KR100386745B1 - 유기 전계발광 표시소자의 구동회로 - Google Patents

Abstract

표시 패널에 구비되어 있는 복수의 단위 발광체들 중에서 점등되는 단위 발광체의 수에 따른 레벨의 전원을 공급하여 그 복수의 단위 발광체들이 모두 동일한 휘도로 광을 출력하게 한다.

발광되는 단위 발광체의 수에 따른 전류를 검출하고, 그 검출한 전류에 따라 전원 공급부를 제어하여 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버에 동작전원을 공급하여 표시 패널의 복수의 단위 발광체들이 모두 동일한 조건의 휘도로 동작하게 하는 것으로 화상 데이터 처리 제어부가 소정의 화상 데이터를 처리하고 처리한 화상이 상기 표시 패널에 표시되게 제어하고, 그 화상 데이터 처리 제어부의 제어에 따라 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버가 표시 패널의 스캔 라인 및 데이터 라인으로 각기 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호를 각기 출력하여 소정의 화상이 표시되게 하며, 스캔 드라이버가 스캔 구동신호를 출력할 경우에 전류 검출부가 흐르는 전류를 검출하며, 전류 검출부의 검출신호에 따라 화상 데이터 처리 제어부가 전원 공급부의 출력전원 레벨을 제어한다.

Description

유기 전계발광 표시소자의 구동회로{Driving circuit of organic electro luminescence display element}

본 발명은 전계발광을 이용하여 소정의 문자, 숫자 및 기호나, 영상 및 동영상 등을 표시하는 유기 전계발광 표시소자(Organic Electro Luminescence Display Element : 이하, '유기 EL 표시소자'라고 약칭함)의 구동회로에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시(FPD : Flat Panel Display) 소자는, 사용되는 물질을 기준으로 하여 무기물을 사용하는 소자와, 유기물을 사용하는 소자로 구분된다. 무기물을 사용하는 소자로서는 형광체로부터 PL(Photo Luminescence)을 이용하는 플라즈마 표시 패널(PDP : Plasma Display Panel)과, CE(Cathode Luminescence)를 이용하는 전계방출 표시(FED : Field Emission Display)소자 등이 있고, 유기물을 사용하는 소자로서는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 액정 표시소자(LCD : Liquid Crystal Display element) 및 유기 EL 표시소자 등이 있다.

상기 유기 EL 표시소자는 현재 널리 상용화되어 있는 LCD에 비하여 약 30,000배 이상의 빠른 응답속도를 가지고 있어 동영상의 구현이 가능하고, 또한 자체적으로 발광하여 시야각이 넓고, 높은 휘도를 낼 수 있는 장점이 있어 차세대의 표시소자로 각광을 받고 있다.

이러한 유기 EL 표시소자는 사용하는 유기물의 종류에 따라 구분되는 것으로 분자량이 작은 기능성 단분자 유기물을 사용하는 저분자 유기 EL 표시소자와, 분자량이 큰 고분자 유기물을 사용하는 고분자 유기 EL 표시소자가 있다.

상기 유기 EL 표시소자는 통상적으로 투명한 유리기판 상에 양극전극으로 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)층을 형성하고, 이 ITO층에 발광층인 유기층과 음극 전극인 캐소드를 순차적으로 형성하고 있다.

이러한 유기 EL 표시소자는 양극전극, 발광층 및 음극전극으로 단위 발광체가 이루어진다.

그리고 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 데이터 라인(COLUMN LINE)(10) 및 복수의 스캔 라인(ROW LINE)(12)의 사이에 복수의 단위 발광체(14)가 매트릭스 구조로 배치되어 단위 발광체(14)들의 양극전극은 데이터 라인(10)에 연결되고, 단위 발광체(14)의 음극전극은 스캔 라인(12)에 연결되어 하나의 표시 패널(16)이 구성된다.

그리고 도 2는 종래의 구동회로도이다. 여기서, 부호 20은 소정의 화상 데이터를 처리하여 상기 표시 패널(16)에 화상을 표시하는 것을 제어하는 화상 데이터 처리 제어부이고, 부호 22는 상기 화상 데이터 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상기 표시 패널(16)의 스캔 라인(12)에 스캔 구동신호를 출력하는 스캔 드라이버이며, 부호 24는 상기 화상 데이터 처리 제어부(20)의 제어에 따라 상기 표시 패널(16)의 데이터 라인(10)에 데이터 구동신호를 출력하는 데이터 드라이버이다.

이와 같이 구성된 종래의 구동회로는 화상 데이터 처리 제어부(20)가 표시할 소정이 화상 데이터를 처리하고, 스캔 드라이버(22)를 제어하여 스캔 구동신호를 출력하게 함과 아울러 상기 처리한 화상 데이터에 따라 데이터 드라이버(24)를 제어하여 데이터 드라이버(24)가 화상 데이터에 따른 소정의 데이터 구동신호를 출력하게 된다.

이와 같이 스캔 드라이버(22)가 출력하는 스캔 구동신호는 표시 패널(16)의스캔 라인(12)을 통해 단위 발광체(14)의 음극 전극에 인가되고, 데이터 드라이버(24)가 출력하는 소정의 데이터 구동신호는 표시 패널(16)의 데이터 라인(10)을 통해 단위 발광체(14)의 양극전극에 인가되어 해당 단위 발광체(14)가 선택적으로 발광 및 소정의 화상을 표시하게 된다.

여기서, 단위 발광체(14)들은 데이터 라인(10) 및 스캔 라인(12)에 인가되는 구동신호의 전압 차에 따라 발광하게 되고, 전압 차가 발생하는 시간적인 전류 차에 의하여 계조가 표시된다.

즉, 데이터 라인(10)과 스캔 라인(12)에 인가되는 전압 차가 단위 발광체(14)의 문턱 전압(threshold voltage)을 넘을 경우에 그 단위 발광체(14)가 발광하고, 이 때 흐르는 전류의 양 및 세기에 따라 출력하는 광의 양이 가변되어 계조가 표시되며, 문턱 전압을 넘지 않을 경우에는 단위 발광체(14)가 발광되지 않는다.

이러한 전류 구동형의 유기 EL 표시소자의 구동방식에 따르면, 동영상 표시와 같이 전류의 동작 흐름의 변화가 심할 경우에 데이터 라인 및 스캔 라인을 구동시키는 데이터 드라이버 및 스캔 드라이버에 정전원으로 사용하는 전원이 빠른 출력의 부하변동에 적극적으로 대응하지 못하는 경우가 발생한다.

예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 종래에는 항상 데이터 드라이버 및 스캔 드라이버에 필요한 전원이 부하의 변동에 수동적으로 동작하는 시스템으로 구성되어 있다. 이 때, 부하가 많은 스캔 라인과 부하가 적은 스캔 라인(12)의 사이에 인가되는 전원의 수동적인 대응으로 인한 전압 차이로 스캔 라인(12)은 다른 휘도량의 차이를 볼 수 있고, 이 휘도량의 차이는 표시 패널(16)의 화면에 얼룩 및 가로줄로 휘도 차이가 발생하여 표시되는 문제점이 있다.

즉, 스캔 라인(12)에 음극전극이 연결되어 있는 복수의 단위 발광체(14)들 중에서 많은 수의 단위 발광체(14)를 동작시키는 스캔 라인(12)과 적은 수의 단위 발광체(14)를 동작시키는 스캔 라인(12)으로 스캔 구동신호를 출력할 경우에 그 많은 수의 단위 발광체(14)와 적은 수의 단위 발광체(14)로 흐르는 전류가 상이하게 되어 휘도 차이가 발생하고, 표시 패널(16)의 화면 상에 얼룩이나 가로줄이 발생하게 된다.

이것은 화면 균일성(uniformity)의 저하를 나타내고, 실제로 영상이 왜곡되어 표시된다.

또한 유기 EL 표시소자의 패널의 특정 부위에 쇼트 등의 문제가 발생하여 과도한 전류가 일시적으로 흐를 경우에 발생할 수 있는 드라이버용 집적소자 등의 파괴가 발생할 수 있음은 물론 구동 진행시 변화되는 이상 현상에 대하여 안정하게 동작시킬 수 없는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 표시 패널에 구비되어 있는 복수의 단위 발광체들 중에서 점등되는 단위 발광체의 수에 따라 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버에 전원을 공급하여 그 복수의 단위 발광체들이 모두 동일한 휘도로 광을 출력하게 하는 유기 전계발광 표시소자의 구동회로를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 전계발광 표시소자의 구동회로에 따르면, 발광되는 단위 발광체의 수에 따른 전류를 검출하고, 그 검출한 전류에 따라 전원 공급부를 제어하여 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버에 동작전원을 공급하여 표시 패널의 복수의 단위 발광체들이 모두 동일한 휘도로 동작하게 하는 것으로서 화상 데이터 처리 제어부가 소정의 화상 데이터를 처리하고 처리한 화상이 상기 표시 패널에 표시되게 제어하고, 그 화상 데이터 처리 제어부의 제어에 따라 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버가 표시 패널의 스캔 라인 및 데이터 라인으로 각기 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호를 각기 출력하여 소정의 화상이 표시되게 하며, 스캔 드라이버가 스캔 구동신호를 출력할 경우에 전류 검출부가 흐르는 전류를 검출하며, 전류 검출부의 검출신호에 따라 화상 데이터 처리 제어부가 전원 공급부의 출력전원 레벨을 제어한다.

도 1은 일반적인 유기 전계발광 표시소자의 데이터 라인 및 스캔 라인의 관계를 모델링하여 보인 도면이고,

도 2는 종래의 구동 회로도이며,

도 3a 및 도 3b는 종래의 구동회로에 의하여 데이터 라인 및 스캔 라인에 인가하는 구동신호를 예로 들어 보인 도면이며,

도 4는 본 발명의 구동회로를 보인 블록도이며,

도 5는 본 발명의 구동회로 상세 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 표시 패널 41 : 화상 데이터 처리 제어부

42 : 스캔 드라이버 43 : 데이터 드라이버

44 : 전류 검출부 45 : 전원 공급부

410 : 비교수단 R1 : 전류 검출용 저항

이하, 첨부된 도 4 및 도 5의 도면을 참조하여 본 발명의 유기 전계발광 표시소자의 구동회로를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 구동회로를 보인 블록도이고, 도 5는 상세 회로도이다.

이에 도시된 바와 같이 복수의 단위 발광체가 매트릭스로 연결되고 소정이 화상을 표시하는 표시 패널(40)과, 소정의 화상 데이터를 처리하고 처리한 화상이 상기 표시 패널(40)에 표시되게 제어하는 화상 데이터 처리 제어부(41)와, 상기 제어부(41)의 제어에 따라 상기 표시 패널(40)의 스캔 라인 및 데이터 라인으로 각기 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호를 각기 출력하여 표시 패널(40)에 소정의 화상이 표시되게 하는 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)와, 상기 스캔 드라이버(42)가 스캔 구동신호를 출력할 경우에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부(44)와, 상기 화상 데이터 처리 제어부(41)의 제어에 따라 전원을 출력하여 상기 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부(45)로 구성된다.

상기 전류 검출부(44)는 상기 스캔 드라이버(42)의 출력 전류를 전압으로 변환 검출하는 전류 검출용 저항(R1)과, 상기 전류 검출용 저항(R1)의 양단 전압을 정형하는 저항(R2) 및 콘덴서(C1)로 이루어지는 파형 정형부로 구성된다.

그리고 상기 화상 데이터 처리 제어부(41)는, 상기 파형 정형부의 출력전압을 미리 설정된 기준전압(Vref)과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 전원 공급부(45)를 제어하여 출력전원을 제어하는 비교수단(410)이 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 구동회로는 전원 공급부(45)가 소정 레벨의 전원을 출력하여 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)에 동작전원을 공급하는 상태에서 화상 데이터 처리 제어부(41)는 표시할 소정의 화상 데이터를 처리하고, 화상 데이터의 처리가 완료되면, 그 화상 데이터에 따라 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)를 제어한다.

그러면, 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)는 화상 데이터 처리 제어부(41)의 제어에 따라 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호를 출력하고, 출력한 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호는 표시 패널(40)의 스캔 라인 및 데이터 라인을 통해 복수의 단위 발광체의 양극전극에 인가되어 해당 단위 발광체가 선택적으로 발광 및 소정의 화상을 표시하게 된다.

여기서, 스캔 드라이버(42)는 소정의 스캔 구동신호를 출력하여 해당 단위 발광체를 동작시킬 경우에 소정의 전류를 출력하게 된다. 즉, 스캔 드라이버(42)는 표시 패널(40)에 구비되어 있는 복수의 스캔 라인에 예를 들면, MOS(Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터가 직렬로 연결되어 있고, 화상 데이터 처리 제어부(41)의 제어에 따라 그 복수의 MOS 트랜지스터를 선택적으로 동작시켜 해당 스캔 라인으로 전류가 흐르도록 하고, 데이터 드라이버(43)가 출력하는 데이터 구동신호에 따라 해당 단위 발광체가 발광되도록 구성되어 있다. 그러므로 스캔 드라이버(42)는, 스캔 구동신호를 출력하는 해당 스캔 라인의 복수의 단위 발광체들 중에서 데이터 드라이버(43)가 데이터 구동신호에 따라 발광되는 단위 발광체들의 수에 따른 전류가 출력된다.

이와 같이 스캔 드라이버(42)가 출력하는 소정의 전류는 검출부(44)의 전류 검출부용 저항(R1)을 통해 접지로 흘러 저항(R1)의 양단에는 스캔 드라이버(42)가 출력하는 소정의 전류의 레벨에 따른 전압이 발생하고, 그 저항(R1)의 양단 전압은 저항(R2)을 통하고, 콘덴서(C1)에 의해 평활되어 화상 데이터 처리 제어부(41)로 입력된다.

그러면, 화상 데이터 처리 제어부(41)의 비교수단(410)은 상기 전류 검출부(44)로부터 입력되는 검출전압과 미리 설정된 기준전압(Vref)을 비교하고, 비교 결과에 따른 소정 폭의 펄스신호를 발생하여 전원 공급부(45)의 제어신호로 출력한다.

상기 전원 공급부(45)는 예를 들면, SMPS(Switching Mode Power Supply)로이루어지는 것으로서 상기 화상 데이터 처리 제어부(41)가 출력하는 소정 폭의 제어신호에 따라 스위칭 동작이 제어되어 스캔 드라이버(42) 및 데이터 드라이버(43)에 현재 발광되는 단위 발광체의 수에 따른 적정 레벨의 전원을 공급하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 발광되는 단위 발광체의 수에 따른 전류를 검출하고, 그 검출한 전류에 따라 전원 공급부를 제어하여 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버에 동작전원을 공급함으로써 표시 패널의 복수의 단위 발광체들이 모두 동일한 휘도로 동작하여 표시 패널의 화면상에 얼룩이나 가로줄 등이 발생하지 않고, 소정의 화상을 깨끗하게 표시할 수 있다.

Claims (3)

1. 복수의 단위 발광체가 매트릭스로 연결되고 소정의 화상을 표시하는 표시 패널;

   소정의 화상 데이터를 처리하고 처리한 화상이 상기 표시 패널에 표시되게 제어하는 화상 데이터 처리 제어부;

   상기 화상 데이터 처리 제어부의 제어에 따라 상기 표시 패널의 스캔 라인 및 데이터 라인으로 각기 스캔 구동신호 및 데이터 구동신호를 각기 출력하여 소정의 화상이 표시되게 하는 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버;

   상기 스캔 드라이버가 스캔 구동신호를 출력할 경우에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출부; 및

   상기 화상 데이터 처리 제어부의 제어에 따라 전원을 출력하여 상기 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부로 이루어지고,

   상기 화상 데이터 처리 제어부는 상기 전류 검출부의 검출신호에 따라 상기 전원 공급부의 출력전원 레벨을 제어하게 구성됨을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 검출부는;

   상기 스캔 드라이버의 출력전류를 검출하는 전류 검출용 저항; 및

   상기 전류 검출용 저항의 양단 전압을 파형 정형하여 상기 화상 데이터 처리제어부로 입력시키는 파형 정형부로 구성됨을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 구동회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 화상 데이터 처리 제어부는;

   상기 전류 검출부의 출력신호와 미리 설정된 기준전압을 비교하고 비교 결과에 따라 상기 전원 공급부의 출력전원 레벨을 제어하는 비교 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시소자의 구동회로.