KR100370032B1 - 발광소자의 구동제어회로 및 그 방법 - Google Patents

발광소자의 구동제어회로 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연결 커패시턴스에 의한 영향을 줄여 소자의 응답특성을 빠르게 제어하는 동시에 전하의 이동에 따른 전력의 손실을 최소화하기 위한 것으로서, 다수개의 스캔선 중 하나의 스캔선은 그라운드에 연결되고 나머지 스캔선은 모두 전원에 연결되도록 순차적으로 스위칭하여 한 프레임 동안 다수개의 스캔선 각각을 적어도 한번이상 한 스캔시간 동안 그라운드에 연결하는 단계와, 상기 한 스캔시간 동안 데이터시간을 복수개의 시간영역으로 나누어 일부 시간영역 동안은 상기 발광 소자부의 온/오프시에 제 1 전원과 그라운드를 선택적으로 스위칭하고, 그 이외의 시간영역 동안에는 제 1 전원과 그라운드 사이의 값을 갖는 제 2 전원에 연결하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

Description

발광소자의 구동제어회로 및 그 방법{driving contol circuit in light device and method of the same}
본 발명은 발광소자에 관한 것으로, 특히 전류로 제어하는 발광소자의 구동회로에서 소자 내부의 전하량을 조절하여 발광소자를 제어하기 위한 구동제어 회로 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 평판 디스플레이 분야에는 비약적인 발전이 이루어지고 있다.
특히 LED(Light Emitting Device) 어레이(array)는 직접적인 디스플레이 또는 가상 디스플레이에서 이미지 소스로서 점점 각광을 받고 있다.
LED가 상대적으로 많은 양의 빛을 발생시킬 수 있으며, 이는 LED 어레이로 된 디스플레이가 다양한 주변의 조건에도 사용할 수 있음을 말한다.
또한 유기 LED 어레이는 작은 사이즈의 제품 특히, 휴대용 소형 무선 호출기(pager), 무선단말기(cellular) 및 휴대 전화(portable phone) 등과 같은 휴대용 전자제품에 그 적용 가능성이 증가되고 있다.
그리고 유기 LED 어레이는 빛의 양이 없거나 작은 환경에서 밝은 빛의 환경에 이르기까지 다양한 주변 빛의 조건에서 디스플레이로 사용하기에 충분한 빛을 발생시킨다.
더 나아가 유기 LED는 상대적으로 값싸게 제조될 수 있으며, 매우 작은 사이즈(1 인치 이하)에서 상당히 큰 사이즈(수십 인치)에까지 다양하게 적용될 수 있다.
또한 매우 넓은 영역의 시야 각을 제공해 준다.
일반적으로 유기 LED는 1차 전극층, 전자 수송층, 발광층, 홀 수송층, 2 차전극층으로 이루어져 있으며, 빛은 전극의 양방향으로 또는 한 방향으로 방출할 수 있다.
그리고 가장 효율적인 LED는 빛이 방출되는 쪽이 투명한 하나의 전극층을 가지는데, 최근 가장 널리 사용되는 투명 전극중에 하나가 인듐(indium) 주석(Tin) 산화물(oxide)(ITO)이며, 이것은 유리판과 같은 투명한 기판위에 증착된다.
이때 LED, 특히 유기 LED가 가지고 있는 주요 문제점은 연결 커패시턴스로 큰 구동 전력에 따른 소비 전력은 문제와 응답 속도가 문제가 된다.
상기 연결 커패시턴스는 물질과 전극으로 구성되는 소자내부의 커패시턴스와 어레이 구조의 열과 행 전극에 의한 커패시턴스이다.
그리고 상기 두 가지의 문제를 더 심각하게 만드는 것은 유기 EL 소자가 LCD와 같이 전압으로 구동되는 것이 아니라 전류로 구동되는 소자라는 점이다.
자세히 설명해 보면, 도 1에서 나타내는 것과 같이 어레이 구조로 유기 EL 소자를 구동할 때 공급되는 초기 전류는 연결 커패시턴스를 충전하기 위해 사용된다.
도 1을 보면 한 프레임동안 순차적으로 변하는 스캔신호에 상응하여 발광시키고자 하는 발광소자에 전원 VD(10V)을 스위칭하여 인가하고, 그 외의 발광소자에는 그라운드 GND(0V)를 스위칭하여 인가한다.
그에 따라, 발광소자부의 어레이가 많아지거나 또는 소자가 커지면 연결 커패시턴스가 증가하여 각각의 발광소자를 초기 충전하기 위해 더 많은 전류가 소자에 공급되어야 한다.
또한 커패시턴스의 충전시간(RC 시간)은 커패시턴스의 크기뿐만 아니라 커패시턴스에 연결된 저항에도 영향을 받게되어 소자의 응답 속도는 저항의 크기가 커짐에 따라서도 상당한 영향을 받게 된다.
그리고 투명 전극층은 높은 저항을 가지는 물질이므로 이와 같은 문제를 더욱 증가시킨다.
따라서 유기 LED의 높은 저항을 가지는 전극층과 연결 커패시턴스는 유기 LED를 큰 어레이 구조로 만드는 것에 장애가 된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 연결 커패시턴스에 의한 영향을 줄여 소자의 응답특성을 빠르게 제어하는 동시에 전하의 이동에 따른 전력의 손실을 최소화하는데 그 목적이 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 발광소자의 구동제어 회로
1b는 종래 기술에 따른 발광소자의 구동제어 타이밍도
도 2a 내지 도 5a는 본 발명에 따른 발광소자의 제 1 구동제어 회로
도 2b 내지 도 5b는 본 발명에 따른 발광소자의 제 1 구동제어 타이밍도
도 6a 내지 도 9a는 본 발명에 따른 발광소자의 제 2 구동제어 회로
도 6b 내지 도 9b는 본 발명에 따른 발광소자의 제 2 구동제어 타이밍도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 데이터 구동회로 11~1m: 정전류원
2 : 스캔 구동회로 21~2n: 스캔 구동 스위치
3 : 발광 제어회로 4, 5, 8 : 전원
6, 14 : 그라운드 71~7m: 데이터 구동 스위치
15 : 발광 소자부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광소자의 구동제어회로의 특징은 정전류원에 연결되어 일정한 전류값을 인가하는 제 1 전원과, 전류값을 접지시키는 그라운드와, 상기 제 1 전원과 그라운드 사이의 전류값을 갖는 제 2 전원과, 그리고 상기 제 1, 2 전원 그리고 그라운드를 스위칭하여 선택하는 제 1 스위치로 구성된 데이터 구동부와, 일정한 전류값을 인가하는 제 3 전원과, 전류값을 접지시키는 그라운드와, 그리고 상기 제 3 전원과 그라운드를 스위칭하여 선택하는 제 2 스위치로 구성된 스캔 구동부와, 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 각각 제어하여 상기 데이터 구동부에서는 제 1 전원, 그라운드 또는 제 2 전원 중 어느 하나를 선택하고, 상기 스캔 구동부에서는 제 3 전원 또는 그라운드 중 어느 하나를 선택하도록 하는 발광 제어부와, 상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 통해 상기 제 1, 3 전원을 통해 인가되는 전류로 선택적으로 발광하는 어레이 구조를 갖는 발광 소자부를 포함하여 구성되는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 데이터선쪽의 정전류원에 연결된 VC전원과 GND전원 사이의 값인 VT전원을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광소자의 구동 제어방법의 특징은 다수개의 스캔선 중 하나의 스캔선은 그라운드에 연결되고 나머지 스캔선은 모두 전원에 연결되도록 순차적으로 스위칭하여 한 프레임 동안 다수개의 스캔선 각각을 적어도 한번이상 한 스캔시간 동안 그라운드에 연결하는 단계와, 상기 한 스캔시간 동안 데이터시간을 복수개의 시간영역으로 나누어 일부 시간영역 동안은 상기 발광 소자부의 온/오프시에 제 1 전원과 그라운드를 선택적으로 스위칭하고, 그 이외의 시간영역 동안에는 제 1 전원과 그라운드 사이의 값을 갖는 제 2 전원에 연결하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 데이터선이 정전류원을 통해 VC 또는 GND에 연결되는 특정 시간 영역과, VC와 GND사이의 값인 VT에 연결된 또 다른 시간 영역이 한 스캔시간 내에서 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징에 따른 작용은 데이터선 쪽에 복수개의 전원을 가지며, 데이터의 시간을 각각 복수개의 시간 영역으로 나누고, 데이터선이 특정시간 영역 동안에는 정전류원을 통해 제 1 전원에 연결되거나 또는 그라운드에 연결되고, 그 이외의 시간영역 동안에는 제 1 전원과 그라운드사이의 값을 갖는 제 2 전원에 연결되어 소자의 응답특성을 빠르게 제어하는 동시에 그에 따른 소비 전력의 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 발광소자의 구동제어회로의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제 1 실시예
도 2에서 도 5 는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 구동회로를 나타낸 도면이다.
그리고 이 구동회로는 다음 스캔이 시작하기 전에 데이터 구동 스위치를 전원 VD(4)와 그라운드 GND(6)의 사이의 값인 VT(5)로 스위칭 한다.
도 2a 내지 도 5a를 보면 D1에서 Dm까지의 데이터선과, S1에서 Sn까지의 스캔선과, p(1,1)에서 p(m,n)까지의 발광소자부(15)와, 상기 데이터선에 데이터값을 인가하는 데이터 구동회로(1)와, 상기 스캔선에 순차적으로 전류를 인가하는 스캔 구동회로(2)와, 상기 데이터 구동회로(1)와 스캔 구동회로(2)를 제어하는 발광제어회로(3)로 구성된다.
스캔 구동회로(2)는 전원 VP(8) 및 그라운드 GND(14)과, 다수개의 스캔신호를 순차적으로 한 단자씩 Vp(8)(예:10V)에 스위칭하고, 다른 단자는 모두 그라운드 GND(14)(예:0V)에 스위칭하는 다수개의 스캔 구동 스위치(21~2n)로 구성된다.
그리고 데이터 구동회로(1)는 전원 VD(4) 및 그라운드 GND(6)과, 상기 전원 VD(4)에 연결된 11에서 1m까지의 정전류원을 데이터선 D1에서 Dm까지 선택적으로 스위칭하기 위한 데이터 구동 스위치(71~7m)와, 전원 VD(4)와 GND(6)사이의 값인 전원VT(5)(예:5V)로 구성된다.
이때 상기 스캔 구동회로(2)의 스캔 구동 스위치(21~2n)와 데이터 구동회로의 데이터 구동 스위치(71~7m)의 온/오프(on/off) 조절은 발광 제어회로(3)에 의해 제어된다.
도 2b 내지 도 5b 는 도 2a 내지 도 5a에서 나타낸 발광소자부(15)에 입력되는 데이터 파형과 스캔 파형을 나타낸 타이밍도 이다.
도 2b 내지 도 5b를 보면 T(11)는 한 스캔 시간이고, T1(12)은 데이터선이 VD(4)전원 또는 그라운드 GND(6)에 연결되어 있는 시간이며, T2(13)는 데이터선 VT(5)전원에 연결되어 있는 시간이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 발광소자의 구동제어회로의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
아래에 설명된 동작은 스캔선 S1이 그라운드 GND(14)로 선택되고 다른 모든 스캔선이 VP(8)로 선택되었을 때 발광소자부(15)의 P(1,1)과 P(m,1)이 발광할 때와 다음 스캔선 S2가 그라운드 GND(14)로 선택되고 다른 모든 스캔이 VP(8)로 선택되었을 때 발광 소자 P(2,2)와 P(2,m)이 발광할 때를 실예로서 설명하였다.
먼저, 도 2a, 2b를 보면 첫 번째 스캔선이 그라운드 GND(14)와 연결되어 0V로 선택되고 다른 모든 스캔선은 전원 VP(8)에 연결되어 있다.
따라서 10V의 역전압이 22에서 2n까지의 스캔 구동 스위치를 통하여 각각의 스캔선 S2에서 Sn까지 인가된다.
그리고 정전류원 11과 1m은 데이터 구동 스위치 71과 7m을 통해서 데이터선 D1과 Dm에 각각 연결되고, 상기 D1과 Dm을 제외한 다른 모든 데이터선은 0V에 연결된다.
따라서 도 2a, 2b는 정전류원 11과 1m으로부터 T1(12)시간 내에서 발광할 수 있는 전압 이상의 양전압이 인가된 P(1,1)과 P(1,m)소자만 발광한다.
그리고 P(2,1)부터 P(m,1), P(1,2)부터 P(1,n), 그리고 P(m,2)부터 P(m,n)까지는 0V가 인가되고, 나머지 다른 모든 소자는 역전압이 인가되어 발광하지 않는다.
도 2a에 나타낸 발광 소자는 도면에서 보여주는 위에서 아래 방향으로 충전된다.
도 3a, 3b를 보면 스캔 구동회로는 도 2a, 2b와 동일하게 첫 번째 스캔선은 0V를 유지하고, 22에서 2n까지의 스캔 구동 스위치는 VP(8)전원에 연결하여 S2에서 Sn까지의 스캔선에 VP(8)전원이 인가되도록 한다.
그리고 데이터 구동회로는 71에서 7m까지의 모든 데이터 구동 스위치를 VT(5)전원에 연결한다.
이때 각각의 발광 소자는 도면에서 보여주는 방향으로 각각 충전이 되며, 이 상태에서 VT(5)전원의 값과 T2(13)시간은 소자가 발광하는데 필요한 전류의 값에 못 미치는 상태의 값을 갖도록 한다.
따라서 종래의 발광소자가 온/오프시에 그라운드 0V(전원 10V)에서 전원10V(그라운드 0V)로 한번에 변환되던 것이, 본 발명은 온/오프되기 직전에 소정시간인 T2(13)시간동안 발광소자가 발광하지 않을 정도의 전원(여기서는 5V로 한다)을 유지하고 있다가 발광소자가 온/오프시에 5V에서 그라운드 0V로 또는 전원 10V로 변환된다.
그로 인해 오프에서 온으로 구동되는 발광소자의 응답속도를 빠르게 제어할 수 있으며, 또한 상기 빠른 응답속도에 따른 별도의 소비 구동 전원은 아주 짧은 소정시간인 T2(2)시간 동안만 사용하기 때문에 아주 작은 구동 전력만이 필요하게 된다.
그래서 도 3a, 3b에서 나타낸 바와 같이 발광 소자로 선택된 첫 번째 스캔에서 p(1,1)과 p(1,m)은 VT(5)전원의 값으로 전하를 방전하고, 첫 번째 스캔에 연결된 다른 소자들은 VT(5)전원의 값으로 전하를 충전한다.
여기서 데이터 구동 스위치 11과 1m을 통하여 정전류원에 연결되었던 D1과 Dm의 데이터선과 첫 번째 스캔선을 제외한 22에서 2n까지의 스캔선에 연결된 소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 충전한다.
그리고 상기 11과 1m을 제외한 나머지 데이터 구동 스위치를 통하여 그라운드에 연결되었던 D1과 Dm을 제외한 나머지 데이터선과 첫 번째 스캔선을 제외한 22에서 2n까지의 스캔선에 연결된 발광소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 방전한다.
이와 같은 상태에서 첫 번째 스캔(21)에 연결된 발광소자는 양극성 방향으로 VT(5)전압만큼의 전하를 가지고 첫 번째 스캔을 제외한 나머지 스캔에 연결된 모든 발광소자는 음극성 방향으로 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 만큼의 전압에 해당되는 전하를 가지게 된다.
도 4a는 두 번째 스캔선이 그라운드 GND(0V)로 선택되고 다른 모든 스캔선은 VP(8)에 연결되어 있는 경우를 나타내고 있다.
도 4a, 4b를 보면 스캔선 S2가 선택되고 데이터선에 정전류원 12와 1m이 데이터 구동 스위치 72와 7m을 통해서 데이터선 D2와 Dm에 선택되어 있다.
이 경우 종래의 0V에서 10V로 변화될 때 보다, 본 발명은 5V에서 10V로 변화되므로 구동 제어회로에 전류가 빠른 시간에 소자 p(2,2)와 p(2,m)를 충전하고 그에 따라 발광 소자부(15)는 빠른 시간에 빛을 발광하게 된다.
다시 말하면, 도 4a는 도 3a의 상태에서 충전된 전하가 작으므로 기생 커패시턴스가 빠르게 충전되게 되는 것이다.
이때 10V의 역전압이 스캔 구동 스위치 22를 제외한 다른 모든 스캔 구동 스위치를 통하여 S2를 제외한 각각의 스캔선에 인가된다.
그리고 정전류원 12와 1m은 데이터 구동 스위치 72와 7m을 통해서 데이터선 D2와 Dm에 각각 연결되고, 상기 데이터선 D2와 Dm을 제외한 다른 모든 데이터선은 그라운드 GND(6)(예:0V)에 연결된다.
따라서 도 4a, 4b는 정전류원 12와 1m로부터 T1(12)시간내에서 발광할 수 있는 양전압이 인간된 p(2,2)와 p(2,m)소자만 발광하며, 다른 모든 소자는 도 4a, 4b에 나타낸 것과 같이 역전압 또는 0V가 인가되어 발광하지 않는다.
그리고 도 4a, 4b의 상태에서 발광소자부(15)는 도면에서 보여주는 방향으로 충전된다.
이어 도 5a, 5b는 도 4a, 4b와 동일하게 두 번째 스캔선이 그라운드 GND(0V)를 유지하고, 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선은 VP(8)전원에 연결되어 있으며, 데이터선에서의 데이터 구동 스위치 71에서 7m까지의 모든 데이터 구동 스위치는 VT(5)전원에 연결한다.
이때의 소자는 도면에서 보여주는 방향으로 충전이 되며 이 상태에서 VT(5)전원의 값과 T2(13)시간은 도 3a, 3b와 동일하게 소자가 발광하지 않는 상태의 값을 갖도록 한다.
방광소자 선택된 두 번째 스캔에서 p(2,2)와 p(2,m)는 VT(5)전원의 값으로 전하를 방전하고, 두 번째 스캔에 연결된 다른 소자들은 VT(5)전원의 값으로 전하를 충전한다.
여기서 데이터 구동 스위치 12와 1m을 통하여 정전류원에 연결되었던 D2와 Dm의 데이터선과 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 충전한다.
그리고 정전류원 12와 1m이 데이터 구동 스위치를 통하여 그라운드에 연결되었던 D2와 Dm을 제외한 나머지 데이터선과 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 방전한다.
이와 같은 상태에서 두 번째 스캔(22)에서 연결된 발광소자는 양극성 방향으로 VT(5)전압 만큼의 전하를 가지고, 두 번째 스캔(22)을 제외한 나머지 스캔에 연결된 모든 발광소자는 음극성 방향으로 VP(8)전압에서 VT(8)전압을 뺀 만큼의 전압에 해당되는 전하를 가지게 된다.
위에 설명되어진 대로 첫 번째 구동제어회로는 먼저 도 2a, 2b에서 나타낸 바와 같이 스캔이 0V로 선택되고 나머지 스캔선이 VP(8)(예:10V)에 연결되었을 때, T1(12)시간동안 데이터선이 정전류원에 연결된 소자는 양극성의 방향으로 VS(9)(10V)전압만큼의 전하를 충전하고, 데이터선이 그라운드에 연결된 소자는 0V가 되도록 전하를 방전한다.
그리고 0V로 선택된 스캔을 제외한 나머지 스캔은 VP(8)전원에 연결되고 데이터선이 정전류원에 연결된 모든 소자는 VP(8)(예:10V)전압에서 VS(9)(예:10V)전압을 뺀 전압만큼 전하를 방전하고, 0V로 선택된 스캔을 제외한 나머지 스캔이 VP(8)(예:10V)전원에 연결되고 데이터선에 0V에 연결된 모든 소자는 VP(8)(예:10V)전압만큼 전하를 충전한다.
그리고 도 3a, 3b를 보면 한 스캔이 0V로 선택되고 나머지 스캔선이 VP(8)(예:10V)에 연결되었을 때 T2(13)시간동안 모든 데이터선은 VT(5)(예:5V)전원에 연결된다.
이때 0V에 연결된 하나의 스캔쪽 모든 소자에 양극성의 방향으로 VT(5)(예:5V)전압에 해당되는 전하로 충전 또는 방전되고, VP(예:10V)로 선택된 나머지 모든 스캔쪽의 소자에 음극성의 방향으로 VP(8)(예:10V)전압에서 VT(5)(예:5V)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하로 충전 또는 방전한다.
제 2 실시예
도 6에서 도 9는 본 발명의 두 번째 구동회로를 나타낸 도면이다.
이 두 번째 구동회로와 제 1 실시예에 따른 첫 번째 구동회로와의 차이는 첫 번째 구동회로는 발광소자의 구동 전에 T2 시간을 소정시간 동안 유지하는데 반하여, 두 번째 구동회로는 T2시간을 발광소자의 구동 후에 소정시간 동안 유지시키는데 있다.
즉 먼저, 전 스캔이 선택된 후 다음 스캔이 선택될 때 데이터 구동 스위치를 VD(4)와 GND(6)의 사이의 값인 VT(5)에 맞추어준다.
도 6 내지 도 9에서 회로는 D1에서 Dm 까지의 데이터선과, S1에서 Sn 까지의 스캔선과, p(1,1)에서 p(m,n)까지의 발광소자부(15), 상기 데이터선에 데이터값을 인가하는 데이터 구동회로(1)와, 상기 스캔선에 순차적으로 전류를 인가하는 스캔 구동회로(2), 상기 데이터 구동회로(1)와 스캔 구동회로(2)를 제어하는 발광 제어회로(3)로 구성된다.
스캔 구동 스위치(21~2n) 각각의 단자는 한 단자가 Vp(6)(예:10V)에 연결되어 있고, 다른 단자가 그라운드 전압(예:0V)에 연결되어 있다.
그리고 데이터 구동회로(1)는 전원 VD(예:10V)(4)와, 그라운드 GND(예:0V)(6)와, 상기 전원 VD(4)에 연결된 11에서 1m까지 정전류원과, 데이터선 D1에서 Dm까지 각각을 선택하기 위한 데이터 구동 스위치(71~7m), 그리고 전원 VD(4)와 그라운드 GND(6)사이의 값인 전원 VT(5)(예:5V)로 구성되어 있다.
또한 스캔 구동회로(2)는 전원 VP(8)(예:10V)와, 그라운드 GND(14)(예:0V)과, 다수개의 스캔선 S1에서 Sn까지 각각을 선택하기 위한 스캔 구동 스위치(21~2n)로 구성된다.
상기 21에서 2n까지의 스캔 구동 스위치와 71에서 7m까지의 데이터 구동 스위치의 온/오프(on/off) 조절은 발광제어회로(3)에 의해 제어된다.
그리고 도 6b 내지 도 9b는 입력되는 데이터 파형과 스캔 파형을 나타낸다.
여기서 한 스캔 시간 T(11)동안 T1(12)은 데이터선이 VD 전원(4) 또는 그라운드 GND(6)에 연결되어 있는 시간이며, T2(13)는 데이터선이 VT(5)(예:5V)전원에 연결되어 있는 시간이다.
두 번째 구동회로에 의한 발광 소자의 동작을 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
아래에 설명된 동작은 스캔선 S1이 그라운드 GND(14)로 선택되고 다른 모든 스캔선이 VP(8)로 선택되었을 때 발광 소자 P(1,1)과 P(m,1)이 발광할 때와, 다음 스캔선 S2가 그라운드 GND(14)로 선택되고 다른 모든 스캔이 VP(8)로 선택되었을 때 발광소자 P(2,2)와 P(2,m)이 발광할 때를 실 예로서 설명한다.
도 6을 보면 발광소자부(15)는 스캔 구동회로(2)에서 첫 번째 스캔선이 0V를 선택하고 22에서 2n까지의 스캔 구동 스위치를 통해서 S2에서 Sn까지의 다른 모든 스캔선이 VP(8)전원에 연결한다.
그리고 데이터 구동회로(1)는 71에서 7m까지의 모든 데이터 구동 스위치를 VT(5)전원에 연결한다.
이때의 소자는 도 6a에서 보여주는 방향으로 충전이 되며, 이 상태에서 VT(5)전원의 값과 T2(13)시간은 소자가 발광하지 않는 상태의 값을 갖는다.
발광 소자로 선택된 첫 번째 스캔선에서 p(1,1)과 p(1,m)은 VT(5)전원의 값으로 전하를 방전하고, 첫 번째 스캔선에 연결된 다른 발광소자들은 VT(5)전원의 값으로 전하를 충전한다.
여기서 데이터 구동 스위치 11과 1m을 통하여 정전류원에 연결되었던 D1과 Dm의 데이터선과 첫 번째 스캔선을 제외한 22에서 2n까지의 스캔선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 충전한다.
그리고 11과 1m을 제외한 나머지 데이터 구동 스위치를 통하여 그라운드에 연결되었던 D1과 Dm을 제외한 나머지 데이터선과 첫 번째 스캔선을 제외한 22에서 2n까지의 스캔선에 각각 연결된 소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 방전한다.
이와 같은 상태에서 첫 번째 스캔(21)에 연결된 소자는 양극성 방향으로VT(5)전압 만큼의 전하를 가지고 첫 번째 스캔을 제외한 나머지 스캔에 연결된 모든 소자는 음극성 방향으로 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 만큼의 전압에 해당되는 전하를 가지게 된다.
다음으로 도 7a, 7b와 같이 첫 번째 스캔선이 0V를 유지하고 역전압 VP(8)가 22에서 2n까지의 다른 모든 스캔 구동 스위치를 통하여 S2에서 Sn 까지 각각의 스캔선에 인가된다.
그리고 정전류원 11과 1m은 데이터 구동 스위치 71과 7m을 통해서 데이터선 D1과 Dm에 각각 연결되고, D1과 Dm을 제외한 다른 모든 데이터선은 그라운드 GND(6)에 연결된다.
따라서 도 7 은 정전류원 11과 1m로부터 T1(11)시간내에서 발광할 수 있는 전압 이상의 양전압이 인가된 p(1,1)과 p(1,m)소자만 발광하며, 다른 모든 소자는 역전압 또는 0V가 인가되어 발광하지 않는다.
이 상태에서 발광 소자는 도 7a에서 보여주는 방향으로 충전된다.
이어 도 8a, 8b를 보면 발광소자부(15)는 두 번째 스캔선이 그라운드 GND(14)를 선택하고, 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선이 VP(8)전원에 연결되어 있을 때, 71에서 7m까지의 모든 데이터 구동 스위치가 VT(5)전원에 연결된다.
이때의 발광소자는 도 8a에서 보여주는 방향으로 충전이 되며, 이 상태에서 VT(5)전원의 값과 T2(13) 시간은 발광소자가 발광하지 않는 상태의 값을 갖도록 한다.
즉, 발광 소자로 선택된 두 번째 스캔에서 p(2,2)와 p(2,m)은 VT(5)전원의 값으로 전하를 충전 또는 방전하고, 두 번째 스캔에 연결된 다른 소자들은 VT(5)전원의 값으로 전하를 충전 또는 방전한다.
여기서 데이터 구동 스위치 12와 1m을 동원하여 정전류원에 연결되었던 D2와 Dm의 데이터선과 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전압을 충전한다.
그리고 정전류원 12와 1m을 통하여 그라운드에 연결되었던 D2와 Dm을 제외한 나머지 데이터선과 두 번째 스캔선을 제외한 나머지 스캔선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8) 전압에서 VT(5)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하를 방전한다.
이와 같은 상태에서 두 번째 스캔선(22)에 연결된 발광소자는 양극성 방향으로 VT(5)전압만큼의 전하를 가지고 두 번째 스캔을 제외한 나머지 스캔에 연결된 모든 발광소자는 음극성 방향으로 VP(8)전압에서 VT(5)전압을 뺀 만큼의 전압에 해당되는 전하를 가지게 된다.
이어 도 9a, 9b에서와 같이 두 번째 스캔선이 0V를 유지하고 역전압 VP(8)가 다른 모든 스캔 구동 스위치를 통하여 각각의 스캔선에 인가되며, 데이터 구동회로는 정전류원 12와 1m가 데이터 구동 스위치 72와 7m을 통해서 데이터선 D2와 Dm에 각각 연결된다.
그리고 상기 D2와 Dm을 제외한 다른 모든 데이터선은 그라운드 GND(6)(0V)에 연결된다.
따라서 도 9a, 9b는 정전류원 12와 1m로부터 T1(12)시간내에서 발광할 수 있는 전압이상의 양전압이 인가된 p(2,2), p(2,m)소자만 발광하며, 다른 모든 소자는 역전압 또는 0V가 인가되어 발광하지 않는다.
이때 발광 소자는 도 9a에서 보여주는 방향으로 충전된다.
이와 같이 두 번째 구동회로에 따르면 한 스캔이 그라운드 GND(14)(0V)로 선택되고 나머지 스캔선이 VP(8)(예:10V)에 연결되었을 때, T2(13)시간동안 모든 데이터선은 VT(5)(예:5V)전원에 연결된다.
따라서 그라운드 GND(14)(0V)에 연결된 스캔쪽의 모든 소자가 양극성의 방향으로 VT(5)(예:5V)전압에 해당되는 전하로 충전되고, VP(8)(예:10V)로 선택된 나머지 모든 스캔쪽의 소자는 음극성의 방향으로 VP(8)(예:10V) 전압에서 VT(5)(예:5V)전압을 뺀 전압에 해당되는 전하로 충전 또는 방전된다.
스캔이 그라운드 GND(14)(0V)로 선택되고 나머지 스캔선이 VS(8)(예:10V)에 연결되었을 때, T1(12)시간동안 데이터선이 정전류원에 연결된 소자는 양극성의 방향으로 VS(9)(예:10V)전압 만큼의 전하를 충전한다.
그리고 데이터선이 그라운드 GND(6)에 연결된 소자는 0V가 되도록 전하를 방전한다.
또한, 그라운드 GND(14)(0V)로 선택된 스캔선을 제외한 VP(8)(예:10V)전원에 연결된 나머지 스캔선과 정전류원이 연결된 데이터선에 각각 연결된 발광소자는 VP(8)(예:10V)전압에서 VS(9)(예:10V)전압을 뺀 전압만큼 전하를 방전한다.
그리고 그라운드 GND(14)(0V)로 선택된 스캔선을 제외한 VP(8)(예:10V)전원에 연결된 나머지 스캔선과 그라운드 GND(6)(0V)가 연결된 데이터선에 각각 연결된 소자는 VP(8)(예:10V)전압 만큼 전하를 충전한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 발광소자의 구동제어회로는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 데이터 온/오프(on/off)시 소정 시간동안 VC와 GND사이의 값인 VT값으로 유지시켜 연결 커패시턴스에 의한 영향을 줄임으로써, 소자의 응답특성을 빠르게 제어하는 동시에 그에 따른 소비 전력의 손실을 최소화할 수 있다.
둘째, LED를 사용하는 모든 제품에 적용이 가능하며, 특히 빠른 응답특성과 낮은 전력을 동시에 요구하는 제품에 응용된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 정전류원에 연결되어 일정한 전류값을 인가하는 제 1 전원과, 전류값을 접지시키는 그라운드와, 상기 제 1 전원과 그라운드 사이의 전류값을 갖는 제 2 전원과, 그리고 상기 제 1, 2 전원 그리고 그라운드를 스위칭하여 선택하는 제 1 스위치로 구성된 데이터 구동부와,
    일정한 전류값을 인가하는 제 3 전원과, 전류값을 접지시키는 그라운드와, 그리고 상기 제 3 전원과 그라운드를 스위칭하여 선택하는 제 2 스위치로 구성된 스캔 구동부와,
    상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 각각 제어하여 상기 데이터 구동부에서는 제 1 전원, 그라운드 또는 제 2 전원 중 어느 하나를 선택하고, 상기 스캔 구동부에서는 제 3 전원 또는 그라운드 중 어느 하나를 선택하도록 하는 발광 제어부와,
    상기 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 통해 상기 제 1, 3 전원을 통해 인가되는 전류로 선택적으로 발광하는 어레이 구조를 갖는 발광 소자부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동 제어회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전원의 전류값은 상기 발광 소자부가 발광하는데 필요한 전원보다 작은 값인 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동 제어회로.
  3. 다수개의 스캔선 중 하나의 스캔선은 그라운드에 연결되고 나머지 스캔선은 모두 전원에 연결되도록 순차적으로 스위칭하여 한 프레임 동안 다수개의 스캔선 각각을 적어도 한번이상 한 스캔시간 동안 그라운드에 연결하는 단계와,
    상기 한 스캔시간 동안 데이터시간을 복수개의 시간영역으로 나누어 일부 시간영역 동안은 상기 발광 소자부의 온/오프시에 제 1 전원과 그라운드를 선택적으로 스위칭하고, 그 이외의 시간영역 동안에는 제 1 전원과 그라운드 사이의 값을 갖는 제 2 전원에 연결하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수개의 시간영역은 한 스캔시간 내에서 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 전원의 값은 상기 발광 소자부가 발광하는데 필요한 전원보다 작은 값인 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동 제어회로.
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