KR100627722B1 - 전계발광 디스플레이들을 위한 구동 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

각 양극 라인들을 컬럼 이퀄라이제이션 버스(Column Equalization Bus)로 방전하는 제어 회로를 구비한 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스를 갖는 전계발광 디스플레이 구동 시스템과 방법은 충전된 양극 라인을 각 양극 라인 활성화 종료시 CEB에 연결하는 것을 포함한다. 양극 라인의 방전과 연속하는 비활성화는 다음 행에서 활성화될 아직 활성화되지 않은 양극 라인들과 전하를 공유함으로써 허용된다. 이는 충전된 양극 라인을 CEB에 연결함으로써 달성된다. 이미지를 디스플레이 하는데 있어서, 양극 라인들은 그레이 스케일 또는 컬러 데이터에 따라 많은 시 구간동안 활성화된다. 양극 라인들은 따라서 각 행 디스플레이 시간에 대한 발광 페이즈 동안 다른 시간에 적절히 비활성화된다. 양극 라인들이 CEB에서 전하 공유를 통해 방전될 때, 제어 회로는 비활성화된 소자들의 의도되지 않은 활성화를 일으키는 레벨 이하로 CEB 상의 전압을 유지한다.
디스플레이, 드라이버

Description

전계발광 디스플레이들을 위한 구동 시스템 및 방법{Driving System and Method for Electroluminescence Display}
1a도, 1b도, 2도, 3도, 4도는 본 발명의 실시예에 따른 구동 시스템을 갖는 전계발광 디스플레이의 다이어그램으로서, 각각 컬럼 이퀄라이제이션이 적용된 동작의 다른 상태들을 묘사하여 설명된다.
본 발명은 일반적으로 전계발광 디스플레이들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전계발광 디스플레이를 위한 구동 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전계발광 디스플레이는 행렬의 2차원 매트릭스안에 구성된 전계발광 소자들의 패널을 포함한다. 디스플레이의 각 전계발광 소자들은 반대되는 두 극성 즉 양극(anode), 음극(cathode)의 두 전극을 더 포함한다. 전극들 중 하나는 디스플레이 구동 시스템 구동 회로의 행 라인(row line)에 연결되고 다른 하나는 열 라인(column line)에 연결된다. 매트릭스 상의 상기 각 전계발광 소자는 그 특정 소자에 대한 어드레싱 행과 열이 교차하는 장소에 배치된다.
전계발광 소자는 전류가 전달될 때 빛을 방출한다. 이는 소자의 양극에서 음 극으로 순방향 극성을 갖는 전압, 즉, 양극으로 양의 전압이 그리고 음극으로 음의 전압이 인가될 때 발생한다. 방출된 빛의 세기는 전류의 크기에 의해 결정되며, 다시 말해, 전극들에 인가된 전압의 크기에 종속적이다.
전계발광 디스플레이의 구동시, 상기 매트릭스의 상기 소자들의 각 행 및/또는 열은 스캐닝 방법에서 한번에 한 개씩 연속적으로 활성화된다. 각 행 또는 열이 활성화되는 동안, 활성화된 행 또는 열 내에서 선택된 소자들은 빛을 방출하기 위한 전압을 공급하는 구동 시스템의 전원으로 설정된 전기적 경로를 통하여 켜진다. 어드레스된 소자들은 충분한 속도의 반복된 스캐닝 사이클들에서 연속적으로 구동되어 연속적으로 방출하는 소자들은 인간의 눈에 동시에 발광하는 것으로 보인다.
행 스캐닝은 종래 기술에서 전계발광 디스플레이를 구동하는데 이용되며, 매트릭스의 디스플레이 소자 행들은 연속적으로 어드레스된다. 한편 적절한 전원 또는 접지는 소자 열들을 구동하여 표시될 이미지 데이터의 사양에 상응하도록 전계발광 소자들을 선택적으로 활성화 또는 비활성화한다.
홍콩 Solomon Systech Ltd.에 양도되었고 본 특허 출원의 발명자와 동일한 미국 특허 6,501,226호("226 특허")는 전계발광 디스플레이 패널을 구동시키는 선행 기술 시스템과 방법을 설명하고 기술하고 있다. 226 특허의 도 4에 도시된 디스플레이 패널은 64행과 132열의 디스플레이 소자 매트릭스를 포함한다. 디스플레이 각각의 디스플레이 소자들은 EC,R로 표시되며, 여기서, "C"는 열을 그리고 "R"은 행을 식별한다. 전체적으로 E1.1에서 E132.64로 구성된 매트릭스에서, 선행기술 패널의 각 열의 양극들은 전기적으로 함께 그리고 그들 각각의 양극 라인들 A1내지 A132에 연결된다. 유사하게 요소들의 각 행의 음극들은 그들 각각의 음극 라인들 B1 내지 B64에 연결된다. 스캐닝을 위해, 음극 라인 B1에 전계발광 소자의 상부 행은 음극 라인 스캐닝 회로(1)의 할당된 음극 라인 스캐닝 스위치 51을 통한 접지로의 연결에 의해 활성화된다. 동시에, 음극 라인 스캐닝 스위치들 B2 내지 B64내의 모든 다른 소자들은 그들 각각의 음극 라인 스캐닝 스위치들 52 내지 564를 통해 전원 Vcc에 연결됨으로써 비활성화 상태로 남아있다. 음극 라인 스캐닝 회로(1)는 본래 디스플레이 소자들의 행들을 전원과 접지 전압에 선택적으로 연결하는 스위치들의 어레이이다. 양극 라인 스캐닝 회로(2)는, 본래 디스플레이 소자들의 열들을 전원에 연결하는 스위치들의 어레이이며, 선택된 소자들의 열을 전류원 21 내지 2132 중에서 그들의 각각 할당된 전류원들에 연결하여 활성화한다. 비활성화되어야 할 열들은 대신에 양극 라인 리셋 회로(3)의 양극 라인 리셋 스위치들 71 내지 7132를 통해 접지되며, 상기 회로는 열들을 선택적으로 접지시키는 스위치들의 어레이이다.
전계발광 디스플레이에서, 디스플레이 소자들의 고유한 기생 용량(parasitic capacitance)은 동작에 불리하게 영향을 줄 수 있다. 전하 축전 효과뿐 아니라 라인들에서의 큰 용량성 부하로 인해, 다른 이미지 패턴들에 대한 반복된 프레임 사이클에서 하나 이상의 소자들에 대한 광 방출 시간이 비균일해질 때 표시된 이미지들의 품질은 저하될 수 있다. 꺼진 소자들이 큰 용량성 부하 스위칭 조건들하에서 신호 교차-결합(signal cross coupling)으로 인해 광을 방출하게 될 때, 디스플레이 품질은 또한 떨어진다. 더욱이, 대형 패널 용량들은 전원들로부터 큰 스위칭 전류들을 공급하여 충전 및 방전된다. 이러한 스위칭 전류들은 패널 크기와 스캔 속도에 비례하여 증가한다. 스위칭 전류가 양적으로 증가할수록, 잡음은 바람직하지 않게 커지고 동작에 불리하게 영향을 줄 수도 있다.
그러므로 상기한 종래의 단점을 극복할 수 있는 전계발광 디스플레이를 구동하기 위한 시스템과 방법에 대한 공통적인 요구가 기술 분야에 존재한다. 디스플레이 품질, 로딩 및 잡음 문제들을 개선할 수 있는 구동 시스템과 방법에 특별한 요구가 기술 분야에 존재한다.
따라서, 본 발명은 관련 기술의 제한들과 단점들에 기인한 하나 이상의 문제들을 제거하는 전계발광 디스플레이 구동 시스템 및 방법에 관한 것이다.
이러한 장점들을 달성하기 위해, 그리고 구현되고 개략적으로 기술된 본 발명의 목적에 상응하여, 전계발광 디스플레이들을 구동하는 행 방전 시스템 및 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 행과 열에 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스를 갖는 전계발광 디스플레이가 제공된다. 각 행에서 전계발광 소자들의 양극들은 상응하는 양극 라인에 전기적으로 연결되며, 각 열에서 전계발광 소자들의 음극들은 상응하는 음극 라인에 전기적으로 연결된다. 본 발명에 따른 구동 시스템은 각 양극 라인을 CEB로 방전하기 위한 제어 회로를 더 포함한다. 각 양극 라인은 전계발과 디스플레이의 각 라인의 활성화 종료시 방전된다.
각 양극 라인의 활성화 종료시, 충전된 양극 라인은 CEB에 연결된다. 양극 라인의 방전 및 연속하는 비활성화는 다음 행에 대해 활성화될 아직 활성화되지 않은 양극 라인들과 전하를 공유함으로써 허용된다. 이는 충전된 양극 라인을 CEB에 연결함으로써 달성된다.
그레이 스케일 또는 컬러 데이터의 이미지를 디스플레이하는데 있어서, 양극 라인들은 그레이 스케일 또는 컬러 데이터에 상응하는 복수의 시구간들 동안 활성화된다. 양극 라인들은 각 행 디스플레이 시간에 대한 발광 페이즈 동안 적절하게 다른 시간들에서 따라서 비활성화된다. 양극 라인들이 CEB상에서 전하 공유를 통해 그에 따라 방전될 때, 본 발명에 따른 제어 회로는 CEB 상의 전압이 비활성화된 소자들이 의도적이지 않은 활성화를 일으킬 수 있는 레벨에 도달하지 않도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시적인 디스플레이 시스템은 따라서 복수의 행과 열에 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스와, 상기 전계발광 소자들에 각각 상응하는 복수의 음극들과 양극들, 상기 매트릭스에서 행 상의 음극들에 전기적으로 연결된 복수의 음극 라인들, 상기 매트릭스에서 열 상의 양극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들, 전력 소스와 접지간 전기적 경로를 통해 디스플레이를 위한 적어도 하나의 전계발광 소자들을 점등하는 제어 회로, 및 상기 양극 라인들에 전기적으로 연결된 CEB를 포함한다.
일 측면에서, 본 발명에 따른 제어 회로는 CEB에 걸린 버스 전압을 동적으로 제어한다. 일 실시예에서, CEB는 안정화 전압 드라이버에 연결된다. 다른 측면에서, 구동 페이즈에 의해, 제어 회로는 능동적으로 선택된 전압 레벨에서 CEB 전압을 유지하거나, 특정 전압 레벨 이하로 CEB 전압을 클램프하거나, CEB를 전기적으로 절연하거나, 또는 상술한 제어 작업의 조합을 수행한다.
또 다른 측면에서, 본 발명에 따른 디스플레이 시스템은 그레이 스케일 또는 컬러 디스플레이를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 시스템은 OLED 또는 PELD를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 복수의 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스와 상기 전계발광 소자들에 각각 상응하는 복수의 음극들과 양극들을 갖는 전계발광 디스플레이 구동 시스템을 제공한다. 실시예에 따르면, 구동 시스템은 매트릭스에서 상기 행상의 음극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들, 상기 매트릭스에서 상기 열상의 양극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들, 전력 소스와 접지간 전기적 통로를 통해 디스플레이를 위한 적어도 하나의 전계발광 소자들을 점등하는 제어 회로, 및 상기 양극 라인들에 전기적으로 연결 가능한 CEB를 포함한다. 구동 시스템의 제어 회로는 동적으로 CEB에 걸린 버스 전압을 제어한다. 본 발명에 따른 구동 시스템의 실시예에서, CEB는 안정화 전압 드라이버에 연결된다. 구동 페이즈들에 의해, 제어 회로는 능동적으로 선택된 전압 레벨에서 CEB 전압을 유지하거나, 특정 전압 레벨 이하로 CEB 전압을 클램프하거나, CEB를 전기적으로 절연하거나, 또는 상술한 제어 작업의 조합을 수행한다.
본 발명은 따라서 복수의 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스와 상기 전계발광 소자들에 각각 상응하는 복수의 음극들과 양극들을 갖는 전계발광 디스플레이를 구동하는 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법은 상기 매트릭스에서 복수의 음극 라인들을 상기 행상의 음극들에 전기적으로 연결하는 단계, 상기 매트릭스에서 복수의 양극 라인들을 상기 열상의 양극들에 전기적으로 연결하는 단계, 적어도 하나의 양극 라인들을 활성화하는 단계, 적어도 하나의 양극 라인들을 비활성화하는 단계, 및 활성화된 양극 라인들이 비활성화된 양극 라인들과 전하를 공유하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에서, 음극 라인들이 순차적으로 스캔되면, 양극 라인들은 전계발광 소자들을 구동하기 위해 수신된 그레이 스케일 또는 컬러 디스플레이 데이터에 따른 시구간들 동안 활성화되고 비활성화된다.
본 발명에 따른 컬럼 전압 이퀄라이제이션의 다른 측면에서, 양극 라인들의 전계발광 소자들에서 전기적 전하들은 이퀄라이즈된다. 양극 라인들은 CEB로 전기적으로 방전된다.
또 다른 실시예에서, CEB 상의 전압은 예를 들어, 제어 회로에 의해 동적으로 제어된다. 예시적인 디스플레이 시스템은 스캐닝 페이즈, 이퀄라이제이션 페이즈 및 천이 페이즈를 포함하는 복수의 구동 페이즈에서 구동된다. 구동 페이즈들에 의해, CEB 전압은 선택된 전압 레벨에서 유지되거나, 특정 전압 레벨 이하로 클램프되거나, CEB 자체가 전기적으로 절연되거나, 또는 상술한 제어 작업의 조합으로 수행된다.
본 발명의 추가적인 목적들과 장점들은 후술할 상세한 설명에서 일부 설명되 어질 것이며, 일부는 상세한 설명으로부터 명확할 것이거나 본 발명의 실시에 의해 습득될 것이다. 본 발명의 목적들과 장점들은 구성 요소들과 첨부된 특허청구범위에서 특별히 지적된 조합들에 의해 구체화되고 달성될 수 있다.
상술한 일반적인 설명과 후술할 상세한 설명은 단지 예시적이고 및 설명적인 것이며, 청구항에 기재된 바와 같이 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
첨부된 도면은, 본 상세한 설명이 구체화되어 있고 이를 구성하며, 본 발명의 몇 실시예들을 도시하며, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원칙들을 설명하기 위해 제공된다.
본 발명의 실시예들에 대해 자세히 언급할 것이며, 실시예는 첨부된 도면에서 설명된다. 가능한 경우, 동일한 참조 번호는 동일 또는 유사한 부분을 언급하기 위해 전 도면에 걸쳐 사용될 것이다.
1a도, 1b도, 2도, 3도, 4도는 본 발명의 일실시예에 따른 구동 시스템을 갖는 전계발광 디스플레이의 다이어그램이다. 전계발광 디스플레이는 64행들과 132열들의 디스플레이 소자들의 매트릭스를 갖는 패널을 포함한다. 매트릭스는 소자들 E1.1 내지 E132.64로 구성되어 있다. 패널의 각 열의 양극들은 전기적으로 함께 연결되어 있고 그들 각각의 양극 라인들 A1 내지 A132에 연결되어 있다. 유사하게, 요소들의 각 행의 음극들은 B₁에서 B64 까지로 그들 각각의 음극 라인들에 연결되어 있다.
전계발광 디스플레이를 구동할 때, 각 활성화된 양극 라인이 활성화 종료에 도달하면, 양극 라인은 구동 소스로부터 먼저 차단된 후 다음 행에 활성화될 아직 활성화되지 않은 양극 라인들과 함께 컬럼 이퀄라이제이션 버스(column equalization bus,이하에서는 CEB라 함)에 연결된다. 양극 라인은 방전되며 이어서 아직 활성화되지 않은 양극 라인들과 공유하는 전하에 의해 비활성화된다. 양극 라인들이 CEB와 전하 공유를 통해 방전되는 전체 시간 동안, 제어 회로는 CEB상의 전압이 비활성화되어 있어야 하는 버스상의 소자의 의도되지 않은 활성화를 일으킬 수 있는 레벨에 도달하지 않도록 한다.
안정화(regulated) 전압 드라이버가 CEB에 제공된다. 안정화 전압 드라이버는 능동적으로 선택된 버스 전압 레벨을 유지하고, 특별하게 선택된 레벨 이하로 CEB 전압을 클램프(clamp)하며, 구동 페이즈(phase)들의 지속 시간에 걸쳐 전하 공유와 보존을 촉진하는데 있어 CEB를 전기적으로 절연한다. 다른 형태의 디스플레이 패널들에서 전계발광 소자들의 전기적 특성의 편차들을 충족시키는데 있어서, 안정화 전압 드라이버의 기능들과 CEB 전압 레벨은 전하 보존과 정확한 이미지 디스플레이를 위한 컬럼 이퀄라이제이션 처리를 최적화하기 위해 로직 제어하에서 프로그램이 가능하다.
더욱이, 안정화 전압 드라이버는 각기 다른 시간에 다른 범위에서 CEB 라인 전압을 유지하는 결과에 동적으로 최적화된다. 예를 들어, 전계발광 소자의 발광 페이즈에서, CEB 라인 전압 레벨은 CEB상의 아직 활성화되지 않은 전계발광 소자들이 비활성화상태를 유지할 정도로 충분히 낮은 전압에서 유지되거나 또는 클램프된다. 로 이퀄라이제이션 페이즈(row equalization phase)에서, CEB 라인 전압은 전 하 공유중인 행의 이퀄라이즈된 전압보다는 높지 않은, 따라서 CEB상의 모든 전계발광 소자들이 비활성화 상태를 유지하는, 레벨까지 플로팅하여도 된다. 스캔된 행 천이 페이즈에서, CEB 라인 전압은 짧은 천이 시간에 희망 활성 전위까지 높게 구동되어 전원이 공급될 소자들이 희망하는 세기로 빛을 방출하기 시작할 것이다. 이는 개별 양극 라인들에서 특별하게 만들어진 전압 구동 스위치들에 대한 필요 없이 양극 라인들에 대한 전압 구동을 용이하게 구현한다.
상응하여, 전계발광 소자에 상응하는 복수의 음극들과 양극들인 복수의 행들과 열들에 배열된 전계발광 소자의 매트릭스를 포함하는 본 발명에 일치하는 전계발광 디스플레이를 구동하는 방법들이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법은 매트릭스의 행상의 음극들에 복수의 음극 라인들을 전기적으로 연결하고, 매트릭스의 열상의 양극들에 복수의 양극 라인들을 전기적으로 연결하고, 적어도 하나의 양극 라인들을 활성화하고, 적어도 하나의 양극 라인들을 비활성화하며, 활성화된 양극 라인들이 비활성화된 양극 라인들과 전하를 공유하는 것을 포함한다.
일 측면에서, 음극 라인들이 순차적으로 스캔되면, 전계발광 소자로의 그레이 스케일 또는 컬러 디스플레이 데이터 입력에 따른 시간동안 양극 라인들은 활성화되고 비활성화된다.
다른 측면에서, 열 전압 이퀄라이제이션이 양극 라인들내의 전계발광 소자에 있는 전하를 이퀄라이즈하기 위해 제공된다. 양극 라인들은 CEB로 전기적으로 방전된다.
또 다른 측면에서, CEB상의 전압은 예를 들어, 제어 회로에 의해, 동적으로 제어된다. 예시적인 디스플레이 시스템은 스캐닝 페이즈, 이퀄라이제이션 페이즈 그리고 천이 페이즈를 포함하는 복수의 구동 페이즈에서 구동된다. 구동 페이즈에 의해, CEB 전압은 능동적으로 선택된 전압 레벨에서 유지되거나 또는 특정 전압 레벨 이하에서 클램프되거나, 또는 CEB 자체가 전기적으로 절연되거나, 또는 그 조합이다.
도 1a와 도 1b는 전계발광 디스플레이의 스캔된 행 발광 페이즈를 예시하고 있다. 발광 페이즈에서, 양극 라인들은 그레이 스케일 또는 컬러 디스플레이 데이터에 따른 많은 시구간 동안 활성화되며, 따라서 다른 시간에 각 행 디스플레이 시간에 대한 발광 페이즈에서 상응하여 비활성화된다. 발광 페이즈의 시작시(도 1a), 스위치 63과 같은 양극 라인 구동 스위치들은 열 A3와 같이 아직 활성화되지 않은 그리고 방전된 열들을 CEB에 연결한다. 디스플레이 데이터에 따라서, 열 A3는 소자 E3,2에 대한 양극 라인이며, 다음 행에서 활성화된다. 개별 양극 라인에 대한 발광 페이즈가 종료할 때(도 1b), 스위치 61과 같은 구동 스위치들은, 열 A1과 같은, 이전에 활성화된 열들을 전하 공유와 전압 이퀄라이제이션에 의한 전기적 방전을 위해 CEB에 연결한다. 전체적으로 안정된 전압 소스가 이전에 빛을 방출했던 E1.1과 같은 전계발광 소자들을 효과적으로 끄기 위해 충분히 낮은 레벨에서 컬럼 이퀄라이제이션 전압을 유지한다. 그 동안, 스위치 71과 72와 같은 스위치들은 컬럼 이퀄라이제이션에 영향을 주기 위해 양극 라인들 A1과 A3상의 열들이 CEB에 연결되도록 하기 위해 개로 상태(open-circuited)를 유지한다. 본 발명에 일치하는 컬럼 이퀄라이제이션를 실시할 때, 전계발광 소자들에서의 잉여 전압들은 CEB와의 연결을 통해 이퀄라이즈된다. 비균일성과 크로스토크(cross talk)와 같이 디스플레이 소자에서의 바람직하지 않은 효과들은 결과적으로 편리하게 회피된다. 양극 라인들이 CEB 상에서 전하 공유를 통해 방전되는 시간 동안, 본 발명에 일치하는 제어 회로는 CEB상의 전압이 비활성화된 전계발광 소자가 활성화되도록 할 수 있는 레벨에 도달하는 않도록 한다.
도 2는 스캔된 행 발광 페이즈가 종료된 후 전계발광 디스플레이를 구동하고 있는 행 및 컬럼 이퀄라이제이션 페이즈를 설명하고 있는 도면이다. 발광 페이즈는 양극 라인이 디스플레이 시간의 단일 행의 기간동안 활성화될 수 있는 최장 지속 시간을 구성하며, 따라서 최장 기간은 발광한 소자의 최고 밝기에 상응한다. 발광 페이즈의 마지막에, 남아있는 활성화된 열들 모두는 전기적 방전을 위해 모두 CEB에 연결되어 비활성화된다. 62와 같은 양극 라인 구동 스위치들은 전하 공유와 전압 이퀄라이제이션을 위해 A2와 같은 남아있는 활성화된 열들을 CEB에 연결한다. 전반적으로 안정화된 전압 소스는 이전에 빛을 방출하고 있던 E2,1과 같은 전계발광 소자들을 효과적으로 끌 수 있도록 충분히 낮은 레벨에서 컬럼 이퀄라이제이션 전압을 유지한다. CEB 전압에 대한 바람직한 레벨은 발광 페이즈에서의 그것과 다르고 그것보다 높을 수 있는데, 로 이퀄라이제이션이 이퀄라이제이션 페이즈에서 동시에 구현되기 때문이다. 양극 라인 상의 모든 열들이 CEB에 연결되어 컬럼 이퀄라이제 이션에 영향을 미치기 위해, 71, 72 및 73과 같은 모든 스위치들은 개로 상태를 유지한다. 본 발명에 일치하는 컬럼 이퀄라이제이션을 실시할 때, 전계발광 소자들에서의 잉여 전압들은 CEB와의 연결을 통해 이퀄라이즈된다. 이퀄라이제이션 페이즈에서, 로 이퀄라이제이션은 일반적으로 마지막 컬럼 이퀄라이제이션 처리와 동시에 발생한다.
도 3은 로와 컬럼 이퀄라이제이션 페이즈가 종료된 후 전계발광 디스플레이를 구동하고 있는 스캔된 행 천이 페이즈를 설명하고 있는 도면이다. 로과 컬럼 이퀄라이제이션 페이즈가 종료하면, 양극 라인 구동 스위치들, 예를 들어, 스위치 61과 다른 스위치들은 양극 라인 A1상의 열과 활성화되지 않을 다른 열들에 위치한 전계발광 소자들을 접지 전압에 연결한다. 한편, CEB는 활성화될 열들, 예를 들어, 열 A2, A3를 필요한 활성화 전위에 이르게 하여 로 이퀄라이제이션 후 음극 라인 스캐닝 스위치들, 예를 들어 스위치 52가 소자 E1,2와 EB2,2의 행을 접지시켜서 행 스캔 라인, 예를 들어, 라인 B2가 활성화되면 전계발광 소자들, 예를 들어 E2,2 및 E3,2 에 전압이 인가되어 빛을 방출할 수 있다.
도 4는 전계발광 디스플레이를 구동하고 있는 스캔된 행 천이 페이즈의 다른 단계를 설명하고 있는 도면이다. 본 단계에서, 전류 소스들은 양극 라인들, 예를 들어 라인 A2와 A3를 각각의 전류 소스, 예를 들어 소스 22와 23에 연결하기 위해 폐로로 스위칭된 양극 라인 구동 스위치들, 예를 들어 스위치 62와 63에 의해 천이 페이즈의 종단을 향해 인가된다. 구동 시스템은 새로운 행에 대해 초기 페이즈 즉 발광 페이즈로 되돌아간다.
일 측면에서, 본 발명에 일치하는 전계발광 디스플레이에 대한 구동 시스템들과 방법들은 그레이 스케일 디스플레이들에도 효과적으로 적용 가능하다. 다른 측면에서, 본 발명에 일치하는 구동 시스템들과 방법들은 각 컬러 화소가 컬러 부화소들로 구성되며 화소 컬러가 컬러 부화소들의 그레이 스케일에 의해 제어되는 컬러 디스플레이들에 적용 가능하다. 컬러 구성 요소들에 대한 전계발광 소자들의 특성에 따라, 컬러 구성 요소들에 대한 개별 그레이 스케일 구동 시스템들은 최적화된 파라미터 세트와 회로 옵션들을 개별적으로 포함한다. 예를 들어, 다른 컬러 구성 요소들에 대한 CEB 전압 레벨이 다르다면, 컬러 구성 요소들에 대한 구분된 안정화 전압 드라이버를 갖는 구별된 CEB 버스 라인들이 있어야 한다.
다른 측면에서, 본 발명에 일치하는 디스플레이 시스템들은 OLED(Organic Light Emitting Device)들 또는 PELD(Polymer Electroluminescence device)들를 포함할 수 있다.
그레이 스케일은 단일 행의 디스플레이 시간에 대한 시구간에서 그레이 스케일 디스플레이 데이터에 따른 다양한 시구간 동안 양극 라인들을 활성화하여 얻어질 수 있다. 펄스 폭 변조(Pulse width modulation 이하 PWM)에서, 가장 긴 지속 시간은 그레이 스케일에서 발광한 소자의 최대 밝기에 상응한다. 다른 실시예로, 그레이 스케일은 디스플레이 기간동안 다양한 프레임들에 대한 양극 라인들을 활성화하여 얻어질 수 있다. 프레임 비율 제어에서, 매 프레임에서 전계발광 소자를 켜 는 것은 그레이 스케일에서 발광한 소자의 최대 밝기에 상응한다. 프레임 비율 제어와 PWM 이외에, 진폭 변조(Amplitude modulation 이하 AM) 또한 그레이 스케일을 획득하는데 이용될 수 있다. AM 제어에서, 구동 전류에 대한 최대 설정은 그레이 스케일에서 발광한 소자의 최대 밝기에 상응한다. 일반적인 경우, PWM, 프레임 비율 제어 및 AM의 조합이 그레이 스케일 이미징에 적용 가능하며 컬럼 이퀄라이제이션이 구현될 수 있다.
전계발광 디스플레이의 구현 복잡성과 패널 특성들에 의해, 본 발명에 일치하는 구동 시스템들과 방법들에 대한 다양한 실시예가 실현 가능하다.
첫째, 전계발광 디스플레이를 구동하는 다양한 페이즈에서의 양극과 음극 라인들에 대한 활성과 비활성 전압들 및 CEB 전압들은 모두 디스플레이 시스템에서 저전력과 저잡음을 구현하기 위해서 시스템 공급 전압 및 접지 전압과 다를 수 있으며, 다른 구동 페이즈에서도 다를 수 있다. 예를 들어, 회로 구성이 양극 라인들의 비활성화가 전지 전압보다 높은 전압에서 수용 가능하도록 하였을 때, 양극 라인들은 리턴 버스 또는 시스템 전압 이외의 다른 접지 전압에 연결하여 비활성화될 수 있다. 리턴 버스 또는 리턴 접지 전압은 전계발광 소자들의 특성에 적합하도록 프로그래밍될 수 있는 적절한 비활성 전압 레벨에서 유지될 수 있다. 높은 비활성 전압들은 작은 차등 전압 스위칭과 전계발광 소자에 걸리는 작은 역 바이어스의 이점을 가진다. 다른 옵션은 비활성화된 음극 라인들에 대한 시스템 고 전압 공급보다 낮은 전압을 이용하는 것이다. 작은 차등 전압 스위칭으로, 스위칭 전력은 유리하게 감소된다. 전계발광 소자에 걸리는 작은 역 바이어스 때문에, 역 바이어스 스 트레스(stress)와 신뢰 위험성(reliability risks)은 용이하게 감소된다.
추가적인 옵션은 열들은 전계발광 소자들을 발광하는 활성화 페이즈에서 분리된 전압 구동 라인으로 스위칭되지만, 분리된 CEB와 전압 구동 라인을 이용하는 것이다. 그렇다면 전압 구동 버스는 커패시터에 의해 안정화될 수 있는 고정된 전압에서 유지될 수 있다. 그 경우에, CEB는 결과적으로 높은 전 충전 레벨과 낮은 CEB 전압 레벨사이에서 스위칭될 필요가 없다.
본 발명의 다른 실시예들은 명세서를 참작하고 여기서 공개된 본 발명의 실시로부터 당업자들에게 자명할 것이다. 예를 들어, 일반적인 전계발광 디스플레이들은 본 발명에 따른 구동 시스템들과 방법들을 설명할 때 기재되었으며, OLED와 PELD는 일반적으로 동일하게 적용 가능하다. 본 명세서와 예시들은 설명을 위한 것으로서, 본 발명의 실제 범위와 사상은 하기 청구항들에 의해 지시될 것이다.
상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 의해서 디스플레이 품질, 로딩 및 잡음 문제를 개선할 수 있는 구동 시스템과 방법이 제공된다.

Claims (30)

  1. 복수의 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스;
    상기 전계발광 소자들에 상응하는 복수의 음극과 양극;
    상기 매트릭스에서 상기 행상의 음극들에 전기적으로 연결된 복수의 음극 라인들;
    상기 매트릭스에서 상기 열상의 양극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들;
    전력 소스와 접지간 전기적 통로를 통해 디스플레이를 위한 적어도 하나의 전계발광 소자들을 점등하는 제어 회로; 및
    상기 양극 라인들에 전기적으로 연결 가능한 컬럼 이퀄라이제이션 버스(Column Equalization Bus)를 포함하는 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양극 라인들은 활성화된 양극 라인들과 활성화되지 않은 양극 라인들을 더 포함하되, 상기 활성화된 양극 라인들은 상기 활성화되지 않은 양극 라인들과 전하를 공유하는 디스플레이 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스는 적어도 하나의 상기 양극 라인들을 방전하기 위해 연결 가능한 디스플레이 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 선택적으로 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스를 전기적으로 절연하도록 결합된 디스플레이 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스상의 버스 전압을 제어하도록 결합된 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 버스 전압의 선택된 레벨을 유지하도록 결합된 디스플레이 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 선택된 레벨 이하로 상기 버스 전압을 클램프하도록 결합된 디스플레이 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 버스 전압이 선택된 레벨 이상에서 플로팅하도록 결합된 디스플레이 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전계발광 소자들은 그레이 스케일 디스플레이 및 컬러 디스플레이 중 적어도 어느 하나에 채택된 디스플레이 시스템
  10. 제1항에 있어서, 상기 전계발광 소자들은 OLED와 PELD 중 하나를 포함하는 디스플레이 시스템.
  11. 복수의 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스와 상기 전계발광 소자들에 상응하는 복수의 음극과 양극을 포함하는 전계발광 디스플레이의 구동 시스템에 있어서,
    상기 매트릭스에서 상기 행상의 음극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들;
    상기 매트릭스에서 상기 열상의 양극들에 전기적으로 연결된 복수의 양극 라인들;
    전력 소스와 접지간 전기적 통로를 통해 디스플레이를 위한 적어도 하나의 전계발광 소자들을 점등하는 제어 회로; 및
    상기 양극 라인들에 전기적으로 연결 가능한 컬럼 이퀄라이제이션 버스를 포함하는 구동 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 양극 라인들은 활성화된 양극 라인들과 활성화되지 않은 양극 라인들을 더 포함하되, 상기 활성화된 양극 라인들은 상기 활성화되지 않은 양극 라인들과 전하를 공유하는 구동 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스는 적어도 하나의 상기 양극 라인들을 방전하기 위해 연결 가능한 구동 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스를 전기적으로 절연하도록 결합된 구동 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스상의 버스 전압을 제어하도록 결합된 구동 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 버스 전압의 선택된 레벨을 유지하도록 결합된 구동 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제어 회로는 선택된 레벨 이하로 상기 버스 전압을 클램프하도록 결합된 구동 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 버스 전압이 선택된 레벨 이상에서 플로팅하도록 결합된 구동 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스에 연결된 안정화 전압 드라이버를 더 포함하는 구동 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 전계발광 소자들은 그레이 스케일 또는 컬러 데이터에 따라 구동되도록 연결 가능한 구동 시스템.
  21. 복수의 행과 열로 배열된 전계발광 소자들의 매트릭스와 상기 전계발광 소자들에 상응하는 복수의 음극과 양극을 포함하는 전계발광 디스플레이를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 매트릭스에서 복수의 음극 라인들을 상기 행상의 음극들에 전기적으로 연결하는 단계;
    상기 매트릭스에서 복수의 양극 라인들을 상기 열상의 양극들에 전기적으로 연결하는 단계;
    적어도 하나의 상기 양극 라인들을 활성화하는 단계;
    적어도 하나의 상기 양극 라인들을 비활성화하는 단계; 및
    상기 활성화된 양극 라인들이 상기 비활성화된 양극 라인들과 전하를 공유하는 단계를 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 음극 라인들을 순차적으로 스캐닝하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 양극 라인들은 전계발광 소자들을 구동하기 위해 수신된 그레이 스케일 또는 컬러 디스플레이 데이터에 따른 시구간들동안 활성화되고 비활성화되는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  24. 제21항에 있어서, 상기 양극 라인들의 전계발광 소자들에서 전기적 전하를 전압 이퀄라이징하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  25. 제21항에 있어서, 상기 양극 라인들을 컬럼 이퀄라이제이션 버스로 방전하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 컬럼 이퀄라이제이션 버스에서 버스 전압을 제어하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 버스 전압의 선택된 레벨을 유지하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  28. 제26항에 있어서, 선택된 레벨 이하로 상기 버스 전압을 클램프하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  29. 제26항에 있어서, 선택된 레벨 이상으로 상기 버스 전압을 플로팅하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
  30. 제21항에 있어서, 스캐닝 페이즈, 이퀄라이제이션 페이즈 및 천이 페이즈를 포함하는 복수의 구동 페이즈들에서 상기 디스플레이를 구동하는 단계를 더 포함하는 전계발광 디스플레이 구동 방법.
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