KR100680913B1 - 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치 - Google Patents

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현창호
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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서 유기전계발광패널과, 전술한 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와, 전술한 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 온도 데이타를 생성하는 온도 센서와, 그 온도 센서에서 입력되는 온도 데이타에 따라 유기전계발광소자에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와, 전술한 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공한다.
유기전계발광소자, 유기전계발광패널, 유기발광 다이오드, 전원전압, RTD(Resistance Temperature Detector), LUT(Look Up Table)

Description

유기전계발광소자의 전원전압 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING VDD FOR OLED}
도 1은 종래기술에 따른 AMOLED의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 AMOLED의 구동회로를 나타낸 등가 회로도.
도 3은 AMOLED의 전압과 전류의 변화상태를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 AMOLED의 전압과 전류의 변화상태를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 10은 본 발명의 제 6실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
도 11은 본 발명의 제 7실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
202 : 전원전압드라이버 204 : 스캔 드라이버
206 : 데이타 드라이버 208 : 스위칭 TFT
210 : 구동 TFT 212 : 커패시터
214 : 유기전계발광패널 216 : 유기발광 다이오드
218 : 온도 센서 222 : 아날로그/디지털 변환기
224 : 데이타 부하 연산부 226 : 전압 조정부
228 : 선택부
본 발명은 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기전계발광소자의 유기발광 다이오드에 공급되는 전원전압의 크기를 제어하여 유기발광 다이오드에 일정한 크기의 전류가 흐르도록 함으로써 일정한 휘도를 유지할 수 있도록 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 유기전계발광소자(organic light emitting diodes, OLED)는 형광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이이다. 이 유기전계발광소자는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 박형 등의 장점을 가지고 있다. 또한, 유기전계발광소자는 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표시장치에서 문제로 지적되는 단점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 능동 매트릭스형 유기전계발광소자(AMOLED)의 구조를 나타낸 단면도이다.
능동 매트릭스형 유기전계발광소자는 수동 매트릭스형과 달리 박막 트랜지스터(TFT)에 의하여 구동된다.
능동 매트릭스형 유기전계발광소자는 수동 매트릭스형과 마찬가지로 유리기판(1)을 사용하지만, 애노드전극(5)을 구동하기 위하여 트랜지스터 구조(2,3,4)를 형성한다.
그리고 드레인(4)의 상부로부터 측면방향으로 애노드전극(5)을 형성하고, 비발광영역에는 절연막(6)을 형성한다.
다음으로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등으로 형성된 유기 발광층(7)을 형성한 후, 캐소드전극(8)을 증착한다.
이때, 유기 발광층(7)은 전자와 정공의 균형을 좋게 함으로써 발광효율을 향상시키기 위해 정공주입층(HIL: hole injecting layer) 및 정공전달층(HTL: hole transport layer)과 발광층(EML: emitting layer), 전자전달층(ETL: electron transport layer) 및 전자주입층(EIL: electron injection layer)을 포함하는 다층구조로 이루어진다.
이와 같이 구성된 능동 매트릭스형 유기전계발광소자에서는 게이트 전극(2)의 입력신호에 따라 애노드전극(5)과 캐소드전극(8) 사이에 전류가 인가되면서 발광작용이 일어나게 된다.
도 2는 AMOLED의 구동회로를 나타낸 등가 회로도이며, 도 3은 AMOLED의 전압과 전류의 변화상태를 나타낸 그래프이다.
도 2에 도시된 바와 같이, AMOLED를 구동하는 회로에는 전원전압 드라이버 (102), 스캔 드라이버(104), 데이타 드라이버(106)가 구비되며, 두 개의 박막 트랜지스터(108, 110)와 한 개의 커패시터(112)를 포함하고 있다. 즉, 유기발광 다이오드(116)에 드레인 전극이 연결되는 구동 TFT(110)와, 스캔 드라이버(104)에 게이트 전극이 연결되고 데이타 드라이버(106)에 소스 전극이 연결되는 스위칭 TFT(108), 전원전압 드라이버(102)와 구동 TFT(110)의 게이트 전극 사이에 연결되는 커패시터(112)가 추가로 형성된다.
스위칭 TFT(108)는 스캔 드라이버(104)로부터 게이트 전극에 인가되는 스캔(Scan) 신호에 의해 구동되어 데이타 드라이버(106)로부터 인가되는 데이타 신호를 구동 TFT(110)에 전달하는 역할을 한다.
구동 TFT(110)는 스위칭 TFT(108)를 통해 전달되는 데이타 신호에 따라서, 게이트 전극과 소스 전극 사이의 전압 차에 의해 유기전계발광소자(114) 내부의 유기발광 다이오드(116)로 유입되는 전류의 크기를 결정한다.
커패시터(112)는 스위칭 TFT(108)를 통해 전달되는 데이타 신호를 한 프레임동안 저장하는 역할을 한다.
따라서 스캔 신호와 데이타 신호에 해당하는 전원전압이 구동 TFT(110)를 통해 유기발광 다이오드(116)에 인가되면서 영상의 휘도에 맞는 전류가 흐르고, 일정한 영역의 영상이 표시되게 된다.
그런데, 구동 TFT(110)와 유기발광 다이오드(116)는 장시간의 동작으로 인하여 열화되어 그 성능이 점점 떨어지게 된다. 즉, 오랜 시간의 구동으로 인하여 구동 TFT(110)의 소스 전극과 드레인 전극 사이의 저항이 커져서 동일한 전원전압에 대하여 유기발광 다이오드(116)에 인가되는 전류의 양은 점점 떨어지게 된다.
도 3에는 이와 같이 구동시간의 경과에 따라 유기발광 다이오드(116)에 인가되는 전류의 양이 점차로 감소하는 상태가 도시되어 있다. 즉, 전원전압 드라이버(102)를 통해 인가되는 전원전압은 일정한 크기의 정전압이므로, 구동 TFT(110)의 저항이 커지면 자연히 인가되는 전류가 줄어들게 되는 것이다.
유기발광 다이오드(116)에 인가되는 전류가 점점 감소할수록 표시되는 영상의 휘도는 감소하게 되므로, 시간이 경과하면서 정확한 색깔을 표현할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 능동 매트릭스형 유기전계발광소자를 구비한 유기전계발광 표시장치의 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 유기발광 다이오드의 열화 정도를 파악하고, 그 열화 정도에 따라 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압의 크기를 제어함으로써 일정한 양의 전류가 유기발광 다이오드에 공급될 수 있도록 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공하고자 하는 것이다.
또 다른 측면에서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 능동 매트릭스형 유기전계발광소자를 구비한 유기전계발광 표시장치에 입력되는 데이타 부하량을 측정하고 그 측정된 데이타 부하량을 이용해 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압의 크기를 제어함으로써 일정한 양의 전류가 유기발광 다이오드에 공급될 수 있도록 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서 유기전계발광패널과, 전술한 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와, 전술한 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 온도 데이타를 생성하는 온도 센서와, 그 온도 센서에서 입력되는 온도 데이타에 따라 유기전계발광소자에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와, 전술한 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공한다.
전술한 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치는 온도 센서에서 생성되는 온도 데이타가 아날로그 타입인 경우, 아날로그 타입의 온도 데이타를 디지털 타입의 온도 데이타로 변환하여 전압 조정부에 입력하는 아날로그/디지털 변환기를 추가로 포함할 수 있다.
전술한 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치에 있어서, 온도 센서는 RTD(Resistance Temperature Detector)로 채택 적용된 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 전압 조정부는 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이타에 대응되 는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 한다.
또한, 전압 조정부는 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아질 경우, 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 전술한 온도 센서는 유기전계발광패널의 내부 또는 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서 유기전계발광패널과, 전술한 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와, 전술한 유기전계발광패널에 연결된 데이타 드라이버로부터 전술한 유기발광 다이오드에 입력되는 영상 데이타의 부하를 누적 계산하여 데이타 부하량을 계측하는 데이타 부하 연산부와, 아날로그 타입 신호인 데이타 부하량을 디지털 타입 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(ATC; Analog Digital Converter)와, 전술한 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 디지털 타입의 데이타 부하량에 따라 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와, 그 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공한다.
전술한 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치에 있어서, 전압 조정부는 데이타 부하 연산부를 통해 측정된 데이타 부하량에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 한다.
전술한 전압 조정부는 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서 유기전계발광패널과, 전술한 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와, 전술한 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 온도 데이타를 생성하는 온도 센서와, 전술한 유기전계발광패널에 연결된 데이타 드라이버로부터 전술한 유기발광 다이오드에 입력되는 영상 데이타의 부하를 누적 계산하여 데이타 부하량을 계측하는 데이타 부하 연산부와, 전술한 온도 센서에서 입력되는 온도 데이타 또는 전술한 데이타 부하 연산부로부터 입력되는 데이타 부하량을 선택적으로 전송하는 선택부와, 그 선택부로부터 선택된 온도 데이타 또는 데이타 부하량이 아날로그 타입 신호일 경우, 디지털 타입 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와, 전술한 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 디지털 타입 신호인 온도 데이타 또는 데이타 부하량에 따라 전술한 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와, 그 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치를 제공한다.
전술한 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치에 있어서, 온도 센서는 RTD(Resistance Temperature Detector)로 채택 적용된 것을 특징으로 한다.
또한, 전압 조정부는 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이타에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 한다.
또한, 전압 조정부는 전술한 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아지거나, 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 온도 센서는 유기전계발광패널의 내부 또는 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치(이하, '전원전압 제어장치'라 함)를 설명한다.
또한, 이하 본 발명의 다양한 실시예들에서는 온도 센서에 RTD(Resistance Temperature Detector)를 채택 적용하고, 전압 조정부에는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table)방식을 적용한 경우로 설명한다.
제 1 실시예
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 유기전계발광소자의 구동을 위해서 능동 매트릭스형 유기전계발광소자(AMOLED)를 구동하는 회로에는 전원전압 드라이버(202), 스캔 드라이버(204), 데이타 드라이버(206)가 구비되며, 두 개의 박막 트랜지스터(208, 210)와 한 개의 커패시터(212)를 포함하고 있다. 즉, 유기발광 다이오드(216)에 드레인 전극이 연결되는 구동 TFT(210), 스캔 드라이버(204)에 게이트 전극이 연결되고 데이타 드라이버(206)에 소스 전극이 연결되는 스위칭 TFT(208), 전원전압 드라이버(202)와 구동 TFT(210)의 게이트 전극 사이에 연결되는 커패시터(212)가 추가로 형성된다.
구동 TFT(210)에는 일정한 크기의 전원전압이 인가되면서 스캔 드라이버(204)로부터 인가되는 스캔 신호에 따라 유기발광 다이오드(216)에 일정한 크기의 정전류를 공급한다.
구동 TFT(210)로부터 공급되는 정전류에 의하여 유기전계발광소자(214) 내부의 유기발광 다이오드(216)가 발광작용을 하게 되면서 열이 발생한다. 온도 센서(218, RTD)는 유기전계발광소자(214)가 구비된 유기전계발광패널 내부에 설치되어 유기발광 다이오드(216)의 발열 정도를 측정한다.
유기발광 다이오드(216)가 발광작용을 하면서 온도가 올라가면 유기 발광층 재료의 특성상 전류의 흐름이 나빠져서 일정한 크기의 전류가 흐를 수 없게 된다.
따라서, 이를 보상하기 위해서는 열화의 정도에 따라 전원전압 드라이버 (202)에 의하여 공급되는 전원전압의 크기를 증가시켜야 한다. 결국, 유기전계발광소자의 사용시간이 흐름에 따라 유기전계발광소자(214)를 구비한 유기전계발광 표시장치의 열화 정도는 더 커지고, 그에 따라 증가시켜야 할 전원전압의 크기는 더 커질 것이다.
한편 온도 센서(218, RTD)는 유기발광 다이오드(216)가 구비된 유기전계발광소자(214)의 내부 온도를 측정하여 온도 데이타를 생성하여 전압 조정부(226)로 전송한다.
전압 조정부(226)는 온도 센서(218, RTD)에서 전송된 온도 데이타를 근거로 룩업 테이블(LUT)에 저장된 대응값을 전원전압 제어값으로 선택하고, 전원전압 드라이버(202)에 전송한다. 전원전압 드라이버(202)는 전송된 전원전압 제어값에 의해 제어되며, 구동 TFT(210)의 소스 전극에 인가되는 전원전압의 크기를 변화시킨다. 즉, 유기발광 다이오드(216)의 온도가 기준치 이상인 상태가 특정 기준시간 이상으로 지속 될 경우에 유기 발광층이 열화에 의하여 전기적인 특성에 변화가 생긴 것으로 간주하여 그에 맞게 전원전압을 높이게 된다.
따라서, 전원전압 드라이버(202)는 전압 조정부(226)에서 결정된 전원전압 제어값에 따라 전원전압을 발생시켜 유기전계발광소자의 애노드(anode) 전극과 전기적으로 연결된 구동 TFT(210)의 소스 전극에 인가한다.
제 2 실시예
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이 다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전원전압 제어장치는 제 1 실시예에 따른 전원전압 제어장치와 비교하여 동일한 구성요소와 작동원리를 따르고 있지만, 온도 센서(218, RTD)에서 계측된 온도 데이타가 아날로그 타입 신호일 경우, 이를 디지털 타입 신호로 변환하여 전압 조정부(226)로 전송하는 아날로그/디지털 변환기(222, ADC;Analog Digital Converter)가 추가로 구성된다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 AMOLED의 전압과 전류의 변화상태를 나타낸 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유기발광 다이오드(216)의 열화에 따라 감소하는 전류의 크기를 보상하기 위하여 유기발광 다이오드(216)의 온도가 올라가면 전원전압의 크기를 점차로 증가시킴으로써 일정한 크기의 정전류가 유기 발광층에 공급되게 하여 항상 일정한 휘도를 유지할 수 있도록 한다.
상기와 같은 구조로, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 전원전압 제어장치는 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있다.
제 3 실시예
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 7을 참조하면, 제 3 실시예에 따른 전원전압 제어장치는 제 1 실시예에 따른 전원전압 제어장치와 비교하여 동일한 구성요소와 작동원리를 따르고 있지만, 온도 센서(220, RTD)의 위치가 유기전계발광소자(214)의 인접한 외부에 위치한다는 점이 상이하다.
즉, 제 3 실시예에 따른 전원전압 제어장치는 유기발광 다이오드(216)에서 발생하는 열을 감지하여 온도를 측정할 수 있을 정도로 유기전계발광소자(214)에 근접한 위치에 온도 센서(220, RTD)를 배치하는 것으로서, 유기전계발광소자(214) 내부에 온도 센서(218, RTD)를 배치하는 것에 비하여 유기전계발광소자(214) 내부의 구조가 간단해지고 제조 공정이 단순해지는 효과가 있다.
제 4 실시예
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전원전압 제어장치는 제 3 실시예에 따른 전원전압 제어장치와 비교하여 동일한 구성요소와 작동원리를 따르고 있지만, 온도 센서(220, RTD)에서 계측된 온도 데이타가 아날로그 타입 신호일 경우, 이를 디지털 타입 신호로 변환하여 전압 조정부(226)로 전송하는 아날로그/디지털 변환기(222, ADC;Analog Digital Converter)가 추가로 구성된다.
제 5 실시예
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이 다.
도 9를 참조하면, 제 5 실시예에 따른 전원전압 제어장치에는 유기발광 다이오드(216)의 온도를 측정하는 구성이 포함되어 있지 않다.
제 5 실시예에서는 유기발광 다이오드(216)가 구비된 유기전계발광 표시장치에 입력되는 영상 데이타의 양을 바탕으로 전원전압의 크기를 제어하며, 이를 위해 데이타 부하 연산부(224)를 데이타 부하 연산부(224)에서 전송하는 제어값이 아날로그타입 신호일 경우, 디지털타입 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기(222, ADC)를 경유하여 전압 조정부(226)와 연결한다.
또한, 데이타 부하 연산부(224)는 데이타 드라이버(206)를 통하여 유기발광 다이오드(216)에 입력되는 영상 데이타를 누적 계산하여 유기발광 다이오드(216)에서 발광되는 양을 의미하는 데이타 부하량을 산출한다. 다시 말해서 유기발광 다이오드(216)의 온도 상승으로 인한 열화 정도를 영상 데이타의 입력량으로부터 간접적으로 유추하는 것이다.
더욱 정확한 예측을 위해서는 데이타 부하량에 따른 열화 정도를 측정한 실측 데이타가 충분히 구비될 필요가 있을 것이다.
데이타 부하 연산부(224)는 데이타 부하량의 누적에 따라 연산된 데이타 계측값을 생성하고, 아날로그/디지털 변환기(222, ADC)를 거쳐서 전압 조정부(226)로 전송한다. 전압 조정부(226)는 데이타 부하 연산부(224)로부터 전송된 데이타 계측값에 따라 룩업 테이블에 저장된 전원전압 제어값을 결정하고, 결정된 전원전압 제어값을 전원전압 드라이버(202)로 전송한다. 전송된 전원 전압 제어값에 따라, 전 원전압 드라이버(202)는 적절한 크기로 조절된 전원전압을 구동 TFT(210)에 인가한다.
따라서, 데이타 부하 연산부(224)에서 계측된 데이타 부하량이 일정 수준을 초과하는 경우, 열화에 따른 전류 감소율을 예측하여, 증가된 전원전압을 공급함으로써 적절한 전류가 유기발광 다이오드(116)에 공급될 수 있도록 한다.
제 6 실시예
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 10을 참조하면, 제 6 실시예에 따른 제어장치에는 온도 센서(218, RTD)로부터 입력되는 온도 데이타와, 데이타 부하 연산부(224)로부터 입력되는 데이타 계측값 중에서 어느 데이타를 전압 조정부(226)로 전송하여 전원전압 제어 기준으로 삼을지를 결정하는 선택부(228)가 구비되어 있다.
온도 센서(218, RTD)는 제 1 실시예에서와 같이 유기전계발광소자(214) 내부에 설치되어 유기발광 다이오드(216)의 발열량에 따라 변동된 유기전계발광소자(214)의 온도를 측정하고, 온도 데이타를 생성하여 선택부(228)로 전송한다.
한편, 데이타 부하 연산부(224)는 입력되는 데이타 부하량을 기준으로 유기발광 다이오드(216)의 열화 정도를 예측하여 데이타 계측값을 선택부로 전송한다.
선택부(228)는 사용자의 선택에 따라 온도 센서(218, RTD)를 이용할 것인지 데이타 부하 연산부(224)를 이용할 것인지를 결정하여 둘 중 어느 하나의 데이타를 전압 조정부(226)로 전송하게 된다.
만약, 온도 센서(218, RTD)에서 전송되는 온도 데이타 또는 데이타 부하 연산부(224)에서 전송되는 데이타 계측값이 아날로그 타입의 신호인 경우에는 도 9에서와 같이 아날로그/디지털 변환기(222, ADC)를 거쳐서 디지털 신호로 변환되어 전압 조정부(226)로 전송되지만, 디지털 타입의 신호인 경우에는 변환과정 없이 바로 전압 조정부(226)로 전송된다.
이와 같이, 온도 센서(218, RTD)와 데이타 부하 연산부(224)를 선택적으로 사용함으로써 전술한 본 발명의 제 1 내지 제 5 실시예 중 어느 실시예보다도 더 정확한 전원전압 조정이 가능해질 것이다.
제 7 실시예
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 전원전압 제어장치를 나타낸 구성도이다.
도 11을 참조하면, 제 7 실시예의 경우는 제 6 실시예의 경우와 동일한 구성요소와 작동원리를 따르고 있지만, 온도 센서(220, RTD)가 유기전계발광소자(214)의 인접한 외부에 구비되는 점이 다르다.
제 7 실시예와 같이 온도 센서(220, RTD)가 유기전계발광소자(214)의 인접한 외부에 구비되는 경우, 본 발명의 제 2 실시예에서와 마찬가지로 패널의 제조공정이 간단해지고 전체적인 크기가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.
이상 본 발명에 따른 다양한 실시예들을 통해 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래 유기전계발광소자의 열화 원인에 대해 데이타를 계측하여, 이를 전압 조정부에 적용함으로써 유기전계발광소자에 있어서, 유기발광 다이오드의 열화 및 발광효율의 저하 정도를 예측하고, 유기발광 다이오드에 흐르는 전류량을 보정함으로써 본 발명의 소기 목적을 달성하게 된다.
이상 본 발명에서는 온도 센서로 RTD를 채택 적용한 것으로 한정지어 설명하였으나, 그 채용하는 방식에 있어서 이에 한정되지 않는다.
또한, 이상 본 발명에서는 선택부를 통해 온도 센서 또는 데이타 부하 연산부의 측정 데이타 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여 유기전계발광소자의 열화 정도를 계측하고 전원전압 값을 보정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 온도 센서와 데이타 부하 연산부의 두 가지 측정 데이타를 동시 사용할 수 있다.
또한, 이상 본 발명의 제 6 실시예에서는 선택부가 구비된 구조로 설명하였으나, 본 발명의 구조는 이에 국한되지 않으며, 선택부는 필요에 따라 구비된 것으로 경우에 따라 존재하지 않을 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이상 본 발명에서는 제 5 및 제 6 실시예 등에서 데이타 부하 연산부와 전압 조정부 사이에 아날로그/디지털 변환기가 구비된 구조로 설명하였으나, 본 발명의 구조는 이에 국한되지 않으며, 필요에 따라 아날로그/디지털 변환기가 구비되며, 경우에 따라 구비되지 않을 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이상 종래 기술 및 본 발명을 설명함에 있어, 발광부에 유기물 발광층을 채 택 적용한 유기전계발광 표시장치의 경우로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 발광부에 유기물뿐만 아니라 무기물 또한 이용 가능한 전계발광 표시장치(ELD)의 범주로 이해하여야 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 이상에서 기술한 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명에 따르면, 유기전계발광소자의 열화 정도에 따른 전류 감소를 예측하여, 전원전압을 조정함으로써 유기전계발광소자가 유효수명 기간동안 일정한 휘도를 유지하며, 정확한 색상을 구현할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (22)

  1. 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서,
    유기전계발광패널과;
    상기 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와;
    상기 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 온도 데이타를 생성하는 온도 센서와;
    상기 온도 센서에서 입력되는 온도 데이타에 따라 상기 유기전계발광소자에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와;
    상기 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온도 센서에서 생성되는 온도 데이타가 아날로그 타입인 경우,
    상기 아날로그 타입의 온도 데이타를 디지털 타입의 온도 데이타로 변환하여 상기 전압 조정부에 입력하는 아날로그/디지털 변환기를 추가로 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 온도 센서는 RTD(Resistance Temperature Detector)로 채택 적용된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이타에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이타에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아질 경우,
    상기 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아질 경우,
    상기 전원전압의 크기를 높이는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 유기전계발광패널의 내부 또는 상기 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 유기전계발광패널의 내부 또는 상기 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  10. 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서,
    유기전계발광패널과;
    상기 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와;
    상기 유기전계발광패널에 연결된 데이타 드라이버로부터 상기 유기발광 다이오드에 입력되는 영상 데이타의 부하를 누적 계산하여 데이타 부하량을 계측하는 데이타 부하 연산부와;
    아날로그 타입 신호인 상기 데이타 부하량을 디지털 타입 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(ATC; Analog Digital Converter)와;
    상기 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 디지털 타입의 데이타 부하량에 따라 상기 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와;
    상기 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 데이타 부하 연산부를 통해 측정된 데이타 부하량에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 상기 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  13. 유기전계발광소자에 공급되는 전원전압을 제어하는 장치에 있어서,
    유기전계발광패널과;
    상기 유기전계발광패널의 내부에 형성되며, 유기 발광층이 구비되어 전류의 공급에 따라 발광작용을 하는 유기발광 다이오드와;
    상기 유기발광 다이오드에서 발생하는 열을 측정하여 온도 데이타를 생성하는 온도 센서와;
    상기 유기전계발광패널에 연결된 데이타 드라이버로부터 상기 유기발광 다이오드에 입력되는 영상 데이타의 부하를 누적 계산하여 데이타 부하량을 계측하는 데이타 부하 연산부와;
    상기 온도 센서에서 입력되는 온도 데이타 또는 상기 데이타 부하 연산부로부터 입력되는 데이타 부하량을 선택적으로 전송하는 선택부와;
    상기 선택부로부터 선택된 온도 데이타 또는 데이타 부하량이 아날로그 타입 신호일 경우, 디지털 타입 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와;
    상기 아날로그/디지털 변환기로부터 입력되는 디지털 타입 신호인 온도 데이타 또는 데이타 부하량에 따라 상기 유기발광 다이오드에 인가되는 전원전압을 결정하는 전압 조정부와;
    상기 전압 조정부에서 결정된 크기의 전원전압을 구동 박막트랜지스터의 소스 전극에 인가하는 전원전압 드라이버를 포함하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 온도 센서는 RTD(Resistance Temperature Detector)로 채택 적용된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서를 통해 측정된 온도 데이타에 대응되는 전압 조정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 데이타 부하 연산부를 통해 측정된 데이타 부하량에 대응되는 전압 조 정값을 구분하여 저장하는 룩업 테이블(LUT; Look Up Table) 방식을 적용한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  17. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아지거나, 상기 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 상기 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아지거나, 상기 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 상기 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 전압 조정부는
    상기 온도 센서에서 감지되는 유기발광 다이오드의 온도가 높아지거나, 상기 데이타 부하 연산부에서 계측한 데이타 부하량이 누적적으로 증가할수록 상기 전원전압의 크기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 유기전계발광패널의 내부 또는 상기 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 유기전계발광패널의 내부 또는 상기 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어장치.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 온도 센서는
    상기 유기전계발광패널의 내부 또는 상기 유기전계발광패널과 인접한 외부 중 어느 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 전원전압 제어 장치.
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