KR100758278B1 - 크로스 토크 감쇄 회로 내장형 오엘이디 구동 장치 - Google Patents

크로스 토크 감쇄 회로 내장형 오엘이디 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예상되는 라인 임피던스(Line impedance) 성분의 변화에 대응하여 전체적인 싱크 전류(Sink current)량을 제어함으로써 화면에서의 크로스 토크 현상을 감쇄시킬 수 있는 오엘이디 구동 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 크로스 토크 감쇄용 오엘이디 데이터 구동장치는, 오엘이디 디스플레이 장치에 있어서, 오엘이디 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 스캔 드라이버; 복수의 데이터 드라이버; 인가되는 데이터 값에 따라 크로스 토크 타이밍을 제어하는 크로스 토크 타이밍 제어 신호를 출력하기 위한 크로스 토크 제어부; 및 상기 데이터 드라이버의 출력 상황에 따라 라인 임피던스 성분을 변화시켜 전체적인 싱크 전류량을 제어하기 위하여, 상기 크로스 토크 타이밍 제어 신호에 제어되어 상기 스캔 드라이버에 인가되는 임피던스의 크기를 조절하기 위한 상기 스캔 드라이버에 매칭되어 연결되는 복수의 모스 트랜지스터로 구성된 복수의 액티브 임피던스부를 포함한다.
OLED, 유기EL, 스캔 드라이버, 크로스 토크, 감쇄 회로

Description

크로스 토크 감쇄 회로 내장형 오엘이디 구동 장치{OLED scan driver device with cross-talk attenuation circuit}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스부(Active impedance)를 포함하는 OLED 구동 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스부 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 데이터 신호처리부 110 : 크로스 토크 제어부
120 : 데이터 드라이버 130 : 스캔 드라이버
140 : 액티브 임피던스
본 발명은 크로스 토크 감쇄 회로 내장형 오엘이디(OLED : Organic Light Emitting Diodes) 구동 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 데이터 드라이버 (Data driver)의 출력상황에 따라 라인 임피던스(Line impedance) 성분을 변화시켜 전체적인 싱크 전류(Sink current)량을 제어함으로써 화면에서의 크로스 토크 현상을 감쇄시키는 오엘이디 스캔 드라이버에 관한 것이다.
종래 OLED 드라이버의 경우 크게 디스플레이를 위한 타이밍 생성부와 디스플레이 데이터의 칼라/계조 표시를 위해 변조를 수행하여 최종 파형을 출력부로 구성되어 있다.
변조는 PWM(Pulse width modulation) 방식이나 PAM(Pulse amplitude modulation) 방식을 통해 수행하고 있다. PWM 방식은 컬러 계조를 위해 입력 데이터 펄스의 폭을 변조함으로써 화면으로의 전류량을 제어하는 방식이며, PAM 방식은 데이터 펄스의 크기를 변조함으로써 전류량을 제어하는 방식이다.
이 과정에서는 같은 픽셀의 row line 상에 "on" 픽셀과 “off" 픽셀과의 상호 영향을 고려하지 않음으로써 특정 화면에서의 크로스 토크 현상을 피할 수 없게 된다.
크로스 토크는 Line scanning을 하는 평판 디스플레이 장치에서 나타나며, 픽셀의 누설 전류에 의한 성능 저하를 가져오는 현상이다.
이러한 현상은 전압구동형의 STN Type의 수동형 LCD 장치에서도 일어나고 있으며, 이로 인해 별도의 Bias scheme등을 이용하여 보완하고 있다. 전류 구동형인 유기EL의 경우 LCD와는 다른 특성의 크로스 토크를 보이고 있으며, 대형 화면일수록 이러한 현상은 더욱 뚜렷하게 나타나게 된다.
또한, 종래의 OLED 데이터 드라이버는 데이터의 컬러/계조만을 고려하여 출 력하며, 패널의 row line 상의 픽셀들의 상호 간섭을 고려하지 않고 있었다. 스캔 드라이버는 row line의 픽셀에 대하여 current sink driver로서의 역할을 수행하며, 이와 동시에 데이터 드라이버를 통하여 선택신호 또는 비선택신호를 인가한다. 그러나 하나의 스캔 드라이버 상에 연결된 픽셀들은 동일한 row line 상에 연결되어 있기 때문에 선택된 픽셀(selected pixel)의 전류 경로가 선택되지 않은 픽셀(unselected pixel)의 전류 경로에 임피던스 변화를 줌으로써 선택되지 않은 픽셀의 전류량에 변화를 가져오게 된다. 이로 인해 선택되지 않은 픽셀의 휘도에 변화를 가져온다.
이러한 현상이 블럭 단위로 발생하면 화면 전체의 크로스 토크 현상이 나타나며, 이는 디스플레이 품질을 저하시키는 가장 큰 요인이 된다.
종래 PM Type의 OLED는 소형사이즈로 개발되어 이러한 현상에 대한 문제 인식이 적었으나, OLED의 사이즈가 점차 대형화되면서 크로스 토크 해결방안에 대한 비중이 커지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예상되는 라인 임피던스(Line impedance) 성분의 변화에 대응하여 전체적인 싱크 전류(Sink current)량을 제어함으로써 화면에서의 크로스 토크 현상을 감쇄시킬 수 있는 오엘이디 구동 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 크로스 토크 감쇄용 오엘이디 데이터 구동장치는, 오엘이디 디스플레이 장치에 있어서, 복수의 스캔 드라이버; 복수의 데이터 드라이버; 인가되는 데이터 값에 따라 크로스 토크 타이밍을 제어하는 크로스 토크 타이밍 제어 신호를 출력하기 위한 크로스 토크 제어부; 및 상기 데이터 드라이버의 출력 상황에 따라 라인 임피던스 성분을 변화시켜 전체적인 싱크 전류량을 제어하기 위하여, 상기 크로스 토크 타이밍 제어 신호에 제어되어 상기 스캔 드라이버에 인가되는 임피던스의 크기를 조절하기 위한 상기 스캔 드라이버에 매칭되어 연결되는 복수의 모스 트랜지스터로 구성된 복수의 액티브 임피던스부를 포함한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
현재 OLED는 수동형인 PM OLED와 능동형인 AM OLED가 상용화되고 있으며, 이 중 PM OLED의 경우 기존의 모바일 폰의 서브창에서 hand-held application용의 5~7인치의 화면 사이즈까지 점차 커지는 기술적 발전을 이루고 있다.
화면 사이즈가 커질수록 임피던스의 차이가 더욱 커져 크로스 토크 현상은 더욱 두드러질 것으로 예상된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스(Active impedance)를 포함하는 OLED 구동 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스부(Active impedance)를 포함하는 OLED 구동 장치는 액티브 임피던스부(Active impedance)(140), 크로스 토크 타이밍(timing)을 제어하기 위한 크로스 토크 제어부(110), 데이터 신호처리부(100), 스캔 드라이버(130), 데이터 드라이버(120)를 포함한다.
액티브 임피던스부(140)는 하나의 라인에 연결된 복수 데이터 드라이버(120)의 출력 상태에 따라, 즉, 하나의 라인에 연결된 픽셀들의 온오프 상태에 따라 변화할 라인 임피던스 성분을 고려하여 전체적인 싱크 전류(Sink current)량을 제어할 수 있다.
데이터 신호처리부(100)는 예상되는 임피던스의 변화량에 대응하는 보완 전류량을 입력되는 데이터 신호에 반영하여 크로스 토크 현상을 감쇄시킨다.
예를 들어, 96 * 64 크기의 디스플레이에서 하나의 라인에 연결된 전체 픽셀 중 40%가 fully on(흰색)되고, 60%가 fully off (검은색) 되었을 때, 휘도차가 5% 정도 발생하게 되고, 15% 이하가 fully on되는 경우에는 휘도차가 8% 정도 발생하게 된다. 따라서, 크로스 토크 제어부(110)는 인가되는 데이터 코드를 분석하여 하나의 라인에 실려 있는 전체 픽셀 중 60% 이상의 픽셀이 fully off되어 블랙(black)이고, 40% 이하의 픽셀이 fuly on되어 화이트(white)로 예상되는 경우, 크로스 토크 제어부(110)는 크로스 토크 타이밍 제어신호를 출력하여 해당하는 액티브 임피던스부(140)의 스위칭 소자를 턴온시킴으로써 픽셀에 흘러드는 전류량을 증가시킬 수 있다.
본 발명과 동일자로 출원되는 데이터 드라이버 측에 연결되어 개별적으로 스위칭하는 기술이나, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 해당되는 데이터 드라이버 측의 흘러드는 전류량을 조절하는 기술과 달리 본 발명에 따르면 선택적 액티브 임피던스로 크로스 토크가 발생하지 않는 로드 상태(load)를 유지한다.
크로스 토크 감쇄 회로가 부가된 OLED 드라이버의 경우, 입력 데이터의 계조 코드를 기존의 선형(linear) 특성에서 변조된 비선형(non linear(hysteresis curve)) 특성을 갖는 계조 코드로 변환되어 데이터 드라이버 단에 인가한다.
액티브 임피던스부(140)는 입력 데이터의 특성에 따라 싱크 전류의 임피던스가 변화하여 결과적으로는 인가되는 전류량이 변하는 특성을 갖게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스부 회로도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 액티브 임피던스부(140) 내 복수의 병렬연결된 스위치는 크로스 토크 타이밍 제어신호에 제어된다. 예를 들어, 임의의 라인에 연 결된 전체 픽셀 중 40% 이상이 fully on 된 상태이면 스위치4(S4)만 턴온시키고, 40 내지15%가 fully on 된 상태이면 스위치2(S2)와 스위치3(S3)을 턴온시켜 전류를 증가시킴으로써 휘도차를 보상하고, 15%이하가 fully on 된 상태이면 스위치1(S1)마저도 턴온시켜 전류를 증가시켜 휘도차를 보상하게 된다.
여기서, 커패시터(C1, C2)는 모스 트랜지스터로 구현될 수 있으며, 스위치2(S2) 또한 모스 트랜지스터로 구현된 저항성분의 스위칭 소자이다. 이 때, 모스 트랜지스터로 구현된 커패시터와 저항성분의 스위칭 소자는 임피던스 차에 따라 W/L(폭/길이)를 다르게 하여 구현될 수 있고, NMOS 혹은 PMOS로 구현될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다. 다른 실시예에 따르면, 모스 트랜지스터로 구현된 저항성분의 스위치2(S2) 대신 수동소자로 구현될 수 있고, 커패시터 또한, 폴리 커패시터(poli cap) 혹은 MIM 커패시터(MIM cap)의 수동소자로 구현될 수 있다.
상기와 같이 스캔 드라이버 단의 출력 파형을 임피던스의 변화량에 따라 변화시킴으로써 픽셀의 누설전류에 의한 크로스 토크의 영향을 받은 디스플레이 품질의 개선이 가능하다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 크로스 토크 감쇄 회로 내장형 오엘이디 스캔 드라이버 장치는 데이터 드라이버(Data driver)의 출력상황에 따라 라인 임피던스(Line impedance) 성분을 변화시켜 전체적인 싱크 전류(Sink current)량을 제어함으로써 화면에서의 크로스 토크 현상을 감쇄시키는 장점이 있고, 디스플레이 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 오엘이디 디스플레이 장치에 있어서,
    복수의 스캔 드라이버;
    복수의 데이터 드라이버;
    인가되는 데이터 값에 따라 크로스 토크 타이밍을 제어하는 크로스 토크 타이밍 제어 신호를 출력하기 위한 크로스 토크 제어부; 및
    상기 데이터 드라이버의 출력 상황에 따라 라인 임피던스 성분을 변화시켜 전체적인 싱크 전류량을 제어하기 위하여, 상기 크로스 토크 타이밍 제어 신호에 제어되어 상기 스캔 드라이버에 인가되는 임피던스의 크기를 조절하기 위한 상기 스캔 드라이버에 매칭되어 연결되는 복수의 모스 트랜지스터로 구성된 복수의 액티브 임피던스부
    를 포함하는 크로스 토크 감쇄 회로 내장용 오엘이디 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액티브 임피던스부는 상기 인가되는 데이터값이 상기 스캔 드라이버에 연결된 전체 픽셀 중 적어도 40% 이하의 픽셀을 풀리 온 시키는 경우에 동작하는 크로스 토크 감쇄 회로 내장용 오엘이디 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 액티브 임피던스부는,
    상기 라인 드라이버단과 픽셀 사이에 연결된 제1 스위칭 소자;
    상기 픽셀과 일측이 연결된 저항;
    상기 저항의 타측과 라인 드라이버단 사이에 연결된 제2 스위칭 소자; 및
    상기 제2 스위칭 소자와 병렬연결된 제3 스위칭 소자
    를 포함하는 크로스 토크 감쇄 회로 내장용 오엘이디 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 저항은 모스 트랜지스터로 구현된 크로스 토크 감쇄 회로 내장용 오엘이디 구동 장치.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 저항은 수동소자인 크로스 토크 감쇄 회로 내장용 오엘이디 구동 장치.
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