KR100903100B1 - 예비 충전에 기인한 크로스토크를 줄이기 위한 전계발광디스플레이 패널의 구동 방법 - Google Patents

예비 충전에 기인한 크로스토크를 줄이기 위한 전계발광디스플레이 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 데이터 전극 라인들과 주사 전극 라인들이 소정 간격을 두고 서로 교차되게 형성되어 그 교차 영역들에서 전계발광 디스플레이 셀들이 형성되는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법으로서, 예비 충전, 주사 및 반복 단계들을 포함한다. 예비 충전 단계에서는, 모든 데이터 전극 라인들에 인가되는 데이터 신호들이 차단되고, 모든 주사 전극 라인들에 제1 전위가 인가되며, 모든 데이터 전극 라인들이 스위칭에 의하여 전기적으로 서로 연결된다. 상기 주사 단계에서는, 한 주사 전극 라인에 상기 제1 전위보다 낮은 제2 전위가 인가되고 데이터 신호들이 데이터 전극 라인들에 인가되어, 상기 주사 전극 라인의 선택된 전계발광 디스플레이 셀들이 발광된다. 반복 단계에서는, 상기 예비 충전 및 주사 단계들이 나머지 주사 전극 라인들에 대하여 반복되어 수행된다.

Description

예비 충전에 기인한 크로스토크를 줄이기 위한 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법{Method for driving Electro-Luminescence display panel for reducing crosstalk due to preliminary charging}
도 1은 통상적인 전계발광 디스플레이 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 전계발광 디스플레이 패널을 통상적으로 구동하는 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 3a는 도 2의 구동 방법을 실현하는 도 1의 주사 구동부의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
도 3b는 도 3a의 신호들을 보여주는 전압 파형도이다.
도 4는 도 1의 전계발광 디스플레이 패널을 본 발명의 일 실시예에 따라 구동하는 방법을 보여주는 타이밍도이다.
도 5a는 도 4의 구동 방법을 실현하는 도 7a 내지 7c의 주사 구동부의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
도 5b는 도 5a의 신호들을 보여주는 전압 파형도이다.
도 6은 도 4의 구동 방법을 실현하는 도 7a 내지 7c의 데이터 구동부의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
도 7a는 제1 주사 전극 라인에 대하여 도 4의 주사 단계가 수행되는 동안의 스위칭 상태를 보여주는 도면이다.
도 7b는 도 7a의 주사 단계에 이어 도 4의 예비 충전 단계가 수행되는 동안의 스위칭 상태를 보여주는 도면이다.
도 7c는 도 7b의 예비 충전 단계에 이어 제2 주사 전극 라인에 대하여 도 4의 주사 단계가 수행되는 동안의 스위칭 상태를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1...전계 발광 소자, 2...전계발광 디스플레이 패널,
3...데이터 전극 라인들, 4...주사 전극 라인들,
5...데이터 구동부, 6...주사 구동부,
8...전류원들, 10a, ..., 10c...주사 스위치들,
21...제어부, 22...충전 전압 결정부.
25...충전 스위치들.
본 발명은, 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 데이터 전극 라인들과 주사 전극 라인들이 소정 간격을 두고 서로 교차되게 형성되어 그 교차 영역들에서 전계발광 디스플레이 셀들이 형성되는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 통상적인 전계발광 디스플레이 장치는 전계발광 디스플레 이 패널(2) 및 구동 장치를 포함한다. 구동 장치는 제어부(21), 주사 구동부(6), 및 데이터 구동부(5)를 포함한다. 여기서, 충전 스위치들(25) 및 충전 전압 결정부(22)는 전계발광 디스플레이 패널(2)에 포함되거나, 구동 장치에 포함될 수 있다.
전계발광 디스플레이 패널(2)에서는, 데이터 전극 라인들(3)과 주사 전극 라인들(4)이 소정 간격을 두고 서로 교차되게 형성되어 그 교차 영역들에서 전계발광 디스플레이 셀들(1)이 형성된다.
제어부(21)는, 입력 영상 신호를 처리하여, 데이터 구동부(5)에 디스플레이 데이터 신호 및 스위칭 제어 신호를 입력하고, 주사 구동부(6) 및 충전 스위치들(25)에 스위칭 제어 신호를 입력한다. 주사 구동부(6)는 제어부(21)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 동작하여 주사 전극 라인들(4)을 구동한다. 제어부(21)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 동작하는 데이터 구동부(5)는 제어부(21)로부터의 디스플레이 데이터 신호에 따라 데이터 전극 라인들(3)을 구동한다.
충전 스위치들(25)은, 제어부(21)로부터의 스위칭 제어 신호에 따라 동작하여, 모든 데이터 전극 라인들(3)을 전기적으로 서로 연결하거나 분리한다. 캐페시터(24)와 제너 다이오드(23)의 병렬 회로로 이루어진 충전 전압 결정부(22)는 제너 다이오드(23)의 항복 전압(breakdown voltage)으로서 데이터 전극 라인들(3)의 예비 충전 전압을 결정한다.
도 1 및 2를 참조하여, 전계발광 디스플레이 패널(2)을 통상적으로 구동하는 방법 예를 들어, 2002년 일본 특허공개번호 제108,284호의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 2에서 참조 부호 SPC는 제어부(21)로부터 데이터 구동부(5), 주사 구동부(6), 및 충전 스위치들(25)에 입력되는 예비 충전 신호를 가리킨다. 참조 부호 SSn은 주사 구동부(6)로부터 제n 주사 전극 라인(예를 들어, 주사 전극 라인 4a)에 인가되는 주사 구동 신호를 가리킨다. 참조 부호 SSn+1은 주사 구동부(6)로부터 제n+1 주사 전극 라인(예를 들어, 주사 전극 라인 4b)에 인가되는 주사 구동 신호를 가리킨다. 참조 부호 VDn+1은 어느 한 데이터 전극 라인에 인가되는 전압 파형을 가리킨다.
각각의 수평 구동 시간(a, b)은 예비 충전 단계(c)및 주사 단계(t2~t3, t4~t5)를 포함한다.
제n 수평 구동 시간(a)의 예비 충전 단계(t1~t2)에서는 모든 데이터 전극 라인들(3)에 인가되는 데이터 신호들이 차단된다. 또한, 주사 스위치들(10a, ..., 10c)의 동작에 의하여, 전계발광 디스플레이 셀들(1)이 발광하지 않게 하기 위한 높은 제1 전위가 제n 주사 전극 라인 외의 다른 모든 주사 전극 라인들에 인가되며, 제n 주사 전극 라인에 상기 제1 전위보다 낮은 제2 전위로서의 접지 전위가 인가된다. 그리고, 충전 스위치들(25)의 동작에 의하여 모든 데이터 전극 라인들(3)이 충전 전압 결정부(22)에 접속된다. 이에 따라, 그 이전(以前) 수평 구동 시간의 주사 시간에서 발광되었던 제n-1 주사 전극 라인의 전계 발광 셀들(1)의 기생 캐페시터들이 방전됨으로 인하여, 충전 전압 결정부(22)에 의하여 설정된 전위로써 모든 데이터 전극 라인들의 전위가 균일해진다.
제n 수평 구동 시간(a)의 주사 단계(t2~t3)에서는, 충전 스위치들(25)의 동작에 의하여 모든 데이터 전극 라인들(3)이 전기적으로 서로 분리되고, 디스플레이 데이터 신호들이 데이터 전극 라인들(3)에 인가되어, 제n 주사 전극 라인의 선택된 전계발광 디스플레이 셀들이 발광된다. 여기서, 예비 충전 단계(t1~t2)로 인하여 모든 데이터 전극 라인들의 전위가 접지 전위보다 높아진 상태이므로, 선택된 전계발광 디스플레이 셀들에 보다 빠르게 전압이 인가되어 휘도가 높아질 수 있다.
상기와 같은 동작 원리는 제n+1 수평 구동 시간(b)에서도 동일하게 적용된다.
도 1 내지 3b를 참조하여, 도 2의 구동 방법을 실현하는 도 1의 주사 구동부(6)의 내부 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 3a 및 3b에서 참조 부호 STP는 제어부(21)로부터 제1 D형 플립-플롭(Flip-Flop)의 데이터 입력 단자(D)에 입력되는 신호를, SPC는 제어부(21)로부터 모든 D형 플립-플롭들의 클럭 단자들(CLK)에 인가되는 예비 방전 신호를, SS1은 제1 주사 전극 라인(4a)에 인가되는 신호를, SS2는 제2 주사 전극 라인(4b)에 인가되는 신호를, SSn은 제n 주사 전극 라인(4c)에 인가되는 신호를 각각 가리킨다.
동작 초기의 제1 수평 동기 시점(t1) 전후(前後)의 시간에서 제1 D형 플립-플롭의 데이터 단자(D)에 높은 논리 상태(Logic "High" state)의 전압이 인가되고, 제1 수평 동기 시점(t1)에서 예비 충전 신호(SPC)의 펄스가 인가된다. 이에 따라, 제1 수평 구동 시간(a)에서 제1 주사 전극 라인(4a)에 인가되는 신호(SS1)만 낮은 논리 상태(Logic "Low" state)가 되고 나머지 주사 전극 라인들(4b, 4c)에 인가되는 신호들은 높은 논리 상태가 된다. 여기서, 예비 충전 단계(t1~t2)에서 상기 예비 충전 동작이 수행되고, 주사 단계(t2~t3)에서 상기 주사 동작이 수행된다.
다음에, 제2 수평 동기 시점(t3)에서 예비 충전 신호(SPC)의 펄스가 인가된다. 이에 따라, 제2 수평 구동 시간(b)에서 제2 주사 전극 라인(4b)에 인가되는 신호(SS2)만 낮은 논리 상태(Logic "Low" state)가 되고 나머지 주사 전극 라인들(4a, 4c)에 인가되는 신호들은 높은 논리 상태가 된다. 여기서, 예비 충전 단계(t3~t4)에서 상기 예비 충전 동작이 수행되고, 주사 단계(t4~t5)에서 상기 주사 동작이 수행된다.
이상 설명된 바와 같은 통상적인 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 의하면, 제n 수평 구동 시간(a)에서 어느 한 데이터 전극 라인의 제n 전계 발광 셀이 선택되는 경우, 상기 데이터 전극 라인의 기생 용량에는 상기 전계발광 셀의 구동 전압에 상응하는 전하들이 축적되어 있다. 이 전하들은 제n+1 수평 구동 시간(b)의 예비 충전 단계(t3~t4)에서 충전 스위치들(25)에 의하여 방전된다. 이 방전은, 데이터 전극 라인의 내부 저항과 기생 캐페시턴스의 시정수에 의한 지수 곡선(exponential curve)의 특성을 가진다. 이에 따라, 제n+1 수평 구동 시간(b)의 제n+1 전계 발광 셀이 선택되지 않았음에도 불구하고 제n+1 수평 구동 시간(b) 의 예비 충전 단계(t3~t4)에서 제n+1 전계 발광 셀이 순간적인 발광을 일으키는 문제점 즉, 데이터 전극 라인을 통한 크로스토크(crosstalk)의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 수평 구동 시간의 초기에 예비 충전이 수행되면서 데이터 전극 라인들을 통한 크로스토크가 방지될 수 있는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 데이터 전극 라인들과 주사 전극 라인들이 소정 간격을 두고 서로 교차되게 형성되어 상기 교차 영역들에서 전계발광 디스플레이 셀들이 형성되는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법으로서, 예비 충전, 주사 및 반복 단계들을 포함한다. 상기 예비 충전 단계에서는, 상기 모든 데이터 전극 라인들에 인가되는 데이터 신호들이 차단되고, 상기 모든 주사 전극 라인들에 제1 전위가 인가되며, 상기 모든 데이터 전극 라인들이 스위칭에 의하여 전기적으로 서로 연결된다. 상기 주사 단계에서는, 한 주사 전극 라인에 상기 제1 전위보다 낮은 제2 전위가 인가되고 데이터 신호들이 상기 데이터 전극 라인들에 인가되어, 상기 주사 전극 라인의 선택된 전계발광 디스플레이 셀들이 발광된다. 상기 반복 단계에서는, 상기 예비 충전 및 주사 단계들이 나머지 주사 전극 라인들에 대하여 반복되어 수행된다.
본 발명의 상기 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 의하면, 상기 예비 충전 단계에서 상기 모든 주사 전극 라인들에 상기 제2 전위보다 높은 상기 제1 전 위가 인가된다. 이에 따라, 상기 예비 충전 단계에서, 모든 전계 발광 셀들에 역방향 전압이 인가되므로, 예비 충전 단계에서의 데이터 전극 라인들을 통한 크로스토크가 방지될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 7a 내지 7c에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 도 4 및 7a 내지 7c를 참조하여, 전계발광 디스플레이 패널(2)을 본 발명에 따라 구동하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 도 4에서 참조 부호 SPC는 제어부(21)로부터 데이터 구동부(5), 주사 구동부(6), 및 충전 스위치들(25)에 입력되는 예비 충전 신호를 가리킨다. 참조 부호 SSn은 주사 구동부(6)로부터 제n 주사 전극 라인(예를 들어, 주사 전극 라인 4a)에 인가되는 주사 구동 신호를 가리킨다. 참조 부호 SSn+1은 주사 구동부(6)로부터 제n+1 주사 전극 라인(예를 들어, 주사 전극 라인 4b)에 인가되는 주사 구동 신호를 가리킨다. 참조 부호 VDn+1은 어느 한 데이터 전극 라인에 인가되는 전압 파형을 가리킨다.
각각의 수평 구동 시간(a, b)은 예비 충전 단계(c)및 주사 단계(t2~t3, t4~t5)를 포함한다.
제n 수평 구동 시간(a)의 예비 충전 단계(t1~t2)에서는 모든 데이터 전극 라인들(3)에 인가되는 데이터 신호들이 차단된다. 또한, 전계발광 디스플레이 셀들(1)이 발광하지 않게 하기 위한 높은 제1 전위가 주사 스위치들(10a, ..., 10c)의 동작에 의하여 모든 주사 전극 라인들(4)에 인가된다(도 7b 참조). 그리 고, 충전 스위치들(25)의 동작에 의하여 모든 데이터 전극 라인들(3)이 충전 전압 결정부(22)에 접속된다(도 7b 참조). 이에 따라, 그 이전(以前) 수평 구동 시간의 주사 시간에서 발광되었던 제n-1 주사 전극 라인의 전계 발광 셀들(1)의 기생 캐페시터들이 방전됨으로 인하여, 충전 전압 결정부(22)에 의하여 설정된 전위로써 모든 데이터 전극 라인들의 전위가 균일해진다. 여기서, 모든 주사 전극 라인들(4)에 상기 제1 전위가 인가되어 모든 전계 발광 셀들(1)에 역방향 전압이 인가되므로, 데이터 전극 라인들(3)을 통한 크로스토크가 방지될 수 있다.
제n 수평 구동 시간(a)의 주사 단계(t2~t3)에서는, 제n 주사 스위치(10a 또는 10b)의 동작에 의하여, 제n 주사 전극 라인에 상기 제1 전위보다 낮은 제2 전위로서의 접지 전위가 인가된다. 이와 동시에, 충전 스위치들(25)의 동작에 의하여 모든 데이터 전극 라인들(3)이 전기적으로 서로 분리되고, 디스플레이 데이터 신호들이 데이터 전극 라인들(4)에 인가되어, 제n 주사 전극 라인의 선택된 전계발광 디스플레이 셀들이 발광된다(도 7a 또는 7c 참조). 여기서, 예비 충전 단계(t1~t2)로 인하여 모든 데이터 전극 라인들의 전위가 접지 전위보다 높아진 상태이므로, 선택된 전계발광 디스플레이 셀들에 보다 빠르게 전압이 인가되어 휘도가 높아질 수 있다.
상기와 같은 동작 원리는 제n+1 수평 구동 시간(b)에서도 동일하게 적용된다.
도 4 내지 5b, 및 도 7a 내지 7c를 참조하여, 도 4의 구동 방법을 실현하는 도 7a 내지 7c의 주사 구동부(6)의 내부 동작을 설명하면 다음과 같다. 도 5a 및 5b에서 참조 부호 STP는 제어부(21)로부터 제1 D형 플립-플롭(Flip-Flop)의 데이터 입력 단자(D)에 입력되는 신호를, SPC는 제어부(21)로부터 모든 D형 플립-플롭들의 클럭 단자들(CLK)에 인가되는 예비 방전 신호를, SQ1은 제1 D형 플립-플롭의 반전 출력 단자(
Figure 112004000359971-pat00001
)의 신호를, SQ2는 제2 D형 플립-플롭의 반전 출력 단자(
Figure 112004000359971-pat00002
)의 신호를, SS1은 제1 주사 전극 라인(4a)에 인가되는 신호를, SS2는 제2 주사 전극 라인(4b)에 인가되는 신호를, SSn은 제n 주사 전극 라인(4c)에 인가되는 신호를 각각 가리킨다.
동작 초기의 제1 수평 동기 시점(t1) 전후(前後)의 시간에서 제1 D형 플립-플롭의 데이터 단자(D)에 높은 논리 상태(Logic "High" state)의 전압이 인가되고, 제1 수평 동기 시점(t1)에서 예비 충전 신호(SPC)의 펄스가 인가된다. 이에 따라, 제1 수평 구동 시간(a)에서 제1 D형 플립-플롭의 반전 출력 단자(
Figure 112004000359971-pat00003
)의 신호(SQ1)가 낮은 논리 상태(Logic "Low" state)가 되고, 나머지 D형 플립-플롭들의 반전 출력 단자들(
Figure 112004000359971-pat00004
)의 신호들(SQ2, SQn)이 높은 논리 상태가 된다. 또한, 제1 주사 전극 라인(4a)에 인가되는 신호(SS1)는 주사 시간(t2~t3)에서만 낮은 논리 상태가 되고, 나머지 주사 전극 라인들(4b, 4c)에 인가되는 신호들은 높은 논리 상태가 된다. 여기서, 예비 충전 단계(t1~t2)에서 상기 예비 충전 동작이 수행되고(도 7b 참조), 주사 단계(t2~t3)에서 상기 주사 동작이 수행된다(도 7a 또는 7c 참조).
다음에, 제2 수평 동기 시점(t3)에서 예비 충전 신호(SPC)의 펄스가 인가된다. 이에 따라, 제2 수평 구동 시간(b)에서 제2 D형 플립-플롭의 반전 출력 단자(
Figure 112004000359971-pat00005
)의 신호(SQ2)가 낮은 논리 상태가 되고, 나머지 D형 플립-플롭들의 반전 출력 단자들(
Figure 112004000359971-pat00006
)의 신호들(SQ1, SQn)이 높은 논리 상태가 된다. 또한, 제2 주사 전극 라인(4b)에 인가되는 신호(SS2)는 주사 시간(t4~t5)에서만 낮은 논리 상태가 되고, 나머지 주사 전극 라인들(4a, 4c)에 인가되는 신호들은 높은 논리 상태가 된다. 여기서, 예비 충전 단계(t3~t4)에서 상기 예비 충전 동작이 수행되고(도 7b 참조), 주사 단계(t4~t5)에서 상기 주사 동작이 수행된다(도 7a 또는 7c 참조).
도 6은 도 4의 구동 방법을 실현하는 도 7a 내지 7c의 데이터 구동부(5)의 내부 구성을 보여준다. 도 6 및 도 7a 내지 7c를 참조하면, 데이터 구동부(5)는 인터페이스(30), 래치(31), 디지털-아날로그 변환부(32), 구동 회로(33), 및 출력부(34)를 포함한다.
인터페이스(30)는, 제어부(21)로부터의 디스플레이 데이터 신호를 인터페이싱하여 래치(31)에 입력시키고, 제어부(21)로부터의 타이밍 제어 신호를 인터페이싱하여 래치(31), 디지털-아날로그 변환부(32), 및 구동 회로(33)에 입력시킨다. 인터페이스(30)로부터의 디스플레이 데이터 신호는 래치(31)에서 일시적으로 저장된 후에 디지털-아날로그 변환부(32)에 입력된다. 인터페이스(30)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라 동작하는 디지털-아날로그 변환부(32)는 래치(31)로부터의 디스플레이 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환하여 구동 회로(33)에 입력시킨다.
인터페이스(30)로부터의 타이밍 제어 신호에 따라 동작하는 구동 회로(33)는 디지털-아날로그 변환부(32)로부터의 디스플레이 데이터 신호에 따라 전류원들(8)을 구동하여 전류에 의한 디스플레이 데이터 신호를 발생시킨다. 출력부(34)는 구동 회로(33)로부터의 디스플레이 데이터 신호를 데이터 전극 라인들(3)에 출력한다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 의하면, 예비 충전 단계에서 모든 주사 전극 라인들에 상대적으로 높은 전위가 인가되어 모든 전계 발광 셀들에 역방향 전압이 인가되므로, 예비 충전 단계에서의 데이터 전극 라인들을 통한 크로스토크가 방지될 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims (2)

  1. 데이터 전극 라인들과 주사 전극 라인들이 소정 간격을 두고 서로 교차되게 형성되어 상기 교차 영역들에서 전계발광 디스플레이 셀들이 형성되는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 모든 데이터 전극 라인들에 인가되는 데이터 신호들을 차단하고, 상기 모든 주사 전극 라인들에 제1 전위를 인가하며, 상기 모든 데이터 전극 라인들을 스위칭에 의하여 전기적으로 서로 연결하는 예비 충전 단계;
    한 주사 전극 라인에 상기 제1 전위보다 낮은 제2 전위를 인가하고 데이터 신호들을 상기 데이터 전극 라인들에 인가하여, 상기 주사 전극 라인의 선택된 전계발광 디스플레이 셀들을 발광시키는 주사 단계; 및
    상기 예비 충전 및 주사 단계들을 나머지 주사 전극 라인들에 대하여 반복하여 수행하는 반복 단계를 포함한 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 예비 충전 단계에서,
    상기 데이터 전극 라인들이 제너 다이오드의 캐소드와 함께 공통으로 연결되고, 상기 제너 다이오드의 에노드에 상기 제2 전위를 인가하는 전계발광 디스플레이 패널의 구동 방법.
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