KR101396091B1 - 유기전계발광표시장치와 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, N번째 영상 데이터 신호가 저장된 제1메모리부; N-1번째 영상 데이터 신호가 저장된 제2메모리부; 제1메모리부 및 제2메모리부로부터 N번째 영상 데이터 신호 및 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 사칙연산 중 하나의 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 연산부; 및 연산부로부터 전달받은 보정계수를 기초로 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
유기전계발광표시장치, 보정계수, 데이터 신호

Description

유기전계발광표시장치와 이의 구동방법{Organic Light Emitting Display and Driving Method for the same}
본 발명은 유기전계발광표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
최근, 평판 표시 장치(Flat Panel Display: FPD)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 여러 가지의 평판 표시 장치가 실용화되고 있다.
특히, 유기전계발광표시장치는 고속 응답 속도를 가지며, 소비 전력이 낮고 자체 발광하는 특성이 있다. 또한, 유기전계발광표시장치는 시야각에 문제가 없기 때문에, 그 크기에 상관없이 동화상 표시 매체로서 장점이 있다. 그리고, 유기전계발광표시장치는 저온 제작이 가능하고, 기존의 반도체 공정 기술을 이용하여 간단하게 제조될 수 있으므로, 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
한편, 종래 유기전계발광표시장치에 체스 패턴을 패널에 띄우고 난 후, 체스 패턴을 미들 그레이로 바꿀 경우, 백색 영상을 표시하는 영역은 미들 그레이보다 더 낮은 휘도를 보이고 검은색 영상을 표시하는 영역은 미들 그레이보다 좀더 밝은 형태의 잔상을 나타낸다. 이는 이전 데이터 신호와 현재 데이터 신호의 차가 크면 클수록 패널에 잔상이 눈에 띄게 나타난다는 것이다.
이와 같은 현상은 트랜지스터의 히스테리시스 변화에 기인하는 전류 변화 문제와 더불어 유기 발광다이오드의 열화 문제로 인해 휘도 편차가 발생하는 것으로 표시품질을 향상시키기 위해서는 이를 개선하기 위한 보상방법이 필요한 실정이다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 서브 픽셀에 포함된 트랜지스터의 열화 및 유기 발광다이오드의 열화를 보상할 수 있는 유기전계발광표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, N번째 영상 데이터 신호가 저장된 제1메모리부; N-1번째 영상 데이터 신호가 저장된 제2메모리부; 제1메모리부 및 제2메모리부로부터 N번째 영상 데이터 신호 및 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 사칙연산 중 하나의 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 연산부; 및 연산부로부터 전달받은 보정계수를 기초로 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
연산부는, 결과값 K를 인덱스로 사용하여 연산부에 포함된 순람표에서 보정계수를 도출할 수 있다.
순람표는, 연산부에 공급되는 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화를 데이터화한 값을 가질 수 있다.
연산부는, 결과값 K가 기준값 M보다 크면 순람표에서 네거티브 보정계수를 도출하고, 결과값 K가 기준값 M보다 작으면 순람표에서 포지티브 보정계수를 도출 할 수 있다.
연산부는, 결과값 K와 기준값 M이 동일하면, 시간에 따른 열화 정보를 파악하기 위해 결과값 K와 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하는 프레임 카운터를 더 포함할 수 있다.
프레임 카운터는, 시간 T를 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제공할 수 있다.
연산부는, 사칙연산 중 하나로 빼기 연산을 선택할 수 있다.
기준값 M은, 0을 포함할 수 있다.
한편, 다른 측면에서 본 발명은, N번째 영상 데이터 신호와 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 사칙연산 중 하나의 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 단계; 및 보정계수를 기초로 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부에 공급하는 단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 제공한다.
보정계수는, 결과값 K를 인덱스로 사용하여 순람표로부터 도출하되, 순람표는, 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화를 데이터화한 값을 가질 수 있다.
보정계수 생성 단계에서, 결과값 K가 기준값 M보다 크면 순람표에서 네거티브 보정계수를 도출하고, 결과값 K가 기준값 M보다 작으면 순람표에서 포지티브 보정계수를 도출할 수 있다.
보정계수 생성 단계에서, 결과값 K와 기준값 M이 동일하면, 시간에 따른 열 화 정보를 파악하기 위해 결과값 K와 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하는 단계를 더 포함하고, 시간 T는 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제공될 수 있다.
본 발명은, 서브 픽셀에 포함된 트랜지스터의 열화 및 유기 발광다이오드의 열화를 보상할 수 있는 유기전계발광표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유기전계발광표시장치는 기판(110) 상에 다수의 서브 픽셀(P)이 위치하는 표시부(120)를 포함할 수 있다. 기판(110) 상에 위치하는 다수의 서브 픽셀(P)은 수분이나 산소에 취약하다.
그리하여, 밀봉기판(130)을 구비하고, 표시부(120)의 외곽 기판(110)에 접착부재(140)를 형성하여 기판(110)과 밀봉기판(130)을 봉지할 수 있다. 한편, 다수의 서브 픽셀(P)은 기판(110) 상에 위치하는 구동부(150)에 의해 구동되어 영상을 표현할 수 있다.
구동부(150)는 외부로부터 공급된 각종 신호에 대응하여 스캔 신호 및 데이터 신호 등을 생성할 수 있으며, 생성된 신호 등을 표시부(120)에 공급할 수 있다.
구동부(150)는 다수의 서브 픽셀(P)에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부와 다수의 서브 픽셀(P)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다. 여기서, 구동부(150)는 스캔 구동부 및 데이터 구동부가 하나의 칩에 형성된 것을 일례로 개략적으로 도시한 것일 뿐 스캔 구동부, 데이터 구동부는 기판(110) 또는 기판(110)의 외부에 구분되어 위치할 수 있다. 이하에서는 스캔 구동부와 데이터 구동부가 구분되어 위치하는 것을 일례로 설명한다.
한편, 앞서 설명한 서브 픽셀은 다음과 같을 수 있다.
도 2a는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 단면 예시도 이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 버퍼층(105)이 위치한다. 버퍼층(105)은 기판(110)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 트랜지스터를 보호하기 위해 형성하는 것으로, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등을 사용하여 선택적으로 형성할 수 있다.
여기서, 기판(110)은 유리, 플라스틱 또는 금속일 수 있다.
버퍼층(105) 상에 반도체층(111)이 위치한다. 상기 반도체층(111)은 비정질 실리콘 또는 결정화된 다결정 실리콘을 포함할 수 있다.
또한, 반도체층(111)은 p형 또는 n형의 불순물을 포함하는 소오스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 소오스 영역 및 드레인 영역 이외의 채널 영역을 포함할 수 있다.
반도체층(111) 상에 게이트 절연막일 수 있는 제1절연막(115)이 위치한다. 제1절연막(115)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.
제1절연막(115)의 상에 위치하는 반도체층(111)의 일정 영역, 즉 불순물이 주입되었을 경우의 채널 영역과 대응되는 위치에 게이트 전극(120c)이 위치할 수 있다. 그리고, 상기 게이트 전극(120c)과 동일층 상에 스캔 배선(120a) 및 커패시터 하부 전극(120b)이 위치할 수 있다.
게이트 전극(120c)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 게이트 전극(120c)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 다중층일 수 있다.
또한, 게이트 전극(120c)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.
스캔 배선(120a)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 스캔 배선(120a)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 다중층일 수 있다. 또한, 스캔 배선(120a)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴 또는 몰리브덴/알루미늄의 2중층일 수 있다.
층간 절연막이 되는 제2절연막(125)은 스캔 배선(120a), 커패시터 하부 전극(120b) 및 게이트 전극(120c)을 포함하는 기판(110) 상에 위치한다. 제2절연막(125)은 실리콘 산화막(SiOx), 실리콘 질화막(SiNx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.
제2절연막(125) 및 제1절연막(115) 내에 반도체층(111)의 일부를 노출시키는 콘택홀들(130b, 130c)이 위치한다.
제2절연막(125) 및 제1절연막(115)을 관통하는 콘택홀들(130b, 130c)을 통하여 반도체층(111)과 전기적으로 연결되는 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 화소 영역에 위치한다.
드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.
그리고, 드레인 전극 및 소오스 전극(140c, 140d)과 동일층 상에 데이터 배선(140a), 커패시터 상부 전극(140b) 및 전원 배선(140e)이 위치할 수 있다.
비화소 영역에 위치하는 데이터 배선(140a), 전원 배선(140e)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 데이터 배선(140a) 및 전원 배선(140e)이 단일층일 경우에는 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
또한, 데이터 배선(140a) 및 전원 배선(140e)이 다중층일 경우에는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴의 2중층, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴 또는 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.
이 밖에, 데이터 배선(140a) 및 전원 배선(140e)은 몰리브덴/알루미늄-네오디뮴/몰리브덴의 3중층으로 이루어질 수 있다.
제3절연막(145)은 데이터 배선(140a), 커패시터 상부 전극(140b), 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d)과 전원 배선(140e) 상에 위치한다. 제3절연막(145)은 하부 구조의 단차를 완화하기 위한 평탄화막일 수 있으며, 폴리이미드(polyimide), 벤조사이클로부틴계 수지(benzocyclobutene series resin), 아크릴레이트(acrylate) 등의 유기물 등을 액상 형태로 코팅한 다음 경화시키는 스핀 코팅(spin coating)법으로 형성하거나 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 등의 무기물을 SOG(silicate on glass)법으로 형성할 수 있다.
이와는 달리, 제3절연막(145)은 패시베이션막일 수 있으며, 실리콘 질화 막(SiNx), 실리콘 산화막(SiOx) 또는 이들의 다중층일 수 있다.
제3절연막(145) 내에 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d) 중 어느 하나를 노출시키는 비어홀(165)이 위치하며, 제3절연막(145) 상에 비어홀(165)을 통하여 드레인 및 소오스 전극(140c, 140d) 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 제1전극(160)이 위치한다.
제1전극(160)은 애노드일 수 있으며, 투명한 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 여기서, 유기전계발광표시장치의 구조가 배면 또는 양면발광일 경우에 제1전극(160)은 투명한 전극일 수 있으며, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 유기전계발광표시장치의 구조가 전면발광일 경우에 제1전극(160)은 반사 전극일 수 있으며, ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어진 반사층을 더 포함할 수 있고, 이와 더불어, ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 두 개의 층 사이에 반사층을 포함할 수 있다.
제1전극(160) 상에 인접하는 제1전극들을 절연시키며, 제1전극(160)의 일부를 노출시키는 개구부(175)를 포함하는 제4절연막(155)이 위치한다. 개구부(175)에 의해 노출된 제1전극(160) 상에 발광층(170)이 위치한다.
발광층(170) 상에 제2전극(180)이 위치한다. 제2전극(180)은 캐소드 전극일 수 있으며, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다.
여기서, 제2전극(180)은 유기전계발광표시장치가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있으며, 유기전계발광표시장치가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성할 수 있다.
전술한 실시 예는 총 7매의 마스크 즉, 반도체층, 게이트 전극(스캔 배선 및 커패시터 하부전극 포함), 콘택홀들, 소오스 전극 및 드레인 전극(데이터 배선, 전원 배선, 커패시터 상부전극 포함), 비어홀, 제1전극 및 개구부를 형성하는 공정에 마스크가 사용된 유기전계발광표시장치의 구조를 예로 설명하였다.
이하에서는, 총 5매의 마스크를 이용하여 유기전계발광표시장치가 형성된 실시 예를 개시한다. 하기에 개시하는 실시 예에서 전술한 내용과 중복되는 부분의 설명은 생략한다.
도 2b는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 다른 단면 예시도 이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 버퍼층(105)이 위치하고, 버퍼층(105) 상에 반도체층(111)이 위치한다. 반도체층(111) 상에 제1절연막(115)이 위치하고, 제1절연막(115) 상에 게이트 전극(120c), 커패시터 하부전극(120b) 및 스캔 배선(120a)이 위치한다. 게이트 전극(120c) 상에 제2절연막(125)이 위치한다.
제2절연막(125) 상에 제1전극(160)이 위치하고, 반도체층(111)을 노출시키는 콘택홀들(130b, 130c)이 위치한다. 제1전극(160)과 콘택홀들(130b, 130c)은 동시에 형성될 수 있다.
제2절연막(125) 상에 소오스 전극(140d), 드레인 전극(140c), 데이터 배 선(140a), 커패시터 상부전극(140b) 및 전원 배선(140e)이 위치한다. 여기서 드레인 전극(140c)의 일부는 제1전극(160) 상에 위치할 수 있다.
전술한 구조물이 형성된 기판(110) 상에 화소정의막 또는 뱅크층일 수 있는 제3절연막(145)이 위치하고, 제3절연막(145)에는 제1전극(160)을 노출시키는 개구부(175)가 위치한다. 개구부(175)에 의해 노출된 제1전극(160) 상에 발광층(170)이 위치하고, 그 상부에 제2전극(180)이 위치한다.
위와 같이, 총 5매의 마스크 즉, 반도체층, 게이트 전극(스캔 배선 및 커패시터 하부전극 포함), 제1전극(콘택홀 포함), 소오스/드레인 전극(데이터 배선, 전원 배선, 커패시터 상부전극 포함) 및 개구부를 형성하는 공정에 마스크가 사용된 유기전계발광표시장치는 마스크의 개수를 줄여 제조 비용을 절감하고 대량 생산의 효율성을 높일 수 있는 이점이 있다.
이러한 유기전계발광표시장치는 컬러영상을 구현함에 있어서 여러가지 방법이 있을 수 있는데, 도 3a내지 3c를 참조하여 그 구현방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 3a내지 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치에서 컬러 영상을 구현하는 실시예들을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3a에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 적색, 녹색, 청색의 빛을 각각 방출하는 적색 발광층(170R), 녹색 발광층(170G), 청색 발광층(170B)을 별도로 구비한 유기전계발광표시장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 적색광, 녹색광, 청색광이 각각의 발광층(170R, 170G, 170B)으로부터 각각 제공됨으로써, 적색광/녹색광/청색광이 혼합되어 컬러 영상을 표시할 수 있다.
여기서 각 발광층(170R, 170G, 170B)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.
또한, 도 3b에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 백색 발광층(270W)과 적색 컬러필터(290R), 녹색 컬러필터(290G), 청색 컬러필터(290B), 백색 컬러필터(290W)를 구비한 유기전계발광표시장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 백색 발광층(270W)으로부터 제공되는 백색 빛이 적색 컬러필터(290R), 녹색 컬러필터(290G), 청색 컬러필터(290B), 백색 컬러필터(290W)를 각각 투과하면서, 적색광/녹색광/청색광/백색광이 각각 생성되어 혼합됨으로써, 컬러 영상을 표시할 수 있다. 여기서 백색 컬러필터(290W)는 백색 발광층(270W)에서 제공되는 백색광의 색감 및 백색광이 적색광/녹색광/청색광과 만나 이루는 색의 조화에 따라 상술한 바와 같이 구성되거나 제거될 수 있다.
또한, 도 3b에서는 적색광/녹색광/청색광/백색광의 조합에 따른 4가지 서브픽셀에 의한 컬러 구현방식을 나타내었으나, 적색광/녹색광/청색광의 조합에 따른 3가지 서브픽셀에 의한 컬러구현방식을 사용할 수도 있다.
여기서 각 백색 발광층(270W)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.
또한, 도 3c에 나타낸 컬러 영상 구현 방식은 청색 발광층(370B)과 적색 색변환 매질(color changing medium)(390R), 녹색 색변환 매질(color changing medium)(390G), 청색 색변환 매질(color changing medium)(370B)을 구비한 유기전계발광표시장치의 컬러 영상 구현방식을 나타낸 것이다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 청색 발광층(370B)으로부터 제공되는 청색 광이 적색 색변환 매질(color changing medium)(390R), 녹색 색변환 매질(color changing medium)(390G), 청색 색변환 매질(color changing medium)(370B)을 각각 투과하면서, 적색광/녹색광/청색광이 각각 생성되어 혼합됨으로써, 컬러 영상을 표시할 수 있다.
여기서 청색 색변환 매질(370B)은 청색 발광층(370B)에서 제공되는 청색광의 색감 및 청색광이 적색광/녹색광과 만나 이루는 색의 조화에 따라 상술한 바와 같이 구성되거나 제거될 수 있다.
여기서 청색 발광층(370B)의 상, 하부에는 전자수송층(ETL), 정공수송층(HTL) 등이 더 포함될 수 있으며, 그 배열 및 구조에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.
여기서, 도 3a 내지 도 3c에서는 배면발광구조를 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전면발광구조에 따라, 그 배열 및 구조에 대해서 다양한 변형이 가능하다.
또한, 컬러 영상 구현방식에 대해서, 두 가지 종류의 구동방식을 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 변형이 가능하다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광다이오드의 계층별 구조를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광다이오드의 계층 구조도 이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광다이오드는 기판(110), 기판(110)에 위치하는 제1전극(160)이 위치하고, 상기 제1전극(160) 상에 위치하는 정공주입층(171), 정공수송층(172), 발광층(170), 전자수송층(173), 전자주입층(174) 및 전자주입층(174)상에 위치하는 제2전극(180)을 포함할 수 있다.
먼저, 제1전극(160) 상에 정공주입층(171)이 위치한다. 상기 정공주입층(171)은 상기 제1전극(160)으로부터 발광층(170)으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
앞서 설명한, 정공주입층(171)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있다.
정공수송층(172)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
정공수송층(172)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있다. 앞서 설명한 발광층(170)은 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 물질로 이루어질 수 있으며, 인광 또는 형광물질을 이용하여 형성할 수 있다.
발광층(170)이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광층(170)이 녹색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광층(170)이 청색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있다.
이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 전자수송층(173)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전자수송층(173)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성할 수 있다. 전자수송층(173)은 제1전극으로부터 주입된 정공이 발광층을 통과하여 제2전극으로 이동하는 것을 방지하는 역할도 할 수 있다. 즉, 정공저지층의 역할을 하여 발광층에서 정공과 전자의 결합을 효율적이게 하는 역할을 할 수도 있다.
여기서, 전자주입층(174)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전자주입층(174)은 전자주입층을 이루는 유기물과 무기물을 진공증착법으로 형성할 수 있다.
여기서, 정공주입층(171) 또는 전자주입층(174)은 무기물을 더 포함할 수 있으며, 상기 무기물은 금속화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 금속화합물은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함할 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포 함하는 금속화합물은 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF2, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2 및 RaF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
즉, 전자주입층(174)내의 무기물은 제2전극(180)으로부터 발광층(170)으로 주입되는 전자의 호핑(hopping)을 용이하게 하여, 발광층내로 주입되는 정공과 전자의 밸런스를 맞추어 발광효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 정공주입층(171) 내의 무기물은 제1전극(160)으로부터 발광층(170)으로 주입되는 정공의 이동성을 줄여줌으로써, 발광층(170)내로 주입되는 정공과 전자의 밸런스를 맞추어 발광효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 본 발명은 도 4에 한정되는 것은 아니며, 전자 주입층(174), 전자 수송층(173), 정공 수송층(172), 정공 주입층(171) 중 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 구성에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 제1메모리부(131), 제2메모리부(132), 연산부(140), 데이터 구동부(151), 스 캔 구동부(152), 전원 공급부(153) 및 표시부(120)를 포함할 수 있다.
제1메모리부(131)는 N번째 영상 데이터 신호를 저장할 수 있으며, 제2메모리부(132)는 N-1번째 영상 데이터 신호를 저장할 수 있다. N번째 영상 데이터 신호는 표시부(120)에 현재 공급할 데이터 신호일 수 있고, N-1번째 영상 데이터 신호는 표시부(120)에 이전에 공급한 데이터 신호일 수 있다.
연산부(140)는 제1메모리부(131) 및 제2메모리부(132)로부터 N번째 영상 데이터 신호 및 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 두 프레임의 화소별 영상 데이터 신호 간의 사칙연산 중 하나인 빼기 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성할 수 있다.
연산부(140)는 결과값 K를 인덱스로 사용하여 연산부(140)에 포함된 순람표(LUT)에서 보정계수를 도출할 수 있다. 순람표(LUT)는 연산부(140)에 공급되는 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화를 데이터화한 값을 가질 수 있다.
이에 따라, 연산부(140)는 결과값 K가 기준값 M보다 크면 순람표(LUT)에서 네거티브 보정계수를 도출하고, 결과값 K가 기준값 M보다 작으면 순람표(LUT)에서 포지티브 보정계수를 도출할 수 있다.
연산부(140)는 이와 같은 과정에서 결과값 K와 기준값 M이 동일하면 시간에 따른 열화 정보를 파악하기 위해 결과값 K와 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하는 프레임 카운터(FC)를 더 포함할 수 있다.
프레임 카운터(FC)는 시간 T를 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제 공할 수 있다. 이에 따라, 연산부(140)는 가중치에 해당하는 시간 T를 이용하여 순람표(LUT)에 데이터화된 보정계수 또한 보정할 수 있어 실시간 보상이 가능하다.
한편, 연산부(140)는 사칙연산 중 하나로 빼기 연산을 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 기준값 M으로는 0을 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(151)는 연산부(140)로부터 전달받은 보정계수를 기초로 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부(120)에 공급할 수 있다.
스캔 구동부(152)는 표시부(120)에 스캔 신호를 공급할 수 있으며, 전원 공급부(153)는 표시부(120)에 제1전원 및 제2전원을 공급할 수 있다. 제1전원은 그라운드 이상의 전압 일 수 있고, 제2전원은 그라운드 이하의 전압일 수 있다.
표시부(120)는 매트릭스형태로 위치하는 다수의 서브 픽셀(P)을 포함할 수 있다. 표시부(120)에 위치하는 서브 픽셀(P)은 앞서 설명한 데이터 구동부(151), 스캔 구동부(152) 및 전원 공급부(153)로부터 공급된 신호 및 전원에 의해 선택적으로 발광할 수 있다.
이하에서는, 도 5의 표시부(120)에 포함된 서브 픽셀(P)의 회로 구성에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 6은 도 5의 표시부에 위치하는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도 이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀은 스캔 배선(SCAN)에 게이트가 연결되고 데이터 배선(DATA)에 일단이 연결되며 제1노드(A)에 타단이 연결된 스위칭 트랜 지스터(S1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1전원 배선(VDD)에 제1전극이 연결되고 제2노드(B)에 제2전극이 연결된 유기 발광다이오드(D)를 포함할 수 있다. 또한, 제1노드(A)에 게이트가 연결되고 제2노드(B)에 일단이 연결되며 제2전원 배선(VSS)에 타단이 연결된 구동 트랜지스터(T1)을 포함할 수 있다. 또한, 제1노드(A)에 일단이 연결되고 제2전원 배선(VSS)에 타단이 연결된 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
여기서, 서브 픽셀에 포함된 트랜지스터들(S1, T1)은 도시된 바와 같이 N-Type일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 더불어, 이상과 같이 구성된 서브 픽셀의 회로 구성은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 이에 한정되지 않는다.
이하에서는, 연산부(140)에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 7은 연산부에 대해 설명하기 위한 개략적인 블록도 이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 연산부(140)는 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])와 N-1번째 영상 데이터 신호(Data[n-1])를 불러들여 두 프레임의 화소별 영상 데이터 신호 간의 사칙연산 중 하나인 빼기 연산을 수행하여 결과값 K를 구할 수 있다. 이후, 연산부(140) 내부에 정해진 기준값 M과 결과값 K를 비교하여, 결과값 K가 기준값 M보다 크면 순람표(Negative LUT)에서 네거티브 보정계수를 도출하고, 결과값 K가 기준값 M보다 작으면 순람표(Positive LUT)에서 포지티브 보정계수를 도출할 수 있다. 또한, 연산부(140)는 결과값 K와 기준값 M이 동일하면, 프레임 카운터(FC)를 이용하여 결과값 K와 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하여 시간에 따른 열화 정보를 파악할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 구동방법에 대해 개략적으로 설명한다. 단, 설명의 이해를 돕기 위해 도 5 내지 도 7을 함께 참조한다.
도 8은 보정계수 도출 개념 및 이에 따른 그레이 보정 예시 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동방법을 설명하기 위해 이하의 설명에서 연산부(140)는 사칙연산 중 하나로 빼기 연산을 선택하고, 기준값 M으로는 0을 선택하는 것으로 가정할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
먼저, N번째 영상 데이터 신호(Data[n])와 N-1번째 영상 데이터 신호(Data[n-1])를 불러들여 두 프레임의 화소별 영상 데이터 신호 간의 사칙연산 중 하나인 빼기 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 단계를 실시한다.
이와 같은 과정에 따라, 연산부(140)는 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])와 N-1번째 영상 데이터 신호(Data[n-1])를 빼기 연산하여 결과값 K가 기준값 0보다 크면 순람표(Negative LUT)에서 네거티브 보정계수를 도출할 수 있다. 반면, N번째 영상 데이터 신호(Data[n])와 N-1번째 영상 데이터 신호(Data[n-1])를 빼기 연산하여 결과값 K가 기준값 0보다 작으면 순람표(Positive LUT)에서 포지티브 보정계수를 도출할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 달리 결과값 K와 기준값 0이 동일한 값이라고 판단되면, 연산부(140) 내에 포함된 프레임 카운터(FC)는 결과값 K와 기준값 0이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하여 시간에 따른 열화 정보를 파악하고 시간 T를 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제공할 수 있다. 그러므로, 연산부(140)는 가중치에 해당하는 시간 T를 이용하여 순람표(LUT)에 데이터화된 보정계수 또한 보정할 수 있어 실시간 보상이 가능하다.
이와 같은 방법에 따르면, 결과값 K는 결국 순람표(Negative LUT, Positive LUT)에 데이터화된 값을 지시하는 인덱스로 사용됨을 알 수 있다. 여기서, 순람표(Negative LUT, Positive LUT)에 데이터화된 값은 앞서 설명한 바와 같이 연산부(140)에 공급되는 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화에 대응하는 값일 수 있다.
도 8을 참조하면, 위와 같은 방법에 의해 구현되는 보정계수 도출 개념 및 이에 따른 그레이 보정 예시 그래프가 도시되어 있다.
위의 설명을 도 8을 참조하여 개략적으로 요약하면, 결과값 K는 포지티브 또는 네거티브에 해당하는 순람표에 기재된 값(K1 내지 Kn) 중 하나를 지시할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 프레임 카운터(FC)에 의해 순람표에 기재된 값은 실시간 보상이 가능함은 물론 결과값 K는 보상된 값 중 하나를 지시할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 보정계수 V는 결과값 k와 시간 t에 좌우됨을 알 수 있다. (왼쪽의 개념도 참조) 이에 따라, 특정 영상 데이터 신호에 해당하는 데이터 전압(Vdata)은 보정계수 V(t,k)에 의해 보정이 가능하게 됨을 알 수 있다. (오른쪽 그래프 참조)
다음, 보정계수를 기초로 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])를 보정하여 표시부(120)에 공급하는 단계를 실시한다. 단, 본 발명의 일 실시예는 도시된 바와 같이, 보정계수를 이용하여 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])를 보정할 때 N번째 영 상 데이터 신호(Data[n])와 보정계수를 합하는 형태로 설명하였으나 이에 한정되지 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 데이터 구동부(151)가 보정된 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])를 공급받아 이를 아날로그 형태로 변환하여 표시부(120)에 공급하는 것으로 설명하였다. 그러나 이에 한정되지 않고, 데이터 구동부(151)가 보정계수를 직접 전달받고 이를 기초로 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])를 보정하고 이를 아날로그 형태로 변환하여 표시부(120)에 공급할 수도 있음은 물론이다.
이와 같은 과정에 따라, 스캔 구동부(152)가 표시부(120)에 스캔 신호를 공급하고 난 후, 스캔 신호에 의해 하나의 서브 픽셀(P)에 포함된 스위칭 트랜지스터(S1)가 턴온된 상태에서 데이터 구동부(151)는 표시부(120)에 위치하는 하나의 서브 픽셀(P)에 보정된 N번째 영상 데이터 신호(Data[n])를 공급할 수 있다.
이상 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 2개의 트랜지스터와, 1개의 커패시터를 포함하는 서브 픽셀 구조뿐만 아니라 이 밖에 다른 서브 픽셀 구조를 갖는 유기전계발광표시장치에 적용 가능함은 물론, 대면적 고화질을 지향하는 구조에 유리하다. 또한, 본 발명은 서브 픽셀에 포함된 트랜지스터의 열화 및 유기 발광다이오드의 열화를 보상하는 정휘도 보상 방식에 유리하다. 또한, 빠른 연산을 수행할 수 있음은 물론 각 서브 픽셀의 보정계수를 현재의 영상 데이터 신호에서 취하고 이를 기초로 보정을 할 수 있다. 또한, 보정계수 추출시 데이터 간의 크기와 프레임 시간을 사용하여 더욱 정밀한 보정계수를 얻을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 평면도.
도 2a는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 단면 예시도.
도 2b는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 다른 단면 예시도.
도 3a내지 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치에서 컬러 영상을 구현하는 실시예들을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광다이오드의 계층 구조도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 구성도.
도 6은 도 5의 표시부에 위치하는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도.
도 7은 연산부에 대해 설명하기 위한 개략적인 블록도.
도 8은 보정계수 도출 개념 및 이에 따른 그레이 보정 예시 그래프.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
120: 표시부 131: 제1메모리부
132: 제2메모리부 140: 연산부
151: 데이터 구동부 152: 스캔 구동부
153: 전원 공급부

Claims (12)

  1. N번째 영상 데이터 신호가 저장된 제1메모리부;
    N-1번째 영상 데이터 신호가 저장된 제2메모리부;
    상기 제1메모리부 및 상기 제2메모리부로부터 상기 N번째 영상 데이터 신호 및 상기 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 두 프레임의 화소별 영상 데이터 신호 간의 사칙연산 중 하나의 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 연산부; 및
    상기 연산부로부터 전달받은 상기 보정계수를 기초로 상기 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하며,
    상기 연산부는 상기 결과값 K를 인덱스로 사용하여 상기 연산부에 포함된 순람표에서 상기 보정계수를 도출하고,
    상기 순람표는 상기 연산부에 공급되는 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 상기 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화를 데이터화한 값을 갖는 유기전계발광표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 결과값 K가 상기 기준값 M보다 크면 상기 순람표에서 네거티브 보정계수를 도출하고,
    상기 결과값 K가 상기 기준값 M보다 작으면 상기 순람표에서 포지티브 보정계수를 도출하는 유기전계발광표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 결과값 K와 상기 기준값 M이 동일하면,
    시간에 따른 열화 정보를 파악하기 위해 상기 결과값 K와 상기 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하는 프레임 카운터를 더 포함하는 유기전계발광표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임 카운터는,
    상기 시간 T를 상기 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제공하는 유기전계발광표시장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기준값 M은, 0을 포함하는 유기전계발광표시장치.
  9. N번째 영상 데이터 신호와 N-1번째 영상 데이터 신호를 불러들여 사칙연산 중 하나의 연산을 수행하고 연산에 의한 결과값 K와 정해진 기준값 M을 비교하여 보정계수를 생성하는 단계; 및
    상기 보정계수를 기초로 상기 N번째 영상 데이터 신호를 보정하여 표시부에 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 보정계수는 상기 결과값 K를 인덱스로 사용하여 순람표로부터 도출하고, 상기 순람표는 모든 영상 데이터 신호의 변화 및 상기 모든 영상 데이터 신호의 시간에 따른 전류 변화를 데이터화한 값을 갖는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 보정계수 생성 단계에서,
    상기 결과값 K가 상기 기준값 M보다 크면 상기 순람표에서 네거티브 보정계수를 도출하고,
    상기 결과값 K가 상기 기준값 M보다 작으면 상기 순람표에서 포지티브 보정계수를 도출하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 보정계수 생성 단계에서,
    상기 결과값 K와 상기 기준값 M이 동일하면,
    시간에 따른 열화 정보를 파악하기 위해 상기 결과값 K와 상기 기준값 M이 동일한 값이 되기까지 걸린 시간 T를 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 시간 T는 상기 결과값 K에 가중치에 해당하는 파라미터로 제공되는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
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