KR20020025734A

KR20020025734A - 유기ｅｌ표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20020025734A
Application number: KR1020010059674A
Authority: KR
Inventors: 가와시마신고
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2002-04-04
Also published as: US6650308B2; JP2002108284A; TW511067B; US20020036605A1; KR100432173B1

Abstract

유기EL소자들이 매트릭스형태로 배치된다. 각 열의 유기EL소자들은 그것들의 애노드들에 의해 각 데이터선에 연결된다. 각 행의 유기EL소자들이 그것들의 캐소드들에 의해 각 주사선에 연결된다. 데이터선구동회로에서, 신호전류원이 각 데이터선에 연결되고, 각 신호전류원은 전원에 연결된다. 주사선구동회로에서 스위치들은 각 주사선에 접속되어, 각 스위치의 한 단은 전원에 연결되고 그것의 다른 단은 접지에 연결된다. 데이터선들은 스위치들을 통해 전압유지회로의 제너다이오드에 공통 접속된다. 커패시터가 제너다이오드에 병렬로 연결된다. 제너다이오드에 의해 유지된 전위는 각 칼라의 흑레벨로 결정되도록 가능한 한 높은 전위가 된다.

Description

유기ＥＬ표시장치 및 그 구동방법{Organic EL display device and method for driving the same}

본 발명은 유기EL(electro-luminescence)소자들을 사용하는 유기EL표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

유기EL소자들을 사용하는 발광표시장치에서는, 유기EL소자들이 매트릭스형태로 배치된다. 유기EL소자들은, 예를 들면, 행들의 소자들을 주사선구동회로(행구동회로)에 의해 열방향으로 순차적으로 주사하고 행구동회로에 의해 선택된 특정 행의 소자들에 구동전류를 선택적으로 공급함으로써 발광된다. 구동전류는 데이터선구동회로(열구동회로)에 의해 공급된다. 이러한 유기EL표시장치는 백라이트(backlight)를 요하지 않는 자가발광표시장치로서 대중의 이목을 끌어왔다.

도 1은 기존의 수동매트릭스형 유기EL표시장치를 도시하는 도면이다. 복수개의 유기EL소자들(1)이 매트릭스형태로 배치되어 유기EL패널(2)을 형성한다. 단순화를 위해, 각각의 유기EL소자(1)는 도 1에 다이오드만으로 구성된 것으로 보여졌다. 그러나, 각 유기EL소자(1)는 그 소자(1)와 병렬로 배치된 기생커패시터를 구비하며, 이 기생커패시터는 소자(1)를 통해 흐르는 전류에 대하여 매우 큰 기생용량을가진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 각 열의 유기EL소자들(1)은 그것들의 애노드들에 의해 각 데이터선(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)에 연결된다. 데이터선들(3)은 열구동회로(5)에 연결된다. 각 행의 유기EL소자들(1)은 그것들의 캐소드들에 의해 각 주사선(4; 4a, 4b, 4c, 4d, 등)에 연결된다. 주사선들(4)은 행구동회로(6)에 연결된다. 데이터선들(3)은 분로(shunt)스위치들(7; 7a, 7b, 7c, 7e, 등)을 통해 접지레벨에 선택적으로 접속될 수 있다. 열구동회로(5)에서, 각 신호전류원(8)은 구동스위치들(9; 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 등)을 통해 데이터선(3)에 연결된다. 각 주사선(4)은 행구동회로(6)의 복수개의 주사스위치들(10a, 10b, 10c, 10d, 등)로 된 주사스위치(10)에 연결된다. 주사선들(4)은 주사스위치들(10)을 통해 전원(V2) 또는 접지레벨에 선택적으로 접속된다. 열구동회로(5)의 구동스위치들(9), 행구동회로(6)의 주사스위치들(10) 및 분로스위치들(7)은 제어회로(11)에 의해 제어된다.

이러한 구성을 갖는 기존의 유기EL표시장치에서, 제어회로(11)는 영상표시데이터를 수신하며 주사선들(4)을 연속적으로 주사하도록 행구동회로(6)를 제어한다. 주사선(4)이 선택된 동안, 열구동회로(5)는 소정의 전류를 구동전류로 하여 특정한 선택된 데이터선(3)에 공급한다. 이런 식으로, 선택된 주사선(4)에 연결된 유기EL소자(1)는 발광된다. 예를 들면, 행구동회로(6)가 주사선(4b)을 주사하는 동안, 주사선(4b)에 연결된 유기EL소자들(1) 중에서 데이터선들(3b 및 3c)에 연결된 유기EL소자들(1)은, 행구동회로(6)를 제어하여 주사스위치들(10b)을 접지측으로 절환하고 다른 주사선들(4a, 4c, 4d, 4e, 등)에 연결된 주사스위치들(10a, 10c, 10d, 10e,등)을 전원(V2)측으로 절환함으로써 발광될 수 있다. 열구동회로(5)는 분로스위치들(7b 및 7c)을 턴오프시키고 구동스위치들(9b 및 9c)을 턴온시켜 신호전류원(8)으로부터의 전원(V1)을 데이터선들(3b 및 3c)에 인가한다. 그 때 열구동회로(5)는 분로스위치들(7a, 7d, 7e, 등)을 턴온시키고 구동스위치들(9a, 9d 및 9e)을 턴오프시켜 데이터선들(3a, 3d 및 3e)을 접지에 접속시킨다. 이와 동시에, 주사선(4b)은 접지전위로 된다. 이런 식으로, 전원(V1) 및 접지간의 전위차에 기초하여, 신호전류원(8)으로부터 데이터선들(3b 및 3c)로 공급된 구동전류는, 데이터선들(3b 및 3c) 및 주사선(4b) 사이에 연결된 유기EL소자들(1)을 통해 흐른다. 이런 식으로 소자들(1)은 발광된다.

데이터선들(3b 및 3c) 및 다른 주사선들(4a, 4c, 4d, 4e, 등)에 연결된 소자들(1)은 주사스위치들(10a, 10c, 10d, 10e)을 통해 전원(V2)에 접속되는 캐소드들을 가진다. 이런 식으로 전원(V1)은 데이터선들(3b 및 3c)을 통해 소자들(1)의 애노드들에 인가되고 전원(V2)은 역바이어스로서 주사선들(4a, 4c, 4d, 4e, 등)을 통해 소자들(1)의 캐소드들에 인가된다. 전원들(V1 및 V2)의 전압들이 유사한 레벨로 설정되므로, 그러한 소자들(1)의 애노드 및 캐소드 사이에 가해진 전위차는 없다. 결과적으로, 소자들(1)은 발광되지 않는다.

주사선(4b) 및 다른 데이터선들(3a, 3d, 3e, 등)에 연결된 유기EL소자들(1)은 그것들의 애노드들 및 캐소드들이 접지되고, 그것들 간에 전위차가 없다. 결과적으로, 이러한 소자들(1)은 발광되지 않는다.

전원(V2)은 캐소드들에 인가되고 접지전위는 다른 데이터선들(3a, 3d, 3e,등) 및 다른 주사선들(4a, 4c, 4d, 등) 사이에 연결된 유기EL소자들(1)의 애노드들에 인가된다. 결과적으로, 역방향의 전위차가 이 소자들(1)에 가해진다. 그러므로, 전류가 그러한 소자들(1)을 통해 흐르지 않고, 그 소자들(1)은 밝아지지 않는다. 그러나, 역방향의 전위차가 그 소자들(1)에 가해지므로, 그 소자들(1)의 기생커패시터들은 도시된 소자들(1)의 기생커패시터들이 충전되는 방향에 역방향으로 충전된다.

이전의 주사단계에서 구동되지 않은 데이터선들(3a, 3d 및 3e)이 다음 주사단계에서 구동되는 경우, 다시 말하면, 주사선(4b)을 주사하는 동안 구동되지 않았던 데이터선들(3a, 3d 및 3e)이 주사선(4c)으로 주사동작이 진행할 때 구동되는 경우, 전류의 진로는 주사선(4c)에 연결된 유기EL소자들(1)을 통해 흐르고 이 소자들은 발광된다. 또 주사선(4c)에 연결되지 않았으나 이전의 주사단계에서 역방향으로 충전되었던 유기EL소자들(1)을 통해 역방향 충전을 중지시키도록 하는 전류가 흐른다. 그러므로, 발광하려는 유기EL소자들(1)을 충전시키는데 긴 시간이 필요하고, 전류는 급속히 상승될 수 없다.

이를 감안하여, 종래기술에서는, 행구동회로(6)에 의한 주사동작이 주사선(4b)으로부터 다음 주사선(4c)으로 진행할 때, 열구동회로(5)의 구동스위치들(9a, 등)이 턴오프된다. 동시에, 행구동회로(6)의 주사스위치들(10a, 등)의 모두와 분로스위치들(7a, 등)의 모두는 접지 또는 전원에 접속된다. 그 결과 유기EL소자들(1)에 저장된 전하는 방전된다. 이런 식으로, 선택된 유기EL소자들(1)은 기생커패시터들을 모두 방전한 후 일정한 화소전류를 선택된 유기EL소자들(1)에 인가함으로써 밝아지게 된다. 이로써 유기EL소자들(1)의 불필요한 충전이 피해진다.

유기EL소자들(1)의 전류-전압특성들은 개념적으로는 발광다이오드에 가깝지만, 전류가 상승할 때의 전압은 유기EL소자(1)의 경우 약 5 내지 10V만큼 높은 반면, 발광다이오드의 경우 약 2V이다. 게다가, 발광다이오드와는 달리, 유기EL소자(1)는 발광을 위해 매우 작은 전류를 필요로 하지만, 유기EL소자(1)에 병렬로 배치된 기생커패시터의 정전용량은 전술한 바와 같이 매우 크다. 그러므로, 유기EL소자(1)에 가해지는 전압이 전류가 상승하는 전압까지 증가하는 동안, 기생커패시터는 충전된다. 이런 식으로 발광하려는 유기EL소자(1)에 대한 전압의 증가는 지연된다.

전술한 바와 같이, 기존의 구동회로에서는, 주사동작이 하나의 주사선에서부터 다른 주사선으로 진행할 때, 주사선들(4a, 등) 모두와 데이터선들(3a, 등) 모두는 접지 또는 전원에 접속된다. 이런 식으로 유기EL패널(2)에 존재하는 기생커패시터들은 완전히 방전되고, 기생커패시터는 다음의 주사단계에서 0V로부터 발광이 얻어질 수 있는 전압으로 충전된다. 그러므로, 유기EL소자(1)가 발광되기 시작하기 전에 기생커패시터를 충전하는데는 긴 시간이 필요하다. 충전시간이 길기 때문에, 유기EL소자(1)를 고휘도로 발광하는데 필요한 전류가 인가될 수 있는 동안 효과적인 발광시간을 얻는 것은 불가능하다. 결과적으로, 충분한 밝기를 보장하는 것이 불가능하다.

이 문제를 해결하기 위하여, 한 주사선의 주사가 완료된 후부터 주사된 선이 다음 주사선으로 절환되기 전까지의 기간 동안 오프셋전압을 인가하여 발광소자들을 충전하여 발광디스플레이를 구동하는 방법이 제안되어 있다(일본특개평11-143429호).

그러나, 유기EL표시장치를 구동하는 기존의 방법은 한 주사선의 주사가 완료된 후와 다음 주사단계 전까지의 기간 동안 발광소자들 모두에 인가되는 일정한 오프셋전압원을 필요로 한다.

본 발명의 목적은, 정전압원이 필요하지 않고 간단한 회로구성으로 신속히 발광될 수 있는 유기EL표시장치 및 그 구동방법을 제공함에 있다. 기생커패시터의 전하를 모음으로써 전류효율을 개선하면서도 발광의 밝기를 증가시키는 것도 본 발명의 목적이다.

도 1은 기존의 유기EL표시장치를 도시하는 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기EL표시장치를 도시하는 블록도,

도 3은 이 실시예의 동작을 도시하는 블록도,

도 4는 이 실시예의 다른 동작을 설명하는 다른 블록도,

도 5는 이 실시예의 또 다른 동작을 설명하는 다른 블록도,

도 6은 전압유지회로의 유지전압을 도시하는 도면,

도 7은 전압유지회로의 유지전압을 도시하는 다른 도면,

도 8은 데이터선구동회로의 회로구성의 예를 도시하는 블록도,

도 9는 열-행타이밍을 도시하는 타이밍도,

도 10은 열타이밍을 도시하는 타이밍도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유기EL소자2 : 유기EL패널

3a, 3b, 3c, 3d, 3e : 데이터선4a, 4b, 4c : 주사선

5 : 데이터선구동회로6 : 주사선구동회로

8a, 8b, 8c, 8d, 8e : 신호전류원21 : 제어회로

22 : 전압유지회로23 : 제너다이오드

24 : 커패시터

25a, 25b, 25c, 25d, 25e : 스위치

본 발명에 따른 유기EL표시장치는, 매트릭스형태로 배치된 복수개의 유기EL소자들; 각각이 각 행의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 주사선들; 각각이 각 열의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 데이터선들; 주사선들을 연속적으로 주사하는 주사선구동회로; 구동전류를 선택된 데이터선에 주사선구동회로의 주사동작에 동기되게 인가하는 데이터선구동회로; 전압을 유기EL소자들의 흑레벨을 위한 범위 내로 유지할 수 있는 제너다이오드; 데이터선들의 각각 및 제너다이오드 사이에 마련되어, 데이터선들을 제너다이오드에 공통 접속시키거나 데이터선들을 서로로부터 및 제너다이오드로부터 접속을 끊기 위한 스위치들; 및 주사선구동회로에 의한 주사동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때 스위치들 모두를 턴온시켜 데이터선들 모두가 서로에 및 제너다이오드에 접속되게 하는 제어회로를 포함한다.

본 발명에 따른 유기EL표시장치를 구동하는 방법은, 매트릭스형태로 배치된 복수개의 유기EL소자들, 각각이 각 행의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 주사선들, 각각이 각 열의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 데이터선들, 주사선들을 연속적으로 주사하는 주사선구동회로, 구동전류를 선택된 데이터선에 주사선구동회로의 주사동작에 동기되게 인가하는 데이터선구동회로, 전압을 유기EL소자들의 흑레벨을 위한 범위 내로 유지할 수 있는 제너다이오드, 및 데이터선들의 각각 및 제너다이오드 사이에 마련된 스위치들을 포함하는 장치를 채용한다. 이 방법에서, 주사선구동회로에 의한 주사동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때, 유기EL소자들의 기생커패시터들을 제너다이오드에 의해 결정된 전압으로 충전하기 위해, 스위치들 모두는 턴온되어 데이터선들 모두를 서로 및 제너다이오드에 접속시킨다.

본 발명에 따르면, 주사선구동회로에 의한 주사동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때, 스위치들의 모두가 턴온된다. 이것은 구동전류를 데이터선들에 인가하기 직전에 데이터선들이 서로 접속되고 데이터선들을 제너다이오드에 공통 접속되도록 행해진다. 그러므로, 이전 주사단계 동안 발광된 화소들로부터 기생커패시터들에 저장된 전하는, 기생커패시터들을 충전하기 위하여, 데이터선들을 통해 화소들 모두의 기생커패시터들 속으로 흐를 수 있다. 따라서, 각 화소의 유기EL소자는 제너다이오드에 의해 결정된 전압으로 충전된다.

이제 본 발명의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기EL표시장치를 도시하는 회로도이다. 유기EL소자들(1)은 매트릭스형태로 배치되어, 유기EL패널(2)을 형성한다. 각각의 유기EL소자(1)는 다이오드와 이 다이오드에 병렬로 연결된 기생커패시터를 구비한다. 각 열의 유기EL소자들(1)은 그것들의 애노드들에 의해 각 데이터선(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)에 연결된다. 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)은 열방향으로 서로 평행하게 연장된다. 각 행의 유기EL소자들(1)은 그것들의 캐소드들에 의해 각 주사선(4; 4a, 4b, 4c, 등)에 연결된다. 주사선들(4; 4a, 4b, 4c, 등)은 행방향으로 서로 평행하게 연장된다. 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)과 주사선들(4; 4a, 4b, 4c, 등)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명전도막으로 만들어진다.

각 데이터선(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)은 데이터선구동회로(5)에 연결된다. 데이터선구동회로(5)에서, 신호전류원들(8; 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 등)은 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)에 각각 연결되고, 신호전류원들(8; 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 등)은 전원(V1)에도 연결된다.

주사선들(4; 4a, 4b, 4c, 등)은 주사선구동회로(6)에 연결된다. 주사선구동회로(6)에서, 스위치들(10a, 10b, 10c, 등)은 주사선들(4; 4a, 4b, 4c, 등)에 각각 연결된다. 스위치들(10a, 10b, 10c, 등)의 한 단(end)은 두꺼비전원(V2)에 연결되고, 그것들의 다른 단은 접지에 연결된다.

데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)은 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)을 통해 전원유지회로(22)에 공통 접속된다. 전원유지회로(22)는 제너다이오드(23)와 이 제너다이오드(23)에 병렬로 연결된 커패시터(24)를 구비한다.제너다이오드(23)의 애노드는 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)에 연결되고, 제너다이오드(23)의 캐소드는 접지에 연결된다. 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)은 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등) 각각과 전압유지회로(22) 간의 접속을 각각 턴온/오프한다. 제너다이오드(23)의 전위는 각 칼라의 흑레벨이 결정되도록 하는 가능한 한 높은 전위이다.

데이터선구동회로(5)의 신호전류원들(8; 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 등)의 출력, 주사선구동회로(6)의 스위치들(10a, 10b, 10c, 등)의 온/오프, 및 스위치회로(25)의 스위치들(25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)의 온/오프는 발광데이터가 입력되는 제어회로(21)에 의해 제어된다.

유기EL표시장치는 유기EL패널(2), 데이터선구동회로(5), 주사선구동회로(6), 스위치회로(25), 및 전압유지회로(22)를 구비하며, 각각은 각각의 녹색(G), 청색(B) 및 적색(R) 발광칼라에 대해 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가진다.

다음, 이러한 구성을 갖는 본 실시예의 유기EL표시장치의 동작이 제어회로(21)에 의한 제어동작과 함께 설명될 것이다. 주사선구동회로(6)의 동작이 주사선(4c)의 주사로부터 주사선(4a)의 주사로 전환되는 경우, 제어회로(21)는 주사선구동회로(6)의 스위치(10a)를 접지측으로 절환시키고 다른 스위치들(10b, 10c, 등)을 전원(V2)측으로 절환시킨다. 이것은 도 2에 도시되어 있다. 그러면, 주사선(4a)에 연결된 유기EL소자들(1) 중에서 데이터선들(3b 및 3c)에 연결된 유기EL소자들(1)이 발광되는 경우, 발광레벨전류는 신호전류원들(8b 및 8c)로부터 출력된다.

이런 식으로, 신호전류원들(8b 및 8c)의 각각은 데이터선들(3b 및 3c) 및 주사선(4a) 사이에 연결된 유기EL소자들(1) 중의 하나를 통해 흐르는 전류를 생성한다. 이 전류는 데이터선들(3b 및 3c)로부터 주사선(4a)으로 흘러, 유기EL소자들(1)이 발광되게 한다. 동시에, 발광된 유기EL소자들(1)의 각각의 기생커패시터는 순방향으로 충전된다. 다른 주사선들(4b 및 4c)의 경우, 스위치들(10b 및 10c)은 전원(V2)측에 접속된다. 그러므로, 전원(V1)의 전압과 전원(V2)의 전압을 유사한 수준으로 설정함으로써, 데이터선들(3b 및 3c) 및 다른 주사선들(4b 및 4c) 사이에 연결된 유기EL소자들(1)은 발광되지 않는다. 이러한 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들은 구동전류의 크기에 따라 역바이어스전위로 충전된다. 다른 데이터선들(3a, 3d 및 3e) 및 주사선(4a) 사이에 연결된 유기EL소자들(1)은 신호전류원들(8a, 8d 및 8e)이 구동전류를 공급하지 않기 때문에 발광되지 않을 것이다. 이러한 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들은 충/방전되지 않는다. 다른 주사선들(4b 및 4c) 및 다른 데이터선들(3a, 3d 및 3e) 간에 연결된 유기EL소자들(1)의 애노드들에는 구동전류가 공급되지 않고 이 유기EL소자들(1)의 캐소드들은 전원(V2)에 접속된다. 이런 식으로, 이러한 유기EL소자들(1)은 유기EL소자들(1)의 대향 측들에 인가된 역방향의 전위차로 역바이어스된다. 따라서, 이러한 유기EL소자들(1)이 역바이어스되므로, 유기EL소자들(1)은 발광되지 않는다. 이러한 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들은 음의 역바이어스전위로 충전된다.

그 후, 주사동작이 주사선(4a)에서부터 주사선(4b)으로 진행하는 경우, 제어회로(21)는 주사선구동회로(6)의 스위치(10b)를 접지에 접속시키면서 다른 스위치들(10a 및 10c)을 전원(V2)측에 접속시킨다. 이것은 도 3에 도시되어 있다. 게다가, 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)은 모두 전압유지회로(22)에 접속된다. 그 결과, 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등) 모두는 서로 접속되어, 전하들은 발광된 화소들로부터 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)을 통해 모든 화소들로 흐른다. 따라서, 유기EL소자들(1) 모두의 기생커패시터들은 기생커패시터들로 흐르는 전하들로 충전되어, 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)의 모두는 전압유지회로(22)의 제너다이오드(23)에 의해 결정되는 전위에 있게 된다. 게다가, 제너다이오드(23)에 병렬로 연결된 커패시터(24)도 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)과 동일한 전위로 충전된다. 제너다이오드(23)의 전위는 각 칼라의 흑레벨이 결정되도록 하는 가능한 한 높은 전위이다. 따라서, 각 화소의 유기EL소자(1)의 기생커패시터는 제너다이오드(23)에 의해 결정되는 전위로 충전된다.

그 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 제어회로(21)는 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)의 모두를 턴오프시켜, 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)이 서로 접속이 끊어지게 하고 또 데이터선들이 전원유지회로(22)로부터 접속이 끊어지게 한다. 동시에, 주사선(4b)에 연결된 유기EL소자들(1) 중에서 발광시키려는 유기EL소자들(1)이 데이터선들(3d 및 3e)과 주사선(4b)에 연결된 유기EL소자들(1)인 경우, 구동전류는 신호전류원들(8d 및 8e)로부터 흐를 수 있게 되어, 다른 신호전류원들(8a, 8b 및 8c)은 턴오프된다. 그 결과, 신호전류원들(8d 및 8e)의 전류값에 기초한 전위차는 데이터선들(3d 및 3e) 및 주사선(4b)에 연결된 유기EL소자들(1)에 순방향으로 인가된다. 이런 식으로 이러한 유기EL소자들(1)은발광된다. 그러한 경우, 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들이 이미 제너다이오드(23)의 전위에 의해 결정된 전위로 충전되어 있으므로, 기생커패시터들은 유기EL소자들(1)을 발광하기 위해 작은 전하량으로만 충전되는 것이 필요하다. 그러므로, 이러한 화소들은 스위치(25)가 턴오프된 후에 매우 신속히 발광된다. 신호전류가 공급되지 않는 화소들의 경우, 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들은 전술한 바와 같이 전하로 충전되지 않거나 역전하(역바이어스전하)로 충전된다.

그 후, 주사동작이 다음 주사선으로 진행하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 다음 주사선(도 5에는 미도시)의 스위치들은 접지되고, 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)의 모두는 전압유지회로(22)측에 접속된다. 따라서, 전하들은 발광된 화소들로부터 모든 화소들로 흘러, 화소들 모두의 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들은 제너다이오드(23)의 전위에 의해 결정되는 전위로 충전된다. 이러한 경우, 발광된 화소들의 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들에 저장된 전하들이 화소들 모두의 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들을 제너다이오드(23)에 의해 결정된 전위로 충전하기에 불충분한 경우에도, 전하는 커패시터(24)로부터도 공급된다. 이런 식으로 화소들 모두의 기생커패시터들은 제너다이오드(23)의 전위에 의해 결정된 전하로 충전된다.

그러므로, 데이터선구동회로(5)가 제어회로(21)로부터의 신호로써 소정의 데이터선을 구동할 때, 발광시키려는 화소들의 유기EL소자들(1)의 각각의 대향 측들 사이의 전위차는 소망의 밝기레벨로 매우 급속히 증가한다. 이것은 화소들 모두의 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들이 흑레벨로 충전되어 있기 때문이다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 정전류원 없이 제너다이오드, 커패시터 및 온/오프스위치를 구비한 간단한 회로구성으로 유기EL소자들(1)을 신속히 발광할 수 있다. 이런 식으로 충분히 높은 전류가 유기EL소자들(1)에 인가될 수 있고, 따라서 높은 레벨의 밝기를 얻을 수 있다. 게다가, 유기EL소자들(1)이 흑레벨로 충전되게 하는 전하는 이전의 주사단계에서 발광된 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들로부터 공급된다. 따라서, 흑레벨로의 충전은 모아진 전하들을 사용하여 행해지고, 그 때문에 효과적인 전하사용을 할 수 있고 기생커패시터들을 충전하기 위해 허비되는 전류소비를 피할 수 있다.

전압유지회로(22)가 이 실시예에서는 서로 병렬로 연결된 제너다이오드(23) 및 커패시터(24)를 구비하지만, 커패시터(24)는 항상 제공되어야 하는 것은 아니다. 각 화소의 유기EL소자(1)의 기생커패시터는 큰 용량값을 가진다. 이 때문에 이전의 주사단계에서 발광된 화소들의 유기EL소자들(1)의 기생커패시터들의 큰 전하량은 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)을 통해 유기EL소자들(1) 모두의 기생커패시터들에 공급된다. 그러므로, 커패시터(24)는 충전될 필요가 없다. 그러나, 예를 들어, 표시하려는 영상이 적은 수의 화소들만이 발광되어지게 하는 경우, 커패시터(24)가 제공되는 것이 바람직하다. 이 경우 커패시터(24)는, 커패시터(24)도 다음 주사단계에서 전하를 공급하도록, 이전 주사단계에서 발광된 화소들의 기생커패시터들에 저장된 전하로 충전된다. 이런 식으로 각 화소의 유기EL소자(1)는 안정적으로 흑레벨로 충전된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서, 바이어스전압을 발생하는전압유지회로(24)와는 병렬로 연결된 제너다이오드(23)는 이전 주사단계에서 화소들의 기생커패시터들에 저장되어 있는 전하를 사용하여 충전된다. 유기EL소자(1)의 전압은, 오프 시, 실질적으로는 유기EL소자(1)를 위해 사용되는 재료에 따라 변하지만, 통상은 5 내지 10V이다. 이 전압은 일반적으로 채용되는 전류발광소자인 발광다이오드의 전압보다 실질적으로 더 크다. 한편, 유기EL소자는 그것의 구조 때문에 필연적으로 비교적 큰 기생커패시터를 가진다. 그러므로, 정전류를 출력하는 전류구동형 유기EL디스플레이구동회로에서는, 전압이 소망의 밝기를 얻기에 충분한 레벨로 증가하기 전에 긴 시간을 필요로 한다. 이런 식으로 화소가 소망의 밝기로 발광되기 위한 효과적인 발광시간이 감소된다. 반면, 본 실시예에 따르면, 주사동작이 다음 주사선으로 진행하는 경우, 유기EL소자는 그것이 구동되기 직전에 소자의 흑레벨전압으로 충전된다. 다시 말하면, 유기EL소자는 이 소자가 발광되는 전압의 레벨보다 약간 낮은 레벨의 전압으로 충전되어, 그 소자는 구동전류가 인가되면 짧은 기간 내에 발광된다. 본 발명에 따르면, 이런 식으로 유기EL소자들을 구동하기 위하여, 정전류원 대신, 이전 주사단계의 유기EL소자들의 기생커패시터들에 저장되어 있던 전하는 모아지고 각 유기EL소자의 기생커패시터를 충전하는데 사용된다. 이것은 그 동작이 다음 주사단계로 진행할 때 일어나서 유기EL소자들의 대향 측들 간의 전위차가 제너다이오드에 의해 결정된 전위와 동일하게 한다. 이런 식으로, 다음의 주사단계에서는, 구동동작을 개시한 후, 유기EL소자는 매우 신속히 발광되고 그 전류는 소망의 높은 레벨의 밝기를 얻기에 충분한 레벨로 급격히 증가한다. 높은 밝기레벨은 긴 시간동안 유지된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 간단한 구성으로 효과적인 발광시간을 늘이는 것이 가능하고, 높은 밝기레벨을 유지하는 것도 가능하다.

제너다이오드(23)의 전위는 가능한 한 높은 전위이고 화소의 발광칼라의 유기EL소자의 흑레벨이다. 도 6은 유기EL소자의 밝기 및 구동전류 간의 관계를 도시하는 그래프로, 가로축은 유기EL소자를 통해 흐르는 전류를 나타내고, 세로축은 밝기를 나타낸다. 도 7은 전위차 및 구동전류간의 관계를 도시하는 그래프로, 가로축은 유기EL소자에서의 전위차를 나타내고, 세로축은 그 유기EL소자의 구동전류를 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 구동전류와 발광밝기는 비례관계에 있다. 최고밝기는 지수표현으로 10이고 최고밝기의 구동전류는 I10(10)이다. 콘트라스트가 10일 때 흑레벨은 1이다. 그 때의 구동전류가 I10(1)이라면, 10인 콘트라스트에서의 흑레벨의 전위차는 발광칼라가 적색(R)일 때 도 7에 도시된 바와 같이 V10(1)이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 구동전류 및 전위차간의 관계는 서로 다른 발광칼라들에 대해 변화한다. 그러므로, 흑레벨에서의 전위차가 서로 다른 발광칼라들에 대해 변화하므로, 도 2에 도시된 제너다이오드의 유지전압을 발광밝기에 따라 적절한 값으로 되게 하는 것이 필요하다. 게다가, 제너다이오드의 유지전압도 표시장치의 소망의 콘트라스트에 의존하여 변화한다. 도 6에서, 콘트라스트가 100일 때, 흑레벨은 0.1이고 최고 밝기는 10이 된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 100인 콘트라스트에서의 흑레벨구동전류 I100(1)은 I10(1)의 1/10이고 그 흑레벨에서의 유기EL소자의 전위차는 V100(1)이다. 그러므로, 흑레벨전압은 발광칼라 및 소망의 콘트라스트에 의존하여 변화한다. 따라서, 제너다이오드에 저장하려는 전압이 흑레벨전위차들 중에서 가능한 한 높은 전위차일지라도, 그것은 발광칼라 및 소망의 콘트라스트에 의존하여 적절히 결정된다.

데이터선구동회로의 회로구성과 데이터선구동회로가 구동전류를 공급하는 방법은 종래기술에서와 마찬가지이다. 도 8은 데이터선구동회로의 회로구성의 예를 도시하는 블록도이고, 도 9 및 도 10은 열-행(column-row)타이밍 및 열타이밍을 각각 도시하는 타이밍도들이다. 구동인터페이스(30)에 입력되는 구동신호는 래치(31)에 입력되어 래치되고, 래치(31)에 래치된 구동신호는 D/A변환기(32)를 통해 드라이브(33)로 출력된다. 게다가, 래치(31), D/A변환기(32)의 출력타이밍 및 드라이브(33)에 의한 프리차지동작을 제어하기 위하여 제어신호가 구동인터페이스(30)로부터 래치(31)로 출력된다. 드라이브(33)로부터 출력된 구동전류는 출력회로(34)를 통해 데이터선으로 출력된다. 전형적으로는, 도 8에 도시된 드라이브의 복수개의 세트들이 구동전류를 공급하기 위해 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)에 제공된다.

그 후, 주사선구동신호들은, 도 9에 도시된 바와 같이, n번째 및 (n+1)번째 주사선들을 연속적으로 주사하도록 연속적으로 턴온된다. 데이터선구동신호가 주사선들을 구동하는 동작과는 동기되어 출력된다. 특정 데이터선에 대한 구동신호의 변경이 보여진다. 프리차지동작은 구동동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때 수행된다. 도 9 및 도 10의 프리차지기간은 도 2에 도시된 스위치들(25; 25a, 25b, 25c, 25d, 25e, 등)이 전압유지회로(22)측으로 전환되어 데이터선들(3; 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 등)의 모두가 전압유지회로(22)에 접속되게 하는 동안의 기간이다. 프리차지기간 동안, 기생커패시터의 전하량이 크기 때문에 구동전류원의 전류에 대하여 실질적인 영향은 없다.

프리차지기간 동안, 각 유기EL소자(1)의 기생커패시터는 흑레벨로 충전된다. 프리차기기간 후에 구동전류가 공급될 때, 기생커패시터가 이미 충전되어 있기 때문에 데이터선전압은 곧바로 증가하기 시작하며, 따라서 유기EL소자(1)를 통해 흐르는 EL전류는 유기EL소자(1)를 발광하도록 증가한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 구동전류의 공급 전에, 이전 주사단계 동안 발광된 화소들에 저장된 전하가 각 화소의 기생커패시터 속으로 흐를 수 있게 된다. 이런 식으로 각 화소의 기생커패시터는 흑레벨이 되도록 결정된 전위 이하의 전위로 충전된다. 그 결과, 구동전류가 데이터선구동회로로부터 공급될 때, 데이터선의 전압은 선택된 화소에 대해 급속히 증가하여 유기EL소자들의 발광을 시작하게 한다. 그러므로, 높은 밝기를 얻는 충분한 발광시간이 확보된다. 그 결과, 높은 밝기를 얻는 것이 가능하다. 게다가, 본 발명에 따르면, 전술한 바와 같은 결과들은, 제너다이오드를 제공하고 주사동작이 다음 주사선으로 진행할 때 각 데이터선을 제너다이오드에 접속시키는 것만으로 실현될 수 있다. 따라서, 매우 간단한 회로구성으로 높은 밝기레벨을 갖는 유기EL표시장치를 실현하는 것이 가능하다. 더욱이, 이전 주사단계 동안에 발광된 유기EL소자들의 기생커패시터들에 저장된 전하가 모아져서 화소들 모두의 기생커패시터들을 충전하는데 사용되기 때문에 전류효율이 매우 높게 된다.

Claims

매트릭스형태로 배치된 복수개의 유기EL소자들;

각각이 각 행의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 주사선들;

각각이 각 열의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 데이터선들;

상기 주사선들을 연속적으로 주사하는 주사선구동회로;

구동전류를 선택된 데이터선에 상기 주사선구동회로의 주사동작에 동기되게 인가하는 데이터선구동회로;

전압을 상기 유기EL소자들의 흑레벨을 위한 범위 내로 유지할 수 있는 제너다이오드;

상기 데이터선들의 각각 및 상기 제너다이오드 사이에 마련되어, 상기 데이터선들을 상기 제너다이오드에 공통 접속시키거나 상기 데이터선들을 서로로부터 및 상기 제너다이오드로부터 접속을 끊기 위한 스위치들; 및

상기 주사선구동회로에 의한 주사동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때 스위치들 모두를 턴온시켜 데이터선들 모두가 서로에 및 제너다이오드에 접속되게 하는 제어회로를 포함하는 유기EL표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제너다이오드에 병렬로 연결된 커패시터를 더 포함하는 유기EL표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스위치는 상기 데이터선을 상기 제너다이오드에 선택적으로 접속시키거나 상기 데이터선을 부동상태로 되게 하는 유기EL표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주사선구동회로는, 상기 주사선들의 각각에 대해, 상기 주사선을 주사선전원 또는 접지에 선택적으로 접속시키는 주사선스위치를 포함하는 유기EL표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 데이터선구동회로는, 상기 데이터선들의 각각을 위해 제공된 신호전류원; 및

구동전압을 상기 신호전류원을 통해 상기 데이터선에 인가하는 데이터선전원을 포함하는 유기EL표시장치.
제5항에 있어서, 주사선구동회로에 의한 주사동작이 하나의 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때, 상기 제어회로는 다음 주사선에 접속된 주사선스위치를 접지에 접속시키며, 다른 주사선들에 접속된 모든 주사선스위치들을 상기 주사선전원에 접속시키고, 상기 스위치들의 모두를 턴오프시키는 유기EL표시장치.
매트릭스형태로 배치된 복수개의 유기EL소자들, 각각이 각 행의 유기EL소자들에 연결된 복수개의 주사선들, 각각이 각 열의 유기EL소자들에 연결된 복수개의데이터선들, 상기 주사선들을 연속적으로 주사하는 주사선구동회로, 구동전류를 선택된 데이터선에 상기 주사선구동회로의 주사동작에 동기되게 인가하는 데이터선구동회로, 전압을 상기 유기EL소자들의 흑레벨을 위한 범위 내로 유지할 수 있는 제너다이오드, 및 상기 데이터선들의 각각 및 상기 제너다이오드 사이에 마련된 스위치들을 포함하는 유기EL표시장치를 구동하는 방법에 있어서,

상기 주사선구동회로에 의한 주사동작이 한 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때, 상기 유기EL소자들의 기생커패시터들을 상기 제너다이오드에 의해 결정된 전압으로 충전하기 위해, 상기 스위치들 모두를 턴온시켜 상기 데이터선들 모두를 서로 및 상기 제너다이오드에 접속시키는 유기EL표시장치 구동방법.
제7항에 있어서, 커패시터가 상기 제너다이오드에 병렬로 연결된 유기EL표시장치 구동방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스위치는 상기 데이터선들을 상기 제너다이오드에 공통 접속시키거나 상기 데이터선들을 서로로부터 및 상기 제너다이오드로부터 접속을 끊는 유기EL표시장치 구동방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 주사선구동회로는, 주사선스위치에 의해, 주사선들의 각각을 주사선전원 또는 접지에 선택적으로 접속시키는 유기EL표시장치 구동방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 데이터선구동회로는 신호전류원으로부터 상기 데이터선으로 공급되는 구동전류를 제어하는 유기EL표시장치 구동방법.
제11항에 있어서, 상기 주사선구동회로에 의한 주사동작이 하나의 주사선으로부터 다음 주사선으로 진행할 때, 다음 주사선에 접속된 주사선스위치는 접지에 접속되며, 모든 다른 주사선스위치들은 주사선전원에 접속되고, 상기 스위치들 모두는 턴오프되어 상기 데이터선들을 서로로부터 및 상기 제너다이오드로부터 접속을 끊는 유기EL표시장치 구동방법.