KR20020087357A - 활성 매트릭스 oled 플랫 패널 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
활성 매트릭스 OLED 플랫 패널 디스플레이는 다수의 광방출 소자와 관련된 제어 회로와, 그 제어 회로에 연결된 프로그램 가능한 전원과, 하나 이상의 광방출 소자의 광 출력을 감지하여 피드백 신호를 생성하는 센서와, 광방출 소자로부터의 광 출력에 있어서의 변화를 보상하도록 피드백 신호에 응답하여 프로그램 가능한 전원을 프로그래밍하는 디스플레이 제어기를 포함한다.
Description
본 발명은 유기 광방출 다이오드(organic light emitting diode ; OLED) 플랫 패널 디스플레이(flat-panel display)에 관한 것이며, 보다 구체적으로 활성 매트릭스(active matrix) 플랫 패널 OLED 디스플레이의 광방출 소자에 있어서 에이징 효과(aging effect)를 보상하는 수단에 관한 것이다.
유기 광방출 다이오드(OLED) 플랫 패널 디스플레이 장치는 계산 장치(computing device) 특히 휴대용 계산 장치와 함께 이용하기 위하여 개발된 것이다. 시간이 경과함에 따라, 디스플레이의 효율 및 효과가 변화하고 디스플레이 품질, 특히 이미징(imaging) 등과 같은 민감한 애플리케이션에 있어서의 디스플레이 품질이 저하된다. 이러한 품질 저하는 디스플레이를 구성하는 물질의 시간에 따른 변화와, 전자 부품(electronic component)의 열화(degradation) 등에 기인한다.
특히, OLED 디스플레이 장치에서는 디스플레이 내부의 유기 광방출 물질이 변화한다. 이와 같은 변화는 디스플레이의 효율(efficiency)과 밝기(brightness)에 영향을 미친다. 이러한 변화는 또한 컬러 종속적(color dependent)일 수 있는바, 즉 그 변화는 디스플레이 장치 내의 서로 다른 컬러에 대하여 서로 다른 방식으로 영향을 주어 시간 경과에 따라 그 디스플레이 장치의 전력 효율(power efficiency)을 감소시킬 뿐만 아니라, 컬러 균형(color balance)도 변화시킨다.이와 같은 변화는 밝기 및 연색성(color rendition)을 떨어뜨려 디스플레이가 저급해지도록 할 수 있다.
활성 매트릭스 타입 OLED 디스플레이(도 1에 도시됨)에서, 각각의 광방출 소자는 데이터 신호(data signal)를 저장하는 캐패시터(capacitor)(4)를 포함하는 관련 제어 회로(associated control circuit)에 의하여 개별적으로 제어된다. 캐패시터는 데이터 라인(data line)(1)과 선택 라인(select line)(3)으로 연결된 트랜지스터(transistor)(2)를 통하여 충전된다. 트랜지스터(6)는 전원(power supply)(8)과 그라운드(ground) 사이의 광방출 소자(7)에 직렬로 연결된다. 캐패시터는 트랜지스터의 게이트(gate)에 연결되어 캐패시터에 저장된 전하량을 근거로 광방출 소자를 통과하는 전류를 제어하고, 이로써 광방출 소자의 밝기를 결정한다. 광방출 물질의 에이징으로 인하여 전류에 대한 광방출 소자의 응답이 감소하게 되면, 광방출 소자는 제어 회로 내 캐패시터에 저장된 신호를 증가시키거나 전원 전압(power supply voltage)을 증가시킴으로써 재교정(recalibrated)될 수 있다. 어떠한 경우에도, 중재(intervention)가 필요하다.
그러므로 활성 매트릭스 OLED 플랫 패널 디스플레이의 밝기 및 연색성을 자동으로 수정하는 향상된 방법이 필요하다.
이러한 요청은, 본 발명에 따라서, 다수의 광방출 소자 및 관련 제어 회로와, 그 제어 회로에 연결된 프로그램 가능한 전원(programmable power supply)과,하나 이상의 광방출 소자의 광 출력(light output)을 감지하여 피드백 신호(feedback signal)를 생성하는 센서(sensor)와, 광방출 소자로부터의 광 출력에 있어서의 변화를 보상하도록 그 피드백 신호에 응답해서 프로그램 가능한 전원을 프로그래밍하는 디스플레이 제어기(display controller)를 포함하는 활성 매트릭스 OLED 플랫 패널 디스플레이를 제공함으로써 충족된다.
본 발명은 바람직하게, 디스플레이 내부의 물질을 열화시키는 시간 경과에 대하여 컬러의 컬러 균형과 디스플레이 시스템의 밝기를 자동으로 수정한다.
도 1은 종래의 활성 매트릭스 광방출 픽셀을 도시하는 개략적 회로도,
도 2는 본 발명에 따르는, 향상된 전압 제어형 디스플레이를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따르는, 다수 컬러를 가지는 향상된 전압 제어형 디스플레이를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명에 따르는, 디스플레이를 포함하는 공통 기판(common substrate)이나 패키지(package)로 통합된 다수 컬러를 가지는 향상된 전압 제어형 디스플레이를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
4 : 캐패시터6 : 트랜지스터
7 : 유기 광방출 다이오드8 : 전원
12 : 플랫 패널 디스플레이14 : 광방출 소자
18 : 디스플레이 제어기24 : 센서
플랫 패널 디스플레이 장치는 이용되는 시간이 경과함에 따라서 점차 열화되어 간다. 특히, 광방출 물질은 점차 효율성이 떨어져서 연색성의 정확성(accuracy) 및 밝기의 손실을 가져온다. 각각의 광방출 소자의 밝기가 전압이나 전류 제어형인 플랫 패널 디스플레이 장치에 대하여, 본 발명은 프로그램 가능한 전원을 이용해서 그 디스플레이 장치의 동작 특성(operational characteristic)을 변형하는 시스템을 제공한다.
도 2를 참조하면, 플랫 패널 디스플레이 시스템(10)은 광방출 소자(14)를 갖춘 플랫 패널 디스플레이(12)와, 프로그램 가능한 전원(20)을 포함하는 디스플레이 제어기(18)와, 센서(24)를 갖춘 플랫 패널 디스플레이(12)를 포함한다. 센서(24)는 디스플레이 내의 광소자(14)에서 방출되고 제어되는 광선의 밝기를 검출하고 이 정보를 제어기(18)로 제공한다. 제어기는 광방출 소자(14)로부터의 적절한 밝기를유지하는데 필요한 정확한 전압이나 전류 파라미터로 전원(20)을 프로그래밍한다.
도 3에는 컬러 플랫 패널 장치를 이용하는 보다 복잡한 실시예가 도시되어 있는바, 본 도면에는 광방출 소자(15,16,17)에 대한 개별 센서(separate sensor)(25,26,27)가 도시되어 있다. 센서(25,26,27)는 디스플레이 제어기(18)로 신호를 제공한다. 제어기는 전원(21,22,23)을 프로그래밍하여 전력선(power line)(31,32,33)을 통해서 디스플레이 장치 내의 광방출 소자의 동작 특성을 변형시킨다. 전형적으로 전원(25-27)을 프로그래밍하는 디스플레이 제어기(18)로 신호를 공급하는 센서(25-27)에 관련된 광방출 소자(15-17) 각각은, 예컨대 적색, 녹색 및 청색 등 디스플레이 컬러중 하나이다. 이들 센서는 개별적 신호(separate signal)를 생성하여 개별적 라인(separate line)을 통해서 제어기로 인가할 수도 있고, 또는 멀티플렉스형 신호를 생성하여 공유 신호 라인(shared signal line)을 통해서 제어기로 공급할 수도 있다.
시간이 지남에 따라 각각의 광방출 소자가 변화하므로, 관련 소자를 구동하는 각각의 전원이 독립적으로 변형되어 그 장치의 컬러 균형을 유지하는 동시에 적절한 밝기를 계속 제공할 수 있다. 예컨대, 적색 소자의 효율이 절반이 된다면, 이를 보상하는데 필요한 만큼 적색 소자에 제공되는 전력이 증가되어, 원래의 밝기와 컬러 균형을 유지할 수 있다. 광방출 소자의 효율성 변화를 보상할 수 있는 본 발명의 능력은 각 소자가 수용할 수 있는 최대의 전력(전압 또는 전류)으로 제한된다. 그러므로, 앞서의 예에 있어서, 적색 소자가 더 큰 전력을 수용할 수 없는 경우라면, 녹색과 청색 전력을 줄여서 밝기를 희생하고 일관된 컬러 균형을 유지할수 있다.
본 발명을 구성하는 소자는 플랫 패널 디스플레이 내부에서, 예컨대 공통 기판(common substrate) 상에서나 공통 패키지(common package) 내부에서 내부적으로 구현될 수도 있고, 별도의 집적 회로 또는 프린트형 회로 보드(printed circuit board)에서 외부적으로 구현될 수도 있다. 특히, 도 4에 도시된 바에 따르면, 프로그램 가능한 전원은 플랫 패널 디스플레이와 같이 공통 패키징 내부에서 구현되거나 공통 기판 상에서 구현되어 플랫 패널 디스플레이에 필요한 전기 리드(electrical lead)의 수를 최소화할 수 있다. 개개의 전원은 플랫 패널 디스플레이에 제공된 공통 전력 소스(common power source)(30)에서 분리된 개별적 전력 소스를 형성할 수 있다. 각각의 개별적 소자 세트를 위한 전력이 플랫 패널 패키지에 대하여 외부적으로 유도된다면, 각각의 전원마다 하나의 리드가 필요하다.
전원 소자가 플랫 패널 장치의 내부 소자라면, 통상적인 디지털 논리(digital logic)와 아날로그 전력 장치(analog power device)를 이용하여 어드레스, 데이터 및 제어 라인(address, data and control line)(34)을 통하여 쉽게 액세스할 수 있다. 그 소자가 디스플레이 장치에 대하여 외부적 소자라면, 통상적인 집적 회로 기술(integrated circuit technology)과 패키징을 이용해서 집적 회로 내에 프로그램 가능한 전압 회로(voltage circuitry)를 제공할 수 있다. 전류 및 전압 제어 장치는 종래에 이미 잘 알려져 있고 상품에서 이용되고 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명은 1988년 9월 6일에 Tang 등에게 부여된 미국 특허 제 4,769,292호와, 1991년 10월 29일에 VanSlyke 등에게 부여된 미국 특허 제5,061,569호(그러나 이에 제한되지는 않음)에 개시된 작은 분자 중합 OLED(small molecular polymeric OLED)로 구성된 유기 광방출 다이오드(Organic Light Emitting Diodes ; OLED)를 포함하는 장치에서 이용된다. 유기 광방출 디스플레이의 많은 조합 및 변형이 그러한 장치를 제조하는데 이용될 수 있다.
본 발명은 바람직하게, 디스플레이 내부의 물질이 열화되는 시간 경과에 따라서 컬러의 컬러 균형과 디스플레이 시스템의 밝기를 자동으로 수정한다.
Claims (1)
- 활성 매트릭스 OLED 플랫 패널 디스플레이(active matrix OLED flat-panel display)로서,a) 다수의 광방출 소자(light emitting element) 및 관련 제어 회로(associated control circuit)와,b) 상기 제어 회로에 연결된 프로그램 가능한 전원(programmable power supply)과,c) 하나 이상의 상기 광방출 소자의 광 출력(light output)을 감지하여 피드백 신호(feedback signal)를 생성하는 센서(sensor)와,d) 상기 광방출 소자로부터의 상기 광 출력에서의 변화를 보상(compensating)하도록 상기 피드백 신호에 응답하여 상기 프로그램 가능한 전원을 프로그래밍하는 디스플레이 제어기(display controller)를 포함하는활성 매트릭스 OLED 플랫 패널 디스플레이.
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