KR20030015784A

KR20030015784A - 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030015784A
Application number: KR1020010049686A
Authority: KR
Inventors: 문성학
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-02-25

Abstract

본 발명은 단일전원을 사용하여 양 또는 음의 펄스를 구현하여 소비전력을 줄이도록 한 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 스캔라인과 데이터라인의 교차부에 설치되는 화소셀과, 단일전압원을 사용하여 프레임 단위로 반전되는 스캔펄스를 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급하는 스캔 구동부와, 단일전압원을 사용하여 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급되는 스캔펄스와는 상반되게 프레임 단위로 반전되는 데이터펄스를 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 단일전원을 사용하여 양 또는 음의 펄스를 생성하므로 소비전력을 줄일 수 있다. 또한, 화소셀에 공급되는 양 또는 음의 스캔펄스 및 데이터펄스를 프레임마다 상호 반전되게 공급함으로써 화소셀을 균일하게 할 수 있다.

Description

일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING ELECTRO-LUMINANCE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 일렉트로 루미네센스 표시소자에 관한 것으로, 특히 단일전원을 사용하여 양 또는 음의 펄스를 구현하여 소비전력을 줄이도록 한 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : 이하 "FED"라 함) 및 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel), 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : 이하 "EL"이라 함) 표시소자 등이 있다. 표시품질을 개선하기 위하여, 평판 표시장치의 휘도, 콘트라스트 및 색순도를 높이기 위한 연구개발이 활발이 진행되고 있다.

이 중 EL 표시소자는 재료 및 구조에 따라 무기 EL과 유기 EL로 나뉘어지며 전자 및 정공등이 형광물질을 여기시킴으로써 스스로 발광하는 자발광소자이다.

도 1a를 참조하면, 무기 EL은 상/하부 절연층(3, 5), 상/하부 절연층(3, 5)사이에 위치한 발광층(4), 하부 절연층(5) 상에 형성되는 배면전극(6) 및 상부 절연층(3)과 유리기판(1) 사이에 형성되는 투명전극(2)을 구비한다.

상/하부 절연층(3, 5)은 유전체 물질로 이루어지며, 소정 캐패시턴스(Capacitance) 값을 가지게 된다. 발광층(4)은 ZnS, Mn 등으로 이루어지며, 전자에 의해 여기되어 발광함으로써 가시광을 발생시키는 역할을 하게 된다. 배면전극(6)은 Al 등의 금속 물질로 이루어진 주사전극이다. 투명전극(2)은 데이터가 인가되는 데이터 전극으로 이용된다.

이러한, 무기 EL은 배면전극(6)과 투명전극(2) 사이에 전압이 인가되면 발광층(4) 내의 전자가 전계에 의해 가속된다. 가속된 전자가 발광층(4)의 중심부에서 정공과 충돌하게 된다. 이때, 발광층(4)에서 가시광이 발생된다.

도 1b를 참조하면, 유기 EL은 금속전극(7) 상에 형성되는 전자전달층(8)과, 투명전극(18) 상에 형성되는 정공전달층(17)과, 전자전달층(8)과 발광층(11) 사이에 형성되는 전자수송층(9)과, 정공전달층(17)과 발광층(11) 사이에 형성되는 정공수송층(16)을 구비한다.

금속전극(7)으로부터 발생된 전자의 속도를 완충하여 정공수송층(16)에 공급하게 된다. 전자수송층(9)은 전자를 발광층(11) 쪽으로 가속시키게 되며, 정공수송층(9)은 정공을 발광층(22) 쪽으로 가속시키게 된다. 발광층(22)에는 전자 수송층(9)과 정공수송층(16)으로부터 공급되는 전자와 정공이 충돌된다. 이때, 발광층(11)은 발광하여 가시광을 발생시키게 된다.

이와 같은 EL 표시소자는 데이터라인들과 스캔라인들에 접속되어 각각 데이터펄스 및 스캔펄스를 공급받게 된다.

도 2를 참조하면, 종래의 EL 표시소자는 패널(10) 상의 데이터라인(D)과 스캔라인(S)의 교차부에 위치하는 화소셀(100)과, 데이터라인(D)들을 구동시키기 위한 데이터 구동부(12)와, 스캔라인(S)들을 구동시키기 위한 스캔 구동부(14)를 구비한다.

데이터 구동부(12)는 데이터라인(D)들에 데이터펄스를 공급한다. 스캔 구동부(14)는 스캔라인(S)들에 스캔펄스 및 리셋펄스를 공급한다.

화소셀(100)은 데이터라인(D)과 스캔라인(S)의 교차부에 위치하여 스캔 구동부(14)로부터 음(-)의 스캔펄스가 가해지는 스캔전극과 데이터 구동부(12)로부터 양(+)의 데이터펄스가 가해지는 데이터전극 사이에 전계에 의해서 온/오프를 행하게 된다.

이러한, 화소셀(100) 각각은 등가적으로 캐패시터(C)로 연결되어 있다. 데이터라인(D)에는 항상 양(+)의 펄스가 가해지고, 스캔라인(S)에는 항상 음(-)의 펄스가 가해지게 된다. 이 때, 제 2 스캔라인(S1)과 마지막 스캔라인(Sm)에는 음의 전압이 가해지고 다음에 화소셀(100)이 스캔펄스에 의해 충전된 화소셀(100)의 전하를 제거하기 위하여 양의 펄스를 가해야 한다. 다시 말하여, 스캔 구동부(14)는 양의 펄스와 음의 펄스를 구동하기 위하여 2개의 전원을 필요로 한다.

도 3을 참조하면, EL 표시소자의 스캔 구동부(14)는 스캔펄스를 생성하기 위한 스캔펄스 공급부(20)와, 스캔펄스 공급부(20)로부터 공급되는 스캔펄스(SP)를 스캔라인(S1 내지 Sm) 중 어느 하나의 스캔라인(S)에 공급하기 위한 스캔 드라이버IC(22)를 구비한다.

스캔펄스 공급부(20)는 기저전위(GND)와 스캔 드라이버 IC(22) 사이에 병렬로 설치되는 제 1 및 제 2 스위치(SW1, SW2)와, 스캔펄스 전압원(Vs)과 스캔 드라이버 IC(22) 사이에 설치되는 제 3 스위치(SW3)와, 리셋펄스 전압원(Vr)과 스캔 드라이버 IC(22) 사이에 설치되는 제 4 스위치(SW4)를 추가로 구비한다.

제 2 내지 제4 스위치(SW1 내지 SW4)는 도시하지 않은 타이밍 제어부로부터 공급되는 제어신호에 응답하여 턴-온/오프하게 된다. 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)는 도시하지 않은 타이밍 제어부로부터 공급되는 제어신호에 교번적으로 응답하여 해당하는 스캔라인(S1 내지 Sm)에 스캔펄스(SP)를 공급하는 역할을 한다. 제 2 스위치(SW2) 및 제 4 스위치(SW4)는 도시하지 않은 타이밍 제어부로부터 공급되는 제어신호에 응답하여 모든 스캔라인(S1 내지 Sm)에 리셋펄스(RP)를 공급한다.

제 1 스위치(SW1)는 부극성인 스캔펄스(SP)를 기저전위(GND)로 상승시키기 역할을 하며, 제 3 스위치(SW3)는 부극성의 스캔펄스(SP)를 공급하는 역할을 한다. 또한, 제 2 스위치(SW2)는 제 4 스위치(SW4)와 반대로 동작하며 스캔펄스(SP)를 부극성으로 하강시키는 역할을 한다. 제 4 스위치(SW4)는 모든 스캔라인(S1 내지 Sm)에 리셋펄스(RP)를 공급하는 역할을 한다.

저항(R)은 스캔 드라이버 IC(22)에 순간적인 전압이 가해질 때 피크 전류를 줄이기 위한 저항이자 보호용 저항소자이다.

이와 같은 구동부의 동작을 도 4와 결부하여 설명하면, 제 1 내지 제 4 스위치(SW1 내지 SW4)가 턴-오프 상태에서 제 3 스위치(SW3) 및 제 2 스위치(SW2)가 턴-온하게 되면 스캔펄스 전압원(Vs)로부터 부극성인 스캔펄스(SP)는 스캔 드라이브 IC(22)의 내부 다이오드를 통해 제 2 스캔라인(SW1)에 공급된다. 이 부극성의 스캔펄스(SP)에 동기되어 데이터전극(D)에 데이터펄스(DP)가 공급된다.

이 후, 제 3 스위치(SW3)가 턴-오프됨과 동시에 제 1 스위치(SW1)가 턴-온하게 된다. 이에 따라, 제 2 스캔라인(S1)은 제 1 스위치(58)에 의해 상승되어 기저전위(GND) 상태가 된다.

그런 다음, 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)가 교번적으로 턴-온/오프함으로써 모든 스캔라인(S1 내지 Sm)에 순차적으로 스캔펄스(SP)가 공급된다.

모든 스캔라인(S1 내지 Sm)에 스캔펄스(SP)가 공급되면, 제 2 스위치(SW2)는 턴-오프하게 되는 반면에 제 4 스위치(SW4)가 턴-온되어 리셋펄스 전압원(Vr)로부터 정극성의 리셋펄스(RP)가 모든 스캔라인(S1 내지 Sm)에 공급된다.

이와 같은 과정을 반복하여 제 m 스캔라인(Sm)까지 순차적으로 스캔펄스(SP) 및 데이터펄스(DP)를 인가하여 화소셀(100)을 구동하여 화상을 표시한다. 화상이 표시된 후 제 1 내지 제 m 스캔라인(S1 내지 Sm)에는 정극성의 리셋펄스(RP)가 인가된다. 제 1 내지 제 m 스캔라인(S1 내지 Sm)에 리셋펄스(RP)가 인가되면 화소셀(100)에 충전된 전하들이 제거된다.

이와 같은, 종래의 스캔 구동부(14)는 음의 스캔펄스(+) 및 양의 리셋펄스(RP)를 스캔라인(S)에 공급하기 위해서는 2개의 전원 즉, 리셋펄스 전압원(Vr)과 스캔펄스 전압원(-Vs)이 필요로 한다. 또한, 스캔 구동부(14)의 회로구성이 양 및 음의 전압을 동시에 만족시켜야 하므로 높은 전압을 필요로 한다. 이렇게 높은 전압을 사용하게 되므로써 소비전력이 증가하게 되고, 2개의 전원을 교번적으로 스위칭하는데 따른 스위칭 노이즈가 발생하는 문제점이 있다.

도 5를 참조하면, 종래의 EL 표시소자는 데이터전극(data)과 스캔전극(scan) 간에 바이어스 전압이 항상 동일한 극성이 가해지게 된다. 이 때문에 데이터전극(data)에는 항상 음의 전하(-)가 충전되고, 스캔전극(scan)에는 항상 양의 전하(+)가 충전되는 불 대칭적이어서 화소셀 혹은 라인마다 항상 불균일 현상이 발생하게 된다. 이러한, 화소셀의 불균일 현상은 크로스토크(Cross talk)가 발생하는 원인이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 단일전원을 사용하여 양 또는 음의 펄스를 구현하여 소비전력을 줄이도록 한 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단일전원에 의해 생성된 양 또는 음의 펄스를 프레임단위로 반전시켜 각 라인에 공급하여 셀의 균일성을 향상시킬 수 있도록 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1a 및 도 1b는 EL 표시소자를 나태내는 단면도.

도 2는 EL 표시소자의 구동부를 나타내는 블록도.

도 3은 도 2에 도시된 종래의 스캔 구동부를 나타내는 회로도.

도 4은 도 2에 도시된 EL 표시소자를 구동하기 위한 파형도.

도 5는 종래의 데이터전극 및 스캔전극에 축적되는 전하를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 제1 실시예 따른 EL 표시소자의 구동부를 나타내는 블록도.

도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 스캔 구동부를 나타내는 회로도.

도 8은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 데이터 구동부를 나타내는 회로도.

도 9는 도 6에 도시된 EL 표시소자를 구동하기 위한 스캔 및 데이터 구동부의 구동타이밍 및 파형도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10, 30 : 패널12, 32 : 데이터 구동부

14, 34 : 스캔 구동부20 : 스캔펄스 공급부

22, 42 : 스캔 드라이버 IC52 : 데이터 드라이버 IC

100, 110 : 화소셀

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치는 스캔라인과 데이터라인의 교차부에 설치되는 화소셀과, 단일전압원을 사용하여 프레임 단위로 반전되는 스캔펄스를 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급하는 스캔 구동부와, 단일전압원을 사용하여 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급되는 스캔펄스와는 상반되게 프레임 단위로 반전되는 데이터펄스를 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부를 구비한다.

상기 스캔 구동부는 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 충전하는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 캐패시터의 양단에 접속되어 상기 제 1 캐패시터에 충전된 제 1 극성의 전압을 스캔라인들에 순착적으로 공급하기 위한 스캔 구동회로와, 상기 제 1 캐패시터와 상기 단일전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터의 충전된 제 1 극성의 전압레벨을 제 2 극성의 전압레벨러 쉬프트시켜 상기 스캔 구동회로에 공급하기 위한 제 1 레벨변환부를 구비한다.

상기 제 1 레벨변환부는 상기 단일전압원과 상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자 사이에 설치되어 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 상기 제 1 캐패시터에 충전되도록 절환하는 제 1 스위치와, 상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터를 상기 기저전압원에 접지시키기 위한 제 2 스위치와, 상기 제 1 캐패시터의 제 2 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터의 제 2 단자의 전위를 플로팅시키기 위한 제 3 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 데이터 구동부는 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 충전하는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 캐패시터의 양단에 접속되어 상기 제 2 캐패시터에 충전된 제 1 극성의 전압을 스캔라인들에 순착적으로 공급하기 위한 스캔 구동회로와, 상기 제 2 캐패시터와 상기 단일전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터의 충전된 제 1 극성의 전압레벨을 제 2 극성의 전압레벨로 쉬프트시켜 상기 스캔 구동회로에 공급하는 제 2 레벨변화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2 레벨변환부는 상기 단일전압원과 상기 제 2 캐패시터의 제 1 단자 사이에 설치되어 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 상기 제 2 캐패시터에 충전되도록 절환하는 제 1 스위치와, 상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터를 상기 기저전압원에 접지시키기 위한 제 2 스위치와, 상기 제 2 캐패시터의 제 2 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터의 제 2 단자의 전위를 플로팅시키기 위한 제 3 스위치를 구비한다.

본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동방법은 단일전압원으로부터 공급되는 스캔펄스를 프레임 단위로 반전시켜 스캔라인에 순차적으로 공급하는 단계와, 단일전압원으로부터 공급되는 데이터펄스를 상기 스캐라인에 공급되는 스캔펄스와 동기되고 상기 스캔펄스와는 상반된 극성을 갖도록 프레임단위로 반전시켜 데이터라인들에 공급하는 단계를 포함한다.

기수번째 프레임에서는 상기 스캔라인들에 제 1 극성을 갖는 스캔펄스를 공급하고 상기 데이터라인들에는 제 2 극성을 갖는 데이터펄스를 공급하는 단계와, 우수번째 프레임에서는 상기 스캔라인들에 제 2 극성을 갖는 스캔펄스를 공급하고 상기 데이터라인들에는 제 1 극성을 갖는 데이터펄스를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동부는 프레임 단위로 반전되는 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs)를 스캔라인(S)들에 공급하는 스캔 구동부(34)와, 스캔라인들(S)에 공급되는 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs)에 와는 상반된 극성을 갖는 양 또는 음의 데이터펄스(+Vd, -Vd)를 데이터라인(D)들에 공급하는 데이터 구동부(32)를 구비한다.

스캔 공급부(34)는 단일전압원(VS)으로부터 단일전압을 공급받아 프레임마다 반전된 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs)를 생성하여 스캔라인들(S)에 순착적으로 공급한다. 데이터 구동부(32)는 스캔라인(S)에 공급되는 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs)와는 상반된 양 또는 음의 데이터펄스(+Vd, -Vd)를 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs)에 동기되도록 데이터라인들(D)에 동시에 공급한다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 스캔 구동부(34)는 단일전압원(+VS)과, 단전원(+VS)으로부터 공급되는 전압을 충전하기 위한 제 1 캐패시터(C1)와, 단일전압원(+VS)과 제 1 캐패시터(C1) 사이에 설치되어 제 1 캐패시터(C1)에 공급되는 전압을 절환하기 위한 제 1 스위치(SW1)와, 제 1 스위치(SW1)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되어 제 1 캐패시터(C1)를 선택적으로 접지시키기 위한 제 2 스위치(SW2)와, 제 1 캐패시터(C1)의 양단에 연결되어 1 캐패시터(C1)로부터 공급되는 양 또는 음의 스캔펄스를 스캔라인들(S)에 순차적으로 공급하는 스캔 드라이버 IC(42)와, 기저전압원(GND)과 제 1 캐패시터(C1) 사이에 설치되어 스캔 드라이버 IC(42)의 접지단자(VSS)를 선택적으로 플로팅시키기 위한 제 3 스위치(SW3)를 구비한다.

제 1 캐패시터(C1)는 단일전압원(+VS)으로부터 공급되는 전압을 충전하는 역할을 한다.

제 1 스위치(SW1)는 스캔라인(S)에 양의 펄스를 공급할 경우에 턴-온하게 되고, 제 2 스위치(SW2)는 스캔라인(S)에 음의 펄스를 공급할 경우에 턴-온하게 된다. 또한, 제 3 스위치(SW3)는 스캔라인(S)에 양의 펄스가 공급될 경우에는 턴-온하게 되고, 음의 펄스가 공급될 경우에는 턴-오프하여 스캔 드라이버 IC(42)의 접지단자(VSS)를 플로팅시키게 된다.

스캔 드라이브 IC(42)는 다수의 스위칭소자들로 구성되고, 도시하지 않은 제어신호에 의해 스위칭소자들을 순차적으로 스위칭하여 제1 캐패시터(C1)로부터 공급되는 양의 펄스 또는 음의 펄스를 스캔라인(S)에 공급한다.

또한, 스캔 드라이브 IC(42)와 제 1 캐패시터(C1) 양단 사이에는 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)이 설치된다. 이 제 1 및 제 2 저항(R1, R2)은 스캔 드라이버 IC(42)에 순간적인 전압이 가해질 때 피크 전류를 줄이기 위한 저항이자 보호용 저항소자이다.

이와 같은, 스캔 구동부(34)의 동작을 설명하면, 스캔라인들(S)에 음의 스캔펄스(-Vs)를 공급할 경우에는 제 2 스위치(SW2)를 턴-온시키고 제 1 스위치(SW1) 및 제 3 스위치(SW3)를 턴-오프시키게 된다. 이로 인해 스캔 드라이브 IC(42)의전원 공급단자(Vdd)는 제 2 스위치(SW2)를 통해 기저전압원(GND)에 연결되어 기저전위가 된다. 이 때, 스캔 드라이브 IC(42)의 접지단자(VSS)는 제 1 캐패시터(C1)에 충전되어 있던 전압이 그대로 나타나게 된다. 이 접지단자(VSS)의 전위는 제 3 스위치(SW3) 턴-오프되어 있으므로 플로팅상태가 되어 제 1 캐패시터(C1)에 충전된 전압의 극성레벨이 음으로 쉬프트됨으로써 음전위가 된다. 이에 따라, 스캔 드라이버 IC(42)에는 음의 스캔펄스(-Vs)가 공급되고, 이 음의 스캔펄스(-Vs)는 내부의 스위칭소자들의 순차적인 스위칭에 의해 스캔라인들(S)에 순차적으로 공급된다.

한편, 스캔라인들(S)에 양의 스캔펄스(+Vs)를 공급할 경우에는 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)를 턴-온시키고 제 2 스위치(SW2)를 턴-오프시키게 된다. 이로 인해 제 1 캐패시터(C1)에 단일전압원(+VS)으로부터의 공급전원이 충전되어 스캔 드라이브 IC(42)의 전원 공급단자(Vdd)에는 공급전원이 공급되게 된다. 이 때, 스캔 드라이브 IC(42)의 접지단자(VSS)는 제 3 스위치(SW3)를 통해 기저전압원(GND)과 연결되어 기저전위가 된다. 이에 따라, 스캔 드라이버 IC(42)에는 양의 스캔펄스(+Vs)가 공급되고, 이 양의 스캔펄스(+Vs)는 내부의 스위칭소자들의 순차적인 스위칭에 의해 스캔라인들(S)에 순차적으로 공급된다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 구동부(32)는 단일전압원(+VD)과, 단일전원(+VD)으로부터 공급되는 전압을 충전하기 위한 제 2 캐패시터(C2)와, 단일전압원(+VD)과 제 2 캐패시터(C2) 사이에 설치되어 제 2 캐패시터(C2)에 공급되는 전압을 절환하기 위한 제 4 스위치(SW4)와, 제 4 스위치(SW4)와 기저전압원(GND) 사이에 설치되어 제 2 캐패시터(C2)를 선택적으로 접지시키기 위한 제 5스위치(SW5)와, 제 2 캐패시터(C2)의 양단에 연결되어 제 2 캐패시터(C2)로부터 공급되는 양 또는 음의 데이터펄스를 데이터라인들(S)에 공급하는 데이터 드라이버 IC(52)와, 기저전압원(GND)과 제 2 캐패시터(C2) 사이에 설치되어 데이터 드라이버 IC(52)의 접지단자(VSS)를 선택적으로 플로팅시키기 위한 제 6 스위치(SW6)를 구비한다.

제 2 캐패시터(C2)는 단일전압원(+VS)으로부터 공급되는 전압을 충전하는 역할을 한다.

제 4 스위치(SW4)는 데이터라인들(D)에 양의 펄스를 공급할 경우에 턴-온하게 되고, 제 5 스위치(SW5)는 데이터라인들(D)에 음의 펄스를 공급할 경우에 턴-온하게 된다. 또한, 제 6 스위치(SW6)는 데이터라인들(D)에 양의 펄스가 공급될 경우에는 턴-온하게 되고, 음의 펄스가 공급될 경우에는 턴-오프하여 데이터 드라이버 IC(52)의 접지단자(VSS)를 플로팅시키게 된다.

데이터 드라이브 IC(52)는 다수의 스위칭소자들로 구성되고, 도시하지 않은 제어신호에 의해 스위칭소자들을 순차적으로 스위칭하여 제 2 캐패시터(C2)로부터 공급되는 양의 펄스 또는 음의 펄스를 데이터라인들(D)에 공급한다.

또한, 데이터 드라이브 IC(52)와 제 2 캐패시터(C2) 양단 사이에는 제 3 및 제 4 저항(R3, R4)이 설치된다. 이 제 3 및 제 4 저항(R3, R4)은 데이터 드라이버 IC(52)에 순간적인 전압이 가해질 때 피크 전류를 줄이기 위한 저항이자 보호용 저항소자이다.

이와 같은, 데이터 구동부(32)의 동작을 설명하면, 데이터라인들(D)에 음의데이터펄스(-Vd)를 공급할 경우에는 제 5 스위치(SW5)를 턴-온시키고 제 4 스위치(SW4) 및 제 6 스위치(SW6)를 턴-오프시키게 된다. 이로 인해 데이터 드라이브 IC(52)의 전원 공급단자(Vdd)는 제 5 스위치(SW5)를 통해 기저전압원(GND)에 연결되어 기저전위가 된다. 이 때, 데이터 드라이브 IC(52)의 접지단자(VSS)는 제 2 캐패시터(C2)에 충전되어 있던 전압이 그대로 나타나게 되고, 접지단자(VSS)의 전위는 제 6 스위치(SW6) 턴-오프되어 있으므로 플로팅상태가 되어 제 2 캐패시터(C2)에 충전된 전압의 극성레벨이 음으로 쉬프트됨으로써 음전위가 된다. 이에 따라, 데이터 드라이버 IC(52)에는 음의 데이터펄스(-Vd)가 공급되고, 이 음의 데이터펄스(-Vd)는 내부의 스위칭소자들의 스위칭에 의해 모든 데이터라인들(D)에 동시에 공급된다.

한편, 데이터라인들(D)에 양의 데이터펄스(+Vs)를 공급할 경우에는 제 4 및 제 6 스위치(SW4, SW6)를 턴-온시키고 제 5 스위치(SW5)를 턴-오프시키게 된다. 이로 인해 제 2 캐패시터(C2)에 단일전압원(+VS)으로부터의 공급전원이 충전되어 데이터 드라이브 IC(52)의 전원 공급단자(Vdd)에는 공급전원이 공급되게 된다. 이 때, 데이터 드라이브 IC(52)의 접지단자(VSS)는 제 6 스위치(SW3)를 통해 기저전압원(GND)과 연결되어 기저전위가 된다. 이에 따라, 데이터 드라이버 IC(52)에는 양의 데이터펄스(+Vd)가 공급되고, 이 양의 데이터펄스(+Vd)는 내부의 스위칭소자들의 스위칭에 의해 모든 데이터라인들(D)에 동시에 공급된다.

도 9를 도 7 및 도 8과 결부하여 본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동방법을 설명하면, 제 1 프레임에서는 음의 스캔펄스(-Vs) 및 양의 데이터펄스(+Vd)가 각각 스캔라인들(S) 및 데이터라인들(D)에 공급되고, 제 2 프레임에서는 양의 스캔펄스(+Vs) 및 음의 데이터펄스(-Vd)가 각각 스캔라인들(S) 및 데이터라인들(D)에 공급된다. 즉, 프레임 단위로 양 또는 음의 스캔펄스(+Vs, -Vs) 및 양 또는 음의 데이터펄스(+Vd, -Vd)가 반전되어 스캔라인들(S) 및 데이터라인들(D)에 공급된다. 다시말하여, 기수번째 프레임과 우수번째 프레임에서 스캐라인들(S)과 데이터라인들(D)에 공급되는 양 또는 음의 펄스가 각각 상반되도록 공급된다.

이를 상세히 하면, 제 1 프레임에서는 스캔 구동부(34)로부터 음의 스캔펄스(-Vs)가 스캔라인들(S)에 순차적으로 공급된다. 이는 스캔 구동부(34)의 제 2 스위치(SW2)가 턴-온되고 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)가 턴-오프됨으로써, 음의 스캔펄스(-Vs)가 스캔라인들(S)에 순차적으로 공급된다. 이러한, 음의 스캔펄스(-Vs)에 동기되어 데이터라인들(D)에는 데이터 구동부(32)의 제 2 스위치(SW2)가 턴-오프되고 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)가 턴-온됨으로써, 양의 데이터펄스(+Vd)가 모든 데이터라인들(D)에 동시에 출력되거나 제어신호의 유무에 따라 그 출력이 결정된다.

제 2 프레임에서는 스캔 구동부(34)로부터 양의 스캔펄스(+Vs)가 스캔라인(S)에 순차적으로 공급된다. 이는 스캔 구동부(34)의 제 2 스위치(SW2)가 턴-오프되고 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)가 턴-온됨으로써, 양의 스캔펄스(+Vs)가 스캔라인(S)에 순차적으로 공급된다. 이러한 양의 스캔펄스(+Vs)에 동기되어 데이터라인(D)에는 데이터 구동부(32)의 제 2 스위치(SW2)가 턴-온되고 제 1 및 제 3 스위치(SW1, SW3)가 턴-오프됨으로써, 음의 데이터펄스(-Vd)가 모든데이터라인(D)에 동시에 출력되거나 제어신호의 유무에 따라 그 출력이 결정된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 EL 표시소자는 프레임마다 스캔펄스(Vs) 및 데이터펄스(Vd)의 극성을 반전시켜 화소셀(110)에 공급하게 된다. 또는 필드마다 스캔펄스(Vs) 및 데이터펄스(Vd)의 극성을 반전시켜 화소셀(110)에 공급하게 된다.

이 결과, 화소셀(110)은 이전 프레임/필드에서 충전된 전하가 반전되어 공급되는 펄스에 의해 중화되어 항상 균일하게 된다. 즉, 이전 프레임/필드에서 데이터전극에는 음의 전하가 충전되고, 스캔전극에는 양의 전하가 충전되었다고 하더라도 다음 프레임/필드에서는 이와 반대로 데이터전극에는 양의 전하가 충전되고, 스캔전극에는 음의 전하가 충전되어 전체적으로는 이전과 이후의 프레임/필드에서 동시에 나타나기 때문에 화소셀(110)을 균일한 상태로 만들 수 있다. 이로 인해, 제 1 스캔라인과 마지막 스캔라인 간의 시간차에 대한 영향을 줄일 수 있다.

또한, 단일전원을 사용하여 양 및 음의 스캔/데이터펄스(Vs, Vd)를 생성하기 때문에 소비전력을 줄일 수 있다. 소비전력(P)는 CV²에 비례하기 때문에 단일전원의 공급전압(V)이 작을 수록 소비전력을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 구동장치들은 종래의 구동장치보다 절반의 구동전압을 사용하기 때문에 소비전력은 1/4로 줄게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치 및 방법은 단일전원을 사용하여 양 또는 음의 펄스를 생성하므로 소비전력을 줄일 수 있다. 또한, 화소셀에 공급되는 양 또는 음의 스캔펄스 및 데이터펄스를 프레임마다 상호 반전되게 공급함으로써 화소셀을 균일하게 할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

스캔라인과 데이터라인의 교차부에 설치되는 화소셀과,

단일전압원을 사용하여 프레임 단위로 반전되는 스캔펄스를 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급하는 스캔 구동부와,

단일전압원을 사용하여 상기 스캔라인들에 순차적으로 공급되는 스캔펄스와는 상반되게 프레임 단위로 반전되는 데이터펄스를 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스캔 구동부는

상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 충전하는 제 1 캐패시터와,

상기 제 1 캐패시터의 양단에 접속되어 상기 제 1 캐패시터에 충전된 제 1 극성의 전압을 스캔라인들에 순착적으로 공급하기 위한 스캔 구동회로와,

상기 제 1 캐패시터와 상기 단일전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터의 충전된 제 1 극성의 전압레벨을 제 2 극성의 전압레벨러 쉬프트시켜 상기 스캔 구동회로에 공급하기 위한 제 1 레벨변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 레벨변환부는

상기 단일전압원과 상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자 사이에 설치되어 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 상기 제 1 캐패시터에 충전되도록 절환하는 제 1 스위치와,

상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터를 상기 기저전압원에 접지시키기 위한 제 2 스위치와,

상기 제 1 캐패시터의 제 2 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 1 캐패시터의 제 2 단자의 전위를 플로팅시키기 위한 제 3 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 구동부는

상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 충전하는 제 2 캐패시터와,

상기 제 2 캐패시터의 양단에 접속되어 상기 제 2 캐패시터에 충전된 제 1 극성의 전압을 스캔라인들에 순착적으로 공급하기 위한 스캔 구동회로와,

상기 제 2 캐패시터와 상기 단일전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터의 충전된 제 1 극성의 전압레벨을 제 2 극성의 전압레벨로 쉬프트시켜 상기 스캔 구동회로에 공급하는 제 2 레벨변화부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 제 2 레벨변환부는

상기 단일전압원과 상기 제 2 캐패시터의 제 1 단자 사이에 설치되어 상기 단일전압원으로부터 공급되는 전압을 상기 제 2 캐패시터에 충전되도록 절환하는 제 1 스위치와,

상기 제 1 캐패시터의 제 1 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터를 상기 기저전압원에 접지시키기 위한 제 2 스위치와,

상기 제 2 캐패시터의 제 2 단자와 기저전압원 사이에 설치되어 상기 제 2 캐패시터의 제 2 단자의 전위를 플로팅시키기 위한 제 3 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동장치.
단일전압원으로부터 공급되는 스캔펄스를 프레임 단위로 반전시켜 스캔라인에 순차적으로 공급하는 단계와,

단일전압원으로부터 공급되는 데이터펄스를 상기 스캐라인에 공급되는 스캔펄스와 동기되고 상기 스캔펄스와는 상반된 극성을 갖도록 프레임단위로 반전시켜 데이터라인들에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동방법.
제 6 항에 있어서,

기수번째 프레임에서는 상기 스캔라인들에 제 1 극성을 갖는 스캔펄스를 공급하고 상기 데이터라인들에는 제 2 극성을 갖는 데이터펄스를 공급하는 단계와,

우수번째 프레임에서는 상기 스캔라인들에 제 2 극성을 갖는 스캔펄스를 공급하고 상기 데이터라인들에는 제 1 극성을 갖는 데이터펄스를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 루미네센스 표시소자의 구동방법.