KR20040066289A - 유기 ｅｌ 디스플레이 패널의 구동회로 - Google Patents

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김학수
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Abstract

본 발명은 멀티 컬러 또는 풀 컬러 유기 EL 디스플레이 소자에서 각각의 컬러별로 낮은 그레이 레벨에서나 높은 그레이 레벨에서나 모두 동일한 화이트(white) 레벨 보장하는 패널의 구동회로를 제공하기 위한 것으로서, 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기 EL 별로 각각 서로 다른 전류 레벨로 구동하는 다수의 구동부와, 상기 다수의 구동부에서 인가되는 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr을 포함하여 구성되는데 있다.

Description

유기 ＥＬ 디스플레이 패널의 구동회로{driving circuit of organic electroluminescence display panel}
본 발명은 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로에 관한 것으로, 특히 멀티 컬러 또는 풀 컬러로 이루어진 유기 EL 패널의 프리-차지(pre-charge) 회로 및 구동방법에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 박막층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.
이는 플라스틱 같이 휠 수 있는 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, PDP(Plasma Display Panel)이나 무기 EL 디스플레이에 비해 낮은 전압에서(10V이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.
도 1 은 종래의 유기 EL 디스플레이 패널 및 패널 구동 회로의 블록도로서, 유기 EL 디스플레이 패널(10), 스캔 구동회로(12), 및 데이터 구동회로(14)로 구성된다.
도 1 에 나타낸 블록들 각각의 구성 및 기능을 설명하면 다음과 같다.
유기 EL 디스플레이 패널(10)은 스캔 라인들(S1, S2, ..., Sm)과 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn)이 매트릭스 형태로 배열되고, 매트릭스 형태로 배열된 스캔 라인들(S1, S2, .., Sm)과 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn) 각각의 사이에 다이오드 형태의 유기 EL이 연결되어 있다.
상기 유기 EL의 양극은 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn)에 연결되어 있고, 음극은 스캔 라인들(S1, S2, ..., Sm)에 연결되어 있다.
그리고 상기 스캔 구동회로(12)는 m비트의 스캔 신호(S)를 입력하여 m개의 스캔 라인들(S1,S2, ..., Sm)을 순차적으로 구동하고, n비트의 데이터(D)를 입력하여 n개의 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dn)로 데이터를 출력한다.
또한 상기 유기 EL은 발광 다이오드와 비슷하게 동작하여 스캔 라인에 '로우'레벨의 전압을 인가하고, 데이터 라인에 유기 EL의 문턱 전압이상의 전압을 인가하면 발광한다. 그리고, 발광 휘도는 전류의 양이 많아지면 더욱 밝아지게 된다.
도 2 는 종래의 유기 EL 디스플레이 패널에서 유기 EL 하나에 따른 구동회로를 나타낸 회로도이다.
도 2를 보면, 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 표시소자인 유기 EL(30)을 구동하는 구동부(20)와, 상기 구동부(20)에서 인가되는 전류를 스위칭하여 상기 유기 EL(30)을 제어하여 발광시키는 스위치용 Tr(Transistor)(40)로 구성된다.
이때, 상기 유기 EL(30)의 한쪽 단은 상기 구동부(20)와 연결되어 있고, 다른 한 쪽 단은 상기 스위치용 Tr(40)의 한쪽 단에 연결된다. 그리고 상기 스위치용 Tr(40)의 다른쪽 단은 음전원(Vss)과 연결되어 있다.
그리고 상기 스위치용 Tr(40)은 스캔 라인의 스캔 인에이블 신호에 의해 제어된다.
또한, 상기 구동부(20)는 구동용 정전류원(CCS1)과 프리-차지(Pre-charge)용 정전류원(CCS2)이 병렬로 연결되어 구성되며, 프리-차지 시간 동안에는 상기 프리-차지용 정전류원(CCS2)에 프리-차지 인에이블(Enable)이 동작하고, 이후에는 상기 구동용 정전류원(CCS1)에 데이터 인에이블이 동작해서 유기 EL(30)에 정전류를 공급하게 된다.
이때, 풀 컬러 혹은 멀티 컬러 유기 EL 디스플레이 패널에서는 일반적으로 전체 모듈의 전원을 줄여주기 위하여 양극(anode) 라인과 음극(cathode) 라인을 프리-차지 스킴(scheme)을 사용하여 구성하고 있다.
그러나 풀 컬러(full color) 혹은 멀티 컬러(multi color) 유기 EL 디스플레이 패널에서는 각각의 컬러에 따라서 양극(anode) 라인 혹은 음극(cathode) 라인에서 측정되는 라인 캐패시터의 크기가 서로 다르게 된다.
따라서, 각 컬러에 동일한 프리-차지 레벨을 사용하게 되면, 라이징(Rising) 시간에 차이가 존재하기 때문에 디스플레이의 컬러 밸런스(Balance)를 맞추기가 어렵게 된다. 그리고 이로 인하여 휘도에 따른 화이트(White)의 순도에 따른 차이가 생기게 된다.
이를 해결하기 위해, 즉 각 컬러의 그레이(Gray)에 따른 화이트(White)의 밸런스(Balance)를 맞추어주기 위해서 종래에는 컬러에 따른 PWM의 주기를 다르게 형성하거나, 아니면 프리-차지 레벨 혹은 프리-차지 시간을 다르게 맞추어 주도록 구성하고 있다.
그러나, 이는 회로의 복잡도를 증가시키게 되며, 또한 패널의 특성이 바뀌게 되면 이로 인한 영향들을 각 소자에서 고려해야 하므로 구동회로를 구성하는데 있어 큰 어려움을 유발시키게 된다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 복잡한 회로 없이 디스플레이 패널의 편차를 없애는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 멀티 컬러 또는 풀 컬러 유기 EL 디스플레이 소자에서 각각의 컬러별로 낮은 그레이 레벨에서나 높은 그레이 레벨에서나 모두 동일한 화이트(white) 레벨 보장하여 패널의 품질을 향상시키는데 있다.
본 발명이 또 다른 목적은 패널에 형성된 각각의 컬러별로 구동 전류 레벨을 다르게 설정하여 패널의 편차를 없애는 구동 회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 패널에 형성된 각각의 컬러별로 인에이블 되는 시간을 다르게 설정하여 패널의 편차를 없애는 구동 회로를 제공하는데 있다.
도 1 은 종래의 유기 EL 디스플레이 패널 및 패널 구동 회로의 블록도
도 2 는 종래의 유기 EL 디스플레이 패널에서 유기 EL 하나에 따른 구동회로를 나타낸 회로도
도 3 은 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널에서 R, G, B 컬러를 갖는 유기 EL 3 개에 따른 구동회로를 나타낸 회로도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 패널 12 : 스캔 구동 회로
14 : 데이터 구동 회로 20, 22, 24, 26 : 구동부
30 : 유기 EL 32, 34, 36 : R, G, B 유기 EL
40 : 스위치용 Tr
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로의 특징은 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기 EL 별로 각각 서로 다른 전류 레벨로 구동하는 다수의 구동부와, 상기 다수의 구동부에서 인가되는 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr을 포함하여 구성되는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기 EL 별로 각각 서로 다른 구동시간으로 구동하는 다수개의 구동부와, 상기 다수개의 구동부에서 인가되는 시간 동안 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr을 포함하여 구성되는데 있다.
이때, 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 유기 EL은 한쪽 단에 서로 다른 구동부와 각각 연결되고, 다른 한 쪽 단에 상기 하나의 스위치용 Tr의 한쪽 단에 연결되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 스위치용 Tr의 다른쪽 단은 음전원(Vss)과 연결되는 것이 바람직하다.
상기 스위치용 Tr은 스캔 라인의 인에이블 신호에 의해서 제어되는 것이 바람직하다.
상기 다수개의 구동부 각각은 서로 다른 정전류 값을 갖는 구동용 정전류원과, 서로 다른 정전류 값을 갖는 프리-차지(Pre-charge)용 정전류원이 병렬로 연결되어 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
(제 1 실시예)
도 3 은 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널에서 R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러를 갖는 유기 EL 3 개에 따른 구동회로를 나타낸 회로도이다.
도 3을 보면, 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R(Red), G(Green), B(Blue) 유기 EL(32)(34)(36) 별로 각각 서로 다른 전류 레벨로 구동하는 다수개의 구동부(22)(24)(26)와, 상기 다수개의 구동부(22)(24)(26)에서 인가되는 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr(Transistor)(40)로 구성된다.
이때, 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 각각의 유기 EL(32)(34)(36)은 한쪽 단이 서로 다른 구동부(22)(24)(26)와 연결되어 있고, 다른 한 쪽 단이 하나의 스위치용 Tr(40)의 한쪽 단에 연결된다. 그리고 상기 스위치용 Tr(40)의 다른쪽 단은 음전원(Vss)과 연결되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 스위치용 Tr(40)은 스캔 라인의 인에이블 신호에 의해서 제어되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수개의 구동부(22)(24)(26) 각각은 서로 다른 정전류 값을 갖는 구동용 정전류원(CCS3)(CCS4)(CCS5)과 서로 다른 정전류 값을 갖는 프리-차지(Pre-charge)용 정전류원(CCS6)(CCS7)(CCS8)이 병렬로 연결되어 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 구동방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 병렬로 연결된 제 1 구동용 정전류원(CCS3)과 제 1 프리-차지용 정전류원(CCS6)과 연결된 R(Red) 유기 EL(32)은 데이터 R 인에이블과 프리-차지 R 인에이블 신호에 의하여 구동된다.
즉, 제 1 구동부(22)에 상기 데이터 R 인에이블 신호가 입력되면, 제 1 구동용 정전류원(CCS3)에 해당되는 정전류 값이 상기 R 유기 EL(32)에 공급되고, 다시 상기 제 1 구동부(22)에 상기 프리-차지 R 인에이블 신호가 입력되면, 제 1 구동용 프리-차지 정전류원(CCS6)에 해당되는 정전류 값이 상기 R 유기 EL(32)에 공급된다.
그리고 상기 R 유기 EL(32)은 공급되는 정전류 값에 상응하는 휘도값을 갖는다.
또한, 병렬로 연결된 제 2 구동용 정전류원(CCS4)과 제 2 프리-차지용 정전류원(CCS7)과 연결된 G(Green) 유기 EL(34)은 데이터 G 인에이블과 프리-차지 G 인에이블 신호에 의하여 구동된다.
즉, 제 2 구동부(24)에 상기 데이터 G 인에이블 신호가 입력되면, 제 2 구동용 정전류원(CCS4)에 해당되는 정전류 값이 상기 G 유기 EL(34)에 공급되고, 다시 상기 제 2 구동부(24)에 상기 프리-차지 G 인에이블 신호가 입력되면, 제 2 구동용 프리-차지 정전류원(CCS7)에 해당되는 정전류 값이 상기 G 유기 EL(34)에 공급된다.
그리고 상기 G 유기 EL(34)은 공급되는 정전류 값에 상응하는 휘도값을 갖는다.
또한, 병렬로 연결된 제 3 구동용 정전류원(CCS5)과 제 3 프리-차지용 정전류원(CCS8)과 연결된 B(Blue) 유기 EL(36)은 데이터 B 인에이블과 프리-차지 B 인에이블 신호에 의하여 구동된다.
즉, 제 3 구동부(26)에 상기 데이터 B 인에이블 신호가 입력되면, 제 3 구동용 정전류원(CCS5)에 해당되는 정전류 값이 상기 B 유기 EL(36)에 공급되고, 다시 상기 제 3 구동부(26)에 상기 프리-차지 B 인에이블 신호가 입력되면, 제 3 구동용 프리-차지 정전류원(CCS8)에 해당되는 정전류 값이 상기 B 유기 EL(36)에 공급된다.
그리고 상기 B 유기 EL(36)은 공급되는 정전류 값에 상응하는 휘도값을 갖는다.
이와 같이, 프리-차지 시간 동안에는 상기 프리-차지용 정전류원(CCS6)(CCS7)(CCS8)에 프리-차지 인에이블(Enable)이 동작하여 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)에 서로 다른 정전류를 공급하게 되고, 이후에는 상기 구동용 정전류원(CCS3)(CCS4)(CCS5)에 데이터 인에이블이 동작해서 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)에 서로 다른 정전류를 공급하게 된다.
이어, 스캔 인에이블 신호의 제어에 의해 스위칭 Tr(40)을 스위칭하고, 상기 스위칭 Tr(40)의 스위칭에 따라 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)이 가지고 있는 휘도값에 상응하여 선택적으로 발광하게 된다.
이와 같이 각각의 구동용 정전류원(CCS3)(CCS4)(CCS5)은 컬러별로 다른 전류값으로 설정하고 있으며, 또한 각각의 프리-차지용 정전류원(CCS6)(CCS7)(CCS8)도 컬러별로 다른 전류값을 설정하여 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)의 휘도값을 제어하고 있다.
(제 2 실시예)
본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로의 다른 실시예는 다음과 같다.
다른 실시예에 따른 구동회로를 도 3을 참조하여 설명하면, 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과, 상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기EL(32)(34)(36) 별로 각각 서로 다른 구동시간으로 구동하는 다수개의 구동부(22)(24)(26)와, 상기 다수개의 구동부(22)(24)(26)에서 인가되는 시간 동안 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr(Transistor)(40)로 구성된다.
상기 각 구성요소의 연결관계는 도 3을 참조하여 위에서 설명한 구조와 동일하므로 생략하도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 다른 실시예에 따른 구동방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
프리-차지 시간 동안에는 상기 프리-차지용 정전류원(CCS6)(CCS7)(CCS8)에 프리-차지 인에이블(Enable)이 동작하여 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)에 서로 다른 시간동안 정전류를 공급하게 되고, 이후에는 상기 구동용 정전류원(CCS3)(CCS4)(CCS5)에 데이터 인에이블이 동작해서 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)에 서로 다른 시간동안 정전류를 공급하게 된다.
그러면, 상기 R, G, B 유기 EL(32)(34)(36)은 각각 설정된 시간동안 공급되는 정전류 값에 상응하는 휘도값을 갖게 된다.
이어, 스캔 인에이블 신호의 제어에 의해 스위칭 Tr(40)을 스위칭하고, 상기 스위칭 Tr(40)의 스위칭에 따라 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)이 가지고 있는 휘도값에 상응하여 선택적으로 발광하게 된다.
이와 같이 각각의 구동용 정전류원(CCS3)(CCS4)(CCS5)은 컬러별로 데이터 인에이블 되는 시간을 다르게 설정하고 있으며, 또한 각각의 프리-차지용정전류원(CCS6)(CCS7)(CCS8)도 컬러별로 프리-차지 인에이블 되는 시간을 다르게 설정하여 상기 R, G, B 각각의 유기 EL(32)(34)(36)의 휘도값을 제어하고 있다.
상기 제 1 실시예와 제 2 실시예에 따라, 각각의 컬러별로 라인 캐패시터의 값이 틀려지더라도 동일한 라이징(Rising) 시간을 설정할 수 있기 때문에 낮은 그레이(gray) 레벨에서나 혹은 높은 그레이 레벨에서나 모두 동일한 화이트 레벨을 만들어 낼 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 회로의 단순화와 패널의 특성을 변화시키지 않으면서도 컬러별로 라인 캐패시터의 차이로 인하여 발생하는 라이징 시간의 차이를 동일하게 맞출 수 있다.
둘째, 낮은 그레이 레벨에서나 높은 그레이 레벨에서나 동일한 화질을 보장할 수 있게 되어 디스플레이의 품질을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과,
    상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기 EL 별로 각각 서로 다른 전류 레벨로 구동하는 다수의 구동부와,
    상기 다수의 구동부에서 인가되는 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로.
  2. 전원을 인가하는 양전원(Vdd)과,
    상기 양전원(Vdd)과 연결되어 해당 표시소자인 R, G, B 유기 EL 별로 각각 서로 다른 구동시간으로 구동하는 다수개의 구동부와,
    상기 다수개의 구동부에서 인가되는 시간 동안 전류를 스위칭하여 해당 유기 EL의 발광을 제어하는 스위치용 Tr을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 유기 EL은 한쪽 단에 서로 다른 구동부와 각각 연결되고, 다른 한 쪽 단에 상기 하나의 스위치용 Tr의 한쪽 단에 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위치용 Tr의 다른쪽 단은 음전원(Vss)과 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위치용 Tr은 스캔 라인의 인에이블 신호에 의해서 제어되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이 패널의 구동회로.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다수개의 구동부 각각은 서로 다른 정전류 값을 갖는 구동용 정전류원과,
    서로 다른 정전류 값을 갖는 프리-차지(Pre-charge)용 정전류원이 병렬로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 EL디스플레이 패널의 구동회로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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