KR20050011695A - 유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법 및 이방법을 적용하는 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법을 제공하며, 그 디스플레이(400)는 애노드와 캐소드가 있는 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)(212)를 포함하고, 그 유기 발광 다이오드(212)는, 이 유기 발광 다이오드(212)의 개별 캐소드와 접지사이에 전류원(214)이 배열되고, 유기 발광 다이오드(212)의 애노드는 양의 전원에 공통으로 전기 접속되는 공통 애노드 구성으로 배열되는 유기 발광 다이오드 디스플레이 제어 방법에 있어서, 상기 전류원(214) 양단에 전압 강하를 측정하고, 그 측정된 전압 강하가 유기 발광 다이오드(212)의 광출력용 표시기로서 이용되며, 상기 측정된 전압 강하의 감소를 보상하기 위하여 상기 전원을 증가시키는 전원 보상을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법 및 이 방법을 적용하는 디스플레이{METHOD FOR CONTROLLING AN ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODE DISPLAY, AND DISPLAY APPLYING THIS METHOD}
본 발명은 유기 발광 다이오드(OLED : organic light-emitting diode) 디스플레이를 제어하는 방법뿐만 아니라 이 방법을 적용하는 디스플레이에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 OLED 노화에 따른 광출력 변화를 극복하기 위하여 OLED 디스플레이의 전원을 보상하는 것에 관한 것이다.
OLED 기술은 유기 발광 물질을 포함하여, 이 물질을 전극간에 샌드위치시켜 전극에 DC 전류를 인가하는 경우에, 다양한 색상의 강력한 빛을 발생시킨다. 이들 OLED 구조는 화소(picture element), 즉 픽셀(pixel)들이 결합하여 하나의 디스플레이를 구성할 수 있다. OLED들은 또한 개별 발광 소자나, 예를 들면 시계, 전화기, 랩톱 컴퓨터, 페이저, 셀룰러폰, 계산기의 평판 패널 디스플레이 등의 디스플레이나 발광 어레이의 능동 소자로서 다양한 어플리케이션에 유용하다. 최근에, 발광 어레이 또는 디스플레이는 전술한 소형 스크린 어플리케이션으로 그 이용이 크게 제한되었다.
그러나, 현재에는, 탄력적으로 디스플레이 크기를 주문에 따라 만드는 대형 디스플레이를 시장은 요구하고 있다. 예를 들면, 광고자들은 마케팅 자료로 표준 크기를 이용한다. 그러나, 이들 크기는 장소에 따라 다르다. 따라서, 영국의 디스플레이 크기는 캐나다나 오스트레일리아와 다르다. 또한, 무역 전시회에서 광고자들은 휴대하기 용이하고 조립/분해가 용이하며, 선명하여 육안으로 쉽게 식별 가능한 탄력적인 시스템을 필요로 한다. 주문형 대형 디스플레이 시스템에 대한 또 다른 성장 시장은 최대 디스플레이의 양, 품질 및 시야각(viewing angle)이 중요하게 취급되는 컨트롤 룸(control room) 산업이다. 고품질 및 보다 높은 광출력을 처리하는 대형 스크린 디스플레이 어플리케이션에 대한 수요는 그 컨트롤 룸 산업을 구형 LED 및 액정 디스플레이(LCD)로 대체하는 대체 산업 기술로 바꾸었다. 예를 들면, LCD들은 대형 디스플레이 시장이 요구하는 밝기, 높은 광출력, 광시야각(larger viewing angle), 높은 해상도 및 속도 요건을 제공하는데 실패했다. 이와 반대로, OLED 기술은 높은 해상도 및 광시야각에서 밝기 및 살아있는 듯한 생생한 색상(vivid color)을 보장한다. 그러나, 옥외 또는 옥내 스타디움 디스플레이, 대형 마케팅 광고 디스플레이 및 대중 정보 디스플레이 등의 대형 스크린 디스플레이 어플리케이션에서 OLED 기술을 이용하는 것이 나타나기 시작하고 있다.
대형 스크린 어플리케이션에서 OLED 기술의 이용과 관련된 몇몇 기술적인 문제점들이 있다. 현재, 싱글 OLED 디스플레이 패널을 구성하는 디스플레이의 경우에, OLED들은 균등하게 노화하지 않는다. 따라서, 광출력 및/또는 균등성이 더 이상 적합하지 않은 경우에, 그 전체적인 디스플레이는 대체된다. 그러나, 타일된(tiled) OLED 디스플레이 패널로 이루어지는 디스플레이의 경우에, 하나의 OLED 디스플레이가 다른 디스플레이보다 훨씬 빠른 속도로 노화할 가능성이 있다. 노화 차이는 예를 들면 개별 OLED의 ON 타임 변화(즉, OLED가 활성되는 시간량)과 소정의 OLED 디스플레이 영역 내의 온도 변화에 기인하여, 또는 불량 모듈을 신규 모듈로 대체하는 것에 의해 발생한다. 이것은 타일된 OLED 디스플레이의 나머지와 비교하여 낮은 광출력 또는 색상 변화를 갖는 스크린의 일부분에서 발생한다.
통상적으로, 타일된 OLED 디스플레이를 제조할 때, 그 디스플레이는 균등한 이미지가 조정되지만, 그 타일된 OLED 디스플레이의 수명이 지난 개별 모듈의 노화로 인하여, 그 발광은 하나의 모듈로부터 그 다음 모듈로 변경한다. 따라서, 시간이 지나면서 이미지는 더 이상 균등하지 않다. 결과적으로, 대형 스크린 타일된 OLED 디스플레이 어플리케이션에서, 하나의 OLED 디스플레이로부터 다른 OLED 디스플레이까지의 광출력의 차이를 보상하여 균등한 디스플레이 출력을 달성하는 데에는 기술적인 문제점이 있다.
미국 특허 제6,448,716호는 신호의 실시간 상태 뿐만 아니라 실질적인 불량이 진행한 불량 연도의 예측을 용이하게 하는 자기 진단/예측 불량 분석(SD/PFA : self-diagnostic/predictive failure analysis)을 갖는 트래픽 제어 신호의 이용에 이상적으로 적합한 고체광 장치를 개시한다. 백열 신호(incandescent signal)와 다르게, 모든 LED 기반 신호들은 DOT(Department of Transportation) 광출력 명세서 내에 더 이상 없을 때까지의 시간에 걸쳐 떨어진다. 종래의 고체 신호의 현재 상태는 광출력이 명세서 내에 있는지 여부를 알기 위하여 주기적으로 모니터링되어야 한다. 모뎀 또는 RF 링크에 결합된 SD/PFA를 갖는 신호 시스템은 그 신호의 상태에 관한 실시간 데이터를 제공한다. 이 시스템은 또한 신호가 미래의 광출력 명세서 내에 있을 경우의 알고리즘을 통하여 판정할 수 있는 데이터를 제공한다. 그 특허가 LED 소자의 광출력을 모니터링하여 보상하는 장치 및 방법을 개시하는 반면, 이 특허의 장치 및 방법은 대형 스크린 타일된 OLED 디스플레이 어플리케이션에 특별히 적합한 것은 아니기 때문에, 대형 스크린 타일된 OLED 디스플레이에서 균등한 디스플레이 출력을 달성하는데 이용하기에는 적합하지 않다.
미국 특허 제6,177,767호는 전류에 의해 선택적으로 발광되는 복수의 발광 단위 또는 픽셀을 갖는 발광 장치를 개시한다. 이 발광 장치는 외부로부터 밝기 신호에 기초하여 각각의 밝기 단위를 통하여 흐르는 전류를 제어하여 발광 단위의 밝기를 정확하게 제어하는 제어부가 제공된다.
결과적으로, 단순 행렬형 픽셀 구조를 갖더라도 매번 명확한 발광 또는 이미지 디스플레이를 실현할 수 있다. 이러한 미국 특허 제6,177,767호에서, 그 인가 전압은 인가 전압 보상을 기술하지 않았기 때문에 상당히 높게 설정된다. 이것은 OLED 디스플레이 수명 동안에 소비 전력이 불필요하게 많은 데, 그 이유는 전력 인가 전압이 초기에 필요한 전압보다 훨씬 높게 될 것이기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 OLED 디스플레이 오버 타임의 전력 인가 전압을 조정하여 노화에 의한 광출력 변화를 보상하는 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 다른 목적은 디스플레이의 전체 수명을 통해 OLED 디스플레이의 소비 전력을 최적화하는 것이다.
따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 디스플레이의 전체 수명을 통해 OLED의 온도를 최소화하여, OLED 디스플레이 수명을 연장하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법을 제공하고, 상기 디스플레이가 애노드 및 캐소드를 갖는 복수의 OLED(organic light-emitting diode)를 포함하며, 그 유기 발광 다이오드가 유기 발광 다이오드의 개별 캐소드와 유기 발광 다이오드의 애노드 사이에 전원이 배치되고, 그 유기 발광 다이오드의 애노드가 양의 전원에 공통으로 전기 접속되는 공통 애노드 구성으로 배열되는 유기 발광 다이오드 디스플레이 제어 방법으로써, 전원 양단에 전압 강하를 측정하고, 그 측정된 전압 강하가 유기 발광 다이오드의 광출력용 표시기로서 이용되며, 그 측정된 전압 강하의 감소를 보상하기 위하여 전원을 증가시키는 전원 보상을 제공하는 것을 특징으로 한다.
특히, 공통 애노드, 단순 행렬, 대형 스크린 OLED 어레이의 구동 회로 내에 정전류원의 집합 양단에 측정된 전압 강하는 OLED 광 출력의 표시기로서 이용되고, 대형 스크린 OLED 어레이와 관련된 양의 전원은 각 OLED의 캐소드에서 전압이 소정의 임계치 이상인지를 확인하기 위하여 조정된다. 따라서, OLED의 노화로 인한 광방출의 감소를 보상하기 위하여 전압 보상을 주기적으로 수행하는 것이 좋다. 또한, 본 발명의 전압 보상 방법은 바람직하게는 소정의 최대 소비 전력을 초과하지 않는다는 것을 확인한다.
본 발명의 기타 세부 사항 및 바람직한 특징들은 이후의 상세한 설명 및 첨부한 청구항들로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 또한 전술한 방법을 이용하는 유기 발광 다이오드 디스플레이에 관한 것이고, 이러한 목적으로 달성하기 위하여, 그 방법을 구현할 수 있는 전자 장치들이 제공된다.
도 1은 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템의 일부분을 나타내는 타일(tile)의 일예를 도시한다.
도 2는 통상적인 공통 애노드, 단순 행렬(passive-matrix), 대형 스크린 OLED 어레이의 일부분을 나타내는 OLED 회로의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템의 일부분을 나타내는 타일의 일예를 도시한다.
도 4는 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템을 나타내는 OLED 디스플레이의 일예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 OLED 디스플레이 장치 내의 전압 보상을 제공하는 방법의 흐름도이다.
도 1은 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템의 일부분을 나타내는 타일(100)의 일예를 도시한다. 타일(100)은 모듈(110)의 어레이로 형성되지만, 도 1의 3 x 3 어레이로 배열된 예를 들면, 모듈(110a), 모듈(110b), 모듈(110c), 모듈(110d), 모듈(110e), 모듈(110f), 모듈(110g), 모듈(110h), 모듈(110j)에 국한되는것은 아니다. 각 모듈(110)은 또한 DC 대 DC(DC/DC) 변환기(112)와, 전압 조정기(114)와, OLED 회로(116)와, 저장 장치(118)를 포함한다. 보다 구체적으로 말하면, 모듈(110a 내지 110j)들은 각각 DC/DC 변환기(112a 내지 112j)와, 전압 조정기(114a 내지 114j)와, OLED 회로(116a 내지 116j)와, 저장 장치(118a 내지 118j)를 더 포함한다.
DC/DC 변환기(112)는 개별 부품(즉, 제어기, 스위치, 인덕터, 커패시터 등)으로 만들어지는 종래의 DC 대 DC 변환기 소자로서, DC 입력을 받아서 다른 전압의 DC 출력을 발생한다. DC/DC 변환기(112)는 DC 전압을 받아서, 통상적으로 입력 전압이 특정 허용치 내에 있는 동안 입력 전압 변동에 상관없이 일정한 레벨로 그 출력 전압을 유지하는 전압 다운 변환(voltage down conversion)을 수행한다. 그 출력 전압은 최대 1 amps에서 5 볼트와 10 볼트사이의 DC 전압 출력을 제공하도록 프로그램할 수 있다. 전압 조정기(114)는 DC/DC 변환기(112)의 전압 피드백을 조정하는 디지털 대 아날로그 변환기(DAC) 등의 종래의 전압 조정기 장치이다. 보다 구체적으로 말하면, DC/DC 변환기(112)의 출력은 OLED 회로(116)에 제공한다. 전압 조정기(114)의 출력 전압은 프로그램가능하다. DC/DC 변환기(112)와 전압 조정기(114)의 프로그램성(programmability)은 도 1에 도시된 타일(100)의 각 모듈(110)에 제공하는 표준 병렬 또는 직렬 통신 링크를 통하여 표준 로컬 또는 원격 프로세서 장치(도시 생략)에 의해 수행된다.
OLED 회로(116)는 대형 스크린 디스플레이 장치 어플리케이션에 이용하기에 적합한 OLED 어레이 및 관련 구동 회로로 형성된다. OLED 회로(116)는 도 2에 상세히 기술된다. 최종적으로, 저장 장치(118)는 모듈 지정 데이터를 저장하기 위하여 모듈(110) 상에 로컬 저장 장치로서 작용하는 레지스터 또는 RAM 등의 표준 디지털 저장 장치이다.
모든 모듈(110)을 나타내는 타일(100)의 모듈(110a)을 참조로, 양의 전압(+ VP/S)은 DC/DC 변환기(112a)의 제1 입력에 전기적으로 접속되고, DC/DC 변환기(112a)의 출력은 OLED 회로(116a)의 입력에 전기적으로 접속되며, OLED 회로(116a)의 출력은 저장 장치(118a)의 입력에 전기적으로 접속되고, 저장 장치(118a)의 출력은 전압 조정기(114a)의 입력에 전기적으로 접속되며, 출력 전압 조정기(114a)는 DC/DC 변환기(112a)의 제2 입력에 전기적으로 접속된다. 또한, 모듈(110a 내지 110j)를 참조하면, 전원(120)에 의해 양의 전압(+ VP/S)을 인가하고, 공통 입력 전압으로서 + VP/S를 DC/DC 변환기(112a 내지 112j)에 제공한다. 양의 전압(+ VP/S)의 범위는 통상적으로 20 볼트와 24 볼트 사이이다. 전원(120)은 최대 7 amps 까지 20 볼트와 24 볼트 사이로 조정된 출력 전압을 갖는 역률 보정(Power Factor Correction)을 갖는 표준 AC/DC 전원 등의 종래의 스위칭 전원이다.
도 2는 통상적인 공통 애노드, 단순 행렬, 대형 스크린 OLED 어레이의 일부분을 나타내는 OLED 회로(116)의 개략도를 도시한다. OLED 회로(116)는 행 및 열의 행렬로 배열된 복수의 OLED(212)(널리 공지된 바와 같이 애노드 및 캐소드를 각각 갖는)로 형성된다. 예를 들면, OLED 어레이(210)는 3 X 3 어레이로 배열된 OLED(212a, 212b, 212c, 212d, 212e, 212f, 212g, 212h, 212j)로 형성되고,OLED(212a, 212b, 212c)의 애노드는 행 라인(1)에 전기적으로 접속되고, OLED (212d, 212e, 212f)의 애노드는 행 라인(2)에 전기적으로 접속되며, OLED(212g, 212h, 212j)의 애노드는 행 라인(3)에 전기적으로 접속된다. 또한, OLED(212a, 212d, 212g)의 캐소드는 열 라인(A)에 전기적으로 접속되고, OLED(212b, 212e, 212h)의 캐소드는 열 라인(B)에 전기적으로 접속되며, OLED(212c, 212f, 212j)의 캐소드는 열 라인(C)에 전기적으로 접속된다.
픽셀은 해상력에 의한 그래픽 이미지에서 프로그램 가능 색상의 단일점 또는 단위이다. 그러나, 픽셀은 보조 픽셀의 배열, 예를 들면 적색, 녹색 및 청색 보조 픽셀을 포함할 수 있다. 각각이 OLED(212)는 보조 픽셀(통상적으로, 적색, 녹색 또는 청색이지만, 임의 색상 변수들도 수용가능)을 나타내며, 널리 공지된 바와 같이 적합한 전류의 인가로 순방향 바이어스되는 경우에 빛을 방출한다.
열 라인(A, B, C)들은 각각 정전류원에 의해 구동되며, 즉 복수의 스위치(216)를 통해 복수의 전류원(ISOURCES)(214)에 접속될 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 열 라인(A)은 스위치(216a)를 통하여 ISOURCES(214a)에 전기적으로 접속되고, 열 라인(B)은 스위치(216b)를 통하여 ISOURCES(214b)에 전기적으로 접속되며, 열 라인(C)은 스위치(216c)를 통하여 ISOURCES(214c)에 전기적으로 접속된다. 전류원(ISOURCES)(214)은 5 내지 90 ㎃의 범위에서 통상적으로 정전류를 인가할 수 있는 종래의 전원이다. 스위치(216)는 적합한 전압 및 전류 정격을 갖는 MOSFET 스위치 또는 트랜지스터 등의 종래의 활성 스위치 장치로 형성된다.
통상적으로 3 볼트(즉, 임계 전압 1.5V 내지 2V + 전류원을 통한 전압, 일반적으로 0.7V)와 15-20 볼트 사이의 범위에 있는 전압 조정기(114)로부터의 양의 전압(+VOLED)은 복수의 뱅크 스위치(218)를 통하여 각각의 행 라인에 전기적으로 접속될 수 있다. 보다 구체적으로 말하면, 행 라인(1)은 뱅크 스위치(218a)를 통하여 양의 전압(+VOLED)에 전기적으로 접속되고, 행 라인(2)은 뱅크 스위치(218b)를 통하여 양의 전압(+VOLED)에 전기적으로 접속되며, 행 라인(3)은 뱅크 스위치(218c)를 통하여 양의 전압(+VOLED)에 전기적으로 접속된다. 뱅크 스위치(218)는 적합한 전압 및 전류 정격을 갖는 MOSFET 스위치 또는 트랜지스터 등의 종래의 활성 스위치 장치로 형성된다.
OLED 회로(116) 내의 OLED(212)의 행렬은 공통 애노드 구성으로 배열된다. 이러한 방법으로, 전류(ISOURCE)(214)를 통한 전압 및 인가 전압(+VOLED)은 서로 독립적이기 때문에, 광 방출의 제어를 보다 좋게 제어한다.
임의 소정의 OLED(212)를 활성(빛을 방출)시키기 위하여, 그 관련된 행 라인은 뱅크 스위치(218)를 통하여 양의 전압(+VOLED)에 접속되며, 그 관련 열 라인은 스위치(216)를 통하여 전류(ISOURCE)에 접속된다. 그러나, 도 2를 참조하면, 특정 OLED (212)의 동작은 다음과 같다. 예를 들면, OLED(212b)에 빛을 방출하기 위해서, 뱅크 스위치(218a)를 닫는 것에 의해 행 라인(1)에 양의 전압(+VOLED)을 인가하고, 스위치(216b)를 닫는 것에 의해 열 라인(B)에 전류(ISOURCE)가 접속된다. 동시에, 뱅크 스위치(218b, 218c) 및 스위치(216a, 216c)가 개방된다. 이러한 방법으로, OLED(212b)는 순방향 바이어스되고, 전류는 OLED(212b)를 통하여 흐른다. 통상적으로 1.5 내지 2 볼트의 장치 임계 전압이 OLED(212b)를 통하여 활성되는 경우에, OLED(212b)는 광을 방출한다. OLED(212b)는 뱅크 스위치(218a)가 양의 전압(+VOLED)을 선택하고, 스위치(216b)가 전류(ISOURCE)를 선택하고 있는 중에는 발광 상태로 된다. OLED(212b)를 비활성시키기 위해서, 스위치(216b)는 개방되고, OLED(212b)의 순방향 바이어싱은 제거된다. 소정의 행 라인을 따라, 하나 이상의 OLED(212)는 소정의 시간에 활성될 수 있다. 이와 반대로, 소정의 열 라인을 따라, 단 하나의 OLED 212)는 소정의 시간에 활성될 수 있다. 전술한 동작시, 모든 스위치(216) 및 뱅크 스위치(218)의 상태는 외부 제어 회로(도시 생략)에 의해 동적으로 제어된다.
추가적으로, 각각의 전류(ISOURCE)를 통한 전압(VSOURCE 0)은 각각의 OLED(212)가 미리 정해진 순서로 활성되는 것과 같이 복수의 아나로그 대 디지털(A/D) 변환기(220)를 통하여 측정된다. 보다 구체적으로 말하면, VISOURCE -A는 Isource(214a)를 통한 전압을 나타내고, A/D 변환기(220a)를 통하여 측정될 수 있으며, VISOURCE -B는 Isource(214b)를 통한 전압을 나타내고, A/D 변환기(220b)를 통하여 측정될 수 있으며, VISOURCE -C는 Isource(214c)를 통한 전압을 나타내고, A/D 변환기(220c)를 통하여 측정될 수 있다. A/D 변환기(220a), A/D 변환기(220b) 및 A/D 변환기(220c)는 VISOURCE -A, VISOURCE -B및 VISOURCE -C의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하고, 그 후에, 이 전압 정보를 통신 링크를 통하여 로컬 또는 원격 프로세서 장치에 다시 제공한다.
VISOURCE의 값은 OLED(212) 노화로 인하여 떨어지는 경향이 있고, 즉 OLED(212)는 노화에 더욱 저항하게 되며, 이에 따라 그 광 방출은 떨어진다. 보다 구체적으로 말하면, +VOLED의 세트 값에 대하여, 소정의 OLED(212)가 노화에 더욱 저항함으로써, 그 OLED(212) 양단의 전압 강하는 증가하고, 이에 따라 관련된 ISOURCE(214) 양단의 전압 강하는 감소한다. 따라서, 소정의 시간에 VISOURCE의 값은 소정의 OLED(212)의 광출력 성능의 표시기이다. 따라서, +VOLED를 증가시키는 전압 보상은 특정 OLED(212)의 노화로 인한 VISOURCE의 감소를 보상하기 위하여 주기적으로 수행된다.
각각의 VISOURCE의 측정값은 소정의 모듈(110) 또는 타일(100)과 관련된 로컬 또는 원격 프로세서 장치를 통한 질의를 위하여 저장 장치(118)에 저장될 수 있다. 도 2의 예시한 OLED 어레이(210)에 대하여, VISOURCE는 각각의 OLED(212)에 대하여 열 A, B, C의 순서로 다음과 같이 측정된다. VISOURCE -A는 스위치(216a)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 처음에 OLED(212a)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212d)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212g)에 대하여 측정되는 동시에, OLED(212a, 212d, 212g)에 대하여 VSIOURCE-A의 측정값을 저장한다. 유사하게, VISOURCE -B는 스위치(216a)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 처음에 OLED(212b)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212e)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212h)에 대하여 측정되는 동시에, 순차적으로 OLED(212b, 212e, 212h)에 대한 VSIOURCE -B의 측정값을 저장한다. 최종적으로, VISOURCE -C는 스위치(216c)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 처음에OLED(212c)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212f)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212j)에 대하여 측정되는 동시에, 순차적으로 OLED(212c, 212f, 212j)에 대한 VSIOURCE -c의 측정값을 저장한다. OLED 회로(116)와 관련된 모든 VISOURCE측정치를 수집하면, 단지 최악의 케이스 값, 즉 최소의 양의 측정치는 그 관련 모듈(110)의 저장 장치(118) 내의 로컬 저장 장치에 유지될 필요가 있다.
VISOURCE의 최악의 케이스 값은 그 설정된 전류에 따라 0.4 내지 1.0 볼트의 범위에 있는 예상 최소값과 차후에 비교된다. VISOURCE의 최악의 케이스 값이 이러한 예상 최소값보다 적으면, 양의 전압(+VOLED)은 전압 조정기(114)에 의해 관련된 DC/DC 변환기(112)의 출력 전압의 증가를 프로그래밍하는 것에 의해 증가된다. 전압 조정기(114)에 의한 DC/DC 변환기(112)의 프로그램성은 도 1에 도시된 바와 같이 통신 링크를 통해 로컬 또는 원격 프로세서 장치에 의해 수행된다. DC/DC 변환기(112)의 전압 증가는 VISOURCE의 값을 최악의 케이스 OLED(212)의 예상 범위 이내로 충분히 증가시켜야 한다. 이러한 방법으로, 전체의 OLED 어레이(210)를 통한 적당하고 균등한 광출력을 확보하기 위하여 모든 OLED(212)를 통한 적당한 전류 흐름은 유지될 수 있다. 이러한 VISOURCE의 최소값은 OLED(212)의 임계치를 기초로 하는 것이 아니라, ISOURCES(214)의 임계치를 기초로 한다. 이러한 최소값은 사용된 특정 ISOURCES(214) 장치 및 필요한 정전류의 값에 의존하여 설정된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 각 모듈(110)에 대한 최악의 케이스 VISOURCE측정치가 있고, 따라서, 각각의 DC/DC 변환기(112)의 전압 출력은 타일(100) 내의 모든 OLED 회로(116)의 VISOURCE가 수용되는 동작 범위 내에 있도록 조정된다. DC/DC 변환기(112)가 통상 단지 다운 변환(down-conversion)을 수행하기 때문에, 전원(120)의 +VP/S의 값은 타일(100) 내의 최악의 케이스 VISOURCE조정을 도모하도록 하이로 설정되어야하며, +VP/S의 통상적인 값은 24 볼트이다. 이러한 방법으로, 타일(100) 내의 모든 OLED 회로(116)의 전압(+VOLED)은 타일(100) 내의 모든 VISOURCE값이 균등한 광출력을 확인하는 수용 범위 내에 있도록 설정된다. 따라서, 전압 보상은 특정 OLED(212)의 노화에 기인한 VISOURCE를 감소시키기 위하여 수행된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템의 일부분을 나타내는 타일(300)의 일예를 도시한다. 타일(300)은 모듈(310)의어레이로 형성되지만, 도 3의 3 x 3 어레이로 배열된 예를 들면, 모듈(310a), 모듈(310b), 모듈(310c), 모듈(310d), 모듈(310e), 모듈(310f), 모듈(310g), 모듈(310h), 모듈(310j)에 국한되는 것은 아니다. 각 모듈(310)은 DC/DC 변환기(112)가 없고 전압 조정기(114)가 있는 것 이외에는 도 1의 모듈(110)과 동일하다. 대신에, 각 모듈(310)은 도 1 및 도 2에 기술된 바와 같이 단지 OLED 회로(116)를 포함한다. 보다 구체적으로 말하면, 모듈(310a 내지 310j)은 OLED 회로(116a 내지 116j)를 각각 포함한다. 또한, 모든 OLED 회로(116)용 전압(+VOLED)은 전원(120)에 직접 접속하여 인가된다. 또한, OLED 회로(116a 내지 116j)로부터 피드백은 도시된 바와 같이 차후에 전원(120)을 제공하는 전압 조정기(114)에 제공된다. 각 모듈(310)은 각 모듈(310)에 DC/DC 변환기(112)가 없고 전압 조정기(114)가 있는 것 이외에는 도 1의 모듈(110)과 동일하다. 대신에, 각 모듈(310)은 도 1 및 도 2에 기재되어 있는 바와 같이 OLED 회로(116)만을 포함한다. 보다 구체적으로 말하면, 모듈(310a 내지 310j)은 각각 OLED 회로(116a 내지 116j)를 포함한다. 또한, 모든 OLED 회로(116)용 +VOLED는 전원(120)과 직접 접속을 통하여 인가된다. 또한, OLED 회로(116a 내지 116j)로부터 피드백은 도시된 전원(120)을 차후에 제공하는 전압 조정기(114)에 인가된다. 결과적으로, 자체의 DC/DC 변환기(112) 및 전압 조정기(114)를 통한 각 개별 모듈(310)의 전압 보상은 불가능하다[타일(300)의 모듈(310)과 전원(120)에 대한 통신은 도 1에 도시된 통신 링크를 통하여 수행되지만, 간소화 차원에서 도 3에는 도시되지 않았다].
도 2 및 도 3을 참조하면, 각 ISOURCE(214)를 통한 전압(VISOURCE)은 각 OLED (212)를 활성시키면서 그 관련된 A/D 변환기(220)를 통하여 측정되고, 이들 측정치는 도 2에 기재된 바와 같이 관련 저장 장치(118) 내에 국부적으로 저장된다. 최악의 케이스 VISOURCE측정치를 토대로, 전원(120)의 +VOLED값은 최악의 케이스 VISOURCE의 값이 미리 정해진 수용 범위 이내로 증가되도록 프로그래밍을 통하여 증가된다. 전원(120)의 프로그램성은 통신 링크를 통하여 로컬 또는 원격 프로세서 장치에 의해 수행된다. 따라서, 전압 보상은 특정 OLED(212)의 노화로 인한 VISOURCE를 감소시키기 위하여 수행된다.
도 4는 모듈러 및 스케일러블 OLED 디스플레이 시스템을 나타내는 OLED 디스플레이(400)의 일예를 도시한다. OLED 디스플레이(400)는 타일(300)의 어레이로 형성되지만, 도 4의 3 x 3 어레이로 배열된 예를 들면, 타일(300a), 타일(300b), 타일(300c), 타일(300d), 타일(300e), 타일(300f), 타일(300g), 타일(300h), 타일(110j)에 국한되는 것은 아니다. 각 타일(300)은 도 3에 기술된다. 또한, OLED 디스플레이(400)는 타일(300)의 부분 집합에 각각 접속된 복수의 전원9120)을 포함하지만, 예를 들면, 타일(300a, 300d, 300g)에 접속된 전원(120a)과, 타일(300b, 300e, 300h)에 접속된 전원(120b)과, 타일(300c, 300f, 300j)에 접속된 전원(120c)에 국한되는 것은 아니다. 또한, 타일(300a, 300d, 300g)로부터 피드백은 전원(120a)를 차후에 공급하는 전압 조정기(114a)에 제공되고, 타일(300b, 300e, 300h)로부터 피드백은 전원(120b)를 차후에 공급하는 전압 조정기(114b)에 제공되며, 타일(300c, 300f, 300j)로부터 피드백은 전원(120c)을 차후에 공급하는 전압 조정기(114c)에 제공된다. 결과적으로, 전압 보상은 도 3에 기재된 바와 같이 각각의 개별 타일(300)보다 오히려 타일(300)의 부분 집합을 위하여 수행된다. 주목할 점은 OLED 디스플레이(400)의 타일(300), 전원(120) 및 전압 조정기(114)에 대한 통신이 도 1에 도시된 통신 링크를 통하여 수행된다는 것이며, 이것은 간소화를 위하여 도 4에 도시되지 않는다.
다시, 타일(300)의 전체 부분 집합 이내의 최악의 케이스 VISOURCE측정치를 토대로, 특정 전원(120)의 +VOLED값은 최악의 케이스 VISOURCE의 값이 미리 정해진 수용 범위 이내로 증가되도록 하는 프로그래밍을 통하여 증가된다. 각각의 전원(120) 및 전압 조정기(114)의 프로그램성은 통신 링크를 통하여 로컬 또는 원격 프로세서 장치에 의해 수행된다. 보다 구체적으로 말하면, 전원(120a)은 타일(300a, 300d, 300g) 이내의 최악의 케이스 VISOURCE측정치에 기초하여 조정되고, 전원(120b)은 타일(300b, 300e, 300h) 이내의 최악의 케이스 VISOURCE측정치에 기초하여 조정되며, 전원(120c)은 타일(300c, 300f, 300j) 이내의 최악의 케이스 VISOURCE측정치에 기초하여 조정된다. 따라서, 전압 보상은 OLED 디스플레이(400) 이내의 특정 OLED(212)의 노화로 인하여 VISOURCE를 감소시키기 위하여 수행된다.
도 5는 본 발명에 따른 OLED 디스플레이 장치 내에서 전압 보상을 제공하는 방법(500)의 흐름도이다. OLED 디스플레이 장치 내에서 전압 보상을 제공하는 방법(500)은 일정한 시간 간격, 예를 들면, 매시간, 매일 또는 매주로 수행된다. 방법(500)은 적합한 소프트웨어 루틴으로 로딩되는 로컬 또는 원격 프로세서 장치가 있는지를 확인한다. 도 1 내지 4를 참조하여 방법(500)의 단계들을 처리한다. 방법(500)에는 다음과 같은 단계들이 있다.
단계 510 : 전류원을 통한 전압 측정
이 단계에서, 예를 들면, 타일(100)의 각 모듈(110) 또는 타일(300)의 각 모듈(310)의 각각의 OLED 회로(116) 내의 각 ISOURCE를 통한 전압 VISOURCE은 각각의 OLED (212)가 미리 정해진 순서로 활성되는 것처럼 그 관련 A/D 변환기(220)를 통하여 측정된다. 도 2의 OLED 어레이(210)를 기준으로, 예를 들면, VISOURCE은 다음과 같이 열 A, 열 B, 열 C의 순서대로 각각의 OLED(212)에 대하여 측정된다. VISOURCE -A은 스위치(216a)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 먼저 OLED(212a)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212d)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212g)에 대하여 측정된다. 유사하게, VISOURCE -B은 스위치(216b)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 먼저 OLED(212b)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212e)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212h)에 대하여 측정된다. 최종적으로, VISOURCE -c은 스위치(216c)를 닫고, 뱅크 스위치(218a), 뱅크 스위치(218b), 뱅크 스위치(218c)의 순서대로, 먼저 OLED(212c)에 대하여 측정되고, 그 다음에 OLED(212f)에 대하여 측정되며, 최종적으로 OLED(212j)에 대하여 측정된다. 방법(500)은 단계(512)로 진행한다.
단계 512 : 최악의 케이스 값을 저장
이 단계에서, 로컬 또는 원격 프로세서 장치는 통신 링크를 통하여 소정의 OLED 회로(116) 내에 모든 A/D 변환기(220)의 디지털 출력을 수신하여, 로컬 저장 장치의 각 모듈(110) 또는 모듈(310)에 대하여, 예를 들면, 각 모듈(110) 또는 모듈(310)의 저장 장치(118) 내에서 최악의 케이스 VISOURCE값, 즉 최소의 양의 VISOURCE측정치를 저장한다. 방법(500)은 단계(514)로 진행한다.
단계 514 : VISOURCE≥임계치?
이러한 판정 단계에서, 로컬 또는 원격 프로세서 장치는 각각의 모듈(110) 또는 모듈(310)에 대한 최악의 케이스 VISOURCE값이 ISOURCES(214)와 관련된 미리 정해진 최소의 임계 전압보다 크거나 같은지 여부를 판정한다. 통상적인 최소의 임계 전압은 예를 들면 0.7 볼트이다. 이것은 그 저장된 최악의 케이스 VISOURCE값과 미리 정해진 임계 전압을 비교하는 것에 의해 판정된다. 이러한 비교 동작은 표준 통신 링크를 통하여 표준 로컬 또는 원격 프로세서 장치에 의해 수행된다. "yes"이면, 방법(500)은 다른 측정을 수행하는 단계(510)로 복귀한다. "no"이면, 방법(500)은 단계(516)로 진행한다.
단계 516 : 한계에 도달되었는지?
이 판정 단계에서, 로컬 또는 원격 프로세서 장치는, 설계시에 설정된 바와같이, 타일(100)의 소정의 모듈(110) 또는 타일(300)의 소정의 모듈(310)이 정해진 레벨에 도달한 동안에, 최대 소비 전력 = 최대 세트포인트 전압(setpoint voltage)인지 여부를 판정한다. "yes"이면, 방법(500)은 종료하고, "no"이면, 방법(500)은 단계(518)로 진행한다.
단계 518 : 전원 전압을 조정
이 단계에서, 모든 OLED 회로(116)용 전압(+VOLED)은 소정의 OLED 회로(116)의 모든 VISOURCE값이 단계(514)에 언급된 최소 임계 전압보다 더욱 포지티브하도록 조정된다. 도 1의 타일(100)의 경우에, 각각의 DC/DC 변환기(112)의 전압 출력은 타일(100) 내의 모든 OLED 회로(116)의 VISOURCE가 동작 수용 범위내에 있도록 조정된다. 도 3의 타일(300)의 경우에, 전원(120)의 전압 출력은 타일(300) 내의 모든 OLED 회로(116)의 VISOURCE가 동작 수용 범위내에 있도록 조정된다. 도 4의 OLED 디스플레이(400)의 경우에, 전원(120a, 120b, 120c)의 전압 출력은 타일(300)의 부분 집합 내의 모든 OLED 회로(116)의 VISOURCE가 동작 수용 범위 내에 있도록 조정된다. DC/DC 변환기(112)와 전압 조정기(114) 또는 전원(120) 중 하나를 조정하는 임무는 통신 링크를 통하여 로컬 또는 원격 처리기 장치에 의해 수행된다. 방법(500)은 단계(510)로 복귀한다.
요약해 보면, 본 발명의 방법(500)은 공통 애노드, 단순 행렬, 대형 스크린 OLED 어레이, 예를 들면, OLED 광출력의 표시기로서 타일(100)의 OLED 회로(116)의구동 회로 내의 정전류원(예를 들면, ISOURCE214)의 집합 양단의 전압 강하를 측정한다. 그 다음에, 대형 OLED 어레이와 관련된 양의 전원, 예를 들면 전원(120)은 각각의 OLED(212) 등의 각 OLED의 캐소드에서 전압이 소정의 임계 전압보다 크거나 같아지도록 조정된다. 따라서, 전압 보상은 OLED(212)의 노화로 인한 발광을 보상하고 감소시키기 위하여 주기적으로 수행된다. 또한, 본 발명의 방법(500)은 미리 정해진 최대 소비 전력을 초과하지 않는 것을 확인한다.
도면에 도시된 예들이 개별적으로 각각의 모듈을 제어하더라도, 대안의 실시예에 따라, 본 발명의 제어를 다른 방법으로도 구현할 수 있다는 것은 자명하다. 예를 들면, 전원은 각각의 모듈이 아니라 각 타일에 대하여 조정될 수 있다. 또한, 비타일(non-titled) 디스플레이의 경우에, 개별 제어 및 조정은 OLED의 그룹에 대하여 수행될 수 있다. 타일 및/또는 모듈로 구성된 디스플레이의 경우에, 그룹마다 전원이 제어되는 OLED의 그룹은 필수적으로 타일 또는 모듈에 속하는 OLED와 대응해야 하는 것은 아니다.
본 발명의 디스플레이를 구현하는데 필요한 전자 회로의 구성, 특히 전술한 제어 장치 및 구동 장치가 당업자에 의해 구현될 수 있다는 것은 자명하다.
본 발명은 예로서 기술되거나 도면에 표현된 실시예의 형태에 국한된 방법은 아니다. 그러나, 유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법뿐만 아니라 그러한 유기 발광 다이오드 디스플레이는 본 발명의 범위에 벗어남이 없이 다양한 형태로 구현될 수 있다.

Claims (12)

  1. 유기 발광 다이오드 디스플레이를 제어하는 방법으로서, 상기 디스플레이(400)가 애노드와 캐소드를 갖는 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)(212)를 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드(212)는, 그 유기 발광 다이오드(212)의 개별 캐소드와 접지사이에 정전류원(214)이 배열되고, 유기 발광 다이오드(212)의 애노드가 양의 전원에 공통으로 전기 접속되는 공통 애노드 구성으로 배열되는 유기 발광 다이오드 디스플레이 제어 방법에 있어서,
    상기 정전류원(214) 양단의 전압 강하를 측정하고, 그 측정된 전압 강하를 유기 발광 다이오드(212)의 광출력용 표시기로서 이용하며, 상기 측정된 전압 강하의 감소를 보상하기 위하여 상기 전원을 증가시키는 전원 보상을 제공하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원은 상기 정전류원(214) 양단의 전압이 엄밀히 미리 정해진 양의 임계 전압보다 크거나 같아지도록 조정되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방법, 특히 상기 전원 보상은 주기적으로 수행되는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전압 강하를 측정하기 위해서, 상기 유기 발광 다이오드(212)는 미리 정해진 순서로 활성되는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전압 강하는 아날로그 대 디지털 변환기(220)를 통하여 측정되는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전압이나 전압 강하의 측정값 중 적어도 다수의 측정값이 질의를 위하여 저장 장치(118)에 저장되는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 정전류원(214)은 각각 복수의 상기 유기 발광 다이오드(212)와 함께 동작하고, 상기 정전류원(214) 양단의 전압 강하는 이들 다이오드(212)를 순차적으로 활성시킴으로써 그 해당 전류원(214)에 결합된 각 다이오드에 대하여 측정되는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이(400)의 유기 발광 다이오드(212)는 각각의 그룹이 자체에 전원 조정 기능을 갖는 복수의 그룹으로 분할되고, 상기 측정은 그룹마다 수행되며, 상기 측정의 최악의 케이스 값은 상기 그룹의 전원을 제어하는 데 이용되는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 복수의 디스플레이 타일(300)로 구성되는 대형스크린 어플리케이션에 이용되고, 상기 제어는 상기 타일(300)의 각각에 대하여 최소한 개별적으로 제공되는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 타일(300)의 각각은 복수의 모듈(310)로 구성되고, 상기 제어는 상기 모듈(310)의 각각에 대하여 개별적으로 제공되는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 소비 전력의 사전 설정값이 상기 디스플레이(400)의 일부분, 특히 타일(300) 또는 모듈(310)에 대하여 취득되는 경우에, 상기 제어 방법을 차단하는 한도 제어를 제공하는 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행할 수 있는 전자 장치를 포함하는 것인 유기 발광 다이오드 디스플레이.
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