KR20070076344A - 크로스토크 방지를 위한 수동 매트릭스 유기 발광다이오드의 데이터 구동 장치 및 방법 - Google Patents

크로스토크 방지를 위한 수동 매트릭스 유기 발광다이오드의 데이터 구동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode: 이하, PM-OLED라 칭함)의 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리차지 구간 동안 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하여 크로스토크(crosstalk)를 방지할 수 있는 PM-OLED의 데이터 구동 장치 및 방법에 관한 것이다. 그 장치는 패널 상의 각 단위 발광체를 구동시 발생하는 크로스토크를 방지하기 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치에 있어서, 펄스폭 변조 신호에 따라 전류 변환하여 상기 각 단위 발광체를 전류 구동하는 전류 구동부; 영상 데이터를 상기 펄스폭 변조 신호로 변환 출력하고 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하기 위한 바이어스 제어 신호를 발생하는 신호 처리부; 상기 바이어스 제어 신호에 따라 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하여 상기 전류 구동부에 공급하는 바이어스 전류 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 프리차지 구간 동안의 과도한 바이어스 전류의 크기를 제한함으로써, 크로스토크를 방지할 수 있다는 효과가 있다.
수동매트릭스유기발광다이오드, PM-OLED, 크로스토크, crosstalk, 패널

Description

크로스토크 방지를 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치 및 방법 {Data driver and method of passive matrix organic light emitting diode for prevent crosstalk}
도 1은 일반적인 PM-OLED의 개략적인 구성 블록도이다.
도 2는 종래의 PM-OLED의 데이터 구동 장치를 설명하기 위한 구성 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4는 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치의 구성 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 바이어스 전류 증폭부의 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 전류 구동부의 일부 회로도이다.
도 7은 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 단위 발광체 10, 50: 패널
20: 스캔 구동부 30: 데이터 구동부
31, 41: 저장부 33, 42: 신호 처리부
35, 43: 바이어스 전압 공급부 37, 44: 바이어스 전류 증폭부
39, 45: 전류 구동부 MNB,MN1,MN5,MNN: 엔모스
MPB, M1, M2: 피모스
본 발명은 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드(Passive Matrix Organic Light Emitting Diode: 이하, PM-OLED라 칭함)의 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프리차지 구간 동안 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하여 크로스토크(crosstalk)를 방지할 수 있는 PM-OLED의 데이터 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 다양한 정보화 사회의 요구에 따라 전자 디스플레이도 다양한 형태로 개발 상용화되고 있다. 특히, OLED는 유기화합물을 사용해 자체 발광시키는 차세대 디스플레이로, 화질의 반응속도가 LCD(Liquid Crystal Display)에 비해 1000배 이상 빠르며, 15V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고 제품을 초박형으로 설계할 수 있다는 장점 때문에 PDP(Plasma Display Panel)와 함께 TFT-LCD(Thin film transistor-liquid crystal display)를 이을 차세대 평판 디스플레이로 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 PM-OLED의 개략적인 구성 블록도를 도시한 것으로, 패널 (10), 스캔 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)로 구성된다.
먼저, 패널(10)에는 다수의 데이터 라인(3) 및 스캔 라인(5) 사이에 복수의 단위 발광체(1)가 매트릭스 구조로 배치되며, 단위 발광체(1)의 (+) 및 (-) 전극은 각기 데이터 라인 및 스캔 라인에 연결되며, 이때 스캔 구동부(20) 및 데이터 구동부(30)를 통해 인가되는 전위차가 문턱 전압을 넘을 경우에 해당 단위 발광체(1)가 발광한다. 휘도는 각 단위 발광체(1)로 출력되는 전류의 양으로 조절된다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 구동부(30)의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
그 구성을 살펴보면, 데이터 구동부(30)는 데이터를 일시 저장하기 위한 저장부(31), 데이터를 대응되는 펄스 폭 변조(Pulse width modulation: PWM) 신호로 변환 출력하는 신호 처리부(33), 바이어스 전압(Vbias)을 공급하는 바이어스 전압 공급부(35), 프리차지시, 출력 전류를 증폭하는 바이어스 전류 증폭부(37), 그리고 PWM 신호를 대응되는 전류로 변환하여 패널(10)을 구동하는 전류 구동부(39)로 구성된다. 이때, 전류 구동부(39)는 각 데이터 라인(또는 채널)마다 별도의 전류 구동하기 위한 다수의 전류 구동 회로를 포함한다.
이하, 첨부된 도 3을 참조하여 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 도 1에 도시된 패널(10)의 단위 발광체(1)를 구동하기 위한 데이터 라인(3) 및 스캔 라인(5) 상의 전압 파형도를 나타낸 것으로, 도면 부호 A는 홀드 구간을, B는 디스차지 구간, C는 프리차지 구간 및 D는 디스플레이 구간을 각각 나타낸 것이다.
먼저, 스캔 라인(5)에는 스캔 구동부(20) 및 패널(10) 사이의 접속 저항(22) 및 패널 내부의 스캔 저항(24) 성분이 존재한다. 또한, 데이터 라인(3)에도 패널(10) 내부에 라인 저항(32) 성분이 존재한다. 이러한 저항 성분(22, 24, 32)으로 인해 단위 발광체(1)의 동작 특성에 영향을 미치게 된다. 만약, 각 저항 성분의 합이 100Ω이고 각 스캔 라인에 흐르는 전류가 각각 10mA, 20mA, 30mA 등으로 서로 다를 때, 각각의 스캔 라인의 접지로부터 1V, 2V, 3V의 전압 차가 있음을 의미한다. 따라서, 실제 영상 데이터와 달리 왜곡되어 표현되며, 이를 크로스토크( crosstalk)라 한다. 이러한 크로스토크 현상은 많은 량의 전류가 짧은 시간 동안 흐르게 되는 프리차지 구간(C)에는 영상 데이터의 계조 표현에 심각한 영향을 주게 된다.
종래에는 프리차지 구간(C)의 출력 전류를 증폭해주는 바이어스 전류 증폭부(37)가 전류 크기만을 조절하여 전류량을 증폭하여 빠른 프리차지를 통해서 계조의 손실을 최소화한다. 그런데 프리차지 구간(C) 동안에 많은 전류가 동시에 스캔 라인(5)을 통해 흐르기 때문에 스캔 전압 및 단위 발광체의 음극 전압이 상승하게 되므로 과도한 전류량에 의해 크로스토크가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 프리차지 구간에서의 바이어스 전류를 소정 크기 이하로 조절하고 그 폭을 추가 조절하여 크로스토크 를 방지할 수 있는 PM-OLED의 데이터 구동 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치는 패널 상의 각 단위 발광체를 구동시 발생하는 크로스토크를 방지하기 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치에 있어서, 펄스폭 변조 신호에 따라 전류 변환하여 상기 각 단위 발광체를 전류 구동하는 전류 구동부; 영상 데이터를 상기 펄스폭 변조 신호로 변환 출력하고 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하기 위한 바이어스 제어 신호를 발생하는 신호 처리부; 상기 바이어스 제어 신호에 따라 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하여 상기 전류 구동부에 공급하는 바이어스 전류 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부는 바이어스 전류의 크기는 소정 이하로 제한하고 폭을 조절하여 전체 전류량을 조절하도록 상기 바이어스 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바이어스 전류 증폭부는 상기 바이어스 전류를 미러시키기 위한 전류 미러; 및 상기 바이오스 제어 신호에 따라 상기 전류 미러에 의해 미러된 상기 바이어스 전류를 증폭하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 방법은 패널 상의 각 단위 발광체를 구동시 발생하는 크로스토크를 방지하기 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 방법에 있어서, 상기 단위 발광체에 인가되는 바이어스 전류의 크기를 소정 이하로 제한하는 단계; 및 상기 바이어스 전류의 크기의 제한량 만큼 폭을 조절하여 상기 바이어스 전류의 전체 전류량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치의 구성 블록도이다.
그 구성을 살펴보면, PM-OLED의 데이터 구동 장치(또는 데이터 드라이버)(40)는 데이터를 일시 저장하기 위한 저장부(41), 영상 데이터를 대응되는 펄스 폭 변조(Pulse width modulation: PWM) 신호로 변환 출력하고 또한, 바이어스 전류의 크기 및 폭을 제어하는 제어신호(BIC)를 발생하는 바이어스 전류 조절부(44A)를 포함하는 신호 처리부(42), 바이어스 전압(Vbias)을 공급하는 바이어스 전압 공급부(43), 프리차지시, 제어신호(BIC)에 따라 바이어스 전류의 크기 및 폭으로 증폭하는 바이어스 전류 증폭부(44), 그리고 PWM 신호를 대응되는 전류로 변환하여 패널(50)을 구동하는 전류 구동부(45)로 구성된다.
도 5는 도 4에 도시된 바이어스 전류 증폭부(44)의 회로도를 도시한 것이다.
바이어스 전류 증폭부(44)는 바이어스 전류(Ibias)를 미러 하기 위한 두 개의 엔모스(MNB, MN1)로 구성된 전류 미러, 각각 5배, N배의 전류 증폭을 위한 두 개의 엔모스(MN5, MNN), 프리차지 바이어스 전압을 전류 구동부(45)에 공급하기 위한 피모스(MPB)로 구성된다.
도 6은 도 4에 도시된 전류 구동부(45)의 다수의 채널 전류 구동 회로 중 어느 하나의 회로도를 도시한 것으로, 전원 단자(VDD)와 단위 발광체(1) 사이에 직렬 연결되는 두 개의 피모스(MP1, MP2)로 구성되며, 바이어스 전압(Vbais) 및 PWM 신호가 각 게이트에 인가된다.
이하, 첨부된 도 7을 참조하여 상기 구성에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 도 4에 도시된 PM-OLED의 데이터 구동 장치의 동작을 설명하기 위한 데이터 및 스캔 전압을 나타낸 파형도로, A는 홀드 구간, B는 디스차지 구간, C는 프리차지 구간 및 D는 디스플레이 구간을 각각 나타낸 것이다.
먼저, 신호 처리부(44) 내의 바이어스 전류 조절부(44A)로부터의 제어 신호(BIC5, BICN)에 따라 바이어스 전류의 크기 및 폭이 결정된다. 종래에 단순히 전류의 크기만을 조절할 때는 별도의 제어 신호가 불필요하나, 본 발명에서와 같이 짧은 시간 동안에 과도한 전류로 인해 발생되는 크로스토크를 방지하기 위하여 전류의 크기와 동시에 그 시간(폭)을 조절한다. 즉, 전류 크기를 일정 이하로 제한하고, 그 제한량만큼 그 폭을 늘리거나 줄이는 방법으로 과도하게 전류량이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 엔모스(MNB)에 흐르는 바이어스 전류(Ibias)는 그대로 엔모스(MN1)에 그대로 동일 전류량으로 미러 되고 상대적으로 5배 및 N배의 사이즈를 가지는 엔모스(MN5, MNN)에는 각각 5배, N배의 전류가 흐르게 된다. 따라서, 엔모스(MN5, MNN)의 게이트에 인가되는 제어신호(BIC5, BICN)를 통해 증폭률 즉, 전류의 크기와 그 시간(폭)을 조절할 수 있게 되는 것이다. 따라서, 도 7에 도시된 바 와 같이, 프리차지 전류의 크기뿐만 아니라 그 폭도 조절하여 전체 전류량을 조절한다. 그러므로 스캔 전압은 디스플레이의 왜곡을 가져올 만큼 과도하게 흐르지 않도록 제한되므로 크로스토크를 방지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 PM-OLED의 데이터 구동 장치는 종래의 프리차지시의 바이어스 전류의 크기만을 조절하는 방식에 의해 크로스토크가 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 바이어스 전류의 크기를 일정 이하로 제한하고 그 폭을 조절하는 방식으로 과도한 바이어스 전류로 인한 크로스토크를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 패널 상의 각 단위 발광체를 구동시 발생하는 크로스토크를 방지하기 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치에 있어서,
    펄스폭 변조 신호에 따라 전류 변환하여 상기 각 단위 발광체를 전류 구동하는 전류 구동부;
    영상 데이터를 상기 펄스폭 변조 신호로 변환 출력하고 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하기 위한 바이어스 제어 신호를 발생하는 신호 처리부;
    상기 바이어스 제어 신호에 따라 바이어스 전류의 크기 및 폭을 조절하여 상기 전류 구동부에 공급하는 바이어스 전류 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 바이어스 전류의 크기는 소정 이하로 제한하고 폭을 조절하여 전체 전류량을 조절하도록 상기 바이어스 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 전류 증폭부는 상기 바이어스 전류를 미러 시키기 위한 전류 미러; 및
    상기 바이어스 제어 신호에 따라 상기 전류 미러에 의해 미러 된 상기 바이어스 전류를 증폭하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 장치.
  4. 패널 상의 각 단위 발광체를 구동시 발생하는 크로스토크를 방지하기 위한 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 방법에 있어서,
    상기 단위 발광체에 인가되는 바이어스 전류의 크기를 소정 이하로 제한하는 단계; 및
    상기 바이어스 전류의 크기의 제한량만큼 폭을 조절하여 상기 바이어스 전류의 전체 전류량을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 매트릭스 유기 발광 다이오드의 데이터 구동 방법
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US9601049B2 (en) 2014-10-29 2017-03-21 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device for generating a porch data during a porch period and method for driving the same
US11037496B2 (en) 2018-12-04 2021-06-15 Samsung Display Co., Ltd. Method of driving a display panel for an organic light-emitting display device

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