KR20070115494A - 온도 보상부를 구비한 유기 발광 표시 장치 및 구동 회로 - Google Patents

온도 보상부를 구비한 유기 발광 표시 장치 및 구동 회로 Download PDF

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Abstract

유기 발광 물질이 온도에 따라 밝기가 변하여 생기는 품질 저하를 개선할 수 있는 온도 보상 회로가 내장된 유기 발광 표시 장치 및 구동 회로에 관하여 개시한다. 본 발명의 온도 보상부는 주변 온도를 측정하여 온도 데이터를 산출하는 온도 검출기와 유기 발광 물질의 온도 변화에 대한 구동 전류 값을 실험에 의해 미리 측정하여 저장한 온도 특성 룩업 테이블 및 상기 온도 검출기로부터 산출된 온도 데이터를 입력받아, 상기 온도 데이터에 상응하는 구동 전류 값을 상기 온도 특성 룩업 테이블에서 제공받고, 상기 온도 에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 그 차이만큼 보상 값을 결정하여 원 영상 데이터에 상기 보상 값을 가감하여 생성된 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터로 공급하는 영상 데이터 보정부를 포함한다. 이와 같이, 온도 보상 기능을 적용하여 구동시킴으로써, 유기 발광 소자가 온도에 따라 밝기가 변하는 온도 편차를 보상하여 표시 품질이 떨어지는 것을 보완할 수 있다.

Description

온도 보상부를 구비한 유기 발광 표시 장치 및 구동 회로{Organic Light Emitting Display Device and Driving Circuit with Temperature Compensation Part}
도 1은 종래의 구동 회로를 포함한 유기 발광 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래의 유기 발광 소자의 온도에 따른 밝기 특성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 기능이 들어간 구동 회로를 포함한 유기 발광 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3의 온도 보상에 따라 유기 발광 소자의 온도에 따른 밝기 특성을 나타낸 그래프이다.
*도면의 주요부호에 대한 설명*
10: 유기 발광 소자 20: D/A 컨버터
30: 로우 드라이버 40: 온도 검출기
50: 온도 특성 룩업 테이블 60: 영상 테이터 보정부
본 발명은 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device)에 관한 것으로서, 구체적으로는 유기 발광 물질이 온도에 따라 밝기가 변하여 생기는 품질 저하를 개선할 수 있는 온도 보상 회로가 내장된 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 회로에 관한 것이다.
최근, 휴대폰, 평면 TV, MP3 등에 사용되는 평판 디스플레이에 대한 관심이 폭발적으로 증가하고 있다. 평판 디스플레이로는 액정표시장치(LCD), PDP(Plasma Display Panel), 유기발광 표시장치 등이 있으며, 특히, 유기 발광 표시 장치는 자발광소자를 사용함으로 별도의 백라이트를 필요로 하지 않고 응답속도가 빠르다는 등의 여러 가지 장점을 가지고 있어 최근 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device)는 정공(hole)이 주입되는 애노드(anode) 전극과 전자(electron)가 주입되는 캐소드(cathode) 전극이 형성되어 있으며, 이들 양 전극 사이에는 형광 물질인 유기물이 삽입되어 있다. 유기 발광 소자는 애노드 전극으로 주입되는 정공과 캐소드 전극으로 주입되는 전자가 유기물층에서 재결합하여 형광물질을 발광시킨다. 유기 발광 소자에서 발광하는 빛의 밝기는 유기 발광 소자를 흐르는 전류의 세기에 비례한다.
종래의 유기 발광 표시 장치를 구동하는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 1은 종래의 구동 회로를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 나타낸 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자(OLED, 10), 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극과 연결되어, 입력되는 디지털 영상 데이터를 소정의 구동 전류로 변환하여 출력하는 D/A 컨버터(Digital Analog Convert, 20) 및 상기 유기 발광 소자의 캐소드 전극에 연결되어 발광시 캐소드 전극을 접지에 연결하는 로우 드라이버(30)로 구성된다.
유기 발광 소자(10)는 상기 D/A 컨버터(20)로부터 인가되는 전류의 세기에 따라 각각 다른 밝기의 빛을 발광한다.
D/A 컨버터(20)는 인가되는 디지털 영상 데이터에 따라 각각 다른 세기의 아날로그 전류로 변환하여 상기 유기 발광 소자(10)로 출력한다. 예를 들어, 영상데이터를 3비트로 가정하면, 23개의 아날로그 값이 유기 발광 소자(10)에 제공된다. 이때, '101'이라는 디지털 영상 데이터가 상기 D/A 컨버터(20)로 인가되었다면, 상기 D/A 컨버터(20)는 '101'에 해당하는 전류 값을 상기 유기 발광 소자로 인가하고, 유기 발광 소자(10)를 통해 로우 드라이버(30)로 빠져나간다. 이때, 유기 발광 소자(10)에서는 상기 전류 값에 해당하는 빛의 세기 만큼 발광한다.
로우 드라이버(30)는 해당 화소가 선택되기 전에는 높은 전압(Voled)로 유기 발광 소자(10)의 캐소드 전극을 유지하고 있다가 해당 화소가 선택되면 낮은 전압(예를 들어, 접지=0V)으로 캐소드 전극을 선택한다. 따라서, 화소 선택시 상기 D/A 컨버터(20)로부터 출력되는 소정의 전류는 상기 유기 발광 소자(10)로 인가되어 빛 을 발광할 수 있다.
이와 같이, 종래의 유기 발광 표시 장치의 구동방식은 D/A 컨버터(20)에서 인가되는 디지털 영상 데이터에 따라 각각 전류의 세기를 다르게 하여 출력하여 유기 발광 소자의 빛의 밝기를 결정하는 방법이다.
유기 발광 표시 장치는 외부의 온도 변화 및 동작 중에 발생하는 온도 변화에서도 동일한 데이터에 대하여 동일한 밝기로 발광하여야 한다.
그러나, 일반적으로 유기 발광 소자의 물질은 온도에 따라 발광 효율이 변화되는 특성이 있다. 따라서, 동일한 영상 데이터가 입력되어도 주변 온도에 따라 밝기가 변화되어 유기 발광 표시 장치의 품질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 이러한 특성은 빨강, 파랑, 녹색 발광 소자 각각 마다 온도변화 특성도 서로 다르게 변화하여 이 빨강, 녹색, 파란 3 색상이 조화를 이루어야 하는 디플레이의 품질을 저하시키므로 유기 발광 물질의 온도 변화 특성은 품질 문제를 일으키는 심각한 문제가 된다.
도 2는 종래의 유기 발광 소자의 온도에 따른 밝기 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 유기 발광 소자의 밝기는 온도가 증가됨에 따라 증가하는 특성이 있다. 동일한 영상 데이터를 유기 발광 소자에 입력하였을 때, 상온(25°C)을 기준으로 100%의 밝기를 나타낸다고 가정하면, 상온 보다 낮은 온도(-20°C)에서의 밝기는 감소되고, 상온 보다 높은 온도(35°C)에서의 밝기는 증가된다. 이와 같은 온도에 따른 밝기 증감 곡선은 유기 발광 물질의 색상마다 각각 다른 곡선 그 래프를 나타낸다.
따라서, 유기 발광 물질이 주변 온도 변화에 따라 밝기가 변화하는 문제점을 해결하기 위한 온도 보상 기능이 추가된 유기 발광 표시 장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 온도에 따라 변화하는 유기 발광 물질의 색조와 밝기 변화 특성을 개선하기 위하여 주변 온도 변화를 감지하여 이에 따른 온도 보상이 가능한 유기 발광 표시 장치의 구동 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 유기 발광 표시 장치의 구동 회로는, 다수개의 유기 발광 소자 각각에 구동 전류를 인가하여 영상을 디스플레이하는 유기 발광 표시 장치의 구동 회로에 있어서, 주변 온도를 검출하여 검출된 온도에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 출력하는 온도 보상부; 및 상기 온도 보상부로부터 보정된 영상 데이터를 입력받아 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 상기 유기 발광 소자로 출력하는 D/A 컨버터를 포함한다.
또한, 상기 목적은 전류 값을 인가받아 이에 해당하는 밝기의 빛을 발광하는 유기 발광 소자; 주변 온도를 검출하여 검출된 온도에 해당하는 구동 전류 값과 기 준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 출력하는 온도 보상부; 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되고, 상기 온도 보상부로부터 보정된 영상 데이터를 입력받아 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 상기 유기 발광 소자로 출력하는 D/A 컨버터 및 상기 유기 발광 소자의 캐소드 전극과 연결되어 상기 유기 발광 소자의 선택시 낮은 전압을 상기 캐소드 전극으로 인가하는 로우 드라이버를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 의해 달성될 수도 있다.
여기서, 상기 온도 보상부는 주변 온도를 측정하는 온도 데이터를 산출하는 온도 검출기; 유기 발광 물질의 온도 변화에 대한 구동 전류 값을 실험에 의해 미리 측정하여 저장한 온도 특성 룩업 테이블; 및 상기 온도 검출기로부터 산출된 온도 데이터를 입력받아, 상기 온도 데이터에 상응하는 구동 전류 값을 상기 온도 특성 룩업 테이블에서 제공받고, 상기 온도 에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 그 차이만큼 보상 값을 구하여 원 영상 데이터에 상기 보상 값을 가감하여 생성된 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터로 공급하는 영상 데이터 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도 보상 기능이 들어간 구동 회로를 포함한 유기 발광 표시 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시장치는 소정의 전류 값을 인가받아 이에 해당하는 밝기의 빛으로 발광하는 유기 발광 소자(10), 주변 온도를 검출하여 이에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 출력하는 온도 보상부(100), 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되고, 상기 온도 보상부로부터 보정된 영상 데이터를 입력받아 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 상기 유기 발광 소자로 출력하는 D/A 컨버터(20) 및 상기 유기 발광 소자의 캐소드 전극과 연결되어 상기 유기 발광 소자의 선택시 낮은 전압을 상기 캐소드 전극으로 인가하는 로우 드라이버(30)로 구성된다.
상기 유기 발광 표시 장치에서 상기 온도 보상부(100)와 상기 D/A 컨버터(20)는 상기 유기 발광 소자(10)를 발광시키는 구동 전류를 발생하는 구동 회로로서, 이들은 하나의 집적회로에 집적되어 상기 유기 발광 소자(10)로 구동 전류를 공급한다.
유기 발광 소자(10)는 애노드 전극, 유기물, 캐소드 전극이 적층으로 형성되어 있으며, 애노드 전극에서 캐소드 전극으로 흐르는 전류의 세기에 따라 밝기가 변한다.
D/A 컨버터(20)는 소정의 온도 보정된 디지털 영상 데이터를 입력받아 이에 해당하는 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 이를 상기 유기 발광 소자(10)로 출력한다.
온도 보상부(100)는 주변 온도를 검출하여 이에 해당하는 구동 전류 값과 기 준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터(20)로 입력하여 온도에 따른 밝기 편차를 보상한다. 여기서, 기준 구동 전류 값은 상온(약 25°C)에서 측정된 구동 전류 값을 나타낸다. 다만, 상기 기준 구동 전류 값은 설계자에 따라 변경이 가능하다.
상기 온도 보상부(100)의 구성에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 온도 보상부(100)는 온도 검출기(40), 온도 특성 룩업 테이블(Look-Up Table, 50) 및 영상 데이터 보정부(60)로 구성된다.
온도 검출기(40)는 주변 온도를 측정하여 감지된 온도에 해당하는 전기적 신호를 생성하는 장치로서, 감지된 온도에 상응하는 데이터를 상기 영상 데이터 보정부(60)로 인가한다.
온도 특성 룩업 테이블(50)은 특정 색상(빨강, 녹색, 파랑 등)의 유기 발광 물질의 온도 변화에 대한 구동 전류 값을 실험에 의해 미리 측정하여 저장한 메모리로서, 상기 온도 검출기(40)에서 감지된 온도에 해당하는 구동 전류 값을 상기 영상 데이터 보정부(60)로 인가한다.
영상 데이터 보정부(60)는 상기 온도 검출기(40)로부터 감지된 온도 데이터를 입력받아, 상기 온도 데이터에 상응하는 구동 전류 값을 상기 온도 특성 룩업 테이블(50)에서 제공받고, 상기 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 그 차이만큼 보상 값을 구하여 원 영상 데이터에 상기 보상 값을 가감하여 생성된 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터(20)로 공급한다.
로우 드라이버(30)는 상기 유기 발광 소자(10)가 선택시(즉, 발광시)에는 낮은 전압(예를 들어, 접지 전압)을 캐소드 전극에 인가하여 상기 구동 전류가 유기 발광 소자(10)를 통해 흐를 수 있도록 하고, 유기 발광 소자(10)가 선택되지 않을 때(즉, 비발광시)에는 높은 전압을 캐소드 전극에 인가하여 상기 구동 전류가 유기 발광 소자(10)로 흐르지 않도록 한다.
도 4를 예를 들어, 도 3의 구성의 동작에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 온도 보상에 따라 유기 발광 소자의 온도에 따른 밝기 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 소정의 색상으로 발광하는 유기 발광 소자가 -20°C에서 상온(25°C)의 80% 정도로 떨어지는 밝기로 발광하는 온도 특성을 가지고 있다. 이에 대해서 온도와 무관하게 균일한 밝기를 위해서 20%의 밝기를 보상하여야 한다. 즉, 도 3의 온도 검출기(40)는 -20°C에 해당하는 온도 데이터를 상기 영상 데이터 보정부(60)로 인가하면, 상기 영상 데이터 보정부(60)는 상기 온도 특성 룩업 테이블(50)로부터 상기 -20°C에 해당하는 구동 전류 값을 인가받고, 이를 상온(25°C)에서의 기준 전류 값과 비교하여 20%의 밝기를 보상할 수 있는 보정 값을 생성하고, 이를 원 영상 데이터에 가감하여 보정된 영상 데이터를 생성한다. 따라서, 상기 보정된 영상 데이터에 의해 상기 D/A 컨버터(20)는 보정된 구동 전류를 상기 유기 발광 소자(10)로 인가하여 100%의 밝기로 발광시킨다.
위와 같이 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 온도 보상부를 구비함으로서, 동일한 영상 데이터에 대하여 주변 온도가 변하더라도 균일한 밝기 로 발광할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 온도 보상 기능을 적용하여 구동시킴으로써, 유기 발광 소자가 온도에 따라 밝기가 변하는 온도 편차를 보상하여 표시 품질이 떨어지는 것을 보완할 수 있다.

Claims (6)

  1. 다수개의 유기 발광 소자 각각에 구동 전류를 인가하여 영상을 디스플레이하는 유기 발광 표시 장치의 구동 회로에 있어서,
    주변 온도를 검출하여 검출된 온도에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 출력하는 온도 보상부; 및
    상기 온도 보상부로부터 보정된 영상 데이터를 입력받아 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 상기 유기 발광 소자로 출력하는 D/A 컨버터를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 보상부는,
    주변 온도를 측정하는 온도 데이터를 산출하는 온도 검출기;
    유기 발광 물질의 온도 변화에 대한 구동 전류 값을 실험에 의해 미리 측정하여 저장한 온도 특성 룩업 테이블; 및
    상기 온도 검출기로부터 산출된 온도 데이터를 입력받아, 상기 온도 데이터에 상응하는 구동 전류 값을 상기 온도 특성 룩업 테이블에서 제공받고, 상기 온도 에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 그 차이만큼 보상 값을 구하여 원 영상 데이터에 상기 보상 값을 가감하여 생성된 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터로 공급하는 영상 데이터 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 구동 전류 값은,
    상온(약 25°C)에서 측정된 구동 전류 값인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 회로.
  4. 전류 값을 인가받아 이에 해당하는 밝기의 빛을 발광하는 유기 발광 소자;
    주변 온도를 검출하여 검출된 온도에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 보정 값을 구하고, 입력되는 원 영상 데이터에 상기 보정 값을 가감하여 보정된 영상 데이터를 출력하는 온도 보상부;
    상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되고, 상기 온도 보상부로부터 보정된 영상 데이터를 입력받아 보정된 아날로그 전류 값으로 변환하여 상기 유기 발광 소자로 출력하는 D/A 컨버터; 및
    상기 유기 발광 소자의 캐소드 전극과 연결되어 상기 유기 발광 소자의 선택시 낮은 전압을 상기 캐소드 전극으로 인가하는 로우 드라이버를 포함하는 유기 발 광 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 온도 보상부는,
    주변 온도를 측정하는 온도 데이터를 산출하는 온도 검출기;
    유기 발광 물질의 온도 변화에 대한 구동 전류 값을 실험에 의해 미리 측정하여 저장한 온도 특성 룩업 테이블; 및
    상기 온도 검출기로부터 산출된 온도 데이터를 입력받아, 상기 온도 데이터에 상응하는 구동 전류 값을 상기 온도 특성 룩업 테이블에서 제공받고, 상기 온도 에 해당하는 구동 전류 값과 기준 구동 전류 값을 비교하여 그 차이만큼 보상 값을 구하여 원 영상 데이터에 상기 보상 값을 가감하여 생성된 보정된 영상 데이터를 상기 D/A 컨버터로 공급하는 영상 데이터 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기준 구동 전류 값은,
    상온(약 25°C)에서 측정된 구동 전류 값인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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