KR20080011944A - 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 주변 광을 감지하여, 상기 주변 광에 따라 휘도를 제어하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명은 유기전계발광다이오드; 상기 유기전계발광다이오드에 스캔 신호를 인가하는 스캔 라인; 상기 유기전계발광다이오드에 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인; 상기 유기전계발광다이오드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 데이터 라인과 연결되는 스캔 트랜지스터; 상기 유기전계발광다이오드와 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되는 발광제어 트랜지스터; 상기 발광제어 트랜지스터에 발광제어신호를 인가하는 발광제어라인; 광 센서; 및 상기 광 센서와 상기 발광제어라인 및 상기 데이터 라인 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 다수의 화소들을 포함하는 화소부; 상기 화소부에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부; 상기 화소부에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부; 상기 화소부에 발광제어신호를 인가하는 발광 제어부; 광 감지부; 및 상기 광 감지부와 상기 데이터 구동부 및 발광 제어부 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 주변 광을 감지하고, 상기 주변 광에 따라 감지 신호를 생성하고, 상기 감지 신호에 따라 발광제어신호 및 데이터 신호를 제어하고, 상기 제어된 발 광제어신호 및 데이터 신호와 스캔 신호를 유기전계발광다이오드에 인가하는 것을 포함하는 유기전계발광다이오드의 구동 방법에 관한 것이다.
광 감지, 휘도 제어

Description

유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법{Organic Electroluminescence Display Device and Driving method the same}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 화소를 나타낸 회로도이다.
<도면부호에 대한 간단한 설명>
100 : 화소부 110 : 스캔 구동부
120 : 데이터 구동부 130 : 발광 제어부
140 : 광 감지부 150 : 신호 제어부
본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 주변 광을 감지하여, 상기 주변 광에 따라 휘도를 제어하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
평판표시장치(Flat Panel Display Device)는 경량 및 박형 등의 특성으로 인해, 음극선관 표시장치(Cathode-ray Tube Display Device)를 대체하는 표시장치로 서 사용되고 있다. 이러한 평판표시장치의 대표적인 예로서 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD)와 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Diode; OLED)가 있다. 이 중, 유기전계발광표시장치는 액정표시장치에 비하여 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하고 백라이트(Back Light)를 필요로 하지 않아 초박형으로 구현할 수 이는 장점이 있다.
이와 같은 유기전계발광표시장치는 유기박막에 음극(Cathode)과 양극(Anode)을 통하여 주입된 전자(Electron)와 정공(Hole)이 재결합하여 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상을 이용한 표시장치이다.
상기 유기전계발광표시장치는 구동 방법에 따라 수동 구동(Passive matrix) 방식과 능동 구동(Active matrix) 방식으로 나뉘는데, 능동 구동 방식은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 사용하는 회로를 가진다. 상기 수동 구동 방식은 그 표시 영역이 양극과 음극에 의하여 단순히 매트릭스 형태의 소자로 구성되어 있어 제조가 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 해상도, 구동 전압의 상승, 재료 수명의 저하 등의 문제로 인하여 저해상도 및 소형 디스플레이의 응용분야로 제한된다. 상기 능동 구동 방식은 표시 영역이 각 화소마다 박막트랜지스터를 장착함으로써, 각 화소마다 일정한 전류를 공급함에 따라 안정적인 휘도를 나타낼 수 있다. 또한 전력소모가 적어, 고해상도 및 대형디스플레이를 구현할 수 있는 중요한 역할을 한다.
그러나, 상기 유기전계발광표시장치는 주변 광의 변화와 상관없이 설정된 휘 도로 발광하기 때문에, 주변이 어두워 낮은 휘도로도 충분할 때에도 불필요하게 높은 휘도를 유지하게 되며, 상기 불필요한 휘도를 유지하기 위해 흐르는 전류로 인하여 유기전계발광표시장치의 수명이 저하되고, 소모 전력이 증가하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주변 광의 변화를 감지하여 휘도를 제어하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 유기전계발광다이오드; 상기 유기전계발광다이오드에 스캔 신호를 인가하는 스캔 라인; 상기 유기전계발광다이오드에 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인; 상기 유기전계발광다이오드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 데이터 라인과 연결되는 스캔 트랜지스터; 상기 유기전계발광다이오드와 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되는 발광제어 트랜지스터; 상기 발광제어 트랜지스터에 발광제어신호를 인가하는 발광제어라인; 광 센서; 및 상기 광 센서와 상기 발광제어라인 및 상기 데이터 라인 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 다수의 화소들을 포함하는 화소부; 상기 화소부에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부; 상기 화소부에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부; 상기 화소부에 발광제어신호를 인가하는 발광 제어부; 광 감지부; 및 상기 광 감지부와 상기 데이터 구동부 및 발광 제어부 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적은 주변 광을 감지하고, 상기 주변 광에 따라 감지 신호를 생성하고, 상기 감지 신호에 따라 발광제어신호 및 데이터 신호를 제어하고, 상기 제어된 발광제어신호 및 데이터 신호와 스캔 신호를 유기전계발광다이오드에 인가하는 것을 포함하는 유기전계발광다이오드의 구동 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
(실시 예)
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 화소를 나타낸 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치는 화소부(100), 스캔 구동부(110), 데이터 구동부(120), 발광 제어부(130), 광 감지부(140) 및 신호 제어부(150)로 구성된다.
상기 화소부(100)는 다수의 신호 라인 및 다수의 화소들을 포함하며, 상기 신호 라인은 상기 스캔 구동부(110)와 연결되어 상기 화소부(100)에 스캔 신호를 인가하는 스캔 라인(S1 ~ Sn), 상기 데이터 구동부(120)와 연결되어 상기 화소 부(100)에 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인(D1 ~ Dm) 및 상기 발광 제어부(130)와 연결되어 상기 화소부(100)에 발광제어신호를 인가하는 발광제어라인(E1 ~ En)으로 나눠진다.
상기 화소는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 하나 또는 다수 개의 발광층이 적층되어진 유기전계발광다이오드(EL)와 다수 개의 트랜지스터를 구비하며, 상기 다수 개의 트랜지스터는 상기 유기전계발광다이오드(EL)와 연결되며, 상기 유기전계발광다이오드(EL)에 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류를 인가하는 구동 트랜지스터(M1), 상기 데이터 라인(D1 ~ Dm)에 일측이 연결되고, 상기 스캔 라인(S1 ~ Sn)에 게이트 전극이 연결되며, 상기 스캔 신호에 따라 상기 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터(M1)에 인가하는 스캔 트랜지스터(M2) 및 상기 유기전계발광다이오드(EL)와 구동 트랜지스터(M1) 사이에 위치하며, 상기 발광제어라인(E1 ~ En)에 게이트 전극이 연결되어, 상기 발광제어신호에 따라 상기 유기전계발광다이오드(EL)의 발광기간을 제어하는 발광제어 트랜지스터(M3)를 포함한다.
상기 스캔 구동부(110)는 상기 다수의 스캔 라인들(S1 ~ Sn)을 통해 상기 화소부(100)에 순차적으로 스캔 신호를 인가하고, 상기 데이터 구동부(120)는 상기 다수의 데이터 라인들(D1 ~ Dm)을 통해 상기 화소부(100)에 데이터 신호(120)를 인가하며, 상기 발광 제어부(130)는 상기 다수의 발광제어라인(E1 ~ En)을 통해 발광제어신호를 인가하여 상기 스캔 신호 및 데이터 신호가 인가된 상기 화소부(100)의 유기전계발광다이오드(EL)의 발광기간을 제어한다.
상기 광 감지부(140)는 포토 다이오드 등의 광 센서를 포함하여 구성된다. 상기 광 감지부(140)는 주변 광에 따른 감지 신호를 생성하여 신호 제어부(150)에 인가한다.
상기 신호 제어부(150)는 상기 광 감지부(140)와 데이터 구동부(120) 및 발광 제어부(130) 사이에 위치하며, 상기 광 감지부(140)의 감지 신호에 따라 상기 데이터 구동부(120) 및 발광 제어부(130)에서 상기 화소부(100)의 유기전계발광다이오드들(EL)에 인가되는 데이터 신호 및 발광제어신호를 제어한다. 여기서 상기 신호 제어부(150)는 상기 광 감지부(140)와 데이터 구동부(120) 사이에 위치하며, 상기 감지 신호에 따라 데이터 전압을 제어하는 제 1 제어 신호를 데이터 구동부(120)에 인가하는 제 1 신호 제어부(미도시)와 상기 광 감지부(140)와 발광 제어부(130) 사이에 위치하며, 상기 감지 신호에 따라 발광제어신호를 제어하는 제 2 제어 신호를 발광 제어부(130)에 인가하는 제 2 신호 제어부(미도시)로 구성할 수 있으며, 상기 제 1 신호 제어부는 자동밝기 제어장치를 포함하는 자동밝기 제어부이며, 상기 제 2 신호 제어부는 자동명암 제어장치를 포함하는 자동명암 제어부일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 구동 방법을 순차적으로 설명하면, 상기 광 감지부(140)에서 주변 광을 감지하고, 상기 감지된 광에 따른 감지 신호를 생성한다. 여기서 상기 광 감지부(140)는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 휘도를 효율적으로 제어하기 위하여 상기 주변 광을 80 럭스(lx) 이하인 매우 어두운 영역, 80 럭스(lx) 내지 300 럭스(lx) 인 어두운 영역, 300 럭스(lx) 내지 1000 럭스(lx) 인 기준 영역 및 1000 럭스(lx) 이상인 밝은 영 역으로 구분하고, 상기 4개의 영역에 따른 제 1 내지 제 4 감지 신호를 생성할 수 있다.
상기 신호 제어부(150)는 상기 감지 신호에 따라 데이터 신호 및 발광제어신호를 제어하기 위한 제어 신호를 상기 데이터 구동부(120) 및 발광 제어부(130)에 인가한다. 여기서, 상기 신호 제어부(150)는 상기 감지 신호에 따라 데이터 신호를 제어하기 위해 상기 데이터 구동부(120)에 인가되는 제 1 제어 신호를 생성하는 제 1 신호 제어부와 상기 감지 신호에 따라 발광제어신호를 제어하기 위해 상기 발광 제어부(130)에 인가되는 제 2 제어 신호를 생성하는 제 2 신호 제어부로 구성될 수 있다.
상기 데이터 구동부(120)는 상기 신호 제어부(150)의 제 1 제어 신호에 따라 데이터 신호를 제어하고, 상기 제어된 데이터 신호를 상기 데이터 라인(D1 ~ Dm)을 통해 상기 화소부(100)에 인가한다. 상기 데이터 구동부(120)에 인가되는 제 1 제어 신호는 데이터 전압을 제어하는 신호일 수 있으며, 상기 데이터 전압을 제어하는 제 1 제어 신호를 인가하기 위해 상기 제 1 신호 제어부는 상기 감지 신호에 따라 데이터 전압을 제어하는 자동밝기 제어장치를 포함하는 자동밝기 제어부일 수 있다.
상기 발광 제어부(130)는 상기 신호 제어부(150)의 제 2 제어 신호에 따라 발광제어신호를 제어하고, 상기 제어된 발광제어신호를 상기 발광제어라인(E1 ~ En)을 통해 상기 화소부(100)에 인가한다. 여기서 상기 발광제어신호에 인가되는 제 2 제어 신호는 발광제어신호의 폭을 제어하는 신호일 수 있으며, 상기 발광제어 신호의 폭을 제어하는 제 2 신호를 인가하기 위해 상기 제 2 신호 제어부는 상기 감지 신호에 따라 발광제어신호의 폭을 조절하는 자동명암 제어장치를 포함하는 자동명암 제어부일 수 있다.
상기 화소부(100)는 상기 데이터 라인(D1 ~ Dm), 스캔 라인(S1 ~ Sn) 및 발광제어라인(E1 ~ En)을 통하여 상기 데이터 신호, 스캔 신호 및 발광제어신호를 인가받으며, 상기 화소부(100)의 유기전계발광다이오드(EL)는 상기 데이터 신호 및 발광제어신호에 따라 일정 밝기를 가지며 일정 기간 발광하게 된다.
상기 화소부(100)의 전체적인 휘도는 상기 화소부(100)의 유기전계발광다이오드(EL)가 발광하는 밝기 및 발광기간에 따라 결정되므로, 상기 데이터 신호 및 발광제어신호를 제어하여 상기 유기전계발광다이오드(EL)의 발광 밝기 및 발광 기간을 제어하면, 화소부(100)의 전체적인 휘도를 제어할 수 있게 된다.
이와는 달리, 상기 광 감지부(140)에서 주변 광을 4개의 영역으로 나누어 생성한 제 1 내지 제 4 감지 신호를 신호 제어부(150)에 인가하고, 상기 제 1 내지 제 2 감지 신호에 따른 제 2 제어 신호는 상기 제 3 내지 제 4 감지 신호에 따른 제 2 제어 신호보다 상기 유기전계발광다이오드(EL)의 발광 기간을 1/2배로 제어하도록 하여, 낮은 휘도를 표시하기 위하여 상기 데이터 전압이 지나치게 낮아지는 것을 방지하며, 이로 인하여 낮은 휘도에서 특정 계조가 표시되지 않는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치는 주변 광을 감지하고, 감지된 광에 따른 감지 신호 및 제어 신호를 생성하고, 상기 감지 신호 및 제어 신호에 따라 데이터 신호 및 발광제어신호를 제어하여, 상기 화소부의 유기전계발광다이오드의 밝기 및 발광기간을 제어함으로써, 주변 광에 따라 유기전계발광표시장치의 휘도를 제어한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치는 주변 광에 따라 유기전계발광다이오드의 밝기 또는 발광 기간을 제어하여 화소부의 전체적인 휘도를 제어함으로써, 불필요한 전류 소비를 방지하고, 낮은 휘도에서도 계조 표시가 용이하도록 하는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 유기전계발광다이오드;
    상기 유기전계발광다이오드에 스캔 신호를 인가하는 스캔 라인;
    상기 유기전계발광다이오드에 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인;
    상기 유기전계발광다이오드와 연결되는 구동 트랜지스터;
    상기 데이터 라인과 연결되는 스캔 트랜지스터;
    상기 유기전계발광다이오드와 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되는 발광제어 트랜지스터;
    상기 발광제어 트랜지스터에 발광제어신호를 인가하는 발광제어라인;
    광 센서; 및
    상기 광 센서와 상기 발광제어라인 및 상기 데이터 라인 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 신호 제어부는 상기 광 센서 및 상기 발광제어라인 사이에 연결되는 제 1 신호 제어부와 상기 광 센서 및 상기 데이터 라인 사이에 연결되는 제 2 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서
    상기 제 1 신호 제어부는 자동명암 제어장치를 포함하며, 상기 제 2 신호 제어부는 자동밝기 제어장치를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 광 센서는 상기 발광제어라인과 연결되는 제 1 광 센서와 상기 데이터 라인과 연결되는 제 2 광 센서로 이루어지는 유기전계발광표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서
    상기 광 센서는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  6. 다수의 화소들을 포함하는 화소부;
    상기 화소부에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부;
    상기 화소부에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부;
    상기 화소부에 발광제어신호를 인가하는 발광 제어부;
    광 감지부; 및
    상기 광 감지부와 상기 데이터 구동부 및 발광 제어부 사이에 연결되는 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서
    상기 신호 제어부는 상기 광 감지부 및 발광 제어부 사이에 연결되는 제 1 신호 제어부 및 상기 광 감지부 및 데이터 구동부 사이에 연결되는 제 2 신호 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서
    상기 제 1 신호 제어부는 자동명암 제어부이며, 상기 제 2 신호 제어부는 자동밝기 제어부인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서
    상기 광 감지부는 상기 제 1 신호 제어부와 연결되는 제 1 광 감지부 및 제 2 신호 제어부와 연결되는 제 2 광 감지부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  10. 제 6 항에 있어서
    상기 광 감지부는 광 센서를 포함하며, 상기 광 센서는 포토다이오드인 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  11. 주변 광을 감지하고,
    상기 주변 광에 따라 감지 신호를 생성하고,
    상기 감지 신호에 따라 발광제어신호 및 데이터 신호를 제어하고,
    상기 제어된 발광제어신호 및 데이터 신호와 스캔 신호를 유기전계발광다이오드에 인가하는 것을 포함하는 유기전계발광다이오드의 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서
    상기 주변 광을 제 1 내지 제 4 영역으로 구분하고,
    상기 제 1 내지 제 4 영역에 따른 제 1 내지 제 4 감지 신호를 생성하고,
    상기 제 1 및 제 2 영역에서 상기 발광제어신호는 제 3 내지 제 4 영역에서보다 상기 유기전계발광다이오드의 발광기간을 1/2배로 조절하는 것을 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동 방법.
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