KR20080021195A - 발광 소자 및 이를 구동하는 방법 - Google Patents

발광 소자 및 이를 구동하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 라인들로부터 방전되는 전하들을 배터리로 피드백시킬 수 있는 발광 소자에 관한 것이다. 상기 발광 소자는 복수의 픽셀들, 전하 저장부 및 방전부를 포함한다. 상기 픽셀들은 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되며, 구동 전압을 기준으로 하여 구동한다. 상기 전하 저장부는 방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 적어도 하나의 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장한다. 상기 방전부는 상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시킨다. 상기 발광 소자는 방전시 데이터 라인으로부터 방전되는 전하들을 배터리로 피드백시키므로, 상기 발광 소자의 소비 전력이 감소할 수 있다.
Figure P1020060082360
발광 소자, 전하, 피드백, DC-DC 회로

Description

발광 소자 및 이를 구동하는 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
도 1은 종래의 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 발광 소자의 구동 과정을 설명하기 위한 회로도들이다.
도 2c는 상기 발광 소자의 구동 과정을 도시한 타이밍다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 발광 소자의 구동 과정을 설명하기 위한 회로도들이다.
도 4c는 상기 발광 소자의 구동 과정을 도시한 타이밍다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 3의 전압 조정부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.
본 발명은 발광 소자 및 이를 구동하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 라인들로부터 방전되는 전하들을 배터리로 피드백시킬 수 있는 발광 소자 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.
발광 소자는 소정 파장을 가지는 빛을 발산하는 소자로서, 특히 유기 전계 발광 소자는 자체 발광 소자이다.
도 1은 종래의 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 발광 소자는 패널(100), 제어부(102), 제 1 스캔 구동부(104), 제 2 스캔 구동부(106), 방전부(108), 프리차지부(110), 데이터 구동부(112), 배터리(114) 및 디씨-디씨 회로부(DC-DC 회로부, 116)를 포함한다.
패널(100)은 데이터 라인들(D1 내지 D4)과 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들(E11 내지 E44)을 포함한다.
제어부(102)는 외부 장치(미도시)로부터 디스플레이 데이터를 수신하고, 상기 수신된 디스플레이 데이터를 이용하여 스캔 구동부들(104 및 106), 프리차지부(110) 및 데이터 구동부(112)의 동작을 제어한다.
제 1 스캔 구동부(104)는 제어부(102)의 제어하에 제 1 스캔 신호들을 스캔 라인들(S1 내지 S4) 중 일부, 예를 들어 S1 및 S3에 제공한다.
제 2 스캔 구동부(106)는 제어부(102)의 제어하에 제 2 스캔 신호들을 나머지 스캔 라인들(S2 및 S4)에 제공한다. 결과적으로, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 접 지(ground)에 순차적으로 연결된다.
방전부(108)는 스위치들(SW1 내지 SW4) 및 제너 다이오드(ZD)를 포함하며, 방전 시간 동안 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압까지 방전시킨다.
프리차지부(110)는 제어부(102)의 제어하에 상기 디스플레이 데이터에 상응하는 프리차지 전류들을 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공하여 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 프리차지시킨다.
데이터 구동부(112)는 복수의 전류원들(IS1 내지 IS4)을 포함하며, 제어부(102)의 제어하에 상기 디스플레이 데이터에 상응하며 전류원들(IS1 내지 IS4)로부터 출력된 데이터 전류들을 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 그 결과, 픽셀들(E11 내지 E44)이 발광한다.
DC-DC 회로부(116)는 배터리(114)로부터 출력된 배터리 전압을 승압시켜 구동 전압(VCC)을 발생시킨다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 발광 소자의 구동 과정을 설명하기 위한 회로도들이고, 도 2c는 상기 발광 소자의 구동 과정을 도시한 타이밍다이어그램이다.
도 2a 및 도 2c를 참조하면, 스위치들(SW1 내지 SW4)이 턴-온(turn-on)되고, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 구동 전압(VCC)과 동일한 크기(V2)를 가지는 비발광원에 연결된다. 결과적으로, 데이터 라인들(D1 내지 D4)이 제 1 방전 시간(dcha1) 동안 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압까지 방전된다.
이어서, 프리차지부(110)는 제 1 프리차지 시간(pcha1) 동안 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 프리차지 전류들을 제공하여 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 프리차지시킨다.
계속하여, 제 1 스캔 라인(S1)이 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 접지에 연결되고, 나머지 스캔 라인들(S2 내지 S4)이 상기 비발광원에 연결되며, 스위치들(SW1 내지 SW4)은 턴-오프된다.
그런 후, 데이터 구동부(112)는 제 1 디스플레이 데이터에 상응하는 데이터 전류들(I11 내지 I41)을 제 1 발광 시간(t1) 동안 상기 프리차지된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 이 데이터 전류들(I11 내지 I41)은 데이터 라인들(D1 내지 D4), 픽셀들(E11 내지 E41) 및 제 1 스캔 라인(S1)을 통하여 상기 접지로 흐른다. 그 결과, 제 1 스캔 라인(S1)과 관련된 픽셀들(E11 내지 E41)이 발광한다.
이어서, 제 2 방전 시간(dcha2) 동안 스위치들(SW1 내지 SW4)이 턴-온(turn-on)되고, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 상기 비발광원에 연결된다. 그 결과, 데이터 라인들(D1 내지 D4)이 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압까지 방전된다.
계속하여, 프리차지부(110)는 제 2 프리차지 시간(pcha2) 동안 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 프리차지 전류들을 제공하여 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 프리차지시킨다.
그런 후, 제 2 스캔 라인(S2)이 상기 접지에 연결되고, 나머지 스캔 라인들(S1, S3 및 S4)이 상기 비발광원에 연결되며, 스위치들(SW1 내지 SW4)은 턴-오프된다.
이어서, 데이터 구동부(112)는 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디스플레이 데이터가 제어부(102)에 입력된 후 제어부(102)로 입력되는 제 2 디스플레이 데이터에 상응하는 데이터 전류들(I12 내지 I42)을 제 2 발광 시간(t2) 동안 상기 프리차지된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 이 데이터 전류들(I12 내지 I42)은 데이터 라인들(D1 내지 D4), 픽셀들(E12 내지 E42) 및 제 2 스캔 라인(S2)을 통하여 상기 발광원으로 흐른다. 그 결과, 제 2 스캔 라인(S2)과 관련된 픽셀들(E12 내지 E42)이 발광한다.
위와 유사한 방법으로 제 3 스캔 라인(S3)과 관련된 픽셀들(E13 내지 E43)이 발광하고, 그런 후 제 4 스캔 라인(S4)과 관련된 픽셀들(E14 내지 E44)이 발광한다. 이어서, 픽셀들(E11 내지 E44)이 스캔 라인들(S1 내지 S4) 단위로, 즉 프레임 단위로 위에 상술된 방법을 통하여 반복적으로 발광한다.
위에서 상술한 바와 같이, 데이터 라인들(D1 내지 D4)은 방전 시간 동안 소정 방전 전압까지 방전되며, 즉 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 충전된 전하들이 방전되어 소모된다. 결과적으로, 배터리(114)의 소모가 많아지며, 그래서 상기 발광 소자의 소비 전력이 높아졌다.
본 발명의 목적은 향상된 소비 전력을 가지는 발광 소자 및 이를 구동하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발광 소자는 복수의 픽셀들, 전하 저장부 및 방전부를 포함한다. 상기 픽셀들은 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되며, 구동 전압을 기준으로 하여 구동한다. 상기 전하 저장부는 방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 적어도 하나의 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장한다. 상기 방전부는 상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시킨다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 발광 소자는 배터리, 픽셀들 및 전하 저장부를 포함한다. 상기 픽셀들은 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되며, 구동 전압을 기준으로 하여 구동한다. 상기 전하 저장부는 방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 적어도 하나의 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장하고, 상기 방전 시간 중 제 2 방전 시간 동안 상기 저장된 전하들을 상기 배터리로 출력한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들을 포함하는 패널을 구동시키는 회로 구동 소자는 전하 저장부 및 방전부를 포함한다. 상기 전하 저장부는 방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인들 중 적어도 하나의 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장한다. 상기 방전부는 상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시킨다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들을 포함하는 발광 소자를 구동하는 방법은 방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인들 중 적어도 하나의 데이터 라인에 충전된 전하들을 전하 저장부로 출력하여 저장하는 단계; 및 상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 발광 소자 및 이를 구동하는 방법은 방전시 데이터 라인으로부터 방전되는 전하들을 배터리로 피드백시키므로, 상기 발광 소자의 소비 전력이 감소할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 발광 소자는 패널(300), 제어부(302), 제 1 스캔 구동부(304), 제 2 스캔 구동부(306), 방전부(308), 프리차지부(310), 데이터 구동부(312), 배터리(314), 전압 조정부(316) 및 피드백부(318)를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발광 소자는 유기 전계 발광 소자(Organic Electroluminescent Device), PDP (Plasma Dispaly Panel), LCD (Liquid Crystal Display) 등을 포함한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 상기 유기 전계 발광 소자를 예로 하여 설명하겠다.
패널(300)은 데이터 라인들(D1 내지 D4)과 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들(E11 내지 E44)을 포함한다.
상기 발광 소자가 유기 전계 발광 소자인 경우, 각 픽셀들(E11 내지 E44)은 기판 위에 순차적으로 적층된 제 1 전극, 유기물로 이루어진 유기물층 및 제 2 전극으로 이루어진다.
상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 하나는 양극이고, 나머지 하나는 음극이다.
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극에 소정 전압이 인가되는 경우, 양극으로부터 발생된 정공들과 음극으로부터 발생된 전자들이 상기 유기물층에서 결합하여 여기자(exciton)을 형성하고, 상기 여기자가 분해되면서 소정 파장을 가지는 빛이 상기 유기물층, 상세하게는 상기 유기물층에 포함된 발광층으로부터 발산된다.
제어부(302)는 외부 장치(미도시)로부터 디스플레이 데이터를 수신하고, 상기 수신된 디스플레이 데이터를 이용하여 스캔 구동부들(304 및 306), 프리차지부(310) 및 데이터 구동부(312)의 동작을 제어한다. 여기서, 제어부(302)는 상기 수신된 디스플레이 데이터를 그의 내부 또는 외부 메모리에 저장할 수 있다.
제 1 스캔 구동부(304)는 제어부(302)의 제어하에 제 1 스캔 신호들을 스캔 라인들(S1 내지 S4) 중 일부, 예를 들어 S1 및 S3에 제공한다.
제 2 스캔 구동부(306)는 제어부(302)의 제어하에 제 2 스캔 신호들을 나머지 스캔 라인들(S2 및 S4)에 제공한다. 결과적으로, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 발 광원, 예를 들어 접지(ground)에 순차적으로 연결된다.
방전부(308)는 스위치들(SW1 내지 SW4, SW6) 및 제너 다이오드(ZD)를 포함하며, 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압까지 방전시킨다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
프리차지부(310)는 제어부(302)의 제어하에 상기 디스플레이 데이터에 상응하는 프리차지 전류들을 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공하여 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 프리차지시킨다.
데이터 구동부(312)는 복수의 전류원들(IS1 내지 IS4)을 포함하며, 제어부(302)의 제어하에 상기 디스플레이 데이터에 상응하며 전류원들(IS1 내지 IS4)로부터 출력된 데이터 신호들, 예를 들어 데이터 전류들을 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 그 결과, 픽셀들(E11 내지 E44)이 발광한다. 여기서, 상기 데이터 신호들은 구동 전압(VCC)을 기준으로 하여 구동 전압(VCC) 이하의 전압 레벨을 가지며, 상기 스캔 신호들에 동기된다.
전압 조정부(316)는 배터리(314)로부터 출력된 배터리 전압을 승압시켜 구동 전압(VCC)을 발생시키며, 예를 들어 디씨-디씨 회로(DC-DC circuit)로 이루어진다.
피드백부(318)는 데이터 라인들(D1 내지 D4)로부터 방전된 전하들을 배터리(314)로 피드백(feedback)시키는 소자로서, 전하 저장부(320), 비교부(322) 및 스위칭부(SW7)를 포함한다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면들을 참조하여 상술하겠다.
위에서 상술한 바와 같이, 데이터 라인들(D1 내지 D4)로부터 방전된 전하들을 단순히 방전시켰던 종래의 발광 소자와 달리, 본 발명의 발광 소자는 데이터 라인들(D1 내지 D4)로부터 방전되는 전하들을 배터리(314)로 피드백시킨다. 결과적으로, 본 발명의 발광 소자의 소비 전력이 종래의 발광 소자의 소비 전력보다 감소되며, 따라서 배터리(314)의 수명도 길어질 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 발광 소자의 구동 과정을 설명하기 위한 회로도들이고, 도 4c는 상기 발광 소자의 구동 과정을 도시한 타이밍다이어그램이다.
도 4a 및 도 4c를 참조하면, 제 1 방전 시간(dcha1) 중 제 1 서브 방전 시간(T1) 동안 스위치들(SW1 내지 SW5)이 턴-온(turn-on)되고, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 구동 전압(VCC)과 동일한 크기(V2)를 가지는 비발광원에 연결된다. 그 결과, 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 충전된 전하들이 상기 제 1 서브 방전 시간(T1) 동안 전하 저장부(320)에 포함된 캐패시터(C)에 저장된다.
이어서, 제 1 방전 시간(dcha1) 중 제 2 서브 방전 시간(T2) 동안 스위치들(SW1 내지 SW4)은 온 상태를 유지하고, 스위치(SW5)는 턴-오프(turn-off)되며, 스위치(SW6)는 턴-온된다. 결과적으로, 데이터 라인들(D1 내지 D4)이 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압까지 방전된다.
이 경우, 스위칭부(SW7)는 턴-온될 수도 있고 오프 상태를 유지할 수도 있다.
이하, 스위칭부(SW7)의 동작을 살펴보자.
비교부(322)는 배터리(314)로부터 출력된 배터리 전압과 캐패시터(C)에 저장된 전하들에 해당하는 충전 전압(VC)을 비교한다. 예를 들어, 비교부(322)는 연산증폭기(OP Amplifier)를 이용하여 상기 배터리 전압과 충전 전압(VC)을 비교한다.
비교 결과, 충전 전압(VC)이 상기 배터리 전압 이상인 경우, 스위칭부(SW7)는 턴-온된다. 결과적으로, 캐패시터(C)에 저장된 전하들이 제 2 서브 방전 시간(T2) 동안 배터리(314)로 이동하며, 그래서 배터리(314)에 상기 이동된 양의 전하들이 충전된다.
반면에, 충전 전압(VC)이 상기 배터리 전압보다 작은 경우, 스위칭부(SW7)은 오프 상태를 유지한다. 이 것은 스위칭부(SW7)가 턴-온된다면, 상기 배터리 전압이 충전 전압(VC)보다 크기 때문에 배터리(314)에 충전된 전하들이 캐패시터(C)로 이동하게 되며, 그래서 본 발명의 목적과는 다르게 소비 전력이 커질 수 있기 때문이다. 이러한 상황은 데이터 라인들(D1 내지 D4)과 관련된 픽셀들이 발광할 때 상기 픽셀들의 휘도가 낮은 경우에 발생될 수 있다. 그러므로, 상기 픽셀들의 휘도가 낮은 경우에도 충전 전압(VC)이 상기 배터리 전압 이상이 되도록 상기 발광 소자가 기설정된다면, 상기 발광 소자는 비교부(322)를 포함하지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 발광 소자의 구동 과정을 계속하여 상술하겠다.
프리차지부(310)는 제 1 프리차지 시간(pcha1) 동안 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 프리차지 전류들을 제공하여 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내 지 D4)을 프리차지시킨다.
계속하여, 제 1 스캔 라인(S1)이 발광원, 예를 들어 접지에 연결되고, 나머지 스캔 라인들(S2 내지 S4)이 상기 비발광원에 연결되며, 스위치들(SW1 내지 SW4)은 턴-오프된다.
그런 후, 데이터 구동부(312)는 제 1 디스플레이 데이터에 상응하는 데이터 전류들(I11 내지 I41)을 제 1 발광 시간(t1) 동안 상기 프리차지된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 이 데이터 전류들(I11 내지 I41)은 데이터 라인들(D1 내지 D4), 픽셀들(E11 내지 E41) 및 제 1 스캔 라인(S1)을 통하여 상기 발광원으로 흐른다. 그 결과, 제 1 스캔 라인(S1)과 관련된 픽셀들(E11 내지 E41)이 그의 애노드 전압(VA11 내지 VA41)과 캐소드 전압(VC11 내지 VC41)의 차에 해당하는 휘로를 가지고 발광한다. 여기서, 데이터 전류들(I11 내지 I41)은 스캔 신호(SP1)에 동기되며, 즉 스캔 신호(SP1) 중 로우 로직 구간 동안 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공된다.
이어서, 제 2 방전 시간(dcha2) 중 제 1 서브 방전 시간(T3) 동안 스위치들(SW1 내지 SW5)이 턴-온(turn-on)되고, 스캔 라인들(S1 내지 S4)이 상기 비발광원에 연결된다. 그 결과, 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 충전된 전하들이 상기 제 1 서브 방전 시간(T3) 동안 전하 저장부(320)에 포함된 캐패시터(C)에 저장된다.
이어서, 제 2 방전 시간(dcha2) 중 제 2 서브 방전 시간(T4) 동안 스위치들(SW1 내지 SW4)은 온 상태를 유지하고, 스위치(SW5)는 턴-오프(turn-off)되며, 스위치(SW6)는 턴-온된다. 결과적으로, 데이터 라인들(D1 내지 D4)이 제너 다이오 드(ZD)의 제너 전압까지 방전된다. 이 경우, 비교부(322)는 배터리(314)로부터 출력된 배터리 전압과 캐패시터(C)에 저장된 전하들에 해당하는 충전 전압(VC)을 비교한다. 비교 결과, 충전 전압(VC)이 상기 배터리 전압 이상인 경우, 스위칭부(SW7)는 턴-온된다. 결과적으로, 캐패시터(C)에 저장된 전하들이 제 2 서브 방전 시간(T4) 동안 배터리(314)로 이동하며, 그래서 배터리(314)에 상기 이동된 양의 전하들이 충전된다.
계속하여, 프리차지부(310)는 제 2 프리차지 시간(pcha2) 동안 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 프리차지 전류들을 제공하여 상기 방전된 데이터 라인들(D1 내지 D4)을 프리차지시킨다.
그런 후, 제 2 스캔 라인(S2)이 상기 접지에 연결되고, 나머지 스캔 라인들(S1, S3 및 S4)이 상기 비발광원에 연결되며, 스위치들(SW1 내지 SW4)은 턴-오프된다.
이어서, 데이터 구동부(312)는 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 제 1 디스플레이 데이터가 제어부(302)에 입력된 후 제어부(302)로 입력되는 제 2 디스플레이 데이터에 상응하는 데이터 전류들(I12 내지 I42)을 제 2 발광 시간(t2) 동안 상기 프리차지된 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공한다. 이 데이터 전류들(I12 내지 I42)은 데이터 라인들(D1 내지 D4), 픽셀들(E12 내지 E42) 및 제 2 스캔 라인(S2)을 통하여 상기 발광원으로 흐른다. 그 결과, 제 2 스캔 라인(S2)과 관련된 픽셀들(E12 내지 E42)이 그의 애노드 전압(VA12 내지 VA42)과 캐소드 전압(VC12 내지 VC42)의 차에 해당하는 휘로를 가지고 발광한다. 여기서, 데이터 전류들(I12 내지 I42)은 스캔 신호(SP2)에 동기되며, 즉 스캔 신호(SP2) 중 로우 로직 구간 동안 데이터 라인들(D1 내지 D4)에 제공된다.
위와 유사한 방법으로 제 3 스캔 라인(S3)과 관련된 픽셀들(E13 내지 E43)이 발광하고, 그런 후 제 4 스캔 라인(S4)과 관련된 픽셀들(E14 내지 E44)이 발광한다. 이어서, 픽셀들(E11 내지 E44)이 스캔 라인들(S1 내지 S4) 단위로, 즉 프레임 단위로 위에 상술된 방법을 통하여 반복적으로 발광한다.
즉, 픽셀들(E11 내지 E44)이 일화면에 해당하는 프레임 단위로 발광하며, 그래서 패널(300)에 소정 이미지가 디스플레이된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 3의 전압 조정부를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 전압 조정부(316)는 부스팅부(330) 및 승압 전압 검출부(332)를 포함한다.
부스팅부(330)는 배터리(314)에 연결된 인덕터(ID) 및 인덕터(ID)의 양단에 연결된 부스팅 집적회로칩(boosting integrated circuit chip, 334)을 포함한다.
부스팅 집적회로칩(334)은 스위치(SW)를 포함하며, 스위치(SW)를 스위칭(switching)시켜 배터리(314)로부터 제공된 배터리 전압을 승압시킨다. 여기서, 부스팅 집적회로칩(334)이 부스팅 소자로서 일반적으로 사용되므로, 스위치(SW)를 제외한 나머지 구성 요소들에 대한 설명은 생략한다.
승압 전압 검출부(332)는 직렬로 연결된 저항들(R1 및 R2)을 포함한다.
이하, 전압 조정부(316)의 동작 과정을 상술하겠다.
스위치(SW)가 턴-오프(turn-off)되며, 그래서 배터리(314)로부터 출력된 배터리 전압이 인덕터(ID)에 저장된다.
계속하여, 스위치(SW)가 턴-온(turn-on)된다. 이 경우, 인덕터(ID)에 충전된 전하가 제 2 노드로 출력된다.
이어서, 스위치(SW)가 턴-오프되며, 그래서 상기 배터리 전압이 인덕터(ID)에 저장된다.
즉, 스위치(SW)가 턴-온/오프 동작을 반복하며, 그래서 상기 배터리 전압이 승압된다. 그 결과 상기 제 2 노드는 상기 승압된 배터리 전압을 가진다. 여기서, 스위치(SW)의 턴-온/오프 비율은 듀티비(duty rate)를 의미한다.
계속하여, 상기 승압된 배터리 전압이 다이오드(D)의 문턱 전압(Threshold Voltage) 이상인 경우, 상기 승압된 배터리 전압은 다이오드(D)를 통과한다. 그 결과, 제 3 노드가 상기 승압된 배터리 전압을 가진다.
이어서, 승압 전압 검출부(332)는 상기 승압된 배터리 전압, 즉 상기 제 3 노드가 가지는 전압을 검출한다.
이하, 전압 조정부(316)가 배터리(314)로부터 제공된 배터리 전압(예를 들어, 3.7V)을 18V까지 승압시키도록 기설정되었다고 하자. 이 경우, 제 4 노드의 전압이 9V로 검출된다고 하자.
예를 들어, 부스팅부(330)에 의해 승압된 배터리 전압이 16V인 경우, 승압 전압 검출부(332)는 상기 제 4 노드의 전압이 8V임을 검출한다.
이어서, 승압 전압 검출부(332)는 상기 검출된 제 4 노드의 전압에 대한 정보를 부스팅 집적회로칩(334)의 FB단에 제공한다. 이 경우, 부스팅 집적회로칩(334)은 상기 제공된 정보를 통하여 상기 배터리 전압이 원하는 전압(18V)까지 승압되지 않았음을 파악한다. 따라서, 부스팅 집적회로칩(334)은 상기 승압된 배터리 전압이 18V가 되도록 스위치(SW)의 듀티비를 조정한다.
전압 조정부(316)는 위와 같은 과정을 통하여 상기 배터리 전압을 원하는 전압까지 승압시키고, 상기 승압된 배터리 전압, 즉 구동 전압(VCC)을 출력한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 발광 소자를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 발광 소자는 패널(600), 제어부(602), 스캔 구동부(604), 방전부(606), 프리차지부(608) 데이터 구동부(610), 배터리(612), 전압 조정부(614) 및 피드백부(616)를 포함한다.
스캔 구동부(604)를 제외한 나머지 구성 요소들은 제 1 실시예의 발광 소자의 구성 요소들과 동일한 기능을 수행하므로, 이하 설명을 생략한다.
스캔 구동부(604)는 양방향으로 형성되었던 제 1 실시예의 스캔 구동부들(304 및 306)과 달리 도 6에 도시된 바와 같이 일방향으로 형성된다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양 한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발광 소자 및 이를 구동하는 방법은 방전시 데이터 라인으로부터 방전되는 전하들을 배터리로 피드백시키므로, 상기 발광 소자의 소비 전력이 감소할 수 있는 장점이 있다.

Claims (18)

  1. 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되며, 구동 전압을 기준으로 하여 구동하는 복수의 픽셀들;
    방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 적어도 하나의 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장하는 전하 저장부; 및
    상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시키는 방전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 소자는,
    배터리; 및
    상기 배터리로부터 출력된 배터리 전압을 승압하여 상기 구동 전압을 출력하는 전압 조정부를 포함하되,
    상기 전하 저장부에 저장된 전하들은 상기 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 배터리로 제공되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전압 조정부는 디씨-디씨 회로(DC-DC circuit)인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 발광 소자는,
    상기 배터리와 상기 전하 저장부에 연결되며, 상기 배터리로부터 출력되는 배터리 전압과 상기 전하 저장부에 저장된 전하들에 해당하는 충전 전압을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 배터리와 상기 전하 저장부 사이의 연결을 스위칭하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 배터리 전압이 상기 충전 전압보다 큰 경우 상기 스위칭부는 상기 배터리와 상기 전하 저장부 사이의 연결을 오프(off)시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 배터리 전압이 상기 충전 전압 이하인 경우 상기 스위칭부는 상기 배터리와 상기 전하 저장부 사이의 연결을 온(on)시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 비교부는 연산 증폭기(OP Amplifier)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전하 저장부는 캐패시터로 이루어지는 것을 특징으 로 하는 발광 소자.
  9. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 픽셀은,
    양극인 제 1 전극;
    음극인 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하며, 유기물로 이루어진 유기물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  10. 배터리;
    데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되며, 구동 전압을 기준으로 하여 구동하는 복수의 픽셀들; 및
    방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 적어도 하나의 데이터 라인에 연결되며, 상기 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장하고, 상기 방전 시간 중 제 2 방전 시간 동안 상기 저장된 전하들을 상기 배터리로 출력하는 전하 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  11. 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들을 포함하는 패널을 구동시키는 회로 구동 소자에 있어서,
    방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인들 중 적어도 하나의 데이터 라인으로부터 방전된 전하들을 저장하는 전하 저장부; 및
    상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시키는 방전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 구동 소자.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 회로 구동 소자는,
    배터리로부터 출력된 배터리 전압을 승압시켜 구동 전압을 출력하는 전압 조정부;
    상기 전압 조정부로부터 출력된 구동 전압을 이용하여 상기 데이터 라인들에 데이터 전류들을 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 배터리 전압과 상기 전하 저장부에 저장된 전하들에 해당하는 충전 전압을 비교하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 구동 소자.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 비교 결과 상기 충전 전압이 상기 배터리 전압 이상인 경우, 상기 전하 저장부에 저장된 전하들이 상기 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 배터리로 제공되는 것을 특징으로 하는 회로 구동 소자.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 비교부는 연산 증폭기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 구동 소자.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 전하 조정부는 캐패시터로 이루어지고, 상기 방전부는 제너 다이오드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회로 구동 소자.
  16. 데이터 라인들과 스캔 라인들이 교차하는 영역들에 형성되는 복수의 픽셀들을 포함하는 발광 소자를 구동하는 방법에 있어서,
    방전 시간 중 제 1 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인들 중 적어도 하나의 데이터 라인에 충전된 전하들을 전하 저장부로 출력하여 저장하는 단계; 및
    상기 방전 시간 중 제 2 서브 방전 시간 동안 상기 데이터 라인을 소정 방전 전압까지 방전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 발광 소자 구동 방법은,
    배터리로부터 출력된 배터리 전압을 승압시켜 구동 전압을 출력하는 단계;
    상기 구동 전압을 이용하여 상기 데이터 라인들에 데이터 전류들을 제공하는 단계; 및
    상기 전하 저장부에 저장된 전하들을 상기 배터리에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 배터리에 제공하는 단계는,
    상기 배터리 전압과 상기 전하 저장부에 저장된 전하들에 해당하는 충전 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과 상기 충전 전압이 상기 배터리 전압 이상인 경우, 상기 전하 저장부에 저장된 전하들을 상기 배터리에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 구동 방법.
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