KR20110082931A - 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치 - Google Patents

능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치 Download PDF

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황병원
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Abstract

본 발명은 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치에 관한 것으로, 화소 구동부(100)에 의해서 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 열화 보상 장치에 있어서, 상기 화소 구동부(100)의 동작과 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부(300); 및 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드와 열화 보상 전압(Vcom)단 사이에 연결하여, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 온 또는 오프되고, 온시에 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 공급하는 스위치 회로부(400)를 포함한다.

Description

능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치{APPARATUS FOR COMPENSATING DETERIORATION OF AMOLED}
본 발명은 유기 EL(electroluminescence: 전계발광) 디스플레이에 적용될 수 있는 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치에 관한 것으로, 특히 주기적으로 화소 열화를 보상할 수 있는 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치에 관한 것이다.
현재, 디스플레이 분야의 활발한 연구로 여러 애플리케이션(Application)이 나오게 되었으며, 이러한 애플리케이션중에서 컴퓨터의 모니터나 TV 디스플레이 등을 장시간 켜 놓으면 화면상의 화소가 열화(deterioration)되는 경우가 있다.
이와 같이 화소가 열화되면, 동일한 영상 데이타를 출력해도, 주변보다 어두운 영역이 존재하게 되는 현상이 나타난다.
이러한 현상을 해결하기 위해, 기존 보상 방식의 경우에는, 열화된 화소에 더 큰 전류를 흐르게 하는데, 이와 같이 열화된 화소에 더욱 큰 전류를 흐르게 하면, 화소의 열화를 더욱 가속화시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써, 그 목적은, 주기적으로 화소 열화를 보상함으로서, 화면 열화로 인한 잔상을 줄일 수 있고, 이미지 스틱킹을 방지할 수 있는 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 기술적인 측면은, 화소 구동부에 의해 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치에 있어서, 상기 화소 구동부의 동작과 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부; 및 상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드와 열화 보상 전압단 사이에 연결하여, 상기 스위칭 제어부로부터의 스위칭 제어신호에 따라 온 또는 오프되고, 온시에 상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드에 상기 열화 보상 전압을 공급하는 스위치 회로부를 포함하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치를 제안한다.
상기 스위칭 제어부는, 상기 화소 구동부로부터의 영상신호의 수직 동기신호에 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위치 회로부는, 상기 열화 보상 전압단에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 제어부의 스위칭 제어신호단에 연결된 게이트와, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드에 연결된 드레인을 갖는 PMOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 캐소드에 공급되는 동작전압보다 낮은 전압인 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 제어부는, 상기 수직 동기신호를, 상기 화소 구동부에 스위치 신호를 공급하는 영상 처리부로부터 제공받는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭 제어부의 수직 동기신호는, 상기 영상 처리부로부터의 스위치 신호에 동기된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 주기적으로 화소 열화를 보상함으로서, 화면 열화로 인한 잔상을 줄일 수 있고, 이미지 스틱킹을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치의 회로 블록도.
도 2는 본 발명의 주요 신호에 대한 타이밍 챠트.
도 3은 본 발명에 따른 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 방지 개념 설명도.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치의 회로 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치는, 화소 구동부(100)에 의해서 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 열화를 보상하는 장치로써, 상기 화소 구동부(100)의 동작과 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부(300)와, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드와 열화 보상 전압(Vcom)단 사이에 연결하여, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 온 또는 오프되고, 온시에 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 공급하는 스위치 회로부(400)를 포함할 수 있다.
상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)는 적어도 하나의 유기 발광 디스플레이(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 제어부(300)는, 상기 화소 구동부(100)로부터의 영상신호의 수직 동기신호(Vsync)에 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 상기 스위칭 제어신호(SSC)를 생성하도록 이루어질 수 있다.
상기 스위치 회로부(400)는, 상기 열화 보상 전압(Vcom)단에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 제어부(300)의 스위칭 제어신호(SSC)단에 연결된 게이트와, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 연결된 드레인을 갖는 PMOS 트랜지스터(PM41)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 열화 보상 전압(Vcom)은, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 캐소드에 공급되는 동작전압(Vss)보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부(300)는, 상기 수직 동기신호(Vsync)를, 상기 화소 구동부(100)에 스위치 신호(Sn)를 공급하는 영상 처리부(50)로부터 제공받도록 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 수직 동기신호(Vsync)는, 상기 영상 처리부(50)로부터의 스위치 신호(Sn)에 동기될 수 있다.
도 2는 본 발명의 주요 신호에 대한 타이밍 챠트이다. 도 2에서, Sn은 영상 처리부(50)에서 상기 화소 구동부(100)에 공급하는 스위칭 신호이고, PM1, PM2, PM3 및 PM4는 제1,제2, 제3 및 제4 PMOS 트랜지스터이고, En은 인에이블신호이고, Vsync는 영상신호의 수직 동기신호이고, SSC는 스위칭 제어신호이다.
도 3은 본 발명에 따른 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 방지 개념 설명도이다. 도 3에서, OLED는 유기 발광 다이오드이고, DW은 공핍층의 폭이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치에 대해 설명하면, 먼저 도 1에서, 본 발명의 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치는, 화소 구동부(100)에 의해서 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 열화를 보상하는 장치이다.
상기 화소 구동부(100)는, 영상 처리부(50)에서 제공되는 스위치 신호(Sn), 데이터 메모리 신호(Dm) 및 인에이블 신호(En)에 따라 동작한다.
이때, 하나의 동작 예로, 상기 화소 구동부(100)는, 스위치 신호(Sn)에 따라 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)가 스위칭 온되고, 이 스위칭 온된 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 통해 제공되는 데이터 메모리 신호(Dm)에 따라 제2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴오프 동작한다.
이와 같이, 상기 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)가 턴온되고 상기 제2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴오프되면, 상기 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)를 통해 제공되는 데이터 메모리 신호(Dm)는 제1 커패시터(C1)에 충전된다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 소등된다.
다른 하나의 동작 예로, 상기 화소 구동부(100)는, 스위치 신호(Sn)에 따라 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)가 스위칭 오프되면, 상기 제1 커패시터(C1)가 방전되면서 제2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴온 동작한다.
이와 같이, 상기 제1 PMOS 트랜지스터(PM1)가 턴오프되고 상기 제2 PMOS 트랜지스터(PM2)가 턴온되며, 이와 동시에 제3 PMOS 트랜지스터(PM3)가 턴온되면, 서로 직렬로 연결된 제2 및 제3 PMOS 트랜지스터(PM2,PM3)를 통해 동작 전압(VDD)이 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)에 공급되어, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)가 점등된다.
이와 같이 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)는, 장시간 계속 동작되는 경우에는 전술한 바와 같이 열화될 수 있는데, 본 발명의 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 열화 보상 장치에서는, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 주기적으로 공급하여, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화를 방지할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 본 발명의 스위칭 제어부(300)는, 상기 화소 구동부(100)의 동작과 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 스위칭 제어신호(SSC)를 생성하여 스위치 회로부(400)에 제공할 수 있다.
특히, 상기 스위칭 제어부(300)는, 상기 화소 구동부(100)로부터의 영상신호의 수직 동기신호(Vsync)에 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 상기 스위칭 제어신호(SSC)를 생성할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부(300)는, 상기 수직 동기신호(Vsync)를, 상기 화소 구동부(100)에 스위치 신호(Sn)를 공급하는 영상 처리부(50)로부터 제공받도록 이루어질 수 있다.
예를 들면, 상기 스위칭 제어부(300)의 수직 동기신호(Vsync)는, 상기 영상 처리부(50)로부터의 스위치 신호(Sn)에 동기될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 스위치 회로부(400)는, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 온되면, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 공급할 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 충전 시간(t2) 동안에, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)이 공급되면, 상기 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압이 걸려서 상기 유기 발광 다이오드(OLED)의 공핍층폭(DW)이 넓어지게 되어, 결국 상기 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화가 방지된다.
이와 달리, 도 2에 도시된 방전 시간(t1 또는 t3) 동안에, 상기 스위치 회로부(400)는, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 오프되면, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)이 공급되지 않는다.
구체적으로, 상기 스위치 회로부(400)는 PMOS 트랜지스터(PM41)를 포함할 수 있으며, 상기 PMOS 트랜지스터(PM41)가, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 온되면, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 공급할 수 있다.
이와 달리, 상기 PMOS 트랜지스터(PM41)가, 상기 스위칭 제어부(300)로부터의 스위칭 제어신호(SSC)에 따라 오프되면, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 애노드에 상기 열화 보상 전압(Vcom)을 공급하지 않는다.
여기서, 상기 열화 보상 전압(Vcom)은, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 캐소드에 공급되는 동작전압(Vss)보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
도 3을 참조하여 예를 들면, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드에 공급되는 전원(Vss)이 -5V인 경우, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드에 공급되는 열화 보상 전압(Vcom)은 -8V가 될 수 있다.
이 경우, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압이 걸리면, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)내 전공이 애노드쪽으로 이동하고, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)내 전자는 캐소드쪽으로 이동하여, 결국 상기 능동형 유기 발광 디스플레이(200)의 공핍층의 폭(DW)이 넓어지게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명에서는, 화면에 디스플레이 되지 않는 구간에는 유기 발광 다이오드에 역전압을 인가함으로서 열화를 방지 할 수 있다.
이와 같은 방식은 기존 방식에 비해 구동 회로구조가 간단해서 구동 칩 사이즈(Chip size)를 줄여 코스트를 낮출 수 있는 장점이 있다.
100 : 화소 구동부 200 : 능동형 유기 발광 디스플레이
300 : 스위칭 제어부 400 : 스위치 회로부
Vsync : 수직 동기신호 SSC : 스위칭 제어신호
Vcom : 열화 보상 전압 PM41 : PMOS트랜지스터

Claims (6)

  1. 화소 구동부에 의해 동작하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치에 있어서,
    상기 화소 구동부의 동작과 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 스위칭 제어신호를 생성하는 스위칭 제어부; 및
    상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드와 열화 보상 전압단 사이에 연결하여, 상기 스위칭 제어부로부터의 스위칭 제어신호에 따라 온 또는 오프되고, 온시에 상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드에 상기 열화 보상 전압을 공급하는 스위치 회로부
    를 포함하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는,
    상기 화소 구동부로부터의 영상신호의 수직 동기신호에 동기되어, 화소 열화 보상을 위한 상기 스위칭 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스위치 회로부는,
    상기 열화 보상 전압단에 연결된 소오스와, 상기 스위칭 제어부의 스위칭 제어신호단에 연결된 게이트와, 상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 애노드에 연결된 드레인을 갖는 PMOS 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열화 보상 전압은,
    상기 능동형 유기 발광 디스플레이의 캐소드에 공급되는 동작전압보다 낮은 전압인 것을 특징으로 하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는,
    상기 수직 동기신호를, 상기 화소 구동부에 스위치 신호를 공급하는 영상 처리부로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스위칭 제어부의 수직 동기신호는,
    상기 영상 처리부로부터의 스위치 신호에 동기된 것을 특징으로 하는 능동형 유기 발광 디스플레이의 열화 보상 장치.
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