KR100635950B1 - Ｏｌｅｄ 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OLED 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 작동을 위해 높은 균일도의 출력 전류를 가지는 데이터 구동 회로 및 이를 적용한 디스플레이 시스템에 관한 것이다. 수동형 유기 발광 다이오드 디스플레이 데이터 구동회로의 출력단 전류가, 제조 공정상의 문턱전압 변화와 공급 전압의 전압강하에 의하여 출력전류의 편차가 발생하여 불균일한 특성을 갖게 될 경우, 이러한 출력 전류 편차를 보상하기 위해, 출력 전류 편차 보정회로를 갖는 데이터 구동회로의 방법으로 1 개의 전류 메인 바이어스 회로를 갖고, 선택적 스위치를 사용하여 여기서 발생된 전류를 출력단에서 복사하여 샘플링 한 후, 홀드하여 일정한 시간 후에, 출력단으로 내보내는 방식을 사용하여 출력단 전류가 균일하게 출력되는 데이터 구동회로 및 이를 이용한 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
OLED, 디스플레이, 데이터 구동 회로, 스캔 구동 회로, 출력 전류

Description

ＯＬＥＤ 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템{OLED Data driver circuit and display system}
도 1은 종래 OLED 디스플레이를 작동시키는 데이터 구동 회로(100)에 포함되는 전류 출력 회로의 회로도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템(200)을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(240)에 포함되는 전류 출력 회로(245)의 구성을 도시한 회로도.
도 4a 내지 도 4c는 스캔 구동 회로(230)와 데이터 구동 회로(240)의 동작 파형을 나타낸 도면.
도 5a 내지 도 5b는 데이터 구동 회로를 DC 조건에서 전류 출력이 나오게 하는 경우에 있어서 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 방법을 통해 공정 파라메터를 변화시켰을 때의 특성을 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200 : 디스플레이 시스템
210 : 직류-직류 변환기
220 : 유기 발광 다이오드 제어장치
230 : 스캔 구동 회로
240 : 데이터 구동 회로
250 : 유기 발광 다이오드 패널
본 발명은 OLED 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이 작동을 위해 높은 균일도의 출력 전류를 가지는 데이터 구동 회로 및 이를 적용한 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
TV, 컴퓨터 또는 휴대 전화의 영상 표시 장치로 액정 디스플레이(Liguid Crystal Display, LCD)가 널리 사용되고 있는 바, 이러한 액정 디스플레이는 백라이트(back light)를 필요로 하기 때문에 무거울 뿐만 아니라 두껍고 응답 속도가 느리다는 단점이 있다. 이러한 액정 디스플레이를 대체하는 차세대 영상 표시 장치로 주목을 받는 것으로 OLED(유기 발광 다이오드; Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이가 있다. OLED 디스플레이는 0.1㎛ 이하의 극히 얇은 유기 박막을 포함한다. 유기 박막에 전류를 흘리면 전자 수송층(Electron Transport Layer)과 정공 수송층(Hole Transport Layer)의 계면 근처에서 전자와 정공이 재결합하여 발광하 며, 이 발광은 수백 ㎱ 이하의 극히 빠른 응답 시간을 가지고 있다.
OLED를 이용한 휴대용 디스플레이 장치를 구동할 때에는 균일한 밝기의 고화질 디스플레이(uniform brightness displays)가 필요하다. 특히, OLED 디스플레이가 고화질로 사용되려면, 전류 제어형 소자인 OLED의 데이터 구동 회로는 디스플레이하고자 하는 화상 데이터를 전류로 변환하여 OLED 패널에 공급하여야 한다.
도 1은 종래 OLED 디스플레이를 작동시키는 데이터 구동 회로(100)에 포함되는 전류 출력 회로의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전류 출력 회로는 각 채널별로 동일한 구성을 가진다. M번째 채널을 기준으로 살펴보면, P형 트랜지스터인 Hpo[M]의 게이트에 바이어스 전압(Vb)이 인가되고, Hpo[M]의 VGS[M] 즉, 게이트 전압에 따라 IOUT[M] 출력 전류가 결정된다. 이때 제조 공정 상에 따른 각 채널의 문턱 전압(VTHP[1] 내지 VTHP[M]) 변화와 공급 전압의 전압 강하에 의해 IOUT[1] 내지 IOUT[M]의 출력 전류가 동일하지 않고 편차가 발생한다.
수백개의 채널을 가지는 데이터 구동 회로의 출력 전류는 균일하여야 한다. 그리고 각 계조에서 나타나는 색좌표도 동일한 전류를 공급받아야만 일정한 형태의 좋은 계조를 가질 수 있다. 하지만, 도 1에 도시된 데이터 구동 회로는 공정상 파라메터인 트랜지스터의 문턱 전압 변화 및 설계상 전력 공급선의 전압 강하로 인한 출력단 전류의 오프셋(offset) 발생으로 인해 출력 전류가 불균일한 특성을 가지는 문제점이 있다. 그리고 이러한 전류 편차를 종래에는 보정하지 못하였다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 편차 보정 방법을 이용하여 균일한 출력 전류 특성을 나타내는 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 1개의 전류 메인 바이어스 회로를 가지고, 선택적 스위치를 사용하여 발생된 전류를 각 출력단에서 복사하여 샘플링한 후, 홀드하고 일정 시간 후에 출력단으로 내보내는 방법을 이용하여 출력단의 전류가 균일하도록 하는 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널에 출력 전류를 공급하는 데이터 구동 회로에 있어서, 순차적으로 데이터 신호를 전달하는 이동 레지스터; 상기 이동 레지스터에 연결되어 전달되는 상기 데이터 신호를 순차적으로 저장하는 샘플링 래치; 상기 샘플링 래치에 저장된 데이터 신호에 따라 계조에 해당하는 시간 폭을 가지는 PWM 신호를 발생시키는 PWM 논리 회로; 및 상기 PWM 신호에 상응하고 바이어스 전류를 각 출력단에서 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 전류 출력 회로를 포함하는 데이터 구동 회로가 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전류 출력 회로는, 상기 바이어스 전류를 결정하는 메인 전류 바이어스 회로; 상기 바이어스 전류에 상응하는 게이트 전압을 샘플링하고 제1 소정시간 동안 홀드한 후 상기 게이트 전압에 상응하는 상기 출력 전류를 출력하는 복수의 샘플 및 홀드 회로; 상기 복수의 샘플 및 홀드 회로가 상기 메인 전류 바이어스 회로에 교번하여 제2 소정시간 내에 모두 한번씩 연결되도록 하는 채널 선택 스위치; 및 상기 PWM 신호에 상응하는 시간동안 턴온(turn on)되는 PWM 스위치를 포함하되, 상기 메인 전류 바이어스 회로는 상기 제2 소정시간 동안 상기 바이어스 전류를 일정한 값으로 유지하고, 상기 제1 소정시간은 상기 제2 소정시간 이하이다.
또한 바람직하게는, 상기 채널 선택 스위치는, 상기 메인 전류 바이어스 회로에 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 순차적으로 교번하여 모두 한번씩 연결되도록 하며, 상기 각 샘플 및 홀드 회로는, 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 메인 전류 바이어스 회로와 연결되는 제2 단자 및 상기 제2 단자에 연결되는 게이트 단자를 포함하는 바이어스 트랜지스터; 일단이 상기 바이어스 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되는 홀드 스위치; 상기 홀드 스위치의 타단 및 전원 사이에 연결되는 저장 커패시터; 및 상기 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 홀드 스위치의 타단에 연결되는 게이트 단자 및 상기 출력 전류를 출력하는 제2 단자를 포함하는 전달 트랜지스터를 포함하되, 상기 채널 선택 스위치는 상기 메인 전류 바이어스 회로와 상기 바이어스 트랜지스터의 제2 단자 사이에 연결되고, 상기 채널 선택 스위치와 상기 홀드 스위치는 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 선택되면 온(on) 되며, 상기 메인 바이어스 전류 회로는 상기 바이어스 전류를 싱크(sink)한다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 입력 직류 전압을 소정 크기의 출력 직류 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기; 복수의 디스플레이 소자가 행렬 형태로 구성된 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 열(column) 라인에 연결되어 해당 열 라인을 순차적으로 선택하여 구동시키는 스캔 구동 회로; 입력된 데이터 신호를 출력 전류로 변환하여 상기 디스플레이 패널에 공급하는 데이터 구동 회로; 및 상기 스캔 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로를 제어하는 제어 신호 및 상기 데이터 신호를 생성하여 출력하는 디스플레이 제어 장치를 포함하되, 상기 데이터 구동 회로는 바이어스 전류를 각 출력단에서 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 디스플레이 시스템이 제공될 수 있다.
바람직하게는, 상기 디스플레이 패널은, 수동형 유기 발광 다이오드(PM-OLED) 패널이고, 상기 데이터 구동 회로는, 클럭 신호에 동기되어 순차적으로 상기 데이터 신호를 전달하는 이동 레지스터; 상기 이동 레지스터에 연결되어 전달되는 상기 데이터 신호를 순차적으로 저장하는 샘플링 래치; 상기 샘플링 래치에 저장된 데이터 신호에 따라 계조에 해당하는 시간 폭을 가지는 PWM 신호를 발생시키는 PWM 논리 회로; 및 상기 PWM 신호에 상응하고 상기 바이어스 전류를 각 출력단마다 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 전류 출력 회로를 포함한다.
또한, 상기 전류 출력 회로는, 바이어스 전류를 결정하는 메인 전류 바이어스 회로; 상기 바이어스 전류에 상응하는 게이트 전압을 샘플링하고 제1 소정시간 동안 홀드한 후 상기 게이트 전압에 상응하는 상기 출력 전류를 출력하는 복수의 샘플 및 홀드 회로; 상기 복수의 샘플 및 홀드 회로가 상기 메인 전류 바이어스 회로에 교번하여 제2 소정시간 내에 모두 한번씩 연결되도록 하는 채널 선택 스위치; 및 상기 PWM 신호에 상응하는 시간동안 턴온되는 PWM 스위치를 포함하되, 상기 메인 전류 바이어스 회로는 상기 제2 소정시간 동안 상기 바이어스 전류를 일정한 값으로 유지하고, 상기 제1 소정시간은 상기 제2 소정시간 이하일 수 있다.
또한, 상기 채널 선택 스위치는, 상기 메인 전류 바이어스 회로에 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 순차적으로 교번하여 모두 한번씩 연결되도록 하고, 상기 각 샘플 및 홀드 회로는, 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 메인 전류 바이어스 회로와 연결되는 제2 단자 및 상기 제2 단자에 연결되는 게이트 단자를 포함하는 바이어스 트랜지스터; 일단이 상기 바이어스 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되는 홀드 스위치; 상기 홀드 스위치의 타단 및 전원 사이에 연결되는 저장 커패시터; 및 상기 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 홀드 스위치의 타단에 연결되는 게이트 단자 및 상기 출력 전류를 출력하는 제2 단자를 포함하는 전달 트랜지스터를 포함하되, 상기 채널 선택 스위치는 상기 메인 전류 바이어스 회로와 상기 바이어스 트랜지스터의 제2 단자 사이에 연결되고, 상기 채널 선택 스위치와 상기 홀드 스위치는 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 선택되면 온 되며, 상기 메인 바이어스 전류 회로는 상기 바이어스 전류를 싱크할 수 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것 이다.
이하, 본 발명에 따른 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 시스템에 관하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 디스플레이 장치에도 본 발명에 의한 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템이 사용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 디스플레이 시스템(200)을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 디스플레이 시스템(200)은 상세한 설명을 위해서 컬러 수동형 유기 발광 다이오드 디스플레이 시스템을 예로 든 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 분명하다.
디스플레이 시스템(200)은 직류-직류 변환기(210), 유기 발광 다이오드 제어장치(220), 스캔 구동 회로(230), 데이터 구동 회로(240) 및 유기 발광 다이오드 패널(250)을 포함하여 구성된다.
직류-직류 변환기(210)는 유기 발광 다이오드를 구동하는데 효율적인 고전압으로 입력 전압을 변환하여 출력하는 장치이다.
유기 발광 다이오드 제어 장치(220)는 스캔 구동 회로(230)와 데이터 구동 회로(240)를 제어하여 영상 데이터와 제어 신호를 보내는 역할을 한다.
스캔 구동 회로(230)는 이동 레지스터(shift register), 제어부 및 고전압 출력 회로로 구성된다. 유기 발광 다이오드 패널(250)의 캐소드(cathode)단인 열(column) 라인에 연결되어 해당 열 라인을 순차적으로 선택하는 동작을 수행한다.
데이터 구동 회로(240)는 이동 레지스터(shift register)(241), 샘플링 래치(sampling latch)(242), PWM 논리 회로(PWM logic)(243) 및 전류 출력 회로(high voltage current output)(245)를 포함한다. 레벨 쉬프터(level shifter)(244)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이하고자 하는 영상 데이터를 전류로 변환하여 유기 발광 다이오드 패널(250)에 공급하는 역할을 담당한다.
이동 레지스터(241)는 클럭 신호(CLK)와 시작 신호를 입력으로 한다. 클럭 신호에 동기되어서 순차적으로 신호를 전달한다. 샘플링 래치(242)는 이동 레지스터(241)에 연결되어 순차적으로 전달되는 데이터 신호를 순차적으로 저장한다.
PWM 논리 회로(243)는 입력데이터의 값에 따라서 계조에 해당하는 시간 폭을 가지는 신호를 발생시킨다. 레벨 쉬프터(level shifter)(244)는 논리회로의 로직전압 레벨의 신호를 출력단의 고전압 레벨의 신호로 변환하는 역할을 한다.
전류 출력 회로(245)는 입력데이터에 따라서 계조 표현에 해당하는 값을 아날로그 전류로 변환하여 유기 발광 다이오드 화소에 공급하는 부분이다. 전류 출력 회로(245)에 대해서는 이하 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
유기 발광 다이오드 패널(250)은 복수의 디스플레이 소자가 화소를 이루면서 행렬 형태로 구성된 패널이다. 디스플레이 소자는 바람직하게는 각각의 화소와 연 결된 TFT(박막 트랜지스터)를 사용하지 않는 수동형 유기 발광 다이오드(PM-OLED)가 사용된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(240)에 포함되는 전류 출력 회로(245)의 구성을 도시한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 전류 출력 회로(245)는 메인 전류 바이어스 회로(310), 채널 선택 스위치(320) 및 각 채널별 샘플 및 홀드 회로(330-1 내지 330-M, 이하 330이라 한다)를 포함한다.
메인 전류 바이어스 회로(310)는 각 채널에 출력되는 출력 전류의 크기와 상응하는 바이어스 전류를 결정한다. 채널 선택 스위치(320)는 스캔 시간 동안 메인 전류 바이어스 회로(310)와 채널별 샘플 및 홀드 회로(330)를 순차적으로 연결하고, 메인 전류 바이어스 회로(310)의 바이어스 전류를 모든 채널별 샘플 및 홀드 회로(330)에 연결 가능하게 하여 추후 출력되는 전류가 균일하도록 한다.
채널별 샘플 및 홀드 회로(330)는 M번째 채널을 구성하는 M채널 샘플 및 홀드 회로(330-M)를 중심으로 살펴본다.
M채널 샘플 및 홀드 회로(330-M)는 전류 싱크(current sink)(340-M), 홀드 스위치(350-M) 및 저장 커패시터 CGS[M]를 포함한다.
전류 싱크(340-M)는 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]와 출력 트랜지스터 Hpo[M]을 포함하여 구성된다. 전류 싱크(340-M)는 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]를 통해 싱 크(sink)되는 바이어스 전류 IBIAS에 대응하는 출력 전류 IOUT[M]를 출력 트랜지스터 Hpo[M]을 통해 출력한다. 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]의 드레인 단자는 채널 선택 스위치(320)를 통해 메인 전류 바이어스 회로(310)와 연결되어 있으며, M번째 채널이 선택되는 경우 채널 선택 스위치(320) 중 M채널에 연결된 스위치가 온(on) 되고 메인 전류 바이어스 회로(310)에서의 바이어스 전류 IBIAS 가 싱크되도록 한다. 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]의 게이트 단자와 출력 트랜지스터 Hpo[M]의 게이트 단자 사이에 홀드 스위치(350-M)가 있으며, 홀드 스위치(350-M)와 출력 트랜지스터 Hpo[M]의 게이트 단자 사이에 저장 커패시터 CGS[M]의 일단이 연결되어 있다. 그리고 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]의 소스 단자, 저장 커패시터 CGS[M]의 타단 및 출력 트랜지스터 Hpo[M]의 소스 단자는 전원에 연결되어 있다.
따라서, M번째 채널이 선택되면, M번째 채널 선택 스위치(320-M)가 온(on) 되고, 이때 홀드 스위치(350-M)도 동시에 온(on) 된다. 저장 커패시터 CGS[M]에는 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]의 게이트 전압값인 VGS[M]이 저장된다. VGS[M]은 바이어스 트랜지스터 Hpb[M]에서 드레인으로부터 IBIAS 전류가 싱크되도록 하기 위한 전압값이다. 이에 대한 상세한 설명은 추후 <수학식 1>을 이용하여 설명한다.
그리고 다른 채널이 선택됨에 따라 M번째 채널 선택 스위치(320-M) 및 홀드 스위치(350-M)가 오프(off)되지만, 저장 커패시터 CGS[M]에는 여전히 VGS[M]이 저장되어 있다. 이후 PWM 논리 회로(243)에 의해 각 채널별로 계조에 따라 인가된 PWM 신호에 따라 IOUT[M]이 유기 발광 다이오드로 인가된다. 즉, 그레이 스케일에 해당하는 시간동안 전류가 유기 발광 다이오드로 인가되도록 한다. 이때 IOUT[M]은 저장 커패시터 CGS[M]에 저장된 VGS[M]에 의해 출력 트랜지스터 Hpo[M]의 드레인 단자로 출력되는 전류이다.
즉, 각 채널마다 VGS[M]은 트랜지스터의 공정 파라메터들의 변화에 따라 다른 값이 저장된다. 하지만, 상기 방식으로 인해 각 채널마다 IBIAS 전류와 동일한 출력 전류 IOUT[M]을 출력할 수 있는 각 VGS[M]이 저장 커패시터 CGS[M]에 저장되기 때문에 공정 파라메터들의 변화에도 불구하고 IBIAS에 상응하는 IOUT[M]을 출력할 수 있다.
다음의 <수학식 1>은 M번째 출력단의 데이터 구동 회로의 출력 전류를 나타내고 있다.
<수학식 1>
Figure 112005031652073-pat00001
여기서, μp와 Δμp는 이동도와 이동도의 변화율, COX와 ΔCOX는 커패시터와 커패시터의 변화율, L과 ΔL은 채널 길이와 채널 길이의 변화율, W와 ΔW는 채널 폭과 채널 폭의 변화율, VTHP와 ΔVTHP는 문턱 전압과 문턱 전압의 변화율을 나타낸다. 그리고 VGS[M]은 저장 커패시터에 저장되는 바이어스 트랜지스터 Hpb의 게이트와 소스 간의 전압을 나타낸다.
채널 선택 스위치(320) 중 M번째 채널이 선택되어 메인 전류 바이어스 회로(310)와 연결되면, Hpb[M]을 통하여 전류가 흘러 메인 전류 바이어스 회로(310)로 IBIAS 전류가 흐르게 된다. 이때 <수학식 1>에서 IOUT[M] 대신 IBIAS 가 대입되고, VGS[M]은 흐르는 IBIAS 전류에 의하여 <수학식 1>에서와 같이 결정된다. 이때 각 채널의 트랜지스터의 공정 파라메터들이 변화할 경우, 각 채널에는 각각 다른 VGS[M]이 인가되어 저장된다.
상기 방식으로 M번째 샘플 및 홀드 회로(330-M)에 출력 전류에 해당하는 전압이 저장 커패시터 CGS[M]에 저장되면, PWM 신호가 온 상태로 되어 그레이 스케일 즉, 계조에 해당하는 시간 동안 출력 전류 IOUT[M]가 유기 발광 다이오드 패널(250)에 공급된다.
메인 전류 바이어스 회로(310)의 전류가 각 샘플 및 홀드 회로(330-M)로 샘플링 및 홀드되는 과정을 통해 복사되어 출력되므로, 샘플 및 홀드 회로(330-M)의 트랜지스터의 게이트 전압 및 전류원의 소스 단에 연결되는 전원선의 전압 강하로 인하여 게이트 소스 단의 전압 VGS이 바뀌어도 일정한 전류가 출력된다.
도 4a 내지 도 4c는 스캔 구동 회로(230)와 데이터 구동 회로(240)의 동작 파형을 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 스캔 구동 회로(230)에서 N번째 라인이 로우(Low) 상태일 때, 종래의 데이터 구동 회로(100)가 출력하는 전류를 나타내고 있다. 전류 편차가 ㅁ11.2% 정도 되며 매우 큰 출력 전류 편차를 보이고 있다.
하지만, 도 4c를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(240)가 출력하는 전류 편차는 ㅁ1% 정도이며, 종래 경우보다 전류 편차가 줄어들었음을 알 수 있다. 이로 인해 균일한 출력 전류를 제공할 수 있고, 디스플레이 시스템도 좋은 계조 특성을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5b는 데이터 구동 회로를 DC 조건에서 전류 출력이 나오게 하는 경우에 있어서 몬테 카를로(Monte Carlo) 시뮬레이션 방법을 통해 공정 파라메터를 변화시켰을 때의 특성을 나타낸 도면이다. 도 5a는 종래의 데이터 구동 회로의 경우이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(240)의 경우이다. 공정 파라메터들(문턱 전압, 이동도, 산화막 두께, 채널 길이, 채널 폭 등)을 랜덤하게 변화시켰을 때 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(240)에서 출력 전류가 훨씬 작은 편차를 가지고 출력됨을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 구동 회로 및 디스플레이 시스템은 편차 보정 방법을 이용하여 균일한 출력 전류 특성을 나타낼 수 있다.
또한, 1개의 전류 메인 바이어스 회로를 가지고, 선택적 스위치를 사용하여 발생된 전류를 각 출력단에서 복사하여 샘플링한 후, 홀드하고 일정 시간 후에 출력단으로 내보내는 방법을 이용하여 출력단의 전류가 균일하도록 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. OLED 디스플레이 패널에 출력 전류를 공급하는 데이터 구동 회로에 있어서,
    순차적으로 데이터 신호를 전달하는 이동 레지스터;
    상기 이동 레지스터에 연결되어 전달되는 상기 데이터 신호를 순차적으로 저장하는 샘플링 래치;
    상기 샘플링 래치에 저장된 데이터 신호에 따라 계조에 해당하는 시간 폭을 가지는 PWM 신호를 발생시키는 PWM 논리 회로; 및
    상기 PWM 신호에 상응하고 바이어스 전류를 각 출력단에서 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 전류 출력 회로
    를 포함하는 데이터 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전류 출력 회로는,
    상기 바이어스 전류를 결정하는 메인 전류 바이어스 회로;
    상기 바이어스 전류에 상응하는 게이트 전압을 샘플링하고 제1 소정시간 동안 홀드한 후 상기 게이트 전압에 상응하는 상기 출력 전류를 출력하는 복수의 샘플 및 홀드 회로;
    상기 복수의 샘플 및 홀드 회로가 상기 메인 전류 바이어스 회로에 교번하여 제2 소정시간 내에 모두 한번씩 연결되도록 하는 채널 선택 스위치; 및
    상기 PWM 신호에 상응하는 시간동안 턴온(turn on)되는 PWM 스위치
    를 포함하되,
    상기 메인 전류 바이어스 회로는 상기 제2 소정시간 동안 상기 바이어스 전류를 일정한 값으로 유지하고, 상기 제1 소정시간은 상기 제2 소정시간 이하인 데이터 구동 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 채널 선택 스위치는,
    상기 메인 전류 바이어스 회로에 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 순차적으로 교번하여 모두 한번씩 연결되도록 하는 데이터 구동 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 각 샘플 및 홀드 회로는,
    전원에 연결되는 제1 단자, 상기 메인 전류 바이어스 회로와 연결되는 제2 단자 및 상기 제2 단자에 연결되는 게이트 단자를 포함하는 바이어스 트랜지스터;
    일단이 상기 바이어스 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되는 홀드 스위치;
    상기 홀드 스위치의 타단 및 전원 사이에 연결되는 저장 커패시터; 및
    상기 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 홀드 스위치의 타단에 연결되는 게이트 단자 및 상기 출력 전류를 출력하는 제2 단자를 포함하는 전달 트랜지스터를 포함하되,
    상기 채널 선택 스위치는 상기 메인 전류 바이어스 회로와 상기 바이어스 트랜지스터의 제2 단자 사이에 연결되고, 상기 채널 선택 스위치와 상기 홀드 스위치는 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 선택되면 온(on) 되며, 상기 메인 바이어스 전류 회로는 상기 바이어스 전류를 싱크(sink)하는 데이터 구동 회로.
  5. 입력 직류 전압을 소정 크기의 출력 직류 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기;
    복수의 디스플레이 소자가 행렬 형태로 구성된 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 열(column) 라인에 연결되어 해당 열 라인을 순차적으로 선택하여 구동시키는 스캔 구동 회로;
    입력된 데이터 신호를 출력 전류로 변환하여 상기 디스플레이 패널에 공급하는 데이터 구동 회로; 및
    상기 스캔 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로를 제어하는 제어 신호 및 상기 데이터 신호를 생성하여 출력하는 디스플레이 제어 장치를 포함하되,
    상기 데이터 구동 회로는 바이어스 전류를 각 출력단에서 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 디스플레이 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은,
    수동형 유기 발광 다이오드(PM-OLED) 패널인 디스플레이 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 데이터 구동 회로는,
    클럭 신호에 동기되어 순차적으로 상기 데이터 신호를 전달하는 이동 레지스터;
    상기 이동 레지스터에 연결되어 전달되는 상기 데이터 신호를 순차적으로 저장하는 샘플링 래치;
    상기 샘플링 래치에 저장된 데이터 신호에 따라 계조에 해당하는 시간 폭을 가지는 PWM 신호를 발생시키는 PWM 논리 회로; 및
    상기 PWM 신호에 상응하고 상기 바이어스 전류를 각 출력단마다 샘플링 및 홀드하여 전류 편차가 보정된 균일한 출력 전류를 출력하는 전류 출력 회로
    를 포함하는 디스플레이 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전류 출력 회로는,
    바이어스 전류를 결정하는 메인 전류 바이어스 회로;
    상기 바이어스 전류에 상응하는 게이트 전압을 샘플링하고 제1 소정시간 동안 홀드한 후 상기 게이트 전압에 상응하는 상기 출력 전류를 출력하는 복수의 샘플 및 홀드 회로;
    상기 복수의 샘플 및 홀드 회로가 상기 메인 전류 바이어스 회로에 교번하여 제2 소정시간 내에 모두 한번씩 연결되도록 하는 채널 선택 스위치; 및
    상기 PWM 신호에 상응하는 시간동안 턴온되는 PWM 스위치
    를 포함하되,
    상기 메인 전류 바이어스 회로는 상기 제2 소정시간 동안 상기 바이어스 전류를 일정한 값으로 유지하고, 상기 제1 소정시간은 상기 제2 소정시간 이하인 디스플레이 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 채널 선택 스위치는,
    상기 메인 전류 바이어스 회로에 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 순차적으로 교번하여 모두 한번씩 연결되도록 하는 디스플레이 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 각 샘플 및 홀드 회로는,
    전원에 연결되는 제1 단자, 상기 메인 전류 바이어스 회로와 연결되는 제2 단자 및 상기 제2 단자에 연결되는 게이트 단자를 포함하는 바이어스 트랜지스터;
    일단이 상기 바이어스 트랜지스터의 게이트 단자에 연결되는 홀드 스위치;
    상기 홀드 스위치의 타단 및 전원 사이에 연결되는 저장 커패시터; 및
    상기 전원에 연결되는 제1 단자, 상기 홀드 스위치의 타단에 연결되는 게이 트 단자 및 상기 출력 전류를 출력하는 제2 단자를 포함하는 전달 트랜지스터를 포함하되,
    상기 채널 선택 스위치는 상기 메인 전류 바이어스 회로와 상기 바이어스 트랜지스터의 제2 단자 사이에 연결되고, 상기 채널 선택 스위치와 상기 홀드 스위치는 상기 각 샘플 및 홀드 회로가 선택되면 온 되며, 상기 메인 바이어스 전류 회로는 상기 바이어스 전류를 싱크하는 디스플레이 시스템.
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