KR100732851B1 - 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 Download PDF

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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
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Abstract

본 발명은 수명을 향상시킬 수 있도록 한 전원 공급부에 관한 것이다.
본 발명의 전원 공급부는 입력 전압을 승압하여 생성된 구동전원을 출력단자로 공급하기 위한 승압부와; 상기 출력단자와 기저전압원 사이에 접속되는 제 1저항 및 제 2저항과; 상기 승압부 내부에 포함되며 상기 제 1저항 및 제 2저항 사이의 제 1노드의 전압을 피드백받고, 피드백 받은 전압이 일정값을 유지하도록 제어하기 위한 제어부와; 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이에 접속되며 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이의 저항값을 제어하여 상기 구동전원의 전압값을 상승시키기 위한 전압 제어부를 구비한다.

Description

전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{DC/DC Converter and Organic Light Emitting Display Using the same}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 감마 전압부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전원 공급부의 제 1실시예를 나타내는 도면이다
도 4는 도 1에 도시된 전원 공급부의 제 2실시예를 나타내는 도면이다
도 5는 도 1에 도시된 전원 공급부의 제 3실시예를 나타내는 도면이다
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 주사 구동부 20 : 데이터 구동부
30 : 화소부 40 : 화소
50 : 타이밍 제어부 60 : 전원 공급부
62 : 승압부 64 : 전압 제어부
100 : 인덕터 102 : 다이오드
104 : 커패시터 106,108,109 : 트랜지스터
110,111,112,114 : 저항 120 : 제어부
130 : 제어신호 생성부
본 발명은 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 수명을 향상시킬 수 있도록 한 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)를 이용하여 화상을 표시한다. 이러한, 유기 발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기 발광 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 화소들과, 화소들과 접속된 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부와, 화소들과 접속된 주사선들을 구동하 기 위한 주사 구동부와, 전원을 공급하기 위한 전원 공급부를 구비한다.
데이터 구동부는 수평기간마다 데이터에 대응하는 데이터신호를 공급함으로써 화소들에서 소정의 화상이 표시되게 한다. 주사 구동부는 수평기간마다 주사신호를 순차적으로 공급함으로써 데이터신호가 공급될 화소들을 선택한다. 전원 공급부는 데이터 구동부 및 주사 구동부 등이 구동될 수 있도록 전원을 공급한다.
화소들은 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터신호를 공급받고, 공급받은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 실제로, 화소들 각각에 포함되는 유기 발광 다이오드로 데이터신호에 대응하여 소정의 전류가 흐르고, 이 전류에 대응하여 유기 발광 다이오드가 발광함으로써 소정의 영상이 표시된다.
이 경우, 유기전계발광 표시장치가 안정적으로 구동되기 위해서는 시간과 무관하게 동일 전압이 인가되는 경우 유기 발광 다이오드에서 동일한 휘도의 빛이 생성되어야 한다. 하지만, 일반적으로 유기 발광 다이오드는 시간이 지남에 따라서 휘도가 저하되는 문제점이 있다. 실제로, 유기 발광 다이오드의 휘도 저하는 유기전계발광 표시장치의 수명을 단축하는 중요한 요인으로 작용하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 수명을 향상시킬 수 있도록 한 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급부는 입력 전압을 승압하여 생성된 구동전원을 출력단자로 공급하기 위한 승압부와; 상기 출력단자와 기저전압원 사이에 접속되는 제 1저항 및 제 2저항과; 상기 승압부 내부에 포함되며 상기 제 1저항 및 제 2저항 사이의 제 1노드의 전압을 피드백받고, 피드백 받은 전압이 일정값을 유지하도록 제어하기 위한 제어부와; 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이에 접속되며 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이의 저항값을 제어하여 상기 구동전원의 전압값을 상승시키기 위한 전압 제어부를 구비한다.
바람직하게, 상기 전압 제어부는 상기 제 1노드에 접속되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 제 3저항들과, 상기 제 3저항들 각각과 상기 기저전압원 사이에 접속되는 트랜지스터들을 구비한다. 상기 출력단자에 접속되어 상기 출력단자로 상기 구동전원이 공급되는 시간을 체크하여 상기 트랜지스터들을 턴-온시키기 위한 제어신호 생성부를 더 구비한다. 상기 제어신호 생성부는 상기 구동전원이 공급되는 소정시간마다 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이의 저항값이 낮아질 수 있도록 상기 트랜지스터들을 턴-온시킨다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속된 복수의 화소들(40)을 포함하는 화소부(30)와, 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동하기 위한 주사 구동부(10)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(20)와, 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(50)와, 구동전원(VDD)을 생성하기 위한 전원 공급부(60)(또는 DC/DC 컨버터)를 구비한다.
타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호(DCS) 및 주사 구동제어신호(SCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(50)에서 생서된 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(20)로 공급되고, 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(10)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 데이터(Data)를 데이터 구동부(20)로 공급한다.
데이터 구동부(20)는 수평기간마다 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 여기서, 데이터신호는 타이밍 제어부(50)로부터 공급되는 데이터(Data)의 비트값에 대응하여 생성된다. 예를 들어, 데이터 구동부(20)는 데이터(Data)의 비트값에 대응하여 64개의 전압값 중 어느 하나를 데이터신호로 선택하여 데이터선들(D1 내지 Dm) 각각으로 공급할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(20)의 내부 또는 외부에는 도시되지 않은 감마 전압부가 추가로 포함된다. 감마 전압부는 구동 전원(VDD)의 전압을 분압하기 위한 복수의 분압 저항들로 구성된다.
주사 구동부(10)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급한다. 실제로, 주사 구동부(10)는 수평기간 마다 주사선들(S1 내지 Sn) 중 어느 하나로 주사신호를 공급함으로써 화소들(40)을 선택한다.
화상 표시부(30)에 포함된 화소들(40)은 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 화소들(40)은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 이를 위하여, 화소들(40) 각각에는 유기 발광 다이오드가 포함된다.
전원 공급부(60)는 구동전원(VDD)을 생성하여 구동부들(10, 20, 50)로 공급한다. 실제로, 구동전원(VDD)은 각각의 구동부들(10, 20, 50)이 구동될 수 있는 전압으로 사용된다. 한편, 본 발명의 유기전계발광 표시장치에는 구동전원(VDD)의 전압을 이용하여 새로운 전압을 생성하기 위한 도시되지 않는 전원부가 추가로 포함될 수 있다.
이와 같은 본 발명에서는 전원 공급부(60)에서 생성된 구동전원(VDD)의 전압값이 소정시간 후에 상승되도록 설정된다. 이와 같이 구동전원(VDD)의 전압값이 소정시간 후에 상승되면 유기 발광 다이오드의 휘도 저하를 보상할 수 있고, 이에 따라 유기전계발광 표시장치의 수명을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 감마 전압부는 도 2와 같이 구동전원(VDD)의 전압값을 복수의 분압저항들(R1 내지 Ri+1)을 이용하여 분압함으로써 복수의 감마전압들(Gamm1 내지 Gammai)을 생성한다. 여기서, 구동전원(VDD)의 전압값이 상승되면 감마전압 들(Gamma1 내지 Gammai) 각각의 전압이 상승되게 된다. 다시 말하여, 구동전원(VDD)의 전압값이 상승하게 되면은 데이터신호의 전압값이 상승되어 화소들(40) 각각에 포함된 유기 발광 다이오드의 휘도저하를 보상할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 전원 공급부를 상세히 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전원 공급부(60)는 승압부(62), 전압 제어부(64) 및 저항들(112,114)을 구비한다.
승압부(62)는 입력단자(in)로 공급되는 입력전압(Vin)을 승압하여 구동전원(VDD)을 생성한다. 이를 위하여, 승압부(62)는 인덕터(100), 다이오드(102), 커패시터(104), 트랜지스터(106) 및 제어부(120)를 구비한다.
인덕터(100) 및 다이오드(102)는 입력단자(in)와 출력단자(out) 사이에 설치된다. 그리고, 커패시터(104)는 다이오드(102)와 출력단자(out) 사이의 제 2노드(N2)와 기저전압원(GND) 사이에 설치된다. 인덕터(100)는 트랜지스터(106)의 턴-온 및 턴-오프 동작에 대응하여 소정의 에너지를 축적하게 된다. 인덕터(100)에 축적된 에너지는 다이오드(102) 및 커패시터(104)를 경유하여 출력단자(out)로 공급된다. 출력단자(out)로 공급된 소정의 전압은 구동전원(VDD)으로써 외부로 공급된다. 여기서, 구동전원(VDD)의 전압값은 개략적으로 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[{온(on) 기간 + 오프(off) 기간} / 오프(off) 기간] × 입력전압(Vin)
수학식 1에서 온(on) 기간 및 오프(off) 기간은 트랜지스터(106)의 턴-온 및 턴-오프 기간을 의미한다. 수학식 1을 참조하면, 구동전원(VDD)의 전압은 트랜지스터(106)의 턴-온 기간 및 턴-오프 기간에 대응하여 결정됨을 알 수 있다.
트랜지스터(106)는 인덕터(100)와 다이오드(102) 사이의 제 3노드(N3)와 기저전압원(GND) 사이에 접속된다. 이와 같은 트랜지스터(106)는 제어부(120)의 제어에 의하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제어부(120)는 피드백 전압(Vfb) 값에 대응하여 펄스(pulse) 폭이 변화하는 펄스(pulse)를 트랜지스터(106)로 공급하는 PWM 회로로 설정된다. 여기서, 제어부(120)는 피드백 전압(Vfb)과 기준전압과 비교하기 위한 도시되지 않은 비교부를 추가로 포함한다. 이와 같은 제어부(120)는 피드백 전압(Vfb) 값이 하강될 때 트랜지스터(106)의 턴-온 기간을 길게 설정되도록 펄스(pulse) 폭을 제어하고, 피드백 전압(Vfb) 값이 상승될 때 트랜지스터(106)의 턴-온 기간이 짧게 설정되도록 펄스(pulse) 폭을 제어한다. 즉, 제어부(120)는 일정한 피드백 전압(Vfb)이 공급될 수 있도록 트랜지스터(106)의 턴-온 및 턴-오프 시간을 제어한다.
제 1저항(112) 및 제 2저항(114)은 출력단자(out)와 기저전압원(GND) 사이에 위치된다. 이와 같은 제 1저항(112) 및 제 2저항(114)은 고정저항으로 설치되어 출력단자(out)에 인가되는 구동전압(VDD)의 전압값을 분압한다. 이 경우, 제 1저항(112) 및 제 2저항(114) 사이의 제 1노드(N1)에 인가되는 전압이 피드백 전압(Vfb)으로써 제어부(120)로 공급된다.
전압 제어부(64)는 유기전계발광 표시장치가 구동된 후 소정시간 후에 제 1 노드(N1)와 기저전압원(GND) 사이의 저항값을 낮춤으로써 구동전원(VDD)의 전압값이 상승되도록 한다. 이를 위하여, 전압 제어부(64)는 제 1노드(N1)에 접속되는 제 3저항(110)과, 제 3저항(110)과 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 제 2트랜지스터(108)를 구비한다.
제 2트랜지스터(108)는 외부로부터 제 1제어신호(CS1)가 공급되지 않을 때 턴-오프 상태를 유지한다. 그러면, 구동전압(VDD)의 전압값은 초기 설정된 전압값으로 공급된다. 한편, 유기전계발광 표시장치가 소정시간 구동된 후 외부로부터 제 1제어신호(CS1)가 공급되어 제 2트랜지스터(108)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(108)가 턴-온되면 제 2저항(114)과 제 3저항(110)이 병렬로 설정된다. 제 2저항(114)과 제 3저항(110)이 병렬로 설정되면 제 1노드(N1)와 기저전압원(GND) 사이의 저항값이 낮아지게 된다.
이를 상세히 설명하면, 제 2트랜지스터(108)과 턴-온되어 제 2저항(114)과 제 3저항(100)이 병렬로 설정되면 제 1노드(N1)와 기저전압원(GND) 사이의 저항값이 낮아진다. 그러면, 제 1노드(N1)에 인가되는 피드백 전압(Vfb)의 전압값이 낮아지고, 이에 따라 제어부(120)는 피드백 전압(Vfb)이 상승될 수 있도록 트랜지스터(106)의 턴-온기간을 길게 설정한다. 트랜지스터(106)의 턴-온기간이 길어지면 피드백 전압(Vfb)이 일정 전압을 유지할 수 있도록 구동전압(VDD)이 상승된다.
즉, 본 발명에서는 화소들 각각에 포함되는 유기 발광 다이오드의 휘도가 저하되는 시점, 즉 소정시간 이후에 제 2트랜지스터(108)를 턴-온시킴으로써 구동전압(VDD)을 상승시킨다. 구동전압(VDD)이 상승되면 유기 발광 다이오드로 좀더 높 은 전압이 인가되기 때문에 유기 발광 다이오드의 휘도 저하분을 보상할 수 있고, 이에 따라 유기전계발광 표시장치의 휘도를 상승시킬 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 4와 같이 전압 제어부(64)에 복수의 저항들(110, 111) 및 트랜지스터들(108, 109)이 포함될 수 있다. 다시 말하여, 제 1노드(N1)에 적어도 하나 이상의 저항들(110, 111)이 접속되고, 이 저항들(110, 110) 각각과 기저전압원(GND) 사이에 트랜지스터들(108, 109)이 설치된다.
여기서, 제 2트랜지스터(108) 및 제 3트랜지스터(109)는 유기 발광 다이오드의 휘도가 보상될 수 있도록 서로 다른 시간에 턴-온된다. 예를 들어, 제 2트래지스터(108)는 유기전계발광 표시장치가 "1000"시간 사용된 이후에 턴-온되고, 제 3트랜지스터(109)는 유기전계발광 표시장치가 "2000"시간 사용된 이후에 턴-온될 수 있다.
한편, 제 2트랜지스터(108) 및 제 3트랜지스터(109)로 제이신호들(CS1, CS2)이 공급될 수 있도록 전원 공급부(60)에는 도 5와 같이 제어신호 생성부(130)가 추가로 설치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어신호 생성부(130)는 출력단자(out)와 접속되도록 설치된다. 이와 같은 제어신호 생성부(130)는 출력단자(out)로 구동전압이 공급되는 시간을 카운트하면서 소정시간의 간격으로 제 1제어신호(CS1) 및 제 2제어신호(CS2)를 생성하여 제 2트랜지스터(108) 및 제 3트랜지스터(109)로 공급한다.
예를 들어, 제어신호 생성부(130)는 "1000" 시간의 간격으로 제어신호 들(CS1, CS2)를 생성할 수 있다. 다시 말하여, 제어신호 생성부(130)는 출력단자(out)로 구동전압이 공급되는 시간이 "1000"시간으로 판단될 때 제 1제어신호(CS1)를 생성하여 제2트랜지스터(108)로 공급한다. 이 경우, 제 2저항(114)과 제 3저항(110)이 병렬로 설정되어 구동전압(VDD)이 상승한다.
그리고, 제어신호 생성부(130)는 출력단자(out)로 구동전압이 공급되는 시간이 "2000"시간으로 판단될 때 제 2제어신호(CS2)를 추가로 생성하여 제 3트랜지스터(109)로 공급한다. 이 경우, 제 2저항(114), 제 3저항(110) 및 제 4저항(111)이 병렬로 설정되어 구동전압(VDD)이 추가적으로 상승한다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 의하면 소정시간마다 구동전원의 전압값을 상승시킴으로써 유기 발광 다이오드의 휘도 저하를 보상할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 유기 발광 다이오드의 휘도를 구동전원의 전압값을 상승하여 보상함으로써 유기전계발광 표시장치의 휘도 및 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 입력 전압을 승압하여 생성된 구동전원을 출력단자로 공급하기 위한 승압부와;
    상기 출력단자와 기저전압원 사이에 접속되는 제 1저항 및 제 2저항과;
    상기 승압부 내부에 포함되며 상기 제 1저항 및 제 2저항 사이의 제 1노드의 전압을 피드백받고, 피드백 받은 전압이 일정값을 유지하도록 제어하기 위한 제어부와;
    상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이에 접속되며 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이의 저항값을 제어하여 상기 구동전원의 전압값을 상승시키기 위한 전압 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전압 제어부는
    상기 제 1노드에 접속되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 제 3저항들과,
    상기 제 3저항들 각각과 상기 기저전압원 사이에 접속되는 트랜지스터들을 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 출력단자에 접속되어 상기 출력단자로 상기 구동전원이 공급되는 시간 을 체크하여 상기 트랜지스터들을 턴-온시키기 위한 제어신호 생성부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어신호 생성부는 상기 구동전원이 공급되는 소정시간마다 상기 제 1노드와 상기 기저전압원 사이의 저항값이 낮아질 수 있도록 상기 트랜지스터들을 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 승압부는
    상기 입력전압을 공급받는 입력단자와 출력단자 사이에 위치되는 인덕터 및 다이오드와,
    상기 다이오드와 상기 출력단자 사이의 제 2노드와 상기 기저전압원 사이에 접속되는 커패시터와,
    상기 인덕터와 상기 다이오드 사이의 제 3노드와 상기 기저전압원 사이에 접속되어 상기 제어부의 제어에 의하여 턴-온 및 턴-오프되는 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피드백 받은 전압이 일정값을 유지하도록 상기 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프를 제어하는 것을 특징으로 하는 전원 공급부.
  7. 상기 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 상기 전원 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
KR1020060050479A 2006-06-05 2006-06-05 전원 공급부 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 KR100732851B1 (ko)

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