KR101166589B1 - 유기 발광 다이오드 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 발광 다이오드 구동 회로에서, 구동 소자들 사이의 특성 편차에 의한 픽셀간 휘도 불균일을 방지하도록 한 유기 발광 다이오드 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 OLED의 구동을 위한 트랜지스터를 해당 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압으로 충전한 충전 커패시터로 구동시켜 OLED를 발광시키도록 함으로써, 각 픽셀의 구동 소자별 특성에 무관하게 OLED 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

유기 발광 다이오드 구동 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DRIVING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 간단한 EL 소자의 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래의 능동 구동형 OLED 표시 패널의 구조를 보인 단면도.

도 3은 종래의 OLED 구동부 구조를 보인 회로도.

도 4는 본 발명 일 실시예의 구조를 보인 회로도.

도 5는 본 발명 일 실시예의 동작 파형도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

10:기판 20: 구동 소자

T1~T5: 트랜지스터 C1: 충전 커패시터

본 발명은 유기 발광 다이오드 구동 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 유기 발광 다이오드 구동 회로에서, 구동 소자들 사이의 특성 편차에 의한 픽셀간 휘도 불균일을 방지하도록 한 유기 발광 다이오드 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube : CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 디스플레이 패널들이 개발되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 패널에는 액정 표시 장치(LCD : Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(FED : Field Emission Display) 및 플라즈마 표시 장치(PDP : Plasma Display Panel), 유기 EL(Organic Electro Luminescence)을 근간으로 하는 유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diode, 이하 OLED라 칭함) 디스플레이 등이 있다.

이 중에서도 상기 OLED는 전자 주입전극(캐소드 전극)과 정공 주입 전극(애노드 전극)으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내부로 주입시켜 주입된 전자와 정공이 결합한 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자이다.

이러한 원리로 인해 종래 박형 표시소자로 사용되던 LCD와는 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있으며, 반응속도가 LCD 대비 천배이상 빠르기 때문에 동영상을 표시할 때 잔상이 남지 않아 차세대 표시장치로 부각되고 있다.

이러한 OLED는 그 크기에 따라 다양한 구동 방식이 사용되고 있는데, 대표적으로 중대형의 OLED 디스플레이는 능동(Active) 매트릭스 구동 방식(AM 방식)이 주류를 이루고 있고, 소형 OLED 디스플레이에서는 능동 매트릭스 구동 방식과 수동(Passive) 매트릭스 구동 방식(PM 방식)이 혼재되어 사용된다. 상기 AM 방식 OLED 디스플레이는 각 OLED 소자(픽셀)에 박막 트랜지스터로 형성된 스위칭 소자를 설치하고, 상기 스위칭 소자가 전류 제어를 담당하도록 함으로써, 별도의 제어 신호 없이도 다음번 제어시점까지 특정 픽셀을 발광시킬 수 있는 방식이다. 반면에, PM 방 식 디스플레이는 일반적인 매트릭스 구성에 의해 OLED를 순차 구동시켜 잔상을 이용하여 전체 패널 면적을 동작시키는 방식이다.

도 1은 상기 OLED의 기본이 되는 유기 발광 소자(Organic Electro Luminescence, 이하 유기 EL이라 칭함)의 기본 구조를 보인 단면도로서, 도시한 바와 같이 기판(10)상에 제 1전극(11)과 유기 EL층(12) 및 제 2전극(13)을 순차 형성하고, 수분 및 불순 가스의 흡착을 위한 게터(getter)(14)를 보호캡(16)에 부착한 후 실란트(15)를 이용하여 상기 보호캡(16)이 OLED 소자를 보호하도록 캡슐화한다.

도 2는 상기 도 1에 도시한 기본적인 EL 소자를 구동부와 함께 구성한 대표적인 AM OLED의 구조를 보인 것으로, 도시한 바와 같이 기판(10) 상부에 소자층(20)을 형성하고, 평탄층(25)을 형성한 후 순차적으로 화소 전극(30), 유기 발광층(40), 공통 전극(50)을 형성하여 OLED 구조를 만들고, 그 상부에 소자를 보호하면서 보호캡(혹은 기판)(70)과 밀봉 접착시키는 보호막 및 실란트(60)를 적용한다.

도 3은 상기 도 2에 도시한 AM OLED의 기본 구조를 회로도로 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 하나의 픽셀에는 2개의 트랜지스터(Ma, Mb)와 하나의 커패시터(C)로 이루어져 있다. 실질적으로는 상기 복수의 트랜지스터들을 형성한 후 병렬로 연결하기도 하지만, 기본적인 회로 구성 중 전류 구동형 구조는 도시한 바와 같이 하나 이상의 트랜지스터를 이용하여 각 픽셀별로 구동 여부를 조절(스위칭 트랜지스터, Ma)하고, 저장 용량(C)을 이용하여 인가된 전압을 일정기간 유지하여 전류 구동 트랜지스터(Mb)가 연결된 OLED소자(100)에 지속적으로 일정한 전류를 제공하여 다음번 소자 선택시까지 발광을 유지하게 된다.

그 구동을 살펴보면, 소자가 선택되면 상기 선택 신호에 의해 스위칭 트랜지스터(Ma)가 온되고, 그에 따라 상기 데이터 전압이 구동 트랜지스터(Mb)의 게이트(A)에 인가되고 상기 구동 트랜지스터(Mb)를 통해 구동 전압(VDD)이 OLED 소자(100)로 전류가 흘러 발광이 이루어진다. 이때, 상기 저장 커패시터(C)에는 인가된 데이터 전압이 충전되어 해당 구동 트랜지스터의 게이트에 일정한 전압을 지속적으로 인가하게 된다.

그러나, OLED 표시 패널에서, 상기 구동 트랜지스터는 도 2에 도시된 구조와 같이 기판 상에 직접 형성되는 구조를 가지므로 개별 트랜지스터의 문턱 전압과 소자별 전계 이동도(mobility)가 균일하지 않고 소정의 편차를 가지게 되므로 개별 픽셀마다 휘도 균일성이 좋지 않은 문제가 발생한다.

상기와 같이 구동 소자별 특성 편차를 극복하여 픽셀간 휘도 편차를 줄이기 위해서 새롭게 제안하는 본 발명 실시예의 목적은 OLED의 구동을 위한 트랜지스터를 해당 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압으로 충전한 충전 커패시터로 구동시켜 OLED를 발광시키도록 함으로써, 각 픽셀의 구동 소자별 특성에 무관하게 OLED 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있도록 한 유기 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명 실시예의 다른 목적은 구동 트랜지스터에 해당 트랜지스터의 특성이 고려된 게이트 전압을 인가한 후 최종적으로 해당 구동 트랜지스터와 OLED 소자의 경로 연결을 소정의 제어 신호와 트랜지스터를 이용하여 결정하도록 함으로서, 불 안정한 발광 및 게이트 전압의 잘못된 설정을 방지할 수 있도록 한 유기 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명 실시예의 다른 목적은 소자 구동시 충전 커패시터의 충전값을 지속적으로 유지하기 위하여 OLED 소자의 구동 전압과 별도로 마련된 기준 전압을 이용하도록 함으로써, OLED 소자의 구동과 무관하게 균일한 기준 전압을 이용하여 휘도 편차를 줄이도록 한 유기 발광 다이오드 구동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명 실시예의 다른 목적은 단위 스캔 시간 동안 충전 커패시터를 방전시킨 후 구동 트랜지스터를 다이오드 상태로 만들어 상기 충전 커패시터의 일측과 연결하고, 충전 커패시터의 타측은 데이터 선로와 연결하여 상기 충전 커패시터에 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압이 충전되도록 한 후, 이를 구동 트랜지스터의 게이트에 지속적으로 제공하여 OLED 소자를 발광시킴으로써, 픽셀간 휘도 편차 발생을 줄일 수 있도록 한 유기 발광 다이오드 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명 실시예의 다른 목적은 충전 커패시터에 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압이 충전되는 과정 동안은 구동 소자와 OLED 사이의 연결 및 상기 충전 커패시터와 충전 전압 사이의 연결을 차단하고, 상기 충전 커패시터의 충전이 완료되면 상기 차단된 연결을 다시 복구하여 OLED 소자를 구동시키도록 함으로써, 안정적인 구동 트랜지스터 구동을 보장할 수 있도록 한 유기 발광 다이오드 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 장치는, 일측이 공통 전극과 연결된 유기 발광 소자와; 게이트 전압에 따라 구동 전원을 상기 유기 발광 소자의 타측 전극에 제공하는 구동 트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 외부 전원 및 데이터 라인 사이에 연결되며 충전된 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 구동 정도를 결정하는 충전 커패시터와; 상기 충전 커패시터와 병렬 연결되어 상기 충전 커패시터를 선택적으로 단락시키는 초기화 스위치와; 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 게이트 전극 사이를 선택적으로 단락시키는 단락 스위치와; 상기 데이터 라인과 상기 충전 커패시터 사이에 위치하여 이들을 선택적으로 연결하는 데이터 스위치를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 장치는, 구동 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터를 충전 전압으로 구동시키는 충전 커패시터와, 상기 충전 커패시터와 데이터 라인을 선택적으로 연결하는 스위칭 트랜지스터를 구비한 유기 발광 다이오드 구동 장치에 있어서, 상기 충전 커패시터를 선택적으로 단락시키는 초기화 스위치와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극을 선택적으로 단락시키는 단락 스위치와; 상기 충전 커패시터에 충전된 전압을 유지하기 위해 상기 충전 커패시터의 일측 전극에 선택적으로 기준 전압을 제공하는 기준전압 스위치와; 상기 구동 트랜지스터가 제공하는 구동 전류를 상기 유기 발광 다이오드에 선택적으로 제공하는 발광 스위치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 방법은, 유기 발광 소자에 구동 전압을 제공하는 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극을 단락시키고 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 일측이 연결된 충전 커패시터의 타측 전극에 데이터 라인을 연결하여 상기 충전 커패시터를 충전하는 단계와; 상기 충전 커패시터와 데이터 라인의 연결을 차단하고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이의 단락 상태를 해제하는 단계를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면들을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 패널의 셀 구조를 보인 것으로, 능동 구동을 위한 복수의 신호 라인들과, 이들과 연결되어 유기 발광 다이오드를 발광시키는 구동 회로들 및 전원들의 구성이 회로도 형태로 도시되어 있다.

상기 회로 구성에서, 전류 구동형 OLED 구동 회로에 일반적으로 사용되는 스위칭 트랜지스터(T5), 구동 트랜지스터(T1) 및 충전 커패시터(C1)가 핵심적인 동작을 수행하는 것은 동일하지만, 부가적으로 제공되는 단락 스위치(T3), 기준전원 스위치(T4), 초기화 스위치(T6) 및 발광 스위치(T2)와 이들을 제어하는 신호(라인)들이 추가되어 상기 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 고려한 충전 전압이 상기 충전 커패시터(C1)에 충전되도록 하여 셀 별 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 편차에 의한 휘도 불균일을 방지할 수 있도록 한다.

즉, 구동 트랜지스터(T1)를 구동하는 해당 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이란 해당 구동 트랜지스터(T1)를 구동시킬 수 있는 최소한의 게이트 전압을 의미하며, 이를 초과하는 전압에 의해 상기 구동 트랜지스터(T1)의 드레인과 소스 사이 의 전류 경로 용량이 변화된다.

따라서, 동일한 크기의 데이터 전압이 상기 충전 커패시터(C1)에 제공된다 할지라며, 각 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이 상이하면, 실제로 각 구동 트랜지스터(T1)가 흘려주는 OLED 구동전류 크기 역시 상이하여 OLED의 발광 휘도에 차이가 발생하게 된다.

본 실시예의 기본적인 동작은 우선, 충전 커패시터(C1)에 충전되어 상기 구동 트랜지스터(T1)를 구동시키는 전압을 데이터 라인으로부터 제공받을 경우, 그 기준 전압을 고정된 전원 전압이 아닌 상기 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 값이 되도록 하는 것이다.

따라서, 단락 스위치(T3)가 구동 트랜지스터(T1)의 게이트와 드레인 사이에 병렬 연결되어, 상기 충전 커패시터(C1)가 스위칭 트랜지스터(T5)의 동작에 의해 데이터라인으로부터 데이터 전압을 인가받는 경우 상기 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 드레인 전극을 단락시켜 상기 구동 트랜지스터(T1)가 다이오드가 되도록 함으로써, 상기 다이오드의 문턱 전압을 기준 전압으로 간주할 수 있도록 한다. 즉, 이때 상기 충전 커패시터(C1)에 충전되는 전압은 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 기준으로 하는 데이터 라인의 데이터 전압이 되는 것이다. 다시 말해서, 개별 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 무관하게 데이터 전압이 동일하다면 구동 트랜지스터(T1)가 흘려주는 전류의 크기가 동일해져 연결된 OLED의 휘도는 동일해진다.

상기와 같이 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 고려한 충전 전압으로 상기 충전 커패시터(C1)를 충전하도록 하는 구성을 보다 완전하고 효과적으로 실시하기 위해서 추가적인 스위치들을 더 구성한다.

우선, 상기 충전 커패시터(C1)에 대한 충전을 실시하기 전에 이전 구동을 위해 충전되었던 전하를 방전하여 새롭게 제공되는 데이터 전압을 효과적으로 충전할 수 있도록 상기 충전 커패시터(C1)에 병렬로 초기화 스위치(T6)를 구성한다. 이를 통해 충전 구간의 도입부에서 상기 충전 커패시터(C1)를 초기화(초기화 스위치(T6) 온에 의한 단락)하여 방전시킨 후 나머지 충전을 실시하도록 구동시킬 수 있다.

그리고, 상기 충전 과정 중에 도시된 경로(P1)와 같이 충전 커패시터(C1)에 충전되는 전하가 도통된 단락 스위치(T3)를 통해 직접 OLED로 흘러갈 수 있으므로 원활한 충전이 어렵게 되므로 상기 OLED를 전기적으로 분리시킬 수 있도록 발광 스위치(T2)를 OLED와 상기 구동 트랜지스터(T1) 및 단락 스위치(T3) 사이에 직렬로 연결한 후 상기 충전 커패시터(C1)의 충전 중에는 상기 발광 스위치(T2)가 오프 상태가 되도록 한다.

상기와 같은 구성들을 통해 충전 커패시터(C1)에 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압이 효과적으로 충전되도록 할 수 있다. 이후, 실제 발광이 실시될 경우에는 상기 발광 스위치(T2)가 온 상태가 되고, 상기 단락 스위치(T3) 및 스위칭 트랜지스터(T5)의 상태는 오프 상태가 되어 상기 충전 커패시터(C1)에 충전된 충전 전압이 구동 트랜지스터(T1)에 일정한 데이터 전압을 지속적으로 제공하여 일정한 구동 전류가 상기 구동 트랜지스터(T1)를 통해 상기 OLED에 제공됨으로써 상기 OLED가 지속적으로 균일하게 발광할 수 있다.

그러나, 상기 충전 커패시터(C1)가 OLED 발광 시간 동안 지속적으로 균일한 충전 전압을 유지하기 위해서는 외부 전원 소스가 요구되는데, 이를 위해 기본적으로 상기 충전 커패시터(C1)의 양측 전극들 중 스위칭 트랜지스터(T5)와 연결되는 전극을 OLED 구동 전원(VDD-EL)과 연결할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 상기 OLED 구동 전원(VDD-EL)이 OLED 구동 시점과 OLED 구동 환경(구동되는 OLED 들의 숫자)의 변화에 의해 항상 안정한 전압을 제공하지 못한다는 점 때문에 별도의 기준 전압원(정전압원)으로부터 제공되는 기준 전압(Vref)을 이용하도록 구성한다. 상기 기준전압(Vref) 역시 충전 커패시터(C1)의 충전 중에는 연결되지 않는 것이 바람직하므로 실제 발광 시점에서만 상기 기준전압이 상기 충전 커패시터(C1)의 일측 전극(스위칭 트랜지스터(T5)와 연결되는 전극)에 제공되도록 기준전압 스위치(T4)를 부가하도록 한다.

상기 각 스위치들은 도시한 바와 같이 MOS 트랜지스터인 것이 바람직하며, OLED 구동 전원(VDD-EL), OLED 공동 전극(GND-EL), 기준전압(Vref), 데이터 라인을 제외하고 3개의 개별적인 신호들을 이용하여 구동 단계별로 구성 스위치들의 온/오프를 제어함으로써, 충전 커패시터의 충전과정과 OLED의 발광 과정을 효과적으로 관리할 수 있다.

도시된 구성을 이용하여 상기 OLED를 구동시키는 과정을 살펴보도록 한다.

먼저, 충전 과정 전에 OLED와 충전 커패시터(C1) 및 단락 스위치(T3) 사이에 형성될 수 있는 전류 경로 발생을 차단하기 위해 발광 스위치(T2)를 오프시키고 상기 충전 커패시터(C1)가 충전된 전압을 유지할 수 있도록 전하를 제공하는 기준 전 원과 상기 충전 커패시터(C1) 사이의 연결을 차단하기 위해 기준전압 스위치(T4)를 오프시키는데, 상기 스위치들(T2, T4)의 제어는 단일한 발광 신호를 이용할 수 있다.

충전 과정에서는 충전 커패시터(C1)에 충전 전압을 제공하기 위해 스위칭 트랜지스터(T5) 및 단락 스위치(T3)를 단일한 스캔 신호를 이용하여 온상태가 되도록 하고, 충전이 완료되면 오프 상태가 되도록 제어한다.

그리고, 충전 과정 중에 상기 충전 커패시터(C1)가 방전되어 초기화 될 수 있도록 초기화 신호로 초기화 스위치(T6)를 일정시간 온시키고 오프시킴으로써 충전 커패시터(C1)를 일정 시간 단락시켜 충전된 전하가 방전되도록 한다.

그리고, 충전이 완료되면, 상기 발광 신호를 이용하여 상기 구동 트랜지스터(T1)와 OLED의 경로를 연결하기 위해 발광 스위치(T2)를 온시키고, 기준전압을 상기 충전 커패시터(C1)에 제공하기 위해 기준전압 스위치(T4)를 온시킨다.

상기 과정을 통해서 비발광 구간에서는 새로운 데이터 전압에 따른 충전을 실시하고, 발광 구간 동안에는 상기 데이터 전압에 따른 충전 전압을 구동 소자의 게이트에 제공하여 OLED를 지속적으로 발광시키게 된다.

상기 설명한 구성의 전부 혹은 일부 구성을 제외한 구성 및 구동 방법을 통해 OLED의 비 발광 구간에서 상기 충전 커패시터(C1)를 효과적으로 충전시키고, 발광 구간에서는 상기 충전 커패시터(C1)에 충전된 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 고려한 충전 전압으로 OLED에 전류를 제공하는 구동 트랜지스터(T1)를 안정적으로 구동시킬 수 있게 되므로 패널의 휘도 균일도가 크게 높아져 표시 품질이 크게 개선된다.

도 5는 상기 설명한 도 4의 구성을 이용한 능동형 OLED 셀의 구동 방법을 시간과 구체적인 신호 동작을 통해 추가적으로 설명하기 위해 도시한 제어 신호들의 파형도를 나타낸 것이다.

상기 단위 스캔 시간은 비발광 구간을 의미하며, 그 외의 시간은 발광 구간이 된다.

우선, 새로운 데이터로 OLED 소자를 구동시키기 위해 비발광 구간으로 진입하면, 발광 신호를 고전위 상태로 만들어 발광 스위치(T2)와 기준전압 스위치(T4)를 오프 상태로 만든다. 이를 통해 충전 커패시터(C1)가 기준전압(Vref)이나 OLED로부터 전기적으로 분리된다.

그리고, 스캔 신호를 저전위로 만들어 스캔 신호에 의해 구동되는 스위칭 트랜지스터(T5)와 단락 스위치(T3)를 온 상태로 만든다. 이를 통해 충전 커패시터의 일측 전극에 다이오드 결선된 구동 트랜지스터(T1)가 연결되고, 타측 전극에 데이터 라인이 연결되어 충전 과정이 진행되게 된다.

그리고, 초기화 신호를 펄스 형태로 초기화 스위치(T6)에 제공하여 상기 충전 커패시터(C1)의 기존 충전 전하들을 방전시키고 초기화하여 나머지 비발광 구간동안 상기 데이터 라인을 통해 제공되는 데이터 전압으로 상기 충전 커패시터(C1)를 새롭게 충전한다.

상기 비발광 구간 동안 충전 커패시터(C1)를 충전한 후 발광 구간으로 진입하면 상기 스캔 신호를 고전위 상태로 만들어 데이터 라인과 충전 커패시터(C1)의 연결을 차단하고, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-드레인 연결을 차단하며, 상기 발광 신호를 저전위 상태로 만들어 충전 커패시터(C1)에 기준전압(Vref)을 제공하면서 상기 구동 트랜지스터(T1)와 OLED를 연결하여 상기 충전 커패시터(C1)에 충전된 전압을 게이트 전극으로 받아 동작하는 구동 트랜지스터(T1)가 제공하는 구동 전류로 OLED가 발광하도록 한다. 이러한 발광은 다음번 비발광 구간까지 지속된다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 장치 및 방법은 OLED의 구동을 위한 트랜지스터를 해당 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압으로 충전한 충전 커패시터로 구동시켜 OLED를 발광시키도록 함으로써, 각 픽셀의 구동 소자별 특성에 무관하게 OLED 휘도를 균일하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 장치는 구동 트랜지스터에 해당 트랜지스터의 특성이 고려된 게이트 전압을 인가한 후 최종적으로 해당 구동 트랜지스터와 OLED 소자의 경로 연결을 소정의 제어 신호와 트랜지스터를 이용하여 결정하도록 함으로서, 불안정한 발광 및 게이트 전압의 잘못된 설정을 방지할 수 있어 표시 품질 및 구동 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 장치는 소자 구동시 충전 커패시터의 충전값을 지속적으로 유지하기 위하여 OLED 소자의 구동 전압과 별도로 마련된 기준 전압을 이용하도록 함으로써, OLED 소자의 구동을 위한 전원이 불안정하더라도 항상 안정적인 기준 전압을 이용하여 구동 소자의 게이트 전압을 유지하 여 표시 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 방법은 충전 커패시터에 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 고려한 데이터 전압이 충전되는 과정 동안은 구동 소자와 OLED 사이의 연결 및 상기 충전 커패시터와 충전 전압 사이의 연결을 차단하고, 상기 충전 커패시터의 충전이 완료되면 상기 차단된 연결을 다시 복구하여 OLED 소자를 구동시키도록 함으로써, 충전의 안정성과 효율성을 높이고 발광 균일성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 구동 방법은 충전시 충전 커패시터에 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 고려된 충전 전압을 제공하기 위한 경로 선택 과정과, 상기 충전 커패시터 충전 과정 동안 충전 커패시터와 연결된 외부 방해 경로들을 차단하는 경로 선택 과정을 각각 단일한 신호를 이용하여 실시하도록 함으로써, 최적 구동을 위해 요구되는 추가 신호의 수를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

1. 일측이 공통 전극과 연결된 유기 발광 소자와;

   게이트 전압에 따라 구동 전원을 상기 유기 발광 소자의 타측 전극에 제공하는 구동 트랜지스터와;

   상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 외부 전원 및 데이터 라인 사이에 연결되며 충전된 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 구동 정도를 결정하는 충전 커패시터와;

   상기 충전 커패시터와 병렬 연결되어 상기 충전 커패시터를 선택적으로 단락시키는 초기화 스위치와;

   상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 게이트 전극 사이를 선택적으로 단락시키는 단락 스위치와;

   상기 데이터 라인과 상기 충전 커패시터 사이에 위치하여 이들을 선택적으로 연결하는 데이터 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 충전 커패시터에 연결된 외부 전원은 상기 구동 트랜지스터와 연결된 구동 전원인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 충전 커패시터에 연결된 외부 전원은 상기 구동 트랜 지스터와 연결된 구동 전원과는 상이한 별도의 기준 전원이고, 상기 기준 전원과 상기 충전 커패시터 사이에는 이들을 선택적으로 연결하는 기준전압 스위치가 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 소자 사이에는 선택적으로 이들을 연결하는 발광 스위치가 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위치는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 기준전압 스위치는 동일 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 스위치와 상기 단락 스위치는 동일 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 각 스위치들은 유기 발광 다이오드 구동 전원, 유기 발광 다이오드 공통 전극, 데이터 라인외에 3개의 개별적인 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
9. 구동 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터를 충전 전압으로 구동시키는 충전 커패시터와, 상기 충전 커패시터와 데이터 라인을 선택적으로 연결하는 스위칭 트랜지스터를 구비한 유기 발광 다이오드 구동 장치에 있어서,

   상기 충전 커패시터를 선택적으로 단락시키는 초기화 스위치와;

   상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극을 선택적으로 단락시키는 단락 스위치와;

   상기 충전 커패시터에 충전된 전압을 유지하기 위해 상기 충전 커패시터의 일측 전극에 선택적으로 기준 전압을 제공하는 기준전압 스위치와;

   상기 구동 트랜지스터가 제공하는 구동 전류를 상기 유기 발광 다이오드에 선택적으로 제공하는 발광 스위치를 포함하고,

   상기 충전 커패시터는 일측 전극에 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극이 연결되고, 타측전극에 상기 기준전압 스위치의 드레인전극이 연결되되, 상기 초기화 스위치와 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스위칭 트랜지스터와 단락 스위치는 단일 스캔 신호에 의해 동일하게 구동되고, 상기 기준전압 스위치와 상기 발광 스위치는 단일 발광 신호에 의해 동일하게 구동되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
11. 제 9항에 있어서, 상기 모든 트랜지스터 및 스위치는 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.
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19. 제 4항에 있어서, 상기 발광 스위치는 동일 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 구동 장치.

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