Driving the pixels
active matrix
능동 구동 소자와 수동 구동 소자의 비교
전압모드 프로그래밍 방식은 데이터를 쓰는 동안 화소의 저장 커패시터에 균일한 전압을 유지하도록 하는 방식인 반면, 전류 모드 프로그래밍 방식은 전류를 데이터로 하여 그에 해당하는 전압치를 저장 커패시터에 인가함으로 써 TFT의 특성에 상관없이 일정한 전류를 유기 EL 소자에 흐르게 한다.
유기 발광 디스플레이의 구동 원리
수동 구동 방식(a)과 능동 구동 방식(b)의 회로도
구동 원리를 살펴보면 선택 신호에 따라 실렉트 전극에 신호를 인가하 면 SW_TFT가 열리고 데이터 전극 에 서 인 가 한 데 이 터 신 호 가 SW_TFT를 통과하여 DRV_TFT와 저장 커패시터(Capacitor)에 인가 되며 DRV_TFT가 열리면 전원 공 급 선(라인)인 power line(Vdd)로 부터 전류가 DRV_TFT를 통하여 유기 EL 소자에 인가되어 발광하게 된다. 데이터 신호의 크기에 따라 DRV_TFT의 열리는 정도가 달라져 서 DRV_TFT를 통하여 흐르는 전 류량을 조절하여 계조 표시를 할 수 있게 된다.
채널 길이에 따른 저온 폴리 TFT의 ID-VG 특성
[그림 5-25]는 능동유기 EL 패널 구동을 위한 TFT 특성이다. 폭 2um에 따른 채널 길이 변화의 특성이 다. n/p TFT 특성비를 맞 추기위해 문턱전압과 이 동 도 의 균 형 을 공 정 과 nTFT LDD를 조정하여 최 적화한 특성이다.
능동 구동 소자와 수동 구동 소자의 비교
M1 M2
M3
M4 V1 C2
C1
Power Line Source Line
Gate Line
AZ AZB
OLED GND
Data AZ
AZB Scan
M1 M2
M3
M4 V1 C2
C1
Power Line Source Line
Gate Line
AZ AZB
OLED GND
M1 M2
M3
M4 V1 C2
C1
Power Line Source Line
Gate Line
AZ AZB
OLED GND
Data AZ
AZB Scan Data AZ
AZB Scan
M3 CST
Power Line
Gate Line
OLED GND 1 Dat M1
M2
M4 VEL
1 Dat VEL VSEL
M3 CST
Power Line
Gate Line
OLED GND 1 Dat M1
M2
M4 VEL
M3 CST
Power Line
Gate Line
OLED GND 1 Dat M1
M2
M4 VEL
1 Dat VEL VSEL
전압 모드 프로그래밍 방식과 전류 모드 프로그래밍 방식의 보상회로
구동 TFT를 보상하기 위해 사용되는 여러 가지 예
구동 TFT를 보상하기위해 사용되는 전압 모드
프로그래밍 보상회로 :
(a) 전압 프로그램(IMID '02), (b) 전압 프로그램(SID '03), (c) 전압 프로그램
(Mirror Compensation)(IDW '03), (d) 구동TFT 직접보상(IDW '03)
디지털 구동방식
최근에는(2008년) 유기 EL 디스플레이에서 발생하는 TFT 불균일을 원천적으 로 보상할 수 있는 구동방식의 대안으로 디지털 방식이 연구되고 있다. 2TR 1 캐패시터를 사용하는 [그림 5-24(b)] 디지털 구동방식은 [그림 5-28]에서와 같이 TFT의 on/off 영역을 이용한다. 구동 TFT는 on/off 동작만함으로 TFT의 Subthreshold영역의 변화에 좌우되지않는다. 유기 EL에 전류를 공급하는 구 동 TFT를 완전 OFF 상태와 완전 ON 상태만을 이용하는 디지털 방법으로 이 경우에는 TFT의 특성이 불균일하여도 그에 따른 전류량의 차이가 상대적으로 적어서 불균일성을 해소할 수 있다. 즉, TFT 특성 불균일을 보상할 수 있어 전 압방식의 대안으로 떠오르고 있다. 계조표현방식으로 시분활계조와 면적계조 방식이 있다. 시분할 계조 표시 방식으로 화소가 켜져 있는 시간을 길게 또는 짧게 조절하여 사람의 눈에는 밝기가 다르게 보이도록 하여 계조를 표시하는 방법이다. 면적계조방식은 고개구율이 불가능하다. 즉, 하나의 화소를 여러 개 의 작은 단위 화소로 나누어 발광되는 단위 화소의 개수에 따라 밝기를 조절하 는 면적 분할 방식이다.
디지털 구동 방식 구동영역 유기 EL의 응용 분야
디지털 구동방식
Variation in threshold voltage and I-V slope causes problems
AM 소자와 PM 소자의 비교
PM소자 – 제조방법 간단함
크기,화소수 증가시 RC지연,
화소간 간섭,소비전력 문제점
Passive type Active type
구동법
고휘도 고정세화
소비전력
소형화
소자구조 cost
Duty 구동
(Row line선택시 on)
Static 구동 (anytime on)
Row line 수 증가에 반비례하여 휘도 감소 Row line 수에 한계 (현 240개)
Row line 수에 관계없이 고휘도 실현 가능
Row line 선택시 요구 휘도 X Row line 수의 휘도가 필요
고전압 구동
요구 휘도의 구동 전압에서
항시 발광 저전압 구동
(저소비 전력화)
구동 IC를 외장 구동 IC를 패널 상에 내장
소형화
단순 매트릭스 단순한 공정
저온 poly-Si 복잡한 공정