JP2019035957A - 表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路 - Google Patents

表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路 Download PDF

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Abstract

【課題】共通電圧の変動により有機発光ダイオードに流れる電流変動幅が大きくなることを防止することができるボディバイアシング回路を提供する。【解決手段】表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路に関するものであって、より詳しくは、サブピクセル内の駆動トランジスタのボディに共通電圧と対応するボディ電圧を印加するボディバイアシング技法を通じて、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動による画像品質の低下が防止できる表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路に関するものである。【選択図】図5

Description

本発明は、表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路に関するものである。
情報化社会が発展するにつれて、画像を表示するための表示装置に対する要求が多様な形態に増加しており、最近は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機発光表示装置などのさまざまな表示装置が活用されている。
表示装置には駆動のための各種の電圧がサブピクセルに印加される。このような各種の電圧のうちにはモードサブピクセルに共通に印加される共通電圧がある。
このような共通電圧は一定の電圧値を有するDC電圧であるが、生成時に発生したノイズによって電圧値が変動することがある。
このように、ノイズによる共通電圧の変動はサブピクセルの映像表示のための電気的特性(例:電流、キャパシタンスなど)が不要に変わるようになって、画像品質が落ちる問題点がもたらされることがある。
しかしながら、共通電圧の変動は電圧生成時に発生する予期しないノイズによるものであって、防止または制御できない現象でありうる。
したがって、ノイズによる共通電圧の変動による画像品質の低下はディスプレイ分野で非常に改善し難い慢性的な問題点として認識されている。
このような背景で、実施形態の目的は、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動による画像品質の低下が防止できる表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することにある。
実施形態の他の目的は、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動により有機発光ダイオードに流れる電流変動幅が大きくなることを防止することができる表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することにある。
実施形態の他の目的は、仮想現実機器または拡張現実機器に適用されることができ、優れる画像品質を有する表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することにある。
実施形態は、多数のデータライン及び多数のゲートラインにより定義される多数のサブピクセルを含むピクセルアレイと、ピクセルアレイを駆動するための駆動回路を含む表示装置を提供することができる。
駆動回路は、多数のデータラインを駆動するソース駆動回路と、多数のゲートラインを駆動するゲート駆動回路を含むことができる。
駆動回路は、ソース駆動回路及びゲート駆動回路を制御するコントローラをさらに含むことができる。
表示装置で、多数のサブピクセルに共通に印加される共通電圧と対応するボディ電圧(Body Voltage)が多数のサブピクセルの各々での駆動トランジスタのボディ(Body)に印加できる。
ボディ電圧は、共通電圧の波形と対応する波形を有することができる。
ボディ電圧は、共通電圧の振幅変化によって変わる振幅を有することができる。
多数のサブピクセルの各々には駆動トランジスタにより駆動され、アノード電極とカソード電極を有する有機発光ダイオードを含むことができる。
この場合、共通電圧は有機発光ダイオードのカソード電極に印加される基底電圧(カソード電圧)でありうる。
実施形態に従う表示装置は、共通電圧を出力するパワー供給回路と、駆動トランジスタのボディとパワー供給回路との間に連結され、共通電圧と対応するボディ電圧を駆動トランジスタのボディに印加させるボディバイアシング回路をさらに含むことができる。
ボディバイアシング回路は、駆動トランジスタのドレインノードまたはソースノードに印加される駆動電圧と共通電圧との間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、分配電圧に該当するボディ電圧または分配電圧が増幅されたボディ電圧を駆動トランジスタのボディに出力する出力回路を含むことができる。
パワー供給回路は、DC−DCコンバータを含むことができる。
一方、パワー供給回路から出力された共通電圧(基底電圧)が駆動トランジスタのボディに直ちに印加できる。
これによって、パワー供給回路は、共通電圧を有機発光ダイオードのカソード電極に供給し、これと共に、共通電圧と対応するボディ電圧を駆動トランジスタのボディに供給することができる。
ピクセルアレイは、ガラス基板上に配置できる。
または、ピクセルアレイはシリコン基板(シリコン半導体基板)上に配置されることもできる。この場合、ピクセルアレイは勿論、ソース駆動回路、ゲート駆動回路、及びコントローラなどの回路もシリコン基板上に配置できる。
実施形態は、映像信号が入力される映像信号入力部と、映像信号に基づいた第1映像が表示される第1ディスプレイユニットと、映像信号に基づいた第2映像が表示される第2ディスプレイユニットと、映像信号入力部、第1ディスプレイユニット、及び第2ディスプレイユニットを収納するケースを含む電子機器を含むことができる。
第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々は実施形態に従う表示装置またはその一部でありうる。
第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々は、シリコン基板と、シリコン基板上に配列された多数のサブピクセルを含むピクセルアレイと、シリコン基板上に配置された駆動回路を含むことができる。
駆動回路は、シリコン基板上に配置され、かつピクセルアレイの周辺に位置する。
実施形態に従う電子機器で、多数のサブピクセルに共通に印加される共通電圧と対応するボディ電圧(Body Voltage)が多数のサブピクセルの各々での駆動トランジスタのボディ(Body)に印加できる。
実施形態に従う電子機器は、共通電圧を出力するパワー供給回路と、駆動トランジスタのボディとパワー供給回路との間に連結され、共通電圧と対応するボディ電圧を駆動トランジスタのボディに印加させるボディバイアシング回路をさらに含むことができる。
このようなボディバイアシング回路は、第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々に対応して存在することができる。
または、ボディバイアシング回路は、第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットに共通に存在することができる。
ボディバイアシング回路は、駆動トランジスタのドレインノードまたはソースノードに印加される駆動電圧と共通電圧との間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、分配電圧に該当するボディ電圧または分配電圧が増幅されたボディ電圧を駆動トランジスタのボディに出力する出力回路を含むことができる。
ピクセルアレイでの駆動トランジスタは、半導体工程で製作されるMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)タイプでありうる。
実施形態に従う電子機器は、仮想現実(VR:Virtual Reality)機器または拡張現実(AR:Augmented Reality)機器でありうる。
実施形態は、サブピクセルを駆動するための駆動電圧及び基底電圧の間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、分配電圧または分配電圧が増幅された電圧をサブピクセル内の駆動トランジスタのボディに出力する出力回路を含むボディバイアシング回路を提供することができる。
電圧分配回路は、駆動電圧及び基底電圧の間に連結された抵抗ストリングと、抵抗ストリングで多数の地点のうちの一地点を出力回路の入力ノードに連結するスイッチング回路を含むことができる。
実施形態によれば、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動による画像品質の低下が防止できる表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することができる。
実施形態によれば、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動により有機発光ダイオードに流れる電流変動幅が大きくなることを防止することができる表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することができる。
実施形態によれば、仮想現実機器または拡張現実機器に適用されることができ、優れる画像品質を有する表示装置、電子機器、及びボディバイアシング回路を提供することができる。
実施形態に従う有機発光表示装置のシステム構成図である。 実施形態に従う有機発光表示装置のサブピクセル構造である。 実施形態に従う有機発光表示装置の他のサブピクセル構造である。 実施形態に従う有機発光表示装置の更に他のサブピクセル構造である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、共通電圧である基底電圧を供給するパワー供給回路と、基底電圧のノイズ発生を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、ノイズが発生した基底電圧と、基底電圧のノイズに従う有機発光ダイオードの電流変化を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、ノイズによる基底電圧の変動に従う画質低下現象を防止するためのボディバイアシング方法を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、シンプルなボディバイアシング技法を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、適応的なボディバイアシング技法のためのボディバイアシング回路を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、適応的なボディバイアシング技法のためのボディバイアシング回路をより詳細に示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、適応的なボディバイアシング技法のためのボディバイアシング回路を適用した場合、駆動トランジスタのボディ電圧の例示である。 実施形態に従う有機発光表示装置において、ノイズが発生した基底電圧と、ボディバイアシング技法を適用した場合のボディ電圧と有機発光ダイオードの電流変化を示した図である。 実施形態に従う有機発光表示装置を用いた電子機器を示した図である。 実施形態に従う電子機器の第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々の具現例示図である。 実施形態に従う電子機器の第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々で、駆動トランジスタのボディ電圧印加構造を示した図である。 実施形態に従う電子機器の第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々で、MOSFETタイプの駆動トランジスタが形成された領域に対する簡単な断面図である。 実施形態に従う電子機器の第1ディスプレイユニット及び第2ディスプレイユニットの各々で、MOSFETタイプの駆動トランジスタが形成された領域に対する簡単な断面図である。
以下、本発明の一部の実施形態を添付した図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに当たって、同一な構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一な符号を有することができる。また、本発明を説明するに当たって、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合にはその詳細な説明は省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質、回順序、順序、または個数などが限定されない。ある構成要素が他の構成要素に“連結”、“結合”、または“接続”されると記載された場合、その構成要素は該他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に他の構成要素が介されるか、各構成要素が他の構成要素を介して“連結”、“結合”、または“接続”されることもできると理解されるべきである。
実施形態は、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動による画像品質の低下が防止できるボディバイアシング回路とこれを含む表示装置を開示する。
また、実施形態は、ボディバイアシング回路と表示装置を活用して実感がわく仮想現実または拡張現実をユーザに提供する電子機器を開示する。
実施形態に従う表示装置は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機発光表示装置などの多様なタイプのディスプレイでありうる。但し、以下では有機発光表示装置を例として説明する。
図1は、本実施形態に従う有機発光表示装置100のシステム構成図である。
図1を参照すると、本実施形態に従う有機発光表示装置100は、多数のデータラインDL及び多数のゲートラインGLが配置され、多数のデータラインDL及び多数のゲートラインGLにより定義される多数のサブピクセルSPを含むピクセルアレイPXLと、多数のデータラインDLを駆動するソース駆動回路SDCと、多数のゲートラインGLを駆動するゲート駆動回路GDCと、ソース駆動回路SDC及びゲート駆動回路GDCを制御するコントローラCONTなどを含む。
コントローラCONTは、ソース駆動回路SDC及びゲート駆動回路GDCに各種の制御信号(DCS、GCS)を供給して、ソース駆動回路SDC及びゲート駆動回路GDCを制御する。
このようなコントローラCONTは、各フレームで具現するタイミングによってスキャンを始めて、外部から入力される入力映像データをソース駆動回路SDCで使用するデータ信号形式に合うように転換して、転換された映像データ(Data)を出力し、スキャンに合せて適当な時間にデータ駆動を統制する。
このようなコントローラCONTは、通常のディスプレイ技術で用いられるタイミングコントローラ(Timing Controller)であるか、またはタイミングコントローラ(Timing Controller)を含んで他の制御機能もさらに遂行する制御装置でありうる。
このようなコントローラCONTは、ソース駆動回路SDCと別途の部品で具現されることもでき、ソース駆動回路SDCと共に統合されて集積回路で具現できる。
ソース駆動回路SDCは、コントローラCONTから映像データ(Data)の入力を受けて多数のデータラインDLにデータ電圧を供給することによって、多数のデータラインDLを駆動する。ここで、ソース駆動回路SDCはソース駆動回路ともいう。
このようなソース駆動回路SDCは、少なくとも1つのソースドライバ集積回路(SDIC:Source Driver Integrated Circuit)を含んで具現できる。
各ソースドライバ集積回路SDICは、シフトレジスタ(Shift Register)、ラッチ回路(Latch Circuit)、デジタルアナログコンバータ(DAC:Digital to Analog Converter)、出力バッファ(Output Buffer)などを含むことができる。
各ソースドライバ集積回路SDICは、場合によって、アナログデジタルコンバータ(ADC:Analog to Digital Converter)をさらに含むことができる。
ゲート駆動回路GDCは、多数のゲートラインGLにスキャン信号を順次に供給することによって、多数のゲートラインGLを順次に駆動する。ここで、ゲート駆動回路GDCはスキャン駆動回路ともいう。
このようなゲート駆動回路GDCは、少なくとも1つのゲート駆動回路集積回路(GDIC:Gate Driver Integrated Circuit)を含んで具現できる。
各ゲート駆動回路集積回路GDICは、シフトレジスタ(Shift Register)、レベルシフタ(Level Shifter)などを含むことができる。
ゲート駆動回路GDCは、コントローラCONTの制御によって、オン(On)電圧またはオフ(Off)電圧のスキャン信号を多数のゲートラインGLに順次に供給する。
ソース駆動回路SDCは、ゲート駆動回路GDCにより特定ゲートラインが開けば、コントローラCONTから受信した映像データ(DATA)をアナログ形態のデータ電圧に変換して多数のデータラインDLに供給する。
ソース駆動回路SDCは、ピクセルアレイPXLの一側(例:上側または下側)のみに位置することもでき、場合によっては、駆動方式、パネル設計方式などによってピクセルアレイPXLの両側(例:上側と下側)に全て位置することもできる。
ゲート駆動回路GDCは、ピクセルアレイPXLの一側(例:左側または右側)のみに位置することもでき、場合によっては、駆動方式、パネル設計方式などによってピクセルアレイPXLの両側(例:左側と右側)に全て位置することもできる。
各サブピクセルSPを構成する回路素子の種類及び個数は、提供機能及び設計方式などによって多様に定まることができる。
一方、ピクセルアレイPXLはガラス基板などを使用した表示パネルに存在することができ、ソース駆動回路SDC及びゲート駆動回路GDCなどは多様な方式により表示パネルと電気的に連結できる。
即ち、有機発光表示装置100で、ガラス基板上にトランジスタ、各種の電極及び各種の信号配線などが形成されてピクセルアレイPXLを形成し、駆動回路に該当する集積回路は印刷回路に実装され、印刷回路を通じて表示パネルと電気的に連結される。このような既存の構造は、中大型表示装置では適している。
一方、実施形態に従う有機発光表示装置100は、仮想現実機器、増強現実機器などの電子機器に適用されることに適した構造や優れるディスプレイ性能を有する小型表示装置でありうる。
この場合、一例に、ピクセルアレイPXL、ソース駆動回路SDC、ゲート駆動回路GDC、及びコントローラCONTは、シリコン基板(シリコン半導体基板)上に共に配置されることもできる。
この場合、有機発光表示装置100は非常に小さく製作されることができ、仮想現実(VR:Virtual Reality)機器または拡張現実(AR:Augmented Reality)機器などの電子機器に活用できる。
図2は実施形態に従う有機発光表示装置100のサブピクセル構造であり、図3は実施形態に従う有機発光表示装置100の他のサブピクセル構造である。
図2を参照すると、実施形態に従う有機発光表示装置100において、各サブピクセルSPは、有機発光ダイオードOLEDと、有機発光ダイオードOLEDを駆動する駆動トランジスタDRTと、駆動トランジスタDRTの第1ノードN1とデータラインDLとの間に電気的に連結された第1トランジスタT1と、駆動トランジスタDRTの第1ノードN1と第2ノードN2との間に電気的に連結されたキャパシタCstなどを含んで具現できる。
有機発光ダイオードOLEDは、第1電極E1(例:アノード電極またはカソード電極)、有機発光層OEL、及び第2電極E2(例:カソード電極またはアノード電極)などからなることができる。
有機発光ダイオードOLEDの第1電極E1は、駆動トランジスタDRTの第2ノードN2と電気的に連結できる。有機発光ダイオードOLEDの第2電極E2には基底電圧(EVSS)が印加できる。
ここで、基底電圧(EVSS)は全てのサブピクセルSPに印加される共通電圧(Vcom)でありうる。
駆動トランジスタDRTは、有機発光ダイオードOLEDに駆動電流(Ioled)を供給することによって、有機発光ダイオードOLEDを駆動する。
駆動トランジスタDRTは、第1ノードN1、第2ノードN2、及び第3ノードN3を有する。
駆動トランジスタDRTの第1ノードN1はゲートノードに該当するノードであって、第1トランジスタT1のソースノードまたはドレインノードと電気的に連結できる。
駆動トランジスタDRTの第2ノードN2は有機発光ダイオードOLEDの第1電極と電気的に連結されることができ、ソースノードまたはドレインノードでありうる。
駆動トランジスタDRTの第3ノードN3は駆動電圧(EVDD)が印加されるノードであって、駆動電圧(EVDD)を供給する駆動電圧ラインDVLと電気的に連結されることができ、ドレインノードまたはソースノードでありうる。
ここで、駆動電圧(EVDD)は全てのサブピクセルSPに印加される共通電圧(Vcom)でありうる。
第1トランジスタT1はゲートラインを通じて第1スキャン信号SCAN1をゲートノードに印加を受けてオン−オフが制御できる。
このような第1トランジスタT1は第1スキャン信号SCAN1によりターン−オンされてデータラインDLから供給されたデータ電圧(Vdata)を駆動トランジスタDRTの第1ノードN1に伝達することができる。
このような第1トランジスタT1は、スイッチングトランジスタともいう。
キャパシタCstは、駆動トランジスタDRTの第1ノードN1と第2ノードN2との間に電気的に連結されて、映像信号電圧に該当するデータ電圧(Vdata)またはこれに対応する電圧を1フレーム時間の間維持することができる。
前述したように、図2に例示された1つのサブピクセルSPは有機発光ダイオードOLEDを駆動するために、2つのトランジスタDRT、T1と1つのキャパシタCstを含む2T(Transistor)1C(Capacitor)構造を有することができる。
図2に例示されたサブピクセル構造(2T1C構造)は説明の便宜のための例示であり、機能、パネル構造などによって、1つのサブピクセルSPは1つ以上のトランジスタをさらに含むか、または1つ以上のキャパシタをさらに含むこともできる。
図3は、1つのサブピクセルSPが駆動トランジスタDRTの第2ノードN2と基準電圧ラインRVLとの間に電気的に連結された第2トランジスタT2をさらに含む3T(Transistor)1C(Capacitor)構造を例示的に示した図である。
図3を参照すると、第2トランジスタT2は駆動トランジスタDRTの第2ノードN2と基準電圧ラインRVLとの間に電気的に連結されて、ゲートノードに第2スキャン信号SCAN2の印加を受けてオン−オフが制御できる。
第2トランジスタT2のドレインノードまたはソースノードは基準電圧ラインRVLに電気的に連結され、第2トランジスタT2のソースノードまたはドレインノードは駆動トランジスタDRTの第2ノードN2に電気的に連結できる。
第2トランジスタT2は、一例に、ディスプレイ駆動時区間でターン−オンされることができ、駆動トランジスタDRTの特性値または有機発光ダイオードOLEDの特性値をセンシングするためのセンシング駆動時区間でターン−オンできる。
第2トランジスタT2は該当駆動タイミングに合せて、第2スキャン信号SCAN2によりターン−オンされて、基準電圧ラインRVLに供給された基準電圧(Vref)を駆動トランジスタDRTの第2ノードN2に伝達することができる。
また、第2トランジスタT2は他の駆動タイミングに合せて、第2スキャン信号SCAN2によりターン−オンされて、駆動トランジスタDRTの第2ノードN2の電圧を基準電圧ラインRVLに伝達することができる。
この場合、基準電圧ラインRVLと電気的に連結できるセンシング部(例:アナログデジタルコンバータなど)は駆動トランジスタDRTの第2ノードN2の電圧を基準電圧ラインRVLを通じて測定することができる。
言い換えると、第2トランジスタT2は、駆動トランジスタDRTの第2ノードN2の電圧状態を制御するか、または駆動トランジスタDRTの第2ノードN2の電圧を基準電圧ラインRVLに伝達することができる。
一方、キャパシタCstは、駆動トランジスタDRTの第1ノードN1と第2ノードN2との間に存在する内部キャパシタ(Internal Capacitor)である寄生キャパシタ(例:Cgs、Cgd)でなく、駆動トランジスタDRTの外部に意図的に設計した外部キャパシタ(External Capacitor)でありうる。
駆動トランジスタDRT、第1トランジスタT1、及び第2トランジスタT2の各々はnタイプトランジスタ、またはpタイプトランジスタでありうる。
一方、第1スキャン信号SCAN1及び第2スキャン信号SCAN2は別個のゲート信号でありうる。この場合、第1スキャン信号SCAN1及び第2スキャン信号SCAN2は互いに異なるゲートラインを通じて、第1トランジスタT1のゲートノード及び第2トランジスタT2のゲートノードに各々印加されることもできる。
場合によっては、第1スキャン信号SCAN1及び第2スキャン信号SCAN2は同一なゲート信号でありうる。この場合、第1スキャン信号SCAN1及び第2スキャン信号SCAN2は同一なゲートラインを通じて第1トランジスタT1のゲートノード及び第2トランジスタT2のゲートノードに共通に印加されることもできる。
図2及び図3に例示された各サブピクセル構造は説明のための例示であり、1つ以上のトランジスタをさらに含むか、または場合によっては、1つ以上のキャパシタをさらに含むこともできる。
または、多数のサブピクセルの各々が同一な構造となっていることもでき、多数のサブピクセルのうちの一部は異なる構造となっていることもできる。
図4は、実施形態に従う有機発光表示装置100の更に他のサブピクセル構造である。
図4のサブピクセル構造は、図3の3T1C構造の変形である。
図4のサブピクセル構造の場合、第1トランジスタT1のゲートノード及び第2トランジスタT2のゲートノードは同一なゲートラインGLに連結されて、スキャン信号(SCAN)を同一に供給を受ける。
また、第2トランジスタT2のドレインノードまたはソースノードには基準電圧(Vref)としてグラウンド電圧(GND)が印加される。
また、図4のサブピクセル構造の場合、駆動トランジスタDRTのボディ(Body、Nboby)は定電圧形態のグラウンド電圧(GND)が印加される。
以下では、図4のサブピクセル構造を例として説明する。しかしながら、これに制限されるものではない。
図5は、実施形態に従う有機発光表示装置100で、共通電圧(Vcom)である基底電圧(EVSS)を供給するパワー供給回路PSCと、基底電圧(EVSS)のノイズ発生を示した図であり、図6は実施形態に従う有機発光表示装置100で、ノイズが発生した基底電圧(EVSS)と、基底電圧(EVSS)のノイズに従う有機発光ダイオードOLEDの電流変化を示した図である。
図5を参照すると、実施形態に従う有機発光表示装置100は、パワー供給回路PSCをさらに含むことができる。
パワー供給回路PSCは、共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)をピクセルアレイ110に供給することができる。
ここで、例えば、有機発光表示装置100の場合、共通電圧(Vcom)は基底電圧(EVSS)でありうるが、液晶表示装置の場合、各サブピクセル内のピクセル電極とキャパシタンスを形成する共通電極に印加される共通電圧でありうる。
また、パワー供給回路PSCはピクセルアレイPXLの駆動に必要な電圧、ソース駆動回路SDCの動作に必要な電圧、ゲート駆動回路GDCの動作に必要な電圧、コントローラCONTの動作に必要な電圧などを出力することができる。
このようなパワー供給回路PSCは、1つ以上のパワー関連回路で構成できる。
一方、パワー供給回路PSCから出力される基底電圧(EVSS)はDC電圧形態でありうる。
パワー供給回路PSCから供給される基底電圧(EVSS)は、有機発光ダイオードOLEDの第2電極E2(例:カソード電極)に印加される電圧であって、モードサブピクセルSPに共通に印加される共通電圧(Vcom)に該当する。
一方、パワー供給回路PSCは、DC−DCコンバータで構成できる。
ここで、DC−DCコンバータはある電圧の直流電源から他の電圧の直流電源に変換する電子回路装置でありうる。
図5及び図6を参照すると、DC−DCコンバータから出力される基底電圧(EVSS)はDC電圧でなければならないが、電圧変動が発生してDC電圧に該当しないことがある。
このように、基底電圧(EVSS)の電圧変動は、主にDC−DCコンバータで発生することができ、DC−DCコンバータで生じるスイッチングノイズ(DC-DC switching noise)といい、簡単に縮めて、ノイズともいう。
図5及び図6を参照すると、基底電圧(EVSS)がノイズによって一定の電圧値(EVSS_ref)を有しなくて変動される電圧値を有するようになれば、有機発光ダイオードOLEDに流れるOLED電流(Ioled)も一定の電流値(Ioled_ref)を有しなくて変動される。
図6を参照すると、基底電圧(EVSS)が高まれば、OLED電流(Ioled)は減少することがある。基底電圧(EVSS)が低くなれば、OLED電流(Ioled)は増加することがある。
このようなOLED電流の変動(変化)は、有機発光ダイオードOLEDが所望の水準の輝度を有する光を発光できない。これによって、全体的または部分的な画質低下をもたらすことがある。
ここに、本実施形態はノイズによる基底電圧(EVSS)の変動が発生しても画質低下現象を防止する方法を提供することができる。以下では、ノイズによる基底電圧(EVSS)の変動に従う画質低下現象を防止する方法について詳細に説明する。
図7は、実施形態に従う有機発光表示装置100で、ノイズによる基底電圧(EVSS)の変動に従う画質低下現象を防止するためのボディバイアシング(Body Biasing)技法を示した図である。
実施形態に従う有機発光表示装置100は、ノイズによる基底電圧(EVSS)の変動に従う画質低下現象を防止するために、駆動トランジスタDRTのボディNbに多数のサブピクセルSPに共通に印加される共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)を印加することができる。
前述したように、駆動トランジスタDRTのボディNbに基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)を印加する方法をボディバイアシングという。
このようなボディバイアシングによれば、駆動トランジスタDRTのボディNbに印加されるボディ電圧(Vbody)は共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)の波形と対応する波形を有することができる。
これによって、基底電圧(EVSS)がノイズにより変動しても、駆動トランジスタDRTのボディ電圧(Vbody)も共に変動することによって、ノイズによる基底電圧(EVSS)の変動が及ぼす影響を減らすことができる。
駆動トランジスタDRTのボディNbにノイズにより変動する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)が印加されれば、即ち、駆動トランジスタDRTのボディNbに変動するボディ電圧(Vbody)が印加されれば、以下の<数式1>から見ることができるように、駆動トランジスタDRTのしきい電圧(Vth)はボディ電圧(Vbody)の大きさによって増加または減少することができる。
Figure 2019035957
前記<数式1>で、Vsbは逆基板バイアス電圧(reverse substrate bias voltage)である。Vsbはボディ電圧(Vbody)の変動(即ち、基底電圧(EVSS)のノイズ成分による基底電圧(EVSS)の変動)と関連する。Vsbはボディ電圧(Vbody)の変動がない場合には0(Zero)となる。
前記<数式1>で、Vthはボディ電圧(Vbody)の変動によって変動する駆動トランジスタDRTのしきい電圧である。Vthoはボディ電圧(Vbody)の変動がない時(即ち、Vsb+0の時)の駆動トランジスタDRTのしきい電圧である。
前記<数式1>で、γは製造工程パラメータ(Fabrication-Process Parameter)であって、ボディ効果パラメータ(Body-effect Parameter)ともいう。Φfは物理的なパラメータ(Physical Parameter)であって、基板のフェルミポテンシャルともいう。
前述したボディバイアシングを通じて、駆動トランジスタDRTのしきい電圧(Vth)を増加または減少させて、パワー供給回路PSCのDC−DCコンバータが基底電圧(EVSS)を生成する時に発生するノイズによる基底電圧(EVSS)の変動が誘発させることができる電流変動を低減または防止することができる。
図8は、実施形態に従う有機発光表示装置100において、シンプルなボディバイアシング(Simple Body Biasing)技法を示した図である。
図8を参照すると、実施形態に従う有機発光表示装置100において、パワー供給回路PSCで基底電圧(EVSS)が出力される出力端と駆動トランジスタDRTのボディNbと直接的に連結できる。
この場合、パワー供給回路PSCから出力された基底電圧(EVSS)は、ピクセルアレイ110での有機発光ダイオードOLEDの第2電極E2に印加される。また、パワー供給回路PSCから出力された基底電圧(EVSS)は駆動トランジスタDRTのボディNbにもボディ電圧(Vbody)として印加される。
したがって、パワー供給回路PSCは有機発光ダイオードOLEDの第2電極E2(例:カソード電極)に共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)を供給し、共通電圧(Vcom)と対応するボディ電圧(Vbody)を駆動トランジスタDRTのボディNbにも供給することができる。
これによれば、有機発光表示装置100は、パワー供給回路PSCから基底電圧(EVSS)が出力される出力端と駆動トランジスタDRTのボディNbとの間に別途の回路を追加しなくても、シンプルなボディバイアシングを提供することができる。
図9は、実施形態に従う有機発光表示装置100において、適応的なボディバイアシング(Adaptive Body Biasing)技法のためのボディバイアシング回路900を示した図である。図10は、実施形態に従う有機発光表示装置100において、適応的なボディバイアシング技法のためのボディバイアシング回路900をより詳細に示した図である。図11は、実施形態に従う有機発光表示装置100において、適応的なボディバイアシング技法のためのボディバイアシング回路900を適用した場合、駆動トランジスタDRTのボディ電圧(Vbody)の例示である。
図9を参照すると、実施形態に従う有機発光表示装置100は、駆動トランジスタDRTのボディNbとパワー供給回路PSCとの間に連結されるボディバイアシング回路900をさらに含むことができる。
ボディバイアシング回路900は、共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)を駆動トランジスタDRTのボディNbに印加させることができる。
即ち、ボディバイアシング回路900は、パワー供給回路PSCから出力された基底電圧(EVSS)の入力を受けて、基底電圧(EVSS)に対応するボディ電圧(Vbody)を生成し、生成されたボディ電圧(Vbody)をピクセルアレイ110での各駆動トランジスタDRTのボディNbに印加することができる。
前述したボディバイアシング回路900を利用すれば、パワー供給回路PSCから出力された基底電圧(EVSS)を用いて、基底電圧(EVSS)の変動がダイナミックに発生する状況に対して、ボディ電圧(Vbody)を適応的に調節して駆動トランジスタDRTのボディNbに印加することができる。
図10を参照すると、ボディバイアシング回路900はサブピクセルSPを駆動するための駆動電圧及び基底電圧(EVSS)の間の分配電圧(Vd)を出力する電圧分配回路1010と出力回路1020などを含むことができる。
電圧分配回路1010は、駆動トランジスタDRTの第3ノードN3に印加される駆動電圧(EVDD)と基底電圧(EVSS)との間の分配電圧(Vd)を出力することができる。
出力回路1020は、分配電圧(Vd)に該当するボディ電圧(Vbody)または分配電圧(Vd)が増幅されたボディ電圧(Vbody)を駆動トランジスタDRTのボディNbに出力することができる。
ここで、出力回路1020は増幅器を含むことができる。
電圧分配回路1010は、駆動電圧及び基底電圧(EVSS)の間に連結された多数の抵抗(R1、R2、R3、R4、R5)を含む抵抗ストリングRSTRと、抵抗ストリングRSTRで多数の地点(a、b、c、d)のうち、いずれか一地点を選択して出力回路1020の入力ノードに電気的に連結するスイッチング回路MUXなどを含むことができる。
スイッチング回路MUXのスイッチング動作はコントローラCONTにより制御されるか、またはボディバイアシング回路900の内部または外部に存在する制御ユニットにより制御できる。
これによって、ボディ電圧(Vbody)の基準ボディ電圧値(Vbody_ref)、振幅などを制御することができる。
図11を参照すると、例えば、スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRで多数の地点(a、b、c、d)のうち、a地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case1)、ボディ電圧(Vbody_a)は第1基準ボディ電圧値(Vbody_ref_a)、第1ボディ電圧振幅(AMPa)を有する。
この場合、ボディ電圧(Vbody_a)は以下の<数式2>の通りである。<数式2>で、Kは出力回路1020での電圧増幅ゲインである。
Figure 2019035957
スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRで多数の地点(a、b、c、d)のうち、d地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case2)、ボディ電圧(Vbody_d)は第2基準ボディ電圧値(Vbody_ref_d)、第2ボディ電圧振幅(AMPd)を有する。
この場合、ボディ電圧(Vbody_d)は以下の<数式3>の通りである。<数式3>で、Kは出力回路1020での電圧増幅ゲインである。
Figure 2019035957
スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRでa地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case1)のボディ電圧(Vbody_a)の第1ボディ電圧振幅(AMPa)は、スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRでd地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case2)のボディ電圧(Vbody_d)の第2ボディ電圧振幅(AMPd)より大きいことがある。
スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRでa地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case1)のボディ電圧(Vbody_a)の第1基準ボディ電圧値(Vbody_ref_a)は、スイッチ回路MUXが抵抗ストリングRSTRでd地点を出力回路1020の入力ノードに連結する場合(case2)のボディ電圧(Vbody_d)の第2基準ボディ電圧値(Vbody_ref_b)と同一または相異することがある。
図12は、実施形態に従う有機発光表示装置100において、ノイズが発生した基底電圧(EVSS)と、ボディバイアシング技法を適用した場合のボディ電圧(Vbody)と有機発光ダイオードOLEDの電流変化を示した図である。
共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)は一定の基準基底電圧値(EVSS_ref、パワー供給回路PDCから出力した電圧値である)を有せず、DC−DCコンバータの電圧生成動作により発生したノイズによって変動する。
変動する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)が駆動トランジスタDRTのボディNbに印加される。
ここで、ボディ電圧(Vbody)は基準ボディ電圧値(Vbody_ref)とボディ電圧振幅を有することができる。
基準ボディ電圧値(Vbody_ref)は、基底電圧(EVSS)は一定の基準基底電圧値(EVSS_ref)と同一または相異することがある。
ボディ電圧振幅は、基底電圧(EVSS)の振幅と同一または相異することがある。
一方、ボディ電圧(Vbody)は共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)の波形と対応する波形を有することができる。
ボディ電圧(Vbody)は、共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)の振幅変化によって変わる振幅を有することができる。
このように、ノイズにより変動する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)が駆動トランジスタDRTのボディNbに印加されることによって、駆動トランジスタDRTのしきい電圧変動が発生して(<数式1>参照)、図12に図示したように、有機発光ダイオードOLEDに流れる電流(Ioled)の電流変動幅は減ることがある。
言い換えると、図12のようにボディバイアシング技法を適用した場合の電流変動幅は、図6のようにボディバイアシング技法を適用しない場合の電流変動幅に比べて、相当に減ることがある(例えば、1/10位減少)。
以上で前述した有機発光表示装置100は、ピクセルアレイPXLがガラス基板などを使用した表示パネルに存在し、ソース駆動回路SDC及びゲート駆動回路GDCなどは多様な方式により表示パネルと電気的に連結される一般的なディスプレイでありうる。
これとは異なり、有機発光表示装置100は非常に小さく製作されて仮想現実機器または拡張現実機器などの電子機器に活用されるマイクロディスプレイでありうる。
以下、マイクロディスプレイタイプの有機発光表示装置100を活用した電子機器について説明する。
図13は、実施形態に従う有機発光表示装置100を用いた電子機器1300を示した図である。
図13を参照すると、実施形態に従う電子機器1300は拡張現実または仮想現実映像を表示するヘッドセットタイプの機器である。
実施形態に従う電子機器1300は、映像信号が入力される映像信号入力部1310と、映像信号に基づいた第1映像(例:左眼映像)が表示される第1ディスプレイユニット1320Lと、映像信号に基づいた第2映像(例:右眼映像)が表示される第2ディスプレイユニット1320Rと、映像信号入力部1310、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rを収納するケース1330などを含むことができる。
映像信号入力部1310は、映像データを出力する端末(例:スマートフォンなど)と連結される有線ケーブルまたは無線通信モジュールなどを含むことができる。
第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rは、ユーザの左眼と右眼と対応する位置にある表示構成である。
第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々は、有機発光表示装置100の全体または一部を含むことができる。
図14は、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々の具現例示図である。
図14を参照すると、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々は、シリコン基板1400と、シリコン基板1400のピクセルアレイ区域上に配列された多数のサブピクセルSPを含むピクセルアレイPXLと、シリコン基板1400の回路区域上に配置された駆動回路(SDC、GDC、CONTなど)を含むことができる。
実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rは、半導体工程を通じて、同一なシリコンウエハ(Silicon Wafer)または互いに異なるシリコンウエハ(Silicon Wafer)で製作できる。
実施形態に従う電子機器1300は、ボディバイアシング(Body Biasing)を遂行することができる。
実施形態に従う電子機器1300は、ボディバイアシングを通じて、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々で、多数のサブピクセルSPに共通に印加される共通電圧(Vcom)に該当する基底電圧(EVSS)と対応するボディ電圧(Vbody)が多数のサブピクセルSPの各々での駆動トランジスタDRTのボディNbに印加できる。
前述したようなボディバイアシングを通じて、電子機器1300は基底電圧(EVSS)の生成時に発生するノイズによる基底電圧(EVSS)の変動が発生しても、基底電圧(EVSS)の変動に従う画像品質低下を防止することができる。
前述したように、実施形態に従う電子機器1300は拡張現実機器または仮想現実機器でありうる。
したがって、実施形態に従う電子機器1300を利用すれば、ユーザはより実感がわく拡張現実または仮想現実を満喫することができる。
一方、実施形態に従う電子機器1300は、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々が動作することに必要な電圧を供給するパワー供給回路PSCと、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々での駆動トランジスタDRTのボディNbにボディ電圧(Vbody)を供給するボディバイアシング回路900をさらに含むことができる。
パワー供給回路PSCは、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々に対応して存在することができる。これとは異なり、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rはパワー供給回路PSCを共有することができる。
即ち、パワー供給回路PSCは1つまたは2つでありうる。
パワー供給回路PSCは、第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rに含まれることができる。即ち、パワー供給回路PSCは第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rのシリコン基板1400上に位置することができる。
一方、パワー供給回路PSCは1つ以上のパワー関連回路で構成できる。この場合、パワー供給回路PSCの一部は、第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rの外部に存在することができる。
ボディバイアシング回路900は、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々に対応して存在することができる。これとは異なり、第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rはボディバイアシング回路900を共有することができる。
即ち、ボディバイアシング回路900は1つまたは2つでありうる。
ボディバイアシング回路900は、第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rに含まれることができる。即ち、ボディバイアシング回路900は、第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rのシリコン基板1400上に位置することができる。
一方、ボディバイアシング回路900内の一部構成は、第1ディスプレイユニット1320L及び/又は第2ディスプレイユニット1320Rの外部に存在することができる。
ボディバイアシング回路900は、駆動トランジスタDRTのボディNbとパワー供給回路PSCとの間に連結され、共通電圧(Vcom)と対応するボディ電圧(Vbody)を駆動トランジスタDRTのボディNbに印加させることができる。
前述したように、ボディバイアシング回路900は、駆動トランジスタDRTの第3ノードN3に印加される駆動電圧(EVDD)と共通電圧(Vcom)との間の分配電圧(Vd)を出力する電圧分配回路1010と、分配電圧(Vd)に該当するボディ電圧(Vbody)または分配電圧(Vd)が増幅されたボディ電圧(Vbody)を駆動トランジスタDRTのボディNbに出力する出力回路1020などを含むことができる。
図15は、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々で、駆動トランジスタDRTのボディ電圧印加構造を示した図である。
実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々では、ボディバイアシングがなされることができる。
実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々には基底電圧(EVSS)が印加される第2電極E2がピクセルアレイ領域の前面に配置できる。
パワー供給回路PSCは、基底電圧(EVSS)を生成して出力するDC−DCコンバータを含むことができる。
DC−DCコンバータが基底電圧(EVSS)を生成する時、ノイズが発生することがある。
これによって、DC−DCコンバータから出力される基底電圧(EVSS)はノイズ成分を含むようになって電圧値が一定でなく、変動するようになる。
このような基底電圧(EVSS)の変動によって有機発光ダイオードOLEDに流れる電流(Ioled)の変化が発生し、これによって画像品質が低下することがある。
これを防止するために、実施形態に従う電子機器1300はボディバイアシング構造を含むことができる。
実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々には、ボディバイアシング回路900と各サブピクセル内の駆動トランジスタDRTのボディNbを電気的に連結する連結パターン1500が配置できる。
ボディバイアシング回路900から出力されたボディ電圧(Vbody)は、連結パターン1500を通じて各駆動トランジスタDRTのボディNbに印加される。
一方、図15に図示したように、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々で、ピクセルアレイPXL及び駆動回路(SDC、GDC、CONTなど)はシリコン基板1400上に配置されるため、ピクセルアレイPXLに配置される駆動トランジスタDRTは、駆動回路でのトランジスタと同様に、半導体工程で作られることができるMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)タイプでありうる。ここで、MOSFETタイプはCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)を含むことができる。場合によって、ピクセルアレイPXLに配置される駆動トランジスタDRTは非晶質シリコンTFT(Amorphous Silicon TFT)、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)などのポーリシリコンTFT(Poly Silicon TFT)、オキサイドTFT(Oxide TFT)、及び有機物TFT(Organic TFT)などの多様なTFTのうちの1つでありうる。
したがって、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々で、駆動回路(SDC、GDC、CONTなど)に含まれたトランジスタだけでなく、ピクセルアレイPXLでのトランジスタ(DRT、T1、T2など)も半導体工程でシリコン基板1400上に共に形成することができる。
図16及び図17は、実施形態に従う電子機器1300の第1ディスプレイユニット1320L及び第2ディスプレイユニット1320Rの各々で、MOSFETタイプの駆動トランジスタDRTが形成された領域に対する簡単な断面図である。
図16の断面図を参照すると、シリコン基板1400のピクセルアレイ領域にN−タイプMOSFET(NチャンネルのMOSFET)である駆動トランジスタDRTが形成される。
一例に、シリコン基板10はP−タイプの基板(P-Substrate)でありうる。
シリコン基板1400で、駆動トランジスタDRTのソース電極S及びドレイン電極Dと対応する位置にN+ソース領域(Source Region)、N+ドレイン領域(Drain Region)が形成される。N+ソース領域(Source Region)、N+ドレイン領域(Drain Region)の間にはNチャンネルが形成できる。
ソース電極S及びドレイン電極Dに該当するN+ソース領域(Source Region)及びN+ドレイン領域(Drain Region)の間で、N+ソース領域(Source Region)及びN+ドレイン領域(Drain Region)が存在する層の上または下にゲート電極Gが存在することができる。ここで、図16は概念的に簡略に図示したものであって、絶縁層、平坦化層などがさらに存在することができる。
一方、MOSFETに該当する駆動トランジスタDRTはシリコン基板1400に直ちに形成されることもできるが、1つ以上のウェル(Well)に形成できる。このような“ウェル(Well)”は“井戸”ともいうが、シリコン基板1400のタイプ(N−タイプ、P−タイプ)、MOSFETのタイプなどによってP−ウェル(P−タイプウェル)またはN−ウェル(N−タイプウェル)でありうる。
例えば、図16に図示したように、P−基板(P-Substrate)であるシリコン基板1400にディープN−ウェル(Deep N-Well)が形成され、ディープN−ウェル(Deep N-Well)内にP−ウェル(P-Well)が形成できる。このようなP−ウェル(P-Well)にソース電極S及びドレイン電極Dに該当するN+ソース領域(Source Region)及びN+ドレイン領域(Drain Region)が形成できる。
一方、P−ウェル(P-Well)には駆動トランジスタDRTのボディ(Nb、ボディ電極ともいう)がP+タイプで位置することができる。
このようなP+タイプのボディNbにはボディバイアシングのためのボディ電圧(Vbody)が印加される。
一方、1つのP−ウェル(P-Well)には1つの駆動トランジスタDRTが存在することもでき、2つ以上の駆動トランジスタDRTが存在することもできる。
1つのディープN−ウェル(Deep N-Well)には1つのP−ウェル(P-Well)が存在することもでき、2つ以上のP−ウェル(P-Well)が存在することもできる。
図17の断面図を参照すると、シリコン基板1400のピクセルアレイ領域にP−タイプMOSFET(PチャンネルのMOSFET)である駆動トランジスタDRTが形成される。
一例に、シリコン基板10はP−タイプの基板(P-Substrate)でありうる。
シリコン基板1400で、駆動トランジスタDRTのソース電極S及びドレイン電極Dと対応する位置にP+ソース領域(Source Region)、P+ドレイン領域(Drain Region)が形成される。P+ソース領域(Source Region)、P+ドレイン領域(Drain Region)の間にはPチャンネルが形成できる。
ソース電極S及びドレイン電極Dに該当するP+ソース領域(Source Region)及びP+ドレイン領域(Drain Region)の間で、P+ソース領域(Source Region)及びP+ドレイン領域(Drain Region)が存在する層の上または下にゲート電極Gが存在することができる。ここで、図17は概念的に簡略に図示したものであって、絶縁層、平坦化層などがさらに存在することができる。
一方、MOSFETに該当する駆動トランジスタDRTはシリコン基板1400に直ちに形成されることもできるが、1つ以上のウェル(Well)に形成できる。このような“ウェル(Well)”は“井戸”ともいうが、シリコン基板1400のタイプ(N−タイプ、P−タイプ)、MOSFETのタイプなどによってP−ウェル(P−タイプウェル)またはN−ウェル(N−タイプウェル)でありうる。
例えば、図17に図示したように、P−基板(P-Substrate)であるシリコン基板1400のN−ウェル(N-Well)に形成できる。このようなN−ウェル(N-Well)にソース電極S及びドレイン電極Dに該当するP+ソース領域(Source Region)及びP+ドレイン領域(Drain Region)が形成できる。
一方、N−ウェル(P-Well)には駆動トランジスタDRTのボディ(Nb、ボディ電極という)がN+タイプで位置することができる。
このようなN+タイプのボディNbにはボディバイアシングのためのボディ電圧(Vbody)が印加される。
一方、1つのN−ウェル(N-Well)には1つの駆動トランジスタDRTが存在することもでき、2つ以上の駆動トランジスタDRTが存在することもできる。
実施形態によれば、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動による画像品質の低下が防止できる表示装置100、電子機器1300、及びボディバイアシング回路900を提供することができる。
実施形態によれば、ノイズによる共通電圧の変動が発生しても、共通電圧の変動により有機発光ダイオードに流れる電流変動幅が大きくなることを防止することができる表示装置100、電子機器1300、及びボディバイアシング回路900を提供することができる。
実施形態によれば、仮想現実機器または拡張現実機器に適用されることができ、優れる画像品質を有する表示装置100、電子機器1300、及びボディバイアシング回路900を提供することができる。
以上の説明及び添付の図面は本発明の技術思想を例示的に示したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で構成の結合、分離、置換、及び変更などの多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものでなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。
100 表示装置
900 ボディバイアシング回路
1300 電子機器

Claims (17)

  1. 多数のデータライン及び多数のゲートラインにより定義される多数のサブピクセルを含むピクセルアレイと、
    前記多数のデータラインを駆動するソース駆動回路と、
    前記多数のゲートラインを駆動するゲート駆動回路と、
    前記ソース駆動回路及び前記ゲート駆動回路を制御するコントローラと、を含み、
    前記多数のサブピクセルに共通に印加される共通電圧と対応するボディ電圧(Body Voltage)が前記多数のサブピクセルの各々での駆動トランジスタのボディ(Body)に印加される、表示装置。
  2. 前記ボディ電圧は、前記共通電圧の波形と対応する波形を有する、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記ボディ電圧は、前記共通電圧の振幅変化によって変わる振幅を有する、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記多数のサブピクセルの各々には前記駆動トランジスタにより駆動され、アノード電極とカソード電極を有する有機発光ダイオードを含み、
    前記共通電圧は、前記カソード電極に印加される基底電圧である、請求項1に記載の表示装置。
  5. 前記共通電圧を出力するパワー供給回路と、
    前記駆動トランジスタのボディと前記パワー供給回路との間に連結され、前記共通電圧と対応する前記ボディ電圧を前記駆動トランジスタのボディに印加させるボディバイアシング回路と、をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  6. 前記ボディバイアシング回路は、
    前記駆動トランジスタのドレインノードまたはソースノードに印加される駆動電圧と前記共通電圧との間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、
    前記分配電圧に該当する前記ボディ電圧または前記分配電圧が増幅された前記ボディ電圧を前記駆動トランジスタのボディに出力する出力回路と、を含む、請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記パワー供給回路は、DC−DCコンバータを含む、請求項5に記載の表示装置。
  8. 前記共通電圧を供給し、前記共通電圧と対応する前記ボディ電圧を前記駆動トランジスタのボディに供給するパワー供給回路をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  9. 前記ピクセルアレイ、前記ソース駆動回路、前記ゲート駆動回路、及び前記コントローラは、シリコン基板上に配置される、請求項1に記載の表示装置。
  10. 映像信号が入力される映像信号入力部と、
    前記映像信号に基づいた第1映像が表示される第1ディスプレイユニットと、
    前記映像信号に基づいた第2映像が表示される第2ディスプレイユニットと、
    前記映像信号入力部、前記第1ディスプレイユニット、及び前記第2ディスプレイユニットを収納するケースと、を含み、
    前記第1ディスプレイユニット及び前記第2ディスプレイユニットの各々は、
    シリコン基板と、
    前記シリコン基板上に配列された多数のサブピクセルを含むピクセルアレイと、
    前記シリコン基板上に配置された駆動回路と、を含み、
    前記駆動回路は前記ピクセルアレイの周辺に位置し、
    前記多数のサブピクセルに共通に印加される共通電圧と対応するボディ電圧(Body Voltage)が前記多数のサブピクセルの各々での駆動トランジスタのボディ(Body)に印加される、電子機器。
  11. 前記共通電圧を出力するパワー供給回路と、
    前記駆動トランジスタのボディと前記パワー供給回路との間に連結され、前記共通電圧と対応する前記ボディ電圧を前記駆動トランジスタのボディに印加させるボディバイアシング回路をさらに含む、請求項10に記載の電子機器。
  12. 前記ボディバイアシング回路は、
    前記駆動トランジスタのドレインノードまたはソースノードに印加される駆動電圧と前記共通電圧との間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、
    前記分配電圧に該当する前記ボディ電圧または前記分配電圧が増幅された前記ボディ電圧を前記駆動トランジスタのボディに出力する出力回路と、を含む、請求項11に記載の電子機器。
  13. 前記駆動トランジスタは、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)タイプである、請求項10に記載の電子機器。
  14. 仮想現実(VR:Virtual Reality)機器または拡張現実(AR:Augmented Reality)機器である、請求項10に記載の電子機器。
  15. サブピクセルを駆動するための駆動電圧及び基底電圧の間の分配電圧を出力する電圧分配回路と、
    前記分配電圧または前記分配電圧が増幅された電圧を前記サブピクセル内の駆動トランジスタのボディに出力する出力回路と、を含む、ボディバイアシング回路。
  16. 前記電圧分配回路は、
    前記駆動電圧及び前記基底電圧の間に連結された抵抗ストリングと、
    前記抵抗ストリングで多数の地点のうちの一地点を前記出力回路の入力ノードに連結するスイッチング回路と、を含む、請求項15に記載のボディバイアシング回路。
  17. 前記駆動トランジスタのボディに印加される電圧は、前記基底電圧と対応する波形を有する、請求項15に記載のボディバイアシング回路。
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