KR100997958B1 - 표시 장치 및 발광 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

종래 설정 전압은 발광 소자의 추정된 특성 변화의 마진을 갖는 값이었다. 그러므로, 구동 트랜지스터 Vds의 소스와 드레인 사이의 전압은 높게 설정되어야 했다(Vds > Vgs - VTh + a). 이에 의하면, 발광 소자에 인가된 전압으로 인하여 높은 발열과 전력 소비를 야기하였다. 본 발명은 설정 전압을 변경하는 발광 소자와 전원 전압 제어기의 열화에 따라 전류값에서의 변화를 피드백시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따르면, 설정 전압은 포화 영역과 선형 영역 사이의 경계(임계부) 부근으로 설정되고, 그 열화에 대한 전압 마진은 초기 설정 전압에 대하여 불필요하다.
표시 소자, 설정 전압, 표시부, 발광 소자, 트랜지스터

Description

표시 장치 및 발광 장치{DISPLAY DEVICE AND LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 소자를 갖는 표시소자(발광소자)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 전류구동방법의 표시부를 갖는 표시소자에 관한 것이다.
디지털 그라데이션(digital) 방법(디지털 구동법) 및 아날로그 그라데이션 방법(아날로그 구동법)은 발광 소자를 갖는 표시소자에 대하여 다색 표현의 구동법으로 제공될 수 있다. 전술한 디지털 그라데이션 방법에서, 발광 소자는 발광영역 및 각각의 화소가 발광하는 동안의 시간을 제어하는 것으로 그라데이션을 획득하기 위하여 온(휘도가 거의 100%) 및 오프(휘도가 거의 0%)의 두 가지 방식으로 구동된다. 아날로그 그라데이션 방법에서, 아날로그 입력 데이터를 발광 소자에 기입하여 그라데이션을 아날로그 방식으로 조정한다.
게다가, 그라데이션의 수식을 두 가지 방법으로 표시할 수 있는바, 즉 발광 소자에 인가된 전압에 종속된 정전압 구동과, 발광 소자에 인가된 전류에 종속하는 정전류 구동이 그것이다. 발광 소자를 흐르는 전류는 전류 구동에서 트랜지스터(이하 구동 트랜지스터라 한다)에 의해 제어된다.
구동 트랜지스터의 구동을 도 8에 도시된 V-I 특징을 참조하여 설명하기로 한다. 구동 트랜지스터에는 두 작동 영역, 즉 포화 영역 및 선형 영역이 있다.
선형 영역은 소스와 드레인 사이의 전압(Ｖds) 및 게이트와 소스 사이의 전압(Vgs)에 따른 전류값 변화 영역이다(
Figure 112009079574689-pat00001
).
선형 영역에서 다음과 같은 수식(1)이 성립된다. Ids는 채널 형성 영역을 통해 유동하는 전류의 양인 것에 주목하여야 한다. 또한, 기호 β=μCo·W/L 을 설정하며, 여기서 μ는 구동 트랜지스터의 이동도, W/L은 채널 형성 영역에서 길이 L에 대한 채널 폭 W의 비율인 것에 주목하여야 한다.
Ids = β{(Vgs-VTh)Vds-1/2·Vds 2} ...(1)
상기 수식(1)에 따르면, Vds 및 Vgs는 선형 영역에서 전류값을 얻는다. 선형영역에서, Vds가 작을수록, 전류값 역시 작아지며, Vgs가 커져도 전류값은 거의 증가하지 않는다.
구동 트랜지스터가 주로 선형 영역에서 구동되면, 발광 소자의 두 전극 사이를 흐르는 전류의 양은 Vgs 및 Vds의 두 값에 따라 변화한다. 구동 트랜지스터는 스위치로서 이용되며, 전원 라인과 발광 소자는 필요에 따라 단락되어, 발광 소자로 전류를 흐르게 한다. 발광 소자를 흐르는 전류값은 구동 트랜지스터에 접속된 발광 소자의 특징(제조 공정에서의 변화 및 열화)에 직접적으로 영향을 받는다.
포화영역에서, 전류값은 소스 및 드레인 사이의 전압(Vds)에 의해 변경되지 않는다. 환언하면, 전류값은 게이트 및 소스 사이의 전압(Vgs)에 의하여 변경될 뿐이다(
Figure 112009079574689-pat00002
).
포화 영역에서 다음과 같은 수식(2)이 성립된다.
Ids - β(Vgs-VTh)2 ...(2)
상기 수식(2)에서 규정된 바와 같이, 포화 영역에서 전류 값은 Vgs에서의 변화에 주로 좌우되지만, Vds에서의 변화에 좌우되지 않는다. 그러므로, 포화 영역에서의 전류값은 구동 트랜지스터에 접속된 발광 소자의 특징에 영향을 받지 않는다.
반면에, 구동 트랜지스터가 주로 포화 영역에서 구동되는 경우, 발광 소자의 두 전극 사이에서 유동하는 전류량은 Vds에서의 변화에 의존하지 않고 구동 트랜지스터의 Vgs에서의 변화에 크게 의존한다. 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 제어하여 발광 소자에 필요한 양의 전류를 유동시킨다. 즉, 구동 트랜지스터를 전압 제어 전류원으로 사용하며, 구동 트랜지스터는 전원 라인과 발광 소자 사이에 일정한 전류가 유동하도록 설정된다.
전술한 특징을 활용하는 정전류 구동에 있어서, 구동 트랜지스터가 포화 영역에서 구동되는 경우에 전류값은 Vds의 변화에 의존하지 않는다. 그러므로, 발광 소자를 흐르는 전류량은 발광 소자의 특징(제조 공정에서 변화, 열화 및 온도 변 화)과 무관하게 일정할 수 있다.
구동 트랜지스터의 Vgs가 적절히 변경되면, 구동 트랜지스터는 주로 선형 영역에서 또는 주로 포화 영역에서 구동될 수 있다.
전술한 바와 같이 포화 영역에서 구동 트랜지스터가 작동하는 것이 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
특허 문헌 1
일본 특허 출원 공개 제14-108285호 공보
상기 정전류 구동에서, Vds가 발광 소자의 열화에 의하여 소정 포인트까지 감소하면, 트랜지스터의 작동 영역이 선형 영역이 된다. 이것을 방지하기 위하여, Vds의 설정 전압(구동시 구동 트랜지스터의 Vds)은 발광 소자의 추정된 열화(열화에 대한 전압, 전압 α)로 설정된다. 전압 α는 발광 소자의 열화에 의존한다.
종래 설정 전압에서, 간략히 설명하면, 열화 이전(810)과 열화 이후(811) 사이의 발광 소자 특징에서 변화의 마진에 대한 추정값(812) 때문에 높게 설정될 필요가 있었다(
Figure 112009079574689-pat00003
).
따라서, 발광 소자의 음극과 양극에 인가된 전압은 불가피하게 높게 되어, 발열을 시키고 높은 전력을 소비한다.
본 발명의 목적은 발광 소자의 열화에 대하여 설정 전압에 전압 α를 부가하지 않고 작동될 수 있는 화소 구조를 제공하는 것이다. 즉, 포화 영역과 선형 영역 사이 경계 전후의 설정 전압을 갖는 화소 구조(도 8에서 참조부 813)가 제공된다. 본 발명의 또 다른 목적은 전술한 화소가 설치된 표시소자 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 발광 소자의 열화에 따라서 전류값에서의 변화를 피이드백시키고 또한 그것에 의하여 설정 전압을 설정하는 전원 전압 제어기를 제공하는 것에 의하여 설정 전압을 변경하는 것이다. 그러므로, 초기 설정 전압에서의 열화에 대하여 전압 α의 마진 없이, 포화 영역과 선형 영역 사이의 경계 부근에서의 설정 전압을 제공한다.
구체적으로 설명하면, 본 발명은 발광 소자의 열화를 검사하기 위한 소자를 이용하며, 모니터링 소자의 열화에 따라 전원 전압을 제어한다. 즉, 소스와 드레인 사이의 전압은 모니터링 소자의 구동 트랜지스터의 소스 전극과 게이트 전극의 전위를 고정하고 또한 발광 소자의 열화에 따라 드레인 전극(드레인 단자)의 전위를 제어하는 것에 의하여 일정한 전압으로 변경된다.
도 1은 모니터링 소자(101)와 화소(102)를 갖는 화소부(103)를 도시하는 본 발명의 패턴 다이어그램이다. 모니터링 소자(101)는 상기 화소에 연결된 구동 트랜지스터 및 발광 소자를 구비한다. 화소(102)는 상기 화소에 연결된 구동 트랜지스터 및 발광 소자를 구비한다. 본 발명은 상기 모니터링 소자(101) 및 화소(102)에 연결된 제1 전극(104)과 제2 전극(105)을 구비한다. 제1 전극의 전위는 V1로 도시되고, 제2 전극의 전위는 V2로 도시되어 있다. 모니터링 소자는 화소부의 외측을 포함 한 임의의 한 부분에 배치될 수 있다.
게다가, 본 발명은 모니터링 소자의 열화에 따른 전류 값의 변화를 인지함으로써 전류 값을 일정하게 유지하기 위하여 전원 전압 제어기(106)를 구비한다. 즉, 모니터링 소자(101)의 열화에 따른 전류값의 변화는 제1 전극의 전위 화소(V1)를 고정하고, 제2 전극의 전위(V2)를 변화시켜, 화소의 전위 전압으로 피드백된다. 제2 전극(105)이 모니터링 소자(101) 및 화소(102)에 연결되기 때문에, 화소(102)의 전류값은 V2를 변화시키는 것으로 일정하게 유지된다.
도 1과 관련하여, 화소와 모니터링 소자의 레이아웃 및 소자의 구조는 동일하지만, 접속부(접속부를 구비하거나 구비하지 않는)가 변경될 수 있다. 그러나, 본 발명과 관련하여, 화소 및 모니터링 소자의 구조는 동일할 필요는 없다. 그러나, 구조가 동일하고 연결부가 상이한 모니터링 소자를 형성하는 경우, 공정을 변경시킬 필요가 없고 단지 접점의 디자인 등을 변경할 필요가 있으므로, 그 제조가 보다 용이하다.
이하, 전원 전압을 제어하는 작동을 도 2의 순서도를 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 모니터링 소자 및 화소의 발광 소자에 인가되는 전압을 설정한다(발광 소자의 구동 전압). 이 때, 구동 트랜지스터는 포화 영역에서 작동하도록 설정되지만, 열화 마진(전압 α)이 필수불가결하게 요구되는 것은 아니다. 즉, 통상적으로 필요하였던 전압 α는 본 발명에 따르면 불필요하거나 감소될 수 있다.
그 이후, 모니터링 소자 및 화소의 발광 소자에 신호를 입력하여 발광시킨다. 화소에서 멀티컬러를 표시하기 위한 그라데이션 표현법은 시간 그라데이션법 또는 아날로그 그라데이션법일 수 있다.
모니터링 소자의 발광 소자뿐만 아니라 화소의 발광 소자는 시간이 갈수록 점진적으로 열화된다. 이 때 화소의 발광 소자는 그라데이션을 나타내며, 그 중 소수만이 일정하게 발광한다. 반면, 모니터링 소자의 발광 소자는 상시 발광하도록 제어된다. 즉, 모니터링 소자에서 발광 소자가 가장 빨리 열화한다. 이를 고려하여, 전원 전압은 모니터링 소자의 발광 소자의 열화에 따라 설정 전압을 설정하도록 제어된다. 이러한 방식에서, 설정 전압은 화소의 발광 소자의 열화를 고려하여 변경될 수 있다.
모니터링 소자의 발광 소자의 열화는 발광 소자의 저항값을 올리고, 구동 트랜지스터의 Ids를 낮추며, 구동 트랜지스터의 Vds를 감소시킨다. 이 때, 설정 전압은 전류값을 설정 전류로 하도록 전원 전압 제어기에 의하여 조정된다. 즉, V2는 감소되며, 발광 소자에 인가되는 전압은 증가된다. 게다가, 모니터링 소자 및 화소는 동일한 V2를 가지므로, 화소의 설정 전압이 동시에 변경된다.
본 발명에서 모니터링 소자의 열화에 따른 전압값 및 특징의 변화를 인식하여 전원 전압을 제어할 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 또한, 모니터링 소자의 열화에 따른 전압값 및 전류값의 변화 이외에 다른 변화에 의하여 전원 전압을 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 발광 소자가 발광을 시작할 때 열화 마진(전압 α)을 설정 전압에 부가하지 않고 구동 트랜지스터를 포화 영역에서 작동하게 한다. 그러므로, 발광 소자의 열화에 기인한 설정 전압의 마진은 더 이상 필요하지 않다. 일반적으로, 열화 마진에 대한 전압 α는 2 내지 6V로 추정되므로, 구동 전압이 그만큼 감소한다. 그 결과, 화소에서 발열 및 고 전력 소비를 방지할 수 있다. 구동 트랜지스터의 발열이 두드러지게 감소될 수 있기 때문에, 발광 소자의 열화도 감소될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 능동소자가 게이트, 소스 및 드레인을 구비하지만, 소스 전극 및 드레인 전극은 소자 구조 때문에 구별하는 것이 불가능한 것에 주목하여야 한다. 그러므로, 단자 사이의 접속을 설명하는 경우, 편의상, 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나를 제1 전극이라 하고, 다른 하나를 제2 전극이라 한다.
실시 형태 1
전원 전압 제어기로서 연산증폭기를 사용하는 예를 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시 형태에서, p-채널형 구동 트랜지스터가 적용되지만, 그 대신 n-채널형 구동 트랜지스터를 적용할 수 있다. 한편, 본 발명의 예에서와 같이, 화소(311)의 애노드 전위(V애노드)는 V1이라 하고, 화소(311) 및 모니터링 소자(301)의 캐쏘드 전위(V캐쏘드)는 V2라 한다.
도 3a는 본 발명의 화소 구조의 등가회로도를 도시한다. 모니터링 소자(301)는 구동 트랜지스터(302) 및 상기 구동 트랜지스터(302)의 제2 전극에 접속된 발광 소자(303)를 갖는다. 화소(311)는 구동 트랜지스터(312) 및 상기 구동 트랜지스터(312)의 제2 전극에 접속된 발광 소자(313)를 갖는다. 발광 소자(303, 313)는 연산증폭기(320)의 출력 단자에 접속되며, V2의 전압을 갖는다. 한편, 구동 트랜지스터(302, 312)의 제1 전극은 발광 소자의 전극과 동일한 전위인 전위 V1을 갖는다.
연산증폭기(320)의 비반전 입력단자(+측)가 화소의 구동 트랜지스터(312)의 제1 전극에 접속되며, 반전 입력단자(-측)가 모니터링 소자의 구동 트랜지스터(302)의 제1 전극에 접속된다. 모니터링 소자의 구동 트랜지스터는 저항(R)을 통해 기준 전원(Vref)에 접속된다.
다음, 모니터링 소자의 구동 트랜지스터의 전압(Vds)을 설정하는 방법을 설명한다.
먼저, V1(즉, 모니터링 소자의 V애노드)이 표시 소자의 사양에 기초하여 설정된다. 일반적인 표시 소자의 사양은 V1을 2 내지 6V로 규정하고 있다. 구동 트랜지스터(302)의 게이트 전압(Vmoni)은 소정 전류(Iref)가 포화 영역에서 모니터링 소자로 흐를 수 있도록 설정된다. 그 다음, 구동 트랜지스터(312)의 게이트 전압(Vpix)은 Vmoni와 같거나 그 이상의 값으로 설정된다.
다음, 기준 전원(Vref) 및 저항값(R)은 소정 전류(Iref)가 모니터링 소자(301)로 흐를 수 있도록 그리고 구동 트랜지스터(302)가 포화 영역에서 작동할 수 있도록 설정된다. 기준 전원(Vref) 및 저항(R) 이외에 모니터링 소자를 흐르는 소정 전류를 공급하기 위한 다른 수단을 사용할 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 예를 들면, 소정 전류는 도 3b에 도시된 바와 같이 전류원(321)에 의해 공급될 수 있다.
즉, V1, Vref, Vmoni, Vpix 및 R 값은 작업자에 의하여 결정되고, 모니터링 소자의 구동 트랜지스터(302)의 Ids는 외부적으로 결정된다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 구동은 모니터링 소자를 설정하는 것에 의하여 개시된다(구동 상태라 함). 이후, 모니터링 소자의 발광 소자(303)는 시간이 경과함에 따라 열화한다. 마찬가지로, 화소의 발광 소자(313)도 열화한다. 게다가, 발광 소자의 열화에 기인하여, 저항값이 높아지며, 따라서 모니터링 소자를 흐르는 전류값은 낮아지게 된다.
이하, 연산증폭기를 설명하기로 한다. 기본적으로 연산증폭기(320)는 대략 0의 입력 전위로 작용하며, 비반전 입력단자 및 반전 입력단자를 구비하며, 상기 단자의 전압은 대략 동일하다. 따라서, 아래의 수식이 성립된다.
Iref = (Vref -V1)/R = (V1-V2)/Rmoni
∴V2=(Rmoni/R+1)·V1-(Rmoni/R)·Vref
Rmoni는 구동 트랜지스터(302)의 제1 전극과 발광 소자(303)의 전원 측 사이 의 저항값이다. 연산증폭기는 Rmoni가 변화할 때 V2의 값을 변경시키고, Iref 값을 일정하게 유지한다.
이러한 연산증폭기는 설정 전압을 수정하며, 게다가 화소 및 모니터링 소자가 공통적으로 V2(V캐쏘드)를 가지기 때문에 화소의 구동 트랜지스터의 Vds를 수정한다.
한편, 본 실시 형태에서, Ids가 연산증폭기에 의하여 결정 및 제어되기 때문에, 구동 트랜지스터의 전기 특징이 온도 등에 의하여 변경되더라도, Vds는 포화 영역에서 설정된다.
이하, 모니터링 소자의 설정 전류는 화소와 발광 소자 사이의 열화 속도차를 고려하여 제공된다.
디지털 그라데이션법의 경우를 예로 들면, 화소의 발광 소자는 신호 전류(영상 신호)에 기초하여 발광 및 비발광(삭제)을 반복적으로 수행한다. 한편, 모니터링 소자의 발광 소자는 일정하게 발광한다. 그러므로, 모니터링 소자의 발광 소자는 화소보다 빨리 열화한다. 이것은 모니터링 소자에서 발광 소자의 열화가 가장 빠르다는 것을 의미한다.
즉, 가장 저하된 모니터링 소자의 발광 소자의 열화가 오프셋될 수 있도록, 추정된 발광 소자의 열화에 따른 전압은 구동 트랜지스터의 Vds가 연산증폭기에 의하여 설정될 때 모든 화소의 구동 트랜지스터에서 설정될 수 있다. 그러므로, 화소 의 발광 소자의 발광 및 비발광에 대응하여 모니터링 소자의 발광 소자를 제어하는 것이 요구되지 않는다.
그러나, 프레임당 화소의 발광 소자의 발광비(듀티비)가 계산되는 경우가 유구되며, 모니터링 소자의 발광 소자는 듀티비에 따라 발광하도록 제조된다. 즉, 디지털 그라데이션 시스템의 경우에, 모니터링 소자의 설정 전류는 x 듀티비의 발광 동안 전류값으로 설정되는 것이 바람직하다.
아날로그 그라데이션법의 경우에, 그라데이션은 전술한 바와 같이 발광 소자로 흐르는 전류의 양에 의하여 제어된다. 그러므로, 아날로그 그라데이션 시스템에서, 최대 발광에 따른 화소의 평균 이상의 전류값을 필요로 하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따르면, 모니터링 소자의 열화를 측정하고 포화 영역에서 모니터링 소자의 설정 전압을 설정함으로써 화소 전체의 추정된 발광 소자의 열화에따라 설정 전압을 얻는 것이 가능하다.
게다가, 발광 소자의 열화 비율은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 재료에 따라 다르다. 이 경우에, 모니터링 소자의 발광 소자의 열화를 각 발광 소자의 최대로 열화된 소자와 동일하거나 그 이상으로 하면, V2(V캐쏘드)는 충분한 값을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열화 마진(전압 a) 없이 설정 전압을 얻는 것이 가능하다. 따라서, 발광 소자의 열화에 따라 설정 전압의 마진을 필요로 하지 않으며, 발열 및 전력 소비를 감소시킬 수 있게 된다. 특히, 구동 트랜지스터 의 전력 소비를 감소키면, 발광 소자의 열화를 예방할 수 있다.
실시 형태 2
이하, 실시 형태 1과 상이한 화소 구조를 도 4를 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시 형태에서, 구동 트랜지스터는 p채널형이며, 발광 소자의 애노드 전위(V애노드)는 V1이라 하고, 발광 소자의 캐쏘드 전위(V캐쏘드)는 V2라 한다.
화소 구조의 등가회로도가 도 4에 도시되어 있다. 실시 형태 1에서와 같이, 모니터링 소자(401)는 구동 트랜지스터(402) 및 상기 구동 트랜지스터(402)의 제2 전극에 접속된 발광 소자(403)를 갖는다. 화소(411)는 구동 트랜지스터(412) 및 상기 구동 트랜지스터(412)의 제2 전극에 접속된 발광 소자(413)를 갖는다. 발광 소자(403 및 413)는 연산증폭기(420)의 출력단에 접속되며, V2 전압을 갖는다. 한편, 구동 트랜지스터(402, 412)의 제1 전극은 발광 소자의 전극과 동일한 전위인 V1 전위를 갖는다.
실시 형태 1과 달리, 연산증폭기(420)의 비반전 입력단자(+측)는 바이어스 전원(Vb)에 접속되며, 반전 입력단자(-측)는 모니터링 소자(402)의 구동 트랜지스터(402)와 발광 소자(403) 사이의 상호접속부에 접속된다.
다음, 모니터링 소자의 구동 트랜지스터의 전압(Vds)을 설정하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, V1이 표시 소자의 사양에 기초하여 설정된다. 그 다음, 구동 트랜지스 터(402)의 게이트 전압(Vmoni)이 포화 영역에서 모니터링 소자로 흐를 수 있도록 설정된다. 또한, 구동 트랜지스터(412)의 게이트 전압(Vpix)은 Vmoni과 같거나 높은 전류로 설정된다.
다음, 모니터링 소자의 구동 트랜지스터(402)가 포화 영역에서 작동할 수 있도록 Vb가 설정된다. 즉, 구동 트랜지스터의 Vds가 결정된다. 전술한 바와 같이, 모니터링 소자(401)를 흐르는 전류가 발광 소자(403)를 흐를 수 있도록, 그 모니터링 소자(401)를 흐르는 전류는 연산증폭기에 의하여 결정되고 V2(V캐쏘드)가 결정된다.
즉, V1 및 Vb의 값은 외적으로 결정되며 모니터링 소자의 구동 트랜지스터의 Vds가 제어된다.
디스플레이 구동이 전술한 바와 같은 설정에 의하여 시작되었을 때, 저항값은 발광 소자의 열화에 기인하여 상승한다. 그리고, 모니터링 소자를 흐르는 전류값이 낮아지면, 구동 트랜지스터(402)의 Vds 또한 자체적으로 낮아지도록 시도한다. 그러나, Vds는 연산증폭기의 입력단자간의 전위차가 0인 것이 이상적이므로 일정하게 유지된다. 그 다음, Vgs 및 Vds가 일정하기 때문에 Ids 역시 일정하며, 따라서, V2는 Ids에 의해 자동적으로 선택된다.
모니터링 소자 및 화소는 공통적으로 V2(V캐쏘드)를 갖는다. 이것은 화소의 구 동 트랜지스터의 Vds가 이와 마찬가지로 설정되는 것을 의미한다.
상기 방법으로, 본 실시 형태는 Vds를 결정하는 것을 특징으로 한다. 게다가, Vds가 직접적으로 제어되는 본 실시 형태는 Ids가 측정되는 실시 형태 1과 비교하여 보다 간단하게 전압을 설정하는 방법을 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발광 소자가 발광하는 시점에서부터 열화 마진(전압 a) 없이 설정 전압을 획득하는 것이 가능하다. 그러므로, 발광 소자의 열화에 따라 설정 전압의 마진이 불필요하며, 따라서 발열 및 전력 소비가 감소될 수 있다. 특히, 구동 트랜지스터의 발열을 감소시키면, 발광 소자의 열화를 예방할 수 있다.
실시 형태 3
이하, 실시 형태 1 및 2와 상이한 화소 구조를 설명하기로 한다.
도 10은 실시 형태 2에 기술된 회로도를 도시하는바, 스위칭 조절기(3000)가 전원 전압 제어기로서 연산증폭기 대신에 적용된다. 연산증폭기가 적용되는 구성의 경우, 연산증폭기용 전원 회로가 필요하다. 본 실시 형태는 스위칭 조절기를 사용하여 연산증폭기 및 전원회로를 통합하는 것을 가능하게 만든다.
이하, 스위칭 조절기를 갖는 화소 구조를 설명하기로 한다. 도 10에서, 스위칭 조절기(3000)는 에러 증폭기(3001), PWN 비교기(3002), 기준 전원(3003, 3010), 발진회로(3004), 스위칭 트랜지스터(3008), 인덕터(3009), 다이오드(3006), 평활 캐패시터(3005) 및 배터리(3007)로 구성된다. 실시 형태 2와 마찬가지로, 모니터링 소자는 구동 트랜지스터(3011) 및 상기 구동 트랜지스터(3011)의 제1 전극에 접속된 발광 소자(3012)를 갖는다. 화소는 구동 트랜지스터(3013) 및 상기 구동 트랜지스터(3013)의 제1 전극에 접속된 발광 소자(3014)를 갖는다. 구동 트랜지스터(3011, 3013)의 게이트 전극은 전원(3015) 및 상기 전원(3016)에 접속된 트랜지스터(3011, 3013)의 제2 전극에 접속된다.
다음, 스위칭 조절기의 작동을 설명하기로 한다. 구동 시점에서, 스위칭 조절기의 출력인 평활 캐패시터(3005)의 전위는 0이다. 평활 캐패시터의 전위는 에러 증폭기(3001)의 반전 입력단자에 입력되며, 발광 소자의 전위는 비반전 입력단자에 입력된다. 트랜지스터(3011)의 전류는 발광 소자(3012)를 흐르며, 발광 소자 내에 전압이 발생한다. 전압이 기준 전원(3010)보다 높은 경우, 에러 증폭기(3001)는 출력을 낮추도록 구동한다. 그 다음, PWN 비교기(3002)는 발진 듀티를 변경시켜 인덕터(3009)의 전압을 낮추도록 구동한다. 그러므로, 평활 캐패시터(3005)의 전위는 낮아지며, 발광 소자(3012)의 애노드 전위는 대략적으로 전원(3010)과 동일한 전위가 되도록 낮아진다. 한편, 발광 소자(3012)의 애노드 전위가 기준 전원(3010)보다 낮아지는 경우, 반대로 작동하고, 애노드 전위는 기준 전원(3010)과 동일한 전위까지 상승한다.
이러한 방법으로, 스위칭 조절기(3000)를 사용하여 연산증폭기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
실시 형태 4
이하, 모니터링 소자를 갖는 화소부를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하기로 한다. 절연면 위에 형성된 박막트랜지스터(이하 TFT라 함)를 본 실시 형태에서 능동소자의 트랜지스터로서 이용한다.
도 5는 제1 더미 화소(501), 모니터링 소자(502), 제2 더미 화소(503) 및 화소(501)를 이 순서로 구비하는 화소부(500)의 등가회로도이다. 화소부가 주변 화소뿐만 아니라 가장자리에 화소를 구비하는 동일한 상태에 있도록 제1 및 제2 더미 화소를 제공한다.
상기 더미 화소, 모니터링 소자 및 화소는 제1 TFT(선택 TET)(511), 제2 TFT(삭제 TFT)(512), 제3 TFT(구동 TFT)(513), 캐패시터 소자(514) 및 신호선(521)과 제1 주사선(522)의 교차부에 있는 발광 소자(515)를 구비하는 유사하는 구조를 갖는다. 선택 TFT 및 삭제 TFT는 n채널형 TFT를 사용하여 형성되고, 구동 TFT는 본 실시 형태에서 p채널형 TFT를 사용하여 형성되는 것에 주목하여야 한다. 또한, 삭제 TFT의 게이트 전극에 접속된 제2 주사선(523)과 삭제 TFT의 제1 전극 및 구동 TFT의 제 1전극에 접속된 전류공급선(524)이 제공된다.
그러나, 더미 화소, 모니터링 소자 및 화소는 각 구조의 접속에서 다르다. 제1 및 제2 더미 화소는 선택 TFT(511) 및 주사선(521)의 제1 전극에 접속되지 않는다. 둘째, 구동 TFT(513)의 제1 전극은 발광 소자(515)의 제1 전극에 접속되지 않는다. 더미 화소는 주변 화소뿐만 아니라 가장자리에 화소를 구비하는 동일한 상태 하에서 전체 화소를 구동시키도록 제공한다. 그러므로, 더미 화소는 발광하거나, 신호선으로부터 화소까지 데이터를 기입할 필요가 없을 뿐만 아니라, 발광 소자를 발광시킬 필요도 없다. 그러나, 본 발명에서 더미 화소는 발광할 수 있다. 더미 화소의 신호선(521) 및 전류공급선(524)은 동일한 전위를 갖도록 상호 접속된다.
모니터링 소자에서, 선택 TFT의 제1 전극은 신호선(521)에 접속되지 않는다. 그러나, 신호선(521)은 발광 소자(515)의 제1 전극에 접속된다. 이것은 열화가 고속으로 진행하도록 모니터링 소자가 일정하게 발광하게 하는 것을 의도한다. 그러므로, 휘도에 대한 정보로서 신호선으로부터 인가된 전압은 선택 TFT(511)를 통해 발광 소자에 입력되지 않는다. 모니터링 소자의 신호선(521) 및 전류공급선(524)은 연산증폭기에 각각 접속된다.
화소에서, 선택 TFT(511)의 제1 전극은 신호선(521)에 연결되며, 구동 TFT(513)의 제1 전극은 발광 소자(515)의 제1 전극에 접속된다. 화소에서 신호선으로부터의 신호 전압에 기초하여 발광 소자(515)는 구동 TFT(513)를 통해 발광시키고자 한다. 더욱이, 화소의 신호선(521) 및 전류공급선(524)은 드라이버 회로 및 FPC에 각각 접속된다.
도 6에는 도 5에 도시된 화소부의 일부 상면도가 도시되어 있다. 제1 선의 제1 더미 화소(501), 모니터링 소자(502), 제2 더미 화소(503) 및 화소(503)가 도시되어 있다. 더미 화소, 모니터링 소자 및 화소는 신호선(521)의 교차부에서 선택 TFT(511), 삭제 TFT(512), 구동 TFT(513) 및 발광 소자(515)(제1 전극만 도시), 전류공급선(524), 제1 주사선(522) 및 제2 주사선(523)을 구비한다. 캐패시터 소자(514)(TFT(513)의 반도체막 및 게이트 금속으로 구성)는 필요에 따라 제공된다. 구동 TFT의 게이트 캐패시터가 TFT의 누설 전류에 대하여 매우 작은 경우에 다른 캐패시터 소자가 요소가 부가되는 것에 주목하여야 한다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 더미 화소, 모니터링 소자 및 화소는 동일한 구조를 갖지만, 접점은 상이하다. 즉, 더미 화소, 모니터링 소자 및 화소에서 상이한 것은 선택 TFT(511)와 신호선(521) 간의 접속과 구동 TFT(513)와 발광 소자(515) 간의 접속이 존재하는 가의 여부이다.
제1 및 제2 더미 화소에서, 선택 TFT(511) 및 신호선(521)의 접속부 및 발광 소자(515)의 제1 전극과 구동 TFT(513)의 접속부에 접점이 존재하지 않는다. 그러나, 비록 선택 TFT(511) 및 신호선(521)의 접속부에 접점이 없더라도, 모니터링 소자는 구동 TFT(513) 및 발광 소자(515)의 접속부에 신호선(521)을 갖는 접점(601)이 제공된다. 화소에서, 선택 TFT(511)와 신호선(521)의 접속부에 접점(602)이 제공되며, 구동 TFT(513)와 발광 소자(515)의 접속부에 접점(603)이 제공된다.
게다가, 발광 소자의 전류공급선과 신호선이 연산증폭기에 접속되도록 인입 배선이 설치된다. 더욱이, 화소의 신호선 및 전류공급선은 FPC 단자(506) 또는 드라이버 회로에 각각 접속된다. 더미 화소의 신호선 및 전류공급선은 상호 접속되며, 동일한 전위를 갖는다.
모니터링 소자는 모든 선에 필수불가결하게 필요한 것이 아니지만, 단지 하나는 제공되어야 한다. 그것은 모니터링 소자가 접속된 연산증폭기의 성능에 달려있다. 모니터링 소자는 복수개 제공될 수 있으며, 또한 화소부에 대칭적으로 배치될 수 있다. 모니터링 소자는 임의 형태로 배치될 수 있다.
모니터링 소자의 선은 전류공급선을 통해 병렬로 상호 접속되며, 다수의 모 니터링 소자는 한 개의 큰 모니터링 소자로 보여질 수 있다.
이러한 방법으로, 본 발명의 모니터링 소자는 화소의 공정을 변경하지 않고 소자의 레이아웃 디자인을 변경하는 것에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 화소의 설정 전압은 이렇게 형성된 모니터링 소자를 이용하여 상시 포화 영역에서 최대 전압이 될 수 있다. 그러므로, 발열 및 전력 소비를 감소시켜, 발광 소자의 수명을 보다 길게 할 수 있다.
실시 형태 5
본 실시 형태 5에 도시된 화소부는 발광 소자에 제공되며, 대기에 노출되지 않도록 밀폐되어, 패널을 형성한다. 연산증폭기, 제어기 및 전원회로 등을 구비하는 IC를 패널 상에 장착하여, 디스플레이 모듈을 완성한다. 디스플레이 모듈의 특정 구조를 본원에 설명한다.
신호선 구동 회로(705) 부근에 모니터링 소자(751)의 선이 제공된 패턴 다이어그램이 도 11a에 도시되어 있다. 도 11a에 도시된 모니터링 소자는 신호선 구동회로(4001), 주사선 구동회로(4002), 복수개의 더미 화소(4003), 복수개의 화소(4004) 및 모니터링 소자(4005)를 구비한다. 본 발명은 도 11a에 도시된 바와 같이 모니터링 소자가 한 개의 선에 제공되는 경우에 단색 발광 소자를 갖는다. 그러므로, 색변환층과 함께 RGB를 표시하는 표시소자에 적용하는 것이 요구된다.
게다가, 모니터링 소자는 도 11b에서 도시된 바와 같이 복수개의 선 또는 복소개의 부분에 제공될 수 있다. 도 11a에 도시된 모니터링 소자는 신호선 구동회로(4001), 주사선 구동회로(4002), 복수개의 더미 화소(4003), 복수개의 화 소(4004), 제1 모니터링 소자(R)(4006), 제1 모니터링 소자(G)(4007), 그리고 제1 모니터링 소자(B)(4008)를 구비한다. 특히 큰 패널에 모니터링 소자를 제공하는 경우에, 비록 연산증폭기의 성능에 의해 결정되지만, 복수개의 선에 모니터링 소자를 제공하는 것이 바람직하다. 이와 동시에, 제1 내지 제3 모니터링 소자는 도 11b에 도시된 바와 같이 각각의 칼라(RGB)를 위한 물질 사이의 열화차를 고려하여 제공된다. 각 모니터링 소자를 배치하기 위한 위치가 도 11b에 전적으로 적용되는 것은 아니다. 화소의 외측을 포함하여 화소의 주변 영역에 배치될 수도 있다.
도 11a의 구조에서 디스플레이 모듈의 개략도가 도 7a에 도시되어 있다. 디스플레이 모듈은 연산증폭기(750), 제어기(701) 및 전원회로(702)를 장착한다. 각각의 화소에 발광 소자가 형성된 화소부(703), 모니터링 소자(751) 및 더미 화소(752)가 장착되며, 화소부(703)에서 화소를 선택하기 위한 주사선 구동 회로(704), 선택된 화소에 영상 신호를 공급하기 위한 신호선 구동 회로(704)가 패널(700) 내부에 형성된다. 모니터링 소자(751)는 화소부(703)의 한측면으로서 신호선 구동 회로(705) 부근에 배치되고, 연산증폭기(750)에 접속된다. 또한, 더미 화소(752)는 주변 화소에서 동일한 조건 하에서 최외측 화소(m × n 화소의 경우에, 제1열과 제1선에 있는 화소, m번째 열과 n번째 선에 있는 화소)의 가장자리에 화소를 배치하기 위하여 화소부(703)의 주변 둘레에 설치된다.
이와 유사하게, 더미 화소(752)는 도면에서 화소부(703) 주위에 배치되지만 필요한 주변에만 배치될 수도 있다. 또한, 배치될 신호선 구동 회로 및 주사선 구동 회로의 위치 및 갯수는 도 7a에 한정되지 않는다.
게다가, 연산증폭기(750), 제어기(701) 및 전원회로(702)는 인쇄회로기판(706) 위에 형성된다. 제어기(701) 또는 전원회로(702)로부터 출력된 신호 유형 및 전원 전압은 FPC(707)을 통해 패널(700)의 화소부(703), 주사선 구동 회로(704) 및 구동회로(705)에 공급된다.
전원 전압 및 각 유형의 신호는 복수개의 입력 단자가 배치된 인터페이스(I/F) 부분(708)을 통해 인쇄회로기판(706)에 공급된다.
비록 인쇄회로기판(706)이 본 실시 형태에서 패널(700) 상의 FPC(707)를 통해 장착되지만, 그 구조는 이것에 한정될 필요가 없다. 제어기(701) 및 전원회로(702)는 또한 COG(chip on glass)법을 이용하여 패널상에 직접 장착될 수 있다.
게다가, 전원 전압 및 그 신호에 노이즈가 겹쳐질 수 있으며, 인쇄회로기판(706)의 인입 배선 사이에 형성된 캐패시턴스, 배선 자체의 저항 등에 기인하여, 신호 상승 시간이 늦어질 수 있다. 노이즈가 전원 전압 또는 신호에 중첩하는 것을 방지하고 또한 신호 상승 시간이 지체되는 것을 방지하기 위하여 캐패시터 및 버퍼와 같은 다양한 유형의 소자가 인쇄회로기판(706) 상에 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(706)의 블록도가 도 7b에 도시되어 있다. 인터페이스(708)에 의하여 공급된 각 유형의 신호 및 전원 전압은 제어기(701) 및 전원회로(702)에 공급된다.
제어기(701)는 A/D 변환기(709), 위상 고정 루프(PLL)(710), 제어 신호 발생부(711) 및 SRAM(712, 713)를 구비한다. 비록 본원에서 SRAM을 사용하였지만, DRAM이 고속으로 기록 및 판독할 수 있다면, SRAM 대체용으로 SDRAM 또는 DRAM을 사용 하는 것도 가능하다.
인터페이스(708)를 통해 공급된 영상 신호는 A/D 변환기(709)에서 병렬-직렬 변환되어, 컬러 R, G 및 B [R 영상 신호(714), G 영상 신호(715) 및 B 영상 신호(716)]에 상응하는 영상 신호로 제어 신호 발생부(711)에 입력된다. 게다가, Hsync 신호(717), Vsync 신호(718), 클럭 신호 CLK[CLK1(719) 및 CLK2(720)] 및 교류 전압[AC Cont(721)]이 인터페이스(709)를 통해 공급된 신호 각각에 기초하여 A/D 변환기(709)에서 발생되고, 제어 신호 발생부(711)에 입력된다.
위상 고정 루프(710)는 제어 신호 발생부(711)의 구동 주파수의 위상을 인터페이스(708)를 통해 공급된 신호 각각의 주파수와 정렬하는 기능을 수행한다. 제어 신호 발생부(711)의 구동 주파수는 인터페이스(708)를 통해 공급된 신호 각각의 주파수와 동일할 필요가 없다. 제어 신호 발생부(711)의 구동 주파수는 주파수가 동기화되도록 위상 고정 로프(710) 내에서 조절된다.
제어 신호 발생부(711)에 입력된 영상 신호는 SRAM(712, 713)에 일시적으로 기록 및 저장된다. 모든 화소에 대응하는 영상 신호는 SRAM(712)에 저장된 모든 비트의 영상 신호로부터 일회에 1비트씩 판독되어, 패널(700)의 신호선 구동 회로(705)에 공급된다.
제어 신호 발생부(711)는 각 비트에 대한 발광 소자에 의한 발광 기간과 관련된 정보를 패널(700)의 주사선 구동 회로(704)에 공급한다.
전원회로(702)는 패널(700)의 신호선 구동 회로(705), 주사선 구동 회로(704) 및 화소부(703)에 소정 전원 전압을 공급한다.
이렇게 형성된 디스플레이 모듈은 모니터링 소자를 이용하여 포화 영역에 최적의 설정 전압을 상시 설정할 수 있다.
실시 형태 6
본 발명에 따라 제조된 표시 소자를 사용하는 전자기구의 예로서 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 장착형 디스플레이), 네비게이션 시스템, 오디오 녹음재생 장치(자동차 오디오, 오디오 부품, 기타), 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 게임기, 휴대 정보 단말기(이동컴퓨터, 이동전화기, 모바일형 게임기, 전자책, 기타), 기록 매체를 갖는 화상재생장치(특히, DVD와 같은 기록 매체를 재생할 수 있는 표시 소자를 갖는 장치)등이 있다. 이러한 전자기구의 예를 도 9에 도시하고 있다.
도 9a는 프레임(2001), 지지 베이스(2002), 표시부(2003), 스피커부(2004), 영상입력단자(2005) 등으로 구성된 표시소자이다. 본 발명에 따른 모니터링 소자를 갖는 화소부는 디스플레이 장치를 제조하기 위하여 디스플레이부(2003)로 사용된다. 대형 디스플레이 장치를 제조하는 경우에, 모니터링 소자는 RGB 마다 복수의 열이 제공되는 것이 바람직하다는 것에 주목하여야 한다. 본 발명이 이러한 디스플레이 장치, 특히 대형 디스플레이 장치에 적용되는 경우, 저전력 소비가 달성되며, 따라서 발광 소자의 발열 및 열화와 같은 문제를 해결할 수 있게 된다. 디스플레이 장치라는 용어는 퍼스널 컴퓨터, TV 방송 수신, 광고를 위한 정보를 표시하는 모든 디스플레이 장치를 포함하는 것에 주목하여야 한다.
도 9b는 본체(2101), 표시부(2102), 화상 수신부(2103), 조작키(2104), 외부 접속포트(2105), 셔터(2106) 등으로 구성된 디지털 스틸 카메라이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소는 디지털 스틸 카메라를 제조하기 위하여 표시부(2102)용으로 사용된다.
도 9c는 본체(2201), 프레임(2202), 표시부(2203), 조작키(2204), 외부 접속포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등으로 구성된 노트북형 퍼스널 컴퓨터이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소는 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 제조하기 위하여 표시부(2203)에 사용된다.
도 9d는 본체(2301), 표시부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등으로 구성된 휴대용 컴퓨터이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소부는 휴대용 컴퓨터를 제조하는 표시부(2302)에 사용된다.
본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소를 갖는 노트북형 퍼스널 컴퓨터 및 휴대용 컴퓨터와 같은 모바일 기구는 전력 소비가 감소되고 배터리의 저장기간이 연장되는 이점을 갖는다.
도 9e는 본체(2401), 프레임(2402), 표시부A(2403), 표시부B(2404), 기록 매체(예를 들면, DVD) 판독부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등으로 구성된 기록 매체(특히 DVD재생장치)를 구비하는 휴대용 화상 재생장치이다. 표시부A(2403)는 화상 정보를 주로 표시하며, 표시부B(2404)는 문자 정보를 주로 표시하고, 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소는 휴대용 화상 재생장치를 제조하기 위하여 표시부A(2403)와 표시부B(2404)에 사용된다. 기록 매체가 설치된 화상재생장치는 가정용 게임기 등을 포함하는 것에 주목하여야 한다.
도 9f는 본체(2501), 표시부(2502), 아암(2503)으로 구성된 고글형 디스플레이(헤드 장착형 디스플레이)이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소부분은 고글형 디스플레이를 제조하기 위하여 표시부(2502)에 사용된다.
도 9g는 본체(2601), 표시부(2602), 프레임(2603), 외부 접속포트(2604), 원격 제어 수신부(2605), 화상수신부(2606), 배터리(2607), 오디오 입력부(2608), 조작키(2609), 접안렌즈부(2610) 등으로 구성된 디지털 카메라이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소부는 디지털 카메라를 제조하는 표시부(2602)에 사용된다.
도 9h는 본체(2701), 프레임(2702), 표시부(2703), 오디오 입력부(2704), 오디오 출력부(2705), 조작키(2706), 외부 접속포트(2707), 안테나(2708) 등으로 구성된 휴대용 전화기이다. 본 발명의 모니터링 소자를 갖는 화소부는 휴대용 전화기를 제조하는 표시부(2703)에 사용된다. 검정색 바탕에 백색 문자를 표시함으로써 표시부(2703)는 휴대용 전화기의 전력 소비를 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 적용 범위는 다양한 분야의 전자 기기, 특히 평면 패널 디스플레이에 사용될 수 있을 정도로 넓다.
실시예 1
이하, 영년 변화에 상응하는 캐쏘드 전압(캐쏘드 전위)의 변화 및 발광 소자에 인가되는 전류의 변화에 대한 실험 결과를 설명하기로 한다. 부수적으로, 본 실시에는 도 10에서 도시된 것과 같은 회로가 적용된 실험 회로를 적용한다.
도 12는 도 10의 회로도가 적용된 본 실시예의 회로도를 도시한다. 전원 회로용으로, μPC1100(상표명: NEC 회사 제품)을 사용한다. 저항 R1은 VMO 단자의 전 압이 1.05 내지 1.45V가 되도록 설정된다. 저항 R2는 모니터링 소자의 구동 TFT가 포화 영역에서 구동할 수 있도록 설정된다. 저항 R3은 DTC 단자의 전압이 약 1.87V가 되도록 설정된다. 전원 전압 Vcc는 7V의 전압으로 설정된다. 캐쏘드 단자는 화소의 발광 소자의 캐쏘드와 모니터링 소자의 발광 소자의 캐쏘드에 접속된다. 한편, 화소의 구동 TFT의 제2 전극 및 모니터링 소자는 발광 소자에 연결되지 않으며, 5V로 설정된다.
도 12에 도시된 것과 같은 회로를 사용하여 실시된 실험의 결과가 도 13 및 도 14에 나타내었다. 도 13은 시간(시)의 경과에 따른 캐쏘드 전위(V캐쏘드)의 변화를 나타낸다. 캐쏘드 전위(V캐쏘드)의 절대값이 시간이 경과함에 따라 증가하는 것을 확인할 수 있다. 한편, 도 14는 시간(시)의 경과에 따라 발광 소자에 공급되는 전류값(I)을 나타낸다. 일정 전류값이 발광 소자에 공급되는 것을 확인할 수 있다. 발광 소자에 공급된 전류값은 전력 소비와 같다.
발광 소자가 발광을 오래할 수록, 발광 소자는 보다 빨리 열화되며, 필요한 캐쏘드 전압의 절대치가 보다 높아진다. 그러나, 발광 소자에 공급된 전류값은 변화하지 않는다. 따라서, 본 발명의 회로는 발광 소자에 공급되는 전류 값을 일정하게 유지하기 위하여 캐쏘드 전압을 정상적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 회로가 설치된 화소 구조를 사용함으로써, 발광 소자의 열화 마진 없이 또는 종래보다 작은 마진으로 포화 영역에서 구동 TFT를 구동시키는 것이 가능하다. 그러므로, 발열 및 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
본 발명은 발광 소자가 발광하는 시점부터 발광 소자의 열화 마진 없이 또는 종래보다 작은 마진으로 포화 영역에서 전압을 설정하는 것이 가능하다. 그러므로, 발광 소자의 열화에 따른 설정 전압의 마진이 불필요하므로, 발열 및 전력 소비가 감소한다. 또한, 구동 트랜지스터의 발열이 감소하기 때문에 발광 소자의 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화소부의 패턴 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 표시 소자의 구동을 도시하는 순서도이다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 표시 소자의 패턴 다이어그램이다.
도 4는 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부의 패턴 다이어그램이다.
도 5는 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부의 등가회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부의 상면도이다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 디스플레이 모듈의 상면도이다.
도 8은 트랜지스터의 V-I 특성을 도시하는 도면이다.
도 9a 내지 9h는 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부를 갖는 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부의 패턴 다이어그램이다.
도 11a 및 11b는 본 발명에 따른 표시 소자의 화소부의 패턴 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 실험 회로를 도시하는 도면이다.
도 13은 시간(시) 경과에 따른 캐쏘드 전위(V캐쏘드)의 변화를 도시하는 차트이다.
도 14는 시간(시) 경과에 따라 발광 소자에 공급되는 전류 값(I)을 도시하는 차트이다.

Claims (6)

  1. 제1 트랜지스터;
    제2 트랜지스터;
    제1 전극을 포함하는 제1 발광 소자; 및
    제2 전극을 포함하는 제2 발광 소자를 구비하고,
    상기 제1 전극은 적어도 상기 제1 트랜지스터의 일부와 겹치며,
    상기 제2 전극은 적어도 상기 제2 트랜지스터의 일부와 겹치고,
    상기 제1 트랜지스터의 형상 및 위치는 상기 제2 트랜지스터의 형상 및 위치와 실질적으로 같고,
    상기 제1 트랜지스터는 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되며,
    상기 제2 트랜지스터는 상기 제2 전극에 전기적으로 접속되지 않는 표시 장치.
  2. 제1 트랜지스터;
    제2 트랜지스터;
    제1 전극을 포함하는 제1 발광 소자; 및
    제2 전극을 포함하는 제2 발광 소자를 구비하고,
    상기 제1 전극은 적어도 상기 제1 트랜지스터의 일부와 겹치며,
    상기 제2 전극은 적어도 상기 제2 트랜지스터의 일부와 겹치고,
    상기 제1 트랜지스터의 형상 및 위치는 상기 제2 트랜지스터의 형상 및 위치와 실질적으로 같고,
    상기 제1 트랜지스터가 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되도록, 콘택트부가 설치되고,
    상기 제2 트랜지스터는 상기 제2 전극에 전기적으로 접속되지 않는 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터는 박막 트랜지스터인 표시 장치.
  4. 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 제1 전극에 접속되는 제1 전극을 포함하는 제1 발광 소자;
    제2 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 제1 전극에 접속되는 제1 전극을 포함하는 제2 발광 소자를 갖는 모니터링 소자; 및
    전원 전압 제어기를 구비하고,
    상기 전원 전압 제어기의 입력 단자는, 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 제2 전극에 각각 접속되고,
    상기 전원 전압 제어기의 출력 단자는, 상기 제1 및 제2 발광 소자의 제 2 전극에 접속되는 발광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어기는 연산증폭기인 발광 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원 전압 제어기는 스위칭 조절기인 발광 장치.
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