KR101294984B1 - 전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치 - Google Patents

전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101294984B1
KR101294984B1 KR1020070054006A KR20070054006A KR101294984B1 KR 101294984 B1 KR101294984 B1 KR 101294984B1 KR 1020070054006 A KR1020070054006 A KR 1020070054006A KR 20070054006 A KR20070054006 A KR 20070054006A KR 101294984 B1 KR101294984 B1 KR 101294984B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
voltage
field effect
effect transistor
gate
Prior art date
Application number
KR1020070054006A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070115791A (ko
Inventor
도시로 다까하시
다꾸야 요시미
아쯔오 이시즈까
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20070115791A publication Critical patent/KR20070115791A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101294984B1 publication Critical patent/KR101294984B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G09G3/3241Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element the current through the light-emitting element being set using a data current provided by the data driver, e.g. by using a two-transistor current mirror
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439Pixel structures
    • G09G2300/0465Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0814Several active elements per pixel in active matrix panels used for selection purposes, e.g. logical AND for partial update
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0202Addressing of scan or signal lines
    • G09G2310/0205Simultaneous scanning of several lines in flat panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0248Precharge or discharge of column electrodes before or after applying exact column voltages
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

액티브 매트릭스형의 장치를 구동하는 전류 제어형 구동 회로에서, 기입 전류를 크게 설정 가능하게 하고, 또한 전류 공급을 받는 소자간의 전류 불균일을 저감한다. 인가된 전류를 전압으로 변환하는 변환부와, 이 변환부에서 변환된 전압을 유지하는 유지부와, 이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부로 이루어지는 소자 회로를 1개의 소자마다 갖는 전류 제어형 구동 회로에서, 상기 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하고, 공유된 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 이 1개의 소자의 유지부에 접속시킨다.
액티브 매트릭스형, 기입 전류, 변환부, 구동부, 유지부, 전류 불균일, 전류 제어

Description

전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치{CURRENT CONTROL DRIVER AND DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 2는 도 1의 회로에서의 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 3은 도 1의 회로의 1개의 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 4는 도 3의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 5는 도 1의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 6은 도 5의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 7은 도 1의 회로의 또 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 8은 도 7의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 10은 도 9의 회로에서의 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 11은 도 9의 회로의 1개의 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 12는 도 11의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 13은 도 9의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 14는 도 13의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 16은 도 15의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 17은 도 15의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 18은 도 17의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 19는 도 15의 회로의 또 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 20은 도 19의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 22는 도 21의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 23은 도 21의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 24는 도 23의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 25는 도 21의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 26은 도 25의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 27은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 회로도.
도 28은 도 27의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 29는 도 27의 회로의 다른 동작 상태를 도시하는 회로도.
도 30은 도 29의 회로 상태를 설정하는 각 주사선의 선택 상태를 도시하는 타이밍차트.
도 31은 종래의 전류 제어형 구동 회로의 일례를 도시하는 회로도.
도 32는 종래의 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 블럭도.
도 33은 종래의 전류 제어형 구동 회로의 다른 예를 도시하는 회로도.
도 34는 종래의 전류 제어형 구동 회로의 또 다른 예를 도시하는 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
Cs : 캐패시터
G : 화소
OLED : 유기 EL 소자
P : 화소 회로
T1∼T5 : 박막 트랜지스터
1 : 주사선 구동 회로
2 : 데이터선 구동 회로
3 : 화소
10 : 데이터선
[특허 문헌1] 일본 특개평8-234683호 공보
[특허 문헌2] 일본 특개2001-147659호 공보
[특허 문헌3] 일본 특개2002-215093호 공보
본 발명은, 인가 전류에 따라 휘도가 제어되는 유기 EL(Electro-Luminescence) 소자 등의 전류 제어형 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하여 이루어지는 표시 장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 전술한 바와 같이 전류 제어형 소자를 매트릭스 형상으로 배치하여 이루어지는 장치에서, 각 소자를 구동하기 위한 전류 제어형 구동 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 액티브 매트릭스형의 화상 표시 장치에서는, 다수의 화소를 매트릭스 형상으로 배열하고, 공급된 휘도 정보에 따라 화소마다 광 강도를 제어 함으로써 화상을 표시한다. 그 종류의 화상 표시 장치로서 구체적으로는, 각 화소를 구성하는 표시 소자에 액정을 이용한 액정 표시 장치나, 혹은 유기 EL 소자를 이용한 유기 EL 표시 장치 등이 알려져 있다. 후자는 각 화소를 구성하는 소자가 소위 자발광형 소자이며, 전자에 비교하여 화상의 시인성이 높아, 백라이트가 불필요하며, 응답 속도가 빠르다는 등의 이점을 갖는다. 이 유기 EL 표시 장치에서, 개개의 발광 소자의 휘도는 전류량에 의해 제어된다.
액티브 매트릭스 방식에서는, 각 화소에 설치한 발광 소자에 흐르는 전류를 화소 내부에 설치한 능동 소자, 일반적으로는, FET(전계 효과 트랜지스터)의 일종인 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor)에 의해 제어한다. 특허 문헌1에는, 이 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 표시 장치의 일례가 개시되어 있고, 그 1화소분의 등가 회로를 도 31에 도시한다(종래예1). 이 회로에서 각 화소는, 발광 소자인 유기 EL 소자 OLED, 제1 박막 트랜지스터 TFT1, 제2 박막 트랜지스터 TFT2 및 컨덴서 C로 이루어진다. 유기 EL 소자는 대부분의 경우 정류성을 갖기 때문에, OLED(유기 발광 다이오드)라고 불리고 있으며, 도 31에서는 발광 소자 OLED로서 다이오드의 기호를 이용하고 있다. 단, 여기서의 발광 소자는 OLED에 한하지 않고, 소자에 흐르는 전류량에 의해 휘도가 제어되는 것이면 되며, 또한, 발광 소자는 반드시 정류성이 요구되는 것은 아니다. 도시한 예에서는, P 채널형의 TFT2의 소스를 VDD(전원 전위)로 하고, 발광 소자 OLED의 캐소드(음극)는 그라운드 전위에 접 속되는 한편, 애노드(양극)는 TFT2의 드레인에 접속되어 있다. 한편, N 채널형의 TFT1의 게이트는 주사선 Scan에 접속되고, 소스는 데이터선 Data에 접속되고, 드레인은 컨덴서 C 및 TFT2의 게이트에 접속되어 있다.
상기 구성에서 화소를 동작시키기 위해서, 우선, 주사선 Scan을 선택 상태로 하고, 데이터선 Data에 휘도 정보를 나타내는 데이터 전위 Vdata를 인가하면,TFT1이 도통하여 컨덴서 C가 충전 또는 방전되어, TFT2의 게이트 전위는 데이터 전위 Vdata에 일치한다. 주사선 Scan을 비선택 상태로 하면,TFT1이 오프로 되고, TFT2 는 전기적으로 데이터선 Data로부터 분리되지만, TFT2의 게이트 전위는 컨덴서 C에 의해 안정적으로 유지된다. TFT2를 통하여 발광 소자 OLED에 흐르는 전류는, TFT2의 게이트-소스간 전압 Vgs에 따른 값으로 되고, 발광 소자 OLED는 TFT2를 통해 공급되는 전류량에 따른 휘도로 계속하여 발광한다.
TFT2의 드레인-소스간에 흐르는 전류를 Ids로 하면, 이것이 OLED에 흐르는 구동 전류이다. TFT2가 포화 영역에서 동작하는 것으로 하면,Ids는 이하의 수학식으로 표현된다.
Figure 112007040445222-pat00001
여기서 Cox는 단위 면적당 게이트 용량이며, 이하의 수학식에 의해 주어진다.
Figure 112007040445222-pat00002
여기서, Vth는 TFT2의 임계값, μ는 캐리어의 이동도, W는 채널 폭, L은 채널 길이, ε0은 진공의 유전률, εr은 게이트 절연막의 비유전률, d는 게이트 절연 막 두께이다.
수학식 1에 따르면, 화소에 기입하는 전위 Vgs에 의해 Ids를 제어하고, 그 결과 발광 소자 OLED의 휘도를 제어 가능하게 된다. 여기에서, TFT2를 포화 영역에서 동작시키는 이유는, 포화 영역에서는,Ids는 Vgs에 의해서만 제어되고, 드레인-소스간 전압 Vds에는 의존하지 않기 때문에, OLED의 특성 변동에 의해 Vds가 변동해도, 소정량의 구동 전류 Ids를 OLED에 흘릴 수 있기 때문이다.
전술한 바와 같이, 도 31에 도시한 화소의 회로 구성에서는,한번 Vgs의 기입을 행하면, 다음에 재기입될 때까지 1주사 기간 (1프레임) 동안, OLED는 일정한 휘도로 발광을 계속한다. 이러한 화소(3)를 도 32와 같이 매트릭스 형상으로 다수 배열하면, 액티브 매트릭스형 표시 장치를 구성할 수 있다. 도 31에 도시한 바와 같이, 종래의 표시 장치는, 소정의 주사 기간(예를 들면 NTSC 규격에 따른 프레임 주기)에서 화소를 선택하기 위한 주사선 Scan1∼ScanN과, 화소를 구동하기 위한 휘도 정보(데이터 전위 Vdata)를 공급하는 데이터선 Data가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 주사선 Scan1∼ScanN은 주사선 구동 회로(1)에 접속되고, 데이터선 Data는 데이터선 구동 회로(2)에 접속된다. 주사선 구동 회로(1)에 의해 주사선 Scan1∼ScanN을 순차적으로 선택하면서, 데이터선 구동 회로에 의해 데이터선 Data로부터 Vgs의 기입을 반복함으로써, 원하는 화상을 표시할 수 있다.
단순 매트릭스형의 표시 장치에서는, 각 화소에 포함되는 발광 소자는, 선택된 순간에만 발광하는 것에 대해, 도 31에 도시한 액티브 매트릭스형의 표시 장치에서는, 기입 종료 후에도 각 화소의 발광 소자가 발광을 계속하기 때문에, 단순 매트릭스형과 비교하여 순간의 휘도를 낮게 할 수 있어, 발광 소자의 구동 전류의 레벨을 내릴 수 있는 등의 점에서, 특히 대형 고정밀의 표시 장치에서는 유리하게 된다.
액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치에서는, 전술한 바와 같이, 능동 소자로서 일반적으로 글래스 기판 상에 형성 용이한 TFT가 이용된다. TFT의 형성에 사용되는 아몰퍼스 실리콘이나 폴리실리콘은, 단결정 실리콘에 비교하여 결정성이 나쁘고, 전기 전도 기구의 제어성이 나쁘기 때문에, 형성된 TFT는 특성의 변동이 큰 것이 알려져 있다. 특히, 비교적 대형의 글래스 기판 상에 폴리실리콘 TFT를 형성 하는 경우에는, 글래스 기판의 열 변형 등의 문제를 피하기 위해, 통상적으로, 레이저 어닐링법이 이용되지만, 큰 글래스 기판에 균일하게 레이저 에너지를 조사하는 것은 어려워, 폴리실리콘의 결정화의 상태가 기판 내의 장소에 의해 변동을 생기게 하는 것을 피할 수 없다.
이 결과, 동일 기판 상에 형성한 TFT에서도, 그 Vth(임계값)가 각 화소에서 변동되고, 경우에 의해서는 1V 이상 변동되는 것도 드물지 않다. 이 경우, 예를 들면 서로 다른 화소에 대하여 동일한 신호 전위 Vdata를 기입해도, 화소에 의해 Vth가 변동되기 때문에, 수학식 1로 표현한 바와 같이, OLED에 흐르는 전류 Ids는 화소마다 크게 변동되어 원하는 값으로부터 벗어나는 결과로 되어, 표시 장치로서 높은 화질을 기대할 수는 없다. 이것은 Vth뿐만 아니라, 캐리어 이동도 μ의 변동에 대해서도 마찬가지의 것을 말할 수 있다. 또한, 상기한 각 파라미터의 변동은, 전술 한 바와 같은 화소간의 변동뿐만 아니라, 생산 로트(production lot)마다, 혹은 제품마다에 의해서도 변동하는 것을 피할 수 없다. 이러한 경우에는, OLED에 흘릴 원하는 전류 Ids에 대하여, 데이터선 전위 Vdata를 어떻게 설정할 것인지에 대하여, 제품마다 수학식 1의 각 파라미터의 완성에 따라 결정할 필요가 있지만, 이것은 표시 장치의 양산 공정에서는 비현실적일 뿐만 아니라, 환경 온도에 의한 TFT의 특성 변동, 한층 더한 장기간의 사용에 의해 생기는 TFT 특성의 경시 변화에 대해서는 대책을 강구하는 것이 매우 어렵다.
특허 문헌2에는, 상기 종래예1의 문제를 해결하기 위해, 전류원과 커런트 미러 회로를 조합한 구성(종래예2)이 개시되어 있다. 그 회로 구성을 도 33에 도시한다. 이 종래예2에서는,TFT3을 통하여, 휘도에 대응한 전류 Iw를 TFT1의 소스-드레인간에 흘린다. 그 때 TFT4는 도통 상태로 되고, TFT1의 게이트-소스간 전압이, 전류 Iw에 따른 전압으로 되고, 컨덴서 C가 그 전압으로 설정된다. 그 후, TFT4는 비도통 상태로 되고, 컨덴서 C의 전압, 즉, TFT2의 게이트-소스간 전압이 유지되므로, 그 게이트-소스간 전압에 따른 전류가 TFT2의 소스-드레인간, 및 유기 EL 소자에 흐르게 된다.
이 종래예2의 회로에서는, 발광 소자 OLED에 흘리는 전류 Idrv에 대하여, 데 이터선으로부터 기입하는 전류 Iw를 크게 하는 것이 필요한 경우가 많다. 왜냐하면, 발광 소자 OLED에 흘리는 전류는 통상적으로, 최고 휘도 시에도 예를 들면 수 ㎂ 전후이지만, 이 경우 예를 들면 256계조의 표시를 행한다고 하면, 최소 계조 부근에서의 전류값은 십수 ㎁로 되고, 이러한 작은 전류를, 큰 정전 용량을 갖는 데이터선을 통하여 정확하게 화소 회로에 공급하는 것은 일반적으로 어렵기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도 33의 회로에서는,TFT1의 채널 폭, 채널 길이를 각각 W1, L1로 하고, TFT2의 채널 폭, 채널 길이를 각각 W2, L2로 했을 때, (W2/W1)/(L2/L1)의 값을 작게 설정함으로써 기입 전류 Iw를 크게 하는 것이 가능하지만, 이 큰 전류 Iw를 흘리기 위해서는, TFT1의 사이즈 W1/L1을 크게 할 필요가 있다. 이 경우, 채널 길이 L1을 작게 하기 위해서는 여러 제약이 있기 때문에, 필연적으로 채널 폭 W1을 크게 할 필요가 있고, 결과적으로, TFT1이 화소 면적의 많은 부분을 점유하게 된다.
이것은, 유기 EL 디스플레이에서는, 통상적으로, 화소 사이즈를 일정하게 한 경우에, 발광부의 면적이 작아지는 것을 의미한다. 그 결과, 전류 밀도의 증대에 의한 신뢰성의 저하, 구동 전압의 증대에 의한 소비 전력의 증대, 발광 면적의 축소에 의한 거친 느낌의 증대 등을 초래하는 데다가, 화소 사이즈의 축소화를 초래하며, 그것에 의하여 고해상도화가 저해된다.
전술한 문제를 해결하기 위해, 특허 문헌3에는, TFT를 복수의 화소간에서 공용하도록 하고, 대사이즈의 TFT를 이용하여 대전류를 흘릴 수 있도록 하는 한편,1 화소당의 TFT의 면적은 작게 억제되도록 한 회로(종래예3)가 제안되어 있다. 이하, 도 34를 참조하여, 이 종래예3의 구동 회로에 대하여 설명한다. 또한 여기서는, 도면의 간략화를 위해, 임의의 1개의 열에서 인접하는 2화소분(화소 1, 2)의 화소 회로만을 도시하고 있다.
이 도 34에서, 화소 1의 화소 회로 P1은, 애노드가 정전원 VDD에 접속된 OLED(유기 EL 소자)(11-1)와, 드레인이 OLED(11-1)의 캐소드에 접속되고, 소스가 접지된 TFT(12-1)과, 이 TFT(12-1)의 게이트와 그라운드(기준 전위점) 사이에 접속된 캐패시터(13-1)와, 드레인이 데이터선(17)에, 게이트가 제1 주사선(18A-1)에 각각 접속된 TFT(14-1)와, 드레인이 TFT(14-1)의 소스에, 소스가 TFT(12-1)의 게이트에, 게이트가 제2 주사선(18B-1)에 각각 접속된 TFT(15-1)을 갖고 있다.
마찬가지로 화소 2의 화소 회로 P2는, 애노드가 정전원 VDD에 접속된 OLED(11-2)와, 드레인이 OLED(11-2)의 캐소드에 접속되고, 소스가 접지된 TFT(12-2)와, 이 TFT(12-2)의 게이트와 그라운드 사이에 접속된 캐패시터(13-2)와, 드레인이 데이터선(17)에, 게이트가 제1 주사선(18A-2)에 각각 접속된 TFT(14-2)와, 드레인이 TFT(14-2)의 소스에, 소스가 TFT(12-2)의 게이트에, 게이트가 제2 주사선(18B-2)에 각각 접속된 TFT(15-2)를 갖고 있다.
그리고, 이들 2화소분의 화소 회로 P1, P2에 대하여, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락된, 소위 다이오드 접속의 TFT(16)가 공통으로 설치되어 있다. 즉, TFT(16)의 드레인·게이트가, 화소 회로 P1의 TFT(14-1)의 소스 및 TFT(15-1)의 드레인, 및 화소 회로 P2의 TFT(14-2)의 소스 및 TFT(15-2)의 드레인에 각각 접속되 어 있다. 또한,TFT(16)의 소스는 접지되어 있다.
또한 이 회로예에서는, TFT(12-1, 12-2) 및 TFT(16)로서 N 채널 MOS 트랜지스터를, TFT(14-1, 14-2, 15-1, 15-2)로서 P 채널 MOS 트랜지스터를 이용하고 있다.
상기 구성의 화소 회로 P1, P2에서,TFT(14-1, 14-2)는, 데이터선(17)으로부터 공급되는 전류 Iw를 TFT(16)에 선택적으로 공급하는 제1 주사 스위치로서의 기능을 갖는다. TFT(16)는, 데이터선(17)으로부터 TFT(14-1, 14-2)를 통하여 공급되는 전류 Iw를 전압으로 변환하는 변환부로서의 기능을 가짐과 함께, 후술하는 TFT(12-1, 12-2)와 함께 커런트 미러 회로를 형성하고 있다. 여기에서, TFT(16)를 화소 회로 P1, P2 사이에서 공용할 수 있는 것은, TFT(16)가 전류 Iw의 기입의 순간만 이용되는 소자이기 때문이다.
TFT(15-1, 15-2)는, TFT(16)에서 변환된 전압을 캐패시터(13-1, 13-2)에 선택적으로 공급하는 제2 주사 스위치로서의 기능을 갖는다. 캐패시터(13-1, 13-2)는, TFT(16)에서 전류로부터 변환되어, TFT(15-1, 15-2)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부로서의 기능을 갖는다. TFT(12-1, 12-2)는, 캐패시터(13-1, 13-2)에 유지된 전압을 전류로 변환하고, OLED(11-1, 11-2)에 흘림으로써 이들 OLED(11-1, 11-2)를 발광 구동하는 구동부로서의 기능을 갖는다. OLED(11-1, 11-2)는, 흐르는 전류에 의해 휘도가 변화되는 전기 광학 소자이다.
이하, 상기 구성의 구동 회로에서의 휘도 데이터의 기입 동작에 대하여 설명한다. 우선, 화소 1에 대한 휘도 데이터의 기입에 대하여 설명하면, 주사선(18A- 1, 18B-1)이 함께 선택된 상태(이 예에서는, 주사 신호 Sca㎁1, B1이 모두 저레벨)에서, 데이터선(17)에 휘도 데이터에 따른 전류 Iw가 공급된다. 이 전류 Iw는, 도통 상태에 있는 TFT(14-1)를 통하여 TFT(16)에 공급된다. TFT(16)에 전류 Iw가 흐름으로써, TFT(16)의 게이트에는 전류 Iw에 따른 전압이 발생한다. 이 전압은 캐패시터(13-1)에 유지된다.
그리고, 캐패시터(13-1)에 유지된 전압에 따른 전류가 TFT(12-1)를 통하여 OLED(11-1)에 흐른다. 이에 의해,OLED(11-1)가 발광을 개시한다. 주사선(18A-1, 18B-1)이 비선택 상태(주사 신호 Sca㎁1, B1이 모두 고레벨)로 되면, 화소 1에의 휘도 데이터의 기입 동작이 완료한다. 이 일련의 동작에서, 주사선(18B-2)은 비선택 상태에 있으므로, 화소 2의 OLED(11-2)는 캐패시터(13-2)에 유지된 전압에 따른 휘도에서 발광하고 있고, 화소 1에의 기입 동작은 화소 2의 OLED(11-2)의 발광 상태에 영향을 주지 않는다.
다음으로, 화소 2에 대한 휘도 데이터의 기입에 대하여 설명하면, 주사선(18A-2, 18B-2)이 모두 선택된 상태(주사 신호 Sca㎁2, B2가 모두 저레벨)에서, 데이터선(17)에 휘도 데이터에 따른 전류 Iw가 공급된다. 이 전류 Iw가 TFT(14-2)를 통하여 TFT(16)에 흐름으로써, TFT(16)의 게이트에는 전류 Iw에 따른 전압이 발생한다. 이 전압은 캐패시터(13-2)에 유지된다.
그리고, 캐패시터(13-2)에 유지된 전압에 따른 전류가 TFT(12-2)를 통하여 OLED(11-2)에 흐르고, 따라서 OLED(11-2)가 발광을 개시한다. 이 일련의 동작에서, 주사선(18B-1)은 비선택 상태에 있으므로, 화소 1의 OLED(11-1)는 캐패시 터(13-1)에 유지된 전압에 따른 휘도로 발광하고 있고, 화소 2에의 기입 동작은 화소 1의 OLED(11-1)의 발광 상태에 영향을 주지 않는다.
이상 설명한 바와 같이 종래예3의 구동 회로에서는, 전류-전압 변환을 행하는 TFT(16)를 2화소간에서 공용한 구성을 채용하고 있기 때문에,2화소마다 트랜지스터를 1개 생략하는 것이 가능하게 된다. 여기에서, 데이터선(17)에 흐르는 전류 Iw는, OLED(유기 EL 소자)에 흐르는 전류에 비하여 매우 큰 전류이며, 이 전류 Iw를 직접 취급하는 전류-전압 변환 TFT(16)로서는, 큰 사이즈의 트랜지스터가 이용되어, 큰 점유 면적을 필요로 한다. 그러나 본 예에서는, 그러한 전류-전압 변환 TFT(16)를 2화소간에서 공용하고 있으므로, TFT에 의한 화소 회로의 점유 면적을 작게 할 수 있다.
그런데, 상기 특허 문헌3에 개시되는 종래예3의 회로는, 복수의 화소간에서 공용하는 TFT의 조합이 고정되어 있기 때문에, 복수의 화소간에서, FET의 특성차에 기인하는 표시 불균일이 생기는 것을 피할 수 없다.
이상, 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 능동 소자로서 TFT를 이용하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 그 이외의 능동 소자를 적용하는 경우에도 사정은 동일하다. 또한, 표시 장치에 한하지 않고, 예를 들면 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하고, 그들을 순차적으로 주사하여, 설정값이 바뀌는 휘도 일정의 판독 광이나 기록 광을 발생시키도록 한 광 주사 판독 장치나 광 주사 기록 장치 등에서도, 사정은 동일하다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 액티브 매트릭스형의 표시 장치 등을 구동하는 전류 제어형 구동 회로에서, 기입 전류를 크게 설정 가능하게 하고, 또한 액티브 매트릭스를 구성하는 복수의 발광 소자 등의 소자간의 전류 불균일을 저감하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 전술한 바와 같은 전류 제어형 구동 회로를 이용함으로써, 발광 소자를 대전류로 구동 가능하고, 또한 화소간의 표시 불균일을 저감할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 따른 전류 제어형 구동 회로는, 전류 공급을 받는 소자가 매트릭스 형상으로 배치되어 이루어지는 장치에서, 전류 공급하는 소자를 선순차 주사에 의해 선택하는 한편, 복수의 데이터선으로부터 인가하는 인가 전류에 의해 출력 전류를 제어하고, 그 출력 전류를, 선택된 각 소자에 공급하도록 한 액티브 매트릭스 방식의 전류 제어형 구동 회로로서,
인가된 전류를 전압으로 변환하는 변환부(T1)와, 이 변환부에서 변환된 전압을 유지하는 유지부(Cs)와, 이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부(T2)로 이루어지는 소자 회로를 1개의 소자마다 갖는 전류 제어형 구동 회로에서,
상기 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하고,
공유된 상기 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 이 1개의 소자의 유지부에 접속하는 구성 을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 이 본 발명에 따른 전류 제어형 구동 회로에서 구체적으로는,
상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락하고, 상기 데이터선으로부터 공급된 전류에 의해, 게이트·소스간에 전압을 발생하는 전계 효과 트랜지스터(T1)를 포함하고,
상기 유지부가, 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하는 전압을 유지하는 캐패시터(Cs)를 포함하고,
상기 구동부가, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 출력 전류를 제어하는 전계 효과 트랜지스터(T2)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 전류 제어형 구동 회로에서,보다 구체적으로는,
상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치(T4)와,
이 제1 주사 스위치(T4)를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부(T1)와,
이 변환부(T1)에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치(T3)와,
이 제2 주사 스위치(T3)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부(T2)와,
상기 변환부(T1)를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하기 위한 제 3 주사 스위치(T5)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 전류 제어형 구동 회로에서, 더욱 구체적으로는,
상기 제1 주사 스위치(T4)가, 제1 주사선(Sca㎁)에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터(T4)를 포함하고,
상기 변환부(T1)가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터(T4)를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터(T1)를 포함하고,
상기 제2 주사 스위치(T3)가, 제2 주사선(ScanB)에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터(T3)를 포함하고,
상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터(TD)의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터(T3)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
상기 구동부(T2)가, 상기 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터(T2)를 포함하고,
상기 제3 주사 스위치(T5)가, 제3 주사선(ScanC)에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜지스터(T5)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 전류 제어형 구동 회로는, 상기 선택된 각 소자에 전류 공급 할 때에, 전류 공급을 행하는 소자 회로에 대하여, 주사 방향 1개 전의 소자 회로의 변환부를 공용하도록 구성되어도 되고, 혹은, 주사 방향 1개 후의 소자 회로의 변환부를 공용하도록 구성되어도 된다.
또한, 본 발명의 전류 제어형 구동 회로에서는, 상기 변환부 및 구동부를 구성하는 트랜지스터가 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 주사 스위치를 구성하는 트랜지스터가 P 채널 MOS 트랜지스터인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 표시 장치는,
인가 전류에 따라 휘도가 변화되는 상기 유기 EL 소자 등의 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하여 구비함과 함께, 전류 공급하는 소자를 선순차 주사에 의해 선택하는 한편, 복수의 데이터선으로부터 인가하는 인가 전류에 의해 출력 전류를 제어하고, 그 출력 전류를, 선택된 각 발광 소자에 공급하는 액티브 매트릭스 방식의 전류 제어형 구동 회로를 구비하여 이루어지는 표시 장치로서,
상기 전류 제어형 구동 회로가, 인가된 전류를 전압으로 변환하는 변환부(T1)와, 이 변환부에서 변환된 전압을 유지하는 유지부(Cs)와, 이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부(T2)로 이루어지는 화소 회로를 1개의 발광 소자마다 갖고 있는 표시 장치에 있어서,
상기 변환부를 상이한 2개 이상의 화소 회로 사이에서 공유하고,
공유된 상기 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 발광 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 이 1개의 발광 소자의 유지부에 접속하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 이 본 발명에 따른 표시 장치에서 구체적으로는,
상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락하고, 상기 데이터선으로부터 공급된 전류에 의해, 게이트·소스간에 전압을 발생하는 전계 효과 트랜지스터(T1)를 포함하고,
상기 유지부가, 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하는 전압을 유지하는 캐패시터(Cs)를 포함하고,
상기 구동부가, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 출력 전류를 제어하는 전계 효과 트랜지스터(T2)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 표시 장치에서,보다 구체적으로는,
상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치(T4)와,
이 제1 주사 스위치(T4)를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부(T1)와,
이 변환부(T1)에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치(T3)와,
이 제2 주사 스위치(T3)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부(T2)와,
상기 변환부(T1)를 상이한 2개 이상의 화소 회로 사이에서 공유하기 위한 제3 주사 스위치(T5)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 표시 장치에서, 더욱 구체적으로는,
상기 제1 주사 스위치(T4)가, 제1 주사선(Sca㎁)에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터(T4)를 포함하고,
상기 변환부(T1)가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터(T4)를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터(T1)를 포함하고,
상기 제2 주사 스위치(T3)가, 제2 주사선(ScanB)에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터(T3)를 포함하고,
상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터(T1)의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터(T3)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
상기 구동부(T2)가, 상기 발광 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 발광 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터(T2)를 포함하고,
상기 제3 주사 스위치(T5)가, 제3 주사선(ScanC)에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜지스터(T5)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 표시 장치는, 상기 선택된 각 발광 소자에 전류 공급할 때에, 전류 공급을 행하는 화소 회로에 대하여, 주사 방향 1개 전의 화소 회로의 변환부를 공용하도록 구성되어도 되고, 혹은, 주사 방향 1개 후의 소자 회로의 변환부를 공용하도록 구성되어도 된다.
또한, 본 발명의 표시 장치에서는, 상기 변환부 및 구동부를 구성하는 트랜 지스터가 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 주사 스위치를 구성하는 트랜지스터가 P 채널 MOS 트랜지스터인 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로를 도시하는 것이다. 이 전류 제어형 구동 회로는, 일례로서 유기 EL 표시 장치의 OLED(유기 EL 소자)를 구동하기 위한 것으로, 여기에서는 도면의 간략화를 위해, 임의의 1개의 열에서 인접하는 3화소(화소 Gn-1, 화소 Gn, 화소 Gn+1)의 화소 회로만을 도시하고 있다. 또한, 여기에 도시하는 전류 제어형 구동 회로는, 전술한 도 32의 주사선 구동 회로(1) 및 데이터선 구동 회로(2)에 접속되어, 표시 장치를 구성하는 것이다. 단 본 실시예에서는,후술하는 바와 같이, 1행당 3개의 주사선이 설치된다.
본 실시예의 전류 제어형 구동 회로에서, 화소 Gn의 화소 회로 Pn은, 애노드가 정전원 VDD에 접속된 유기 EL 소자(OLED)와, 드레인이 OLED의 캐소드에 접속되고, 소스가 접지된 TFT(T2)와, 이 TFT(T2)의 게이트와 그라운드(기준 전위점) 사이에 접속된 캐패시터 Cs와, 드레인이 데이터선(10)에, 게이트가 제1 주사선 Sca㎁[n]에 각각 접속된 TFT(T4)와, 드레인이 TFT(T4)의 소스에, 소스가 TFT(T2)의 게이트에, 게이트가 제2 주사선 ScanB[n]에 각각 접속된 TFT(T3)와, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락된, 소위 다이오드 접속을 이루고, 그 드레인·게이트가 TFT(T4)의 소스 및 TFT(T3)의 드레인에 접속되고, 소스가 접지된 TFT(T1)와, 게이트가 제3 주사선 ScanC[n]에 접속되고, 드레인이 TFT(T3)의 드레인에 접속된 TFT(T5)로 구성되어 있다.
또한 본 실시예에서는,TFT(T1) 및 TFT(T2)로서 N 채널 MOSFET인 TFT가 이용되고, TFT(T3), TFT(T4) 및 TFT(T5)로서 P 채널 MOSFET인 TFT가 이용되고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 화소 Gn-1의 화소 회로 Pn-1, 화소 Gn+1의 화소 회로 Pn+1도, 기본적으로 화소 Gn의 화소 회로 Pn과 마찬가지로 형성되어 있다. 그리고 각 화소 회로의 TFT(T5)의 드레인, 소스는, 인접 화소의 화소 회로의 소스, 드레인과 각각 접속되어 있다.
상기 구성의 각 화소 회로 Pn-1, Pn 혹은 Pn+1에서,TFT(T4)는, 데이터선(10)으로부터 공급되는 전류 Idata를 TFT(T1)에 선택적으로 공급하는 제1 주사 스위치로서의 기능을 갖는다. TFT(T1)는, 데이터선(10)으로부터 TFT(T4)를 통하여 공급되는 전류 Idata를 전압으로 변환하는 변환부로서의 기능을 가짐과 함께,TFT(T2)와 함께 커런트 미러 회로를 형성하고 있다.
또한 TFT(T3)는, TFT(T1)에서 전류로부터 변환된 전압을 캐패시터 Cs에 선택적으로 공급하는 제2 주사 스위치로서의 기능을 갖는다. 캐패시터 Cs는, TFT(T1)에서 전류로부터 변환되고, TFT(T3)를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부로서의 기능을 갖는다. TFT(T2)는, 캐패시터 Cs에 유지된 전압을 전류로 변환하고, OLED에 흘림으로써 이 OLED를 발광시키는 구동부로서의 기능을 갖는다. OLED는, 흐르는 전류에 의해 휘도가 변화되는 전기 광학 소자이다.
다음으로, 상기 구성의 화소 회로 Pn-1, Pn 혹은 Pn+1에서의 휘도 데이터의 기입 동작에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이 본 예에서는, 각 행마다 제1 주 사선 Sca㎁, 제2 주사선 ScanB 및 제3 주사선 ScanC가 설치되어 있고, 행 n-1에서의 3개의 주사선 Sca㎁[n-1], ScanB[n-1] 및 ScanC[n-1]와, 행 n에서의 3개의 주사선 Sca㎁[n], ScanB[n] 및 ScanC[n]과, 행 n+1에서의 3개의 주사선 Sca㎁[n+1], ScanB[n+1] 및 ScanC[n+1]의 선택 상태는, 기본적으로 도 2의 타이밍차트에 도시한 바와 같이 되어 있다. 또한 이 도 2에서는, 각 파형의 저레벨이 선택 상태를, 고레벨이 비선택 상태를 나타내고 있다.
따라서, 예를 들면 행 n-1에서의 기입 시에는, 도 4의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time1에서,3개의 주사선 Sca㎁[n-1], ScanB[n-1] 및 ScanC[n-1]가 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 도 3에 도시한 바와 같이 행 n-1의 TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)가 모두 도통 상태로 된다. 또한 이 도 3에서는, TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)의 도통, 비도통 상태를 알기 쉽게 나타내기 위해서, 그들을 스위치의 기호로 나타내고 있다(이하, 마찬가지).
다음으로,행 n에서의 기입 시에는, 도 6의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time2에서,3개의 주사선 Sca㎁[n], ScanB[n] 및 ScanC[n]가 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 그에 의해, 도 5에 도시한 바와 같이 행 n의 TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)가 모두 도통 상태로 된다. 그리고 이 상태에서 데이터선(10)에, 휘도 데이터에 따른 전류 Idata가 공급된다. 이 전류 Idata는, 도통 상태에 있는 TFT(T4)를 통하여 TFT(T1)에 공급된다. TFT(T1)에 전류 Idata가 흐름으로써, 그 게이트에는 전류 Idata에 따른 전압이 발생한다. 이 전압은 도통 상태에 있는 TFT(T3)를 통하여 캐패시터 Cs에 유지된다.
또한 도 6에 도시한 바와 같이, 기입 기간 time2에서는,1행 전의 행 n-1의 주사선 Sca㎁[n-1]도 선택되어 있으므로, 도 5에 도시된 바와 같이 행 n-1의 TFT(T4)가 도통 상태로 되어 있다. 게다가 주사선 ScanC[n]가 선택되어 행 n의 TFT(T5)가 도통 상태로 되어 있으므로(이 때 행 n-1의 TFT(T5) 및 TFT(T3)는 비도통 상태임), 행 n-1의 TFT(T1)와 행 n의 TFT(T1)는 병렬로 되어 있고 전류 Idata에 의해 생긴 드레인·게이트간 전압은 평균화되어 캐패시터 Cs에 유지된다.
그리고, 캐패시터 Cs에 유지된 전압에 따른 전류가 TFT(T2)를 통하여 OLED에 흐르고, 이에 의해 OLED가 발광을 개시한다. 그 후, 주사선 ScanB[n] 및 ScanC[n] 및 Sca㎁[n-1]이 비선택 상태(고레벨)로 되면, 화소 Gn에의 휘도 데이터의 기입 동작이 완료된다. 또한 도 5에서는, 전압 유지 상태로 되어 있는 캐패시터 Cs를, 파선의 ○로 둘러싸여 도시되어 있다(이하, 마찬가지).
이상과 같이 본 실시예에서는,행 n의 화소 Gn에의 기입 시에, 주사순으로 1개 전(주사 방향에 대하여 고려하면 1개 후)의 행 n-1의 TFT(T1)에도 전류 Idata가 흐르도록 되어 있기 때문에, 이 기입 전류 Idata의 최소값, 즉 휘도 최소값으로 발광시키기 위한 전류가 I1이라고 하면, 데이터선(10)에는 I1의 2배의 전류를 흘릴 수 있게 된다. 이렇게 해서, 보다 큰 전류를 데이터선(10)에 흘릴 수 있으면, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다.
또한 본 실시예에서는,행 n의 화소 Gn에의 기입 시에는, 그 행 n의 TFT(T1)의 특성뿐만 아니라, 그것과 행 n-1의 TFT(T1)의 특성의 쌍방으로부터 정해지는 전 류가 OLED에 공급되고, 또한 마찬가지로 행 n+1의 화소 Gn+1에의 기입 시에는, 그 행 n+1의 TFT(T1)의 특성뿐만 아니라, 그것과 상기 행 n의 TFT(T1)의 특성의 쌍방으로부터 정해지는 전류가 OLED에 공급되게 되므로, 각 행간에서 TFT(T1)의 특성에 변동이 있어도 그들의 특성이 균일화된다. 따라서,OLED에 공급되는 전류가 상기 TFT(T1)의 특성 변동에 기인하여 크게 변동하는 것을 방지하여, 각 화소간의 표시 불균일(휘도 불균일)을 적게 억제할 수 있다.
다음의 행 n+1에서의 기입 시에는, 도 8의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time3에서,3개의 주사선 Sca㎁[n+1], ScanB[n+1] 및 ScanC[n+1]이 도면에서 ○ 표시를 하여 도시한 바와 같이 모두 선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time3에서, 주사선 Sca㎁[n]도 선택 상태로 되어 있다. 그에 의해 회로의 상태는 도 7에 도시한 바와 같이 되며, 이 기입 기간 time3에서는, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가, 행 n+1의 TFT(T1) 및 행 n의 TFT(T1)에 흐르게 된다. 따라서 이 경우에도, 보다 큰 전류를 데이터선(10)에 흘릴 수 있으므로, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다. 또한,TFT(T1)의 특성 변동에 기인하는 각 화소간의 표시 불균일(휘도 불균일)을 저감 가능하는 것도, 전술한 바와 같다.
다음에 도 9∼도 14를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로에 대하여 설명한다. 이 전류 제어형 구동 회로도, 일례로서 유기 EL 표시 장치의 OLED(유기 EL 소자)를 구동하기 위한 것이며, 소자의 구성은 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서의 것과 마찬가지이다. 또한 이 도 9에서, 도 1에 서의 요소와 동등한 요소에는 동일 부호를 붙이고, 그들에 대한 설명은 특별히 필요없는 한 생략한다(이하, 마찬가지). 그리고 이 제2 실시예에서는,3개의 주사선 Sca㎁, ScanB 및 ScanC의 선택 상태가, 제1 실시예에서의 것과는 달리, 도 10에 타이밍차트를 도시한 바와 같이 되어 있다.
본 실시예의 전류 제어형 구동 회로에서, 예를 들면 행 n-1에서의 기입 시에는, 도 12의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time2에서, 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 주사선 Sca㎁[n-1] 및 ScanB[n-1]가 선택 상태로 되고, 주사선 ScanC[n-1]는 비선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time2에는, 행 n-1의 후의 행 n의 주사선 Sca㎁[n] 및 ScanC[n]도 선택 상태로 된다. 따라서 이 기입 기간 time2에서의 회로의 상태는 도 11에 도시한 바와 같이 되고, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n-1의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에도 공급되고, 이 행 n의 TFT(T1)의 게이트에 발생한 전압은, 행 n의 TFT(T5)를 통하여 행 n-1의 캐패시터 Cs에 유지된다.
다음에 행 n에서의 기입 시에는, 도 14의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time3에서, 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 주사선 Sca㎁[n] 및 ScanB[n]가 선택 상태로 되고, 주사선 ScanC[n]는 비선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time3에는, 행 n의 후의 행 n+1의 주사선 Sca㎁[n+1] 및 ScanC[n+1]도 선택 상태로 된다. 따라서 이 기입 기간 time3에서의 회로의 상태는 도 13에 도시한 바와 같이 되고, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n+1의 TFT(T1)에도 공급되고, 이 행 n+1의 TFT(T1)의 게이트에 발생 한 전압은, 행 n+1의 TFT(T5)를 통하여 행 n의 캐패시터 Cs에 유지된다.
이상과 같이 하여 본 실시예에서도, 2개의 TFT(T1)에 전류 Idata를 흘리도록 함으로써, 데이터선(10)에 의해 큰 전류를 흘릴 수 있으므로, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다. 또한,TFT(T1)의 특성 변동에 기인하는 각 화소간의 표시 불균일(휘도 불균일)을 저감할 수 있는 것도, 전술한 바와 같다.
다음에 도 15∼도 20을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로에 대하여 설명한다. 이 전류 제어형 구동 회로도, 일례로서 유지 EL 표시 장치의 OLED(유기 EL 소자)를 구동하기 위한 것이며, 회로 구성은 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서의 것과 마찬가지이다. 그리고 이 제3 실시예에서는,3개의 주사선 Sca㎁, ScanB 및 ScanC의 선택 상태가, 제1 실시예에서의 것과는 달리, 도 16에 타이밍차트를 도시한 바와 같이 되어 있다.
본 실시예의 전류 제어형 구동 회로에서, 예를 들면 행 n-1에서의 기입 시에는, 도 16의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time1에서, 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 주사선 Sca㎁[n-1], ScanB[n-1] 및 주사선 ScanC[n-1]이 모두 선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time1에는, 행 n-1 전의 행 n-2의 주사선 Sca㎁[n-2]도 선택 상태로 되고, 또한 행 n-1 후의 행 n의 주사선 Sca㎁[n] 및 ScanC[n]도 선택 상태로 된다. 따라서 이 기입 기간 time1에서의 회로의 상태는 도 15에 도시한 바와 같이 되고, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n-1의 TFT(T1)에도 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n-2의 TFT(T1)에도, 또한 행 n의 TFT(T1)에도 공급되게 된다.
다음에 행 n에서의 기입 시에는, 도 18의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time2에서, 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 주사선 Sca㎁[n], ScanB[n] 및 주사선 ScanC[n]이 모두 선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time2에는, 행 n 전의 행 n-1의 주사선 Sca㎁[n-1]도 선택 상태로 되고, 또한 행 n의 후의 행 n+1의 주사선 Sca㎁[n+1] 및 ScanC[n+1]도 선택 상태로 된다. 따라서 이 기입 기간 time2에서의 회로의 상태는 도 17에 도시한 바와 같이 되고, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n-1의 TFT(T1)에도, 또한 행 n+1의 TFT(T1)에도 공급되게 된다.
다음에 행 n+1에서의 기입 시에는, 도 20의 타이밍차트에 도시하는 기입 기간 time3에서, 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 주사선 Sca㎁[n+1], ScanB[n+1] 및 주사선 ScanC[n+1]이 모두 선택 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time3에는, 행 n+1 전의 행 n의 주사선 Sca㎁[n]도 선택 상태로 되고, 또한 행 n+1의 후의 행 n+2의 주사선 Sca㎁[n+2] 및 ScanC[n+2]도 선택 상태로 된다. 따라서 이 기입 기간 time3에서의 회로의 상태는 도 19에 도시한 바와 같이 되고, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n+1의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에도, 또한 행 n+2의 TFT(T1)에도 공급되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시예에서는, 임의의 행의 화소에의 기입 시에, 1개 전의 행의 TFT(T1)에도, 그리고 1개 후의 행의 TFT(T1)에도 전류 Idata가 흐르도록 되어 있기 때문에, 이 기입 전류 Idata의 최소값, 즉 휘도 최소값으로 발광시 키기 위한 전류가 I1이라고 하면,데이터선(10)에는 I1의 3배의 전류를 흘릴 수 있게 된다. 이렇게 하여, 보다 큰 전류를 데이터선(10)에 흘릴 수 있으면, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다.
다음에 도 21∼도 26을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로에 대하여 설명한다. 이 전류 제어형 구동 회로도, 일례로서 유기 EL 표시 장치의 OLED(유기 EL 소자)를 구동하기 위한 것이며, 회로 구성은 도 21에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서의 것으로부터 주사선 ScanC가 생략되어, 각 행의 TFT(T5)가 TFT(T3)와 함께 그 행의 주사선 ScanB에 의해 도통 상태, 비도통 상태로 설정되도록 되어 있다. 그리고 이 제4 실시예에서, 2개의 주사선 Sca㎁ 및 ScanB의 선택 상태는, 도 22에 타이밍차트를 도시한 바와 같이 되어 있다.
본 실시예에서,행 n-1에서의 기입 시에는, 도 22의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time1에서,2개의 주사선 Sca㎁[n-1] 및 ScanB[n-1]이 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 도 2l에 도시한 바와 같이 행 n-1의 TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)가 모두 도통 상태로 된다.
다음으로,행 n에서의 기입 시에는, 도 24의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time2에서,2개의 주사선 Sca㎁[n] 및 ScanB[n]이 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 그에 의해, 도 23에 도시한 바와 같이 행 n의 TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)가 모두 도통 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time2에서는,1행 전의 행 n-1의 주사선 Sca㎁[n-1]도 선택되어 있으므로, 도 23에 도시 된 바와 같이 행 n-1의 TFT(T4)가 도통 상태로 되어 있다. 게다가 주사선 ScanB[n]이 선택되어 행 n의 TFT(T5)가 도통 상태로 되어 있으므로, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n-1의 TFT(T1)에도 공급되고, 그들 쌍방의 전류에 대응하여 발생한 전압이 행 n의 캐패시터 Cs에 유지되게 된다.
다음으로,행 n+1에서의 기입 시에는, 도 26의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time3에서,2개의 주사선 Sca㎁[n+1] 및 ScanB[n+1]이 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 그에 의해, 도 25에 도시한 바와 같이 행 n+1의 TFT(T4), TFT(T3) 및 TFT(T5)가 모두 도통 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time3에서는,1행 전의 행 n의 주사선 Sca㎁[n]도 선택되어 있으므로, 도 25에 도시된 바와 같이 행 n의 TFT(T4)가 도통 상태로 되어 있다. 게다가 주사선 ScanB[n+1]이 선택되어 행 n+1의 TFT(T5)가 도통 상태로 되어 있으므로, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n+1의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에도 공급되고, 그들 쌍방의 전류에 대응하여 발생한 전압이 행 n+1의 캐패시터 Cs에 유지되게 된다.
이상과 같이 본 실시예에서는,행 n의 화소 Gn에의 기입 시에, 1개 전의 행 n-1의 TFT(T1)에도 전류 Idata가 흐르게 되어 있기 때문에, 이 기입 전류 Idata의 최소값, 즉 휘도 최소값으로 발광시키기 위한 전류가 I1이라고 하면, 데이터선(10)에는 I1의 2배의 전류를 흘릴 수 있게 된다. 이렇게 해서, 보다 큰 전류를 데이터선(10)에 흘릴 수 있으면, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다.
다음에 도 27∼도 30을 참조하여, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전류 제어형 구동 회로에 대하여 설명한다. 이 전류 제어형 구동 회로도, 일례로서 유기 EL 표시 장치의 OLED(유기 EL 소자)를 구동하기 위한 것이며, 회로 구성은 도 27에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서의 것으로부터 주사선 ScanC가 생략되어, 각 행의 TFT(T5)가 그 1개 전의 행의 주사선 ScanB에 의해 도통 상태, 비도통 상태로 설정되도록 되어 있다. 그리고 이 제5 실시예에서, 2개의 주사선 Sca㎁ 및 ScanB의 선택 상태는, 도 28에 타이밍차트를 도시한 바와 같이 되어 있다.
본 실시예에서,행 n-1에서의 기입 시에는, 도 28의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time1에서,2개의 주사선 Sca㎁[n-1〕 및 ScanB[n-1]이 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 도 27에 도시한 바와 같이 행 n-1의 TFT(T4) 및 TFT(T3)가 도통 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time1에서는, 주사선 ScanB[n-1]이 선택 상태로 됨으로써, 1개 후의 행 n의 TFT(T5)가 도통 상태로 설정되도록 되어 있다.
따라서 이 기입 기간 time1에서는, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n-1의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에도 공급되고, 그들 쌍방의 전류에 대응하여 발생한 전압이 행 n-1의 캐패시터 Cs에 유지되게 된다.
다음으로,행 n에서의 기입 시에는, 도 30의 타이밍차트에 나타내는 기입 기간 time2에서,2개의 주사선 Sca㎁[n] 및 ScanB[n]이 도면에서 ○ 표시로 나타낸 바와 같이 모두 선택 상태로 되고, 그에 의해, 도 29에 도시한 바와 같이 행 n의 TFT(T4) 및 TFT(T3)가 도통 상태로 된다. 또한 이 기입 기간 time2에서는, 주사선 ScanB[n]이 선택 상태로 됨으로써, 1개 후의 행 n+1의 TFT(T5)가 도통 상태로 설정 되도록 되어 있다.
따라서 이 기입 기간 time2에서는, 데이터선(10)에 흐른 전류 Idata가 행 n의 TFT(T1)에 공급됨과 함께, 이 전류 Idata가 행 n+1의 TFT(T1)에도 공급되고, 그들 쌍방의 전류에 대응하여 발생한 전압이 행 n의 캐패시터 Cs에 유지되게 된다.
이상과 같이 본 실시예에서는,행 n의 화소 Gn에의 기입 시에, 1개 후의 행 n+1의 TFT(T1)에도 전류 Idata가 흐르게 되어 있기 때문에, 이 기입 전류 Idata의최소값, 즉 휘도 최소값으로 발광시키기 위한 전류가 I1이라고 하면, 데이터선(10)에는 I1의 2배의 전류를 흘릴 수 있게 된다. 이렇게 해서, 보다 큰 전류를 데이터선(10)에 흘리는 것이 가능하면, 배선 용량이나 드라이버 용량의 영향을 작게 억제하여, 소망 발광 휘도에 대응한 정확한 전류 Idata로 기입하는 것이 가능하게 된다.
이상, 발광 소자로서 유기 EL 소자가 이용된 표시 장치에 적용된 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 그 밖의 전류 구동형 발광 소자를 이용하는 표시 장치에 적용하는 것도 가능하다. 또한, 그러한 표시 장치에 한하지 않고, 예를 들면 전술한 바와 같이 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하고, 그들을 순차적으로 주사하여, 설정값이 바뀌는 휘도 일정의 판독 광이나 기록 광을 발생시키도록 한 광 주사 판독 장치나 광 주사 기록 장치 등에 대하여 본 발명의 전류 제어형 구동 회로를 적용하는 것도 가능하며, 그 경우에도 본 발명에 따른 효과는 마찬가지로 얻 어지는 것이다.
본 발명의 전류 제어형 구동 회로는, 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하고, 공유된 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 이 1개의 소자의 유지부에 접속하는 구성을 가지므로, 1개의 유지부에 대하여 1개의 변환부가 접속되는 종래의 전류 제어형 구동 회로와 비교하면, 변환부의 수가 많은 만큼 보다 큰 전류로 기입하는 것이 가능하게 된다.
그리고 이 전류 제어형 구동 회로에서는,1개의 소자용의 유지부에 대하여, 스위치로 절환하여 복수의 변환부가 접속되도록 되어 있기 때문에, 1개의 변환부는, 임의의 소자용의 유지부에도, 또한 다른 소자용의 유지부에도 접속되게 되고, 변환부를 구성하는 TFT 등의 소자의 특성차가, 복수의 유지부의 사이에서(즉 복수의 소자의 사이에서) 균일화되고, 나아가서는 액티브 매트릭스를 구성하는 복수의 소자간의 전류 불균일을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 전술한 바와 같은 전류 제어형 구동 회로를 구비한 것이기 때문에, 발광 소자를 대전류로 구동 가능하고, 또한 발광 소자간의 전류 불균일을 저감하여 화소간의 표시 불균일을 저감할 수 있는 것으로 된다.

Claims (18)

  1. 전류 공급을 받는 소자가 매트릭스 형상으로 배치된 장치에서, 전류 공급하는 소자를 선순차 주사에 의해 선택하는 한편, 복수의 데이터선으로부터 인가하는 인가 전류에 의해 출력 전류를 제어하고, 그 출력 전류를, 선택된 각 소자에 공급하도록 한 액티브 매트릭스 방식의 전류 제어형 구동 회로로서,
    인가된 전류를 전압으로 변환하는 변환부와, 그 변환부에서 변환된 전압을 유지하는 유지부와, 그 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부로 이루어지는 소자 회로를 1개의 소자마다 갖는 전류 제어형 구동 회로에 있어서,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하고,
    공유된 상기 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 그 1개의 소자의 유지부에 접속하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락하고, 상기 데이터선으로부터 공급된 전류에 의해, 게이트·소스간에 전압을 발생하는 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스 사이에 발생하는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 출력 전류를 제어하는 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치와,
    상기 제1 주사 스위치를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치와,
    상기 제2 주사 스위치를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부와,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하기 위한 제3 주사 스위치
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치와,
    상기 제1 주사 스위치를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치와,
    상기 제2 주사 스위치를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부와,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 소자 회로 사이에서 공유하기 위한 제3 주사 스위치
    를 구비한 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 주사 스위치가, 제1 주사선에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 주사 스위치가, 제2 주사선에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패 시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제3 주사 스위치가, 제3 주사선에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 주사 스위치가, 제1 주사선에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 주사 스위치가, 제2 주사선에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제3 주사 스위치가, 제3 주사선에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜 지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 각 소자에 전류 공급할 때에, 전류 공급을 행하는 소자 회로에 대하여, 주사 방향 1개 전의 소자 회로의 변환부를 공용하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 각 소자에 전류 공급할 때에, 전류 공급을 행하는 소자 회로에 대하여, 주사 방향 1개 후의 소자 회로의 변환부를 공용하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변환부 및 구동부를 구성하는 트랜지스터가 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 주사 스위치를 구성하는 트랜지스터가 P 채널 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전류 제어형 구동 회로.
  10. 인가 전류에 따라 휘도가 변화되는 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배치하여 구비함과 함께, 전류 공급하는 소자를 선순차 주사에 의해 선택하는 한편, 복수의 데이터선으로부터 인가하는 인가 전류에 의해 출력 전류를 제어하고, 그 출력 전류 를, 선택된 각 발광 소자에 공급하는 액티브 매트릭스 방식의 전류 제어형 구동 회로를 구비하여 이루어지는 표시 장치로서,
    상기 전류 제어형 구동 회로가, 인가된 전류를 전압으로 변환하는 변환부와, 이 변환부에서 변환된 전압을 유지하는 유지부와, 이 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부로 이루어지는 화소 회로를 1개의 발광 소자마다 갖고 있는 표시 장치에 있어서,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 화소 회로 사이에서 공유하고,
    공유된 상기 변환부끼리의 사이에 설치된 스위치에 의해, 1개의 발광 소자에의 전류 공급 기간 내에 2개 이상의 변환부를, 이 1개의 발광 소자의 유지부에 접속하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락하고, 상기 데이터선으로부터 공급된 전류에 의해, 게이트·소스간에 전압을 발생하는 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 출력 전류를 제어하는 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치와,
    상기 제1 주사 스위치를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치와,
    상기 제2 주사 스위치를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부와,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 화소 회로 사이에서 공유하기 위한 제3 주사 스위치를 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 데이터선으로부터 공급되는 전류를 선택적으로 통하게 하는 제1 주사 스위치와,
    상기 제1 주사 스위치를 통하여 공급되는 전류를 전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부에서 변환된 전압을 선택적으로 통하게 하는 제2 주사 스위치와,
    상기 제2 주사 스위치를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 전압을 전류로 변환하여 출력 전류를 흘리는 구동부 와,
    상기 변환부를 상이한 2개 이상의 화소 회로 사이에서 공유하기 위한 제3 주사 스위치
    를 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 주사 스위치가, 제1 주사선에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 주사 스위치가, 제2 주사선에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 발광 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 발광 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제3 주사 스위치가, 제3 주사선에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜 지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 주사 스위치가, 제1 주사선에 접속된 제1 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 변환부가, 드레인과 게이트가 전기적으로 단락되고, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전류에 의해 게이트·소스간에 전압을 발생시키는 제2 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 주사 스위치가, 제2 주사선에 게이트가 접속된 제3 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 유지부가, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트·소스간에 발생하고, 또한 상기 제3 전계 효과 트랜지스터를 통하여 공급되는 전압을 유지하는 캐패시터를 포함하고,
    상기 구동부가, 상기 발광 소자에 대하여 직렬로 접속되고, 상기 캐패시터의 유지 전압에 기초하여 상기 발광 소자를 구동하는 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제3 주사 스위치가, 제3 주사선에 게이트가 접속된 제4 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 선택된 각 발광 소자에 전류 공급할 때에, 전류 공급을 행하는 화소 회로에 대하여, 주사 방향 1개 전의 화소 회로의 변환부를 공용하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 선택된 각 발광 소자에 전류 공급할 때에, 전류 공급을 행하는 화소 회로에 대하여, 주사 방향 1개 후의 화소 회로의 변환부를 공용하는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 변환부 및 구동부를 구성하는 트랜지스터가 N 채널 MOS 트랜지스터이며, 상기 주사 스위치를 구성하는 트랜지스터가 P 채널 MOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
KR1020070054006A 2006-06-02 2007-06-01 전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치 KR101294984B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00154719 2006-06-02
JP2006154719A JP5275551B2 (ja) 2006-06-02 2006-06-02 電流制御型駆動回路および表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070115791A KR20070115791A (ko) 2007-12-06
KR101294984B1 true KR101294984B1 (ko) 2013-08-08

Family

ID=38535340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070054006A KR101294984B1 (ko) 2006-06-02 2007-06-01 전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8022901B2 (ko)
EP (1) EP1863004B1 (ko)
JP (1) JP5275551B2 (ko)
KR (1) KR101294984B1 (ko)
CN (1) CN101083036B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5359141B2 (ja) * 2008-02-06 2013-12-04 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、その駆動方法、電子機器
JP4816686B2 (ja) * 2008-06-06 2011-11-16 ソニー株式会社 走査駆動回路
US9143771B2 (en) * 2010-02-19 2015-09-22 Lg Electronics Inc. Image display device and method for operating the same
TWI419119B (zh) * 2011-09-27 2013-12-11 Univ Nat Cheng Kung 電流式畫素驅動電路
JP5654525B2 (ja) * 2011-09-30 2015-01-14 富士フイルム株式会社 液晶表示装置、及び液晶表示装置の駆動方法
JP2015225150A (ja) * 2014-05-27 2015-12-14 ソニー株式会社 表示装置及び電子機器
CN107078745B (zh) * 2014-11-14 2020-11-17 索尼公司 信号处理装置、控制方法、摄像元件及电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030107560A1 (en) 2001-01-15 2003-06-12 Akira Yumoto Active-matrix display, active-matrix organic electroluminescent display, and methods of driving them
JP2004029803A (ja) 2002-06-18 2004-01-29 Samsung Sdi Co Ltd 画像表示装置及びその駆動方法
JP2005157349A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Samsung Sdi Co Ltd 発光表示装置及びその駆動方法
KR20060134957A (ko) * 2003-12-23 2006-12-28 톰슨 라이센싱 발광 디스플레이를 구동하기 위한 회로와 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684365A (en) 1994-12-14 1997-11-04 Eastman Kodak Company TFT-el display panel using organic electroluminescent media
JP2001147659A (ja) 1999-11-18 2001-05-29 Sony Corp 表示装置
JP3743387B2 (ja) * 2001-05-31 2006-02-08 ソニー株式会社 アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
JP2004117820A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Seiko Epson Corp 電子回路、電子装置及び電子機器
JP2004361935A (ja) * 2003-05-09 2004-12-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置およびその駆動方法
KR100549983B1 (ko) * 2003-07-30 2006-02-07 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치 및 그 구동방법
JP4203656B2 (ja) * 2004-01-16 2009-01-07 カシオ計算機株式会社 表示装置及び表示パネルの駆動方法
JP4484065B2 (ja) * 2004-06-25 2010-06-16 三星モバイルディスプレイ株式會社 発光表示装置,発光表示装置の駆動装置及び発光表示装置の駆動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030107560A1 (en) 2001-01-15 2003-06-12 Akira Yumoto Active-matrix display, active-matrix organic electroluminescent display, and methods of driving them
JP2004029803A (ja) 2002-06-18 2004-01-29 Samsung Sdi Co Ltd 画像表示装置及びその駆動方法
JP2005157349A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Samsung Sdi Co Ltd 発光表示装置及びその駆動方法
KR20060134957A (ko) * 2003-12-23 2006-12-28 톰슨 라이센싱 발광 디스플레이를 구동하기 위한 회로와 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20070279340A1 (en) 2007-12-06
JP2007322878A (ja) 2007-12-13
CN101083036B (zh) 2010-11-03
EP1863004A3 (en) 2009-09-16
KR20070115791A (ko) 2007-12-06
CN101083036A (zh) 2007-12-05
US8022901B2 (en) 2011-09-20
EP1863004A2 (en) 2007-12-05
EP1863004B1 (en) 2013-02-20
JP5275551B2 (ja) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3610923B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
JP3593982B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
US6583581B2 (en) Organic light emitting diode display and operating method of driving the same
KR100455467B1 (ko) 발광 소자용 화소 회로
JP4036184B2 (ja) 表示装置および表示装置の駆動方法
JP3570394B2 (ja) アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型有機エレクトロルミネッセンス表示装置、並びにそれらの駆動方法
KR100578793B1 (ko) 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
EP1465146A2 (en) Light emitting display apparatus with circuit for improving writing operation
KR101294984B1 (ko) 전류 제어형 구동 회로 및 표시 장치
TW200409071A (en) Electroluminescent display apparatus and driving method thereof
WO2019064487A1 (ja) 表示装置およびその駆動方法
WO2019180759A1 (ja) 表示装置およびその駆動方法
TW201333922A (zh) 顯示裝置及其驅動方法
US7180493B2 (en) Light emitting display device and driving method thereof for reducing the effect of signal delay
WO2005106834A1 (ja) アクティブマトリクス型表示装置
JP2007121889A (ja) 画素回路、表示装置、および画素回路の駆動方法
JP2005181920A (ja) 画素回路、表示装置およびその駆動方法
JP2006030729A (ja) 表示装置および表示装置の駆動方法
KR101289065B1 (ko) 유기전계 발광표시장치
JP2008033072A (ja) 表示装置およびその製造方法
JP2006030728A (ja) 表示装置および表示装置の駆動方法
JP2010181526A (ja) 発光素子を有するアクティブ型表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170720

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180719

Year of fee payment: 6