KR101405909B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에는, 화소 어레이부와, 그 화소 어레이부를 구동하는 드라이버를 구비한 표시장치가 개시되어 있다. 상기 화소 어레이부는, 행형의 주사선과, 열형의 신호선과, 상기 주사선 및 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형 화소와, 상기 각 행형의 화소와 관련된 급전선을 구비하고, 상기 화소는, 상기 주사선에 접속된 각각의 게이트를 갖는 각각의 샘플링용 트랜지스터를 구비하고, 상기 구동부는, 상기 주사선에 제어신호를 공급하는 주 스캐너를 구비하고, 상기 주 스캐너는, 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터와 주사선과의 사이에 각각 접속된 출력 버퍼와, 상기 출력 버퍼에 소정의 펄스 지속기간을 각각 갖는 전원 펄스를 공급하는 펄스 전원을 구비하고, 상기 주 스캐너는, 상기 시프트 레지스터로부터 출력된 시프트 펄스에 따라, 상기 펄스 전원으로부터 공급된 전원 펄스를 상기 제어신호로서 각각의 주사선에 출력한다.
Figure R1020070123236
표시장치, 화소 어레이부, 드라이버, 발광소자.

Description

표시장치{Display apparatus}
(관련된 출원의 참고문헌)
본 발명은, 2006년 12월 1일에 일본특허청에 제출된 일본특허출원 JP 2006-325089에 관련된 주제를 포함하고, 그 전체 내용은 여기서 참고로 포함된다.
본 발명은 발광소자를 화소에 사용한 액티브 매트릭스형의 표시장치에 관한 것이다.
발광소자로서 유기 EL 디바이스를 구비한 평면자발광형의 표시장치의 개발이 최근 왕성하고 있다. 유기 EL 디바이스는, 전계하에 놓인 유기박막으로부터의 발광현상을 이용한 디바이스다. 유기 EL 디바이스는, 인가전압이 10V이하에서 통전될 수 있기 때문에 저소비 전력이다. 또, 유기 EL 디바이스는 스스로 빛을 발광할 수 있는 자발광 소자이고, 조명부재를 필요로 하지 않고 경량화 및 박형화가 용이할 수 있다. 유기 EL 디바이스는, 그것의 응답 속도는 수 μs정도로 대단히 고속이므로, 동영상 표시시의 잔상이 발생하지 않는다.
유기 EL 디바이스를 화소로서 사용한 평면자발광형의 표시장치 중에서도, 특 히 화소로서 집적 박막트랜지스터를 형성한 액티브 매트릭스형의 표시장치의 개발이 왕성하다. 액티브 매트릭스형 평면자발광 표시장치는, 예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개 2003-255856, 일본국 공개특허공보 특개 2003-271095, 일본국 공개특허공보 특개 2004-133240, 일본국 공개특허공보 특개 2004-029791, 일본국 공개특허공보 특개 2004-093682에 개시되어 있다.
그렇지만, 종래의 액티브 매트릭스형 평면자발광 표시장치는, 프로세스 변동에 의해 발광소자를 구동하는 트랜지스터의 임계전압과 이동도가 변동되어 버린다. 또한, 유기 EL 디바이스의 특성이 경시적으로 변동한다. 이러한 구동용 트랜지스터의 특성 차이와 유기 EL 디바이스의 특성변동은, 발광 휘도에 영향을 주어버린다. 표시장치의 화면 전체에 걸쳐 발광 휘도를 균일하게 제어하기 위해서, 각 화소회로내에서 전술한 트랜지스터와 유기 EL 디바이스의 특성 변동을 보정할 필요가 있다. 종래부터 이러한 특성 변동 보정기능을 화소마다 구비한 표시장치가 제안되어 있다. 그렇지만, 종래의 특성 변동 보정 기능을 갖춘 화소회로는, 보정용의 전위를 공급하는 배선과, 스위칭용의 트랜지스터와, 스위칭용의 펄스가 필요하여, 화소회로의 구성이 복잡하다. 화소회로의 구성요소가 많으므로, 디스플레이의 고선명화의 방해가 되었다.
본 발명의 일 실시예에서는, 화소회로의 간략화에 의해 디스플레이의 고선명화를 가능하게 한 표시장치를 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 화소회로에 포함되는 트랜지스터에 공급하는 제어신호의 정밀도를 높이고, 화소에 대한 영상신호의 샘플링 동작과 화소의 보정기능을 확실하게 행할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 화소 어레이부와 이것을 구동하는 구동부를 구비한다. 상기 화소 어레이부는, 행형의 주사선과, 열형의 신호선과, 그 주사선과 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 화소와, 화소의 각 행과 관련된 급전선을 구비한다. 상기 구동부는, 각 주사선에 순차 제어신호를 공급해서 화소의 행을 선 순차 모드에서 주사하는 주 스캐너와, 상기 선 순차 모드에 맞춰서 급전선에 제1전위와 제2전위 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하는 전원 스캐너와, 상기 선 순차 모드에서 열형의 신호선에 영상신호가 되는 신호 전위와 기준전위를 공급하는 신호 셀렉터를 구비한다. 상기 각 화소는, 발광소자와, 샘플링용 트랜지스터와, 구동용 트랜지스터와, 저장용량을 포함한다. 상기 샘플링용 트랜지스터는, 그 게이트가 상기 주사선 중 하나에 접속하고, 그 소스 및 드레인의 한쪽이 상기 신호선의 하나에 접속하고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 접속한다. 상기 구동용 트랜지스터는, 그 소스 및 드레인의 한쪽이 상기 발광소자에 접속하고, 다른쪽이 상기 급전선 중 하나에 접속한다. 상기 저장용량은, 상기 구동용 트랜지스터의 소스와 게이트의 사이에 접속된다. 상기 샘플링용 트랜지스터는, 상기 주사선으로부터 공급된 제어신호에 따라 도통상태로 하고, 상기 신호선으로부터 공급된 신호 전위를 샘플링해서 상기 저장용량에 유지한다. 상기 구동용 트랜지스터는, 제1전위에 있는 상기 급전선으로부터 공급된 전류에 따라 상기 저장용량에 유지된 신호 전위에 따라 구동전류를 상기 발광소자에 공급한다. 상기 주 스캐너는, 상기 신호선이 신호 전위에 있는 시간 간격으로 상기 샘플링용 트랜지스터를 도통상태로 하기 위해서, 소정의 펄스 지속기간을 가지는 제어신호를 상기 주사선에 출력함으로써, 상기 저장용량에 신호 전위를 유지함과 동시에, 상기 구동용 트랜지스터의 이동도에 대한 보정을 신호 전위에 적용한다. 상기 주 스캐너는, 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터의 각 단(stage)과 각 주사선과의 사이에 접속된 출력 버퍼와, 출력 버퍼에 소정의 펄스 지속기간을 가지는 전원 펄스의 열을 공급하는 펄스 전원으로 이루어진다. 상기 시프트 레지스터는, 선 순차 모드에 맞춰서 순차로 각 단으로부터 시프트 펄스를 출력한다. 출력 버퍼는, 대응한 시프트 레지스터의 단으로부터 출력된 시프트 펄스에 따라 동작하여, 상기 펄스 전원으로부터 공급된 전원 펄스를 상기 제어신호로서 대응한 주사선에 출력한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 각 출력 버퍼는, 서로 상보적인 한 쌍의 스위칭소자를 전원 라인과 접지 라인과의 사이에 직렬 접속된 인버터로 이루어지고, 상기 펄스 전원은 상기 인버터의 전원 라인에 상기 전원 펄스의 열을 공급한다. 상기 스위칭소자 중 적어도 상기 전원 라인에 보다 가까운 스위칭소자는, 트랜스미션 게이트 소자로 이루어진다. 또 상기주 스캐너는, 상기 저장용량에 신호 전위가 유지된 경우, 상기 샘플링용 트랜지스터를 비도통상태로 해서 상기 구동용 트랜지스터의 게이트를 상기 신호선으로부터 전기적으로 분리하여서, 상기 구동용 트랜지스터의 소스 전위의 변동에 게이트 전위가 연동해 게이트와 소스간의 전압을 일정하게 유지한다. 또 상기 전원 스캐너는, 상기 샘플링용 트랜지스터가 신호 전위를 샘플링하기 전에, 제1타이밍에서 상기 급전선을 제2전위로부터 제1전위로 전환한다. 상기 주 스캐너는, 상기 샘플링용 트랜지스터가 신호 전위를 샘플링하기 전에, 제2타이밍에서 상기 샘플링용 트랜지스터를 도통시켜서 상기 신호선으로부터 기준전위를 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 인가하고, 상기 구동용 트랜지스터의 소스를 제2전위로 세트한다. 상기 전원 스캐너는, 상기 제2타이밍 후의 제3타이밍에서, 상기 급전선을 제2전위로부터 제1전위로 전환하여, 상기 구동용 트랜지스터의 임계전압에 대응한 전압을 상기 저장용량에 유지해 둔다.
본 발명의 실시예에 의하면, 유기 EL 디바이스 등의 발광소자를 화소로서 사용한 액티브 매트릭스형의 표시장치에 있어서, 각 화소가 구동용 트랜지스터의 이동도 보정 기능을 갖고, 바람직하게는 구동용 트랜지스터의 임계전압 보정기능과 유기 EL 디바이스의 경시 변동 보정기능(부트스트랩 동작)도 구비하여, 고품질의 화상을 얻을 수 있다. 종래, 이러한 보정 기능을 갖춘 화소는 구성 소자수가 많기 때문에 배치 면적이 커지고, 디스플레이의 고선명화를 실현하는데 적합하지 않았다. 그 본 발명의 실시예에 의하면, 전원전압을 전환펄스로서 공급하므로, 화소를 이루는 구성 소자수와 사용된 배선수를 삭감하여, 화소의 배치 면적을 감소한다. 이에 따라, 표시장치는, 고품위, 고선명 플랫 디스플레이를 제공하는 것이 가능하 게 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 신호선이 신호 전위에 있을 때의 시간 간격으로 샘플링 트랜지스터를 도통상태로 하기 위해서, 주 스캐너는 소정의 펄스 지속기간을 가지는 제어신호를 주사선에 출력하여서, 저장용량에 신호 전위를 유지함과 동시에, 구동용 트랜지스터의 이동도에 대한 보정을 신호 전위에 적용한다. 이때, 주 스캐너는, 펄스 전원으로부터 공급된 소정 펄스 지속기간의 전원 펄스를 제어신호로서 주사선에 출력한다. 환언하면, 펄스 전원으로부터 공급되는 펄스 열로부터, 각 주사선에 전원 펄스를 추출하고, 제어신호로서 대응하는 주사선에 상기 추출된 전원 펄스를 출력한다. 샘플링용 트랜지스터의 게이트에 인가되는 제어신호는, 전원 펄스이고, 정확한 펄스파형을 갖는다. 이 전원 펄스는 펄스 전원으로부터 공급된 것을 추출하여 각 주사선에 공급하고 있기 때문에, 주사선간의 제어신호들의 어떠한 차이도 적어, 안정한 샘플링처리와 이동도 보정처리를 행할 수 있다. 상기 샘플링된 신호 전위는 변동하지 않고 휘도 편차가 발생할 우려가 없다. 이에 따라 표시장치는, 양호한 화질의 화상을 표시할 수 있다.
본 발명의 상기 실시예와 다른 실시예, 특징 및 이점은, 예시에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하는 첨부도면과 관련시킨 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 상세하게 설명 한다. 도1a는, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 블록도다. 도1a에 도시된 것처럼, 총괄적으로 100으로 나타낸 본 표시장치는, 화소 어레이부(102)와 이 화소 어레이부(102)를 구동하는 구동부(103, 104, 105)로 이루어진다. 화소 어레이부(102)는, 행형의 주사선 WSLlOl∼10m과, 열형의 신호선 DTLlOl∼10n과, 이 주사선 WSLlOl∼10m과 신호선 DTLlOl∼10n이 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 화소(PXLC)(101)와, 각 화소(101)의 각 행과 관련된 급전선 DSLlOl∼10m을 구비한다. 구동부는, 각 주사선 WSLlOl∼10m에 순차 제어신호를 공급해서 화소(101)의 행을 선 순차 모드에서 주사하는 주 스캐너(라이트 스캐너 WSCN)(104)와, 이 선 순차 모드에 맞춰서 각 급전선 DSLlOl∼10m에 제1전위와 제2전위 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하는 전원 스캐너(DSCN)(105)와, 이 선 순차 모드에서 열형의 신호선 DTLlOl∼10n에 영상신호가 되는 신호 전위와 기준전위를 공급하는 신호 셀렉터(수평 셀렉터 HSEL)(103)를 구비한다.
라이트 스캐너(104)는, 시프트 레지스터를 포함한다. 이 시프트 레지스터는, 외부 소스에서 공급된 클록 신호 WSCK에 따라 동작하여, 외부 소스에서 공급된 스타트 펄스 WSST를 순차 전송함으로써 제어신호의 원인이 되는 시프트 펄스를 생성하고 있다. 라이트 스캐너(104)는, 펄스 전원으로부터 전원 펄스 Vpulse의 공급을 받고 있다. 라이트 스캐너(104)는 시프트 펄스로 전원 펄스 Vpulse를 처리함에 의해, 주사선 WSL에 제어신호를 출력하고 있다. 전원 스캐너(105)도 시프트 레지스터를 구비한다. 전원 스캐너(105)는, 외부 소스에서 공급되는 클록 신호 DSCK에 따라 동작하여, 외부 소스에서 공급되는 스타트 펄스 DSST를 순차 전송함으로써 급전선 DSL의 전위 전환을 제어한다.
도1b는, 도1a에 나타낸 표시장치(100)에 포함되는 각 화소(101)의 구체적인 구성 및 결선관계를 나타내는 회로도다. 도 1b에 도시된 것처럼, 이 화소(101)는, 유기 EL 디바이스 등으로 대표되는 발광소자 3D와, 샘플링용 트랜지스터 3A와, 구동용 트랜지스터 3B와, 저장용량 3C를 포함한다. 샘플링용 트랜지스터 3A는, 그 게이트 g가 대응한 주사선 WSLlOl에 접속하고, 그 소스 s 및 드레인 d의 한쪽이 대응하는 신호선 DTLlOl에 접속하고, 다른쪽이 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g에 접속한다. 구동용 트랜지스터 3B는, 그 소스 s 및 드레인 d의 한쪽이 발광소자 3D에 접속하고, 다른쪽이 대응한 급전선 DSLlOl에 접속하고 있다. 상기 설명된 실시예에서는, 구동용 트랜지스터 3B는 N채널형이며, 그 드레인 d가 급전선 DSLlOl에 접속하는 하고, 소스 s가 발광소자 3D의 애노드에 접속하고 있다. 발광소자 3D의 캐소드는 접지 배선 3H에 접속하고 있다. 또한, 이 접지 배선 3H는 모든 화소(101)에 대하여 공통한다. 저장용량 3C는, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 s와 게이트 g의 사이에 접속하고 있다.
상기 샘플링용 트랜지스터 3A는, 주사선 WSLlOl로부터 공급된 제어신호에 의해 도통하게 되어, 신호선 DTLlOl로부터 공급된 신호 전위를 샘플링해서 저장용량 3C에 유지한다. 구동용 트랜지스터 3B는, 제1전위(고전위)에 있는 급전선 DSLlOl로부터 전류의 공급을 받아 저장용량 3C에 유지된 신호 전위에 따라 구동전류를 발광소자 3D에 공급한다. 주 스캐너(WSCN)(104)는, 신호선 DTLlO1이 신호 전위에 있는 시간 간격 동안에 샘플링용 트랜지스터 3A를 도통상태로 하기 위해서, 소정의 펄스 지속기간의 제어신호를 주사선 WSLlOl에 출력하여서 저장용량 3C에 신호 전위를 유지함과 동시에, 구동용 트랜지스터 3B의 이동도 μ에 대한 보정을 신호 전위에 첨가한다.
본 발명에 의하면, 라이트 스캐너(주 스캐너)(104)는, 시프트 레지스터와, 시프트 레지스터의 단들과 주사선 WSL과의 사이에 배치된 출력 버퍼와, 출력 버퍼에 소정의 펄스 지속기간을 각각 가지는 전원 펄스 Vpulse의 열(train)을 공급하는 펄스 전원(도시 생략)을 구비하고 있다. 각출력 버퍼는, 대응한 시프트 레지스터의 단으로부터 출력된 시프트 펄스에 따라 동작하여, 펄스 전원으로부터 공급된 전원 펄스 Vpulse를 제어신호로서 대응한 주사선 WSL에 출력한다. 환언하면, 주사선 WSL에 공급되는 제어신호는, 시프트 레지스터로부터 출력되는 시프트 펄스에서 펄스 전원으로부터 공급되는 전원 펄스 Vpulse를 추출한 것이다. 전원 펄스 Vpulse는 공통의 펄스 전원으로부터 각 단에 공급되는 것이며, 펄스파형은 정확하고 안정하다. 이 전원 펄스 Vpulse를 제어신호로서 각 주사선 WSL에 출력하므로, 제어신호는 매우 정확하고 안정하다. 이러한 제어신호에서 샘플링용 트랜지스터 3A의 온 및 오프를 제어하므로, 정확하고 안정하게 샘플링 처리 및 이동도 보정처리를 행할 수 있다.
도1b에 나타낸 화소회로(101)는, 전술한 이동도 보정기능에 더해 임계전압 보정기능도 구비하고 있다. 즉, 전원 스캐너(DSCN)(105)는, 샘플링용 트랜지스터 3A가 신호 전위를 샘플링하기 전에, 제1타이밍에서 급전선 DSLlOl을 제1전위(고전위)로부터 제2전위(저전위)로 전환한다. 또 주 스캐너(WSCN)(104)는, 샘플링용 트 랜지스터 3A가 신호 전위를 샘플링 하기 전에, 제2타이밍에서 샘플링용 트랜지스터 3A를 도통시켜서 신호선 DTLlOl로부터 기준전위를 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g에 인가하고 구동용 트랜지스터 3B의 소스 s를 제2전위로 세트한다. 보통, 상기 제1타이밍은 제2타이밍의 앞에 온다. 그렇지만, 경우에 따라서는 제2타이밍이 제1타이밍 앞에 오기도 한다. 전원 스캐너(DSCN)(105)는, 제2타이밍의 후의 제3타이밍에서, 급전선 DSLlOl을 제2전위로부터 제3전위로 전환하고, 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압 Vth에 해당하는 전압을 저장용량 3C에 유지한다. 이러한 임계전압 보정기능에 의해, 본 표시장치(100)의 화소마다 변동하는 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압의 영향을 캔슬할 수 있다.
도 1b에 나타낸 화소(101)는, 부트스트랩 기능도 구비하고 있다. 즉, 주 스캐너(WSCN)(104)는, 저장용량 3C에 신호 전위가 유지된 경우 주사선 WSLlOl에 대한 제어신호의 인가를 해제하고, 샘플링용 트랜지스터 3A를 비도통상태로 해서 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g를 신호선 DTLlOl로부터 전기적으로 분리한다. 그러므로, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위(Vs)의 변동에 게이트 전위(Vg)가 연동해 게이트 g과 소스 s사이의 전압Vgs를 일정하게 유지할 수 있다.
도2a는, 도1b에 나타낸 화소(101)의 동작 설명의 타이밍 차트다. 이 타이밍 차트는, 시간축을 공통적으로 하고, 주사선 WSLlOl의 전위변화, 급전선 DSLlOl의 전위변화 및 신호선 DTLlOl의 전위변화를 나타낸다. 또한, 이 타이밍 차트는, 이것들의 전위변화에 따라 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위(Vg) 및 소스 전위(Vs)의 변화를 나타낸다.
도2a에 도시된 타이밍 차트는, 화소(101)의 동작의 천이에 따라 기간을 (B)∼(I)로 분할된 그 기간을 갖는다. 발광 기간(B)에서는, 발광소자 3D가 발광 상태에 있다. 이 후, 선 순차 모드의 새로운 필드에서, 최초의 기간(C)에서, 전원공급선을 저전위로 전환된다. 다음 기간(D)에서, 구동용 트랜지스터의 게이트 전위 Vg 및 소스 전위 Vs를 리셋트한다. 이 임계보정기간(C) 및 (D)에서 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위Vg 및 소스 전위Vs를 리셋트함으로써, 임계전압 보정처리의 준비가 완료한다. 계속해서, 임계보정기간(E)에서 임계전압 보정처리가 행해진다. 그리고, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g과 소스 s와의 사이에 임계전압Vth에 해당하는 전압이 유지된다. 실제로는, Vth에 해당하는 전압이, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g와 소스 s와의 사이에 접속된 저장용량 3C에 기록되게 된다.
이 후, 이동도 보정을 위한 준비기간 (F) 및 (G)를 경과하여, 샘플링 기간/이동도 보정기간(H)으로 진행된다. 샘플링 기간/이동도 보정기간(H)에서, 영상신호의 신호 전위 Vin이 임계전압Vth에 더하여 저장용량 3C에 기록되고, 이동도 보정용의 전압ΔⅤ가 저장용량 3C에 유지된 전압으로부터 감산된다. 이 샘플링 기간/이동도 보정기간(H)에서는, 신호선 DTLlOl이 신호 전위 Vin에 있는 시간 간격 동안 샘플링용 트랜지스터 3A를 도통상태로 하므로, 이 시간 간격보다 펄스 지속기간이 짧은 제어신호를 주사선 WSLlOl에 출력함으로써, 저장용량 3C에 신호 전위 Vin을 유지함과 동시에 구동용 트랜지스터 3B의 이동도 μ에 대한 보정을 신호 전위 Vin에 첨가하고 있다.
이 후, 발광 기간(I)에서, 신호 전압Vin에 의존한 휘도로 발광소자가 발광한 다. 신호 전위 Vin이 임계전압Vth에 해당하는 전압과 이동도 보정용의 전압ΔⅤ에 의하여 조정되어 있기 때문에, 발광소자 3D의 발광 휘도는 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압Vth과 이동도μ의 변동에 영향을 받지 않는다. 발광 기간(I)의 최초에, 부트스트랩 처리가 행해지고, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 소스간 전압Vgs(=Vin+Vth-ΔV)를 일정하게 유지한 채, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위Vg 및 소스 전위Vs가 상승한다.
도2a의 타이밍 차트에서는, 주사선 WSLlOl의 전위변화가 샘플링용 트랜지스터의 게이트에 인가되는 제어신호파형을 나타내고 있다. 도2a로부터 볼 수 있듯이, 이 제어신호파형은, 임계보정기간(E)에 출력되는 제1의 펄스와, 샘플링 기간/이동도 보정기간(H)에 출력되는 제2의 펄스가 포함되어 있다. 어느쪽의 펄스도, 라이트 스캐너(104)의 출력 버퍼에서, 펄스 전원으로부터 공급되는 전원 펄스를 추출하여 형성한 것이다.
도2b∼도2i를 참조하여, 도1b에 나타낸 화소(101)의 동작을 상세하게 설명한다. 또한, 도2b∼도2i의 접미사 B∼L은, 도2a에 나타낸 타이밍 차트의 각 기간(B)∼(L)에 각각 대응하고 있다. 동작을 보다 쉽게 이해하기 위해서, 도2b∼도2i에는, 발광소자 3D의 용량성분을 용량소자 3I로서 도시하고 있다. 우선, 도2b에 나타나 있는 바와 같이, 발광 기간(B)에서는, 전원공급선 DSLlOl이 고전위 Vcc_H(제1전위)에 있고, 구동용 트랜지스터 3B가 구동전류Ids를 발광소자 3D에 공급하고 있다. 도2b에 도시된 것처럼, 구동전류Ids는 고전위Vcc_H에 있는 전원공급선 DSLlOl로부터 구동용 트랜지스터 3B를 거쳐서 발광소자 3D를 지나가고, 공통 접지 배선3H에 흘러 들어오고 있다.
기간(C)에서, 도2c에 나타나 있는 바와 같이, 전원공급선 DSLlOl을 고전위 Vcc_H로부터 저전위 Vcc_L로 전환한다. 이에 따라 전원공급선 DSLlOl은 Vcc_L까지 방전되고, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs는 Vcc_L에 가까운 전위까지 변한다. 전원공급선 DSLlOl의 배선 용량이 큰 경우에, 비교적 빠른 타이밍에서 전원공급선 DSLlOl을 고전위Vcc_H로부터 저전위Vcc_L로 전환하면 좋다. 이 기간(C)을 충분하게 길게 설정하여 배선 용량과 그 밖의 화소 기생 용량의 영향을 받지 않도록 해둔다.
기간(D)에서, 도2d에 나타나 있는 바와 같이, 주사선 WSLlOl을 저레벨로부터 고레벨로 전환하도록 제어함으로써 샘플링용 트랜지스터 3A가 도통상태가 된다. 이때, 영상신호선 DTLlOl은 기준전위Vo에 있다. 따라서, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위 Vg는 샘플링용 트랜지스터 3A를 통해서 영상신호선 DTLlOl의 기준전위Vo가 된다. 이와 동시에, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs는 바로 저전위Vcc_L에 고정된다. 이상으로부터 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs가 영상신호선 DTL101의 기준전위Vo보다 충분히 낮은 전위 Vcc_L로 초기화(리셋트)된다. 구체적으로는, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 소스간 전압Vgs(게이트 전위Vg과 소스 전위Vs의 차이)이 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압Vth보다 커지도록, 전원공급선 DSLlOl의 저전위Vcc_L(제2전위)을 설정한다.
임계전압기간(E)에서, 도2e에 나타나 있는 바와 같이, 전원공급선 DSLlOl이 저전위Vcc_L로부터 고전위Vcc_H로 변하여, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs가 상승을 시작한다. 이후, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 소스간 전압Vgs가 임계전압Vth가 된 경우에 전류가 컷오프한다. 이렇게 하여, 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압Vth에 해당하는 전압이 저장용량 3C에 기록된다. 이것이 임계 보정처리이다. 여기서, 구동전류가 저장용량 3C에 흐르고, 발광소자 3D에는 흐르지 않도록, 발광소자 3D가 컷오프가 되도록, 공통 접지선 3H의 전위를 설정해둔다.
기간(F)에서, 도2f에 나타나 있는 바와 같이, 주사선 WSLlOl이 저전위로 변하여, 샘플링용 트랜지스터 3A가 일단 오프 상태가 된다. 이 때, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g은 플로팅이 되지만, 게이트 소스간 전압Vgs는 구동용 트랜지스터 3B의 임계전압 Vth와 같기 때문에 컷오프 상태이며, 드레인 전류Ids는 흐르지 않는다.
기간(G)에서, 도2g에 나타나 있는 바와 같이, 영상신호선 DTLlOl의 전위가 기준전위Vo로부터 샘플링 전위(신호 전위)Vin로 변하고, 다음 샘플링 동작 및 이동도 보정동작의 준비가 완료한다.
샘플링 기간/이동도 보정기간(H)에서, 도2h에 나타나 있는 바와 같이, 주사선 WSLlOl이 고전위로 변하여서, 샘플링용 트랜지스터 3A가 온 상태가 된다. 따라서, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위 Vg은, 신호 전위Vin이 된다. 발광소자 3D가 초기에 컷오프 상태(하이 임피던스)에 있으므로, 구동용 트랜지스터 3B의 드레인 소스간 전류Ids는 발광소자 용량 3I에 흘러 가서, 충전을 시작한다. 따라서, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs는 상승을 시작한 후, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 소스간 전압Vgs는 Vin+Vth-ΔV가 된다. 이렇게 하여, 신호 전위Vin의 샘플 링과 보정량ΔⅤ의 조정이 동시에 행해진다. Vin이 높을수록 Ids는 커져, ΔⅤ의 절대치도 보다 커진다. 따라서, 발광 휘도 레벨에 따라 이동도 보정이 행해진다. Vin이 일정한 경우, 구동용 트랜지스터 3B의 이동도 μ가 클수록, ΔV의 절대치가 커진다. 환언하면 이동도 μ가 클수록, 부귀환 양 ΔⅤ가 커지므로, 화소마다의 이동도 μ의 변동을 제거할 수 있다.
끝으로, 발광 기간(I)에서, 도2i에 나타나 있는 바와 같이, 주사선 WSLlOl이 저전위로 변하고, 샘플링용 트랜지스터 3A는 오프 상태가 된다. 이에 따라, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 g은 신호선 DTLlOl로부터 분리된다. 동시에, 드레인 전류Ids가 발광소자 3D를 통해 흐르기 시작한다. 이에 따라, 발광소자 3D의 애노드 전위는 구동전류Ids에 따라 Vel만큼 상승한다. 발광소자 3D의 애노드 전위의 상승은, 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs의 상승을 의미한다. 구동용 트랜지스터 3B의 소스 전위Vs가 상승하면, 저장용량 3C의 부트스트랩 동작 때문에, 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 전위Vg도 상승한다. 게이트 전위 Vg의 상승량 Vel은 소스 전위Vs의 상승량Vel과 같다. 그러므로, 발광 기간 동안 구동용 트랜지스터 3B의 게이트 소스간 전압Vgs는 Vin+Vth-ΔⅤ에서 일정하게 유지된다.
도3은, 샘플링 기간/이동도 보정기간(H)에 있어서의, 주사선 전위파형 및 영상신호선 전위파형을 나타내는 모식도다. 이동도 보정기간은, 영상신호선 전위가 신호 전위 Vin에 있는 시간 지속기간과 제어신호 펄스의 양자가 겹친 범위에서 결정된다. 특히, 영상신호선 DTL이 신호 전위Vin에 있는 시간 지속기간에 존재하도록 제어신호 펄스 지속기간 t를 정밀하게 판정하고 있으므로, 이동도 보정기간t′은 제어신호 펄스 지속기간t로 결정된다. 보다 정확하게는, 이동도 보정기간t′은, 제어신호 펄스가 정극성 진행 에지를 갖고서 샘플링용 트랜지스터가 온할 때의 시간부터, 제어신호 펄스가 부극성 진행 에지를 갖고서 샘플링용 트랜지스터가 오프할 때의 시간까지의 기간이다. 도3에 나타나 있는 바와 같이, 샘플링용 트랜지스터의 온 타이밍은, 샘플링용 트랜지스터 3A의 소스 전위(즉, 영상신호선 전위)와 비교하여, 샘플링용 트랜지스터 3A의 게이트 전위(즉, 주사선 전위)가 샘플링용 트랜지스터의 임계전압Vth(3A)을 초과했을 때가 된다. 샘플링용 트랜지스터의 오프 타이밍은, 샘플링용 트랜지스터 3A의 게이트 전위가 소스 전위에 비교해서 임계전압Vth(3A)보다 낮을 때가 된다. 따라서, 이동도 보정기간t′은 도3에 나타나 있는 바와 같이, 거의 제어신호 펄스의 지속기간 t와 같다. 본 발명에서는, 그 제어신호 펄스로서 전원 펄스를 그대로 사용하고 있다. 전원 펄스의 정극성 및 부극성 진행 에지가 매우 정확하고, 주사선마다의 변동은 적으므로, 이동도 보정기간의 변동은 대단히 적어, 안정한 샘플링 처리 및 이동도 보정처리를 행할 수 있다.
도4는, 본 발명에 따른 표시장치에 내장되는 라이트 스캐너(104)의 구체적인 구성 예를 게시하는 회로도다. 보다 이해를 쉽게 하기 위해서, 도4의 회로도는, 1행째의 주사선 WSLlOl에 대응하는 라이트 스캐너(104)의 단과, 이 주사선 WSLlOl에 접속하고 있는 화소(102)를 나타내 있다. 도4에 나타나 있는 바와 같이, 라이트 스캐너(104)는, 시프트 레지스터 SR과, RM 시프트 레지스터 SR과 주사선 WSL과의 사이에 접속된 2개의 출력 버퍼 BUF1, BUF2와, 출력 버퍼 BUF2에 소정의 펄스 지속기간을 각각 가지는 전원 펄스 Vpulse의 열을 공급하는 펄스 전원 PS으로 이루어진 다. 본 실시예에서는, 2개의 버퍼 BUFl, BUF2을 시프트 레지스터 SR와 주사선 WSL과의 사이에 종속 접속한 구성이다. 펄스 전원 PS로부터 전원 펄스의 열은, 앰프 AMP에서 증폭되고, 출력 버퍼 BUF2의 전원 공급선에 공급된다. 출력 버퍼 BUF2는 실제의 출력 버퍼이며, 출력 버퍼 BUFl은 시프트 레지스터 SR의 출력단이 되어 있다.
시프트 레지스터 SR은, 선 순차 주사에 따라 각 상태에서 출력버퍼 BUFl을 통해 시프트 펄스 IN을 출력한다. 각 단에서의 출력 버퍼 BUF2은, 시프트 레지스터 SR로부터 출력된 시프트 펄스IN에 의거하여 동작하고, 펄스 전원PS로부터 공급된 전원 펄스 Vpulse를 제어신호로서 대응한 주사선 WSL에 출력한다. 본 실시예에 의하면, 각 단에서의 출력 버퍼 BUF2은, 서로 상보적인 한 쌍의 스위칭소자를 전원 라인과 접지 라인 Vss와의 사이에 직렬 접속된 인버터를 구비한다. 구체적으로는, 서로 상보적인 한 쌍의 스위칭소자는, P채널 트랜지스터와 N채널 트랜지스터로 이루어진다. 펄스 전원PS는, 그 인버터의 전원 라인Vdd에 전원 펄스 Vpulse의 열을 공급하고 있다. 전원 펄스 Vpulse의 파고 레벨은 Vdd, 기준 레벨은 Vss이다.
도5는, 도4에 나타낸 라이트 스캐너(104)의 동작 설명의 타이밍 차트다. 도5는 동일한 시간축을 따라서 시프트 펄스IN, 전원 펄스 Vpulse 및 주사선 WSLlOl의 전위변화를 나타낸다. 도5에 나타나 있는 바와 같이, 시프트 레지스터 SR로부터 버퍼 BUFl을 거쳐서 출력되는 시프트 펄스IN은, 정극성 및 부극성 진행 에지가 뭉툭해진다. 시프트 펄스 IN은, 시프트 레지스터 SR이 스타트 펄스를 순차 전송함으로써 각 단마다 출력된다. 스타트 펄스를 전송하는 과정에서 스타트 펄스가 뭉툭해지 므로, 시프트 펄스 IN은 정확한 구형파가 아니지만, 정극성 및 부극성의 진행 에지가 뭉툭하다. 그 뭉툭한 정극성 및 부극성의 진행 에지도, 시프트 레지스터의 단마다 서로 다르므로, 시프트 펄스 파형은 부정확하다. 전원 펄스 Vpulse는 펄스 전원 PS에서 생성되고, 직접 출력 버퍼 BUF에 인가된다. 그러므로, 전원 펄스 Vpulse는, 정확한 구형파형을 갖는다. 출력 버퍼 BUF2은 시프트 펄스IN에 따라 동작하고, 이 전원 펄스 Vpulse를 추출하여, 주사선 WSL101에 대한 제어신호로서 사용한다. 따라서, 주사선 WSLlOl의 전위는, 적절한 타이밍에서 Vss의 레벨과 Vdd의 레벨 사이에서 전환된다. 또한, 이 제어신호 파형의 펄스 지속기간은 일정해서, 라인간 변동하지 않는다.
도6은, 라이트 스캐너(104)의 비교 예를 게시하는 모식적인 회로도다. 라이트 스캐너(104)를 보다 쉽게 이해하기 위해서, 도4에 나타낸 본 발명의 라이트 스캐너(104)와 대응하는 도6의 비교예에 따른 라이트 스캐너(104)의 부분들은, 대응한 참조번호로 나타내어진다. 도6에 도시된 비교 예의 라이트 스캐너(104)는, 비교 예에 따른 라이트 스캐너(104)의 출력 버퍼 BUF2이, 선행하는 출력 버퍼 BUFl과 같은 구조이며, 어떠한 전원 펄스도 사용하지 않는다는 점에서 도4에 도시된 본 발명에 따른 라이트 스캐너(104)와 서로 다르다. 도6에서, 출력 버퍼 BUF2은 단순하게 전원 라인Vdd와 접지 라인Vss와의 사이에 접속된 인버터다. 전원 라인Vdd는 고정 전위로 유지되어 있다.
도7은, 도6에 나타낸 비교 예에 따른 라이트 스캐너(104)의 동작 설명의 타이밍 차트다. 도7은 동일한 시간축을 따라, 시프트 레지스터 SR로부터 출력버퍼 BUFl을 거쳐서 출력되는 시프트 펄스IN과, 출력 버퍼 BUF2로부터 주사선 WSLlOl에 출력되는 제어신호를 나타내고 있다. 출력 버퍼 BUF2은 단순한 인버터로 이루어져, 시프트 펄스IN을 반전해서 주사선 WSLlOl에 그 반전된 시프트 펄스IN을 출력한다. 시프트 펄스IN의 임의의 변동이 주사선 WSLlOl의 제어신호의 변동으로서 반영된다. 라이트 스캐너의 출력 변동이 있으므로, 이동도 보정처리가 1라인마다 변동하여, 라인마다의 휘도 편차가 된다. 그러나, 본 발명의 라이트 스캐너는, 제어신호 펄스의 정극성 및 부극성 진행 에지가 최종단 출력버퍼의 정밀도가 아니고, 펄스 전원의 정밀도에 의해 결정되므로, 정극성 및 부극성 진행 에지는 모든 라인에서 서로 정렬하여 유지되어 있다. 라이트 스캐너로부터 공급된 시프트 펄스가 열화하고 있어도, 제어신호 펄스의 정밀도는, 전원 라인에 입력한 전원 펄스로 결정된다. 이에 따라, 이동도 보정시간의 변동을 막고, 표시 화상은 양호한 화질을 얻는다.
도8은, 본 발명의 라이트 스캐너(104)의 다른 실시 예를 나타낸 회로도다. 라이트 스캐너(104)를 보다 쉽게 이해하기 위해서, 도4에 도시된 라이트 스캐너(104)의 부분들에 해당하는 도8에 도시된 라이트 스캐너(104)의 부분들은, 대응한 참조번호로 나타내어진다. 도8에 도시된 라이트 스캐너(104)는, 출력 버퍼 BUF2의 상세 구성에 관해 도4에 도시된 라이트 스캐너(104)와 서로 다르다. 도4에 도시된 실시예에서는, 출력버퍼 BUF2가 N채널 트랜지스터와 P채널 트랜지스터의 종속 접속으로 이루어진 인버터다. 도8에 도시된 실시예에 의하면, 출력 버퍼 BUF2은 인버터로 이루어지고, 이 인버터는 P채널 트랜지스터 대신에 트랜스미션 게이트소자로 이루어진다. 즉, 전원 라이에 보다 가까운 인버터의 2개의 스위칭소자 중 적어 도 하나는, 트랜스미션 게이트 소자로 되어 있다. 환언하면, P채널 트랜지스터는, 보다 낮은 저항을 위해 CMOS소자로 대체된다. 이 트랜스미션 게이트 소자는, 시프트 펄스IN에 따라 온 되어, 전원 펄스 Vpulse를 전원 라인으로부터 추출하여, 주사선 WSLlOl에 공급한다. 전원 펄스 Vpulse를 추출하기 위한 스위칭소자를 트랜스미션 게이트 소자의 형태로 하여 저저항화를 꾀함으로써, 정극성 및 부극성 진행 에지에 걸친 레벨로 보다 빨리 제어 펄스를 변경할 수 있다.
당업자는, 다양한 변형, 조합, 서브조합 및 변경을 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 한 설계 및 다른 요소 또는, 그의 동등한 것에 따라 일어나기도 한다는 것을 알아야 한다.
도1a는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 블럭도,
도1b는, 도1a에 나타낸 표시장치에 포함되는 화소회로의 회로도,
도2a 내지 2i는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 동작 설명의 타이밍 차트,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 동작 설명의 일련의 그래프,
도4는 본 발명에 따른 표시장치에 내장된 라이트 스캐너의 특정의 구조적인 상세 내용을 나타낸 회로도,
도5는 도4에 나타낸 라이트 스캐너의 동작 설명의 타이밍 차트,
도6은 라이트 스캐너의 비교 예를 게시하는 모식도,
도7은 도6에 나타낸 라이트 스캐너의 비교예의 동작 설명의 타이밍 차트,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이트 스캐너의 회로도이다.

Claims (5)

  1. 화소 어레이부와,
    상기 화소 어레이부를 구동하는 구동부로 이루어진 표시장치로서,
    상기 화소 어레이부는, 행형의 주사선과, 열형의 신호선과, 상기 주사선 및 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형 화소와, 상기 각 행형의 화소와 관련된 급전선을 구비하고, 상기 화소는, 상기 주사선에 접속된 각각의 게이트를 갖는 각각의 샘플링용 트랜지스터를 구비하고,
    상기 구동부는, 상기 주사선에 제어신호를 공급하는 주 스캐너를 구비하고,
    상기 주 스캐너는, 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터와 주사선과의 사이에 각각 접속된 출력 버퍼와, 상기 출력 버퍼에 소정의 펄스 지속기간을 각각 갖는 전원 펄스를 공급하는 펄스 전원을 구비하고, 상기 주 스캐너는, 상기 시프트 레지스터로부터 출력된 시프트 펄스에 따라, 상기 펄스 전원으로부터 공급된 전원 펄스를 상기 제어신호로서 각각의 주사선에 출력하며,
    상기 출력 버퍼 각각은, 서로 상보적인 한 쌍의 스위칭소자를 전원 라인과 접지 라인과의 사이에 직렬 접속된 인버터로 이루어지고, 상기 펄스 전원은, 상기 인버터의 전원 라인에 상기 전원 펄스의 열을 공급하며,
    상기 전원 라인에 보다 가까운 상기 스위칭소자 중 적어도 하나는, 트랜스미션 게이트 소자로부터 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 각각은, 발광소자와, 구동용 트랜지스터와, 저장용량을 포함하고,
    상기 샘플링용 트랜지스터의 소스 및 드레인의 한쪽이 상기 신호선에 접속하고, 다른쪽이 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 접속하고,
    상기 구동용 트랜지스터는, 그 소스 및 드레인의 한쪽이 상기 발광소자에 접속하고, 다른쪽이 급전선에 접속하고,
    상기 저장용량은, 상기 구동용 트랜지스터의 소스와 게이트의 사이에 접속하고 있고,
    상기 주 스캐너는, 상기 저장용량에 신호 전위가 유지된 경우에, 상기 샘플링용 트랜지스터를 비도통상태로 해서 상기 구동용 트랜지스터의 게이트를 상기 신호선으로부터 전기적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소는, 각각의 구동용 트랜지스터와 각각의 저장용량을 구비하고, 상기 구동부는 상기 샘플링용 트랜지스터가 신호 전위를 샘플링하기 전에, 제1타이밍에서 상기 급전선을 제1전위로부터 제2전위로 전환하는 전원 스캐너를 구비하고,
    상기 주 스캐너는, 상기 샘플링용 트랜지스터가 신호 전위를 샘플링하기 전에, 제2타이밍에서 상기 샘플링용 트랜지스터를 도통시켜서 상기 신호선으로부터의 기준전위를 상기 구동용 트랜지스터의 게이트에 인가하고,
    상기 전원 스캐너는, 상기 제2타이밍 후의 제3타이밍에서, 상기 급전선을 제2전위로부터 제1전위로 전환하여, 상기 구동용 트랜지스터의 임계전압에 해당하는 전압을 상기 저장용량에 유지해두는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
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