KR102019073B1 - 표시장치 - Google Patents

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KR102019073B1
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Abstract

본 발명은 각각 전기광학소자와, 기록 트랜지스터와, 저장용량과, 구동 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터를 포함한 화소가 행렬 모양으로 배치된 화소 어레이부와, 상기 화소 어레이부의 화소행마다 배선되고 상기 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는 기록 신호를 전송하는 기록 주사선과, 보정용 주사선을 포함하고, 상기 기록 주사선이 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴과 교차하지 않도록 한 구성의 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 2007년 8월 15일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 JP 2007-211624에 관한 주제를 포함하며, 그 모든 내용은 여기에 참조에 의해 포함된다.
본 발명은 표시장치 및 전자기기에 관한 것으로서, 특히 전기광학소자를 포함한 화소가 행렬 형(매트릭스 형)으로 배치되어서 이루어진 플랫 패널형의 표시장치 및 그 표시장치를 가지는 전자기기에 관한 것이다.
화상표시장치의 분야에서는, 발광소자를 포함한 화소(화소회로)가 행렬 모양으로 배치되어서 이루어진 플랫 패널형의 표시장치가 급속하게 보급되고 있다. 플랫 패널형의 표시장치 중에서는, 유기ＥＬ(Electro Luminescence)소자를 사용한 유기ＥＬ표시장치가 개발되어, 꾸준히 상품화가 진행되고 있다. 유기ＥＬ소자는 소자에 흐르는 전류값에 따라 발광 휘도가 변화하는 소위 전류 구동형 전기광학소자다. 이러한 형태의 소자는 유기박막에 전계를 가하면 발광하는 현상을 이용한다.
유기ＥＬ표시장치는 다음과 같은 특징이 있다. 즉, 유기ＥＬ소자가 10V 이하의 인가전압으로 구동할 수 있기 때문에 소비 전력이 낮다. 또 유기ＥＬ소자는 자발광이다. 따라서 유기ＥＬ소자는 액정 셀을 포함한 화소마다 광원(백라이트)으로부터의 광강도를 제어함으로써 화상을 표시하는 액정표시장치에 비해 화상의 시인성이 높다. 게다가 유기ＥＬ소자는 액정표시장치에는 필수적인 백라이트 등의 조명 부재를 필요로 하지 않기 때문에 경량화 및 초박형화가 용이하다. 또한, 유기ＥＬ소자의 응답 속도가 수㎲ec 정도로 상당히 고속이다. 따라서 동영상 표시시의 잔상이 발생하지 않는다.
유기ＥＬ표시장치는, 액정표시장치와 같이 그 구동방식으로서 단순(패시브) 매트릭스 방식과 액티브 매트릭스 방식을 취할 수 있다. 다만, 단순 매트릭스 방식의 표시장치는, 구조는 간단하지만 몇 가지 문제점이 있다. 이러한 문제점에는 전기광학소자의 발광 기간이 주사선(즉, 화소수)의 증가에 따라 감소하기 때문에, 대형의 고화질 표시장치의 실현이 어려운 점 등이 있다.
이러한 이유로 최근, 액티브 매트릭스 방식의 표시장치의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 표시장치는 전기광학소자에 흐르는 전류를, 그 전기광학소자와 같은 화소회로 내에 설치한 능동소자, 예를 들면 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터(일반적으로는, ＴＦＴ(Thin Film Transistor;박막 트랜지스터))에 의해 제어한다. 액티브 매트릭스 방식의 표시장치에서는, 전기광학소자가 1프레임의 기간에 걸쳐서 발광을 지속한다. 따라서 대형의 고화질 표시장치의 실현이 용이하다.
그런데, 유기ＥＬ소자의 I-V 특성(전류-전압 특성)은, 시간이 경과하면 열화(소위, 경시 열화)한다는 것이 알려져 있다. 유기ＥＬ소자를 전류 구동하는 트랜지스터(이하, 「구동 트랜지스터」라고 한다)로서 N채널형 ＴＦＴ를 사용한 화소회로에서는, 구동 트랜지스터의 소스측에 유기ＥＬ소자가 접속된다. 따라서 유기ＥＬ소자의 I-V 특성이 경시 열화하면, 구동 트랜지스터의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ가 변화하고, 그 결과, 유기ＥＬ소자의 발광 휘도도 변화한다.
이에 대해서 더 구체적으로 설명한다. 구동 트랜지스터의 소스 전위는, 구동 트랜지스터와 유기ＥＬ소자 사이의 동작점에 의해 결정된다. 유기ＥＬ소자의 I-V 특성이 열화하면, 구동 트랜지스터와 유기ＥＬ소자 사이의 동작점이 변동해버린다. 그 결과, 구동 트랜지스터의 게이트에 같은 전압을 인가해도 구동 트랜지스터의 소스 전위가 변화된다. 이에 따라 구동 트랜지스터의 소스-게이트간 전압 Ｖｇｓ가 변화되기 때문에, 그 구동 트랜지스터에 흐르는 전류값이 변화된다. 그 결과, 유기ＥＬ소자에 흐르는 전류값도 변화한다. 따라서 유기ＥＬ소자의 발광 휘도가 변화하게 된다.
한편 폴리실리콘ＴＦＴ를 사용한 화소회로에서는, 유기ＥＬ소자의 I-V 특성의 경시 열화와 함께, 구동 트랜지스터의 임계값전압 Ｖｔｈ가 경시적으로 변화하거나, 제조 프로세스의 편차에 의해 임계값전압 Ｖｔｈ가 화소마다 다르다(각각의 트랜지스터 특성에 편차가 있다).
구동 트랜지스터의 임계값전압 Ｖｔｈ가 화소마다 다르면, 화소마다 구동 트랜지스터에 흐르는 전류값에 편차가 생긴다. 따라서 구동 트랜지스터의 게이트에 화소간에 같은 전압을 인가해도, 유기ＥＬ소자의 발광 휘도에 화소간 편차가 생기고, 그 결과, 화면의 유니포머티가 손상된다.
따라서 유기ＥＬ소자의 I-V 특성이 경시 열화하거나, 구동 트랜지스터의 임계값전압 Ｖｔｈ가 경시 변화해도, 그것들의 영향을 받지 않고, 유기ＥＬ소자의 발광 휘도를 일정하게 유지하도록 하기 위해서, 각 화소에 보상 기능과 보정 기능을 갖게 한다(예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개 2005-345722호 참조). 보상 기능으로 화소들 사이의 트랜지스터에 의한 유기ＥＬ소자의 특성 변동을 보상한다.
이렇게, 각 화소는 부트스트랩 동작을 보상하도록 보상 동작이나 보정 동작을 가진다. 보정 기능에 의해 부트스트랩 동작에 의한 유기ＥＬ소자의 특성 변동에 대한 구동의 임계값전압 Ｖｔｈ의 변동을 보정하고, 구동 트랜지스터의 임계값전압 Ｖｔｈ의 변동을 보정한다. 이에 따라 유기ＥＬ소자의 I-V 특성이 경시 열화에 의해 변동하거나, 구동 트랜지스터의 임계값전압 Ｖｔｈ가 경시 변화에 의해 변동하더라도, 그것들의 영향을 받지 않고, 유기ＥＬ소자의 발광 휘도를 일정하게 유지할 수 있다.
일본국 공개특허공보 특개 2005-345722호에 기재된 종래기술에서는, 화소행 단위로 신호선을 통해서 공급되는 영상신호를 기록 트랜지스터(샘플링 트랜지스터)에 의해 샘플링 함으로써 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 기록한다. 그 후 구동 트랜지스터의 드레인측에 접속된 스위칭 트랜지스터가 도통 상태가 된다. 이에 따라 구동 트랜지스터에 전류를 흐르게 함으로써 부트스트랩 동작이 이루어진다.
보다 구체적으로는, 구동 트랜지스터에 전류가 흐르는 것에 의해, 구동 트랜지스터의 소스 전위가 상승한다. 이 때, 기록 트랜지스터가 비도통 상태에 있기 때문에 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 플로팅 상태에 있다. 따라서 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극의 사이에 접속되어 있는 저장용량의 작용에 의해, 소스 전위의 상승에 의해 게이트 전위가 상승한다. 이것이 부트스트랩 동작이다.
이 부트스트랩 동작에 있어서, 이상적으로는, 구동 트랜지스터의 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ와 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분 ΔＶｇ는 같다. 즉, 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ에 대한 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분 ΔＶｇ의 비율인 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ(=ΔＶｇ/ΔＶｓ)은 1이다.
그러나 게이트 전극에 기생용량이 결합하고 있으면, 기생용량과 저장용량 사이에서 전하 분배가 발생한다. 이에 따라 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ가 저하하여, 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분 ΔＶｇ가 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ보다도 작아진다(그 상세한 내용에 관해서는 후술한다).
즉, 부트스트랩 동작의 개시시보다도 구동 트랜지스터의 게이트-소스 간의 전위차가 줄어들어 버린다. 그러면, 유기ＥＬ소자에 흘려보내는 구동전류로서 필요한 전류, 즉 기록 트랜지스터에 의해 기록한 영상신호의 신호 전압에 대응한 전류를 확보할 수 없게 된다. 그 결과, 그 전류에 의해 결정되는 화소의 발광 휘도가 저하되고, 그로 인해 휘도 편차가 생겨서 화질의 열화를 초래한다.
따라서, 본 발명은, 정상적인 부트스트랩 동작을 저해하는 요인이 되는 기생용량을 최소화해서, 그 기생용량에 기인하는 발광 휘도의 저하를 억제할 수 있게 한 표시장치 및 그 표시장치를 가지는 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치는, 화소 어레이부와, 기록 주사선과, 보정용 주사선을 구비한다. 화소 어레이부는 행렬 모양으로 배치된 화소를 포함한다. 각 화소는 전기광학소자와, 영상신호를 기록하는 기록 트랜지스터와, 상기 기록 트랜지스터에 의해 기록된 상기 영상신호를 유지하는 저장용량을 포함한다. 상기 각 화소는 상기 저장용량에 유지된 상기 영상신호에 근거하여 상기 전기광학소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 더 포함한다. 상기 각 화소는 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 영상신호의 기준이 되는 기준전위를 선택적으로 기록하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함한다. 기록 주사선은 상기 화소 어레이부의 화소행마다 배선된다. 기록 주사선은 상기 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는 기록 신호를 전송한다. 보정용 주사선은 상기 화소 어레이부의 화소행마다 배선된다. 보정용 주사선은 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는 보정용 주사 신호를 전송한다. 상기 기록 주사선은 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴과 교차하지 않도록 한 구성으로 되어 있다.
상기 구성의 표시장치 및 그 표시장치를 가지는 전자기기에 있어서, 기록 주사선, 바람직하게는 기록 주사선 및 발광 제어 주사선이 모두, 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴과 교차하지 않는 배선구조로 한다. 이로써 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 기생용량이 결합하지 않도록 한다. 또는 이로써 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 결합하는 기생용량을 최소화한다. 이에 따라 부트스트랩 동작시의 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ를 1, 또는 1에 가깝게 할 수 있다. 그 결과, 전기광학소자에 흘려보내는 구동전류로서, 기록 트랜지스터에 의해 기록한 영상신호의 신호 전압에 대응한 전류를 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 정상적인 부트스트랩 동작을 저해하는 요인이 되는 기생용량을 최소화함으로써, 그 기생용량에 기인하는 부트스트랩 동작시의 발광 휘도의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 화질의 향상을 꾀할 수 있다.
도 1은 본 발명의 적용예에 관련되는 유기ＥＬ표시장치의 구성의 개략을 나타내는 시스템 구성도다.
도 2는 화소(화소회로)의 구체적인 구성예를 게시하는 회로도다.
도 3은 화소의 단면구조의 일례를 게시하는 단면도다.
도 4는 본 발명의 적용예에 관련되는 유기ＥＬ표시장치의 기본적인 회로 동작의 설명에 제공하는 타이밍 파형도다.
도 5는 일반적인 배치시의 화소의 구성 소자의 배치를 나타내는 회로도다.
도 6은 일반적인 배치시의 화소의 구성 소자를 모식적으로 나타내는 평면 패턴도다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치 구성을 취할 때의 화소의 구성 소자의 배치를 나타내는 회로도다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배치 구성을 취할 때의 화소의 구성 소자를 모식적으로 나타내는 평면 패턴도다.
도 9는 본 발명이 적용되는 텔레비전 세트의 외관을 나타내는 사시도다.
도 10a 및 10b는 본 발명이 적용되는 디지털 카메라의 외관을 나타내는 사시도이며, 도 10a는 앞쪽에서 본 사시도, 도 10b는 뒤쪽에서 본 사시도다.
도 11은 본 발명이 적용되는 노트형 PC의 외관을 나타내는 사시도다.
도 12는 본 발명이 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 사시도다.
도 13a 내지 13g는 본 발명이 적용되는 휴대전화기를 나타내는 외관도이며, 13a는 연 상태에서의 정면도, 13b는 그 측면도, 13c는 닫은 상태에서의 정면도, 13d는 좌측면도, 13e는 우측면도, 13f는 평면도, 13g는 하면도다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.
[시스템 구성]
도 1은 본 발명이 적용되는 액티브 매트릭스형 표시장치의 구성의 개략을 나타내는 시스템 구성도다. 여기에서는, 액티브 매트릭스형 유기ＥＬ표시장치의 경우를 예로 들어서 설명한다. 유기ＥＬ표시장치는 디바이스에 흐르는 전류값에 따라 발광 휘도가 변화되는 전류 구동형 전기광학소자인 유기ＥＬ소자(유기전계 발광소자)를 각 화소(화소회로)의 발광소자로 사용한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 적용예에 관련되는 유기ＥＬ표시장치(10)는, 화소 어레이부(30)와, 구동부를 포함한다. 화소 어레이부(30)는 화소(20)가 행렬형으로 2차원 배치되어서 이루어진다. 구동부는 그 화소 어레이부(30)의 주변에 배치되고, 각 화소(20)를 구동한다. 화소(20)를 구동하는 구동부로서는, 기록 주사 회로(40), 발광 구동주사 회로(50), 제1, 제2 보정용 주사 회로(60, 70) 및 수평구동회로(80)가 설치된다.
화소 어레이부(30)는, 통상, 유리 기판 등의 투명절연 기판 위에 형성되어, 플랫형의 패널구조로 되어 있다. 화소 어레이부(30)에는, m행n열의 화소배열에 대하여, 화소행마다 기록 주사선(31-1∼31-m)과 발광 제어 주사선(32-1∼32-m)과 제1 보정용 주사선(33-1∼33-m)과 제2 보정용 주사선(34-1∼34-m)이 각각 한 개씩 배선되어 있다. 또 화소열마다 신호선(데이터선)(35-1∼35-n) 중 한 개가 배선되어 있다.
화소 어레이부(30)의 각 화소(20)는, 아모포스 실리콘ＴＦＴ(Thin Film Transistor;박막 트랜지스터) 또는 저온 폴리실리콘ＴＦＴ를 사용해서 형성할 수 있다. 저온 폴리실리콘ＴＦＴ를 사용하는 경우에는, 기록 주사 회로(40), 발광 구동주사 회로(50), 제1, 제2 보정용 주사 회로(60, 70) 및 수평구동회로(80)도, 화소 어레이부(30)를 형성하는 표시 패널(기판) 위에 설치할 수 있다.
기록 주사 회로(40)는, 시프트 레지스터나 다른 구성 소자를 포함한다. 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)에의 영상신호의 기록시에, 기록 주사 회로(40)는, 기록 주사선(31-1∼31-m)에 대하여 순차 기록 신호 ＷＳ1∼ＷＳｍ을 공급함으로써 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)를 행 단위로 순서대로 주사(선 순차 주사)한다.
발광 구동주사 회로(50)는, 시프트 레지스터나 다른 구성 소자를 포함한다. 화소(20)의 발광 구동시에, 발광 구동주사 회로(50)는, 발광 제어 주사선(32-1∼32-m)에 대하여 순차 발광 제어신호 ＤＳ1∼ＤＳｍ을 공급한다.
제1, 제2 보정용 주사 회로(60, 70)는, 시프트 레지스터나 다른 구성 소자를 포함한다. 제1 보정용 주사 회로(60)는, 후술하는 보정동작의 실행시에, 제1 보정용 주사선(33-1∼33-m)에 대하여 제1 주사 신호 ＡＺ11∼ＡＺ1m을 적절히 공급한다. 제2 보정용 주사 회로(70)는, 제2 보정용 주사선(34-1∼34-m)에 대하여 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ21∼ＡＺ2m을 적절히 공급한다.
수평구동회로(80)는, 휘도정보에 따른 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ(이하, 간단히 「신호 전압 Ｖｓｉｇ」이라고 할 경우도 있다)를, 기록 주사 회로(40)에 의한 주사에 동기해서 신호선(35-1∼35-n)에 공급한다. 이 수평구동회로(60)는, 예를 들면 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 행(라인) 단위로 기록하는 선 순차 기록의 구동형태를 취하고 있다.
(화소회로)
도 2는, 화소(화소회로)(20)의 구체적인 구성예를 게시하는 회로도다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 화소(20)는, 디바이스에 흐르는 전류값에 따라 발광 휘도가 변화되는 전류 구동형 전기광학소자, 예를 들면 유기ＥＬ소자(21)를 발광소자로서 포함한다. 그 유기ＥＬ소자(21)와 함께, 화소(20)는, 구동 트랜지스터(22), 기록(샘플링) 트랜지스터(23), 스위칭 트랜지스터(24∼26), 저장용량(27) 및 보조용량(28)을 구성 소자로서 포함한다.
상기 구성의 화소(20)에 있어서는, 구동 트랜지스터(22), 기록 트랜지스터(23) 및 스위칭 트랜지스터(25, 26)로서 N채널형 ＴＦＴ를 사용한다. 스위칭 트랜지스터(24)로서 P채널형 ＴＦＴ를 사용한다. 다만, 여기에서의 구동 트랜지스터(22), 기록 트랜지스터(23) 및 스위칭 트랜지스터(24∼26)의 도전형의 조합은 일례에 지나지 않고, 이것들의 조합에 한정되는 것이 아니다.
유기ＥＬ소자(21)는, 캐소드 전극이 제1 전원전위 Ｖｃａｔ(여기에서는, 접지전위 ＧＮＤ)에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(22)는, 유기ＥＬ소자(21)를 전류 구동하기 위한 능동소자이다. 구동 트랜지스터(22)는, 소스 전극이 유기ＥＬ소자(21)의 애노드 전극에 접속되어서 소스 폴로워 회로를 형성하고 있다.
기록 트랜지스터(23)는, 드레인 전극이 신호선(35)(35-1∼35-n 중 하나)에 접속되어 있고, 소스 전극이 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 접속되어 있고, 게이트 전극이 기록 주사선(31)(31-1∼31-m 중 하나)에 접속되어 있다.
스위칭 트랜지스터(24)는, 소스 전극이 제2 전원전위 Ｖｃｃｐ(여기에서는, 양의 전원전위)에 접속되어 있고, 드레인 전극이 구동 트랜지스터(22)의 드레인 전극에 접속되어 있고, 게이트 전극이 발광 제어 주사선(32)(32-1∼32-m 중 하나)에 접속되어 있다.
스위칭 트랜지스터(25)는, 드레인 전극이 기록 트랜지스터(23)의 다른 쪽의 전극(구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극)에 접속되어 있고, 소스 전극이 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ에 접속되어 있고, 게이트 전극이 제1 보정용 주사선(33)(33-1∼33-m 중 하나)에 접속되어 있다.
스위칭 트랜지스터(26)는, 드레인 전극이 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과 유기ＥＬ소자(21)의 애노드 전극과의 접속 노드 N11에 접속되어 있고, 소스 전극이 제4 전원전위 Ｖｉｎｉ(여기에서는, 음의 전원전위)에 접속되어 있고, 게이트 전극이 제2 보정용 주사선(34)(34-1∼34-m 중 하나)에 접속되어 있다.
저장용량(27)은, 한쪽의 전극이 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극과 기록 트랜지스터(23)의 드레인 전극과의 접속 노드 N12에 접속되어 있다. 저장용량(27)은, 다른 쪽의 전극이 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과 유기ＥＬ소자(21)의 애노드 전극과의 접속 노드 N11에 접속되어 있다.
보조용량(28)은, 한쪽의 전극이 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과 유기ＥＬ소자(21)의 애노드 전극과의 접속 노드 N11에 접속되어 있다. 보조용량(28)은, 다른 쪽의 전극이 고정 전위, 예를 들면 전원전위 Ｖｃｃｐ에 접속되어 있다. 이 보조용량(28)은, 유기ＥＬ소자(21)의 용량부족을 보충하기 위해서 설치된 보조적인 것이다. 따라서 보조용량(28)은 화소(20)의 구성 소자로서 필수적인 것이 아니다.
전술한 접속 관계에서 각 구성 소자가 접속되어서 이루어진 화소(20)에 있어서, 각 구성 소자는 다음과 같은 작용을 한다.
즉, 기록 트랜지스터(23)는, 기록 주사 회로(40)로부터 기록 주사선(31)을 통해서 주어지는 기록 신호 ＷＳ에 응답해서 도통 상태가 된다. 기록 트랜지스터(23)는, 신호선(35)을 통해 공급되는 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 샘플링해서 화소(20) 내에 기록한다. 기록 트랜지스터(23)에 의해 기록된 신호 전압 Ｖｓｉｇ는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 인가되는 동시에 저장용량(27)에 유지된다.
구동 트랜지스터(22)는, 스위칭 트랜지스터(24)가 도통 상태에 있을 때에, 제2 전원전위 Ｖｃｃｐ로부터 전류의 공급을 받는다. 이에 따라 저장용량(27)에 유지된 신호 전압 Ｖｓｉｇ의 전압값에 따른 전류값의 구동전류를 유기ＥＬ소자(21)에 공급함으로써 그 유기ＥＬ소자(21)를 구동한다(전류 구동).
구동 트랜지스터(22)는, 포화 영역에서 동작하도록 설계되어 있다. 따라서 구동 트랜지스터는 정전류원으로서 동작한다. 그 결과, 유기ＥＬ소자(21)에는, 구동 트랜지스터(22)로부터 다음 식 (1)로 주어지는 일정한 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ가 공급된다.
Ｉｄｓ=(1/2)·μ(W/L)Ｃｏｘ(Ｖｇｓ-Ｖｔｈ)2……(1)
여기에서, Ｖｔｈ는 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압, μ는 구동 트랜지스터(22)의 채널을 구성하는 반도체 박막의 이동도(이하, 간단히 「구동 트랜지스터(22)의 이동도」라고 한다), W는 채널 폭, L은 채널 길이, Ｃｏｘ는 단위면적당 게이트 용량, Ｖｇｓ는 소스 전위를 기준으로 게이트에 인가되는 게이트-소스간 전압이다.
스위칭 트랜지스터(24)는, 발광 구동주사 회로(50)에 의해 발광 제어 주사선(32)을 통해서 주어지는 발광 구동신호 ＤＳ에 응답해서 도통 상태가 된다. 동시에 스위칭 트랜지스터(24)는, 전원전위 Ｖｃｃ p으로부터 구동 트랜지스터(22)에 전류를 공급한다. 즉, 스위칭 트랜지스터(24)는, 구동 트랜지스터(22)에의 전류의 공급/정지의 제어를 행하는 것에 의해, 유기ＥＬ 소자(21)의 발광/비발광을 제어해서 듀티(Ｄｕｔｙ) 구동을 행하는 발광 제어 트랜지스터다.
스위칭 트랜지스터(25)는, 제1 보정용 주사 회로(60)로부터 제1 보정용 주사선(33)을 통해서 주어지는 제1 보정용 주사 신호 ＡＺ1에 응답해서 도통 상태가 된다. 동시에 스위칭 트랜지스터(25)는, 기록 트랜지스터(23)에 의한 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ의 기록에 앞서, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ를 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ로 초기화한다. 여기에서, 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ는, 영상신호의 기준이 되는 전위(기준전위)로 설정되어 있다.
스위칭 트랜지스터(26)는, 제2 보정용 주사 회로(70)로부터 제2 보정용 주사선(34)을 통해서 주어지는 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ2에 응답해서 도통 상태가 된다. 동시에 스위칭 트랜지스터(26)는, 기록 트랜지스터(23)에 의한 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ의 기록에 앞서, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ를 제4 전원전위 Ｖｉｎｉ로 초기화한다.
화소(20)의 정상적인 동작을 보증하기 위한 조건으로서, 제4 전원전위 Ｖｉｎｉ은, 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ에서 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ를 감산한 전위보다도 낮아지도록 설정되어 있다. 즉, Ｖｉｎｉ<Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ의 레벨 관계를 만족한다.
또한 유기ＥＬ소자(21)의 캐소드 전위 Ｖｃａｔ(여기에서는, 접지전위 ＧＮＤ)에 유기 ＥＬ소자(21)의 임계값전압 Ｖｔｈｅｌ을 가산한 레벨은, 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ에서 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ를 감산한 레벨보다도 높아지도록 설정되어 있다. 즉, Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ>Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ(>Ｖｉｎｉ)의 레벨 관계를 만족한다.
저장용량(27)은, 기록 트랜지스터(23)에 의해 기록된 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 유지하는 동시에, 표시 기간에 걸쳐서 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간의 전위차를 유지한다.
(화소구조)
도 3은, 화소(20)의 단면구조의 일례를 게시하는 단면도다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 화소(20)는 유리 기판(201) 위에 순차적으로 형성된 절연막(202), 절연 평탄화 막(203) 및 윈도우 절연막(204)을 포함한다. 유리 기판(201)은 그 위에 형성된 구동 트랜지스터(22), 기록 트랜지스터(23) 및 다른 구성 소자를 각각 포함하는 화소회로를 가진다. 화소(20)는 윈도우 절연막(204)의 오목부(204A)에 설치된 유기ＥＬ소자(21)도 포함한다.
유기ＥＬ소자(21)는, 상기 윈도우 절연막(204)의 오목부(204A)의 저부에 형성된 금속 등으로 된 애노드 전극(205)를 포함한다. 유기ＥＬ소자(21)는, 그 애노드 전극(205) 위에 형성된 유기층(전자수송층, 발광층, 홀 수송층/홀 주입층)(206)을 더 포함한다. 유기ＥＬ소자(21)는 그 유기층(206) 위에 전 화소에 공통으로 형성된 캐소드 전극(207)을 더 포함한다. 유기ＥＬ소자(21)는 예를 들면 투명도전막으로 이루어진다.
유기ＥＬ소자(21)에 있어서, 유기층(206)은, 애노드 전극(205) 위에 홀 수송층/홀 주입층(2061), 발광층(2062), 전자수송층(2063) 및 전자주입층(도시 생략)이 순차 퇴적됨으로써 형성된다. 그리고 도 2의 구동 트랜지스터(22)로부터 애노드 전극(205)을 통해서 유기층(206)에 전류가 흐른다. 이에 따라 그 유기층(206) 내의 발광층(2062)에서 전자와 정공이 재결합하여 발광하게 되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 화소회로가 형성된 유리 기판(201) 위에, 유기ＥＬ소자(21)가 형성된다. 유기ＥＬ소자(21)는 절연막(202), 절연 평탄화 막(203) 및 윈도우 절연막(204)을 통해 화소 단위로 형성된다. 형성 후에는, 패시베이션 막(208)을 통해 밀봉기판(209)이 접착제(210)에 의해 접합되어, 그 밀봉기판(209)에 유기ＥＬ소자(21)가 밀봉됨으로써, 표시 패널이 형성된다.
(회로 동작의 설명)
계속해서, 상기 구성의 화소(20)를 행렬 모양으로 2차원 배치해서 이루어진 본 적용예에 관련되는 액티브 매트릭스형 유기ＥＬ표시장치(10)의 기본적인 회로 동작에 대해서, 도 4의 타이밍 파형도를 사용하여 설명한다.
도 4에는, 어떤 화소행의 각 화소(20)를 구동할 때에, 기록 주사 회로(40)로부터 화소(20)에 주어지는 기록 신호 ＷＳ(ＷＳ1∼ＷＳｍ 중 하나), 발광 구동주사 회로(50)로부터 화소(20)에 주어지는 발광 구동신호 ＤＳ(ＤＳ1∼ＤＳｍ 중 하나) 및 제1, 제2 보정용 주사 회로(60, 70)로부터 화소(20)에 주어지는 제1, 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ1(ＡＺ11∼ＡＺ1 m 중 하나), ＡＺ2(ＡＺ21∼ＡＺ2m 중 하나)의 타이밍 관계를 나타낸다. 도 4는 또한 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ 및 소스 전위 Ｖｓ의 변화를 나타낸다.
여기에서, 기록 트랜지스터(23) 및 스위칭 트랜지스터(25, 26)는 N채널형 트랜지스터다. 따라서 기록 주사 신호 ＷＳ 및 제1, 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ1, ＡＺ2에 있어서는, 고레벨(본 예에서는, 전원전위 Ｖｃｃｐ;이하, 「“H”레벨」이라고 한다)의 상태가 액티브 상태가 되고, 저레벨(본 예에서는, 전원전위 Ｖｃａｔ(GND);이하, 「“L”레벨」이라고 한다)의 상태가 비액티브 상태가 된다. 또한 스위칭 트랜지스터(24)는 P채널형이다. 따라서 발광 구동신호 ＤＳ에 있어서는, “L”레벨의 상태가 액티브 상태가 되고, “H”레벨의 상태가 비액티브 상태가 된다.
시간 t1에 발광 구동신호 ＤＳ가 “L”레벨에서 “H”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(24)가 비도통 상태(ＯＦＦ 상태)가 된다. 이 상태에서, 시간 t2에 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ2가 “L”레벨에서 “H”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(26)가 도통 상태(ＯＮ 상태)가 된다.
스위칭 트랜지스터(26)가 도통 상태가 됨으로써, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극에는, 스위칭 트랜지스터(26)를 통해 제4 전원전위 Ｖｉｎｉ가 인가된다. 즉, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ의 기록에 앞서, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ는, 전원전위 Ｖｉｎｉ로 초기화된다.
이 때, 전술한 바와 같이, Ｖｉｎｉ<Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ의 레벨 관계를 만족하다. 따라서 유기ＥＬ소자(21)는 역 바이어스 상태가 된다. 따라서, 유기ＥＬ소자(21)에는 전류가 흐르지 않아, 비발광 상태에 있다.
다음에 시간 t3에 제1 보정용 주사 신호 ＡＺ1이 “L”레벨에서 “H”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(25)가 도통 상태가 된다. 이에 따라 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에는, 스위칭 트랜지스터(25)를 통해 제3 전원전위 Ｖｏｆｓ가 인가된다. 즉, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ의 기록에 앞서, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ는, 전원전위 Ｖｏｆｓ로 초기화된다.
이 때, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ는, Ｖｏｆｓ-Ｖｉｎi의 값을 취한다. 여기에서, 전술한 바와 같이, Ｖｏｆｓ-Ｖｉｎｉ>Ｖｔｈ의 레벨 관계를 만족한다.
<임계값 보정기간>
다음에 시간 t4에 제2 보정용 주사 신호 ＡＺ2가 “H”레벨에서 “L”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(26)가 비도통 상태가 된다. 그 후에 시간 t5에 발광 구동신호 ＤＳ가 “H”레벨에서 “L”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(24)가 도통 상태가 된다. 이에 따라 전원전위 Ｖｃｃｐ로부터 스위칭 트랜지스터(24)을 통해서 구동 트랜지스터(22)에는, 그 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ에 따른 값의 전류가 흐른다.
이 때, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ보다도 유기ＥＬ소자(21)의 캐소드 전위 Ｖｃａｔ가 높다. 따라서 유기ＥＬ소자(21)가 역 바이어스 상태에 있다. 따라서, 구동 트랜지스터(22)로부터 흐르는 전류가 노드 N11→저장용량(27)→노드 N12→스위칭 트랜지스터(25)→전원전위 Ｖｏｆｓ의 경로로 흐른다. 따라서, 그 전류에 따른 전하가 저장용량(27)에 충전된다.
한편 저장용량(27)의 충전에 따라 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ가 전원전위 Ｖｉｎｉ로부터 시간의 경과와 함께 서서히 상승한다. 그리고, 일정 시간이 경과한 후, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ가 그 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔh와 동일해지면, 구동 트랜지스터(22)가 컷오프한다.
구동 트랜지스터(22)가 컷오프함으로써 그 구동 트랜지스터(22)에 전류가 흐르지 않게 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ, 즉 임계값전압 Ｖｔｈ가 임계값 보정용의 전압으로서 저장용량(27)에 유지된다.
그 후에 시간 t6에 발광 구동신호 ＤＳ가 “L”레벨에서 “H”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(24)가 비도통 상태가 된다. 이 시간 t5에서 시간 t6까지의 기간이 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ를 검출해서 저장용량(27)에 유지하는 기간이다.
여기에서는, 편의상, 시간 t5에서 시간 t6까지의 일정 기간(t5-t6)을 임계값 보정기간이라고 부르는 것으로 한다. 그 후에 시간 t7에 제1 보정용 주사 신호 ＡＺ1이 “H”레벨에서 “L”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(25)가 비도통 상태가 된다.
<신호 기록기간>
계속해서, 시간 t8에 기록 신호 ＷＳ가 “L”레벨에서 “H”레벨로 전환되면, 기록 트랜지스터(23)가 도통 상태가 되어, 기록 트랜지스터(23)가 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 샘플링하여, 화소 내에 기록하게 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ가 신호 전압 Ｖｓｉｇ와 같아진다.
신호 전압 Ｖｓｉｇ는 저장용량(27)에 유지된다. 이 때, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ는, 기록 트랜지스터(23)에 의한 샘플링시의 구동 트랜지터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ의 진폭에 대하여, 저장용량(27)과 유기ＥＬ소자(21)와의 용량 커플링에 의해 상승한다.
여기에서, 유기ＥＬ소자(21)가 가지는 용량성분의 용량값을 Ｃｏｌｅｄ, 저장용량(27)의 용량값을 Ｃｓ, 보조용량(28)의 용량값을 Ｃｓｕｂ, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분을 ΔＶｇ라고 하면, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ는, 다음 식 (2)로 주어진다.
ΔＶｓ=ΔＶｇ×{Ｃｓ/(Ｃｏｌｅｄ+Ｃｓ+Ｃｓｕｂ)}……(2)
한편, 기록 트랜지스터(23)에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압 Ｖｓｉｇ는, 저장용량(27)에 유지되어, 신호 전압 Ｖｓｉｇ는 저장용량(27)에 의해 유지된 임계값전압 Ｖｔｈ에 가산된다.
이 때, 영상신호의 기록 게인(영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 대한 저장용량(27)의 유지 전압의 비율)이 1(이상값)이라고 가정하면, 저장용량(27)의 유지 전압은 Ｖｓｉｇ-Ｖｏｆｓ+Ｖｔｈ가 된다. 여기에서, 이해를 쉽게 하기 위해서, Ｖｏｆｓ=0V라고 하면, 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ는, Ｖｓｉｇ+Ｖｔｈ가 된다.
이렇게, 저장용량(27)에 미리 임계값전압 Ｖｔｈ를 유지해 둠으로써 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화를 보정할 수 있다. 즉, 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 의한 구동 트랜지스터(22)의 구동시에, 그 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ가 저장용량(27)에 유지한 임계값전압 Ｖｔｈ와 상쇄된다. 즉, 임계값전압 Ｖｔｈ의 보정이 이루어진다.
임계값전압 Ｖｔｈ의 보정동작에 의해, 화소마다 임계값전압 Ｖｔｈ에 편차나 시간에 따른 변화가 있더라도, 구동 트랜지스터(22)에 의한 유기ＥＬ소자(21)의 구동에 대한 임계값전압 Ｖｔｈ의 영향을 캔슬 할 수 있다. 그 결과, 임계값전압 Ｖｔｈ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화의 영향을 받지 않고, 유기ＥＬ소자(21)의 발광 휘도를 일정하게 유지할 수 있다.
<이동도 보정기간>
그 후에 기록 트랜지스터(23)가 도통인 상태에서, 시간 t9에 발광 구동신호 ＤＳ가 “H”레벨에서 “L”레벨로 전환되면, 스위칭 트랜지스터(24)가 도통 상태가 된다. 이에 따라 전원전위 Ｖｃｃｐ로부터 구동 트랜지스터(22)에의 전류공급이 개시된다. 여기에서, Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ<Ｖｔｈｅｌ로 설정해 두는 것에 의해, 유기ＥＬ소자(21)가 역 바이어스 상태에 놓인다.
유기ＥＬ소자(21)가 역 바이어스 상태에 있을 때 그 유기ＥＬ소자(21)는 다이오드 특성이 아닌 단순한 용량 특성을 나타내게 된다. 따라서, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ는, 저장용량(27)의 용량값 Ｃｓ와, 보조용량(28)의 용량값 Ｃｓｕｂ와, 유기ＥＬ소자(21)의 용량성분의 용량값 Ｃｏｌｅｄ를 합성한 용량 C(=Ｃｓ+Ｃｓｕｂ+Ｃｏｌｅｄ)에 기록되어 간다. 이 기록에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ가 상승한다.
구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ는, 저장용량(27)에 유지된 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ로부터 감산되도록, 바꾸어 말하면, 저장용량(27)의 충전 전하를 방전하도록 작용한다. 이는 부귀환이 걸린다는 것을 의미한다. 즉, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ는 부귀환의 귀환량이 된다. 이 때, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ는, Ｖｓｉｇ-ΔＶｓ+Ｖｔｈ가 된다.
이렇게, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류(드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ)를 그 구동 트랜지스터(22)의 게이트 입력(게이트-소스간의 전위차)에 부귀환함으로써, 각 화소(20)에 있어서의 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ의 이동도 μ에 대한 의존성을 상쇄할 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터(22)의 이동도 μ의 화소 사이의 편차를 보정할 수 있다.
도 4에 있어서, 기록 신호 ＷＳ의 액티브 기간(“H”레벨 기간)과 발광 구동신호 ＤＳ의 액티브 기간(“L”레벨 기간)이 오버랩하는 기간(t9-t10의 기간), 즉 기록 트랜지스터(23)와 스위칭 트랜지스터(24)가 모두 도통 상태가 되는 오버랩 기간 T가 이동도 보정기간이 된다.
여기에서, 이동도 μ가 상대적으로 높은 구동 트랜지스터와 이동도 μ가 상대적으로 낮은 구동 트랜지스터를 생각해본다. 이동도 μ가 높은 구동 트랜지스터는, 이동도 μ가 낮은 구동 트랜지스터에 비해 소스 전위 Ｖｓ가 크게 상승한다. 또한 소스 전위 Ｖｓ가 크게 상승할수록, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ는 작아진다. 그 결과 전류가 흐르기 어려워진다.
요컨대, 이동도 보정기간 T를 조정함으로써 이동도 μ가 다른 구동 트랜지스터(22)를 통해 같은 드레인·소스간 전류 Ｉｄｓ를 흘려보낼 수 있다. 이 이동도 보정기간 T에 의해 결정한 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ를 저장용량(27)에 유지하고, 그 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ에 따른 전류(드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ)를 구동 트랜지스터(22)로부터 유기ＥＬ소자(21)에 흐르게 함으로써 그 유기ＥＬ소자(21)가 발광한다.
<발광 기간>
시간 t10에 기록 신호 ＷＳ가 “L”레벨이 되어, 기록 트랜지스터(23)가 비도통 상태가 된다. 그 결과 이동도 보정기간 T가 종료하고, 발광 기간에 들어간다. 이 발광 기간에는, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ가 유기ＥＬ소자(21)의 구동전압까지 상승한다.
한편 기록 트랜지스터(23)가 비도통 상태가 됨으로써 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극이 신호선(35)(35-1∼35-n 중 하나)으로부터 분리되어 플로팅 상태에 있다. 따라서 저장용량(27)에 의한 부트스트랩 동작에 의해, 게이트 전위 Ｖｇ가 소스 전위 Ｖｓ에 연동해서 상승한다.
그리고 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ의 상승에 따라, 유기ＥＬ소자(21)는 역 바이어스 상태가 해소되어, 순 바이어스 상태가 된다. 이에 따라 구동 트랜지스터(22)로부터 유기ＥＬ소자(21)에 대하여 전술한 식 (1)로 주어지는 일정한 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ가 공급되어, 유기ＥＬ소자(21)는 실제로 발광을 시작한다.
이 때의 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ 대 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ의 관계는, 전술한 식 (1)의 Ｖｇｓ에 Ｖｓｉｇ-ΔＶｓ+Ｖｔｈ를 대입함으로써 다음 식 (3)으로 주어진다.
Ｉｄｓ=kμ(Ｖｇｓ-Ｖｔｈ)2
=kμ(Ｖｓｉｇ-ΔＶｓ)2……(3)
여기에서, k=(1/2)(W /L)Ｃｏｘ다.
식 (3)으로부터 분명하게 나타낸 바와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ의 항이 캔슬된다. 구동 트랜지스터(22)로부터 유기ＥＬ소자(21)에 공급되는 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ는, 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ에 의존하지 않는다.
기본적으로, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ는, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 의해 정해진다. 환언하면, 유기ＥＬ소자(21)는, 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화의 영향을 받지 않고, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 따른 휘도로 발광한다.
이렇게, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ가 기록되기 전에 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ를 미리 저장용량(27)에 유지해 둔다. 이로써 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ를 캔슬(보정)하여, 그 임계값전압 Ｖｔｈ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화의 영향을 받지 않는 일정한 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ를 유기ＥＬ소자(21)에 흐르게 할 수 있다. 이에 따라 고화질의 표시 화상을 얻을 수 있다(구동 트랜지스터(22)의 Ｖｔｈ 변동에 대한 보상 기능).
또한 상기의 식 (3)으로부터 분명하게 나타낸 바와 같이, 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ는, 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ의 구동 트랜지스터(22)의 게이트 입력에의 부귀환에 의해 귀환량 ΔＶｓ로 보정되어 있다. 이 귀환량 ΔＶｓ는 식 (3)의 계수부에 위치하는 이동도 μ의 효과를 상쇄되도록 작용한다.
따라서, 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ는, 실질적으로 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉg에만 의존하게 된다. 즉, 유기ＥＬ소자(21)는, 구동 트랜지스터(22)의 임계값전압 Ｖｔｈ뿐만 아니라, 구동 트랜지스터(22)의 이동도 μ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화의 영향을 받지 않고, 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 따른 휘도로 발광한다. 그 결과, 라인이나 휘도 불균일이 없는 균일한 화질을 얻을 수 있다.
이렇게, 이동도 보정기간 T(t9-t10)에, 드레인-소스간 전류 Iｄｓ를 구동 트랜지스터(22)의 게이트 입력에 부귀환하고, 그 귀환량 ΔＶｓ로 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 보정한다. 이로써 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ의 이동도 μ에 대한 의존성을 상쇄하여, 신호 전압 Ｖｓｉｇ에만 의존하는 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ를 유기ＥＬ소자(21)에 흐르게 할 수 있다. 이에 따라 구동 트랜지스터(22)의 이동도 μ의 화소 사이의 편차나 시간에 따른 변화에 기인하는 라인이나 휘도 불균일이 없는 균일한 화질의 표시 화상을 얻을 수 있다(구동 트랜지스터(22)의 이동도 μ에 대한 보상 기능).
여기에서, 전류 구동형 전기광학소자인 유기ＥＬ소자(21)를 포함한 화소(20)가 행렬 모양으로 배치되어 이루어진 유기ＥＬ표시장치(10)에 있어서는, 유기ＥＬ소자(21)의 발광 시간이 길어지면, 그 유기ＥＬ소자(21)의 I-V 특성이 변화되어버린다. 그 때문에, 유기ＥＬ소자(21)의 애노드 전극과 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과의 접속 노드 N11의 전위(구동 트랜지스터(22)의 소스 전위 Ｖｓ)도 변화된다.
이에 반해 상기 구성의 액티브 매트릭스형 유기ＥＬ표시장치(10)에서는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간에 접속된 저장용량(27)에 의한 부트스트랩 동작에 의해 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간 전압 Ｖｇｓ가 일정 값으로 유지된다. 이에 따라 유기ＥＬ소자(21)에 흐르는 전류는 변화되지 않는다. 따라서, 유기ＥＬ소자(21)의 I-V 특성이 열화하더라도, 일정한 드레인-소스간 전류 Ｉｄｓ가 유기ＥＬ소자(21)에 계속해서 흐른다. 이에 따라 유기ＥＬ소자(21)의 발광 휘도의 변화를 억제할 수 있다(유기ＥＬ소자(21)의 특성 변동에 대한 보상 기능).
[화소의 배치]
여기에서, 화소(20)를 구성하는 5개의 트랜지스터(22∼26), 저장용량(27) 및 보조용량(28)과, 기록 주사선(31), 발광 제어 주사선(32) 및 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34)의 각 배선의 배치에 대해서 생각한다.
(일반적인 화소의 배치)
도 5는 화소(20)의 일반적인 배치시의 구성 소자의 배치를 나타내는 회로도다. 도 6에 그 평면 패턴을 모식적으로 나타낸다.
화소(20)의 효율 좋은 배치를 고려하면, 일반적으로는, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34)을 화소(20)의 상하에 배선하고, 이들 주사선(33, 34)의 사이에 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)을 배선하고, 이들 주사선(31), 주사선(32)의 상하에 화소의 구성 소자를 배치하는 구성을 생각해 볼 수 있다.
보다 구체적으로는, 제1 보정용 주사선(33)과 기록 주사선(31) 사이의 영역에 기록 트랜지스터(23)와 스위칭 트랜지스터(25)를 배치한다. 발광 제어 주사선(32)과 제2 보정용 주사선(34) 사이의 영역에 구동 트랜지스터(22)와 스위칭 트랜지스터(26)와 저장용량(27)과 보조용량(28)을 배치하는 배치 구성이 된다.
이러한 일반적인 배치 구성은, 배선 층간을 전기적으로 접속하는 콘택부의 수를 최소한으로 억제하여, 각 구성 소자를 효율적으로 배치하고자 하는 생각에 근거하는 것이다. 이 때 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 전송하는 신호선(35)과, 전원전위 Ｖｃｃｐ, Ｖｏｆｓ, Ｖｉｎｉ의 각 전원선(36, 37, 38)은, 화소열 방향(화소열의 화소의 배열 방향)을 따라 배선되어 있다.
도 6의 평면 패턴도에 있어서, 기록 주사선(31), 발광 제어 주사선(32), 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34) 및 트랜지스터(22∼26)의 각 게이트 전극은, 유리 기판(201)(도 3 참조) 위에 몰리브덴(Ｍｏ) 등에 의해 1층째로서 배선된다. 트랜지스터(22∼26)의 각 반도체층은, 폴리실리콘(ＰＳ) 등에 의해 2층째로서 형성된다. 신호선(35) 및 전원선(36, 37, 38)은, 알루미늄(Ａｌ) 등에 의해 3층째로서 배선된다.
이들 배선층의 위치 관계는, 도 3에 나타내는 화소구조로부터 명확하다. 1층째와 2층째의 사이, 2층째와 3층째의 사이에는 각각 절연막이 개재되어 있다. 도 6으로부터 분명하게 나타낸 바와 같이, 상기한 일반적인 배치 구성을 취하는 것에 의해, 각 배선층을 전기적으로 접속하는 콘택부의 수를 12개 정도로 억제할 수 있다.
그런데 상기한 일반적인 배치 구성에 있어서는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극과 기록 트랜지스터(23)의 소스 전극 및 스위칭 트랜지스터(25)의 드레인 전극을 전기적으로 접속하는 배선 패턴(306)이 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)의 각 배선 패턴과 교차한다(도 5, 도 6의 파선으로 둘러싸인 부분).
[기생용량에 기인하는 문제점]
이와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에의 배선 패턴(306)이 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)의 각 배선 패턴과 교차하기 때문에, 그 교차 부분에 있어서 절연막(도 3의 절연막(202)에 상당)을 통해 기생용량이 형성된다. 이 기생용량은, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 기생용량(Ｃｐ)이 된다(도 2 참조).
전술한 부트스트랩 동작에 있어서, 이상적으로는, 구동 트랜지스터의 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ와 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분 ΔＶｇ는 동일해야 한다. 즉, 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ가 1이 되어야 한다. 그러나 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 결합된 기생용량에 의해 기생용량과 저장용량(27)의 사이에서 전하 분배가 발생하기 때문에, 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ가 감소한다.
여기에서, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 결합된 기생용량의 용량값을 Ｃｐ라고 하면, 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ는
Ｇｂｓｔ=ΔＶｇ/ΔＶｓ=Ｃｓ/(Ｃｓ+Ｃｐ)……(4)
로 표현된다. 식 (4)로부터 분명하게 나타낸 바와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 결합된 기생용량의 용량값 Ｃｐ가 커질수록, 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ가 낮아진다.
부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ가 낮아지면, 게이트 전위 Ｖｇ의 상승분 ΔＶｇ가 소스 전위 Ｖｓ의 상승분 ΔＶｓ보다도 작아진다. 그 결과 부트스트랩 동작의 개시시보다도 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스간의 전위차가 작아진다. 이에 따라 유기ＥＬ소자(21)에 흐르게 하는 구동전류 Ｉｄｓ로서, 기록 트랜지스터(23)에 의해 기록한 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 대응한 전류를 확보할 수 없게 된다. 그 결과, 유기ＥＬ소자(21)의 발광 휘도가 낮아지고, 그에 따라 휘도 편차가 발생하여 화질의 열화를 초래한다.
[본 실시예의 특징부분]
이러한 이유로, 본 실시예에서는 화소(20)를 구성하는 5개의 트랜지스터(22∼26), 저장용량(27) 및 보조용량(28)과, 기록 주사선(31), 발광 제어 주사선(32) 및 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34)의 각 배선의 배치, 특히 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)의 각 배선의 배치를 고안함으로써, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 기생용량이 결합하지 않도록 하고 있다.
(본 실시예에 따른 화소의 배치)
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배치 구성을 취할 때의 화소(20)의 구성 소자의 배치를 나타내는 회로도다. 도 8에 그 평면 패턴을 모식적으로 나타낸다. 도 7 및 도 8에 있어서, 도 5 및 도 6과 동등 부분에는 동일한 부호를 부착해서 나타낸다.
도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 화소(20)의 배치에 있어서는, 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34)을 화소(20)의 상하에 화소행 방향(화소행의 화소의 배열 방향)을 따라 배선한다. 이들 주사선(33, 34)의 외측에 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)을 화소행 방향을 따라 더 배선한다. 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34) 사이의 영역에 구성 소자, 즉 5개의 트랜지스터(22∼26), 저장용량(27) 및 보조용량(28)을 배치한 구성을 취하고 있다.
전원전위 Ｖｃｃｐ의 전원선(36)은, 화소(20)의 구성 소자의 좌외측에 화소열 방향을 따라 배선되어 있다. 또한 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ를 전송하는 신호선(35)과, 전원전위 Ｖｏｆｓ, Ｖｉｎｉ의 각 전원선(37, 38)은, 화소(20)의 구성 소자의 우외측에 화소열 방향을 따라 배선되어 있다.
도 8의 평면 패턴도에 있어서, 기록 주사선(31), 발광 제어 주사선(32), 제1, 제2 보정용 주사선(33, 34) 및 트랜지스터(22∼26)의 각 게이트 전극은, 유리 기판(201)(도 3 참조) 위에 몰리브덴(Ｍｏ) 등에 의해 1층째로서 배선된다. 트랜지스터(22∼26)의 각 반도체층은, 폴리실리콘(ＰＳ) 등에 의해 2층째로서 형성된다. 신호선(35) 및 전원선(36, 37, 38)은, 알루미늄(Ａｌ) 등에 의해 3층째로서 배선된다.
여기에서, 기록 주사선(31)은 제1 보정용 주사선(33)의 외측, 즉 그 제1 보정용 주사선(33)을 사이에 두고 기록 트랜지스터(23)(일 예로서, 제2 트랜지스터)와 반대측에 배선되어 있다. 따라서 기록 트랜지스터(23)의 게이트 전극과 기록 주사선(31)의 사이에는 다음과 같은 배선구조가 사용된다.
즉, 기록 트랜지스터(23)의 게이트 전극(1층째의 Ｍｏ배선)은, 배선(일 예로서, 제2 배선)을 통하여, 화소열 방향을 따라 배선된 3층째의 배선 패턴(Ａｌ배선)(302)(일 예로서, 상호접속 배선)과 콘택부(301)에 의해 콘택이 이루어진다. 배선 패턴(302)과 1층째의 기록 주사선(31) 사이의 콘택은 콘택부(303)에 의해 이루어진다. 이에 따라 기록 주사선(31)과의 전기적인 접속이 확보된다.
또한 발광 제어 주사선(32)은 제2 보정용 주사선(34)의 외측, 즉 그 제2 보정용 주사선(34)을 사이에 두고 스위칭 트랜지스터(24)와 반대측 배선되어 있다. 따라서 스위칭 트랜지스터(24)의 게이트 전극과 발광 제어 주사선(32)의 사이에는 다음과 같은 배선구조가 사용된다.
즉, 스위칭 트랜지스터(24)의 게이트 전극(1층째의 Ｍｏ배선)은, 화소열 방향을 따라 배선된 3층째의 배선 패턴(Ａｌ배선)(305)과 콘택부(304)에 의해 콘택이 이루어진다. 배선 패턴(305)과 1층째의 발광 제어 주사선(32) 사이의 콘택은 콘택부(304)에 의해 이루어진다. 이에 따라 발광 제어 주사선(32)과의 전기적인 접속이 확보된다.
(본 실시예의 작용 효과)
이상의 설명 및 도 7, 도 8로부터 분명하게 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 구동 트랜지스터(22)(일 예로서 제1 트랜지스터), 그 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 접속된 기록 트랜지스터(23) 및 스위칭 트랜지스터(25)(일 예로서 제3 트랜지스터)를 적어도 가지는 화소 구성의 유기ＥＬ표시장치(10)에는 다음과 같은 이점이 있다. 즉, 기록 주사선(31), 바람직하게는 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴, 즉 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극과 기록 트랜지스터(23)의 소스 전극 및 스위칭 트랜지스터(25)의 드레인 전극을 전기적으로 접속하는 배선 패턴(306)(일 예로서 제1 배선)과 교차하지 않는 배선구조로 하고 있다.
보다 구체적으로는, 화소(20)의 구성 소자가 배치되는 영역의 외측에 제1 보정용 주사선(33)을 배선한다. 그 제1 보정용 주사선(33)의 외측에 기록 주사선(31)을 더 배선한다. 이들 주사선(31, 33)의 배선층(본 예에서는, 1층째)과 다른 배선층(본 예에서는, 3층째)에 형성된 배선 패턴(302)을 통해 기록 주사선(31)을 기록 트랜지스터(23)의 게이트 전극과 전기적으로 접속한 구성을 채용한다. 이로써 기록 주사선(31)이 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴(306)과 교차하지 않도록 하고 있다.
또한 화소(20)의 구성 소자가 배치되는 영역을 사이에 두고 기록 주사선(31)과 반대측에 발광 제어 주사선(32)을 배선한다. 이 발광 제어 주사선(32)의 배선층(본 예에서는, 1층째)과 다른 배선층(본 예에서는, 3층째)에 형성된 배선 패턴(305)을 통해 발광 제어 주사선(32)을 스위칭 트랜지스터(발광 제어 트랜지스터)(24)의 게이트 전극과 전기적으로 접속한 구성을 채용한다. 이로써 발광 제어 주사선(32)가 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴(306)과 교차하지 않도록 하고 있다.
상기한 바와 같이, 기록 주사선(31), 바람직하게는 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴(306)과 교차하지 않는 배선구조로 한다. 더 구체적으로는, 화소(20)의 구성 소자가 배치되는 영역의 한쪽에 기록 주사선(31)을, 다른 쪽에 발광 제어 주사선(32)을 각각 배선한다. 이로써, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 기생용량이 결합하지 않도록 할 수 있다.
여기에서는, 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32) 모두, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 연결되는 배선 패턴(306)과 교차하지 않는 배선구조로 했다. 그러나 적어도 기록 주사선(31)이 배선 패턴(306)과 교차하지 않는 배선구조로 한 경우여도, 전술한 바와 같이, 기록 주사선(31) 및 발광 제어 주사선(32)이 배선 패턴(306)과 교차할 경우에 비해, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 결합하는 기생용량을 작게 할 수 있다.
이와 같이 하여, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 기생용량이 결합하지 않도록 하거나 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 결합하는 기생용량을 최소화함으로써, 부트스트랩 동작시의 부트스트랩 게인 Ｇｂｓｔ를 1, 또는 1에 가깝게 할 수 있다. 따라서 유기ＥＬ소자(21)에 흐르게 하는 구동전류 Ｉｄｓ로서, 기록 트랜지스터(23)에 의해 기록한 영상신호의 신호 전압 Ｖｓｉｇ에 대응한 전류를 확보할 수 있다. 이에 따라 기생용량에 기인하는 발광 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 그 결과 유기ＥＬ소자(21)의 발광 휘도의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 화질의 향상을 꾀할 수 있다.
본 실시예의 경우에는, 전술한 일반적인 배치 구성을 취할 경우에 비해, 4개의 접속부가 더 필요하다. 이들 부가되는 접속부는 기록 주사선(31)과 기록 트랜지스터(23)의 게이트 전극을 전기적으로 접속하기 위한 2개의 콘택부(301, 303), 발광 제어 주사선(32)과 스위칭 트랜지스터(24)의 게이트 전극을 전기적으로 접속하기 위한 2개의 콘택부(304, 307)다. 그러나 콘택부가 약간 증가하는 결점보다도, 정상적인 부트스트랩 동작을 저해하는 요인이 되는 기생용량을 최소화함으로써 화질을 향상시키는 효과가 크다고 할 수 있다.
[변형예]
상기 실시예에서는 구동 트랜지스터(22) 및 기록 트랜지스터(23), 스위칭 트랜지스터(24∼26)를 가지는 5Ｔｒ의 화소 구성의 유기ＥＬ표시장치에 적용했을 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나 본 발명이 본 적용예에 한정되는 것은 아니고, 구동 트랜지스터(22), 그 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 접속된 기록 트랜지스터(23) 및 스위칭 트랜지스터(25)를 적어도 가지는 화소 구성의 유기ＥＬ 표시장치 전반에 대하여 적용 가능하다.
또한 상기 실시예에서는 본 발명을 유기ＥＬ소자를 사용한 유기 ＥＬ표시장치에 적용했을 경우를 예로 들어서 설명했다. 그러나 본 발명이 본 적용예에 한정되는 것은 아니고, 전기광학소자를 포함한 화소가 행렬 모양으로 배치되어 이루어진 플랫 패널형의 표시장치 전반에 대하여 적용 가능하다.
[적용예]
이상 설명한 본 발명에 의한 표시장치는, 일례로서, 도 9∼도 13에 나타내는 여러 가지 전자기기, 예를 들면 디지털 카메라, 노트형 PC, 휴대전화 등의 휴대 단말장치, 비디오 카메라 등 모든 분야의 전자기기의 표시장치에 적용할 수 있다. 이러한 장치는 전자기기에 입력된 영상신호, 혹은, 전자기기 내에서 생성한 영상신호를, 화상 혹은 영상으로서 표시한다.
이렇게, 모든 분야의 전자기기의 표시장치로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써, 본 발명에 의한 표시장치는, 정상적인 부트스트랩 동작을 저해하는 요인이 되는 기생용량을 최소화하여, 그 기생용량에 기인하는 발광 휘도의 저하를 억제할 수 있다. 이에 따라, 각종 전자기기에 있어서, 표시 화면의 화질의 향상을 꾀할 수 있다.
이 때, 본 발명에 의한 표시장치는, 밀봉된 구성의 모듈 형상의 것도 포함한다. 이러한 표시장치는 예를 들면 화소 어레이부(30)에 투명한 유리 등의 대향부가 부착되어 형성된 표시모듈에 해당된다. 이 투명한 대향부에는, 컬러필터, 보호막뿐만 아니라, 상기한 차광막이 설치되어도 좋다. 한편, 표시 모듈에는, 외부 장치와 화소 어레이부 사이에서 신호나 다른 정보를 입출력하기 위한 회로부나 ＦＰＣ(플렉시블 프린트 서킷) 등이 설치되어 있어도 된다.
이하에, 본 발명이 적용되는 전자기기의 구체적인 예에 관하여 설명한다.
도 9는 본 발명이 적용되는 텔레비전 세트의 개관을 나타내는 사시도다. 본 적용예에 관련되는 텔레비전 세트는 프런트 패널(102), 필터 유리(103) 등으로 구성된 영상표시 화면부(101)를 포함한다. 텔레비전 세트는 그 영상표시 화면부(101)로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써 제조된다.
도 10a 및 10b는 본 발명이 적용되는 디지털 카메라의 외관을 나타내는 사시도다. 도 10a는 앞쪽에서 본 사시도, 도 10b는 뒤쪽에서 본 사시도다. 본 적용예에 관련되는 디지털 카메라는, 플래시용 발광부(111), 표시부(112), 메뉴 스위치(113), 셔터 버튼(114) 등을 포함한다. 디지털 카메라는 그 표시부(112)로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써 제조된다.
도 11은 본 발명이 적용되는 노트형 PC의 외관을 나타내는 사시도다. 본 적용예에 관련되는 노트형 PC는, 본체(121)에, 문자 등을 입력할 때 조작되는 키보드(122), 화상을 표시하는 표시부(123) 등을 포함한다. 노트형 PC는 그 표시부(123)로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써 제조된다.
도 12는 본 발명이 적용되는 비디오 카메라의 외관을 나타내는 사시도다. 본 적용예에 관련되는 비디오 카메라는, 본체부(131), 전방을 향한 측면에 피사체 촬영용 렌즈(132), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(133), 표시부(134) 등을 포함한다. 비디오 카메라는 그 표시부(134)로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써 제조된다.
도 13a 내지 13g는 본 발명이 적용되는 휴대 단말장치, 예를 들면 휴대전화기를 나타내는 외관도다. 도 13a는 연 상태에서의 정면도, 도 13b는 그 측면도, 도 13c는 닫은 상태에서의 정면도, 도 13d는 좌측면도, 도 13e는 우측면도, 도 13f는 평면도, 도 13g는 하면도다. 본 적용예에 관련되는 휴대전화기는, 상측 케이싱(141), 하측 케이싱(142), 연결부(여기에서는 힌지부)(143), 디스플레이(144), 서브 디스플레이(145), 픽처 라이트(146), 카메라(147) 등을 포함한다. 휴대전화기는 그 디스플레이(144)나 서브 디스플레이(145)로서 본 발명에 의한 표시장치를 사용함으로써 제조된다.
첨부된 청구항이나 그 동등 범위 내에 있는 한, 설계 요구나 다른 요소에 따라 다양한 변형, 조합, 하위 조합, 변경을 할 수 있다는 것은 당업자에게 당연하게 이해된다.

Claims (11)

  1. 표시 장치로서,
    행렬 형으로 배치된 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 중 적어도 하나는,
    전기광학소자;
    저장용량;
    상기 전기광학소자를 구동하는 구동 트랜지스터;
    데이터선으로부터의 데이터 신호를 상기 저장용량에 인가하는 샘플링 트랜지스터; 및
    상기 저장용량과 전압선 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터를 포함하고,
    상기 샘플링 트랜지스터의 제어 단자는 제1 주사선에 접속되고,
    상기 스위칭 트랜지스터의 제어 단자는 제2 주사선에 접속되고,
    상기 제1 주사선 및 상기 제2 주사선은 제1 방향으로 연장되고,
    상기 데이터선 및 상기 전압선은 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 연장되고,
    상기 전압선은, 상기 저장용량에 제1 콘택부, 제2 콘택부, 상기 스위칭 트랜지스터의 채널층, 제3 콘택부, 제1 배선 및 제4 콘택부의 순서로 이들을 통해 전기적으로 접속되고,
    상기 제2 주사선은 상기 제1 배선과 교차하지 않는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 콘택부 및 상기 제2 콘택부는, 상기 전압선과 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 채널층 사이에 접속되고, 상기 제3 콘택부는, 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 채널층과 상기 제1 배선 사이에 접속되고, 상기 제4 콘택부는, 상기 제1 배선과 상기 저장용량 사이에 접속되는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제4 콘택부는 상기 저장용량에 중첩되는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터선은 상기 저장용량에 제5 콘택부 및 상기 샘플링 트랜지스터의 채널층의 순서로 이들을 통해 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터의 상기 채널층 및 상기 샘플링 트랜지스터의 상기 채널층은 연속으로 형성된, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 데이터선은 상기 저장용량에 상기 제5 콘택부, 상기 샘플링 트랜지스터의 상기 채널층, 상기 제3 콘택부, 상기 제1 배선 및 상기 제4 콘택부의 순서로 이들을 통해 전기적으로 접속되는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주사선 및 상기 제2 주사선은 제1층에 배치되고, 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 채널층은 제2층에 배치되고, 상기 전압선 및 상기 제1 배선은 제3층에 배치되는, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주사선은 상기 제1 배선과 교차하지 않는, 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1층은 몰리브덴으로 형성된, 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2층은 실리콘으로 형성된, 표시 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제3층은 알루미늄으로 형성된, 표시 장치.
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