KR20010051253A - 전기광학장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시분할 계조 표시를 수행하고 EL 소자에 의해 광이 방사되는 시간의 양을 임의적으로 설정할 수 있는 전기광학장치가 제공된다. n개의 서스테인 기간 Ts1,..., Tsn중, 최소 하나의 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 항상 다른 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도보다 낮게 설정되고, 상기 서스테인 기간은 휘도가 저하된 양만큼 연장된다. 전술한 구조에 따르면, 상기 서스테인 기간은 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도 설정값을 낮춤으로써 연장될 수 있다.
Description
본 발명은 기판상에 EL 소자를 마련하여 형성된 EL(electro- luminescence) 표시장치(전기광학장치)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 반도체 소자(반도체 박막을 이용한 소자)를 이용한 EL 표시장치 및 상기 EL 표시장치가 화소부에 사용되는 전자 장치에 관한 것이다.
최근, 기판상에 TFT를 형성하는 기술은 크게 향상되어 왔고, 상기 TFT 기술을 액티브 매트릭스 타입 표시장치에 응용하기 위한 기술 발전이 이루어졌다. 특히, 폴리 규소막을 이용한 TFT는 종래의 비정질 규소막을 이용한 TFT 보다 높은 전계 효과 이동도를 가짐으로써, 상기 TFT는 고속을 동작할 수도 있다. 따라서, 상기 기판을 제외한 구동회로에서 전도된 화소 제어부는 동일 기판상에 화소로서 형성되는 상기 구동회로에서 전도될 수도 있다.
상기한 액티브 매트릭스형 표시장치는 동일 기판상에 여러개의 회로 및 소자를 형성함으로써 제조 비용의 절감, 표시장치의 소형화 및 경박(輕薄)화, 수율의 증가, 스루풋(throughput)의 증가등과 같은 여러 가지 장점들을 얻을 수 있다.
또한, 자체 발광 장치(self-light emitting device)인 EL 소자를 구비한 액티브 매트릭스형 EL 표시장치에 관한 연구는 점점 활성화되고 있다. 상기 EL 표시장치는 유기 EL 표시장치(OELD) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)로 지칭된다.
상기 EL 표시장치는 액정 표시장치와는 달리 자체 발광 타입의 표시장치이다. 상기 EL 표시장치는 EL 층이 한 쌍의 전극사이에 배치되도록 구성된다. 그러나, 상기 EL 층은 통상적으로 적층 구조를 갖는다. 전형적으로는, "이스트만 코닥 컴퍼니"의 Tang 등에 의해 제안된 "포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층"으로 구성된 적층 구조가 인용될 수 있다. 이러한 적층 구조는 매우 높은 발광 효율을 가지며, 현재 연구 개발중인 모든 EL 표시장치에 채택되고 있다.
또한, 상기 적층 구조는 상기 화소 전극상에 포지티브 정공 주입층/포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층, 또는 포지티브 정공 주입층/포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층/전자 주입층이 순서대로 적층되도록 구성될 수도 있다. 인광 염료 등이 상기 발광층속에 첨가될 수도 있다.
본 명세서에서, 상기 화소 전극과 대향 전극상에 배치되는 모든 층들은 일반적으로 EL 층으로 지칭된다. 결과적으로, 상기 포지티브 정공 주입층, 상기 포지티브 정공 이동층, 상기 발광층, 상기 전자 이동층, 상기 전자 주입층등은 상기 EL 층에 포함된다.
소정 전압이 상기 한 쌍의 전극으로 부터 전술한 적층 구조을 갖는 EL 층에 인가됨으로써, 상기 발광층에서 캐리어가 재조합되어 광이 방사된다. 부연하자면, 본 명세서에서는, 상기 EL 소자가 방사된다는 사실은 상기 EL 소자가 구동된다는 사실로 설명된다. 더욱이, 본 명세서에서, 양극, 상기 EL 층 및 음극으로 형성된 발광 소자는 EL 소자로 지칭된다.
EL 표시장치를 구동하는 방법으로서 아날로그 방식의 구동방법(아날로그 구동)이 사용될 수 있다. 아날로그 구동 EL 표시장치는 도 18 및 19를 참조하여 설명된다.
상기 아날로그 구동용 EL 표시장치의 화소부의 구조는 도 18에 도시된다. 게이트 신호를 입력하기 위한 Y 게이트 신호선(G1-Gy)은 화소의 스위칭용 TFT (1801)의 게이트 전극에 연결된다. 각 화소의 상기 스위칭용 TFT(1801)의 소스 영역 및 드레인 영역중 하나는 아날로그 비디오 신호를 입력하기 위한 x 소스 신호선(데이터 신호선으로 지칭됨)에 연결되고, 나머지 다른 하나는 각 화소의 EL구동용 TFT(1804)의 게이트 전극 및 커패시터(1808)에 연결된다.
상기 각 화소에 포함되는 상기 EL구동용 TFT(1804)의 상기 소스 영역 및 상기 드레인 영역은 전원 공급선(V1-Vx)에 연결되는 한편, 나머지 다른 하나는 상기 EL 소자(1806)에 연결된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 상기 전원의 전위로 지칭된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 상기 각 화소에 포함된 커패시터(1808)에 연결된다는 것을 유념해야 한다.
상기 EL 소자(1806)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 형성되는 EL 층을 포함한다. 상기 양극이 상기 EL구동용 TFT(1804)의 소스 영역 또는 드레인 영역에 연결되는 경우, 즉, 상기 양극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 대향 전극인 상기 음극은 일정한 전위에서 유지된다. 반면에, 상기 음극이 상기 EL구동용 TFT(1804)의 소스 영역 또는 드레인 영역에 연결되는 경우, 즉, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 대향 전극인 상기 음극은 일정한 전위에서 유지된다.
상기 대향 전극들은 통상 일정한 전위에서 유지되고, 본 명세서에서, 상기 대향 전극의 전위는 지속 상태 전위(steady-state electric potential)로 지칭된다. 상기 지속 상태 전위를 상기 대향 전극에 제공하기 위한 전원은 지속상태 전원으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 상기 대향 전극의 지속 상태 전위와 상기 화소 전극의 원 전위간의 전위차는 EL구동용 전압이고, 상기 EL 구동용 전압은 상기 EL 층에 인가된다.
상기 아날로그 방법에 의해 상기 EL 표시장치를 구동시키는 경우의 파형도가 도 19에 도시된다. 하나의 게이트 신호선이 선택되는 구간은 1 라인 기간으로 지칭된다. 또한, 모든 게이트 신호선(G1-Gy)의 선택이 완료될 때까지의 기간은 1 프레임 기간(F)에 해당한다. 도 18의 상기 EL 표시장치인 경우 y 게이트 신호선이 존재하고, 따라서, y 라인 기간(L1-Ly)은 1 프레임 기간동안 형성된다.
60개 이상의 프레임 기간은 상기 EL 표시 구동시 1 초동안 형성된다는 것을 유념해야 한다. 환언하면, 60개 이상의 화상은 1 초 동안 표시된다. 만약, 1 초 동안에 표시되는 화상의 수가 60개 이하이면, 화상 깜빡거림(flicker)과 같은 문제점이 육안으로 확연히 드러나기 시작한다.
1 프레임 기간동안의 라인 기간의 수는 계조(階調)의 수가 증가함에 따라 증가하고, 상기 구동회로는 고 주파수로 동작해야 한다.
우선, 전원 공급선(V1-Vx)은 오프 전원 전위로 유지된다. 아날로그 구동방식에서 상기 오프 전원 전위는 상기 EL 소자가 광을 방사하지 않는 범위에 있고 상기 지속 상태 전위와 동일한 강도를 갖는다는 것을 유념해야 한다. 또한, 상기 오프 전원 전위와 상기 지속 상태 전위간의 차는 오프 EL 구동 전압으로 지칭된다. 이상적으로, 상기 오프 EL 구동 전압은 0 V가 바람직하고, 상기 EL 소자(1806)가 광을 방사하지 않는다는 조건이 허용된다.
게이트 신호는 상기 제 1 라인 기간(L1)에서의 게이트 신호선 G1에 입력된다. 이때, 아날로그 비디오 신호는 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 순서대로 입력된다. 따라서, 스위칭용 TFT(1,1)는 온(ON)상태에 있고, 결과적으로, 상기 소스 신호선 S1에 입력된 상기 아날로그 비디오 신호는 상기 스위칭용 TFT(1,1)를 통해 EL구동용TFT(1,1)의 게이트 전극에 입력된다.
상기 전원 공급선 V1의 전위는 오프 전원 전위에서 포화 전원 전위로 전환된다. 본 명세서를 통해, 포화 전원 전위는 상기 EL 소자가 광을 방사하는 정도까지의 상기 지속 상태 전위와의 전위차를 갖는 전위를 지칭한다는 것을 유념해야 한다. 또한, 이러한 전위차는 포화 전원 전압으로 지칭된다.
상기 아날로그 비디오 신호가 상기 EL구동용TFT의 게이트 전극에 입력되고 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 하나가 상기 포화 전원 전위에서 유지되면, 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 다른 하나는 상기 온-전원 전위가 된다. 상기 온 EL 구동 전위와 상기 지속 상태 전위간의 차는 온 EL 구동 전압으로 지칭된다. 또한, 본 명세서를 통해, 온 EL 구동 전압과 상기 오프 EL 구동 전압은 일반적으로 EL 구동 전압으로 지칭된다.
이때, 상기 온 구동 전압은 상기 EL 소자에 인가되고, 화소는 표시 기능을 수행한다. 상기 EL 구동 TFT의 채널 형성 영역에서 흐르는 전류의 양은 상기 EL구동용TFT의 게이트 전극에 입력되는 아날로그 비디오 신호의 전압 크기에 의해 제어된다. 따라서, 상기 EL 구동 전위의 크기는 상기 EL구동용 TFT(1,1)의 게이트 전극에 인가되는 아날로그 비디오 신호에 의해 제어된다. 결과적으로, 상기 EL 소자에 인가되는 상기 온 EL 구동 전압의 크기 역시 상기 EL구동용 TFT(1,1)의 게이트 전극에 인가되는 아날로그 비디오 신호에 의해 제어된다.
다음으로, 상기 아날로그 비디오 신호는 상기와 마찬가지로 상기 소스 신호선 S2에 인가되고, 스위칭용 TFT(2,1)은 온(on)된다. 따라서, 상기 소스 신호선 S2에 입력된 상기 아날로그 비디오 신호는 상기 스위칭용 TFT(2,1)를 통해 상기 EL 구동용 TFT(2,1)의 게이트 전극에 입력된다.
따라서, 상기 EL 구동용 TFT(2,1)는 온 상태에 위치하게 된다. 이때, 상기 전원 공급선 V2의 전위는 상기 오프 전원 전위에서 상기 포화 전원 전위로 전환된다. 따라서, 상기 EL 구동용 TFT(2,1)의 게이트 전극에 입력되는 아날로그 비디오 신호에 의해 제어되는 크기를 갖는 온 구동 전압은 상기 EL 소자에 인가되고, 화소는 표시 기능을 수행한다.
상기한 동작들을 반복하고 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 상기 아날로그 비디오 신호를 입력하는 동작을 완료함으로써, 상기 제 1 라인 기간(L1)이 완료된다. 그 다음으로, 상기 제 2 라인 기간(S2)이 시작되고, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G2에 입력된다. 이때, 상기 제 1 라인 기간(L1)과 마찬가지로, 상기 아날로그 비디오 신호는 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 순서대로 입력된다.
상기 아날로그 비디오 신호는 상기 소스 신호선 S1에 입력된다. 스위칭용 TFT(1,2)가 온되고, 그에 따라, 상기 소스 신호선 S1에 입력된 상기 아날로그 비디오 신호는 상기 스위칭용 TFT(1,2)을 통해 EL 구동용 TFT(1,2)의 게이트 전극에 입력된다.
따라서, 상기 EL 구동용 TFT(1,2)는 온된다. 이때, 상기 전원 공급선 V1의 전위는 상기 오프 전원 전위에서 상기 포화 전원 전위로 전환된다. 상기 EL 구동용 TFT(2,1)의 게이트 전극에 입력되는 아날로그 비디오 신호에 의해 제어되는 크기를 갖는 상기 온 구동 전압은 상기 EL 소자에 인가되고, 화소는 표시 기능을 수행한다.
상기한 동작들을 반복하고 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 상기 아날로그 비디오 신호를 입력하는 동작을 완료함으로써, 상기 제 2 라인 기간(L2)이 완료된다. 그 다음으로, 상기 제 3 라인 기간(S2)이 시작되고, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G3에 입력된다.
이때, 상기한 동작들은 순서대로 반복 수행되고, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선(G1-Gy)에 완전히 입력되며, 상기 모든 라인 기간(L1-Ly)이 완료된다. 상기 모든 라인 기간(L1-Ly)이 완료되면, 1 프레임 기간이 완료된다. 모든 화소는 1 프레임 기간동안 표시 기능을 수행하여 하나의 화상을 형성한다.
따라서, 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 양은 상기 아날로그 비디오 신호에 따라 조절되고, 계조 표시 기능은 상기 방사된 광의 양을 조절함으로써 수행된다. 이러한 방법은 아날로그 구동방법으로 지칭되는 구동방법이고, 계조 표시 기능은 상기 신호의 진폭을 변경함으로써 수행된다.
상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전압에 의해 상기 EL 소자에 공급되는 전류의 양을 조절하는 상태는 도 3A 및 도 3B를 참조하여 상세히 설명된다.
도 3A는 상기 EL 구동용 TFT의 트랜지스터 특성을 나타낸 그래프로서, 부호 401은 Id-Vg 특성(Id-Vg 곡선)을 나타낸다. 여기서, Id는 드레인 전류이고, Vg는 게이트 전압이다. 임의의 전압에 대해 흐르는 전류의 양은 상기 그래프에서 확인할 수 있다.
점선(402)으로 표시된 상기 Id-Vg 특성 영역은 통상적으로 상기 EL 소자 구동시 사용된다. 상기 점선(402)으로 에워싸인 영역의 확대 도면이 도 3B에 도시된다.
도 3B의 음영 영역은 서브스레시홀드 영역으로 지칭된다. 실제로, 이것은 임계 전압(Vth) 근방 또는 그 이하의 게이트 전압을 나타내고, 이 영역에서, 상기 드레이 전류는 상기 게이트 전압의 변화에 대해 지수 함수로 변한다. 전류 조절 기능은 상기 영역을 사용하여 상기 게이트 전압에 따라 수행된다.
상기 스위칭용 TFT가 온되고, 상기 화소내에 입력된 아날로그 비디오 신호는 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전압이 된다. 이때, 상기 게이트 전압 및 상기 드레인 전류는 도 3A에 도시된 Id-Vg 특성에 따라 선형으로 변한다. 환언하면, 상기 드레인 영역의 전위(상기 온 EL 구동 전위)는 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극에 입력되는 아날로그 비디오 신호의 전압에 대응하여 결정되고, 상기 EL 소자에서 소정의 드레인 전류가 흐르고, 상기 EL 소자는 전류의 양에 대응하는 광의 방사량 갖는 광을 방사한다.
따라서, 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 양은 비디오 신호에 따라 조절되고, 계조 표시 기능은 방사된 광의 양을 조절함으로써 수행된다.
그러나, 상기한 아날로그 구동방법은 TFT 특성의 변화에 대해 매우 약하다는 문제점이 있다. 예컨대, 스위칭용 TFT의 상기 Id-Vg 특성이 동일한 계조를 표시하는 인접 화소의 스위칭용 TFT의 Id-Vg 특성과 다르다고 가정한다(전반적인 정(+) 또는 부(-)의 이동(shift)인 경우).
이러한 경우, 상기 각 스위칭용 TFT의 드레인 전류는 상기 변화의 정도에 있어서 달라지고, 상이한 게이트 전압은 각 화소의 상기 EL 구동용 TFT에 인가된다. 환언하면, 상이한 전류가 상기 각 EL 소자에 흐르고, 그 결과, 방사된 광의 양은 달라지고, 동일한 계조의 표시 기능이 수행될 수 없다.
또한, 동일한 게이트 전압이 상기 각 화소의 상기 EL 구동용 TFT에 인가된다는 가정하에서도, 상기 EL 구동용 TFT의 Id-Vg 특성에서 분산이 있는 경우, 동일한 드레인 전류는 출력될 수 없다. 또한, 도 3A를 통해 명백히 알 수 있는 바와 같이, 사용된 영역은 상기 게이트 전압의 변화에 대해 상기 드레인 전류가 지수 함수적으로 변하는 영역이고, 따라서, 만약, 상기 Id-Vg 특성에 작은 양 만큼 편차가 생기더라도, 전류 출력양이 동일한 게이트 전압으로도 크게 달라지는 포화 현상이 발생될 수 있다. 만약, 이러한 현상이 일어나면, 동일한 전압 신호가 입력되더라도, 인접 화소의 EL 소자에 의해 방사된 광의 양은 상기 Id-Vg 특성의 작은 편차로 인해 크게 달라진다.
실제로, 상기 스위칭용 TFT와 상기 EL 구동용 TFT의 변화사이에는 승산기 효과(multiplier effect)가 발생하고, 따라서, 상기 승산기 효과는 조건부적으로 보다 어려워진다. 따라서, 상기 아날로그 구동방법은 TFT 특성의 분산에 대해 매우 민감하고, 이것으로 인해, 종래의 액티브 매트릭스 EL 표시장치의 다중 컬러화가 방해를 받는다.
따라서, 본 발명의 목적은 명확한 다중 계조 표시를 수행할 수 있는 액티브 매트릭스형 EL 표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 액티브 매트릭스형 EL 표시장치가 표시부로서 장착되는 고 성능의 전자 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 시분할 계조 표시의 파형도.
도 3(A) 및 (B)는 EL 구동용 TFT의 트랜지스터 특성을 도시한 그래프.
도 4(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 회로 구조를 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 EL 표시장치를 도시한 종단면도.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 시분할 계조 표시장치의 제조 공정을 도시한 의 파형도.
도 7(A) 내지 (E)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 제조 공정을 도시한 공정 단면도.
도 8(A) 내지 (D)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 제조 공정을 도시한 공정 단면도.
도 9(A) 내지 (D)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 제조 공정을 도시한 공정 단면도.
도 10(A) 내지 (C)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 제조 공정을 도시한 공정 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 EL 표시장치의 외관을 도시한 사시도.
도 12(A) 및 (B)는 각각 본 발명에 따른 EL 표시장치를 도시한 평면도 및 종단면도.
도 13(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 14(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 15(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 16(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 17(A) 내지 (E)는 본 발명에 따른 EL 표시장치를 이용한 전자 장치의 특정 실례들을 도시한 도면.
도 18은 아날로그 방식의 EL 표시장치의 화소부를 도시한 회로도.
도 19는 아날로그 방식의 EL 표시장치의 파형도.
도 20은 보정전 비디오 신호와 보정후 비디오 신호간의 관계를 도시한 그래프.
도 21(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 EL 표시장치에 사용된 보정 시스템을 도시한 블록 구성도.
도 22는 보정전 비디오 신호와 보정후 비디오 신호간의 관계를 도시한 도면.
본 발명의 출원인은, 전술한 아날로그 구동기의 문제점은 상기 드레인 전류가 상기 게이트 전압의 변화에 대해 지수 함수적으로 변하기 때문에, 상기 EL 소자에 흐르는 전류의 양이 상기 Id-Vg 특성의 분산 효과가 쉽게 감지되는 서브스레시홀드 영역을 사용하여 조절된다는 사실에서 기인하는 것으로 고찰하였다.
즉, 상기 Id-Vg 특성이 변하는 경우, 상기 서브스레시홀드 영역에서의 게이트 전압의 변화에 대해 상기 드레인 전류는 지수 함수적으로 변함으로써, 동일한 게이트 전압이 인가되더라도 상이한 전류(드레인 전류)가 출력된다. 그 결과, 원하는 계조가 얻어지지 않는 단점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 출원인은 상기 서브스레시홀드 영역을 사용하여 전류의 조절기능을 수행하지 않고 주로 상기 EL 소자가 광을 방사할 때까지 시간 양을 조절함으로써 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 양을 조절하는 기능을 고찰하였다. 이를 축약하여 설명하면, 계조 표시 기능은 시간의 경과에 따라 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 양을 조절함으로써 본 발명에 따라 수행된다. 상기 EL 소자에 의해 광이 방사되는 시간의 양을 조절하여 계조 표시 기능을 수행하는 것을 시간 분할 구동방법(이하는, 디지털 구동방법이라 칭한다)이라 지칭한다. 상기 시간 분할 구동방법에 의해 수행되는 상기 계조 표시 기능은 시분할 계조 표시라 지칭한다.
전술한 구조를 이용함으로써, 동일한 게이트 전압이 인가될 때, 상기 TFT의 Id-Vg 특성에 작은 변화가 발생하더라도, 전류 출력 양의 변화가 억압될 수 있다. 따라서, 동일한 전압 신호가 입력되더라도, 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해 인접 화소의 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 양이 크게 달라지는 상황을 제거할 수 있게 된다.
본 발명은 다음과 같이 구성된다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 다수의 EL 소자와, 상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고, 상기 EL 소자들이 광을 방사하는 기간 및, 1 프레임 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 조절함으로써 계조 표시 기능이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 다수의 EL 소자와, 상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고, 1 프레임 기간은 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan 및 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn을 각각 구비하는 n개의 서브프레임 SF1, SF2,..., SFn을 포함하고, 상기 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan의 디지털 데이터 신호는 다수의 화소에 입력되고, 상기 다수의 EL 소자는 상기 디지털 데이터 신호에 따라 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn동안 광을 방사하거나 방사하지 않도록 선택되고, 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn중 최소 하나의 서스테인 기간 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 같고, n보다 작거나 같은 자연수임)동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Tsp를 제외한 임의의 서스테인 기간 Tsq(여기서, q는 1보다 크거나 같고, p를 제외한 n보다 작거나 같은 임의의 자연수임) 동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m(여기서, m은 양수임)이고, 상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m (여기서, T는 양의 상수임)으로 표현되며, 상기 서스테인 기간 Tsq의 길이는 2-(q-1)T로 표현되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 다수의 EL 소자는 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 형성되는 EL 층을 구비하고, 상기 EL 층은 적은 분자량의 유기 물질 또는 유기 중합 물질을 함유하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 EL 소자와, 상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고, 1 프레임 기간은 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan 및 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn을 각각 구비하는 n개의 서브프레임 SF1, SF2,..., SFn을 포함하고, 상기 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan의 디지털 데이터 신호는 다수의 화소에 입력되고, 상기 다수의 EL 소자는 상기 디지털 데이터 신호에 따라 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn동안 광을 방사하거나 방사하지 않도록 선택되고, 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn중 최소 하나의 서스테인 기간 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 같고, n보다 작거나 같은 자연수임)동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Tsp를 제외한 임의의 서스테인 기간 Tsq(여기서, q는 1보다 크거나 같고, p를 제외한 n보다 작거나 같은 임의의 자연수임) 동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m(여기서, m은 양수임)이고, 상기 서스테인 기간 Tsp는 2-(p-1)T×m (여기서, T는 양의 상수임)으로 표현되고, 상기 서스테인 기간 Tsq의 길이는 2-(q-1)T로 표현되며, 상기 다수의 EL 소자는 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 형성되는 EL 층을 구비하고, 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 인가되는 온 EL 구동 전압에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 상기 EL 층은 적은 분자량의 유기 물질 또는 유기 중합 물질을 함유하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 적은 분자량의 유기 물질은 Alq3(3-8-퀴놀리놀레이트 알루미늄 복합물) 또는 TPD(3-페닐아민 유전체)로 이루어지는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 중합 물질은 PPV(폴리-파라페닐렌 비닐렌), PVK(폴리-비닐 카바졸), 또는 폴리카보네이트로 이루어지는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 1 프레임 기간은 1/60 초와 같거나 이보다 작을 수도 있다.
본 발명에 따르면, 상기 전기광학장치는 보정 기능을 표시부에 인가하기 위해 보정 데이터를 저장하기 위한 메모리 회로를 구비하고, 상기 메모리 회로에 의해 보정되는 디지털 비디오 신호는 소스 신호측 구동회로에 입력되는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명은 상기 전기광학장치를 이용한 컴퓨터, 비디오 카메라 또는 DVD 플레이어일 수도 있다.
이하, 첨부 도면 도 1을 참조하여 본 발명이 설명될 것이다.
본 발명의 디지털 시분할 계조 표시장치는 도 1 및 도 2를 참조하여 이하에서 설명하기로 한다. 여기서는, n-비트 디지털 데이터 신호에 따른 2n계조 표시 기능을 수행하는 경우가 설명된다.
본 발명의 EL 표시장치의 화소부(1500)의 구조가 도 1에 도시된다. 게이트 신호들을 입력하기 위한 게이트 신호선(G1-Gy)은 각각의 화소의 스위칭용 TFT(1501)의 게이트 전극에 연결된다. 또한, 각각의 화소의 상기 스위칭용 TFT(1501)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 신호를 입력하기 위한 소스 신호선(S1-Sx)("데이터 신호선"으로 지칭되기도함)에 연결되고, 그 나머지 다른 하나는 각 화소의 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극 및 커패시터(1508)에 연결된다. 본 실시예 모드의 상기한 구조는 상기 커패시터(1508)를 구비하지만, 상기 커패시터(1508)를 구비하지 않는 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 본 발명에 있어서 커패시터의 유무에 대한 제한 사항은 없다.
상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(V1-Vx)에 연결되고, 다른 하나는 EL 소자(1506)에 연결된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 전원 전위로 지칭된다. 또한, 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 각 화소의 상기 커패시터(1508)에 연결된다. 디지털 데이터 신호는 아날로그 또는 디지털 비디오 신호가 시분할 계조 표시 기능을 수행하기 위한 디지털 신호로 변환되는 신호이고, 화상 정보를 포함한다는 것을 유념해야 한다.
상기 EL 소자(1506)는 각각 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층으로 구성된다. 상기 양극들이 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 양극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 음극은 대향 전극이 된다. 이와는 반대로, 상기 음극이 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 양극은 상기 대향 전극이 된다. 더욱이, 상기 대향 전극의 전위는 본 명세서에서 지속 상태 전위로 지칭된다. 상기 지속 상태 전위를 상기 대향 전극에 인가하는 전원은 지속 상태 전원으로 지칭된다.
상기 대향 전극의 지속 상태 전위와 상기 화소 전극의 전원 전위간의 전위차는 EL 구동 전압이고, 상기 EL 구동 전압은 상기 EL 층에 인가된다. 상기 전원 전위는 통상적으로 일정하다.
본 발명의 EL 표시장치의 디지털 구동중의 파형도가 도2에 도시된다. 우선, 1 프레임 기간(F)은 n개의 서브프레임 기간(SF1-SFn)으로 분할된다. 상기 화소부의 모든 화소가 하나의 화상을 표시하는 기간은 1 프레임 기간(F)으로 지칭된다.
정상적인 EL 표시장치의 경우, 60개 이상의 프레임 기간이 1초 동안 형성되고, 60개 이상의 화상이 1초 동안에 표시된다. 만약, 1초 동안 표시되는 화상의 수가 60개 이하가 되면, 화상 깜빡거림과 같은 문제점이 육안으로 확연히 드러나기 시작한다.
1 프레임 기간이 추가로 분할되는 다수의 기간이 서브프레임 기간으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 계조의 수가 증가함에 따라, 프레임 기간 분할의 수가 증가하고, 상기 구동회로는 고 주파수로 구동되어야 한다.
상기 서브프레임 기간은 어드레스 기간(Ta)과 서스테인 기간(Ts)으로 분할된다. 상기 어드레스 기간은 1 서브프레임 기간 동안 디지털 데이터 신호를 모든 화소에 입력하는데 필요한 시간이고, 상기 서스테인 기간(온(ON) 기간로 지칭하기도 함)은 상기 EL 소자가 광을 방사하는 기간을 나타낸다.
상기 SF1-SFn의 상기 어드레스 기간(Ta)은 각각 Ta1-Tan이 된다. 상기 SF1-SFn의 상기 서스테인 기간(Ts)은 각각 Ts1-Tsn이 된다.
우선, 상기 어드레스 기간에서, 상기 EL 소자(1506)의 상기 대향 전극은 상기 전원 전위와 동일한 높이의 지속 상태 전위에서 유지된다. 본 발명의 실시예 모드에서, 상기 디지털 구동기의 상기 어드레스 기간의 지속 상태 전위는 오프 지속 상태 전위로 지칭된다. 상기 오프 지속 상태 전위의 높이는 상기 EL 소자(1506)가 광을 방사하지 않는 범위내에서 상기 전원 전위와 동일한 높이일 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 이때의 상기 EL 구동 전압은 오프 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 이상적으로, 상기 오프 EL 구동 전압은 0V이지만, 전압은 상기 EL 소자(1506)가 광을 방사하지 않는 레벨에 있는 것이 바람직하다.
이때, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 입력되고, 상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 모든 스위칭용 TFT(1501)은 온(ON)된다.
상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 상기 스위칭용 TFT(1501)이 온 상태에 있게 되면, 디지털 데이터 신호는 동시에 상기 모든 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호는 "0" 또는 "1" 정보를 포함하고, 상기 디지털 데이터 신호 "0"과 "1"중 하나는 Hi상태의 전압을 갖는 반면, 다른 하나는 Lo 상태의 전압을 갖는다.
이때, 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력되는 상기 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT(1501)를 통해 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력됨으로써, 온 상태에 있게 된다. 또한, 디지털 데이터 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 연결된 모든 화소의 상기 커패시터(1508)에 입력되기도 한다.
다음으로, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G2에 입력되고, 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 상기 모든 스위칭용 TFT(1501)은 상기 온 상태에 있게 된다. 상기 스위칭용 TFT(1501)이 온 상태에서 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 채, 상기 디지털 데이터 신호는 동시에 상기 모든 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT(1501)를 통해 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력된다. 또한, 상기 디지털 데이터 신호 역시 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 모든 화소의 커패시터(1508)에 입력되고 저장된다.
상기 게이트 신호선 Gy를 통해 전술한 동작들을 반복 수행함으로써, 상기 디지털 데이터 신호는 모든 화소에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호가 모든 화소에 입력될 때까지의 기간은 어드레스 기간이다.
상기 서스테인 기간은 상기 어드레스 기간이 완료됨과 동시에 개시한다. 상기 서스테인 기간이 시작되면, 상기 대향 전극의 전위는 오프 지속 상태 전위에서 온 지속 상태 전위로 바뀐다. 상기 디지털 구동의 서스테인 기간의 지속 상태 전위는 본 발명의 실시예 모드에서 상기 온 지속 전위로 지칭된다. 상기 온 지속 상태 전위는 상기 EL 소자들이 광을 방사하는 정도로 상기 전원 전위와의 전위차를 가져야 한다. 이러한 전위차는 온 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 상기 오프 지속 상태 전위 및 온 지속 상태 전위는 일반적으로 지속 상태 전위로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 또한, 상기 온 EL 구동 전압 및 오프 EL 구동 전압은 일반적으로 EL 구동 전압으로 지칭된다.
모든 스위칭용 TFT(1501)는 상기 서스테인 기간에서 오프 상태로 설정된다. 이때, 상기 커패시터(1508)에 저장된 디지털 데이터 신호는 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력된다.
상기 디지털 데이터 신호가 "0" 정보를 포함하면, 상기 EL 구동용 TFT(1504)는 본 발명의 실시예 모드에서 오프 상태로 설정된다. 따라서, 상기 EL 소자(1506)의 상기 화소 전극들은 상기 오프 지속 상태 전위에서 유지된다. 그 결과, "0" 정보를 포함하는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소에 포함된 상기 EL 소자(1506)는 광을 방사하지 않는다.
반면에, "1" 정보를 갖는 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1504)는 본 발명의 실시예 모드에서 온(ON)된다. 따라서, 상기 전원 전위는 상기 EL 소자(1506)의 화소 전극에 인가된다. 그 결과, "1" 정보를 갖는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소에 포함된 상기 EL 소자(1506)는 광을 방사한다.
상기 서스테인 기간의 완료시에 어드레스 기간이 다시 개시되고, 상기 데이터 신호가 모든 화소에 입력되면, 서스테인 기간이 개시된다. 이때, 상기 기간 Ts1-Ts(n-1)중 임의의 기간은 상기 서스테인 기간이 된다. 상기 Ts(n-1)기간으로 인해 소정의 화소가 온(ON)된다.
이와 유사한 동작들이 후속하여 나머지 n-2개의 서브프레임 기간 동안 반복 수행되고, Ts(n-2), Ts(n-3),..., Ts1이 서스테인 기간으로서 순서대로 설정되며, 소정의 화소들은 각각의 서브프레임에서 온(ON)된다.
1 프레임 기간은 상기 n개의 서브프레임 기간이 완료된 후에 완료된다.
본 발명에서, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,..., Tsn중, 최소 하나의 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 항상 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도보다 낮게 설정된다.
만약, 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 서스테인 기간이 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 작고, n보다 작거나 같은 임의의 수임)로서 정해지면, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,... Tsn중, 상기 서스테인 기간 Tsp이외의 서스테인 기간의 길이는 2-(n-1)T(여기서, T는 양의 상수임)로 표현된다. 또한, 상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m(여기서, m은 1보다 큰 양수임)으로 표현된다. 따라서, 서스테인 기간 Tsp동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되더라도, 상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m으로 설정되고, 소정의 계조 표시를 얻을 수 있다.
결과적으로, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,...,Tsn중 어느 서스테인 기간이 상기 서스테인 기간 Tsp로 선택되든 간에, 그리고, 서스테인 기간 Tsp가 얼마나 많이 형성되든 간에, 만약, 상기 각 서스테인 기간 Ts1,...Tsn 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 Lm1,..., Lmn으로 선택되면, Lm1:Lm2:Lm3:...:Lm(n-1):Lmn=20:2-1:2-2:...:2-(n-2):2-(n-1)이 된다. SF1-SFn이 임의의 순서대로 나타날 수도 있고, 그에 따라, 상기 서스테인 기간 Ts1,..., Tsn이 나타나는 순서 역시 임의적이다. 상기 서스테인 기간들을 결합함으로써, 상기 2n개의 계조중에 원하는 계조 표시 기능이 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 서브프레임 기간이 광의 방사를 위해 선택되는 각 화소의 계조가 결정된다. 예컨대, 만약, n=8이고, 모든 서스테인 기간 동안 방사된 광을 갖는 화소의 휘도가 100%로 선택되면, Ts1 및 Ts2에서 화소가 광을 방사하는 경우 휘도는 75%로 표현되고, Ts3, Ts5, 및 Ts8이 선택되면, 휘도는 16%로 표현될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 TFT의 상기 Id-Vg 특성이 약하게 변하더라도, 동일한 게이트 전압이 인가될 때 전류 출력양의 분산은 전술한 구조에 의해 억압될 수 있다. 따라서, 동일한 전압 신호 입력으로 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해, 인접 화소의 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 크게 달라지는 상황을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 광이 상기 EL 소자에 의해 방사되는 시간 양은, 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 상기 서스테인 기간 Tsp에서 2-(p-1)T×m(여기서, T는 양의 상수임)으로 설정될 수 있다. 전술한 구조를 사용하고, 화상의 계조수를 증가시킴으로써, 비트 n의 수는 보다 커지고, 2-(n-1)T로 표현된 상기 서스테인 기간의 길이가 더 짧아지더라도, 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 다른 서스테인 기간에서 방사된 광의 휘도의 1/m으로 조절되고, 상기 서스테인 기간의 길이는 2-(p-1)T×m으로 설정되며, 상기 길이를 연장할 수 있다.
본 발명의 전술한 구조에 따라, 상기 전원 전위는 항상 일정하게 유지되고, 상기 대향 전극의 전위는 상기 어드레스 기간 및 상기 서스테인 기간에 의해 변경되고, 상기 오프 EL 구동 전압 또는 상기 온 EL 구동 전압이 상기 EL 층에 인가된다는 것을 유념해야 한다. 그러나, 본 발명은 이러한 구조에 국한되지 않는다. 이와는 달리, 상기 대향 전극의 전위는 항상 일정하게 유지될 수도 있고, 상기 어드레스 기간 및 상기 서스테인 기간에 의해 상기 전원 전위를 변경함으로써, 상기 오프 EL 구동 전압 또는 상기 온 EL 구동 전압이 상기 EL 층에 인가될 수도 있다. 이 경우, 상기 EL 소자의 휘도 조절 동작은 상기 전원 전위를 제어함으로써 수행된다.
또한, 본 발명의 전술한 구조에 따라, 상기 오프 EL 구동 전압은 0으로 선택되고, 상기 EL 소자들은 광을 방사하지 못하지만, 상기 오프 EL 구동 전압은 상기 온 EL 구동 전압과 동일한 전압으로 설정될 수도 있고, 광이 상기 어드레스 기간 동안에 방사될 수도 있다. 이 경우, 상기 전원 전위 및 상기 지속 상태 전위는 항상 고정값에서 유지된다. 그러나, 이 경우, 상기 서브프레임 기간은 광을 방사하는 기간이 되고, 따라서, 상기 서브프레임 기간의 길이는 SF1, SF2,..., SFn=20T, 2-1T,..., 2-(n-1)T로 설정되고, 1/m의 휘도를 갖는 상기 서브프레임 기간의 길이는 2-(n-1)T×m으로 설정된다. 광이 상기 어드레스 기간 동안 방사되지 않는 구동방법에 비해 높은 휘도를 갖는 화상은 전술한 방법에 의해 얻어질 수 있다.
본 실시예에서. 비(非)비월 주사로 상기 표시장치가 구동되는 경우가 설명되지만, 본 발명의 장치는 비월 주사로 구동될 수도 있다.
[실시예]
본 발명의 실시예가 이하에서 설명될 것이다.
〔실시예 1〕
본 발명의 구조는 디지털 구동방법의 시분할 계조 표시를 수행하는 EL 표시장치의 실례를 사용하여 설명된다. 본 발명의 회로 구조의 실례가 도 4에 도시된다.
도 4A의 상기 EL 표시장치는 화소부(101), 및 상기 화소부의 주변부에 배치되고 모두 기판상에 형성된 TFT로 구성되는 소스 신호측 구동회로(102)와 게이트 신호측 구동회로(103)를 구비한다. 비록, 상기 EL 표시장치가 본 발명의 실시예 1에서 하나의 소스 신호측 구동회로(102)와 하나의 게이트 신호측 구동회로(103)를 구비하더라도, 두개의 소스 신호측 구동회로가 본 발명에서 사용될 수도 있다. 더욱이, 두개의 게이트 신호측 구동회로가 사용될 수도 있다.
상기 소스 신호측 구동회로(102)는 기본적으로 시프트 레지스터(102a), 래치(A)(102b) 및 래치(B)(102c)를 포함한다. 또한, 클록 펄스(CK) 및 시동 펄스(SP)는 상기 시프트 레지스터(102a)에 입력되고, 디지털 데이터 신호가 상기 래치(A)(102b)에 입력되며, 래치 신호가 상기 래치(B)(102c)에 입력된다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 게이트 신호측 구동회로(103)는 시프트 레지서터 및 버퍼를 구비한다. 멀티플렉서가 상기 버퍼의 출력측에 설치될 수 있다.
상기 화소부에 입력되는 상기 디지털 데이터 신호는 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)에 의해 형성된다. 이 회로는 아날로그 신호 또는 디지털 신호(화상 정보를 포함하는 신호)인 비디오 신호를 시분할 계조를 수행하기 위한 디지털 데이터 신호로 변환함과 더불어, 시분할 계조 표시 기능을 수행하는데 필요한 타이밍 펄스등을 발생시키는 회로이다.
전형적으로는, 1 프레임 기간을 n비트 계조(여기서, n은 2와 같거나 이보다 큰 실수임)에 대응하는 다수의 서브프레임 기간으로 분할하는 수단, 어드레스 기간 및 서스테인 기간을 상기 다수의 서브프레임 기간에서 선택하는 수단 및 상기 서스테인 기간을 설정하는 수단이다.
상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)는 본 발명의 EL 표시장치의 외부에 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)에 형성되는 디지털 데이터 신호가 본 발명의 EL 표시장치에 입력되는 구조가 된다. 따라서, 표시부로서 본 발명의 상기 EL 표시장치를 구비하는 전자 장치(EL 표시장치)는 본 발명의 EL 표시장치 및 별도의 부품인 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 EL 표시장치는 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)용의 IC 칩을 사용하는 것과 같은 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우, 상기 IC 칩에 의해 형성된 디지털 데이터 신호가 본 발명의 상기 EL 표시장치에 입력되는 구조가 된다. 따라서, 표시부로서 본 발명의 상기 EL 표시장치를 구비하는 전자 장치는 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로를 포함하는 상기 IC 칩이 구현되는 본 발명의 EL 표시장치를 포함한다.
또한, 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)는 상기 화소부(101), 상기 소스 신호측 구동회로(102) 및 상기 게이트 신호측 구동회로(103)와 동일한 기판상의 TFT로 형성될 수도 있다. 이 경우, 모든 처리 동작은 화상 정보를 포함하는 상기 비디오 신호가 상기 EL 표시장치에 입력된다는 가정하에 상기 기판상에서 수행될 수 있다. 물론, 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)를 활성층으로서 본 발명에 사용된 폴리실리콘 막을 갖는 TFT로 형성할 수 있다. 더욱이, 이 경우, 표시부로서 본 발명의 상기 EL 표시장치를 갖는 전자 장치는 상기 EL 표시장치내에 포함된 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로(114)를 구비한다.
다수의 화소(104)는 상기 화소부(101)에 매트릭스 상태로 배열된다. 상기 화소(104)의 확대 도면이 도 4B에 도시된다. 부호 105는 도 4B의 스위칭용 TFT를 나타낸다. 상기 스위칭용 TFT(105)의 게이트 전극은 게이트 신호를 입력하는 게이트 신호선(106)에 연결된다. 상기 스위칭용 TFT(105)의 드레인 영역과 소스 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 소스 신호선(107)에 연결되고, 다른 하나는 EL 구동용 TFT(108)의 게이트 전극 및 각 화소에 의해 점유되는 커패시터(113)에 연결된다.
또한, 상기 EL 구동용 TFT(108)의 소스 영역은 전원 공급선(111)에 연결되고, 드레인 영역은 EL 소자(110)에 연결된다. 상기 커패시터(113)는 상기 스위칭용 TFT(105)가 비선택 상태(오프 상태)에 있을 때 EL 구동용 TFT(108)의 게이트 전압을 유지하도록 설치된다.
상기 EL 소자(110)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 형성되는 EL 층으로 구성된다. 대향 전극인 양극은 상기 음극이 상기 EL 구동용 TFT(110)의 소스 영역 또는 드레인 영역에 연결될 때 고정 전위에서 유지된다. 환언하면, 상기 음극은 화소 전극이다. 이와 반대로, 대향 전극인 음극은 상기 양극이 상기 EL 구동용 TFT(110)의 상기 소스 영역 또는 드레인 영역에 연결될 때 고정 전위에서 유지된다. 환언하면, 상기 양극은 화소 전극이다.
상기 전원 공급선(111)은 전원 전위에서 유지된다.
또한, 저항체가 상기 EL 구동용 TFT(108)의 상기 드레인 영역 또는 소스 영역과 상기 EL 소자(110) 사이에 형성될 수도 있다. 상기 EL 구동용 TFT로부터 상기 EL 소자에 공급된 전류의 양을 조절할 수 있게 되고, 상기 저항체의 형성으로 상기 EL 구동용 TFT의 특성의 분산을 초래하는 어떠한 영향도 방지할 수 있게 된다. 상기 저항체는 상기 EL 구동용 TFT(108)의 온 저항(on resistance)보다 더 큰 저항을 나타내는 소자일 수도 있고, 따라서, 그 구조에 있어서 제한 요건이 없다. 상기 온 저항은 이때 흐르는 드레인 전류에 의해 분할된 상기 TFT의 드레인 전압값임을 유념해야 한다. 상기 저항체의 저항값은 1㏀-50㏁(바람직하기로는, 10㏀-10㏁, 보다 바람직하기로는, 50㏀-1㏁)로 선택될 수도 있다. 높은 저항값을 갖는 반도체층은 형성이 용이하기 때문에 상기 저항체로서 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 5는 본 발명의 EL 표시장치의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5에서, 부호 11은 기판이고, 부호 12는 베이스(이하는, 베이스막으로 지칭됨)인 절연막이다. 상기 기판(11)의 경우, 광 투과 기판, 전형적으로 유리 기판, 석영 기판, 유리 세라믹 기판, 또는 결정성 유리 기판으로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 기판은 제조 공정시 가장 높은 처리 온도에 견딜 수 있어야 한다.
상기 베이스막(12)은 특히, 가이동 이온을 갖는 기판 또는 전도도를 갖는 기판을 사용하는 경우에 효과적이지만, 반드시 상기 석영 기판상에 배치될 필요는 없다. 규소를 함유하는 절연막은 상기 베이스막(12)으로 사용될 수 있다. 본 명세서에서, "규소 함유 절연막"은 산소 또는 질소가 소정 비율(SiOxNy:x 및 y는 임의 정수임)로 규소에 첨가되는 절연막, 예컨대 산화 규소막, 질화 규소막 또는 질화산화 규소막을 나타낸다.
부호 201은 스위칭용 TFT이고, 부호 202는 EL 구동용 TFT이다. 상기 스위칭용 TFT는 n채널형 TFT에 의해 형성된다. 상기 EL 구동용 TFT는 p채널형 TFT에 의해 형성된다. 상기 EL 발광체가 상기 기판의 저면을 향하고 있는 경우, 전술한 구조가 바람직하다. 그러나, 본 발명에서는, 전술한 구조를 제한할 필요는 없다. 스위칭용 TFT 또는 EL 구동용 TFT를 위해 상기 n채널형 TFT 및 p채널형 TFT를 사용할 수도 있다.
상기 스위칭용 TFT(201)는 소스 영역(13), 드레인 영역(14), LDD 영역(15a-15d), 분리 영역(16) 및 채널 형성 영역(17a,17b), 게이트 절연막(18), 게이트 전극(19a,19b), 제 1 층간절연막(20), 소스 배선(소스 신호선의 일부)(21), 및 드레인 배선(22)을 포함하는 활성층으로 구성된다.. 상기 게이트 절연막(18) 또는 상기 제 1 층간절연막(20)은 상기 기판상의 모든 TFT에 공통이 되거나, 회로 또는 소자들에 따라 변할 수 있다.
도 5에 도시된 상기 스위칭용 TFT(201)의 경우, 상기 게이트 전극(19a,19b)은 전기적으로 연결된다. 환언하면, 소위 이중 게이트 구조가 형성된다. 물론, 상기 이중 게이트 구조 및 3중 게이트와 같은 다중 게이트 구조가 형성될 수 있다. 상기 다중 게이트 구조는 두개의 채널 형성 영역이 직렬로 연결되는 활성층을 구비한 구조를 나타낸다.
상기 다중 게이트 구조는 오프 상태 전류를 감소시키는데 매우 효과적이고, 만약, 상기 스위칭용 TFT의 오프 상태 전류가 충분히 감소되면, EL 구동용 TFT(202)의 게이트 전극에 연결되는 상기 커패시터에 필요한 용량이 감소될 수 있다. 즉, 상기 커패시터의 점유 면적이 감소될 수 있고, 상기 다중 게이트 구조역시 상기 EL 소자의 유효 발광 면적을 확대하는데 효과적이다.
상기 스위칭용 TFT(201)의 경우, 상기 LDD 영역(15a-15d)은 상기 게이트 전극(19a, 19b)과 중복되지 않도록 배치되고, 상기 게이트 절연막(18)은 상기 LDD 영역(15a-15d)과 상기 게이트 전극(19a, 19b)사이에 배치된다. 따라서, 상기 구조는 상기 오프 상태 전류를 감소시키는 매우 효과적이다. 상기 LDD 영역(15a-15d)의 길이는 0.5-3.5mm, 전형적으로는, 2.0-2.5mm이다.
오프셋 영역(즉, 상기 채널 형성 영역과 동일한 조성비를 갖고 게이트 전압이 인가되지 않는 반도체층으로 형성된 영역)을 상기 채널 형성 영역과 상기 LDD 영역상이에 형성하여 상기 오프 상태 전류를 감소시키는 것이 보다 바람직하다. 두개 이상의 게이트 전극을 구비하는 상기 다중 게이트 구조의 경우, 상기 분리 영역(16)(즉, 상기 소스 영역 또는 드레인 영역으로서 동일 농도를 갖고 동일한 불순물 원소가 참가되는 영역)은 상기 오프 상태 전류를 감소시키는데 효과적이다.
상기 EL 구동용 TFT(202)는 소스 영역(26), 드레인 영역(27), 및 채널 형성 영역(29), 게이트 절연막(18), 게이트 전극(30), 제 1 층간절연막(20), 소스 배선(31), 및 드레인 배선(32)을 구비하는 활성층으로 구성된다. 상기 EL 구동용 TFT(202)는 p채널형 TFT이다.
상기 스위칭용 TFT의 상기 드레인 영역(14)은 상기 EL 구동용 TFT(202)의 게이트 전극(30)에 연결된다. 보다 상세히 설명하면, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 EL 구동용 TFT(202)의 게이트 전극(30)은 상기 드레인 배선(22)(연결 배선이라고도 지칭함)을 통해 상기 스위칭용 TFT(201)의 드레인 영역(14)에 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 게이트 전극(30)이 단일 게이트 구조인 반면, 상기 다중 게이트 구조가 적용되기도 한다. 상기 EL 구동용 TFT(202)의 소스 배선(31)은 상기 전류 공급선(도시생략)에 연결된다.
상기 EL 구동용 TFT(202)는 상기 EL 소자에 공급된 전류의 양을 조절하기 위한 소자이고, 비교적 많은 양의 전류가 상기 EL 구동용 TFT(202)를 통과한다. 따라서, 상기 채널 폭(W)은 상기 스위칭용 TFT의 채널 폭보다 크게 설계되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 채널 길이(L)는 과도 전류가 상기 전류 제어용 TFT(202)를 통해 흐르지 못하도록 길게 설계되는 것이 바람직하다. 바람직한 값은 화소당 0.5-2㎃(바람직하기로는, 1-1.5㎃)이다.
상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억제하는 관점에서 볼 때, 상기 EL 구동용 TFT(202)의 활성층(특히, 채널 형성 영역)의 막 두께를 두껍게 형성하는 것이 바람직하다(20-50㎚, 바람직하기로는, 25-40㎚).
상기 화소에 형성되는 TFT의 구조는 위에서 설명되었다. 이러한 활성층 형성시, 구동회로가 동시에 형성될 수도 있다. 상기 구동회로를 형성하는데 있어베이스 유닛인 CMOS 회로가 도 5에 도시된다.
도 5에서, 최대 동작 속도를 감소시키지 않고 핫 캐리어 주입을 감소시킬 수 있는 구조를 갖는 TFT는 상기 CMOS 회로의 n채널형 TFT(204)로서 사용된다. 본 명세서에서 설명되는 상기 구동회로는 상기 소스 신호측 구동회로 및 상기 게이트 신호측 구동회로이다. 물론, 다른 논리 회로(레벨 시프터, A/D 변환기, 신호 분할 회로등등)을 형성할 수도 있다.
상기 CMOS 회로의 상기 n채널형 TFT(204)의 활성층은 소스 영역(35), 드레인 영역(36)), LDD 영역(37), 및 채널 형성 영역(38)을 포함한다. 상기 LDD 영역(37)은 상기 게이트 전극(39)과 중복되고, 상기 게이트 절연막(18)은 상기 LDD영역(37)과 상기 게이트 전극(39)사이에 형성된다.
상기 LDD 영역(37)을 상기 드레인 영역(36)위에만 형성하는 이유는 동작 속도를 감소시키지 않기 위한 것이다. 상기 n채널형 TFT(204)의 오프 상태 전류값을 걱정할 필요는 없다. 그 대신, 상기 동작 속도는 상기 오프 상태 전류값위에서 정격되어야 한다. 따라서, 상기 LDD 영역(37)은 상기 게이트 전극위에 완전히 위치하는 것이 바람직하고, 따라서, 가능한한 많이 저항 부품의 수를 줄일 수 있다. 즉, 소위 오프셋이 생략되어야 한다.
상기 CMOS 회로의 상기 p채널형 TFT(205)의 경우, 상기 핫 캐리어 주입에 의해 야기된 기능 저하는 무시할 수 있기 때문에 상기 LDD 영역을 특별히 형성할 필요는 없다. 따라서, 상기 활성층은 소스 영역(40), 드레인 영역(41), 및 채널 형성 영역(42)을 포함한다. 상기 게이트 절연막(18) 및 상기 게이트 전극(43)은 상기 채널 형성 영역(42)위에 형성된다. 또한, 핫 캐리어에 대한 대응책을 취하기 위해 상기 LDD 영역 및 상기 n채널형 TFT(204)를 형성할 수도 있다.
상기 n채널형 TFT(204) 및 상기 p채널형 TFT(205)는 상기 제 1 층간절연막(20)으로 덮여지고, 상기 소스 배선(소스 신호선의 일부)(44,45)이 형성된다. 상기 n채널형 TFT(204) 및 상기 p채널형 TFT(205)의 드레인 영역은 상기 드레인 배선(46)에 의해 전기적으로 연결된다.
부호 47은 제 1 패시베이션 막이다. 상기 제 1 패시베이션 막의 두께는 10㎚-1㎜(바람직하기로는, 200-500㎚)이다. 규소을 함유한 절연막(특히, 질산화 규소막 또는 질화 규소막이 바람직함)이 형성 물질로서 사용될 수 있다. 상기 패시베이션 막(47)은 알칼리 금속 및 물로부터 상기 형성된 TFT를 보호하는 역할을 수행한다. 상기 TFT(특히, EL 구동용 TFT)위에 마지막으로 형성되는 EL 층은 나트륨과 같은 알칼리 금속을 포함한다. 환언하면, 상기 제 1 패시베이션 막(47)은 상기 알칼리 금속(가이동 이온)이 상기 TFT측으로 유입되는 것을 허용하지 않는 보호층 역할을 하기도 한다.
부호 48은 제 2 층간절연막이고, 상기 TFT에 의해 형성된 수평면 차를 평탄하게 하기 위한 평탄막역할을 수행한다. 폴리이미드, 폴리아미드, 아크릴릭 수지, 또는 BCB(벤조사이클로부탄)과 같은 유기 수지막이 상기 제 2 층간절연막으로 사용된다. 이들 막은 우수한 평탄면이 용이하게 형성되고, 유전 상수가 낮다는 장점이 있다. 상기 EL 층은 거친정도에 매우 민감하기 때문에, 상기 제 2 층간절연막(48)을 통해 상기 TFT에 의해 야기된 수평면 차를 완전히 흡수하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 게이트 신호선 또는 데이터 신호선과 상기 EL 소자의 음극사이에 형성되는 기생 용량을 감소시키기 위해 낮은 유전 상수의 물질을 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 막의 두께는 0.5-5㎜(바람직하기로는, 1.5-2.5㎜)이다.
부호 49는 투명 도전막으로 이루어진 화소 전극(EL 소자의 양극)이다. 접촉 구멍(개구부)이 상기 제 2 층간절연막(48) 및 상기 제 1 패시베이션 막(47)에 형성된 후, 상기 전극은 상기 개구를 통해 상기 EL 구동용 TFT(202)의 드레인 배선(32)에 연결된다. 상기 화소 전극(49) 및 상기 드레인 영역(27)이 도 5에서와 같이 직접 연결되지 않도록 배열되면, 상기 EL 층의 알칼리 금속이 상기 화소 전극을 통해 상기 활성층속으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
0.3-1㎜의 두께를 갖는 제 3 층간절연막(50)이 상기 화소 전극(49)위에 배치된다. 상기 제 3 층간절연막(50)은 산화 규소막, 질산화 규소막, 또는 유기 수지막으로 형성된다. 상기 제 3 층간절연막(50)은 에칭에 의해 상기 화소 전극(49)위에 개구부를 구비하고, 상기 개구부의 가장자리는 테이퍼 형태를 갖도록 에칭 처리된다. 상기 테이퍼의 각도는 10-60°(바람직하기로는, 30-50°)이다.
상기 제 3 층간절연막(50)위에는 EL 층(51)이 형성된다. 상기 EL 층(51)은 단일 층 구조 또는 적층 구조의 형태로 사용된다. 상기 적층 구조는 발광 효율면에서 우수하다. 일반적으로, 포지티브 정공 주입층/포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층이 상기 화소 전극위에 순서대로 형성된다. 그 대신, 포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층 또는 포지티브 정공 주입층/포지티브 정공 이동층/발광층/전자 이동층/전자 주입층의 순서로 형성된 구조가 사용될 수도 있다. 본 발명에서, 공지된 구조중 어느 구조도 사용될 수 있고, 형광 채색 물질 등이 상기 EL 층에 첨가될 수 있다.
예컨대, 이하에 열거되는 미국 특허 또는 공개 공보에 나타난 물질이 상기 유기 EL 물질로 사용될 수 있다; 미국 특허 제4,356,429호: 미국 특허 제4,539,507호: 미국 특허 제4,720,432호: 미국 특허 제4,769,292호: 미국 특허 제4,885,211호: 미국 특허 제4,950,950호: 미국 특허 제5,059,861호: 미국 특허 제5,047,687호: 미국 특허 제5,073,446호: 미국 특허 제5,059,862호: 미국 특허 제5,061,617호: 미국 특허 제5,151,629호: 미국 특허 제5,294,869호: 미국 특허 제5,294,870호, 및 일본 공개특허 공보 제98-189525호: 일본 공개특허 공보 제96-241048호: 일본 공개특허 공보 제96-78159호.
상기 EL 표시장치는 주로 4가지 컬러 표시 방법을 갖는다. 즉, R(적색), G(녹색), 및 B(청색)에 각각 대응하는 3가지 유형의 EL 소자를 형성하는 방법: 백색 발광 EL 소자와 컬러 필터를 결합하는 방법: 청색 또는 청녹색 발광 EL 소자와 형광체(형광 컬러 변환층:CCM)를 결합하는 방법: 및 양극(대향 전극)으로 투명 전극을 사용하는 한편, RGB에 대응하는 EL 소자를 적층시키는 방법.
도 5의 구조는 RGB에 대응하는 3가지 유형의 EL 소자를 형성하는 방법이 사용되는 실례를 나타낸 것이다. 하나의 화소만이 도 5에 도시된다. 사실상, 동일한 구조를 각각 갖는 화소들은 적색, 녹색 및 청색에 각각 대응하도록 형성됨으로써, 컬러 표시 기능이 수행될 수 있다.
본 발명은 상기 발광 방법과 무관하게 수행될 수 있고, 상기 4가지 방법 모두를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 형광체의 반응 속도가 상기 EL 소자의 반응 속도보다 느리기 때문에, 잔광(afterglow) 문제점이 발생하고, 상기 형광체를 사용하지 않는 방법이 바람직하다. 또한, 발광 휘도의 저하를 야기시키는 컬러 필터는 가능한 한 사용되어서는 안 된다고 말할 수 있다.
상기 EL 소자의 음극(52)은 상기 EL 층(51)위에 배치된다. 기능에 있어 적게 작용하는 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 또는 칼슘(Ca)을 함유하는 물질이 상기 음극(52) 재료로 사용된다. MgAg(Mg 및 Ag가 Mg:Ag=10:1의 비율로 혼합되는 물질)로 이루어진 전극이 사용되는 것이 바람직하다. 그 대신, MgAgAl 전극, LiAl 전극, 또는 LiFAl 전극이 사용될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 화소 전극(양극)에 의해 형성된 발광 소자, 상기 EL 층, 및 상기 음극은 EL 소자(206)로 지칭된다.
각 화소에 의해 상기 EL 층(51) 과 상기 음극(52)으로 구성된 적층체를 형성하는 것이 필요하다. 그러나, 상기 EL 층(51)은 물에 매우 약하므로, 정상적인포토리소그래피법이 사용될 수 없다. 따라서, 금속 마스크와 같은 물리적 마스크을 사용하고, 진공 증착 방법, 스퍼터링 방법, 또는 플라즈마 CVD 방법과 같은 기상 방법에 따라 선택적으로 상기 EL 층(51)을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 잉크 젯 방법, 스크린 인쇄 방법, 스핀 코팅 방법 등을 상기 EL 층을 선택적으로 형성하는 방법으로 사용할 수 있다. 그러나, 이들 방법은 최근의 기술로 상기 음극을 연속적으로 형성할 수 없고, 잉크 젯 방법이 아닌 전술한 방법이 바람직하다고 말할 수 있다.
부호 53은 보호 전극이다. 상기 보호 전극의 형성 목적은 외부 물등으로 부터 상기 음극(52)을 보호함과 동시에, 각 화소의 음극(52)을 연결하기 위한 것이다. 상기 보호 전극(53)의 경우, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 또는 은(Ag)을 함유하는 저항이 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보호 전극(53)으로 부터 상기 EL 층의 열을 감소시키기 위한 냉각 효과가 예상될 수 있다. 또한, 전술한 음극(52)이 형성된 후에 공기 노출없이 상기 보호 전극(53)을 계속하여 형성하는 것이 효과적이다.
부호 54는 제 2 패시베이션 막이고, 그 막 두께는 10㎚-1㎜(바람직하기로는, 200-500㎚)가 바람직하다. 상기 제 2 패시베이션 막을 형성하는 주 목적은 상기 EL 층(51)을 물로 부터 보호하기 위한 것이다. 또한, 상기 제 2 패시베이션 막에 냉각 효과를 부여하는 것이 효과적이다. 그러나, 상기 EL 층은 전술한 바와 같이 물에 약하므로, 막의 형성 공정은 저온(실온에서 120℃까지의 온도)에서 수행되어야 한다. 따라서, 바람직한 막 형성 방법은 상기 플라즈마 CVD 방법, 스퍼터링 방법, 진공 증착 방법, 이온 도금 방법, 또는 용액 도포법(스핀 코팅 방법)이라고 말할 수 있다.
물론, 도 5에 도시된 모든 TFT는 활성층으로서 본 발명에서 사용되는 폴리실리콘 막을 구비한다.
따라서, 본 발명은 도 5의 EL 표시장치의 구조에 한정되지 않으며, 전술한 EL 표시장치의 구조는 바람직한 실시예의 한 실례에 불과한 것이다.
〔실시예 2〕
본 발명의 디지털 시분할 계조 표시 방법은 도 6을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 여기서는, 4 비트 디지털 데이터 신호에 따른 24계조 표시 기능을 수행하는 경우가 설명된다.
본 발명의 상기 EL 표시장치의 화소부의 구조는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(G1-Gy)은 각 화소의 스위칭용 TFT의 게이트 전극에 연결된다. 또한, 상기 스위칭용 TFT의 소스 영역 과 드레인 영역중 하나는 디지털 신호를 입력하기 위한 소스 신호선(데이터 신호선으로 지칭되기도함)(S1-Sx)에 연결되고, 다른 하나는 각 화소의 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극 및 커패시터에 연결된다. 실시예 2에서 이러한 구조는 커패시터를 구비하지만, 커패시터를 구비하지 않는 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 본 발명에 있어서 커패시터의 유무에 대한 제한 사항은 없다.
상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(V1-Vx)에 연결되고, 다른 하나는 EL 소자에 연결된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 전원 전위로 지칭된다. 또한, 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 각 화소의 상기 커패시터에 연결된다.
상기 EL 소자는 각각 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층으로 구성된다. 상기 양극들이 상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 양극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 음극은 대향 전극이 된다. 이와는 반대로, 상기 음극이 상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 양극은 상기 대향 전극이 된다. 더욱이, 상기 대향 전극의 전위는 본 명세서에서 지속 상태 전위로 지칭된다.
상기 대향 전극의 지속 상태 전위와 상기 화소 전극의 전원 전위간의 전위차는 EL 구동 전압이고, 상기 EL 구동 전압은 상기 EL 층에 인가된다.
본 발명의 EL 표시장치의 디지털 구동중의 파형도가 도 6에 도시된다. 우선, 1 프레임 기간(F)은 4개의 서브프레임 기간(SF1-SF4)으로 분할된다. 상기 화소부의 모든 화소가 하나의 화상을 표시하는 기간은 1 프레임 기간(F)으로 지칭된다.
상기 서브프레임 기간은 어드레스 기간(Ta)과 서스테인 기간(Ts)으로 분할된다. 상기 어드레스 기간은 1 서브프레임 기간 동안 디지털 데이터 신호를 모든 화소에 입력하는데 필요한 시간이고, 상기 서스테인 기간(온(ON) 기간을 지칭하기도 함)은 상기 EL 소자가 광을 방사하는 기간을 나타낸다.
상기 SF1-SF4의 상기 어드레스 기간(Ta)은 각각 Ta1-Ta4가 된다. 상기 SF1-SF4의 상기 서스테인 기간(Ts)은 각각 Ts1-Ts4이 된다.
우선, 상기 어드레스 기간에서, 상기 EL 소자의 상기 대향 전극은 상기 전원 전위와 동일한 높이의 지속 상태 전위에서 유지된다. 본 발명의 실시예 모드에서, 상기 디지털 구동기의 상기 어드레스 기간의 지속 상태 전위는 오프 지속 상태 전위로 지칭된다. 상기 오프 지속 상태 전위의 높이는 상기 EL 소자가 광을 방사하지 않는 범위내에서 상기 전원 전위와 동일한 높이일 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 이때의 상기 EL 구동 전압은 오프 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 이상적으로, 상기 오프 EL 구동 전압은 0V이지만, 전압은 상기 EL 소자가 광을 방사하지 않는 레벨에 있는 것이 바람직하다.
이때, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 입력되고, 상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 모든 스위칭용 TFT은 온(ON)된다.
상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 상기 스위칭용 TFT가 온 상태에 있게 되면, 디지털 데이터 신호는 동시에 상기 모든 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호는 "0" 또는 "1" 정보를 포함하고, 상기 디지털 데이터 신호 "0"과 "1"중 하나는 Hi상태의 전압을 갖는 반면, 다른 하나는 Lo 상태의 전압을 갖는다.
다음으로, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G2에 입력되고, 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 상기 모든 스위칭용 TFT는 상기 온 상태에 있게 된다. 상기 스위칭용 TFT가 온 상태에서 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 채, 상기 디지털 데이터 신호는 동시에 상기 모든 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT를 통해 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극에 입력된다. 또한, 상기 디지털 데이터 신호 역시 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 모든 화소의 커패시터에 입력되고 저장된다.
상기 게이트 신호선 Gy를 통해 전술한 동작들을 반복 수행함으로써, 상기 디지털 데이터 신호는 모든 화소에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호가 모든 화소에 입력될 때까지의 기간은 어드레스 기간이다.
상기 서스테인 기간은 상기 어드레스 기간이 완료됨과 동시에 개시한다. 상기 서스테인 기간이 시작되면, 상기 대향 전극의 전위는 오프 지속 상태 전위에서 온 지속 상태 전위로 바뀐다. 상기 디지털 구동의 서스테인 기간의 지속 상태 전위는 본 발명의 실시예 모드에서 상기 온 지속 전위로 지칭된다. 상기 온 지속 상태 전위는 상기 EL 소자들이 광을 방사하는 정도로 상기 전원 전위와의 전위차를 가져야 한다. 이러한 전위차는 온 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 상기 오프 지속 상태 전위 및 온 지속 상태 전위는 일반적으로 지속 상태 전위로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 또한, 상기 온 EL 구동 전압 및 오프 EL 구동 전압은 일반적으로 EL 구동 전압으로 지칭된다.
모든 스위칭용 TFT(1501)는 상기 서스테인 기간에서 오프 상태로 설정된다. 이때, 상기 커패시터에 저장된 디지털 데이터 신호는 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극에 입력된다.
상기 디지털 데이터 신호가 "0" 정보를 포함하면, 상기 EL 구동용 TFT는 본 발명의 실시예 모드에서 오프 상태로 설정된다. 따라서, 상기 EL 소자의 상기 화소 전극들은 상기 오프 지속 상태 전위에서 유지된다. 그 결과, "0" 정보를 포함하는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소에 포함된 상기 EL 소자는 광을 방사하지 않는다.
반면에, "1" 정보를 갖는 경우, 상기 EL 구동용 TFT는 본 발명의 실시예 모드에서 온(ON)된다. 따라서, 상기 전원 전위는 상기 EL 소자의 화소 전극에 인가된다. 그 결과, "1" 정보를 갖는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소에 포함된 상기 EL 소자는 광을 방사한다.
상기 서스테인 기간의 완료시에 어드레스 기간이 다시 개시되고, 상기 데이터 신호가 모든 화소에 입력되면, 서스테인 기간이 개시된다. 이때, 상기 기간 Ts1-Ts3중 임의의 기간은 상기 서스테인 기간이 된다. 상기 Ts3기간로 인해 소정의 화소가 온(ON)된다.
이와 유사한 동작들이 후속하여 나머지 2개의 서브프레임 기간 동안 반복수행되고, Ts2 및 Ts1이 서스테인 기간로서 순서대로 설정되며, 소정의 화소들은 각각의 서브프레임에서 온(ON)된다.
1 프레임 기간은 상기 4개의 서브프레임 기간이 완료된 후에 완료된다.
본 발명에서, 상기 4개의 서스테인 기간 Ts1,..., Ts4중, 최소 하나의 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 항상 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도보다 낮게 설정된다. 실시예 2에서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이다. 환언하면, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안의 상기 온 EL 구동 전압은 다른 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안의 EL 구동 전압의 1/2이다.
상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2의 1/2의 발광 휘도를 갖는 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4이외의 서스테인 기간, 즉 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2의 길이는 각각 T 및 2-1T(여기서, T는 양의 상수임)로 표현된다. 또한, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4의 길이는 각각 2-2T×2 및 2-3T×2로 표현된다. 즉, 상기 서스테인 기간 Ts1-Ts4의 길이비는 1: 2-1: 2-1:2-2이다. 따라서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이라 할 지라도, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4대 모든 서스테인 기간의 길이비는 방사된 광의 휘도가 1/2로 설정되지 않은 경우의 길이비의 두배가 된다. 따라서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이라 할 지라도, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4의 길이비는 두배로 길게 설정되고, 원하는 계조 표시 기능을 얻을 수 있다.
결과적으로, 본 실시예에서, 상기 서스테인 기간 Ts1,...Ts4중 어느 서스테인 기간에 감소된 휘도가 제공되든간에, 휘도가 아무리 많이 감소되든간에, 그리고, 낮은 휘도의 서스테인 기간이 아무리 많이 형성되든간에, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4에서 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/2이 되더라도, 각각의 서스테인 기간 Ts1,...Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 양이 Lm1,..., Lm4으로 선택되면, Lm1:...:Lm4=20:2-1:2-2:2-3이 된다. SF1-SF4가 임의의 순서대로 나타날 수도 있고, 그에 따라, 상기 서스테인 기간 Ts1,..., Ts4가 나타나는 순서역시 임의적이다. 상기 서스테인 기간들을 결합함으로써, 상기 24개의 계조중에 원하는 계조 표시 기능이 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 서브프레임 기간이 광의 방사를 위해 선택되는 각 화소의 계조가 결정된다. 예컨대, 만약, n=4이고, 모든 서스테인 기간 동안 방사된 광을 갖는 화소의 휘도가 100%로 선택되면, Ts1 및 Ts2에서 화소가 광을 방사하는 경우 휘도는 80%로 표현되고, Ts2, Ts3, 및 Ts4가 선택되면, 휘도는 47%로 표현될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 TFT의 상기 Id-Vg 특성이 약하게 변하더라도, 동일한 게이트 전압이 인가될 때 전류 출력양의 분산은 전술한 구조에 의해 억압될 수 있다. 따라서, 동일한 비디오 신호 입력으로 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해, 인접 화소의 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 크게 달라지는 상황을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 Ts1-Tsn 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 상기 서스테인 기간 Tsp에서, 만약, 상기 서스테인 기간 Ts1,...Tsn의 길이가 2-(n-1)T×m(여기서, T는 양의 상수임)선택되면, 광이 상기 EL 소자에 의해 방사되는 시간의 양은 2-(p-1)T×m로 설정될 수 있다. 전술한 구조에 따라, 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 다른 서스테인 기간 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m이 되도록 조절함으로써, 상기 서스테인 기간 Tsp대 모든 서스테인 기간의 길이비는 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 방사된 광의 휘도가 1/m로 설정되지 않는 경우에 비해 m의 배수만큼 연장될 수 있다. 따라서, 화상 계조의 수를 증가시킴에 따라, 비트 n의 수가 커지고 상기 서스테인 기간의 길이가 더 짧아지더라도, 상기 서스테인 기간의 길이는 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 감소시킴으로써 연장될 수 있다.
또한, 비(非)비월 주사에 의해 상기 표시장치가 구동되는 실례가 실시예 2에서 설명되지만, 본 발명의 장치는 비월 주사로 구동될 수도 있다.
〔실시예 3〕
본 실시예에서는, 화소부 및 상기 화소부주변의 구동회로부의 TFT를 동시에 제조하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 상기 구동회로와 관련하여, 간단한 설명을 위해 기본 유닛인 CMOS 회로가 도면에 도시된다.
우선, 베이스막(도시생략)이 그 기판상에 배치되는 기판(501)이 도 7(A)에 도시된 바와 같이 준비된다. 본 실시예에서, 200㎚의 두께를 갖는 질산화 규소막 및 100㎚의 두께를 갖는 또 다른 질산화 규소막이 적층되고, 결정성 유리위에 베이스막으로서 사용된다. 이때, 상기 결정성 유리 기판과 접촉하는 상기 실규소막의 질소 농도는 10-25wt%로 유지되는 것이 바람직하다. 물론, 임의의 베이스막없이 석영 기판위에 소자를 직접 형성할 수 있다.
그런 다음, 45㎚의 두께를 갖는 비정질 규소막이 공지의 막 형성 방법에 의해 상기 기판(501)상에 형성된다. 상기 비정질 규소막으로 한정할 필요는 없다. 그 대신, 비정질 구조를 갖는 반도체막(미결정 반도체막을 포함함)이 본 실시예에서 사용될 수 있다. 본 명세서서에서, 비정질 규소 게르마늄막과 같은 비정질 구조를 갖는 복합 반도체막이 사용될 수도 있다.
도 7(A)에서 도 7(B)까지의 공정과 관련하여, 본 출원인에 의해 출원된 일본 공개 특허공보 제98-247735호를 완전히 인용할 수 있다. 상기 공보에는 촉매로서 N과 같은 원소를 사용하는 반도체막을 결정화하기 위한 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.
우선, 개구부(503a, 503b)를 구비한 보호막(504)이 형성된다. 150㎚의 두께의 산화 규소막이 스핀 코팅 방법에 의해 상기 보호막(504)위에 형성된다. 상기 Ni 함유층의 형성과 관련하여, 전술한 공보를 참조할 수 있다.
그 다음, 도 7(B)에 도시된 바와 같이, 14 시간동안 570℃에서 가열 공정이 불활성 대기에서 수행되고, 상기 비정질 규소막(502)이 결정화된다. 이때, 결정화 공정이 Ni가 접촉하는 영역(506a, 506b)(이하는, "Ni 첨가 영역"으로 지칭됨)에서 부터 시작되어 상기 기판과 평행하게 실질적으로 진행된다.
그 후에, 도 7(C)에 도시된 바와 같이, 주기율표 15족에 속하는 원소(인이 바람직함)가 상기 Ni 첨가 영역(506a, 506b)에 첨가되는 한편, 상기 보호막(504)을 마스크로 남겨둔다. 따라서, 고농도의 인이 첨가된 영역(508a, 508b)(이하는, 인 첨가 영역이라 지칭됨)이 형성된다.
그 다음, 12 시간동안 600℃에서 가열 공정이 불활성 대기에서 수행된다. 상기 폴리실리콘막(507)에 잔존하는 Ni는 상기 가열 공정에 의해 이동하고, 대부분의 상기 Ni는 결국 화살표로 표시된 상기 인 첨가 영역(508a, 508b)에 의해 포획된다. 이것은 인에 의해 금속 원소(본 실시예에서는 Ni)의 게터링 효과에 의해 야기되는 현상으로 생각된다.
이러한 공정을 통해, 상기 폴리실리콘막(509)에 잔존하는 Ni의 농도는 SIMS(질량 이차 이온 분석)에 의한 측정값에 따라 적어도 2×1017원자/㎤으로 감소된다. 비록, Ni가 반도체에 대해 수명 저해인자라 하더라도, 상기 농도정도로 감소되는 경우에는 상기 TFT 특성에 악영향이 미치지 않는다. 또한, 이러한 농도는 현재 기술 수준에서 상기 SIMS 분석의 측정 한계이기 때문에, 실제로 훨씬 낮은 농도(2×1017원자/㎤이하)를 보여줄 것이다.
따라서, 촉매에 의해 결정화되고 상기 촉매가 TFT의 동작을 방해하지 않는 레벨로 농도 감소되는 상기 폴리실리콘막(509)이 얻어질 수 있다. 그런 다음, 상기 폴리실리콘막(509)을 사용하는 활성층(510-513)이 패터닝 공정에 의해 형성된다. 이때, 다음과 같은 패터닝 공정에서 마스크 정렬을 수행하기 위한 표시기(marker)는 전술한 폴리실리콘막을 사용하여 수행되어야 한다(도 7(D)).
그 다음, 50㎚의 두께의 질산화 규소막이 도 7(E)에 도시된 바와 같이 플라즈마 CVD 방법에 의해 형성되고, 1 시간 동안 950℃에서 가열 공정이 산화 대기에서 수행되고, 열 산화 공정이 수행된다. 상기 산화 대기는 산소 대기 또는 할로겐이 첨가되는 또 다른 산호 대기일 수 있다.
이러한 열 산화 공정에서, 상기 산화 공정은 상기 활성층과 상기 질화산화 규소막사이의 계면에서 진행되고, 약 50㎚ 두께의 폴리실리콘막이 산화됨으로써, 약 30㎚ 두께의 산화 규소막이 형성된다. 즉, 80㎚ 두께의 게이트 절연막(514)이 형성되되, 상기 게이트 절연막에는 30㎚ 두께의 산화 규소막과 50㎚ 두께의 질산화 규소막이 적층배치된다. 상기 활성층(510-513)의 막 두께는 상기 열 산화 공정에 의해 30㎚로 형성된다.
그 다음, 도 8(A)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(515)가 형성되고, 상기 게이트 절연막(514)의 매질을 통해 p형을 부여하는 불순물 원소(이하는, p형 불순물 원소라 함)가 첨가된다. 상기 p형 불순물 원소로서, 주기율표 13족에 속하는 원소, 전형적으로는, 붕소 또는 갈륨이 사용될 수 있다. 이것(채널 도우프 공정이라 지칭됨)은 TFT의 스레시홀드 전압을 조절하기 위한 공정이다.
본 실시예에서, 붕소는 디보란(B2H6)의 질량 분리없이 플라즈마 여기(plasma excitation)가 수행되는 이온 도우프 방법에 의해 첨가된다. 물론, 질량 분리를 수행하는 상기 이온 도우프 방법이 사용될 수 있다. 이러한 공정에 따라, 1×1015-1×1018원자/㎤(전형적으로는, 5×1016-5×1017원자/㎤ )의 농도의 붕소를 함유하는 불순물 영역(516-518)이 형성된다.
그런 다음, 도 8(B)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(519a, 519b)가 형성되고, 상기 게이트 절연막(514)의 매질을 통해 n형을 부여하는 불순물 원소(이하는, n형 불순물 원소라 함)가 첨가된다. 상기 n형 불순물 원소로서, 주기율표 15족에 속하는 원소, 전형적으로는, 인 또는 비소가 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 포스핀(PH3)의 질량 분리없이 플라즈마 여기 공정이 수행되는 플라즈마 도핑법이 사용된다. 인은 1×1018원자/㎤의 농도로 첨가된다. 물론, 질량 분리 동작을 수행하는 상기 이온 주입 방법이 사용될 수 있다.
도우즈량은, 상기 공정에 의해 2×1016-5×1019원자/㎤(전형적으로는, 5×1017-5×1018원자/㎤)의 농도로 형성되는 상기 n형 불순물 영역(520 및 521)에 상기 n형 불순물 원소가 함유되도록 조절된다.
그 다음, 도 8(C)에 도시된 바와 같이, 상기 첨가된 n형 불순물 원소 및 상기 첨가된 p형 불순물 원소를 활성화시키기 위한 공정이 수행된다. 상기 활성화 수단을 제한할 필요는 없지만, 상기 게이트 절연막(514)이 배치되기 때문에, 전열 노(electro-thermal furnace)를 사용하는 노 어닐링 공정이 바람직하다. 또한, 도 8(A)의 공정에서 상기 활성층과 채널 형성 영역인 일부의 게이트 절연막사이의 계면이 손상될 가능성이 있기 때문에, 가능한 한 높은 온도에서 열 처리 공정을 수행하는 것이 바람직하다.
높은 열 저항을 갖는 결정화 유리가 본 실시예에서 사용되므로, 상기 활성화 공정은 1 시간 동안 800℃에서 상기 노 어닐링 공정에 의해 수행된다. 상기 열 산화 공정은 공정 대기를 산화 대기에서 유지함으로써 수행될 수 있고, 상기 열 처리 공정은 불활성 대기에서 수행될 수 있다.
이러한 공정으로 인해, 상기 n형 불순물 영역(520,521)의 가장자리, 즉, 상기 n형 불순물 영역(520,521)과 상기 n형 불순물 원소가 첨가되지 않은 상기 n형 불순물 영역(520,521) 주변의 영역(도 8(A)의 공정에 의해 형성된 p형 불순물 영역)이 깨끗해 진다. 이것은 상기 LDD 영역 및 상기 채널 형성 영역이 TFT가 나중에 완성될 때 우수한 접합부를 형성할 수 있다는 것을 의미한다.
그 다음, 200-400㎚ 두께의 도전막이 형성되고, 패터닝 공정이 수행됨으로써, 게이트 전극(522-525)이 형성된다. 상기 각 TFT 채널의 길이는 이들 게이트 전극(522-525)의 라인폭에 의해 결정된다.
상기 게이트 전극은 단일 층으로된 도전막으로 형성될 수 있지만, 필요시에는, 2층 또는 3층막과 같은 적층막이 사용된다. 공지의 도전막이 상기 게이트 전극의 물질로서 사용될 수 있다. 특히, 알루미늄(Al), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 및 전도도를 갖는 규소(Si)으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 원소로 이루어진 막; 상기 원소들로 이루어진 질화물막(전형적으로는, 질화 탄탈막, 질화 텅스텐막, 또는 질화 티탄막); 상기 원소들의 조합으로 이루어진 합금막(전형적으로는, Mo-W 합금, Mo-Ta 합금); 또는 상기 원소들로 이루어진 규화막(전형적으로는, 규화 텅스텐막 또는 규화 티탄막)을 사용할 수 있다. 물론, 상기 막들은 단일 층 또는 적층 구조를 가질 수도 있다.
본 실시예에서는, 50㎚ 두께를 갖는 질화 텅스텐(WN)막과 350㎚ 두께를 갖는 텅스텐(W)막으로 이루어진 적층막이 사용된다. 이들 막은 스퍼터링 방법에 의해 형성될 수 있다. Xe, Ne등의 불활성 기체를 스퍼터링 가스로서 첨가함으로써, 스트레스로 인한 막의 벗겨짐을 방지할 수 있다.
이때, 상기 게이트 전극(523,525)은 각각 상기 n형 불순물 영역(520, 521)의 일부와 중첩되도록 형성되고, 상기 게이트 절연막(514)은 상기 게이트 전극(523,525)사이에 배치된다. 이러한 중첩부는 나중에 게이트 전극과 중첩되는 LDD 영역이 된다. 도면의 단면도에 따라, 상기 게이트 전극(524a,524b)은 분리된 처럼 보이지만, 사실은 서로 전기적으로 연결되어 있다.
그런 다음, 도 9(A)에 도시된 바와 같이, n형 불순물 원소(본 실시예에서는 인이 사용됨)는 자체-조절(self-adjustable)적으로 첨가된다. 이때, 상기 n형 불순물 원소의 첨가는, 상기 형성된 불순물 영역(527-533)에 상기 n형 불순물 영역(520,521)의 농도의 1/10-1/2의 농도(전형적으로, 1/4-1/3의 농도)로 인이 첨가되도록 조절된다. 특히, 1×1016-5×1018원자/㎤(전형적으로는, 3×1017-3×1018원자/㎤)의 농도가 바람직하다.
그 다음, 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 레지스트 마스크(534a-534c)가 상기 게이트 전극을 덮는 형태로 형성되고, n형 불순물 원소(본 실시예에서는 인이 사용됨)가 첨가되어, 고농도의 인을 함유한 불순물 영역(535-541)을 형성하게 된다. 포스핀(PH3)을 사용한 이온 도핑 방법 역시 본 명세서에서 적용되고, 상기 이온 도핑은, 이들 불순물 영역의 인 농도가 1×1020-1×1021원자/㎤(전형적으로는, 2×1020-5×1021원자/㎤)이 되도록 조절된다.
상기 n채널형 TFT의 소스 영역 또는 드레인 영역은 상기 공정에 의해 형성되고, 상기 스위칭용 TFT에서는, 도 9(A)의 공정에 의해 형성된 상기 n형 불순물 영역(530-532)의 일부가 남게 된다.
다음으로, 도 9(C)에 도시된 바와 같이, 상기 레지스트 마스크(534a-534d)가 제거되고, 새로운 레지스트 마스크(543)가 형성된다. p형 불순물 원소(본 실시예 에서는 붕소가 사용됨)가 첨가되어, 고농도의 붕소를 함유한 불순물 영역(544, 545)을 형성하게 된다. 본 실시예에서 디보란(B2H6)을 사용한 상기 이온 도핑법에 따라, 붕소가 첨가되어 3×1020-3×1021원자/㎤(전형적으로는, 5×1020-1×1021원자/㎤)의 농도을 얻을 수 있다.
상기 불순물 영역(544,545)에는 인이 1×1020-1×1021원자/㎤의 농도로 이미 첨가되었지만, 붕소는 이때 상기 인 농도의 최소 3배에 달하는 농도로 첨가된다. 따라서, 이미 완전하게 형성된 상기 n형 불순물 영역은 p형 불순물 영역으로 변환되어 p형 불순물 영역의 역할을 수행한다.
그 다음으로, 도 9(D)에 도시된 바와 같이, 상기 레지스트 마스크(543)를 제거한 후, 제 1 층간절연막(546)이 형성된다. 상기 제 1 층간절연막(546)으로서, 규소을 함유한 절연막이 그 조합체로서 단일층 구조 또는 적층 구조 형태로 사용된다. 상기 제 1 층간절연막(546)의 두께는 400㎚-1.5㎛인 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 800㎚ 두께의 산화 규소막이 200㎚ 두께의 질화산화 규소막위에 적층배치되는 구조가 생성된다.
그 다음, 다양한 농도로 상기 활성층에 첨가된 상기 n형 및 p형 불순물 원소들이 활성화된다. 노 어닐(furnace annealing) 방법이 상기 활성화 수단으로 사용되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 열 처리 공정이 전열로(electro-thermal furnace)의 질소 대기에서 550℃에서 4시간 동안 수행된다.
또한, 수소화를 위해, 3-100% 수소를 함유한 환경에서 300-450℃에서 1-12 시간동안 열 처리 공정이 추가로 수행된다. 이 공정은 열적으로 활성화된 수소에 의해 반도체막의 쌍으로 이루어지지 않은 커넥터(unpaired connector)를 수소 종료(hydrogen-terminate)시키기 위한 공정이다. (플라즈마에 의해 활성화되는 수소를 사용하는) 플라즈마 수소화가 또 다른 수소화 반응의 수단으로서 수행될 수도 있다.
상기 수소화 공정은 상기 제 1 층간절연막(546)이 형성되는 동안 수행될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 수소화 공정은 200㎚ 두께의 질산화 규소막을 형성한 후 상기와 같이 수행된 다음, 나머지 800㎚ 두께의 산화 규소막이 형성될 수 있다.
그 다음으로, 도 10(A)에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 층간절연막(546)에는 접촉 구멍이 형성되고, 소스 배선 (547-550) 및 드레인 배선(551-5533)이 형성된다. 본 실시예에서, 상기 전극은 100㎚ 두께의 티탄(Ti)막, 300㎚ 두께의 티탄(Ti)을 함유한 알루미늄막, 및 150㎚ 두께의 티탄(Ti)막이 연속적으로 스퍼터링 방법에 의해 형성되는 3중층 구조로된 적층막으로 형성된다. 물론, 다른 도전막들이 사용될 수도 있다.
그 다음으로는, 50-500㎚(전형적으로는, 200-300㎚)의 두께를 갖는 제 1 패시베이션막(554)이 형성된다. 본 실시예에서는, 300㎚ 두께의 질산화 규소막이 상기 제 1 패시베이션막(554)으로 사용된다. 이것은 질화 규소막으로 대체될 수도 있다.
이때, 상기 질화산화 규소막의 형성 이전에 H2 또는 NH3와 같은 수소함유 기체를 사용하여 플라즈마 공정을 수행하는 것이 효과적이다. 이 공정에 의해 활성화된 수소는 상기 제 1 층간절연막(546)에 공급되고, 상기 제 1 패시베이션막(344)의 막 품질은 열 처리 공정을 수행함으로써 향상된다. 이와 동시에, 상기 제 1 층간절연막(546)에 첨가된 수소는 낮은 곳으로 확산되므로, 상기 활성층은 효과적으로 수소화 반응이 일어날 수 있다.
다음으로, 도 10(B)에 도시된 바와 같이, 유기 수지로 이루어진 제 2 층간절연막(555)이 형성된다. 상기 유기 수지로서, 폴리이미드, 아크릴 섬유, BCB(벤조사이클로부틴)등을 사용할 수 있다. 특히, 상기 제 2 층간절연막(555)은 TFT에 의해 형성된 막에 대한 평탄화 공정을 위해 필요하기 때문에, 평탄도가 우수한 아크릴막이 바람직하다. 본 실시예에서, 아크릴막의 두께는 2.5㎛로 형성된다.
그런 다음, 상기 드레인 배선(553)에 도달하는 접촉 구멍이 상기 제 2 패시베이션 막(555) 및 상기 제 1 패시베이션 막(554)에 형성된 다음, 보호 전극(556)이 형성된다. 상기 보호 전극(556)으로서, 주로 알루미늄으로 구성되는 도전막이 사용될 수 있다. 상기 보호 전극(556)은 상기 진공 증착 방법에 따라 형성될 수 있다.
그리고 나서, 규소을 함유한 절연막(본 실시예에서는, 산화 규소막이 사용됨)이 500㎚의 두께로 형성되고, 상기 호소 전극에 대응하는 위치에 개구부가 형성되고, 제 3 층간절연막(557)이 형성된다. 상기 개구부가 형성될 때 습식 에칭 방법을 사용하여 끝이 점점 가늘어지는 테이퍼 측벽을 용이하게 형성할 수 있다. 만약, 상기 개구부의 측벽이 충분히 완만한 경사를 갖지 않으면, 상기 표면의 비평탄성으로 인해 야기되는 상기 EL 층의 기능 저하가 중요한 문제점으로 야기될 것이다.
후속하여, EL 소자의 음극인 대향 전극(MgAg 전극)(588)이 형성된다. 상기 MgAg 전극(588)은 상기 진공 증착 방법에 의해 막 두께가 180-300㎚(전형적으로는, 200-250㎚)가 되도록 형성된다.
그 다음으로, 상기 진공 증착 방법에 의해 공기 노출없이 EL 층(559)이 형성된다. 상기 EL 층(559)의 막 두께는 800-200㎚(전형적으로는, 100-120㎚)이고, 상기 EL 소자의 화소 전극(양극)(560)의 막 두께는 110㎚이다.
이러한 공정에서, 적색에 대응하는 화소, 녹색에 대응하는 화소, 및 청색에 대응하는 화소에 대해 EL 층 및 화소 전극(양극)이 순차적으로 형성된다. 그러나, 상기 EL 층은 용액의 내성에 약하기 때문에, 상기 EL 층 및 화소 전극(양극)은 사진 석판술을 사용하지 않고 각각의 컬러에 대해 독립적으로 형성되어야 한다. 따라서, 상기 금속 마스크를 사용하여 원하는 화소를 제외한 화소들을 보이지 않게 숨기고 상기 원하는 화소에 대해 EL 층 및 상기 화소 전극(양극)을 선택적으로 형성하는 바람직하다.
이를 보다 상세히 설명하면, 적색에 대응하는 화소를 제외한 모든 화소를 숨기기 위해 처음으로 마스크가 설정되고, EL 층 및 적색 발광의 화소 전극(양극)은 상기 마스크에 의해 선택적으로 형성된다. 그런 다음, 녹색에 대응하는 화소를 제외한 모든 화소를 숨기기 위해 마스크가 설정되고, EL 층 및 녹색 발광의 화소 전극(양극)이 상기 마스크에 의해 선택적으로 형성된다. 그 다음으로, 전술한 바와 같이, 청색에 대응하는 화소를 제외한 모든 화소를 숨기기 위해 마스크가 설정되고, EL 층 및 청색 발광의 화소 전극(양극)이 상기 마스크에 의해 선택적으로 형성된다. 이 경우, 각각의 컬러를 위해 서로 다른 마스크가 사용된다. 그 대신, 동일한 마스크가 상기 각 컬러을 위해 사용될 수도 있다. 상기 EL 층이 모든 화소를 위해 형성될 때까지 진공 상태를 파손하지 않고 공정이 수행되는 것이 바람직하다.
상기 EL 층(559)를 위해 공지의 물질이 사용될 수 있다. 구동 전압을 고려하여 상기 EL 층으로서 유기 물질이 바람직하다. 예컨대, 상기 EL 층은 포지티브 정공 주입층, 포지티브 정공 이동층, 발광층, 및 전자 주입층으로 구성된 4중층 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 산화 인듐 주석막이 EL 층의 화소 전극(양극)으로서 형성된다. 2-20%의 산화 아연(ZnO)이 산화 인듐과 혼합되는 투명 도전막이 사용되거나, 다른 공지의 물질이 사용될 수도 있다.
마지막 단계로서, 질화 규소막으로 형성된 제 2 패시베이션막(561)이 300㎚의 두께로 형성된다.
도 10(C)에 도시된 바와 같이 구성된 EL 표시장치가 완성된다. 실제로, 상기 EL 표시장치는, 도 10(C)에 도시된 바와 같이 완성될 때 공기에 노출되지 않도록 하기 위해, 고도로 밀폐된 보호막(적층막, 자외선 경화 수지등등) 또는 세라믹 밀봉재와 같은 하우징 물질에 의해 포장(밀봉)하는 것이 바람직하다. 이러한 상황에서, 상기 EL 층의 신뢰도(수명)는 상기 하우징 물질의 내부를 불화성 대기 상태로 만들거나, 흡습성 물질(hygroscopic material)(예컨대, 산화 바륨)을 상기 하우징 물질 내부에 배치함으로써 향상된다.
본 실시예는 실시예 2와 자유롭게 결합될 수 있다.
〔실시예 4〕
이하에서는, 도 11의 사시도를 참조하여 본 실시예의 상기 EL 표시장치의 구조를 설명하기로 한다.
본 실시예의 EL 표시장치는, 유리기판(601)상에 형성되는, 화소부(2202), 게이트측 구동회로(2203), 및 소스측 구동회로(604)로 구성되어 있다. 상기 화소부(2202)의 스위칭용 TFT(2205)는 n채널형 TFT로서, 상기 게이트측 구동회로(2203)에 접속되어 있는 게이트 배선(2206)과 소스측 구동회로(2204)에 접속되어 있는 소스 배선(2207)간의 교점에 배치된다. 상기 스위칭용 TFT(2205의 드레인 영역은 상기 EL 구동용 TFT(2208)의 게이트 전극에 접속되어 있다.
EL 구동용 TFT(2208)의 소스 영역은 전류 공급선(2209)에 연결된다. 상기 게이트 전극 및 상기 EL 구동용 TFT(2209)의 전류 공급선(2209)에 연결되는 커패시터(2216)가 제공된다. 본 실시예에서, 전원 전위가 상기 전류 공급선(2209)에 부가된다. 또한, 공통 전위가 상기 EL 소자(2211)의 대향 전극(본 실시예에서는 음극임)에 부가된다.
외부 입력-출력 단자인 FPC(2212)는 신호를 상기 구동회로에 전송하기 위한 입력 배선(연결 배선)(2213,2214), 및 상기 전류 공급선(2209)에 연결되는 입력-출력 배선(2214)을 구비한다.
하우징 물질을 포함하는 본 실시예의 EL 모듈을 도 12(A) 및 도 12(B)를 참조하여 이하에서 설명하기로 한다. 도 11에서 사용된 참조 문자는 필요시 다시 사용된다.
화소부(2202), 게이트측 구동회로(2203), 및 소스측 구동회로(604)은 유리 기판(2201)위에 형성된다. 각 구동회로로 부터 다양한 배선들이 상기 입력-출력 배선(2213-2215) 및 상기 FPC(2212)를 통해 외부 장치에 연결된다.
이때, 기판(2303)은 적어도 상기 화소부(2202), 바람직하기로는, 상기 화소부(2202) 및 상기 구동회로(2203,2204)와 중첩되도록 배치된다. 상기 보호 기판(2304)은 밀봉재(2305)에 의해 상기 유리 기판(2201)에 고정됨으로써, 상기 유리 기판(2201)과 상호 작용하여 밀폐 공간은 형성한다. 이때, 상기 EL 소자는 상기 밀폐 공간에서 완전히 에워싸인 상태에 있게 되고, 외부 공기로부터 완전히 차단된다. 상기유리 기판(2201), 보호 기판(2304) 및 밀봉재(2305)에 의해 형성된 상기 밀폐 공간은 셀(2306)로 지칭된다. 상기 다수의 셀(2306)은 다수의 보호 기판(2304)를 배치함으로써 형성될 수 있다.
상기 보호 기판(2304)은 유리 또는 폴리머와 같은 절연 물질로 이루어진다. 예컨대, 비정질 유리(보로실리케이트 유리, 석영, 등등), 결정성 유리, 세라믹 유리, 유기 수지(아크릴 수지, 스티렌 수지, 폴리카보네이트 수지, 에폭시 수지 등등), 또는 규소 수지를 예로 들수 있다. 또한, 세라믹이 사용될 수 있다. 상기 밀봉재(2305)가 절연 물질인 경우, 스테인레스 합금과 같은 금속 물질을 사용하는 것도 가능하다. 상기 밀봉재(2305)로서, 에폭시 수지, 아크릴레이트 수지등이 사용될 수 있다. 또한, 열경화성 수지 또는 광경화성 수지는 접착제로 사용될 수 있다. 그러나, 산소 및 물을 투과시키지 못하는 물질이 요구된다.
포장 물질을 상기 셀(206)속에 주입하는 것이 바람직하다. PVC(폴리비닐 염화물), 에폭시 수지, 규소 수지, PVB(폴리비닐 부티랄), 및 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트) 등이 포장 물질로 사용될 수 있다.
또한, 건조제를 상기 셀(2306)에 배치하는 것이 효과적이다. 일본 공개 특허 공보 특개평 9-148066호에 개시된 드라이어(dryer)가 상기 건조제로 사용될 수 있다. 일반적으로, 산화 바륨이 사용될 수 있다.
도 12(B)에 도시된 바와 같이, 상기 화소부는 각각 격리된 EL 소자들을 각각 구비한 다수의 화소를 구비한다. 상기 모든 화소는 공통 전극인 보호 전극(2307)을 구비한다. 본 실시예에서, 설명하면 다음과 같다: 상기 EL 층, 상기 음극(MgAg 전극), 및 상기 보호 전극을 공기 노출없이 연속적으로 형성하는 것이 바람직하다. 그 대신, 만약, 상기 EL 층 및 상기 음극이 동일한 마스크 물질을 사용하여 형성되면, 상기 보호 전극만이 또 다른 마스크에 의해 형성되고, 도 12(B)의 구조가 실현될 것이다.
이때, 상기 EL 층 및 상기 음극은 상기 화소위에만 배치될 수 있고, 상기 구동회로위에 배치될 필요는 없다. 비록, 상기 EL 층 및 상기 음극이 상기 구동회로위에 배치되더라도 별 문제점이 발생하지 않을 것이다. 그러나, 상기 EL 층 및 상기 음극은 알칼리 금속이 상기 EL 층에 포함된다는 사실을 고려하여 상기 구동회로위에 배치되어서는 안 된다.
상기 보호 전극(2307)은 상기 화소 전극과 동일한 물질로 이루어지는 연결 배선(2309)의 매질을 통해 부호 2308로 표시되는 영역의 입출력 배선(2310)에 연결된다. 상기 입출력 배선(2310)은 EL 구동 전위를 상기 보호 전극(2307)에 부여하는 전류 공급선으로서, 도전성 페이스트 물질(2311)의 매질을 통해 상기 FPC(2212)에 연결된다.
본 실시예의 구성을 실시예 1 및 실시예 2의 구성과 자유롭게 결합할 수 있다는 것을 유념해야 한다.
〔실시예 5〕
실시예 5에서는, 본 발명에 따른 EL 표시장치의 구조를 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 EL 표시장치의 화소부위에는 다수의 화소가 매트릭스 형태로 배열된다. 도 13A는 상기 화소의 회로도의 실례를 도시한 것이다. 도 13A에서, 상기 화소(1000)에는 스위칭용 TFT(1001)이 배치된다. 본 발명에서, 스위칭용 TFT(1001)로서 n채널 TFT 또는 p채널 TFT가 사용될 수도 있다.
도 13A에서는, 상기 n채널 TFT가 상기 스위칭용 TFT(1001)로 사용된다.
상기 스위칭용 TFT(1001)의 게이트 전극은 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(1002)에 연결된다. 상기 스위칭용 TFT(1001)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 데이터 신호선(소스 신호선으로 지칭되기도함)(1003)에 연결되는 한편, 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 다른 하나는 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전극에 연결된다.
상기 EL 구동용 TFT(1004)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(1005)에 연결되는 한편, 그 다른 하나는 상기 EL 소자(1006)에 연결된다.
상기 EL 소자(1006)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 양극이 화소 전극이고, 상기 음극이 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 소스 영역 또는 드레인 영역은 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극에 연결된다. 이와는 반대로, 상기 양극이 대향 전극이고, 상기 음극이 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역은 상기 EL 소자(1006)의 상기 음극에 연결된다.
n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT가 상기 EL 구동용 TFT(1004)로 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 그러나, 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극이 상기 화소 전극이고, 상기 음극이 상기 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 상기 p채널형 TFT인 것이 바람직하다. 더욱이, 이와는 반대로, 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극이 상기 대향 전극이고, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 상기 n채널형 TFT인 것이 바람직하다. 도 13A에서, 상기 p채널형 TFT는 상기 EL 구동용 TFT(1004)로 사용된다. 상기 EL 소자(1006)의 상기 음극은 상기 지속 상태 전원(1007)에 연결된다.
더욱이, 상기 스위칭용 TFT(1001)가 비선택 상태(오프 상태)에서 설정되는 경우, 커패시터는 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압을 유지하기 위해 설치된다. 상기 커패시터가 설치되는 경우, 상기 커패시터는 상기 소스 신호선에 연결되지 않는 상기 스위칭용 TFT(1001)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나와, 상기 전원 공급선(1005)사이에 연결된다. 도 13A에 도시된 회로도에서, 상기 전원 공급선(1005)은 상기 소스 신호선(1003)과 병렬로 배열된다.
더욱이, LDD 영역은 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 활성층내에 형성될 수도 있고, 상기 LDD 영역과 상기 게이트 전극이 상기 게이트 절연막을 통해 중첩되는 영역(Lov 영역)이 형성될 수도 있다. 상기 활성층의 상기 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 상기 EL 구동용 TFT(1004)가 n채널형 TFT든 p채널형 TFT든 상관없이, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전극과 상기 Lov 영역사이에 커패시턴스가 형성될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압이 저장될 수 있다. 특히, 상기 EL 구동용 TFT(1004)가 n채널형 TFT인 경우, 온 전류(on current)는 상기 활성층의 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 증가될 수 있다.
상기 EL 구동용 TFT의 상기 Lov 영역을 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전극을 저장하기 위한 커패시터로 사용하기 위해서는, 화소 크기가 22㎛×22㎛이고, 게이트 절연막의 두께가 800Å이고, 상기 게이트 절연막의 상대 유전 상수가 4.1인 경우, 19.8fF의 용량값이 필요하다. 결론적으로, 상기 Lov 영역의 면적(상기 LDD 영역 및 상기 게이트 전극이 상기 게이트 절연막을 통해 중첩되는 면적)으로는 약 66㎛2의 면적이 요구된다.
도 13A에 도시된 회로도에서, 상기 스위칭용 TFT(1001) 또는 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 다중 게이트 구조(두개 이상의 채널 형성 영역이 직렬로 연결되는 성층을 구비한 구조)로 형성될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 도 14A는 도 13A에 도시된 화소의 상기 스위칭용 TFT(1001)가 다중 게이트 구조로 형성되는 화소의 회로도를 도시한 것이다.
상기 스위칭용 TFT(1001a) 및 상기 스위칭용 TFT(1001b)는 직렬로 연결되도록 형성된다. 상기 스위칭용 TFT(1001a,1001b)를 제외하고, 상기 구조는 도 13A에 도시된 회로와 동일한 구조이다. 상기 스위치용 TFT를 다중 게이트 구조로 형성함으로써, 상기 오프 전류가 감소될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압은 특히 커패시터를 형성하지 않고 저장될 수 있다. 따라서, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압을 저장하기 위한 커패시터는 형성될 필요가 없다. 도 14A에서는 이중 게이트 구조가 사용되지만, 본 발명은 이중 게이트 구조에 국한되는 것이 아니고, 임의의 다중 게이트 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다.
그 이외에, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 EL 구동용 TFT가 다중 게이트 구조로 형성되는 경우, 열에 의한 상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억압할 수 있다.
다음으로, 도 13B는 본 발명에 따른 화소의 회로도의 또 다른 실례를 도시한 것이다. 도 13B에서, 상기 스위칭용 TFT(1101)는 상기 화소(1100)에 설치된다. 본 발명에서, 상기 n채널형 TFT 또는 상기 p채널형 TFT이 상기 스위칭용 TFT(1101)로 사용될 수도 있다. 도 13B에서는, 상기 n채널형 TFT가 상기 스위칭용 TFT(1101)로 사용된다. 상기 스위칭용 TFT(1101)의 상기 게이트 전극은 상기 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(1102)에 연결된다. 상기 스위칭용 TFT(1101)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 데이터 신호선(소스 신호선으로 지칭되기도함)에 연결되는 한편, 다른 하나는 상기 EL 구동용 TFT(1104)의 게이트 전극에 연결된다.
이때, 상기 EL 구동용 TFT(1104)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(1005)에 연결되는 한편, 그 다른 하나는 상기 EL 소자(1006)에 연결된다.
상기 EL 소자(1006)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 양극이 화소 전극이고, 상기 음극이 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 소스 영역 또는 드레인 영역은 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극에 연결된다. 이와는 반대로, 상기 양극이 대향 전극이고, 상기 음극이 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역은 상기 EL 소자(1006)의 상기 음극에 연결된다. n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT가 상기 EL 구동용 TFT(1004)로 사용될 수도 있다. 그러나, 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극이 상기 화소 전극이고, 상기 음극이 상기 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 상기 p채널형 TFT인 것이 바람직하다. 더욱이, 이와는 반대로, 상기 EL 소자(1006)의 상기 양극이 상기 대향 전극이고, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 상기 n채널형 TFT인 것이 바람직하다. 도 13B에서, 상기 p채널형 TFT는 상기 EL 구동용 TFT(1004)로 사용된다. 상기 EL 소자(1006)의 상기 음극은 상기 지속 상태 전원(1007)에 연결된다.
더욱이, 상기 스위칭용 TFT(1001)가 비선택 상태(오프 상태)에서 설정되는 경우, 커패시터는 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압을 유지하기 위해 설치된다. 상기 커패시터가 설치되는 경우, 상기 커패시터는 상기 소스 신호선에 연결되지 않는 상기 스위칭용 TFT(1001)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나와, 상기 전원 공급선(1005)사이에 연결된다. 도 13B에 도시된 회로도에서, 상기 전원 공급선(1005)과 상기 게이트 신호선(1102)과 병렬로 배열된다.
더욱이, LDD 영역은 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 활성층내에 형성될 수도 있고, 상기 LDD 영역과 상기 게이트 전극이 상기 게이트 절연막을 통해 중첩되는 영역(Lov 영역)이 형성될 수도 있다. 상기 활성층의 상기 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 상기 EL 구동용 TFT(1004)가 n채널형 TFT든 p채널형 TFT든 상관없이, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전극과 상기 Lov 영역사이에 커패시턴스가 형성될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압이 저장될 수 있다. 특히, 상기 EL 구동용 TFT(1004)가 n채널형 TFT인 경우, 온 전류(on current)는 상기 활성층의 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 증가될 수 있다.
도 13B에 도시된 회로도에서, 상기 스위칭용 TFT(1001) 또는 상기 EL 구동용 TFT(1004)는 다중 게이트 구조로 형성될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 도 14B는 도 13B에 도시된 화소의 상기 스위칭용 TFT(1001)가 다중 게이트 구조로 형성되는 화소의 회로도를 도시한 것이다.
상기 스위칭용 TFT(1001a) 및 상기 스위칭용 TFT(1001b)는 직렬로 연결되도록 형성된다. 상기 스위칭용 TFT(1001a,1001b)를 제외하고, 상기 구조는 도 13B에 도시된 회로와 동일한 구조이다. 상기 스위치용 TFT를 다중 게이트 구조로 형성함으로써, 상기 오프 전류가 감소될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압은 특히 커패시터를 형성하지 않고 저장될 수 있다. 따라서, 상기 EL 구동용 TFT(1004)의 게이트 전압을 저장하기 위한 커패시터는 형성될 필요가 없다. 도 14B에서는 이중 게이트 구조가 사용되지만, 본 발명은 이중 게이트 구조에 국한되는 것이 아니고, 임의의 다중 게이트 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다.
그 이외에, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 EL 구동용 TFT가 다중 게이트 구조로 형성되는 경우, 열에 의한 상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억압할 수 있다.
다음으로, 도 15A는 본 발명에 따른 화소의 회로도의 또 다른 실례를 도시한 것이다. 도 15A에서, 상기 화소(1200) 및 상기 화소(1210)은 서로 인접하게 배치된다. 도 15A에서, 부호 1201, 1211은 스위칭용 TFT를 나타낸다. 본 발명에서, 상기 n채널형 TFT 또는 상기 p채널형 TFT이 상기 스위칭용 TFT(1201,1211)로 사용될 수도 있다. 도 15A에서는, 상기 n채널형 TFT가 상기 스위칭용 TFT(1201) 및 상기 스위칭용 TFT(1211)로 사용된다. 상기 스위칭용 TFT(1201,1211)의 상기 게이트 전극은 상기 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(1202)에 연결된다. 상기 스위칭용 TFT(1201,1211)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 데이터 신호선(1203,1204)(소스 신호선으로 지칭되기도함)에 연결되는 한편, 다른 하나는 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전극에 각각 연결된다.
이때, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(1220)에 연결되는 한편, 그 다른 하나는 상기 EL 소자(1205,1215)에 각각 연결된다. 이러한 방식으로, 실시예 5에서는, 두개의 인접 화소가 하나의 전원 공급선(1220)을 공유한다. 그 결과, 도 13 및 도 14에 도시된 구조와 비교할 때, 상기 전원 공급선의 수가 감소될 수 있다. 전체 화소부에 대한 배선의 비율이 작을 때, 상기 배선이 상기 EL 층의 광의 방사 방향으로 설치되는 경우, 배선에 의해 광이 차단되는 것을 억압할 수 있다.
상기 EL 소자(1205,1215)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 양극이 화소 전극이고, 상기 음극이 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 소스 영역 또는 드레인 영역은 상기 EL 소자(1205,1215)의 상기 양극에 연결된다. 이와는 반대로, 상기 양극이 대향 전극이고, 상기 음극이 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역은 상기 EL 소자(1205,1215)의 상기 음극에 연결된다. n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT가 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)로 사용될 수도 있다. 그러나, 상기 EL 소자(1205,1215)의 상기 양극이 상기 화소 전극이고, 상기 음극이 상기 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)는 상기 p채널형 TFT인 것이 바람직하다. 더욱이, 이와는 반대로, 상기 EL 소자(1205,1215)의 상기 양극이 상기 대향 전극이고, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)는 상기 n채널형 TFT인 것이 바람직하다. 도 15A에서, 상기 p채널형 TFT는 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)로 사용된다. 상기 EL 소자(1205,1215)의 상기 음극은 상기 지속 상태 전원(1206,1216)에 연결된다.
더욱이, 상기 스위칭용 TFT(1201,1211)가 비선택 상태(오프 상태)에서 설정되는 경우, 커패시터는 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전압을 저장하기 위해 설치된다. 상기 커패시터가 설치되는 경우, 상기 커패시터는 상기 소스 신호선에 연결되지 않는 상기 스위칭용 TFT(1201)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나와, 상기 전원 공급선(1220)사이에 연결될 수도 있다.
더욱이, LDD 영역은 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 활성층내에 형성될 수도 있고, 상기 LDD 영역과 상기 게이트 전극이 상기 게이트 절연막을 통해 중첩되는 영역(Lov 영역)이 형성될 수도 있다. 상기 활성층의 상기 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 상기 EL 구동용 TFT(1204)가 n채널형 TFT든 p채널형 TFT든 상관없이, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전극과 상기 Lov 영역사이에 커패시턴스가 형성될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전압이 저장될 수 있다. 특히, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)가 n채널형 TFT인 경우, 온 전류(on current)는 상기 활성층의 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 증가될 수 있다.
도 15A에 도시된 회로도에서, 상기 스위칭용 TFT(1201,1211) 또는 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)는 다중 게이트 구조로 형성될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 도 16A는 도 15A에 도시된 화소의 상기 스위칭용 TFT(1201,1211)가 다중 게이트 구조로 형성되는 화소의 회로도를 도시한 것이다.
상기 스위칭용 TFT(1201a) 및 상기 스위칭용 TFT(1201b)는 직렬로 연결되도록 형성된다. 상기 스위칭용 TFT(1201a,1201b) 및 상기 스위칭용 TFT(1211a,1211b)를 제외하고, 상기 구조는 도 15A에 도시된 회로와 동일하다. 상기 스위치용 TFT를 다중 게이트 구조로 형성함으로써, 상기 오프 전류가 감소될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전압은 특히 커패시터를 형성하지 않고 저장될 수 있다. 따라서, 상기 EL 구동용 TFT(1204,1214)의 게이트 전압을 저장하기 위한 커패시터는 형성될 필요가 없다. 도 16A에서는 이중 게이트 구조가 사용되지만, 본 발명은 이중 게이트 구조에 국한되는 것이 아니고, 임의의 다중 게이트 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다.
그 이외에, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 EL 구동용 TFT가 다중 게이트 구조로 형성되는 경우, 열에 의한 상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억압할 수 있다.
다음으로, 도 15B는 본 발명에 따른 화소의 회로도의 또 다른 실례를 도시한 것이다. 도 15B에서, 상기 화소(1300) 및 상기 화소(1310)은 서로 인접하게 배치된다. 도 15B에서, 부호 1301, 1311은 스위칭용 TFT를 나타낸다. 본 발명에서, 상기 n채널형 TFT 또는 상기 p채널형 TFT이 상기 스위칭용 TFT(1301,1311)로 사용될 수도 있다. 도 15B에서는, 상기 n채널형 TFT가 상기 스위칭용 TFT(1301) 및 상기 스위칭용 TFT(1311)로 사용된다. 상기 스위칭용 TFT(1301,1311)의 상기 게이트 전극은 상기 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(1302,1312)에 각각 연결된다. 상기 스위칭용 TFT(1301,1311)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 데이터 신호선(1303)(소스 신호선으로 지칭되기도함)에 연결되는 한편, 다른 하나는 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 게이트 전극에 각각 연결된다.
이때, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(1320)에 연결되는 한편, 그 다른 하나는 상기 EL 소자(1305,1315)에 각각 연결된다. 이러한 방식으로, 실시예 5에서는, 두개의 인접 화소가 하나의 전원 공급선(1220)을 공유한다. 그 결과, 도 13 및 도 14에 도시된 구조와 비교할 때, 상기 전원 공급선의 수가 감소될 수 있다. 전체 화소부에 대한 배선의 비율이 작을 때, 상기 배선이 상기 EL 층의 광의 방사 방향으로 설치되는 경우, 배선에 의해 광이 차단되는 것을 억압할 수 있다. 도 16B에 도시된 회로도에서, 상기 전원 공급선(1320)은 상기 게이트 신호선(1302,1312)과 병렬로 배치된다.
상기 EL 소자(1305,1315)는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 양극이 화소 전극이고, 상기 음극이 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 소스 영역 또는 드레인 영역은 상기 EL 소자(1305,1315)의 상기 양극에 연결된다. 이와는 반대로, 상기 양극이 대향 전극이고, 상기 음극이 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역은 상기 EL 소자(1305,1315)의 상기 음극에 연결된다. n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT가 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)로 사용될 수도 있다. 그러나, 상기 EL 소자(1305,1315)의 상기 양극이 상기 화소 전극이고, 상기 음극이 상기 대향 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)는 상기 p채널형 TFT인 것이 바람직하다. 더욱이, 이와는 반대로, 상기 EL 소자(1305,1315)의 상기 양극이 상기 대향 전극이고, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)는 상기 n채널형 TFT인 것이 바람직하다. 도 15B에서, 상기 p채널형 TFT는 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)로 사용됨으로써, 상기 EL 소자(1305,1315)의 상기 음극은 상기 지속 상태 전원(1306,1316)에 연결된다.
더욱이, 상기 스위칭용 TFT(1301,1311)가 비선택 상태(오프 상태)에서 설정되는 경우, 커패시터는 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 게이트 전압을 저장하기 위해 설치된다. 상기 커패시터가 설치되는 경우, 상기 커패시터는 상기 소스 신호선에 연결되지 않는 상기 스위칭용 TFT(1301,1311)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나와, 상기 전원 공급선(1320)사이에 연결될 수도 있다.
더욱이, LDD 영역은 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 활성층내에 형성될 수도 있고, 상기 LDD 영역과 상기 게이트 전극이 상기 게이트 절연막을 통해 중첩되는 영역(Lov 영역)이 형성될 수도 있다. 상기 활성층의 상기 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)가 n채널형 TFT든 p채널형 TFT든 상관없이, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 게이트 전극과 상기 Lov 영역사이에 커패시턴스가 형성될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)의 게이트 전압이 저장될 수 있다. 특히, 상기 EL 구동용 TFT(1304,1314)가 n채널형 TFT인 경우, 온(ON) 전류는 상기 활성층의 드레인 영역측에 상기 Lov 영역을 형성함으로써, 증가될 수 있다.
도 15B에 도시된 회로도에서, 상기 스위칭용 TFT(1301, 1311) 또는 상기 EL 구동용 TFT(1304, 1314)는 다중 게이트 구조로 형성될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 도 16B는 도 15B에 도시된 스위칭용 TFT(1301, 1311)가 다중 게이트 구조로 형성되는 화소의 회로도를 도시한 것이다.
상기 스위칭용 TFT(1301a) 및 상기 스위칭용 TFT(1301b)는 직렬로 연결되도록 형성된다. 상기 스위칭용 TFT(1301a, 1301b) 및 상기 스위칭용 TFT(1311a, 1311b)를 제외하고, 상기 구조는 도 15B에 도시된 회로와 동일하다. 상기 스위치용 TFT를 다중 게이트 구조로 형성함으로써, 상기 오프 전류가 감소될 수 있고, 상기 EL 구동용 TFT(1304, 1314)의 게이트 전압은 특히 커패시터를 형성하지 않고 저장될 수 있다. 따라서, 상기 EL 구동용 TFT(1304, 1314)의 게이트 전압을 저장하기 위한 커패시터는 형성될 필요가 없다. 도 16B에서는 이중 게이트 구조가 사용되지만, 실시예 5는 이중 게이트 구조에 국한되는 것이 아니고, 임의의 다중 게이트 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다.
그 이외에, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 EL 구동용 TFT가 다중 게이트 구조로 형성되는 경우, 열에 의한 상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억압할 수 있다.
실시예 5에서, 저항기가 상기 EL 소자의 상기 화소 전극과 상기 EL 구동용 TFT의 드레인 영역사이에 배치될 수도 있다. 상기 저항기를 배치함으로써, 상기 EL 구동용 TFT로 부터 상기 EL 소자에 공급되는 전류의 양이 조절됨으로써, 상기 EL 구동용 TFT의 특성이 변화에 미치는 영향을 방지할 수도 있다. 상기 저항기는 상기 EL 구동용 TFT의 온 저항(on resistance)보다 충분히 큰 저항값을 나타내는 소자일 수도 있다. 따라서, 상기 구조에 국한되지 않는다. 상기 온 저항은 상기 TFT가 온(ON) 될 때 흐르는 드레인 전류에 의해 상기 TFT를 분할하여 얻어진 값이라는 것을 유념해야 한다. 상기 저항기의 저항값은 1㏀-50㏁(바람직하기로는, 10㏀-10㏁, 보다 바람직하기로는, 50㏀-1㏁)의 범위에서 선택될 수도 있다. 저항기로서 높은 저항값을 갖는 반도체층이 사용되면, 그 형성이 용이하고 바람직하다.
실시예 5를 실시예 1 내지 3과 자유롭게 결합할 수 있다는 것을 유념해야 한다.
[실시예 6]
전기광학장치에 의해 화상을 표시할 때 다양한 보상이 필요한 경우가 있다. 예컨대, 자체 발광 소자에 의해 방사된 광을 강화시킴으로써 감마 보상이 필요한 경우가 있다. 또한, CRT에서 감마 보상을 위해 인가된 신호를 처리할 때, 역 감마 보상이 필요해지는 경우가 있다. 실시예 6에서는, 본 발명에서 사용되는 디지털 비디오 신호를 보상할 수 있는 보정 시스템에 대해 설명하기로 한다.
이하에서는, 4 비트 디지털 비디오 신호에 보상을 적용하는 보정 시스템의 실례가 설명된다. 실시예 6은 4 비트에 국한되지 않는다. 실시예 6에서 사용되는 보정 시스템은 비디오 신호가 도 4A에 도시된 시분할 계조 데이터 신호 발생회로(114)에 입력되기 전에, 상기 비디오 신호에 보상을 적용한다. 상기 보상된 비디오 신호는 디지털 신호가 되는 것이 필요하고, 그에 따라, 상기 비디오 신호가 아날로그인 경우, 제일 먼저 디지털 신호로 변환된 다음, 상기 보상이 적용된다는 것을 유념해야 한다.
도 20은 보정 시스템에 입력되기 전의 비디오 신호(보정전 비디오 신호)가 수평축에 표시되고, 상기 보정 시스템으로부터 출력된 후의 비디오 신호(보정후 비디오 신호)가 수직축에 표시되는 그래프를 도시한 것이다. 이러한 유형의 보상을 상기 비디오 신호에 적용할 때, 특히, 도 21A 및 도 21B에 도시된 보정 시스템은 상기 시분할 계조 데이터 신호 발생 회로앞에 형성된다.
도 21A에는, 본 발명에 의해 사용되는 보정 시스템의 일례가 도시된다. 상기 비디오 신호의 비트 수와 동일한 수를 갖는 불휘발성 메모리(901,904)는 도 21A에 도시된 보정 시스템에 형성된다.
상기 보정전 비디오 신호의 각 비트의 정보는 입력 단자 in1-in4에 순서대로 입력된다. 상기 보정전 비디오 신호의 첫 번째 비트(최하위 비트, LSB)는 in1에 입력되고, 상기 보정전 비디오 신호의 네 번째 비트(최상위 비트, BSB)는 in4에 입력된다는 것을 유념해야 한다.
4비트 정보를 갖는 상기 보정전 비디오 신호는 상기 모든 불휘발성 메모리(901-904)에 입력된다.
상기 입력된 보정전 비디오 신호에 대응하는, 출력을 위한 상기 보정후 비디오 신호의 첫 번째 비트는 상기 불휘발성 메모리(901)에 저장된다. 따라서, 상기 불휘발성 메모리(901)에 입력된 상기 보정전 비디오 신호는 상기 보정후 비디오 신호의 첫 번째 비트로 변환된 다음, 출력 단자 out1을 통해 출력된다. 상기 입력된 보정전 비디오 신호에 대응하는, 출력을 위한 상기 보정후 비디오 신호는 본 발명에서 보상 데이터로 지칭된다는 것을 유념해야 한다.
상기 입력된 보정전 비디오 신호에 대응하는, 출력을 위한 상기 보정후 비디오 신호의 비트 2내지 4는 위와 유사하게 상기 불휘발성 메모리(902-904)에 저장된다. 따라서, 상기 불휘발성 메모리(901)에 입력된 상기 보정전 비디오 신호는 상기 보정후 비디오 신호의 비트 2내지 4로 변환된 다음, 출력 단자 out2-out4를 통해 출력된다.
상기 보정후 비디오 신호로 변환되는 상기 보정전 비디오 신호의 구체적인 상태가 도 22에 도시된다. 상기 입력 단자 in1-in4에 입력된 상기 보정전 비디오 신호가 (0000) 정보를 갖는 경우, 모든 0을 포함하는 정보는 상기 불휘발성 메모리(901-904)로부터 출력된다. 따라서, 상기 출력 단자 out1-out4로 부터 출력된 상기 보정후 비디오 신호는 (0000) 정보를 포함한다.
상기 입력 단자 in1-in4에 입력된 상기 보정전 비디오 신호가 (1000) 정보를 갖는 경우, 0을 포함하는 정보는 상기 불휘발성 메모리(901,903, 및 904)로부터 출력된다. 또한, 1을 포함한 정보는 상기 불휘발성 메모리(902)로 부터 출력된다. 따라서, 상기 출력 단자 out1-out4로 부터 출력된 상기 보정후 비디오 신호는 (0100) 정보를 포함한다.
또한, 상기 입력 단자 in1-in4에 입력된 상기 보정전 비디오 신호가 (1111) 정보를 갖는 경우, 모든 1을 포함하는 정보는 상기 불휘발성 메모리(901-904)로부터 출력된다. 따라서, 상기 출력 단자 out1-out4로 부터 출력된 상기 보정후 비디오 신호는 (1111) 정보를 포함한다.
따라서, 도 20에 도시된 것과 같은 보상은, 상기 불휘발성 메모리(901-904)를 사용하는 상기 보정 시스템에 의해 상기 비디오 신호에 적용될 수 있다. 도 21A에 도시된 것과는 상이한, 본 발명에 의해 사용되는 보정 시스템의 또 다른 실례가 도 21B에 도시된다. 상기 비디오 신호의 비트 수와 동일한 수를 갖는 불휘발성 메모리(911,914) 및 정보 저장용 불휘발성 메모리(921-924)는 도 21B에 도시된 보정 시스템에 형성된다.
상기 보정전 비디오 신호의 각 비트의 정보는 입력 단자 in1-in4에 순서대로 입력된다. 상기 보정전 비디오 신호의 첫 번째 비트(최하위 비트, LSB)는 in1에 입력되고, 상기 보정전 비디오 신호의 네 번째 비트(최상위 비트, MSB)는 in4에 입력된다는 것을 유념해야 한다.
4-비트 정보를 갖는 상기 보정전 비디오 신호는 상기 모든 정보 저장용 불휘발성 메모리(921-924)에 입력된다.
상기 입력된 보정전 비디오 신호에 대응하는, 출력을 위한 상기 보정후 비디오 신호의 비트 2 내지 4는 상기 정보 저장용 불휘발성 메모리(921)에 저장된다. 상기 입력된 보정전 비디오 신호에 대응하는, 출력을 위한 상기 보정후 비디오 신호의 비트 2내지 4는 위와 유사하게 상기 정보 저장용 불휘발성 메모리(922-924)에 저장된다. 이때, 상기 정보 저장용 불휘발성 메모리(921-924)에 저장된 정보는 상기 불휘발성 메모리(911-914)에서 각각 판독되고 고정 기간 동안 저장된다.
이때, 상기 불휘발성 메모리(911)에 입력된 상기 보정전 비디오 신호는 상기 보정후 비디오 신호의 비트 1로 변환된 다음, 출력 단자 out1을 통해 출력된다. 또한, 상기 불휘발성 메모리(912-914)에 입력된 상기 보정전 비디오 신호는 위와 유사하게 상기 보정후 비디오 신호의 비트 2내지 4로 변환된 다음, 출력 단자 out2-out4를 통해 출력된다.
따라서, 상기 보정전 비디오 신호는 도 21B에 도시된 보정 시스템에 따라 상기 보정후 비디오 신호로 변환될 수 있다. 불휘발성 메모리와 비교해 볼 때, 휘발성 메모리를 고속으로 동작시킬 수 있고, 따라서, 도 21A에 도시된 보정 시스템보다 더 빠른 도 21B에 도시된 보정 시스템을 동작시킬 수 있다는 것을 유념해야 한다.
도 21A 및 도 21B에 도시된 보정 시스템은, 비디오 신호의 비트 수와 동일한 수로 분할되는, 불휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 또는 정보 저장용 불휘발성 메모리와 같은 메모리 회로를 구비하고, 이들 메모리 회로는 동일한 IC 칩상에 형성될 수도 있다. 또한, 이들 메모리 회로는 상기 EL 표시장치와 동일한 기판상에 반도체를 사용하여 형성될 수도 있다.
도 6의 상기 보정 시스템의 메모리 회로에 저장된 보상 데이터는 실시예 6에서 사용된 것에 국한되지 않는다는 것을 유념해야 한다.
[실시예 7]
본 발명의 상기 EL 표시장치의 EL 소자의 EL 층에 사용된 물질은 유기 EL 물질에 국한되지 않고, 본 발명은 무기 EL 물질을 사용하여 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명의 무기 EL 물질은 매우 높은 구동 전압을 가짐으로써, TFT가 고 전압에 견딜 수 있도록 전압 저항 특성을 갖는 TFT가 사용되어야 한다.
이와는 달리, 만약, 낮은 구동 전압을 갖는 무기 EL 물질이 미래에 개발되면, 본 발명에 상기한 물질을 적용할 수 있다.
더욱이, 실시예 7의 구성을 실시예 1 내지 6의 구성과 자유롭게 결합할 수 있다.
[실시예 8]
본 발명의 EL 층으로 사용되는 유기 물질은 적은 분자량의 유기 물질 또는 (를)중합 물질일 수도 있다. 공지의 저분자량 유기 물질로는, Alq3(3-8퀴놀리놀레이트 알루미늄), 및 TPD(트리페닐아민 유전체)를 들 수 있다. δ-짝 중합 물질이 상기 중합 유기 물질로 사용될 수 있다. 전형적으로는, PPV(폴리페닐렌 비닐렌), PVK(폴리비닐 카바졸), 또는 폴리카보네이트와 같은 물질들을 예로 들수 있다. 스핀 코팅(용액 인가로 지칭되기도함) 방법, 디핑(dipping), 디스펜싱(dispensing) 방법, 인쇄, 및 잉크 젯 프린팅과 같은 간단한 박막 형성 방법에 의해 (고분자량의) 중합 물질이 형성될 수 있고, 저분자량의 유기 물질에 비해 높은 열 저항을 갖는다.
또한, 본 발명의 EL 표시장치의 EL 소자에 있어서, 상기 EL 소자의 EL 층이 전자 이동층 및 정공 이동층을 구비하는 경우, 전자 이동층 및 정공 이동층은 예컨대, 비정질 Si 또는 비정질 Si1-xCx와 같은 비정질 반도체의 무기 물질로 구성될 수도 있다.
많은 양의 트랩 레벨이 비정질 반도체내에 존재하고, 다른 층들이 상기 비정질 반도체와 접촉하는 경계에 많은 양의 경계 레벨이 형성된다. 따라서, 낮은 전압으로 광을 방사할 수 있음은 물론, 상기 EL 소자의 휘도를 보다 높게 만들 수 있다.
또한, 도펀트가 유기 EL 층에 첨가되어, 상기 유기 EL 층에 의해 방사된 광의 컬러를 변경시킬 수 있다. DCM1, 나일 적색(nile red), 루베렌(ruberene), 쿠말린(coumalin) 6, TPB, 및 퀴나크리돈(quinacridon)과 같은 물질들을 도펀트의 예로 들 수 있다.
더욱이, 실시예 8의 구성을 실시예 1 내지 7의 구성과 자유롭게 결합할 수 있다.
[실시예 9]
다음으로, 도 1에 도시된 본 발명의 EL 표시장치를 구동하는 또 다른 방법을 설명하기로 한다. n-비트 디지털 구동방법에 따른 2n계조 표시 기능을 수행하는 경우가 설명된다. 파형도는 본 발명의 실시예 모드에 의해 도시된 경우와 동일하고, 따라서, 도 2를 참조할 수 있음을 유념해야 한다.
본 발명의 EL 표시장치의 화소부(1500)의 구조가 도 1에 도시된다.
게이트 신호들을 입력하기 위한 게이트 신호선(G1-Gy)은 각각의 화소의 스위칭용 TFT(1501)의 게이트 전극에 연결된다. 또한, 각각의 화소의 상기 스위칭용 TFT(1501)의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 신호를 입력하기 위한 소스 신호선(S1-Sx)("데이터 신호선"으로 지칭되기도함)에 연결되고, 그 나머지 다른 하나는 각 화소의 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극 및 커패시터(1508)에 연결된다. 본 실시예 모드의 상기한 구조는 상기 커패시터(1508)를 구비하지만, 상기 커패시터(1508)를 구비하지 않는 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 본 발명에 있어서 커패시터의 유무에 대한 제한 사항은 없다.
상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(V1-Vx)에 연결되고, 다른 하나는 EL 소자(1506)에 연결된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 전원 전위로 지칭된다. 또한, 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 각 화소의 상기 커패시터(1508)에 연결된다. 디지털 데이터 신호는 아날로그 또는 디지털 비디오 신호가 시분할 계조 표시 기능을 수행하기 위한 디지털 신호로 변환되는 신호이고, 화상 정보를 포함한다는 것을 유념해야 한다.
상기 EL 소자(1506)는 각각 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층으로 구성된다. 상기 양극들이 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 양극이 상기 화소 전극인 경우, 대향 전극인 상기 음극은 일정한 전위에서 유지된다. 이와는 반대로, 상기 음극이 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 대향 전극인 상기 양극은 일정한 전위에서 유지된다.
상기 대향 전극의 지속 상태 전위와 상기 화소 전극의 전원 전위간의 전위차는 EL 구동 전압이고, 상기 EL 구동 전압은 상기 EL 층에 인가된다.
우선, 1 프레임 기간(F)은 n개의 서브프레임 기간(SF1-SFn)으로 분할된다. 상기 화소부의 모든 화소가 하나의 화상을 표시하는 기간은 1 프레임 기간(F)으로 지칭된다.
상기 서브프레임 기간은 어드레스 기간(Ta)과 서스테인 기간(Ts)으로 분할된다. 상기 어드레스 기간은 1 서브프레임 기간 동안 디지털 데이터 신호를 모든 화소에 입력하는데 필요한 시간이고, 상기 서스테인 기간(온(ON) 기간로 지칭하기도 함)은 상기 EL 소자가 광을 방사하는 기간을 나타낸다.
상기 SF1-SFn의 상기 어드레스 기간(Ta)은 각각 Ta1-Tan이 된다. 상기 SF1-SFn의 상기 서스테인 기간(Ts)은 각각 Ts1-Tsn이 된다.
초기에, 어드레스 기간에서, 상기 전원 공급선(V1-Vn)은 상기 지속 상태 전위와 동일한 높이의 전원 전위에서 유지된다. 본 명세서에서, 상기 디지털 구동 어드레스 기간의 전원 전위는 오프 전원 전위로 지칭된다. 상기 오프 전원 전위의 높이는 상기 EL 소자(1506)가 광을 방사하지 않는 범위내에서 상기 지속 상태 전위와 동일한 높이로 설정될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 이때의 상기 EL 구동 전압은 오프 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 이상적으로, 상기 오프 EL 구동 전압은 0V이지만, 전압은 상기 EL 소자(1506)가 광을 방사하지 않는 레벨로 설정되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 입력됨으로써, 상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 모든 스위칭용 TFT(1501)은 온(ON)된다.
상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 상기 스위칭용 TFT(1501)이 온 상태에 있게 되면, 디지털 데이터 신호는 순서대로 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다.
상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력되는 상기 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT(1501)를 통해 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력됨으로써, 온 상태에 있게 된다. 또한, 디지털 데이터 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 연결된 모든 화소의 상기 커패시터(1508)에 입력되기도 한다.
다음으로, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G2에 입력됨으로써, 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 상기 모든 스위칭용 TFT(1501)은 상기 온 상태에 있게 된다. 이때, 상기 게이트 신호선 G2에 연결되는 상기 스위칭용 TFT(1501)이 온(ON)되는 상태에서 , 상기 디지털 데이터 신호는 순서대로 상기 모든 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT(1501)를 통해 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력된다. 더욱이, 상기 디지털 데이터 신호 역시 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 모든 화소의 커패시터(1508)에 입력되고 저장된다.
상기 게이트 신호선 Gy를 통해 전술한 동작들을 반복 수행함으로써, 상기 디지털 데이터 신호는 모든 화소에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호가 모든 화소에 입력될 때까지의 기간은 어드레스 기간이다.
상기 서스테인 기간은 상기 어드레스 기간이 완료됨과 동시에 개시한다. 상기 서스테인 기간이 시작되면, 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 오프 전원 전위에서 온 전원 전위로 바뀐다. 실시예 9에서, 상기 디지털 구동의 서스테인 기간동안의 전원 전위는 온 전원 전위로 지칭된다. 상기 온 전원 전위는 상기 EL 소자들이 광을 방사하는 레벨과 상기 지속 상태 전위와의 전위차를 갖는다. 이러한 전위차는 온 EL 구동전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 상기 오프 전원 전위 및 온 전원 전위는 일반적으로 전원 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 또한, 상기 온 EL 구동 전압 및 오프 EL 구동 전압은 일반적으로 EL 구동 전압으로 지칭된다.
모든 스위칭용 TFT(1501)는 상기 서스테인 기간에서 오프 상태로 설정된다. 이때, 상기 커패시터(1508)에 저장된 디지털 데이터 신호는 상기 EL 구동용 TFT(1504)의 게이트 전극에 입력된다.
상기 디지털 데이터 신호가 "0" 정보를 포함하면, 상기 EL 구동용 TFT(1504)는 본 발명의 실시예 모드에서 오프 상태로 설정된다. 따라서, 상기 EL 소자(1506)의 상기 화소 전극들은 상기 오프 전원 전위에서 유지된다. 그 결과, "0" 정보를 포함하는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소에 포함된 상기 EL 소자(1506)는 광을 방사하지 않는다.
반면에, "1" 정보를 갖는 경우, 실시예 9에서, 상기 EL 구동용 TFT(1504)는 온(ON)된다. 따라서, 상기 EL 소자(1506)의 화소 전극은 상기 온 전원 전위를 갖는다. 그 결과, "1" 정보를 갖는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소를 갖는 상기 EL 소자(1506)는 광을 방사한다.
상기 서스테인 기간의 완료시에 어드레스 기간이 다시 시작하고, 상기 데이터 신호가 모든 화소에 입력되면, 서스테인 기간이 시작한다. 이때, 상기 모든 기간 Ts1-Ts(n-1)는 상기 서스테인 기간이 된다. 상기 Ts(n-1)기간으로 인해 소정의 화소가 온(ON)된다.
이하에서는, 이와 유사한 동작들이 나머지 n-2개의 서브프레임 기간에 대해 반복 수행됨으로써, Ts(n-2), Ts(n-3),..., Ts1이 서스테인 기간으로 설정되며, 소정의 화소들은 각각의 서브프레임에서 온(ON)된다고 가정한다.
1 프레임 기간은 상기 n개의 서브프레임 기간이 완료된 후에 완료된다.
본 발명에서, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,..., Tsn중, 최소 하나의 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 항상 다른 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도보다 낮게 설정된다.
만약, 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 서스테인 기간이 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 작고, n보다 작거나 같은 임의의 수임)로서 정해지면, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,... Tsn중, 상기 서스테인 기간 Tsp이외의 서스테인 기간의 길이는 2-(n-1)T(여기서, T는 양의 상수임)로 표현된다. 또한, 상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m(여기서, m은 1보다 큰 양수임)으로 표현된다. 따라서, 서스테인 기간 Tsp동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되더라도, 상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m으로 설정되고, 소정의 계조 표시를 얻을 수 있다.
결과적으로, 상기 n개의 서스테인 기간 Ts1,...,Tsn중 어느 서스테인 기간이 상기 서스테인 기간 Tsp로 선택되든지간에, 얼마나 많은 서스테인 기간 Tsp가 형성되든지간에, 만약, 상기 각 서스테인 기간 Ts1,...Tsn 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 Lm1,..., Lmn으로 선택되면, Lm1:Lm2:Lm3:...:Lm(n-1):Lmn=20:2-1:2-2:...:2-(n-2):2-(n-1)이 된다. SF1-SFn이 임의의 순서대로 나타날 수도 있고, 그에 따라, 상기 서스테인 기간 Ts1,..., Tsn이 나타나는 순서역시 임의적이다. 상기 서스테인 기간들을 결합함으로써, 상기 2n개의 계조(gradations)중에 원하는 계조 표시 기능이 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 서브프레임 기간이 광의 방사를 위해 선택되는 각 화소의 계조가 결정된다. 예컨대, 만약, n=8이고, 모든 서스테인 기간 동안 방사된 광을 갖는 화소의 휘도가 100%로 선택되면, Ts1 및 Ts2에서 화소가 광을 방사하는 경우 휘도는 75%로 표현되고, Ts3, Ts5, 및 Ts8이 선택되면, 휘도는 16%로 표현될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 TFT의 상기 Id-Vg 특성이 약하게 변하더라도, 동일한 게이트 전압이 인가될 때 전류 출력양의 분산은 전술한 구조에 의해 억압될 수 있다. 따라서, 동일한 전압 신호 입력으로 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해, 인접 화소의 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 크게 달라지는 상황을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 광이 상기 EL 소자에 의해 방사되는 시간 양은, 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 상기 서스테인 기간 Tsp에서 2-(p-1)T×m(여기서, T는 양의 상수임)로 설정될 수 있다. 전술한 구조를 사용하고, 화상의 계조수를 증가시킴으로써, 비트 n의 수는 보다 커지고, 2-(n-1)T로 표현된 상기 서스테인 기간의 길이가 더 짧아지더라도, 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 다른 서스테인 기간에서 방사된 광의 휘도의 1/m으로 조절되고, 상기 서스테인 기간의 길이는 2-(p-1)T×m로 설정되며, 상기 길이를 연장할 수 있다.
본 발명의 전술한 구조에 따라, 상기 대향 전극의 전위는 항상 일정하게 유지되고, 상기 화소 전극의 전위는 상기 어드레스 기간 및 상기 서스테인 기간에 의해 변경되고, 상기 오프 EL 구동 전압 또는 상기 온 EL 구동 전압이 상기 EL 층에 인가된다는 것을 유념해야 한다. 그러나, 본 발명은 이러한 구조에 국한되지 않는다. 이와는 달리, 상기 화소 전극의 전위는 항상 일정하게 유지될 수도 있고, 상기 어드레스 기간 및 상기 서스테인 기간에 의해 상기 전원 전위를 변경함으로써, 상기 오프 EL 구동 전압 또는 상기 온 EL 구동 전압이 상기 EL 층에 인가될 수도 있다. 이 경우, 상기 EL 소자의 휘도 조절 동작은 상기 전원 전위를 제어함으로써 수행된다.
또한, 본 발명의 전술한 구조에 따라, 상기 오프 EL 구동 전압은 0으로 선택되고, 상기 EL 소자들은 광을 방사하지 못하지만, 상기 오프 EL 구동 전압은 상기 온 EL 구동 전압과 동일한 전압으로 설정될 수도 있고, 광이 상기 어드레스 기간 동안에 방사될 수도 있다. 이 경우, 상기 전원 전위 및 상기 지속 상태 전위는 항상 일정한값에서 유지된다. 그러나, 이 경우, 상기 서브프레임 기간은 광을 방사하는 기간이 되고, 따라서, 상기 서브프레임 기간의 길이는 SF1, SF2,..., SFn=20T, 2-1T,..., 2-(n-1)T로 설정되고, 1/m의 휘도를 갖는 상기 서브프레임 기간의 길이는 2-(n-1)T×m으로 설정된다. 광이 상기 어드레스 기간 동안 방사되지 않는 구동방법에 비해, 높은 휘도를 갖는 화상은 전술한 방법에 의해 얻어질 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예 모드에서, 비(非)비월 주사로 상기 표시장치가 구동되는 경우가 설명되지만, 본 발명의 장치는 비월 주사로 구동될 수도 있다.
[실시예 10]
이하에서는, 본 발명의 EL 표시장치를 구동하는 또 다른 방법이 설명된다. 4 비트 디지털 데이터 신호에 따른 24계조 표시 기능을 수행하는 경우가 설명된다. 본 발명의 실시예 2에 의해 도시된 경우와 같은 파형도가 도시되고, 그에 따라, 도 6을 참조할 수도 있다.
실시예 10의 상기 EL 표시장치의 화소부의 구조는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 게이트 신호를 입력하기 위한 게이트 신호선(G1-Gy)은 각 화소의 스위칭용 TFT의 게이트 전극에 연결된다. 또한, 각 화소의 상기 스위칭용 TFT의 소스 영역과 드레인 영역중 하나는 디지털 데이터 신호를 입력하기 위한 소스 신호선(S1-Sx)에 연결되고, 다른 하나는 각 화소의 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극 및 커패시터에 연결된다. 실시예 10에서는 커패시터를 구비한 구조가 사용되지만, 커패시터를 구비하지 않는 구조가 사용될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 본 발명에 있어서 커패시터의 유무에 대한 제한 사항은 없다.
상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역과 상기 드레인 영역중 하나는 전원 공급선(V1-Vx)에 연결되고, 다른 하나는 EL 소자에 연결된다. 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 전원 전위로 지칭된다. 또한, 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 각 화소의 상기 커패시터에 연결된다.
상기 EL 소자는 각각 양극, 음극, 및 상기 양극과 상기 음극사이에 형성되는 EL 층으로 구성된다. 상기 양극들이 상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 양극이 상기 화소 전극인 경우, 대향 전극인 상기 음극은 일정한 전위에서 유지된다. 이와는 반대로, 상기 음극이 상기 EL 구동용 TFT의 상기 소스 영역 또는 상기 드레인 영역에 연결될 때, 즉, 상기 음극이 상기 화소 전극인 경우, 상기 대향 전극인 상기 양극은 일정한 전위에서 유지된다. 더욱이, 상기 대향 전극의 전위는 본 명세서에서 지속 상태 전위로 지칭된다.
상기 대향 전극의 지속 상태 전위와 상기 화소 전극의 전원 전위간의 전위차는 EL 구동 전압이고, 상기 EL 구동 전압은 상기 EL 층에 인가된다.
도 6은 본 실시예의 EL 표시장치의 디지털 구동중의 파형도를 도시한 것이다. 우선, 1 프레임 기간(F)은 4개의 서브프레임 기간(SF1-SF4)으로 분할된다. 상기 서브프레임 기간은 어드레스 기간(Ta)과 서스테인 기간(Ts)으로 분할된다. 상기 어드레스 기간은 1 서브프레임 기간 동안 디지털 데이터 신호를 모든 화소에 입력하는데 필요한 시간이고, 상기 서스테인 기간(온(ON) 기간을 지칭하기도 함)은 상기 EL 소자가 광을 방사하는 기간을 나타낸다.
상기 SF1-SF4의 상기 어드레스 기간(Ta)은 각각 Ta1-Ta4이 된다. 상기 SF1-SF4의 상기 서스테인 기간(Ts)은 각각 Ts1-Ts4가 된다.
초기에, 상기 어드레스 기간에서, 상기 전원 공급선(V1-Vx)은 상기 지속 상태 전위와 동일한 높이의 전원 전위에서 유지된다. 본 명세서에서, 상기 디지털 구동기의 상기 어드레스 기간의 전원 전위는 오프 전원 전위로 지칭된다. 상기 오프 전원 전위의 높이는 상기 EL 소자가 광을 방사하지 않는 범위내에서 상기 지속 상태 전위와 동일한 높이로 설정될 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 이때의 상기 EL 구동 전압은 오프 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 이상적으로, 상기 오프 EL 구동 전압은 0V이지만, 전압은 상기 EL 소자가 광을 방사하지 않는 레벨로 설정되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G1에 입력됨으로써, 상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 모든 스위칭용 TFT은 온(ON)된다.
상기 게이트 신호선 G1에 연결되는 상기 스위칭용 TFT가 온 상태에 있게 되면, 디지털 데이터 신호는 순서대로 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호는 "0" 및 "1" 정보를 포함하고, 상기 디지털 데이터 신호 "0" 및 "1"중 하나는 Hi상태의 전압을 갖는 반면, 다른 하나는 Lo 상태의 전압을 갖는 신호일 것이다.
다음으로, 상기 게이트 신호는 상기 게이트 신호선 G2에 입력됨으로써, 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 상기 모든 스위칭용 TFT는 상기 온 상태에 있게 된다. 이때, 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 상기 스위칭용 TFT가 온(ON)되는 상태에서, 상기 디지털 데이터 신호는 순서대로 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된다. 상기 소스 신호선(S1-Sx)에 입력된 디지털 데이터 신호는 상기 스위칭용 TFT를 통해 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극에 입력된다. 더욱이, 상기 디지털 데이터 신호 역시 상기 게이트 신호선 G2에 연결된 모든 화소의 커패시터에 입력되고 저장된다.
상기 게이트 신호선 Gy를 통해 전술한 동작들을 반복 수행함으로써, 상기 디지털 데이터 신호는 모든 화소에 입력된다. 상기 디지털 데이터 신호가 모든 화소에 입력될 때까지의 기간은 어드레스 기간이다.
상기 서스테인 기간은 상기 어드레스 기간이 완료됨과 동시에 개시한다. 상기 서스테인 기간이 시작되면, 상기 전원 공급선(V1-Vx)의 전위는 오프 전원 전위에서 온 전원 전위로 바뀐다. 본 실시예에서, 상기 디지털 구동의 서스테인 기간동안의 전원 전위는 온 전원 전위로 지칭된다. 상기 온 전원 전위는 상기 EL 소자들이 광을 방사하는 레벨과 상기 지속 상태 전위와의 전위차를 가져야 한다. 이러한 전위차는 온 EL 구동 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 상기 오프 전원 전위 및 온 전원 전위는 일반적으로 전원 전압으로 지칭된다는 것을 유념해야 한다. 또한, 상기 온 EL 구동 전압 및 오프 EL 구동 전압은 일반적으로 EL 구동 전압으로 지칭된다.
모든 스위칭용 TFT(1501)는 상기 서스테인 기간에서 오프 상태로 설정된다. 이때, 상기 커패시터에 저장된 디지털 데이터 신호는 상기 EL 구동용 TFT의 게이트 전극에 입력된다.
상기 디지털 데이터 신호가 "0" 정보를 포함하면, 상기 EL 구동용 TFT는 본 발명의 실시예 모드에서 오프 상태로 설정된다. 따라서, 상기 EL 소자의 상기 화소 전극들은 상기 오프 전원 전위에서 유지된다. 그 결과, "0" 정보를 포함하는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소를 갖는 상기 EL 소자는 광을 방사하지 않는다.
반면에, 본 실시예에서 "1" 정보를 갖는 경우, 상기 EL 구동용 TFT는 온(ON)된다. 따라서, 상기 EL 소자의 화소 전극은 상기 온 전원 전위를 갖는다. 그 결과, "1" 정보를 갖는 상기 디지털 데이터 신호가 인가되는 화소를 갖는 상기 EL 소자는 광을 방사한다.
상기 서스테인 기간의 완료시에 어드레스 기간이 다시 개시되고, 상기 데이터 신호가 상기 화소들중 어느 하나에 입력되면, 서스테인 기간이 개시된다. 이때, 상기 모든 기간 Ts1-Ts3은 상기 서스테인 기간이 된다. 상기 Ts3기간로 인해 소정의 화소가 온(ON)된다.
이와 유사한 동작들이 후속하여 나머지 2개의 서브프레임 기간 동안 반복수행되고, Ts2 및 Ts1이 서스테인 기간로서 순서대로 설정되며, 소정의 화소들은 각각의 서브프레임에서 온(ON)된다.
1 프레임 기간은 상기 4개의 서브프레임 기간이 완료된 후에 완료된다.
상기 4개의 서스테인 기간 Ts1,..., Ts4중, 최소 하나의 서스테인 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 항상 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도보다 낮게 설정된다. 본 실시예에서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이다. 환언하면, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안의 상기 온 EL 구동 전압은 다른 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안의 EL 구동 전압의 1/2이다.
상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2의 1/2의 발광 휘도를 갖는 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4이외의 서스테인 기간, 즉 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2의 길이는 각각 T 및 2-1T(여기서, T는 양의 상수임)로 표현된다. 또한, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4의 길이는 각각 2-2T×2 및 2-3T×2로 표현된다. 즉, 상기 서스테인 기간 Ts1-Ts4의 길이비는 1: 2-1: 2-1:2-2이다. 따라서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 상기 서스테인 기간 Ts1 및 Ts2 동안 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이라 할 지라도, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4대 모든 서스테인 기간의 길이비는 방사된 광의 휘도가 1/2로 설정되지 않은 경우의 길이비의 두배가 된다. 따라서, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사된 광의 휘도의 1/2이라 할 지라도, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4의 길이비는 두배로 길게 설정되고, 원하는 계조 표시 기능을 얻을 수 있다.
결과적으로, 본 실시예에서, 상기 서스테인 기간 Ts1,...Ts4중 어느 서스테인 기간에 감소된 휘도가 제공되든간에, 휘도가 아무리 많이 감소되든간에, 그리고, 낮은 휘도의 서스테인 기간이 아무리 많이 형성되든간에, 상기 서스테인 기간 Ts3 및 Ts4에서 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간에서 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/2이 되더라도, 각각의 서스테인 기간 Ts1,...Ts4 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 양이 Lm1,..., Lm4으로 선택되면, Lm1:...:Lm4=20:2-1:2-2:2-3이 된다. SF1-SF4가 임의의 순서대로 나타날 수도 있고, 따라서, 상기 서스테인 기간 Ts1,..., Ts4가 나타나는 순서역시 임의적이다. 상기 서스테인 기간들을 결합함으로써, 상기 24개의 계조(gradations)중에 원하는 계조 표시 기능이 수행될 수 있다.
1 프레임 기간 동안 서브프레임 기간이 광의 방사를 위해 선택되는 각 화소의 계조가 결정된다. 예컨대, 만약, n=4이고, 모든 서스테인 기간 동안 방사된 광을 갖는 화소의 휘도가 100%로 선택되면, Ts1 및 Ts2에서 화소가 광을 방사하는 경우 휘도는 80%로 표현되고, Ts2, Ts3, 및 Ts4가 선택되면, 휘도는 47%로 표현될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 TFT의 상기 Id-Vg 특성이 약하게 변하더라도, 동일한 게이트 전압이 인가될 때 전류 출력양의 분산은 전술한 구조에 의해 억압될 수 있다. 따라서, 동일한 비디오 신호 입력으로 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해, 인접 화소의 EL 소자에 의해 방사된 광의 양이 크게 달라지는 상황을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 Ts1-Tsn 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 상기 서스테인 기간 Tsp에서, 만약, 상기 다른 서스테인 기간 Ts1,...Tsn의 길이가 2-(n-1)T(여기서, T는 양의 상수임)선택되면, 광이 상기 EL 소자에 의해 방사되는 시간의 양은 2-(p-1)T×m로 설정될 수 있다. 전술한 구조에 따라, 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 다른 서스테인 기간 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m이 되도록 조절함으로써, 상기 서스테인 기간 Tsp대 모든 서스테인 기간의 길이비는 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 방사된 광의 휘도가 1/m로 설정되지 않는 경우에 비해 m의 배수만큼 연장될 수 있다. 따라서, 화상 계조의 수를 증가시킴에 따라, 비트 n의 수가 더 커지고 상기 서스테인 기간의 길이가 더 짧아지더라도, 상기 서스테인 기간의 길이는 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 감소시킴으로써 연장될 수 있다.
또한, 비(非)비월 주사에 의해 상기 표시장치가 구동되는 실례가 본 실시예에서 설명되지만, 본 발명의 장치는 비월 주사로 구동될 수도 있다.
더욱이, 실시예 10의 구성을 실시예 1, 실시예 3 및 실시예 8의 구성과 결합할 수 있다.
[실시예 11]
본 발명을 수행함으로써 형성된 상기 EL 표시장치(EL 모드)는 그 자체 발광 특성으로 인해, 액정 표시 장치에 비해 밝은 곳에서의 시감도(visibility)가 우수하다. 따라서, 본 발명은 다이렉트-뷰 타입의 EL 표시장치(direct-view type EL display)(EL 모듈을 구비한 표시를 의미함)의 표시부로서 사용될 수 있다.
또한, 상기 EL 표시장치로는, 퍼스널 컴퓨터용 모니터, TV 방송 수신용의 모니터, 광고 표시용 모니터등을 들수 있다.
본 발명은 전술한 EL 표시장치를 비롯하여, 표시부를 구성 요소로 구비하는 모든 전자 장치에 적용될 수 있다.
이러한 전자 장치로는, EL 표시장치, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 헤드 장착형 표시장치, 차량 네비게이션 시스템, 퍼스널 컴퓨터, 휴대형 정보단말기(이동형 컴퓨터, 휴대형 전화기, 또는 전자 책등등), 및 기록매체를 포함하는 영상 재생 장치(특히, 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크(LD), 또는 디지털 비디오 디스크(DVD)와 같은, 기록매체를 재생할 수 있고 재생된 영상을 표시할 수 있는 표시를 포함하는 장치)를 들 수 있다. 상기 전자 장치의 예로는 도 17A 내지 도 17E에 도시된다.
도 17A에는 주본체(2001), 케이스(2002), 표시부(2003), 및 키보드(2004)를 포함하는 퍼스널 컴퓨터가 예시되어 있다. 본 발명은 상기 표시부(2003)에 사용될 수 있다.
도 17B에는 주본체(2101), 표시부(2102), 음성 입력부(2103), 동작 스위치(2104), 밧데리(2105), 및 영상 수신부(2106)를 포함하는 비디오 카메라가 예시되어 있다. 본 발명은 상기 표시부(2102)에 사용될 수 있다.
도 17C에는 주본체(2301), 신호 케이블(2302), 헤드 장착형 밴드(2203), 표시 모니터(2304), 광학계(2305), 및 표시장치(2306)를 포함하는 헤드장착형 EL 표시의 일부가 예시되어 있다. 본 발명은 상기 표시장치(2306)에 사용될 수 있다.
도 17D에는 주본체(2401), 기록매체(2402)(CD, LD, DVD 등등), 동작 스위치(2403), 표시부(a)(2404), 및 표시부(b)(2405)를 포함하는 기록매체의 영상재생 장치(특히, DVD 재생 플레이어장치)가 예시되어 있다. 상기 표시부(a)(2404)는 주로 영상정보를 표시하는데 사용되고, 반면에 상기 표시부(b)(2405)는 주로 문자정보를 표시하는데 사용되며, 본 발명은 상기한 표시부(a)(2404) 및 (b)(2405)에 사용될 수 있다. 본 발명은 CD 플레이어 또는 게임기에 적용될 수 있다.
도 17E에는 주본체(2501), 카메라부(2502), 영상 수신부(2503), 동작 스위치(2504), 및 표시부(2505)를 포함하는 휴대형(이동) 컴퓨터가 예시되어 있다. 본 발명은 상기 표시부(2505)에 사용될 수 있다.
만약, 상기 EL 물질의 발광 휘도가 미래에 향상된다면, 본 발명은 전방 또는 후방 타입의 프로젝터(projector)에 적용될 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같이, 광범위한 응용분야를 가지며, 모든 분야의 전자 장치에 적용될 수 있다. 본 실시예의 전자 장치는 실시예 1 내지 실시예 10의 자유로운 결합으로 부터 파생된 구조를 사용하여 실현될 수 있다.
본 발명의 상기 구조에 따르면, 상기 EL 소자에 인가되는 EL 구동 전압에 따라 상기 EL 소자의 발광 휘도를 조절할 수 있게 되고, 적색, 청색, 및 녹색 발광의 휘도간에 양호한 균형이 이루어지는 생생한 화상을 표시할 수 있다.
또한, 상기 인가된 높은 전압으로 인해, EL 구동용 TFT에 의해 조절되는 전류의 양이 증가하더라도, 상기 EL 구동용 TFT의 기능 저하를 억압할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 TFT의 Id-Vg 특성에 작은 변화가 발생하더라도, 상기 구조에 의해 동일한 게이트 전압이 인가되는 전류 출력 양의 분산을 억압할 수 있다. 따라서, 동일한 전압 신호가 입력되더라도, 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해 인접 화소의 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 양이 크게 달라지는 상황을 피할 수 있게 된다.
또한, 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도가 다른 서스테인 기간 Ts1-Tsn 동안 방사된 광의 휘도의 1/m이 되는 상기 서스테인 기간 Tsp에서, 만약, 상기 다른 서스테인 기간 Ts1,...Tsn의 길이가 2-(n-1)T×m(여기서, T는 양의 상수임)으로 선택되면, 광이 상기 EL 소자에 의해 방사되는 시간의 양은 2-(p-1)T×m으로 설정될 수 있다. 전술한 구조에 따라, 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 다른 서스테인 기간 동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m이 되도록 조절함으로써, 상기 서스테인 기간 Tsp대 모든 서스테인 기간의 길이비는 상기 서스테인 기간 Tsp 동안 방사된 광의 휘도가 1/m로 설정되지 않는 경우에 비해 m의 배수만큼 연장될 수 있다. 따라서, 화상 계조의 수를 증가시킴에 따라, 비트 n의 수가 더 커지고 상기 서스테인 기간의 길이가 더 짧아지더라도, 상기 서스테인 기간의 길이는 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 감소시킴으로써 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 광범위한 응용분야를 가지며, 모든 분야의 전자 장치에 폭넓게 적용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 TFT의 Id-Vg 특성에 작은 변화가 발생하더라도, 상기 구조에 의해 동일한 게이트 전압이 인가되는 전류 출력 양의 분산을 억압할 수 있다. 따라서, 동일한 전압 신호가 입력되더라도, 상기 Id-Vg 특성의 변화로 인해 인접 화소의 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 양이 크게 달라지는 상황을 피할 수 있게 됨으로써, 결과적으로, 명확한 다중 계조 표시 기능을 수행할 수 있는 액티브 매트릭스형 EL 표시장치를 실현할 수 있다.
Claims (26)
- 다수의 EL 소자와;상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고,상기 EL 소자들이 광을 방사하는 기간 및, 1 프레임 기간동안 상기 EL 소자에 의해 방사되는 광의 휘도를 조절함으로써 계조 표시 기능이 수행되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 다수의 EL 소자와;상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고,1 프레임 기간은 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan 및 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn을 각각 구비하는 n개의 서브프레임 SF1, SF2,..., SFn을 포함하고;상기 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan의 디지털 데이터 신호는 다수의 화소에 입력되고;상기 다수의 EL 소자는 상기 디지털 데이터 신호에 따라 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn동안 광을 방사하거나 방사하지 않도록 선택되고;상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn중 최소 하나의 서스테인 기간 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 같고, n보다 작거나 같은 자연수임)동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Tsp를 제외한 임의의 서스테인 기간 Tsq(여기서, q는 1보다 크거나 같고, p를 제외한 n보다 작거나 같은 임의의 자연수임) 동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m(여기서, m은 양수임)이고;상기 서스테인 기간 Tsp는 2-(p-1)T×m (여기서, T는 양의 상수임)으로 표현되며;상기 서스테인 기간 Tsq의 길이는 2-(q-1)T로 표현되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 EL 소자는 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 형성되는 EL 층을 구비하고, 상기 EL 층은 적은 분자량의 유기 물질 또는 유기 중합 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 EL 소자는 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 형성되는 EL 층을 구비하고, 상기 EL 층은 적은 분자량의 유기 물질 또는 유기 중합 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 다수의 EL 소자와;상기 다수의 EL 소자를 구비한 다수의 화소를 포함하고,1 프레임 기간은 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan 및 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn을 각각 구비하는 n개의 서브프레임 SF1, SF2,..., SFn을 포함하고;상기 어드레스 기간 Ta1, Ta2,..., Tan의 디지털 데이터 신호는 다수의 화소에 입력되고;상기 다수의 EL 소자는 상기 디지털 데이터 신호에 따라 상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn동안 광을 방사하거나 방사하지 않도록 선택되고;상기 서스테인 기간 Ts1, Ts2,..., Tsn중 최소 하나의 서스테인 기간 Tsp(여기서, p는 1보다 크거나 같고, n보다 작거나 같은 자연수임)동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 서스테인 기간 Tsp를 제외한 임의의 서스테인 기간 Tsq(여기서, q는 1보다 크거나 같고, p를 제외한 n보다 작거나 같은 임의의 자연수임) 동안 상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도의 1/m(여기서, m은 양수임)이고;상기 서스테인 기간 Tsp의 길이는 2-(p-1)T×m (여기서, T는 양의 상수임)으로 표현되고;상기 서스테인 기간 Tsq의 길이는 2-(q-1)T로 표현되며;상기 다수의 EL 소자는 각각 제 1 전극, 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 형성되는 EL 층을 구비하고;상기 EL 소자들에 의해 방사되는 광의 휘도는 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극사이에 인가되는 온 EL 구동 전압에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 EL 층은 적은 분자량의 유기 물질 또는 유기 중합 물질을 함유하는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 적은 분자량의 유기 물질은 Alq3(3-8-퀴놀리놀레이트 알루미늄 복합물) 또는 TPD(3-페닐아민 유전체)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 적은 분자량의 유기 물질은 Alq3(3-8-퀴놀리놀레이트 알루미늄 복합물) 또는 TPD(3-페닐아민 유전체)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 유기 중합 물질은 PPV(폴리-파라페닐렌 비닐렌), PVK(폴리-비닐 카바졸), 또는 폴리카보네이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 유기 중합 물질은 PPV(폴리-파라페닐렌 비닐렌), PVK(폴리-비닐 카바졸), 또는 폴리카보네이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 1 프레임 기간은 1/60 초와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 1 프레임 기간은 1/60 초와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 1 프레임 기간은 1/60 초와 같거나 이보다 작은 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전기광학장치는 보정 기능을 표시부에 인가하기 위해 보정 데이터를 저장하기 위한 메모리 회로를 구비하고, 상기 메모리 회로에 의해 보정되는 디지털 비디오 신호는 소스 신호측 구동회로에 입력되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 전기광학장치는 보정 기능을 표시부에 인가하기 위해 보정 데이터를 저장하기 위한 메모리 회로를 구비하고, 상기 메모리 회로에 의해 보정되는 디지털 비디오 신호는 소스 신호측 구동회로에 입력되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 전기광학장치는 보정 기능을 표시부에 인가하기 위해 보정 데이터를 저장하기 위한 메모리 회로를 구비하고, 상기 메모리 회로에 의해 보정되는 디지털 비디오 신호는 소스 신호측 구동회로에 입력되는 것을 특징으로 하는 전기광학장치.
- 제 1 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 컴퓨터.
- 제 2 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 컴퓨터.
- 제 5 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 컴퓨터.
- 제 1 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 비디오 카메라.
- 제 2 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 비디오 카메라.
- 제 5 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 비디오 카메라.
- 제 1 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 DVD 플레이어.
- 제 2 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 DVD 플레이어.
- 제 5 항에 따른 전기광학장치를 이용하여 구현되는 DVD 플레이어.
- 다수의 화소에 배치되는 다수의 EL 소자들을 포함하는 전기광학장치를 구동하는 방법에 있어서, 1 프레임은 n개의 서브프레임을 포함하고, 최소 하나의 p번째 서브프레임의 프레임 기간은 T×2p-1×m이고, 또 다른 i번째 서브프레임의 프레임 기간은 T×2i-1이고, 상기 p번째 서브프레임의 프레임 기간동안 상기 EL 소자의 광의 방사 강도는 상기 i번째 서브프레임의 프레임 기간동안 광의 방사 강도의 1/m인 것을 특징으로 하는 전기광학장치 구동방법.
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