KR20020096923A - 구동회로, 표시장치 및 구동방법 - Google Patents

구동회로, 표시장치 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상표시유닛을 구동하는 구동파형에 대한 발명을 개시한다. 특히, 본 발명은, 0이 아닌 휘도 밝기계조데이터에 대응하는 레벨인 최소 레벨, 큰 휘도 밝기계조데이터에 대응하는 레벨인 적어도 하나의 비최소레벨(non-minimum level), 및 상기한 최소 레벨과 상기한 비최소레벨 사이의 중간레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 제어된 레벨이고, 불연속펄스폭을 가진 펄스폭제어를 부여한 구동파형신호를 구동파형으로서 사용하고, 상기한 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 경우에, 상기한 최소 레벨에 의해 제어된 부분 및 그 하강에지에서, 앞의 부분 전의 상기한 중간레벨에 의해 제어된 부분을 가지는 구조를 개시한다.

Description

구동회로, 표시장치 및 구동방법{DRIVE CIRCUIT, DISPLAY DEVICE, AND DRIVING METHOD}
본 발명은 밝기데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로와, 그를 가진 표시장치와, 구동파형을 생성하는 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 발광소자의 매트릭스배선을 가진 화상표시패널로 형성된 화상표시장치에서 발광소자를 구동하는 방법에 관한 것이다.
지금까지, 2종류의 전자방출소자, 즉 열음극소자 및 냉음극소자가 알려져 있다. 이들 중에서, 냉음극소자로서, 예를 들면 표면도전전자방출소자, 전계방출형 소자(이하, FE형 소자), 금속/절연막/금속형 방전소자(이하, MIM형 소자) 등이 알려져 있다. 표면도전전자방출소자로서, 예를 들면 문헌「M.I. Elinson, Radio Eng., Electron Phys., 10,1290(1965)」에 개시된 장치 및 이하 설명할 다른 예가알려져 있다.
표면도전전자방출소자는, 작은 영역을 가진 박막에서 전류에 의해 발생된 전자방출이 막면과 평행하게 기판위에 형성된 현상을 이용한다. 이 표면도전전자방출소자로서, 엘린손씨 등에 의한 소자이외에, SnO2박막이 사용된 경우에, Au박막으로 구성된 소자(G. Dittmer: Thin Solid Films, 9,317(1972)), In2O3/SnO2박막으로 구성된 소자(M. Hartwell and C.G. Fonstad: IEEE Trans. ED Conf., 519(1975)), 탄소박막으로 구성된 소자(Hisashi Araki, et al.: Vaccum, 26th volume, No. 1, 22 (1983)) 등이 보고되어 있다.
이들 표면도전전자방출소자의 소자구조의 대표적인 예로서, 엠 하트웰씨 등에 의한 상기한 소자의 평면도를 도 28에 도시하였다. 도면에서, (3001)은 스퍼터링에 의해 형성된 산화금속으로 이루어진 전자도전성 박막을 나타낸다. 전자도전성 박막(3004)은 도면에 도시한 바와 같이 H형상의 평면기하학으로 형성된다. 전자방출부(3005)는 이 전자도전박막(3004)에 이하 통전형성이라 칭하는 통전처리를 행함으로써 형성된다. 도면에서 갭(L)은 0.5와 1mm범위내에 설정되고, 또한 W는 0.1mm로 설정된다. 또한, 전자방출부(3005)는 예시의 편리로부터 전자도전박막(3004)의 중심에서 직사각형형상 기하학으로 도시되지만, 이것은 개략적이고 또한 실제 전자방출부의 위치나 기하학을 신뢰적으로 표현하는 것이 필요하지 않다.
엠 하트웰씨 등에 의한 소자를 포함하는 상기한 표면도전전자방출소자에서, 통전형성이라 칭하는 통전처리를 행함으로써 전자방출을 행하기 전에전자도전박막(3004)에 전자방출부(3005)를 형성하는 것이 일반적이다. 즉, 통전형성은, 고정된 DC전압, 예를 들면 대략 1V/min의 매우 느린 속도로 증가하는 DC전압을, 전자도전박막(3004)을 부분적으로 파괴하거나 변형시키기 위하여 또는 그 품질을 변경시키기 위하여 전자도전박막(3004)의 양단에 전기적으로 인가함으로써 높은 저항상태로 전자방출부(3005)를 형성하는 것을 의미한다. 상기한 통전형성 후에 적절한 전압이 전자도전박막(3004)에 인가된 경우에, 전자방출이 상기한 크랙근처에 발생한다.
FE형 소자의 예로서는, 예를 들면 문헌「W.P. Dyke & W.W. Dolan, Field emission, Advance in Electron Physics, 8, 89(1956)」 및 문헌「C.A. Spindt, Physical properies of thin film field emission cathodes with molybdenum cones, J. Appl. Phys., 47, 5248(1976)」에 의해 보고된 소자가 공지되어 있다.
FE형의 소자구조의 대표적인 예로서, C.A. Spindt씨 등에 의한 상기한 소자의 단면을 도 29에 도시한다. 이 도면에서, (3010)은 기판을 나타내고, (3011)은 도전재료로 이루어진 에미터배선을 나타내고, (3012)는 에미터콘을 나타내고, (3013)은 절연층을 나타내고, 또한 (3014)는 게이트전극을 나타낸다. 이 소자는 에미터콘(3012)과 게이트전극(3014)사이에 적절한 전압을 인가함으로써 에미터콘(3012)의 단부로부터 전계방출을 발생하게 한다. 또한, FE형 소자의 다른 소자구조로서, 도 29에 도시한 바와 같은 적층구조를 제외하고 기판위에 기판면을 가진 에미터와 게이트전극을 거의 평행하게 배치하는 예가 또한 있다.
MIM형 소자의 예로서, 예를 들면 문헌「C.A. Mead, Operation of tunnelemission Devices, and J. Appl. Phys., 32, 646(1961)」에 보고된 소자가 공지되어 있다. MIM형 소자의 소자구조의 대표적인 예는 도 30에 도시되어 있다. 이 도면은 단면도이고, 도면에서 (3020)은 기판을 나타내고, (3021)은 금속으로 이루어진 하부전극을 나타내고, (3022)는 대략 100Å의 두께를 가진 얇은 절연층을 나타내고, 또한 (3023)은 대략 80 내지 300Å의 두께를 가진 금속으로 이루어진 상부전극을 나타낸다. MIM형 소자에서, 전자방출은 상부전극(3023)과 하부전극(3021)사이에 적절한 전압을 인가함으로써 상부전극(3023)의 표면으로부터 발생하게 한다.
상기한 냉음극소자가 열음극소자와 비교하여 낮은 온도에서 전자방출소자를 얻을 수 있으므로, 가열을 위한 히터는 필요하지 않다. 따라서, 그 소자구조는 열음극소자보다 단순하므로, 양호한 소자를 생산하는 것이 가능하다. 또한, 복수의 소자가 기판위에 고밀도로 배치된 경우에도, 기판의 열용융 등의 문제가 좀처럼 발생하지 않는다. 또한, 히터의 가열에 의한 작용에 기인한 열음극소자의 느린 응답속도로와 다르게, 냉음극소자는 응답속도가 신속한 이점을 가진다. 이 이유로, 냉음극소자를 인가하는 연구는 활발하게 행해지고 있다.
예를 들면, 표면도전전자방출소자는, 표면도전전자방출소자가 구조적으로 간단하고 용이하게 제조되므로 복수의 소자가 대면적으로 형성될 수 있는 이점을 가진다. 다음에, 본 출원인에 의해 적용된, 예를 들면 일본국 특개평 64-31332호 공보에 개시된 것으로서, 많은 소자를 배치하는 방법과 구동하는 방법을 연구해 왔다. 또한, 표면도전전자방출소자의 적용을 위한 것으로서, 화상표시유닛과 화상기록장치, 대전빔의 소스 등의 화상형성장치가 연구되고 있다.
특히, 예를 들면, 미국 특허 5,066,883호 공보, 일본국 특개평 2-257551호 공보, 동 4-28137호 공보 등에 개시된 바와 같은 화상표시유닛에 적용을 위한 것으로서, 표면도전전자방출소자 및 전자빔의 조사에 의해 광을 방출하는 형광체가 조합되고 사용된 경우에 화상표시유닛이 연구되고 있다. 표면도전전자방출소자 및 형광체가 조합되고 사용된 경우에 화상표시유닛은 다른 방법이 사용된 종래의 화상표시유닛의 특성보다 뛰어난 특성이 기대된다. 예를 들면, 최근 확산된 LCD와 비교하는 경우에도, 발광형 유닛이므로 백라이트의 불필요한 관점 및 넓은 시야각의 관점에서 뛰어난 것을 말할 수 있다.
또한, 복수의 FE형 소자를 배치하고 구동하는 방법은 미국 특허 4,904,895호 공보에 개시되어 있다. 또한, 화상표시유닛에 FE형 소자를 적용하는 예로서, 예를 들면 R. Meyer씨 등에 의해 보고된 평판형 표시유닛이 공지되어 있다(문헌「R. Meyer: Recent Development on Microtips Display at LETI, Tech. Digest of 4th Int. Vacuum Microelectronics Conf., Nagahama, pp. 6-9(1991)」).
또한, 화상표시유닛에 복수의 MIM형 소자를 인가하는 예는 일본국 특개평 3-55738호 공보에 개시되어 있다. 또한, EL(전자발광)소자가 사용된 경우의 유닛은, 전자방출소자 이외의 소자가 사용된 경우의 화상표시유닛으로서 예를 들면 일본국 특개평 09-281928호 공보에 개시되어 있다.
본 발명자 등은, 도 31에 도시된 전기배선방법에 의해 예를 들면 다중전자빔원을 시도해 왔다. 따라서, 그것은, 복수의 전자방출소자가 2차원적으로 배치되고 도면에 도시한 바와 같이 매트릭스로 배선된 경우에 다중전자빔원이다.
도면에서, (1)은 전자방출소자를 개략적으로 나타내고, (2)는 행방향 배선을 나타내고, (3)은 열방향 배선을 나타낸다. 행방향 배선(2)과 열방향 배선(3)은 배선저항(4),(5), 배선인덕턴스(6),(7) 및 배선 커패시턴스(8)를 가진다. 또한, 소자는 도시의 편리를 위해 4×4매트릭스로 도시하였지만, 물론 매트릭스의 스케일은 이것을 한정되지 않지만, 예를 들면 화상표시유닛을 위한 다중전자빔원의 경우에, 소망의 화상표시를 행하는 소자의 충분한 개수가 배치되고 배선된다.
전자방출소자의 매트릭스배선이 행해지는 경우에 다중전자빔원에서, 적절한 전기신호는 소망의 전자빔출력을 얻기 위하여 행 및 열방향으로 배선에 적용된다.
펄스폭변조파형은 도 32에 도시된다. 예를 들면, 매트릭스로 임의의 행에서 전자방출소자를 구동하기 위하여, 선택전위(Vs)는 선택된 행방향으로 배선에 인가되고, 또한 비선택전위(Vns)는 선택되지 않은 행방향 배선에 동시에 인가된다. 전자빔을 출력하는 구동전위(Ve)는 이에 동기하여 열방향 배선에 인가된다. 이 방법에 의하면, Ve-Vs의 전압은 선택된 행에서 전자방출소자에 인가되고, Ve-Vns의 전압은 비선택성의 행에서 전자방출소자에 인가된다. 소망의 강도를 가진 전자빔은, Ve, Vs 및 Vns가 적절한 전위가 되면, 선택된 행에서 전자방출소자에서만 출력된다. 또한, 냉음극소자의 응답속도는 높으므로, 구동전위(Ve)를 인가하는 시간의 길이가 변경되면, 전자빔이 출력되는 경우에 시간의 길이를 변경시키는 것이 가능하다. 마찬가지로, 레벨변조라 칭하고 전위를 변경에 의한 휘도밝기와 열방향 배선에 인가된 전류값을 제어하는 방법에 의해 또한 전자빔을 제어하는 것이 가능하다.
그런데, 1920×1080의 유효화소카운트, 60Hz의 프레임속도 및 10비트계조를 가진 표시유닛에서, 에너지의 레벨을 설정할 때에, 소자에 인가된 펄스레벨변조가 Pi가 되는 경우에, Pi/210= Pi/1024의 해상도가 필요하다. 전압구동시에, pi는 수 V가 되므로, 수 mV의 해상도가 1920×1080화소의 스크린전체에 걸쳐 구동파형에서 요구된다. 구동회로를 구성하는 IC, 인쇄기판회로 및 전원의 특성을 고려하는 경우에 이 값을 실현하는 것이 어렵다.
한편, 펄스폭변조의 경우에, 단일의 주사라인을 구동하는 시간은 1/(60×1080)15μsec이다. 10비트 펄스폭변조를 행하는 경우에, 최소펄스폭은 1/(60×1080×210)15ns이고, 따라서 15ns의 최소 펄스폭해상도가 필요하다.
그러나, 도 31에 도시한 배선은 배선인덕턴스(L), 배선커패시턴스(C) 및 배선 저항(R)에 의해 결정된 차단주파수를 가진 로우패스필터와 등가이다. 이러한 로우패스특성을 가진 신호배선 및 표시배선은 도 33에 도시한 바와 같이 차단주파수보다 높은 주파수스펙트럼성분으로 구성된 라인순차 펄스폭변조(PWM)에 의해 구동되는 경우에, 소자에 인가된 PWM파형의 상승 및 하강 파형이 흐려지므로, 저휘도밝기에서 화질이 열화된다. 특히, 전자방출소자(1)에 인가된 주사회로(11)의 출력파형을 가진 합성파형은, 낮은 계조에서 펄스폭변조구동파형이 정보전극구동회로(10)로부터 인가된 경우에 낮아지는 레벨을 가진 파형이 된다.즉, 고주파스펙트럼성분으로만 구성된 구동파형의 레벨, 즉 낮은 계조에서 펄스폭변조구동파형이 낮아지므로, 낮은 계조영역에서 소망의 계조로 화상을 표시하는 것이 가능하지 않다.
또한, 대량의 전자방출소자가 매트릭스로 배선된 경우에, 짧은 시간길이를 가진 정전류펄스가 제어정전류원으로부터 다중전자원에 공급될 때, 전자는 거의 방출되지 않는다. 정전류펄스가 비교적 장기간동안 공급되는 경우에, 전류가 방출되기 시작하지만, 긴 상승시간은 전자방출이 시작할 때까지 필요하다.
도 33은 이것을 설명하는 시간차트이고, 도면에 도시한 바와 같고, 제어정전류원이 짧은 전류펄스를 공급하는 경우에도, 전류(If)는 전류방출소자로 흐른다. 또한, 긴 펄스가 공급되는 경우에도, 소자전류(If)는 큰 상승시간을 가진 파형이 되는 전자방출소자로 흐른다. 냉음극형 전자방출소자 자체가 고속응답용량을 가지지만, 전자방출소자에 공급된 전류파형은 흐려지므로, 방출전자(Ie)의 파형은 결과로서 변형된다.
단순 매트릭스가 행해진 경우에 다중전자원에서, 매트릭스의 스케일이 확대됨에 따라, 기생 커패시턴스(배선 용량)가 그것과 접속되어 증가한다. 기생 커패시터의 주요부분은 행방향 배선과 열방향 배선의 교차점에 존재하고, 이 등가회로는 도 34에 도시한다. 열방향 배선(3)에 접속된 제어정전류원(9)은 정전류(Il)를 공급하는 것을 개시하는 경우에, 전류는 전자방출소자(1)의 구동전류로서 기능하지 않는 개시단계에서 기생 커패시터(8)를 충전하는 데 소비한다. 이 이유로, 전자방출소자의 유효응답속도가 떨어진다.
또한, 전압구동을 위한 것으로서, 해결해야 할 다음의 문제가 있다. 일반적으로, 전류가 발광소자, 예를 들면 LED, EL, FED, SED 등으로서 구동에 의해 흐르는 경우에 소자를 사용하는 화상표시유닛에 대하여, 배선 저항은 이하와 같이 나타난다. 따라서, 그 등가회로는 도 31에 도시한 모델이고, 기생 커패시턴스, 기생 저항 및 기생 인덕턴스에 의해 구성된다. 종래의 전압구동방법이 이러한 회로에 인가되면, 대전전류(i)는 전압의 인가에 의해 기생 커패시턴스로 흐르므로, 구동파형의 상승에지는 흐려진다. 또한, 기생 인덕턴스의 자기 인덕턴스작용에 의해, 기전력 U=-Lx(di/dt)는 증가하고, 오버슈트와 링잉은 증가하고, 또한 발광소자에 비정상전압의 인가는 증가한다.
최근, 대면적, 고해상 및 양호한 계조를 가진 표시유닛을 위한 수요가 현저하고, 배선의 기생 인덕턴스와 기생 커패시턴스는 그것과 접속하여 증가하므로, 흐림, 오버슈트 및 구동파형의 상승에지의 링잉에 의해 초래된 낮은 휘도밝기에서 계조의 제거는 해결해야 할 중요한 문제점이 증가되었다.
또한, 단순한 펄스폭제어 및 펄스높이값제어에 의한 구동파형이 발광소자의 전압/휘도 강도특성의 변경과 분산에 의한 계조의 단조성을 보증하는 것이 불가능하게 되는 문제점을 가진다.
또한, 예를 들면 일본국 특개평 09-319327호 공보에 개시된 바와 같이, 구동전류펄스를 상기한 냉음극소자에 공급하는 제어전류원과, 고속으로 다중전자원의 기생커패시터를 충전하는 전압원과, 상기한 구동전류펄스의 상승에지와 동기하여 상기한 열방향 배선을 가진 상기한 전압원을 전기적으로 접속하는 대전전압인가수단에 의해 구동전류펄스이외에 대전전압이, 배선의 기생 커패시턴스에 충전이 거의 완료될 때까지 인가되는 방법 등이 행해진다.
또한, 일본국 특개평 8-22261호 공보에서, 종래의 PWM파형의 시간슬롯의 기간보다 긴 기간을 가진 구동파형은 복수의 아래첨자로 디지털화상신호의 각 워드를 분할하고, PWM파형을 할당함으로써 실현되고, 아래첨자와 PWM파형이 낮아지도록 레벨이 낮아지고, 아래첨자가 높아지도록 레벨이 높아지고, 또한 낮은 휘도밝기에서 화질의 열화를 방지한다.
또한, 일본국 특개평 10-39825호 공보에서, 계조의 증가를 가진 문제점을 내는 PWM동작주파수의 주파수증가의 필요성의 문제점은, 휘도신호에 따라서 각각 V1과 V2의 높고 낮은 전압을 가진 2진신호를 출력하는 제 2펄스폭변조출력과, 상기한 휘도신호에 따라서 소정의 펄스폭에서 상기한 2진신호를 차단하는 제 2펄스폭신호출력수단을 가진 구동방법에 의해 펄스폭변조회로에서 주파수를 감소시키는 것이 가능한 것에 의해 해결된다.
또한, 일본국 특개평 11-015430호 공보에서, 양호한 계조는 M×N계조에서 정보를 포함하는 펄스구동파형을 사용함으로써 실현되기 쉽고, M계조에 대응하는 펄스폭제어와 N계조에 대응하는 펄스높이값제어에 의해 전압펄스로서 규정된다.
그러나, 종래의 펄스변조에 의한 구동시에, 큰 전자기파 노이즈, 즉 계조에 의존하는 구동파형의 상승 및 하강에지에서 전자기파의 인조방사를 포함하는 가능성이 더 있다.
또한, 상기 설명한 다수의 전자방출소자가 매트릭스로 배치된 경우에 다중전자빔원에서, 각 소자에 인가된 전압이 그 배선저항의 영향에 의해 초래된 전압강하에 기인하여 그 피딩단자로부터 멀어짐에 따라 작아지게 되고, 그 결과 각 소자의 방전전자분포가 균일하게 되지 않는 문제점이 있다. 다음에, 이 다중전자방출소자가 화상표시유닛에 인가된 경우에, 배선 저항에 의해 초래된 전압강하에 기인하여 화질이 열화되는 문제점이 있다.
이것은 도 34 및 도 35를 사용하여 설명한다. 도 34는 다중전자빔원의 기판의 예를 도시한다. 도면에서, (1)은 전자방출소자를 나타내고, (2)는 선택전극(행방향 배선)을 나타내고, (3)은 정보전극(열방향 배선)을 나타내고, (9)는 선택회로를 나타내고, (10)은 변조회로를 나타내고, 또한 (12)는 기판을 나타낸다.
또한, 도 35는 도 34에 도시된 다중전자빔원의 기판(11)이 사용된 경우에 화상표시패널의 사시도이다. 도면에서, (13)은 메탈백을 나타내고, (14)는 형광스크린을 나타내고, (15)는 면판을 나타내고, 또한 (16)은 전자원으로부터의 전류를 나타낸다.
이하, 특정한 선택전극(2)이 선택되고, 선택전극에 접속된 모든 화소가 켜지는 것으로 가정한다. 이 때에 등가회로는 도 36에 도시한다. 도면에서, (16)은 전자방출소자를 통하여 정보전극에서 선택전극으로 흐르는 전류성분을 나타내고, 또한 (4)는 선택전극의 저항성분을 나타낸다.
각 소자를 위해 선택전극으로 흐르는 전류는 동일한 값(If)으로 이루어지고, 화소 당 선택전극의 저항은 rf로 가정한다. 이 때에, 선택전극위의 전위를 산출한다.
Rf5로 흐르는 전류는 If이고, Rf5에 의한 전압강하의 양은 If·rf이다. Rf4으로 흐르는 전류는 2·If이고, 또한 Rf4에 의한 전압강하의 양은 2·IF·rf이다. 마찬가지로, 각 저항성분에서 전압강하의 양을 산출하고, 선택전극 위의 각 부분의 전위를 산출한 결과는 도 37에 도시한다. 또한, 여기서 Ve〉Vs의 경우를 도시한다.
현저한 점은 급전점인 선택회로(9)로부터 전위(Vs)가 출력된 경우에 전류가 선택전극(2)으로 흐르므로 위치가 급전점으로부터 떨어짐에 따라 전위가 증가하고, 21·If·rf에 의한 최대 거리에지에서 전위가 증가하는 점이다. 도 38a, 도 38b 및 도 38c는 이 때 최대길이에지에서 화소에 인가된 구동파형을 도시한다. 도 38a는 선택전극에 인가된 전위파형을 도시하고, 도 38b는 정보전극에 인가된 전위파형을 도시하고, 또한 도 38c는 선택된 전자방출소자에 인가된 전압파형을 도시한다. 선택전위는 Vs로부터 Vs'으로 되기 때문에 소자에 인가된 전압이 하강하는 것을 볼 수 있다.
이 전압분산은, 선택전극의 저항성분이 매우 작은 경우에 문제점이 일어나지 않지만, 예를 들면 선택전극의 저항성분이 화상표시부 등의 스크린크기의 증가에 기인하여 커지면, 전압의 분산은 고려될 수 없다. 또한, 화소카운트는 증가하고, 또한 선택전극으로 흐르는 전류가 증가하고, 전압분산이 커진다.
전압분산이 증가하는 경우에, 전자방출소자에 인가된 전압은 소자마다 상이하고, 특히 급전점 근처의 전자방출소자와 급전점으로부터 떨어진 전자방출소자는동일한 전압이 부여되지 않으므로, 차이는 전자방출의 양에서 증가한다. 이것은 그 전자방출소자로부터 방출된 전자빔에 의해 광을 방출하는 소자인 화소사이에 휘도밝기의 차이에 따라 나타나고, 화상표시유닛으로서 화질의 열화를 이끈다.
일본국 특개평 10-112391호 공보에는, 복수의 발광소자가 균일하게 광을 방출하는 것이 개시되어 있고, 또한 배선전극의 저항과 X-Y매트릭스형 유기EL표시유닛에서 배선전극에 흐르는 전류에 주의를 주고, 낮은 저항성 배선에서 데이터전극과 높은 저항성 배선에서 주사전극을 제공하면서 Vcc의 구동전압에 의해 저압원에 접속된 전류원으로 구동을 행하는 구동방법을 채택하고, 또한 화소인 발광소자의 위치에 좌우하여 배선저항에서 분산이 있는 경우에도 전류원이 정전류동작을 확실하게 행하는 조건을 만족시키는 특정전압이상과 이 때의 구동전압(Vcc)을 동일하게 함으로써 화상표시유닛으로서 뛰어난 특성을 실현하는 것이 개시되어 있다.
또한, 일본국 특개평 3049061호 공보에는, 복수의 단계로 변조배선(정보신호배선)에 인가된 신호의 하강에지를 구동하는 것이 언급되었다. 또한, 일본국 특개평 7-181917호 공보에는, 단일 또는 복수의 유닛구동블록에 대응하는 2이상의 전압을 사용하고 펄스폭과 레벨방향에서 이들 유닛구동블록을 접착함으로써 구동파형을 발생시키는 방법이 언급되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다중전자원 구동회로의 블록도.
도 2는 도 1의 변조회로의 블록도.
도 3은 도 2의 PWM회로의 블록도.
도 4는 도 3의 PWM회로의 주요부분구조의 예를 도시하는 블록도.
도 5는 도 3의 PWM회로의 주요부분구조의 다른 예를 도시하는 블록도.
도 6은 도 2에서 출력단회로의 예를 도시하는 회로도.
도 7은 발광소자(전류균등분할)의 전압/발광 강도특성을 도시하는 그래프.
도 8은 전류균등분할에 의한 V14구동파형의 예를 도시하는 파형차트.
도 9는 rXs 매트릭스형 화상표시부의 구조도.
도 10은 휘도밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/4과 0사이인 경우에 종래 기술에 의해 펄스폭변조회로에서 구동파형의 파형차트.
도 11은 휘도밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/4과 0사이인 경우에 제 1실시예에 의한 펄스폭변조회로에서 구동파형의 파형차트.
도 12는 도 1에서 다중발광소자의 등가회로도.
도 13은 도 12에서 등가회로도의 단일비트 열방향 배선모델의 도면.
도 14는 도 13의 모델에서 행방향 배선의 단부에서 전압파형차트.
도 15는 도 13의 모델에서 열방향 배선으로 흐르는 전류파형차트.
도 16은 종래의 파형을 가진 구동의 경우에 행방향 배선의 단부에서 전압파형차트.
도 17은 종래의 파형을 가진 구동의 경우에 열방향 배선으로 흐르는 전류파형차트.
도 18은 전압균등분할에 의한 V14구동파형의 예를 도시하는 파형차트.
도 19는 발광소자(전압균등분할)의 전압/발광 강도특성을 도시하는 그래프.
도 20은 도 8 및 도 18의 V14구동에서 선형성을 도시하는 그래프.
도 21은 Vn구동파형의 예를 도시하는 파형차트.
도 22는 V14구동(전배치)에서 임의의 주사배선Yq에 흐르는 전류와 변조파형을 도시하는 파형차트.
도 23은 Vn구동(전배치)에서 임의의 주사배선Yq에 흐르는 전류와 변조파형을 도시하는 파형차트.
도 24는 Vn구동시에 전후배치를 사용하는 경우에, 임의의 주사배선Yq으로 흐르는 전류와 변조파형을 도시하는 파형차트.
도 25는 신규 Vn구동파형의 예를 도시하는 파형차트.
도 26은 신규 Vn구동(전배치)시에, 임의의 주사배선Yq으로 흐르는 전류와 변조파형의 예를 도시하는 파형차트.
도 27은 신규 Vn구동시에 전후배치를 사용하는 경우에, 임의의 주사배선Yq으로 흐르는 전류와 변조파형을 도시하는 파형차트.
도 28은 표면도전방출소자의 소자구조의 예를 도시하는 개략도.
도 29는 FE형 소자의 소자구조의 예를 도시하는 단면도.
도 30은 MIM형 소자의 소자구조의 예를 도시하는 단면도.
도 31은 다중전자빔원의 전기구조를 도시하는 배선도.
도 32는 종래의 주사회로와 종래의 펄스폭변조회로의 출력파형차트.
도 33은 종래의 주사회로와 종래의 펄스폭변조회로의 출력파형차트.
도 34는 다중전자빔원의 구조도.
도 35는 도 34에서 다중전자원의 확대 사시도.
도 36은 특정한 선택전극에 접속된 모든 화소가 켜지는 경우에 그 때의 등가회로도.
도 37은 도 36에 도시된 회로에서 선택전극위의 각 부분의 전압을 도시하는 그래프.
도 38a, 도 38b 및 도 38c는 도 36에 도시된 회로에서 가장 먼 에지에서의 화소에 인가된 구동파형의 차트.
도 39는 도 6에서 신호 TV4 내지 TV1 및 GV4 내지 GV0의 파형차트.
〈도면의 주요부분에 대한 설명〉
101: 다중전자원111: V1개시회로
102: 변조회로112: V2개시회로
103: 주사회로113: V3개시회로
104: 시간발생회로114: V4개시회로
105: 데이터변환회로115: V1종료회로
106: 다중전원회로116: V2종료회로
107: 시프트레지스터117: V3종료회로
108: PWM회로118: V4종료회로
109: 출력단회로119: V1PWM발생회로
110: 래치회로120: V2PWM발생회로
121: V3PWM발생회로122: V4PWM발생회로
본 발명에 의한 발광소자의 구동회로의 측면은 다음과 같이 구성된다. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여, 구동회로는 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 단계로 제어되는 각 슬롯에서의 레벨과를 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동한다. 회로에서, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분을 가진 모든 구동파형은, 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지의 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 소정의 레벨 Ak까지 상승한다.
본 발명의 측면에 의하면, 발광소자는 구동파형을 단차 증가시킴으로써 정확하게 구동될 수 있다. 구동파형의 상승부분이 레벨 Ak보다 높은 레벨을 가지는 경우, 레벨 Ak이 도달한 후에 갑자기 구동파형이 증가하는 것이 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 상기 언급한 측면에서, 레벨 Ak이 적어도 상승부분에서 구동파형의 최대 레벨인 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 발광소자의 다른 측면은 다음과 같은 구성을 가진다. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여, 구동회로는 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 단계로 제어되는 각 슬롯에서의 레벨과를 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동한다. 회로에서, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)로부터 하강하는 부분을 가진 모든 구동파형은, 레벨 Ak-1에서 레벨 A1까지 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 소정의 레벨 Ak로부터 하강한다.
본 발명에 의한 발광소자의 구동회로의 또다른 측면은 다음과 같은 구성을 가진다. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여, 구동회로는 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 단계로 제어되는 각 슬롯에서 레벨과를 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동한다. 회로에서, 구동파형은, 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지 각 레벨로 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분과, 레벨 Ak-1에서 레벨 A1까지의 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)로부터 하강하는 부분과를 가진다.
발광소자는 본 발명의 이 측면에 의한 구동회로를 사용하여 정확하게 구동할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 언급한 각각의 측면에서, 구동파형의 상승부분에서 레벨 A1까지 상승하기 직전의 레벨은 발광소자가 실질적으로 구동할 수 없는 값이 될 수 있다. 마찬가지로, 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1으로부터 떨어진 직후의 레벨은 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 값이 될 수 있다. 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨은, 레벨의 한 슬롯이 입력되는 경우에 발광소자가밝기의 그레이스케일의 최소 레벨에 대응하는 광을 방출하지 않는 값으로 간주한다. 실제적으로, 발광소자의 구동한계를 초과하지 않는 값이 선택된다.
발광소자는 할당된 기본 전위(예를 들면, 다음에 설명하는 매트릭스구동에서 사용하기 위한 선택된 전위)인 것으로 가정한다. 발광소자는 본 발명의 이 측면에 의한 할당된 구동파형인 경우에, 구동파형의 각 부분에 대응하는 전위(레벨이 전위제어에 의거하여 제어된 경우의 전위, 또는 레벨이 전류제어에 의거하여 제어된 경우의 전류를 통과시키는 전위)와 기본 전위사이의 전위차는 발광소자에 할당된다. 전위차가 밝기데이터에 대응하는 디스플레이에 무시할 수 없는 광방출을 발생시키는 경우에, 레벨은 발광소자의 구동한계를 나타낸다.
소망의 구성은, 구동파형이 A1까지 상승하기 전에 발광소자가 실제로 구동되지 않는 레벨을 구동파형이 A1로부터 떨어진 후에 발광소자가 실제로 구동하지 않는 레벨과 동일하게 설정함으로써 얻을 수 있다. 레벨의 레벨(높거나 낮음)이 결정되면, 높은 레벨은 발광소자를 위한 구동에너지를 더 공급하는 값으로 간주하지만, 전위의 레벨에 항상 관련된 것은 아니다. 예를 들면, 소정의 전위가 기본전위로서 할당되고 구동파형의 전위는 소정의 전위보다 낮게 되는 경우에, 낮은 전위를 가진 레벨이 더 높다.
상기 언급한 구성에 의하면, 구동파형은 발광소자를 구동하는 제 1구동파형의 구동에너지를 증가/감소시킴으로써 얻은 제 1구동파형과 제 2구동파형 사이의 관계를 다음과 같이 설정함으로써 바람직하게 설정될 수 있다. 즉, 구동파형이레벨 A1까지 상승하는 슬롯이 제 1슬롯으로서 규정되는 경우에, 발광소자를 구동하는 구동에너지를 (Nk+2k-1)번째 슬롯에 대해 레벨 A1로, 한 레벨을 증가하고, (Nk+2(k-1))번째 슬롯에서 레벨 A1에서 A2까지 증가하여 상기 구동에너지를 한 레벨 증가하고 또한 (Nk+k)번째 슬롯에서 Ak-1에서 Ak까지 증가하여 구동에너지를 증가함으로써 다른 구동파형을 얻은 것에 의거하여, 첫번째 슬롯 내지 (k-1)번째 슬롯의 레벨은 각각 A1내지 Ak-1로 되고, k번째 슬롯과 (Nk+k-1)번째 슬롯의 레벨은 Ak로 되고, 또한 (Nk+k)번째 슬롯 내지 (Nk+2(k-1))번째의 레벨은 레벨 Ak-1내지 A1로 된다.
즉, 레벨 Ak에서 레벨 Ak보다 작은 값까지 각 레벨에서 한 슬롯만큼씩 순차적으로 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨까지 하강하는 부분을 가진 발광소자를 구동하는 구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가함으로써 얻은 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 증가시킨 다음에, 2단계전의 구동파형에서 레벨이 한 레벨 증가된 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는, 발광소자를 구동시키는 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형이다.
본 발명의 측면은 구동신호의 파형을 규정한다. 본 발명의 측면이 에너지의 특정한 레벨에 대응하는 제 1구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써얻은 제 2구동파형에 관련된 경우에, 소정의 기간에서 제 1 및 제 2구동파형을 인가하는 시간을 제한한다. 예를 들면, 제 1구동파형이 사용된 경우에 제 1구동파형이 소정의 기간의 제 2슬롯으로부터 설정된 구성에서, 제 2구동파형이 사용된 경우에, 제 2구동파형은 소정의 기간동안 제 1슬롯으로부터 제 2구동파형을 설정하는 실시예에 포함된다. 즉, 본 발명의 실시예는, 제 1구동파형의 증가의 시간이 소정의 기간동안 제 2구동파형의 증가의 시간과 동일한 구성에 제한되지 않는다.
본 발명의 상기 언급한 각각의 측면은 다음과 같이 또한 설명할 수 있다. 즉, 본 발명의 구동방법에 의하면, 레벨 Ak에서 레벨 Ak보다 작은 값까지의 각 레벨에서 한 슬롯만큼씩 순차적으로 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨까지 하강하는 부분을 가진 발광소자를 구동하는 구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가함으로써 얻은 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨 A1까지 증가시킨 다음에, 2단계전의 구동파형에서 레벨이 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는, 발광소자를 구동하는, 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가진다.
따라서, 상기 설명한 바와 같이 구동파형 중에서 관계를 설정함으로써, 각 구동파형의 하강부분에서 연속적인 슬롯에서 레벨의 변화는 한 레벨내에서 될 수 있다.
특히, 선행의 구동파형의 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가함으로써 얻은 구동파형은 2단계전의 구동파형에 대해 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가진 관계는, 레벨이 선행의 단계에서 구동파형으로부터 증가되고 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 스롯의 레벨을 가진 구동파형까지의 일련의 구동파형에 의해, 상기 관계에 좌우하는 구동파형이, 만족되는 구성을 바람직하게 적용할 수 있다. 일련의 구동파형의 최종 구동파형을 한 레벨 증가시킴으로써 구동파형은 최종 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1로 변경시킴으로써 얻은 파형으로서 얻을 수 있다.
또한, 다음의 처리는, 레벨 Ak이 최대 허용가능 레벨인 경우, 또는 레벨의 업데이트는 가능하면 피할 수 있는 경우에 적용될 수 있다. 즉, 선행의 구동파형의 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, 2단계전의 구동파형에 대해 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가진 관계는, 선행의 단계에서 구동파형으로부터 레벨이 증가되고 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 슬롯의 레벨을 가진 구동파형까지의 일련의 구동파형에 의해, 상기 관계에 의존하는 구동파형이 만족되는 구성을 바람직하게 적용할 수 있다. 일련의 구동파형의 최종 구동파형을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 구동파형은 최종 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 A1레벨로 변경함으로써 얻은 파형으로서 얻을 수 있다.
또한, 각 단계에서 상이한 구동에너지를 가진 일련의 구동파형은 다음과 같이 설정될 수 있다. 즉, 구동파형이 레벨 A1까지 상승하는 슬롯이 제 1슬롯으로서규정된 경우에, k번째 슬롯에 대해 Ak에서 Ak-1까지 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 감소한 다음에, (k-1)번째 슬롯에서 Ak-1에서 Ak-2까지의 레벨을 증가하여 구동에너지를 한 레벨 감소하고, 또한 A1레벨로부터, 발광소자가 제 1슬롯에서 실제적으로 구동될 수 없는 레벨까지의 레벨을 증가하여 구동에너지를 증가시킴으로써 다른 구동파형을 얻은 것에 의거하여, 첫번째 슬롯 내지 (k-1)번째 슬롯의 레벨은 각각 A1내지 Ak-1로 되고, k번째 슬롯과 (Nk+k-1)번째 슬롯의 레벨은 Ak로 되고, 또한 (Nk+k)번째 슬롯 내지 (Nk+2(k-1))번째 슬롯의 레벨은 레벨 Ak-1내지 레벨 A1로 된다.
본 발명의 측면은 구동신호의 파형을 규정한다. 본 발명의 측면이 에너지의 어떤 레벨에 대응하는 제 1구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 제 2구동파형에 관련된 경우에, 소정의 기간에서 제 1 및 제 2구동파형을 인가하는 시간을 제한하지 않는다. 예를 들면, 제 1구동파형이 사용된 경우에 제 1구동파형이 소정의 기간의 제 2슬롯으로부터 설정된 구성에서, 제 2구동파형이 사용된 경우에, 제 2구동파형은 소정의 기간에서 제 1슬롯으로부터 제 2구동파형을 설정하는 실시예에 포함된다. 즉, 본 발명의 실시예는, 제 1구동파형의 상승의 시간이 소정의 기간(예를 들면, 이하 설명하는 바와 같이 매트릭스구동에서 선택기간)에서 제 2구동파형의 하강하는 시간과 동일한 구성에 제한되지 않는다.
실시예는 다음과 같이 설명할 수 있다. 즉, 레벨 Ak보다 낮은 각 레벨로부터 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak까지 상승하는 부분을 가진 구동파형은, 선행의 구동파형의 상승부분에서 레벨 Ak-1을 가진 슬롯에 후속하고 Ak인 레벨을 가진 슬롯의 레벨 Ak-1을 나타내는 파형을 가지면서 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소된 구동파형에 의해 얻을 수 있고, 또한 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소한 구동파형은, 구동파형의 레벨이 한 레벨 감소된 슬롯전의 슬롯의 레벨로부터 한 레벨 감소된 파형을 가진다.
본 발명의 상기 언급한 각각의 측면에서, 레벨 Ak를 가진 2개의 슬롯사이의 슬롯에서 레벨은 또한 Ak인 것이 바람직하다. 레벨은 상승 및 하강부분이외의 부분에서 유지될 수 있으므로, 발광소자는 보다 정확하게 구동될 수 있고, 또한 구동파형은 용이하게 발생될 수 있다.
다음의 구성은 또한 바람직하다. 즉, 레벨 Ak를 가진 2개의 슬롯을 포함하고, k=1인 경우를 포함하는 레벨 Ak를 가지고 또한 An보다 작은 다른 슬롯을 2개의 슬롯사이에 포함하고, 또한 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 레벨 Ak를 가진 2개 또는 3개의 슬롯을 가진 구동파형에서, 구동에너지를 한 레벨 더 증가시킨 구동파형은 Ak로부터 변경된 레벨 Ak+1을 가진 3개의 슬롯에서 중심슬롯의 레벨을 가진다.
소정의 구동파형보다 높은 발광소자를 구동하는, 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형이 최대 레벨을 상승하는 것보다 펄스폭을 증가시키는 것이 또한 소망된다.
구동에너지가 증가된 경우에 레벨의 상승에 대해 펄스폭의 증가를 우선시키기 위하여, 그때 흐르는 전류를 감소시키는 효과가 기대될 수 있다. 이 처리에서, 레벨의 상승에 대해 펄스폭의 증가를 우선시키는 바람직한 구성은, 구동에너지가 유지된 적어도 한 슬롯을 각 레벨로 상승 또는 하강에 의해 특정한 레벨의 펄스폭을 증가시킴으로써 증가되는 경우에 최대 레벨이 초과될 수 없도록 구성된다.
다음의 구성이 또한 바람직하다. 즉, 구동파형의 최대 레벨이 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 높게 설정된 경우에 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록의 개수를 한개씩 증가시킴으로써 최대 레벨이 가능한 한 높게 계속될 수 있도록, 구성된다.
구동에너지가 증가된 경우에 레벨의 상승에 대해 펄스폭의 증가를 우선시킴으로써, 그 때 흐르는 전류를 감소시키는 효과가 기대될 수 있다. 그러나, 구동에너지를 증가시키기 위하여 펄스폭을 증가시키는 구성에서, 구동파형의 펄스폭이 제한되는 경우에 소정의 단계에서 높은 레벨을 사용하는 것이 필요하다. 레벨, 특히 최대 레벨이 진지하게 고려되는 경우에, 구동파형을 형성하는 단위구동파형블록이 최대 레벨이 단차 증가, 단차 하강 또는 그 양자의 범위에서 최장 가능한 기간동안 계속될 수 있도록 배치될 수 있는 것이 소망된다.
또한, 다음의 구성이 바람직하다. 즉, 소정의 구동파형에 대해, 발광소자를 구동하는 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮아질 수 있는 위치에 우선적인 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록을 부가함으로써 구성된다. 특히, 소정의 구동파형에 대해 발광소자를 구동하는 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮아질 수 있고 또한 최대 레벨이 장기간 계속될 수 있는 위치에 우선적인 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록을 부가함으로써 구성된다.
특히, 슬롯의 최대 개수가 S로서 규정되고 S-2(k-1)이고 슬롯i의 개수인 최대 레벨 Ak를 가진 구동파형에서, 단위구동파형블록을 부가하여 구동에너지를 한 레벨 더 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, Ak에서 Ak+1로 변경된 (k+1)번째 내지 (S-k)번째 슬롯에서 임의의 슬롯의 레벨을 가진 구동파형이다. Ak에서 Ak+1로 변경된 레벨을 가진 슬롯은, 예를 들면 (k+1)번째 슬롯 또는 (S-k)번째 슬롯중의 하나이다.
소정의 구동파형에 대해 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 구동파형의 최대 레벨을 증가시킴으로써 얻은 본 발명에 의한 구동파형은, 소정의 구동파형에 의해 사용된 단위구동파형블록을 한 개씩 증가시킴으로써 가능한 한 최대 레벨이 계속될 수 있도록 단위구동파형블록을 재배치하는 구성과, k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮아질 수 있는 위치에 우선적인 단위구동파형을 부가함으로써 얻은 구성 사이의 중간구성이 될 수 있다. 즉, 최대 레벨이 소정의 구동파형에 대해 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 증가된 구동파형은, 소정의 구동파형에 사용된 개수에 대해 1만큼 단위구동파형블록의 개수를 한개씩 증가시킴으로써 적어도 2개의 슬롯에서 최대레벨이 계속될 수 있도록 단위구동파형블록을 재배치시킴으로써 얻는다.
또한, 본 발명은 최대 레벨이 2이상의 슬롯에서 계속될 수 없는 구성을 포함한다. 즉, 소정의 구동파형에 대해 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가킴으로써 최대 레벨을 증가시켜서 얻은 구동파형은, 소정의 구동파형에서 사용된 개수에 대해 단위구동파형블록의 개수를 한 개씩 증가시킴으로써 2이상의 슬롯에서 최대레벨이 계속될 수 있다.
각각의 본 발명의 상기 언급한 측면에서, 레벨 A1과 슬롯폭△t를 가진 구동파형은 밝기데이터의 대략 1LSB에 대응하는 밝기를 가진 광을 방출하는 구동에너지를 가지도록 구성된다.
레벨 A1내지 An은 다른 전위의 구성을 바람직하게 형성할 수 있다. 예를 들면, 레벨 A1내지 An은 발광소자의 밝기가 대략 1:2:...:n인 전위에 대응하는 구성을 형성할 수 있다. 또한, 레벨 A1내지 An은, 레벨 차 Am-Am-1(여기서, m은 1이상 n이하의 정수이고, 레벨 A1은 발광소자의 구동한계)가 대략 일정한 전위에 대응하는 구성을 형성할 수 있다. 또한, 레벨 A1내지 An은, 다른 전류값이 될 수 있다.
또한, 대략 일정한 레벨 차 Am-Am-1(여기서, m은 1이상이고, n이하의 정수이고, A0는 발광소자의 구동한계)이거나 또는 Am-Am-1≥Am-1-Am-2(여기서 m은 2이상)를 가진 구동파형에 의해서, k=1, An보다 작은 레벨 Ak, 레벨 Ak를 가진 슬롯에 의해 둘러싸인 슬롯의 레벨 및 S(여기서 S는 2n-1이상의 정수)의 슬롯의 소정의 최대 개수에 도달하는 Nk+2(k-1)인 경우, 구동에너지가 한 레벨만큼 증가된 경우, 및 레벨 A1을 가진 슬롯에 인접하고 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨을 가진 슬롯의 레벨을 변경시키는 대신에, 레벨 A1보다 높은 레벨을 가진 슬롯의 개수가 (S·k+2k+1)/(k+1)에 가장 근접한 정수이상이고 구동파형이 최대 레벨 Ak+1을 가진 제 3구동방법의 구동파형으로 변경되고 또한 레벨 차 Am-Am-1과 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형의 개수가 상기 언급한 구동파형보다 한개만큼 큰 경우에서의 값을 포함하는 최대 레벨을 나타내는 레벨 Ak는, 구동에너지가 한 레벨 증가인 경우에 레벨이 작아지고, 또한 한 레벨 높은 슬롯에 근접하는 슬롯의 레벨은 한 레벨 크게 된다.
상기 구성에 의해, 레벨 A1내지 An은, 전위에서 대략 1:2:...:n의 발광소자의 밝기를 가질 수 있고, 또한 레벨 A1내지 An은, 전위에서 대략 일정한 레벨 차 Am-Am-1(여기서, m은 1이상 n이하의 정수이고, 레벨 A1은 발광소자의 구동한계)를 나타낼 수 있다. 또한, 레벨 A1내지 An은, 대략 1: 2: ...:n의 레벨을 가진 전류값을 가지면서 구성될 수 있다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨과 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 1이상의 비최소레벨(non-minimum level)을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고, 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 또한 구동파형은 구동파형의 헤드 및 단부에서 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진다.
영이 아닌 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 레벨은, 레벨을 위해 제어된 구동파형이 발광소자에 인가됨으로써 0이외의 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하여 광이 방출될 수 있는 레벨로 간주된다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨과 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 1이상의 비최소레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고, 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 또한 구동파형 전체는 구동파형의 헤드와 단부의 적어도 하나에서 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨, 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 비최소레벨, 및 최소 레벨과 비최소레벨사이의 중간레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고; 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 구동파형신호가 생성되고; 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형으로서, 최소 레벨에 의해 제어된 부분은 소정의 시간폭으로 헤드에 포함되고, 중간레벨에 의해 제어된 부분은 직후에 포함되고, 또한 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분은 소정의 시간폭보다 큰 시간폭에서의 부분의 직후에 포함되고; 또한 소정의 시간폭보다 큰 폭에서 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형이 생성된다.
2이상의 중간레벨이 있을 수 있다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨, 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 비최소레벨, 및 최소 레벨과 비최소레벨사이의 중간레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고; 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형으로서, 최소 레벨에 의해 제어된 부분은 단부에서 포함되고, 중간레벨에 의해 제어된 부분이 직전에 포함되고, 또한 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분이 소정의 시간폭보다 큰 시간폭에서 중간레벨에 의해 제어된 부분 직전에 포함되고; 또한 소정의 시간폭보다 큰 폭에서 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형이 생성된다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 펄스폭이 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고 발광소자가 밝기데이터에 대응하는 밝기를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
선행의 단계에서 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 상승시킴으로써 얻은 파형을 가진 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak로부터 레벨 Ak보다 작은 값까지의 각 레벨로 하강하는 부분을 가진 발광소자를 구동하는 구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가시킨 후, 레벨이 소망의 구동파형이 발광소자를 구동시키기 위하여 선택된 2단계전의 구동파형이 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써, 소정의 일련의 구동파형을 얻는다.
일련의 구동파형은, 예를 들면 소정의 구동파형으로부터 소정의 구동파형에후속하는 구동파형까지, 소정의 구동파형의 하강부분에서 A1인 레벨을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 증가시킴으로써 얻은 구동파형과, 선행의 구동파형의 구동파형에서 2단계전에 대해 레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는 선행의 단계에서 구동파형에 대해, 발광소자를 구동하는 구동에너지를, 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 다음의 구동파형이 될 수 있고, 이에 의해 레벨 Ak인 레벨을 가진 슬롯에서 레벨이 증가되는 관계로 선행의 단계에서의 구동파형과 1이상의 구동파형을 얻는다.
또한, 일련의 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 레벨이 증가된 슬롯에서 레벨 Ak를 가진 다음의 구동파형이 될 수 있고, 일련의 구동파형은 상기 언급한 관계의 선행단계에서 레벨 Ak를 가진 슬롯전의 슬롯의 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 레벨을 가지거나, 또는 일련의 구동파형의 다음의 단계에서의 구동파형에서, 선행의 단계에서 구동파형이 레벨이 증가한 슬롯에서 구동파형의 하강부분에서 A1인 레벨을 가지는 슬롯에 후속하는 슬롯의 A1까지 레벨을 증가시킴으로써 상기 구동파형을 얻는다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 펄스폭이 슬롯폭△t에서 제어되고 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak보다 낮은 각 레벨로 레벨 Ak까지 상승하는 부분을 가진 소정의 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 상승부분에서 레벨 Ak-1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨 Ak를 레벨 Ak-1로 변경에 의한 파형을 가지고, 또한 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 구동파형은, 2단계전에서 구동파형으로부터 레벨을 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 슬롯전의 한 슬롯의 레벨을 한 레벨 감소시켜서 얻은 일련의 구동파형으로부터 소망의 구동파형을 선택하고 발광소자를 구동함으로써 얻는다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 3이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
복수개의 밝기데이터에 대응하는 복수의 구동파형은, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 3이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분을 가지고, 또한 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지의 각 레벨로 소정의 레벨 Ak까지 상승하는 부분을 가진 구동파형을 포함한다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 3이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
복수개의 밝기데이터에 대응하는 복수의 구동파형은, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 3이상이고 n이하의 정수)까지 하강하는 부분을 가지고, 또한 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak-1에서 레벨 A1까지의 각 레벨로 소정의 레벨 Ak로부터 하강하는 부분을 가진 구동파형을 포함한다.
각각의 본 발명의 상기 언급한 측면에서, 발광소자는 매트릭스표시를 형성하는 복수의 발광소자이고, 또한 각 밝기데이터에 대응하는 구동파형을 각 발광소자에 인가한다.
본 발명은 본 발명에 의한 발광소자의 측면으로서 다음의 구성을 또한 포함한다.
주사신호배선과 정보신호배선을 사용하는 복수의 발광소자, 주사신호배선에 접속된 주사배선 및 정보신호배선에 접속된 변조회로를 매트릭스배선함으로써 다중발광소자를 가진 표시장치에서,
변조회로는 각각의 상기 설명한 구동방법으로 주사회로에 의해 선택된 발광소자를 구동한다.
특히, 주사회로는 각 주사신호배선을 계속해서 선택하고, 주사회로배선에 접속된 기본 전위로서 선택된 전위를 할당하고, 또한 소자가 접속된 복수의 정보신호배선을 통하여 상기한 구동파형을 가진 신호를 선택된 주사신호배선에 접속된 복수의 발광소자에 할당한다.
상기 구성에 의해, 구동파형의 상승의 개시시부터 최대 레벨 Ak에 도달하는 시간은 다중발광소자의 정보신호배선의 부하와 구동회로의 구동용량에 좌우하여 0% 내지 90%의 시정수보다 대략 크거나 같게 될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.
0% 내지 90%의 시정수는, 구동파형이 배선에 인가된 부분에서 구동파형을 측정하는 데 사용되고, 또한 구동파형이 소정의 전위까지 상승한 부분에서 전위가 변경하기 시작하는 시간으로부터 전위차만큼 높은 전위 0.9배에 도달하는 것이 필요한 시간으로서 간주된다. 0% 내지 90%의 시정수보다 크거나 대략 동일한 시간에서 구동파형을 상승시킴으로써, 전자원의 양단에 인가된 전압만큼 높은 전압90%이상이 인가되고, 이에 의해 발광의 소망의 양보다 90%이상의 밝기를 얻는다.
복수의 정보신호배선을 통하여 동시에 흐르는 전류를 분류하는 구성에 의해서, 상기한 복수의 정보신호배선의 부분에 인가된 구동파형은, 선택기간의 전반(first half)에서 상승이 개시될 수 있도록 제어되고, 또한 정보신호배선의 다른 부분에 인가되는 구동파형은, 선택기간의 후반(second half)에서 하강이 개시될 수 있도록 제어되는 것이 바람직하다. 하나의 선택기간에서, 복수의 슬롯은 펄스폭을 제어하기 위하여 설정된다. 특히, 상기한 복수의 정보신호배선의 부분에 인가된 구동파형은, 해당 구동에너지(그레이스케일)에 별도로 선택기간에서 펄스폭제어를 위한 첫번째(또는 첫번째에 근접함)슬롯으로부터 구동파형이 상승할 수 있도록 인가되고, 또한 잔류 정보신호배선에 인가된 구동파형은, 해당 구동에너지에 별도로 선택기간에서 펄스폭제어를 위한 최종번째(또는 최종번째 근접함)슬롯에서 상승할 수 있도록 인가되고, 이에 의해 복수의 정보신호배선으로 동시에 흐르는 전류를 분류한다. 상세하게는, 인가된 구동파형의 상승시간이 선택기간의 전반에 설정된 정보신호배선 및 인가된 구동파형의 하강시간이 선택기간의 후반에 설정된 정보신호배선이 교호적으로 배치될 수 있는 것이 바람직하다. 이 때에, 구동파형의 시간축이 복수의 정보배선의 일부와 잔류 부분사이에 대향하여 구성될 수 있는 것이 바람직하다.
상기 언급한 구성에 의하면, 변조회로는 화상데이터로서 R비트 밝기데이터를 수신하고, 펄스폭은 2P의 슬롯의 개수의 범위에서 제어되고, 또한 레벨은 n=2Q단계에서 제어된다. R,P,Q의 데이터에 대해 R〈 P+Q의 관계를 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다음의 측면을 또한 포함한다. 즉, 주사신호배선과 정보신호배선을 사용하여 복수의 발광소자의 매트릭스배선에 의한 다중발광소자와, 주사신호배선에 접속된 주사회로와, 정보신호배선에 접속된 변조회로와를 가진 표시장치에 있어서,
변조회로는, 화상데이터로서 입력된 R비트 밝기데이터를 표시하기 위하여 0 내지 2P의 범위내에서 슬롯폭△t의 단위펄스의 펄스폭을 제어하는 회로와, 레벨의첫번째 내지 2Q번째 레벨의 범위내에서 레벨을 제어하는 회로와를 포함하고, R,P,Q의 데이터는 R〈 P+Q의 관계를 가진다.
본 발명에 의한 발광소자는 LED, EL 및 전자방출소자가 될 수 있다. 전자방출소자는 그자체가 광을 방출하지 않지만, 방출된 전자를 통해서 형광물체를 사용하는 발광소사로서 사용될 수 있다. 전자방출소자는 냉음극소자가 될 수 있다. 전계방출(FE)형 전자방출소자 및 MIM형 전자방출소자가 바람직하게 사용될 수 있다. 특히, 표면도전형 방출소자(SCE)가 바람직하게 사용될 수 있다. 표면도전형 방출소자는 균일한 전자방출소자를 가진 다수의 소자를 생성할 수 있고, 소망의 소자이다.
본 발명에 의한 구동방법에 의하면, 펄스폭제어와 펄스레벨제어의 조합사용은 펄스레벨제어의 레벨의 해상도, 즉 최소 레벨 차를 용이하게 실현된 값으로서 설정되도록 할 수 있다. 또한 펄스폭제어의 해상도, 즉 슬롯폭은 구동신호의 최대주파수와 최대 레벨을 낮추기 위하여 커질 수 있다. 특히, 단차형상으로 구동파형을 상승시키거나 하강시킴으로써, 상승 또는 하강부분의 레벨은 급격한 변경에 대하여 보호될 수 있다. 따라서, 예를 들면 불필요한 방사가 억제될 수 있다. 또한, 불규칙한 구동파형은 낮은 그레이스케일레벨에서 그레이스케일특성의 열화를 방지하기 위하여 감소될 수 있다. 또한, 오버슈트 또는 링잉의 발생은 억제될 수 있고, 또한 발광소자에 비정상의 전압의 인가를 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예중의 하나에서, Ak인 최대 레벨을 가진 슬롯의 개수가 한 단차만큼씩 구동파형의 구동에너지를 증가시킴으로써 Nk-1로부터 Nk(여기서, Nk는 1이상의 정수)로 되는 시간에서 구동파형에 대한 것으로서, 파형이 레벨 A1까지 상승하는 슬롯을 제 1슬롯으로 함으로써, 첫번째 슬롯 내지 (k-1)번째 슬롯의 레벨은 각각 A1내지 Ak-1로 하고, k번째 슬롯 내지 (Nk+k-1)번째 슬롯의 레벨은 Ak로 하고, 또한 (Nk+k)번째 내지 (Nk+2(k-1))번째 슬롯의 레벨은 각각 Ak-1내지 A1로 한다. 그들을 제외한 다른 슬롯의 레벨은 소자가 실질적으로 구동되지 않는 값이 되게 한다. 다음에, 이에 대향하여, 한 단차 더 가진 구동에너지를 가지는 구동파형은 소자가 실질적으로 구동되지 않는 값으로부터 A1으로 (Nk+2k-1)번째 슬롯의 레벨을 변경시킴으로써 얻고, (Nk+2(k-1))번째 슬롯의 레벨을 A1로부터 A2로 변경시킨 후 (Nk+k)번째 슬롯의 레벨을 Ak-1로부터 Ak로 변경시킴으로써 한 단차만큼씩 상기한 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 이 파형설정방법의 순서를 반대로 하는 것이 또한 양호하다.
최대레벨을 유지하기 위하여, k=1의 경우를 포함하면서 An보다 작은 상기한 최대 레벨 Ak을 가진 구동파형을 위해 상기한 구동에너지가 한 단차만큼 더 증가되고, 또한 최대 레벨 Ak인 레벨을 가진 슬롯의 개수가 2에서 3이 되는 경우에, (k+1)번째 슬롯의 레벨은 상기한 (Nk+2k-1)번째 슬롯의 레벨을 0으로부터 A1로 변경시키는 대신에 Ak로부터 Ak+1로 변경된다.
즉, Ak인 레벨을 가진 슬롯의 개수가 선행의 구동파형을 위한 구동에너지를 한 단차 더 증가시킴으로써 2로부터 3이 되는 구동파형을 위하여 한 단차만큼 더 증가된 구동에너지를 가진 구동파형은, Ak인 상기한 구동파형을 가진 3개의 슬롯중에서 중심 슬롯의 레벨을 Ak로부터 Ak+1로 변경시키는 기하학으로 된다. 또한, Ak인 레벨을 가진 슬롯의 개수가 선행의 구동파형을 위한 구동에너지를 한 단차 더 증가시킴으로써 3로부터 4가 되는 구동파형을 위하여 한 단차만큼 더 증가된 구동에너지를 가진 구동파형은, Ak인 상기한 구동파형을 가진 4개의 슬롯의 양단부를 제외한 슬롯의 레벨을 Ak로부터 Ak+1로 변경시키는 기하학으로 되는 것이 양호하다. 이하, 이러한 구동파형결과를 사용하는 구동방법은 "V14구동"이라 칭한다.
또는, k=1인 경우를 포함하면서 An보다 작은 상기한 최대 레벨 Ak을 가진 구동파형을 위해 상기한 구동에너지가 한 단차만큼씩 더 증가되고, 또한 상기한 (Nk+2(k-1))번째 슬롯이 최대 슬롯개수 S(여기서, S는 2n-1이상인 정수)에 도달하는 경우에, 구동파형은, 슬롯의 개수가 (S·k+2k+1)/(k+1)이상이고 이에 가장 근접하고 Ak+1인 최대 레벨을 가진 펄스폭의 구동파형으로 변경된 구동파형이고, 그것은 상기한 단위구동파형블록의 개수가 상기한 (Nk+2k-1)번째 슬롯의 레벨을 소자가 실질적으로 구동하지 않는 레벨로부터 A1으로 변경시키는 대신에 구동파형의 것보다 한개씩 크게 한다. 다음에, 레벨이 A1내지 Ak의 어떤 값이고 동일한 레벨을 가진 복수의 슬롯이 있으면, 레벨이 작고 슬롯에 근접하고, 한 단차만큼 큰 레벨을 가진 슬롯은 상기한 구동에너지를 한 단차만큼 증가시키는 경우에 둘러싸인다.
이하, 이러한 구동파형결과를 사용하는 방법을 "Vn 구동"이라 한다. 이 Vn구동에서, 최대 레벨을 유지하는 시간에서 단조성을 유지하기 위하여, 레벨과 레벨 차 An-An-1≥...≥A2-A1≥A1이거나, 또는 거의 일정한 것이 바람직하고, 특히 An-An-1=...=A2-A1=A1인 것이 바람직하다. 또한, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 소자의 구동한계가 되는 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차, 및 슬롯폭△t에 의해 결정된 단위구동파형블록은, 상기한 발광소자가 휘도 밝기데이터(최소 계조에 대응하는 휘도밝기)의 1LSB에 각각 대응하는 휘도밝기로 광을 방출하게 하는 구동에너지를 가지는 것이 바람직하다.
최대 레벨을 유지하는 다른 방법은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 소자의 구동한계가 되는 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 슬롯폭△t에 의해 결정된 단위구동파형블록을, k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮고 최대 레벨이 계속되는 위치에, 우선적으로 부가함으로써, 상기한 구동파형을 형성하고, 또한 (k+1)번째 슬롯 내지 (S-k)번째 슬롯 중에서 임의의 슬롯의 레벨을 변경하고, 또한 바람직하게는, 최대 레벨 Ak인 레벨을 가진 슬롯의 개수가 S-2(k-1)(여기서, 슬롯의 최대개수를 S로 함)인 구동파형에 대해 한개 이상의 단차만큼 증가할때에, 상기한 구동에너지를 형성함으로써 Ak로부터 Ak+1로 상기한 범위에서 상승 또는 하강슬롯의 레벨을 레벨을 변경한다. 이하, 이러한 구동파형결과를 사용하는 구동방법은 "신규 Vn구동"이라 칭한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.
(제 1실시예)
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다중전자원 구동회로의 블로도이다. 이 도면은, 다중전자원(101), 변조회로(102), 주사회로(103), 시간발생회로(104), 데이터변환회로(105) 및 다중전원회로(106)를 도시한다. 다중전자원(101)은 이 구조에서 구동된다. 도 34에서 도시한 바와 같이, 다중전자원(101)은 행방향 배선(2)과 열방향 배선(3)의 교차점에서 형성된 전자원(전자방출소자)을 포함한다. 전자원으로서, SCE형, FE형 및 MIM형 전자방출소자가 상기 설명한 바와 같이 공지되지만, 본 실시예에서는, SCE형 전자방출소자를 사용하였다.
데이터변환회로(105)는, 외부로부터 다중전자원(101)을 구동하는데 사용된 구동데이터를 변조회로(102)에 적합한 형식으로 변환한다. 변조회로(102)는 다중전자원(101)의 열방향 배선에 접속되고, 부여된 데이터변환인 구동데이터에 의해 데이터변환회로(105)로부터 다중전자원(101)으로 변조신호를 입력한다. 주사회로(103)는 다중전자원(101)의 행방향 배선에 접속되고, 또한 변조회로(102)의 출력이 인가된 다중전자원(101)의 행을 선택한다. 시간에서 행을 순차적으로선택하는 라인순차주사가 일반적으로 행해지지만, 이에 제한되지 않고 복수의 행을 선택하거나 평면을 선택하는 것은 문제가 없다. 시간발생회로(104)는 변조회로(102), 주사회로(103) 및 데이터변환회로(104)를 위한 시간회로를 발생한다. 다중전원회로(106)는 복수의 공급값을 출력하고, 변조회로(102)의 출력값을 제어한다. 일반적으로, 전원회로가 되지만, 다중전원회로(106)는 이에 한정되지 않는다.
다음에, 변조회로(102)는 도 2에서 블록도를 가지고 상세하게 설명한다. 도 2는 변조회로(102)의 내부구조를 도시하는 블록도이다. 변조회로(102)는 시프트레지스터(107), PWM회로(108) 및 출력단회로(109)를 포함한다. 데이터변환회로(105)에 의한 구동데이터의 형식변환이 부여된 변환데이터는 시프트레지스터(107)에 입력되고, 또한 다중전자원(101)의 열방향 배선에 의한 변조데이터는 시프트레지스터(107)에 의해 전송된다. 출력단회로(109)는 다중전원회로(106)에 접속되고, 또한 본 발명에 의한 구동파형을 출력한다. PWM회로(108)는 시프트레지스터(107)로부터 다중전자원(101)의 열방향 배선에 의한 변조데이터를 입력하고, 또한 출력단회로(106)의 각 출력전압에 의한 펄스폭출력을 생성시킨다. 또한, 시프트레지스터(107)와 PWM회로(108)를 위한 시간신호는 시간발생회로(104)로부터 출력된다.
다음에, PWM회로(108)는 도 3에 도시한 블록도를 가지고 이하 설명한다. 도 3은 PWM회로(108)의 내부구조를 도시하는 블록도이다. 전압출력단회로의 4단계의 경우를 본 실시예에서 설명하지만, PWM회로(108)는 이에 한정되지 않는다.PWM회로(108)는 래치회로(110), V1개시회로(111), V2개시회로(112), V3개시회로(113), V4개시회로(114), V1종료회로(115), V2종료회로(116), V3종료회로(117), V4종료회로(118), V1PWM발생회로(119), V2PWM발생회로(120), V3PWM발생회로(121) 및 V4PWM발생회로(122)를 포함한다. 래치회로(110)는 시간발생회로(104)로부터 출력된 부하신호에 따라서 각 시프트레지스터(107)로부터 출력된 각 변조데이터를 래치한다. 여기서, 시간발생회로(104)로부터 출력된 부하신호는 각 PWM신호의 개시시간신호로서 또한 사용된다.
래치회로(110)에 의해 래치된 변조데이터는 V1 내지 V4개시회로(111∼114) 및 V1 내지 V4종료회로(115∼118)에 더 입력된다. 다음에, V1개시회로(111)로부터 출력된 개시신호 및 V1종료회로(115)로부터 출력된 종료신호는 V1PWM회로(119)로 입력되고, 또한 출력전압(V1)에 대응하는 PWM출력은 출력단회로(109)로 입력된다. 마찬가지로, V2개시회로(112)로부터 출력된 개시신호 및 V2종료회로(116)로부터 출력된 종료신호는 V2PWM회로(120)에 입력되고, 출력전압(V2)에 대응하는 PWM출력은 출력단회로(109)로 입력되고, V3개시회로(113)로부터 출력된 개시신호 및 V3종료회로(117)로부터 출력된 종료신호는 V3PWM회로(121)에 입력되고, 출력전압(V3)에 대응하는 PWM출력은 출력단회로(109)로 입력되고, V4개시회로(114)로부터 출력된 개시신호 및 V4종료회로(118)로부터 출력된 종료신호는 V4PWM회로(122)에 입력되고, 또한 출력전압(V4)에 대응하는 PWM출력은 출력단회로(109)로 입력된다.
여기서, 본 발명에 의한 구동파형을 생성하기 위하여, V2개시회로(112)로부터 출력된 개시신호는 V1개시회로(111)로부터 출력된 개시신호보다 늦은 시간에서 출력되고, V3개시회로(113)로부터 출력된 개시신호는 V2개시회로(112)로부터 출력된 개시신호보다 늦은 시간에서 출력되고, 또한 V4개시회로(114)로부터 출력된 개시신호는 V3개시회로(113)로부터 출력된 개시신호보다 늦은 시간에서 출력된다. 또한, V3종료회로(117)로부터 출력된 종료신호는 V4종료회로(118)로부터 출력된 종료신호보다 늦은 시간에서 출력되고, V2종료회로(116)로부터 출력된 종료신호는 V3종료회로(117)로부터 출력된 종료신호보다 늦은 시간에서 출력되고, 또한 V1종료회로(115)로부터 출력된 종료신호는 V2종료회로(116)로부터 출력된 종료신호보다 늦은 시간에서 출력된다.
다음에, V1 내지 V4개시회로(111∼114), V4 내지 V1종료회로(115∼118) 및 V1 내지 V4 PWM회로(119∼122)를 상세하게 설명한다. 도 4에서의 제 1회로예 및 도 5에서의 제 2회로예를 도시함으로, 이들을 설명한다.
도 4는, 다중전자원(101)의 복수의 변조신호배선에 대한 출력파형의 상승에지가 거의 정렬되도록 배치를 행하는 회로구성을 도시한다. 여기서, V1개시회로(111), V1종료회로(115) 및 V1PWM발생회로(119)만을 도시하지만, 기타 개시회로, 종료회로 및 PWM발생회로는 상기 설명한 회로와 마찬가지의 구성을 가진다.
V1개시회로(111)는 복호회로, 업카운터 및 비교기를 포함하고, V1종료회로(115)는 복호회로, 업카운터 및 비교기를 포함하고, 또한 V1PWM발생회로(119)는 RS플립플롭을 포함한다.
V1개시회로(111)에서의 복호회로에서 변조데이터에 포함된 제어신호에 의해 복호화된 데이터가 출력된다. V1개시회로(111)에서 복호회로의 출력값과 V1개시회로(111)에서 업카운터의 출력값이 서로 일치하는 경우에, V1개시신호는 V1개시회로(111)에서 비교기로부터 출력된다. 신호파형은 변조데이터의 계조값마다 결정되므로, 복호회로는 변조데이터의 계조값에 대응하는 데이터가 출력될 수 있도록 설정된다. 여기서, 0이 아닌 계조값에 대응하는 레벨 중에서 최소 레벨인 V1이 변조데이터의 계조값이 0이 아닌 경우에 사용되므로, 복호회로는 업카운터의 출력값과의 비교에 의한 V1출력의 개시를 특정하는 개시신호가 생성된 출력이 변조데이터의 계조값이 0이 아닌 경우에 출력되어도 되도록 구성된다. 변조데이터의 계조값에 대응하는 신호파형에서, V2, V3 및 V4가 필요한지의 여부를 계조값마다 결정되므로, V2,V3 및 V4개시회로에서 또한 업카운터의 출력과 비교된 복호회로는 변조데이터의 계조값에 의한 출력을 행한다. 한편, V1종료회로(111)의 복호회로에서 변조데이터에 포함된 제어신호로 복호화된 데이터가 출력된다. V1출력을 부호화하는 시간이 변조데이터의 계조값에 의해 결정되므로, 복호회로는 계조값에 의한 출력을 출력한다. V2, V3 및 V4개시회로의 동작은 동일하다. V1종료회로(111)에서 복호회로의 출력값과 V1종료회로(111)에서 업카운터의 출력값이 서로 일치되는 경우에, V1종료신호는 V1종료회로(111)에서 비교기로부터 출력된다.
V1PWM발생회로(119)로 상기 개시신호와 종료신호를 입력함으로써, V1출력에 대응하는 PWM파형 TV1이 출력된다. 도 4에서, V1PWM발생회로(119)는 RS플립플롭을 포함한다. 개신신호의 입력시간에서 개시하고, 이 RS플립플롭의 한 세트의 단자S에 입력되는 개시신호와 리세트단자R에 입력되는 종료신호에 의한 종료신호의 입력시간에서 하강하는 신호는, V1PWM발생회로(119)의 PWM파형 TV1으로서 RS플립플롭으로부터 출력된다. 또한, RS플립플롭은 V1PWM발생회로(119)로서 사용되지만, JK플립플롭 또는 기타 회로가 여기에 충분하다.
다음에, 제 2회로예로서, 도 5는, 다중전자원(101)의 복수의 변조신호배선에 대한 출력파형의 하강에지가 거의 정렬되어도 되도록 배치를 행하는 회로구성을 도시한다. V1개시회로(111)는 복호회로, 다운카운터 및 비교기를 포함하고, V1종료회로(115)는 일정회로, 다운카운터 및 비교기를 포함하고, 또한 V1PWM발생회로(119)는 RS플립플롭을 포함한다. 여기서, V1개시회로(111), V1종료회로(115) 및 V1PWM발생회로(119)만을 도시하지만, 다른 개시회로, 종료회로 및 PWM발생회로는 상기 설명한 회로와 마찬가지의 구성을 가진다.
V1개시회로(111)에서의 복호회로에서 변조데이터에 포함된 제어신호로 복호화된 데이터가 출력된다. V1개시회로(111)에서 복호회로의 출력값과 V1개시회로(111)에서 다운카운터의 출력값이 서로 일치하는 경우에, V1개시신호는 V1개시회로(111)에서 비교기로부터 출력된다. V1종료회로(111)에서의 복호회로에서 변조데이터에 포함된 제어신호에 의해 복호화된 데이터가 출력된다. V1종료회로(111)에서 복호회로의 출력값과 V1종료회로(111)에서 다운카운터의 출력값이 서로 일치하는 경우에, V1종료신호가 V1종료회로(111)에서 비교기로부터 출력된다. V1PWM발생회로(119)에 상기 개시신호와 종료신호를 입력함으로써, V1출력에 대응하는 PWM파형 TV1이 출력된다.
도 4 또는 도 5에 도시된 회로는 다중전자원(101)의 각 열방향 배선에 응답하여 상기 설명한 PWM회로(108)와 상기 설명한 출력단회로(109)에 사용될 수 있지만, 제 3실시예로서, 열방향 배선을 바꿈으로써 도 4의 회로와 도 5의 회로를 형성하여 상승배치 및 하강배치를 교호적으로 행하는 것이 가능하다.
도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 출력단회로(109)로서 열방향 배선마다 사용된 회로의 예를 도시한다. 도 6의 회로에서, 전위 V1 내지 V4는 0〈 V1〈 V2〈 V3〈 V4이고, 그들은 PWM출력파형 TV1 내지 TV4에 대응하여 각각 출력된다. Q1 내지 Q4는 온함으로써 각각 출력단 Out에 출력전위 V1 내지 V4를 출력하는 트랜지스터 또는 쌍의 트랜지스터이다. PWM출력파형 TV1 내지 TV4는 논리회로를 통하여 각 트랜지스터 Q1 내지 Q4의 게이트 GV1 내지 GV4에 인가되고, 따라서 Q1 내지 Q4의 2이상의 트랜지스터 출력은 이들 중에서 2이상이 H레벨이어도 동시에 온되지 않고, H레벨에 있는 PWM출력파형 TV1 내지 TV4에 대응하는 전위 V1 내지 V4중에서 최대 전위만이 출력단자 Out에 출력된다. 도 39는 TV4 내지 TV1 및 GV4 내지 GV0의 파형의 예를 도시한다.
도 7은 전압/휘도 강도특성이 LED 또는 전자방출소자와 같은 비선형성 한계특성을 가진 발광소자의 전압/휘도 강도특성을 도시한다. 수평축은 인가전압을 나타내고, 수직축은 휘도강도를 나타낸다. 휘도의 시계열차트에서 각 영역 a,b,c,d의 휘도는 각 구동레벨전위 V1,V2,V3,V4를 설정함으로써 등가가 되고, 따라서 휘도 강도의 비율은 1:2:3:4로 설정되어도 된다. 즉, 구동파형의 시계열차트에 도시된 단위펄스폭△t와, 단위레벨, 즉 각 구동레벨전위 V1,V2,V3,V4를 최적으로 설정한 V4-V3, V3-V2, V2-V1, V1-V0로 구성된 단위구동파형블록 A,B,C,D의 휘도를 등가로 하는 것이 가능하다. 여기서, 전위 V1 내지 V4는, 각 단위구동파형블록 A 내지 D의 휘도가 휘도밝기데이터의 1 LSB(1계조)와 거의 일치하도록 설정된다.
또한, 선택전위는 기본전위로서 주사신호배선을 통하여 소자에 부여된다. 여기서, 선택전위는 -9.9V이다. 따라서, 전압강하의 영향에 관계없이, 구동신호의 레벨이 V1, V2, V3 또는 V4인 경우에, 소자에 인가된 전압은 각각 V1-(-9.9)[V], V2-(-9.9)[V], V3-(-9.9)[V] 또는 V4-(-9.9)[V]이다. 또한, V0는, V0-(-9.9)[V]가 소자의 구동전압한계이하가 되도록 선택된다. 여기서, V0는 접지전위가 된다. 또한, 이 값은 여기서 소자의 구동한계와 마찬가지가 된다. 따라서, 소자의 구동전압한계는 9.9[V]이다.
도 8은 계조를 나타내는 구동파형의 기하학의 예로서 V14구동파형을 도시한다. 도 8에서, 각 계조의 신호는 계조의 개수에 따라서 단위구동파형블록의 개수로 구성된다. 1계조는 1개의 단위구동파형블록으로 구성되고, 2계조는 2개의 단위구동파형블록으로 구성되고, 또한 N계조는 N개의 단위구동파형블록으로 구성된다. 도면에서, N번째 계조에서 역단위구동파형블록은 (N-1)번째 계조로부터의 미분을 나타낸다. N번째 계조에서 구동파형은, (N-1)번째 계조에서의 구동파형에서, 구동파형이 계속되는 위치에 단위구동블록을 부가함으로써 형성된다. 구동파형이 이 방식으로 형성된 경우에, 전압/휘도 강도특성이 변경된 경우에도 또는 발광소자사이에 분산이 있는 경우에도 단조성을 보증하는 것이 가능하다.
본 실시예에서, 슬롯폭△t을 가진 단위펄스의 펄스폭제어는, R=10의 데이터비트길이를 가진 화상데이터를 표시하도록 P=9비트를 사용하는 0 내지 259범위에서 행해지고, 또한 레벨(크기)제어는 1 내지 4레벨의 피크레벨의 범위, 즉 잔류하는 1비트를 포함하는 Q=2비트를 사용하는 레벨 V1 내지 V4의 범위에서 행해진다. 즉, 10비트 화상데이터를 표시하기 위하여, 각 상기 설명한 데이터 R, P 및 Q는 R〈 P+Q의 관계를 가진다.
예를 들면, 높은 오더의 2비트가 레벨제어를 위해 사용되고 펄스폭이 R=P+Q의 경우에서 8비트를 잔류시킴으로써 제어되면, 구동파형의 하강에지가 단차형상이 되는 경우에 모든 10비트 화상데이터를 표현하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 계조의 개수가 감소한다. 그러나, 본 실시예에서는, R〈 P+Q가 되도록 펄스폭이 9비트에서 제어되므로, 이에 의해 모든 10비트화상데이터가 표시될 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, N번째 계조에서 최대 구동레벨이 k인 경우에 구동파형의 개시의 시간에서 낮은 레벨에서 높은 레벨까지의 전환시에 구동파형의 k레벨(전위 Vk)에 한 레벨(전위 V1)의 레벨 모두를 출력하고, 또한 단위펄스폭 △t이상을 위한 각 레벨의 출력을 유지함으로써, 구동파형의 개시의 시간에 흐르는 전류를 감소시키는 것이 가능하다.
마찬가지로, 구동파형의 하강시간에서 높은 레벨로부터 낮은 레벨로의 전환시에 구동파형의 한 레벨전위(V1)로 k레벨전위(전위 Vk)의 모든 레벨을 출력하고, 또한 단위펄스폭△t이상을 위한 각 레벨의 출력을 유지함으로써, 구동파형의 하강하는 시간에서 흐르는 전류를 감소시키는 것이 가능하다.
도 12는 다중발광소자의 등가회로도이다. 실제 구동시에, 선택전위는 선택되는 행방향 배선(2)에 인가되고 또한 구동전위가 열방향 배선(3)에 인가되지만, 모델은 직각적인 이해를 위해 단순화되고, 또한 시뮬레이션은 도 13에 도시된 단일비트 열방향 배선모델을 사용함으로써 행해진다. 기생저항은 10Ω이고, 기생 인덕턴스는 300nH이고, 기생 커패시턴스는 10pF이고, 또한 변조회로는 4종류의 전원과 MOS트랜지스터에 의해 형성된다.
도 13의 회로에서, 시뮬레이션은, 도 8의 9계조를 가진 구동파형이 V0=0V, V1=3V, V2=3.7V, V3=4.4V 및 V4=5.0V인 조건에 대해 생성되는 경우에 행해진다. 도 14는 행방향 배선의 단부에서 전압파형을 도시하고, 도 15는 열방향 배선으로 흐르는 전류의 파형을 도시한다.
비교를 위하여, 도 16은, 구동파형이 V0=0V, V1=V2=V3=V4=5.0V인 조건에 대해 생성된 경우, 즉 종래의 파형에 의한 구동의 경우에 행방향 배선의 단위에서 전압파형을 도시하고, 도 17은 열방향 배선으로 흐르는 전류의 파형을 도시한다.
본 실시예의 구동파형에 의해 구동이 행해지는 경우에(도 8), 반(half)으로 하강된 열방향 배선으로 흐르는 전류가 종래의 파형에 의한 구동과 비교하여 반으로 하강하는 것을 볼 수 있다. 그 결과, 종래의 파형에 의한 구동이 대략 2V의 오버슈트전압을 생성시키지만, 본 실시예의 구동파형에 의한 구동이 대략 0.8V로 하강하는 오버슈트전압을 만든다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 양호한 계조를 실현하기 위하여, 계조의 단조성을 삼가하기 위하여, 발광소자의 균일한 휘도를 실현하기 위하여 방사된 노이즈를 감소시키기 위하여, 또한 구동파형을 안정화하기 위하여 저비용의 구동회로에서 가능하게 만드는 구동방법 및 구동파형을 제공하는 것이 가능하게 된다.
(제 2실시예)
도 18은 V14파형의 다른 예를 도시한다. 도 7의 구동파형은, 휘도강도의 비율이 1:2:3:4로 설정되도록 각 구동레벨전위 V1, V2, V3, V4를 설정하는 경우의 예를 도시한다. LED 또는 전자방출소자에서, 휘도 강도는 일반적으로 구동전류에 비례하므로, 이하 이것은 전류균등분할방법이라 칭한다. 한편, 도 19는, V1,V2,V3,V4의 비율이 1:2:3:4가 되도록, 즉 고정된 전위차 V4-V3, V3-V2, V2-V1, V1-V0(여기서 구동파형의 기준전압 V0는 소자의 구동한계로서 동일하게 됨)가 되도록 결정된 경우를 도시하고, 이하 이것을 전압균등분할방법이라 칭한다. 도 19는 전압균등분할구동방법에서 전압/전류(휘도강도)를 도시한다.
도 18에서, N번째 계조에서의 역단위구동파형블록은 (N-1)번째 계조로부터의 미분을 나타낸다. N번째 계조에서 구동파형은, (N-1)번째 계조의 구동파형에서, 구동파형이 계속되는 위치로 단위구동블록을 부가함으로써 형성된다. 도 18에 사용된 도 19의 단위구동블록 A 내지 D의 휘도 a 내지 d는, a〈 b〈 c〈 d의 관계를 가진다. 따라서, 단위구동블록 A 내지 D의 휘도가 고정된 경우에 도 8의 파형에서, 세번째 계조와 네번째 계조사이의 차는 도 18의 파형에서 단위구동블록 B이지만, 낮은 계조인 세번째 계조와 네번째 계조사이의 변경은 단위구동블록 A만큼 작게 된다.
도 20은 V14구동에서 비선형성을 도시한다. 구동파형이 이 방식으로 형성된 경우에, 전압 및 휘도 강도특성이 변경된 경우에도 또는 발광소자사이에 분산이 있는 경우에도, 단조성을 보증하는 것이 가능하다.
도 18에 도시한 바와 같이, N번째 계조에서 최고 구동레벨이 k인 경우에 구동파형의 개시의 시간에서 낮은 레벨로부터 높은 레벨로의 전환시에 구동파형의 k레벨(전위 Vk)까지 한 레벨(전위 V1)의 모든 레벨을 출력하고, 단위펄스폭 △t이상을 위한 각 레벨의 출력을 유지함으로써, 구동파형의 개시의 시간에서 흐르는 전류를 감소시키는 것이 가능하게 된다.
마찬가지로, 구동파형의 하강의 시간에서 높은 레벨로부터 낮은 레벨로의 전환시에 구동파형의 한 레벨전위(전위 V1)에 k레벨전위(전위 Vk)의 모든 레벨을 출력하고, 단위펄스폭 △t이상을 위한 각 레벨의 출력을 유지함으로써, 구동파형의 하강의 시간에서 흐르는 전류를 감소시키는 것이 가능하게 된다.
(제 3실시예)
도 21은 Vn구동파형의 예를 도시한다. 이 파형은, R비트 및 휘도밝기데이터로 구성된 휘도밝기데이터가 대략 0〈 N ≤(2R)(k/n-1)인 경우에, 데이터 N의 구동파형의 레벨이 k(k는 1이상 n이하의 정수)이 되도록 하는 파형을 가진 구동을 행한다. 도 8의 구동파형에서, 레벨 k가 3이상인 경우에 (n-1)번째 계조에서 구동파형의 레벨 k의 단위구동블록의 개수(슬롯의 개수)가 (n-2)번째 계조에서 구동파형에 단위구동블록을 부가함으로써 3이 되면, k+1의 레벨을 가진 단위구동블록은 다음의 n번째 계조에서의 구동파형에 부가된다. 그러나, 도 21의 구동파형에서,계조가 증가하는 경우에 1의 레벨(레벨 1; 최소 레벨)을 가진 단위구동블록의 개수가 소정의 최대 개수 S(본 실시예에서는, 259)에 도달할 때까지 레벨이 유지되지 않지만, 개수가 최대 개수 S에 도달하고 계조가 한 단차만큼 증가한 경우에, 유지는 되돌림으로써 행해지고, 따라서 레벨 1에서 단위구동블록의 개수는 (S·k+2k+1)/(k+1)이상인 개수가 되어도 되고, 또한 하나 위의 레벨에서 블록의 개수가 낮은 레벨보다 2 또는 3만큼 낮게 되어도 된다.
예를 들면, S=259인 경우에, 259번째 계조에서 레벨 1의 단위구동블록의 개수가 풀, 즉 259가 되는 경우에, 다음의 260번째 계조에서, 레벨 1에서 블록의 개수는 131이 되고, 또한 레벨 2에서 블록의 개수는 129가 된다. 마찬가지로, 516번째 계조에서 레벨 1에서의 단위구동블록의 개수는 259가 되고 레벨 2에서의 단위구동블록의 개수는 257이 되므로 레벨 1에서의 단위구동블록의 개수가 풀이 되는 경우에, 다음의 517번째 계조에서 레벨 1에서의 블록의 개수는 175가 되고, 레벨 2에서의 블록의 개수는 172가 되고, 또한 레벨 3에서의 블록의 개수는 170이 된다. 또한, 레벨 1에서의 블록의 개수가 259이고, 레벨 2에서의 블록의 개수가 257이고, 레벨 3에서의 블록의 개수가 255이므로, 레벨 1에서의 단위구동블록의 개수가 771번째 계조에서 풀이 되는 경우에, 다음의 772번째 계조에서 레벨 1에서의 블록의 개수가 196이 되고, 레벨 2에서의 블록의 개수가 194가 되고, 레벨 3에서의 블록의 개수가 192가 되고, 레벨 4에서의 블록의 개수가 190이 되므로, 최대 레벨은 각 하나만큼 유지된다.
도 21의 구동파형에 의하면, n=4이고 k=1, 즉 0과 최대 휘도밝기의 1/4사이가 되는 휘도 밝기데이터의 경우에서, 하나의 발광소자 당 전류는 1/4가 되고, 또한 선택된 행방향 배선으로 흐르는 전류는, 종래의 펄스폭변조파형의 1/4이 되는 펄스폭변조파형의 크기의 유효부분을 만들고 또한 4배가 되는 펄스폭을 만듦으로써 r·i/4가 된다. 따라서, 1/4로 전압강하의 양을 감소시키고 또한 발광소자에 인가된 전압의 감소된 양을 1/4로 감소시키는 것이 또한 가능하게 된다. 마찬가지로, n=4이고, k=2, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/2과 0사이인 경우에, 전압강하의 양은 1/2로 감소시키는 것이 가능하고, 또한 n=4이고, k=3, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 3/4와 0사이인 경우에, 전압강하의 양은 3/4로 감소시키는 것이 가능하다.
도 9는 rXs매트릭스형 화상표시유닛을 도시한다. 도 10은, n=4이고, k=1, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/4와 0사이인 경우에, 종래 기술에 의한 펄스폭변조회로에서 구동파형의 파형차트이다. 하나의 발광소자 당 전류는 i로 한다. 전압강하는, 선택된 행방향 배선 Yq로 흐르는 전류에 의해 증가하고, r·i이고, 또한 발광소자에 인가된 전압은 감소하는 것을 볼 수 있다.
도 11은 n=4이고, k=1, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/4와 0사이인 경우에, 본 실시예에 의한 펄스폭변조회로에서 구동파형의 파형차트이다. 도 11은, 1/4가 되는 펄스폭변조파형의 크기의 유효부분(크기로부터 소자의 구동전압한계에 포함된 부분을 뺌으로써 얻은 부분; 본 실시예에서는, 변조파형의 기준전위가 되는 V0가 소자의 구동한계와 동일한 값이 되므로, 크기=변조파형의 크기로부터 소자의 구동전압한계에 포함된 부분을 뺌으로써 얻은 부분)을 만들고, 4배가 되는펄스폭을 만듦으로써 구동을 행하는 상황을 도시한다. 하나의 발광소자 당 전류는 i/4가 되고, 선택된 행방향 배선으로 흐르는 전류는 r·i/4가 된다. 따라서, 전압강하의 양을 1/4로 감소시키고, 또한 발광소자에 인가된 전압의 감소량을 1/4로 감소시키는 것이 가능하게 된다.
마찬가지로, n=4이고, k=2, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 1/2와 0사이인 경우에, 전압강하의 양은 1/2로 감소시키는 것이 가능하고, 또한 n=4이고, k=3, 즉 휘도 밝기데이터가 최대 휘도밝기의 3/4와 0사이인 경우에, 전압강하의 양은 3/4로 감소시키는 것이 가능하다.
도 22는 제 1 또는 제 2실시예에 의한 V14구동(전배치)에서, 임의의 주사배선 Yq로 흐르는 전류와 변조파형의 예를 도시한다. 도 23은 본 실시예에 의한 Vn구동(전배치)에서, 임의의 주사배선 Yq로 흐르는 전류와 변조파형의 예를 도시한다. 본 실시예에 의한 Vn구동에서 주사배선으로 흐르는 전류의 피크가 전류를 균일하게 함으로써 급격하게 감소된 것을 볼 수 있다.
도 24는 Vn구동에서 전 및 후배치를 사용하는 경우에서, 임의의 주사배선(행방향 배선)Yq로 흐르는 전류를 도시한다. 또한, 전류가 균일하게 된다. 여기서, 전배치는, 하나의 선택기간에서 구동파형의 상승에지가 1/2이 되도록 제어를 행하는 것을 의미하고, 또한 펄스폭제어의 1/2에서 소정의 슬롯에서 제 1단위구동블록을 발생시키는 것이 바람직하다. 또한, 후배치는, 하나의 선택기간에서 구동파형의 하강에지가 후반이 되도록 제어를 행하는 것을 의미하고, 또한 펄스폭제어의 후반에서 소정의 슬롯에서 제 1단위구동블록을 발생시키는 것이 바람직하다.또한, 이들 소정의 슬롯이 고정된 경우에, 전반에서 소정의 슬롯으로서 하나의 선택기간에서 제 1슬롯을 설정하고, 또한 후반에서 소정의 슬롯으로서 마지막 슬롯을 설정하는 것이 바람직하지만, 내부 슬롯을 설정하는 것이 또한 양호하다. 또한, 열방향 배선마다 열방향 배선 또는 다른 열방향 배선을 통하여 구동되는 발광소자의 변조파형 또는 계조에 의한 전반 또는 후반에서 각각의 소정의 슬롯을 설정하는 것이 양호하다. 또는, 동시에 선택된 복수의 발광소자의 변조파형 또는 계조에 의한 전반 또는 후반에서 각각의 소정의 슬롯으로서 그들을 구동하는 모든 열방향 배선에 대해 동일한 슬롯을 설정하는 것이 또한 양호하다.
(제 4실시예)
도 25는 신규 Vn구동에서 구동파형을 도시한다. 계조가 증가된 경우에, 이들 구동파형은, 그들이 소정의 최대 개수(S)(본 실시예에서는 259)에 도달할 때까지 1의 레벨(레벨 1)을 가진 단위구동블록이 처음에 배치되고, 다음에 그들이 두번째 슬롯으로부터 (S-1)번째 슬롯에 도달할 때까지 레벨 2(전위 V2)에서 단위구동블록이 배치되고, ..., 또한 그들이 k번째 슬롯으로부터 (S+1-k)번째 슬롯에 도달할 때까지 레벨 k(전위 Vk)에서 단위구동블록이 배치되도록 양호한 순서로 배치된다.
도 26은 신규 Vn구동(전배치)에서, 임의의 주사배선 Yq에 흐르는 전류와 변조파형의 예를 도시한다. 전류는 균등화된다. 또한, 신규 Vn구동에서 전후배치를 사용함으로써, 주사배선 Yq으로 흐르는 전류가 1H기간내에서 도 27에 도시한 바와 같이 거의 균일하게 되는 것이 가능하게 된다.
여기서, 1920×3의 정보배선과 1024의 주사배선을 가진 매트릭스패널에 대하여, 정보배선으로 흐르는 전류의 감소효과를 산출한다. 소자에 흐르는 최대전류를 0.8mA로 한다. 구동전류가 도 7에 도시한 바와 같이 균등하게 분할되도록 변조파형이 설정된 경우에, 소자 당 전류변경의 최대가 종래의 단순한 PWM 또는 V14구동에서 0.8mA이므로, 하나의 주사배선 당 전류변경의 최소, △Iy는 다음과 같다.
△Iy=0.8mA×1920×3=4.608A
최대가 전후배치를 함께 사용함으로써 1/2이 되므로,
△Iy=2.304A
전류의 변경은 신규 Vn구동에서 파형의 상승 및 하강에지를 제외한 부분에서 0.8mA/4=0.2mA이므로,
△Iy=0.2mA×1920×3=1.152A
또한, 전배치 및 후배치가 전후배치를 함께 사용함으로써 소자마다 반복되므로, 전류변경의 최대는 다음과 같이 1/2이다.
△Iy=576mA
(실시예의 변형예)
도 21의 Vn구동과 도 25의 신규 Vn구동에서, 구동전류가 도 7에 도시된 바와 같이 동일하게 분할되도록 변조파형을 설정하거나, 또는 구동전위의 크기의 유효부분이 도 19에 도시돈 바와 같이 동일하게 분할되도록 그것을 설정하는 것이 가능하다. 파형의 개시 및 하강 시간에서 발생된 링잉 및 오버슈트를 방지하기 위하여, 기본전위로부터의 전위차가 소자의 구동한계로서 기능하는 전위(V0), V1,V2,V3,V4사이의 전압을 동일하게 하는 효과가 있다. 도 19는 구동전위의 크기의 유효부분을 동일하게 분할하는 경우에 휘도와 인가전압 사이의 관계를 도시한다. 구동파형의 시계열차트에서 도시된 단위레벨과 단위 펄스폭으로 구성된 단위구동파형블록 A,B,C,D의 휘도가 동일하게 되지 않는 것을 볼 수 있다.
도 20은, V14구동에서 전류균등분할 및 전압균등분할의 경우에 휘도밝기와 데이터 사이의 관계를 도시한다. 비선형성이 낮은 휘도밝기영역에서 약간 나빠지지만, 단조성이 보증되고, 또한 이것은 데이터보정 등에 의해 처리될 수 있다.
보정을 위한 것으로서, 휘도밝기데이터와 휘도밝기 사이의 관계는 링잉발생을 최소화할 수 있는 V1 내지 V4의 전압균등분할을 설정함으로써 통상 사용된 역특성(휘도밝기의 해상도가 낮은 휘도밝기영역에서 높게 됨)의 2.2제곱보다 깊은 곡선이 된다. 그 결과, 역변환시에 중간휘도밝기에 대해 낮은 휘도밝기의 해상도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
레벨제어의 4개의 레벨이 행해지고, 계조의 개수가 상기 설명한 실시예에서 0으로부터 1023까지인 1024개이지만, 본 발명에서 계조의 개수와 제어레벨의 제한이 없다.
본 발명에 의하면, 양호한 계조를 실현하기 위하여, 계조의 단조성을 남기기 위하여, 발광소자의 균일한 휘도를 실현하기 위하여, 방사된 노이즈를 감소시키기 위하여, 또한 구동파형을 안정화하기 위하여, 구동회로를 저가로 하는 것이 가능하게 하는 구동파형 및 구동방법을 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (41)

  1. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여 발광소자를 구동하는 구동회로에 있어서,
    구동회로는, 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계로 제어되는 각 슬롯에서의 레벨과를 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하고, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분을 가진 모든 구동파형은 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지의 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 소정의 레벨 Ak까지 상승하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  2. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여 발광소자를 구동하는 구동회로에 있어서,
    구동회로는, 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 단계로 제어되는 각 슬롯에서의 레벨과를 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하고, 구동회로에서, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)로부터 하강하는 부분을 가진 모든 구동파형은 레벨 Ak-1에서 레벨 A1까지 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 소정의 레벨 Ak로부터 하강하는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  3. 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하기 위하여 발광소자를 구동하는 구동회로에 있어서,
    구동회로는, 슬롯폭△t의 단위로 제어되는 펄스폭과 또한 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계로 제어되는 각 슬롯에서의 레벨과를 가지는 구동파형에 의해 발광소자를 구동하고, 구동회로에서, 구동파형은, 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지 각 레벨로 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 2이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분과, 레벨 Ak-1으로부터 레벨 A1까지 각 레벨로 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak로부터 하강하는 부분과를 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  4. 제 3항에 있어서,
    구동파형은, 발광소자를 구동하는 제 1구동파형의 구동에너지를 증가/감소시킴으로써 얻은 제 1구동파형과 제 2구동파형 사이의 관계를 다음과 같이 설정함으로써 바람직하게 설정될 수 있고, 즉 구동파형이 레벨 A1까지 상승하는 슬롯이 제 1슬롯으로서 규정되는 경우에, 발광소자를 구동하는 구동에너지를, (Nk+2k-1)번째 슬롯에 대해 레벨 A1로, 한 레벨 증가하고, (Nk+2(k-1))번째 슬롯에서 레벨 A1에서 A2까지 증가하여 상기 구동에너지를 한 레벨 증가하고 또한 (Nk+k)번째 슬롯에서 레벨 Ak-1에서 Ak까지 증가하여 구동에너지를 증가함으로써 다른 구동파형을 얻은 것에 기인하여, 첫번째 슬롯 내지 (k-1)번째 슬롯의 레벨은 각각 A1내지 Ak-1로 되고, k번째 슬롯과 (Nk+k-1)번째 슬롯의 레벨은 Ak로 되고, 또한 (Nk+k)번째 슬롯 내지 (Nk+2(k-1))번째 슬롯의 레벨은 레벨 Ak-1내지 레벨 A1로 되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  5. 제 3항에 있어서,
    레벨 Ak에서 레벨 Ak보다 작은 값까지의 각 레벨로 한 슬롯만큼씩 순차적으로 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨까지 하강하는 부분을 가진 발광소자를 구동하는 구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가함으로써 얻은 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 증가시킨 다음에, 2단계전의 구동파형에서 레벨이 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는, 발광소자를 구동하는, 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    선행의 구동파형의 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가함으로써 얻은 구동파형은 2단계전의 구동파형에 대해 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가진 관계는, 레벨이 선행의 단계에서 구동파형으로부터 증가되고 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 슬롯의 레벨을 가진 구동파형까지의 일련의 구동파형에 의해, 상기 관계에 의존하는 구동파형이, 만족되는 구성을 바람직하게 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    선행의 구동파형의 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, 2단계전의 구동파형에 대해 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 파형을 가진 관계는, 선행의 단계에서 구동파형으로부터 레벨이 증가되고 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 슬롯의 레벨을 가진 구동파형까지의 일련의 구동파형에 의해, 상기 관계에 의존하는 구동파형이 만족되는 구성을 바람직하게 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  8. 제 3항에 있어서,
    구동파형이 레벨 A1까지 상승하는 슬롯이 제 1슬롯으로서 규정된 경우에, k번째 슬롯에 대해 Ak에서 Ak-1까지 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소한 다음에, (k-1)번째 슬롯에서 Ak-1에서 Ak-2까지 레벨을 증가하여 구동에너지를 한 레벨 감소하고, 또한 A1레벨로부터, 발광소자가 제 1슬롯에서 실제적으로 구동될 수 없는 레벨까지 레벨을 증가하여 구동에너지를 증가시킴으로써 다른 구동파형을 얻은 것에 의거하여, 첫번째 슬롯 내지 (k-1)번째 슬롯의 레벨은 각각 A1내지 Ak-1로 되고, k번째 슬롯과 (Nk+k-1)번째 슬롯의 레벨은 Ak로 되고, 또한 (Nk+k)번째 슬롯 내지 (Nk+2(k-1))번째 슬롯의 레벨은 레벨 Ak-1내지 레벨 A1로 되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  9. 제 3항에 있어서,
    레벨 Ak보다 낮은 각 레벨로부터 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak까지 상승하는 부분을 가진 구동파형은, 선행의 구동파형의 상승부분에서 레벨 Ak-1을 가진 슬롯에 후속하고 Ak인 레벨을 가진 슬롯의 레벨 Ak-1을 나타내는 파형을 가지면서 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소한 구동파형에 의해 얻을 수 있고, 또한 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소한 구동파형은, 구동파형의 레벨이 한 레벨 감소된 슬롯전의 슬롯의 레벨로부터 한 레벨 감소된 파형을 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  10. 제 3항에 있어서,
    구동파형에서, 레벨 Ak를 가진 2개의 슬롯사이의 슬롯에서의 레벨은 또한 Ak인 것을 특징으로 하는 구동회로.
  11. 제 4항에 있어서,
    레벨 Ak를 가진 2개의 슬롯을 포함하고, k=1인 경우를 포함하는 레벨 Ak를 가지고 또한 An보다 작은 다른 슬롯을 2개의 슬롯사이에 포함하고, 또한 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 레벨 Ak를 가진 2개 또는 3개의 슬롯을 가진 구동파형에서, 구동에너지를 한 레벨 더 증가시킨 구동파형은 Ak로부터 변경된 레벨 Ak+1을 가진 3개의 슬롯에서 중심슬롯의 레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  12. 제 3항에 있어서,
    소정의 구동파형보다 높은, 발광소자를 구동하는, 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형이 최대 레벨을 상승하는 것 보다 펄스폭을 증가시키는 것이 또한 소망되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  13. 제 3항에 있어서,
    구동파형의 최대 레벨이 발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가시킴으로써 높게 설정된 경우에 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록의 개수를 한개씩 증가시킴으로써 최대 레벨이 가능한 한 높게 계속될 수 있도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  14. 제 3항에 있어서,
    소정의 구동파형에 대해, 발광소자를 구동하는 구동에너지를 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮아질 수 있는 위치에 우선적인 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록을 부가함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  15. 제 14항에 있어서,
    소정의 구동파형에 대해, 발광소자를 구동하는 구동에너지를 증가함으로써 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 k=1을 포함하는 최대 레벨 Ak가 낮아질 수 있고 또한 최대 레벨이 장기간 계속될 수 있는 위치에 우선적인 슬롯폭△t에 의해 규정된단위구동파형블록을 부가함으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  16. 제 3항에 있어서,
    레벨 Ak와 슬롯폭△t를 가진 구동파형은 밝기데이터의 대략 1 LSB에 대응하는 밝기를 가진 광을 방출하는 구동에너지를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  17. 제 4항에 있어서,
    대략 일정한 레벨 차 Am-Am-1(여기서, m은 1이상이고 n이하의 정수이고, A0는 발광소자의 구동한계)이거나 또는 Am-Am-1≥Am-1-Am-2(여기서 m은 2이상)를 가진 구동파형에 의해서, k=1, An보다 작은 레벨 Ak, 레벨 Ak를 가진 슬롯에 의해 둘러싸인 슬롯의 레벨 및 S(여기서 S는 2n-1이상의 정수)의 슬롯의 소정의 최대 개수에 도달하는 Nk+2(k-1)인 경우, 구동에너지가 한 레벨만큼 증가된 경우, 및 레벨 A1을 가진 슬롯에 인접하고 발광소자가 실제적으로 구동될 수 없는 레벨을 가진 슬롯의 레벨을 변경시키는 대신에, 레벨 A1보다 높은 레벨을 가진 슬롯의 개수가 (S·k+2k+1)/(k+1)에 가장 근접한 정수이상이고 구동파형이 최대 레벨 Ak+1을 가진 제 3구동방법의 구동파형으로 변경되고 또한 레벨 차 Am-Am-1과 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형의 개수가 상기 언급한 구동파형보다 하나만큼 큰 경우에서의 값을 포함하는 최대 레벨을 나타내는 레벨 Ak는, 구동에너지가 한 레벨 증가된 경우에 레벨이 작아지고, 또한 한 레벨 높은 슬롯에 근접하는 슬롯의 레벨은 한 레벨 크게 되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  18. 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
    영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨과 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 1이상의 비최소레벨(non-minimum)을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고, 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 또한 구동파형은 구동파형의 헤드 및 단부에서 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  19. 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
    영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨과 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 1이상의 비최소레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고, 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 또한 구동파형 전체는 구동파형의 헤드와 단부의 적어도 하나에서 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  20. 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
    영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨, 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 비최소레벨, 및 최소 레벨과 비최소레벨사이의 중간레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고; 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 구동파형신호가 생성되고; 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형으로서, 최소 레벨에 의해 제어된 부분은 소정의 시간폭으로 헤드에 포함되고, 중간레벨에 의해 제어된 부분은 직후에 포함되고, 또한 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분은 소정의 시간폭보다 큰 시간폭에서의 부분의 직후에 포함되고; 또한 소정의 시간폭보다 큰 폭에서 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형이 생성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  21. 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 구동파형을 생성하는 구동회로에 있어서,
    영이 아닌 밝기의 그레이스케일 데이터에 대응하는 최소 레벨, 밝은 밝기의 그레이스케일데이터에 대응하는 비최소레벨, 및 최소 레벨과 비최소레벨사이의 중간레벨을 포함하는 복수의 불연속레벨에 의해 레벨이 제어되고; 불연속펄스폭에 의해 제어되는 펄스폭을 가진 구동파형신호가 생성되고; 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형으로서, 최소 레벨에 의해 제어된 부분은 단부에서 포함되고,중간레벨에 의해 제어된 부분이 직전에 포함되고, 또한 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분이 소정의 시간폭보다 큰 시간폭에서 중간레벨에 의해 제어된 부분 직전에 포함되고; 또한 소정의 시간폭보다 큰 폭에서 중간레벨보다 큰 비최소레벨에 의해 제어된 부분을 가진 구동파형이 생성되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  22. 제 3항에 있어서,
    각 밝기데이터에 대응하는 구동파형은 매트릭스표시를 형성하는 복수의 발광소자에 인가되는 것을 특징으로 하는 구동회로.
  23. 주사신호배선과 정보신호배선을 사용하여 복수의 발광소자를 매트릭스배선에 의한 다중발광소자와 제 3항에 기재된 구동회로와를 포함하는 표시장치로서,
    구동회로는 복수의 발광소자를 구동하는 구동파형을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    주사신호배선에 접속된 주사회로를 부가하여 포함하고,
    구동파형은 정보신호배선을 통하여 주사회로에 의해 선택된 발광소자를 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    구동파형의 상승의 개시시부터 최대 레벨 Ak에 도달하는 시간은 다중발광소자의 정보신호배선의 부하와 구동회로의 구동용량에 좌우하여 시간이 0% 내지 90%의 시정수보다 대략 크거나 같게 될 수 있도록 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기한 복수의 정보신호배선의 부분에 인가된 구동파형은, 주사회로가 단일의 주사신호배선을 선택하는 선택기간의 전반에서 상승이 개시될 수 있도록 제어되고, 또한 정보신호배선의 다른 부분에 인가되는 구동파형은, 선택기간의 후반에서 하강이 개시될 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  27. 제 23항에 있어서,
    구동파형의 시간축은 복수의 정보신호배선의 부분과 잔류부분 사이에 대향하여 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  28. 제 23항에 있어서,
    구동회로를 형성하는 변조회로는 화상데이터로서 R비트 밝기데이터를 수신하고, 펄스폭은 2P의 슬롯의 개수의 범위내에서 제어되고, 또한 레벨은 n=2Q단계에서제어되고; 또한 R,P,Q의 데이터에 대해 R〈 P+Q의 관계를 설정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  29. 주사신호배선과 정보신호배선을 사용하여 복수의 발광소자의 매트릭스배선에 의한 다중발광소자와, 주사신호배선에 접속된 주사회로와, 정보신호배선에 접속된 변조회로와를 가진 표시장치에 있어서,
    변조회로는, 화상데이터로서 입력된 R비트 밝기데이터를 표시하기 위하여 0 내지 2P의 범위내에서 슬롯폭△t의 단위펄스의 펄스폭을 제어하는 회로와, 레벨의 첫번째 내지 2Q번째 레벨의 범위내에서 레벨을 제어하는 회로와를 포함하고, R,P,Q의 데이터는 R〈 P+Q의 관계를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  30. 제 23항에 있어서,
    발광소자는 표면도전형 방출소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  31. 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 발광소자가 밝기데이터에 대응하는 밝기를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
    선행의 단계에서 구동파형의 하강부분에서 레벨 A1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 상승시킴으로써 얻은 파형을 가진 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak로부터 레벨 Ak보다 작은 값까지의 각 레벨로 하강하는 부분을 가진 발광소자를 구동하는 구동파형의 구동에너지를 한 레벨 증가시킨 후, 레벨이 소망의 구동파형이 발광소자를 구동시키기 위하여 선택된 2단계전의 구동파형이 한 레벨 증가된 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 증가시킴으로써, 소정의 일련의 구동파형을 얻는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  32. 제 31항에 있어서,
    일련의 구동파형은, 소정의 구동파형으로부터 소정의 구동파형에 후속하는 구동파형까지, 소정의 구동파형의 하강부분에서 A1인 레벨을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨을 A1까지 증가시킴으로써 얻은 구동파형과, 선행의 구동파형의 구동파형에서 2단계전에 대해 레벨을 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 슬롯전의 슬롯의 레벨을 한 레벨 증가시키는 선행의 단계에서 구동파형에 대해, 발광소자를 구동하는 구동에너지를, 한 레벨 증가시킴으로써 얻은 다음의 구동파형이 될 수 있고, 이에 의해 레벨 Ak인 레벨을 가진 슬롯에서 레벨이 증가되는 관계로 선행의 단계에서의 구동파형과 1이상의 구동파형을 얻는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  33. 제 32항에 있어서,
    일련의 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 레벨이 증가된 슬롯에서 레벨 Ak를 가진 다음의 구동파형이 될 수 있고, 일련의 구동파형은 상기 언급한 관계의 선행단계에서 레벨 Ak를 가진 슬롯전의 슬롯의 레벨 Ak보다 한 레벨 높은 레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  34. 제 32항에 있어서,
    일련의 구동파형의 다음의 단계에서의 구동파형에서, 선행의 단계에서 구동파형의 레벨이 증가한 슬롯에서 구동파형의 하강부분에서 A1인 레벨을 가지는 슬롯에 후속하는 슬롯의 A1까지 레벨을 증가시킴으로써 상기 구동파형을 얻는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  35. 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 2이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
    적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak보다 낮은 각 레벨로 레벨 Ak까지상승하는 부분을 가진 소정의 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 구동파형은, 선행의 단계에서 구동파형의 상승부분에서 레벨 Ak-1을 가진 슬롯에 후속하는 슬롯의 레벨 Ak를 레벨 Ak-1로 변경에 의한 파형을 가지고, 또한 발광소자를 구동하는 에너지를 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 구동파형은, 2단계전에서 구동파형으로부터 레벨을 한 레벨 감소시킴으로써 얻은 슬롯전의 한 슬롯의 레벨을 한 레벨 감소시켜서 얻은 일련의 구동파형으로부터 소망의 구동파형을 선택하고 발광소자를 구동함으로써 얻은 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  36. 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 3이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
    복수개의 밝기데이터에 대응하는 복수의 구동파형은, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 3이상이고 n이하의 정수)까지 상승하는 부분을 가지고, 또한 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 A1에서 레벨 Ak-1까지의 각 레벨로 소정의 레벨 Ak까지 상승하는 부분을 가진 구동파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  37. 슬롯폭△t에서 제어되는 펄스폭을 가지고, 또한 밝기데이터에 대응하는 밝기를 가진 발광소자를 방출하는 각 슬롯에서 적어도 A1내지 An(여기서, n은 3이상의 정수이고, 0〈A1〈A2〈...〈An)의 n단계에서 제어되는 레벨을 가진 구동파형에 의해 발광소자를 구동하는 방법으로서,
    복수개의 밝기데이터에 대응하는 복수의 구동파형은, 소정의 레벨 Ak(여기서, k는 3이상이고 n이하의 정수)까지 하강하는 부분을 가지고, 또한 적어도 한 슬롯만큼씩 순차적으로 레벨 Ak-1에서 레벨 A1까지의 각 레벨로 소정의 레벨 Ak로부터 하강하는 부분을 가진 구동파형을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  38. 제 37항에 있어서,
    발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가함으로써 구동파형의 최대 레벨이 높게 설정되는 경우에 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록의 개수를 한개씩 증가시킴으로써 2개의 슬롯에서 최대 레벨을 얻을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  39. 제 37항에 있어서,
    발광소자를 구동하는 구동에너지를 한 레벨 증가함으로써 구동파형의 최대 레벨이 높게 설정되는 경우에 얻은 구동파형은, 레벨 차 An-An-1,..., 또는 A2-A1, 또는 발광소자의 구동한계인 레벨과 레벨 A1사이의 레벨 차 및 슬롯폭△t에 의해 규정된 단위구동파형블록의 개수를 한개씩 증가시킴으로써 2개이상의 슬롯에서 최대 레벨이 계속될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 발광소자의 구동방법.
  40. 제 15항에 있어서,
    슬롯의 최대 개수가 S로서 규정되고 S-2(k-1)이고 슬롯i의 개수인 최대 레벨 Ak를 가진 구동파형에서, 단위구동파형블록을 부가하여 구동에너지를 한 레벨 더 증가시킴으로써 얻은 구동파형은, Ak에서 Ak+1로 변경된 (k+1)번째 내지 (S-k)번째 슬롯중에서 임의의 슬롯의 레벨을 가진 구동파형인 것을 특징으로 하는 구동회로.
  41. 제 40항에 있어서,
    Ak에서 Ak+1로 변경된 레벨을 가진 슬롯은 (k+1)번째 슬롯 또는 (S-k)번째 슬롯인 것을 특징으로 하는 구동회로.
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