KR20050014637A - 화상 표시 장치 - Google Patents

화상 표시 장치

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KR20050014637A
KR20050014637A KR1020040010994A KR20040010994A KR20050014637A KR 20050014637 A KR20050014637 A KR 20050014637A KR 1020040010994 A KR1020040010994 A KR 1020040010994A KR 20040010994 A KR20040010994 A KR 20040010994A KR 20050014637 A KR20050014637 A KR 20050014637A
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 다화소이고 또한 고정밀한 표시가 가능한 화상 표시 장치를 제공하는 데에 있다. 표시 신호 전류 Isig를 기입하는 화소의 선택 수단 MSEL이, 복수개의 화소(71)를 동시에 선택하는 기능을 구비함으로써 해결할 수 있다.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 다화소화가 용이한 화상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 고정밀화에 적합한 화상 표시 장치에 관한 것이다.
이하에, 도 9∼도 12를 이용하여 2가지의 종래 기술에 대하여 설명한다.
도 9는 제1 종래예를 도시하는 발광 표시 디바이스의 전체 구성도이다. 표시 영역(200) 내에는 화소(201)가 매트릭스 형태로 형성되어 있고, 화소(201)에는 신호선(202) 및 게이트선군(203)이 각각 접속되어 있다. 신호선(202)의 일단은 신호 전류 생성 회로 SGEN에, 게이트선군(203)의 일단은 주사 회로 SCN에 접속되어 있다. 실제로는 화소(201)는 표시 영역(200) 내에 다수개 형성되어 있지만, 도 9에는 도면의 간략화를 위해 1 화소만을 기재하고 있다. 신호선(202)에는 기생 용량 Cs가 존재한다. 또, 후술하는 바와 같이 화소(201)에는 그 외에도 전원선이나 공통 접지 전극이 배선되어 있지만, 이들 기재는 생략되어 있다. 또한 게이트선군(203)은 실제로는 복수개의 게이트선군으로 구성되어 있지만, 여기서는 간략화하여 1개만을 나타내고 있다.
다음으로, 도 9에 도시한 종래예의 동작에 대하여 설명한다. 주사 회로 SCN은 게이트선군(203)을 순차 주사함으로써, 표시 신호 전류 Isig를 기입하는 화소 행을 선택한다. 이것에 동기하여 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(202)에 표시 신호 전류 Isig를 입력하기 때문에, 선택된 화소(201)에는 표시 신호 전류 Isig가기입된다.
도 10을 이용하여 화소(201)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 10은 화소(201)의 회로 구성도이다. 각 화소(201)에는 발광 소자로서 유기 EL(Organic Electro-Luminescent) 소자(210)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(210)의 캐소드단은 공통 접지(217)에 접속되어 있다. 또한, 애노드단은 구동 TFT(Thin-Film-Transistor)(211)의 채널과 전원 스위치(215)를 통하여 전원선(216)에 접속되어 있다. 구동 TFT(211)의 소스 단자측은 또한 기입 스위치(214)를 통하여 신호선(202)에 접속되어 있다. 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 신호 축적 용량 Csig가, 드레인 단자와 게이트 단자 간에는 리세트 스위치(212)가 형성되어 있다. 또, 전원 스위치(215), 기입 스위치(214), 리세트 스위치(212)는 상술한 게이트선군(203)에 의해 주사된다.
다음에, 도 10에 도시한 화소의 동작에 대하여 설명한다. 화소(201)로의 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는 게이트선군(203)에 의해 전원 스위치(215)는 오프 상태, 기입 스위치(214) 및 리세트 스위치(212)는 온 상태로 설정된다. 이 타이밍에서 신호선(202)에 표시 신호 전류 Isig가 기입되면, 표시 신호 전류 Isig는 구동 TFT(211)의 채널을 통하여 유기 EL 소자(210)에 흘린다. 이 때 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되고 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다. 여기서, 다음에 기입 스위치(214) 및 리세트 스위치(212)가 오프 상태로 전환되면, 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 생긴, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압신호는 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다.
이상이 기입 동작이다. 그 후에, 게이트선군(203)에 의해 전원 스위치(215)가 온 상태가 되면, 구동 TFT(211)의 소스 단자에는 전원선(216)으로부터 전압이 공급되기 때문에, 구동 TFT(211)는 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응한 표시 신호 전류 Isig를 유기 EL 소자(210)에 인가한다. 이에 의해, 이어지는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(210)는 소정의 휘도로 계속 점등된다.
이러한 종래 기술에 관해서는, 예를 들면 비특허 문헌 1 등에 자세히 기재되어 있다.
그러나, 이 제1 종래예에는 선택된 화소에의 신호 전류의 기입에 시간이 너무 걸려서, 발광 표시 디바이스의 다화소화에 대응할 수 없다고 하는 과제가 있었다.
일반적으로, 1 화소 내의 유기 EL 소자의 구동에 이용되는 신호 전류는 500㎁ 이하이며, 예를 들면 50 계조의 표시 정밀도를 가정하면, 최소값으로 10㎁의 신호 전류의 기입이 필요하게 된다. 그런데 신호선의 기생 용량 Cs는 일반적으로 10㎊ 이상이고, 예를 들면 100㎷의 신호 시프트를 10㎁의 신호 전류로 기입하기 위해서는 시상수는 100μ초가 되게 된다. 기입에 시상수의 3배의 시간을 가정하면, 1행의 화소의 기입에 300μ초 필요해지기 때문에, 60 프레임/초의 동화상 표시를 가정하면 리얼타임으로 기입할 수 있는 최대 화소행수는 56행밖에 되지 않는다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것이, 도 11 및 도 12를 이용하여설명하는 제2 종래예이다.
도 11은 제2 종래예를 도시하는 발광 표시 디바이스의 전체 구성도이다. 이 종래예의 구성 및 동작은, 먼저 도 9를 이용하여 설명한 제1 종래예의 구성 및 동작과 거의 동일하기 때문에, 마찬가지의 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여 재차 설명은 생략한다. 즉 제2 종래예에서는, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(202)에 대하여 Isig×K배의 신호 전류를 기입하는 것이, 제1 종래예와 상이하다. 여기서, 신호 전류 Isig는, 상술한 바와 같이 유기 EL 소자(210)를 구동하는 표시 신호 전류의 값이다.
도 12를 이용하여 화소(201A)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 12는 화소(201A)의 회로 구성도이다. 각 화소(201A)에는 발광 소자로서 유기 EL 소자(210)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(210)의 캐소드단은 공통 접지(217)에 접속되고, 애노드단은 구동 TFT(211)의 채널을 통하여 전원선(216)에 접속되어 있다. 구동 TFT(211)의 소스 단자 및 게이트 단자는, 각각 기입 TFT(228)의 소스 단자 및 게이트 단자에 접속되어 있다. 또한, 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 신호 축적 용량 Csig가, 기입 TFT(228)의 드레인 단자와 게이트 단자 간에는 리세트 스위치(222)가 형성되어 있고, 기입 TFT(228)의 드레인 단자는 기입 스위치(224)를 통하여 신호선(202)에 접속되어 있다. 또, 기입 스위치(224)와 리세트 스위치(222)는 게이트선군(203)에 의해 주사된다.
제2 종래예에서 유의해야 할 점은 구동 TFT(211)와 기입 TFT(228)는 서로 소스 단자와 게이트 단자가 공통 접속된, 소위 쌍 트랜지스터 구성으로 되어 있는 것과, 구동 TFT(211)와 비교하여 기입 TFT(228)의 W/L(게이트 폭/게이트 길이) 비율이 K배로 설계되어 있는 것이다.
다음으로, 도 12에 도시한 화소의 동작에 대하여 설명한다. 화소(201A)로의 표시 신호 전류 Isig×K의 기입 시에는 게이트선군(203)에 의해 기입 스위치(224) 및 리세트 스위치(222)는 온 상태로 설정된다. 이 타이밍에서 신호선(202)에 표시 신호 전류 Isig×K가 기입되면, 표시 신호 전류 Isig×K는 전원선(216)으로부터 기입 TFT(228)의 채널을 통하여 신호선(202)에 유입된다. 이 때, 기입 TFT(228)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig×K의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생하지만, 동시에 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다.
구동 TFT(211)에 발생하는 신호 전류 Isig의 값이 기입 TFT(228)에 발생하는 신호 전류값의 1/K인 것은, 상술한 바와 같이 구동 TFT(211)와 비교하여 기입 TFT(228)의 W/L(게이트 폭/게이트 길이) 비율이 K배로 설계되어 있기 때문이다.
여기서, 다음으로 기입 스위치(224) 및 리세트 스위치(222)가 오프 상태로 전환되면, 기입 TFT(228)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 발생하였던, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig×K의 값에 대응한 게이트 전압 신호는, 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다. 이 때 구동 TFT(211)는, 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응하여 표시 신호 전류 Isig를 유기 EL 소자(210)에 인가한다. 이에 의해, 이어지는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(210)는 소정의휘도로 계속 점등된다.
이러한 종래 기술에 관해서는, 예를 들면 비특허 문헌 2 등에 상세히 기재되어 있다.
비특허 문헌 1 : Digest of Technical papers, IEDM 98, pp.875-878
비특허 문헌 2 : Digest of Technical papers, SID 01, pp.384-387
상술한 제2 종래예를 이용하면, 신호 전류의 값을 K배로 증가시킬 수 있어, 상기 기입 시상수를 1/K배로 단축할 수 있다. 그러나 제2 종래예에서는 화소 내에 W/L 치수가 큰 기입 TFT를 형성할 필요가 있어, 화소의 고정밀화에는 부적합하다. 예를 들면, 기입 TFT의 W/L 치수는 구동 TFT에 비교하여 1 자릿수 크게 설계할 필요가 있다. 기입 TFT와 구동 TFT는 쌍 트랜지스터이기 때문에, 게이트 길이 L은 기본적으로 같게 할 필요가 있다. 이 때문에, 기입 TFT의 게이트 폭 W는 구동 TFT의 게이트 폭 W보다도 1자릿수나 커지게 된다. 이에 의해, 화소의 축소가 곤란해져서, 고정밀 발광 표시 디바이스의 실현은 곤란하였다.
다음에, 상기한 2개의 종래예에서는 화소를 n 채널 트랜지스터만으로 구성하는 것이 곤란하고, p 채널 트랜지스터의 채용에 의한 비용 상승을 초래한다고 하는 문제점이 있었다. Si-TFT는 n 채널 트랜지스터 쪽이 p 채널 트랜지스터보다도 전류 구동 능력이 높기 때문에, n 채널 트랜지스터 회로 쪽을 보다 소면적으로 실현할 수 있어, 수율까지 고려한 제조 비용을 저감할 수 있다. 그러나, 일반적으로 유기 EL 소자는 캐소드 전극이 공통 접지가 되기 때문에, p 채널 트랜지스터로 구동하지 않으면 트랜지스터 이득을 취할 수 없다. 즉, n 채널 트랜지스터를 구동 TFT에 이용한 경우에는 소스측에 유기 EL 소자가 부하로서 들어오게 되기 때문에, 유기 EL 소자를 전류 구동할 수 없게 된다.
그래서, 본 발명의 목적은 다화소화와 고정밀화를 양립시킬 수 있는 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수율까지 고려한 제조 비용의 저감을 도모하기 위해, n채널 트랜지스터로 화소를 구성한 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 제1 실시예를 도시하는 OLED 표시 패널의 전체 구성도.
도 2는 제1 실시예의 화소 회로 구성을 도시하는 도면.
도 3은 제1 실시예에서의 화소내 각 스위치의 구동 타이밍을 도시하는 타이밍차트.
도 4는 제1 실시예의 OLED 표시 패널의 제조 공정에서의 레이저 조사 공정의 모식도.
도 5는 제2 실시예의 화소 회로 구성을 도시하는 도면.
도 6은 제2 실시예에서의 화소내 각 스위치의 구동 타이밍을 도시하는 타이밍차트.
도 7은 제3 실시예의 화소 회로 구성을 도시하는 도면.
도 8은 제4 실시예를 도시하는 화상 표시 단말기의 구성도.
도 9는 제1 종래예를 도시하는 발광 표시 디바이스의 전체 구성도.
도 10은 제1 종래예의 화소 회로 구성을 도시하는 도면.
도 11은 제2 종래예를 도시하는 발광 표시 디바이스의 전체 구성도.
도 12는 제2 종래예의 화소 회로 구성을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 신호선
3 : 게이트선군
3A : 게이트선
10 : 유기 EL 소자
11 : 구동 TFT
70 : 표시 영역
71, 71A, 71B : 화소
12, 42 : 리세트 스위치
14, 44 : 기입 스위치
16 : 전원선
17 : 공통 접지
18, 48 : 점등 스위치
100 : 화상 표시 단말기
101 : OLED 표시 패널
102 : 무선 인터페이스(I/F) 회로
103 : I/O(Input/Output) 회로
104 : 마이크로 프로세서(MPU)
106 : 표시 패널 컨트롤러
107 : 프레임 메모리
108 : 데이터 버스
109 : 전원
200 : 표시 영역
201, 201A : 화소
202 : 신호선
203 : 게이트선군
210 : 유기 EL 소자
211 : 구동 TFT
212 : 리세트 스위치
214 : 기입 스위치
215 : 전원 스위치
216 : 전원선
217 : 공통 접지
222 : 리세트 스위치
228 : 기입 TFT
Cs : 기생 용량
Csig : 신호 축적 용량
Isig : 표시 신호 전류
MSEL : N 화소 동시 선택 회로
SCN : 주사 회로
SGEN : 신호 전류 생성 회로
상기 다화소화와 고정밀화를 양립시키는 과제는 표시 신호 전류에 기초하여 발광 구동되는 발광 소자를 갖는 화소와, 복수의 화소에 의해 구성되는 표시부와, 상기 화소에 표시 신호 전류를 기입하기 위한 신호선과, 이 신호선을 통하여 복수의 화소 중에서 표시 신호 전류를 기입하는 화소를 선택하기 위한 기입 화소 선택 수단과, 표시 신호 전류를 생성하기 위한 표시 신호 전류 생성 수단을 구비하고, 상기 기입 화소 선택 수단이 N개의 복수의 화소를 동시에 선택하는 기능을 더 가짐으로써 해결할 수 있다.
또한, 화소를 n 채널 트랜지스터로 구성한다고 하는 다른 상기한 과제는, 표시 신호 전류에 기초하여 발광 구동되는 유기 발광 다이오드를 갖는 화소와, 복수의 화소에 의해 구성되는 표시부와, 상기 화소에 표시 신호 전류를 기입하기 위한 신호선과, 이 신호선을 통하여 복수의 화소 중에서 표시 신호 전류를 기입하는 화소를 선택하기 위한 기입 화소 선택 수단과, 표시 신호 전류를 생성하기 위한 표시신호 전류 생성 수단을 구비하고, 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극은 제1 스위치 수단을 통하여 제1 노드에 접속되고, 상기 제1 노드는 제2 스위치 수단을 통하여 상기 신호선에 접속되고, 또한 제1 접점은 유기 발광 다이오드 구동용 n 채널 TFT의 채널을 통하여 전원선에 접속되고, 상기 유기 발광 다이오드 구동용 n 채널 TFT는 게이트와 드레인 사이에 제3 스위치 수단이 형성되고, 게이트와 소스 사이에 용량 수단이 형성된 구성으로 함으로써 해결할 수 있다.
이와 같이, n 채널 트랜지스터로 화소 회로를 구성하면, n 채널 트랜지스터 회로쪽을 보다 소면적으로 실현할 수 있어, 결함이 생길 확률이 감소하기 때문에 높은 수율로 화상 표시 장치를 제조할 수 있다.
<실시예>
이하, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 적합한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<실시예 1>
도 1∼도 4를 이용하여, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다.
처음에 도 1을 이용하여, 본 실시예의 전체 구성 및 그 동작에 대하여 설명한다.
도 1은 본 실시예의 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 표시 패널의 전체 구성도이다. 표시 영역(70) 내에는 화소(71)가 매트릭스 형태로 형성되고 있고, 화소(71)에는 신호선(2) 및 게이트선군(3)이 각각 접속되어 있다. 신호선(2)의 일단은 신호 전류 생성 회로 SGEN에, 게이트선군(3)의 일단은N개의 복수의 화소를 동시에 선택하는 N 화소 동시 선택 회로 MSEL을 통하여 주사 회로 SCN에 접속되어 있다. 실제로는 화소(71)는 표시 영역(70) 내에 다수개 형성되어 있지만, 도면의 간략화를 위해 도 1에는 3 화소만을 기재하고 있다. 신호선(2)에는 기생 용량 Cs가 존재한다. 또, 후술하는 바와 같이 화소(71)에는 그 외에도 전원선이나 공통 접지 전극이 배선되어 있지만, 이들 기재는 생략하고 있다. 또한 게이트선군(3)은 실제로는 복수개의 게이트선군으로 구성되어 있지만, 여기서는 간략화하여 각 1개만을 나타내고 있다.
신호 전류 생성 회로 SGEN은 디지털·아날로그(DA) 변환기와 정전류원 회로를 이용하여 종래에 잘 알려져 있는 LSI(Large Scale Integrated circuit) 기술로 실현되어 있고, 유리 기판 위에 실장되어 있다. 또한 주사 회로 SCN이나 N 화소 동시 선택 회로 MSEL은 기지의 시프트 레지스터 회로와 적당한 논리 회로를 다결정 Si-TFT 기술을 이용하여 유리 기판 위에 실현되어 있다.
도 1에 도시한 본 실시예의 표시 패널의 동작에 대하여 설명한다. 주사 회로 SCN은 게이트선군(3)을 순차 주사한다. 여기서, 주사 회로 SCN이 1개의 게이트선군(3)을 선택하면, N 화소 동시 선택 회로 MSEL은 이것을 받아, 연속하는 N개의 게이트선군(3)을 선택함으로써, 표시 신호 전류를 기입하는 N개의 화소행을 선택한다. 여기서는, 동시에 선택되는 화소의 행수를 N으로 한다. 이에 동기하여 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 표시 신호 전류 Isig×N을 입력하기 때문에, 선택된 각 화소(71)에는 각각 평균적으로는 표시 신호 전류 Isig가 기입된다. 여기서 신호 전류 생성 회로 SGEN으로부터 출력되는 신호 전류 Isig×N의 방향은 도11에 도시한 제2 종래예와 마찬가지로 화소로부터 나오는 방향이다.
계속해서 도 2를 이용하여, 화소(71)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 2는 화소(71)의 회로 구성도이다. 각 화소(71)에는 발광 소자로서 유기 EL 소자(10)가 형성되고 있고, 유기 EL 소자(10)의 캐소드단은 공통 접지(17)에 접속되어 있다. 또한 애노드단은 점등 스위치(18)와 구동 TFT(11)의 채널을 통하여 전원선(16)에 접속되어 있다. 구동 TFT(11)의 드레인 단자측은 또한 기입 스위치(14)를 통하여 신호선(2)에 접속되어 있다. 또한, 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 신호 축적 용량 Csig가, 드레인 단자와 게이트 단자 간에는 리세트 스위치(12)가 형성되어 있다.
즉, 유기 EL 소자(10)의 애노드는 스위치(18)를 통하여 노드 n1에 접속되고, 노드 n1은 스위치(14)를 통하여 신호선(2)에 접속되고, 또한 노드 n1은 게이트 소스 사이에 신호 축적 용량 Csig를 갖는 구동 TFT의 채널을 통하여 전원선(16)에 접속된 구성이다.
여기서 점등 스위치(18), 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)는 상술한 게이트선군(3)에 의해 주사된다. 상기 구동 TFT(11) 및 점등 스위치(18), 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)는 다결정 Si-TFT를 이용하여 유리 기판 상에 구성되어 있다. 다결정 Si-TFT나 유기 EL 소자(10)의 제조 방법 등에 대해서는, 일반적으로 알려져 있는 것과 큰 차이는 없기 때문에, 여기서는 그 설명은 생략한다.
다음으로, 화소의 동작에 대하여 설명한다. 화소(71)로의 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는 게이트선군(3)에 의해 기입 스위치(14) 및 리세트 스위치(12)는 온 상태로 설정된다. 이 타이밍에서 신호선(2)에 표시 신호 전류 Isig×N이 기입되면, 표시 신호 전류 Isig×N은 선택된 N개의 화소로부터 각각의 평균 전류 Isig가 가산됨으로써 생성된다.
따라서, 1개의 화소에 주목하면, 구동 TFT(11)의 채널에는 전원선(16)으로부터 표시 신호 전류 Isig가 유입된다. 이 때 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다. 여기에서, 기입 스위치(14) 및 리세트 스위치(12)가 오프 상태로 전환되면, 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 생긴, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압 신호는, 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다.
이상이 기입 동작이다. 그 후에, 게이트선군(3)에 의해서 점등 스위치(18)가 온 상태가 되면, 구동 TFT(11)의 드레인 단자에는 유기 EL 소자(10)가 접속되기 때문에, 구동 TFT(11)는 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응한 표시 신호 전류 Isig가 전원선(16)으로부터 유기 EL 소자(10)에 인가된다. 이에 의해, 이어지는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(10)는 소정의 휘도로 계속 점등된다.
다음으로, 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12) 및 점등 스위치(18)의 구동 시퀀스를, 열 방향에 인접하는 근방의 화소 간의 동작을 비교하면서 설명한다.
도 3은 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12) 및 점등 스위치(18)의 구동 타이밍차트로, 횡축에 시간을 취하고 종축에 임의의 I행째부터 (I+4)행째까지의 5행분의 화소의 각 스위치의 동작과 신호선(2)의 동작 타이밍을 나타내고 있다. 도면에도 기재한 바와 같이, N 화소 동시 선택 회로 MSEL에 의해 선택되는 화소의 행수 N이 N=3인 경우이다. 또한, 각 스위치가 온, 오프 상태인 것을, 타이밍 차트에는 각각 파형의 하이 상태, 로우 상태로 나타내고 있다.
또한, 본 실시예에서는 동시에 선택되는 화소의 행 수 N을 3으로 하였지만, N은 2 이상으로 행 방향의 화소수 이하의 임의의 수를 취할 수 있다. 그러나 실제로는, 후술과 같이 점등 스위치(18)를 어느 정도의 기간동안 온 상태로 함으로써 휘도를 확보할 필요가 있기 때문에 N은 행 방향의 화소수의 반 이하인 것이 바람직하다.
이하, 도 3에 도시한 t1 내지 t11까지의 각 타이밍을 따라, 각 스위치의 동작을 설명한다.
타이밍 t1에서, 주사 회로 SCN에 의해서 I행째부터 (I+2)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 또, 여기서 표시 신호 전류 Isig는 I행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t2에, I행째부터 (I+2)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 오프 상태가 되면, I행째부터 (I+2)행째까지의 3행분의 화소에는 상기한 I행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억된다.
타이밍 t2와 t3 사이에서는, I행째의 화소의 점등 스위치(18)가 온 상태로되어 I행째의 화소의 점등이 개시되고, 동시에 이후부터 기입 동작이 시작되는 (I+3)행째의 화소의 점등 스위치(18)가 오프 상태가 된다. 이상으로, I행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
다음으로 타이밍 t3에서, 주사 회로 SCN에 의해 (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 또 여기서 표시 신호 전류 Isig는 (I+1)행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t4에, (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 오프 상태가 되면, (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 3행분의 화소에는, 상기한 (I+1)행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억된다.
타이밍 t4와 t5 사이에는, (I+1)행째의 화소의 점등 스위치(18)가 온 상태로 되어 (I+1)행째의 화소의 점등이 개시되고, 동시에 이후부터 기입 동작이 시작되는 (I+4)행째의 화소의 점등 스위치(18)가 오프 상태가 된다. 이상으로 (I+1)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
다음으로, 타이밍 t5에서 N 화소 동시 선택 회로 MSEL을 통하여 주사 회로 SCN에 의해 (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 또 여기서 표시 신호 전류 Isig는 (I+2)행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t6에, (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 3행분의 화소의 기입 스위치(14), 리세트 스위치(12)가 오프 상태가 되면, (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 3행분의 화소에는 상기한 (I+2)행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억된다.
타이밍 t6과 t7 사이에서는, (I+2)행째의 화소의 점등 스위치(18)가 온 상태가 되어 (I+2)행째의 화소의 점등이 개시되고, 동시에 이후부터 기입 동작이 시작되는 (I+5)행째의 화소의 점등 스위치(18)가 오프 상태가 된다. 이상으로 (I+2)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
이상과 같이, 타이밍 t8부터 t9에서는 (I+3)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 행해지고, 타이밍 t10부터 t11에서는 (I+4)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 행해진다. 이와 같이 본 실시예에서는, 1 프레임 기간 내에 각 화소에 대하여 N회의 표시 신호 전류 Isig의 기입이 행해지지만, 화소는 N회 기입된 최종의 1회의 표시 신호 전류 Isig의 값에 기초하여 점등하고 있는 것에 주의가 필요하다.
이하, 타이밍 t11 이후에도 마찬가지로, 기입과 점등 개시가 계속된다. 또 화소행의 최후에는, 다시 1행째의 화소의 주사가 개시되기 때문에, 결과적으로는 항상 N개의 화소에 대한 표시 신호 전류의 기입이 실행된다.
상기한 바와 같이 본 실시예에서는, 동시에 선택되는 화소의 행수 N을 3으로 고정하였지만, N은 임의로 가변으로 하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 기입이 완료된 화소행으로부터 순서대로 점등스위치(18)를 온시키고 있지만, 점등 스위치(18)는 전체 화소로의 기입이 완료된 시점에서 일괄하여 온시키는 것도 가능하다. 이 경우에는 화소가 점등하지 않는 시간을 길게 함으로써, 동(動)해상도의 향상을 도모할 수 있다. 이러한 점등 스위치(18)의 구동 방법을, 표시하는 화상의 종류나 사용자의 선택에 의해 전환하도록 해도 된다.
본 실시예를 이용하면, 신호 전류의 값을 N배로 증가시킬 수 있어, 기생 용량 Cs가 신호선(2)에 존재해도, 신호선으로의 기입 시상수를 1/N배로 단축할 수 있다. 게다가, 본 실시예에서는 화소 내 제2 종래예와 같은 치수가 큰 TFT을 특히 형성할 필요도 없고, 화소의 고정밀화를 도모하는 것이 용이하다.
또 본 발명에 있어서, 각 화소에 기입되는 표시 신호 전류 Isig는 기입하는 N개의 화소에 균등하게 배분되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 기입하는 N개의 화소의 구동 TFT(11)의 특성을, 너무 다르지 않게 제작할 필요가 있다. 이하에 이를 위한 TFT 제작 기술에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이 구동 TFT(11)는 다결정 Si-TFT 기술을 이용하여 유리 기판 위에 형성되어 있다. 이 다결정 Si-TFT 기술은 이미 다수의 문헌에도 개시되어 있듯이, 유리 기판 상에 형성된 비정질 Si 박막에 대하여, 대략 장방형으로 정형된 레이저 조사를 실시함으로써 이것을 다결정 Si-TFT 박막으로 결정화시킨다. 이 다결정 Si--TFT 박막을 채널층으로 이용하여 TFT를 제작하는 기술이다. 그런데 이와 같이 하여 작성된 개개의 다결정 Si-TFT 간에는 다결정화 시에 이용하는 레이저 조사 에너지의 변동에 기인하는 특성 변동이 발생하게 된다. 그러나 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 기입하는 N개의 화소의 구동 TFT(11)의 특성을 너무 다르지 않게 제작하고자 하는 요청이 있다. 그래서, 이하에 설명하는 TFT 제작 기술을 이용했다.
도 4는 유리 기판 위에 형성된 비정질 Si 박막에 대하여, 대략 장방형으로 정형된 레이저 조사를 실시함으로써 이것을 다결정 Si-TFT 박막으로 결정화할 때의 형태를 모식적으로 나타낸 것이다. 레이저 조사 공정은 TFT의 채널층의 작성 공정이므로, 실제의 레이저 조사 공정에서는 아직 표시 영역(70), 화소(71), 신호선(2), 게이트선군(3), 신호 전류 생성 회로 SGEN, 주사 회로 SCN 등은 형성되지 않기 때문에, 도 4에 도시한 이들 구조는 이후부터 형성되게 된다.
여기서, 도 4 내에는 미리 비정질 Si 박막이 형성되어 있고, 조사되는 대략 장방형의 레이저 형상(21)에는, 그 긴 변이 신호선(2)과 병행하여 규정되어 있다. 이러한 형상으로 레이저 빔을 조사하면, 레이저 조사 에너지는 시간축 상에서는 변동되지만, 임의의 순간에서의 레이저 조사 에너지에는 거의 면 내에서의 변동은 없기 때문에, 동일한 신호선(2)에 접속된 N개의 화소의 구동 TFT(11)의 특성 변동을 저감할 수 있다.
이상으로 설명한 본 실시예에 있어서는, 본 발명의 요지를 손상시키지 않는 범위에서 몇몇의 변경이 가능하다. 예를 들면, 본 실시예에서는 TFT 기판으로서 유리 기판을 이용하였지만, 이것을 석영 기판이나 투명 플라스틱 기판 등의 다른 투명 절연 기판으로 변경하는 것도 가능하다. 또한, 유기 EL 소자(10)의 발광을 기판 상면으로 추출하게 하면, 불투명 기판을 이용하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시예의 설명에서 화소수나 패널 사이즈 등에 관해서는 특별히 언급하지 않는다. 이것은 본 발명이 특히 이들 스펙 또는 포맷에 제한되는 것은 아니기 때문이다.
또한 본 실시예에서는 신호 전류 생성 회로 SGEN은 DA 변환기와 정전류원 회로를 이용하여 LSI 기술로 실현하여 유리 기판 상에 실장하고, 또한 주사 회로 SCN이나 N 화소 동시 선택 회로 MSEL, 화소(71)는 저온 다결정 Si-TFT 회로로 구성하고 있다. 그러나, 신호 전류 생성 회로 SGEN을 저온 다결정 Si-TFT 회로로 구성하는 것이나, 반대로 주사 회로 SCN이나 N 화소 동시 선택 회로 MSEL, 혹은 그 일부분을 단결정 LSI 회로로 구성하여 실장하는 것도 본 발명의 범위 내에서 가능하다.
본 실시예에서는 발광 디바이스로서 유기 EL 소자(10)를 이용하였지만, 이 대신에 그 외의 무기를 포함하는 전류 구동이 가능한 여러가지 발광 소자를 이용하여도 본 발명을 실현하는 것이 가능한 것은 분명하다.
이상의 여러가지 변경 등은 본 실시예에 한정하지 않고 이하의 그 밖의 실시예에서도 기본적으로 마찬가지로 적용 가능하다.
<실시예 2>
이하 도 5, 도 6을 이용하여, 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 전체 구성 및 그 동작은 이미 설명한 제1 실시예의 전체 구성 및 동작과 마찬가지이기 때문에, 마찬가지의 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여, 그 상세한 설명을 여기서는 생략한다.
본 실시예는 그 화소 구조와 그 동작이 제1 실시예와 상이하다. 이하, 도 5를 이용하여 화소(71A)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 5는 화소(71B)의 회로 구성도이다. 각 화소(71A)에는 발광 소자로서 유기 EL 소자(10)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(10)의 캐소드단은 공통 접지(17)에 접속되고, 애노드단은 점등 스위치(48)와 구동 TFT(11)의 채널을 통하여 전원선(16)에 접속되어 있다. 구동 TFT(11)의 드레인 단자측은 기입 스위치(44)를 통하여 신호선(2)에 접속되어 있다. 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 신호 축적 용량 Csig가 구동 TFT(11)의 드레인 단자와 게이트 단자 간에는 리세트 스위치(42)가 형성되어 있다.
여기서 점등 스위치(48), 기입 스위치(44), 리세트 스위치(42)는, 게이트선(3A)에 의해 주사된다. 또, 상기 구동 TFT(11) 및 점등 스위치(48), 기입 스위치(44), 리세트 스위치(42)는 다결정 Si-TFT를 이용하여 유리 기판 상에 형성되어 있다. 점등 스위치(48)는 도시한 바와 같이 p 채널 트랜지스터, 기입 스위치(44) 및 리세트 스위치(42)는 각각 n 채널 트랜지스터로 구성되고, 또한 점등 스위치(48), 기입 스위치(44), 리세트 스위치(42)의 게이트 전극은 서로 에 접속되어 게이트선(3A)에 연결되어 있다. 여기서 게이트선(3A)은 각 화소 행마다 1개씩 형성된 배선이다.
다음으로, 도 5에 도시한 화소의 동작에 대하여 설명한다. 화소(71A)로의 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는 게이트선(3A)이 고전압 레벨로 설정되면(이하 편의상, 이 상태를 게이트선(3A)이 온 상태라고 칭한다), 기입 스위치(44) 및 리세트 스위치(42)는 온 상태로, 점등 스위치(48)는 오프 상태로 설정된다. 이 타이밍에서, 신호선(2)에 표시 신호 전류 Isig×N이 기입되면, 표시 신호 전류 Isig×N은 선택된 N개의 화소로부터 각각의 평균 전류 Isig가 가산됨으로써 생성된다.
따라서, 1개의 화소에 주목하면, 구동 TFT(11)의 채널에는 전원선(16)으로부터 표시 신호 전류 Isig가 유입된다. 이 때 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다.
여기서, 다음에 게이트선(3A)이 저전압 레벨로 설정되면(이하 편의상, 이 상태를 게이트선(3A)이 오프 상태라고 칭한다), 기입 스위치(44) 및 리세트 스위치(42)는 오프 상태로, 점등 스위치(48)는 온 상태로 전환한다. 이 때 구동 TFT(11)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 발생한, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압 신호는 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다. 이상이 기입 동작이다.
이것과 동시에, 구동 TFT(11)의 드레인 단자에는 유기 EL 소자(10)가 접속되기 때문에, 구동 TFT(11)는 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응한 표시 신호 전류 Isig를, 전원선(16)으로부터 유기 EL 소자(10)에 인가한다. 이에 따라 이어지는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(10)는 소정의 휘도로 계속 점등된다.
다음으로, 기입 스위치(44), 리세트 스위치(42) 및 점등 스위치(48)를 제어하는 게이트선(3A)의 구동 시퀀스를, 열방향에 인접하는 근방의 화소 간의 동작을 비교하여 설명한다.
도 6은 기입 스위치(44), 리세트 스위치(42) 및 점등 스위치(48)를 제어하는 게이트선(3A)의 구동 타이밍차트이고, 횡축에 시간을 나타내고, 종축에 임의의 I행째부터 (I+4)행째까지의 5행분의 화소의 게이트선(3A)과 신호선(2)의 동작 타이밍을 나타낸 것이다. 상술한 바와 같이, 게이트선(3A)이 고전압 레벨로 설정되는 상태를 게이트선(3A)이 온, 게이트선(3A)이 저전압 레벨로 설정되는 상태를 게이트선(3A)이 오프 상태로 하고, 도면 중에는 각각 파형의 하이 상태, 로우 상태로서 나타내고 있다. 또한, 본 실시예에서도 동시에 선택되는 화소의 행수 N을 3으로 하였지만, 본 발명에서는 N은 2 이상으로 행 방향의 화소수 이하의 임의의 수를 취할 수 있는 것은 분명하다.
이하, 도 6에 기재한 t1부터 t11까지의 각 타이밍을 따라, 각 스위치의 동작을 설명한다. 타이밍 t1에서, 주사 회로 SCN(도시하지 않음)에 의해 I행째부터 (I+2)행째까지의 3행분의 게이트선(3A)이 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN(도시하지 않음)은, 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 여기서, 표시 신호 전류 Isig는 I행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t2에, I행째부터 (I+2)행째까지의 게이트선(3A)이 오프 상태가 되면, I행째부터 (I+2)행째까지의 3행분의 화소에는, 상기한 I행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억됨과 동시에 점등 스위치(48)가 온 상태로 되어 점등이 개시된다. 이상으로 I행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
타이밍 t3에서, 주사 회로 SCN에 의해 (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 3행분의 게이트선(3A)이 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 또, 여기서 표시 신호 전류 Isig는 (I+1)행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t4에서, (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 게이트선(3A)이 오프 상태가 되면, (I+1)행째부터 (I+3)행째까지의 3행분의 화소에는 상기한 (I+1)행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억됨과 동시에 점등 스위치(48)가 온 상태가 되어 점등이 개시된다. 이상으로 (I+1)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
타이밍 t5에서 주사 회로 SCAN에 의해서 (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 3행분의 게이트선(3A)이 온 상태가 되면, 신호 전류 생성 회로 SGEN은 신호선(2)에 N배의 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다. 여기서, 표시 신호 전류 Isig는 (I+2)행째의 화소에 입력해야 할 데이터이다.
계속해서 타이밍 t6에 (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 게이트선(3B)이 오프 상태가 되면, (I+2)행째부터 (I+4)행째까지의 3행분의 화소에는, 상기한 (I+2)행째의 화소에 입력해야 할 표시 신호 전류 Isig가 기억됨과 동시에 점등 스위치(48)가 온 상태로 되어 점등이 개시된다. 이상으로 (I+2)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 완료된다.
이상과 같이, 타이밍 t7부터 t8에서는 (I+3)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이, 타이밍 t9부터 t10에서는 (I+4)행째의 화소에 대한 표시 신호 전류 Isig의 기입이 행해진다.
이하, 타이밍 t11 이후도 마찬가지로 기입과 점등 개시가 계속된다. 또, 화소 행의 최후에는, 다시 1행째의 화소의 주사가 개시되기 때문에, 결과적으로는 항상 N개의 화소에 대한 표시 신호 전류의 기입이 실행된다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에서는 동시에 선택되는 화소의 행 수 N을 3으로 고정했지만, N은 임의로 가변하는 것도 가능하다.
<실시예 3>
도 7을 이용하여, 본 발명의 제3 실시예에 대하여 설명한다.
본 실시예의 전체 구성 및 그 동작은, 이미 설명한 제1 실시예의 전체 구성 및 동작과 마찬가지이기 때문에, 마찬가지의 구성 부분에는 동일한 참조 부호를 붙여서 그 상세한 설명을 여기서는 생략한다.
본 실시예는, 그 화소 구조와 그 동작이 제1 실시예와 상이하다. 이하, 도 7을 이용하여 화소(71B)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.
도 7은 화소(71B)의 회로 구성도이다. 각 화소(71B)에는 발광 소자로서 유기 EL 소자(10)가 형성되어 있다. 유기 EL 소자(10)의 캐소드단은 공통 접지(17)에 접속되고, 애노드단은 점등 스위치(18)와 구동 TFT(13)의 채널을 통하여 전원선(16)에 접속되어 있다. 구동 TFT(13)의 소스 단자측은 기입 스위치(14)를 통하여 신호선(2)에 접속되어 있다. 구동 TFT(13)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 신호 축적 용량 Csig가, 구동 TFT(13)의 드레인 단자와 게이트 단자 간에는 리세트 스위치(61)가 형성되어 있다. 또, 여기서 점등 스위치(18), 기입 스위치(14), 리세트 스위치(61)는 게이트선군(3)에 의해 주사된다. 상기 구동TFT(11) 및 점등 스위치(18), 기입 스위치(14), 리세트 스위치(61)는 다결정 Si-TFT를 이용하여 유리 기판 상에 구성되어 있다.
다음으로, 도 7에 도시한 화소의 동작에 대하여 설명한다. 화소(71B)로의 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는 게이트선군(3)에 의해 기입 스위치(14) 및 리세트 스위치(61)는 온 상태로 설정된다. 이 타이밍에서 신호선(2)에 표시 신호 전류 Isig×N이 기입되면, 표시 신호 전류 Isig×N은 선택된 N개의 화소로부터 각각의 평균 전류 Isig가 가산됨으로써 생성된다.
따라서 1개의 화소에 주목하면, 구동 TFT(13)의 채널에는 전원선(16)으로부터 표시 신호 전류 Isig가 유입된다. 이 때 구동 TFT(13)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다. 여기서, 기입 스위치(14) 및 리세트 스위치(61)가 오프 상태로 전환되면, 구동 TFT(13)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 발생한, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압 신호는, 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다.
이상이 기입 동작이다. 그 후에, 게이트선군(3)에 의해 점등 스위치(18)가 온 상태가 되면, 구동 TFT(13)의 소스 단자에는 유기 EL 소자(10)가 접속되기 때문에, 구동 TFT(13)는 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응한 표시 신호 전류 Isig를 전원선(16)으로부터 유기 EL 소자(10)에 인가한다. 이에 의해 계속되는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(10)는 소정의 휘도로 계속 점등된다.
본 실시예에서는 구동 TFT(13)가 n 채널 트랜지스터이기 때문에, 점등 스위치(18), 기입 스위치(14) 및 리세트 스위치(61)로 이루어지는 각 스위치를 n 채널 트랜지스터로 구성하면, 화소를 n 채널 트랜지스터만으로 구성할 수 있다. 따라서, p 채널 트랜지스터를 사용하지 않음으로써 비용 저감이 가능하다. Si-TFT에 있어, n 채널 트랜지스터쪽이 p 채널 트랜지스터보다도 전류 구동 능력이 높기 때문에, n 채널 트랜지스터 회로쪽이 보다 소면적으로 실현할 수 있어, 수율까지 고려한 제조 비용을 저감할 수 있기 때문이다.
일반적으로, 유기 EL 소자는 캐소드 전극이 공통 접지로 되기 때문에, 종래예에서는 p 채널 트랜지스터로 구동하지 않으면 트랜지스터 이득을 취하는 것이 어렵다. 다시 말해서, n 채널 트랜지스터를 구동 TFT에 이용한 경우에는 소스측에 유기 EL 소자가 부하로서 들어가게 되기 때문에, 유기 EL 소자를 계조 표시를 따르는 전류 구동하기 어렵다.
그러나, 본 실시예에서는 유기 EL 소자(10)의 애노드단을 점등 스위치(18)를 통하여 제1 노드 n1에 접속하고, 제1 노드 n1은 기입 스위치(14)를 통하여 신호선(2)에 접속되고, 또한 상기 제1 노드 n1은 구동 TFT(13)의 채널을 통하여 전원선(16)에 접속되어 있다. 구동 TFT(13)는, 게이트와 드레인 사이에 리세트 스위치(61)가 형성되고, 게이트와 소스 간에 신호 축적 용량 Csig가 형성되는 구조를 채용하고 있다. 이 때문에, 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는 점등 스위치(18)에 의해 유기 EL 소자(10)는 구동 TFT(13)의 부하로부터는 분리되고, 점등 시에는 리세트 스위치(61)가 오프 상태로 되기 때문에 구동 TFT(13)의 소스, 게이트 단자간 전압은 신호 축적 용량 Csig에 의해 규정된다. 따라서, 유기 EL 소자(10)가 구동 TFT(13)의 부하가 되어 이득을 저하시키지 않는다.
이러한 회로 구성은 특히 기판이 유리와 같은 절연체이기 때문에 기생 용량이 적기 때문에, 특히 유효하게 기능할 수 있다.
본 실시예에서도 이미 설명한 다른 실시예와 마찬가지로, N 화소 동시 선택 회로 MSEL을 이용하여 N행의 화소에 동시에 신호 전류를 기입하는 것으로 하였지만, 화소를 n 채널 트랜지스터만으로 구성할 수 있다고 하는 상술한 이점은, N 화소 동시 선택 회로 MSEL을 이용하여 N행의 화소에 동시에 신호 전류를 기입하는 것을 전제 조건으로 하지는 않는다. 따라서, N 화소 동시에 신호 전류를 기입하지 않는 실시예에도 화소를 n 채널 트랜지스터만으로 구성한다고 하는 장점을 갖는 본 실시예에서 설명한 회로 구성을 적용할 수 있다.
<실시예 4>
도 8을 이용하여, 본 발명에서의 제4 실시예에 대하여 설명한다.
도 8은 제4 실시예를 도시하는 화상 표시 단말기(PDA: Personal Digital Assistants)(100)의 구성도이다.
무선 인터페이스(I/F) 회로(102)에는 압축된 화상 데이터 등이 외부로부터 근거리 무선 통신 규격에 기초한 무선 데이터로서 입력되고, 무선 I/F 회로(102)의 출력은 I/O(Input/Output) 회로(103)를 통하여 데이터 버스(108)에 접속된다. 데이터 버스(108)에는 그 외에 마이크로 프로세서(MPU)(104), 표시 패널 컨트롤러(106), 프레임 메모리(107) 등이 접속되어 있다. 또한 표시 패널 컨트롤러(106)의 출력은 OLED 표시 패널(101)에 입력되고 있다. 또한 화상 표시 단말기(100)에 전원(109)이 구비되어 있다. 또, OLED 표시 패널(101)은, 먼저 설명한 제1 실시예와 동일한 구성 및 동작을 갖고 있기 때문에, 그 내부의 구성 및 동작의 기재는 여기서는 생략한다.
이하에 본 실시예의 동작을 설명한다. 처음에, 무선 I/F 회로(102)는 명령에 따라 압축된 화상 데이터를 외부로부터 취득하고, 이 화상 데이터를 I/O 회로(103)를 통하여 마이크로 프로세서(104) 및 프레임 메모리(107)로 전송한다. 마이크로 프로세서(104)는 사용자로부터의 명령 조작을 받아, 필요에 따라 화상 표시 단말기(100) 전체를 구동하고, 압축된 화상 데이터의 디코드나 신호 처리, 정보 표시를 행한다. 여기서 신호 처리된 화상 데이터는 프레임 메모리(107)에 일시적으로 축적된다.
여기서, 마이크로 프로세서(104)가 표시 명령을 한 경우에는, 그 지시에 따라 프레임 메모리(107)로부터 표시 패널 컨트롤러(106)를 통하여 OLED 표시 패널(101)에 화상 데이터가 입력되고, OLED 표시 패널(101)은 입력된 화상 데이터를 리얼타임으로 표시한다. 이 때, 표시 패널 컨트롤러(106)는 동시에 화상을 표시하기 위해 필요한 소정의 타이밍 펄스를 출력한다. 여기에서 전원(109)에는, 2차 전지가 포함되어 있고, 이들 화상 표시 단말기(100) 전체를 구동하는 전력을 공급한다.
본 실시예에 따르면, 다화소이고, 또한 고정밀한 다계조 표시가 가능한 화상 표시 단말기(100)를 제공할 수 있다.
본 실시예에서는 화상 표시 디바이스로서, 제1 실시예에서 설명한 OLED 표시 패널을 이용하였지만, 그 이외에 본 발명의 다른 실시예에서 설명한 바와 같은 여러가지의 표시 패널을 이용하는 것이 가능한 것은 분명하다.
이상, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위 내에서, 여러가지의 설계 변경을 할 수 있는 것은 물론이다. 예를 들면, 도 10의 제1 종래예에 적용하는 것도 가능하다.
도 10의 화소(201)로의 표시 신호 전류 Isig의 기입 시에는, 게이트선군(203)에 의해 선택된 N개의 화소(201)를 선택하고, N개의 화소(201)에 대하여, 전원 스위치(215)를 오프 상태, 기입 스위치(214) 및 리세트 스위치(212)를 온 상태로 설정한다. 이 타이밍에서 신호선(202)에 표시 신호 전류 Isig×N이 기입되면, 선택된 각 화소(201)에 대하여 표시 신호 전류 Isig는 구동 TFT(211)의 채널을 통하여 유기 EL 소자(10)에 유입된다. 이 때 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에는 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압차가 발생한다. 또, 신호 전류 생성 회로 SGEN으로부터 출력되는 신호 전류 Isig×N의 방향은 화소에 들어가는 방향이다.
여기서, 다음으로 선택된 N개의 화소(201)에 대하여 기입 스위치(214) 및 리세트 스위치(212)가 오프 상태로 전환되면, 구동 TFT(211)의 소스 단자와 게이트 단자 간에 발생한, 기입되어 있는 표시 신호 전류 Isig의 값에 대응한 게이트 전압 신호는 그대로 신호 축적 용량 Csig에 유지된다. 그 후, 게이트선군(203)에 의해전원 스위치(215)가 온 상태가 되면, 구동 TFT(211)의 소스 단자에는 전원선(216)으로부터 전압이 공급된다. 이 때문에 구동 TFT(211)는 신호 축적 용량 Csig에 유지되어 있는 게이트 전압 신호에 대응한 표시 신호 전류 Isig를 유기 EL 소자(10)에 인가한다. 이에 따라 이어지는 표시 기간 동안에, 유기 EL 소자(10)는 소정의 휘도로 계속 점등된다.
이와 같이, 게이트선군(203)에 의해 선택된 N개의 화소(201)에 대하여 각각 거의 동일한 표시 신호 전류 Isig가 기입되며, 및 신호 전류 생성 회로 SGEN이 신호선(202)에 대하여 표시 신호 전류 Isig×N을 입력한다는 본 발명의 내용을, 제1 종래예의 화소 회로에 적용할 수 있다.
단, 제1 실시예와 같은 점등 스위치(18)를 갖지 않기 때문에, 선택된 N개의 화소(201)에 대하여 표시 신호 전류 Isig를 입력할 때마다 각 화소는 표시 신호 전류 Isig의 값에 따라 약간이라도 점등된다. 이 때문에, 전면 흑 표시 시를 제외하면 엄밀한 의미에서의 흑 표시가 곤란하다고 하는 어려운 점이 있지만, 기존의 실적이 있는 화소 회로를 그대로 사용할 수 있다는 이점이 있다.
상술한 여러가지 실시예로 설명하였듯이, 본 발명에 따르면, 제1 종래예와 같은 신호선의 기생 용량의 영향에 의한 기입의 지연을 회피할 수 있고, 더구나 제2 종래예와 같은 사이즈가 큰 쌍 트랜지스터를 화소 내에 형성할 필요가 없기 때문에, 다화소이고, 또한 고정밀한 표시가 가능한 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, n 채널 트랜지스터로 화소를 구성하는 것도 가능해지기 때문에, 그 경우에는 n 채널 트랜지스터 회로쪽이 보다 소면적으로 실현할 수 있어, 결함이 생길 확률이 감소함으로써 높은 수율로 제조할 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치의 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.

Claims (13)

  1. 화상 표시 장치에 있어서,
    표시 신호 전류에 기초하여 발광 구동되는 발광 소자를 갖는 화소;
    복수의 상기 화소에 의해 구성되는 표시부;
    상기 화소에 상기 표시 신호 전류를 기입하기 위한 신호선;
    상기 신호선을 통하여 상기 표시 신호 전류를 기입하는 화소를 복수의 상기 화소 중에서 선택하기 위한 기입 화소 선택 수단; 및
    상기 표시 신호 전류를 생성하기 위한 표시 신호 전류 생성 수단
    을 포함하고,
    상기 기입 화소 선택 수단은 N개의 복수의 화소를 동시에 선택하는 기능을 갖는 화상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기입 화소 선택 수단의 동시에 선택하는 화소의 개수 N은 1개의 상기 신호선에 접속되어 있는 화소수의 2 이상, 반 이하인 화상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기입 화소 선택 수단은 1 프레임 기간 내에 각 화소에 대하여 상기 표시 신호 전류의 기입을 N회 행하고, 상기 선택된 각 화소는 N회 기입된 최종의 1회의 상기 표시 신호 전류의 전류값에 기초하여 점등되는 화상 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 화소의 점등은 1 프레임마다 상기 N회의 표시 신호 전류 기입이 종료하고나서 개시되는 화상 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 점등을 개시하고, 정지하는 시간은 전체 화소에서 동일한 타이밍인 화상 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 상기 화소 내에 형성된 유기 발광 다이오드인 화상 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자를 구동하는 구동 회로는 다결정 Si-TFT에 의해 구성되어 있는 화상 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다결정 Si-TFT를 구성하는 다결정 Si는 장축 방향을 갖는 레이저 조사광을 펄스 형태로 스캔함으로써 다결정화된 것으로서, 상기 레이저 조사광의 장축 방향은 상기 신호선의 연장 방향과 대략 병행하는 화상 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 각 화소는,
    상기 유기 발광 다이오드의 일단과 제1 노드 사이에 형성된 제1 스위치 수단,
    상기 제1 노드와 상기 신호선 사이에 형성된 제2 스위치 수단,
    상기 제1 노드와 전원선 사이에 형성된 상기 유기 발광 다이오드의 구동용 TFT,
    상기 구동용 TFT의 게이트와 드레인 사이에 형성된 제3 스위치 수단,
    상기 구동용 TFT의 게이트와 소스 사이에 형성된 용량 수단
    을 구비하는 화상 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유기 발광 다이오드의 일단은 애노드 전극이고, 상기 구동용 TFT의 도전형은 n 채널인 화상 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1∼제3 스위치 수단은 각각의 게이트 전극끼리 공통으로 접속된 TFT이고, 상기 제1 스위치 수단을 구성하는 TFT의 도전형과, 상기 제2 및 제3 스위치 수단을 구성하는 TFT의 도전형과는 역극성인 화상 표시 장치.
  12. 화상 표시 장치에 있어서,
    표시 신호 전류에 기초하여 발광 구동되는 발광 소자를 갖는 화소;
    복수의 상기 화소에 의해 구성되는 표시부;
    상기 화소에 표시 신호 전류를 기입하기 위한 신호선;
    상기 신호선을 통하여 상기 표시 신호 전류를 기입하는 화소를 복수의 상기 화소 중에서 선택하기 위한 기입 화소 선택 수단; 및
    상기 표시 신호 전류를 생성하기 위한 표시 신호 전류 생성 수단
    을 포함하고,
    상기 발광 소자는 상기 화소 내에 형성된 유기 발광 다이오드이며,
    상기 각 화소는,
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극과 제1 노드 사이에 형성된 제1 스위치 수단,
    상기 제1 노드와 상기 신호선 사이에 형성된 제2 스위치 수단,
    상기 제1 노드와 전원선 사이에 형성된 상기 유기 발광 다이오드의 n형 채널의 구동용 TFT,
    상기 구동용 TFT의 게이트와 드레인 사이에 형성된 제3 스위치 수단, 및
    상기 구동용 TFT의 게이트와 소스 사이에 형성된 용량 수단
    을 구비하는 화상 표시 장치.
  13. 화상 표시 장치에 있어서,
    표시 신호 전류에 기초하여 발광 구동되는 발광 소자를 갖는 화소;
    복수의 상기 화소에 의해 구성되는 표시부;
    상기 화소에 표시 신호 전류를 기입하기 위한 신호선;
    상기 신호선을 통하여 상기 표시 신호 전류를 기입하는 화소를 복수의 상기 화소 중에서 선택하기 위한 기입 화소 선택 수단;
    외부로부터 취득된 데이터를 기억하는 기억 수단; 및
    기억된 상기 데이터를 바탕으로 화상 데이터 처리를 행하여 상기 표시 신호 전류를 생성하기 위한 표시 신호 전류 생성 수단
    을 포함하고,
    상기 기입 화소 선택 수단은 N개의 복수의 화소를 동시에 선택하는 기능을 더 갖는 화상 표시 장치.
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