KR20050043818A - 전류 구동형 발광 소자를 갖는 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

전류 구동형 발광 소자를 갖는 표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는, 각각이 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색, 녹색, 청색 화소를 포함한다. 표시 장치를 구동하는 방법은 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 발광 소자들 모두가 발광을 정지한 상태에서, 화소들 각각에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 하나의 기간에, 상기 발광 소자들 각각을 발광시키는 단계를 포함한다. 상기 적어도 하나의 기간의 각각은, 상기 발광 소자들 각각의 발광 특성 및 상기 화소들 각각의 영상 신호 전압에 의해 결정된다.

Description

전류 구동형 발광 소자를 갖는 표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE EMPLOYING CURRENT-DRIVEN TYPE LIGHT-EMITTING ELEMENTS AND METHOD OF DRIVING SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 액티브 매트릭스 방식의 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이 디바이스(active-matrix type organic electroluminescent display device)에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 방식의 유기 일렉트로루미네센스 디스플레이 디바이스(이하, AMOLED라고 함)는 차세대 플랫 패널 디스플레이 디바이스(flat pannel display device)로서 기대되고 있다.
종래, AMOLED의 구동 회로로는, 일본 특허 공개 공보 제2000-163014호(2002년 6월 16일 공개)에 개시된 바와 같은 2-트랜지스터 회로(이하, 제1 종래 기술이라고 함)가 가장 기본적인 화소 회로로서 알려져 있다. 이 2-트랜지스터 회로는 유기 일렉트로루미네센스 소자에 전류를 공급하기 위한 구동용의 박막 트랜지스터(이하, EL-구동 TFT라고 함)와, EL-구동 TFT의 게이트 전극에 접속되어 영상 신호 전압을 저장하는 저장 캐패시터와, 저장 캐패시터에 영상 신호 전압을 공급하기 위한 스위치용의 박막 트랜지스터(이하, 스위치 TFT라고 함)를 포함한다.
기본 2-트랜지스터 화소 회로의 주요한 문제는, EL 구동 TFT를 구성하는 반도체 박막(통상적으로, 다결정 실리콘막이 사용됨)의 결정성의 장소마다의 편차에 따라 EL-구동 TFT의 임계 전압(Vth)과 이동도(μ)가 화소마다 변동되기 때문에 발생하는 불균일성이 있다.
임계 전압이나 이동도의 변동은 곧바로 EL 소자의 구동 전류값의 변동으로 되므로, 발광 강도가 장소마다 변동하고, 표시 상에서는 미세한 패턴 불균일성이 나타나게 된다. 이와 같은 표시 상의 불균일성은 구동 전류값이 작은 중간조 표시 시에 특히 문제가 된다.
이러한 EL 구동 TFT의 특성에서 변동에 의한 표시 불균일을 억제하기 위해서, 예를 들면, 일본 특허 공개 공보 제2000-330527호(2000년 11월 30일 공개)에는 소위 펄스 폭 변조에 의한 구동 방법(이하, 제2 종래 기술이라고 함)이 개시되어 있다. 이 구동 방법에서는, EL 구동 TFT가, 완전하게 오프(OFF) 상태로 하거나 또는 완전하게 온(ON) 상태로 하는 2치 스위치로서 구동하고, 화상의 계조 표시는 발광의 시간 폭을 바꿈으로써 표시된다.
한편, 일반적으로 AMOLED에 사용되는 적색에 발광하는 유기 EL 소자와 녹색에 발광하는 유기 EL 소자와 청색에 발광하는 유기 EL 소자는 발광 특성(발광 휘도, 전압-전류 특성, 전압-발광 휘도 특성 등)이 서로 다르다. 이러한 적, 녹, 청의 각 유기 EL 소자의 발광 특성의 변동도, 표시 화면 상에서는 상술한 바와 같은 미세한 패턴의 불균일성으로 관찰된다. 적, 녹, 청의 각 유기 EL 소자의 발광 특성의 변동에 의한 표시 불균일을 억제하기 위해, 일본 특허 공개 공보 제2001-92413호(2001년 4월 6일 공개)에는, 적, 녹, 청의 각 유기 EL 소자에 공급하는 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 영상 신호에 대하여 감마 보정 테이블을 저장한 메모리를 설치하여, 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 영상 신호마다 감마 보정치를 적절하게 선택하는 방법(이하, 제3 종래 기술이라고 함)이 개시되어 있다.
그러나, 상술한 종래 기술에는 이하와 같은 문제점이 있다.
제2 종래 기술에 의한 화상 표시의 균일화 효과에 대해서는 이미 실증되어 있고, 펄스 폭 변조 구동 방법은 AMOLED의 구동법으로서 유력한 방법 중 하나이기는 하다. 그러나, 제2 종래 기술에서는, 디지털 계조에 대응한 짧은 신호 펄스를 처리할 필요가 있으며, 그 결과, 구동 회로의 동작 주파수가 증가하여, 회로의 소비 전력이 커지는 것이 문제이다. 또한, 통상적으로는 간단한 회로인 수직 주사 회로가 복잡하게 되고, 이 회로에 의해서 회로 면적이 증대하는 것도 문제이다.
제3 종래 기술에서는 감마 보정을 위해서 A/D 변환기와 D/A 변환기와 감마 보정 테이블을 저장하는 보정 메모리를 필요로 하므로, 구성이 복잡하고 비용이 증가하는 문제점이 있다. 게다가, 제3 종래 기술에서는, 각 화소 간의 휘도 변동 등의 국소적인 특성의 변동에 대해서는 고려하지 않으므로, 각 화소 간의 휘도 변동 등의 국소적인 특성의 변동을 해소하는 것은 불가능하다.
본 발명은 상기의 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위해서 이루어진 것이다. 본 발명의 목적은 EL 소자와 같은 전류 구동형 발광 소자를 갖는 표시 장치에 있어서 종래 기술에 비하여 구동 회로의 구성이 간단하고, 발광 휘도의 밸런스를 양호하게 하여 적, 녹, 청의 각 화소를 발광시키는 것이 가능한 구동 방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 구동 방법을 실시하는 데 최적의 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규한 특징은, 본 명세서의 설명과 첨부 도면에 의해서 명백하게 될 것이다.
본 발명의 대표적인 구조는 다음과 같다:
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 표시 장치는, 각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와, 각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와, 각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소를 포함하고, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 적색, 녹색, 청색 화소의 각각에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 적어도 한 기간에, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각을 발광시키는 단계를 포함하며, 상기 1 프레임의 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각의 발광 특성 및 상기 적색, 녹색, 청색 화소의 각각에 관한 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 표시 장치는, 각각이 전류 구동형 적색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와, 각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와, 각각이 전류 구동형 청색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 청색 화소를 포함하고, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자의 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가함으로써, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하고, 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각을 발광시키는 단계를 포함하며, 상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각의 발광 특성 및 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 저장된 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시 장치에 있어서, 각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와, 각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와, 각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소를 포함하고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각은, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 중 대응하는 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자와, 출력 단자에는 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 접속되고, 제1 입력 단자에는 상기 저장 용량 소자에 저장된 전압이 인가되며, 제2 입력 단자에는 계조 제어 전압이 인가되는 비교기를 포함하며, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가함으로써, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제1 회로와, 상기 계조 제어 전압으로서, 상기 1 프레임 기간의 상기 제1 기간에, 상기 구동 트랜지스터 모두 오프 상태로 하는 제1 레벨의 전압을 인가한 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제1 기간에, 상기 제1 레벨의 전압으로부터 상기 제1 레벨의 전압과는 다른 제2 레벨의 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프 전압을 인가하는 제2 회로를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 램프 전압 각각의 파형은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 중 대응하는 소자의 발광 특성에 의해 결정되는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시 장치에 있어서, 각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와, 각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와, 각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소를 포함하고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각은, 출력 단자가 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 중 대응하는 소자에 결합된 인버터 회로와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터와 상기 인버터 회로의 입력 단자 사이에 결합된 저장 용량 소자를 포함하며, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 인버터 회로의 입력 단자와 출력 단자 사이를 단락하는 제1 회로와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제2 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제2 회로와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제3 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에, 상기 제1 레벨의 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프(ramp)형 계조 제어 전압을 제공하는 제3 회로를 더 포함하며, 상기 적어도 하나의 램프형의 계조 제어 전압 각각의 파형은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 중 대응하는 소자의 발광 특성에 의해 결정되는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 각각이 전류 구동형 발광 소자를 구비하는 복수의 화소를 갖는 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 전류 구동형 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 복수의 화소 각각에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에서, 상기 복수의 화소 각각의 상기 전류 구동형 발광 소자를 발광시키는 단계를 포함하고, 상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 복수의 화소 각각의 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서, 상기 표시 장치는, 각각이 전류 구동형 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 화소를 포함하고, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 전류 구동형 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하고, 상기 복수의 발광 소자 각각을 발광시키는 단계를 포함하며, 상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 저장된 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
*본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시 장치에 있어서, 각각이, 전류 구동형 발광 소자와, 상기 전류 구동형 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자와, 출력 단자는 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고 제1 입력 단자에는 상기 저장 용량 소자에 저장된 전압이 인가되며 제2 입력 단자에는 계조 제어 전압이 인가되는 비교기를 구비하는 복수의 화소와, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제1 회로와, 상기 계조 제어 전압으로서, 상기 1 프레임 기간의 상기 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 구동 트랜지스터를 오프로 하는 제1 레벨의 제1 전압과, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제2 기간에, 상기 제1 레벨의 상기 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과는 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프 전압을 공급하는 제2 회로를 포함하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시 장치에 있어서, 각각이, 전류 구동형 발광 소자와, 출력 단자가 상기 발광 소자에 결합된 인버터 회로와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터와 상기 인버터 회로의 입력 단자 사이에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 화소와, 1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 인버터 회로의 상기 입력 단자와 출력 단자 사이를 단락하는 제1 회로와, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 제2 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제2 회로와, 상기 제2 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 제3 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에, 제1 레벨의 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과는 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프형의 계조 제어 전압을 공급하는 제3 회로를 포함하는 표시 장치가 제공된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
실시예들을 설명하기 위한 모든 도면에 있어서, 동일 기능을 갖는 성분은 동일 부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1의 표시 장치의 표시 패널의 1 화소의 등가 회로를 도시하는 회로도이다.
본 실시예에 있어서, 화소들은 매트릭스 형상으로 배치되며, m행 n열째의 화소는, 주사 신호선[(Gm, G(m+ 1))]과 영상 신호선(Dn)과 계조 신호선(Kn)과 애노드 전류 공급선(An)으로 둘러싸인 영역으로 정의된다.
각 화소에는, 스위치용의 박막 트랜지스터(이하, 스위치 TFT라고 함)(Qs(m, n))와 PMOS 트랜지스터로 이루어지는 EL-구동 TFT(Qd(m, n))와 저장 용량 소자(Cst(m, n))와 비교기(Cop(m, n))가 설치된다. EL-구동 TFT(Qd(m, n))의 드레인 전극에는 EL 소자(OLED(m, n))의 애노드 전극이 접속되고, 게이트 전극에는 비교기(Cop(m, n))의 출력 단자가 접속된다. EL 소자(OLED(m, n))의 캐소드 전극은 접지 전위(GND)에 접속된다. 비교기(Cop(m, n))의 한쪽의 입력 단자에는 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 제1 단자가 접속되고, 비교기(Cop(m, n))의 다른 쪽의 단자에는 계조 신호선(Kn)이 접속된다. 또한, 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 제1 단자는 스위치 TFT(Qs(m, n))를 통해 영상 신호선(Dn)에 접속되고, 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 제2 단자는 접지 전위(GND)에 접속된다.
비교를 위해, 종래의 표시 장치의 대표적인 1 화소 등가 회로를 도 10에 도시한다. 도 10의 등가 회로는 상술한 일본 특허 공개 공보 제2000-163014호에 개시되어 있다. 도 10에 도시된 등가 회로는, 비교기(Cop(m, n))과 계조 신호선(Kn)을 구비하지 않고 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 제2 단자가 애노드 전류 공급선(An)에 접속되어 있는 점에서, 도 1에 도시된 등가 회로와 상이하다.
도 10에 도시된 등가 회로에서, 주사 신호선(G)이 1 라인마다 순차 주사된다. 스위치 TFT(Qs(m, n))의 게이트 전극에 하이(high) 레벨(이하, H 레벨이라고 함)의 주사 클럭이 인가되면, 스위치 TFT(Qs(m, n))이 온으로 되고, 이에 따라 아날로그의 영상 신호 전압이 영상 신호선(Dn)으로부터 스위치 TFT(Qs(m, n))를 통해 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 공급되어, 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 저장된다. 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 저장된 아날로그의 영상 신호 전압은 EL-구동 TFT(Qd(m, n))의 게이트 전극에 공급되고, 이에 따라 EL-구동 TFT(Qd(m, n))를 흐르는 전류가 제어된다. 즉, 아날로그의 영상 신호 전압에 대응하는 전류를 EL-소자(OLED(m, n))에 공급하고, 이에 따라 EL 소자(OLED(m, n))가 발광하여 화상이 표시된다.
그러나, 도 10에 도시된 회로 구성에서는, EL-구동 TFT(Qd(m, n))를 구성하는 반도체 박막(통상적으로는, 다결정 실리콘막)의 결정성의 장소마다의 변동에 의해, EL-구동 TFT(Qd(m, n))의 임계 전압(Vth) 및 이동도(μ)가 화소마다 변동이 생긴다. 이러한 변동에 의해서, EL 소자(OLED(m, n))의 구동 전류값에 변동이 생기고, 그 결과, 발광 강도가 변동하며, 표시상에서는 미세한 패턴의 불균일성이 관찰된다는 문제점이 있었다.
또한, 도 10에 도시된 구동 방법은 1 프레임 기간 중 동일한 화상을 계속해서 표시하는 방법으로서, 화상이 변경될 때마다 휘도가 단계형으로 변화한다. 이와 같이 화상을 항상 연속적으로 표시하는 구동 방법에 따르면, 한 화상으로부터 다음 화상으로 교체하는 경우, 인간은 2개의 화상을 중첩하여 인식한다. 그 결과, 화상의 윤곽은 희미(blur)해져 버린다. 특히, 동화상을 표시하는 경우에, 표시 화질이 열화된다.
이하, 본 실시예의 구동 방법에 대하여 설명한다.
본 실시예에 있어서, 1 프레임 기간은 도 2에 도시된 바와 같이 주사 기간과 발광 기간으로 분리된다.
도 2에 도시된 주사 기간은 모든 저장 용량 소자(Cst)에 아날로그의 영상 신호 전압을 기입하는 기간이고, 이 기간 동안은 EL 소자(OLED)들의 발광은 정지된다.
이 주사 기간 동안에는 주사 신호선(G)이 1 라인마다 순차 주사되어, 1 라인마다 주사 신호선(G)에 주사 클럭이 순차 인가되면, 모든 저장 용량 소자(Cst)에 아날로그의 영상 신호 전압이 기입된다.
도 1에 있어서, 스위치 TFT(Qs(m, n))의 게이트 전극에 H 레벨의 주사 클럭이 인가되면 스위치 TFT(Qs(m, n))이 온으로 되고, 이에 따라 아날로그의 영상 신호 전압이 영상 신호선(Dn)으로부터 스위치 TFT(Qs(m, n))을 통해 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 공급되어, 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 저장된다.
본 실시예에서는, 계조 신호선(Kn)에 도 3에 도시된 램프 전압이 인가된다. 도 3에 도시된 램프 전압은 주사 기간 동안에는 제1 레벨의 전압(V1)이다. 제1 레벨의 전압(V1)이 비교기(Cop(m, n))에 입력되므로, 비교기(Cop(m, n))의 출력은 H 레벨을 유지한다. 그 때문에, 모든 EL-구동 TFT(Qd)가 오프 상태를 유지하고, 모든 EL 소자(OLED)의 발광은 정지된다. 즉, 주사 기간 동안에는, 모든 EL 소자(OLED)는 흑(black)을 표시한다.
상술한 주사 기간에 후속하는 발광 기간에서는, 주사 신호선(G)에 대한 주사 클럭의 공급이 정지된다. 발광 기간 동안에, 계조 신호선(Kn)에 공급되는 램프 전압이 도 3에 도시된 바와 같이 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 소정의 경사를 가지며 변화한다. 그 때문에, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되어 있는 전압값(도 3에는 계조 전압이라고 표시되어 있음)보다 계조 신호선(Kn)에 공급되는 램프 전압의 전압값이 커지면, 비교기(Cop)의 출력이 로우(low) 레벨(이하, L 레벨이라고 함)로 되고, 그에 따라 EL-구동 TFT(Qd)이 온으로 되어, EL 소자(OLED)가 발광한다. 이 경우, 각각의 EL 소자에 흐르는 전류(도 3의 Ioled)는 일정하므로, 그 결과, 화소들 중 한 화소의 발광 휘도가, EL 소자들(OLED) 중 대응하는 한 소자가 계속해서 발광하는 동안에 발광 기간 내에서 시간의 길이를 변동시키는데, 변동되는 이 시간 길이를 이하, EL-휘도 기간이라고 칭한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 휘도가 높은 화소, 즉 보다 밝은 표시의 화소는 그 EL 소자(OLED)의 EL-휘도 기간을 보다 길게 만든다.
본 실시예에서는, EL-구동 TFT(Qd)를, 완전하게 오프 상태로 하거나 또는 완전하게 온 상태로 하는 2치 스위치로서 구동시키기 때문에, EL-구동 TFT(Qd)의 반도체 박막(통상적으로는, 다결정 실리콘막)의 결정성의 장소마다의 변동에 의해, EL-구동 TFT의 임계 전압(Vth) 및 이동도(μ)가 화소마다 변동됨으로써 발생하는 화상의 불균일성을 억제하는 것이 가능하다.
본 실시예는, EL-구동 TFT(Qd)를 2치 스위치로서 구동하고, 화상의 계조 표시가 EL 소자(OLED)의 발광의 시간 폭을 변동하도록 한 점에서, 제2 종래 기술과 유사하다. 그러나, 본 실시예는, 제2 종래 기술과는 달리, 디지털 계조에 대응하는 짧은 신호 펄스를 처리할 필요가 없기 때문에, 제2 종래 기술과 비하여, 구동 회로의 동작 주파수를 낮게 할 수 있고, 수직 주사 회로의 구성을 간단히 할 수 있으며, 회로 면적을 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시예는 발광 기간 중에 스위치 TFT(Qs)의 게이트 전극에 인가하는 주사 클럭을 정지시키므로, 소비 전력의 증가를 억제할 수 있다.
본 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광 휘도가 높으면 높을수록, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되는 아날로그의 영상 신호와 제1 레벨의 전압(V1) 사이의 전압 차가 작아지고, 발광 휘도가 낮으면 낮을수록, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되는 아날로그의 영상 신호와 제1 레벨의 전압(V1) 사이의 전압 차가 커진다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 1 프레임 기간의 주사 기간 동안, 모든 EL 소자(OLED)의 발광을 정지하도록 구성되어, 동화상을 표시하는 경우라도 표시 화질의 열화를 저감시킬 수 있다.
도 4는 본 실시예의 표시 장치의 매트릭스 표시부와 구동 회로를 포함하는 표시부 전체를 나타내는 블럭도이다.
도 4에 있어서, 참조 번호 10은 표시 패널, 20은 수평 주사 회로, 30은 수직 주사 회로이다. 수평 주사 회로(20)와 수직 주사 회로(30)는 외부의 타이밍 컨트롤러로부터의 제어 신호(예를 들면, 클럭 펄스, 스타트 펄스 등)에 의해 제어된다. 수평 주사 회로(20)는 영상 신호 생성 회로(21)와 램프 전압 생성 회로(22)로 구성된다.
도 4에 있어서, 수직 주사 회로(30)에는 M개의 주사 신호선(G1∼GM)이 접속되어, 주사 기간 동안 M개의 주사 신호선에 H 레벨의 주사 클럭을 순차 출력한다. 도 4에는 2개의 주사 신호선(G1 및 G2)만이 도시되어 있다.
영상 신호 생성 회로(21)에는 N개의 영상 신호선(D1∼DN)이 접속되어, 1 수평 주사 기간 동안 주사되는 주사선들 중 한 주사선 상에 있는 픽셀들에 대한 아날로그의 영상 신호 전압을 N개의 영상 신호선에 출력한다. 도 4에는 2개의 영상 신호선(D1 및 D2)만이 도시되어 있다. 본 실시예에서는 표시 패널(10)이 M행 N열의 화소로 구성되지만, 도 4에는 1개의 화소만이 도시되어 있다.
램프 전압 생성 회로(22)에는 N개의 계조 신호선(K1∼KN)이 접속되어 상술한 램프 전압을 생성한다. N개의 애노드 전류 공급선(A1∼AN)은 화소 영역 밖에서 함께 접속되고, 외부 전원(VDD)에 접속된다.
실시예 2
실시예 1의 표시 장치의 경우, 도 3에서, 밝은 표시인 경우의 EL 소자(OLED)가 발광을 개시하는 시점과 어두운 표시인 경우의 EL 소자(OLED)가 발광을 개시하는 시점 사이의 시간 차(Ta)가 커지면, 동화상을 표시하는 경우에 동화상이 흐릿해지거나(blur) 의사 윤곽 노이즈(false contour noise)가 나타나게 되어, 표시 화상의 화질이 열화될 수 있다.
본 실시예의 표시 장치는 상술한 표시 화상의 화질의 열화를 방지하는 것이다. 도 5는 본 발명의 실시예 2의 표시 장치에서 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 파형을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 램프 전압은 1 발광 기간 동안에 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 단지 1회 변화하지만, 도 5에 도시된 램프 전압은 1 발광 기간 동안에 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 복수회(도 5에서는 6회) 변화한다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 밝은 표시인 경우의 EL 소자(OLED)가 발광 개시하는 시점과 어두운 표시인 경우의 EL 소자(OLED)가 발광 개시하는 시점 사이의 시간 차(Tb)를, 도 3에 도시된 대응하는 시간 차(Ta)보다 작게 할 수 있기 때문에, 동화상을 표시하는 경우에, 동화상이 흐릿해지거나 의사 윤곽 노이즈가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 도 5에 도시된 램프 전압은 도 4에 도시된 램프 전압 생성 회로(22)에서 생성된다.
실시예 3
도 6은 본 발명의 실시예 3의 표시 장치의 표시 패널에서의 1 화소의 등가 회로를 도시하는 회로도이다.
본 실시예는, 상술한 실시예들에서의 비교기(Cop) 대신에, 클램프 인버터 회로(clamped inverter circuit)를 사용한다.
본 실시예에서는, PMOS 트랜지스터(PM(m, n))와 NMOS 트랜지스터(NM(m, n))로 이루어지는 클램프 인버터 회로의 출력 단자에, EL 소자(OLED(m, n))의 애노드 전극이 접속되고, EL 소자(OLED(m, n))에는 PMOS 트랜지스터(PM(m, n))로부터 구동 전류가 공급된다.
클램프 인버터 회로의 입력 단자와 출력 단자 사이에는 스위치용의 박막 트랜지스터(이하, 제3 스위치 TFT라고 함)(Qs3(m, n))가 접속되고, 이 인버터 회로의 입력 단자에는 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 한쪽의 단자가 접속되며, 저장 용량 소자(Cst(m, n))의 다른 쪽의 단자에는 스위치 TFT(Qs(m, n))를 통해 영상 신호선(Dn)이 접속되고, 스위치용의 박막 트랜지스터(이하, 제2 스위치 TFT라고 함)(Qs2(m, n))을 통해 계조 신호선(Kn)이 접속된다.
도 7은 도 6에 도시된 각 스위치 TFT의 게이트 전극, 영상 신호선(Dn), 및 계조 신호선(Kn)에 인가되는 전압 파형 및 EL 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류 파형을 나타내는 도면이다.
도 7에 있어서, Vre는 제3 스위치 TFT(Qs3(m, n))의 게이트 전극에 인가되는 전압이고, Vg1은 스위치 TFT(Qs(m, n))의 게이트 전극에 인가되는 주사 클럭이며, Vsig는 영상 신호선(Dn)에 공급되는 아날로그의 영상 신호이고, Vg2는 제2 스위치 TFT(Qs2(m, n))의 게이트 전극에 인가되는 전압이며, Vgray는 계조 신호선(Kn)에 인가되는 램프 전압이고, Ioled는 EL 소자(OLED(m, n))을 흐르는 구동 전류이다.
이하, 도 7을 참조하여 본 실시예의 구동 방법에 대하여 설명한다.
본 실시예에 있어서도 1 프레임은 주사 기간과 발광 기간으로 나누어진다.
본 실시예에 있어서, 전압 Vre는 주사 기간 중 제1 기간에는 H 레벨로 이동하고, 각각의 화소에서 제3 스위치 TFT(Qs3(m, n)는 온으로 되며, 입력 단자와 출력 단자가 단락된다.
이에 따라, 인버터 회로의 입력 단자 노드(N1)는 PMOS 트랜지스터(PM(m, n))를 흐르는 전류와 NMOS 트랜지스터(NM(m, n))를 흐르는 전류가 일치하는 전압(Vcn)으로 설정된다.
이러한 경우, PMOS 트랜지스터(PM(m, n)) 및 NMOS 트랜지스터(NM(m, n))를 구성하는 반도체 박막(다결정 실리콘막)의 결정성의 장소마다의 변동에 의해, PMOS 트랜지스터(PM(m, n)) 및 NMOS 트랜지스터(NM(m, n))의 임계 전압(Vth) 및 이동도(μ)가 화소마다 변동되더라도, 상술한 전압(Vcn)은 상술한 반도체 박막의 결정성의 장소마다의 변동에 따라 변동한다.
다음으로, 주사 기간 중에서 제1 기간에 후속하는 제2 기간 동안, 주사 신호선(G1∼Gm)이 1 라인마다 순차 주사되어, 즉 1 라인마다 주사 신호선(G)에 주사 클럭이 순차 인가되어, 모든 저장 용량 소자(Cst)에 아날로그의 영상 신호 전압이 기입된다.
스위치 TFT(Qs(m, n))의 게이트 전극에 인가되는 주사 클럭이 H 레벨로 되면, 스위치 TFT(Qs(m, n))가 온으로 되고, 아날로그의 영상 신호 전압(Vsig)이 영상 신호선(Dn)으로부터 스위치 TFT(Qs(m, n))를 통해 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 저장된다.
이러한 경우, 인버터 회로의 PM0S 트랜지스터(PM(m, n))는 오프 상태이기 때문에, 모든 EL 소자(OLED)의 발광은 정지된다.
다음으로, 발광 기간이 되면, 전압 Vg2는 H 레벨로 되므로, 스위치 TFT(Qs2(m, n))가 온으로 되며, 저장 용량 소자(Cst)에는 계조 신호선(Kn)으로부터 램프 전압이 공급된다. 도 7에 도시된 램프 전압은 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지, 소정의 경사를 가지며 변화하는 전압이다.
이에 따라, 인버터 회로의 입력 단자 노드(N1)에서의 전압은 전압 (Vcn-(Vsig-V1))으로 변하고, PMOS 트랜지스터(PM(m, n))은 온 상태가 되어, EL 소자(OLED)가 발광한다.
도 7에 도시된 램프 전압이 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 상승하여 저장 용량 소자(Cst(m, n))에 저장되어 있는 전압(도 7에서는 계조 전압이라고 표시되어 있음)까지 도달하면, 인버터 회로의 PMOS 트랜지스터(PM(m, n))는 오프 상태로 되고, EL 소자(OLED)가 발광을 정지한다.
이 경우, 각각의 EL 소자(OLED)에 흐르는 전류(도 7의 Ioled)는 일정하고, 각 화소의 발광 휘도는 각 화소의 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간에 따라서 변화한다. 즉, 화소의 발광 휘도가 높으면 높을수록, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간은 길어진다.
또한, 본 실시예에서는, 인버터 회로의 PM0S 트랜지스터(PM(m, n)) 및 NMOS 트랜지스터(NM(m, n))의 임계 전압(Vth) 및 이동도(μ) 등이 화소마다 변동되더라도, 상술한 전압(Vcn)은 반도체 박막의 결정성의 장소마다의 변동에 따라 변하기 때문에, 인버터 회로를 구성하는 박막 트랜지스터들의 특성의 변동에 기인하는 복수의 화소 사이에서의 표시 변동을 저감하여, 얼룩짐이 없는 균일한 표시를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 발광 휘도가 높으면 높을수록, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되는 아날로그의 영상 신호(도 7에서는 계조 전압이라고 표시되어 있음)와 제1 레벨의 전압(V1) 간의 전위차가 크게 되고, 발광 휘도가 낮으면 낮을수록, 그 전위차는 작아진다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 1 프레임 기간의 주사 기간 동안 모든 EL 소자(OLED)의 발광을 정지시키므로, 동화상을 표시하는 경우라도 표시 화질의 열화를 저감시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 표시 장치의 매트릭스 표시부와 구동 회로를 포함하는 표시부 전체의 구성은 도 4에 도시된 구성과 동일하다. 상술한 램프 전압은 램프 전압 생성 회로(22)에서 생성된다.
또한, 본 실시예에서도, 실시예 2와 같이, 램프 전압이 1 발광 기간 동안 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 변동되도록 구성해도 좋다.
실시예 4
상술한 실시예 3의 표시 장치의 화소 구성에서는, 계조 전압(즉, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되는 전압)이 동일한 값으로 선택되더라도, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비를 변화시킴으로써, 각 색의 화소의 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간을 조정할 수 있다.
이하, 도 8a를 참조하여 본 실시예를 설명한다.
지금, 계조 전압이 도 8a에 도시된 바와 같은 전압이라고 가정하면, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비가 100%인 경우에는, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간(바꾸어 말하면, EL 소자(OLED)에 구동 전류가 흐르는 시간)은 도 8a에 도시된 시간(Tf)이다. 이에 대하여, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비가 (Tc/Td) ×100%인 경우에는, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간은 도 8a에 도시된 시간(Te)이다.
이와 같이, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비(혹은, 기울기)를 변화시킴으로써, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간을 변경할 수 있다.
일반적으로, AMOLED에 사용되는 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED)는 동일한 구동 전류에 대하여 각 색마다 서로 다른 발광 휘도를 나타낸다. 이러한 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED) 간의 휘도차는 상술한 바와 같이 표시 화면상에서 미세한 얼룩짐으로 관찰된다.
본 실시예에서는, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비를 각 발광색마다 변화시켜, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간을 각 발광색마다 조정함으로써, 동일한 구동 전류에 대한 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED) 간의 휘도차에 의한 표시 불균일을 억제한다.
본 실시예에서는, 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED) 중에서, 발광 효율이 높은 유기일렉트로 루미네센스 재료를 사용하는 EL 소자(OLED)의 경우에는, 도 8c에 도시된 바와 같이, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비를 더욱 작게 하면(즉, 램프 전압의 기울기를 더욱 크게 하면), 발광 효율이 높은 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간이 더욱 짧아진다. 한편, 발광 효율이 낮은 유기일렉트로 루미네센스 재료를 사용하는 EL 소자(OLED)의 경우에는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비를 더욱 크게 하면(즉, 램프 전압의 기울기를 더욱 작게 하면), 발광 효율이 높은 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간이 더욱 길어진다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 적, 녹, 청의 각 화소의 EL 소자(OLED)의 발광 효율에 따라 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 지속 기간비를 조정함으로써, 영상 신호선(D)으로부터 공급되는 아날로그의 영상 신호 전압을 조정하지 않고도, 적, 녹, 청의 각 화소의 발광 휘도의 밸런스를 잡고, 적, 녹, 청의 각 화소를 발광시키는 것이 가능하므로, 고화질의 화상을 표시할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 각 화소의 구성은 실시예 1의 구성을 채용해도 좋고, 또한 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 램프 전압을 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 복수회 변화시키도록 해도 좋다.
실시예 5
실시예 3의 표시 장치의 화소 구성에서는, 계조 전압(즉, 저장 용량 소자(Cst)에 저장되는 전압)이 동일한 값으로 선택되더라도, 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 파형을 변화시킴으로써, 각 색에 대한 각 화소의 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간을 변경 할 수 있다.
이하, 도 9a를 참조하여 본 실시예를 설명한다.
지금, 계조 전압이 도 9a에 도시된 바와 같은 전압이다고 가정하면, 계조 신호선(K)에 공급되는 전압의 파형이 일정한 기울기로 변화하는 랜프 전압 파형(혹은, 직선적으로 변화하는 전압 파형)인 경우에는, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간(EL 소자(OLED)에 구동 전류가 흐르는 시간)은 도 9a에 도시된 시간(Tf)이다. 이에 대하여, 계조 신호선(K)에 공급되는 전압의 기울기가 시간에 따라 연속적으로 변화하는 경우(즉, 전압이 시간에 따라 비선형적으로 변화하는 경우)에는, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간은 도 9a에 도시된 시간(Te)이다.
상술한 바와 같이, EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간은 계조 신호선(K)에 공급되는 전압의 파형을 변화시킴으로써 변동시킬 수 있다.
일반적으로, AMOLED에 사용되는 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED)는 발광 특성(전압-전류 특성, 전압-발광 휘도 특성)이 비선형의 관계에 있고, 또한, 이 발광 특성은 색마다 다르다. 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED) 간의 발광 특성차는 상술한 바와 같이 표시 화면상에서 미세한 불균일성으로 관찰된다.
본 실시예에서는, 계조 신호선(K)에 공급되는 전압의 파형을 변화시켜 EL 소자(OLED)의 EL 휘도 시간을 변경함으로써, 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED) 간의 발광 특성차에 의한 표시 불균일을 억제한다.
본 실시예에서는, 도 9b 및 도 9c에 도시된 바와 같이, 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED)의 유기일렉트로 루미네센스 재료에 의해 결정되는 적, 녹, 청의 EL 소자(OLED)들 각각의 전압-발광 휘도 특성에 대응하여 계조 신호선(K)에 공급되는 전압의 파형 형상을 변화시킴으로써, 감마 보정을 행한다.
본 실시예에서는, 제3 종래 기술에서 감마 보정에 필요한 A/D 변환기, D/A 변환기, 및 감마 보정 테이블을 저장하는 메모리가 필요하지 않고, 제3 종래 기술에 비하여 구성이 간단하므로, 제3 종래 기술보다도 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 제3 종래 기술로서는 불가능하였던 각 화소 사이의 휘도 변동 등의 국소적인 특성의 변동을 해소할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 영상 신호선(D)으로부터 공급되는 아날로그의 영상 신호 전압을 조정하지 않고도, 적, 녹, 청의 각 화소의 발광 특성의 밸런스를 잡는 것이 가능하므로, 균형잡힌 적, 녹, 청의 발광색을 얻을 수 있어, 고화질의 화상을 표시할 수 있다.
본 실시예에서는 실시예 1의 화소 구성을 채용해도 좋고, 또한 실시예 2와 같이 램프 전압을 제1 레벨의 전압(V1)으로부터 제2 레벨의 전압(V2)까지 복수회 변동하여도 좋다.
본 발명자에 의해서 이루어진 본 발명은 상술한 실시예에 기초하여 구체적으로 설명되었지만, 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 본 실시예들은 예시를 위한 것일 뿐, 제한적인 것이 아니므로, 본 발명의 사상을 벗어나지 않은 범위에서 여러가지 변경이 가능하다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 대표적인 실시예들에 의해서 제공되는 여러 효과들을 간단히 설명하면, 다음과 같다 :
(1) 본 발명에 따른 표시 장치는 적, 녹, 청의 삼색 간의 발광 휘도의 밸런스를 잡아, 적, 녹, 청의 각 화소를 발광시킬 수 있기 때문에, 고화질의 화상을 표시할 수 있다.
(2) 본 발명에 따른 표시 장치는 균형이 잡힌 적, 녹, 청의 발광색을 얻을 수 있기 때문에, 고화질의 화상을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 표시 장치의 표시 패널의 1 화소의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 표시 장치에서 계조 신호선에 공급되는 램프 전압의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 표시 장치의 매트릭스 표시부와 구동 회로를 포함하는 표시부 전체를 나타내는 블럭도.
도 5는 본 발명의 실시예 2의 표시 장치에서 계조 신호선에 공급되는 램프 전압의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예 3의 표시 장치의 표시 패널의 1 화소의 등가 회로를 도시하는 회로도.
도 7은 도 6에 도시된 각 스위치 TFT의 게이트 전극, 영상 신호선(Dn), 계조 신호선(Kn)에 인가되는 전압 파형을 나타내는 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예 4의 표시 장치에서 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실시예 5의 표시 장치에서 계조 신호선(K)에 공급되는 램프 전압의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 10은 종래의 표시 장치의 표시 패널의 1 화소의 등가 회로를 도시하는 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 표시 패널
20 : 수평 주사 회로
21 : 영상 신호선 생성 회로
22 : 경사파 전압 생성 회로
30 : 수직 주사 회로

Claims (25)

  1. 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 표시 장치는
    각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와,
    각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와,
    각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소
    를 포함하고,
    상기 표시 장치의 구동 방법은
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 적색, 녹색, 청색 화소의 각각에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와,
    그 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 적어도 한 기간에, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각을 작동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 1 프레임 기간의 상기 적어도 한 기간의 각각은, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각에 관련된 발광 특성 및 상기 적색, 녹색, 청색 화소의 각각에 관련된 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 발광 효율들인 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 전압-휘도 특성들인 표시 장치의 구동 방법.
  4. 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 표시 장치는
    각각이 전류 구동형 적색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와,
    각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와,
    각각이 전류 구동형 청색 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 청색 화소
    를 포함하고,
    상기 표시 장치의 구동 방법은
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자의 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가함으로써, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와,
    그 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하고, 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각을 작동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자 각각에 관련된 발광 특성 및 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각에 관련된 상기 저장 용량 소자에 저장된 상기 영상 신호 전압 중 하나에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 발광 효율들인 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 전압-휘도 특성들인 표시 장치의 구동 방법.
  7. 표시 장치에 있어서,
    각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와,
    각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와,
    각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소
    를 포함하고,
    상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각은,
    상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터와,
    스위칭 트랜지스터와,
    상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자와,
    출력 단자에는 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 접속되고, 제1 입력 단자에는 상기 저장 용량 소자에 저장된 전압이 인가되며, 제2 입력 단자에는 계조 제어 전압이 인가되는 비교기
    를 포함하며,
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가함으로써, 상기 적색, 녹색, 청색 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제1 회로와,
    상기 계조 제어 전압으로서, 상기 1 프레임 기간의 상기 제1 기간에, 상기 구동 트랜지스터들 모두를 오프 상태로 하는 제1 레벨의 제1 전압을 인가한 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간의 제2 기간에, 상기 제1 레벨의 상기 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과는 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프 전압을 인가하는 제2 회로
    를 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 램프 전압 각각의 파형은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자와 관련된 발광 특성들에 의해 결정되는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 발광 효율들인 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 전압-휘도 특성들인 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    복수의 영상 신호선, 복수의 계조 신호선, 복수의 전류 공급선, 및 복수의 주사 신호선을 더 포함하고,
    상기 적색, 녹색, 청색 화소들은 매트릭스 구성으로 배치되며,
    상기 복수의 영상 신호선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열(column)마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 스위칭 트랜지스터가 온 상태일 때 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 상기 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자에 상기 영상 신호 전압을 인가하며,
    상기 복수의 계조 신호선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 비교기의 상기 제2 입력 단자에 상기 계조 제어 전압을 인가하며,
    상기 복수의 전류 공급선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 구동 트랜지스터를 통해 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자에 상기 구동 전류를 공급하며,
    상기 복수의 주사 신호선은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 행마다 설치되고, 상기 매트릭스 구성의 행들 내의 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소들의 상기 스위칭 트랜지스터들의 상기 게이트 전극들에 상기 주사 구동 신호를 행 단위로(row by row) 순차 공급하는 표시 장치.
  11. 표시 장치에 있어서,
    각각이 전류 구동형 적색 발광 소자를 구비하는 복수의 적색 화소와,
    각각이 전류 구동형 녹색 발광 소자를 구비하는 복수의 녹색 화소와,
    각각이 전류 구동형 청색 발광 소자를 구비하는 복수의 청색 화소
    를 포함하고,
    상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각은
    출력 단자가 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자에 결합된 인버터 회로와,
    스위칭 트랜지스터와,
    상기 스위칭 트랜지스터와 상기 인버터 회로의 입력 단자 사이에 결합된 저장 용량 소자
    를 포함하며,
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각의 상기 인버터 회로의 입력 단자와 출력 단자 사이를 단락하는 제1 회로와,
    상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제2 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제2 회로와,
    상기 제2 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제3 기간에, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에, 제1 레벨의 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프(ramp)형 계조 제어 전압을 제공하는 제3 회로
    를 더 포함하며,
    상기 적어도 하나의 램프형 계조 제어 전압 각각의 파형은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자의 발광 특성들에 의해 결정되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 발광 효율들인 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 발광 특성들은 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들의 전압-휘도 특성들인 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    각각이 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각에 제공되는 복수의 제2 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 복수의 제2 스위칭 트랜지스터 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 각각의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 결합되고, 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 상기 적어도 하나의 램프형 계조 제어 전압이 인가되도록 상기 1 프레임 기간 중 상기 제3 기간에 온 상태로 되는 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    복수의 영상 신호선, 복수의 계조 신호선, 복수의 전류 공급선, 및 복수의 주사 신호선을 더 포함하고,
    상기 적색, 녹색, 청색 화소들은 매트릭스 구성으로 배치되며,
    상기 복수의 영상 신호선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 스위칭 트랜지스터가 온 상태가 될 때 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자에 상기 영상 신호 전압을 인가하며,
    상기 복수의 계조 신호선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 상기 게조 제어 전압을 인가하며,
    상기 복수의 전류 공급선 각각은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소의 상기 인버터 회로를 통해 상기 전류 구동형 적색, 녹색, 청색 발광 소자들 중 대응하는 소자에 구동 전류를 공급하며,
    상기 복수의 주사 신호선은 상기 적색, 녹색, 청색 화소들의 상기 매트릭스 구성의 행마다 설치되고, 상기 매트릭스 구성의 행들의 상기 적색, 녹색, 청색 화소들 중 대응하는 화소들의 상기 스위칭 트랜지스터들의 상기 게이트 전극들에 상기 주사 구동 신호를 행 단위로 순차 인가하는 표시 장치.
  16. 각각이 전류 구동형 발광 소자를 구비하는 복수의 화소를 갖는 표시 장치를 구동하는 방법으로서,
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 전류 구동형 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 복수의 화소 각각에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와,
    그 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 전류 구동형 발광 소자를 작동시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 복수의 화소 각각에 관련된 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 표시 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    상기 표시 장치는, 각각이 전류 구동형 발광 소자, 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 표시 장치의 구동 방법은
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 전류 구동형 발광 소자 모두가 발광을 정지한 상태에서, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 단계와,
    그 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 적어도 한 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하고, 상기 복수의 발광 소자 각각을 작동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은 상기 복수의 화소 각각에 관련된 상기 저장 용량 소자에 저장된 상기 영상 신호 전압에 의해 결정되는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 1 프레임 기간 중 상기 적어도 한 기간의 각각은, 상기 영상 신호 전압으로 나타나는 휘도와 함께, 그 길이가 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 표시 장치에 있어서,
    각각이, 전류 구동형 발광 소자와, 상기 전류 구동형 발광 소자에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터에 결합된 저장 용량 소자와, 출력 단자가 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고 제1 입력 단자에는 상기 저장 용량 소자에 저장된 전압이 인가되며 제2 입력 단자에는 계조 제어 전압이 인가되는 비교기를 구비하는 복수의 화소와,
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제1 회로와,
    상기 계조 제어 전압으로서, 상기 1 프레임 기간의 상기 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 구동 트랜지스터를 오프로 하는 제1 레벨의 제1 전압을 공급하고, 그 후, 상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중의 제2 기간에, 상기 제1 레벨의 상기 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과는 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프 전압을 공급하는 제2 회로
    를 포함하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 회로는, 상기 제2 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하는 표시 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    복수의 영상 신호선, 복수의 계조 신호선, 복수의 전류 공급선, 및 복수의 주사 신호선을 더 포함하고,
    상기 복수의 화소는 매트릭스 구성으로 배치되며,
    상기 복수의 영상 신호선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 스위칭 트랜지스터가 온일 때 상기 복수의 화소 중 상기 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자에 상기 영상 신호 전압을 인가하며,
    상기 복수의 계조 신호선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 비교기의 상기 제2 입력 단자에 상기 계조 제어 전압을 인가하며,
    상기 복수의 전류 공급선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 구동 트랜지스터를 통해 상기 복수의 전류 구동형 발광 소자 중 대응하는 소자에 상기 구동 전류를 공급하며,
    상기 복수의 주사 신호선은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 행마다 설치되고, 상기 매트릭스 구성의 행들의 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소들의 상기 스위칭 트랜지스터들의 상기 게이트 전극들에 상기 주사 구동 신호를 행 단위로 순차 인가하는 표시 장치.
  22. 표시 장치에 있어서,
    각각이, 전류 구동형 발광 소자와, 출력 단자가 상기 전류 구동형 발광 소자에 결합된 인버터 회로와, 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터와 상기 인버터 회로의 입력 단자 사이에 결합된 저장 용량 소자를 구비하는 복수의 화소와,
    1 프레임 기간의 처음의 제1 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 인버터 회로의 상기 입력 단자와 출력 단자 사이를 단락하는 제1 회로와,
    상기 제1 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 제2 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 주사 구동 신호를 인가하여, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자에 영상 신호 전압을 기입하는 제2 회로와,
    상기 제2 기간에 후속하는 상기 1 프레임 기간 중 제3 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에, 제1 레벨의 제1 전압으로부터 상기 제1 레벨과는 다른 제2 레벨의 제2 전압까지 변화하는 적어도 하나의 램프형 계조 제어 전압을 공급하는 제3 회로
    를 포함하는 표시 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 회로는, 상기 1 프레임 기간 중 상기 제1 및 제3 기간에, 상기 복수의 화소 각각의 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 상기 주사 구동 신호를 인가하는 것을 정지하는 표시 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    각각이 상기 복수의 화소 각각에 제공되는 복수의 제2 스위칭 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 복수의 제2 스위칭 트랜지스터 각각은 상기 복수의 화소 각각의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 결합되고, 상기 적어도 하나의 램프형 계조 제어 전압이 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 인가되도록 상기 1 프레임 기간 중 상기 제3 기간에 온 상태로 되는 표시 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    복수의 영상 신호선, 복수의 계조 신호선, 복수의 전류 공급선, 및 복수의 주사 신호선을 더 포함하고,
    상기 복수의 화소는 매트릭스 구성으로 배치되며,
    상기 복수의 영상 신호선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 스위칭 트랜지스터가 온일 때 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자에 상기 영상 신호 전압을 인가하며,
    상기 복수의 계조 신호선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 배치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 저장 용량 소자의 상기 제1 단자에 상기 계조 제어 전압을 인가하며,
    상기 복수의 전류 공급선 각각은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 열마다 설치되고, 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소의 상기 인버터 회로를 통해 상기 전류 구동형 발광 소자들 중 대응하는 소자에 구동 전류를 공급하며,
    상기 복수의 주사 신호선은 상기 복수의 화소의 상기 매트릭스 구성의 행마다 설치되고, 상기 매트릭스 구성의 행들의 상기 복수의 화소 중 대응하는 화소들의 상기 스위칭 트랜지스터들의 상기 게이트 전극들에 상기 주사 구동 신호를 행단위로 순차 인가하는 표시 장치.
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