KR20050052400A - 구동장치 및 표시장치 및 그 구동제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동장치 및 표시장치 및 그 구동제어방법에 관한 것으로서,
전류제어형의 발광소자를 구비하는 복수의 표시화소를 갖는 표시패널의 각 표시화소를 구동하는 구동장치에 있어서, 상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하는 신호전압생성회로와 상기 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 생성하는 변환회로부를 구비하고, 상기 신호전류를 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 전압-전류변환회로를 구비하고, 상기 변환회로부는 상기 신호전류를 생성하는 예를 들면 비정질실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터에 의한 스위칭소자에 의해 구성되고, 해당 스위칭소자의 소자특성의 변동을 보상하는 보상회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

구동장치 및 표시장치 및 그 구동제어방법{DRIVING DEVICE, DISPLAY DEVICE AND DRIVING CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 구동장치 및 표시장치 및 그 구동제어방법에 관한 것으로서, 특히 표시데이터에 따른 전류를 공급함으로써 소정의 휘도계조로 발광하는 전류제어형의 발광소자를 갖는 표시화소를 복수 배열하여 이루어지는 표시패널에 적용 가능한 구동장치 및 해당 구동장치를 구비한 표시장치 및 그 구동제어방법에 관한 것이다.
근래 퍼스널컴퓨터나 영상기기의 모니터, 디스플레이로서 다용되고 있는 액정표시장치(LCD)에 이어지는 차세대의 표시디바이스(디스플레이)로서, 유기일렉트로루미네선스소자(이하,「유기EL소자」로 약칭한다)나 무기일렉트로루미네선스소자(이하,「무기EL소자」로 약칭한다) 또는 발광다이오드(LED) 등과 같은 자기발광형의 광학요소(발광소자)를 2차원 배열한 표시패널을 구비한 발광소자형의 디스플레이의 본격적인 실용화로 향하게 한 연구개발이 왕성하게 실시되고 있다.
특히 액티브매트릭스구동방식을 적용한 발광소자형디스플레이에 있어서는, 액정표시장치에 비교하여 표시응답속도가 빠르고, 시야각의존성도 없고, 또 고휘도·고콘트래스트화, 표시화질의 고정세화(高精細化), 저소비전력화 등이 가능한 동시에, 액정표시장치와 같은 백라이트를 필요로 하지 않기 때문에 한층의 박형경량화가 가능하다는 매우 우위인 특징을 갖고 있다.
도 19는 종래기술에 있어서의 발광소자형의 디스플레이의 개략구성을 나타내는 전체 블록도이다.
이와 같은 디스플레이의 한 예는 개략 도 19에 나타내는 바와 같이 행방향으로 설치된 주사라인(SL)과 열방향으로 설치된 데이터라인(DL)의 각 교점 근처에 전류제어형의 발광소자를 포함하는 표시화소(EMp)가 배열된 표시패널(110p)과, 화상표시신호(표시데이터)에 따른 계조전류(Ipix)를 생성하여 데이터라인(DL)을 통하여 각 표시화소(EMp)에 공급하는 데이터드라이버(130p)와, 소정의 타이밍으로 주사신호(Vsel)를 차례 차례 인가하여 특정한 행의 표시화소(EMp)를 선택상태로 하는 주사드라이버(120p)를 구비하고, 각 표시화소(EMp)에 공급된 상기 계조전류(Ipix)에 의거하는 전류가 각 발광소자에 공급되고, 표시데이터에 따른 소정의 휘도계조로 발광동작하여 소망의 화상정보가 표시패널(110p)에 표시된다. 또 표시화소(EMp)는 상기 발광소자에 덧붙여서 해당 발광소자의 발광상태를 구동제어하기 위한 복수의 스위칭소자로 이루어지는 화소구동회로를 구비한다.
여기에서 상기 디스플레이에 있어서의 구동방식으로서는 예를 들면 복수의 표시화소에 대하여 데이터드라이버에 의해 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 개별의 계조전류를 생성하고, 주사드라이버에 의해 선택된 특정한 행의 표시화소에 공급하여 각 표시화소의 발광소자를 해당 전류값에 따른 소정의 휘도계조로 발광시키는 동작을 1화면분의 각 행에 대하여 차례 차례 반복하는 전류지정형의 구동방식이 알려져 있다.
도 20은 종래기술에 있어서의 데이터드라이버의 구성예를 나타내는 회로구성도이다.
상기한 바와 같이 전류지정형의 구동방식의 디스플레이에 적용되는 데이터드라이버의 구체적인 구성으로서는 예를 들면 도 20에 나타내는 바와 같이 전류로의 일단측(이미터)이 전원단자(TMp)에 접속되는 동시에, 전류로의 타단측(콜렉터)이 기준전류입력단자(TMr)에 접속된 트랜지스터(TPr)와, 전류로의 일단측(이미터)이 공통전원라인(Lp)을 통하여 상기 전원단자(TMp)에 공통으로 접속되는 동시에, 전류로의 타단측(콜렉터)이 개별의 출력단자(OUT1, OUT2, …OUTm)에 접속되고, 또한 각 제어단자(베이스)가 상기 트랜지스터(TPr)의 제어단자(베이스)에 병렬적으로 접속된 복수의 트랜지스터(TP1, TP2, …TPm)로 이루어지는 커런트미러회로에 의한 정전류구동회로(전류드라이버)를 구비하여 구성된다. 이와 같은 데이터드라이버에 있어서는, 트랜지스터(TPr)에 흐르는 기준전류(Ir)에 따라서 복수의 트랜지스터(TP1, TP2, …TPm)에 흐르는 일정의 전류값을 갖는 계조전류(IP1, IP2, …IPm)를 개별의 출력단자(OUT1, OUT2, …OUTm)를 통하여(또는 도시를 생략한 출력회로를 추가로 통하여) 도시를 생략한 표시패널을 구성하는 복수의 표시화소에 일괄하여 공급함으로써 표시화소(발광소자)를 발광동작시킨다.
한편, 표시화소에 있어서의 발광소자가 유기EL소자로 이루어지는 경우, 계조전류의 최저계조시에 필요한 전류는 매우 미소한 전류값이 된다. 예를 들면 표 1에 나타내는 바와 같이 표시치수, 화소수, 화소배열, 도트치수, 계조수 등의 설계내역을 갖는 1. 9인치 대각의 표시패널을 설정하고, 해당 표시패널에 대하여 표시화소(유기EL소자)를 적, 녹, 청의 각 색으로 발광시킨 경우의 전류특성 등의 시뮬레이션을 실행한 결과, 표 2에 나타내는 바와 같이 적, 녹, 청의 어느 쪽의 발광색에 있어서도 최고휘도계조에 있어서 수㎂오더(최대값은 적색 발광한 경우의 3. 05㎂)의 전류값을 갖고, 최저휘도계조에 있어서 수십㎁오더(최소값은 녹색발광한 경우의 12. 8㎁)의 전류값을 갖는 계조전류를 필요로 한다.
수평 수직
유효표시치수 30. 72mm 38. 40mm
화소수(pixel) 128 ×RGB 160
화소배열 컬럼
도트치수 80㎛ 240㎛
최대백색휘도 400nit
개구율 25%
계조수 64
색도 효율 휘도/dot MSB LSB
전류/dot 전류비 EL전압 전류/dot
x y cd/A cd/㎡ ㎂ V ㎁
청색(B) 0. 155 0. 156 4. 31 312 1. 39 0. 46 5. 61 21. 7
녹색(G) 0. 384 0. 599 15. 7 672 0. 82 0. 27 3. 44 12. 8
적색(R) 0. 670 0. 382 1. 38 220 3. 05 1. 00 4. 70 47. 7
여기에서 데이터드라이버를 단결정실리콘기판상에 형성된 MOS트랜지스터에 의해 구성한 경우, MOS트랜지스터의 채널형상(채널폭 대 채널길이의 비; W/L)에 대한 포화전류의 관계를 검증한다.
도 21은 MOS트랜지스터의 채널형상에 대한 포화전류의 특성을 나타내는 특성도이다.
도 21에 나타내는 바와 같이 상기한 바와 같은 녹색발광한 경우의 최저휘도계조시의 계조전류의 전류값인 12. 8㎁로부터 적색발광한 경우의 최고휘도계조시의 계조전류의 전류값인 3. 05㎂까지의 발광동작에 필요한 전류범위(10㎁∼1㎂)를 갖는 계조전류를 생성하기 위해서는 채널형상으로서 대체로 W/L = 0. 0009를 필요로 하고, MOS트랜지스터의 게이트소스간 전압으로서 대체로 Vgs = 0. 5V∼8V 정도에서 제어할 필요가 있다. 그 때문에 그 평면형상의 종횡비가 한방향으로 현저하게 긴 직사각형(세로가 김)을 갖음으로써 MOS트랜지스터의 제조프로세스에 있어서의 가공정밀도의 흐트러짐에 의해서 W/L의 값이 크게 변화하고, 동작특성이 흐트러짐이 발생하기 쉽다. 이에 따라 수십㎁오더의 매우 미소한 전류값을 갖는 계조전류를 정밀도 좋게 생성하는 것이 곤란하고, 또 회로설계상의 제약이나 회로형성면적의 손실(비효율화)도 초래하고 있었다.
본 발명은 전류제어형의 발광소자를 갖는 표시화소를 전류지정방식으로 발광제어하는 구동장치 및 그것을 구비한 표시장치에 있어서, 트랜지스터 등의 기능소자의 제조프로세스에 있어서의 가공정밀도의 흐트러짐에 의한 영향을 억제하여 동작특성의 균일화를 꾀할 수 있는 동시에, 표시화소에 공급하는 미소전류를 정밀도 좋게, 안정하여 생성, 출력할 수 있고, 그것으로써 저가로 장기에 걸쳐서 안정된 양호한 표시화질을 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
상기 효과를 얻기 위한 본 발명에 있어서의 구동장치는 상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하는 신호전압생성회로와, 상기 신호전압생성회로에 의해서 생성된 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 생성하는 변환회로부를 갖고, 상기 신호전류를 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 전압-전류변환회로를 구비한다.
상기 각 표시화소는 상기 계조전류에 따른 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형의 발광소자를 구비한다.
상기 변환회로부는 적어도 상기 신호전류를 생성하는 스위칭소자를 포함하고, 해당 스위칭소자의 전류로의 일단측은 소정의 전압값을 갖는 구동전원에 접속되고, 해당 전류로의 타단측이 상기 표시패널의 상기 표시화소에 접속되어 상기 스위칭소자의 제어단자에 상기 신호전압이 인가되는 구성을 구비하며, 상기 스위칭소자는 비정질실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터 또는 다결정실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터 또는 전자이동도가 50㎠/VS보다 작은 반도체로 이루어지는 트랜지스터이다.
상기 구동전압의 전압값은 상기 표시화소에 설정된 발광색에 따라서 각 발광색마다 다른 전압값으로 설정된다.
상기 변환회로부는 적어도 상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 보상회로를 구비하고, 상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고, 상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성이다.
상기 보상회로는 적어도 상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 해당 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 프리챠지회로를 구비하고 있다.
상기 변환회로부는 또한 상기 계조전류의 공급에 앞서서, 상기 표시화소에 리셋전압을 인가하는 리셋회로와, 상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하는 읽어들임회로와, 상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 기입회로를 구비하고 있다.
상기 전압-전류변환회로는 복수의 상기 변환회로부가 병렬적으로 접속되고, 적어도 상기 복수의 변환회로부 중의 어느 쪽인가의 상기 변환회로부에 있어서의 상기 읽어들임회로에 의한 상기 신호전압을 상기 스위칭소자에 인가하는 읽어들임동작과, 다른 상기 변환회로부에 있어서의 상기 기입회로에 의한 앞의 타이밍으로 상기 스위칭소자에 인가된 상기 신호전압에 따른 상기 계조전류를 상기 표시화소에 공급하는 기입동작을 병행하여 실행한다.
상기 효과를 얻기 위한 본 발명에 있어서의 표시장치는 행 및 열방향으로 설치된 복수의 주사라인 및 복수의 데이터라인과, 복수의 상기 주사라인 및 복수의 상기 데이터라인의 각 교점 근처에 매트릭스상으로 배열된 복수의 표시화소를 갖는 표시패널과, 소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 차례 차례 인가하여 선택상태로 설정하는 주사구동회로와, 상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하는 신호전압생성회로와, 상기 신호전압생성회로에 의해서 생성된 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 생성하는 변환회로부를 갖고, 상기 신호전류를 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 전압-전류변환회로를 구비한다.
상기 표시화소는 적어도 상기 계조전류에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 생성하는 화소구동회로와, 상기 발광구동전류의 전류값에 따른 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형의 발광소자를 구비하고, 상기 화소구동회로는 비정질실리콘을 이용한 스위칭소자를 포함하여 구성되어 있다.
상기 화소구동회로는 적어도 상기 계조전류에 동반하는 전하를 축적하는 전하축적회로와 해당 전하축적회로에 축적된 전하에 의거하여 상기 발광구동전류를 생성하여 상기 발광소자에 공급하는 구동제어회로를 구비하며, 상기 주사구동회로에 의해 상기 각 행의 표시화소가 선택되는 선택기간에 상기 계조전류에 동반하는 전하가 상기 전하축적회로에 축적되고, 상기 각 행의 표시화소를 비선택으로 한 비선택기간에 상기 구동제어회로에 의해 생성된 상기 발광구동전류를 상기 발광소자에 공급하도록 제어되어 상기 발광소자는 상기 선택기간중은 비동작 상태로 설정되고, 상기 비선택기간중은 동작상태로 설정된다. 또 상기 발광소자는 유기일렉트로루미네선스소자이다.
상기 전압-전류변환회로는 상기 신호전압생성회로와 일체적으로 또는 상기 표시패널을 구성하는 절연성 기판상에 상기 표시화소와 함께 일체적으로 형성되어 있다.
상기 변환회로부는 적어도 상기 신호전류를 생성하는 스위칭소자를 포함하고, 상기 스위칭소자의 전류로의 일단측이 소정의 전압값을 갖는 구동전원에 접속되고, 상기 표시패널에 있어서의 상기 복수의 표시화소의 각각은 적, 녹, 청의 어느 쪽인가의 발광색으로 설정되어 소정의 순서로 배열되고, 상기 구동전원의 전압값은 상기 표시화소의 각각에 설정된 발광색에 따라서 각 발광색마다 다른 전압값으로 설정된다.
상기 변환회로부는 적어도 상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 보상회로를 구비하고, 상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고, 상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성이다.
상기 보상회로는 적어도 상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 상기 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 프리챠지회로를 구비하고 있다.
상기 변환회로부는 또한 상기 계조전류의 공급에 앞서서, 상기 데이터라인에 리셋전압을 인가하는 리셋회로와, 상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하는 읽어들임회로와, 상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소에 공급하는 기입회로를 구비하고 있다.
상기 전압-전류변환회로는 상기 데이터라인마다 복수의 상기 변환회로부가 병렬적으로 접속된 구성을 갖고, 적어도 상기 복수의 변환회로부 중의 어느 쪽인가의 상기 변환회로부에 있어서의 상기 읽어들임회로에 의한 상기 신호전압을 상기 스위칭소자에 인가하는 읽어들임동작과, 다른 상기 변환회로부에 있어서의 상기 기입회로에 의한 앞의 타이밍으로 상기 스위칭소자에 인가된 상기 신호전압에 따른 상기 계조전류를 상기 데이터라인에 공급하는 기입동작을 병행하여 실행한다.
상기 효과를 얻기 위한 본 발명에 있어서의 표시장치의 구동제어방법은 행 및 열방향으로 설치된 복수의 주사라인 및 복수의 데이터라인의 각 교점 근처에 매트릭스상으로 배열된 복수의 표시화소를 갖는 표시패널을 구비하고, 적어도 소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 차례 차례 인가하여 선택상태로 설정하여 상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하고, 전압-전류변환용의 스위칭소자의 제어단자에 상기 신호전압을 인가함으로써, 해당 스위칭소자의 전류로에 상기 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 흘리고, 해당 신호전류를 상기 선택상태로 설정된 행의 상기 표시화소에 상기 데이터라인을 통하여 계조전류로서 공급하여 해당 표시화소를 구동한다.
구동제어방법은 상기 스위칭소자에 상기 신호전압을 인가하기에 앞서서, 상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 공정을 포함하고, 상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고, 상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성이다.
상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 공정은 적어도 상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 상기 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 공정을 포함한다.
상기 표시화소에 상기 데이터라인을 통하여 상기 계조전류를 공급하는 공정은 상기 계조전류의 공급에 앞서서, 상기 데이터라인에 리셋전압을 인가하고, 상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하여 상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소에 공급하는 공정을 포함한다.
이하, 본 발명에 관련되는 구동장치 및 표시장치 및 그 구동제어방법의 상세를 도면에 나타내는 실시형태에 의거하여 설명한다.
〈제 1 실시형태〉
우선 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용 가능한 표시장치의 제 1 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 전체 구성의 제 1 실시형태를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도이다.
여기에서 상기한 종래기술에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는 동일 또는 동등한 부호를 붙여서 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서는, 표시패널을 구성하는 표시화소로서 유기EL소자를 발광소자로서 구비한 구성을 나타내는데, 본 발명에 관련되는 표시장치는 이것에 한정하는 것은 아니고, 적어도 각 표시화소가 공급되는 전류의 전류값에 따른 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형의 발광소자를 구비하고 있는 것이면, 예를 들면 발광다이오드 등을 발광소자로서 적용하는 것이어도 좋다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 실시형태에 관련되는 표시장치(100)는 개략 상호에 직교하도록 설치된 복수의 주사라인(SL1, SL2, …SLn)(편의적으로 n본으로 한다. 이하, 총칭하여「주사라인(SL)」이라고도 쓴다)과 복수의 데이터라인(DL1, DL2, …DLm)(편의적으로 m본으로 한다. 이하, 총칭하여「데이터라인(DL)」이라고도 쓴다)의 각 교점 근처에 복수의 표시화소(EM)가 배열된 표시패널(110)과, 해당 표시패널(110)의 각 주사라인(SL)에 접속되어 각 주사라인(SL)에 소정의 타이밍으로 차례 차례 하이레벨의 주사신호(Vsel1, Vsel2, …VselN)(이하, 총칭하여「주사신호(Vsel)」이라고도 쓴다)를 인가함으로써 행마다의 표시화소(EM)군을 선택상태로 설정(주사)하는 주사드라이버(주사구동회로)(120)와 후술하는 표시신호생성회로(160)로부터 공급되는 표시데이터에 의거하는 신호전압(Vdata1, Vdata2, …VdataM)(이하, 총칭하여「신호전압(Vdata)」이라고도 쓴다)을 생성하는 신호전압생성회로(130)와, 표시패널(110)의 각 데이터라인(DL)에 접속되고, 신호전압생성회로(130)에 의해 생성된 신호전압(Vdata)에 의거하여 계조전류(Ipix1, Ipix2, …IpixM)(이하, 총칭하여「계조전류(Ipix)」이라고도 쓴다)를 생성하여 각 데이터라인(DL)에 공급하는 전압-전류변환회로(140A)와, 적어도 주사드라이버(120) 및 신호전압생성회로(130)의 동작상태를 제어하기 위한 주사제어신호 및 데이터제어신호를 생성하여 출력하는 시스템컨트롤러(150)와, 표시장치(100)의 외부로부터 공급되는 영상신호에 의거하여 디지털신호로 이루어지는 표시데이터를 생성하고, 상기 신호전압생성회로(130)에 공급하는 동시에, 해당 표시데이터에 의거하는 화상정보를 표시패널(110)에 표시하기 위한 타이밍신호(시스템클럭 등)를 추출, 또는 생성하여 시스템컨트롤러(150)에 공급하는 표시신호생성회로(160)을 구비하여 구성되어 있다.
이하 상기 각 구성에 대하여 설명한다.
(표시패널)
제 1 실시형태에 관련되는 표시장치(100)에 적용 가능한 표시패널(110)은 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 적어도 상호에 직교하도록 설치된 주사라인(SL) 및 데이터라인(DL)을 구비하고, 주사라인(SL)과, 데이터라인(DL)의 각 교점에 적어도 후술하는 화소구동회로 및 유기EL소자(전류제어형의 발광소자)를 구비한 표시화소(EM)가 접속된 구성을 갖고 있다. 또한 후술하는 표시화소(EM)를 구비한 표시패널에 있어서는, 주사라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 덧붙여서 각 주사라인(SL)에 병행하여 전원라인(VL)이 설치된 구성을 갖고 있다. 상세하게는 후술한다.
(주사드라이버)
주사드라이버(120)는 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 주사제어신호에 의거하여 각 주사라인(SL)에 하이레벨의 주사신호(Vsel)를 차례 차례 인가함으로써, 각 행마다의 표시화소(EM)군을 선택상태로 설정하고, 후술하는 신호전압생성회로(130)에 의해 생성되는 신호전압(Vdata)에 의거하여 각 데이터라인(DL)을 통하여 공급되는 계조전류(Ipix)를 해당 표시화소(EM)(후술하는 화소구동회로)에 기입하도록 제어한다.
여기에서 주사드라이버(120)는 구체적으로는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 시프트레지스터와 버퍼로 이루어지는 시프트블록(SB)을 각 주사라인(SL)에 대응시켜서 복수단 구비하고, 후술하는 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 주사제어신호(주사스타트신호(SST), 주사클럭신호(SCK) 등)에 의거하여 시프트레지스터에 의해 표시패널(110)의 윗쪽에서 아랫쪽으로 시프트신호를 차례 차례 시프트하면서, 생성된 시프트신호를 버퍼를 통하여 소정의 전압레벨(하이레벨)로 변환하여 주사신호(Vsel)(Vsel1∼VselN)로서 각 주사라인(SL)에 출력한다.
(신호전압생성회로)
도 3은 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 신호전압생성회로의 개략구성을 나타내는 블록도이다.
신호전압생성회로(130)는 표시장치(100)의 주변회로로서 주지의 전압드라이버(표시데이터에 따른 계조신호전압을 생성하여 출력하는 드라이버)와 동등한 구성을 갖고, 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터제어신호에 의거하여 표시신호생성회로(160)로부터 출력되는 디지털신호로 이루어지는 표시데이터를 소정의 타이밍으로 받아들여서 보존하고, 해당 표시데이터에 대응하는 아날로그신호전압을 생성하여 상기한 신호전압(Vdata)(Vdata1∼VdataM)으로서 후술하는 전압-전류변환회로(140A)에 출력한다.
여기에서 신호전압생성회로(130)는 구체적으로는 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이 시프트클럭신호(CLK), 샘플링스타트신호(STR)에 의거하여 차례 차례 시프트신호를 출력하는 시프트레지스터회로(131)와, 해당 시프트신호의 입력타이밍에 의거하여 표시신호생성회로(160)로부터 공급되는 1행분의 표시데이터를 차례 차례 받아들이는 데이터레지스터회로(132)와, 데이터래치신호(STB)에 의거하여 데이터레지스터회로(132)에 의해 받아들여진 1행분의 표시데이터를 일괄 보존하는 데이터래치회로(133)와, 계조기준전압(V0∼Vp)에 의거하여 상기 보존된 표시데이터를 소정의 아날로그신호전압으로 변환하는 D/A컨버터(134)와 출력이네이블신호(OE)에 의거하는 타이밍으로 해당 아날로그신호전압을 각 데이터라인(DL)에 대응하는 신호전압(Vdata)(Vdata1∼VdataM)으로서 전압-전류변환회로(140A)에 출력하는 출력회로(135)를 갖고 구성되어 있다. 여기에서 적어도 상기한 시프트블록신호(CLK), 샘플링스타트신호(STR), 데이터래치신호(STB) 및 출력이네이블신호(OE)는 시스템컨트롤러(150)로부터 데이터제어신호로서 공급된다.
(전압-전류변환회로)
전압-전류변환회로(140A)는 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 각 데이터라인(DL)마다 설치되고, 상기한 신호전압생성회로(130)로부터 공급되는 신호전압(Vdata)에 의거하여 소정의 도통상태에서 ON동작하여, 해당 신호전압(Vdata)에 따라서 흐르는 신호전류를 계조전류(Ipix)로서 각 데이터라인(DL)을 통하여 각 열의 표시화소에 공급하는 복수의 스위치(SWA1, SWA2, …SWAm)(이하, 「스위치(SWA)」라고도 쓴다; 변환회로부)를 갖고 구성되어 있다.
여기에서 각 스위치(SWA)는 게이트단자에 상기 신호전압생성회로(130)로부터 출력되는 신호전압(Vdata)이 인가되고, 소스단자 및 드레인단자가 소정의 마이너스전원전압(Vss)(예를 들면 -20V; 전원전압)에 접속된 전원공급라인 및 데이터라인(DL)에 각각 접속된 박막트랜지스터(스위칭소자)(Tr11)를 구비한 구성을 갖고 있다. 이 박막트랜지스터(Tr11)는 비정질실리콘을 이용한 n채널형의 박막트랜지스터(TFT)로서, 이에 따라 제 1 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(140A)는 이미 확립된 비정질제조기술을 적용하여 비교적 저가에 제조할 수 있는 동시에, 안정된 동작특성을 실현할 수 있다.
특히 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터에 있어서는 후술하는 바와 같이 단결정실리콘기판상에 형성한 MOS트랜지스터에 비교하여 수십㎁오더의 매우 미소한 전류값을 갖는 전류를 비교적 정밀도 좋게 생성할 수 있는 소자특성을 갖고 있다.
이와 같은 전압-전류변환회로(140A)에 의해 표시신호생성회로(160)로부터 공급되는 디지털신호로 이루어지는 표시데이터에 대응하여 신호전압생성회로(130)에 의해 생성된 신호전압(아날로그신호)(Vdata)의 전압값에 의거하여 각 스위치회로부(SWA)의 박막트랜지스터(Tr11)가 소정의 도통상태에서 ON동작하기 때문에 해당 표시데이터(휘도계조)에 따른 소정의 전류값을 갖는 신호전류가 생성되고, 해당 신호전류를 계조전류(Ipix)로서 각 데이터라인(DL)에 일괄하여 또는 차례 차례 출력된다.
(시스템컨트롤러)
시스템컨트롤러(150)는 적어도 주사드라이버(120) 및 신호전압생성회로(130)의 각각에 대하여 동작상태를 제어하는 주사제어신호(상기한 주사스타트신호(SST), 주사클럭신호(SCK) 등) 및 데이터제어신호(상기한 출력이네이블신호(OE), 데이터래치신호(STB), 샘플링스타트신호(STR), 시프트클럭신호(CLK) 등)를 출력함으로써 각 드라이버 및 제어회로를 소정의 타이밍으로 동작시키고, 주사신호(Vsel) 및 계조전류(Ipix)를 생성시키고, 각 주사라인(SL) 및 데이터라인(DL)에 인가하여 각 표시화소(EM)에 있어서의 발광동작을 연속적으로 실행시키고, 소정의 영상신호에 의거하는 화상정보를 표시패널(110)에 표시시키는 제어를 실시한다.
(표시신호생성회로)
표시신호생성회로(160)는 예를 들면 표시장치(100)의 외부로부터 공급되는 영상신호로부터 휘도계조신호성분을 추출하고, 표시패널(110)의 1행분마다 해당 휘도계조신호성분을 디지털신호로 이루어지는 표시데이터로서 신호전압생성회로(130)의 데이터레지스터회로(132)에 공급한다. 여기에서 상기 영상신호가 텔레비전방송신호(콤포지트영상신호)와 같이 영상정보의 표시타이밍을 규정하는 타이밍신호성분을 포함하는 경우에는 표시신호생성회로(160)는 도 1에 나타내는 바와 같이 상기 휘도계조신호성분을 추출하는 기능 외에, 타이밍신호성분을 추출하여 시스템컨트롤러(150)에 공급하는 기능을 갖는 것이어도 좋다. 이 경우에 있어서는 상기 시스템컨트롤러(150)는 표시신호생성회로(160)로부터 공급되는 타이밍신호에 의거하여 주사드라이버(120)나 신호전압생성회로(130)에 대하여 개별에 공급하는 주사제어신호 및 데이터제어신호를 생성한다.
또한 표시장치(100)의 외부로부터 공급되는 영상신호가 디지털신호에 의해 형성되고, 또 타이밍신호가 영상신호와는 별개로 공급되어 있는 경우에는 해당 영상신호(디지털신호)를 그대로 표시데이터로서 신호전압생성회로(130)에 공급하는 동시에, 해당 타이밍신호를 직접 시스템컨트롤러(150)에 공급하도록 하여 표시신호생성회로(160)를 생략하도록 해도 좋다. 이하에 나타내는 표시장치의 구동제어방법에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 영상신호에 의거하여 표시신호생성회로(160)에 의해 표시데이터 및 타이밍신호가 생성되어 각각 신호전압생성회로(130) 및 시스템컨트롤러(150)에 공급되는 경우에 대하여 설명한다.
(표시화소의 구체회로예)
이어서 제 1 실시형태에 관련되는 표시패널에 적용되는 표시화소의 구체회로예에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 4는 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용 가능한 표시화소의 화소구동회로의 구체회로예를 나타내는 회로구성도이다.
도 5A, B는 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용 가능한 표시화소의 구동제어동작을 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 구체예에 관련되는 표시화소를 적용한 표시장치의 표시구동동작을 나타내는 타이밍챠트이다.
또한 여기에서 나타내는 화소구동회로는 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용 가능한 극히 한 예를 나타내는 것에 지나지 않고, 동등한 동작기능을 갖는 다른 회로구성을 적용하는 것이어도 좋은 것은 말할 것도 없다.
본 실시예에 관련되는 표시화소(EM)는 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 개략 상기한 주사드라이버(120)로부터 인가되는 주사신호(Vsel)에 의거하여 표시화소(EM)를 선택상태로 설정하고, 해당 선택상태에 있어서 신호전압생성회로(130) 및 전압-전류변환회로(140A)로부터 공급되는 계조전류(Ipix)를 받아들이며, 해당 계조전류(Ipix)의 전류값에 따른 발광구동전류를 발광소자에 흘리는 화소구동회로(발광구동회로)(DC)와, 해당 화소구동회로(DC)로부터 공급되는 발광구동전류에 의거하여 소정의 휘도계조로 발광동작하는 유기EL소자(OEL) 등의 전류제어형의 발광소자를 갖고 구성되어 있다.
화소구동회로(DC)는 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 게이트단자가 주사라인(SL)에, 소스단자가 주사라인(SL)에 평행하게 설치된 전원라인(VL)에, 드레인단자가 접점(N21)에 각각 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr21)와, 게이트단자가 주사라인(SL)에, 소스단자 및 드레인단자가 데이터라인(DL) 및 접점(N22)에 각각 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr22)와, 게이트단자가 접점(N21)에, 소스단자 및 드레인단자가 전원라인(VL) 및 접점(N22)에 각각 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr23)와, 접점(N21) 및 접점(N22)간에 접속된 콘덴서(Cs)를 구비한 구성을 갖고 있다.
또 이와 같은 화소구동회로(DC)로부터 공급되는 발광구동전류에 의해 발광휘도가 제어되는 유기EL소자(OEL)는 애노드단자가 상기 화소구동회로(DC)의 접점(N22)에, 또 캐소드단자가 접지전위(Vgnd)에 각각 접속된 구성을 갖고 있다. 여기에서 콘덴서(Cs)는 박막트랜지스터(Tr23)의 게이트-소스간에 형성되는 기생용량이어도 좋고, 그 기생용량에 덧붙여서 게이트-소스간에 추가로 용량소자를 별개로 부가하도록 한 것이어도 좋다.
이와 같은 구성을 갖는 화소구동회로(DC)를 구비한 표시화소의 구동제어동작은 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 1주사기간(Tsc)을 1사이클로 하고, 해당 1주사기간(Tsc)내에, 특정한 주사라인군(SLi)에 접속된 복수행의 표시화소를 선택하여 표시데이터에 대응하는 계조전류(Ipix)를 기입하여 전압성분으로서 보존하는 기입동작기간(선택기간)(Tse)과, 해당 선택기간(Tse)에 기입하고, 보존된 전압성분에 의거하여 상기 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 유기EL소자(OEL)에 공급해서 소정의 휘도계조로 발광동작시키는 발광동작기간(비선택기간)(Tnse)을 설정함으로써 실행된다(Tsc＝Tse＋Tnse). 여기에서 복수행의 표시화소(EM)가 접속된 각 주사라인군(SLi)마다 설정되는 선택기간(Tse)은 상호 시간적인 겹침이 발생하지 않도록 설정된다.
우선 표시화소의 기입동작기간(Tse)에 있어서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120)로부터 i행째(1≤i≤n)의 주사라인(SL)에 대하여 하이레벨(선택레벨)의 주사신호(Vsel)를 인가하는 동시에, 전원라인(VL)에 대하여 로우레벨의 전원전압(Vsc)을 인가한다. 또 이 타이밍에 동기하여 신호전압생성회로(130)로부터 표시데이터에 따른 신호전압(Vdata)을 생성하여 출력함으로써 전압-전류변환회로(140A)의 데이터라인(DL)마다 설치된 스위치(SWA)(박막트랜지스터(Tr11)의 게이트단자)에 해당 신호전압(Vdata)이 인가되게 되고, 해당 신호전압(게이트전압)(Vdata)에 따른 도통상태에서 스위치(SWA)(박막트랜지스터(Tr11))가 ON동작하고, 소정의 전류값을 갖는 계조전류(Ipix)가 데이터라인(DL)에 공급된다.
여기에서 계조전류(Ipix)는 표시신호생성회로(160)로부터 공급되는 표시데이터에 포함되는 계조데이터성분에 의거하여 각 표시화소(EM)의 유기EL소자(OEL)를 소정의 휘도계조로 발광동작시키기 위해 필요한 소정의 전류값으로 설정된다.
이에 따라 화소구동회로(DC)를 구성하는 박막트랜지스터(Tr21 및 Tr22)가 ON동작하고, 로우레벨의 전원전압(Vcc)이 접점(N21)(즉 박막트랜지스터(Tr23)의 게이트단자 및 콘덴서(Cs)의 일단측)에 인가되는 동시에, 각 데이터라인(DL)에 설치되는 스위치(SWA)(박막트랜지스터(Tr11))의 전류로의 타단측이 로우레벨의 전원전압(Vsc)보다도 낮은 마이너스전원전압(－20V)에 접속되어 있는 것에 의해 각 데이터라인(DL)에는 마이너스극성의 계조전류(Ipix)가 공급되게 되고, 박막트랜지스터(Tr22)를 통하여 로우레벨의 전원전압(Vsc)보다도 저전위의 전압레벨이 접점(N22)(즉 박막트랜지스터(Tr23)의 소스단자 및 콘덴서(Cs)의 타단측)에 인가된다.
이와 같이 접점(N21 및 N22)간(박막트랜지스터(Tr23)의 게이트-소스간)에 전위차가 발생함으로써 박막트랜지스터(Tr23)가 ON동작하고, 도 5A에 나타내는 바와 같이, 전원라인(VL)으로부터 박막트랜지스터(Tr23), 접점(N22), 박막트랜지스터(Tr22), 데이터라인(DL)을 통하여 전압-전류변환회로(140A)방향으로 계조전류(Ipix)에 대응한 기입전류(Ia)가 끌어들여지도록 흐른다.
이 때 콘덴서(Cs)에는 접점(N21 및 N22)간에 발생한 전위차에 대응하는 전하가 축적되고, 전압성분으로서 보존된다(충전된다). 또 이 때 전원라인(VL)에는 접지전위 이하의 전압레벨을 갖는 로우레벨의 전원전압(Vsc)이 인가되고, 또한 기입전류(Ia)가 데이터라인(DL)방향으로 흐르도록 제어되어 있는 것에서 유기EL소자(OEL)의 애노드단자(접점(N22))에 인가되는 전위는 캐소드단자의 전위(접지전위)보다도 낮아지고, 유기EL소자(OEL)에 역바이어스전압이 인가되게 되기 때문에 유기EL소자(OEL)에는 발광구동전류가 흐르지 않고, 발광동작은 실시되지 않으며, 비동작상태로 설정된다.
이어서 기입동작기간(Tse) 종료 후의 발광동작기간(Tnse)에 있어서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120)로부터 i행째의 주사라인(SL)에 대하여 로우레벨(비선택레벨)의 주사신호(Vsel)를 인가하는 동시에, 전원라인(VL)에 대하여 접지전위보다도 높은 전압레벨을 갖는 하이레벨의 전원전압(Vsc)을 인가한다. 또 이 타이밍에 동기하여 신호전압생성회로(130)로부터의 신호전압(Vdata)의 출력을 차단하고, 전압-전류변환회로(140a)에 의한 계조전류(Ipix)의 끌어들임동작을 정지한다.
이에 따라 i행째의 표시화소(EM)가 비선택상태로 설정되고, 박막트랜지스터(Tr21 및 Tr22)가 OFF동작하며, 접점(N21)으로의 전원전압(Vsc)의 인가가 차단되는 동시에, 접점(N22)으로의 계조전류(Ipix)의 끌어들임동작에 기인하는 전압레벨의 인가가 차단되기 때문에 콘덴서(Cs)는 상기한 기입동작기간(Tse)에 있어서 축적된 전하를 보존한다.
이와 같이 콘덴서(Cs)가 기입동작기간(Tse)의 충전전압을 보존함으로써 접점(N21 및 N22)간(박막트랜지스터의 Tr23의 게이트-소스간)의 전위차가 보존되게 되고, 박막트랜지스터(Tr23)는 ON상태를 유지한다. 또 도 5B에 나타내는 바와 같이, 전원라인(VL)에는 접지전위보다도 높은 전압레벨을 갖는 전원전압(Vsc)이 인가되기 때문에 전원라인(VL)으로부터 박막트랜지스터(Tr23), 접점(N22)을 통하여 유기EL소자(OEL)에 순바이어스방향으로 발광구동전류(Ib)가 흐른다. 이에 따라 유기EL소자(OEL)는 동작상태로 설정되고, 발광동작이 실시된다.
여기에서 콘덴서(Cs)에 보존되는 전하에 의한 전위차(충전전압)는 상기 기입동작기간(Tse)에 있어서 박막트랜지스터(Tr23)에 계조전류(Ipix)에 대응하는 기입전류(Ia)를 흘릴 때의 전위차에 상당하기 때문에 유기EL소자(OEL)에 흐르는 발광구동전류(Ib)는 상기 기입전류(Ia)와 동등한 전류값을 갖게 되고, 발광동작기간(Tnse)에 있어서는, 기입동작기간(Tse)에 공급된 계조전류(Ipix)의 전류값에 대응하는 전압성분에 의거하여 유기EL소자(OEL)는 표시데이터에 대응하는 소정의 휘도계조로 발광하는 동작을 계속한다.
따라서 이와 같은 일련의 구동제어동작을 도 6에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120) 및 신호전압생성회로(130), 전압-전류변환회로(140A)를 이용하여 표시패널(110)을 구성하는 모든 행의 표시화소(EM)군에 대해서 차례 차례 반복실행함으로써 표시패널 1화면분의 표시데이터가 기입되고, 각 표시화소(EM)가 소정의 휘도계조로 발광하며, 소망의 화상정보가 표시된다.
여기에서 본 구체예에 관련되는 화소구동회로(DC)에 적용되는 박막트랜지스터(Tr21∼Tr23)에 대해서는, 예를 들면 모든 박막트랜지스터를 n채널형의 박막트랜지스터로 구성할 수 있다. 이에 따라 화소구동회로(DC)를 비정질실리콘을 이용한 n채널형의 박막트랜지스터(스위칭소자)를 적용하여 구성할 수 있기 때문에 이미 확립된 제조기술을 적용하여 동작특성이 안정된 화소구동회로(DC)를 비교적 저가로 제조할 수 있다.
다음으로 제 1 실시형태에 관련되는 표시장치(특히 전압-전류변환회로)에 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 적용한 경우의 작용효과에 대하여 검증한다.
도 7은 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터의 채널형상에 대한 포화전류의 특성을 나타내는 특성도이다.
또한 상기한 종래 기술에 나타낸 MOS트랜지스터에 있어서의 포화전류의 특성(도 21 참조)을 적절히 참조하면서 설명한다.
제 1 실시형태에 적용되는 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 적용한 전압-전류변환회로(140A)에 대하여 상기한 표 1에 나타낸 바와 같은 설계내역을 갖는 표시패널을 설정한 경우의 유기EL소자의 발광동작에 요구되는 발광구동전류의 전류범위(12. 8nA∼3. 05㎂)와 박막트랜지스터의 채널형상(W/L)의 관계를 검증하면 상기한 전류범위를 갖는 발광구동전류를 생성하기 위해서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 채널형상으로서 대체로 W/L＝3으로 좋고, 박막트랜지스터의 게이트-소스간전압으로서 대체로 Vgs＝3V∼16V 정도로 제어하면 좋다. 그 때문에 그 평면형상의 종횡비가 비교적 1에 근사한 직사각형을 갖게 되고, 박막트랜지스터의 제조프로세스에 있어서의 가공정밀도의 흐트러짐의 영향을 대폭으로 억제하여 동작특성을 대략 균일화할 수 있는 데다가 회로설계상의 제약이나 회로형성면적의 손실(비효율화)을 대폭으로 억제할 수 있다.
이와 같은 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터에 있어서의 소자특성(포화전류특성)과 MOS트랜지스터에 있어서의 소자특성의 상이는 비정질실리콘과 단결정실리콘에 있어서의 전자이동도의 차이에 기인하고 있다. 즉 비정질실리콘에 있어서의 전자이동도는 0. 5㎠/Vs 정도인 것에 대하여 단결정실리콘의 전자이동도는 900㎠/Vs 정도이며, 비정질실리콘의 전자이동도에 대하여 매우 높은 것에 의해 이와 같은 차가 발생한다.
이에 따라 제 1 실시형태의 전압-전류변환회로에 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 적용하고, 전류지정형의 구동방식에 대응한 표시패널에 대하여 범용(주지)의 전압드라이버로 이루어지는 신호전압생성회로를 이용해서 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하며, 해당 신호전압에 의거하여 전압-전류변환회로에 의해 상기 표시패널의 구동제어에 적합한 전류범위를 갖는 계조전류를 생성하여 공급할 수 있기 때문에 비교적 간이하고, 또한 저가의 구성이고, 전류지정형의 구동방식으로 표시패널을 양호하게 구동제어할 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 전압-전류변환회로를 구성하는 스위칭소자로서 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 적용한 경우에 대해서만 설명했는데, 상기한 바와 같이, 비교적 낮은 전자이동도를 갖는 반도체를 이용하여 형성된 전계효과형 트랜지스터이면 좋고, 예를 들면 전자이동도가 대체로 50㎠/Vs보다 작은, 다결정실리콘이나 산화물반도체, 유기반도체 등을 이용하여 구성되는 트랜지스터를 적용하는 것이어도 상기와 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.
〈제 2 실시형태〉
다음으로 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용 가능한 표시장치의 제 2 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 8은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 2 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도이다.
또한 상기한 제 1 실시형태와 동등한 구성에 대해서는 동일 또는 동등한 부호를 붙이고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다.
상기한 제 1 실시형태에 있어서는, 전압-전류변환회로를 구성하고, 각 데이터라인마다 설치되는 각 스위치(박막트랜지스터)의 전류로의 타단측이 단일한 마이너스전압을 갖는 마이너스전원전압에 공통으로 접속된 구성을 갖고 있는데, 제 2 실시형태에 있어서는, 전압-전류변환회로는 표시패널에 배열되는 표시화소의 발광색마다 다른 전압값을 갖는 마이너스전원전압에 접속함으로써 발광색마다의 휘도특성의 차이에 대응하여 각 발광색의 발광휘도를 적절한 값으로 하도록 구성되어 있다.
제 2 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널은 도 8에 나타내는 바와 같이, 적(R), 녹(G), 청(b)의 각 발광색으로 발광하는 표시화소(EMr, EMg, EMb)가 규칙적으로 배열된 구성을 갖고, 각 발광색의 표시화소(EMr, EMg, EMb)는 각각 데이터라인(DLr, DLg, DLb)에 접속되어 있다. 전압-전류변환회로(140B)는 각 데이터라인(DLr, DLg, DLb)에 대응하여 스위치(SWBr, SWBg, SWBb)가 설치되고, 해당 스위치(SWBr, SWBg, SWBb)(박막트랜지스터(Tr12))의 각 전류로의 일단측이 상기 각 데이터라인(DLr, DLg, DLb)에 접속되며, 타단측이 각각 다른 전압값을 갖는 전원전압(Vsr, Vsg, Vsb)에 접속되어 있다.
여기에서 각 발광색으로 발광하는 표시화소(발광소자)(EMr, EMg, EMb)에 있어서의 휘도특성(계조전류와 발광휘도의 관계)은 예를 들면 상기한 표 2에 있어서도 나타낸 바와 같이 발광색에 의존하여 다른 것이 알려져 있다. 구체적으로는 최고휘도계조로 발광동작시킨 경우의 계조전류와 발광휘도의 관계는 적색광의 경우에서는 녹색광이나 청색광에 비교하여 큰 전류를 필요로 함에도 불구하고 발광휘도는 상대적으로 낮으며, 한편 녹색광의 경우에서는 적색광이나 청색광에 비교하여 작은 전류로 높은 발광휘도를 얻을 수 있다는 특성을 갖고 있다. 그 때문에 상기한 제 1 실시형태에 나타낸 바와 같이, 각 스위치가 동일한 전압값을 갖는 단일의 마이너스전원전압에 접속된 구성을 컬러표시에 대응한 표시패널에 적용한 경우에는 발광색마다 휘도특성에 차이가 발생하여 표시얼룩 등의 화질의 악화가 발생하는 경우가 있다.
그래서 본 실시형태에 있어서는, 표시데이터에 대응한 신호전압에 의거하여 소정의 휘도계조에 따른 계조전류를 생성하는 스위치에 접속되는 마이너스전원전압의 값을 표시화소의 발광색에 대응하여 예를 들면 Vsr＝－20V, Vsg＝－20V＋αV, Vsb＝－20V＋βV(α〉β)와 같이 적색광에서는 상대적으로 낮고, 녹색광에서는 상대적으로 높아지는 적당한 값으로 설정한다. 이에 따라 각 발광색의 표시화소에 공급하는 계조전류의 전류값을 적절한 값으로 설정할 수 있기 때문에 발광색마다의 발광휘도를 적절히 설정하여 표시화질의 향상을 꾀할 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 각 발광색마다 개별로 설치되는 마이너스전원전압을 가변적으로 설정할 수 있는 구성을 적용하는 것이어도 좋고, 이에 따르면, 마이너스전원전압을 적절히 변경설정함으로써 온도조건에 의존하는 발광휘도의 변동의 억제나 표시패널 전체의 발광휘도의 조정을 실시할 수 있다.
또 본 실시형태에 나타낸 바와 같은 표시화소의 발광색에 따라서 마이너스전원전압의 전압값을 개별로 설정하는 구성은 상기한 제 1 실시형태만이 아니라 후술하는 제 3 실시형태 이후의 구성에도 적용할 수 있다. 여기에서 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서는, 싱크전원전압이 마이너스전원전압에 상당한다. 상세하게는 후술한다.
〈제 3 실시형태〉
다음으로 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용 가능한 표시장치의 제 3 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 9는 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 3 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도이다.
또한 상기한 제 1 또는 제 2 실시형태와 동등한 구성에 대해서는 동일 또는 동등한 부호를 붙이고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다.
상기한 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서는 전압-전류변환회로에 있어서, 각 데이터라인마다 설치되는 스위치로서 비정질실리콘으로 이루어지는 박막트랜지스터를 적용하고, 이에 따라 동작특성이 우수한 회로를 비교적 저가로 제조할 수 있는 것을 나타냈다.
그러나 비정질실리콘으로 이루어지는 박막트랜지스터에 있어서는, 동작특성(특히 한계값전압; 소자특성)이 경시적으로 변동하기 쉽고, 장기적으로 안정된 특성을 얻는 것이 어려운 것이 알려져 있다. 그에 따라 공급되는 신호전압에 대응하여 각 데이터라인에 공급되는 계조전류의 값이 경시적으로 변동해 버린다. 그래서 제 3 실시형태에 있어서는, 이와 같은 비정질실리콘으로 이루어지는 박막트랜지스터의 동작특성(한계값전압)의 변동의 영향을 억제할 수 있는 회로구성을 갖는 것을 특징으로 하고 있다.
제 3 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로에 있어서는 도 9에 나타내는 바와 같이, 각 데이터라인마다 설치되는 각 스위치회로부(변환회로부, 보상회로)(SWC)는 예를 들면 게이트단자에 데이터이네이블신호(DEN)가 인가되고, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 상기 신호전압생성회로(130)로부터의 신호전압(Vdata)이 인가되며, 다른쪽에 접점(N31)이 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr31)와, 게이트단자에 제 1 화소기입/리셋신호(WR1)가 인가되고, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 접지전위(Vgnd)가 인가되며, 다른쪽에 접점(N32)이 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr32)와, 게이트단자에 오토제로신호(AUZ)가 인가되고, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 접점(N31)이, 다른쪽에 접점(N32)이 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr33)와, 게이트단자에 접점(N31)이, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 접점(N32)이, 다른쪽에 접점(N33)이 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(전압-전류변환트랜지스터)(Tr34)와, 게이트단자에 세트신호(SET)가 인가되고, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 접점(N33)이 접속되며, 다른쪽에 싱크전원전압(마이너스전원전압: 예를 들면 －18V)(Vsnk)이 인가된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr35)와, 게이트단자에 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 인가되고, 소스단자 및 드레인단자의 한쪽에 각 열의 데이터라인(DL)이 접속되며, 다른쪽에 접점(N32)이 접속된 n채널형의 박막트랜지스터(Tr36)와, 접점(N31)과 접점(N33)의 사이에 접속된 콘덴서(용량성분)(C31)와, 접점(N33)과 싱크전원전압(Vsnk)의 공급접점의 사이에 접속되고, 콘덴서(C31)보다도 충분히 큰 용량값(C31《C32)을 갖는 콘덴서(용량성분)(C32)를 구비한 구성을 갖고 있다.
여기에서 박막트랜지스터(Tr31∼Tr33, Tr35, Tr36)의 각 게이트단자에 인가되는 데이터이네이블신호(DEN), 제 1 화소기입/리셋신호(WR1), 오토제로신호(AUZ), 세트신호(SET) 및 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)는 예를 들면 상기한 시스템컨트롤러(150)에 의해 후술하는 타이밍챠트(도 10 참조)에 나타내는 바와 같은 소정의 신호레벨로 설정되고, 소정의 신호타이밍으로 데이터제어신호의 일부로서 출력된다.
또 도 9에 나타낸 스위치회로부(SWC)는 적어도 스위치회로부를 구성하는 박막트랜지스터(Tr31∼Tr36)가 비정질제조프로세스를 적용하여 형성되어 있다.
이어서 상기한 구성을 갖는 전압-전류변환회로에 있어서의 구동제어동작에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 10은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 구동제어동작을 나타내는 타이밍챠트이다.
도 11∼도 15는 각각 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 구동제어동작의 각 동작상태를 나타내는 동작개념도이다.
본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로에 적용되는 스위치회로부의 구동제어동작은 예를 들면 상기한 표시장치(화소구동회로)에 있어서의 일련의 구동제어동작(도 6 참조)에 있어서, 소정의 1사이클기간(예를 들면 1주사기간)내의 기입동작기간을 포함하는 기간에 도 10에 나타내는 바와 같이, 리셋동작기간과, 프리챠지동작기간과, 한계값전압조정동작기간과, 데이터읽어들임동작기간과, 데이터기입동작기간을 차례 차례 설정함으로써 실행된다. 여기에서 적어도 데이터기입동작기간은 상기한 기입동작기간과 일부 또는 전부가 일치하도록 신호타이밍이 설정되어 있다.
(리셋동작)
본 실시형태에 관련되는 리셋동작은 우선 도 10에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러(150)로부터 로우레벨의 데이터이네이블신호(DEN), 로우레벨의 오토제로신호(AUZ), 로우레벨의 세트신호(SET), 하이레벨의 제 1 화소기입/리셋신호(WR1) 및 하이레벨의 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 전압-전류변환회로에 공급됨으로써 박막트랜지스터(Tr31, Tr33∼Tr35)가 OFF동작하는 동시에, 박막트랜지스터(Tr32 및 Tr36)가 ON동작한다. 이 때 싱크전원전압(Vsnk)의 전압값을 예를 들면 －18V로 설정한다.
이에 따라 도 11에 나타내는 바와 같이, 각 데이터라인(DL)이 박막트랜지스터(Tr36 및 Tr32)의 전류로를 통하여 접지전위(Vgnd)에 접속되기 때문에 데이터라인(DL)의 신호레벨은 로우레벨(0V)로 리셋된다. 또 이 때 박막트랜지스터(Tr31)가 OFF동작하기 때문에 스위치회로부(SWC)와 신호전압생성회로(130)는 전기적으로 분리된 상태로 된다. 따라서 적어도 박막트랜지스터(Tr36 및 Tr32)는 본 발명에 관련되는 리셋회로를 구성한다.
(프리챠지동작)
이어서 본 실시형태에 관련되는 프리챠지동작은 도 10에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러(150)로부터 로우레벨의 데이터이네이블신호(DEN), 하이레벨의 오토제로신호(AUZ), 하이레벨의 세트신호(SET), 하이레벨의 제 1 화소기입/리셋신호(WR1) 및 로우레벨의 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 전압-전류변환회로에 공급됨으로써 박막트랜지스터(Tr31, Tr36)가 OFF동작하는 동시에, 박막트랜지스터(Tr32∼Tr35)가 ON동작한다.
이에 따라 도 12에 나타내는 바와 같이, 박막트랜지스터(Tr32, Tr34, Tr35)의 전류로를 통하여 접지전위(Vgnd)와 싱크전원전압(Vsnk)간에 소정의 프리챠지전류가 흐르기 때문에 박막트랜지스터(Tr34)의 게이트-소스간(접점(N31-N33)간)에 접속된 콘덴서(C31)의 양단에 접지전위(Vgnd)(＝0V) 및 싱크전원전압(예를 들면 －18V)이 인가되고, 해당 전위차(18V)에 상당하는 전하가 콘덴서(C31)에 충전된다. 또 이 때 박막트랜지스터(Tr36)가 OFF동작하기 때문에 스위치회로부(SWC)와 표시패널(110)에 설치된 데이터라인(DL)은 전기적으로 분리된 상태로 된다.
(한계값전압조정동작)
이어서 본 실시형태에 관련되는 한계값전압조정동작은 도 10에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러로부터 로우레벨의 데이터이네이블신호(DEN), 하이레벨의 오토제로신호(AUZ), 로우레벨의 세트신호(SET), 하이레벨의 제 1 화소기입/리셋신호(WR1) 및 로우레벨의 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 전압-전류변환회로에 공급됨으로써 박막트랜지스터(Tr31, Tr35, Tr36)가 OFF동작하는 동시에, 박막트랜지스터(Tr32∼Tr34)가 ON동작한다. 이 때 동시에 싱크전원전압(Vsnk)의 전압값을 －18V에서 0V로 전환설정한다.
이에 따라 도 13에 나타내는 바와 같이, 박막트랜지스터(Tr32, Tr34)를 통하여 접점(N33)에 접지전위(Vgnd)(＝0V)가 인가되게 되기 때문에 콘덴서(C31)에 충전된 전압(18V)에 의거하여 접점(N31)의 전위가 0V에서 18V로 변화한다. 그 때문에 접점(N31)측으로부터 박막트랜지스터(Tr33, Tr34)를 통하여 접점(N33)측으로 콘덴서(C31)에 축적된 전하가 방전되고, 접점(N31)측으로부터 접점(N33)측으로 전류가 흐른다. 여기에서 콘덴서(C31)에 축적된 전하가 방전되어 전류가 흐르는 것에 의해 콘덴서(C31)의 충전전압(접점(N31-N33)간의 전위차)이 점차 저하하고, 콘덴서(C31)의 충전전압이 박막트랜지스터(Tr34)의 한계값전압(Vth)에 상당하는 전압(프리챠지전압)까지 저하하면 박막트랜지스터(Tr34)의 소스-게이트간전압이 한계값전압(Vth)으로 되기 때문에 전류가 흐르지 않게 된다. 즉 한계값전압조정동작에 의해 콘덴서(C31)에는 박막트랜지스터(Tr34)의 한계값전압(Vth)에 상당하는 전하가 축적되게(잔류하게) 된다. 따라서 적어도 박막트랜지스터(Tr32∼Tr35) 및 콘덴서(C31)는 본 발명에 관련되는 프리챠지회로를 구성한다.
(데이터읽어들임동작)
이어서 본 실시형태에 관련되는 데이터읽어들임동작은 도 10에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러로부터 하이레벨의 데이터이네이블신호(DEN), 로우레벨의 오토제로신호(AUZ), 로우레벨의 세트신호(SET), 하이레벨의 제 1 화소기입/리셋신호(WR1) 및 로우레벨의 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 전압-전류변환회로에 공급됨으로써 박막트랜지스터(Tr31, Tr32)가 ON동작하는 동시에, 박막트랜지스터(Tr33, Tr35, Tr36)가 OFF동작한다. 이 때 싱크전원전압(Vsnk)의 전압값은 계속해서 0V로 설정된다.
이에 따라 도 14에 나타내는 바와 같이, 박막트랜지스터(Tr31)를 통하여 신호전압생성회로(130)로부터 표시데이터에 따른 신호전압(Vdata)이 접점(N31)에 인가되고, 접점(N31)(박막트랜지스터(Tr34)의 게이트단자)에는 상기한 박막트랜지스터(Tr34)의 한계값전압(Vth)에 해당 신호전압(Vdata)이 합계된 전압(Vth＋Vdata)이 인가되게 되기 때문에 박막트랜지스터(Tr34)는 해당 신호전압(Vdata)만에 대응한 도통상태로 ON동작한다. 따라서 적어도 박막트랜지스터(Tr31)는 본 발명에 관련되는 읽어들임회로를 구성한다.
(데이터기입동작)
이어서 본 실시형태에 관련되는 데이터기입동작은 도 10에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러로부터 로우레벨의 데이터이네이블신호(DEN), 로우레벨의 오토제로신호(AUZ), 하이레벨의 세트신호(SET), 로우레벨의 제 1 화소기입/리셋신호(WR1) 및 하이레벨의 제 2 화소기입/리셋신호(WR2)가 전압-전류변환회로에 공급됨으로써 박막트랜지스터(Tr31∼Tr33)가 OFF동작하는 동시에, 박막트랜지스터(Tr34∼ Tr36)가 ON동작한다. 이 때 동시에 싱크전원전압(Vsnk)의 전압값을 0V에서 －18V로 전환설정한다.
이에 따라 도 15에 나타내는 바와 같이, 각 데이터라인(DL)이 박막트랜지스터(Tr36, Tr34 및 Tr35)를 통하여 싱크전원전압(Vsnk)(－18V)에 접속되는 동시에, 박막트랜지스터(Tr34)가 신호전압(Vdata)에 대응한 도통상태로 ON동작함으로써 신호전압(Vdata)에 대응한 소정의 전류값을 갖는 신호전류(계조전류(Ipix))가 데이터라인(DL)측으로부터 싱크전원전압(Vsnk)방향으로 흐르게 되기 때문에 해당 데이터라인(DL)에 접속된, 선택상태에 있는 행의 표시화소(EM)(상기한 화소구동회로(DC))에 계조전류(Ipix)가 공급된다(기입된다). 따라서 적어도 박막트랜지스터(Tr34∼Tr36)는 본 발명에 관련되는 기입회로를 구성한다.
따라서 각 데이터라인(DL)에 상기한 회로구성을 갖는 스위치회로부(SWC)를 설치하고, 각 데이터라인(DL)에 설치된 표시화소(EM)에 표시데이터에 따른 계조전류(Ipix)를 공급하는 동작에 앞서서 전압-전류변환회로에 있어서, 신호전압생성회로(130)로부터 출력되는 신호전압(Vdata)을 계조전류(Ipix)로 변환하는 박막트랜지스터(Tr34)의 게이트-소스간전압을 해당 트랜지스터(Tr34)의 한계값전압상당이 되도록 설정(프리챠지)해 둠으로써 박막트랜지스터(Tr34)의 게이트-소스간전압은 한계값전압이 경시변화 등에 의해 변화한 경우이어도, 그 때의 한계값전압으로 설정된다. 이에 따라 항상 신호전압(Vdata)에 따른 전류값을 갖는 계조전류(Ipix)를 생성하여 데이터라인(DL)에 공급할 수 있기 때문에 전압-전류변환회로(특히 상기 박막트랜지스터(Tr34))를, 비정질실리콘을 적용하여 형성한 경우이어도 동작특성(한계값전압)의 변동의 영향을 억제할 수 있으며, 장기에 걸쳐서 적정한 계조표시를 실현하여 표시화질이 양호한 표시장치를 비교적 저가로 제공할 수 있다.
또한 본 실시형태에 있어서는, 도 10에 나타낸 타이밍챠트에 있어서의 각 제어신호(데이터이네이블신호(DEN), 제 1 화소기입/리셋신호(WR1), 오토제로신호(AUZ), 세트신호(SET) 및 제 2 화소기입/리셋신호(WR2))의 설정시간은 스위치회로부(SWC)를 구성하는 각 박막트랜지스터(Tr31∼Tr36)의 스위칭특성이나 전류특성, 콘덴서(C31, C32)의 충방전특성, 신호전압(Vdata)의 전압값, 계조전류(Ipix)의 전류값 등에 의거하여 적절히 설정되는 것이면 좋다.
〈제 4 실시형태〉
다음으로 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용 가능한 표시장치의 제 4 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 16은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 4 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도이다.
도 17은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로에 있어서의 구동제어동작을 나타내는 타이밍챠트이다.
또한 상기한 제 3 실시형태와 동등한 구성에 대해서는 동일 또는 동등한 부호를 붙이고, 그 설명을 간략화 또는 생략한다.
상기한 제 3 실시형태에 있어서는, 표시패널에 설치되는 각 데이터라인마다 도 9에 나타낸 바와 같은 1개의 스위치회로부를 구비한 구성을 나타냈는데, 본 실시형태에 있어서는, 각 데이터라인마다 복수의 스위치회로부를 설치하고, 각 스위치회로부의 구동제어타이밍을 어긋나게 하여 적어도 데이터읽어들임동작 및 데이터기입동작이 선택적으로 실행되도록 한 구성을 갖고 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(140D)에 있어서는, 상기한 제 3 실시형태와 동등한 회로구성을 갖는 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)가 각 데이터라인(DL)마다 복수(본 실시형태에서는 3개) 병렬로 설치된 구성을 갖고, 신호전압생성회로(130)로부터 출력되는 신호전압(Vdata)이 다른 타이밍으로 어느 쪽인가의 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 선택적으로 공급되는 동시에, 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 의해 생성되는 신호전류(계조전류(Ipix))가 다른 타이밍으로 데이터라인(DL)에 선택적으로 공급되도록 구성되어 있다. 여기에서 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 있어서의 상기한 제 3 실시형태에 나타낸 바와 같은 일련의 동작을 제어하는 제어신호(데이터이네이블신호(DEN), 제 1 화소기입/리셋신호(WR1), 오토제로신호(AUZ), 세트신호(SET) 및 제 2 화소기입/리셋신호(WR2))는 예를 들면 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)마다 시스템컨트롤러(150)로부터 개별로 공급된다.
이와 같은 구성을 갖는 전압-전류변환회로에 있어서, 예를 들면 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 있어서의 프리챠지동작 및 한계값전압조정동작과, 데이터읽어들임동작과, 데이터기입동작 및 리셋동작을 각각 1단위동작으로 하고, 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에서 다른 단위동작이 병행하여 실행되도록 제어되며, 각 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에서 시간적으로 겹치지 않는 타이밍으로 상기한 도 10에 나타낸 일련의 제어동작이 실행된다.
즉 도 17에 나타내는 바와 같이, 특정한 동작타이밍(동작기간)(Tk)으로 스위치회로부(SWD1)에 있어서 프리챠지동작 및 한계값전압조정동작을 실행하고, 동시병행하여 스위치회로부(SWD2)에 있어서 데이터읽어들임동작을 실행하는 동시에, 스위치회로부(SWD3)에 있어서 데이터기입동작 및 다음의 처리사이클의 리셋동작을 실행한다.
이어서 동작타이밍(T(k＋1))으로 스위치회로부(SWD1)에 있어서 데이터읽어들임동작을 실행하고, 동시병행하여 스위치회로부(SWD2)에 있어서 데이터기입동작 및 다음의 처리사이클의 리셋동작을 실행하는 동시에, 스위치회로부(SWD3)에 있어서 프리챠지동작 및 한계값전압조정동작을 실행한다.
이어서 동작타이밍(T(k＋2))으로 스위치회로부(SWD1)에 있어서 데이터기입동작 및 다음의 처리사이클의 리셋동작을 실행하고, 동시병행하여 스위치회로부(SWD2)에 있어서 프리챠지동작 및 한계값전압조정동작을 실행하는 동시에, 스위치회로부(SWD3)에 있어서 데이터읽어들임동작을 실행한다.
이와 같은 일련의 제어동작을 복수(3개)의 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 있어서 동시병행하여 차례 차례 반복실행함으로써 신호전압생성회로(130)로부터 연속적으로 출력되는, 표시데이터에 대응한 신호전압(Vdata)을 스위치회로부(SWD1, SWD2, SWD3)에 의해 차례 차례 받아들이면서 동시에 해당 신호전압(Vdata)의 받아들임을 실시하고 있는 스위치회로부 이외의 스위치회로부로부터 앞의 동작타이밍으로 받아들인 신호전압(Vdata)에 대응하는 계조전류(Ipix)를 데이터라인(DL)에 연속적으로 출력할 수 있다.
따라서 상기한 제 3 실시형태에 있어서 도 10에 나타낸 바와 같이, 전압-전류변환회로에 있어서 전압-전류변환을 실시하는 박막트랜지스터(Tr34)의 한계값전압을 보상하는 한계값전압조정동작에 어느 정도의 시간을 요하는 경우(즉 신호전압(Vdata)의 인가와 동시에 계조전류(Ipix)가 생성, 출력되지 않는 경우)이어도 복수개 병렬로 설치된 스위치회로부를 동시병행하여 상보적으로 동작시킴으로써 연속적으로 신호전압(Vdata)을 받아들이면서 계조전류(Ipix)를 출력할 수 있기 때문에 전압-전류변환회로의 외견상의 동작속도를 향상시킬 수 있어서 화상정보의 표시특성을 양호하게 유지할 수 있다.
이어서 본 발명에 관련되는 구동장치 및 표시장치의 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
도 18A, B는 본 발명에 관련되는 구동장치 및 표시장치의 실시형태의 예를 나타내는 개략구성도이다.
여기에서 상기한 각 실시형태와 동등한 구성에 대해서는 동일 또는 동등한 부호를 붙여서 설명한다.
상기한 각 실시형태에 나타낸 표시장치에 있어서는, 표시패널과 그 주변회로(주사드라이버, 신호전류생성회로, 전압-전류변환회로 등)와의 실장관계에 대하여 특별히 언급하지 않았지만, 도 18A, B에 나타내는 바와 같은 실장형태를 적용할 수 있다.
즉 도 18A에 나타내는 표시장치(100A)의 실장형태에 있어서는, 신호전압생성회로(130)와 전압-전류변환회로(140)가 동일한 드라이버칩(DRC)으로서 일체적으로 형성되고, 해당 드라이버칩(DRC)이 표시패널(110)의 주변에 배치된 구성을 갖고 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시장치(100A)에 있어서는, 상기한 신호전압생성회로(130) 및 전압-전류변환회로(140)가 일체적으로 형성된 드라이버칩(DRC)을 단체(單體)의 데이터드라이버(전류드라이버)로서 취급할 수 있기 때문에 전류지정형의 구동방식에 대응한 화소구조를 갖는 표시패널에 대하여 비교적 용이하게 적용할 수 있으며, 기존의 표시장치의 회로설계를 대폭으로 변경하는 일 없이 계조표시가 양호하고, 표시화질이 양호한 표시장치를 저가로 실현할 수 있다.
또 도 18B에 나타내는 표시장치(100B)의 실장형태에 있어서는, 표시패널(화소어레이)(110)이 형성되는 유리기판 등의 절연성 기판(패널기판)(SUB)상에 전압-전류변환회로(140)가 일체적으로 형성되고, 해당 절연성 기판(SUB)의 주변에 신호전압생성회로(130)가 배치된 구성을 갖고 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시장치(100B)에 있어서는, 상기한 바와 같이 표시패널(110)에 배열된 표시화소(EM)에 설치되는 화소구동회로(DC) 및 전압-전류변환회로(140)에 적용되는 스위칭소자로서 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터를 적용할 수 있기 때문에 이미 확립된 비정질제조기술을 적용하여 동작특성이 안정된 패널모듈을 비교적 저가로 제조할 수 있다. 또 절연성 기판(SUB)의 주변에 배치되는 신호전압생성회로(130)로서 범용의 전압드라이버를 적용할 수 있기 때문에 기존의 주변회로의 설계를 대폭으로 변경하는 일 없이 계조표시가 양호하고, 표시화질이 양호한 표시장치를 저가로 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 전체 구성의 제 1 실시형태를 나타내는 블록도.
도 2는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도.
도 3은 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 신호전압생성회로의 개략구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용 가능한 표시화소의 화소구동회로의 구체회로예를 나타내는 회로구성도.
도 5A, B는 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용 가능한 표시화소의 구동제어동작을 나타내는 개념도.
도 6은 본 구체예에 관련되는 표시화소를 적용한 표시장치의 표시구동동작을 나타내는 타이밍챠트.
도 7은 비정질실리콘을 이용한 박막트랜지스터의 채널형상에 대한 포화전류의 특성을 나타내는 특성도.
도 8은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 2 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도.
도 9는 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 3 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도.
도 10은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 구동제어동작을 나타내는 타이밍챠트.
도 11은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 리셋동작을 나타내는 동작개념도.
도 12는 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 프리챠지동작을 나타내는 동작개념도.
도 13은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 한계값전압조정동작을 나타내는 동작개념도.
도 14는 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 데이터읽어들임동작을 나타내는 동작개념도.
도 15는 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로(스위치회로부)에 있어서의 데이터기입동작을 나타내는 동작개념도.
도 16은 본 발명에 관련되는 구동장치를 적용한 표시장치의 제 4 실시형태의 주요부구성예를 나타내는 개략구성도.
도 17은 본 실시형태에 관련되는 전압-전류변환회로에 있어서의 구동제어동작을 나타내는 타이밍챠트.
도 18A, B는 본 발명에 관련되는 구동장치 및 표시장치의 실장형태의 예를 나타내는 개략구성도.
도 19는 종래기술에 있어서의 발광소자형의 디스플레이의 개략구성을 나타내는 전체 블록도.
도 20은 종래기술에 있어서의 데이터드라이버의 구성예를 나타내는 회로구성도.
도 21은 MOS트랜지스터의 채널형상에 대한 포화전류의 특성을 나타내는 특성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 표시장치 110: 표시패널
120: 주사드라이버 130: 신호전압생성회로
140: 전압-전류변환회로 150: 시스템컨트롤러
160: 표시신호생성회로 SWA, SWB: 스위치
SWC, SWD: 스위치회로부 EM: 표시화소

Claims (39)

  1. 복수의 표시화소를 갖는 표시패널의 각 표시화소를 구동하는 구동장치에 있어서,
    상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하는 신호전압생성회로와,
    상기 신호전압생성회로에 의해서 생성된 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 생성하는 적어도 1개의 변환회로부를 갖고, 상기 신호전류를 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 전압-전류변환회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 표시화소는 상기 계조전류에 따른 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형의 발광소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환회로부는 적어도 상기 신호전류를 생성하는 스위칭소자를 포함하고,
    해당 스위칭소자의 전류로의 일단측은 소정의 전압값을 갖는 구동전원에 접속되며,
    해당 전류로의 타단측이 상기 표시패널의 상기 표시화소에 접속되고,
    상기 스위칭소자의 제어단자에 상기 신호전압이 인가되는 구성을 구비하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 비정질실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 다결정실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전자이동도가 50㎠/Vs보다 작은 반도체로 이루어지는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동전원의 극성은 상기 계조전류를 상기 표시패널의 상기 표시화소측으로부터 끌어들이는 방향으로 흘리도록 설정되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동전원의 전압값은 상기 표시화소에 설정된 발광색에 따라서 각 발광색마다 다른 전압값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 변환회로부는 적어도
    상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 보상회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고,
    상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성인 것을 특징으로 하는 구동장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보상회로는 적어도,
    상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 해당 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 프리챠지회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 변환회로부는,
    상기 계조전류의 공급에 앞서서 상기 표시화소에 리셋전압을 인가하는 리셋회로와,
    상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하는 읽어들임회로와,
    상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 기입회로를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전압-전류변환회로는,
    복수의 상기 변환회로부가 병렬적으로 접속되고,
    적어도 상기 복수의 변환회로부 중의 어느 쪽인가의 상기 변환회로부에 있어서의 상기 읽어들임회로에 의한 상기 신호전압을 상기 스위칭소자에 인가하는 읽어들임동작과, 다른 상기 변환회로부에 있어서의 상기 기입회로에 의한 앞의 타이밍으로 상기 스위칭소자에 인가된 상기 신호전압에 따른 상기 계조전류를 상기 표시화소에 공급하는 기입동작을 병행하여 실행하는 것을 특징으로 하는 구동장치.
  14. 표시데이터에 따른 소망의 화상정보를 표시시키는 표시장치에 있어서,
    행 및 열방향으로 설치된 복수의 주사라인 및 복수의 데이터라인과, 복수의 상기 주사라인 및 복수의 상기 데이터라인의 각 교점 근처에 매트릭스상으로 배열된 복수의 표시화소를 갖는 표시패널과,
    소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 차례 차례 인가하여 선택상태로 설정하는 주사구동회로와,
    상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하는 신호전압생성회로와,
    상기 신호전압생성회로에 의해서 생성된 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 생성하는 적어도 1개의 변환회로부를 갖고, 상기 신호전류를 계조전류로서 상기 표시화소에 공급하는 전압-전류변환회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 표시화소는 적어도,
    상기 계조전류에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 생성하는 화소구동회로와,
    상기 발광구동전류의 전류값에 따른 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형의 발광소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 화소구동회로는 비정질실리콘을 이용한 스위칭소자를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 화소구동회로는 적어도,
    상기 계조전류에 동반하는 전하를 축적하는 전하축적회로와,
    해당 전하축적회로에 축적된 전하에 의거하여 상기 발광구동전류를 생성하고, 상기 발광소자에 공급하는 구동제어회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 표시화소는,
    상기 주사구동회로에 의해 상기 각 행의 표시화소가 선택되는 선택기간에 상기 계조전류에 동반하는 전하가 상기 전하축적회로에 축적되고,
    상기 각 행의 표시화소를 비선택으로 한 비선택기간에 상기 구동제어회로에 의해 생성된 상기 발광구동전류를 상기 발광소자에 공급하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 발광소자는 상기 선택기간 중은 비동작상태로 설정되고,
    상기 비선택기간 중은 동작상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 발광소자는 유기일렉트로루미네선스소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 전압-전류변환회로는 상기 신호전압생성회로와 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 전압-전류변환회로는 상기 표시패널을 구성하는 절연성 기판상에 상기 표시화소와 함께 일체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 변환회로부는 적어도 상기 신호전류를 생성하는 스위칭소자를 포함하고,
    상기 스위칭소자의 전류로의 일단측이 소정의 전압값을 갖는 구동전원에 접속되며,
    해당 전류로의 타단측이 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소에 접속되고,
    상기 스위칭소자의 제어단자에 상기 신호전압이 인가되는 구성을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 비정질실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 다결정실리콘을 이용한 전계효과형의 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전자이동도가 50㎠/Vs보다 작은 반도체로 이루어지는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 구동전원의 극성은 상기 계조전류를 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소측으로부터 끌어들이는 방향으로 흘리도록 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 표시패널에 있어서의 상기 복수의 표시화소의 각각은 적, 녹, 청의 어느 쪽인가의 발광색으로 설정되어 소정의 순서로 배열되고,
    상기 구동전원의 전압값은 상기 표시화소의 각각에 설정된 발광색에 따라서 각 발광색마다 다른 전압값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  29. 제 19 항에 있어서,
    상기 변환회로부는 적어도,
    상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 보상회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고,
    상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 보상회로는 적어도,
    상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 상기 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 프리챠지회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 변환회로부는,
    상기 계조전류의 공급에 앞서서, 상기 데이터라인에 리셋전압을 인가하는 리셋회로와,
    상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하는 읽어들임회로와,
    상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소에 공급하는 기입회로를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 전압-전류변환회로는,
    상기 데이터라인마다 복수의 상기 변환회로부가 병렬적으로 접속된 구성을 갖고,
    적어도 상기 복수의 변환회로부 중의 어느 쪽인가의 상기 변환회로부에 있어서의 상기 읽어들임회로에 의한 상기 신호전압을 상기 스위칭소자에 인가하는 읽어들임동작과, 다른 상기 변환회로부에 있어서의 상기 기입회로에 의한 앞의 타이밍으로 상기 스위칭소자에 인가된 상기 신호전압에 따른 상기 계조전류를 상기 데이터라인에 공급하는 기입동작을 병행하여 실행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  34. 소망의 화상정보를 표시시키는 표시장치의 구동제어방법에 있어서,
    행 및 열방향으로 설치된 복수의 주사라인 및 복수의 데이터라인의 각 교점 근처에 매트릭스상으로 배열된 복수의 표시화소를 갖는 표시패널을 구비하고,
    적어도,
    소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 차례 차례 인가하여 선택상태로 설정하고,
    상기 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 신호전압을 생성하며,
    전압-전류변환용의 스위칭소자의 제어단자에 상기 신호전압을 인가함으로써 해당 스위칭소자의 전류로에 상기 신호전압에 따른 전류값을 갖는 신호전류를 흘리고, 해당 신호전류를 상기 선택상태로 설정된 행의 상기 표시화소에 상기 데이터라인을 통하여 계조전류로서 공급하여 해당 표시화소를 구동하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전자이동도가 50㎠/Vs보다 작은 반도체로 이루어지는 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 스위칭소자에 상기 신호전압을 인가하기에 앞서서, 상기 스위칭소자에 있어서의 소자특성의 변동을 보상하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 스위칭소자는 전계효과형의 박막트랜지스터이고,
    상기 소자특성은 해당 박막트랜지스터의 한계값전압의 특성인 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 스위칭소자에 있어서의 상기 소자특성의 변동을 보상하는 공정은 적어도,
    상기 스위칭소자의 제어단자로의 상기 신호전압의 인가에 앞서서, 상기 스위칭소자의 제어단자에 해당 스위칭소자의 한계값전압에 상당하는 프리챠지전압을 인가하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
  39. 제 34 항에 있어서,
    상기 표시화소에 상기 데이터라인을 통하여 상기 계조전류를 공급하는 공정은,
    상기 계조전류의 공급에 앞서서 상기 데이터라인에 리셋전압을 인가하고,
    상기 스위칭소자의 상기 제어단자에 상기 신호전압을 인가하며,
    상기 프리챠지전압 및 상기 신호전압의 합계전압에 의거하여 상기 스위칭소자의 전류로에 흐르는 상기 신호전류를 상기 계조전류로서 상기 데이터라인을 통하여 상기 표시화소에 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동제어방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8570456B2 (en) 2005-08-12 2013-10-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, display device and electronic device equipped with the semiconductor device

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7450095B2 (en) * 2005-03-24 2008-11-11 Ownway Tech Corporation Single-cluster lamp drive device
TWI429327B (zh) 2005-06-30 2014-03-01 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置、顯示裝置、及電子設備
KR100937133B1 (ko) * 2005-09-27 2010-01-15 가시오게산키 가부시키가이샤 표시장치 및 표시장치의 구동방법
KR100745339B1 (ko) * 2005-11-30 2007-08-02 삼성에스디아이 주식회사 데이터 구동부 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치와 그의구동방법
FR2894369B1 (fr) * 2005-12-07 2008-07-18 Thales Sa Procede d'adressage ameliore pour un afficheur matriciel a cristaux liquides
JP4935979B2 (ja) * 2006-08-10 2012-05-23 カシオ計算機株式会社 表示装置及びその駆動方法、並びに、表示駆動装置及びその駆動方法
TWI382385B (zh) * 2007-01-11 2013-01-11 Univ Nat Chunghsing A current-type pixel circuit and a display device including the current-type pixel circuit
KR100911976B1 (ko) 2007-11-23 2009-08-13 삼성모바일디스플레이주식회사 유기전계발광 표시장치
JP5499638B2 (ja) * 2009-10-30 2014-05-21 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
JP2011095564A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置とその駆動方法、及び電子機器
KR101712086B1 (ko) * 2010-08-20 2017-03-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
CN102646388B (zh) * 2011-06-02 2015-01-14 京东方科技集团股份有限公司 一种驱动装置、oled面板及oled面板驱动方法
TWI471844B (zh) * 2012-07-19 2015-02-01 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 顯示面板、畫素驅動電路、驅動畫素方法與電子裝置
CN105096853B (zh) * 2015-07-02 2017-04-19 武汉华星光电技术有限公司 一种扫描驱动电路
US10957233B1 (en) * 2019-12-19 2021-03-23 Novatek Microelectronics Corp. Control method for display panel
CN116631340A (zh) * 2022-02-10 2023-08-22 北京小米移动软件有限公司 像素单元、显示面板、像素单元的补偿方法及装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7015882B2 (en) * 2000-11-07 2006-03-21 Sony Corporation Active matrix display and active matrix organic electroluminescence display
JP3950988B2 (ja) * 2000-12-15 2007-08-01 エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド アクティブマトリックス電界発光素子の駆動回路
KR100649243B1 (ko) * 2002-03-21 2006-11-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계발광 표시 장치 및 그 구동 방법
JP3875594B2 (ja) * 2002-06-24 2007-01-31 三菱電機株式会社 電流供給回路およびそれを備えたエレクトロルミネッセンス表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8570456B2 (en) 2005-08-12 2013-10-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device, display device and electronic device equipped with the semiconductor device

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