KR20090049990A - 표시장치 및 그 구동방법과 전자기기 - Google Patents

Abstract

복수의 주사 기간을 합성하여 합성 기간(2H)을 이룬다. 전반의 제1 기간에는 일제히 임계값(Vth) 보정이 실행되고, 후반의 제2 기간에는 신호(Vsig) 기록동작이 실행된다. 주사기간이 단축되어도 고속의 기록이 가능하다.

주사, 보정, 기록, 표시장치, 발광소자

Description

표시장치 및 그 구동방법과 전자기기{DISPLAY APPARATUS, DRIVING METHOD FOR DISPLAY APPARATUS AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은 2007년 11월 14일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 JP 2007-295553에 관한 주제를 포함하며, 그 모든 내용은 여기에 참조에 의해 포함된다.

본 발명은 발광소자를 화소에 사용한 액티브 매트릭스형 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 표시장치를 구비한 전자기기에 관한 것이다.

발광소자로서 유기ＥＬ디바이스를 사용한 평면 자발광형 표시장치의 개발이 최근 활발히 이루어지고 있다. 유기ＥＬ디바이스는 유기박막에 전계를 가하면 발광하는 현상을 이용한다. 유기ＥＬ디바이스는 10V 이하의 인가전압으로 구동하기 때문에 저소비 전력이다. 또 유기ＥＬ디바이스는 스스로 빛을 발하는 자발광 소자이기 때문에, 조명 부재를 필요로 하지 않고 경량화 및 초박형화가 용이하다. 또한 유기ＥＬ디바이스의 응답 속도는 수 μｓ정도로 상당히 고속이므로, 동영상 표시시의 잔상이 발생하지 않는다.

유기ＥＬ디바이스를 화소에 사용한 평면 자발광형 표시장치 중에서도, 특히 구동소자로서 박막 트랜지스터를 각 화소에 집적 형성한 액티브 매트릭스형 표시장치의 개발이 활발하다. 액티브 매트릭스형 평면 자발광 표시장치는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개 2003-255856(이하, 특허문헌 1이라고 한다), 일본국 공개특허공보 특개 2003-271095(이하, 특허문헌 2라고 한다), 일본국 공개특허공보 특개 2004-133240(이하, 특허문헌 3이라고 한다), 일본국 공개특허공보 특개 2004-029791(이하, 특허문헌 4라고 한다), 일본국 공개특허공보 특개 2004-093682(이하, 특허문헌 5라고 한다).

도 23은 종래의 액티브 매트릭스형 표시장치의 일례를 게시하는 모식적인 회로도다. 표시장치는 화소 어레이부(1)와 주변의 구동부로 구성되어 있다. 구동부는 수평 셀렉터(3)와 라이트 스캐너(4)를 구비하고 있다. 화소 어레이부(1)는 열형의 신호선 ＳＬ과 행형의 주사선 ＷＳ를 구비하고 있다. 각 신호선 ＳＬ과 주사선 ＷＳ가 교차하는 부분에 화소(2)가 배치되어 있다. 도면에서는 이해를 쉽게 하기 위해서, 1개의 화소(2)만을 나타낸다. 라이트 스캐너(4)는 외부에서 공급되는 클록 신호 ｃｋ에 따라 동작해서 마찬가지로 외부에서 공급되는 스타트 펄스 ｓｐ를 순차 전송함으로써 주사선 ＷＳ에 순차 제어신호를 출력하는 시프트 레지스터를 구비한다. 수평 셀렉터(3)는 라이트 스캐너(4)측의 선 순차 주사에 맞춰서 영상신호를 신호선 ＳＬ에 공급한다.

화소(2)는 샘플링용 트랜지스터 T1과 구동용 트랜지스터 T2와 저장용량 C1과 발광소자 ＥＬ로 구성되어 있다. 구동용 트랜지스터 T2는 P채널형이며, 그 한쪽의 전류단인 소스는 전원 라인에 접속하고, 다른 쪽의 전류단인 드레인은 발광소자 ＥＬ에 접속하고 있다. 구동용 트랜지스터 T2의 제어단인 게이트는 샘플링용 트랜지스터 T1을 통해 신호선 ＳＬ에 접속하고 있다. 샘플링용 트랜지스터 T1은 라이트 스캐너(4)로부터 공급되는 제어신호에 따라 도통하고, 신호선 ＳＬ로부터 공급되는 영상신호를 샘플링해서 저장용량 C1에 기록한다. 구동용 트랜지스터 T2는 저장용량 C1에 기록된 영상신호를 게이트 전압 Ｖｇｓ로서 그 게이트에 받고, 드레인 전류 Ｉｄｓ를 발광소자 ＥＬ에 흘려보낸다. 이에 따라 발광소자 ＥＬ은 영상신호에 따른 휘도로 발광한다. 게이트 전압 Ｖｇｓ는, 소스를 기준으로 한 게이트의 전위를 의미한다.

구동용 트랜지스터 T2는 포화 영역에서 동작하고, 게이트 전압 Ｖｇｓ와 드레인 전류 Ｉｄｓ의 관계는 이하의 특성식으로 나타낸다.

Ｉｄｓ=(1/2)μ(W/L)Ｃｏｘ(Ｖｇｓ-Ｖｔｈ)²

여기에서, μ는 구동용 트랜지스터의 이동도, W는 구동용 트랜지스터의 채널 폭, L은 구동용 트랜지스터의 채널 길이, Ｃｏｘ는 구동용 트랜지스터의 단위면적당 게이트 절연막 용량, Ｖｔｈ는 구동용 트랜지스터의 임계값전압이다. 이 특성식으로부터 분명한 것처럼, 구동용 트랜지스터 T2는 포화 영역에서 동작할 때, 게이트 전압 Ｖｇｓ에 따라 드레인 전류 Ｉｄｓ를 공급하는 정전류원으로서 기능한다.

도 24는 발광소자 ＥＬ의 전압/전류 특성을 나타내는 그래프다. 가로축에 애노드 전압 Ｖ를 나타내고, 세로축에 구동전류 Ｉｄｓ를 나타낸다. 이 때 발광소자 ＥＬ의 애노드 전압은 구동용 트랜지스터 T2의 드레인 전압으로 되어 있다. 발광소자 ＥＬ은 전류/전압 특성이 경시 변화되고, 특성 커브가 시간의 경과와 함께 덜 가파르게 되는 경향이 있다. 이 때문에 구동전류 Ｉｄｓ가 일정해도 애노드 전압(드레인 전압) V가 변화한다. 이 측면에서, 도 23에 나타낸 화소회로(2)는 구동용 트랜지스터 T2가 포화 영역에서 동작하고, 드레인 전압의 변동에 상관없이 게이트에 전압 Ｖｇｓ에 따른 구동전류 Ｉｄｓ를 흘려보낼 수 있으므로, 발광소자 ＥＬ의 특성시간에 따른 변화에 상관없이 발광 휘도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

도 25는, 종래의 화소회로의 다른 예를 게시하는 회로도다. 앞서 나타낸 도 23의 화소회로와 다른 점은, 구동용 트랜지스터 T2가 P채널형에서 N채널형으로 바뀐 것이다. 회로의 제조 프로세스상, 화소를 구성하는 모든 트랜지스터를 N채널형으로 하는 것이 유리한 경우가 많다.

그러나 도 25의 회로 구성에서는, 구동용 트랜지스터 T2가 N채널형이기 때문에, 그 드레인이 전원 라인에 접속하는 한편, 소스 S가 발광소자 ＥＬ의 애노드에 접속하게 된다. 따라서 발광소자 ＥＬ의 특성이 경시 변화되었을 경우, 소스 S의 전위에 영향이 나타나기 때문에, Ｖｇｓ가 변동하고 구동용 트랜지스터 T2가 공급하는 드레인 전류 Ｉｄｓ가 경시적으로 변화되어버린다. 따라서 발광소자 ＥＬ의 휘도가 경시적으로 변동한다. 또 발광소자 ＥＬ뿐만 아니라, 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ도 화소마다 변동한다. 파라미터 Ｖｔｈ는 전술한 트랜지스터 특성식에 포함되기 때문에, Ｖｇｓ가 일정이라도 Ｉｄｓ가 변화되어버린다. 이에 따라 화소마다 발광 휘도가 변화되어 화면의 유니포머티를 얻을 수 없다. 종래부터 화소마다 변동하는 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ를 보정하는 기능(임계값전압 보정기능)을 구비한 표시장치가 제안되었고, 예를 들면 전술한 특허문헌 3에 개시가 있다.

액티브 매트릭스형 표시장치는, 1수평기간(1H)마다 각 주사선을 순차 주사하여, 영상신호의 신호전위를 샘플링해서 저장용량에 기록한다. 즉, 액티브 매트릭스형 표시장치는, 1H 주기에 대해 선 순차 주사로 신호전위 기록동작을 행하고 있다. 종래의 임계값전압 보정 기능을 갖춘 표시장치는, 이 선 순차 주사에 맞춰서 임계값전압 보정동작을 행하고 있다. 따라서, 종래의 표시장치는, 1라인(1행)분의 화소에 대하여, 1H 기간에 임계값전압 보정동작과 신호전위 기록동작을 행할 필요가 있 다.

그러나, 표시장치의 고화질화 및 고밀도화나 고속구동화가 진행되면, 1H 기간이 압축되어, 시간적으로 짧아져 버린다. 따라서 짧아진 1H 기간에, 임계값전압 보정동작과 신호전위 기록동작을 완료하기 곤란해져, 해결해야 할 과제가 되었다.

전술한 종래의 기술의 과제를 감안하여, 본 발명은 1H 기간이 단축화된 경우에도, 임계값전압 보정동작과 신호전위 기록동작을 안정적이면서 고속으로 실행 가능한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소 어레이부와 구동부로 이루어진 표시장치가 제공되고, 상기 화소 어레이부는, 행 방향으로 연장하는 복수의 주사선과, 열 방향으로 연장하는 복수의 신호선과, 각 주사선과 각 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 화소를 구비하고, 각 화소는, 샘플링용 트랜지스터와, 구동용 트랜지스터와, 저장용량과, 발광소자를 구비하고, 상기 샘플링용 트랜지스터는, 그 제어단이 상기 주사선에 접속하고, 그 한 쌍의 전류단 중 한쪽이 상기 신호선에, 다른 한쪽이 상기 구동용 트랜지스터의 제어단에 접속하고, 상기 구동용 트랜지스터는, 한 쌍의 전류단 중 한쪽이 상기 발광소자에 접속하고, 다른 쪽이 전원에 접속하고, 상기 저장용량은, 상기 구동용 트랜지스터의 제어단과 한쪽의 전류단의 사이에 접속하고, 상기 구동부는, 각 주사선에 제어신호를 공급하는 라이트 스캐너와, 각 신호선에 신호전위와 기준전위를 전환 공급하는 신호 셀렉터를 포함하고, 상기 샘플링용 트랜지스터는, 상기 신호선이 기준전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 임계값전압 보정동작을 행하여, 상기 구동용 트랜지스터의 임계값전압에 해당하는 전압을 상기 저장용량에 기록하고, 상기 신호선이 신호전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 신호전위 기록동작을 행하여, 상기 신호선으로부터 영상신호를 샘플링하고 그 샘플링된 영상신호를 상기 저장용량에 기록하고, 상기 구동용 트랜지스터는, 상기 저장용량에 기록된 신호전위에 따른 전류를 상기 발광소자에 공급해서 발광시키고, 상기 라이트 스캐너는, 복수의 주사선에 각각 할당되어 있는 주사기간을 합쳐서 제1 기간 및 제2 기간을 포함한 합성 주사기간으로 하고, 상기 라이트 스캐너는, 상기 제1 기간에, 상기 복수의 주사선에 일제히 제어신호를 출력해서 일제히 주사선의 임계값전압 보정동작을 실행하고, 상기 라이트 스캐너는, 상기 제2 기간에, 상기 복수의 주사선에 순차 제어신호를 출력해서 순차 신호전위 기록동작을 실행한다.

바람직하게는, 상기 라이트 스캐너는, 직렬 접속한 2 이상의 게이트 드라이버로 이루어지고, 각각 소정 개수의 주사선에 할당되어 상기 합성 주사기간을 생성한다.

바람직하게는, 상기 라이트 스캐너는, 상기 제2 기간에 1주사기간보다 작은 위상차로 순차 제어신호를 각 주사선에 출력한다.

바람직하게는, 상기 화소 어레이부는 각 구동용 트랜지스터의 다른 쪽의 전류단에 전원을 공급하기 위해 각 주사선과 평행하게 배치된 급전선을 가지는 한편, 상기 구동부는 각 급전선에 고전위와 저전위 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하 는 전원 스캐너를 포함하고, 상기 전원 스캐너는, 상기 제1 기간에 임계값전압 보정동작을 실행하기 위해서 상기 복수 개의 주사선에 대응한 복수 개의 급전선에 대하여 저전위를 공급한 후 일제히 고전위로 전환하여 공급한다.

이 때 바람직하게는, 상기 전원 스캐너는, 상기 제1 기간에 1주사기간보다 작은 위상차로 순차 상기 복수 개의 급전선에 저전위를 공급한 후 일제히 고전위로 전환하여 공급한다.

본 표시장치에서는, 복수의 주사기간(수평기간)을 합쳐서 제1 기간 및 제2 기간을 포함한 합성 주사기간으로 하고 있다. 합성 주사기간의 전반인 제1 기간에, 복수의 주사선에 일제히 라이트 스캐너로부터 제어신호를 출력하여, 일제히 임계값전압 보정동작을 행한다. 계속해서 합성 주사기간의 후반인 제2 기간에, 복수의 주사선에 라이트 스캐너로부터 순차 제어신호를 출력해서 순차 신호전위 기록동작을 행한다. 이렇게 본 표시장치에서는, 복수의 주사기간(수평기간)을 합성하고, 임계값전압 보정동작은 그 합성한 기간의 전반에 공통으로 행하고, 그 후 신호 기록동작을 순차 행하고 있다. 이에 따라 수평기간 H가 단축화된 경우에도, 짧은 수평기간에 임계값전압 보정동작 및 신호전위 기록동작을 정상적이면서 안정하게 행할 수 있기 때문에, 액티브 매트릭스형 표시장치의 화소의 고화질화 및 구동의 고속화에 대응할 수 있다. 또 본 표시장치에 의하면, 임계값전압 보정기간을 실질적으로 길게 취할 수 있기 때문에, 확실하게 임계값전압 보정동작을 행할 수 있고, 불균일 없는 균일한 화질을 얻을 수 있다.

이하 도면을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도다. 도시한 본 표시장치는, 화소 어레이부(1)와 이것을 구동하는 구동부(3, 4, 5)로 이루어진다. 화소 어레이부(1)는, 행 방향으로 연장하는 주사선 ＷＳ와, 열 방향으로 연장하는 신호선 ＳＬ과, 양자가 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 화소(2)와, 각 화소(2)의 각 행에 대응해서 배치된 전원 라인인 급전선 ＤＳ를 구비하고 있다. 구동부(3, 4, 5)는, 각 주사선 ＷＳ에 순차 제어신호를 공급해서 화소(2)를 행 단위로 선 순차 주사하는 제어용 스캐너(라이트 스캐너)(4)와, 이 선 순차 주사에 맞춰서 각 급전선 ＤＳ에 제1 전위와 제2 전위 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하는 전원 스캐너(드라이브 스캐너)(5)와, 이 선 순차 주사에 맞춰서 열형의 신호선 ＳＬ에 영상신호가 되는 신호전위와 기준전위를 공급하는 신호 드라이버(수평 셀렉터)(3)를 구비하고 있다. 이 때 제어용 스캐너(라이트 스캐너)(4)는 외부에서 공급되는 클록 신호 ＷＳｃｋ에 따라 동작하여, 마찬가지로 외부에서 공급되는 스타트 펄스 ＷＳｓｐ를 순차 전송함으로써 각 주사선 ＷＳ에 제어신호를 출력하고 있다. 전원 스캐너(드라이브 스캐너)(5)는 외부에서 공급되는 클록 신호 ＤＳｃｋ에 따라 동작하여, 마찬가지로 외부에서 공급되는 스타트 펄스 ＤＳｓｐ를 순차 전송함으로써 급전선 ＤＳ의 전위를 선 순차로 전환하고 있다.

도 2는, 도 1에 나타낸 표시장치에 포함되는 화소(2)의 구체적인 구성을 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 화소(2)는, 유기ＥＬ디바이스 등으로 대표되 는 2단자형(다이오드형)의 발광소자 ＥＬ과, N채널형 샘플링용 트랜지스터 T1과, N채널형 구동용 트랜지스터 T2와, 박막 타입의 저장용량 C1로 구성되어 있다. 샘플링용 트랜지스터 T1은 그 제어단인 게이트가 주사선 ＷＳ에 접속하고, 그 한 쌍의 전류단인 소스 및 드레인의 한쪽이 신호선 ＳＬ에 접속하고, 다른 쪽이 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G에 접속하고 있다. 구동용 트랜지스터 T2는, 그 소스 및 드레인의 한쪽이 발광소자 ＥＬ에 접속하고, 다른 쪽이 급전선 ＤＳ에 접속하고 있다. 본 실시예에서는, 구동용 트랜지스터 T2가 N채널형이며, 그 한쪽의 전류단인 드레인측이 급전선 ＤＳ에 접속하고, 다른 한쪽의 전류단인 소스 S측이 발광소자 ＥＬ의 애노드측에 접속하고 있다. 발광소자 ＥＬ의 캐소드는 소정의 캐소드 전위 Ｖｃａｔ에 고정되어 있다. 저장용량 C1은 구동용 트랜지스터 T2의 전류단인 소스 S와 제어단인 게이트 G의 사이에 접속하고 있다. 상기 구성을 가지는 화소(2)에 대하여, 제어용 스캐너(라이트 스캐너)(4)는, 주사선 ＷＳ에 대한 전위를 저전위와 고전위의 사이에서 전환하여 순차 제어신호를 출력하고, 이로써 화소(2)를 행 단위로 선 순차 주사한다. 전원 스캐너(드라이브 스캐너)(5)는, 선 순차 주사에 맞춰서 각 급전선 ＤＳ에 제1 전위 Ｖｃｃ과 제2 전위 Ｖｓｓ 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하고 있다. 신호 드라이버(수평 셀렉터(3))는, 선 순차 주사에 맞춰서 열형의 신호선 ＳＬ에 영상신호가 되는 신호전위 Ｖｓｉｇ와 기준전위 Ｖｏｆｓ를 공급하고 있다.

상기 구성의 표시장치에 있어서, 샘플링용 트랜지스터 T1은, 영상신호가 기준전위 Ｖｏｆｓ에서 신호전위 Ｖｓｉｇ로 상승하는 제1 타이밍 후, 제어신호가 상 승하는 제2 타이밍으로부터 제어신호가 하강하여 오프하는 제3 타이밍까지의 샘플링 기간(제2 타이밍으로부터 제3 타이밍까지의 사이)에, 신호전위 Ｖｓｉｇ를 샘플링해서 저장용량 C1에 기록한다. 이 때 동시에 구동용 트랜지스터 T2에 흐르는 전류를 저장용량 C1에 부귀환해서 구동용 트랜지스터 T2의 이동도 μ에 대한 보정을 저장용량 C1에 기록된 신호전위에 건다. 즉, 제2 타이밍으로부터 제3 타이밍까지의 샘플링 기간이, 구동용 트랜지스터 T2에 흐르는 전류를 저장용량 C1에 부귀환하는 이동도 보정기간이기도 하다.

도 2에 나타낸 화소회로는, 전술한 이동도 보정기능과 함께 임계값전압 보정기능도 구비하고 있다. 즉, 전원 스캐너(드라이브 스캐너)(5)는 샘플링용 트랜지스터 T1이 신호전위 Ｖｓｉｇ를 샘플링하기 전에, 제1 타이밍에 급전선 ＤＳ에 대한 전위를 제1 전위 Ｖｃｃ에서 제2 전위 Ｖｓｓ로 전환한다. 마찬가지로, 제어용 스캐너(라이트 스캐너)(4)는, 샘플링용 트랜지스터 T1이 신호전위 Ｖｓｉｇ를 샘플링하기 전에, 제2 타이밍에, 샘플링용 트랜지스터 T1을 도통시켜서 신호선 ＳＬ로부터 기준전위 Ｖｏｆｓ를 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G에 인가하고, 구동용 트랜지스터 T2의 소스 S를 제2 전위 Ｖｓｓ로 세트한다. 전원 스캐너(드라이브 스캐너)(5)는, 제2 타이밍의 후의 제3 타이밍에, 급전선 ＤＳ를 제2 전위 Ｖｓｓ에서 제1 전위 Ｖｃｃ로 전환하여, 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ에 해당하는 전압을 저장용량 C1에 유지해 둔다. 이러한 임계값전압 보정기능에 의해, 본 표시장치는 화소마다 변동하는 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ의 영향을 캔슬 할 수 있다. 이 때, 제1 타이밍과 제2 타이밍의 전후는 문제 삼지 않는다.

도 2에 나타낸 화소회로(2)는 부트스트랩 기능도 더 구비하고 있다. 즉, 라이트 스캐너(4)는, 저장용량 C1에 신호전위 Ｖｓｉｇ가 유지된 시점에, 샘플링용 트랜지스터 T1을 비도통상태로 해서 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G를 신호선 ＳＬ로부터 전기적으로 분리한다. 이로써 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전위의 변동에 게이트 전위가 연동해서 게이트 G과 소스 S간의 전압 Ｖｇｓ를 일정하게 유지한다. 발광소자 ＥＬ의 전류/전압 특성이 경시 변동해도, 게이트 전압 Ｖｇｓ를 일정하게 유지할 수 있고, 휘도의 변화가 발생하지 않는다.

도 3은, 도 2에 나타낸 화소의 동작을 설명한다. 이 때 도 3에 나타낸 동작은 참고예이며, 도 2에 나타낸 화소회로의 제어 시퀀스는 도 3에 한정되지 않는다. 도 3의 타이밍 차트는 시간축을 공통으로 하고, 주사선 ＷＳ의 전위변화, 급전선(전원 라인) ＤＳ의 전위변화, 신호선 ＳＬ의 전위변화를 나타낸다. 주사선 ＷＳ의 전위변화는 제어신호를 나타내고, 샘플링용 트랜지스터 T1의 개폐 제어를 행하고 있다. 급전선 ＤＳ의 전위변화는, 전원전압 Ｖｃｃ, Ｖｓｓ 사이의 전환을 나타내고 있다. 신호선 ＳＬ의 전위변화는 입력신호의 신호전위 Ｖｓｉｇ와 기준전위Ｖｏｆｓ 사이의 전환을 나타낸다. 이들 전위변화와 병행해서, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G 및 소스 S의 전위변화도 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 게이트 G와 소스 S의 전위차가 Ｖｇｓ다.

도 3의 타이밍 차트는 화소의 동작의 변화에 맞춰서 기간을 (1)∼(7)과 같이 편의상 구분한다. 해당 필드에 들어가기 직전인 기간 (1)에는 발광소자 ＥＬ이 발광 상태에 있다. 그 후, 선 순차 주사의 새로운 필드에 들어가서 우선 최초의 기간 (2)에 급전선 ＤＳ를 제1 전위 Ｖｃｃ에서 제2 전위 Ｖｓｓ로 전환한다. 다음 기간 (3)에 진행되어 입력신호를 Ｖｓｉｇ에서 Ｖｏｆｓ로 전환한다. 또한 다음 기간 (4)에 샘플링용 트랜지스터 T1을 온 한다. 기간 (2)∼(4)에 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 전압 및 소스 전압을 초기화한다. 그 기간 (2)∼(4)는 임계값전압 보정을 위한 준비 기간이며, 그 기간에 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G가 Ｖｏｆｓ로 초기화되는 한편, 소스 S가 Ｖｓｓ로 초기화된다. 계속해서 임계값 보정기간 (5)에 실제로 임계값전압 보정동작이 행해지고, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G과 소스 S의 사이에 임계값전압 Ｖｔｈ에 해당하는 전압이 유지된다. 실제로는 Ｖｔｈ에 해당하는 전압이, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G과 소스 S의 사이에 접속된 저장용량 C1에 기록되게 된다.

이 때 도 3에 나타낸 참고예에서는, 임계값 보정기간 (5)는 3회로 구분되고, 각 임계값전압 보정기간 (5)의 후에는 대기 기간 (5a)이 삽입되어 있다. 임계값전압 보정기간 (5)를 분할해서 임계값전압 보정동작을 복수 회 반복하는 것에 의해, Ｖｔｈ에 해당하는 전압을 저장용량 C1에 기록하도록 하고 있다. 단, 이 때 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 1회의 임계값전압 보정기간 (5)에 보정동작을 행하는 것도 가능하다.

그 후, 기록동작 기간/이동도 보정기간 (6)에 진행된다. 여기에서, 영상신호의 신호전위 Ｖｓｉｇ가 Ｖｔｈ에 가산되는 형태로 저장용량 C1에 기록되는 한편, 이동도 보정용 전압 ΔV가 저장용량 C1에 유지된 전압으로부터 감산된다. 기록 기간/이동도 보정기간 (6)에는, 신호선 ＳＬ이 신호전위 Ｖｓｉｇ에 있는 시간대에 샘플링용 트랜지스터 T1을 도통상태로 할 필요가 있다. 그 후, 발광 기간 (7)에 진행되고, 신호전위 Ｖｓｉｇ에 따른 휘도로 발광소자가 발광한다. 그 때 신호전위 Ｖｓｉｇ는 임계값전압 Ｖｔｈ에 해당하는 전압과 이동도 보정용 전압 ΔV에 의하여 조정되기 때문에, 발광소자 ＥＬ의 발광 휘도는 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ나 이동도 μ의 편차의 영향을 받지 않는다. 이 때 발광 기간 (7)의 초기에 부트스트랩 동작이 행해지고, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G/소스 S간 전압 Ｖｇｓ를 일정하게 유지한 상태에서, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 전위 및 소스 전위가 상승한다.

도 4∼도 12를 참조하여, 도 2에 나타낸 화소회로의 동작을 상세하게 설명한다. 우선 도 4에 나타낸 바와 같이, 발광 기간 (1)에는, 전원전위가 Ｖｃｃ로 세트되고, 샘플링용 트랜지스터 T1은 오프 상태에 있다. 이 때 구동용 트랜지스터 T2는 포화 영역에서 동작하도록 세트되어 있기 때문에, 발광소자 ＥＬ에 흐르는 구동전류 Ｉｄｓ는 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G/소스 S간에 인가되는 전압 Ｖｇｓ에 따라, 전술한 트랜지스터 특성식으로 표시되는 값을 취한다.

계속해서 도 5에 나타낸 바와 같이, 준비 기간 (2), (3)에 들어가면 급전선(전원 라인)의 전위를 Ｖｓｓ로 한다. 이 때 Ｖｓｓ는 발광소자 ＥＬ의 임계값전압 Ｖｔｈｅｌ과 캐소드 전압 Ｖｃａｔ의 합보다도 작도록 설정하고 있다. 즉 Ｖｓｓ<Ｖｔｈｅｌ+Ｖｃａｔ이므로, 발광소자 ＥＬ은 소등하고, 전원 라인측이 구동용 트랜지스터 T2의 소스가 된다. 이 때 발광소자 ＥＬ의 애노드는 Ｖｓｓ로 충전된다.

그리고 도 6에 나타낸 바와 같이, 다음의 준비 기간 (4)에 들어가면, 신호선 ＳＬ의 전위가 Ｖｏｆｓ가 되는 한편, 샘플링용 트랜지스터 T1을 온 하여, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 전위를 Ｖｏｆｓ로 설정한다. 이렇게 해서 발광시에 있어서의 구동용 트랜지스터 T2의 소스 S 및 게이트 G가 초기화되고, 이 때의 게이트 소스간 전압 Ｖｇｓ는 Ｖｏｆｓ-Ｖｓｓ의 값이 된다. Ｖｇｓ=Ｖｏｆｓ-Ｖｓｓ는 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 Ｖｔｈ보다도 큰 값이 되도록 설정된다. 이렇게 Ｖｇｓ>Ｖｔｈ가 되도록 구동용 트랜지스터 T2를 초기화함으로써, 다음에 오는 임계값전압 보정동작의 준비가 완료된다.

계속해서 도 7에 나타낸 바와 같이, 임계값전압 보정기간 (5)에 진행되면, 급전선 ＤＳ의 전위가 Ｖｃｃ로 되돌아온다. 전원전압을 Ｖｃｃ로 함으로써, 발광소자 ＥＬ의 애노드가 구동용 트랜지스터 T2의 소스 S가 되고, 도 7에 파선 화살표로 도시한 바와 같이 전류가 흐른다. 이 때 발광소자 ＥＬ의 등가회로는 도시한 바와 같이 다이오드 Ｔｅｌ과 용량 Ｃｅｌ의 병렬접속으로 나타낸다. 발광소자 ＥＬ의 애노드 전위, 즉 소스 전위 Ｖｓｓ가 Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ보다도 낮으므로, 다이오드 Ｔｅl은 오프 상태에 있고, 거기에 흐르는 리크 전류는 구동용 트랜지스터 T2에 흐르는 전류보다도 상당히 작다. 따라서 구동용 트랜지스터 T2에 흐르는 전류는 대부분이 저장용량 C1과 등가용량 Ｃｅｌ을 충전하기 위해서 사용된다.

도 8은 도 7에 나타낸 임계값전압 보정기간 (5)에 있어서의 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압의 시간변화를 나타내고 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압(즉 발광소자 ＥＬ의 애노드 전압)은 시간이 지남에 따라 Ｖｓｓ로부터 상승한다. 임계값전압 보정기간 (5)가 경과하면 구동용 트랜지스 터 T2는 컷오프하고, 그 소스 S와 게이트 G 사이의 전압 Ｖｇｓ는 Ｖｔｈ와 동일해진다. 이 때 소스 전위는 Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ로 주어진다. 이 값 Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ가 여전히 Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ보다 낮으면, 발광소자 ＥＬ은 차단 상태에 있다.

도 8의 그래프에 나타낸 바와 같이, 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압은 시간이 지남에 따라 상승해 간다. 그러나 본 예에서는, 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압이 Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ에 달하기 전에, 1회째의 임계값전압 보정기간 (5)가 종료되기 때문에, 샘플링용 트랜지스터 T1이 오프하고, 대기 기간 (5a)에 들어간다. 도 9는 대기 기간 (5a)에 있어서의 화소회로의 상태를 나타내고 있다. 1회째의 대기 기간 (5a)에는 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G/소스 S간 전압 Ｖｇｓ가 여전히 Ｖｔｈ보다도 크기 때문에, 도 9에 나타낸 바와 같이 전원 Ｖｃｃ로부터 구동용 트랜지스터 T2를 통해 저장용량 C1에 전류가 흐른다. 이에 따라 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압이 상승하지만, 샘플링용 트랜지스터 T1이 오프 상태에 있고, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G가 하이 임피던스에 있기 때문에, 게이트 G의 전위도 소스 S의 전위 상승과 함께 상승해 간다. 다시 말해, 1회째의 대기 기간 (5a)에는 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전위 및 게이트 전위가 모두 상승해 간다. 이 때 발광소자 ＥＬ에는 계속해서 역 바이어스가 걸려 있기 때문에, 발광소자 ＥＬ이 발광하지는 않는다.

이 후 1H 경과해서 다시 신호선 ＳＬ의 전위가 Ｖｏｆｓ가 되었을 때 샘플링용 트랜지스터 T1을 온 해서 2회째의 임계값전압 보정동작을 시작한다. 그 후, 2회째의 임계값전압 보정기간 (5)가 경과하면 2회째의 대기 기간 (5a)에 들어간다. 이 렇게 임계값전압 보정기간 (5)와 대기 기간 (5a)를 반복함으로써, 최종적으로 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 G/소스 S간 전압은 Ｖｔｈ에 해당하는 전압에 도달한다. 이 때 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전위는 Ｖｏｆｓ-Ｖｔｈ로, Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ보다도 작다.

그 후, 도 10에 나타낸 바와 같이, 신호 기록 기간/이동도 보정기간 (6)에 들어가면, 신호선 ＳＬ의 전위를 Ｖｏｆｓ에서 Ｖｓｉｇ로 전환한 후, 샘플링용 트랜지스터 T1을 온 한다. 이 때 신호전위 Ｖｓｉｇ는 계조에 따른 전압으로 되어 있다. 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 전위는 샘플링용 트랜지스터 T1이 온 하고 있기 때문에 Ｖｓｉｇ가 된다. 한편 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전위는, 전원 Ｖｃｃ로부터 거기에 전류가 흐르기 때문에 시간이 지남에 따라 상승해 간다. 이 시점에도 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전위가 발광소자 ＥＬ의 임계값전압 Ｖｔｈｅｌ과 캐소드 전압 Ｖｃａｔ의 합을 초과하지 않고 있으면, 구동용 트랜지스터 T2로부터 흐르는 전류는 오로지 등가용량 Ｃｅｌ과 저장용량 C1의 충전에 사용된다. 이 때 이미 구동용 트랜지스터 T2의 임계값전압 보정동작은 완료되었기 때문에, 구동용 트랜지스터 T2로부터 흐르는 전류는 이동도 μ를 반영한 것이 된다. 구체적으로 말하면 이동도 μ가 큰 구동용 트랜지스터 T2는 이 때의 전류량이 크고, 소스의 전위 상승분 ΔV도 크다. 반대로 구동용 트랜지스터 T2의 이동도 μ가 작을 경우, 구동용 트랜지스터 T2의 전류량이 작아지고, 소스의 상승분 ΔV는 작아진다. 이러한 동작에 의해, 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 전압 Ｖｇｓ는 이동도 μ를 반영해서 ΔV만큼 압축되고, 이동도 보정기간 (6)이 완료된 시점에 완전히 이동도 μ를 보정 한 Ｖｇｓ가 얻어진다.

도 11은, 전술한 이동도 보정기간 (6)에 있어서의 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압의 시간적인 변화를 나타내는 그래프다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 구동용 트랜지스터 T2의 이동도가 크면 소스 전압은 빠르게 상승하고, 그만큼 Ｖｇｓ가 압축된다. 즉, 이동도 μ가 크면 그 영향을 상쇄되도록 Ｖｇｓ가 압축되어, 구동전류를 억제할 수 있다. 한편 이동도 μ가 작을 경우, 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압은 그다지 빠르게 상승하지 않으므로, Ｖｇｓ도 강하게 압축을 받지 않는다. 따라서 이동도 μ가 작을 경우, 구동용 트랜지스터의 Ｖｇｓ는 작은 구동능력을 보충하도록 큰 압축이 걸리지 않는다.

도 12는 발광 기간 (7)의 동작 상태를 나타낸다. 발광 기간 (7)에는 샘플링용 트랜지스터 T1을 오프해서 발광소자 ＥＬ을 발광시킨다. 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 소스간 전압 Ｖｇｓ는 일정하게 유지되고, 구동용 트랜지스터 T2는 전술한 특성식에 따른 일정한 전류 Ｉｄｓ'을 발광소자 ＥＬ에 흘려보낸다. 발광소자 ＥＬ의 애노드 전압(즉 구동용 트랜지스터 T2의 소스 전압)은, 발광소자 ＥＬ에 Ｉｄｓ'의 전류가 흐르기 때문에, Ｖｘ까지 상승하고, 이것이 Ｖｃａｔ+Ｖｔｈｅｌ을 초과한 시점에 발광소자 ＥＬ이 발광한다. 발광 시간이 길어지면 발광소자 ＥＬ의 전류/전압 특성은 변화되어버린다. 그 결과, 도 11에 나타낸 소스 S의 전위가 변화된다. 그러나 구동용 트랜지스터 T2의 게이트 소스간 전압 Ｖｇｓ는 부트스트랩 동작에 의해 일정한 값에 유지되기 때문에, 발광소자 ＥＬ에 흐르는 전류 Ｉｄｓ'은 변화되지 않는다. 따라서 발광소자 ＥＬ의 전류/전압 특성이 열화해도, 일정한 구 동전류 Ｉｄｓ'이 항상 흐르고 있어서, 발광소자 ＥＬ의 휘도가 변화하지 않는다.

도 13은, 도 3에 나타낸 타이밍 차트 중 특히 비발광 기간 내에서 마지막 1H 기간에 행해지는 임계값 보정동작 및 신호 기록동작을 나타낸 상세 타이밍 차트다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 1H 기간에, 입력신호(영상신호)는 기준전위 Ｖｏｆｓ와 신호전위 Ｖｓｉｇ의 사이에서 전환한다. 도 13의 타이밍 차트에서는, 입력신호의 트랜지언트 시간을 t1로 나타낸다. 주사선 ＷＳ에 인가되는 제어신호는, 임계값전압 보정기간에 시간 t3만큼 하이레벨이 되고, 계속해서 신호 기록 기간에 시간 t4만큼 하이레벨이 된다. 타이밍 차트에서는, 제어신호 ＷＳ의 트랜지언트 시간을 t2로 나타낸다. 타이밍 차트로부터 분명한 것처럼, 샘플링용 트랜지스터 T1은 입력신호가 Ｖｏｆｓ일 때 온 해서 임계값전압 보정동작을 행하고, 계속해서 입력신호가 Ｖｓｉｇ가 되었을 때 샘플링용 트랜지스터 T1은 다시 온 해서 신호 기록동작을 행한다. 따라서 액티브 매트릭스형 표시장치는, 1H 기간에 임계값전압 보정동작과 신호전위 기록동작을 행할 필요가 있다.

그런데 표시장치의 고화질화 및 고속화가 진행되면, 1H 기간이 짧아지지만, 이 경우에도 도 3에 나타낸 참고예의 동작 시퀀스에서는, 1H 이내에 임계값전압 보정동작 및 신호전위 기록동작을 완료할 필요가 있다. 그 때 도 13의 타이밍 차트에 나타낸 바와 같이, 입력신호나 제어신호의 트랜지언트 t1, t2를 고려한 후, 신호선 ＳＬ에 대한 Ｖｏｆｓ의 입력, 임계값전압 보정동작, 샘플링용 트랜지스터 T1의 오프 동작, 신호선 ＳＬ에 대한 신호전위 Ｖｓｉｇ의 입력, 신호전위 기록동작, 샘플링용 트랜지스터 T1의 오프 동작을, 1H 이내에 행해야 한다. 즉, 2t1+2t2+t3+t4<1H 를 만족시켜야 한다. 그러나 실제로는 표시장치의 고화질화 및 고속화가 진행되면, 1H가 상당히 단축되기 때문에, 상기의 관계를 만족시키면서 1H 이내에 임계값전압 보정동작 및 신호전위 기록동작을 완료하는 것이 곤란하다.

본 발명은 전술한 참고예의 문제점에 대처하기 위해서, 복수의 수평기간을 합성하고, 임계값전압 보정동작을 그 합성한 기간의 일부에서 공통으로 행하는 것이다. 그 후, 합성 기간의 나머지의 부분에서 순차적으로 신호전위 기록동작을 행한다. 도 14는 그 일례로서, 2수평기간(2H)을 합성했을 경우의 동작 시퀀스를 모식적으로 나타낸다. 이 때 비교를 위해 전술한 참고예의 동작 시퀀스를 본 타이밍 차트의 상단에 나타내고, 본 발명의 동작 시퀀스를 하단에 나타내고 있다. 참고예의 동작 시퀀스에서는, 입력신호는 1H 단위에서 Ｖｏｆｓ와 Ｖｓｉｇ 사이에서 전환된다. N라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N)에는 3개의 펄스 P0, P1, P2를 포함한 제어신호가 순차 인가된다. 이 펄스 P0, P1, P2에 따라 샘플링용 트랜지스터 T1(N)이 온 한다. 위상이 1H 후방으로 시프트되고 마찬가지로 펄스 P0, P1, P2를 포함한 제어신호가 N+1라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)에 인가된다. 첫 번째의 1H 기간에는 입력신호가 기준전위 Ｖｏｆｓ일 때 샘플링용 트랜지스터 T1(N)이 제어 펄스 P1에 따라 온 하여, 임계값전압 보정동작을 행한다. 그 후, 같은 1H 기간에 입력신호가 신호전위 Ｖｓｉｇ1로 변화되면, 샘플링용 트랜지스터 T1(N)이 제어 펄스 P2에 따라 온 하여, 신호전위 기록동작을 행한다. 이렇게 해서 N라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N)은 1번째의 수평기간에 임계값전압 보정동작 및 신호전위 기록동작을 완료한다. 또한 이 때 다음 라인의 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)은 제어 펄스 P0에 따라 온 하고, 1회째의 임계값전압 보정동작을 행하고 있다.

2번째의 수평기간에 진행되면, 입력신호가 기준전위 Ｖｏｆｓ일 때, N+1라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)이 제어 펄스 P1에 따라 온 하여, 2회째의 임계값전압 보정동작을 행한다. 계속해서 입력신호가 Ｖｏｆｓ에서 Ｖｓｉｇ2로 전환되면, 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)은 제어 펄스 P2에 따라 온 하여, 신호전위 기록동작을 행한다. 이렇게, 각 라인의 샘플링용 트랜지스터는, 1H 내에서 임계값전압 보정동작과 신호전위 기록동작을 행하고 있다. 본 참고예에서는, 1회의 임계값전압 보정동작으로 보정이 완료되지 않기 때문에, 2회로 나누어서 반복 임계값전압 보정동작을 행하고 있다.

이에 반해, 본 실시예에 따른 동작 시퀀스에서는, 라이트 스캐너는 복수의 주사선(본 실시예에서는 2개)에 각각 할당되어 있는 주사기간(1H)을 합쳐서 제1 기간 및 제2 기간을 포함한 합성 기간으로 하고 있다. 환언하면, 이 합성 주사기간은 2H에 해당한다. 제1 기간에 2개의 주사선(N라인과 N+1라인)에 일제히 제어신호 P1을 출력하여, 일제히 임계값전압 보정동작을 실행한다. 계속해서 제2 기간에 2개의 주사선(라인 N과 라인 N+1)에 순차 제어신호 P2를 출력하여, 순차 신호전위 기록동작을 실행하고 있다. 본 예에서는 입력신호는 합성 주사기간 2H의 전반에 해당하는 제1 기간에는 Ｖｏｆｓ이며, 후반의 제2 기간에는 순차적으로 Ｖｓｉｇ1에서 Ｖｓｉｇ2로 변화된다. 이 때 N라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N)은 제어신호 펄스 P2에 따라 온 하고, Ｖｓｉｇ1을 샘플링한다. 계속해서 N+1라인째의 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)이 제어신호 펄스 P2에 따라 온 하고, Ｖｓｉｇ2를 샘플링한다.

도 15a는, 합성 기간(2H)에 있어서의 입력신호의 온/오프 트랜지언트 시간 및 샘플링용 트랜지스터 T1(N), T1(N+1)의 온/오프 트랜지언트 시간의 상세 타이밍 차트다. 이해를 쉽게 하기 위해서, 도 15a에서는 도 13에 나타낸 참고예와 관련된 상세 타이밍 차트와 같은 표기를 채용하고 있다. 본 예에서는 합성 기간 2H의 전반 제1 기간에 일괄한 임계값전압 보정동작을 행하고, 후반의 제2 기간에 순차 신호전위 기록동작을 행하고 있다. 입력신호의 트랜지언트를 t1이라고 하고, 샘플링용 트랜지스터 T1의 트랜지언트를 t2라고 하고, 임계값전압 보정시간을 t3이라고 하고, 신호전위 기록시간을 t4라고 하면, 전술한 일괄 임계값전압 보정동작 및 순차 신호전위 기록동작을 2H 내에 완료하기 위해서, 3t1+3t2+t3+2t4<2H를 만족시킬 필요가 있다. 한편, 도 13에 나타낸 참고예에서는, 2t1+2t2+t3+t4<1H를 만족시킬 필요가 있다. 양자를 비교하면, 참고예와 비교해서 본 발명의 방식이, t1+t2+t3만큼 짧은 시간에 전 동작을 완료할 수 있다. 본 발명에 의해 수평기간 H가 단축화되었을 경우라도, 소정의 임계값전압 보정동작 및 신호전위 기록동작을 행하는 것이 가능해 지고, 패널의 고화질화 및 고속화에 대응 가능하다.

도 15b는, 전원 라인의 전위변화를 포함한 본 발명의 동작 시퀀스의 전체 구성을 나타낸다. 도 15b에 나타낸 바와 같이, N라인째와 N+1라인째에 있어서 보정준비 기간 및 임계값전압 보정기간에 샘플링용 트랜지스터 T1(N), T1(N+1)에 인가되는 제어신호의 파형은 공통이다. 한편 N라인째의 화소에 대한 신호 기록 시간과 N+1라인째의 화소에 대한 신호 기록 시간의 차이는, 1H 이하다. 또한, 전원 라인 ＤＳ가 Ｖｓｓ가 되는 시간(비발광 기간 시작 타이밍)도 N라인째와 N+1라인째의 차 이는 1H 미만으로 되어 있다. 비발광시에 구동용 트랜지스터의 게이트를 기준전위 Ｖｏｆｓ로 설정하고 소스를 제2 전위 Ｖｓｓ로 설정한 후, 전원 라인을 제2 전위 Ｖｓｓ에서 제1 전위 Ｖｃｃ로 전환해서 분할 임계값전압 보정동작을 행한다. 그 후 이동도 보정을 행하면서 신호전위 Ｖｓｉｇ1, Ｖｓｉｇ2를 각각의 라인의 저장용량에 기록하여, 발광소자 ＥＬ을 발광시킨다. 이상과 같이 본 동작 시퀀스에서는, 제2 기간에 1주사기간(1H)보다 작은 위상차로 순차 제어신호를 각 주사선 ＷＳ(N, N+1)에 출력하고 있다. 전원 스캐너는, 제1 기간에 임계값전압 보정동작을 실행하기 위해서 복수 개의 주사선 ＷＳ(N, N+1)에 대응한 복수 개의 급전선 ＤＳ에 대하여 제2 전위 Ｖｓｓ를 공급한 후, 일제히 제1 전위 Ｖｃｃ로 전환한다. 그 때 제1 기간에, 1주사기간(1H)보다 작은 위상차로 순차 복수 개의 급전선 ＤＳ(N, N+1)에 제2 전위 Ｖｓｓ를 공급한 후, 일제히 제1 전위 Ｖｃｃ로 전환한다.

도 15c는 본 발명에 따른 표시장치의 발전 형태를 나타낸다. 도 15c에 나타낸 바와 같이, 도시한 본 표시장치는, 화소 어레이부(1)를 스캐너(45)로 구동하고 있다. 스캐너(45)는, 도 1에 나타낸 라이트 스캐너(4) 및 드라이브 스캐너(5)를 통합한 스캐너이며, 샘플링용 트랜지스터 T1의 제어 라인(주사선 ＷＳ)과 전원 라인(급전선 ＤＳ)을 모두 주사하는 기능을 가진다. 이 통합 스캐너(45)는, 직렬 접속한 2 이상의 게이트 드라이버로 이루어지고, 각 게이트 드라이버마다 소정 개수 N의 주사선 ＷＳ를 통합해서 합성 기간을 생성하고 있다.

도 15d는 스캐너(45)의 동작 설명에 제공하는 타이밍 차트다. 다만, 도 15d의 타이밍 차트는 참고예이며, 각 주사선 ＷＳ 및 급전선 ＤＳ를 선 순차로 구동하 고 있다. 예를 들면, 직렬 접속된 게이트 드라이버 중, 선두의 제1 드라이버는, 1번째∼N번째까지 N개의 주사선 ＷＳ 및 급전선 ＤＳ를 순차적으로 구동하고 있다. 다음 제2 드라이버는, N+1번째∼2N번째까지 N개의 주사선 ＷＳ 및 급전선 ＤＳ를 순차적으로 구동하고 있다.

도 15e는, 도 15c에 나타낸 통합 스캐너(45)의 동작 설명에 제공한다. 이 타이밍 차트는 이해를 쉽게 하기 위해서 도 15b에 나타낸 타이밍 차트와 같은 표기를 채용하고 있다. 이 통합 스캐너(45)는, 직렬 접속한 2 이상의 게이트 드라이버로 이루어지고, 각 게이트 드라이버마다 소정 개수 N의 주사선 ＷＳ를 통합해서 합성 기간을 생성하고 있다. 예를 들면, 직렬 접속된 게이트 드라이버 중, 선두의 제1 드라이버는, 1라인째로부터 N라인째에 있어서 보정준비 기간 및 임계값전압 보정기간에 샘플링용 트랜지스터 T1(1)∼T1(N)에 공통의 제어신호 파형을 인가한다. 한편 인접하는 라인의 화소에 대한 신호 기록 시간의 차이는, 1H 이하다. 또한 전원 라인 ＤＳ가 제2 전위 Ｖｓｓ가 되는 시간(비발광 기간 시작 타이밍)도 인접하는 라인의 차이는 1H 미만이다. 비발광시에 구동용 트랜지스터 T2의 게이트를 Ｖｏｆｓ로 하고 소스를 Ｖｓｓ로 한 후, 전원 라인을 Ｖｓｓ에서 Ｖｃｃ로 전환해서 임계값전압 보정동작을 행한다. 그 후, 이동도 보정을 행하면서 신호전위 Ｖｓｉｇ1∼ＶｓｉｇＮ을 각각의 라인의 저장용량에 기록하여, 발광소자 ＥＬ을 발광시킨다.

그리고 제2 드라이버는, N+1라인째로부터 2N라인째에 있어서 보정준비 기간 및 임계값전압 보정기간에 샘플링용 트랜지스터 T1(N+1)∼T1(2N)에 공통의 제어신호 파형을 인가한다. 한편, 인접하는 라인의 화소에 대한 신호 기록 시간의 차이 는, 1H 이하다. 또한 전원 라인 ＤＳ가 제2 전위 Ｖｓｓ가 되는 시간(비발광 기간 시작 타이밍)도 인접하는 라인의 차이는 1H 미만이다. 비발광시에 구동용 트랜지스터의 게이트를 Ｖｏｆｓ로 하고 소스를 Ｖｓｓ로 한 후, 전원 라인을 Ｖｓｓ에서 Ｖｃｃ로 전환해서 임계값전압 보정동작을 행한다. 그 후 이동도 보정을 행하면서 신호전위 ＶｓｉｇＮ+1∼Ｖｓｉｇ2N을 각각의 라인의 저장용량에 기록하여, 발광소자 ＥＬ을 발광시킨다.

본 발명에 따른 표시장치는, 도 16에 나타낸 바와 같은 박막 디바이스 구성을 가진다. 도 16은 절연성 기판에 형성된 화소의 모식적인 단면구조를 나타낸다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 화소는, 복수의 박막 트랜지스터를 포함한 트랜지스터부(도 16에서는 1개의 ＴＦＴ를 예시), 저장용량 등의 용량부 및 유기ＥＬ소자 등의 발광부를 포함한다. 기판 위에 ＴＦＴ프로세스에 의해 트랜지스터부와 용량부가 형성되고, 그 위에 유기ＥＬ소자 등의 발광부가 적층 되어 있다. 그 위에 접착제에 의해 투명한 대향기판을 부착해서 플랫 패널로 하고 있다.

본 실시예에 따른 표시장치는, 도 17에 나타낸 바와 같이 플랫형의 모듈 형상의 것을 포함한다. 예를 들면 절연성 기판 위에, 유기ＥＬ소자, 박막 트랜지스터, 박막용량 등으로 이루어지는 화소를 매트릭스 모양으로 집적 형성한 화소 어레이부를 설치한다. 이 화소 어레이부(화소 매트릭스부)를 둘러싸도록 접착제를 배치하고, 유리 등의 대향기판을 부착해서 표시 모듈로 한다. 이 투명한 대향기판에는 필요에 따라, 컬러필터, 보호막, 차광막 등을 설치해도 좋다. 표시 모듈에는, 외부에서 화소 어레이부에의 신호 등을 입출력하기 위한 커넥터로서 예를 들면 ＦＰＣ (플랙시블 프린트 서킷)를 형성해도 된다.

이상 설명한 본 발명에 있어서의 표시장치는, 플랫 패널 형상을 가지고, 여러 가지 전자기기, 예를 들면 디지털 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화, 비디오 카메라 등, 전자기기에 입력되거나, 전자기기 내에서 생성한 영상신호를 화상 혹은 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자기기의 디스플레이에 적용하는 것이 가능하다. 이하 이러한 표시장치가 적용된 전자기기의 예를 게시한다.

도 18은 본 발명이 적용된 텔레비전 장치다. 도 18에 있어서, 텔레비전 장치는 프런트 패널(12), 필터 유리(13) 등으로 구성된 영상표시 화면(11)을 포함하고, 본 발명의 표시장치를 그 영상표시 화면(11)에 사용함으로써 제조된다.

도 19는 본 발명이 적용된 디지털 카메라다. 도 19에 있어서, 위쪽이 정면도이고 아래쪽이 배면도다. 디지털 카메라는, 촬상 렌즈, 플래시용 발광부(15), 표시부(16), 컨트롤 스위치, 메뉴 스위치, 셔터(19) 등을 포함한다. 디지털 카메라는 본 발명의 표시장치를 그 표시부(16)에 사용함으로써 제조된다.

도 20은 본 발명이 적용된 노트형 PC다. 도 20에 있어서, 노트형 PC는 본체(20), 문자 등을 입력할 때 조작되는 키보드(21)를 포함하고, 본체 커버에는 화상을 표시하는 표시부(22)를 포함한다. 노트형 PC는 본 발명의 표시장치를 그 표시부(22)에 사용함으로써 제조된다.

도 21은 본 발명이 적용된 휴대 단말장치다. 도 21에 있어서, 왼쪽이 연 상태의 휴대 단말장치를 나타내고, 오른쪽이 닫은 상태의 휴대 단말장치를 나타낸다. 휴대 단말장치는, 상측 케이싱(23), 하측 케이싱(24), 연결부(여기에서는 힌지 부)(25), 디스플레이(26), 서브 디스플레이(27), 픽처 라이트(28), 카메라(29) 등을 포함한다. 휴대 단말장치는 본 발명의 표시장치를 그 디스플레이(26)나 서브 디스플레이(27)에 사용함으로써 제조된다.

도 22는 본 발명이 적용된 비디오 카메라다. 도 22에 있어서, 비디오 카메라는 본체부(30), 전방을 향한 측면에 피사체 촬상용 렌즈(34), 촬상시의 스타트/스톱 스위치(35), 모니터(36) 등을 포함한다. 비디오 카메라는 본 발명의 표시장치를 그 모니터(36)에 사용함으로써 제조된다.

첨부된 청구항이나 그 동등 범위 내에 있는 한, 설계 요구나 다른 요소에 따라 다양한 변형, 조합, 하위 조합, 변경을 할 수 있다는 것은 당업자에게 당연하게 이해된다.

도 1은 본 발명에 따른 표시장치의 전체 구성을 나타내는 블럭도다.

도 2는 도 1에 나타낸 표시장치에 형성되는 화소의 일례를 게시하는 회로도다.

도 3은 도 2에 나타낸 화소의 동작의 참고예를 게시하는 타이밍 차트다.

도 4, 5, 6, 7은 도 2에 나타낸 화소의 동작 설명에 제공하는 모식도다.

도 8은 도 7에 나타낸 동작의 설명에 제공하는 그래프다.

도 9, 10은 도 2에 나타낸 화소의 동작 설명에 제공하는 회로도다.

도 11은 도 10에 나타낸 동작을 설명하는 그래프다.

도 12는 도 2에 나타낸 화소의 동작 설명에 제공하는 회로도다.

도 13은 도 2에 나타낸 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍 차트다.

도 14는 도 2에 나타낸 화소의 동작 설명에 제공하는 타이밍 차트다.

도 15a는 도 1에 나타낸 표시장치의 동작 설명에 제공하는 파형도다.

도 15b는 도 1의 표시장치의 구동방법을 나타내는 타이밍 차트다.

도 15c는 도 1의 표시장치의 발전 형태를 나타내는 블럭도다.

도 15d 및 15e는 도 15c에 나타낸 표시장치에 포함되는 스캐너의 동작 설명에 제공하는 참고 타이밍 차트다.

도 16은 도 1의 표시장치의 구성을 나타내는 단면도다.

도 17은 도 1의 표시장치의 모듈 구성을 나타내는 평면도다.

도 18은 도 1에 나타낸 표시장치를 구비한 텔레비전 세트를 나타내는 사시도 다.

도 19는 도 1에 나타낸 표시장치를 구비한 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도다.

도 20은 도 1에 나타낸 표시장치를 구비한 노트형 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 사시도다.

도 21은 도 1에 나타낸 표시장치를 구비한 휴대 단말장치를 나타내는 모식도다.

도 22는 도 1에 나타낸 표시장치를 구비한 비디오 카메라를 나타내는 사시도다.

도 23은 종래의 표시장치의 일례를 게시하는 회로도다.

도 24는 도 23의 종래의 표시장치의 문제점을 나타내는 그래프다.

도 25는 종래의 표시장치의 다른 예를 게시하는 회로도다.

Claims (7)

1. 화소 어레이부와,

   구동부를 구비한 표시장치로서,

   상기 화소 어레이부는, 행 방향으로 연장하는 복수의 주사선과, 열 방향으로 연장하는 복수의 신호선과, 상기 각 주사선과 상기 각 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 복수의 화소를 구비하고,

   상기 각 화소들은, 샘플링용 트랜지스터와, 구동용 트랜지스터와, 저장용량과, 발광소자를 구비하고,

   상기 샘플링용 트랜지스터는, 그 제어단이 상기 주사선에 접속하고, 그 한 쌍의 전류단이 상기 신호선, 및 상기 구동용 트랜지스터의 제어단에 접속하고,

   상기 구동용 트랜지스터는, 한 쌍의 전류단 중 한쪽이 상기 발광소자에 접속하고, 다른 쪽이 전원에 접속하고,

   상기 저장용량은, 상기 구동용 트랜지스터의 제어단과 한쪽의 전류단의 사이에 접속하고,

   상기 구동부는, 상기 각 주사선에 제어신호를 공급하는 라이트 스캐너와, 상기 각 신호선에 신호전위와 기준전위를 전환 공급하는 신호 셀렉터를 포함하고,

   상기 샘플링용 트랜지스터는, 상기 신호선이 기준전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 임계값전압 보정동작을 행하여, 상기 구동용 트랜지스터의 임계값전압에 해당하는 전압을 상기 저장용량에 기록하고, 상기 신호선이 신호전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 신호전위 기록동작을 행하여, 상기 신호선으로부터 영상신호를 샘플링하고 그 샘플링된 영상신호를 상기 저장용량에 기록하고,

   상기 구동용 트랜지스터는, 상기 저장용량에 기록된 신호전위에 따른 전류를 상기 발광소자에 공급해서 상기 발광소자를 발광시키고,

   상기 라이트 스캐너는, 상기 복수의 주사선에 각각 할당되어 있는 주사기간들을 합쳐서 제1 기간 및 제2 기간을 포함한 합성 주사기간으로 하고,

   상기 라이트 스캐너는, 상기 제1 기간에, 상기 복수의 주사선에 일제히 제어신호를 출력해서, 일제히 상기 주사선들의 임계값전압 보정동작을 실행하고,

   상기 라이트 스캐너는, 상기 제2 기간에, 상기 복수의 주사선에 순차 제어신호를 출력해서, 순차 신호전위 기록동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 라이트 스캐너는, 직렬 접속한 2 이상의 게이트 드라이버로 이루어지고, 각각 소정 개수의 상기 주사선에 할당되어 상기 합성 주사기간을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 라이트 스캐너는, 상기 제2 기간에 1주사기간보다 작은 위상차로 상기 순차 제어신호를 상기 각 주사선에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 화소 어레이부는, 상기 각 구동용 트랜지스터의 다른 쪽의 전류단에 전원을 공급하기 위해 상기 각 주사선과 평행하게 배치된 급전선들을 더 구비하는 한편, 상기 구동부는 상기 각 급전선에 고전위와 저전위 사이에서 전환하는 전원전압을 공급하는 전원 스캐너를 포함하고,

   상기 전원 스캐너는, 상기 제1 기간에 임계값전압 보정동작을 실행하기 위해서 상기 복수 개의 주사선에 대응한 상기 복수 개의 급전선에 대하여 저전위를 공급한 후, 일제히 고전위로 전환하여 상기 급전선들에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 전원 스캐너는, 상기 제1 기간에 1주사기간보다 작은 위상차로 순차 상기 복수 개의 급전선에 저전위를 공급한 후, 일제히 고전위로 전환하여 상기 급전선들에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 화소 어레이부와, 구동부를 구비하고, 상기 화소 어레이부는, 행 방향으로 연장하는 복수의 주사선과, 열 방향으로 연장하는 복수의 신호선과, 상기 각 주사선과 상기 각 신호선이 교차하는 부분에 배치된 행렬형의 복수의 화소를 구비하고, 상기 각 화소들은, 샘플링용 트랜지스터와, 구동용 트랜지스터와, 저장용량과, 발광소자를 구비하고, 상기 샘플링용 트랜지스터는, 그 제어단이 상기 주사선에 접속하고, 그 한 쌍의 전류단이 상기 신호선, 및 상기 구동용 트랜지스터의 제어단에 접속하고, 상기 구동용 트랜지스터는, 한 쌍의 전류단 중 한쪽이 상기 발광소자에 접속하고, 다른 쪽이 전원에 접속하고, 상기 저장용량은, 상기 구동용 트랜지스터의 제어단과 한쪽의 전류단의 사이에 접속하고, 상기 구동부는, 상기 각 주사선에 제어신호를 공급하는 라이트 스캐너와, 상기 각 신호선에 신호전위와 기준전위를 전환 공급하는 신호 셀렉터를 포함하고, 상기 샘플링용 트랜지스터는, 상기 신호선이 기준전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 임계값전압 보정동작을 행하여, 상기 구동용 트랜지스터의 임계값전압에 해당하는 전압을 상기 저장용량에 기록하고, 상기 신호선이 신호전위에 있을 때 상기 주사선에 공급된 제어신호에 따라 신호전위 기록동작을 행하여, 상기 신호선으로부터 영상신호를 샘플링하고 그 샘플링된 영상신호를 상기 저장용량에 기록하고, 상기 구동용 트랜지스터는, 상기 저장용량에 기록된 신호전위에 따른 전류를 상기 발광소자에 공급해서 상기 발광소자를 발광시키는 표시장치의 구동방법으로서,

   상기 방법은,

   상기 복수의 주사선에 각각 할당되어 있는 주사기간들을 합쳐서 이루어진 합성 주사기간에 제2 기간과 함께 포함된 제1 기간에, 상기 복수의 주사선에 일제히 제어신호를 출력해서, 일제히 상기 주사선들의 임계값전압 보정동작을 실행하는 단계와,

   상기 제2 기간에, 상기 복수의 주사선에 순차 제어신호를 출력해서, 순차 신호전위 기록동작을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
7. 제 1항에 기재된 표시장치를 구비한 전자기기.

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