KR20140115287A - 표시장치 및 표시장치의 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 표시장치의 구동방법 Download PDF

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Abstract

표시장치를 구동하는 구동법에 대해서 개시한다. 이 표시장치는 N×M개의 발광소자들; M개의 주사선들; N개의 데이터선들; 신호 기록 트랜지스터, 디바이스 구동 트랜지스터, 커패시터, 및 제1 스위치 회로를 갖는 회로로서의 역할을 하는 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 구동회로; 및 발광소자를 포함한다.

Description

표시장치 및 표시장치의 구동방법{DISPLAY APPARATUS AND DISPLAY-APPARATUS DRIVING METHOD}
본 발명은, 일반적으로 표시장치 및 이 표시장치를 구동하는 구동방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 발광소자와 이 발광소자를 구동하는 구동회로를 각각 갖는 발광유닛들을 이용하는 표시장치에 관한 것이며, 또 이 표시장치를 구동하는 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 이미 알려진 것으로서, 발광소자와 이 발광소자를 구동하기 위한 구동회로를 갖는 발광유닛이 있다. 발광소자의 대표적인 예로서, 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자가 있다. 또한, 일반적으로 발광유닛들을 이용하는 표시장치도 이미 공지되어 있다. 발광유닛이 발광하는 휘도는, 구동전류의 크기에 의해 결정된다. 그러한 표시장치의 대표적인 예로서는, 유기 EL 발광소자들을 이용하는 유기 EL 표시장치가 있다. 또한, 액정표시장치와 마찬가지로, 발광유닛들을 이용하는 표시장치는 단순 매트릭스 방식 및 액티브 매트릭스 방식과 같은 일반적으로 알려진 구동방식들 중의 하나를 채용하고 있다. 액티브 매트릭스 방식은, 단순한 매트릭스 방식에 비해, 구동회로의 구조가 복잡하다고 하는 결점이 있다. 그렇지만, 액티브 매트릭스 방식은 발광소자가 발광하는 휘도를 증가시키는 능력 등, 여러 가지의 이점을 제공한다.
이미 공지된 것으로서, 트랜지스터와 커패시터를 각각 이용하는 다양한 액티브 매트릭스 구동회로가 있다. 이러한 구동회로는 구동회로와 같은 발광유닛에 포함된 발광소자를 구동하는 회로로서 기능한다. 예를 들면, 일본국 공개특허공보 특개 2005－31630호에는, 유기 EL 발광소자와 이 유기 EL 발광소자를 구동하는 구동회로를 각각 갖는 발광유닛들을 이용하는 유기 EL 표시장치를 개시하고 있고, 또 이 유기 EL 표시장치를 구동하는 구동방법을 개시하고 있다. 이 구동회로는, 6개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 채용하고 있다. 이하의 설명에서, 6개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 채용하는 구동회로는 6Tr/1C 구동회로라고 부른다. 도 15는, 표시장치에 사용되는 N × M 발광유닛들이 배열되어 있는, 2차원 매트릭스에서 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 위치된 발광유닛에 포함된 6Tr/1C 구동회로의 등가회로를 나타낸 도면이다. 발광유닛들은 행단위로 주사회로(101)에 의해 선 순차적으로 주사된다는 점에 유념한다.
6Tr/1C 구동회로는, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD, 및 커패시터 C1를 이용하고, 또 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3, 및 제4 트랜지스터 TR4도 이용하고 있다.
신호 기록 트랜지스터 TRW의 한편의 소스/드레인 영역은, 데이터선 DTLn에 접속되어 있지만, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 게이트 전극은, 주사선 SCLm에 접속되어 있다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역은, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 제1 노드 ND1를 통해서 접속되어 있다. 커패시터 C1의 일단은 기준전압이 인가되는 제1 전원선 PS1에 접속되어 있다. 도 15에 나타낸 대표적인 발광유닛에 있어서는, 기준전압은 후술하는 기준전압 Vcc이다. 커패시터 C1의 다른 단은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 제2 노드 ND2를 통해서 접속되어 있다. 주사선 SCLm은 주사회로(101)에 접속되어 있지만, 데이터선 DTLn은 신호 출력 회로(102)에 접속되어 있다.
제1 트랜지스터 TR1의 한편의 소스/드레인 영역은, 제2 노드 ND2에 접속되어 있지만, 제1 트랜지스터 TR1의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되어 있다. 제1 트랜지스터 TR1은, 제2 노드 ND2와 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과의 사이에 접속된 제1 스위치 회로로서 기능한다.
제2 트랜지스터 TR2의 한편의 소스/드레인 영역은, 제2 노드 ND2의 전위를 초기화하기 위한 소정의 초기화 전압 VIni가 인가되는 제3 전원선 PS3에 접속된다. 이 초기화 전압 VIni는 일반적으로 -4볼트다. 제2 트랜지스터 TR2의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 제2 노드 ND2에 접속되어 있다. 제2 트랜지스터 TR2는, 제2 노드 ND2와 소정의 초기화 전압 VIni가 인가되는 제3 전원선 PS3와의 사이에 접속된 제2 스위치 회로로서 기능한다.
제3 트랜지스터 TR3의 한편의 소스/드레인 영역은, 일반적으로 10볼트의 소정의 기준전압 VCC가 인가되는 제1 전원선 PS1에 접속되어 있다. 제3 트랜지스터 TR3의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 제1 노드 ND1에 접속되어 있다. 제3 트랜지스터 TR3는, 제1 노드 ND1와 소정의 기준전압 Vcc가 인가되는 제1 전원선 PS1와의 사이에 접속된 제3 스위치 회로로서 기능한다.
제4 트랜지스터 TR4의 한편의 소스/드레인 영역은, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되어 있고, 제4 트랜지스터 TR4의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 발광소자 ELP의 일단에 접속되어 있다. 발광소자 ELP의 일단은 발광소자 ELP의 애노드 전극이다. 제4 트랜지스터 TR4는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 발광소자 ELP의 일단과의 사이에 접속된 제4 스위치 회로로서 기능한다.
신호 기록 트랜지스터 TRW의 게이트 전극과 제1 트랜지스터 TR1의 게이트 전극은, 주사선 SCLm에 접속되어 있지만, 제2 트랜지스터 TR2의 게이트 전극은, 주사선 SCLm과 관련된 매트릭스 행 위의 오른쪽의 매트릭스 행에 대해서 설치된 주사선 SCLm-1에 접속되어 있다. 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극과 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극은, 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에 접속되어 있다.
각 트랜지스터는 p채널형의 TFT(박막 트랜지스터)다. 발광소자 ELP는, 구동회로를 커버하도록 형성된 층간 절연층 위에 일반적으로 설치되어 있다. 발광소자 ELP의 애노드 전극은 제4 트랜지스터 TR4의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되어 있고, 발광소자 ELP의 캐소드 전극은 캐소드 전극에 -10볼트의 캐소드 전압 VCat을 공급하기 위한 제2 전원선 PS2에 접속되어 있다. 참조부호 CEL는 발광소자 ELP의 기생용량을 나타낸다.
TFT의 임계값 전압이 트랜지스터마다 어느 정도 변화하는 것을 방지하는 것이 불가능하다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압의 변동(variation)에 의해, 발광소자 ELP를 통해서 흐르는 구동전류의 크기가 변동한다. 발광소자 ELP를 통해서 흐르는 구동전류의 크기가 발광유닛으로부터 또 다른 발광유닛으로 변화하면, 표시장치의 휘도의 균일성이 악화된다. 그 때문에, 발광소자 ELP를 통해서 흐르는 구동전류의 크기가 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압의 변동에 의한 영향을 받지 않게 할 필요가 있다. 후술하는 바와 같이, 발광소자 ELP는, 발광소자 ELP가 발광하는 휘도가 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압의 변동에 의한 영향을 받지 않게 구동된다.
도 16a 및 16b를 참조해서, 표시장치에 사용되는 N×M개의 발광유닛이 배열되어 있는 2차원 매트릭스의 제m번째 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛에 사용되는 발광소자를 구동하는 구동방법을 설명한다. 도 16a는, 주사선 SCLm -1, 주사선 SCLm 및 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에 있어서의 신호들의 타이밍 차트를 나타내는 모식적인 타이밍도다. 한편, 도 16b, 16c 및 16d는, 구동회로에 사용되는 각 트랜지스터의 온/오프 상태를 나타내는 모식적인 회로도다. 하의 설명에 있어서는, 설명의 편의상, 주사선 SCLm -1이 주사되는 주사기간을 제(m－1)번째의 수평 주사기간이라고 부르고, 주사선 SCLm이 주사되는 주사 기간을 제m번째의 수평 주사기간이라고 부른다.
도 16a의 타이밍도에 나타낸 것처럼, 제(m－1)번째의 수평주사기간에 있어서, 제2 노드의 전위 초기화 공정을 행한다. 도 16b의 회로도를 참조해서 제2 노드의 전위 초기화 공정에 대해서 상세히 설명한다. 제(m－1)번째의 수평주사기간의 초기에서는, 주사선 SCLm -1에서의 전위가 하이레벨로부터 로우레벨로 변경되지만, 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에서의 전위는 반대로 로우레벨에서 하이레벨로 변경된다. 이때, 주사선 SCLm에서의 전위는 하이레벨로 유지된다는 점에 유념한다. 이와 같이, 제(m－1)번째의 수평주사기간에 있어서, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 제1 트랜지스터 TR1, 제3 트랜지스터 TR3, 및 제4 트랜지스터 TR4의 각각은 오프 상태지만, 제2 트랜지스터 TR2는 온 상태다.
이들 상태에서, 제2 노드 ND2에는, 온 상태로 설정된 제2 트랜지스터 TR2에 의해, 제2 노드 ND2를 초기화하기 위한 초기화 전압 VIni가 인가된다. 이것에 의해, 이 기간 중에, 제2 노드의 전위 초기화 공정이 수행된다.
그 다음에, 도 16a의 타이밍도에 나타낸 것처럼, 제m번째의 수평주사기간에 있어서, 주사선 SCLm에서의 전위가 신호 기록 트랜지스터 TRW를 온상태로 하기 위해서 하이레벨에서 로우레벨로 변경됨으로써, 데이터선 DTLn에서의 영상 신호 VSig가 신호 기록 트랜지스터 TRW에 의해 제1 노드 ND1에 기록된다. 제m번째의 수평주사기간에 있어서, 임계값 전압 캔슬 공정도 수행한다. 구체적으로는, 제2 노드 ND2는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 전기적으로 접속된다. 주사선 SCLm에서의 전위가, 신호 기록 트랜지스터 TRW를 온 상태로 하기 위해서 하이레벨에서 로우레벨로 변경될 때, 데이터선 DTLn에서의 영상 신호 VSig를 신호 기록 트랜지스터 TRW에 의해 제1 노드 ND1에 기록한다. 그 결과, 제2 노드 ND2에서의 전위가 영상 신호 VSig로부터 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 감산함으로써 얻은 레벨로 상승한다.
도 16a 및 16c를 참조해서 상기에서 설명한 공정에 대해서 상세히 설명한다. 제m번째의 수평 주사기간의 초기에 있어서는, 주사선 SCLm -1에서의 전위가 로우레벨에서 하이레벨로 변경되지만, 주사선 SCLm에서의 전위는 반대로 하이레벨에서 로우레벨로 변경된다. 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에서의 전위는 하이레벨로 유지된다는 점에 유념한다. 따라서, 제m번째의 수평주사기간에 있어서, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 및 제1 트랜지스터 TR1는 각각 온 상태지만, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3, 및 제4 트랜지스터 TR4는 각각 오프 상태다.
제2 노드 ND2는 온 상태로 있는 제1 트랜지스터 TR1를 통해서 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 전기적으로 접속되어 있다. 신호 기록 트랜지스터 TRW를 온 상태로 하기 위해서 SCLm에서의 전위가 하이레벨에서 로우레벨로 변경될 때, 데이터선 DTLn에서의 영상 신호 VSig가 신호 기록 트랜지스터 TRW에 의해 제1 노드 ND1에 기록된다. 그 결과, 영상 신호 VSig로부터 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 감산함으로써 얻은 레벨로 제2 노드 ND2에서의 전위가 상승한다.
즉, 제(m-1)번째의 수평주사기간에 있어서 제2 노드의 전위 초기화 공정을 수행함으로써 제m번째의 수평주사기간의 초기에 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 온 상태로 하는 레벨로 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 접속된 제2 노드 ND2에서의 전위가 초기화되면, 제2 노드 ND2의 전위는, 제1 노드 ND1에 인가되는 영상 신호 VSig의 전위로 향해 상승한다. 그렇지만, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 한편의 소스/드레인 영역과의 사이의 전위차가 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에 도달하면, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD는 오프 상태가 되고, 그 상태에 있어서는, 제2 노드 ND2의 전위는, 대략 (VSig－Vth)의 전위차와 같다.
그 다음에, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 통해서 구동전류를 제1 전원선 PS1으로부터 발광소자 ELP로 흘려서, 발광소자 ELP를 구동 발광한다.
이하, 도 16a 및 도 16d를 참조해서 그 공정에 대해서 상세히 설명한다. 도시하지 않은 제(m＋1)번째의 수평주사기간의 초기에, 주사선 SCLm의 전위는 로우레벨에서 하이레벨로 변경된다. 그 후, 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm의 전위는 반대로 하이레벨에서 로우레벨로 변경된다. 이때, 주사선 SCLm -1의 전위는 하이레벨로 유지된다는 점에 유념한다. 그 결과, 제3 트랜지스터 TR3 및 제4 트랜지스터 TR4는 각각 온 상태이지만, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 제1 트랜지스터 TR1, 및 제2 트랜지스터 TR2는 각각 오프 상태다.
제(m+1)번째의 수평주사기간에 있어서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역에는, 온 상태로 있는 제3 트랜지스터 TR3를 통해서 구동 전압 VCC가 인가된다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역은 발광소자 ELP의 일단에, 온 상태로 있는 제4 트랜지스터 TR4에 의해서 접속된다.
발광소자 ELP를 통해서 흐르는 구동전류는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역으로부터 같은 트랜지스터의 드레인 영역으로 흐르는 소스-드레인 전류 Ids이므로, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD가 포화 영역에 있어서 이상적으로 동작하고 있으면, 이하의 식(A)으로 구동전류를 표현할 수가 있다. 도 16d의 회로도에 나타낸 바와 같이, 발광소자 ELP에는 소스-드레인 전류 Ids가 흐르고, 발광소자 ELP는 소스-드레인 전류 Ids의 크기에 의해 결정된 휘도로 발광한다.
Ids = k * μ * (Vgs－Vth)2 　　　...(A)
상기 식에서, 참조부호 μ는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 실효적인 이동도를 나타내지만, 참조부호 L은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 채널 길이를 나타낸다. W은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 채널폭을 나타낸다. Vgs는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역과 동일 트랜지스터의 게이트 전극과의 사이에 인가된 전압을 나타낸다. Cox는 이하의 식으로 표현된 양을 나타낸다.
(디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 절연층의 비유전률)×(진공의 유전율)/(디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 절연층의 두께)
k는 아래와 같은 식을 나타낸다.
k≡(1/2) * (W/L) * Cox
디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역과 동일 트랜지스터의 게이트 전극과의 사이에 인가된 전압 Vgs는 다음과 같이 표현된다.
Vgs≒VCC－(VSig－Vth)　　　...(B)
식(A)의 우측의 표현에 포함된 Vgs이 교체되도록 식(B)의 우측의 표현을 식(A)의 우측의 표현으로 치환함으로써, 식(C)가 다음과 같이 식(A)로부터 도출될 수 있다.
Ids = k * μ * (VCC－(VSig－Vth)－Vth)2
　　= k * μ * (VCC－VSig)2　　　 ...(C)
상기 식(C)으로부터 분명한 것처럼, 소스-드레인 전류 Ids는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에 의존하지 않는다. 즉, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에 영향을 받지 않는 크기로 영상 신호 VSig에 따른 소스-드레인 전류 Ids를 발광소자 ELP에 흐르는 전류로서 생성할 수가 있다. 상술한 구동 방법에 의하면, 트랜지스터마다 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth의 변동(variations)이 발광소자 ELP가 발광하는 휘도에 영향을 주는 일이 없다.
상술한 구동회로를 동작시키기 위해서, 표시장치는 구동전압 VCC를 공급하는 전원선, 캐소드 전압 VCat를 공급하는 전원선, 및 초기 전압 VIni를 공급하는 전원선을 개별적으로 필요로 한다. 배선이나 구동회로의 레이아웃의 관점에서는, 전원선의 개수는 적은 것이 바람직하다.
상술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 발명자는, 전원선의 개수를 줄일 수 있는 표시장치 및 이 표시장치를 구동하는 구동방법을 고안했다.
상기의 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치 또는 본 발명의 실시 예에 따른 구동방법이 적용되는 표시장치가 제공된다. 이 표시장치는,
(1): 제1의 방향으로 향하는 N개의 매트릭스 열과 제2의 방향으로 향하는 M개의 매트릭스 행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열된 N×M개의 발광유닛;
(2): 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선; 및
(3): 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선을 채용하고 있다.
발광유닛의 각각은,
(4): 신호 기록 트랜지스터, 디바이스 구동 트랜지스터, 커패시터, 및 제1 스위치 회로를 갖는 구동회로; 및
(5): 디바이스 구동 트랜지스터에 의해 출력되는 구동전류에 따른 휘도로 발광하는 발광소자로 구성되어 있다.
발광유닛의 각각에 있어서,
(A－1): 신호 기록 트랜지스터의 한편의 소스/드레인 영역은, 데이터선들 중의 하나에 접속되고;
(A－2): 신호 기록 트랜지스터의 게이트 전극은, 주사선들 중의 하나에 접속되며;
(B－1): 디바이스 구동 트랜지스터의 한편의 소스/드레인 영역은, 신호 기록 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 제1 노드를 통해서 접속되고;
(C－1): 커패시터의 일단은, 미리 결정된 기준전압을 운반하는 제2 전원선에 접속되며;
(C－2): 커패시터의 타단은 디바이스 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 제2 노드를 통해서 접속되고;
(D－1): 제1 스위치 회로의 일단은, 제2 노드에 접속되며;
(D－2): 제1 스위치 회로의 타단은, 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되고;
(E): 구동회로는 제2 노드와 데이터선과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로를 더 갖는다.
상술한 문제를 해결하기 위한 구동방법으로서 기능하는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치에 제공되는 구동방법은, 온 상태의 제2 스위치 회로를 통해서 데이터선에 나타내는 소정의 초기화 전압을 제2 노드에 인가한 후, 제2 스위치 회로를 오프 상태로 해서, 제2 노드의 전위를 미리 결정된 기준 전위로 설정하는 제2 노드 전위 초기화 공정을 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는, 제2 노드와 데이터선과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로를 구비하고 있다. 이것에 의해, 데이터선으로부터 제2 노드로 소정의 초기화 전압을 인가할 수가 있다. 미리 결정된 초기화 전압을 제2 노드에 인가하기 위한 독립된 전원선이 불필요하기 때문에, 전원선의 개수를 줄일 수가 있다. 좀더 구체적으로는, 각 주사 기간에 있어서, 데이터선에 미리 결정된 초기화 전압을 인가하고, 그 다음에, 이 초기화 전압의 대신으로서 기능하도록 영상 신호를 동일 데이터선에 인가해야 한다. 영상 신호가 점유하는 서브 기간에 대해서 미리 결정된 초기화 전압이 점유하는 서브 기간의 비율은, 표시장치의 설계의 단계에서 적당히 결정되어야 한다.
*후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 표시장치를 구동하는 방법으로서 기능하는 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 구동방법에 있어서는, 데이터선에 미리 결정된 초기화 전압을 인가하기 위해 사용된 기간에 맞춰진 타이밍으로 제2 스위치 회로를 온 상태로 하고, 데이터선에 영상신호를 인가하기 위해 사용된 기간에 맞춰진 타이밍으로 신호 기록 트랜지스터를 온 상태로 한다. 이것에 의해, 미리 결정된 초기화 전압을 인가하기 위한 독립된 전원선을 삭감해도, 아무런 지장 없이 표시장치를 구동할 수가 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 의해 제공된 표시장치를 구동하기 위한 방법으로서 기능하는 본 발명의 실시 예에 의해 제공된 구동방법은, 제2 노드를 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속된 상태로 하기 위해서 제1 스위치 회로가 온 상태로 되었을 때 주사선으로부터의 신호에 의해 온 상태로 되는 신호 기록 트랜지스터를 통해서 제1 노드에 영상 신호를 인가함으로써, 데이터선에 나타나는 영상 신호의 전압으로부터 디바이스 구동 트랜지스터의 임계값 전압을 감산한 결과로서 얻은 전위로 향해서 제2 노드의 전위를 변화시키는 신호 기록 공정을 갖는다. 이 경우, 신호 기록 공정 전에, 상술한 제2 노드 전위 초기화 공정을 수행하는 바람직한 구성을 제공할 수가 있다. 게다가, 제1 노드에 미리 결정된 구동 전압을 인가해서 디바이스 구동 트랜지스터에 의해 생성되는 구동전류를 발광소자에 흘리는 것으로 발광소자를 구동 발광시키는 발광공정도 갖는다. 이 경우에, 상술한 신호 기록 공정 후에 발광 공정을 실시하는 바람직한 구성을 제공할 수가 있다.
신호 기록 공정 후에, 발광 공정을 수행하는 상술한 구성에 있어서는, 제2 노드를 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 이미 온 상태로 된 제1 스위치 회로에 의해 미리 결정된 기간 동안 제1 노드에 미리 결정된 크기의 전압을 인가함으로써 제2 노드의 전위를 변화시키는 공정으로서 신호 기록 공정과 발광공정과의 사이에서 행해지는 제2 노드 전위 보정공정을 포함하는 바람직한 구성을 제공할 수 있다. 이 경우에, 미리 결정된 크기의 전압으로서 가능하는 상술한 구동 전압을 제1 노드에 인가할 수가 있다.
상기 설명한 바람직한 구성을 포함한 구동방법으로서 기능하는 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치의 구동방법은, 초기화 전압으로서의 고정된 크기의 전압을 이용하도록 구성될 수가 있다. 대안으로서, 이 구동방법은, 초기화 전압으로서의 영상신호에 따라 변화하는 크기의 전압을 이용하도록 구성될 수도 있다. 이 구동방법은, 초기화 전압으로서의 고정된 크기의 전압을 이용함으로써, 초기화 전압을 공급하기 위한 회로의 구성을 간소화할 수 있다는 이점을 제공한다. 한편, 이 구동방법은, 초기화 전압으로서의 영상 신호에 따라 변화하는 크기의 전압을 이용함으로써, 신호기록공정의 실행에 의해 보다 단시간에 디바이스 구동 트랜지스터의 임계값 전압을 데이터선의 영상 신호의 전압으로부터 감산한 결과로서 얻은 전위로 향해 제2 노드의 전위를 변화시킬 수가 있다고 하는 이점을 제공한다.
초기화 전압으로서의 영상 신호에 따라 변화하는 크기의 전압을 이용하는 구성의 경우에 있어서는, 표시장치는, 전압강하회로를 갖는 전압변환회로를 더 구비하고 있다. 이 경우, 전압변환회로에는 영상 신호가 공급되고, 제2 노드 전위 초기화 공정의 실행시에는, 전압변환회로를 구성하는 전압강하회로가, 영상신호의 전압으로부터 일정한 크기의 전압을 감산한 결과로서 얻은 전압을, 초기화 전압으로서 데이터선에 인가한다.
전압변환회로와 전압변환회로에 사용된 전압강하회로는 특히 한정되는 것은 아니다. 전압변환회로의 입력측이 영상 신호를 수신하기 위해서 사용되고, 전압변환회로의 출력측이 데이터선에 접속되어 있는 구성의 경우에, 제2 노드 전위 초기화 공정의 실행시에는, 영상 신호를 전압강하회로를 통해서 데이터선에 공급한다. 한편, 신호기록공정의 실행시에는, 영상 신호를 직접 데이터선에 공급한다. 전압강하회로를 통해서 데이터선에 영상신호를 공급하는 동작은, 트랜지스터 등의 주지의 구성소자를 이용해서 데이터선에 직접 영상 신호를 공급하는 동작으로 또는 그 반대로 적절히 전환된다. 또한, 전압강하회로로서 주지의 구성의 회로를 이용할 수가 있다. 전압강하회로가 다이오드 접속된 트랜지스터로서 구현될 수 있다는 사실은, 전압강하회로와 발광소자를 구동하는 구동회로를 같은 제조 프로세스로 제조하는 경우에 편리하다. 예를 들면, 전압강하회로는 서로 접속되어 있는 2개의 다이오드 접속된 트랜지스터로서 설계되어서 직렬 회로를 형성한다. 이 경우, 다이오드 접속된 트랜지스터와 디바이스 구동 트랜지스터의 각각은, 같은 구성의 트랜지스터로서 설계될 수가 있다. 서로 접속되어 있는 2개의 다이오드 접속된 트랜지스터로서 설계되어서 직렬 회로를 형성하는 전압강하회로의 경우에, 전압강하회로는, 디바이스 구동 트랜지스터의 임계값 전압의 약 2배의 전압을 영상 신호의 전압으로부터 감산한 결과로서 얻은 전압을 초기화 전압으로서 데이터선에 인가한다. 서로 접속되어 있는 2개의 다이오드 접속된 트랜지스터로서 설계되어서 직렬 회로를 형성하는 전압강하회로는, 제2 노드 전위 초기화 공정 후에 높은 신뢰도로 온 상태로 설정될 수 있다고 하는 이점을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치와 본 발명의 실시 예에 따른 구동방법을 이용해서 구동되는 표시장치는 이하에서는 종합해서 본 실시 예에 의해 제공되는 표시장치라고 부른다.　구동회로가,
(F): 제1 노드와 구동 전압을 운반하는 전원선과의 사이에 접속된 제3 스위치 회로; 및
(G): 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 발광소자의 일단과의 사이에 접속된 제 4 스위치 회로를 더 채용하는 구성으로 실시 예에 의해 제공되는 표시장치를 제공할 수가 있다.
또한, 이상에서 설명한 바람직한 구성을 포함하는 표시장치로서 기능하는 본 실시 예에 의해 제공되는 표시장치를 구동하는 구동방법을 구성하는 것이 가능한데, 이 구동방법은,
(a): 제1 스위치 회로, 제3 스위치 회로, 및 제4 스위치 회로를 오프 상태로 유지하고, 온 상태로 된 제2 스위치 회로를 통해서 데이터선으로부터 제2 노드로 소정의 초기화 전압을 인가한 후, 제2 스위치 회로를 오프 상태로 해서, 제2 노드의 전위를 미리 결정된 기준 전위에서 초기화 전압으로서 설정하는 제2 노드 전위 초기화 공정을 수행하는 스텝;
(b): 제2 스위치 회로, 제3 스위치 회로, 및 제4 스위치 회로의 각각을 오프 상태로 유지하고, 제1 스위치 회로를 온 상태로 해서, 제2 노드를 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속한 상태로 함으로써 주사선들 중의 하나에 나타나는 신호에 의해 온 상태로 된 신호 기록 트랜지스터를 통해서 데이터선들 중의 하나로부터 제1 노드로 영상 신호를 인가해서, 영상 신호로부터 디바이스 구동 트랜지스터의 임계값 전압을 감산한 결과로서 얻는 전위로 향해 제2 노드의 전위를 변화시키는 신호기록공정을 수행하는 스텝;
(c): 그 후 주사선들 중의 하나에 인가된 신호를 신호 기록 트랜지스터의 게이트 전극에 인가해서 신호 기록 트랜지스터를 오프 상태로 하는 스텝; 및
(d): 제1 스위치 회로를 오프 상태로 하고, 제2 스위치 회로를 오프 상태로 유지하며, 이미 온 상태로 된 제3 스위치 회로를 통해서 제1 노드에 전원선으로부터 미리 결정된 구동 전압을 인가하고, 온 상태로 된 제4 스위치 회로를 통해서 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역을 발광소자의 일단에 전기적으로 접속한 상태로 함으로써 디바이스 구동 트랜지스터로부터 발광소자로 구동전류를 흘리는 것으로 발광소자를 구동하는 발광공정을 수행하는 스텝을 갖는다.
또한, 스텝 (c)과 스텝 (d)와의 사이에서, 제1 스위치 회로를 온 상태로 유지하고, 제3 스위치 회로를 온 상태로 해서 제1 노드에 미리 결정된 크기의 전압으로서 구동 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 제2 노드의 전위를 변화시키기 위해서 제2 노드 전위 보정 공정을 수행하는 구성을 제공할 수가 있다.
본 실시 예에 의해 제공되는 표시장치에 있어서는, 표시장치에 포함된 모든 발광유닛에 사용되는 발광소자로서 기능하는 발광소자를 통해서 흐르는 구동전류의 크기에 의해 결정되는 휘도로 발광하는 발광소자를 이용할 수가 있다. 발광소자의 대표적인 예로서는, 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자, 무기 EL 발광소자, LED(light emitting diode) 발광소자 및 반도체 레이저 발광소자 등을 들 수가 있다. 컬러 평면 표시장치의 구성을 고려하면, 표시장치에 포함된 모든 발광유닛에 사용되는 발광소자로서 기능하는 유기 EL 발광소자를 이용하는 것이 바람직하다.
본 실시 예에 의해 제공되는 표시장치에 있어서는, 커패시터의 일단에 미리 결정된 기준 전압이 인가된다. 이와 같이, 표시장치의 동작시에 커패시터의 일단에서의 전위가 미리 결정된 기준전압으로 유지된다. 미리 결정된 기준 전압의 크기는 특히 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 커패시터의 일단이 구동 전압을 전달하는 전원선에 접속되고, 구동전압이 기준 전압으로서 인가되는 바람직한 구성도 제공할 수가 있다. 혹은, 커패시터의 일단이, 소정의 전압을 전달하는 전원선에 접속되어서, 소정의 전압이 발광소자의 타단과 커패시터의 일단에 기준전압으로서 인가되는 바람직한 구성도 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바람직한 구성의 표시장치로서 본 발명의 실시 예에 의해 제공된 표시장치에 있어서는, 주사선, 데이터선, 전원선 등의 각종의 배선의 각각의 구성 및 구조로서는, 주지의 구성 및 주지의 구조를 각각 이용할 수가 있다. 또, 발광소자의 구성 및 구조로서는, 주지의 구성 및 주지의 구조를 각각 이용할 수가 있다. 좀더 구체적으로, 모든 발광유닛에 사용된 발광소자로서 기능하는 유기 EL 발광소자를 사용하는 경우에는, 이 유기 EL 발광소자를 애노드 전극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 캐소드 전극 등의 구성소자를 포함하도록 구성할 수가 있다. 게다가, 주사선에 접속되는 주사회로와 데이터선에 접속되는 신호출력회로 등의 각종의 회로의 각각의 구성 및 구조로서, 주지의 구성 및 주지의 구조를 각각 사용할 수가 있다.
본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 표시장치는, 소위 모노크롬 표시장치의 구성을 가질 수 있다. 대안으로서, 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 표시장치는 1개의 화소가 복수의 부화소로 구성되어 있는 구성을 가질 수 있다. 좀더 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 표시장치는 1개의 화소가 적색 발광 부화소, 녹색 발광 부화소 및 청색 발광 부화소의 3개의 부화소로 구성되는 구성을 가질 수도 있다. 더욱, 서로 다른 종류의 3종의 부화소의 각각은 미리 결정된 1종류의 추가 부화소 혹은 서로 다른 종류의 복수의 추가 부화소를 포함한 1세트일 수 있다. 예를 들면, 상기의 1세트는 휘도 향상을 위해서 백색광을 발광하는 추가의 부화소를 포함한다. 다른 예로서, 상기의 1세트는 색재현 범위를 확대하기 위해서 보색을 발광하는 추가 부화소를 포함한다. 또 다른 예로서, 1세트는, 색재현 범위를 확대하기 위해서 옐로우색을 발광하는 추가 부화소를 포함한다. 또 다른 예로서, 상기의 1세트는, 색재현 범위를 확대하기 위해서 옐로우색과 시안색을 발광하는 추가의 부화소를 포함한다.
신호　기록 트랜지스터와 디바이스 구동 트랜지스터의 각각은, p채널형의 TFT(Thin Film Transistor)를 이용해서 구성될 수가 있다. 신호 기록 트랜지스터를 n채널형의 TFT를 이용해서 구성할 수도 있다는 점에 유념한다. 제1 스위치 회로, 제2 스위치 회로, 제3 스위치 회로 및 제4 스위치 회로의 각각은, TFT 등의 주지의 스위칭 소자를 이용해서 구성될 수가 있다. 예를 들면, p채널형의 TFT 또는 n채널형의 TFT를 이용해서 제1 스위치 회로, 제2 스위치 회로, 제3 스위치 회로 및 제4 스위치 회로의 각각을 구성할 수 있다.
구동회로를 구성하는 커패시터는, 예를 들면 한편의 전극, 다른 한편의 전극, 및 이러한 전극에 삽입된 유전체층을 포함하도록 구성될 수가 있다. 유전체층은 절연층이다. 구동회로를 구성하는 트랜지스터 및 커패시터의 각각은, 어떤 평면 내에 형성된다. 예를 들면, 이 트랜지스터 및 커패시터의 각각은 지지체상에 형성된다. 발광소자가, 유기 EL 발광소자인 경우, 발광소자는, 예를 들면, 절연층을 통해서 디바이스 구동 트랜지스터를 구성하는 트랜지스터 및 커패시터의 위쪽에 형성된다. 또, 디바이스 구동 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 다른 트랜지스터를 통해서 발광소자의 일단에 접속되어 있다. 도 1에 나타낸 대표적인 구성에 있어서는, 발광소자의 일단은 애노드 전극이다. 반도체 기판 등에 트랜지스터의 각각을 형성한 구성도 제공할 수 있다.
'1개의 트랜지스터의 2개의 소스/드레인 영역 중의 한편의 소스/드레인 영역'이라고 하는 용어를, 전원에 접속된 소스 혹은 드레인 영역을 나타내기 위해서 사용하는 경우가 있다. 트랜지스터의 온 상태는, 트랜지스터의 소스/드레인 영역 사이에 채널이 형성되는 상태이다. 트랜지스터의 온 상태에서는, 트랜지스터의 한편의 소스/드레인 영역으로부터 트랜지스터의 다른 한편의 소스/드레인 영역으로 전류가 흐르고 있는지 혹은 그 반대로 흐르고 있는지는 묻지 않는다. 한편, 트랜지스터의 오프 상태는, 트랜지스터의 소스/드레인 영역 사이에 채널이 형성되어 있지 않은 상태이다. 2개의 트랜지스터의 소스/드레인 영역을 같은 지역을 점유하고 있는 영역으로서 형성함으로써, 트랜지스터의 한편의 소스/드레인 영역이 다른 트랜지스터의 한편의 소스/드레인 영역에 접속된다. 또한, 트랜지스터의 소스/드레인 영역을, 도전성 재료뿐만 아니라 서로 다른 종류의 물질로 이루어진 층으로부터도 형성하는 것도 가능하다. 이 도전성 재료의 대표적인 예로서는, 불순물을 함유한 폴리실리콘과 비정질 실리콘이 있다. 이 층을 이루는 물질은 금속, 합금, 도전성 입자, 금속의 적층 구조, 유기 재료(혹은 도전성 고분자)뿐만 아니라 합금 및 도전성 입자를 포함한다. 이하의 설명에 있어서 참조한 타이밍 차트에 있어서는, 각 시간의 경과를 나타내는 횡축을 따른 기간의 길이는 모식적인 양 이상이 아니며, 반드시 횡축상에서 레퍼런스(reference)에 대한 크기를 나타내는 것이 아니다.
본 발명의 실시 예에 의해 제공된 표시장치에 있어서는, 구동회로가 제2 노드와 데이터선과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로를 더 갖는다. 구동방법은, 소정의 초기화 전압을 제2 노드에 인가할 수 있다. 이것에 의해, 미리 결정된 초기화 전압을 공급하기 위한 전원선을 독립적으로 제공할 필요가 없다. 이렇게 함으로써, 전원선의 개수를 삭감할 수가 있다.
본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 표시장치를 구동하는 방법으로서 기능하는 본 발명의 실시 예에 의해 제공되는 구동방법에 따라, 데이터선에 미리 결정된 초기화 전압을 인가하기 위해서 사용된 기간에 맞춰진 타이밍으로 제2 스위치 회로를 온 상태로 하고, 데이터선에 영상 신호를 인가하기 위해 사용된 기간에 맞춰진 타이밍으로 신호 기록 트랜지스터를 온 상태로 한다. 이것에 의해, 미리 결정된 초기화 전압을 인가하기 위한 독립된 전원선을 삭감해도, 아무런 지장 없이 표시장치를 구동하는 것이 가능하다.
도 1은, 제1 실시 예에 따른 표시장치에 채용된 N×M개의 발광유닛의 2차원 매트릭스의 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛에 사용된 구동회로의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 2는, 제1 실시 예에 따른 표시장치를 나타내는 개념도다.
도 3은, 도 2의 개념도에 나타낸 표시장치에 사용되는 발광유닛의 일부분의 단면을 나타내는 모식적인 단면도다.
도 4는, 제1 실시 예에 따른 표시장치가 수행하는 구동동작에 포함된 신호들의 타이밍 차트를 모식적으로 나타낸 타이밍도다.
도 5a 내지 5d는, 구동회로를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태를 나타내는 모식적인 회로도다.
도 6은, 제2 실시 예에 따른 표시장치에 사용된 N×M개의 발광유닛의 2차원 매트릭스의 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛에 포함된 구동회로의 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 7은, 제2 실시 예에 따른 표시장치를 나타내는 개념도다.
도 8은, 제2 실시 예에 따른 표시장치가 수행하는 구동동작에 포함된 신호들의 타이밍 차트를 모식적으로 나타낸 타이밍도다.
도 9a 및 9b는 구동회로를 구성하는 트랜지스터들의 온 및 오프 상태를 나타내는 모시적인 회로도다.
도 10은, 제3 실시 예에 따른 표시장치에 사용된 N×M개의 발광유닛의 2차원 매트릭스의 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛에 포함된 구동회로의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 11은, 제3 실시 예에 따른 표시장치를 나타내는 개념도다.
도 12는, 제3 실시 예에 사용된 전압변환회로의 모시적인 회로도다.
도 13은, 신호전환부의 온/오프 상태뿐만 아니라 제1 및 제2 트랜지스터의 온/오프 상태의 타이밍 차트로서 전압변환회로가 수행하는 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트를 나타내는 모식적인 타이밍도다.
도 14는, 제3 실시 예에 따른 구동방법을 설명하기 위한 타이밍 차트로서 표시장치가 수행하는 구동동작의 타이밍 차트를 모식적으로 나타낸 타이밍도다.
도 15는, 표시장치에 사용되는 N×M개의 발광유닛의 2차원 매트릭스의 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛에 포함된 구동회로의 등가회로를 나타내는 도면이다.
도 16a는, 주사선 SCLm -1, 주사선 SCLm, 및 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에 있어서의 신호들의 타이밍 차트를 나타내는 모시적인 타이밍도다.
도 16b 내지 16d는 구동회로를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태를 모식적으로 나타내는 회로도다.
이하, 도면을 참조해서, 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
[제1 실시 예]
제1 실시 예는, 본 발명에 의해 제공되는 표시장치와 이 표시장치를 구동하는 방법으로의 역할을 하는 본 발명에 의해 제공되는 구동 방법을 실현한다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시장치는, 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자 ELP와 유기 EL 발광소자를 구동하는 구동회로(11)를 각각 갖는 복수의 발광유닛(10)을 이용하는 유기 EL 표시장치다. 이하의 설명에서는, 발광유닛을 화소회로라고 하는 경우가 있다. 우선, 표시장치의 개요를 설명한다.
제1 실시 예에 따른 표시장치는, 복수의 화소회로를 이용하는 표시장치다. 모든 각 화소는 복수의 부화소를 포함하도록 구성되어 있다. 모든 각 부화소는, 구동회로(11)와 이 구동회로(11)에 접속된 발광소자 ELP로 구성된 적층된 구조를 갖는 발광유닛(10)이다. 도 1은, 표시장치에 사용된 N×M개의 발광유닛(10)이 N열과 N행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배치되어 있는 2차원의 매트릭의 제m번째의 매트릭스 행(단, m=1, 2, 3···혹은 M의 값을 갖는 정수)과 제n번째(단, n=1,2, 3···혹은 N의 값을 갖는 정수)의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)을 구성하는 구동회로(11)의 등가회로를 나타낸 도면이다. 도 2는, 표시장치의 개념도이다.
도 2의 개념도에 나타낸 바와 같이, 표시장치는,
(1): 제1의 방향으로 향한 N개의 매트릭스 열과 제2의 방향으로 향한 M개의 매트릭스 행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하기 위해서 배치된 N×M개의 발광유닛(10);
(2): 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선 SCL; 및
*(3): 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선 DTL을 이용하고 있다.
주사선 SCL의 각각은 주사회로(101)에 접속되고, 데이터선 DTL의 각각은 신호출력회로(102)에 접속되어 있다. 도 2의 개념도는, 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)을 중심으로 한 3×3개의 발광유닛(10)을 나타낸다. 그렇지만, 도 2의 개념도에 나타낸 구성은, 어디까지나 예시적인 구성에 지나지 않는다. 또한, 도 2의 개념도는, 전원전압 VCC 및 캐소드 전압 VCat를 각각 전달하기 위한 제1 및 제2 전원선으로서의 역할을 하는 도 1에 나타낸 전원선 PS1 및 PS2을 나타내지 않는다.
컬러 표시장치의 경우에 있어서는, N개의 매트릭스 열과 M개의 매트릭스 행으로 구성된 2차원의 매트릭스는 (N/3)×M개의 화소회로를 갖는다. 그렇지만, 모든 각 회로는 3개의 부화소, 즉 적색 발광 부화소, 녹색 발광 부화소 및 청색 발광 부화소를 포함하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 2차원의 매트릭스는 상술한 발광유닛(10)인 N×M개의 부화소회로를 갖는다. 이 발광유닛(10)은, 초당 FR회의 표시 프레임 레이트로 행단위로 주사회로(101)에 의해 선 순차적으로 구동된다. 즉, 제m번째의 매트릭스 행을 따라 배열된 (N/3)개의 화소회로(혹은 발광유닛(10)으로서 기능하는 N개의 부화소회로)는, 동시에 구동되고, m은, 1,2, ... 혹은 M의 값을 갖는 정수를 나타낸다. 즉, 제m번째의 매트릭스 행을 따라 배열된 N개의 발광소자(10)의 발광/비발광의 타이밍은, 같은 방식으로 제어된다.
각 발광유닛(10)은, 구동회로(11)와 발광소자 ELP를 사용한다. 구동회로(11)는 신호 기록 트랜지스터 TRW, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD, 커패시터 C1, 및 후술하는 제1 트랜지스터 TR1인 제1 스위치 회로 SW1를 갖는다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD에 의해 생성된 구동전류가 발광소자 ELP에 흐른다. 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)에 있어서, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 한편의 소스/드레인 영역은 데이터선 DTLn에 접속되고, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 게이트 전극은, 주사선 SCLm에 접속되어 있다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역은, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 제1 노드 ND1를 통해서 접속되어 있다. 커패시터 C1의 일단은 미리 결정된 기준 전압을 인가하기 위한 제1 전원선 PS1에 접속되어 있다. 도 1에 나타낸 제1 실시 예의 경우에 있어서, 미리 결정된 기준전압은 후술하는 소정의 구동전압 VCC이다. 커패시터 C1의 타단은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 제2 노드 ND2를 통해서 접속되어 있다.
디바이스 구동 트랜지스터 TRD은 p채널형의 TFT이고, 신호 기록 트랜지스터 TRW도 p채널형의 TFT이다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD는 디플레션(depletion)형 트랜지스터다. 후술하는 바와 같이, 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3, 및 제4 트랜지스터 TR4의 각각도 p채널형의 TFT이다. 신호 기록 트랜지스터 TRW을 n채널형의 TFT로서 구현할 수 있다는 점에 유념한다.
주사회로(101), 신호출력회로(102), 주사선 SCL 및 데이터선 DTL의 각각의 구성 및 구조로서는, 주지의 구성 및 주지의 구조를 이용할 수가 있다. 후술하는 제3/제4 트랜지스터 제어회로(111) 및 제2 트랜지스터 제어회로(112)의 각각의 구성 및 구조로서는, 주지의 구성 및 주지의 구조를 각각 이용할 수 있다.
주사회로(101), 신호출력회로(102), 주사선 SCL 및 데이터선 DTL과 마찬가지로, 후술하는 제3/제4 트랜지스터 제어선 CL, 제2 트랜지스터 제어선 CL2, 제1 전원선 PS1 및 제2 전원선 PS2의 각각의 구성 및 구조로서는, 주지의 구성 및 주지의 구조를 이용할 수가 있다.
도 3은, 도 2의 개념도에 나타낸 표시장치를 구성하는 발광유닛(10)의 일부의 단면을 나타내는 모식적인 단면도다. 다음에 자세히 설명하지만, 발광유닛(10)의 구동회로(11)를 구성하는 모든 각 트랜지스터 및 커패시터 C1는 지지체(20) 상에 형성되고, 발광소자 ELP는, 트랜지스터 및 커패시터 C1 위에 형성된다. 일반적으로, 제1 층간 절연층(40)은 트랜지스터 및 커패시터 C1를 이용하는 구동회로(11)와 발광소자 ELP 사이에 삽입되어 있다. 유기 EL 발광소자 ELP는, 애노드 전극, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 캐소드 전극 등의 구성소자를 포함하는 주지의 구성 및 주지의 구조를 갖는다. 도 3의 모식적인 단면도는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD만을 도시하고, 다른 트랜지스터들은 숨겨져 있어서 보이지 않는다는 점에 유념한다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 도 3의 모시적인 단면도에 나타내지 않은 제4 트랜지스터 TR4를 통해서 발광소자 ELP의 애노드 전극에 접속되어 있다. 도 3의 모시적인 단면도에 있어서 제4 트랜지스터 TR4와 발광소자 ELP의 애노드 전극을 접속하는 접속부도 숨겨져 있어서 보이지 않는다.
디바이스 구동 트랜지스터 TRD는, 게이트 전극(31), 게이트 절연층(32), 및 반도체층(33)을 포함하도록 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD는, 채널 형성 영역(34)뿐만 아니라 반도체층(33) 상에 설치되어 있는 한편의 소스 혹은 드레인 영역(35) 및 다른 한편의 소스 혹은 드레인 영역(36)도 갖는다. 한편의 소스 혹은 드레인 영역(35)과 다른 한편의 소스 혹은 드레인 영역(36)과의 사이의 채널 형성 영역(34)은 반도체층(33)에 속하는 부분이다. 도 3의 모식적인 단면도에 도시하지 않은 다른 트랜지스터들의 각각은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD와 같은 구성을 갖는다.
커패시터 C1은, 커패시터 전극(37), 게이트 절연층(32)의 연장부로 구성된 유전체층 및 다른 커패시터 전극(38)을 갖는다. 커패시터 전극(37)과 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극(31)과의 접속부와 커패시터 전극(38)과 제2 전원선 PS2와의 접속부는 숨겨져 있어서 보이지 않는다는 점에 유념한다.
디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극(31), 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 절연층(32)의 일부 및 커패시터 C1의 커패시터 전극(37)은, 지지체(20)상에 형성되어 있다. 디바이스 구동 트랜지스터 TRD 및 커패시터 C1등의 구성소자들은, 제1 층간 절연층(40)으로 덮여져 있다. 제1 층간 절연층(40) 상에는, 발광소자 ELP가 설치되어 있다. 발광소자 ELP는 애노드 전극(51), 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 캐소드 전극(53)을 갖는다. 도 3의 모식적인 단면도에 있어서는, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 1개의 층(52)으로서 나타냈다는 점에 유념한다. 발광소자 ELP가 존재하지 않는 부분으로서 제1 층간 절연층(40)에 속하는 부분 상에는, 제2 층간 절연층(54)이 설치되어 있다. 제2 층간 절연층(54) 및 캐소드 전극(53) 상에는, 투명한 기판(21)이 배치되어 있다. 발광층이 발사한 빛은, 투명한 기판(21)을 통해서 발광유닛(10)의 외부로 방사된다. 캐소드 전극(53)과 제2 전원선 PS2으로의 역할을 하는 배선(39)은, 제2 층간 절연층(54) 및 제1 층간 절연층(40)에 설치된 콘택트 홀 56 및 55에 의해 서로 접속되어 있다.
이하, 도 2의 개념도에 나타낸 표시장치의 제조방법을 설명한다. 먼저, 지지체(20) 위에는, 주지의 방법에 의해 구성소자들이 적절히 형성되어 있다. 이 구성소자들은, 주사선 등의 각종 배선, 커패시터 C1의 전극, 반도체층으로 이루어진 트랜지스터, 층간 절연층, 컨택트 홀 등을 포함한다. 그리고나서, 주지의 방법에 의해 막 형성 및 패터닝 공정을 실시해서, 발광소자 ELP를 형성한다. 그 다음에, 상기 공정을 완료하는 지지체(20)는 투명 기판(21)에 대향하도록 위치되어 있다. 최종적으로, 지지체(20)와 투명 기판(21)의 주위를 밀봉해서, 표시장치를 제조하는 공정을 끝낸다. 그후, 필요에 따라, 외부의 회로와의 배선을 제공한다.
다음에, 도 1 및 도 2를 참조해서, 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)을 구성하는 구동회로(11)에 대해서 설명한다. 전에 설명한 것처럼, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역에 접속되어 있다. 한편, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 한편의 소스/드레인 영역은, 데이터선 DTLn에 접속되어 있다. 신호 기록 트랜지스터 TRW를 온/오프 상태로 하는 동작은, 신호 기록 트랜지스터 TRW의 게이트 전극에 접속된 주사선 SCLm에 인가된 신호에 의해 제어된다.
후에 상세히 설명하는 것처럼, 신호출력회로(102)는 미리 결정된 초기화 전압 VIni 혹은 발광소자 ELP가 발광하는 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig를 데이터선 DTLn에 인가한다. 영상 신호 VSig는 구동 신호 혹은 휘도 신호라고도 칭한다.
발광유닛(10)의 발광 상태에 있어서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD는, 크기가 이하의 식(1)로 표현되는 소스-드레인 전류 Ids를 생성하도록 구동된다. 발광유닛(10)의 발광 상태에 있어서는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역은 소스 영역으로서 기능하고 있지만, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역은 드레인 영역으로서 기능하고 있다. 설명의 편의를 위해서, 이하의 설명에 있어서는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역을 소스 영역이라고 부르고, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역을 드레인 영역이라고 부르는 경우가 있다. 이하의 식(1)에 있어서, 참조부호 μ은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 실효적인 이동도를 나타내고, L은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 채널 길이를 나타낸다. W는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 채널폭을 나타낸다. Vgs은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 동일 트랜지스터의 소스 영역과의 사이에 인가된 전압을 나타낸다. Vth는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 나타낸다. Cox는 이하의 식으로 표현된다.
(디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 절연층의 비유전률)×(진공의 유전율)/(디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 절연층의 두께)
k는 아래와 같은 식을 나타낸다.
k ≡ (1/2)*(W/L)*Cox
Ids = k * μ * (Vgs－Vth)2　　....(1)
구동회로(11)는, 제2 노드 ND2와 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과의 사이에 접속된 제1 스위치 회로 SW1를 구비하고 있다. 제1 스위치 회로 SW1는 제1 트랜지스터 TR1로서 구현된다. 제1 트랜지스터 TR1의 한편의 소스/드레인 영역은, 제2 노드 ND2에 접속되어 있고, 제1 트랜지스터 TR1의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되어 있다. "배경 기술"에 있어서 도 15를 참조하여 이전에 설명한 구동회로와 마찬가지로, 제1 실시 예의 경우에 있어서는, 제1 트랜지스터 TR1의 게이트 전극은 주사선 SCLm에 접속되어 있다. 제1 트랜지스터 TR1와 신호 기록 트랜지스터 TRW의 각각은, 주사선 SCLm에 인가된 신호에 의해 제어된다.
또한, 구동회로(11)는, 제2 노드 ND2와 데이터선 DTLn과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로 SW2를 더 구비하고 있다. 제2 스위치 회로 SW2는 제2 트랜지스터 TR2로서 구현된다. 제2 트랜지스터 TR2의 한편의 소스/드레인 영역은 데이터선 DTLn에 접속되고, 제2 트랜지스터 TR2의 다른 한편의 소스/드레인 영역은 제2 노드 ND2에 접속되어 있다. 제2 트랜지스터 TR2의 게이트 전극은, 제2 트랜지스터 제어선 CL2m에 접속되어 있다. 제2 트랜지스터 제어선 CL2m는, 제2 트랜지스터 제어회로(112)에 접속되어 있다. 제2 트랜지스터 제어선 CL2m를 통해서 제2 트랜지스터 제어회로(112)로부터 제2 트랜지스터 TR2의 게이트 전극에 신호를 인가함으로써 제2 트랜지스터 TR2를 온 상태/오프 상태로 하는 동작을 제어한다.
또한,　구동회로(11)는, 제1 노드 ND1와 후술하는 구동 전압 VCC를 전달하는 제1 전원선 PS1와의 사이에 접속된 제3 스위치 회로 SW3을 더 구비한다. 게다가, 구동회로(11)는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 발광소자 ELP의 일단과의 사이에 접속된 제4 스위치 회로 SW4를 더 구비하고 있다. 제3 스위치 회로 SW3는 제3 트랜지스터 TR3로서 구현된다. 제3 트랜지스터 TR3의 한편의 소스/드레인 영역은 제1 전원선 PS1에 접속되고, 제3 트랜지스터 TR3의 다른 한편의 소스/드레인 영역은 제1 노드 ND1에 접속되어 있다. 제4 스위치 회로 SW4는 제4 트랜지스터 TR4로서 구현된다. 제4 트랜지스터 TR4의 한편의 소스/드레인 영역은, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 접속되고, 제4 트랜지스터 TR4의 다른 한편의 소스/드레인 영역은, 발광소자 ELP의 일단에 접속되어 있다. 발광소자 ELP의 타단은 발광소자 ELP의 캐소드 전극이다. 발광소자 ELP의 캐소드 전극은 후술하는 캐소드 전압 VCat를 전달하기 위한 제2 전원선 PS2에 접속되어 있다. 참조부호 CEL는 발광소자 ELP의 기생 용량을 나타낸다.
"배경 기술"에 있어서 도 15를 참조하여 이전에 기술한 구동회로와 마찬가지로, 제1 실시 예에 있어서는, 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극과 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극은 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에 접속되어 있다. 또, 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm는, 제3/제4 트랜지스터 제어회로(111)에 접속되어 있다. 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm를 통해서 제3/제4 트랜지스터 제어회로(111)로부터 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극 및 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극에 신호를 공급함으로써, 제3 트랜지스터 TR3 및 제4 트랜지스터 TR4를 온 상태 혹은 오프 상태로 한다.
제1 실시 예 및 다른 실시 예의 설명에 있어서는, 전압 및 전위의 값이 상기 설명에 사용된 값으로서 단지 간주하고, 이 전압 및 전위에 가해진 제한으로서 해석되는 것이 아닐지라도, 다양한 전압 및 전위는 이하의 대표적인 값을 갖는다. 후술하는 제3 실시 예의 경우에 있어서는, 영상 신호에 따라 변화하는 크기의 전압을, 초기화 전압 VIni으로서 사용한다는 점에 유념한다. 따라서, 후술하는 것처럼, 초기화 전압 VIni은 다양한 크기를 갖는다.
참조부호 VSig는 발광소자 ELP가 발광하는 휘도를 제어하기 위한 영상 신호를 나타낸다. 영상 신호 VSig는 0볼트(최고 휘도) ~ 8볼트(최저 휘도)의 범위의 값을 갖는다.
참조부호 VCC는 구동전압을 나타낸다. 제1 전원선 PS1에 인가되는 참조전압 VCC는 10볼트의 값을 갖는다.
참조부호 VIni는 제2 노드 ND2의 전위를 초기화하기 위한 전압으로의 역할을 하는 초기화 전압을 나타낸다. 초기화 전압 VIni는 대표적으로 -4볼트의 값을 갖는다.
참조부호 Vth는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 나타낸다. 임계값 전압 Vth는　대표적으로 2볼트의 값을 갖는다.
참조부호 VCat는 제2 전원선 PS2에 인가되는 전압을 나타낸다. 캐소드 전압 VCat는 대표적으로 -10볼트의 값을 갖는다.
이하, 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 위치하는 발광유닛(10)에 대해서 표시장치가 수행하는 구동동작을 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 제m번째의 매트릭스 행과 제n번째의 매트릭스 열의 교차점에 위치하는 발광유닛(10)은, 간단히 제(n, m)번째의 발광유닛(10) 혹은 제(n, m)번째의 부화소회로라고 한다. 이하에서는, 제m번째의 매트릭스 행을 따라 배열된 발광유닛(10)의 수평 주사기간을 단지 제m번째의 수평주사기간이라고 한다. 보다 구체적으로는, 제m번째의 매트릭스 행을 따라 배열된 발광유닛(10)의 수평주사기간은 현재 표시된 프레임의 제m번째의 수평주사기간이다. 이하에 설명하는 구동동작은 후술하는 다른 실시 예에 대해서도 행해진다.
표시장치가 수행하는 구동동작에 포함된 신호들의 타이밍 차트를 모식적으로 도 4의 타이밍도에 나타낸다. 도 5a 및 5b는 표시장치가 수행하는 구동동작의 설명에 있어서 참조한 복수의 모식적인 회로도이다. 좀더 구체적으로, 도 5a 내지 5d는 구동회로(11)를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태를 나타내는 모식적인 회로도다.
제1 실시 예에 따른 표시장치의 구동방법은, 온 상태로 된 제2 스위치 회로 SW2를 통해서 데이터선 DTLn로부터 제2 노드 ND2에 소정의 초기화 전압 VIni를 인가한 후, 제2 스위치 회로부 SW2를 오프 상태로 해서 제2 노드 ND2의 전위를 미리 결정된 기준 전위로 설정하는 제2 노드 전위 초기화 공정을 갖는다. 좀더 구체적으로는, 도 4의 타이밍도에 나타낸 기간 TP(1)0에 있어서 제2 노드 전위 초기화 공정을 행한다.
제1 실시 예에 따른 구동방법은, 제2 노드 ND2를 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 제1 스위치 회로 SW1가 온 상태로 되었을 때 주사선 SCLm로부터의 신호에 의해 온 상태로 되는 신호 기록 트랜지스터 TRW를 통해서 제1 노드 ND1에 영상 신호 VSig를 인가함으로써, 데이터선 DTLn에서의 영상 신호 VSig의 전압으로부터 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 감산한 결과로서 얻은 전위로 향해 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 신호기록공정을 갖는다. 제2 노드 전위 초기화 공정을 완료한 후에, 신호 기록 공정을 실시한다는 점에 유념한다. 좀더 구체적으로는, 도 4의 타이밍도에 나타낸 기간 TP(1)1에 있어서 신호기록공정을 수행한다.
상술한 것처럼, 제1 실시 예의 경우에 있어서는, 초기화 전압 VIni는 일정한 크기의 전압이다. 후술하는 제2 실시 예의 경우에 있어서도, 초기화 전압 VIni는 일정한 크기의 전압이다.
제1 실시 예에 따른 구동 방법은, 제1 노드 ND1에 미리 결정된 구동 전압 VCC를 인가해서 디바이스 구동 트랜지스터 TRD에 의해 생성되는 구동전류를 발광소자 ELP에 흘리는 것으로 발광소자 ELP를 구동 발광시키는 발광공정을 구비한다. 신호 기록 공정 후에 상술한 발광공정을 실시한다는 점에 유념한다. 좀더 구체적으로는, 도 4의 타이밍도에 나타낸 바와 같이 신호기록공정에 할당된 기간 TP(1)1 바로 다음의 기간 TP(1)2에서 발광공정을 실시한다. 이하, 도 4의 타이밍도에 나타낸 각 기간에서 행해지는 동작에 대해서 상세히 설명한다.
기간 TP(1)-1 (도 4 및 도 5a 참조)
발광공정의 기간으로서의 역할을 하는 기간 TP(1)-1은, 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능을 하는 발광유닛(10)이 종전에 기록된 영상 신호 V'Sig에 따른 휘도로 발광하는 직전의 발광상태에 있는 기간이다. 제3 트랜지스터 TR3와 제4 트랜지스터 TR4는 각각 온 상태이지만, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 제1 트랜지스터 TR1, 및, 제2 트랜지스터 TR2는 각각 오프 상태다. 제(n, m)번째의 부화소회로로서의 역할을 하는 발광유닛(10)에 있어서 사용된 발광소자 ELP를 통해서, 후술하는 식(4)로 표현된 소스-드레인 전류 I'ds가 흐르고 있다. 이와 같이, 제(n, m)번째의 부화소회로로서의 역할을 하는 발광유닛(10)에 사용된 발광소자 ELP는, 소스-드레인 전류 I'ds에 의해 결정된 휘도로 발광하고 있다.
각 수평주사기간에 있어서, 신호출력회로(102)로부터 데이터선 DTLn에, 초기화 전압 VIni를 인가하고, 그 다음에, 신호출력회로는(102)는 초기화 전압 VIni의 대신으로서 기능하는 같은 데이터선 DTLn에 영상 신호 VSig를 인가한다. 좀더 구체적으로는, 제(m－1)번째의 수평주사기간에 있어서, 신호출력회로(102)는 데이터선 DTLn에 초기화 전압 VIni을 인가하고, 그 다음에, 신호출력회로(102)는 제(n, m－1)번째의 부화소회로의 영상신호 VSig _m-1을 같은 데이터선 DTLn에 인가한다. 참조부호 VSig _m-1은 제(n, m－1)번째의 부화소회로의 영상신호를 나타낸다. 어떤 다른 부화소회로의 영상신호는 VSig _m- 1와 같은 형식을 갖는 참조부호로 표시된다. 신호 기록 트랜지스터 TRW와 제1 트랜지스터 T11는 각각 오프 상태로 유지되므로, 데이터선 DTLn의 전위(혹은 전압)가 변화해도, 제1 노드 ND1와 제2 노드 ND2의 전위(혹은 전압)는 변하지 않는다. 실제로는, 기생 용량 등의 정전 결합 효과에 의해 제1 노드 ND1와 제2 노드 ND2의 전위(혹은 전압)가 변화할 수도 있다. 그렇지만, 제1 노드 ND1와 제2 노드 ND2의 전위(혹은 전압)의 변화는 통상적으로 무시할 수가 있다. 현재 표시된 프레임의 제(m－1)번째의 수평주사기간보다도 전의 모든 각 수평주사기간에 있어도, 신호출력회로(102)는 데이터선 DTLn에 초기화 전압 VIni를 인가하고, 그 다음에 신호출력회로(102)는 초기화 전압 VIni의 대신으로서 기능하는 같은 영상신호 VSig를 데이터선 DTLn에 인가한다는 점에 유념한다. 그렇지만, 도 4의 타이밍도는 그 동작을 나타내지 않는다.
기간 TP(1)0 (도 4 및 도 5b 참조)
제2 노드 전위 초기화 공정의 기간으로서의 역할을 하는 기간 TP(1)0은, 현재 표시된 프레임의 제m번째의 수평주사기간의 전반부의 기간이다. 이 기간 TP(1)0에 있어서, 제1 스위치 회로 SW1, 제3 스위치 회로 SW3, 및 제4 스위치 회로 SW4를 각각 오프 상태로 유지한다. 이미 온 상태로 된 제2 스위치 회로 SW2를 통해서 데이터선 DTLn로부터 제2 노드 ND2에 미리 결정된 초기화 전압 VIni을 인가한 후, 제2 스위치 회로 SW2를 오프 상태로 해서, 제2 노드 ND2의 전위를 소정의 기준 전위로 설정한다. 미리 결정된 초기화 전압 VIni로 제2 노드 ND2의 전위를 설정하는 공정을 제2 노드 전위 초기화 공정이라고 한다.
좀더 구체적으로는, 신호 기록 트랜지스터 TRW 및 제1 트랜지스터 TR1가 각각 오프 상태를 유지하고, 제3 트랜지스터 TR3 및 제4 트랜지스터 TR4의 각각이 온 상태로부터 오프 상태로 변경된다. 이렇게 함으로써, 제1 노드 ND1에 구동 전압 VCC가 인가되지 않는다. 또한, 발광소자 ELP는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD와 전기적으로 접속되지 않는다. 그 결과, 소스-드레인 전류 Ids가 발광소자 ELP에 흐르지 않아서, 발광소자 ELP가 비발광 상태가 된다. 또, 제2 트랜지스터 TR2를 오프 상태에서 온 상태로 변경함으로써, 온 상태로 된 제2 트랜지스터 TR2를 통해서 데이터선 DTLn로부터 미리 결정된 초기화 전압 VIni를 제2 노드 ND2에 인가한다. 그리고나서, 데이터선 DTLn에 영상 신호 VSig _m가 인가되기 전에, 제2 트랜지스터 TR2를 오프 상태로 한다. 이 상태에서, 커패시터 C1의 일단에 구동 전압 VCC가 인가되고, 커패시터 C1의 일단의 전위가 유지된 상태로 있다. 따라서, 제2 노드 ND2의 전위는 -4볼트의 초기화 전압 VIni의 레벨인 소정의 레벨로 유지된다.
기간 TP(1)1 (도 4 및 도 5c 참조)
신호기록공정의 기간의 역할을 하는 기간 TP(1)1은, 현재 표시된 프레임의 제m번째의 수평주사기간의 후반부의 기간이다. 이 기간 TP(1)1에 있어서, 제2 스위치 회로 SW2, 제3 스위치 회로 SW3, 및, 제4 스위치 회로 SW4의 각각을 오프 상태로 유지하고, 반대로 제1 스위치 회로 SW1을 온 상태로 한다. 온 상태로 된 제1 스위치 회로 SW1에 의해, 제2 노드 ND2가 제1 스위치 회로 SW1을 통해서 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속된 상태로 된다. 이 상태에서, 주사선 SCLm에 인가된 신호에 의해 이미 온 상태로 된 신호 기록 트랜지스터 TRW를 통해서 데이터선 DTLn에 인가된 영상 신호 VSig _m를 제1 노드 ND1에 인가함으로써, 영상 신호 VSig _m로부터 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 감산한 결과로서 얻은 레벨로 향해 제2 노드 ND2의 전위가 상승한다. 그러한 레벨로 향해서 제2 노드 ND2의 전위를 상승시키는 공정을 신호기록공정이라고 한다.
좀더 구체적으로는, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3, 및 제4 트랜지스터 TR4의 각각은 오프 상태로 유지되지만, 주사선 SCLm에 인가된 신호에 의해 신호 기록 트랜지스터 TRW와 제1 트랜지스터 TR1의 각각이 온 상태로 된다. 온 상태로 된 제1 트랜지스터 TR1에 의해, 제2 노드 ND2가 제1 트랜지스터 TR1를 통해서 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속된 상태로 된다. 또, 주사선 SCLm에 인가된 신호에 의해 온 상태로 된 신호 기록 트랜지스터 TRW를 통해서 데이터선 DTLn로부터 제1 노드 ND1로 영상신호 VSig _m가 인가됨으로써, 영상 신호 VSig _m로부터 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 감산한 결과로서 얻은 레벨로 제2 노드 ND2의 전위가 변경된다.
즉, 기간 TP(1)1의 초기에는, 기간 TP(1)0 중에 제2 노드 전위 초기화 공정을 수행함으로써 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 온 상태로 하기 위해서 제2 노드 ND2의 전위가 초기화되었다. 그렇지만, 이 기간 TP(1)1에 있어서, 제2 노드 ND2의 전위는, 제1 노드 ND1에 인가되는 영상 신호 VSig _m의 전위로 향해 상승한다. 그러나, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 한편의 소스/드레인 영역과의 사이의 전위차가 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에 이르면, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD는 오프 상태가 된다. 이 상태에 있어서는, 제2 노드 ND2의 전위 VND2는, 대략 (VSig _m－Vth)와 같게 된다. 즉, 제2 노드 ND2의 전위 VND2는, 이하의 식(2)과 같이 표현될 수 있다. 제(m＋1)번째의 수평주사기간이 시작되기 전에, 주사선 SCLm로부터의 신호는 신호 기록 트랜지스터 TRW 및 제1 트랜지스터 TR1의 각각을 오프 상태로 한다.
VND2≒(VSig _m－Vth)　　　...(2)
기간 TP(1)2 (도 4 및 도 5d 참조)
기간 TP(1)1 다음의 기간 TP(1)2에 있어서, 제1 스위치 회로 SW1를 오프 상태로 하고, 제2 스위치 회로 SW2를 오프 상태로 유지하며, 이미 온 상태로 된 제3 스위치 회로 SW3를 통해서 제1 노드 ND1에 미리 결정된 구동 전압 VCC를 인가한다. 온 상태로 된 제4 스위치 회로 SW4는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역을 발광소자 ELP의 일단에 전기적으로 접속한 상태로 한다. 이 상태에서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 통해서 소스-드레인 전류 Ids를 발광소자 ELP에 흘린다. 소스-드레인 전류 Ids를 발광소자 ELP에 흘리는 공정을 발광 공정이라고 한다.
좀더 구체적으로는, 상술한 것처럼, 제(m＋1)번째의 수평주사기간이 시작되기 전에, 제1 트랜지스터 TR1를 오프 상태로 하고, 제2 트랜지스터 TR2를 오프 상태로 한다. 제3/제4 트랜지스터 제어선 CLm에 인가된 신호는, 제3 트랜지스터 TR3의 상태와 제4 트랜지스터 TR4의 상태를 오프 상태에서 온 상태로 변경한다. 이들 상태에 있어서, 이미 온 상태로 된 제3 트랜지스터 TR3를 통해서 제1 노드 ND1에 소정의 기준전압 VCC를 인가한다. 또, 제4 트랜지스터 TR4의 상태를 오프 상태에서 온 상태로 변경함으로써, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 발광소자 ELP의 일단을 전기적으로 접속한 상태로 해서, 발광소자 ELP를 구동 발광시키는 구동전류로서의 역할을 하는 디바이스 구동 트랜지스터 TRD에 의해 생성된 소스-드레인 전류 Ids를 발광소자 ELP에 흘린다.
이하의 식(3)은 식(2)로부터 도출된다.
Vgs≒VCC－(VSig _m－Vth)　　　 ...(3)
이와 같이, 상기 식(1)은, 이하의 식(4)으로 변경될 수 있다.
Ids = k * μ * (Vgs－Vth)2
　 = k * μ * (VCC－VSig _m)2　　　...(4)
상기의 식(4)로부터 분명한 것처럼, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids는, 전위차(VCC - VSig _m)의 2승에 비례한다. 즉, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에는 의존하지 않는다. 즉, 발광소자 ELP가 발광하는 휘도(혹은 발광량)는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth의 영향을 받지 않는다. 제(n, m)번째의 발광유닛(10)에 사용된 발광소자 ELP가 발광하는 휘도는, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids에 의해 결정된 값이다.
발광소자 ELP의 발광 상태가 바로 다음의 프레임의 제(m－1)번째의 수평주사기간까지 유지된다. 즉, 발광소자 ELP의 발광 상태는, 바로 다음의 프레임의 기간 TP(1)-1의 끝까지 유지된다.
발광소자 ELP의 발광 상태의 종료시에, 상술한 바와 같이, 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능하는 발광유닛(10)을 구동하는 일련의 공정이 완료된다.
제1 실시 예에 따른 표시장치에 있어서는, 제2 스위치 회로 SW2에 의해 데이터선 DTLn로부터 제2 노드 ND2로 소정의 초기화 전압 VIni를 인가한다. 따라서, 미리 결정된 초기화 전압 VIni를 인가하기 위한 독립된 전원선이 특히 필요하지 않다. 그 결과, 전원선의 개수를 줄일 수가 있다.
제1 실시 예에 따른 표시장치를 구동하는 구동방법에 있어서는, 데이터선 DTLn에 미리 결정된 초기화 전압 VIni을 인가하기 위해 사용되는 기간에 맞춰진 타이밍으로 제2 스위치 회로 SW2를 온 상태로 하고, 데이터선 DTLn에 영상 신호를 인가하기 위해 사용된 기간에 맞춰진 타이밍으로 신호 기록 트랜지스터 TRW를 온 상태로 한다. 이것에 의해, 미리 결정된 초기화 전압 VIni를 제2 노드 ND2에 인가하기 위한 독립된 전원선을 생략해도, 어떠한 지장도 없이 표시장치를 구동할 수가 있다.
[제2 실시 예]
제2 실시 예도, 본 발명에 의해 제공된 표시장치 및 그 표시장치를 구동하는 구동 방법을 실현한다. 제2 실시 예는 제1 실시 예의 변형이다. 제2 실시 예에 따른 표시장치의 경우에 있어서, 제1 스위치 회로 SW1를 주사선 SCLm에 인가된 신호 이외의 신호에 의해 제어하고, 또 제3 스위치 회로 SW3와 제4 스위치 회로 SW4를 서로 다른 신호들에 의해 제어한다는 점에서, 제2 실시 예에 따른 표시장치는 제1 실시 예의 표시장치와 다르다.
제 2 실시 예에 따른 구동방법의 경우에 있어서, 신호기록공정과 발광공정과의 사이에서, 제2 노드 N2를 디바이스 구동 트랜지스터TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역에 전기적으로 접속시킨 상태로 하기 위해서 이미 온 상태로 된 제1 스위치 회로 SW1에 의해 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 제2 노드 전위 보정 공정을 행한다는 점에서 제2 실시 예에 따른 구동방법은, 제1 실시 예에 따른 구동방법과 다르다,
제2 실시 예의 경우에 있어서는, 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압으로서 구동 전압을 인가한다는 점에 유념한다. 좀더 구체적으로는, 제1 실시 예에 있어서 설명한 신호기록공정과 발광공정과의 사이에서, 제1 스위치 회로 SW1를 온 상태를 유지하고, 제3 스위치 회로 SW3를 온 상태로 해서 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압으로서 구동 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 제2 노드 전위 보정 공정을 행한다.
제2 실시 예에 따른 표시장치도, 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자와 이 유기 EL 발광소자를 구동하는 구동회로를 각각 갖는 발광유닛들을 이용하는 표시장치로서 정의된 유기 EL 표시장치다. 먼저, 유기 EL 표시장치의 개요를 설명한다. 도 6은, 발광유닛이 2차원 매트릭스를 형성하도록 배열되어 있는 제2 실시 예에 따른 표시장치의 2차원 매트릭스의 제n번째의 매트릭스열과 제m번째의 매트릭스 행의 교차점에 있는 발광유닛(10)을 구성하는 구동회로(11)의 등가회로를 나타내는 도면이다. 도 7은 표시장치의 개념도를 나타낸다. 제2 실시 예에서 사용된 발광유닛(10)의 구조는, 제1 실시 예에서 사용된 발광유닛(10)의 구조와 같다.
제2 실시 예에 따른 표시장치의 구성의 경우에 있어서, 제1 스위치 회로 SW1를 주사선 SCLm에 인가된 신호 이외의 신호로 제어하고, 또한 제3 스위치 회로 SW3와 제4 스위치 회로 SW4를 서로 다른 신호들로 제어한다는 점에서, 제2 실시 예에 따른 표시장치는, 제1 실시 예에 따른 표시장치와 다르다. 그밖에, 제2 실시 예에 따른 표시장치의 구성은 제1 실시 예에 따른 표시장치의 구성과 같다. 제2 실시 예에 있어서, 제1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는, 동일한 참조 번호나 부호를 교부했고, 제1 실시 예에 있어서 설명한 것과 같은 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
제1 실시 예와 마찬가지로, 제2 실시 예에 따른 표시장치도,
(1): 제1의 방향으로 향한 N개의 매트릭스열과 제2의 방향으로 향한 M개의 매트릭스행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열된 N×M개의 발광유닛(10);
(2): 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선 SCL; 및
(3): 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선 DTL을 채용하고 있다.
M개의 주사선 SCL의 각각은 주사회로(101)에 접속되어 있고, N개의 데이터선 DTL의 각각은 신호출력회로(102)에 접속되어 있다. 도 7의 개념도는, 제m번째의 매트릭스행과 제n번째의 매트릭스열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)을 중심으로 한 3×3개의 발광유닛(10)을 나타내고 있다. 그렇지만, 도 7의 개념도에 나타낸 구성은, 어디까지나 대표적인 구성에 지나지 않는다. 또, 도 7의 개념도는, 구동전압 VCC, 및 캐소드 전압 VCat를 공급하기 위한 전원선으로서 기능하는 도 6에 나타내는 제1 전원 PS1, 및 제2 전원선 PS2를 나타내지 않는다.
이전에 설명한 제1 실시 예에 따른 구동회로의 경우에 있어서는, 제1 스위치 회로 SW1로서 기능하는 제1 트랜지스터 TR1를 주사선 SCLm에 인가된 신호로 제어한다. 한편, 제2 실시 예의 경우에 있어서는, 제1 트랜지스터 TR1의 게이트 전극은 제1 트랜지스터 제어선 CL1m에 접속되어 있다. 제1 트랜지스터 제어선 CL1m를 통해서 제1 트랜지스터 제어회로(121)로부터 제1 트랜지스터 TR1의 게이트 전극으로 신호를 공급함으로써, 제1 트랜지스터 TR1를 온 상태/오프 상태로 한다.
제1 실시 예의 경우에 있어서는, 제3 스위치 회로 SW3로서 기능하는 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극과 제4 스위치 회로 SW4로서 기능하는 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극의 각각은 제3 스위치 회로 SW3와 제4 스위치 회로 SW4에 공통한 제어선 CLm에 접속되어서, 제3 스위치 회로 SW3와 제4 스위치 회로 SW4가 제어선 CLm에 인가된 동일한 제어신호에 의해 온 상태/오프 상태로 되도록 제어된다. 한편, 제2 실시 예의 경우에 있어서는, 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극은 제3 트랜지스터 제어선 CL3m에 접속되고, 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극은 제4 트랜지스터 제어선 CL4m에 접속되어 있다.
제2 실시 예의 경우에 있어서는, 제3 트랜지스터 제어선 CL3m를 통해서 제3 트랜지스터 제어회로(123)로부터 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극으로 신호를 공급함으로써, 제3 트랜지스터 TR3가 온 상태에서 오프 상태로 또는 그 반대로 변화하는 것을 제어한다. 또, 제4 트랜지스터 제어선 CL4m를 통해서 제4 트랜지스터 제어회로(124)로부터 제4 트랜지스터 TR4의 게이트 전극에 신호를 인가함으로써, 제4 트랜지스터 TR4가 온 상태에서 오프 상태로 또는 그 반대로 변화하는 것을 제어한다.
제1 트랜지스터 제어회로(121), 제3 트랜지스터 제어회로(123), 및 제4 트랜지스터 제어회로(124)의 각각의 구성 및 구조로서, 주지의 구성 및 주지의 구조를 이용할 수가 있다. 또, 제1 트랜지스터 제어선 CL1, 제3 트랜지스터 제어선 CL3, 및 제4 트랜지스터 제어선 CL4의 각각의 구성 및 구조로서, 주지의 구성 및 주지의 구조를 각각 이용할 수가 있다.
이하, 제1 실시 예의 설명과 마찬가지로, 이하, 제m번째의 매트릭스행과 제n번째의 매트릭스열의 교차점에 위치하는 발광유닛(10)에 관해서 표시장치가 수행하는 구동 동작을 설명한다.
표시장치가 수행하는 구동 동작에 포함된 신호들의 타이밍 차트를 모식적으로 도 8의 타이밍도에 나타낸다. 도 9a 및 9b는 표시장치가 수행하는 구동 동작의 설명에 있어서 참조한 복수의 모식적인 회로도이다. 좀더 구체적으로, 도 9a 및 9b는 구동회로(11)를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태를 나타내는 모식적인 회로도다.
제2 실시 예에 있어서는, 기록공정과 발광공정과의 사이에서, 제2 노드 ND2를 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 이미 온 상태로 된 제1 스위치 회로 SW1에 의해 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 제2 노드 전위 보정 공정을 실시한다. 좀더 구체적으로는, 도 8의 타이밍도에 나타내는 기간 TP(2)1 동안 신호기록공정을 수행하고, 같은 타이밍도에 나타낸 바와 같이 기간 TP(2)1 뒤에 있는 기간 TP(2)2 동안 제2 노드 전위 보정 공정을 수행하며, 같은 타이밍도에 나타낸 바와 같이 기간 TP(2)2 뒤에 있는 기간 TP(2)3 동안 발광공정을 수행한다. 이하, 도 8의 타이밍도에 나타내는 각 기간에서 행해지는 동작에 대해서 상세히 설명한다.
기간 TP(2)-1 (도 8 참조)
도 4의 타이밍도에 나타낸 기간 TP(1)-1의 경우와 같이, 발광공정의 기간으로서 기능하는 기간 TP(2)-1은, 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능하는 발광유닛(10)이 종전에 기록된 영상신호 V'Sig에 따른 휘도로 발광하는 직전의 발광 상태에 있는 기간이다. 제3 트랜지스터 TR3와 제4 트랜지스터 TR4의 각각은 온 상태이지만, 신호 기록 트랜지스터 TRW, 제1 트랜지스터 TR1, 및 제2 트랜지스터 TR2의 각각은 오프 상태이다. 구동회로(11)를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태는, 제1 실시 예에 있어서의 온/오프 상태로서 도 5a의 회로도를 참조해서 이전에 설명한 것과 같다. 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능하는 발광소자(10)에 있어서의 발광소자 ELP를 통해서, 후술하는 식(7)로 표현된 소스-드레인 전류 I'ds가 흐르고 있다. 이와 같이, 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능하는 발광유닛(10)에 사용된 발광소자 ELP는 소스-드레인 전류 I'ds에 의해 결정된 휘도로 발광하고 있다.
기간 TP(2)0 (도 8 참조)
이 기간 TP(2)0은, 도 4의 타이밍도에 나타내는 기간 TP(1)0과 같이, 현재 표시된 프레임의 제m번째의 수평주사기간의 전반부이다. 구동회로(11)를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태는, 제1 실시 예의 설명에서 이전에 참조한 도 5b의 회로도에 나타나 있다. 그렇지만, 제2 실시 예에 따른 표시장치의 구성의 경우에 있어서, 제1 트랜지스터 TR1를 제1 트랜지스터 제어회로(121)로 제어하고, 제3 트랜지스터 TR3를 제3 트랜지스터 제어회로(123)로 제어하며, 제4 트랜지스터 TR4를 제4 트랜지스터 제어회로(124)로 제어한다는 점에서, 이 제2 실시 예에 따른 표시장치가 이 제1 실시 예에 따른 표시장치와 다르다. 그밖에, 기간 TP(2)0에서 수행되는 동작은 제1 실시 예의 기간 TP(1)0에서 수행되는 동작과 같다. 따라서, 기간 TP(2)0에서 수행되는 동작에 대해서는 설명하지 않는다. 제1 실시 예의 설명에서 이전에 설명한 것처럼, 초기화 전압 VIni를 이용해서 제2 노드 ND2의 전위를 -4볼트의 소정의 기준 전위로 설정한다.
기간 TP(2)1 (도 8 참조)
신호기록공정의 기간으로서 기능하는 이 기간 TP(2)1은, 도 4의 타이밍도에 나타낸 기간 TP(1)1과 같이, 현재 표시된 프레임의 제m번째의 수평주사기간의 후반부의 기간이다. 구동회로(11)를 구성하는 각 트랜지스터의 온/오프 상태는, 제1 실시 예에 있어서 온/오프 상태로서 도 5c의 회로도를 참조해서 이전에 설명한 것과 같다.
이 기간 TP(2)1에 있어서의 동작은, 제1 실시 예의 기간 TP(1)1에서 수행된 동작과 기본적으로는 같다. 단, 제1 실시 예의 경우에 있어서는, 제(m＋1)번째의 수평주사기간이 시작되기 전에, 주사선 SCLm에 인가된 신호가 제1 트랜지스터 TR1를 오프 상태로 한다. 제2 실시 예에 따른 표시장치의 경우에 있어서, 제1 트랜지스터 TR1가 후술하는 기간 TP(2)2의 끝까지 온 상태로 유지된다는 점에서, 제2 실시 예에 따른 표시장치가 제1 실시 예에 따른 표시장치와 다르다. 제1 실시 예에서 이전에 설명한 것처럼, 제2 노드 ND2의 전위 VND2는 이하에 나타낸 식(2)로 표현된다.
VND2≒(VSig _m－Vth)　　　...(2)
기간 TP(2)2 (도 8 및 도 9a 참조)
이 기간 TP(2)2은, 제 2 노드 ND2를 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역과 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 이미 온 상태로 된 제1 스위치 회로 SW1에 의해 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 제2 노드 전위 보정 공정의 기간이다. 제2 실시 예의 경우에 있어서는, 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압으로서 구동 전압 VCC를 인가함으로써 제2 노드 전위 보정 공정을 수행한다.
좀더 구체적으로는, 제1 트랜지스터 TR1를 온 상태로 유지하고, 제3 트랜지스터 TR3를 온 상태로 함으로써, 제1 노드 ND1에 미리 결정된 크기의 전압으로서 구동 전압 VCC를 기간 TP(2)2 동안 인가한다. 제2 트랜지스터 TR2 및 제4 트랜지스터 TR4의 각각은 오프 상태로 유지된다는 점에 유념한다. 그 결과, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 크면, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 통해서 흐르는 소스-드레인 전류도 크기 때문에, 전위의 변화 ΔV 혹은 전위 보정값 ΔV가 크게 된다. 한편, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 작은 경우, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 통해서 흐르는 소스-드레인 전류도 작기 때문에, 전위변화 ΔV 혹은 전위 보정값 ΔV이 작게 된다. 제2 노드 ND2가 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 드레인 영역에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 제2 노드 ND2의 전위 VND2도, 전위변화 ΔV 혹은 전위 보정값 ΔV만큼 상승한다. 제2 노드 ND2의 전위 VND2를 표현하는 식은 식(2)로부터 아래와 같은 식(5)로 변경된다.
VND2≒(VSig _m－Vth)＋ΔV　　　...(5)
제2 노드 전위 보정 공정을 실행하기 위한 기간 TP(2)2의 전체 길이 t0는, 표시장치를 설계하는 단계에서의 설계값으로서 미리 결정되어 있다는 점에 유념한다. 또, 제2 노드 전위 보정 공정 보정 처리를 수행함으로써, 소스-드레인 전류 Ids도 아래와 같이 표현도는 계수 k의 변동에 대해서 동시에 보정된다: k ≡(1/2) * (W/L) * Cox.
기간 TP(2)3 (도 8 및 도 9b 참조)
이 기간 TP(2)3는, 발광소자 ELP를 구동 발광시키는 다음의 발광공정의 기간이다.
좀더 구체적으로는, 기간 TP(2)3의 초기에, 제1 트랜지스터 TR1를 오프 상태로 하고, 제4 트랜지스터 TR4를 온 상태로 한다. 제2 트랜지스터 TR2를 오프 상태로 유지하고, 제3 트랜지스터 TR3를 온 상태로 유지한다. 온 상태로 유지된 제3 스위치 회로 SW3를 통해서 제1 노드 ND1에 미리 결정된 구동 전압 VCC를 인가하고, 온 상태로 된 제4 스위치 회로 SW4는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 다른 한편의 소스/드레인 영역을 발광소자 ELP의 일단과 전기적으로 접속한 상태로 한다. 이 상태에서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD에 의해 발생된 구동전류를 발광소자 ELP에 흘림으로써 발광소자 ELP가 구동 발광된다.
이하의 식(6)은 식(5)로부터 도출된다.
Vgs≒VCC－((VSig _m－Vth)＋ΔV)　　　...(6)
이와 같이, 식(1)은, 이하의 식(7)로 변경될 수 있다.
Ids = k * μ *(Vgs－Vth)2
　　= k * μ *((VCC－VSig _m)－ΔV)2　　　...(7)
따라서, 상기에 주어진 식(7)로부터 분명한 것처럼, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids는, 전위차(VCC - VSig _m)와 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 이동도μ에 의해 결정되는 전위 보정값 ΔV와의 차의 2승에 비례한다. 즉, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에는 의존하지 않는다. 바꿔 말하면, 발광소자 ELP가 발광하는 휘도(혹은 발광량)는, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth의 영향을 받지 않는다. 제(n, m)번째의 발광유닛(10)에 사용된 발광소자 ELP가 발광하는 휘도는, 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids에 의해 결정된 값이다.
게다가, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ가 커짐에 따라, 전위 보정값 ΔV도 커진다. 따라서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 이동도μ가 커지면, 식(7)에 포함된 ((VCC－VSig _m)－ΔV)2의 값이 작아지거나, 소스-드레인 전류 Ids의 크기가 작아진다. 그 결과, 트랜지스터마다의 이동도μ의 변동에 대해서 소스-드레인 전류 Ids를 보정할 수 있다. 바꿔 말하면, 이동도μ의 값이 서로 다른 디바이스 구동 트랜지스터 TRD를 이용하는 상이한 발광유닛(10)에, 같은 값을 갖는 영상 신호 VSig_m가 인가되면, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD에 의해 생성된 소스-드레인 전류 Ids가 대략 서로 같음 크기를 갖는다. 그 결과, 발광소자 ELP가 발광하는 휘도를 제어하는 구동전류로서 발광소자 ELP에 흐르는 소스-드레인 전류 Ids가 균일하게 될 수 있다. 이것에 의해, 이동도μ의 변동의 영향 혹은 계수 k의 변동의 영향을 제거할 수 있고, 따라서 발광소자 ELP가 발광하는 휘도의 변동의 영향을 제거할 수 있다.
발광소자 ELP의 발광 상태를 바로 다음의 프레임의 제(m－1)번째의 수평주사기간까지 유지한다. 즉, 발광소자 ELP의 발광 상태를 바로 다음 프레임의 기간 TP(2)-1의 끝까지 유지한다.
발광소자 ELP의 발광 상태의 끝에서, 제(n, m)번째의 부화소회로로서 기능하는 발광유닛(10)을 구동하는 일련의 공정이 완료된다.
[제3 실시 예]
제3 실시 예도, 표시장치와 이 표시장치를 구동하는 구동방법을 실현한다. 제3 실시 예도 제1 실시 예의 변형이다. 제1 실시 예의 경우에 있어서는, 초기화 전압으로서 일정한 크기의 전압을 사용한다. 한편, 제3 실시 예의 경우에 있어서는, 초기화 전압으로서 영상 신호에 따라 변화하는 크기의 전압을 사용한다. 이와 같이, 제3 실시 예에 따른 표시장치는, 전압강하회로(132)를 갖는 전압변환회로(131)를 구비하고 있다. 제3 실시 예는, 제1 실시 예와 이러한 점이 주로 다르다.
제3 실시 예에 따른 표시장치도, 유기 EL 발광소자와 이 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자를 구동하는 구동회로를 각각 갖는 발광유닛을 이용하는 표시장치로서 정의된 유기 EL 표시장치다. 먼저, 표시장치의 개요를 설명한다. 도 10은, 발광유닛들이 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열되어 있는 제3 실시 예에 따른 표시장치의 2차원 매트릭스의 제m번째의 매트릭스행과 제n번째의 매트릭스열의 교차점에 있는 발광유닛(10)을 구성하는 구동회로(11)의 등가회로를 나타내는 도면이다. 도 11은 표시장치의 개념도를 나타낸다. 제2 실시 예에 채용된 발광유닛(10)의 구조는, 제1 실시 예에 이용된 발광유닛(10)의 구조와 같다.
상술한 바와 같이, 제3 실시 예에 따른 표시장치는, 전압강하회로(132)를 갖는 전압변환회로(131)를 구비한다. 전압변환회로(131)의 입력측은 신호출력회로(102)에 접속되고, 전압변환회로(131)의 출력측은 데이터선 DTL에 접속되어 있다. 제3 실시 예의 경우에 있어서는, 신호출력회로(102)가 수평주사기간의 전반부 및 후반부의 양쪽에 있어서 영상 신호 VSig만을 출력한다는 점에서, 제3 실시 예는 제1 실시 예의 표시장치와 주로 상위하다. 이러한 차이점을 제외하고, 제3 실시 예의 구성은, 기본적으로 제1 실시 예의 구성과 같다. 제3 실시 예에 있어서 제1 실시 예와 동일한 구성요소에 대해서는, 제1 실시 예와 동일한 참조 번호나 부호를 교부했으므로, 제1 실시예에 있어서 설명한 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
제1 실시 예와 마찬가지로, 제3 실시 예에 따른 표시장치는,
(1): 제1의 방향으로 향한 N개의 매트릭스열과 제2의 방향으로 향한 M개의 매트릭스행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열된 N×M개의 발광유닛;
(2): 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선 SCL; 및
(3): 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선 DTL을 채용하고 있다.
주사선 SCL은 주사회로(101)에 접속되어 있다. 상술한 바와 같이, 제3 실시 예에 따른 표시장치는, 전압강하회로(132)를 갖는 전압변환회로(131)를 구비하고 있다. 전압변환회로(131)의 입력측은, 신호출력회로(102)로부터 영상 신호 VSig을 수신하기 위해서 사용되고, 데이터선 DTL에는 전압변환회로(131)의 출력측이 접속되어 있다. 도 11의 개념도는, 제m번째의 매트릭스행과 제n번째의 매트릭스열의 교차점에 배치된 발광유닛(10)을 중심으로 한 3×3개의 발광유닛(10)을 도시하고 있다. 그렇지만, 도 11의 개념도에 나타낸 구성은, 어디까지나 대표적인 구성에 지나지 않는다는 점에 유념한다. 또한, 도 11의 개념도는, 구동전압 VCC 및 캐소드 전압 VCat를 각각 공급하기 위한 전원선으로서 기능하는 도 10에 나타내는 제1 전원선 PS1, 및 제2 전원선 PS2를 도시하지 않는다.
상술한 바와 같이, 전압변환회로(131)의 입력측은 신호출력회로(102)로부터 영상 신호 VSig를 수신하기 위해 사용된다. 또한, 제2 노드 전위 초기화 공정에 있어서는, 전압변환회로(131)를 구성하는 전압강하회로(132)는 영상 신호 VSig의 전압으로부터 일정한 크기의 전압을 감산한 결과로서 얻은 전압을, 초기화 전압으로서 데이터선 DTL에 인가한다. 이상의 차이점을 제외하고, 제3 실시 예에 따른 표시장치를 구동하는 구동방법에 따라 행해지는 공정의 동작은, 제1 실시 예에 따른 표시장치를 구동하는 구동방법에 따라 행해지는 공정의 동작과 기본적으로는 같으므로, 제3 실시 예에 따른 표시장치를 구동하는 구동방법에 따라 행해지는 각 공정의 동작 설명은 반복하지 않는다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 전압변환회로(131)는, 각 데이터선 DTL에 대한 전압강하회로(132)뿐만 아니라 신호전환부 133A 및 133B도 구비하고 있다. 전압강하회로(132)뿐만 아니라 신호전환부 133A 및 133B도 구동회로(11)와 같은 제조 프로세스를 수행함으로써 지지체(20)상에 설치되는 트랜지스터들로 구성되어 있다. 신호전환부 133A 및 133B는, 도 10에 도시하지 않은 제어클럭신호에 의해 결정되는 후술하는 타이밍으로 신호전환부 133A 및 133B의 온 상태 및 오프 상태가 적절히 전환되도록 제어된다. 전압강하회로(132)의 입력측에는, 신호출력회로(102)로부터 영상 신호 VSig가 입력되고, 전압강하회로(132)의 출력측은, 영상 신호 VSig의 전압으로부터 일정한 크기의 전압 VD를 감산한 결과로서 얻은 전압을, 후술하는 초기화 전압 VIni로서 데이터선 DTL에 인가한다.
상술한 바와 같이, 제3 실시 예의 경우에 있어서는, 초기화 전압 VIni로서 영상 신호 VSig에 따라 변화하는 크기를 갖는 전압을 사용한다. 좀더 구체적으로는, 초기화 전압 VIni는, (VSig－VD)로 표현된 전압이다.
다음에, 전압강하회로(132)의 구성에 대해서 설명한다. 도 12는, 전압변환회로(131)의 모식적인 회로도다. 이 회로도에 나타낸 바와 같이, 제3 실시 예에 사용된 전압강하회로(132)는, 다이오드 접속된 트랜지스터들을 포함하도록 구성되어 있다. 좀더 구체적으로는, 전압강하회로(132)는 직렬회로를 형성하도록 서로 접속되어 있는 2개의 다이오드 접속된 트랜지스터 132A 및 132B를 갖는다. 이 경우에, 다이오드 접속된 트랜지스터 132A 및 132B와 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 각각은, 같은 구성의 트랜지스터들로서 설계될 수 있다. 좀더 구체적으로는, 다이오드 접속된 트랜지스터 132A 및 132B와 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 각각은 p채널형의 TFT다. 이와 같이, 설계의 관점에서 보면, 다이오드 접속된 트랜지스터 132A 및 132B의 각각은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth과 같은 임계값 전압을 갖는다. 따라서, 도 12에 나타낸 전압강하회로(132)에 있어서는, 설계의 관점에서 보면, 전압 VD는 2×Vth(즉, VD=2×Vth)와 같다. 즉, 제3 실시 예에 있어서, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth은 2볼트이므로, 전압 VD는 4볼트다.
도 13은, 전압변환회로(131)가 수행하는 동작의 설명에서 참조한 타이밍 차트를 나타내는 모시적인 타이밍도다. 이 타이밍도는 신호전환부 133A 및 133B의 온/오프 상태뿐만 아니라 제1 트랜지스터 TR1 및 제2 트랜지스터 TR2의 온/오프 상태의 타이밍 차트를 나타낸다.
도 13의 타이밍도에 나타낸 바와 같이, 신호전환부 133A는, 각 수평주사기간의 전반부에 있어서 신호전환부 133A를 온 상태로 유지하고, 각 수평주사기간의 후반부에 있어서 오프 상태를 유지하도록 제어된다. 한편, 신호전환부 133B는, 각 수평주사기간의 전반부에 있어서 신호전환부 133B를 오프 상태로 유지하고, 각 수평주사시간의 후반부에 있어서 온 상태를 유지하도록 제어된다. 예를 들면, 주사회로(101)에 있어서의 주사 신호를 생성하기 위한 클록 신호를 적당히 이용해서, 신호전환부 133A 및 133B의 각각을 제어한다.
제m번째의 수평주사기간의 전반부에 있어서는, 신호전환부 133A는 온 상태로 유지되지만, 신호전환부 133B는 오프 상태로 유지된다. 제m번째의 수평주사기간의 전반부는 제1 실시 예에서 이전에 설명한 기간 TP(1)0이다. 이와 같이, 제m번째의 수평주사기간에 있어서 데이터선 DTLn에 인가되는 초기화 전압 VIni _m는 아래와 같이 표현된다.
VIni _m = VSig _m－VD
좀더 구체적으로는, 제m번째의 수평주사기간에 있어서 데이터선 DTLn에 인가되는 초기화 전압 VIni _m는 아래와 같이 표현된다.
VIni _m = VSig _m－2 × Vth
여기에서, 참조부호 VSig _m는 제m번째의 수평주사기간에 있어서 전압변환회로(131)에 공급된 영상신호 VSig를 나타낸다.
제m번째의 수평주사기간 이외의 각 기간의 전반부에 있어서 데이터선 DTLn에 인가되는 초기화 전압 VIni _m는 제m번째의 수평주사기간의 전반부에 있어서 데이터선 DTLn에 인가된 것과 같다.
한편, 제m번째의 수평주사기간의 후반부에 있어서, 신호전환부 133A는 오프 상태로 유지되지만, 신호전환부 133B는 반대로 온 상태로 유지된다. m번째의 수평주사기간의 후반부는 제1 실시 예에서 이전에 설명한 기간 TP(1)1이다. 이와 같이, 제m번째의 수평주사기간에 있어서 데이터선 DTLn에는 영상 신호 VSig _m가 그대로 인가된다. 제m번째의 수평주사기간 이외의 각 기간의 후반부에 있어서는 데이터선 DTLn에 영상 신호 VSig _m가 그대로 인가된다.
도 14는, 제3 실시 예에 따른 구동방법의 설명에 있어서 참조한 타이밍 차트로서 표시장치가 수행하는 구동동작의 타이밍챠트를 나타내는 모시적인 타이밍도다. 도 14의 타이밍도는 제1 실시 예의 설명에 있어서 참조한 도 4의 타이밍도에 대응한다. 영상신호 VSig _m가 예를 들면 6볼트의 전압을 갖고 있으면, 디바이스 구동 트랜지스터 TRD(혹은 다이오드 접속된 트랜지스터 132A 및 132B)의 임계값 전압 Vth가 2볼트이므로 초기화 전압 VIni _m(=VSig _m－2×Vth)은, 제3 실시 예에 있어서 2볼트다. 제1 실시 예에서 이전 설명한 것처럼, 기간 TP(1)1에 있어서, 신호기록공정을 수행한다.
제1 실시 예의 설명에 있어서 참조한 도 4의 타이밍도에 있어서, 초기화 전압 VIni가 -4볼트다. 영상신호 VSig _m가 예를 들면 6볼트의 전압을 갖고 있으면, 기간 TP(1)1에 있어서, 제2 노드 ND2의 전위를 -4볼트로부터 4볼트(=VSig _m－Vth = 6볼트 - 2볼트)까지 상승시켜야 한다. 그밖에, 신호기록공정이 정상적으로 완료하지 않는다. 그렇지만, 표시장치의 사양에 따라, 기간 TP(1)1을 짧게 설정해야 하는 경우가 있어서, 제2 노드 ND2의 전위가 4볼트(=VSig _m－Vth = 6볼트 - 2볼트)의 레벨에 도달하기 전에 기간 TP(1)1이 바람직하지 않게 종료되어 버린다고 하는 문제가 발생한다.
한편, 제3 실시 예에 따른 구동방법의 경우에 있어서, 상술한 것처럼 영상신호 VSig _m이 예를 들면 6볼트의 전압을 가지면, 제3 실시 예에 있어서의 초기화 전압 VIni_m(=VSig_m－2×Vth)은 2볼트다. 이와 같이, 제3 실시 예의 경우에 있어서는, 기간 TP(1)1에 있어서 제2 노드 ND2의 전위를 2볼트의 임계값 전압 Vth와 같은 증가분만큼 상승시켜야 한다. 제2 노드 ND2의 전위를 2볼트만큼 증가시킬 수 있으면, 신호기록공정이 정상적으로 완료될 수 있다. 2볼트의 증가분은 디바이스 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth와 같고, 영상신호 VSig _m의 크기에 의존하지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 구동방법은, 신호기록공정을 정상적으로 완료하기 위해 필요한 기간 TP(1)1의 길이를 줄일 수 있다고 하는 이점이 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예에 근거해 설명했다. 그렇지만, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 바꿔 말하면, 바람직한 실시 예에 따른 표시장치의 발광유닛에 포함되는 발광소자와 구동회로에 이용되는 각 구성요소의 구성 및 구조뿐만 아니라 이 발광소자를 구동하는 방법의 공정은 대표적인 예이므로 적절히 변경될 수 있다.
예를 들면, 제2 실시 예에 따른 표시장치는, 상기에서 설명한 제3 실시 예의 경우와 같이, 초기화 전압이 영상 신호의 전압에 따라 변화하는 크기를 갖는 구성, 즉 전압강하회로를 갖는 전압변환회로를 더 구비한 구성을 가진 표시장치로 변경될 수도 있다.
본 애플리케이션은, 그 전체내용이 참고로 통합되어 있는 2008년 5월 1일에 일본 특허청에 제출된 일본국 공개특허공보 JP 2008-119839과 2008년 12월 16일에 일본 특허청에 제출된 일본국 공개특허공보 JP 2008-319828에 기재된 것과 관련된 주지내용을 포함하고 있다.
첨부된 청구항들 또는 그것의 균등물의 범주 내에 포함되어 있는 한은 디자인 요구조건 및 다른 요인에 의존해서 다양한 변형, 조합, 서브 조합 및 변경이 발생한다는 것을, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 표시장치를 구동하는 구동방법으로서, 상기 표시장치는,
    (1): 제1의 방향으로 향한 N개의 매트릭스열과 제2의 방향으로 향한 M개의 매트릭스행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열된 N×M개의 발광유닛들과,
    (2): 상기 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선들과,
    (3): 상기 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선들과,
    (4): 신호 기록 트랜지스터, 디바이스 구동 트랜지스터, 커패시터, 및 제1 스위치 회로를 갖는 회로로서의 역할을 하는 상기 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 구동회로와,
    (5): 상기 디바이스 구동 트랜지스터에 의해 출력되는 구동전류에 따른 휘도로 발광하는 디바이스로서의 역할을 하는 상기 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 발광소자를 구비하고,
    상기 발광유닛들의 각각에 있어서,
    (A－1): 상기 신호 기록 트랜지스터의 소스/드레인 영역들 중의 특정의 하나가, 상기 데이터선들 중의 하나에 접속되고,
    (A－2): 상기 신호 기록 트랜지스터의 게이트 전극이, 상기 주사선들 중의 하나에 접속되며,
    (B－1): 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 소스/드레인 영역들 중의 특정의 하나가, 제1 노드를 통해서 상기 신호 기록 트랜지스터의 소스/드레인 영역들 중의 다른 하나에 접속되고,
    (C－1): 상기 커패시터의 단자들 중의 특정의 하나가 미리 결정된 기준전압을 인가하는 전원선에 접속되며,
    (C－2): 상기 커패시터의 상기 단자들 중의 다른 하나가 제2 노드를 통해서 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고,
    (D－1): 상기 제1 스위치 회로의 단자들 중의 특정의 하나가, 상기 제2 노드에 접속되며,
    (D－2) 상기 제1 스위치 회로의 상기 단자들 중의 다른 하나가, 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 다른 하나에 접속되고,
    (E):상기 구동회로는 상기 제2 노드와 데이터선과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로를 더 갖고,
    상기 구동방법은, 온 상태로 된 상기 제2 스위치 회로를 통해서 상기 데이터선에 나타나는 소정의 초기화 전압을 상기 제2 노드에 인가한 후, 상기 제2 스위치 회로를 오프 상태로 해서, 상기 제2 노드상에 나타나는 전위를 미리 결정된 기준 전위로 설정하는 제2 노드 전위 초기화 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동방법은 상기 제2 노드를 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 상기 다른 하나와 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 상기 제1 스위치 회로가 온 상태로 되었을 때 상기 주사선들 중의 하나에 나타나는 신호에 의해 온 상태가 되는 상기 신호 기록 트랜지스터를 통해서 상기 제1 노드에 영상 신호를 인가함으로써, 상기 데이터선들 중의 하나에 나타나는 상기 영상 신호의 전압으로부터 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 임계값 전압을 감산한 결과로서 얻은 전위로 향해서 상기 제2 노드에 나타나는 전위를 변화시키는 신호기록공정을 포함하는 것으로,
    상기 제2 노드 전위 초기화 공정을 완료한 후에 상기 신호기록공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초기화 전압은 일정한 크기를 갖는 전압인 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 초기화 전압은 상기 영상 신호에 따라 변화하는 크기를 갖는 전압인 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 표시장치는, 전압강하회로를 갖는 전압변환회로를 구비하고,
    상기 전압변환회로에는 상기 영상 신호가 공급되고, 상기 제2 노드 전위 초기화 공정에 있어서는, 상기 전압변환회로에 이용된 상기 전압강하회로가 상기 영상 신호의 전압으로부터 일정한 크기를 갖는 전압을 감산한 결과로서 얻은 전압을, 상기 초기화 전압으로서 상기 데이터선에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전압강하회로는 다이오드 접속된 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압강하회로는 직렬회로를 형성하도록 서로 접속된 2개의 다이오드 접속된 트랜지스터들을 포함하고,
    상기 다이오드 접속된 트랜지스터들의 각각은 상기 디바이스 구동 트랜지스터와 같은 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동방법은 상기 발광소자를 구동해서 발광시키기 위해서 상기 제1 노드에 미리 결정된 구동전압을 인가해서 상기 디바이스 구동 트랜지스터로부터 상기 발광소자로 구동전류를 공급하는 발광공정을 포함하는 것으로, 신호기록공정을 완료한 후에 상기 발광공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동방법은, 상기 제2 노드를 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 다른 하나와 전기적으로 접속한 상태로 하기 위해서 이미 온 상태로 된 상기 제1 스위치 회로에 의해 상기 제1 노드에 미리 결정된 크기를 갖는 전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 상기 제2 노드에 나타나는 전위를 변경하도록 상기 신호기록공정과 상기 발광공정과의 사이에서 실시되는 제2 노드 전위 보정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 노드에 미리 결정된 크기를 갖는 상기 전압으로서 상기 구동전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시장치에 이용된 상기 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 상기 구동회로는,
    (F): 상기 제1 노드와 구동전압을 인가하는 상기 전원선과의 사이에 접속된 제3 스위치 회로와,
    (G): 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 상기 다른 하나와 상기 발광유닛들의 전극들 중의 특정의 하나와의 사이에 접속된 제 4 스위치 회로를 더 구비하고,
    상기 구동방법은,
    (a): 상기 제1 스위치 회로, 상기 제3 스위치 회로, 및 상기 제4 스위치 회로를 각각 오프 상태로 유지하고, 온 상태로 된 상기 제2 스위치 회로를 통해서 상기 데이터선에 나타나는 상기 소정의 초기화 전압을 상기 제2 노드에 인가한 후에, 상기 제2 스위치 회로를 오프 상태로 해서 상기 제2 노드에 나타나는 전위를 상기 초기화 전압으로서 미리 결정된 기준 전위로 설정하는 제2 노드 전위 초기화 공정을 실시하는 스텝과,
    (b): 상기 제2 스위치 회로, 상기 제3 스위치 회로, 및 상기 제4 스위치 회로의 각각을 오프 상태로 유지하고 상기 제1 스위치 회로를 온 상태로 해서 상기 제2 노드를 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 상기 다른 하나와 전기적으로 접속한 상태로 함으로써 상기 주사선들 중의 하나에 나타나는 신호에 의해 온 상태로 된 상기 신호 기록 트랜지스터를 통해서 상기 데이터선들 중의 하나에 나타나는 영상 신호를 상기 제1 노드에 인가해서 상기 영상 신호로부터 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 임계값 전압을 감산한 결과로서 얻은 전위로 향해서 상기 제2 노드에 나타나는 전위를 변경하는 신호기록공정을 실시하는 스텝과,
    (c): 나중에 상기 주사선들 중의 하나에 인가된 신호를 상기 신호 기록 트랜지스터의 상기 게이트 전극에 인가해서 상기 신호 기록 트랜지스터를 오프 상태로 하는 스텝과,
    (d): 상기 제1 스위치 회로를 오프 상태로 하고, 상기 제2 스위치 회로를 오프 상태로 유지하며, 이미 온 상태로 된 상기 제3 스위치 회로를 통해서 상기 전원선으로부터 상기 제1 노드로 미리 결정된 구동 전압을 인가하고, 온 상태로 된 상기 제4 스위치 회로를 통해서 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 상기 다른 하나를 상기 발광소자의 상기 전극들 중의 상기 특정의 하나와 전기적으로 접속한 상태로 함으로써, 구동전류를 상기 디바이스 구동 트랜지스터로부터 상기 발광소자로 흘리는 것으로 상기 발광소자를 구동하는 발광공정을 실시하는 스텝을 포함한 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스텝 (c)와 스텝 (d)와의 사이에서, 상기 제1 스위치 회로를 온 상태로 유지하고 상기 제3 스위치 회로를 온 상태로 해서 상기 제1 노드에 미리 결정된 크기를 갖는 전압으로서 상기 구동전압을 미리 결정된 기간 동안 인가함으로써 상기 제2 노드에 나타나는 전위를 변화시키는 제2 노드 전위 보정공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자는 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치를 구동하는 구동방법.
  14. (1): 제1의 방향으로 향한 N개의 매트릭스열과 제2의 방향으로 향한 M개의 매트릭스행으로 구성된 2차원의 매트릭스를 형성하도록 배열된 N×M개의 발광유닛들과,
    (2): 상기 제1의 방향으로 각각 연장되는 M개의 주사선들과,
    (3): 상기 제2의 방향으로 각각 연장되는 N개의 데이터선들과,
    (4): 신호 기록 트랜지스터, 디바이스 구동 트랜지스터, 커패시터 및 제1 스위치 회로를 갖는 회로로서의 역할을 하는 상기 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 구동회로와,
    (5): 상기 디바이스 구동 트랜지스터에 의해 출력된 구동전류에 따른 휘도로 발광하는 디바이스로서의 역할을 하는 상기 발광유닛들의 각각에 대해서 설치된 발광소자를 구비하고,
    상기 발광유닛들의 각각에 있어서,
    (A－1): 상기 신호 기록 트랜지스터의 소스/드레인 영역들 중의 특정의 하나가, 상기 데이터선들 중의 하나에 접속되고,
    (A－2) 상기 신호 기록 트랜지스터의 게이트 전극은, 상기 주사선들 중의 하나에 접속되며,
    (B－1) 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 소스/드레인 영역들 중의 특정의 하나가, 제1 노드를 통해서 상기 신호 기록 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 다른 하나에 접속되고,
    (C－1): 상기 커패시터의 단자들 중의 특정의 하나가 미리 결정된 기준 전압을 인가하는 전원선에 접속되며,
    (C－2): 상기 커패시터의 상기 단자들 중의 다른 하나가 제2 노드를 통해서 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되고,
    (D－1): 상기 제1 스위치 회로의 단자들 중의 특정의 하나가, 상기 제2 노드에 접속되며,
    (D－2): 상기 제1 스위치 회로의 상기 단자들 중의 다른 하나가, 상기 디바이스 구동 트랜지스터의 상기 소스/드레인 영역들 중의 다른 하나에 접속되고,
    (E): 상기 구동회로는, 상기 제2 노드와 데이터선과의 사이에 접속된 제2 스위치 회로를 더 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 발광소자는 유기 EL(Electro Luminescence) 발광소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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