KR100822682B1 - 표시 장치의 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

액정 등의 감마 특성에 적합한 복수개의 전압값을 발생하는 계조 전압 발생 회로 (1), 표시 장치 상에 표시되는 디지털 화상 데이터를 기억하는 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3), 계조 전압 발생 회로 (1) 에 의해 발생된 복수개의 전압값으로부터 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3) 에 의해 기억된 디지털 데이터에 따라 1개의 값을 선택하는 계조 전압 선택 회로 (2), 디지털 화상 데이터에 따라 선택된 전압을 수신하고 액정 등의 데이터선을 소정의 전압으로 구동하는 증폭기 (4), 증폭기 (4) 의 전압 변동을 검출하는 전압 검출 회로 (7), 증폭기 (4) 의 전압 변동의 상태를 기억하는 보정 데이터 기억 회로 (6), 및 증폭기 (4) 의 출력 전압 변동을 보정하는 전압 보정 회로 (5) 를 갖는다.
표시 장치, 구동 회로

Description

표시 장치의 구동 회로{DRIVER CIRCUIT OF DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 표시 장치로서 제 1 매트릭스형 표시 장치의 개략도.
도 2는 종래의 표시 장치로서 제 2 매트릭스형 표시 장치의 개략도.
도 3은 TFT 액정셀의 등가 회로도.
도 4는 유기 EL 셀의 제 1 등가 회로도.
도 5는 유기 EL 셀의 제 2 등가 회로도.
도 6은 유기 EL 셀의 제 3 등가 회로도.
도 7은 종래의 데이터선 구동 회로 (전류-구동형) 의 블록도.
도 8은 종래의 데이터선 구동 회로 (전류-구동형) 의 블록도.
도 9는 액정의 투과율-전압 특성의 도면.
도 10은 유기 EL의 휘도-전압 특성의 도면.
도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 제 1 데이터 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 12a는 도 11에 나타낸 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 제 1 데이터 구동 회로의 전압 보정 회로의 상세도.
도 12b는 도 12a에 나타낸 제 1 데이터 구동 회로의 전압 보정 회로의 등가 회로도.
도 13은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 제 2 데이터 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 14a는 도 13에 나타낸 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 제 2 데이터 구동 회로의 전압 보정 회로의 상세도.
도 14b는 도 14a에 나타낸 제 2 데이터 구동 회로의 전압 보정 회로의 등가 회로도.
도 15는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 증폭기의 전압 변동을 검출하는 회로도.
도 16은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 전압 검출 회로의 상세도.
도 17은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도.
도 18은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도의 상세도.
도 19는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 구성을 나타내는 블록도의 상세도.
도 20은 본 발명의 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 전류원의 전류 변동을 검출하는 전류 검출 회로도.
도 21은 본 발명의 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 전류원의 전류 검출 회로의 상세도.
도 22는 액정 표시 데이터선 구동 회로의 보정 회로의 블록도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 계조 전압 발생 회로 2 : 계조 전압 선택 회로
3 : 화상 데이터 기억 회로 4 : 증폭기
5 : 전압 보정 회로 6 : 보정 데이터 기억 회로
7 : 전압 검출 회로 9 : 선택 스위치
10 : SW 제어 회로 11 : 기준선
12 : 비교선 13 : A/D 변환 회로
14 : 비교기 21 : 주전류
22 : 보정 선택 회로 23 : 보정 전류원
100, 300, 700, 1400 : 표시 장치의 데이터 구동 회로
본 발명은 표시 장치의 구동 회로에 관한 것으로, 특히, 출력 정확도가 필요한 유기 EL (electro luminescence) 등의 자기-발광형 표시 장치의 구동 회로에 관한 것이다.
최근, 전세계적으로 휴대 전화 등의 정보 전자 기기가 널리 이용되고 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또한, 정보 전자 장치가 그 표시 장치로서 유기 EL 등의 자기-발광형 표시 장치를 갖는다는 것도 잘 알려져 있다. 유기 EL 등의 자기-발광형 표시 장치의 대표적인 것 중 하나로서 매트릭스형 (matrix type) 표시 장치가 잘 알려져 있다.
또한, 이러한 매트릭스형 표시 장치로서, 예를 들면, 도 1 또는 도 2에 나타낸 표시 장치가 공지되어 있다.
도 1에 나타낸 종래의 매트릭스형 표시 장치 (2100) 는 데이터선 구동 회로 (2103) 에 접속된 복수개의 데이터선 (미도시) 및 주사선측 구동 회로 (2102) 에 접속된 복수개의 주사선이 제공된 구성을 가지며, 그 각각의 교차점에는 액정 및 유기 EL 등을 갖는 표시 패널 (2101) 이 제공된다.
도 2에 나타낸 종래의 매트릭스형 표시 장치 (2200) 는 데이터선 구동 회로 (2203) 에 접속된 복수개의 데이터선 (미도시) 및 주사선측 구동 회로 (2202) 에 접속된 복수개의 주사선이 제공된 구성을 가지며, 그 각각의 교차점에는 액정 및 유기 EL 등을 갖는 표시 패널 (2201) 이 제공된다.
도 3은 능동 소자로서 TFT (1703) (thin film transistor) 를 이용한 TFT 액정셀 (1701) 의 등가회로도로서, 전압에 의해 휘도를 제어한다. 도 4는 2개의 TFT (1803, 1806) 를 이용하는 유기 EL 셀 (1801) 의 등가회로도로서, 전압으로 휘도를 제어한다. 도 5는 심플 (simple) 매트릭스형 유기 EL 셀 (1901) 의 등가회로도이고, 도 6은 4개의 TFT (2003, 2006, 2008, 2009) 을 이용한 유기 EL 셀 (2001) 의 등가회로도로서, 전압으로 휘도를 제어한다.
종래의 매트릭스형 표시 장치의 전압-제어형 데이터 구동 회로 (1400) 는 계조 전압 발생 회로 (1) 상에서 발생된 복수개의 전압 중, 계조 전압 선택 회로 (2) 에서 디지털 화상 데이터에 따라 일 전압값을 선택함으로써 (도 7 참조), 증폭기 (4) 를 통해 데이터선을 구동시킨다.
계조 전압 선택 회로 (2) 는, 디지털 화상 데이터의 비트수가 증가하면, 비트수에 비례하여 그의 칩 점유 면적이 증가하기 때문에, 구성 소자의 면적을 감소시키기 위해 임피던스를 증가시킨다. 계조 전압 선택 회로 (2) 에서 선택된 전압이 증폭기 (4) 에 의해 임피던스 변환되어 데이터선이 구동된다.
통상, 액정 표시는 3 내지 5V의 구동 전압 범위를 가지며, 휴대 전화 등의 경우 디지털 화상 데이터는 4 내지 6 비트이다.
또한, 전류-제어형 데이터 구동 회로는 도 8에 나타낸 바와 같이 복수개의 가중 (weighted) 전류원 (31) 으로 데이터선을 구동시킨다.
통상, 표시 장치의 데이터 구동 회로는 집적화되고, 표시 장치의 수평 데이터선의 개수와 동일한 개수의 출력 단자를 갖는다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 복수개의 데이터선이 일 구동 회로에 병렬로 접속되는 경우, 표시 장치의 데이터 구동 회로는 화소의 개수/이에 병렬로 추가된 개수의 출력 단자를 가지므로, 그 출력 단자의 개수는 수십 내지 수천개가 된다. 반도체 제조 장치 등에 대해, 제조 변화는 전압 변동 및 전류 변동을 유발한다.
따라서, 일본 특허 공개 제 4-142591 호에서는, 액정 표시 장치의 데이터 구동 회로의 출력 전압 변동을 감소시키기 위해, 출력 전압 변동을 보정하는 데이터를 사전에 기억 회로에 의해 기억시키고, 클록 신호와 동기식으로 기억 회로의 데이터를 영상 신호에 추가하는 신호에 의해 액정을 구동하는 방법을 제안한다.
그러나, 일본 특허 공개 제 4-142591 에 기재된 액정 표시 장치의 데이터 구동 회로로서 디지털 화상 데이터 및 보정 데이터를 추가하는 방식에서는 다음의 문제가 발생한다.
액정 장치의 경우, 액정의 표시 변동을 인식할 수 있는 전압차는 약 5mV 정도이다. 액정의 구동 전압 범위가 3V인 경우, 3000mV/5mV=600이고, 9비트 이상 (512값) 의 정확도가 필요하다. 보다 상세하게는, 구동 회로의 전압 변동을 보정하기 위해서는 9비트 이상의 보정 데이터가 필요하다.
심지어, 디지털 화상 데이터가 6비트인 경우에도, 가산 회로로부터의 회로는 9비트 이상이며, 데이터 구동 회로의 회로 규모가 더욱 크게 된다.
또한, 액정의 전압-투과율 특성 (도 9) 및 유기 EL의 전압-휘도 특성 (도 10) 은 비선형적이며, 전압에 따라 보정량이 상이하다. 따라서, 디지털 화상 데이터를 보정 데이터에 간단하게 추가할 수 없으므로, 각각의 디지털 화상 데이터의 각각의 피스에 대한 보정 데이터가 필요하게 되어 보정 데이터 기억 회로가 크게 된다.
유기 EL 표시 장치는 선형의 휘도-전류 특성을 가지며, 복수개의 가중 전류원에 의해 구동된다. 이 경우, 일본 특허 공개 제 4-142591 호로부터 용이하게 추측될 수 있는 바와 같이, 사전에 출력 전류 변동을 보정하는 데이터를 기억시킴으로써, 전류값을 보정하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 이 경우, 각각의 가중 전류원이 독립적으로 변동함에 따라, 모노톤 증가 특성이 손실되며, 각각의 디지털 화상 데이터의 비트에 보정 데이터가 필요하기 때문에, 보정 데이터 기 억 회로가 크게 된다.
또한, 사전에 구동 회로의 변동을 보정 데이터로서 기억시키기 위해, 제조 시간의 변동을 ROM 등에 기억시키지만, 이용 조건 (온도 변화 및 시간 변화) 의 변화에 대한 변동을 보정할 수 없게 된다.
본 발명의 목적은, 데이터 구동 회로의 전압 변동 및 전류 변동을 보정함으로써 표시 변동이 없는 양호한 표시 장치를 획득하는 데 있다.
본 발명에 따른 표시 장지의 구동 회로로서, 매트릭스와 같이 배치된 복수개의 주사선 및 그 상부에 복수개의 데이터선을 갖는 매트릭스형 표시 장치는, 디지털 화상 데이터를 기억하는 제 1 기억 회로, 복수개의 전압을 발생시키는 제 1 전압 발생 회로, 디지털 화상 데이터에 따라 복수개의 전압들 중 하나를 선택하는 제 1 선택 회로, 데이터 선을 구동시키는 하나 이상의 증폭기를 갖는 제 1 구동 회로, 제 1 구동 회로의 출력 전압 변동을 검출하는 제 1 검출 회로, 제 1 구동 회로의 출력 전압 변동의 상태를 기억하는 제 2 기억 회로, 및 제 1 구동 회로의 출력 전압을 보정하는 제 1 출력 보정 회로를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 회로의 제 1 보정 회로는 제 2 기억 회로에 의해 기억된 보정 데이터에 따라 증폭기를 구성하는 한 쌍의 차동 입력단들 중 하나에서 흐르는 전류값을 변경시킴으로써, 증폭기의 오프셋 (offset) 전압값을 변경한다.
또한, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 회로의 제 1 보정 회로는, 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 일 단자를 증폭기의 차동 입력단의 제 1 트랜지스터 (transister) 에 병렬로 접속되는 제 2 트랜지스터 및 제 2 트랜스터의 게이트 전극에 접속시키고, 제 1 스위치의 다른 단자를 제 2 트랜지스터 소오스 전극에 접속시키며, 제 2 스위치의 다른 단자를 제 1 선택 회로의 출력 단자 또는 증폭기의 출력 단자에 접속시키고, 보정 데이터에 따라 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 개폐하며, 제 2 트랜지스터를 활성화 또는 비활성화 상태가 되도록, 증폭기의 한 쌍의 차동 입력단들 중 1개로 흐르는 전류값을 변경한다.
본 발명에 따른 표시 장치의 구동 회로의 구동 방법은, 제 3 기억 회로에서 표시 장치에 입력된 디지털 화상 데이터를 기억시키는 제 3 기억 단계, 디지털 화상 데이터에 따라 전류값에 기초하여 적어도 하나의 전류원을 포함하는 구동 회로를 갖는 구동 데이터선의 제 2 구동 단계, 제 2 구동 단계의 출력 전류 변동을 검출하는 제 2 검출 단계, 제 4 기억 회로에서 제 2 구동 단계의 출력 전류 변동의 상태를 기억시키는 제 4 기억 단계, 및 제 2 구동 단계의 출력 전류를 보정하는 제 2 보정 단계를 갖는다.
이하, 본 발명의 전술된 그리고 다른 목적, 특징, 및 잇점을 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 상세한 설명을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
다음으로, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 실시형태를 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 데이터 구동 회로 (100) 는, 직렬로 접속된 복수개의 저항을 갖는 저항 스트링 회로 (미도시) 로 구성되고 액정 등의 감마 특성에 따라 복수개의 전압값을 발생하는 계조 전압 발생 회로 (1), 표시 장치에 표시될 디지털 화상 데이터를 기억하는 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3), 복수개의 아날로그 스위치 (미도시) 로 구성되고 계조 전압 발생 회로 (1) 에 의해 발생된 복수개의 전압값 중 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3) 에 기억된 디지털 데이터에 따라 1개의 값을 선택하는 계조 전압 선택 회로 (2), 디지털 화상 데이터에 따라 선택된 전압을 수신하고 소정의 전압으로 액정 등의 데이터선을 구동하는 증폭기 (4), 증폭기 (4) 의 전압 변동을 검출하는 전압 검출 회로 (7), 증폭기 (4) 의 전압 변동 상태를 기억하는 보정 데이터 기억 회로 (6), 및 증폭기 (4) 의 출력 전압 변동을 보정하는 전압 보정 회로 (5) 를 갖는다.
보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로 (100) 의 계조 전압 발생 회로 (1) 는 액정 등의 감마 특성에 따라 복수개의 전압값을 발생하는 회로이며, 직렬로 접속된 복수개의 저항을 갖는 저항 스트링 (string) 회로 (미도시) 로 구성된다. 컬러 유기 EL 표시 장치는 적, 녹, 및 청에 대해 상이한 구동 전압을 가지며, 각각의 컬러에는 계조 전압 발생 회로 (1) 가 필요하다.
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로 (100) 의 계조 전압 선택 회로 (2) 는, 계조 전압 발생 회로 (1) 에 의해 발생된 복수개의 전 압값들 중 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3) 에 의해 기억된 디지털 데이터에 따라 1개의 값을 선택하는 회로이며, 복수개의 아날로그 스위치 (미도시) 로 구성된다. 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3) 는 공지된 래치 (latch) 회로, RAM 등으로 구비된다.
디지털 화상 데이터는 시프트 레지스터 회로 (미도시) 등에 의해 클록 신호 등과 동기화되어 순차적으로 디지털 화상 데이터 기억 회로 (3) 에 의해 기억된다.
디지털 화상 데이터에 따라 선택된 전압은 증폭기 (4) 에 입력되고, 액정 등의 데이터선은 소정의 전압으로 구동된다.
매트릭스형 표시 장치는, 176×240화소의 경우, 컬러 표시를 위해 176선×3(RGB) 의 528개의 데이터선을 가지며, 데이터선을 구동하는 복수개의 회로를 필요로 한다. 따라서, 반도체 집적 회로 및 저온 폴리실리콘 등의 글라스 기판 상에 회로를 제조하는 경우, 제조시 변화로 인해 증폭기 (4) 의 출력 전압값이 변동한다.
본 발명에서는, 증폭기 (4) 의 전압 변동을 검출하는 전압 검출 회로 (7) 를 구비하고, 증폭기 (4) 의 전압 변동의 상태를 보정 데이터 기억 회로 (6) (래치 회로) 에 의해 기억시키고, 전압 보정 회로 (5) 에 의해 증폭기의 출력 전압 변동을 보정한다.
다음으로, 도 12a 및 도 12b, 도 14a 및 도 14b를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로 (100) 의 증폭기의 전압을 보정하는 방법으로서, 보정 데이터가 1비트인 경우의 예를 설명한다.
전압 보정 회로 (5) 는 차동 입력 트랜지스터들 (Q2) 중 하나와 병렬로 접속된 보정 트랜지스터 (Q3) 를 가지며, 보정 데이터에 따라 보정 트랜지스터 (Q3) 의 게이트 전압을 제어하여 증폭기 (4) 의 오프셋 전압을 보정한다. 이 경우의 보정은 증폭기의 오프셋 전압을 이상치에 근접하지 않지만, 최대 오프셋 전압을 갖는 증폭기의 것과 근접하게 된다.
보정 데이터가 0인 경우, 보정 트랜지스터 (Q3) 의 소오스 전압은 게이트 전극에 인가되고, 보정 트랜지스터는 전류가 흐르지 않는 비활성 상태가 된다. 보정 데이터가 1인 경우, 계조 전압 선택 회로에 의해 선택된 전압이 보정 트랜지스터 (Q3) 의 게이트 전극으로 인가되고, 보정 트랜지스터가 전류 (I3) 가 흐르는 활성 상태가 된다. 따라서, 증폭기의 차동단에 흐르는 전류값을 변경시킴으로써, 증폭기의 오프셋 전압을 제어할 수 있다. 여기서는, 일 보정 트랜지스터의 경우를 예를 들어 설명하였지만, 복수개의 가중 보정 트랜지스터를 트랜지스터 (Q2) 에 병렬로 접속시키는 것을 실시할 수 있다.
다음으로, 도 15는 증폭기 (4) 의 전압 변동을 검출하는 회로를 나타낸다. 증폭기의 출력 단자가 데이터선 및 2개의 스위치에 접속된다. 스위치들 중 하나는 기준선 (11) (C1, C3, C5) 에, 나머지 스위치는 비교선 (12) (C2, C4, C6) 에 접속된다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 기준선 (11) 및 비교선 (12) 은 A/D 변환 회로 (13) 및 비교기 (14) 에 접속된다.
증폭기의 상대 전압 변동의 검출은, 모든 증폭기가 동일한 전압을 출력하도록, 동일한 디지털 화상 데이터 (액정의 경우 그레이 (gray) 표시, 유기 EL 등의 경우 올 화이트 (all white) 표시) 를 디지털 화상 데이터 기억 회로에 전송한다.
다음으로, 비교기 (14) 에서는, 2개의 증폭기의 전압값들을 비교하여, 전압이 더 큰 증폭기가 기준선 (11) 에 접속하도록 스위치 제어 회로 (10) 를 제어한다. 이 (증폭기수-1) 를 반복함으로써, 최고 오프셋 전압의 증폭기를 선택한다. 비교기 (14) 에 의해 선택되는 최고 오프셋 전압 또는 최저 오프셋 전압의 증폭기를 갖는 이유는 전압 보정 회로 (5) 의 구성을 간단하게 하는 데 있다.
증폭기의 출력 전압값은 이상적인 전압값 (오프셋 전압은 0) 에 플러스 또는 마이너스 방향으로 변동한다. 증폭기의 전압 변동을 이상 전압값에 근접하도록 하기 위해, 2개의 차동 입력단에 흐르는 양 전류값을 변경시키는, 전압 보정 회로가 양 차동 입력단에 필요하다.
따라서, 보정 데이터를 검출하기 전, 최고 오프셋 전압의 증폭기를 선택함으로써, 차동 입력단들 중 하나에 흐르는 전류를 조절하는 것으로도 충분하기 때문에, 전압 보정 회로를 간단하게 하는 것이 가능하다.
다음으로, 최대 오프셋 전압값의 증폭기를 기준으로 하여 증폭기의 출력 전압의 차이를 A/D 변환 회로 (13) 에서 검출하고, 검출된 디지털 데이터를 보정 데이터 기억 회로 (6) 에 기억시킨다. 보정 데이터의 비트수는 증폭기의 전압 변동의 실제값과 표시 변동이 사람의 눈으로 인식될 수 있는 전압차의 값으로 결정된다.
액정 표시 장치는 약 5mV 이하의 전압차인 경우에 인식될 수 없으며, 분해능이 5mV 정도가 되어야 한다. 제조 변화 등으로 인해 증폭기의 오프셋 전압이 최대 20mV로 변동하는 경우, 보정 데이터 비트수는 2비트 (0, 5, 10 및 15mV의 4단계의 보정량) 가 될 수 있다.
제조 변화가 현저한 경우, 보정 데이터의 비트수는 더욱 증가되어야 한다. 즉, 보정 데이터가 2비트라면, 증폭기의 전압 변동을 충분하게 보정할 수 있다. 유기 EL은, 사람의 눈에 의해 인식될 수 있는 표시 변동의 전압차가 액정 표시 장치의 것보다 작기 때문에, 약 3비트의 보정 데이터가 필요하다.
출력당 보정 데이터를 검출하는 시간은, 증폭기의 출력이 안정적으로 되는 시간이 적어도 필요하며, 소형 액정 패널에 대한 시간은 약 10μs 정도이다.
출력 전체의 보정 데이터를 보정하는 시간은 (비교기에 의한 비교 시간+A/D 변환 시간) × 출력수가 되기 때문에, (10μs +10μs ) ×출력수가 된다. 1개의 비교기와 1개의 A/D 변환 회로가 있는 경우, 20μs×528=10.56ms이다. 그러나, 적, 청, 녹의 각각의 컬러에 비교기와 A/D 변환 회로를 제공함으로써 3.52ms 정도로 감소시킬 수 있다.
보정 데이터의 검출 시간은 전력 입력 시 보정 신호 (도 15의 CAL 신호) 에 자동으로 신호를 입력함으로써 사용 조건 (온도 등) 의 변동에 대해 보정할 수 있다.
보정 데이터 출력의 표시 데이터는 유기 EL 등의 자기-발광형인 경우, 양극전압의 투입시간을 지연시킴으로써 보정 데이터의 검출 시의 표시 에러를 피할 수 있다. 투과형 액정 표시의 경우, 백라이트의 점등이 지연되어야 한다.
반사형 액정 표시 장치에서는, 보정 데이터 검출 중에 표시 에러가 발생될 가능성이 있다. 그러나, 모든 주사선이 그 구동을 비선택 상태에서 정지시키는 경우에는 표시하지 않으며, 전원 투입으로부터 검출 완료된 주사선의 구동을 비-선택 상태에서 정지시킴으로써 표시 에러를 회피할 수 있다. 보정 데이터의 검출은 전원 투입 시점뿐 아니라 임의의 시간에 수행 될 수도 있다.
(제 2 실시형태)
다음으로, 이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로를 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 유기 EL 등의 전류-구동형 표시 장치의 데이터 구동 회로의 블록도인 도 17과 도 17의 상세도인 도 18을 참조하여, 보정 데이터가 2비트인 경우의 예를 설명한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로는, 데이터선을 구동하는 전류원 (이하, 주 전류원) 을 오직 1개 갖는다는 점에서, 종래의 것과 상이하다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로의 주전류원 (21) 은, 도 18에 나타낸 1개의 트랜지스터 (21-1) 로 구성되고, 주전류원 (21) 의 전류값 (1x) 은 트랜지스터 (21-1) 에 인가된 게이트 전압에 의해 제어된다. 비록, 종래에는 복수개의 전류원에 의한 구동으로 인해 모노톤 증가 특성이 보장되는 것이 어려웠지만, 오직 1개의 전류원을 가짐으로써 모노톤 증가 특성이 보장될 수 있다.
유기 EL은 휘도 및 전류가 선형적인 반면, 휘도 및 전압은 비선형적이며, 계 조 전압 발생 회로 (1) 에 유기 EL의 휘도 특성에 부합되도록 복수개의 전압값을 발생시키며, 계조 전압 선택 회로 (2) 에 의해 선택된 값을 전류원에 인가한다.
본 발명은 주전류원의 전류 변동을 보정하기 위해 복수개의 가중 보정 전류원 (23) 을 갖는다. 주전류원의 전류 변동을 전류 검출 회로 (24) 로 검출하고, 보정 데이터에 의해 보정 전류원 (23) 을 제어하여 데이터선에 흐르는 전류값을 보정한다.
보정 데이터가 0인 경우, 도 18의 보정 선택 회로 (22) 의 스위치 단자 (22-1, 22-3) 측으로 접속이 이루어지고, 보정 전류원 (23) 의 트랜지스터 (23-1) 및 트랜지스터 (23-1) 의 각각의 게이트에 소오스 전압을 인가하여, 전류원이 비활성화되도록 한다. 보정 데이터가 1인 경우, 도 18의 보정 선택 회로 (22) 의 스위치 단자 (22-1, 22-2) 측으로 접속이 이루어지고, 보정 전류원 (23) 의 트랜지스터 (22-1) 및 트랜지스터 (23-1) 각각의 게이트에 계조 전압 선택 회로 (2) 에 의해 선택된 전압을 인가하여, 보정 전류원 (23) 이 주전류원 (21) 으로 소정의 비율의 전류값이 흐르도록 활성 상태가 된다.
보정 전류원 (23) 의 전류값은 주전류원 (21) 의 수 퍼센트의 전류값으로 설정된다. 주전류원 (21) 의 드레인 및 보정 전류원 (23) 의 드레인은 각각 데이터선에 접속되며, 주전류원 (21) 의 전류 및 보정 전류원 (23) 의 전류를 추가하여 보정된 전류값으로 데이터선을 구동시킨다.
다음으로, 보정 데이터 검출 방법에 대해 설명한다. 여기서도, 제 1 실시형태와 동일하게, 최대 전류값을 갖는 주전류원을 비교기 (14) 에 의해 선택하 고, 가장 큰 전류값을 갖는 주전류원에 대한 각각의 주전류원의 전류 변동의 상태를 보정 데이터로서 기억한다.
즉, 최대 전류값을 갖는 주전류원을 기준으로 다른 주전류원의 전류값을 보정함으로써 (삭감용 회로가 불필요함), 주전류원의 전류값에 보정 전류원의 전류값을 추가하는 것으로도, 보정 전류원의 회로 구성을 간단하게 한다. 유기 EL의 양극, 음극이 바뀐 경우, 최소 전류값을 갖는 주전류원을 기준으로 하여, 보정 전류원에서 전류값을 삭감해야 한다.
다음으로, 보정 데이터의 비트수를 설명한다. 전류-구동형 유기 EL 표시 장치에서 그레이 스케일당 20nA가 통과하는 경우, 사람의 눈으로 표시 변동이 인식될 수 없는 범위로 전류원을 보정하기 위해, 분해능은 10nA 이상의 정도인 것이 필요하다.
디지털 화상 데이터가 6비트 (64 계조 표시) 인 경우, 최대 전류 20nA×64=1,280nA까지의 전류를 통과시킴으로써, 전류 변경은 5% 이상이 될 수 있다.
보정 데이터를 3비트로 하여 주전류원의 전류값의 1% (12.8nA) 정도로 분해능을 설정함으로써, 0-7%의 범위 (8단계) 로 이를 보정할 수 있다. 전류 변동이 7% 이상인 경우, 보정 데이터의 비트수를 증가시키거나 분해능을 1% 이상으로 설정하는, 변경이 이루어져야 한다.
보정 전류원이 복수개의 트랜지스터를 포함함으로써, 그 모노톤 증가 특성이 상실될 가능성이 있다. 그러나, 보정 전류원 (1,280nA×7%×5%=4.48nA) 의 전 류 변경량이 주전류원 (1,280nA×5%=64nA) 의 것보다 적기 때문에, 사람의 눈에 의해 표시 변동이 인식되지 않는 전류값이 되는 문제가 발생되지 않을 것이다.
(제 3 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 액정 장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 19는 본 발명에 따른 유기 EL 등의 전류-구동 표시 장치의 또 다른 데이터 구동 회로의 상세한 도면이다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로는 주전류원 및 보정 전류원의 게이트 전압을 스위치 (26) 및 콘덴서 (25) 로 구성된 샘플 홀드 (sample hold) 회로에서 고정한다는 점에서 제 2 실시형태와 상이하다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로는, 계조 전압 선택 회로에 의해 선택된 전압을 각각의 구동 회로 상의 전류원의 게이트에 인가하며, 샘플 홀드 회로를 채택함으로써, 계조 전압을 고정하고 각 구동 회로의 화상 데이터 기억 회로 및 계조 전압 선택 회로를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로와 비교하면, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 표시 장치의 데이터 구동 회로는, 샘플 홀드 회로자체의 전압 변동이 자체적으로 발생되기 때문에, 현저한 전류 변동을 갖는다. 그러나, 본 발명에 따르면, 샘플 홀드 회로의 전압 변동으로 인해 유발된 주전류원의 전류 변동을 동시에 보정하는 것 또한 가능하다. 이 경우, 보정 데이터의 비트수는 4비트 정도가 되어야 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 표시 장치의 종선 변동의 원인인 데이터 구동 회로의 전압 변동 및 전류 변동을 2 내지 4 비트 정도의 적은 보정 데이터에 의해, 제조 변화 뿐 아니라 시간 변화 및 온도 변화에 의한 변동을 보정함으로써 표시 변동이 없는 양호한 표시가 획득되도록 할 수 있다.

Claims (18)

  1. 매트릭스형으로 배치되는 복수개의 주사선 및 복수개의 데이터선을 갖는 표시 장치의 구동 회로로서,
    상기 표시 장치로 입력되는 디지털 화상 데이터를 기억하는, 제 1 기억 회로;
    상기 표시 장치를 구동시키는 경우, 상기 표시 장치에서 이용되는 복수개의 전압을 발생하는, 전압 발생 회로;
    상기 디지털 화상 데이터에 따라 상기 복수개의 전압 중 하나의 전압을 선택하는, 선택 회로;
    복수개의 증폭기를 포함하고 상기 데이터선을 구동하는, 구동 회로;
    상기 복수개의 증폭기 중에서 최대 또는 최소 오프셋 전압을 가지는 제 1 증폭기를 상기 증폭기 중의 기준으로 선택하고, 상기 제 1 증폭기와 상기 구동회로의 나머지 증폭기 사이의 오프셋 전압차를 보정 데이터로서 검출하는, 검출회로;
    상기 보정 데이터를 기억하는, 제 2 기억 회로; 및
    상기 제 2 기억 회로에 저장된 상기 보정 데이터에 따라 상기 구동 회로의 출력 전압을 보정하는, 보정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정 회로는 상기 제 2 기억 회로에 의해 기억된 보정 데이터에 따라 상기 증폭기를 구성하는 한 쌍의 차동 입력단들 중 하나에 흐르는 전류값을 변경함으로써, 상기 증폭기의 오프셋 전압값을 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정 회로는,
    상기 증폭기의 차동 입력단의 제 1 트랜지스터에 병렬로 접속되는 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터의 게이트 전극에, 제 1 스위치 및 제 2 스위치의 일 단자를 접속하고,
    상기 제 1 스위치의 다른 단자를 상기 선택 회로의 출력 단자 또는 상기 증폭기의 출력 단자에 접속하며,
    상기 제 2 스위치의 다른 단자를 상기 제 2 트랜지스터의 소오스 전극에 접속하고,
    상기 보정 데이터에 따라 상기 제 1 스위치 및 상기 제 2 스위치를 개방 및 폐쇄하며,
    상기 제 2 트랜지스터를 활성 또는 비활성 상태로 하여, 상기 증폭기의 상기 차동 입력단들 중 하나로 흐르는 전류값을 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출 회로는,
    2 개의 증폭기의 출력 전압을 비교하는 비교기; 및
    상기 2 개의 증폭기 사이의 출력 전압차를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭기의 출력 단자에 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 병렬로 접속하고, 상기 출력 전압의 변동이 검출되면 상기 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 제어하는, 스위치 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교기 및 상기 A/D 변환 회로 각각은 1개씩 또는 3개씩 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  7. 매트릭스형으로 배치되는 복수개의 주사선 및 복수개의 데이터선을 갖는 표시 장치의 구동 회로로서,
    상기 표시 장치로 입력되는 디지털 화상 데이터를 기억하는, 제 1 기억 회로;
    복수개의 전류원을 포함하고 상기 디지털 이미지 데이터에 따라 상기 데이터선을 구동하는, 구동회로;
    상기 전류원 중의 하나를 기준 전류원으로 선택하고, 상기 기준 전류원과 상기 구동 회로의 나머지 전류원 사이의 전류차를 보정 데이터로서 검출하는, 검출회로로서, 상기 기준 전류원으로서 상기 전류원 중의 하나는 상기 전류원 중 최대 또는 최소의 전류가 흐르는, 검출회로;
    상기 보정 데이터를 기억하는, 제 2 기억 회로; 및
    상기 보정 데이터에 따라 상기 구동 회로의 출력 전류를 보정하는, 보정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 디지털 화상 데이터에 따라 제어되는 제 1 전류원 및 상기 제 1 전류원의 전류 변동을 보정하는 제 2 전류원을 포함하고,
    상기 제 2 전류원은 상기 제 2 기억 회로에 의해 기억된 상기 보정 데이터에 따라 활성화 또는 비활성화되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 전류원은 복수개의 가중 전류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 검출 회로는 2 개의 전류원들의 출력 전류를 비교하는 비교기, 및 상기 2 개의 전류원 사이의 출력 전류차를 디지털 데이터로 변환하는 A/D 변환 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 전류원의 출력 단자에 제 5 스위치와 제 6 스위치를 병렬로 접속시키고, 상기 출력 전류의 변동을 검출하면, 상기 제 5 및 제 6 스위치를 제어하는 제 2 스위치 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 비교기 및 상기 A/D 변환 회로 각각은 1개씩 또는 3개씩 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 회로.
  13. 복수개의 데이터 선을 포함하는 표시 장치의 구동 회로로서,
    디지털 화상 데이터를 기억하는, 제 1 기억 회로;
    연관된 데이터 선을 상기 기억된 화상 데이터에 따라 생성되는 연관된 전류로 각각 구동하는, 복수의 전류원;
    제 1 전류원을 상기 전류원 중의 기준으로 선택하고, 상기 제 1 전류원과 나머지 전류원 사이의 전류차를 보정 데이터로서 기억하는, 제 2 기억 회로; 및
    상기 보정 데이터에 기초하여 전류원의 출력 전류를 변경하는, 보정 회로를 포함하며,
    상기 데이터 선은 상기 디지털 화상 데이터 및 상기 보정 데이터에 기초하여 생성되는 전류에 의하여 구동되는, 표시 장치의 구동 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전류원은 상기 복수의 전류원 중에서 최대의 전류가 흐르는, 표시 장치의 구동 회로.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전류원은 상기 복수의 전류원 중에서 최소의 전류가 흐르는, 표시 장치의 구동 회로.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 보정 회로는, 연관된 데이터선과 전원선 사이에 연결되고 상기 보정 데이터에 기초하여 활성화가 제어되는, 복수개의 제 2 전류원을 포함하는, 표시 장치의 구동회로.
  17. 복수개의 데이터 선, 복수개의 주사선, 및 연관된 데이터선과 비트 선에 각각 배열된 복수개의 유기 전계발광 소자를 포함하는 표시 장치의 구동 회로로서,
    디지털 화상 데이터를 기억하는, 제 1 기억 회로;
    상기 유기 전계발광 소자의 휘도 특성에 적합하도록 복수개의 전압을 생성하는, 전압 생성기;
    상기 디지털 화상 데이터에 따라 상기 복수개의 전압 중 하나의 전압을 선택하는, 선택기; 및
    상기 데이터선을 구동하는 제 1 전류원을 포함하는 구동 회로를 포함하고,
    상기 데이터선은 상기 선택기에 의해 선택된 전압이 공급되는 상기 제 1 전류원으로부터 생성된 전류에 의해 구동되는, 표시 장치의 구동 회로.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 전류원으로부터 생성된 상기 전류에 따라 보정 데이터를 생성하는, 전류 검출 회로;
    상기 보정 데이터에 기초하여 보정 신호를 생성하는, 보정 선택 회로; 및
    상기 보정 신호에 따라 보정 전류를 생성하고, 상기 보정 전류를 상기 데이터선에 공급하는, 보정 전류원을 포함하는, 표시 장치의 구동 회로.
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