KR100829286B1 - 화상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

전원선의 전압 강하나, TFT의 임계 전압 변동에 기인한 발광 소자의 휘도 변동을 경감하여, 양호한 화질의 화상 표시 장치를 제공한다. 복수개의 화소가 각각 갖는 화소 회로(2)의 내부 전압을 선택적으로 신호선(3)에 발생하는 화소 회로 전압 검출 수단을 포함하고, 구동 회로(6)는 신호선의 전압과 표시 화상에 대응한 신호 전압을 가산하여 재차 신호선에 전압을 출력하는 전압 가산 수단을 포함한다.
전압 강하, 발광 소자, 휘도 변동, 구동 회로, 신호선

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제1 실시예를 도시하는 회로 구성도.
도 2는 도 1에 도시한 화소 회로의 상세한 구성을 도시하는 회로도.
도 3은 제1 실시예의 EL 소자와 접지 전극의 구조를 도시하는 도면.
도 4는 제1 실시예의 구동 파형, 스위치의 ON/OFF 동작, 발생 전압, 및 발생 전류를 도시하는 타이밍차트.
도 5는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제2 실시예를 도시하는 회로 구성도.
도 6은 제2 실시예의 EL 소자, 접지 전극, 신호선, 및 저항 배선의 구조를 도시하는 도면.
도 7은 도 6에 도시한 A-A'선을 따른 부분의 단면도.
도 8은 제2 실시예의 구동 파형, TFT 스위치의 ON/OFF 동작, 발생 전압, 및 발생 전류를 도시하는 타이밍차트.
도 9는 TFT 스위치의 상태 변화를 도시한 도면.
도 10은 제1 및 제2 실시예에서 이용되는 가산 회로의 회로도.
도 11은 제1 및 제2 실시예에서 이용되는 드라이버 IC의 대체 회로를 도시하 는 도면.
도 12는 드라이버 출력 전압의 변화에 대한 신호선 전압의 응답을 도시하는 도면.
도 13은 EL 소자를 사용한 화소 회로의 종래예를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 41 : 유리 기판
2, 42 : 화소 회로
3, 43 : 신호선
4, 44 : 주사선 버스
4a∼4d : 주사선
5, 45 : 주사 회로
6, 86 : 드라이버 IC
6a : 대체 회로
7 : 케이블
11∼14, 51∼54, 87, 88 : TFT 스위치
15, 55 : 전류 제어용 TFT
16, 56, 106 : 캐패시터
17 : 저항기
18, 58, 108 : EL 소자
18a, 58a : EL 소자 재료
19, 107 : 접지 전극
20, 60, 105 : 전원선
21 : 메모리(M)
22 : DA 컨버터(DAC)
23 : 가산 회로
24 : 캐패시터
25∼27 : 스위치
30, 70 : 양극 전극
48 : 저항 배선
49 : 더미 화소 회로
71∼74 : 절연막
81 : 연산 증폭기 회로
82, 83, 101 : 저항
102, 103 : p 채널 TFT
104 : 스위치 TFT
109 : 입력 단자
본 발명은 화상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 화소에 발광 소자를 이용하 는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
화소에 발광 소자를 사용한 화상 표시 장치로서, 일렉트로루미네센스(이하, EL이라 칭함) 소자를 이용한 EL 디스플레이가 보고되어 있다. 또한, 액티브 매트릭스형의 EL 디스플레이에서는, 신호나 전류를 전하는 배선을 매트릭스 형상으로 배선하고, 화소에는 EL 소자 외에, 능동 소자인 박막 트랜지스터(이하, TFT라 한다)로 형성한 화소 회로를 내장하고 있다.
EL 소자의 발광 휘도를 제어하는 방법으로서, 화소 회로가 EL 소자에 공급하는 전압을 제어하는 방법과, 전류를 제어하는 방법이 있는데, EL 소자의 발광 휘도는 EL 소자에 흐르는 전류에 비례하여 변화하기 때문에, 전류를 제어하는 방식에는, 발광 휘도를 안정적으로 제어할 수 있는 이점이 있다. 전류에 의해서 EL 소자의 발광 휘도를 제어하는 방법은, 특허 문헌1에 개시되어 있다.
EL 소자를 사용한 종래의 화소 회로를 도 13에 도시한다. 종래의 화소 회로는, 저항(101), p 채널 TFT(102, 103), TFT 스위치(104), 전원선(105), 캐패시터(106)로 구성되고, 화소 회로에는 EL 소자(108), 접지 전극(107)이 접속하고 있다. TFT 스위치(104)를 ON으로 하여 입력 단자(109)에 전압 신호를 인가하면, 저항(101)에 전류가 흘러, p 채널 TFT(102)의 게이트 전극에는 드레인 전류에 대응한 게이트 전압이 발생하고, 그 게이트 전압은 캐패시터(106)에 기억된다. 이 때 흐르는 전류 i는 수학식 1에 따른다. 단, 전원선(105)의 전압을 Vdd, 입력 단자(109)에 공급되는 전압을 Vin, TFT(102)의 소스-드레인 전극 간의 전압을 Vds, 저항(101)의 저항값을 R로 한다.
Figure 112004006836551-pat00001
p 채널 TFT(102)와 p 채널 TFT(103)는 전류 미러 회로를 구성하고 있기 때문에, p 채널 TFT(103)의 소스-드레인 전극 사이에도 전류 i가 발생하여, EL 소자(108)에도 전류 i가 흐른다. 다음으로, TFT 스위치(104)를 OFF로 하여도, 캐패시터(106)가 TFT(103)의 게이트 전압을 기억하고 있기 때문에, p 채널 TFT(103)는, 입력 단자(109)의 전압에 상관없이, EL 소자(108)에 전류 i를 계속 공급한다.
따라서, 도 13에 도시한 화소 회로는, 입력 단자에 공급하는 전압 Vin을 제어하는 것에 의해 수학식 1에 따른 전류를 EL 소자(108)에 흘릴 수 있고, 또한, 캐패시터(106)가 유지하는 게이트 전압에 의해서 EL 소자(108)에 흐르는 전류를 기억할 수 있다. EL 소자(108)에 흐르는 전류와 발광 휘도는 비례하기 때문에, 입력 단자에 공급하는 전압 Vin에 의해서 EL 소자(108)의 발광 휘도를 제어할 수 있다. 이상과 같은 화소 회로와 EL 소자를 2차원적으로 배열하여, 순서대로 입력 단자에 신호 전압 Vin을 기입하는 것에 의해서 화상을 표시할 수 있다. 또한, 전류량에 비례하여 발광 휘도를 변화시키는 EL 소자로서는, 유기 EL 다이오드가 알려져 있다.
<특허 문헌1>
일본 특개2000-56847호 공보
종래의 화상 표시 장치는, 도 13에 도시한 화소 회로가 복수개 배열되어 있 다. 그러나, 복수개의 화소 회로의 사이에서는, TFT(102)에 동일한 전류를 흘리고 있었던 경우라도, 드레인-소스 전극 간의 전압 Vds의 값은, TFT 자체의 특성 변동에 따라서 변동된다. 또한, 1개의 전원선(105)에 복수개의 화소 회로가 접속하고 있기 때문에, 전원선(105)이 갖는 배선 저항에 의해서 전압 강하가 발생하고, 몇 개의 화소 회로에서는 전원선(105)의 전압 Vdd가 강하하는 경우가 있다. 대화면의 화상 표시 장치에서는 전원선의 길이가 길어지기 때문에, 전압 강하는 특히 현저하게 된다.
EL 소자(108)의 발광 강도는 수학식 1에 따른 전류 i에 비례하기 때문에, EL 소자(108)의 발광 강도는 Vds 변동이나, Vdd 강하의 영향을 직접 받게 된다. 이러한 영향을 받으면, 도 13의 화소 회로를 이용한 화상 표시 장치에서는, 표시 화상에 명암의 불균일이 관측되어, 화질이 저하하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 이상과 같은 화질 저하를 발생하지 않는 화상 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 복수개의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 화상 표시부와, 상기 화소와 전압 신호를 액세스하기 위해서 상기 화상 표시부 내에 배치된 복수개의 신호선과, 상기 신호선의 전압을 제어하는 구동 회로로 이루어지고, 상기 화소가 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광 강도를 제어하는 화소 회로로 구성되는 화상 표시 장치로서, 복수개의 화소가 각각 갖는 화소 회로의 내부 전압을, 선택적으로 신호선에 발생하는 화소 회로 전압 검출 수단을 포함하며, 구동 회로는 신호선의 전압과 표시 화상에 대응한 신호 전압을 가산하여 재차 신호선에 전압을 출력하는 전압 가산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 화소 회로 전압 검출 수단은, 복수개의 화소가 각각 포함하는 복수개의 화소 회로와, 신호선과의 사이를, 차단 상태, 접속 상태와, 상기 접속 상태보다 충분히 높은 저항값으로 접속된 저항 접속 상태의 3 상태를 취할 수 있는 회로로 구성하면 바람직하다.
또한, 상기 화소 회로 전압 검출 수단을, 저항기와, 이 저항기에 병렬로 접속되어 저항의 양단을 단락/개방하는 스위칭 트랜지스터로 구성해도 된다.
또한, 상기 화소 회로는 상기 발광 소자에 정전류를 공급하는 전류 기억 회로를 포함하면 바람직하다.
또한, 상기 구동 회로는, 상기 신호선의 전압을 기억하는 샘플링 회로와, 기억된 전압과 화상 신호의 전압을 가산하는 가산 회로를 포함하는 구성이어도 되고, 아날로그 전압을 출력하는 드라이버 IC와, 이 드라이버 IC와 상기 신호선의 사이에 접속된 캐패시터로 이루어지는 구성이어도 된다.
또한, 본 발명은 복수개의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 화상 표시부와, 상기 화소와 전압 신호를 액세스하기 위해서 상기 화상 표시부 내에 배치된 복수개의 신호선과, 상기 신호선의 아날로그 전압을 제어하는 구동 회로로 이루어지고, 상기 화소가 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광 강도를 제어하는 화소 회로로 구성되는 화상 표시 장치로서, 상기 신호선보다도 높은 저항값을 갖는 복수개의 저항 배선이 상기 신호선과 평행하게 배치되고, 상기 신호선과 상기 저항 배선의 사이에 복수개의 제1 스위칭 수단이 설치되고, 상기 저항 배선과 상기 화소 회로의 사이에 복수개의 제2 스위칭 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 것이다.
이 경우, 상기 구동 회로는, 신호선의 전압과 표시 화상에 대응한 신호 전압을 가산하여 재차 신호선에 전압을 출력하는 전압 가산 수단을 포함하면 바람직하다.
또한, 상기 제1 및 제2 스위칭 수단을 제어하여 상기 신호선과 상기 화소 회로 사이의 저항값을 적어도 2 단계로 변화시키는 제어 회로를 포함하면 바람직하다.
또한, 상기 신호선과 저항 배선은, 절연막을 사이에 두고 오버랩하여 형성되어 있어도 된다.
또한, 상기 저항 배선은 다결정 실리콘 박막으로 형성되어 있어도 된다.
또한, 화소 회로를 구성하는 소자는, 박막 트랜지스터를 이용하여 구성되면 바람직하고, 박막 트랜지스터가, n 채널 또는 p 채널 어느 한쪽만으로 구성되어 있어도 된다.
[실시예]
본 발명에 따른 화상 표시 장치의 실시예에 대하여, 이하, 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제1 실시예를 도시하는 회로 구성도이다. 유리 기판(1)의 표면에는, 복수개의 화소 회로(2), 복수개의 신호선(3), 복수개의 주사선 버스(4), 주사 회로(5)가 형성되어 있다.
화소 회로(2)는, 2열×2행의 매트릭스 형상으로 배열하고 있는데, 화소 회로(2)의 개수가 2×2=4개인 이유는, 단순히 설명을 쉽게 하기 위해서로서, 예를 들면 화면의 해상도가, 컬러 VGA(Video Graphics Array)인 경우, 열 수는 640열×3색=1920열, 행 수는 480행이 된다. 각각의 신호선(3)은 화소 회로(2) 중 1열분에 접속하고, 각각의 주사선 버스(4)는 화소 회로(2) 중 1행분에 접속하고 있다. 주사 회로(5)는 모든 주사선 버스(4)에 접속하여, 주사선 버스(4)에 신호를 발생하고 있다. 또한, 유리 기판(1)의 표면에는 드라이버 IC(6)가 접착되고, 신호선(3)과 접속되어 있다. 드라이버 IC(6)는, 케이블(7)을 통해서 외부로부터 입력되는 화상 신호를 받는다.
화소 회로(2)는 TFT 스위치(11∼14), 전류 제어용 TFT(15), 캐패시터(16), 저항기(17), EL 소자(18)로 구성되어 있다. 캐패시터(16)는 전류 제어용 TFT(15)의 게이트-소스 전극의 사이에 접속되어, 게이트-소스 전극 간의 전압 Vgs를 유지하는 기능을 갖는다. TFT 스위치(13)는, 전류 제어용 TFT(15)의 드레인-게이트 전극 사이에 접속되어, 드레인 전극의 전압을 게이트 전극 및 캐패시터(16)에 공급할지의 여부를 제어한다. 전류 제어용 TFT(15)의 드레인 전극은 전원 배선(20)에 접속되어, 전원 배선(20)으로부터 전류가 공급된다. 전류 제어용 TFT(15)의 소스 전극은, 3개의 TFT 스위치(11, 12, 14)에 접속되어 있다. TFT 스위치(11)는 복수개의 신호선(3) 중 1개와 전류 제어용 TFT(15)의 사이를 접속하여, ON일 때에 전류 제어용 TFT(15)에 흐르는 전류를 직접 신호선(3)으로 흘리는 역할을 갖는다. TFT 스위치(12)는 신호선(3) 중 1개와 전류 제어용 TFT(15)의 사이를, 저항기(17)를 직렬로 개재하여 접속하여, ON일 때에 저항기(17)의 양단에 걸리는 전압에 비례한 전류를 발생하는 역할을 갖는다. TFT 스위치(14)는 EL 소자(18)의 양극과 전류 제어용 TFT(15)의 사이를 접속하여, ON일 때에 전류 제어용 TFT(15)에 흐르는 전류를 EL 소자(18)에 공급하는 역할을 갖는다. EL 소자(18)의 음극은, 접지 전극(19)에 접속되어 있다.
도 1에서는 생략하고 있지만, TFT 스위치(11∼14)는 주사선 버스(4)와 접속되어, 주사선 버스(4)의 신호에 의해 ON/OFF 상태가 제어된다. 복수개의 주사선 버스(4)는 모두 주사 회로(5)에 접속되고, 주사 회로(5)는 TFT 스위치(11∼14)의 ON/OFF를 제어하는 로직 신호를 발생하여, 주사선 버스(4)에 공급하는 기능을 갖는다.
드라이버 IC(6)는 메모리(M)(21), DA 컨버터(DAC)(22), 가산 회로(23), 캐패시터(24), 스위치(25∼27)로 구성된다. 드라이버 IC(6)는 신호선(3)의 모두에 접속되어 있고, 각 신호선마다 동일한 회로가 병렬로 구성되어 있다. 복수개의 메모리(21)의 모두는, 케이블(7)과 접속되어, 케이블(7)을 통해서 입력되는 디지털 화상 신호를 분배하여, 기억하는 기능을 갖는다. DA 컨버터(22)는 메모리(21)에 접속되어, 메모리(21)가 기억한 디지털 화상 신호를 아날로그 전압으로 변환하는 기능을 갖는다. 캐패시터(24)와 스위치(25)는 샘플링 회로를 구성하고 있어, 스위치(25)가 ON일 때에 신호선(3)의 전압을 캐패시터(24)에 샘플링하는 역할을 갖는다. 가산 회로(23)는, DA 컨버터(22)의 출력 전압 "-Vdata"와 캐패시터(24)의 전압 Vc를 가산하여, 가산 전압 Vo를 발생한다. 스위치(26)는 가산 회로(23)와 신호선(3)을 접속하여, 스위치(26)가 ON일 때에 가산 전압 Vo가 신호선(3)으로 출력된다. TFT(27)는, 신호선(3)의 전압을 전원선(20)의 전압보다 충분히 낮은 전압으로 낮추기 위한 스위치이다. 또한, 드라이버 IC(6)를 구성하는 메모리(21), DA 컨버터(22), 가산 회로(23), 캐패시터(24), 스위치(25∼27) 중, 모두, 또는 일부의 기능을 TFT를 이용하여 구성하고, 유리 기판(1) 상에 형성해도 된다.
도 2는, 화소 회로(2)의 더욱 상세한 회로도이다. 도 1에서는, 지면 상의 번잡함을 우려하여 주사선 버스(4)와 TFT 스위치(11∼14)의 접속 관계와 전원선(20)을 생략했었지만, 이것이 도 2에서는 도시되어 있다. 또한, 도 1에서는 TFT 스위치와 전류 제어용 TFT를 구별하여 기술했지만, 구조 상 특별한 차이 없이 형성해도 된다.
도 2에 있어서, TFT 스위치(11∼14)와 전류 제어용 TFT(15)는, 모두 n 채널 TFT로 구성되어 있다. 주사선 버스(4)는 4개의 주사선(4a∼4d)으로 이루어져 있다. 주사선(4a)은 TFT 스위치(13)의 게이트 전극에, 주사선(4b)은 TFT 스위치(11)의 게이트 전극에, 주사선(4c)은 TFT 스위치(12)의 게이트 전극에, 주사선(4d)은 TFT 스위치(14)의 게이트 전극에 각각 접속되어 있다.
n 채널 TFT의 특성에 따라, 주사선(4a∼4d)의 전압이 높을 때에 TFT 스위치(11∼14)를 ON으로, 주사선(4a∼4d)의 전압이 낮을 때에 TFT 스위치를 OFF로 할 수 있다. 전원선(20)은 화소 회로의 주변에 배치되고, 모든 화소 회로(2)에 공통으로 접속하여 전류를 공급하고 있다. 표시 장치가 컬러 표시인 경우, 적, 청, 녹색의 화소마다 공급 전압을 바꾸기 위해서 전원선을 나누는 경우도 있다.
도 1 및 도 2에 있어서, EL 소자(18)와 접지 전극(19)은 화소 회로(2)의 내부에 포함시켜서 기술하고 있지만, EL 소자(18)와 접지 전극(19)은 유리 기판(1)에 대하여 도 3에 도시한 바와 같은 입체적인 배치가 된다. 화소 회로(2) 내에 TFT 스위치(14)에 접속한 양극 전극(30)을 설치하고, EL 소자 재료(18a)를 유리 기판(1)의 위에 증착 기술에 의해 성막한다. 또한 그 위에 접지 전극(19)이 증착 기술에 의해 성막된다. 양극 전극(30)과 접지 전극(19)에 개재된 부분이 EL 소자(18)가 된다. 표시 장치가 컬러인 경우, EL 소자 재료(18a)는, 적, 청, 녹색의 복수개를 이용한다. 양극 전극(30)과 접지 전극(19)의 사이에 전류를 흘리는 것에 의해, EL 소자(18)는 발광한다. 접지 전극을 투명하게 한 경우, 지면 윗방향이 표시면이 되고, 양극 전극을 투명하게 한 경우, 지면 아래 방향이 표시면이 된다.
도 4에, 본 실시예의 화상 표시 장치를 구동하기 위한 주사선 버스(4)의 구동 파형, 드라이버 IC(6)의 스위치의 ON/OFF 동작, 및 표시 장치 내 각 부에서의 발생 전압과 발생 전류를 도시한다. 또한, 도 4에서는, 도 1에 도시되어 있는 복수개의 화소 회로(2) 중, 좌측 위의 1 회로를 구동하는 것으로서 설명한다.
L(4a), L(4b), L(4c), L(4d)은, 주사 회로(5)가 주사선(4a∼4d)에 각각 발생하는 구동 파형을 나타내고 있다. L(4a)∼L(4d)의 신호는 2치의 로직 전압 신호로서, 높은 전압 신호(이하 H라 함)일 때에 TFT 스위치는 ON이 되고, 낮은 전압 신호(이하 L이라 함)일 때에 TFT 스위치는 OFF가 된다. S(25), S(26), S(27)는, 드라이버 IC(6) 내의 스위치(25∼27)의 ON/OFF 상태를 각각 나타내고 있다.
Vsig는 신호선(3)의 전압값, Vgs는 전류 제어용 TFT(15)의 게이트-소스 전극 간의 전압값, ids는 전류 제어용 TFT(15)의 드레인-소스 전극 간 전류값, iLED는 발광 소자(18)에 흐르는 전류값을 각각 나타내고 있다.
도 4에서 횡축은 시간이다. 시각 t0으로부터 t5까지가, 도 1의 좌측 위의 화소 회로(2)에 화상 신호를 기입하고 있는 기간이고, 시각 t5로부터 tEND까지가, 좌측 위의 화소 회로(2)에 기입된 화상 신호에 따라 발광 소자(18)가 발광하고 있는 기간이다.
시각 t0으로부터 t5의 동안, 주사선(4d)은 L로 되어 있고, TFT 스위치(14)는 OFF 상태이기 때문에, 발광 소자(18)는 소등하고 있다.
시각 t1에 있어서, 스위치(27)를 적당한 기간 ON 상태로 하면, 신호선(3)의 전압이 전원선(20)의 전압 Vdd보다도 충분히 낮은 전압이 된다. 스위치(26)를 OFF로 한 후에도, 신호선(3)이 가지고 있는 기생 용량에 의해서 이 전압은 유지되고 있다.
시각 t2에 있어서, 주사선(4a)과 주사선(4b)을 H로, 스위치(25)를 ON으로 한다. 이 때, 스위치 TFT(13)와 스위치 TFT(12)는 ON 상태로 되어 있다. TFT(13)가 ON 상태이기 때문에, 전류 제어용 TFT(15)의 게이트 전극에는 전원선(20)의 전압 Vdd가 공급되고, TFT(12)가 ON 상태이기 때문에, 전류 제어용 TFT(15)의 소스 전극에는 신호선(3)의 전압 Vsig이 공급된다. 신호선의 전압 Vsig은 전원선의 전압 Vdd보다 충분히 낮은 전압으로 되어 있기 때문에, 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs는 전류 제어용 TFT(15)이 ON 하는 데 충분한 값이 되어, 전류 제어용 TFT(15)의 드레인-소스 전극 간 전류 ids가 흐른다. 이윽고, 신호선(3)의 기생 용량이 충전됨에 따라서 신호선(3)의 전압 Vsig이 상승하여, 전류 제어용 TFT(15)의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs가, 전류 제어용 TFT(15)의 임계 전압 Vth가 되었을 때 전류 ids는 0이 되어 안정화된다.
이 때, 신호선(3)의 전압 Vsig=Vdd-Vth이고, 드라이버 IC(6) 내에서는, 스위치(25)를 통해서, 캐패시터(24)에 전압 Vdd-Vth가 인가된다. 즉, 본 실시예는 시각 t2로부터 t3의 동안에 있어서, 전류 제어용 TFT(15)의 임계 전압 Vth를 검출하여 드라이버 IC(6)에 전달하는 동작을 행하고 있다.
시각 t3에 있어서, 주사선(4b)을 L로, 주사선(4c)을 H로, 스위치(25)를 OFF로, 스위치(26)를 ON으로 한다. 이 때, TFT 스위치(11)는 OFF 상태, TFT 스위치(12)는 ON 상태로 되어 있다. 드라이버 IC(6) 내에서, 스위치(25)는 OFF 상태이기 때문에, 캐패시터(24)는 전압 Vdd-Vth를 유지하고 있다. 가산 회로(23)에서는, 캐패시터(24)의 전압 Vdd-Vth와, 화상 신호인 DA 컨버터(22)의 출력 전압-Vdata를 가산하여, 가산 회로(23)의 출력 전압 Vo는 Vdd-Vth-Vdata가 된다.
스위치(26)가 ON 상태이기 때문에, 가산 회로(23)의 출력 전압 Vo는 신호선(3)으로 출력되어, 신호선의 전압 Vsig은 시각 t3 이전의 전압보다 Vdata 낮은 Vdd-Vth-Vdata의 전압이 된다. 즉, 본 실시예는 시각 t3으로부터 t4의 동안에, 시각 t3 이전의 신호선의 전압 Vsig에, 전압-Vdata를 가산하는 동작을 행하고 있다.
한편, 화소 회로(2)에 있어서는, TFT(11)가 OFF 상태가 되고, TFT(12)가 ON 상태가 되었기 때문에, 전류 제어용 TFT(15)의 소스 전극과 신호선(3)은, 저항기(17)를 개재하여 접속되어 있다. 신호선의 전압 Vsig은 시각 t3 이전의 전압보다 낮게 되었기 때문에, 전류 제어용 TFT(15)에는 다시 전류가 흐르기 시작한다. 이 때의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'라고 가정하면, 소스 전극의 전압은 Vdd-Vth'이 되기 때문에, 저항기(17)의 양단에는 소스 전극의 전압과 신호선(3)의 전압 Vsig의 차전압 Vdata-(Vth'-Vth)이 발생한다. 따라서, 오옴의 법칙에 의해, 저항기(17)에는 수학식 2에 따른 전류값 i의 전류가 흐른다. 전류 제어용 TFT의 드레인-소스 전극 간 전류 ids도 동일한 전류값 i의 전류가 흐른다. 또 수학식 2에서 R은 저항기의 저항값이다.
Figure 112004006836551-pat00002
시각 t4에 있어서, 주사선(4a)을 L로 하면, TFT 스위치(13)가 OFF가 되어, 전류 제어용 TFT(15)의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'은 캐패시터(16)에 의해서 유지된다. 그 후, 주사선(4c)을 L로 하고, 스위치(26)를 OFF로 한다.
시각 t5로부터 시각 tEND까지의 동안에, 주사선(4d)을 H로 함으로써, TFT 스위치(14)는 ON 상태를 유지하고, 전류 제어용 TFT(15)를 통해서 EL 소자(18)에 전류가 공급되어, EL 소자(18)는 발광한다. (그 동안, 드라이버 IC(6)는 다른 화소에 화상 신호를 기입하고 있어도 된다.) 이 때, 전류 제어용 TFT(15)의 드레인-소스 전극 간 전류 ids는, 전류 캐패시터(16)가 유지하고 있는 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'에 의해 전류값 i로 제한된다. 그 때문에, EL 소자(18)에 흐르는 전류 iLED도 전류값 i로 제한된다.
EL 소자(18)의 발광 강도는 iLED의 전류값에 비례하기 때문에, EL 소자(18)의 발광 강도도 전류값 i에 비례한다. 따라서, 화상 신호의 정보를 갖는 전압 Vdata에 의해서, EL 소자(18)의 발광 강도를 제어할 수 있다.
이상의 동작을 모든 화소에 반복하여 행함으로써, 화상 신호에 따라 소정의 화소의 발광 강도를 제어할 수 있기 때문에, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제1 실시예는, 화상을 표시할 수 있다.
그런데, 상술한 수학식 2에 있어서, 전압 Vdata의 진폭을 전압 (Vth'-Vth)보다 충분히 크게 함으로써, 수학식 2는 다음의 수학식 3으로 근사시킬 수 있다.
Figure 112004006836551-pat00003
이 경우, 수학식 3의 우변에는, 전압 Vdata와 저항기(17)의 저항값 R 밖에 없기 때문에, 저항기(17)를 다결정 실리콘으로 형성한 배선 등을 이용하여 형성하여, 안정된 저항값을 갖게 함으로써, 전원선(20)의 전압 Vdd나, 전류 제어용 TFT(15)의 임계 전압 Vth의 영향을 받지 않고서 전류값 i와 전압 Vdata를 비례하게 할 수 있다는 것을 의미한다.
따라서, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제1 실시예를 구성하는 EL 소자(18)의 발광 휘도는, 전원 전압 Vdd의 변동이나, 전류 제어용 TFT의 Vth 변동에 따른 영향을 받기 어렵다.
본 실시예에서 설명한 화상 표시 장치는, 휴대 전화, TV, PDA, 노트 PC, 모니터에 적용함으로써, 휴대 전화, TV, PDA, 노트 PC, 모니터 전원선의 전압 강하나, TFT의 임계 전압 변동에 기인한 발광 소자의 휘도 변동을 경감하여, 양호한 화질의 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.
<제2 실시예>
도 5는 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 제2 실시예를 도시하는 회로 구성도이다. 유리 기판(41)의 표면에는, 복수개의 화소 회로(42), 복수개의 더미 화소 회로(49), 복수개의 신호선(43), 복수개의 저항 배선(48), 복수개의 주사선 버스(44), 주사 회로(45)가 형성되어 있다. 화소 회로(42)는 2열×2행의 매트릭스 형상으로 배열되어 있지만, 화소 회로(42)의 개수가 2×3=6개인 이유는, 단순히 설명을 쉽게 하기 위해서로서, 예를 들면 화면의 해상도가 컬러 VGA인 경우, 열 수는 640열×3색=1920열, 행 수는 480행이 된다. 각각의 신호선(43) 및 저항 배선(48)은, 화소 회로(42) 및 더미 화소 회로(49) 중 1열분에 접속되고, 각각의 주사선 버스(44)는 화소 회로(42)및 더미 화소 회로(49) 중 1행분에 접속되어 있다. 주사 회로(45)는 모든 주사선 버스(44)에 접속되어, 주사선 버스(44)에 신호를 발생하고 있다. 또한, 유리 기판(41)의 표면에는 드라이버 IC(6)가 접착되고, 신호선(43)과 접속되어 있다. 드라이버 IC(6)는, 케이블(7)을 통해서 외부로부터 입력되는 화상 신호를 받는다.
화소 회로(42)는 TFT 스위치(51∼54), 전류 제어용 TFT(55), 캐패시터(56), EL 소자(58)로 구성되어 있다. 캐패시터(56)는, 전류 제어용 TFT(55)의 게이트 전 극과 소스 전극의 사이에 접속되어, 게이트-소스 전극 간의 전압 Vgs를 유지하는 기능을 갖는다. TFT 스위치(53)는 전류 제어용 TFT(55)의 드레인-게이트 전극 사이에 접속되어, 드레인 전극의 전압을 게이트 전극 및 캐패시터(56)에 공급할지의 여부를 제어한다. 전류 제어용 TFT(55)의 드레인 전극은 전원 배선(60)에 접속되어, 전원 배선(60)으로부터 전류가 공급된다.
전류 제어용 TFT(55)의 소스 전극은, 2개의 TFT 스위치(52, 54)에 접속되어 있다. TFT 스위치(52)는 저항 배선(48) 1개와 전류 제어용 TFT(55)의 사이를 접속하여, ON일 때에 전류 제어용 TFT(55)에 흐르는 전류를 저항 배선(48)에 흘리는 역할을 갖는다. TFT 스위치(54)는 EL 소자(58)의 양극과 전류 제어용 TFT(55)의 사이를 접속하여, ON일 때에 전류 제어용 TFT(55)에 흐르는 전류를 EL 소자(58)에 공급하는 역할을 갖는다. EL 소자(58)의 음극은, 접지 전극(59)에 접속되어 있다.
TFT 스위치(51)는, 저항 배선(48) 상의 TFT 스위치(52)와의 접속 노드와, 신호선(43)의 사이를 접속하여, ON일 때에 저항 배선(48) 또는 TFT 스위치(52)에 흐르는 전류를 신호선(43)에 흘리는 역할을 갖는다. 더미 화소 회로(49)는 TFT 스위치(51)만으로 구성되어 있고, TFT 스위치(51)가 ON일 때에 저항 배선(48)에 흐르는 전류를 신호선(43)에 흘리는 역할을 갖는다.
도 5에서는, TFT 스위치와 전류 제어용 TFT를 구별하여 기술했지만, 구조 상 특별한 차이없이 형성해도 된다. 또한, TFT 스위치(51∼54)와 전류 제어용 TFT(55)는 모두 n채널 TFT로 구성되어 있다.
또한, 도 5에서는 생략하고 있지만, TFT 스위치(51∼54)는 주사선 버스(44) 와 접속되어, 주사선 버스(44)의 신호에 의해 ON/OFF 상태가 제어된다. 복수개의 주사선 버스(44)는 모두 주사 회로(45)에 접속되고, 주사 회로(45)는 TFT 스위치(51∼54)의 ON/OFF를 제어하는 로직 신호를 발생하여, 주사선 버스(44)에 공급하는 기능을 갖는다.
드라이버 IC(6)는 메모리(21), DA 컨버터(22), 가산 회로(23), 캐패시터(24), 스위치(25∼27)로 구성된다. 드라이버 IC(6)는 신호선(43)의 모두에 접속하고 있어, 각 신호선마다 동일한 회로가 병렬로 구성되어 있다. 복수개의 메모리(21)의 모두는 케이블(7)과 접속되어, 케이블(7)을 통해서 입력되는 디지털 화상 신호를 분배하여, 기억하는 기능을 갖는다. DA 컨버터(22)는 메모리(21)에 접속되어, 메모리(21)가 기억한 디지털 화상 신호를 아날로그 전압으로 변환하는 기능을 갖는다. 캐패시터(24)와 스위치(25)는 샘플링 회로를 구성하고 있어, 스위치(25)가 ON일 때에 신호선(43)의 전압을 캐패시터(24)에 샘플링하는 역할을 갖는다. 가산 회로(23)는 DA 컨버터(22)의 출력 전압 "-Vdata"와 캐패시터(24)의 전압 Vc을 가산하여, 가산 전압 Vo를 발생한다. 스위치(26)는 가산 회로(23)와 신호선(43)을 접속하여, 스위치(26)가 ON일 때에 가산 전압 Vo가 신호선(3)에 출력된다. TFT(27)는, 신호선(43)의 전압을 전원선(60)의 전압보다 충분히 낮은 전압으로 낮추기 위한 스위치이다. 또한, 드라이버 IC(6)를 구성하는 메모리(21), DA 컨버터(22), 가산 회로(23), 캐패시터(24), 스위치(25∼27) 중, 모두, 또는 일부의 기능을 TFT를 이용하여 구성하고, 유리 기판(41) 상에 형성해도 된다.
도 5에 있어서, EL 소자(58)와 접지 전극(59)은 화소 회로(42)의 내부에 포 함시켜서 기술하고 있지만, EL 소자(58)와 접지 전극(59)은 유리 기판에 대하여 도 6에 도시한 바와 같은 입체적인 배치가 된다. 화소 회로(42) 내에, TFT 스위치(54)에 접속한 양극 전극(70)을 설치하고, EL 소자 재료(58a)를 유리 기판(41)의 위에 증착 기술에 의해 성막한다. 또한 그 위에 접지 전극(59)이 증착 기술에 의해 성막된다. 양극 전극(70)과 접지 전극(59)에 개재된 부분이 EL 소자(58)가 된다. 표시 장치가 컬러인 경우, EL 소자 재료(58a)는, 적, 청, 녹색의 복수개를 이용한다. 양극 전극(70)과 접지 전극(59)의 사이에 전류를 흘리는 것에 의해, EL 소자(58)는 발광한다. 접지 전극을 투명하게 한 경우, 지면 위 방향이 표시면이 되고, 양극 전극을 투명하게 한 경우에는, 지면 아래 방향이 표시면이 된다.
그런데, 신호선(43)과 저항 배선(48)은, 유리 기판(41) 상에 오버랩하여 형성할 수 있다. 도 6의 A-A' 사이의 단면도를 도 7에 도시한다. 유리 기판(41) 상에 절연막(74)을 형성하고, 그 위에, 다결정 실리콘 박막에 인 또는 붕소의 어느 하나를 도핑함으로써 형성된 저항 배선(48)을 형성한다. 그 위에, 절연막(73)을 개재하고 알루미늄 등 도전율이 높은 금속으로 신호선(43)을 형성한다. 그 위에, 절연막(72)을 개재하고 양극 전극(70)과 절연막(71)을 형성한다. 그 위에, EL 소자 재료(58a)를, 또한 그 위에, 접지 전극(59)을 증착한다. 저항 배선(48)과 신호선(43)을 오버랩하여 형성하면, 양극 전극(70) 상에 EL 소자 재료(58a)가 증착되어 형성된 EL 소자(58)가 차지하는 면적을 보다 크게 확보할 수 있기 때문에, 화상 표시 장치를 보다 밝게 발광시키는 경우에 유리하다.
도 8에, 본 실시예의 화상 표시 장치를 구동하기 위한 TFT 스위치(51∼54)의 ON/OFF 동작, 드라이버 IC(6)의 스위치의 ON/OFF 동작, 및 표시 장치 내 각 부에서의 발생 전압과 발생 전류를 도시한다. 또한, 도 8에서는, 도 5에 도시되어 있는 복수개의 화소 회로(42) 중, 좌측열 최상단의 1 회로를 구동하는 것으로서 설명한다. 9-ABC의 항목은, TFT 스위치(51∼54)의 상태를 나타내고 있고, a∼c의 경우의 각 상태는 각각 도 9a∼도 9c에 도시되어 있다. 도 9는, 도 5의 좌측열 최상단의 화소 회로 부근을 추출한 도면이다. x의 경우에는 모든 TFT 스위치가 OFF인 상태를 나타내고 있다(도 9에는 도시 생략). 도 8의 S(25), S(26), S(27)는, 드라이버 IC(6) 내의 스위치(25∼27)의 ON/OFF 상태를 각각 나타내고 있다. Vsig는 신호선(43)의 전압값, Vgs는 전류 제어용 TFT(55)의 게이트-소스 전극 간의 전압값, ids는 전류 제어용 TFT(55)의 드레인-소스 전극 간 전류값, iLED는 발광 소자(58)에 흐르는 전류값을 각각 나타내고 있다.
도 8에서 횡축은 시간이다. 시각 t0으로부터 t5까지가 도 5 중의 좌측열 최상단의 화소 회로(42)에 화상 신호를 기입하고 있는 기간이고, 시각 t5로부터 tEND까지가, 좌측열 최상단의 화소 회로(42)에 기입된 화상 신호에 따라 발광 소자(58)가 발광하고 있는 기간이다.
시각 t0로부터 t5의 동안에, 모든 TFT 스위치는 OFF 상태이고, 발광 소자(58)는 소등하고 있다.
시각 t1에 있어서, 스위치(27)를 적당한 기간 ON 상태로 하면, 신호선(43)의 전압 Vsig이 전원선(60)의 전압 Vdd보다도 충분히 낮은 전압이 된다. 스위치(26) 를 OFF로 한 후에도, 신호선(43)이 가지고 있는 기생 용량에 의해서 이 전압은 유지되고 있다.
시각 t2에 있어서, 도 9a에 도시한 바와 같이, 구동 목적의 화소 회로(42) 내의 TFT 스위치(51∼53)를 ON으로 한다. TFT(53)가 ON 상태이기 때문에, 전류 제어용 TFT(55)의 게이트 전극에는 전원선(60)의 전압 Vdd가 공급되고, TFT(52)가 ON 상태이기 때문에, 전류 제어용 TFT(15)의 소스 전극에는 신호선의 전압 Vsig이 공급된다. 신호선의 전압 Vsig는 전원선의 전압 Vdd보다 충분히 낮은 전압으로 되어 있기 때문에, 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs는 전류 제어용 TFT(15)이 ON하는 데 충분한 값이 되어, 전류 제어용 TFT(15)의 드레인-소스 전극 간 전류 ids가 도 9a의 파선 화살표를 따라서 흐른다.
이윽고, 신호선(43)의 기생 용량이 충전됨에 따라 신호선(43)의 전압 Vsig이 상승하고, 전류 제어용 TFT(55)의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs가, 전류 제어용 TFT(55)의 임계 전압 Vth가 되었을 때 전류 ids는 0이 되어 안정화된다. 이 때, 신호선의 전압 Vsig=Vdd-Vth이고, 드라이버 IC(6) 내에서는, 스위치(25)를 통해서, 캐패시터(24)에 전압 Vdd-Vth가 인가된다. 즉, 본 실시예에서는 시각 t2로부터 t3의 사이에서, 전류 제어용 TFT(55)의 임계 전압 Vth를 검출하여 드라이버 IC(6)에 전하는 동작을 행하고 있다.
시각 t3에 있어서, 도 9b에 도시한 바와 같이, 구동 목적의 화소 회로(42)의 1개 상단과 1개 하단의 화소 회로(42)(또는 더미 화소 회로(49)) 내의 TFT 스위치(51)를 ON으로 한다. 드라이버 IC(6) 내에서, 스위치(25)는 OFF 상태이기 때문에, 캐패시터(24)는 전압 Vdd-Vth를 유지하고 있다. 가산 회로(23)에서는 캐패시터(24)의 전압 Vdd-Vth와, 화상 신호인 DA 컨버터(22)의 출력 전압-Vdata를 가산하여, 가산 회로(23)의 출력 전압 Vo는 Vdd-Vth-Vdata가 된다. 스위치(26)가 ON 상태이기 때문에, 가산 회로(23)의 출력 전압 Vo는 신호선(43)으로 출력되어, 신호선의 전압 Vsig은 시각 t3이전의 전압보다 Vdata 낮은 Vdd-Vth-Vdata의 전압이 된다. 즉, 본 실시예에서는 시각 t3으로부터 t4의 동안에, 시각 t3 이전의 신호선의 전압 Vsig에, 전압-Vdata를 가산하는 동작을 행하고 있다.
신호선의 전압 Vsig은 시각 t3 이전의 전압보다 낮아졌기 때문에, 전류 제어용 TFT(55)에는 다시 전류가 흐르기 시작한다. 이 때의 전류 경로는 도 9b의 파선 화살표를 따라서 흐른다. 저항 배선(48)에 있어서, 화소 회로(또는 더미 화소 회로)의 세로 방향 피치분 길이의 저항을 2R이라고 가정하면, 전류 경로 상에 있어서의 신호선(43)과 전류 제한용 TFT(55) 사이의 저항은 2R의 병렬 저항이 되어, 저항값은 R이 된다. 또한, 이 때의 전류 제어용 TFT의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'라고 가정하면, 소스 전극의 전압은 Vdd-Vth'이 되기 때문에, 저항 배선(48)에는, 소스 전극의 전압과 신호선(43)의 전압 Vsig의 차전압 Vdata-(Vth'-Vth)이 발생한다. 따라서, 오옴의 법칙에 의해, 저항 배선(48)에는 수학식 4에 따르는 전류값 i의 전류가 흐른다. 전류 제어용 TFT의 드레인-소스 전극 간 전류 ids도 동일한 전류값 i의 전류가 흐른다.
Figure 112004006836551-pat00004
시각 t4에 있어서, 모든 TFT 스위치를 OFF로 하면, 전류 제어용 TFT(55)의 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'은, 캐패시터(56)에 의해서 유지된다.
시각 t5로부터 시각 tEND까지의 동안에, 도 9a에 도시한 바와 같이, 구동 목적의 화소 회로(42) 내의 TFT 스위치(54)를 ON 상태로 한다. 전류 제어용 TFT(55)을 통해서 EL 소자(58)에 전류가 공급되어, EL 소자(58)는 발광한다. (그 동안, 드라이버 IC(6)는 다른 화소에 화상 신호를 기입하고 있어도 된다.) 이 때, 전류 제어용 TFT(55)의 드레인-소스 전극 간 전류 ids는, 전류 캐패시터(56)가 유지하고 있는 게이트-소스 전극 간 전압 Vgs=Vth'에 의해 전류값 I로 제한된다. 그 때문에, EL 소자(58)에 흐르는 전류 iLED도 전류값 i로 제한된다.
EL 소자(58)의 발광 강도는 iLED의 전류값에 비례하기 때문에, EL 소자(58)의 발광 휘도도 전류값 i에 비례한다. 따라서, 화상 신호의 정보를 갖는 전압 Vdata에 의해, EL 소자(58)의 발광 휘도를 제어할 수 있다.
이상의 동작을 모든 화소에 반복하여 행함으로써, 화상 신호에 의해서 소정의 화소의 발광 휘도를 제어할 수 있기 때문에, 본 실시예의 화상 표시 장치는 화상을 표시할 수 있다.
그런데, 수학식 4에 있어서, 전압 Vdata의 진폭을 전압 (Vth'-Vth)보다 충분히 크게 함으로써, 수학식 4는, 다음의 수학식 5로 근사시킬 수 있다.
Figure 112004006836551-pat00005
이 경우, 수학식 5의 우변에는, 전압 Vdata와 배선 저항(48)의 저항값으로부 터 구해지는 저항값 R 밖에 없기 때문에, 배선 저항(48)에 안정된 저항값을 갖게 함으로써, 전원선(60)의 전압 Vdd나, 전류 제어용 TFT(55)의 임계 전압 Vth의 영향을 받지 않고서 전류값 i와 전압 Vdata를 비례시킬 수 있는 것을 의미한다. 따라서, 본 실시예의 화상 표시 장치를 구성하는 EL 소자(58)의 발광 강도는, 전원 전압 Vdd의 변동이나, 전류 제어용 TFT의 Vth 변동에 의한 영향을 받기 어렵다.
본 실시예에 예시한 화상 표시 장치는, 휴대 전화, TV, PDA, 노트 PC, 모니터에 적용함으로써, 휴대 전화, TV, PDA, 노트 PC, 모니터 전원선의 전압 강하나, TFT의 임계 전압 변동에 기인한 발광 소자의 휘도 변동을 경감하여, 양호한 화질의 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.
<제3 실시예>
본 실시예에서는, 제1 및 제2 실시예의 변형예, 가산 회로의 구성예, 등에 대하여 설명한다.
상술한 제1 및 제2 실시예에서는, 화소 회로의 TFT는 모두 n 채널을 이용하고 있지만, 각 노드 전압 극성, 전류의 방향, EL 소자의 양극, 음극을 반대로 함으로써, 화소 회로의 TFT를 모두 p 채널 TFT로 구성할 수 있는 것은 분명하다.
또한 도 10에, 상술한 제1 및 제2 실시예에서 이용되는 가산 회로(23)의 회로 구성을 도시한다. 가산 회로(23)는, 연산 증폭기 회로(81), 저항값 r을 갖는 저항(82, 83)으로 구성된다. 가산 회로(23)는, 출력 전압 Vo로서, 다음의 수학식 6에 표현하는 전압을 발생시킨다.
Figure 112004006836551-pat00006
따라서 도 10에 도시한 가산 회로는, -Vdata의 값을 캐패시터(24)의 전압 Vc에 가산하는 것이 가능하다.
도 11에, 상술한 제1 및 제2 실시예에서 이용되는 드라이버 IC(6)의 대체 회로를 도시한다. 드라이버 IC(6) 대신에, 드라이버 회로(6a)를 사용할 수 있다. 드라이버 회로(6a)는, 종래의 액정 디스플레이 등에 사용되고 있는 아날로그 전압 출력 드라이버 IC(86)와, TFT 스위치(87, 88), 캐패시터(89)로 구성되어 있다. TFT 스위치(88)는 신호선(3)의 전압을 낮은 전압으로 낮추기 위한 스위치로서, 도 1 및 도 5의 스위치(27)와 동일한 기능을 한다. TFT 스위치(87)는 신호선(3)과 캐패시터(89)의 사이를 접속하여, 신호선(3)의 전압에 드라이버 IC(86)의 출력 전압을 가산할 때에 ON으로 한다.
도 12는, 도 11에 있어서 드라이버 출력 전압 Vd의 변화에 대한 신호선 전압 Vsig의 응답을 도시한 도면이다. TFT 스위치(87)를 ON으로 한 상태에서, 드라이버 IC(86)의 출력 전압 Vd를 0으로부터, 화상 신호인 -Vdata로 변화시키면, 캐패시터의 2 단자 사이의 전압 차는 급격하게는 변화할 수 없기 때문에, 신호선의 전압 Vsig도 전압 Vdata분 감소한다. 단, 캐패시터(89)의 용량은, 신호선(3)의 기생 용량보다도 충분히 큰 것을 사용하고 있다. 여기서, 신호선의 원래의 전압이 Vdd-Vth 였다고 가정하면, 상기 동작에 의해, 신호선에는 새로운 전압 Vdd-Vth-Vdata가 발생하게 된다. 즉, 도 11의 회로는 신호선(3)의 전압에 -Vdata의 전압을 가산할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에 따르면, 전원선의 전압 강하나, TFT의 임계 전압 변동에 기인한 발광 소자의 휘도 변동을 경감하여, 양호한 화질의 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

Claims (17)

  1. 복수개의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 화상 표시부와, 상기 화소와 전압 신호를 액세스하기 위해서 상기 화상 표시부 내에 배치된 복수개의 신호선과, 상기 신호선의 전압을 제어하는 구동 회로로 이루어지고, 상기 화소가 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광 강도를 제어하는 화소 회로로 구성되는 화상 표시 장치로서,
    복수개의 상기 화소가 각각 갖는 상기 화소 회로의 내부 전압을 선택적으로 상기 신호선에 발생하는 화소 회로 전압 검출 수단을 포함하고, 상기 구동 회로는 상기 신호선의 전압과 표시 화상에 대응한 화상 신호의 전압을 가산하여 재차 상기 신호선에 전압을 출력하는 전압 가산 수단을 포함하고, 상기 화소 회로 전압 검출 수단은, 복수개의 상기 화소가 각각 포함하는 복수개의 상기 화소 회로와 상기 신호선과의 사이를, 차단 상태와, 접속 상태와, 상기 접속 상태보다 더 높은 저항값으로 접속된 저항 접속 상태의 3 상태를 취할 수 있는 회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화소 회로 전압 검출 수단은, 저항기와, 그 저항기에 병렬 접속된 스위칭 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화소 회로는, 상기 발광 소자에 정전류를 공급하는 전류 기억 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 신호선의 전압을 기억하는 샘플링 회로를 포함하고, 상기 전압 가산 수단은 상기 샘플링 회로에 기억된 전압과 화상 신호의 전압을 가산하는 가산 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동 회로는, 아날로그 전압을 출력하는 드라이버 IC와, 상기 드라이버 IC와 상기 신호선의 사이에 접속된 캐패시터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 발광 다이오드 소자인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화소 회로와, 상기 화소 회로 전압 검출 수단은, 박막 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화소 회로는, n 채널 또는 p 채널 박막 트랜지스터 중 어느 한쪽의 채널 박막 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  9. 복수개의 화소가 매트릭스 형상으로 배치된 화상 표시부와, 상기 화소와 전압 신호를 액세스하기 위해서 상기 화상 표시부 내에 배치된 복수개의 신호선과, 상기 신호선의 아날로그 전압을 제어하는 구동 회로로 이루어지고, 상기 화소가 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광 강도를 제어하는 화소 회로로 구성되는 화상 표시 장치로서,
    상기 신호선보다 더 높은 저항값을 갖는 복수개의 저항 배선이 상기 신호선과 평행하게 배치되고, 상기 신호선과 상기 저항 배선의 사이에 복수개의 제1 스위칭 수단이 설치되고, 상기 저항 배선과 상기 화소 회로의 사이에 복수개의 제2 스위칭 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 신호선의 전압과 표시 화상에 대응한 화상 신호의 전압을 가산하여 재차 신호선에 전압을 출력하는 전압 가산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭 수단을 제어하여 상기 신호선과 상기 화소 회로 사이의 저항값을 적어도 2 단계로 변화시키는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 신호선과 상기 저항 배선은, 절연막을 사이에 두고 오버랩하여 설치된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 저항 배선은 다결정 실리콘 박막 저항인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 발광 소자는 발광 다이오드 소자인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 화소 회로와, 상기 제1 및 제2 스위칭 수단은, 박막 트랜지스터를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 화소 회로는 n 채널 또는 p 채널 박막 트랜지스터 중 어느 한쪽의 채널 박막 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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