KR100910688B1 - 화상 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 양호한 동화상 표시특성을 갖고, 또 화소 사이에서 표시특성의 불균일(irregularity)을 충분히 억제하는 화상 표시장치를 제공한다. 화상 표시장치는, 화소로 입력된 아날로그 표시신호에 기초하여 발광수단을 구동하는 발광 구동수단과, 각 화소에서 발광 구동수단의 일단상의 발광수단의 점등 내지 소등을 제어하는 발광 제어스위치를 포함한다.
동화상, 표시특성, 화소, 아날로그, 발광, 점등, 소등, 스위치

Description

화상 표시장치{Image display device}
도 1은 본 발명의 제1 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 2는 제1 실시예에서 점등제어선 및 신호선택선의 파형도,
도 3은 제1 실시예에서 스위치의 구동과 신호선 데이터의 입력의 파형타이밍도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에서의 화소구성도,
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 제2 실시예에서 스위치의 단면구조도,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에서의 화소구성도,
도 7은 본 발명의 제4 실시예에서의 화소구성도,
도 8은 본 발명의 제5 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 9는 제5 실시예에서 점등제어선 및 디지털 신호입력선의 파형도,
도 10은 본 발명의 제6 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 11은 제6 실시예에서 점등제어선의 파형도,
도 12는 제6 실시예에서 스위치의 구동과 신호선 데이터의 입력의 파형타이밍도,
도 13은 본 발명의 제7 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 14는 제7 실시예에서 스위치의 구동과 신호선 데이터의 입력의 파형타이 밍도,
도 15는 본 발명의 제8 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 16은 제8 실시예에서 각 스위치의 구동과 신호선 데이터의 입력의 파형타이밍도,
도 17은 본 발명의 제9 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 18은 제9 실시예에서 점등제어선의 파형도,
도 19는 제9 실시예에서 각 스위치의 구동과 신호선 데이터의 입력의 파형타이밍도,
도 20은 본 발명의 제10 실시예인 OLED 표시패널의 구성도,
도 21은 제10 실시예에서 게이트 구동회로 및 점등스위치 구동회로의 전형적인 주사패턴도,
도 22는 본 발명의 제11 실시예인 동화상 표시시스템의 구성도,
도 23은 종래 기술을 이용한 발광 표시장치의 화소구성도,
도 24는 종래 기술을 이용한 발광 표시장치의 파형타이밍도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2 화소 캐패시터, 4 OLED 구동 TFT,
5 리셋 TFT 스위치, 7 OLED,
9 점등 TFT 스위치, 10 화소,
31 점등스위치 OR 게이트, 32 점등제어선.
본 발명은 고화질 화상표시를 제공하는 화상 표시장치에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 양호한 동화상 표시특성을 갖고 또 화소 사이에서 표시특성의 불균일을 충분히 억제하는 화상 표시장치에 관한 것이다.
도 23 및 도 24를 참조하여, 종래 기술을 설명한다.
도 23은, 종래 기술을 이용하는 poly-Si TFT 발광 표시장치의 화소구성도이다. 화소발광체로서 각각 유기발광 다이오드(OLED)(207)를 가지는 화소는, 표시유닛상에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 그러나, 도 23에는 도면의 간략화를 위해, 단일 화소만을 예시하고 있다. 화소(210)는 선택선(211), 데이터선(217), 전원선(218) 등을 통해서 외부 구동회로에 접속되어 있다. 화소(210)에 있어서, 데이터선(217)은 입력 TFT(201)를 통해서 캔슬 캐패시터(202)의 일단에 접속되어 있다. 캔슬 캐패시터(202)의 타단은 구동 TFT(204)의 게이트, 기억 캐패시터(203)의 일단 및 AZ 스위치(205)의 일단에 접속되어 있다. 기억 캐패시터(203)의 타단과 구동 TFT(204)의 일단은, 전원선(218)에 공통 접속되어 있다. 구동 TFT(204)와 AZ 스위치(205)의 타단은, AZB 스위치(206)의 일단에 공통 접속되어 있다. AZB 스위치(206)의 타단은 OLED(207)를 통해서 공통전원에 접속되어 있다. 여기서, AZ 스위치(205)와 AZB 스위치(206)는 TFT상에 형성되어 있고, 이들 스위치의 게이트는 AZ선(215)과 AZB선(216)에 접속되어 있다.
다음에, 본 종래예의 동작을 도 24를 참조하여 설명한다. 도 24는, 화소로 표시신호가 입력되었을 때 데이터선(217), AZ 스위치(205), AZB 스위치(206) 및 입력 TFT(201)의 구동파형을 예시하고 있다. 화소가 p채널의 TFT로 구성되어 있기 때문에, 도 24의 구동파형의 상측(고전압측)이 TFT의 오프(Off), 하측(저전압측)이 TFT의 온(On)에 대응한다.
우선, 도 24에 도시된 타이밍 (1)에서는, 입력 TFT(201)가 턴 온(turn on), AZ 스위치(205)가 턴 온, AZB 스위치(206)가 턴 오프(turn off)되어 있다. 그것에 의해, 데이터선(217)으로 입력되었던 제로(기준)레벨의 신호전압이 캔슬 캐패시터(202)의 일단으로 입력되고 있다. 이와 동시에, AZ 스위치(205)(턴 온)에 의해 다이오드 접속된 구동 TFT(204)의 게이트와 소스간 전압은, 전원선(218)의 전압 + Vth로 리셋되고 있다. 여기서, Vth는 구동 TFT(204)의 문턱치 전압을 나타낸다. 제로레벨의 신호전압이 입력된 경우, 이 동작에 의해 자동적으로 화소를 제로 바이어스하여 구동 TFT(204)의 게이트 전압이 정확히 문턱치 전압이 된다.
다음에, 도 24에 도시된 타이밍 (2)에서는, AZ 스위치(205)가 턴 오프되고, 소정의 아날로그 레벨의 신호전압이 데이터선(217)으로 입력된다. 그것에 의해, 소정 레벨의 신호전압이 캔슬 캐패시터(202)의 일단으로 입력된다. 이 동작에 의해, 구동 TFT(204)의 게이트 전압은 자동 제로 바이어스의 타이밍 조건에 비해, 소정 레벨의 신호가 가산된 양만큼 변화한다.
다음에, 도 24에 도시된 타이밍 (3)에서는, 입력 TFT(201)가 턴 오프되고, AZB 스위치(206)가 턴 온된다. 그것에 의해, 입력 TFT(210)의 온(On)에 따라 인가되었던 소정 레벨의 신호는 캔슬 캐패시터(202)에 기억된다. 이 동작에 의해, 구동 TFT(204)의 게이트는, 소정의 레벨의 신호가 문턱치 전압에 가산된 양만큼 전압이 변화한 상태로 고정되어 있다. 또한, 신호전류(구동 TFT(206)에 의해 구동된)는, 입력된 신호의 소정 전압레벨에 대응한 휘도로 OLED(207)를 구동하여 발광시킨다. 이러한 종류의 종래 기술은, 예컨대 Digest of Technical Papers, SID98, pp. 11-14 등에 상세하게 개시되어 있다.
종래 기술은, 특히 양호한 동화상 표시특성을 제공하거나 또는 화소 사이에서의 표시특성의 불균일을 충분히 억제할 수 없다. 도 23 및 도 24에서 기술된 종래예는, 캔슬 캐패시터(202), AZ 스위치(205) 및 AZB 스위치(206)를 도입하여, 구동 TFT(204)의 Vth 불균일을 캔슬 캐패시터(202)의 양단 전압으로 흡수한다. 그러므로, 종래예는 OLED(207)에서 휘도 불균일을 감소시킨 아날로그 표시를 실현하고 있다. 종래예는, 양호한 동화상 표시특성에 관계없다. 즉, OLED(207)의 발광은, 도 24의 타이밍 (3) 이전에 예시된 AZB 스위치(206)의 턴 온에서 시점에서 개시되어, 다음 프레임에서 타이밍 (1) 이전에 입력 TFT(201)가 턴 온되는 시점까지 거의 1 프레임 동안 지속된다. 그러나, 이와 같은 표시방법에서는, 인간은 시각특성의 잔상효과에 기인하여 프레임 리테이닝(frame reaining)과 같은 부자연한 동화상을 나타내는 연속하는 2개 프레임의 화상을 시각적으로 겹쳐 검출하는 경향이 있다.
종래 기술은 상술한 바와 같이 구동 TFT(204)의 Vth 불균일을 캔슬할 수 있지만, 구동 TFT(204)의 특성 불균일은 Vth 불균일에 한정되지 않는다. 종래 기술은, 구동 TFT(204)의 전류출력에 의해 OLED(207)의 구동전류를 얻는다. 이것은, 구동 TFT(204)의 Vth 불균일이 캔슬될 수 있다고 하여도(구동 TFT(204)에서 이동도의 불균일에 기인하는 전류 구동능력의 불균일이 있으면), 종래 기술은 화소마다 이득 불균일과 같은 휘도 불균일도 발생시킨다는 것을 의미한다. 일반적으로, TFT의 각 소자 사이의 불균일이 크고, 특히 다수의 TFT가 하나의 화소에 넣어지는 경우에는, 각 소자 사이의 불균일을 억제하는 것은 매우 곤란하다. 저온다결정 Si TFT 공정의 경우, 예컨대 이동도의 불균일은 수십%로 발생하는 것이 공지되었다. 그 결과, 종래 기술은 화소 사이의 표시특성의 불균일에 기인하는 휘도 불균일의 발생을 충분히 억제할 수 없다.
본 발명은 상기와 같이 화소 사이의 표시특성의 불균일 및 그에 기인하는 휘도 불균일의 발생을 억제하는 것에 목적을 두고 있다.
동화상이 프레임 리테이닝과 같이 부자연스럽게 나타난다는 상기 과제는, 각각 발광수단을 가지는 복수의 화소로 구성된 표시유닛과, 화소로 아날로그 표시신호를 입력하기 위한 신호선과, 아날로그 표시신호에 기초하여 발광수단을 구동하는 발광 구동수단 및 각 화소에서 발광 구동수단과 발광수단과의 사이에 배치되어 발광수단의 점등 내지 소등을 제어하는 발광제어 스위치수단을 포함하는 화상 표시장치에 의해 해결될 수 있다.
발광제어 스위치수단은, 1 프레임내에서 발광수단의 점등시간을 제어함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정할 수 있다. 적당한 무발광기간을 설정함으로써, 인간의 시각특성상 나타났던 잔상효과는 이 무발광기간내에서 충 분히 감소된다. 따라서, 상술한 바와 같이 연속하는 2개 프레임의 화상이 시각적으로도 겹쳐지는 일 없이, 부드러운 동화상 표시를 가능하게 한다.
화소 사이의 표시특성의 불균일에 기인하는 휘도 불균일의 발생을 충분히 억제하는 것이 곤란하다는 과제는, 각각 발광수단을 가지는 복수의 화소로 구성된 표시유닛과, 화소로 아날로그 표시신호를 입력하기 위한 신호선과, 아날로그 표시신호에 기초하여 발광수단을 구동하는 발광 구동수단을 포함하는 화상 표시장치에 의해 해결될 수 있다. 각 화소에 설치된 발광 구동수단은 전계효과 트랜지스터이다. 신호선은 적어도 1개의 용량수단을 통해서 전계효과 트랜지스터의 게이트에 접속되어 있다. 전계효과 트랜지스터의 소스 또는 드레인의 일단은 스위치를 통해서 전원수단에 접속되어 있고, 또 소스 및 드레인의 타단은 발광수단 및 전원수단의 일단에 직접 접속되어 있다. 전계효과 트랜지스터는, 용량수단을 통해서 그 게이트로 아날로그 표시신호와 실질적 삼각 펄스신호중 어느 것인가를 인가하도록 되어 있다.
본 구성은, 각 화소의 용량수단에 기록된 아날로그 신호전압의 값에 따라 발광수단의 점등기간을 시간적으로 제어하여, 동화상과 같은 계조표시(gradation display) 등을 얻는다. 그러므로, 발광수단의 발광강도를 아날로그적으로 제어하여 계조표시를 얻는 종래 기술에서의 문제였던 화소 사이의 표시특성의 불균일을 충분히 억제할 수 있다.
본 발명의 상기 및 추가적인 특징과 특성은, 동일한 참조번호가 동일한 구성요소를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명백해 질 것이다.
[제1 실시예]
도 1~도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 관해서 설명한다.
우선, 도 1을 참조하여, 본 실시예의 전체 구성을 기술한다.
도 1은 제1 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 화소발광체로서 각각 OLED(7)를 가지는 화소(10)는, 표시유닛상에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각 화소(10)는 리셋선(15), 신호선(17) 및 점등스위치선(19) 등을 통해서 표시유닛 주변에 설치된 구동회로에 접속되어 있다. 리셋선(15)은 게이트 구동회로(22)의 주사출력에 접속되어 있고, 신호선(17)은 신호 입력스위치(23)를 통해서 신호 구동회로(21)에 접속되어 있으며, 삼각펄스 입력스위치(26)를 통해서 삼각펄스 입력선(27)에 접속되어 있다. 신호 구동회로(21)에는 아날로그 신호전압을 입력하는 신호입력선(28)이 접속되어 있다. 신호 구동회로(21)는, 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터와 아날로그 스위치로 구성되는 아날로그 신호전압 분배회로이므로, 여기에서 그 상세는 생략한다.
신호 입력스위치(23)는 신호선택선(24)에 의해 전환되고, 삼각펄스 입력스위치(26)는 반전 신호선택선(25)(인버터회로(30)에 의해 신호선택선(24)의 반전출력인)에 의해 전환되며, 이들 2개의 스위치는 교대로 턴 온된다. 점등스위치선(19)은 점등스위치 OR 게이트(31)에서 출력되고 있다. 점등스위치 OR 게이트(31)에는 게이트 구동회로(22)의 주사출력 및 점등제어선(32)이 입력되고 있다. 게이트 구동회로(22)는, 일반적으로 공지된 쉬트프 레지스터 회로이기 때문에, 그 상세는 생략한다. 여기서, 도 1에 예시된 화소(10), 게이트 구동회로(22) 및 신호 구동회로(21) 등의 전체 회로는, 일반적으로 공지된 저온다결정 Si TFT를 이용해서 유리 기판상에 형성되어 있다. 각 화소에 있어서, 신호선(17)은 화소 캐패시터(2)를 통해서 p채널 MOS 트랜지스터인 OLED 구동 TFT(4)의 게이트에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(4)의 소스는 전원선(18)에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(4)의 드레인은 점등스위치선(19)으로 제어되는 점등 TFT 스위치(9)를 통해서 OLED(7)의 일단에 접속되어 있다. OLED(7)의 타단은 공통 접지되어 있다. 또한, 리셋선(15)으로 제어되는 리셋 TFT 스위치(5)가 OLED 구동 TFT(4)의 게이트와 드레인의 사이에 설치되어 있다.
다음에, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 2는, 본 실시예의 1 프레임 기간내에서 점등제어선(32)과 신호선택선(24)의 동작파형도이다. 본 실시예에서 1/60초로 미리 설정된 1 프레임 기간은, 전반의「기록기간」(즉, 소등 또는 무발광기간)과 후반의「점등기간」으로 분할되어 있다. 이 분할 비율은, 예컨대 「기록기간」10% - 90%,「점등기간」90% -10% 또는 바람직하게「기록기간」과「점등기간」이 각각 50%로 지정되고 있다. 점등제어선(32)은「기록기간」동안 턴 오프되고 있지만,「점등기간」동안 턴 온되고 있다. 그것에 의해, 점등제어선(32)은 점등스위치선(19)을 통해서 전체 화소의 점등 TFT 스위치(9)를 일제히 온상태로 고정한다. 또한, 신호선택선(24)은「기록기간」동안 턴 온되고,「점등기간」동안 턴 오프되어 있다. 그것에 의해, 신호선택선(24)은 신 호 입력스위치(23)를 「기록기간」동안 턴 온하고,「점등기간」동안 턴 오프하며, 삼각펄스 입력스위치(26)를 「기록기간」에서는 턴 오프하고,「점등기간」동안 턴 온한다. 그러므로, 신호선(17)에는,「기록기간」동안 신호 구동회로(21)를 통해서 아날로그 신호전압이 기록되고,「점등기간」동안 삼각펄스 입력선(27)을 통해서 삼각펄스 전압이 기록된다.
도 3은,「기록기간」및「점등기간」동안 각 화소에서 리셋 TFT 스위치(5), 점등 TFT 스위치(9)의 구동과, 신호선(17)상의 데이터 입력의 파형 타이밍도이다.
1 프레임의 전반인「기록기간」동안, 게이트 구동회로(22)는 화소를 행마다 순차 주사한다. 이것과 동기하여, 신호 구동회로(21)는 아날로그 신호전압을 신호 데이터로서 신호선(17)에 기록한다. 구체적으로, 게이트 구동회로(22)에 의해 선택된 n행째의 화소에서는, 우선 점등 TFT 스위치(9)가 턴 온되고, 계속해서 리셋 TFT 스위치(5)가 턴 온된다. 양쪽 스위치가 턴 온되면, OLED 구동 TFT(4)는 게이트와 드레인 사이에 인가된 동전위의 다이오드 접속으로 된다. 따라서, 전원선(18)에 미리 소정의 전압을 인가해 놓는 것에 의해, OLED 구동 TFT(4)와 OLED(7)는 도통상태로 된다. 다음에, 점등 TFT 스위치(9)가 턴 오프되면, OLED 구동 TFT(4)와 OLED(7)는 강제적으로 오프상태로 된다. 이때, OLED 구동 TFT(4)의 게이트와 드레인은 리셋 TFT 스위치(5)를 통해 단락되어 있기 때문에, 게이트가 화소 캐패시터(2)의 일단에 접속되어 있는 OLED 구동 TFT(4)의 게이트 전압은, 전원선(18)의 전압보다 문턱치 전압(Vth)만큼 낮은 전압으로 자동적으로 리셋된다. 이때, 아날로그 신호전압은 신호선(17)으로서 화소 캐패시터(2)의 타단으로 입력되고 있다. 다음에, 리셋 TFT 스위치(5)가 턴 오프되면, 화소 캐패시터(2)의 양단의 전위차는 원래 상태를 유지하기 위해 화소 캐패시터(2)에 기억된다. 즉, 아날로그 신호전압과 동등한 전압이 신호선(17)측의 화소 캐패시터(2)의 일단으로 입력되었을 때는, OLED 구동 TFT(4)의 게이트 전압은 전원선(18)의 전압보다 문턱치 전압(Vth)만큼 낮은 전압으로 강제적으로 설정되게 된다. 이때, 신호선(17)측의 화소 캐패시터(2)의 일단으로 입력된 전압레벨이 아날로그 신호전압보다도 높으면, OLED 구동 TFT(4)는 오프상태이고, 상기 전압레벨이 상기 아날로그 신호전압보다도 낮으면 OLED 구동 TFT(4)는 온상태이다. 그러나, 다른 행의 화소를 주사하는 기간 동안, 해당 화소의 점등 TFT 스위치(9)는 항상 오프상태이다. 따라서, 신호선(17)상에서의 데이터 전압의 고저에 관계없이 OLED(7)를 점등하는 것은 아니다. 이와 같은 방식으로, 화소에 아날로그 신호전압을 기록하는 것은 행마다 순차 행해지고, 전체 화소에의 기록이 종료한 시점에서 1 프레임의 전반인「기록기간」은 종료한다.
다음에, 1 프레임의 후반인「점등기간」동안, 게이트 구동회로(22)는 일시 정지되고 있고, 점등제어선(32)은 점등스위치 OR 게이트(31)와 점등스위치선(19)을 통해서 전체 화소의 점등 TFT 스위치(9)를 일제히 턴 온한다. 이때, 삼각펄스 입력선(27)은 삼각펄스 입력스위치(26)를 통해서 신호선 데이터로서 도 3에 나타낸 삼각 펄스신호를 신호선(17)으로 입력한다. 상술한 바와 같이 각 화소 캐패시터(2)는, 신호선(17)의 전압이 미리 기록된 아날로그 신호전압보다 높은가 또는 낮은가에 따라, OLED 구동 TFT(4)가 턴 온 또는 턴 오프되도록 리셋되고 있다. 점등 TFT 스위치(9)는,「점등기간」에서 상시 온되어 있기 때문에, 각 화소의 OLED(7)는 미 리 기록된 아날로그 신호전압과 신호선(17)으로 인가된 삼각 펄스전압 사이의 관계에 따라, OLED 구동 TFT(4)에 의해 구동된다. 지금, OLED 구동 TFT(4)의 상호 컨덕턴스(gm)(전류 구동능력)가 충분히 크다면, OLED(7)는 디지털적으로 점등(On)/소등(Off)으로 구동된다고 간주될 수 있다. 즉, OLED(7)는 미리 기록된 아날로그 신호전압에 의존한 기간동안만, 거의 일정한 강도로 점등을 지속한다. 이 발광기간의 조절은, 시각적으로는 다계조(multi-gradation)의 발광으로서 인정된다. 이것은 OLED 구동 TFT(4)의 특성이 불균일하다고 하여도, 기본적으로 어떤 영향도 받지 않는다. 지금, 도 3에 도시된 삼각 펄스신호의 진폭을, 아날로그 신호전압의 진폭과 거의 일치시키는 것이 바람직하다. 삼각펄스의 파형에 관해서는, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능하다. 본 실시예에서는, 발광기간의 중심이 발광계조에 따라 변하지 않도록 좌우대칭의 삼각 파형을 취한다. 그러나, 비대칭의 삼각파형, 감마 특성변조에 상당하는 비직선의 삼각파형 또는 복수의 삼각파형 등을 이용해서 상이한 시각특성을 얻는 것도 가능하다.
상기 실시예에 의하면, 1 프레임내에서「점등기간」과 동등한 발광수단의 점등시간을 제어함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 각 화소의 용량수단에 기록된 아날로그 신호전압의 값으로 발광수단의 점등기간을 시간적으로 상이한 지점에서 불균일하지 않게 제어함으로써, 계조표시(gradation display)가 얻어질 수 있다. 그러므로, 화소간 표시특성의 불균일을 상당히 감소시킬 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 변경 및 변형이 가능하다. 예컨대, 본 실시예에서는 TFT 기판으로서 유리 기판을 이용하였지만, 석영 기판이나 투명 플라스틱 기판과 같은 다른 투명 절연기판으로 변경하는 것도 가능하다. 혹은, OLED(7)가 기판의 상면측으로 발광하면, 불투명 기판도 사용할 수 있다.
TFT 스위치에 관해서, 본 실시예에서는 간단한 구성의 단채널 아날로그 스위치를 이용하였지만, 이들 아날로그 스위치를 CMOS 구성으로 하는 것도 가능하다. 본 실시예의 설명에 있어서, 화소의 수나 패널 사이즈 등은 이들 세부 항목(specification) 또는 포맷에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니므로, 굳이 언급하지 않는다. 본 실시예에 있어서, 표시 신호전압은 아날로그 전압으로 하였지만, 이것을 예컨대 64계조(6bit)의 디스크리트(discrete) 계조전압으로 대체될 수 있다. 신호전압 계조의 수도 특정 값에 제한되는 것은 아니다. 또한, 삼각파형은 신호전압 계조로 확인된 디스크리트 형태로 될 수 있다. 또한, OLED(7)의 공통단자의 전압은 접지전압으로 하고 있지만, 이 전압도 소정의 조건하에서 당연히 변경될 수 있다.
또한, 게이트 구동회로(22), 신호 구동회로(21) 등으로 구성된 주변 구동회로는, 저온다결정 Si TFT 회로로 구성되어 있다. 그러나, 이들 주변 구동회로 혹은 그 일부분은 단결정 LSI(Large Scale Integrated circuit) 회로로 구성되어 실장될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 발광수단으로서 OLED(7)가 적용되고 있다. 그러나, 이 것 대신에 다른 무기 다이오드 또는 형광체를 포함하는 일반적인 발광수단으로도, 본 발명은 실현될 수 있다.
또한, 컬러화를 위해 적, 녹, 청의 각 색깔마다 OLED(7)를 설치하는 경우, 색 밸런스를 달성하기 위해 OLED(7)의 구동전압에 결합된 영역의 조건을 변경시키는 것이 바람직하다. 여기서, 구동전압을 변경시키는 경우, 본 실시예에서는 전원선(18)의 인가전압을 색깔마다 변경하여 조정할 수 있다. 이 경우, 배선을 간소화하기 위해 3색을 스트라이프(strupe) 배치하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 OLED(7)의 공통단자 전압을 접지전압으로 하였지만, OLED(7)의 공통단자를 적, 녹, 청의 각 색깔마다 분리하여 적당한 전압으로 각각 구동하는 것도 가능하다. 또한, 표시조건 또는 표시 패턴에 의해 적당히 조절된 구동전압은, 색온도를 보정하는 것도 가능하다.
또한,「기록기간」과「점등기간」의 비율은 각각 50%로 설정하였지만, 이 비율도 조건에 따라서 변경될 수 있다. 예컨대,「점등기간」이 짧아지게 되면, 동화상의 움직임은 보다 순조롭게 되지만, 그 만큼 화면은 어둡게 되기 쉽다. 이들 요인을 고려하여, 예컨대「점등기간」은 프레임 기간의 70%, 30%, 10% 등으로 적절히 설정될 수 있다.
상술한 여러가지 변경 및 변형은, 이하 설명되는 다른 실시예에 적용될 수 있다.
[제2 실시형태]
도 4 및 도 5(a)와 도 5(b)를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.
도 4는, 제2 실시예에서의 화소(40)의 구성도이다.
본 실시예의 전체 구성 및 동작은, 리셋 TFT 스위치(41) 및 점등 TFT 스위치(42)가 p채널 MOS 트랜지스터로 구성되어 있는 것을 제외하면, 기본적으로 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 전체 구성 및 동작의 기술은 생략하고, 본 실시예의 리셋 TFT 스위치(41) 및 점등 TFT 스위치(42)와 특유의 특징을 이하에서 설명한다.
도 5의 (a)는 리셋 TFT 스위치(41)의 단면구조도이고, 도 5의 (b)는 OLED 구동 TFT(4) 및 점등 TFT 스위치(42)의 단면구조도이다. 제1 실시예에서 기술한 바와 같이, 양쪽의 TFT는 저온다결정 Si TFT 공정(process)으로 형성된다. 우선, 유리 기판(50)상에 버퍼막(49)을 통해서 i(불순물 비도입)형 다결정 Si 박막(53)이 형성된다. i형 다결정 Si 박막(53)상에, 드레인 및 소스 전극으로 작용하는 p+(고농도 p형)영역(51, 55)이 형성된다. 그리고, 게이트 전극(46)이 i형 다결정 Si 박막(53)상에 포개지는 게이트 절연막(48)상에 형성된다. 또한, 게이트 전극(46), 드레인 전극(51) 및 소스 전극(55)은 각각 접속된 단자(43, 44, 45)를 갖는다. 여기서, 도 5의 (a)에 도시된 리셋 TFT 스위치(41)와 도 5의 (b)에 도시된 점등 TFT 스위치(42)의 차이는, 전자가 게이트 근방의 다결정 Si 박막(53)상에 형성된 p-(저농도 p형)영역(52, 54)을 가지는, 소위 LDD(Lightly Doped Drain) 트랜지스터 구조를 채용하고 있는 것에 있다. 화소 캐패시터(2)에 저장된 신호에 대응하는 전하를 유지할 필요가 있기 때문에, 리셋 TFT 스위치(41)의 오프전류는 충분히 낮아질수 있다. 다른 한편, OLED 구동 TFT(4)는 OLED(7)의 급격한 온/오프 동작을 달성하기 위해 큰 상호 컨덕턴스(gm)를 가지고, 점등 TFT 스위치(42)는 OLED(7) 구동전류와 기생저항에 기인하는 전압강하의 불균일을 보이지 않게 한다. 그러므로, 점등 TFT 스위치(42)는, LDD 구조를 채용하지 않는다. LDD 트랜지스터는, 오프시 누설전류를 보다 작게 할 수 있다는 장점이 있지만, 온시 기생저항이 보다 크게 되어, 등가적으로 상호 컨덕턴스(gm)가 저하한다는 트레이드 오프(trade-off)를 갖는다.
본 실시예 있어서, 화소(40)는 p채널 MOS 트랜지스터만으로 구성되어 있기 때문에, 화소 유닛의 레이아웃이 간소화 되어 고해상도화 및 고수율화를 달성한다. 또한, 화소 주변회로를 구성하는 전체 TFT가, 예컨대 LSI 실장회로를 이용함으로써 p채널 MOS 트랜지스터로 구성되면, 공정이 간소화되어(n채널 MOS 트랜지스터를 제외함으로써) 생산 가격을 감소시킬수 있다.
본 실시예에 있어서, 리셋 TFT 스위치(41) 및 점등 TFT 스위치(42)는 p채널 MOS 트랜지스터를 이용하고, 양쪽 스위치의 구동파형의 정부(正負)의 방향은 제1 실시예와는 반대이다.
[제3 실시예]
도 6을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.
도 6은 제3 실시예에서의 화소(59)의 구성도이다.
본 실시예의 전체 구성 및 동작은, OLED 구동 TFT(60)가 n채널 MOS 트랜지스터로 구성되어 있는 것과 OLED(61)의 캐소드와 애노드가 역방향으로 접속되어 있는 것을 제외하면, 기본적으로 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 공통적인 구성 및 동작의 기술은 생략하고 있다. 본 실시예의 OLED 구동 TFT(60) 및 OLED(61)와 특유의 특징을 이하에서 설명한다.
OLED(61)의 대향전극(62)으로는 전원선(18)보다 높은 전압이 인가되고 있고, OLED 구동 TFT(60)는 소스측은 전원선(18)에 접속되어 있다(제1 실시예와 동일한 회로 접속). 그러나, OLED 구동 TFT(60)는 n채널 MOS 트랜지스터이므로, 아날로그 신호전압과 삼각 펄스의 상하관계는 반대로 된다. 즉, 삼각 펄스의 전압이 미리 기록되었던 아날로그 신호전압보다도 높을 때, OLED 구동 TFT(60)는 턴 온되고, 삼각 펄스의 전압이 미리 기록되었던 아날로그 신호전압보다도 낮을 때 OLED 구동 TFT(60)는 턴 오프된다. 그러므로, 아날로그 신호전압의 흑백 관계가 반전되지만, 그 이외는 제1 실시예와 같다.
본 실시예에 있어서, 화소(59)는 n채널 MOS 트랜지스터만으로 구성되어 있기 때문에, 화소 유닛의 레이아웃이 간소화되어, 고해상도화나 고수율화를 달성한다. 또한, 화소 주변회로를 구성하는 전체 TFT는, 예컨대 LSI 실장회로를 이용함으로써 n채널 MOS 트랜지스터로 구성되면, p채널 MOS의 TFT를 제외함으로써 공정이 간소화되어 생산 가격을 감소시킬수 있다.
[제4 실시예]
도7을 참조하여, 본 발명의 제4 실시예를 설명한다.
도 7은 제4 실시예에서의 화소(66)의 구성도이다.
본 실시예의 전체 구성 및 동작은, OLED 구동 TFT(63)가 n채널 MOS 트랜지스터로 구성되어 있는 것을 제외하면, 기본적으로 제1 실시예와 동일하다. 그리고, 이것에 수반해서, 리셋 TFT 스위치(64) 및 점등 TFT 스위치(65)의 위치는 변경되어 있다. 따라서, 공통적인 구성 및 동작의 기술은 생략하고 있다. 본 실시예의 OLED 구동 TFT(63), 리셋 TFT 스위치(64) 및 점등 TFT 스위치(65)와 특유의 특징을 이하에서 설명한다.
OLED 구동 TFT(63)는 n채널 MOS 트랜지스터이므로, OLED(7)에 접속된 전극이 소스가 된다. 따라서, 점등 TFT 스위치(65)는 전원선(18)과 OLED 구동 TFT(63)의 사이에 위치되어 있다. 리셋 TFT 스위치(64)는, 도 7에 도시된 바와 같이, OLED(7)의 반대측인 OLED 구동 TFT(63)의 드레인 및 게이트 사이에 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서, 화소의 구성은 변화되었지만, 기본적인 동작은 제3 실시예와 동일하고, 그 장점도 제3 실시예와 동일하다. 그러나, 본 실시예에서 OLED(7)는 OLED 구동 TFT(63)의 소스 저항으로 작용하기 때문에, 다른 실시예와 비교하여, OLED 구동 TFT(63)의 특성 불균일은 보이기 쉽게 되는 경향이 있다.
[제5 실시예]
도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제5 실시예를 설명한다.
도 8은, 본 실시예에서 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 본 실시예의 구성 및 동작은, 신호선(17)의 상하 부분에서 신호 입력스위치(23), 신호 구동회로(21), 삼각펄스 입력스위치(26) 및 삼각펄스 입력선(27)이 제거되어 있는 것과, 이들을 대신하여 디지털 신호입력선(71)을 가지는 6bit DA 변환회로(70)가 설치되어 있는 것을 제외하면, 기본적으로 제1 실시예와 동일하다. 따라서, 공통적인 구성 및 동작의 기술은 생략하고 있다. 본 실시예의 DA 변환회로(70)와 특유의 특징을 이하에 설명한다.
도 9는, 본 실시예의 1 프레임 기간내에서 점등제어선(32) 및 디지털 신호입력선(71)의 동작파형도이다. 본 실시예에서 1/60초로 미리 설정된 1 프레임 기간은, 전반의「기록기간」과 후반의「점등기간」으로 분할되어 있다. 점등제어선(32)은「기록기간」동안 턴 오프되지만,「점등기간」동안 턴 온되고 있다. 그것에 의해, 점등제어선(32)은 점등스위치선(19)를 통해 전체 화소의 점등 TFT 스위치(9)를 일제히 온상태로 고정한다. 그리고, 디지털 신호입력선(71)으로는「기록기간」동안 디지털 화상데이터가 입력되고,「점등기간」동안 삼각펄스 데이터가 입력되고 있다. 그것에 의해, DA 변환회로(70)를 통해서 신호선(17)으로「기록기간」동안 아날로그 신호전압이 출력되고,「점등기간」동안 삼각펄스 전압이 출력되고 있다. 즉, 본 실시예에 있어서, DA 변환회로(70)의 사용은, 디지털 입력을 가능하게 한다. 추가적으로, 신호 입력스위치(23) 및 삼각펄스 입력스위치(26)의 전환조작 등을 불필요하게 한다. 그러므로, OLED 표시패널에 대한 구동신호는 간소화될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 또 DA 변환회로(70)가 저온다결정 Si TFT를 이용해서 유리 기판상에 일체로 형성되어 생산 가격을 감소시킨다. DA 변환회로(70)는 LSI를 실장함으로써 실현될 수 있다. 후자의 경우, LSI는 실장 비용을 초래하는 부품으로서 실장되고 있다. 그러나, 그것은 고성능의 8bit DA 변환회로로 용이하게 실현한다.
[제6 실시예]
도 10~도 12를 참조하여, 본 발명의 제6 실시예를 설명한다.
우선, 도 10을 참조하여, 본 실시예의 전체 구성을 기술한다.
도 10은, 본 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 화소발광체로서 각각 OLED(7)를 가지는 화소(70)가 표시유닛상에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각 화소는, 리셋선(78), 신호선(77), 점등스위치선(79), 입력스위치선(83) 등을 통해서 표시유닛 주변에 설치된 구동회로에 접속되어 있다. 리셋선(78) 및 입력스위치선(83)은 게이트 구동회로(82)의 주사출력에 접속되어 있다. 신호선(77)은 신호 구동회로(81)에 접속되어 있다. 신호 구동회로(81)에는 아날로그 신호전압을 입력하는 신호입력선(28)이 접속되어 있다. 신호 구동회로(81)는 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터와 아날로그 스위치로 구성되는 아날로그 신호전압 분배회로이므로, 여기서 그 상세는 생략한다. 점등스위치선(79)은 점등스위치 OR 게이트(80)에서 출력되고 있다. 점등스위치 OR 게이트(80)로는 게이트 구동회로(82)의 주사출력 및 점등제어선(32)이 입력되고 있다. 게이트 구동회로(82)는, 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터 회로이므로, 여기서 그 상세는 생략한다. 여기서, 도 10에 예시된 화소(70), 게이트 구동회로(82), 신호 구동회로(81) 등 전체 회로는, 일반적으로 공지된 저온다결정 Si TFT를 이용해서 유리 기판상에 형성되어 있다. 또 각 화소에 있어서, 신호선(77)은 (입력스위치선(83)과 화소 캐패시터(72)로 제어되는) 입력 TFT 스위치(71)를 통해서 OLED 구동 TFT(74)(p채널 MOS 트랜지스터인)의 게이트에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(74)의 소스는 전원선(18)에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(74)의 드레인은 점등 TFT 스위치(76)(점등스위치선(79)으로 제어됨)를 통해서 OLED(7)의 일단에 접속되어 있다. OLED(7)의 타단은 공통 접지되어 있다. 또한, OLED 구동 TFT(74)의 게이트와 드레인 사이에는, 리셋선(78)으로 제어되는 리셋 TFT 스위치(75)가 설치되어 있다. OLED 구동 TFT(74)의 게이트와 소스 사이에는 보존 캐패시터(73;retention capacitor)이 설치되어 있다.
다음에, 도 11 및 도 12를 이용하여 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 11은 본 실시예의 1 프레임 기간내에서 점등제어선(32)의 동작파형도이다. 본 실시예에서 1/60초로 미리 설정된 1 프레임 기간은, 전반의「기록기간」과 후반의「휴지기간」및「점등기간」으로 분할되어 있다. 점등제어선(32)은「기록기간」및「휴지기간」동안 턴 오프되어 있지만,「점등기간」동안 턴 온되고 있다. 그것에 의해, 점등제어선(32)은 점등스위치선(79)을 통해서 전체 화소의 점등 TFT 스위치(76)를 일제히 온상태로 고정한다. 또한,「기록기간」동안, 게이트 구동회로(82)는 리셋선(78), 점등스위치선(79) 및 입력스위치선(83)을 주사한다. 아날로그 신호전압은 신호선(77)으로 순차 입력되고 있다.「휴지기간」및「점등기간」동안, 게이트 구동회로(22)는 휴지되고, 신호선(77)으로의 신호 입력도 휴지된다.
도 12는,「기록기간」,「휴지기간」및「점등기간」에 따라, 각 화소에서 리셋 TFT 스위치(75), 점등 TFT 스위치(76), 입력 TFT 스위치(71)의 구동과, 신호선(77)상의 데이터 입력의 파형 타이밍도이다.
「기록기간」(1 프레임의 전반)동안, 게이트 구동회로(82)가 각 화소의 행(row)을 순차 주사한다. 이것에 동기하여, 신호 구동회로(81)는 신호데이터로서의 아날로그 신호전압을 신호선(77)에 기록한다. 특히, 게이트 구동회로(82)에 의 해 선택된 n행째의 화소에 있어서, 우선, 점등 TFT 스위치(76) 및 입력 TFT 스위치(71)가 턴 온되고, 이어서 리셋 TFT 스위치(75)가 턴 온된다. 이들 스위치가 턴 온되면, OLED 구동 TFT(74)는 그 게이트와 드레인 사이에 인가된 동전위와 다이오드 접속으로 된다. 따라서, 전원선(18)으로 미리 소정의 전압을 인가해 놓는 것에 의해, OLED 구동 TFT(74)와 OLED(7)는 도통상태로 된다. 다음에, 점등 TFT 스위치(76)가 턴 오프되면(타이밍 (1)), OLED 구동 TFT(74)와 OLED(7)는 강제적으로 오프상태로 된다. 이때, OLED 구동 TFT(74)의 게이트와 드레인은 리셋 TFT 스위치(75)를 통해 단락되어 있기 때문에, OLED 구동 TFT(74)(화소 캐패시터(72)의 일단에 접속된 게이트를 갖는)의 게이트 전압은, 전원선(18)의 전압보다 문턱치 전압(Vth)만큼 낮은 전압으로 자동적으로 리셋된다. 이때, 제로(기준)레벨의 아날로그 신호전압은, 신호선(77) 데이터로서 화소 캐패시터(72)의 타단으로 입력 TFT 스위치(71)를 통해서 입력되고 있다.
다음에, 리셋 TFT 스위치(75)가 턴 오프되면, 화소 캐패시터(72)의 양단의 전위차는 원래 상태를 유지하기 위해 화소 캐패시터(72)에 기억되고 있다.
다음에, 신호선(77) 데이터로서의 소정의 아날로그 신호전압이 인가되면(타이밍 (2)), 화소 캐패시터(72)의 양단의 전압은 제로(기준)레벨의 아날로그 신호전압과 아날로그 신호전압 사이의 차이에 상당하는 전압만큼 쉬프트되고 있다. 또한, 이전의 리셋전압에서 상기 차이에 상당하는 전압만큼 쉬프트된 전압이 OLED 구동 TFT(74)의 게이트로 인가되고, 이 전압은 보존 캐패시터(73)에 의해 유지되고 있다. 이후, 입력 TFT 스위치(71)가 턴 오프되고, 신호선(77) 데이터는 제로(기준)레 벨로 되돌아감으로써(타이밍 (3)), n행째 화소 행으로의 신호기록을 완료한다. 이후, 다른 행의 화소를 주사하는 기간동안, 해당 화소의 점등 TFT 스위치(76)는 상시 오프상태에 있다. 따라서, OLED 구동 TFT(74)의 게이트에 기록된 아날로그 신호전압의 레벨에 관계없이 OLED(7)를 점등되는 것은 아니다. 이와 같은 방식으로, 화소에 대한 아날로그 신호전압의 기록은 행마다 순차 실행되고 있다. 전체 화소에 대한 기록이 종료한 시점에서 1 프레임의 전반의「기록기간」은 종료한다.
다음에, 게이트 구동회로(82)는 1 프레임의 후반에서 정지한다.「휴지기간」동안, 도 12에 도시된 스위치는 모두 턴 오프되어 있고, 화소의 상태는 변화되지 않는다. 후속의「점등기간」동안, 점등제어선(32)은 점등스위치 OR 게이트(80)와 점등스위치선(79)을 통해서 전체 화소의 점등 TFT 스위치(76)를 일제히 턴 온한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 각 화소에 기록된 아날로그 신호전압에 대응하는 전압이 OLED 구동 TFT(74)의 게이트로 인가되고 있기 때문에, 이 전압에 대응하는 신호전류가 각 화소의 OLED(7)를 통해서 흘러 계조 발광(gradation emission)을 행한다. 그것으로서, 이때 OLED 구동 TFT(4)의 게이트의 문턱치 전압(Vth)의 불균일은 사라진다.
상술한 실시예에 의하면, 1 프레임내에서「점등기간」과 같은 발광수단의 점등시간을 제어함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다. 그리고, 새롭게「휴지기간」을 제공하므로, 게이트 구동회로(82)의 클록주파수를 일정하게 유지하면서「점등기간」을 용이하게 변경하는 것이 가능하다. 본 실시예에 있어서, 점등제 어선(32)의 타이밍 신호를 조정하는 것만으로, 동화상의 시각특성 및 시각상의 표시강도를 용이하게 변경한다.
[제7 실시예]
도 13~도 14를 참조하여, 본 발명의 제7 실시예를 설명한다.
우선, 도 13을 참조하여 본 실시예의 전체 구성을 기술한다.
도 13은 본 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 화소발광체로서의 OLED(7)를 각각 가지는 화소(90)가 표시유닛상에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각 화소는 신호선(97), 점등스위치선(99), 입력스위치선(103) 등을 통해서 표시유닛 주변에 설치된 구동회로에 접속되어 있다. 입력스위치선(103)은 게이트 구동회로(102)의 주사출력에 접속되어 있다. 신호선(97)은 신호 구동회로(101)에 접속되어 있다. 신호 구동회로(101)에는 아날로그 신호전압을 입력하는 신호입력선(28)이 접속되어 있다. 신호 구동회로(101)는, 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터와 아날로그 스위치로 구성되는 아날로그 신호전압 분배회로이므로, 여기서 그 상세는 생략한다. 점등스위치선(99)은, 점등스위치 OR 게이트(100)에서 출력되고 있다. 점등스위치 OR 게이트(100)에는 게이트 구동회로(102)의 주사출력 및 점등제어선(32)이 입력되고 있다. 게이트 구동회로(102)는, 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터 회로이기 때문에, 여기서 그 상세는 생략한다. 여기서, 도 13에 도시된 화소, 게이트 구동회로(102), 신호 구동회로(101) 등 전체 회로는, 일반적으로 공지된 저온다결정 Si TFT를 이용해서 유리 기판상에 형성되어 있다. 각 화소에 있어서, 신호선(97)은 입력스위치선(103)으로 제어되는 입력 TFT 스위치(91)를 통해서 OLED 구동 TFT(94)(p채널 MOS 트랜지스터)의 게이트에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(94)의 소스는 전원선(18)에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(94)의 드레인은 점등스위치선(99)으로 제어되는 점등 TFT 스위치(96)를 통해서 OLED(7)의 일단에 접속되어 있다. OLED(7)의 타단은 공통 접지되어 있다. 또한, OLED 구동 TFT(94)의 게이트와 소스 사이에는, 보존 캐패시터(93)가 설치되어 있다.
다음에, 도 14를 이용하여 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 14는,「기록기간」및「점등기간」에 따라, 각 화소에서 점등 TFT 스위치(96), 입력 TFT 스위치(91)의 구동과, 신호선(97)상의 데이터 입력의 파형 타이밍도이다.
「기록기간」(1 프레임의 전반)동안, 게이트 구동회로(102)는 각 화소의 행을 순차 주사한다. 이것에 동기하여, 신호 구동회로(101)는 신호데이터로서의 아날로그 신호전압을 신호선(97)에 기록한다. 특히, 게이트 구동회로(102)에 의해 선택된 n행째의 화소에 있어서, 점등 TFT 스위치(96) 및 입력 TFT 스위치(91)가 턴 온되고, 신호선(97) 데이터로서 아날로그 신호전압이 화소로 인가된다. 여기서, 전원선(18)에 미리 소정의 전압을 인가해 놓는 것에 의해, OLED 구동 TFT(94)와 OLED(7)는 도통상태로 하고, 아날로그 신호전압에 대응하는 휘도로 OLED(7)가 발광한다. 다음에, 입력 TFT 스위치(91)가 턴 오프되면, 이때 아날로그 신호전압은 보존 캐패시터(93)에 기억되고, 이어서 점등 TFT 스위치(96)가 턴 오프되어 OLED(7)의 발광이 즉시 정지한다. 이후, 다른 행의 화소를 주사하는 기간동안, 해당 화소 의 점등 TFT 스위치(96)는 상시 오프상태에 있다. 따라서, OLED 구동 TFT(94)의 게이트에 기록된 아날로그 신호전압의 레벨에 관계없이 OLED(7)를 점등하는 것은 아니다. 이와 같은 방식으로, 화소에 대한 아날로그 신호전압의 기록은 행마다 순차 실행되고, 전체 화소에 대한 기록이 종료한 시점에서 1 프레임의 전반의「기록기간」은 종료한다.
다음에, 게이트 구동회로(102)는「점등기간」(1 프레임의 후반) 동안 정지하고, 점등제어선(32)은 점등스위치 OR 게이트(100)와 점등스위치선(99)을 통해서 전체 화소의 점등 TFT 스위치(96)를 일제히 턴 온한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 각 화소에 기록된 아날로그 신호전압이 OLED 구동 TFT(94)의 게이트에 기억되어 있기 때문에, 이 전압에 대응하는 신호전류가 각 화소의 OLED(7)를 통해 흘러 계조 발광(gradation emission)을 행한다.
상술한 실시예에 의하면, 1 프레임내에서「점등기간」과 동등한 발광수단의 점등시간을 제어함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다.
[제8 실시예]
도 15~도 16을 참조하여, 본 발명의 제8 실시예를 설명한다.
우선, 도 15를 참조하여 본 실시예의 전체 구성을 기술한다.
도 15는 본 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 화소발광체로서 각각 OLED(7)를 가지는 화소(110)가 표시유닛상에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 각 화소는 리셋선(118), 신호선(117), 점등스위치선(119) 및 입력스위치선(123) 등을 통해서 표시유닛 주변에 설치된 구동회로에 접속되어 있다. 리셋선(118) 및 입력스위치선(123)은 게이트 구동회로(122)의 주사출력에 접속되어 있다. 신호선(117)은 전류출력 DA 변환회로(121)에 접속되어 있다. 전류출력 DA 변환회로(121)에는 디지털신호를 입력하는 디지털 신호입력선(29)이 접속되어 있다. 여기서, 전류출력 DA 변환회로(121)는 출력이 계조전류인 것을 제외하고는, 일반적인 전압출력 DA 변환회로와 동일한 구성이다. 점등 스위치선(119)은 전체 화소에 공통으로 접속되어 있다. 게이트 구동회로(122)는, 일반적으로 공지된 쉬프트 레지스터 회로이므로, 여기서 그 상세는 생략한다. 여기서, 도 15에 도시된 화소(110), 게이트 구동회로(122), 전류출력 DA 변환회로(121) 등 전체 회로는, 일반적으로 공지된 저온다결정 Si TFT를 이용해서 유리 기판상에 형성되어 있다. 각 화소에 있어서, 신호선(117)은 입력 TFT 스위치(111)(입력스위치선(123)으로 제어되는)를 통해서 OLED 구동 TFT(114)(p채널 MOS 트랜지스터)의 드레인에 접속되어 있다. OLED 구동 TFT(114)의 소스는 전원선(18)에 접속되어 있다. 또한, OLED 구동 TFT(114)의 드레인은 (점등스위치선(119)으로 제어되는) 점등 TFT 스위치(116)를 통해서 OLED(7)의 일단에 접속되어 있다. OLED(7)의 타단은 공통 접지되어 있다. 또한, OLED 구동 TFT(114)의 게이트와 드레인 사이에는 리셋선(118)으로 제어되는 리셋 TFT 스위치(115)가 설치되어 있다. OLED 구동 TFT(114)의 게이트와 소스 사이에는 보존 캐패시터(113)가 설치되어 있다.
다음에, 도 16을 이용하여 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 16은,「기록기간」및「점등기간」에 따라, 각 화소에서 리셋 TFT 스위치(115), 점등 TFT 스위치(116), 입력 TFT 스위치(111)의 구동과, 신호선(117)상의 데이터 입력의 파형 타이밍도이다.
「기록기간」(1 프레임의 전반)동안, 게이트 구동회로(122)는 각 화소의 행을 순차 주사한다. 이것에 동기하여, 전류출력 DA 변환회로(121)는 신호데이터로서아날로그 신호전류를 신호선(117)에 기록한다. 특히, 게이트 구동회로(122)에 의해 선택된 n행째의 화소에 있어서, 입력 TFT 스위치(111) 및 리셋 TFT 스위치(115)는 턴 온된다. 이들 스위치가 턴 온되면, OLED 구동 TFT(114)는 그 게이트와 드레인 사이에 인가된 동전위의 다이오드 접속으로 되어, 아날로그 신호전류가 OLED 구동 TFT(114)를 통해서 전원선(18)을 향해 흐른다. 이때, OLED 구동 TFT(114)의 소스와 드레인 사이에는 아날로그 신호전류에 대응하는 게이트 전압이 발생한다. 다음에,리셋 TFT 스위치(115)가 턴 오프될 때, 아날로그 신호전류에 대응하는 게이트 전압이 보존 캐패시터(113)에 기억되고 있다. 이후, 신호선(117)상의 아날로그 신호전류는 컷 오프되고, 입력 TFT 스위치(111)는 턴 오프되어 n행째의 화소 행에 대한 신호 기록을 완료한다. 여기서,「기록기간」동안, 점등 TFT 스위치(116)는 상시 오프상태에 있다. 따라서, 보존 캐패시터(113) 즉 OLED 구동 TFT(114)의 게이트에 기록된 전압의 레벨에 관계없이 OLED(7)를 점등하는 것은 아니다. 이와 같은 방식으로, 화소에 대한 아날로그 신호전압의 기록은 행마다 순차 실행되고, 전체 화소에 대한 기록이 종료한 시점에서 1 프레임의 전반의「기록기간」은 종료한다.
다음에, 게이트 구동회로(122)는「점등기간」(1 프레임의 후반)동안 정지하 고, 점등스위치선(119)은 전체 화소의 점등 TFT 스위치(116)를 일제히 턴 온한다. 여기서, 상술한 바와 같이, OLED 구동 TFT(114)의 게이트에서, 각 화소로 입력된 아날로그 신호전류에 대응하는 게이트 전압이, 보존 캐패시터(113)에 의해 유지되고 있기 때문에, 아날로그 신호전류와 동등한 전류가 각 화소의 OLED(7)를 통해 흘러 계조 발광을 행한다. 그러므로, OLED 구동 TFT(114)의 특성 불균일은 없어진다.
상술한 실시예에 의하면, 1 프레임내에서 「점등기간」과 동등한 발광수단의 점등시간을 제어함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다.
[제9 실시예]
도 17~도 19를 참조하여, 본 발명의 제9 실시예를 설명한다.
본 실시예의 구성 및 동작은, 각 화소에 설치되어 있는 점등 TFT 스위치(131)가 점등스위치 AND 게이트(130)에 의해 점등스위치선(132)을 통해 주사되고 있는 점을 제외하면, 기본적으로 제6 실시예와 동일하다. 따라서, 공통적인 구성 및 동작의 기술은 생략한다. 본 실시예의 점등 TFT 스위치(131) 및 특유의 특징을 이하에 설명한다.
도 17은 본 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성도이다. 상술한 바와 같이, 각 화소에 설치되어 있는 점등 TFT 스위치(131)는, 점등스위치선(132)을 통해서 점등스위치 AND 게이트(130)에 접속되어 있다. 그리고, 점등스위치 AND 게이트(130)는 게이트 구동회로(82)의 주사출력과 입력된 점등제어선(133)을 가지고 있다.
다음에, 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 18은 본 실시예의 1 프레임 기간내에서 점등제어선(133)의 동작파형도이다. 점등제어선(133)은, 전반의「기록기간」동안 턴 온상태에서 소정의 화소의 OLED(7)를 점등한다. 후반의「소등기간」동안 턴 오프상태에서 각 화소의 점등 TFT 스위치(131)를 턴 오프함으로써 전체 화소의 OLED(7)를 강제적으로 소등시킨다.
도 19는「기록기간」및「소등기간」에 따라, 각 화소에서 리셋 TFT 스위치(75), 점등 TFT 스위치(131), 입력 TFT 스위치(71)의 구동과, 신호선(77)상의 데이터 입력의 파형 타이밍도이다. 기본적인 동작은 상술한 제6 실시예와 동일하지만, 기록기간에서 해당 행이 선택되지 않는 동안 점등 TFT 스위치(131)는 상시 온상태에 있는 것과, 소등기간 동안 점등 TFT 스위치(131)는 상시 오프상태에 있는 것이 다르다. 그것에 의해, 본 실시예에서는, 1 프레임내에서 발광수단의 점등과 동등한「점등기간」을 설정함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다.
[제10 실시예]
도 20 및 도 21을 참조하여, 본 발명의 제10 실시예를 설명한다. 본 실시예의 구성 및 동작은, 각 화소에 설치되어 있는 점등 TFT 스위치(141)가 점등스위치 구동회로(144)에 의해 점등스위치선(142)을 통해서 주사되고 있는 점을 제외하면, 기본적으로 제6 실시예와 동일하다. 따라서, 공통적인 구성 및 동작의 기술은 생략한다. 본 실시예의 점등 TFT 스위치(141) 및 특유의 특징을 이하에 설명한다.
도 20은 본 실시예인 OLED(Organic Light Emitting Diode) 표시패널의 구성 도이다. 상술한 바와 같이, 각 화소에 설치되어 있는 점등 TFT 스위치(141)는, 점등스위치선(142)을 통해서 점등스위치 구동회로(144)에 접속되어 있다. 그리고, 게이트 구동회로(143)는 리셋선(78) 및 입력스위치선(83)에만 접속되어 있다.
다음에, 본 실시예의 동작을 설명한다.
도 21은 각 화소 행에 대한 게이트 구동회로(143) 및 점등스위치 구동회로(144)의 전형적인 주사패턴이다. 제6 실시예와 같은 방식으로, 게이트 구동회로(143)는 리셋 TFT 스위치(75) 및 입력 TFT 스위치(71)를 순차 주사 및 구동한다. 점등스위치 구동회로(144)는 화소의 1행에서 최종 행까지 순차 점등 TFT 스위치(141)를 순차 주사 및 구동한다.
다음에, 게이트 구동회로(143)는 화소의 행마다 주사를 실행한다. 1 프레임 기간은, 1행에서 최종 행을 완료할 때까지의 주사 시간을 포함한다. 한편, 점등스위치 구동회로(144)는, k행을 주사하는 시간 지연을 가지면서 점등 TFT 스위치(141)를 주사하여 일시적으로 턴 온 및 턴 오프한다. 그러므로, k행의 주사에 필요한 시간이 점등기간으로서 정의된다.
이렇게, 본 실시예에서는, 1 프레임내에서 발광수단의 점등기간과 동등한 각 화소마다「점등기간」을 설정함으로써, 인접하는 2개 프레임 사이에 무발광기간을 설정하는 것이 가능하다. 본 실시예는 부드러운 동화상 표시를 달성하고 있다.
[제11 실시예]
도 22를 참조하여, 본 발명의 제11 실시예를 설명한다. 도 22는 본 실시예의 동화상 표시장치(디지털 텔레비젼)(150)의 구성도이다.
무선 또는 유선입력 인터페이스 회로(151)는, 외부에서 MPEG 규격에 의거해서 동화상데이터로서 압축된 화상데이터 등을 받아들인다. 입력 인터페이스 회로(151)의 출력은 I/O(Input/Output)회로(152)를 통해서 데이터 버스(153)에 접속되어 있다. 그 밖에, 데이터 버스(153)는 MPEG 신호의 디코드를 행하는 마이크로 프로세서(154), DA 변환기를 내장한 표시패널 컨트롤러(155), 프레임 메모리 등에 접속되어 있다. 또한, 표시패널 컨트롤러(155)의 출력은 화소 매트릭스(161), 게이트 구동회로(22), 신호 구동회로(21) 등을 포함하는 OLED 표시패널(160)로 들어가고 있다. 또한, 동화상 표시장치(150)는 삼각 펄스신호 발생회로(162) 및 2차 전지(157)를 포함하고 있다. 또 삼각 펄스신호 발생회로(162)의 출력도 OLED 표시패널(160)로 들어가고 있다. 여기서, OLED 표시패널(160)은, 상술한 제1 실시예와 동일한 구성 및 동작을 가지므로, 그 내부 구성 및 동작의 기술은 여기서 생략한다.
제11 실시예의 동작을 설명한다. 우선, 입력 인터페이스 회로(151)는 명령에 따라서 외부로부터 압축된 화상데이터를 받아들이고, I/O회로(152)를 통해서 마이크로 프로세서(154) 및 프레임 메모리(156)로 화상데이터를 전송한다. 사용자로부터 명령을 받으면, 마이크로 프로세서(154)는 필요에 따라 동화상 재생장치(150) 전체를 구동하고, 압축된 화상데이터를 디코드하며, 신호를 처리하고, 정보를 표시한다. 신호 처리된 화상데이터는 필요에 따라서 프레임 메모리(156)에 일시적으로 기억된다.
마이크로 프로세서(154)가 표시명령을 내린 경우, 프레임 메모리(156)는 표 시패널 컨트롤러(155)를 통해서 OLED 표시패널(160)로 화상데이터를 전송하고, 화소 매트릭스(161)는 입력된 화상데이터를 실시간으로 표시한다. 이와 동시에, 표시패널 컨트롤러(155)는 화상을 표시하기 위해 필요한 소정의 타이밍 펄스를 출력한다. 이것에 동기하여, 삼각 펄스신호 발생회로(162)는 삼각파형의 화소 구동전압을 출력한다. OLED 표시패널(160)은, 이들 신호를 이용하여, 제1 실시예에서 기술한 바와 같이 6비트 화상데이터에서 생성된 표시데이터를 화소 매트릭스(161)상에 실시간으로 표시한다. 여기서, 2차 전지(157)는, 동화상 표시장치(150) 전체를 구동하기 위한 전력을 공급한다.
본 실시예에 의하면, 양호한 동화상 표시를 가능하게 하고, 또한 화소 사이에서의 표시특성의 불균일을 충분히 억제하는 동화상 표시장치(150)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 화상 표시장치로서 제1 실시예에서 기술한 OLED 표시패널을 이용하였지만, 다른 실시예에 기술한 여러가지 표시패널들이 본 실시예에 포함될 수 있는 것은 명백하다.
본 발명에 의하면, 양호한 동화상 표시특성을 갖고, 또한 화소 사이에서 표시특성의 불균일을 충분히 억제하는 화상 표시장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 동작의 원리, 바람직한 실시예 및 방식은 상술한 명세서에 기술되어 있다. 그러나, 본 발명은 개시된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 실시예는 제한하는 것보다는 예시로서 기술되어 있다. 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다른 변경 및 변형이 가능하고, 등가물을 사용할 수 있다. 따라서, 이와 같은 변경, 변형 및 등가물은 청구항에서 정의된 바와 같이 본 발명의 정신과 범위내에 속하고 그것에 포함되는 것이 명백하게 된다.

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 각각 발광수단을 가지는 복수의 화소로 구성된 표시유닛과;
    상기 화소로 아날로그 표시신호를 입력하기 위한 신호선 및;
    상기 신호선을 통해서 상기 화소로 입력된 아날로그 표시신호에 기초하여, 상기 발광수단을 구동하기 위한 발광 구동수단을 포함하고,
    상기 화소마다 설치되어 있는 상기 발광 구동수단은 전계효과 트랜지스터(FET)이고,
    상기 신호선은 적어도 하나의 용량수단을 통해서 상기 전계효과 트랜지스터의 게이트에 접속되어 있으며,
    상기 전계효과 트랜지스터의 소스 또는 드레인의 일단은 전원수단에 접속되어 있고, 상기 소스 및 드레인의 타단은 상기 발광수단에 접속되어 있으며, 상기 소스 및 드레인의 적어도 하나는 제1 스위치를 통해서 상기 전원수단 또는 상기 발광수단에 접속되어 있고,
    상기 전계효과 트랜지스터는 상기 용량수단을 통해서 상기 아날로그 표시신호 및 삼각 펄스신호 중의 하나를 그 게이트로 인가하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광수단은, 유기발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광 구동수단 및 상기 제1 스위치는, 투명기판상에 설치되어 있는 다결정실리콘 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전계효과 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에는 제2 스위치가 설치되어 있고, 상기 드레인과 상기 발광수단 사이에는 제1 스위치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전계효과 트랜지스터, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는, 동일한 도전형의 TFT인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 아날로그 표시신호와 상기 삼각 펄스신호는, 모두 공통의 DA 변환기에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 DA 변환기는, 다결정실리콘 박막 트랜지스터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  15. 삭제
  16. 각각 발광수단을 가지는 복수의 화소로 구성된 표시유닛과;
    상기 화소로 아날로그 표시신호를 입력하기 위한 신호선과;
    상기 신호선을 통해서 상기 화소로 입력된 아날로그 표시신호에 기초하여, 상기 발광수단을 구동하기 위한 구동 TFT 및;
    화상을 표시하는 동안 상기 발광수단의 점등 또는 소등을 제어하기 위한 점등 TFT를 포함하되,
    상기 신호선은 화소 캐패시터의 양단을 통하여 구동 TFT의 게이트에 접속되어 있고,
    점등 TFT의 소스-드레인 경로는 구동 TFT의 소스-드레인 경로를 통해서 전원선과 발광 수단 사이에 접속되어 있고,
    상기 발광수단의 점등 및 상기 소등의 시간 기간비율은 1:9 ~ 9:1인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  17. 삭제
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 발광수단의 점등 및 소등은 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 전환함으로써, 전환되는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 16 항에 있어서,
    리셋 TFT는 구동 TFT의 게이트와 드레인의 사이에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
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