KR20040041049A - 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치 - Google Patents

액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있는 액티브 구동형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 역 바이어스 전압의 인가에 따르는 상기 EL 소자의 발광 효율의 저하 등을 보상하는 것을 목적으로 한다. 하나의 화소(10)는 제어용 TFT(Tr1), 구동용 TFT(Tr2), 커패시터(C1) 및 EL 소자(E1)로 구성된다. 그리고, 스위치(SW1, SW2)를 상호 전환함으로써 EL 소자(E1)에 대한 순방향 전류의 공급 상태 및 역 바이어스 전압의 인가 상태를 선택할 수 있다. 본 발명에 따른 한 제어 형태에 있어서, 역 바이어스 전압의 인가 상태로부터 순방향 전류의 공급 상태로 이행할 때에, 한쪽 스위치를 먼저 전환함으로써 EL 소자(E1)의 애노드 및 캐소드 사이를 동전위로 하여 전하를 방전시킨다. 이에 따라, EL 소자(E1)의 기생 용량에 대한 순방향 전류의 충전을 신속히 수행할 수 있고, EL 소자의 발광 동작을 신속하게 일으킬 수 있다.

Description

액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치{DRIVE METHODS AND DRIVE DEVICES FOR ACTIVE TYPE LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL}
본 발명은 화소를 구성하는 발광 소자를 TFT(Thin Film Transistor)로 액티브 구동시키는 동시에, 상기 발광 소자에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있는 발광 표시 패널의 구동 장치에 관한 것으로, 특히 역 바이어스 전압의 인가에 따르는 상기 발광 소자의 발광 효율의 저하 등을 보상할 수 있도록 한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치에 관한 것이다.
발광 소자를 매트릭스형으로 배열하여 구성된 표시 패널을 이용하는 디스플레이가 많이 개발되고 있다. 이러한 표시 패널에 이용되는 발광 소자로서, 유기 재료를 발광층에 이용한 유기 EL(Electro-Luminescent) 소자가 주목받고 있다. 이것은 EL 소자의 발광층에 양호한 발광 특성을 기대할 수 있는 유기 화합물을 사용함으로써, 고효율화 및 장수명화를 달성하여 EL 소자가 실용적이게 된 배경 때문이다.
이러한 유기 EL 소자를 이용한 표시 패널로서, EL 소자를 단순히 매트릭스형으로 배열한 단순 메트릭스형 표시 패널과, 매트릭스형으로 배열한 EL 소자의 각각에 TFT로 이루어진 능동 소자를 추가한 액티브 매트릭스형 표시 패널이 제안되고 있다. 후자의 액티브 매트릭스형 표시 패널은 전자의 단순 매트릭스형 표시 패널에 비하여 저소비 전력을 실현할 수 있고, 또한 화소간의 크로스토크가 적은 등의 특성을 가지며, 특히 대화면을 구성하는 고선명 디스플레이에 적합하다.
도 1은 종래의 액티브 매트릭스형 표시 패널에 있어서 하나의 화소(10)에 대응하는 가장 기본적인 회로 구성의 일례를 도시하며, 이것을 컨덕턴스 컨트롤(conductance control) 방식이라 부르기로 한다. 도 1에서, N 채널로 구성된 제어용 TFT(Tr1)의 게이트는 주사 드라이버(1)로부터의 주사 라인에 접속되고, 그 소스는 데이터 드라이버(2)로부터의 데이터 라인에 접속된다. 또한, 제어용 TFT의 드레인은 P 채널로 구성된 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에 접속되는 동시에, 전하 유지용 커패시터(C1)의 한쪽 단자에 접속된다.
그리고, 구동용 TFT(Tr2)의 소스는 상기 커패시터(C1)의 다른쪽 단자에 접속되는 동시에, 발광 소자로서의 EL 소자(E1)에 구동 전류를 공급하는 애노드측 전원(VHanod)에 접속된다. 또한, 구동용 TFT(Tr2)의 드레인은 상기 EL 소자(E1)의 애노드에 접속되고, 그 EL 소자의 캐소드는 스위치(SW1)를 통해 캐소드측 전원(VLcath)이 접속된다. 또한, 도 1에 도시된 이 예는, 후술하는 바와 같이 EL 소자의 캐소드에 스위치(SW1)를 통해 역 바이어스 전압 전원(VHbb)을 인가할 수 있도록 구성된다.
도 1에 도시된 구성에 있어서, 제어용 TFT(Tr1)의 게이트에 주사 라인을 통해 온(ON) 제어 전압(Select)이 공급되면, 제어용 TFT(Tr1)는 데이터 라인으로부터 소스에 공급되는 전압(Vdata)에 대응하는 전류를 소스로부터 드레인에 흐르게 한다. 따라서, 제어용 TFT(Tr1)의 게이트가 온(ON) 전압인 기간에는 상기 커패시터(C1)가 충전되고, 그 전압이 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에 게이트 전압으로서 공급된다. 그 때문에, 구동용 TFT(Tr2)는 그 게이트와 소스간 전압(Vgs)에 기초한 전류를 EL 소자(E1)에 흐르게 하여, EL 소자를 발광시킨다.
그런데, 주지하고 있는 바와 같이, 전술한 유기 EL 소자는 전기적으로는, 다이오드 특성을 갖는 발광 소자와 이것에 병렬로 접속된 정전 용량(기생 용량)을 갖고 있고, 또한 그 유기 EL 소자는 상기 다이오드 특성의 순방향 전류에 거의 비례한 세기로 발광한다고 알려져 있다. 더욱이, 상기 EL 소자에 발광에 관여하지 않는 역방향의 전압(역 바이어스 전압)을 순차적으로 인가함으로써, EL 소자의 수명을 연장시킬 수 있는 것도 경험적으로 알려져 있다.
그래서, 도 1에 도시된 구성은 스위치(SW1)를 이용하여 EL 소자(E1)에 순방향 또는 역 바이어스 전압을 인가할 수 있게 되어 있다. 즉, 전술한 애노드측 전원(VHanod), 캐소드측 전원(VLcath) 및 역 바이어스 전압 전원(VHbb)의 전위 관계는 VHbb>VHanod>VLcath이다. 따라서, 도 1에 도시된 스위치(SW1)의 상태에서, (VHanod-VLcath)의 값의 순방향 전압이 구동용 TFT(Tr2)와 EL 소자(E1)의 직렬 회로에 공급된다. 또한, 도 1에 도시된 스위치(SW1)가 반대 방향으로 전환된 경우에는, (VHbb-VHanod)의 값의 역 바이어스 전압이 구동용 TFT(Tr2)와 EL 소자(E1)의 직렬 회로에 공급된다.
도 2에도 마찬가지로 EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있도록 구성된 종래예가 도시되어 있고, 이 예도 컨덕턴스 컨트롤 방식을 적용한 경우를 나타내고 있다. 도 2에서는 도 1에 기초하여 설명한 각부에 해당하는 부분을 동일 부호로 나타내고, 따라서 각각의 설명은 생략한다. 도 2에 도시된 구성예는 제1 및 제2전환 스위치(SW1, SW2)를 구비하고, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)를 전환함으로써, 애노드측 전원(VHanod)과 캐소드측 전원(VLcath)의 접속 관계를 전환하도록 구성된다.
즉, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)가 도면에 도시된 상태일 경우에는, (VHanod-VLcath)의 값의 순방향 전압이 구동용 TFT(Tr2)와 EL 소자(E1)의 직렬 회로에 공급된다. 이에 따라 EL 소자(E1)에 순방향 전류를 공급할 수 있고, 구동용 TFT(Tr2)의 온 동작에 의해 EL 소자(E1)는 점등 상태가 될 수 있다. 또한, 스위치(SW1)와 스위치(SW2)가 도면과는 반대 방향으로 전환된 경우에는, 같은 (VHanod-VLcath)의 값의 역 바이어스 전압이 구동용 TFT(Tr2)와 EL 소자(E1)의 직렬 회로에 공급된다. 상기 VLcath를 기준 전위(접지 전압)로서 이용한 경우의 구성이 일본 특허 공개 제2002-169510호 공보(단락 번호 0001, 0012 및 도 2 등)에 개시되어 있다.
그런데, 유기 EL 소자가 전류 발광형 소자이기 때문에, 구동용 TFT에 대해서는 일반적으로 정전류 구동이 수행된다. 그리고, 전술한 바와 같이, EL 소자는 소정의 기생 용량을 갖고 있고, 더욱이 EL 소자는 소정의 발광 임계치 전압 이상이 되었을 때에, 발광 상태가 된다. 이 때문에, EL 소자에 대하여 순방향으로 구동 전압이 인가되어도 상기 기생 용량에 전하가 충전되어, 발광 임계치 전압에 이르기 위해서는 소정의 시간이 필요하게 된다. 또한, 전술한 바와 같이 정전류 구동이 이루어지는 관계로, 그 임피던스가 실질적으로 높고, 전술한 EL 소자의 발광 임계치 전압으로까지 상승하는 데에는 시간이 더 필요하게 된다.
또한, 전술한 바와 같이 EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가하는 수단을 채용하는 경우에는, EL 소자의 상기 기생 용량에 대하여, 역 바이어스 상태로 전하가 축적되기 때문에, 순방향 전압을 인가하고 나서 EL 소자가 발광 상태에 이를 때까지의 시간이 보다 더 필요하게 된다. 이 때문에, EL 소자의 점등 시간율이 저하되어 실질적으로 발광 효율이 저하된다. 또한, 각 EL 소자는 발광 상태에 이를 때까지의 시간에 따른 변화 등의 영향을 받아 계조 제어의 선형성을 악화시키는 등의 문제도 있다.
본 발명은 전술한 기술적인 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 전술한 바와 같이 TFT를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치, 또는 EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가하는 수단을 채용한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서, 전술한 바와 같은 발광 효율의 저하, 또는 계조의 선형성 악화 등이 발생하는 문제를 해소할 수 있는 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해서 개발된 본 발명에 따른 제1 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 1에 기재한 바와 같이, 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법으로서, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자의 애노드와 캐소드를 동전위로 설정함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 방전 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제1 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 2에 기재한 바와 같이, 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치로서, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자의 애노드와 캐소드를 동전위로 설정함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 방전 수단을 구비하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제2 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 3에 기재한 바와 같이, 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자에 점등 가능한 전위차를 부여하는 선택 스위치의 전환 동작을 실행하고, 상기 선택 스위치를 통해 발광 소자의 기생 용량에 대하여 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제2 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 4에 기재한 바와 같이, 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자에 점등 가능한 전위차를 부여하는 선택 스위치의 전환 작용에 기초하여 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 충전을 실행하는 충전 수단을 구비하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제3 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 5에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자와 구동용 TFT의 접속점을 통해, 전용 전원으로부터 상기 발광소자의 기생 용량으로 전류를 순방향으로 흐르게 하는 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제3 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 6에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자와 구동용 TFT와의 접속점으로부터, 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 충전용 전원을 구비하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제4 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 7에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에 서 상기 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, 상기 발광 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제4 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 8에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에 서 동작하고, 상기 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, 상기 발광 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 충전 제어 수단을 구비하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제5 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 9에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스함으로써, 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 제5 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 10에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 바이패스 제어 수단을 구비하도록 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 제5 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법은 청구항 9에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스 제어함으로써, 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 따른 제5 형태의 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치는 청구항 10에 기재한 바와 같이, 상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 하는 바이패스 제어 수단을 구비하도록 구성된다.
도 1은 발광 소자에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있는 액티브 매트릭스형 표시 패널에 있어서 하나의 화소 구성예를 도시하는 결선도.
도 2는 동일한 발광 소자에 역 바이어스 전압을 인가할 수 있는 다른 구성예를 도시하는 결선도.
도 3은 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소 구성예를 도시하는 결선도.
도 4는 본 발명에 따른 구동 장치에 있어서 제1 형태의 제1 실시예를 설명하는 타이밍도.
도 5는 동일한 제1 형태의 제2 실시예를 도시하는 결선도.
도 6은 동일한 제2 형태의 실시예를 도시하는 결선도.
도 7은 동일한 제3 형태의 실시예를 도시하는 결선도.
도 8은 동일한 제4 형태의 기본 구성예를 도시하는 결선도.
도 9는 도 8에 도시된 기본 구성예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 10은 본 발명에 따른 구동 장치에 있어서 제4 형태의 제1 실시예를 도시하는 결선도.
도 11은 도 10에 도시된 구성예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 12는 본 발명에 따른 구동 장치에 있어서 제4 형태의 제2 실시예를 도시하는 결선도.
도 13은 동일한 제4 형태의 제3 실시예를 도시하는 결선도.
도 14는 동일한 제4 형태의 제4 실시예를 도시하는 결선도.
도 15는 도 14에 도시한 구성예의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 16은 본 발명에 따른 구동 장치에 있어서 제4 형태의 제5 실시예를 도시하는 결선도.
도 17은 동일한 제5 형태의 실시예를 도시하는 결선도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 주사 드라이버
2 : 데이터 드라이버
10 : 화소
C1 : 커패시터
D1 : 다이오드
E1 : 발광 소자(유기 EL 소자)
Icon : 기록용 전류원
SW1∼SW14 : 스위치
Tr1 : 제어용 TFT
Tr2 : 구동용 TFT
Tr3∼Tr6 : TFT
이하에, 본 발명에 따른 발광 표시 패널의 구동 장치에 대하여 제1 내지 제5 형태로 구분하여 각각의 특징들을 설명한다. 우선, 본 발명에 따른 구동 장치의 제1 형태는, 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 발광 소자의 애노드와 캐소드를 동전위로 설정함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 방전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 구동 장치의 제1 형태의 제1 실시예에는 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 및 제2 전환 스위치(SW1, SW2)가 구비되고, 이 실시예는 스위치(SW1) 및 스위치(SW2)를 전환함으로써, 애노드측 전원 (VHanod)과 캐소드측 전원(VLcath)과의 접속 관계를 전환하도록 구성된 예에 적용될 수 있다. 또, 이하에 나타내는 각 도면에 있어서는, 이미 설명한 각부에 해당하는 부분은 동일 부호로 나타내고, 그에 따라 개개의 기능 및 동작에 대한 설명은 적절하게 생략한다.
본 발명에 따른 구동 장치의 제1 형태는 도 2에 도시하는 바와 같이 컨덕턴스 컨트롤 방식의 구동 수단을 사용하는 예에 적용될 뿐만 아니라, 예컨대 도 3에 도시한 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소(10)를 구비한 발광 표시 패널에도 적합하게 이용될 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 구동 장치의 제1 형태의 제1 실시예는 후술하는 전압 프로그래밍 방식, 임계 전압 보정 방식, 전류 미러 방식에 의해 화소를 구비한 발광 표시 패널에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 3에 도시하는 3 TFT 방식의 화소(10)를 구비한 구성은 도 2에 도시된 구성에 대하여, 소거용 TFT(Tr3)가 더 구비되고, EL 소자(E1)의 점등 기간의 도중에 이 소거용 TFT(Tr3)를 온 동작시킴으로써 커패시터(C1)의 전하를 방전시킬 수 있다. 이에 따라, EL 소자(E1)의 점등 기간을 제어할 수 있고, 디지털 방식으로 계조를 표현할 수 있다.
도 2와 도 3의 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)의 전환 동작 타이밍이 도 4에도시되어 있다. 도 4에 도시된 t1에 이르기 전의 점등 상태에서, 제2 스위치(SW2)는 애노드측 전원(VHanod)에 접속된다. 이것을 도 4에 기호 "H"로 표시한다. 또한, 그 t1에 이르기 전의 점등 상태에서, 제1 스위치(SW1)는 캐소드측 전원(VLcath)에 접속된다. 이것을 도 4에 기호 "L"로 표시한다.
따라서, 구동용 TFT(Tr2)와 EL 소자(E1)를 포함하는 직렬 회로의 전위차를 화소부 전압이라 부르는 경우에, 이 때의 화소부 전압은 도 4에 도시하는 바와 같이 (VHanod-VLcath)의 값의 순방향 전압이 인가되고, EL 소자(E1)는 구동용 TFT에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다. 도 4에는 이 상태를 간단히 「점등」이라고 표시한다.
한편, 도 4에 도시된 t1에 도달한 경우에는, 상기 제2 스위치(SW2)는 캐소드측 전원(VLcath)에 접속되고, 제1 스위치(SW1)는 애노드측 전원(VHanod)에 접속된다. 이에 따라, 화소부 전압은 도 4에 도시하는 바와 같이 (VHanod-VLcath)의 값의 역방향 전압이 인가되고, 상기 EL 소자(E1)에는 구동용 TFT(Tr2)를 통해 역 바이어스 전압이 인가된다. 도 4에는 이 상태를 간단히「역 바이어스」라고 표시한다. 이 역 바이어스 전압의 인가에 의해 상기 EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 의한 전하가 축적된다.
계속해서, 도 4에 도시된 t2에 도달한 경우에는, 제2 스위치(SW2)만이 전환되어, 애노드측 전원(VHanod)에 접속된다. 이에 따라, 제1 및 제2 스위치는 모두 애노드측 전원(VHanod)에 접속되고, 화소부 전압은 도 4에 도시하는 바와 같이 제로 전압, 즉 동전위 상태가 된다. 따라서, 상기 EL 소자(E1)의 기생 용량에 축적되어 있던 역 바이어스 전압에 의한 전하는 구동용 TFT(Tr2)를 통해 방전된다. 도 4에는 이 상태를 간단히 「방전」이라고 표시한다. 다시 말해서, 상기 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)와 애노드측 전원(VHanod) 및 캐소드측 전원(VLcath)의 조합은 EL 소자의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 의한 전하를 방전시키는 방전 수단을 구성한다.
전술한 방전 동작 후의 t3에서, 제1 스위치(SW1)만이 전환되어 캐소드측 전원(VLcath)에 접속된다. 이에 따라, 화소부 전압은 도 4에 도시하는 바와 같이 (VHanod-VLcath)의 값의 순방향 전압이 되고, 다시 EL 소자(E1)는 구동용 TFT(Tr2)에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다.
전술한 동작에 따르면, EL 소자에 역 바이어스 전압을 인가하는 상태에서, 순방향 전류의 공급 상태로 이행하는 타이밍에서 EL 소자의 애노드와 캐소드를 구동용 TFT를 통해 동전위로 설정함으로써, EL 소자의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 의한 전하를 방전시킬 수 있다. 따라서, EL 소자에 순방향 바이어스를 인가할 때에, 기생 용량에는 순방향 바이어스에 기초한 전하가 바로 축적될 수 있다.
즉, 상기 EL 소자의 기생 용량에 역 바이어스 상태의 전하가 축적되어 있는 채로 순방향 바이어스를 인가하는 경우에 비해서, EL 소자의 발광을 훨씬 신속하게 일으킬 수 있다. 그 때문에, EL 소자의 점등 시간율의 저하에 따라, 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 각 EL 소자는 발광 상태에 이르기까지의 시간에 따른 변화 등의 영향을 적게 받을 수 있기 때문에, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
다음에, 도 5는 본 발명에 따른 구동 장치의 제1 형태의 제2 실시예를 나타낸다. 이 도 5에는 구동용 TFT(Tr2), EL 소자(E1) 및 커패시터(C1)로 이루어진 기본 구성이 도시되어 있고, 다른 부분은 생략되어 있다. 이 도 5에 도시된 구성은 전술한 컨덕턴스 컨트롤 방식, 또는 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소 구성을 채용할 수 있고, 나아가서는 후술하는 전압 프로그래밍 방식, 임계 전압 보정 방식, 전류 미러 방식에 의한 화소를 구비한 발광 표시 패널에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 5에 도시된 제1 형태의 제2 실시예에서, EL 소자(E1)의 캐소드측에 배치된 스위치(SW1)는 3입력 선택(셀렉트) 스위치로 구성된다. 그리고, EL 소자(E1)의 애노드와 캐소드 사이에는 스위치(SW3)가 접속된다. 즉, 스위치(SW3)를 온시키면, EL 소자(E1)의 애노드와 캐소드는 동전위 상태가 될 수 있다. 도 5에 도시된 스위치(SW3)는 TFT로 구성되는 것이 좋다.
도 5에 도시된 상태에서, 스위치(SW1)는 VLcath를 선택하고, 따라서 화소부에는 순방향 전압이 공급된다. 이 때, 스위치(SW3)는 오프 상태로 제어된다. 계속해서 스위치(SW1)가 VHbb를 선택함으로써, 화소부에는 역 바이어스 전압이 공급된다. 이 때에도, 스위치(SW3)는 오프 상태로 제어된다. 이 역 바이어스 전압를 인가함으로써, 전술한 바와 같이 EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 기초한 전하가 축적된다.
이후에, 스위치(SW1)는 공단자(empty terminal), 즉 하이 임피던스를 선택하고, 이 때 스위치(SW3)는 온 상태로 제어된다. 따라서, 이 때 EL 소자(E1)의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 기초한 전하가 스위치(SW3)를 통해 방전된다. 그리고, 상기 방전 동작의 종료 후에 스위치(SW3)는 오프 상태가 되고, 스위치(SW1)는 도 5에 도시된 VLcath를 선택하는 상태가 된다. 따라서, 화소부에는 다시 순방향 전압이 인가되고, EL 소자(E1)는 구동용 TFT(Tr2)에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다.
도 5에 도시된 선택 스위치(SW1)의 전환 동작과 연동하는 스위치(SW3)는 EL 소자의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 의한 전하를 방전시키는 방전 수단을 구성하고 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성에서도, 도 2 내지 도 4에 기초하여 설명한 제1 형태의 제1 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도 5에 도시한 구성에 있어서, EL 소자(E1)의 캐소드측에 3입력 선택 스위치(SW1)를 구비하고 있지만, EL 소자(E1)의 캐소드측을 고정 전원으로 하고, EL 소자(E1)의 애노드측, 즉 구동용 TFT(Tr2)를 통한 구동용 TFT의 소스에 3입력 선택 스위치를 배치하여도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 도 6은 본 발명에 따른 구동 장치의 제2 형태를 나타내고 있다. 본 발명에 따른 구동 장치의 제2 형태는 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자에 점등 가능한 전위차를 부여하는 선택 스위치의 전환 동작을 실행하고, 상기 선택 스위치를 통해 발광 소자의 기생 용량에 대하여 충전을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
도 6에 도시된 제2 형태도, 구동용 TFT(Tr2), 발광 소자로서의 EL 소자(E1)및 커패시터(C1)로 이루어진 기본 구성을 나타내고 있고, 다른 부분은 생략되어 있다. 그리고, 이 도 6에 도시된 구성에도, 전술한 컨덕턴스 컨트롤 방식, 또는 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소 구성을 채용할 수 있고, 나아가서는 후술하는 전압 프로그래밍 방식, 임계 전압 보정 방식, 전류 미러 방식에 의한 화소를 구비한 발광 표시 패널에 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 6에 도시된 제2 형태에서도, EL 소자(E1)의 캐소드측에 배치된 스위치(SW1)는 3입력 선택(셀렉트) 스위치로 구성되며, 이에 따라 3개의 다른 전위 레벨을 선택할 수 있도록 구성된다. 즉, 스위치(SW1)는 도 6에 도시하는 바와 같이 V4, V1, V3의 각 전위 레벨을 택일할 수 있도록 구성된다. 한편, 구동용 TFT(Tr2)의 소스측에는 V2로 나타낸 전위 레벨이 인가된다. 그리고, 도 6에 도시된 각 전위 레벨은 V1>V2≥V3>V4의 관계를 갖는다.
즉, 여기서 V2로 나타낸 전위 레벨은 도 1에 도시된 애노드측 전원(VHanod)에 해당한다. 또한 V4로 나타낸 전위 레벨은 캐소드측 전원(VLcath)에 해당하며, 또한 V1로서 나타낸 전위 레벨은 역 바이어스 전압 전원(VHbb)에 해당한다. 도 6에 도시된 상태에서 스위치(SW1)는 V4로 나타낸 전위 레벨을 선택하고, 이 상태에 따르면 화소부에는 순방향 전압이 인가되고, EL 소자(E1)는 구동용 TFT(Tr2)에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다.
도 6에 도시된 상태로부터 스위치(SW1)는 V1로 나타낸 전위 레벨을 선택한다. 이에 따라, 화소부에는 역 바이어스 전압이 인가되고, EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 의한 전하가 축적된다. 계속해서 스위치(SW1)는 V3로나타낸 전위 레벨을 선택한다. 여기서, V2=V3인 경우에는 화소부 전압은 제로 전압, 즉 동전위 상태가 된다. 따라서, 상기 EL 소자(E1)의 기생 용량에 축적되어 있던 역 바이어스 전압에 의한 전하는 구동용 TFT(Tr2)를 통해 방전된다.
또한 V2>V3인 경우에는, EL 소자(E1)의 기생 용량에 축적되어 있던 역 바이어스 전압에 의한 전하는 방전되는 동시에, 약간 순방향으로 프리차지되는 작용을 받는다. 계속해서, 스위치(SW1)는 도 6에 도시된 상태로 전환된다. 이에 따라, 화소부 전압은 순방향 전압이 되고, 다시 EL 소자(E1)는 구동용 TFT(Tr2)에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다.
도 6에 도시된 구성에 따르면, 특히 V2≥V3의 관계를 갖는 전원과 스위치(SW1)의 선택 순서에 의해 EL 소자의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 의한 전하를 방전시키는 방전 수단, 또는 EL 소자의 기생 용량에 대하여 약간 순방향 전압을 충전시키는 프리차지 수단이 구성된다. 따라서, 도 6에 도시된 구성에서도, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서는, EL 소자(E1)의 캐소드측에 3입력 선택 스위치(SW1)를 구비하고 있지만, EL 소자(E1)의 캐소드측을 고정 전원으로 하고, EL 소자(E1)의 애노드측, 즉 구동용 TFT(Tr2)를 통한 구동용 TFT의 소스에 3입력 선택 스위치를 배치하여도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
다음에 도 7은 본 발명에 따른 구동 장치의 제3 형태를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 구동 장치의 제3 형태는 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자와 구동용 TFT의 접속점을 통해, 충전용 전원으로부터 상기 발광 소자의 기생 용량으로 전류를 순방향으로 흐르게 하는 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
도 7에는 구동용 TFT(Tr2), EL 소자(E1) 및 커패시터(C1)로 이루어진 기본 구성이 도시되어 있고, 다른 부분은 생략한다. 또한, 도 7에 도시된 구성은, 전술한 컨덕턴스 컨트롤 방식, 또는 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소 구성을 채용할 수 있고, 나아가서는 후술하는 전압 프로그래밍 방식, 임계 전압 보정 방식, 전류 미러 방식에 의한 화소를 구비한 발광 표시 패널에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 7에 도시된 제3 형태의 구동 장치에는, 발광 소자로서의 EL 소자(E1)와 구동용 TFT(Tr2)의 접속점을 통하여, 상기 EL 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행할 수 있는 충전용 전원(V5)이 마련된다. 이 경우, 충전용 전원(V5)은 정전압 전원으로서 구성되고, 스위치(SW4)를 통해 EL 소자(E1)의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 작용한다.
즉, 도 7에 도시된 상태에서, 스위치(SW1)는 VLcath를 선택하고, 따라서 화소부에는 순방향 전압이 공급된다. 이 때, 상기 스위치(SW4)는 오프 상태로 제어된다. 계속해서 스위치(SW1)가 VHbb를 선택함으로써, 화소부에는 역 바이어스 전압이 공급된다. 이 때에도, 상기 스위치(SW4)는 오프 상태로 제어된다. 이 역 바이어스 전압을 인가함으로써 전술한 바와 같이 EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 기초한 전하가 축적된다.
이것에 계속해서, 스위치(SW1)는 도 7에 도시된 원래의 상태, 즉 순방향 바이어스의 상태로 복귀한다. 이것과 동시에 스위치(SW4)는 온 상태로 제어된다. 따라서, 이 때 EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 기초한 전하가 축적되어 있지만, 스위치(SW4)를 통해 공급되는 충전용 전원(V5)의 전압이 상기 기생 용량에 대하여 순방향으로 공급되기 때문에, EL 소자(E1)의 기생 용량에는 바로 충전용 전원(V5)에 의한 순방향 전압이 충전된다. 전술한 바와 같이, 충전용 전원(V5)이 정전압 전원으로서 구성되기 때문에, 전술한 순방향으로의 충전 동작은 순식간에 이루어진다.
소정의 시간(상기 충전 동작이 완료될 때까지의 시간)이 경과한 후에, 스위치(SW4)는 오프 상태가 된다. 따라서, 화소부에는 다시 순방향 전압이 인가되고, EL 소자(E1)는 구동용 TFT(Tr2)에 의존하여 점등 가능한 상태가 된다.
도 7에 도시된 본 발명에 따른 제3 형태의 구동 장치에 따르면, EL 소자에 대한 역 바이어스 전압의 인가 상태로부터 순방향 전류의 공급 상태로 이행하는 타이밍에서 EL 소자와 구동용 TFT와의 접속점을 통해, 충전용 전원으로부터 EL 소자의 기생 용량으로 전류를 순방향으로 흐르게 하는 충전 동작이 실행되기 때문에, EL 소자의 기생 용량에 축적된 역 바이어스 전압에 의한 전하를 바로 방전시키는 동시에, EL 소자의 기생 용량에 대하여 순식간에 순방향 바이어스에 기초한 전하를 축적시킬 수 있다.
이에 따라, EL 소자의 발광을 신속하게 일으킬 수 있고, EL 소자의 점등 시간율의 저하에 따라, 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 각 EL 소자는 발광 상태에 이를 때까지의 시간에 따른 변화 등의 영향을 적게 받을 수있기 때문에, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
또, 도 7에 도시된 실시예에 있어서는, 스위치(SW4) 대신에, 예컨대 다이오드를 도면에 도시하는 방향으로 접속하는 것도 효과적이다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 화소에 순방향 전압을 인가하고, EL 소자의 기생 용량에 순방향 전압이 충전되었을 때의 애노드 전압 레벨과, 상기 충전용 전원(V5)의 전압 레벨을 거의 같게 설정함으로써, 상기 다이오드를 그 임계치 전압에 의해 자동적으로 오프 상태로 제어할 수 있다. 이러한 구성을 채택할 경우, 상기 스위치(SW4)를 온·오프 제어하는 제어 논리 및 제어 라인을 각별히 구비할 필요가 없어진다.
다음에 도 8 내지 도 16은 본 발명에 따른 구동 장치의 제4 형태를 나타낸다. 본 발명에 따른 구동 장치의 제4 형태는 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, 상기 발광 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 한다.
우선, 도 8은 본 발명에 따른 구동 장치의 제4 형태의 기본 구성을 도시하며, 도 9는 그 기본 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 8에는 구동용 TFT(Tr2), 발광 소자로서의 EL 소자(E1) 및 커패시터(C1)로 이루어진 기본 구성이 도시되어 있고, 다른 부분은 생략되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 t1에 도달하기 이전의 점등 상태에서, 도 8에 도시된 스위치(SW1)는 도면의 상태가 되고, 화소부 전압은 순방향의 상태가 된다. 그리고 t1에 이른 경우에는 스위치(SW1)는 VHbb측으로 전환되고, 이에 따라 화소부 전압은 역방향 전압, 즉 역 바이어스 상태가된다.
이 때, 도 8에 도시된 실시 형태는 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에 대하여, VHanod와 같은 레벨의 전압을 인가하도록 구성된다. 즉, 커패시터(C1)의 양단 전압을 VCgat로 했을 때, VCgat는 제로 전압의 상태(동전위)가 되도록 조작된다. 한편, 이 상태에서 EL 소자(E1)의 기생 용량에는 역 바이어스 전압에 의한 전하가 축적된다.
그리고, t2에 도달한 경우에는 스위치(SW1)는 도 8에 도시된 상태로 복귀하고, 화소부 전압은 순방향 전압 상태가 된다. 이 때, 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에는 구동용 TFT를 온 상태가 되게 하기에 충분한 바이어스 전압이 공급된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 VCgat는 「제로 충전 전압」의 값으로 설정된다. 이에 따라, 순간의 기간(도 9에 도시된 충전 기간)에 있어서, 구동용 TFT(Tr2)를 통해 EL 소자(E1)로 그 점등 상태보다 큰 순방향 전류가 흐르고, 이에 따라 EL 소자의 기생 용량에는 순간 순방향 전류에 의한 전하가 축적된다. 그리고, t3에 이른 경우에, 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에 인가되는 전압은 EL 소자(E1)에 소정의 정전류를 흐르게 하는 미리 설정된 점등 전압으로 설정된다.
도 8의 구성 및 도 9에 도시한 제어 상태에 따르면, EL 소자에 대한 역 바이어스 전압의 인가 상태로부터 순방향 전류의 공급 상태로 이행하는 타이밍에서 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써 EL 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 EL 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작이 실행된다. 따라서, EL 소자의 발광을 신속하게 일으킬 수 있고, EL 소자의 점등 시간율의 저하에 따라, 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 각 EL 소자는 발광 상태에 이를 때까지의 시간에 따른 변화 등의 영향을 적게 받을 수 있기 때문에, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
도 10은 도 8 및 도 9에 기초하여 기본 형태를 설명한 본 발명에 따른 구동 장치의 제4 형태의 제1 실시예를 도시하는 도면이고, 도 11은 이 경우의 보다 상세한 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 10에 있어서, 스위치(SW5)는 도 1에 도시한 구성에서의 제어용 TFT(Tr1)를 등가적으로 나타낸 것으로, 이 경우에, 도 10은 컨덕턴스 컨트롤 방식에 의한 화소 구성으로 이루어져 있다고 할 수 있다.
그리고, 도 10에 도시된 구성에서는, 데이터 드라이버로부터 생성된 Vdata가 도 11에 도시한 바와 같이 역 바이어스 전압의 인가 기간, 순방향 전류의 충전 기간 및 이것에 계속되는 점등 기간의 각 초기 타이밍에서 각각 역 바이어스 데이터 전압, 충전 데이터 전압, 점등 데이터 전압을 생성하게 된다. 그리고, 이들 각 데이터 전압의 도래시에, 스위치(SW5)는 온 상태가 되고, 각 데이터 전압에 기초하여 기록 동작이 수행된다. 도 11에 도시된 VCgat 및 화소부 전압의 설정 동작 패턴에 대해서는 이미 설명한 도 9에 도시된 패턴과 동일하다.
전술한 도 10에 도시된 컨덕턴스 컨트롤 방식에 의한 화소 구성 대신에 도 3에 도시된 디지털 계조 구동을 실현하는 3 TFT 방식을 채용할 수 있다. 이 경우에도, 도 11에 도시한 구동 동작을 적합하게 채용할 수 있고, EL 소자의 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 제4 형태의 제2 실시예를 도시하는 도면으로, 이 도 12에 도시된 화소 구성을 전압 프로그래밍 방식이라고 부른다. 이 전압 프로그래밍 방식에 있어서, 구동용 TFT(Tr2)의 드레인과, EL 소자(E1)의 애노드 사이에 스위치(SW7)가 직렬 접속된다. 또한, 전하 유지용 커패시터(C1)가 구동용 TFT(Tr2)의 게이트와 소스 사이에 접속되고, 스위치(SW6)가 구동용 TFT(Tr2)의 게이트와 드레인 사이에 접속된다. 덧붙혀 설명하면, 이 전압 프로그래밍 방식은 데이터 라인으로부터 스위치(SW8)와 커패시터(C2)를 통해 구동용 TFT(Tr2)의 게이트로 데이터 신호가 공급되도록 구성되어 있다.
전술한 전압 프로그래밍 방식에서, 스위치(SW6) 및 스위치(SW7)가 온되고, 이것에 따라 구동용 TFT(Tr2)의 온 상태가 확보된다. 다음 순간에 스위치(SW7)가 오프됨으로써, 구동용 TFT(Tr2)의 드레인 전류는 스위치(SW6)를 통해 구동용 TFT(Tr2)의 게이트에 돌아 들어간다. 이에 따라, 구동용 TFT(Tr2)의 게이트·소스간 전압이 구동용 TFT(Tr2)의 임계 전압과 같아질 때까지, 게이트·소스간 전압이 승압되고, 이 시점에서 스위치(SW6)는 오프된다.
그리고, 이 때의 게이트·소스간 전압이 커패시터(C1)에 유지되고, 이 커패시터 전압에 의해 EL 소자(E1)의 구동 전류가 제어된다. 즉, 이 전압 프로그래밍 방식에서는 구동용 TFT(Tr2)에서의 임계 전압의 변동을 보상하도록 작용한다. 도 12에 도시된 전압 프로그래밍 방식의 구동 수단을 이용한 구성에서도, 도 11에 도시한 구동 동작을 적합하게 채용할 수 있고, EL 소자의 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할수 있다.
더욱이, 도 13은 본 발명에 따른 제4 형태의 제3 실시예를 도시하는 도면이며, 도 13에 도시된 구성을 여기서는 임계 전압 보정 방식이라고 부른다. 도 13에 도시된 임계 전압 보정 방식에서는, 구동용 TFT(Tr2)에 대하여 EL 소자(E1)가 직렬 접속되고, 또한 구동용 TFT(Tr2)의 게이트·소스 사이에 전하 유지용의 커패시터(C1)가 접속된다. 즉, 이 기본 구성도 도 1에 도시된 구성과 동등하다.
한편, 도 13에 도시된 구성에서는 데이터 라인에 접속되는 스위치[SW9; 이것은 제어용 TFT(Tr1)와 등가]와 구동용 TFT(Tr2)의 게이트 사이에 TFT(Tr4)와 다이오드(D1)의 병렬 접속체가 삽입된다. 또, 상기 TFT(Tr4)는 그 게이트·드레인 사이는 단락 상태로 구성되고, 따라서, 이것은 스위치(SW9)로부터 구동용 TFT(Tr2)의 게이트를 향해 임계 특성을 부여하는 소자로서 기능한다.
이 구성에 따르면, 하나의 화소내에 형성된 서로의 TFT(Tr2, Tr4)의 임계 특성이 매우 근사한 특성으로 이루어지기 때문에, 그 임계 특성을 효과적으로 취소할 수 있다. 이 도 13에 도시된 임계 전압 보정 방식을 이용한 구성에 있어서도, 도 11에 도시된 구동 동작을 적합하게 채용할 수 있고, EL 소자의 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
도 14는 본 발명에 따른 제4 형태의 제4 실시예를 도시하는 도면으로, 이 도 14에 도시된 구성은 소위 전류 미러 방식에 의한 EL 소자의 구동 수단의 예를 나타내며, 이것은 전류 미러 동작에 의해 전하 유지용 커패시터(C1)에 대한 데이터 기록 처리 및 EL 소자(E1)의 점등 구동 동작이 수행되도록 구성된다.
즉, 구동용 TFT(Tr2)에 게이트가 공통 접속된 TFT(Tr5)가 대칭적으로 구비되고, 양 TFT(Tr2, Tr5)의 게이트와 소스 사이에는 전하 유지용 커패시터(C1)가 접속된다.
또한, 상기 TFT(Tr5)의 게이트와 드레인 사이에는 스위치(SW10)가 접속되고, 이 스위치(SW10)의 온 동작에 의해 양 TFT(Tr2, Tr5)는 전류 미러로서 기능한다. 즉, 스위치(SW10)의 온 동작과 함께 스위치(SW11)도 온 동작되도록 구성되고, 이에 따라 스위치(SW11)를 통해 기록용 전류원(Icon)이 접속되도록 구동된다.
이에 따라, 예컨대 어드레스 기간에는 VHanod의 전원으로부터, TFT(TR5)와 스위치(SW11)를 통해 기록용 전류원(Icon)에 흐르는 전류 경로가 형성된다. 또한 전류 미러의 작용에 의해 전류원(Icon)에 흐르는 전류에 대응한 전류가 구동용 TFT(Tr2)를 통해 EL 소자(E1)에 공급된다. 전술한 동작에 의해 커패시터(C1)에는 기록용 전류원(Icon)에 흐르는 전류값에 대응한 TFT(Tr5)의 게이트 전압이 기록된다. 그리고, 커패시터(C1)에 소정의 전압값이 기록된 후에는, 스위치(SW10)는 오프 상태가 되고, 구동용 TFT(Tr2)는 커패시터(C1)에 축적된 전하에 기초하여 소정의 전류를 EL 소자(E1)에 공급하도록 작용하며, 이에 따라 EL 소자(E1)는 발광 구동된다.
도 15는 전술한 전류 미러 방식에 의한 EL 소자의 구동 수단에서 수행된 동작 타이밍을 도시하고 있다. 이 도 15에 도시된 동작 타이밍은 이미 설명한 도 11과 거의 동일하게 수행된다. 단, 전술한 전류 미러 방식에 의한 EL 소자의 구동 수단은 전류 기록형으로서 동작한다. 따라서, 전류원(Icon)에 의해 초래되는 데이터 전류(Idata)에 의해 기록 동작이 이루어진다.
그리고, 전류원(Icon)으로부터 생성된 Idata는 도 15에 도시된 바와 같이 역 바이어스 전압의 인가 기간, 순방향 전류의 충전 기간 및 이것에 계속되는 점등 기간의 각 초기 타이밍에서 각각 역 바이어스 데이터 전류, 충전 데이터 전류, 점등 데이터 전류를 생성하도록 이루어진다. 그리고, 이들 각 데이터 전류의 도래시마다 스위치(SW10)는 온 상태가 되고, 각 데이터 전류에 기초하여 기록 동작이 수행된다. 이러한 도 15에 도시된 구동 동작을 채용함으로써, EL 소자의 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 회피할 수 있고, 또한 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
또한, 도 16은 본 발명에 따른 제4 형태의 제5 실시예를 도시한 도면으로, 이 도 16은 전류 프로그래밍 방식에 의한 EL 소자의 구동 수단의 예를 도시하고 있다. 이 전류 프로그래밍 방식은 양극측 전원(VHanod)과 음극측 전원(VLcath) 사이에 스위치(SW13), 구동용 TFT(Tr2) 및 EL 소자(E1)의 직렬 회로가 삽입되도록 구성된다. 또한, 구동용 TFT(Tr2)의 소스와 게이트 사이에는 전하 유지용 커패시터(C1)가 접속되고, 구동용 TFT(Tr2)의 게이트와 드레인 사이에는 스위치(SW12)가 접속된다. 더욱이, 구동용 TFT(Tr2)의 소스에는 스위치(SW14)를 통해 기록용 전류원(Icon)이 접속된다.
도 16에 도시한 구성에서는, 각 스위치(SW12, SW14)가 온 상태가 됨으로써 구동용 TFT(Tr2)도 온되고, 구동용 TFT(Tr2)를 통해 기록용 전류원(Icon)으로부터의 전류가 흐른다. 이 때, 기록용 전류원(Icon)으로부터의 전류에 대응한 전압이 커패시터(C1)에 유지된다.
한편, EL 소자의 발광 동작시에는 스위치(SW12, SW14)는 모두 오프 상태가 되고, 스위치(SW13)가 온된다. 이에 따라, 구동용 TFT(Tr2)의 소스측에, 양극측 전원(VHanod)이 인가되고, EL 소자(E1)의 음극에는 음극측 전원(VLcath)이 인가된다. 구동용 TFT(Tr2)의 드레인 전류는 상기 커패시터(C1)에 유지된 전하에 의해 결정되며, EL 소자의 계조 제어가 수행된다.
이 도 16에 도시된 전류 프로그래밍 방식에 의한 구동 수단을 이용한 구성은 도 15에 도시한 구동 동작을 적합하게 채용할 수 있고, EL 소자의 발광 효율이 저하되는 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 계조 제어의 선형성이 악화되는 등의 문제도 개선할 수 있다.
이상 설명한 도 8 내지 도 16에 도시된 본 발명의 제4 형태에 관한 구동 장치에 따르면, EL 소자에 대한 역 바이어스 전압의 인가 상태로부터 순방향 전류의 공급 상태로 이행하는 타이밍에서 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, EL 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 EL 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 충전 수단이 구비된다. 따라서, 전술한 바와 같이 EL 소자의 발광 효율을 효과적으로 보상할 수 있는 동시에, 계조 제어의 선형성 악화를 방지하는 것에 기여할 수 있다.
다음에 도 17은 본 발명에 따른 구동 장치의 제5 형태를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 구동 장치의 제5 형태는, 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 발광 소자에 직렬 접속된 구동용 TFT를 바이패스 제어함으로써, 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행시키는 것을 특징으로 한다.
이 도 17에는 구동용 TFT(Tr2), 발광 소자로서의 EL 소자(E1) 및 커패시터(C1)로 이루어진 기본 구성이 도시되고, 다른 부분은 생략되어 있다. 그리고, 이 도 17에 도시된 구성은 전술한 컨덕턴스 컨트롤 방식, 또는 디지털 계조를 실현하는 3 TFT 방식의 화소 구성을 적합하게 채용할 수 있고, 나아가서는 이미 설명한 전압 프로그래밍 방식, 임계 전압 보정 방식, 전류 미러 방식에 의한 화소를 구비한 발광 표시 패널에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 17에 도시된 제5 형태의 구동 장치에 있어서, P 채널로 구성된 구동용 TFT(Tr2)의 소스·드레인의 각각에 대하여, N 채널로 구성된 TFT(Tr6)의 소스·드레인의 각각이 병렬 상태로 접속된다. 그리고, 특별히 도시하지는 않지만, N 채널로 구성된 TFT(Tr6)의 게이트에는 소정의 바이어스 전압(정전압)이 공급되도록 구성된다. 즉, TFT(Tr6)는 정전류 동작하는 구동용 TFT(Tr2)를 바이패스하여 정전압 구동하는 바이패스 제어 수단을 구성하고 있다.
도 17에 도시된 구성에 있어서, 도면에 도시하는 스위치(SW1, SW2)의 상태로 EL 소자(E1)에 대하여 순방향 전류가 공급되고, 또한 스위치(SW1, SW2)가 도면과는 반대의 상태로 전환되었을 때, EL 소자(E1)에 역 바이어스 전압이 공급되는 것은 이미 설명한 바와 같다. 이 도 17에 도시된 실시 형태에 따르면, 역 바이어스 전압의 인가 상태로부터 순방향 전류의 공급 상태로 이행하고, EL 소자(E1)의 기생 용량에 대한 순방향 전압의 전하의 충전량이 적은 상태에서는, 상기 TFT(Tr6)를 바이패스하여, 상기 기생 용량에 대하여 급속히 전하를 축적시키는 충전 동작이 실행된다. 따라서, EL 소자를 신속하게 발광 상태로 일으킬 수 있다.
한편, EL 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 소정의 충전 동작이 실행되는 경우에는, TFT(Tr6)의 소스 전위가 상승하기 때문에, N 채널에 의해 구성된 상기 TFT(Tr6)는 자동적으로 차단 상태로 이행하고, 상기한 바이패스 동작은 정지된다.
이 도 17에 도시된 제5 형태의 구동 장치에도, 마찬가지로 EL 소자의 발광 효율을 효과적으로 보상할 수 있는 동시에, 계조 제어의 선형성 악화를 방지하는 것에 기여할 수 있다.
이상 설명한 각 실시예들은 모두 EL 소자에 대하여 역 바이어스 전압을 인가할 수 있는 전원 구성으로 되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 액티브 구동되는 화소 구성을 갖춘 표시 패널에도 적용됨으로써, EL 소자의 발광 효율을 효과적으로 보상할 수 있으며, 마찬가지로 계조 제어의 선형성 악화를 방지시킬 수 있다.
본 발명의 발광 표시 패널의 구동 방법 및 구동 장치에 의해 발광 효율의 저하, 또는 계조의 선형성 악화 등의 발생 문제를 해소할 수 있다.

Claims (12)

  1. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자의 애노드와 캐소드를 동전위로 설정함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 방전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법.
  2. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자의 애노드와 캐소드를 동전위로 설정함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 축적된 전하를 방전시키는 방전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  3. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자에 점등 가능한 전위차를 부여하는 선택 스위치의 전환 동작을 실행하고, 상기 선택 스위치를 통해 발광 소자의 기생 용량에 대하여 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법.
  4. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자에 점등 가능한 전위차를 부여하는 선택 스위치의 전환 작용에 기초하여 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 충전을 실행하는 충전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  5. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 발광 소자와 구동용 TFT의 접속점을 통해, 충전용 전원으로부터 상기 발광 소자의 기생 용량으로 전류를 순방향으로 흐르게 하는 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법.
  6. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 발광 소자와 구동용 TFT의 접속점을 통해, 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 충전용 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  7. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 상기 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, 상기 발광 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법.
  8. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 상기 구동용 TFT의 게이트 전압을 제어함으로써, 상기 발광 소자의 점등 동작시보다 큰 전류로 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 충전 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  9. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서, 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스 제어함으로써, 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하도록 한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 방법.
  10. 발광 소자와, 상기 발광 소자를 점등 구동하는 구동용 TFT와, 상기 발광 소자의 점등 동작시에 그 발광 소자에 순방향의 전류를 공급하는 전원 회로를 구비한 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치에 있어서,
    상기 발광 소자가 점등 동작으로 이행하는 타이밍에서 동작하고, 발광 소자에 직렬 접속된 상기 구동용 TFT를 바이패스함으로써, 상기 발광 소자의 기생 용량에 대하여 순방향으로 충전 동작을 실행하는 바이패스 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  11. 제2항, 제4항, 제6항, 제8항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전원 회로는 상기 발광 소자에 상기 순방향과는 반대의 바이어스 전압을 인가할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 액티브형 발광 표시 패널의 구동 장치.
  12. 제2항, 제4항, 제6항, 제8항, 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광 소자는 유기 화합물을 발광층에 이용한 유기 EL 소자에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 패널의 구동 장치.
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