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KR20040045352A - 능동 매트릭스 구동회로 - Google Patents

능동 매트릭스 구동회로 Download PDF

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Abstract

유기 발광 다이오드를 갖는 영상 스크린의 영상 포인트용 구동회로는, 커패시터와, 피드백 결합, 다이오드용 전류 구동 트랜지스터로써의 제1 박막 트랜지스터와, 제1 트랜지스터의 게이트를 갖는 전류 전도 전극에 의해, 데이터 도체를 갖는 제2 전류 전도 전극에 의해, 그리고 스캐닝 신호 도체를 갖는 자신의 게이트 전극에 의해 연결된 제2 박막 트랜지스터와, 구동 도체를 통하여 그 게이트를 구동하는 동안 다이오드 구동 전류와 상기 제1 트랜지스터의 출력을 분기하여 전류측정-전압제어 회로에 공급하는 제3 박막 트랜지스터를 포함하며, 상기 전류측정-전압제어 회로는 전류 측정 결과 및 전압 비교에 의존하는 전압 신호를 데이터 도체에 제공하여, 상기 제3 트랜지스터의 게이트의 구동 중에 다이오드가 그 비선형 스위칭 특성에 기인하여 상기 전류측정-전압제어 회로에서 전류편차에 대한 스위치로 작동한다.

Description

능동 매트릭스 구동회로{ACTIVE MATRIX DRIVE CIRCUIT}
본 발명은 특히 유기 발광 다이오드를 갖는 영상 스크린의 영상 포인트용 구동 회로에 관한 것인데, 상기 회로는 커패시터 및 전류 피드백을 구비하며, 제1 박막 트랜지스터는 다이오드용 전류 구동 트랜지스터로 제공되며, 제2 박막 트랜지스터는 제1 트랜지스터의 게이트를 갖는 전류 전도 전극과, 데이터 도체를 갖는 제2 전류 전도 전극과, 스캐닝 신호 도체를 갖는 게이트 전극에 연결된다.
발광 다이오드(LED), 특히 박막 트랜지스터를 경유한 유기 발광 다이오드(OLED)를 구비한 영상 스크린의 구동에서, LED 구동기 전류의 특별한 요동은 박막 트랜지스터의 제조에 기인한 매개변수의 요동, 특히 임계전압의 요동과 전하 캐리어 이동의 요동 때문에 발생한다. 이에 의해 영상 스크린 광 밀도의 특별한 불균일이 방해된다.
이 문제를 해결하기 위하여, LED의 구동기 전류 요동에 대한 여러 보상 특징이 제안되어 있다. A.Yomoto 등은 "대형 폴리-규소 AM-유기 발광 다이오드 디스플레이의 픽셀 구동 방법(Pixel-Driving Methods of Large-Sized Poly-Si AM-OLED display; Asia Display/IDW'01, 1395-1398쪽, 2001년)"에서 구동 전류의 요동 보상용의 적어도 네 개의 박막 트랜지스터를 일반적으로 구비하는 구동회로를 개시한다. 그러나, 이러한 회로는 단지 부분적인 보상만을 제공하며, 그러므로 많은 수의 트랜지스터와 함께 제공되어, 비교적 적은 제조이익이 발생된다.
미국 특허출원 US 2002/0101172 A1은 LED 전류를 외부 전류-전압 변환 회로에 역으로 제공하는 부가적인 박막 트랜지스터를 구비하여, 실제 흐르는 전류의 피드백을 가능하게 하는 구동 회로를 개시한다.
그러나, 공지된 전압제어 솔루션에 의해 임계전압 요동의 보상(그러나, 전하 캐리어 이동의 요동에 대한 보상은 아님)이 가능하다. 전류제어 솔루션은 매우 저항이 높고, 비교적 긴 응답시간을 요한다. 순수한 전류 미러 회로를 사용하면, 두 개의 박막형 트랜지스터는 거의 동일한 특성을 가져야 한다. 즉, 박막형 트랜지스터에 대하여 수행하기 어렵다.
공지의 상술한 전류 피드백 회로의 부가적인 단점은, 구동 회로의 부품이 LED 소자의 양쪽에 구현되어야 한다는 것, LED 반도체 물질, 특히 유기 반도체 물질에 접촉하는 것을 통하여 생성하기가 기술적으로 극히 어렵다는 것이다. 또한, 공지의 회로는 스위치로 작동하는 두 개의 박막 트랜지스터와 인버터용의 두 개의 박막 트랜지스터를 포함하여, 네 개의 부가적인 박막형 트랜지스터가 요구되므로 고가이다.
따라서, 본 발명의 목적은 선행기술의 단점을 회피하는 능동 매트릭스 구동회로를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 공지의 회로보다 더 적은 소자를 요하며 제조하기 더 쉬운, 전류 피드백을 갖는 능동 매트릭스 구동회로를 제공하는 것이다.
이러한 목적과 이하 명백해질 다른 목적을 견지할 때, 본 발명의 일 특징은, 간단히 말해서, 상술된 일반적 형태의 구동 회로에서, 전류 구동 트랜지스터의 출력에서 다이오드 구동 전류를 분기하여 전류측정-전압제어 회로에 공급하는 제3 박막 트랜지스터가 제공되고, 상기 전류측정-전압제어 회로는 전류 측정 결과 및 전압 비교에 의존하는 전압 신호를 데이터 도체에 제공하며, 상기 제3 트랜지스터의 게이트의 구동은 그 비선형 스위칭 특성에 기인하여 상기 전류측정-전압제어 회로에서의 전류편차에 대한 스위치로 작동하는 것에 있다.
본 발명에 대한 특성으로 고려되는 신규한 특징은 첨부된 특허청구범위에서 구체적으로 제시된다. 그러나, 부가적인 목적 및 그 이점과 더불어 본 발명의 구성 및 작동방법으로서의 본 발명 자체는 첨부 도면과 결합하여 읽혀질 때 다음의 특정 실시예의 기재로부터 가장 잘 이해될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 구동 회로의 도시이다.
도1은 디스플레이의 영상 포인트(10)용 P채널-TFT(T1, T2)을 구비하는 본 발명에 따른 전형적인 구동 회로의 스위칭 선도를 도시하는 도면이다. 당연히, N채널-TFT 또는 CMOS 수행을 구비하는 대응의 레이아웃도 가능하다. 영상 포인트(10)는 음극이 접지 된 유기 발광 다이오드(LED)를 가진다.
제1 박막 트랜지스터(T1)는 LED 소자에 대하여 전류 구동 트랜지스터로 작용한다. 트랜지스터(T1)는 제2 박막 트랜지스터(T2)에 의해 구동된다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 데이터 도체(D)를 갖는 드레인 단자 및 제1 박막 트랜지스터(T1)를 갖는 소스 단자와 연결된다. 제2 박막 트랜지스터(T2)의 게이트는 스캐닝 신호 도체(A)와 연결된다. 또한, 구동 회로는 제1 콘덴서(C)를 갖는다. 이 콘덴서는 공급 전압(VD)과 전류 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 사이에 배치되며 기억 소자로 작용한다. 전류 피드백용으로, 회로는 제3 박막 트랜지스터(T3)를 갖는다. 그 게이트의 구동 중에, LED 소자의 구동 전류를 직접 제1 박막 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 분기(tap)하며 이를 전류측정-전압제어 회로(11)로 공급한다.
도시된 실시예에서 트랜지스터(T3)의 게이트는 트랜지스터(T2)의 게이트처럼 스캐닝 신호 도체(A)와도 연결된다. 그러나, 트랜지스터(T3)는 별도의 구동 도체에 의해 제어될 수 있다. 측정값과 공칭값의 비교기(12)에서의 비교 및 측정된 전류에 의하여, 전류측정-전압제어 회로(11)는 데이터 도체(D)에 해당 전압 신호를 발생시킨다. 이에 의해 구동 전류는 레지스터(T1)에 의해 원하는 값으로 조정될 수 있다.
전류측정-전압제어 회로(11)에서의 전류 편차 때문에, LED소자의 비선형 스위칭 특성은 적당한 조정 가능한 LED소자의 양극 전위와 결합하여 사용된다. 영상포인트 회로는 모든 세 개의 트랜지스터(T1, T2, T3)와 함께 나타난다.
영상 포인트(10)의 분기 도체(D 및 S)에 연결된 소자와, 도체(S)에서 전압원 회로 및 전류 측정 회로로써의 비교기(12)는 모두 낮은 저항이다. 그러므로, 응답시간이 일반적인 전류 주소지정 솔루션에 비하여 매우 짧다.
본 회로를 이용하여, 측정될 전류는 전류 구동 박막 트랜지스터의 출력에서 직접 분기된다. 측정된 전류 값은 공칭값과 비교되고, 값의 편차가 있는 경우에 대응하는 교정 신호가 영상 포인트 회로의 입력에 제공된다. 이에 의해 제3 트랜지스터를 스위치 오프 한 후에, LED를 통한 구동 전류 흐름이 안정화된다.
본 회로는 그러므로 충분히 균일한 LED 매개변수가 제공될 때는 언제나 사용될 수 있다. 게다가 본 회로는, 비선형 LED 특성이 LED 소자를 통한 전류의 스위치 오프용으로 사용되기 때문에, 부가적인 박막 트랜지스터에도 불구하고 전체적으로 세 개의 박막 트랜지스터만이 요구되는 이점을 가진다. 다시 말해서, 전류용으로 어떠한 별개의 스위치도 제공될 필요가 없다. 이에 의해 또한 LED 소자의 한쪽에 모든 회로 부품을 실현하는 것이 가능해지고, 따라서 종래의 레이어 처리(layer sequence)가 제조 중에 사용될 수 있다. LED 물질, 특히 유기 LED와 같은 유기 물질을 통한 접촉은 필수적이지 않다.
제3 트랜지스터의 게이트 전극은 스캐닝 신호 도체와 연결될 수 있어서, 제3 트랜지스터는 영상 포인트가 선택될 때 제2 트랜지스터와 함께 활성화된다. 이에 의해 그렇지 않으면 요구될 부가적인 구동 도체를 절약할 수 있다.
본 발명에 따른 부가적인 이점은, 분기 도체에 연결된 전류측정-전압제어 회로의 소자가 저항 값이 낮고, 그러므로 매우 짧은 총 응답시간이 제공된다는 것이다.
상술된 각 요소, 또는 이들 둘 이상은 상술된 형태와 다른 구조의 형태로 유용한 응용이 가능할 것임이 이해될 것이다.
본 발명이 능동 매트릭스 구동회로에서 구현되는 것으로 설명되고 기재되었지만, 다양한 수정 및 구조적 변경이 본 발명의 정신을 일탈함이 없이 가능하므로 도시된 상세에 한정되려는 의도가 아니다.
더 이상의 분석 없이도, 전술한 것은 본 발명의 주종의 측면의 본질적인 특징을 명쾌하게 구성하는 특징을 선행기술의 관점으로부터 생략함이 없이 여러 응용에 대해 이를 용이하게 적합화시킬 수 있는 본 발명의 요지를 현재의 지식을 응용하여 매우 완전히 나타낼 것이다.
보호받고자 하는 신규하게 청구되는 내용은 첨부된 청구범위에 제시된다.

Claims (4)

  1. 유기 발광 다이오드를 갖는 영상 스크린의 영상 포인트용 구동회로로서,
    커패시터;
    피드백 결합;
    다이오드용 전류 구동 트랜지스터로 작용하는 제1 박막 트랜지스터;
    제1 트랜지스터의 게이트를 갖는 전류 전도 전극과, 데이터 도체를 갖는 제2 전류 전도 전극과, 스캐닝 신호 도체를 갖는 자신의 게이트 전극에 의해 연결된 제2 박막 트랜지스터; 및,
    구동 도체를 통하여 그 게이트를 구동하는 동안 다이오드 구동 전류와 상기 제1 트랜지스터의 출력을 분기하여 전류측정-전압제어 회로에 공급하는 제3 박막 트랜지스터를 포함하며,
    상기 전류측정-전압제어 회로는 전류 측정 결과 및 전압 비교에 의존하는 전압 신호를 데이터 도체에 제공하여, 상기 제3 트랜지스터의 게이트의 구동 중에 다이오드가 그 비선형 스위칭 특성에 기인하여 상기 전류측정-전압제어 회로에서 전류편차에 대한 스위치로 작동하는 구동회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터 모두가 상기 스캐닝 신호 도체에 연결된 게이트 전극을 갖는 구동회로.
  3. 제1항에 있어서, 구동회로의 상술된 모든 소자가 상기 발광 다이오드의 동일 면에 위치되어, 다이오드의 반도체 물질을 통하여 어떠한 접촉도 인도되지 않는 구동회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전류측정-전압제어 회로가 분기 도체에 결합되며 저항 값이 낮은 소자를 갖는 구동회로.
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