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KR101321951B1 - 이미지 디스플레이 디바이스 및 이 디바이스를 제어하는 방법 - Google Patents

이미지 디스플레이 디바이스 및 이 디바이스를 제어하는 방법 Download PDF

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KR101321951B1
KR101321951B1 KR1020077017351A KR20077017351A KR101321951B1 KR 101321951 B1 KR101321951 B1 KR 101321951B1 KR 1020077017351 A KR1020077017351 A KR 1020077017351A KR 20077017351 A KR20077017351 A KR 20077017351A KR 101321951 B1 KR101321951 B1 KR 101321951B1
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South Korea
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voltage
row
electrode
reverse bias
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필리뻬 레로이
실바인 티에보
아르노 트로체
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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은, 행(10, 12; 61, 68) 및 열(14, 16)로 분리되는 네트워크를 형성하는 수 개의 광 이미터(2, 4, 6, 8; 62, 64); 각 이미터(2, 4, 6, 8; 62, 64)를 위한 전류 변조기(36); 및 적어도 하나의 반대-바이어스 전압 발생기(52, 54; 69)를 포함하는 능동 매트릭스 이미지 디스플레이 디바이스(60)에 대한 것이다. 본 발명의 디바이스는 각 이미터(2, 4, 6, 8; 62, 64)를 위한 반대-바이어스 스위치(59)로서, (ⅰ) 각 변조기(36) 및 (ⅱ) 각 반대-바이어스 전압 발생기(52, 54; 69)에 연결되는, 반대-바이어스 스위치(59); 및 이미터 행(10, 12; 61, 68) 내의 모든 반대-바이어스 스위치(59)를 제어할 수 있는 제어 전극(70, 71, 72, 74)을 또한 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 이 디바이스를 제어하는 방법에 대한 것이다.

Description

이미지 디스플레이 디바이스 및 이 디바이스를 제어하는 방법{IMAGE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING SAME}
본 발명은 능동 매트릭스 이미지 디스플레이 디바이스에 대한 것으로서, 이 디바이스는:
a) 행 및 열로 분리되는, 네트워크를 형성하는 다수의 광 이미터;
b) 이미터에 전력을 공급하기 위한 수단;
c) 이미터를 제어하는 수단으로서,
- 각 이미터를 위한 전류 변조기로서, 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 전극을 포함하며, 소스 전극과 게이트 전극 사이의 변조기의 트리거 임계 전압 이상인 전압을 상기 이미터에 공급하기 위해, 드레인 전류가 통과할 수 있는 전류 변조기
- 각 이미터를 위한 저장 커패시터로서, 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며, 각 변조기의 게이트 전극에서 전하를 저장할 수 있는, 저장 커패시터;
- 디스플레이 데이터를 각 열의 이미터에 주소지정할 수 있는 주소지정 수단;
- 각 행의 이미터를 선택할 수 있는 선택 수단으로서, 선택 수단은 각 이미터를 위한 선택 스위치를 포함하고, 선택 스위치는 특히 주소지정 수단에 의해 공급되는 주소지정 데이터가 각 변조기의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 인가되게 하기 위한 것인, 선택 수단
을 포함하는 이미터 제어 수단; 및
d) 특히 각 변조기의 트리거 임계 전압에서의 변화를 보상하기 위해 각 변조기의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 상기 주소지정 데이터의 바이어스의 역인 바이어스 전압을 인가하기 위한 적어도 하나의 역 바이어스 전압 발생기
를 포함한다.
유기 발광 다이오드(OLED) 유형의 능동 매트릭스 디스플레이 디바이스는 유기 발광셀로 형성되는 광 이미터를 포함한다.
이러한 이미터를 제어하기 위해, 이러한 디바이스는 TFT 트랜지스터라 불리는, 박막 트랜지스터를 포함한다. 이러한 트랜지스터는 이미터를 통과하는 전류를 구동시킬 수 있다. 이 트랜지스터는 다결정 실리콘으로 만들어지는데, 예컨대 저온 다결정 실리콘(LTPS) 기술을 이용하거나 직접적으로 비정질 실리콘을 이용한다.
그러나, TFT 제작 기술은 이러한 트랜지스터의 트리거 임계 전압에서의 국부적이고 공간적인 변화를 야기한다.
그 결과, 동일한 전원 전압에 의해 공급되고 동일한 전압에 의해 제어되는 TFT 트랜지스터가 상이한 세기의 전류를 발생시키는데, 이 전류는 이러한 트랜지스터로 구성되는 디스플레이 디바이스의 밝기에서 비-균일성을 야기할 수 있거나 야기하지 않을 수 있다. 그 결과는 디스플레이될 이미지의 균일한 휘도의 소정의 목 표에 대해, 디스플레이 디바이스의 픽셀의 휘도에서의 공간적인 변화 및 사용자에 대한 분명한 시각적인 불쾌감이다.
비정질 실리콘의 불안정성은 전압이 TFT의 게이트와 소스 사이에 인가될 때 TFT의 특성에서의 변화에서 반영된다; 더 구체적으로, TFT 트랜지스터의 트리거 임계 전압은 양의 바이어스 전압이 트랜지스터의 게이트와 트랜지스터의 소스 사이에 인가될 때 증가하고, 트랜지스터의 게이트와 소스 사이에 음의 바이어스 전압이 인가될 때 감소한다. 트랜지스터의 게이트와 소스 사이에 인가되는 전압이 디스플레이될 이미지의 픽셀의 휘도 차에 따라 트랜지스터마다 일반적으로 상이하기 때문에, 트리거 임계 전압의 변동 정도는 트랜지스터마다 상이하다. 결국, 결과적인 휘도 변화가 디스플레이 디바이스에 걸쳐 비-균일하게 분포되며, 이는 디스플레이 디바이스의 픽셀의 휘도에서의 시간에 따른 변화 및 사용자에 대한 분명한 시각적인 불쾌감을 야기한다.
이러한 단점을 제한하기 위해, 트리거 임계 전압 드리프트를 보상하기 위한 다양한 회로가 제안되어 왔다.
예컨대, 문서(US2003/0052614)는 위에서 언급된 유형의 이미지 디스플레이 디바이스를 기술한다. 이러한 디바이스는 특히, 각 이미터 열에 대해, 역 바이어스 발생기로의 연결 위치와 열 구동기 유닛으로의 연결 위치 사이에서 이 스위치를 동작시키기 위한 제어 전극에 의해 구동되는 제어 스위치를 포함한다.
역 바이어스 발생기는 특히, 역 바이어스 전압을 소위 변조기의 재발생 단계 동안, 열 이미터와 연관된 변조기의 게이트와 소스 사이에 인가하기 위한 것인데, 이 전압은 이 변조기의 트리거 임계 전압에서의 드리프트를 보상하는데 적합하다. 이러한 역 바이어스 전압은 이미터 조명 단계 동안 이러한 동일한 변조기의 게이트와 소스 사이에 인가되는 주소지정 전압의 바이어스에 역(inverse)인 바이어스를 갖는다.
문서(US2003/0112205)에 기술된 디바이스는 역 바이어스 전압이 동일한 행의 이미터와 연관된 변조기의 게이트와 소스 사이에 인가되게 하지 않는다는 점이 주목되어야 한다; 실제로, 이 문서에서, 역 바이어스가 인가될 때(섹션 44 참조), 이는 이미터의 단자에 대해서이며(예컨대, 단락 44의 마지막 문장 참조) 변조기의 게이트와 소스 사이가 아니다; 실제로, 여기에 기술된 역 바이어스 단계 동안, 변조기의 게이트와 소스는 스위치(Tr3 및 Tr4)의 동시 폐쇄에 의해 동일 전위로 상승하며, 게이트와 소스 사이에, 역인 또는 다른, 어떠한 바이어스도 존재하지 않는다.
본 발명의 일 목적은 특히, 트리거 임계 전압에서의 시간에 따른 변화를 특히 보상하기 위한 대안적인 디스플레이 디바이스를 제안하는 것이다.
본 발명의 주제는 위에서 언급된 유형의 디스플레이 디바이스로서, 이 디스플레이 디바이스는 또한:
각 이미터를 위한 역 바이어스 스위치로서, 한편으로는 각 변조기의 게이트 전극과 이 이미터의 저장 커패시터의 제1 단자 사이에 그리고 다른 한편으로는 이 이미터의 저장 커패시터의 제2 단자와 상기 또는 각각의 역 바이어스 전압 발생기 사이에 연결되는, 역 바이어스 스위치; 및
- 제어 전극으로서, 각 제어 전극은 이미터 행의 모든 역 바이어스 스위치를 구동시킬 수 있는, 제어 전극
을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특별한 실시예에 따르면, 이 디스플레이 디바이스는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함한다:
- 선택 수단은 특히 선택 스위치를 구동시키기 위한 선택 전극을 포함하는데, 상기 선택 전극은 별개이며 제어 전극과 독립적이다;
- 이미터에 의해 형성되는 네트워크는 이미터 행의 제1 그룹 및 이미터 행의 제2 그룹을 포함하고, 두 개의 그룹의 행은 겹쳐지며(interposed), 각 제어 전극은 제1 그룹의 이미터 행의 역 바이어스 스위치의 게이트에 그리고 제2 그룹의 이미터 행의 선택 스위치의 게이트에 연결되어 이러한 이미터 행에 속하는 선택 스위치와 제어 스위치의 동시적인 폐쇄를 제어하도록 한다;
- 이 디스플레이 디바이스는 디바이스의 모든 역 바이어스 스위치에 연결된 단일 역 바이어스 전압 발생기를 포함한다.
- 이 디스플레이 디바이스는 특히 각각의 역 바이어스 전압 발생기가 그밖의 발생기에 의해 생성되는 역 바이어스 전압과 상이한 그리고 특유한 역 바이어스 전압을 생성하도록 다수의 역 바이어스 전압 발생기를 포함하고, 각 발생기는 단지 이미터 행의 모든 역 바이어스 스위치에 연결된다.
유리하게는, 이 디바이스는 디바이스 내에 포함된 행 전극의 수를 2로 나눈다.
본 발명의 또 하나의 주제는 제1 이미터 행 및 제2 이미터 행 또한 포함하는, 제3 항에 청구된 이미지 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법으로서, 이 방법은 다음의 단계:
- 미리정해진 주파수에서, 제1 이미터 행의 선택 스위치에 연결된 제어 전극으로의 제1 선택 전압의 인가 단계,
- 동일한 미리정해진 주파수에서, 제2 이미터 행의 선택 스위치에 연결된 제어 전극으로의 제2 선택 전압의 인가 단계를 포함하며,
제1 선택 전압 및 제2 선택 전압의 인가는 절반-기간만큼 오프셋되고, 이러한 절반-기간의 지속기간은 이미지 절반-프레임의 지속기간인 것을 특징으로 한다.
특별한 실시예에 따르면, 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법은 다음의 특징:
- 미리정해진 주파수에서, 선택 전극으로의 선택 전압의 인가,
- 동일한 미리정해진 주파수에서, 제어 전극으로의 제어 전압의 인가로서, 상기 제어 전압의 인가는 상기 선택 전압의 인가에 대한 기간의 일부(a fraction of a period)만큼 시간상 오프셋되는, 제어 전압의 인가
- 기간의 일부는 절반-기간임;
- 기간의 일부는 1/3 기간임; 및
- 기간의 지속기간은 이미지 프레임의 지속기간임
중 하나 이상을 포함한다.
본 발명은 순전히 예로서 그리고 첨부 도면을 참조해서 제공되는, 후술하는 설명을 읽는 경우 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 부분의 개략도.
도 2 및 4는 특히, 도 1에 나타난 디바이스의 제1 및 제2 이미터 각각을 선택하기 위한 선택 신호의 시간에 따른 동향을 나타내는 도면.
도 3 및 5는 특히, 도 1에 나타난 디바이스의 제1 및 제2 이미터 각각을 제어하기 위한 제어 신호의 시간에 따른 동향을 나타내는 도면.
도 6 및 7은 도 1에 나타난 디바이스의 제1 이미터 및 제2 이미터 각각과 연관된 전압의 시간에 따른 동향을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 디바이스의 부분의 개략도.
도 9, 10,11 및 12는 특히, 도 8에 나타난 디바이스의 제1 이미터 행의 이미터, 제2 이미터 행의 이미터 및 제3 이미터 행의 이미터, 및 제4 이미터 행의 이미터 각각을 제어하기 위한 제어 신호의 시간에 따른 동향을 나타내는 도면.
도 13, 14 및 15는 특히, 도 8에 나타난 디바이스의 제1 이미터 행의 이미터, 제2 이미터 행의 이미터, 및 제3 이미터 행의 이미터 각각과 연관된 커패시터에 의해 저장되는 전압의 시간에 따른 동향을 나타내는 도면.
본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(1)의 부분이 도 1에 개략적으도 예시되어 있다. 이 디스플레이 디바이스는 이미터 행 및 이미터 열을 포함하는 네트워크로 분리되는 광 이미터(2,4,6,8)를 포함한다.
도 1에, 제1 이미터 행(10) 및 제2 이미터 행(12) 그리고 제1 이미터 열(14) 및 제2 이미터 열(16)이 나타나 있다.
이미터(2, 4, 6, 8)는 유기 발광 다이오드이다. 이 이미터는 애노드 및 캐소드를 포함한다. 이 이미터는 자신을 통해 통과하는 전류에 정비례하는 광 세기를 발산한다.
이 디스플레이 디바이스는 또한 네트워크로 분리되는 주소지정 회로(18, 20, 22, 24)를 포함한다.
각 주소지정 회로는 이미터(2, 4, 6, 8)를 구동시키기 위해 이 이미터에 연결된다.
각 이미터 열(14, 16)의 이 주소지정 회로(18, 22; 20, 24)는 이 이미터 열의 주소지정 전극(26, 28)을 통해 주소지정된다. 각 주소지정 전극(26, 28)은 열 구동기 유닛(30)에 연결된다.
구동기 유닛(30)은 특히, 이미지 디스플레이 신호를 수신하고 동시에, 열 내의 주소지정될 이미터를 위한 디스플레이 데이터 항목을 나타내는 주소지정 전압(Vdata)을 이 열의 각 주소지정 전극(26, 28)에 송신하기 위한 것이다.
각 이미터 행(10, 12)의 주소지정 회로(18, 20; 22,24)는 각각이 선택 구동기 유닛(33, 35)에 연결된 선택 전극(32, 34)을 통해 선택된다.
이미터 행(10, 12)의 선택 구동기 유닛(33, 35)은 이 행(10, 12)의 모든 이미터(2, 4 및 6, 8)를 선택하기 위해 이 행(10, 12)의 선택 전극(32, 34)에서 선택 신호(V32, V34)를, 미리 정해진 주파수에서, 발생시키는데 적합하다.
이 선택 신호는 일련의 펄스를 포함하는데, 각 펄스는 각각의 새로운 이미지 프레임 상에서 발생된다. 이 펄스는 이미터 행으로부터 이미터를 선택하기 위한 논리 데이터이다.
주소지정 회로(18, 20, 22 및 24)는 동일하기 때문에, 회로(18)만이 상세하게 기술될 것이다.
이 회로(18)는 전류 변조기(36), 선택 스위치(38), 저장 커패시터(40)(제2 이미터 행(12)의 주소지정 회로(28) 내에서는 41로 나타남) 및 두 개의 전원 전극(42, 44)을 포함한다.
전류 변조기(36) 및 스위치(38)는 유리 기판 상에 박막으로 증착되는 다결정 실리콘(Poly-Si), 비정질 실리콘(a-Si) 또는 단결정 실리콘(micro-Si)을 이용하는 기술을 기초로 하는 박막 트랜지스터이다. 이러한 구성요소는 세 개의 전극 즉, 드레인 전극 및 소스 전극(이 사이에서 드레인 전류라 불리는 변조된 전류가 순환함), 그리고 게이트 전극을 포함한다.
도 1에 나타난 변조기(36)는 작동시에, 자체의 드레인 전류가 자체의 드레인으로부터 자체의 소스로 순환하도록 N형이다. 본 발명에 따른 디바이스는 또한 P형 TFT 트랜지스터를 구동시키기 위해 사용될 수도 있음이 주목될 것이다.
커패시터(40)는 주소지정 전압의 송신 후에 변조기(36)의 게이트에서 전압을 유지하도록 전하를 저장할 수 있다.
커패시터(40)는 변조기(36)의 게이트에 연결된 제1 단자(40a) 및 역 바이어스 전극(52)에 연결된 제2 단자(40b)를 포함한다.
변조기(36)의 드레인은 이미터(2)의 캐소드에 연결되어 있다. 변조기(36)의 소스는 일정한 전위로 유지되는 공급 전극(44)에 연결되어 있다. 변조기(36)의 게이트는 한편으로는 커패시터(40)의 제1 단자에 그리고 다른 한편으로는 스위치(38)의 전류 통과 전극(드레인 또는 소스)에 연결되어 있다. 스위치(38)의 그밖의 전류 통과 전극(드레인 또는 소스)은 주소지정 전극(26)에 연결되어 있다. 스위치(38)의 게이트는 선택 전극(32)에 연결되어 있다. 이미터(2)의 애노드는 전원 전극(42)에 연결되어 있다.
디스플레이 디바이스(1)는 또한 각 이미터 행(10, 12)에 대해, 역 바이어스 전극(52, 54)에 연결된 역 바이어스 발생기(46, 48) 및 역 바이어스 제어 전극(56, 58)에 연결된 역 바이어스 제어 발생기(53, 55)를 포함한다.
역 바이어스 발생기(46 및 48) 각각은 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 바이어스 전압(Vp)을 발생시킬 수 있는데, 이 전압의 값은 서로 달라질 수 있으며 이 바이어스 전압은 이미터(2, 4, 6, 8)의 발산 단계에서 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 인가된 주소지정 전압(Vdata)의 바이어스의 역인 바이어스이다.
역 바이어스 전극(52, 54)은 이미터 행(10, 12)의 각각의 주소지정 회로의 커패시터(40, 41)의 제2 단자에 연결되어 있다.
역 바이어스 제어 발생기(53, 55)는 동일한 주파수의 선택 신호(V32, V34)와 유사한 그리고 이 선택 신호에 대해 변하는 절반-기간 또는 기간만큼 오프셋되는, 역 바이어스 제어 신호(V56, V58)를 생성하는데 적합하다.
디바이스(1)는 또한 각 주소지정 회로(18, 20, 22, 24) 내에 역 바이어스 스위치(59)를 포함한다.
이 스위치(59)는 스위치(38) 및 변조기(36)와 동일한 유형의 박막 트랜지스터이다.
이미터 행(10, 12)의 각 주소지정 회로의 스위치(59)의 전류 통과 전극(소스 또는 드레인)은 이 이미터 행(10, 12)의 역 바이어스 전극(52, 54)에 그리고, 결국, 커패시터(40, 41)의 제2 단자(40b)에도 연결되어 있다. 스위치(59)의 그밖의 전류 통과 전극(소스 또는 드레인)은 변조기(36)의 게이트에 그리고 결국, 커패시터(40, 41)의 제1 단자(40a)에도 연결되어 있다. 이미터 행(10, 12)의 각 주소지정 회로의 스위치(59)의 게이트는 이 동일한 이미터 행(10, 12)의 역 바이어스 제어 전극(56, 58)에 연결되어 있다.
제1 이미터 열(14) 및 제1 이미터 행(10) 그리고 제2 이미터 행(12)의 이미터(2, 6)의 동작만이 상세하게 기술된다.
시간(T = T0)에, 도 2에 나타난 선택 신호(V32)의 펄스가 제1 이미터 행(10)의 선택 전극(32)에서 발생된다. 동시에, 구동기 유닛(30)이 주소지정 전압(Vdata2)을 주소지정 전극(26)에 주소지정한다. 이 주소지정 전압의 값은 전원 전극(44)의 일정한 전위를 나타낸다.
그 결과, 제1 이미터 행(10)의 스위치(38)가 폐쇄되고 전압(Vdata2)이 커패시터(40)의 제1 단자(40a)에 그리고 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 인가되는데, 이는 도 6에서 볼 수 있는 바와 같다. 선택 신호(V32)의 펄스의 종료 후에 제1 이미터 행(10)의 스위치(38)가 개방되고 전압(Vdata2)이 커패시터(40)에 의해, 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 이는 도 6에서 볼 수 있는 바와 같다.
전압(Vdata2)이 변조기(36)의 트리거 임계 전압보다 더 크기 때문에, 드레인 전류가 이미터(2)를 통과해서 이 이미터가 조명된다.
시간(T = T1)에, 도 4에 나타난 선택 신호(V34)의 펄스가 선택 전극(34)에 인가된다. 동시에, 구동기 유닛(30)이 주소지정 전압(Vdata6)을 주소지정 전극(26)에 주소지정한다. 이 주소지정 전압의 값 또한 전원 전극(44)의 일정한 전위를 나타낸다.
그 결과, 제2 이미터 행(12)의 스위치(38)가 폐쇄되고 전압(Vdata6)이 커패시터(41)에 그리고 제2 이미터 행(12)의 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 인가된다. 전압(Vdata6)이 변조기(36)의 트리거 임계 전압보다 더 크기 때문에, 드레인 전류가 이미터(6)를 통과해서 이 이미터가 조명된다. 선택 신호(V34)의 펄스의 종료 후에, 제2 이미터 행(12)의 스위치(38)가 개방되고 전 압(Vdata6)이 커패시터(41)에 의해, 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 이는 도 7에서 볼 수 있는 바와 같다.
이 단계는 T = T1부터 T = T4에 이르는 기간 동안 디스플레이 디바이스의 모든 행에 대해 매 행마다, 행의 각 이미터에 대해 연속적으로 반복된다.
동시에, 시간(T = T2)에, 도 3에 나타난 제어 신호(V56)의 펄스가 제어 전극(56)에 인가된다.
이 펄스는 제1 이미터 행(10)의 스위치(59)를 폐쇄시키는데, 이는 발생기(46)에 의해 발생된 역 바이어스 전압(Vp)이 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 인가되도록 하기 위함이다; 스위치(59)가 이후 커패시터(40)의 두 단자를 단락시키기 때문에, 이 커패시터는 방전된다. 제어 신호(V56)의 펄스의 종료 후에, 제1 이미터 행(10)의 스위치(59)가 개방되고 전압(Vp)이 도 6에서 볼수 있는 바와 같이, 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 그 이유는 커패시터(40)가 0 전하를 보유하기 때문이다.
이후, 시간(T = T3)에, 도 5에 나타난 제어 신호(V58)의 펄스가 제2 이미터 행(12)의 제어 전극(58)에 인가되는데 이는 이 제2 행(12)의 스위치(59)를 폐쇄시키기 위해서이다. 그 결과, 발생기(48)에 의해 발생되는 역 바이어스 전압(Vp)이 커패시터(41)의 제2 단자에 그리고 제2 이미터 행(12)의 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트에 인가된다; 스위치(59)가 이후 커패시터(41)의 두 단자를 단락시 키기 때문에, 이 커패시터는 방전된다. 제어 신호(V58)의 펄스의 종료 후에, 제2 이미터 행(12)의 스위치(59)가 개방되고 전압(Vp)이 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 그 이유는 커패시터(41)가 0 전하를 보유하기 때문이다.
시간(T = T4)에, 시간(T = T0)에서 수행된 단계가 반복된다. 따라서, 도 2에 나타난 선택 신호(V32)의 펄스가 선택 전극(32)에 인가된다. 동시에, 구동기 유닛(30)은 새로운 주소지정 전압을 주소지정 전극(26)에 주소지정한다.
시간(T = T5)에, 시간(T = T1)에서 수행된 단계가 반복된다.
이후, 본 발명에 따른 디바이스의 작동 방법이 위에서 설명된 단계를 반복함으로써 계속된다.
T0 내지 T4의 지속기간은 이미지 프레임의 지속기간에 대응한다. 이미지 프레임의 지속기간은 두 단계, 본 경우에 T0 내지 T2 및 T2 내지 T4로 분리되는데, 예컨대 각 단계의 지속기간은 이미지 절반-프레임의 지속기간과 동일한 지속기간이다.
제1 단계(T = T0 내지 T = T2의 그리고 T = T1 내지 T = T3의 지속기간에 대응함) 동안, 스크린의 이미터가 조명되고, 제2 단계 동안(T = T2 내지 T = T4의 그리고 T = T3 내지 T = T5의 지속기간에 대응함), 이미터가 오프된다. 제1 단계와 제2 단계 사이의 이 지속기간의 비는 50/50이다.
변형예에서, 제1 단계와 제2 단계의 지속기간의 비는 60/40 또는 70/30이다.
이미터의 발산 단계 동안, 이 이미터에 연결된 변조기의 게이트와 소스 사이에 인가된 디스플레이 데이터의 주소지정 전압(Vdata)은 특히 변조기(36)의 트리거 임계 전압을 제1 방향으로 바꾸기 위한 것이다.
이미터의 오프 단계 동안, 역 바이어스 전압(Vp)이 이 이미터에 연결된 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 인가되어 변조기의 트리거 임계 전압을 반대 방향으로 바꾸도록 하는데, 이는 이 임계 전압 내의 임의의 드리프트를 보상하기 위해서이다.
도 6 및 7에 나타난 역 바이어스 전압(Vp)이 변조기(36)에 이전에 인가된 주소지정 전압(Vdata2, Vdata6)의 바이어스의 반대인 바이어스를 갖기 때문에, 이 역 바이어스 전압은 특히, 변조기(36)의 트리거 임계 전압을 초기 트리거 임계 전압(주소지정 전압의 인가 이전임)으로 복귀시키기 위해 변조기(36)의 트리거 임계 전압을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 디바이스(60)의 부분이 도 8에 개략적으로 예시되어 있다.
도 1에 예시된 제1 실시예의 요소와 동일 또는 유사한 도 8에 예시된 제2 실시예의 요소는 도 1에서와 동일한 참조 번호로 표시되며 다시 설명되지는 않는다.
디바이스(60)를 나타내는 도 8은 도 1에 나타난 디바이스의 부분에 덧붙여서, 각각이 주소지정 회로(66, 67)에 의해 구동되는 이미터(62 및 64)를 포함하는 제3 이미터 행(61), 및 상세히 도시되지 않은 제4 이미터 행(68)을 포함한다.
회로(66)는 회로(18, 20, 22, 24)와 동일하다. 이 회로(66)는 제1 단자(76a) 및 제2 단자(76b)를 구비하는 커패시터(76), 및 전극(52 및 54)과 유사한 그리고 커패시터(76)의 제2 단자(76b)에 그리고 스위치(59)의 전류 통과 전극에 연결된 역 바이어스 전극(69)을 포함한다.
전극(52, 54 및 69)에 연결된 역 바이어스 발생기(46, 48)는 도 8을 간략화시키기 위해 나타나지 않는다.
디바이스(60)는 디바이스(1)의 선택 전극(32, 34) 및 역 바이어스 제어 전극(56 및 58)을 대체해서 선택 및 역 바이어스하기 위한 제어 전극(70, 71 및 72) 및 추가적인 제어 전극(74)을 포함한다.
제어 전극(70)은, 제1 행(10) 바로 위에 위치되고, 미도시된 이미터 행의 모든 역 바이어스 제어 스위치(59)에 그리고 제1 이미터 행(10)의 모든 선택 스위치(38)에 연결되어 있다.
제어 전극(71)은 제1 이미터 행(10)의 모든 역 바이어스 제어 스위치(59)에, 그리고 제2 이미터 행(12)의 모든 선택 스위치(38)에 연결되어 있다.
유사하게, 제어 전극(72), 제어 전극(74) 각각은 제2 이미터 행(12), 제3 이미터 행(61) 각각의 모든 역 바이어스 제어 스위치(59)에, 그리고 제3 이미터 행(61), 제4 이미터 행(68) 각각의 모든 선택 스위치(38)에 연결되어 있다.
따라서, 행의 역 바이어스 제어 스위치(59)는 다음 행의 선택 스위치(38)와 동일한 제어 전극에 연결되어 있다.
디바이스(60)는 또한 각각이 제어 전극(70, 71, 72, 74)에 연결되는, 제어 발생기(80, 82, 84, 86)를 포함한다.
발생기(80, 82, 84, 86)는 특히, 동일 주파수의 제어 신호(V70, V71, V72, V74)를 생성하기 위한 것이다. 도 9 내지 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 두 개의 인접 행(10, 12)의 전극에 인가된 제어 신호(V70, V71)는 이미지 절반-기간만큼 오프셋된다.
제1 이미터 열(14) 및 제1 이미터 행(10), 제2 이미터 행(12) 및 제3 이미터 행(61)의 이미터(6 및 62)의 동작만이 상세히 기술된다.
시간(T = T0)에, 도 10에 나타난 제어 신호(V71)의 펄스가 제어 전극(71)에 송신된다. 이 펄스는 제1 이미터 행(10)의 역 바이어스 스위치(59) 및 제2 이미터 행(12)의 선택 스위치(38)의 폐쇄를 유발시킨다.
동시에, 이미지 데이터 항목을 나타내는 주소지정 전압(Vdata6)이 구동기 유닛(30)에 의해 주소지정 전극(26)에 인가된다. 이 주소지정 전압의 값은 전원 전극(44)의 일정한 전위를 나타낸다.
제1 이미터 행(10)의 스위치(59)가 폐쇄되기 때문에, 역 바이어스 전극(52)으로부터 획득된 역 바이어스 전압(Vp)이 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 그리고 제1 이미터 행(10)의 커패시터(40)의 단자에 인가된다. 스위치(59)가 이후 커패시터(40)의 두 단자를 단락시키기 때문에, 이 커패시터는 방전된다. 제어 신호(V71)의 펄스의 종료 후에, 제1 이미터 행(10)의 스위치(59)가 개방되고 전압(Vp)이 도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 그 이유는 커패시터(40)가 0 전하를 보유하기 때문이다.
병행해서, 제2 이미터 행(12)의 스위치(38)가 동시에 폐쇄되기 때문에, 전극(26)으로부터 획득된 주소지정 전압(Vdata6)이 커패시터(41)의 제1 단자(41a)에 그리고 제2 이미터 행(12)의 변조기(36)의 게이트에 인가되는데, 이는 도 14에서 볼 수 있는 바와 같다.
그 결과, 이미터(2)는 오프되고 이미터(6)가 조명된다. 제어 신호(V71)의 펄스의 종료 후에, 제2 이미터 행(12)의 스위치(38)가 개방되고 전압(Vdata6)이 커패시터(41)에 의해, 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 이는 도 14에서 볼 수 있는 바와 같다.
시간(T = T1)에, 도 12에 나타난 제어 신호(V74)의 펄스가 제어 전극(74)에 인가된다. 이 펄스의 인가는 제3 이미터 행(61)의 선택 스위치(59)의 폐쇄를 유발시킨다. 이 폐쇄에 후속해서, 역 바이어스 전극(69)의 역 바이어스 전압(Vp)이 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 그리고 제3 이미터 행(61)의 커패시터(76)의 단자에 인가되는데, 이는 도 15에서 볼 수 있는 바와 같다.
그 결과, 이미터(62)가 꺼진다.
스위치(59)가 이후 커패시터(76)의 두 단자를 단락시키기 때문에, 이 커패시터는 방전된다. 제어 신호(V74)의 펄스의 종료 후에, 제3 이미터 행(66)의 스위 치(59)가 개방되고 전압(Vp)이 도 15에서 볼 수 있는 바와 같이, 주소지정 회로(66)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 그 이유는 커패시터(76)가 0 전하를 보유하기 때문이다.
시간(T = T2)에, 도 9에 나타난 제어 신호(V70)의 펄스가 발생기(80)에 의해 제어 전극(70)에 인가되고, 주소지정 전압(Vdata2)이 주소지정 구동기 유닛(30)에 의해 주소지정 전극(26)에 인가된다. 이 주소지정 전압의 값 또한 전원 전극(44)의 일정한 전위를 나타낸다.
그 결과, 도 13에 나타난 바와 같이, 주소지정 전압(Vdata2)이 변조기(36)의 게이트에 그리고 제1 이미터 행(10)의 커패시터(40)의 단자에 인가되고 이미터(2)가 조명된다.
제어 신호(V70)의 펄스의 종료 후에, 제1 이미터 행(10)의 스위치(38)가 개방되고 전압(Vdata2)이 커패시터(40)에 의해, 주소지정 회로(18)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 이는 도 13에서 볼 수 있는 바와 같다.
시간(T = T3)에, 도 11에 나타난 제어 신호(V72)의 펄스가 제어 전극(72)에 인가된다. 이는 제2 이미터 행(12)의 역 바이어스 스위치(59)의 폐쇄 및 제3 이미터 행(61)의 선택 스위치(38)의 폐쇄를 유발시킨다. 스위치(59)가 이후 커패시터(41)의 두 단자를 단락시키기 때문에, 이 커패시터는 방전된다. 제어 신호(V72)의 펄스의 종료 후에, 제2 이미터 행(12)의 스위치(59)가 개방되고 전압(Vp)이 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 주소지정 회로(22)의 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 유지되는데, 그 이유는 커패시터(41)가 0 전하를 보유하기 때문이다.
그 결과, 역 바이어스 전극(54)의 역 바이어스 전압(Vp)이 변조기(36)의 게이트와 소스 사이에 그리고 제2 이미터 행(12)의 커패시터(41)의 단자에 인가되는데, 이는 도 14에서 볼 수 있는 바와 같다.
이후, 이미터(6)가 꺼진다.
병행해서, 도 15에 나타난 바와 같이, 주소지정 전압(Vdata62)이 전극(26)에 의해 송신되고 변조기(36)의 게이트에 그리고 제3 이미터 행(61)의 커패시터(76)의 단자에 인가된다. 그 결과, 이미터(62)가 조명된다.
시간(T = T4) 및 시간(T = T5)에, 시간(T = T0) 및 시간(T = T1)에서 수행된 단계가 각각 반복된다.
T = T0부터 T = T4에 그리고 T = T1부터 T = T5에 이르는 시간 기간 각각은 본 명세서에서 두 개의 비월 프레임을 포함하는, 이미지의 지속기간에 대응한다.
본 발명의 이 실시예에 따르면, 디바이스의 홀수 행(10, 61)을 포함하는 일 그룹의 이미터가 제1 프레임(T0-T2; T1-T3) 동안 오프되고, 이후 제2 프레임(T2-T4; T3-T5) 동안 조명된다.
반대로, 디바이스의 짝수 행(12, 68)을 포함하는 또 하나의 그룹의 이미터가 제1 프레임(T0-T2; T1-T3) 동안 조명되고, 이후 제2 프레임(T2-T4; T3-T5) 동안 오 프된다.
본 발명을 벗어나지 않고, 홀수 프레임과 짝수 프레임 사이의 순서가 반대가 될 수 있다.
제1 행(12)의 이미터(2, 4)가 오프될 때, 제2 행(12)의 이미터(6, 8)는 조명되고, 그 반대도 성립된다.
유리하게는, 본 발명의 이 제2 실시예는 디스플레이 모드가 비월형일 때 디스플레이 데이터의 주소지정을 용이하게 하는데, 그 이유는 "순차" 모드로 복귀시키기 위해, 구동기 유닛(30)이 수신하는 디스플레이 신호의 주소지정될 데이터의 스케일링을 재계산할 필요가 없기 때문이다.
실제로, 비월형 디스플레이 모드를 사용할 때, 행의 이미터가 제1 프레임 상의 모든 짝수 행에 대해, 이후 제2 프레임 상의 모든 홀수 행에 대해, 모든 열 상에서 동시에 주소지정된다.
유리하게는, 본 발명의 제2 실시예는 행 전극의 수를 감소시키는 것을 가능하게 하는데, 그 이유는 제어 전극(70, 71, 72, 74)이 주소지정 전압의 주소지정 및 역 바이어스 전압의 주소지정 모두를 제어하도록 사용될 수 있기 대문이다.
유리하게는, 이 디바이스는 특히, 양의 그리고 음의 바이어스 전압을 주소지정하기 위한 구동기 유닛을 사용하지 않는 것을 가능하게 한다. 이러한 유형의 구동기 유닛은 실제로 값이 비싸다.
변형예로서, 모든 디스플레이 디바이스의 역 바이어스 전극(52, 54, 69)은 단일한 역 바이어스 전압 발생기에 연결된다.
본 발명은 능동 매트릭스 이미지 디스플레이 디바이스에 이용가능하다.

Claims (10)

  1. 능동 매트릭스를 구비하는 이미지 디스플레이 디바이스로서:
    a) 행 및 열로 분할되는, 네트워크를 형성하는 다수의 광 이미터;
    b) 이미터에 전력을 공급하기 위한 수단;
    c) 이미터를 제어하는 수단으로서,
    - 각 이미터를 위한 전류 변조기로서, 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 전극을 포함하며, 소스 전극과 게이트 전극 사이에 이 변조기의 트리거 임계 전압 이상인 전압을 상기 이미터에 공급하기 위해, 드레인 전류가 통과할 수 있는, 전류 변조기;
    - 각 이미터를 위한 저장 커패시터로서, 제1 단자 및 제2 단자를 포함하며, 각 변조기의 게이트 전극에서 전하를 저장할 수 있는, 저장 커패시터;
    - 디스플레이 데이터를 각 열의 이미터에 주소지정할 수 있는 주소지정 수단;
    - 각 행의 이미터를 선택할 수 있는 선택 수단으로서, 선택 수단은 각 이미터를 위한 선택 스위치를 포함하고, 선택 스위치는 주소지정 수단에 의해 공급되는 주소지정 데이터가 각 변조기의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 인가되게 하기 위한 것인, 선택 수단
    을 포함하는, 이미터 제어 수단; 및
    d) 각각의 역 바이어스 전압 발생기가 나머지 발생기에 의해 생성되는 역 바이어스 전압과 상이한 역 바이어스 전압을 생성하는 다수의 역 바이어스 전압 발생기
    를 포함하는, 능동 매트릭스를 구비하는 이미지 디스플레이 디바이스에 있어서,
    - 각 이미터를 위한 역 바이어스 스위치로서, 한편으로는 각 변조기의 게이트 전극과 이 이미터의 저장 커패시터의 제1 단자 사이에 그리고 다른 한편으로는 이 이미터의 저장 커패시터의 제2 단자와 상기 역 바이어스 전압 발생기 사이에 연결되는, 역 바이어스 스위치; 및
    - 제어 전극으로서, 각 제어 전극은 이미터 행의 모든 역 바이어스 스위치를 구동시킬 수 있는, 제어 전극을 또한 포함하고,
    각 역 바이어스 전압 발생기는 단지 한 이미터 행의 모든 역 바이어스 스위치에 연결되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    선택 수단은 선택 스위치를 구동시키기 위한 선택 전극을 포함하고, 상기 선택 전극은 별개이며 제어 전극과 독립적인 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    이미터에 의해 형성되는 네트워크는 이미터 행의 제1 그룹 및 이미터 행의 제2 그룹을 포함하고, 두 개의 그룹의 행은 겹쳐지며(interposed), 각 제어 전극은 제1 그룹의 이미터 행의 역 바이어스 스위치의 게이트에 그리고 제2 그룹의 이미터 행의 선택 스위치의 게이트에 연결되어 이러한 이미터 행에 속하는 선택 스위치와 제어 스위치의 동시적인 폐쇄를 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    디바이스의 모든 역 바이어스 스위치에 연결된 단일 역 바이어스 전압 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스.
  5. 삭제
  6. 제1 이미터 행 및 제2 이미터 행을 차례로 포함하는, 제3 항에 청구된 이미지 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법으로서,
    - 미리정해진 주파수에서, 제1 이미터 행의 선택 스위치에 연결된 제어 전극으로의 제1 선택 전압의 인가 단계,
    - 동일한 미리정해진 주파수에서, 제2 이미터 행의 선택 스위치에 연결된 제어 전극으로의 제2 선택 전압의 인가 단계를 포함하며,
    제1 선택 전압 및 제2 선택 전압의 인가 단계는 절반-기간만큼 오프셋되고, 이러한 절반-기간의 지속기간은 이미지 절반-프레임(image half-frame)의 지속기간과 동일한 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스 구동 방법.
  7. 제1 이미터 행 및 제2 이미터 행을 차례로 포함하는, 제2 항에 청구된 이미지 디스플레이 디바이스를 구동하는 방법으로서,
    - 미리정해진 주파수에서, 선택 전극으로의 선택 전압의 인가 단계,
    - 동일한 미리정해진 주파수에서, 제어 전극으로의 제어 전압의 인가 단계를 포함하며, 상기 제어 전압의 인가는 상기 선택 전압의 인가에 대한 기간의 일부(a fraction of a period)만큼 시간상 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스 구동 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    기간의 일부는 절반-기간과 동일한 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스 구동 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    기간의 일부는 1/3 기간과 동일한 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스 구동 방법.
  10. 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    기간의 지속기간은 이미지 프레임의 지속기간과 동일한 것을 특징으로 하는, 이미지 디스플레이 디바이스 구동 방법.
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