문맥 (context)
최근, 화상표시를 행하는 표시장치의 분야에서는, 발광소자를 포함하는 화소(화소회로)가 행렬 모양으로 배치되어 이루어진 평면형의 표시장치가 급속하게 보급되고 있다. 평면형의 표시장치로서는, 화소의 발광소자로서, 디바이스에 흐르는 전류값에 따라 발광 휘도가 변화되는 소위 전류구동형의 전기광학소자, 예를 들면 유기 박막에 전계를 걸면 발광하는 현상을 이용한 유기 EL(Electro Luminescence)소자를 사용한 유기 EL 표시장치가 개발되어, 상품화가 진행되고 있다.
유기 EL 표시장치는 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 즉, 유기 EL 소자가 10V 이하의 인가전압에서 구동할 수 있기 때문에 저소비 전력이며, 또한 자발광 소자이기 때문에, 액정 셀을 포함하는 화소마다 해당 액정 셀에서 광원(백라이트)으로부터의 광강도를 제어함으로써 화상을 표시하는 액정표시장치에 비해, 화상의 시인성이 높고, 게다가 액정표시장치에는 필수적인 백라이트 등의 조명부재를 필요로 하지 않기 때문에 경량화 및 초박형화가 용이하다. 더구나, 유기 EL 소자의 응답 속도가 수 μsec정도로 대단히 고속이기 때문에 동영상 표시시의 잔상이 발생하지 않는다.
유기 EL 표시장치에서는, 액정표시장치와 마찬가지로, 그것의 구동방식으로서 단순(패시브) 매트릭스 방식과 액티브 매트릭스 방식을 채용할 수 있다. 다만, 단순 매트릭스 방식의 표시장치는, 구조가 간단하지만, 전기광학소자의 발광 기간이 주사선(즉, 화소수)의 증가에 의해 감소하기 때문에, 대형이고 고세밀한 표시장치의 실현이 어려운 것 등의 문제가 있다.
그 때문에, 최근, 전기광학소자에 흐르는 전류를, 해당 전기광학소자와 같은 화소회로 내에 설치한 능동소자, 예를 들면 절연 게이트형 전계효과트랜지스터(일반적으로는, TFT(Thin Film Transistor; 박막트랜지스터))에 의해 제어하는 액티브 매트릭스 방식의 표시장치의 개발이 활발히 행해지고 있다. 액티브 매트릭스 방식의 표시장치는, 전기광학소자가 1프레임의 기간에 걸쳐서 발광을 지속하기 때문에, 대형이고 고세밀한 표시장치의 실현이 용이하다.
그런데, 일반적으로, 유기 EL 소자의 I-V특성(전류-전압특성)은, 시간이 경과하면 열화(소위, 경시 열화)하는 것이 알려져 있다. 유기 EL 소자를 전류구동하는 트랜지스터(이하, 「구동 트랜지스터」라고 기술한다)로서 N채널형의 TFT를 사용한 화소회로에서는, 구동 트랜지스터의 소스측에 유기 EL 소자가 접속되게 되기 때문에, 유기 EL 소자의 I-V특성이 경시 열화하면, 구동 트랜지스터의 게이트-소스간 전압 Vgs가 변화하고, 그 결과, 유기 EL 소자의 발광 휘도도 변화된다.
이것에 대해서 더 구체적으로 설명한다. 구동 트랜지스터의 소스 전위는, 해당 구동 트랜지스터와 유기 EL 소자의 동작점에서 결정된다. 그리고, 유기 EL 소자의 I-V특성이 열화하면, 구동 트랜지스터와 유기 EL 소자의 동작점이 변동해 버리기 때문에, 구동 트랜지스터의 게이트에 같은 전압을 인가했다고 하더라도 구동 트랜지스터의 소스 전위가 변화된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터의 소스-게이트간 전압 Vgs가 변화되기 때문에, 해당 구동 트랜지스터에 흐르는 전류값이 변화된다. 그 결과, 유기 EL 소자에 흐르는 전류값도 변화하기 때문에, 유기 EL 소자의 발광 휘도가 변화되게 된다.
또한, 폴리실리콘 TFT를 사용한 화소회로에서는, 유기 EL 소자의 I-V 특성의 시간 경과열화에 덧붙여, 구동 트랜지스터의 임계전압 Vth나, 구동 트랜지스터의 채널을 구성하는 반도체 박막의 이동도(이하, 「구동 트랜지스터의 이동도」라고 기술한다) μ가 경시적으로 변화되거나, 제조 프로세스의 격차에 의해 임계전압 Vth나 이동도 μ가 화소마다 다르거나 한다(개개의 트랜지스터 특성에 격차가 있다).
구동 트랜지스터의 임계전압 Vth나 이동도 μ가 화소마다 다르면, 화소마다 구동 트랜지스터에 흐르는 전류값에 격차가 생기기 때문에, 구동 트랜지스터의 게이트에 화소 사이에서 같은 전압을 인가해도, 유기 EL 소자의 발광 휘도에 화소 사이에서 격차가 생기고, 그 결과, 화면의 균일성(유니포머티)이 손상된다.
따라서, 유기 EL 소자의 I-V 특성이 경시 열화하거나, 구동 트랜지스터의 임계전압 Vth나 이동도 μ가 경시 변화하여도, 그것들의 영향을 받지 않고, 유기 EL 소자의 발광 휘도를 일정하게 유지하도록 하기 위해서, 유기 EL 소자의 특성변동에 대한 보상 기능, 더구나 구동 트랜지스터의 임계전압 Vth의 변동에 대한 보정 (이하, 「임계값 보정」이라고 기술한다)이나, 구동 트랜지스터의 이동도 μ의 변동에 대한 보정(이하, 「이동도 보정」이라고 기술한다)의 각 보정기능을 화소회로의 각각에 갖게 하는 구성을 채용하고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특개 2006-215213호 공보
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 표시장치에서 전기광학소자에 흐르는 전류를 제어하기 위해 화소회로 내에 설치되는 능동소자의 예는 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation액티브 매트릭스 방식 표시장치의 화소회로 내에서 전류를 제어하는 능동소자의 종류를 찾는 질문이다.
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2정보 추출
information_extraction액티브 매트릭스 방식과 관련된 구성요소 및 능동소자에 대한 설명을 추출한다.
- 전기광학소자에 흐르는 전류를, 해당 전기광학소자와 같은 화소회로 내에 설치한 능동소자, 예를 들면 절연 게이트형 전계효과트랜지스터(일반적으로는, TFT(Thin Film Transistor; 박막트랜지스터))에 의해 제어하는 액티브 매트릭스 방식의 표시장치
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3근거 선택
evidence_selection능동소자의 구체적인 예시로 언급된 명칭을 선별한다.
- 절연 게이트형 전계효과트랜지스터(일반적으로는, TFT(Thin Film Transistor; 박막트랜지스터))
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4논리 통합
logical_integration추출된 능동소자의 명칭이 질문에서 요구하는 '전류를 제어하는 요소'와 일치함을 확인한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation선별된 명칭을 바탕으로 답변을 구성한다.
- 절연 게이트형 전계효과트랜지스터
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6답변 생성
answer_generation질문에 적합한 엔티티 형태로 최종 답변을 작성한다.
- 절연 게이트형 전계효과트랜지스터(일반적으로는, TFT(Thin Film Transistor; 박막트랜지스터))
최종 답변 (final_answer)
절연 게이트형 전계효과트랜지스터(일반적으로는, TFT(Thin Film Transistor; 박막트랜지스터))
핵심 해석 (core_interpretation)
액티브 매트릭스 방식의 표시장치에서 전기광학소자에 흐르는 전류를 제어하기 위해 화소회로 내에 설치되는 능동소자는 절연 게이트형 전계효과트랜지스터(TFT, 박막트랜지스터)이다.