문맥 (context)
도 1은, 액티브 매트릭스 구동형의 유기 EL 표시 패널(1)의 일반적인 회로 구성을 나타내는 블럭도다. 도 1의 블럭도에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 패널(1)은, 화소 어레이부(3)와 이 화소 어레이부(3)의 주변에 배치되는 라이트 스캔 드라이버(5) 및 수평 셀렉터(7)로 구성된다. 라이트 스캔 드라이버(5)와 수평 셀렉터(7)의 각각은 화소 어레이부(3)를 구동하는 구동회로로서 기능한다. 또, 화소 어레이부(3)는, 주사선 DTL 중의 하나와 라이트 스캔선 WSL 중의 하나와의 교점에 각각 위치된 화소회로들을 포함한다는 점에 유념한다.
그런데, 각 화소회로에 사용된 유기 EL 소자는 발광소자다. 유기 EL 표시 패널(1)은, 특정 화소회로에 사용된 유기 EL 발광소자에 흐르는 구동전류의 크기를 조절해서 화소회로들 중의 어느 하나의 화소의 계조를 제어하는 구동방식을 채용한다. 도 2는, 이런 종류의 화소회로와 이 화소회로를 구동하기 위해 각각 사용된 구동회로의 가장 단순한 구성을 나타내는 회로도다. 이 회로도에 나타낸 바와 같이, 이 화소회로는, 신호 샘플링 트랜지스터 T1, 디바이스 구동 트랜지스터 T2, 신호 유지 커패시터 Cs, 및 유기 EL 발광소자 OLED로 구성된다.
신호 샘플링 트랜지스터 T1는, 화소회로의 계조에 대응하는 영상 신호 전위 Vsig을 화소회로에 채용된 신호 유지 커패시터 Cs에 저장하는 동작을 제어하는 박막 트랜지스터다. 한편, 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, 신호 유지 커패시터 Cs에 저장된 영상신호 전위 Vsig에 대응하는 게이트-소스 전압 Vgs에 의해 결정된 크기의 구동전류 Ids를 유기 EL 발광소자 OLED에 공급하는 박막 트랜지스터다. 본 명세서에 있어서, 구동전류 Ids는 디바이스 구동 트랜지스터 T2에 의해 생성된 드레인-소스 전류 Ids라고도 부른다. 게이트-소스 전압 Vgs은 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 나타나는 전압이다. 도 2에 나타낸 대표적인 화소회로의 경우에 있어서, 신호 샘플링 트랜지스터 T1는, N채널형의 박막 트랜지스터이고, 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, P채널형의 박막 트랜지스터다.
도 2에 나타낸 대표적인 화소회로의 경우에 있어서, 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은, 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있다. 이 디바이스 구동 트랜지스터 T2는 일반적으로 포화 영역에서 동작한다. 즉, 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, 신호 유지 커패시터 Cs에 저장된 영상신호 전위 Vsig에 대응하는 게이트-소스 전압 Vgs에 의해 결정된 크기의 구동전류 Ids를 유기 EL 발광소자 OLED에 공급하는 정전류원으로서 동작한다. 이 디바이스 구동 트랜지스터 T2에 의해 생성된 드레인-소스 전류 Ids는 이하의 식으로 표현된다.
Ids = k·μ·(Vgs-Vth)2/2
덧붙여, 상기의 식에 사용된 참조부호 μ는, 디바이스 구동 트랜지스터 T2 내의 다수 캐리어의 이동도이고, Vth는 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 임계값 전압이다. 또, k는, 이하의 식으로 표현된다.
k = (W/L)·Cox
상기의 식에서, W는 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트폭, L는 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트 길이, Cox는 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 단위면적당의 게이트 용량이다.
덧붙여, 도 2에 나타낸 구성의 화소회로의 경우에, 유기 EL 발광소자 OLED의 I-V 특성의 일반적으로 알려진 시간의 경과에 따른(lapse of time) 변화로서의 도 3에 나타낸 변화에 따라, 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 드레인 전극에 나타나는 전압이 변화한다는 것에 유념한다. 이하의 설명에 있어서, 유기 EL 발광소자 OLED의 I-V 특성의 시간의 경과에 따른 변화는 유기 EL 발광소자 OLED의 I-V 특성의 경시(time-aging) 변화라고도 부른다. 그렇지만, 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트 전극과 소스 전극과의 사이에 나타나는 게이트-소스간 전압 Vgs는 고정되어 있으므로, 유기 EL 발광소자 OLED에 흐르는 드레인-소스 전류 Ids의 크기는 시간이 지남에 따라 변화하지 않으므로 유기 EL 발광소자 OLED가 발광하는 휘도를 일정한 값으로 유지할 수 있다.
이하에, 액티브 매트릭스 구동방식을 채용하는 유기 EL 표시 패널에 대해서 기술한 참고문헌은 다음과 같다: 일본국 공개특허공보 특개 2003-255856호, 특개 2003-271095호, 특개 2004-133240호, 특개 2004-029791호, 및 특개 2004-093682호.
그런데, 박막 프로세스의 종류에 의존해서는, 도 2의 회로도에 나타낸 회로 구성을 적절히 이용할 수 없는 경우가 있다. 즉, 현재의 박막 프로세스를 수행하면, P채널형의 박막 트랜지스터를 이용할 수 있는 경우가 있다. 이러한 경우, 디바이스 구동 트랜지스터 T2를 N채널형의 박막 트랜지스터로 교체해야 한다.
도 4는, 화소회로를 구동하기 위해 각각 사용된 구동회로들과 디바이스 구동 트랜지스터 T2로서 기능하는 N채널형의 박막 트랜지스터를 채용하는 화소회로의 구성을 나타내는 회로도다. 이 구성에 있어서, 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은 유기 EL 발광소자 OLED의 애노드 전극에 접속되어 있다. 다만, 도 4의 회로도에 나타낸 구성의 화소회로는, 유기 EL 발광소자의 I-V 특성의 경시변화에 의해 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 나타나는 게이트-소스간 전압 Vgs가 변동하는 문제가 있다. 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 게이트 전극과 소스 전극과의 사이에 나타나는 게이트-소스간 전압 Vgs의 변동에 의해, 구동 전류가 변경되어서, 바람직하지 않게 유기 EL 발광소자 OLED가 발광하는 휘도를 변화시켜 버린다.
또한, 각 화소회로에 채용된 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 임계값 전압 및 이동도도, 화소마다 변화한다. 화소회로에 채용된 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 임계값 전압 및 이동도의 변화는, 화소마다 구동 전류 크기의 변화로서 출현한다. 이와 같이, 화소회로에 채용된 유기 EL 발광소자 OLED가 발광하는 휘도는 화소마다 변화한다.
따라서, 도 4의 회로도에 나타내는 구성의 화소회로를 이용하는 경우에는, 경시 변화에 의존하지 않고 안정된 발광 특성을 줄 수 있는 구동방법을 설립하는 것이 필요하고, 또 유기 EL 표시장치를 저비용으로 제조하는 것이 필요하다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
도 2에 나타난 화소회로 구성에서 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은 무엇에 접속되어 있으며, 이로 인해 T2는 어떤 방식으로 동작하는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation도 2의 화소회로 내 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극 연결 상태와 그에 따른 동작 방식을 묻는 질문이다.
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2정보 추출
information_extractionT2의 소스 전극 연결 대상과 T2의 동작 특성에 관한 정보를 추출한다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은, 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2는 일반적으로 포화 영역에서 동작한다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, 신호 유지 커패시터 Cs에 저장된 영상신호 전위 Vsig에 대응하는 게이트-소스 전압 Vgs에 의해 결정된 크기의 구동전류 Ids를 유기 EL 발광소자 OLED에 공급하는 정전류원으로서 동작한다.
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3근거 선택
evidence_selection소스 전극의 접속처와 동작 방식(정전류원)을 명시한 구절을 선별한다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은, 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, 신호 유지 커패시터 Cs에 저장된 영상신호 전위 Vsig에 대응하는 게이트-소스 전압 Vgs에 의해 결정된 크기의 구동전류 Ids를 유기 EL 발광소자 OLED에 공급하는 정전류원으로서 동작한다.
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4논리 통합
logical_integration소스 전극이 고정된 전원전위 Vcc에 연결되어 있기 때문에, T2가 정전류원으로서 동작할 수 있음을 연결한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation소스 전극은 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있으며, T2는 유기 EL 발광소자 OLED에 구동전류를 공급하는 정전류원으로서 동작한다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은, 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있다.
- 디바이스 구동 트랜지스터 T2는, 신호 유지 커패시터 Cs에 저장된 영상신호 전위 Vsig에 대응하는 게이트-소스 전압 Vgs에 의해 결정된 크기의 구동전류 Ids를 유기 EL 발광소자 OLED에 공급하는 정전류원으로서 동작한다.
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 접속 대상과 동작 방식을 포함하여 답변을 작성한다.
- 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속
- 정전류원으로서 동작
최종 답변 (final_answer)
디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있으며, T2는 유기 EL 발광소자 OLED에 구동전류 Ids를 공급하는 정전류원으로서 동작한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
도 2의 화소회로에서 디바이스 구동 트랜지스터 T2의 소스 전극은 고정된 고레벨의 전원전위 Vcc를 제공하는 전원선에 접속되어 있으며, T2는 정전류원으로서 동작한다.