KR100652849B1 - 표시 유닛의 점등 제어 방법 및 표시 제어 방법, 및 표시장치 - Google Patents

표시 유닛의 점등 제어 방법 및 표시 제어 방법, 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

표시 유닛의 표시 제어 방법은, 공급되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 발광 소자를 행 방향 및 열 방향으로 다수 배열한 표시 유닛에 있어서, 화소의 표시를 제어하는 방법이다. 발광 소자에 전류를 공급하는 전류 공급용 도체에는, 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 전류가 공급되고 있다. 선택 타이밍에 기초하여 라인마다 화소를 표시하고, 소거 타이밍에 기초하여 라인마다 화소의 표시를 소거한다. 선택 타이밍의 시작부터 끝까지의 기간에 비하여, 임의의 라인에 대하여, 선택 타이밍에 의해 화소가 표시되고 나서, 소거 타이밍에 의해 화소의 표시가 소거되기까지의 기간 쪽이 짧아지도록 한다.
발광 소자, 화상 표시, 전류 공급선, 전류 배출선

Description

표시 유닛의 점등 제어 방법 및 표시 제어 방법, 및 표시 장치{DISPLAY UNIT OPERATING CONTROL METHOD, DISPLAY CONTROL METHOD, AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명은, 일렉트로 루미네센스(EL) 소자 등의 전류 구동형의 발광 소자를 이용한 표시 유닛의 점등 제어 방법 및 표시 제어 방법, 및 표시 장치에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 상기 표시 유닛에 있어서 화면 내의 휘도의 변동을 저감하는 방법에 관한 것이다.
유기 EL 소자, 무기 EL 소자 등의 전류 구동형 발광 소자를 화소로 하는 표시 유닛에서는, 각 화소의 휘도는 각 발광 소자를 흐르는 전류의 크기에 의존한다. 이 때문에, 상기 표시 유닛에서는 균일한 휘도를 얻기 위해서 각 발광 소자에 흐르는 전류가 대략 동일하도록 능동 소자의 전압 조건이 제어된다.
그런데, 화소를 세로 방향 및 가로 방향으로 다수 배열한 화상 표시부(표시 화면)를 갖는 액티브 매트릭스형 표시 유닛의 경우, 전원으로부터 전류 공급선을 통하여, 각 화소의 발광 소자에 전류가 공급되고, 각 발광 소자로부터 전류 배출선을 통하여 공통의 전극(접지)으로 전류가 배출된다.
이 때, 각 발광 소자에 공급되는 전류는, 도중 경로에서의 저항 손실 때문에, 전원으로부터 발광 소자까지의 전류 공급선 또는 전류 배출선의 길이에 의존하 게 된다.
도 20은 표시 화면의 단부에서부터 전류 공급선을 통하여 발광 소자에 전류가 공급되는 경우에, 발광 소자의 위치와 그 발광 소자에 공급되는 전류값과의 관계를 도시하고 있다. 이하에서, 발광 소자의 위치는 중앙에서부터 단부로 향하여 올림차순으로 할당된 「노드 번호」로 표시되고, 발광 소자에 공급되는 전류값은 「노드 전류값」이라고 칭하기로 한다.
도 20을 참조하면, 노드 번호가 작아짐에 따라서 노드 전류값이 작아지는 것을 알 수 있다. 즉, 노드 번호가 큰 쪽인 표시 화면의 단부가 밝고, 노드 번호가 작은 쪽인 표시 화면의 중앙부가 어둡게 표시되게 된다.
표시 화면의 단부 및 중앙부에서의 전류값의 차를 작게 하기 위해서는, 비 저항값이 작은 고 도전성 재료를 이용하여 전류 공급선 및 전류 배출선을 형성하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 전류 공급선 및 전류 배출선의 어느 한쪽에는, 발광 소자로부터의 빛을 외부로 투과시키기 위해서 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 전극을 사용하는 것이 일반적이며, 그 투명 전극은, 구리, 알루미늄 등의 고 도전성 금속에 비하여 비저항값이 크기 때문에, 상기 전류값의 차를 작게 하는데는 한계가 있다.
또한, 각 전류 공급선에 접속된 복수의 발광 소자에 의한 구동 부하는, 그 발광 소자의 점등 수에 따라서 변화한다. 이 때문에, 발광 소자의 점등 수에 따라서 노드 전류값이 변화하게 된다.
예를 들면, 도 21에 도시한 바와 같이, 표시 화면의 상단부 및 하단부에서부 터 각 발광 소자에 전류가 공급되는 경우를 고려하여, 화상 표시부의 중앙부가 비점등하는 경우를 고려한다. 이 경우, A열의 발광 소자는 전체 점등하는 한편, B열의 발광 소자 중에서는, 양단부가 점등하고 중앙부가 비점등한다. 이 때의 A열 및 B열의 발광 소자에 공급되는 노드 전류값을 도 22에 나타낸다. 도 22를 참조하여 동일한 노드 번호에서의 각 열의 노드 전류값을 비교하면, A열 및 B열의 양쪽의 발광 소자가 점등하고 있는 영역에서는, 노드 전류값은 A열보다도 B열쪽이 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 표시 화면은, 도 23에 도시한 바와 같이, 비점등 표시 영역의 상측 및 하측의 점등 표시 영역은, 비점등 표시 영역의 우측 및 좌측의 점등 표시 영역보다도 휘도가 증가하게 된다.
상기한 바와 같은 휘도의 변동을 방지하는 방법으로서, 이하의 방법이 알려져 있다. 일본 특개평11-282420호 공보(공개일: 1999년 10월 15일), 특개평11-327506호 공보(공개일: 1999년 11월 26일), 및 특개평11-344949호 공보(공개일: 1999년 12월 14일)에는, 화소마다 인가되는 신호 데이터를 발광 소자의 휘도의 변동(즉, 공급 전류의 변동)에 기초하여 보정하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이들 방법에서는, 발광 소자마다의 보정치를 기억하는 수단을 표시 장치에 추가할 필요가 있어, 표시 장치의 회로 규모가 대형화하게 된다.
또한, 일본 특개2000-221944호 공보(공개일: 2000년 8월 11일)에는, 주사 전극마다의 발광 화소 수를 카운트하고, 이 발광 화소 수에 기초하여 주사 전극에 인가되는 주사 펄스 전압의 펄스 폭을 설정하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법으로는, 인접하는 주사 전극 사이에서 발광 화소 수가 서로 다름으로 인해 발생하는 휘 도의 변동을 저감할 수 있다.
그러나, 이 방법에서는, 상기 발광 화소 수를 카운트하는 수단과, 주사 펄스 전압의 펄스 폭을 변경하는 수단을 표시 장치에 추가할 필요가 있어, 표시 장치의 회로 규모가 대형화하게 된다.
<발명의 개시>
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 회로 규모를 대형화하지 않고, 또한 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 휘도의 변동을 경감할 수 있는 표시 유닛의 점등 제어 방법 및 표시 제어 방법, 및 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 표시 유닛의 점등 제어 방법은, 급전되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛에 있어서, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 표시 유닛의 점등 제어 방법으로서, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 대하여, 그 총수에 대한 점등 수의 비율(이하, 「점등 비율」이라고 함)의 상한이 100% 미만의 소정값으로 되도록 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 전기 광학 소자의 예로서는 LED(Light Emitting Diode), EL 소자 등의 발광 소자를 들 수 있다.
상기 방법에 의하면, 상기 점등 비율이 100% 미만으로 제한되기 때문에 복수 의 상기 전기 광학 소자의 구동 부하가 경감된다. 이에 의해, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 전기 광학 소자에 공급되는 전류값의 변동이 억제되어, 휘도의 변동을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 유닛의 표시 제어 방법은, 상기 전기 광학 소자를 행 방향 및 열 방향으로 다수 배열하고, 1 또는 복수의 급전용 도체를 통하여 이들 전기 광학 소자에 급전됨으로써, 각 전기 광학 소자에 대응하는 화소가 표시되어 한 화면의 화상이 표시되는 매트릭스형 표시 유닛에 있어서, 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 유닛의 표시 제어 방법으로서, 상기 급전용 도체는 열 방향의 일단부 또는 양단부에서 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고, 한 화면의 화상을 표시하는 표시 주사는, 행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 행하고, 이것은 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복함으로써 행해지며, 한 화면의 화상을 소거하는 소거 주사는, 행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 소거하고, 이것은 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복함으로써 행해지며, 상기 표시 주사의 개시부터 종료까지의 표시 주사 기간과, 임의의 화소에 대하여, 상기 표시 주사에 의해 상기 화소의 표시가 개시되고 나서, 상기 소거 주사에 의해 상기 화소의 표시가 소거되기까지의 화소 표시 기간에 대하여, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 상기 화소의 표시를 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 매트릭스형 표시 유닛에 있어서 상기 표시 주사를 행함으로써 1 화 면 전체의 화상을 표시할 때에, 상기 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자의 전체를 점등시키는 경우를 고려한다. 이 때, 상기 전기 광학 소자의 전체를 동시에 점등시키면, 상기 점등 비율은 100%가 된다. 이 점등 비율을 100% 미만으로 하기 위해서는, 어떠한 시각에서도 상기 전기 광학 소자의 전체가 동시에는 점등되지 않도록, 표시 및 소거의 타이밍을 조정하여 점등하면 된다.
즉, 상기 점등 비율을 100% 미만으로 하기 위해서는, 상기 표시 주사를 개시하고나서 전체 행에 대하여 주사 종료하기 전에, 그 표시의 소거를 행하는 소거 주사를 개시하면 된다. 이 경우, 상기 표시 주사 기간은 상기 화소 표시 기간보다 짧아진다.
따라서, 상기 방법에 의하면, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 상기 화소의 표시가 제어됨으로써, 상기 점등 비율을 100% 미만의 소정값으로 제한할 수 있으므로, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 휘도의 변동을 경감할 수 있다.
또한, 소거 주사는, 예를 들면, 표시 주사에 의해 표시가 행해지고 있는 화소에 대하여, 상기 화소 표시 기간 경과 후에 소등을 나타내는 화상 신호, 또는 화상 신호와는 독립된 소거 신호를 출력하는 것에 의해 행할 수 있다. 따라서, 간단한 처리 수단을 추가하는 것에 의해 휘도의 변동을 경감할 수 있기 때문에, 상기 표시 유닛과, 상기 표시 주사 및 상기 소거 주사를 행하는 제어 수단을 구비한 표시 장치의 회로 규모가 대형화하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 상기 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛과, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 수단을 구비하는 표시 장치로서, 상기 점등 제어 수단은, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 관하여, 상기 점등 비율의 상한이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 수단인 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 점등 제어 수단은, 상기 점등 비율을 100% 미만으로 제한하기 때문에, 복수의 상기 전기 광학 소자의 구동 부하를 경감한다. 이에 의해, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 전기 광학 소자에 급전되는 전류값의 변동이 억제되어, 휘도의 변동을 경감할 수 있다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 상기 매트릭스형 표시 유닛과, 그 표시 유닛에서의 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 구비하는 표시 장치로서, 상기 급전용 도체는, 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고, 상기 표시 제어 수단은, 상기 표시 주사를 행하는 표시 주사 수단과, 상기 소거 주사를 행하는 소거 주사 수단과, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 소거 주사 수단을 제어하는 소거 주사 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의하면, 상기 표시 제어 수단은, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 표시 제어하고 있다. 이에 의해, 상술된 바와 같이, 상기 점등 비율의 상한이 상기 소정값으로 제한되기 때문에, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 휘도의 변동을 경감할 수 있다.
또한, 상기 화소 표시 기간을 제어하는 것은, 상술한 바와 같이 간단한 처리를 추가함으로써 행할 수 있기 때문에 표시 장치의 회로 규모가 대형화하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징 및 우수한 점은, 이하에 개시하는 기재에 의해서 충분히 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 이익은, 첨부 도면을 참조한 다음의 설명으로 명백하게 될 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1에 도시하는 화상 표시부에서의 각 화소의 개략 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 도 2에 도시하는 각 화소의 구성을 보다 구체적으로 도시하는 회로도.
도 4A는 도 3에 도시하는 투명 전극의 전극 구성을 도시하는 모식도이고, 도 4B는 도 3에 도시하는 알루미늄 전극의 전극 구성을 도시하는 모식도.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시하는 투명 전극, 알루미늄 전극, 능동 소자부 및 발광 소자부를 포함하는 회로 구성을 도시하는 회로도.
도 6 및 도 7은 본 실시예에 있어서, 발광 소자의 위치와, 그 발광 소자에 공급되는 전류값과의 관계를 나타내는 그래프이고, 발광 소자의 위치는 노드 번호 로 나타나고, 발광 소자의 전류값은 노드 전류값으로 나타난다.
도 8은 투명 전극 및 알루미늄 전극의 저항값의 합에 대한 저항 요소의 온 저항값의 비와 전류 변동율의 관계를 나타내는 그래프.
도 9는 본 실시예에 있어서, 각 주사 전극에 입력되는 선택 타이밍 및 소거 타이밍을 도시하는 그래프.
도 10은 점등 비율에 대한 전류 변동율의 최대값을 표시 라인 수마다 나타내는 도표.
도 11은 인접 라인 사이에서 표시 패턴에 의해 변동하는 전류의 최대의 변동율을 점등 비율 및 표시라인마다 나타내는 도표.
도 12는 본 실시예에 대한 비교예에 있어서, 각 주사 전극에 입력되는 선택 타이밍을 도시하는 그래프.
도 13은 비교예에 있어서, 점등 비율에 대한 전류 변동율의 최대값을 표시 라인 수마다 나타내는 도표.
도 14는 비교예에 있어서, 인접 라인 사이에서 표시 패턴에 의해 변동하는 전류의 최대의 변동율을 점등 비율 및 표시 라인마다 나타내는 도표.
도 15는 표시 비율의 변화에 대한 전류 변동율의 변화의 모습을 도시하는 그래프.
도 16은 ITO를 이용한 투명 전극과 알루미늄 전극의 각종 저항값을 나타내는 도표.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 각 주사 전극에 입력되는 선택 타 이밍 및 소거 타이밍을 나타내는 그래프.
도 18은 도 17에 도시하는 선택 타이밍 및 소거 타이밍을 점순차 주사에 의해 행하는 것을 도시하는 모식도.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 각 주사 전극에 입력하는 선택 타이밍 및 소거 타이밍을 도시하는 그래프.
도 20은 종래의 표시 장치에 있어서, 발광 소자의 위치와, 그 발광 소자에 공급되는 전류값과의 관계를 나타내는 그래프로서, 발광 소자의 위치는 노드 번호로 나타나고, 발광 소자의 전류값은 노드 전류값으로 나타난다.
도 21은 화면의 중앙부에 비점등 표시 영역을 갖는 화상을 도시하는 모식도.
도 22는 종래의 표시 장치에 있어서 도 21에 도시하는 화상을 표시하는 경우에, 발광 소자의 위치와, 그 발광 소자에 공급되는 전류값과의 관계를 나타내는 그래프로서, 발광 소자의 위치는 노드 번호로 나타나고, 발광 소자의 전류값은 노드 전류값으로 나타난다.
도 23은 종래의 표시 장치에 있어서, 도 21에 도시하는 화상을 표시한 경우에 화면 상에 휘도의 변동이 발생하는 것을 도시하는 모식도.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>
[제1 실시예]
이하, 본 발명의 일 실시예에 대하여 도 1∼도 14에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 개략 구성을 도시하고 있다. 상기 유기 EL 표시 장치에는, 화상 표시부(1)(표시 유닛), 전류 공급부(2), 화상 신호 출 력부(3), 선택 신호 출력부(4) 및 구동 신호 발생부(5)가 배치된다.
화상 표시부(1)는 발광 소자인 유기 EL 소자를 화소로 하여 화상을 표시한다. 전류 공급부(2)는 상기 유기 EL 소자에 전류를 공급한다. 화상 신호 출력부(3)는 화상 표시부(1)에 화상 신호를 출력한다. 선택 신호 출력부(4)는 상기 화상 신호를 화상 표시부(1)의 어느 화소에 출력할 것인가를 선택하는 선택 신호를 출력한다. 구동 신호 발생부(5)는, 화상 신호 출력부(3) 및 선택 신호 출력부(4)를 각각 구동하기 위한 신호인 구동 신호를 생성하여, 그 구동 신호를 외부로부터 입력된 동기 신호 및 화상 신호와 함께 화상 신호 출력부(3) 및 선택 신호 출력부(4)에 출력한다.
본 실시예에서는, 화상 표시부(1)는, 다수의 화소를 행 방향 및 열 방향으로 배치하고, 각 화소의 표시를 온/오프하는 능동 소자를 구비한 액티브 매트릭스형의 표시 유닛이다. 각 화소에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 선택 회로부(6), 메모리 회로부(7), 능동 소자부(8) 및 발광 소자부(9)가 배치되어 있다.
선택 회로부(6)는 선택 신호 출력부(4)로부터 선택 신호가 입력되고, 그 선택 신호에 기초하여 화상 신호를 취득할지의 여부를 선택한다. 메모리 회로부(7)는 선택 회로부(6)에서 화상 신호를 취득한 경우에, 그 화상 신호를 기억한다. 능동 소자부(8)는, 메모리 회로부(7)에서 기억된 화상 신호에 기초하여 발광 소자부(9)의 발광을 제어한다.
도 3은 상기 화소의 구체적인 회로 구성을 도시하고 있다. 전류 공급부(2)로부터의 전류는 투명 전극(10)을 통하여 보내지고, 알루미늄(Al) 전극(11)을 통하 여 되돌아온다. 투명 전극(10)과 알루미늄 전극(11) 사이에는, 발광 소자부(9)인 발광 소자 OLED와 능동 소자부(8)인 TFT(Thin Film TRansister)가 배치된다. 즉, 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)은 발광 소자부(9)에 전력을 공급하는 급전용 전극(10, 11)이 된다.
화상 신호 출력부(3)로부터의 화상 신호는, 신호 전극 s를 통하여 선택 회로부(6)인 TFT에 입력된다. 선택 신호 출력부(4)로부터의 선택 신호는, 주사 전극 j와 주사 전극 j+1을 통하여 TFT(6)의 게이트에 입력된다. 따라서, 상기 선택 신호가 H(고) 레벨이면, 상기 화상 신호는 TFT(6)를 통과하여 메모리 회로부(7)인 컨덴서에 입력된다.
컨덴서(7)에서는, 입력된 상기 화상 신호에 대응하여 전하가 축적되어 축적된 전하에 따른 전압이 발생한다. 그 전압은 능동 소자부(8)인 TFT의 게이트에 인가된다. 따라서, 그 전압이 임계값 이상으로 되면, 투명 전극(10)으로부터 발광 소자 OLED 및 TFT(8)를 통하여 알루미늄 전극(11)에 전류가 흘러 발광 소자 OLED가 발광한다.
본 실시예에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 동일한 신호 전극 s에 접속된 화소의 발광 소자 OLED는 동일한 색을 발광하고 있다. 즉, 본 실시예에서는, 신호 전극 s의 방향으로 동일한 색의 화소가 배열되고, 주사 전극 j의 방향으로 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 화소가 반복하여 배열된 RGB 스트라이프 배치로 되어 있다. 그러나, 화소의 색의 배치는 델타 배치 등의 임의의 배치가 가능하며, 또한 표시색으로서 흑백의 단색 표시라도 된다.
투명 전극(10)은, ITO 등의 광 투과성을 갖는 도전성 재료로 형성된다. 상술한 바와 같이, 휘도의 변동을 억제하기 위해서 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)은 저항값이 낮은 것이 바람직하다. 즉, 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)에는 모두 도전성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에서는, 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)은 모두 스트라이프 형태로 형성되어 있지만, 저항값을 낮게 하기 위해서, 평면 형상으로 형성한 평평한 구조로 하는 것이 바람직하다.
도 16에는 ITO 및 알루미늄에 대하여, 면 저항값과, 스트라이프 전극으로 한 경우의 화소당 저항값과, 평평한 전극으로 한 경우의 화소당 저항값이 기재되어 있다. 도 16을 참조하면, ITO는 알루미늄과 같은 고 도전성의 금속보다도 저항값이 1000배 이상 높은 것을 알 수 있다. 따라서, 투명 전극(10)은 평평한 구조로 하는 것이 특히 바람직하다.
신호 전극 s에 평행하게 배열된 투명 전극(10)은, 도 4A에 도시한 바와 같이, 그 양단(12, 12)(이하, 「전류 공급단」이라고 칭함)이 알루미늄 등의 고 도전성의 금속 재료로 접속되어 있다. 마찬가지로, 신호 전극 s에 평행하게 배열된 알루미늄 전극(11)은, 도 4B에 도시한 바와 같이, 그 양단(13, 13)(이하, 「전류 배출단」이라고 칭함)이 고 도전성의 금속 재료로 접속되어 있다. 전류 공급단(12) 및 전류 배출단(13)은 고 도전성의 금속 도선(도시하지 않음)을 통하여 전류 공급부(2)에 접속되어 있다.
본 실시예의 유기 EL 표시 장치는 휘도의 변동을 억제하기 위해서, 표시 주 사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율을 조정하는 것이다. 이하, 휘도의 변동에 관하여 상세히 검토한다.
우선, 전류 공급부(2)로부터 발광 소자(9)에 공급되는 전류의 분포에 대하여 검토한다. 전류 공급부(2)와, 전류 공급단(12) 및 전류 배출단(13)을 접속하는 금속 도선은, 투명 전극(10)이나 알루미늄 전극(11)에 비하여 단면적을 현저히 넓게 할 수 있기 때문에, 저항을 현저히 낮게 할 수 있다. 따라서, 상기 금속 도선의 저항을 무시하여, 전류 공급단(12, 12) 및 전류 배출단(13, 13)에는 각각 전류 공급부(2)가 직접 접속되어 있다고 생각할 수 있다.
또한, 도 4A, 도 4B에 도시한 바와 같이, 투명 전극(10) 및 전류 공급단(12, 12)과, 알루미늄 전극(11) 및 전류 배출단(13, 13)은 도면 상에서는 각각 상하 대칭으로 배치되어 있다. 따라서, 상기 전류 분포가 상하 대칭이라고 생각할 수 있기 때문에, 상단부 및 하단부의 어느 한쪽에서부터 중앙부까지를 고려하면 된다.
또한, 발광 소자(9)를 흐르는 전류 분포를 검토할 때에는, 어떤 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)과, 그 투명 전극(10) 및 그 알루미늄 전극(11) 사이에 접속되는 복수의 발광 소자(9) 및 TFT(8)에 의해 구성되는 회로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 저항 요소에 의해서 구성되는 다단의 사다리 회로라고 간주할 수 있다.
도 5에서, 우측은 화상 표시부(1)의 중앙부이고 좌측은 화상 표시부(1)의 상단부 또는 하단부이다. 저항 요소 R1은 인접하는 화소간의 투명 전극(10)의 저항값 이고, 저항 요소 R2는 인접하는 화소간의 알루미늄 전극(11)의 저항값이다. 투명 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)이 평평한 구성인 경우에는, 인접하는 화소간의 거리에 따른 저항값이 된다.
저항 요소 Rx는 각 화소에서의 발광 소자(9) 및 TFT(8)의 저항값을 합계한 것이 된다. 따라서, 저항 요소 Rx는 발광 소자(9)가 점등하고 있을 때의 온 저항값 Rxon과 소등하고 있을 때의 오프 저항값 Rxoff의 2 종류의 값을 갖는다.
또, 발광 소자(9) 및 TFT(8)의 저항 요소 Rx는, 실제로는 비선형의 전압-전류 특성을 갖기 때문에 전류값에 따라서 변화한다. 따라서, 저항 요소 Rx를 엄밀히 계산하기 위해서는, 각 저항 요소 Rx에 인가되는 구동 전압에 따라서 전류값으로부터 산출할 필요가 있다.
그러나, 본원 발명의 목적은 표시 장치에 있어서의 휘도의 변동을 경감하는 것이며, 이는, 유기 EL 표시 장치인 경우에는, 발광 소자(9)를 흐르는 전류의 변동율을 억제하는 것에 대응한다.
따라서, 본원 발명자는 저항 요소 Rx가 고정값이라고 한 경우의 상기 변동율의 최대값과, 비선형인 상기 특성을 고려한 경우의 상기 변동율의 최대값을 각각 비교 검토하였다. 그 결과, 각 저항 요소 Rx에 인가되는 구동 전압이 실제로 사용되는 범위 내인 경우에는, 양자의 값은 거의 동일한 것으로 판명되었다.
따라서, 이하에서는, 저항 요소 Rx가 취할 수 있는 2 종류의 상기 저항값 Rxon, Rxoff를 고정값으로 하여 설명을 행한다.
또, 상기 회로에는, 실제로는 용량 성분이나 능동 성분 등의 과도 응답의 성분이 포함된다. 그러나, 여기서는, 발광 소자의 점등 상태 및 소등 상태가 주사 선택에 의해 정상적으로 혼재하고 있는 경우의 휘도 분포를 문제로 하고 있기 때문에, 상기 회로는 과도 응답을 무시하고 직류 특성의 성분만으로 표현할 수 있다.
또한, 어떤 투명 전극(10)을 포함하는 상기 회로와 다른 투명 전극(10)을 포함하는 상기 회로와의 전류 의존성을 검토할 때에는, 전류 공급단(12) 및 전류 배출단(13)에 저항 요소가 접속되어 있다고 생각하면 되며, 근사적으로는, 도 5에서의 전류원측 노드단(도면의 좌측)의 전극 저항값을 전류원 노드에서부터의 거리에 대응하여 설정하면 된다.
도 5에서, 각 화소의 전류 분포를 전류 공급측(도면의 좌측)으로부터 계산하면 매우 복잡하게 된다. 이 때문에, 중앙의 노드 0에 접속된 저항 요소 Rx에 전류값 i0의 전류가 흐르는 것으로 하여, 각 노드에 접속된 저항 요소 Rx에서의 전압 및 전류를, 이하의 점화식으로 나타냄으로써 용이하게 계산할 수 있다.
Figure 112003046156087-pct00001
여기서, 전류 공급측의 노드 번호를 N으로 하여, 입력 전압 VN=Vin이 되는 중앙의 노드 0의 설정 전류 is를 다시 산출하면, 다음 수학식으로 나타나는 값이 된다.
Figure 112003046156087-pct00002
이 전류값 I0=is를 이용하여, 수학식 1의 연산을 행함으로써, 소정의 입력 전압에 의한 전류 분포 및 전압 분포가 산출된다. 각 노드의 전류비 혹은 전압비에 대하여 평가를 행할 때에는, 저항 요소 Rx의 값이 전압에 의존하지 않는 경우에는, 수학식 2을 생략할 수 있다.
다음으로, 모든 노드에서의 발광 소자(9)가 점등하고 있는 상태일 때, 즉 모든 저항 요소 RX가 Rxon일 때의 각 노드의 전류값을 산출하여, 그 최대값 Imax 및 최소값 Imin을 구한다. 그리고, 다음 수학식으로 나타난 바와 같이, 그 최대값 Imax 및 최소값 Imin의 평균값을 기준 전류값 IB로 한다.
Figure 112003046156087-pct00003
또한, 기준 전류값 IB로부터의 전류 변동율 △I를 다음 수학식으로 나타낸 바와 같이 산출한다.
Figure 112003046156087-pct00004
EL 소자인 경우는, 전류값에 거의 비례한 값으로서 발광 소자(9)의 휘도를 산출할 수 있기 때문에, 전류의 변동율이 휘도의 변동율에 대응하게 된다.
이상의 식을 이용하여, 모든 노드에서의 발광 소자(9)가 점등하고 있는 상태일 때, 즉 모든 저항 요소 Rx가 Rxon일 때의 각 노드의 전류값을 산출하여 전류 분포를 구한 것을 도 20에 도시한다. 도 20에서 좌측은 화소 중앙부이고 우측은 화소 단부이다. 따라서, 각 화소의 발광 소자(9)에 흐르는 전류 분포는, 단부가 높고 중앙부가 낮은 약절구(earthenware mortar) 형태가 된다.
상술한 바와 같이, 도 20은 휘도가 변동되는 일 형태를 나타내는 것이며, 다른 형태로서는 도 21∼도 23에 나타내는 것이 있다. 즉, 투명 전극(10)에 접속하는 발광 소자(9)의 발광 수가, 이웃하는 투명 전극(10)에 접속하는 발광 소자(9)의 발광 수와 다르기 때문에, 인접하는 투명 전극(10)에 접속한 인접하는 발광 소자(9)를 흐르는 전류의 크기가 다르므로, 이 때문에 휘도가 변동되게 된다.
예를 들면, 도 21에 도시한 바와 같이, 중앙부가 비점등 상태이고 그 주위가 점등 상태인 경우, 도 23에 도시한 바와 같이 중앙부의 상측 및 하측의 휘도가 증가하게 된다. 이러한 휘도의 치우침은, 부하의 상태, 즉 발광 소자(9)의 상기 점등 수에 대응하여 변화하기 때문에, 옳은 계조 표시를 행할 때에는 해석적으로 표현할 필요가 있다.
다음으로, 상기 수학식을 이용하여, 도 21에 도시한 바와 같은, 투명 전극(10)에 접속하는 발광 소자(9)를 포함하는 화소 열 A와 이웃의 투명 전극(10)에 접속하는 발광 소자(9)를 포함하는 화소 열 B와의 전류 변동율의 최대값 K를 구한다.
우선, 표시 주사 기간을 1 필드 기간(1/60초)으로 하고, 1 필드 기간에 대한 화소 표시 기간의 비율(이하, 「표시 비율」이라 칭함)을 D라고 한다. 이 경우, 각 화소 열에서 전체 화소 중에 표시 상태에 있는 화소의 비율도 D가 된다.
다음으로, 화소 열 A에 대하여, 1 필드 기간(1/60초)에서 전체 점등 표시를 행하는 것으로 한다. 여기서, 「전체 점등 표시」란 1 필드 기간 중에 모든 발광 소자(9)가 적어도 1회 점등하도록 표시하는 것을 말한다. 이 경우, 임의의 시점에서의 화소 열 A의 점등 비율은 표시 비율과 동일한 D가 된다.
한편, 화소 열 B는 임의의 점등 표시를 행하는 것으로 한다. 그런데, 점등 상태에 있는 화소는 항상 표시 상태이지만, 표시 상태에 있는 화소는 항상 점등 상태인 것은 아니다. 따라서, 임의의 시점에서의 화소 열 B의 점등 비율 X는 표시 비율 D 이하가 된다.
도 6은 화소 열 A에 관하여, 시각 t1, t2, t3에서 노드(발광 소자(9))를 흐르는 노드 전류값 ID의 분포를 각각 도시하고 있다. 그 노드 전류값 ID의 최대값을 IDmax, 최소값을 IDmin이라고 한다. 여기서는, 전류 공급단(12) 및 전류 배출단(13)의 사이에 인가하는 전압을 일정하게 하기 위하여, 임의의 시각에서의 노드 전류값은 항상 상기 최소값 IDmin과 최대값 IDmax 사이가 된다.
또한, 도 6은 1 필드 기간 내에서 시각이 t1, t2, t3로 경과함에 따라서 점등 영역(표시 영역)이 이동하는 상태를 나타내고 있다. 이와 같이, 1 필드 기간 내에서 화소의 처음부터 최후까지 점등 영역이 이동하도록 표시 주사를 행함으로써, 상기 전체 점등 표시를 실현할 수 있다.
한편, 도 7은 1 필드 기간에 화소 열 B의 특정 영역만을 점등한 2가지 경우의 노드 전류값 IX의 분포를 나타내고 있다. 이 특정 영역이 중앙부, 단부 등, 어떠한 장소이더라도, 노드 전류값 IX는 최대값 IXmax∼최소값 IXmin 사이가 된다. 또한, 화소 열 B의 점등 비율 X는 화소 열 A의 점등 비율 D 이하이므로, 화소 열 B의 최대값 IXmax와 최소값 IXmin과의 차는 화소 열 A의 최소값 IDmin과 최대값 IDmax와의 차 이하가 된다.
또한, 이 특정 영역을 1 필드 기간에 화소의 처음부터 최후까지 이동하도록 표시 주사를 행하면, 화소 열 B를 표시 비율 X로 전체 점등 표시하는 것과 등가가 된다.
화소 열 A에서의 노드 전류값 ID의 기준 전류값 iD와, 화소 열 B에서의 노드 전류값 IX의 기준 전류값 iX는 수학식 3으로부터 각각 다음 수학식과 같이 된다.
Figure 112003046156087-pct00005
수학식 4 및 수학식 5를 이용하면, 화소 열 A의 전류 변동율 A와 화소 열 B의 전류 변동율 B는 각각 다음 수학식과 같이 된다.
Figure 112003046156087-pct00006
따라서, 인접하는 화소 열 A, B의 전류 변동율의 최대값 K는 다음 수학식과 같이 된다.
Figure 112003046156087-pct00007
수학식 7의 도출에는 IDmax=IXmax를 이용하고 있다. 왜냐하면, 전류 공급단(12) 및 전류 배출단(13)의 사이에 인가하는 전압을 일정하게 하므로, 노드 전류값의 전류 분포가 어떻게 변화해도, 상기 전압에 상당하는 전압이 인가되는 화소, 즉 전류 공급단(12)에 가장 가까운 화소의 발광 소자(9)에 흐르는 전류가 최대 가 되기 때문이다.
다음으로, 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 이용하여, 투명 전극(10)의 화소간 저항값 R1과 알루미늄 전극(11)의 화소간 저항값 R2의 합 R1+R2 (이하, 이 합을「전극 저항값」이라 칭함)에 대한, 화소의 저항 요소 RX의 저항비 RX/(R1+R 2)를 파라미터로서 식에 대입하여 계산한다. 여기서, 급전용 전극(10, 11)의 화소간 저항값 Rl, R2의 합을 이용하고 있지만, R1+R2를 R1=R 2로 하여 식을 간략화하고, R1에 대한 RX의 저항비 RX/R1을 파라미터로 하여도 된다.
또한, 본 실시예에서는, 저항 요소 RX에서 온 저항값 Rxon에 대한 오프 저항값 Rxoff의 저항비 Rxoff/Rxon은 능동 소자부(8)의 전류 전압 특성 등으로부터 104으로 하고 있다. 그러나, 이 값으로는 임의의 값을 설정할 수 있다. 왜냐하면, 저항비 Rx/(R1+R2)가 고정이고, 온 저항값 Rxon에 대한 전류 변동율에 대하여 생각하는 한, 저항비 Rxoff/Rxon을 변화시키더라도 전류 변동율은 거의 변화하지 않기 때문이다.
또한, 저항비 Rxoff/Rxon이 클수록 명암 콘트라스트의 비가 높아지지만, 이것은, 전체 화면 점등 표시 시의 휘도 분포의 개선에는 직접 기여하지 않기 때문에, 본 실시예에서는 무시해도 지장이 없다.
이상의 고찰로부터, 전극 저항값 R1+R2에 대한, 저항 요소 Rx의 온 저항값 Rxon의 저항비 Rxon/(R1+R2)를 파라미터로 하여, 1 필드 기간 중에 전체 화면을 항상 점등 표시했을 때, 즉 전체 화소의 점등 비율을 100%로 하였을 때의 전류 변동율 △I를 계산한 바, 도 8에 도시하는 그래프가 얻어졌다. 도 8을 참조하면, 점등 비율이 100%일 때에 전류 변동율 △I를 약 ±10%의 범위 내로 하기 위해서는, 저항비 Rxon/(R1+R2)를 106 이상으로 할 필요가 있음을 알 수 있다.
다음으로, 저항비 Rxon/(R1+R2)가 106 이상인 것이 실제로 어떠한 의미를 갖는 것인지를 설명한다. 예를 들면, 화면 사이즈가 15인치 정도인 HDTV(고화질 텔레비전)(1920×l080×3(RGB) 화소)인 경우, 1 화소는 약 60㎛×170㎛이다. 여기서, 전류 공급 전극으로서, 두께 1㎛, 폭 10㎛의 알루미늄 전극을 사용한 경우에는, 화소간의 전극 저항값은 약 0.465Ω이 된다.
한편, 화소의 저항 요소 Rx의 온 저항값 Rxon은, 능동 소자부(8)의 온 저항값과 발광 소자부(9)의 온 저항값의 합이고, 전압의 조건, 능동 소자부(8)의 사이즈, 발광 소자부(9)의 발광 효율 등에 의존한다. 예를 들면, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 화면 제조에서 빈번하게 사용되는 폴리실리콘 기판 위에 능동 소자부(8) 및 발광 소자부(9)가 형성되는 경우에는, 능동 소자부(8)의 온 저항값은 수 10k∼ 수 100kΩ이 되고, 발광 소자부(9)의 온 저항값은 수 100k(발광 효율이 낮은 경우)∼ 수 MΩ(발광 효율이 높은 경우)이 된다. 따라서, 화소의 저항 요소 Rx의 온 저항값 Rxon은 수 100k∼수MΩ 정도가 되며, 이하에서는 500kΩ로 하여 설명 한다.
따라서, 이 경우의 저항비 Rxon/(R1+R2)는 105∼106이 된다. 이에 의해, 알루미늄 전극보다도 비저항이 큰 투명 전극을 사용하는 경우에는, 저항비 Rxon/(R1+R2 )는 106을 크게 하회하는 것을 알 수 있다. 따라서, 1080개의 주사 전극을 갖는 HDTV의 화면 구성에 있어서, 전류 공급단(12)을 화면 상하 방향의 양단부에 설치한 경우에는, 전극의 구성만으로 점등 비율 100%에서의 전류 변동율을 ±10% 이하로 하는 것은, 실제로는 곤란하다는 것을 알 수 있다.
다음으로, 본 실시예에서의 화상 표시의 구동 방식에 대하여 설명한다. 본 실시예의 구동 방식은, 표시 주사에 의해 어떤 주사 전극에 화상이 표시되고 나서, 표시 주사 기간의 반의 기간이 경과하면, 그 주사 전극에서의 화상을 소거하는 구동 방식이다.
도 9는 상기 구동 방식에 있어서, 선택 신호 출력부(4)로부터의 선택 신호 및 소거 신호를 각 주사 전극에 입력하는 선택 타이밍 및 소거 타이밍을 도시하고 있다. 도 9의 그래프에서 횡축은 시간이고 종축은 N개의 주사 전극의 라인 번호 0∼(N-1)이다. 선택 타이밍은 실선으로 도시하고 소거 타이밍은 파선으로 도시하고 있다.
여기서, 선택 신호는 화상을 표시하는 주사 전극을 선택하는 신호이고 소거 신호는 화상을 소거하는 주사 전극을 선택하는 신호이다. 또한, 본 실시예에서는 수직 주사 기간이 1 필드 기간(1/60초)이기 때문에, 선택 신호가 입력됨으로써, 주사 전극에 화상이 표시되고 나서 1/120초 후에, 그 주사 전극에 소거 신호를 입력함으로써, 그 주사 전극에서의 화상을 소거하고 있다.
도 9를 참조하면, 1 필드의 개시 시점에서 선택 신호를 입력하여, 라인 번호 0의 주사 전극에서부터 순차적으로 화상을 표시한다. 그리고, 1 필드의 개시 시점에서 1/120초후에 소거 신호를 입력하여, 라인 번호 0의 주사 전극에서부터 순차적으로 화상을 소거한다.
또한, 도 9의 그래프를 참조하면, 시간이 1/60초인 시점에서는, 라인 번호 0∼(N-1)/2의 주사 전극에 접속하는 화소에는 화상이 표시되지 않고, 라인 번호 N/2∼N-1의 주사 전극에 접속하는 화소에는 화상이 표시되어 있다. 즉, 주사 전극에 수직인 급전용 전극(10, 11)으로부터 보면, 급전용 전극(10, 11)에 접속하는 화소 중, 절반의 화소가 표시 상태이고 나머지 절반의 화소가 비표시 상태(소등 상태)로 되어 있다. 즉, 표시 비율이 50%로 되고 점등 비율이 50% 이하로 되어 있다. 이에 의해, 급전용 전극(10, 11)에 접속하는 화소 중, 점등하고 있는 화소를 전체의 절반 이하로 억제할 수 있게 된다.
상기 구성에 있어서, 저항비 Rxon/(R1+R2)를 5×105로 하고, 수학식 1∼4를 이용하여, 전류 변동율 △I의 최대값을 점등 비율마다 구한 바, 도 10에 나타내는 표와 같이 되었다. 또한, 수학식 5를 이용하여 인접하는 전류 공급 전극에 접속하는 인접하는 화소 열에서의 전류 변동율 K의 최대값을 점등 비율마다 구한 바, 도 11 에 나타내는 표와 같이 되었다.
도 10을 참조하면, 예를 들면, 주사 라인 개수 N이 1080인 표시 장치에 있어서는, 화면을 백 표시(전체 화소 점등 상태), 즉 점등 비율을 50%로 하였을 때, 화면 내에서 ±5.83%의 전류 변동이 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 11을 참조하면, 예를 들면, 인접하는 화소 열 A, B의 점등 비율을 각각 50%, 5%로 하면, 인접하는 화소 열 A, B에서의 인접하는 화소에는 최대로 11.6%의 전류 변동이 발생하는 것을 알 수 있다.
[비교예]
다음으로, 상기 실시예에 대한 비교예를 설명한다. 도 12는 비교예에 있어서의 상기 선택 타이밍을 도시하고 있다. 도 12를 도 9와 비교하면 분명한 바와 같이, 비교예에서는, 상기 실시예에 비하여 소거 신호를 입력하지 않은 점이 다르고, 그 외에는 마찬가지다. 이 경우, 전체 화소는 항상 표시 상태, 즉 표시 비율이 100%로 되어 있다.
상기의 구성에 있어서, 저항비 Rxon/(R1+R2)를 5×105로 하고 수학식 1∼4를 이용하여 전류 변동율 △I의 최대값을 점등 비율마다 구한 바, 도 13에 나타내는 표와 같이 되었다. 또한, 수학식 5를 이용하여 인접하는 전류 공급 전극에 접속하는 인접하는 화소 열에서의 전류 변동율 K의 최대값을 점등 비율마다 구한 바, 도 14에 나타내는 표와 같이 되었다.
도 13을 참조하면, 예를 들면, 주사 라인 개수 N이 1080인 표시 장치에서는, 화면을 백 표시(전체 화소 점등 상태), 즉 점등 비율을 100%로 했을 때에, 화면 내에서 ±13.2%의 전류 변동이 발생하는 것을 알 수 있다. 또한, 도 14를 참조하면, 예를 들면 인접하는 화소열 A, B의 점등 비율을 각각 100%, 5%로 하면, 인접하는 화소열 A, B에서의 인접하는 화소에는 최대로 26.4%의 전류 변동이 발생하는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시예의 표시 장치는, 비교예의 표시 장치에 비하여 전류 변동이 작기 때문에 휘도의 변동을 억제할 수 있다.
[제2 실시예]
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 도 15∼도 17에 기초하여 설명한다. 본 실시예의 표시 장치는, 상기 실시예의 표시 장치에 비하여 화상 표시의 구동 방식이 다르고, 그 밖의 구성은 동일하다.
본 실시예에 있어서의 화상 표시의 구동 방식을 설명하기 전에, 저항 요소 RX의 온 저항값 Rxon이 500kΩ인 경우에, 화면 내의 전류 변동율 △I를 ±5% 이내로 억제하기 위해서 화소간의 전극 저항값 R1+R2, 및 표시 비율 D를 어떻게 설정하면 좋을지에 대하여 설명한다. 여기서 예시하는 표시 장치는 상기 실시예에서 도시된 1080개의 주사 전극을 갖는 유기 EL 표시 장치이다.
수학식 1∼4를 이용하여, 온 저항값 Rxon=500kΩ로 하여, 표시 비율 D를 변화시킨 경우의 전류 변동율을 산출한 바, 도 15에 도시하는 그래프가 얻어졌다.
도 15에서, 각각의 곡선은 저항비 Rxon/(R1+R2)를 105, 106 , 107 및 108으로 하였을때이다. 도 15를 참조하면, 표시 비율 D=100%일 때 전류 변동율 △I를 ±5% 이하로 하기 위해서는, 전극 저항값을 R1+R2≤5.00×10-2Ω으로 할 필요가 있다.
여기서, 전류 공급 전극에 ITO 전극(10)을 이용하고, 전류 배출 전극에 알루미늄 전극(11)을 이용하는 것으로 한다. 도 16에는 ITO 전극(10) 및 알루미늄 전극(11)의 저항값이 기재되어 있다.
ITO 전극(10)의 면 저항값을 100Ω/□(square), 두께 l㎛의 알루미늄 전극(11)을 2.69×10-2Ω/□(300K에서 2.69×10-2Ω㎛의 저항율로부터 환산)로 하고, 알루미늄 전극(11)의 폭을 화소 폭의 4분의 1로 하면, 화소간의 전극 저항값 R1+R2는, 도 16으로부터 산출하면 양쪽의 전극(10, 11)이 스트라이프 형상일 때에는 약 300Ω, 또한 ITO 전극(10)이 평평한 형상일 때에는 약 3.75×10-1Ω의 값으로 평가된다.
즉, 전류 변동율을 ±5% 이하로 하기 위해서는, 전극 저항값 R1+R2는 5.00×10-2Ω 이하로 할 필요가 있다. 또한, 발광 소자의 온 저항값이 보다 높고, 발광 효율이 좋은 재료를 선정할 수 있게 될 때까지는, 실질적으로는 1자릿수 이상 큰 저항값을 사용할 필요가 있다. 이 때문에, 표시 비율 D=100%인 표시 구동 방식에 있어서는, 저항값이 큰 ITO 전극을 10배 정도 두껍게 하여 전극간 저항값을 보 다 낮출 필요가 있지만, ITO 전극을 두껍게 하면 투과율이 저하할 가능성이 있다.
한편, 전류 변동율을 ±5% 이하로 하기 위해서는, 저항값 R1+R2를 기존의 3.75×10-1Ω 그대로 해 두고, 표시 비율 D를 작게 하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우에는, 저항비 Rxon/(R1+R2)가 1.33×106이 되기 때문에, 도 15를 참조하면 표시 비율 D를 약 35% 이하로 하면 되는 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 본 실시예에서는 표시 비율 D가 약 35%로 되는 구동 방식을 사용하고 있다. 표시 비율 D를 약 35%로 하기 위해서는 표시 주사에 의해 주사 전극에 화상이 표시되고 나서, 표시 주사 기간의 약 35%의 기간에 그 주사 전극에서의 화상을 소거하면 된다.
도 17은 상기 구동 방식을 이용한 경우, 상기 선택 타이밍 및 상기 소거 타이밍을 나타내고 있다. 도 17의 그래프에서 횡축은 시간이고 종축은 1080개의 주사 전극의 라인 번호 1∼1080이다. 선택 타이밍은 실선으로 표시하고, 소거 타이밍은 파선으로 표시하고 있다.
도 17을 참조하면, 1 필드의 개시 시점에서 선택 신호를 입력하고, 라인 번호 1의 주사 전극에서부터 순차적으로 화상을 표시한다. 그리고, 1 필드의 개시 시점에서부터 약 5.83밀리초 후에 소거 신호를 입력하고, 라인 번호 1의 주사 전극에서부터 순차적으로 화상을 소거한다.
따라서, 본 실시예의 표시 장치는, 상기 실시예에 비하여 전류 변동율을 더 낮게 할 수가 있어, 휘도의 변동을 확실하게 억제할 수 있다.
또한, 도 17에서는 주사 전극마다 화상을 표시 또는 소거하는 선순차 주사를 행하는 것이지만, 이것을, 도 18에 도시한 바와 같이, 화소마다 화상을 표시 또는 소거하는 점순차 주사를 행하는 것에 적용할 수도 있다. 도 18에서는, 제1 주사에 의해 화소마다 순차적으로 화상을 표시하고, 제2 주사에 의해 화소마다 순차적으로 화상을 소거하고 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 어느 주사 전극에 대해서도 표시 비율을 일정값으로 하고 있지만, 1개 또는 복수개의 주사 전극마다 표시 비율을 변경하여도 된다. 예를 들면 도 20에 도시한 바와 같이 중앙부의 휘도가 낮은 경우에는, 도 19에 도시한 바와 같이, 중앙부를 통과하는 주사 전극 (N-1)/3∼2(N-1)/3에 대한 표시 비율을 60%로 하고, 그 밖의 주사 전극에 대한 표시 비율을 50%로 하여도 된다. 이에 의해 휘도의 변동을 더욱 개선할 수 있다.
또한, 표시 비율을 작게 하면 망막(網膜) 상의 적산 효과에 의한 움직임 화상의 흐려짐을 방지할 수 있으므로, 상기 실시예에 있어서도, 움직임 화상의 흐려짐을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 투명 전극(10)의 상단부 및 하단부로부터 전류를 공급하고 있지만, 화상 표시부(1)의 내부에 컨트롤 홀 등을 형성함으로써, 화상 표시부의 내부에 1 또는 복수의 전류 공급점을 더 형성하고, 그 전류 공급점으로부터도 투명 전극(10)에 전류를 공급해도 된다.
이 경우, 주사 전극에 접속된 화소의 발광 소자(9)부터 전류 공급단(12)까지 의, 투명 전극(10) 상의 최단 거리, 및 상기 발광 소자(9)부터 상기 전류 공급점까지의 투명 전극(10) 상의 최단 거리 중의 어느 하나 짧은 쪽에 대응하여 표시 비율을 설정하면 된다.
또한, 상기 실시예에서는, 표시 주사의 개시부터 전체 행의 주사 종료까지의 표시 주사 기간을, 1 화면의 화상을 갱신하는 기간인 1 필드 기간으로 하고 있다. 그러나, 예를 들면 1 필드 기간 내에 표시 주사 및 소거 주사를 반복하는 것에 의해, 1 화면의 화상을 간헐적으로 표시하는 경우와 같이, 표시 주사 기간이 1 필드 기간보다 짧은 경우가 있다. 이 경우, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율을 100% 미만의 소정값으로 하기 위해, 상기 화소 표시 기간을 짧게 할 필요가 있다. 상기 화소 표시 기간을 짧게 하기 위해서는, 표시 주사의 개시부터 소거 주사의 개시까지의 기간을 짧게 하는 것에 의해, 대처할 수 있다.
또한, 상기 실시예의 표시 장치에서는, 발광 소자(9)로서 유기 EL 소자를 사용하고 있지만, 무기 EL 소자, LED 등의 다른 발광 소자를 사용해도 된다.
이상과 같이, 본 발명의 표시 유닛의 점등 제어 방법은, 급전되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛에 있어서, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 표시 유닛의 점등 제어 방법으로서, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 대하여, 점등 비율의 상한이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 방법이다.
이에 의해, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 전기 광학 소자에 공급되는 전류값의 변동이 억제되어, 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 표시 유닛의 표시 제어 방법은, 이상과 같이, 상기 전기 광학 소자를 행 방향 및 열 방향으로 다수 배열하고, 1 또는 복수의 급전용 도체를 통하여 이들 전기 광학 소자에 급전됨으로써, 각 전기 광학 소자에 대응하는 화소가 표시되어 한 화면의 화상이 표시되는 매트릭스형 표시 유닛에 있어서, 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 유닛의 표시 제어 방법으로서, 상기 급전용 도체는, 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고, 표시 주사의 개시부터 종료까지의 표시 주사 기간과, 임의의 화소에 대하여, 상기 표시 주사에 의해 상기 화소의 표시가 개시되고 나서, 소거 주사에 의해 상기 화소의 표시가 소거되기까지의 화소 표시 기간에 대하여, 표시 주사 기간에 대한 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 상기 화소의 표시를 제어하는 방법이다.
이에 의해, 상기 점등 비율을 100% 미만의 소정값으로 제한할 수 있으므로, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 간단한 처리 수단을 추가하는 것에 의해 휘도의 변동을 경감할 수 있기 때문에, 상기 표시 유닛과, 상기 표시 주사 및 상기 소거 주사를 행하는 제어 수단을 구비한 표시 장치의 회로 규모가 대형화하는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 표시 유닛의 표시 제어 방법은, 이상과 같이 상기 방법에 있어서, 상기 소정값은 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 설정되는 방법이다.
또한, 상기 소정값은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리에 대응하여 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 급전용 도체에 있어서, 열 방향의 일단부 또는 양단부 외에, 상기 표시 유닛의 내부에 형성된 1 또는 복수의 전류 공급점으로부터도 급전되고 있는 경우에는, 상기 소정값은 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리, 및 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터 상기 전류 공급점까지의 상기 급전용 도체 상의 최단 거리 중의 어느 하나의 짧은 쪽에 대응하여 설정되는 것이 바람직하다.
상기 급전용 도체에 있어서, 급전되는 위치에서부터, 상기 행 방향의 라인 상의 각 화소에서의 전기 광학 소자가 접속되기까지의 거리가 거의 동일하기 때문에, 상기 전기 광학 소자를 흐르는 전류는 거의 동일하다. 또한, 상기 행 방향의 다른 라인의 화소에서는, 상기 급전용 도체에서의 상기 거리가 다르기 때문에, 상기 전기 광학 소자를 흐르는 전류가 달라, 휘도가 변동되게 된다.
따라서, 상기의 방법에 의하면, 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 상기 소정값을 설정하기 때문에, 급전되는 위치에서부터의 거리에 의존하는 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 이상과 같이, 상기 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛과, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 수단을 구비하는 표시 장치로서, 상기 점등 제어 수단은, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 대하여, 상기 점등 비율의 상한이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 수단인 구성이다.
이에 의해, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 전기 광학 소자에 공급되는 전류값의 변동이 억제되고, 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 이상과 같이, 상기 매트릭스형 표시 유닛과, 그 표시 유닛에서의 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 구비하는 표시 장치로서, 상기 급전용 도체는, 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고, 상기 표시 제어 수단은, 상기 표시 주사를 행하는 표시 주사 수단과, 상기 소거 주사를 행하는 소거 주사 수단과, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 상기 소거 주사 수단을 제어하는 소거 주사 제어 수단을 구비하는 구성이다.
이에 의해, 상기 점등 비율의 상한이 상기 소정값으로 제한되기 때문에, 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 상기 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 상기 화소 표시 기간을 제어하는 것은, 간단한 처리를 추가함으로써 행할 수 있기 때문에, 표시 장치의 회로 규모가 대형화하는 것을 방지할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 이상과 같이, 상기의 구성에 있어서, 상기 소거 주사 제어 수단은, 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 상기 소정값을 설정하는 소정값 설정 수단을 구비하는 구성이다.
상기 소정값 설정 수단은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리에 대응하여 상기 소정값을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 표시 유닛이, 상기 급전용 도체에 대하여 열 방향의 일단부 또는 양단부 외에, 급전을 행하는 1 또는 복수의 전류 공급점을 더 구비하고 있는 경우에는, 상기 소정값 설정 수단은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리, 및 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터 상기 전류 공급점까지의 상기 급전용 도체 상의 최단 거리 중의 어느 하나 짧은 쪽에 대응하여 상기 설정치를 설정하는 것이 바람직하다.
상기의 구성에 의하면, 상기 소정값 설정 수단은, 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 상기 소정값을 설정하기 때문에, 상술한 바와 같이, 급전되는 위치에서부터의 거리에 의존하는 휘도의 변동을 경감할 수 있는 효과를 발휘한다.
본 발명에 의해, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 복수의 상기 전기 광학 소자의 구동 부하를 경감할 수 있는 표시 유닛의 표시 제어 방법 및 표시 장치가 제공된다. 이에 의해, 회로 규모를 대형화하지 않고, 또한 화상의 표시 내용에 의존하지 않고, 휘도의 변동을 경감할 수 있다.

Claims (10)

  1. 급전(給電)되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛에서, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 표시 유닛의 점등 제어 방법으로서,
    상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 대하여, 그 총수에 대한 점등 수의 비율의 상한이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하고,
    상기 총수에 대한 점등 수의 비율 100%는 1 필드 기간 동안 상기 표시 유닛 내의 모든 전기 광학 소자가 적어도 한번 점등하여 표시를 행하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 표시 유닛의 점등 제어 방법.
  2. 급전되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 행 방향 및 열 방향으로 다수 배열하고, 1 또는 복수의 급전용 도체를 통하여 이들 전기 광학 소자에 급전됨으로써, 각 전기 광학 소자에 대응하는 화소가 표시되어 한 화면의 화상이 표시되는 매트릭스형 표시 유닛에서, 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 유닛의 표시 제어 방법으로서,
    상기 급전용 도체는, 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고,
    한 화면의 화상을 표시하는 표시 주사는, 행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 행하고, 이것을 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복하는 것에 의해 행하며,
    한 화면의 화상을 소거하는 소거 주사는, 행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 소거하고, 이것을 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복하는 것에 의해 행하며,
    상기 표시 주사의 개시부터 종료까지의 표시 주사 기간과 임의의 화소에 대하여, 상기 표시 주사에 의해 상기 화소의 표시가 개시되고 나서, 상기 소거 주사에 의해 상기 화소의 표시가 소거되기까지의 화소 표시 기간에 대하여, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록 상기 화소의 표시를 제어하며,
    상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율 100%는 1 필드 기간 동안 상기 표시 유닛 내의 모든 전기 광학 소자가 소거 기간 없이 적어도 한번 점등하여 표시를 행하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 표시 유닛의 표시 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정값은 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 유닛의 표시 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정값은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 유닛의 표시 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 급전용 도체에는, 열 방향의 일단부 또는 양단부 외에, 상기 표시 유닛의 내부에 설치된 1 또는 복수의 전류 공급점으로부터도 급전되고 있고,
    상기 소정값은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리, 및 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터 상기 전류 공급점까지의 상기 급전용 도체 상의 최단 거리 중 어느 하나 짧은 쪽에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 유닛의 표시 제어 방법.
  6. 급전되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 다수 배열하고, 이들 전기 광학 소자에 급전하는 1 또는 복수의 급전용 도체를 상기 전기 광학 소자에 접속한 표시 유닛과, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 점등 제어 수단을 포함하는 표시 장치로서,
    상기 점등 제어 수단은, 상기 급전용 도체 또는 각 급전용 도체에 접속된 상기 전기 광학 소자에 대하여, 그 총수에 대한 점등 수의 비율의 상한이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 전기 광학 소자의 점등을 제어하는 수단이고,
    상기 총수에 대한 점등 수의 비율 100%는 1 필드 기간 동안 상기 표시 유닛 내의 모든 전기 광학 소자가 적어도 한번 점등하여 표시를 행하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 급전되는 전류값에 의존하여 휘도가 변화하는 전기 광학 소자를 행 방향 및 열 방향으로 다수 배열하고, 1 또는 복수의 급전용 도체를 통하여, 이들 전기 광학 소자에 급전됨으로써, 각 전기 광학 소자에 대응하는 화소가 표시되어 한 화면의 화상이 표시되는 매트릭스형 표시 유닛과, 해당 표시 유닛에서의 상기 화소의 표시를 제어하는 표시 제어 수단을 포함하는 표시 장치로서,
    상기 급전용 도체는 열 방향의 일단부 또는 양단부에서부터 상기 전기 광학 소자에 급전하고 있고,
    상기 표시 제어 수단은,
    행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 행하고, 이것을, 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복하는 것에 의해, 한 화면의 화상을 표시하는 표시 주사를 행하는 표시 주사 수단과,
    행 방향의 1 라인에 나열되는 상기 화소의 표시를 일제히 또는 순차적으로 소거하고, 이것을, 행 방향의 다른 라인에 나열되는 상기 화소에 대하여 반복하는 것에 의해, 한 화면의 화상을 소거하는 소거 주사를 행하는 소거 주사 수단과,
    상기 표시 주사의 개시부터 종료까지의 표시 주사 기간과, 임의의 화소에 대하여, 상기 표시 주사에 의해 상기 화소의 표시가 개시되고 나서, 상기 소거 주사에 의해 상기 화소의 표시가 소거되기까지의 화소 표시 기간에 대하여, 상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율이 100% 미만의 소정값이 되도록, 상기 소거 주사 수단을 제어하는 소거 주사 제어 수단을 포함하며,
    상기 표시 주사 기간에 대한 상기 화소 표시 기간의 비율 100%는 1 필드 기간 동안 상기 표시 유닛 내의 모든 전기 광학 소자가 소거 기간 없이 적어도 한번 점등하여 표시를 행하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 소거 주사 제어 수단은, 상기 행 방향의 라인의 1 또는 복수마다 상기 소정값을 설정하는 소정값 설정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소정값 설정 수단은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리에 따라 상기 소정값을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 표시 유닛은, 상기 급전용 도체에 대하여, 열 방향의 일단부 또는 양단부 외에, 급전을 행하는 1 또는 복수의 전류 공급점을 더 포함하고,
    상기 소정값 설정 수단은, 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터, 급전되는 상기 일단부 또는 양단부까지의, 상기 급전용 도체 상의 최단 거리, 및 상기 행 방향의 1 라인에서의 전기 광학 소자로부터 상기 전류 공급점까지의 상기 급전용 도체 상의 최단 거리 중 어느 하나 짧은 쪽에 따라 상기 설정치를 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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