KR100740160B1 - 발광 장치, 그 구동 방법과 구동 회로, 및 전자 기기 - Google Patents

발광 장치, 그 구동 방법과 구동 회로, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동 트랜지스터로부터 출력되는 구동 전류의 편차를 보정하는 것을 과제로 한다.
발광 장치는 복수의 주사선과, 복수의 데이터선과, 그들의 교차에 대응하여 설치된 복수의 화소 회로를 구비한다. 화소 회로는 OLED 소자와 구동 트랜지스터를 구비한다. 복수의 주사선은 주사 신호 GWRT -1 내지 GWRT -360에 의해 차례로 선택된다. 수평 주사 기간의 후반 기간에 프로그램 기간(TWRT)을 할당한다. 그리고, 프로그램 기간(TWRT) 전에 있는 복수의 수평 주사 기간의 전반 기간에 보정 기간(TSET)을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간(TSET)에서 구동 트랜지스터로부터 출력되는 구동 전류의 편차를 보정한다.
발광 장치, 화소 회로, 보정 기간, 구동 트랜지스터, 기입 기간

Description

발광 장치, 그 구동 방법과 구동 회로, 및 전자 기기{LIGHT-EMITTING DEVICE, METHOD FOR DRIVING THE SAME, DRIVING CIRCUIT AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 화소 회로를 나타낸 회로도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 동작을 나타낸 타이밍차트.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 동작 설명도.
도 10은 변형예에서의 발광 기간(TEL)의 개시를 나타낸 타이밍차트.
도 11은 변형예에서의 보정 기간(TSET)의 배치를 나타낸 타이밍차트.
도 12는 변형예에서의 발광 기간(TEL)의 종료를 나타낸 타이밍차트.
도 13은 변형예에서의 발광 기간(TEL)의 분산 배치를 나타낸 타이밍차트.
도 14는 변형예에서의 공통화된 초기화 기간(TINI)의 배치를 나타낸 타이밍차트.
도 15는 변형예에서의 화소 회로(200N)의 구성을 나타낸 회로도.
도 16은 변형예에서의 보정 기간(TSET) 및 초기화 기간(TINI), 보정 기간(TSET)과 주사 신호 GWRT의 관계를 나타낸 타이밍차트.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치를 사용한 퍼스널 컴퓨터를 나타낸 도면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치를 사용한 휴대 전화를 나타낸 도면.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치를 사용한 휴대 정보 단말을 나타낸 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 발광 장치 12 : 제어 회로
14 : Y드라이버 16 : X드라이버
102 : 주사선 104, 106, 108 : 제어선
112 : 데이터선 114, 116 : 급전선(給電線)
200, 201 : 화소 회로 210 : 구동 트랜지스터
211, 212, 213 : 트랜지스터 221, 222 : 용량
230 : OLED 소자 TINI : 초기화 기간
TSET : 보정 기간 TWRT : 기입 기간
TEL : 발광(發光) 기간
본 발명은 유기 발광 다이오드 소자와 같은 발광 소자를 구비한 발광 장치, 그 구동 방법과 구동 회로, 및 전자 기기에 관한 것이다.
최근 액정 소자를 대신하는 차세대 발광 디바이스로서, 유기 일렉트로루미네선스 소자나 발광 폴리머 소자 등이라고 불리는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, 이하 적절히 「OLED 소자」라고 약칭(略稱)함) 소자가 주목받고 있다. 이 OLED 소자는 자발광형이기 때문에 시야각(視野角) 의존성이 적고, 또한 백라이트나 반사광이 불필요하기 때문에 저(低)소비전력화나 박형화(薄型化)에 적합하다는 등 표시 패널로서 우수한 특성을 갖고 있다.
여기서, OLED 소자는 액정 소자와 같이 전압 유지성을 갖지 않아, 전류가 끊어지면 발광 상태를 유지할 수 없게 되는 전류형 피(被)구동 소자이다. 이 때문에, OLED 소자를 액티브·매트릭스 방식으로 구동할 경우, 기입 기간(선택 기간)에서 화소의 계조에 따른 전압을 구동 트랜지스터의 게이트에 기입하여 상기 전압을 게이트 용량 등에 의해 유지하고, 상기 게이트 전압에 따른 전류를 구동 트랜지스터가 OLED 소자에 계속적으로 흐르게 하는 것이 일반적으로 되어 있다.
이 구성에서는 구동 트랜지스터의 임계값 전압 특성이 산포(散布)됨으로써, 화소마다 OLED 소자의 밝기가 상이하여 표시 품위가 저하된다는 문제가 지적되고 있다. 이 때문에, 특허문헌 1에는 기입 기간에서 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 접속시키는 동시에, 구동 트랜지스터로부터 데이터선에 정전류를 흐르게 하고, 이것에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 OLED 소자에 흐르게 해야 할 전류에 따른 전압을 기입하도록 프로그래밍하여, 구동 트랜지스터의 임계값 전압 특성의 편차를 보상하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허2003-177709호 공보
그런데, 임계값 전압의 근방에서는 구동 트랜지스터를 흐르는 전류가 제로(zero)에 서서히 근접한다. 따라서, 구동 트랜지스터의 게이트에 임계값 전압에 따른 전압을 유지하고자 하면, 충분한 시간을 확보할 필요가 있다. 따라서, 충분한 보상을 실현하기 위해서는, 기입 기간이 길어지게 된다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 기입 기간을 연장하지 않고 구동 트랜지스터의 임계값 전압 특성의 편차를 충분히 보상할 수 있는 전자 회로의 구동 방법과 구동 회로, 발광 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 발광 장치의 구동 방법은, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 복수의 화소 회로가 배열된 발광 장치를 구동하고, 상기 화소 회로는 발광 소자와 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터를 구비하며, 제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처리를 반복하여 발광 장치를 구동하는 방법으로서, 상기 제 2 기간에서는, 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 선택하고, 선택한 주사선에 접속되는 복수의 화소 회로에 대하여 상기 데이터선을 통하여 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하며, 상기 제 1 기간에서는, 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하고, 선택한 주사선에 접속되는 복수의 화소 회로에서 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광 장치의 구동은 단위 기간의 처리를 반복하여 실행된다. 대응 기간에는 제 1 기간과 제 2 기간이 배타적으로 마련되어 있다. 제 2 기간에서는 화소 회로에 데이터 전압의 기입 동작이 실행되는 한편, 제 1 기간에서는 보정 동작이 실행된다. 그 결과, 어느 화소 회로에 주목하면, 기입 동작과 보정 동작이 중복되지 않는다. 환언하면, 처리의 기본 단위로 되는 단위 기간에서 시분할(time-sharing)에 의해 2가지 동작을 실행한다. 이것에 의해, 보정 동작을 복수의 단위 기간에 할당하는 것이 가능해진다. 제 2 기간에서는, 2개 이상의 주사선을 선택하기 때문에 어느 화소 회로에 주목하면, 2개 이상의 제 2 기간에서 보정 동작이 실행된다. 따라서, 보정을 위해 충분한 시간을 확보할 수 있으며, 그 결과, 구동 트랜지스터의 임계값 전압이 제조 프로세스에서 산포되어도 휘도 불균일을 개선할 수 있다. 다만, 제 1 기간과 제 2 기간은 연속되어 있을 수도 있고, 불 연속일 수도 있다. 제 1 기간과 제 2 기간이 불연속일 경우에는, 보정 동작과 데이터 전압의 기입 동작 사이에 시간적인 마진(margin)을 마련할 수 있다. 또한, 발광 소자는 구동 전류의 공급을 받아 발광하는 소자이면 어떠한 소자여도 상관없으며, 예를 들어 유기 발광 다이오드 및 무기 발광 다이오드가 해당된다.
여기서, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하는 것이 바람직하다. 「기입 기간보다 전에 있는 복수의 제 1 기간」에는 기입 기간이 속하는 단위 기간의 제 1 기간도 포함될 수 있다. 「기입 기간보다 전에 있는 복수의 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당」한다는 것은, 예를 들어 기입 기간 직전의 제 1 기간으로부터 3개 전까지의 제 1 기간(합계 4개의 제 1 기간)을 복수의 제 1 기간으로 했을 때, 4개의 제 1 기간 전부를 보정 기간으로 할 수도 있고, 그 중의 2개 또는 3개의 제 1 기간을 보정 기간으로 할 수도 있음을 의미한다.
보다 구체적인 형태에서는, 상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치된 제 1 스위칭 수단과, 일단(一端)이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단(他端) 사이에 설치된 제 2 스위칭 수단을 구비하며, 상기 복수의 보정 기간에서, 상기 제 1 스위칭 수단을 온(on) 상태로 하여 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하고, 상기 복수의 보정 기간 중 적어도 최후의 보정 기간에서, 상기 데이터선에 기준 전압을 공급하는 동시에 상기 제 2 스위칭 수단을 온 상태로 하며, 상기 기입 기간에서, 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급하고, 상기 제 1 스위칭 수단을 오프(off) 상태로 하는 동시에 상기 제 2 스위칭 수단을 온 상태로 하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 상기 데이터 전압을 공급하며, 상기 데이터 전압을 상기 유지 수단에 의해 유지하는 것이 바람직하다.
이 경우, 복수의 보정 기간에서는 제 1 스위칭 수단이 온 상태로 되기 때문에, 구동 트랜지스터는 다이오드로서 기능한다. 이 때, 유지 수단에는 구동 트랜지스터의 임계값 전압에 따른 게이트 전위가 유지된다. 또한, 최후의 보정 기간에서 용량 소자의 타단에 기준 전압이 공급되는 한편, 기입 기간에서 용량 소자의 타단에는 데이터 전압이 공급되기 때문에, 기입 기간이 종료된 시점에서는 구동 트랜지스터의 임계값 전압을 보상한 게이트 전위가 공급된다. 이것에 의해, 각각의 구동 트랜지스터의 임계값 전압 편차가 있어도 이것을 보정하여 화면 전체의 휘도 불균일을 없애는 것이 가능해진다. 또한, 보정 기간의 전부에서, 데이터선에 기준 전압을 공급하는 동시에 상기 제 2 스위칭 수단을 온 상태로 할 수도 있다.
또한, 상술한 발광 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 보정 기간은 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부에 할당되어 있으며, 상기 복수의 보정 기간 중 어느 보정 기간과 다음 보정 기간 사이의 상기 제 1 기간에 휴지(休止) 기간을 마련하고, 상기 휴지 기간에서는 상기 구동 트랜지스터로부 터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하지 않는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 최초의 보정 기간이 속하는 단위 기간으로부터 최후의 보정 기간이 속하는 단위 기간까지의 모든 단위 기간에서 보정 동작을 실행하지 않아도 되기 때문에, 보정 동작의 처리에 자유도를 부여할 수 있다.
또한, 상술한 발광 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 보정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간에 초기화 기간을 마련하고, 상기 초기화 기간에서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 초기화 전위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 보정 기간이 개시되기 전에 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 초기화할 수 있기 때문에, 보정 동작을 확실하게 실행할 수 있다. 여기서, 초기화 전위는 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인을 단락(短絡)한 경우에 전류가 흐르도록 임계값 전압을 초과하게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 보정 기간은 제 1 기간에 할당되지만, 최초의 보정 기간이 제 1 기간의 일부에 할당되어 있을 경우, 초기화 기간을 최초의 보정 기간이 할당되는 제 1 기간으로서, 최초의 보정 기간 전의 제 1 기간에 할당할 수도 있다. 즉, 제 1 기간의 전반(前半)에 초기화 기간이 할당되고, 그 후반(後半)에 최초의 보정 기간을 할당할 수도 있다.
보다 구체적으로는, 상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치된 제 3 스위칭 수단을 구비하며, 상기 초기화 기간에서, 상기 제 1 스위칭 수단을 온 상태로 하고, 상기 제 2 스위칭 수단을 오프 상태로 하며, 상기 제 3 스위칭 수단을 온 상태로 한다. 이 경우에는, 초기화 기간에서 유지 수단에 축적된 전하가 제 3 스위칭 수단 및 발광 소자를 통하여 방전되고, 그 결과, 구동 트랜지스터의 게이트 전위가 초기화 전위로 설정된다.
또한, 상기 초기화 기간을 상기 복수의 화소 회로 전체에 공통으로 마련하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 초기화 동작을 1회 행하면, 모든 화소 회로에서 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 초기화 전위로 설정할 수 있기 때문에, 처리를 간단하게 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 복수의 주사선을 모두 선택하는데 필요한 기간을 1프레임 기간으로 했을 때, 1프레임 기간에 1회, 초기화 기간을 마련하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 발광 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 기입 기간이 종료된 후에, 상기 구동 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 발광 기간을 마련하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 구동 전류의 편차가 보정된 상태에서 발광 소자를 발광시키는 것이 가능해진다. 또한, 상기 발광 기간을 복수의 기간으로 분할하여 마련하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 발광 기간을 분산시킬 수 있기 때문에, 플리커(flicker)를 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 발광 장치의 구동 회로는, 복수의 주사선과, 복수의 데이터선과, 복수의 제 1 제어선과, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 배치되고, 각각이 발광 소자와, 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치되고, 상기 제 1 제어선을 통하여 공급되는 제 1 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 1 스위칭 수단과, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자 와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단 사이에 설치되고, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 2 스위칭 수단을 구비한 복수의 화소 회로를 구비한 발광 장치를 제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처리를 반복하여 구동하는 발광 장치의 구동 회로로서, 상기 제 2 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 차례로 선택하고, 상기 제 1 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하는 복수의 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 공급하여, 상기 제 2 스위칭 수단이 온 상태로 되도록 제어하는 주사선 구동 수단과, 상기 제 1 기간에서 기준 전압을 상기 데이터선에 공급하는 동시에, 상기 제 2 기간에서 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 수단과, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 1 제어선 각각에 상기 제 1 제어 신호를 공급하는 제어선 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기입 기간뿐만 아니라 상기 기입 기간에 이르기 전의 제 1 기간에서도 구동 트랜지스터로부터 출력되는 구동 전류의 편차를 보정하기 위한 보정 동작이 실행된다. 따라서, 보정을 위해 충분한 시간을 확보할 수 있고, 그 결과, 구동 트랜지스터의 임계값 전압이 제조 프로세스에서 산포되어도 휘도 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 발광 장치의 구동 회로에 있어서, 상기 발광 장치는 복수의 제 2 제어선을 구비하며, 상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치되고, 상기 제 2 제어선을 통하여 공급되는 제 2 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 3 스위칭 수단을 가지며, 상기 제어선 구동 수단은, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 복수의 보정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간을 초기화 기간으로 했을 때, 상기 초기화 기간에서, 상기 제 3 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 2 제어선 각각에 상기 제 2 제어 신호를 공급하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 최초의 보정 기간보다 전에 초기화 기간을 마련했기 때문에, 보정 동작을 확실하게 실행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 장치는 복수의 주사선과, 복수의 데이터선과, 복수의 제 1 제어선과, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 배치되고, 각각이 발광 소자와, 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치되고, 상기 제 1 제어선을 통하여 공급되는 제 1 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 1 스위칭 수단과, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단 사이에 설치되고, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 2 스위칭 수단을 구비한 복수의 화소 회로와, 제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처리를 반복하여, 상기 제 1 기간에서 기준 전압을 상기 데이터선에 공급하는 동시에, 상기 제 2 기간에서 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 수단과, 상기 제 2 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 차례로 선택하고, 상기 제 1 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하는 복수의 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 공급하여, 상기 제 2 스위칭 수단이 온 상태로 되도록 제어하는 주사선 구동 수단과, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 1 제어선 각각에 상기 제 1 제어 신호를 공급하는 제어선 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 복수의 보정 기간에서 보정 동작을 실행하기 때문에, 구동 전류의 편차를 정확하게 보정할 수 있고, 그 결과, 구동 트랜지스터의 제조 프로세스에서 그 임계값 전압에 편차가 있어도 휘도 불균일을 방지할 수 있다. 또한, 데이터선에 기준 전압과 데이터 전압을 시분할에 의해 데이터선에 공급하여 화소 회로에 수용하도록 했기 때문에, 기준 전압을 각 화소 회로에 공급하는 배선을 특별히 설치할 필요도 없다. 그 결과, 화소 회로에서의 발광 소자의 면적을 확대할 수 있어, 개구율을 향상시킬 수 있다.
상술한 발광 장치에 있어서, 복수의 제 2 제어선을 구비하며, 상기 복수의 화소 회로 각각은, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치되고, 상기 제 2 제어선을 통하여 공급되는 제 2 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 3 스위칭 수단을 가지며, 상기 제어선 구동 수단은, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 복수의 보정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간을 초기화 기간으로 했을 때, 상기 초기화 기간에서, 상기 제 3 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 2 제어선 각각에 상기 제 2 제어 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 최초의 보정 기간보다 전에 초기화 기간을 마련했기 때문에, 보정 동작을 확실하게 실행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 전자 기기는 상술한 발광 장치를 구비한 것으로서, 예를 들어 휴대 전화기, 퍼스널 컴퓨터, 디지털 카메라, 및 휴대 정보 단말 등이 해당된다.
<발광 장치의 구성>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 화소 회로의 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 장치(10)는 복수의 화소 회로(200)가 매트릭스 형상으로 배열된 발광 영역(Z)을 구비한다. 발광 영역(Z)에는 복수개의 주사선(102)이 횡방향(X방향)으로 연장 설치되는 한편, 복수개의 데이터선(신호선)(112)이 도면에서 종방향(Y방향)으로 연장 설치되어 있다. 그리고, 이들 주사선(102)과 데이터선(112)의 교차의 각각에 대응하도록 화소 회로(전자 회로)(200)가 각각 설치되어 있다.
설명의 편의상, 본 실시예에서는 발광 영역(Z)의 주사선(102)의 개수(행 수) 를 「360」으로 하고, 데이터선의 개수(열 수)를 「480」으로 하여, 화소 회로(200)가 세로 360행×가로 480열의 매트릭스 형상으로 배열되는 구성을 상정(想定)한다. 다만, 본 발명을 이 배열에 한정하는 취지는 아니다. 발광 영역(Z)에는 전원 회로(도시 생략)로부터 고위(高位)측 전압 VEL 및 저위(低位)측 전압 GND가 공급된다. 화소 회로(200)에는 후술하는 OLED 소자(230)가 포함되고, 이 OLED 소자(230)로의 전류를 화소 회로(200)마다 제어함으로써, 소정의 화상이 계조 표시된다.
또한, 도 1에서는 X방향으로 연장 설치되는 것이 주사선(102)뿐이지만, 본 실시예에서는 주사선(102) 이외에도, 도 2에 도시된 바와 같이, 제어선(104, 106)이 각각 행마다 X방향으로 연장 설치되어 있다. 이 때문에, 주사선(102), 제어선(104)(제 1 제어선) 및 제어선(106)(제 2 제어선)이 1세트로 되어 1행 분의 화소 회로(200)에 겸용(兼用)된다.
Y드라이버(14)는 1수평 주사 기간마다 1행씩 주사선(102)을 선택하는 동시에, 선택한 주사선(102)에 대하여 H레벨의 주사 신호를 공급하는 동시에, 이 선택에 동기한 각종 제어 신호를 제어선(104, 106)에 각각 공급한다. 즉, Y드라이버(14)는 주사선(102), 제어선(104, 106)에 대하여 행마다 주사 신호나 제어 신호를 각각 공급한다. 설명의 편의상, i행째(i는 1≤i≤360를 충족시키는 정수이며, 행을 일반화하여 설명하기 위한 것) 주사선(102)에 공급되는 주사 신호를 GWRT -i로 표기한다. 마찬가지로, i행째 제어선(104, 106)에 공급되는 제어 신호를 GSET -i(제 1 제어 신호) 및 GEL -i(제 2 제어 신호)로 각각 표기한다.
한편, X드라이버(16)는 Y드라이버(14)에 의해 선택된 주사선(102)에 대응하는 1행 분의 화소 회로, 즉, 선택된 행에 위치하는 1열 내지 480열의 화소 회로(200) 각각에 상기 화소 회로(200)의 OLED 소자(230)에 흐르게 해야 할 전류(즉, 화소의 계조)에 따른 전압의 데이터 신호를 1열 내지 480열째 데이터선(112)을 통하여 각각 공급한다. 여기서, 데이터 신호(데이터 전압)는 전압이 낮을수록 화소가 밝아지도록 지정하고, 반대로 전압이 높을수록 화소가 어두워지도록 지정한다. 설명의 편의상, j열째(j는 1≤j≤480를 충족시키는 정수이며, 열을 일반화하여 설명하기 위한 것) 데이터선(112)에 공급되는 데이터 신호를 X-j로 표기한다.
모든 화소 회로(200)에는 OLED 소자(230)의 전원으로 되는 고위측 전압 VEL이 급전선(114)을 통하여 각각 공급된다. 또한, 모든 화소 회로(200)는 본 실시예에서 전압의 기준으로 되는 저위측 전압 GND에 접지되어 있다. 또한, 화소의 최저 계조인 흑색을 지정하는 데이터 신호 X-j의 전압은 고위측 전압 VEL보다도 낮게, 화소의 최고 계조인 백색을 지정하는 데이터 신호 X-j의 전압은 저위측 전압 GND보다도 높게 설정된다. 환언하면, 데이터 신호 X-j의 전압 범위는 전원 전압 내로 되도록 설정되어 있다. 제어 회로(12)는 Y드라이버(14) 및 X드라이버(16)에 각각 클록 신호(도시 생략) 등을 공급하여 양 드라이버를 제어하는 동시에, X드라이버(16)에 계조를 화소마다 규정하는 화상 데이터를 공급한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화소 회로(200)는 p채널형 구동 트랜지스터(210) 와, 스위칭 소자로서 기능하는 n채널형 트랜지스터(211(제 3 스위칭 수단), 212(제 1 스위칭 수단), 213(제 2 스위칭 수단))와, 용량 소자로서 기능하는 용량(221, 222)과, 전기 광학 소자로서의 OLED 소자(230)를 갖는다.
이 중 트랜지스터(211)의 일단(드레인)은 구동 트랜지스터(210)의 드레인 및 트랜지스터(212)의 일단(드레인)에 접속되는 한편, 트랜지스터(211)의 타단(소스)은 OLED 소자(230)의 양극(陽極)에 접속된다. OLED 소자(230)의 음극은 접지되어 있다. 여기서, 트랜지스터(211)의 게이트는 i행째 제어선(106)에 접속되어 있다. 이 때문에, 트랜지스터(211)는 제어 신호 GEL-i가 H레벨이면 온하고, L레벨이면 오프한다. OLED 소자(230)는 전원의 고위측 전압 VEL 및 저위측 전압 GND 사이의 경로에 구동 트랜지스터(210) 및 트랜지스터(211)와 함께 전기적으로 삽입된 구성으로 되어 있다.
구동 트랜지스터(210)의 게이트는 용량(221, 222)의 일단 및 트랜지스터(212)의 소스에 각각 접속되어 있다. 용량(222)의 타단은 급전선(114)에 접속된다. 용량(222)은 구동 트랜지스터(210)의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단으로서 기능한다. 또한, 설명의 편의상, 용량(221)의 일단(구동 트랜지스터(210)의 게이트)을 노드(A)로 한다. 또한, 용량(222)은 구동 트랜지스터(210)의 게이트 용량 등에 기인하는 기생 용량일 수도 있다.
트랜지스터(212)는 구동 트랜지스터(210)의 드레인 및 게이트 사이에 전기적으로 삽입되는 동시에, 트랜지스터(212)의 게이트는 i행째 제어선(104)에 접속되어 있다. 이 때문에, 트랜지스터(212)는 제어 신호 GSET -i가 H레벨로 되었을 때에 온하여, 구동 트랜지스터(210)를 다이오드로서 기능시킨다.
트랜지스터(213)의 일단(드레인)은 j열째 데이터선(112)에 접속되는 한편, 그 타단(소스)은 용량(221)의 타단에 접속되고, 또한 그 게이트는 i행째 주사선(102)에 접속되어 있다. 이 때문에, 트랜지스터(213)는 주사 신호 GWRT -i가 H레벨로 되었을 때에 온하여, j열째 데이터선(112)에 공급되는 데이터 신호 X-j(의 전압)를 용량(221)의 타단에 인가한다. 설명의 편의상, 용량(221)의 타단(트랜지스터(213)의 소스)을 노드(B)로 한다.
또한, 매트릭스형으로 배열되는 화소 회로(200)는 유리 등의 투명 기판에 주사선(102)이나 데이터선(112)과 함께 형성되어 있다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(210)나, 트랜지스터(211, 212, 213)는 폴리실리콘 프로세스에 의한 TFT(박막트랜지스터)에 의해 구성된다. 또한, OLED 소자(230)는 기판 위에서 ITO(산화 주석 인듐) 등의 투명 전극막을 양극(개별 전극)으로 하고, 알루미늄이나 리튬 등의 단체(單體) 금속막 또는 이들의 적층막을 음극(공통 전극)으로 하여, 발광층을 사이에 삽입한 구성으로 되어 있다.
<발광 장치의 동작>
도 3에 발광 장치(10)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트를 나타낸다. 우선, Y드라이버(14)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 1수직 주사 기간(1F)의 개시 시로부터 1행째, 2행째, 3행째, …, 360행째의 주사선(102)을 차례로 1개씩 1수평 주사 기간(1H)마다 선택하여, 선택한 주사선(102)의 주사 신호만을 H레벨로 하고, 다른 주사선으로의 주사 신호를 L레벨로 한다. 여기서, 수평 주사 기간은 구동 동작의 단위로 되고, 이것을 반복함으로써, 1화면의 화상이 형성된다.
여기서, i행째 주사선(102)이 선택되어, 주사 신호 GWRT -i가 H레벨로 되는 1수평 주사 기간(1H)에 주목하여, 상기 수평 주사 기간 및 그 전후의 동작에 대해서 도 3과 함께 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 주사 신호 GWRT -i가 H레벨로 변화하는 타이밍 t1로부터 개시되는 1수평 주사 기간(1H), 및 이 1수평 주사 기간에 선행(先行)하고, 타이밍 t0으로부터 개시되는 2개의 1수평 주사 기간(1H×2) 각각의 수평 주사 기간에서 i행 j열에서의 화소 회로(200)의 기입 동작의 사전 준비가 실행된다. 그리고, 타이밍 t1로부터 개시되는 1수평 주사 기간(1H) 동안에 기입 동작이 실행되고, 기입 동작이 종료되고 나서 1수평 주사 기간(1H)이 경과한 후, 발광이 개시된다.
보다 상세하게는, 주사 신호 GWRT -i가 H레벨로 변화하는 1수평 주사 기간(1H), 및 이 1수평 주사 기간(1H)에 선행하는 2개의 1수평 주사 기간(1H×2) 각각의 기간이 전반/후반으로 2분할되어, 전반의 기간에서 기입 동작의 사전 준비가 실행된다. 또한, 주사 신호 GWRT -i가 H레벨로 변화하는 1수평 주사 기간(1H)은 전반의 제 1 기간과 후반의 제 2 기간으로 이루어지며, 제 2 기간에서 기입 동작이 실행된다.
이하의 설명에서는 사전 준비 기간을 보정 기간(TSET)이라고 칭하고, 기입 동 작 기간을 프로그램 기간(TWRT)(기입 기간)이라고 칭하며, 또한 OLED 소자(230)에 전류가 공급되는 기간을 발광 기간(TEL)이라고 칭한다. 상기 보정 기간(TSET)에서는 구동 트랜지스터(210)의 임계값 전압 Vth에 대한 구동 전류 IEL의 전류량이 보상된다. 또한, 프로그램 기간(TWRT)은 수평 주사 기간의 후반(제 2 기간)에 할당되고, 보정 기간(TSET)은 프로그램 기간(TWRT)보다 전에 위치하는 복수의 수평 주사 기간의 전반(제 1 기간)에 할당된다.
또한, 타이밍 t0으로부터 개시되는 1수평 주사 기간(1H)에서는, 그 전반의 기간(제 1 기간) 동안에 기입 동작의 사전 준비에 선행하여 i행 j열의 화소 회로(200)를 초기화하기 위한 초기화 기간(TINI)이 마련되어 있다.
이 초기화 기간(TINI)에서, Y드라이버(14)는 제어 신호 GSET -i를 H레벨로 하는 동시에, 제어 신호 GEL-i를 H레벨로 한다. 이 때문에, 화소 회로(200)에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, H레벨의 제어 신호 GSET -i에 의해 트랜지스터(212)가 온하고, 마찬가지로 H레벨의 제어 신호 GEL-i에 의해 트랜지스터(211)가 온한다. 이것에 의해, 초기화 기간(TINI)에서, 화소 회로(200)에서는 노드(A)에 초기화 전압으로서 트랜지스터(212) 및 OLED 소자(211)를 통하여 저위측 전압 GND가 공급되고, 노드(A)의 전위가 저위측 전압 GND로부터 OLED 소자(211)의 임계값 전압만큼 상승한 전압 으로 고정된다. 또한, 초기화 기간(TINI)에서는, 주사 신호 GWRT -i가 L레벨로 되어 트랜지스터(213)는 오프하기 때문에, j번째 데이터선(112)의 전압이 화소 회로(200)에 수용되지는 않는다. 따라서, j번째 데이터선(112)에 기준 전압 Vref가 공급되어 있어도, 이것이 화소 회로(200)에 수용되지는 않는다.
초기화 기간(TINI)에 연속되는 보정 기간(TSET)에서, Y드라이버(14)는 제어 신호 GSET -i를 초기화 기간(TINI)으로부터 계속하여 H레벨로 하는 한편, 제어 신호 GEL-i를 L레벨로 한다. 환언하면, 초기화 기간(TINI)은 최초의 보정 기간(TSET)보다 전의 제 1 기간에 마련되어 있다. 보정 기간(TSET)에서, 화소 회로(200)에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, H레벨의 제어 신호 GSET -i에 의해 트랜지스터(212)가 초기화 기간(TINI)으로부터 계속하여 온하는 한편, L레벨의 제어 신호 GEL-i에 의해 트랜지스터(211)가 오프한다. 이것에 의해, 구동 트랜지스터(210)가 다이오드로서 기능한다.
여기서, 구동 트랜지스터(210)의 임계값 전압을 Vth로 하고, 보정 기간(TSET)이 긴 경우, 노드(A)의 전위 Vg는 저위측 전압 GND로부터 시간을 들여 상승하여 「VEL-Vth」에 서서히 근접한다. 트랜지스터(211)가 오프로 되어도 전위 Vg가 즉시 「VEL-Vth」로 되지 않는 것은 트랜지스터(212)의 저항이나 배선 저항, 용량(222) 등에 의해 등가적으로 적분 회로가 구성되어 있기 때문이다. 즉, 보정 기간(TSET)이 짧 을 경우, 이 보정 기간(TSET) 종료 시에는 노드(A)의 전위 Vg가 「VEL-Vth」에 충분히 근접하지는 않고, 보정 기간(TSET)의 길이에 따른 전위 Vh(0<Vh<(VEL-Vth))로 된다.
다음으로, 타이밍 t0으로부터 개시된 1수평 주사 기간(1H)의 후반 기간은 화소 회로(200)의 전기적 상태, 특히 노드(A)의 전위를 유지하는 유지 기간(TH)이다. 즉, 이 유지 기간(TH)에서, Y드라이버(14)는 제어 신호 GSET -i 및 제어 신호 GEL-i를 함께 L레벨로 한다. 이 때문에, 화소 회로(200)에서, 도 6에 도시된 바와 같이, L레벨의 제어 신호 GSET -i 및 제어 신호 GEL-i에 의해 트랜지스터(211, 212)가 함께 오프한다. 이 때문에, 노드(A)의 전위 Vg는 1수평 주사 기간(1H)의 전반의 보정 기간(TSET) 동안에 변화한 전위 Vh로 유지된다.
다음의 1수평 주사 기간(1H)은 그 전반이 보정 기간(TSET), 후반이 유지 기간(TH)이다. 따라서, 보정 기간(TSET)에서, 상술한 바와 동일하게 제어 신호 GSET -i를 H레벨로 하는 한편, 제어 신호 GEL -i를 L레벨로 한다. 이것에 의해, 구동 트랜지스터(210)가 다이오드로서 기능한다. 이 때문에, 노드(A)의 전위 Vg는 상술한 유지 기간(TH)에서 유지되어 있던 전위 Vh보다도 더 상승하여 「VEL-Vth」에 근접하여 전위 Vh'(Vh<Vh'<(VEL-Vth))로 된다. 그리고, 이번 보정 기간(TSET)에 연속되는 유지 기간(TH)에서, 노드(A)의 전위 Vg가 변화 후의 전위 Vh'로 유지된다.
다음으로, 타이밍 t1로부터의 1수평 주사 기간(1H)은 그 전반이 보정 기간(TSET), 후반이 프로그램 기간(TWRT)이다. 전반의 보정 기간(TSET)에서는, Y드라이버(14)는 상술한 바와 동일하게 제어 신호 GSET -i를 H레벨로 하는 한편, 제어 신호 GEL-i를 L레벨로 함으로써, 구동 트랜지스터(210)가 다이오드로서 기능하고, 또한 주사 신호 GWRT -i를 H레벨로 한다. 이것에 의해, 노드(A)의 전위 Vg가 상술한 유지 기간(TH)에서 유지되어 있던 전위 Vh'보다도 더 상승하여, 복수회에 걸친 보정 기간(TSET)에 의해 전위 Vg가 전위 「VEL-Vth」에 충분히 근접한다.
또한, H레벨의 주사 신호 GWRT -i에 의해, 화소 회로(200)에서 도 7에 도시된 바와 같이 트랜지스터(213)가 온한다. 그리고, 이 1수평 주사 기간(1H)의 전반의 보정 기간(TSET), 즉, 최후의 보정 기간(TSET)에서는 X드라이버(16)가 기준 전압 Vref를 j열째 데이터선(112)에 공급한다. 이것에 의해, 트랜지스터(213)를 통하여 노드(B)에 초기화 전압으로서 기준 전압 Vref가 공급되고, 이 노드(B)의 전위 Vq가 기준 전압 Vref로 고정된다.
다음으로, 후반의 프로그램 기간(TWRT)에서는, 주사 신호 GWRT -i가 계속하여 H레벨로 되고, 제어 신호 GSET -i 및 제어 신호 GEL-i가 함께 L레벨로 된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(213)가 온하는 한편, 트랜지스터(211, 212)가 오프한다.
또한, 이 프로그램 기간(TWRT)에서, X드라이버(16)는 i행 j열의 화소의 계조에 따른 전압의 데이터 신호 X(i, j)를 j열째 데이터선(112)에 공급한다. 표시해야 할 계조에 따른 데이터 신호 X(i, j)의 데이터 전압을 Vdata로 하면, Vdata는 이하의 식 (a)로 주어진다.
Vdata=(Vref+ΔV) …… (a)
또한, 화소를 최대 계조로 지정할 경우는 「데이터 전압 Vdata=0」, 즉, 「ΔV=-Vref」이며, 어두운 계조를 지정함에 따라 데이터 전압 Vdata는 커지고(ΔV는 작아짐), 최저 계조의 흑색으로 지정할 경우는 「데이터 전압 Vdata=VEL」, 즉, 「ΔV=-VEL」이다. 따라서, 노드(B)의 전위 Vq는 프로그램 기간(TWRT) 직전의 보정 기간(TSET)으로부터 ΔV만큼 변동한다.
한편, 프로그램 기간(TWRT)에서, 화소 회로(200)에서는 트랜지스터(212)가 오프이기 때문에, 노드(A)는 용량(222)에 의해 유지된다. 이 때문에, 노드(A)의 전위 Vg는 노드(B)에서의 전압 변화분 ΔV를 용량(221)과 용량(222)의 용량비로 배분한 분만큼 프로그램 기간(TWRT) 직전의 보정 기간(TSET)에서의 전위 VEL-Vth로부터 하강한다.
상세하게는, 용량(221)의 용량값을 Ca로 하고, 용량(222)의 용량값을 Cb로 했을 때에, 노드(A)는 전위 VEL-Vth로부터 {ΔV·Ca/(Ca+Cb)}만큼 변화하기 때문에, 결과적으로 노드(A)의 전위 Vg는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Vg=VEL-Vth-ΔV·Ca/(Ca+Cb) …… (b)
다음으로, 프로그램 기간(TWRT)이 종료되고, 다음 1수평 주사 기간(1H)에서, Y드라이버(14)는 주사 신호 GWRT -i, 제어 신호 GSET -i 및 제어 신호 GEL -i를 함께 L레벨로 한다. 이 때문에, 화소 회로(200)에서는, 상술한 도 6에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(213)가 오프하지만, 용량(221)에서의 전압 유지 상태는 변화하지 않기 때문에, 노드(A)의 전위 Vg는 식 (b)로 주어지는 값으로 유지된다.
그리고, 다음 1수평 주사 기간(1H)이 경과한 후, Y드라이버(14)는 제어 신호 GEL-i를 H레벨로 한다. 이 때문에, 화소 회로(200)에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(211)가 온한다. 이것에 의해, OLED 소자(230)에는 구동 트랜지스터(210)의 게이트·소스간 전압에 따른 전류 IEL이 급전선(114)→구동 트랜지스터(210)→트랜지스터(211)→OLED 소자(230)→그라운드(GND)와 같은 경로로 흐른다. 그 결과, OLED 소자(230)는 상기 전류 IEL에 따른 밝기로 계속하여 발광한다.
발광 기간(TEL)에서, OLED 소자(230)에 흐르는 전류 IEL은 구동 트랜지스터(210)의 소스·드레인간의 도통(導通) 상태에 의해 결정되고, 상기 도통 상태는 노드(A)의 전위에 의해 설정된다. 여기서, 구동 트랜지스터(210)의 소스로부터 본 게이트의 전압은 「-(Vg-VEL)」이기 때문에, 전류 IEL은 다음과 같이 표시된다.
IEL=(β/2)(VEL-Vg-Vth)2 …… (c)
또한, 이 식에서 β는 구동 트랜지스터(210)의 이득 계수이다.
여기서, 식 (c)에 식 (a) 및 식 (b)를 대입하여 정리하면, 식 (d)를 얻을 수 있다.
IEL=(β/2){k·ΔV}2 …… (d)
다만, k는 상수로서 k=Ca/(Ca+Cb)로 된다. 이 식 (d)에 나타낸 바와 같이, OLED 소자(230)에 흐르는 전류 IEL은 구동 트랜지스터(210)의 임계값 Vth에 의존하지 않고, 데이터 전압 Vdata와 기준 전압 Vref의 차분(差分) ΔV(=Vdata-Vref)에 의해서만 결정된다.
그리고, 발광 기간(TEL)이 미리 지정된 기간만 계속되면, Y드라이버(14)는 제어 신호 GEL-i를 L레벨로 한다. 이것에 의해, 트랜지스터(211)가 오프하기 때문에, 전류 경로가 차단되는 결과, OLED 소자(230)는 소등된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 구동 트랜지스터(210)의 임계값 전압 특성을 보정하는 보정 기간(TSET)을 복수의 수평 주사 기간에 할당했기 때문에, 보정 기간(TSET)을 충분히 길게 취할 수 있어 발광 휘도의 편차를 대폭 개선할 수 있다.
또한, 데이터 전압 Vdata와 기준 전압 Vref를 각 화소 회로(200)에 기입하기 위해서는, 주사선(102)을 수평 주사 기간마다 차례로 선택할 필요가 있지만, 1개의 데이터선(112)에 양자를 동시에 공급할 수는 없다. 본 실시예에서는 1개의 수평 주사 기간을 제 1 기간과 제 2 기간으로 분할하여, 제 1 기간에 초기화 기간(TINI) 및 보정 기간(TSET)을 할당하고, 제 2 기간에 프로그램 기간(TWRT)을 할당했기 때문에, 시분할에 의해 동작시킬 수 있다. 이것에 의해, 복수의 수평 주사 기간에 보정 기간(TSET)을 분산시키는 것이 가능해진다.
또한, 데이터선(112)을 통하여 기준 전압 Vref를 공급하기 때문에, 기준 전압Vref를 공급하기 위해 전용 배선을 설치할 필요가 없다. 그 결과, 배선 구조를 간단하게 할 수 있고, 또한 개구율을 향상시킬 수 있다.
<변형예>
본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 이하에 설명하는 각종 변형이 가능하다.
(1) 상술한 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 발광 기간(TEL)의 개시를 수평 주사 기간의 개시에 맞추었지만, 도 10에 나타낸 바와 같이 발광 기간(TEL)의 개시를 수평 주사 기간의 개시에 맞출 필요는 없으며, 프로그램 기간(TWRT)이 수평 주사 기간의 도중에 종료될 경우에는, 프로그램 기간(TWRT) 종료 직후부터 발광 기간(TEL)을 개시할 수도 있다. 이 경우에는, 프로그램 기간(TWRT)과 발광 기간(TEL) 사이에 유지 기간(TH)을 마련할 필요도 없다.
(2) 상술한 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 초기화 기간(TINI)이 할당되는 수평 주사 기간으로부터 프로그램 기간(TWRT)이 할당되는 수평 주사 기간까지의 각 수평 주사 기간에 보정 기간(TSET)을 배치했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않는다. 즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 초기화 기간(TINI)이 할당되는 수평 주사 기간으로부터 프로그램 기간(TWRT)이 할당되는 수평 주사 기간까지의 각 수평 주사 기간 중 일부의 수평 주사 기간에 보정 기간(TSET)을 배치하는 것일 수도 있다. 즉, 복수의 보정 기간(TSET) 중 어느 보정 기간(TSET)과 다음 보정 기간(TSET) 사이의 수평 주사 기간의 전반(제 1 기간)을 휴지 기간으로 하고, 휴지 기간에서는 구동 트랜지스터(210)로부터 출력되는 구동 전류의 편차를 보정하지 않는다. 이 경우에는, 불연속 수평 주사 기간에 보정 기간(TSET)이 할당되지만, 그들의 길이를 충분히 길게 취할 수 있는 것에는 변함이 없다. 따라서, 이 경우에도 발광 휘도의 편차를 대폭 개선할 수 있다.
(3) 상술한 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 발광 기간(TEL)의 종료 시기가 명확하지 않았지만, 도 12에 나타낸 바와 같이 다음 초기화 기간(TINI)이 개시되기 전이라면 언제든지 종료될 수 있다. 이 경우, 발광 기간(TEL)의 길이를 화면 전체의 밝기에 따라 조정할 수도 있다. 보다 구체적으로는, 외광(外光)의 조도 (照度)가 높을 경우에는 발광 기간(TEL)의 길이를 길게 하여 화면 전체를 밝게 하는 한편, 외광의 조도가 낮을 경우에는 발광 기간(TEL)의 길이를 짧게 하여 화면 전체를 어둡게 할 수도 있다. 이와 같이, 환경의 밝기에 따라 발광 기간(TEL)의 길이를 조정함으로써, 보기 쉬운 화면을 유지한 상태에서 소비전력을 저감할 수 있다.
(4) 상술한 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 발광 기간(TEL)이 연속되어 있었지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않아, 도 13에 나타낸 바와 같이 발광 기간(TEL)을 불연속으로 배치할 수도 있다. 이와 같이 1프레임 중에서 발광 기간(TEL)을 분산시켜 배치하면, 플리커를 억압할 수 있다.
(5) 상술한 실시예에서 Y드라이버(14)는 도 3에 나타낸 바와 같이 복수의 제어선(106) 각각에 초기화 기간(TINI)이 1수평 주사 기간만 차례로 시프트되도록 제어 신호 GEL-1 내지 GEL-360을 공급했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않아, 도 14에 나타낸 바와 같이 1프레임에 1회, 모든 화소 회로(200)에 공통되는 초기화 기간(TINI)을 마련할 수도 있다. 이 경우, 도 4에 나타낸 바와 같이 노드(A)의 전위가 하강할 뿐이기 때문에, 모든 화소 회로(200)의 초기화 기간(TINI)을 공통으로 하여도 고위측 전압 VEL이 하강하지 않는다. 이 공통화에 의해, Y드라이버(14)의 구성을 간단하게 할 수 있다.
(6) 상술한 실시예에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 화소 회로(200)는 p채널 형 구동 트랜지스터(210)를 사용했지만, p채널형 대신에 n채널형 트랜지스터를 사용할 수도 있다.
도 15에 n채널형 구동 트랜지스터(210N)를 사용한 화소 회로(200N)의 회로도를 나타낸다. 이 화소 회로(200N)에서는 용량 소자(222N)를 구동 트랜지스터(210N)의 게이트와 그라운드(GND) 사이에 설치하는 것이 바람직하다.
(7) 상술한 실시예 및 변형예에서는, 도 3, 도 10 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 복수의 보정 기간(TSET) 중 최후의 보정 기간(TSET)에 대해서만 주사 신호 GWRT -i가 액티브로 되어, 트랜지스터(213)를 통하여 데이터선(112)으로부터 기준 전압 Vref를 수용했다. 또한, 초기화 기간(TINI)에 대해서도 마찬가지로 트랜지스터(213)를 오프 상태로 하여 데이터선(112)과 화소 회로(200)를 분리했다. 그러나, 도 16에 나타낸 바와 같이, 복수의 보정 기간(TSET) 및 초기화 기간(TINI)에서, 주사 신호 GWRT-i를 액티브로 하여 기준 전압 Vref를 화소 회로(200)에 수용하도록 할 수도 있다. 이 경우에는, 단위 기간으로서의 수평 주사 기간 중 전반의 제 1 기간에서, 데이터선(112)에 기준 전압 Vref를 공급하는 동시에, 복수의 주사선(102) 중 2개 이상의 주사선(102)을 선택한다. 그리하면, 상기 주사선에 접속된 복수의 화소 회로(200)에 기준 전압 Vref가 수용된다. 또한, 단위 기간 후반의 제 2 기간에서는, 복수의 주사선(102) 중 1개의 주사선이 선택되어, 선택된 주사선(102)에 접속된 복수의 화소 회로(200)에서 기입 동작이 실행된다.
즉, 데이터선(112)에 기준 전압 Vref를 공급하는 제 1 기간과, 데이터 전압 Vdata를 공급하는 제 2 기간을 번갈아 반복한다. 제 1 기간에서는 복수의 주사선(102)에서 보정 또는 초기화 동작을 행하고, 제 2 기간에서는 1개의 주사선(102)이 선택되어 기입 동작이 실행된다. 또한, 어느 주사선(102)에 접속되는 화소 회로(200)에 데이터 전압 Vdata를 기입하는 제 1 기간과, 다음 주사선(102)에 데이터 전압 Vdata를 기입하는 다음 제 1 기간이 있고, 그 사이에서 보정 또는 초기화하는 제 2 기간이 있다.
이와 같이, 복수의 보정 기간(TSET) 및 초기화 기간(TINI)에서, 기준 전압 Vref를 화소 회로(200)에 수용하면, 그들 기간에서 노드(B)의 전압을 기준 전압 Vref로 고정시킬 수 있다. 최후의 보정 기간(TSET)에서만 노드(B)에 기준 전압 Vref를 공급하면, 최후의 보정 기간(TSET)의 개시에 있어서, 용량 소자(221)와 용량 소자(222) 사이에서 전하의 이동이 일어나고, 그 시점에서 노드(A)의 전위가 빗나가는 경우가 있다. 이것에 대하여, 복수의 보정 기간(TSET) 및 초기화 기간(TINI)에서 기준 전압 Vdata를 화소 회로(200)에 수용하면, 그러한 결함이 없어 정확한 보정이 가능해진다.
<전자 기기>
다음으로, 상술한 실시예에 따른 발광 장치(10)를 적용한 전자 기기에 대해서 설명한다. 도 17에 발광 장치(10)를 적용한 모바일형 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타낸다. 퍼스널 컴퓨터(2000)는 표시 유닛으로서의 발광 장치(10)와 본체부 (2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 설치되어 있다. 이 발광 장치(10)는 OLED 소자(230)를 사용하기 때문에, 시야각이 넓어 보기 쉬운 화면을 표시할 수 있다.
도 18에 발광 장치(10)를 적용한 휴대 전화기의 구성을 나타낸다. 휴대 전화기(3000), 복수의 조작 버튼(3001) 및 스크롤 버튼(3002), 표시 유닛으로서의 발광 장치(10)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작함으로써, 발광 장치(10)에 표시되는 화면이 스크롤된다.
도 19에 발광 장치(10)를 적용한 정보 휴대 단말(PDA: Personal Digital Assistants)의 구성을 나타낸다. 정보 휴대 단말(4000)은 복수의 조작 버튼(4001) 및 전원 스위치(4002), 표시 유닛으로서의 발광 장치(10)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면, 주소록이나 일정표와 같은 각종 정보가 발광 장치(10)에 표시된다.
또한, 발광 장치(10)가 적용되는 전자 기기로서는, 도 16 내지 도 18에 나타낸 것 이외에, 디지털 스틸 카메라, 액정 텔레비전, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 네비게이션 장치, 소형 무선 호출기(pager), 전자 수첩, 전자 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 각종 전자 기기의 표시부로서, 상술한 발광 장치(10)를 적용할 수 있다. 또한, 직접 화상이나 문자 등을 표시하는 전자 기기의 표시부에 한정되지 않아, 피감광체(被感光體)에 광을 조사함으로써 간접 적으로 화상 또는 문자를 형성하기 위해 사용되는 인쇄 기기의 광원(光源)으로서 적용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기입 기간을 연장하지 않고 구동 트랜지스터의 임계값 전압 특성의 편차를 충분히 보상할 수 있는 전자 회로의 구동 방법과 구동 회로, 발광 장치, 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 복수의 화소 회로가 배열된 발광 장치를 구동하고, 상기 화소 회로는 발광 소자와 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터를 구비하며, 제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처리를 반복하여 발광 장치를 구동하는 발광 장치의 구동 방법으로서,
    상기 제 2 기간에서는, 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 선택하고, 선택한 주사선에 접속되는 복수의 화소 회로에 대하여 상기 데이터선을 통하여 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하며,
    상기 제 1 기간에서는, 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하고, 선택한 주사선에 접속되는 복수의 화소 회로에서 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치된 제 1 스위칭 수단과, 일단(一端)이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단(他端) 사이에 설치된 제 2 스위칭 수단을 구비하며,
    상기 복수의 보정 기간에서, 상기 제 1 스위칭 수단을 온(on) 상태로 하여 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하고,
    상기 복수의 보정 기간 중 적어도 최후의 보정 기간에서, 상기 데이터선에 기준 전압을 공급하는 동시에 상기 제 2 스위칭 수단을 온 상태로 하며,
    상기 기입 기간에서, 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급하고, 상기 제 1 스위칭 수단을 오프(off) 상태로 하는 동시에 상기 제 2 스위칭 수단을 온 상태로 하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 상기 데이터 전압을 공급하며, 상기 데이터 전압을 상기 유지 수단에 의해 유지하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 보정 기간은 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부에 할당되어 있으며,
    상기 복수의 보정 기간 중 어느 보정 기간과 다음 보정 기간 사이의 상기 제 1 기간에 휴지(休止) 기간을 마련하고, 상기 휴지 기간에서는 상기 구동 트랜지스터로부터 출력되는 상기 구동 전류의 편차를 보정하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 보정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간에 초기화 기간을 마련하고, 상기 초기화 기간에서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 초기화 전위로 설정하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치된 제 3 스위칭 수단을 구비하며,
    상기 초기화 기간에서, 상기 제 1 스위칭 수단을 온 상태로 하고, 상기 제 2 스위칭 수단을 오프 상태로 하며, 상기 제 3 스위칭 수단을 온 상태로 하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 초기화 기간을 상기 복수의 화소 회로 전체에 공통으로 마련한 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 기입 기간이 종료된 후에, 상기 구동 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 발광 기간을 마련한 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광 기간을 복수의 기간으로 분할하여 마련한 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 방법.
  10. 복수의 주사선과, 복수의 데이터선과, 복수의 제 1 제어선과, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 배치되고, 각각이 발광 소자와, 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치되고, 상기 제 1 제어선을 통하여 공급되는 제 1 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 1 스위칭 수단과, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단 사이에 설치되고, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 의거하여 온/오프가 제어되 는 제 2 스위칭 수단을 구비한 복수의 화소 회로를 구비한 발광 장치를 제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처리를 반복하여 구동하는 발광 장치의 구동 회로로서,
    상기 제 2 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 차례로 선택하고, 상기 제 1 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하는 복수의 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 공급하여, 상기 제 2 스위칭 수단이 온 상태로 되도록 제어하는 주사선 구동 수단과,
    상기 제 1 기간에서 기준 전압을 상기 데이터선에 공급하는 동시에, 상기 제 2 기간에서 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 수단과,
    상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 1 제어선 각각에 상기 제 1 제어 신호를 공급하는 제어선 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 회로.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광 장치는 복수의 제 2 제어선을 구비하며, 상기 복수의 화소 회로 각각은 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치되고, 상기 제 2 제어선을 통하여 공급되는 제 2 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 3 스위칭 수단을 가지며,
    상기 제어선 구동 수단은, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 복수의 보정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간을 초기화 기간으로 했을 때, 상기 초기화 기간에서, 상기 제 3 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 2 제어선 각각에 상기 제 2 제어 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 구동 회로.
  12. 복수의 주사선과,
    복수의 데이터선과,
    복수의 제 1 제어선과,
    복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교차에 대응하여 배치되고, 각각이 발광 소자와, 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류의 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전위를 유지하는 유지 수단과, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인 사이에 설치되고, 상기 제 1 제어선을 통하여 공급되는 제 1 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 1 스위칭 수단과, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 용량 소자의 타단 사이에 설치되고, 상기 주사선을 통하여 공급되는 주사 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 2 스위칭 수단을 구비한 복수의 화소 회로와,
    제 1 기간과 상기 제 1 기간보다 후의 제 2 기간을 포함하는 단위 기간의 처 리를 반복하여, 상기 제 1 기간에서 기준 전압을 상기 데이터선에 공급하는 동시에, 상기 제 2 기간에서 상기 발광 소자의 휘도에 따른 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 수단과,
    상기 제 2 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 1개의 주사선을 차례로 선택하고, 상기 제 1 기간에서는 상기 복수의 주사선 중 2개 이상의 주사선을 선택하는 복수의 상기 주사 신호를 상기 복수의 주사선에 공급하여, 상기 제 2 스위칭 수단이 온 상태로 되도록 제어하는 주사선 구동 수단과,
    상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 제 2 기간 중 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 공급하여 유지하는 기간을 기입 기간으로 했을 때, 상기 기입 기간보다 전에 있는 복수의 상기 제 1 기간의 일부 또는 전부에 복수의 보정 기간을 할당하고, 상기 복수의 보정 기간에서 상기 제 1 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 1 제어선 각각에 상기 제 1 제어 신호를 공급하는 제어선 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복수의 제 2 제어선을 구비하며,
    상기 복수의 화소 회로 각각은, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 상기 발광 소자 사이에 설치되고, 상기 제 2 제어선을 통하여 공급되는 제 2 제어 신호에 의거하여 온/오프가 제어되는 제 3 스위칭 수단을 가지며,
    상기 제어선 구동 수단은, 상기 복수의 화소 회로 각각에서, 상기 복수의 보 정 기간 중 최초의 보정 기간보다 전의 상기 제 1 기간을 초기화 기간으로 했을 때, 상기 초기화 기간에서, 상기 제 3 스위칭 수단이 온 상태가 되도록 상기 복수의 제 2 제어선 각각에 상기 제 2 제어 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 발광 장치를 구비한 전자 기기.
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