KR100857517B1 - 유기 ｅｌ 장치, 회로, 유기 ｅｌ 장치의 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

유기 ｅｌ 장치, 회로, 유기 ｅｌ 장치의 구동 방법 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전(全) 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율에 따라 인가하는 전압을 변화시키지 않고, 그 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있는 유기 EL 장치 및 그 구동 방법 및 상기 유기 EL 장치를 구비하는 전자 기기를 제공한다.
유기 EL 장치는 복수의 주사선과, 주사선에 대하여 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선과, 주사선과 데이터선의 교점에 대응하여 배열 설치된 발광 소자 및 그 구동 장치를 구비하고 있다. 구동 장치는 표시 화상의 휘도 비율에 따라서 발광 소자의 발광 시간을 조정한다.
유기 EL 장치, 기입용 주사 드라이버, 소거용 주사 드라이버

Description

유기 ＥＬ 장치, 회로, 유기 ＥＬ 장치의 구동 방법 및 전자 기기{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, CIRCUIT, DRIVING METHOD OF ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널부의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)의 구성을 나타내는 회로도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 주변 구동 장치(2)로부터 표시 패널부(3)로 출력되는 각 신호의 타이밍 차트.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 기입용 주사 드라이버(12)의 구성을 나타내는 회로도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 데이터 드라이버(14)의 구성을 나타내는 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기 EL 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 CRT와 LCD(액정 표시 장치)의 휘도 제어의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 화소(20R)의 다른 구성례를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널부의 구성을 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)의 구성을 나타내는 회로도.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 주변 구동 장치(2)로부터 표시 패널부(3)로 출력되는 각 신호의 타이밍 차트.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 주사 드라이버(16)의 구성을 나타내는 회로도.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 데이터 드라이버(17)의 구성을 나타내는 회로도.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기 EL 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면.
도 17은 본 발명의 전자 기기의 예를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유기 EL 장치
2 : 주변 구동 장치(구동 장치)
12 : 기입용 주사 드라이버(구동 장치)
13 : 소거용 주사 드라이버(구동 장치)
14 : 데이터 드라이버(구동 장치)
16 : 주사 드라이버(구동 장치)
17 : 데이터 드라이버(구동 장치)
20 : 화소
20R, 20G, 20B : 화소
23 : 구동용 TFT(구동 소자)
25R : 유기 EL 소자(발광 소자, 적색 발광 소자)
25G : 유기 EL 소자(발광 소자, 녹색 발광 소자)
25B : 유기 EL 소자(발광 소자, 청색 발광 소자)
28 : 보상 회로
X1 내지 X3m : 데이터선
Y1 내지 Yn : 주사선
YE1 내지 YEn : 소거용 주사선
YW1 내지 YWn : 기입용 주사선
본 발명은 유기 EL 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
백라이트 등을 필요로 하지 않는 자(自)발광 소자로서, 최근 유기 일렉트로 루미네선스(이하, 유기 EL이라고 한다) 소자를 구비한 유기 EL 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 소자는 대향하는 한 쌍의 전극 사이에 유기 EL층, 즉 발광 소자를 구비하여 구성된 것으로, 풀 컬러 표시를 행하는 유기 EL 장치는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색에 대응하는 발광 파장 대역을 가지는 발광 소자를 구비하고 있다. 대향하는 한 쌍의 전극 사이에 전압이 인가되면, 주입된 전자와 정공(正孔)이 발광 소자 내에서 재결합하고, 이에 의해 발광 소자가 발광한다. 이러한 유기 EL 장치에 형성되는 발광 소자는 보통 1 ㎛를 밑돌 정도의 박막으로 형성된다. 또한, 유기 EL 장치는 발광 소자 그 자체가 발광하므로, 종래의 액정 표시 장치에 사용되고 있는 것 같은 백라이트도 필요 없다. 따라서, 유기 EL 장치는 그 두께를 극도로 박형화(薄型化) 할 수 있다고 하는 이점을 가진다.
또한, 표시 장치로서 일반적으로 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)에 있어서는 전(全) 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율이 작은 경우에는 그 표시 영역의 휘도를 높이는 피크(peak) 휘도 표시가 행하여진다. 예를 들면, 불꽃의 화상을 표시할 경우를 예로 들면, 불꽃이 빛나고 있는 약간의 부분의 휘도는 배경의 대부분이 백색 표시인 경우보다도 배경의 대부분이 흑색 표시인 경우 쪽이 높게 설정된다. 이에 따라 표시 화상에 콘트라스트를 부여할 수 있다. 이하의 특허 문헌 1 및 비(非)특허 문헌 1에는 유기 EL 장치에서, 전 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율에 따라 유기 EL 소자에 인가하는 전압을 변화시켜서 피크 휘도 표시를 실현하는 기술이 나타내져 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 공개 특허 공보 제2002-297097호
[비특허 문헌 1] 아키모토(秋本), 「인버터 회로를 사용한 전압 구동형 유기 EL 디스플레이」, 제 138 회 JOEM 강연회 요지집, 유기 전자 재료 연구회, 2004 년 1 월 13 일, p. 15 - p. 21
또한, 상기의 문헌에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 소자에 인가하는 전압을 변화시킴으로써 확실히 피크 휘도 표시를 실현할 수 있다. 그러나, 피크 휘도 표시를 실현하기 위하여, 유기 EL 소자에 인가하는 전압을 변화시켜버리면, 변화시킨 전압에 맞춰서 표시 화상의 계조에 따른 전압을 변경할 필요가 생긴다. 예를 들어 유기 EL 소자에 인가하는 최대 전압이 10 V이고, 표현하는 계조가 10 계조였다고 하면, 유기 EL 소자에 인가하는 전압을 1 V 단위로 변화시키면 10계조의 전부를 표현할 수 있다. 그러나, 피크 휘도 표시를 실현하기 위하여, 예를 들어 유기 EL 소자에 인가하는 최대 전압을 15 V로 변경해버리면, 각 계조를 표현하기 위해서는 1.5 V를 단위로 하여 변화시키지 않으면 안 되게 된다. 이상으로부터, 종래 기술에 있어서는 신호 처리가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 전 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율에 따라 인가하는 전압을 바꾸지 않고, 그 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있는 유기 EL 장치 및 그 구동 방법 및 상기 유기 EL 장치를 구비하는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 유기 EL 장치는 발광 소자를 가지 는 화소를 복수 구비한 유기 EL 장치로서, 표시 화상의 휘도 비율에 따라서 화소에 설치되는 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 구동 장치를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 화소에 설치되는 발광 소자의 발광 시간을 표시 화상의 휘도 비율(전(全) 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율)에 따라 조정하고 있으므로, 예를 들어 표시 화상의 휘도 비율이 작은 경우에는 발광 소자의 발광 시간을 길게 하고, 반대로 표시 화상의 휘도 비율이 큰 경우에는 발광 소자의 발광 시간을 짧게 한다고 하는 구동을 행할 수 있다. 이에 따라 발광 소자에 인가하는 전압을 바꾸지 않고, 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있고, 이 결과로써 CRT와 같은 콘트라스트가 있는 표시를 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.
여기에서, 표시 화상의 휘도 비율은 유기 EL 장치의 유효 표시 영역 내에 설치되는 발광 소자의 전부를 최대 휘도로 표시시킨 경우의 그것들의 휘도의 누적치와, 표시 화상에 의해 표시해야 할 발광 소자만을 표시시킨 경우의 그것들의 휘도의 누적치의 비를 말한다. 즉,개개의 발광 소자의 최대 휘도를 Lmax로 하고, 표시 화상에 의해 표시해야 할 발광 소자만을 표시시킨 경우의 개개의 발광 소자의 휘도를 Lk(k는 표시 화상에 의해 표시해야 할 발광 소자의 수)로 하면, 표시 화상의 휘도 비율 Lr은 이하의 (1)식으로 나타내지고, 0 ≤ Lr ≤ 1의 값을 얻는다.
Lr = ∑Lk / ∑Lmax …(1)
또한, 본 발명의 유기 EL 장치는 상기 구동 장치가 상기 화소에 설치되는 상 기 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써, 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써 발광 소자의 발광 시간을 조정하고 있으므로, 발광 소자의 구동 및 장치 구성을 그다지 복잡화하지 않고 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다.
여기에서, 제 1의 구체적 구성은 본 발명의 유기 EL 장치가 상기 복수의 화소 중 소정 수(數)의 화소를 단위로 하여 설치된 복수의 기입용 주사선과, 상기 기입용 주사선에 대응하여 설치된 복수의 소거용 주사선과, 상기 기입용 주사선이 설치되는 단위의 상기 소정 수의 화소마다에 설치되고, 상기 기입용 주사선 및 상기 소거용 주사선에 대하여 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선을 구비하고, 상기 구동 장치는 상기 기입용 주사선을 통하여 상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 소거용 주사선을 통하여 상기 화소에 설치되는 발광 소자를 비발광으로 하고 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 상기 구동 장치는 상기 복수의 기입용 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 기입용 주사 드라이버를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 구동 장치는 상기 복수의 소거용 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 소거용 주사 드라이버를 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에서는 상기 구동 장치는 상기 기입용 주사 드라이버 또는 상기 소거용 주사 드라이버의 수로 소정의 단위 기간을 분할하고, 분할된 기간 중의 각 각에서 상기 발광 소자의 발광 및 비발광을 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 복수의 기입용 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 기입용 주사 드라이버 및 소거용 주사 드라이버를 구비하고 있고, 이들 수로 소정의 단위 기간을 분할한 기간 중의 각각에서 발광 소자의 발광 및 비발광을 제어하고 있으므로, 플리커(flicker) 등의 깜박임을 억제할 수 있다. 또한, 복수의 드라이버를 구비함으로써 드라이버의 소비 전력을 저감하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 구동 장치는 상기 화소의 각각이 상기 기입용 주사선 및 상기 데이터선으로부터의 신호에 의거하여 상기 발광 소자를 각각 구동하는 구동 소자와, 상기 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 상기 화소의 각각에, 발광 소자를 구동하는 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로가 설치되어 있으므로, 구동 소자의 특성 편차를 보상하여 양호한 화상 표시를 행할 수 있다.
또한, 제 2의 구체적 구성은 상기 복수의 화소 중 소정 수의 화소를 단위로 하여 설치된 복수의 주사선과, 상기 주사선이 설치되는 단위의 상기 소정 수의 화소마다에 설치되고, 상기 주사선에 대하여 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선을 구비하고, 상기 구동 장치는 상기 복수의 주사선 중 어느 하나를 선택하는 기간을, 제 1 기간 및 제 2 기간으로 나누어서 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하고 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 상기 구동 장치는 상기 복수의 주사선 중 소정 수 를 단위로 하여 구동하는 복수의 주사 드라이버를 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에서는 상기 구동 장치는 상기 제 1 기간 및 상기 제 2 기간의 각각을, 상기 주사 드라이버의 수로 분할하고, 분할된 기간 중의 각각에서 상기 발광 소자의 발광 및 비발광을 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치는 상기 화소의 각각이 상기 주사선 및 상기 데이터선으로부터의 신호에 의거하여 상기 발광 소자를 각각 구동하는 구동 소자와, 상기 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 상기 화소의 각각에, 발광 소자를 구동하는 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로가 설치되어 있으므로, 구동 소자의 특성 편차를 보상하여 양호한 화상 표시를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치는 상기 화소가 적색을 발광하는 적색 발광 소자, 녹색을 발광하는 녹색 발광 소자 및 청색을 발광하는 청색 발광 소자를 구비하고 있고, 상기 구동 장치는 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시(開始) 타이밍에서 발광시키고, 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 상기 녹색 발광 소자 및 상기 청색 발광 소자의 각각을 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 화소에 설치되는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시 타이밍에서 발광시키는 동시에, 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하고 있으므로, 발광 소자의 구동 및 장치 구성을 그다지 복잡화하지 않고 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치는 상기 구동 장치가 상기 표시 화상의 휘도 비율에 대하여, 상기 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 표시 화상의 휘도 비율에 대한 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 발광 소자의 발광 시간이 조정되므로, 종래부터 사용되고 있는 CRT와 같이 콘트라스트가 있는 표시를 자연히 행할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 유기 EL 장치의 구동 방법은 발광 소자를 가지는 화소를 복수 구비한 유기 EL 장치의 구동 방법으로서, 표시 화상의 휘도 비율에 따라서 화소에 설치되는 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 화소에 설치되는 발광 소자의 발광 시간을 표시 화상의 휘도 비율(전(全) 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율)에 따라 조정하고 있으므로, 예를 들어 표시 화상의 휘도 비율이 작은 경우에는 발광 소자의 발광 시간을 길게 하고, 반대로 표시 화상의 휘도 비율이 큰 경우에는 발광 소자의 발광 시간을 짧게 한다고 하는 구동을 행할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자에 인가하는 전압을 바꾸지 않고, 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있고, 이 결과로서 CRT와 같은 콘트라스트가 있는 표시를 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치의 구동 방법은 상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써, 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써 발광 소자의 발광 시간을 조정하고 있으므로, 발광 소자의 구동 및 장치 구성을 그다지 복잡화하지 않고 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치의 구동 방법은, 상기 화소는 적색을 발광하는 적색 발광 소자, 녹색을 발광하는 녹색 발광 소자 및 청색을 발광하는 청색 발광 소자를 구비하고 있고, 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시 타이밍에서 발광시키고, 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 상기 녹색 발광 소자 및 상기 청색 발광 소자의 각각을 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 화소에 설치되는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시 타이밍에서 발광시키는 동시에, 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하고 있으므로, 발광 소자의 구동 및 장치 구성을 그다지 복잡화하지 않고 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 장치의 구동 방법은 상기 표시 화상의 휘도 비율에 대하여, 상기 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 표시 화상의 휘도 비율에 대한 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 발광 소자의 발광 시간이 조정되므로, 종래부터 사용되고 있는 CRT와 같이 콘트라스트가 있는 표시를 자연히 행할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기의 어느 하나에 기재된 유기 EL 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성에 의하면, 양호한 표시 특성을 가지는 전자 기기를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 유기 EL 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기에 관하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 일부 실시예를 나타내는 것이고, 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 임의로 변경 가능하다. 또한, 이하에서 나타내는 각 도면에 있어서는 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 함으로, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 주변 구동 장치(2)와 표시 패널부(3)를 포함하여 구성된다. 주변 구동 장치(2)는 CPU(중앙 처리 장치)(4), 주기억부(5), 그래픽 컨트롤러(6), 룩 업 테이블(LUT)(7), 타이밍 컨트롤러(8) 및 비디오 RAM(VRAM)(9)을 포함하여 구성된다. 또한, CPU(4)를 대신하여 MPU(연산 처리 장치)를 구비하는 구성일 수도 있다. 또한, 표시 패널부 (3)는 표시 패널(11), 기입용 주사 드라이버(12), 소거용 주사 드라이버(13) 및 데이터 드라이버(14)를 포함하여 구성된다.
주변 구동 장치(2)가 구비하는 CPU(중앙 처리 장치)는 주기억부(5)에 기억된 화상 데이터를 판독하고, 주기억부(5)를 사용하여 전개 처리 등의 각종 처리를 행하여 그래픽 컨트롤러(6)로 출력한다. 그래픽 컨트롤러(6)는 CPU(4)로부터 출력된 화상 데이터를 바탕으로 표시 패널부(3)에 대응한 화상 데이터 및 동기(同期) 신호(수직 동기 신호, 수평 동기 신호)를 생성한다. 그래픽 컨트롤러(6)는 데이터 생성부(6a)에서 생성한 화상 데이터를 VRAM(9)으로 전송하고, 생성한 동기 신호를 타이밍 컨트롤러(8)로 출력한다.
또한, 그래픽 컨트롤러(6)의 휘도 정보 해석부(6b)는 CPU(4)로부터 출력된 화상 데이터를 바탕으로 화상 데이터의 휘도 비율을 산출한다. 여기에서, 화상 데이터의 휘도 비율은 표시 패널(11)에 설치되는 화소(상세한 것은 후술한다)의 전부를 최대 휘도로 표시시킨 경우 그것들의 휘도의 누적치와, 화상 데이터에 의해 표시해야 할 화소만을 표시시킨 경우의 그것들의 휘도의 누적치의 비(比)를 말한다.
즉,개개의 화소의 최대 휘도를 Lmax로 하고, 화상 데이터에 의해 표시해야 할 화소만을 표시시킨 경우의 개개의 화소의 휘도를 Lk(k는 화상 데이터에 의해 표시해야 할 화소의 수)로 하면, 화상 데이터의 휘도 비율 Lr은 이하의 (2)식으로 나타내지고, 0 ≤ Lr ≤ 1의 값을 얻는다.
Lr = ∑Lk / ∑Lmax…(2)
또한, 표시 패널(11)에 설치되는 화소 전부를 최대 휘도로 표시시킨 경우, 즉 화상 데이터의 휘도 비율 Lr이 「1」인 경우에는 표시 패널(11)에는 가장 밝은 백색 표시가 되어진다. 화상 데이터의 휘도 비율 Lr이 「1」에 근접함에 따라서 발광하는 화소 수가 많아져서 발광 면적이 커지고, 표시 패널(11) 전체가 백색 표시되게 된다. 반대로, 화상 데이터의 휘도 비율 Lr이 「0」에 근접함에 따라서 발광하는 화소 수가 적어져서 발광 면적이 작아지게 되고, 표시 패널(11)의 대부분은 흑색 표시가 되어지게 된다.
또한, 휘도 정보 해석부(6b)는 산출한 화상 데이터의 휘도 비율과 룩 업 테이블(7)에 저장되어 있는 내용에 의거하여, 화소가 발광하고 있는 유기 EL 소자(상세한 것은 후술한다)의 발광 시간을 조정하기 위한 제어 신호를 생성한다. 그래픽 컨트롤러(6)는 휘도 정보 해석부(6b)에서 생성한 제어 신호를 상기의 동기 신호와 함께 타이밍 컨트롤러(8)로 출력한다. 룩 업 테이블(7)에는 화상 데이터의 휘도 비율에 대한 유기 EL 소자의 발광 시간을 규정하는 데이터가 저장되어 있다. 또한, 룩 업 테이블(7)에 저장된 데이터에 의거한 유기 EL 소자의 발광 시간의 제어에 관한 상세한 것은 후술한다.
VRAM(9)은 그래픽 컨트롤러(6)로부터 출력된 화상 데이터를 표시 패널부(3)의 데이터 드라이버(14)로 출력하고, 타이밍 컨트롤러(8)는 수평 동기 신호를 표시 패널부(3)의 데이터 드라이버(14)로 출력하는 동시에, 수직 동기 신호를 표시 패널 부(3)의 기입용 주사 드라이버(12)로 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(8)는 표시 패널(11)에 설치된 유기 EL 소자를 비발광으로 하기 위한 소거용 주사 신호를 표시 패널부(3)의 소거용 주사 드라이버(13)로 출력한다. 또한, VRAM(9)으로부터의 화상 데이터와 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 각종 신호는 동기가 취해져서 표시 패널(11)로 출력된다.
[표시 패널부 3]
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시 패널부(3)의 표시 패널(11)은 행(行) 방향을 따라 뻗은 n개(n은 자연수)의 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)과, 행 방향을 따라 뻗은 3n개의 소거용 주사선(YE1 내지 YEn)을 구비하고 있다. 또한, 표시 패널(11)은 행 방향에 직교하는 열(列) 방향을 따라 뻗은 3m개(m은 자연수)의 데이터선(X1 내지 X3m)을 구비하고 있다.
또한, 표시 패널(11)에는 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)(소거용 주사선(YE1 내지 YEn))과 데이터선(X1 내지 X3m)의 교차부에 대응하는 위치에 복수의 화소(20)를 가지고 있다. 즉, 각 화소(20)는 행 방향을 따라 뻗은 복수의 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)(소거용 주사선(YE1 내지 YEn))과, 열 방향을 따라 뻗은 복수의 데이터선(X1 내지 X3m)의 교점에 각각 배치되어 전기적으로 접속되는 것에 의해 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 3에 나타 낸 바와 같이, 표시 패널(11)의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)는 적색의 광을 방사(放射)하는 화소(20R)와, 발광층으로부터 녹색의 광을 방사하는 화소(20G)와, 발광층으로부터 청색의 광을 방사하는 화소(20B)를 가지고 있다. 또한, 표시 패널(11)에 설치되는 다른 화소도 이하에 설명하는 화소(20R, 20G, 20B)로 구성되어 있다.
화소(20R)에는 기입용 주사선(YW1)을 통하여 기입용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(21)와, 이 스위칭용 TFT(21)를 통하여 데이터선(X1)으로부터 공급되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(22)과, 유지 용량(22)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 TFT(23)와, 이 구동용 TFT(23)를 통하여 전원선(Lr)에 전기적으로 접속한 때에 전원선(Lr)으로부터 구동 전류가 흘러들어 오는 화소 전극(24)과, 이 화소 전극(24)과 공통 전극(26) 사이에 끼워 넣어진 유기 EL 소자(25R)가 설치되어 있다. 또한, 소거용 주사선(YE1)을 통하여 소거용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(27)가 설치되어 있다. 이 스위칭용 TFT의 소스 전극은 전원선(Lr)에 접속되고, 드레인 전극은 스위칭용 TFT(21), 유지 용량(22) 및 구동용 TFT(23)의 접속점(P1)에 접속되어 있다.
화소(20G)에는 기입용 주사선(YW1)을 통하여 기입용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(21)와, 이 스위칭용 TFT(21)를 통하여 데이터선(X2)으로부터 공급되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(22)과, 유지 용량(22)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 TFT(23)와, 이 구동용 TFT(23)를 통하여 전원선(Lg)에 전기적으로 접속한 때에 전원선(Lg)으로부터 구동 전류가 흘 러들어 오는 화소 전극(24)과, 이 화소 전극(24)과 공통 전극(26) 사이에 끼워 넣어진 유기 EL 소자(25G)가 설치되어 있다. 또한, 소거용 주사선(YE1)을 통하여 소거용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(27)가 설치되어 있다. 이 스위칭용 TFT의 소스 전극은 전원선(Lg)에 접속되고, 드레인 전극은 스위칭용 TFT(21), 유지 용량(22) 및 구동용 TFT(23)의 접속점(P1)에 접속되어 있다.
마찬가지로, 화소(20B)에는 기입용 주사선(YW1)을 통하여 기입용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(21)와, 이 스위칭용 TFT(21)를 통하여 데이터선(X3)로부터 공급되는 화소 신호를 유지하는 유지 용량(22)과, 유지 용량(22)에 의해 유지된 화소 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용 TFT(23)와, 이 구동용 TFT(23)를 통하여 전원선(Lb)에 전기적으로 접속한 때에 전원선(Lb)으로부터 구동 전류가 흘러들어 오는 화소 전극(24)과, 이 화소 전극(24)과 공통 전극(26) 사이에 끼워 넣어진 유기 EL 소자(25B)가 설치되어 있다. 또한, 소거용 주사선(YE1)을 통하여 소거용 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용 TFT(27)가 설치되어 있다. 이 스위칭용 TFT의 소스 전극은 전원선(Lb)에 접속되고, 드레인 전극은 스위칭용 TFT(21), 유지 용량(22) 및 구동용 TFT(23)의 접속점(P1)에 접속되어 있다.
상기 구성 화소(20)에 있어서, 기입용 주사선(YW1)이 구동되어서 스위칭용 TFT(21)가 온(on) 상태가 되면, 그때의 데이터선(X1 내지 X3)의 전위가 화소(20R, 20G, 20B)의 유지 용량(22)에 각각 유지된다. 그 뒤에, 각 유지 용량(22)의 상태에 따라, 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 구동용 TFT(23) 각각의 온·오프 상태가 정해진다. 그리고, 구동용 TFT(23)의 채널을 통하여 전원선(Lr, Lg, Lb)의 각각으 로부터 각 화소(20R, 20G, 20B)의 화소 전극(24)에 각각 전류가 흐르고, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 통하여 공통 전극(26)에 전류가 흐른다. 그러면, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)는 흐르는 전류량에 따라 발광한다.
또한, 기입용 주사선(YW1)이 구동되지 않은 상태에서, 소거용 주사선(YE1)이 구동되어서 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 스위칭용 TFT(27)의 각각이 온(on) 상태로 되면, 각 화소(20R, 20G, 20B)에 있어서의 접속점(P1)의 전위는 전원선(Lr, Lg, Lb)의 전위와 각각 동(同)전위로 되고, 유지 용량(22)의 전위차가 「0」으로 되는 동시에 구동용 TFT(23)가 온 상태에 있는 경우에는 오프 상태가 된다. 이에 따라 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 유지 용량(22)의 각각에 데이터선(X1 내지 X3)의 전위가 유지되고 있고, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각이 발광하고 있었다고 해도, 소거용 주사선(YE1)이 구동되면 유지 용량(22)의 전위차가 「0」으로 되어서 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)는 비발광 상태(오프 상태)가 된다.
도 2로 돌아와서, 표시 패널(11)에는 열 방향을 따라 복수의 전원선(Lr, Lg, Lb)이 화소(20R, 20G, 20B)에 인접하여 배선되어 있다. 이들 전원선(Lr, Lg, Lb)에는 전원 공급선(LR, LG, LB)을 각각 통하여 구동 전압(VER, VEG, VEB)이 공급된다. 또한, 본 실시예에서는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각에 대하여 다른 구동 전압(VER, VEG, VEB)을 인가하고 있지만, 전원선(Lr, Lg, Lb) 및 전원 공급선(LR, LG, LB)을 공통화하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각에 동일한 구동 전압을 인가하여 구동할 수도 있다.
[주변 구동 장치(2)]
다음으로, 주변 구동 장치(2)에 관하여 설명한다. 상기한 바와 같이 주변 구동 장치(2)는 표시 패널부(3)에 대하여 화상 데이터 및 동기 신호를 출력하는 역할이지만, 이것들을 기본 클록 신호(CLK)에 동기시켜서 출력한다. 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 주변 구동 장치(2)로부터 표시 패널부(3)로 출력되는 각 신호의 타이밍 차트이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 주변 구동 장치(2)는 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)를 생성하여 표시 패널부(3)에 설치된 데이터 드라이버(14)로 출력한다.
데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)는 기입용 주사선(YW1 내지 YWn) 중 하나를 선택할 때마다 출력되고, 그 선택한 하나의 기입용 주사선(YW1 내지 YWn) 상의 각 화소(20)를, 도 2에 있어서 왼쪽에서 오른쪽으로 점순차적으로 선택하기 위한 신호이다. 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)는 상보(相補) 신호로서 상기의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 차례로 시프트시키기 위한 신호이다. 본 실시예에서는 화소(20)는 적색용 화소(20R), 녹색용 화소(20G), 청색용 화소(20B)를 1 세트로 하고 있다. 그리고, 데이터 드라이버 클록 신호(CLX), 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)에 응답하여 1 세트를 한 단위로서 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)가 시프트되고, 도 2에 있어서 왼쪽에서 오른쪽으로 차례로 1 세트의 화소(20R, 20G, 20B)를 선택하게 되어 있다.
또한, 주변 구동 장치(2)는 기본 클록 신호(CLK)에 의거하여, 도 4의 타임 차트에 나타낸 바와 같이 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW), 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)를 생성하여 데이터 드라이버(14)로 출력한다. 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)는 기입용 주사선(YW1 내지 YW2)을 위에서 아래로 선순차적으로 선택할 때의 가장 위의 주사선(YW1)을 선택할 때에, 출력되는 신호이다. 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)는 상보 신호로서, 선순차적으로 기입용 주사선을 선택하기 위하여 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 차례로 시프트시키기 위한 신호이다.
주변 구동 장치(2)는 주기억부(5)에 기억되어 있는 화상 데이터에 의거하여, 각 화소(20)(20R, 20G, 20B)의 적색용 아날로그 화상 신호(VAR), 녹색용 아날로그 화상 신호(VAG) 및 청색용 아날로그 화상 신호(VAB)을 생성한다. 주변 구동 장치(2)는 생성한 이들 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 상기한 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)에 동기하여 데이터 드라이버(14)로 출력한다.
즉, 주변 구동 장치(2)는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)에 동기하여 선택된 주사선 상의 각 화소(20)(20R, 20G, 20B)로서 왼쪽에서 오른쪽으로 차례로 점순차적으로 선택 화소의 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 출력한다. 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)는 소정 범위의 값을 얻는 아날로그 신호로서, 대응하는 화소(20)의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 휘도를 결정하는 신호이다.
또한, 주변 구동 장치(2)는 기본 클록 신호(CLK)에 의거하여, 도 2에 나타낸 바와 같이 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE) 및 소거용 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYE)를 생성하여 소거용 주사 드라이버(13)로 출력한다. 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)는 소거용 주사선(YE1 내지 YEn)을 위에서 아래로 선순차적으로 선택할 때의 가장 위의 소거용 주사선(YE1)을 선택할 때에 출력되는 신호이다. 소거용 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYE)는 상보 신호로서, 선순차적으로 소거용 주사선을 선택하기 위하여 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 차례로 시프트시키기 위한 신호이다.
주변 구동 장치(2)는 프레임 각각에 있어서, 상기한 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 기입용 주사 드라이버(12)로 출력한 뒤에, 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 소정의 타이밍에서 소거용 주사 드라이버(13)로 출력한다. 이에 따라 각 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는(소거하는) 것으로, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B) 각각의 발광 시간을 조정한다.
[기입용 주사 드라이버(12) 및 소거용 주사 드라이버(13)]
다음으로, 기입용 주사 드라이버(12) 및 소거용 주사 드라이버(13)에 관하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 기입용 주사 드라이버(12)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 기입용 주사 드라이버(12)는 주변 구동 장치(2)로부터의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW), 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)를 입력하고 있다.
기입용 주사 드라이버(12)는 시프트 레지스터(shift register)(12a) 및 레벨 시프터(level shifter)(12b)를 포함하여 구성된다. 시프트 레지스터(12a)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)에 대응한 n개의 유지 회로(30)를 구비하고 있다. 또한, 도 5에 있어서는 도시의 편의상, 두 개의 유지 회로(30)만을 도시하고 있다. 각 유지 회로(30)는 인버터 회로(31), 래치부(32) 및 NAND 회로(33)를 포함하여 구성된다.
홀수 단째의 유지 회로(30)의 인버터 회로(31)에는 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)가 짝수 단째의 유지 회로(30)의 인버터 회로(31)에는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 유지 회로(30)의 인버터 회로(31)는 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)의 상승에 응답하여 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 래치부(32)로 출력한다. 짝수 단째의 유지 회로(30)의 인버터 회로(31)는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW)의 상승에 응답하여 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 래치부(32)로 출력한다.
각 유지 회로(30)의 래치부(32)는 두 개의 인버터 회로로 이루어지고, 홀수 단째의 유지 회로(30)의 래치부(32)에는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW)가, 짝수 단째의 유지 회로(30)의 래치부(32)에는 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 유지 회로(30)의 래치부(32)는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW)의 상승에 응답하여 인버터 회로(31)로부터의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 유지한다. 짝수 단째의 유지 회로(30)의 래치부(32)는 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)의 상승에 응답하여 인버터 회로(31)로부터의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 유지한다. 각 래치부(32)는 유지한 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 다음 단의 유지 회로(30)의 인버터 회로(31)로 출력한다. 따라서, 주변 구동 장치(2)로부터 출력된 H 레벨의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)에 동기하고, 기입용 주사선(YW1)의 유지 회로(30)로부터 차례로 기입용 주사선(YWn)의 유지 회로(30)까지 시프트되어 간다.
유지 회로(30)에 설치한 NAND 회로(33)는 한쪽 입력 단자가 래치부(32)의 출력 단자에 접속되고, 다른 쪽 입력 단자가 다음 단의 유지 회로(30)에 설치된 래치부(32)의 출력 단자와 접속되어 있다. 따라서, 각 유지 회로(30)의 NAND 회로(33)는 그 유지 회로(30) 및 다음 단의 유지 회로(30)의 래치부(32)가 H 레벨의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 유지하면 L 레벨의 신호를 출력한다. 그리고, NAND 회로(33)는 그 유지 회로(30)의 래치부(32)가 그 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 시프트시키면 H 레벨의 신호를 출력한다. 그 뒤에, 새로운 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 래치부(32)가 각각 유지할 때까지, NAND 회로(33)는 H 레벨의 신호를 출력한다. 또한, 유지 회로(30)(NAND 회로(33))로부터 출력되는 신호의 L 레벨에서 하강하고부터 H 레벨에서 상승하는 기간은 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW)(기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW))의 1/2 주기가 된다.
각 유지 회로(30)에 설치된 NAND 회로(33)로부터의 신호는 레벨 시프터(12b)로 출력된다. 레벨 시프터(12b)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 유지 회로(30)의 각각에 대응한 n개의 버퍼 회로(34)를 구비하고 있다. 이들 버퍼 회로(34)는 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)에 각각 접속되어 있다. 따라서, 버퍼 회로(34)는 대응하는 유지 회로(30)로부터 출력되는 신호를 기입용 주사 신호(SCw1 내지 SCwn)로서 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)의 각각으로 출력한다. 레벨 시프터(12b)는 기입용 주사 신호(SCw1 내지 SCwn)에 의해 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)을 위로부터 차례로 아래까지 선순차적으로 선택하고, 화상 데이터에 따른 데이터 전류(Id1 내지 Id3m)를, 선택한 기입용 주사선에 접속된 화소(20)에 각각 기입한다.
소거용 주사 드라이버(13)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 주변 구동 장치(2)로부터의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYE)를 생성하여 소거용 주사 드라이버(13)를 입력하고 있다. 이 소거용 주사 드라이버(13)는 시프트 레지스터(13a) 및 레벨 시프터(13b)를 포함하여 구성된다. 소거용 주사 드라이버(13)에 설치되는 시프트 레지스터(13a)는 기입용 주사 드라이버(12)에 설치되는 도 5에 나타내는 시프트 레지스터(12a)와 같은 구성이다. 또한, 소거용 주사 드라이버(13)에 설치되는 레벨 시프터(13b)는 기입용 주사 드라이버(12)에 설치되는 도 5에 나타내는 레벨 시프터(12a)와 같은 구성이다. 또한, 시프트 레지스터(13a) 및 레벨 시프터(13b)의 동작은 시프트 레지스터(12a) 및 레벨 시프터(12b)와 같으므로 설명을 생략한다.
[데이터 드라이버(14)]
다음으로, 데이터 드라이버(14)에 관하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 데이터 드라이버(14)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 데이터 드라이버(14)는 주변 구동 장치(2)로부터의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)를 입력한다. 또한, 데이터 드라이버(14)는 주변 구동 장치(2)로부터 적색용 아날로그 화상 신호(VAR), 녹색용 아날로그 화상 신호(VAG) 및 청색용 아날로그 화상 신호(VAB)를 입력한다. 그리고, 데이터 드라이버(14)는 이들 각 신호에 의거하여, 각 데이터선(X1 내지 X3m)에 기입용 주사선(YW1 내지 YWn)의 선택 동작에 동기하여 데이터선(X1 내지 X3m)의 각각을 구동하기 위한 데이터 전류(Id1 내지 Id3m)를 공급한다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 데이터 드라이버(14)는 시프트 레지스터(14a) 및 복수(3m개)의 트랜지스터(14b)를 포함하여 구성된다. 시프트 레지스터(14a)는 3m개의 데이터선(X1 내지 X3m)으로서 세 개의 데이터선을 1 세트로 하여 그 세트 수에 대응한 수(m개)의 유지 회로(40)를 가지고 있다. 또한, 도 6에서는 설명의 편의상, 세 개의 유지 회로(40)만을 나타내고 있다. 각 유지 회로(40)는 인버터 회로(41), 래치부(42), NAND 회로(43) 및 인버터 회로(44)로 구성되어 있다.
각 유지 회로(40)의 인버터 회로(41)는 홀수 단째의 유지 회로(40)의 인버터 회로(41)에는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX)가, 짝수 단째의 유지 회로(40)의 인 버터 회로(41)에는 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 유지 회로(40)의 인버터 회로(41)는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX)의 상승에 응답하여 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 입력하여 래치부(42)로 출력한다. 짝수 단째의 유지 회로(40)의 인버터 회로(41)는 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)의 상승에 응답하여 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 입력하여 래치부(42)로 출력한다.
각 유지 회로(40)의 래치부(42)는 두 개의 인버터 회로로 이루어지고, 홀수 단째의 유지 회로(40)의 래치부(42)에는 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)가, 짝수 단째의 유지 회로(40)의 래치부(42)에는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 유지 회로(40)의 래치부(42)는 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)의 상승에 응답하여 인버터 회로(41)로부터의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 입력하여 유지한다. 짝수 단째의 유지 회로(40)의 래치부(42)는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX)의 상승에 응답하여 인버터 회로(41)로부터의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 입력하여 유지한다. 각 래치부(42)는 유지한 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 다음 단의 유지 회로(40)의 인버터 회로(41)로 출력한다.
따라서, 주변 구동 장치(2)로부터 출력된 H 레벨의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)는 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)에 동기하고, 세 개의 데이터선(X1 내지 X3)에 대응하는 유지 회로(40)로부터 차례로 데이터선(X3m-2 내지 X3m)에 대응하는 유지 회로(40)까지 시프트되어 간다.
유지 회로(40)의 NAND 회로(43)는 그 입력 단자의 한쪽이 래치부(42)의 출력 단자에 접속되고, 다른 쪽이 다음 단의 유지 회로(40)에 설치된 래치부(42)의 출력 단자에 접속되어 있다. 따라서, 각 유지 회로(40)의 NAND 회로(43)는 그 유지 회로(40)의 래치부(42) 및 다음 단의 유지 회로(40)의 래치부(42)가 모두 H 레벨의 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 유지하면, L 레벨의 신호를 출력한다. 그리고, NAND 회로(43)는 그 유지 회로(40)의 래치부(42)가 그 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 시프트시키면 H 레벨의 신호를 출력한다. 이후, 새로운 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)를 래치부(42)가 각각 유지할 때까지, NAND 회로(43)는 H 레벨의 신호를 출력한다.
또한, 유지 회로(40)(NAND 회로(43))로부터 출력되는 신호가 L 레벨에서 하강하고부터 H 레벨에서 상승할 때까지의 기간은 데이터 드라이버 클록 신호(CLX)(데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX))의 1/2 주기가 된다. 각 유지 회로(40)에 설치된 NAND 회로(43)의 출력 신호는 인버터 회로(44)를 통하여 레벨 반전되어 반전 출력 신호(UBX)로서 출력된다. 또한, 도 4에서는 m개의 NAND 회로(43)에 의거하는 반전 출력 신호(UBX)를 도 6 중의 좌측으로부터 차례로 UBX 1, UBX 2, UBX 3, …, UBXm-1, UBXm으로 표기하고 있다.
또한, 데이터 드라이버(14)에 설치되는 복수의 트랜지스터(14b)는 세 개가 1 세트로 되어 있고, 각 세트의 세 개의 트랜지스터(14b)는 그 게이트 전극이 시프트 레지스터(14a)의 한 개의 인버터 회로(44)에 접속되어 있다. 각 세트에 있어서의 한 개의 트랜지스터(14b)는 적색용 아날로그 화상 신호(VAR)가 입력되는 신호선에 접속되고, 또 한 개의 트랜지스터(14b)는 녹색용 아날로그 화상 신호(VAG)가 입력되는 신호선에 접속되고, 나머지 한 개의 트랜지스터(14b)는 청색용 아날로그 화상 신호(VAB)가 입력되는 신호선에 접속되어 있다. 또한, 각 트랜지스터(14b)는 데이터선(X1 내지 X3m)에 각각 접속되어 있다.
따라서, 시프트 레지스터(14a)로부터 반전 출력 신호(UBX)가 출력되는 때에, 1 세트의 트랜지스터(14b)가 순차적으로 온(on) 상태가 되고, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 1 세트인 세 개의 데이터선에 공급된다. 예를 들어 도 6에 있어서의 좌측의 인버터 회로(44)로부터 반전 출력 신호(UBX)가 출력되면, 그 인버터 회로(44)에 접속된 세 개의 트랜지스터(14b)가 온 상태가 되고, 이에 따라 데이터선(X1 내지 X3)에 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 각각 공급된다.
다음으로, 상기 구성에 있어서의 유기 EL 장치(1)의 동작에 관하여 설명한다. 우선, 주변 구동 장치(2)가 구비하는 CPU(중앙 처리 장치)는 주기억부(5)에 기억된 화상 데이터를 판독하고, 주기억부(5)를 사용하여 전개 처리 등의 각종 처리를 행하여 그래픽 컨트롤러(6)로 출력한다. 1 프레임 분의 화상 데이터가 그래픽 컨트롤러(6)에 입력되면, 그래픽 컨트롤러(6)는 화소(20)마다에 1 프레임에 있어서의 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 작성한다.
또한, 그래픽 컨트롤러(6)의 휘도 정보 해석부(6b)는 CPU(4)로부터 출력된 화상 데이터를 바탕으로 화상 데이터의 휘도 비율을 산출한다. 휘도 정보 해석부(6b)는 산출한 화상 데이터의 휘도 비율과 룩 업 테이블(7)에 저장되어 있는 데이터에 의거하여, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는(소거하는) 시간을 결정한다. 이상의 처리가 종료되면, 그래픽 컨트롤러(6)는 작성한 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 VRAM(9)으로 출력하고, 또한, 동기 신호와 함께 결정한 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는(소거하는) 시간을 나타내는 정보를 타이밍 컨트롤러(8)로 출력한다.
그리고, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 도 4에 나타내는 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)와 함께 데이터 드라이버(14)로 출력되고, 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW), 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)가 기입용 주사 드라이버(12)로 출력되어서 표시 패널(11)의 표시가 행하여진다.
이들 신호가 출력되면, 기입용 주사선(YW1)이 선택되고, 이 기입용 주사선(YW1)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시(開始)된다. 다음으로, 기입용 주사선(YW2)이 선택되고, 이 기입용 주사선(YW2)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다. 이하 마찬가지로, 기입용 주사선(YW3 내지 YWn)이 차례로 선택되어 각각의 기입용 주사선(YW3 내지 YWn)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다.
상기의 주사선(YW1 내지 YWn)의 주사가 행하여지고 있는 도중에, 상기의 기입용 주사선(YW1)의 주사를 개시하고부터 소정 시간(상기의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광시키고 있는 시간)이 경과하면, 주변 구동 장치(2)의 타이밍 컨트롤러(8)로부터 소거용 주사 드라이버(13)로, 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)가 소거용 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYE)와 함께 출력된다. 이들 신호가 출력되면, 소거용 주사선(YE1)이 선택되고, 이 소거용 주사선(YE1)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 비발광으로 된다(소거된다).
다음으로, 소거용 주사선(YE2)이 선택되고, 이 소거용 주사선(YE2)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 비발광으로 된다(소거된다). 이하 마찬가지로, 소거용 주사선(YE3 내지 YEn)이 차례로 선택되어 각각의 소거용 주사선(YE3 내지 YEn)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 순차적으로 비발광으로 된다(소거된다).
상기의 기입용 주사선(YWn)까지의 주사가 완료하면 한 개의 프레임에 관한 주사가 종료하고, 다음 프레임에 관한 주사가 개시된다. 그리고, 이 프레임에 관한 주사가 개시되고부터, 소정 시간(상기의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광시키고 있는 시간)이 경과하면, 상기와 마찬가지로 주변 구동 장치(2)의 타이밍 컨트롤러(8)로부터 소거용 주사 드라이버(13)로, 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)가 소거용 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYE)와 함께 출력되어서 소거용 주사선(YE1)이 선택되고, 이 소거용 주사선(YE1)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 비발광으로 된다(소거된다). 그리고, 소거용 주사선(YE2 내지 YEn)이 차례로 선택되어 각각의 소거용 주사선(YE2 내지 YEn)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자 (25R, 25G, 25B)의 발광이 순차적으로 비발광으로 된다(소거된다).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기 EL 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 7에 나타내는 도면은 가로축에 시간을 취하고, 세로축에 주사선의 주사 방향을 취하고 있다. 도 7의 (a) 내지 (c)는 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 때의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광·비발광으로 하는 기간을 각각 나타내는 도면이고, 각각의 도면에 있어서는 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 때의 실제 표시 영역(4)과 발광 면적의 관계를 각각 모식적으로 도시하고 있다.
도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 10 %인 때에는 각 주사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 1 프레임 기간 동안 발광시키고, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 기간은 설치되어 있지 않다. 이에 대하여, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 50 %인 때에는 각 주사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 1 프레임 기간의 전반(前半) 분(分)의 기간만 발광시키고, 나머지의 후반(後半) 분의 기간은 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하고 있다(소거하고 있다).
또한, 도 7의 (c)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 100 %인 때에는 각 주사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 1 프레임 기간의 선두(先頭)의 소정의 기간만 발광시키고, 나머지의 기간은 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하고 있다(소거하고 있다). 도 7의 (c)에 나타내는 예에서는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광시키는 시간보다도 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 시간 쪽이 길게 설정된다.
이렇게, 본 실시예에서는 발광 면적(표시 화상의 휘도 비율)에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍을 조정하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 시간을 조정하고 있다. 전압(구동 전압(VER, VEG, VEB))은 발광 면적에 따르지 않고 일정하므로, 각 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 휘도는 발광 시간에 의존한다. 이 때문에, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)에 인가하는 전압(구동 전압(VER, VEG, VEB))을 바꾸지 않고, 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 발광 면적이 큰 경우에 있어서도 구동 전압을 변화시킬 필요가 없으므로, 높은 계조 제어성을 실현할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 예에서는 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 경우만을 도시하고 있지만, 발광 면적 각각에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 시간을 설정함으로써, 발광 면적에 따른 휘도 제어를 연속적으로 행하는 것도 가능하다. 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍은 도 1에 나타내는 룩 업 테이블(7)에 저장되는 데이터에 의해 설정됨으로, 이 데이터를 테이블의 내용을 변경하는 것만으로 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍을 자재(自在)로 바꿀 수 있으므로, 장치 구성의 대폭적인 변경을 초래하지 않는다.
여기에서, 발광 면적에 따른 휘도 제어는 종래의 CRT의 휘도 제어에 근접하는 것이 바람직하다. 도 8은 CRT와 LCD(액정 표시 장치)의 휘도 제어의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 그래프는 가로축에 화상 데이터 및 발광 면적을 취하고, 세로축에 휘도를 취하고 있다. 또한, 가로축에 취한 화상 데이터는 그 값이 「0」인 때에 흑색 표시가 행하여지고, 그 값이 「100」인 때에 백색 표시가 행하여진다. 도 8에 나타내는 그래프는 두 개의 그래프로 나누어진다. 즉, 발광 면적을 100 %로 고정하여 화상 데이터의 값을 「0」 내지 「100」의 범위로 변화시킨 제 1 그래프(R1)와, 화상 데이터의 값을 「100」에 고정하여 발광 면적은 100 % 내지 0 %로 변화시킨 제 2 그래프(R2)로 나누어진다. 또한, 도면 중 부호(H1)를 붙여서 나타내는 파선(波線)의 그래프가 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프이고, 부호(H2)를 붙여서 나타내는 실선의 그래프가 LCD의 휘도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 제 1 그래프(R1)에 있어서는 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H1) 및 LCD의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H2) 모두 화상 데이터의 값이 커짐에 따라서 휘도의 값이 높아지는 것을 알 수 있다. 그러나, 제 2 그래프(R2)에 있어서는 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H1)가 발광 면적의 감소에 따라서 휘도가 비선형적으로 높아지고 있는 것에 대해, LCD의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H2)는 일정 휘도(화상 데이터의 값이 「100」인 때의 휘도)를 유지하고 있는 것을 알 수 있다. 종래의 유기 EL 장치는 발광 면적에 따른 휘도 제어가 행하여지고 있지 않았으므로, LCD의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H2)와 마찬가지로, 발광 면적이 변화하여도 일정 휘도에서 발광하고 있다.
이에 대하여, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 상기한 구동 방법에 의해, 발광 면적에 따른 휘도 제어를 행하고 있으므로, CRT와 같은 콘트라스트가 있는 표시를 행할 수 있다. 여기에서, 극력(極力) CRT의 표시에 근접하기 위하여, 발광 면 적에 따른 휘도 제어는 제 2 그래프에 있어서의 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H1)가 미치는 발광 면적에 따라 휘도가 비선형으로 변화하도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에 있어서는 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 유지 용량(22)의 각각에 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)에 따른 전위를 유지시키고, 이 유지 용량(22)에 유지된 전위에 의해 구동용 TFT(23)를 제어하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각에 흐르는 전류를 제어하고 있다. 이 때문에, 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 특성(임계값 전압)에 편차가 있으면, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)에 따른 표시가 이루어지지 않게 된다.
이 때문에, 각 화소(20R, 20G, 20B)의 구성을 도 9에 나타내는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 도 9는 화소(20R)의 다른 구성례를 나타내는 도면이다. 또한, 화소(20G, 20B)에 대해서는 화소(20R)와 같은 구성이므로, 여기에서는 화소(20R)에 대해서만 설명하고, 화소(20G, 20B)의 설명은 생략한다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 화소(20R)에 있어서의 접속점(P1)(도 3 참조)에는 구동용 TFT(23)의 임계값 전압의 편차를 보상하기 위한 보상 회로(28)가 설치되어 있다. 이 보상 회로(28)를 구비함으로써, 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 구동용 TFT(23)의 임계값 전압의 편차가 보상되고, 양호한 화상 표시를 행할 수 있다.
[제 2 실시예]
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치의 전기적 구성을 나타 내는 블록도이다. 또한, 도 1에 나타내는 구성과 같은 구성에 관해서는 동일한 부호를 붙이고 있다. 도 10에 나타내는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치는 도 1에 나타내는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 소거용 주사 드라이버(13)를 생략하는 동시에, 표시 패널(11), 기입용 주사 드라이버(12) 및 데이터 드라이버(14) 대신에, 구성이 다른 표시 패널(15), 주사 드라이버(16) 및 데이터 드라이버(17)를 구비한 점이다. 또한, 도 1에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8) 대신에 타이밍 컨트롤러(8a)를 구비하고 있다.
도 1에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8)는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)를 생성하여 기입용 주사 드라이버(12)로 출력하고 있다. 이에 대하여, 도 10에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8a)는 이것들 대신에 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)를 생성하여 주사 드라이버(16)로 출력하고 있다(도 11, 도 13 참조). 또한, 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)는 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYW) 및 기입용 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBYW)와 같은 신호이다. 또한, 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 생성하여 주사용 드라이버(16)로 출력하는 점은 타이밍 컨트롤러(8)와 같다. 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 주변 구동 장치(2)로부터 표시 패널부(3)로 출력되는 각 신호의 타이밍 차트이다.
또한, 도 1에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8)는 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE) 및 소거용 기입용 주사 드라이버 클록 신호(CLYE) 및 소거용 주사 드라 이버 클록 반전 신호(CBYE)를 생성하여 소거용 주사 드라이버(13)로 출력하고 있다. 이에 대하여, 도 10에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8a)는 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE) 및 기입 기간 선택 신호(INH)를 생성하여 주사 드라이버(16)로 출력하고 있다(도 11 참조).
또한, 도 1에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8)는 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)를 생성하여 표시 패널부(3)에 설치된 데이터 드라이버(14)로 출력하고 있다. 이에 대하여, 도 10에 나타내는 타이밍 컨트롤러(8a)는 이들 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)에 더하여 데이터선 리셋 신호(RST)를 생성하여 데이터 드라이버(17)로 출력하고 있다(도 11 참조). 또한, 데이터 드라이버(17)에는 도시 생략의 전원으로부터 데이터선 리셋 전위(VDD)가 공급되고 있다.
[표시 패널부(3)]
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 표시 패널부(3)가 구비하는 표시 패널(15)의 기본 구성은 도 2에 나타내는 표시 패널(11)과 같지만, n개의 기입용 주사선(YW1 내지 YWn) 대신에 n개의 주사선(Y1 내지 Yn)이 설치되어 있고, 소거용 주사 드라이버(13)의 생략에 따라 소거용 주사선(YE1 내지 YEn)이 생략되어 있는 점이 다르다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기 EL 장치가 구비하는 표시 패널 의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(11)의 좌측 상부 코너에 위치하는 화소(20)는 적색의 광을 방사하는 화소(20R)와, 발광층으로부터 녹색의 광을 방사하는 화소(20G)와, 발광층으로부터 청색의 광을 방사하는 화소(20B)를 가지고 있다. 또한, 표시 패널(11)에 설치되는 다른 화소도 이하에 설명하는 화소(20R, 20G, 20B)로 구성되어 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 화소(20R, 20G, 20B)의 각각에는 도 3에 나타내는 화소(20R, 20G, 20B)와 마찬가지로, 스위칭용 TFT(21), 유지 용량(22), 구동용 TFT(23), 화소 전극(24) 및 공통 전극(26)이 설치되어 있다. 또한, 화소(20R, 20G, 20B)에는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 각각 설치되어 있다. 그러나, 도 3 중의 기입용 주사선(YW1)이 주사선(Y1)으로 변경되는 동시에, 소거용 주사선(YE1) 및 스위칭용 TFT(27)가 생략되어 있는 점이 다르다.
이 때문에, 제 1 실시예와 마찬가지로, 주사선(Y1)을 선택하면 각 화소(25R, 25G, 25B)의 스위칭용 TFT(21)가 온 상태가 되고, 그때의 데이터선(X1 내지 X3)의 전위가 화소(20R, 20G, 20B)의 유지 용량(22)에 각각 유지된다. 다음으로, 각 유지 용량(22)의 상태에 따라 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 구동용 TFT(23) 각각의 온·오프 상태가 정해지고, 구동용 TFT(23)의 채널을 통하여 전원선(Lr, Lg, Lb)의 각각으로부터 각 화소(20R, 20G, 20B)의 화소 전극(24)을 통하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각에 전류가 흐른다. 그리고, 흐른 전류량에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 발광한다
[주사 드라이버(16)]
다음으로, 주사 드라이버(16)에 관하여 설명한다. 도 14는 본 발명의 제 2 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 주사 드라이버(16)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 주사 드라이버(16)는 시프트 레지스터(16a), 선택 회로(16b) 및 레벨 시프터(16c)를 포함하여 구성된다. 시프트 레지스터(16a)는 주사선(Y1 내지 Yn)에 대응하여 n개의 제 1 유지 회로(60) 및 n개의 제 2 유지 회로(70)를 구비하고 있다. 또한, 도 16에서는 설명의 편의상, 두 개의 제 1 유지 회로(60) 및 제 2 유지 회로(70)만을 도시하고 있다.
각 제 1 유지 회로(60)는 인버터 회로(61), 래치부(62) 및 NAND 회로(63)를 구비하고 있다. 각 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)는 홀수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)에는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 짝수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)에는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 상승에 응답하여 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 래치부(62)로 출력한다. 짝수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)의 상승에 응답하여 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 래치부(62)로 출력한다.
각 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)는 두 개의 인버터 회로로 이루어지고, 홀수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)에는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)가, 짝수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)에는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)의 상승에 응답하여 인버터 회로(61)로부터의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 유지한다. 짝수 단째의 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 상승에 응답하여 인버터 회로(61)로부터의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 입력하여 유지한다. 각 래치부(62)는 유지한 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 다음 단의 제 1 유지 회로(60)의 인버터 회로(61)로 출력한다.
따라서, 주변 구동 장치(2)로부터 출력된 H 레벨의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)에 동기하고, 주사선(Y1)의 제 1 유지 회로(60)로부터 차례로 주사선(Yn)의 제 1 유지 회로(60)까지 시프트되어 간다.
제 1 유지 회로(60)에 설치된 NAND 회로(63)는 한쪽 입력 단자가 래치부(62)의 출력 단자에 접속되고, 다른 쪽 입력 단자가 다음 단의 제 1 유지 회로(60)에 설치된 래치부(62)의 출력 단자에 접속되어 있다. 따라서, 각 제 1 유지 회로(60)의 NAND 회로(63)는 그 제 1 유지 회로(60)와 다음 단의 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)가 H 레벨의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 유지하면, L 레벨의 제 1 출력 신호(UY1)를 출력한다. 그리고, NAND 회로(63)는 그 제 1 유지 회로(60)의 래치부(62)가 그 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 시프트시켜 소실(消失)하면, H 레벨의 제 1 출력 신호(UY1)를 출력한다. 이후, 새로운 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 래치부(62)가 각각 유지할 때까지, NAND 회로(63)는 H 레벨의 제 1 출력 신호(UY1)를 출력한다. 또한, 제 1 유지 회로(60)(NAND 회로(63))로부터 출력되는 제 1 출력 신호(UY1)의 L 레벨에서 하강하고부터 H 레벨에서 상승하는 기간은 주사 드라이버 클록 신호(CLY)(주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY))의 1/2 주기가 된다.
각 제 2 유지 회로(70)는 인버터 회로(71), 래치부(72) 및 NAND 회로(73)를 구비하고 있다. 각 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)는 홀수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)에는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)가, 짝수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)에는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)의 상승에 응답하여 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 입력하여 래치부(72)로 출력한다. 짝수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 상승에 응답하여 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 입력하여 래치부(72)로 출력한다.
각 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)는 두 개의 인버터 회로로 이루어지고, 홀수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)에는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 짝수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)에는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)가 동기 신호로서 입력된다. 홀수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)는 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 상승에 응답하여 인버터 회로(71)로부터의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 입력하여 유지한다. 짝수 단째의 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY)의 상승에 응 답하여 인버터 회로(71)로부터의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 입력하여 유지한다. 각 래치부(72)는 유지한 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 다음 단의 제 2 유지 회로(70)의 인버터 회로(71)로 출력한다.
따라서, 주변 구동 장치(2)로부터 출력된 H 레벨의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)는 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)에 동기하고, 주사선(Y1)의 제 2 유지 회로(70)로부터 차례로 주사선(Yn)의 제 2 유지 회로(70)까지 시프트되어 간다.
제 2 유지 회로(70)에 설치된 NAND 회로(73)는 한쪽 입력 단자가 래치부(72)의 출력 단자에 접속되고, 다른 쪽 입력 단자가 다음 단의 제 2 유지 회로(70)에 설치한 래치부(72)의 출력 단자에 접속되어 있다. 따라서, 각 제 2 유지 회로(70)의 NAND 회로(73)는 그 제 2 유지 회로(70)와 다음 단의 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)가 H 레벨의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 유지하면, L 레벨의 제 2 출력 신호(UY2)를 출력한다. 그리고, NAND 회로(73)는 그 제 2 유지 회로(70)의 래치부(72)가 그 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 시프트시켜서 소실하면, H 레벨의 제 2 출력 신호(UY2)를 출력한다. 이후, 새로운 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 래치부(72)가 각각 유지할 때까지, NAND 회로(73)는 H 레벨의 제 2 출력 신호(UY2)를 출력한다.
또한, 제 2 유지 회로(70)(NAND 회로(73))로부터 출력되는 제 2 출력 신호(UY2)의 L 레벨에서 하강하고부터 H 레벨에서 상승하는 기간은 주사 드라이버 클록 신호(CLY)(주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY))의 1/2 주기가 된다.
각 제 1 유지 회로(60)의 제 1 출력 신호(UY1) 및 각 제 2 유지 회로(70)의 제 2 출력 신호(UY2)는 선택 회로(16b)로 출력된다. 선택 회로(16b)는 주사선(Y1 내지 Yn)에 대응하여 n개의 선택부(75)를 가지고 있다. 각 선택부(75)는 제 1 내지 제 3 NOR 회로(75a 내지 75c)를 구비하고 있다. 제 1 NOR 회로(75a)는 2 입력 단자인 NOR 회로로서, 한쪽 입력 단자에는 대응하는 제 1 유지 회로(60)로부터 제 1 출력 신호(UY1)를 입력하고, 다른 쪽 입력 단자에는 인버터 회로(76)를 통하여 기입 기간 선택 신호(INH)를 입력한다.
제 2 NOR 회로(75b)는 2 입력 단자인 NOR 회로로서, 한쪽 입력 단자에는 대응하는 제 2 유지 회로(70)로부터 제 2 출력 신호(UY2)를 입력하고, 다른 쪽 입력 단자에는 기입 기간 선택 신호(INH)를 입력한다. 기입 기간 선택 신호(INH)는 도 13에 나타낸 바와 같이, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 1/2 주기로 반전 동작을 행하는 신호로서, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 상승과 하강에 응답하여 H 레벨로 상승하는 신호이다. 즉, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 반전 동작하고, 다음 반전 동작까지의 전반(前半)은 H 레벨에서, 후반(後半)은 L 레벨이 된다.
따라서, 제 1 NOR 회로(75a)는 제 1 출력 신호(UY1)가 L 레벨에서 기입 기간 선택 신호(INH)가 H 레벨인 때, H 레벨의 출력 신호를 출력한다. 즉, 제 1 유지 회로(60)가 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 유지하고부터, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 반(半) 주기 분(分)만, 제 1 NOR 회로(75a)는 H 레벨의 출력 신호를 출력한다. 또한, 제 2 NOR 회로(75b)는 제 2 출력 신호(UY2)와 기입 기간 선택 신호(INH)가 모두 L 레벨인 때, H 레벨의 출력 신호를 출력한다. 즉, 제 2 유지 회로(70)가 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 유지하고, 또한 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 반 주기 분만 경과하고부터, 동(同)주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)의 반 주기 분만 제 2 NOR 회로(75b)는 H 레벨의 출력 신호를 출력한다.
제 3 NOR 회로(75c)는 2 입력 단자인 NOR 회로로서, 한쪽 입력 단자에는 제 1 NOR 회로(75a)로부터의 출력 신호가 입력되고, 다른 쪽 입력 단자에는 제 2 NOR 회로(75b)로부터의 출력 신호가 입력된다. 그리고, 제 3 NOR 회로(75c)는 제 1 NOR 회로(75a)와 제 2 NOR 회로(75b) 중 어느 한쪽이 H 레벨의 출력 신호를 출력한 때, L 레벨의 제 3 출력 신호(UY3)를 다음 단의 레벨 시프터(16c)의 버퍼 회로(77)로 출력한다. 또한, 제 3 NOR 회로(75c)는 제 1 NOR 회로(75a) 및 제 2 NOR 회로(75b)가 모두 L 레벨의 출력 신호를 출력한 때, H 레벨의 제 3 출력 신호(UY3)를 레벨 시프터(16c)의 버퍼 회로(77)로 출력한다. 레벨 시프터(16c)에 설치되는 버퍼 회로(77)는 입력되는 신호의 논리를 반전하여 주사선(Y1 내지 Yn)에 주사 신호(SC1 내지 SCn)로서 출력한다.
이렇게, 주사 드라이버(16)는 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW) 및 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)에 의거하여, 각 주사선 상의 화소(20)의 스위칭용 TFT(21)의 온·오프 상태를 제어하는 주사 신호(SC1 내지 SCn)를 생성한다. 구체적으로는 주사 드라이버(16)는 기입 기간 선택 신호(INH)에 의거하여, 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)에 의거하는 주사 신호(SC1 내지 SCn)를, 각 제 1 유지 회로(60)가 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)를 유지하고부터, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY) 전반(前半)의 반(半) 주기 동안(도 13에 있어서 기입 기간), 화소(20)를 선택하기 위하여 반전한다. 또한, 주사 드라이버(16)는 기입 기간 선택 신호(INH)에 의거하여, 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)에 의거하는 각 주사 신호(SC1 내지 SCn)를, 각 제 1 유지 회로(60)가 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 유지하고부터, 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY) 후반의 반 주기 동안(도 13에 있어서 리셋 기간), 화소(20)를 선택하기 위하여 반전한다.
즉, 주사 드라이버(16)는 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)에 의거하여, 기입 기간에 각 주사선 상의 각 화소(20)에 대하여 발광 기간의 개시(開始)를 결정하는 주사 신호(SC1 내지 SCn)를 생성한다. 또한, 주사 드라이버(16)는 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)에 의거하여, 리셋 기간에 각 주사선 상의 각 화소(20)에 대하여 비발광 기간의 개시를 결정하는 주사 신호(SC1 내지 SCn)를 생성한다.
[데이터 드라이버(17)]
다음으로, 데이터 드라이버(17)에 관하여 설명한다. 도 15는 본 발명의 제 2 실시예의 유기 EL 장치가 구비하는 데이터 드라이버(17)의 구성을 나타내는 회로도이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 데이터 드라이버(17)는 도 6에 나타낸 시프트 레지스터(14a) 및 복수의 트랜지스터(14b)와, 데이터선(X1 내지 X3m)을 리셋하기 위한 리셋 회로(14c)를 포함하여 구성되어 있다.
리셋 회로(14c)는 트랜지스터(14b)의 각각에 대응하여 설치된 복수(3m개)의 트랜지스터(14d)를 구비하고 있다. 이들 트랜지스터(14d)는 게이트 전극이 데이터선 리셋 신호(RST)의 공급 신호선에 접속되어 있고, 소스 전극이 데이터선 리셋 전위(VDD)의 공급선에 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(14d)의 드레인 전극이 데이터선(X1 내지 X3m)에 각각 접속되어 있다.
상기 구성에 있어서, 데이터선 리셋 신호(RST)가 L 레벨인 때에는 제 1 실시예와 마찬가지로, 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX)가 입력되면, 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)가 입력되는 때에, 시프트 레지스터(14a)가 구비하는 인버터 회로(44)로부터 반전 출력 신호(UBX)가 순차적으로 출력된다. 이 반전 출력 신호(UBX)에 의거하여, 각 세트를 이루는 세 개의 트랜지스터(14b)가 온 상태로 되고, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 데이터선(X1 내지 X3m)에 순차적으로 공급된다.
이에 대하여, 데이터선 리셋 신호(RST)가 H 레벨인 때에는 리셋 회로(14c)에 설치된 모든 트랜지스터(14d)가 온 상태로 되고, 데이터선(X1 내지 X3m) 모두에 대하여 데이터선 리셋 전위(VDD)가 공급된다. 데이터선(X1 내지 X3m)에 대하여 데이터선 리셋 전위(VDD)가 공급되면, 도 12에 나타내는 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치된 스위칭용 TFT(21)가 온 상태인 경우에는 데이터선 리셋 전위(VDD)가 유지 용량(22)에 유지되고, 이에 따라 구동용 TFT(23)는 오프 상태로 되고, 이 결과로서 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 비발광이 된다.
다음으로, 상기 구성에 있어서의 유기 EL 장치(1)의 동작에 관하여 설명한 다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 주변 구동 장치(2)가 구비하는 CPU(중앙 처리 장치)는 주기억부(5)에 기억된 화상 데이터를 판독하고, 주기억부(5)를 사용하여 전개 처리 등의 각종 처리를 행하여 그래픽 컨트롤러(6)로 출력한다. 1 프레임 분의 화상 데이터가 그래픽 컨트롤러(6)에 입력되면, 그래픽 컨트롤러(6)는 화소(20)마다에 1 프레임에 있어서의 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 작성한다.
또한, 그래픽 컨트롤러(6)의 휘도 정보 해석부(6b)는 CPU(4)로부터 출력된 화상 데이터를 바탕으로 화상 데이터의 휘도 비율을 산출한다. 휘도 정보 해석부(6b)는 산출한 화상 데이터의 휘도 비율과 룩 업 테이블(7)에 저장되어 있는 데이터에 의거하여, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는(소거하는) 시간을 결정한다. 이상의 처리가 종료되면, 그래픽 컨트롤러(6)는 작성한 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 VRAM(9)로 출력하고, 또한, 동기 신호와 함께 결정한 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는(소거하는) 시간을 나타내는 정보를 타이밍 컨트롤러(8)로 출력한다.
그리고, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 도 13에 나타내는 데이터 드라이버 스타트 펄스(SPX), 데이터 드라이버 클록 신호(CLX) 및 데이터 드라이버 클록 반전 신호(CBX)와 함께 데이터 드라이버(17)로 출력되고, 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW), 주사 드라이버 클록 신호(CLY), 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)가 주사 드라이버(16)로 출력된다. 또한, 이들 신호와 함께, 도 13에 나타내는 데이터선 리셋 신호(RST)가 데이터 드라이버(17)로 출력되고, 기입 기간 선택 신호(INH)가 주사 드라이버(16)로 출력된다.
이들 신호가 출력되면, 주사선(Y1)이 선택되고, 이 주사선(Y1)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다. 다음으로, 주사선(Y2)이 선택되고, 이 주사선(Y2)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다. 이하 마찬가지로, 주사선(Y3 내지 Yn)이 차례로 선택되고 각각의 주사선(Y3 내지 Yn)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다.
여기에서, 본 실시예에서는 도 13에 나타낸 바와 같이, 한 개의 주사선을 선택하는 기간을 이분할하여 전반을 기입 기간, 후반을 리셋 기간이라 하고 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 기입 기간에 있어서는 기입 기간 선택 신호(INH)가 H 레벨이므로, 도 14에 나타내는 선택 회로(16b)에 설치된 각 선택부(75)의 각각이 시프트 레지스터(16a)에 설치된 각 제 1 유지 회로(60)의 출력을 선택하고 있는 상태에 있다. 이 때문에, 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)에 동기하고, 시프트 레지스터(16a)의 제 1 유지 회로(60)를 H 레벨의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)가 순차적으로 시프트해 나가고, 이에 의해 상기의 주사선(Y1 내지 Yn)의 순차 선택이 행하여진다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 기입 기간에 있어서는 데이터선 리셋 신호(RST)가 L 레벨이므로, 도 15에 나타내는 데이터 드라이버(17)의 리셋 회로(14c)에 설치된 트랜지스터(14d)가 모두 오프 상태로 되어 있다. 따라서, 주변 구동 장치(2)로부터 출력되는 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)가 순차적으로 데이터선(X1 내지 X3m)에 공급되고, 이것에 의해 주사선(Y1 내지 Yn) 중 선택된 주사선에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광이 동일한 타이밍에서 개시된다.
상기의 기입용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYW)가 입력되고부터 소정 시간(상기의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광시키고 있는 시간)이 경과하면, 주변 구동 장치(2)로부터 주사 드라이버(16)에 대하여 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)가 출력된다(도 13 참조). 이 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)에 의해 주사선(Y1)이 선택되고, 이 주사선(Y1)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 동일한 타이밍에서 비발광으로 된다. 다음으로, 주사선(Y2)이 선택되고, 이 주사선(Y2)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 동일한 타이밍에서 비발광으로 된다. 이하 마찬가지로, 주사선(Y3 내지 Yn)이 차례로 선택되고 각각의 주사선(Y3 내지 Yn)에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 동일한 타이밍에서 비발광으로 된다.
여기에서, 상기한 바와 같이 한 개의 주사선을 선택하는 기간은 이분할되어 있다. 이상의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 것은 리셋 기간에 행하여진다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 리셋 기간에 있어서는 기입 기간 선택 신호(INH)가 L 레벨이므로, 도 14에 나타내는 선택 회로(16b)에 설치된 각 선택부(75)의 각각이 시프트 레지스터(16a)에 설치된 각 제 2 유지 회로(70)의 출력을 선택하고 있는 상태에 있다. 이 때문에, 주사 드라이버 클록 신호(CLY) 및 주사 드라이버 클록 반전 신호(CBY)에 동기하고, 시프트 레지스터(16a)의 제 2 유지 회로(70)를 H 레벨의 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)가 순차적으로 시프트해 나가고, 이에 따라 상기의 주사선(Y1 내지 Yn)의 순차 선택이 행하여진다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 리셋 기간에 있어서는 데이터선 리셋 신호(RST)가 H 레벨이므로, 도 15에 나타내는 데이터 드라이버(17)의 리셋 회로(14c)에 설치된 트랜지스터(14d)가 모두 온 상태로 되어 있다. 따라서, 주사선(Y1 내지 Yn) 모두에 데이터선 리셋 전위(VDD)가 공급되고, 이것에 의해 주사선(Y1 내지 Yn) 중 선택된 주사선에 접속된 화소(20)에 설치된 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)가 동일한 타이밍에서 비발광으로 된다.
상기한 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)가 입력되는 타이밍은 휘도 정보 해석부(6b)에 의해 산출되는 화상 데이터의 휘도 비율과 룩 업 테이블(7)에 저장되어 있는 데이터에 의거하여 결정된다. 이 때문에, 주변 구동 장치(2)가 소거용 주사 드라이버 스타트 펄스(SPYE)를 출력하는 타이밍을 변화시킴으로써, 도 7을 사용하여 설명한 제 1 실시예와 마찬가지로, 발광 면적(표시 화상의 휘도 비율)에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍을 조정하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 시간을 조정할 수 있다.
본 실시예에 있어서도, 전압(구동 전압(VER, VEG, VEB))은 발광 면적에 따르지 않고 일정하므로, 각 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 휘도는 발광 시간에 의존한다. 이 때문에, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)에 인가하는 전압(구동 전압(VER, VEG, VEB))을 바꾸지 않고, 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 발광 면적이 큰 경우에 있어서도 구동 전 압을 변화시킬 필요가 없으므로, 높은 계조 제어성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 발광 면적에 따른 휘도 제어는 종래의 CRT의 휘도 제어에 근접하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 발광 면적에 따른 휘도 제어는 도 8 중 제 2 그래프(R2)에 있어서의 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H1)가 미치는 발광 면적에 따라 휘도가 비선형으로 변화하도록 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 아날로그 화상 신호(VAR, VAG, VAB)를 사용하고 있으므로, 각 화소(20R, 20G, 20B)의 구성을 도 9에 나타내는 구성과 같게 하고, 보상 회로(28)에 의해 각 화소(20R, 20G, 20B)에 설치되는 구동용 TFT(23)의 임계값 전압을 보상하는 것이 바람직하다.
[제 3 실시예]
이상에서 설명한 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 있어서는 1 프레임을 단위로 하여 발광 면적에 따른 휘도 제어를 행하고 있었지만, 본 실시예에서는 1 프레임을 복수에 분할하고, 분할 프레임을 단위로 하여 발광 면적에 따른 휘도 제어를 행하고 있다. 이와 같은 제어를 행하기 위해서는 제 1 실시예에 있어서는 기입용 주사선(YW1 내지 YWn) 중 소정개수를 단위로 하여 기입용 주사 드라이버(12)를 설치하고, 또한, 소거용 주사선(YE1 내지 YEn) 중 소정개수를 단위로 하여 소거용 주사 드라이버(13)를 설치한 구성으로 하고, 제 2 실시예에 있어서는 주사선(Y1 내지 Yn) 중 소정개수를 단위로 하여 주사 드라이버(16)를 설치한 구성으로 할 필요가 있다. 1 프레임의 분할 수는 기입용 주사 드라이버(12) 또는 소거용 주사 드라이버(13)의 수, 또는 주사 드라이버(16)의 수에 의해 정해진다.
도 16은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기 EL 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 16에 있어서는 도 7 과 마찬가지로, 가로축에 시간을 취하고, 세로축에 주사선의 주사 방향을 취하고 있다. 도 16의 (a) 내지 (c)는 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 때의 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광·비발광으로 하는 기간을 각각 나타내는 도면이고, 각각의 도면에 있어서는 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 때의 실제 표시 영역(4)과 발광 면적의 관계를 각각 모식적으로 도시하고 있다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 한 개의 프레임을 두 개의 분할 프레임(D1, D2)으로 분할하고 있다. 또한, 1 프레임에 있어서의 분할 프레임(D1, D2)의 시간비는 1:1인 것이 바람직하지만, 임의의 시간비를 설정할 수 있다. 도 16의 (a)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 10 %인 때에는 각 주사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 분할 프레임 D1 및 분할 프레임 D2 동안 계속하여 발광시키고 있고, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 기간은 설치되어있지 않다.
이에 대하여, 도 16의 (b)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 50 %인 때에는 각 주사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 분할 프레임(D1, D2)의 전반 분의 기간만 발광시키고, 분할 프레임(D1, D2)의 나머지의 후반분의 기간은 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하고 있다(소거하고 있다).
또한, 도 16의 (c)에 나타낸 바와 같이, 발광 면적이 100 %인 때에는 각 주 사선에 접속된 화소에 설치되는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 각각을 분할 프레임(D1, D2)의 선두의 소정의 기간만 발광시키고, 분할 프레임(D1, D2)의 나머지의 기간은 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하고 있다(소거하고 있다). 도 16의 (c)에 나타내는 예에서는 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광시키는 시간보다도 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 시간 쪽이 길게 설정된다.
이렇게, 본 실시예에서는 1 프레임을 분할 프레임(D1, D2)으로 분할하고, 발광 면적(표시 화상의 휘도 비율)에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍을 조정하여 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)의 발광 시간을 조정하고 있다. 이와 같이 제어에 의해 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)에 인가하는 전압(구동 전압(VER, VEG, VEB))을 바꾸지 않고, 표시 화상의 휘도 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 발광 면적이 큰 경우에서도 구동 전압을 변화시킬 필요가 없으므로, 높은 계조 제어성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는 1 프레임을 분할 프레임(D1, D2)으로 분할하고, 분할 프레임을 단위로 하여 발광 면적에 따른 휘도 제어를 행하고 있으므로, 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 발광·비발광으로 하는 주기를 짧게 할 수 있고, 이 결과로서 플리커(flicker)의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 기입용 주사 드라이버(12) 및 소거용 주사 드라이버(13), 또는 주사 드라이버(16)를 복수 설치한 구성이므로, 표시 패널 내에 있어서의 발광하고 있는 영역을 분산할 수 있고, 이 결과로서 국소적인 소비 전력을 저감할 수 있다.
또한, 도 16에 나타내는 예에 있어서도, 발광 면적이 10 %, 50 %, 100 %인 경우만을 도시하고 있지만, 발광 면적의 각각에 따라 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 시간을 설정함으로써, 발광 면적에 따른 휘도 제어를 연속적으로 행하는 것도 가능하다. 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍은 도 1에 나타내는 룩 업 테이블(7)에 저장되는 데이터에 의해 설정되므로, 이 데이터를 테이블의 내용을 변경하는 것만으로 유기 EL 소자(25R, 25G, 25B)를 비발광으로 하는 타이밍을 자재로 바꿀 수 있으므로, 장치 구성의 대폭적인 변경을 초래하지도 않는다. 또한, 본 실시예에 있어서도, 발광 면적에 따른 휘도 제어는 종래의 CRT의 휘도 제어에 근접하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 발광 면적에 따른 휘도 제어는 도 8 중 제 2 그래프(R2)에 있어서의 CRT의 휘도 변화를 나타내는 그래프(H1)가 미치는 발광 면적에 따라 휘도가 비선형으로 변화하도록 제어하는 것이 바람직하다.
[전자 기기]
다음으로, 본 발명의 전자 기기에 관하여 설명한다. 본 발명의 전자 기기는 상기 한 유기 EL 장치(1)를 표시부로서 구비하는 것으로, 구체적으로는 도 17에 나타내는 것을 들 수 있다. 도 17은 본 발명의 전자 기기의 예를 나타낸 도면이다. 도 17의 (a)는 휴대 전화의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 17의 (a)에 있어서, 휴대 전화(1000)는 상기한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1001)를 구비한다. 도 17의 (b)는 손목 시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 17의 (b)에 있어서, 시계(1100)는 상기한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1101)를 구비한다. 도 17의 (c)는 워드프로세서, 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 17의 (c)에 있어서, 정보 처리 장치(1200)는 키보드 등의 입력부(1202), 상기 한 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부(1206), 정보처리 장치 본체(하우징)(1204)를 구비한다. 도 17의 (a) 내지 (c)에 나타내는 각각의 전자 기기는 상기 한 유기 EL 장치(1)를 가지는 표시부(1001, 1101, 1206)를 구비하고 있으므로, 양호한 표시 특성을 가지는 전자 기기가 제공된다.
또한, 본 실시예의 유기 EL 장치(1)는 상기의 전자 기기 이외에, 뷰어, 게임기 등의 휴대 정보 단말기, 전자 서적, 전자 종이 등 다양한 전자 기기에 적응할 수 있다. 또한, 유기 EL 장치(1)는 비디오 카메라, 디지털 카메라, 카 네비게이션, 카 스테레오, 운전 조작 패널, 퍼스널 컴퓨터, 프린터, 스캐너, 텔레비전, 비디오 플레이어 등 다양한 전자 기기에도 적용할 수 있다.
이상 본 발명에 따르면, 전 표시 영역에서 차지하는 발광 영역의 비율에 따라 인가하는 전압을 바꾸지 않고, 그 비율에 따른 휘도 제어를 행할 수 있는 유기 EL 장치 및 그 구동 방법 및 상기 유기 EL 장치를 구비하는 전자 기기가 제공된다.

Claims (39)

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  19. 복수의 데이터 선과 복수의 주사선과 각각이 발광 소자를 갖는 복수의 화소를 구비한 표시 패널 및 주변 구동 장치를 갖는 유기 EL 장치로서,
    상기 주변 구동 장치는,
    아날로그 신호를 상기 복수의 화소 각각에 공급하는 수단과,
    상기 발광 소자가 상기 아날로그 신호에 의해 결정되는 휘도로 발광하는 발광 시간을 설정하는 수단을 가지며,
    계조가 표시 화상의 휘도 비율과 상기 발광 시간의 적(product)인 적산치에 따라서 설정되고,
    상기 표시 화상의 휘도 비율은 상기 표시 패널이 갖는 전체 화소의 최대 휘도의 누산치에 대한 상기 표시 패널의 화소 중 표시해야 할 화소의 휘도의 누산치의 비이며,
    상기 발광 시간은 상기 휘도 비율이 작아질수록 길어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 휘도 비율을 나타내는 휘도 비율 데이터는, 화상 데이터를 기반으로 해서 산출된 산출 화상 데이터 및 상기 주변 회로 장치 내에 구비된 룩업 테이블(lookup table)에 사전 저장된 데이터를 기반으로 해서 산출되고,
    상기 발광 시간은 상기 휘도 비율 데이터에 따라서 조정되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 발광 시간은, 상기 휘도 비율 데이터를 상기 주변 구동 장치 내에 구비된 타이밍 컨트롤러에 출력하고 상기 타이밍 컨트롤러가 상기 휘도 비율 데이터를 상기 표시 패널을 갖는 표시 패널부에 구비된 데이터 드라이버 및 주사 드라이버에 출력함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 표시 패널부에 구비된 주사선 드라이버는 기입용 주사 드라이버 및 소거용 주사 드라이버를 가지며,
    상기 휘도 비율 데이터는 상기 소거용 주사 드라이버에 출력되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  23. 삭제
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 신호 공급 수단은 화상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소에 대하여 상기 아날로그 신호를 생성하고, 데이터 드라이버를 통해서 상기 복수의 데이터 선에 상기 아날로그 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  25. 삭제
  26. 발광 소자를 가지는 화소를 복수 구비한 유기 EL 장치로서,
    상기 복수의 화소 중 소정 수(數)의 화소를 단위로 하여 설치된 복수의 기입용 주사선과,
    상기 기입용 주사선에 대응하여 설치된 복수의 소거용 주사선과,
    상기 기입용 주사선이 설치되는 단위의 상기 소정 수의 화소마다에 설치되고, 상기 기입용 주사선 및 상기 소거용 주사선에 대하여 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선과,
    표시 화상의 휘도 비율에 따라서 화소에 설치되는 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 주변 구동 장치를 구비하고,
    상기 주변 구동 장치는 상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 비(非)발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써, 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하며,
    상기 주변 구동 장치는 상기 기입용 주사선을 통하여 상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 소거용 주사선을 통하여 상기 화소에 설치되는 발광 소자를 비발광으로 하며,
    상기 주변 구동 장치는 상기 복수의 기입용 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 기입용 주사 드라이버를 구비하고,
    상기 발광 시간은 상기 휘도 비율이 작아질수록 길어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 주변 구동 장치는 상기 복수의 소거용 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 소거용 주사 드라이버를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 주변 구동 장치는 상기 기입용 주사 드라이버 또는 상기 소거용 주사 드라이버의 수(數)로 소정의 단위 기간을 분할하고, 분할된 기간 중의 각각에서 상기 발광 소자의 발광 및 비발광을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 화소 각각은 상기 기입용 주사선 및 상기 데이터선으로부터의 신호에 의거하여 상기 발광 소자를 각각 구동하는 구동 소자와,
    상기 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  30. 발광 소자를 가지는 화소를 복수 구비한 유기 EL 장치로서,
    상기 복수의 화소 중 소정 수의 화소를 단위로 하여 설치된 복수의 주사선과,
    상기 주사선이 설치되는 단위의 상기 소정 수의 화소마다에 설치되고, 상기 주사선에 대하여 직교하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선과,
    표시 화상의 휘도 비율에 따라서 화소에 설치되는 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 주변 구동 장치를 구비하고,
    상기 주변 구동 장치는 상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써, 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하며,
    상기 주변 구동 장치는 상기 복수의 주사선 중 어느 하나를 선택하는 기간을, 제 1 기간 및 제 2 기간으로 나누어서 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하고,
    상기 주변 구동 장치는 상기 복수의 주사선 중 소정 수를 단위로 하여 구동하는 복수의 주사 드라이버를 구비하고,
    상기 발광 시간은 상기 휘도 비율이 작아질수록 길어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 주변 구동 장치는 상기 제 1 기간 및 상기 제 2 기간의 각각을, 상기 주사 드라이버의 수로 분할하고, 분할된 기간 중의 각각에서 상기 발광 소자의 발광 및 비발광을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
    상기 화소의 각각은 상기 주사선 및 상기 데이터선으로부터의 신호에 의거하여 상기 발광 소자를 각각 구동하는 구동 소자와,
    상기 구동 소자의 특성 편차를 보상하는 보상 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  33. 제 19 항, 제 26 항 또는 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화소는 적색을 발광하는 적색 발광 소자, 녹색을 발광하는 녹색 발광 소자 및 청색을 발광하는 청색 발광 소자를 구비하고 있고,
    상기 주변 구동 장치는 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시(開始) 타이밍에서 발광시키고, 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 상기 녹색 발광 소자 및 상기 청색 발광 소자의 각각을 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 주변 구동 장치는 상기 표시 화상의 휘도 비율에 대하여, 상기 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치.
  35. 발광 소자를 가지는 화소를 복수 구비한 유기 EL 장치의 구동 방법으로서,
    표시 화상의 휘도 비율에 따라서 화소에 설치되는 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하고,
    상기 발광 시간은 상기 휘도 비율이 작아질수록 길어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치의 구동 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 화소에 설치되는 상기 발광 소자를 비발광으로 하는 타이밍을 조정함으로써, 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치의 구동 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 화소는 적색을 발광하는 적색 발광 소자, 녹색을 발광하는 녹색 발광 소자 및 청색을 발광하는 청색 발광 소자를 구비하고 있고,
    상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 각각을 동일한 발광 개시 타이밍에서 발광시키고, 상기 화소에 설치되는 상기 적색 발광 소자, 상기 녹색 발광 소자 및 상기 청색 발광 소자의 각각을 동일한 비발광 개시 타이밍에서 비발광으로 하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치의 구동 방법.
  38. 제 35 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 화상의 휘도 비율에 대하여, 상기 발광 소자의 발광 휘도가 비선형으로 되도록 상기 발광 소자의 발광 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 장치의 구동 방법.
  39. 제 19 항, 제 26 항 또는 제 30 항 중 어느 한 항에 따른 유기 EL 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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