KR101562030B1 - 표시 장치, 표시 장치를 구동하는 방법, 및 전자 기기 - Google Patents

표시 장치, 표시 장치를 구동하는 방법, 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 표시 장치는 화면부와, 구동부와, 신호 처리부를 포함한다. 상기 화면부는 행 형상으로 배열된 주사선과, 열 형상으로 배열된 신호선과, 행렬 형상으로 배열된 화소 회로를 포함한다. 상기 구동부는 상기 주사선에 제어 신호를 공급하는 스캐너와, 상기 신호선에 영상 신호를 공급하는 드라이버를 포함한다. 각각의 상기 화소 회로는 발광 소자와, 수광 소자와, 드라이브 트랜지스터를 포함한다. 상기 드라이브 트랜지스터는 상기 영상 신호에 응답하여 구동 전류를 출력하고 또한 휘도 신호에 응답하여 보정 전류를 출력한다. 상기 발광 소자는 상기 구동 전류에 따라서 발광한다. 상기 수광 소자는 상기 발광에 따라서 상기 휘도 신호를 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버로 공급한다.
Figure R1020090123742
화면부, 구동부, 신호 처리부, 수광 소자, 보정 전류

Description

표시 장치, 표시 장치를 구동하는 방법, 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, METHOD OF DRIVING DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 각 화소에 제공된 발광 소자를 전류 구동해서 화상을 표시하는 표시 장치 및 표시 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 표시 장치를 사용하는 전자 기기에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 각 화소 회로내에 제공된 절연 게이트형 전계 효과 트랜지스터에 의해, 유기 EL 소자 등과 같은 발광 소자에 흐르는 전류량을 제어하는, 소위 액티브 매트릭스형 표시 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다.
표시 장치, 예를 들어 액정 디스플레이 등에서는, 복수의 액정 화소가 매트릭스 형상으로 배열된다. 이러한 표시 장치는 표시해야 할 화상 정보에 따라서 화소마다 입사광의 투과 강도 또는 반사 강도를 제어함으로써 화상을 표시한다. 이것은, 유기 EL 소자를 사용한 유기 EL 디스플레이 등에 있어서도 마찬가지이다. 그러나, 액정 화소와 다르게 유기 EL 소자는 자발광 소자이다. 그 결과, 유기 EL 디스플레이는 액정 디스플레이에 비교해서 몇가지 이점을 갖는다. 이러한 이점은 높은 화상 시인성, 백라이트의 불필요성, 높은 응답 속도 등을 포함한다. 또한, 각 발광 소자의 휘도 레벨(계조)은 그 소자에 흐르는 전류값에 의해 제어 가능하다. 따라서, 유기 EL 디스플레이는 소위 전류 제어 디바이스이며, 액정 디스플레이 등과 같은 전압 제어 디바이스와는 크게 상이하다.
액정 디스플레이와 같이, 유기 EL 디스플레이의 구동 방식의 종류는 단순 매트릭스 방식과 액티브 매트릭스 방식을 포함한다. 단순 매트릭스 방식은 구조가 단순하지만, 대형이고 고정밀의 디스플레이를 실현하기가 곤란한 등의 문제를 포함한다. 그러므로, 현재는 액티브 매트릭스 방식의 개발이 활발히 행해지고 있다. 액티브 매트릭스 방식에서는, 각 화소 회로내의 발광 소자에 흐르는 전류를, 화소 회로내에 제공된 능동 소자(일반적으로는 박막 트랜지스터(TFT))에 의해 제어한다. 종래 기술의 예는 일본 특허 공개 제2003-255856호, 일본 특허 공개 제2003-271095호, 일본 특허 공개 제2004-133240호, 일본 특허 공개 제2004-029791호, 일본 특허 공개 제2004-093682호, 일본 특허 공개 제2006-215213호, 일본 특허 공개 제2007-310311호에 기재되어 있다.
공지의 표시 장치는 기본적으로 화면부와 구동부를 포함한다. 화면부는 행 형상으로 배열된 주사선과, 열 형상으로 배열된 신호선과, 주사선과 신호선이 교차하는 부분에 배치되며 행렬 형상으로 배열된 화소를 포함한다. 구동부는 화면부의 주변에 배치되며, 주사선에 순차적으로 제어 신호를 공급하는 스캐너와, 신호선에 영상 신호를 공급하는 드라이버를 갖는다. 화면부의 각 화소는, 대응하는 주사선으로부터 공급된 제어 신호에 응답하여 선택되었을 때, 대응하는 신호선으로부터 영상 신호를 수신하고, 이 수신한 영상 신호에 응답하여 발광한다.
각 화소는 발광 소자로서 예를 들어 유기 EL 디바이스를 갖고 있다. 이 발광 소자는 시간이 경과함에 따라서 전류/휘도 특성이 열화하는 경향이 있다. 그러므로, 유기 EL 디스플레이의 화소는 시간의 경과에 따라 휘도가 저하되어 간다. 휘도 열화의 정도는, 각 화소의 누적 발광 시간에 의존하고 있다. 화면 상에서 화소들 사이의 누적 발광 시간이 다른 경우, 휘도 불균일이 발생하고, 소위 "번인"이라고 하는 화질 불량이 발생할 우려가 있다.
따라서, 화소의 휘도 열화를 보상 가능한 표시 장치를 제공하는 것이 요구된다.
본 발명의 일 실시형태는 화면부와, 구동부와, 신호 처리부를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 상기 화면부는 행 형상으로 배열된 주사선과, 열 형상으로 배열 된 신호선과, 행렬 형상으로 배열된 화소 회로를 포함한다. 상기 구동부는 상기 주사선에 제어 신호를 공급하는 스캐너와, 상기 신호선에 영상 신호를 공급하는 드라이버를 포함한다. 각각의 상기 화소 회로는 발광 소자와, 수광 소자와, 드라이브 트랜지스터를 포함한다. 상기 드라이브 트랜지스터는 상기 영상 신호에 응답하여 구동 전류를 출력하고, 또한 휘도 신호에 응답하여 보정 전류를 출력한다. 상기 발광 소자는 상기 구동 전류에 따라서 발광하고, 상기 수광 소자는 상기 발광에 따라서 상기 휘도 신호를 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버로 공급한다.
상기 드라이브 트랜지스터는 상기 영상 신호 및 상기 휘도 신호가 인가되는 게이트를 가질 수 있다. 상기 발광 소자는 상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나에 접속될 수 있고, 상기 수광 소자는 상기 드라이브 트랜지스터의 게이트에 접속될 수 있다. 상기 화소 회로는 상기 드라이브 트랜지스터의 게이트에 접속되는 제1 트랜지스터와, 상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나에 접속되는 제2 트랜지스터와, 상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나와 상기 드라이브 트랜지스터의 게이트 사이에 접속되는 용량부를 더 포함할 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 상기 화소 회로는 상기 드라이브 트랜지스터와 상기 발광 소자 사이에 접속되는 제3 트랜지스터와, 상기 화소 회로에 인접하는 화소 회로의 신호선과 상기 화소 회로의 발광 소자 사이에 접속되는 제4 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 화소 회로는 상기 드라이브 트랜지스터와 상기 발광 소자 사이에 접속되는 제3 트랜지스터와, 상기 드라 이버와 상기 화소 회로의 발광 소자 사이에 접속되는 제4 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 화소 회로의 상기 드라이브 트랜지스터는 발광 기간과 수광 기간 중에 동작할 수 있다. 상기 드라이브 트랜지스터는 상기 발광 기간 중에는 상기 구동 전류를 출력할 수 있고, 상기 수광 기간 중에는 다른 화소 회로의 발광에 따라서 보정 전류를 출력할 수 있다. 상기 다른 화소 회로는 상기 화소 회로에 인접하는 화소 회로가 될 수 있다. 상기 화소 회로의 상기 드라이브 트랜지스터는 발광 기간과 수광 기간 중에 동작할 수 있다. 상기 드라이브 트랜지스터는 상기 발광 기간 중에는 상기 구동 전류를 출력할 수 있고, 상기 수광 기간 중에는 상기 화소 회로의 발광에 따라서 보정 전류를 출력할 수 있다. 이 경우에, 상기 수광 기간 중에, 상기 화소 회로의 상기 발광 소자는 상기 드라이버로부터 공급되는 전류로 인해 발광할 수 있고, 상기 화소 회로의 상기 수광 소자는 상기 발광에 따라서 휘도 신호를 출력할 수 있다. 상기 드라이브 트랜지스터는 상기 보정 전류를 관련된 상기 신호선에 공급할 수 있고, 상기 신호 처리부는 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 구동부의 상기 드라이버에 공급할 수 있다. 상기 신호 처리부는 제1 기간 중에 상기 드라이브 트랜지스터로부터 출력된 제1 보정 전류와, 상기 제1 기간보다 나중의 제2 기간 중에 상기 드라이브 트랜지스터로부터 출력된 제2 보정 전류를 비교할 수 있고, 이 비교 결과에 따라서 상기 영상 신호를 보정할 수 있고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 신호 처리부는 각 화소의 수광 소자로부터 출력된 휘도 신호에 응답하여 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 구동부의 드라이버에 공급하고 있다. 따라서, 화소의 휘도 열화를 영상 신호의 보정에 의해서 보상하는 것이 가능해지고, 그 결과, 종래 기술에서 문제가 되어 있었던 "번인" 등의 화질 불량을 억제할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시형태에 따르면, 개개의 화소에 발광 소자와 더불어 수광 소자를 배치하고 있다. 그리고, 발광 소자를 구동하기 위한 트랜지스터와 수광 소자를 구동하기 위한 트랜지스터를 공통화하여 사용함으로써, 하나의 드라이브 트랜지스터에 의해서 발광 소자와 수광 소자를 시분할적으로 구동하고 있다. 이러한 구성에 의해, 화소의 회로 구성을 단순화 할 수 있고, 발광 소자의 추가로 인한 부속 회로 소자 개수의 증가를 최소화 할 수 있다. 따라서, 화소 회로의 소자 개수를 최소한으로 증가시킨 상태에서, 발광 소자의 휘도 효율의 열화를 검출하고 또한 보정하는 것이 가능하게 된다. 화소 단위로 휘도 열화를 보정함으로써, 고화질의 표시 장치를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이하, 실시형태라고 한다)에 대해서 설명한다.
또한 설명은 이하의 순서로 행한다.
참고 형태
제1 실시형태
제2 실시형태
제3 실시형태
제4 실시형태
응용 형태
(참고 형태)
[패널의 전체 구성]
도 1은 참고 형태에 따른 표시 장치의 주요부가 되는 패널의 전체 구성을 도시하고 있다. 이 표시 장치는 본 발명을 적용하기 전의 구조를 가지며, 본 발명의 배경을 밝히기 위해서, 참고 형태로서 처음에 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 표시 장치는 화소 어레이부(1)(화면부)와 이 화소 어레이부(1)를 구동하는 구동부를 포함한다. 화소 어레이부(1)는 행 형상으로 배열된 주사선(WS)과, 열 형상으로 배열된 신호선(SL)과, 주사선(WS)과 신호선(SL)이 교차하는 부분에 배치된 행렬 형상의 화소(2)와, 화소(2)의 행에 대응해서 배치된 전원 공급선(전원 라인)(VL)을 포함하고 있다. 본 예에서는, 각 화소(2)에 RGB 삼원색 중의 하나가 컬러 표시를 위해 할당된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 단색 표시의 디바이스에 적용될 수도 있다. 구동부는 라이트 스캐너(4)와, 전원 스캐너(6)와, 수평 셀렉터(신호 드라이버)(3)를 포함하고 있다. 라이트 스캐너(4)는 주사선(WS)에 순차적으로 제어 신호를 공급해서 화소(2)를 행 단위로 선 순차 주사한다. 전원 스캐너(6)는 선 순차 주사에 맞춰서 전원 공급선(VL)에 제1 전위와 제2 전위 사이에서 절환하는 전원 전압을 공급한다. 수평 셀렉터(신호 드라이버)(3) 는 선 순차 주사에 맞춰서 열 형상으로 배열된 신호선(SL)에 영상 신호로서의 역할을 하는 신호 전위와 기준 전위를 공급한다.
[화소의 회로 구성]
도 2는 도 1의 표시 장치에 형성된 각 화소(2)의 구체적인 구성 및 결선 관계를 도시하는 회로도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 각각의 화소(2)는 유기 EL 디바이스 등과 같은 발광 소자(EL)와, 샘플링 트랜지스터 Tr1과, 드라이브 트랜지스터 Trd와, 화소 용량 Cs을 포함한다. 샘플링 트랜지스터 Tr1는, 그 제어 단자(게이트)가 대응하는 주사선(WS)에 접속하고, 한 쌍의 전류 단자(소스 및 드레인) 중의 하나는 대응하는 신호선(SL)에 접속하고, 다른 하나는 드라이브 트랜지스터 Trd의 제어 단자(게이트 G)에 접속한다. 드라이브 트랜지스터 Trd는, 한 쌍의 전류 단자(소스(S) 및 드레인) 중의 하나가 발광 소자(EL)에 접속하고, 다른 하나는 대응하는 전원 공급선(VL)에 접속한다. 본 예에서는, 드라이브 트랜지스터 Trd가 N 채널형 트랜지스터이며, 그 드레인이 전원 공급선(VL)에 접속하는 한편, 소스(S)는 출력 노드로서의 역할을 하는 발광 소자(EL)의 애노드에 접속하고 있다. 발광 소자(EL)의 캐소드는 소정의 캐소드 전위 Vcath에 접속하고 있다. 화소 용량 Cs은 드라이브 트랜지스터 Trd의 한쪽의 전류 단자인 소스(S)와 제어 단자인 게이트(G) 사이에 접속하고 있다.
이러한 구성에 있어서, 샘플링 트랜지스터 Tr1은, 주사선(WS)으로부터의 제어 신호에 응답하여, 신호선(SL)으로부터 공급된 신호 전위를 샘플링하고, 그 샘플링 된 신호 전위를 화소 용량 Cs에 보유한다. 드라이브 트랜지스터 Trd는, 제1 전 위(고전위 Vdd)에 있는 전원 공급선(VL)으로부터 전류의 공급을 받아, 화소 용량 Cs에 보유된 신호 전위에 따라서 구동 전류를 발광 소자(EL)에 공급한다. 라이트 스캐너(4)는, 신호선(SL)이 신호 전위에 있을 시에 샘플링 트랜지스터 Tr1을 도통 상태로 하기 위해서, 소정의 펄스폭을 갖는 제어 신호를 제어선(WS)에 출력하고, 화소 용량 Cs에 신호 전위를 보유시킴과 함께 드라이브 트랜지스터 Trd의 이동도 μ에 대한 보정을 신호 전위에 가한다. 그리고나서, 드라이브 트랜지스터 Trd는 화소 용량 Cs에 기입된 신호 전위 Vsig에 따른 구동 전류를 발광 소자(EL)에 공급하고, 발광 동작에 들어간다.
화소 회로(2)는, 상술한 이동도 보정 기능에 더하여, 임계 전압 보정 기능을 갖고 있다. 즉, 전원 스캐너(6)는, 샘플링 트랜지스터 Tr1가 신호 전위 Vsig를 샘플링하기 전에, 제1 타이밍에서 전원 공급선(VL)을 제1 전위(고전위 Vdd)로부터 제2 전위(저전위 Vss)로 절환한다. 마찬가지로, 라이트 스캐너(4)는, 샘플링 트랜지스터 Tr1가 신호 전위 Vsig를 샘플링하기 전에, 제2 타이밍에서 샘플링 트랜지스터 Tr1을 도통시켜서, 신호선(SL)으로부터의 기준 전위 Vref를 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G에 인가하는 동시에 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S를 제2 전위(Vss)로 세트한다. 전원 스캐너(6)는 제2 타이밍 후의 제3 타이밍에서 전원 공급선(VL)을 제2 전위 Vss로부터 제1 전위 Vdd로 절환하여, 드라이브 트랜지스터 Trd의 임계 전압 Vth에 상당하는 전압을 화소 용량 Cs에 보유시킨다. 이러한 임계 전압 보정 기능에 의해, 본 표시 장치는 화소마다 변동되는 드라이브 트랜지스터 Trd의 임계 전압 Vth의 영향을 캔슬할 수 있다.
화소 회로(2)는 또한 부트스트랩 기능도 갖고 있다. 즉, 라이트 스캐너(4)는 화소 용량 Cs에 신호 전위 Vsig가 보유되어 있을 때 주사선(WS)으로부터 제어 신호를 제거하고, 따라서 샘플링 트랜지스터 Tr1를 비도통 상태로해서 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G를 신호선(SL)으로부터 전기적으로 분리한다. 그 결과, 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위 변동에, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G의 전위가 연동하고, 이에 의해, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 전압 Vgs을 일정하게 유지할 수 있다.
[타이밍 차트1]
도 3은, 도 2에 나타낸 화소 회로(2)의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다. 이 타이밍 차트는 시간축을 공통으로 하여 주사선(WS), 전원 공급선(VL) 및 신호선(SL)의 전위 변화를 나타내고 있다. 이 타이밍 차트는 또한, 상기 전위 변화와 병행하여, 드라이브 트랜지스터의 게이트 G 및 소스 S의 전위 변화도 나타내고 있다.
주사선(WS)에 샘플링 트랜지스터 Tr1를 턴 온하기 위한 제어 신호 펄스가 인가된다. 이 제어 신호 펄스는 화소 어레이부의 선 순차 주사에 맞춰서 프레임(1f)마다 주사선(WS)에 인가된다. 이 제어 신호 펄스는 수평 주사 주기(1H)마다 2개의 펄스를 포함하고 있다. 최초의 펄스를 제1 펄스 P1라고 하고 후속의 펄스를 제2 펄스 P2라고 칭한다. 마찬가지로, 전원 공급선(VL)은 프레임(1f)마다 고전위 Vdd와 저전위 Vss 사이에서 절환한다. 영상 신호가 신호선(SL)에 공급된다. 영상 신호는 수평 주사 주기(1H)마다 신호 전위 Vsig와 기준 전위 Vref 사이에서 절환한 다.
도 3의 타이밍 차트에 나타낸 바와 같이, 화소는 앞의 프레임의 발광 기간으로부터 당해 프레임의 비발광 기간으로 들어간다. 그리고나서, 화소는 당해 프레임의 발광 기간으로 들어간다. 이 비발광 기간 중에, 준비 동작, 임계 전압 보정 동작, 신호 기입 동작 및 이동도 보정 동작 등을 행한다.
전 프레임의 발광 기간 중에는, 전원 공급선(VL)이 고전위 Vdd에 있고, 드라이브 트랜지스터 Trd가 구동 전류 Ids를 발광 소자(EL)에 공급하고 있다. 구동 전류 Ids는 고전위 Vdd에 있는 전원 공급선(VL)으로부터 드라이브 트랜지스터 Trd를 통해서 발광 소자(EL)를 거쳐서 캐소드 라인으로 유입된다.
다음으로, 당해 프레임의 비발광 기간 중에, 타이밍 T1에서 전원 공급선(VL)을 고전위 Vdd로부터 저전위 Vss로 절환한다. 이렇게 되면, 전원 공급선(VL)은 Vss까지 방전되고, 또한 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위는 Vss까지 하강한다. 그 결과, 발광 소자(EL)의 애노드 전위(즉, 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 전위)는 역 바이어스 상태가 된다. 이렇게 하면 구동 전류를 차단하여 발광 소자가 발광을 중단한다. 또한, 드라이브 트랜지스터의 소스 S의 전위 강하에 연동해서 당해 드라이브 트랜지스터의 게이트 G의 전위도 강하한다.
다음으로, 타이밍 T2에서, 주사선(WS)을 저 레벨로부터 고 레벨로 절환하여, 샘플링 트랜지스터 Tr1가 도통 상태가 된다. 이때, 신호선(SL)은 기준 전위 Vref에 있다. 따라서, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G의 전위는 도통한 샘플링 트랜지스터 Tr1를 통해서 신호선(SL)의 기준 전위 Vref로 강하한다. 이때, 드라이 브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위는 Vref보다 충분히 낮은 전위 Vss에 있다. 따라서, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 전압 Vgs가 드라이브 트랜지스터 Trd의 임계 전압 Vth보다 커지도록 초기화된다. 타이밍 T1으로부터 타이밍 T3까지의 기간 T1-T3은, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 전압 Vgs를 Vth보다 크게 설정하는 준비 기간이다.
이후, 타이밍 T3에서, 전원 공급선(VL)이 저전위 Vss로부터 고전위 Vdd로 절환하여, 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위가 상승을 개시하도록 한다. 잠시 후, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 전압 Vgs가 임계 전압 Vth에 도달할 때, 전류가 흐름을 중단한다. 따라서, 드라이브 트랜지스터 Trd의 임계 전압 Vth에 상당하는 전압이 화소 용량 Cs에 기입된다. 이것이 임계 전압 보정 동작이다. 이때, 전류의 대부분이 화소 용량 Cs을 통해 흐르고, 발광 소자(EL)에는 거의 흐르지 않게끔 보장하기 위해서, 발광 소자(EL)가 컷오프가 되도록 캐소드 전위 Vcath를 설정해 둔다.
타이밍 T4에서, 주사선(WS)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 바뀐다. 환언하면, 주사선(WS)으로부터 제1 펄스 P1이 제거되어, 샘플링 트랜지스터는 턴 오프 상태가 된다. 이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 제1 펄스 P1은 임계 전압 보정 동작을 행하기 위해서, 샘플링 트랜지스터 Tr1의 게이트에 인가된다.
이후, 신호선(SL)의 전위가 기준 전위 Vref로부터 신호 전위 Vsig로 상승한다. 다음으로, 타이밍 T5에서, 주사선(WS)이 다시 로우 레벨로부터 하이 레벨로 바뀐다. 환언하면, 제2 펄스 P2가 샘플링 트랜지스터 Tr1의 게이트에 인가된다. 따라서, 샘플링 트랜지스터 Tr1가 다시 턴 온 상태로 되고, 신호선(SL)으로부터 신호 전위 Vsig를 샘플링한다. 그 결과, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G의 전위는 신호 전위 Vsig가 된다. 여기서, 발광 소자(EL)는 최초에 컷오프 상태(하이 임피던스 상태)에 있다. 따라서, 드라이브 트랜지스터 Trd의 드레인과 소스 사이에 흘러드는 전류의 대부분은 화소 용량 Cs와 발광 소자(EL)의 등가 용량으로 유입되어, 용량들의 충전을 개시한다. 이후, 샘플링 트랜지스터 Tr1이 턴 오프하는 타이밍 T6까지, 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위는 ΔV만큼 상승한다. 따라서, 영상 신호의 신호 전위 Vsig가 Vth에 더해 넣어지는 형태로 화소 용량 Cs에 기입됨과 함께, 이동도 보정용 전압 ΔV가 화소 용량 Cs에 보유된 전압으로부터 감해진다. 그 결과, 타이밍 T5로부터 타이밍 T6까지의 기간 T5-T6이 신호 기입 및 이동도 보정 기간이 된다. 환언하면, 주사선(WS)에 제2 펄스 P2가 인가되면, 신호 기입 및 이동도 보정 동작이 행하여진다. 신호 기입 및 이동도 보정 기간 T5-T6은, 제2 펄스 P2의 펄스폭과 동일하다. 즉, 제2 펄스 P2의 펄스폭이 이동도 보정 기간을 규정하고 있다.
따라서, 신호 기입 기간 T5-T6 중에, 신호 전위 Vsig가 기입되고 동시에 보정량 ΔV가 조정된다. Vsig이 높을수록, 드라이브 트랜지스터 Trd로부터 공급되는 전류 Ids는 커지고, 따라서 ΔV의 절대값도 커진다. 그 결과, 발광 휘도 레벨에 따라 이동도가 보정된다. Vsig을 일정하게 한 경우, 드라이브 트랜지스터 Trd의 이동도 μ가 클수록, ΔV의 절대값이 커진다. 환언하면, 이동도 μ가 클수록, 화소 용량 Cs에 대한 부귀환량 ΔV가 커진다. 이렇게 되면, 화소들 사이의 이동도 μ에 있어서의 편차가 제거된다.
최후로, 타이밍 T6에서, 전술한 바와 같이, 주사선(WS)이 저 레벨로 천이하고, 샘플링 트랜지스터 Tr1를 턴 오프 상태로 한다. 이에 의해, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G는 신호선(SL)으로부터 분리된다. 이때, 드레인 전류 Ids가 발광 소자(EL)를 통해 흐르기 시작한다. 이에 의해, 발광 소자(EL)의 애노드 전위는 구동 전류 Ids에 따라서 상승한다. 발광 소자(EL)의 애노드 전위의 상승은 다름아닌 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위 상승이다. 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 S의 전위가 상승하면, 화소 용량 Cs의 부트스트랩 동작으로 인해서 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G의 전위도 상승한다. 게이트 전위는 소스 전위가 상승하는 만큼 상승한다. 그 결과, 발광 기간 동안 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 입력 전압 Vgs는 일정하게 유지된다. 이 게이트 전압 Vgs의 레벨은 임계 전압 Vth 및 이동도 μ를 가지고 신호 전위 Vsig를 보정함으로써 얻어진 레벨과 같다. 드라이브 트랜지스터 Trd는 포화 영역에서 동작한다. 즉, 드라이브 트랜지스터 Trd는, 당해 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 입력 전압 Vgs에 따른 구동 전류 Ids를 출력한다. 이 게이트 전압 Vgs의 레벨은 임계 전압 Vth 및 이동도 μ를 가지고 신호 전위 Vsig를 보정함으로써 얻어진 레벨과 같다.
[타이밍 차트2]
도 4는, 도 2에 나타낸 화소 회로(2)의 동작을 설명하는 또 다른 타이밍 차트이다. 이 타이밍 차트는 기본적으로는 도 2에 나타낸 타이밍 차트와 마찬가지이 며, 대응하는 부분에는 대응하는 참조 번호를 붙이고 있다. 다른 점은, 임계 전압 보정 동작을 복수의 수평 기간에 걸쳐서 시분할적으로 반복해 행하고 있다는 것이다. 도 4의 타이밍 차트의 예에서는, 1H 기간마다 Vth 보정 동작을 2회 행하고 있다. 화면부가 고정밀화하면, 화소수가 증가하고 따라서 주사선의 수도 증가한다. 주사선 개수의 증가에 의해 1H 기간이 짧아진다. 따라서, 선 순차 주사가 고속화하면, 1H 기간 중에 Vth 보정 동작이 완료하지 않을 경우가 있다. 그러므로, 도 4의 타이밍 차트에서는, 임계 전압 보정 동작을 시분할적으로 2회 행하여, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 G와 소스 S 사이의 전위 Vgs가 확실하게 Vth까지 초기화될 수 있게 하고 있다. Vth 보정의 반복 횟수는 2회에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 시분할수를 늘릴 수 있다.
[수광 회로의 참고예]
도 5는 수광 회로의 참고 예를 나타내는 모식적인 회로도다. 도 5에 도시한 바와 같이, 수광 회로는 1개의 수광 소자(PD)와, 3개의 트랜지스터 Trd´, Tr3´, Tr6´와, 1개의 보유 용량(holding capacitor) Cs´을 포함하고 있다. 수광 소자(PD)는 포토다이오드 등과 같은 2 단자형 소자이며, 그 캐소드는 드라이브 트랜지스터 Trd´의 게이트에 접속하고 있다. 또 수광 소자(PD)의 애노드는 접지되어 있다. 보유 용량 Cs´은 수광 소자(PD)와 병렬로 접속되어 있다. 수광 소자(PD)의 캐소드와 전원 Vdd 사이에는 리셋 트랜지스터 Tr6´가 제공되어 있다. 드라이브 트랜지스터 Trd´는 N 채널형 트랜지스터이며, 그 드레인이 전원 Vdd에 접속하고 있다. 트랜지스터 Tr6´의 소스는 판독 트랜지스터 Tr3´를 통해서 신호선(SL ´)에 접속하고 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 이 수광 회로의 동작을 간락하게 설명한다. 우선 최초에 리셋 트랜지스터 Tr6´를 턴 온하고, 수광 소자(PD)의 캐소드를 Vdd로 리셋한다. 그 후, 리셋 트랜지스터 Tr6´를 턴 오프한다. 따라서, 수광 소자(PD)는 애노드보다 캐소드의 전위가 높아지는 역 바이어스 상태에 놓여진다.
다음으로, 광원(도시하지 않음)으로부터 광이 입사하고, 수광 소자(PD)가 수광 동작을 개시한다. 수광 소자(PD)에서, 수광량에 따라 캐소드로부터 애노드를 향해서 광 리크 전류가 흐르고, 보유 용량 Cs´이 방전되어 간다. 이렇게 되면, 드라이브 트랜지스터 Trd´의 게이트 전위가 저하되어 간다. 수광량이 커지고 보다 큰 광 리크 전류가 흐를수록, 드라이브 트랜지스터 Trd´의 게이트 전위의 저하가 현저해진다.
이후, 판독 트랜지스터 Tr3´가 턴 온되어, 드라이브 트랜지스터 Trd´로부터 신호선(SL´)을 향해서 전류가 흐르게 된다. 이 전류는 신호선(SL´)에 접속하고 있는 전류계 I에 의해 측정된다. 측정된 전류량은, 수광 소자(PD)가 수광한 량에 따라서 변화한다. 본 예에서는, 수광량이 커질수록 전류량은 작아진다. 수광량은 광원의 휘도에 비례하고 있다. 따라서, 측정된 전류량은 광원의 발광 휘도를 나타내는 휘도 신호가 된다. 따라서, 수광 회로는 수광 소자를 드라이브 트랜지스터 Trd´에 의해 구동함으로써, 광원(발광 소자)의 휘도 신호를 신호선(SL´)에 취출하고 있다. 환언하면, 드라이브 트랜지스터 Trd´는 본 수광 회로의 소스 폴로워(source follower)로서 동작하고 있다.
(제1 실시형태)
[패널의 전체 구성]
도 6은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 표시 장치의 주요부가 되는 패널의 전체 구성을 도시하는 도면이다. 본 표시 장치는, 도 2에 나타낸 참고예에 따른 화소 회로에, 도 5에 나타낸 참고예에 따른 수광 회로가 결합되도록 구성되어 있다. 그러나, 도 5에 나타낸 수광 회로는 소자 수가 많고, 이 수광 회로를 그대로 도 2에 나타낸 각 화소에 레이아웃 하는 것은 수율 등을 고려하면 곤란하다. 그러므로, 본 발명의 제1 실시형태에서는, 소자들이 발광 회로와 수광 회로에 의해 가능한 한 공동으로 사용될 수 있다. 그 결과, 화소 회로의 소자의 수를 최소한으로 할 수 있으면서, 수광 소자를 화소 회로에 포함시킬 수가 있다.
제1 실시형태에 따른 표시 장치는 기본적으로 화면부와, 구동부와, 신호 처리부를 포함한다. 도 6은 본 표시 장치의 화면부와 구동부를 갖는 패널을 도시하고 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 화면부(1)는 행 형상으로 배열된 주사선(WS)과, 열 형상으로 배열된 신호선(SL)과, 주사선(WS)과 신호선(SL)이 교차하는 부분에 배치된 행렬 형상으로 배열된 화소(2)를 포함하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는 주사선(WS)과 병렬로 전원 공급선(VL)이 형성되어 있다. 또한, 주사선(WS)과 병렬로 추가의 주사선(SS)이 형성되어 있다.
구동부는 화면부(1)를 둘러싸도록 패널의 주변부에 배치되어 있다. 구동부는 수평 셀렉터(드라이버)(3)와, 라이트 스캐너(4)와, 전원 스캐너(6)와, 센서 스캐너(8)를 포함하고 있다. 라이트 스캐너(4)는 주사선(WS)에 순차적으로 제어 신 호를 공급한다. 드라이버(3)는 신호선(SL)에 영상 신호를 공급한다. 이 영상 신호는 신호 전위 Vsig와 기준 전위 Vref에 더하여 소정의 리셋 전위 Vreset를 포함하고 있다. 전원 스캐너(6)는 전원 공급선(VL)에 고전위 Vdd와 저전위 Vss 사이에서 절환되는 전원 전압을 공급하고 있다. 센서 스캐너(8)는 라이트 스캐너(4)에 동기해서 추가의 주사선(SS)에 추가의 제어 신호를 순차적으로 공급하고 있다.
각 화소(2)는, 주사선(WS)으로부터 공급된 제어 신호에 응답하여 선택되었을 때, 신호선(SL)으로부터 영상 신호의 신호 전위 Vsig를 수신하며, 적어도 발광 소자(EL)와, 수광 소자(PD)와, 드라이브 트랜지스터 Trd를 포함하고 있다. 발광 소자(EL)는 예를 들어 유기 EL 디바이스이다. 수광 소자(PD)는 예를 들어 PIN 다이오드이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 여러가지의 발광 디바이스 및 수광 디바이스를 사용할 수 있다.
드라이브 트랜지스터 Trd는, 화소(2)에 수신된 영상 신호 Vsig에 따른 구동 전류를 발광 소자(EL)에 출력하여 발광 소자(EL)를 발광시키고, 발광 휘도를 검출한 수광 소자(PD)로부터 출력되는 휘도 신호를 취출한다. 따라서, 본 실시형태에 따른 화소는, 하나의 드라이브 트랜지스터 Trd에 의해 발광 소자(EL)와 수광 소자(PD)를 구동시키도록 구성되어 있고, 따라서 소자의 수를 삭감할 수 있다. 패널과는 별개로 제공된 신호 처리부(도시하지 않음)는, 취출된 휘도 신호에 따라서 영상 신호를 보정하고, 이 보정된 영상 신호를 구동부의 드라이버(3)에 공급한다.
화소 회로(2)는, 기본 요소인 발광 소자(EL), 수광 소자(PD), 드라이브 트랜지스터 Trd에 더하여, 샘플링 트랜지스터 Tr1, 판독 트랜지스터 Tr3 및 화소 용량 Cs을 포함하고 있다. 샘플링 트랜지스터 Tr1는 그 게이트가 주사선(WS)에 접속하고 있다. 샘플링 트랜지스터 Tr1의 한 쌍의 전류 단자(소스/드레인)는 신호선(SL)과 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 사이에 접속하고 있다. 판독 트랜지스터 Tr3는 그 게이트가 추가의 주사선(SS)에 접속하고 있다. 판독 트랜지스터 Tr3의 한 쌍의 전류 단자(소스/드레인)는 신호선(SL)과 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 사이에 접속하고 있다. 화소 용량 Cs은 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트와 소스 사이에 접속하고 있다. 또한, 보조 용량 Csub이 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스와 접지 사이에 접속하고 있다. 발광 소자(EL)의 등가 용량을 Coled로 나타내고 있다.
샘플링 트랜지스터 Tr1를 통해 수신된 영상 신호가 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 인가된다. 발광 소자(EL)는, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 인가된 영상 신호의 신호 전위 Vsig에 따라서 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스로부터 출력되는 구동 전류에 따라 발광한다. 수광 소자(PD)는 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 접속하고 있고, 드라이브 트랜지스터 Trd는 소스 폴로워로서 동작한다. 휘도 신호는 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스로부터 출력된다.
화소(2)의 드라이브 트랜지스터 Trd는 발광 기간과 수광 기간 중에 시분할적으로 동작한다. 발광 기간 중에, 드라이브 트랜지스터 Trd는 당해 화소(2)의 발광 소자(EL)의 구동 전류를 출력하여, 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 한편, 수광 기간 중에는, 당해 화소(2)의 수광 소자(PD)가 당해 화소와는 다른 화소의 발광 소자의 발광 휘도를 검출하고, 그 휘도 신호를 출력한다. 이 경우, 드라이브 트랜지스터 Trd는 당해 화소(2)의 수광 소자(PD)로부터 출력되는 휘도 신호를 취출하게 된다. 수광 기간 중에는, 당해 화소(2)의 수광 소자(PD)가 당해 화소(2)와 인접하는 화소의 발광 소자의 발광 휘도를 검출하고, 그 휘도 신호를 출력하도록 하는 것이 바람직하다.
이 실시형태에서는, 드라이브 트랜지스터 Trd는 수광 소자(PD)로부터 취출한 휘도 신호를 판독 트랜지스터 Tr3를 통해서 신호선(SL)에 공급하고 있다. 패널의 외부에 설치된 신호 처리부(도시하지 않음)는, 신호선(SL)으로부터 휘도 신호를 수신하고, 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 구동부의 드라이버(3)에 공급한다. 신호 처리부는, 초기에 수광 소자(PD)로부터 출력된 제1 휘도 신호와, 초기로부터 소정 시간 경과 후에 수광 소자(PD)로부터 출력된 제2 휘도 신호를 비교해서 발광 휘도의 저하량을 구하고 있다. 또한, 이 발광 휘도의 저하량을 보상하기 위해 영상 신호를 보정해서 구동부의 드라이버(3)에 출력한다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 제1 실시형태에서는, 화소(2)의 드라이브 트랜지스터 Trd를 수광 소자(PD)의 소스 폴로워로서 사용하고 있다. 또한, 화소 용량 Cs이 발광 소자(EL)와 수광 소자(PD)에 의해 공동으로 사용되고 있다. 또한, 수광 소자(PD)로부터 얻어지는 휘도 신호를 출력하기 위한 배선으로서 신호선(SL)을 사용하고 있다. 그 결과, 도 2에 나타낸 참고예에 따른 화소 회로와 비교할 때, 새롭게 추가되는 소자는 수광 소자(PD)(포토다이오드)와 판독 트랜지스터 Tr3 뿐이다. 한편, 구동부는 라이트 스캐너(4) 및 전원 스캐너(6)에 더하여, 판독 트랜지스터 Tr3를 선 순차 주사하기 위한 센서 스캐너(8)를 추가로 구비한다. 화 면부(1) 및 구동부는 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT) 기판에 집적 형성가능하다. 화소(2)의 박막 트랜지스터는 TFT에 의해 형성될 수 있다. TFT로서는, 예를 들어 600℃ 이하의 비교적 저온에서 형성가능한 폴리실리콘 박막 트랜지스터(LTPSTFT)를 사용할 수 있다.
[동작]
다음으로, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 도 6에 나타낸 표시 장치의 동작을 설명한다. 발광 동작은 도 2에 나타낸 참고예에 따른 표시 장치의 발광 동작과 동일하다. 그러나, 발광 기간 중에 통상의 화소 동작을 행할 시에는, 판독 트랜지스터 Tr3는 항상 턴 오프 상태로 한다. 또한, 감도가 최소가 되도록, 포토다이오드(PD)의 캐소드에 정의 전압을 인가하여, 포토다이오드(PD)를 역 바이어스 상태로 둔다. 여기서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 수광 동작을 상세하게 설명한다.
[리셋 동작]
수광 기간 중에, 최초에, 도 7에 나타낸 리셋 동작을 행한다. 처음에 캐소드 전위 Vcath가 상승하여, 발광 소자(EL)를 컷오프 시킨다. 이 상태에서, 샘플링 트랜지스터 Tr1을 턴 온하여, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 신호선(SL)으로부터 리셋 전위 Vreset를 기입한다. 신호선(SL)에는 드라이버(3)가 접속하고 있다. 드라이버(3)는 신호원 V와 전류계 I를 포함하고 있다. 리셋 동작 중에는, 신호원 V로부터 신호선(SL)에 리셋 전위 Vreset를 공급하고 있다. 이 리셋 동작에 의해, 화소(2)의 수광 회로는 초기화된다.
[백그라운드 측정]
다음으로, 도 8에 나타낸 백그라운드(background) 측정을 행한다. 도 8은 인접하는 한 쌍의 화소를 나타내고 있다. 하나의 화소는 수광 동작을 행하는 당해 화소(2A)이며, 다른 하나의 화소는 당해 화소(2A)에 인접하는 인접 화소(2B)이다. 백그라운드 측정에 있어서는, 당해 화소의 샘플링 트랜지스터 Tr1를 턴 오프하는 한편, 판독 트랜지스터 Tr3를 턴 온한다. 이때, 당해 화소(2A)의 신호선(SL)은 전류계 I에 접속되어 있다. 인접 화소(2B)의 발광 소자(EL)에는 드라이버(3B)로부터 정전류 Ioled가 공급된다. 이 정전류 Ioled는 미약하므로 발광 소자(EL)가 발광하지 않는다.
이 상태에서는, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)는 노이즈 이외의 광은 수광하지 않는다. 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)에 광이 입사하지 않는 상태에서, 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 전위(즉, 리셋 전위 Vreset)를 소스 폴로워 구동에 의해 취출하고, 턴 온 상태에 있는 판독 트랜지스터 Tr3를 통해서 신호선(SL)에 출력한다. 신호선(SL)에 출력된 전류는 전류계 I에 의해 측정되고, 휘도 신호로서 메모리에 저장된다.
[휘도 측정]
도 9는 휘도 측정 동작을 나타내고 있다. 이 휘도 측정에 있어서는, 인접 화소(2B)의 발광 소자(EL)를 발광시키고, 그 발광 휘도를 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)에 의해서 검출한다. 전술한 바와 같이, 발광시키는 발광 소자(EL)는, 휘도 측정을 행하는 당해 화소(2A)에 인접하는 화소(2B)에 구비되어 있는 것으로 가정한다.
인접 화소(2B)의 발광 소자(EL)를 발광시키기 위해서, 판독 트랜지스터 Tr3을 온으로 한다. 그러면, 정전류 Ioled가 드라이버(3B)의 정전류원 I로부터 인접 화소(2B)에 대응하는 신호선(SL)으로 흐른다. 이 경우에, 전류 레벨은 발광 소자(EL)가 고휘도로 발광하는 백(white) 레벨이라고 가정한다. 신호선(SL)에 공급된 정전류는 판독 트랜지스터 Tr3를 통해서 발광 소자(EL)에 흐른다. 인접 화소(2B)의 발광 소자(EL)는 이 정전류에 따라서 발광한다.
인접 화소(2B)로부터의 발광을, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)에 의해 수광한다. 이 수광 소자(PD)를 구성하는 포토다이오드는 전술한 리셋 동작에 의해서 역 바이어스 상태에 있다. 그러므로, 수광 소자(PD)에 광이 조사되면, 광 리크 전류가 흐른다. 그로 인해, 당해 화소(2A)의 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 전위는 광 리크 전류에 의해 상승하고, 이에 대응하는 전압이 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스 폴로워 동작에 의해 신호선(SL)에 휘도 신호로서 출력된다. 이 휘도 신호도 패널 내부 또는 외부에 제공된 메모리에 저장된다. 이 수광 동작을 소정 기간 행하고, 그 출력 전압(휘도 신호)을 백그라운드 측정시의 휘도 신호와 비교하고, 그 차분으로부터 순(net) 발광 휘도를 산출한다. 따라서, 화소 단위로 그 발광 휘도를 측정하는 것이 가능하게 된다.
[신호 보정 동작]
도 10은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적인 블록도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본 표시 장치는 기본적으로 화면부(1)와, 구동부와, 신호 처리부(10)를 포함한다. 화면부(화소 어레이부)(1) 및 구동부는 도 6에 나타낸 바와 같이 구성되어 있고, 패널(0)로서 동일 기판 상에 적층되어 있다.
화면부(1)에 형성된 개개의 화소는, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 소자(EL)와 수광 소자(PD)를 포함하고 있다. 발광 소자(EL)는 대응하는 주사선으로부터 공급된 제어 신호에 응답하여 선택되었을 때, 대응하는 신호선에서 영상 신호를 수신하고, 이 수신한 영상 신호에 따라서 발광한다. 한편, 수광 소자(PD)는 인접하는 화소의 발광 소자의 발광 휘도를 검출하고 대응하는 휘도 신호 A를 신호선에 출력한다.
신호 처리부(DSP)(10)는, 각 수광 소자(PD)로부터 출력된 휘도 신호에 따라서 영상 신호를 보정하고, 이 보정된 영상 신호를 구동부의 드라이버에 공급한다. 본 실시형태에서는, 각 수광 소자(PD)와 신호 처리부(10) 사이에 AD 컨버터(ADC)(9)가 제공되어 있다. 이 ADC(9)는, 수광 소자(PD)로부터 출력된 아날로그의 휘도 신호 A를 디지털의 휘도 신호(휘도 데이터)로 변환하고, 이 디지털의 휘도 신호를 디지털 신호 처리부(DSP)(10)에 공급하고 있다.
이 실시형태에 따르면, 신호 처리부(10)는 수광 소자(PD)로부터 출력된 휘도 신호 A에 따라서 영상 신호를 보정하고, 이 보정된 영상 신호 B를 구동부의 드라이버에 공급하고 있다. 따라서, 패널(0)은 휘도 불균일이 보정된 화상 C를 표시할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 화소의 휘도 열화를 영상 신호의 보정에 의해서 보상하는 것이 가능해지고, 종래 기술에서 문제가 되어 있었던 "번인" 등과 같은 화질 불량을 억제할 수 있다. 특히, 이 실시형태에 따르면, 수광 소자(PD)는 각 화 소의 발광 휘도를 검출해서 대응하는 휘도 신호를 출력하고 있다. 개개의 화소마다 발광 휘도를 검출하고 있기 때문에, 화면 상에 국소적인 휘도 불균일이 나타날 경우에도, 화소 단위로 영상 신호의 보정을 행함으로써 국소적인 휘도 불균일을 보정할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 패널(0)의 화소마다 수광 소자(PD)를 설치한다. 이 수광 소자(PD)에 의해서, 화소의 휘도 열화를 측정하고, 그 열화 정도에 맞춰서 영상 신호의 레벨을 조정한다. 따라서, "번인"을 보정한 화상을 화면부(1)에 표시할 수 있다. 도 10은 번인이 발생한 표시 패턴 A와, 번인 보정후의 영상 신호의 패턴 B와, 번인 보정후의 표시 패턴 C를 모식적으로 도시하고 있다. 패턴 A와 패턴 B의 불균일이 캔슬되어 불균일이 없는 패턴 C가 얻어진다.
[번인 현상]
도 11은 처리 대상으로 하는 "번인"을 설명하는 모식도이다. (A1)은 번인을 일으키는 패턴 표시를 나타내고 있다. 화면부(1) 상에 예를 들어 도시한 바와 같은 윈도우를 표시한다. 블랭크 윈도우 내의 화소는 고휘도로 발광을 지속하는 한편, 블랭크 윈도우 주변의 까만 테 부분의 화소는 비발광 상태에 놓여진다. 이 윈도우 패턴이 오랜 시간 표시되면, 블랭크 부분의 화소는 휘도 열화가 진행되는 한편, 까만 테 부분의 화소는 휘도 열화가 상대적으로 느리게 진행된다.
(A2)는, (A1)에 나타낸 윈도우 패턴 표시를 소거하고, 화면부(1)의 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 래스터 표시를 행한 상태를 나타내고 있다. 국소적인 휘도 열화가 없으면, 화면부(1)에 래스터 표시를 행할 경우에, 전체 표면에 걸쳐서 균일한 휘도 분포가 얻어질 것이다. 그러나, 실제로는, 블랭크 표시를 행하였던 중앙 부분의 화소는 휘도 열화가 진행되고 있기 때문에, 중앙 부분의 휘도가 주변 부분의 휘도보다 낮아져버려, 곧, 소위 "번인"이 발생하게 된다.
[발광 휘도의 검출 동작]
도 12는 각 화소의 휘도 검출 동작을 도시하는 모식도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 점 순차 방식에 의해서 개개의 화소의 발광 휘도를 검출하고 있다. 점 순차 동작은, 화면부(1) 상에 있어서, 좌측 위의 화소로부터 우측 아래의 화소까지 래스터 방식으로 행한다. 또한 도시를 간략화하기 위해서, 화면부(1)는 5행 5열의 25개 화소(2)를 포함하고 있다. 실제의 표시 장치는 예를 들어 수백만개의 화소를 포함하고 있다.
최초의 프레임(1) 동안에는, 화면부(1)의 좌측 위 코너에 위치하는 화소(2)를 발광시키는 한편, 화면부(1)에 속하는 나머지의 화소(2)는 비발광 상태로 한다. 따라서, 수광 소자는 화면부(1)의 좌측 위의 코너에 위치하는 화소(2)의 발광 휘도를 검출할 수 있다.
다음으로, 프레임(2) 동안에는, 좌측 위 코너로부터 2번째의 화소(2)만이 발광하고, 그 휘도를 검출한다. 이후, 순차적으로 검출을 행하고, 프레임(5) 동안에는 우측 위의 코너에 위치하는 화소(2)의 발광 휘도를 검출할 수 있다. 다음으로, 프레임(6) 동안에는 2행째의 화소의 발광 휘도 검출이 행하여지고, 프레임(7)로부터 프레임(10)으로 순서대로 검출이 행해진다. 프레임(10) 동안에는, 위로부터 2 행째의 우측 단부에 위치하는 화소(2)의 발광 휘도를 검출할 수 있다. 이와 같이 하여, 프레임(1)로부터 프레임(25)까지, 화면부(1)를 구성하는 25개 화소(2)의 발광 휘도를 검출할 수 있다. 예를 들어, 프레임 주파수를 30Hz라고 하면, 대략 1초내에 모든 화소(2)의 발광 휘도를 검출할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 화소가 하나씩 점 순차적으로 발광한다. 컬러 표시 장치의 경우, 각 화소에 형성된 발광 소자는 RGB 3색 중 어느 하나의 색의 광을 발광한다. 이 경우, 개개의 색의 각 화소(서브 픽셀)마다 발광 휘도의 검출을 행하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, RGB 3색의 서브 픽셀을 갖춘 화소마다 발광 휘도 검출을 행할 수도 있다.
[번인 보정 처리]
도 13은, 도 11에 나타낸 "번인" 보정 동작을 도시하는 모식도이다. (O)은 본 표시 장치의 신호 처리부에 외부로부터 입력되는 영상 신호를 나타내고 있다. 도시된 예에서는, 전면 솔리드의 영상 신호가 표시되고 있다.
(A)는 도 11에 나타낸 "번인"이 발생하고 있는 화면부에, (O)에서 나타낸 영상 신호를 표시했을 경우의 휘도 분포를 나타내고 있다. 상기 전면 솔리드의 영상 신호를 입력하여도, 패널의 화면부에 국소적인 번인이 발생하여, 중앙의 윈도우 부분의 휘도가 주변의 프레임 부분에 비교해서 어두워져 있다.
(B)는 외부로부터 입력한 영상 신호(O)를 각 화소의 발광 휘도의 검출 결과에 따라서 보정한 경우의 영상 신호를 나타내고 있다. (B)에 나타낸 번인 보정후의 영상 신호는, 중앙의 윈도우 부분에 있는 화소에 기입되는 영상 신호는 상대적 으로 높은 레벨에 있도록, 그리고 주변의 프레임 부분에 있는 화소에 기입되는 영상 신호는 상대적으로 낮은 레벨에 있도록 보정되어 있다. 따라서, (A)에 나타낸 번인으로 인한 부(negative)의 휘도 분포를 캔슬하기 위해, 영상 신호가 (B)에 나타낸 정(positive)의 휘도 분포를 갖게끔 보정을 실시한다.
(C)는 번인 보정후의 영상 신호를 화면부에 표시한 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 패널의 화면부에 남겨진 번인에 의한 불균형한 휘도 분포는, 번인 보정용 영상 신호에 의해 보상되어, 균일한 휘도 분포의 화면이 얻어진다.
처음에, 패널 출하전에 화소를 하나씩 점등시키고, 각 화소의 휘도 데이터를 취득한다. 사용하는 신호 전압으로서는, 각 화소마다 동일한 전압을 사용한다. 그러나, 서브 픽셀을 하나씩 점등시키는 경우에는, RGB 각 색 사이에 신호 전압이 상이해도 상관없다.
화소를 발광시키고, 그 발광 휘도를 수광 소자에서 검출하고, 얻어진 휘도 신호를 전압 데이터로 변환한다. 그후, 신호 증폭 및 디지털-아날로그 변환을 행하고, 메모리에 그 데이터를 기억시킨다. 이 일련의 동작을 전체 화소에 대하여 행한다. 그후, 패널 출하후 등, 발광 후 소정 시간이 경과한 후에, 상기와 같은 동일한 동작을 행하고, 번인 후의 화소 휘도 데이터를 취득한다. 이때, 입력 신호 전압에 관련해서는, 초기값과 동일한 값을 갖는 신호를 입력한다. 또한, 화소 구동 동작도 초기에서와 같은 방식으로 행한다. 따라서, 발광 소자의 휘도 효율의 열화를 정확하게 측정할 수 있다. 여기서, 초기와 동일한 소정 신호를 사용하므로, 시간 경과 후의 보정은 패널에 영상 신호가 입력되지 않고 있는 때에 행해진 다. 예를 들면, 패널이 모니터로서 동작하지 않고 있을 때에 보정이 행해질 수 있다. 노트북형 퍼스널 컴퓨터 또는 휴대 전화의 경우에는, 커버가 닫혀있는 때에 보정이 행해질 수도 있다.
이와 같이하여 얻어진 초기에서의 화소 휘도 데이터와 시간 경과후의 화소 휘도 데이터를 서로 비교하고, 전류의 열화량을 산출한다. 전류 열화 데이터를 바탕으로, 입력 영상 신호에 대하여, 각 화소에 대한 번인을 보정하는 처리를 실시하고, 보정된 신호 전압을 패널에 입력한다. 그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, 번인이 없는 높은 균일성의 화상을 얻을 수 있다. 그러므로, 화소마다 휘도 열화를 검출할 수 있으며, 신호 데이터를 보정함으로써 번인이 없는 화상을 얻을 수 있다. 이에 의해, 자발광 패널의 과제이었던 번인에 대처할 수 있다. 이 실시형태에 따르면, 유기 EL 패널에 있어서, 패널 시스템에 수광 소자를 설치하고, 화소마다 발광시키고, 화소의 휘도를 측정한다. 이 측정을 출하전과 일정한 발광 시간이 경과한 후에 행하고, 측정 데이터를 서로 비교함으로써 화소마다의 휘도 열화량을 구한다. 이 휘도 열화량을 바탕으로 입력 영상 데이터에 대하여 번인 보정을 행하고, 보정된 영상 데이터를 패널에 입력한다. 이와 같이하여, 유기 EL 소자의 휘도 열화를 보정할 수 있고, 따라서 번인이 보정된 고화질의 패널을 얻을 수 있다.
(제2 실시형태)
[표시 장치의 패널의 구성]
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 표시 장치를 나타내는 모식적인 블록도이다. 이해를 쉽게 하기 위해, 도 6에 나타낸 제1 실시형태의 패널과 대응하 는 부분에는 대응하는 참조 번호를 붙이고 있다. 다른 점은, 수광 소자(PD)의 애노드와 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트 사이에 셔터 트랜지스터 Tr6을 설치한 점이다. 셔터 트랜지스터 Tr6은 수광 기간 중에만 온하여, 수광 소자(PD)로부터 출력되는 광 리크 전류를 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 인가하도록 하고 있다. 수광 기간 이외의 기간(발광 기간 및 보정 기간을 포함한다)에서는, 이 셔터 트랜지스터 Tr6을 오프하고, 수광 소자(PD)가 발광 소자(EL)의 발광 동작에 악영향을 주지 않도록 하고 있다. 이 실시형태에서, 수광 소자(PD)는 PIN 다이오드이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 타입의 수광 소자를 포함하여도 된다. 경우에 따라서는, 발광 소자(EL)를 수광 소자로서 겸용하는 것도 가능하다. 화면부 및 구동부가 적층되는 패널 기판으로서는, 일반적으로는 LTPSTFT 기판이 사용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, a-SiTFT 기판 또는 단결정 MOS 기판이 사용되어도 된다.
(제3 실시형태)
[패널의 구성]
도 15는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 표시 장치를 도시하는 회로도이다. 이해를 쉽게 하기 위해, 도 6에 나타낸 제1 실시형태의 패널에 대응하는 부분에는 대응하는 참조 번호를 붙이고 있다. 도 15는, 설명의 사정상, 당해 화소(2A)에 더하여, 인접하는 화소(2B)의 일부를 도시하고 있다. 도 6에 나타낸 제1 실시형태의 패널과 다른 점은, 화소(2A)에 2개의 스위칭 트랜지스터 Tr4 및 Tr5가 추가되어 있는 점이다. 스위칭 트랜지스터 Tr4는 P 채널형 트랜지스터이며, 한 쌍의 전류 단 자가 드라이브 트랜지스터 Trd의 소스와 발광 소자(EL)의 애노드 사이에 접속하고 있다. 스위칭 트랜지스터 Tr4의 게이트는 주사선(SS)에 접속하고 있다. 다른 스위칭 트랜지스터 Tr5는 N 채널형 트랜지스터이며, 한 쌍의 전류 단자가 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)의 애노드와 인접 화소(2B)의 신호선(SL) 사이에 접속하고 있다. 스위칭 트랜지스터 Tr5의 게이트는 주사선(SS)에 접속하고 있다.
한 쌍의 스위칭 트랜지스터 Tr4 및 Tr5는 주사선(SS)에 인가되는 제어 신호에 응답하여 상보적으로 동작한다. 당해 화소(2A)의 발광 기간 중에는, 스위칭 트랜지스터 Tr4가 온하지만, 수광 기간 중에는 스위칭 트랜지스터 Tr5가 온한다. 발광 기간 중에는, 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)는 드라이브 트랜지스터 Trd에 의해 영상 신호에 따른 휘도로 발광한다. 수광 기간 중에는, 스위칭 트랜지스터 Tr5가 온하고, 발광 소자(EL)는 인접 화소(2B)의 신호선(SL)으로부터 공급되는 정전류에 따라서 소정 휘도로 발광한다. 발광 소자(EL)의 발광은, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)에 의해 수광된다.
[패널의 동작]
도 16은, 도 15에 나타낸 표시 장치의 동작을 설명하는 모식도이다. 이 모식도는 당해 화소(2A)와 인접 화소(2B)를 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 수광 기간 중에는, 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)가 인접 화소(2B)에 대응하는 신호선(SLB)으로부터 공급되는 정전류 Ioled에 따라서 소정 휘도로 발광한다.
당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)는, 당해 화소의 발광 소자(EL)로부터의 발광을 수광하고, 이에 따른 광 리크 전류를 화소 용량 Cs에 충전함과 함께 드라이브 트랜지스터 Trd의 게이트에 인가한다. 드라이브 트랜지스터 Trd는 소스 폴로워로서 동작하고, 화소 용량 Cs에 축적된 광 리크 전류량에 따른 전류를 당해 화소(2A)의 신호선(SLA)에 휘도 신호로서 출력한다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 이 실시형태에서는, 당해 화소(2A)의 드라이브 트랜지스터 Trd는 발광 기간과 수광 기간 중에 시분할적으로 동작한다. 발광 기간 중에, 드라이브 트랜지스터 Trd는 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)에 구동 전류를 출력하여, 발광 소자(EL)를 발광시킨다. 수광 기간 중에, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)는 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)의 발광 휘도를 검출하고, 휘도 신호(광 리크 전류)를 출력한다. 드라이브 트랜지스터 Trd는, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)로부터 출력된 휘도 신호를 취출하고, 이 휘도 신호를 신호선(SLA)에 출력한다.
발광 기간 중에, 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)는 영상 신호에 응답하여 드라이브 트랜지스터 Trd로부터 출력되는 구동 전류에 따라 발광한다. 수광 기간 중에, 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)는 드라이브 트랜지스터 Trd와는 별개의 경로를 거쳐 공급되는 정전류 Ioled(white)에 따라 발광한다. 이때, 당해 화소(2A)의 수광 소자(PD)는, 정전류 Ioled(white)에 따라 발광하는 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)의 발광 휘도를 검출하고, 휘도 신호를 신호선(SLA)에 출력한다. 이 실시형태의 경우, 인접하는 화소에 대응하는 신호선(SLB)이, 당해 화소(2A)의 발광 소자(EL)에 정전류를 공급하는 상술한 별개의 경로로서 사용되고 있다.
(제4 실시형태)
[패널의 구성]
도 17은, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 표시 장치의 패널을 나타내는 모식도이다. 이해를 쉽게 하기 위해, 도 15에 나타낸 제3 실시형태의 패널과 대응하는 부분에는 대응하는 참조 번호를 붙이고 있다. 다른 점은, 스위칭 트랜지스터 Tr5가, 인접 화소의 신호선이 아니고, 당해 화소에 대응해서 배치된 전류 입력 라인 IL에 접속되어 있는 점이다. 본 실시형태에서는, 이 전류 입력 라인 IL은, 수광 기간 중에 발광 소자(EL)에 정전류 Ioled(white)를 공급하는 상술한 별도 경로의 역할을 한다.
[동작]
도 18은, 도 17에 나타낸 제4 실시형태의 수광 동작을 설명하는 모식적인 회로도이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 수광 기간 중에는 스위칭 트랜지스터 Tr4가 오프되는 한편, 스위칭 트랜지스터 Tr5는 턴 온 되고 있다. 발광 소자(EL)의 애노드는 전류 입력 라인 IL에 접속하고 있다. 이 전류 입력 라인 IL을 통해서 드라이버(3)로부터 정전류 Ioled(white)가 발광 소자(EL)에 흐른다. 따라서, 발광 소자(EL)는 소정의 휘도로 발광한다.
수광 소자(PD)는 같은 화소의 발광 소자(EL)로부터 발광한 광을 수광하고, 그 발광 휘도를 검출한다. 드라이브 트랜지스터 Trd는 소스 폴로워로서 동작하고, 수광 소자(PD)로부터 출력된 신호를 취출하고, 그 취출된 신호를 신호선(SL)에 출력한다.
(응용 형태)
본 발명의 각각의 실시형태에 따른 표시 장치는, 도 19에 도시한 박막 디바이스 구성을 갖는다. 도 19는, TFT 부분이 바텀(Bottom) 게이트 구조(게이트 전극이 채널(PS)층 아래에 형성됨)를 갖는 경우를 도시하고 있다. 추가로, TFT 부분은 샌드위치 게이트 구조(채널(PS)층이 상하의 게이트 전극 사이에 개재함) 또는 탑(Top) 게이트 구조(게이트 전극이 채널(PS)층 위에 위치됨)를 가질 수 있다. 도 19는 절연성 기판 상에 형성된 화소의 모식적인 단면 구조를 도시하고 있다. 도 19에 도시한 바와 같이, 각각의 화소는 복수의 박막 트랜지스터를 갖는 트랜지스터부(도 19에서는 1개의 TFT를 도시), 화소 용량 등의 용량부 및 유기 EL 소자 등의 발광부를 포함한다. 기판 위에 TFT 프로세스에 의해 트랜지스터부 및 용량부가 형성되고, 이 트랜지스터부 및 용량부 위에 유기 EL 소자 등의 발광부가 적층되어 있다. 그리고 이 발광부 위에 접착제에 의해 투명한 대향 기판을 부착하여 플랫 패널을 얻고 있다.
본 발명의 각각의 실시형태에 따른 표시 장치는, 도 20에 나타낸 바와 같이 플랫형의 모듈 형상의 것을 포함한다. 예를 들어, 절연 기판 상에 유기 EL 소자, 박막 트랜지스터, 박막 용량 등을 각각 갖는 화소를 매트릭스 형상으로 적층하여 화소 어레이부를 설치한다. 이 화소 어레이부(화소 매트릭스부)를 둘러싸도록 접착제를 배치하고, 유리 등으로 된 대향 기판을 부착해서 표시 모듈을 얻는다. 이 투명한 대향 기판에는 필요에 따라, 컬러 필터, 보호막, 차광막 등을 설치해도 된다. 표시 모듈에는, 외부로부터 화소 어레이부에의 신호 등을 입출력하기 위한 커넥터로서의 역할을 하는 FPC(가요성 인쇄 회로)를 설치해도 된다.
이상 설명한 본 발명의 각각의 실시형태에 따른 표시 장치는, 플랫 패널 형상을 갖고, 여러가지 전자 기기, 예를 들어, 디지털 카메라, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, 비디오 카메라 등에 적용 가능하다. 본 발명의 각각의 실시형태에 따른 표시 장치는, 전자 기기에 입력되거나, 혹은, 전자 기기내에서 생성한 구동 신호를 화상 혹은 영상으로서 표시하는 전자 기기의 디스플레이에 적용하는 것이 가능하다. 이하, 이와 같은 표시 장치가 적용된 전자 기기의 예를 설명한다. 전자 기기는 기본적으로 정보를 처리하는 본체와, 본체에 입력하는 정보 혹은 본체로부터 출력된 정보를 표시하는 표시부를 포함한다.
도 21은 본 발명이 적용된 텔레비전을 도시한다. 이 텔레비전은 프론트 패널(12), 필터 유리(13) 등을 갖는 영상 표시 화면(11)을 포함한다. 이 텔레비전은 본 발명의 각 실시형태에 따른 표시 장치를 그 영상 표시 화면(11)에 사용함으로써 제작된다.
도 22는 본 발명이 적용된 디지털 카메라를 도시한다. 도 22에 있어서, 위가 정면도이고 아래가 배면도이다. 이 디지털 카메라는 촬상 렌즈, 플래시용의 발광부(15), 표시부(16), 컨트롤 스위치, 메뉴 스위치, 셔터(19) 등을 포함하고 있다. 이 디지털 카메라는 본 발명의 각 실시형태의 표시 장치를 그 표시부(16)에 사용함으로써 제작된다.
도 23은 본 발명이 적용된 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 도시한다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는 본체(20)에 구비되어 사용자가 문자 등을 입력할 때 조작되는 키보드(21), 및 본체 커버에 구비되어 화상을 표시하는 표시부(22)를 포함한다. 이 노트북형 퍼스널 컴퓨터는 본 발명의 각 실시형태에 따른 표시 장치를 그 표시부(22)에 사용함으로써 제작된다.
도 24는 본 발명이 적용된 개인 휴대용 정보 단말기(personal digital assistant)를 도시한다. 도 24에서, 왼쪽이 개방한 상태를 나타내고, 오른쪽이 폐쇄한 상태를 나타내고 있다. 이 개인 휴대용 정보 단말기는 상측 케이싱(23), 하측 케이싱(24), 연결부(본 경우에는, 힌지부)(25), 디스플레이(26), 서브 디스플레이(27), 픽처 라이트(28), 카메라(29) 등을 포함한다. 이 개인 휴대용 정보 단말기는 본 발명의 각 실시형태에 따른 표시 장치를 그 디스플레이(26)나 서브 디스플레이(27)에 사용함으로써 제작된다.
도 25는 본 발명이 적용된 비디오 카메라를 도시한다. 이 비디오 카메라는 본체부(30), 전방을 향한 측면에 피사체 촬영용의 렌즈(34), 촬영시의 스타트/스톱 버튼(35), 모니터(36) 등을 포함한다. 이 비디오 카메라는 본 발명의 각 실시형태에 따른 표시 장치를 그 모니터(36)에 사용함으로써 제작된다.
본 출원은 2008년 12월 15일자로 일본 특허청에 출원된 일본 우선권인 특허출원 JP2008-317772호에 개시된 주제와 관련된 주제를 포함하며, 상기 일본 우선권인 특허출원의 전체 내용은 본원에 참조로서 포함되어 있다.
첨부된 특허청구의 범위 또는 그 균등물의 범위내에 있는 한, 설계 요구조건 및 다른 요소에 따라 각종 변경, 조합, 하위 조합 및 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다.
도 1은 참고예에 따른 표시 장치의 패널을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1의 패널에 형성된 각 화소의 회로도.
도 3은 참고예의 동작을 설명하는 타이밍 차트.
도 4는 참고예의 동작을 설명하는 타이밍 차트.
도 5는 수광 회로의 참고예를 도시하는 회로도.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 표시 장치의 패널을 도시하는 회로도.
도 7은 제1 실시형태의 동작을 설명하는 회로도.
도 8은 제1 실시형태의 동작을 설명하는 회로도.
도 9는 제1 실시형태의 동작을 설명하는 회로도.
도 10은 제1 실시형태의 전체 구성을 도시하는 블록도.
도 11은 번인 현상을 도시하는 모식도.
도 12는 제1 실시형태의 발광 휘도 검출을 위한 점 순차 주사를 도시하는 모식도.
도 13은 제1 실시형태의 동작을 설명하는 모식도.
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 표시 장치의 패널 구성을 도시하는 도면.
도 15는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 표시 장치의 패널 구성을 도시하는 도면.
도 16은 제3 실시형태의 동작을 설명하는 회로도.
도 17은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 표시 장치의 패널 구성을 도시하는 도면.
도 18은 제4 실시형태의 동작을 설명하는 회로도.
도 19는 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치의 디바이스 구성을 도시하는 단면도.
도 20은 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치의 모듈 구성을 도시하는 평면도.
도 21은 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치를 포함하는 텔레비전 세트를 도시하는 사시도.
도 22는 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치를 포함하는 디지털 스틸 카메라를 도시하는 사시도.
도 23은 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치를 포함하는 노트북형 퍼스널 컴퓨터를 도시하는 사시도.
도 24는 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치를 포함하는 개인 휴대용 정보 단말기를 도시하는 모식도.
도 25는 본 발명의 응용 형태에 따른 표시 장치를 포함하는 비디오 카메라를 도시하는 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
0: 패널 1: 화면부(화소 어레이부)
2: 화소 3: 드라이버
4: 스캐너 10: 신호 처리부
PD: 수광 소자 EL: 발광 소자
Trd: 드라이브 트랜지스터

Claims (13)

  1. 표시 장치로서,
    화면부와,
    구동부와,
    신호 처리부를 포함하고,
    상기 화면부는 행 형상으로 배열된 주사선과, 열 형상으로 배열된 신호선과, 행렬 형상으로 배열된 화소 회로를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 주사선에 제어 신호를 공급하는 스캐너와, 상기 신호선에 영상 신호를 공급하는 드라이버를 포함하고,
    각각의 상기 화소 회로는 발광 소자와, 수광 소자와, 드라이브 트랜지스터를 포함하고,
    상기 드라이브 트랜지스터는 상기 영상 신호에 응답하여 구동 전류를 출력하고, 휘도 신호에 응답하여 보정 전류를 출력하며,
    상기 발광 소자는 상기 구동 전류에 따라서 발광하고,
    상기 수광 소자는 상기 발광에 따라서 상기 휘도 신호를 출력하고,
    상기 신호 처리부는 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버로 공급하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드라이브 트랜지스터는 상기 영상 신호 및 상기 휘도 신호가 인가되는 게이트를 가지며,
    상기 발광 소자는 상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나에 접속되고,
    상기 수광 소자는 상기 드라이브 트랜지스터의 게이트에 접속되는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화소 회로는,
    상기 드라이브 트랜지스터의 게이트에 접속되는 제1 트랜지스터와,
    상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나에 접속되는 제2 트랜지스터와,
    상기 드라이브 트랜지스터의 드레인 및 소스 중의 하나와 상기 드라이브 트랜지스터의 게이트 사이에 접속되는 용량부를 포함하는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화소 회로는,
    상기 드라이브 트랜지스터와 상기 발광 소자 사이에 접속되는 제3 트랜지스터와,
    상기 화소 회로에 인접하는 화소 회로의 신호선과 상기 화소 회로의 발광 소 자 사이에 접속되는 제4 트랜지스터를 더 포함하는, 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 화소 회로는,
    상기 드라이브 트랜지스터와 상기 발광 소자 사이에 접속되는 제3 트랜지스터와,
    상기 드라이버와 상기 화소 회로의 발광 소자 사이에 접속되는 제4 트랜지스터를 더 포함하는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화소 회로의 상기 드라이브 트랜지스터는 발광 기간과 수광 기간 중에 동작하고,
    상기 드라이브 트랜지스터는 상기 발광 기간 중에는 상기 구동 전류를 출력하고, 상기 수광 기간 중에는 다른 화소 회로의 발광에 따라서 보정 전류를 출력하는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다른 화소 회로는 상기 화소 회로에 인접하는 화소 회로인, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화소 회로의 상기 드라이브 트랜지스터는 발광 기간과 수광 기간 중에 동작하고,
    상기 드라이브 트랜지스터는 상기 발광 기간 중에는 상기 구동 전류를 출력하고, 상기 수광 기간 중에는 상기 화소 회로의 발광에 따라서 보정 전류를 출력하는, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수광 기간 중에, 상기 화소 회로의 상기 발광 소자는 상기 드라이버로부터 공급되는 전류로 인해 발광하고, 상기 화소 회로의 상기 수광 소자는 상기 발광에 따라서 휘도 신호를 출력하는, 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 드라이브 트랜지스터는 상기 보정 전류를 관련된 상기 신호선에 공급하고,
    상기 신호 처리부는 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 구동부의 상기 드라이버에 공급하는, 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리부는 제1 기간 중에 상기 드라이브 트랜지스터로부터 출력된 제1 보정 전류와, 상기 제1 기간보다 나중의 제2 기간 중에 상기 드라이브 트랜지 스터로부터 출력된 제2 보정 전류를 비교하고, 이 비교 결과에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버에 공급하는, 표시 장치.
  12. 제1항에 따른 표시 장치를 포함하는, 전자 기기.
  13. 표시 장치를 구동하는 방법으로서,
    상기 표시 장치는 화면부와, 구동부와, 신호 처리부를 포함하고, 상기 화면부는 행 형상으로 배열된 주사선과, 열 형상으로 배열된 신호선과, 행렬 형상으로 배열된 화소 회로를 포함하고, 상기 구동부는 상기 주사선에 제어 신호를 공급하는 스캐너와, 상기 신호선에 영상 신호를 공급하는 드라이버를 포함하고, 각각의 상기 화소 회로는 발광 소자와, 수광 소자와, 드라이브 트랜지스터를 포함하고,
    상기 드라이브 트랜지스터로 하여금,
    발광 기간 중에는, 상기 영상 신호에 응답하여 구동 전류를 출력하게 하여, 상기 구동 전류에 따라서 상기 발광 소자를 발광하게 하고, 수광 기간 중에는, 상기 발광에 따라서 상기 수광 소자로부터 출력된 휘도 신호에 응답하여 보정 전류를 출력하게 하는 단계와,
    상기 신호 처리부로 하여금, 상기 보정 전류에 따라서 상기 영상 신호를 보정하고, 그 보정된 영상 신호를 상기 드라이버로 공급하게 하는 단계를 포함하는,
    표시 장치를 구동하는 방법.
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