KR101589902B1 - 자발광형 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

화소회로와, 구동회로를 포함한 자발광형 표시장치가 제공되며, 각 화소회로는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드에 결합하는 유지 커패시터를 포함하고, 상기 발광 다이오드를 발광 가능하게 하기 전에 상기 구동 트랜지스터에 대하여 적어도 임계값전압 보정의 본 동작과 이동도 보정을 행하는 기간에, 상기 구동회로는, 상기 발광 다이오드가 비발광인 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 예비의 임계값전압 보정, 즉 더미 Vth 보정을 행하고, 다음에, 상기 발광 다이오드를 역 바이어스 상태로 하여 상기 유지 커패시터의 유지 전압을 초기화하는 보정준비를 일정 기간 행하고, 보정준비 후, 임계값전압 보정의 본 동작과 상기 이동도 보정을 행한다.
Figure R1020080127018
발광 다이오드, 구동 트랜지스터, 유지 커패시터, 화소회로, 이동도 보정

Description

자발광형 표시장치 및 그 구동방법{SELF-LUMINOUS DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 2007년 12월 21일, 일본 특허청에 출원된 일본 특허 JP 2007-329845에 관한 주제를 포함하고, 그 모든 내용은 여기에 참조에 의해 포함된다.
본 발명은 바이어스 전압이 인가되었을 때 자발광하는 발광 다이오드와, 그 구동전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제어 노드에 결합하는 유지 커패시터를, 화소회로 내에 갖는 자발광형 표시장치와, 그 구동방법에 관한 것이다.
자발광형 표시장치에 이용되는 전기광학소자로서, 유기 전기루미네선스(Organic Electro Luminescence) 소자가 알려져 있다. 이 소자는 일반적으로 OLED(Organic Light Emitting Diode)라고 칭하며, 발광 다이오드의 일종이다.
OLED는 적층된 복수의 유기박막을 갖는다. 이들 박막은, 예를 들면 유기 정공 수송층이나 유기 발광층 등으로서 기능한다. OLED는 유기박막에 전계를 인가하면 발광하는 현상을 이용한 전기광학소자다. 따라서 OLED를 전기광학소자로서 사용 하는 표시장치는 각 화소에 구동 트랜지스터와 커패시터를 포함하는 화소회로를 갖는다. 구동 트랜지스터는 OLED를 흐르는 전류량을 제어한다. 커패시터는 구동 트랜지스터의 제어 전압을 유지한다.
지금까지 다양한 화소회로가 제안되어 왔다. 제안된 회로의 종류 중 주요한 것으로는 4트랜지스터(4T)·1커패시터(1C)형, 4T·2C형, 5T·1C형, 3T·1C형 등이 알려져 있다.
상기 모든 화소회로는 트랜지스터의 특성 변동에 기인하는 화질저하를 방지하도록 설계된다. 트랜지스터는 TFT(Thin Film Transistor)로 형성된다. 이들 회로는 데이터 전압이 일정하면 화소회로 내부에서 구동전류가 일정하도록 제어하고, 이것에 의해 화면 전체의 유니포미티(휘도의 균일성)를 향상시킨다. 특히 화소회로 내에서 OLED를 전원에 접속할 때, 입력하는 영상 신호의 데이터 전위에 따라 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터의 특성 변동이, 직접적으로 OLED의 발광 휘도에 영향을 준다.
구동 트랜지스터의 특성 변동으로 가장 큰 것은 임계값전압의 변동이다. 이 때문에, 구동 트랜지스터의 임계값전압 변동에 기인하는 영향이 구동전류로부터 캔슬되도록, 구동 트랜지스터의 게이트 소스간 전압을 보정할 필요가 있다. 이하, 이 보정을 「임계값전압 보정 또는 임계값 보정」이라고 한다.
또한, 임계값전압 보정을 행하는 것을 전제로, 구동능력성분(일반적으로는, 이동도라고 불리고 있다)의 영향이 캔슬되도록 상기 게이트 소스간 전압을 보정하면, 보다 향상된 유니포미티를 얻을 수 있다. 이 성분은 구동 트랜지스터의 전류구 동능력에서 임계값 변동 기인 성분 등을 감산하여 얻는다. 이하, 이 구동능력성분의 보정을 「이동도 보정」이라고 한다.
구동 트랜지스터의 임계값전압이나 이동도의 보정에 대해서는, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개 2006-215213호(이하, 특허문헌 1이라고 한다)에 상세하게 설명되어 있다.
상기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 화소회로의 구성에 따라서는, 임계값전압이나 이동도의 보정시에 발광 다이오드(유기 EL소자)는 비발광으로 하기 위해, 역바이어스 해야 한다. 이 경우, 표시 화면이 전환될 때에, 때로는, 화면 전체의 밝기가 순간적으로 변화되는 현상이 일어난다. 이 현상은, 순간적으로 화면이 밝게 빛나는 경우가 특히 눈에 띄기 때문에, 이하, 「플래쉬 현상」이라고 칭한다.
본 발명은, 이 화면 전체의 밝기가 순간적으로 변화되는(플래쉬) 현상을 방지 또는 억제할 수 있는 자발광형 표시장치와, 그 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 형태(제1 형태)에 관련된 자발광형 표시장치는, 화소회로와, 이 화소회로의 구동을 행하는 구동회로를 갖는다. 각 화소회로는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드에 결합하는 유지 커패시터를 포함한다.
상기 구동회로는, 상기 발광 다이오드를 발광 가능하게 하기 전에 상기 구동 트랜지스터에 대하여 임계값전압 보정과 이동도 보정을 행하는 기간에, 상기 발광 다이오드의 비발광 상태로부터 상기 구동 트랜지스터의 예비의 임계값전압 보정(더미 Vth 보정)을 행한다. 다음에, 상기 발광 다이오드를 역 바이어스 상태로 하여 상기 유지 커패시터의 유지 전압을 초기화하는 보정준비를 일정 기간 행한다. 구동회로는 보정준비 후, 임계값전압 보정의 본 동작과 상기 이동도 보정을 행한다.
본 발명의 다른 형태(제2 형태)에 관련된 자발광형 표시장치는, 상기 제1 형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제2 형태의 자발광형 표시장치는, 화소 어레이를 갖는다. 화소 어레이에는 복수의 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치된다. 상기 복수의 화소회로는 각각, 상기 제어 노드에 대하여, 데이터 전위를 샘플링하여 입력하는 샘플링 트랜지스터를 포함한다. 상기 구동회로는, 상기 샘플링 트랜지스터를 오프시킨 상태에서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 발광 다이오드가 접속된 측과 반대측의 노드의 전원전압 접속을 해제함으로써 상기 발광 다이오드를 역 바이어스 상태로 설정한다. 다음에 구동회로는 상기 더미(dummy) Vth 보정 후에 상기 보정준비를 행한다. 보정준비 후, 구동회로는 상기 임계값전압 보정의 본 동작과 상기 이동도의 보정을 행한다. 상기 보정준비에서는, 상기 전원전압 접속의 해제 기간을, 상기 화소 어레이 내의 화소 행마다 정해진 모든 화면표시기간 내에서 일정하게 한다.
본 발명의 다른 형태(제3 형태)에 관련된 자발광형 표시장치는, 상기 제2형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제3 형태의 자발광형 표시장치에 있어서, 상기 구동회로는, 직전의 다른 상기 화면표시기간에 있어서의 발광 종료를, 상기 역 바이어스 상태의 설정을 시작함으로써 변경 가능하게 제어한다.
본 발명의 다른 형태(제4 형태)에 관련된 자발광형 표시장치는, 상기 제1 형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제4 형태의 자발광형 표시장치의 상기 구동회로는, 상기 비발광 상태의 설정과, 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 유지시키는 임계값전압 보정(상기 더미 Vth 보정)을 행한다. 상기 구동회로는 임계값전압 보정의 본 동작과, 이동도 보정을, 일정한 기간 내에 상기 발광 다이오드의 역 바이어스 상태에서 행한다. 이동도 보정에서는, 데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록하여 상기 구동 트랜지스터의 구동 능력에 따라 상기 유지 커패시터의 유지 전압을 조정한다. 그 결과, 상기 데이터 전위에 따라, 상기 발광 다이오드를 발광 가능한 상태로 순 바이어스 한다.
본 발명의 다른 형태(제5∼제6 형태)에 관련된 자발광형 표시장치는, 특별히 상세히 기술하지 않는다. 단, 제5∼제6 형태에 따른 자발광형 표시장치는, 상기 제1∼제4 형태를, 구체적인 신호선이나 제어선의 레벨제어로 나타내는 것이다.
본 발명의 다른 형태(제7 형태)에 관련된 자발광형 표시장치의 구동방법은, 화소회로를 구비하는 자발광형 표시장치의 구동방법이다. 각 화소회로는 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드에 결합하는 유지 커패시터를 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 발광 다이오드의 비발광 상태를 설정하는 비발광 설정 스텝을 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 구동 트랜지스터의 예비의 임계값전압 보정을 행하는 더미 Vth 보정 스텝을 더 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 발광 다이오드를 역 바이어스 상태로 하여 상기 유지 커패시터의 유지 전압을 초기화하는 보정준비 스텝을 더 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압 보정을 행하는 본 동작의 임계값전압 보정 스텝을 더 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 화소 회로에 데이터 전압을 기록해서 상기 구동 트랜지스터의 이동도 보정을 행하는 이동도 보정 스텝을 더 포함한다. 상기 구동방법은, 상기 기록한 데이터 전압에 따라, 상기 발광 다이오드를 발광 가능한 상태로 순 바이어스 하는 발광 설정 스텝을 포함한다.
본 발명의 다른 형태(제8 형태)에 관련된 자발광형 표시장치의 구동방법은, 상기 제7 형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제8 형태의 자발광형 표시장치의 구동방법은, 상기 더미 Vth 보정 스텝, 상기 보정준비 스텝, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 스텝, 상기 이동도 보정 스텝, 상기 발광 설정 스텝 및 상기 비발광 설정 스텝을, 이 순서로 실행한다. 상기 구동방법에서는 상기 스텝을 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치된 화소 어레이 내의 화소 행마다 정해진 행 표시 기간에 대응하여 실행한다.
본 발명의 다른 형태(제9 형태)에 관련된 자발광형 표시장치의 구동방법은, 상기 제7 형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제9 형태의 자발광형 표시장치의 구동방법은, 상기 보정준비 스텝, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 스텝, 상기 이동도 보정 스텝, 상기 발광 설정 스텝, 상기 더미 Vth 보정 스텝 및 상기 비발광 설정 스텝을, 이 순서로 실행한다. 상기 구동방법에서는 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치된 화소 어레이 내의 화소 행마다 정해진 행 표시 기간에 대응하여 실행한다.
본 발명의 다른 형태(제10 형태)에 관련된 자발광형 표시장치의 구동방법은, 상기 제7 형태의 특징에 더하여, 다음의 특징이 있다.
즉, 제10 형태의 자발광형 표시장치의 구동방법에 의한 상기 보정준비 스텝에서는, 상기 역 바이어스 상태의 설정 기간을, 모든 상기 화면표시 기간 내에서 일정하게 한다.
그러나, 본 발명자 등은, 전술한 「플래쉬 현상」의 원인을 해석한 결과, 이 현상은, 발광 다이오드(유기 EL소자 등)의 역 바이어스 기간의 길고 짧음에 관련되어 있음을 알아냈다.
유기 EL소자의 역 바이어스에 대해서, 상기 특허문헌 1에는, 5T·1C형의 화소회로에 있어서, 유기발광 다이오드 OLED(유기 EL소자)를 역바이어스 한 상태에서 임계값전압 보정을 행하는 제어가 기재되어 있다(상기 특허문헌 1의 제1 및 제2 실시예 참조, 예를 들면 제1 실시예에 있어서의 단락 [0046] 등의 기재 참조). 특허문헌 1에서는, 하나의 화소에 대한 구동에만 착안한 설명을 하고 있기 때문에 기재되어 있지 않지만, 실제의 유기 EL디스플레이에 있어서는, 유기 EL소자의 역 바이어스는, 1필드 앞에 화면표시 기간(1F)에 있어서의 발광 종점부터 시작되어, 보정기간을 거쳐 다음의 발광시에 해소된다. 그 때문에 역 바이어스의 길이(시작점)가, 유기 EL소자의 발광 허가 기간의 길이에 의존하고, 때로는 변화된다.
유기 EL소자는, 흐르는 전류량이 극단적으로 커지면 경시 변화에 의해, 그 특성이 저하한다. 이 특성의 저하는, 전술한 임계값전압이나 이동도의 보정으로 어느 정도 보상(보정)된다. 그러나 극단적인 특성 저하는 완전히 보정할 수 없다. 따라서 특성 저하는 처음부터 작은 쪽이 바람직하다. 그 결과, 발광 휘도를 높이는 제어를 행할 경우, 구동 전류량을 높이는 것이 아닌 발광 허가 기간을 길게 하는 제어(펄스의 듀티비 제어)를 행하는 경우가 있다.
또한 화면 주위의 환경이 밝을 때에는, 화면을 보기 쉽게 하기 위해, 상기 보정의 한계를 고려하여 발광 허가 기간을 길게 하는 제어를 행하는 경우가 있다. 또한, 저소비 전력화의 요구로 휘도를 낮출 때, 구동전류량을 낮추기보다는 발광 시간을 짧게 하는 경우가 있다.
화면의 밝기를, 평균적인 화소의 발광 휘도를 높고 낮게 하여 변화시킬 경우, 그 화면의 변환시에 「플래쉬 현상」이 관측된다. 따라서 역 바이어스 기간의 길고 짧음에 따라 플래쉬 현상이 각각 다르게 나타난다. 이 관점에서, 본 발명자 등은, 발광 다이오드(유기 EL소자 등)를 역 바이어스 할 때, 발광 다이오드의 등가 용량값이 시간적으로 변화되고, 이것이 보정의 정밀도에 영향을 주기 때문에, 휘도가 화면 전체에서 변화된다는 결론을 얻었다.
이 때, 발광 다이오드의 비발광 설정(발광하고 있는 경우에는 발광 정지)은, 전술한 바와 같이 역 바이어스 상태의 설정에 의해 행해지는 것이 일반적이다. 그러나 역 바이어스 상태로 하지 않더라도, 예를 들면 바이어스 0에서도 비발광 설정은 가능하다.
따라서, 본 발명의 전술한 제1∼제 10형태에서는, 발광 다이오드의 비발광 설정(발광하고 있는 경우에는 발광 정지, 예를 들면 역 바이어스 상태설정)의 동작과, 보정준비를 위해 행하는 역 바이어스 상태 설정 사이에, 발광 다이오드의 비발광 상태로부터 구동 트랜지스터의 예비의 임계값전압 보정(더미 Vth 보정)을 행한다. 이로써 더미 Vth 보정 후의 역 바이어스 설정 기간(일반적으로는 보정준비 기 간)을 일정하게 하고 있다. 더미 Vth 보정은, 그 후에 행하는 임계값전압 보정의 본 동작과 제어 자체는 비슷하며, 유지 커패시터에 임계값전압을 유지시키는 동작이다. 그러나, 더미 Vth 보정 후에 유지 커패시터의 유지 전압 초기화(보정준비)가 행해진다. 이에 따라 더미 Vth 보정으로 행한 임계값전압 보정은 무효가 된다(본 동작의 임계값전압 보정에 기여하지 않는다). 더미 Vth 보정은 초기화에서 행해지는 역 바이어스 설정의 시점을 결정하는 작용이 있다. 이에 따라 다시 초기화가 일정 기간 동안 행해진다.
유지 전압의 초기화 기간, 즉 역 바이어스 설정 기간을 일정 기간으로 하는 데에는, 예를 들면, 구동 트랜지스터에 대한 전원전압 접속의 해제 기간을 일정하게 하는, 보다 구체적인 제어 방법을 채용할 수 있다(제2 형태). 또한 유지 전압의 초기화와, 임계값전압 보정의 본 동작과, 이동도 보정을, 일정한 기간 내에 발광 다이오드를 역바이어스 한 상태에서 행할 경우(제4 형태), 임계값전압 보정의 본 동작과, 이동도 보정의 동작은, 각각 일정한 기간으로 설정할 수 있다고 하면, 유지 전압의 초기화에 있어서의 역 바이어스 설정 기간도 일정하게 된다.
이 때, 제4 형태와 같은 경우, 더미 Vth 보정기간 동안에도 발광 다이오드가 역 바이어스 되는 경우가 있다. 그러나 더미 Vth 보정시에 발광 다이오드의 한쪽 전극에 대하여 전하의 이동이 있다. 따라서 그때까지 발광 다이오드가 받고 있던 역 바이어스로 인한 강한 전기적인 스트레스가 일단 완화되고, 발광 다이오드의 등가 용량값도 거의 리셋된다. 그 결과, 이동도 보정의 정밀도에 관계되는 전기적 스트레스에 기인한 발광 다이오드의 등가 용량값 변화는, 실질상, 더미 Vth 보정의 종료 후부터 다시 시작한다. 이에 따라 전기적 스트레스를 받는 기간이 일정하기 때문에, 보정 정밀도가 향상된다.
복수의 화소회로가 화소 어레이 내에서 행렬 모양으로 배치되고, 그 화소 행마다 화면표시기간이 정해져 있는 경우, 구동회로에 의해, 직전의 다른 화면표시 기간에 있어서의 발광 종료를, 비발광 설정의 시작에 의해 변경 가능하게 제어해도 된다(제3 형태 참조). 본 형태에서는, 다른 화면표시 기간의 발광 종료부터 비발광 설정이 시작된다. 비발광 설정을 역 바이어스 설정에 의해 행할 경우, 역 바이어스 상태의 설정 기간이, 상기 발광 종료를 어느 시점으로 할지에 따라 변동한다. 그러나, 다른 형태와 마찬가지로 더미 Vth 보정기간이 존재하고, 그 후에 재차(혹은 처음에) 역 바이어스 설정을 행한다. 이로써 실효적인 역 바이어스 설정 기간이 일정하게 된다. 실효적인 역 바이어스 설정 기간은 임계값전압 보정의 본 동작이나 이동도 보정 정밀도에 관계된다.
본 실시예에 의하면, 임계값전압이나 이동도의 보정 직전의 실효적인 역 바이어스 설정 기간을 일정하게 할 수 있기 때문에, 같은 데이터 전압이 입력되어 있으면, 화소의 발광 강도는 거의 일정하게 되고, 결과적으로, 소위 플래쉬 현상을 유효하게 방지 또는 억제 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를, 2T·1C형의 화소회로를 갖는 유기 EL디스플레이를 예로 들어, 도면을 참조해서 설명한다.
<전체 구성>
도 1에, 본 발명의 실시예에 관련되는 유기 EL디스플레이의 주요 구성을 나타낸다.
도 1에 나타내는 유기 EL디스플레이(1)는, 화소 어레이(2)를 포함한다. 화소 어레이(2)에는 복수의 화소회로(PXLC)(3)(i,j)가 매트릭스 모양으로 배치되어 있다. 유기 EL디스플레이(1)는 화소 어레이(2)를 구동하는 수직구동회로(V스캐너)(4) 및 수평구동회로(H셀렉터:HSEL)(5)를 더 포함한다.
V스캐너(4)는, 화소회로(3)의 구성에 의해 복수 설치되어 있다. 여기에서는 V스캐너(4)가, 수평화소 라인 구동회로(Drive Scan)(41)와, 기록 신호 주사 회로(Write Scan)(42)를 포함하여 구성되어 있다. V스캐너(4) 및 H셀렉터(5)는 「구동회로」의 일부이며, 「구동회로」는, V스캐너(4)와 H셀렉터(5) 외에, 이것들에 클록 신호를 주는 회로나 제어회로(CPU 등) 등, 도시하지 않은 회로도 포함한다.
도 1에 나타내는 화소회로의 부호 「3(i,j)」은, 이 화소회로가 수직방향(세로방향)의 어드레스 i(i=1,2)와, 수평방향(가로방향)의 어드레스 j(j=1,2,3)를 갖는 것을 의미한다. 이들 어드레스 i와 j는 최대값을 각각 「n」과 「m」으로 하는 1 이상의 정수를 취한다. 여기에서는 도면을 간략화하기 위해 n=2, m=3인 경우를 나타낸다.
이 어드레스 표기는, 이후의 설명이나 도면에 있어서 화소회로의 소자, 신호나 신호선 및 전압 등에 대해서도 마찬가지로 적용한다.
화소회로 3(1,1), 3(2,1)이 수직방향의 영상 신호선 DTL(1)에 접속되어 있 다. 마찬가지로, 화소회로 3(1,2), 3(2,2)가 수직방향의 영상 신호선 DTL(2)에 접속되어 있다. 화소회로 3(1,3), 3(2,3)이 수직방향의 영상 신호선 DTL(3)에 접속되어 있다. 영상 신호선 DTL(1)∼ DTL(3)은, H셀렉터(5)에 의해 구동된다.
제1행의 화소회로 3(1,1), 3(1,2) 및 3(1,3)이 기록 주사선 WSL(1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2행의 화소회로 3(2,1), 3(2,2) 및 3(2,3)이 기록 주사선 WSL(2)에 접속되어 있다. 기록 주사선 WSL(1), WSL(2)는, 기록 신호 주사 회로(42)에 의해 구동된다.
또한 제1행의 화소회로 3(1,1), 3(1,2) 및 3(1,3)이 전원 주사선 DSL(1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 제2행의 화소회로 3(2,1), 3(2,2) 및 3(2,3)이 전원 주사선 DSL(2)에 접속되어 있다. 전원 주사선 DSL(1), DSL(2)는, 수평화소 라인 구동회로(41)에 의해 구동된다.
영상 신호선 DTL(1)∼ DTL(3)을 포함하는 m개의 영상 신호선 중 어느 하나 1개를, 이하, 부호 「DTL(j)」로 표기한다. 마찬가지로, 기록 주사선 WSL(1), WSL(2)를 포함하는 n개의 기록 주사선 중 어느 1개를 부호 「WSL(i)」로 표기하고, 전원 주사선 DSL(1),DSL(2)를 포함하는 n개의 전원 주사선 중 어느 1개를 부호 「DSL(i)」로 표기한다.
본 실시예에서는, 선 순차 구동 또는, 점 순차 구동을 사용할 수 있다. 선 순차 구동에서는, 영상 신호선 DTL(j)에 대하여, 표시 화소 행(표시 라인이라고도 한다)을 단위로 동시에 영상 신호가 공급된다. 점 순차 구동에서는, 동일 행의 영상 신호선 DTL(j)에 차례로, 영상 신호가 공급된다.
<화소회로>
도 2에, 화소회로(3)(i,j)의 일 구성예를 나타낸다.
도 2에 나타내는 화소회로(3)(i,j)는, 유기발광 다이오드 OLED를 제어하는 회로이다. 화소회로는, 유기발광 다이오드 OLED 외에, 구동 트랜지스터 Md 및 샘플링 트랜지스터 Ms와, 하나의 유지 커패시터 Cs를 갖는다. 구동 트랜지스터 Md 및 샘플링 트랜지스터 Ms는 각각 NMOS TFT를 포함한다.
유기발광 다이오드 OLED는, 특별히 도시하지 않지만, 예를 들면 상면 발광 표시의 경우 다음과 같이 형성된다. 우선, 투명 유리 등으로 이루어지는 기판에 형성된 TFT구조 위에 애노드 전극을 형성한다. 다음에, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 순차 퇴적시켜서 유기 다층막을 구성하는 적층체를 애노드 전극 위에 형성한다. 마지막으로, 적층체 위에 투명전극재료로 이루어지는 캐소드 전극을 형성한다. 애노드 전극은 양극 전원에 접속되고, 캐소드 전극은 음극 전원에 접속된다.
유기발광 다이오드 OLED의 애노드와 캐소드의 전극 간에 소정의 전계가 얻어지는 바이어스 전압을 인가하면, 주입된 전자와 정공이 발광층에서 재결합할 때 유기 다층막이 자발광한다. 유기발광 다이오드 OLED는, 유기 다층막을 구성하는 유기재료를 적절히 선택하는 것으로 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 각 색에서의 발광이 가능하다. 따라서 이 유기재료를, 예를 들면 각 행의 화소에 R, G, B의 발광이 가능하게 배열하는 것으로, 컬러 표시가 가능하게 된다. 또는, 백색발광의 유기재료를 사용하여, 필터의 색으로 R, G, B의 구별을 행해도 된다. 또는, R, G, B 외에 W(화이트)를 추가한 4색 구성이어도 된다.
구동 트랜지스터 Md는, 유기발광 다이오드 OLED에 흐르는 전류량을 제어하여 표시 계조를 규정하는 전류제어수단으로서 기능한다.
구동 트랜지스터 Md의 드레인은, 전원전압 VDD의 공급을 제어하는 전원 주사선 DSL(i)에 접속된다. 구동 트랜지스터 Md의 소스는 유기발광 다이오드 OLED의 애노드에 접속된다.
샘플링 트랜지스터 Ms는, 데이터 전위 Vsig의 공급선(영상 신호선 DTL(j))과 구동 트랜지스터 Md의 게이트(제어 노드 NDc) 사이에 접속되어 있다. 데이터 전위 Vsig는 화소 계조를 결정한다. 샘플링 트랜지스터 Ms의 소스와 드레인의 한쪽이 구동 트랜지스터 Md의 게이트(제어 노드 NDc)에 접속되고, 나머지 한쪽이 영상 신호선 DTL(j)에 접속되어 있다. 영상 신호선 DTL(j)에, H셀렉터(5)(도 1 참조)로부터 데이터 전위 Vsig를 갖는 데이터 펄스가 소정의 간격으로 공급된다. 샘플링 트랜지스터 Ms는, 데이터 전위의 공급 기간(데이터 펄스의 지속시간(duration time))의 적정한 타이밍에, 이 화소회로에서 표시해야 할 레벨의 데이터를 샘플링한다. 이것은, 레벨이 불안정한 천이기간 동안 표시 영상에 주는 영향을 배제하기 위함이다. 레벨은 샘플링해야 할 원하는 데이터 전위 Vsig를 갖는 데이터 펄스의 전단 또는 후단에서 불안정하다.
구동 트랜지스터 Md의 게이트와 소스(유기발광 다이오드 OLED의 애노드) 사이에, 유지 커패시터 Cs가 접속되어 있다. 유지 커패시터 Cs의 역할에 대해서는, 후술의 동작 설명으로 명백하게 한다.
도 2에서는, 수평화소 라인 구동회로(41)에 의해, 전원구동 펄스 DS(i)가 구동 트랜지스터 Md의 드레인에 공급된다. 전원구동 펄스 DS(i)는 파고치가 전원전압 VDD이 되는 고전위 Vcc_H와 기준전위 또는 저전위 Vcc_L를 갖는다. 구동 트랜지스터 Md의 보정시나 유기발광 다이오드 OLED의 발광시에 전원공급이 행해진다.
또한 기록 신호 주사 회로(42)에 의해, 비교적 짧은 지속시간의 기록 구동 펄스 WS(i)가 샘플링 트랜지스터 Ms의 게이트에 공급되어, 샘플링 제어가 행해진다.
이 때, 전원공급의 제어는, 구동 트랜지스터 Md의 드레인과 전원전압 VDD의 공급선 사이에 트랜지스터를 하나 더 삽입하고, 그 게이트를 수평화소 라인 구동회로(41)에 의해 제어하는 구성으로 해도 된다(후술의 변형예 참조).
도 2에서는 유기발광 다이오드 OLED의 애노드가 구동 트랜지스터 Md를 통해 양측의 전원으로부터 전원전압 VDD의 공급을 받고, 유기발광 다이오드 OLED의 캐소드가 캐소드 전위 Vcath를 공급하는 소정의 전압선(음측의 전원선)에 접속되어 있다.
통상, 화소회로 내의 모든 트랜지스터는 TFT로 형성되어 있다. TFT의 채널이 형성되는 박막반도체층은, 다결정 실리콘 또는 아모퍼스 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어진다. 폴리실리콘 TFT는 이동도를 높게 취하지만 특성 변동이 크기 때문에, 표시장치의 대화면화에 적합하지 않다. 따라서, 대화면을 갖는 표시장치로는, 일반적으로, 아모퍼스 실리콘 TFT가 이용된다. 다만, 아모퍼스 실리콘 TFT로는 P채널형 TFT가 형성되기 어렵다. 그러므로 전술한 화소회로(3)(i,j)와 같이, 모든 TFT 를 N채널형으로 하는 것이 바람직하다.
여기에서, 이상의 화소회로(3)(i,j)는, 본 실시예에서 적용가능한 화소회로의 일례, 즉 2트랜지스터(2T)·1커패시터(1C)형의 기본 구성예이다. 따라서, 본 실시예에서 이용할 수 있는 화소회로는, 상기 화소회로(3)(i,j)를 기본구성으로 하고, 또한 트랜지스터나 커패시터를 부가한 화소회로여도 된다(후술의 변형예 참조). 또한 기본구성에 있어서, 유지 커패시터 Cs를 전원전압 VDD의 공급선과 구동 트랜지스터 Md의 게이트 사이에 접속하는 경우도 있다.
구체적으로, 본 실시예에서 채용가능한 2T·1C형 이외의 화소회로로서, 후술하는 변형예로 몇 가지를 간단히 서술하지만, 예를 들면 4T·1C형, 4T·2C형, 5T·1C형, 3T·1C형 등이어도 된다.
도 2의 구성을 기본으로 하는 화소회로에서는, 임계값전압 보정시나 이동도 보정시에 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 하면, 등가 용량값이 유지 커패시터 Cs의 값보다 충분히 커진다. 그 결과 유기발광 다이오드 OLED의 애노드가 전위적으로 거의 고정되어, 보정 정밀도가 향상된다. 따라서 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 한 상태에서 보정을 행하는 것이 바람직하다.
캐소드 전위 Vcath를 접지하지 않고, 캐소드를 소정의 전압선에 접속하고 있는 것은, 역 바이어스를 행하기 위함이다. 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 하기 위해서는, 예를 들면 전원구동 펄스 DS(i)의 기준전위(저전위 Vcc_L)보다, 캐소드 전위 Vcath를 크게 한다.
<표시 제어>
도 2의 회로에 있어서의 데이터 기록시의 동작을, 임계값전압과 이동도의 보정동작과 함께 설명한다. 이들 일련의 동작을 「표시 제어」라고 한다.
최초에, 보정대상이 되는 구동 트랜지스터와 유기발광 다이오드 OLED의 특성에 대하여 설명한다.
도 2에 나타내는 구동 트랜지스터 Md의 제어 노드 NDc에는, 유지 커패시터 Cs가 결합되어 있다. 영상 신호선 DTL(j)을 통해 전송되는 데이터 펄스의 데이터 전위 Vsig가 샘플링 트랜지스터 Ms에 의해 샘플링된다. 얻어진 데이터 전위는 제어 노드 NDc에 인가되고, 유지 커패시터 Cs에 의해 유지된다. 구동 트랜지스터 Md의 게이트에 소정의 전위가 인가되었을 때, 그 드레인 전류 Ids는, 인가전위에 따른 값을 갖는 게이트 소스간 전압 Vgs에 의해 정해진다.
여기에서 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs를, 상기 데이터 펄스의 기준전위(데이터 기준전위 Vo)로 초기화한 후, 샘플링을 행한다. 드레인 전류 Ids가 구동 트랜지스터 Md를 통해 흐른다. 드레인 전류 Ids는 샘플링 후의 데이터 전위 Vsig, 더 정확하게는, 데이터 기준전위 Vo와 데이터 전위 Vsig의 전위차로 규정되는 데이터 전압 Vin의 크기에 따른다. 드레인 전류 Ids는 거의 유기발광 다이오드 OLED의 구동전류 Id의 역할을 한다.
따라서, 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs가 데이터 기준전위 Vo로 초기화되어 있는 경우, 유기발광 다이오드 OLED가 데이터 전위 Vsig에 따른 휘도로 발광한다.
도 3에, 유기발광 다이오드 OLED의 I-V 특성의 그래프와, 구동 트랜지스터 Md의 드레인 전류 Ids(OLED의 구동전류 Id에 거의 상당)의 일반식을 나타낸다.
유기발광 다이오드 OLED는, 잘 알려진 바와 같이, 경시 변화에 의해 I-V 특성이 도 3과 같이 변화된다. 이때, 도 2의 화소회로에서는, 구동 트랜지스터 Md가 일정한 드레인 전류 Ids를 흐르게 하려 해도, 도 3에 나타내는 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 유기발광 다이오드 OLED의 인가전압이 커지기 때문에, 유기발광 다이오드 OLED의 소스 전위 Vs가 상승한다. 이때 구동 트랜지스터 Md의 게이트는 플로팅 상태다. 따라서 거의 일정한 게이트 소스간 전압 Vgs가 유지되도록, 소스 전위의 상승과 함께 게이트 전위도 상승한다. 이는 유기발광 다이오드 OLED의 발광 휘도를 변화시키지 않도록 작용한다.
그러나 화소회로마다 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth, 이동도 μ가 다르다. 이에 따라, 도 3의 식에 따라, 드레인 전류 Ids에 편차가 생긴다. 그 결과 표시 화면 내에서 주어지고 있는 데이터 전위 Vsig가 같은 2개의 화소라도, 이 2개의 화소간에서 발광 휘도가 다르다.
도 3의 식에 있어서, 부호 "Ids"는, 포화 영역에서 동작하는 구동 트랜지스터 Md의 드레인과 소스 간에 흐르는 전류를 나타낸다. 또한 구동 트랜지스터 Md에 있어서, "Vth"가 임계값전압을, "μ"가 이동도를, "W"가 실효 채널 폭(실효 게이트 폭)을, "L"이 실효 채널길이(실효 게이트 길이)를, 각각 나타낸다. 또한 "Cox"가 구동 트랜지스터 Md의 단위 게이트 용량, 즉 단위면적당 게이트 산화막 용량과, 소스/드레인과 게이트 간의 프린징(fringing) 용량의 총합을 나타낸다.
N채널형의 구동 트랜지스터 Md를 갖는 화소회로는, 구동능력이 높고 제조 프 로세스를 간략화할 수 있는 이점이 있다. 그러나 임계값전압 Vth이나 이동도 μ의 편차를 억제하기 위해, 임계값전압 Vth이나 이동도 μ의 보정동작을 발광 가능한 바이어스 설정에 앞서 행할 필요가 있다.
도 4a∼도 4e는, 표시 제어에 있어서의 각종 신호나 전압의 파형을 나타내는 타이밍 차트다. 여기에서의 표시 제어에서는 행 단위로 데이터 기록을 순차 행하는 것으로 한다. 도 4a∼도 4e에서는, 제1행의 화소회로(3)(1,j)가 기록 대상의 행(표시 라인)이며, 제1행의 표시 라인에 대하여, 필드 F(1)에 있어서 표시 제어를 행할 경우를 나타내고 있다. 이 때, 도 4a∼도 4e에서는, 그것보다 앞의 필드 F(0)의 제어에 대해서는, 그 일부(발광 정지의 제어)를 나타내고 있다.
도 4a는, 영상 신호 Ssig의 파형도이다. 도 4b는, 기록 대상의 표시 라인에 공급되는 기록 구동 펄스 WS의 파형도이다. 도 4c는, 기록 대상의 표시 라인에 공급되는 전원구동 펄스 DS의 파형도이다. 도 4d는, 기록 대상의 표시 라인에 속하는 하나의 화소회로(3)(1,j)에 있어서의 구동 트랜지스터 Md의 게이트 전위 Vg(제어 노드 NDc의 전위)의 파형도이다. 도 4e는, 기록 대상의 표시 라인에 속하는 하나의 화소회로(3)(1,j)에 있어서의 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs(유기발광 다이오드 OLED의 애노드 전위)의 파형도이다.
[기간의 정의]
도 4a의 상부에 기재하고 있는 바와 같이, 처리 추이는 다음과 같다. 즉, 1필드(또는 프레임) 앞 화면의 발광 허가 기간(LM(0)) 뒤에 시계열 순으로, 앞 화면의 발광 정지 기간(LM-STOP), 「더미 Vth 보정」을 행하는 더미 Vth 보정기 간(VTCO), 「보정준비」를 행하는 초기화 기간(INT), 「임계값전압 보정의 본 동작」을 행하는 임계값전압 보정기간(VTC), 기록&이동도 보정기간(W&μ)을 거쳐, 이 제1행의 화소회로(3)(1,j)의 발광 허가 기간(LM(1))으로 이어진다.
[구동 펄스의 개략]
도 4a∼도 4e에서는, 파형도의 적절한 개소에 시간표시를 부호 "T0C, T0D, T10, T11, …, T19, T1A, T1B, … ,T1D"에 의해 나타내고 있다. 시간 "T0C, T0D"가 필드 F(0)에 대응한다. 시간 "T10∼T1D"이 필드 F(1)에 대응한다.
기록 구동 펄스 WS는, 도 4b에 나타내는 바와 같이, "L"레벨에서 비액티브, "H"레벨에서 액티브인 소정 수의 샘플링 펄스 SP0∼SPe를 포함한다. 샘플링 펄스 SP0과 SP1의 출현 주기는 일정하다. 그러나 샘플링 펄스 SP1과 SPe 사이에 샘플링 펄스는 출현하지 않는다. 3개의 샘플링 펄스 중, 샘플링 펄스 SP1만, 그 후에 출현하는 기록 펄스 WP와 중첩되어 있다. 이와 같이, 샘플링 펄스 SP0∼SPe와 기록 펄스 WP에 의해 기록 구동 펄스 WS가 구성된다.
영상 신호 Ssig는 m개(수백∼천 수백 개)의 영상 신호선 DTL(j)(도 1 및 도 2 참조)에 공급된다. 그 영상 신호 Ssig는 선 순차 표시에서는 m개의 영상 신호선 DTL(j)에 동시에 공급된다. 영상 신호 Ssig의 샘플링 후에 얻어지는 데이터 전압을 반영한 신호 진폭 Vin은, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 데이터 기준전위 Vo를 기준으로 한 영상 신호 펄스 PP의 파고치에 상당한다. 이하, 신호 진폭 Vin을 데이터 전압 Vin이라고 부른다.
도 4a에 2개 나타내는 영상 신호 펄스 PP(2), PP(1) 중, 제1행에 있어서 중 요한 영상 신호 펄스는, 기록 펄스 WP와 시간적으로 겹치는 영상 신호 펄스 PP(1)이다. 영상 신호 펄스 PP(1)의 데이터 기준전위 Vo로부터의 파고치가, 도 4a 내지 4e에 나타내는 표시 제어로 표시하고자 하는(기록하고자 하는) 계조값, 즉 데이터 전압 Vin에 상당한다. 이 계조값(=Vin)은, 제1행의 각 화소에서 같은 경우(단색 표시의 경우)도 있다. 그러나 통상, 표시 화소 행의 계조값에 따라 변화한다.
도 4a 내지 4e는, 주로, 제1행 내에 있어서의 하나의 화소에 관한 동작을 설명하기 위한 것이다. 그러나 동일 행의 다른 화소에서는, 이 표시 계조값이 다른 경우가 있는 외에, 제어 자체는, 나타내는 화소구동 제어와 시간을 어긋나게 하여 병렬로 실행된다.
구동 트랜지스터 Md의 드레인(도 2 참조)에 공급되는 전원구동 펄스 DS의 전위는, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 시간 T0C부터 더미 Vth 보정기간(VTCO)의 시작(시간 T10)까지 비액티브의 "L"레벨, 즉 저전위 Vcc_L로 유지된다. 전원구동 펄스 DS는 더미 Vth 보정기간(VTCO)의 시작과 거의 동시에(시간 T10), 액티브의 "H"레벨, 즉 고전위 Vcc_H로 추이한다. 전원구동 펄스 DS는 더미 Vth 보정기간(VTOC)의 종료(시간 T13)까지만 고전위 Vcc_H에 유지된다. 거기에서 시작되는 초기화 기간(INT, 시간 T13∼T16)에는, 전원구동 펄스 DS의 전위가 다시 저전위 Vcc_L로 되돌아간다. 전원구동 펄스 DS의 전위는, 시간 T16에 고전위 Vcc_H로 되돌아간 후, 발광 허가 기간(LM(1))이 종료될 때까지 계속된다.
본 실시예의 표시 제어에서는, 더미 Vth 보정기간(VTCO)이 존재한다. 본 실시예에 있어서, 이것을 다른 관점에서 말하면, 전원구동 펄스 DS의 전위가 모두 저 전위 Vcc_L인 발광 정지 기간(LM-STOP)과 초기화 기간(INT)을, 그 2개의 기간 사이에 더미 Vth 보정기간(VTCO)을 삽입함으로써 시간적으로 분리하는 것이다.
최후의 샘플링 펄스 SPe는, 발광 정지 기간(LM-STOP)의 저전위 Vcc_L의 유지 기간 동안에 "L"레벨에서 "H"레벨로 추이한다. 한편 샘플링 펄스 SP1은, 초기화 기간(INT)의 저전위 Vcc_L의 유지 기간 동안에 "L"레벨에서 "H"레벨로 추이한다. 샘플링 펄스 SP1은, 초기화 기간(INT)이 종료되어 전원구동 펄스 DS의 전위가 고전위 Vcc_H로 유지되고 있는 기간 동안에 "H"레벨에서 "L"레벨로 추이한다.
이 때, 제2행(의 화소회로(3)(2,j)), 제3행(의 화소회로(3)(3,j))에 대해서는, 특별히 도면에는 나타내지 않았지만, 예를 들면 1수평기간씩 각 펄스(기록 구동 펄스 WS와 전원구동 펄스 DS)가 순차 지연되어 인가된다.
따라서, 어느 행에 대하여 「임계값전압 보정」과 「기록 &이동도 보정」을 행하고 있는 기간에, 그것보다 앞의 행에 대해서는「더미 Vth 보정」이나 「초기화」가 실행된다. 그 결과, 「임계값전압 보정」과 「기록 &이동도 보정」만은 행 단위로 심리스(seamless)한 처리가 실행된다. 따라서, 불필요한 기간은 발생하지 않는다.
다음에, 이상의 펄스 제어하에 있어서의, 도 4d 및 도 4e에 나타내는 구동 트랜지스터 Md의 소스나 게이트의 전위변화와, 거기에 따르는 동작을, 도 4a에 나타내는 기간마다 설명한다.
이 때, 여기에서는 도 5a∼도 8b에 나타내는 제1행의 화소회로(3)(1,j)의 동작 설명도 및, 도 2 등을 적절히 참조한다.
[앞 화면의 발광 허가 기간(LM(0))]
제1행의 화소회로(3)(1,j)에 대해, 시간 T0C 이전의 필드 F(0)(이하, 앞 화면이라고도 한다)에 있어서의 발광 허가 기간(LM(0))에는, 도 4b에 나타내는 바와 같이 기록 구동 펄스 WS가 "L"레벨이다. 그 결과, 샘플링 트랜지스터 Ms가 오프하고 있다. 이때 도 4c에 나타내는 바와 같이 전원구동 펄스 DS가 고전위 Vcc_H의 인가 상태에 있다.
도 5a에 나타내는 바와 같이, 앞 화면의 데이터 기록 동작에 의해 구동 트랜지스터 Md의 게이트에 데이터 전압 Vin0이 입력되어 유지되고 있다. 이때 데이터 전압 Vin0에 따라, 유기발광 다이오드 OLED가 발광 상태에 있다고 하자. 구동 트랜지스터 Md는 포화 영역에서 동작하도록 설정되고 있다. 따라서 유기발광 다이오드 OLED에 흐르는 구동전류 Id(=Ids)는, 유지 커패시터 Cs로 유지되고 있는 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs에 따라, 전술한 도 3에 나타내는 식으로부터 산출되는 값을 취한다.
[발광 정지 기간(LM-STOP)]
도 4a 내지 4e에 있어서 시간 T0C에 발광 정지 처리가 시작된다.
시간 T0C이 되면, 수평화소 라인 구동회로(41)(도 2 참조)가, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 전원구동 펄스 DS를 고전위 Vcc_H에서 저전위 Vcc_L로 전환한다. 구동 트랜지스터 Md에서는, 지금까지 드레인으로서 기능하고 있던 노드의 전위가 저전위 Vcc_L로까지 급격히 떨어진다. 그 결과 소스와 드레인의 전위가 역전된다. 이에 따라 지금까지 드레인이었던 노드를 소스로 하고, 지금까지 소스였던 노드를 드레인으로 하여, 이 드레인의 전하(단, 도면의 표기에서는 소스 전위 Vs 상태로 한다)를 방전하는 디스챠지 동작이 행해진다.
따라서, 도 5b에 나타내는 바와 같이 지금까지와는 역방향의 드레인 전류 Ids가 구동 트랜지스터 Md에 흐른다.
발광 정지 기간(LM-STOP)이 시작되면, 도 4e에 나타내는 바와 같이, 시간 T0C을 경계로 구동 트랜지스터 Md의 소스 (실제동작에 있어 드레인)가 급격히 방전되고, 소스 전위 Vs가 저전위 Vcc_L의 근처까지 저하한다. 샘플링 트랜지스터 Ms의 게이트는 플로팅 상태이기 때문에, 소스 전위 Vs의 저하에 따라 게이트 전위 Vg도 저하한다.
이때, 저전위 Vcc_L가 유기발광 다이오드 OLED의 발광 임계값전압 Vth_oled.과 캐소드 전위 Vcath의 합보다도 작을 때, 즉 "Vcc_L<Vth_oled.+Vcath"이면 유기발광 다이오드 OLED는 소광 한다.
다음에 기록 신호 주사 회로(42)(도 2 참조)가, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 시간 T0D에서 기록 주사선 WSL(1)의 전위를 "L"레벨에서 "H"레벨로 천이시켜서 발생하는 샘플링 펄스 SP0를, 샘플링 트랜지스터 Ms의 게이트에 공급한다.
시간 T0D까지는, 영상 신호 Ssig의 전위가 데이터 기준전위 Vo로 전환된다. 따라서, 샘플링 트랜지스터 Ms는, 영상 신호 Ssig의 데이터 기준전위 Vo를 샘플링하고, 샘플링 후의 데이터 기준전위 Vo를 구동 트랜지스터 Md의 게이트에 전달한다.
이 샘플링 동작에 의해, 도 4d 및 도 4e에 나타내는 바와 같이, 게이트 전위 Vg의 값이 데이터 기준전위 Vo에 수렴하고, 그것에 따라 소스 전위 Vs의 값은 저전위 Vcc_L에 수렴한다.
여기에서 데이터 기준전위 Vo는, 전원구동 펄스 DS의 고전위 Vcc_H보다 낮고, 저전위 Vcc_L보다 높은 소정의 전위이다.
이 샘플링 동작은, 후술하는 초기화와 같은 동작이다. 본 실시예에서는 샘플링 동작이 반드시 초기화를 실행할 필요는 없다. 대신, 샘플링 동작은 다음의 더미 Vth 보정의 동작을 시작할 수 있을 정도의 전위로 저하하기만 하면 된다.
초기화의 경우, 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs가 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth 이상이 되도록 전원구동 펄스 DS의 저전위 Vcc_L를 설정하고 있다. 구체적으로는, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 게이트 전위 Vg가 데이터 기준전위 Vo가 되면, 이것에 연동해서 소스 전위 Vs가 전원구동 펄스 DS의 저전위 Vcc_L이 되므로, 유지 커패시터 Cs의 유지 전압이 저하하여, "Vo-Vcc_L"이 된다. 이 유지 전압 "Vo-Vcc_L"은 게이트 소스간 전압 Vgs 그 자체이다. 게이트 소스간 전압 Vgs가 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth보다도 크지 않으면, 그 후에 임계값전압 보정동작을 행할 수 없다. 따라서 "Vo-Vcc_L>Vth"로 하도록 전위 관계가 정해져 있다.
도 4b에 나타내는 최후의 샘플링 펄스 SPe는, 시간 T0D부터 충분한 시간이 경과한 시간에 종료하고, 샘플링 트랜지스터 Ms가 일단 오프한다.
그 후에 시간 T10에 필드 F(1)에 대한 처리가 시작된다.
[더미 Vth 보정기간(VTCO)]
시간 T10에는 도 4b에 나타내는 바와 같이 최초의 샘플링 펄스 SP0가 하이 레벨에 있고, 샘플링 트랜지스터 Ms가 온 하고 있다. 이 상태에서, 시간 T10에서 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L에서 고전위 Vcc_H로 전환되고, 더미 Vth 보정기간(VTCO)이 시작된다.
더미 Vth 보정기간(VTCO)의 시작시(시간 T10)의 직전에 있어서, 온 상태의 샘플링 트랜지스터 Ms가 데이터 기준전위 Vo를 샘플링하고 있는 상태이다. 따라서 도 6a에 나타내는 바와 같이 구동 트랜지스터 Md의 게이트 전위 Vg는, 일정한 데이터 기준전위 Vo에 전기적으로 고정된 상태에 있다.
이 상태에서 시간 T10에, 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L에서 고전위 Vcc_H로 천이하면, 구동 트랜지스터 Md의 소스와 드레인 간에 "전원구동 펄스 DS의 파고치에 상당하는 전압이 인가된다. 이에 따라 구동 트랜지스터 Md에 전원으로부터 드레인 전류 Ids가 흐르게 된다.
드레인 전류 Ids에 의해 구동 트랜지스터 Md의 소스가 충전되어, 도 4e에 나타내는 바와 같이 소스 전위 Vs가 상승한다. 따라서 그때까지 "Vo-Vcc_L"의 값을 취하고 있던 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)는, 서서히 작아지게 된다(도 6a 참조).
게이트 소스간 전압 Vgs의 저하 속도가 빠를 경우, 도 4e에 나타내는 바와 같이 더미 Vth 보정기간(VTCO) 내에 소스 전위 Vs의 상승이 포화한다. 이 포화는 구동 트랜지스터 Md가 소스 전위 상승에 의해 컷오프하기 때문에 발생한다. 따라서, 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)는, 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth과 거의 같은 값으로 수렴한다.
이 때, 도 6a의 동작에서는, 구동 트랜지스터 Md를 흐르는 드레인 전류 Ids가 유지 커패시터 Cs의 한쪽 전극을 충전하는 외에, 유기발광 다이오드 OLED의 용량 Coled.를 충전한다. 이 때, 유기발광 다이오드 OLED의 용량 Coled.가 유지 커패시터 Cs보다 충분히 크다는 전제에서는, 드레인 전류 Ids의 대부분이 유지 커패시터 Cs의 충전에 사용된다. 그 경우, 게이트 소스간 전압 Vgs의 수렴점이 임계값전압 Vth와 거의 같은 값을 취한다.
상기 정확한 임계값전압 보정을 보증하기 위해서는, 용량 Coled.을 충분히 크게 할 의도로 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 하는 것이 바람직하다. 그러나 여기에서는 정확한 임계값전압 보정은 불필요하다. 따라서 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 하는 것은 필수는 아니다. 단, 유기발광 다이오드 OLED를 확실하게 소등하도록 캐소드 전위 Vcath가 정해지고 있다.
더미 Vth 보정기간(VTCO)은 시간 T13에 종료된다. 그러나 그 전의 시간 T11에 기록 구동 펄스 WS가 비액티브가 되어 샘플링 펄스 SP0가 종료된다. 이에 따라 도 6b에 나타내는 바와 같이, 샘플링 트랜지스터 Ms가 오프하고, 구동 트랜지스터 Md의 게이트가 플로팅 상태가 된다. 이때의 게이트 전위 Vg는 데이터 기준전위 Vo를 유지하고 있다.
샘플링 펄스 SP0가 시간 T11에 종료되고, 다음의 샘플링 펄스 SP1이 인가될 때까지(시간 T11∼T15), 영상 신호 펄스 PP(2)의 통과를 기다릴 필요가 있다. 영상 신호 펄스 PP(2)는 2행째의 데이터 기록에 필요하다.
[초기화 기간(INT)]
본 실시예에서는 샘플링 트랜지스터 Ms를 오프한 상태에서 전원구동 펄스 DS의 전위를 고전위 Vcc_H에서 저전위 Vcc_L로 전환하고, 이에 따라 초기화 기간(INT)이 시작된다.
초기화에서는, 도 7a에 나타내는 바와 같이 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L에 있다. 발광 정지 기간(LM-STOP)의 방전과 마찬가지로, 구동 트랜지스터 Md의 소스와 드레인이 교체된다. 이에 따라 구동 트랜지스터 Md가 온 하고, 소스(실제로는 드레인)의 전하가 방전되어, 소스 전위 Vs가 저전위 Vcc_L 부근까지 급속히 저하한다.
소스 전위 Vs의 저하에 따라, 플로팅 상태의 게이트의 전위(Vg)도 저하한다. 이때, 소스 전위 Vs의 저하량이 그대로 게이트 전위 Vg의 저하량이 되지 않는다. 대신, 소정의 용량 결합비에 따라, 소스 전위 Vs의 저하량의 일부가 게이트 전위 Vg의 저하량이 된다. 따라서 유지 커패시터 Cs의 유지 전압은, 원래의 임계값전압 상당량보다 약간 커진다.
다음에 기록 신호 주사 회로(42)(도 2 참조)가, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 시간 T15에 기록 구동 펄스 WS를 "L"레벨에서 "H"레벨로 전환시켜서 샘플링 펄스 SP1을, 샘플링 트랜지스터 Ms의 게이트에 공급한다.
시간 T15보다 앞선 시간 T14에, 영상 신호 펄스 PP(2)의 인가가 종료되고, 그 결과 영상 신호 Ssig의 전위가 데이터 기준전위 Vo로 전환된다. 따라서, 시간 T15에 온 하는 샘플링 트랜지스터 Ms는, 영상 신호 Ssig의 데이터 기준전위 Vo를 샘플링하여, 샘플링 후의 데이터 기준전위 Vo를 구동 트랜지스터 Md의 게이트에 전달한다.
이 샘플링 동작에 의해, 게이트 전위 Vg가 데이터 기준전위 Vo에 수렴한다. 이에 따라 소스 전위 Vs도 일단 상승한다. 그러나 구동트랜지스터 Md가 계속해서 온 상태에 있다. 그 결과 소스 전위 Vs는 저하하기 시작한다. 초기화 기간(INT)이 종료하는 시간 T16까지 소스 전위 Vs가 저전위 Vcc_L까지 저하하여, 구동 트랜지스터 Md는 오프한다.
이상의 초기화동작에 있어서, 발광 정지 기간(LM-STOP)의 방전시와 마찬가지로 데이터 기준전위 Vo는, 전원구동 펄스 DS의 고전위 Vcc_H보다 낮고, 저전위 Vcc_L보다 높은 소정의 전위이다. 또한 "Vo-Vcc_L>Vth"로 하도록 전위관계가 정해져 있다. 이는 그 후에 임계값전압 보정동작을 실행할 수 있도록 보장하기 위한 것이다.
초기화 동작에서는 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 하도록 캐소드 전위 Vcath가, 저전위 Vcc_L보다 높은 소정의 전위로 설정된다.
[임계값전압 보정기간(VTC)]
그 후에 시간 T16에 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L에서 고전위 Vcc_H로 전환되면, 임계값전압 보정기간(VTC), 즉 임계값전압 보정의 본 동작이 시작된다. 임계값전압 보정기간(VTC)의 동작 자체는, 더미 Vth 보정기간(VTCO)에 대한 도 6a 및 도 6b와 같다.
시간 T16의 시점에서 도 4b에 나타내는 바와 같이, 두 번째의 샘플링 펄스 SP1가 이미 하이 레벨에 있고, 샘플링 트랜지스터 Ms가 온 하고 있다. 이때문에, 도 6a와 마찬가지로, 구동 트랜지스터 Md의 게이트 전위 Vg는, 일정한 데이터 기준전위 Vo에 전기적으로 고정된 상태에 있다.
이 상태에서 시간 T16에, 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L에서 고전위 Vcc_H로 전환되면, 구동 트랜지스터 Md의 소스와 드레인 간에 "전원구동 펄스 DS의 파고치에 상당하는 전압이 인가된다. 이에 따라 구동 트랜지스터 Md가 온 하여, 드레인 전류 Ids가 구동 트랜지스터 Md에 흐른다.
드레인 전류 Ids에 의해 구동 트랜지스터 Md의 소스가 충전되어, 도 4e에 나타내는 바와 같이 소스 전위 Vs가 상승한다. 따라서 그때까지 "Vo-Vcc_L"의 값을 취하고 있던 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)는, 서서히 작아지게 된다(도 6a 참조).
게이트 소스간 전압 Vgs의 저하 속도가 빠를 경우, 도 4e에 나타내는 바와 같이, 더미 Vth 보정기간(VTCO) 내에 소스 전위 Vs의 상승이 포화한다. 이 포화는 구동 트랜지스터 Md가 소스 전위상승에 의해 컷오프하기 때문에 발생한다. 따라서, 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)는, 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth과 거의 같은 값으로 수렴한다.
이 때, 도 6a의 동작에서는, 구동 트랜지스터 Md를 흐르는 드레인 전류 Ids가 유지 커패시터 Cs의 한쪽 전극을 충전하는 외에, 유기발광 다이오드 OLED의 용량 Coled.을 충전한다. 이때, 유기발광 다이오드 OLED의 용량 Coled.이 유지 커패시터 Cs보다 충분히 크다는 전제에서는, 드레인 전류 Ids의 대부분이 유지 커패시 터 Cs의 충전에 사용된다. 그 경우, 게이트 소스간 전압 Vgs의 수렴점이 임계값전압 Vth와 거의 같은 값을 취한다.
상기 정확한 임계값전압 보정을 보증하기 위해, 임계값전압 보정기간(VTC)에서는, 유기발광 다이오드 OLED가 역 바이어스된 상태에서 임계값전압 보정을 행한다. 역 바이어스 상태에서는 유기발광 다이오드 OLED의 소등이 유지된다.
임계값전압 보정기간(VTC)은 시간 T19에 종료된다. 그러나 그 전의 시간 T17에 기록 구동 펄스 WS가 비액티브로 되어 샘플링 펄스 SP1이 종료된다. 이에 따라 도 6b와 마찬가지로, 샘플링 트랜지스터 Ms가 오프하여, 구동 트랜지스터 Md의 게이트가 플로팅 상태가 된다. 이때의 게이트 전위 Vg는 데이터 기준전위 Vo를 유지하고 있다.
시간 T17에 이어지는 시간 T18에 시간 T19까지, 영상 신호 펄스 PP(1)를 인가, 즉 영상 신호 Ssig의 전위를 데이터 전위 Vsig로 전환할 필요가 있다. 이것은, 시간 T19의 데이터 샘플링 시에 데이터 전위 Vsig가 안정된 소정 레벨이 되어, 데이터 전압 Vin을 정확하게 기록하기 위해, 데이터 전위 Vsig의 안정화를 기다리기 위함이다. 따라서 시간 T18∼T19의 길이는, 데이터 전위 안정화에 충분한 시간으로 설정되어 있다.
[임계값전압 보정의 효과]
여기에서 가령, 구동 트랜지스터의 게이트 소스간 전압이 "Vin"만큼 증가했다고 하면, 게이트 소스간 전압은 "Vin+Vth"가 된다. 한편 임계값전압 Vth이 큰 구동 트랜지스터와, 이것이 작은 구동 트랜지스터를 생각해본다.
따라서 전자의 임계값전압 Vth이 큰 구동 트랜지스터는 소스간 전압이 크다. 역으로 임계값전압 Vth이 작은 구동 트랜지스터는 게이트 소스간 전압이 작다. 따라서, 임계값전압 Vth에 관해서 말하면, 임계값전압 보정동작에 의해, 임계값전압 Vth의 편차를 캔슬하면, 같은 데이터 전압 Vin에 대해 같은 드레인 전류 Ids를 구동 트랜지스터에 흘려보낼 수 있다.
임계값전압 보정기간(VTC)에는, 드레인 전류 Ids가 오로지 유지 커패시터 Cs의 한쪽 전극측, 유기발광 다이오드 OLED의 용량 Coled.의 한쪽 전극 측으로 유입하는 데에만 소비되어, 유기발광 다이오드 OLED가 온 하지 않도록 할 필요가 있다. 유기발광 다이오드 OLED의 애노드 전압을 "Voled.", 그 발광 임계값전압을 "Vth_oled.", 그 캐소드 전위를 "Vcath"로 표기하면, 유기발광 다이오드 OLED를 오프 상태로 유지하는 조건은, "Voled.≤Vcath+Vth_oled."가 항상 성립하는 것이다.
여기에서 유기발광 다이오드 OLED의 캐소드 전위 Vcath를 저전위 Vcc_L(예를 들면 접지 전압 GND)로 일정하게 했을 경우, 발광 임계값전압 Vth_oled.이 상당히 클 때에는, 이 식을 항상 성립시키는 것도 가능하다. 그러나 발광 임계값전압 Vth_oled.은 유기발광 다이오드 OLED의 제작 조건에 의해 결정된다. 또한 저전압으로 효율적인 발광을 위해서는 발광 임계값전압 Vth_oled.을 지나치게 크게 할 수 없다. 따라서, 본 실시예에서는 임계값전압 보정기간(VTC)이 종료할 때까지는, 캐소드 전위 Vcath를 저전위 Vcc_L보다 크게 설정함으로써, 유기발광 다이오드 OLED를 역 바이어스 시켜 둔다.
역 바이어스를 위한 캐소드 전위 Vcath는, 도 4a 내지 4e에 나타내는 기간 동안 계속해서 일정한 상태 그대로다. 다만, 더미 Vth 보정에 의해 역 바이어스가 해제되는 값으로, 캐소드 전위 Vcath의 일정 전위가 설정된다. 따라서, 임계값전압 보정시보다 소스 전위 Vs가 높아지는 시간 T19보다 후에, 역 바이어스가 해제된다. 이 상태에서 이동도 보정이나 발광을 위한 처리가 행해진다. 그 후의 발광 정지 처리로 다시 유기발광 다이오드 OLED가 역 바이어스 상태가 된다.
[기록&이동도 보정기간(W&μ)]
시간 T19부터, 기록&이동도 보정기간(W&μ)이 시작된다. 이때의 상태는 도 6b와 동일하며, 샘플링 트랜지스터 Ms가 오프, 구동 트랜지스터 Md가 컷오프하고 있다. 구동 트랜지스터 Md의 게이트가 데이터 기준전위 Vo로 유지된다. 소스 전위 Vs가 "Vo-Vth", 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)이 "Vth"로 되어 있다.
도 4b에 나타내는 바와 같이, 영상 신호 펄스 PP(1)를 인가하고 있는 시간T19에, 기록 펄스 WP가 샘플링 트랜지스터 Ms의 게이트에 공급된다. 그러면 도 8a에 나타내는 바와 같이, 샘플링 트랜지스터 Ms가 온 하여, 데이터 전압 Vin이 구동 트랜지스터 Md의 게이트에 입력된다. 데이터 전압 Vin은 데이터 전위 Vsig(=Vin+Vo)와 게이트 전위 Vg(=Vo)의 차분이다. 그 결과, 게이트 전위 Vg가 "Vo+Vin"이 된다.
게이트 전위 Vg가 데이터 전압 Vin만큼 상승하면, 이것에 연동해서 소스 전위 Vs도 상승한다. 이때, 데이터 전압 Vin이 그대로 소스 전위 Vs에 전달되는 것은 아니다. 대신, 용량결합비 g에 따른 비율의 변화만큼 ΔVs, 즉 "g*Vin"만큼 소스 전위 Vs가 상승한다. 이것을 다음 식(1)에 나타낸다.
[수 1]
ΔVs=Vin(=Vsig-Vo)×Cs/(Cs+Coled.)…(1)
여기에서 유지 커패시터 Cs의 용량값을 같은 부호 "Cs"로 나타낸다. 부호 "Coled."는 유기발광 다이오드 OLED의 등가 용량값이다.
이상으로부터, 이동도 보정을 고려하지 않으면, 변화 후의 소스 전위 Vs는 "Vo-Vth+g*Vin"이 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs는, "(1-g)Vin+Vth"가 된다.
여기에서, 이동도 μ에 의한 편차에 대하여 설명한다.
앞에 행한 임계값전압 보정에서, 실제로는, 드레인 전류 Ids를 흘려보낼 때마다 이동도 μ에 의한 오차가 포함되어 있었다. 그러나 임계값전압 Vth의 편차가 크기 때문에 이동도 μ에 의한 오차성분을 엄밀하게 논의하지 않았다. 이때 용량결합비 g를 사용하지 않고, 간단히 "상승(up)"이나 "저하(down)"로 표기해서 설명한 것은, 이동도의 편차를 설명하는 것에 의한 번잡함을 회피하기 위함이다.
한편, 이미 설명했지만, 엄밀히 임계값전압 보정이 행해진 후에는, 유지 커패시터 Cs에 임계값전압 Vth가 유지되어 있다. 그 후에 구동 트랜지스터 Md를 온 시키면, 임계값전압 Vth의 대소에 의해 드레인 전류 Ids가 변동하지 않는다. 따라서 임계값전압 보정 후의 구동 트랜지스터 Md의 전도로, 가령, 이 전도시의 구동전류 Id에 의해 유지 커패시터 Cs의 유지 전압(게이트 소스간 전압 Vgs)의 값에 변동이 생겼다고 하면, 그 변동량 ΔV(양 또는 음의 극성을 취하는 것이 가능)은, 구동 트랜지스터 Md의 이동도 μ의 편차, 보다 엄밀하게는, 반도체 재료의 물성 파라미터인 순수한 의미에서의 이동도 외에, 트랜지스터의 구조상 혹은 제조 프로세스상에서 전류 구동력에 영향을 주는 요인의 종합적인 편차를 반영한 것이 된다.
이상을 근거로 한 후 동작 설명으로 되돌아가면, 도 8a에 있어서, 샘플링 트랜지스터 Ms가 온 하여 게이트 전위 Vg에 데이터 전압 Vin이 인가되었을 때, 구동 트랜지스터 Md는, 그 데이터 전압 Vin(계조값)에 따른 크기의 드레인 전류 Ids를 소스와 드레인 간에 흐르게 하고자 한다. 이때 드레인 전류 Ids가 이동도 μ에 따라 변동한다. 그 결과, 소스 전위 Vs는, "Vo-Vth+g*Vin"에 상기 이동도 μ에 의한 변동량 ΔV를 더한 "Vo-Vth+g*Vin+ΔV"가 된다.
이 때 유기발광 다이오드 OLED를 발광시키지 않기 위해서는, "Vs(=Vo-Vth+g*Vin+ΔV)<Vth_oled.+Vcath"를 만족하도록, 데이터 전압 Vin이나 용량 결합비 g 등에 따른 캐소드 전위 Vcath를 미리 설정하면 된다.
캐소드 전위 Vcath를 미리 상기와 같이 설정하면, 유기발광 다이오드 OLED는 역 바이어스되어, 하이 임피던스 상태가 된다. 그 결과, 유기발광 다이오드 OLED는 다이오드 특성이 아닌 단순한 용량특성을 나타내게 된다.
이때 "Vs(=Vo-Vth+g*Vin+ΔV)<Vth_oled.+Vcath"의 식을 만족하는 한, 소스 전위 Vs는, 유기발광 다이오드 OLED의 발광 임계값전압 Vth_oled.과 캐소드 전위 Vcath의 합을 넘지 않는다. 따라서 드레인 전류 Ids(구동전류 Id)는 세 용량값을 가산한 용량 "C=Cs＋Coled.+Cgs"를 충전하기 위해 사용된다. 이것들은 유지 커패시터 Cs의 용량값(같은 부호 Cs로 표기)과 유기발광 다이오드 OLED의 역 바이어스 시 등가용량의 용량값(기생 용량과 같은 부호 Coled.로 표기)과 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스 간에 존재하는 기생 용량의 용량값(Cgs로 표기)이다. 이에 따라 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs는 상승해 간다. 이때, 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 보정동작은 이미 완료되어 있다. 따라서 구동 트랜지스터 Md가 흘려보내는 드레인 전류 Ids는 이동도 μ를 반영한 것이 된다.
도 4d 및 도 4e에서 "(1-g)Vin+Vth-ΔV"의 식으로 나타내고 있는 바와 같이, 유지 커패시터 Cs에 유지되는 게이트 소스간 전압 Vgs에 있어서는, 소스 전위 Vs에 가산되는 변동량 ΔV가 임계값전압 보정 후에 게이트 소스간 전압 Vgs(=(1-g)Vin+Vth)으로부터 감산된다. 이에 따라 부귀환이 걸리도록 변동량 ΔV가 유지 커패시터 Cs에 유지된다. 따라서, 이하, 변동량 ΔV를 「부귀환량」이라고도 한다.
부귀환량 ΔV는 근사식 ΔV=t*Ids/(Coled.+Cs+Cgs)로 나타낼 수 있다. 이 근사식으로부터, 변동량 ΔV는 드레인 전류 Ids의 변동에 비례하여 변화하는 파라미터임을 알 수 있다.
상기 부귀환량 ΔV의 식으로부터, 소스 전위 Vs에 부가되는 부귀환량 ΔV는, 드레인 전류 Ids의 크기(이 크기는, 데이터 전압 Vin의 크기, 즉 계조값과 양의 상관 관계에 있다)와, 드레인 전류 Ids가 흐르는 시간, 즉, 도 4b에 나타내는, 이동도 보정에 필요한 시간 T19에서 시간 T1A까지의 시간(t)에 의존하고 있다. 즉, 계조값이 클수록, 또한 시간(t)을 길게 취할수록, 부귀환량 ΔV가 커진다.
따라서, 이동도 보정의 시간(t)은 반드시 일정할 필요는 없다. 반대로 드레인 전류 Ids(계조값)에 따라 조정하는 것이 바람직한 경우가 있다. 예를 들면, 백 색 표시에 가깝고 드레인 전류 Ids가 클 경우, 이동도 보정의 시간(t)은 짧게 해야 한다. 반대로, 흑색 표시에 가까워지고 드레인 전류 Ids가 작아지면, 이동도 보정의 시간(t)을 길게 설정해야 한다. 계조값에 따른 이동도 보정시간의 자동조정은, 그 기능을 도 2에 나타내는 기록 신호 주사 회로(42) 등에 미리 설정함으로써 실현 가능하다.
[발광 허가 기간(LM(1))]
시간 T1A에 기록&이동도 보정기간(W&μ)이 종료되면, 발광 허가 기간(LM(1))이 시작된다.
시간 T1A에 기록 펄스 WP가 종료하므로, 샘플링 트랜지스터 Ms가 오프하고, 구동 트랜지스터 Md의 게이트가 전기적으로 플로팅 상태가 된다.
그러나 발광 허가 기간(LM(1)) 이전의 기록&이동도 보정기간(W&μ)에는, 구동 트랜지스터 Md는 데이터 전압 Vin에 따른 드레인 전류 Ids를 흘려보내려고 하지만, 실제로 흘려보낸다고는 할 수 없다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 유기발광 다이오드 OLED에 흐르는 전류값(Id)이 구동 트랜지스터 Md에 흐르는 전류값(Ids)에 비하여 매우 작으면, 샘플링 트랜지스터 Ms가 온 하고 있기 때문에, 구동 트랜지스터 Md의 게이트 전압 Vg는 "Vofs+Vin"에 고정된다. 소스 전위 Vs는 Vofs+Vin에서 임계값전압 Vth만큼 낮은 전위("Vofs+Vin-Vth")에 수렴하려고 한다. 따라서, 이동도 보정의 시간(t)을 아무리 길게 해도 소스 전위 Vs는 상기 수렴점을 초과하는 전위로는 되지 않는다. 이동도 보정은, 그 수렴까지의 속도 차이로 이동도 μ의 차이를 모니터하고, 보정하는 것이다. 이 때문에, 최대 휘도의 백색 표시의 데이터 전 압 Vin이 입력된 경우라도, 상기 수렴이 되기 전에 이동도 보정 시간(t)의 종점이 결정된다.
발광 허가 기간(LM(1))이 시작되어 구동 트랜지스터 Md의 게이트가 플로팅이 되면, 그 소스 전위 Vs는, 더욱 상승 가능하게 된다. 따라서, 구동 트랜지스터 Md는, 입력된 데이터 전압 Vin에 따른 구동전류 Id를 흐르게 하도록 동작한다.
그 결과, 소스 전위 Vs(유기발광 다이오드 OLED의 애노드 전위)가 상승한다. 그 결과 도 8b에 나타내는 바와 같이, 드레인 전류 Ids가 구동전류 Id로서 유기발광 다이오드 OLED에 흐르기 시작하여, 유기발광 다이오드 OLED가 실제로 발광을 시작한다. 발광이 시작된 후 잠시 지나면, 구동 트랜지스터 Md는, 입력된 데이터 전압 Vin에 따른 드레인 전류 Ids로 포화한다. 드레인 전류 Ids(=Id)가 일정해지면, 유기발광 다이오드 OLED가 데이터 전압 Vin에 따른 휘도의 발광 상태가 된다.
발광 허가 기간(LM(1))의 시작부터 휘도가 일정하게 될 때까지 유기발광 다이오드 OLED의 애노드 전위의 상승은, 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs의 상승과 다름없다. 이 소스 전위 Vs의 상승은 유기발광 다이오드 OLED의 애노드 전압 Voled.의 상승량이라는 의미로 "ΔVoled."로 표기한다. 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs는, "Vo-Vth+g*Vin+ΔV+ΔVoled."이 된다(도 4e 참조).
한편, 게이트 전위 Vg는, 게이트가 플로팅 상태이기 때문에, 도 4d에 나타내는 바와 같이, 소스 전위 Vs에 연동하여, 그 상승량 ΔVoled.만큼 상승한다. 드레인 전류 Ids의 포화에 따라 소스 전위 Vs가 포화하면, 게이트 전위 Vg도 포화한다.
그 결과, 게이트 소스간 전압 Vgs(유지 커패시터 Cs의 유지 전압)에 대해, 이동도 보정시의 값("(1-g)Vin+Vth-ΔV")이, 발광 허가 기간(LM(1)) 동안에도 유지된다.
발광 허가 기간(LM(1))에는, 구동 트랜지스터 Md가 정전류원으로서 동작한다. 그 결과, 유기발광 다이오드 OLED의 I-V 특성이 경시 변화되고, 이것에 따라 구동 트랜지스터 Md의 소스 전위 Vs가 변화되는 경우가 있다.
그러나, 유기발광 다이오드 OLED의 I-V 특성이 경시 변화의 유무에 관계없이, 유지 커패시터 Cs의 유지 전압이 ("(1-g)Vin+Vth-ΔV")으로 유지된다. 유지 커패시터 Cs의 유지 전압은, 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth을 보정하는 성분(+Vth)과, 이동도 μ에 의한 변동을 보정하는 성분(-ΔV)을 포함한다. 따라서 임계값전압 Vth이나 이동도 μ가 다른 화소간에서 변동해도, 구동 트랜지스터 Md의 드레인 전류 Ids, 즉, 유기발광 다이오드 OLED의 구동전류 Id는 일정하게 유지된다.
구체적으로는, 구동 트랜지스터 Md는, 임계값전압 Vth이 클수록, 유지 커패시터 Cs에 의해 유지된 상기 전압에 포함된 임계값전압 보정성분을 사용해서 소스 전위 Vs를 낮춘다. 이는 드레인 전류 Ids(구동전류 Id)가 더 많이 흐르도록 소스 드레인간 전압을 크게 하기 위함이다. 따라서 임계값전압 Vth의 변동이 있어도 드레인 전류 Ids는 일정하게 유지된다.
한편, 이동도 μ가 작아 상기 변동량 ΔV가 작은 경우에는, 유지 커패시터 Cs의 유지 전압의 이동도 보정성분(-ΔV)에 의해 이 유지 전압의 저하량도 작아진다. 이에 따라, 상대적으로, 큰 소스 드레인간 전압이 확보된다. 그 결과, 구동 트 랜지스터 Md는 드레인 전류 Ids(구동전류 Id)를 더 많이 흐르게 하도록 동작한다. 따라서 이동도 μ의 변동이 있어도 드레인 전류 Ids는 일정하게 유지된다.
도 9a 내지 9c는, 세 가지 다른 상태 A, B, C에 있어서 데이터 전위 Vsig의 크기와 드레인 전류 Ids와의 관계(구동 트랜지스터 Md의 입출력 특성)의 변화를 모식적으로 나타낸다. 상태 A는 임계값전압과 이동도의 보정을 행하지 않는 초기 상태다. 상태 B는 임계값전압 보정만 행한 상태다. 상태 C는 임계값전압과 이동도의 보정을 행한 상태다.
도 9a 내지 9c로부터, 크게 떨어져 있던 화소 A와 화소 B의 특성 커브가, 우선 임계값전압 보정으로 크게 가까워지고, 다음에 이동도 보정을 행하면 거의 같다고 생각되는 정도까지 다가갈 수 있다는 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 화소간에서 구동 트랜지스터 Md의 임계값전압 Vth나 이동도 μ가 변동해도, 또한, 구동 트랜지스터 Md의 특성이 경시 변화해도, 데이터 전압 Vin이 같은 한, 유기발광 다이오드 OLED의 발광 휘도도 일정하게 유지된다.
다음에, 본 실시예에서 더미 Vth 보정을 행하는 것에 의한 효과를, 더미 Vth 보정을 행하지 않는 경우를 비교예로 해서 설명한다.
<비교예>
도 10a∼도 10e는, 비교예의 발광 제어에 있어서의 각종 신호나 전압의 파형을 나타내는 타이밍 차트다. 도 10a∼도 10e에 있어서, 도 4a∼도 4e와 중복하는 신호, 시간, 전위변화 등은 모두 동일한 부호로 나타내고 있다. 따라서, 같은 부호에 관한 한, 지금까지의 설명은 본 비교예에 있어서도 적용된다. 이하, 도 10a∼도 10e의 제어가 도 4a∼도 4e의 제어와 다른 점만 설명한다.
도 10a∼도 10e를 도 4a∼도 4e와 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 도 10a∼도 10e에 나타내는 제어에서는, 도 4a∼도 4e에 나타내는 제어에 있어서의 더미 Vth 보정기간(VTCO)과, 이것에 계속되는 초기화 기간(INT)을 생략한다. 따라서 도 10a∼도 10e에 나타내는 제어에서는, 필드 F(1)의 처리 시작과 동시에, 시간 T10부터 임계값 보정기간(VTC)을 시작하고 있다. 도 4a∼도 4e에 있어서의 시간 T10에는 샘플링 펄스 SP0이 활성 레벨이다. 도 10a∼도 10e에서는, 전술한 [임계값 보정기간(VTC)]의 설명을 그대로 적용하기 위한 시간 T10에는 샘플링 펄스 SP1이 활성 레벨이라고 하자. 전술한 [임계값 보정기간（VTC)]의 설명은, "시간 16"을 "시간 T10"으로 대체함으로써, 본 비교예에서도 중복 적용된다.
도 10a∼도 10e에 나타내는 제어에 있어서는, 필드 F(0)의 발광 정지 기간(LM-STOP)의 처리가, 도 4a∼도 4e에 있어서의 초기화 기간(INT)의 처리를 대신하는 것이다. 따라서, 임계값전압 보정의 본 동작(임계값 보정기간(VTC)의 처리)의 직전에 행하는 보정준비(초기화)는, 발광 정지 기간(LM-STOP)에 행해진다.
그러나, 발광 정지 기간(LM-STOP)은 유기 EL디스플레이(1)를 탑재한 시스템(기기)의 사양에 의해, 그 길이가 변경되는 경우가 있으며, 그것이 원인이 되어, 다음에 설명하는, 소위 "플래쉬 현상"이 생긴다.
도 11a 및 11b는 플래쉬 현상의 원인을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a에는, 전원구동 펄스 DS의 파형을, 4필드(4F)에 걸쳐서 나타내고 있다. 도 10c에는 그 파형을 약 1필드(1F)만큼 나타내고 있다.
먼저 설명한 도 10a∼도 10e에 있어서, 발광 허가 기간(LM(0),LM(1))에 비해 임계값 보정기간(VTC), 기록&이동도 보정기간(W&μ)은 시간적으로 매우 짧다. 이 때문에, 도 11a에서는 임계값 보정기간(VTC)과 기록&이동도 보정기간(W&μ)의 도시를 생략한다. 1F 기간의 처음부터 발광 허가 기간(LM)이 시작되고 있다. 여기에서 발광 허가 기간(LM)은 전원구동 펄스 DS의 전위가 고전위 Vcc_H를 취하는 기간이다. 그 후에 전원구동 펄스 DS의 전위가 저전위 Vcc_L인 기간은 발광 정지 기간(LM-STOP)에 상당한다.
도 11b에, 도 11a과 동기한 타이밍에서 변화되는 발광 강도 L를 모식적으로 나타내고 있다. 여기에서는 데이터 전압 Vin이 같은 화소 행을 4F 기간 연속 표시했을 경우를 나타내고 있다.
도 11a에 나타내는 바와 같이, 최초의 2F 기간에는, 발광 정지 기간(LM-STOP)이 비교적 짧다. 그러나 그 후의 2F 기간에는 발광 정지 기간(LM-STOP)이 비교적 길다. 이 제어는, 예를 들면 기기를 옥외에서 옥내로 이동시킨 것 등에 대처하기 위한 것이다. 이에 대응하여 기기 내의 CPU나 다른 제어회로(도시하지 않음)가, 주변환경이 어두워졌다고 판단한다. 그 결과 CPU나 다른 제어회로는 시인성을 향상시키기 위해 표시의 밝기를 전체적으로 낮추는 경우가 있다. 동일한 처리는 기기가 저소비 전력 모드로 이행될 때 사용되는 경우도 있다. 한편, 유기발광 다이오드 OLED의 장수명화를 보장하기 위해 CPU나 다른 제어회로가 구동전류를 항상 일정하게 유지하는 경우가 있다. 예를 들면 데이터 전압 Vin이 클 때에는 구동전류가 지나치게 상승하는 것을 저지하기 위해 구동전류는 일정하게 유지하여, 발광 허가 기간(LM)을 길게 함으로써 상기 데이터 전압 Vin에 따른 발광 휘도의 확보를 행한다. 그 반대의 경우, 즉 도시하는 바와 같이 구동전류는 큰 값이고, 일정한 상태로 발광 허가 기간(LM)을 짧게 함에 따라, 데이터 전압 Vin의 저하에 대응하여 소정의 발광 휘도를 얻는 경우가 있다.
유기발광 다이오드 OLED에 역 바이어스가 걸리는 기간을 결정하는 것은 발광 정지 기간(LM-STOP)의 길이다. 따라서, 도시하는 바와 같이, 발광 허가 기간(LM)의 길이가 표시 도중에 전환되면, 그것에 따라 유기발광 다이오드 OLED에 실제로 역 바이어스가 걸리는 기간이 변화된다.
유기발광 다이오드 OLED는, 역 바이어스를 인가하여 도 5a 등에 나타내는 용량 Coled.의 값이 안정될 때까지 시간이 걸린다. 이 시간은 1F 기간보다 길다. 또한, 천천히 용량값이 변화한다. 그 결과, 역 바이어스 기간이 길수록 용량 Coled.의 값이 커진다. 따라서 전술한 식 (1)로부터, 용량 Coled.의 값이 클수록 소스 전위 Vs의 변화분 ΔVs가 작아진다. 이에 따라 구동 트랜지스터 Md의 게이트 소스간 전압 Vgs가, 같은 데이터 전압 Vin을 입력하고 있었던 시간적으로 전의 다른 필드보다도 커진다. 이 게이트 소스간 전압 Vgs가 필드 간에서 커지면, 도 11c에 나타내는 바와 같이, 다음의 필드 표시로부터 발광 강도 L가 "ΔL"만큼 증대하여, 표시면 전체가 순간적으로 밝아지는 "플래쉬 현상"이 발생한다.
이와는 반대로, 발광 정지 기간(LM-STOP)이 갑자기 짧아지면, 역 바이어스 기간이 짧아진다. 따라서 상기와 반대의 이유로 게이트 소스간 전압 Vgs가 갑자기 작아진다. 그 결과 발광 강도 L가 낮아져 표시 화면이 순간적으로 어두워지는 현 상(플래쉬 현상의 일종)이 발생한다.
상기 플래쉬 현상을 방지하기 위해, 본 실시예에 관련된 도 4a 내지 4e에 나타내는 표시 제어에서는, 시스템의 요구로 길이가 변동하는 경우가 있는 발광 정지 기간(LM-STOP)의 직후에 더미 Vth 보정기간(VTCO)을 설정한다. 그 후의 보정준비를 위해 설정되는 초기화 기간(INT)을 일정하게 하고 있다.
임계값 보정기간(VTC)에는, 구동 트랜지스터 Md의 소스가 상승한다. 이에 따라 발광 정지 기간(LM-STOP) 동안 걸려있던 역 바이어스가 일단 해제된다. 그 후에 초기화 기간(INT)이 시작되는 동시에 새롭게 역 바이어스가 유기발광 다이오드 OLED에 인가된다. 따라서, 발광 강도 L에 영향을 주는 역 바이어스 기간은 항상 일정하게 되어, 전술한 플래쉬 현상이 효과적으로 방지된다.
이하 본 실시예에 있어서의 변형예를 서술한다.
<변형예 1>
도 4a 내지 4e의 표시 제어에서는, 더미 Vth 보정기간(VTCO)을 1화면(1필드)의 최초에 행했다. 그러나 더미 Vth 보정기간은, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 발광 허가 기간(LM)의 직후에 더미 Vth 보정을 행해도 된다.
도 12a 내지 12e는, 발광 허가 기간 후에 더미 Vth 보정을 행할 경우의 설명도이다.
도 12a 내지 12e의 표시 제어에서는, 발광 허가 기간(LM(0)) 후에 발광 정지 기간(LM-STOP)을 행하고, 그 직후에 더미 Vth 보정기간(VTCO)을 행하고 있다. 그 후에 비발광 상태가 계속된 후, 다음 필드 F(1)이 시작된다. 따라서 필드 F(1)의 초기에, 일정 기간의 초기화 기간(INT)이 진행된다. 초기화 기간(INT) 동안, 유기발광 다이오드 OLED는 역 바이어스된다. 그 후 임계값 보정기간(VTC), 기록&이동도 보정기간(W&μ), 발광 허가 기간(LM(1))이 계속된다.
도 12a 내지 12e에 나타내는 변형예 1은, 발광 정지 기간(LM-STOP), 더미 Vth 보정기간(VTC0), 초기화 기간(INT), 임계값 보정기간(VTC), 기록&이동도 보정기간(W&μ), 발광 허가 기간(LM)의 순서로서는 전술한 도 4a 내지 4e의 경우와 같다.
<변형예 2>
화소회로는 도 2에 나타내는 것에 한정되지 않는다.
도 2의 화소회로에서는 데이터 기준전위 Vo는 영상 신호 Ssig의 샘플링에 의해 주어진다. 그러나 데이터 기준전위 Vo를, 별도의 트랜지스터를 통해 구동 트랜지스터 Md의 소스나 게이트에 줄 수도 있다.
도 2의 화소회로에서 커패시터는 유지 커패시터 Cs뿐이다. 그러나 다른 유지 커패시터를, 예를 들면 구동 트랜지스터 Md의 드레인과 게이트간에 또 하나 설치해도 된다.
<변형예 3>
화소회로가 유기발광 다이오드 OLED의 발광과 비발광을 제어하는 구동방법에는, 화소회로 내의 트랜지스터를 주사선에 의해 제어하는 방법과, 전원전압의 공급선을 구동회로에 의해 AC구동하는 방법(전원 AC구동방법)이 있다.
도 2의 화소회로는, 후자의 전원 AC구동방법의 일례다. 그러나 이 방법에 있 어서 유기발광 다이오드 OLED의 캐소드측을 AC구동하여 구동전류를 흘려보낼지 여부를 제어해도 된다.
한편, 전자의 발광 제어를 주사선에 의해 제어하는 방법에서는, 구동 트랜지스터 Md의 드레인측 또는, 소스와 유기발광 다이오드 OLED 사이에, 다른 트랜지스터를 삽입하고, 그 게이트를 전원구동제어의 주사선으로 구동한다.
<변형예 4>
도 4a 내지 4e에 나타내는 표시 제어는, 임계값 보정기간(VTC)을 1회의 보정으로 행한다. 그러나 복수 회의 연속된(초기화를 사이에 두지 않는다는 의미) 처리로 임계값 보정을 행해도 된다.
그 경우, 초기화를 사이에 두지 않는다. 따라서 전원구동 펄스 DS의 전위를 최초의 임계값 보정시에 저전위 Vcc_L에서 고전위 Vcc_H로 높인 후에는, 발광 정지까지 고전위 Vcc_H가 유지된다. 이 점에서, 연속한 처리에 의한 임계값 보정동작은, 더미 Vth 보정과 임계값 보정의 본 동작 사이에 전원구동 펄스 DS의 전위를 저전위 Vcc_L로 일시적으로 낮추는, 도 4a 내지 4e에 나타내는 본 실시예의 동작과 근본적으로 다르다.
<변형예 5>
도 4a 내지 4e에 나타내는 표시 제어에서는 더미 Vth 보정동작은 1회이다. 그러나 소스 충전 속도가 느리기 때문에 1회의 더미 Vth 보정으로는 역 바이어스뿐만 아니라 변동도 충분히 해제할 수 없는 경우, 상기 변형예 4의 「연속한 처리에 의한 임계값 보정동작」과 마찬가지로, 전원구동 펄스 DS의 전위를 고전위 Vcc_H로 유지한 채 더미 Vth 보정을 연속해서 복수 회 행해도 된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 동일한 데이터 전압이 입력되는 한 모든 필드에 대한 휘도가 같아지므로, 소위 플래쉬 현상을 효과적으로 방지한다. 이들 실시예에서는 필드마다 발광 허가 기간을 변경해도, 역 바이어스 인가 기간의 길고 짧음 때문에 비발광 허가 기간(발광 정지 기간) 동안 발생하던 유기발광 다이오드의 바이어스 변동의 영향을 받지 않기 때문이다.
첨부된 청구항이나 그와 동등 범위 내에 있는 한 설계 요구나 다른 요소에 따라 다양한 변형, 조합, 하위 조합, 대체를 할 수 있다는 것은 당업자에게 당연하게 이해된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관련되는 유기 EL디스플레이의 주요 구성예를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 관련되는 화소회로의 기본구성을 포함하는 블럭도이다.
도 3은 유기발광 다이오드의 특성을 나타내는 그래프와 식을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 4e는 본 발명의 실시예에 관련되는 표시 제어에 있어서의 각종 신호나 전압의 파형을 나타내는 타이밍 차트다.
도 5a 내지 5c는 발광 정지 기간까지의 동작 설명도이다.
도 6a 및 6b는 더미 Vth 보정 종료 전까지의 동작 설명도이다.
도 7a 및 7b는 초기화 기간까지의 동작 설명도이다.
도 8a 및 8b는 발광 허가 기간까지의 동작 설명도이다.
도 9a 내지 9c는 보정효과의 설명도이다.
도 10a 내지 10e는 본 발명의 실시예에 대한 비교예에 관한 것이며, 표시 제어에 있어서의 각종 신호나 전압의 파형을 나타내는 타이밍 차트다.
도 11a 및 11b는 플래쉬 현상을 설명하기 위한 신호 파형과 발광 강도의 변화를 나타내는 타이밍 차트다.
도 12a 내지 12e는 본 발명의 실시예의 변형예 1에 관한 것이며, 표시 제어에 있어서의 각종 신호나 전압의 파형을 나타내는 타이밍 차트다.

Claims (13)

  1. 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터, 및 상기 발광 다이오드와 상기 구동 트랜지스터의 접속 노드와 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드 사이에 접속되는 유지 커패시터를 포함하는 화소회로와,
    상기 화소회로를 구동하는 구동회로를 구비하고,
    상기 구동회로는,
    상기 발광 다이오드가 역바이어스된 발광 정지의 상태에서, 상기 역바이어스를 해제하여 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 유지시키도록 임계값전압 보정을 행하고,
    상기 발광 다이오드를 일정 기간만큼 역바이어스 상태로 하여, 상기 유지 커패시터의 유지전압을 상기 임계값전압보다 큰 초기값으로 설정하고,
    본 동작의 임계값전압 보정을 적어도 1회 행하여, 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 설정하고,
    데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록하고,
    상기 발광 다이오드를 순바이어스하여 발광 허가 기간을 시작하며, 상기 데이터 전위에 따른 휘도로 상기 발광 다이오드를 발광가능하게 하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록함과 함께, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 후의 상기 유지전압을, 상기 구동 트랜지스터의 구동능력에 따라 보정하는 이동도 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    복수의 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치되는 화소 어레이를 구비하고,
    상기 복수의 화소회로 각각이, 상기 제어 노드에 대하여, 상기 데이터 전위를 샘플링하여 입력하는 샘플링 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 구동회로는, 상기 샘플링 트랜지스터를 오프시킨 상태에서, 상기 구동 트랜지스터의 전원전압 접속을 해제함으로써 상기 발광 다이오드를 역바이어스 상태로 설정하고, 상기 발광 정지의 상태에서 행하는 임계값전압 보정 후에 상기 초기값의 설정을 행한 후, 상기 본 동작의 임계값전압 보정과 상기 이동도 보정을 행하고,
    상기 초기값의 설정은, 상기 일정 기간의 역바이어스 상태에 따라, 상기 전원전압 접속의 해제 기간을, 상기 화소 어레이내의 화소 행마다 정해진 모든 행 표시 기간 내에서 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동회로는, 상기 발광 허가 기간의 종료시에, 상기 발광 다이오드를 역바이어스하여 발광 정지하게 하는 타이밍을 제어하고, 발광 허가와 발광 정지의 기간 길이의 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    복수의 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치되는 화소 어레이와,
    상기 화소 어레이 내에서 복수의 상기 화소회로를 열마다 공통 접속하는 복수의 영상 신호선과,
    상기 화소 어레이 내에서 복수의 상기 화소회로를 행마다 공통 접속하고, 상기 구동회로에서 발생하는 전원구동 펄스를 전송하는 전원 주사선과,
    상기 화소 어레이 내에서 복수의 상기 화소회로를 행마다 공통 접속하고, 상기 구동회로에서 발생하는 기록 구동 펄스를 전송하는 기록 주사선을 구비하고,
    상기 화소회로내에서,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 발광 다이오드가 상기 전원 주사선과 소정의 전압선 사이에 종속 접속되고,
    상기 구동 트랜지스터에 접속된 상기 발광 다이오드의 애노드와 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드 사이에 유지 커패시터가 접속되고,
    상기 제어 노드와 상기 영상 신호선 사이에, 상기 기록 구동 펄스에 의해 제어되는 샘플링 트랜지스터가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동회로는,
    상기 발광 정지의 상태에서 행하는 임계값전압 보정 및 상기 본 동작의 임계값전압 보정은, 상기 영상 신호선에 상기 데이터 전위의 펄스가 중첩되지 않는 기준 전위의 구간내에서 상기 전원 주사선의 전위를 제2 레벨로부터 제1 레벨로 천이시키는 것에 의해, 상기 발광 다이오드의 역바이어스가 해제되어 상기 구동 트랜지스터가 컷오프할 때까지 상기 접속 노드의 전위를 상승시켜, 상기 유지 커패시터에 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 유지시키고,
    상기 초기값의 설정은, 상기 전원 주사선을 상기 제1 레벨로부터 상기 제2 레벨로 되돌려서 상기 발광 다이오드의 역바이어스를 시작하고, 기준전위의 구간내에서, 상기 기록 주사선의 레벨을 상기 샘플링 트랜지스터가 온하는 상기 기록 구동 펄스의 활성 레벨로 천이시키는 것에 의해, 상기 기준전위를 상기 제어 노드에 인기하고, 상기 유지 커패시터의 유지전압을 상기 기준전위와 상기 제2 레벨의 전위차인 초기값으로 초기화하고, 상기 발광 다이오드가, 상기 화소 어레이내의 화소 행마다 정해진 모든 행 표시 기간내에서 일정한 구간 길이만큼 역바이어스 상태가 되도록, 상기 본 동작의 임계값전압 보정의 시작시에 상기 전원 주사선의 전위를 상기 제2 레벨로부터 상기 제1 레벨로 천이시키는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치.
  7. 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터, 및 상기 발광 다이오드와 상기 구동 트랜지스터의 접속 노드와 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드 사이에 접속되는 유지 커패시터를 포함하는 화소회로를 구비하는 자발광형 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 발광 다이오드가 역바이어스된 발광 정지의 상태에서, 상기 역바이어스를 해제하여 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 유지시키도록 상기 화소회로를 구동하는 임계값전압 보정 스텝과,
    상기 발광 다이오드를 일정 기간만큼 역바이어스 상태로 하여, 상기 유지 커패시터의 유지전압을 상기 임계값전압보다 큰 초기값으로 설정하는 보정 준비 스텝과,
    임계값전압 보정을 적어도 1회 행하여, 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 설정하는 본 동작의 임계값전압 보정 스텝과,
    데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록하는 기록 스텝과,
    상기 발광 다이오드를 순바이어스하여 발광 허가 기간을 시작하며, 상기 데이터 전위에 따른 휘도로 상기 발광 다이오드를 발광가능하게 하는 발광 허가 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록함과 함께, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 후의 상기 유지전압을, 상기 구동 트랜지스터의 구동능력에 따라 보정하는 이동도 보정을 행하는 이동도 보정 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광 정지의 상태에서 행하는 임계값전압 보정 스텝과, 상기 보정 준비 스텝, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 스텝, 상기 이동도 보정 스텝, 상기 발광 허가 스텝, 및 발광 정지 스텝을, 상기 순서로, 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치되는 화소 어레이내의 화소 행마다 정해진 행 표시 기간에 대응하여 실행하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  10. 발광 다이오드, 상기 발광 다이오드의 구동전류 경로에 접속되는 구동 트랜지스터, 및 상기 발광 다이오드와 상기 구동 트랜지스터의 접속 노드와 상기 구동 트랜지스터의 제어 노드 사이에 접속되는 유지 커패시터를 포함하는 화소회로를 구비하는 자발광형 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 발광 다이오드를 일정 기간만큼 역바이어스 상태로 하여, 상기 유지 커패시터의 유지전압을 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압보다 큰 초기값으로 설정하는 보정 준비 스텝과,
    임계값전압 보정을 적어도 1회 행하여, 상기 구동 트랜지스터의 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 설정하는 본 동작의 임계값전압 보정 스텝과,
    데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록하는 기록 스텝과,
    상기 발광 다이오드를 순바이어스하여 발광 허가 기간을 시작하며, 상기 데이터 전위에 따른 휘도로 상기 발광 다이오드를 발광가능하게 하는 발광 허가 스텝과,
    상기 발광 다이오드를 역바이어스하여, 상기 임계값전압 보정을 재차 행한 후, 상기 임계값전압의 등가전압을 상기 유지 커패시터에 유지시킨 채 상기 발광 다이오드를 비발광 상태로 하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 전위를 상기 제어 노드에 기록함과 함께, 상기 본 동작의 임계값 전압 보정 후의 상기 유지전압을, 상기 구동 트랜지스터의 구동능력에 따라 보정하는 이동도 보정을 행하는 이동도 보정 스텝을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보정 준비 스텝, 상기 본 동작의 임계값전압 보정 스텝, 상기 이동도 보정 스텝, 상기 발광 허가 스텝, 및 상기 발광 다이오드를 비발광 상태로 하는 스텝을, 상기 순서로, 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치되는 화소 어레이내의 화소 행마다 정해진 행 표시 기간에 대응하여 실행하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
  13. 제 7 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 보정 준비 스텝은, 상기 역바이어스 상태를 설정하는 기간을, 상기 화소회로가 행렬 모양으로 배치되는 화소 어레이내의 화소 행마다 정해진 각 행 표시 기간내에서 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 자발광형 표시장치의 구동방법.
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