KR101892307B1 - 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

매트릭스형상으로 배치된 복수의 화소 회로와 전원 회로를 구비하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 화소 회로의 각각은, 발광 소자와, 구동 트랜지스터와, 용량 소자와, 스위칭 트랜지스터를 구비하고, 전원선으로 상기 전원 회로와 접속되며, 상기 구동 방법은, 상기 전원 회로가, 상기 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압 이하로 하며, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극-소스 전극간 전압이, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 큰 전압이 되는 리셋 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하여(a), 상기 용량 소자에 데이터 전압을 유지시키고(c), 상기 전원 회로가, 상기 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압보다 큰 전압으로 하고, 상기 발광 소자를 상기 데이터 전압에 따라 발광시킨다(d).

Description

표시 장치의 구동 방법{DRIVING METHOD OF DISPLAY APPARATUS}
본 발명은, 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이며, 특히 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 소자를 이용한 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
근래, 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치(이하, 유기 EL 표시 장치)의 개발 및 실용화가 진행되고 있다. 유기 EL 표시 장치는, 일반적으로, 각각이 유기 EL 소자를 가지는 복수의 화소 회로를 매트릭스형상으로 배치하여 이루어지는 표시부와, 상기 표시부를 제어하기 위한 제어 회로를 가지고 있다.
액티브 매트릭스형으로서 알려져 있는 타입의 유기 EL 표시 장치에 이용되는 화소 회로에 관하여, 소수의 회로 요소로 이루어지고, 또한 유기 EL 소자를 보다 정확하고 안정된 휘도로 발광시키기 위한 여러 가지의 기능을 지니게 한 회로 구성 및 구동 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1).
도 8은, 특허 문헌 1에 개시된 종래의 화소 회로(90)를 도시하는 회로도이다. 화소 회로(90)는, 구동 트랜지스터(TD), 스위칭 트랜지스터(T1, T2), 용량 소자(Cs), 및 유기 EL 소자(EL)로 구성되어 있다.
화소 회로(90)는, 도시하지 않은 제어 회로로부터, 선택 라인(Lsea, Lseb)을 통해, 선택 신호(Vsea, Vseb)가 공급되고, 데이터 라인(Ld)을 통해, 검사용 전압(Vmeas) 및 계조 전압(Vdata)이 공급되며, 전원 라인(La), 공통 전극(Ec)을 통해, 전원 전압이 공급된다.
화소 회로(90)에 의하면, 먼저, 검사용 전압(Vmeas)의 인가에 따라 구동 트랜지스터(TD)에 흐르는 전류를 측정함으로써, 구동 트랜지스터(TD)의 경시적으로 변화하는 역치 전압을 특정하여, 도면 외부의 제어 회로에 기억된다. 그리고 기억된 역치 전압에 기초하여 보정한 계조 전압(Vdata)을 이용해 유기 EL 소자(EL)를 발광시킴으로써, 유기 EL 소자(EL)를, 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압의 경시적인 변화에 관계없이, 정확하고 안정된 휘도로 발광시킨다.
일본국 특허공개 2010-281872호
그러나 상기 종래의 기술에서는, 구동 트랜지스터의 역치 전압의 경시적인 변화를 보정하고, 유기 EL 소자(EL)를 정확하고 안정된 휘도로 발광시킬 수 있으나, 1프레임 내에서의 휘도 변동을 시인(視認)할 수 있는 정도의, 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동을 저감하는 대책에 대해서는 검토되어 있지 않다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 소수의 회로 요소로 이루어지는 화소 회로에 있어서 구동 트랜지스터의 역치 전압의 경시적인 변화를 저감할 수 있는, 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 한가지 양태에 따른 구동 방법은, 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 표시 장치는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 화소 회로와 전원 회로를 구비하고, 상기 화소 회로의 각각은, 제1의 전극 및 제 2의 전극을 가지며, 상기 제2의 전극이 제2의 전원선에 접속된 발광 소자와, 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽이 제1의 전원선에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽이 상기 발광 소자의 제1의 전극에 접속된 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속된, 데이터 전압을 유지하기 위한 용량 소자와, 상기 용량 소자와 데이터선의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 트랜지스터를 구비하고, 상기 전원 회로는, 상기 제1의 전원선 및 상기 제2의 전원선에 전압을 출력하며, 상기 구동 방법은, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압 이하로 하는 단계와, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극-소스 전극 간 전압이, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 큰 전압이 되는 리셋 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동을 억제하는 리셋 단계와, 상기 매트릭스의 행마다 순차적으로, 상기 용량 소자에 데이터 전압을 유지시키는 단계와, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압보다 큰 전압으로 하고, 상기 발광 소자를 상기 데이터 전압에 따라 발광시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 표시 장치의 구동 방법에 의하면, 상기 구동 트랜지스터가 상기 리셋 전압의 인가에 의해 온 상태로 됨으로써, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압(Vth)의 변동이 억제되므로, 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되는 전류량의, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동에 기인하는 오차가 저감된다. 그 결과, 상기 데이터 전압에 의해 정확하게 대응되는 량의 전류가, 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되므로, 상기 발광 소자를 보다 정확하고 안정된 휘도로 발광시킬 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 있어서의 표시 장치의 구성의 일례를 도시하는 기능 블럭도이다.
도 2a는, 실시 형태에 있어서의 화소 회로의 구성의 일례를 도시하는 회로도이다.
도 2b는, 실시 형태에 있어서의 화소 회로의 구성의 다른 일례를 도시하는 회로도이다.
도 3a는, 실시 형태에 있어서의 제어 신호, 전원 전압, 및 데이터 신호의 일례를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 3b는, 실시 형태에 있어서의 제어 신호, 전원 전압, 및 데이터 신호의 다른 일례를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 4는, 실시 형태에 있어서의 화소 회로의 동작의 일례를 도시하는 회로도이다.
도 5a는, 본 발명의 구동 방법을 적용하는데 바람직한 구동 트랜지스터의 구조의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 5b는, 본 발명의 구동 방법을 적용하는데 바람직한 구동 트랜지스터의 구조의 다른 일례를 도시하는 단면도이다.
도 6a는, 실시예의 화소 회로의 발광 휘도의 시간 변화를 도시하는 그래프이다.
도 6b는, 실시예의 화소 회로를 이용한 표시부에 의한 스크롤 표시의 일례이다.
도 7a는, 비교예의 화소 회로의 발광 휘도의 시간 변화를 도시하는 그래프이다.
도 7b는, 비교예의 화소 회로를 이용한 표시부에 의한 스크롤 표시의 일례이다.
도 8은, 종래의 화소 회로의 구성의 일례를 도시하는 회로도이다.
본 발명의 한가지 양태에 따른 구동 방법은, 표시 장치의 구동 방법으로서, 상기 표시 장치는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 화소 회로와 전원 회로를 구비하고, 상기 화소 회로의 각각은, 제1의 전극 및 제2의 전극을 가지며, 상기 제2의 전극이 제2의 전원선에 접속된 발광 소자와, 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽이 제1의 전원선에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽이 상기 발광 소자의 제1의 전극에 접속된 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속된, 데이터 전압을 유지하기 위한 용량 소자와, 상기 용량 소자와 데이터선의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 트랜지스터를 구비하고, 상기 전원 회로는, 상기 제1의 전원선 및 상기 제2의 전원선에 전압을 출력하며, 상기 구동 방법은, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압이 이하로 하는 단계와, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극-소스 전극 간 전압이, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 큰 전압이 되는 리셋 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동을 억제하는 리셋 단계와, 상기 매트릭스의 행마다 순차적으로, 상기 용량 소자에 데이터 전압을 유지시키는 단계와, 상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압보다 큰 전압으로 하고, 상기 발광 소자를 상기 데이터 전압에 따라 발광시키는 단계를 포함한다.
이러한 구동 방법에 의하면, 상기 구동 트랜지스터가 상기 리셋 전압의 인가에 의해 온 상태로 됨으로써, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압(Vth)의 변동이 억제되므로, 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되는 전류량의, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동에 기인하는 오차가 저감된다. 그 결과, 상기 데이터 전압에 의해 정확하게 대응되는 량의 전류가, 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되므로, 상기 발광 소자를 보다 정확하고 안정된 휘도로 발광시킬 수 있다.
또, 상기 구동 방법은, 또한, 상기 리셋 단계 후, 상기 데이터 전압을 유지시키는 단계 전에, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 작은 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는, 리셋 정지 단계를 포함해도 된다.
이러한 구동 방법에 의하면, 리셋 정지 단계의 도입에 의해, 리셋 단계와 데이터 기록 단계의 사이의 시간이, 행에 따라 상이한 경우에, 리셋 유효기간이 상이한 것을 배제할 수 있어, 그 결과, 표시상의 과제, 예를 들어 잔상이나, 윈도우 스크롤시의 테일링, 플로팅 블랙(Floating Blacks), 래스터 표시시의 균일성과 같은 과제가 저감 또는 해소될 수 있다.
또, 상기 발광 소자의 상기 제2의 전극은, 상기 제2의 전원선에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 상기 제1의 전원선에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되며, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽은, 상기 발광 소자의 제1의 전극에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되어 있어도 된다.
또, 상기 화소 회로는, 상기 발광 소자, 상기 구동 트랜지스터, 상기 용량 소자 및 상기 스위칭 트랜지스터 이외의 회로 소자를 구비하지 않은 것이 바람직하다.
또, 상기 구동 트랜지스터는, 백 채널 에치형 또는 채널 보호막형인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 표시 장치를, 상기 구동 방법에 따라 구동함으로써, 상기 발광 소자, 상기 구동 트랜지스터, 상기 용량 소자 및 상기 스위칭 트랜지스터만으로 이루어지는 가장 단순한 화소 회로를 이용하여, 상기 서술한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통해 동등의 기능을 발휘하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 적당히 생략한다.
실시 형태에 있어서의 구동 방법은, 복수의 화소 회로를 매트릭스형상으로 배치하여 이루어지는 표시부를 가지는 표시 장치를 구동하는 방법으로서, 상기 각 화소 회로를 구성하는 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동을 저감하기 위한 리셋 단계를 포함하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 실시 형태에 있어서의 구동 방법에 따라 구동되는 표시 장치(1)의 구성의 일례를 도시하는 기능 블럭도이다.
표시 장치(1)는, 표시부(2), 제어 회로(3), 주사선 구동 회로(4), 신호선 구동 회로(5), 및 전원 회로(6)로 구성된다.
표시부(2)는, 복수의 화소 회로(10)를 매트릭스로 배치하여 이루어진다. 상기 매트릭스의 각 행에는 동일한 행에 배치되는 복수의 화소 회로(10)에 공통으로 접속되는 주사 신호선이 설치되고, 상기 매트릭스의 각 열에는 동일한 열에 배치되는 복수의 화소 회로(10)에 공통으로 접속되는 데이터 신호선이 설치된다.
제어 회로(3)는, 표시 장치(1)의 동작을 제어하는 회로이며, 외부로부터 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호로 나타내지는 화상이 표시부(2)에 표시되도록, 주사선 구동 회로(4), 신호선 구동 회로(5)를 제어한다.
주사선 구동 회로(4)는, 주사 신호선을 통해, 화소 회로(10)에, 화소 회로(10)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 공급한다.
신호선 구동 회로(5)는, 데이터 신호선을 통해, 화소 회로(10)에, 휘도에 대응하는 데이터 신호를 공급한다.
전원 회로(6)는, 표시 장치(1)의 동작용의 전원을, 표시 장치(1)의 각부에 공급한다.
도 2a는, 화소 회로(10)의 구성의 일례, 및 화소 회로(10)와 주사선 구동 회로(4) 및 신호선 구동 회로(5)의 접속의 일례를 도시하는 회로도이다.
표시부(2)의 각 행에는, 주사 신호선으로서, 신호선(SCAN)이 설치되어 있고, 표시부(2)의 각 열에는, 데이터 신호선으로서, 신호선(DATA)이 설치되어 있다.
또, 표시부(2)에는, 전원 회로(6)로부터 출력되는 전원 전압을 전달하고, 화소 회로(10)에 분배하는 전원선(VDD), 전원 회로(6)로부터 출력되는 전원 전압을 전달하며, 화소 회로(10)에 분배하는 전원선(VSS)이 설치되어 있다. 전원선(VDD, VSS)은, 모든 화소 회로(10)에 공통으로 접속된다.
표시부(2)에 배치되어 있는 각 화소 회로(10)는, 화소 회로(10)가 배치되어 있는 행의 신호선(SCAN)으로 주사선 구동 회로(4)에 접속됨과 더불어, 화소 회로(10)가 배치되어 있는 열의 신호선(DATA)으로 신호선 구동 회로(5)에 접속되어 있다.
신호선(SCAN)은, 주사선 구동 회로(4)로부터 화소 회로(10)에, 화소 회로(10)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 전달한다. 신호선(DATA)은, 신호선 구동 회로(5)로부터 화소 회로(10)에, 휘도에 대응하는 데이터 신호를 전달한다.
화소 회로(10)는, 데이터 신호에 대응하는 휘도로 유기 EL 소자를 발광시키는 회로이며, 구동 트랜지스터(TD), 스위칭 트랜지스터(T1), 용량 소자(Cs), 및 발광 소자(EL)로 구성된다. 구동 트랜지스터(TD), 스위칭 트랜지스터(T1)는, p형의 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)로 구성되고, 발광 소자(EL)는, 유기 EL 소자로 구성된다.
구동 트랜지스터(TD)는, 소스 전극(s)이 전원선(VDD)에 접속되어 있다.
용량 소자(Cs)는, 제1(지면의 좌측)의 전극이 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(g)에 접속되고, 제2(지면의 우측)의 전극이 구동 트랜지스터(TD)의 소스 전극(s)에 접속되어 있다.
스위칭 트랜지스터(T1)는, 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(g)과, 데이터선(DATA)의 사이의 도통 및 비도통을 전환한다.
발광 소자(EL)는, 제1(지면의 상측)의 전극이 구동 트랜지스터(TD)의 드레인 전극(d)에 접속되고, 제2(지면의 하측)의 전극이 전원선(VSS)에 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(TD) 및 스위칭 트랜지스터(T1)를, n형의 트랜지스터로 구성하는 것도 가능하다.
도 2b는, 화소 회로(20)의 구성의 일례를 도시하는 회로도이다. 화소 회로(20)는, 화소 회로(10)에 비해서, 구동 트랜지스터(TD) 및 스위칭 트랜지스터(T1)가 모두 n형의 TFT로 구성되어 있는 점, 및 발광 소자(EL)의 제 1(지면의 상측)의 전극이 구동 트랜지스터(TD)의 소스 전극(s)에 접속되어 있는 점이 상이하다.
도 3a는, 화소 회로(10)를 동작시키기 위한 제어 신호, 전원 전압, 및 데이터 신호의 일례를, 1프레임 기간에 대해 도시한 타이밍 차트이다. 도 3a에 있어서, 종축은 각 신호의 레벨, 횡축은 시간의 경과를 나타낸다. 간명하게 하기 위해, 제어 신호, 데이터 전압, 및 전원 전압을, 그들을 전달하는 신호선 및 전원선과 동일한 명칭으로 표기한다.
화소 회로(10)의 스위칭 트랜지스터(T1)는 p형의 TFT로 구성되므로, 스위칭 트랜지스터(T1)의 소스 전극-드레인 전극 간은, 제어 신호(SCAN)가 로우레벨인 기간에 도통 상태가 되고, 제어 신호(SCAN)가 하이레벨인 기간에 비도통 상태가 된다.
도 3b는, 화소 회로(20)를 동작시키기 위한 제어 신호, 전원 전압, 및 데이터 신호의 일례를, 1프레임 기간에 대해 도시한 타이밍 차트이다. 도 3b에 있어서, 종축은 각 신호의 레벨, 횡축은 시간의 경과를 나타낸다. 간단 명료를 위해, 제어 신호, 데이터 전압, 및 전원 전압을, 그들을 전달하는 신호선 및 전원선과 동일한 명칭으로 표기한다.
화소 회로(20)의 스위칭 트랜지스터(T1)는 p형의 TFT로 구성되므로, 스위칭 트랜지스터(T1)의 소스 전극-드레인 전극 간은, 제어 신호(SCAN)가 하이레벨인 기간에 도통 상태가 되고, 제어 신호(SCAN)가 로우레벨인 기간에 비도통 상태가 된다. 즉, 화소 회로(20)는, 화소 회로(10)에 이용되는 제어 신호 및 데이터 신호의 레벨을 각각 단순하게 반전시킨 제어 신호 및 데이터 신호가 부여되면, 화소 회로(10)와 동등한 동작을 행하도록 구성되어 있다.
화소 회로(10, 20)는, 각각 도 3a, 도 3b에 도시하는 제어 신호, 전원 전압, 및 데이터 신호에 따라, 프레임마다, 리셋 단계, 리셋 정지 단계, 데이터 기록 단계, 및 발광 단계를 반복한다.
도 4(a)~(d)는, 각각, 리셋 단계, 리셋 정지 단계, 데이터 기록 단계, 및 발광 단계에 있어서의 화소 회로(10)의 동작을 설명하는 회로도이다.
먼저, 리셋 단계가, 선행하는 프레임의 발광 단계 후, 또한 상기 프레임의 발광 단계 전의 비(非)발광 기간에 있어서, 모든 행에 동시에 행해진다.
리셋 단계에서는, 전원 회로(6)가, 발광 소자(EL)의 양 전극 간의 전압이 발광 소자(EL)의 역치 전압 이하가 되는 전압을, 전원선(VDD, VSS)에 출력한다. 전원 회로(6)는, 전원선(VDD)에 고정된 전압(VE1)을 출력하면서, 전원선(VSS)에 출력하는 전압을 전압(VE1)으로부터 발광 소자(EL)의 역치 전압을 줄인 전압과 동일하거나 혹은 보다 높은 전압(도시된 일례에서는 전압(VE1))으로 조정하여도 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극의 전압에 어떠한 전압이 인가되어도, 발광 소자(EL)의 양 전극 간에는 역치 전압 이상의 전압은 인가되지 않으므로, 발광하는 일이 없다.
신호선 구동 회로(5)가, 데이터선(DATA)에, 구동 트랜지스터(TD)를 리셋하기 위한 전압을 출력한다. 예를 들어 게이트 전극-소스 전극 간 전압이 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압보다 커지는 리셋 전압(Von)을 출력한다.
주사선 구동 회로(4)가, 모든 행의 신호선(SCAN)에 동시에 로우레벨의 제어 신호를 출력한다.
이에 의해, 모든 행에 동시에, 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(g)에, 스위칭 트랜지스터(T1)를 통해, 리셋 전압(Von)이 인가되어, 구동 트랜지스터(TD)가 온 상태로 됨으로써, 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압(Vth)의 변동이 억제된다. 리셋 단계 도입에 의한 효과에 대해서는, 잠시 후에 실험의 결과에 기초하여 상세하게 설명한다.
또, 이때, 전원 전압(VDD, VSS)이, 발광 소자(EL)의 양단 간의 전압이 발광 소자(EL)의 역치 전압 이하로 되는 전압으로 조정되어 있으므로, 발광 소자(EL)는 발광하지 않고, 발광 소자(EL)의 불필요한 발광에 따른 표시 콘트라스트의 저하, 및 소비 전력의 증대가 억제된다.
다음에, 리셋 정지 단계가, 모든 행에 동시에 실행된다.
리셋 정지 단계에서는, 신호선 구동 회로(5)가, 데이터선(DATA)에, 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극-소스 전극 간 전압이 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압 이하로 되는 리셋 정지 전압(Voff)을 출력한다.
이에 의해, 구동 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(g)에 리셋 정지 전압(Voff)이 인가되어, 구동 트랜지스터(TD)가 오프 상태로 되고, 리셋 동작이 정지한다.
리셋 정지 단계는, 리셋 단계와 데이터 기록 단계의 사이의 시간이, 행에 따라 상이한 경우에, 리셋 유효기간이 상이한 것을 배제하기 위한 단계이다. 리셋 정지 단계의 실행에 의해, 표시상의 과제, 예를 들면 잔상이나, 윈도우 스크롤시의 테일링, 플로팅 블랙, 래스터 표시시의 균일성과 같은 과제가, 시인의 허용 범위 내인 경우에는, 생략해도 된다.
다음에, 데이터 기록 단계가, 행마다 상이한 기간에 실행된다.
제i행의 데이터 기록 단계에서는, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 데이터 전압(DATA)이, 제i행의 화소 회로에 있어서의 휘도에 대응하는 전압(Vdata(i))으로 설정되고, 제i행의 제어 신호(SCAN)가 로우레벨이 된다.
이에 의해, 제i행의 화소 회로에 있어서, 전압(Vdata(i))이, 스위칭 트랜지스터(T1)를 통하여, 용량 소자(Cs)에 유지된다.
그리고 발광 단계가, 모든 행에 동시에 실행된다.
발광 단계에서는, 전원 회로(6)가, 발광 소자(EL)의 양단 간의 전압이 발광 소자(EL)의 역치 전압보다 커지는 전압을, 전원선(VDD, VSS)에 출력한다. 전원 회로(6)는, 전원선(VDD)에 고정된 전압(VE1)을 출력하면서, 전원선(VSS)에 출력하는 전압을 전압(VE1)으로부터 발광 소자(EL)의 역치 전압을 줄인 전압보다 낮은 전압(도시된 일례에서는 전압(VE2))으로 조정해도 된다.
이에 의해, 구동 트랜지스터(TD)가, 용량 소자(Cs)에 유지된 전압(Vdata)에 따른 크기의 전류를, 발광 소자(EL)에 공급한다. 발광 소자(EL)는, 구동 트랜지스터(TD)로부터 공급된 전류의 크기에 대응한 휘도로 발광한다.
도 5a, 도 5b는, 상기 서술한 구동 방법을 적용하는데 바람직한 구동 트랜지스터의 구조의 일례를 도시하는 단면도이다. 상기 서술한 구동 방법은, 구동 트랜지스터(TD)가, 예를 들어, 도 5a에 도시되는 백 채널 에치형 TFT, 또는 도 5b에 도시되는 채널 보호막형(채널 에치 스토퍼형) TFT에 의해 구성되어 있는 화소 회로에 적절하게 적용된다.
상기 서술한 구동 방법에 의하면, 프레임마다, 리셋 전압(Von)에서 구동 트랜지스터(TD)를 온 상태로 하는 리셋 단계를 실행하므로, 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압(Vth)의 변동이 억제되고, 1프레임 내의 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되는 전류량의, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동에 기인하는 오차가 저감된다.
그 결과, 상기 데이터 전압에 의해 정확하게 대응되는 량의 전류가, 상기 구동 트랜지스터로부터 상기 발광 소자에 공급되므로, 상기 발광 소자를 보다 정확하고 안정된 휘도로 발광시킬 수 있다.
리셋 단계 도입에 따른, 구동 트랜지스터(TD)의 역치 전압(Vth)의 변동의 억제에 의한 효과를 검증한 실험의 결과에 대해 설명한다.
도 6a는, 상기 서술한 리셋 단계를 포함하는 구동 방법으로 화소 회로(10)를 구동한 실시예에 있어서의, 발광 휘도의 시간 변화를 도시하는 그래프이며, 흰색 또는 검은색 표시에서, 회색 표시로 변환된 직후의 35프레임에 있어서의 발광 휘도의 측정 결과가 도시되어 있다.
실시예에서는, 선행 프레임의 표시가 흰색인지 검은색인지 등에 따라, 회색 표시로 변환된 후의 최초의 프레임에서 약간의 발광 휘도의 차이가 보이지만, 2번째의 프레임 이후에서는 거의 동일한 발광 휘도가 얻어지고, 신속하게 올바른 회색 표시로 수속(收束)하고 있다. 또, 각 프레임 내에서의 발광 휘도도 거의 변동 없이, 잘 안정되어 있다.
그 결과, 예를 들어 도 6b에 도시한 바와 같이, 중간 계조의 배경색 중에서 검정 또는 흰색 윈도우를 스크롤시켰을 경우에서도, 윈도우가 통과하여 다시 배경색이 된 영역이 신속하게 올바른 중간 계조의 휘도에 정착하기 때문에, 이른바 테일링으로 불리는 표시 열화는 시인되지 않는다.
이에 대해, 도 7a는, 리셋 단계를 생략한 구동 방법으로 화소 회로(10)를 구동한 비교예에 있어서의, 발광 휘도의 시간 변화를 도시하는 그래프이며, 흰색 또는 검정 표시에서, 회색 표시로 변환된 직후부터 35프레임에 있어서의 발광 휘도의 측정 결과가 도시되어 있다.
비교예에서는, 선행 프레임의 표시가 흰색이지 검정색인지 등에 따라, 회색 표시로 변환된 후의 10 이상의 프레임에 있어서 발광 휘도의 불일치가 보이고, 특히 최초의 1~2프레임에서의 발광 휘도에는 큰 차이가 보인다. 이 현상에 의해, 예를 들어 도 7b에 도시한 바와 같이, 중간 계조의 배경색 중에서 흰색 또는 검정색의 윈도우를 스크롤 시켰을 경우에는, 윈도우가 통과하여 다시 배경색이 된 영역이 올바른 중간 계조의 휘도에 정착하기까지 상당한 시간을 필요로 하기 때문에, 테일링이 시인된다.
이 실험의 결과로부터, 리셋 단계 도입에 의해, 예를 들어 윈도우를 스크롤 표시시켰을 때의 휘도 오차(테일링)가 개선되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 리셋 단계 도입에 의해, 표시 품위가 향상되어 있다.
이상, 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대해 실시 형태에 기초하여 설명했으나, 본 발명은, 이 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서, 해당 업자가 생각한 각종 변형을 실시하고, 또 실시 형태에 있어서의 구성 요소 및 동작을 임의로 조합하여 실현되는 표시 장치 및 그 구동 방법도 본 발명에 포함된다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명은, 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치에 유용하고, 특히, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치에 유용하다.
1: 표시 장치 2: 표시부
3: 제어 회로 4: 주사선 구동 회로
5: 신호선 구동 회로 6: 전원 회로
10, 20, 90: 화소 회로 TD: 구동 트랜지스터
T1: 스위칭 트랜지스터 Cs: 용량 소자
EL: 발광 소자

Claims (5)

  1. 표시 장치의 구동 방법으로서,
    상기 표시 장치는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 화소 회로와 전원 회로를 구비하고,
    상기 화소 회로의 각각은,
    제1의 전극 및 제2의 전극을 가지며, 상기 제2의 전극이 제2의 전원선에 접속된 발광 소자와,
    소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽이 제1의 전원선에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽이 상기 발광 소자의 제1의 전극에 접속된 구동 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 접속된, 데이터 전압을 유지하기 위한 용량 소자와,
    상기 용량 소자와 데이터선의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 트랜지스터를 구비하고,
    상기 전원 회로는, 상기 제1의 전원선 및 상기 제2의 전원선에 전압을 출력하며,
    상기 구동 방법은,
    상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압 이하로 하는 단계와,
    상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극-소스 전극 간 전압이, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 큰 전압이 되는 리셋 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 변동을 억제하는 리셋 단계와,
    상기 리셋 단계 후에, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압보다 작은 전압을, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는, 리셋 정지 단계와,
    상기 리셋 정지 단계 후에, 상기 매트릭스의 행마다 순차적으로, 상기 용량 소자에 데이터 전압을 유지시키는 단계와,
    상기 화소 회로 전체에 대해 동시에, 상기 전원 회로가, 상기 제1의 전원선 또는 상기 제2의 전원선에 출력하는 전압을 조정하여, 상기 발광 소자의 양단 간의 전압을 상기 발광 소자의 역치 전압보다 큰 전압으로 하고, 상기 발광 소자를 상기 데이터 전압에 따라 발광시키는 단계를 포함하며,
    상기 화소 회로는, 상기 발광 소자, 상기 구동 트랜지스터, 상기 용량 소자 및 상기 스위칭 트랜지스터 이외의 회로 소자를 구비하지 않은, 표시 장치의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 소자의 상기 제2의 전극은, 상기 제2의 전원선에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되고,
    상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 상기 제1의 전원선에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되며,
    상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 쪽은, 상기 발광 소자의 제1의 전극에 회로 소자를 통하지 않고 직접 접속되어 있는, 표시 장치의 구동 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는, 백 채널 에치형 또는 채널 보호막형인, 표시 장치의 구동 방법.
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