KR102083637B1 - 전기 광학 장치의 구동 방법 및 전기 광학 장치 - Google Patents

전기 광학 장치의 구동 방법 및 전기 광학 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호를 구동 트랜지스터에 라이트할 때, 킥백의 영향을 억제하여 표시 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 구동방법은 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 초기화하는 단계와, 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호가 상기 구동 트랜지스터에 제공될 때, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 직렬 접속된 상기 드레인측의 제 1 트랜지스터와 상기 게이트측의 제 2 트랜지스터를 온하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 보상된 데이터 신호의 전압을 게이트 전압으로서 보유되도록 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 전압을 제공하는 데이터 라이트 단계를 포함하고, 상기 데이터 라이트 단계가 종료할 때, 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 온 상태로부터, 상기 제 2 트랜지스터를 먼저 오프하고, 그 후 상기 제 1 트랜지스터를 오프시키고, 상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온으로 한다.

Description

전기 광학 장치의 구동 방법 및 전기 광학 장치 {ELECTRO-OPTIC DEVICE AND DRVING MEHTOD THEREOF}
본 발명은 전류에 의해 발광하는 전류 발광 소자를 사용한 전기 광학 장치를 구동하는 기술에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네센스(Organic Electroluminescence, 이하 ?유기 EL?이라고도 한다) 등, 공급되는 전류에 따른 강도로 발광하는 소자 (이하, ?전류 발광 소자?라고도 한다)를 사용한 전기 광학 장치가 개발되고 있다. 이러한 전기 광학 장치는, 전류 발광 소자에 공급되는 전류량을, 각 화소에 있어서의 구동 트랜지스터에 의해 제어하여 표시 영상의 계조가 제어된다. 그러므로, 이 구동 트랜지스터에 특성 편차가 있으면, 그 특성 편차가 표시 영상에 직접 나타나 버린다. 특히, 구동 트랜지스터의 게이트에 계조에 따른 전압 레벨의 신호를 제공하여 전류 발광 소자로 흐르는 전류를 제어하는 화소 회로에서는, 구동 트랜지스터의 문턱값 전압의 변동이 영향을 주고, 표시 영상의 계조가 흐트러져 버린다.
그러므로, 화소부의 구동 트랜지스터의 게이트와 소스 전극 사이에 접속된 보유 용량에, 데이터 신호선으로부터 데이터 신호에 알맞는 전압을 설정할 때, 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 제 1, 제 2 스위치 트랜지스터를 직렬 접속하여, 제 1 스위치 트랜지스터를 오프하고 다음에 상기 제 2 스윙 트랜지스터를 오프하는 독립 제어를 행하는 기술이 개시되어 있다(특허문헌1참조).
이 기술에 따르면, 구동 트랜지스터의 다이오드 접속용 트랜지스터에 듀얼 게이트 구조(트랜지스터를 2개 직렬로 접속한 구성)을 채용하고, 이 다이오드 접속용의 2개의 트랜지스터를 오프하는 타이밍을 다르게 함으로써, 킥백 (관통 전압: through voltage)의 영향을 절감하고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌1] 일본국 특허 공개 제 2004-341200호 공보
킥백이 발생하는 요인은 2가지가 있는 것으로 추측된다. 그 하나는 트랜지스터의 게이트 및 드레인 사이의 기생 용량에 의한 영향이고, 다른 하나는 트랜지스터가 온으로부터 오프로 변할 때에 채널에 있는 전하가 방출되는 것에 의한 것이다. 어느 쪽의 요인도 트랜지스터 회로에 있어서, 트랜지스터가 온 및 오프할 때에 발생하는 전하의 재배분에 의한 것에 기인한 것이다.
킥백에 대해서 검토하면, 특허문헌 1에 개시된 화소 회로에서는, 구동 트랜지스터의 게이트에서 먼 쪽의 트랜지스터에 의한 킥백의 영향은 감소하지만, 게이트에 가까운 쪽의 트랜지스터에 의한 킥백의 영향은 남게 되어버린다. 즉, 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 트랜지스터를 통해 다이오드 접속하였을 때에, 다이오드 접속용의 트랜지스터가 갖는 기생 용량(게이트 및 드레인 사이의 용량)에 의해 구동 트랜지스터의 게이트 전압이 변동하여 버리고, 또한 다이오드 접속용의 트랜지스터가 온으로부터 오프된 때에 채널에 잔존하는 전하가 배출되고, 그 전하가 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 변동시켜 버린다는 문제를 해결할 수 없다.
본 발명의 일 실시 형태는, 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호를 구동 트랜지스터에 라이트할 때, 킥백의 영향을 억제하여 표시 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 초기화하는 단계; 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호가 상기 구동 트랜지스터에 제공될 때, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 직렬 접속된 상기 드레인측의 제 1 트랜지스터와 상기 게이트측의 제 2 트랜지스터를 온하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 보상된 데이터 신호의 전압을 게이트 전압으로서 보유되도록 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 접속된 용량 소자에 전압을 제공하는 데이터 라이트 단계; 및 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 접속된 전류 발광 소자에 상기 구동 트랜지스터의 상기 보유된 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 제공하여 발광시키는 발광 단계;를 포함하고, 상기 데이터 라이트 단계가 종료할 때, 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 온 상태로부터, 상기 제 2 트랜지스터를 먼저 오프하고, 그 후 상기 제 1 트랜지스터를 오프시키고, 상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법이 제공된다.
이 전기 광학 장치의 구동 방법에 따르면, 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 그 보상된 데이터 신호의 전압을 게이트 전압으로서 보유되도록 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 용량 소자에 전압을 보유시킬 때에, 킥백에 의한 전압의 변동을 저감 또는 방지할 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 데이터 신호가 상기 구동 트랜지스터의 소스에 제공되어도 좋다.
구동 트랜지스터의 소스로 데이터 신호를 입력하여도, 킥백에 의한 전압의 변동을 저감 또는 방지할 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 사이에 직렬로 접속된 적어도 1개의 제 3 트랜지스터와, 상기 제 1 트랜지스터는, 상기 데이터 라이트 단계에서 온 상태이고, 상기 발광 단계에서 오프 상태이어도 좋다.
제 1 트랜지스터와 제 2 트랜지스터 사이에 직렬로 접속된 제 3 트랜지스터를 마련하고, 제 1 트랜지스터와 동시에 오프된 상태로 하는 것으로, 리크 전류를 저감할 수 있고, 구동 트랜지스터의 게이트에 라이트된 데이터 전압이 변동하는 것을 저감 또는 방지할 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 데이터 라이트 단계가 종료할 때, 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 온 상태로부터, 상기 제 2 트랜지스터를 먼저 오프하고, 그 다음에 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 전류 발광 소자 사이에 접속된 발광 제어 트랜지스터를 온으로 하고, 그 후 상기 제 1 트랜지스터를 오프시키고, 상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온으로 하도록 하여도 좋다.
발광 제어 트랜지스터를 온으로 하여 구동 트랜지스터의 드레인과 전류 발광 소자를 도통 상태로 함으로써, 킥백의 영향을 전류 발광 소자의 기생 용량에서 흡수할 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 데이터 라이트 단계서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 문턱값 전압을 보상하기 위해 상기 제 2 트랜지스터가 온 되었을 때 보다도, 상기 발광 단계에서, 상기 제 2 트랜지스터가 온 되었을 때의 게이트-드레인 사이의 전압이 커지도록 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 전압이 제공되어도 좋다.
구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에서 다이오드 접속하는 트랜지스터 중, 게이트에 가까운 측의 제 2 트랜지스터의 게이트 전압을 소정의 값으로 함으로써, 킥백의 영향을 저감 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 매트릭스 형상으로 배열된 화소 회로, 상기 화소 회로에 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호를 전송하는 데이터 신호선, 및 상기 화소 회로의 동작을 제어하는 제 1 게이트 신호선과 제 2 게이트 신호선을 포함하고, 상기 화소 회로는, 상기 데이터 신호선에서 상기 데이터 신호에 따른 전압이 제공되는 구동 트랜지스터: 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전압에 따른 전류가 공급되는 전류 발광 소자; 상기 구동 트랜지스터의 게이트의 전압을 초기화하는 초기화용 트랜지스터; 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 게이트를 다이오드 접속하도록 직렬로 접속된 상기 드레인측의 제 1 트랜지스터 및 상기 게이트측의 제 2 트랜지스터; 및 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 제공되는 전압을 보유하는 용량 소자를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인측에 접속된 상기 제 1 트랜지스터의 게이트는 상기 제 1 게이트 신호선과 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터의 게이트는 상기 제 2 게이트 신호선에 접속되어 있고, 상기 데이터 신호에 따라서 상기 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 보상된 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전압으로서 보유되도록 상기 용량 소자에 전압을 제공하는 데이터 라이트 기간에 있어서, 상기 제 1 게이트 신호선과 상기 제 2 게이트 신호선에는, 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터를 온으로 하는 신호가 제공되고, 상기 데이터 라이트 기간이 종료할 때, 상기 제 2 게이트 신호선에 상기 제 2 트랜지스터를 오프하는 신호가 먼저 제공되고, 그 후 상기 제 1 게이트 신호선에 상기 제 1 트랜지스터를 오프하는 신호가 제공되고, 상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에, 상기 제 2 게이트 신호선에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온하는 신호가 제공되는 전기 광학 장치가 제공된다.
이 전기 광학 장치에 따르면, 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 그 보상된 데이터 신호의 전압을 게이트 전압으로서 보유되도록 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 용량 소자에 전압을 보유시킬 때에, 킥백에 의한 전압의 변동을 저감 또는 방지할 수 있다.
다른 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 제 2 용량 소자가 접속되어 있어도 좋다.
구동 트랜지스터의 드레인과 병렬로 제 2 용량 소자를 마련함으로써, 킥백의 영향을 완화할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 구동 트랜지스터를 다이오드 접속하는 트랜지스터에 의한 킥백의 영향을 억제하고, 표시 불균일(Display unevenness)를 개선하고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 전자기기의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 타이밍차트를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제 3실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 제 3실시 형태에 따른 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제 4실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 타이밍차트를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 4실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제 4실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제 5실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 타이밍차트를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 5실시 형태에 따른 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
도 14는 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트가 다이오드 접속된 화소 회로의 동작을 설명하는 회로도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 전자기기에 대해서, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시 형태는 본 발명의 실시 형태의 일 예로서 본 발명은 이것들의 실시 형태에 한정되는 것이 아니다.
예를 들어, 이하로 예시하는 실시 형태에서는, 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하여 전류 발광 소자에 흘려보내는 드레인 전류를 제어하는 회로에 대해서 p채널형 트랜지스터의 화소 회로를 예시하여 설명하지만, p채널형 트랜지스터의 이외에 n채널형 트랜지스터 또는 CMOS트랜지스터 등에서 화소 회로를 구성했을 경우에도 같이 적용할 수 있다.
<제 1 실시 형태>
본 실시 형태에서는, 트랜지스터를 온 또는 오프하였을 때에 발생하는 킥백의 영향을 억제하기 위한 화소 회로 및 그 화소 회로를 포함하는 전기 광학 장치의 일 실시 형태에 대해서 설명한다.
[전기 광학 장치에 대해서]
도 1은, 본 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 구성의 일 예를 나타내는 개략도를 나타낸다. 전기 광학 장치(10)는, 게이트 신호선 구동 회로(12), 발광 제어 회로(14), 데이터 신호선 구동 회로(16) 및 화소부(18)를 갖는다. 화소부(18)에는, 화소 회로(100)가 행 방향 및 열 방향으로 복수 개 배치되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 화소 회로(100)는, 5행 5열의 매트릭스 형상으로 배치되어 있지만, 이 배치에 한정되지 않고, 더 많은 화소 회로(100)가 있어도 좋고, 적어도 좋다.
화소 회로(100)는 복수의 트랜지스터들과 전류 발광 소자를 포함하여 구성되어 있다. 전류 발광 소자는, 유기 일렉트로루미네센스 재료를 발광 매체로 하는 발광 소자인 것으로 하지만, 공급되는 전류량에 따라서 발광 강도가 변화되는 발광 소자이면, 다른 재료 혹은 다른 형식의 발광 소자일 수 있다.
게이트 신호선 구동 회로(12)는, 각 행의 화소 회로(100)에 대응하여 마련된 제 1 게이트선(20), 제 2 게이트 신호선(22), 제 3 게이트 신호선(24)에 선택 신호를 공급한다. 게이트 신호선 구동 회로(12)는, 제 1 게이트선(20)에 화소 회로(100)의 행을 선택하는 신호를 출력하고, 제 2 게이트 신호선(22)에 화소 회로(100) 내에서 발생하는 킥백의 영향을 저감하기 위한 신호를 출력하고, 제 3 게이트 신호선(24)에 화소 회로(100)에 제공되는 데이터 전압을 초기화하는 신호를 출력한다. 이것들의 동작의 상세히 대해서는 후술한다.
발광 제어 회로(14)는, 화소 회로(100)에 대응하여 마련된 발광 제어선(26)에 발광 제어 신호를 공급한다. 발광 제어 회로(14)는, 발광 제어 신호에 의해, 각 행의 화소 회로(100)에 있어서의 전류 발광 소자로의 전류 공급의 타이밍을 제어한다.
데이터선 제어 회로(16)는, 데이터 신호선(28)에 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호를 출력한다. 데이터 신호선(28)은, 각 열의 화소 회로(100)에 대응하여 마련되어 있고, 제 1 게이트 신호선(20)에서 선택된 화소 회로(100)에 데이터 신호를 공급한다.
도 1에 나타내는 전기 광학 장치(10)는, 여러 가지 전자기기로의 적용이 가능하고, 스마트폰, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전 수상기(쌍방향 통신이 가능한 것을 포함한다) 등, 화상을 표시하는 표시부를 갖는 전자기기에 적용할 수 있다.
[화소 회로에 대해서]
도 2는, 본 실시 형태에 따른 화소 회로(100)의 회로도를 나타낸다. 도 2는, 화소 회로를 구성하는 트랜지스터가 모두 p 채널형인 경우를 나타내고 있다. 화소 회로(100)는, 데이터 신호선(28)으로부터 데이터 신호를 입력할 것인지 여부를 선택하는 트랜지스터(102), 데이터 신호가 라이트되어 그것에 대응한 드레인 전류를 흐르게 하는 구동 트랜지스터(104), 구동 트랜지스터(104)의 드레인 전류가 공급되는 전류 발광 소자 (118)을 갖고 있다.
트랜지스터(102)는, 소스 또는 드레인 중의 한 쪽이 데이터 신호선(28)에 접속되고, 다른 쪽이 구동 트랜지스터(104)의 소스와 접속되고, 게이트가 제 1 게이트 신호선(20)과 접속되어 있다. 제 1 게이트 신호선(20)으로부터 선택 신호가 제공되면, 트랜지스터(102)는 온 상태(도통 상태)로 되고, 데이터 신호선(28)으로부터 데이터 신호를 구동 트랜지스터(104)로 제공하게 된다. 그러므로, 트랜지스터(102)는, 화소 회로(100)에 데이터 신호의 라이트를 제어하는 라이트 제어 트랜지스터이다.
구동 트랜지스터(104)는 드레인과 게이트가 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)에 의해 다이오드 접속되어 있다. 여기에서, 제 1 트랜지스터(112)는 구동 트랜지스터(104)의 드레인에 접속되고, 제 2 트랜지스터(114)는 구동 트랜지스터의 게이트에 접속되어 있다. 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)는 직렬 접속되어 있으므로, 쌍방의 트랜지스터가 온으로 되어 도통하면 구동 트랜지스터(104)는 다이오드 접속되는 것으로 된다.
또한, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)는, 데이터 라이트 기간에 있어서 쌍방이 온 상태로 되어 있지만, 라이트 기간이 종료할 때, 제 2 게이트 신호선(22)에 제 2 트랜지스터(114)가 오프하는 신호가 먼저 제공되고, 그 후 제 1 게이트 신호선(20)에 제 1 트랜지스터(112)가 오프하는 신호가 제공되고, 또한, 그 후, 제 2 게이트 신호선(22)에 상기 제 2 트랜지스터(114)를 다시 온으로 하는 신호가 제공된다. 이러한 동작에 의해, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 트랜지스터의 스위칭 동작에 수반하는 게이트 전압의 변동(킥백의 영향)을 배제하도록 하고 있다.
구동 트랜지스터(104)의 게이트에는, 데이터 신호에 따른 전압을 보유하기 위한 용량 소자(116)가 접속되어 있다. 용량 소자(116)는, 일단이 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 접속되고, 타단이 고전위측 전원선(ELVDD)에 접속되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이 용량 소자(116)에는, 화소 회로(100)에 라이트되는 데이터 전압에 따른 전압을 보유한다.
트랜지스터(110)는, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압을 이니셜 전압(Vinit)으로 설정하기(초기화 처리를 한다) 위한 리셋 트랜지스터이다. 트랜지스터(110)의 게이트는 제 3 게이트 신호선(24)에 접속되어 있고, 초기화 신호에 의해 트랜지스터(110)가 온으로 되면, 구동 트랜지스터(204)의 게이트 전압은 이니셜 전압(Vinit)으로 되므로, 라이트된 데이터 신호가 리셋된다.
전류 발광 소자 (118)는, 구동 트랜지스터(104)의 드레인과 저전위측 전원선(ELVSS)과의 사이에 접속되어 있다. 전류 발광 소자 (118)와 구동 트랜지스터(104)의 드레인과의 사이에는 스위칭 소자로서 트랜지스터(106)가 접속되고, 고전위측 전원선(ELVDD)과 구동 트랜지스터(104)와의 사이에는 스위칭 소자로서 트랜지스터(108)가 접속되어 있다.
발광 제어선(26)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EM)에 의해, 트랜지스터(106)와 트랜지스터(108)는 오프와 온이 전환될 수 있다. 트랜지스터(106)와 트랜지스터(108)가 오프 상태로 있을 때는 전류 발광 소자 (118)로의 전류 공급이 차단되므로, 전류 발광 소자 (118)는 발광하지 않는다. 한편, 트랜지스터(106)와 트랜지스터(108)가 온일 때에는 전류 발광 소자 (118)에 전류 공급이 행해지므로, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압에 따른 드레인 전류가 전류 발광 소자 (118)로 흘러서 전류 발광 소자(118)가 발광한다. 이와 같이, 트랜지스터(106)와 트랜지스터(108)는 발광 제어 트랜지스터로서 기능한다.
또한, 구동 트랜지스터(104)는, 게이트에 인가되는 게이트 전압에 따라서 소스 및 드레인 사이에 흐르는 전류를 제어하고, 전류 발광 소자 (118)의 발광 강도를 제어한다. 또한, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압은, 화소 회로(100)에 라이트되는 데이터 신호의 전압 레벨에 따라서 변화한다.
[화소 회로의 동작에 대해서]
도 3은, 도 2에 나타내는 화소 회로(100)의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트를 나타낸다. 도 3에 나타내는 타이밍차트는, 초기화 기간, 데이터 라이트 기간, 발광 기간에 있어서의 제 1 게이트 신호선(20)(Scan(n)), 제 2 게이트 신호선(22)(KBC(n)), 제 3 게이트 신호선(24)(Scan(n-1)) 및 발광 제어선(26)(EM(n))의 신호를 나타내고 있다. 여기에서, n은, 화소 회로(100)의 행(n=1, 2, ...)을 나타내고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 초기화 기간에서는, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)이 하이 레벨이고, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)과 제 3 게이트 신호선(24)에 제공되는 신호Scan(n-1)이 로우 레벨이다. 그러므로, 도 2에 나타내는 화소 회로(100)에 있어서의 제 1 트랜지스터(112)는 오프이고, 제 2 트랜지스터(114)와 트랜지스터(110)는 온으로 되어 있다. 따라서, 트랜지스터(110)를 통하여 이니셜 전압(Vinit)이 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공되고, 게이트의 전압은 초기화된다.
라이트 기간은, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호 Scan(n)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화하고, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)은 로우 레벨, 제 3 게이트 신호선(24)에 제공되는 신호Scan(n-1)은 하이 레벨로 된다. 이 때, 제 1 게이트 신호선(20)의 신호Scan(n)에 의해, 트랜지스터(102)가 온으로 되고, 데이터 신호선(28)으로부터 구동 트랜지스터(104)에 데이터 신호가 제공된다. 또한, 제 1 트랜지스터(112)가 온으로 되고, 제 2 트랜지스터(114)도 신호 KBC(n)에 의해 온 상태에 있어서, 구동 트랜지스터(104)는 다이오드 접속된다. 따라서, 데이터 신호의 전압 레벨이 제 1 트랜지스터(112) 및 제 2 트랜지스터(114)을 통해 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공된다.
구동 트랜지스터(104)는, 드레인과 게이트가 다이오드 접속된 상태에 있으므로, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, 데이터 전압(Vdata)으로부터 구동 트랜지스터(104)의 문턱값 전압(이하 Vth라고 나타낸다) 분만큼이 변화된 전압(Vdata-Vth)이 인가되고, 이 전압이 용량 소자(116)에 제공된다.
발광 기간에서는, 제 1 게이트 신호선(20)과 제 3 게이트 신호선(24)이 하이 레벨이고, 발광 제어선의 신호 EM(n)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화한다. 이와 같이 하면, 도 2에 나타내는 화소 회로(100)로부터 명확한 바와 같이, 고전위 전원선(ELVDD)로부터 구동 트랜지스터(104)를 통해 전류 발광 소자 (118)에 전류가 흘러서 발광하게 된다. 이때 전류 발광 소자 (118)에 흐르는 전류는, 구동 트랜지스터(104)의 드레인 전류에 상당하는 전류이다. 구동 트랜지스터(104)의 드레인 전류는 문턱값 전압에 의해 변동하기 쉽지만, 본 실시 형태에서는, 구동 트랜지스터(104)의 문턱값 전압의 변동을 데이터 라이트 기간에 있어서 검출하여 보상하기 때문에, 전류 발광 소자(118)로 흐르는 드레인 전류에 대해서, 실질적으로 문턱값 전압의 영향이 없게 된다.
여기에서, 데이터 라이트 기간에 있어서 킥백의 영향이 문제로 되지만, 이 영향을 배제하기 위해서, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)의 동작을 다음과 같이 제어하고 있다.
데이터 라이트 기간이 종료할 때, 구동 트랜지스터(104)의 드레인과 게이트의 도통을 차단하여 게이트 전압을 보유시키기 위해서, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)의 적어도 한쪽을 오프 상태로 할 필요가 있다. 이때, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호 KBC(n)을 먼저 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변화시키고, 그 후, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변화시킨다. 즉, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)를 동시에 오프하는 것이 아니고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 가까운 제 2 트랜지스터(114)를 먼저 오프로 하고, 그 다음에 제 1 트랜지스터(112)를 오프로 한다.
제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호 KBC(n)은, 또한 그 후(발광 기간에 있어서) 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화하는 신호로 제공되고, 제 2 트랜지스터(114)를 온으로 하고 있다. 또한, 상술한 EM(n)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화되는 타이밍은, 제 2 트랜지스터(114)가 온으로 된 이후일 수 있다.
본 실시 형태에서는, 데이터 라이트 기간에 있어서, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)를 상기한 바와 같이 동작시킴으로써, 킥백에 의한 게이트 전압의 변동을 방지하도록 하고 있다. 그 다음에, 이 상세히 대해서 설명한다.
최초에, 구동 트랜지스터에 데이터를 라이트할 때에 발생하는 킥백의 영향에 대해서 도 14를 참조하여 설명한다. 도 14에서는, 구동 트랜지스터(204)에 트랜지스터(212)가 다이오드 접속되어 있다. 데이터 라이트 기간에서는, 트랜지스터(212)가 온으로 되고, 데이터 신호의 전압이 구동 트랜지스터(204)의 게이트에 제공된다. 라이트 기간이 종료하여 트랜지스터(212)가 오프하면, 킥백의 영향에 의해 구동 트랜지스터(204)의 게이트 전압(Vg)은 킥백에 의해 전압 △V만큼 변동하게 된다 (Vg = Vdata - Vth + △V).
한편, 본 실시 형태에 나타내는 화소 회로(100)에서는, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)가 동작하는 타이밍을 다르게 함으로써, 킥백에 의한 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압의 변동을 방지하고 있다.
도 4(A)는, 데이터 라이트 기간이 종료할 때에, 제 1 트랜지스터(112)는 온이고, 제 2 트랜지스터(114)가 먼저 오프된 상태를 나타낸다. 이 경우, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V로 되고, 제 2 트랜지스터(114)로부터의 킥백에 의해 △V만큼 전압이 변동한다.
도 4(B)는, 제 2 트랜지스터(114)에 이어서 제 1 트랜지스터(112)가 오프로 된 상태를 나타낸다. 이 경우, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 가까운 제 2 트랜지스터(114)가 오프로 되어 있으므로, 제 1 트랜지스터(112)가 오프로 되어도 킥백에 의해 게이트 전압(Vg)에 변동은 없게 된다.
도 4(C)는, 제 1 트랜지스터(112) 및 제 2 트랜지스터(114)가 오프였던 상태로부터, 제 2 트랜지스터(114) 만이 온으로 된 상태를 나타낸다. 제 1 트랜지스터(112)가 오프인 채로, 제 2 트랜지스터(114)가 온으로 됨으로써, 전하의 재배분가 다시 발생하고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V - △V로 된다. 즉, 제 2 트랜지스터(114)가 최초에 오프하였을 때에 발생한 킥백에 의한 전압 △V를, 제 1 트랜지스터(112)가 오프의 상태에서 제 2 트랜지스터(114)를 다시 온함으로써, 캔슬하고 있다.
또한, 이 데이터 라이트 기간에 있어서, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압은, 이니셜 전압(Vinit)으로부터 데이터 전압에 따른 전압(Vdata - Vth)까지 변화된다. 구동 트랜지스터(104)의 드레인 전류는, 게이트 전압이 데이터 전압에 따른 전압(Vdata - Vth)에 포화될 때까지 계속하여 흐른다. 그러나, 데이터 라이트 기간은 유한하고, 화상을 표시하기 위해 일정 프레임 주파수에서 데이터가 라이트되면, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압이 완전히 포화하기 전에 라이트 기간이 종료하게 된다. 그러므로, 다이오드 접속하는 제 2 트랜지스터(114)는 드레인 전류가 흐르고 있는 상태(채널 내에 전하가 존재하고 있는 상태)에서 오프하는 것으로 되기 때문에, 보다 킥백의 영향을 주기 쉽게 된다.
그러나, 도 4(A)로부터 도 4(C)에 나타낸 바와 같이, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)를 오프 또는 온으로 되는 타이밍을 다르게 함으로써, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 대한 킥백의 영향을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 복수의 트랜지스터들 중에, 게이트에 가장 가까운 측의 트랜지스터를 먼저 오프로 하고, 그 후, 다이오드 접속하는 복수의 트랜지스터들 모두를 오프로 하고, 다시, 게이트에 가장 가까운 측의 트랜지스터를 온으로 함으로써, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압의 킥백에 의한 영향을 배제할 수 있다. 그것에 의해, 화소 회로(100)에 마련된 구동 트랜지스터(104)의 구동 전압의 편차를 작게 할 수 있고, 전기 광학 장치(10)의 표시 불균일을 개선할 수 있다.
<제 2 실시 형태>
본 실시 형태에서는, 도 2에 나타내는 화소 회로(100)의 변형예에 대해서, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5에 나타내는 화소 회로(100)는, 구동 트랜지스터(104)의 드레인측에 접속되는 제 1 트랜지스터를 멀티게이트로 한 경우의 일 예를 나타낸다. 즉, 구동 트랜지스터(104)의 드레인과 게이트 사이에, 제 1 트랜지스터(112a), 제 3 트랜지스터(112b) 및 제 2 트랜지스터(114)를 접속한 구성이다. 제 1 트랜지스터(112a), 제 3 트랜지스터(112b)는 제 1 게이트 신호선(20)과 접속되어 있으므로, 동일한 타이밍으로 온 및 오프 동작을 한다. 또한, 제 3 트랜지스터(112b)는, 복수 개로 존재하여 직렬로 접속되어도 좋지만, 본 실시 형태에서는 적어도 1개 있으면 좋다.
이 화소 회로(100)의 동작은, 도 3에 나타내는 타이밍차트와 동일하므로 설명은 생략한다. 도 6은, 데이터 라이트 기간이 종료할 때에 있어서의 제 1 트랜지스터(112a), 제 3 트랜지스터(112b) 및 제 2 트랜지스터(114)의 동작을 상세히 나타낸다.
도 6(A)은, 데이터 라이트 기간이 종료할 때에, 제 1 트랜지스터(112a)와 제 3 트랜지스터(112b)은 온 상태에 있고, 제 2 트랜지스터(114)가 먼저 오프된다. 이때, 구동 트랜지스터의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V가 된다.
도 6(B)은, 제 2 트랜지스터(114)에 계속하여 제 1 트랜지스터(112a)와 제 3 트랜지스터(112b)가 오프로 된 상태를 나타낸다. 그리고, 도 6(C)에 나타내는 바와 같이, 제 1 트랜지스터(112a)와 제 3 트랜지스터(112b)를 오프된 채, 제 2 트랜지스터(114) 만을 온으로 한다. 이러한 동작은 도 4에 있어서의 것과 동일하고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V - △V로 되고, 킥백의 영향이 보상된다.
본 실시 형태에서는, 제 1 트랜지스터를 멀티 게이트로 하고 있는 것(혹은 제 1 트랜지스터에 상당하는 트랜지스터를 복수 직렬로 접속하고 있는 것)에 의해, 트랜지스터가 오프 상태에서 흐르는 전류(리크 전류)를 저감하고 있다.
즉, 도 4에서 설명한 바와 같이, 구동 트랜지스터(104)의 소스로 데이터 신호를 입력한 경우, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압이 완전히 포화하기 전에 라이트 기간이 종료할 때 드레인 전류는 아직 흐르고 있으므로, 킥백의 영향을 줄이기 위해서는 제 1 트랜지스터를 오프하였을 때의 리크 전류를 극히 작게 하는 것이 바람직하다.
여기에서, 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터(104)의 드레인측에 접속되는 제 1 트랜지스터를 멀티게이트로 함으로써(혹은 제 1 트랜지스터에 상당하는 트랜지스터를 복수 개 직렬로 접속함으로써), 그 리크 전류를 줄일 수 있다. 또한, 제 1 트랜지스터(112a)와 제 3 트랜지스터(112b)가 오프된 후에, 제 2 트랜지스터(114)는 온으로 되지만, 이러한 경우에도 제 1 트랜지스터 및 제 3 트랜지스터에 의해 멀티 게이트형의 트랜지스터로 되어 있고, 리크 전류가 저감됨으로써, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압의 변동도 방지할 수 있다. 또한, 제 1 트랜지스터(112a)와 제 3 트랜지스터(112b)가 함께 제 1 게이트 신호선(20)에 접속되고, 동일한 타이밍에서 온 및 오프 동작을 하고 있지만, 다른 게이트 신호선에 접속되는 것으로, 온 및 오프가 같은 타이밍으로 행하여지지 않아도 좋고, 라이트 기간에 동시에 온하는 기간을 갖고, 발광 기간에 있어서 동시에 오프하는 기간을 갖도록 되어 있으면 좋다.
본 실시 형태에 따르면, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 복수의 트랜지스터들 중에, 드레인에 가장 가까운 측의 트랜지스터를 멀티 게이트형으로 함으로써, 리크 전류를 저감할 수 있고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압의 킥백에 의한 영향을 배제할 수 있다. 그것에 의해, 화소 회로(100)에 마련된 구동 트랜지스터(104)의 구동 전압의 편차를 작게 할 수 있고, 전기 광학 장치(10)의 표시 불균일을 개선할 수 있다.
<제 3 실시 형태>
제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에서는 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 트랜지스터에 의한 킥백의 영향을 저감하는 구성에 대해서 예시하였지만, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압에 대한 킥백의 영향을 보다 저감하기 위해서는, 구동 트랜지스터(104)의 드레인측에서의 영향도 배제하는 것이 보다 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압에 대한 킥백의 영향을 배제한다, 보다 바람직한 일 실시 형태에 대해서 예시한다.
우선, 도 7을 참조하여 구동 트랜지스터(104)의 드레인측에서 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압에 대한 킥백이, 드레인측에서 어떻게 작용하는 지를 설명한다.
도 7(A)에서 나타내는 바와 같이, 데이터 라이트 기간에 있어서, 제 2 트랜지스터(114)를 먼저 오프하면, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)에는, 제 2 트랜지스터(114)을 오프한 것에 의한 킥백에 의한 전압 △V가 더해지고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이에 발생하는 전압 △V'가 실질적으로 더 더해진다. 즉, 게이트 전압(Vg)은 Vg = Vdata - Vth + △V + △V'이 된다. 이 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이에 발생하는 전압 △V'는 제 2 트랜지스터(114)를 오프시킴으로써 발생하는 것이다.
도 7(B)에서 나타내는 바와 같이, 제 1 트랜지스터(112)를 오프하면, 그 오프된 것에 의한 킥백의 영향이 구동 트랜지스터(104)의 드레인측의 기생 용량Cgd를 통해 게이트에 더 더해진다. 따라서, 게이트 전압(Vg)은 Vg = Vdata - Vth + △V + 2△V'가 된다.
도 7(C)에서 나타내는 바와 같이, 제 1 트랜지스터(112)가 오프된 후에, 제 2 트랜지스터(114)를 다시 온으로 하면, 제 2 트랜지스터(114)에 의한 킥백에 의한 전압 △V는 캔슬되지만, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이의 전압 △V'는 킥백 전압으로서 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공되게 된다. 즉, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + 2△V'로 된다.
도 8은, 이 영향을 저감하기 위해서, 구동 트랜지스터(104)의 드레인에 병렬로 용량 소자(120)를 접속하는 일 예를 나타낸다. 이와 같이, 구동 트랜지스터(104)의 드레인에 용량 소자(120)를 접속함으로써, 제 2 트랜지스터(114)가 오프하였을 때에, 구동 트랜지스터(104)측에 재배분되는 전하를 흡수할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 구동 트랜지스터(104)를 다이오드 접속하는 제 2 트랜지스터(114)의 킥백에 의한 구동 트랜지스터(104)의 드레인 전압의 변동이 줄고, 최종적으로 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 발생하는 킥백의 영향을 저감할 수 있다. 그것에 의해, 화소 회로(100)에 마련된 구동 트랜지스터(104)의 구동 전압의 편차를 작게 할 수 있고, 전기 광학 장치(10)의 표시 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 구성은, 다른 실시 형태로 조합시켜서 실시할 수 있고, 동일한 작용 효과를 나타낼 수 있다.
<제 4 실시 형태>
본 실시 형태에서는, 제 1 실시 형태에 있어서 도 2에서 나타내는 화소 회로(100)에 있어서, 전류 발광 소자의 기생 용량을 이용하여 킥백의 영향을 저감하는 구성에 대해서 예시한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 화소 회로는, 도 2에서 설명한 것과 동일하므로 회로 구성의 상세에 대해서는 설명을 생략한다.
도 9는, 본 실시 형태에 따른 화소 회로(100)의 동작을 설명하는 타이밍차트를 나타낸다. 도 9에 나타내는 타이밍차트는, 초기화 기간, 데이터 라이트 기간, 발광 기간에 있어서의 제 1 게이트 신호선(20)(Scan(n)), 제 2 게이트 신호선(22)(KBC(n)), 제 3 게이트 신호선(24)(Scan(n-1)) 및 발광 제어선(26)(EM(n))의 신호를 나타내고 있다.
초기화 기간에서는, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)이 하이 레벨이고, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)과 제 3 게이트 신호선(24)에 제공되는 신호Scan(n-1)이 로우 레벨이다. 그러므로, 도 2에서 나타내는 화소 회로(100)에 있어서, 트랜지스터(110)을 통하여 이니셜 전압(Vinit)이 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공되고, 게이트의 전압은 초기화된다.
라이트 기간은, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화하고, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)은 로우 레벨, 제 3 게이트 신호선(24)에 제공되는 신호Scan(n-1)은 하이 레벨로 된다. 이 때, 제 1 게이트 신호선(20)의 신호Scan(n)에 의해, 트랜지스터(102)가 온 이 되고, 데이터 신호선(28)으로부터 구동 트랜지스터(104)에 데이터 신호가 제공된다. 또한, 제 1 트랜지스터(112)가 온으로 되고, 제 2 트랜지스터(114)도 제 2 게이트 신호선(22)의 신호KBC(n)에 의해 온 상태에 있으므로, 구동 트랜지스터(104)는 다이오드 접속된다. 따라서, 데이터 신호의 전압 레벨이 제 1 트랜지스터(112) 및 제 2 트랜지스터(114)를 통해 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공된다.
초기화 기간 및 데이터 라이트 기간을 통하여, 발광 제어선(26)의 신호EM(n)은 하이 레벨로 있기 때문에, 전류 발광 소자 (118)의 발광을 제어하는 트랜지스터(106)(발광 제어 트랜지스터)는 오프 상태인 채로 유지된다.
구동 트랜지스터(104)는, 드레인과 게이트가 다이오드 접속된 상태로 있기 때문에, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, 데이터 전압(Vdata)으로부터 구동 트랜지스터(104)의 문턱값 전압분 만큼 변화된 전압(Vdata - Vth)이 인가되고, 이 전압이 용량 소자(116)에 제공된다.
데이터 라이트 기간이 종료할 때에, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)이 먼저 하이 레벨로 변화하고, 제 2 트랜지스터(114)가 오프로 된다. 그 후, 발광 제어선(26)의 신호EM(n)이 로우 레벨로 변화하고, 발광 제어 트랜지스터인 트랜지스터(106)가 온으로 된다. 그리고, 제 1 게이트 신호선(20)의 신호Scan(n)이 하이 레벨이 되고, 제 1 트랜지스터(112)가 오프로 된다.
상기한 바와 같이, 발광 제어선(26)의 신호는 제 2 트랜지스터(114)가 오프된 후, 제 1 트랜지스터(112)가 오프하기 전에, 발광 제어 트랜지스터인 트랜지스터(106)를 온으로 하는 신호가 주어지므로, 발광 기간은 그대로 시작된다. 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)은, 발광 기간에 있어서, 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화하는 신호로 제공되고, 제 2 트랜지스터(114)를 온 상태로 변화시키고 있다.
본 실시 형태에서는, 제 2 트랜지스터(114)가 오프된 후, 제 1 트랜지스터(112)가 오프하기 전에, 발광 제어 트랜지스터인 트랜지스터(106)를 온으로 하고 있으므로, 전류 발광 소자 (118)의 기생 용량에 킥백 전압을 회피하도록 하고 있다. 이하에 그 상세를 도 10과 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10 (A)에서 나타내는 바와 같이, 데이터 라이트 기간에 있어서, 제 2 트랜지스터(114)를 먼저 오프하면, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)에는, 제 2 트랜지스터(114)가 오프된 것에 의한 킥백 전압?이 더해지고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이에 발생하는 전압 △V'가 실질적으로 더 더해진다. 즉, 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V + △V'로 된다. 이때, 구동 트랜지스터(104)의 드레인과 전류 발광 소자(118)의 사이에 있는 트랜지스터(106)는 오프 상태이므로, 전류 발광 소자 (118)의 기생 용량(122)은 아무런 작용도 하지 않는다.
도 10(B)는, 제 1 트랜지스터(112)가 온, 제 2 트랜지스터(114)가 오프의 상태에서, 발광 제어 트랜지스터인 트랜지스터(106)가 온으로 된 상태를 나타낸다. 트랜지스터(106)가 온으로 될 때, 구동 트랜지스터(104)의 드레인은 전류 발광 소자 (118)의 기생 용량(122)에 서서히 접속되면서, 킥백의 영향을 받아 드레인 및 게이트 사이에 전압 △V''가 발생한다. 그러므로, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V + △V' - △V''가 된다.
도 11 (A)는, 제 2 트랜지스터(114)가 온 및 트랜지스터(106)가 온 상태에서, 제 1 트랜지스터(112)가 오프로 된 상태를 나타낸다. 이때, 구동 트랜지스터(104)의 드레인의 킥백에 의해 전압 △V'''가 발생하지만, 드레인에는 전류 발광 소자(118)의 기생 용량(122)이 접속되어 있으므로, 킥백의 영향을 저감할 수 있다. 이때, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V + △V' - △V'' + △V'''로 된다.
도 11(B)는, 제 1 트랜지스터(112)가 오프 및 트랜지스터(106)가 온 상태에서, 제 2 트랜지스터(114)를 다시 온으로 한 상태를 나타낸다. 이와 같이 하면, 게이트 전압(Vg)에 있어서, 제 2 트랜지스터(114)에 의한 킥백에 의한 전압 △V는 캔슬되고, Vg = Vdata - Vth + △V' - △V'' + △V'''로 된다.
여기에서, 킥백 전압의 대소 관계를 비교하면, △V》△V'》△V''》△V'''로된다. 이 이유는 다음과 같다. 우선, △V와 △V'을 비교하면, △V'은 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이 용량 Cgd와 용량 소자(116)의 용량Cst에서 결정되고, Cst》Cgd이므로, △V'는 △V 보다 작게 된다. 또한, 트랜지스터(106)가 온으로 될 때, 구동 트랜지스터(104)의 드레인은 기생 용량(122)에 서서히 접속되면서 킥백의 영향을 받지만, 기생 용량(122)의 용량은 전류 발광 소자(118)의 소자 사이즈에 비해 크기 때문에, △V''는 구동 트랜지스터(104)의 드레인이 플로팅일 때에 있어서의 △V' 보다도 작아진다. 또한, 구동 트랜지스터(104)의 드레인이 기생 용량(122)에 접속된 상태에서, 제 1 트랜지스터(112)를 오프하므로, △V'''는 △V''보다도 작아진다.
따라서, 본 실시 형태에서는 도 11(B)에서 나타내는 바와 같이, 게이트 전압(Vg)은, Vg = Vdata - Vth + △V' - △V'' + △V'''로 되지만, 2△V' > △V' - △V'' + △V'''이 되는 것은 명확하므로, 제 3 실시 형태의 경우보다도 킥백의 영향을 저감할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 전류 발광 소자 (118)의 기생 용량(122)을 이용함으로써, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 발생하는 킥백의 영향을 저감할 수 있다. 그것에 의해, 화소 회로(100)에 마련된 구동 트랜지스터(104)의 구동 전압의 편차를 작게 할 수 있고, 전기 광학 장치(10)의 표시 불균일을 개선할 수 있다.
<제 5 실시 형태>
본 실시 형태에서는, 제 1 실시 형태에 있어서 도 2에서 나타내는 화소 회로(100)에 있어서, 제 2 게이트 신호선(114)의 전압 레벨을 3레벨의 값으로 함으로써, 킥백의 영향을 저감하는 실시 형태에 대해서 예시한다. 또한, 본 실시 형태에 따른 화소 회로(100)는, 도 2에서 설명한 것과 동일하므로 회로 구성의 상세에 대해서는 설명을 생략한다.
도 12는, 본 실시 형태에 따른 화소 회로(100)의 동작을 설명하는 타이밍차트를 나타낸다. 도 12에 나타내는 타이밍차트는, 초기화 기간, 데이터 라이트 기간, 발광 기간에 있어서의 제 1 게이트 신호선(20)(Scan(n)), 제 2 게이트 신호선(22)(KBC(n)), 제 3 게이트 신호선(24)(Scan(n-1)) 및 발광 제어선(26)(EM(n))의 신호를 나타내고 있다.
라이트 기간은, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)이 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변화되고, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)은 제 1 로우 레벨(L), 제 3 게이트 신호선(24)에 제공되는 신호Scan(n-1)은 하이 레벨로 된다. 이 때, 제 1 게이트 신호선(20)의 신호Scan(n)에 의해, 트랜지스터(102)가 온으로 되고, 데이터 신호선(28)으로부터 구동 트랜지스터(104)에 데이터 신호가 제공된다. 또한, 제 1 트랜지스터(112)가 온으로 되고, 제 2 트랜지스터(114)도 제 2 게이트 신호선(22)의 신호KBC(n)에 의해 온 상태이므로, 구동 트랜지스터(104)는 다이오드 접속된다. 따라서, 데이터 신호의 전압 레벨이 제 1 트랜지스터(112) 및 제 2 트랜지스터(114)를 통해 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 제공된다.
데이터 라이트 기간이 종료할 때에, 구동 트랜지스터(104)의 드레인과 게이트의 도통을 차단하여 게이트 전압을 보유시키기 위해, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)를 먼저 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변화시키고, 그 후, 제 1 게이트 신호선(20)에 제공되는 신호Scan(n)을 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변화시킨다. 즉, 제 1 트랜지스터(112)와 제 2 트랜지스터(114)를 동시에 오프로 하는 것이 아니라, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 가까운 제 2 트랜지스터(114)를 먼저 오프로하고, 그 다음에 제 1 트랜지스터(112)를 오프로 한다.
제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)는, 또한 그 후(발광 기간에 있어서) 하이 레벨로부터 제 2 로우 레벨(L2)로 변화하는 신호로 제공되고, 제 2 트랜지스터(114)를 온 상태로 변화시키고 있다. 여기에서, 제 2 로우 레벨(L2)은 제 1 로우 레벨(L) 보다도 낮은 전압이다. 이와 같이, 구동 트랜지스터(104)의 게이트에 가까운 제 2 트랜지스터(114)의 게이트의 전압을 보다 낮은 전압으로 함으로써, 제 1 로우 레벨(L)로 하는 경우 보다도 제 2트랜지스터(114)의 게이트-드레인 사이의 전압이 커지도록 하여, 킥백의 영향을 캔슬하도록 하고 있다. 그러므로, 게이트 신호선 구동 회로(12)는, 제 2 게이트 신호선(22)에 제공되는 신호KBC(n)가 하이 레벨(H), 제 1 로우 레벨(L), 제 2 로우 레벨(L2)의 3개의 값을 취하는 시프트 레지스터를 구비하고 있다. 그 다음에, 이 상세에 대해서 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13 (A)에서 나타내는 바와 같이, 데이터 라이트 기간에 있어서, 제 2 트랜지스터(114)를 먼저 오프하면, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)에는, 제 2 트랜지스터(114)가 오프된 것에 의한 킥백에 의한 전압 △V가 더해지고, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 및 드레인 사이에 발생하는 킥백에 의한 전압 △V'가 실질적으로 더 더해진다.
도 13(B)에서 나타내는 바와 같이, 제 1 트랜지스터(112)를 오프로 하면, 그 오프된 것에 의한 킥백의 영향이 구동 트랜지스터(104)의 드레인측의 기생 용량Cgd를 통해 게이트가 상승되게 한다. 따라서, 게이트 전압(Vg)은 Vg = Vdata - Vth + △V + 2△V'가 된다.
그리고, 도 13(C)에서 나타내는 바와 같이, 제 2 트랜지스터(114)를 온할 때, 제 2 게이트 신호선(24)의 신호KBC(n)의 전압을 소정의 값으로 함으로써, 제 2 트랜지스터(114)가 온할 때의 킥백에 의한 전압 △V''를 억제한다. 즉, 킥백에 의한 전압 △V''가, △V'' = △V + 2△V'로 되도록 KBC(n)의 전압(L2)을 설정함으로써, 구동 트랜지스터(104)의 게이트 전압(Vg)을, Vg = Vdata - Vth로 할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 구동 트랜지스터의 게이트측에 접속되는 트랜지스터의, 게이트 신호선의 전압 레벨을 3 레벨의 값으로 함으로써, 구동 트랜지스터의 드레인측에서의 영향을 캔슬할 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 전기 광학 장치 12 : 게이트 신호선 구동 회로
14 : 발광 제어 회로 16 : 데이터 신호선 구동 회로
18 : 화소부 20 : 제 1 게이트 신호선
22 : 제 2 게이트 신호선 24 : 제 3 게이트 신호선
26 : 발광 제어선 28 : 데이터 신호선
100 : 화소 회로 102 : 트랜지스터
104 : 구동 트랜지스터
106 : 트랜지스터(발광 제어 트랜지스터)
108 : 트랜지스터(발광 제어 트랜지스터)
110 : 트랜지스터 112, 112a : 제 1 트랜지스터
112b : 제 3 트랜지스터 114 : 제 2 트랜지스터
116 : 용량 소자 118 : 전류 발광 소자
120 : 제 2 용량 소자 122 : 기생 용량

Claims (7)

  1. 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 초기화하는 단계;
    계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호가 상기 구동 트랜지스터에 제공될 때, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 게이트 사이에 직렬 접속된 상기 드레인측의 제 1 트랜지스터와 상기 게이트측의 제 2 트랜지스터를 온 하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 보상된 데이터 신호의 전압을 게이트 전압으로서 보유되도록 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 접속된 용량 소자에 전압을 제공하는 데이터 라이트 단계; 및
    상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 접속된 전류 발광 소자에 상기 구동 트랜지스터의 상기 보유된 게이트 전압에 따른 드레인 전류를 제공하여 발광시키는 발광 단계를 포함하고,
    상기 데이터 라이트 단계가 종료할 때, 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 온 상태로부터, 상기 제 2 트랜지스터를 먼저 오프하고, 그 후 상기 제 1 트랜지스터를 오프시키고,
    상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에 상기 발광 단계의 시작 시점 이후 상기 발광 단계의 소정의 시점에서 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온으로 하여 상기 발광 단계에서 상기 제 2 트랜지스터를 온 상태로 유지시키고, 상기 제 1 트랜지스터는 상기 발광 단계에서 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 신호가 상기 구동 트랜지스터의 소스에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 사이에 직렬로 접속된 적어도 1개의 제 3 트랜지스터와 상기 제 1 트랜지스터는, 상기 데이터 라이트 단계에서 온 상태이고, 상기 발광 단계에서 오프 상태인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 라이트 단계가 종료할 때, 상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터가 온 상태로부터, 상기 제 2 트랜지스터를 먼저 오프하고, 그 다음에 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 전류 발광 소자 사이에 접속된 발광 제어 트랜지스터를 온으로 하고, 그 후 상기 제 1 트랜지스터를 오프시키고,
    상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온으로 하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 라이트 단계에서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 문턱값 전압을 보상하기 위해 상기 제 2 트랜지스터가 온 되었을 때 보다도, 상기 발광 단계에서, 상기 제 2 트랜지스터가 온 되었을 때의 게이트-드레인 사이의 전압이 커지도록 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 전압이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
  6. 매트릭스 형상으로 배열된 화소 회로, 상기 화소 회로에 계조에 따른 전압 레벨의 데이터 신호를 전송하는 데이터 신호선, 및 상기 화소 회로의 동작을 제어하는 제 1 게이트 신호선과 제 2 게이트 신호선을 포함하고,
    상기 화소 회로는,
    상기 데이터 신호선에서 상기 데이터 신호에 따른 전압이 제공되는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 드레인과 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전압에 따른 전류가 공급되는 전류 발광 소자;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트의 전압을 초기화하는 초기화용 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 게이트를 다이오드 접속하도록 직렬로 접속된 상기 드레인측의 제 1 트랜지스터 및 상기 게이트측의 제 2 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 제공되는 전압을 보유하는 용량 소자를 포함하고,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트는 상기 제 1 게이트 신호선과 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터의 게이트는 상기 제 2 게이트 신호선에 접속되어 있고,
    상기 데이터 신호에 따라서 상기 구동 트랜지스터의 문턱값 전압을 보상하고, 보상된 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전압으로서 보유되도록 상기 용량 소자에 전압을 제공하는 데이터 라이트 기간에 있어서, 상기 제 1 게이트 신호선과 상기 제 2 게이트 신호선에는, 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터를 온으로 하는 신호가 제공되고,
    상기 데이터 라이트 기간이 종료할 때, 상기 제 2 게이트 신호선에 상기 제 2 트랜지스터를 오프하는 신호가 먼저 제공되고, 그 후 상기 제 1 게이트 신호선에 상기 제 1 트랜지스터를 오프하는 신호가 제공되고,
    상기 제 1 트랜지스터가 오프된 후에, 상기 전류 발광 소자의 발광 시작 시점 이후 상기 전류 발광 소자의 발광 기간의 소정의 시점에서 상기 제 2 게이트 신호선에 상기 제 2 트랜지스터를 다시 온하는 신호가 제공되고, 상기 발광 기간에서 상기 제 2 트랜지스터는 온 상태를 유지하고, 상기 제 1 트랜지스터는 상기 발광 기간에서 오프 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화소 회로는 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 접속된 제 2 용량 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.

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