KR20070093906A - 표시장치 및 그 구동제어방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070093906A
KR20070093906A KR1020070025220A KR20070025220A KR20070093906A KR 20070093906 A KR20070093906 A KR 20070093906A KR 1020070025220 A KR1020070025220 A KR 1020070025220A KR 20070025220 A KR20070025220 A KR 20070025220A KR 20070093906 A KR20070093906 A KR 20070093906A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
display
power supply
pixel
pixels
row
Prior art date
Application number
KR1020070025220A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100859237B1 (ko
Inventor
준 오구라
츠요시 오자키
Original Assignee
가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가시오게산키 가부시키가이샤 filed Critical 가시오게산키 가부시키가이샤
Publication of KR20070093906A publication Critical patent/KR20070093906A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100859237B1 publication Critical patent/KR100859237B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262—The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0223—Compensation for problems related to R-C delay and attenuation in electrodes of matrix panels, e.g. in gate electrodes or on-substrate video signal electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

표시패널을 대화면화 또는 고정밀한 경우라도, 표시데이터에 대응한 적절한 전류값을 갖는 발광구동전류를 발광소자에 흘려서 적절한 휘도계조로 발광동작시켜서 표시화질이 양호한 표시장치 및 그 구동제어방법을 제공한다. 표시장치(100)는 행방향 및 열방향에 상호 직교하도록 배치 설치된 복수의 주사라인(SL)과 복수의 데이터라인(DL)의 각 교점 근처에 화소구동회로 및 발광소자를 구비한 복수의 표시화소(EM)가 2차원 배열된 표시패널(110)과, 각 주사라인(SL)에 소정의 타이밍으로 주사신호(Vsel)를 인가하는 주사드라이버(120)와, 표시화소(EM)에 대해서 각 데이터라인(DL)을 통하여 표시데이터에 따른 계조신호를 공급하는 데이터드라이버(130)와, 열방향에 배치 설치된 복수의 급전라인(PL)의 양단에 소정의 타이밍으로 전원전압(Vsc)을 인가하는 한 쌍의 전원드라이버(140A, 140B)를 갖고 있다.
표시장치, 표시패널, 주사드라이버, 데이터드라이버, 전원드라이버, 시스템컨트롤러, 표시데이터생성회로,

Description

표시장치 및 그 구동제어방법{DISPLAY APPARATUS AND DRIVE CONTROL METHOD}
도 1은　본 발명에 관련되는 표시장치의 한 실시형태를 나타내는 개략 블록도이다.
도 2는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 한 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 주변회로(주사드라이버, 전원드라이버)의 한 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 4는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 데이터드라이버의 한 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 한 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 본 실시형태에 관련되는 표시패널에 적용 가능한 표시화소의 회로구성의 한 예를 나타내는 등가회로도이다.
도 7은 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)의 구동제어방법을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 8은 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)에 있어서의 데이터기입동작 및 비발광동작을 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)에 있어서의 발광동작을 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 적용 가능한 표시화소의 한 예를 나타내는 평면 레이아웃 도면이다.
도 11은 도 10에 나타낸 평면 레이아웃을 갖는 표시화소(EM)에 있어서의 X1-X1단면을 나타내는 개략 단면도이다.
도 12는 도 10에 나타낸 평면 레이아웃을 갖는 표시화소(EM)에 있어서의 X2-X2단면을 나타내는 개략 단면도이다.
도 13은 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 다른 예를 모식적으로 나타낸 파형 타이밍 차트이다.
도 14는 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 한 예를 모식적으로 나타낸 타이밍 차트이다.
도 15는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 16은 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 다른 예를 모식적으로 나타낸 타이밍 차트이다.
도 17은 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널에 있어서의 전원전압의 전압강하의 정도를 나타내는 실험 결과이다.
도 18은 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 다른 예를 모식적으로 나타낸 파형 타이밍 차트이다.
도 19는 종래 기술에 있어서의 액티브 매트릭스형의 발광소자형 디스플레이(유기EL표시장치)의 개략 구성의 주요부를 나타내는 도면이다.
도 20은 종래 기술에 있어서의 액티브 매트릭스형의 발광소자형 디스플레이(유기EL표시장치)에 적용되는 표시셀의 회로구성을 나타내는 도면이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100： 표시장치 110： 표시패널
120： 주사드라이버 130： 데이터드라이버
140A, 140B： 전원드라이버 150： 시스템컨트롤러
160： 표시데이터생성회로 EM： 표시화소
SL： 주사라인 DL： 데이터라인
PL： 급전라인 VL： 전원라인
Nz, N11∼N14： 접점 DC： 화소구동회로
OEL： 유기EL소자
본 발명은 표시장치 및 그 구동제어방법에 관한 것으로, 특히 표시데이터에 따른 전류를 공급함으로써 소정의 휘도계조로 발광동작하는 전류제어형(또는, 전류구동형)의 발광소자를 갖는 표시화소를 복수 배열해서 이루어지는 표시패널(표시화소어레이)을 구비한 표시장치 및 그 구동제어방법에 관한 것이다.
근래, 퍼스널컴퓨터나 영상기기, 휴대정보기기 등의 모니터, 디스플레이로서 다용되고 있는 액정표시장치(LCD)에 계속되는 차세대의 표시디바이스로서, 유기일렉트로루미네선스소자(유기EL소자)나 무기일렉트로루미네선스소자(무기EL소자), 또는 발광다이오드(LED) 등과 같은 자발광소자(자기발광형의 광학요소)를 2차원 배열한 표시패널을 구비한 발광소자형 디스플레이의 본격적인 실용화, 보급을 향한 연구 개발이 활발히 실행되고 있다.
특히 액티브 매트릭스 구동방식을 적용한 발광소자형 디스플레이는, 액정표시장치와 비교하여 표시응답속도가 빠르고, 또, 시야각 의존성도 없으며, 고휘도ㆍ고콘트라스트화, 표시화질의 고정밀화 등이 가능한 동시에, 액정표시장치와 같이 백라이트를 필요로 하지 않으므로, 한층의 박형 경량화가 가능하다고 하는 매우 우위인 특징을 갖고 있다.
그리고 이와 같은 발광소자형 디스플레이에 있어서는 발광소자의 동작(발광상태)을 제어하기 위한 구동제어기구나 제어방법이 여러 가지 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1 등에는 표시패널에 배열되는 각 표시셀마다 발광소자를 발광구동제어하기 위한 복수의 스위칭소자로 이루어지는 구동회로(화소구동회로)를 구비한 구성이 기재되어 있다.
이하, 종래 기술에 있어서의 화소구동회로를 구비한 표시화소에 대해서 간단하게 설명한다.
도 19는 종래 기술에 있어서의 액티브 매트릭스형의 발광소자형 디스플레이(유기EL표시장치)의 개략 구성의 주요부를 나타내는 도면이며, 도 20은 종래 기술 에 있어서의 액티브 매트릭스형의 발광소자형 디스플레이(유기EL표시장치)에 적용되는 표시셀의 회로구성을 나타내는 도면이다.
특허문헌 1 등에 기재된 발광소자형 디스플레이(유기EL표시장치)는 개략, 도 19에 나타내는 바와 같이, 행방향 및 열방향에 배치 설치된 복수의 주사선(Yp) 및 데이터선(Xp)의 각 교점에 표시셀(표시화소, EMp)이 매트릭스형상으로 배치된 표시패널(110P)과, 각 주사선(Yp)에 대해서 소정의 타이밍으로 주사선 선택전압을 공급하는 주사선 구동회로(주사드라이버, 120P)와, 각 데이터선(Xp)에 대해서 소정의 타이밍으로 데이터전압을 공급하는 데이터선 구동회로(데이터드라이버, 130P)를 구비하고 있다.
또, 각 표시셀(EMp)은, 예를 들면 도 20에 나타내는 바와 같이, 게이트단자가 주사선(Yp)에, 드레인단자가 데이터선(Xp)에, 소스단자가 접점(Np)에 각각 접속된 선택트랜지스터(TFT, T1p)와 게이트단자가 접점(Np)에, 소스단자가 접지전위 (GND)가 공급된 공통선(Gp)에 각각 접속된 구동트랜지스터(TFT, T2p)와, 접점(Np)과 구동트랜지스터(T2p)의 소스단자간에 접속된 커패시터(Cp)를 구비한 화소구동회로(DCp)를 갖고, 전류제어형의 발광소자인 유기EL소자(OEL)는 해당 화소구동회로(DCp)의 구동트랜지스터(T2p)의 드레인단자에 캐소드단자가 접속되며, 접지전위(GND)보다도 고전위가 되는 전원전압(Vdd)이 공급된 전원전압선(Vp)에 애노드단자가 접속되어 있다.
그리고 이와 같은 표시셀(EMp)로 이루어지는 표시패널(110p)을 구비한 발광소자형 디스플레이에 있어서는 우선, 주사선 구동회로(120P)로부터 각 행의 주사 선(Yp)에 온레벨의 주사선 선택전압을 순차 인가함으로써, 행마다의 표시셀(EMp, (화소구동회로(DCp))의 선택트랜지스터(T1p)가 온동작하여 해당 표시셀(EMp)이 선택상태로 설정된다. 이 타이밍에 동기하여 데이터선 구동회로(130P)에 의해 데이터전압을 각 열의 데이터선(Xp)에 인가함으로써, 각 표시셀(EMp, (화소구동회로(DCp))의 선택트랜지스터(T1p)를 통하여 데이터전압에 따른 전위가 접점(Np, (즉, 구동트랜지스터(T2p)의 게이트단자 및 커패시터(Cp)의 일단측))에 인가된다.
이에 따라, 구동트랜지스터(T2p)가 접점(Np)의 전위(엄밀하게는, 게이트-소스간의 전위차)에 따른 도통상태(즉, 데이터전압에 따른 도통상태)로 온동작하여 전원전압선(Vp, (전원전압(Vdd))으로부터 유기EL소자(OEL) 및 구동트랜지스터(T2p)를 통하여 공통선(Gp, (접지전위(GND))에 소정의 발광구동전류가 흐르고, 유기EL소자(OEL)가 데이터전압(표시데이터)에 따른 휘도계조로 발광동작한다. 이때 구동트랜지스터(T2p)의 게이트단자(접점(Np))에 인가된 전위(데이터전압)가 커패시터(Cp)에 홀딩(축적)된다.
이어서, 주사선 구동회로(120P)로부터 주사선(Yp)에 오프레벨의 주사선 선택전압을 인가함으로써, 행마다의 표시셀(EMp)의 선택트랜지스터(T1p)가 오프동작하여 해당 표시셀(EMp)이 비선택상태로 설정되고, 데이터선(Xp)과 화소구동회로(DCp)가 전기적으로 차단된다. 이때 커패시터(Cp)에 홀딩된 전위(데이터전압)에 의해 구동트랜지스터(T2p)의 게이트단자(접점(Np))의 전위가 홀딩됨으로써, 해당 구동트랜지스터(T2p)의 게이트-소스간에 소정의 전압이 인가되어 구동트랜지스터(T2p)는 온상태를 지속하므로, 상기 선택상태에 있어서의 발광동작과 마찬가지로 전원전압 선(Vp, 전원전압(Vdd))으로부터 유기EL소자(OEL) 및 구동트랜지스터(T2p)를 통하여 소정의 발광구동전류가 흘러서 발광동작이 계속된다.
이와 같은 구동제어방법은, 각 표시셀(EMp, 구체적으로는 화소구동회로 (DCp)의 구동트랜지스터(T2p)의 게이트단자)에 인가하는 데이터전압의 전압값을 조정함으로써, 유기EL소자(OEL)에 흘리는 발광구동전류의 전류값을 제어하여 소정의 휘도계조로 발광동작시키고 있다.
또한, 액티브 매트릭스형의 발광소자형 디스플레이에 있어서의 구동제어방법으로서는, 상기한 특허문헌 1 등에 기재된 전압에 의한 계조제어 외에, 선택상태로 설정된 표시셀에 대해서 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 데이터전류를 공급하고, 데이터전류의 전류값에 따라서 유기EL소자(OEL)에 흘리는 발광구동전류의 전류값을 제어하는 것도 알려져 있다.
[특허문헌 1] 일본국 특개 2001-42822호 공보(도 1)
그러나, 상기한 바와 같은 표시셀(화소구동회로)로 이루어지는 표시패널을 구비한 표시장치에 있어서, 표시패널의 대화면화를 검토한 경우, 즉 예를 들면 화면의 종횡비(화면비)가 16：9의 와이드화면으로서, 가로 1920화소×세로 1080화소로 이루어지는 하이비젼 영상에 대응한 표시패널을 생각한 경우, 이하에 나타내는 바와 같은 문제를 갖고 있었다.
즉 도 19, 도 20에 나타낸 표시패널(110P)에 있어서는 각 표시셀(EMp)의 유기EL소자(OEL)에 발광구동전류를 흘리기 위한 전원전압(Vdd)이 전체 표시셀에 공통 으로 접속된 전원전압선(Vp)을 통하여 인가된다. 여기에서, 상기한 바와 같은 표시패널의 대화면화(와이드화면화) 또는 고정밀화를 검토한 경우, 각 행에 배치 설치되는 주사선(Yp)이나 전원전압선(Vp)이 표시패널의 폭방향(도 19의 좌우방향)으로 현저하게 길어지는 동시에, 해당 주사선(Yp)이나 전원전압선(Vp)에 접속되는 표시셀의 수가 현저하게 많아지기 때문에, 주사선 구동회로(120P)나 전원전압(Vdd)의 공급부(콘택트)로부터의 거리가 멀어질수록(도 19에 나타낸 표시패널(110P)에 있어서는 해당 표시패널의 중앙영역 부근) 배선저항에 의한 전압강하가 발생하여 각 표시셀에 인가되는 주사선 선택전압이나 전원전압(Vdd)의 전압값의 변동(전압강하)이나 신호지연이 발생한다.
특히, 전원전압(Vdd)이 공급되는 전원전압선(Vp)에 있어서는 표시패널 내의 각 표시셀에 공급되는 전원전압(Vdd)의 전압값이 변동되면, 각 표시셀에 있어서 표시데이터(데이터전압)에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 흘릴 수 없게 되기 때문에, 소망의 휘도계조에서의 발광동작이 실행되지 않게 되어 표시화질이 열화한다고 하는 문제를 갖고 있었다. 이와 같은 문제는 표시데이터에 따른 데이터전류의 전류값으로 유기EL소자(OEL)에 흘리는 발광구동전류의 전류값을 제어하는 경우에도 마찬가지였었다.
그래서, 본 발명은 상기한 문제점에 감안하여 표시패널을 대화면화 또는 고정밀화한 경우라도 표시데이터에 대응한 적절한 전류값을 갖는 발광구동전류를 발광소자에 흘려서 적절한 휘도계조로 발광동작시켜 표시화질이 양호한 표시장치 및 그 구동제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1 기재의 발명은,
열방향의 양 둘레단부간의 거리가 행방향의 양 둘레단부간의 거리보다도 짧은 기판과,
행방향 및 열방향을 따라서 상기 기판에 설치된 복수의 표시화소와,
행방향을 따라서 상기 기판에 배치 설치되고, 상기 복수의 표시화소에 접속된 전원라인과,
열방향을 따라서 상기 기판의 둘레단부까지 배치 설치되고, 상기 전원라인과 각 접점에 있어서 접속된 복수의 급전라인을 구비하는 표시패널을 갖는 표시장치이다.
청구항 2 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 복수의 급전라인은 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 각 행의 상기 전원라인에 접속되어 있다.
청구항 3 기재의 발명에서는, 청구항 2 기재의 표시장치에 있어서,
상기 접점은 각각 상기 블록수의 분만큼 행방향에 병렬된 상기 표시화소군마다 1개만 설치되어 있다.
청구항 4 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 표시패널은 상기 급전라인의 일단이 배치 설치되는 상기 기판의 열방향의 상기 둘레단부에서 상기 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리가, 상기 기판의 행방향의 상기 둘레단부측에서 상기 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리보다도 짧다.
청구항 5 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 급전라인의 일단 및 타단은, 상기 표시패널의 양 둘레단부측에 각각 리드되어 있고,
각 접점마다 구해지는, 각 접점에서 각 급전라인의 일단까지의 거리와 상기 각 접점에서 상기 각 급전라인의 타단까지의 거리 중, 더욱 짧은 쪽의 거리 중에서 가장 긴 거리와,
각 표시화소마다 구해지는, 행방향에 인접하는 2개의 접점간에 있어서의 각 표시화소에서 가장 가까운 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리의, 합이 상기 기판의 행방향의 양 둘레단부간의 거리의 반보다도 짧게 설정되어 있다.
청구항 6, 9 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 급전라인의 일단측만으로부터 전원전압을 인가하는 전원구동부, 또는 상기 급전라인의 양단측으로부터 전원전압을 동시에 인가하는 전원구동부를 구비한다.
청구항 7, 10 기재의 발명에서는, 청구항 6 기재의 표시장치에 있어서,
소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 순차 인가하여 선택상태로 설정하는 주사구동부와,
소망의 화상정보를 표시하기 위한 표시데이터에 따른 계조신호를 생성하고, 상기 선택상태로 설정된 행의 상기 표시화소에 순차 공급하는 데이터구동부와,
타이밍제어신호를 공급함으로써, 상기 주사구동부 및 상기 데이터구동부, 상기 전원구동부의 각각을 소정의 타이밍으로 동작시키고, 상기 표시패널의 상기 각 블록마다의 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 계조상태로 일제히 표시동작 시키는 구동제어부를 추가로 구비하고 있다.
청구항 8, 11 기재의 발명에서는, 청구항 7 기재의 표시장치에 있어서,
상기 구동제어부는 적어도 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 각 행의 상기 표시화소에, 상기 데이터구동부로부터 상기 계조신호를 순차 공급하는 기간 중, 상기 전원구동부에 의해 해당 블록의 각 행의 상기 표시화소를 비표시동작시키는 상기 전원전압을 인가하는 상기 타이밍제어신호를 생성한다.
청구항 12 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 표시화소는 발광소자를 포함한다.
청구항 13 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 표시화소는 트랜지스터를 포함한다.
청구항 14 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
상기 표시화소는 상기 전원라인에 접속된 트랜지스터를 포함한다.
청구항 15 기재의 발명에서는, 청구항 1 기재의 표시장치에 있어서,
열방향을 따라서 상기 표시화소에 접속된 데이터라인과,
행방향을 따라서 상기 표시화소에 접속된 주사라인을 갖는다.
청구항 16 기재의 발명에서는, 행방향 및 열방향에 복수의 표시화소가 배열된 표시패널을 갖는 표시장치의 표시구동방법에 있어서,
소정의 타이밍으로 각 행마다의 상기 표시화소를 선택상태로 설정하여 소망의 화상정보를 표시하기 위한 표시데이터에 따른 계조신호를 공급함으로써, 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 계조상태로 표시동작시켜 상기 표시패널에 상기 소망의 화상정보를 표시하는 표시구동방법이며,
상기 표시패널에 배열된 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 상기 표시화소에 열방향에 배치 설치된 복수의 급전라인 및 행방향에 배치 설치된 전원라인을 통하여 제 1 전원전압을 인가해서 해당 블록의 상기 표시화소를 동시에 비표시동작시키는 스텝과,
상기 비표시동작상태에 있어서, 상기 각 블록마다의 각 행의 상기 표시화소에 상기 계조신호를 순차 공급하여 기입하는 스텝과,
상기 각 블록마다의 상기 표시화소에 상기 복수의 급전라인 및 상기 전원라인을 통하여 제 2 전원전압을 인가해서 해당 블록의 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 상기 계조상태로 동시에 표시동작시키는 스텝을 포함한다.
청구항 17 기재의 발명에서는, 청구항 16 기재의 표시장치의 표시구동방법에 있어서,
상기 각 표시화소는 발광소자를 구비하고,
상기 블록의 상기 표시화소를 동시에 비표시동작시키는 스텝은 상기 각 표시화소의 상기 발광소자를 비발광동작시키며,
상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 상기 계조상태로 표시동작시키는 스텝은 상기 각 표시화소의 상기 발광소자를 상기 표시데이터에 따른 휘도계조로 발광동작시킨다.
이하, 본 발명에 관련되는 표시장치 및 그 구동제어방법에 대해 실시형태를 나타내어 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 있어서는 표시패널로서 발광소자를 구비한 복수의 표시화소(표시셀)를 2차원 배열한 구성을 가지며, 각 표시화소가 표시데이터(영상데이터)에 따른 휘도계조로 발광동작함으로써 화상정보를 표시하는 발광소자형의 표시장치에 대해 설명하는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 액정표시장치와 같이, 각 표시화소가 표시데이터에 따라서 계조제어(표시데이터에 따른 계조상태로 설정)되며, 해당 표시패널로의 투과광이나 반사광에 의해 소망의 화상정보를 표시하는 표시장치라도 좋다.
＜표시장치＞
우선, 본 발명에 관련되는 표시장치의 개략 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 관련되는 표시장치의 한 실시형태를 나타내는 개략 블록도이다. 또, 도 2는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 한 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련되는 표시장치(100)는 개략 절연성기판(11)에 설치되어 있다. 행방향(도면 중 가로방향) 및 열방향(도면 중 세로방향)에 서로 직교하도록 배치 설치된 m개(여기에서는 “m”은 3의 배수)의 주사라인(SL, (SL1, SL2,ㆍㆍㆍSLm))과, n개(여기에서는 “n”은 3의 배수)의 데이터라인(DL, (DL1, DL2,ㆍㆍㆍDLn))의 각 교점 근처에 후술하는 화소구동회로 및 발광소자를 구비한 복수의 표시화소(EM)가 2차원 배열된 표시영역(110a)을 갖는 표시 패널(110)과, 해당 표시패널(110)의 각 주사라인(SL)에 접속되고, 각 주사라인(SL)에 소정의 타이밍으로 선택레벨(온레벨(on)로서, 선택되는 트랜지스터가 n채널이면 하이레벨, p채널이면 로레벨)의 주사신호(Vsel)를 인가함으로써, 행마다의 표시화소(EM)를 순차 선택상태로 설정하는 주사드라이버(주사구동부, 120)와, 표시패널 (110)의 각 데이터라인(DL)에 접속되며, 또한 각 데이터라인(DL)을 통하여 주사드라이버(120)에 의해 상기 선택상태로 설정된 각 행마다의 표시화소(EM)에 흐르는 표시데이터에 따른 계조신호(계조전류(Idata))의 전류값을 제어하는 데이터드라이버(데이터구동부, 130)와, 각각 열방향을 따라서 배치 설치된 n개의 급전라인 (PL, (PL1, PL2,ㆍㆍㆍPLn))의 일단측 및 타단측에 접속되고, 각 급전라인(PL)에 소정의 타이밍으로 전원전압(제 1 전원전압, 제 2 전원전압, Vsc)을 인가하는 한 쌍의 전원드라이버(전원구동부, 140A, 140B)와, 후술하는 표시데이터생성회로(160)로부터 공급되는 타이밍신호에 의거하여 적어도 상기 주사드라이버(120) 및 데이터드라이버 (130), 전원드라이버(140A, 140B)의 동작상태를 제어하고, 표시패널(110)에 있어서의 소정의 화상표시동작을 실행하기 위한 주사제어신호, 데이터제어신호 및 전원제어신호를 생성하여 각각 주사드라이버(120), 데이터드라이버(130) 및 전원드라이버(140A, 140B)에 출력하는 시스템컨트롤러(구동제어부, 150)와, 표시장치(100)의 외부로부터 공급되는 영상신호에 의거하여 표시데이터(휘도계조데이터)를 생성해서 데이터드라이버(130)에 공급하는 동시에, 해당 표시데이터에 의거하여 표시패널(110)에 소정의 화상정보를 표시하기 위한 타이밍신호(시스템클록 등)를 추출, 또는, 생성해서 시스템컨트롤러(150)에 공급하는 표시데이터생성회로(160)를 구비 하고 있다.
이하, 상기 각 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 주변회로(주사드라이버, 전원드라이버)의 한 예를 나타내는 개략 구성도이며, 도 4는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 데이터드라이버의 한 예를 나타내는 개략 구성도이다.
(표시패널)
본 실시형태에 관련되는 표시장치(100)에 적용되는 표시패널(110)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 투명한 절연성기판(11)의 한쪽 면 위의 중앙에 위치하는 표시영역(110a) 내에 행방향 및 열방향에 2차원 배열된 복수의 표시화소(EM)가 미리 복수행마다 그룹 분할되어 임의의 수의 화소블록(도 2에서는 화소블록(BL1∼BL3)의 3블록)에 분할되고, 또한, 전원라인(VL, (VL1, VL2,ㆍㆍㆍVLm))이 행방향을 따라서 즉 각 행의 주사라인(SL)에 병행하여 배치 설치되어 있다.
표시패널(110)의 표시영역(110a)은, 예를 들면 종횡비가 3：4 또는 9：16과 같이 열방향의 길이가 행방향의 길이보다도 짧게 설정되어 있기 때문에, 절연성기판(11)도 열방향의 양 둘레단부(11b, 11c)간의 거리가 행방향의 양 둘레단부(11d, 11e)간의 거리보다도 짧게 설정되어 있다.
각 급전라인(PL)은 표시영역(110a) 내의 열방향에 종단(縱斷)하고, 기판(11)의 열방향의 양 둘레단부(11b, 11c) 근처까지 연재하고 있다.
위쪽의 둘레단부(11b) 근처에서는 각 급전라인(PL)의 일단이 리드배선 (APL, (APL1, APL2, APL3,ㆍㆍㆍAPLn))의 일단에 접속되어 있다. 또, 리드배선(APL)의 타단은 전원드라이버(140A)에 접속되어 있다. 마찬가지로 아래쪽의 둘레단부(11c) 근처에서는 각 급전라인(PL)의 타단이 리드배선(BPL, (BPL1, BPL2, BPL3,ㆍㆍㆍBPLn))의 일단에 접속되어 있다. 또, 리드배선(BPL)의 타단은 전원드라이버(140B)에 접속되어 있다.
리드배선(APL) 및 리드배선(BPL)은 플렉시블 기판에 형성되어 있고, 전원드라이버(140A) 및 전원드라이버(140B)는 이 플렉시블 기판에 형성되어 있어도 좋으며, 또 플렉시블 기판에 설치되어 있지 않아도 좋다.
각 급전라인(PL)에는 각 화소블록(BL1∼BL3)마다 분류된 복수의 접점(Nz)이 설치되어 있고, 각 접점(Nz)은 급전라인(PL)에 대해서 대략 직교방향으로 연재하고 있는 전원라인(VL)에 접속되어 있다. 각 급전라인(PL)은 화소블록(BL1∼BL3) 중, 어느 쪽인가 1개로 분류된 전원라인(VL)군에 접속되어 있다. 환언하면, 각 전원라인(VL)은 화소블록(BL1∼BL3) 중, 어느 쪽인가 1개로 분류되고, 분류된 어느 화소블록(BL) 내에 있어서, 행방향에 소정의 간격을 두고 배치되는 급전라인(PL)군 중, 화소블록의 수마다 1개의 급전라인(PL), 즉 화소블록수-1 간격의 급전라인(PL)과 접점(Nz)에서 접속되어 있다.
더욱 구체적으로는, 화소블록(BL1)의 각 표시화소(EM)는 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))의 복수의 접점(Nz)과 접속되어 있고, 화소블록(BL2)의 각 표시화소(EM)는 급전라인(PL2, PL5,ㆍㆍㆍPL(3*r+2))의 복수의 접점(Nz)과 접속되어 있으며, 화소블록(BL3)의 각 표시화소(EM)는 급전라인(PL3, PL6,ㆍㆍㆍPL(3*r+3))의 복 수의 접점(Nz)과 접속되어 있다. 여기에서, “r”은 3×r＋3이 급전라인(PL)의 총개수 n 이하가 되는 0 이상의 정수(0, 1, 2, 3,ㆍㆍㆍ)이다.
이와 같이, 도 2에 나타내는 표시패널(110)에 있어서는 화소블록(BL1)에 포함되는 1행째에서 m/3행째까지의 전원라인(VL1∼VL(m/3))이 각 접점(Nz)으로 접속된 각 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1)) 및 리드배선(APL), 리드배선(BPL)을 통하여 전원드라이버(140A, 140B)의 각각에 접속되어 있다. 또, 화소블록(BL2)에 포함되는 1＋m/3행째에서 2×m/3행째까지의 전원라인(VL(1+m/3)∼VL(2*m/3))이 각 접점(Nz)에서 접속된 각 급전라인(PL2, PL5,ㆍㆍㆍPL(3*r+2))을 통하여 전원드라이버(140A, 140B)에 접속되어 있다. 또한, 화소블록(BL3)에 포함되는 1＋2×m/3행째에서 m행째까지의 전원라인(VL(1+2*m/3)∼VLm)이 각 접점(Nz)에서 접속된 각 급전라인(PL3, PL6,ㆍㆍㆍPL(3*r+3))을 통하여 전원드라이버(140A, 140B)에 접속되어 있다. 또, 급전라인(PL)의 총개수는 도 2에 나타내는 표시패널(110)에 있어서는 데이터라인(DL)의 총개수와 동일수로 설정되어 있는데, 예를 들면 후술하는 바와 같이 각 표시화소(EM)가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 색성분(색화소)으로 이루어지는 경우에 있어서는 n/3개로 설정되도록 데이터라인(DL)의 총개수 미만이라도 좋다.
여기에서, 복수의 급전라인(PL)의 각 접점(Nz)으로부터 각 급전라인(PL)의 전원드라이버(140A)와 접속되어 있는 일단 및 전원드라이버(140B)와 접속되어 있는 타단 중, 더욱 가까운 쪽까지의 거리 “D1” 중에서 가장 긴 거리를 “D1max”로 한다. 예를 들면, 1행째의 표시화소(EM)에서는 급전라인(PL)의 각 접점(Nz)으로부 터 급전라인(PL)의 일단과의 거리 “Du”와, 각 접점(Nz)으로부터 급전라인(PL)의 타단과의 거리 “Dd”에서는, 거리 “Du”가 길다.
이와 같이, 각 접점(Nz)에 있어서, 각각 짧은 쪽의 거리를 비교하고, 이 중에서 가장 긴 것, 예를 들면 제 1 행째와 제 m 행째의 중간근처인 제 m/2 행 또는 제 (1＋m/2) 행에서의 접점(Nz)으로부터 급전라인(PL)의 일단 또는 급전라인(PL)의 타단까지의 거리를 거리 “D1max”로 하고 있다.
또, 행방향에 인접하는 2개의 접점간에 있어서의 각 표시화소(EM, 도 2에서는 3개의 표시화소(EM)의 각각)로부터 가장 가까운 접점(Nz)까지의 거리 “D2” 중, 가장 긴 거리를 “D2max”(도 2에서는 행방향에 인접하는 접점(Nz)끼리의 간격의 약 반)로 한다. 그리고 거리 “D1max”와 거리 “D2max”의 합은 기판(11)의 행방향의 양 둘레단부(11d, 11e)간의 거리의 반보다도 짧게 설정되어 있다.
따라서, 어느 쪽의 표시화소(EM)도 전원드라이버(140A)에 접속되는 급전라인(PL)의 일단까지의 거리와, 전원드라이버(140B)에 접속되는 급전라인(PL)의 타단까지의 거리의 짧은 쪽이 기판(11)의 행방향의 양 둘레단부(11d, 11e)간의 거리의 반보다도 짧게 설정되어 있으므로, 각 급전라인(PL)을 행방향으로 연재시켜서 급전라인(PL)의 일단 및 타단을 각각 양 둘레단부(11d, 11e) 근처에 각각 배치하는 경우에 비해서, 표시화소(EM)에서 기판(11)의 둘레단부까지의 접속배선의 거리 중, 가장 긴 부분을 짧게 할 수 있다. 이와 같은 배선에서의 전압강하는 배선의 거리가 길어짐에 따라서 커지므로, 전압강하의 영향이 가장 큰 부분에서의 전압강하를 억제할 수 있다.
이상과 같이, 전원드라이버(140A) 또는 전원드라이버(140B)와 접속하기 위한 급전라인(PL)의 리드단자를 표시패널(110, 기판(11))의 종횡비가 짧은 쪽(열방향)의 둘레가장자리 측에 설치했으므로, 종횡비가 긴 쪽(행방향)의 둘레단부측에 급전라인(PL)의 리드단자를 설치하는 것에 비해서, 급전라인(PL)의 리드단자로부터 표시화소(EM)와의 접속 최단 거리 중, 가장 긴 부분에서의 전압강하를 억제할 수 있어 각 표시화소(EM)에서의 표시특성의 편차를 작게 할 수 있다.
또 상기에서는 표시패널(110)의 양 둘레단부로부터 급전라인(PL)을 리드했는데, 한쪽의 둘레단부만으로부터 리드하도록 해도 좋다. 이 경우, 예를 들면 급전라인(PL)의 상측의 둘레단부(11b)만으로부터 리드한다면, 급전라인(PL)을 전원드라이버(140A)만과 접속하여 전원드라이버(140B)를 설치하지 않아도 좋고, 급전라인 (PL)의 하측의 둘레단부(11c)만으로부터 리드한다면, 급전라인(PL)을 전원드라이버(140B)만과 접속하여 전원드라이버(140A)를 설치하지 않아도 좋다. 이와 같이, 급전라인(PL)을 열방향의 한쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11b))측에만 설치한 경우, 해당 한쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11b))로부터 가장 떨어진 접점 (Nz), 즉 해당 한쪽의 둘레단부에 열방향에 대향하는 다른 쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11c))에 가장 가까운 접점(Nz)에서 해당 한쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11b))까지의 거리를 비교예로서 급전라인(PL)을 행방향을 따라서 연재시키고, 행방향의 양 둘레단부(11d, 11e) 중, 한쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11d)) 측에만 리드한 구조의 표시패널에 있어서, 해당 한쪽의 둘레단부로부터 가장 떨어진 접점(Nz), 즉 해당 한쪽의 둘레단부에 대향하는 다른 쪽의 둘레단부 (예를 들면 둘레단부(11e))에 가장 가까운 접점(Nz)에서 해당 한쪽의 둘레단부(예를 들면 둘레단부(11d))까지의 거리보다도 짧게 할 수 있다. 또한, 표시화소의 구체적인 예에 대해서는 상세하게 후술한다.
(주사드라이버)
주사드라이버(120)는 표시패널(110) 내에 설치되고, 구체적으로는 표시패널 (110)의 절연성기판 위에 배치되며, 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 주사제어신호에 의거하여 각 행의 주사라인(SL)에 선택레벨(후술하는 표시화소(EM)에 있어서는 온레벨(on))의 주사신호(Vsel)를 인가함으로써, 각 행마다의 표시화소(EM)를 선택상태로 설정한다. 구체적으로는 각 행의 주사라인(SL)에 주사신호(Vsel)를 인가하는 동작을 상호 시간적으로 겹치지 않는 타이밍으로 늦추어 실행함으로써, 각 행마다의 표시화소(EM)를 순차 선택상태로 설정한다.
특히, 본 실시형태에 관련되는 표시장치(100)에 있어서는 표시패널(110)에 대해 미리 화소블록에 그룹 분할된 복수행마다의 표시화소(EM)에 대해서, 그룹 내의 각 행의 주사라인(SL)에 순차 주사신호(Vsel)를 인가함으로써, 해당 화소블록에 대해 각 행의 표시화소(EM)가 순차 선택상태로 설정되고, 또한, 각 화소블록에 대해 똑같은 동작이 순차 반복 실행됨으로써, 표시패널(110)에 배열된 모든 표시화소(EM)가 행마다 순차 선택상태로 설정된다.
여기에서, 주사드라이버(120)는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 후술하는 시스템컨트롤러(150)로부터 주사제어신호로서 공급되는 주사클록신호(SCK) 및 주사스타트신호(SST)에 의거하여 각 행의 주사라인(SL)에 대응하는 시프트신호 를 순차 출력하는 주지의 시프트레지스터(121)와, 해당 시프트레지스터(121)로부터 출력되는 시프트신호를 소정의 신호레벨(선택레벨)로 변환하고, 시스템컨트롤러 (150)로부터 주사제어신호로서 공급되는 출력제어신호(SOE)에 의거하여 각 주사라인(SL)에 주사신호(Vsel)로서 출력하는 출력회로부(출력버퍼, 122)를 구비하고 있다.
(데이터드라이버)
데이터드라이버(130)는 표시패널(110) 내에 설치되고, 구체적으로는 표시패널(110)의 절연성기판 위에 배치되며, 개략 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터제어신호에 의거하여 후술하는 표시데이터생성회로(160)로부터 공급되는 디지털신호로 이루어지는 표시데이터(휘도계조데이터)를 1행분마다 소정의 타이밍으로 순차 받아들여 홀딩하고, 해당 표시데이터의 계조값에 대응하는 전류값을 갖는 계조전류(Idata)를 생성하여 상기 선택상태(기입동작기간)로 설정된 행의 표시화소(EM)에 대해서 각 열의 데이터라인(DL)을 통하여 일제히 공급한다.
데이터드라이버(130)는, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터제어신호(시프트클록신호(CLK), 샘플링스타트신호(STR))에 의거하여 순차 시프트신호를 출력하는 시프트레지스터(131)와, 해당 시프트신호의 입력타이밍에 의거하여 표시데이터생성회로(160)로부터 공급되는 1행분의 표시데이터(D0∼Dn)를 순차 받아들이는 데이터레지스터(132)와, 데이터제어신호(데이터래치신호(STB))에 의거하여 데이터레지스터(132)에 의해 받아들여진 1행분의 표시데이터(D0∼Dn)를 홀딩하는 데이터래치회로(133)와, 도시를 생략한 전원 공급수단으로부터 공급되는 계조기준전압(V0∼VP)에 의거하여 상기 홀딩된 표시데이터(D0∼Dn)를 소정의 아날로그신호전압(계조전압(Vpix))으로 변환하는 D/A컨버터(134)와, 아날로그신호전압으로 변환된 표시데이터에 대응하는 계조전류(Idata)를 생성하고, 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 데이터제어신호(출력이네이블신호(OE))에 의거하는 타이밍으로 해당 표시데이터에 대응하는 열의 데이터라인(DL)에 일제히 출력하는 전압전류변환ㆍ계조전류공급회로(135)를 구비하고 있다.
또한, 도 4에 나타낸 데이터드라이버(130)는 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 계조전류(Idata)를 생성할 수 있는 한 예를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다.
(전원드라이버)
전원드라이버(140A, 140B)는 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 전원제어신호에 의거하여 각각 리드배선(APL) 및 리드배선(BPL)에 동시에 동일한 전압레벨을 갖는 전원전압(Vsc)을 각 화소블록마다 출력한다. 출력된 전원전압(Vsc)은 표시패널(110)의 열방향에 배치 설치된 각 급전라인(PL)의 양단으로부터 전원라인 (VL)을 경유하여 표시화소(EM)에 대해서 소정의 전원전압(Vsc)에 인가된다.
구체적으로는 도 13에 나타내는 바와 같이, 어느 소정의 화소블록에 있어서, 상기 주사드라이버(120)에 의해 해당 화소블록에 포함되는 각 주사라인(SL)에 선택레벨의 주사신호(Vsel)가 순차 인가되는 선택상태(해당 화소블록에 포함되는 각 행의 표시화소가 선택상태로 되는 기간；비발광동작기간)에 있어서, 급전라인(PL)에 접점(Nz, 콘택트홀(HLz))을 통하여 접속된 해당 화소블록의 각 행의 전원라인(VL) 에 대해서 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs；제 1 전원전압))이 일괄하여 인가된다. 이 기간, 해당 화소블록 이외의 화소블록에서는 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc, (=Ve；제 2 전원전압))을 일괄하여 인가되어 있다.
예를 들면, 화소블록(BL1)의 선택기간이면, 즉 주사라인(SL1, SL2,ㆍㆍㆍSL (m/3))에 순차 선택레벨(온레벨(on))의 주사신호(Vsel)가 출력되고 있는 동안 전원드라이버(140A, 140B)가 동기해서 리드배선(APL1, APL4,ㆍㆍㆍAPL(3*r+1)) 및 리드배선(BPL1, BPL4,ㆍㆍㆍBPL(3*r+1))에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs))을 출력한다. 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)은 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1)) 및 화소블록(BL1)의 각 전원라인(VL1, VL2, VL3,ㆍㆍㆍVL(m/3))을 통하여 화소블록(BL1)의 표시화소(EM)에 공급된다. 이 동안 화소블록(BL2)의 표시화소(EM) 및 화소블록 (BL3)의 표시화소(EM)에는 비선택레벨(오프레벨(off))의 주사신호(Vsel)가 인가되어 비선택상태로, 또한 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc, (=Ve；제 2 전원전압))이 공급되고 있다.
마찬가지로, 화소블록(BL2)의 선택기간이면, 즉 주사라인(SL(1+m/3), SL (2+m/3),ㆍㆍㆍSL(2*m/3))에 순차 선택레벨(온레벨(on))의 주사신호(Vsel)가 출력되고 있는 동안 전원드라이버(140A, 140B)가 동기해서 리드배선(APL2, APL5,ㆍㆍㆍAPL(3*r+2)) 및 리드배선(BPL2, BPL5,ㆍㆍㆍBPL(3*r+2))에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs))을 출력한다. 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)은 급전라인(PL2, PL5,ㆍㆍㆍPL(3*r+2)) 및 화소블록(BL2)의 각 전원라인(VL(1+m/3), VL(2+m/3), VL (3+m/3),ㆍㆍㆍVL(2*m/3))을 통하여 화소블록(BL2)의 표시화소(EM)에 공급된다. 이 동안 화소블록(BL1)의 표시화소(EM) 및 화소블록(BL3)의 표시화소(EM)에는 비선택레벨(오프레벨(off))의 주사신호(Vsel)가 인가되어 비선택상태로, 또한 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc)이 공급되고 있다.
그리고 화소블록(BL3)의 선택기간이면, 즉 주사라인(SL(1+2*m/3), SL (2+2*m/3),ㆍㆍㆍSLm)에 순차 선택레벨(온레벨(on))의 주사신호(Vsel)가 출력되고 있는 동안, 전원드라이버(140A, 140B)가 동기해서 리드배선(APL3, APL6,ㆍㆍㆍAPL (3*r+3)) 및 리드배선(BPL3, BPL6,ㆍㆍㆍBPL(3*r+3))에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs))을 출력한다. 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)은 급전라인(PL3, PL6,ㆍㆍㆍPL (3*r+3)) 및 화소블록(BL3)의 각 전원라인(VL(1+2*m/3), VL(2+2*m/3), VL (3+2*m/3),ㆍㆍㆍVLm)을 통하여 화소블록(BL3)의 표시화소(EM)에 공급된다. 이 동안 화소블록(BL1)의 표시화소(EM) 및 화소블록(BL2)의 표시화소(EM)에는 비선택레벨(오프레벨(off))의 주사신호(Vsel)가 인가되어 비선택상태로, 또한 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc)이 공급되고 있다.
이에 따라, 예를 들면 화면의 애스펙트비(종횡비)가 와이드화면에 대응한 표시패널(110)을 적용한 경우(애스펙트비 16：9, 예를 들면 가로 1920화소×세로 1080화소로 이루어지는 표시패널), 전원드라이버(140A, 140B)로부터 각 급전라인(PL) 및 전원라인(VL)을 통하여 각 표시화소(EM)에 인가되는 전원전압(Vsc)의 공급경로(전원드라이버(140A, 140B)로부터 각 표시화소(EM)에 이르는 배선길이)가 행방향에 배치 설치된 전원라인(VL)의 전체 길이에 비교해서 짧아지므로, 해당 공급경로의 배선저항에 의한 전압강하나 전원전압의 인가타이밍의 지연이 억제된다. 구체적인 검증에 대해서는 후술한다.
또, 화소블록의 어느 하나의 행의 표시화소(EM)에 선택레벨의 주사신호가 인가되어 선택상태로 설정되어 있는 기간(기입동작기간) 중은 해당 화소블록의 행의 표시화소(EM)에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs))이 동시에 인가됨으로써, 해당 화소블록의 표시화소(EM)는 비발광동작상태(비표시동작상태)로 설정되고, 해당 화소블록의 행의 표시화소(EM)에 대해서 기입동작이 종료된 후에 있어서, 해당 화소블록의 모든 행의 표시화소(EM)에 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc, (=Ve))이 동시 인가됨으로써, 해당 화소블록의 표시화소(EM)는 발광동작상태(표시동작상태)로 설정된다.
여기에서, 전원드라이버(140A, 140B)는 동일한 구성을 가지며, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러(150)로부터 전원제어신호로서 공급되는 클록신호(VCK) 및 스타트신호(VST)에 의거하여 표시패널(110)에 설정된 화소블록의 수에 대응하는 시프트신호를 순차 출력하는 주지의 시프트레지스터(141A, 141B)와, 시프트신호를 소정의 전압레벨(전압값(Ve, Vs))로 변환하여 전원제어신호로서 공급되는 출력제어신호(VOE)에 의거하여 각 화소블록마다의 각 행의 전원라인(VL)에 각 화소블록에 대응해서 설치된(접점(Nz)을 통하여 접속된) 급전라인(PL)을 통하여 전원전압(Vsc)으로서 출력하는 출력회로부(142A, 142B)를 구비하고 있다.
본 실시형태에 관련되는 전원드라이버(140A, 140B)에 있어서는 상기한 바와 같이 표시패널(110)의 열방향에 배치 설치되는 급전라인(PL)이 각 데이터라인(DL)에 병행해서 배치 설치되고, 또한, 표시패널(110)에 설정되는 화소블록의 수-1 간 격(즉, 화소블록(BL1)에 있어서는 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))이 되는 2개 간격)에 동일한 화소블록의 각 전원라인(VL)에 접속되어 있으므로, 전원드라이버 (140A, 140B)로부터 각 급전라인(PL, 2개 간격의 급전라인(PL(3*r+1), PL(3*r+2), PL(3*r+3)마다)에 순차 전원전압(Vsc)을 인가함으로써, 화소블록(BL1, BL2, BL3, 즉, 각 화소블록에 포함되는 표시화소(EM)))이 순차 비발광상태, 또는 발광상태로 설정되게 된다.
또, 각 행의 선택동작기간(기입동작기간) 및 전체 화소발광동작기간이 순차 반복되는 경우, 전원드라이버(140A, 140B)는, 예를 들면 도 18에 나타내는 바와 같이, 시스템컨트롤러(150)로부터 공급되는 전원제어신호에 의거하여 기입동작기간에 모든 리드배선(APL) 및 리드배선(BPL)에 로레벨(L) 전위(Low)의 전원전압(Vsc, (=Vs；제 1 전원전압))을 동기해서 일괄하여 인가하고, 또, 화소블록의 발광동작기간에 모든 리드배선(APL) 및 리드배선(BPL)에 하이레벨 전위(H)의 전원전압(Vsc, (=Ve；제 2 전원전압))을 일괄해서 인가해도 좋다.
기입동작기간 중, 선택된 행의 표시화소(EM)에서는 표시데이터에 따른 계조신호(계조전류(Idata))가 흐르고, 이때 선택되어 있지 않은 표시화소(EM)에서는 커패시터(Cs)간의 전위가 유기EL소자(OEL)가 발광해야 할 정도라도 선택되어 있는 표시화소(EM)와 똑같이 전원전압(Vsc)이 로레벨(L)의 전위(Low)를 위해서 발광하지 않는다. 그리고 발광동작기간이 되면, 표시패널(110)의 전체 표시화소(EM) 중, 커패시터(Cs)간의 전위가 유기EL소자(OEL)가 발광해야 할 정도인 표시화소(EM)는 그 직전에 선택된 행인지 아닌지에 관계없이 발광한다.
이와 같이, 각 행의 선택기간과 다음 행의 선택기간의 사이에 발광동작기간을 설치해서 발광해야 할 화소를 모두 동시에 발광하도록 해도 좋다.
(시스템컨트롤러)
시스템컨트롤러(150)는 적어도 주사드라이버(120) 및 데이터드라이버 (130), 전원드라이버(140A, 140B)의 각각에 대해서 동작상태를 제어하는 타이밍제어신호로서 주사제어신호 및 데이터제어신호, 전원제어신호를 생성하여 출력함으로써, 각 드라이버를 소정의 타이밍으로 동작시켜 소정의 전압레벨을 갖는 주사신호(Vsel) 및 표시데이터에 따른 계조신호(계조전류(Idata)), 전원전압(Vsc)을 생성하여 표시패널(110)에 출력시키고, 각 표시화소(EM, 후술하는 화소구동회로(DC))에 있어서의 구동제어동작(기입동작, 발광동작)을 연속적으로 실행시켜 영상신호에 의거하는 소정의 화상정보를 표시패널(110)에 표시시키는 제어(후술하는 표시장치의 표시구동제어)를 실행한다.
(표시데이터생성회로)
표시데이터생성회로(160)는, 예를 들면 표시장치(100)의 외부로부터 공급되는 영상신호로부터 휘도계조신호성분을 추출하고, 표시패널(110)의 1행분마다 해당 휘도계조신호성분을 디지털신호로 이루어지는 표시데이터(휘도계조데이터)로서 데이터드라이버(130)의 데이터레지스터회로(132)에 공급한다. 여기에서, 상기 영상신호가 텔레비전방송신호(콤퍼지트영상신호)와 같이 화상정보의 표시타이밍을 규정하는 타이밍신호성분을 포함하는 경우에는, 표시데이터생성회로(160)는 상기 휘도계조신호성분을 추출하는 기능 외, 타이밍신호성분을 추출해서 시스템컨트롤러 (150)에 공급하는 기능을 갖는 것이라도 좋다. 이 경우에 있어서는 상기 시스템컨트롤러(150)는 표시데이터생성회로(160)로부터 공급되는 타이밍신호에 의거하여 주사드라이버(120)나 데이터드라이버(130), 전원드라이버(140A, 140B)에 대해서 개별로 공급하는 각 제어신호를 생성한다.
(표시패널ㆍ 표시화소의 구체적인 예)
이어서, 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시패널 및 해당 표시패널에 2차원 배열되는 표시화소의 구체적인 예에 대해 설명한다.
도 5는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 한 예를 나타내는 개략 평면도이며, 도 6은 본 실시형태에 관련되는 표시패널에 적용 가능한 표시화소의 회로구성의 한 예를 나타내는 등가회로도이다. 또한, 도 5에 나타내는 평면도에 있어서는 설명의 형편상, 표시패널을 시야측에서 본 경우의 각 표시화소(색화소)의 배치와, 상기한 급전라인 및 전원라인의 배치 설치 구조의 관계만을 나타내고, 다른 배선(주사라인이나 데이터라인 등)이나 소자(후술하는 화소구동회로를 구성하는 박막트랜지스터나 커패시터 등)의 표시를 생략했다. 또, 본 구체적인 예에 있어서는 각 표시화소(EM)가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 색화소(PXr, PXg, PXb)로 이루어지는 경우에 대해 설명하는데, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 표시화소(EM)가 단일의 색화소로 이루어지는 것(즉, 모노크롬형의 표시패널)이라도 좋다.
본 실시형태에 적용 가능한 표시패널은 유리기판 등의 절연성기판(도시를 생략)의 일면측(시야측)에, 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 적색(R), 녹 색(G), 청색(B)의 3색을 1조로 하는 색화소(PXr, PXg, PXb)로 이루어지는 복수의 표시화소(EM)가 매트릭스형상으로 배열되어 있다. 이에 따라, 도면 가로방향에 RGB 3색의 색화소(PXr, PXg, PXb)가 순차 반복해서 복수(3의 배수) 배열되는 동시에, 도면 세로방향에 동일색의 색화소(PXr, PXg, PXb)가 복수 배열되어 있다. 여기에서는, 예를 들면 절연성기판 위에 도면 가로방향(표시패널(110)의 긴 쪽 방향)에 1920개(RGB 각 색의 색화소는 1920×3=5760개), 도면 세로방향(표시패널(110)의 짧은 쪽 방향)에 1080개(RGB 각 색의 색화소는 1080개)의 표시화소(EM)가 배열되어 있는 것으로 한다.
각 표시화소(EM, RGB로 이루어지는 색화소(PXr, PXg, PXb))는 개략 행방향에 배치 설치된 주사라인(SL)에 병행하는 전원라인(VL), 및 열방향에 배치 설치된 데이터라인(DL)에 병행하는 급전라인(PL)에 둘러싸인 영역에 형성되어 있다.
또, 도 2에 나타낸 경우와 마찬가지로 표시패널(110)에 2차원 배열된 표시화소(EM)는 1행째부터 360(=m/3)행째를 화소블록 “BL1”, 361(=1＋m/3)행째부터 720 (=2×m/3)행째를 화소블록 “BL2”, 721(=1＋2×m/3)행째부터 1080(=m)행째를 화소블록 “BL3”으로서 그룹 분할되어 있다. 그리고 각 화소블록에 포함되는 각 행의 전원라인(VL)은 각각 각 화소블록마다 특정의 순번의 급전라인(PL)에만 접속되어 있다.
즉, 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 전원라인(VL1∼VL360)은 각각 접점(Nz)을 통하여 “PL1, PL4,ㆍㆍPL(3*r+1),ㆍㆍㆍPL1918”에 공통으로 접속되고, 화소블록(BL2)에 포함되는 모든 전원라인(VL361∼VL720)은 각각 접점(Nz)을 통하여 “ PL2, PL5,ㆍㆍPL(3*r+2),ㆍㆍㆍPL1919”에 공통으로 접속되며, 화소블록(BL3)에 포함되는 모든 전원라인(VL721∼VL1080)은 각각 접점(Nz)을 통하여 “PL3, PL6,ㆍㆍPL(3*r+3),ㆍㆍㆍPL1920”에 공통으로 접속되어 있다.
표시화소(EM, (또는, 각 색화소(PXr, PXg, PXb))는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120)로부터 주사라인(SL)을 통하여 인가되는 주사신호(Vsel)에 의거하여 표시화소(EM)를 선택상태로 설정하고, 해당 선택상태에 있어서 데이터드라이버(130)로부터 데이터라인(DL)을 통하여 공급되는 계조신호(계조전류(Idata))를 받아들이며, 해당 계조신호에 따른 발광구동전류를 생성하는 화소구동회로(DC)와, 해당 화소구동회로(DC)로부터 공급되는 발광구동전류에 의거하여 소정의 휘도계조로 발광동작하는 유기EL소자(발광소자, OEL)를 구비하고 있다.
화소구동회로(DC)는, 구체적으로는 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 게이트단자가 접점(N11)을 통하여 주사라인(SL)에, 드레인단자가 전원라인(VL)에, 소스단자가 접점(N13)에 각각 접속된 트랜지스터(기입제어수단, 제 2 스위치수단, Tr11)와, 게이트단자가 주사라인(SL)에, 소스단자가 접점(N12)을 통하여 데이터라인(DL)에, 드레인단자가 접점(N14)에 각각 접속된 트랜지스터(기입제어수단, 제 3 스위치수단, Tr12)와, 게이트단자가 접점(N13)에, 드레인단자가 전원라인(VL)에, 소스단자가 접점(N14)에 각각 접속된 트랜지스터(발광제어수단, 제 1 스위치수단, Tr13)와, 접점(N13) 및 접점(N14)간(트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간)에 접속된 커패시터(전하축적수단, 용량소자, Cs)를 구비하고 있다. 여기에서, 전원라인(VL)은 접점(Nz)을 통하여 전원전압(Vsc)이 인가되는 급전라인(PL)에 접속되어 있다. 또, 트랜지스터(Tr11∼Tr13)는 어느 것이나 n채널형의 박막트랜지스터이다.
또, 유기EL소자(OEL)는 애노드단자(예를 들면 화소전극)가 상기 화소구동회로(DC)의 접점(N14)에 접속되고, 캐소드단자(예를 들면 대향전극)가 공통전압라인 (GL)에 접속되어 있다. 여기에서, 공통전압라인(GL)에는 표시데이터에 따른 계조신호(계조전류(Idata))가 해당 표시화소(EM)에 공급되는 기입동작기간(선택기간)에 있어서 로레벨(L)로 설정되는 전원전압(Vsc, (=Vs))과 등전위이던지, 또는, 해당 전원전압(Vsc)보다도 높은 전압이며, 또한, 유기EL소자(OEL)에 발광구동전류가 공급되어 소정의 휘도계조로 발광하는 발광동작기간(비선택기간)에 있어서 하이레벨 (H)로 설정되는 전원전압(Vsc, (=Ve))보다도 저전위가 되는 임의의 공통전압(Vcom, 예를 들면 접지전위(GND))이 인가된다(Vs≤Vcom<＜Ve).
또한, 도 6에 있어서, 커패시터(Cs)는 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간에 형성되는 기생용량이라도 좋고, 해당 게이트-소스간에 부가적으로 설치된 보조용량이라도 좋다. 또, 트랜지스터(Tr11∼Tr13)에 대해서는 특별히 한정하는 것은 아닌데, 예를 들면 n채널형의 비결정성 실리콘 트랜지스터 또는 폴리 실리콘 트랜지스터의 어느 하나를 적용하는 것이라도 좋고, 이들 트랜지스터를 혼재시킨 것이라도 좋다.
또, 본 실시형태에 있어서는 화소구동회로(DC)에 의해 발광구동되는 발광소자로서 유기EL소자를 적용한 경우를 나타냈는데, 본 발명에 있어서의 발광소자는 이것에 한정되는 것이 아니고, 전류제어형의 발광소자이면, 예를 들면 발광다이오드 등의 다른 발광소자라도 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 화소구동회로 (DC)에 의해 표시데이터에 따른 발광구동전류를 생성, 공급하여 전류제어형의 발광소자를 발광구동함으로써 화상정보를 표시하는 경우에 대해 설명하는데, 표시데이터에 따른 전압성분을 생성하여 전압제어형의 발광소자를 발광구동하는 구성이나, 액정분자의 배향상태를 변화시키는 것이라도 좋다.
( 표시화소의 구동제어방법)
이어서, 상기한 바와 같은 표시화소(화소구동회로)에 있어서의 기본적인 구동제어방법으로 대해 도면을 참조해서 설명한다.
도 7은 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)의 구동제어방법을 나타내는 타이밍 차트이다. 또, 도 8은 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)에 있어서의 데이터기입동작 및 비발광동작을 나타내는 개념도이며, 도 9는 본 실시형태에 적용되는 표시화소(화소구동회로)에 있어서의 발광동작을 나타내는 개념도이다.
도 6에 나타낸 화소구동회로(DC)를 구비한 표시화소(EM)에 있어서의 구동제어동작은, 예를 들면 도 7에 나타내는 바와 같이, 소정의 1 처리사이클기간(Tcyc) 내에 해당 표시화소(EM)를 선택상태로 설정하여 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 계조전류(Idata)를 공급함으로써, 화소구동회로(DC)에 설치된 발광구동용의 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간(커패시터(Cs))에 해당 표시데이터에 따른 전압성분을 홀딩시키는 기입동작기간(Twrt)과, 해당 기입동작기간(Twrt)에 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간에 홀딩된 전압성분에 의거하여 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 유기EL소자(OEL)에 흘려서 소정의 휘도계조로 발광동작시키는 발광동 작기간(Tem)을 포함하도록 설정되어 있다(Tcyc＞Twrt＋Tem).
또, 상기 1 처리사이클기간(Tcyc) 내의 발광동작기간(Tem) 이외의 기간(상기 기입동작기간(Twrt)을 포함하는 기간)에는 유기EL소자(OEL)로의 발광구동전류의 공급을 차단하여 발광동작시키지 않는 비발광동작기간(비표시동작기간, Tnem)이 설정되어 있다(Tcyc≥Tem＋Tnem, Tnem＞Twrt). 여기에서, 비발광동작기간(Tnem)과 기입동작기간(Twrt)의 관계는 도 7에 나타내는 바와 같이, 기입동작기간(Twrt)이 비발광동작기간(Tnem)의 모두(冒頭)의 시간위치에 설정되어 있는 경우에 한정되는 것은 아니고, 후술하는 표시장치의 구동제어방법(표시구동방법)에 있어서 설명하는 바와 같이, 기입동작기간(Twrt)이 비발광동작기간(Tnem)의 임의의 시간위치에 설정되어 있는 것이라도 좋다.
또, 본 실시형태에 관련되는 1 처리사이클기간(Tcyc)은, 예를 들면 표시화소(EM)가 1 프레임(1 화면)의 화상 중의 1 화소분의 화상정보를 표시하는데에 요하는 기간으로 설정된다. 즉, 후술하는 표시장치의 구동제어방법에 있어서 설명하는 바와 같이, 복수의 표시화소(EM)를 행방향 및 열방향에 2차원 배열한 표시패널(110)에 1 프레임의 화상을 표시할 경우, 상기 1 처리사이클기간(Tcyc)은 1행분의 표시화소(EM)가 1 프레임의 화상 중, 1행분의 화상을 표시하는데에 요하는 기간으로 설정된다.
(기입동작기간)
우선, 기입동작기간(Twrt)에 있어서는 도 7, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120)로부터 주사라인(SL)에 대해서 선택레벨(온레벨(on))의 주사 신호(Vsel)를 인가하여 해당 표시화소(EM)를 선택상태로 설정하는 동시에, 전원드라이버(140A 및 140B)로부터 급전라인(PL)을 통하여 전원라인(VL)에 대해서 로레벨(L)의 전원전압(Vsc, (=Vs))이 인가된다.
이 선택타이밍에 동기하여 데이터드라이버(130)가 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 계조전류(Idata)를 화소구동회로(DC)에 흘린다. 데이터드라이버(130)는 화소구동회로(DC)에 흐르는 계조전류(Idata)의 전류값을 제어하는 회로이며, 화소구동회로(DC) 및 데이터라인(DL)에 계조전류(Idata)가 흐를 때, 결과로서, 데이터라인(DL)의 전위는 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)보다 저전위가 된다.
이에 따라, 화소구동회로(DC)에 설치된 트랜지스터(Tr11 및 Tr12)가 온동작하고, 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)이 트랜지스터(Tr11)를 통하여 트랜지스터(Tr13)의 게이트단자(접점(N13)；커패시터(Cs)의 일단측)에 인가되는 동시에, 트랜지스터(Tr13)의 소스단자(접점(N14)；커패시터(Cs)의 타단측)가 트랜지스터(Tr12)를 통하여 데이터라인(DL)에 전기적으로 접속된다.
여기에서, 데이터라인(DL)에는 계조전류(Idata)가 공급될 때에 전원라인(VL)보다 저전위가 되고, 계조전류(Idata)는 리드배선(APL) 및/ 또는 리드배선(BPL)으로부터 급전라인(PL), 전원라인(VL)을 경유해서 화소구동회로(DC), 데이터라인(DL)의 순으로 흘러 가며, 데이터드라이버(130)에 끌려 들어가는 동작이 실행되고, 로레벨(L)의 전원전압(Vsc)보다도 저전위의 전압레벨이 트랜지스터(Tr13)의 소스단자(접점(N14)；커패시터(Cs)의 타단측)에 인가된다.
이와 같이, 데이터드라이버(130)가 강제적으로 트랜지스터(Tr13)의 드레인- 소스간에 표시데이터에 따른 소망의 전류값의 계조전류(Idata)를 흘리면, 접점(N13 및 N14)간(트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간)의 전위차는 계조전류(Idata)의 전류값에 따른 전위차, 환언하면, 트랜지스터(Tr13)가 드레인-소스간에 해당 소망의 전류값의 계조전류(Idata)가 흐르는 전위차에 수속(收束)되어 있다. 이때의 계조전류(Idata)를 기입전류(Ia)라 부른다.
이때 커패시터(Cs)에는 접점(N13 및 N14)간(트랜지스터의(Tr13)의 게이트-소스간)에 발생한 전위차에 대응하는 전하가 축적되고, 전압성분으로서 홀딩된다(도 7 중, 커패시터(Cs)의 양단 전위(Vc) 참조). 또, 전원라인(VL)에는 로레벨(L, 접지전위(GND) 이하)의 전원전압(Vsc, (=Vs))이 인가되고, 또한, 기입전류(Ia)가 데이터라인(DL)방향으로 흐르도록 제어되어 있는 것으로부터 유기EL소자(OEL)의 애노드단자(접점(N14))에 인가되는 전위는 캐소드단자의 전위(Vcom, 공통전압라인(GL)에 인가되는 접지전위(GND))보다도 낮아지므로, 유기EL소자(OEL)에 역바이어스전압이 인가되게 되며, 유기EL소자(OEL)에는 발광구동전류는 흐르지 않고, 발광동작은 실행되지 않는다(비발광동작).
( 비발광동작기간 )
상기 기입동작기간(Twrt) 이외의 비발광동작기간(Tnem, 구체적으로는 기입동작기간(Twrt)의 전후 양쪽, 또는, 전후의 어느 하나에 설정되는 기간인데, 실질적으로는 기입동작기간(Twrt)도 유기EL소자(OEL)의 발광동작은 실행되어 있지 않으므로, 비발광동작기간(Tnem)에 포함된다)에 있어서는 도 7, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 주사드라이버(120)로부터 주사라인(SL)에 대해서 비선택레벨의 주사신 호(Vsel)를 인가(주사신호(Vsel)를 차단)하여 해당 표시화소(EM)를 비선택상태로 설정한다. 또, 이 비발광동작기간(Tnem)에 있어서는 전원드라이버(140A 및 140B)로부터 급전라인(PL)을 통하여 전원라인(VL)에 대해서 로레벨(L)의 전원전압 (Vsc, (=Vs))이 인가된다. 여기에서, 비발광동작기간(Tnem)의 직전에 상기한 바와 같은 기입동작이 실행되고 있었던 경우에는 이 비선택타이밍에 동기하여 데이터드라이버(130)로부터의 계조전류(Idata)의 공급이 차단되어 해당 계조전류(Idata)의 끌어넣음 동작이 정지된다.
이에 따라, 화소구동회로(DC)에 설치된 트랜지스터(Tr11 및 Tr12)가 오프상태로 설정되므로, 트랜지스터(Tr13)의 게이트단자(접점(N13)；커패시터(Cs)의 일단측)와 전원라인(VL)의 전기적인 접속이 차단되는 동시에, 트랜지스터(Tr13)의 소스단자(접점(N14)；커패시터(Cs)의 타단측)와 데이터라인(DL)의 전기적인 접속도 차단된 상태로 설정된다. 여기에서, 직전에 상기한 기입동작이 실행되고 있었던 경우에는 커패시터(Cs)에는 해당 기입동작기간(Twrt)에 있어서 축적된 전하가 홀딩된다.
그로 인해, 접점(N13 및 N14)간(트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간；커패시터(Cs)의 양단)에 홀딩되는 전위차에 의거하여 트랜지스터(Tr13)의 온, 오프상태가 설정되게 되는데, 이 트랜지스터(Tr13)의 동작상태에 관계없이 전원라인(VL)에는 로레벨(L, (접지전위(GND) 이하))의 전원전압(Vsc, (=Vs))이 인가되고, 또, 접점 (N14)이 데이터라인(DL)으로부터 차단된 상태로 설정되어 있는 것으로부터 유기EL소자(OEL)의 애노드단자(접점(N14))에 인가되는 전위는 캐소드단자의 전위(Vcom, 접지전위(GND))에 대해서 동등 이하로 설정되므로, 유기EL소자(OEL)에 역바이어스 전압이 인가되게 되며, 유기EL소자(OEL)에는 발광구동전류는 흐르지 않고, 발광동작은 실행되지 않는다(비발광동작).
(발광동작기간)
이어서, 기입동작기간(Twrt)을 포함하는 비발광동작기간(Tnem) 종료 후의 발광동작기간(Tem)에 있어서는 도 7, 도 9에 나타내는 바와 같이, 상기한 비발광동작기간(Tnem)과 마찬가지로 주사드라이버(120)로부터 주사라인(SL)에 대해서, 오프레벨(off)의 주사신호(Vsel)를 인가하여 해당 표시화소(EM)를 비선택상태로 설정하는 동시에, 데이터드라이버(130)로부터의 계조전류(Idata)의 공급이 차단된 상태로 설정한다. 또, 이 발광동작기간(Tem)에 있어서는 전원드라이버(140A 및 140B)로부터 급전라인(PL)을 통하여 전원라인(VL)에 대해서, 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc, (=Ve))이 인가된다.
이에 따라, 화소구동회로(DC)에 설치된 트랜지스터(Tr11 및 Tr12)가 오프동작(또는, 오프상태를 계속)하여 트랜지스터(Tr13)의 게이트단자(접점(N13)；커패시터(Cs)의 일단측)로의 전원전압(Vsc)의 인가가 차단되는 동시에, 트랜지스터 (Tr13)의 소스단자(접점(N14)；커패시터(Cs)의 타단측)로의 계조전류(Idata)의 끌어넣음 동작에 기인하는 전압레벨의 인가가 차단(또는, 차단상태가 계속)되므로, 커패시터(Cs)에는 상기한 기입동작기간(Twrt)에 있어서 축적된 전하가 홀딩된다.
이와 같이, 접점(N13 및 N14)간(트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간；커패시터(Cs)의 양단)의 전위차가 홀딩되게 되고, 트랜지스터(Tr13)는 온상태를 유지한 다. 또, 전원라인(VL)에는 공통전압(Vcom, 접지전위(GND))보다도 고전위의 전원전압(Vsc)이 인가되므로, 유기EL소자(OEL)의 애노드단자(접점(N14))에 인가되는 전위는 캐소드단자의 전위(접지전위(GND))보다도 높아진다.
따라서, 전원라인(VL)으로부터 트랜지스터(Tr13), 접점(N14)을 통하여 유기EL소자(OEL)에 순바이어스방향으로 소정의 발광구동전류(Ib)가 흐르고, 유기EL소자 (OEL)가 발광한다. 여기에서, 커패시터(Cs)에 홀딩되는 전압성분(커패시터(Cs)의 양단 전위(Vc))은 트랜지스터(Tr13)에 있어서 계조전류(Idata)에 대응한 기입전류(Ia)를 흘리는 경우의 전위차에 상당하므로, 유기EL소자(OEL)에 흐르는 발광구동전류(Ib)는 상기 기입전류(Ia)와 동등한 전류값(Ib≒Ia)을 갖게 되므로, 표시화소 (EM, 유기EL소자(OEL))는 표시데이터(계조전류(Idata))에 따른 소정의 휘도계조로 발광동작한다.
이와 같이, 본 실시형태에 관련되는 표시화소(EM, 화소구동회로(DC))에 따르면, 기입동작기간(Twrt)에 있어서, 표시데이터에 따른 전류값을 지정한 계조전류 (Idata, 기입전류(Ia))를 발광구동용의 트랜지스터(Tr13)의 드레인-소스간에 흘려서 그 전류값에 따라 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간에 홀딩되는 전압성분에 의거하여 유기EL소자(발광소자, OEL)에 흘리는 발광구동전류(Ib)를 제어함으로써, 소정의 휘도계조로 발광동작시키는 전류계조지정방식의 구동제어방법을 적용할 수 있다.
즉, 전압신호만에 의해서 유기EL소자(OEL)에 흘리는 전류의 전류값을 제어하는 것은 아니고, 전류신호에 의해서 유기EL소자(OEL)에 흘리는 전류의 전류값을 제 어하고 있으므로, 트랜지스터(Tr13) 등이 고저항화(예를 들면 게이트전압의 한계값 변동)해도 데이터드라이버(130)가 강제적으로 트랜지스터(Tr13)에 흐르는 기입전류(Ia)를 소망의 전류값으로 하므로 발광구동전류(Ib)가 현저하게 작아진다고 하는 문제를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 전류계조지정방식의 구동제어방법에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 표시데이터에 따른 전압값을 갖는 계조전압을 인가함으로써, 각 표시화소의 발광소자에 표시데이터에 따른 전류값을 갖는 발광구동전류를 흘려서 소망의 휘도계조로 발광동작시키는 전압계조지정방식의 구동제어방법에 대응한 회로구성을 구비하는 것이라도 좋다. 단, 유기EL소자(OEL)와 같이 발광소자로서 필요한 발광구동전류(Ib)의 전류값이 현저하게 작은 경우, 기입전류(Ia)의 전류값도 작아지기 때문에 상기한 전류계조지정방식의 표시장치(100)는 전압계조지정방식의 표시장치보다도 전압강하의 영향이 크고 특히 유효하다.
또, 본 실시형태에 관련되는 표시화소(EM, 화소구동회로(DC))에 따르면, 각 표시화소(EM)에 설치된 화소구동회로(DC)를 구성하는 단일의 발광구동용의 트랜지스터(Tr13)에 의해 표시데이터에 따른 계조전류(Idata)의 전류레벨을 전압레벨로 변환하는 기능(전류/ 전압변환기능)과, 유기EL소자(OEL)에 소정의 전류값을 갖는 발광구동전류(Ib)를 공급하는 기능(발광구동기능)의 양쪽을 실현할 수 있으므로, 화소구동회로(DC)를 구성하는 각 트랜지스터의 동작특성의 편차나 경시변화의 영향을 받는 일 없이, 장기간에 걸쳐 안정적으로 소망의 발광특성을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 표시화소(EM)에 설치되는 화소구동회로(DC)로서 3개의 박막트랜지스터(Tr11∼Tr13)를 구비한 회로구성을 나타내어 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 전류계조지정방식에 대응한 화소구동회로(또는, 발광구동회로)로서, 단일의 박막트랜지스터를 이용하여 표시데이터에 따른 계조신호에 대응한 전압성분(전하)을 커패시터에 홀딩(축적)하는 전압홀딩기능, 및 해당 홀딩된 전압성분 및 전원전압(Vsc)에 의거하여 발광소자(유기EL소자(OEL))에 공급하는 발광구동전류의 전류값을 제어하는 발광구동기능을 갖는 것이면, 다른 회로구성을 갖는 것이라도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
( 표시화소의 디바이스구조 )
이어서, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같은 표시화소(EM, 화소구동회로(DC) 및 유기EL소자(OEL))의 구체적인 디바이스구조(평면 레이아웃 및 단면구조)에 대해 설명한다.
도 10은 본 실시형태에 관련되는 표시장치(표시패널)에 적용 가능한 표시화소의 한 예를 나타내는 평면 레이아웃 도면이다. 여기에서는, 도 5에 나타낸 적색 (R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 색화소(PXr, PXg, PXb)로 이루어지는 표시화소(EM)의 평면 레이아웃을 나타낸다. 또한, 도 10에 있어서는 화소구동회로(DC)의 각 트랜지스터 및 각 배선층 등이 형성된 층을 중심으로 구체적으로 나타낸다.
또, 도 11, 도 12는 각각 도 10에 나타낸 평면 레이아웃을 갖는 표시화소(EM)에 있어서의 X1-X1단면 및 X2-X2단면을 나타내는 개략 단면도이다. 여기에 서, 본 실시형태에 있어서는 각 표시화소(EM)에 설치되는 유기EL소자(발광소자, OEL)로서 고분자계의 유기재료로 이루어지는 유기EL층을 구비한 유기EL소자를 적용한 경우에 대해 설명한다. 이 경우, 화소구동회로(DC)에 설치되는 트랜지스터(박막트랜지스터)의 형성공정에서 시행되는 열처리에 적용되는 온도조건이 상기 유기EL소자의 유기EL층이 되는 고분자계의 유기재료의 특성을 유지할 수 있는 온도범위(내열온도)보다도 높기 때문에, 화소구동회로(DC)의 각 트랜지스터 및 각 배선층 등은 유기EL소자(OEL)보다도 앞의 공정에서 형성되고, 유기EL소자(OEL)보다도 절연성기판 측에 설치되어 있다.
도 5, 도 6에 나타낸 표시화소(EM, 색화소(PXr, PXg, PXb))는, 구체적으로는 절연성기판의 일면 측에 설정된 화소형성영역(각 색화소(PXr, PXg, PXb))의 형성영역)에 있어서, 도 10에 나타낸 평면 레이아웃의 위쪽 및 아래쪽의 가장자리 영역을 따라서 도면 좌우방향으로 연재하도록 전원라인(VL) 및 주사라인(SL)이 각각 배치 설치되고, 또, 이들 라인에 직교하도록 상기 평면 레이아웃의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)의 오른쪽의 가장자리 영역을 따라서 도면 상하방향으로 연재하도록 데이터라인(DL)이 배치 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 각 색화소(PXr, PXg, PXb)로 이루어지는 표시화소(EM)의 왼쪽 또는 오른쪽의 가장자리 영역(도 10, 도 11, 도 12에서는 색화소(PXr)의 왼쪽의 가장자리 영역)을 따라서 도면 상하방향으로 연재하고, 또한, 콘택트홀(HLz, 상기한 접점(Nz)에 상당한다)을 통하여 상기 전원라인(VL)에 접속되는 급전라인(PL)이 배치 설치되어 있다.
여기에서, 도 10, 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 주사라인(SL) 및 전 원라인(VL)은 급전라인(PL)보다도 하층 측(절연성기판(11) 측)에 설치되고, 데이터라인(DL)은 주사라인(SL) 및 전원라인(VL)보다도 하층 측에 설치되어 있다. 또, 주사라인(SL) 및 전원라인(VL)은 트랜지스터(Tr11∼Tr13)의 소스, 드레인을 형성하기 위한 소스, 드레인메탈층을 패터닝함으로써 소스, 드레인과 함께 형성된다. 데이터라인(DL)은 트랜지스터(Tr11∼Tr13)의 게이트를 형성하기 위한 게이트메탈층을 패터닝함으로써 게이트와 함께 형성된다.
즉, 표시화소(EM)는 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 우선, 절연성기판(11) 위에 각 트랜지스터(Tr11∼TR13)의 게이트전극(Tr11g∼Tr13g) 및 데이터라인(DL)을 동일공정에서 형성한 후, 게이트절연막(12)을 통하여 상기 게이트전극 (Tr11g∼Tr13g)에 대응하는 각 영역에 비결정성실리콘이나 폴리실리콘 등으로 이루어지는 반도체층(SMC), 및 산화실리콘 또는 질화실리콘 등의 절연재료로 이루어지는 블록층(BL)을 순차 형성하고, 각 반도체층(SMC)의 양단부에 연재하도록 불순물층(OHM)을 통하여 각 트랜지스터(Tr11∼Tr13)의 소스전극(Tr11s∼Tr13s) 및 드레인전극(Tr11d∼Tr13d), 및 주사라인(SL), 전원라인(VL)을 동일공정에서 형성한다.
데이터라인(DL)과 전원라인(VL)의 교차영역에는 게이트절연막(12) 뿐만 아니라 게이트절연막(12) 위에 설치된 기생용량층(SMC1)과, 기생용량층(SMC1) 위에 설치되는 기생용량층(CL1)이 개재되어 있다. 기생용량층(SMC1)은 반도체층(SMC)과 동일층을 교차영역에 있어서 남도록 패터닝하여 이루어지고, 기생용량층(CL1)은 블록층(BL)과 동일층을 교차영역에 있어서 남도록 패터닝하여 이루어진다. 이와 같이, 데이터라인(DL)과 전원라인(VL) 사이의 거리를 크게 해서 데이터라인(DL)이 전 원라인(VL)에 인가되는 전압에 의해서 간섭되지 않도록 보호하고 있다.
이어서, 절연성기판(11) 위의 전체 영역에 보호절연막(13)을 형성한 후, 상기 전원라인(VL)의 상면이 노출되는 콘택트홀(HLz)을 개구하여 콘택트메탈을 충전 형성한다. 또한, 절연성기판(11) 위의 전체 영역에 평탄화막(14)을 형성한 후, 상기 콘택트홀(HLz, 콘택트메탈)이 노출되는 배선홈을 형성하고, 해당 홈 내에 배선메탈을 충전 형성해서 급전라인(PL)을 형성한다.
이에 따라, 복수의 트랜지스터(Tr11∼Tr13)나 커패시터(Cs, 트랜지스터 (Tr13)의 게이트전극(Tr13g)과 소스전극(Tr13s)이 대향해서 연재하는 영역에 형성된다), 및 주사라인(SL)이나 전원라인(VL), 데이터라인(DL), 급전라인(PL)을 포함하는 각종 배선층으로 이루어지는 화소구동회로(DC)가 형성된다.
여기에서, 도 6, 도 10에 나타내는 바와 같이, 주사라인(SL)은 게이트절연막 (12)에 형성된 콘택트홀(HL1, 접점(N11)에 상당한다)을 통하여 트랜지스터(Tr11 및 Tr12)의 게이트전극(Tr11g, Tr12g)에 전기적으로 접속되고, 데이터라인(DL)은 게이트절연막(12)에 형성된 콘택트홀(HL2, 접점(N12)에 상당한다)을 통하여 트랜지스터 (Tr12)의 소스전극(Tr12s)에 전기적으로 접속되어 있다.
또, 트랜지스터(Tr11)의 소스전극(Tr11s)과 트랜지스터(Tr13)의 게이트전극 (Tr13g) 및 커패시터(Cs)의 한쪽 측(절연성기판(11) 측)의 전극은 게이트절연막 (12)에 형성된 콘택트홀(HL3, 접점(N13)에 상당한다)을 통하여 상호 전기적으로 접속되어 있다. 또, 전원라인(VL)과 급전라인(PL)은 보호절연막(13)에 형성된 콘택트홀(HLz, 접점(Nz)에 상당한다)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 트랜지스터(Tr12)의 드레인전극(Tr12d) 및 트랜지스터(Tr13)의 소스전극(Tr13s), 커패시터(Cs)의 다른 쪽 측의 전극은 보호절연막(13) 및 평탄화막(14)에 형성된 콘택트홀(HL4, 접점(N14)에 상당한다)을 통하여 후술하는 유기EL소자 (OEL)의 화소전극(15)에 전기적으로 접속되어 있다.
급전라인(PL) 위에는 급전라인(PL)이 노출되지 않도록 캡층(21)이 설치되어 있다. 캡층(21)은 화소전극(15)과 동일층을 에칭해서 이루어지는 층이고, 캡층(21) 및 화소전극(15)을 에천트(etchant)에 의해서 패터닝할 때에 급전라인(PL)이 에천트에 접촉하지 않으므로, 화소전극(15)이 ITO와 같은 투명 도전성 금속산화물을 포함하고, 급전라인(PL)이 Al과 같은 금속을 포함할 경우, 에천트에 의해서 전지반응이 야기되는 것을 방지하는 것이다.
이어서, 평탄화막(14) 위의 각 색화소(PXr, PXg, PXb)의 유기EL소자(OEL)의 형성영역(APr, APg, APb)에 화소전극(예를 들면 애노드전극, 15)을 형성한 후, 각 색화소(PXr, PXg, PXb, 각 형성영역(APr, APg, APbg))간을 절연하는 층간절연막 (16) 및 절연성의 뱅크(격벽, 18)를 형성하고, 해당 뱅크(18)에 의해 확정된 영역에 고분자계의 유기재료를 도포하여 각 색화소(PXr, PXg, PXb)의 유기EL소자(OEL)의 유기EL층(17, 예를 들면 정공수송층(17a) 및 전자수송성발광층(17b))을 형성한다.
이어서, 상기 형성영역(APr, APg, APb) 및 뱅크(18)를 포함하는 절연성기판 (11) 위의 임의의 영역에 대향전극(예를 들면 캐소드전극)을 형성함으로써 주지의 소자구조를 갖는 유기EL소자(OEL)가 형성된다. 여기에서, 표시패널(110)이 각 표 시화소(EM, 각 색화소(PXr, PXg, PXb))의 유기EL층(17)에 있어서 발광한 빛을 화소구동회로(DC)가 형성되어 있는 절연성기판(11)을 통하여 출사하는 보텀이미션구조의 경우, 화소전극(15)이 광투과성을 가지며, 대향전극(19)이 광반사 특성을 갖게 된다.
또, 표시패널(110)이 표시화소(EM, 각 색화소(PXr, PXg, PXb))의 유기EL층 (17)에 있어서 발광한 빛을 대향전극(19) 측에 출사하는 톱이미션구조의 경우, 화소전극(15)이 적어도 광반사 특성을 가지며, 대향전극(19)이 광투과성을 갖게 된다. 이 경우, 화소전극(15)은 광반사 특성을 갖는 단층의 도전층으로 이루어지는 전극구조를 갖는 것이라도 좋고, 예를 들면 반사금속층과 투명한 산화금속층으로 이루어지는 적층구조를 갖고 있는 것이라도 좋다.
또한, 도 11, 도 12에 나타낸 표시화소(EM)의 단면구조에 있어서는 트랜지스터(Tr11∼Tr13)의 소스전극(Tr11s∼Tr13s), 드레인전극(Tr11d∼Tr13d)으로서 단층의 배선층을 적용한 경우를 나타냈는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 복수층의 배선층으로 이루어지는 적층구조를 갖고 있는 것이라도 좋다. 또, 급전라인(PL)은 평탄화막(14)에 형성된 배선홈 내에 충전 형성된 하측배선층과 유기EL소자(OEL)의 화소전극(15)과 동일공정에서 형성된 상측배선층이 적층된 배선구조를 갖고 있다.
또, 도 10에 나타낸 표시화소(EM)의 평면 레이아웃에 있어서는 급전라인(PL)에 콘택트홀(HLz)을 통하여 접속되는 전원라인(VL)이 인접하는 표시화소에도 전기적으로 접속되도록 연속적으로 연신한 배선구조를 갖고 있는 경우를 나타냈는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 소정수의 표시화소(EM)마다 전원라인(VL)이 분단되고, 각 전원라인(VL)마다(즉, 소정수의 표시화소(EM)마다) 콘택트홀(HLz, 접점(Nz))을 통하여 개별의 급전라인(PL)에 접속된 배선구조를 갖는 것이라도 좋다.
＜표시장치의 구동제어방법＞
이어서, 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 있어서의 구동제어방법(표시구동방법)에 대해 설명한다.
도 14는, 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 한 예를 모식적으로 나타낸 타이밍 차트이다. 또한, 도 14에 있어서, “k”는 플러스의 정수이며, 또, 각 행의 클로스 메시로 나타낸 해칭부분은 각각 상기한 표시데이터의 기입동작기간을 나타내고 있고, 도트로 나타낸 해칭부분은 각각 상기한 발광동작기간을 나타내고 있다.
본 실시형태에 관련되는 표시장치(100)의 표시구동방법은, 우선 표시패널 (110)에 배열된 각 행마다의 표시화소(EM, 화소구동회로(DC))에 대해서 표시데이터에 따른 계조전류(Idata)를 기입하는 동작을 전체 행에 대해 순차 반복하고, 소정의 타이밍으로 미리 그룹 분할한 화소블록에 있어서의 복수행의 표시화소(EM, 유기EL소자(OEL))마다 상기 표시데이터(계조전류)에 따른 소정의 휘도계조로 일제히 발광동작시킴으로써, 표시패널(110) 1 화면분의 화상정보가 표시된다.
본 실시형태에 관련되는 표시장치(100)의 표시구동방법의 한 예는, 도 2, 도 5에 나타낸 바와 같이, 가로 1920화소×세로 1080화소로 이루어지는 2차원 배열된 표시화소(EM)를 360행분마다 3개의 화소블록에 그룹 분할한 표시패널(110)에 있어서, 도 13, 도 14에 나타내는 바와 같이, 우선 1 프레임기간(Tfr, 제 k 프레임) 내의 비발광동작기간(Tnem)에 있어서, 표시패널(110)을 사이에 두고 대향하도록 설치된 한 쌍의 전원드라이버(140A, 140B)로부터 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))에 대해서 동시에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc1, (=Vs))을 인가함으로써, 각 급전라인 (PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))에 접점(Nz, 콘택트홀(HLz))을 통하여 접속된 화소블록 (BL1)에 포함되는 모든 행의 전원라인(VL1∼VL360)에 상기 로레벨(L)의 전원전압(Vsc1)이 인가된다.
이에 따라, 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 행의 주사라인(SL1∼SL360)에 선택레벨(온레벨(on))의 주사신호(Vsel)가 인가되어 있는지 아닌지에 관계없이, 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 표시화소(EM)에 설치된 유기EL소자(OEL)가 역바이어스 상태로 설정되어 화소구동회로(DC)로부터 유기EL소자(OEL)에 전류는 흐르지 않으므로, 모든 표시화소(EM)가 비발광동작상태로 설정된다(발광동작하지 않는다).
이어서, 이 비발광동작기간(Tnem) 중에 설정되는 기입동작기간(Twrt, 도면 중, 클로스 메시로 표시)에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 각 행의 주사라인(SL1∼SL360)에 대해서, 주사드라이버(120)로부터 선택레벨(온레벨(on))의 주사신호(Vsel)를 순차 인가함으로써, 각 행의 표시화소(EM)가 순차 선택상태로 설정된다.
이 선택타이밍에 동기하여 데이터드라이버(130)로부터 표시데이터에 따른 마이너스 극성의 전류값을 갖는 계조전류(Idata)를 각 데이터라인(DL)에 공급함으로 써, 선택상태로 설정된 행의 각 표시화소(EM)의 화소구동회로(DC)에 설치된 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스단자간(커패시터(Cs)의 양단)에 계조전류(Idata)에 따른 전압성분이 홀딩(전하가 축적)되어 표시데이터가 기입된다.
이와 같은 기입동작은 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 행의 표시화소 (EM)에 대해 상호 시간적으로 겹치지 않도록 순차 실행된다. 또, 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 행에 대해 표시화소(EM)로의 기입동작이 종료된 후에는 전원드라이버(140A, 140B)로부터 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))에 인가되는 전원전압(Vsc1)의 전압레벨이 로레벨(L)에서 하이레벨(H, (=Ve))로 전환된다(후술하는 발광동작기간(Tem) 참조).
이 타이밍에 동기하여 또는, 이 타이밍의 뒤에 전원드라이버(140A, 140B)로부터 급전라인(PL2, PL5,ㆍㆍㆍPL(3*r+2))에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc2)이 인가됨으로써, 화소블록(BL2)에 포함되는 모든 행의 전원라인(VL361∼VL720)에 해당 전원전압(Vsc2)이 인가되고, 각 행의 표시화소(EM)가 비발광동작상태로 설정된다. 이 화소블록(BL2)의 비발광동작상태에 있어서도 상기 화소블록(BL1)의 경우와 마찬가지로 각 행마다의 표시화소(EM)에 표시데이터에 따른 전압성분을 홀딩시키는 동작이 순차 실행된다(기입된다).
또한, 화소블록(BL3)에 포함되는 모든 행의 표시화소(EM)에 대해서도 상기와 마찬가지로 전원드라이버(140A, 140B)로부터 급전라인(PL3, PL6,ㆍㆍㆍPL(3*r+3))을 통하여 전원라인(VL721∼VL1080)에 로레벨(L)의 전원전압(Vsc3)이 인가됨으로써 비발광동작상태로 설정되고, 각 행마다의 표시화소(EM)에 표시데이터에 따른 전압 성분을 홀딩시키는 동작이 순차 실행된다.
이에 따라, 표시패널(110)에 2차원 배열된 모든 표시화소(EM)에 대해서 각 행마다 순차 표시데이터가 기입된다.
이어서, 상기 비발광동작기간(Tnem) 및 기입동작기간(Twrt)이 종료된 화소블록(예를 들면 화소블록(BL1))에 설정되는 발광동작기간(Tem, 도면 중, 도트해칭으로 표시)에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 행의 주사라인(SL1∼SL360)에 대해서 주사드라이버(120)로부터 비선택레벨(오프레벨(off))의 주사신호(Vsel)를 일제히 인가해서 비선택상태로 설정하는 동시에, 데이터드라이버(130)로부터 각 데이터라인(DL)으로의 계조전류(Idata)의 공급을 차단한다.
또, 이 타이밍에 동기하여 전원드라이버(140A, 140B)로부터 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))에 대해서 동시에 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc1, (=Ve))을 인가함으로써, 급전라인(PL1, PL4,ㆍㆍㆍPL(3*r+1))에 접점(Nz, 콘택트홀(HLz))을 통하여 접속된 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 행의 전원라인(VL1∼VL360)에 상기 하이레벨(H)의 전원전압(Vsc1)이 인가된다.
이에 따라, 해당 화소블록(BL1)에 포함되는 모든 표시화소(EM)의 유기EL소자 (OEL)가 순바이어스상태로 설정되고, 또한, 상기한 기입동작에 있어서 각 표시화소(EM, 발광구동용의 트랜지스터(Tr13)의 게이트-소스간)에 홀딩된 전압성분(기입된 표시데이터)에 의거하여 화소구동회로(DC)로부터 유기EL소자(OEL)에 표시데이터 (계조전류(Idata))에 따른 발광구동전류(Ib)가 흐르므로, 해당 화소블록(BL1)의 모 든 표시화소(EM)가 소정의 휘도계조로 일제히 발광동작한다(발광동작상태로 설정된다).
이 발광동작은 도 14에 나타내는 바와 같이, 다음의 1 프레임기간(제 (k＋1) 프레임, Tfr)에 있어서, 1 화면분의 표시데이터를 각 행의 표시화소(EM)에 기입하는 동작이 개시되는 타이밍(즉, 화소블록(BL1)에 포함되는 1행째의 표시화소(EM)에 대해 상기한 기입동작기간(Twrt)이 개시되는 타이밍, 또는, 그 직전의 타이밍)까지 계속해서 실행된다. 이와 같은 각 화소블록(BL1∼BL3)에 포함되는 모든 표시화소 (EM)를 일제히 발광동작시키는 발광동작기간을 각 화소블록(BL1∼BL3)마다 순차 실행함으로써, 1 화면분(제 k 프레임)의 표시데이터에 의거하는 화상정보가 표시패널(110)에 표시된다.
이하, 상기한 비발광동작, 기입동작 및 발광동작으로 이루어지는 일련의 표시구동동작이 다음의 제 (k＋1) 프레임 이후에 있어서도 반복 실행된다.
따라서, 이와 같은 표시장치의 구동제어방법에 따르면, 동일한 화소블록에 포함되는 각 행의 표시화소에 기입동작을 순차 실행하는 기간 중, 해당 화소블록에 포함되는 표시화소(발광소자)의 발광동작은 실행되지 않고, 비발광동작상태(비표시동작상태)로 설정할 수 있으므로, 1 프레임기간 중, 일정기간(비발광동작기간을 제외한 발광동작기간)에만 표시데이터에 따른 휘도계조로 발광동작하는 유사 인펄스형의 표시구동제어를 실현할 수 있다.
특히, 도 14에 나타낸 타이밍 차트에 있어서는 표시패널(110)을 구성하는 1080행의 표시화소(EM)를 3개의 화소블록(BL1∼BL3)에 그룹 분할하여 각 화소블록 마다 다른 타이밍으로 일제히 비발광동작 및 발광동작을 실행하도록 제어되므로, 1 프레임기간(Tfr)에 있어서의 상기 비발광동작에 의한 비표시기간의 비율(흑 삽입율)을 대략 33％로 설정할 수 있다. 여기에서, 인간의 시각에 있어서, 동화상을 희미함이나 번짐이 없이 선명하게 시인하기 위해서는 일반적으로 대략 30％ 이상의 흑 삽입율을 갖고 있는 것이 기준이 되므로, 본 실시형태에 따르면, 양호한 표시화질로 동화상을 표시할 수 있는 표시장치를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관련되는 표시화소 및 그 구동제어방법(표시구동방법)에 있어서는 예를 들면 16：9의 와이드화면의 화면비를 갖는 표시패널(예를 들면 가로 1920화소×세로 1080화소의 표시화소가 배열된 표시패널, 110)을 사이에 두고 해당 표시패널(110)의 열방향(도면 위쪽 및 아래쪽)에 상호 대향하도록 한 쌍의 전원드라이버(140A, 140B)가 배치되며, 각 전원드라이버(140A, 140B)로부터 각 급전라인(PL)의 일단측 및 타단측의 양쪽으로부터 동시에, 동일한 전원전압(Vsc, (Vsc1, Vsc2, Vsc3))을 인가함으로써, 해당 전원전압(Vsc)을 특정의 화소블록에 포함되는 모든 행의 전원라인(VL)에 인가하여 해당 화소블록에 포함되는 모든 표시화소(EM)를 일제히 비발광동작상태 또는 발광동작상태로 설정하도록 하고 있다.
또, 표시패널(110)에 미리 설정되는 화소블록의 수에 따른 급전라인(PL)을 구비하고, 각 화소블록에 포함되는 모든 행의 전원라인(VL)에 공통으로 접속된 복수의 급전라인(PL)의 양단으로부터 소정의 전원전압(Vsc)을 인가하도록 하고 있으므로, 각 행의 전원라인에 표시패널의 긴 쪽 방향(행방향；좌우방향)의 한쪽 측으로부터 전원전압을 공급하는 방식에 비교하여 전원전압의 공급경로의 길이(배선길 이)를 확실하게 짧게 할 수 있는 동시에, 해당 전원전압에 동반하여 공급되는 화소전류(도트전류)에 의해 실질적으로 발광구동하는 표시화소의 수를 1행분의 표시화소의 수보다도 확실하게 적게 설정할 수 있다.
구체적으로는 상기한 바와 같은 가로 1920화소×세로 1080화소로 이루어지는 와이드화면의 화면비에 대응한 표시패널에 있어서, 각 표시화소가 RGB 3색의 색화소로 이루어지는 경우, 각 행의 전원라인에 접속되는 화소수는 1920화소×3색=5760화소가 되고, 행방향에 배치 설치된 전원라인의 한쪽 측으로부터 전원전압을 인가하는 방식의 경우, 이들 표시화소의 모두(5760화소)를 동시에 구동할 수 있는 것만큼의 전류를 전원라인에 공급할 필요가 있었다. 또한, 설명의 편의를 위해 이 방식의 구성을「비교예」라 기록한다.
이에 대해서, 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 있어서는 미리 표시패널에 2차원 배열된 표시화소를 소정수의 행으로 이루어지는 복수의 화소블록에 그룹 분할하고, 각 화소블록마다 열방향에 배치 설치된 복수의 급전라인을 통하여 각 행의 전원라인에 전원전압을 인가하도록 하고 있다. 여기에서, 1개의 급전라인에 의해 전류를 공급하는 화소수(엄밀하게는, 해당 전류에 의해 실질적으로 구동하는 화소수)를 상기한 비교예(즉 5760화소)보다도 적어지도록 급전라인이 전원라인을 통하여 표시화소와 접속되도록 설정한다.
즉, 표시패널의 분할수(화소블록의 수)를 3으로 한 경우, 열방향의 전체 화소수(행수)는 1080이므로, 각 화소블록에 포함되는 열방향의 화소수(전원라인의 수)는 1080/3=360화소가 된다. 따라서, 특정의 화소블록에 있어서, 1개의 급전라 인에 의해 전류가 공급되는 행방향의 화소수를 5760/360=16화소 이하로 설정하면, 급전라인에 공급해야 할 전류밀도를 비교예보다도 작게 할 수 있다.
환언하면, 표시패널의 행방향(가로방향)의 총 화소수를 “NC”, 표시패널의 분할수(화소블록의 수)를 “NA”, 행수(주사라인수)를 “NS”로 한 경우, 1개의 급전라인에 의해 전류가 공급되는 행방향의 화소수를 “NC×NA/NS” 이하로 설정한다. 상기한 실시형태에 관련되는 표시패널(도 5, 도 15)은 이 기술사상에 의거하는 것으로, 예를 들면 도 5에 나타낸 표시패널에 있어서는 표시패널이 3 분할되어 있는(NA=3) 것으로부터 행방향에 배열되는 표시화소(색화소)는 “3×NA”화소마다 접점(Nz)을 통하여 급전라인(PL)에 접속되어 있다. 여기에서, “3×N＜16/9×3×NA(=NC×NA/NS)”이므로, 본 실시형태에 관련되는 표시패널에 따르면, 1개의 급전라인(종래 기술에 있어서는 전원라인에 대응한다)에 의해 전류가 공급되는 화소수(해당 전류에 의해 실질적으로 구동하는 화소수)를 상기한 비교예(1920RGB)보다도 반드시 적게 할 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 따르면, 각 표시화소에 전원전압을 인가하는 경로를 확실하게 짧게 할 수 있는 동시에, 그것에 동반하는 화소전류를 공급하는 표시화소의 수를 확실하게 적게 설정할 수 있으므로, 전원전압의 전압강하나 인가타이밍의 지연을 억제하여 표시데이터에 대응한 적절한 전류값을 갖는 발광구동전류를 발광소자에 흘려서 적절한 휘도계조로 발광동작시킬 수 있어 양호한 표시화질을 갖는 표시장치를 실현할 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에 있어서는 각 행에 배열된 표시화소(EM) 상호가 단 일의 전원라인(VL)에 공통으로 접속되고, 각 화소블록마다 소정의 간격으로(소정수의 화소-1 간격으로) 접점(Nz)을 통하여 복수의 급전라인에 접속되어 있는 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 각 화소블록에 있어서, 각 급전라인에 의해 공급되는 전원전압(Vsc)에 동반하는 화소전류에 의해 실질적으로 발광구동되는 표시화소마다 각 행의 전원라인이 분리되어 있는 것이라도 좋다.
다음으로, 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 다른 예, 및 그 구동제어방법으로 대해 도면을 참조해서 설명한다.
도 15는 본 실시형태에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널의 화소배열상태의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이며, 도 16은 본 실시형태에 관련되는 표시장치의 표시구동방법의 다른 예를 모식적으로 나타낸 타이밍 차트이다. 여기에서, 상기한 표시패널과 동등한 구성 및 구동제어방법에 대해서는 그 설명을 간략화한다.
상기한 표시패널을 구비한 표시장치 및 그 구동제어방법(도 2∼도 14)에 있어서는 표시패널(110)에 2차원 배열된 표시화소(EM)를 3개의 화소블록(도 5에서는 1∼360행째, 361∼720행째, 721∼1080행째로 이루어지는 3개의 화소블록(BL1∼BL3))에 그룹 분할하여 각 화소블록마다 다른 타이밍으로 일제히 비발광동작(기입동작을 포함한다) 및 발광동작을 실행하도록 제어하고 있었는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 수의 화소블록에 그룹 분할하는 것이라도 좋다.
구체적으로는, 예를 들면 도 15에 나타내는 바와 같이, 표시패널(110)에 2차원 배열된 표시화소(EM)를 4개의 화소블록(1∼270행째, 21∼540행째, 541∼810행 째, 818∼1080행째로 이루어지는 4개의 화소블록, BL1∼BL4)에 그룹 분할하여 표시패널(110)의 위쪽 및 아래쪽에 대향하도록 설치된 한 쌍의 전원드라이버(140A, 140B, (도시를 생략；도 1, 도 2 참조))로부터 각 화소블록(BL1∼BL4)에 개별의 급전라인(PL)을 통하여 소정의 전압레벨의 전원전압(Vsc, (Vsc1∼Vsc4))을 인가함으로써, 도 16에 나타내는 바와 같이, 각 화소블록(BL1∼BL4)마다 다른 타이밍으로 일제히 비발광동작(기입동작을 포함한다) 및 발광동작을 실행하도록 제어하는 것이라도 좋다.
이 경우, 1 프레임기간(Tfr)에 있어서의 상기 비발광동작에 의한 비표시기간의 비율(흑 삽입율)은 25％가 되고, 상기한 바와 같은 동화상의 희미함이나 번짐이 시인되지 않는 기준인 30％를 약간 밑돌지만, 비교적 양호한 표시화질을 갖는 표시장치를 실현할 수 있다.
이어서, 본 실시형태에 나타낸 각 표시패널(도 2 및 도 15)에 있어서의 전원전압의 전압강하의 정도에 대해 구체적으로 검증한다.
도 17은 본 발명에 관련되는 표시장치에 적용되는 표시패널에 있어서의 전원전압의 전압강하의 정도를 나타내는 실험 결과이다. 여기에서는, 가로 1920화소×세로 1080화소로 이루어지는 와이드화면비(16：9)를 갖는 표시패널(각 표시화소는 도 5와 마찬가지로 RGB 3색의 색화소로 이루어진다)에 있어서, 급전라인(PL) 및 전원라인(VL)은 함께 배선폭 30㎛, 저항율 3mΩcm를 가지며, 표시패널의 긴 쪽 방향(행방향)에 배치 설치된 전원라인의 일단측으로부터 전원전압에 동반하는 화소전류 (도트전류)로서 5㎂를 전체 화소에 동시에 흘린 경우(상기한 비교예에 상당한다) 와, 표시패널의 짧은 쪽 방향(열방향)에 배치 설치된 급전라인의 양단측으로부터 접점(콘택트홀)을 통하여 전원라인에 전원전압에 동반하는 화소전류를 흘린 경우(상기한 실시형태에 상당한다)에 있어서의 해당 전원라인의 막 두께와 전원전압의 전압강하의 관계를 계측한 결과를 나타낸다. 여기에서의 전압강하는 전압강하가 가장 현저한 배선간에서의 전압강하이고, 3 분할, 4 분할에 대해 말하면, 예를 들면 도 3의 급전라인(PL)에 있어서의 상단부와 중앙부(상단부와 하단부에 대해서 등간격의 부위) 사이의 전압강하, 또는 하단부와 중앙부 사이의 전압강하이다. 마찬가지로 종래 구조로 말하면, 도 19의 전원전압선(Vp)에 있어서의 좌단부와 좌우방향에 있어서의 중앙부의 사이, 또는 우단부와 좌우방향에 있어서의 중앙부의 사이의 전압강하가 된다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 전원라인에 적용되는 배선층의 막 두께와 전원전압의 전압강하의 관계는 해당 막 두께에 관계없이, 상기한 비교예와 비교하여 본 실시형태에 있어서 도 2에 나타낸 바와 같은 2차원 배열된 표시화소를 3개의 화소블록에 그룹 분할(3 분할)한 경우나 도 15에 나타낸 바와 같은 2차원 배열된 표시화소를 4개의 화소블록에 그룹 분할(4 분할)한 경우의 쪽이 전압강하의 정도가 대략 반 이하가 되는 것이 판명되었다.
또, 본 실시형태에 관련되는 표시패널에 있어서는 도 2에 나타낸 바와 같은 3개의 화소블록을 설치한 경우(3 분할의 경우)와 비교하여 도 15에 나타낸 바와 같은 4개의 화소블록을 설치한 경우(4 분할의 경우)의 쪽이 전압강하의 정도가 더욱 작아지는 경향을 나타내는 것이 판명되었다.
이에 따라, 와이드화면의 화면비(16：9)를 갖는 표시패널(예를 들면 가로 1920화소×세로 1080화소의 표시화소가 배열된 표시패널)에 있어서, 해당 표시패널의 긴 쪽 방향(행방향)에 배치 설치된 전원라인의 일단측으로부터 전원전압을 인가하여 각 행의 표시화소를 구동하는 경우와 비교해서 본 발명에 관련되는 표시장치와 같이, 표시패널의 짧은 쪽 방향(열방향)에 대향하도록 한 쌍의 전원드라이버를 배치하고, 각 전원드라이버로부터 열방향에 배치 설치된 급전라인의 양단에 전원전압을 인가하며, 또한 행방향에 배치 설치된 전원라인에 해당 전원전압을 인가하여 각 행의 표시화소를 구동하는 경우의 쪽이 전원전압의 공급경로의 길이를 확실하게 짧게 할 수 있어 해당 공급경로의 배선저항에 의한 전압강하나 전원전압의 인가타이밍의 지연이 억제되는 것이 실증되었다.
또한, 상기 실시형태에서는 전원드라이버(140A, 140B)를 이용했는데, 전원드라이버(140A, 140B)의 어느 하나만이라도, 이 어느 하나만을 양 둘레단부(11d, 11e)의 어느 일측에 배치한 경우에 비해서 배선거리가 짧아져 동등한 효과를 가져온다.
본 발명에 관련되는 표시장치 및 그 구동제어방법에 따르면, 표시패널을 대화면화 또는 고정밀화한 경우라도, 표시데이터에 대응한 적절한 전류값을 갖는 발광구동전류를 발광소자에 흘려서 적절한 휘도계조로 발광동작시켜 양호한 표시화질을 실현할 수 있다.

Claims (17)

  1. 열방향의 양 둘레단부간의 거리가 행방향의 양 둘레단부간의 거리보다도 짧은 기판과,
    행방향 및 열방향을 따라서 상기 기판에 설치된 복수의 표시화소와,
    행방향을 따라서 상기 기판에 배치 설치되고, 상기 복수의 표시화소에 접속된 전원라인과,
    열방향을 따라서 상기 기판의 둘레단부까지 배치 설치되고, 상기 전원라인과 각 접점에 있어서 접속된 복수의 급전라인을 구비하는 표시패널을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 급전라인은 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 각 행의 상기 전원라인에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접점은 각각 상기 블록수의 분만큼 행방향에 병렬된 상기 표시화소군마다 1개만 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 급전라인의 일단이 배치 설치되는 상기 기판의 열방향의 상기 둘레단부에서 상기 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리가, 상기 기판의 행방향의 상기 둘레단부측에서 상기 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리보다도 짧은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전라인의 일단 및 타단은, 상기 표시패널의 양 둘레단부측에 각각 리드되어 있고,
    각 접점마다 구해지는, 각 접점에서 각 급전라인의 일단까지의 거리와 상기 각 접점에서 상기 각 급전라인의 타단까지의 거리 중, 더욱 짧은 쪽의 거리 중에서 가장 긴 거리와,
    각 표시화소마다 구해지는, 행방향에 인접하는 2개의 접점간에 있어서의 각 표시화소에서 가장 가까운 접점까지의 거리 중, 가장 긴 거리의, 합이 상기 기판의 행방향의 양 둘레단부간의 거리의 반보다도 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 한는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전라인의 일단측만으로부터 전원전압을 인가하는 전원구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 순차 인가하여 선택상태로 설정하는 주사구동부와,
    소망의 화상정보를 표시하기 위한 표시데이터에 따른 계조신호를 생성하고, 상기 선택상태로 설정된 행의 상기 표시화소에 순차 공급하는 데이터구동부와,
    타이밍제어신호를 공급함으로써, 상기 주사구동부, 상기 데이터구동부 및 상기 전원구동부의 각각을 소정의 타이밍으로 동작시키고, 상기 표시패널의 상기 각 블록마다의 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 계조상태로 일제히 표시동작시키는 구동제어부를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구동제어부는 적어도 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 각 행의 상기 표시화소에, 상기 데이터구동부로부터 상기 계조신호를 순차 공급하는 기간 중, 상기 전원구동부에 의해 해당 블록의 각 행의 상기 표시화소를 비표시동작시키는 상기 전원전압을 인가하는 상기 타이밍제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전라인의 양단측으로부터 각각 전원전압을 동시에 인가하는 2개의 전 원구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    소정의 타이밍으로 상기 표시패널의 각 행마다의 상기 표시화소에 주사신호를 순차 인가하여 선택상태로 설정하는 주사구동부와,
    소망의 화상정보를 표시하기 위한 표시데이터에 따른 계조신호를 생성하고, 상기 선택상태로 설정된 행의 상기 표시화소에 순차 공급하는 데이터구동부와,
    타이밍제어신호를 공급함으로써, 상기 주사구동부, 상기 데이터구동부 및 상기 2개의 전원구동부를 각각 소정의 타이밍으로 동작시키고, 상기 표시패널의 상기 각 블록마다의 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 계조상태로 일제히 표시동작시키는 구동제어부를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동제어부는 적어도 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 각 행의 상기 표시화소에, 상기 데이터구동부로부터 상기 계조신호를 순차 공급하는 기간 중, 상기 2개의 전원구동부에 의해 해당 블록의 각 행의 상기 표시화소를 비표시동작시키는 상기 전원전압을 인가하는 상기 타이밍제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시화소는 발광소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시화소는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시화소는 상기 전원라인에 접속된 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    열방향을 따라서 상기 표시화소에 접속된 데이터라인과,
    행방향을 따라서 상기 표시화소에 접속된 주사라인을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 행방향 및 열방향에 복수의 표시화소가 배열된 표시패널을 갖는 표시장치의 표시구동방법에 있어서,
    소정의 타이밍으로 각 행마다의 상기 표시화소를 선택상태로 설정하여 소망의 화상정보를 표시하기 위한 표시데이터에 따른 계조신호를 공급함으로써, 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 계조상태로 표시동작시켜 상기 표시패널에 상기 소망의 화상정보를 표시하는 표시구동방법이며,
    상기 표시패널에 배열된 상기 복수의 표시화소를 소정의 복수행마다 그룹 분할한 각 블록마다의 상기 표시화소에 열방향에 배치 설치된 복수의 급전라인 및 행방향에 배치 설치된 전원라인을 통하여 제 1 전원전압을 인가해서 해당 블록의 상기 표시화소를 동시에 비표시동작시키는 스텝과,
    상기 비표시동작상태에 있어서, 상기 각 블록마다의 각 행의 상기 표시화소에 상기 계조신호를 순차 공급하여 기입하는 스텝과,
    상기 각 블록마다의 상기 표시화소에 상기 복수의 급전라인 및 상기 전원라인을 통하여 제 2 전원전압을 인가해서 해당 블록의 상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 상기 계조상태로 동시에 표시동작시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 표시구동방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 각 표시화소는 발광소자를 구비하고,
    상기 블록의 상기 표시화소를 동시에 비표시동작시키는 스텝은 상기 각 표시화소의 상기 발광소자를 비발광동작시키며,
    상기 표시화소를 상기 표시데이터에 따른 상기 계조상태로 표시동작시키는 스텝은 상기 각 표시화소의 상기 발광소자를 상기 표시데이터에 따른 휘도계조로 발광동작시키는 것을 특징으로 하는 표시장치의 표시구동방법.
KR1020070025220A 2006-03-14 2007-03-14 표시장치 및 그 구동제어방법 KR100859237B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-00068992 2006-03-14
JP2006068992A JP4692828B2 (ja) 2006-03-14 2006-03-14 表示装置及びその駆動制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070093906A true KR20070093906A (ko) 2007-09-19
KR100859237B1 KR100859237B1 (ko) 2008-09-18

Family

ID=38517241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070025220A KR100859237B1 (ko) 2006-03-14 2007-03-14 표시장치 및 그 구동제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7982694B2 (ko)
JP (1) JP4692828B2 (ko)
KR (1) KR100859237B1 (ko)
CN (1) CN101038728B (ko)
TW (1) TWI371016B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150116015A (ko) * 2014-04-03 2015-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9570531B2 (en) 2014-10-01 2017-02-14 Samsung Display Co., Ltd. Power lines disposed in organic light emitting display device
KR20170072302A (ko) * 2014-12-09 2017-06-26 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 터치 기능을 갖는 내장형 디스플레이 스크린, 단말기 및 터치 검출방법

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0734026A (ja) * 1993-07-21 1995-02-03 Asahi Glass Co Ltd 弗素ゴム系塗料組成物
JP2008152096A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法および電子機器
JP2009152754A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Nec Electronics Corp レベルシフト回路及びそれを用いたドライバと表示装置
JP4990315B2 (ja) * 2008-03-20 2012-08-01 アナパス・インコーポレーテッド ブランク期間にクロック信号を伝送するディスプレイ装置及び方法
JP2009288734A (ja) 2008-06-02 2009-12-10 Sony Corp 画像表示装置
JP4883143B2 (ja) * 2008-09-22 2012-02-22 カシオ計算機株式会社 発光装置
KR101009416B1 (ko) * 2009-02-06 2011-01-19 삼성모바일디스플레이주식회사 발광 표시 장치 및 발광 표시 장치 구동 방법
CN102047312B (zh) * 2009-03-06 2014-09-10 松下电器产业株式会社 图像显示装置及其驱动方法
JP5272860B2 (ja) * 2009-04-08 2013-08-28 ソニー株式会社 固体撮像素子およびカメラシステム
KR101113451B1 (ko) 2009-12-01 2012-02-29 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 전계발광 표시장치
TWI404447B (zh) * 2009-12-28 2013-08-01 Au Optronics Corp 電激發光顯示面板之畫素結構
KR101894768B1 (ko) * 2011-03-14 2018-09-06 삼성디스플레이 주식회사 액티브 매트릭스 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US20130120470A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Shifted quad pixel and other pixel mosaics for displays
KR102092703B1 (ko) * 2012-05-18 2020-03-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법
KR20130140445A (ko) * 2012-06-14 2013-12-24 삼성디스플레이 주식회사 표시장치, 전원제어장치 및 그 구동 방법
CN102800815B (zh) * 2012-08-06 2015-05-20 深圳市华星光电技术有限公司 有机显示装置及其制作方法
JP2015049335A (ja) 2013-08-30 2015-03-16 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． Ｅｌ表示装置及びｅｌ表示装置の駆動方法
TWI534993B (zh) * 2013-09-25 2016-05-21 友達光電股份有限公司 無機發光二極體之畫素結構
JP6478518B2 (ja) * 2014-08-11 2019-03-06 キヤノン株式会社 発光装置及び画像形成装置
US9619075B2 (en) * 2014-12-09 2017-04-11 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Embedded display panels and terminals with touch function, and touch detecting method
JP6787675B2 (ja) * 2016-02-25 2020-11-18 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置及び表示装置の駆動方法
JP6823048B2 (ja) * 2016-03-31 2021-01-27 カシオ計算機株式会社 ドットマトリクス型表示装置および時刻表示装置
CN108877635B (zh) * 2018-08-10 2022-06-21 武汉天马微电子有限公司 一种电源驱动器的控制方法及电源驱动器、显示装置
CN109147699B (zh) * 2018-09-19 2021-01-22 京东方科技集团股份有限公司 一种双层显示装置及其驱动方法
CN109166458B (zh) * 2018-09-30 2021-02-02 武汉天马微电子有限公司 显示面板和显示装置
WO2020202292A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 シャープ株式会社 表示装置
JP7463074B2 (ja) * 2019-10-17 2024-04-08 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法
CN115132139B (zh) * 2022-06-27 2023-07-18 绵阳惠科光电科技有限公司 显示驱动电路及显示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6489952B1 (en) * 1998-11-17 2002-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Active matrix type semiconductor display device
JP2001042822A (ja) 1999-08-03 2001-02-16 Pioneer Electronic Corp アクティブマトリクス型表示装置
JP4593740B2 (ja) * 2000-07-28 2010-12-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示装置
JP2003177680A (ja) 2001-12-12 2003-06-27 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
JP3800404B2 (ja) * 2001-12-19 2006-07-26 株式会社日立製作所 画像表示装置
JP3700714B2 (ja) * 2002-06-21 2005-09-28 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP3977299B2 (ja) * 2002-09-18 2007-09-19 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、マトリクス基板、及び電子機器
JP2004226543A (ja) * 2003-01-21 2004-08-12 Sharp Corp 表示装置
JP3925435B2 (ja) * 2003-03-05 2007-06-06 カシオ計算機株式会社 発光駆動回路及び表示装置並びにその駆動制御方法
KR100525810B1 (ko) * 2003-06-10 2005-11-04 엘지전자 주식회사 유기 전계 발광 소자
KR20050067254A (ko) * 2003-12-27 2005-07-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계 발광소자와 그 제조방법
JP3985788B2 (ja) * 2004-01-22 2007-10-03 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
TWI288900B (en) * 2004-04-30 2007-10-21 Fujifilm Corp Active matrix type display device
KR100698681B1 (ko) 2004-06-29 2007-03-23 삼성에스디아이 주식회사 발광 표시장치
KR100739318B1 (ko) * 2004-11-22 2007-07-12 삼성에스디아이 주식회사 화소회로 및 발광 표시장치
JP2006184576A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 自発光型表示装置及びアレイ基板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150116015A (ko) * 2014-04-03 2015-10-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9570531B2 (en) 2014-10-01 2017-02-14 Samsung Display Co., Ltd. Power lines disposed in organic light emitting display device
KR20170072302A (ko) * 2014-12-09 2017-06-26 센젠 차이나 스타 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 터치 기능을 갖는 내장형 디스플레이 스크린, 단말기 및 터치 검출방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN101038728A (zh) 2007-09-19
US20070216613A1 (en) 2007-09-20
JP2007248588A (ja) 2007-09-27
JP4692828B2 (ja) 2011-06-01
CN101038728B (zh) 2010-09-01
KR100859237B1 (ko) 2008-09-18
TW200746019A (en) 2007-12-16
TWI371016B (en) 2012-08-21
US7982694B2 (en) 2011-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100859237B1 (ko) 표시장치 및 그 구동제어방법
US7274345B2 (en) Electro-optical device and driving device thereof
US6583576B2 (en) Light-emitting device, and electric device using the same
US9368064B2 (en) Display panel, display apparatus, and electronic system
US20060007072A1 (en) Display device and driving method thereof
KR20070111634A (ko) 유기전계발광표시장치의 화소 회로
KR20070059403A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2014029424A (ja) 表示装置および電子機器、ならびに表示パネルの駆動方法
JP4039441B2 (ja) 電気光学装置および電子機器
US20240071307A1 (en) Display panel and electroluminescent display device including the same and pixel driving circuit
JP2006284916A (ja) 表示装置、アレイ基板、及び表示装置の駆動方法
KR20150005922A (ko) 전기 광학 장치 및 그 구동 방법
JP2012233950A (ja) 電気光学装置、電気光学装置の駆動方法および電子機器
US8094110B2 (en) Active matrix display device
JP5891493B2 (ja) 表示パネルおよびその駆動方法、表示装置ならびに電子機器
JP2006284945A (ja) 表示装置及びその駆動方法
JP3981140B2 (ja) 画像表示装置
US20240203364A1 (en) Display device and display panel
CN118215347A (zh) 显示装置和显示面板
KR20150061403A (ko) 수동형 유기발광 표시장치
KR101240658B1 (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
JP2012014182A (ja) 表示装置
JP2009058769A (ja) 表示装置
JP2007003909A (ja) 表示装置、アレイ基板、及び表示装置の駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120821

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130822

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150904

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170629

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 12