KR20110065325A

KR20110065325A - 표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20110065325A
Application number: KR1020100111974A
Authority: KR
Inventors: 준이치 야마시타; 카츠히데 우치노
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2011-06-15
Also published as: CN102087829B; US8570257B2; CN102087829A; JP2011118301A; US20110134101A1

Abstract

본 발명은 소비 전력을 낮게 억제하는 것의 가능한 표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기를 제공하기 위한 것으로서, 본 발명의 표시 장치는 제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부와, 영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동함과 함께, 고정 신호에 의거하여 상기 조정용 화소를 구동하는 구동부를 구비하고, 상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, METHOD OF DRIVING THE DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 표시 패널에 발광 소자가 마련된 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 표시 장치를 구비한 전자 기기에 관한 것이다.

근래, 화상 표시를 행하는 표시 장치의 분야에서는 화소의 발광 소자로서, 흐르는 전류치에 응하여 발광 휘도가 변화하는 전류 구동형의 광학 소자, 예를 들면 유기 EL(electro luminescence) 소자를 이용한 표시 장치가 개발되고, 상품화가 진행되고 있다. 유기 EL 소자는 액정 소자 등과 달리 자발광 소자이다. 그 때문에, 유기 EL 소자를 이용한 표시 장치(유기 EL 표시 장치)에서는 광원(백라이트)이 필요 없기 때문에, 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치에 비하여, 박형화, 고휘도화할 수 있다. 특히, 구동 방식으로서 액티브 매트릭스 방식을 이용한 경우에는 각 화소를 홀드 점등시킬 수 있고, 저소비 전력화할 수도 있다. 그 때문에, 유기 EL 표시 장치는 차세대의 플랫 패널 디스플레이의 주류가 된다고 기대되고 있다.

유기 EL 소자는 전류 구동형의 발광 소자이고, 유기 EL 소자에 흐르는 전류량을 제어함에 의해 계조를 조정하는 것의 가능한 소자이다. 그러나, 유기 EL 소자는 통전 시간이나 소자 온도에 응하여 I-V특성이 변화하는 성질을 갖고 있다. 그 때문에, I-V특성이 경시적으로 변화한 경우라도 일정한 휘도를 얻을 수 있도록 하기 위해, 유기 EL 소자에 흐르는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터는 항상 포화 영역에서 구동된다(일본국 특개2001-60076호 공보 참조).

유기 EL 소자의 I-V특성이 경시적으로 변동하는 상황하에서, 구동 트랜지스터를 항상 포화 영역에서 구동시키기 위해서는 전원 전압을, 유기 EL 소자의 I-V특성이 변동한 때에 구동 트랜지스터가 선형 구동으로는 되지 않을 정도로 충분히 높은 값으로 설정하여 둘 것이 필요해진다. 예를 들면, 유기 EL 소자의 I-V특성의 변동에 의해 유기 EL 소자의 단자 사이 전압이 2V정도 커지는 것이 예상되는 경우에는 미리, 전원 전압을, 2V정도의 여유를 갖은 전압치로 설정하는 것이 생각된다. 그러나, 전원 전압에 미리 마진을 준 경우에는 그 마진분만큼 소비 전력이 여분으로 높아져 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 소비 전력을 낮게 억제하는 것의 가능한 표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 표시 장치는 제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부와, 영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동하는 구동부를 구비한 것이다. 구동부는 고정 신호에 의거하여 조정용 화소를 구동하는 구동부와, 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하도록 되어 있다.

본 발명에 의한 전자 기기는 상기 표시 장치를 구비한 것이다.

본 발명에 의한 표시 장치의 구동 방법은 제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부를 구비한 표시 장치에 있어서, 이하의 2개의 스텝을 포함하는 것이다.

(1) 영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동함과 함께, 고정 신호에 의거하여 조정용 화소를 구동하는 스텝

(2) 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 스텝

본 발명에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기로는 고정 신호에 의거하여 구동된 조정용 화소에 포함되는 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압이 각 표시 화소에 인가된다. 이에 의해, 미리, 전원 전압에, 예상되는 발광 소자의 전압 변동의 분만큼 여유를 준 경우에 비하여, 전원 전압의 값을 작게 설정할 수 있다.

본 발명에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법 및 전자 기기에 의하면, 미리, 전원 전압에, 예상되는 발광 소자의 전압 변동의 분만큼 여유를 준 경우에 비하여, 전원 전압의 값을 작게 설정할 수 있도록 하였다. 이에 의해, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 한 실시의 형태에 관한 표시 장치의 구성의 한 예를 도시하는 개략도.
도 2는 표시 영역 내의 화소 회로의 구성의 한 예를 도시하는 개략도.
도 3은 비표시 영역 내의 화소 회로의 구성의 한 예를 도시하는 개략도.
도 4는 도 하나의 표시 패널의 구성의 한 예를 도시하는 상면도.
도 5는 전원선 구동 회로의 구성의 한 예를 도시하는 개략도.
도 6은 전원 전압 조정 회로의 구성의 한 예를 도시하는 개략도.
도 7은 구동 트랜지스터의 포화 영역과, 계조와의 관계의 한 예를 도시하는 관계도.
도 8의 (A) 내지 (C)는 표시 화면 내의 계조의 한 예와, 1필드 기간 내의 영상 신호의 한 예를 도시하는 모식도.
도 9는 전원 전압과, 유기 EL 소자의 전압 및 구동 트랜지스터의 드레인-소스 사이 전압과의 관계의 한 예를 도시하는 관계도.
도 10은 패널 온도와 유기 EL 소자의 전압과의 관계의 한 예를 도시하는 관계도.
도 11은 유기 EL 소자의 통전 시간과, 유기 EL 소자의 전압 변동량과의 관계의 한 예를 도시하는 관계도.
도 12는 조정용 화소의 구성의 일변형례를 도시하는 개략도.
도 13은 상기 각 실시의 형태의 발광 장치의 적용례 하나의 외관을 도시하는 사시도.
도 14의 (A)는 적용례 2의 표면측에서 본 외관을 도시하는 사시도, 도 14의 (B)는 이면측에서 본 외관을 도시하는 사시도.
도 15는 적용례 3의 외관을 도시하는 사시도.
도 16은 적용례 4의 외관을 도시하는 사시도.
도 17의 (A)는 적용례 5의 개방 상태의 정면도, (B)는 그 측면도, (C)는 폐쇄 상태의 정면도, (D)는 좌측면도, (E)는 우측면도, (F)는 상면도, (G)는 하면도.

이하, 발명을 실시하기 위한 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.

1. 실시의 형태(도 1 내지 도 12)

2. 적용례(도 13 내지 도 17)

<실시의 형태>

(표시 장치(1)의 개략 구성)

도 1은 본 발명의 한 실시의 형태에 관한 표시 장치(1)의 개략 구성을 도시한 것이다. 이 표시 장치(1)는 표시 패널(10)(표시부)과, 표시 패널(10)을 구동하는 구동 회로(20)(구동부)를 구비하고 있다.

표시 패널(10)은 복수의 유기 EL 소자(11R, 11G, 11B)(제 1 발광 소자)가 2차원 배치된 표시 영역(10A)을 갖고 있다. 또한, 이하에서는 유기 EL 소자(11R, 11G, 11B)의 총칭으로서 유기 EL 소자(11)를 적절히, 이용하는 것으로 한다. 표시 패널(10)은 또한, 유기 EL 소자(12)(제 2 발광 소자)가 배치된 비표시 영역(10B)을 갖고 있다. 유기 EL 소자(12)는 유기 EL 소자(11R, 11G, 11B)의 어느 하나와 동일한 발광색으로 발광하는 유기 EL 소자, 또는 유기 EL 소자(11R, 11G, 11B)의 발광색과는 다른 발광색으로 발광하는 유기 EL 소자(예를 들면, 백색광을 발광하는 유기 EL 소자)이다.

구동 회로(20)는 타이밍 생성 회로(21), 영상 신호 처리 회로(22), 신호선 구동 회로(23), 기록선 구동 회로(24), 전원선 구동 회로(25) 및 전원 전압 조정 회로(26)를 갖고 있다.

(표시 화소(15))

도 2는 표시 영역(10A) 내의 회로 구성의 한 예를 도시한 것이다. 표시 영역(10A) 내에는 복수의 화소 회로(13)가 개개의 유기 EL 소자(11)와 쌍이 되어 2차원 배치되어 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는 한 쌍의 유기 EL 소자(11) 및 화소 회로(13)가 하나의 서브픽셀(14)을 구성하고 있다. 보다 상세하게는 도 1에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 유기 EL 소자(11R) 및 화소 회로(13)가 하나의 서브픽셀(14R)을 구성하고, 한 쌍의 유기 EL 소자(11G) 및 화소 회로(13)가 하나의 서브픽셀(14G)을 구성하고, 한 쌍의 유기 EL 소자(11B) 및 화소 회로(13)가 하나의 서브픽셀(14B)을 구성하고 있다. 또한, 서로 이웃하는 3개의 서브픽셀(14R, 14G, 14B)이 하나의 화소(표시 화소(15))를 구성하고 있다.

각각의 화소 회로(13)는 예를 들면, 구동 트랜지스터(Tr1)(제 1 트랜지스터), 기록 트랜지스터(Tr2)(제 2 트랜지스터) 및 보존 용량(Cs1)에 의해 구성된 것이고, 2Tr1C의 회로 구성으로 되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr1) 및 기록 트랜지스터(Tr2)는 예를 들면, n채널 MOS형의 박막 트랜지스터(TFT(Thin Film Transistor))에 의해 형성되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr1) 또는 기록 트랜지스터(Tr2)는 예를 들면, p채널 MOS형의 TFT라도 좋다.

표시 영역(10A)에서, 열방향으로는 신호선(DTL)이 복수 배치되고, 행방향으로는 주사선(WSL) 및 전원선(PSL)(전원 전압이 공급되는 부재)이 각각 복수 배치되어 있다. 각 신호선(DTL)과 각 주사선(WSL)의 교차점 부근에는 유기 EL 소자(11)가 하나씩 마련되어 있다. 각 신호선(DTL)은 신호선 구동 회로(23)의 출력단(도시 생략)과, 기록 트랜지스터(Tr2)의 드레인 전극 및 소스 전극의 어느 한쪽(도시 생략)에 접속되어 있다. 각 주사선(WSL)은 기록선 구동 회로(24)의 출력단(도시 생략)과, 기록 트랜지스터(Tr2)의 게이트 전극(도시 생략)에 접속되어 있다. 각 전원선(PSL)은 전원선 구동 회로(25)의 출력단(도시 생략)과, 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인 전극 및 소스 전극의 어느 한쪽(도시 생략)에 접속되어 있다. 기록 트랜지스터(Tr2)의 드레인 전극 및 소스 전극중 신호선(DTL)에 비접속의 쪽(도시 생략)은 구동 트랜지스터(Tr1)의 게이트 전극(도시 생략)과, 보존 용량(Cs1)의 일단에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인 전극 및 소스 전극중 전원선(PSL)에 비접속의 쪽(도시 생략)과 보존 용량(Cs1)의 타단이, 유기 EL 소자(11)의 애노드 전극(도시 생략)에 접속되어 있다. 유기 EL 소자(11)의 캐소드 전극(도시 생략)은 예를 들면, 그라운드선(GND)에 접속되어 있다.

(조정용 화소(17))

도 3은 비표시 영역(10B) 내의 회로 구성의 한 예를 도시한 것이다. 비표시 영역(10B) 내에는 하나의 화소 회로(16)가 유기 EL 소자(12)와 쌍이 되어 배치되어 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는 한 쌍의 유기 EL 소자(12) 및 화소 회로(16)가 하나의 화소(조정용 화소(17))를 구성하고 있다.

화소 회로(16)는 상술한 화소 회로(13)와 같은 구성으로 되어 있다. 구체적으로는 화소 회로(16)는 구동 트랜지스터(Tr3), 기록 트랜지스터(Tr4) 및 보존 용량(Cs2)에 의해 구성된 것이고, 2Tr1C의 회로 구성으로 되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr3) 및 기록 트랜지스터(Tr4)는 예를 들면, n채널 MOS형의 TFT에 의해 형성되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr3) 또는 기록 트랜지스터(Tr4)는 예를 들면, p채널 MOS형의 TFT라도 좋다. 화소 회로(16)는 또한, 애노드 신호선(ASL)에의 출력(유기 EL 소자(11)의 전압(Vel))을 온 오프 제어하는 트랜지스터(Tr5)를 갖고 있다.

비표시 영역(10B)에서, 열방향으로는 신호선(DTL)이 하나 배치되고, 행방향으로는 주사선(WSL) 및 전원선(PSL)이 각각 하나씩 배치되어 있다. 신호선(DTL)과 주사선(WSL)의 교차점 부근에는 유기 EL 소자(12)가 마련되어 있다. 신호선(DTL)은 신호선 구동 회로(23)의 출력단(도시 생략)과, 기록 트랜지스터(Tr4)의 드레인 전극 및 소스 전극의 어느 한쪽(도시 생략)에 접속되어 있다. 주사선(WSL)은 기록선 구동 회로(24)의 출력단(도시 생략)과, 기록 트랜지스터(Tr4)의 게이트 전극(도시 생략)에 접속되어 있다. 각 전원선(PSL)은 전원선 구동 회로(25)의 출력단(도시 생략)과, 구동 트랜지스터(Tr3)의 드레인 전극 및 소스 전극의 어느 한쪽(도시 생략)에 접속되어 있다. 기록 트랜지스터(Tr4)의 드레인 전극 및 소스 전극중 신호선(DTL)에 비접속의 쪽(도시 생략)은 구동 트랜지스터(Tr3)의 게이트 전극(도시 생략)과, 보존 용량(Cs2)의 일단에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터(Tr3)의 드레인 전극 및 소스 전극중 전원선(PSL)에 비접속의 쪽(도시 생략)과 보존 용량(Cs2)의 타단이, 유기 EL 소자(12)의 애노드 전극(도시 생략)에 접속되어 있다. 유기 EL 소자(12)의 캐소드 전극(도시 생략)은 예를 들면, 그라운드선(GND)에 접속되어 있다. 유기 EL 소자(12)의 애노드 전극에, 애노드 신호선(ASL)의 일단이 접속되어 있다. 애노드 신호선(ASL)의 타단은 전원 전압 조정 회로(26)에 접속되어 있다. 애노드 신호선(ASL)에는 트랜지스터(Tr5)(스위칭 소자)가 삽입되어 있고, 트랜지스터(Tr5)의 게이트 전극(도시 생략)이 제어선(CNL1)의 일단에 접속되어 있다. 제어선(CNL1)의 타단은 타이밍 생성 회로(21)에 접속되어 있다.

(표시 패널(10)의 윗면 구성)

도 4는 표시 패널(10)의 윗면 구성의 한 예를 도시한 것이다. 표시 패널(10)은 예를 들면, 구동 패널(30)과 밀봉 패널(40)이 밀봉층(도시 생략)을 통하여 서로 접합된 구조로 되어 있다.

구동 패널(30)은 도 4에는 도시하고 있지 않지만, 표시 영역(10A)에, 2차원 배치된 복수의 유기 EL 소자(11)와, 각 유기 EL 소자(11)에 인접하여 배치된 복수의 화소 회로(13)를 갖고 있다. 구동 패널(30)은 또한, 도 4에는 도시하고 있지 않지만, 비표시 영역(10B)에, 하나의 유기 EL 소자(12)와, 이 유기 EL 소자(12)에 인접하여 배치된 하나의 화소 회로(16)를 갖고 있다.

구동 패널(30)의 일변(장변)에는 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 영상 신호 공급 TAB(51)와, 애노드 신호 출력 TCP(54)가 부착되어 있다. 구동 패널(30)의 타변(단변)에는 예를 들면, 주사 신호 공급 TAB(52)가 부착되어 있다. 또한, 구동 패널(30)의 단변으로서, 또한 주사 신호 공급 TAB(52)과는 다른 변에는 예를 들면, 전원 전압 공급 TAB(53)가 부착되어 있다. 영상 신호 공급 TAB(51)는 신호선 구동 회로(23)가 집적된 IC를 필름형상의 배선 기판의 개구에 중공 배선한 것이다. 주사 신호 공급 TAB(52)는 기록선 구동 회로(24)가 집적된 IC를 필름형상의 배선 기판의 개구에 중공 배선한 것이다. 전원 전압 공급 TAB(53)는 전원선 구동 회로(25)가 집적된 IC를 필름형상의 배선 기판의 개구에 중공 배선한 것이다. 전원 전압 공급 TAB(53)는 전원 전압 조정 회로(26)의 출력단(도시 생략)에 접속되어 있다. 애노드 신호 출력 TCP(54)는 전원 전압 조정 회로(26)의 입력단(도시 생략)에 접속되어 있다. 또한, 신호선 구동 회로(23), 기록선 구동 회로(24) 및 전원선 구동 회로(25)는 TAB에 형성되어 있지 않아도 좋고, 예를 들면, 구동 패널(30)에 형성되어 있어도 좋다.

밀봉 패널(40)은 예를 들면, 유기 EL 소자(11, 12)를 밀봉하는 밀봉 기판(도시 생략)과, 컬러 필터(도시 생략)를 갖고 있다. 컬러 필터는 예를 들면, 밀봉 기판의 표면중 유기 EL 소자(11)의 광이 통과하는 영역에 마련되어 있다. 컬러 필터는 예를 들면, 유기 EL 소자(11R, 11G, 11B)의 각각에 대응하여, 적색용의 필터, 녹색용의 필터 및 청색용의 필터(도시 생략)를 갖고 있다.

(구동 회로(20))

다음에, 구동 회로(20) 내의 각 회로에 관해, 도 1을 참조하여 설명한다. 타이밍 생성 회로(21)는 영상 신호 처리 회로(22), 신호선 구동 회로(23), 기록선 구동 회로(24), 전원선 구동 회로(25) 및 전원 전압 조정 회로(26)가 연동하여 동작하도록 제어하는 것이다.

타이밍 생성 회로(21)는 예를 들면, 외부로부터 입력된 동기 신호(20B)에 응하여(동기하여), 상술한 각 회로에 대해 제어 신호(21A)를 출력하도록 되어 있다. 타이밍 생성 회로(21)는 예를 들면, 영상 신호 처리 회로(22) 및 전원 전압 조정 회로(26) 등과 함께, 예를 들면, 표시 패널(10)과는 별도의 제어 회로 기판(도시 생략)상에 형성되어 있다. 타이밍 생성 회로(21)는 조정용 화소(17)에 대해, 제어선(CNL1)을 통하여 제어 신호(21A)를 출력하도록 되어 있다. 구체적으로는 타이밍 생성 회로(21)는 조정용 화소(17) 내의 유기 EL 소자(12)가 발광하고 있을 때(기간 내)만, 트랜지스터(Tr5)를 온 하고, 조정용 화소(17) 내의 유기 EL 소자(12)가 적어도 소광하고 있을 때에는 트랜지스터(Tr5)를 오프 하도록 되어 있다.

영상 신호 처리 회로(22)는 예를 들면, 외부로부터 입력된 동기 신호(20B)에 응하여(동기하여), 외부로부터 입력된 디지털의 영상 신호(20A)를 보정함과 함께, 보정한 후의 영상 신호를 아날로그로 변환하고, 아날로그의 영상 신호(22A)로서 신호선 구동 회로(23)에 출력하는 것이다. 영상 신호 처리 회로(22)는 1필드의 영상 신호(20A)(또는 보정한 후의 영상 신호)중에서 최대 휘도가 되는 영상 신호를 추출하고, 추출한 영상 신호를 조정용 화소(17)용의 영상 신호로서, 신호선 구동 회로(23)에 출력하도록 되어 있다. 영상 신호 처리 회로(22)는 예를 들면, 1필드의 영상 신호(20A)(또는 보정한 후의 영상 신호)중에서 최대 휘도가 되는 영상 신호(20A)를 1수평 기간마다 추출하도록 되어 있다.

신호선 구동 회로(23)는 영상 신호 처리 회로(22)로부터 입력된 아날로그의 영상 신호(22A)를, 제어 신호(21A)의 입력에 응하여(동기하여)각 신호선(DTL)에 출력하고, 이에 의해, 각 표시 화소(15) 및 조정용 화소(17)를 구동하는 것이다. 신호선 구동 회로(23)는 표시 화소(15)에 대응하는 신호선(DTL)에 대해서는 영상 신호 처리 회로(22)에서 보정 처리가 이루어진 영상 신호(22A)를 출력하도록 되어 있다. 신호선 구동 회로(23)는 조정용 화소(17)에 대응하는 신호선(DTL)에 대해서는 일정한 전압치의 영상 신호(22A)(고정 신호)를 출력하도록 되어 있다. 즉, 신호선 구동 회로(23)는 아날로그의 영상 신호(22A)(신호 전압)를, 각 표시 화소(15) 내의 구동 트랜지스터(Tr1) 및 조정용 화소(17) 내의 구동 트랜지스터(Tr3)의 게이트에 기록하도록 되어 있다. 신호선 구동 회로(23)는 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동 패널(30)의 일변(장변)에 부착된 영상 신호 공급 TAB(51)에 마련되어 있다.

기록선 구동 회로(24)는 제어 신호(21A)의 입력에 응하여(동기하여), 복수의 주사선(WSL)중에서 하나의 주사선(WSL)을 순차적으로 선택하는 것이다. 기록선 구동 회로(24)는 예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이, 구동 패널(30)의 타변(단변)에 부착된 주사 신호 공급 TAB(52)에 마련되어 있다.

전원선 구동 회로(25)는 제어 신호(21A)의 입력에 응하여(동기하여), 복수의 전원선(PSL)에, 전원 전압 조정 회로(26)로부터 출력된 전원 전압(Vcc)의 값에 응한 값의 전원 전압을 순차적으로 인가하고, 유기 EL 소자(11, 12)의 발광 및 소광을 제어하는 것이다.

전원선 구동 회로(25)는 예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 개개의 전원선(PSL)마다 마련된 전원 전압 전파선(PDL)과, 그라운드선(GND)의 사이에, 서로 직렬로 접속된 스위칭용의 트랜지스터(Tr6, Tr7)를 갖고 있다. 트랜지스터(Tr6)와 트랜지스터(Tr7)의 접속점에 전원선(PSL)이 접속되어 있고, 트랜지스터(Tr6, Tr7)의 쌍방의 게이트가 제어선(CNL2)에 접속되어 있다. 제어선(CNL2)에는 전원 전압(Vcc)을 소망하는 기간만큼 전원선(PSL)에 인가하기 위한 제어 신호가 입력된다.

전원 전압 조정 회로(26)는 제어 신호(21A)의 입력에 응하여(동기하여), 조정용 화소(17)에 포함되는 유기 EL 소자(12)의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 발생시키는 것이다. 전원 전압 조정 회로(26)는 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, ADC(Analog Digital Converter)(31)와, 기억부(32)와, 비교부(33)와, 전압 발생부(34)를 갖고 있다. ADC(31)의 입력단(도시 생략)은 도 3, 도 6에 도시한 바와 같이, 애노드 신호선(ASL)에 접속되어 있고, ADC(31)의 출력단(도시 생략) 및 기억부(32)의 출력단(도시 생략)이 비교부(33)의 입력단(도시 생략)에 접속되어 있다. 비교부(33)의 출력단(도시 생략)은 전압 발생부(34)의 입력단(도시 생략)에 접속되어 있고, 전압 발생부(34)의 출력단(도시 생략)이, 전원 전압 전파선(PDL)에 접속되어 있다.

ADC(31)는 입력된 아날로그 신호(애노드 전압(Vel))을 디지털 신호로 변환하는 것이다. ADC(31)는 트랜지스터(Tr5)의 온 오프 제어에 의해, 조정용 화소(17) 내의 유기 EL 소자(12)가 발광하고 있을 때의 유기 EL 소자(12)의 전압(Vel)만을 취득한다. 여기서, 조정용 화소(17)에 대응하는 신호선(DTL)에 대해 정전압이 출력되고, 또한, 조정용 화소(17)에 접속된 전원선(PSL)에도 전원선 구동 회로(25)로부터 정전압(전원 전압(Vfix))이 인가되기 때문에, ADC(31)에 입력되는 유기 EL 소자(12)의 전압(Vel)은 어느 한정된 범위 내의 값이 된다. 예를 들면, 트랜지스터(Tr5)가 항상 온 하고 있는 경우에는 ADC(31)에는 유기 EL 소자(12)가 발광하고 있을 때의 전압(Vel)뿐만 아니라, 소광하고 있는 때의 전압(Vel)도 입력된다. 이에 의해, ADC(31)에는 폭넓은 범위의 전압(예를 들면 +6V 내지 -3V)이 입력되기 때문에, ADC(31)의 다이내믹 레인지도, 예를 들면 9V로, 폭넓게 된다. 또한, 0.1V의 변화를 모니터하는데 약 7비트의 계조가 필요하게 된다. 한편, 본 실시의 형태에서는 트랜지스터(Tr5)의 온 오프 제어에 의해, 유기 EL 소자(12)가 발광하고 있는 때만, ADC(31)에 전압(Vel)이 입력된다. 즉, ADC(31)는 유기 EL 소자(12)의 발광시의 전압치만을 모니터하고 있다. 이에 의해, ADC(31)에는 좁은 범위의 전압(온도 변동이나 경시 열화 등을 고려하여도, 기껏해야 +5.5V 내지 +7.5V 정도)이 입력되기 때문에, ADC(31)의 다이내믹 레인지도, 예를 들면 2V로, 좁아진다. 또한, 0.1V의 변화를 모니터하는데도 약 5비트의 계조로 끝난다.

기억부(32)는 유기 EL 소자(12)의 초기 전압(Vini)(기준 전압)을 기억하고 있다. 비교부(33)는 ADC(31)로부터 입력된 디지털 신호(애노드 전압(Vel))와, 기억부(32)로부터 판독한 초기 전압(Vini)을 대비함에 의해, 조정용 화소(17)에 포함되는 유기 EL 소자(12)의 전압 변동량(△V)을 도출하도록 되어 있다. 구체적으로는 비교부(33)는 애노드 전압(Vel)과 초기 전압(Vini)의 차분을 취함에 의해, 애노드 전압(Vel)의 전압 변동량(△V)(=Vel-Vini)을 도출하도록 되어 있다.

전압 발생부(34)는 전압 변동량(△V)을 이용하여 각 표시 화소(15)에 인가하는 전원 전압치를 도출하고, 도출한 전원 전압치의 전원 전압(Vcc)을, 각 표시 화소(15)(각 전원 전압 전파선(PDL))에 인가하도록 되어 있다. 구체적으로는 전압 발생부(34)는 전압 변동량(△V)을 이용하여, 구동 트랜지스터(Tr1)를 포화 영역에서 구동시키는데 필요한 전원 전압치를 도출하고, 도출한 전원 전압치의 전원 전압(Vcc)을, 각 표시 화소(15)(각 전원 전압 전파선(PDL))에 인가하도록 되어 있다. 즉, 전압 발생부(34)는 ADC(31)에서 모니터된 발광시의 전압치의 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소(15)에 인가하도록 되어 있다. 전압 발생부(34)는 조정용 화소(17)에 관해서는 각 표시 화소(15)와는 다른 취급을 한다. 구체적으로는 전압 발생부(34)는 일정한 전원 전압치의 전원 전압(Vfix)(고정 신호)을, 조정용 화소(17)(전원 전압 전파선(PDL))에 인가하도록 되어 있다.

여기서, 포화 영역이란, 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(11)에 흐르는 전류(Ids)가 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)의 값에 의하지 않고 일정하게 되어 있는 영역을 가리키고 있다. 또한, 포화 영역에서, 전류(Ids)가 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)의 값에 의하지 않고 완전히 일정하게 되어 있을 필요는 없다. 포화 영역은 전류(Ids)가 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)의 값에 의해 크게 변동하는 선형 영역에 비하여 전류(Ids)의 변화율이 완만한 영역도 포함하고 있다.

(표시 장치(1)의 동작)

다음에, 본 실시의 형태의 표시 장치(1)의 동작의 한 예에 관해 설명한다. 우선, 표시 장치(1)에 대해 외부로부터 영상 신호(20A) 및 동기 신호(20B)가 입력된다. 그러면, 타이밍 생성 회로(21)로부터 구동 회로(20) 내의 각 회로에 대해 제어 신호(21A)가 출력되고, 그 제어 신호(21A)의 지시에 따라, 구동 회로(20) 내의 각 회로가 동작한다. 구체적으로는 영상 신호 처리 회로(22)에서 영상 신호(22A)가 생성되고, 생성된 영상 신호(22A)가 신호선 구동 회로(23)에 의해 각 신호선(DTL)에 출력되는 동시에, 기록선 구동 회로(24)에 의해 복수의 주사선(WSL)중에서 하나의 주사선(WSL)이 순차적으로 선택된다. 또한, 영상 신호 처리 회로(22)에서 조정용 화소(17)용의 영상 신호가 생성되고, 생성된 조정용 화소(17)용의 영상 신호가 조정용 화소(17)용의 신호선(DTL)에 출력되는 동시에, 기록선 구동 회로(24)에 의해 조정용 화소(17)용의 주사선(WSL)이 선택된다. 조정용 화소(17)에 포함되는 유기 EL 소자(12)의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압이 전원 전압 조정 회로(26)로부터 전원 전압 전파선(PDL)에 출력되고, 전원 전압 전파선(PDL)에 출력된 전원 전압이 전원선 구동 회로(25)에 의해 복수의 전원선(PSL)에 순차적으로 인가된다. 이에 의해, 각 표시 화소(15) 및 조정용 화소(17)가 구동되고, 표시 영역(10A)에 영상이 표시된다.

(표시 장치(1)의 효과)

다음에, 본 실시의 형태의 표시 장치(1)의 효과에 관해 설명한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 포화 영역의 하단은 계조마다 다르고, 계조가 낮아질수록, 포화 영역의 하단이, 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)이 작아지는 쪽으로 변위한다. 그 때문에, 유기 EL 소자(11)의 초기의 I-V특성이 도면중의 곡선(A)으로 되어 있다고 하면, 계조가 높아질수록, 동작점(검은 원)이 포화 영역의 하단에 근접하는 경향이 되어 있고, 계조가 높아질수록, 동작점(검은 원)과 포화 영역의 하단과의 마진이 작아지는 경향으로 되어 있다. 따라서, 유기 EL 소자(11)의 I-V특성이 변위한 때에, 변위한 후의 I-V특성이 도면중의 곡선(B)으로 되었다고 하면, 중간 계조나 저계조에서는 동작점이 아직 포화 영역에 들어가고 있지만, 고계조에서 동작점이 선형 영역에 들어간다.

이 때, 가령, 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가되는 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)의 값에 관계없이, 고계조에서 동작점이 선형 영역에 들어가도록, 전압 발생부(34)가, 전원 전압(Vcc)의 값을 설정하였다고 한다. 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가되는 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)에 고계조에 대응하는 값이 포함되어 있는 경우(예를 들면, 도 8(A)참조)에는 모든 표시 화소(15)에서 구동 트랜지스터(Tr1)를 포화 영역에서 구동시키는 것이 가능해진다. 한편, 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가되는 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)에 고계조에 대응하는 값이 포함되지 않는 경우(예를 들면, 도 8(B), (C)참조)에도, 모든 표시 화소(15)에서 구동 트랜지스터(Tr1)를 포화 영역에서 구동시키는 것이 가능하다. 그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 중간 계조나 저 계조에서는 동작점이 포화 영역의 하단에서 상당히 떨어져 버리기 때문에, 그 정도만큼 전원 전압(Vcc)의 값이 여분으로 커져 있다. 즉, 이 경우에는 소비 전력이 여분으로 커져 있다고 말할 수 있다.

한편, 본 실시의 형태에서는 각 표시 화소(15)에 포함되는 구동 트랜지스터(Tr1)에서, 동작점이 항상 포화 영역 내가 되는데 필요한 최저한의 전원 전압(Vcc)의 값이 설정된다. 구체적으로는 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가되는 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)중에서 최대 휘도가 되는 영상 신호가 인가되는 표시 화소(15) 내의 구동 트랜지스터(Tr1)에서, 동작점이 포화 영역의 하단(Vds =Vgs-Vth)이 되도록 전원 전압(Vcc)의 값이 설정된다. 즉, 전원 전압(Vcc)의 값이, 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가된 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)중에서 최대 휘도가 되는 영상 신호가 인가되는 표시 화소(15) 내의 유기 EL 소자(11)의 애노드 전압(Vel)과, 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)과의 합(Vel+Vds)으로 설정된다. 구체적으로는 초기에 설정한 전원 전압(Vcc(0))(=Vel(0)+Vds(0))에 대해 전압 변동량(△V)을 더한 값(Vcc(0)+△V)이, 최신의 전원 전압(Vcc)의 값으로서 설정된다. 또한, Vel(0)는 유기 EL 소자(11)의 초기의 전압(Vel)이고, Vds(0)는 구동 트랜지스터(Tr1)의 초기의 드레인-소스 사이 전압(Vds)이다.

예를 들면, 도 9에 도시한 바와 같이, 초기에, 유기 EL 소자(11)의 애노드 전압(Vel)(=Vel(0))이 6V, 구동 트랜지스터(Tr1)의 드레인-소스 사이 전압(Vds)(=Vds(0))이 3V, 전원 전압(Vcc)(=Vcc(0))이 9V로 되어 있다고 한다. 그 후, 유기 EL 소자(11)의 I-V특성이 변화하여, 유기 EL 소자(11)의 애노드 전압(Vel)이 7V가 되었다고 한다. 이 때, 본 실시의 형태에서는 예를 들면, △V가, 백(white)계조에서 동작점이 포화 영역의 하단이 될 때의 값(예를 들면, 3V)으로 설정되지 않고, 1수평 기간 후에 각 표시 화소(15)에 인가되는 영상 신호(22A)(1필드의 영상 신호)중에서 최대 휘도가 되는 영상 신호가 인가되는 표시 화소(15) 내의 구동 트랜지스터(Tr1)에서, 동작점이 포화 영역의 하단이 되도록 설정된다. 예를 들면, 영상 신호 처리 회로(22)에서 추출된 최대 휘도가 된 영상 신호(22A)가 조정용 화소(17)에 대응하는 신호선(DTL)에 출력되어 있을 때에 얻어진 전압 변동량(△V)의 값(예를 들면, 1V)이 △V의 값으로서 설정된다. 그 후, △V가 Vcc(0)에 가하여지고, 10V가 새로운 전원 전압(Vcc)의 값으로 설정된다. 이와 같이, 본 실시의 형태에서는 백계조에서 동작점이 포화 영역의 하단이 되도록 전원 전압(Vcc)의 값이 설정된 경우에 비하여, 중간 계조나 저계조에서, 전원 전압(Vcc)의 값을 작게 할 수 있다. 따라서, 중간 계조나 저계조에서, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다.

그런데, 도 7에 도시한 바와 같이, 유기 EL 소자(11)의 I-V특성이 변위한 때에, 변위한 후의 I-V특성이 도면중의 곡선(B)이 되는 것은 예를 들면, 패널 온도가 낮아진 때(도 10 참조)나, 유기 EL 소자(11)의 통전 시간이 길어진 때(도 11 참조)이다. 따라서, 본 실시의 형태의 구동 방법은 패널 온도가 낮아진 때나, 유기 EL 소자(11)의 통전 시간이 길어진 때에, 특히 유효하다.

또한, 본 실시의 형태에서는 조정용 화소(17)에 대응하는 신호선(DTL)에 대해 정전압이 출력되고, 또한, 조정용 화소(17)에 접속된 전원선(PSL)에도 전원선 구동 회로(25)로부터 정전압(전원 전압(Vfix))이 인가된다. 또한, 조정용 화소(17) 내의 유기 EL 소자(12)가 발광하고 있을 때만, 트랜지스터(Tr5)가 온 되고, 조정용 화소(17) 내의 유기 EL 소자(12)가 소광하고 있을 때는 트랜지스터(Tr5)가 오프 된다. 이에 의해, ADC(31)에는 좁은 범위의 전압밖에 입력되지 않기 때문에, 다이내믹 레인지가 작은 것을 ADC(31)에 이용할 수 있다. 또한, 유기 EL 소자(12)의 전압(Vel)의 변화를 0.1V로 모니터하는 경우라도 저비트의 것을 ADC(31)에 이용할 수 있다. 이에 의해, 저비용으로, 소비 전력을 낮게 억제할 수 있다.

<변형례>

상기 실시의 형태에서는 조정용 화소(17)는 하나만 마련되어 있지만, 복수 마련되어 있어도 좋다. 또한, 조정용 화소(17)는 비표시 영역(10B)에 마련되어 있지만, 표시 영역(10A) 내에 마련되어 있어도 좋다. 이 때, 조정용 화소(17)가 표시 영역(10A) 내의 하나의 표시 화소(15) 또는 서브픽셀(14)이라도 좋다. 또한, 조정용 화소(17) 내의 화소 회로(16)는 표시 화소(15) 내의 화소 회로(13)와 같은 구성으로 되어 있지만, 다른 구성으로 되어 있어도 좋다. 예를 들면, 도 12에 도시한 바와 같이, 조정용 화소(17) 내의 화소 회로(16)가, 유기 EL 소자(12)의 애노드에 전류원(18)이 직렬로 접속됨과 함께, 유기 EL 소자(12)의 애노드에 애노드 신호선(ASL)이 마련되고, 애노드 신호선(ASL)에 트랜지스터(Tr5)가 삽입된 간이한 구성으로 되어 있어도 좋다.

상기 실시의 형태에서는 복수의 전원선(PSL)이 서로 전기적으로 분리하여 마련되어 있고, 전원선 구동 회로(25)에 의해 복수의 전원선(PSL)이 순차적으로 주사되고 있는 경우가 예시되어 있지만, 모든 전원선(PSL)이 서로 전기적으로 접속되고, 전원선 구동 회로(25)가 생략되어 있어도 좋다. 이 경우에는 전원 전압 조정 회로(26)의 출력단이 직접, 전원선(PSL)에 접속되어 있어도 좋다. 단, 그 경우에는 화소 회로(13, 16)의 내부 구성이 위에서 예시한 것과 달라도 좋다.

또한, 상기 실시의 형태에서는 전원 전압(Vcc)이 조정되어 있지만, 유기 EL 소자(11)의 캐소드 전압이 조정되어도 좋다.

<적용례>

이하, 상기 실시의 형태 및 그 변형례에서 설명한 표시 장치(1)의 적용례에 관해 설명한다. 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)는 텔레비전 장치, 디지털 카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 휴대 단말 장치 또는 비디오 카메라 등, 외부로부터 입력된 영상 신호 또는 내부에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기의 표시 장치에 적용하는 것이 가능하다.

(적용례 1)

도 13은 상기 실시의 형태의 표시 장치(1)가 적용되는 텔레비전 장치의 외관을 도시한 것이다. 이 텔레비전 장치는 예를 들면, 프런트 패널(310) 및 필터 유리(320)를 포함하는 영상 표시 화면부(300)를 갖고 있고, 이 영상 표시 화면부(300)는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.

(적용례 2)

도 14는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)가 적용되는 디지털 카메라의 외관을 도시한 것이다. 이 디지털 카메라는 예를 들면, 플래시용의 발광부(410), 표시부(420), 메뉴 스위치(430) 및 셔터 버튼(440)을 갖고 있고, 그 표시부(420)는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.

(적용례 3)

도 15는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)가 적용되는 노트형 퍼스널 컴퓨터의 외관을 도시한 것이다. 이 노트형 퍼스널 컴퓨터는 예를 들면, 본체(510), 문자 등의 입력 조작을 위한 키보드(520) 및 화상을 표시하는 표시부(530)를 갖고 있고, 그 표시부(530)는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.

(적용례 4)

도 16은 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)가 적용되는 비디오 카메라의 외관을 도시한 것이다. 이 비디오 카메라는 예를 들면, 본체부(610), 이 본체부(610)의 전방 측면에 마련된 피사체 촬영용의 렌즈(620), 촬영시의 스타트/스톱 스위치(630) 및 표시부(640)를 갖고 있고, 그 표시부(640)는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.

(적용례 5)

도 17은 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)가 적용되는 휴대 전화기의 외관을 도시한 것이다. 이 휴대 전화기는 예를 들면, 상측 몸체(710)와 하측 몸체(720)를 연결부(힌지부)(730)로 연결한 것이고, 디스플레이(740), 서브 디스플레이(750), 픽처 라이트(760) 및 카메라(770)를 갖고 있다. 그 디스플레이(740) 또는 서브 디스플레이(750)는 상기 실시의 형태 등의 표시 장치(1)에 의해 구성되어 있다.

본 발명은 JP2009-277814호에 대한 우선권 주장출원이다.

본 발명에서 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부와,
영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동함과 함께, 고정 신호에 의거하여 상기 조정용 화소를 구동하는 구동부를 구비하고,
상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압치만을 모니터하고, 모니터한 전압치의 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 2항에 있어서,
상기 조정용 화소는 스위칭 소자를 통하여 상기 구동부에 접속되고,
상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시만 온 하는 제어 신호를 상기 스위칭 소자에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압치와, 기준 전압치를 대비함에 의해, 상기 제 2 발광 소자의 전압 변동량을 도출하고, 상기 전압 변동량을 이용하여, 각 표시 화소에 인가하는 전원 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
각 표시 화소는 상기 제 1 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 제 1 트랜지스터와, 상기 영상 신호에 응한 신호 전압을 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 기록하는 제 2 트랜지스터를 가지며,
상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인의 어느 한쪽은 상기 제 1 발광 소자에 접속되고,
상기 제 1 트랜지스터의 소스 및 드레인중 상기 제 1 발광 소자에 비접속의 쪽은 상기 전원 전압이 공급되는 부재에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부와, 영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동함과 함께, 고정 신호에 의거하여 상기 조정용 화소를 구동하는 구동부를 구비한 표시 장치에 있어서,
상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
표시 장치를 구비하고,
상기 표시 장치는,
제 1 발광 소자를 포함하는 복수의 표시 화소가 2차원 배치된 표시 영역과, 제 2 발광 소자를 포함하는 하나 또는 복수의 조정용 화소가 배치된 비표시 영역을 갖는 표시부와,
영상 신호에 의거하여 각 표시 화소를 구동함과 함께, 고정 신호에 의거하여 상기 조정용 화소를 구동하는 구동부를 가지며,
상기 구동부는 상기 제 2 발광 소자의 발광시의 전압 변동에 응한 값의 전원 전압을 각 표시 화소에 인가하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.