KR20140050549A - 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
일 실시 형태에 따른 표시 장치는, 복수의 화소 PX 및 복수의 제어선을 구비한다. 화소 PX의 화소 회로는 구동 트랜지스터와, 출력 스위치 BCT와, 화소 스위치와, 유지 용량을 구비한다. 복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
Description
본 발명의 실시 형태는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 박형, 경량, 저소비 전력의 특징을 살린, 액정 표시 장치로 대표되는 평면 표시 장치의 수요가 급속도로 신장되고 있다. 그 중에서도, 온 화소와 오프 화소를 전기적으로 분리하고, 또한 온 화소로의 영상 신호를 유지하는 기능을 갖는 화소 스위치를 각 화소에 설치한 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 휴대 정보 기기를 비롯하여, 다양한 디스플레이에 이용되고 있다.
이러한 평면형 액티브 매트릭스형 표시 장치로서, 자기 발광 소자를 사용한 유기 EL 표시 장치가 주목받아, 활발히 연구 개발이 행해지고 있다. 유기 EL 표시 장치는 백라이트를 필요로 하지 않아, 고속의 응답성으로부터 동화상 재생에 적합하고, 또한 저온에서 휘도 저하하지 않기 때문에 한냉지에서의 사용에도 적합하다고 하는 특징을 갖고 있다.
일반적으로, 유기 EL 표시 장치는 복수행, 복수열로 나란히 설치할 수 있는 복수의 화소를 구비하고 있다. 각 화소는 자기 발광 소자인 유기 EL 소자 및 유기 EL 소자에 구동 전류를 공급하는 화소 회로에 의해 구성되고, 유기 EL 소자의 발광 휘도를 제어함으로써 표시 동작을 행한다.
화소 회로의 구동 방식으로서는, 전압 신호에 의해 행하는 방식이 알려져 있다. 또한, 전압 전원을 스위칭하여, 로, 하이를 전환함과 함께, 영상 신호 배선으로부터 영상 신호 및 초기화 신호의 양쪽을 출력함으로써, 화소의 구성 소자수와 배선수를 삭감하여, 화소의 레이아웃 면적을 작게 함으로써 고정밀화를 도모한 표시 장치가 제안되고 있다.
그러나, 상기 특허문헌 2에 개시된 표시 장치와 같이, 전원을 각 행마다 스위칭하는 구성으로 한 경우, 전원에 흐르는 전류가 크기 때문에, 이것을 스위칭하는 스위치의 전압 강하도 커진다. 이에 의해, 스위치를 크게 하면, 구동 회로가 대형화하여, 구동 회로를 내장하는 패널 프레임부가 증가한다.
또한, 상기 특허문헌 3에 개시된 표시 장치와 같이, 화소 내의 스위치의 수가 증가하면, 고정밀화가 곤란해진다.
본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는, 고정밀한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
일 실시 형태에 따른 표시 장치는,
각각 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속된 표시 소자와, 상기 표시 소자의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고, 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소와,
복수의 리셋 배선을 갖고, 상기 행방향으로 연장하여 상기 복수의 화소의 화소 회로에 접속된 복수의 제어선을 구비하고,
상기 화소 회로는,
상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와,
상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와,
영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어, 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와,
상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고,
상기 복수의 화소 중, 상기 열방향으로 인접한 복수의 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 채용 가능한 구조의 일례를 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 4는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 5는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 6은 상기 제1 실시 형태에 따른 회소를 도시하는 평면도이다.
도 7은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 8은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 9는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 10은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 12는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 13은 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 14는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 15는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 16은 상기 도 6에 나타낸 회소의 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 18은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 19는 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 20은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 21은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 22는 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 23은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 24는 제4 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 25는 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 26은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 27은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 28은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 29는 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 30은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 31은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 32는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 33은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치의 비표시 영역을 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로를 도시하는 회로도이다.
도 34는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치의 비표시 영역을 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로를 도시하는 회로도이다.
도 35는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 1 및 2의 표시 장치의 화소를 도시하는 평면도이다.
도 36은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 37은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 38은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 39는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 40은 제6 실시 형태의 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 41은 상기 제6 실시 형태의 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 42는 상기 제6 실시 형태의 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 43은 상기 제6 실시 형태의 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 채용 가능한 구조의 일례를 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다.
도 4는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 5는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 6은 상기 제1 실시 형태에 따른 회소를 도시하는 평면도이다.
도 7은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 8은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 9는 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 10은 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 12는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 13은 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 14는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 15는 상기 제2 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 16은 상기 도 6에 나타낸 회소의 변형예를 도시하는 평면도이다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 18은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 19는 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 20은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 21은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 22는 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 1회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 23은 상기 제3 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하여, 오프셋 캔슬 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 24는 제4 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 25는 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 26은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 27은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소의 배치 구성을 채택하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 28은 상기 제4 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소의 배치 구성을 채택하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 29는 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 30은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 31은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 32는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치의 화소의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 33은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치의 비표시 영역을 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로를 도시하는 회로도이다.
도 34는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치의 비표시 영역을 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로를 도시하는 회로도이다.
도 35는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 1 및 2의 표시 장치의 화소를 도시하는 평면도이다.
도 36은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 37은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 38은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 39는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 40은 제6 실시 형태의 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 41은 상기 제6 실시 형태의 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 42는 상기 제6 실시 형태의 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 43은 상기 제6 실시 형태의 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
이하, 도면을 참조하면서 제1 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 상세히 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 표시 장치는 액티브 매트릭스형 표시 장치이며, 보다 상세하게는 액티브 매트릭스형 유기 EL(일렉트로 루미네센스) 표시 장치이다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다. 도 3은 도 1의 표시 장치에 채용 가능한 구조의 일례를 개략적으로 도시하는 부분 단면도이다. 또한, 도 3에서는, 표시 장치를, 그 표시면, 즉 앞면 또는 광 출사면이 상방을 향하고, 배면이 하방을 향하도록 그려져 있다. 이 표시 장치는 액티브 매트릭스형 구동 방식을 채용한 상면 발광형 유기 EL 표시 장치이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상면 발광형 유기 EL 표시 장치이지만, 본 실시 형태는 하면 발광형 유기 EL 표시 장치에 대해서도 용이하게 적용 가능하다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 표시 장치는, 예를 들어 2형이상의 액티브 매트릭스형 표시 장치로서 구성되고, 표시 패널 DP와, 표시 패널 DP의 동작을 제어하는 컨트롤러(12)를 포함하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 표시 패널 DP는 유기 EL 패널이다.
표시 패널 DP는 유리판 등의 광 투과성을 갖는 절연 기판 SUB, 절연 기판 SUB의 표시 영역 R1 위에 매트릭스 형상으로 배열된 m×n개의 화소 PX, 복수개(m/2개)의 제1 주사선 Sga(1 ~ m/2)와, 복수개(m개)의 제2 주사선 Sgb(1 ~ m)와, 복수개(m/2개)의 제3 주사선 Sgc(1 ~ m/2)와, 복수개(m/2개)의 리셋 배선 Sgr(1 ~ m/2)과, 복수개(n개)의 영상 신호선 VL(1 ~ n)을 구비하고 있다.
화소 PX는 열방향 Y로 m개, 행방향 X로 n개 배열되어 있다. 제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb 및 리셋 배선 Sgr은 행방향 X로 연장되어 설치되어 있다. 리셋 배선 Sgr은 서로 전기적으로 접속된 복수의 전극으로 형성되어 있다. 영상 신호선 VL은 열방향 Y로 연장되어 설치되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 표시 패널 DP는 고전위 Pvdd에 고정되는 고전위 전원선 SLa와, 저전위 Pvss에 고정되는 저전위 전원 전극 SLb를 갖고 있다. 고전위 전원선 SLa는 고전위 전원에 접속되고, 저전위 전원 전극 SLb는 저전위 전원(기준 전위 전원)에 접속되어 있다.
표시 패널 DP는 제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb 및 제3 주사선 Sgc를 화소 PX의 행마다 순서대로 구동하는 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2, 영상 신호선 VL을 구동하는 신호선 구동 회로 XDR을 구비하고 있다. 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2 및 신호선 구동 회로 XDR은 절연 기판 SUB의 표시 영역 R1 외측의 비표시 영역 R2 위에 일체적으로 형성되어, 컨트롤러(12)와 함께 구동부(10)를 구성하고 있다.
각 화소 PX는 표시 소자와, 표시 소자에 구동 전류를 공급하는 화소 회로를 포함하고 있다. 표시 소자는, 예를 들어 자기 발광 소자이며, 본 실시 형태에서는, 광 활성층으로서 적어도 유기 발광층을 구비한 유기 EL 다이오드 OLED(이하, 단순히 다이오드 OLED라고 함)를 사용하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 화소 PX의 화소 회로는, 전압 신호로 이루어지는 영상 신호에 따라서 다이오드 OLED의 발광을 제어하는 전압 신호 방식의 화소 회로이며, 화소 스위치 SST, 구동 트랜지스터 DRT, 유지 용량 Cs 및 보조 용량 Cad를 갖고 있다. 유지 용량 Cs 및 보조 용량 Cad는 캐패시터이다. 보조 용량 Cad는 발광 전류량을 조정하기 위해 설치되는 소자이며, 경우에 따라서는 불필요해지는 경우도 있다. 용량부 Cel은 다이오드 OLED 자체의 용량(다이오드 OLED의 기생 용량)이다. 다이오드 OLED는 캐패시터로서도 기능하고 있다.
각 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 구비하고 있다. 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 행방향 X 및 열방향 Y로 인접한 4개의 화소 PX는 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 또한, 주사선 구동 회로 YDR2(혹은 주사선 구동 회로 YDR1)에는, 복수의 리셋 스위치 RST가 설치되어 있다. 리셋 스위치 RST 및 리셋 배선 Sgr은 일대일로 접속되어 있다.
화소 스위치 SST, 구동 트랜지스터 DRT, 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST는, 여기에서는 동일 도전형, 예를 들어 N 채널형 TFT(박막 트랜지스터)에 의해 구성되어 있다.
본 실시 형태에 따른 표시 장치에 있어서, 각 구동 트랜지스터 및 각 스위치를 각각 구성한 TFT는 모두 동일 공정, 동일 층 구조로 형성되고, 반도체층에 폴리실리콘을 사용한 톱 게이트 구조의 박막 트랜지스터이다.
화소 스위치 SST, 구동 트랜지스터 DRT, 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST 각각은, 제1 단자, 제2 단자 및 제어 단자를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 단자를 소스 전극, 제2 단자를 드레인 전극, 제어 단자를 게이트 전극으로 하고 있다.
화소 PX의 화소 회로에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT 및 출력 스위치 BCT는 고전위 전원선 SLa와 저전위 전원 전극 SLb 사이에서 다이오드 OLED와 직렬로 접속되어 있다. 고전위 전원선 SLa(고전위 Pvdd)는 예를 들어 10V의 전위로 설정되고, 저전위 전원 전극 SLb(저전위 Pvss)는 예를 들어 1.5V의 전위로 설정되어 있다.
출력 스위치 BCT에 있어서, 드레인 전극은 고전위 전원선 SLa에 접속되고, 소스 전극은 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극에 접속되고, 게이트 전극은 제1 주사선 Sga에 접속되어 있다. 이에 의해, 출력 스위치 BCT는 제1 주사선 Sga로부터의 제어 신호 BG(1 ~ m/2)에 의해 온(도통 상태), 오프(비도통 상태) 제어된다. 출력 스위치 BCT는 제어 신호 BG에 응답하여, 다이오드 OLED의 발광 시간을 제어한다.
구동 트랜지스터 DRT에 있어서, 드레인 전극은 출력 스위치 BCT의 소스 전극 및 리셋 배선 Sgr에 접속되고, 소스 전극은 다이오드 OLED의 한쪽 전극(여기서는 양극)에 접속되어 있다. 다이오드 OLED의 다른 쪽 전극(여기서는 음극)은, 저전위 전원 전극 SLb에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT는 영상 신호 Vsig에 따른 전류량의 구동 전류를 다이오드 OLED에 출력한다.
화소 스위치 SST에 있어서, 소스 전극은 영상 신호선 VL(1 ~ n)에 접속되고, 드레인 전극은 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 접속되고, 게이트 전극은 신호 기입 제어용 게이트 배선으로서 기능하는 제2 주사선 Sgb(1 ~ m)에 접속되어 있다. 화소 스위치 SST는 제2 주사선 Sgb로부터 공급되는 제어 신호 SG(1 ~ m)에 의해 온, 오프 제어된다. 그리고, 화소 스위치 SST는 제어 신호 SG(1 ~ m)에 응답하여, 화소 회로와 영상 신호선 VL(1 ~ n)의 접속, 비접속을 제어하고, 대응하는 영상 신호선 VL(1 ~ n)으로부터 영상 신호 Vsig를 화소 회로에 취득한다.
리셋 스위치 RST는 2행마다 주사선 구동 회로 YDR2에 설치되어 있다. 리셋 스위치 RST는 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극과 리셋 전원 사이에 접속되어 있다. 리셋 스위치 RST에 있어서, 소스 전극은 리셋 전원에 접속된 리셋 전원선 SLc에 접속되고, 드레인 전극은 리셋 배선 Sgr에 접속되고, 게이트 전극은 리셋 제어용 게이트 배선으로서 기능하는 제3 주사선 Sgc에 접속되어 있다. 상기한 바와 같이, 리셋 전원선 SLc는 리셋 전원에 접속되고, 정전위인 리셋 전위 Vrst에 고정된다.
리셋 스위치 RST는, 제3 주사선 Sgc를 통해서 공급되는 제어 신호 RG(1 ~ m/2)에 따라서, 리셋 전원선 SLc 및 리셋 배선 Sgr 사이를 도통 상태(온) 또는 비도통 상태(오프)로 전환한다. 리셋 스위치 RST가 온 상태로 전환됨으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위가 초기화된다.
한편, 도 1에 도시하는 컨트롤러(12)는 표시 패널 DP의 외부에 배치된 프린트 회로 기판(도시하지 않음) 위에 형성되어, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2 및 신호선 구동 회로 XDR을 제어한다. 컨트롤러(12)는 외부로부터 공급되는 디지털 영상 신호 및 동기 신호를 수취하고, 수직 주사 타이밍을 제어하는 수직 주사 제어 신호 및 수평 주사 타이밍을 제어하는 수평 주사 제어 신호를 동기 신호에 기초하여 발생한다.
그리고, 컨트롤러(12)는 이들 수직 주사 제어 신호 및 수평 주사 제어 신호를 각각 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2 및 신호선 구동 회로 XDR에 공급함과 함께, 수평 및 수직 주사 타이밍에 동기하여 디지털 영상 신호 및 초기화 신호를 신호선 구동 회로 XDR에 공급한다.
신호선 구동 회로 XDR은 수평 주사 제어 신호의 제어에 의해 각 수평 주사 기간에 있어서 차례대로 얻어지는 영상 신호를 아날로그 형식으로 변환하여 계조에 따른 영상 신호 Vsig를 복수의 영상 신호선 VL(1 ~ n)에 병렬적으로 공급한다. 또한, 신호선 구동 회로 XDR은 초기화 신호 Vini를 영상 신호선 VL에 공급한다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는 도시하지 않은 시프트 레지스터, 출력 버퍼 등을 포함하여, 외부로부터 공급되는 수평 주사 스타트 펄스를 차례대로 다음단으로 전송하고, 출력 버퍼를 통해서 각 행의 화소 PX에 3종류의 제어 신호, 즉 제어 신호 BG(1 ~ m/2), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/2)를 공급한다(도 2). 또한, 화소 PX에는 제어 신호 RG가 직접 공급되지 않지만, 제어 신호 RG에 따른 소정의 타이밍에, 리셋 전위 Vrst에 고정된 리셋 전원선 SLc로부터 소정의 전압이 공급된다.
이에 의해, 제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb 및 제3 주사선 Sgc는 각각 제어 신호 BG, SG, RG에 의해 구동된다.
이어서 도 3을 참조하여, 구동 트랜지스터 DRT 및 다이오드 OLED의 구성을 상세히 설명한다.
구동 트랜지스터 DRT를 형성한 N 채널형 TFT는, 반도체층 SC를 구비하고 있다. 반도체층 SC는 절연 기판 SUB 위에 형성된 언더코트층 UC 위에 형성되어 있다. 반도체층 SC는, 예를 들어 P형 영역과 n형 영역을 포함한 폴리실리콘층이다.
반도체층 SC는, 게이트 절연막 GI로 피복되어 있다. 게이트 절연막 GI 위에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극 G가 형성되어 있다. 게이트 전극 G는 반도체층 SC와 대향하고 있다. 게이트 절연막 GI 및 게이트 전극 G 위에는 층간 절연막 Ⅱ가 형성되어 있다.
층간 절연막 Ⅱ 위에는 소스 전극 SE 및 드레인 전극 DE가 더 형성되어 있다. 소스 전극 SE 및 드레인 전극 DE는, 층간 절연막 Ⅱ 및 게이트 절연막 GI에 형성된 콘택트 홀을 통해서 반도체층 SC의 소스 영역 및 드레인 영역에 각각 접속되어 있다. 소스 전극 SE 및 드레인 전극 DE 위에는 패시베이션막 PS가 형성되어 있다.
다이오드 OLED는 화소 전극 PE와, 유기물층 ORG와, 대향 전극 CE를 포함하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 화소 전극 PE는 양극이며, 대향 전극 CE는 음극이다.
패시베이션막 PS 위에는 화소 전극 PE가 형성되어 있다. 화소 전극 PE는 패시베이션막 PS에 설치한 콘택트 홀을 통해서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 SE에 접속되어 있다. 화소 전극 PE는, 이 예에서는 광 반사성을 갖는 배면 전극이다.
패시베이션막 PS 위에는 격벽 절연층 PI가 더 형성되어 있다. 격벽 절연층 PI에는, 화소 전극 PE에 대응한 위치에 관통 구멍이 설치되어 있거나, 혹은 화소 전극 PE가 형성하는 열 또는 행에 대응한 위치에 슬릿이 설치되어 있다. 여기에서는, 일례로서, 격벽 절연층 PI는, 화소 전극 PE에 대응한 위치에 관통 구멍을 갖고 있다.
화소 전극 PE 위에는 활성층으로서, 발광층을 포함한 유기물층 ORG가 형성되어 있다. 발광층은, 예를 들어 발광색이 적색, 녹색, 청색, 또는 무채색의 루미네센스성 유기 화합물을 포함한 박막이다. 이 유기물층 ORG는, 발광층에 더하여, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 블로킹층, 전자 수송층, 전자 주입층 등도 더 포함할 수 있다.
또한, 다이오드 OLED의 발광색은, 반드시 적색, 녹색, 청색, 또는 무채색으로 나뉘어져 있을 필요는 없고, 무채색만이어도 상관없다. 이 경우, 다이오드 OLED는 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터와 조합함으로써, 적색, 녹색, 청색, 또는 무채색을 발광할 수 있다.
격벽 절연층 PI 및 유기물층 ORG는, 대향 전극 CE로 피복되어 있다. 이 예에서는, 대향 전극 CE는 화소 PX간에 서로 접속된 전극, 즉 공통 전극이다. 또한, 이 예에서는, 대향 전극 CE는, 음극이고 또한 광 투과성의 앞면 전극이다. 대향 전극 CE는, 예를 들어 패시베이션막 PS와 격벽 절연층 PI에 설치된 콘택트 홀을 통해서, 소스 전극 SE 및 드레인 전극 DE와 동일한 층에 형성된 전극 배선(도시하지 않음)에 전기적으로 접속되어 있다.
이러한 구조의 다이오드 OLED에서는, 화소 전극 PE로부터 주입된 홀과, 대향 전극 CE로부터 주입된 전자가 유기물층 ORG의 내부에서 재결합했을 때에, 유기물층 ORG를 구성하는 유기 분자를 여기하여 여기자를 발생시킨다. 이 여기자가 방사 실활하는 과정에서 발광하고, 이 광이 유기물층 ORG로부터 투명한 대향 전극 CE를 통해서 외부로 방출된다.
이어서, 복수의 화소 PX의 배치 구성에 대해서 설명한다. 도 4는 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이고, 도 5는 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 세로 스트라이프 화소이다. 행방향 X로는 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 교대로 배열되어 있다. 열방향 Y로는 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 배열되어 있다.
적색(R) 화소 PX, 녹색(G) 화소 PX, 청색(B) 화소 PX 및 무채색(W) 화소 PX는, 회소 P를 형성하고 있다. 본 실시예 1에서는, 회소 P는 4개(4색)의 화소 PX를 갖고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 변형이 가능하다. 예를 들어, 무채색의 화소 PX를 설치하지 않은 경우, 회소 P는 적색, 녹색 및 청색의 3개(3색)의 화소 PX를 가져도 된다.
출력 스위치 BCT는, 인접한 4개(열방향 Y로 인접한 2개 및 행방향 X로 인접한 2개)의 화소 PX에서 공용되어 있다. 상기에서부터, 제1 주사선 Sga 및 제3 주사선 Sgc의 개수는 m/2개로 되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 RGBW 정사각 화소이다. 복수의 화소 PX는, 제1 화소와, 제1 화소에 열방향 Y로 인접한 제2 화소와, 제1 화소에 행방향 X로 인접한 제3 화소와, 제2 화소에 행방향 X로 인접하고 제3 화소에 열방향 Y로 인접한 제4 화소를 갖고 있다. 제1 내지 제4 화소는 적색의 화소 PX, 녹색의 화소 PX, 청색의 화소 PX 및 무채색의 화소 PX이다. 회소 P는, 제1 내지 제4 화소를 갖고 있다.
예를 들어, 짝수행에, 적색, 녹색, 청색 및 무채색의 화소 PX 중 어느 2개가 배치되고, 홀수행에, 나머지의 2개가 배치되어 있다. 본 실시예 2에서는, 짝수행에 적색 및 녹색의 화소 PX가 배치되고, 홀수행에 청색 및 무채색의 화소 PX가 배치되어 있다. 출력 스위치 BCT는, 제1 내지 제4 화소에서 공용되어 있다.
도 6은 본 실시 형태에 따른 화소 PX를 도시하는 평면도이다. 도 6에서는, 4개의 화소 PX(1회소 P)로 출력 스위치 BCT를 공용한 경우의 화소 PX의 구성을 나타내고 있다. 여기에서는, 대표예로서 RGBW 정사각 배치 화소를 들고 있다.
화소 회로 내의 소자를 효율적으로 배치하기 위해서, 출력 스위치 BCT를 공용(공유)하는 4개의 화소 PX는, 구동 트랜지스터 DRT, 화소 스위치 SST, 영상 신호선 VL, 유지 용량 Cs, 보조 용량 Cad, 제2 주사선 Sgb가, 출력 스위치 BCT를 중심으로 해서, 열방향 및 행방향으로 거의 선대칭으로 되는 배치로 되어 있다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서, 화소 PX, 회소 P의 용어로 설명했지만, 화소를 부화소와 바꿔 말하는 것이 가능하다. 이 경우, 회소가 화소이다.
이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 7은 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 8은 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우, 도 9는 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 10은 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우를 나타내고 있다.
이 때문에, 상기 실시예 1의 경우, 도 7의 제어 신호 또는 도 8의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다. 그리고, 상기 실시예 2의 경우, 도 9의 제어 신호 또는 도 10의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV3)와 클록(CKV1 ~ CKV3)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG(1 ~ m/2), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/2)로서 출력한다. 여기에서는, 1 수평 주사 기간을 1H로 하고 있다.
화소 회로의 동작은, 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는, 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 7 내지 도 10, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST가 각각 오프(비도통 상태), 리셋 스위치 RST가 온(도통 상태)으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는 화소 스위치 SST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 온 전위, 제어 신호 BG가 온 전위(하이 레벨), 제어 신호 RG가 오프 전위(로우 레벨)로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST가 오프, 화소 스위치 SST 및 출력 스위치 BCT가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다.
또한, 출력 스위치 BCT는 온 상태에 있으며, 고전위 전원선 SLa로부터 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다. 본 실시 형태에서는, 오프셋 캔슬 기간 Po는 예를 들어 1μsec 정도의 시간으로 설정되어 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth로 된다. 또한, Vini는 초기화 신호 Vini의 전압값이며, Vth는 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 전압이다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다). 또한, 도 8 및 도 10에 도시하는 예와 같이, 오프셋 캔슬 기간 Po는 필요에 따라서 복수회 설치하는 것이 가능하다.
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 출력 스위치 BCT가 온, 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 고전위 전원선 SLa로부터 출력 스위치 BCT 및 구동 트랜지스터 DRT를 통과해서, 다이오드 OLED의 용량부(기생 용량) Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
또한, Vsig는 영상 신호 Vsig의 전압값이며, Cs는 유지 용량 Cs의 용량이며, Cel은 용량부 Cel의 용량이며, Cad는 보조 용량 Cad의 용량이다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다. 또한, 구동 트랜지스터 DRT로 흐르는 전류 Idrt와 용량 Cs+Cel+Cad의 관계는 다음 식으로 나타내고, ΔV1은 다음 식으로부터 결정되는 영상 신호 Vsig의 전압값, 영상 기입 기간 Pw, 트랜지스터의 이동도에 대응한 소스 전극의 전위의 변위이다.
여기서,
이다.
β는 다음 식으로 정의된다.
또한, W는 구동 트랜지스터 DRT의 채널 폭, L은 구동 트랜지스터 DRT의 채널 길이, μ는 캐리어 이동도, Cox는 단위 면적당 게이트 정전 용량이다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Iel을 출력한다. 이 구동 전류 Iel이 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Iel에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
상기와 같이 구성된 제1 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 영상 신호선 VL과, 복수의 주사선(제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc)과, 복수의 리셋 배선 Sgr과, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다. 각 화소 PX는 구동 트랜지스터 DRT와, 다이오드 OLED와, 화소 스위치 SST와, 출력 스위치 BCT와, 유지 용량 Cs와, 보조 용량 Cad를 갖고 있다.
다이오드 OLED는 고전위 전원선 SLa 및 저전위 전원 전극 SLb 사이에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT는 다이오드 OLED에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선 Sgr에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖고 있다. 출력 스위치 BCT는 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이에 접속되어, 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다.
화소 스위치 SST는 영상 신호선 VL 및 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극 사이에 접속되어, 영상 신호선 VL을 통해서 공급되는 영상 신호 Vsig를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환한다. 유지 용량 Cs는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속되어 있다.
복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 4개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
각 화소 PX에 출력 스위치 BCT를 1개씩 설치하는 경우에 비해, 출력 스위치 BCT의 개수를 1/4로 저감할 수 있고, 제1 주사선 Sga, 제3 주사선 Sgc 및 리셋 배선 Sgr의 개수를 1/2로 저감할 수 있고, 리셋 스위치 RST의 개수를 1/2로 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시 장치의 프레임폭 협소화를 도모할 수 있어, 고정밀한 표시 장치를 얻을 수 있다.
표시 기간 Pd에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 포화 영역의 출력 전류 Iel을 다이오드 OLED에 공급하고, 발광시킨다. 여기서, 구동 트랜지스터 DRT의 이득 계수를 β로 하면, 출력 전류 Iel은 다음 식으로 나타내진다.
β는 다음 식에서 정의된다.
또한, W는 구동 트랜지스터 DRT의 채널 폭, L은 구동 트랜지스터 DRT의 채널 길이, μ는 캐리어 이동도, Cox는 단위 면적당 게이트 정전 용량이다.
이 때문에, 출력 전류 Iel은, 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 전압 Vth에 의존하지 않는 값으로 되어, 출력 전류 Iel로의 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 전압의 편차에 의한 영향을 배제할 수 있다.
또한, 상기 ΔV1은, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도 μ가 클수록, 절댓값이 큰 값으로 되기 때문에, 이동도 μ의 영향도 보상할 수 있다. 따라서, 이들 편차에 기인하는 표시 불량, 줄무늬 얼룩, 까슬까슬한 느낌의 발생을 억제하여, 고품위의 화상 표시를 행할 수 있다.
상기에서부터, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는 고정밀한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다.
이어서, 제2 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 11에 도시한 바와 같이, 표시 패널 DP는 복수개(m/2개)의 제4 주사선 Sgd(1 ~ m/2)를 구비하고 있다. 또한, 주사선 구동 회로 YDR2(혹은 주사선 구동 회로 YDR1)에는 복수의 다른 리셋 스위치로서의 복수의 리셋 스위치 RST2가 설치되어 있다. 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr은 일대일로 접속되어 있다.
리셋 스위치 RST2는 리셋 스위치 RST 등과 동일 도전형, 예를 들어 N 채널형 TFT에 의해 구성되고, 또한 리셋 스위치 RST 등과 동일 공정, 동일 층 구조로 형성되어 있다. 리셋 스위치 RST2도, 리셋 스위치 RST 등과 마찬가지로, 제1 단자(소스 전극), 제2 단자(드레인 전극) 및 제어 단자(게이트 전극)를 갖고 있다.
리셋 스위치 RST2는 2행마다 주사선 구동 회로 YDR2에 설치되어 있다.
리셋 스위치 RST2는 다른 리셋 전원과, 리셋 배선 Sgr 사이에 접속되어 있다. 리셋 스위치 RST2에 있어서, 소스 전극은 다른 리셋 전원에 접속된 리셋 전원선 SLd에 접속되고, 드레인 전극은 리셋 배선 Sgr에 접속되고, 게이트 전극은 리셋 제어용 게이트 배선으로서 기능하는 제4 주사선 Sgd에 접속되어 있다. 상기와 같이, 리셋 전원선 SLd는 다른 리셋 전원에 접속되고, 정전위인 리셋 전위 Vrst2에 고정된다. 또한, 리셋 전위 Vrst2의 값은 상기 리셋 전위 Vrst의 값과 다르다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다.
리셋 스위치 RST2는 제4 주사선 Sgd를 통해서 공급되는 제어 신호 RG2(1 ~ m/2)에 따라서, 리셋 전원선 SLd 및 리셋 배선 Sgr 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다. 리셋 스위치 RST2가 온 상태로 전환됨으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위가 초기화된다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 도시하지 않은 시프트 레지스터, 출력 버퍼 등을 포함하여, 외부로부터 공급되는 수평 주사 스타트 펄스를 차례대로 다음단으로 전송하고, 출력 버퍼를 통해서 각 행의 화소 PX에 4 종류의 제어 신호, 즉 제어 신호 BG(1 ~ m/2), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/2), RG2(1 ~ m/2)를 공급한다.
또한, 화소 PX에는 제어 신호 RG가 직접 공급되지 않지만, 제어 신호 RG에 따른 소정의 타이밍에, 리셋 전위 Vrst에 고정된 리셋 전원선 SLc로부터 소정의 전압이 공급된다. 또는, 화소 PX에는 제어 신호 RG2에 따른 소정의 타이밍에, 리셋 전위 Vrst2에 고정된 리셋 전원선 SLd로부터 소정의 전압이 공급된다.
이에 의해, 제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc 및 제4 주사선 Sgd는, 각각 제어 신호 BG, SG, RG, RG2에 의해 구동된다.
이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 12, 도 13, 도 14 및 도 15는 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 12는 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 13은 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우, 도 14는 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 15는 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우를 나타내고 있다.
이 때문에, 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 1(도 4)을 적용한 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 경우, 도 12의 제어 신호 또는 도 13의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다. 그리고, 상기 제1 실시 형태에 따른 실시예 2(도5)를 적용한 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 경우, 도 14의 제어 신호 또는 도 15의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV4)와 클록(CKV1 ~ CKV4)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG(1 ~ m/2), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/2), RG2(1 ~ m/2)로서 출력한다.
화소 회로의 동작은, 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 12 내지 도 15, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 각각 오프, 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST2가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는 화소 스위치 SST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 온 전위, 제어 신호 BG가 오프 전위, 제어 신호 RG가 오프 전위, 제어 신호 RG2가 온 전위로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST 및 출력 스위치 BCT가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다.
또한, 리셋 스위치 RST2는 온 상태에 있으며, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 통해서 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다. 본 실시 형태에서는, 오프셋 캔슬 기간 Po는 예를 들어 1μsec 정도의 시간으로 설정되어 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다). 또한, 도 13 및 도 15에 도시하는 예와 같이, 오프셋 캔슬 기간 Po는 필요에 따라서 복수회 설치하는 것이 가능하다.
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온, 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2, 리셋 배선 Sgr 및 구동 트랜지스터 DRT를 통과해서, 다이오드 OLED의 용량부(기생 용량) Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST, 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Ie를 출력한다. 이 구동 전류 Ie가 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Ie에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
상기와 같이 구성된 제2 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 영상 신호선 VL과, 복수의 주사선(제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd)과, 복수의 리셋 배선 Sgr과, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다. 각 화소 PX는 구동 트랜지스터 DRT와, 다이오드 OLED와, 화소 스위치 SST와, 출력 스위치 BCT와, 유지 용량 Cs와, 보조 용량 Cad를 갖고 있다.
복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 4개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
각 화소 PX에 출력 스위치 BCT를 1개씩 설치하는 경우에 비해, 출력 스위치 BCT의 개수를 1/4로 저감할 수 있고, 제1 주사선 Sga, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 배선 Sgr의 개수를 1/2로 저감할 수 있고, 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2의 개수를 1/2로 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시 장치의 프레임폭 협소화를 도모할 수 있어, 고정밀한 표시 장치를 얻을 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR2는 리셋 스위치 RST2를 갖고 있다. 오프셋 캔슬 동작에 있어서, 리셋 스위치 RST2는 다른 리셋 전원과, 구동 트랜지스터 DRT를 도통 상태로 전환할 수 있다. 이에 의해, 오프셋 캔슬 동작 종료 시의 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극간의 전압(Vds)의 값을, 표시 동작 시(백색 표시 시)의 상기 전압(Vds)의 값에 가깝게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태에 따른 표시 장치에 비해 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.
그 외, 본 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제1 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기에서부터, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는, 고정밀한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 제1 및 제2 실시 형태는, 예에 지나지 않고, 발명의 범위를 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 상기 제1 및 제2 실시 형태는, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화가 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
예를 들어, 도 16에 도시한 바와 같이, 회소 P(화소 PX)가 배치되어 있어도 된다. 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST의 반도체층의 소스 영역은, 콘택트 홀 CH를 통해서 접속되어 있다. 여기서, 영상 신호선 VL 및 반도체층(화소 스위치 SST)은, 절연막(게이트 절연막 GI, 층간 절연막 Ⅱ)을 사이에 두고 설치되어, 대향하고 있다. 콘택트 홀 CH는 절연막(게이트 절연막 GI, 층간 절연막 Ⅱ)에 형성되어 있다.
또한, 도 16에 도시하는 예에서는, 열방향 Y로 인접한 2개의 화소 PX는 콘택트 홀을 공용하고 있다. 여기에서는, 열방향 Y로 인접한 2개의 화소 PX의 화소 스위치 SST는 콘택트 홀 CH를 공용하고 있다. 상기 2개의 화소 PX는 서로 다른 회소 P를 형성하고 있다.
TFT의 반도체층은 폴리실리콘에 한정하지 않고, 아몰퍼스 실리콘으로 구성하는 것도 가능하다. 각 스위치를 구성하는 TFT나 구동 트랜지스터 DRT는 N 채널형 TFT에 한정하지 않고, P 채널형 TFT로 형성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 리셋 스위치 RST, RST2는 P 채널형 또는 N 채널형 TFT로 형성되어 있으면 된다. 구동 트랜지스터 DRT 및 스위치의 형상, 치수는, 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 필요에 따라 변경 가능하다.
또한, 출력 스위치 BCT는 4개의 화소 PX에 1개 설치하여 공유되는 구성으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 필요에 따라, 출력 스위치 BCT의 수를 증감 가능하다. 예를 들어, 2행 1열로 설치된 2개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나, 2행 4열로 설치된 8개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나 해도 상관없다.
또한, 화소 PX를 구성하는 자기 발광 소자는, 다이오드(유기 EL 다이오드) OLED에 한정되지 않고 자기 발광 가능한 여러가지 표시 소자를 적용하여 형성하는 것이 가능하다.
보조 용량 Cad는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 정전위의 배선 사이에 접속되어 있으면 된다. 정전위의 배선으로서는, 고전위 전원선 SLa나, 저전위 전원선 SLb나, 리셋 배선 Sgr을 들 수 있다.
상기 제1 및 제2 실시 형태는, 상술한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 한정하지 않고, 각종 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 적용하는 것이 가능하다.
이어서, 상술한 제1 및 제2 실시 형태, 및 이들 변형예에 관한 사항을, 이하의 (A1) 내지 (A17)에 나타낸다.
(A1) 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소를 구비하고,
상기 복수의 화소 각각은,
고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속된 표시 소자와,
상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와,
상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와,
영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어, 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와,
상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고,
상기 복수의 화소 중, 상기 열방향으로 인접한 복수의 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 표시 장치.
(A2) 상기 복수의 화소는, 제1 화소와, 상기 제1 화소에 상기 열방향으로 인접한 제2 화소와, 상기 제1 화소에 상기 행방향으로 인접한 제3 화소와, 상기 제2 화소에 상기 행방향으로 인접하고 상기 제3 화소에 상기 열방향으로 인접한 제4 화소를 갖고,
상기 제1 내지 제4 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 (A1)에 기재된 표시 장치.
(A3) 상기 제1 내지 제4 화소는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소인 (A2)에 기재된 표시 장치.
(A4) 상기 복수의 화소에 있어서, 상기 행방향으로는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되고, 상기 열방향으로는, 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되어 있는 (A2)에 기재된 표시 장치.
(A5) 상기 출력 스위치는, 상기 제1 내지 제4 화소의 중앙부에 설치되어 있는 (A2)에 기재된 표시 장치.
(A6) 상기 영상 신호선 및 화소 스위치는, 절연막을 사이에 두고 설치되고, 대향하여, 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 통해서 접속되고,
상기 복수의 화소 중, 상기 행방향으로 인접한 2개의 화소는, 상기 콘택트 홀을 공용하고 있는 (A1)에 기재된 표시 장치.
(A7) 상기 출력 스위치에 접속된 제1 주사선과,
상기 화소 스위치에 접속된 제2 주사선과,
상기 제1 주사선 및 제2 주사선에 접속되어, 상기 제1 주사선 및 제2 주사선에 제어 신호를 공급하여, 상기 출력 스위치 및 화소 스위치의 상태를 전환하는 주사선 구동 회로와,
상기 영상 신호선에 접속되어, 상기 영상 신호선에 초기화 신호 또는 영상 신호를 공급하는 신호선 구동 회로를 더 구비하는 (A1)에 기재된 표시 장치.
(A8) 상기 주사선 구동 회로는,
리셋 전원과,
제3 주사선과,
상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이에 접속되어, 상기 제3 주사선을 통해서 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 리셋 스위치를 더 구비하는 (A7)에 기재된 표시 장치.
(A9) 다른 리셋 전원과,
제4 주사선과,
상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이에 접속되어, 상기 제4 주사선을 통해서 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 다른 리셋 스위치를 더 구비하는 (A8)에 기재된 표시 장치.
(A10) 상기 복수의 화소 각각은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 리셋 배선 사이에 접속된 보조 용량을 더 구비하고 있는 (A8)에 기재된 표시 장치.
(A11) 상기 복수의 화소 각각은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 정전위의 배선 사이에 접속된 보조 용량을 더 구비하고 있는 (A1)에 기재된 표시 장치.
(A12) 상기 정전위의 배선은 상기 고전위 전원에 접속되어 있는 (A11)에 기재된 표시 장치.
(A13) 상기 구동 트랜지스터는, N 채널형 박막 트랜지스터로 형성되어 있는 (A1)에 기재된 표시 장치.
(A14) 상기 출력 스위치 및 화소 스위치는, N 채널형 박막 트랜지스터 및 P 채널형 박막 트랜지스터의 한쪽으로 형성되어 있는 (A13)에 기재된 표시 장치.
(A15) 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소를 구비하고, 상기 복수의 화소 각각은, 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속된 표시 소자와, 상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와, 영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고, 상기 복수의 화소 중, 상기 열방향으로 인접한 복수의 화소는 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
드레인 초기화 기간에, 상기 리셋 배선을 통해서 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 리셋 신호를 공급하고,
상기 드레인 초기화 기간에 계속되는 게이트 초기화 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 리셋 신호를 공급한 상태에서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 신호를 공급하여, 상기 구동 트랜지스터를 초기화하고,
상기 게이트 초기화 기간에 계속되는 오프셋 캔슬 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 신호를 공급한 상태에서, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터로 전류를 흘려서, 상기 구동 트랜지스터의 임계값 오프셋을 캔슬하고,
상기 오프셋 캔슬 기간에 계속되는 영상 신호 기입 기간에 있어서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 영상 신호를 공급하여, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치, 구동 트랜지스터 및 표시 소자를 통해서 상기 저전위 전원으로 전류를 흘리고,
상기 영상 신호 기입 기간에 계속되는 표시 기간에, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치 및 구동 트랜지스터를 통해서 상기 표시 소자에, 상기 영상 신호에 따른 구동 전류를 흘리는, 표시 장치의 구동 방법.
(A16) 일 수평 주사 기간 내에, 상기 영상 신호선에 상기 초기화 신호 및 영상 신호를 차례대로 공급하는 (A15)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(A17) 상기 게이트 초기화 기간과 상기 영상 신호 기입 기간 사이에, 상기 오프셋 캔슬 기간을 복수 설치하는 (A15)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
이하, 도면을 참조하면서 제3 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 상세히 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 표시 장치는 액티브 매트릭스형 표시 장치이며, 보다 상세하게는 액티브 매트릭스형 유기 EL(일렉트로 루미네센스) 표시 장치이다. 이 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 도 1, 도 3 및 도 6, 및 이들 도면의 설명은 본 실시 형태의 설명에도 적용할 수 있다.
도 17은 본 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다. 이 표시 장치는, 액티브 매트릭스형 구동 방식을 채용한 상면 발광형 유기 EL 표시 장치이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상면 발광형 유기 EL 표시 장치이지만, 본 실시 형태는 하면 발광형 유기 EL 표시 장치에 대해서도 용이하게 적용 가능하다.
도 17, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 표시 패널 DP는, 절연 기판 SUB 위에 설치된 복수의 제어선 등을 구비하고 있다. 복수의 제어선은 복수개(m/2개)의 제1 주사선 Sga(1 ~ m/2)와, 복수개(m개)의 제2 주사선 Sgb(1 ~ m)과, 복수개(m/2개)의 리셋 배선 Sgr(1 ~ m/2)와, 복수개(n개)의 영상 신호선 VL(1 ~ n)을 갖고 있다. 후술하지만, 절연 기판 SUB 위에는, 복수개(m/4개)의 제3 주사선 Sgc(1 ~ m/4) 및 복수개(m/4개)의 제4 주사선 Sgd(1 ~ m/4)도 형성되어 있다.
열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용해도 된다. 화소 PX의 레이아웃 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 고정밀화를 도모할 수 있다. 이 실시 형태에 있어서, 행방향 X 및 열방향 Y로 인접한 4개의 화소 PX는, 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
또한, 주사선 구동 회로 YDR1 및 주사선 구동 회로 YDR2는, 복수의 출력부를 갖고 있다. 주사선 구동 회로 YDR1은 m개의 출력부(20)를 갖고 있다. 각 출력부(20)는 제2 주사선 Sgb에 일대일로 접속되어 있다. 도시하지 않지만, 출력부(20)는 시프트 레지스터나 버퍼 등을 갖고 있다.
주사선 구동 회로 YDR2는 m/4개의 출력부(30)를 갖고 있다. 각 출력부(30)는 복수의 제1 주사선 Sga 및 복수의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 이 실시 형태에 있어서, 각 출력부(30)는 2개의 제1 주사선 Sga 및 2개의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 출력부(30)는 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2를 갖고 있다. 도시하지 않지만, 출력부(30)는 시프트 레지스터나 버퍼 등도 갖고 있다.
상기와 같이, 각 출력부(30)를 제1 주사선 Sga 및 리셋 배선 Sgr에 일대일로 접속시키는 경우에 비해, 출력부(30)의 개수를 절반(1/2)으로 할 수 있다. 또한, 열방향 Y로 인접한 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있기 때문에, 각 화소 PX에 출력 스위치 BCT를 설치하는 경우에 비해, 출력부(30)의 개수를 더 절반(1/4)으로 할 수 있다. 주사선 구동 회로 YDR2의 레이아웃 면적을 작게 할 수 있기 때문에, 프레임폭 협소화(비표시 영역 R2의 저감)에 기여할 수 있다.
화소 스위치 SST, 구동 트랜지스터 DRT, 출력 스위치 BCT, 리셋 스위치 RST, 및 리셋 스위치 RST2 각각은, 제1 단자, 제2 단자 및 제어 단자를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 단자를 소스 전극, 제2 단자를 드레인 전극, 제어 단자를 게이트 전극으로 하고 있다.
출력 스위치 BCT는 제1 주사선 Sga로부터의 제어 신호 BG(1 ~ m/4)에 의해 온(도통 상태), 오프(비도통 상태) 제어된다. 리셋 스위치 RST는 4행마다, 주사선 구동 회로 YDR2에 설치되어 있다. 리셋 스위치 RST는 제3 주사선 Sgc를 통해서 공급되는 제어 신호 RG(1 ~ m/4)에 따라서, 리셋 전원선 SLc 및 리셋 배선 Sgr 사이를 도통 상태(온) 또는 비도통 상태(오프)로 전환한다.
리셋 스위치 RST2는 리셋 스위치 RST 등과 동일 도전형, 예를 들어 N 채널형 TFT에 의해 구성되어 있다. 리셋 스위치 RST2는 4행마다, 주사선 구동 회로 YDR2에 설치되어 있다. 리셋 스위치 RST2는 다른 리셋 전원과, 리셋 배선 Sgr 사이에 접속되어 있다. 리셋 스위치 RST2에 있어서, 소스 전극은 다른 리셋 전원에 접속된 리셋 전원선 SLd에 접속되고, 드레인 전극은 리셋 배선 Sgr에 접속되고, 게이트 전극은 리셋 제어용 게이트 배선으로서 기능하는 제4 주사선 Sgd에 접속되어 있다. 상기한 바와 같이 리셋 전원선 SLd는, 다른 리셋 전원에 접속되고, 정전위인 리셋 전위 Vrst2에 고정된다. 또한, 리셋 전위 Vrst2의 값은 상기 리셋 전위 Vrst의 값과 다르다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다.
리셋 스위치 RST2는, 제4 주사선 Sgd를 통해서 공급되는 제어 신호 RG2(1 ~ m/4)에 따라서, 리셋 전원선 SLd 및 리셋 배선 Sgr 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다. 리셋 스위치 RST2가 온 상태로 전환됨으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 오프셋이 캔슬된다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 도시하지 않은 시프트 레지스터, 출력 버퍼 등을 포함하여, 외부로부터 공급되는 수평 주사 스타트 펄스를 차례대로 다음단으로 전송하고, 출력 버퍼를 통해서 각 행의 화소 PX에 4 종류의 제어 신호, 즉 제어 신호 BG(1 ~ m/4), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/4), RG2(1 ~ m/4)를 공급한다.
또한, 화소 PX에는 제어 신호 RG가 직접 공급되지 않지만, 제어 신호 RG에 따른 소정의 타이밍에, 리셋 전위 Vrst에 고정된 리셋 전원선 SLc로부터 소정의 전압이 공급된다. 또는, 화소 PX에는 제어 신호 RG2에 따른 소정의 타이밍에, 리셋 전위 Vrst2에 고정된 리셋 전원선 SLd로부터 소정의 전압이 공급된다.
이에 의해, 제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc 및 제4 주사선 Sgd는, 각각 제어 신호 BG, SG, RG, RG2에 의해 구동된다.
이어서, 복수의 화소 PX의 배치 구성에 대해 설명한다. 도 18은 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이고, 도 19는 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 18에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 세로 스트라이프 화소이다. 행방향 X로는 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 교대로 배열되어 있다. 열방향 Y로는 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 배열되어 있다.
적색(R) 화소 PX, 녹색(G) 화소 PX, 청색(B) 화소 PX 및 무채색(W) 화소 PX는, 회소 P를 형성하고 있다. 본 실시예 1에서는, 회소 P는 4개(4색)의 화소 PX를 갖고 있지만, 이에 한정되지 않고, 여러 변형이 가능하다. 예를 들어, 무채색의 화소 PX를 설치하지 않은 경우, 회소 P는 적색, 녹색 및 청색의 3개(3색)의 화소 PX를 가져도 된다.
출력 스위치 BCT는 인접한 4개(열방향 Y로 인접한 2개 및 행방향 X로 인접한 2개)의 화소 PX에서 공용되어 있다. 여기에서는, 출력 스위치 BCT는, 4k-3행째와 4k-2행째의 화소 PX에서 공용되고, 4k-1행째와 4k행째의 화소 PX에서 공용되어 있다. 상기에서부터, 제1 주사선 Sga 및 리셋 배선 Sgr의 개수는 m/2개로 되어 있다. 여기서, 1≤k≤m/4이다.
k단째의 출력부(30)는 2k-1번째와 2k번째의 제1 주사선 Sga에 접속되고, 2k-1번째와 2k번째의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 상기에서부터, 출력부(30)의 개수는 m/4개로 되어 있다.
또한, 4k-3번째(행째)의 제2 주사선 Sgb에는 4k-3번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k-2번째(행째)의 제2 주사선 Sgb에는 4k-2번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k-1번째(행째)의 제2 주사선 Sgb에는 4k-1번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k번째(행째)의 제2 주사선 Sgb에는 4k번째(행째)의 출력부(20)가 접속되어 있다.
도 19에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 RGBW 정사각 화소이다. 복수의 화소 PX는 제1 화소와, 제1 화소에 열방향 Y로 인접한 제2 화소와, 제1 화소에 행방향 X로 인접한 제3 화소와, 제2 화소에 행방향 X로 인접하고 제3 화소에 열방향 Y로 인접한 제4 화소를 갖고 있다. 제1 내지 제4 화소는, 적색의 화소 PX, 녹색의 화소 PX, 청색의 화소 PX 및 무채색의 화소 PX이다. 회소 P는, 제1 내지 제4 화소를 갖고 있다.
예를 들어, 짝수행에, 적색, 녹색, 청색 및 무채색의 화소 PX 중 어느 2개가 배치되고, 홀수행에, 나머지의 2개가 배치되어 있다. 본 실시예 2에서는, 짝수행에 적색 및 청색의 화소 PX가 배치되고, 홀수행에 녹색 및 무채색의 화소 PX가 배치되어 있다. 출력 스위치 BCT는, 제1 내지 제4 화소에서 공용되어 있다. 제1 주사선 Sga 및 리셋 배선 Sgr의 개수는 m/2개이며, 출력부(30)의 개수는 m/4개이다.
또한, 실시예 2(도 19)에서는, 실시예 1(도 18)과 달리, 출력부(20)는 2개의 제2 주사선 Sgb에 접속되어 있다. 이 때문에, 실시예 2에 있어서, 출력부(20)의 개수는 m/2개이다.
이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 20, 도 21, 도 22 및 도 23은 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 20은 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 21은 세로 스트라이프 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우, 도 22는 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 1회인 경우, 도 23은 RGBW 정사각 화소에서 오프셋 캔슬 기간이 복수회(여기서는 대표예로서 2회)인 경우를 나타내고 있다.
이 때문에, 상기 실시예 1의 경우, 도 20의 제어 신호 또는 도 21의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다. 그리고, 상기 실시예 2의 경우, 도 22의 제어 신호 또는 도 23의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV3)와 클록(CKV1 ~ CKV3)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG(1 ~ m/4), SG(1 ~ m), RG(1 ~ m/4)로서 출력한다. 여기에서는, 1 수평 주사 기간을 1H라 한다.
화소 회로의 동작은, 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는, 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 20 내지 도 23, 도 1 및 도 17에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨), 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 각각 오프(비도통 상태), 리셋 스위치 RST가 온(도통 상태)으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST2가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는 화소 스위치 SST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 온 전위, 제어 신호 BG가 오프 전위, 제어 신호 RG가 오프 전위(로우 레벨), 제어 신호 RG2가 온 전위(하이 레벨)로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST 및 출력 스위치 BCT가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다.
또한, 리셋 스위치 RST2는 온 상태에 있으며, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 통해서 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다. 본 실시 형태에서는, 오프셋 캔슬 기간 Po는 예를 들어 1μsec 정도의 시간으로 설정되어 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth로 된다. 또한, Vini는 초기화 신호 Vini의 전압값이며, Vth는 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 전압이다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다). 또한, 도 21 및 도 23에 도시하는 예와 같이, 오프셋 캔슬 기간 Po는 필요에 따라서 복수회 설치하는 것이 가능하다.
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온, 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 경유해서 구동 트랜지스터 DRT에 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
또한, Vsig는 영상 신호 Vsig의 전압값이고, Cs는 유지 용량 Cs의 용량이고, Cel은 용량부 Cel의 용량이고, Cad는 보조 용량 Cad의 용량이다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
또한, 구동 트랜지스터 DRT로 흐르는 전류 Idrt와 용량 Cs+Cel+Cad의 관계는 상술한 수학식 1로 나타내진다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST, 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Iel을 출력한다. 이 구동 전류 Iel이 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Iel에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
상기와 같이 구성된 제3 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 화소 PX와, 복수의 제어선과, 복수의 출력부(20, 30)를 갖는 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2를 구비하고 있다. 화소 PX는, 다이오드 OLED와, 다이오드 OLED의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고 있다. 복수의 제어선은, 행방향 X로 연장되어 복수의 화소 PX의 화소 회로에 접속되어 있다. 출력부(30)는 복수의 제어선에 접속되어, 복수행에 설치된 복수의 화소 PX의 화소 회로에 제어 신호를 공급한다.
이에 의해, 출력부(30)의 개수를 화소 PX가 설치되는 행수보다 적게 할 수 있다. 예를 들어, 출력부(30)의 개수를 화소 PX가 설치되는 행수의 1/4로 삭감할 수 있다.
상세하게는, 표시 장치는 복수의 영상 신호선 VL과, 복수의 주사선(제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd)과, 복수의 리셋 배선 Sgr과, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다. 각 화소 PX는 구동 트랜지스터 DRT와, 다이오드 OLED와, 화소 스위치 SST와, 출력 스위치 BCT와, 유지 용량 Cs와, 보조 용량 Cad를 갖고 있다.
다이오드 OLED는 고전위 전원선 SLa 및 저전위 전원 전극 SLb 사이에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT는 다이오드 OLED에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선 Sgr에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖고 있다. 출력 스위치 BCT는 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이에 접속되어, 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다.
화소 스위치 SST는 영상 신호선 VL 및 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극 사이에 접속되어, 영상 신호선 VL을 통해서 공급되는 초기화 신호 Vini 또는 영상 신호 Vsig를 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환한다. 유지 용량 Cs는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속되어 있다.
각 출력부(30)는 2개의 제1 주사선 Sga 및 2개의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 각 출력부(30)를 제1 주사선 Sga 및 리셋 배선 Sgr에 일대일로 접속시키는 경우에 비해, 출력부(30)(리셋 스위치 RST, RST2)의 개수를 저감할 수 있다.
또한, 복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는, 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 4개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
각 화소 PX에 출력 스위치 BCT를 1개씩 설치하는 경우에 비해, 출력 스위치 BCT의 개수를 1/4로 저감할 수 있고, 제1 주사선 Sga, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd, 및 리셋 배선 Sgr의 개수를 1/2로 저감할 수 있고, 리셋 스위치 RST, RST2의 개수를 더 저감할 수 있다. 이 실시 형태에 있어서, 출력부(30)(리셋 스위치 RST, RST2)의 개수는, m/4개이다. 이 때문에, 표시 장치의 프레임폭 협소화를 도모할 수 있어, 고정밀한 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 소자의 개수를 저감할 수 있고, 표시 영역 R1 내에 있어서는 출력 스위치 BCT의 개수를 저감할 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR2는 리셋 스위치 RST2를 갖고 있다. 오프셋 캔슬 동작에 있어서, 리셋 스위치 RST2는 다른 리셋 전원과, 구동 트랜지스터 DRT를 도통 상태로 전환할 수 있다. 이에 의해, 오프셋 캔슬 동작 종료 시의 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극간의 전압(Vds)의 값을, 표시 동작 시(백색 표시 시)의 상기 전압(Vds)의 값에 가깝게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 표시 품위에 한층 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.
그 외, 본 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기에서부터, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는, 고정밀한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다.
이어서, 제4 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 상술한 제3 실시 형태와 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 24는 제4 실시 형태에 따른 표시 장치의 화소의 등가 회로도이다.
도 24에 도시한 바와 같이, 표시 패널 DP는 복수개(m개)의 제5 주사선Sge(1 ~ m)와, 복수개(n개)의 기준 신호선 BL(1 ~ n)을 구비하고 있다. 각 출력부(20)는 제5 주사선 Sge에 일대일로 접속되어 있다. 각 화소 PX는 초기화 스위치 IST를 구비하고 있다. 초기화 스위치 IST는 구동 트랜지스터 DRT 등과 동일 도전형, 예를 들어 N 채널형 TFT에 의해 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서도, 각 구동 트랜지스터 및 각 스위치를 각각 구성한 박막 트랜지스터는 모두 동일 공정, 동일 층 구조로 형성되고, 반도체층에 폴리실리콘을 사용한 톱 게이트 구조의 박막 트랜지스터이다.
초기화 스위치 IST에 있어서, 소스 전극은 기준 신호선 BL(1 ~ n)에 접속되고, 드레인 전극은 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 접속되고, 게이트 전극은 제5 주사선 Sge(1 ~ m)에 접속되어 있다. 초기화 스위치 IST는 제5 주사선 Sge로부터 공급되는 제어 신호 IG(1 ~ m)에 의해 온, 오프 제어된다. 그리고, 초기화 스위치 IST는 제어 신호 IG(1 ~ m)에 응답하여, 화소 회로와 기준 신호선 BL(1 ~ n)의 접속, 비접속을 제어하고, 대응하는 기준 신호선 BL(1 ~ n)으로부터 초기화 신호 Vini를 화소 회로에 취득한다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 복수의 화소 PX의 배치 구성에 대해서 설명한다. 도 25는 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이고, 도 26은 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 25에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 세로 스트라이프 화소이다. 출력 스위치 BCT는 인접한 4개(열방향 Y로 인접한 2개 및 행방향 X로 인접한 2개)의 화소 PX에서 공용되어 있다.
또한, 4k-3번째(행째)의 제5 주사선 Sge에는 4k-3번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k-2번째(행째)의 제5 주사선 Sge에는 4k-2번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k-1번째(행째)의 제5 주사선 Sge에는 4k-1번째(행째)의 출력부(20)가 접속되고, 4k번째(행째)의 제5 주사선 Sge에는 4k번째(행째)의 출력부(20)가 접속되어 있다.
도 26에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 RGBW 정사각 화소이다. 복수의 화소 PX는, 제1 화소와, 제1 화소에 열방향 Y로 인접한 제2 화소와, 제1 화소에 행방향 X로 인접한 제3 화소와, 제2 화소에 행방향 X로 인접하고 제3 화소에 열방향 Y로 인접한 제4 화소를 갖고 있다. 출력 스위치 BCT는, 제1 내지 제4 화소에서 공용되어 있다.
또한, 실시예 2(도 26)에서는, 실시예 1(도 25)과 달리, 출력부(20)는 2개의 제5 주사선 Sge에 접속되어 있다. 이 때문에, 실시예 2에 있어서, 출력부(20)의 개수는 m/2개이다.
이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 27 및 도 28은 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 도 27은 제4 실시 형태에 따른 표시 장치가 세로 스트라이프 화소로 형성되어 있는 경우, 도 28은 제4 실시 형태에 따른 표시 장치가 RGBW 정사각 화소로 형성되어 있는 경우를 나타내고 있다.
이 때문에, 상기 실시예 1의 경우, 도 27의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다. 그리고, 상기 실시예 2의 경우, 도 28의 제어 신호를 사용해서 표시 장치를 구동할 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV3)와 클록(CKV1 ~ CKV3)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG(1 ~ m/4), SG(1 ~ m), IG(1 ~ m), RG(1 ~ m/4)로서 출력한다. 여기에서는, 1 수평 주사 기간을 1H라 한다.
화소 회로의 동작은, 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는, 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 27 및 도 28 및 도 1 및 도 24에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 IG가 초기화 스위치 IST를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST, 초기화 스위치 IST 및 리셋 스위치 RST2가 각각 오프(비도통 상태), 리셋 스위치 RST가 온(도통 상태)으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 IG가 초기화 스위치 IST를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 오프, 초기화 스위치 IST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 기준 신호선 BL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는, 초기화 스위치 IST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 오프 전위, 제어 신호 BG가 오프 전위, 제어 신호 RG가 오프 전위, 제어 신호 RG2가 온 전위, 제어 신호 IG가 온 전위로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST, 화소 스위치 SST 및 출력 스위치 BCT가 오프, 초기화 스위치 IST 및 리셋 스위치 RST2가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 기준 신호선 BL 및 초기화 스위치 IST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다.
또한, 리셋 스위치 RST2는 온 상태에 있으며, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 통해서 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다.
또한, 본 실시 형태에 있어서, 표시 장치는 화소 PX에 초기화 신호 Vini를 공급하기 위해서만 사용하는 기준 신호선 BL 및 초기화 스위치 IST를 구비하고 있다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 달리, 충분한 길이의 오프셋 캔슬 기간 Po를 확보할 수 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다).
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 IG가 초기화 스위치 IST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온, 출력 스위치 BCT, 초기화 스위치 IST 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 경유해서 구동 트랜지스터 DRT에 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원 전극 SLb로 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 IG가 초기화 스위치 IST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST, 초기화 스위치 IST, 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는, 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Iel을 출력한다. 이 구동 전류 Iel이 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Iel에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
상기와 같이 구성된 제4 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 화소 PX와, 복수의 제어선과, 복수의 출력부(20, 30)를 갖는 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2를 구비하고 있다. 화소 PX는 다이오드 OLED와, 다이오드 OLED의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고 있다. 복수의 제어선은 행방향 X로 연장되어 복수의 화소 PX의 화소 회로에 접속되어 있다. 출력부(30)는 복수의 제어선에 접속되어, 복수행에 설치된 복수의 화소 PX의 화소 회로에 제어 신호를 공급한다.
이에 의해, 출력부(30)의 개수를 화소 PX가 설치되는 행수보다 적게 할 수 있다. 예를 들어, 출력부(30)의 개수를 화소 PX가 설치되는 행수의 1/4로 삭감할 수 있다. 또한, 복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
제1 주사선 Sga, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 배선 Sgr의 개수를 저감할 수 있고, 리셋 스위치 RST, RST2의 개수를 더 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시 장치의 프레임폭 협소화를 도모할 수 있어, 고정밀한 표시 장치를 얻을 수 있다.
표시 장치는 기준 신호선 BL 및 초기화 스위치 IST를 구비하고 있다. 충분한 길이의 오프셋 캔슬 기간 Po를 확보할 수 있고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압을 임계값 전압에 도달시킬 수 있다. 이 때문에, 구동 트랜지스터 DR의 임계값 전압 편차의 영향을 억제할 수 있다.
도 27 및 도 28에서 알 수 있듯이, 제어 신호 IG(4k-3, 4k-2, 4k-1, 4k)의 파형은 동일하다. 이 때문에, 변형예로서, 제어 신호 IG(4k-3, 4k-2, 4k-1, 4k)의 출력원을 1개로 해도 된다. 제어 신호 IG를 출력하기 위해서 사용하는 버퍼의 개수 등을 저감할 수 있기 때문에, 주사선 구동 회로 YDR1의 레이아웃 면적을 작게 할 수 있다.
그 외, 본 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제3 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기로부터, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는, 고정밀한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다.
또한, 상술한 제3 및 제4 실시 형태는, 예에 지나지 않으며, 발명의 범위를 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 상기 제3 및 제4 실시 형태는, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화가 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
예를 들어, 주사선 구동 회로 YDR2는 m/6개 또는 m/8개 등, m/4개 미만의 출력부(30)를 가져도 된다. 이에 의해, 주사선 구동 회로 YDR2의 레이아웃 면적을 한층 작게 할 수 있다. 그리고, 출력부(30) 각각은 4행 이상에 설치된 복수의 화소 PX의 화소 회로에 제어 신호를 공급할 수 있다. 상기 제1 실시 형태에 따른 주사선 구동 회로 YDR2가 m/6개의 출력부(30)를 갖고 있는 경우를 예로 들면, 각 출력부(30)는 3개의 제1 주사선 Sga 및 3개의 리셋 배선 Sgr에 접속된다.
출력부(30)는 리셋 스위치 RST2를 갖고 있지 않아도 된다.
TFT의 반도체층은 폴리실리콘에 한정하지 않고, 아몰퍼스 실리콘으로 구성하는 것도 가능하다. 각 스위치를 구성하는 TFT나 구동 트랜지스터 DRT는 N 채널형 TFT에 한정하지 않고, P 채널형 TFT로 형성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 리셋 스위치 RST, RST2는 P 채널형 또는 N 채널형 TFT로 형성되어 있으면 된다. 구동 트랜지스터 DRT 및 스위치의 형상, 치수는 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 필요에 따라 변경 가능하다.
또한, 출력 스위치 BCT는 4개의 화소 PX에 1개 설치하여 공유되는 구성으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 필요에 따라, 출력 스위치 BCT의 수를 증감 가능하다. 예를 들어, 2행 1열로 설치된 2개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나, 2행 4열로 설치된 8개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나 해도 된다.
또한, 화소 PX를 구성하는 자기 발광 소자는, 다이오드(유기 EL 다이오드) OLED에 한정되지 않고 자기 발광 가능한 여러가지 표시 소자를 적용하여 형성하는 것이 가능하다.
보조 용량 Cad는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 정전위의 배선 사이에 접속되어 있으면 된다. 정전위의 배선으로서는, 고전위 전원선 SLa나, 저전위 전원선 SLb나, 리셋 배선 Sgr을 들 수 있다.
상기 제3 및 제4 실시 형태는, 상술한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 한정하지 않고, 각종 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 적용하는 것이 가능하다.
이어서, 상술한 제3 및 제4 실시 형태, 및 이들 변형예에 관한 사항을, 이하의 (B1) 내지 (B10)에 나타낸다.
(B1) 각각 표시 소자와 상기 표시 소자의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고, 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소와,
상기 행방향으로 연장하여 상기 복수의 화소의 화소 회로에 접속된 복수의 제어선과,
복수의 출력부를 갖는 주사선 구동 회로를 구비하고,
상기 복수의 출력부 각각은, 상기 복수의 제어선에 접속되어, 복수행에 설치된 상기 복수의 화소의 화소 회로에 제어 신호를 공급하는 표시 장치.
(B2) 상기 복수의 제어선은, 복수의 리셋 배선을 갖고,
상기 표시 소자는, 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속되고,
상기 화소 회로는,
상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과, 상기 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와,
상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와,
영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어, 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와,
상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고,
상기 복수의 출력부 각각에 접속된 상기 복수의 제어선은, 상기 복수의 리셋 배선이고,
상기 제어 신호는, 리셋 신호인 (B1)에 기재된 표시 장치.
(B3) 상기 복수의 출력부 각각은,
리셋 전원 및 상기 리셋 배선 사이에 접속되어, 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 리셋 스위치를 구비하는 (B2)에 기재된 표시 장치.
(B4) 상기 복수의 출력부 각각은,
다른 리셋 전원 및 상기 리셋 배선 사이에 접속되어, 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 다른 리셋 스위치를 더 구비하는 (B3)에 기재된 표시 장치.
(B5) 상기 복수의 화소 중, 상기 열방향으로 인접한 복수의 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고,
상기 복수의 출력부 각각은, 4행 이상에 설치된 상기 복수의 화소의 화소 회로에 제어 신호를 공급하는 (B2)에 기재된 표시 장치.
(B6) 상기 복수의 화소는, 제1 화소와, 상기 제1 화소에 상기 열방향으로 인접한 제2 화소와, 상기 제1 화소에 상기 행방향으로 인접한 제3 화소와, 상기 제2 화소에 상기 행방향으로 인접하고 상기 제3 화소에 상기 열방향으로 인접한 제4 화소를 갖고,
상기 제1 내지 제4 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 (B5)에 기재된 표시 장치.
(B7) 상기 제1 내지 제4 화소는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소인 (B6)에 기재된 표시 장치.
(B8) 상기 복수의 화소에 있어서, 상기 행방향으로는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되고, 상기 열방향으로는, 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되어 있는 (B5)에 기재된 표시 장치.
(B9) 상기 복수의 화소에 있어서, 상기 행방향으로는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되고, 상기 열방향으로는, 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되어 있는 (B5)에 기재된 표시 장치.
(B10) 각각 표시 소자와 상기 표시 소자의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고, 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소와, 복수의 리셋 배선을 갖고, 상기 행방향으로 연장하여 상기 복수의 화소의 화소 회로에 접속된 복수의 제어선과, 복수의 출력부를 갖는 주사선 구동 회로를 구비하고, 상기 표시 소자는, 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속되고, 상기 화소 회로는 상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과, 상기 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되고, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와, 영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되고, 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고, 상기 복수의 출력부 각각은, 상기 복수의 리셋 배선에 접속되어, 복수행에 설치된 상기 복수의 화소의 화소 회로에 리셋 신호를 공급하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
소스 초기화 기간에, 상기 리셋 배선을 통해서 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 리셋 신호를 공급하고,
상기 소스 초기화 기간에 계속되는 게이트 초기화 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 리셋 신호를 공급한 상태에서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 신호를 공급하여, 상기 구동 트랜지스터를 초기화하고, 상기 게이트 초기화 기간에 계속되는 오프셋 캔슬 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 초기화 신호를 공급한 상태에서, 상기 리셋 배선으로부터 상기 구동 트랜지스터로 전류를 흘려서, 상기 구동 트랜지스터의 임계값 오프셋을 캔슬하고,
상기 오프셋 캔슬 기간에 계속되는 영상 신호 기입 기간에 있어서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 영상 신호를 공급하여, 상기 리셋 배선으로부터 구동 트랜지스터로 전류를 흘리고,
상기 영상 신호 기입 기간에 계속되는 표시 기간에, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치 및 구동 트랜지스터를 통해서 상기 표시 소자에, 상기 영상 신호에 따른 구동 전류를 흘리는, 표시 장치의 구동 방법.
이하, 도면을 참조하면서 제5 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 상세히 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 표시 장치는 액티브 매트릭스형 표시 장치이며, 보다 상세하게는 액티브 매트릭스형 유기 EL(일렉트로 루미네센스) 표시 장치이다. 이 실시 형태에 있어서, 상술한 제1 실시 형태와 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 도 1, 도 2 및 도 3, 및 이들 도면의 설명은 본 실시 형태의 설명에도 적용할 수 있다.
각 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 구비하고 있다. 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 행방향 X 및 열방향 Y로 인접한 4개 또는 6개의 화소 PX는, 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 또한, 상술한 몇몇 실시 형태에서는 저전위 전원 전극 SLb로서 설명했지만, 이 실시 형태에서는 저전위 전원선 SLb로서 설명한다.
이어서, 복수의 화소 PX의 배치 구성에 대해서 설명한다. 도 29는 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다. 도 30은 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다. 도 31은 본 실시 형태에 따른 실시예 3의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다. 도 32는 본 실시 형태에 따른 실시예 3의 화소 PX의 배치 구성을 도시하는 개략도이다.
도 29에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 RGBW 정사각 화소이다. 복수의 화소 PX는, 제1 화소와, 제1 화소에 열방향 Y로 인접한 제2 화소와, 제1 화소에 행방향 X로 인접한 제3 화소와, 제2 화소에 행방향 X로 인접하고 제3 화소에 열방향 Y로 인접한 제4 화소를 갖고 있다. 제1 내지 제4 화소는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX이다. 회소 P는, 제1 내지 제4 화소를 갖고 있다.
예를 들어, 짝수행에, 적색, 녹색, 청색 및 무채색의 화소 PX 중 어느 2개 배치되고, 홀수행에, 나머지의 2개가 배치되어 있다. 본 실시예 1에서는, 홀수행에 적색 및 녹색의 화소 PX가 배치되고, 짝수행에 무채색 및 청색의 화소 PX가 배치되어 있다. 출력 스위치 BCT는 제1 내지 제4 화소에서 공용되어 있다.
여기에서는, 출력 스위치 BCT는, 2k-1행째와 2k행째의 화소 PX에서 공용되고, 2k+1행째와 2k+2행째의 화소 PX에서 공용되어 있다. 상기에서부터, 제1 주사선 Sga 및 리셋 배선 Sgr의 개수는 m/2개이다.
k단째의 출력부(30)는 k번째의 제1 주사선 Sga와, k번째의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 상기에서부터, 출력부(30)의 개수는 m/2개로 되어 있다. 또한, k단째의 출력부(20)에는, 2k-1번째(행째)의 제2 주사선 Sgb와, 2k번째(행째)의 제2 주사선 Sgb가 접속되어 있다. 출력부(20)는 2개의 제2 주사선 Sgb에 접속되어 있기 때문에, 출력부(20)의 개수는 m/2개이다.
도 30에 도시한 바와 같이, k단째의 출력부(30)는 2k-1번째와 2k번째의 제1 주사선 Sga에 접속되고, 2k-1번째와 2k번째의 리셋 배선 Sgr에 접속되어 있다. 상기에서부터, 출력부(30)의 개수는 m/4개로 되어 있다.
k단째의 출력부(20)에는, 4k-3번째(행째)과 4k-2번째(행째)과 4k-1번째(행째)과 4k번째(행째)의 제2 주사선 Sgb가 접속되어 있다. 출력부(20)는 4개의 제2 주사선 Sgb에 접속되어 있기 때문에, 출력부(20)의 개수는 m/4개이다.
도 31에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 세로 스트라이프 화소이다. 행방향 X로는 적색의 화소 PX, 녹색의 화소 PX, 청색의 화소 PX 및 무채색의 화소 PX가 교대로 배열되어 있다. 열방향 Y로는 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 배열되어 있다.
적색(R) 화소 PX, 녹색(G) 화소 PX, 청색(B) 화소 PX 및 무채색(W) 화소 PX는, 회소 P를 형성하고 있다. 본 실시예 3에서는, 회소 P는 4개(4색)의 화소 PX를 갖고 있다.
출력 스위치 BCT는 인접한 4개(열방향 Y로 인접한 2개 및 행방향 X로 인접한 2개)의 화소 PX에서 공용되어 있다. 상기에서부터, 제1 주사선 Sga 및 제3 주사선 Sgc의 개수는 m/2개로 되어 있다.
도 32에 도시한 바와 같이, 화소 PX는 소위 세로 스트라이프 화소이다. 행방향 X로는 적색의 화소 PX, 녹색의 화소 PX 및 청색의 화소 PX가 교대로 배열되어 있다. 열방향 Y로는 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 PX가 배열되어 있다.
적색(R) 화소 PX, 녹색(G) 화소 PX 및 청색(B) 화소 PX는, 회소 P를 형성하고 있다. 본 실시예 3에서는, 회소 P는 3개(3색)의 화소 PX를 갖고 있다.
출력 스위치 BCT는 인접한 6개(열방향 Y로 인접한 2개 및 행방향 X로 인접한 3개)의 화소 PX에서 공용되어 있다. 상기에서부터, 제1 주사선 Sga 및 제3 주사선 Sgc의 개수는 m/2개로 되어 있다.
이어서, 전환 회로에 대해서 설명한다. 표시 장치는 전환 회로를 더 가져도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 상기 실시예 3 및 4의 표시 장치는 전환 회로를 더 갖고 있다. 또한, 상기 실시예 1 및 2의 표시 장치는 전환 회로를 갖고 있지 않다. 도 33은 상기 실시예 3의 표시 장치의 비표시 영역 R2를 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로(13)를 도시하는 회로도이다. 도 34는 상기 실시예 4의 표시 장치의 비표시 영역 R2를 도시하는 확대 평면도이고, 전환 회로(13)를 도시하는 회로도이다.
도 33에 도시한 바와 같이, 실시예 3에 있어서, 전환 회로(13)는 복수의 전환 소자군(55)을 갖고, 전환 소자군(55)은 각각 복수의 전환 소자(56)를 갖고 있다. 전환 소자군(55)은 각각 2개의 전환 소자(56)를 갖고 있다. 전환 회로(13)는 1/2 멀티플렉서 회로이다. 전환 소자(56)는, 예를 들어 P 채널형 TFT로 형성되어 있지만, ｎ채널형 TFT로 형성되어 있어도 된다.
전환 회로(13)는 복수의 영상 신호선 VL에 접속되어 있다. 또한, 전환 회로(13)는 접속 배선(57)을 통해서 신호선 구동 회로 XDR에 접속되어 있다. 접속 배선(57)의 개수는 영상 신호선 VL의 개수의 1/2이다.
신호선 구동 회로 XDR의 출력(접속 배선(57)) 1개당 2개의 영상 신호선 VL을 시분할 구동하도록, 전환 소자(56)는 제어 신호 ASW1 및 ASW2에 의해 온/오프가 전환된다. 이들 제어 신호 ASW1 및 ASW2는, 복수의 제어 배선(58)을 통해서 전환 소자(56)에 각각 공급된다. 그리고, j 수평 주사 기간에, 전환 소자(56)에 온의 제어 신호 ASW1 및 ASW2를 소정의 타이밍에 복수회 공급하여, 행방향 X로 배열한 화소 PX에 초기화 신호 Vini 및 원하는 영상 신호 Vsig를 기입하는 것이다. 여기서, 상기 j는 2 이상의 자연수이다.
도 34에 도시한 바와 같이, 상기 실시예 4에 있어서, 전환 소자군(55)은 각각 3개의 전환 소자(56)를 갖고 있다. 전환 회로(13)는 1/3 멀티플렉서 회로이다. 접속 배선(57)의 개수는 영상 신호선 VL의 개수의 1/3이다.
신호선 구동 회로 XDR의 출력(접속 배선(57)) 1개당 3개의 영상 신호선 VL을 시분할 구동하도록, 전환 소자(56)는 제어 신호 ASW1 내지 ASW3에 의해, 온/오프가 전환된다. 이들 제어 신호 ASW1 내지 ASW3은, 복수의 제어 배선(58)을 통해서 전환 소자(56)에 각각 공급된다. 그리고, j 수평 주사 기간에, 전환 소자(56)에 온의 제어 신호 ASW1 내지 ASW3을 소정의 타이밍에 복수회 공급하여, 행방향 X로 배열한 화소 PX에 초기화 신호 Vini 및 원하는 영상 신호 Vsig를 기입하는 것이다. 그 외, 실시예 3의 전환 회로(13)는 상기 실시예 2의 전환 회로(13)와 마찬가지로 형성되어 있다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 화소 PX의 평면 구조에 대해서 설명한다. 여기에서는, 대표예로서, RGBW 정사각 배치 화소에 대해서 설명한다. 도 35는 본 실시 형태에 따른 실시예 1 및 2의 표시 장치의 화소 PX를 도시하는 평면도이다.
도 35에 도시한 바와 같이, 4개의 화소 PX(1회소 P)에서 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 화소 회로 내의 소자를 효율적으로 배치하기 위해서, 출력 스위치 BCT를 공용(공유)하는 4개의 화소 PX는, 구동 트랜지스터 DRT, 화소 스위치 SST, 영상 신호선 VL, 유지 용량 Cs, 보조 용량 Cad, 제2 주사선 Sgb가, 출력 스위치 BCT를 중심으로 해서, 열방향 및 행방향으로 거의 선대칭으로 되는 배치로 되어 있다.
여기에서, 본 실시 형태에 있어서, 화소 PX, 회소 P의 용어로 설명했지만, 화소를 부화소와 바꿔 말하는 것이 가능하다. 이 경우, 회소가 화소이다.
또한, 회소 P(화소 PX)의 배치는 도 35에 도시하는 예에 한정되지 않고 여러 변형이 가능하다. 예를 들어, 열방향 Y로 인접한 2개의 화소 PX는 콘택트 홀을 공용해도 된다. 구체적으로는, 열방향 Y로 인접한 2개의 화소 PX의 화소 스위치 SST는, 절연막(게이트 절연막 GI, 층간 절연막 Ⅱ)에 형성된 콘택트 홀을 공용해도 된다. 상기 2개의 화소 PX는 서로 다른 회소 P를 형성하고 있다. 상기 콘택트 홀을 이용함으로써, 영상 신호선 VL을 화소 스위치 SST의 반도체층의 소스 영역에 접속시킬 수 있다.
이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 36, 도 37, 도 38 및 도 39는 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 36은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성(도 29)을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 도 37은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성(도 30)을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 38은 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성(도 31)을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 도 39는 상기 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성(도 32)을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
상기 제1 내지 제4 실시예의 표시 장치의 구동 방법은 화소 PX가 화상을 표시(발광)하기 위해서, 오프셋 캔슬 동작을 2회 설치하고 있다. 단, 상기 오프셋 캔슬 동작의 횟수는 2회로 한정되지 않고, 1회 또는 3회 이상이어도 된다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV3)와 클록(CKV1 ~ CKV3)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG, SG, RG로서 출력한다. 여기에서는, 1 수평 주사 기간을 1H라 한다.
화소 회로의 동작은 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 36 내지 도 39, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨), 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST가 각각 오프(비도통 상태), 리셋 스위치 RST가 온(도통 상태)으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨(온 전위: 여기에서는 하이 레벨), 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는, 화소 스위치 SST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
또한, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치에 있어서, 게이트 초기화 기간 Pig에, 제어 신호(ASW1, ASW2, ASW3)에 의해 모든 전환 소자(56)가 온으로 전환된다. 이에 의해, 모든 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini가 공급된다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 온 전위, 제어 신호 BG가 온 전위(하이 레벨), 제어 신호 RG가 오프 전위(로우 레벨)로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST가 오프, 화소 스위치 SST 및 출력 스위치 BCT가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다. 또한, 오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서도, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치의 모든 전환 소자(56)는 온으로 전환된다.
또한, 출력 스위치 BCT는 온 상태에 있으며, 고전위 전원선 SLa로부터 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다. 본 실시 형태에서는, 오프셋 캔슬 기간 Po는 예를 들어 1μsec 정도의 시간으로 설정되어 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth로 된다. 또한, Vini는 초기화 신호 Vini의 전압값이며, Vth는 구동 트랜지스터 DRT의 임계값 전압이다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다). 또한, 도 36 내지 도 39에 도시하는 예와 같이, 오프셋 캔슬 기간 Po를 2회 설치하는 것이 가능하다.
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 출력 스위치 BCT가 온, 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 고전위 전원선 SLa로부터 출력 스위치 BCT를 경유해서 구동 트랜지스터 DRT에 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 Vsig(R, G, B, W), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는 Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
또한, Vsig는 영상 신호 Vsig의 전압값이며, Cs는 유지 용량 Cs의 용량이며, Cel은 용량부 Cel의 용량이며, Cad는 보조 용량 Cad의 용량이다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원선 SLb로 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B, W), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다. 또한, 구동 트랜지스터 DRT로 흐르는 전류 Idrt와 용량 Cs+Cel+Cad의 관계는 상술한 수학식 1로 나타난다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
또한, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치에 있어서, 영상 기입 기간 Pw에, 제어 신호(ASW1, ASW2, ASW3)에 의해 각 전환 소자군(55)의 전환 소자(56)가 차례대로 온으로 전환된다. 영상 신호선 VL을 시분할 구동함으로써, 모든 영상 신호선 VL에 영상 신호 Vsig가 차례대로 공급된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Iel을 출력한다. 이 구동 전류 Iel이 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Iel에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
이어서, 상기 제1 내지 제4 실시예의 표시 장치의 구동 방법에 있어서의 초기화 신호 및 영상 신호 기입 동작에 대해서 설명한다.
상기 제1 실시예의 표시 장치의 구동 방법에 있어서의 초기화 신호 및 영상 신호 기입 동작에 대해서 설명한다.
도 1, 도 2, 도 29 및 도 36에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실시예의 표시 장치의 1회소 P의 구동 방법에 착안한다. 여기서, 상기 1회소 P는 2k-1 및 2k행째이며, i 및 i+1열째에 위치하는 4개의 화소 PX를 갖고 있다. 상기 구동 방법은, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회 행한 후, 영상 신호 기입 동작을 2회 행한다. 또한, 설명을 생략하지만, 상기 2 수평 주사 기간에 있어서, 행방향 X로 배열한 복수의 회소 P가 마찬가지로 구동된다.
우선, 초기화 동작에 있어서, 신호선 구동 회로 XDR은 i 및 i+1열째의 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급하고, 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1 및 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은, 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
그 후, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 무채색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
상기 표시 장치의 구동 방법을 채택함으로써, 연속하는 2행의 화소 PX에 초기화 신호 Vini를 통합하여 공급할 수 있고, 2 수평 주사 기간에 있어서의 초기화 동작의 횟수를 1회로 할 수 있다.
상기 제2 실시예의 표시 장치의 구동 방법에 있어서의 초기화 신호 및 영상 신호 기입 동작에 대해서 설명한다.
도 1, 도 2, 도 30 및 도 37에 도시한 바와 같이, 상기 제2 실시예의 표시 장치의 2회소 P의 구동 방법에 착안한다. 여기서, 상기 2회소 P는 4k-3, 4k-2, 4k-1 및 4k행째이며, i 및 i+1열째에 위치하는 8개의 화소 PX를 갖고 있다. 상기 구동 방법은, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회 행한 후, 영상 신호 기입 동작을 4회 행한다. 또한, 설명을 생략하지만, 상기 4 수평 주사 기간에 있어서, 행방향 X로 배열한 복수의 회소 P가 마찬가지로 구동된다.
우선, 초기화 동작에 있어서, 신호선 구동 회로 XDR은 i 및 i+1열째의 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급하고, 주사선 구동 회로 YDR1은 4k-3, 4k-2, 4k-1 및 4k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 4k-3행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 4k-2, 4k-1 및 4k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 4k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 4k-3, 4k-2 및 4k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 무채색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 4k-2행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 4k-3, 4k-1 및 4k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
그 후, 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 무채색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+1열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 4k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 4k-3, 4k-2 및 4k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
상기 표시 장치의 구동 방법을 채택함으로써, 연속하는 4행의 화소 PX에 초기화 신호 Vini를 통합하여 공급할 수 있고, 4 수평 주사 기간에 있어서의 초기화 동작의 횟수를 1회로 할 수 있다. 또한, 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 때, 동일 색의 화상을 표시하는 복수의 화소 PX에 영상 신호 Vsig를 계속해서 공급할 수 있다.
상기 제3 실시예의 표시 장치의 구동 방법에 있어서의 초기화 신호 및 영상 신호 기입 동작에 대해서 설명한다.
도 1, 도 2, 도 31, 도 33 및 도 38에 도시한 바와 같이, 상기 제3 실시예의 표시 장치의 2회소 P의 구동 방법에 착안한다. 여기서, 상기 2회소 P는, 2k-1 및 2k행째이며, i, i+1, i+2 및 i+3열째에 위치하는 8개의 화소 PX를 갖고 있다. 상기 구동 방법은, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회 행한 후, 영상 신호 기입 동작을 4회 행한다. 또한, 설명을 생략하지만, 상기 2 수평 주사 기간에 있어서, 행방향 X로 배열한 복수의 회소 P가 마찬가지로 구동된다.
우선, 초기화 동작에 있어서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i, i+1, i+2 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 모두 온으로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i, i+1, i+2 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급하고, 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1 및 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i+1 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+2열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은, 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 온 상태로 하는 제어 신호 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i+1 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+3열째의 영상 신호선 VL에 무채색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은, 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i+1 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+2열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은, 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
그 후, 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 온 상태로 하는 제어 신호 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i+1 및 i+3열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급하고, i+3열째의 영상 신호선 VL에 무채색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
상기 표시 장치의 구동 방법을 채택함으로써, 연속하는 2행의 화소 PX에 초기화 신호 Vini를 통합하여 공급할 수 있으며, 2 수평 주사 기간에 있어서의 초기화 동작의 횟수를 1회로 할 수 있다. 또한, 제어 신호 SG의 전압 레벨을 고정한 상태에서 각 회소 P를 구동할 수 있다.
상기 제4 실시예의 표시 장치의 구동 방법에 있어서의 초기화 신호 및 영상 신호 기입 동작에 대해서 설명한다.
도 1, 도 2, 도 32, 도 34 및 도 39에 도시한 바와 같이, 상기 제4 실시예의 표시 장치의 2회소 P의 구동 방법에 착안한다. 여기서, 상기 2회소 P는 2k-1 및 2k행째이며, i, i+1 및 i+2열째에 위치하는 6개의 화소 PX를 갖고 있다. 상기 구동 방법은 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회 행한 후, 영상 신호 기입 동작을 6회 행한다. 또한, 설명을 생략하지만, 상기 2 수평 주사 기간에 있어서, 행방향 X로 배열한 복수의 회소 P가 마찬가지로 구동된다.
우선, 초기화 동작에 있어서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 내지 ASW3이 전환 소자(56)에 공급되어, i, i+1 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 모두 온으로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i, i+1 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급하고, 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1 및 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW2 및 ASW3이 전환 소자(56)에 공급되어, i열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i+1 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW2 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 ASW3이 전환 소자(56)에 공급되어, i+1열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
그 후, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW3 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+1열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+2열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW2 및 ASW3이 전환 소자(56)에 공급되어, i열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i+1 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i열째의 영상 신호선 VL에 적색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
계속해서, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW2 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 ASW3이 전환 소자(56)에 공급되어, i+1열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+1열째의 영상 신호선 VL에 녹색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
그 후, 온 상태로 하는 제어 신호 ASW3 및 오프 상태로 하는 제어 신호 ASW1 및 ASW2가 전환 소자(56)에 공급되어, i+2열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 온으로 전환되고, i 및 i+1열째의 영상 신호선 VL에 접속된 전환 소자(56)가 오프로 전환된다. 신호선 구동 회로 XDR은 i+2열째의 영상 신호선 VL에 청색 표시용 영상 신호 Vsig를 공급한다. 주사선 구동 회로 YDR1은 2k-1행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급하고, 2k행째의 제2 주사선 Sgb에 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨의 제어 신호 SG를 공급한다.
상기 표시 장치의 구동 방법을 채택함으로써, 연속하는 2행의 화소 PX에 초기화 신호 Vini를 통합하여 공급할 수 있고, 2 수평 주사 기간에 있어서의 초기화 동작의 횟수를 1회로 할 수 있다. 또한, 제어 신호 SG의 전압 레벨을 고정한 상태에서 각 회소 P를 구동할 수 있다.
상기와 같이 구성된 제5 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 영상 신호선 VL과, 복수의 주사선(제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc)과, 복수의 리셋 배선 Sgr과, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다. 각 화소 PX는, 구동 트랜지스터 DRT와, 다이오드 OLED와, 화소 스위치 SST와, 출력 스위치 BCT와, 유지 용량 Cs와, 보조 용량 Cad를 갖고 있다.
다이오드 OLED는 고전위 전원선 SLa 및 저전위 전원선 SLb 사이에 접속되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT는 다이오드 OLED에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선 Sgr에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖고 있다. 출력 스위치 BCT는 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이에 접속되어, 고전위 전원선 SLa 및 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환한다.
화소 스위치 SST는, 영상 신호선 VL 및 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극 사이에 접속되어, 영상 신호선 VL을 통해서 공급되는 영상 신호 Vsig를 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환한다. 유지 용량 Cs는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속되어 있다.
표시 장치의 구동 방법은, 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 동작과, 영상 신호 기입 동작과, 표시 동작(발광 동작)을 구비하고 있다. 상기 제1 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 상기 제2 실시예에서는, 4 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 4행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다.
상기 제3 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 상기 제4 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, j행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 1 수평 주사 기간마다(1행 단위로) 초기화 신호 Vini를 공급하지 않아도 된다. 이 때문에, 표시 장치의 고정밀화가 진행하여, 1 수평 주사 기간이 상대적으로 짧아져도, 영상 신호 Vsig의 기입의 제한을 완화할 수 있다. 예를 들어, 충분한 영상 신호의 기입 기간을 확보할 수 있고, 또는 영상 신호 Vsig의 기입 횟수를 증가할 수 있다.
상기 실시예 2에 있어서, 4행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 때, 동일 색의 화상을 표시하는 2개의 화소 PX에 영상 신호 Vsig를 계속해서 공급하고 있다. 이 때문에, 영상 신호선 VL의 구동 주파수(영상 신호 Vsig의 주파수)의 저감을 도모할 수 있다. 이 때문에, 영상 신호선 VL의 구동 조건을 완화할 수 있고, 또한 소비 전력을 삭감할 수 있다.
복수의 화소 PX 중, 열방향 Y로 인접한 복수의 화소 PX는, 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다. 이 실시 형태에 있어서, 4개 또는 6개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하고 있다.
각 화소 PX에 출력 스위치 BCT를 1개씩 설치하는 경우에 비해, 출력 스위치 BCT의 개수를 1/4 또는 1/6로 저감할 수 있고, 제1 주사선 Sga, 제3 주사선 Sgc 및 리셋 배선 Sgr의 개수를 1/2로 저감할 수 있고, 리셋 스위치 RST의 개수를 1/2로 저감할 수 있다. 상기 실시예 2에 있어서는, 제3 주사선 Sgc의 개수를 1/4로 저감할 수 있다. 이 때문에, 표시 장치의 프레임폭 협소화를 도모할 수 있어, 고정밀한 표시 장치를 얻을 수 있다.
그 외, 본 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기에서부터, 영상 신호 Vsig의 기입의 제한을 완화할 수 있는 고정밀한 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다. 또한, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
이어서, 제6 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에 있어서, 상술한 제5 실시 형태와 동일 기능 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 도 11 및 이 도면의 설명은 본 실시 형태의 설명에도 적용할 수 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 리셋 스위치 RST의 개수가 m/4개, 제3 주사선 Sgc의 개수가 m/4개로 되는 경우, 리셋 스위치 RST2의 개수도 m/4개로 되고, 제4 주사선 Sgd의 개수가 m/4개로 된다.
리셋 스위치 RST2는, 예를 들어 2행마다, 주사선 구동 회로 YDR2에 설치되어 있다. 이어서, 상기와 같이 구성된 표시 장치(유기 EL 표시 장치)의 동작에 대해서 설명한다. 도 40, 도 41, 도 42 및 도 43은 각각 동작 표시 시의 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다.
도 40은 상기 제6 실시 형태에 따른 실시예 1의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 2회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 실시예 1의 표시 장치는, 상술한 제5 실시 형태에 따른 실시예 1의 표시 장치에, 리셋 스위치 RST2, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 전원선 SLd를 부가하여 형성되어 있다.
도 41은 상기 제6 실시 형태에 따른 실시예 2의 RGBW 정사각 화소의 배치 구성을 채택하여, 4 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 실시예 2의 표시 장치는, 상술한 제5 실시 형태에 따른 실시예 2의 표시 장치에, 리셋 스위치 RST2, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 전원선 SLd를 부가하여 형성되어 있다.
도 42는 상기 제6 실시 형태에 따른 실시예 3의 RGBW 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 4회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치는 상술한 제5 실시 형태에 따른 실시예 3의 표시 장치에, 리셋 스위치 RST2, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 전원선 SLd를 부가하여 형성되어 있다.
도 43은 상기 제6 실시 형태에 따른 실시예 4의 RGB 세로 스트라이프 화소의 배치 구성을 채택하여, 2 수평 주사 기간에 초기화 동작을 1회, 영상 신호 기입 동작을 6회로 하는 경우의, 주사선 구동 회로의 제어 신호를 나타내는 타이밍차트이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치는, 상술한 제5 실시 형태에 따른 실시예 4의 표시 장치에, 리셋 스위치 RST2, 제4 주사선 Sgd 및 리셋 전원선 SLd를 부가하여 형성되어 있다.
상기 제1 내지 제4 실시예의 표시 장치의 구동 방법은, 화소 PX가 화상을 표시(발광)하기 위해서, 오프셋 캔슬 동작을 2회 설치하고 있다. 단, 상기 오프셋 캔슬 동작의 횟수는 2회로 한정되지 않고, 1회 또는 3회 이상이어도 된다.
주사선 구동 회로 YDR1, YDR2는, 예를 들어 스타트 신호(STV1 ~ STV4)와 클록(CKV1 ~ CKV4)으로부터 각 수평 주사 기간에 대응한 1 수평 주사 기간의 폭(Tw-Starta)의 펄스를 생성하고, 그 펄스를 제어 신호 BG, SG, RG, RG2로서 출력한다.
화소 회로의 동작은, 소스 초기화 기간 Pis에 행해지는 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 기간 Pig에 행해지는 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 기간 Po에 행해지는 오프셋 캔슬(OC) 동작과, 영상 신호 기입 기간 Pw에 행해지는 영상 신호 기입 동작과, 표시 기간 Pd(발광 기간)에 행해지는 표시 동작(발광 동작)으로 나뉘어진다.
도 40 내지 도 43, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 구동부(10)는 소스 초기화 동작을 행한다. 소스 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨(오프 전위: 여기에서는 로우 레벨)로 설정된다.
출력 스위치 BCT, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 각각 오프, 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 소스 초기화 동작이 개시된다. 리셋 스위치 RST가 온함으로써, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 드레인 전극이 리셋 전원의 전위(리셋 전위 Vrst)와 동 전위로 리셋되고, 소스 초기화 동작은 완료된다. 여기에서, 리셋 전원(리셋 전위 Vrst)은, 예를 들어 -2V로 설정되어 있다.
이어서, 구동부(10)는 게이트 초기화 동작을 행한다. 게이트 초기화 동작에서는, 주사선 구동 회로 YDR1, YDR2로부터, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST2가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST가 온으로 되어, 게이트 초기화 동작이 개시된다.
게이트 초기화 기간 Pig에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 출력된 초기화 신호 Vini(초기화 전압)는 화소 스위치 SST를 통해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 인가된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, 초기화 신호 Vini에 대응하는 전위로 리셋되고, 전프레임의 정보가 초기화된다. 초기화 신호 Vini의 전압 레벨은, 예를 들어 2V로 설정되어 있다.
또한, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치에 있어서, 게이트 초기화 기간 Pig에, 제어 신호(ASW1, ASW2, ASW3)에 의해 모든 전환 소자(56)가 온으로 전환된다. 이에 의해, 모든 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini가 공급된다.
계속해서, 구동부(10)는 오프셋 캔슬 동작을 행한다. 제어 신호 SG가 온 전위, 제어 신호 BG가 오프 전위, 제어 신호 RG가 오프 전위, 제어 신호 RG2가 온 전위로 된다. 이에 의해 리셋 스위치 RST 및 출력 스위치 BCT가 오프, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온으로 되어, 임계값의 오프셋 캔슬 동작이 개시된다.
오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에는 영상 신호선 VL 및 화소 스위치 SST를 통해서 초기화 신호 Vini가 공급되고, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는 고정된다. 또한, 오프셋 캔슬 기간 Po에 있어서도, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치의 모든 전환 소자(56)는 온으로 전환된다.
또한, 리셋 스위치 RST2는 온 상태에 있으며, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 통해서 구동 트랜지스터 DRT로 전류가 흘러 들어간다. 여기서, 다른 리셋 전원(리셋 전위 Vrst2)은, 예를 들어 5V로 설정되어 있다. 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, 소스 초기화 기간 Pis에 기입된 전위(리셋 전위 Vrst)를 초기값으로 해서, 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극 사이를 통과해서 흘러 들어가는 전류분을 서서히 감소시키면서, 구동 트랜지스터 DRT의 TFT 특성 편차를 흡수·보상하면서, 고전위측으로 시프트해 간다. 본 실시 형태에서는, 오프셋 캔슬 기간 Po는 예를 들어 1μsec 정도의 시간으로 설정되어 있다.
오프셋 캔슬 기간 Po 종료 시점에서, 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극-소스 전극간의 전압은, 캔슬점(Vgs=Vth)에 도달하고, 이 캔슬점에 상당하는 전위차가 유지 용량 Cs에 축적된다(유지된다). 또한, 도 40 내지 도 43에 도시하는 예와 같이, 오프셋 캔슬 기간 Po를 2회 설치하는 것이 가능하다.
계속해서, 영상 신호 기입 기간 Pw에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 온 상태로 하는 레벨로 설정된다. 그러면, 화소 스위치 SST 및 리셋 스위치 RST2가 온, 출력 스위치 BCT 및 리셋 스위치 RST가 오프로 되어, 영상 신호 기입 동작이 개시된다.
영상 신호 기입 기간 Pw에 있어서, 영상 신호선 VL로부터 화소 스위치 SST를 통과해서 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극에 영상 신호 Vsig가 기입된다. 또한, 다른 리셋 전원으로부터 리셋 스위치 RST2 및 리셋 배선 Sgr을 경유해서 구동 트랜지스터 DRT에 전류가 흐른다. 화소 스위치 SST가 온한 직후에는 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B, W), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다.
그 후, 다이오드 OLED의 용량부 Cel을 경유해서 저전위 전원선 SLb에 전류가 흐르고, 영상 신호 기입 기간 Pw 종료 시에는, 구동 트랜지스터 DRT의 게이트 전극의 전위는, Vsig(R, G, B, W), 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극의 전위는, Vini-Vth+ΔV1+Cs(Vsig-Vini)/(Cs+Cel+Cad)로 된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터 DRT의 이동도의 편차가 보정된다.
또한, 전환 회로(13)를 갖고 있는 표시 장치에 있어서, 영상 기입 기간 Pw에, 제어 신호(ASW1, ASW2, ASW3)에 의해 각 전환 소자군(55)의 전환 소자(56)가 차례대로 온으로 전환된다. 영상 신호선 VL을 시분할 구동함으로써, 모든 영상 신호선 VL에 영상 신호 Vsig가 차례대로 공급된다.
마지막으로, 표시 기간 Pd에서는, 제어 신호 SG가 화소 스위치 SST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 BG가 출력 스위치 BCT를 온 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG가 리셋 스위치 RST를 오프 상태로 하는 레벨, 제어 신호 RG2가 리셋 스위치 RST2를 오프 상태로 하는 레벨로 설정된다. 출력 스위치 BCT가 온, 화소 스위치 SST, 리셋 스위치 RST 및 리셋 스위치 RST2가 오프로 되어, 표시 동작이 개시된다.
구동 트랜지스터 DRT는, 유지 용량 Cs에 기입된 게이트 제어 전압에 대응한 전류량의 구동 전류 Iel을 출력한다. 이 구동 전류 Iel이 다이오드 OLED에 공급된다. 이에 의해, 다이오드 OLED가 구동 전류 Iel에 따른 휘도로 발광하여, 표시 동작을 행한다. 다이오드 OLED는 1 프레임 기간 후에, 다시 제어 신호 BG가 오프 전위로 될 때까지 발광 상태를 유지한다.
상술한 소스 초기화 동작, 게이트 초기화 동작, 오프셋 캔슬 동작, 영상 신호 기입 동작, 및 표시 동작을 차례로, 각 화소 PX에서 반복해서 행함으로써, 원하는 화상을 표시한다.
상기와 같이 구성된 제6 실시 형태에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 따르면, 표시 장치는 복수의 영상 신호선 VL과, 복수의 주사선(제1 주사선 Sga, 제2 주사선 Sgb, 제3 주사선 Sgc, 제4 주사선 Sgd)과, 복수의 리셋 배선 Sgr과, 복수의 화소 PX를 구비하고 있다.
표시 장치의 구동 방법은, 소스 초기화 동작과, 게이트 초기화 동작과, 오프셋 캔슬 동작과, 영상 신호 기입 동작과, 표시 동작(발광 동작)을 구비하고 있다. 상기 제1 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 상기 제2 실시예에서는, 4 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 4행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다.
상기 제3 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 상기 제4 실시예에서는, 2 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, 2행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, j행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 이 때문에, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
주사선 구동 회로 YDR2는 리셋 스위치 RST2를 갖고 있다. 오프셋 캔슬 동작에 있어서, 리셋 스위치 RST2는 다른 리셋 전원과, 구동 트랜지스터 DRT를 도통 상태로 전환할 수 있다. 이에 의해, 오프셋 캔슬 동작 종료 시의 구동 트랜지스터 DRT의 드레인 전극-소스 전극간의 전압(Vds)의 값을, 표시 동작 시(백색 표시 시)의 상기 전압(Vds)의 값에 가깝게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 상기 제1 실시 형태에 따른 표시 장치에 비해 표시 품위가 우수한 표시 장치를 얻을 수 있다.
상기에서부터, 영상 신호 Vsig의 기입의 제한을 완화할 수 있는 고정밀한 표시 장치의 구동 방법을 얻을 수 있다. 또한, 프레임폭 협소화를 도모할 수 있는 표시 장치를 얻을 수 있다.
또한, 상술한 제5 및 제6 실시 형태는, 예에 지나지 않고, 발명의 범위를 한정하는 것을 의도한 것은 아니다. 상기 제5 및 제6 실시 형태는, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화가 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
예를 들어, 표시 장치의 구동 방법은, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, j행분 이상의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 수 있다. 이에 의해, 상술한 실시 형태의 효과를 얻을 수 있다. 또한, j는 2 이상의 자연수이다.
상기 제5 실시 형태의 실시예 1 내지 4 및 제6 실시 형태의 실시예 1 내지 4에 도시한 바와 같이, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, j행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급해도 된다.
또한, 상기 제5 실시 형태의 실시예 2 및 제6 실시 형태의 실시예 2에 도시한 바와 같이, j행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급할 때, 동일 색의 화상을 표시하는 복수의 화소 PX에 영상 신호 Vsig를 계속해서 공급해도 된다.
또한, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, (2×j)행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급해도 된다. 또는, j 수평 주사 기간 내에, 영상 신호선 VL에 초기화 신호 Vini를 공급한 후, (3×j)행분의 영상 신호 Vsig를 차례대로 공급해도 된다.
TFT의 반도체층은 폴리실리콘에 한정하지 않고, 아몰퍼스 실리콘으로 구성하는 것도 가능하다. 각 스위치를 구성하는 TFT나 구동 트랜지스터 DRT는 N 채널형 TFT에 한정하지 않고, P 채널형 TFT로 형성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 리셋 스위치 RST, RST2는, P 채널형 또는 N 채널형 TFT로 형성되어 있으면 된다. 구동 트랜지스터 DRT 및 스위치의 형상, 치수는, 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 필요에 따라 변경 가능하다.
또한, 출력 스위치 BCT는, 4개 또는 6개의 화소 PX에 1개 설치하여 공유되는 구성으로 했지만, 이에 한정하지 않고, 필요에 따라, 출력 스위치 BCT의 수를 증감 가능하다. 예를 들어, 2행 1열로 설치된 2개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나, 2행 4열로 설치된 8개의 화소 PX가 1개의 출력 스위치 BCT를 공용하거나 해도 된다.
또한, 화소 PX를 구성하는 자기 발광 소자는, 다이오드(유기 EL 다이오드) OLED에 한정되지 않고 자기 발광 가능한 여러가지 표시 소자를 적용하여 형성하는 것이 가능하다.
보조 용량 Cad는 구동 트랜지스터 DRT의 소스 전극 및 정전위의 배선 사이에 접속되어 있으면 된다. 정전위의 배선으로서는, 고전위 전원선 SLa나, 저전위 전원선 SLb나, 리셋 배선 Sgr을 들 수 있다.
상기 제5 및 제6 실시 형태는, 상술한 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 한정하지 않고, 각종 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 적용하는 것이 가능하다.
이어서, 상술한 제3 및 제4 실시 형태, 및 이들 변형예에 관한 사항을, 이하의 (C1) 내지 (C7)에 나타낸다.
(C1) 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소를 구비하고, 상기 복수의 화소 각각은, 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속된 표시 소자와, 상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와, 영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고 있는, 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
소스 초기화 기간에, 상기 리셋 배선을 통해서 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 리셋 신호를 공급하고,
상기 소스 초기화 기간에 계속되는 게이트 초기화 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 리셋 신호를 공급한 상태에서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 신호를 공급하여, 상기 구동 트랜지스터를 초기화하고, 상기 게이트 초기화 기간에 계속되는 오프셋 캔슬 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 신호를 공급한 상태에서, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터로 전류를 흘려서, 상기 구동 트랜지스터의 임계값 오프셋을 캔슬하고,
상기 오프셋 캔슬 기간에 계속되는 영상 신호 기입 기간에 있어서, 상기 영상 신호선 및 화소 스위치를 통해서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 영상 신호를 공급하여, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치, 구동 트랜지스터 및 표시 소자를 통해서 상기 저전위 전원으로 전류를 흘리고,
상기 영상 신호 기입 기간에 계속되는 표시 기간에, 상기 고전위 전원으로부터 상기 출력 스위치 및 구동 트랜지스터를 통해서 상기 표시 소자에, 상기 영상 신호에 따른 구동 전류를 흘리고, 2 이상의 자연수를 j로 하면, j 수평 주사 기간 내에, 상기 영상 신호선에 상기 초기화 신호를 공급한 후, j행분 이상의 상기 영상 신호를 차례대로 공급하는, 표시 장치의 구동 방법.
(C2) 상기 j 수평 주사 기간 내에, 상기 영상 신호선에 상기 초기화 신호를 공급한 후, j행분의 상기 영상 신호를 차례대로 공급하는 (C1)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(C3) j행분의 상기 영상 신호를 차례대로 공급할 때, 동일 색의 화상을 표시하는 복수의 화소에 상기 영상 신호를 계속해서 공급하는 (C2)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(C4) 상기 j 수평 주사 기간 내에, 상기 영상 신호선에 상기 초기화 신호를 공급한 후, (2×j)행분의 상기 영상 신호를 차례대로 공급하는 (C1)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(C5) 상기 j 수평 주사 기간 내에, 상기 영상 신호선에 상기 초기화 신호를 공급한 후, (3×j)행분의 상기 영상 신호를 차례대로 공급하는 (C1)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(C6) 상기 j는 2인, (C2), (C4) 및 (C5) 중 어느 하나에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
(C7) 상기 게이트 초기화 기간과 상기 영상 신호 기입 기간 사이에, 상기 오프셋 캔슬 기간을 복수 설치하는 (C1)에 기재된 표시 장치의 구동 방법.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되지 않고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화가 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적당한 조합에 의해, 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇몇 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 다른 실시 형태에 걸치는 구성 요소를 적절히 조합해도 된다.
Claims (19)
- 각각 고전위 전원 및 저전위 전원 사이에 접속된 표시 소자와, 상기 표시 소자의 구동을 제어하는 화소 회로를 갖고, 행방향 및 열방향을 따라 매트릭스 형상으로 설치된 복수의 화소와,
복수의 리셋 배선을 갖고, 상기 행방향으로 연장하여 상기 복수의 화소의 화소 회로에 접속된 복수의 제어선을 구비하고,
상기 화소 회로는,
상기 표시 소자에 접속된 소스 전극과, 리셋 배선에 접속된 드레인 전극과, 게이트 전극을 갖는 구동 트랜지스터와,
상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이에 접속되어, 상기 고전위 전원 및 구동 트랜지스터의 드레인 전극 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 출력 스위치와,
영상 신호선 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 접속되어, 상기 영상 신호선을 통해서 공급되는 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극측으로 취득할지 여부를 전환하는 화소 스위치와,
상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 게이트 전극 사이에 접속된 유지 용량을 구비하고,
상기 복수의 화소 중, 상기 열방향으로 인접한 복수의 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 화소는, 제1 화소와, 상기 제1 화소에 상기 열방향으로 인접한 제2 화소와, 상기 제1 화소에 상기 행방향으로 인접한 제3 화소와, 상기 제2 화소에 상기 행방향으로 인접하고 상기 제3 화소에 상기 열방향으로 인접한 제4 화소를 갖고,
상기 제1 내지 제4 화소는, 상기 출력 스위치를 공용하고 있는 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 화소는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소인 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 화소에 있어서, 상기 행방향으로는, 적색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 녹색의 화상을 표시하도록 구성된 화소, 청색의 화상을 표시하도록 구성된 화소 및 무채색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되고, 상기 열방향으로는, 동일 색의 화상을 표시하도록 구성된 화소가 배열되어 있는 표시 장치. - 제2항에 있어서,
상기 출력 스위치는, 상기 제1 내지 제4 화소의 중앙부에 설치되어 있는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 영상 신호선 및 화소 스위치는, 절연막을 사이에 두고 대향하고, 상기 절연막에 형성된 콘택트 홀을 통해서 접속되고,
상기 복수의 화소 중, 상기 행방향으로 인접한 2개의 화소는, 상기 콘택트 홀을 공용하고 있는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 제어선에 접속된 주사선 구동 회로와,
상기 영상 신호선에 접속된 신호선 구동 회로를 더 구비하고,
상기 복수의 제어선은, 상기 출력 스위치에 접속된 제1 주사선과, 상기 화소 스위치에 접속된 제2 주사선을 더 갖고,
상기 주사선 구동 회로는, 상기 제1 주사선 및 제2 주사선에 제어 신호를 공급하여, 상기 출력 스위치 및 화소 스위치의 상태를 전환하고,
상기 신호선 구동 회로는, 상기 영상 신호선에 초기화 신호 또는 영상 신호를 공급하는 표시 장치. - 제7항에 있어서,
상기 주사선 구동 회로는,
리셋 전원과,
제3 주사선과,
상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이에 접속되어, 상기 제3 주사선을 통해서 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 리셋 스위치를 더 구비하는 표시 장치. - 제8항에 있어서,
다른 리셋 전원과,
제4 주사선과,
상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이에 접속되어, 상기 제4 주사선을 통해서 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 다른 리셋 스위치를 더 구비하는 표시 장치. - 제8항에 있어서,
상기 화소 회로는, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 리셋 배선 사이에 접속된 보조 용량을 더 구비하고 있는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 화소 회로는, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 정전위의 배선 사이에 접속된 보조 용량을 더 구비하고 있는 표시 장치. - 제11항에 있어서,
상기 정전위의 배선은 상기 고전위 전원에 접속되어 있는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
복수의 출력부를 갖는 주사선 구동 회로를 더 구비하고,
상기 복수의 출력부 각각은, 상기 복수의 제어선에 접속되어, 복수행에 설치된 상기 복수의 화소의 화소 회로에 제어 신호를 공급하는 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 복수의 출력부 각각에 접속된 상기 복수의 제어선은, 상기 복수의 리셋 배선이고,
상기 제어 신호는, 리셋 신호인 표시 장치. - 제14항에 있어서,
상기 복수의 출력부 각각은,
리셋 전원 및 상기 리셋 배선 사이에 접속되어, 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 리셋 스위치를 구비하는 표시 장치. - 제15항에 있어서,
상기 복수의 출력부 각각은,
다른 리셋 전원 및 상기 리셋 배선 사이에 접속되어, 공급되는 제어 신호에 의해, 상기 다른 리셋 전원 및 리셋 배선 사이를 도통 상태 또는 비도통 상태로 전환하는 다른 리셋 스위치를 더 구비하는 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 복수의 출력부 각각은, 4행 이상에 설치된 상기 복수의 화소의 화소 회로에 제어 신호를 공급하는 표시 장치. - 제1항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터는, N 채널형 박막 트랜지스터로 형성되어 있는 표시 장치. - 제18항에 있어서,
상기 출력 스위치 및 화소 스위치는, N 채널형 박막 트랜지스터 및 P 채널형 박막 트랜지스터의 한쪽으로 형성되어 있는 표시 장치.
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