KR20140051098A

KR20140051098A - 화상 표시 장치

Info

Publication number: KR20140051098A
Application number: KR1020137003116A
Authority: KR
Inventors: 신야 오노; 고우헤이 에비스노
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2011-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2014-04-30
Also published as: US20130187554A1; KR101800917B1; JPWO2013021419A1; JP5781544B2; CN103069477A; CN103069477B; WO2013021419A1; US9183782B2

Abstract

간단한 화소 회로에서, 구동 트랜지스터(14)의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 수 있는 본 발명의 화상 표시 장치는, 유기 EL 소자(15)와, 정전 유지 용량(13)과, 게이트가 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에 접속되며, 소스가 유기 EL 소자(15)의 애노드에 접속된 구동 트랜지스터(14)와, 전극(231)이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 접속된 정전 유지 용량(23)과, 유기 EL 소자(15)의 캐소드의 전위를 결정하는 부전원선(22)과, 스위칭 트랜지스터(12), 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(19)를 제어하는 주사선 구동 회로(4)를 구비하고, 주사선 구동 회로(4)는, 비발광 기간에서, 리셋 기간 개시 시부터 상기 비발광 기간의 종료시까지의 기간 중에 부전원선(22)의 전위에 대응한 고정 전압이 상기 구동 트랜지스터(14)의 소스 전극에 설정된다.

Description

화상 표시 장치{IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 화상 표시 장치에 관한 것으로, 특히 전류 구동형의 발광소자를 이용한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

전류 구동형의 발광소자를 이용한 화상 표시 장치로서, 유기 일렉트로 루미네센스(EL) 소자를 이용한 화상 표시 장치가 알려져 있다. 이 자발광하는 유기 EL 소자를 이용한 유기 EL 표시 장치는, 액정 표시 장치에 필요한 백 라이트가 불필요하여 장치의 박형화에 최적이다. 또, 시야각에도 제한이 없기 때문에, 차세대의 표시장치로서 실용화가 기대되고 있다. 또, 유기 EL 표시 장치에 이용되는 유기 EL 소자는, 각 발광소자의 휘도가 그곳에 흐르는 전류치에 의해 제어되는 점에서, 액정 셀이 그곳에 인가되는 전압에 의해 제어되는 것과는 상이하다.

유기 EL 표시 장치에서는, 통상, 화소를 구성하는 유기 EL 소자가 매트릭스 형상으로 배치된다. 복수의 행 전극(주사선)과 복수의 열 전극(데이터선)의 교점에 유기 EL 소자를 설치하고, 선택한 행 전극과 복수의 열 전극 사이에 데이터 신호에 상당하는 전압을 인가하도록 하여 유기 EL 소자를 구동하는 것을 패시브 매트릭스형의 유기 EL디스플레이라 부른다.

한편, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교점에 스위칭 박막 트랜지스터(TFT：Thin Film Transistor)를 설치하고, 이 스위칭 TFT에 구동 소자의 게이트를 접속하여, 선택한 주사선을 통해서 이 스위칭 TFT를 온 시켜 신호선으로부터 데이터 신호를 구동 소자에 입력한다. 이 구동 소자에 의해 유기 EL 소자를 구동하는 것을 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치라 부른다.

액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치는, 각 행 전극(주사선)을 선택하고 있는 기간만, 그것에 접속된 유기 EL 소자가 발광하는 패시브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치와는 상이하며, 또한 게이트 전극에 인가되는 전압에 의해 유기 EL 소자에 공급하는 전류를 제어하는 구동 TFT와, 구동 TFT의 게이트 전압을 안정적으로 유지하는 정전 유지 용량을 설치함으로써, 다음의 주사(선택)까지 유기 EL 소자를 발광시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 주사선수가 증대해도 디스플레이의 휘도 감소를 초래하는 일은 없다. 따라서, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치는, 저전압으로 구동할 수 있어, 저소비 전력화가 가능해진다.

여기서, 구동 TFT에는 게이트 전압의 인가가 스트레스가 되어, 초기의 전기적 특성(역치 전압)과는 약간 상이한 안정 상태로 천이한다. 즉 전의 표시 기간과 후의 표시 기간에서 표시 패턴이 상이한 경우에는, 구동 TFT의 게이트 전압에 인가되는 전압이 상이하기 때문에, 전의 표시 기간의 게이트 전압 인가에 의한 구동 TFT의 전기적 특성의 안정 상태와, 전의 표시 기간의 게이트 전압 인가와는 상이한 게이트 전압 인가를 인가하는 후의 표시 기간의 구동 TFT의 전기적 특성의 안정 상태는 상이해져 버린다. 그에 의해, 전의 표시 기간부터 후의 표시 기간으로 전환된 순간에 전의 표시 기간의 영향을 표시해 버린다는 표시 불균일(잔상)이 발생하고, 표시 품질이 낮아져 버린다는 과제가 있었다.

그래서, 예를 들면 특허 문헌 1에는, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치에서의 화소부의 회로 구성이 개시되어 있다.

도 15는, 특허 문헌 1에 기재된 종래의 유기 EL 표시 장치에서의 화소부의 회로 구성도이다. 이 도면에서의 화소부(500)는, 캐소드가 부전원선(전압치는 VEE)에 접속된 유기 EL 소자(505), 드레인이 정전원선(전압치는 VDD)에 접속되며 소스가 유기 EL 소자(505)의 애노드에 접속된 n형 박막 트랜지스터(n형 TFT)(504), n형 TFT(504)의 게이트-소스 사이에 접속되며 n형 TFT(504)의 게이트 전압을 유지하는 용량 소자(503), 유기 EL 소자(505)의 양단자 사이를 대략 동전위로 하는 제3 스위칭 소자(509), 신호선(506)으로부터 영상 신호를 선택적으로 n형 TFT(504)의 게이트에 인가하는 제1 스위칭 소자(501), 및 n형 TFT(504)의 게이트 전위를 소정 전위로 초기화(리셋)하는 제2 스위칭 소자(502)라는 간단한 회로 소자에 의해 구성된다. 이하, 화소부(500)의 발광 동작을 설명한다.

이 종래 기술에서는, n형 TFT(504)의 리셋을 위해, 우선, 1 프레임 기간의 처음에, 제2 스위칭 소자(502)를, 제2 주사선(508)으로부터 공급되는 주사 신호에 의해 온 상태로 하고, 참조 전원선으로부터 공급되는 소정의 전압 VREF를 n형 TFT(504)의 게이트에 인가하여 n형 TFT(504)의 소스-드레인간 전류가 흐르지 않도록 n형 TFT(504)를 초기화(리셋)한다.

다음에, 제2 스위칭 소자(502)를, 제2 주사선(508)으로부터 공급되는 주사 신호에 의해 오프 상태로 한다.

다음에, 제1 스위칭 소자(501)를 온 상태로 하고, 신호선(506)으로부터 공급되는 신호 전압을 n형 TFT(504)의 게이트에 인가한다.

다음에, 제3 스위칭 소자(509)를 오프 상태로 하고, 용량 소자(503)에 축적된 전하에 대응하는 신호 전류를 n형 TFT(504)에서 유기 EL 소자(505)로 공급한다. 이 때, 유기 EL 소자(505)가 발광한다.

일본국 특허공개 2005-4173호 공보

그렇지만, 상기와 같은 화소부의 회로 구성에서는, 다음과 같은 과제가 있다. 즉, 동일한 전압치가 용량 소자(503)에 축적된 경우에도, 구동 트랜지스터인 n형 TFT(504)에 상이한 전류치의 전류가 흐르는 경우가 있다.

구체적으로는, 예를 들면, 용량 소자(503)의 제1 전극(참조 전압측)에 0V가 설정되며, 용량 소자(503)의 제2 전극(유기 EL 소자(505)측)에 공급되는 전압이 3V에서 6V로 오른 결과, 용량 소자(503)에 유지된 전위차가 6V가 된 경우의 그 전압치에 대응하는 전류치와, 용량 소자(503)의 제2 전극에 공급되는 전압이 9V에서 6V로 낮아진 결과, 용량 소자(503)에 유지된 전위차가 6V가 된 경우의 그 전압치에 대응하는 전류치에서 상이한 경우가 있다. 이것은, 구동 트랜지스터인 n형 TFT(504)의 전압-전류 특성이, 이른바 역치 전압의 과도 응답 특성을 나타내는 것에 기인한다. 이와 같이, 구동 트랜지스터의 전압-전류 특성이 역치 전압의 과도 응답 특성을 나타내는 경우, 전의 표시 기간에서 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이에 인가되고 있던 전압에 따라, 원하는 전류치보다 큰 전류가 흐르거나, 또, 작은 전류가 흐른다.

그리고, 원하는 전류치에 의해 큰 전류가 흐른 경우에는 발광량이 과잉이 되고, 한편, 원하는 전류치에 의해 작은 전류가 흐른 경우에는 발광량이 부족하게 된다.

그래서, 상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 간단한 화소 회로로, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 수 있는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관련된 화상 표시 장치는, 발광소자와, 전압을 유지하는 제1 콘덴서와, 게이트 전극이 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 발광소자의 제1 전극에 접속되며, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전압에 따른 드레인 전류를 상기 발광소자에 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 제1 전극이 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 접속된 제2 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극의 전위를 결정하는 제1 전원선과, 상기 발광소자의 제2 전극에 접속되며, 상기 발광소자의 제2 전극의 전위를 결정하는 제2 전원선과, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 접속되며, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극의 전압치를 규정하는 참조 전압을 공급하는 제3 전원선과, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극과 접속되며, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극의 전압치를 규정하는 제2 참조 전압을 공급하는 제4 전원선과, 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 상기 제3 전원선 사이에 설치되어, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 상기 참조 전압을 설정하기 위한 제1 스위칭 소자와, 일방의 단자가 상기 데이터선에 전기적으로 접속되고, 타방의 단자가 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 전기적으로 접속되며, 상기 데이터선과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제2 스위칭 소자와, 상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극 사이에 설치되어, 상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제3 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자를 제어하는 구동 회로와, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와 상기 구동 회로가 접속되는 제1 주사선과, 상기 제3 스위칭 소자와 상기 구동 회로에 접속되는 제2 주사선을 구비하고, 상기 구동 회로는, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태인 비발광 기간에서, 상기 제1 주사선에 온 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킨 리셋 기간 개시 시에, 상기 데이터선으로부터 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 데이터 전압을 설정하기 시작하고, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제3 전원선으로부터 상기 참조 전압을 설정하기 시작하며, 또한, 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정하기 시작하고, 상기 제1 주사선에 오프 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 한 후의 상기 비발광 기간에서는 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압이 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정되며, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 비도통 상태, 또한, 상기 제2 주사선을 통하여 상기 제3 스위칭 소자를 도통시킨 상태의 기간인 발광 기간에서는, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차를 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이의 전위차에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인·소스 사이에 전류를 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시킨다.

본 발명에 의하면, 간단한 화소 회로로, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 화상 표시 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 표시부가 가지는 발광 화소의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도이다.
도 3A는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 일례이다.
도 3B는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 다른 일례이다.
도 4A는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4B는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4C는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4D는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4E는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4F는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4G는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4H는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4I는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 4J는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이다.
도 5는, 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 의해 역치 전압의 변동이 발생하는 것을 나타내는 특성도이다.
도 6은, 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 7은, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상의 발생의 예를 나타내는 도이다.
도 8은, 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 해소하는 리셋 효과를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 9는, 도 6에 나타내는 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 대한 리셋 효과를 나타내는 도이다.
도 10은, 에칭 스토퍼 구조를 가지는 구동 트랜지스터의 구조를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 일례이다.
도 12A는, 본 발명의 실시의 형태 3에서의 발광 화소의 배선 레이아웃을 나타내는 도이다.
도 12B는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12C는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 회로 구성을 나타내는 도이다.
도 12D는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12E는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12F는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12G는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 12H는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 다른 예를 모식적으로 나타내는 도이다.
도 13은, 본 발명의 실시의 형태 3에서의 발광 화소의 배선 레이아웃의 다른 예를 나타내는 도이다.
도 14는, 본 발명의 화상 표시 장치를 내장한 박형 플랫 TV의 외관도이다.
도 15는, 특허 문헌 1에 기재된 종래의 유기 EL 표시 장치에서의 화소부의 회로 구성도이다.

본 발명의 일 양태에 관련된 표시장치는, 발광소자와, 전압을 유지하는 제1 콘덴서와, 게이트 전극이 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 발광소자의 제1 전극에 접속되며, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전압에 따른 드레인 전류를 상기 발광소자에 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 제1 전극이 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 접속된 제2 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극의 전위를 결정하는 제1 전원선과, 상기 발광소자의 제2 전극에 접속되며, 상기 발광소자의 제2 전극의 전위를 결정하는 제2 전원선과, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 접속되며, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극의 전압치를 규정하는 참조 전압을 공급하는 제3 전원선과, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극과 접속되며, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극의 전압치를 규정하는 제2 참조 전압을 공급하는 제4 전원선과, 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 상기 제3 전원선 사이에 설치되어, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 상기 참조 전압을 설정하기 위한 제1 스위칭 소자와, 일방의 단자가 상기 데이터선에 전기적으로 접속되고, 타방의 단자가 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 전기적으로 접속되며, 상기 데이터선과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제2 스위칭 소자와, 상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극 사이에 설치되어, 상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제3 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자를 제어하는 구동 회로와, 상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와 상기 구동 회로가 접속되는 제1 주사선과, 상기 제3 스위칭 소자와 상기 구동 회로에 접속되는 제2 주사선을 구비하고, 상기 구동 회로는, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태인 비발광 기간에서, 상기 제1 주사선에 온 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킨 리셋 기간 개시 시에, 상기 데이터선으로부터 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 데이터 전압을 설정하기 시작하고, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제3 전원선으로부터 상기 참조 전압을 설정하기 시작하며, 또한, 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정하기 시작하고, 상기 제1 주사선에 오프 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 한 후의 상기 비발광 기간에서는 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압이 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정되며, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 비도통 상태, 또한, 상기 제2 주사선을 통하여 상기 제3 스위칭 소자를 도통시킨 상태의 기간인 발광 기간에서는, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차를 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이의 전위차에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인·소스 사이에 전류를 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시킨다.

본 양태에 의하면, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는, 공통의 제1 주사선을 통하여 제어된다.

구체적으로는, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태에서 상기 제1 주사선을 통하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킨다.

먼저, 상기 데이터선으로부터 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 데이터 전압을 설정하고, 상기 제3 전원선으로부터 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 상기 참조 전압을 설정한다. 그러면, 상기 제1 콘덴서에는 상기 데이터 전압과 상기 참조 전압의 전위차에 대응하는 전압이 유지된다. 이것과 동시에, 상기 제3 전원선으로부터 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 참조 전압을 설정한다. 이 경우, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태이기 때문에, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에는 상기 발광소자의 제2 전극의 전위가 설정된다. 이에 의해, 전 프레임에 의한 발광 기간 구간에서 상기 구동 트랜지스터에 축적된 불필요한 전하의 방전(상기 구동 트랜지스터의 리셋)이 개시된다. 즉, 전 프레임에서의 발광 기간에서 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 의한 역치 전압의 변동은 해소되고, 리셋 동작에 의해 구동 트랜지스터의 역치 전압은 안정이 된다. 이에 의해, 리셋이 종료되면, 발광 개시 시의 구동 트랜지스터의 전기 특성은 전 프레임의 영향을 받는 일 없이, 발광소자에 원하는 전류를 공급하는 것이 가능해진다.

따라서, 상기 제1 콘덴서에는 상기 데이터 전압과 상기 참조 전압의 전위차에 대응하는 전압이 유지됨과 함께, 상기 구동 트랜지스터의 리셋이 개시된다. 그 때문에, 하나의 화소의 하나의 발광 동작을 위해, 데이터선이 2회 분의 데이터 기입의 시간만큼 점유되는 일은 없다. 그 결과, 1행의 각 화소에 대해 1회 기입하기만 하면 되기 때문에, 설정된 1 프레임 기간에 전체행의 기입 동작을 완료시키기 위해서, 2배의 기입 속도는 요구되지 않는다. 이에 의해, 데이터선의 배선 시정수를 저감시킬 필요도 없고, 배선 막두께 또는 배선간용 절연막의 막두께를 두껍게 형성할 필요는 없기 때문에, 그 만큼 프로세스 시간을 단축하고, 쓰루풋을 향상시켜, 비용의 저감을 도모할 수 있다.

다음에, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 한다. 그 동안, 상기 구동 트랜지스터의 리셋이 계속된다. 이 기간을 충분히 확보할 수 있으면, 그 만큼, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극의 전위는, 상기 참조 전압에 대응한 고정 전압에 가까워지게 된다.

이 때, 상기 제2 콘덴서는, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 온으로부터 오프로 전환되어 비도통이 된 후에도, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전위가 변동되는 것을 억제하는 기능을 한다. 그 때문에, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 해도, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전위를 유지할 수 있다.

다음에, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 비도통 상태에서 상기 제3 스위칭 소자를 도통시킨다. 이에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 게이트-소스 사이는 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에는 상기 제1 콘덴서의 제1 전극의 전위가 설정되며, 상기 구동 트랜지스터의 소스에는 제1 콘덴서의 제2 전극의 전위가 설정된다. 즉, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차가 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이에 인가된다. 이에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극간 전위차에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인·소스 사이에 전류를 흐르게 하여 상기 발광소자가 발광한다.

이상과 같이, 상기 제1 주사선에 의한 제어는, 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 대한 데이터 전압의 설정과 상기 구동 트랜지스터의 리셋의 개시를 겸한다.

또, 상기 제2 제어선을 통하여 제어에 의해, 상기 발광소자의 발광 개시를 지연시키면, 그 만큼, 상기 구동 트랜지스터의 리셋 기간을 충분히 확보할 수 있다.

그 결과, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는 공통의 제1 주사선을 통하여 제어된다는 간이한 구성에서, 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 대한 데이터 전압의 설정과 상기 구동 트랜지스터의 리셋의 개시를 겸하고, 상기 발광소자의 발광 개시와 상기 구동 트랜지스터의 리셋 동작의 중단을 겸한다는 간이한 제어에 의해, 히스테리시스에 의해 영향을 경감할 수 있다.

여기서, 상기 비발광 기간에서, 상기 구동 트랜지스터는, 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압과, 상기 참조 전압에 의해, 역바이어스가 인가되는 것으로 해도 된다.

이에 의해, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태에서 상기 제1 주사선을 통하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킨 경우에, 상기 구동 트랜지스터의 게이트-소스 사이에서 전위차의 수렴이 확실히 개시된다.

또, 상기 참조 전압에 대응한 고정 전압은, 상기 구동 트랜지스터의 전기 특성, 상기 발광소자의 전기 특성, 및 상기 참조 전압에 기초하여 결정되는 전위인 것으로 해도 된다.

이와 같이, 본 양태에 의하면, 상기 참조 전압에 대응한 고정 전압은, 상기 구동 트랜지스터의 전기 특성, 상기 발광소자의 전기 특성, 및 상기 참조 전압에 기초하여 결정되는 전압이다.

또, 상기 구동 회로는, 상기 제1 주사선을 통하여, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통 상태에서 비도통 상태로 전환할 때, 우선 상기 오프 전압보다 낮은 전압인 오버 드라이브 전압을 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하여, 다음에 상기 오프 전압을 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 것으로 해도 된다.

주사선의 신호 전달 지연은, 주사선 자신의 배선 저항과 다른 제어선·전원선 사이에 형성되는 용량에서 규정된다. 그 결과, 주사선을 제어하는 제어 회로의 출력이 온 전압에서 오프 전압으로 전환된 경우, 가장 배선 지연의 영향을 받는 출력단으로부터 가장 원단(遠端)의 장소의 전위는, 어떤 시정수를 가지고 점근적으로 오프 전압에 가까워져 간다.

한편, 제1, 제2 스위칭 소자가 오프가 되는 주사선의 역치 전압이 존재하며, 이것을 Vgth로 한다. 주사선이 변화했을 때에 온 전압에서 Vgth가 되는 시간을 t21라 정의하고, 데이터선이 제1 데이터 전위에서 제2 데이터 전위로 변화하는 시간을 t22, 데이터 전위와 화소 전위가 동등해지기 위한 시간을 t23, 1수평 기간의 시간을 t1H라 한다. 이 때, 주사선 구동 회로의 출력단으로부터 가장 원단의 장소의 주사선 전위가 Vgth를 밑돌 때까지, 데이터선의 전위를 변화시킬 수는 없다. 따라서 근사적으로, 「t1H≥t1+t2+t3」의 관계가 존재한다.

그래서, 본 양태에서는, 주사선을 온 전압에서 일단 오프 전압보다 낮은 오버 드라이브 전압으로 한 후, 오프 전압으로 하고 있다(오버 드라이브 구동). 이에 의해, 주사선은 온 전압에서 오버 드라이브 전압으로 수렴하려고 하므로, 주사선을 온 전압에서 직접 오프 전압으로 한 경우보다 t1을 짧게 할 수 있다. 즉, t1H의 최소치를 작게 할 수 있다. 이것은 1 프레임 시간=t1H×(수직 갯수)이기 때문에, 1 프레임 기간을 짧게 할 수 있는 것이다. 그 결과, 표시의 프레임 주파수를 올릴 수 있다.

또, 상기 오버 드라이브 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간은, 상기 온 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간보다 짧은 것으로 해도 된다.

상기 오버 드라이브 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간(오버 드라이브 기간)이 길면, 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 오프 특성이 저하되어, 리크 전류가 발생한다.

본 양태에 의하면, 오버 드라이브 기간을, 상기 온 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간보다 짧게 설정했다. 이에 의해, 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극이 리크가 발생하는 전압에 도달하기 전에 오프 전압으로 되돌리므로, 제1, 제2 스위칭 소자가 온 전압에서 역치 전압 Vgth가 되는 시각 t1을 짧게 하면서, 리크를 방지할 수 있다.

또, 상기 비발광 기간은, 상기 비발광 기간에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시키고 나서, 다음의 상기 비발광 기간에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킬 때까지의 기간인 1 프레임 기간의, 25퍼센트 이상의 기간인 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 하는 기간을 충분히 확보할 수 있다. 이에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극의 전위를, 상기 참조 전압에 대응한 고정 전압에 충분히 가까워지는 기간, 상기 구동 트랜지스터의 리셋을 계속시킬 수 있다.

또, 상기 구동 트랜지스터의 반도체층은, 비정질 실리콘막을 레이저 어닐하여 결정화한 결정성 실리콘층을 포함하는 것으로 해도 된다.

이런 종류의 상기 구동 트랜지스터이면, 상기 비발광 기간이 상기 1 프레임 기간 중의 25퍼센트 이상이면, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극의 전위를, 상기 참조 전압에 대응한 고정 전압에 충분히 가까이 할 수 있다.

또, 상기 제1 주사선은, 상기 제1 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터와, 상기 제2 콘덴서와, 상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제3 스위칭 소자가 설치된 영역인 일 화소 영역의 외부에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

상기 제1 주사선이 온 전압에서 오프 전압이 된 후, 제1 스위칭 소자는, 리크하는 일 없이 제1 콘덴서와 함께 안정적으로 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 유지하는 것이 중요한 기능이다. 한편, 제2 스위칭 소자는, 리크하는 일 없이 제1 콘덴서와 함께 안정적으로 제1 콘덴서에 유지된 데이터 전압을 유지하며, 또, 리셋 기간 사이에 제2 콘덴서와 함께 안정적으로 제2 콘덴서에 유지된 데이터 전압을 유지하는 것이 중요한 기능이다.

여기서, 제1 주사선은 제어선이기 때문에 표시부의 밖에서 끌어 들여진 배선이기 때문에, 외부로부터의 전기적 노이즈를 포착하기 쉬워, 전회의 발광 종료에서 이번 발광의 개시까지의 기입 기간의 사이, 노이즈에 의해 전위가 변동된 경우, 상기의 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자의 기능을 저해하는 성질을 가진다.

노이즈에 의한 전위의 변동의 영향이 상기 일 화소 내에 영향을 미치면, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전압 혹은 상기 제2 콘덴서에 유지된 전압을 변동시킬 우려가 있다. 특히, 본 양태와 같이, 상기 제1 주사선을 통하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 하고, 또한 상기 제2 주사선을 통하여 상기 제3 스위칭 소자를 비도통으로 한 기간을 설치하면, 상기 제1 콘덴서 혹은 상기 제2 콘덴서는 불안정해지기 쉽기 때문에, 그 영향을 받기 쉽다.

그래서, 본 양태에서는, 상기 제1 주사선은, 상기 일 화소의 레이아웃 영역 외에 설치하는 것으로 했다. 이에 의해, 상기 제1 주사선이 흔들려도, 이 흔들림이 상기 일 화소 내에 전해질 우려를 경감할 수 있다. 그 때문에, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전압을 변동시킬 우려를 경감할 수 있다.

또, 상기 제2 주사선은, 상기 일 화소 영역의 내부를 지나도록 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이, 본 양태의 일 양태로서, 상기 제2 제어선은, 상기 일 화소의 레이아웃 영역 내에 설치해도 된다.

또, 상기 제3 전원선은, 상기 일 화소 영역의 외부에 설치되며, 상기 제1 주사선은, 상기 제3 전원선과 상기 제1 트랜지스터를 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 영역 상에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이, 본 양태의 일 양태로서는, 상기 제1 주사선은, 상기 일 화소 외의 상기 제3 전원선과 상기 일 화소 내의 상기 제1 트랜지스터의 컨택트 영역 상에 설치해도 된다.

또, 상기 제2 주사선은, 상기 제1 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터와, 상기 제2 콘덴서와, 상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제3 스위칭 소자가 설치된 영역인 일 화소 영역의 외부에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

또, 상기 제2 주사선은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 상기 발광소자의 사이를 접속하는 노드와, 상기 제2 스위칭 소자와 상기 제3 스위칭 소자의 사이를 접속하는 노드 상에 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이, 본 양태의 일 양태로서는, 상기 제2 주사선은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극과 상기 발광소자 사이의 노드(s)와, 상기 발광소자 상기 제2 스위칭 소자와 상기 제3 스위칭 소자 사이의 노드(a) 상에 설치해도 된다.

또, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극과, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자의 소스 전극을 연장하는 제1 노드와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 연장하는 제2 노드는, 상기 제1 전원선과 수직 방향에서 이 순서로 겹치는 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 배치 영역을 작게 할 수 있다.

또, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극과, 상기 제1 노드와, 상기 제2 노드가, 상기 수직 방향에서 이 순서로 겹쳐지는 영역에서는, 상기 제2 노드의 폭은, 상기 제1 노드의 폭보다 작은 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 상기 노드가 존재하지 않는 영역에서, 상기 제1 전원선과 상기 게이트 노드가 중첩되는 일은 없다. 만일, 상기 노드가 존재하지 않는 영역에서, 상기 제1 전원선과 상기 게이트 노드가 중첩되면, 상기 제1 전원선과 상기 게이트 노드 사이에 기생 용량이 발생하게 된다. 한편, 상기 제1 전원선과 상기 노드 사이의 용량, 및, 상기 노드와 상기 게이트 노드 사이의 용량은 필요한 용량이다.

그에 의해, 기생 용량의 발생을 억제할 수 있다.

또, 상기 제1 콘덴서는, 상기 제2 노드와, 제1 절연막과, 상기 제1 노드에 의해 구성되며, 상기 제2 콘덴서는, 상기 제2 전극과, 제2 절연막과, 상기 제1 노드에 의해 구성되어 있는 것으로 해도 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 중복하는 설명을 생략한다.

또, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극은, 상기 제1 전원선, 상기 제2 전원선 또는 상기 제3 전원선의 일부에 구성되는 것으로 해도 된다.

또, 상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층의 막두께는, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 또는 제2 전극의 막두께보다 두꺼운 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 제2 절연막 바로 위의 배선층에서 형성되는 제1 전원선의 막두께나 주사선의 막두께를 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 혹은 제2 전극의 막두께보다 두꺼운 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 제1 전원선이나 주사선의 배선 저항을 낮출 수 있다. 따라서, 제1 전원선의 전압 강하를 억제하고, 구동 트랜지스터에 안정된 전원을 공급하거나, 주사선의 배선 시정수를 저감함으로써, 보다 표시 품위를 안정시킬 수 있다.

또, 상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 적어도 2층으로 이루어지며, 적어도 어느 하나의 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 제2 절연막 바로 위의 배선층을 적어도 2층 이상의 복수층으로 구성해도 된다.

또, 상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며, 상기 배선층의 최상층은, 상기 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고, 상기 복수의 층 중 상기 최상층을 제외한 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 제2 절연막 바로 위의 배선층을 복수의 층으로 형성하여, 제2 절연막 바로 위의 배선층의 최상층의 막두께를 두껍게 함과 함께, 제2 절연막 바로 위의 배선층의 최상층은 제2 콘덴서의 영역에 형성하지 않는다. 이에 의하면, 제2 절연막 바로 위의 배선층의 최상층을 포함하여 제1 전원선이나 주사선을 형성하면 배선 저항을 저감하면서, 제2 콘덴서의 제2 전극을 얇게 형성할 수 있어, 제2 콘덴서 전체의 막두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 제1 전원선 및 제1 주사선의 배선 저항을 저감하면서, 제2 콘덴서의 형성 영역의 상방의 평탄성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며, 상기 배선층의 최하층은, 상기 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고, 상기 복수의 층 중 상기 최하층을 제외한 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 제2 절연막 바로 위의 배선층을 복수의 층으로 형성하고, 제1 전원선이나 주사선의 최하층의 막두께를 두껍게 함과 함께, 제1 전원선의 최하층은 제2 콘덴서의 영역에 형성하지 않는다. 이에 의하면, 제1 전원선 및 제1 주사선의 배선 저항을 저감하면서, 제2 콘덴서의 제2 전극을 얇게 형성할 수 있어, 제2 콘덴서 전체의 막두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 제1 전원선의 배선 저항을 저감하면서, 제2 콘덴서의 형성 영역의 상방의 평탄성을 향상시킬 수 있다.

또, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극은, 상기 제1 전원선, 상기 제2 전원선, 상기 제3 전원선, 상기 구동 트랜지스터의 소스 또는 제2 주사선 중 어느 하나에 접속되어 있는 것으로 해도 된다.

본 양태에 의하면, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극의 전위를 확정시키기 위한 전원선 및 전원을 준비할 필요가 없어져, 화소 배치 및 구동 회로를 간소화시킬 수 있다.

또한, 비발광 기간에 제2 콘덴서의 제2 전극에 대해 일정한 전위를 공급할 수 있으면 어느 배선을 이용해도 된다.

(실시의 형태 1)

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 화상 표시 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에서의 화상 표시 장치(1)는, 제어 회로(2)와, 메모리(3)와, 주사선 구동 회로(4)와, 신호선 구동 회로(5)와, 표시부(6)를 구비한다.

또, 도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 표시부가 가지는 발광 화소의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도이다. 도 2에서의 발광 화소(10)는, 스위칭 트랜지스터(11, 12 및 19)와, 정전 유지 용량(13 및 23)과, 구동 트랜지스터(14)와, 유기 EL 소자(15)와, 신호선(16)과, 주사선(17 및 18)과, 참조 전원선(20 및 24)과, 정전원선(21)과, 부전원선(22)을 구비한다. 또, 주변 회로는, 주사선 구동 회로(4)와, 신호선 구동 회로(5)를 구비한다.

또한, 도 2에 나타나는 회로 구성은, WO 2010/041426호 공보에 개시된 회로 구성과 동일하다.

도 1 및 도 2에 기재된 구성 요소에 대해서, 이하, 그 접속 관계 및 기능을 설명한다.

제어 회로(2)는, 주사선 구동 회로(4), 신호선 구동 회로(5), 및 메모리(3)의 제어를 행하는 기능을 가진다. 메모리(3)에는, 각 발광 화소의 보정 데이터 등이 기억되어 있으며, 제어 회로(2)는, 메모리(3)에 기입된 보정 데이터를 읽어내고, 외부로부터 입력된 영상 신호를, 그 보정 데이터에 기초하여 보정하고, 신호선 구동 회로(5)로 출력한다.

주사선 구동 회로(4)는, 본 발명의 구동 회로의 일례이며, 스위칭 트랜지스터(11), 스위칭 트랜지스터(12) 및 스위칭 트랜지스터(19)를 제어한다. 구체적으로는, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(17) 및 주사선(18)에 접속되어 있으며, 주사선(17) 및 주사선(18)에 주사 신호를 출력함으로써, 발광 화소(10)가 가지는 스위칭 트랜지스터(11), 스위칭 트랜지스터(12) 및 스위칭 트랜지스터(19)의 도통·비도통을 제어하는 기능을 가진다.

신호선 구동 회로(5)는, 신호선(16)에 접속되어 있으며, 영상 신호에 기초한 신호 전압을 발광 화소(10)로 출력하는 기능을 가지는 구동 회로이다.

표시부(6)는, 복수의 발광 화소(10)를 구비하고, 외부로부터 화상 표시 장치(1)로 입력된 영상 신호에 기초하여 화상을 표시한다.

스위칭 트랜지스터(11)는, 본 발명의 제2 스위칭 소자의 일례이며, 일방의 단자가 신호선(16)에 전기적으로 접속되고, 타방의 단자가 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 전기적으로 접속되어, 신호선(16)과 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 도통 및 비도통을 전환한다. 구체적으로는, 스위칭 트랜지스터(11)는, 게이트가 주사선(17)에 접속되며, 소스 및 드레인의 일방이 신호선(16)에 접속되고, 소스 및 드레인의 타방이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 접속된 제2 스위칭 소자이다. 스위칭 트랜지스터(11)는, 신호선(16)과 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 도통 및 비도통을 제어함으로써 정전 유지 용량(13)의 전극 사이에 유지하는 전압을 결정하는 기능을 가진다.

스위칭 트랜지스터(12)는, 본 발명의 제1 스위칭 소자의 일례이며, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 참조 전원선(20) 사이에 설치되며, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에 참조 전압을 설정한다. 구체적으로는, 스위칭 트랜지스터(12)는, 게이트가 주사선(17)에 접속되며, 소스 및 드레인의 일방이 참조 전원선(20)에 접속되고, 소스 및 드레인의 타방이 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에 접속된 제1 스위칭 소자이다. 스위칭 트랜지스터(12)는, 참조 전원선(20)의 참조 전압 VREF1을 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에 인가하는 타이밍을 결정하는 기능을 가진다. 스위칭 트랜지스터(11 및 12)는, 예를 들면, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성되지만, p형의 박막 트랜지스터(p형 TFT)여도 된다.

정전 유지 용량(13)은, 제1 전극 및 제2 전극을 가지는 본 발명의 제1 콘덴서의 일례이며, 전압을 유지한다. 구체적으로는, 정전 유지 용량(13)은, 제1 전극인 전극(131)이 구동 트랜지스터(14)의 게이트에 접속되며, 제2 전극인 전극(132)이 스위칭 트랜지스터(19)를 통하여 구동 트랜지스터(14)의 소스에 접속된 제1 콘덴서이다. 정전 유지 용량(13)은, 신호선(16)으로부터 공급된 신호 전압에 대응한 전압을 유지하며, 예를 들면, 스위칭 트랜지스터(11 및 12)가 오프 상태(비도통 상태)가 되고, 스위칭 트랜지스터(19)가 온 상태(도통 상태)가 된 후에, 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극 사이 전위를 안정적으로 유지하고, 구동 트랜지스터(14)에서 유기 EL 소자(15)로 공급하는 전류를 안정화하는 기능을 가진다.

정전 유지 용량(23)은, 본 발명의 제2 콘덴서의 일례이며, 그 제1 전극이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 접속된다. 구체적으로는, 정전 유지 용량(23)은, 제1 전극인 전극(231)이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 접속되며, 제2 전극인 전극(232)이 제1 참조 전원선인 참조 전원선(24)에 접속된 제2 콘덴서이다. 정전 유지 용량(23)은, 전극(232)이 참조 전원선(24)의 고정의 참조 전압 VREF2와 접속되어 있음으로써, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)가 온 상태(도통 상태)에서 오프 상태(비도통 상태)로 전환된 후에도, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)에 의해 정전 유지 용량(13)의 제1 전극(131)에 유지된 전위 VREF1이 변동하는 것을 억제하는 기능을 가진다. 즉, 정전 유지 용량(23)은, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)가 오프 상태(비도통 상태)가 되어도, 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전극에 인가되는 전압은 안정적으로 VREF1이 되어 있다.

구동 트랜지스터(14)는, 본 발명의 발광소자의 일례이며, 게이트가 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에 접속되며, 소스가 유기 EL 소자(15)의 애노드에 접속된다. 구동 트랜지스터(14)는, 정전 유지 용량(13)에 유지된 전압에 따른 드레인 전류를 유기 EL 소자(15)에 흐르게 하여, 유기 EL 소자(15)를 발광시킨다. 구체적으로는, 구동 트랜지스터(14)는, 드레인이 제2 전원선인 정전원선(21)에 접속되며, 소스가 유기 EL 소자(15)의 애노드에 접속된 구동 소자이다. 구동 트랜지스터(14)는, 게이트-소스 사이에 인가된 신호 전압에 대응한 전압을, 상기 신호 전압에 대응한 드레인 전류로 변환한다. 그리고, 이 드레인 전류를 신호 전류로서 유기 EL 소자(15)에 공급한다. 구동 트랜지스터(14)는, 예를 들면, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성된다. 또, 구동 트랜지스터(14)는, 비정질 실리콘막, 또는 비정질 실리콘막을 레이저 어닐하여 결정화한 결정성 실리콘층을 포함하는 반도체층을 가져도 되고, In이나 Zn 등을 포함하는 합금의 산화물로 이루어지는 반도체층을 가져도 된다.

유기 EL 소자(15)는, 본 발명의 발광소자의 일례이다. 구체적으로는, 유기 EL 소자(15)는, 캐소드가 제2 전원선인 부전원선(22)에 접속된 발광소자이다. 유기 EL 소자(15)는, 구동 트랜지스터(14)에 의해 제어된 상기 신호 전류가 유기 EL 소자(15)에 흐름으로써 발광한다.

스위칭 트랜지스터(19)는, 본 발명의 제3 스위칭 소자의 일례이며, 유기 EL 소자(15)의 애노드와 정전 유지 용량(13)의 전극(132) 사이에 설치되어, 유기 EL 소자(15)의 애노드와 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 도통 및 비도통을 전환한다. 구체적으로는, 스위칭 트랜지스터(19)는, 게이트가 주사선(18)에 접속되며, 소스 및 드레인의 일방이 구동 트랜지스터(14)의 소스에 접속되고, 소스 및 드레인의 타방이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 접속된 제3 스위칭 소자이다. 스위칭 트랜지스터(19)는, 정전 유지 용량(13)에 유지된 전위를 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극 사이에 인가함으로써, 유기 EL 소자(15)의 발광 개시 타이밍을 결정하는 기능을 가진다. 스위칭 트랜지스터(19)는, 예를 들면, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성된다. 또한, p형의 박막 트랜지스터(p형 TFT)여도 된다.

신호선(16)은, 본 발명의 데이터선의 일례이며, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 신호 전압을 공급한다. 구체적으로는, 신호선(16)은, 신호선 구동 회로(5)에 접속되며, 발광 화소(10)를 포함하는 화소열에 속하는 각 발광 화소에 접속되어, 발광 강도를 결정하는 신호 전압을 공급하는 기능을 가진다. 여기서, 신호선(16)은, 화소열 마다 구성되어 있다. 즉, 화상 표시 장치(1)는, 화소열수 분의 신호선(16)을 구비한다.

주사선(17)은, 본 발명의 제1 주사선의 일례이며, 스위칭 트랜지스터(11)와 스위칭 트랜지스터(12)와 주사선 구동 회로(4)에 접속된다. 구체적으로는, 주사선(17)은, 주사선 구동 회로(4)에 접속되며, 발광 화소(10)를 포함하는 화소행에 속하는 각 발광 화소에 접속되어 있다. 이에 의해, 주사선(17)은, 발광 화소(10)를 포함하는 화소행에 속하는 각 발광 화소로 상기 신호 전압을 기입하는 타이밍을 공급하는 기능, 및 상기 발광 화소가 가지는 구동 트랜지스터(14)의 게이트에 참조 전압 VREF1을 인가하여, 유기 EL 소자(15)가 발광을 종료하는 타이밍을 공급하는 기능을 가진다.

주사선(18)은, 본 발명의 제2 주사선의 일례이며, 스위칭 트랜지스터(19)와 주사선 구동 회로(4)에 접속된다. 구체적으로는, 주사선(18)은, 주사선 구동 회로(4)에 접속되며, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 전위를 구동 트랜지스터(14)의 소스에 접속함으로써, 정전 유지 용량(13)의 전극 사이에 유지되어 있는 휘도 신호 전압을 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극 사이에 인가하여, 유기 EL 소자(15)가 발광을 개시하는 타이밍을 공급하는 기능을 가진다.

또, 화상 표시 장치(1)는, 화소행수 분의 주사선(17 및 18)을 구비한다.

참조 전원선(20)은, 본 발명의 제3 전원선의 일례이며, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 접속되며, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)의 전압치를 규정하는 참조 전압 VREF1을 공급한다. VREF1은 구동 트랜지스터(14)가 오프 상태가 되는 전압으로 설정되어 있다.

참조 전원선(24)은, 본 발명의 제4 전원선의 일례이며, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)과 접속되며, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)의 전압치를 규정하는 참조 전압 VREF2를 공급한다. 또, 주사선(17)에 의해 스위칭 트랜지스터(11)와 스위칭 트랜지스터(12)가 도통하기 직전의 시간부터, 주사선(18)에 의해 스위칭 트랜지스터(19)가 도통하기 직전의 시간까지, 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전극의 전압이 안정적으로 유지되어 있으면 된다. 예를 들면, 참조 전원선(24)은 독립 배선으로 급전되어도 되고, 각 발광 화소(10)의 정전원선(21)이나 부전원선(22)나 참조 전원선(20)이나 주사선(18)이어도 된다.

또, 정전원선(21)은, 본 발명의 제1 전원선의 일례이며, 구동 트랜지스터(14)의 드레인에 접속되며, 구동 트랜지스터(14)의 드레인의 전위(VDD)를 결정한다.

또, 부전원선(22)은, 본 발명의 제2 전원선의 일례이며, 유기 EL 소자(15)의 캐소드에 접속되며, 유기 EL 소자(15)의 캐소드의 전위(VEE)를 결정한다.

이상과 같이, 화상 표시 장치(1)는 구성된다.

또한, 도 1, 도 2에는 기재되어 있지 않지만, 참조 전원선(20) 및 참조 전원선(24), 제1 전원선인 정전원선(21) 및 제2 전원선인 부전원선(22)은, 각각, 다른 발광 화소에도 접속되어 있으며 전압원에 접속되어 있다.

또, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)은, 참조 전원선(24)에 접속되어 있는 것으로서 설명했지만, 그에 한정되지 않는다. 정전 유지 용량(23)의 전극(232)은, 비발광 기간에 정전 유지 용량(23)의 전극(232)에 대해 일정한 전위를 공급할 수 있으면 되기 때문에, 정전원선(21), 부전원선(22), 또는 참조 전원선(20), 구동 트랜지스터(14)의 소스 및 주사선(18) 중 어느 하나에 접속되어 있는 것으로 해도 된다. 그 경우, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)을 확정시키기 위한 전원선 및 전원을 준비할 필요가 없어지므로, 화소 배치 및 구동 회로를 간소화시킬 수 있다는 효과를 나타낸다.

다음에, 본 실시의 형태에 관련된 화상 표시 장치(1)의 제어 방법에 대해서 설명한다.

도 3A는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 일례이다. 또한, 도 3B는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 다른 일례이다. 도 3A 및 도 3B에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또 세로 방향에는, 위로부터 순서대로, 주사선(17), 주사선(18), 및 신호선(16)에 발생하는 전압의 파형도가 나타나 있다.

또, 도 4A~도 4J는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트를 설명하기 위한 도이며, 화소 회로의 도통 상태를 나타내는 도이다. 이하, 예를 들면, 주사선(17) 및 주사선(18)의 전압 레벨의 HIGH는 동일한 +20V, LOW는 동일한 -10V로 설정하는 것으로서 설명하지만, 스위칭 트랜지스터(11, 12, 19)의 전기적 특성에 따라 주사선(17)과 주사선(18)에 다른 전압 레벨(HIGH, LOW)을 부여해도 된다.

우선, 시각 t0에서, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(17)의 전압 레벨을 LOW로 유지하고, 스위칭 트랜지스터(11 및 12)는 오프 상태인 채이다. 또, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(18)의 전압 레벨을 HIGH에서 LOW로 변화시켜, 스위칭 트랜지스터(19)를 오프 상태로 한다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(14)의 소스와 정전 유지 용량(13)의 전극(132)은 오프 상태(비도통 상태)가 된다(도 4A). 따라서, 시각 t0에서는, 구동 트랜지스터(14)의 소스와 정전 유지 용량(13)의 전극(132)이 오프 상태(비도통 상태)가 된 직후이므로, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 전압치는 정전 유지 용량(23)에 의해 유기 EL 소자(15)의 애노드의 전압(VEL1(ON))이 유지되고, 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전압도 정전 유지 용량(13)에 의해 스위칭 트랜지스터(19)가 온 상태인 전압이 유지되어 있으며, 유기 EL 소자(15)의 발광은 계속하고 있다.

다음에, 시각 t1에서, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 정전 유지 용량(13)의 제2 전극에 대한 데이터 전압의 설정을 개시(기입 기간을 개시)함과 함께 구동 트랜지스터(14)의 리셋 기간을 개시한다.

구체적으로는, 도 3A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(18)의 전압 레벨을 LOW로 유지하고, 스위칭 트랜지스터(19)는 오프 상태(비도통 상태)인 채이다. 또, 주사선 구동 회로(4)는, 스위칭 트랜지스터(19)가 오프 상태(비도통 상태)에서, 주사선(17)의 전압 레벨을 LOW에서 HIGH로 변화시켜, 스위칭 트랜지스터(12) 및 스위칭 트랜지스터(11)를 온 상태(도통 상태)로 하게 한다.

구체적으로는, 시각 t1에서, 구동 트랜지스터(14)의 게이트에는 참조 전원선(20)의 참조 전압(VREF1)이 인가되고, 구동 트랜지스터(14)의 소스에는, 부전원선(22)의 전압(VEE)과 유기 EL 소자(15)의 발광 역치 전압의 절대치 이상의 전압의 합계에 상당하는 전압이 인가되어 있다. 또, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에는 참조 전원선(20)의 참조 전압 VREF1이 인가되고, 참조 전원선(20)의 참조 전압(VREF1)이 유지된다. 이와 같이 하여, 구동 트랜지스터(14)가 오프 상태가 된다.

바꾸어서 말하면, 시각 t1에서, 스위칭 트랜지스터(19)가 오프 상태(비도통 상태)이기 때문에, 구동 트랜지스터(14)의 소스 전압인 유기 EL 소자(15)의 애노드 전극은 점차 부전원선(22)의 전압(VEE)과 유기 EL 소자(15)의 발광 역치 전압의 절대치의 전압의 합계에 점근해 간다. 이에 의해, 전 프레임((N-1) 프레임)의 비발광 기간 구간에서 구동 트랜지스터(14)에 축적된 불필요한 전하의 방전 즉 구동 트랜지스터(14)의 리셋이 개시된다.

또, 시각 t1에서, 신호선 구동 회로(5)는, 신호선(16)에 데이터 전압(Vdata1)을 인가한다. 그러면, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)(전압 Vx)에는, 신호선(16)의 데이터 전압(Vdata1)이 설정된다. 한편, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에는, 참조 전원선(20)의 참조 전압(VREF1)이 설정된다. 이에 의해, 정전 유지 용량(13)에는 데이터 전압(Vdata)과 참조 전압(VREF1)의 전위차에 대응하는 전압이 유지된다.

또, 참조 전압(VREF1)은, 구동 트랜지스터(14)를 오프 상태(비도통 상태)로 하는 오프 전압이다. 구동 트랜지스터(14)가 오프 상태가 되기 위해서는, 유기 EL 소자(15)의 발광 역치 전압을 Vth(EL), 구동 트랜지스터(14)의 역치 전압을 Vth(TFT)로 하여, VREF1≤VEE+Vth(EL)+Vth(TFT)이다. 예를 들면 구동 트랜지스터(14)의 역치 전압을 1V, 유기 EL 소자(15)의 발광 역치 전압의 절대치를 2V로 했을 때, 정전원선(21)의 전압을 25V, 부전원선(22)의 전압을 10V, 참조 전원선(20)의 전압을 10V로 설정한다.

또, 구동 트랜지스터(14)의 소스에는, 부전원선(22)의 전위(VEE)에 대응한 고정 전압이 설정되기 시작하고 있다.

여기서, 부전원선(22)의 전위(VEE)에 대응한 고정 전압이란, 예를 들면, 부전원선(22)의 전압(VEE)에 유기 EL 소자(15)가 발광 개시하는 역치 전압의 절대치를 더한 값이다. 그 때문에, 구동 트랜지스터(14)에는, Vgs-Vth＜0이 되는 역바이어스(일정한 전압)가 인가되기 시작한다.

따라서, 이 때, 구동 트랜지스터(14)의 소스-드레인 전류는 흐르지 않기 때문에, 유기 EL 소자(15)는 발광하지 않는다. 즉, 시각 t1에서, 유기 EL 소자(15)의 발광은 정지하고 있다. 이에 의해, 스위칭 트랜지스터(19)가 오프 상태(비도통 상태)에서 주사선(17)을 통하여 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 도통시킨 경우에, 구동 트랜지스터(14)의 게이트-소스 사이에서 역바이어스(일정한 전압)가 인가되는 것에 상당하므로, 유기 EL 소자(15)의 자기 방전에 의한 구동 트랜지스터(14)의 소스 전위의 수렴(리셋 기간)이 확실히 개시된다.

그리고, 시각 t1~시각 t2의 기간, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 주사선(17)의 전압 레벨이 HIGH이므로, 발광 화소(10)의 전극(132)에는 신호선(16)으로부터 신호 전압(Vdata1)이 인가되고, 동일하게, 발광 화소(10)를 포함하는 화소행에 속하는 각 발광 화소에 대해 구동 트랜지스터(14)의 소스에는, 부전원선(22)의 전위(VEE)에 대응한 고정 전압이 설정되어 있다.

이 기간에서, 참조 전원선(20)에는 용량성 부하만이 접속되어 있으므로, 주사선(17)의 전압 레벨이 HIGH가 되어 있는 기간에서 정상 전류는 발생하지 않고, 전압 강하는 발생하지 않는다. 또, 스위칭 트랜지스터(12)의 드레인-소스 사이에 발생하는 전위차는, 정전 유지 용량(13)의 충전이 완료되었을 때는 0V가 된다. 신호선(16)과 스위칭 트랜지스터(11)에 대해서도 마찬가지이다. 따라서, 정전 유지 용량(13)의 전극(131) 및 전극(132)에는, 각각, 신호 전압에 대응한 정확한 참조 전위(VREF1) 및 신호 전압(Vdata)이 기입된다.

다음에, 시각 t2에서, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(17)의 전압 레벨을 HIGH에서 LOW로 변화시켜, 스위칭 트랜지스터(11 및 12)를 오프 상태(비도통 상태)로 한다. 이에 의해, 도 4C에 나타내는 바와 같이, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 참조 전원선(20)은 오프 상태(비도통 상태)가 되고, 또한, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)과 신호선(16)은 오프 상태(비도통 상태)가 된다.

보다 구체적으로는, 시각 t2에서, 주사선 구동 회로(4)는, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 주사선(18)의 전압 레벨을 LOW로 유지하고 있으며, 스위칭 트랜지스터(19)는 오프 상태(비도통 상태)인 채이다. 주사선 구동 회로(4)는, 스위칭 트랜지스터(19)가 오프 상태(비도통 상태)에서, 주사선(17)의 전압 레벨을 HIGH에서 LOW로 변화시켜, 스위칭 트랜지스터(12) 및 스위칭 트랜지스터(11))를 오프 상태(비도통 상태)로 하게 한다. 또한, 구동 트랜지스터(14)의 리셋은 계속되고 있다. 왜냐하면, 정전 유지 용량(23)은, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(11)가 온 상태(도통 상태)에서 오프 상태(비도통 상태)로 전환된 후에도, 정전 유지 용량(23)의 제1 전극(231) 즉 정전 유지 용량(13)의 제2 전극(132)의 전위가 변동되는 것을 억제하고, 정전 유지 용량(13)은, 정전 유지 용량(13)의 제1 전극(131)의 전위가 변동되는 것을 억제하는 기능을 하기 때문이다. 즉, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)에 의해, 스위칭 트랜지스터(12) 및 스위칭 트랜지스터(11))가 오프 상태(비도통 상태)가 되는 시각 t2 이후에도, 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전위를 안정적으로 VREF1로 유지할 수 있어, 구동 트랜지스터(14)의 게이트-소스 사이에서 역바이어스(일정한 전압)를 계속 인가한다. 따라서, 구동 트랜지스터(14)의 리셋 기간을 충분히 확보할 수 있으면, 그 만큼, 구동 트랜지스터(14)의 소스의 전위는, 참조 전압(VREF1)에 대응한 고정 전압(VEE+Vth(EL))에 가까워지게 되어 바람직하고, 본 실시의 형태에서는, 시각 t4까지 리셋 기간이 계속된다. 단, 본 실시의 형태에서는, 구동 트랜지스터(14)의 소스의 전위는, 시각 t3에서, 참조 전압(VREF1)에 대응한 고정 전압(VEL(off)=VEE+Vth(EL))에 가까워지는 경우를 나타내고 있다(예를 들면 도 4D). 여기서, 참조 전압(VREF1)에 대응한 고정 전압은, 구동 트랜지스터(14)의 전기 특성, 유기 EL 소자(15)의 전기 특성, 및 참조 전압(VREF1)에 기초하여 결정되는 전위이다.

다음에, 시각 t4에서, 도 3A에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터(14)의 리셋 기간을 종료하고, 발광 기간을 개시한다. 구체적으로는, 도 3A 및 도 4E에 나타내는 바와 같이, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(17)의 전압 레벨을 LOW로 유지하고, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)는 오프 상태(비도통 상태)로 유지한 채로, 주사선(18)의 전압 레벨을 LOW에서 HIGH로 변화시켜, 스위칭 트랜지스터(19)를 온 상태(도통 상태)로 하게 한다.

그러면, 도 4E에 나타나 있는 바와 같이, 구동 트랜지스터(14)의 소스와 정전 유지 용량(13)의 전극(132)이 도통한다. 또, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)은, 참조 전원선(20)과 차단되고, 전극(132)은 신호선(16)과 차단되어 있다.

이에 의해, 구동 트랜지스터(14)의 게이트-소스 사이는 접속되며, 구동 트랜지스터(14)의 게이트에는 정전 유지 용량(13)의 전극(131)의 전위(VREF1-Vdata+VEL(off))가 설정되며, 구동 트랜지스터(14)의 소스에는 정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 전위(VEL(off))가 설정된다. 바꾸어서 말하면, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 전극(132) 사이의 전위차(VREF1-Vdata)가 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극 사이에 인가된다. 그에 의해, 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극간 전위차에 따라 구동 트랜지스터(14)의 드레인·소스 사이에 전류를 흐르게 하므로 유기 EL 소자(15)가 발광한다. 유기 EL 소자(15)가 발광하기 시작하면 구동 트랜지스터(14)의 소스의 전위는 변화하여, VEL(ON)가 된다. 그 때, 구동 트랜지스터(14)의 게이트에는 정전 유지 용량(13)의 전극(131)의 전위(VREF1-Vdata+VEL(on))가 설정되며, 구동 트랜지스터(14)의 게이트·소스 전극 사이에는 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 전극(132) 사이의 전위차(VREF1-Vdata)가 계속 인가된다. 즉, 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전위는 소스 전위의 변동과 함께 변화하며, 또한, 게이트-소스 사이에는, 정전 유지 용량(13)의 양단 전압인 (VREF1-Vdata)가 인가되므로, 이 (VREF1-Vdata)에 대응한 신호 전류가 유기 EL 소자(15)에 흘러, 유기 EL 소자(15)가 발광한다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서, 예를 들면, 구동 트랜지스터(14)의 소스 전위는 스위칭 트랜지스터(19)의 도통에 의해, 12V에서 15V로 변화한다.

시각 t4~시각 t5의 기간(즉 발광 기간)에서는, 게이트-소스 사이에는, 정전 유지 용량(13)의 양단 전압인 (VREF1-Vdata)가 계속 인가되고, 상기 신호 전류가 흐름으로써 유기 EL 소자(15)는 발광을 지속한다.

또한, 시각 t0~시각 t5의 기간은, 화상 표시 장치(1)가 가지는 전체 발광 화소의 발광 강도가 갱신되는 1 프레임 기간에 상당하고, 시각 t5 이후에서도 시각 t0~시각 t5의 기간의 동작이 반복된다. 예를 들면, N+1 프레임에서의 시각 t5~시각 t9는, 상기 서술한 시각 t0~시각 t4에 각각 상당한다. 또한, 도 3A 및 도 4F~도 4J에 나타내는 시각 t5~시각 t9에서의 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작은, 시각 t0~시각 t4와 동일하기 때문에, 설명은 생략한다.

이상과 같이 화상 표시 장치는 제어되며, 전 프레임에서의 발광 기간에서 구동 트랜지스터(14)에 축적된 전하에 의한 역치 전압의 변동은 해소된다. 즉, 상기 서술한 바와 같이 리셋 기간을 충분히 확보함으로써 구동 트랜지스터(14)의 역치 전압이 안정된다. 바꾸어서 말하면, 발광 개시 시의 구동 트랜지스터(14)의 전기 특성은, 상기의 리셋 기간이 종료되면, 전 프레임의 영향을 받는 일 없이, 유기 EL 소자(15)에 원하는 전류를 공급하는 것이 가능해진다.

또, 정전 유지 용량(13)은, 신호 전압(Vdata1 등)과 참조 전압(VREF1)의 전위차에 대응하는 전압이 유지됨과 함께, 정전 유지 용량(13)과 정전 유지 용량(23)에 의한 합성 용량에 의해 구동 트랜지스터(14)의 게이트에 참조 전압(VREF1)을 안정적으로 공급하여 리셋이 개시된다. 그 때문에, 하나의 화소의 하나의 발광 동작을 위해, 신호선(16)이 2회 분의 데이터 기입의 시간만큼 점유되는 일은 없다. 그 결과, 1행의 각 화소에 대해 1회 기입하기만 하면 되기 때문에, 설정된 1 프레임 기간에 전체행의 기입 동작을 완료시키기 위해서, 2배의 기입 속도는 요구되지 않는다. 즉, 신호선(16) 및 주사선(17, 18)의 배선 시정수를 저감시킬 필요도 없고, 배선 막두께 또는 배선간용 절연막의 막두께를 두껍게 형성할 필요는 없다. 따라서, 그 만큼 프로세스 시간을 단축하고, 쓰루풋을 향상시켜, 비용의 저감을 도모할 수 있다.

다음에, 상기 서술한 바와 같이, 리셋 기간을 충분히 확보함으로써, 전 프레임의 영향을 받는 일 없이, 구동 트랜지스터(14)의 역치 전압이 안정되는 메카니즘에 대해서 설명한다.

우선, 전 프레임에서의 발광 기간에서 구동 트랜지스터(14)에 축적된 전하에 의한 역치 전압의 변동이 발생해 버리는 것에 대해서 설명하고, 그 후, 본 실시의 형태의 화상 표시 장치 및 그 제어 방법에 의한 리셋 효과에 대해서 설명한다.

도 5는, 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 의해 역치 전압의 변동이 발생하는 것을 나타내는 특성도이다. 도 6은, 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 모식적으로 나타내는 도이다. 또, 도 7은, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상의 발생의 예를 나타내는 도이다.

도 5에 있어서, 세로축은 전류치의 log치(Id)를 나타내고 있으며, 가로축은 게이트에 인가되는 게이트 전압치를 나타내고 있다.

여기서, 도 5에 나타내는 선 A는, 구동 트랜지스터의 초기 특성을 나타내고 있다. 한편, 도 6(b)에는, 초기 특성(선 A)을 나타내는 경우의 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 모식적으로 나타내고 있다. 마찬가지로, 선 B는, 게이트·소스 사이에 인가된 전압 스트레스(Vgs 스트레스라고도 부른다)가 작은 경우의 구동 트랜지스터(14)의 특성을 나타내고 있다. 도 6(b)에는, 이 선 B의 특성을 나타내는 경우의 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 선 C는, Vgs 스트레스가 큰 경우의 구동 트랜지스터의 특성을 나타내고 있다. 도 6(c)에는, 이 선 C의 특성을 나타내는 경우의 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 모식적으로 나타내고 있다.

도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터에 큰 Vgs 스트레스가 가해질수록, 전하가 축적되고 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 전하가 축적될 수록(큰 Vgs 스트레스가 가해질수록), 구동 트랜지스터의 역치의 변화(Vth 시프트)가 큰 것을 알 수 있다. 즉, 이 전하의 축적이, 구동 트랜지스터의 전압-전류 특성에 히스테리시스를 나타내게 하는 요인이 되고 있다.

또, 이 전하의 축적은, Vgs 스트레스 하에서, 비교적 시간을 들여 행해지며, 전하의 축적의 해소에도 비교적 시간을 필요로 하는 것이 알려져 있다. 그 때문에, 리셋 기간이 충분히 확보되지 않는 패널에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상이 발생해 버린다는 과제가 있었다. 또, 리셋 기간 설치를 위해, 휘도 신호 전압을 기입하는 공정과 화소 정지의 신호 전압을 기입하는 공정을 별도 실시하는 경우는, 신호선(16) 및 주사선(17, 18)의 배선 시정수를 저감시킬 필요가 있었다.

그에 반해, 상기 서술한 본 실시의 형태의 화상 표시 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 한 번의 기입 공정에서, 화소 정지의 신호 전압(VREF1)과 휘도 신호 전압(Vdata)을 기입하는 것을 가능하게 하고, 신호선(16) 및 주사선(17, 18)의 배선 시정수를 큰폭으로 저감시킬 필요를 없앴다. 또 역바이어스를 인가하는 리셋 기간을 충분히 확보할 수 있으므로, 전하의 축적을 해소하여, 구동 트랜지스터의 특성을 초기 특정으로 되돌릴 수 있다. 이것을 도 8에 모식적으로 나타내고 있다. 여기서, 도 8은, 구동 트랜지스터에 축적된 전하를 해소하는 리셋 효과를 모식적으로 나타내는 도이다. 또한, 도 8은, 도 6의 구조를 이용하여 모식적으로 나타내고 있다.

도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 초기 상태의 구동 트랜지스터에 대해, Vgs＞0의 Vgs 스트레스를 인가한다. 그러면, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터의 게이트 절연막의 국재 준위로 전하가 트랩되어 전하가 축적된다. 여기서, Vgs＞0의 Vgs 스트레스란, 예를 들면, 소스에 0V, 드레인에 5V, 게이트에 5V를 인가한 상태이다.

그리고, 상기 서술한 제어 방법에 의해, 충분히 확보한 리셋 기간을 경과하면, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터의 게이트 절연막의 국재 준위로 트랩되어 있는 전하가 방출되어, 초기 상태와 동등해진다. 여기서, 구동 트랜지스터는, 리셋 기간에서, 예를 들면, 소스에 12V, 드레인에 25V, 게이트에 10V를 인가하여, Vgs＜0의 Vgs 스트레스가 인가되어 있다. 그에 의해, 구동 트랜지스터의 게이트 절연막의 국재 준위로 트랩되어 있는 전하가 방출된다.

또한, 도 9는, 도 6에 나타내는 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 대한 리셋 효과를 나타내는 도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 도 6에 나타내는 구동 트랜지스터에 축적된 전하에 대해서도, 리셋 기간을 충분히 확보함으로써, 전하의 축적을 해소하여, 구동 트랜지스터의 특성을 초기 특정으로 되돌릴 수 있다.

또, 상기에서는, 구동 트랜지스터의 구조로서, 채널 에이치 구조를 예를 들어 설명했지만, 그에 한정되지 않는다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 에칭 스토퍼 구조여도 된다. 여기서, 도 10은, 에칭 스토퍼 구조를 가지는 구동 트랜지스터의 구조를 모식적으로 나타내는 도이다.

이상과 같이, 실시의 형태 1에 관련된 화상 표시 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 간단한 화소 회로로, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 수 있다.

구체적으로는, 주사선(17)에 의한 제어는, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 대한 신호 전압의 설정과 구동 트랜지스터(14)의 리셋의 개시를 겸하므로, 신호선(16) 및 주사선(17, 18)의 배선 시정수를 큰폭으로 저감시키는 일 없이, 리셋 기간을 충분히 확보할 수 있다. 또, 주사선(18)을 제어함으로써, 유기 EL 소자(15)의 발광 개시를 지연시키면, 그 만큼, 구동 트랜지스터(14)의 리셋 기간을 충분히 확보할 수 있다.

그 결과, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)는 공통의 주사선(17)을 통하여 제어된다는 간이한 구성에서, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 대한 데이터 전압의 설정과 구동 트랜지스터(14)의 리셋 동작의 개시를 겸하고, 유기 EL 소자(15)의 발광 개시와 구동 트랜지스터(14)의 리셋 동작의 종료를 겸한다는 간이한 제어에 의해, 히스테리시스 특성에 의한 영향(잔상)을 경감할 수 있다.

또한, 상기 서술한 리셋 기간은, 1 프레임 기간의, 20퍼센트 이상의 기간이 바람직하다. 이 리셋 기간은, 상기 서술한 제어 방법을 이용함으로써, 비발광 기간과 동일한 기간으로 되어 있다. 여기서, 비발광 기간은, 예를 들면 시각 t1~시각 t4의 기간이며, 스위칭 트랜지스터(19)가 비도통 상태에서 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 도통시키고 나서, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)가 비도통 상태에서 스위칭 트랜지스터(19)를 도통시킬 때까지의 기간에 상당한다. 또, 1 프레임 기간이란, 예를 들면 시각 t1~시각 t6의 기간이며, 스위칭 트랜지스터(19)가 비도통 상태에서 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 도통시키고 나서(시각 t1), 다음에 스위칭 트랜지스터(19)가 비도통 상태에서 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 도통시킬 때(시각 t6)까지의 기간에 상당한다.

(실시의 형태 2)

실시의 형태 1에서는, 주사선 구동 회로(4)가 온 전압을 주사선(17)에 인가했을 때의 신호 전달 지연을 고려하고 있지 않는 경우의 제어 방법의 예에 대해서 설명했다. 그에 반해, 실시의 형태 2에서는, 주사선(17)의 신호 전달 지연을 고려한 제어 방법의 예에 대해서 설명한다.

우선, 주사선(17)의 신호 전달 지연에 대해서, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다.

주사선(17)의 신호 전달 지연은, 주사선(17) 자신의 배선 저항과, 예를 들면 신호선(16), 주사선(18), 참조 전원선(20), 정전원선(21) 또는 부전원선(22) 등의 다른 제어선 및 전원선 사이에 형성되는 용량에서 규정된다. 즉, 주사선(17)에 인가되는 주사선 구동 회로(4)의 출력이 온 전압에서 오프 전압으로 전환된 경우, 가장 배선 지연의 영향을 받는 주사선 구동 회로(4)의 출력단으로부터 가장 원단의 장소의 주사선(17)의 전위 즉 도 1에 나타내는 표시부(6)의 우단부의 주사선(17)의 전위는, 어떤 시정수를 가지고 점근적으로 오프 전압에 가까워져 간다.

여기서, 도 2에 나타내는 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)가 온 상태(도통 상태)-오프 상태(비도통 상태)로 전환되는 역치 전압을 Vgth로 한다. 도 3A에 나타내는 시각 t1 또는 시각 t6에서, 주사선(17)의 전압 레벨이 LOW에서 HIGH로 변화할 때에 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)에 주사선(17)에 의해 인가되는 전압이 Vgth가 될 때까지의 시간을 T21라 정의한다.

또, 도 3A에 나타내는 시각 t1 또는 시각 t6에서, 신호선(16)에 인가되는 전압이 Vdata로 변화되는 시간을 T22로 한다. 신호선(16)의 전위와 발광 화소(10)의 전위(정전 유지 용량(13)의 전극(132)의 전위)가 동등해질 때까지의 시간을 T23로 하고, 1수평 기간의 시간을 T1H로 한다.

이 때, 도 3A에 나타내는 시각 t2 또는 시각 t7에서, 주사선 구동 회로(4)의 출력단으로부터 가장 원단의 장소의 주사선(17)의 전위도 Vgth를 밑돌 때까지, 신호선(16)의 전위를 변화시킬 수는 없다. 따라서 근사적으로 이하의 식 1에 의한 관계가 존재한다.

T1H≥T21+T22+T23 (식 1)

그래서, 실시의 형태 2에서는, 주사선(17)의 신호 전달 지연을 고려하여, 도 3A에 나타내는 시각 t2 또는 시각 t7에서, 오버 드라이브 구동 방법을 이용하여 화상 표시 장치의 제어를 행한다. 이하, 그에 대해서 설명한다.

도 11은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련된 화상 표시 장치의 제어 방법의 동작 타이밍 차트의 일례이다. 도 3A와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있으며, 상세한 설명은 생략한다. 이하, 주사선(17)의 전압 레벨이 HIGH인 정상 상태의 전압을 온 전압, 주사선(17)의 전압 레벨이 LOW인 정상 상태의 전압을 오프 전압이라 부른다.

도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 주사선(17)의 전압 레벨을 HIGH(온 전압)에서 LOW(오프 전압, 예를 들면 시각 t4에서의 주사선(17)의 전압)로 변화시킬 때, 시각 t2 또는 시각 t7에서, 온 전압에서 일단 오프 전압보다 낮은 오버 드라이브 전압으로 한 후, 오프 전압으로 하는 오버 드라이브 구동을 행한다.

바꾸어서 말하면, 주사선 구동 회로(4)는, 주사선(17)을 통하여 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 온 상태(도통 상태)에서 오프 상태(비도통 상태)로 전환할 때, 우선 오프 전압보다 낮은 전압인 오버 드라이브 전압을 주사선(17)에 인가하여, 다음에 오프 전압을 주사선(17)에 인가하는 오버 드라이브 구동을 행한다.

이와 같이 오버 드라이브 구동을 행함으로써, 주사선(17)은 온 전압에서 오버 드라이브 전압으로 수렴하고 나서 오프 전압이 되므로, 주사선(17)을 온 전압에서 직접 오프 전압으로 한 경우보다 상기의 T21을 짧게 할 수 있다. 따라서, 상기 서술한 T1H의 최소치를 작게 할 수 있으므로, 1 프레임 시간이 T1H×(수직 갯수)이기 때문에, 1 프레임 기간을 짧게 할 수 있다. 즉, 표시의 프레임 주파수를 올리거나, 수직 갯수를 늘리거나, 즉 표시 화소수를 늘릴 수 있다.

상기와 같이, 오버 드라이브 구동을 행함으로써, 주사선(17)을 고속으로 동작시킬 수 있다. 그러나, 오버 드라이브 전압이 인가되는 OD기간(도 11에서 t2~t2', t7~t7'의 기간)을 길게 하면, OD기간에, 스위칭 트랜지스터(11)의 게이트 전극이 오버 드라이브 전압이 되고 스위칭 트랜지스터(11)의 오프 특성이 저하되어, 리크 전류가 발생한다. 즉, 스위칭 트랜지스터(11)가 완전히 오프 상태(비도통 상태)가 되지 않는다. 그 때문에, 신호선(16)으로부터의 데이터 전압(Vdata)이 정전 유지 용량(13)의 전극(132)에 정확하게 기입되지 않아, 예를 들면, 크로스토크 등의 표시 품위를 저하시키는 과제가 발생한다.

그래서, 본 실시의 형태에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, OD기간의 길이를 주사선(17)의 배선 시정수 이하로 한다. 바꾸어서 말하면, 오버 드라이브 전압을 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)의 게이트 전극에 인가하는 OD기간은, 온 전압을 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)의 게이트에 인가하는 기간보다 짧게 한다.

그에 의해, 주사선(17)의 배선 상의 파형(도에서 D)은 OD전압까지 도달하지 않기 때문에, 주사선(17)이 온 전압에서 Vgth를 밑도는 시간을 단축하면서, 스위칭 트랜지스터(11)를 고속으로 또한 완전히 오프 상태로 할 수 있다.

즉, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)의 게이트에 리크가 발생하는 전압에 도달하기 전에 오프 전압으로 되돌릴 수 있으므로, 신호선(16) 및 주사선(17, 18)의 배선 시정수를 큰폭으로 저감시키는 일 없이, 스위칭 트랜지스터(11), 스위칭 트랜지스터(12)가 온 전압에서 역치 전압 Vgth가 되는 시각 T21을 짧게 할 수 있다.

(실시의 형태 3)

실시의 형태 1 및 2에서는, 화상 표시 장치의 제어 방법의 예에 대해서 설명했다. 실시의 형태 3에서는, 실시의 형태 1 및 2에 더하여, 화상 표시 장치의 배선 레이아웃을 적절히 행함으로써, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소하는 경우에 대해서 설명한다.

이하에서는, 우선, 배선 레이아웃이 적절히 행해지지 않는 경우의 과제에 대해서 설명하고, 그 후, 본 실시의 형태에서의 화상 표시 장치의 배선 레이아웃에 대해서 설명한다.

예를 들면, 스위칭 트랜지스터(12)는, 리셋 기간에서, 리크하는 일 없이 정전 유지 용량(13)과 함께 안정적으로 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전압(VREF1)을 유지하는 것이 중요한 기능이다. 여기서, 리셋 기간은, 상기 서술한 바와 같이, 주사선(17)의 전압 레벨이 HIGH(온 전압)에서 LOW(오프 전압)가 된 후(예를 들면 도 3A에 나타내는 시각 t2), 주사선(18)의 전압 레벨이 LOW에서 HIGH가 될 때까지(예를 들면 도 3A에 나타내는 시각 t4)의 기간이다.

또, 스위칭 트랜지스터(11)는, 리크하는 일 없이 정전 유지 용량(13)과 함께 정전 유지 용량(13)에 유지된 데이터 전압(Vdata)을 안정적으로 유지하는 것, 또, 리셋 기간의 사이에는, 정전 유지 용량(23)과 함께 안정적으로 정전 유지 용량(23)에 유지된 데이터 전압(Vdata)을 유지하는 것이 중요한 기능이다.

그러나, 주사선(17)은 제어선이며, 표시부(6)의 밖에서 끌어 들여진 배선이기 때문에, 외부로부터의 전기적 노이즈를 포착하기 쉽다. 그 때문에, 주사선(17)의 전위가, 전회의 발광 기간 종료 시(예를 들면 도 3A에서 시각 t0)에서 이번 발광 기간 개시 시(예를 들면 도 3A에서 시각 t4)까지의 기입 기간의 사이에, 전기적 노이즈에 의해 변동된 경우, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)의 기능을 저해시켜 버린다. 즉, 주사선(17)의 전위가 전기적 노이즈에 의해 변동되어, 그 영향이 발광 화소(10) 내에 미치면, 정전 유지 용량(13)에 유지된 전압치 또는 정전 유지 용량(23)에 유지된 전압치를 변동시킬 우려가 있다.

특히, 도 3A에 나타내는 시각 t2~시각 t4의 기간에는, 정전 유지 용량(13) 또는 정전 유지 용량(23)은 불안정해지기 쉬워, 주사선(17)의 전위의 변동의 영향을 받아, 그 변동량에 따라서는 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)가 의도하지 않게 온 상태나 오프 상태가 되어, 결과적으로 크로스토크 등의 표시 품위를 저하시키는 경우가 있다. 여기서, 도 3A에 나타내는 시각 t2~시각 t4의 기간은, 상기 서술한 바와 같이, 주사선(17)을 통하여 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(12)를 오프 상태(비도통 상태)로, 또한, 주사선(18)을 통하여 스위칭 트랜지스터(19)를 오프 상태(비도통 상태)로 제어하고 있는 기간이다.

그 때문에, 본 실시의 형태에서는, 도 12A에 나타내는 바와 같이, 주사선(17)을, 도 12C에 나타내는 발광 화소(10)의 일 화소 영역 F 밖에 설치하고 있다. 여기서, 도 12A는, 본 발명의 실시의 형태 3에서의 발광 화소(10)의 배선 레이아웃을 나타내는 도이다. 도 12B 및 도 12D~도 12H는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 F의 단면의 예를 모식적으로 나타내는 도이다. 도 12C는, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 회로 구성을 나타내는 도이다. 또한, 도 12C는, 발광 화소(10)의 일 화소 영역 F를 나타내는 점을 제외하면 도 2에 나타내는 회로도와 동일하다. 또, 도 12A~도 12C에 있어서, 도 2와 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있으며, 상세한 설명은 생략한다.

발광 화소(10)에서는, 도 12A에 나타내는 바와 같이, 스위칭 트랜지스터(11)와, 스위칭 트랜지스터(12)와, 정전 유지 용량(13)과, 구동 트랜지스터(14)와, 스위칭 트랜지스터(19)와, 정전 유지 용량(23)은 일 화소 영역 F에 레이아웃되어 있다(설치되어 있다).

참조 전원선(20)은, 일 화소 영역 F 밖에 레이아웃되어 있다.

주사선(17)은, 일 화소 영역 F 밖에 레이아웃된다. 이에 의해, 주사선(17)의 전위가 전기적 노이즈 등에서 변동되었다고 해도, 그 변동이 일 화소 영역 F 안으로 전달되어 영향을 받는 것(크로스토크)을 억제할 수 있다. 그 때문에, 정전 유지 용량(13)에 유지되는 전압의 변동을 방지할 수 있다.

또, 주사선(17)은, 도 12A에 나타내는 바와 같이, 참조 전원선(20)과 스위칭 트랜지스터(12)를 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 영역 상에 설치되어 있다.

주사선(18)은, 도 12A에 나타내는 바와 같이, 일 화소 영역 F 안으로 끌여들여져서 (레이아웃)되어 있으며, 노드 Ns와 노드 Na 상에 설치되어 있다. 여기서, 노드 Ns는, 구동 트랜지스터(14)의 소스와 유기 EL 소자(15)의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 또, 노드 Na는, 스위칭 트랜지스터(11)와 스위칭 트랜지스터(19)의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 것이다.

정전 유지 용량(13)과 정전 유지 용량(23)은, 도 12B에 나타내는 바와 같이, 발광 화소(10)의 배선 레이아웃의 수직 방향에서, 다른 레이어이지만 겹치도록 형성되어 있으며, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)과 정전 유지 용량(23)의 전극(231)은 공용되어 있다. 또, 정전 유지 용량(13) 상의 제2 절연막(1320)과 정전 유지 용량(23)의 상방에는, 평탄화막(1330)이 더 형성되어 있다. 또한, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)과 전극(131)은, 게이트 절연막(1310)을 사이에 두고 형성되어 있으며, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)과 전극(231)은, 제2 절연막(1320)을 사이에 두고 형성되어 있다.

또, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)은, 정전원선(21)의 일부이다.

바꾸어서 말하면, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)과, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(19)가 접속된 노드 Nf와, 구동 트랜지스터(14)의 게이트를 연장하는 노드 Ng는, 배선 레이아웃면의 수직 방향으로 이 순서로 겹치도록 형성되어 있다. 여기서, 노드 Nf는, 노드 Na의 일부이며, 정전 유지 용량(13)의 전극(132)과 정전 유지 용량(23)의 전극(231)이 공용된 전극층에 대응한다. 마찬가지로 노드 Ng는, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)과 구동 트랜지스터의 게이트가 공용된 전극층에 대응한다. 또, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)은, 정전원선(21)의 일부와 공용되어 구성되어 있다. 이와 같이, 배선 레이아웃면의 수직 방향으로 정전 유지 용량(13)과 정전 유지 용량(23)이 겹치도록 형성함으로써, 배치 영역을 작게 할 수 있다.

또, 도 12B에 나타내는 바와 같이, 정전 유지 용량(13)의 전극(131)의 폭 w1은, 정전 유지 용량(23)의 전극(231)의 폭 w2보다 좁아지도록 형성되어 있다.

바꾸어서 말하면, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)과, 스위칭 트랜지스터(11) 및 스위칭 트랜지스터(19)가 접속된 노드 Nf와, 구동 트랜지스터(14)의 게이트를 연장하는 노드 Ng가 이 순서로 겹쳐지는 영역에서, 노드 Ng의 폭은, 노드 Nf의 폭보다 작다.

이와 같이 구성함으로써, 노드 Nf가 존재하는 영역에서는 정전원선(21)과 노드 Ng가 배선 레이아웃면의 수직 방향으로 중첩하도록 형성되며, 정전원선(21)과 노드 Nf 사이의 용량은 정전 유지 용량(23)의 용량을 구성하고, 및, 노드 Nf와 노드 Ng 사이의 용량은 정전 유지 용량(13)을 구성하면서, 구동 트랜지스터(14)를 제어하는 게이트 전극이 접속되는 노드 Ng를 정전 노이즈로부터 보호하여 안정화할 수 있다.

이와 같이, 배선 레이아웃을 구성함으로써, 필요하지 않은 장소에서의 기생 용량의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 도 12A에 나타내는 배선 레이아웃의 영역 G의 단면의 예는, 도 12B에 한정되지 않는다. 도 12C~도 12H에 나타내는 예여도 된다.

예를 들면, 도 12D에 나타내는 바와 같이, 정전 유지 용량(23)을 구성하는 제2 절연막(1320)의 바로 위에 형성되는 배선층의 막두께는, 정전 유지 용량(13)의 전극(131) 또는 전극(132)의 막두께보다 두꺼운 것으로 해도 된다. 즉, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층에서 형성되는 정전원선(21)의 막두께나 주사선의 막두께를 정전 유지 용량(13)의 전극(131) 또는 전극(132)의 막두께보다 두꺼운 구성으로 해도 된다.

이에 의해, 정전원선(21)이나 주사선의 배선 저항을 낮출 수 있으므로, 정전원선(21)의 전압 강하를 억제하고, 구동 트랜지스터(14)에 안정된 전원을 공급하거나, 주사선의 배선 시정수를 저감함으로써, 보다 표시 품위를 안정시킬 수 있다.

또, 예를 들면 도 12E에 나타내는 바와 같이, 제2 절연막(1320)의 바로 위에 형성되는 배선층은 적어도 2층으로 이루어지며, 적어도 어느 하나의 층은, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)을 구성하는 것으로 해도 된다. 구체적으로는, 정전 유지 용량(23)의 전극(232) 및 그 일부와 공용되는 정전원선(21)의 구성에서, 정전원선(21)(정전 유지 용량(23)의 전극(232))을 하층(21a) 및 상층(21b)으로 이루어지는 2층 구조로 해도 된다.

여기서, 예를 들면, 하층(21a)을 ITO, 상층(21b)을 Al, Cu 또는 그들을 포함하는 합금으로 해도 된다.

이에 의해, 상기와 마찬가지로, 제1 전원선이나 주사선의 배선 저항을 낮출 수 있다.

또, 예를 들면 도 12F에 나타내는 바와 같이, 제2 절연막(1320)의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며, 배선층의 최상층은, 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고, 복수의 층 중 상기 최상층을 제외한 층은, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)을 구성하는 것으로 해도 된다. 구체적으로는, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층을 복수의 층으로 형성하고, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층의 최상층의 막두께를 두껍게 함과 함께, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층의 최상층은 정전 유지 용량(23)의 영역에 형성하지 않는다. 즉, 상기 상층(21c)을 하층(21a) 상에 일부만 형성하는 구성이어도 된다. 이 구성에서, 하층(21a)은, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)의 기능을 하므로, 정전 유지 용량(23)의 기능은 달성된다.

이에 의해, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층의 최상층을 포함하여 정전원선(21)이나 주사선을 형성하므로, 배선 저항을 저감하면서, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)을 얇게 형성할 수 있다. 또, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)이 겹친 영역의 두께를 얇게 할 수 있어, 배선 패턴이 존재하지 않는 영역과의 고저차를 저감할 수 있다. 따라서, 정전원선(21) 및 주사선(17)의 배선 저항을 저감하면서, 화소 영역 F의 상방에 배치하는 평탄화막(1320)의 평탄성을 향상시킬 수 있다.

또, 예를 들면 도 12G에 나타내는 바와 같이, 제2 절연막(1320)의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며, 배선층의 최하층은, 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고, 복수의 층 중 최하층을 제외한 층은, 정전 유지 용량(23)의 전극(232)을 구성하는 것으로 해도 된다.

구체적으로는, 제2 절연막(1320)의 바로 위의 배선층을 복수의 층으로 형성하고, 정전원선(21)이나 주사선의 최하층의 막두께를 두껍게 함과 함께, 정전원선(21)의 최하층은 정전 유지 용량(23)의 영역에 형성하지 않는다.

이것에 의하면, 정전원선(21) 및 주사선(17)의 배선 저항을 저감하면서, 제2 콘덴서의 제2 전극을 얇게 형성할 수 있고, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)이 겹친 영역의 두께를 얇게 할 수 있어, 배선 패턴이 존재하지 않는 영역과의 고저차를 저감할 수 있다. 따라서, 정전원선(21)의 배선 저항을 저감하면서, 화소 영역 F의 상방에 배치하는 평탄화막(1320)의 평탄성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 12F의 상층(21c)과 하층(21a)은 동일한 재료여도 되고, 도 12G의 상층(21d)과 하층(21e)은 동일한 재료여도 된다.

마찬가지로, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)이 겹쳐지는 영역의 전극의 두께를 얇게 하는 구성을 정전 유지 용량(23)의 전극(231)(132) 또는 정전 유지 용량(13)의 전극(131)에, 적절하게 대응시켜 조합할 수 있다. 그에 의해, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)이 겹친 영역의 두께를 억제할 수 있다. 그 구체적인 예를 도 12H에 나타낸다. 도 12H에서는, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)이 겹친 영역의, 정전 유지 용량(13)의 전극(132) 및 정전 유지 용량(23)의 전극(231)의 두께를 저감시킨 예이다. 물론, 적절하게 대응시킨 조합의 패턴은, 이들 구체적인 예에 한정되지 않고, 예를 들면 정전 유지 용량(13)의 전극(131)의 두께를 저감하는 등이어도 되고, 다양한 조합이 있는 것은 말할 필요도 없다.

어느 구성에 의해서도, 배선 패턴이 존재하지 않는 영역과의 고저차를 보다 한층 저감할 수 있다는 효과를 나타낸다.

이상, 실시의 형태 1 및 2에 더하여, 화상 표시 장치의 배선 레이아웃을 적절히 행함으로써, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 뿐만 아니라, 안정적으로 구동 트랜지스터(14)의 게이트 전압, 및, 정전 유지 용량(13) 및 정전 유지 용량(23)에 유지된 전압을 안정적으로 유지할 수 있다.

이상, 본 발명에 의하면, 간단한 화소 회로로, 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의한 잔상을 해소할 수 있는 화상 표시 장치를 실현할 수 있다.

또한, 이상 서술한 실시의 형태에서는, 구동 트랜지스터(14)를 n형 트랜지스터로 하고, 유기 EL 소자(15)의 캐소드가 공통 전원선에 접속된 것으로서 기술하고 있지만, 구동 트랜지스터(14)를 p형 트랜지스터로 형성하고, 유기 EL 소자(15)의 애노드가 공통 전원선에 접속된 화상 표시 장치에서도, 상기 서술한 각 실시의 형태와 동일한 효과를 나타낸다.

또, 본 실시의 형태에서는, 도 12A에 나타내는 바와 같이, 주사선(17)을, 도 12G에 나타내는 발광 화소(10)의 일 화소 영역 F 밖에 설치하고 있는 것으로서 설명했지만, 그에 한정되지 않는다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 주사선(17) 대신에 주사선(18)을, 발광 화소(10)의 일 화소 영역 F 밖에 설치하는 것으로 해도 된다.

또, 예를 들면, 본 발명에 관련된 표시장치는, 도 14에 기재된 바와 같은 박형 플랫 TV에 내장된다. 본 발명에 관련된 화상 표시 장치가 내장됨으로써, 영상 신호를 반영한 고정밀의 화상 표시가 가능한 박형 플랫 TV가 실현된다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명은, 특히, 화소 신호 전류에 의해 화소의 발광 강도를 제어함으로써 휘도를 변동시키는 액티브형의 유기 EL플랫 패널 디스플레이에 유용하다.

1 화상 표시 장치 2 제어 회로
3 메모리 4 주사선 구동 회로
5 신호선 구동 회로 6 표시부
10 발광 화소 11, 12, 19 스위칭 트랜지스터
13, 23 정전 유지 용량 14 구동 트랜지스터
15 유기 EL 소자 16, 506 신호선
17, 18 주사선 20, 24 참조 전원선
21 정전원선 22 부전원선
131, 132, 231, 232 전극 500 화소부
501 제1 스위칭 소자 502 제2 스위칭 소자
503 용량 소자 504 n형 박막 트랜지스터(n형 TFT)
507 제1 주사선 508 제2 주사선
509 제3 스위칭 소자

Claims

발광소자와,
전압을 유지하는 제1 콘덴서와,
게이트 전극이 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 발광소자의 제1 전극에 접속되며, 상기 제1 콘덴서에 유지된 전압에 따른 드레인 전류를 상기 발광소자에 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와,
제1 전극이 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 접속된 제2 콘덴서와,
상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 접속되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극의 전위를 결정하는 제1 전원선과,
상기 발광소자의 제2 전극에 접속되며, 상기 발광소자의 제2 전극의 전위를 결정하는 제2 전원선과,
상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 접속되며, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극의 전압치를 규정하는 참조 전압을 공급하는 제3 전원선과,
상기 제2 콘덴서의 제2 전극과 접속되며, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극의 전압치를 규정하는 제2 참조 전압을 공급하는 제4 전원선과,
상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과,
상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 상기 제3 전원선 사이에 설치되어, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극에 상기 참조 전압을 설정하기 위한 제1 스위칭 소자와,
일방의 단자가 상기 데이터선에 전기적으로 접속되고, 타방의 단자가 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 전기적으로 접속되며, 상기 데이터선과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제2 스위칭 소자와,
상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극 사이에 설치되어, 상기 발광소자의 제1 전극과 상기 제1 콘덴서의 제2 전극의 도통 및 비도통을 전환하는 제3 스위칭 소자와,
상기 제1 스위칭 소자, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자를 제어하는 구동 회로와,
상기 제1 스위칭 소자와 상기 제2 스위칭 소자와 상기 구동 회로가 접속되는 제1 주사선과,
상기 제3 스위칭 소자와 상기 구동 회로에 접속되는 제2 주사선을 구비하고,
상기 구동 회로는,
상기 제3 스위칭 소자가 비도통 상태인 비발광 기간에서, 상기 제1 주사선에 온 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킨 리셋 기간 개시 시에, 상기 데이터선으로부터 상기 제1 콘덴서의 제2 전극에 데이터 전압을 설정하기 시작하고, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제3 전원선으로부터 상기 참조 전압을 설정하기 시작하며, 또한, 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정하기 시작하고,
상기 제1 주사선에 오프 전압을 인가하여 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 비도통으로 한 후의 상기 비발광 기간에서는 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압이 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 설정되고,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자가 비도통 상태, 또한, 상기 제2 주사선을 통하여 상기 제3 스위칭 소자를 도통시킨 상태의 기간인 발광 기간에서는, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전위차를 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이에 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 게이트·소스 전극 사이의 전위차에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인·소스 사이에 전류를 흐르게 함으로써 상기 발광소자를 발광시키는, 화상 표시 장치.
청구항 1에 있어서
상기 비발광 기간에서,
상기 구동 트랜지스터는, 상기 제2 전원선의 전위에 대응한 고정 전압과, 상기 참조 전압에 의해, 역바이어스가 인가되는, 화상 표시 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 참조 전압이 설정된 상기 제1 전극과 상기 제2 전원선의 전위차는, 상기 구동 트랜지스터의 역치 전압의 절대치와 상기 발광소자의 발광을 위한 역치 전압의 합 이하인, 화상 표시 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 참조 전압에 대응한 고정 전압은, 상기 구동 트랜지스터의 전기 특성, 상기 발광소자의 전기 특성, 및 상기 참조 전압에 기초하여 결정되는 전위인, 화상 표시 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 회로는,
상기 제1 주사선을 통하여, 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통 상태에서 비도통 상태로 전환할 때, 우선 상기 오프 전압보다 낮은 전압인 오버 드라이브 전압을 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하여, 다음에 상기 오프 전압을 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는, 화상 표시 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 오버 드라이브 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간은, 상기 온 전압을 상기 제1 스위칭 소자의 게이트 전극 및 상기 제2 스위칭 소자의 게이트 전극에 인가하는 기간보다 짧은, 화상 표시 장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비발광 기간은,
상기 비발광 기간에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시키고 나서, 다음의 상기 비발광 기간에서 상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자를 도통시킬 때까지의 기간인 1 프레임 기간의, 25퍼센트 이상의 기간인, 화상 표시 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 반도체층은, 비정질 실리콘막을 레이저 어닐하여 결정화한 결정성 실리콘층을 포함하는, 화상 표시 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 주사선은,
상기 제1 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터와, 상기 제2 콘덴서와, 상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제3 스위칭 소자가 설치된 영역인 일 화소 영역의 외부에 설치되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 주사선은,
상기 제1 콘덴서와, 상기 구동 트랜지스터와, 상기 제2 콘덴서와, 상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제3 스위칭 소자가 설치된 영역인 일 화소 영역의 외부에 설치되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 제2 주사선은, 상기 일 화소 영역의 내부를 지나도록 설치되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 9 또는 청구항 11에 있어서,
상기 제3 전원선은, 상기 일 화소 영역의 외부에 설치되며,
상기 제1 주사선은, 상기 제3 전원선과 상기 구동 트랜지스터를 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 영역 상에 설치되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 12에 있어서,
상기 제2 주사선은, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극 및 상기 발광소자의 사이를 접속하는 노드와, 상기 제2 스위칭 소자와 상기 제3 스위칭 소자의 사이를 접속하는 노드 상에 설치되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 콘덴서의 제2 전극과, 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자의 소스 전극을 연장하는 제1 노드와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 연장하는 제2 노드는, 상기 제1 전원선과 수직 방향에 있어서 이 순서로 겹쳐지는, 화상 표시 장치.
청구항 14에 있어서,
상기 제2 콘덴서의 제2 전극과, 상기 제1 노드와, 상기 제2 노드가, 상기 수직 방향에 있어서 이 순서로 겹쳐지는 영역에서는,
상기 제2 노드의 폭은 상기 제1 노드의 폭보다 작은, 화상 표시 장치.
청구항 15에 있어서,
상기 제1 콘덴서는, 상기 제2 노드와, 제1 절연막과, 상기 제1 노드에 의해 구성되며,
상기 제2 콘덴서는, 상기 제2 전극과, 제2 절연막과, 상기 제1 노드에 의해 구성되어 있는, 화상 표시 장치.
청구항 9 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 콘덴서의 제2 전극은, 상기 제1 전원선, 상기 제2 전원선 또는 상기 제3 전원선의 일부에 구성되는, 화상 표시 장치.
청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층의 막두께는, 상기 제1 콘덴서의 제1 전극 또는 제2 전극의 막두께보다 두꺼운, 화상 표시 장치.
청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 적어도 2층으로 이루어지며,
적어도 어느 하나의 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는, 화상 표시 장치.
청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며,
상기 배선층의 최상층은, 상기 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고,
상기 복수의 층 중 상기 최상층을 제외한 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는, 화상 표시 장치.
청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
상기 제2 절연막의 바로 위에 형성되는 배선층은, 복수의 층으로 이루어지며,
상기 배선층의 최하층은, 상기 복수의 층 중 가장 막두께가 두껍고,
상기 복수의 층 중 상기 최하층을 제외한 층은, 상기 제2 콘덴서의 제2 전극을 구성하는, 화상 표시 장치.
청구항 9 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 콘덴서의 제2 전극은, 상기 제1 전원선, 상기 제2 전원선, 상기 제3 전원선, 상기 구동 트랜지스터의 소스 또는 제2 주사선 중 어느 하나에 접속되어 있는, 화상 표시 장치.