KR20150026821A - 전기 광학 장치 - Google Patents

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Abstract

OLED 발광 중에 다음 영상 용의 계조 데이터의 입력 및 구동 트랜지스터의 Vth 보상을 행할 수 있는 전기 광학 장치를 제공한다. ELVDD와 OLED(10) 사이에는, 게이트 - 소스 사이에 제 1 용량(31)이 접속된 구동 트랜지스터(11)가, 접속되어 있고, ELVDD으로부터의 제 1 전류를 OLED(10)로 공급한다. 구동 트랜지스터(11)의 소스에는, 정전압원으로부터 나와서 보상 트랜지스터(13)를 경유하는 제 2 전류가 통과한다. 보상 트랜지스터(13)의 게이트에는, 한 쪽의 전극이 주사 트랜지스터(15)를 통해 데이터선(D)에 접속된 제 2 용량(32)의 다른 쪽 전극이 접속되어 있다. 제어 회로(2)는 구동 트랜지스터(11)가 제 1 전류가 흐르고 있는 동안에, 제 2 용량(32)에 계조 전압을 축적하고, 제 1 전류가 정지하고 있는 동안에, 제 2 전류를 흘림으로써, 제 1 용량(31)을 차지한다.

Description

전기 광학 장치 {ELECTRO-OPTIC DEVICE}
본 발명은 전류에 의해 발광하는 전류 발광 소자를 사용한 전기 광학 장치를 구동하는 전기 광학 장치에 관한 것이다.
최근, 공급되는 전류에 따른 강도로 발광하는 유기 EL 소자(Organic Electroluminescence Light Emitting Diode: OLED)로 이루어지는 전기 광학 장치가 개발되고 있다. 이와 같은 전기 광학 장치에서는 영상 신호 중의 계조 데이터에 대응한 전압(계조 전압)이 게이트에 공급되는 구동 트랜지스터가 OLED에 공급되는 전류량을 변화시킨다. 이와 같이, 각 화소의 각 색용의 OLED마다 공급되는 전류의 크기를 제어하여 그 발광휘도를 조정함으로써, 풀 컬러 영상의 표시가 가능하게 된다. 이러한 구동 트랜지스터로서 사용되는 FET는 소스 - 드레인 사이에 전류를 흘리기 시작하는 게이트 전압(이하, 「문턱값 전압」내지 「Vth」라고 함)을 고유의 값으로 갖고 있고, 게이트에 인가된 전압과 Vth 차에 비례한 크기의 전류를, 소스 - 드레인 사이로 흐르게 한다.
그런데, 구동 트랜지스터의 Vth는 개체마다 불균일이 있고, 따라서, 동일 계조 전압이 게이트에 인가된 경우일지라도, 구동 트랜지스터마다, OLED에 공급되는 전류의 크기가 다르고, 따라서, 그 발광 휘도가 서로 달라져 버린다는 문제가 있다.
여기서, 종래, 계조 전압에 따라서 구동 트랜지스터의 게이트 - 소스 사이에 인가되는 전압(Vgs)에, 미리 당해 구동 트랜지스터의 Vth의 불균일을 반영시켜 둠으로써, 결과로서, Vth의 불균일에 상관없이 계조 전압에 비례한 크기의 전류를 OLED에 공급하는기술이, 제안되어 있다(특허문헌1). 이와 같이하여, Vgs에 Vth의 불균일을 반영시키는 것을, 이하, 「Vth 보상」이라 칭한다. 종래, Vth 보상을 수반하는 게이트 전압의 인가는 구동 트랜지스터의게이트 - 소스 사이에 Vgs를 유지하는 용량을 접속하여 소스 팔로워 회로를 구성하는 동시에, 구동 트랜지스터가 OLED에 전류를 공급하기에 앞선 기간에, Vth에 상당하는 전압을 당해 용량에 라이트하여 (Vth 보상), 계조 데이터를 중첩(데이터 입력)함으로써 행해지고 있었다. 따라서, 각각의 OLED에 대해서는, Vth 보상 및 데이터 입력을 행하는 기간과 OLED를 발광시키는 기간은 시계열적으로 연속하지 않으면 안되었다.
또한, 디스플레이를 구성하는 모든 OLED에 대한 Vth 보상 및 데이터 입력의 실행 순서에 관하여는, 영상 표시의 형식이 인터레이스 방식 또는 프로그레시브 방식인 경우에는, 각각의 수평 주사 기간의 처음에, 표시 대상 행에 속하는 각 화소의 각 색용의 OLED에 대해서 Vth 보상 및 데이터 입력을 실행하는 방식이 제안되고(프로그레시브 방식에 대해 특허 문헌2), 모든 행의 영상을 동시에 표시하는 동시 발광 구동 방식인 경우에는, 영상 표시 전에 모든 행 분의 Vth 보상 및 데이터 입력을 실행하는 방식이 제안되어 있다(특허문헌3).
일본 특허 공보 제3629939호 일본 특허 공보 제5064421호 일본 특허 공개 공보 제2011-34038호
특허문헌2 기재의 프로그레시브 방식용의 Vth 보상 및 데이터 입력 방식에 의하면, 디스플레이의 해상도를 올리거나 동영상 표시 성능을 올리기 위해 프레임 레이트를 올리면, 1 수평 주사기간이 짧아져 버리기 때문에, Vth 보상 및 데이터 입력을 행하기 위한 충분한 시간을 확보할 수 없어서 영상에 휘도 변화가 발생하여 버린다는 문제가 발생한다. 특히, 액정 셔터 안경과 디스플레이를 연동시켜서 좌안의 시계(視界)를 차폐하고 있는 기간 중에 우안 용의 영상을 디스플레이에 표시시키는 동시에 우안의 시계를 차폐하고 있는 기간 중에 좌안 용의 영상을 디스플레이에 표시시키는 이른바 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시를 행하는 경우에는, 도 29에 나타내는 바와 같이, 크로스토크 현상을 방지하고자, 좌우의 셔터가 동시에 개폐 동작을 행하는 천이 기간 내내 디스플레이를 소등하지 않으면 안된다. 여기서, 도 29의 횡축은 시간 경과에 대응하고, 종축은 디스플레이의 행에 대응한다. 또한, 검은 색으로 칠한 부분은 좌우의 셔터가 동시에 개폐 동작을 행하고 있는 천이 기간을 나타낸다. 또한, 화살표(l)는 좌안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고, 점으로 표시된 기간(L)은 좌안 용의 영상 표시를 위한 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 또한, 각 발광 기간의 종기(終期: 끝나는 시기)가 행마다 어긋나 있는 것은, 각 행의 발광 시간을 균일하게 하여 화면 전체에서 밝기 변화가 발생하지 않도록 할 필요가 있기 때문이다. 마찬가지로, 화살표(r)는 우안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고, 점으로 표시된 기간(R)은 우안 용의 영상을 표시하기 위해 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 이와 같이, 프로그레시브 방식용의 Vth 보상 및 데이터 입력 방식을 사용하여 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시를 행하는 경우, Vth 보상 및 데이터 입력을 행하기 위한 시간이 더욱 짧아져버린다는 문제를 발생한다. 역으로, 발광 시간을 짧게 하면, 영상의 외견상의 밝기를 올리기 위해 OLED의 발광 휘도를 높일 필요가 발생하지만, OLED에 순간적으로 대전류를 흘리면, OLED의 발광 수명이 짧아져 버린다는 문제를 발생한다.
이것에 대하여, 특허문헌3에 기재된 동시 발광 구동용의 Vth 보상 및 데이터 입력 방식에 의하면, Vth 보상을 모든 화소 회로에 대해 일괄적으로 행하기 때문에, Vth 보상을 위한 시간을 길게 하여도, 데이터 입력을 각 행에 대해서 행하기 위한 수평 주사 기간을 어느 정도 확보할 수 있다. 그리고, 당해 Vth 보상 방식에 의하면, 상술한 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시를 행하는 경우일지라도, 좌우의 셔터를 동시에 닫는 기간 중에 Vth 보상을 실행하는 것이 가능하다. 그렇지 지만, 도 30에 나타내는 바와 같이, 동시 발광 구동용의 Vth 보상 및 데이터 입력 방식에 있어서도, 역시, 데이터 입력을 OLED의 비발광기간중에 행하지 않으면 안 된다. 여기서, 도 30의 횡축은 시간 경과에 대응하고, 종축은 디스플레이의 행에 대응한다. 또한, 검은 색으로 칠한 부분은 좌우의 셔터가 동시에 개폐 동작을 행하고 있는 천이 기간을 나타낸다. 또한, 화살표(l)는 좌안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고(따라서, 일부의 행에 대한 Vth 보상 및 데이터 입력은 상기 천이 기간 중에 개시된다), 점으로 표시된 기간(L)은 좌안 용의 영상 표시를 위한 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 마찬가지로, 화살표(r)는 우안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고, 점으로 표시된 기간(R)은 우안 용의 영상을 표시하기 위해 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 이와 같이, 동시 발광 구동용의 Vth 보상 및 데이터 입력 방식일지라도, 데이터 입력 기간이 짧아지거나, 발광 기간이 짧아지는 문제는 여전히 잔존하고 있다.
여기서, 본 발명의 목적은 OLED 발광 중에 다음의 영상용의 계조 데이터의 입력 및 구동 트랜지스터의 Vth 보상을 행할 수 있고, 따라서, Vth 보상 및 데이터 입력에 요하는 기간도 발광 기간도 함께 충분히 확보할 수 있는 전기 광학 장치의 제공을 과제로 한다.
본발명에 따른 전기 광학 장치는, 입력된 계조 데이터에 기초하는 계조 전압에 대응한 전류를 발광 소자에 공급함으로써, 상기 발광 소자를 상기 계조 데이터에 대응한 휘도로 발광시키는 전기 광학 장치로서, 전원과 상기 발광 소자의 전극 사이에 전기적으로 접속되고, 게이트 - 소스 사이에 제 1 용량이 접속되고, 상기 제 1 용량에 유지된 전압에 따라서 상기 전원으로부터의 제 1 전류의 크기를 조정하면서, 상기 조정된전류를 상기 발광 소자에 공급하는 구동 트랜지스터; 상기 전원으로부터 상기 제 1 용량으로 흐르는 제 2 전류의 경로 중에 전기적으로 접속되고, 게이트에 제 2 용량이 접속되고, 상기 제 2 용량에 유지된 전압에 따라서 상기 제 2 전류의 크기를 조정하는 보상 트랜지스터; 및 상기 제 1 전류가 흐르고 있는 동안에, 상기 제 2 용량에 계조 전압을 유지시키고, 상기 제 1 전류를 정지시키고 있는 동안에, 상기 제 2 전류를 흘려서 상기 제 1 용량에 유지된 상기 전압을 갱신하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 발광 소자의 발광 중에 다음 영상 용의 계조 데이터의 입력 및 구동 트랜지스터의 Vth 보상을 행할 수 있고, 따라서, Vth 보상 및 데이터 입력에 요하는 기간도 발광 기간도 함께 충분히 확보할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태의 개략 회로 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 3은 제어 회로에 의해 구동 회로에 인가되는 신호의 추이를 나타내는 타이밍차트이다.
도 4는 S1에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 5는 S2에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 6은 S3에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 7은 S4에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 8은 S5에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 9는 제 1 실시형태를 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시에 사용한 경우에 있어서 동작 설명도이다.
도 10은 비교예의 설명도이다.
도 11은 제 2 실시형태의 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 12는 제어 회로에 의해 구동 회로에 인가되는 신호의 추이를 나타내는 타이밍차트이다.
도 13은 S1에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 14는 S2에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 15는 S3에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 16은 S4에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 17은 S5에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 18은 제 3 실시형태의 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 19는 제 4 실시형태의 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 20은 제 5 실시형태의 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 21은 제어 회로에 의해 구동 회로에 인가되는 신호의 추이를 나타내는 타이밍차트이다.
도 22는 제 6 실시형태의 화소 회로를 구성하는 각각의 OLED마다의 구동 회로의 상세 회로도이다.
도 23은 제어 회로에 의해 구동 회로에 인가되는 신호의 추이를 나타내는 타이밍차트이다.
도 24는 S1에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 25는 S2에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 26은 S3에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 27은 S4에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 28은 S5에서의 구동 회로의 상태를 나타내는 회로도이다.
도 29는 종래의 프로그레시브 방식 용의 구동 회로를 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시에 사용한 경우에 있어서 동작 설명도이다.
도 30은 종래의 동시 구동 발광 방식 용의 구동 회로를 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시에 사용한 경우에 있어서 동작 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태는 본 발명의 실시형태의 일 예로서, 본 발명은 이들의 실시형태에 한정되지 않는다.
(제 1 실시형태)
본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 각 화소 회로(1)의 구체적 회로 구성을 나타내는 회로도이다.
전기 광학 장치는 디스플레이 패널을 구성하는 각 화소마다, 3개 1조의 OLED(풀 컬러를 표현하기 위해, 각각에 설정된 계조로 각 원색(적, 녹 및 청)을 각각 발광하는 3개 1조의 OLED)(10)를 구비하고 있다. 도 1에서는 각 OLED(10) 용 구동 회로의 집합이 「화소회로(1)」 라고 칭해지고 있다. 또한, 화소 회로(1)에서는 각 화소를 구성하는 다수의 OLED(10)의 구동 회로가 매트릭스 형상으로 배치되어 디스플레이 패널을 구성하고 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 열방향으로 배열되는 복수의 OLED(10)의 구동 회로에 공통의 데이터선(D)이 접속되고, 행방향으로 배열되는 복수의 OLED(10)의 구동 회로에는 공통의 제 1 주사선(S1), 공통의 제 2 주사선(S2), 공통의 제1 초기화 트랜지스터 구동선(N), 공통의 차단 트랜지스터 구동선(G), 공통의 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I), 공통의 발광 스위치 구동선(E)가 접속되고, 또한, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 제 1 전원선(P) 및 제 2 전원선(W)이 접속되어 있다. 또한, 상술한 제 1 전원선(P)에는, 도시하지 않은 전원 회로로부터, 어스 전위에 비교하여 충분히 높은 일정한 전원 전압(ELVDD)의 전원이 공급되어 있고, 제 2 전원선(W)에는 전원 전압(ELVDD)보다도 충분히 낮은 소정의 제 1 초기화 전압(Vinit1)가 공급되어 있다.
그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 제 1 실시형태에 따른 전기 광학 장치는 이러한 화소 회로(1) 및 제어 회로(2)로 구성되어 있다.
제어 회로(2)는 외부로부터 공급된 각 원색마다의 계조 데이터로 이루어지는 영상 신호를 입력받아서, 각 OLED(10)의 휘도를 설정하기 위한 계조 전압 또는 제 2 초기화 전압(Vinit2)을 상술하는 데이터선(D)으로 공급하는 동시에, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1), 전원 차단 신호(GC2), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3), 제 1 스캔 신호(Scan1), 제 2 스캔 신호(Scan2) 및 발광 스위치 구동 신호(EM)를 상술한 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N), 전원 차단 트랜지스터 구동선(G), 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I), 제 1 주사선(S1), 제 2 주사선(S2) 및 발광 스위치 구동선(E)으로 각각 공급하는 회로이다. 구체적으로는 제어 회로(2)는 계조 전압 생성부(22), 기준 전압 공급 회로(23), 제어 신호 공급 회로(24) 및 스캔 신호 공급 회로(25)로 구분되어 있다.
기준 전압 공급 회로(23)는 상술한 제 2 전원선(W)에 제 1 초기화 전압(Vinit1)을, 데이터선(D)에 제 2 초기화 전압(Vinit2)을, 각각 공급한다.
또한, 계조 전압 생성부(22)는 각 화소의 각 원색마다의 계조 데이터에 기초하여 각 OLED(10)에 설정하고자 하는 계조 전압을 생성하는 동시에, OLED(10)의 열마다, 생성된계조 전압(Data)을, 제 1 행의 OLED(10)용의 것으로부터 순차적으로, 대응하는 데이터선(D)에 공급한다.
또한, 스캔 신호 공급 회로(25)는 계조 전압 생성부(22)로부터 각 데이터선(D)에 순차 공급되는 계조 전압(Vdata)이 설정될 OLED(10)의 구동 회로를 지정하는 제2 스캔 신호(Scan2)를 제2 주사선(S2)에 공급한다. 또한, 스캔 신호 공급 회로(25)는 후술하는 보상용 트랜지스터(13)의 게이트에 인가되는 전압을 시프트시키기 위한 제 1 스캔 신호(Scan1)를, 제 1 주사선(S1)에 공급한다.
또한, 제어 신호 공급 회로(24)는 소정의 수직 동기 기간의 단위로, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1), 전원 차단 신호(GC2), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3) 및 발광 스위치 구동 신호(EM)를 상술한 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N), 전원 차단 트랜지스터 구동선(G), 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I) 및 발광 스위치 구동선(E)에, 각각 공급한다.
그 다음, 도 2를 참조하여, 각각의 OLED(10)의 구동 회로의 회로 구성을 설명한다. 도 2에 있어서, 제 1 전원선(P)과 OLED(10)의 애노드 사이에는, 차례로, 전원 차단 트랜지스터(17)(제 1 전류용 스위치에 상당), 구동 트랜지스터(11) 및 발광 스위치 트랜지스터(12)가 직렬 접속되어 있다. 그리고, 전원 차단 트랜지스터(17)의 게이트에는 전원 차단 트랜지스터 구동선(G)이 전기적으로 접속되어 있고, 발광 스위치 트랜지스터(12)의 게이트에는 발광 스위치 구동선(E)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트는 제 1 초기화 트랜지스터(14)를 통하여 제 2 전원선(W)에 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 초기화 트랜지스터(14)의 게이트에는, 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N)이 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(11)의 소스와 발광 스위치 트랜지스터(12)의 드레인과의 접속점과 구동 트랜지스터(11)의 게이트 사이에는 제 1 용량(31)이, 동 접속점과 데이터선(D) 사이에는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가, 동 접속점과 제 1 전원선(P) 사이에는 보상 트랜지스터(13)가, 각각 전기적으로 접속되어 있다. 그 제 2 초기화 트랜지스터(16)의 게이트는 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보상 트랜지스터(13)의 게이트는 주사 트랜지스터(15)을 통하여데이터선(D)에 접속되어 있는 동시에, 제 2 용량(32)을 통하여 제 1 주사선(S1)에 접속되어 있다. 주사 트랜지스터(15)의 게이트에는 제 2 주사선(S2)이 접속되어 있다.
또한, 구동 회로를 구성하는 각 트랜지스터(11~17)는 모두 N 채널형 MOSFET이다. 또한, 구동 트랜지스터(11)와 보상 트랜지스터(13)는 완전히 동일한 특성을 갖고 있기 때문에, 그 문턱값 전압(Vth) 값은 동일하다.
다음에, 도 3의 타이밍차트, 도 4 내지 도 8의 회로도를 사용하여, 제어 회로(2)에 의해 각 OLED(10)의 구동 회로에 대한 제어 내용을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 소정의 수직 동기 신호에 동기한 주기로 계조 전압 생성부(22)가 프레임 단위의 계조 전압을 생성할 때마다, 반복 실행된다. 그리고, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 모든 열에 대한 계조 전압의 출력을 병렬로 실행하면서, 픽셀 단위로 순차 출력되는 당해 계조 신호를 일 행씩 각 OLED(10)의 구동 회로에 입력시키는 프로그래밍을 행하고, 그 후, OLED(10)의 모든 행에 대한 초기화, Vth 보상 및 제 1 용량(31)로의 데이터 전송을 동시에 행하고, 그 후, 전송된 데이터에 기초하여 OLED(10)를 발광시키면서, 다음 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행한다. 단, 이하에 있어서는, 설명의 편의상, 임의의 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행하는 시점부터 설명을 시작한다.
먼저, 도 3의S1에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 H(발광 스위치 트랜지스터(12) = ON)로 한다(도 4 참조). 이것에 의해, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 이전 프레임의 계조 전압에 기초하여 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)에 따라서, 구동 트랜지스터(11)가 OLED(10)에 전류(제 1 전류에 상당)를 공급함으로써, 계조 전압에 따른 휘도로 OLED(10)를 발광시킨다. 동시에, 제어 회로(2)는, 주사 대상 행(초기에 있어서는 제 1 행이고, 소정의 수평 동기 신호에 따라서, 순차적으로, 다음 행으로 전환됨) 이외의 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 L(주사 트랜지스터(15) = OFF)인 채로 하면서, 주사 대상 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 H(주사 트랜지스터(15) = ON)로 전환한다(도 4 참조).
이 시점에서는 제어 회로(2)는 주사 대상 행의 OLED(10) 용의 계조 전압(Data)을 데이터선(D)에 공급하고 있다. 따라서, 그 계조 전압(Data)은 제 2 용량(32)에 축적된다. 그 계조 전압(Data)은 보상 트랜지스터(13)의 게이트에도 인가되지만, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압와의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON으로 되고, 이 시점에서는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 OFF이므로, ELVDD으로부터의 전류(제 2 전류에 상당)를 OLED(10)에 대하여 중첩적으로 흘러버린다. 그러나, 그 보상 트랜지스터(13)가 ON하는 수평 동기 기간은 OLED(10)가 계속 발광하는 수직 동기 기간에 비하여 충분히 작으므로, 사람의 눈에는, OLED의 밝기는 수평 주사 기간 중의 발광 휘도의 적분 값로서 느낄 수 있기 때문에, 당해 전류가 OLED의 외견상의 밝기에 미치는 영향은 실질적으로는 없다.
제어 회로(2)는 이상에 설명한 프로그래밍을, 소정의 수평 동기 신호가 입력될 때마다 주사 대상 행을 순차적으로 전환하면서, 모든 행에 대해서 실행한다. 도 5는 임의의 행에 대해서 프로그래밍이 실행된 후에 주사 대상 행이 다음 행으로 전환된 시점(S2)에 있어서 구동 회로의 상태를 나타내는 것이다. 즉, 주사 대상 행을 다음 행으로 전환하면, 제어 회로(2)는 프로그래밍이 완료한 행의 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 L(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환한다. 그러면, 제 2 용량(32)에 있어서 용량 커플링에 의해, 보상 트랜지스터(13)의 게이트에 인가되는 전압은 제 1 주사선(S1) 상의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 감쇠하여 Data - ΔV로 된다. 여기서, 진폭(ΔV)의 값은 Data가 최대값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data - ΔV)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth보다도 작아지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 OFF로 되고, 당해 보상 트랜지스터(13)로부터 OLED(10)로 흘러 들어오는 전류(제 2 전류에 상당)가 정지된다. 따라서, 이상의 제어를 행하는 제어 회로(2)는 제 2 전류를 규제하는 규제 수단에 상당한다.
모든 행에 대한 프로그램이 완료하면, 제어 회로(2)는, 도 3의 S3에 있어서, 데이터선(D)에 공급하고 있는 전압을 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 전환하는 동시에, 모든 행의 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 L(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환하고, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = ON), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = OFF), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = ON)로 전환한다(도 6 참조). 그 결과, ELVDD으로부터의 전류(제 1 전류에 상당)는 전원 차단 트랜지스터(17)에 의해 차단되기 때문에, OLED(10)는 소등한다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트 전위가 제 1 초기화 전압(Vinit1)으로 초기화되고, 소스 전위가 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 초기화된다. 이 때, 제 2 초기화 전압(Vinit2)의 값은 Data가 최대값일지라도 Vinit2 > Data - ΔV으로 되고, 또한, OLED(10)의 문턱값 전압 미만으로 되도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 OFF 인 채이고, 제 1 전원선(P)과 데이터선(D)과의 쇼트가 방지된다. 또한, 이 시점에서는 발광 스위치 트랜지스터(12)가 ON이기 때문에, 이전 프레임의 발광 시에 OLED(10)의 기생 용량에 축적된 전하가 디스차지된다. 따라서, 계조 전압(Data)의 값이 검은색에 상당하는 경우에, OLED(10)로 전류가 흘러서 발광하는 것이 방지된다.
다음에, 도 3의 S4에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 L(발광 스위치 트랜지스터(12) = OFF), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H로, 각각 전환한다(도 7 참조). 그 결과, 보상 트랜지스터(13)의 게이트의 전위가, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 상승하여, 원래의 계조 전압(Data)으로 된다. 그러면, 상술한 바와 같이, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON로 된다. 이것에 의해, 보상 트랜지스터(13)는 소스 팔로워 회로로서 동작하고, ELVDD으로부터의 전류(제 2 전류에 상당)가 보상 트랜지스터(13), 구동 트랜지스터(11)의 소스, 제 1 용량(31), 제 1 초기화 트랜지스터(14)를 통해 흐르고, 보상 트랜지스터(13)의 소스 전압이 게이트 전압(Data)으로부터 Vth 만큼 강하한 값(Data - Vth)으로 되고, 이 때의 구동 트랜지스터(11)의 소스 - 게이트 사이 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)이 제 1 용량(31)에 유지된다.
다음에, 도 3의 S5에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 H(발광 스위치 트랜지스터(12) = ON), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L로, 각각 전환한다(도 8 참조). 그 결과, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 보상 트랜지스터(13)가 OFF로 되는 동시에, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)으로부터문턱값 전압(Vth)만큼 강하한 전압(Vinit1 - Data)에 비례한 전류(제 1 전류에 상당)가 구동 트랜지스터(11)의 드레인 - 소스 사이를 흐르고, OLED(10)를 발광시킨다. 그 결과, OLED(10)의 발광 휘도는 계조에 따른 것으로 된다.
이후, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 발광을 S2의 완료시까지 계속하면서, 다음 계조 전압의 입력을 위해, S1 이후의 처리를 실행한다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 구동 트랜지스터(11)의 Vgs 유지 용의 메모리(제 1 용량(31))와는 별도로, 데이터 입력 용의 메모리(제 2 용량(32))를 구비하고, 보상 트랜지스터(13)에 의해 후자의 메모리로부터 전자의 메모리로 전하(계조 데이터(Data))를 전송할 때에, 당해 보상 트랜지스터(13)에 의해 Vth 보상을 행하도록 구성하였다. 전자의 메모리(제 1 용량(31))에 의해 OLED(10)의 발광과 후자의 메모리(제 2 용량(32))에 대한 프로그램을, 병행하여 실행할 수 있기 때문에, 프로그램 및 Vth 보상에 요하는 시간을 충분히 길게 하는 것이 가능하게 된다.
그러므로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 프레임 시퀀셜 방식의 3D 표시를 행하는 경우에 있어서도, 좌우의 셔터가 동시에 개폐 동작을 행하는 천이 기간 이외의 기간 중, 각 OLED(10)의 발광에 의해 영상을 표시할 수 있는 동시에, 각 프레임의 영상을 표시하고 있는 기간 및 좌우의 셔터를 동시에 닫는 기간을 사용하여 프로그램을 행할 수 있게 된다. 여기서, 도 9의 횡축은 시간 경과에 대응하고, 종축은 디스플레이의 행에 대응한다. 또한, 검은 색으로 칠한 부분은 좌우의 셔터가 동시에 개폐 동작을 행하고 있는 천이 기간을 나타낸다. 또한, 화살표(l)는 좌안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고, 점으로 표시된 기간(L)은 좌안 용의 영상 표시를 위한 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 마찬가지로, 화살표(r)는 우안 용의 영상을 표시하기 위해, 각 행의 OLED에 대하여 Vth 보상 및 데이터 입력을 개시하는 타이밍을 나타내고, 점으로 표시된 기간(R)은 우안 용의 영상을 표시하기 위해 각 행의 발광 기간을 나타낸다. 그 결과, 본 실시형태에 의하면, 발광 시간을 길게 함으로써, 영상의 외견상의 밝기를 밝게 할 수 있음에도 상관 없이, 프로그램 기간을 길게 함에 따라서, 세밀한 Vth 보상을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 보상 트랜지스터(13)를 소스 팔로워 회로로서 사용하여, 후자의 메모리(제 2 용량(32))에 기억된 데이터를 전자의 메모리(제 1 용량(31))에 전송하고 있기 때문에, 각 메모리에 축적된 전압이 나타내는 수치의 형태는 변동하지만, 계조 데이터(Data)를 전압 감쇠없이 전송할 수 있다. 도 10은 용량끼리를 단순히 접속함으로써, 전하를 이전시키는 비교예를 나타내는 것이지만, 이 경우, 차지셰어(charge share)에 의해 데이터 전압이 감쇠하여 버린다는 문제가 발생하기 때문에, 본 실시형태의 유용성은 명확하다.
또한, 본 실시형태에 의하면, ELVDD의 전압의 스윙을 행할 필요가 없기 때문에, 디스플레이 패널의 테두리를 좁게 하는 것이 가능하고, 전압 강하가 작게 되는 등의 이점이 있기 때문에, 특히 대형의 디스플레이 패널 용의 OLED의 구동 회로에 최적이다.
(제 2 실시형태)
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따른 전기 광학 장치의 블록도는 도 1과 같기 때문에, 도 1에 대한 제 1 실시형태의 설명을 채용한다. 본 제 2 실시형태에 있어서 각 화소 회로(1)의 구체적인 회로 구성은 도 11에 나타내는 바와 같기 때문에, 이하, 그 설명을 행한다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 본 제 2 실시형태는 제 1 실시형태와 비교하여, 보상 트랜지스터(13)가 구동 트랜지스터(11)와 직렬(제 1 전류의 경로 중)로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 제 1 전원선(P)과 OLED(10)의 애노드 사이에는, 차례로, 전원 차단 트랜지스터(17)(제 1 전류용 스위치에 상당), 보상 트랜지스터(13), 구동 트랜지스터(11) 및 발광 스위치 트랜지스터(12)가 직렬 접속되어 있다. 그리고, 전원 차단 트랜지스터(17)의 게이트에는 전원 차단 트랜지스터 구동선(G)이 전기적으로 접속되어 있고, 발광 스위치 트랜지스터(12)의 게이트에는 발광 스위치 구동선(E)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트는 제 1 초기화 트랜지스터(14)를 통하여 제 2 전원선(W)에 전기적으로 접속되어 있고, 제 1 초기화 트랜지스터(14)의 게이트에는, 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 드레인 - 소스 사이에는, 바이패스 트랜지스터(18)(제 2 전류를 규제하는 규제 수단으로서의 제 2 전류용 스위치에 상당)가 병렬 접속되어 있고, 바이패스 트랜지스터(18)의 게이트에도, 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N)이 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(11)의 소스와 발광 스위치 트랜지스터(12)의 드레인과의접속점과 구동 트랜지스터(11)의 게이트 사이에는 제 1 용량(31)이, 동 접속점과 데이터선(D) 사이에는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가, 각각 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 초기화 트랜지스터(16)의 게이트는 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보상 트랜지스터(13)의 게이트는 주사 트랜지스터(15)를 통하여 데이터선(D)에 접속되어 있는 동시에, 제 2 용량(32)을 통하여 제 1 주사선(S1)에 접속되어 있다. 주사 트랜지스터(15)의 게이트에는 제 2 주사선(S2)이 접속되어 있다.
또한, 구동 회로를 구성하는 각 트랜지스터(11~17)는 모두 N 채널형 MOSFET이다. 또한, 구동 트랜지스터(11)와 보상 트랜지스터(13)는 완전히 동일한 특성을 갖고 있기 때문에, 그 문턱값 전압(Vth)의 값은 동일하다.
다음에, 도 12의 타이밍차트, 도 13 내지 도 17의 회로도를 사용하여, 제어 회로(2)에 의해 각 OLED(10)의 구동 회로에 대한 제어 내용을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 소정의 수직 동기 신호에 동기한 주기로 계조 전압 생성부(22)가 프레임 단위의 계조 전압을 생성할 때마다, 반복 실행된다. 그리고, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 모든 열에 대한 계조 전압의 출력을 병렬로 실행하면서, 픽셀 단위로 순차 출력되는 당해 계조 신호를 일 행씩 각 OLED(10)의 구동 회로에 입력시키는 프로그래밍을 행하고, 그 후, OLED(10)의 모든 행에 대한 초기화, Vth 보상 및 제 1 용량(31)로의 데이터 전송을 행하고, 그 후, 전송된 데이터에 기초하여 OLED(10)를 발광시키면서, 다음 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행한다. 단, 이하에 있어서는, 설명의 편의상, 임의의 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행하는 시점부터 설명을 시작한다.
먼저, 도 12의 S1에 있어서, 제어 회로(2)는, 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF, 바이패스 트랜지스터(18) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 H(발광 스위치 트랜지스터(12) = ON)로 한다(도 13 참조). 이것에 의해, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 이전 프레임의 계조 전압에 기초하여 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)에 따라서, 구동 트랜지스터(11)가 OLED(10)로 전류(제 1 전류에 상당)를 공급함으로써, 계조 전압에 따른 휘도로 OLED(10)를 발광시킨다. 동시에, 제어 회로(2)는 주사 대상 행(초기에 있어서는 제 1 행이고, 소정의 수평 동기 신호에 따라서, 순차적으로, 다음 행으로 전환됨) 이외의 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 L(주사 트랜지스터(15) = OFF)인 채로 하면서, 주사 대상 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 H(주사 트랜지스터(15) = ON)로 전환한다(도 13 참조).
이 시점에서는 제어 회로(2)는 주사 대상 행의 OLED(10)용의 계조 전압(Data)을 데이터선(D)에 공급하고 있다. 따라서, 그 계조 전압(Data)은 제 2 용량(32)에 유지된다. 그 계조 전압(Data)은 보상 트랜지스터(13)의 게이트에도 인가되지만, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON 인 채이다. 이 시점에서 보상 트랜지스터(13)의 드레인-소스 사이를 흘러서 OLED(10)로 공급되는 전류(제 1 전류에 상당)는 제 2 용량(32)에 유지된 계조 전압(Data)에 의존한 크기로 되어 버리지만, 수평 동기 기간은 OLED(10)가 계속 발광하는 수직 동기 기간에 비하여 충분히 작으므로, 사람의 눈에는, OLED의 밝기는 수평 주사 기간 중의 발광 휘도의 적분 값로서 느껴질 수 있기 때문에, 당해 전류가 OLED의 외견상의 밝기에 미치는 영향은 실질적으로는 없다.
제어 회로(2)는 이상에 설명한 프로그래밍을, 소정의 수평 동기 신호가 입력될 때마다 주사 대상 행을 순차적으로 전환하면서, 모든 행에 대해서 실행한다. 도 14는 임의의 행에 대해서 프로그래밍이 실행된 후에 주사 대상 행이 다음 행으로 전환된 시점(S2)에 있어서 구동 회로의 상태를 나타내는 것이다. 즉, 주사 대상 행을 다음 행으로 전환하면, 제어 회로(2)는 프로그래밍이 완료한 행의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H로 전환하는 동시에, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 L(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환한다. 그러면, 제 2 용량(32)에 있어서 용량 커플링에 의해, 보상 트랜지스터(13)의 게이트에 인가되는 전압은 제 1 주사선(S1) 상의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 시프트하여 Data + ΔV 로 된다. 여기서, 진폭(ΔV) 값은, Data의 최대값보다도 충분히 크게 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)의 드레인 - 소스 사이의 임피던스가 최소값에 근접하게 되고, OLED(10)로 공급되는 전류는 전적으로, 구동 트랜지스터(11)에 의해 제어되도록 되고, OLED(10)는 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)에 따른 휘도로의 발광을 재개한다. 따라서, 이상의 제어를 행하는 제어 회로(2)는 제 2 전류를 규제하는 규제 수단에 상당한다.
모든 행에 대한 프로그램이 완료하면, 제어 회로(2)는 도 12의 S3에 있어서, 데이터선(D)으로 공급하고 있는 전압을 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 전환하는 동시에, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = ON, 바이패스 트랜지스터(18) = ON), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = OFF), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = ON)로 전환한다(도 15 참조). 그 결과, ELVDD으로부터의 전류(제 1 전류에 상당)는 전원 차단 트랜지스터(17)에 의해 차단되기 때문에, OLED(10)는 소등한다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트 전위가 제 1 초기화 전압(Vinit1)으로 초기화되고, 소스 전위가 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 초기화된다. 이 시점에서는 발광 스위치 트랜지스터(12)가 ON이기 때문에, 이전 프레임의 발광 시에 OLED(10)의 기생 용량에 축적된 전하가 디스차지된다. 따라서, 계조 전압(Data)의 값이 검은색에 상당하는 것인 경우에, OLED(10)로 전류가 흘러서 발광하는 것이 방지된다. 또한, 전원 차단 트랜지스터(17)가 OFF로 됨으로써, 제 1 전원선(P)과 데이터선(D)이 쇼트하는 것이 방지된다.
다음에, 도 12의 S4에 있어서, 제어 회로(2)는, 모든 행에 대해서, 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 L(발광 스위치 트랜지스터(12) = OFF), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L로, 각각 전환한다(도 16 참조). 이 때, 제 1 초기화 트랜지스터(14)가 ON인 채이기 때문에, 구동 트랜지스터(11)의 게이트에 인가되어 있는 전압은 제 1 초기화 전압(Vinit1)이고, 구동 트랜지스터(11)는 OFF인 채인 것에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위는 H이고, 바이패스 트랜지스터(18)는 ON으로 되어 있기 때문에, 전원 차단 트랜지스터(17)가 ON으로 됨으로써, ELVDD으로부터의 전류(제 2 전류에 상당)는 바이패스 트랜지스터(18)를 통해 흐르다. 이 때, 보상 트랜지스터(13)의 게이트의 전위는, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 하강하여, 원래의 계조 전압(Data)으로 되어 있다. 그러므로, 보상 트랜지스터(13)는 소스 팔로워 회로로서 기능하고, ELVDD로부터의 전류가 전원 차단 트랜지스터(17), 보상 트랜지스터(13), 바이패스 트랜지스터(18), 구동 트랜지스터(11)의 소스, 제 1 용량(31), 제 1 초기화 트랜지스터(14)를 통해 흐르고, 보상 트랜지스터(13)의 소스 전압이 게이트 전압(Data)으로부터문턱값 전압(Vth) 만큼 강하한 값(Data - Vth)으로 되고, ON 상태인 바이패스 트랜지스터(18)의 드레인 - 소스 사이의 임피던스가 거의 0이므로, 구동 트랜지스터(11)의 소스 전압도 같은 값(Data - Vth)으로 된다. 이것에 의해, 구동 트랜지스터(11)의 소스 - 게이트 사이의 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)이 제 1 용량(31)에 유지된다.
다음에, 도 12의 S5에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF, 바이패스 트랜지스터(18) = OFF), 발광 스위치 구동 신호(EM)의 전위를 H(발광 스위치 트랜지스터(12) = ON), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H로, 각각 전환한다(도 17 참조). 그 결과, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = Vinit1 - Data + Vth)으로부터문턱값 전압(Vth)만큼 강하한 전압(Vinit1 - Data)에 비례한 전류(제 1 전류에 상당)가 구동 트랜지스터(11)의 드레인 - 소스 사이를 흐르고, OLED(10)를 발광시킨다. 그 결과, OLED(10)의 발광 휘도는 계조 전압Data에 따른 것으로 된다.
이후, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 발광을S2의 완료시까지 계속하면서, 다음 계조 전압의 입력을 위해, S1 이후의 처리를 실행한다.
이상에 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 구동 트랜지스터(11)의 Vgs 유지 용의 메모리(제 1 용량(31))와는 별도로, 데이터 입력 용의 메모리(제 2 용량(32))를 구비하고, 보상 트랜지스터(13)에 의해 후자의 메모리로부터 전자의 메모리로 전하(계조 데이터Data)를 전송할 때에, 당해 보상 트랜지스터(13)에 의해 Vth 보상을 행하도록 구성하였다. 전자의 메모리(제 1 용량(31))에 의해 OLED(10)의 발광과 후자의 메모리(제 2 용량(32))에 대한 프로그램을, 병행하여 실행할 수 있기 때문에, 프로그램 및 Vth 보상에 요하는 시간을 충분히 길게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 보상 트랜지스터(13)를 소스 팔로워 회로로서 사용하여, 후자의 메모리(제 2 용량(32))에 기억된 데이터를 전자의 메모리(제 1 용량(31))에 전송하고 있기 때문에, 각 메모리에 축적된 전압이 나타내는 수치의 형태는 변동하지만, 계조 데이터(Data)를 전압 감쇠없이 전송할 수 있다.
(제 3 실시형태)
본 발명의 제 3 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 18을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 제 3 실시형태에 따른 전기 광학 장치는 상술한 제 1 실시형태와 비교하여, 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 없는 것만이 다르고, 그 외의 다른 구성은 동일하다. 따라서, 본 제 3 실시형태에 의하면, 제 2 초기화 전압(Vinit2)에 의한 OLED(10)의 기생 용량의 방전은 할 수 없지만, 제 1 용량(31)에서의 용량 커플링을 통해, 제 1 초기화 전압(Vinit1)에 의한 방전이 가능하기 때문에, 지장이 없다. 본 제 3 실시형태에 따른 그 외의 구성 및 작용은 상술한 제 1 실시형태의 것과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
(제 4 실시형태)
본 발명의 제 4 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 19를 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 제 4 실시형태에 따른 전기 광학 장치는, 상술한 제 2 실시형태와 비교하여, 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 없는 것만 다르고, 그 외의 구성은 동일하다. 따라서, 본 제 4 실시형태에 의하면, 제 2 초기화 전압(Vinit2)에 의한 OLED(10)의 기생 용량의 방전은 할 수 없지만, 제 1 용량(31)에서의 용량 커플링을 통해, 제 1 초기화 전압(Vinit1)에 의한 방전이 가능하기 때문에, 지장이 없다. 또한, 본 제 4 실시형태에서는 Data 선에 접속된 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 생략되었으므로, 초기화 트랜지스터(16)를 통한 데이터선과 ELVDD와의 쇼트의 가능성이 없어졌기 때문에, 초기화 시에 제 1 전원선(P)과의 접속을 끊는 전원 차단 트랜지스터(17)도 생략되어 있다. 본 제 4 실시형태에 따른 그 외의 구성 및 작용은 상술한 제 2 실시형태의 것과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
(제 5 실시형태)
본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 20 및 도 21을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전기 광학 장치는 상술한 제 1 실시형태와 비교하여, 각 트랜지스터(11~17)를 P 채널형 MOSFET로 치환하고, 같은 기능을 갖도록 하기 위해, 배선 및 각 신호의 패턴을 약간 변경한 것이다. 또한, 본 제 5 실시형태에서는 발광 스위치 트랜지스터(12)는 생략되어 있다.
본 발명의 제 5 실시형태에 따른 전기 광학 장치의 블록도는 도 1과 같기 때문에, 도 1에 대한 제 1 실시형태의 설명을 채용한다. 본 제 5 실시형태에 있어서 각 화소 회로(1)의 구체적인 회로 구성은 도 20에 나타내는 바와 같기 때문에, 이하, 그 설명을 행한다.
도 20에 있어서, 제 1 전원선(P)과 OLED(10)의 애노드 사이에는, 차례로, 전원 차단 트랜지스터(17)(제 1 전류용스위치) 및 구동 트랜지스터(11)가 직렬 접속되어 있다. 그리고, 전원 차단 트랜지스터(17)의 게이트에는 전원 차단 트랜지스터 구동선(G)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트는 제 1 초기화 트랜지스터(14)를 통하여 제 1 전원선(P)에 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 초기화 트랜지스터(14)의 게이트에는, 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N)이 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트와 소스 사이에는 제 1 용량(31)이 전기적으로 접속되어 있고, 구동 트랜지스터(11)의 드레인과 OLED의 애노드와의접속점과, 데이터선(D) 사이에는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 전기적으로 접속되어 있고, 구동 트랜지스터(11)의 소스와 제 2 전원선(W) 사이에는 보상 트랜지스터(13)가 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 초기화 트랜지스터(16)의 게이트는 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보상 트랜지스터(13)의 게이트는 주사 트랜지스터(15)를 통하여 데이터선(D)에 접속되어 있는 동시에, 제 2 용량(32)을 통하여 제 1 주사선(S1)에 접속되어 있다. 주사 트랜지스터(15)의 게이트에는 제 2 주사선(S2)이 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)와 보상 트랜지스터(13)는 완전히 동일한 특성을 갖고 있기 때문에, 그 문턱값 전압(Vth)의 값은 동일하다.
다음에, 도 21의 타이밍차트를 사용하여, 제어 회로(2)에 의해 각 OLED(10)의 구동 회로에 대한 제어 내용을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 소정의 수직 동기 신호에 동기한 주기로 계조 전압 생성부(22)가 프레임 단위의 계조 전압을 생성할 때마다, 반복 실행된다. 그리고, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 모든 열에 대한 계조 전압의 출력을 병렬로 실행하면서, 픽셀 단위로 순차 출력되는 당해 계조 신호를 일 행씩 각 OLED(10)의 구동 회로에 입력시키는 프로그래밍을 행하고, 그 후, OLED(10)의 모든 행에 대한 초기화, Vth 보상 및 제 1 용량(31)으로의 데이터 전송을 행하고, 그 후, 전송된 데이터에 기초하여 OLED(10)를 발광시키면서, 다음 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행한다. 단, 이하에 있어서는, 설명의 편의상, 임의의 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행하는 시점부터 설명을 시작한다.
먼저, 도 21의 S1에 있어서, 제어 회로(2)는, 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF)로 한다. 이것에 의해, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 이전 프레임의 계조 전압에 기초하여 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = ELVDD - Data + Vth, 여기서 및 이하 설명에서Vth는 음의값, p-채널 MOSFET을 사용하는 경우)에 따라서, 구동 트랜지스터(11)가 OLED(10)로 전류(제 1 전류에 상당)를 공급함으로써, 계조 전압에 따른 휘도로 OLED(10)를 발광시킨다. 동시에, 제어 회로(2)는 주사 대상 행(초기에 있어서는 제 1 행이고, 소정의 수평 동기 신호에 따라서, 순차적으로, 다음 행으로 전환됨) 이외의 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 H(주사 트랜지스터(15) = OFF)인 채로 하면서, 주사 대상 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 L(주사 트랜지스터(15) = ON)로 전환한다.
이 시점에서는 제어 회로(2)는 주사 대상 행의 OLED(10)용의 계조 전압(Data)을 데이터선(D)에 공급하고 있다. 따라서, 그 계조 전압(Data)은 제 2 용량(32)에 축적된다. 그 계조 전압(Data)은 보상 트랜지스터(13)의 게이트에도 인가되지만, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON으로 되고, 이 시점에서는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 OFF이므로, Vint1으로부터의 전류(제 2 전류에 상당)를 OLED(10)에 대하여 중첩적으로 흘려 버린다. 그러나, 그 보상 트랜지스터(13)가 ON하는 수평 동기 기간은 OLED(10)가 계속 발광하는 수직 동기 기간에 비하여 충분히 작으므로, 사람의 눈에는, OLED의 밝기는 수평 주사 기간 중의 발광 휘도의 적분 값로서 느낄 수 있기 때문에, 당해 전류가 OLED의 외견상의 밝기에 미치는 영향은 실질적으로는 없다.
제어 회로(2)는 이상에 설명한 프로그래밍을, 소정의 수평 동기 신호가 입력될 때마다 주사 대상 행을 순차적으로 전환하면서, 모든 행에 대해서 실행한다. 임의의 행에 대해서 프로그래밍이 실행된 후에 주사 대상 행이 다음 행으로 전환된 시점(S2)에서는 제어 회로(2)는 프로그래밍이 완료한 행의 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 H(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환한다. 그러면, 제 2 용량(32)에 있어서 용량 커플링에 의해, 보상 트랜지스터(13)의 게이트에 인가되는 전압은 제 1 주사선(S1) 상의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 시프트하여 Data + ΔV로 된다. 여기서, 진폭(ΔV)의 값은 Data가 최대값일지라도 보상 트랜지스터의 게이트 전압(Data + ΔV)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth보다도 작아지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 OFF로 되고, 당해 보상 트랜지스터(13)로부터 OLED(10)로 흘러 들어오는 전류(제 2 전류에 상당)가 정지된다. 따라서, 이상의 제어를 행하는 제어 회로(2)는 제 2 전류를 규제하는 규제 수단에 상당한다.
모든 행에 대한 프로그램가 완료하면, 제어 회로(2)는 도 21의 S3에 있어서, 데이터선(D)으로 공급하고 있는 전압을 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 전환하는 동시에, 모든 행의 제 1 스캔 신호(Scan1) 및 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 함께 H(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환하고, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = ON), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = OFF), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = ON)로 전환한다. 그 결과, ELVDD으로부터의 전류(제 1 전류에 상당)는 전원 차단 트랜지스터(17)에 의해 차단되기 때문에, OLED(10)는 소등한다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트 전위가 전원 전압(ELVDD)으로 초기화되고, 드레인 전위가 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 초기화된다. 이 때, 제 2 초기화 전압(Vinit2)의 값은 OLED(10)의 문턱값 전압 미만으로 되도록 설정되어 있기 때문에, 이전 프레임의 발광 시에 OLED(10)의 기생 용량에 축적된 전하가 디스차지된다. 따라서, 계조 전압(Data)의 값이 검은색에 상당하는 것인 경우에, OLED(10)로 전류가 흘러서 발광하는 것이 방지된다. 또한, 보상 트랜지스터(13)가OFF로 되고, 또한 전원 차단 트랜지스터(17)가OFF로 됨으로써, 제 1 전원선(P)과 데이터선(D)과의 쇼트가 방지된다.
다음에, 도 21의 S4에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L로, 각각 전환한다. 그 결과, 보상 트랜지스터(13)의 게이트의 전위가, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 강하하여, 원래의 계조 전압(Data)으로 된다. 그러면, 상술한 바와 같이, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON로 된다. 이것에 의해, 보상 트랜지스터(13)는 소스 팔로워 회로로서 동작하고, ELVDD으로부터의 전류가 제 1 초기화 트랜지스터(14), 제 1 용량(31), 구동 트랜지스터(11)의 소스, 보상 트랜지스터(13)를 통해 흐르고, 보상 트랜지스터(13)의 소스 전압이 게이트 전압(Data)으로부터 Vth 만큼 강하한 값(Data - Vth)으로 되고, 이 때의 구동 트랜지스터(11)의 소스 - 게이트 사이 전압(Vgs = ELVDD - Data + Vth)이 제 1 용량(31)에 유지된다.
다음에, 도 21의 S5에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H로, 각각 전환한다. 그 결과, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 보상 트랜지스터가 OFF로 되는 동시에, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = ELVDD - Data + Vth)으로부터문턱값 전압(Vth)만큼 강하한 전압(ELVDD - Data)에 비례한 전류(제 1 전류에 상당)가 구동 트랜지스터(11)의 드레인 - 소스 사이를 흐르고, OLED(10)를 발광시킨다. 그 결과, OLED(10)의 발광 휘도는 계조 전압Data에 따른 것으로 된다.
이후, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 발광을 S2의 완료 시까지 계속하면서, 다음 계조 전압의 입력을 위해, S1 이후의 처리를 실행한다.
본 제 5 실시형태에 있어서 그 외의 구성 및 작용은 상술한 제 1 실시형태의 것과 같기 때문에, 그 설명을 생략한다.
(제 6 실시형태)
본 발명의 제 6 실시형태에 따른 전기 광학 장치에 대해서, 도 22 내지 도 28를 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명의 제 6 실시형태에 따른 전기 광학 장치는 상술한 제 2 실시형태와 비교하여, 각 트랜지스터(11~17)를 P 채널형 MOSFET로 치환하고, 같은 기능을 갖도록 하기 위해, 배선 및 각 신호의 패턴을 약간 변경한 것이다. 또한, 본 제 6 실시형태에서는 발광 스위치 트랜지스터(12) 및 바이패스 트랜지스터(18)는 생략되어 있는 한편, 전류를 제 2 전원선(W)에 흐르게 하는 접지 트랜지스터(19)가 마련되어 있다.
본 발명의 제 6 실시형태에 따른 전기 광학 장치의 블록도는 도 1과 같기 때문에, 도 1에 대한 제 1 실시형태의 설명을 채용한다. 본 제 6 실시형태에 있어서 각 화소 회로(1)의 구체적인 회로 구성은 도 22에 나타내는 바와 같기 때문에, 이하, 그 설명을 행한다.
도 22에 나타내는 바와 같이, 제 1 전원선(P)과 OLED(10)의 애노드 사이에는, 차례로, 전원 차단 트랜지스터(17)(제 1 전류용스위치에 상당), 보상 트랜지스터(13) 및 구동 트랜지스터(11)가 직렬 접속되어 있다. 그리고, 전원 차단 트랜지스터(17)의 게이트에는 전원 차단 트랜지스터 구동선(G)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트는 제 1 초기화 트랜지스터(14)을 통하여 제 1 전원선(P)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제 1 초기화 트랜지스터(14)의 게이트에는, 제 1 초기화 트랜지스터 구동선(N)이 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(11)의 소스와 게이트 사이에는 제 1 용량(31)이 전기적으로 접속되어 있고, 구동 트랜지스터(11)의 드레인과 OLED(10)의 애노드과의접속점과, 데이터선(D) 사이에는 제 2 초기화 트랜지스터(16)가 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 초기화 트랜지스터(16)의 게이트는 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 보상 트랜지스터(13)의 게이트는 주사 트랜지스터(15)를 통하여 데이터선(D)에 접속되어 있는 동시에, 제 2 용량(32)을 통하여 제 1 주사선(S1)에 접속되어 있다. 주사 트랜지스터(15)의 게이트에는 제 2 주사선(S2)이 접속되어 있다.
또한, 상술한 접지 트랜지스터(19)(제 2 전류를 규제하는 규제 수단으로서의 제 2 전류용 스위치에 상당)는 전원 차단 트랜지스터(17)의 드레인과 보상 트랜지스터(13)의 소스와의 접속점과, 제 2 전원선(W) 사이에 접속되어 있고, 접지 트랜지스터(19)의 게이트는 제 2 초기화 트랜지스터 구동선(I)에 접속되어 있다.
또한, 구동 트랜지스터(11)와 보상 트랜지스터(13)는 완전히 동일한 특성을 갖고 있기 때문에, 그 문턱값 전압(Vth)의 값은 동일하다.
다음에, 도 23의 타이밍차트, 도 24 내지 도 28의 회로도를 사용하여, 제어 회로(2)에 의해 각 OLED(10)의 구동 회로에 대한 제어 내용을 설명한다. 또한, 이하의 처리는, 소정의 수직 동기 신호에 동기한 주기로 계조 전압 생성부(22)가 프레임 단위의 계조 전압을 생성할 때마다, 반복 실행된다. 그리고, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 모든 열에 대한 계조 전압의 출력을 병렬로 실행하면서, 픽셀 단위로 순차 출력되는 당해 계조 신호를 일 행씩 각 OLED(10)의 구동 회로에 입력시키는 프로그래밍을 행하고, 그 후, OLED(10)의 모든 행에 대한 초기화, Vth 보상 및 제 1 용량(31)으로의 데이터 전송을 동시에 행하고, 그 후, 전송된 데이터에 기초하여 OLED(10)를 발광시키면서, 다음 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행한다. 단, 이하에 있어서는, 설명의 편의상, 임의의 프레임의 계조 데이터에 대한 프로그래밍을 실행하는 시점부터 설명을 시작한다.
먼저, 도 23의 S1에 있어서, 제어 회로(2)는, 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF, 접지 트랜지스터(19) = OFF)로 한다(도 24 참조). 이것에 의해, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 이전 프레임의 계조 전압에 기초하여 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs= ELVDD - Data + Vth)에 따라서, 구동 트랜지스터(11)가 OLED(10)로 전류(제 1 전류에 상당)를 공급함으로써, 계조 전압에 따른 휘도로 OLED(10)를 발광시킨다. 동시에, 제어 회로(2)는 주사 대상 행(초기에 있어서는 제 1 행이고, 소정의 수평 동기 신호에 따라서, 순차적으로, 다음 행으로 전환됨) 이외의 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 H(주사 트랜지스터(15) = OFF)인 채로 하면서, 주사 대상 행에 대해서는, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 L(주사 트랜지스터(15) = ON)로 전환한다(도 24 참조).
이 시점에서는 제어 회로(2)는 주사 대상 행의 OLED(10)용의 계조 전압(Data)을 데이터선(D)에 공급하고 있다. 따라서, 그 계조 전압(Data)은 제 2 용량(32)에 유지된다. 그 계조 전압(Data)은 보상 트랜지스터(13)의 게이트에도 인가되지만, 계조 전압(Data)이 최소값일지라도 보상 트랜지스터(13)의 게이트 전압(Data)과 소스 전압과의 전위 차가 Vth 보다도 커지도록 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)는 ON 인 채이다. 이 시점에서 보상 트랜지스터(13)의 드레인 - 소스 사이를 흘러서 OLED(10)로 공급되는 전류(제 1 전류에 상당)는 제 2 용량(32)에 유지된 계조 전압(Data)에 의존한 크기로 되어 버리지만, 수평 동기 기간은 OLED(10)가 계속 발광하는 수직 동기 기간에 비하여 충분히 작으므로, 사람의 눈에는, OLED의 밝기는 수평 주사 기간 중의 발광 휘도의 적분 값로서 느껴질 수 있기 때문에, 당해 전류가 OLED의 외견상의 밝기에 미치는 영향은 실질적으로는 없다.
제어 회로(2)는 이상에 설명한 프로그래밍을, 소정의 수평 동기 신호가 입력될 때마다 주사 대상 행을 순차적으로 전환하면서, 모든 행에 대해서 실행한다. 도 25는 임의의 행에 대해서 프로그래밍이 실행된 후에 주사 대상 행이 다음 행으로 전환된 시점(S2)에 있어서 구동 회로의 상태를 나타내는 것이다. 즉, 주사 대상 행을 다음 행으로 전환하면, 제어 회로(2)는 프로그래밍이 완료한 행의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L로 전환하는 동시에, 제 2 스캔 신호(Scan2)의 전위를 H(주사 트랜지스터(15) = OFF)로 전환한다. 그러면, 제 2 용량(32)에 있어서 용량 커플링에 의해, 보상 트랜지스터(13)의 게이트에 인가되는 전압은 제 1 주사선(S1) 상의 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 하강하여 Data - ΔV로 된다. 여기서, 진폭(ΔV)의 값은, Data의 최대값보다도 충분히 크게 설정되어 있기 때문에, 보상 트랜지스터(13)의 드레인 - 소스 사이의임피던스가 최소값에 근접하고, OLED(10)에 공급되는 전류는 전적으로 구동 트랜지스터(11)에 의해 제어되도록 되고, OLED(10)는 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs= ELVDD - Data + Vth)에 따른 휘도로의 발광을 재개한다. 따라서, 이상의 제어를 행하는 제어 회로(2)는 제 2 전류를 규제하는 규제 수단에 상당한다.
모든 행에 대한 프로그램이 완료하면, 제어 회로(2)는 도 23의 S3에 있어서, 데이터선(D)으로 공급하고 있는 전압을 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 전환하는 동시에, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 L(제 1 초기화 트랜지스터(14) = ON), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 H(전원 차단 트랜지스터(17) = OFF)로 전환한다(도 26 참조). 그 결과, ELVDD으로부터의 전류(제 1 전류에 상당)는 전원 차단 트랜지스터(17)에 의해 차단되기 때문에, OLED(10)는 소등한다. 또한, 구동 트랜지스터(11)의 게이트 전위가 전원 전압(ELVDD)으로 초기화된다. 또한, 전원 차단 트랜지스터(17)가 OFF이므로, 제 1 전원선(P)과 데이터선(D)과의 쇼트가 방지된다.
다음에, 도 23의 S4에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 L(제 2 초기화 트랜지스터(16) = ON, 접지 트랜지스터(19) = ON), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 H로, 각각 전환한다(도 27 참조). 이때, 제 1 초기화 트랜지스터(14)가 ON인 채이므로, 구동 트랜지스터(11)의 게이트에 인가되어 있는 전압은 ELVDD이고, 구동 트랜지스터(11)는 OFF인 채이므로, 접지 트랜지스터(19)가 ON으로 됨으로써, ELVDD로부터의 전류는 제 1 초기화 트랜지스터(14), 제 1 용량(31), 구동 트랜지스터(11)의 소스, 보상 트랜지스터(13) 및 접지 트랜지스터(19)를 통해 흐른다. 이 때, 보상 트랜지스터(13)의 게이트의 전위가, 제 1 스캔 신호(Scan1)의 진폭(ΔV)(= H - L) 만큼 상승하여, 원래의 계조 전압(Data)으로 되어 있다. 그러므로, 보상 트랜지스터(13)는 소스 팔로워 회로로서 기능하고, 그 소스 전압이 게이트 전압(Data)으로부터 문턱값 전압(Vth)만큼 강하한 값(Data - Vth)으로 되고, 구동 트랜지스터(11)의 소스 - 게이트 사이 전압(Vgs = ELVDD - Data + Vth)이 제 1 용량(31)에 유지된다. 그것과 동시에, 구동 트랜지스터(11)의 드레인 전위가 제 2 초기화 전압(Vinit2)으로 초기화되고, 이전 프레임의 발광 시에 OLED(10)의 기생 용량에 축적된 전하가 디스차지된다. 따라서, 계조 전압(Data)의 값이 검은색에 상당하는 것인 경우에, OLED(10)로 전류가 흘러서 발광하는 것이 방지된다.
다음에, 도 23의 S5에 있어서, 제어 회로(2)는 모든 행에 대해서, 제 1 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC1)의 전위를 H(제 1 초기화 트랜지스터(14) = OFF), 전원 차단 신호(GC2)의 전위를 L(전원 차단 트랜지스터(17) = ON), 제 2 초기화 트랜지스터 구동 신호(GC3)의 전위를 H(제 2 초기화 트랜지스터(16) = OFF, 접지 트랜지스터(19) = OFF), 제 1 스캔 신호(Scan1)의 전위를 L로, 각각 전환한다(도 28 참조). 그 결과, 모든 OLED(10)의 구동 회로에 있어서, 제 1 용량(31)이 플로팅되고, 제 1 용량(31)에 유지된 전압(Vgs = ELVDD - Data + Vth)으로부터문턱값 전압(Vth)만큼 강하한 전압(ELVDD - Data)에 비례한 전류(제 1 전류에 상당)가 구동 트랜지스터(11)의 드레인 - 소스 사이를 흐르고, OLED(10)를 발광시킨다. 그 결과, OLED(10)의 발광 휘도는 계조 전압(Data)에 따른 것으로 된다.
이후, 제어 회로(2)는 OLED(10)의 발광을 S2의 완료 시까지 계속하면서, 다음 계조 전압의 입력을 위해, S1 이후의 처리를 실행한다.
본 제 6 실시형태에 있어서 그 외의 구성 및 작용은 제 2 실시형태의 것과 같기 때문에, 그 설명을 생략한다.
1: 화소 회로 2: 제어 회로
10: OLED 11: 구동 트랜지스터
13: 보상 트랜지스터 17: 전원 차단 트랜지스터
31: 제 1 용량 32: 제 2 용량
P: 제 1 전원선 S1: 제 1 주사선

Claims (12)

  1. 입력된계조 데이터에 기초하는 계조 전압에 대응한 전류를 발광 소자에 공급함으로써, 상기 발광 소자를 상기 계조 데이터에 대응한 휘도로 발광시키는 전기 광학 장치에 있어서,
    전원과 상기 발광 소자의 전극 사이에 전기적으로 접속되고, 게이트 - 소스 사이에 제 1 용량이 접속되고, 상기 제 1 용량에 유지된 전압에 따라서 상기 전원으로부터의 제 1 전류의 크기를 조정하면서, 상기 조정된전류를 상기 발광 소자에 공급하는 구동 트랜지스터;
    상기 전원으로부터 상기 제 1 용량으로 흐르는 제 2 전류의 경로 중에 전기적으로 접속되고, 게이트에 제 2 용량이 접속되고, 상기 제 2 용량에 유지된 전압에 따라서 상기 제 2 전류의 크기를 조정하는 보상 트랜지스터; 및
    상기 제 1 전류가 흐르고 있는 동안에, 상기 제 2 용량에 계조 전압을 유지시키고, 상기 제 1 전류를 정지시키고 있는 동안에, 상기 제 2 전류를 흘려서 상기 제 1 용량에 유지된 상기 전압을 갱신하는 제어 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전류는, 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 경유하지만, 상기 구동 트랜지스터 내를 경유하지 않고 흐르는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전류의 경로를 개폐시키는 제 1 전류용 스위치를 더 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어함으로써, 상기 제 1 전류를 흘리거나, 또는, 정지시키는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전류를 규제하는 규제 수단을 더 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류를 흘리고 있는 동안은, 상기 규제 수단을 제어하여 상기 제 2 전류를 정지시키는것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기제어 회로는, 상기 제 2 용량에 있어서 상기 보상 트랜지스터에 접속되어 있는 전극애대향하는 다른 전극의 전위를 조정함으로써, 상기 보상 트랜지스터를 오프로 하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 규제 수단은, 상기 제 2 전류의 상기 경로를 개폐시키는 제 2 전류용 스위치인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터는, 상기 제 1 전류의 경로 외에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터는, 상기 제 1 전류의 상기경로 중에도 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터 내에 있어서 상기 제 1 전류 및 상기 제 2 전류의 방향이 같고,
    상기 구동 트랜지스터와 병렬로 접속되어 상기 제 2 전류를 바이패스시키는 동시에 상기 제 2 전류를 규제하는 제 2 전류용 스위치를 더 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류가 흐르고 있는 동안에, 상기 제 2 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 2 전류를 정지시키고, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류를 정지시키고 있는 동안에, 상기 제 2 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 2 전류를 흘리는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터 내에 있어서 상기 제 1 전류 및 상기 제 2 전류의 방향이 반대이고,
    상기 제 1 전류의 상기경로 외에 배치되어 상기 제 2 전류를 규제하는 제 2 전류용 스위치를 더 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류가 흐르고 있는 동안에, 상기 제 2 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 2 전류를 정지시키고, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류를 정지시키고 있는 동안에, 상기 제 2 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 2 전류를 흘리는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  11. 제9 항 또는 제 1 0 항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 1 전류를 흘리고 있는 기간 내에 있어서, 상기 제 2 용량에 상기계조 전압을 유지시키고 있는 동안 이외의 기간에서는 상기 제 2 용량에 있어서 상기 보상 트랜지스터에 접속되어 있는 전극에 대향하는 다른 전극의 전위를 조정함으로써, 상기 보상 트랜지스터의 소스 - 드레인 사이의 임피던스를 내리고, 상기 제 2 전류용 스위치를 제어하여 상기 제 2 전류를 흘릴 때에, 상기 다른 전극의 전위를 원래대로 되돌리는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 전류를 정지하고 나서 상기 제 2 전류를 흘리기 전에 상기 제 1 용량을 초기화하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
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