KR20150098616A - 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

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Abstract

비발광 기간에서는 발광부를 확실하게 비발광의 상태로 제어하는 것이 가능한 표시 장치, 그 구동 방법, 및, 당해 표시 장치를 갖는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터, 신호 전위를 샘플링하는 샘플링 트랜지스터, 발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의해 샘플링되어 기록된 신호 전위를 유지하는 유지 용량, 및, 구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지는 표시 장치에서, 발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비한다.

Description

표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, DRIVE METHOD FOR DISPLAY DEVICE, AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 개시는, 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에 관한 것으로, 특히, 발광부를 포함하는 화소가 행렬형상(매트릭스 형상)으로 배치되어 이루어지는 평면형(플랫 패널형)의 표시 장치, 당해 표시 장치의 구동 방법, 및, 당해 표시 장치를 갖는 전자 기기에 관한 것이다.
평면형의 표시 장치의 하나로서, 발광부(발광 소자)에 흐르는 전류치에 응하여 발광 휘도가 변화하는, 이른바, 전류 구동형의 전기광학 소자를 화소의 발광부로서 이용하는 표시 장치가 있다. 전류 구동형의 전기광학 소자로서는, 예를 들면, 유기 재료의 일렉트로루미네선스(Electro Luminescence : EL)을 이용하고, 유기 박막에 전계를 걸면 발광하는 현상을 이용한 유기 EL 소자가 알려져 있다.
이 유기 EL 표시 장치로 대표되는 평면형의 표시 장치에는, 화소 회로가 발광부를 구동하는 구동 트랜지스터로서, P채널형의 트랜지스터를 이용함과 함께, 당해 구동 트랜지스터의 임계치 전압이나 이동도의 편차를 보정하는 기능을 갖는 것이 있다. 이 화소 회로는, 구동 트랜지스터 외에, 샘플링 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터, 유지 용량, 및, 보조 용량을 갖는 구성으로 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본 특개2008-287141호 공보
상기한 종래례에 관한 표시 장치에서, 임계치 전압의 보정 준비 기간부터 임계치 보정 기간에 걸쳐서의 동작점에 주목하면, 비발광 기간임에도 불구하고, 발광부의 애노드 전위가 당해 발광부의 임계치 전압을 초과하여 버린다. 이에 의해, 비발광 기간임에도 불구하고, 신호 전압의 계조(階調)에 의하지 않고서 매(每)프레임, 일정 휘도로 발광부가 발광하여 버리기 때문에, 표시 패널의 콘트라스트의 저하를 초래하는 요인으로 되어 있다.
본 개시는, 비발광 기간에서는 발광부를 확실하게 비발광의 상태로 제어하는 것이 가능한 표시 장치, 당해 표시 장치의 구동 방법, 및, 당해 표시 장치를 갖는 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 표시 장치는,
발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 표시 장치이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 표시 장치의 구동 방법은,
발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지는 표시 장치의 구동에 있어서,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하도록 하는 표시 장치의 구동 방법이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 전자 기기는,
발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 표시 장치를 갖는 전자 기기이다.
발광부의 비발광 기간임에도 불구하고, 발광부의 애노드 전위가 당해 발광부의 임계치 전압을 초과하여 버렸다고 하여도, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입함으로써, 발광부에는 전류가 유입하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 비발광 기간에서, 발광부가 발광하는 것을 억제할 수 있다.
본 개시에 의하면, 비발광 기간에서는 발광부를 확실하게 비발광의 상태로 제어하고, 비발광 기간에서의 발광부의 발광을 억제할 수 있기 때문에, 표시 패널의 고(高)콘트라스트화를 도모할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 기본적인 구성의 개략을 도시하는 시스템 구성도.
도 2는, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치에서의 화소(화소 회로)의 회로례를 도시하는 회로도.
도 3은, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도.
도 4는, 실시례 1에 관한 화소(화소 회로)의 회로례를 도시하는 회로도.
도 5는, 실시례 1에 관한 화소를 구비하는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도.
도 6은, 실시례 2에 관한 화소(화소 회로)의 회로례 및 당해 화소를 구비하는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 구성의 개략을 도시하는 도면.
도 7은, 실시례 2에 관한 화소를 구비하는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도.
도 8은, 실시례 3에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도.
도 9는, 실시례 4에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도.
도 10은, 발광 기간에 들어가기 전의 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도.
도 11은, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 존재하는 기생 용량(Cp)을 포함하는 화소(화소 회로)를 도시하는 회로도.
도 12A는, 유기 EL 소자의 열화 전과 열화 후의 I-V특성을 도시하는 도면, 도 12B는, 유기 EL 소자의 열화 전과 열화 후의 I-L특성을 도시하는 도면.
도 13은, 버닝 전후에서의 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도.
도 14는, 장시간 사용한 유기 EL 소자의 열화 전후에서의 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도.
이하, 본 개시의 기술을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시 형태」라고 기술한다)에 관해 도면을 이용하여 상세히 설명한다. 본 개시는 실시 형태로 한정되는 것이 아니다. 이하의 설명에서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 이용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명
2. 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치
2-1. 시스템 구성
2-2. 화소 회로
2-3. 기본적인 회로 동작
2-4. 임계치 보정 준비 기간∼임계치 보정 기간에서의 부적합함에 관해
3. 실시 형태의 설명
3-1. 실시례 1
3-2. 실시례 2
3-3. 실시례 3
3-4. 실시례 4
4. 적용례
5. 전자 기기
<1. 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기, 전반에 관한 설명>
본 개시의 표시 장치는, 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터 외에, 샘플링 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터, 유지 용량, 및, 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지는 평면형(플랫 패널형)의 표시 장치이다.
상기한 화소 회로에서, 샘플링 트랜지스터는 신호 전압을 샘플링함에 의해 유지 용량에 기록한다. 발광 제어 트랜지스터는, 발광부의 발광/비발광을 제어한다. 유지 용량은, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지한다. 보조 용량은, 구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속되어 있다.
평면형의 표시 장치로서는, 유기 EL 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등을 예시할 수 있다. 이들의 표시 장치 중, 유기 EL 표시 장치는, 유기 재료의 일렉트로루미네선스를 이용하고, 유기 박막에 전계를 걸으면 발광하는 현상을 이용한 유기 EL 소자를 화소의 발광 소자(전기광학 소자)로서 이용하고 있다.
화소의 발광부로서 유기 EL 소자를 이용한 유기 EL 표시 장치는 다음과 같은 장점을 갖고 있다. 즉, 유기 EL 소자가 10V 이하의 인가 전압으로 구동할 수 있기 때문에, 유기 EL 표시 장치는 저소비 전력이다. 유기 EL 소자가 자발광형의 소자이기 때문에, 유기 EL 표시 장치는, 같은 평면형의 표시 장치인 액정 표시 장치에 비하여, 화상의 시인성이 높고, 게다가, 백라이트 등의 조명 부재를 필요로 하지 않기 때문에 경량화 및 박형화가 용이하다. 또한, 유기 EL 소자의 응답 속도가 수μsec 정도로 매우 고속이기 때문에, 유기 EL 표시 장치는 동화 표시시의 잔상이 발생하지 않는다.
유기 EL 소자는, 자발광형의 소자임과 함께, 전류 구동형의 전기광학 소자이다. 전류 구동형의 전기광학 소자로서는, 유기 EL 소자 외에, 무기 EL 소자, LED 소자, 반도체 레이저 소자 등을 예시할 수 있다.
유기 EL 표시 장치 등의 평면형의 표시 장치는, 표시부를 구비하는 각종의 전자 기기에서, 그 표시부(표시 장치)로서 이용할 수 있다. 각종의 전자 기기로서는, 헤드 마운트 디스플레이, 디지털 카메라, 텔레비전 시스템 외에, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 게임기, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 전자서적 등의 휴대 정보 기기, PDA(Personal Digital Assistant)나 휴대 전화기 등의 휴대 통신 기기 등을 예시할 수 있다.
본 개시의 기술에서는, 구동 트랜지스터로서 P채널형의 트랜지스터를 이용하는 것을 전제로 하고 있다. 구동 트랜지스터로서, N채널형의 트랜지스터가 아니라, P채널형의 트랜지스터를 이용하는 것은 다음의 이유에 의한다.
트랜지스터를 유리 기판과 같은 절연체상이 아니라, 실리콘과 같은 반도체상에 형성하는 경우를 상정하면, 트랜지스터는, 소스/게이트/드레인의 3단자가 아니라, 소스/게이트/드레인/백게이트(베이스)의 4단자로 이루어진다. 그리고, 구동 트랜지스터로서 N채널형의 트랜지스터를 이용한 경우, 백게이트(기판) 전위가 0V가 되고, 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 화소마다의 편차를 보정하는 동작 등에 악영향을 미치게 된다.
또한, 트랜지스터의 특성 편차는, LDD(Lightly Doped Drain) 영역을 갖는 N채널형의 트랜지스터에 비하여, LDD 영역을 갖지 않는 P채널형의 트랜지스터의 쪽이 작고, 화소의 미세화, 나아가서는, 표시 장치의 고정밀화를 도모하는데 유리하다. 이와 같은 이유 등으로, 실리콘과 같은 반도체상에의 형성을 상정한 경우, 구동 트랜지스터로서, N채널형의 트랜지스터가 아니라, P채널형의 트랜지스터를 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 구동 트랜지스터로서 P채널형의 트랜지스터를 이용하는 표시 장치에서, 본 개시의 기술은, 발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로(徑路)를 구비하는, 또는, 발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하도록 하는 구성을 채택하는 것을 특징으로 하고 있다.
상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 전류 경로에 관해, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 발광부의 캐소드 전극의 노드에 유입하는 구성으로 할 수 있다. 이때, 전류 경로에 관해, 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 발광부의 캐소드 전극의 노드 사이에 스위칭 트랜지스터를 접속하고, 당해 스위칭 트랜지스터를 발광부의 비발광 기간에 도통 상태로 하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 스위칭 트랜지스터에 관해, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호에 의해 구동하는 구성으로 할 수 있다. 이때, 발광부의 발광 기간에 관해, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정하는 구성으로 할 수 있다. 환언하면, 발광부의 소광 시작을, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍으로 결정하는 구성으로 할 수 있다.
또는 또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 스위칭 트랜지스터에 관해, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호와는 다른 신호에 의해 구동하는 구성으로 할 수 있다. 이때, 발광부의 발광 기간에 관해, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서, 또는, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정할 수 있다. 환언하면, 발광부의 소광 시작을, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호, 또는, 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍으로 결정하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호에 관해, 샘플링 트랜지스터에 의한 신호 전압의 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태가 되는 구성으로 할 수 있다. 이에 의해, 스위칭 트랜지스터는, 신호 전압의 기록 기간에 들어가기 전에 비도통 상태가 되고, 전류 경로를 차단하게 된다.
또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 샘플링 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터, 및, 스위칭 트랜지스터에 관해, 구동 트랜지스터와 같은 P채널형의 트랜지스터로 이루어지는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 화소 회로에 관해, 구동 트랜지스터의 게이트 전위의 초기화 전압을 기준으로 하여 당해 초기화 전압에서 구동 트랜지스터의 임계치 전압을 뺀 전위를 향하여, 구동 트랜지스터의 소스 전위를 변화시키는 동작을 행하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상술한 바람직한 구성을 포함하는 본 개시의 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및, 전자 기기에서는, 화소 회로에 관해, 샘플링 트랜지스터에 의해 신호 전압을 기록하는 기간에서, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 응한 귀환량으로 유지 용량에 대해 부(負)귀환을 거는 동작을 행하는 구성으로 할 수 있다.
<2. 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치>
[2-1. 시스템 구성]
도 1은, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 기본적인 구성의 개략을 도시하는 시스템 구성도이다. 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치는, 특허 문헌 1에 기재된 종래례에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치이기도 한다.
액티브 매트릭스형 표시 장치는, 전기광학 소자에 흐르는 전류를, 당해 전기광학 소자와 같은 화소 회로 내에 마련한 능동 소자, 예를 들면 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터에 의해 제어하는 표시 장치이다. 절연 게이트형 전계효과 트랜지스터로서는, 전형적으로는, TFT(Thin Film Transistor ; 박막 트랜지스터)를 예시할 수 있다.
여기서는, 한 예로서, 디바이스에 흐르는 전류치에 응하여 발광 휘도가 변화하는 전류 구동형의 전기광학 소자인 예를 들면 유기 EL 소자를, 화소 회로의 발광부(발광 소자)로서 이용하는 액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치의 경우를 예로 들어 설명하는 것으로 한다. 이하에서는, 「화소 회로」를 단지 「화소」로 기술하는 경우도 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 개시의 전제가 되는 유기 EL 표시 장치(10)는, 유기 EL 소자를 포함하는 복수의 화소(20)가 행렬형상으로 2차원 배치되어 이루어지는 화소 어레이부(30)와, 당해 화소 어레이부(30)의 주변에 배치되는 구동 회로부(구동부)를 갖는 구성으로 되어 있다. 구동 회로부는, 예를 들면, 화소 어레이부(30)와 같은 표시 패널(70)상에 탑재된 기록 주사부(40), 구동 주사부(50), 및, 신호 출력부(60) 등으로 이루어지고, 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)를 구동한다. 또한, 기록 주사부(40), 구동 주사부(50), 및, 신호 출력부(60)의 몇가지, 또는 전부를 표시 패널(70) 밖에 마련하는 구성을 채택하는 것도 가능하다.
여기서, 유기 EL 표시 장치(10)가 컬러 표시 대응의 경우는, 컬러 화상을 형성하는 단위가 되는 하나의 화소(단위 화소/픽셀)는 복수의 부화소(서브픽셀)로 구성된다. 이때, 부화소의 각각이 도 1의 화소(20)에 상당하게 된다. 보다 구체적으로는, 컬러 표시 대응의 표시 장치에서는, 하나의 화소는, 예를 들면, 적색(Red ; R)광을 발광하는 부화소, 녹색(Green ; G)광을 발광하는 부화소, 청색(Blue ; B)광을 발광하는 부화소의 3개의 부화소로 구성된다.
단, 하나의 화소로서는, RGB의 3원색의 부화소의 조합으로 한정되는 것은 아니고, 3원색의 부화소에 다시 1색 또는 복수색의 부화소를 가하여 하나의 화소를 구성하는 것도 가능하다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 휘도 향상을 위해 백색(White ; W)광을 발광하는 부화소를 가하여 하나의 화소를 구성하거나, 색 재현 범위를 확대하기 위해 보색광을 발광하는 적어도 하나의 부화소를 가하여 하나의 화소를 구성하거나 하는 것도 가능하다.
화소 어레이부(30)에는, m행n열의 화소(20)의 배열에 대해, 행방향(화소행의 화소의 배열 방향/수평 방향)에 따라 주사선(31)(311∼31m)과 구동선(32)(321∼32m)이 화소행마다 배선되어 있다. 또한, m행n열의 화소(20)의 배열에 대해, 열방향(화소열의 화소의 배열 방향/수직 방향)에 따라 신호선(33)(331∼33n)이 화소열마다 배선되어 있다.
주사선(311∼31m)은, 기록 주사부(40)의 대응하는 행의 출력단에 각각 접속되어 있다. 구동선(321∼32m)은, 구동 주사부(50)의 대응하는 행의 출력단에 각각 접속되어 있다. 신호선(331∼33n)은, 신호 출력부(60)의 대응하는 열의 출력단에 각각 접속되어 있다.
기록 주사부(40)는, 시프트 레지스터 회로 등에 의해 구성되어 있다. 이 기록 주사부(40)는, 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)에의 영상 신호의 신호 전압의 기록에 즈음하여, 주사선(31)(311∼31m)에 대해 기록 주사 신호(WS)(WS1∼WSm)를 순차적으로 공급함에 의해 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)를 행 단위로 순번대로 주사하는, 이른바, 선순차 주사를 행한다.
구동 주사부(50)는, 기록 주사부(40)와 마찬가지로, 시프트 레지스터 회로 등에 의해 구성되어 있다. 이 구동 주사부(50)는, 기록 주사부(40)에 의한 선순차 주사에 동기하여, 구동선(32)(321∼32m)에 대해 발광 제어 신호(DS)(DS1∼DSm)를 공급함에 의해 화소(20)의 발광/비발광(소광)의 제어를 행한다.
신호 출력부(60)는, 신호 공급원(도시 생략)으로부터 공급되는 휘도 정보에 응한 영상 신호의 신호 전압(이하, 단지「신호 전압」으로 기술하는 경우도 있다)(Vsig)과 제1 기준 전압(Vref)과 제2 기준 전압(Vofs)을 선택적으로 출력한다. 여기서, 제1 기준 전압(Vref)은, 화소(20)의 발광부(유기 EL 소자)를 확실하게 소광시키기 위한 기준 전압이다. 또한, 제2 기준 전압(Vofs)은, 영상 신호의 신호 전압(Vsig)의 기준이 되는 전압(예를 들면, 영상 신호의 흑레벨에 상당하는 전압)이고, 후술하는 임계치 보정 동작을 행할 때에 사용된다.
신호 출력부(60)로부터 택일적으로 출력되는 신호 전압(Vsig)/제1 기준 전압(Vref)/제2 기준 전압(Vofs)은, 신호선(33)(331∼33n)을 통하여 화소 어레이부(30)의 각 화소(20)에 대해, 기록 주사부(40)에 의한 주사에 의해 선택된 화소행의 단위로 기록된다. 즉, 신호 출력부(60)는, 신호 전압(Vsig)을 행(라인) 단위로 기록하는 선순차 기록의 구동 형태를 채택하고 있다.
[2-2. 화소 회로]
도 2는, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 표시 장치, 즉, 종래례에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치에서의 화소(화소 회로)의 회로례를 도시하는 회로도이다. 화소(20A)의 발광부는, 유기 EL 소자(21)로 이루어진다. 유기 EL 소자(21)는, 디바이스에 흐르는 전류치에 응하여 발광 휘도가 변화하는 전류 구동형의 전기광학 소자의 한 예이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 화소(20A)는, 유기 EL 소자(21)와, 유기 EL 소자(21)에 전류를 흘림에 의해 당해 유기 EL 소자(21)를 구동하는 구동 회로에 의하여 구성되어 있다. 유기 EL 소자(21)는, 모든 화소(20)에 대해 공통에 배선된 공통 전원선(34)에 캐소드 전극이 접속되어 있다.
유기 EL 소자(21)를 구동하는 구동 회로는, 구동 트랜지스터(22), 샘플링 트랜지스터(23), 발광 제어 트랜지스터(24), 유지 용량(25), 및, 보조 용량(26)을 갖는 구성으로 되어 있다. 또한, 유리 기판과 같은 절연체상이 아니라, 실리콘과 같은 반도체상에 형성하는 것을 상정하고, 구동 트랜지스터(22)로서, P채널형의 트랜지스터를 이용하는 것을 전제로 하고 있다.
또한, 본 예에서는, 구동 트랜지스터(22)와 마찬가지로, 샘플링 트랜지스터(23) 및 발광 제어 트랜지스터(24)에 대해서도, 반도체상에 형성하는 것을 상정하고, P채널형의 트랜지스터를 이용하는 구성을 채택하고 있다. 따라서, 구동 트랜지스터(22), 샘플링 트랜지스터(23), 및, 발광 제어 트랜지스터(24)는, 소스/게이트/드레인의 3단자가 아니라, 소스/게이트/드레인/백게이트의 4단자로 되어 있다. 백게이트에는 전원 전압(Vcc)이 인가된다.
상기한 구성의 화소(20A)에서, 샘플링 트랜지스터(23)는, 신호 출력부(60)로부터 신호선(33)을 통하여 공급되는 신호 전압(Vsig)을 샘플링함에 의해 유지 용량(25)에 기록한다. 발광 제어 트랜지스터(24)는, 전원 전압(Vcc)의 전원 노드와 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극 사이에 접속되고, 발광 제어 신호(DS)에 의한 구동하에서, 유기 EL 소자(21)의 발광/비발광을 제어한다.
유지 용량(25)은, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되어 있다. 이 유지 용량(25)은, 샘플링 트랜지스터(23)에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압(Vsig)을 유지한다. 구동 트랜지스터(22)는, 유지 용량(25)의 유지 전압에 응한 구동 전류를 유기 EL 소자(21)에 흘림에 의해 유기 EL 소자(21)를 구동한다. 보조 용량(26)은, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과, 고정 전위의 노드, 예를 들면, 전원 전압(Vcc)의 전원 노드와의 사이에 접속되어 있다. 이 보조 용량(26)은, 신호 전압(Vsig)을 기록한 때에 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위가 변동하는 것을 억제함과 함께, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)을 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)으로 하는 작용을 한다.
[2-3. 기본적인 회로 동작]
계속해서, 상기 구성의 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치(10)의 기본적인 회로 동작에 관해, 도 3의 타이밍 파형도를 이용하여 설명한다.
도 3의 타이밍 파형도에는, 주사선(31)의 전위(기록 주사 신호)(WS), 구동선(32)의 전위(발광 제어 신호)(DS), 신호선(33)의 전위(Vref/Vofs/Vsig), 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs), 게이트 전위(Vg), 및, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)의 각각의 변화의 양상을 나타내고 있다.
또한, 샘플링 트랜지스터(23) 및 발광 제어 트랜지스터(24)가 P채널형이기 때문에, 기록 주사 신호(WS) 및 발광 제어 신호(DS)의 저전위의 상태가 액티브 상태가 되고, 고전위의 상태가 비액티브 상태가 된다. 그리고, 샘플링 트랜지스터(23) 및 발광 제어 트랜지스터(24)는, 기록 주사 신호(WS) 및 발광 제어 신호(DS)의 액티브 상태에서 도통 상태가 되고, 비액티브 상태에서 비도통 상태가 된다.
화소(20A), 즉, 유기 EL 소자(21)의 발광 기간 종료는, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이하고, 샘플링 트랜지스터(23)가 도통 상태가 되는 타이밍(시각(t8))으로 정하여진다. 구체적으로는, 신호 출력부(60)로부터 제1 기준 전압(Vref)이 신호선(33)에 출력되고 있는 상태에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함으로써, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth) 이하가 되기 때문에, 구동 트랜지스터(22)가 컷오프한다.
구동 트랜지스터(22)가 컷오프하면, 유기 EL 소자(21)에의 전류 공급의 경로가 차단되기 때문에, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 서서히 저하된다. 이윽고, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가, 유기 EL 소자(21)의 임계치 전압(Vthel) 이하가 되면, 유기 EL 소자(21)가 완전히 소광 상태가 된다.
시각(t1)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함으로써, 샘플링 트랜지스터(23)가 도통 상태가 된다. 이때, 신호 출력부(60)로부터 신호선(33)에 제2 기준 전압(Vofs)이 출력되고 있는 상태에 있기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가 제2 기준 전압(Vofs)이 된다.
또한, 시각(t1)에서는, 구동선(32)의 전위(DS)가 저전위의 상태에 있고, 발광 제어 트랜지스터(24)가 도통 상태에 있기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)는 전원 전압(Vcc)이 된다. 이때, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)은, Vgs =Vofs-Vcc가 된다.
여기서, 후술하는 임계치 보정 동작(임계치 보정 처리)을 행하려면, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)을, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)보다도 크게 하여 둘 필요가 있다. 그 때문에, |Vgs|=|Vofs-Vcc|>|Vth|가 되도록 각 전압치가 설정되게 된다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)를 제2 기준 전압(Vofs)으로 설정하고, 또한, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)를 전원 전압(Vcc)으로 설정하는 초기화 동작이, 다음의 임계치 보정 동작을 행하기 전의 준비(임계치 보정 준비)의 동작이다. 따라서, 제2 기준 전압(Vofs) 및 전원 전압(Vcc)이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg) 및 소스 전위(Vs)의 각 초기화 전압이라는 것으로 된다.
다음에, 시각(t2)에서, 구동선(32)의 전위(DS)가 저전위로부터 고전위로 천이하고, 발광 제어 트랜지스터(24)가 비도통 상태가 되면, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가 플로팅으로 되고, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가 제2 기준 전압(Vofs)에 유지된 상태에서 임계치 보정 동작이 시작된다. 즉, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)에서 임계치 전압(Vth)을 뺀 전위(Vg-Vth)를 향하여, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가 하강(저하)을 시작한다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)의 초기화 전압(Vofs)을 기준으로 하고, 당해 초기화 전압(Vofs)에서 임계치 전압(Vth)을 뺀 전위(Vg-Vth)를 향하여 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)를 변화시키는 동작이 임계치 보정 동작이 된다. 이 임계치 보정 동작이 진행되면, 이윽고, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이, 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)에 수속한다. 이 임계치 전압(Vth)에 상당하는 전압은 유지 용량(25)에 유지된다.
그리고, 시각(t3)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 저전위로부터 고전위로 천이하고, 샘플링 트랜지스터(23)가 비도통 상태가 되면, 임계치 보정 기간이 종료된다. 그 후, 시각(t4)에서, 신호 출력부(60)로부터 신호선(33)에 영상 신호의 신호 전압(Vsig)이 출력되고, 신호선(33)의 전위가 제2 기준 전압(Vofs)으로부터 신호 전압(Vsig)으로 전환된다.
다음에, 시각(t5)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함으로써, 샘플링 트랜지스터(23)가 도통 상태가 되고, 신호 전압(Vsig)을 샘플링하여 화소(20A) 내에 기록한다. 이 샘플링 트랜지스터(23)에 의한 신호 전압(Vsig)의 기록 동작에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가 신호 전압(Vsig)이 된다.
이 영상 신호의 신호 전압(Vsig)의 기록일 때에, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전극과 전원 전압(Vcc)의 전원 노드 사이에 접속되어 있는 보조 용량(26)은, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가 변동하는 것을 억제하는 작용을 한다. 그리고, 영상 신호의 신호 전압(Vsig)에 의한 구동 트랜지스터(22)의 구동일 때에, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)이 유지 용량(25)에 유지된 임계치 전압(Vth)에 상당하는 전압과 상쇄된다.
이때, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이, 신호 전압(Vsig)에 응하여 벌어지는데(커지는데), 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)는 여전히 플로팅 상태에 있다. 그 때문에, 유지 용량(25)의 충전 전하는, 구동 트랜지스터(22)의 특성에 응하여 방전된다. 그리고, 이때 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류에 의해 유기 EL 소자(21)의 등가 용량(Cel)의 충전이 시작된다.
유기 EL 소자(21)의 등가 용량(Cel)이 충전됨에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가 시간이 경과함에 따라 서서히 하강하여 간다. 이때 이미, 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)의 화소마다의 편차가 캔슬되어 있고, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)는 당해 구동 트랜지스터(22)의 이동도(u)에 의존한 것으로 된다. 또한, 구동 트랜지스터(22)의 이동도(u)는, 당해 구동 트랜지스터(22)의 채널을 구성하는 반도체 박막의 이동도이다.
여기서, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)의 하강분은, 유지 용량(25)의 충전 전하를 방전하도록 작용한다. 환언하면, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)의 하강분(변화량)은, 유지 용량(25)에 대해 부귀환이 걸린 것으로 된다. 따라서, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)의 하강분은 부귀환의 귀환량이 된다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 드레인-소스 사이 전류(Ids)에 응한 귀환량으로 유지 용량(25)에 대해 부귀환을 걸음에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)의 이동도(u)에 대한 의존성을 지울 수 있다. 이 지우는 동작(지우는 처리)이, 구동 트랜지스터(22)의 이동도(u)의 화소마다의 편차를 보정하는 이동도 보정 동작(이동도 보정 처리)이다.
보다 구체적으로는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 기록되는 영상 신호의 신호 진폭(Vin)(=Vsig - Vofs)이 클수록 드레인-소스 사이 전류(Ids)가 커지기 때문에, 부귀환의 귀환량의 절대치도 커진다. 따라서, 영상 신호의 신호 진폭(Vin), 즉, 발광 휘도 레벨에 응한 이동도 보정 처리가 행하여진다. 또한, 영상 신호의 신호 진폭(Vin)을 일정하게 한 경우, 구동 트랜지스터(22)의 이동도(u)가 클수록 부귀환의 귀환량의 절대치도 커지기 때문에, 화소마다의 이동도(u)의 편차를 제거할 수 있다.
시각(t6)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 저전위로부터 고전위로 천이하고, 샘플링 트랜지스터(23)가 비도통 상태가 됨으로써, 신호 기록&이동도 보정 기간이 종료된다. 이동도 보정을 행한 후, 시각(t7)에서, 구동선(32)의 전위(DS)가 고전위로부터 저전위로 천이함으로써, 발광 제어 트랜지스터(24)가 도통 상태가 된다. 이에 의해, 전원 전압(Vcc)의 전원 노드로부터 발광 제어 트랜지스터(24)를 통하여 구동 트랜지스터(22)에 전류가 공급된다.
이때, 샘플링 트랜지스터(23)가 비도통 상태에 있음으로써, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극은 신호선(33)으로부터 전기적으로 분리되고 플로팅 상태에 있다. 여기서, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극이 플로팅 상태에 있을 때는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이에 유지 용량(25)이 접속되어 있음에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)의 변동에 연동하여 게이트 전위(Vg)도 변동한다.
즉, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs) 및 게이트 전위(Vg)는, 유지 용량(25)에 유지되어 있는 게이트-소스 사이 전압(Vgs)을 유지한 채로 상승한다. 그리고, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)는, 트랜지스터의 포화 전류에 응한 유기 EL 소자(21)의 발광 전압(Voled)까지 상승한다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가 소스 전위(Vs)의 변동에 연동하여 변동하는 동작이 부트스트랩 동작이다. 환언하면, 부트스트랩 동작은, 유지 용량(25)에 유지된 게이트-소스 사이 전압(Vgs), 즉, 유지 용량(25)의 양단 사이 전압을 유지한 채로, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg) 및 소스 전위(Vs)가 변동하는 동작이다.
그리고, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)가 유기 EL 소자(21)에 흐르기 시작함에 의해, 당해 전류(Ids)에 응하여 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 상승한다. 이윽고, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 유기 EL 소자(21)의 임계치 전압(Vthel)을 초과하면, 유기 EL 소자(21)에 구동 전류가 흐르기 시작하기 때문에, 유기 EL 소자(21)가 발광을 시작한다.
이상 설명한 일련의 회로 동작에서, 임계치 보정 준비, 임계치 보정, 신호 전압(Vsig)의 기록(신호 기록), 및, 이동도 보정의 각 동작은, 예를 들면 1수평 기간(1H)에서 실행된다.
또한, 여기서는, 임계치 보정 처리를 1회만 실행하는 구동법을 채택한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이 구동법은 한 예에 지나지 않고, 이 구동법으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 임계치 보정을 이동도 보정 및 신호 기록과 함께 행하는 1H 기간에 더하여, 당해 1H 기간에 선행하는 복수의 수평 기간에 걸쳐서 분할하여 임계치 보정을 복수회 실행하는, 이른바, 분할 임계치 보정을 행하는 구동법을 채택하는 것도 가능하다.
이 분할 임계치 보정의 구동법에 의하면, 고정밀화에 수반하는 화소화에 의해 1수평 기간으로서 할당된 시간이 짧아졌다고 하여도, 임계치 보정 기간으로서 복수의 수평 기간에 걸쳐서 충분한 시간을 확보할 수 있다. 따라서, 1수평 기간으로서 할당되는 시간이 짧아져도, 임계치 보정 기간으로서 충분한 시간을 확보할 수 있기 때문에, 임계치 보정 처리를 확실하게 실행할 수 있는 것이 된다.
[2-4. 임계치 보정 준비 기간∼임계치 보정 기간에서의 부적합함에 관해]
여기서, 임계치 보정 준비 기간부터 임계치 보정 기간(시각(t1)∼시각(t3))에 걸친 동작점에 주목한다. 선술한 동작 설명으로부터 분명한 바와 같이, 임계치 보정 동작을 행하려면, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)을, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)보다도 크게 하여 둘 필요가 있다.
그 때문에, 구동 트랜지스터(22)에 전류가 흐르고, 도 3의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 임계치 보정 준비 기간부터 임계치 보정 기간의 일부에 걸쳐서, 일시적으로 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 당해 유기 EL 소자(21)의 임계치 전압(Vthel)을 초과하여 버린다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(22)로부터 유기 EL 소자(21)에 전류가 유입하게 되기 때문에, 비발광 기간임에도 불구하고, 신호 전압(Vsig)의 계조에 의하지 않고서 매프레임, 일정 휘도로 발광부(유기 EL 소자(21))가 발광하여 버린다. 그 결과, 표시 패널(70)의 콘트라스트의 저하를 초래하게 된다.
<3. 실시 형태의 설명>
그래서, 본 개시의 실시 형태에서는, 발광부인 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간에, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 구성을 채택하는 것을 특징으로 하고 있다. 즉, 당해 전류 경로를 통하여, 비발광 기간에 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를 소정의 노드에 강제적으로 유입하도록 한다.
상기한 구성을 채택함에 의해, 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간에서, 구동 트랜지스터(22)에 전류가 흘렀다고 하여도, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입함으로써, 유기 EL 소자(21)에는 유입하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 비발광 기간에서, 유기 EL 소자(21)가 발광하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 표시 패널(70)의 고콘트라스트화를 도모할 수 있다.
이하에, 비발광 기간에서의 유기 EL 소자(21)의 발광을 억제하기 위한 구체적인 실시례에 관해 설명한다.
[3-1. 실시례 1]
도 4는, 실시례 1에 관한 화소(화소 회로)의 회로례를 도시하는 회로도이고, 도면 중, 도 2와 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 붙여서 나타내고 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 실시례 1에 관한 화소(20B)는, 유기 EL 소자(21)를 구동하는 회로를 구성하는 회로 소자, 즉, 구동 트랜지스터(22), 샘플링 트랜지스터(23), 발광 제어 트랜지스터(24), 유지 용량(25), 및, 보조 용량(26)에 더하여, 전류 경로(80)를 구비하는 구성으로 되어 있다.
전류 경로(80)는, 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간에, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를 소정의 노드, 예를 들면, 유기 EL 소자(21)의 캐소드 전극이 접속된 공통 전원선(34)에 유입하기 위한 것이다. 이 전류 경로(80)는, 스위치 소자, 예를 들면 스위칭 트랜지스터(27)에 의해 구성되어 있다. 스위칭 트랜지스터(27)는, 구동 트랜지스터(22)의 드레인 전극과 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과의 공통 접속 노드와, 소정의 노드의 한 예인 공통 전원선(34) 사이에 접속되어 있다.
스위칭 트랜지스터(27)는, 구동 트랜지스터(22), 샘플링 트랜지스터(23), 및, 발광 제어 트랜지스터(24)와 같은 도전형인 P채널형의 트랜지스터로 이루어지고, 게이트 전극이 주사선(31)에 접속되어 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(27)는, 기록 주사부(40)로부터 주사선(31)을 통하여 주어지는 기록 주사 신호(WS)에 의한 구동하에서, 샘플링 트랜지스터(23)의 도통 동작에 동기하여 도통 상태가 되는 구성으로 되어 있다.
상기한 구성의 실시례 1에 관한 화소(20B)를 구비하는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 기본적인 회로 동작은, 임계치 보정 준비 기간부터 임계치 보정 기간에 걸친 회로 동작을 제외하고는, 선술한 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치(10)의 경우와 같다.
여기서, 본 개시의 전제가 되는 액티브 매트릭스형 유기 EL 표시 장치(10)의 경우와 다른 회로 동작, 즉, 임계치 보정 준비 기간부터 임계치 보정 기간에 걸친 회로 동작을 중심으로, 도 5의 타이밍 파형도를 이용하여 설명한다. 도 5는, 실시례 1에 관한 화소를 구비하는 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작을 설명하기 위한 타이밍 파형도이다.
시각(t1)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함에 의해, 샘플링 트랜지스터(23)가 도통 상태가 된다. 이때, 신호선(33)의 전위가 제2 기준 전압(Vofs)이기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가 제2 기준 전압(Vofs)이 되고, 또한, 발광 제어 트랜지스터(24)가 도통 상태에 있기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가 전원 전압(Vcc)이 된다.
즉, 구동선(32)의 전위(DS)가 저전위의 상태에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함으로써, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)를 제2 기준 전압(Vofs)에, 소스 전위(Vs)를 전원 전압(Vcc)에 각각 초기화한 임계치 보정 준비의 동작이 행하여진다.
이 임계치 보정 준비의 동작, 즉, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg) 및 소스 전위(Vs)를 초기화하는 동작에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)보다도 커진다. 이것은, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)을, 당해 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)보다도 크게 하여 두지 않으면, 임계치 보정 동작을 정상적으로 행할 수가 없기 때문이다.
상기한 초기화 동작이 행하여지면, 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간임에도 불구하고, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 당해 유기 EL 소자(21)의 임계치 전압을 초과하여 버리기 때문에, 구동 트랜지스터(22)로부터 유기 EL 소자(21)에 전류가 유입한다. 그러면, 선술한 바와 같이, 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간임에도 불구하고, 신호 전압(Vsig)의 계조에 의하지 않고서 매프레임, 일정 휘도로 유기 EL 소자(21)가 발광하게 된다. 이것이 종래 기술의 문제점이기도 하다.
이에 대해, 실시례 1에 관한 화소(20B)에서는, 시각(t1)에서, 주사선(31)의 전위(WS)가 고전위로부터 저전위로 천이함에 의해, 전류 경로(80)의 스위칭 트랜지스터(27)가 도통 상태가 된다. 이에 의해, 스위칭 트랜지스터(27)를 통하여, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과 공통 전원선(34)과의 사이가 전기적으로 단락된다. 여기서, 스위칭 트랜지스터(27)의 온 저항은, 유기 EL 소자(21)에 비하여 매우 작다. 따라서, 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를 공통 전원선(34)에 강제적으로 유입하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 유기 EL 소자(21)의 비발광 기간에서, 임계치 보정 준비의 동작인 초기화 동작에 기인하여 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 전류를, 공통 전원선(34)에 강제적으로 유입함에 의해, 유기 EL 소자(21)에 전류가 유입하지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 비발광 기간에서는 유기 EL 소자(21)를 확실하게 비발광의 상태로 제어하고, 비발광 기간에서의 유기 EL 소자(21)의 발광을 억제할 수 있기 때문에, 표시 패널(70)의 고콘트라스트화를 도모할 수 있다.
또한, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과 공통 전원선(34)과의 사이를 단락하는 구성을 채택함에 의해, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가, 공통 전원선(34)의 전위, 즉, 유기 EL 소자(21)의 캐소드 전위(Vcath)가 된다. 이에 의해, 임계치 보정 동작시의 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전압이, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과 공통 전원선(34)과의 사이를 단락하지 않는 경우에 비하여 커진다.
즉, 임계치 보정 동작시에 구동 트랜지스터(22)가 흘리는 전류치가, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과 공통 전원선(34)과의 사이를 단락하지 않는 경우에 비하여 커지기 때문에, 임계치 보정 동작을 보다 고속으로 행할 수 있다. 그 결과, 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)의 화소마다의 편차를 보다 확실하게 보정할 수 있음과 함께, 구동 타이밍의 마진의 증가에도 기여할 수 있다.
또한, 실시례 1에 관한 화소(20B)에서는, 샘플링 트랜지스터(23)를 구동하는 기록 주사 신호(WS)를, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호에 겸용하는 구성을 채택하고 있다. 그 때문에, 화소 어레이부(30)의 회로 규모를 증대시키는 일 없이, 소기의 목적을 달성할 수 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호를 생성하는 주사부 및 당해 구동 신호를 전송하는 배선을 추가할 필요가 없고, 화소 어레이부(30)에 스위칭 트랜지스터(27)를 추가할 뿐의 간단한 구성으로, 비발광 기간에서의 유기 EL 소자(21)의 발광을 억제하는 제어를 행할 수가 있다.
또한, 실시례 1에 관한 화소(20B)에서는, 도 5의 타이밍 파형도로부터 분명한 바와 같이, 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터(24)를 구동하는 발광 제어 신호(DS)가 액티브 상태가 되는 시각(t7)부터, 샘플링 트랜지스터(23)를 구동하는 기록 주사 신호(WS)가 액티브 상태가 되는 시각(t8)까지의 기간으로서 설정된다. 따라서, 소광 시작은, 기록 주사 신호(WS)가 액티브 상태가 되는 타이밍(시각(t8))으로 정하여지게 된다.
[3-2. 실시례 2]
도 6은, 실시례 2에 관한 화소(화소 회로)의 회로례를 도시하는 회로도이고, 도면 중, 도 2와 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 붙여서 나타내고 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 실시례 2에 관한 화소(20C)도, 실시례 1에 관한 화소(20B)와 마찬가지로, 전류 경로(80)가, 구동 트랜지스터(22)의 드레인 전극과 유기 EL 소자(21)의 애노드 전극과의 공통 접속 노드와, 공통 전원선(34)의 노드 사이에 접속된 스위칭 트랜지스터(27)로 이루어지는 구성으로 되어 있다.
단, 실시례 1에 관한 화소(20B)에서는, 샘플링 트랜지스터(23)를 구동하는 기록 주사 신호(WS)를, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호에 겸용하는 구성을 채택하고 있다. 이에 대해, 실시례 2에 관한 화소(20C)에서는, 기록 주사 신호(WS)와는 다른 신호를 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호로서 이용하는 구성을 채택하고 있다.
구체적으로는, 화소 어레이부(30)의 주변 회로로서, 기록 주사 신호(WS)를 출력하는 기록 주사부(40) 및 발광 제어 신호(DS)를 출력하는 제1 구동 주사부(50)에 더하여, 구동 신호(AZ)를 출력하는 제2 구동 주사부(90)를 새롭게 마련하고 있다. 그리고, 제2 구동 주사부(90)로부터 출력되는 구동 신호(AZ)를, 구동선(35)을 통과하여 스위칭 트랜지스터(27)의 게이트 전극에 주도록 하고 있다.
스위칭 트랜지스터(27)를 구동하는 구동 신호(AZ)는, 유기 EL 소자(21)의 발광 기간을 포함하는 그 전후의 기간에서 비액티브(고전위) 상태가 되고, 그 이외의 기간에서는 액티브(저전위) 상태가 되는 신호이다. 구체적으로는, 도 7의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 구동 신호(AZ)는, 시각(t6)과 시각(t7) 사이의 시각(t11)부터, 시각(t8) 이후의 시각(t12)까지의 기간만큼 비액티브 상태가 된다.
실시례 1에 관한 화소(20B)와 같이, 기록 주사 신호(WS)로 스위칭 트랜지스터(27)를 구동하는 구성을 채택한 경우, 기록 주사 신호(WS)의 액티브 기간 내에 임계치 보정 동작이 완료되지 않는 때에 부적합함이 생길 우려가 있다. 즉, 기록 주사 신호(WS)의 액티브 기간 내에 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이 임계치 전압(Vth)에 수속하지 않으면, 스위칭 트랜지스터(27)가 도통 상태로부터 비도통 상태로 이행한 후에, 구동 트랜지스터(22)로부터 유기 EL 소자(21)에 전류가 흐르고, 당해 유기 EL 소자(21)가 발광하여 버린다.
이에 대해, 실시례 2에 관한 화소(20C)에서는, 기록 주사 신호(WS)와는 다른 구동 신호(AZ)를 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호로서 이용함으로써, 당해 구동 신호(AZ)의 액티브 기간을 임의로 설정 가능해진다. 그리고, 구동 신호(AZ)를, 임계치 보정 기간 이후, 즉, 시각(t3) 이후도 액티브 상태가 되는 신호(파형)로 함으로써, 임계치 보정 기간 내에 임계치 보정 동작이 완료되지 않는 때라도, 스위칭 트랜지스터(27)의 작용에 의해, 유기 EL 소자(21)에 전류가 흐르지 않도록 할 수 있다.
또한, 실시례 2의 경우에는, 구동 신호(AZ)가, 시각(t6)과 시각(t7) 사이의 시각(t11)부터, 시각(t8) 이후의 시각(t12)까지의 기간만큼 비액티브 상태가 되는 신호이기 때문에, 소광 시작은, 기록 주사 신호(WS)가 액티브 상태가 되는 타이밍(시각(t8))으로 정하여지게 된다.
[3-3. 실시례 3]
실시례 3은, 화소(20)의 회로 구성의 점, 및, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호로서 구동 신호(AZ)를 이용하는 점에서 실시례 2와 같고, 실시례 2와는, 구동 신호(AZ)의 파형(타이밍 관계)의 점이 다르다. 구체적으로는, 도 8의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 구동 신호(AZ)는, 시각(t6)과 시각(t7) 사이의 시각(t21)부터, 시각(t8)보다도 전의 시각(t22)까지의 기간만큼 비액티브 상태가 되는 신호로 되어 있다.
이와 같은 파형의 구동 신호(AZ)를, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호로서 이용한 경우라도, 실시례 2의 경우와 같은 작용, 효과를 얻을 수 있다. 즉, 임계치 보정 기간 내에 임계치 보정 동작이 완료되지 않는 경우에도, 스위칭 트랜지스터(27)의 작용에 의해, 유기 EL 소자(21)에 전류가 흐르지 않도록 할 수 있다.
또한, 실시례 3의 경우에는, 구동 신호(AZ)가, 시각(t6)과 시각(t7) 사이의 시각(t21)부터, 시각(t8)보다도 전의 시각(t22)까지의 기간만큼 비액티브 상태가 되는 신호이기 때문에, 소광 시작은, 구동 신호(AZ)가 액티브 상태가 되는 타이밍(시각(t22))으로 정하여지게 된다. 환언하면, 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터(24)를 구동한 발광 제어 신호(DS)가 액티브 상태가 되는 시각(t7)부터, 스위칭 트랜지스터(27)를 구동하는 구동 신호(AZ)가 액티브 상태가 되는 시각(t22)까지의 기간으로서 설정된다.
[3-4. 실시례 4]
실시례 4는, 실시례 3의 경우와 마찬가지로, 화소(20)의 회로 구성의 점, 및, 스위칭 트랜지스터(27)의 구동 신호로서 구동 신호(AZ)를 이용하는 점에서 실시례 2와 같다. 그리고, 실시례 2와는, 구동 신호(AZ)의 파형(타이밍 관계)의 점에서 다르다. 구체적으로는, 도 9의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 신호 기록 기간에 들어가는 시각(t5)보다도 전에 구동 신호(AZ)가 비액티브 상태가 되는, 환언하면, 스위칭 트랜지스터(27)가 비도통 상태가 되는 타이밍 관계로 되어 있다. 구동 신호(AZ)가 액티브 상태가 되는 타이밍에 관해서는, 실시례 2의 경우와 같이, 기록 주사 신호(WS)가 액티브 상태로 된 시각(t8)보다도 후라도 좋고, 실시례 3의 경우와 같이, 시각(t8)보다도 전이라도 좋다.
구동 신호(AZ)에 관해, 신호 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태로 하는 타이밍 관계를 취한 실시례 4는, 실시례 2의 경우와 같은 작용, 효과에 더하여, 표시 패널(70)의 버닝 악화(열화)를 억제할 수 있다는 작용, 효과를 얻을 수 있다. 여기서, 「버닝」이란, 일반적으로, 표시 패널(70)을 구성하는 발광 소자의 휘도가 부분적으로 열화되는 현상인 것을 말한다.
표시 패널(70)을 구성하는 발광 소자(본 예에서는, 유기 EL 소자(21))는, 그 발광량과 발광 시간에 비례하여 열화되는 특성이 있다. 한편으로, 표시 패널(70)에 의해 표시되는 화상의 내용은 일양(一樣)하지가 않다. 이 때문에, 예를 들면 시각 표시와 같이, 고정 패턴이 반복하여 표시되는 경우 등에서는, 특정한 표시 영역의 발광 소자의 열화가 진행하기 쉽다. 그리고, 열화가 진행한 특정한 표시 영역의 발광 소자의 휘도는, 다른 표시 영역의 발광 소자의 휘도에 비하여 상대적으로 저하되고, 휘도 얼룩으로서 나타난다. 이 국소적인 발광 소자의 휘도 열화가 버닝 악화(열화)라고 하게 된다.
여기서, 발광 기간에 들어가기 전의 발광 천이 기간의 동작에 관해 설명한다. 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도를 도 10에 도시한다. 도 10에는, 발광 제어 신호(DS), 기록 주사 신호(WS), 구동 신호(AZ), 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs), 게이트 전위(Vg), 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano), 및, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)의 각각의 변화의 양상을 나타내고 있다.
또한, 도 10의 타이밍 파형도에서는, 발광 제어 신호(DS)가 액티브 상태가 되는 시각(t7)의 후에, 구동 신호(AZ)가 비액티브 상태가 되는 타이밍 관계로 되어 있다. 그리고, 시각(t11)에서 구동 신호(AZ)가 비액티브 상태가 되고, 스위칭 트랜지스터(27)가 비도통 상태로 됨으로써, 구동 트랜지스터(22)로부터 유기 EL 소자(21)에의 전류 공급이 시작되고, 발광 천이 기간에 들어간다.
그런데, 실제의 표시 패널(70)에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 기생 용량(Cp)을 갖는다. 이 기생 용량(Cp)의 존재에 의해, 발광 천이 기간에서의 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)의 움직임이 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)에 영향을 미친다. 이 영향에 의해, 도 10의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)은 ΔVgs만큼 작아진다.
이때의 유기 EL 소자(21)에 인가되는 전압을 ΔVoled로 하고, 유지 용량(25)의 용량치를 Cs로 하면, ΔVgs은 다음 식(1)으로 주어진다.
ΔVgs=Cp/(Cs+Cp)×ΔVoled …(1)
그리고, 최종적으로, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)가 감소하더라도 구동 트랜지스터(22)가 포화 상태가 되어, 발광 기간에 들어간다.
구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)는, 다음 식(2)으로 주어진다.
Ids=(1/2)×uCox×W/L×(Vgs)2 …(2)
여기서, W는 구동 트랜지스터(22)의 채널 폭, L은 채널 길이, Cox는 단위면적당의 게이트 용량이다.
장시간의 사용에 의해, 유기 EL 소자(21)는 열화되기 때문에, 유기 EL 소자(21)의 I-V특성(전류-전압 특성)의 시프트와 효율의 저하를 야기한다. 유기 EL 소자(21)의 열화 전과 열화 후의 I-V특성을 도 12A에 도시하고, 유기 EL 소자(21)의 열화 전과 열화 후의 I-L특성(전류-휘도 특성)을 도 12B에 도시한다. 도 12A 및 도 12B에서, 파선이 열화 전의 특성을 나타내고, 실선이 열화 후의 특성을 나타내고 있다.
도 13에, 버닝 전후에서의 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도를 도시한다. 도 13에서, 파선이 열화 후의 파형을 나타내고, 실선이 열화 전의 파형을 나타내고 있다.
발광 천이 기간에서, I-V특성의 시프트의 영향을 생각하면, 동일 전류를 얻기 위해서는 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)로서 ΔV분만큼 많이 필요해진다. 버닝 후는, 발광 천이시에 ΔV만큼 유기 EL 소자(21)의 전압(ΔVoled)이 보다 상승하기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이 더욱 작아진다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)가 감소하고, 버닝 전과 비교하면, ΔIds만큼 감소한다. 유기 EL 소자(21)의 효율 저하에 더하여, 이 전류(Ids)의 감소가 버닝을 악화시키는 원인이 된다.
실시례 4는, 상기한 전류(Ids)의 감소에 기인한 버닝 악화(열화)를 억제하기 위해 이루어진 것이다. 그 때문에, 실시례 4에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치에서는, 도 9의 타이밍 파형도에 도시하는 바와 같이, 구동 신호(AZ)에 관해, 신호 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태로 하는, 환언하면, 스위칭 트랜지스터(27)를 비도통 상태로 한 타이밍 관계를 채택하고 있다.
상기한 구동 신호(AZ)의 타이밍 관계를 특징으로 한 실시례 4에 관한 액티브 매트릭스형 표시 장치의 회로 동작에 관해, 도 9의 타이밍 파형도에 의거하여 설명한다.
시각(t2)-시각(t3)의 임계치 보정 기간에는, 스위칭 트랜지스터(27)가 도통 상태로 되어 있고, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)는 스위칭 트랜지스터(27)측으로 흐르기 때문에, 유기 EL 소자(21)의 미발광(微發光)은 발생하지 않는다. 그리고, 신호 기록 전에는, 구동 트랜지스터(22)의 임계치 보정 동작이 완료되어 있기 때문에, 유지 용량(25)에는 구동 트랜지스터(22)의 임계치 전압(Vth)에 상당하는 전압이 유지되고, 구동 트랜지스터(22)는 컷오프의 상태로 되어 있다.
그 후, 시각(t31)에서 구동 신호(AZ)가 비액티브 상태가 됨으로써, 스위칭 트랜지스터(27)가 비도통 상태가 된다. 그리고, 시각(t5)-시각(t6)의 신호 기록&이동도 보정 기간에 들어가면, 신호선(33)으로부터 발광 신호인 영상 신호의 신호 전압(Vsig)이, 샘플링 트랜지스터(23)에 의한 기록에 의해 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 인가된다.
이때, 보조 용량(26)의 용량치를 Csub로 하면, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)은, 다음 식(3)으로 주어지는 분만큼 확대한다.
Vgs=|Vsig-Vofs|×Csub/(Cs+Csub)+Vth
=a×|Vsig - Vofs|+Vth …(3)
구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이 확대됨으로써, 구동 트랜지스터(22)에 전류가 흐르고, 이동도 보정의 동작이 시작한다. 이 신호 기록&이동도 보정 처리일 때, 스위칭 트랜지스터(27)가 이미 비도통 상태로 되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(22)의 전류는 전부 유기 EL 소자(21)측으로 흐른다.
여기서, 시각(t5)-시각(t6)의 신호 기록&이동도 보정 기간은, 수100[㎱]의 기간이다. 더하여, 이 신호 기록&이동도 보정 기간 중에 구동 트랜지스터(22)에 흐르는 드레인-소스 사이 전류(Ids)는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 인가되는 신호 전압(Vsig)에 의해, 다음 식(4)으로 표현된다.
Ids=1/2×uCox×W/L×{a×|Vsig-Vofs|}2 …(4)
표시 패널(70)의 콘트라스트는, 백발광 휘도에 대한 흑발광 휘도로 규정된다. 흑발광시의 영상 신호의 신호 전압(Vsig)은 매우 작기 때문에, 이동도 보정 기간 중의 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)는 매우 작고, 이동도 보정 기간 중에 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 발광 임계치 전압(Vthel)에 달하는 일은 없다. 따라서, 흑발광 휘도에 대해 영향이 무시할 수 있기 때문에, 콘트라스트의 저하는 없다.
이동도 보정 기간 중은, 유기 EL 소자(21)에 전류가 흐른다. 그 때문에, 상기한 식(4)으로 표현한 전류(Ids)에 응하여, 유기 EL 소자(21)의 등가 용량(Cel)이 충전되기 때문에, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 상승한다. 이동도 보정 기간 중은, 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전위(Vg)가, 도통 상태에 어느 샘플링 트랜지스터(23)를 통하여 신호선(33)의 전위, 즉, 신호 전압(Vsig)에 고정되어 있기 때문에, 애노드 전위(Vano)의 상승이 게이트 전위(Vg)에 영향을 미치는 일은 없다.
그 후, 시각(t7)에서 발광 제어 신호(DS)가 액티브 상태가 되고, 발광 제어 트랜지스터(24)가 도통 상태가 됨으로써, 구동 트랜지스터(22)의 소스 전위(Vs)가, 발광 제어 트랜지스터(24)를 통하여 전원 전압(Vcc)에 고정된다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(22)는 유기 EL 소자(21)에 발광 전류를 흘린다. 이때, 유기 EL 소자(21)의 애노드 전위(Vano)가 소망하는 전위가 되도록, 유기 EL 소자(21)의 등가 용량(Cel)에 전하가 충전된다. 그리고, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)이 어느 전압치가 되는 곳에서 구동 트랜지스터(22)가 포화 상태가 되고, 발광 기간에 들어간다.
여기서, 장시간 사용한 유기 EL 소자(21)의 열화 전후의 동작에 관해, 도 14의 타이밍 파형도를 이용하여 설명한다. 도 14는, 유기 EL 소자(21)의 열화 전후에서의 발광 천이 기간에 주목한 타이밍 파형도이다. 도 14에서, 파선이 열화 후의 파형을 나타내고, 실선이 열화 전의 파형을 나타내고 있다.
이동도 보정 기간 중에는, 상술한 바와 같이, 구동 트랜지스터(22)의 드레인-소스 사이 전류(Ids)에 응하여 유기 EL 소자(21)에 전류(발광 전류)가 흐른다. 이때, 유기 EL 소자(21)의 열화 전후의 전류(Ids)는, 구동 트랜지스터(22)의 게이트-소스 사이 전압(Vgs)에 의존하기 때문에, 각각의 전류는 동등하다. 즉, 열화 전의 전류(Ids)를 Ids1로 하고, 열화 후의 전류(Ids)를 Ids2로 하면, Ids1=Ids2가 된다.
유기 EL 소자(21)는, 각각의 전류(Ids1, Ids2)에 응하여, 애노드 전위(Vano)를 상승시키지만, 열화 후의 유기 EL 소자(21)는 열화 전과 비교하면, I-V특성의 시프트분(ΔV)만큼 많이 애노드 전위(Vano)를 상승시키게 된다. 즉, 열화 후의 애노드 전위(Vano)를 Vano1로 하고, 열화 전의 애노드 전위(Vano)를 Vano0로 하면, Vano1=Vano0 +ΔV가 된다.
즉, 신호 기록 기간에 들어가기 전에 스위칭 트랜지스터(27)를 비도통 상태로 하고, 이동도 보정 기간 중에 유기 EL 소자(21)에 전류를 흘림으로써, 유기 EL 소자(21)의 특성 열화인 I-V특성의 시프트분(ΔV)이, 유기 EL 소자(21)의 등가 용량(Cel)에 미리 축적되게 된다. 그 후, 발광 천이 상태로 이행한 경우, 소망하는 전압 상승분(ΔVoled)이, 유기 EL 소자(21)의 열화 전후에서 동등하게 된다. 이에 의해, 버닝에 의한 전류(Ids)의 감소가 발생하지 않고, 유기 EL 소자(21)의 I-V특성의 시프트의 영향을 보정하는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 구동 신호(AZ)에 관해, 신호 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태로 함으로써, 유기 EL 소자(21)의 열화에 수반하는 I-V특성의 시프트의 영향을 보정할 수 있다. 이에 의해, 콘트라스트 열화를 억제하면서, 전류(Ids)의 감소에 기인하는 버닝 악화(열화)를 억제할 수 있다.
<4. 적용례>
본 개시의 기술은, 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변형, 개변이 가능하다. 예를 들면, 상기한 실시 형태에서는, 화소(20)를 구성하는 P채널형의 트랜지스터를 실리콘과 같은 반도체상에 형성하여 이루어지는 표시 장치에 적용한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 화소(20)를 구성하는 P채널형의 트랜지스터를 유리 기판과 같은 절연체상에 형성하여 이루어지는 표시 장치에 대해서도, 본 개시의 기술을 적용할 수 있다.
<5. 전자 기기>
이상 설명한 본 개시의 표시 장치는, 전자 기기에 입력된 영상 신호, 또는, 전자 기기 내에서 생성한 영상 신호를, 화상 또는 영상으로서 표시하는 모든 분야의 전자 기기에서, 그 표시부(표시 장치)로서 이용하는 것이 가능하다.
상술한 실시 형태의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 개시의 표시 장치는, 비발광 기간에서는 발광부를 확실하게 비발광의 상태로 제어할 수 있기 때문에, 표시 패널의 고콘트라스트화를 도모할 수 있다. 따라서, 모든 분야의 전자 기기에서, 그 표시부로서 본 개시의 표시 장치를 이용함으로써, 표시부의 고콘트라스트화를 실현할 수 있게 된다.
본 개시의 표시 장치를 표시부에 이용하는 전자 기기로서는, 텔레비전 시스템 외에, 예를 들면, 헤드 마운트 디스플레이, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 게임기 기, 노트형 퍼스널 컴퓨터 등을 예시할 수 있다. 또한, 본 개시의 표시 장치는, 전자서적 기기나 전자손목시계 등의 휴대 정보 기기나, 휴대 전화기나 PDA 등의 휴대 통신 기기 등의 전자 기기에서, 그 표시부로서 이용할 수도 있다.
또한, 본 개시는 이하와 같은 구성을 취하는 것도 가능하다.
[1] 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 표시 장치.
[2] 전류 경로는, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 발광부의 캐소드 전극의 노드에 유입하는 상기 [1]에 기재된 표시 장치.
[3] 전류 경로는, 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 발광부의 캐소드 전극의 노드 사이에 접속되고, 발광부의 비발광 기간에 도통 상태가 되는 스위칭 트랜지스터를 갖는 상기 [2]에 기재된 표시 장치.
[4] 스위칭 트랜지스터는, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호에 의해 구동되는 상기 [3]에 기재된 표시 장치.
[5] 스위칭 트랜지스터는, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호와는 다른 신호에 의해 구동되는 상기 [3]에 기재된 표시 장치.
[6] 발광부의 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정되는 상기 [4] 또는 상기 [5]에 기재된 표시 장치.
[7] 발광부의 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정되는 상기 [5]에 기재된 표시 장치.
[8] 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호는, 샘플링 트랜지스터에 의한 신호 전압의 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태가 되는 상기 [5] 또는 상기 [7]에 기재된 표시 장치.
[9] 샘플링 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터, 및, 스위칭 트랜지스터는, P채널형의 트랜지스터로 이루어지는 상기 [1]로부터 상기 [8]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[10] 화소 회로는, 구동 트랜지스터의 게이트 전위의 초기화 전위를 기준으로 하여 당해 초기화 전위로부터 구동 트랜지스터의 임계치 전압을 뺀 전위를 향하여, 구동 트랜지스터의 소스 전위를 변화시키는 동작을 행하는 상기 [1]부터 상기 [9]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[11] 화소 회로는, 샘플링 트랜지스터에 의해 신호 전압을 기록하는 기간에서, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 응한 귀환량으로 유지 용량에 대해 부귀환을 거는 동작을 행하는 상기 [1]부터 상기 [10]의 어느 하나에 기재된 표시 장치.
[12] 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지는 표시 장치의 구동에 있어서,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하도록 하는 표시 장치의 구동 방법.
[13]
발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 표시 장치를 갖는 전자 기기.
10 : 유기 EL 표시 장치
20, 20A, 20B, 20C : 화소(화소 회로)
21 : 유기 EL 소자
22 : 구동 트랜지스터
23 : 샘플링 트랜지스터
24 : 발광 제어 트랜지스터
25 : 유지 용량
26 : 보조 용량
27 : 스위칭 트랜지스터
30 : 화소 어레이부
31(311∼31m) : 주사선
32(321∼32m) : 구동선,
33(331∼33n) : 신호선
34 : 공통 전원선
40 : 기록 주사부
50 : 구동 주사부(제1 구동 주사부)
60 : 신호 출력부
70 : 표시 패널
80 : 전류 경로
90 : 제2 구동 주사부

Claims (13)

  1. 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
    신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
    발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
    구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
    구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
    발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전류 경로는, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 발광부의 캐소드 전극의 노드에 유입하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    전류 경로는, 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 발광부의 캐소드 전극의 노드 사이에 접속되고, 발광부의 비발광 기간에 도통 상태가 되는 스위칭 트랜지스터를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    스위칭 트랜지스터는, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    스위칭 트랜지스터는, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호와는 다른 신호에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    발광부의 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 샘플링 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    발광부의 발광 기간은, 발광 제어 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍부터, 스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호가 액티브가 되는 타이밍까지의 기간으로서 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    스위칭 트랜지스터를 구동하는 신호는, 샘플링 트랜지스터에 의한 신호 전압의 기록 기간에 들어가기 전에 비액티브 상태가 되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    샘플링 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터, 및, 스위칭 트랜지스터는, P채널형의 트랜지스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    화소 회로는, 구동 트랜지스터의 게이트 전위의 초기화 전위를 기준으로 하여 당해 초기화 전위로부터 구동 트랜지스터의 임계치 전압을 뺀 전위를 향하여, 구동 트랜지스터의 소스 전위를 변화시키는 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    화소 회로는, 샘플링 트랜지스터에 의해 신호 전압을 기록하는 기간에서, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 응한 귀환량으로 유지 용량에 대해 부귀환을 거는 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
    신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
    발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
    구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
    구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지는 표시 장치의 구동에 있어서,
    발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하도록 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 발광부를 구동하는 P채널형의 구동 트랜지스터,
    신호 전압을 샘플링하는 샘플링 트랜지스터,
    발광부의 발광/비발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터,
    구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되고, 샘플링 트랜지스터에 의한 샘플링에 의해 기록된 신호 전압을 유지하는 유지 용량, 및,
    구동 트랜지스터의 소스 전극과 고정 전위의 노드 사이에 접속된 보조 용량을 갖는 화소 회로가 배치되어 이루어지고,
    발광부의 비발광 기간에 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 소정의 노드에 유입하는 전류 경로를 구비하는 표시 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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