KR20060049067A - 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기 - Google Patents

전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기 Download PDF

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 발광 소자의 발광 계조를 정확하게 재현하기 위한 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
발광 소자(212)에 발광시키기 위한 순바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 화소 회로(210)에 공급하는 순프레임 기간과, 발광 소자(212)에 발광을 발생시키지 않는 역바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 화소 회로(210)에 공급하는 역프레임 기간을 각 화소 회로에 관하여 소정의 순서로 적용하여 각 화소 회로(210)를 각각 구동한다.
발광 소자, 발광 계조, 순프레임 기간, 역프레임 기간, 화소 회로

Description

전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD OF DRIVING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예로서의 전기 광학 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 화소 회로의 일례를 나타낸 설명도.
도 3은 제 1 실시예에서의 데이터선 구동 회로의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 4는 순바이어스 전압(V0 내지 V63)과 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)의 관계를 나타낸 설명도.
도 5는 제 1 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.
도 6은 도 5의 3개의 프레임 기간 PFm, NFm, PFm+1에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도.
도 7은 다른 데이터 전압 발생 회로(410a)의 구성을 나타낸 회로도.
도 8은 또 다른 데이터 전압 발생 회로(410b)의 구성을 나타낸 회로도.
도 9는 제 2 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.
도 10은 도 9의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도.
도 11은 제 3 실시예에서의 데이터선 구동 회로의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 12는 제 3 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.
도 13은 도 12의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도.
도 14는 제 4 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.
도 15는 도 14의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도.
도 16은 제 5 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트.
도 17은 데이터선 구동 회로 내에 설치되는 데이터 신호 조정 회로의 구성과 처리 내용의 설명도.
도 18은 데이터 신호 조정 회로의 다른 구성을 나타낸 블록도.
도 19는 제 6 실시예에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도.
도 20은 전기 광학 장치를 적용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 개략 구성을 나타낸 설명도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 전기 광학 장치
200 : 화소 영역
210 : 화소 회로
212 : OLED 소자(발광 소자)
214 : TFT(구동 트랜지스터)
216 : TFT
218 : 용량 소자
300 : 주사선 구동 회로
310 : 주사선
400 : 데이터선 구동 회로
402 : 데이터선
410 : 데이터 전압 발생 회로
412 : 분압(分壓) 회로
414, 416 : 스위치 회로
420 : 실렉터
430 : 데이터 신호 조정 회로
432 : 프레임 메모리
440 : 데이터 신호 조정 회로
441, 442 : 스위치 회로
443, 444 : 샘플 홀드 회로
446 : 가산 회로
448 : 조정 회로
500 : 제어 회로
800 : 퍼스널 컴퓨터
810 : 전원 스위치
820 : 키보드
830 : 본체부
본 발명은 유기 발광 다이오드 소자와 같은 전류 구동형 소자를 구동하는 전기 광학 장치, 그 구동 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
최근, 유기 일렉트로루미네선스 소자나 발광 폴리머 소자 등으로 불리는 자발광형의 유기 발광 다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode 소자, 이하「OLED 소자」라고 칭함)의 전기 광학적 특성을 이용한 표시 장치가 주목받고 있다.
OLED 소자를 구동하는 트랜지스터(「구동 트랜지스터」라고 칭함)는 아몰퍼스 실리콘으로 구성되는 경우와, 폴리실리콘으로 구성되는 경우가 존재한다. 그러나, 아몰퍼스 실리콘으로 구동 트랜지스터를 구성한 경우에는 구동 트랜지스터의 임계치 전압이 경시 변화하기 쉽다는 문제가 있다.
이때문에, 종래부터 임계치 전압의 경시 변화를 억제하여 정확하게 발광 계조를 재현할 수 있는 기술이 요망되고 있었다.
[특허문헌 1]일본국 특개2004-133240호 공보
또한, 발광 소자의 계조를 정확하게 제어하고 싶다는 요망은 아몰퍼스 실리콘제의 트랜지스터를 사용한 장치에 한정되지 않고, 일반적으로 발광 소자를 각각 갖는 복수의 화소 회로를 구비한 전기 광학 장치에 공통되는 문제였다.
본 발명은 발광 소자의 발광 계조를 정확하게 재현하기 위한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 전기 광학 장치는 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로와, 상기 복수의 화소 회로에 접속되고, 각 화소 회로에 발광 계조를 나타낸 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선과, 상기 데이터선을 통하여 각 화소 회로에 상기 데이터 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로를 구비하고, 상기 데이터선 구동 회로는 상기 발광 소자를 발광시키기 위한 순바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 순프레임 기간과, 상기 발광 소자의 발광을 발생시키지 않는 역바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 역프레임 기간을 각 화소 회로에 관하여 소정의 순서로 적용하여 각 화소 회로를 각각 구동하는 것을 특징으로 한다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 화소 회로에 순바이어스 전압과 역바이어스 전압을 인가할 수 있으므로, 순바이어스 전압만을 인가한 경우에 발생하는 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 경시 변화를 억제할 수 있어 정확한 발광 계조를 유지하는 것이 가능하다.
상기 데이터선 구동 회로는 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 소 정의 순서로 전환하고, 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간 중 한쪽을 상기 복수의 화소 회로의 전부에 대하여 동시에 적용하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 역프레임 기간에서는 전체 화소가 비발광(흑 표시)으로서 관찰되므로, 화상(특히 동화상)이 깨끗하게 보인다.
상기 복수의 화소 회로는 소정 사이즈의 화소 블록의 단위로 구분되어 있고, 상기 데이터선 구동 회로는 각 화소 블록마다 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 소정의 순서로 전환하도록 할 수도 있다.
이 구성에서는, 항상 일부의 화소 회로에 의해 유효한 화상이 표시된다는 이점이 있다.
또한, 상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배열되어 있고, 각 화소 블록은 1행분의 복수의 화소 회로로 구성되어 있을 수도 있다.
또는, 상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배열되어 있고, 각 화소 블록은 1열분(列分)의 복수의 화소 회로로 구성되어 있을 수도 있다.
상기 복수의 화소 회로는 제 1과 제 2 화소 회로군으로 분류되어 있고, 상기 데이터선 구동 회로는 상기 제 1 화소 회로군에 대하여 상기 순프레임 기간을 적용하는 동시에, 상기 제 2 화소 회로군에 대하여 상기 역프레임 기간을 적용하는 제 1 종의 혼합 프레임 적용 기간과, 상기 제 1 화소 회로군에 대하여 상기 역프레임 기간을 적용하는 동시에, 상기 제 2 화소 회로군에 대하여 상기 순프레임 기간을 적용하는 제 2 종의 혼합 프레임 적용 기간을 소정의 순서로 적용하도록 할 수도 있다.
이 구성에서는, 항상 일부의 화소 회로에 의해 유효한 화상이 표시된다는 이점이 있다.
상기 제 1 화소 회로군과 상기 제 2 화소 회로군은 소정 사이즈의 화소 블록의 단위로 각각 구분되어 있도록 할 수도 있다.
또한, 상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 상기 화소 블록은 1행분(行分)의 복수의 화소 회로로 구성되어 있을 수도 있다.
또는, 상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배치되어 있고, 상기 화소 블록은 1열분의 복수의 화소 회로로 구성되어 있을 수도 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 각 화소 회로마다 상기 순프레임 기간을 M회(M은 1이상의 정수(整數)) 적용한 후에 상기 역프레임 기간을 1회 적용하는 동시에, 상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압을 상기 역프레임 기간의 직전의 상기 M회의 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 N개의 순바이어스 전압의 합에 따라 결정하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 역바이어스 전압을 M개의 순바이어스 전압의 합에 따라 적절한 값으로 설정할 수 있으므로, 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 경시 변화를 더욱 적절하게 억제할 수 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압과 그 인가 기간의 곱(積)에 의해 주어지는 제 1 값과, 직전의 M회의 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 순바이어스 전압과 그 인가 기간의 곱에 의해 주어지는 제 2 값이 역부호의 동등한 값을 갖도록 상기 역바이어스 전압을 설정하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 역바이어스 전압을 더욱 적절한 값으로 설정할 수 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 각 화소 회로마다 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 교호로 실행하는 동시에, 상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압과, 직전의 상기 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 순바이어스 전압이 역부호의 동등한 값을 갖도록 상기 역바이어스 전압을 설정하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 역바이어스 전압이 순바이어스 전압과 교호로 인가되므로, 역바이어스 전압을 더욱 적절하게 설정할 수 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 상기 역바이어스 전압을 소정의 일정 값으로 설정하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 간단한 구성으로 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 경시 변화를 억제할 수 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 복수의 발광 계조를 나타낸 복수의 순바이어스 전압을 발생시키는 순바이어스 발생 회로와, 소정의 기준 전압에 대하여 상기 복수의 순바이어스 전압과는 역부호의 동등한 전위차를 각각 갖는 복수의 역바이어스 전압을 발생시키는 역바이어스 발생 회로와, 상기 복수의 순바이어스 전압과 상기 복수의 역바이어스 전압 중에서 1개를 선택하여 상기 데이터선에 인가하는 선택 회로를 구비하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 적절한 값의 역바이어스 전압을 발생할 수 있다.
상기 데이터선 구동 회로는 복수의 발광 계조를 나타낸 복수의 순바이어스 전압을 발생시키기 위해 사용되는 순바이어스용 고전위 및 순바이어스용 저전위와, 소정의 기준 전압에 대하여 상기 복수의 순바이어스 전압과는 역부호의 동등한 전위차를 각각 갖는 복수의 역바이어스 전압을 발생시키기 위해 사용되는 역바이어스용 고전위 및 역바이어스용 저전위를 공급하는 전원 회로와, 복수의 저항과, 상기 복수의 저항에 의해 분압된 전압을 취출하기 위한 복수의 전압 공급선을 구비하는 분압 회로와, 상기 분압 회로의 고전압측 단자에 상기 순바이어스용 고전위와 상기 역바이어스용 저전위 중 한쪽을 선택하여 접속하는 제 1 스위치 회로와, 상기 분압 회로의 저전압 측 단자에 상기 순바이어스용 저전위와 상기 역바이어스용 고전위 중 한쪽을 선택하여 접속하는 제 2 스위치 회로를 구비하도록 할 수도 있다.
이 구성에 의하면, 분압 회로가 1개로 충족되므로 회로 구성을 간략화할 수 있다.
또한, 상기 발광 소자는 유기 EL 소자인 것으로 할 수도 있다.
또한, 상기 구동 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘 트랜지스터인 것으로 할 수도 있다.
아몰퍼스 실리콘으로 구동 트랜지스터를 구성한 경우에는 구동 트랜지스터의 임계치 전압이 특히 경시 변화하기 쉬운 경향에 있으므로, 본 발명의 효과가 현저하다.
또한, 본 발명은 다양한 종류의 형태로 실현하는 것이 가능하고, 예를 들면, 전기 광학 장치, 그것을 위한 구동 회로, 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기, 그 들 장치의 구동 방법, 그 방법 또는 장치의 기능을 실현하기 위한 컴퓨터 프로그램, 그 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록 매체, 그 컴퓨터 프로그램을 포함하여 반송파 내에 구현화된 데이터 신호 등의 형태로 실현할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시 형태를 실시예에 의거하여 이하의 순서로 설명한다.
A. 제 1 실시예:
B. 제 1 실시예의 변형예:
C. 제 2 실시예:
D. 제 3 실시예:
E. 제 4 실시예:
F. 제 5 실시예:
G. 제 6 실시예:
H. 기타 변형예
A. 제 1 실시예:
도 1은 본 발명의 제 1 실시예로서의 전기 광학 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이 전기 광학 장치(100)는 화소 영역(200)과, 주사선 구동 회로(300)와, 데이터선 구동 회로(400)와, 제어 회로(500)를 구비하고 있다. 전기 광학 장치(100)는 화소 영역(200)에 화상을 표시시키는 화상 표시 장치이다. 또한, 이하의 설명에서는, 도 1에 나타낸 X방향을 행 방향이라고도 칭하고, Y방향을 열 방향이라고도 칭하는 것으로 한다.
화소 영역(200)에는 X방향(행 방향)으로 연장되는 m개의 주사선(310)이 서로 평행하게 배열 설치되어 있다. 또한, 화소 영역(200)에는 X방향과 직교하는 Y방향(열 방향)으로 연장되는 n개의 데이터선(402)이 서로 평행하게 배열 설치되어 있다. 그리고, 임의의 1개의 주사선(310)과, 임의의 1개의 데이터선(402)이 교차하는 위치에 1개의 화소 회로(210)가 설치되어 있다. 즉, 화소 영역(200)에는 m행 n열의 화소 회로(210)가 설치되어 있다.
주사선 구동 회로(300)는 1행째 내지 m행째의 각 주사선(310)에 대응한 주사 신호(Y1 내지 Ym)를 생성하고, 이들의 주사 신호(Y1 내지 Ym)를 각각에 대응하는 주사선(310)으로 출력한다. 데이터선 구동 회로(400)는 화소 회로(210)가 표시하는 계조를 제어하기 위한 계조 신호(X1 내지 Xn)를 생성하고, 데이터선(402)을 통하여 각 화소 회로(210)에 공급한다. 또한, 계조 신호(X1 내지 Xn)를「데이터 신호」라고도 칭한다.
도 2는 i행째 j열째의 화소 회로의 일례를 나타낸 설명도이다. 화소 회로(210)는 자발광 소자인 OLED 소자(212)와, 구동 소자로서 기능하는 n채널형의 TFT(214)와, 스위칭 소자로서 기능하는 n채널형의 TFT(216)와, 용량 소자(218)를 구비하고 있다. 이 화소 회로(210)는 데이터 신호 Xj의 전압 레벨에 의해 발광 계조를 설정하는 전압 프로그래밍형의 화소 회로이다.
OLED 소자(212)는 양극과 음극 사이에 발광층이 삽입되어 있고, 순방향 전류 에 따른 휘도로 발광한다. 발광층으로서는, 각 화소 회로(210)의 OLED 소자(212)의 발광색(예를 들어, R, G, B 3색 중 어느 한 색)에 따른 유기 EL 재료가 사용되 고 있다. OLED 소자(212)의 음극은 모든 화소 회로(210)에 대하여 공통으로 되어 있다.
TFT(214)의 드레인 전극은 고위 기준 전압(VEL)에 접속되어 있고, 또한 소스 전극은 OLED 소자(212)의 양극에, 게이트 전극은 TFT(216)의 드레인 전극에 각각 접속되어 있다. 용량 소자(218)의 한쪽 끝은 TFT(214)의 드레인 전극에 접속되고,다른 쪽 끝은 TFT(214)의 게이트 전극과 TFT(216)의 드레인 전극에 접속되어 있다. TFT(216)의 게이트 전극은 주사선(310)에 접속되어 있고, 소스 전극은 데이터선(402)에 접속되어 있다.
이 화소 회로(210)는 트랜지스터 수가 2인 단순한 2트랜지스터형의 화소 회로로서, 2개의 TFT(214, 216)는 아몰퍼스 실리콘으로 구성되어 있다. 아몰퍼스 실리콘을 사용한 경우에는 구동 트랜지스터로서 기능하는 TFT(214)(이하,「구동 트랜지스터(214)」라고 칭함)의 임계치 전압이 경시적으로 변화하기 쉬운 경향이 있다. 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압이 변화되면, 구동 트랜지스터(214)를 흐르는 전류값이 바뀌어 버리고, OLED 소자(212)의 발광량도 이것에 따라 바뀌어 버린다. 그래서, 정확한 발광 계조를 유지하기 위해서는 발광시에 시프트한 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압을 회복시키는(즉, 경시 변화를 방지한다) 것이 바람직하다. 단, 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 경시 변화를 방지하기 위해서는, 예를 들면, 구동 트랜지스터(214)에 역바이어스 전압을 인가하기 위한 회로부분을 화소 회로 내부에 설치하도록 하는 것도 가능하다. 그러나, 그러한 화소 회로는 회로 규모가 커지고, 따라서 단위 면적당의 화소 수도 적어지는 점에서 바람직하지 못하 다. 본 실시예에서는, 구동 트랜지스터(214)에 역바이어스 전압을 인가하기 위한 회로 부분이 화소 회로(210) 내에 설치되어 있지 않고, 그 대신에 데이터선 구동 회로(400)(도 1)가 데이터선(402)에 역바이어스 전압을 인가함으로써, 임계치 전압의 경시 변화를 방지하고 있다.
또한, 본 명세서에서「바이어스 전압」이란, 구동 트랜지스터(214)의 소스/게이트 사이에 인가되는 전압을 의미하고 있다.
도 3은 제 1 실시예에서의 데이터선 구동 회로(400)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. 이 데이터선 구동 회로(400)는 데이터 전압 발생 회로(410)와, 각 데이터선마다 설치된 실렉터(420)를 갖고 있다. 데이터 전압 발생 회로(410)는 복수의 순바이어스 전압(V0 내지 V63)을 발생하는 제 1 분압 회로(412a)와, 복수의 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)을 발생하는 제 2 분압 회로(412b)를 갖고 있다.
도 4는 순바이어스 전압(V0 내지 V63)과 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)의 관계를 나타낸 설명도이다. 순바이어스 전압(V0 내지 V63)은 1개의 화소 회로로재현 가능한 64개의 계조를 나타낸 전압이다. 즉, 순바이어스 전압(V0 내지 V63)의 어느 하나를 사용하여 화소 회로(210) 내의 용량 소자(218)의 용량값이 설정되면, 이 용량값에 따른 계조로 OLED 소자(212)가 발광한다. 단, 가장 낮은 순바이어스 전압(V0)은 비발광(흑 표시)을 위한 전압이다. 즉, 흑 표시를 위한 순바이어스 전압(V0)은 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압보다도 낮은 전압 레벨로 설정되어 있다.
역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)은 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 경시 변화를 방지하기 위하여 사용된다. 이들의 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)의 레벨은 임계치 전압(Vth)보다도 낮고, OLED 소자(212)를 발광시키지 않는 전압 레벨이다.
순바이어스 전압(Vn)(n=0 내지 63)은 OLED 소자(212)가 발광할 때의 구동 트랜지스터(214)의 소스 전압(Vs)보다도 높은 전위를 갖고 있고, 역바이어스 전압(VRn)(n=0 내지 63)은 소스 전압(Vs)보다도 낮은 전위를 갖고 있다. 본 실시예에서는, 소스 전압(Vs)과 순바이어스 전압(Vn)의 차이가 소스 전압(Vs)과 역바이어스 전압(VRn)의 차이와 동등해지도록 역바이어스 전압(VRn)이 설정되어 있다.
즉, 순바이어스 전압(Vn)과 역바이어스 전압(VRn) 사이에는 이하의 관계가 있다.
VRn=Vs-(Vn-Vs) … (1)
환언하면, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 순바이어스 전압의 차분(ΔV0 내지 ΔV63)이 역바이어스 전압의 차분(ΔVR0 내지 ΔVR63)과 각각 동등해지도록 설정되어 있다.
또한, OLED 소자(212)가 발광할 때의 구동 트랜지스터(214)의 소스 전압(Vs)의 값은 미리 실험적으로 결정된다. 따라서, 역바이어스 전압(VRn)은 이 소스 전압(Vs)을 소정의 기준 전압으로서 생각했을 때에, 순바이어스 전압(Vn)과 대칭인 전위에 있는 전압값으로서 설정된다.
도 3의 제 1 분압 회로(412a)는 순바이어스용의 고위 기준 전압(VH)과 저위 기준 전압(VL) 사이를 복수의 저항으로 분압하는 회로이다. 제 2 분압 회로는 (412b)는 역바이어스용의 고위 기준 전압(VRH)과 저위 기준 전압(VRL) 사이를 복수의 저항으로 분압하는 회로이다.
도 3의 각 실렉터(420)에는 순바이어스 전압(V0 내지 V63)과 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)이 각각 공급되어 있다. 또한, 각 실렉터(420)에는, 또한 화상 데이터 신호 DXj(j는 열을 나타낸 정수)와, 전환 신호(SW)가 제어 회로(500)로부터 공급되어 있다. 전환 신호(SW)는 순바이어스 전압을 인가해야 할 것인지 역바이어스 전압을 인가해야 할 것인지를 나타낸 신호로서, 모든 열에 공통되는 신호이다. 실렉터(420)는 이들의 신호 DXj, SW에 따라 순바이어스 전압(V0 내지 V63)과 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63) 중 1개를 선택하고, 선택한 전압 Xj(j는 열을 나타낸 정수)를 데이터 신호로서 데이터선(402) 위(도 1)로 출력한다.
도 5의 (a) 내지 (k)는 제 1 실시예에서의 전기 광학 장치(100)의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다. 여기에서는, 화소 영역(200)(도 1)이 8행으로 구성되어 있는 것으로 가정하고 있고, 도 5의 (a) 내지 (h)에 8개의 주사 신호(Y1 내지 Y8)를 나타내고 있다. 1행째의 주사선(310)으로 출력되는 주사 신호(Y1)는 1수직 주사 기간 Tv 내에서, 1수직 주사 기간 최초의 타이밍으로부터 1수평 주사 기간 Th의 사이 H레벨로 되고, 그 이외의 기간은 L레벨로 되는 펄스 신호이다. 또한, 2행째의 주사선(310)으로 출력되는 주사 신호(Y2)는 주사 신호(Y1)가 H레벨에서 L레벨로 되는 타이밍으로부터 1수평 주사 기간 Th의 사이 H레벨로 되는 펄스 신호이다. 이와 같이, 주사 신호(Y1 내지 Y8)는 1수직 주사 기간 Tv 내에서 1수평 주사 기간 Th 의 사이만 H레벨로 되고, 또한 H레벨로 되는 기간이 차례차례 어긋나 있는 듯한 패턴 을 1수직 주사 기간 Tv마다 반복하는 신호로 되어 있다. 1수직 주사 기간 Tv를「1프레임 기간」또는「1프레임」이라고도 칭한다. i행째의 주사선(310)에 공급되는 주사 신호(Yi)가 H레벨로 되면, i행째의 주사선(310)에 접속된 복수의 화소 회로(210)가 선택되고, 각 화소 회로(210) 내의 용량 소자(218)에 데이터 신호 Xj(도 5의 (i))의 전압에 따른 용량이 설정된다. 이 동작을 「전압 프로그래밍」또는 간단히 「프로그래밍」이라고 칭한다. 주사선 구동 회로(300)는 맨 처음에 1행째의 주사선(310)에 접속된 복수의 화소 회로(210)의 프로그래밍을 행하고, 그 후, 2행째 이후의 주사선(310)에 접속된 화소 회로(210)를 1행씩 순서대로 8행째까지 프로그래밍을 행하고, 이후, 1행째로 되돌아와서 화소 회로(210)의 프로그래밍을 반복하여 행하는 것이 된다. 각 화소 회로(210)는 프로그래밍된 후는 다음 프로그래밍이 개시될 때까지의 사이, 일정한 계조로 발광을 계속한다.
도 5의 시각 t1부터의 1수직 주사 기간 Tv(순프레임 기간 PFm)에서는, 전환 신호(SW)(도 5의 (j))가 순바이어스를 나타낸 레벨(여기에서는, H레벨)로서, 이 기간에서는, 도 5의 (k)에 나타낸 바와 같이, 순바이어스 전압(Vn)(n=0 내지 63)이 데이터 신호로서 선택된다(도 5의 (k)). 다음 시각 t2부터의 1수직 주사 기간 Tv(역프레임 기간 NFm)에서는, 전환 신호(SW)는 역바이어스를 나타낸 레벨(L레벨)로서, 역바이어스 전압(VRn)(n=0 내지 63)이 데이터 신호로서 선택된다. 또한, 시각 t3부터의 1수직 주사 기간 Tv(순프레임 기간 PFm+1)에서는, 전환 신호(SW)는 순바이어스를 나타낸 레벨이다. 이와 같이, 제 1 실시예에서는, 모든 화소 회로(210)에 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 순프레임 기간 PF와, 모든 화소 회로(210)에 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 역프레임 기간 NF가 교호로 적용된다. 역프레임 기간 NF에서는 모든 화소 회로(210)가 비발광 상태로 설정된다.
도 6은 도 5의 3개의 프레임 기간 PFm, NFm, PFm+1에서의 프로그래밍이 종료될 때의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도이다. 순프레임 기간 PFm은 m번째의 유효한 1프레임분의 화상의 발광 계조를 설정하는 기간으로서, 도 6의 (A)에 나타낸 바와 같이, 순프레임 기간 PFm에서의 프로그래밍 종료시에 전체 화소가 발광하도록 설정 가능하다. 단, 각 화소가 발광할 것인지의 여부는 화상 데이터에 따라 결정된다. 구체적으로 말하면, 최저 계조를 나타낸 순바이어스 전압(V0)이 인가되는 화소는 발광하지 않는다. 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 역프레임 기간 NFm에서의 프로그래밍 종료시는 모든 화소가 비발광으로 설정된다. 또한, 도 6의 (C)에 나타낸 바와 같이, 순프레임 기간 PFm+1은 m+1번째의 유효한 1프레임분의 화상의 발광 계조를 설정하는 기간이다. 이와 같이, 제 1 실시예에서는, 유효한 화상을 표시하기 위한 발광 계조를 설정하는 기간은 전체 기간의 절반이고, 또한 발광 가능 상태로 되는 것도 전체 기간의 절반이다.
역프레임 기간 NF에서 데이터선(402)에 역바이어스 전압(VRn)이 인가되면, 구동 트랜지스터(214)의 게이트/소스간에 마이너스 전압이 인가되므로, 이 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압(Vth)의 경시 변화를 방지할 수 있다. 즉, 가령 역바이어스 전압을 인가하지 않고 OLED 소자(212)를 발광시키면, 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압(Vth)이 경시적으로 서서히 시프트해 가는 경향이 있다. 여기서, 도 5의 (a) 내지 (k)에 나타낸 바와 같이, 순프레임 기간 PF 사이에 역프레임 기간 NF를 설치하여 구동 트랜지스터(214)의 게이트/소스간에 마이너스 전압을 인가함으로써, 이러한 임계치 전압(Vth)의 시프트를 방지할 수 있다. 이 결과, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능해진다.
도 5에 나타낸 타이밍으로 화상을 표시할 때에는, 1프레임 기간 Tv는 전기 광학 장치(100)에 입력되는 영상에서의 수직 주사 기간의 1/2의 기간에 상당하는 길이로 설정된다. 이와 같이 하면, 입력되는 영상을 프레임 누락 없이 표시할 수 있다. 또한, 순프레임 기간 PF 사이에 역프레임 기간 NF가 존재하므로, 시각적으로 동화상이 깨끗하게 보인다는 이점도 있다.
B. 제 1 실시예의 변형예:
상술한 제 1 실시예에 관해서는, 예를 들면, 이하와 같은 다양한 변형이 가능하다.
B1.
역바이어스 전압(VRn)은 상기 (1) 식 이외의 다양한 방법으로 설정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 순바이어스시에서의 구동 트랜지스터(214)의 소스 전압(Vs)과, 역바이어스시에서의 소스 전압(Vs’)과 다를 때에는, 이하의 (2) 식에 따라 역바이어스 전압(VRn)을 설정할 수도 있다.
VRn=Vs’-(Vn-Vs) … (2)
또한, 순바이어스시의 소스 전압(Vs)과 역바이어스시의 소스 전압(Vs’)의 값은 미리 실험적으로 결정된 값이 사용된다.
B2.
상기 제 1 실시예에서는, 개개의 화소 회로(210)마다 순바이어스 전압(Vn)에 1:1로 대응한 역바이어스 전압(VRn)을 인가하는 것으로 하고 있지만, 모든 화소 회로에 공통되는 1개의 역바이어스 전압(VRcommon)을 인가할 수도 있다. 이 경우에, 예를 들면, 이하의 (3) 식을 따라서 역바이어스 전압(VRcommon)을 설정할 수 있다.
VRcommon=Vs-(Vave-Vs) … (3)
여기서, Vave는 순프레임으로 인가된 순바이어스 전압(Vn)의 평균값이다.
또는, (3) 식 대신에 하기의 (4) 식에 나타낸 바와 같이, 미리 결정된 일정한 역바이어스 전압(VRpreset)을 모든 화소 회로(210)에 공통으로 인가할 수도 있다.
VRcommon=VRpreset … (4)
이 경우에는, 도 3에 나타낸 데이터 전압 발생 회로(410) 내의 제 2 분압 회로(412b)는 불필요하고, 그 대신에 상기한 역바이어스 전압(VRpreset)을 발생하는 회로를 설치하면 된다.
B3.
데이터 전압 발생 회로(410)로서는, 도 3에 나타낸 구성 이외의 다양한 구성을 채용하는 것이 가능하다. 도 7은 다른 데이터 전압 발생 회로(410a)의 구성을 나타내고 있다. 이 데이터 전압 발생 회로(410a)는 1개의 분압 회로(412)와, 2개의 스위치 회로(414, 416)를 갖고 있다. 분압 회로(412)의 상부 측 단자는 제 1 스위치 회로(414)를 통하여 순바이어스용의 고위 기준 전압(VH)과, 역바이어스용의 저위 기준 전압(VRL) 중의 한쪽에 접속된다. 한편, 분압 회로(412)의 하부 측 단 자는 제 2 스위치 회로(416)를 통하여 순바이어스용의 저위 기준 전압(VL)과, 역바이어스용의 고위 기준 전압(VRH) 중의 한쪽에 접속된다. 이 데이터 전압 발생 회로(410a)는 전환 신호(SW)에 따라 스위치 회로(414, 416)를 전환함으로써 64개의 순바이어스 전압(V0 내지 V63)이든지, 또는 64개의 역바이어스 전압(VR0 내지 VR63)을 출력하는 것이 가능하다. 또한, 이 데이터 전압 발생 회로(410a)는, 도 3에 나타낸 회로(410)에 비하여 저항수가 1/2로 충족되므로 회로 사이즈를 작게 하는 것이 가능하다.
도 8은 또 다른 데이터 전압 발생 회로(410b)의 구성을 나타내고 있다. 이 데이터 전압 발생 회로(410b)는, 도 3과 동일한 2개의 분압 회로(412a, 412b)와, 64개의 스위치 회로(414)를 갖고 있다. 이 데이터 전압 발생 회로(410b)에 의해서도 순바이어스 전압(V0 내지 V63)이든지, 또는 역바이어스 전압 회로(VR0 내지 VR63)를 출력하는 것이 가능하다. 또한, 도 8의 데이터 전압 발생 회로(410b)를 채용하면 데이터 전압 발생 회로(410b)와 각 실렉터(420)(도 3) 사이의 신호선의 수가 도 3 회로의 1/2로 충족되므로, 데이터선 구동 회로(400) 전체의 회로 사이즈를 작게 할 수 있다는 이점이 있다.
상술한 각종 변형은 이하에 설명하는 다른 실시예에도 적용 가능하다.
C. 제 2 실시예:
도 9는 제 2 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다. 제 2 실시예의 회로 구성은 제 1 실시예와 동일하고, 동작만이 제 1 실시예와 다르다.
도 9가 도 5와 다른 점은, 도 9의 (j)의 전환 신호(SW)와 도 9의 (k)의 바이어스 전압(Vn/VRn)뿐이다. 제 2 실시예에서는, 전환 신호(SW)가 1주사선마다(즉, 1행마다) 전환된다. 따라서, 바이어스 전압(Vn/VRn)의 전환도 1주사선마다 행해진다. 구체적으로는, 시각 t11부터 시작되는 프레임 기간 Fm_a에서는 홀수번째의 주사선에 순바이어스 전압(Vn)이 인가되고, 짝수번째의 주사선에는 역바이어스 전압(VRn)이 인가된다. 또한, 시각 t12부터 시작되는 프레임 기간 Fm_b에서는 반대로 홀수번째의 주사선에 역바이어스 전압(VRn)이 인가되고, 짝수번째의 주사선에는 순바이어스 전압(Vn)이 인가된다. 또한, 다음 시각 t13부터 시작되는 프레임 기간 Fm+1_a에서는 최초 프레임 기간 Fm_a와 동일한 부호의 바이어스 전압이 인가된다.
도 10은 도 9의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 프로그래밍이 종료될 때의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도이다. 이것으로부터도 이해할 수 있듯이, 제 2 실시예에서는 1개의 프레임 기간 내에서 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 주사선과, 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 주사선이 1주사선마다 전환된다. 또한, 1개의 주사선에 주목하면,, 1프레임 기간마다 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 기간과 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 기간이 전환되는 것을 이해할 수 있다.
이들 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a는 어느 것이든 1개의 프레임 기간 내에서 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 화소 회로와 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 화소 회로가 존재한다. 여기서, 이러한 프레임 기간을 「혼합 프레임 적용 기간」이라고도 칭한다.
이 제 2 실시예에 의해서도, 제 1 실시예와 마찬가지로 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 시프트를 방지하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다.
D. 제 3 실시예:
도 11은 제 3 실시예에서의 데이터선 구동 회로(400)(도 1)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. 이 데이터선 구동 회로는 도 3에서의 전환 신호(SW)를 홀수열용의 전환 신호(SWodd)와 짝수열용의 전환 신호(SWeven)의 2개로 나눈 점만이 다르고, 다른 구성은 제 1 실시예와 동일하다.
도 12는 제 3 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다. 도 12의 (j), (k)에는 2개의 전환 신호(SWodd, SWeven)가 나타나 있고, 도 5의 (k) 및 도 9의 (k)에 기재되어 있던 바이어스 전압(Vn/VRn)의 전환은 생략되어 있다.
제 3 실시예에서는, 홀수열용의 전환 신호(SWodd)는 1프레임 기간마다 순바이어스 전압을 인가하는 기간(순프레임 기간)과, 역바이어스 전압을 인가하는 기간(역프레임 기간)이 전환되어 있다. 또한, 짝수열용의 전환 신호(SWeven)도 마찬가지로, 1프레임 기간마다 순바이어스 전압을 인가하는 기간(순프레임 기간)과, 역바이어스 전압을 인가하는 기간(역프레임 기간)이 전환되어 있다.
도 13은 도 2의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 프로그래밍이 종료될 때의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도이다. 이것으로부터도 이해할 수 있듯이, 제 3 실시예에서는 1개의 프레임 기간 내에서 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 화소 열과, 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 화소 열이 1열마다 전환된다. 또한, 1개의 화소 열에 주목하면, 1프레임 기간마다 순바이어스 전압이 인가되는 기간과 역바이어스 전압이 인가되는 기간이 전환되는 것을 이해할 수 있다.
이 제 3 실시예에 의해서도, 제 1 실시예나 제 2 실시예와 마찬가지로 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압(Vth)의 시프트를 방지하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다.
E. 제 4 실시예:
도 14는 제 4 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다. 제 4 실시예의 회로 구성은 제 3 실시예와 동일하고, 동작만이 제 3 실시예와 다르다.
도 14가 도 12와 다른 점은, 도 14의 (j), (k) 2개의 전환 신호(SWodd, SWeven)뿐이다. 제 4 실시예에서는, 2개의 전환 신호(SWodd, SWeven)가 1주사선마다(즉, 1화소 행마다) 각각 전환된다. 또한, 2개의 전환 신호(SWodd, SWeven)의 레벨은 항상 서로 반대이다. 이러한 제 4 실시예의 동작은 도 9의 (j)에 나타낸 제 2 실시예의 전환 신호(SW)의 동작과, 도 12의 (j), (k)에 나타낸 제 3 실시예의 전환 신호(SWodd, SWeven)의 동작을 조합시킨 것이라는 것을 이해할 수 있다.
도 15는 도 14의 3개의 프레임 기간 Fm_a, Fm_b, Fm+1_a에서의 프로그래밍이 종료될 때의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도이다. 이것으로부터도 이해할 수 있듯이, 제 4 실시예에서는 1개의 프레임 기간 내에서 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 화소와, 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 화소가 1화소마다 전환된다. 단, 1개의 화소에 주목하면, 1프레임 기간마다 순바이어스 전압(Vn)이 인가되는 기간과 역바이어스 전압(VRn)이 인가되는 기간이 교호로 전환되고 있다.
이 제 4 실시예에 의해서도, 제 1 내지 제 3 실시예와 마찬가지로 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 시프트를 방지하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다.
또한, 상술한 제 1 내지 제 4 실시예 중 어느 것에서도 1개의 화소에 주목하면, 1프레임 기간마다 순바이어스 전압이 인가되는 기간(순프레임 기간)과 역바이어스 전압(V)이 인가되는 기간(역프레임 기간)이 전환되고 있는 것을 이해할 수 있다. 또한, 1개의 프레임 기간(1수직 주사 기간)에 주목하면, 전체 화소를 순바이어스가 인가되는 화소군과, 역바이어스가 인가되는 화소군으로 구분할 수 있다. 이러한 화소군의 구분 방법은 임의이고, 다양한 방법으로 구분하는 것이 가능하다. 예를 들면, 소정 사이즈의 화소 블록마다(예를 들어, 8×8화소마다) 순바이어스와 역바이어스의 전환을 행하도록 할 수도 있다. 즉, 전기 광학 장치(100)의 화면을 소정 사이즈의 화소 블록으로 구분하고, 각 화소 블록마다 순바이어스와 역바이어스의 전환을 행하도록 할 수도 있다.
F. 제 5 실시예:
도 16은 제 5 실시예에서의 전기 광학 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다. 도 16이 도 5(제 1 실시예)와 다른 점은, 도 16의 (j)의 전환 신호(SW)와 도 16의 (k)의 바이어스 전압(Vn/VRn)뿐이다. 제 5 실시예에서는, 전환 신호(SW)는 2프레임 기간 중에 H레벨로 유지된 후에 1프레임 기간 중에 L레벨로 되는 동작을 반 복한다. 따라서, 도 16의 (k)에 나타낸 바와 같이, 바이어스 전압(Vn/VRn)의 전환도 2프레임 기간 중에는 순바이어스 전압(Vn)이 인가되고, 그 후의 1프레임 기간 중에 역바이어스 전압(VRn)이 인가된다. 제 5 실시예에서는, 제 1 실시예와 마찬가지로 1개의 프레임 기간에 주목하면, 순바이어스 전압과 역바이어스 전압의 어느 한쪽이 전체 화소에 대하여 적용된다. 따라서, 시각 t31, t32부터 각각 시작되는 2개의 순프레임 기간 PFm, PFm+1에서는 모든 화소 회로에 순바이어스 전압(Vn)이 인가된다. 한편, 시각 t33부터 시작되는 역프레임 기간 NF에서는 모든 화소 회로에 역바이어스 전압(VRn)이 인가된다.
이와 같이, 제 5 실시예에서는 역프레임 기간 NF는 2개의 순프레임 기간 PF 후에 적용되므로, 역바이어스 전압(VRn)의 값도 이것에 따라 조정되는 것이 바람직하다.
도 17의 (A)는 제 5 실시예에서 데이터선 구동 회로(400)(도 1) 내에 설치되는 데이터 신호 조정 회로(430)를 나타낸 블록도이다. 이 데이터 신호 조정 회로(430)는 제어 회로(500)(도 1)로부터 입력된 화상 데이터 DXj를 프레임 메모리(432)에 일단 기입하는 동시에, 프레임 메모리(432)로부터 화상 데이터 DXj’를 판독하여 도 3의 각 실렉터(420)에 공급한다. 역프레임 기간 NF로 판독되는 화상 데이터 DXj’는 데이터 신호 조정 회로(430)에 의해 이하와 같이 조정된다.
도 17의 (B)는 데이터 신호 조정 회로(430)에 의한 신호의 조정 방법을 나타내고 있다. 횡축은 입력되는 화상 데이터 DXj를 나타내고, 종축은 데이터 신호 Xj의 전압 레벨을 나타내고 있다. 특성 G는 순바이어스용의 특성으로서, 이하의 (5) 식으로 나타낸 것이 가능하다.
Xj=K(DXj)γ/2 … (5)
여기서, K는 정수, γ은 표시 장치로서의 전기 광학 장치의 감마값이다. (5) 식의 우측 변에서 화상 데이터 DXj의 값이(γ/2) 승(乘)으로 되어 있는 것은 OLED 소자(212)(도 2)의 발광 계조가 데이터 신호 Xj의 전압의 2승으로 비례하기 때문이다.
도 17의 (B)에서, 임의의 화소 회로에 관하여, m번째의 순프레임 기간 PFm에서의 화상 데이터(즉, 화소값)가 DXj(m)이고, m+1번째의 순프레임 기간 PFm+1에서의 화상 데이터가 DXj(m+1)이라고 가정한다. 이때, 2개의 순프레임 기간 PFm, PFm+1에서 그 화소 회로에 공급되는 데이터 신호 Xj(m), Xj(m+1)은 이들의 화상 데이터 DXj(m), DXj(m+1)을 특성 G로 변환함으로써 얻어진다. 또한, 그 후의 역프레임 기간 NF에서 적용하고 싶은 데이터 신호 Xj의 전압은 2개의 순프레임 기간 PFm, PFm+1에서의 데이터 신호 Xj(m), Xj(m+1)의 합으로 된다. 이때, 역프레임 기간 NF에서 실렉터(420)에 공급해야 할 화상 데이터의 값 #DXj는 이 합의 값(Xj(m)+Xj(m+1))을 특성 G로 역변환하여 얻어진 값 #DXj로 설정된다. 또한, 역 프레임에서의 화상 데이터의 부호에 「#」을 첨부한 것은 역프레임용인 것을 나타내기 위한 것으로서, 값으로서는 순프레임용의 화상 데이터와 동일한 값으로 된다.
데이터 신호 조정 회로(430)는 도 17의 (B)에 나타낸 처리를 실행한다. 즉, 순PFm, PFm+1에서 화상 데이터 DXj(m), DXj(m+1)이 입력되면, 이들의 값에 따라 역 프레임 기간 NF에서 판독해야 할 화상 데이터 #DFj를 연산하여 프레임 메모리(432)에 저장한다. 그리고, 역프레임 기간 NF에서 이 화상 데이터 #DFj를 프레임 메모리(432)로부터 판독하여 실렉터(420)로 출력한다.
이와 같이, 데이터 신호를 조정하면 역프레임 기간 NF에서, 그 직전의 2개의 순프레임 기간에서 인가된 순바이어스 전압의 합과 동등한 역바이어스 전압을 인가할 수 있으므로, 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 시프트를 효율적으로 방지 하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다.
도 18은 데이터 신호 조정 회로의 다른 구성을 나타낸 블록도이다. 이 데이터 신호 조정 회로(440)는 도 3의 각 실렉터(420)의 출력 측에 접속되어 있고, 2개의 스위치 회로(441, 442)와, 2개의 샘플 홀드 회로(443, 444)와, 가산 회로(446)와, 조정 회로(448)를 갖고 있다.
이 회로에서는, 2개의 순프레임 기간 PFm, PFm+1에서의 데이터 신호 Xj(m), Xj(m+1)이 스위치 회로(441, 442)를 통하여 샘플 홀드 회로(443, 444)에 각각 저장된다. 그리고, 역프레임 기간 NF에서 데이터 신호 Xj(m), Xj(m+1)이 가산 회로(446)로 가산되어 그 합 ΣXj가 조정 회로(448)에 공급된다. 조정 회로(448)는 이 합 ΣXj에 대하여 게인(gain)과 오프셋(offset)을 조정함으로써 역바이어스 전압(VRn)으로 변환하고, 이 역바이어스 전압(VRn)을 데이터선(402) 위로 출력한다. 이와 같이, 도 18의 회로에서는, 조정 회로(448)에 의해 역바이어스 전압(VRn)이 생성되므로, 도 3의 제 2 분압 회로(412b)는 불필요하다.
이 제 5 실시예에 의해서도, 제 1 내지 제 4 실시예와 마찬가지로 구동 트랜 지스터(214)의 임계치 전압의 시프트를 방지하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다. 또한, 제 5 실시예에서도, 상기 제 1 실시예의 다양한 변형이 적용 가능하고, 또한 제 2 내지 제 4 실시예의 구성이나 동작을 적용하는 것도 가능하다.
G. 제 6 실시예:
도 19는 제 6 실시예에서의 발광 계조의 설정 상태를 나타낸 설명도이다. 여기에서는, 9개의 프레임 기간 F1 내지 F9에서의 프로그래밍이 종료될 때의 발광 계조의 설정 상태를 나타내고 있다. 1번째의 프레임 기간 F1에서는 전체 화소에 순바이어스 전압이 인가되고, 프레임 기간 F2 내지 F9의 각각에서는 1행분의 화소 회로에 역바이어스 전압이 인가된다. 또한, 역바이어스 전압이 인가되는 행은 1행씩 순차적으로 전환되어 있다. 이들의 프레임 기간 F1 내지 F9는 반복 적용된다. 따라서, 각 행의 화소 회로군에 주목하면, 8개의 프레임 기간(8개의 수직 주사 기간) 사이는 순바이어스 전압이 각각 인가되고, 그 후의 1개의 프레임 기간 동안에 순바이어스 전압이 인가되는 처리가 반복되고 있는 것을 이해할 수 있다. 또한, 1번째의 프레임 기간 F1은 생략 가능하다.
제 6 실시예에서는, 전체 화소 회로가 1행분의 화소 블록으로 구분되어 있고, 각 화소 블록마다 순바이어스 인가 기간(순프레임 기간)과 역바이어스 인가 기간(역프레임 기간)이 소정의 순서로 전환되어 있다고 생각하는 것도 가능하다. 또한, 화소 블록의 사이즈나 형상은 임의이고, 예를 들면, 1열분의 복수의 화소 회로를 1개의 화소 블록으로서 채용할 수도 있고, 또는 소정의 복수행분 또는 복수열분 의 화소 회로를 1개의 화소 블록으로서 채용할 수도 있다.
이 제 6 실시예에 의해서도, 제 1 내지 제 5 실시예와 마찬가지로 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 시프트를 방지하는 것이 가능하고, 정확한 계조 재현성을 유지하는 것이 가능하다.
H. 기타 변형예
또한, 본 발명은 상기한 실시예나 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 형태에서 실시하는 것이 가능하고, 예를 들면, 다음과 같은 변형도 가능하다.
H1. 변형예 1:
상기 제 5 실시예에서는 2개의 순프레임 기간 후에 1개의 역프레임 기간을 삽입하고 있지만, 순프레임 기간과 역프레임 기간의 순서에 관해서는 다양한 변형이 가능하다. 단, 각 화소에 주목하면, 순프레임 기간과 역프레임 기간을 소정의 순서로 실행하는 것이 바람직하다. 역프레임 기간에서는 유효한 화상의 발광 계조가 설정되지 않으므로, 통상은 M개(M은 1이상의 정수)의 순프레임 기간 후에 1개의 역프레임 기간을 삽입하는 것이 바람직하다. 이때, 역프레임 기간에서 임의의 화소에 인가되는 역바이어스 전압(VRn)은 이하의 (6) 식에 의해 부여되는 값으로 설정되는 것이 바람직하다.
VRn=ΣVn(m) … (6)
여기서, Vn(m)은 M회의 순프레임 기간에서의 순바이어스 전압의 값으로서, 연산자 Σ은 합을 취하는 것을 나타내고 있다.
(6) 식을 더욱 일반화하면, 이하의 (7) 식이 성립되는 것이 바람직하다.
{순바이어스 전압 × 인가 기간}= {역바이어스 전압 × 인가 기간} … (7)
(6) 식이나 (7) 식이 엄밀하게 성립될 필요는 없다. 단, 역바이어스 전압(VRn)은 직전의 M회의 순프레임 기간에서 사용된 M개의 순바이어스 전압(Vn)의 합ΣVn에 따라 결정하도록 하는 것이 바람직하다. 특히, 역바이어스 전압(VRn)과, M개의 순바이어스 전압(Vn)의 합ΣVn 사이에 플러스(正)의 상관이 있도록 역바이어스 전압(VRn)을 설정하면 구동 트랜지스터(214)의 임계치 전압의 시프트를 적절하게 방지하는 것이 가능하다.
마찬가지로, 제 6 실시예에서도 순프레임 기간과 역프레임 기간의 순서에 관하여 상술한 다양한 변형을 적용하는 것이 가능하다.
H2. 변형예 2:
상기 각 실시예에서는 전압 프로그래밍 방식의 화소 회로를 사용하고 있지만, 본 발명은 전류 프로그래밍 방식의 화소 회로를 사용하는 경우에도 적용 가능하다.
H3. 변형예 3:
상기 각 실시예에서는 화소 회로 내의 트랜지스터를 아몰퍼스 실리콘으로 구성하고 있었지만, 본 발명은 다른 반도체 재료를 사용하여 화소 회로 내의 트랜지스터를 구성한 경우에도 적용 가능하다.
H4. 변형예 4:
상기 각 실시예에서는 자발광 소자로서 OLED 소자(212)를 사용한 전기 광학 장치(100)를 예로 들어 설명했지만, 다른 자발광 소자를 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 자발광 소자로서 무기 EL 소자, 필드 이미션 소자(FED), 표면 전동형 이미션 소자(SED), 탄도 전자 방출 소자(BSD), 발광 다이오드(LED) 등을 사용할 수도 있다.
H5. 변형예 5:
상기 각 실시예에서 설명한 전기 광학 장치(100)는 전자 기기에 적용할 수 있다. 도 20은 전기 광학 장치를 적용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 개략 구성을 나타낸 설명도이다. 퍼스널 컴퓨터(800)는 표시 유닛으로서의 전기 광학 장치(100)와, 본체부(830)와, 전원 스위치(810)와, 키보드(820)를 구비하고 있다. 이 전기 광학 장치(100)는 OLED 소자(212)(도 2)를 사용하고 있으므로, 시야각이 넓어 보기 쉬운 표시 유닛으로 된다.
전기 광학 장치(100)가 적용되는 전자 기기로서는 그 이외에, 휴대 전화기, 정보 휴대 단말(PDA:Personal Digital Assistants), 디지털 스틸 카메라, 텔레비전, 뷰파인더형·모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 카 네비게이션 장치, 페이저(pager), 전자 수첩, 전자 계산기, 워드프로세서, 워크스테이션, 텔레비전 전화, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 이들 전자 기기의 표시부로서 전기 광학 장치(100)가 적용 가능하다. 또한, 광 기입형의 프린터나 전자 복사기 등의 기입 헤드에도 적용 가능하다.
이상의 설명에 따르면, 본 발명은 발광 소자의 발광 계조를 정확하게 재현하 기 위한 기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 전기 광학 장치로서,
    발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로와,
    상기 복수의 화소 회로에 접속되고, 각 화소 회로에 발광 계조를 나타낸 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선과,
    상기 데이터선을 통하여 각 화소 회로에 상기 데이터 신호를 공급하는 데이터선 구동 회로를 구비하고,
    상기 데이터선 구동 회로는 상기 발광 소자를 발광시키기 위한 순(順)바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 순프레임 기간과, 상기 발광 소자의 발광을 발생시키지 않는 역(逆)바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 역프레임 기간을 각 화소 회로에 관하여 소정의 순서로 적용하여 각 화소 회로를 각각 구동하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 소정의 순서로 전환하고, 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간 중 한쪽을 상기 복수의 화소 회로 전부에 대하여 동시에 적용하는 전기 광학 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 소정 사이즈의 화소 블록의 단위로 구분되어 있고,
    상기 데이터선 구동 회로는 각 화소 블록마다 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 소정의 순서로 전환하는 전기 광학 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배열되어 있고,
    각 화소 블록은 1행분(行分)의 복수의 화소 회로로 구성되어 있는 전기 광학 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배열되어 있고,
    각 화소 블록은 1열분(列分)의 복수의 화소 회로로 구성되어 있는 전기 광학 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 제 1과 제 2 화소 회로군(回路群)으로 분류되어 있고,
    상기 데이터선 구동 회로는
    상기 제 1 화소 회로군에 대하여 상기 순프레임 기간을 적용하는 동시에, 상 기 제 2 화소 회로군에 대하여 상기 역프레임 기간을 적용하는 제 1 종(種)의 혼합 프레임 적용 기간과,
    상기 제 1 화소 회로군에 대하여 상기 역프레임 기간을 적용하는 동시에, 상기 제 2 화소 회로군에 대하여 상기 순프레임 기간을 적용하는 제 2 종의 혼합 프레임 적용 기간을
    소정의 순서로 적용하는 전기 광학 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 화소 회로군과 상기 제 2 화소 회로군은 소정 사이즈의 화소 블록의 단위로 각각 구분되어 있는 전기 광학 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배치되어 있고,
    상기 화소 블록은 1행분의 복수의 화소 회로로 구성되어 있는 전기 광학 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 회로는 매트릭스 형상으로 배치되어 있고,
    상기 화소 블록은 1열분의 복수의 화소 회로로 구성되어 있는 전기 광학 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는,
    각 화소 회로마다 상기 순프레임 기간을 M회(M은 1이상의 정수(整數)) 적용한 후에 상기 역프레임 기간을 1회 적용하는 동시에,
    상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압을, 상기 역프레임 기간의 직전의 상기 M회의 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 N개의 순바이어스 전압의 합(和)에 따라 결정하는 전기 광학 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는 상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압과 그 인가 기간의 곱(積)에 의해 주어지는 제 1 값과, 직전의 M회의 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 순바이어스 전압과 그 인가 기간의 곱에 의해 주어지는 제 2 값이 역부호의 동등한 값을 갖도록 상기 역바이어스 전압을 설정하는 전기 광학 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는 각 화소 회로마다 상기 순프레임 기간과 상기 역프레임 기간을 교대로 실행하는 동시에,
    상기 역프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가되는 역바이어스 전압과, 직전 의 상기 순프레임 기간에서 상기 데이터선에 인가된 순바이어스 전압이 역부호의 동등한 값을 갖도록 상기 역바이어스 전압을 설정하는 전기 광학 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는 상기 역바이어스 전압을 소정의 일정 값으로 설정하는 전기 광학 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는,
    복수의 발광 계조를 나타낸 복수의 순바이어스 전압을 발생시키는 순바이어스 발생 회로와,
    소정의 기준 전압에 대하여 상기 복수의 순바이어스 전압과는 역부호의 동등한 전위차를 각각 갖는 복수의 역바이어스 전압을 발생시키는 역바이어스 발생 회로와,
    상기 복수의 순바이어스 전압과 상기 복수의 역바이어스 전압 중에서 1개를 선택하여 상기 데이터선에 인가하는 선택 회로를 구비하는 전기 광학 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터선 구동 회로는,
    복수의 발광 계조를 나타낸 복수의 순바이어스 전압을 발생시키기 위해 사용 되는 순바이어스용 고전위 및 순바이어스용 저전위와, 소정의 기준 전압에 대하여 상기 복수의 순바이어스 전압과는 역부호의 동등한 전위차를 각각 갖는 복수의 역바이어스 전압을 발생시키기 위해 사용되는 역바이어스용 고전위 및 역바이어스용 저전위를 공급하는 전원 회로와,
    복수의 저항과, 상기 복수의 저항에 의해 분압(分壓)된 전압을 취출하기 위한 복수의 전압 공급선을 구비하는 분압 회로와,
    상기 분압 회로의 고전압측 단자에 상기 순바이어스용 고전위와 상기 역바이어스용 저전위 중 한쪽을 선택하여 접속하는 제 1 스위치 회로와,
    상기 분압 회로의 저전압측 단자에 상기 순바이어스용 저전위와 상기 역바이어스용 고전위 중 한쪽을 선택하여 접속하는 제 2 스위치 회로를 구비하는 전기 광학 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 유기 EL 소자인 전기 광학 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘 트랜지스터인 전기 광학 장치.
  18. 표시 디바이스로서 제 1 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기.
  19. 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로와, 상기 복수의 화소 회로에 접속되어 각 화소 회로에 발광 계조를 나타낸 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선을 구비하는 전기 광학 장치의 구동 방법으로서,
    상기 발광 소자를 발광시키기 위한 순바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 순프레임 기간과, 상기 발광 소자의 발광을 발생시키지 않는 역바이어스 전압을 갖는 데이터 신호를 상기 화소 회로에 공급하는 역프레임 기간을 각 화소 회로에 관하여 소정의 순서로 적용하여 각 화소 회로를 각각 구동하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 구동 방법.
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