KR20080024434A - 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
(과제) 급전선의 배선 구조를 간소화한다.
(해결 수단) 리셋 기간에 있어서 트랜지스터(Tr1)가 온 상태가 되고, 구동 트랜지스터(Tdr)가 다이오드 접속(diode-connected)된다. 또한 트랜지스터(Tr4)가 온 상태가 된다. 이 때, 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 전류가 급전선(17)으로 흘러들어간다. 급전선(17)은, 주사선(121) 등의 제어선에 대하여 교차하는 방향으로 배치되기 때문에, 동시에 복수의 화소 회로로부터 리셋 전류가 급전선(17)으로 흘러들어가는 일은 없다. 따라서, 급전선(17)의 선폭을 좁게 할 수 있다.
구동 트랜지스터, 급전선, 제어선, 교차
Description
본 발명은, 유기 EL(ElectroLuminescent) 재료로 이루어지는 발광소자 등 각종의 전기 광학 소자의 거동을 제어하는 기술에 관한 것이다.
이런 종류의 전기 광학 소자는 전류의 공급에 의해 계조(階調;전형적으로는 휘도)가 변화한다. 이 전류(이하 「구동 전류」라고 함)를 트랜지스터(이하 「구동 트랜지스터」라고 함)에 의해 제어하는 구성이 종래부터 제안되고 있다. 그러나, 이 구성에 있어서는, 구동 트랜지스터의 특성(특히 임계치 전압)의 개체차(個體差)에 기인하여 각 전기 광학 소자의 계조에 불균일이 발생한다고 하는 문제가 있다. 이 계조의 불균일을 억제하기 위해, 예를 들면 특허문헌1 내지 특허문헌3에는, 구동 트랜지스터의 임계치 전압의 상위를 보상하는 구성이 개시되어 있다.
도16 은, 특허문헌1에 개시된 화소 회로(P0)의 구성을 나타내는 회로도이다. 동 도에 나타내는 바와 같이, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 드레인과의 사이에는 트랜지스터(Tr1)가 접속된다. 또한 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트에는 용량 소자(C0)의 한쪽의 전극(L2)이 접속된다. 유지 용량(C1)은, 구동 트랜지스터(Tdr) 의 게이트와 소스와의 사이에 접속된 용량이다. 한편, 트랜지스터(Tr2)는, 유기 발광 다이오드 소자(이하 「OLED 소자」라고 함)(110)에 지정된 휘도에 따른 전위(이하 「데이터 전위」라고 함)(VD)가 공급되는 데이터선(14)과 용량 소자(C0)의 다른 한쪽의 전극(L1)과의 사이에 접속되어 양자의 도통(導通) 및 비도통(非導通)을 전환하는 스위칭 소자이다.
이상의 구성에 있어서, 첫째로, 신호(S2)에 의해 트랜지스터(Tr1)를 온(on) 상태로 전이(change)시킨다. 이렇게 하여 구동 트랜지스터(Tdr)가 다이오드 접속(diode-connected)되면, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위는 「VEL-Vth」에 수렴(converge)한다(Vth는 구동 트랜지스터(Tdr)의 임계치 전압). 둘째로, 트랜지스터(Tr1)를 오프(off) 상태로 한 후에, 신호(S1)에 의해 트랜지스터(Tr2)를 온 상태로 하여 용량 소자(C0)의 전극(L1)과 데이터선(14)을 도통시킨다. 이 동작에 의해, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위는, 전극(L1)에 있어서의 전위의 변화분을 용량 소자(C0)와 유지 용량(C1)과의 용량비에 따라 분할한 레벨(즉, 데이터 전위(VD)에 따른 레벨)만큼 변화한다. 셋째로, 트랜지스터(Tr2)를 오프 상태로 한 후에, 신호(S3)에 의해 트랜지스터(Tel)를 온 상태로 한다. 이 결과, 임계치 전압(Vth)에 의존하지 않는 구동 전류(Iel)가 구동 트랜지스터(Tdr) 및 트랜지스터(Tel)를 경유하여 OLED 소자(110)로 공급된다. 특허문헌2나 특허문헌3에 개시된 구성에 있어서도, 구동 트랜지스터(Tdr)의 임계치 전압(Vth)을 보상하기 위한 기본적인 원리는 동일하다.
[특허문헌1] 미국특허 제6,229,506호 공보(FIG.2)
[특허문헌2] 일본공개특허공보 2004-133240호 (도2 및 도3)
[특허문헌3] 일본공개특허공보 2004-246204호 (도5 및 도6)
그러나, 특허문헌1 내지 특허문헌3의 어느 것에 개시된 구성에 있어서도, OLED 소자(110)가 실제로 발광하는 기간(이하 「발광 기간」이라고 함)에서는, 트랜지스터(Tr2)가 오프 상태로 전이함으로써 용량 소자(C0)의 전극(L1)은 전기적인 플로팅(floating) 상태가 된다. 따라서, 발광 기간에 있어서는 용량 소자(C0)의 전압이 변동하기 쉽다. 예를 들면, 트랜지스터(Tr2)의 스위칭에 기인한 노이즈에 의해 전극(L1)의 전위가 변동하는 경우가 있다. 이와 같이 발광 기간에 있어서 용량 소자(C0)의 전압이 변동하면, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위나 이 전위에 따른 구동 전류(Iel)가 변동하기 때문에, OLED 소자(110)의 휘도의 불균일(크로스토크(crosstalk) 등의 표시의 고르지 못함)이 발생한다.
한편, 용량 소자(C0)나 유지 용량(C1)의 용량치를 증대시키면, 전극(L1)의 전위의 변동이 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위에 부여하는 영향을 저감하는 것도 일단은 가능하다. 그러나, 이 경우에는, 용량의 증대에 의해 화소 회로(P0)의 규모가 비대화한다고 하는 문제가 있기 때문에, 화소의 정세화(精細化)가 고도로 요구되는 현재 상태로서는 현실적인 방책이 될 수 없다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 구동 트랜지스터의 게이트의 전위의 변동을 억제함과 함께, 배선 구조를 간이(簡易)하게 한다는 과제의 해결을 목적으로 하고 있다.
이 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 전기 광학 장치는, 복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응하여 설치된 복수의 단위 회로를 구비하며, 상기 데이터선에는 계조에 따른 데이터 전위가 공급되고, 상기 주사선에는 상기 데이터 전위를 상기 단위 회로에 기입하는 기간을 지정하는 주사 신호가 공급되는 것으로서, 상기 복수의 단위 회로의 각각은, 게이트의 전위에 따른 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터가 생성하는 구동 전류에 따른 계조가 되는 전기 광학 소자와, 제1 전극 및, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 전극을 가지는 용량 소자와, 상기 기입 기간과는 다른 초기화 기간에 있어서 상기 제2 전극에 전기적으로 접속됨과 함께, 정전위(定電位)가 공급되고 있는 급전선과, 적어도 상기 초기화 기간에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인을 도통시키는 제1 스위칭 소자와, 상기 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 상기 주사 신호에 기초하여 전환하는 제2 스위칭 소자를 구비하며, 상기 급전선은, 상기 주사선에 대하여 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
이 구성에 있어서는, 제1 스위칭 소자를 통하여 구동 트랜지스터를 다이오드 접속함으로써, 구동 트랜지스터의 임계치 전압에 의존하지 않는 구동 전류가 생성된다. 또한, 제2 스위칭 소자가 온 상태(도통 상태)가 됨으로써 구동 트랜지스터의 게이트가 데이터 전위에 따른 전위로 설정된다.
본 발명의 구체적인 형태에 있어서, 제2 전극과 급전선과는, 초기화 기간에 있어서 제4 스위칭 소자(도2 의 트랜지스터(Tr4))를 통하여 전기적으로 접속된다. 또한, 이 발명에 의하면, 급전선이 주사선에 교차하도록 배치된다. 예를 들면, 주사선을 행방향으로 배치했을 경우, 급전선은 열방향으로 배치할 수 있다.
본 발명에 있어서의 「전기 광학 소자」란, 이에 공급된 전류(구동 전류)에 따른 계조가 되는 전기 광학 소자(소위 전류 구동형의 소자)이다. 이 전기 광학 소자의 전형예는, 구동 전류에 따른 휘도로 발광하는 발광소자(예를 들면 OLED 소자)이지만, 본 발명이 적용되는 범위는 이에 한정되지 않는다. 또한, 급전선의 전위는 항상 대략 일정할 필요는 없다. 즉, 적어도 제3 스위칭 소자가 온 상태가 되는 기간에 있어서 대략 일정한 전위를 유지하면 충분하고, 그 외의 기간에 있어서는 대략 일정해도 좋고 변동하고 있어도 좋다. 또한, 급전선의 전위에 대하여 「대략 일정」이란, 엄격한 의미로 일정한 전위로 유지되는 경우 외에, 본 발명의 취지에 비추어 실질적으로 일정하다고 파악할 수 있는 전위로 유지되는 경우도 포함한다. 즉, 제3 스위칭 소자가 온 상태가 되는 기간에 있어서 급전선의 전위가 제1 전위로부터 제2 전위까지의 범위에서 변동한다고 해도, 급전선의 전위가 제1 전위일 때의 전기 광학 소자의 계조와 제2 전위일 때의 전기 광학 소자의 계조와의 상위가 단위 회로의 실용에 있어서 문제가 되지 않는 정도이면(예를 들면 전기 광학 장치를 표시 장치로서 채용했을 경우에, 급전선의 전위에 따른 전기 광학 소자의 계조의 상위가 이용자에게 지각될 수 없는 정도이면), 제1 전위로부터 제2 전위까지의 범위에 속하는 전위는 「대략 일정」하다고 말할 수 있다.
본 발명의 구체적인 형태에 있어서, 상기 급전선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 전환함과 함께, 적어도 상기 초기화 기간에 있어서, 상기 급 전선과 상기 제1 전극을 도통시키는 제3 스위칭 소자를 추가로 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 제1 스위칭 소자를 통하여 트랜지스터를 다이오드 접속하고, 트랜지스터의 게이트 전위를 트랜지스터의 임계치 전압에 따른 전위로 설정함에 앞서, 제1 전극의 전위를 급전선에 공급된 전위로 설정할 수 있다.
본 발명의 구체적인 형태에 있어서, 상기 제3 스위칭 소자는, 상기 제2 스위칭 소자가 오프 상태에 있을 때, 온 상태가 되는 것이 바람직하다. 이 구성에 있어서는, 주사 신호에 기초하여, 제2 스위칭 소자에 의해 구동 트랜지스터의 게이트가 데이터 전위에 따른 전위로 설정된다. 이 기입 기간과는 다른 기간, 예를 들면, 데이터 전위에 따른 전류를 구동 트랜지스터가 전기 광학 소자로 공급하는 기간에 있어서, 제3 스위칭 소자에 의해 급전선에 제1 전극이 전기적으로 접속된다.
또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치는, 복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 복수의 급전선과, 상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응하여 설치된 복수의 단위 회로를 구비하며, 상기 데이터선에는 계조에 따른 데이터 전위가 공급되고, 상기 주사선에는 상기 데이터 전위를 상기 단위 회로에 기입하는 기간을 지정하는 주사 신호가 공급되고, 상기 급전선에는 정전위가 공급되는 것으로서, 상기 복수의 단위 회로의 각각은, 게이트의 전위에 따른 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터가 생성하는 구동 전류에 따른 계조가 되는 전기 광학 소자와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인과의 도통 및 비도통을 전환하는 제1 스위칭 소자와, 제1 전극 및, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 전극을 가지는 용량 소자와, 상기 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 상기 주사 신호에 기초하여 전환하는 제2 스위칭 소자와, 상기 급전선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 전환하는 제3 스위칭 소자로서, 상기 제2 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에 오프 상태가 되며 상기 제2 스위칭 소자가 오프 상태에 있을 때에 온 상태가 되는 제3 스위칭 소자와, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 접속되어 양자의 도통 및 비도통을 전환하는 제4 스위칭 소자를 구비하며, 상기 급전선은, 상기 주사선에 대하여 교차하는 방향으로 배치된다.
이 구성에 있어서는, 제1 스위칭 소자를 통하여 구동 트랜지스터를 다이오드 접속함으로써, 구동 트랜지스터의 임계치 전압에 의존하지 않는 구동 전류가 생성된다. 또한 제2 스위칭 소자가 온 상태(도통 상태)가 됨으로써 구동 트랜지스터의 게이트가 데이터 전위에 따른 전위로 설정되는 한편, 제2 스위칭 소자가 오프 상태(비도통 상태)가 되면 제3 스위칭 소자가 온 상태가 되어 용량 소자의 제1 전극이 정전위로 유지된다. 따라서, 단위 회로에 설치되는 용량의 증대를 회피하면서 구동 트랜지스터의 게이트의 전위의 변동을 방지할 수 있다.
또한, 이 발명에 의하면, 급전선이 주사선에 교차하도록 배치된다. 예를 들면, 주사선을 행방향으로 배치했을 경우, 급전선은 열방향으로 배치할 수 있다. 제1 스위칭 소자와 제4 스위칭 소자를 동시에 도통 상태로 하면, 구동 트랜지스터의 임계치 보상을 실행할 수 있지만, 이 때 다이오드 접속된 구동 트랜지스터의 전류는 급전선으로 흘러들어간다. 가령, 주사선과 동일한 행방향으로 급전선을 배치했다고 하면, 1행에 배치되는 복수의 단위 회로로부터 동시에 전류가 급전선으로 흘러들어가게 된다. 이 때문에, 대전류를 흘릴 수 있도록 급전선의 선폭을 넓게 할 필요가 있다. 이에 대하여, 주사선과 교차하는 방향으로 급전선을 배치하면, 거기에 흘러들어가는 전류는 단위 회로 1개분이 되기 때문에 급전선의 선폭을 좁게 할 수 있다. 이 결과, 배선 구조를 간이하게 하여 고집적화를 실현할 수 있다.
본 발명의 구체적인 형태에 있어서, 상기 복수의 단위 회로의 각각의 상기 구동 트랜지스터에 전원 전압을 공급하는 복수의 전원선을 구비하며, 상기 전원선과 상기 급전선은 교차하여, 교차 부분에 있어서 유지 용량을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 유지 용량에 의해, 급전선의 전위를 보다 한층 안정화 할 수 있다.
본 발명의 구체적인 형태에 있어서, 상기 복수의 단위 회로의 각각에 있어서, 상기 제2 스위칭 소자와 상기 제3 스위칭 소자는 역도전형(逆導電型)의 트랜지스터이며, 상기 제2 스위칭 소자의 게이트와 상기 제3 스위칭 소자의 게이트에는 공통의 상기 주사 신호가 공급되는 것이 바람직하다. 이 형태에 의하면, 제2 스위칭 소자를 제어하기 위한 배선과 제3 스위칭 소자를 제어하기 위한 배선을 공용할 수 있기 때문에, 배선 구조를 간이하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 광학 장치는 각종의 전자기기에 이용된다. 이 전자기기의 전형예는, 전기 광학 장치를 표시 장치로서 이용한 기기이다. 이런 종류의 전자기기로서는, 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화기 등이 있다. 다만, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 용도는 화상의 표시에 한정되지 않는다. 예를 들면, 광선의 조사(照射)에 의해 감광체 드럼 등의 상 담지체(image support body)에 잠상(潛像)을 형성하는 구성의 화상 형성 장치(인쇄 장치)에 있어서는, 상 담지체를 노광하는 수단(소위 노광 헤드)으로서 본 발명의 전기 광학 장치를 채용할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
<A:전기 광학 장치의 구성>
도1 은, 본 발명의 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 전기 광학 장치(D)는, 화상을 표시하기 위한 수단으로서 각종의 전자기기에 채용되는 장치이며, 복수의 화소 회로(P)가 면형상으로 배열된 화소 어레이부(10)와 각 화소 회로(P)(단위 회로)를 구동하는 주사선 구동 회로(22) 및 데이터선 구동 회로(24)와, 전기 광학 장치(D)로 이용되는 각 전압을 생성하는 전압 생성 회로(27)를 가진다. 또한, 도1 에 있어서는 주사선 구동 회로(22)와 데이터선 구동 회로(24)와 전압 생성 회로(27)가 별개의 회로로서 도시되어 있지만, 이들의 회로의 일부 또는 전부가 단일의 회로로 된 구성도 채용된다. 또한, 도1 에 도시된 하나의 주사선 구동 회로(22)(또는 데이터선 구동 회로(24)나 전압 생성 회로(27))가 복수의 IC칩으로 구분된 형태로 전기 광학 장치(D)에 실장되어도 좋다.
도1 에 나타나는 바와 같이, 화소 어레이부(10)에는, X방향으로 연재(extend)하는 m개의 제어선(12)와, X방향과 직교하는 Y방향으로 연재하는 n개의 데이터선(14)과, 각 데이터선(14)에 쌍(pair)을 이루어 Y방향으로 연재하는 n개의 급전선(17)이 형성된다(m 및 n은 자연수). 각 화소 회로(P)는, 데이터선(14) 및 급전선(17)의 쌍과 제어선(12)과의 교차에 대응하는 위치에 배치된다. 따라서, 이 들의 화소 회로(P)는, 종 m행×횡 n열의 매트릭스 형상으로 배열한다. 또한, X방향에는 m개의 전원선(19)이 형성된다.
주사선 구동 회로(22)는, 복수의 화소 회로(P)를 수평 주사 기간마다 행 단위로 선택하기 위한 회로이다. 한편, 데이터선 구동 회로(24)는, 각 수평 주사 기간에서 주사선 구동 회로(22)가 선택한 1행분(n개)의 화소 회로(P)의 각각에 대응하는 데이터 전위(VD[1] 내지 VD[n])를 생성하여 각 데이터선(14)으로 출력한다. 제i행(i는 1≤i≤m을 만족시키는 정수)이 선택되는 수평 주사 기간에 있어서 제j열째(j는 1≤j≤n을 만족시키는 정수)의 데이터선(14)으로 출력되는 데이터 전위 VD[j]는, 제i행의 제j열째에 위치하는 화소 회로(P)에 대하여 지정된 계조에 대응하는 전위가 된다.
전압 생성 회로(27)는, 전원의 고위(高位)측의 전위(이하 「전원 전위」라고 함) (VEL) 및 저위(低位)측의 전위(이하 「접지 전위」라고 함)(Gnd)를 생성한다. 전원 전위 (VEL)는 전원선(19)을 통하여 각 화소 회로(P)로 공급된다. 또한, 이 전압 생성 회로(27)는, n개의 전위(VST[j])를 생성한다. 전위(VST[j])는, 각각 대응하는 급전선(17)으로 출력되어 각 화소 회로(P)에 급전된다.
다음으로, 도2 를 참조하여, 각 화소 회로(P)의 구성을 설명한다. 동 도에 있어서는, 제i행의 제j열째에 위치하는 하나의 화소 회로(P)만이 도시되어 있지만, 그 외의 화소 회로(P)도 동일한 구성이다.
동 도에 나타나는 바와 같이, 화소 회로(P)는, 전원 전위(VEL)가 공급되는 전원선과 접지 전위(Gnd)가 공급되는 접지선과의 사이에 접속된 전기 광학 소자(11)를 포함한다. 전기 광학 소자(11)는, 이에 공급되는 구동 전류(Iel)에 따른 휘도로 발광하는 전류 구동형의 발광소자이며, 전형적으로는, 유기 EL재료로 이루어지는 발광층을 양극과 음극과의 사이에 개재시킨 OLED 소자이다.
도2 에 나타나는 바와 같이, 도1 에 있어서 편의상 1개의 배선으로서 도시된 제어선(12)은, 실제로는 4개의 배선(주사선(121)·제1 제어선(123)·제2 제어선(125)·발광 제어선(127))을 포함한다. 각 배선에는 주사선 구동 회로(22)로부터 소정의 신호가 공급된다. 예를 들면, 제i행째의 주사선(121)에는, 동 행의 화소 회로(P)를 선택하기 위한 주사 신호(GWRT[i])가 공급된다. 또한 제1 제어선(123)에는 리셋 신호(GPRE[i])가 공급되어, 제2 제어선(125)에는 초기화 신호(GINT[i])가 공급된다. 또한, 발광 제어선(127)에는, 전기 광학 소자(11)가 실제로 발광하는 기간(후술하는 발광 기간(PEL))을 규정하는 발광 제어 신호(GEL[i])가 공급된다. 또한, 각 신호의 구체적인 파형이나 이에 따른 화소 회로(P)의 동작에 대해서는 후술한다.
도2 에 나타나는 바와 같이, 전원선으로부터 전기 광학 소자(11)의 양극에 이르는 경로에는 p채널형의 구동 트랜지스터(Tdr)와 n채널형의 발광 제어 트랜지스터(Tel)가 접속된다. 구동 트랜지스터(Tdr)는, 게이트의 전위(VG)에 따른 구동 전 류(Iel)를 생성하기 위한 수단이며, 그 소스가 전원선에 접속됨과 함께 드레인이 발광 제어 트랜지스터(Tel)의 드레인에 접속된다. 발광 제어 트랜지스터(Tel)는, 구동 전류(Iel)가 실제로 전기 광학 소자(11)로 공급되는 기간을 규정하기 위한 수단이며, 그 소스가 전기 광학 소자(11)의 양극에 접속됨과 함께 게이트가 발광 제어선(127)에 접속된다. 따라서, 발광 제어 신호(GEL[i])가 로우레벨을 유지하는 기간에 있어서는 발광 제어 트랜지스터(Tel)가 오프 상태가 되어 전기 광학 소자(11)에 대한 구동 전류(Iel)의 공급이 차단되는 한편, 발광 제어 신호(GEL[i])가 하이레벨로 전이하면 발광 제어 트랜지스터(Tel)가 온 상태가 되어 전기 광학 소자(11)에 구동 전류(Iel)가 공급된다. 또한 발광 제어 트랜지스터(Tel)는 구동 트랜지스터(Tdr)와 전원선과의 사이에 접속되어도 좋다.
구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 드레인과의 사이에는 n채널형의 트랜지스터(Tr1)가 접속된다. 이 트랜지스터(Tr1)의 게이트는 제2 제어선(125)에 접속된다. 따라서, 초기화 신호(GINT[i])가 하이레벨로 전이하면 트랜지스터(Tr1)가 온 상태가 되어 구동 트랜지스터(Tdr)가 다이오드 접속되어, 초기화 신호(GINT[i])가 로우레벨로 전이하면 트랜지스터(Tr1)가 오프 상태가 되어 구동 트랜지스터(Tdr)의 다이오드 접속은 해제된다.
도2 에 나타나는 용량 소자(C0)는, 제1 전극(L1)과 제2 전극(L2)과의 사이의 전압을 유지하는 용량이다. 제2 전극(L2)은 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트에 접속된다. 용량 소자(C0)의 제1 전극(L1)과 데이터선(14)과의 사이에는 n채널형의 트랜지스터(Tr2)가 접속되며, 제1 전극(L1)과 급전선(17)과의 사이에는 p채널형(즉 트랜지스터(Tr2)와는 역도전형)의 트랜지스터(Tr3)가 접속된다. 트랜지스터(Tr2)는 제1 전극(L1)과 데이터선(14)과의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 소자이며, 트랜지스터(Tr3)는 제1 전극(L1)과 급전선(17)과의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 소자이다. 트랜지스터(Tr2)의 게이트와 트랜지스터(Tr3)의 게이트는 주사선(121)에 대하여 공통으로 접속된다. 따라서, 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)와는 상보적(complimentary)으로 동작한다. 즉, 주사 신호(GWRT[i])가 하이레벨이면 트랜지스터(Tr2)가 온 상태가 되고 트랜지스터(Tr3)가 오프 상태가 되며, 주사 신호(GWRT[i])가 로우레벨이면 트랜지스터(Tr2)가 오프 상태가 되고 트랜지스터(Tr3)가 온 상태가 된다.
도2 에 나타나는 n채널형의 트랜지스터(Tr4)는, 용량 소자(C0)의 제1 전극(L1)과 제2 전극(L2)과의 사이에 접속되어 양자의 도통 및 비도통을 전환하는 스위칭 소자이다. 더욱 상술하면, 트랜지스터(Tr4)는, 일단이 트랜지스터(Tr3)를 통하여 제1 전극(L1)에 접속됨과 함께, 타단이 트랜지스터(Tr1)를 통하여 제2 전극(L2)에 접속된다. 이 트랜지스터(Tr4)의 게이트는 제1 제어선(123)에 접속된다. 따라서, 트랜지스터(Tr1)와 트랜지스터(Tr3)가 온 상태를 유지하는 기간에 있어서, 리셋 신호(GPRE[i])가 하이레벨로 전이하면 트랜지스터(Tr4)가 온 상태가 되어 제1 전극(L1)과 제2 전극(L2)이 단락한다.
<B:전기 광학 장치의 구조>
도3 은, 전기 광학 장치의 1 화소분의 구조를 개념적으로 나타내는 평면도이다.
이 도3 에서는, 반도체층, 게이트 배선층 및 소스 배선층만을 도시하고 있지만, 이들의 층은 예를 들면 유리 등의 기판상에 형성되어 있고, 각층간에는 절연층등의 층이 개재하고 있지만, 도시의 편의상 생략하고 있다. 또한, 배선층 위에는, 절연층이 형성되어 있고, 이 절연층 위에는 단자(T0)를 통하여 소스 배선층에 접속되는 전기 광학 소자(11)가 형성되어 있다. 또한, 이 전기 광학 소자(11)상에 접지 전극이 형성되어 있지만, 이들은 도시를 생략하고 있다. 게이트 배선층과 반도체층의 사이에는 절연층이 설치되어 있고, 반도체층에 설치된 전극(L1)과, 게이트 배선층에 설치된 전극(L2)의 사이에서 용량 소자(C0)가 형성된다.
전압(VST[j])이 공급되는 급전선(17)은, 전술한 제어선(12)를 구성하는 4개의 배선(주사선(121)·제1 제어선(123)·제2 제어선(125)·발광 제어선(127))과 교차하도록 수직으로 배치되어 있다. 이 급전선(17)은, 게이트 배선층의 배선(17a)과, 이 게이트 배선층의 배선(17a)과 콘택트홀로 접속된 소스 배선층의 배선(17b)으로 구성되어 있다. 또한, 전원선(19)과 급전선(17)을 구성하는 배선(17a)이 교차하여 교차 부분에 있어서, 유지 용량(Ca)이 형성된다. 이 유지 용량(Ca)은, 급전선(17)에 부수하는 용량으로서 전위(VST[j])를 안정화시키는 기능이 있다.
<C:전기 광학 장치의 동작>
다음으로, 도4 를 참조하여, 주사선 구동 회로(22)가 생성하는 각 신호의 구 체적인 파형을 설명한다. 도4 에 나타나는 바와 같이, 주사 신호(GWRT[1] 내지 GWRT[m])는, 수평 주사 기간(1H)마다 순번으로(sequentially) 하이레벨이 된다. 즉, 주사 신호(GWRT[i])는, 수직 주사 기간(1V) 중 제i번째의 수평 주사 기간에 있어서 하이레벨을 유지함과 함께 그 이외의 기간에 있어서 로우레벨을 유지한다. 주사 신호(GWRT[i])의 하이레벨로의 이행은 제i행의 각 화소 회로(P)의 선택을 의미한다. 이하에서는 주사 신호(GWRT[1] 내지 GWRT[m])의 각각이 하이레벨이 되는 기간(즉 수평 주사 기간)을 「기입 기간(PWRT)」으로 표기한다. 또한 도4 에 있어서는 주사 신호(GWRT[i])의 하강(trailing edge)과 그 다음 행의 주사 신호(GWRT[i+1])의 상승(leading edge)을 동시로 했을 경우가 예시되어 있지만, 주사 신호(GWRT[i])의 하강으로부터 소정의 시간이 경과한 타이밍에 주사 신호(GWRT[i+1])가 상승하는 구성(즉, 각 행의 기입 기간(PWRT)에 간격이 설치된 구성)으로 해도 좋다.
초기화 신호(GINT[i])는, 주사 신호(GWRT[i])가 하이레벨이 되는 기입 기간(PWRT)의 직전의 기간(이하 「초기화 기간」이라고 함)(PINT)에 있어서 하이레벨이 되고, 그 외의 기간에 있어서 로우레벨을 유지하는 신호이다. 도4 에 나타나는 바와 같이, 초기화 기간(PINT)은 리셋 기간(Pa)과 그 직후의 보상 기간(Pb)으로 구분된다. 리셋 기간(Pa)은, 그 개시의 시점에서 용량 소자(C0)에 잔존하고 있는 전하 를 방전(리셋)하기 위한 기간이며, 보상 기간(Pb)은, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)를 그 임계치 전압(Vth)에 따른 전위로 설정하기 위한 기간이다. 리셋 신호(GPRE[i])는, 초기화 신호(GINT[i])가 하이레벨이 되는 초기화 기간(PINT)의 리셋 기간(Pa)에 있어서 하이레벨이 되고, 그 외의 기간에 있어서 로우레벨을 유지하는 신호이다.
발광 제어 신호(GEL[i])는, 주사 신호(GWRT[i])가 하이레벨이 되는 기입 기간(PWRT)의 경과 후부터, 초기화 신호(GINT[i])가 하이레벨이 되는 초기화 기간(PINT)의 개시전까지의 기간(이하 「발광 기간」이라고 함)(PEL)에서 하이레벨이 되고, 그 이외의 기간(즉 초기화 기간(PINT)과 기입 기간(PWRT)을 포함한 기간)에서 로우레벨이 되는 신호이다.
다음으로, 도5 내지 도8 을 참조하면서 화소 회로(P)의 구체적인 동작을 설명한다. 이하에서는, 제i행에 속하는 제j열째의 화소 회로(P)의 동작을, 리셋 기간(Pa)과, 보상 기간(Pb)과, 기입 기간(PWRT)과, 발광 기간(PEL)으로 구분하여 설명한다.
(a) 리셋 기간(Pa)(초기화 기간(PINT))
리셋 기간(Pa)에 있어서는, 도4 에 나타나는 바와 같이, 초기화 신호(GINT[i]) 및 리셋 신호(GPRE[i])가 하이레벨을 유지함과 함께 주사 신호(GWRT[i]) 및 발광 제어 신호(GEL[i])가 로우레벨을 유지한다. 따라서, 도5 에 나타나는 바와 같이, 트랜지스터(Tr1와 Tr3와 Tr4)는 온 상태로 전이하고, 트랜지스터(Tr2)와 발광 제어 트랜지스터(Tel)는 오프 상태를 유지한다. 이 상태에 있어서는, 용량 소자(C0)의 제1 전극(L1)과 제2 전극(L2)이 트랜지스터(Tr3와 Tr4와 Tr1)를 통하여 도통하기 때문에, 리셋 기간(Pa)의 개시의 직전의 시점에서 용량 소자(C0)에 축적되어 있던 전하는 완전히 제거된다. 이 용량 소자(C0)의 전하의 리셋에 의해, 리셋 기간(Pa)의 개시의 시점에 있어서의 용량 소자(C0)의 상태(용량 소자(C0)에 잔존하고 있는 전하)에 관계없이, 그 후의 보상 기간(Pb)이나 기입 기간(PWRT)에서는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)를 높은 정밀도로 소기값(a desired value)으로 설정하는 것이 가능해진다. 또한, 이 리셋 기간(Pa)에 있어서 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트는 트랜지스터(Tr1 및 Tr4)를 통하여 급전선(17)에 도통하기 때문에, 이 게이트의 전위(VG)는 전압 생성 회로(27)가 생성한 전위(VST[j])와 대략 같아진다. 또한, 통상의 동작시에 있어서는, 각 전위(VST[j])는 동일하기 때문에, 이하, 간단히 전위(VST)로서 설명한다. 본 실시 형태에 있어서의 전위(VST)는, 전원 전위(VEL)와 구동 트랜지스터(Tdr)의 임계치 전압(Vth)의 차분치(VEL-Vth) 이하의 레벨이다. 본 실시 형태에 있어서의 구동 트랜지스터(Tdr)는 p채널형이기 때문에, 게이트에 대한 전위(VST)의 공급에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)는 온 상태가 된다. 즉, 전위(VST)는, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되었을 때에 구동 트랜지스터(Tdr)를 온 상태로 하는 전위라고 할 수도 있다.
리셋 기간(Pa)에 있어서는, i행째의 화소 회로(P) 전체에 대하여 리셋을 행한다. 이 때 급전선(17)으로 전류가 흘러들어간다. 가령, 주사선(121)이나 제1 제어선(123) 등의 제어선(12)에 대하여 평행한 방향으로 급전선(17')을 설치한 경우에는, 예를 들면, 도10 에 나타내는 바와 같이, 1행분의 화소 회로(P)의 전체로부터의 리셋 전류가 급전선(17')으로 흐르게 된다. 이 때문에, 소손(燒損;burnout) 방지 또는 전압강하의 방지의 관점에서, 급전선(17')의 배선폭을 충분히 굵게 할 필요가 있어, 고집적화의 관점에서 개선의 여지가 있었다.
이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 도3 에 나타내는 바와 같이, 급전선(17)을 제어선(12)(주사선(121)·제1 제어선(123)·제2 제어선(125)·발광 제어선(127))에 수직인 방향으로 설치하고 있기 때문에, 리셋시에는 1개의 화소 회로(P)로부터의 리셋 전류만이 급전선(17)으로 흐르게 된다. 이 때문에, 급전선(17)의 배선폭을 필요 이상으로 굵게 할 필요가 없어, 고집적화를 실현할 수 있다.
(b) 보상 기간(Pb)(초기화 기간(PINT))
보상 기간(Pb)에 있어서는, 도4 에 나타나는 바와 같이, 리셋 신호(GPRE[i])가 로우레벨로 전이하는 한편, 그 외의 신호는 리셋 기간(Pa)과 동일한 레벨을 유지한다. 이 상태에 있어서는, 도6 에 나타나는 바와 같이, 도5 의 상황으로부터 트랜지스터(Tr4)가 오프 상태로 변화한다. 따라서, 트랜지스터(Tr3)를 통하여 급전선(17)에 접속된 제1 전극(L1)의 전위가 전위(VST)로 유지된 채로, 제2 전극(L2)의 전위(즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG))가, 리셋 기간(Pa)에 설정된 전위(VST)로부터 전원 전위(VEL)와 임계치 전압(Vth)의 차분치(VEL-Vth)까지 끌어 올려진다.
(c) 기입 기간(PWRT)
기입 기간(PWRT)에 있어서는, 도4 에 나타나는 바와 같이, 주사 신호(GWRT[i])가 하이레벨로 전이하고, 초기화 신호(GINT[i])와 리셋 신호(GPRE[i])와 발광 제어 신호(GEL[i])는 로우레벨을 유지한다. 따라서, 도7 에 나타나는 바와 같이, 트랜지스터(Tr1·Tr3 및 Tr4)와 발광 제어 트랜지스터(Tel)는 오프 상태를 유지하는 한편, 트랜지스터(Tr2)가 온 상태로 전이하여 데이터선(14)과 제1 전극(L1)이 도통한다. 따라서, 제1 전극(L1)의 전위는, 보상 기간(Pb)에서 공급되고 있던 전위(VST)로부터 전기 광학 소자(11)의 계조에 따른 데이터 전위(VD[j])로 변화한다.
도7 에 나타나는 바와 같이, 기입 기간(PWRT)에 있어서, 트랜지스터(Tr1)는 오프 상태에 있고, 또한, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 임피던스(impedance)는 충분히 높다. 따라서, 제1 전극(L1)이 보상 기간(Pb)에 있어서의 전위(VST)로부터 데이터 전위(VD[j])까지 변화량(ΔV(=VST-VD[j]))만큼 변동하면, 제2 전극(L2)의 전위(구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG))는 용량 커플링(capacity coupling)에 의해 그 직전의 전위(VEL-Vth)로부터 변동한다. 이 때의 제2 전극(L2)의 전위의 변동량은, 용량 소자(C0)와 그 외의 기생 용량(예를 들면 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 용량이나 그 외의 배선에 기생하는 용량)과의 용량비에 따라 정해진다. 보다 구체적으로는, 용량 소자(C0)의 용량치를 「C」로 하고 기생 용량의 용량치를 「Cs」로 하면, 제2 전극(L2)의 전위의 변화분은 「ΔV·C/(C+Cs)」으로 표현된다. 따라서, 기입 기간(PWRT)에 있어서 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)는 이하의 식(1)로 표현되는 레벨로 안정된다.
VG=VEL-Vth-k·ΔV ……(1)
단, k=C/(C+Cs)
(d) 발광 기간(PEL)
발광 기간(PEL)에 있어서는, 도4 에 나타나는 바와 같이, 초기화 신호(GINT[i])와 리셋 신호(GPRE[i])가 로우레벨을 유지하기 때문에, 트랜지스터(Tr1 및 Tr4)는 오프 상태를 유지한다. 또한, 주사 신호(GWRT[i])는 발광 기간(PEL)에 있어서 로우레벨을 유지하기 때문에, 도8 에 나타나는 바와 같이, 트랜지스터(Tr2)가 오프 상태로 전이함과 함께 트랜지스터(Tr3)가 온 상태로 전이한다. 따라서, 용량 소자(C0)의 제1 전극(L1)은, 오프 상태가 된 트랜지스터(Tr2)에 의해 데이터선(14)로부터 전기적으로 절연됨과 동시에, 온 상태가 된 트랜지스터(Tr3)를 통하여 급전선(17)에 접속된다. 이 결과, 발광 기간(PEL)에 있어서 제1 전극(L1)의 전위는 전위(VST)에 고정되고, 이에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)(제2 전극(L2)의 전위)는 대략 일정하게 유지된다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 용량 소자(C0)는, 제1 전극(L1)이 데이터선(14)에 접속되는 기입 기간(PWRT)에 있어서는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트를 소기의 전위(식(1)에 의해 표현되는 전위)로 설정하는 커플링 용량으로서 기능함과 함께, 제1 전극(L1)이 급전선(17)에 접속되는 발광 기간(PEL)에 있어서는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트를 정전위로 유지하는 유지 용량으로서 기능한다.
또한 발광 기간(PEL)에 있어서는 발광 제어 신호(GEL[i])가 하이레벨을 유지하기 때문에, 도8 에 나타나는 바와 같이, 발광 제어 트랜지스터(Tel)가 온 상태가 되어 구동 전류(Iel)의 경로가 형성된다. 따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)에 따른 구동 전류(Iel)가 전원선으로부터 구동 트랜지스터(Tdr) 및 발광 제어 트랜지스터(Tel)를 경유하여 전기 광학 소자(11)로 공급된다. 이 구동 전류(Iel)의 공급에 의해 전기 광학 소자(11)는 데이터 전위(VD[j])에 따른 휘도로 발광한다.
이제, 구동 트랜지스터(Tdr)가 포화 영역에서 동작하는 경우를 상정하면, 구 동 전류(Iel)는 이하의 식(2)에 의해 표현된다. 단, 「β」은 구동 트랜지스터(Tdr)의 이득 계수(coefficient of gain)이며, 「Vgs」는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트-소스간의 전압이다.
Iel=(β/2)(Vgs-Vth)2
=(β/2)(VG-VEL-Vth)2 ……(2)
식(1)의 대입에 의해 식(2)은 이하와 같이 변형된다.
Iel=(β/2){(VEL-Vth-k·ΔV)-VEL-Vth}2
=(β/2)(k·ΔV)2
즉, 전기 광학 소자(11)로 공급되는 구동 전류(Iel)는, 데이터 전위(VD[j])와 전위(VST)와의 차분치(ΔV(=VST-VD[j]))만에 의해 결정되고, 구동 트랜지스터(Tdr)의 임계치(Vth)에는 의존하지 않는다. 따라서, 화소 회로(P)마다의 임계치 전압(Vth)의 불균일에 기인한 휘도의 고르지 못함은 억제된다.
도16 에 나타낸 화소 회로(P0)에 있어서는, 발광 기간(PEL)에서 용량 소자(C0)의 전극(L1)이 플로팅 상태가 되기 때문에 그 전위가 변동하기 쉽다. 이에 대하여, 본 실시 형태에 있어서는, 용량 소자(C0)의 제1 전극(L1)이 발광 기간(PEL)에 있어서 전위(VST)로 유지되기 때문에, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전 위(VG)는 발광 기간(PEL)의 전체에 걸쳐서 대략 일정하게 유지된다. 따라서, 구동 전류(Iel)의 변동을 방지하여 전기 광학 소자(11)를 높은 정밀도로 소기의 휘도로 발광시킬 수 있다. 환언하면, 용량 소자(C0)에 충분한 용량치를 확보하지 않아도 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)를 대략 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 전위(VG)를 유지하기 위해 충분한 용량치의 용량 소자(C0)가 필요하게 되는 도16 의 구성과 비교하여, 용량 소자(C0)의 용량치를 저감할 수 있다. 또한, 도16 의 구성에 있어서는 전위(VG)를 확보하기 위해 용량 소자(C0)와는 별개의 유지 용량(C1)이 필요하게 되는 것에 대하여, 본 실시 형태에 있어서는 적은 용량이라도 게이트의 전위(VG)를 유지할 수 있기 때문에, 도2 에 나타나는 바와 같이 도16 의 유지 용량(C1)을 생략하는 것이 가능하다. 이상과 같이 화소 회로(P)에 요구되는 용량이 저감되기 때문에, 본 실시 형태에는 화소 회로(P)의 규모가 축소된다는 이점이 있다.
<D:특성 검사 동작>
전술한 바와 같이 구성된 전기 광학 장치에서는, 소정의 주사 신호(GWRT[i])를 하이레벨로 하여 i행째의 전기 광학 소자(11)를 선택하고, 전술의 도5 에 나타내는 리셋 기간(Pa)로부터 도7 에 나타내는 기입 기간(PWRT)까지의 동작을 실행하고, 검사용의 데이터 전위(VD[j])를 기입한 후, 예를 들면 도9 에 나타내는 바와 같 이, 소정의 기간(측정 기간(PT)), 초기화 신호(GINT[i])를 로우레벨로 하여 트랜지스터(Tr1)를 오프 상태로 하고, 리셋 신호(GPRE[i])를 하이레벨로 하여 트랜지스터(Tr4)를 온 상태로 하고, 또한 주사 신호(GWRT[i])를 하이레벨로 하여, 트랜지스터(Tr2)를 온 상태, 트랜지스터(Tr3)를 오프 상태로 함으로써, 개개의 구동 트랜지스터(Tdr)의 검사를 행할 수도 있다.
이러한 상태로 함으로써, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위에 따른 전류가 급전선(17)으로 출력된다. 이 특성 검사에 있어서는, 각 데이터선(14)의 전위는 각각 독립적으로 제어되고 있다. 이에 의해, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트·소스간 전압(Vgs)을 설정할 수 있다. 그리고, 구동 트랜지스터(Tdr)로부터의 전류를 측정하면, 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 검사할 수 있다.
가령, 급전선(17)을 도10 에 나타내는 바와 같이 주사선(121)과 동일한 방향으로 배치했다고 하면, 1행분의 화소 회로(P)로부터의 전류가 급전선(17')으로 흘러들어가기 때문에, 개개의 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 검사할 수 없다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 주사선(121)과 교차하는 방향으로 급전선(17)을 배치했기 때문에, 개개의 구동 트랜지스터(Tdr)의 전류에 따라, 개개의 구동 트랜지스터(Tdr)의 양부(良否)의 판단을 용이하게 행할 수 있다.
<E:변형예>
이상의 각 형태에는 여러가지 변형을 더할 수 있다. 구체적인 변형의 형태를 예시하면 이하와 같다. 또한 이하의 각 형태를 적절히 조합해도 좋다.
(1) 변형예 1
이상의 실시 형태에 있어서는, 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)가 역도전형(different conductivity type)의 트랜지스터로 된 구성을 예시했지만, 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)를 상보적(complimentary)으로 동작시키기 위한 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도11 에 나타나는 바와 같이, 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)를 동일한 도전형(여기에서는 n채널형)의 트랜지스터로 해도 좋다. 이 구성에 있어서는, 트랜지스터(Tr2)의 게이트가 제1 주사선(121a)에 접속됨과 함께 트랜지스터(Tr3)의 게이트가 제2 주사선(121b)에 접속된다. 그리고, 제1 주사선(121a)에는 도4 에 예시한 주사 신호(GWRT[i])와 동파형의 제1 주사 신호(GWRTa[i])가 공급되고, 제2 주사선(121b)에는 제1 주사 신호(GWRTa[i])의 논리 레벨을 반전한 제2 주사 신호(GWRTb[i])가 공급된다. 이 구성에 있어서도 도5 내지 도8 에 나타낸 동작이 실행된다. 다만, 도2 와 같이 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)가 역도전형으로 된 구성에 있어서는, 각각을 공통의 주사선(121)에 의해 제어할 수 있기 때문에, 도11 의 형태와 비교하여 구성이 간소화된다는 이점이 있다.
(2) 변형예 2
도2 에 나타나는 트랜지스터(Tr4)나 발광 제어 트랜지스터(Tel)는 적절히 생략된다. 도12 는, 도2 에 도시된 트랜지스터(Tr4)와 발광 제어 트랜지스터(Tel)를 생략한 화소 회로(P)의 구성을 나타내는 회로도이다. 이 구성 아래, 초기화 기 간(PINT)에 있어서는, 주사 신호(GWRT[i])가 로우레벨이 되고 초기화 신호(GINT[i])가 하이레벨이 된다. 따라서, 트랜지스터(Tr3)가 온 상태로 전이함으로써 제1 전극(L1)이 전위(VST)로 유지된 채로, 트랜지스터(Tr1)를 통하여 다이오드 접속된 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트는 임계치 전압(Vth)에 따른 전위(VG)(=VEL-Vth)에 수렴한다.
이어지는 기입 기간(PWRT)에 있어서는, 로우레벨의 초기화 신호(GINT[i])에 의해 트랜지스터(Tr1)가 오프 상태로 된다. 또한, 주사 신호(GWRT[i])가 하이레벨로 전이함으로써 트랜지스터(Tr2)가 온 상태가 되기 때문에, 실시 형태와 동일한 원리에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트는 데이터 전위(VD[i])에 따른 전위(VG)(식(1))로 설정된다.
또한, 발광 기간(PEL)에 있어서는, 주사 신호(GWRT[i]) 및 초기화 신호(GINT[i])의 쌍방이 로우레벨을 유지한다. 이 로우레벨의 주사 신호(GWRT[i])에 의해 트랜지스터(Tr3)가 온 상태가 되기 때문에, 제1 전극(L1)의 전위는 전위(VST)에 고정된다. 따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위(VG)의 변동은 방지된다. 이상과 같이, 도12 의 구성에 있어서도 제1 전극(L1)의 플로팅 상태는 회피되기 때문에, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 화소 회로(P)의 규모의 비대화를 억제하면서 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전위의 변동을 억제할 수 있다.
(3) 변형예 3
화소 회로(P)를 구성하는 각 트랜지스터의 도전형은 적절히 변경된다. 예를 들면, 도2 에 있어서의 구동 트랜지스터(Tdr)는 n채널형이어도 좋다. 이 경우에 있어서도, 급전선(17)으로 공급되는 전위(VST)는, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되었을 때에 이 구동 트랜지스터(Tdr)를 온 상태로 하는 전위로 설정된다. 또한, 구동 트랜지스터(Tdr)가 n채널형인 구성에 있어서 트랜지스터(Td1)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 전원선(전위(VEL))의 사이에 접속된다. 또한 OLED 소자는 전기 광학 소자(11)의 일 예에 지나지 않는다. 예를 들면, OLED 소자를 대신하여, 무기 EL소자나 LED(Light Emitting Diode) 소자와 같은 여러가지 발광소자를 본 발명에 있어서의 전기 광학 소자로서 채용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 전기 광학 소자는, 전류의 공급에 의해 계조(전형적으로는 휘도)가 변화하는 소자이면 충분하고, 그 구체적인 구조의 여하는 불문이다.
<F:응용예>
다음으로, 본 발명에 따른 전기 광학 장치(D)를 이용한 전자기기에 대하여 설명한다. 도13 은, 이상에서 설명한 어느 쪽인가의 형태에 따른 전기 광학 장치(D)를 표시 장치로서 채용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 퍼스널 컴퓨터(2000)는, 표시 장치로서의 전기 광학 장치(D)와 본체부(2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는, 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 설치되어 있다. 이 전기 광학 장치(D)는 전기 광학 소자(11)에 OLED 소자를 사용 하고 있기 때문에, 시야각이 넓고 보기 쉬운 화면을 표시할 수 있다.
도14 에, 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(D)를 적용한 휴대 전화기의 구성을 나타낸다. 휴대 전화기(3000)는, 복수의 조작 버튼(3001) 및 스크롤 버튼(3002), 그리고 표시 장치로서의 전기 광학 장치(D)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작함으로써, 전기 광학 장치(D)에 표시되는 화면이 스크롤 된다.
도15 에, 실시 형태에 따른 전기 광학 장치(D)를 적용한 휴대 정보 단말(PDA:Personal Digital Assistants)의 구성을 나타낸다. 정보 휴대 단말(4000)은, 복수의 조작 버튼(4001) 및 전원 스위치(4002), 그리고 표시 장치로서의 전기 광학 장치(D)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면, 주소록이나 스케쥴북(schedule book)이라는 각종의 정보가 전기 광학 장치(D)에 표시된다.
또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치가 적용되는 전자기기로서는, 도13 내지 도15 에 나타낸 것 외에, 디지털 스틸 카메라, 텔레비전, 비디오 카메라, 카 내비게이션 장치, 페이저(pager), 전자수첩, 전자 페이퍼(electronic paper), 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, TV 전화, POS 단말, 프린터, 스캐너, 복사기, 비디오 플레이어, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기 광학 장치의 용도는 화상의 표시로 한정되지 않는다. 예를 들면, 광기입형의 프린터나 전자 복사기와 같은 화상 형성 장치에 있어서는, 용지 등의 기록재에 형성되어야 할 화상에 따라 감광체를 노광하는 기입 헤드가 사용되지만, 이런 종류의 기입 헤드로서도 본 발명의 전기 광학 장치는 이용된다. 본 발명에서 말하는 단위 회로란, 각 실시 형태와 같이 표시 장치의 화소를 구성하는 화소 회로 외에, 화상 형성 장치에 있어서의 노광의 단위가 되는 회로도 포함하는 개념이다.
도1 은 본 발명의 실시 형태에 따른 전기 광학 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도2 는 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도3 은 전기 광학 장치의 요부의 구성을 개념적으로 나타내는 평면도이다.
도4 는 각 신호의 파형을 나타내는 타이밍 차트이다.
도5 는 리셋 기간에 있어서의 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도6 은 보상 기간에 있어서의 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도7 은 기입 기간에 있어서의 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도8 은 발광 기간에 있어서의 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도9 는 측정 기간에 있어서의 화소 회로의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도10 은 종래의 화소 회로의 리셋시의 동작을 개념적으로 설명하기 위한 회로도이다.
도11 은 변형예에 따른 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도12 는 변형예에 따른 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
도13 은 본 발명에 따른 전자기기의 구체적인 형태를 나타내는 사시도이다.
도14 는 본 발명에 따른 전자기기의 구체적인 형태를 나타내는 사시도이다.
도15 는 본 발명에 따른 전자기기의 구체적인 형태를 나타내는 사시도이다.
도16 은 종래의 화소 회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
D……전기 광학 장치
P……화소 회로
10……화소 어레이부
11……전기 광학 소자
12……제어선
121……주사선
123……제1 제어선
125……제2 제어선
127……발광 제어선
14……데이터선
17……급전선
22……주사선 구동 회로
24……데이터선구동 회로
27……전압 생성 회로
Tdr……구동 트랜지스터
Tel……발광 제어 트랜지스터
Tr1, Tr2, Tr3, Tr4……트랜지스터
GWRT[i]……주사 신호
GPRE[i]……리셋 신호
GINT[i]……초기화 신호
GEL[i]……발광 제어 신호
PINT……초기화 기간
Pa……리셋 기간
Pb……보상 기간
PWRT……기입 기간
PEL……발광 기간
PT……측정 기간
Claims (7)
- 복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응하여 설치된 복수의 단위 회로를 구비하며, 상기 데이터선에는 계조(階調)에 따른 데이터 전위가 공급되고, 상기 주사선에는 상기 데이터 전위를 상기 단위 회로에 기입하는 기간을 지정하는 주사 신호가 공급되는 전기 광학 장치로서,상기 복수의 단위 회로의 각각은,게이트의 전위에 따른 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터와,상기 구동 트랜지스터가 생성하는 구동 전류에 따른 계조가 되는 전기 광학 소자와,제1 전극 및, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 전극을 가지는 용량 소자와,상기 기입 기간과는 다른 초기화 기간에 있어서 상기 제2 전극에 전기적으로 접속됨과 함께, 정전위(定電位)가 공급되고 있는 급전선과,적어도 상기 초기화 기간에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인을 도통시키는 제1 스위칭 소자와,상기 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 상기 주사 신호에 기초하여 전환하는 제2 스위칭 소자를 구비하며,상기 급전선은, 상기 주사선에 대하여 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특 징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 급전선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 전환함과 함께, 적어도 상기 초기화 기간에 있어서, 상기 급전선과 상기 제1 전극을 도통시키는 제3 스위칭 소자를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 제3 스위칭 소자는, 상기 제2 스위칭 소자가 오프 상태에 있을 때, 온 상태가 되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 복수의 데이터선과, 복수의 주사선과, 복수의 급전선과, 상기 데이터선과 상기 주사선과의 교차에 대응하여 설치된 복수의 단위 회로를 구비하며, 상기 데이터선에는 계조에 따른 데이터 전위가 공급되고, 상기 주사선에는 상기 데이터 전위를 상기 단위 회로에 기입하는 기간을 지정하는 주사 신호가 공급되고, 상기 급전선에는 정전위가 공급되는 전기 광학 장치로서,상기 복수의 단위 회로의 각각은,게이트의 전위에 따른 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터와,상기 구동 트랜지스터가 생성하는 구동 전류에 따른 계조가 되는 전기 광학 소자와,상기 구동 트랜지스터의 게이트와 드레인과의 도통 및 비도통을 전환하는 제1 스위칭 소자와,제1 전극 및, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 접속된 제2 전극을 가지는 용량 소자와,상기 데이터선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 상기 주사 신호에 기초하여 전환하는 제2 스위칭 소자와,상기 급전선과 상기 제1 전극과의 사이의 도통 및 비도통을 전환하는 제3 스위칭 소자로서, 상기 제2 스위칭 소자가 온 상태에 있을 때에 오프 상태가 되며 상기 제2 스위칭 소자가 오프 상태에 있을 때에 온 상태가 되는 제3 스위칭 소자와,상기 제1 전극과 상기 제2 전극과의 사이에 접속되어 양자의 도통 및 비도통을 전환하는 제4 스위칭 소자를 구비하며,상기 급전선은, 상기 주사선에 대하여 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제4항에 있어서,상기 복수의 단위 회로의 각각의 상기 구동 트랜지스터에 전원 전압을 공급하는 복수의 전원선을 구비하며,상기 전원선과 상기 급전선은 교차하여, 교차 부분에 있어서 유지 용량을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,상기 복수의 단위 회로의 각각에 있어서,상기 제2 스위칭 소자와 상기 제3 스위칭 소자는 역도전형(逆導電型)의 트랜지스터이며,상기 제2 스위칭 소자의 게이트와 상기 제3 스위칭 소자의 게이트에는 공통의 상기 주사 신호가 공급되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기.
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