표시장치, 그 표시장치 구동방법 및 전자기기 document_id A220623105548

발광소자로서 유기ＥＬ(electroluminescence)디바이스를 사용한 평면자발광형의 표시장치의 개발이 최근 열심히 진행되고 있다. 유기ＥＬ디바이스는, 유기박막에 전계를 인가하면 발광하는 현상을 이용한다. 유기ＥＬ디바이스가 10V이하의 인가전압으로 구동하기 때문에, 저소비 전력이다. 또 유기ＥＬ디바이스는 스스로 발광하는 자발광 소자이기 때문에, 조명부재를 필요로 하지 않고 경량화 및 박형화의 소자로서 형성될 수 있다. 한층 더, 유기ＥＬ디바이스의 응답 속도는 수μｓ정도와 아주 고속이므로, 동영상 표시시의 잔상이 발생하지 않는다. 유기ＥＬ디바이스를 화소에 사용한 평면 자발광형의 표시장치 중에서도, 특히 구동소자로서 박막트랜지스터를 각 화소에 집적 형성한 액티브 매트릭스형의 표시장치의 개발이 왕성하다. 액티브 매트릭스형 평면 자발광 표시장치는, 예를 들면 이하의 일본국 공개특허공보 특개 2003-255856(이후 특허문헌1이라고 함), 일본국 공개특허공보 특개 2003-271095(이후 특허문헌2라고 함), 일본국 공개특허공보 특개 2004-133240(이후 특허문헌3이라고 함), 일본국 공개특허공보 특개 2004-029791(이후 특허문헌4라고 함), 일본국 공개특허공보 특개 2004-093682(이후 특허문헌5라고 함), 일본 공개특허공보 특개 2006-215213(이후 특허문헌6이라고 함)에 기재되어 있다. 도 23은 종래의 액티브 매트릭스형 표시장치의 일 예를 나타내는 개략도다. 도 23을 참조하여, 도시된 표시장치는 화소 어레이부(1)와 주변의 구동부로 구성되어 있다. 구동부는, 수평 선택기(3)와 라이트 스캐너(4)를 구비하고 있다. 화소 어레이부(1)는, 열방향을 따라 연장되는 복수의 신호 선ＳＬ과 행방향을 따라 연장되는 복수의 주사선WS를 구비하고 있다. 각 신호 선ＳＬ과 각 주사선ＷＳ이 서로 교차하는 부분에 화소(2)가 배치되어 있다. 도 23에는 이해를 쉽게 하기 위해서, 1개의 화소(2)만을 도시하고 있다. 라이트 스캐너(4)는, 쉬프트 레지스터를 구비하고 있고, 외부로부터 공급되는 클록 신호ｃｋ에 따라 동작해 마찬가지로 외부로부터 공급되는 스타트 펄스ｓｐ를 연속적으로 전송하여서 주사선ＷＳ에 순차 제어신호를 출력한다. 수평 선택기(3)는, 라이트 스캐너(4)측의 선 순차 주사에 맞춰서 영상신호를 신호선ＳＬ에 공급한다. 화소(2)는 샘플링용 트랜지스터T1과, 구동용 트랜지스터T2와, 저장용량C1과, 발광소자ＥＬ(electroluminescence)로 구성되어 있다. 구동용 트랜지스터T2는 P채널형이며, 그 한쪽의 전류단자인 소스는 전원 라인에 접속하고, 다른 쪽의 전류단자인 드레인은 발광소자ＥＬ에 접속하고 있다. 구동용 트랜지스터T2의 제어단자인 게이트는 샘플링용 트랜지스터T1을 통해 신호 선ＳＬ에 접속하고 있다. 샘플링용 트랜지스터T1은, 라이트 스캐너(4)로부터 공급되는 제어신호에 따라 도통되어, 신호 선ＳＬ로부터 공급되는 영상신호를 샘플링해서 저장용량C1에 기록한다. 구동용 트랜지스터T2는 저장용량C1에 기록된 영상신호를 게이트 전압Ｖｇｓ로서 그 게이트에 받고, 드레인 전류Ｉｄｓ를 발광소자ＥＬ에 공급한다. 이에 따라, 발광소자ＥＬ은 영상신호에 대응한 휘도로 발광한다. 게이트 전압Ｖｇｓ는, 소스를 기준으로 한 게이트의 전위를 나타낸다. 구동용 트랜지스터T2는 포화 영역에서 동작하고, 게이트 전압Ｖｇｓ와 드레인 전류Ｉｄｓ의 관계는 이하의 특성식으로 나타낸다: Ｉｄｓ=(1/2)μ(W/L)Ｃｏｘ(Ｖｇｓ-Ｖｔｈ)2 여기서, μ는 구동용 트랜지스터의 이동도, W는 구동용 트랜지스터의 채널 폭, L은 구동용 트랜지스터의 채널길이, Ｃｏｘ는 구동용 트랜지스터의 단위면적당의 게이트 절연층 용량, Ｖｔｈ는 구동용 트랜지스터의 임계전압이다. 이 특성식으로부터 분명한 바와 같이, 구동용 트랜지스터T2는 포화 영역에서 동작할 때, 게이트 전압Ｖｇｓ에 따라 드레인 전류Ｉｄｓ를 공급하는 정전류원으로서 기능한다. 도２４는, 발광소자ＥＬ의 전압/전류특성을 나타낸다. 도 24에서, 가로축에 애노드 전압V을 나타내고, 세로축에 드레인 전류Ｉｄｓ를 나타낸다. 이때, 발광소자ＥＬ의 애노드 전압은 구동용 트랜지스터T2의 드레인 전압이다. 발광소자ＥＬ은 전류/전압특성이 경시변화하고, 그 특성 커브가 시간의 경과와 함께 덜 급준해지게 된다. 이 때문에, 드레인 전류Ｉｄｓ가 고정되어 있는 경우도, 애노드 전압 또는 드레인 전압 V가 변화된다. 이러한 점에서, 도２３에 나타낸 화소회로(2)의 구동용 트랜지스터T2가 포화 영역에서 동작하고, 드레인 전압의 변동에 상관없이 게이트 전압Ｖｇｓ에 대응한 드레인 전류Ｉｄｓ를 공급할 수 있으므로, 발광소자ＥＬ의 특성의 시간 변화에 상관없이 발광 휘도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 도 25는, 종래의 화소회로의 다른 예를 나타낸다. 도 25를 참조하면, 도 23의 화소회로와 다른 점은, 구동용 트랜지스터T2가 P채널형이 아니고 N채널형이다는 것이다. 회로의 제조 프로세스에서는, 화소를 구성하는 모든 트랜지스터를 N채널형 트랜지스터로부터 형성하는 것이 유리한 경우가 많다.