표시장치, 구동방법 및 전자기기 document_id A220623112596

각각 발광소자로서의 역할을 하는 유기ＥＬ(Electro Luminance) 디바이스를 각각 사용한 표시장치로서 평면자발광형의 표시장치는, 최근 광범위하고 왕성하게 개발된다. 유기ＥＬ발광소자는, 이 소자에 이용된 유기박막에 전계를 인가하면 발광하는 현상을 이용한 디바이스다. 유기ＥＬ발광소자가 인가전압이 10V이하로 작동하도록 구동할 수 있으므로, 유기ＥＬ발광소자는 저소비 전력이다. 또 유기ＥＬ발광소자가 스스로 빛을 발광할 수 있는 자발광 소자이므로, 유기ＥＬ발광소자를 이용한 표시장치는 조명부재를 필요로 하지 않아서, 경량화 및 박형화가 용이하다. 한층 더, 유기ＥＬ발광소자의 응답 시간이 수μｓ정도로 대단히 고속이므로, 유기ＥＬ발광소자를 이용한 표시장치는 잔상이 발생하지 않는다. 각각이 유기ＥＬ발광소자를 각각 갖는 화소회로를 사용하고 상기 자발광형의 표시장치인 평면 표시장치는, 이 중에서도 특히 구동소자로서 박막트랜지스터를 각 화소회로에 집적한 화소회로를 이용한 액티브 매트릭스형의 표시장치를 구비한다. 최근에, 액티브 매트릭스형의 표시장치가 널리 집중적으로 개발된다. 액티브 매트릭스형 평면자발광 표시장치는, 이하의 문헌 일본국 공개특허공보 특개 2003-255856, 2003-271095, 2004-133240, 2004-029791, 2004-093682, 2006-251322 및 2007-310311의 문헌에 기재되어 있다. 도 29는 종래의 액티브 매트릭스형 표시장치의 일례를 나타내는 모델 회로도다. 표시장치는 화소 어레이부(1)와, 이 화소 어레이부(1) 주변의 구동부로 구성되어 있다. 구동부는, 이후 신호 셀렉터라고도 하는 수평 셀렉터(3)와, 라이트 스캐너(4)를 구비하고 있다. 화소회로(2)의 매트릭스와 같은 화소 어레이부(1)는, 상기 매트릭스의 열 중 하나로서 각각 배치된 신호 선ＳＬ과, 상기 매트릭스의 행 중 하나로서 각각 배치된 주사선WS를 구비하고 있다. 그 하나의 신호 선ＳＬ과 그 하나의 주사선ＷＳ이 교차하는 부분에 각 화소회로(2)가 배치되어 있다. 아래의 설명을 이해를 쉽게 하기 위해서, 도 29는 일 교차부분에 1개의 화소회로(2)만이 도시되어 있다. 라이트 스캐너(4)는 쉬프트 레지스터를 구비한다. 라이트 스캐너(4)는 외부 소스로부터 수신된 클록 신호ｃｋ에 따라 동작한다. 또한, 라이트 스캐너(4)는, 외부 소스에서 공급된 스타트 펄스ｓｐ를 순차로 수신한다. 그 클록 신호 ck와 그 스타트 펄스sp를 수신함으로써, 라이트 스캐너(4)는, 주사선ＷＳ에 순차 제어신호를 출력한다. 수평 셀렉터(3)는, 라이트 스캐너(4)에서 실행된 여러 행 순차 주사동작에 맞춰서 영상신호를 신호 선ＳＬ에 공급한다. 화소회로(2)는 신호 샘플링용 트랜지스터T1과, 소자 구동용 트랜지스터T2와, 신호 유지용량C1과, 발광소자ＥＬ로 구성되어 있다. 소자 구동용 트랜지스터T2는 P채널형 트랜지스터이다. 소자 구동용 트랜지스터T2의 2개의 전류단자 중 특정의 전류단자는 소자 구동용 트랜지스터T2의 소스전극의 역할을 한다. 그 소스전극의 역할을 하는 특정의 전류단자는 전원 라인에 접속하고, 소자 구동용 트랜지스터T2의 다른 쪽의 전류단자는 소자 구동용 트랜지스터T2의 드레인전극의 역할을 한다. 그 드레인전극의 역할을 하는 다른 쪽 전류단자는, 발광소자ＥＬ의 애노드전극에 접속하고 있다. 소자 구동용 트랜지스터T2의 게이트전극은, 소자 구동용 트랜지스터T2의 제어전극으로서 사용된다. 소자 구동용 트랜지스터T2의 게이트전극은, 신호 샘플링용 트랜지스터T1을 통해 신호 선ＳＬ에 접속하고 있다. 주사선WS에 공급된 제어신호로, 신호 샘플링용 트랜지스터T1이 온된다. 온 상태의 신호 샘플링용 트랜지스터T1은 수평 셀렉터(3)에서 신호 선ＳＬ에 공급된 비디오 신호를 샘플링해서, 영상신호를 신호 유지용량C1에 저장한다. 신호 유지용량C1에 저장된 영상신호는, 게이트-소스 전압Ｖｇｓ로서 소자 구동용 트랜지스터T2의 게이트전극에 인가되어, 소자 구동용 트랜지스터T2를 구동하여 드레인-소스 전류Ｉｄｓ를 발광소자ＥＬ에 출력한다. 이에 따라 발광소자ＥＬ은 영상신호에 따른 휘도로 발광한다. 게이트-소스 전압Ｖｇｓ는, 소자 구동용 트랜지스터T2의 소스전극을 기준으로 한 소자 구동용 트랜지스터T2의 게이트전극의 전위를 의미하고 있다. 한편, 드레인-소스 전류Ｉｄｓ는, 소자 구동용 트랜지스터T2의 드레인전극과 소스전극 사이에 흘리는 전류이다. 소자 구동용 트랜지스터T2는 포화 영역에서 동작한다. 게이트-소스 전압Ｖｇｓ와 드레인-소스 전류Ｉｄｓ의 관계는 이하의 식 1로 나타낸다. Ｉｄｓ= (1/2)μ(W/L)Ｃｏｘ(Ｖｇｓ-Ｖｔｈ)2 ···(1) 이 식에서, 참조표시 μ는 소자 구동용 트랜지스터의 이동도, W는 소자 구동용 트랜지스터T2의 채널 폭, L은 소자 구동용 트랜지스터T2의 채널길이, Ｃｏｘ는 소자 구동용 트랜지스터T2의 단위면적당의 게이트 절연막 용량, Ｖｔｈ는 소자 구동용 트랜지스터T2의 한계 전압이다. 이 특성식(1)으로부터 분명한 바와 같이, 소자 구동용 트랜지스터T2는 포화 영역에서 동작할 때, 게이트-소스 전압Ｖｇｓ에 따라 드레인-소스 전류Ｉｄｓ를 발광소자EL에 공급하는 정전류원으로서 기능한다. 도 30은, 발광소자ＥＬ에 인가된 전압과 발광소자ＥＬ을 통해 흐르는 전류간의 관계를 각 나타내는 그래프를 도시한 도면이다. 즉, 도 30은 발광소자ＥＬ의 전압 대 전류 특성을 각각 나타낸 그래프를 도시한 도면이다. 상기 설명으로부터 분명한 것처럼, 발광소자ＥＬ을 통해 흐르는 구동 전류는, 소자 구동용 트랜지스터T2에서 발생된 드레인-소스 전류Ｉｄｓ이다. 발광소자ＥＬ에 인가된 전압은, 발광소자ＥＬ의 애노드 전극의 전압V이다. 가로축은 발광소자ＥＬ의 애노드 전압V를 나타내고, 세로축은 이하 상기 인용된 구동전류라고도 하는 드레인-소스 전류Ｉｄｓ를 나타낸다. 또한 발광소자ＥＬ의 애노드 전압V은 소자 구동용 트랜지스터T2의 드레인 전압이다. 발광소자ＥＬ의 전압 대 전류 특성은, 실선 곡선부터 점선 곡선까지의 변화로 나타낸 것처럼 경시 변화된다. 보다 구체적으로, 시간 경과에 따라, 발광소자ＥＬ의 전압 대 전류 특성은, 우측으로 이동하게 된다. 이 때문에, 구동전류Ｉｄｓ가 일정한 크기로 유지하는 경우에도, 애노드 전압V(또는 드레인 전압V)는 시간의 경과에 따라 변화한다. 보다 구체적으로, 구동전류Ｉｄｓ가 일정한 크기로 유지하는 경우에도, 애노드 전압V(또는 드레인 전압V)는 증가한다. 다행히도, 그렇지만, 도 29에 나타낸 화소회로(2)의 소자 구동용 트랜지스터T2는 포화 영역에서 동작하여, 드레인 전압V의 변동에 영향을 미치지 않고 게이트-소스 전압Ｖｇｓ에 의존한 드레인-소스 전류Ｉｄｓ를 발생한다. 그래서, 발광소자ＥＬ에서 발생된 광 휘도는, 시간의 경과에 따라 발광소자ＥＬ의 전압 대 전류 특성에 상관없이 고정값으로 유지될 수 있다. 도 31은, 종래의 액티브 매트릭스형 표시장치의 일례를 나타내는 다른 모델 회로도다. 도 31에 나타낸 화소회로(2)가 도 29의 회로도에 도시된 화소회로(2)와 다른 점은, 도 31의 회로도에 도시된 화소회로(2)일 경우에, 소자 구동용 트랜지스터T2는, 도 29의 회로도에 도시된 화소회로의 경우와 같이 P채널형 대신에 N채널형의 트랜지스터이다. 신호 샘플링용 트랜지스터T1와 소자 구동용 트랜지스터T2 양쪽으로서 N채널형의 트랜지스터를 사용함으로써, 화소회로(2)의 제조 프로세스는, 많은 경우에 있어서 실행하기 보다 쉬워진다.