JP2006039505A - 発光表示装置，発光表示装置に備わる表示パネル，および画素回路 - Google Patents

発光表示装置，発光表示装置に備わる表示パネル，および画素回路 Download PDF

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Abstract

【課題】 開口率を向上させることが可能な発光表示装置と，その表示パネルおよび画素回路を提供する。
【解決手段】 データ信号を伝達する複数のデータ線と，選択信号を伝達する複数の走査線と，前記データ線および前記走査線に接続される複数の画素とを含む表示パネル（１００）において，前記画素（１１０）は，印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と，前記選択信号が印加される間，前記データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動部（１１１）と，前記第１電流を前記発光素子へそれぞれ伝達する少なくとも２つのスイッチング部とを含み，前記スイッチング部は，前記駆動部と前記発光素子との間に直列接続され，互いに異なるタイプのチャネルを有する少なくとも２つのトランジスタを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は，発光表示装置と，その表示パネルおよび画素回路に係り，特に，有機物質の電界発光を用いた有機エレクトロルミネセンス（以下，「有機ＥＬ」という）表示装置およびその駆動方法に関する。
一般に，有機ＥＬ表示装置は，蛍光性有機化合物を電気的に励起させて発光させる表示装置であって，Ｎ×Ｍ個の有機発光セルに電圧書き込み或いは電流書き込みを行って画像を表現することができるようになっている。このような有機発光セルは，アノード，有機薄膜，カソードレーヤの構造をもっている。
有機薄膜は，電子と正孔のバランスを良くして発光効率を向上させるために，発光層（ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＥＭＬ），電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＥＴＬ）および正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）を含んだ多層構造からなり，且つ別途の電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＥＩＬ）と正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＩＬ）を含んでいる。
このような有機発光セルを駆動する方式は，パッシブマトリックス（ｐａｓｓｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式と，薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリックス（ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式に大別される。
パッシブマトリックス方式は，陽極と陰極を直交配置し，ラインを選択して駆動するが，これに対して，アクティブマトリックス方式は，薄膜トランジスタを各画素電極に接続し，薄膜トランジスタのゲートに接続されたキャパシタ容量によって維持された電圧に応じて駆動する方式である。このようなアクティブマトリックス方式は，キャパシタに電圧書き込みを行って維持させるために印加される信号の形態によって，電圧書き込み（ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）方式と電流書き込み（ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）方式に分けられる。
従来の有機ＥＬ表示装置は，様々な色相を表現するために一つの画素がそれぞれの色相を有する複数の副画素からなり，このような副画素から発光する色相の組み合わせで色相が表現される。一般に，一つの画素は，赤色Ｒを表示する副画素，緑色Ｇを表示する副画素，および青色Ｂを表示する副画素からなるが，これらの赤色，緑色および青色の組み合わせで色相が表現される。
しかしながら，このような副画素を駆動するためには，副画素別に，有機ＥＬ素子を駆動するための駆動トランジスタ，スイッチングトランジスタおよびキャパシタが必要となるうえ，データ信号を伝達するためのデータ線および電源電圧を伝達するための電源線が設けられなければならない。よって，一つの画素において形成されるトランジスタ，キャパシタ，および電圧または信号を伝達するための配線が多く必要となり，画素の内部にこれらを配置するのが困難であった。また，画素の発光領域に該当する開口率が減少するという問題点があった。
本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，開口率を向上させることが可能な発光表示装置を提供することにある。
また，本発明の別の目的は，画素の内部に含まれる素子の構成および配線を単純化することが可能な発光表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，データ信号を伝達する複数のデータ線と，選択信号を伝達する複数の走査線と，前記データ線および前記走査線に接続される複数の画素とを含む表示パネルが提供される。上記表示パネルのうち前記画素は，印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と，前記選択信号が印加される間，前記データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動部と，前記第１電流を前記発光素子へそれぞれ伝達する少なくとも２つのスイッチング部とを含み，前記スイッチング部は，前記駆動部と前記発光素子との間に直列接続され，互いに異なるタイプのチャネルを有する少なくとも２つのトランジスタを含むことを特徴としている。
上記駆動部は，第１電極，第２電極，および第３電極を備え，第１電極と第２電極との間に印加される電圧に対応する電流を第３電極へ出力するトランジスタと；当該トランジスタの第１電極と第２電極との間に電気的に接続する第１キャパシタと；選択信号に応答してデータ信号をキャパシタへ伝達するスイッチング素子とを備えるように構成してもよい。
上記トランジスタの前記第２電極は第１電源と接続し，上記駆動部は，上記トランジスタの第１電極と第１キャパシタとの間で接続される第２キャパシタと；第１制御信号に応答してトランジスタをダイオード接続させる第４スイッチング素子と；第２制御信号に応答して第２キャパシタの電極のうち第１キャパシタ側の電極に第１電源の電圧を印加する第５スイッチング素子とをさらに備えるように構成してもよい。
第１制御信号と第２制御信号は，略同一の制御信号であるように構成してもよく，上記第１制御信号は上記選択信号が印加される前に印加された直前の走査線の選択信号であるように構成してもよい。
上記画素は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子及び第２発光素子を含むように構成してもよい。
上記画素は，上記第１電流を第１発光素子および第２発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部および第２スイッチング部を含み，上記第１スイッチング部および第２スイッチング部は，それぞれ第１発光素子と第２発光素子との間で直列接続されたＰＭＯＳトランジスタおよびＮＭＯＳトランジスタを備えるように構成してもよい。
上記第１スイッチング部のＮＭＯＳトランジスタと第２スイッチング部のＰＭＯＳトランジスタのゲートには，略同一である第１発光信号が印加され，第１スイッチング部のＰＭＯＳトランジスタと第２スイッチング部のＮＭＯＳトランジスタのゲートとには，略同一である第２発光信号が印加されるように構成してもよい。
上記画素は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子を含むように構成してもよい。
上記画素は，第１電流を第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部，第２スイッチング部，および第３スイッチング部を備え，第１スイッチング部，第２スイッチング部，および第３スイッチング部は，それぞれ駆動部と第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子との間に直列接続された３つの発光トランジスタを備えるように構成してもよい。
また，本発明の別の観点によれば，データ信号を伝達する複数のデータ線と，選択信号を伝達する複数の走査線と，前記データ線および前記走査線に接続される複数の画素とを含む表示部と，１フィールドの間，少なくとも２つの前記データ信号を時分割して前記データ線に印加するデータ駆動部と，前記複数の走査線に順次選択信号を印加するための走査駆動部とを含み，前記画素は，印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と，前記選択信号が印加される間，前記データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動部と，前記第１電流を前記発光素子へそれぞれ伝達する少なくとも２つのスイッチング部とを含み，前記スイッチング部は，前記駆動部と前記発光素子との間に直列接続され，互いに異なるタイプのチャネルを有する少なくとも２つのトランジスタを備えることを特徴とする，表示装置が提供される。
上記１フィールドは，少なくとも２つのサブフィールドに分けられ，そのサブフィールドに従い上記データ駆動部は駆動し，上記走査駆動部は，サブフィールド毎に複数の走査線に選択信号を順次印加するように構成してもよい。
上記画素は，印加された電流に対応して，互いに異なる色相で発光する少なくとも２つの発光素子を含み，上記データ駆動部は，少なくとも２つの発光素子に対応するデータ信号を順次印加するように構成してもよい。
上記少なくとも２つの発光素子は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子および第２発光素子を含み，少なくとも２つのスイッチング部は，第１電流を第１発光素子および第２発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部および第２スイッチング部を備えるように構成してもよい。
上記１フィールドは，第１サブフィールドと第２サブフィールドに分けられ，上記データ駆動部は駆動し，上記第１スイッチング部は，第１区間の間，第１電流を発光素子のうちのいずれかへ伝達し，上記第２スイッチング部は，第２区間の間，第１電流を発光素子のうちのいずれかへ伝達するように構成してもよい。
上記データ駆動部および走査駆動部は，表示部の形成された表示パネル上に形成されるようにしてもよい。
また，本発明の別の観点によれば，印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と，データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動回路と，第１期間の間，前記第１電流を前記少なくとも２つの発光素子のうちのいずれかへ伝達する第１スイッチング回路と，第２期間の間，前記第１電流を前記少なくとも２つの発光素子のうちのもう一つへ伝達する第２スイッチング回路とを含み，前記第１スイッチング回路および第２スイッチング回路の少なくとも一つは互いに異なるタイプのチャネルを有する２つのトランジスタを含むことを特徴とする，画素回路が提供される。
上記駆動回路は，第１電極，第２電極，および第３電極を備え，上記第１電極と第２電極との間に印加される電圧に対応する電流を第３電極へ出力するトランジスタと；トランジスタの第１電極と第２電極との間に位置し電気的に接続する第１キャパシタと；選択信号に応答してデータ信号をキャパシタへ伝達するスイッチング素子とを備えるように構成してもよい。
上記少なくとも２つの発光素子は，上記印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光し，第１スイッチング回路および第２スイッチング回路は，直列に接続する２つのトランジスタをそれぞれ備えるように構成してもよい。
以上説明したように，本発明によれば，一つの駆動部によって複数の有機ＥＬ素子を駆動するで，開口率を向上させることができる。また，画素の内部に含まれる素子の構成および配線を単純化することができる。
また，非発光区間で有機ＥＬ素子への漏れ電流を遮断することで，画質を改善させることができる。
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
図面において，本発明に係る一実施形態を明確に説明するために，説明と関係のない部分は省略した。ある部分が他の部分に接続されているとするとき，これは直接接続されている場合のみならず，その間に他の素子を挟んで間接的に接続されている場合も含む。
まず，図１を参照しながら，本発明の実施形態に係る発光表示装置および駆動方法を詳細に説明する。なお，図１は本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略平面図，図２は図１の有機ＥＬ表示装置の画素の概略概念図である。
図１に示すように，本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置は，表示パネル１００，選択走査駆動部２００，発光走査駆動部３００およびデータ駆動部４００を備える。
表示パネル１００は，横方向に伸びている複数の走査線Ｓ１〜Ｓｎ，Ｅｌ〜Ｅｎ，列方向に伸びている複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍ，および複数の画素１１０を含む。
画素１１０は，隣り合う２本の走査線Ｓ１〜Ｓｎと隣り合う２本のデータ線Ｄ１〜Ｄｍによって定義される画素領域に形成される。図２を参照すると，各画素１１０は，互いに異なる色相の光を発光する有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＥＬＤ２と，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２を駆動するための駆動部１１１とを備える。このような有機ＥＬ素子は，印加される電流の大きさに対応する明るさで光を発光する。
選択走査駆動部２００は，該当走査線に接続された画素にデータ信号が書き込まれるように，複数本の走査線Ｓ１〜Ｓｎに選択信号を順次印加し，発光走査駆動部３００は，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２の発光を制御するために発光走査線Ｅ１〜Ｅｎに発光信号を順次印加する。データ駆動部４００は，選択信号が順次印加される度に，選択信号が印加された走査線の画素に対応するデータ信号をデータ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
選択走査駆動部２００と発光走査駆動部３００とデータ駆動部４００は，それぞれ表示パネル４００の形成された基板に電気的に接続される。これとは異なり，選択走査駆動部２００，発光走査駆動部３００および／またはデータ駆動部４００を，表示パネル１００のガラス基板上に直接装着することもでき，表示パネル１００の基板に走査線，データ線およびトランジスタと同一の層から形成されている駆動回路で代替することもできる。または，選択走査駆動部２００，発光走査駆動部３００および／またはデータ駆動部４００を，表示パネル１００の基板に接着されて電気的に接続されたＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ），ＦＰＣ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＴＡＢ（ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）にチップなどの形で装着することもできる。
上記の際，本発明の第１実施形態では，一つのフィールドが２つのサブフィールドに分割されて駆動され，２つのサブフィールドではそれぞれ有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２に対応するデータが書き込まれて発光される。このため，選択走査駆動部２００は，サブフィールド毎に選択信号を順次選択走査線Ｓ１〜Ｓｎに印加し，発光走査駆動部３００も，各色相の有機ＥＬ素子が一つのサブフィールドで発光するように発光信号を発光走査線Ｅ１〜Ｅｎに印加する。データ駆動部４００は，２つのサブフィールドでそれぞれ有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２にそれぞれ対応するデータ信号をデータ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
次に，図３および図４を参照して，本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の具体的な動作を詳細に説明する。
図３は，本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素を示す回路図，図４は本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動タイミング図である。
図３では選択走査線Ｓｎとデータ線Ｄｍに接続される電圧書き込み方式の画素を示した。図３において，トランジスタはｐチャネルトランジスタとした。また，他の画素も図３に示した画素と同一の構造を有するので，その説明を省略する。
図３に示すように，本発明の第１実施形態に係る画素回路は，駆動トランジスタＭ１と，スイッチングトランジスタＭ２と，２つの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１と，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２と，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１および有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２の発光をそれぞれ制御する発光トランジスタＭ３１と，発光トランジスタＭ３２とを備える。
一つの発光走査線Ｅｎは２本の発光信号線Ｅｎａ，発光信号線Ｅｎｂからなり，図３に示してはいないが，残りの発光走査線Ｅ１〜Ｅ（ｎ−１）もそれぞれ２本の発光信号線からなる。このような発光トランジスタＭ３１，Ｍ２２と発光信号線Ｅｎａ，Ｅｎｂは，駆動トランジスタＭ１からの電流を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２に選択的に伝達するためのスイッチング部を形成する。
具体的に，スイッチングトランジスタＭ２は，ゲートが選択走査線Ｓｎに接続され，ソースがデータ線Ｄｍに接続されることにより，選択走査線Ｓｎからの選択信号に応答してデータ線Ｄｍからのデータ電圧を伝達する。駆動トランジスタＭ１は，ソースが電源電圧供給用の電源線ＶＤＤに接続され，ゲートがスイッチングトランジスタＭ２のドレインに接続されており，駆動トランジスタＭ１のソースとゲートとの間にキャパシタＣｓｔが接続されている。駆動トランジスタＭ１のドレインには発光トランジスタＭ３１，発光トランジスタＭ３２のソースがそれぞれ接続されており，トランジスタＭ３１，Ｍ３２のゲートにはそれぞれ発光信号線Ｅｎａ，発光信号線Ｅｎｂが接続されている。
発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２のドレインにはそれぞれ有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２のアノードが接続されており，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２のカソードには電圧ＶＤＤより低い電源電圧ＶＳＳが印加される。このような電源電圧ＶＳＳとしては，陰の電圧または接地電圧が使用できる。
スイッチングトランジスタＭ２は，選択走査線Ｓｎからの低レベルの選択信号に応答してデータ線Ｄｍからのデータ電圧を駆動トランジスタＭ１のゲートに伝達し，トランジスタＭ１のゲートに伝達されたデータ電圧と電源電圧ＶＤＤとの差に相当する電圧がキャパシタＣｓｔに蓄えられる。そして，発光トランジスタＭ３１が発光信号線Ｅｎａからの低レベルの発光信号に応答してターンオンされると，駆動トランジスタＭ１から，キャパシタＣｓｔに蓄えられた電圧に対応する電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１に伝達されて発光が行われる。
同様に，発光トランジスタＭ３２が発光信号線Ｅｎｂからの低レベルの発光信号に応答してターンオンされると，駆動トランジスタＭ１から，キャパシタＣｓｔに蓄えられた電圧に対応する電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に伝達されて発光が行われる。
一つの画素が互いに異なる色相を表示できるように２つの発光信号線にそれぞれ印加される２つの発光信号は，１フィールドの間に重複しない低レベルの期間をそれぞれ有する。
次に，図４を参照して本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法を詳細に説明する。図４に示すように，本発明の第１実施形態によれば，１フィールド１ＴＶが２つのサブフィールド１ＳＦ，サブフィールド２ＳＦからなり，サブフィールド１ＳＦ，２ＳＦではそれぞれ画素の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２を駆動するための信号が印加される。図４ではこれらのサブフィールド１ＳＦ，サブフィールド２ＳＦの期間を同一に示した。
ここでは，説明の便宜上，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１が赤色の画像を表示し，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２が緑色の画像を表示すると仮定する。
サブフィールド１ＳＦでは，まず第１行目の選択走査線Ｓ１に低レベルの選択信号が印加されるとき，データ線Ｄ１〜Ｄｍには第１行目の画素の有機ＥＬ素子ＯＥＬＤ１に対応するデータ電圧Ｒが印加される。
第１行目の発光信号線Ｅ１ｒに低レベルの発光信号が印加される。すると，第１行目の各画素のスイッチングトランジスタＭ２を介してデータ電圧ＲがキャパシタＣｓｔに印加され，キャパシタＣｓｔにデータ電圧Ｒに対応する電圧が充電される。そして，第１行目の画素の発光トランジスタＭ３１がターンオンされ，キャパシタＣｓｔに蓄えられたゲート−ソース電圧に対応する電流が駆動トランジスタＭ１から赤色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１に伝達されて発光が行われる。
次に，第２行目の選択走査線Ｓ２に低レベルの選択信号が印加されるとき，データ線Ｄ１〜Ｄｍには第２行目の画素の赤色に対応するデータ電圧Ｒが印加される。また，第２行目の発光信号線Ｅ２ａに低レベルの発光信号が印加される。すると，第２行目の画素の赤色有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１にデータ線Ｄ１〜Ｄｍからのデータ電圧Ｒに対応する電流が供給されて発光が行われる。
順次第３行目〜第（ｎ−１）行目の画素にデータ電圧を印加して赤色有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１を発光させる。第ｎ行目の選択走査線Ｓｎに低レベルの選択信号が印加されるとき，データ線Ｄ１〜Ｄｍに第ｎ行目の画素の赤色に対応するデータ電圧Ｒが印加され，第ｎ行目の発光信号線Ｅｎａに低レベルの発光信号が印加される。すると，第ｎ行目の画素の赤色有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１にデータ線Ｄ１〜Ｄｍからのデータ電圧Ｒに対応する電流が供給されて発光が行われる。
こうして，サブフィールド１ＳＦでは，表示パネル１００に形成された各画素に，赤色に対応するデータ電圧Ｒを印加する。発光信号線Ｅ１ａ〜Ｅｎａに印加される発光信号は，一定の期間低レベルに維持され，発光信号が低レベルの間，該当発光信号の印加された発光トランジスタＭ３１に接続された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は発光し続ける。図４では，この期間をサブフィールド１ＳＦと同一の期間で示した。すなわち，各画素において，赤色有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は，サブフィールドに対応する期間，印加されたデータ電圧に対応する輝度で発光する。
次に，サブフィールド２ＳＦでは，前のサブフィールド１ＳＦと同様に第１行目〜第ｎ行目の選択走査線Ｓ１〜Ｓｎに低レベルの選択信号が順次印加され，各選択走査線Ｓ１〜Ｓｎに選択信号が印加されるとき，データ線Ｄ１〜Ｄｍには該当行の画素の緑色に対応するデータ電圧Ｇが印加される。また，選択走査線Ｓ１〜Ｓｎに低レベルの選択信号が順次印加されることに同期し，発光信号線Ｅ１ｂ〜Ｅｎｂにも低レベルの発光信号が順次印加される。すると，印加されたデータ電圧に対応する電流が発光トランジスタＭ３２を介して緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に伝達されて発光が行われる。
このサブフィールド２ＳＦでも，発光信号線Ｅ１ｂ〜Ｅｎｂに印加される発光信号は，一定の期間低レベルに維持され，発光信号が低レベルの間，該当発光信号の印加された発光トランジスタＭ３２に接続された緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は発光し続ける。図４では，この期間を該当サブフィールド２ＳＦと同一の期間で示した。すなわち，各画素において，緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は，サブフィールド２ＳＦに対応する期間，印加されたデータ電圧に対応する輝度で発光する。
このように本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動方法によれば，１フィールドが２つのサブフィールドに分割されて順次駆動される。各サブフィールドでは一つの画素で１色相の有機ＥＬ素子のみが発光し，２つのサブフィールドを介して順次２色相の有機ＥＬ素子が発光して色相が表示される。
図４では，有機ＥＬ表示装置が単一走査（ｓｉｎｇｌｅ ｓｃａｎ）において順次走査（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ ｓｃａｎ）方式で駆動されることを示したが，本発明は，これに限定されず，走査方式として二重走査（ｄｕａｌ ｓｃａｎ）方式，インタレース走査（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ ｓｃａｎ）方式または他の方式を適用できる。
また，本発明の第１実施形態では，スイッチングトランジスタと駆動トランジスタのみを使用する電圧書き込み方式の画素回路について説明したが，後述の如く，スイッチングトランジスタと駆動トランジスタ以外に，駆動トランジスタのしきい値電圧を補償するためのトランジスタ，または電圧降下を補償するためのトランジスタなどを使用する電圧書き込み方式の画素回路に対しても適用することができる。
ところが，本発明の第１実施形態のような画素回路を用いた場合，発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２がＰＭＯＳトランジスタで形成されるので，高レベルの発光信号を印加する場合，トランジスタＭ３１，Ｍ３２のゲートとソース間の電圧差が大きくなって有機ＥＬ素子側へ漏れ電流が流れる。
具体的に，サブフィールド１ＳＦで発光信号線Ｅｎａに低レベルの発光信号が印加されてトランジスタＭ１の電流が赤色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１へ流れる間，発光信号線Ｅｎｂには高レベルの発光信号が印加され，トランジスタＭ１の電流が緑色の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へ流れることを遮断する。
しかし，図３のようにトランジスタＭ３２がＰＭＯＳトランジスタで形成される場合，発光信号線Ｅｎｂに高レベルの発光信号が印加されると，トランジスタＭ３２のゲートとソース間の電圧が大きくなって有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へ漏れ電流が流れるという問題点が生ずる。
同様に，サブフィールド２ＳＦでは，駆動トランジスタＭ１の電流が，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へは伝達され且つ有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１へは遮断されなければならないが，トランジスタＭ３１のゲートとソース間の電圧によって有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へ電流が漏洩するという問題点が生ずる。
したがって，キャパシタＣｓｔに蓄えられた電圧が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２へ分けて伝達されることにより，所望する諧調の画像が表示されなくなって画質が低下するという問題点があった。
図５は本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素を示す図である。
本発明の第２実施形態に係る画素回路は，図５に示すように，発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２がＮＭＯＳトランジスタで形成されるという点が，本発明の第１実施形態に係る画素回路とは異なる。
このように発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２をＮＭＯＳトランジスタで形成する場合には，発光走査線Ｅｎａ，Ｅｎｂに低レベルの電圧を印加してトランジスタＭ１の電流を遮断させる場合でも，発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２のゲートとソース間の電圧の絶対値が小さいので，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２へ電流が漏れる現象を防止することができる。
しかし，発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２をＮＭＯＳトランジスタで形成して漏れ電流を減少させるためには，トランジスタＭ３１，Ｍ３２のチャネルの長さを長くしなければならないという欠点がある。
したがって，本発明の第３実施形態では，発光トランジスタとして，ＮＭＯＳトランジスタとＰＭＯＳトランジスタを直列状に形成して使用することにより，本発明の第１および第２実施形態に係る画素回路の欠点を克服する。
図６は本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素を示す回路図である。
図６に示すように，トランジスタＭ１と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１との間にトランジスタＭ３１ａ，Ｍ３１ｂが直列接続され，トランジスタＭ１と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２との間にトランジスタＭ３２ａ，Ｍ３２ｂが直列接続される。
また，トランジスタＭ３１ａとトランジスタＭ３２ｂはＰＭＯＳトランジスタで形成され，トランジスタＭ３１ｂとトランジスタＭ３２ａはＮＭＯＳトランジスタで形成される。トランジスタＭ３１ａ，Ｍ３２ａのゲートが発光信号線Ｅｎａに接続され，トランジスタＭ３１ｂ，Ｍ３２ｂのゲートが発光信号線Ｅｎｂに接続される。
したがって，サブフィールド１ＳＦで発光信号線Ｅｎａに低レベルの電圧を印加し，発光信号線Ｅｎｂに高レベルの電圧を印加すると，トランジスタＭ３１ａ，Ｍ３１ｂがターンオンされて駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１へ流れる。この際，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に接続されたトランジスタＭ３２ａ，Ｍ３２ｂは全て遮断されるので，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２への漏れ電流を効果的に抑制することができる。
同様に，サブフィールド２ＳＦで発光信号線Ｅｎａに高レベルの電圧を印加し，発光信号線Ｅｎｂに低レベルの電圧を印加すると，トランジスタＭ３２ａ，Ｍ３２ｂがターンオンされて駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へ流れる。この際にも，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１に接続されたトランジスタＭ３１ａ，Ｍ３２ｂは全て遮断されるので，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１へ漏れ電流が流れなくなる。
したがって，本発明の第３実施形態によれば，図４に示した駆動波形をそのまま利用しながらも，非発光区間で有機ＥＬ素子への漏れ電流を大幅減少させることができる。また，２つのトランジスタを直列接続して形成するので，各トランジスタのチャネルの長さを短くすることができる。
図７は本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素を示す回路図である。
図７に示すように，本発明の第４実施形態に係る画素回路は，一つの駆動部に３つの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３が接続され，駆動トランジスタＭ１と各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３の間にはそれぞれ３つの発光トランジスタが直列接続されるという点が，本発明の第３実施形態に係る画素回路とは異なる。
このように一つの駆動部に３つの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３を接続させて駆動する場合には，１フィールドが３つのサブフィールドに分けて駆動され，各サブフィールドでは有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３を駆動するための信号が印加される。
すなわち，第１サブフィールドでは，発光走査線Ｅｎａに低レベルの電圧を印加し，発光走査線Ｅｎｂ，Ｅｎｃに高レベルの電圧を印加すると，トランジスタＭ３１ａ〜Ｍ３１ｃがターンオンされて駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１へ伝達される。
また，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２に接続されたＮＭＯＳトランジスタＭ３２ａとＰＭＯＳトランジスタＭ３２ｂがターンオフされ，駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２へ流れることが遮断される。そして，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３に接続されたＮＭＯＳトランジスタＭ３３ａとＰＭＯＳトランジスタＭ３３ｃがターンオフされ，駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３へ流れることが遮断される。
したがって，第１サブフィールドでは，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１のみがデータ電圧に対応する諧調（かいちょう）で発光し，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３は電流が遮断されるので発光しない。
この際にも，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３には，直列接続されたＮＭＯＳトランジスタとＰＭＯＳトランジスタによって電流が遮断されるので，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２，ＯＬＥＤ３へ電流が漏れることを抑制することができる。
同様に，第２のサブフィールドでは，発光走査線Ｅｎｂに低レベルの電圧を印加し，発光走査線Ｅｎａ，Ｅｎｃに高レベルの電圧を印加すると，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのみが発光し，有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１，ＯＬＥＤ３は非発光する。第３サブフィールドでは，発光走査線Ｅｎｃに低レベルの電圧を印加し，発光走査線Ｅｎａ，Ｅｎｂに高レベルの電圧を印加して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３のみを発光させることができる。
したがって，一つの駆動部で３つの有機ＥＬ素子を駆動する場合でも，駆動トランジスタと各有機ＥＬ素子との間に３つの発光トランジスタを直列に接続することにより，有機ＥＬ素子へ漏れる電流を最小化することができ，直列接続されたＮＭＯＳトランジスタおよびＰＭＯＳトランジスタを用いて電流を遮断するので，各トランジスタのチャネル長を短く設定することができる。
図８は本発明の第５実施形態に係る有機ＥＬ装置の画素を示す回路図である。
図８に示すように，本発明の第５実施形態に係る画素回路は，駆動部が駆動トランジスタＭ１のしきい値電圧の偏差を補償するためのトランジスタＭ４，Ｍ５およびキャパシタＣｖｔｈをさらに含むという点が，本発明の第３実施形態に係る画素回路とは異なる。
本発明の第３実施形態のように画素回路を形成する場合，有機ＥＬ素子へ流れる電流は，駆動トランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｍに影響される。したがって，製造工程の不均一により薄膜トランジスタの間にしきい値電圧の偏差が存在する場合，高諧調を得難いという問題点が発生する。
したがって，本発明の第５実施形態では，駆動トランジスタＭ１のしきい値電圧ＶＴＨを補償し，有機ＥＬ素子へ流れる電流が駆動トランジスタＭ１のしきい値電圧ＶＴＨに影響されないようにする。
次に，本発明の第５実施形態に係る画素回路について具体的に説明する。但し，本発明の第３実施形態と関連して重複する部分はその説明を省略する。現在選択信号を伝達しようとする選択走査線を「現在走査線」といい，現在選択信号が伝達される前に選択信号を伝達した選択走査線を「直前走査線」という。
キャパシタＣｖｔｈはトランジスタＭ１のゲートとキャパシタＣｓｔとの間に接続される。トランジスタＭ４はトランジスタＭ１のゲートとドレインとの間に接続され，直前走査線Ｓｎ−１からの選択信号に応答してトランジスタＭ１をダイオード接続させる。トランジスタＭ５は，電源ＶＤＤとキャパシタＣｖｔｈのキャパシタＣｓｔ側の電極に接続され，直前走査線Ｓｎ−１からの選択信号に応答してキャパシタＣｖｔｈの一電極に電源ＶＤＤを印加する。
直前走査線Ｓｎ−１に低レベルの電圧が印加されると，トランジスタＭ４がターンオンされてトランジスタＭ１がダイオード接続状態になり，トランジスタＭ５がターンオンされてキャパシタＣｖｔｈにはトランジスタＭ１のしきい値電圧が蓄えられる。
その後，現在走査線Ｓｎに低レベルの電圧が印加されると，トランジスタＭ２がターンオンされてデータ電圧ＶｄａｔａがキャパシタＣｓｔに充電される。キャパシタＣｖｔｈにはトランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｔｈが蓄えられているので，トランジスタＭ１のゲートにはデータ電圧ＶｄａｔａとトランジスタＭ１のしきい値電圧Ｖｔｈとの和に対応する電圧が印加される。
したがって，発光走査線Ｅｎａ，Ｅｎｂのいずれかに低レベルの電圧が印加され，対応する発光トランジスタＭ３１，Ｍ３２がターンオンされると，下記数式に示すような電流が有機ＥＬ素子に伝達されて発光が行われる。
Figure 2006039505
 ここで，ＩＯＬＥＤは有機ＥＬ素子に流れる電流，ＶｇｓはトランジスタＭ１のソースとゲート間の電圧，ＶｔｈはトランジスタＭ１のしきい値電圧，Ｖｄａｔａはデータ電圧，βは定数値を示す。
上記数式により，有機ＥＬ素子に流れる電流がトランジスタＭ１のしきい値電圧に影響されなくなって，所望する諧調の画像を表現することができる。例えば，図６では，駆動トランジスタと有機ＥＬ素子との間に２つの発光トランジスタが直列接続されており，図７では駆動トランジスタと有機ＥＬ素子との間に３つの発光トランジスタが接続されているが，実施形態によって異にすることができる。また，本実施の形態にかかる発光トランジスタの個数は，何れの個数の場合であっても実施可能である。
また，上記説明では，駆動トランジスタが，Ｐ型のチャネルを有するトランジスタであると説明したが，実施形態によって，Ｎ型のチャネルを有するトランジスタを使用することができ，ＭＯＳトランジスタ以外に第１〜第３電極を備え，第１電極と第２電極との間に印加される電圧に対応して，第３電極へ出力される電流を制御することが可能な別の能動素子を用いて駆動トランジスタを実現することができる。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は，有機物質の電界発光を用いた有機ＥＬ表示装置等に適用可能である。
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略を示す平面図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す回路図である。 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の駆動タイミングを示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す回路図である。 本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す回路図である。 本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す回路図である。 本発明の第５実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素の概略を示す回路図である。
符号の説明
１００ 表示パネル
１１０ 画素
１１１ 駆動部
２００ 選択走査駆動部
３００ 発光走査駆動部
４００ データ駆動部

Claims (19)

  1. データ信号を伝達する複数のデータ線と，選択信号を伝達する複数の走査線と，前記データ線および前記走査線に接続される複数の画素とを含む表示パネルにおいて：
    前記画素は，
    印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と；
    前記選択信号が印加される間，前記データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動部と；
    前記第１電流を前記発光素子へそれぞれ伝達する少なくとも２つのスイッチング部とを備え，
    前記スイッチング部は，
    前記駆動部と前記発光素子との間に直列接続され，互いに異なるタイプのチャネルを有する少なくとも２つのトランジスタを備えることを特徴とする，表示パネル。
  2. 前記駆動部は，
    第１電極，第２電極，および第３電極を備え，前記第１電極と前記第２電極との間の印加された電圧に対応した電流を前記第３電極へ出力するトランジスタと；
    前記トランジスタの前記第１電極と前記第２電極との間に電気的に接続する第１キャパシタと；
    前記選択信号に応答して前記データ信号を前記キャパシタへ伝達するスイッチング素子とを備えることを特徴とする，請求項１記載の表示パネル。
  3. 前記トランジスタの前記第２電極は第１電源と接続し，
    前記駆動部は，前記トランジスタの前記第１電極と前記第１キャパシタとの間で接続される第２キャパシタと；
    第１制御信号に応答して前記トランジスタをダイオード接続させる第４スイッチング素子と；
    第２制御信号に応答して前記第２キャパシタの電極のうち前記第１キャパシタ側の電極に前記第１電源の電圧を印加する第５スイッチング素子とをさらに備えることを特徴とする，請求項２記載の表示パネル。
  4. 前記第１制御信号と前記第２制御信号は，略同一の制御信号であることを特徴とする，請求項３記載の表示パネル。
  5. 前記第１制御信号は前記選択信号が印加される前に印加された直前の走査線の選択信号であることを特徴とする，請求項４記載の表示パネル。
  6. 前記画素は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子及び第２発光素子を含むことを特徴とする，請求項１記載の表示パネル。
  7. 前記画素は，前記第１電流を前記第１発光素子および第２発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部および第２スイッチング部を含み，
    前記第１スイッチング部および第２スイッチング部は，それぞれ前記第１発光素子と第２発光素子との間に直列接続されたＰＭＯＳトランジスタおよびＮＭＯＳトランジスタを備えることを特徴とする，請求項６記載の表示パネル。
  8. 前記第１スイッチング部の前記ＮＭＯＳトランジスタと前記第２スイッチング部の前記ＰＭＯＳトランジスタのゲートには，略同一である第１発光信号が印加され，
    前記第１スイッチング部の前記ＰＭＯＳトランジスタと前記第２スイッチング部の前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートとには，略同一である第２発光信号が印加されることを特徴とする，請求項７記載の表示パネル。
  9. 前記画素は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子を含むことを特徴とする，請求項１記載の表示パネル。
  10. 前記画素は，前記第１電流を前記第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部，第２スイッチング部，および第３スイッチング部を備え，
    前記第１スイッチング部，第２スイッチング部，および第３スイッチング部は，それぞれ前記駆動部と前記第１発光素子，第２発光素子，および第３発光素子との間に直列接続された３つの発光トランジスタを備えることを特徴とする，請求項９記載の表示パネル。
  11. データ信号を伝達する複数のデータ線と；
    選択信号を伝達する複数の走査線と，前記データ線と前記走査線に接続された複数の画素とを含む表示部と；
    １フィールドの間，少なくとも２つの前記データ信号を時分割して前記データ線に印加するデータ駆動部と；
    前記複数の走査線に順次選択信号を印加するための走査駆動部とを含み，
    前記画素は，
    印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と；
    前記選択信号が印加される間，前記データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動部と；
    前記第１電流を前記発光素子へそれぞれ伝達する少なくとも２つのスイッチング部とを含み，
    前記スイッチング部は，
    前記駆動部と前記発光素子との間に直列に各々接続され，互いに異なるタイプのチャネルを有する少なくとも２つのトランジスタを備えることを特徴とする，表示装置。
  12. 前記１フィールドは，少なくとも２つのサブフィールドに分けられて駆動され，
    前記走査駆動部は，前記サブフィールド毎に前記複数の走査線に前記選択信号を順次印加することを特徴とする，請求項１１記載の表示装置。
  13. 前記画素は，印加された電流に対応して，互いに異なる色相で発光する少なくとも２つの発光素子を含み，
    前記データ駆動部は，前記少なくとも２つの発光素子に対応するデータ信号を順次印加することを特徴とする，請求項１２記載の表示装置。
  14. 前記少なくとも２つの発光素子は，印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光する第１発光素子および第２発光素子を含み，
    前記少なくとも２つのスイッチング部は，前記第１電流を前記第１発光素子および第２発光素子へそれぞれ伝達する第１スイッチング部および第２スイッチング部を含むことを特徴とする，請求項１１記載の表示装置。
  15. 前記１フィールドは，第１サブフィールドと第２サブフィールドに分けられて駆動され，
    前記第１スイッチング部は，第１区間の間，前記第１電流を前記発光素子のうちのいずれかへ伝達し，
    前記第２スイッチング部は，第２区間の間，前記第１電流を前記発光素子のうちのいずれかへ伝達することを特徴とする，請求項１４記載の表示装置。
  16. 前記データ駆動部および前記走査駆動部は，前記表示部の形成された表示パネル上に形成されることを特徴とする，請求項１１記載の表示装置。
  17. 印加される電流に対応して発光する少なくとも２つの発光素子と；
    データ信号を入力し，前記データ信号に対応する第１電流を出力する駆動回路と；
    第１期間の間，前記第１電流を前記少なくとも２つの発光素子のうちのいずれか一つへ伝達する第１スイッチング回路と；
    第２期間の間，前記第１電流を前記少なくとも２つの発光素子のうち残りのもう一つへ伝達する第２スイッチング回路とを含み，
    前記第１および第２スイッチング回路の少なくとも一つは互いに異なるタイプのチャネルを有する２つのトランジスタを含むことを特徴とする，画素回路。
  18. 前記駆動回路は，
    第１電極，第２電極，および第３電極を備え，前記第１電極と前記第２電極との間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極へ出力するトランジスタと；
    前記トランジスタの前記第１電極と第２電極との間に電気的に接続された第１キャパシタと；
    前記選択信号に応答して前記データ信号を前記キャパシタへ伝達するスイッチング素子とを備えることを特徴とする，請求項１７記載の画素回路。
  19. 前記少なくとも２つの発光素子は，前記印加される電流に対応して，互いに異なる色相で発光し，
    前記第１スイッチング回路および第２スイッチング回路は，直列に接続された２つのトランジスタをそれぞれ備えることを特徴とする，請求項１７記載の画素回路。
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