JP2007072187A

JP2007072187A - Organic el display device

Info

Publication number: JP2007072187A
Application number: JP2005259366A
Authority: JP
Inventors: Norio Nakamura; 則夫中村
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress each gradation of a low gradation range from being displayed more brightly than the intrinsic brightness while employing a current writing system of writing a current signal as a video signal into a pixel circuit. <P>SOLUTION: The organic EL display device includes a plurality of pixels PX each including a pixel circuit and organic EL element OLED connected in series between a pair of power source terminals ND1 and ND2. The pixel circuit is supplied with the video signal as the current signal in a write period and outputs the driving current of the magnitude corresponding to the video signal in the effective display period following the write period to the organic EL element OLED. Within the range corresponding to the low gradation range, the light emission efficiency of the organic EL element OLED degrades according to the decrease of the driving current. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) display device.

有機ＥＬ表示装置では、駆動電流がばらつくと、輝度むら等の画質不良が生じる。それゆえ、この表示装置でアクティブマトリクス駆動方式を採用した場合には、駆動電流の大きさを制御する駆動制御素子の特性が各画素間でほぼ同一であることが要求される。しかしながら、この表示装置では、通常、駆動制御素子をガラス基板などの絶縁体上に形成するため、その特性にばらつきを生じ易い。 In the organic EL display device, when the driving current varies, image quality defects such as luminance unevenness occur. Therefore, when the active matrix driving method is employed in this display device, it is required that the characteristics of the drive control element that controls the magnitude of the drive current are substantially the same among the pixels. However, in this display device, since the drive control element is usually formed on an insulator such as a glass substrate, the characteristics are likely to vary.

以下の特許文献１には、カレントコピー型の回路を画素回路に採用した有機ＥＬ表示装置が記載されている。 Patent Document 1 below describes an organic EL display device that employs a current copy type circuit as a pixel circuit.

このカレントコピー型の画素回路は、駆動制御素子であるｎチャネルＦＥＴ（Field-Effect Transistor）と、有機ＥＬ素子と、キャパシタとを含んでいる。ｎチャネルＦＥＴのソースは低電位の電源線に接続されており、キャパシタはｎチャネルＦＥＴのゲートと先の電源線との間に接続されている。また、有機ＥＬ素子の陽極は、より高電位の電源線に接続されている。 This current copy type pixel circuit includes an n-channel FET (Field-Effect Transistor) that is a drive control element, an organic EL element, and a capacitor. The source of the n-channel FET is connected to a low-potential power line, and the capacitor is connected between the gate of the n-channel FET and the previous power line. The anode of the organic EL element is connected to a higher potential power line.

この画素回路は、以下の方法で駆動する。
まず、ｎチャネルＦＥＴのドレインとゲートとを接続し、この状態でｎチャネルＦＥＴのドレイン−ソース間に映像信号に対応した大きさの電流Ｉ_sigを流す。この動作により、キャパシタの両電極間の電圧は、ｎチャネルＦＥＴのチャネルに電流Ｉ_sigを流すのに必要なゲート−ソース間電圧に設定される。 This pixel circuit is driven by the following method.
First, the drain and gate of the n-channel FET are connected, and in this state, a current _Isig having a magnitude corresponding to the video signal is passed between the drain and source of the n-channel FET. By this operation, the voltage between both electrodes of the capacitor is set to the gate-source voltage necessary for flowing the current _Isig through the channel of the n-channel FET.

次に、ｎチャネルＦＥＴのドレインとゲートとの接続を断ち、キャパシタの両電極間の電圧を保持する。続いて、ｎチャネルＦＥＴのドレインを有機ＥＬ素子の陰極に接続する。これにより、有機ＥＬ素子には、先の電流Ｉ_sigとほぼ等しい大きさの駆動電流が流れる。有機ＥＬ素子は、この駆動電流の大きさに対応した輝度で発光する。 Next, the connection between the drain and gate of the n-channel FET is disconnected, and the voltage between both electrodes of the capacitor is held. Subsequently, the drain of the n-channel FET is connected to the cathode of the organic EL element. As a result, a drive current having a magnitude almost equal to the previous current I _sig flows through the organic EL element. The organic EL element emits light with a luminance corresponding to the magnitude of the drive current.

このように、上記のカレントコピー型回路を画素回路に採用すると、書込期間において映像信号として供給した電流Ｉ_sigとほぼ等しい大きさの駆動電流を、書込期間に続く保持期間においてもｎチャネルＦＥＴのドレインとソースとの間に流すことができる。それゆえ、ｎチャネルＦＥＴの閾値Ｖ_thだけでなく移動度や寸法などが駆動電流に与える影響も排除することができる。 As described above, when the above current copy type circuit is employed in the pixel circuit, a driving current having a magnitude almost equal to the current _Isig supplied as the video signal in the writing period is applied to the n channel in the holding period following the writing period. It can flow between the drain and source of the FET. Therefore, it is possible to eliminate not only the threshold V _th of the n-channel FET but also the influence of mobility and dimensions on the drive current.

しかしながら、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む表示装置には、小さな映像信号Ｉ_sigを画素回路に書き込む場合に、キャパシタの両電極間の電圧が設定されるべき値へと変化するまでに比較的長時間を要するという問題がある。そのため、特に、画面の大型化に伴って映像信号線の配線容量が増大した場合や、高精細化に伴って書込期間が短くなった場合などに、キャパシタの両電極間の電圧が設定されるべき値へと変化する前に書込期間が終了することがある。 However, in a display device that writes a current signal as a video signal to the pixel circuit, when the small video signal I _sig is written to the pixel circuit, the comparison is made until the voltage between both electrodes of the capacitor changes to a value to be set. There is a problem that it takes a long time. For this reason, the voltage between both electrodes of the capacitor is set especially when the wiring capacity of the video signal line increases as the screen becomes larger, or when the writing period becomes shorter due to higher definition. The writing period may end before changing to the value to be.

すなわち、映像信号Ｉ_sigが小さい場合に書込不足が生じる。このような書込不足が生じると、低階調域の各階調が本来の明るさよりも明るく表示され、その結果、コントラストが低下するという問題を生じる。
米国特許第６，３７３，４５４Ｂ１号明細書 That is, insufficient writing occurs when the video signal I _sig is small. When such insufficient writing occurs, each gradation in the low gradation area is displayed brighter than the original brightness, resulting in a problem that the contrast is lowered.
US Pat. No. 6,373,454B1

本発明の目的は、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む電流書込方式を採用しながらも、低階調域の各階調が本来の明るさよりも明るく表示されるのを抑制することにある。 An object of the present invention is to suppress display of each gradation in a low gradation region brighter than the original brightness while adopting a current writing method for writing a current signal as a video signal to a pixel circuit. .

本発明の第１側面によると、一対の電源端子間で直列に接続された画素回路及び有機ＥＬ素子を各々が含んだ複数の画素を具備し、前記画素回路は、書込期間において映像信号が電流信号として供給され、前記書込期間に続く有効表示期間において前記映像信号に対応した大きさの駆動電流を前記有機ＥＬ素子に出力し、低階調域に対応した範囲内において、前記有機ＥＬ素子の発光効率は、前記駆動電流の減少に応じて低下することを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the pixel circuit includes a plurality of pixels each including a pixel circuit and an organic EL element connected in series between a pair of power supply terminals, and the pixel circuit receives a video signal in a writing period. A drive current supplied as a current signal and having a magnitude corresponding to the video signal is output to the organic EL element in an effective display period following the writing period, and the organic EL is within a range corresponding to a low gradation range. There is provided an organic EL display device characterized in that the luminous efficiency of the element decreases in accordance with the decrease in the driving current.

本発明の第２側面によると、一対の電源端子間で直列に接続された画素回路及び有機ＥＬ素子を各々が含んだ複数の画素を具備し、前記画素回路は、書込期間において映像信号が電流信号として供給され、前記書込期間に続く有効表示期間において前記映像信号に対応した大きさの駆動電流を前記有機ＥＬ素子に出力し、前記駆動電流の最大値の１／３以下の範囲内において、前記有機ＥＬ素子の発光効率は、前記駆動電流の減少に応じて低下することを特徴とする有機ＥＬ表示装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the pixel circuit includes a plurality of pixels each including a pixel circuit and an organic EL element connected in series between a pair of power supply terminals, and the pixel circuit receives a video signal in a writing period. A drive current supplied as a current signal and having a magnitude corresponding to the video signal is output to the organic EL element in an effective display period following the writing period, and is within a range of 1/3 or less of the maximum value of the drive current. The organic EL display device is characterized in that the light emission efficiency of the organic EL element decreases with a decrease in the drive current.

本発明によると、画素回路に映像信号として電流信号を書き込む電流書込方式を採用しながらも、低階調域の各階調が本来の明るさよりも明るく表示されるのを抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress each gradation in the low gradation range from being displayed brighter than the original brightness while adopting a current writing method for writing a current signal as a video signal to the pixel circuit. Become.

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図である。図２は、図１のＥＬ表示装置で有機ＥＬ素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。なお、図２では、有機ＥＬ表示装置を、その表示面，すなわち前面又は光出射面，が下方を向き、背面が上方を向くように描いている。 FIG. 1 is a plan view schematically showing an organic EL display device according to an aspect of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a structure that can be employed in the organic EL element in the EL display device of FIG. In FIG. 2, the organic EL display device is drawn such that its display surface, that is, the front surface or the light emitting surface faces downward, and the back surface faces upward.

この有機ＥＬ表示装置は、アクティブマトリクス型駆動方式を採用した下面発光型の有機ＥＬ表示装置である。この有機ＥＬ表示装置は、例えば、ガラス基板などの絶縁基板ＳＵＢを含んでいる。 This organic EL display device is a bottom emission type organic EL display device adopting an active matrix driving method. This organic EL display device includes, for example, an insulating substrate SUB such as a glass substrate.

基板ＳＵＢ上には、図２に示すように、アンダーコート層ＵＣとして、例えば、ＳｉＮ_x層とＳｉＯ_x層とが順次積層されている。アンダーコート層ＵＣ上には、例えばチャネル及びソース・ドレインが形成されたポリシリコン層である半導体層ＳＣ、例えばＴＥＯＳ（TetraEthyl OrthoSilicate）などを用いて形成され得るゲート絶縁膜ＧＩ、及び例えばＭｏＷなどからなるゲート電極Ｇが順次積層されており、それらはトップゲート型のＴＦＴを構成している。この例では、これらＴＦＴは、ｐチャネルＴＦＴであり、図１の画素ＰＸが含む駆動制御素子ＤＲ及びスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３として利用している。 On the substrate SUB, as shown in FIG. 2, for example, a SiN _x layer and a SiO _x layer are sequentially stacked as the undercoat layer UC. On the undercoat layer UC, for example, a gate insulating film GI that can be formed using a semiconductor layer SC that is a polysilicon layer in which a channel and a source / drain are formed, for example, TEOS (TetraEthyl OrthoSilicate), etc., and MoW, for example, The gate electrodes G are sequentially stacked, and they constitute a top gate type TFT. In this example, these TFTs are p-channel TFTs and are used as the drive control element DR and switches SW1 to SW3 included in the pixel PX of FIG.

ゲート絶縁膜ＧＩ上には、ゲート電極Ｇと同一の工程で形成可能な走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２がさらに配置されている。走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、図１に示すように、各々が画素ＰＸの行方向（Ｘ方向）に延びており、画素ＰＸの列方向（Ｙ方向）に交互に配列している。これら走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、走査信号線ドライバＹＤＲに接続されている。 On the gate insulating film GI, scanning signal lines SL1 and SL2 that can be formed in the same process as the gate electrode G are further arranged. As shown in FIG. 1, the scanning signal lines SL1 and SL2 each extend in the row direction (X direction) of the pixels PX, and are alternately arranged in the column direction (Y direction) of the pixels PX. These scanning signal lines SL1 and SL2 are connected to the scanning signal line driver YDR.

図２に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩ、ゲート電極Ｇ、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２は、例えばプラズマＣＶＤ法などにより成膜されたＳｉＯ_xなどからなる層間絶縁膜ＩＩで被覆されている。層間絶縁膜ＩＩ上にはソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥが配置されており、それらは、例えばＳｉＮ_xなどからなるパッシベーション膜ＰＳで埋め込まれている。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、例えば、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの三層構造を有しており、層間絶縁膜ＩＩに設けられたコンタクトホールを介してＴＦＴのソース及びドレインに電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, the gate insulating film GI, the gate electrode G, and the scanning signal lines SL1 and SL2 are covered with an interlayer insulating film II made of, for example, SiO _x formed by a plasma CVD method or the like. A source electrode SE and a drain electrode DE are disposed on the interlayer insulating film II, and are embedded with a passivation film PS made of, for example, SiN _x . The source electrode SE and the drain electrode DE have, for example, a three-layer structure of Mo / Al / Mo, and are electrically connected to the source and drain of the TFT through contact holes provided in the interlayer insulating film II. ing.

層間絶縁膜ＩＩ上には、ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥと同一の工程で形成可能な映像信号線ＤＬがさらに配置されている。映像信号線ＤＬは、図１に示すように、各々がＹ方向に延びており、Ｘ方向に配列している。これら映像信号線ＤＬは、映像信号線ドライバＸＤＲに接続されている。なお、典型的には、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が配置された層間か、又は、映像信号線ＤＬが配置された層間に、図１の電源線ＰＳＬを敷設する。 A video signal line DL that can be formed in the same process as the source electrode SE and the drain electrode DE is further disposed on the interlayer insulating film II. As shown in FIG. 1, each video signal line DL extends in the Y direction and is arranged in the X direction. These video signal lines DL are connected to a video signal line driver XDR. Typically, the power supply line PSL of FIG. 1 is laid between the layers where the scanning signal lines SL1 and SL2 are arranged or between the layers where the video signal lines DL are arranged.

パッシベーション膜ＰＳ上には、図２に示すように、前面電極として、光透過性の第１電極ＰＥが互いから離間して並置されている。各第１電極ＰＥは、画素電極であり、パッシベーション膜ＰＳに設けた貫通孔を介して、スイッチＳＷ１のドレイン電極ＤＥに接続されている。 On the passivation film PS, as shown in FIG. 2, light-transmitting first electrodes PE are juxtaposed apart from each other as a front electrode. Each first electrode PE is a pixel electrode, and is connected to the drain electrode DE of the switch SW1 through a through hole provided in the passivation film PS.

第１電極ＰＥは、この例では陽極である。第１電極ＰＥの材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明導電性酸化物を使用することができる。 The first electrode PE is an anode in this example. As a material of the first electrode PE, for example, a transparent conductive oxide such as ITO (Indium Tin Oxide) can be used.

パッシベーション膜ＰＳ上には、さらに、隔壁絶縁層ＰＩが配置されている。隔壁絶縁層ＰＩには、第１電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられているか、或いは、第１電極ＰＥが形成する列又は行に対応した位置にスリットが設けられている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＰＩには、第１電極ＰＥに対応した位置に貫通孔が設けられていることとする。 A partition insulating layer PI is further disposed on the passivation film PS. In the partition insulating layer PI, a through hole is provided at a position corresponding to the first electrode PE, or a slit is provided at a position corresponding to a column or row formed by the first electrode PE. Here, as an example, the partition insulating layer PI is provided with a through hole at a position corresponding to the first electrode PE.

隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、有機絶縁層である。隔壁絶縁層ＰＩは、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することができる。 The partition insulating layer PI is, for example, an organic insulating layer. The partition insulating layer PI can be formed using, for example, a photolithography technique.

第１電極ＰＥ上には、発光層を含んだ有機物層ＯＲＧが配置されている。発光層は、例えば、発光色が赤色、緑色、又は青色のルミネセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。この有機物層ＯＲＧは、発光層に加え、正孔注入層、正孔注入層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層などもさらに含むことができる。 An organic layer ORG including a light emitting layer is disposed on the first electrode PE. The light emitting layer is, for example, a thin film containing a luminescent organic compound whose emission color is red, green, or blue. The organic layer ORG may further include a hole injection layer, a hole injection layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like in addition to the light emitting layer.

絶縁パターン層ＰＩ及び有機物層ＯＲＧは、背面電極である第２電極ＣＥで被覆されている。第２電極ＣＥは、画素ＰＸ間で互いに接続された共通電極であり、この例では光反射性の陰極である。第２電極ＣＥは、例えば、パッシベーション膜ＰＳと隔壁絶縁層ＰＩとに設けられたコンタクトホールを介して、映像信号線ＤＬと同一の層上に形成された電極配線（図示せず）に電気的に接続されている。各々の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、第１電極ＰＥ、有機物層ＯＲＧ及び第２電極ＣＥで構成されている。 The insulating pattern layer PI and the organic layer ORG are covered with a second electrode CE that is a back electrode. The second electrode CE is a common electrode connected to each other between the pixels PX, and is a light-reflective cathode in this example. For example, the second electrode CE is electrically connected to an electrode wiring (not shown) formed on the same layer as the video signal line DL through a contact hole provided in the passivation film PS and the partition insulating layer PI. It is connected to the. Each organic EL element OLED includes a first electrode PE, an organic layer ORG, and a second electrode CE.

各画素ＰＸは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと画素回路とを含んでいる。この例では、画素回路は、図１に示すように、駆動制御素子ＤＲと、出力制御スイッチＳＷ１と、映像信号供給制御スイッチＳＷ２と、ダイオード接続スイッチＳＷ３と、キャパシタＣとを含んでいる。上記の通り、この例では、駆動制御素子ＤＲ及びスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３はｐチャネルＴＦＴである。 Each pixel PX includes an organic EL element OLED and a pixel circuit. In this example, the pixel circuit includes a drive control element DR, an output control switch SW1, a video signal supply control switch SW2, a diode connection switch SW3, and a capacitor C as shown in FIG. As described above, in this example, the drive control element DR and the switches SW1 to SW3 are p-channel TFTs.

駆動制御素子ＤＲと出力制御スイッチＳＷ１と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとは、第１電源端子ＮＤ１と第２電源端子ＮＤ２との間で、この順に直列に接続されている。この例では、第１電源端子ＮＤ１は高電位電源端子であり、第２電源端子ＮＤ２は低電位電源端子である。 The drive control element DR, the output control switch SW1, and the organic EL element OLED are connected in series in this order between the first power supply terminal ND1 and the second power supply terminal ND2. In this example, the first power supply terminal ND1 is a high potential power supply terminal, and the second power supply terminal ND2 is a low potential power supply terminal.

出力制御スイッチＳＷ１のゲートは、走査信号線ＳＬ１に接続されている。映像信号供給制御スイッチＳＷ２は映像信号線ＤＬと駆動制御素子ＤＲのドレインとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。ダイオード接続スイッチＳＷ３は駆動制御素子ＤＲのドレインとゲートとの間に接続されており、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続されている。キャパシタＣは、駆動制御素子ＤＲのゲートと定電位端子ＮＤ１’との間に接続されている。 The gate of the output control switch SW1 is connected to the scanning signal line SL1. The video signal supply control switch SW2 is connected between the video signal line DL and the drain of the drive control element DR, and its gate is connected to the scanning signal line SL2. The diode connection switch SW3 is connected between the drain and gate of the drive control element DR, and the gate thereof is connected to the scanning signal line SL2. The capacitor C is connected between the gate of the drive control element DR and the constant potential terminal ND1 '.

この有機ＥＬ表示装置では、例えば、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２の各々を線順次駆動する。そして、或る画素ＰＸに映像信号を書き込む書込期間では、まず、走査信号線ドライバＹＤＲから、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチＳＷ１を開く走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチＳＷ２及びＳＷ３を閉じる走査信号を電圧信号として出力する。この状態で、映像信号線ドライバＸＤＲから、先の画素ＰＸが接続された映像信号線ＤＬに映像信号を電流信号として出力し、駆動制御素子ＤＲのゲート−ソース間電圧を、先の映像信号に対応した大きさに設定する。その後、走査信号線ドライバＹＤＲから、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ２にスイッチＳＷ２及びＳＷ３を開く走査信号を電圧信号として出力し、続いて、先の画素ＰＸが接続された走査信号線ＳＬ１にスイッチＳＷ１を閉じる走査信号を電圧信号として出力する。 In this organic EL display device, for example, each of the scanning signal lines SL1 and SL2 is line-sequentially driven. In a writing period in which a video signal is written to a certain pixel PX, first, a scanning signal for opening the switch SW1 is output as a voltage signal from the scanning signal line driver YDR to the scanning signal line SL1 to which the previous pixel PX is connected. Subsequently, a scanning signal for closing the switches SW2 and SW3 is output as a voltage signal to the scanning signal line SL2 to which the previous pixel PX is connected. In this state, the video signal line driver XDR outputs the video signal as a current signal to the video signal line DL to which the previous pixel PX is connected, and the gate-source voltage of the drive control element DR is converted to the previous video signal. Set to the corresponding size. Thereafter, a scanning signal for opening the switches SW2 and SW3 is output as a voltage signal from the scanning signal line driver YDR to the scanning signal line SL2 to which the previous pixel PX is connected, and then the scanning signal to which the previous pixel PX is connected. A scanning signal for closing the switch SW1 is output as a voltage signal to the line SL1.

スイッチＳＷ１を閉じている有効表示期間では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには、駆動制御素子ＤＲのゲート−ソース間電圧に対応した大きさの駆動電流が流れる。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、駆動電流の大きさに対応した輝度で発光する。 In the effective display period in which the switch SW1 is closed, a drive current having a magnitude corresponding to the gate-source voltage of the drive control element DR flows through the organic EL element OLED. The organic EL element OLED emits light with a luminance corresponding to the magnitude of the drive current.

さて、本態様では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが以下の性質を示すような設計を採用する。これについて、図３及び図４を参照しながら説明する。 Now, in this aspect, a design is adopted in which the organic EL element OLED exhibits the following properties. This will be described with reference to FIGS.

図３は、有機ＥＬ素子に流す駆動電流とその発光効率との関係の例を示すグラフである。図４は、有機ＥＬ素子に流す駆動電流とその輝度との関係の例を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the drive current passed through the organic EL element and the light emission efficiency. FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the drive current passed through the organic EL element and its luminance.

図３において、横軸は電流密度を示し、縦軸は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光効率を示している。図４において、横軸は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度を示し、縦軸は電流密度を示している。 In FIG. 3, the horizontal axis indicates the current density, and the vertical axis indicates the light emission efficiency of the organic EL element OLED. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the luminance of the organic EL element OLED, and the vertical axis indicates the current density.

図３において、曲線Ｌ１は、本態様に係る有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが示す特性の一例を示しており、曲線Ｌ２は、比較例に係る有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが示す特性の一例を示している。図４において、曲線Ｌ３は、本態様に係る有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが示す特性の一例を示しており、曲線Ｌ４は、比較例に係る有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが示す特性の一例を示している。 In FIG. 3, a curve L1 indicates an example of the characteristic exhibited by the organic EL element OLED according to this aspect, and a curve L2 indicates an example of the characteristic exhibited by the organic EL element OLED according to the comparative example. In FIG. 4, a curve L3 indicates an example of the characteristic exhibited by the organic EL element OLED according to this aspect, and a curve L4 indicates an example of the characteristic exhibited by the organic EL element OLED according to the comparative example.

なお、図３及び図４における「電流密度」は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流す駆動電流と比例している。また、通常、電流密度がほぼゼロである場合における有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの特性は正確に測定することは難しいので、これを考慮することはない。 Note that the “current density” in FIGS. 3 and 4 is proportional to the drive current passed through the organic EL element OLED. Also, normally, it is difficult to accurately measure the characteristics of the organic EL element OLED when the current density is almost zero, and this is not taken into consideration.

一般的な有機ＥＬ表示装置では、図３に曲線Ｌ２で示すように、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光効率は、電流密度に殆ど依存せず、ほぼ一定である。そのため、図４の曲線Ｌ４から明らかなように、低階調表示を行うためには、駆動電流の電流密度，すなわち映像信号Ｉ_sig，を極めて小さくする必要がある。 In a general organic EL display device, as indicated by a curve L2 in FIG. 3, the light emission efficiency of the organic EL element OLED hardly depends on the current density and is almost constant. Therefore, as apparent from the curve L4 in FIG. 4, in order to perform low gradation display, the current density of the drive current, that is, the video signal I _sig needs to be extremely small.

これに対し、本態様に係る有機ＥＬ表示装置では、図３に曲線Ｌ１で示すように、低階調域に対応した範囲内において、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光効率は、駆動電流の減少に応じて低下する。そのため、図４の曲線Ｌ３から明らかなように、駆動電流の電流密度，すなわち映像信号Ｉ_sig，を著しく小さくしなくても、低階調表示を行うことができる。したがって、本態様によると、低階調域の各階調が本来の明るさよりも明るく表示されるのを抑制することができる。 On the other hand, in the organic EL display device according to this aspect, as indicated by the curve L1 in FIG. 3, the light emission efficiency of the organic EL element OLED corresponds to the decrease in the drive current within the range corresponding to the low gradation range. Will drop. Therefore, as is apparent from the curve L3 in FIG. 4, low gradation display can be performed without significantly reducing the current density of the drive current, that is, the video signal I _sig . Therefore, according to this aspect, it is possible to suppress each gradation in the low gradation range from being displayed brighter than the original brightness.

図３の例では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光効率は、電流密度が０乃至Ｊ₁の範囲内において駆動電流の減少に応じて低下し、電流密度がＪ₁よりも大きい範囲内においてほぼ一定である。この電流密度Ｊ₁は、例えば、電流密度の最大値Ｊ_maxの１／４乃至１／２の範囲内とし、典型的には最大値Ｊ_maxの約１／３とする。すなわち、電流密度Ｊ₁に対応した輝度Ｂ₁は、例えば、輝度の最大値Ｂ_maxの１／４乃至１／２の範囲内とし、典型的には最大値Ｂ_maxの約１／３とする。電流密度Ｊ₁及び輝度Ｂ₁が小さい場合、書込不足を十分に防止できないことがある。電流密度Ｊ₁及び輝度Ｂ₁が大きい場合、消費電力が増大することがある。 In the example of FIG. 3, the light emission efficiency of the organic EL element OLED decreases with a decrease in drive current when the current density is in the range of 0 to J ₁ , and is substantially constant within the range where the current density is greater than J _1. is there. This current density J ₁ is, for example, in the range of ¼ to ½ of the maximum value J _max of the current density, and typically about ３ of the maximum value J _max . That is, the luminance B ₁ corresponding to the current density J ₁ is, for example, within a range of ¼ to ½ of the maximum luminance value B _max , and typically about ３ of the maximum value B _max. . When the current density J ₁ and the luminance B ₁ are small, insufficient writing may not be sufficiently prevented. When the current density J ₁ and the luminance B ₁ are large, the power consumption may increase.

図３に曲線Ｌ１で示す特性は、例えば、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの製造に以下の方法を採用することにより実現することができる。すなわち、フロライド系の電子注入層の膜厚を調整（薄く）することで注入障壁を高くし電子を少なくする。それにより、低電流密度の領域でキャリアバランスが崩れ、低電流密度の領域の発光効率が低下する有機ＥＬ素子を作成することができる。 The characteristic indicated by the curve L1 in FIG. 3 can be realized, for example, by adopting the following method for manufacturing the organic EL element OLED. That is, by adjusting (thinning) the thickness of the fluoride-type electron injection layer, the injection barrier is increased and the number of electrons is reduced. Thereby, the carrier balance is lost in the low current density region, and an organic EL element in which the light emission efficiency in the low current density region is reduced can be created.

以上、下面発光型の有機ＥＬ表示装置について説明したが、上述した技術は、上面発光型の有機ＥＬ表示装置にも適用することができる。また、ここでは、画素回路に図１の構成を採用したが、画素回路には他の構成を採用することも可能である。 The bottom emission organic EL display device has been described above, but the above-described technique can also be applied to a top emission organic EL display device. Here, the configuration of FIG. 1 is employed for the pixel circuit, but other configurations may be employed for the pixel circuit.

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す平面図。1 is a plan view schematically showing an organic EL display device according to one embodiment of the present invention. 図１のＥＬ表示装置で有機ＥＬ素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a structure that can be adopted for an organic EL element in the EL display device of FIG. 1. 有機ＥＬ素子に流す駆動電流とその発光効率との関係の例を示すグラフ。The graph which shows the example of the relationship between the drive current sent through an organic EL element, and its luminous efficiency. 有機ＥＬ素子に流す駆動電流とその輝度との関係の例を示すグラフ。The graph which shows the example of the relationship between the drive current sent through an organic EL element, and its brightness | luminance.

Explanation of symbols

Ｃ…キャパシタ、ＣＥ…第２電極、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＲ…駆動制御素子、Ｇ…ゲート電極、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＩＩ…層間絶縁膜、Ｌ１…曲線、Ｌ２…曲線、Ｌ３…曲線、Ｌ４…曲線、ＮＤ１…第１電源端子、ＮＤ１’…定電位端子、ＮＤ２…第２電源端子、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…第１電極、ＰＩ…隔壁絶縁層、ＰＳ…パッシベーション膜、ＰＳＬ…電源線、ＰＸ…画素、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＬ１…走査信号線、ＳＬ２…走査信号線、ＳＵＢ…絶縁基板、ＳＷ１…出力制御スイッチ、ＳＷ２…映像信号供給制御スイッチ、ＳＷ３…ダイオード接続スイッチ、ＵＣ…アンダーコート層、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。 C ... capacitor, CE ... second electrode, DE ... drain electrode, DL ... video signal line, DR ... drive control element, G ... gate electrode, GI ... gate insulating film, II ... interlayer insulating film, L1 ... curve, L2 ... Curve, L3 ... Curve, L4 ... Curve, ND1 ... First power supply terminal, ND1 '... Constant potential terminal, ND2 ... Second power supply terminal, OLED ... Organic EL element, ORG ... Organic substance layer, PE ... First electrode, PI ... Partition insulating layer, PS ... passivation film, PSL ... power supply line, PX ... pixel, SC ... semiconductor layer, SE ... source electrode, SL1 ... scan signal line, SL2 ... scan signal line, SUB ... insulating substrate, SW1 ... output control switch SW2 ... Video signal supply control switch, SW3 ... Diode connection switch, UC ... Undercoat layer, XDR ... Video signal line driver, YDR ... Scanning signal line driver.

Claims

A plurality of pixels each including a pixel circuit and an organic EL element connected in series between a pair of power supply terminals,
In the pixel circuit, a video signal is supplied as a current signal in a writing period, and a driving current having a magnitude corresponding to the video signal is output to the organic EL element in an effective display period following the writing period.
In the range corresponding to the low gradation range, the light emission efficiency of the organic EL element decreases with a decrease in the drive current.

A plurality of pixels each including a pixel circuit and an organic EL element connected in series between a pair of power supply terminals,
In the pixel circuit, a video signal is supplied as a current signal in a writing period, and a driving current having a magnitude corresponding to the video signal is output to the organic EL element in an effective display period following the writing period.
The organic EL display device according to claim 1, wherein the light emission efficiency of the organic EL element decreases with a decrease in the drive current within a range of 1/3 or less of the maximum value of the drive current.