JP2008298970A - 有機ｅｌ画素回路及びその駆動方法 - Google Patents

有機ｅｌ画素回路及びその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】カレントミラー回路の利点を維持しながら、簡単な構成で、カレントミラーを構成する少なくとも２個のＴＦＴの特性差異を抑制する。
【解決手段】有機ＥＬ画素回路は、２個のＴＦＴと２つの電流入力端子と２つの出力端子とを有するカレントミラー回路１０と、カレントミラー回路に接続される有機ＥＬ素子２０とを含み、カレントミラー回路１０を介して有機ＥＬ素子２０に電流を供給する。カレントミラー回路１０は、２つの出力端子が同一の有機ＥＬ素子２０に接続され、２つの電流入力端子がスイッチ４０を介して接続される。
【選択図】図８

Description

本発明は、有機ＥＬディスプレイパネルに用いる有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法に係り、とくにカレントミラー回路を介して有機ＥＬ素子に電流を供給する有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法に関する。
近年、有機物半導体材料を用いた、電子デバイスの開発が広く行なわれており、発光素子である有機ＥＬ（Electro-Luminescence）、有機ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、有機太陽電池等の開発が報告されている。その中でも、有機ＥＬディスプレイは、最も実用化に近い技術として有望視されている。
有機ＥＬディスプレイパネルの構成には、パッシブマトリクスとアクティブマトリクスに分類される。パッシブマトリクスでは、点滅駆動が前提となるため、輝度と寿命に深刻なトレードオフが存在する有機ＥＬ素子においては、高輝度のディスプレイパネルを得ることが難しいとされる。一方、アクティブマトリクスでは、必ずしも点滅駆動させる必要が無く、常時点灯に近い動作が可能となるため、有機ＥＬ素子の長寿命化に有効であるとされる。しかし、画素回路および周辺回路を構成するトランジスタ（ＴＦＴ）、有機ＥＬ素子のばらつきや、特性ドリフトをどう克服するかが大きな課題となっている。
このため、電圧プログラミング法、電流プログラミング法などが提案され、主にＴＦＴのばらつきや特性ドリフト（主に閾値ドリフト）を補正する試みがなされている（特許文献１、２参照）。また、電流プログラム法により、より精密な補正（ＴＦＴの移動度変化等の補正）をする試みもなされている（特許文献３、４参照）。
さらに、カレントミラー回路を用い、有機ＥＬ素子に電流を流すことによって、ＴＦＴの飽和特性が十分でない（定電流源として機能し得ない）場合でも、ＴＦＴ及び有機ＥＬ素子の特性ドリフトを補正する試みもなされている（特許文献５参照）。
カレントミラー回路は、有機ＥＬ素子に電流を供給する回路を選択回路から切り離すことができるので、電流プログラムを行うことが可能でありながら、消費電力を低減することができ、特に駆動力の弱い（移動度が小さい）ＴＦＴを用いる場合に有効である。
米国特許第６２２９５０６号明細書 特許第２７８４６１５号公報 米国特許第６３７３４５４号明細書 米国特許第６５０１４６６号明細書 国際公開第０５／０２９４５５号パンフレット
前述のように、カレントミラー回路には利点が多いが、カレントミラーを構成する２個のＴＦＴの特性がずれてしまうと、同じ電流を保つことができなくなるという欠点が存在する。２個のＴＦＴに流れる電流の時間が異なると、ＴＦＴの特性ドリフトも異なり、その結果、長時間の動作の後には特性が大きくずれてしまう。
図１４は特許文献５に提案されているカレントミラー型の画素回路である。カレントミラー型画素回路では、カレントミラーを構成する２つのＴＦＴのうち、一方のＴＦＴが電流プログラム時の電流を流し、もう一方のＴＦＴが有機ＥＬ素子の駆動を行う。このため、カレントミラーを構成する２個のＴＦＴにかかる電流・電圧ストレスが大きく異なり、上記のような特性ずれが生じることが問題になる。
以上の理由により、カレントミラーを構成する２個のＴＦＴの特性ずれを抑制することが望まれている。
本発明の目的は、カレントミラー回路の利点を維持しながら、簡単な構成で、カレントミラーを構成する２個のＴＦＴの特性差異を抑制する有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明に係る有機ＥＬ画素回路は、２個のＴＦＴと２つの電流入力端子と２つの出力端子とを含むカレントミラー回路と、一方の電流入力端子から入力される電流に応じた電圧を保持するキャパシタと、前記カレントミラー回路に接続される有機ＥＬ素子とを含み、前記キャパシタに保持された電圧に応じて、前記カレントミラー回路を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給する有機ＥＬ画素回路において、前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子が同一の前記有機ＥＬ素子に接続され、さらに前記一方の電流入力端子から電流が入力される期間を除き、前記カレントミラー回路の前記２つの電流入力端子がスイッチを介して互いに接続されることを特徴とする。
本発明において、マトリクス配線と前記カレントミラー回路との間に接続されるスイッチング回路と、前記カレントミラー回路に接続される保持キャパシタとをさらに含んでもよい。
本発明に係る有機ＥＬ画素回路の駆動方法は、２個のＴＦＴと２つの電流入力端子と２つの出力端子とを含むカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路に接続されるキャパシタと、前記カレントミラー回路に接続される有機ＥＬ素子とを含み、前記カレントミラー回路を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給する有機ＥＬ画素回路の駆動方法において、前記有機ＥＬ画素回路は、前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子が同一の前記有機ＥＬ素子に接続され、さらに前記カレントミラー回路の前記２つの電流入力端子がスイッチを介して接続され、前記スイッチをオフとし、電流を前記有機ＥＬ素子に流して、前記電流に応じた電圧を前記キャパシタに保持し、前記電圧を保持した後、前記スイッチをオンとし、前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子から、前記保持した電圧に応じた電流を前記有機ＥＬ素子に供給することを特徴とする。
本発明において、前記有機ＥＬ画素回路は、マトリクス配線と前記カレントミラー回路との間に接続されるスイッチング回路と、前記カレントミラー回路の前記出力端子と接地電位とをつなぐ接地用スイッチとをさらに含み、前記接地用スイッチがオンとなり、前記カレントミラー回路の前記出力端子が接地電位となる期間を含んでもよい。
本発明によれば、カレントミラー回路の利点を維持しながら、簡単な構成で、カレントミラーを構成する２個のＴＦＴの特性差異を抑制する有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法を提供することができる。
以下、本発明に係る有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第一の実施の形態）
まず、図１〜図３を参照して、本発明の第一の実施の形態における有機ＥＬディスプレイパネルに用いる有機ＥＬ画素回路の基本構成及びその駆動方法について説明する。
図１に示す有機ＥＬ画素回路は、カレントミラー回路１０と、有機ＥＬ素子２０とを含む。カレントミラー回路１０は、電源３０からの電源電流を入力する２つの入力端子と、同一の有機ＥＬ素子２０に接続された２つの出力端子とを持つ。２つの入力端子は、スイッチ４０を介して接続される。
本実施の形態では上記構成を基本とし、これに加え、図２及び図３に示すように、互いに交差するマトリクス配線と、両マトリクス配線に接続されたスイッチング回路５０と、カレントミラー回路１０に接続された保持キャパシタ６０とを有している。マトリクス配線は、データ信号Ｄａｔａを供給するデータ線（Data Line）ＤＬと、制御信号Ｓｅｌｅｃｔを供給する選択線（Select Line）とを含む。
図２及び図３は保持キャパシタ６０の接続形態が異なる場合を示している。図２の例では、保持キャパシタ６０の一方の端子は、カレントミラー回路１０の出力端子と有機ＥＬ素子２０との接続点に結線されている。図３の例では、保持キャパシタ６０の一方の端子が接地されている。その他の構成は図２と同様である。
上記構成において、有機ＥＬ画素回路に輝度をプログラムするときに、スイッチ４０をオフとし、電流を有機ＥＬ素子２０に流しながら、その電流に応じた電圧を保持キャパシタ６０に保持する。こうすることによって、カレントミラー回路１０に電流をプログラム（固定）する。そして、有機ＥＬ画素回路に電流をプログラムした後は、スイッチ４０をオンとし、カレントミラー回路１０の２つの出力端子から、保持キャパシタの電圧によって決まる電流を有機ＥＬ素子２０に供給する。これにより、有機ＥＬ素子２０がその供給電流に応じた輝度で発光する。
スイッチ４０を設けたことにより、一方にプログラムのための電流が流れる期間を除いて、カレントミラー回路１０を構成する２個のＴＦＴには常に同じ電流が流れる。アクティブマトリクスディスプレイにおいては、マトリクス配線によって１選択線ごとに電流プログラムを行うので、プログラムのための電流が流れる時間はきわめて短く、大部分の時間は、有機ＥＬ素子２０に電流を供給する期間である。この結果、ＴＦＴの特性が時間的にドリフトしても、２つのＴＦＴの特性のずれは少なくすることができる。
次に、図４及び図５を参照して、本実施の形態における有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法について説明する。
図４に示す有機ＥＬ画素回路は、図２の構成の画素回路を具体化したものである。互いに交差するマトリクス配線、すなわちデータ信号Ｄａｔａを供給するデータ線ＤＬと、制御信号Ｓｅｌｅｃｔを供給する選択線ＳＬとが配置される。その回路構成としては、カレントミラー回路１０と、有機ＥＬ素子（以下、「ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode」と呼ぶ。）２０と、スイッチ４０と、スイッチング回路５０と、保持キャパシタ（ＣＨ）６０とを有している。
カレントミラー回路１０は、電源（ＶＤＤ）３０からの電源電流を入力する２つの電流入力端子と、同一の有機ＥＬ素子２０に接続された２つの出力端子とを持つ。２つの電流入力端子は、スイッチ４０を介して接続される。このカレントミラー回路１０は、２個のトランジスタ、すなわち第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２からなる。第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２は、本実施の形態では、ｎ型ＴＦＴで構成される。
このうち、第１トランジスタＴｒ１は、ゲート電極が第２トランジスタＴｒ２のゲート電極及びスイッチング回路５０に接続され、ソース電極がＯＬＥＤ２０のアノード電極に、ドレイン電極が、電源ＶＤＤ及びスイッチ４０に接続される。また、第２トランジスタＴｒ２は、ゲート電極が第１トランジスタＴｒ１のゲート電極及びスイッチング回路５０に接続され、ソース電極がＯＬＥＤ２０のアノード電極に、ドレイン電極が、スイッチング回路５０及びスイッチ４０に接続される。
ＯＬＥＤ２０は、アノード電極がカレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、カソード電極が接地されている。
スイッチ４０は、カレントミラー回路１０の２つの入力端子を接続する第３トランジスタＴｒ３からなる。第３トランジスタＴｒ３は、本実施の形態では、ｐ型ＴＦＴで構成され、ゲート電極が選択線ＳＬに接続され、ソース、ドレイン電極がカレントミラー回路１０の２つの入力端子に接続される。
スイッチング回路５０は、入力側が、データ線ＤＬと、選択線ＳＬとに接続され、出力側が、カレントミラー回路１０の一方の電流入力端子と、カレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極に接続される。
保持キャパシタＣＨは、一方の端子がカレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のそれぞれのゲート電極に接続され、他方の端子がカレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のそれぞれのソース電極に接続されている。
次に、図５を参照して、本実施の形態の有機ＥＬ画素回路の駆動方法（電流・電圧印加方法）について説明する。
図５は、図４の有機ＥＬ画素回路の各配線に印加される電圧または電流値を１サイクル分示したタイミングチャートである。まず、時刻ｔ１にて、有機ＥＬ画素回路に対し、データ線ＤＬのデータ信号Ｄａｔａにより、輝度を調整する所定の電流値を与える。同時に選択線ＳＬの制御信号ＳｅｌｅｃｔをＨ（Ｈｉｇｈ）レベルにして、所定の電流値をカレントミラー回路１０の第２トランジスタＴｒ２とＯＬＥＤ２０とに流すようスイッチング回路５０を動作させ、同時に第３トランジスタＴｒ３をオフとする。これにより、所定の電流値を流すに必要な電圧値をカレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極部分と、保持キャパシタＣＨ部分とに蓄える。
その後、時刻ｔ２にて、選択線ＳＬの制御信号ＳｅｌｅｃｔをＬ（Ｌｏｗ）レベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２とＯＬＥＤ２０とに流すのを停止し、同時に第３トランジスタＴｒ３をオンする。このとき、第３トランジスタＴｒ３のオンオフ制御信号は、スイッチング回路５０のオンオフ制御信号と共有することができる。
この動作により、カレントミラー回路１０を介してＯＬＥＤ２０に流す電流は、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両方を通じて供給される。このため、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の電流履歴はほぼ同等となり、特性のずれを抑制することができる。
（第二の実施の形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第二の実施の形態における有機ＥＬディスプレイパネルに用いる有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法について説明する。本実施の形態は、第一の実施の形態の構成の選択線ＳＬに代えて、２本の選択線、すなわち第１、第２選択線を配置している点が相違する。その他の構成は、第一の実施の形態と同様である。
図６に示す有機ＥＬ画素回路には、互いに交差するマトリクス配線、すなわちデータ信号Ｄａｔａを供給するデータ線ＤＬと、第１、第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１、Ｓｅｌｅｃｔ２を供給する第１、第２選択線ＳＬ１、ＳＬ２とが配置される。その回路構成としては、カレントミラー回路１０と、有機ＥＬ素子（以下、「ＯＬＥＤ」と呼ぶ。）２０と、スイッチ４０と、スイッチング回路５０と、保持キャパシタ（ＣＨ）６０とを有している。
カレントミラー回路１０は、電源（ＶＤＤ）３０からの電源電流を入力する２つの電流入力端子と、同一の有機ＥＬ素子２０に接続された２つの出力端子とを持つ。２つの電流入力端子は、スイッチ４０を介して接続される。このカレントミラー回路１０は、２個のトランジスタ、すなわち第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２からなる。第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２は、本実施の形態では、ｎ型ＴＦＴで構成される。
このうち、第１トランジスタＴｒ１は、ゲート電極が第２トランジスタＴｒ２のゲート電極及びスイッチング回路５０に接続され、ソース電極がＯＬＥＤ２０のアノード電極に、ドレイン電極が、電源ＶＤＤ及びスイッチ４０に接続される。また、第２トランジスタＴｒ２は、ゲート電極が第１トランジスタＴｒ１のゲート電極及びスイッチング回路５０に接続され、ソース電極がＯＬＥＤ２０のアノード電極に、ドレイン電極が、スイッチング回路５０及びスイッチ４０に接続される。
ＯＬＥＤ２０は、アノード電極がカレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、カソード電極が接地されている。
スイッチ４０は、カレントミラー回路１０の２つの入力端子を接続する第３トランジスタＴｒ３からなる。第３トランジスタＴｒ３は、本実施の形態では、ｎ型ＴＦＴで構成され、ゲート電極が第２選択線ＳＬ２に接続され、ソース、ドレイン電極がカレントミラー回路１０の２つの入力端子に接続される。
スイッチング回路５０は、入力側が、データ線ＤＬと、第１選択線ＳＬ１とに接続され、出力側が、カレントミラー回路１０の一方の電流入力端子と、カレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極に接続される。
次に、図７を参照して、本実施の形態の有機ＥＬ画素回路の駆動方法（電流・電圧印加方法）について説明する。
図７は、図６の有機ＥＬ画素回路の各配線に印加される電圧または電流値を１サイクル分示したタイミングチャートである。まず、時刻ｔ１にて、データ線ＤＬのデータ信号Ｄａｔａにより、輝度を調整する所定の電流値を与える。同時に第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＨレベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２とＯＬＥＤ２０とに流すようスイッチング回路５０を動作させる。また、同時に第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２をＬレベルにして、第３トランジスタＴｒ３をオフとする。これにより、所定の電流値を流すに必要な電圧値を第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極部分と、保持キャパシタＣＨ部分とに蓄える。
その後、時刻ｔ２にて、第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＨレベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２とＯＬＥＤ２０とに流すのを停止する。同時に第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２により、第３トランジスタＴｒ３をオンする。
この動作により、カレントミラー回路１０を介してＯＬＥＤ２０に流す電流は、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両方を通じて供給される。このため、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の特性ドリフトはほぼ同等となり、特性のずれを最小に抑制することができる。
次に、図８及び図９を参照して、本実施の形態における有機ＥＬディスプレイパネルに用いる有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法について説明する。図８は、図６のスイッチング回路５０の構成を具体化したものである。
図８に示す有機ＥＬ画素回路は、カレントミラー回路１０と、有機ＥＬ素子（以下、「ＯＬＥＤ」と呼ぶ。）２０と、スイッチ４０と、スイッチング回路５０と、保持キャパシタ（ＣＨ）６０とを有している。スイッチング回路５０以外の回路構成は、図６と同様であるため、その詳細を省略する。
スイッチング回路５０は、２つのトランジスタ、すなわち第４、第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５で構成される。第４、第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５は、ｎ型ＴＦＴで構成され、いずれも、ゲート電極が第１選択線ＳＬ１に接続され、ドレイン電極がデータ線ＤＬに接続される。第４トランジスタＴｒ４のソース電極は、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極に接続される。第５トランジスタＴｒ５のソース電極は、カレントミラー回路１０の一方の入力端子に接続される。
ＯＬＥＤ２０は、アノード電極がカレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、カソード電極が接地されている。本実施例では、例えばＡｌｑ３（tris(8-hydroxyquinoline) aluminium）を主体とした赤色素子が用いられる。
次に、図９を参照して、本実施の形態の有機ＥＬ画素回路の駆動方法（電流・電圧印加方法）について説明する。
図９は、図８の有機ＥＬ画素回路の各配線に印加される電圧または電流値を１サイクル分示したタイミングチャートである。
まず、時刻ｔ１にて、データ線ＤＬのデータ信号Ｄａｔａにより、輝度を調整する所定の電流値を与える。同時に第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＨレベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０とに流すようスイッチング回路５０の第４、第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンとする。同時に、第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２をＬレベルにして、第３トランジスタＴｒ３をオフとする。これにより、所定の電流値を流すに必要な電圧値を第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極部分と、保持キャパシタＣＨ部分とに蓄える。
その後、時刻ｔ２にて、第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＬレベルにして、第４、第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオフとし、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０とに流すのを停止する。同時に第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２をＨレベルにして、第３トランジスタＴｒ３をオンする。このことによって、カレントミラー回路１０を通じてＯＬＥＤ２０に電流を供給する。これにより、ＯＬＥＤ２０は、その供給電流に応じた輝度で点灯する。
その後、第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をノンアクティブ（Ｌレベル）とした後も、保持キャパシタＣＨに溜まったキャリアによって、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電位が保たれる。このため、プログラムされた電流・電圧値が維持されたまま、ＯＬＥＤ２０は点灯しつづける。
この動作により、カレントミラー回路１０を介してＯＬＥＤ２０に流す電流は、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両方を通じて供給される。このため、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にかかるストレスはほぼ同等となり、特性のずれを抑制することができる。
（第三の実施の形態）
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第二の実施の形態の構成に加え、カレントミラー回路の出力側を接地するための接地用スイッチ７０と、そのオンオフ駆動を制御する制御信号を供給する選択線ＳＬ３とを追加している点が相違する。その他の構成は、図８と同様である。
図１０に示す有機ＥＬ画素回路には、互いに交差するマトリクス配線、すなわちデータ線ＤＬと、第１、第２選択線ＳＬ１、ＳＬ２とに加え、第３制御信号Ｓｅｌｅｃｔ３を供給する第３選択線ＳＬ３が配置されている。その回路構成としては、カレントミラー回路１０と、有機ＥＬ素子（以下、「ＯＬＥＤ」と呼ぶ。）２０と、スイッチ４０と、スイッチング回路５０と、保持キャパシタ（ＣＨ）６０と、接地用スイッチ７０とを有している。第３選択線ＳＬ３と接地用スイッチ７０以外の回路構成は、第二の実施の形態と同様であるため、その詳細を省略する。
接地用スイッチ７０は、カレントミラー回路１０の出力側を接地するもので、第６トランジスタＴｒ６からなる。第６トランジスタＴｒ６は、ｎ型ＴＦＴで構成される。このｎ型ＴＦＴは、ゲート電極が第３選択線ＳＬ３に接続され、ソース、ドレイン電極が、カレントミラー回路１０の２つの出力端子、すなわち第１、第２トランジスタＴｒ２、Ｔｒ１のソース電極側と、接地側との間に接続されている。
次に、図１１を参照して、本実施の形態の有機ＥＬ画素回路の駆動方法（電流・電圧印加方法）について説明する。
図１１は、図１０の有機ＥＬ画素回路の各配線に印加される電圧または電流値を１サイクル分示したタイミングチャートである。本実施の形態の有機ＥＬ画素回路では、第四の実施の形態と比べると、接地用スイッチ７０がオンとなり、カレントミラー回路１０の出力端子が接地電位となる期間を含む。
まず、時刻ｔ０にて、第３選択線ＳＬ３の第３制御信号Ｓｅｌｅｃｔ３をＨレベルにして、接地用スイッチ７０を成す第６トランジスタＴｒ６をオンとし、カレントミラー回路１０の出力側を接地する。その結果、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のソース電極と、保持キャパシタＣＨとの一方の端子が接地される。
次に、時刻ｔ１にて、第３選択線ＳＬ３の第３制御信号Ｓｅｌｅｃｔ３をＬレベルにして、第６トランジスタＴｒ６をオフし、データ信号Ｄａｔａにより、輝度を調整する所定の電流値を与える。同時に第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＨレベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０とに流すようスイッチング回路５０の第４、第５トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５をオンとする。さらに、同時に第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２をＬレベルにして、第３トランジスタＴｒ３をオフとする。これにより、所定の電流値を流すに必要な電圧値を第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電極部分と、保持キャパシタＣＨ部分とに蓄える。
その後、時刻ｔ２にて、第１選択線ＳＬ１の第１制御信号Ｓｅｌｅｃｔ１をＬレベルにして、所定の電流値を第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０とに流すのを停止する。同時に第２選択線ＳＬ２の第２制御信号Ｓｅｌｅｃｔ２をＨレベルにして、第３トランジスタＴｒ３をオンする。
この動作により、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のゲート電圧が接地電位に対し設定されるため、安定した動作が期待できる。そして、第３トランジスタＴｒ３の動作により、カレントミラー回路１０を介してＯＬＥＤ２０に流す電流は、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両方を通じて供給される。このため、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にかかるストレスはほぼ同等となり、特性変化を抑制することができる。
以上、第一〜第三の実施の形態で説明したように、本発明の画素回路は、従来技術に比較して、以下のような利点がある。
（１）電源ＶＤＤからの供給電流は、カレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１のみを経由してＯＬＥＤ２０に供給されるため、電源ＶＤＤの電圧値を抑制することができる。このことによって、消費電力を抑えることができる。これは、直列トランジスタが増えると電圧を大きくしなければならないためである。
（２）プログラムされる電流の値は、カレントミラー回路１０の第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０とに流して決定されるので、第２トランジスタＴｒ２と、ＯＬＥＤ２０との特性ドリフトを補正した上で、電流値を決めることができる。すなわち、カレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１と、ＯＬＥＤ２０との特性変動に強い駆動方法を得ることができる。
（３）カレントミラー回路１０の第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２ともに電源ＶＤＤからの供給電流をＯＬＥＤ２０に流す動作をするため、第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にかかる電流、電圧をほぼ同じにすることができる。このため、カレントミラー回路１０を構成する第１、第２トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の特性ドリフトをほぼ同じにすることができ、カレントミラー型の弱点となっている２つのＴＦＴの特性のずれを抑制することができる。
次に、本発明を具体的な実施例で説明する。本実施例の回路構成は、第二の実施の形態における図８と図９と同一である
図８の回路において、ＯＬＥＤ２０は、アノード電極がカレントミラー回路１０の第１トランジスタＴｒ１を介して電源ＶＤＤに接続され、カソード電極が接地されている。本実施例では、例えばＡｌｑ３（tris(8-hydroxyquinoline) aluminium）を主体とした赤色素子が用いられる。
第１〜第５トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ５は、ｎ型ＴＦＴで構成される。この５個のｎ型ＴＦＴは、本実施例では、アモルファスシリコンを活性層とするｎチャネルＴＦＴで構成され、いずれのＴＦＴもｎ型アモルファスシリコンを用いて形成され、ゲート長は５ミクロンである。保持キャパシタＣＨは、容量が１ｐＦのものである。
動作は図９のタイミングチャートに従って行われる。
図１２、図１３を参照して、本発明の有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法を用いたパネル構成について説明する。
図１２のように、本発明の駆動方法を実現するためのソースドライバ１１１、およびゲートドライバ１１２、入力された信号を処理するためのインターフェイスドライバ１１３を配線基板１０１上に有機ＥＬパネル１０２と共に実装する。これらにより、有機ＥＬパネルモジュール１００を構成する。これにより、外部から入力するデジタル信号に基づく画像を安定に表示することができる。
図１３のように、前記有機ＥＬパネルモジュール１００を用いた、テレビ２０１（図１３（ａ）参照）、携帯機器２０２（図１３（ｂ）参照）等の電子機器を構成することができる。
（その他の実施例）
上記実施例１では、複数のＴＦＴの活性層はアモルファスシリコンを用いて構成した場合を説明しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数のＴＦＴの活性層は、シリコンを主体とした材料、又は金属酸化物を主体とした材料、或いは有機物を主体とした材料で構成されていてもよい。
また、上記第一〜第三の実施の形態及び実施例１では、カレントミラー回路を２個のｎ型ＴＦＴで構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば２個のｐ型ＴＦＴで構成してもよい。要は、カレントミラーを構成する少なくとも２個のＴＦＴで構成するものであれば、いずれの構成でも適用可能である。
また、上記第一〜第三の実施の形態及び実施例１では、スイッチは、１個のｎ型ＴＦＴ又はｐ型ＴＦＴで構成したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも１個のＴＦＴで構成するものであれば、いずれの構成でも適用可能である。
また、上記第二と第三の実施の形態及び実施例１では、スイッチング回路は、２個のｎ型ＴＦＴで構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば２個のｐ型ＴＦＴで構成してもよい。すなわち、少なくとも２個のＴＦＴで構成するものであれば、いずれの構成でも適用可能である。
また、上記第一〜第三の実施の形態及び実施例１では、保持キャパシタ（ＣＨ）は１個で構成しているが、本発明はこれに限定されず、少なくとも１個の保持キャパシタで構成するものであれば適用可能である。
また、第一〜第三の実施の形態及び実施例１では、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）は１個で構成しているが、本発明はこれに限定されず、少なくとも１個の有機ＥＬ素子で構成するものであれば適用可能である。
以上により、本発明のカレントミラー回路、ＯＬＥＤ、スイッチ、スイッチング回路、及び保持キャパシタについては、例えば次のような構成を採用してもよい。
１）少なくとも２個のｎ型ＴＦＴからなるスイッチング回路と、少なくとも２個のｎ型ＴＦＴからなるカレントミラー回路と、少なくとも１個のｎ型ＴＦＴからなるスイッチと、少なくとも１個の保持キャパシタと、少なくとも１個の有機ＥＬ素子とを含む。
２）少なくとも２個のｐ型ＴＦＴからなるスイッチング回路と、少なくとも２個のｐ型ＴＦＴからなるカレントミラー回路と、少なくとも１個のｐ型ＴＦＴからなるスイッチと、少なくとも１個の保持キャパシタと、少なくとも１個の有機ＥＬ素子とを含む。
３）少なくとも２個のｎ型ＴＦＴからなるスイッチング回路と、少なくとも２個のｎ型ＴＦＴからなるカレントミラー回路と、少なくとも１個のｐ型ＴＦＴからなるスイッチと、少なくとも１個の保持キャパシタと、少なくとも１個の有機ＥＬ素子とを含む。
４）少なくとも２個のｐ型ＴＦＴからなるスイッチング回路と、少なくとも２個のｐ型ＴＦＴからなるカレントミラー回路と、少なくとも１個のｎ型ＴＦＴからなるスイッチと、少なくとも１個の保持キャパシタと、少なくとも１個の有機ＥＬ素子を含む。
本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
本発明は、有機ＥＬディスプレイパネルに用いる有機ＥＬ画素回路及びその駆動方法の用途に適用できる。
本発明の第一の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の基本構成を示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の基本構成を示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の基本構成を示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の構成を示す回路図である。 本発明の第一の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 本発明の第二の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の構成を示す回路図である。 本発明の第二の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 本発明の第二の実施の形態および実施例１に係る有機ＥＬ画素回路の構成を示す回路図である。 本発明の第二の実施の形態および実施例１に係る有機ＥＬ画素回路の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 本発明の第三の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の構成を示す回路図である。 本発明の第三の実施の形態に係る有機ＥＬ画素回路の駆動方法を説明するタイミングチャートである。 本発明の実施例に係るパネルモジュールの構成を示す概略図である。 本発明の実施例に係る電子機器の例を示す概略図である。 関連技術の駆動回路の例を示す回路図である。
符号の説明
１０ カレントミラー回路
２０ 有機ＥＬ素子
３０ 電源
４０ スイッチ
５０ スイッチング回路
６０ 保持キャパシタ
７０ 接地用スイッチ

Claims (13)

  1. ２個のＴＦＴと２つの電流入力端子と２つの出力端子とを含むカレントミラー回路と、
    一方の電流入力端子から入力される電流に応じた電圧を保持するキャパシタと、
    前記カレントミラー回路に接続される有機ＥＬ素子とを含み、
    前記キャパシタに保持された電圧に応じて、前記カレントミラー回路を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給する有機ＥＬ画素回路において、
    前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子が同一の前記有機ＥＬ素子に接続され、さらに前記一方の電流入力端子から電流が入力される期間を除き、前記カレントミラー回路の前記２つの電流入力端子がスイッチを介して接続されることを特徴とする有機ＥＬ画素回路。
  2. マトリクス配線と前記カレントミラー回路との間に接続されるスイッチング回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ画素回路。
  3. 前記スイッチング回路、前記カレントミラー回路、、および前記スイッチは、いずれもｎ型ＴＦＴからなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ画素回路。
  4. 前記スイッチング回路、前記カレントミラー回路、および前記スイッチは、いずれもｐ型ＴＦＴからなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ画素回路。
  5. 前記スイッチング回路と前記カレントミラー回路とはｎ型ＴＦＴからなり、
    前記スイッチはｐ型ＴＦＴからなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ画素回路。
  6. 前記スイッチング回路と前記カレントミラー回路とはｐ型ＴＦＴからなり、
    前記スイッチはｎ型ＴＦＴからなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ画素回路。
  7. 前記カレントミラー回路の出力端子に接地用スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ画素回路。
  8. 前記ｎ型もしくはｐ型のＴＦＴが、シリコンを含む材料で構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ画素回路。
  9. 前記ｎ型のＴＦＴが、金属酸化物を含む材料で構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ画素回路。
  10. 前記ｎ型もしくはｐ型のＴＦＴが、有機物を含む材料で構成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ画素回路。
  11. カレントミラーを構成する２個のトランジスタと２つの電流入力端子と２つの出力端子とを含むカレントミラー回路と、前記カレントミラー回路に接続されるキャパシタと、前記カレントミラー回路に接続される有機ＥＬ素子とを含み、前記カレントミラー回路を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給する有機ＥＬ画素回路の駆動方法において、
    前記有機ＥＬ画素回路は、前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子が同一の前記有機ＥＬ素子に接続され、さらに前記カレントミラー回路の前記２つの電流入力端子がスイッチを介して接続され、
    前記スイッチをオフとし、電流を前記有機ＥＬ素子に流して、前記電流に応じた電圧を前記キャパシタに保持し、
    前記電圧を保持した後、前記スイッチをオンとし、前記カレントミラー回路の前記２つの出力端子から、前記保持した電圧に応じた電流を前記有機ＥＬ素子に供給することを特徴とする有機ＥＬ画素回路の駆動方法。
  12. 前記有機ＥＬ画素回路は、マトリクス配線と前記カレントミラー回路との間に接続されるスイッチング回路と、前記カレントミラー回路の前記出力端子と接地電位とをつなぐ接地用スイッチとをさらに含み、
    前記接地用スイッチがオンとなり、前記カレントミラー回路の前記出力端子が接地電位となる期間を含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ画素回路の駆動方法。
  13. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ画素回路を用いたことを特徴とするディスプレイパネル。
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