KR20130094361A

KR20130094361A - 유기 ｅｌ 표시 패널 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20130094361A
Application number: KR1020117014794A
Authority: KR
Inventors: 요스케 이자와; 미카 나카무라
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2013-08-26
Also published as: JPWO2012063285A1; CN102612710A; WO2012063285A1; KR101784014B1; US8368620B2; CN102612710B; US20120188221A1; JP5675601B2

Abstract

유기 EL 표시 패널(1)로서, 게이트가 콘덴서(24)에 접속되고 드레인이 유기 EL 소자(25)에 접속된 p형 구동 트랜지스터(22)와, 게이트가 콘덴서(24)에 접속되고 소스가 유기 EL 소자(25)에 접속된 n형 구동 트랜지스터(23)와, p형 구동 트랜지스터(22)에 제1 전압을 인가하는 제1 전원선(14)과, n형 구동 트랜지스터에 제1 전압보다 높은 제2 전압을 인가하는 제2 전원선(13)을 구비하며, p형 구동 트랜지스터(22)는, 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성에 있어서의 소정 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 데이터 전압의 최소 전압이 되는 특성을 가지며, n형 구동 트랜지스터(23)는, 소정 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 유기 EL 소자(25)의 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 큰 전압치인 특성을 갖는다.

Description

유기 ＥＬ 표시 패널 및 그 구동 방법{ORGANIC EL DISPLAY PANEL AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은, 유기 EL 표시 패널 및 그 구동 방법에 관한 것이며, 특히 액티브 매트릭스형의 구동 회로를 이용한 유기 EL 표시 패널 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

전류 구동형의 발광 소자를 이용한 표시 패널로서, 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 소자를 이용한 표시 패널이 알려져 있다. 이 자발광하는 유기 EL 소자를 이용한 유기 EL 표시 패널은, 액정 표시 패널에 필요한 백 라이트가 불필요하여 장치의 박형화에 가장 적합하다. 또, 시야각에도 제한이 없으므로, 차세대의 표시 패널로서 실용화가 기대되고 있다. 또, 유기 EL 표시 패널에 이용되는 유기 EL 소자는, 각 발광 소자의 휘도가 그곳에 흐르는 전류치에 의해 제어되는 점에서, 액정 셀이 그곳에 인가되는 전압에 의해 제어되는 것과는 상이하다.

유기 EL 표시 패널에서는, 통상, 화소를 구성하는 유기 EL 소자가 매트릭스형상으로 배치된다. 복수의 행 전극(주사선)과 복수의 열 전극(데이터선)의 교점에 유기 EL 소자를 설치하고, 선택한 행 전극과 복수의 열 전극의 사이에 데이터 신호에 상당하는 전압을 인가하도록 하여 유기 EL 소자를 구동하는 것을 패시브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이라고 부른다.

한편, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교점에 스위칭 박막 트랜지스터(TFT : Thin FiIm Transistor)를 설치하고, 이 스위칭 TFT에 구동 TFT의 게이트를 접속하여, 선택한 주사선을 통해 이 스위칭 TFT를 온시켜 신호선으로부터 데이터 신호를 구동 TFT에 입력한다. 이 구동 TFT에 의해 유기 EL 소자가 구동되는 것을 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 패널이라고 부른다.

액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 패널은, 각 행 전극(주사선)을 선택하고 있는 기간만, 그곳에 접속된 유기 EL 소자가 발광하는 패시브 매트릭스형의 유기 EL 표시 패널과는 상이하며, 다음의 주사(선택)까지 유기 EL 소자를 발광시키는 것이 가능하므로, 주사선수가 증대해도 디스플레이의 휘도 감소를 초래하는 일은 없다. 이 점에서, 액티브 매트릭스형의 구동 방식은, 대화면 및 고정밀도의 표시 패널을 실현하는데 있어서 유리하다.

한편, 전류 구동형의 유기 EL 소자를 이용한 유기 EL 표시 패널은, 각 화소가 갖는 유기 EL 소자에 전류가 흐름으로써 발광 동작을 행하므로, 전압 구동형의 소자인 액정 소자와 비교하여 표시 패널의 소비 전력이 증대하는 경향이 있다. 특히, 대화면화 및 고정밀화에 따라 표시 패널의 소비 전력은 증대한다.

특허 문헌 1에는, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치에 있어서의 화소부의 소비 전력을 저감하는 회로 구성이 개시되어 있다.

도 17은, 특허 문헌 1에 기재된 유기 EL 표시 장치가 갖는 화소 회로의 구체적인 회로 구성의 일례를 도시한 회로도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 발광 화소(100A)는, 주사선(111)으로부터의 주사 신호에 의해 발광 화소(100A)가 선택되었을 때에, 데이터선(112)의 전압을 유지 용량 소자(124b)에 기록하기 위한 선택 트랜지스터(121b)와, 유지 용량 소자(124b)와, 유지 용량 소자(124b)의 유지 전압에 따른 구동 전류를, 고휘도용 전원선(113) 또는 저휘도용 전원선(114)으로부터 기준 전원선(115)으로 흐르게 하는 p형 구동 트랜지스터(122)와, 당해 구동 전류가 흐름으로써 발광하는 유기 EL 소자(125)를 구비한다. 이상의 화소 구성은, 통상의 화소 회로에 구비되는 구성이다.

또한, 발광 화소(100A)는, 고휘도용 전원선(113)으로부터의 고휘도용 전원 전압을 온/오프하는 스위칭 트랜지스터(123)와, 저휘도용 전원선(114)으로부터의 저휘도용 전원 전압을 온/오프하는 다이오드(126)와, 일단이 고휘도용 전원선(113)에 접속되고 타단이 스위칭 트랜지스터(123)의 게이트에 접속된 유지 용량 소자(124a)와, 게이트가 주사선(111)에 접속되고, 주사선(111)으로부터의 주사 신호에 의해 발광 화소(100A)가 선택되었을 때 제어 신호 VELS를 스위칭 트랜지스터(123)의 게이트에 입력하는 선택 트랜지스터(121a)를 구비한다. 스위칭 트랜지스터(123)의 소스와, 다이오드(126)의 캐소드는 공통 접속되어 있으며, 그 공통 접속점에 p형 구동 트랜지스터(122)의 소스가 접속되어 있다.

상술한, 스위칭 트랜지스터(123), 선택 트랜지스터(121a), 유지 용량 소자(124a) 및 다이오드(126)는, p형 구동 트랜지스터(122)에 공급하는 화소 전원 전압으로서, 고휘도용의 전원 전압과 저휘도용의 전원 전압 중 어느 것을 사용할지를 전환하기 위한 전원 전압 전환 수단을 구성한다.

상기 회로 구성에 있어서, 고휘도용의 전원 전압이 선택될 때는, 기록 기간에 있어서, 주사 신호 및 제어 신호 VELS가 동시에 하이레벨이 된다. 이 경우에는, 스위칭 트랜지스터(123)가 온하여, 고휘도용의 전원 전압이, p형 구동 트랜지스터(122)의 소스에 공급된다. 이 때, 다이오드(126)는, 애노드 전위가 저휘도용의 전원 전압이 되고, 캐소드 전위가 고휘도용의 전원 전압이 되므로, 역바이어스 상태가 되어 자동적으로 오프하여, 저휘도용 전원선(114)으로부터의 전원 전압은 차단된다.

한편, 저휘도용의 전원 전압이 선택될 때는, 기록 기간에 있어서, 주사 신호만이 하이레벨이 되고, 제어 신호 VELS는 로우레벨을 유지한다. 이 경우에는, 스위칭 트랜지스터(123)는 오프하여, 고휘도용 전원선(113)으로부터의 전원 전압은 차단된다. 이 때, 다이오드(126)는 순방향 바이어스되어 온하며, 저휘도용의 전원 전압이 p형 구동 트랜지스터(122)의 소스에 공급된다.

이상과 같이, 도 17에 기재된 회로 구성에서는, 제어 신호 VELS에 의해, 스위칭 트랜지스터(123)를 온/오프함으로써, 다이오드(126)를 온/오프 한다.

여기에서, 제어 신호 VELS는, 주사선(111)이 접속된 주사선 구동 회로에 의해, 이하와 같이 하여 전압 레벨이 결정되어 있다. 예를 들면, 전체 표시 계조가 256계조로 표현되는 경우, 발광 화소(100A)의 계조 신호치가 128계조치를 기준치로 한 경우에, 고계조치에 속할 때는, 고휘도용의 전원 전압을 선택하도록 제어 신호 VELS를 하이레벨로 하고, 저계조측에 속할 때는, 저휘도용의 전원 전압을 선택하도록 제어 신호 VELS를 로우레벨로 한다.

상기 구성에 의해, 특허 문헌 1에 기재된 유기 EL 표시 장치는, 고휘도용의 전원 전압과 저휘도용 전원 전압을 설치하고, 제어 신호 VELS에 의해, 화소 전압을 화소 회로마다 개별적으로 전환 제어하고, 이에 의해, 화질의 저하를 확실하게 방지하면서, 아울러 저소비 전력화를 도모한다는 회로 구성을 갖고 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허공개 2008-89726호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 유기 EL 표시 장치에서는, 저계조 표시 시에 사용하는 화소 전원으로서 저전원 전압을 선택하기 위해, 통상의 화소 회로에 필수적인 회로 구성에 더하여, 전원 전압 전환 수단으로서, 발광 화소마다, 선택 트랜지스터(121a), 유지 용량 소자(124a) 및 다이오드(126)가 필요하다. 또, 제어 신호 VELS를 스위칭 트랜지스터(123)의 게이트에 인가하기 위한 제어선을, 주사선 구동 회로로부터 별도 설치하지 않으면 안 된다. 이들 회로 부품 및 배선 때문에, 화소 회로의 회로 규모가 커져 버려, 표시 패널의 고정밀화에 있어서 부적합해진다.

또, 주사선 구동 회로는, 발광 화소마다, 제어 신호 VELS의 전압 레벨을 전환하지 않으면 안 되며, 구동 회로로부터의 출력 신호의 전압 전환의 부하가 증대되어 버린다.

상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 발광 화소의 미세화 및 고정밀화가 진행되어도, 화소 회로의 소자수를 대폭으로 증가시키지 않고, 간단한 화소 회로 구성에 의해, 저소비 전력을 실현하는 유기 EL 표시 패널 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 유기 EL 소자와, 제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응한 전압을 유지하는 콘덴서와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제1 구동 트랜지스터와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제2 구동 트랜지스터와, 상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과, 상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서에 상기 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 인가하는 제1 전원선과, 상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 높은 제2 전원 전압을 인가하는 제2 전원선을 구비하며, 상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최소 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며, 상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 큰 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기 EL 표시 패널 및 그 구동 방법에 의하면, 저소비 전력화를 위해 발광 화소마다 구동 트랜지스터의 개수를 2개 필요로 하지만, 고전압 전원선과 저전압 전원선의 전환 회로를 증설하지 않고, 또, 2개의 구동 트랜지스터에 대응하여 데이터선 및 선택 트랜지스터의 각각을 2개씩 배치하지 않으며, 구동 트랜지스터의 개수를 1개 증가시킴으로써, 데이터 전압에 따라 고전압 전원선과 저전압 전원선이 자동적으로 선택된다. 그 결과, 발광 화소의 회로 소자를 대폭으로 증가시키지 않고, 간이한 구성에 의해, 에너지 절약의 화소 회로를 실현하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 기능 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 화소의 회로도이다.
도 3은, 유기 EL 소자의 전류-전압 특성을 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 p형 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 n형 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 실시 형태에 따른 변환 회로의 변환 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널에 있어서의 각종 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 구동 타이밍 차트이다.
도 8은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널이 갖는 각 회로의 동작 흐름의 관계를 나타낸 도면이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 화소 회로의 동작 흐름도이다.
도 10은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 구동 동작을 상세하게 설명하는 구동 타이밍 차트의 일례이다.
도 11은, 본 발명의 실시 형태에 따른 변환 회로의 변환 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.
도 12는, 본 발명의 실시 형태에 따른 인접행에 있어서의 발광 화소의 회로 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은, 본 발명의 실시 형태에 따른 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.
도 14는, 본 발명의 실시 형태에 따른 변형예를 나타낸 발광 화소의 회로도이다.
도 15는, 본 발명의 실시 형태에 따른 변형예를 나타낸 발광 화소가 갖는 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다.
도 16은, 본 발명의 유기 EL 표시 패널을 내장한 박형 플랫 TV의 외관도이다.
도 17은, 특허 문헌 1에 기재된 유기 EL 표시 장치가 갖는 화소 회로의 구체적인 회로 구성의 일례를 나타낸 회로도이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 유기 EL 소자와, 제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응한 전압을 유지하는 콘덴서와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제1 구동 트랜지스터와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제2 구동 트랜지스터와, 상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과, 상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서에 상기 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 인가하는 제1 전원선과, 상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 높은 제2 전원 전압을 인가하는 제2 전원선을 구비하며, 상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최소 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며, 상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 큰 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이다.

본 양태에 의하면, 전원 전압이 상이한 2개의 전원선이 설치되고, 데이터 전압에 따라 제1 전원선과 제2 전원선이 구분되어 사용되게 된다. 그 때문에, 어느 데이터 전압에 대해서나 최대치로서 준비되어 있는 고전원 전압을 공급하는 것이 아니라, 정확한 휘도로의 발광을 위해 고전원 전압이 필요한 데이터 전압의 경우에만, 고전원 전압을 사용하게 된다. 그 결과, 어느 데이터 전압에 대해서나 고전원 전압을 공급하는 경우에 비교하여, 대폭으로 소비 전력을 절약할 수 있다.

또, 본 양태에 의하면, 전원선을 2개 설치하고, 데이터 전압에 따라 제1 전원선과 제2 전원선이 선택될 때에, 유기 EL 소자를 구동하는 구동 트랜지스터로서 p형의 제1 구동 트랜지스터와 n형의 제2 구동 트랜지스터와 같은, 상호 극성이 반전된 구동 트랜지스터가 설치되어 있다. 그리고, 제1 전원선에는 p형의 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극이 접속되고, 제2 전원선에는 n형의 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극이 접속되어 있다.

또한, 제1 구동 트랜지스터는, 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치가 제1 드레인 전류로서 흐를 때의 게이트 전압이 최소 전압이 되고, 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압치가 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이다. 한편, 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치가 제2 드레인 전류로서 흐를 때의 게이트 전압치가, 유기 EL 소자를 흐르는 최소 전류치에 대응하는 게이트 전압치보다 큰 전압치이며, 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압치가 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이다. 또한, 유기 EL 소자를 흐르는 최소 전류치란, 다이오드 특성을 갖는 유기 EL 소자에 있어서, 역치 전압을 초과하여 순방향 전류가 흐르기 시작할 때의 전류치이며, 유기 EL 소자가 발광을 개시하는 전류이다.

이에 의해, 구동 트랜지스터의 개수는 1개 증가하지만, 제1 전원선과 제2 전원선의 전환 회로를 증설하지 않고, 또, 2개의 구동 트랜지스터마다 데이터선 및 스위칭 트랜지스터를 배치하지 않으며, 구동 트랜지스터의 개수를 1개 증가시킴으로써, 데이터 전압에 따라 제1 전원선과 제2 전원선을 구분하여 사용하는 것이 가능해진다. 그 결과, 발광 화소의 회로 소자를 대폭으로 증가시키지 않고, 간이한 구성에 의해, 저소비 전력화가 도모된 에너지 절약의 화소 회로를 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 상기 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제4 게이트 전압치는, 상기 제3 게이트 전압치보다 작은 것이 바람직하다.

본 양태에 의하면, p형의 제1 구동 트랜지스터에 의한 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위와, n형의 제2 구동 트랜지스터에 의한 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위가 겹쳐지지 않으며, 완전히 분리된다. 이에 의해, 고전압 전원선과 저전압 전원선의 전환 회로를 증설하지 않고, 모든 범위의 데이터 전압에 있어서, 어느 한쪽만의 구동 트랜지스터로부터 공급되는 드레인 전류에 의해 유기 EL 소자를 발광시키는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 또한, 영상 데이터를 변환 데이터 신호로 변환하는 변환 회로와, 상기 변환 회로로부터 입력되는 상기 변환 데이터 신호를 상기 데이터 전압으로 변환하는 DA 변환 회로를 포함하며, 상기 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로를 구비하는 것이 바람직하다.

본 양태에서는, 데이터선 구동 회로는, 영상 데이터에 그대로 대응하는 데이터 전압을 입력하는 것이 아니라, 변환 회로를 통해 소정의 변환을 행한 변환 데이터 신호를 아날로그 변환함으로써 얻어지는 데이터 전압을 데이터선에 공급한다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 상기 변환 회로는, 상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제1 게이트 전압치부터 상기 제4 게이트 전압치까지의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 작아지도록 상기 변환 데이터 신호로 변환하고, 상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제2 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제2 게이트 전압치 이상의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 커지도록 상기 변환 데이터 신호로 변환하는 것이 바람직하다.

본 양태에 의하면, 상호 극성이 반전된 2개의 구동 트랜지스터를 이용하여 유기 EL 소자를 구동하는 경우여도, 영상 데이터를 변환하여 얻어지는 변환 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압의 범위에 따라, 영상 데이터의 최소치부터 최대치까지의 모든 영역에 대응한 데이터 전압을 생성할 수 있다.

이에 의해, 변환 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압이, 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치부터 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제4 게이트 전압치까지의 범위인 경우와, 제2 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치 이상의 범위인 경우에서, 영상 데이터에 대응하는 변환 데이터 신호를 증감시키는 제어가 상이하지만, 상호 극성이 반전된 2개의 구동 트랜지스터를 이용하여 유기 EL 소자를 구동하는 경우여도, 영상 데이터의 최소치부터 최대치까지의 모든 영역에 대응한 데이터 전압을 생성할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 또한, 상기 스위칭 트랜지스터의 도통 및 비도통을 제어하는 주사 신호를, 주사선을 통해 상기 스위칭 트랜지스터에 출력하는 주사선 구동 회로를 구비하는 것이 바람직하다.

본 양태에 의하면, 발광 화소로의 데이터 전압의 공급 타이밍은, 주사선 구동 회로로부터 주사선을 통해 스위칭 트랜지스터에 출력되는 주사 신호에 의해 결정된다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 상기 유기 EL 소자, 상기 콘덴서, 상기 제1 구동 트랜지스터, 및 상기 제2 구동 트랜지스터를 포함하는 화소 회로가, 매트릭스형상으로 배치되어 있어도 된다.

이에 의해, 구동 트랜지스터의 개수는 각 화소 회로에서 1개 증가할 뿐으로, 데이터 전압에 따라 제1 전원선과 제2 전원선을 구분하여 사용하는 것이 가능해진다. 그 결과, 매트릭스형상으로 배치된 발광 화소를 갖는 표시 패널 전체적으로, 회로 소자를 대폭으로 증가시키지 않고, 간이한 구성에 의해 표시 패널을 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 또한, 상기 데이터선 구동 회로 및 상기 주사선 구동 회로를 제어하는 제어 회로를 구비하며, 상기 제어 회로는, 상기 주사선 구동 회로에 의해, 상기 매트릭스형상의 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 포함되는 상기 스위칭 트랜지스터를 ON 제어하는 타이밍과, 상기 데이터선 구동 회로에 의해, 상기 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 데이터선을 통해 상기 데이터 전압을 공급하는 타이밍의 동기를 취하는 제어를 행해도 된다.

본 양태에 의하면, 데이터선 구동 회로로부터의 데이터 전압의 공급 타이밍과, 주사선 구동 회로로부터의 주사 신호의 공급 타이밍의 동기가 행 순차로 취해진다. 이에 의해, 패널 발광의 행 순차 주사가 실현된다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 상기 데이터선 구동 회로는, 상기 제어 회로로부터의 동기 신호의 입력에 의해, 상기 주사선 구동 회로로부터 상기 매트릭스형상의 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 주사 신호를 출력하는 타이밍과 동기시켜, 상기 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 데이터선을 통해 상기 데이터 전압을 공급해도 된다.

본 양태에 의하면, 변환 회로를 데이터선 구동 회로의 전단에 배치하여 영상 신호에 따라 데이터 전압의 변환 경향을 변화시키는 경우여도, 주사 신호와 동기시켜 변환 후의 데이터 전압을 데이터선 구동 회로로부터 출력시키는 것이 가능해진다.

또, 본 발명은, 이러한 특징적인 수단을 구비하는 유기 EL 표시 패널로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 유기 EL 표시 패널을 구비한 유기 EL 표시 장치로서 실현할 수 있다.

또, 본 발명은, 이러한 특징적인 수단을 구비하는 유기 표시 패널로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 유기 EL 표시 패널에 포함되는 특징적인 수단을 단계로 하는 유기 EL 표시 패널의 구동 방법으로서 실현할 수 있다.

또, 본 발명의 한 양태에 따른 유기 EL 표시 패널은, 유기 EL 소자와, 제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응하는 전압을 유지하는 콘덴서와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 캐소드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제1 구동 트랜지스터와, 게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 캐소드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제2 구동 트랜지스터와, 상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과, 상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서의 제1 전극에 상기 데이터 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 설정하는 제1 전원선과, 상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 낮은 제2 전원 전압을 설정하는 제2 전원선을 구비하며, 상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최대 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며, 상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 작은 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터여도 된다.

본 양태에 의하면, 유기 EL 소자의 캐소드측에 구동 트랜지스터가 접속된 회로 구성에 있어서도, 유기 EL 소자의 애노드측에 구동 트랜지스터가 접속된 회로 구성을 갖는 유기 EL 표시 패널과 동일한 효과가 발휘된다.

(실시 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 기능 블록도이다. 이 도면에 있어서의 유기 EL 표시 패널(1)은, 제어 회로(2)와, 주사선 구동 회로(3)와, 데이터선 구동 회로(4)와, 전원 공급 회로(5)와, 표시부(6)와, 변환 회로(7)를 구비한다.

표시부(6)는, 매트릭스형상으로 배치된 복수의 발광 화소(6A)를 구비한다. 데이터 전압 Vdata는, 발광 화소열마다 배치된 데이터선을 통해 발광 화소(6A)에 공급된다. 주사 신호 SCAN은, 발광 화소행마다 배치된 주사선을 통해 발광 화소(6A)에 공급된다.

주사선 구동 회로(3)는, 행마다 배치된 주사선에 주사 신호 SCAN을 행 순차로 출력함으로써, 발광 화소(6A)가 갖는 회로 소자를 구동한다. 주사 신호 SCAN은, 발광 화소(6A)가 갖는 스위칭 트랜지스터의 도통 및 비도통을 전환하는 신호이다. 구체적으로는, 주사선 구동 회로(3)는, 제어 회로(2)로부터의 스타트 펄스 신호의 입력에 의해, 주사 신호 SCAN을 발광 화소(6A)에 공급한다.

데이터선 구동 회로(4)는, 열마다 배치된 데이터선에 영상 신호에 의거한 데이터 전압을 출력함으로써, 발광 화소가 갖는 회로 소자를 구동한다. 구체적으로는, 데이터선 구동 회로(4)는, 제어 회로(2)로부터의 동기 신호의 입력에 의해, 주사선 구동 회로(3)로부터 발광 화소(6A)에 주사 신호를 행 순차로 출력하는 타이밍과 동기시켜, 데이터 전압을 발광 화소(6A)에 공급한다. 또, 데이터선 구동 회로(4)는, 변환 회로(7)로부터 입력되는 디지털 신호인 변환 데이터 신호를, 아날로그 신호인 데이터 전압으로 변환하는 DA(디지털/아날로그) 변환 회로를 포함한다.

제어 회로(2)는, 주사선 구동 회로(3)로부터 출력되는 주사 신호 SCAN의 출력 타이밍을 제어한다. 또, 제어 회로(2)는, 데이터선 구동 회로(4)로부터 출력되는 데이터 전압을 출력하는 타이밍을 제어한다. 구체적으로는, 외부로부터 입력된 영상 신호에 의해, 주사선 구동 회로(3)에 대해 스타트 펄스 신호를 출력함으로써 발광 화소(6A)의 스위칭 트랜지스터를 도통 상태로 하는 타이밍을 제어한다. 또, 데이터선 구동 회로(4)에 대해 동기 신호를 출력함으로써, 데이터선 구동 회로(4)로부터 출력되는 데이터 전압을 공급하는 타이밍과, 주사 신호 SCAN의 출력 타이밍의 동기를 취하는 제어를 행한다.

전원 공급 회로(5)는, 각 전원선을 통해, 모든 발광 화소(6A)에 정전원 전압을 공급한다.

변환 회로(7)는, 외부로부터 입력된 영상 신호의 휘도 정보인 영상 데이터를 변환 데이터 신호로 변환한다. 구체적인 변환 방식은, 도 6을 이용하여 후술한다.

도 2는, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 화소의 회로도이다. 이 도면에 기재된 발광 화소(6A)는, 선택 트랜지스터(21)와, p형 구동 트랜지스터(22)와, n형 구동 트랜지스터(23)와, 콘덴서(24)와, 유기 EL 소자(25)를 구비한다. 또, 발광 화소열마다 데이터선(12)이 배치되고, 발광 화소행마다 주사선(11)이 배치되어 있다. 또한, 모든 발광 화소(6A)에 대해, 제1 전원선(14)과, 제2 전원선(13)과, 기준 전원선(15)과, 참조 전원선(16)이 배치되어 있다. 또, 제1 전원선(14), 제2 전원선(13), 기준 전원선(15) 및 참조 전원선(16)은, 각각, 다른 발광 화소에도 접속되어 있으며, 전원 공급 회로(5)에 접속되어 있다. 또, 제2 전원선(13)에 설정된 고전압 V_DD1은, 제1 전원선(14)에 설정된 저전압 V_DD2보다 높게 설정되어 있으며, 제1 전원선(14) 및 제2 전원선(13) 모두, 기준 전원선(15)보다 높은 전위로 설정되어 있다.

데이터선(12)은, 데이터선 구동 회로(4)에 접속되고, 발광 화소(6A)를 포함하는 화소열에 속하는 각 발광 화소에 접속되어 있다. 이에 의해, 데이터선(12)을 통해, 발광 강도를 결정하는 데이터 전압 Vdata가 발광 화소(6A)에 공급된다.

주사선(11)은, 주사선 구동 회로(3)에 접속되고, 발광 화소(6A)를 포함하는 화소행에 속하는 각 발광 화소에 접속되어 있다. 이에 의해, 주사선(11)을 통해, 데이터 전압 Vdata를 기록하는 타이밍을 나타내는 주사 신호 SCAN이 발광 화소(6A)에 공급된다.

선택 트랜지스터(21)는, 게이트 전극이 주사선(11)에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽이 p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 게이트 전극에 접속된 스위칭 트랜지스터이다. 선택 트랜지스터(21)는, 주사선(11)으로부터의 주사 신호 SCAN에 의해, 데이터선(12)과 콘덴서(24)의 도통 및 비도통을 전환함으로써 콘덴서(24)에 데이터 전압에 대응한 전압을 유지시킨다. 선택 트랜지스터(21)는, 예를 들면, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성된다.

p형 구동 트랜지스터(22)는, 게이트 전극이 콘덴서(24)의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 유기 EL 소자(25)의 애노드 전극에 접속되며, 소스 전극이 제1 전원선(14)에 접속되어 있다. 상기 접속 관계에 의해, p형 구동 트랜지스터(22)는, 콘덴서(24)에 유지된 전압에 따라 제1 드레인 전류를 유기 EL 소자(25)에 공급함으로써 유기 EL 소자(25)를 발광시킨다. p형 구동 트랜지스터(22)는, p형의 박막 트랜지스터(p형 TFT)로 구성된다. 여기에서, 제1 드레인 전류는, p형 구동 트랜지스터(22)를 통해 제1 전원선(14)으로부터 기준 전원선(15)에 흐르는 전류이다.

n형 구동 트랜지스터(23)는, 게이트 전극이 콘덴서(24)의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 유기 EL 소자(25)의 애노드 전극에 접속되며, 드레인 전극이 제2 전원선(13)에 접속되어 있다. 상기 접속 관계에 의해, n형 구동 트랜지스터(23)는, 콘덴서(24)에 유지된 전압에 따라 제2 드레인 전류를 유기 EL 소자(25)에 공급함으로써 유기 EL 소자(25)를 발광시킨다. n형 구동 트랜지스터(23)는, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성된다. 여기에서, 제2 드레인 전류는, n형 구동 트랜지스터(23)를 통해 제2 전원선(13)으로부터 기준 전원선(15)에 흐르는 전류이다.

유기 EL 소자(25)는, 애노드 전극이 p형 구동 트랜지스터(22)의 드레인 전극 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 소스 전극에 접속되고, 캐소드 전극이 기준 전원선(15)에 접속된 발광 소자이다. 상기 접속 관계에 의해, 유기 EL 소자(25)는, p형 구동 트랜지스터(22)의 제1 드레인 전류 또는 n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 드레인 전류가 흐름으로써 발광한다.

콘덴서(24)는, 제1 전극이 p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 게이트 전극에 접속되고, 제2 전극이 참조 전원선(16)에 접속되며, 데이터 전압에 대응한 전압을 유지한다. 예를 들면, 선택 트랜지스터(21)가 오프 상태가 된 후에, p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 게이트-소스간 전압을 안정적으로 유지하고, 제1 및 제2 드레인 전류를 안정화하는 기능을 갖는다.

여기에서, p형 구동 트랜지스터(22)가 공급하는 제1 드레인 전류 및 n형 구동 트랜지스터(23)가 공급하는 제2 드레인 전류는, 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치를 역치로 하여, 선택적으로 유기 EL 소자(25)를 흐르도록 설정되어 있다. 요컨대, 각 표시 계조에 있어서, 제1 드레인 전류 및 제2 드레인 전류 중 어느 한쪽이 유기 EL 소자(25)를 흐름으로써 어느 하나의 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)의 발광 전류로 되어 있다. 발광 화소(6A)에서는, 예를 들면, 저발광 전류 영역에서는, p형 구동 트랜지스터(22)가 온 상태가 되어 제1 드레인 전류를 발광 전류로서 흐르게 한다. 또, 고발광 전류 영역에서는, n형 구동 트랜지스터(23)가 온 상태가 되어 제2 드레인 전류를 발광 전류로서 흐르게 한다. 이 때문에, 저발광 전류 영역에서는, 저전압 V_DD2가 설정되어 있는 제1 전원선(14)으로부터 제1 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)에 흐른다. 따라서, 저발광 전류 영역에 있어서의 표시 동작에서는, 제2 전원선(13)으로부터 드레인 전류를 흐르게 하는 경우와 비교하여 저소비 전력화가 도모된다.

요컨대, 통상의 발광 화소 회로와 비교하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 화소(6A)에서는, 구동 트랜지스터의 개수는 1개 증가하지만, 제1 전원선(14)과 제2 전원선(13)의 전환 회로를 증설하지 않고, 또, 2개의 구동 트랜지스터마다 데이터선 및 선택 트랜지스터를 배치하지 않으며, 구동 트랜지스터의 개수를 1개 증가시킴으로써, 데이터 전압에 따라 제1 전원선(14)과 제2 전원선(13)을 구분하여 사용하는 것이 가능해진다. 그 결과, 발광 화소의 회로 소자를 대폭으로 증가시키지 않고, 간이한 구성에 의해, 저소비 전력화가 도모된 에너지 절약의 화소 회로를 실현할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 유기 EL 표시 패널(1)에 있어서, 제1 전원선(14)과 제2 전원선(13)의 전환 회로를 증설하지 않고, 표시 계조에 따라 제1 드레인 전류 및 제2 드레인 전류의 선택이 실현되기 위한 구성을 설명한다.

도 3은, 유기 EL 소자의 전류-전압 특성을 모식적으로 나타낸 그래프이다. 이 도면에 있어서, 가로축은 유기 EL 소자의 애노드-캐소드간으로의 인가 전압을 나타내고, 세로축은 순방향 전류를 나타낸다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성은 다이오드 특성이 된다. 소정의 역치 전압 이상의 전압을 애노드-캐소드간으로 인가하면 순방향 전류가 흐르기 시작하여, 전압 증가에 따라 전류가 단조 증가해 간다.

여기에서, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널(1)에서는, 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성에 있어서, 소정의 전류치 Ia가 정의된다. 유기 EL 소자(25)가 발광하는 전류 Ia를 경계 전류로 하여, Ia보다 큰 전류 영역에서는, 고전압의 전원 전압을 공급하는 제2 전원선(13) 및 n형 구동 트랜지스터(23)를 경유하여 유기 EL 소자(25)에 발광 전류를 흐르게 하고, Ia 이하의 전류 영역에서는, 저전압의 전원 전압을 공급하는 제1 전원선(14) 및 p형 구동 트랜지스터(22)를 경유하여 유기 EL 소자(25)에 발광 전류를 흐르게 한다.

다음에, Ia를 역치로 하여 제1 드레인 전류 및 제2 드레인 전류 중 어느 하나를 유기 EL 소자(25)에 흐르게 하기 위한 p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동트랜지스터(23)의 전류-전압 특성을 설명한다.

도 4는, 본 발명의 실시 형태에 따른 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다. 이 도면에 있어서, 가로축은 데이터 전압 Vdata, 요컨대, 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 전압을 나타내고, 세로축은 구동 트랜지스터의 드레인 전류 Id를 나타낸다. 또, 제1 게이트 전압치는 V_L2이고, 제2 게이트 전압치는 V_H1이고, 제3 게이트 전압치는 V_H0이며, 제4 게이트 전압치는 V_L1이다.

p형 구동 트랜지스터(22)는, 도 3에 도시된 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성에 있어서의 전류 Ia를 제1 드레인 전류로서 흐르게 할 때의 제1 게이트 전압치 V_L2가 표시 계조를 표현하는 데이터 전압의 범위에 있어서의 최소 전압이 되고, 제1 드레인 전류가 전류 Ia보다 작아질수록, 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 게이트 전압이 커질수록 제1 드레인 전류가 작아지는 전류-전압 특성을 갖고 있다.

한편, n형 구동 트랜지스터(23)는, 전류 Ia를 제2 드레인 전류로서 흐르게 할 때의 제2 게이트 전압치 V_H1이, 유기 EL 소자(25)에 흐르게 하는 최소 전류치 Imin에 대응하는 제3 게이트 전압치 V_H0보다 큰 전압치이며, 제2 드레인 전류가 전류 Ia보다 커질수록, 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 게이트 전압이 커질수록 제2 드레인 전류가 커지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 또, n형 구동 트랜지스터(23)는, 게이트 전압치 V_H2일 때, 제2 드레인 전류로서 전류 Ib를 흐르게 한다. 여기에서, 전류치 Imin이란, 도 4에 도시된 전류-전압 특성에 있어서의 가로축 상의 전류치이며, 당해 전류치보다 작은 전류는 발광 전류로서 무시할 수 있는 것이다.

또한, p형 구동 트랜지스터(22)의 전류-전압 특성에 있어서의, 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치 Imin에 대응하는 제4 게이트 전압치 V_L1은, 제3 게이트 전압치 V_H0보다 작게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해 p형 구동 트랜지스터(22)에 의한 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위와, n형 구동 트랜지스터(23)에 의한 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위가 겹쳐지지 않으며, 완전히 분리된다. 이에 의해, 고전압 전원선과 저전압 전원선의 전환 회로를 증설하지 않고, 모든 범위의 데이터 전압에 있어서, 어느 한쪽만의 구동 트랜지스터로부터 공급되는 드레인 전류에 의해 유기 EL 소자(25)를 발광시키는 것이 가능해진다.

또, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차는, p형 구동 트랜지스터(22)의 제4 게이트 전압치 V_L1과 제1 게이트 전압치 V_L2의 전위차보다 작은 것이 적합하다. 또한, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차는 가능한 한 작은 쪽이 적합하다.

유기 EL 소자(25)에 공급하는 드레인 전류는, p형 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 제4 게이트 전압치 V_L1에 대응하는 게이트 전압이 인가됨으로써 제1 드레인 전류가 흐르기 시작하여, 제1 드레인 전류가 커짐에 따라, 게이트 전압은 제1 게이트 전압치 V_L2까지 작아진다. 그리고, 제1 드레인 전류치가 소정의 전류치 Ia가 되면, n형 구동 트랜지스터(23)의 게이트 전극에 제2 게이트 전압치 V_H1에 대응하는 전압이 인가됨으로써, 제2 드레인 전류가 흐르기 시작한다. 즉, p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 양쪽 모두 전류를 흐르게 하지 않는 전압의 범위는, 제4 게이트 전압치 V_L1과 제2 게이트 전압치 V_H1의 사이에 대응하는 전압 범위이다. 이 범위를 작게 하는 것, 요컨대, 당해 범위에 있어서의 n형 구동 트랜지스터(23)의 전류-전압 특성의 기울기를 가파르게 함으로써, 제2 게이트 전압치 V_H1은 가능한 한 저전압측(V_H1'→V_H1)에 설정할 수 있으므로, 제2 구동 트랜지스터에 흐르는 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 전압을 작게 할 수 있어, 소비 전력을 저감할 수 있다.

또, p형 구동 트랜지스터(22)의 제4 게이트 전압치 V_L1과 제1 게이트 전압치 V_L2의 전위차는, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차보다 큰 것이 적합하다. p형 구동 트랜지스터(22)의 제4 게이트 전압치 V_L1과 제1 게이트 전압치 V_L2의 전위차를 n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차보다 크게 함으로써, 저계조역에서의 표시 가능 계조수를 늘릴 수 있다. 이하에 그 이유를 서술한다.

p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 각각의 게이트 전극에 인가되는 데이터 전압은, 소정의 최소 분해능을 갖고 인가된다. 예를 들면, 0.01V를 최소 분해능으로 하면, 0.01V 단위로 데이터 전압을 입력하는 것이 가능해진다. 그래서, 예를 들면, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차를 0.5V로 설정하고, p형 구동 트랜지스터(22)의 제4 게이트 전압치 V_L1과 제1 게이트 전압치 V_L2의 전위차를 1V로 설정한 경우를 상정한다. 이 경우, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 게이트 전압치 V_H1과 제3 게이트 전압치 V_H0의 전위차간에서는 Ia 이하의 드레인 전류 범위에서 50계조를 할당하는 것이 가능한 것에 반해, p형 구동 트랜지스터(22)의 제4 게이트 전압치 V_L1과 제1 게이트 전압치 V_L2의 전위차간에서는, 동일한 드레인 전류 범위에서 100계조를 할당하는 것이 가능해진다. 본 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널(1)에서는, 소정의 전류치 Ia 이하에서는, p형 구동 트랜지스터(22)를 흐르는 제1 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)에 흐른다. 따라서, n형 구동 트랜지스터(23)의 계조수가 아니라, p형 구동 트랜지스터(22)의 계조수에 의해 저계조역에서의 전류 제어가 행해진다. 이에 의해, 소정의 전류치 Ia 이하에서의 드레인 전류 범위에 있어서의 계조수를 많게 설정할 수 있음으로써, 유기 EL 소자(25)의 저계조역에 있어서의 출력 가능 계조도 증가한다. 특히, 인간의 눈은 저계조역에 있어서의 휘도의 감도가 높기 때문에, 저계조역에 있어서의 표시 가능 계조가 증가함으로써, 표시 장치의 표현 가능색의 품질을 높일 수 있다.

다음에, 상술한 p형 구동 트랜지스터(22) 및 n형 구동 트랜지스터(23)의 전류-전압 특성에 있어서의 전압을, 게이트-소스간 전압에 의해 표현한다.

도 5a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 p형 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다. p형 구동 트랜지스터(22)의 게이트 전극에 인가된 게이트 전압치에 대해, 게이트-소스간 전압 Vgs는, 게이트 전압치로부터 소스 전극의 전압인 V_DD2를 뺀 값이 된다. 따라서, p형 구동 트랜지스터(22)의 제1 드레인 전류를 흐르게 하는 데이터 전압의 범위와, Vgs의 범위를 동일하게(V_L1-V_L2) 설정하는 것이 가능해진다.

이상, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 구동 트랜지스터의 특성으로부터, p형 구동 트랜지스터(22)의 제1 드레인 전류를 유기 EL 소자(25)에 흐르게 하기 위한 데이터 전압의 범위로서 V_L1~V_L2를 설정하고, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 드레인 전류를 유기 EL 소자(25)에 흐르게 하기 위한 데이터 전압의 범위로서 V_H1~V_H2를 설정함으로써, 드레인 전류가 Ia 이하인 범위에서는, p형 구동 트랜지스터(22)의 제1 드레인 전류를 유기 EL 소자의 발광 전류로서, 드레인 전류가 Ia보다 큰 범위에서는, n형 구동 트랜지스터(23)의 제2 드레인 전류를 유기 EL 소자(25)의 발광 전류로서 구분하여 흐르게 하는 것이 가능해진다.

다음에, 상술한 데이터 전압의 범위인 V_L1~V_L2 및 V_H1~V_H2에 의해, 유기 EL 소자(25)의 발광 전류를 표시 계조에 따라 연속적으로 흐르게 하기 위한 변환 회로(7)의 기능에 대해 설명한다. 변환 회로(7)는, 외부로부터 입력된 영상 데이터를 변환 데이터 신호 VT로 변환한다.

도 6은, 본 발명의 실시 형태에 따른 변환 회로의 변환 특성을 나타낸 그래프이다. 이 도면에 기재된 그래프에 있어서, 가로축은 변환 회로(7)에 입력되는 영상 데이터를 나타내고, 세로축은 변환 회로(7)로부터 출력되는 변환 데이터 신호 VT를 나타낸다. 영상 데이터는, 예를 들면, 256계조(0~255)의 휘도를 표현하기 위한 디지털 데이터이다. 그래프의 변환 특성은, 표시 계조가 저계조(0)~소정의 중간 계조(예를 들면 127계조)까지는, 표시 계조의 증가에 따라, VT가 V_L1~V_L2의 범위에서 단조 감소하고 있다. 또, 표시 계조가 소정의 중간 계조(예를 들면 128계조)~고계조까지는, 표시 계조의 증가에 따라, VT가 V_H1~V_H2의 범위에서 단조 증가하고 있다.

또, 변환 회로(7)로부터 출력된 VT는 데이터선 구동 회로(4)의 DA 변환 회로(41)에 입력되어, 아날로그 신호로서의 데이터 전압으로 변환된다. 본 실시 형태에서는, 데이터선 구동 회로(4)는, 영상 데이터에 그대로 대응하는 데이터 전압을 출력하는 것이 아니라, 변환 회로(7)를 통해 소정의 변환을 행한 변환 데이터 신호를, 아날로그 변환함으로써 얻어지는 데이터 전압을 데이터선에 공급한다.

요컨대, 변환 회로(7)는, 변환 데이터 신호 VT에 대응하는 데이터 전압이, p형 구동 트랜지스터(22)의 전류-전압 특성에 있어서의 V_L2~V_L1까지의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 데이터 전압이 작아지도록, 영상 데이터로부터 변환 데이터 신호 VT로 변환한다. 한편, 변환 데이터 신호 VT에 대응하는 데이터 전압이, n형 구동 트랜지스터(23)의 전류-전압 특성에 있어서의 V_H1 이상의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 데이터 전압이 커지도록, 영상 데이터로부터 변환 데이터 신호 VT로 변환한다.

유기 EL 표시 패널(1)은, 상술한 변환 특성의 테이블을, 예를 들면, 내장 메모리에 기억하고 있다. 변환 회로(7)는, 상기 메모리로부터 변환 특성의 테이블을 독출하고, 당해 테이블에 의해 영상 데이터를 변환 데이터 신호로 변환한다.

이에 의해, 변환 데이터 신호 VT에 대응하는 데이터 전압이, p형 구동 트랜지스터(22)의 전류-전압 특성에 있어서의 V_L2~V_L1까지의 범위인 경우와, n형 구동 트랜지스터(23)의 전류-전압 특성에 있어서의 V_H1 이상의 범위인 경우에서, 영상 데이터에 대응하는 변환 데이터 신호를 증감시키는 제어가 상이하지만, 상호 극성이 반전된 2개의 구동 트랜지스터를 이용하여 유기 EL 소자(25)를 구동하는 경우여도, 영상 데이터의 최소치부터 최대치까지의 모든 영역에 대응한 데이터 전압을 생성할 수 있다.

이후에서는, 본 발명의 유기 EL 표시 패널에 영상 신호가 입력되어, 유기 EL 표시 패널이 표시 동작할 때까지의 유기 EL 표시 패널의 구동 방법 및 각종 신호의 흐름을 설명한다.

도 7a는, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널에 있어서의 각종 신호의 흐름을 나타낸 도면이다. 영상 신호는, 동기 신호 및 영상 데이터로 구성된다.

동기 신호는, 수직 동기 신호 V, 수평 동기 신호 H 및 DE(Display Enable) 신호로 구성되고, 그들 동기 신호는 제어 회로(2)에 입력된다. 제어 회로(2)는, 상기 동기 신호를 받아, 주사선 구동 회로(3)에 대해 스타트 펄스 신호를 출력함으로써 주사선 구동 회로(3)로부터 출력되는 주사 신호 SCAN의 출력 타이밍을 제어하고, 데이터선 구동 회로(4)에 대해 동기 신호를 출력함으로써, 데이터선 구동 회로(4)로부터 출력되는 데이터 전압을 공급하는 타이밍과, 주사 신호 SCAN의 출력 타이밍의 동기를 취하는 제어를 행한다.

영상 데이터는, 각 발광 화소(6A)의 유기 EL 소자(25)를 발광시키기 위한 디지털 휘도 정보 신호이며, 변환 회로(7)에 입력된다. 변환 회로(7)는, 도 6에 도시된 변환 특성과 같이, 영상 데이터를 변환 데이터 신호 VT로 변환하여 데이터선 구동 회로(4)에 출력한다. 데이터선 구동 회로(4)는, 내장하는 DA 변환 회로(41)에 의해 디지털의 변환 데이터 신호 VT를 아날로그의 데이터 전압으로 변환하여 발광 화소(6A)에 출력한다.

도 7b는, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 구동 타이밍 차트이다. 이 도면에는, 위에서부터 순서대로, 수직 동기 신호 V, 수평 동기 신호 H, DE 신호, 영상 데이터, 변환 데이터 신호 VT, 스타트 펄스 신호, 1행째의 주사 신호 SCAN_1, 2행째의 주사 신호 SCAN_2, 3행째의 주사 신호 SCAN_3, 및 최종 행의 주사 신호 SCAN_E의 신호가 시계열로 표시되어 있다.

우선, 수직 동기 신호 V에 의해, 1프레임의 기록 타이밍이 결정되고, 수평 동기 신호 H에 의해, 각 발광 화소행으로의 기록 타이밍이 결정된다.

다음에, 스타트 펄스 신호에 의해, 행 순차로 주사 신호 SCAN이 하이레벨이 되고, DE 신호에 동기하여 변환 데이터 신호 VT로부터 변환된 데이터 전압이 데이터선에 출력된다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 구동 방법을 설명한다.

도 8은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널이 갖는 각 회로의 동작 흐름의 관계를 나타낸 도면이다. 이 도면에는, 유기 EL 표시 패널(1)이 갖는 제어 회로(2), 주사선 구동 회로(3), 데이터선 구동 회로(4) 및 변환 회로(7)를 주체로 한 동작 및 그들의 동작 관계가 나타나 있다.

우선, 외부로부터 영상 신호가 입력되며, 유기 EL 표시 패널(1)은, 영상 신호를 구성하는 영상 데이터를 변환 회로(7)에 입력하고(S01), 동기 신호를 제어 회로(2)에 입력한다(S21).

다음에, 변환 회로(7)는, 도 6에서 나타내어진 변환 특성에 의거하여, 입력된 영상 데이터를 변환 데이터 신호 VT로 변환한다(S02). 그리고, 변환 회로(7)는, 변환된 변환 데이터 신호 VT를 데이터선 구동 회로(4)에 출력한다(S03).

한편, 동기 신호가 입력된 제어 회로(2)는, 입력된 동기 신호를 구성하는 DE 신호로부터 스타트 펄스 신호를 생성한다(S22).

다음에, 제어 회로(2)는, DE 신호를 데이터선 구동 회로(4)에 출력함과 더불어, 생성한 스타트 펄스 신호를 주사선 구동 회로(3)에 출력한다(S23).

다음에, DE 신호가 입력된 데이터선 구동 회로(4)는, 내장하는 DA 변환 회로(41)에 의해, 변환 회로(7)로부터 출력된 변환 데이터 신호 VT를 데이터 전압 Vdata로 변환한다(S11).

다음에, 데이터선 구동 회로(4)는, DE 신호에 동기한 변환 데이터 신호 VT로부터 순서대로, DA 변환된 데이터 전압을, 데이터선마다, 주사순이 되도록 각 데이터 드라이버에 설정한다(S12).

한편, 스타트 펄스 신호가 입력된 주사선 구동 회로(3)는, 당해 스타트 펄스 신호에 의해 SCAN 신호를 생성한다(S31).

다음에, 주사선 구동 회로(3)는, 생성한 주사 신호 SCAN을 주사선마다 출력한다(S32).

데이터선 구동 회로(4)는, 주사선 구동 회로(3)로부터 출력된 주사 신호 SCAN에 의해 하이레벨이 되어 있는 주사선에 접속된 발광 화소의 데이터 전압을 출력한다(S13).

마지막으로, 주사선 구동 회로(3)는, 단계 S13에서 하이레벨로 한 주사선을 로우레벨로 한다(S33).

이하에서는, 주사선 구동 회로(3)로부터 주사 신호 SCAN이 입력되고, 데이터선 구동 회로(4)로부터 데이터 전압 Vdata가 입력된 발광 화소의 회로 동작을 설명한다.

도 9는, 본 발명의 실시 형태에 따른 발광 화소 회로의 동작 흐름도이다.

우선, 주사 신호 SCAN에 의해 주사선(11)이 하이레벨이 되어, 발광 화소(6A)의 선택 트랜지스터(21)가 도통 상태가 된다(S41).

다음에, 데이터선 구동 회로(4)로부터 데이터선(12)에 발광 화소(6A)의 데이터 전압이 출력된다(S42).

단계 S41 및 단계 S42에 의해, 발광 화소(6A)의 콘덴서(24)에 데이터 전압에 대응한 전압이 유지된다(S43).

다음에, 주사 신호 SCAN에 의해 주사선(11)이 로우레벨이 되어, 발광 화소(6A)의 선택 트랜지스터(21)가 비도통 상태가 된다(S44).

다음에, 인가된 데이터 전압의 크기에 따라 자동적으로, p형 구동 트랜지스터(22) 또는 n형 구동 트랜지스터(23)가 온 상태가 된다(S45).

단계 S45에서, p형 구동 트랜지스터(22)가 온 상태가 된 경우, 저전압 V_DD2를 전원 전압으로 하여 제1 전원선(14)으로부터 p형 구동 트랜지스터(22)를 통해 제1 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)에 흐른다(S47). 한편, 단계 S45에서, n형 구동 트랜지스터(23)가 온 상태가 된 경우, 고전압 V_DD1을 전원 전압으로 하여 제2 전원선(13)으로부터 n형 구동 트랜지스터(23)를 통해 제2 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)에 흐른다(S46).

단계 S46 또는 단계 S47에 의해, 유기 EL 소자(25)가 데이터 전압에 대응하여 발광한다.

도 10은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널의 구동 동작을 상세하게 설명하는 구동 타이밍 차트의 일례이다. 이 도면에 도시된 구동 타이밍 차트는, 도 7b에 도시된 구동 타이밍 차트의 동일한 데이터선의 4화소의 4수평 기간분을 발췌하여, 구체적인 데이터 전압치를 설정한 것이다. 1행째~4행째에 대응하는 영상 데이터를, 각각, D1~D4로 하고 있다. 또, D1~D4에 대응하는 변환 데이터 신호 VT 및 데이터 전압을, 각각, V1~V4로 하고 있다. 또, 데이터 전압 V1~V4에 의해 유기 EL 소자(25)에 흐르는 드레인 전류를, 각각, Id1~Id4로 하고 있다.

영상 데이터 D1~D4는, 각각, 도 11에 나타내어진 변환 특성에 의해 변환 데이터 신호 VT 및 데이터 전압으로 변환된다.

도 11은, 본 발명의 실시 형태에 따른 변환 회로의 변환 특성의 일례를 나타낸 그래프이다. 이 도면에 기재된 바와 같이, 영상 데이터 D1~D4는, 저계조인 D1부터 고계조인 D4까지 순차적으로, 계조가 높아지고 있다. D1 및 D2는, 영상 데이터가 고계조가 될수록 데이터 전압이 낮아지는 변환 특성 영역이 사용되고, 각각 V1 및 V2로 변환된다. 한편, D3 및 D4는, 영상 데이터가 고계조가 될수록 데이터 전압이 높아지는 변환 특성 영역이 사용되고, 각각, V3 및 V4로 변환된다.

도 12는, 본 발명의 실시 형태에 따른 인접 행에 있어서의 발광 화소의 회로 상태를 나타낸 도면이다. 이 도면에는, 상술한 영상 데이터 D1~D4에 대응한 데이터 전압 V1~V4가, 각각 1행째의 발광 화소~4행째의 발광 화소에 기록된 경우의, 드레인 전류가 흐르는 경로가 나타나 있다.

또, 도 13은, 본 발명의 실시 형태에 따른 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성의 일례를 나타낸 그래프이다. 이 도면에는, 2개의 구동 트랜지스터에 의해 실현된 발광 화소의 전류-전압 변환 특성이 나타나 있다. 또, 상술한 데이터 전압 V1~V4가, 각각 1행째의 발광 화소~4행째의 발광 화소에 기록된 경우의, 드레인 전류 Id1~Id4의 크기가 나타나 있다.

도 11~도 13에 나타내어진 그래프는, 저계조의 영상 데이터 D1 및 D2가, 각각, 변환 회로(7)에 의해 V1 및 V2로 변환되고, V1 및 V2가 V_L2~V_L1의 범위이므로 저전압 V_DD2를 전원 전압으로 하여 p형 구동 트랜지스터(22)로부터 유기 EL 소자(25)로, 각각, 제1 드레인 전류 Id1 및 Id2가 흐르는 것을 나타내고 있다. 또, 고계조의 영상 데이터 D3 및 D4가, 각각, 변환 회로(7)에 의해 V3 및 V4로 변환되고, V3 및 V4가 V_H1~V_H2의 범위이므로 고전압 V_DD1을 전원 전압으로 하여 n형 구동 트랜지스터(23)로부터 유기 EL 소자(25)로, 각각, 제2 드레인 전류 Id3 및 Id4가 흐르는 것을 나타내고 있다.

다시, 도 10으로 되돌아가 구동 타이밍 차트를 설명한다. 영상 데이터 D1~D4가, 각각, 변환 데이터 신호 및 데이터 전압 V1~V4로 변환되고, 변환된 데이터 전압 V1~V4가, 1행째~4행째의 주사 신호 SCAN1~SCAN4와 동기하여 각 행의 발광 화소에 기록되며, 당해 기록 동작 완료 시 이후로부터 각 발광 화소에서 드레인 전류 Id1~Id4가 발생하여, 유기 EL 소자(25)가 발광한다. 상기 동작에 의해, 1프레임 기간에서의, 1행째~4행째의 발광 화소에 발생하는 소비 전력 P1~P4는, 이하와 같이 표시된다.

P1=Id1×V_DD2 (식 1)

P2=Id2×V_DD2 (식 2)

P3=Id3×V_DD1 (식 3)

P4=Id4×V_DD1 (식 4)

상기 식 1~식 4에 의하면, 저계조의 영상 데이터 D1 및 D2에 대한 표시 동작에서는, 저전압 V_DD2를 인가하는 제1 전원선(14)이 사용된다. 여기에서, 전체 계조의 영상 데이터에 대응한 드레인 전류를 1개의 구동 트랜지스터로 흐르게 하는 종래의 회로 구성의 경우에는, 고전압 V_DD1을 인가하는 제2 전원선(13)이 항상 사용되게 된다. 양자를 비교한 경우, 본 발명의 유기 EL 표시 패널(1)과 같이, 2개의 구동 트랜지스터가 배치되어 표시 계조에 의해 전원선을 구분하여 사용한 경우의 쪽이, 저계조의 영상 데이터 D1 및 D2를 표시시킬 때의 소비 전력이 저감되는 점에서, 패널 전체의 저소비 전력화가 도모된다.

이상, 실시 형태에 대해 설명하여 왔지만, 본 발명에 따른 유기 EL 표시 패널은, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태에 있어서의 임의의 구성 요소를 조합하여 실현되는 다른 실시 형태나, 상기 실시 형태에 대해 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해 낸 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 따른 유기 EL 표시 패널을 내장한 유기 EL 표시 장치도 본 발명에 포함된다.

예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 2개의 구동 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극이, 유기 EL 소자(25)의 애노드 전극과 접속되고, 2개의 구동 트랜지스터 쪽이 유기 EL 소자(25)보다 고전위측에 배치된 구성을 취하고 있지만, 본 발명은 당해 구성에 한정되지 않는다. 이하, 상기 실시 형태에서 나타내어진 발광 화소(6A)의 회로 구성의 변형예를 설명한다.

도 14는, 본 발명의 실시 형태에 따른 변형예를 나타낸 발광 화소의 회로도이다. 이 도면에 나타내어진 발광 화소(6B)는, 유기 EL 소자(45)의 캐소드 전극과 2개의 구동 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극이 접속되고, 2개의 구동 트랜지스터 쪽이 유기 EL 소자(45)보다 저전위측에 배치된 구성을 취하고 있는 점만이, 실시 형태에서 나타내어진 발광 화소(6A)와 상이하다.

도 14에 기재된 발광 화소(6B)를 구비하는 유기 EL 표시 패널은, 상술한 실시 형태에 따른 유기 EL 표시 패널(1)과 동일한 효과를 발휘하는 것이다. 이하, 발광 화소(6A)의 구성과 동일한 점은 설명을 생략하고, 상이한 점을 중심으로 설명한다.

도 14에 기재된 발광 화소(6B)는, 선택 트랜지스터(21)와, n형 구동 트랜지스터(42)와, p형 구동 트랜지스터(43)와, 콘덴서(24)와, 유기 EL 소자(45)를 구비한다. 또, 발광 화소열마다 데이터선(12)이 배치되고, 발광 화소행마다 주사선(11)이 배치되어 있다.

또한, 모든 발광 화소(6B)에 대해, 제1 전원선(34)과, 제2 전원선(33)과, 기준 전원선(35)과, 참조 전원선(16)이 배치되어 있다. 또, 제1 전원선(34), 제2 전원선(33), 기준 전원선(15) 및 참조 전원선(16)은, 각각, 다른 발광 화소에도 접속되어 있으며, 전원 공급 회로(5)에 접속되어 있다. 또, 제1 전원선(34)에 설정된 고전압 V_EE2는, 제2 전원선(33)에 설정된 저전압 V_EE1보다 높게 설정되어 있으며, 제2 전원선(33) 및 제1 전원선(34) 모두, 기준 전원선보다 낮은 전위로 설정되어 있다.

선택 트랜지스터(21)는, 게이트 전극이 주사선(11)에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽이 n형 구동 트랜지스터(42) 및 p형 구동 트랜지스터(43)의 게이트 전극에 접속된 스위칭 트랜지스터이다.

n형 구동 트랜지스터(42)는, 게이트 전극이 콘덴서(24)의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 유기 EL 소자(45)의 캐소드 전극에 접속되며, 소스 전극이 제1 전원선(34)에 접속되어 있다. 상기 접속 관계에 의해, n형 구동 트랜지스터(42)는, 콘덴서(24)에 유지된 전압에 따라 제1 드레인 전류를 유기 EL 소자(45)에 공급함으로써 유기 EL 소자(45)를 발광시킨다. n형 구동 트랜지스터(42)는, n형의 박막 트랜지스터(n형 TFT)로 구성된다. 여기에서, 본 변형예에 있어서, 제1 드레인 전류는, n형 구동 트랜지스터(42)를 통해 기준 전원선(35)으로부터 제1 전원선(34)에 흐르는 전류이다.

p형 구동 트랜지스터(43)는, 게이트 전극이 콘덴서(24)의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 유기 EL 소자(45)의 캐소드 전극에 접속되며, 드레인 전극이 제2 전원선(33)에 접속되어 있다. 상기 접속 관계에 의해, p형 구동 트랜지스터(43)는, 콘덴서(24)에 유지된 전압에 따라 제2 드레인 전류를 유기 EL 소자(45)에 공급함으로써 유기 EL 소자(45)를 발광시킨다. p형 구동 트랜지스터(43)는, p형의 박막 트랜지스터(p형 TFT)로 구성된다. 여기에서, 본 변형예에 있어서, 제2 드레인 전류는, p형 구동 트랜지스터(43)를 통해 기준 전원선(35)으로부터 제2 전원선(33)에 흐르는 전류이다.

유기 EL 소자(45)는, 캐소드 전극이 n형 구동 트랜지스터(42)의 드레인 전극 및 p형 구동 트랜지스터(43)의 소스 전극에 접속되고, 애노드 전극이 기준 전원선(35)에 접속된 발광 소자이다. 상기 접속 관계에 의해, 유기 EL 소자(45)는, n형 구동 트랜지스터(42)의 제1 드레인 전류 또는 p형 구동 트랜지스터(43)의 제2 드레인 전류가 흐름으로써 발광한다.

콘덴서(24)는, 제1 전극이 n형 구동 트랜지스터(42) 및 p형 구동 트랜지스터(43)의 게이트 전극에 접속되고, 제2 전극이 참조 전원선(16)에 접속되며, 데이터 전압에 대응한 전압을 유지한다.

여기에서, n형 구동 트랜지스터(42)가 공급하는 제1 드레인 전류 및 p형 구동 트랜지스터(43)가 공급하는 제2 드레인 전류는, 유기 EL 소자(25)의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치를 역치로 하여, 선택적으로 유기 EL 소자(45)를 흐르도록 설정되어 있다. 요컨대, 각 표시 계조에 있어서, 제1 드레인 전류 및 제2 드레인 전류의 어느 한쪽이, 유기 EL 소자(45)를 흐름으로써 어느 하나의 드레인 전류가 유기 EL 소자(25)의 발광 전류로 되어 있다. 발광 화소(6B)에서는, 예를 들면, 저발광 전류 영역에서는, n형 구동 트랜지스터(42)가 온 상태가 되어 제1 드레인 전류를 발광 전류로서 흐르게 한다. 또, 고발광 전류 영역에서는, p형 구동 트랜지스터(43)가 온 상태가 되어 제2 드레인 전류를 발광 전류로서 흐르게 한다. 이 때문에, 저발광 전류 영역에서는, 기준 전원선(35)으로부터 저전압 V_EE1이 설정되어 있는 제2 전원선(33)으로 제1 드레인 전류가 유기 EL 소자(45)에 흐른다. 따라서, 저발광 전류 영역에 있어서의 표시 동작에서는, 제1 전원선(34)으로 드레인 전류를 흐르게 하는 경우와 비교하여 저소비 전력화가 도모된다.

요컨대, 통상의 발광 화소 회로와 비교하여, 발광 화소(6B)에서는, 구동 트랜지스터의 개수는 1개 증가하지만, 제1 전원선(34)과 제2 전원선(33)의 전환 회로를 증설하지 않고, 또, 2개의 구동 트랜지스터마다 데이터선 및 선택 트랜지스터를 배치하지 않으며, 구동 트랜지스터의 개수를 1개 증가시킴으로써, 데이터 전압에 따라 제1 전원선(34)과 제2 전원선(33)을 구분하여 사용하는 것이 가능해진다. 그 결과. 발광 화소의 회로 소자를 대폭으로 증가시키지 않고, 간이한 구성에 의해, 저소비 전력화가 도모된 에너지 절약의 화소 회로를 실현할 수 있다.

도 15는, 본 발명의 실시 형태에 따른 변형예를 나타낸 발광 화소가 갖는 2개의 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성을 나타낸 그래프이다. 여기에서, 본 변형예에서는, 제1 게이트 전압치는 V_L2이고, 제2 게이트 전압치는 V_H1이고, 제3 게이트 전압치는 V_H0이며, 제4 게이트 전압치는 V_L1이다.

n형 구동 트랜지스터(42)는, 도 3에 나타내어진 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 전류 Ia를 제1 드레인 전류로서 흐르게 할 때의 제1 게이트 전압치 V_L2가 표시 계조를 표현하는 데이터 전압의 범위에 있어서의 최대 전압이 되고, 제1 드레인 전류가 전류 Ia보다 작아질수록, 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 게이트 전압이 커질수록 제1 드레인 전류가 커지는 전류-전압 특성을 갖고 있다.

한편, p형 구동 트랜지스터(43)는, 전류 Ia를 제2 드레인 전류로서 흐르게 할 때의 제2 게이트 전압치 V_H1이, 유기 EL 소자(45)에 흐르게 하는 최소 전류치 Imin에 대응하는 제3 게이트 전압치 V_H0보다 작은 전압치이며, 제2 드레인 전류가 전류 Ia보다 커질수록, 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 게이트 전압이 커질수록 제2 드레인 전류가 작아지는 전류-전압 특성을 갖고 있다. 여기에서, 전류치 Imin이란, 도 15에 나타내어진 전류-전압 특성에 있어서의 가로축 상의 전류치이며, 당해 전류치보다 작은 전류는 발광 전류로서 무시할 수 있는 것이다.

또한, n형 구동 트랜지스터(42)의 전류-전압 특성에 있어서의, 최소 전류치 Imin에 대응하는 제4 게이트 전압치 V_L1은, 제3 게이트 전압치 V_H0보다 크게 설정되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해 n형 구동 트랜지스터(42)에 의한 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위와, p형 구동 트랜지스터(43)에 의한 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압의 범위가 겹쳐지지 않으며, 완전히 분리된다. 이에 의해, 고전압 전원선과 저전압 전원선의 전환 회로를 증설하지 않고, 모든 범위의 데이터 전압에 있어서, 어느 한쪽만의 구동 트랜지스터로부터 공급되는 드레인 전류에 의해 유기 EL 소자(45)를 발광시키는 것이 가능해진다.

또, 예를 들면, 본 발명에 따른 유기 EL 표시 패널은, 도 16에 기재된 바와 같은 박형 플랫 TV에 내장된다. 본 발명에 따른 유기 EL 표시 패널이 내장됨으로써, 저소비 전력 또한 고정밀도의 화상 표시가 가능한 박형 플랫 TV가 실현된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 특히, 화소 신호 전류에 의해 화소의 발광 강도를 제어함으로써 휘도를 변동시키는 액티브형의 유기 EL 플랫 패널 디스플레이에 유용하다.

1 : 유기 EL 표시 패널
2 : 제어 회로
3 : 주사선 구동 회로
4 : 데이터선 구동 회로
5 : 전원 공급 회로
6 : 표시부
6A, 6B, 100A : 발광 화소
7 : 변환 회로
11, 111 : 주사선
12, 112 : 데이터선
13, 33 : 제2 전원선
14, 34 : 제1 전원선
15, 35, 115 : 기준 전원선
16 : 참조 전원선
21, 121a, 121b : 선택 트랜지스터
22, 43, 122 : p형 구동 트랜지스터
23, 42 : n형 구동 트랜지스터
24 : 콘덴서
25, 45, 125 : 유기 EL 소자
41 : DA 변환 회로
113 : 고휘도용 전원선
114 : 저휘도용 전원선
123 : 스위칭 트랜지스터
124a, 124b : 유지 용량 소자
126 : 다이오드

Claims

유기 EL 소자와,
제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응한 전압을 유지하는 콘덴서와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제1 구동 트랜지스터와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제2 구동 트랜지스터와,
상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과,
상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서에 상기 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와,
상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 인가하는 제1 전원선과,
상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 높은 제2 전원 전압을 인가하는 제2 전원선을 구비하며,
상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최소 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며,
상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 큰 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터인, 유기 EL 표시 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제4 게이트 전압치는, 상기 제3 게이트 전압치보다 작은, 유기 EL 표시 패널.
청구항 2에 있어서,
영상 데이터를 변환 데이터 신호로 변환하는 변환 회로와,
상기 변환 회로로부터 입력되는 상기 변환 데이터 신호를 상기 데이터 전압으로 변환하는 DA 변환 회로를 포함하며, 상기 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 데이터선 구동 회로를 더 구비하는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 변환 회로는,
상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제1 게이트 전압치부터 상기 제4 게이트 전압치까지의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 작아지도록 상기 변환 데이터 신호로 변환하고,
상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제2 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제2 게이트 전압치 이상의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 커지도록 상기 변환 데이터 신호로 변환하는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 스위칭 트랜지스터의 도통 및 비도통을 제어하는 주사 신호를, 주사선을 통해 상기 스위칭 트랜지스터에 출력하는 주사선 구동 회로를 더 구비하는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 5에 있어서,
상기 유기 EL 소자, 상기 콘덴서, 상기 제1 구동 트랜지스터, 및 상기 제2 구동 트랜지스터를 포함하는 화소 회로가, 매트릭스형상으로 배치되어 있는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 6에 있어서,
상기 데이터선 구동 회로 및 상기 주사선 구동 회로를 제어하는 제어 회로를 더 구비하며,
상기 제어 회로는,
상기 주사선 구동 회로에 의해, 상기 매트릭스형상의 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 포함되는 상기 스위칭 트랜지스터를 ON 제어하는 타이밍과,
상기 데이터선 구동 회로에 의해, 상기 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 데이터선을 통해 상기 데이터 전압을 공급하는 타이밍의 동기를 취하는 제어를 행하는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 7에 있어서,
상기 데이터선 구동 회로는, 상기 제어 회로로부터의 동기 신호의 입력에 의해, 상기 주사선 구동 회로로부터 상기 매트릭스형상의 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 주사 신호를 출력하는 타이밍과 동기시켜, 상기 어느 한 라인에 있어서의 각 화소 회로에 상기 데이터선을 통해 상기 데이터 전압을 공급하는, 유기 EL 표시 패널.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 유기 EL 표시 패널을 구비한, 유기 EL 표시 장치.
유기 EL 소자와,
제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응하는 전압을 유지하는 콘덴서와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제1 구동 트랜지스터와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 애노드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제2 구동 트랜지스터와,
상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과,
상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서의 제1 전극에 상기 데이터 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와,
상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 설정하는 제1 전원선과,
상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 높은 제2 전원 전압을 설정하는 제2 전원선과,
영상 데이터를 변환 데이터 신호로 변환하는 변환 회로와,
상기 변환 회로로부터 입력되는 상기 변환 데이터 신호를 상기 데이터 전압으로 변환하는 DA 변환 회로를 포함하고, 상기 데이터 전압을 상기 데이터선에 공급하는 상기 데이터선 구동 회로를 구비하며,
상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최소 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며,
상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 큰 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 커지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터인 유기 EL 표시 패널의 구동 방법으로서,
상기 변환 회로는,
상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제1 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제1 게이트 전압치부터 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제4 게이트 전압치까지의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 작아지도록 변환하는 제1 변환 단계와,
상기 변환 데이터 신호에 대응하는 상기 데이터 전압이, 상기 제2 구동 트랜지스터의 전류-전압 특성에 있어서의 상기 제2 게이트 전압치 이상의 범위인 경우, 당해 범위에 대응하는 상기 영상 데이터의 표시 계조가 올라감에 따라 변환 후의 데이터 전압이 커지도록 변환하는 제2 변환 단계를 포함하는, 유기 EL 표시 패널의 구동 방법.
유기 EL 소자와,
제1 전극과 제2 전극을 가지며, 데이터 전압에 대응하는 전압을 유지하는 콘덴서와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 드레인 전극이 상기 유기 EL 소자의 캐소드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제1 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 n형의 제1 구동 트랜지스터와,
게이트 전극이 상기 콘덴서의 제1 전극에 접속되고, 소스 전극이 상기 유기 EL 소자의 캐소드 전극에 접속되며, 상기 콘덴서에 유지된 상기 전압에 따른 제2 드레인 전류를 상기 유기 EL 소자에 공급함으로써 상기 유기 EL 소자를 발광시키는 p형의 제2 구동 트랜지스터와,
상기 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터선과,
상기 데이터선과 상기 콘덴서의 도통 및 비도통을 전환함으로써 상기 콘덴서의 제1 전극에 상기 데이터 전압을 유지시키기 위한 스위칭 트랜지스터와,
상기 제1 구동 트랜지스터의 소스 전극에 제1 전원 전압을 설정하는 제1 전원선과,
상기 제2 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 상기 제1 전원 전압보다 낮은 제2 전원 전압을 설정하는 제2 전원선을 구비하며,
상기 제1 구동 트랜지스터는, 상기 유기 EL 소자의 전류-전압 특성에 있어서의 소정의 전류치에 대응하는 제1 게이트 전압치가 상기 데이터 전압에 있어서의 최대 전압이 되고, 상기 제1 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 작아질수록, 상기 제1 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터이며,
상기 제2 구동 트랜지스터는, 상기 소정의 전류치에 대응하는 제2 게이트 전압치가, 상기 유기 EL 소자에 흐르게 하는 최소 전류치에 대응하는 제3 게이트 전압치보다 작은 전압치이고, 상기 제2 드레인 전류가 상기 소정의 전류치보다 커질수록, 상기 제2 드레인 전류를 흐르게 하기 위한 게이트 전압이 작아지는 전류-전압 특성을 갖는 트랜지스터인, 유기 EL 표시 패널.