JP2007271972A - 有機el表示装置の駆動方法及び駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 有機EL素子の一方の電極を第1の給電線に常に接続し、駆動TFTのドレインを第2の給電線に常に接続し、信号書込み期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線に接続しつつ駆動TFTのソースを信号線に接続し信号電流を流してこの時の駆動TFTのゲートソース間電圧を保持し、画像表示期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線から切り離し、駆動TFTのソースを信号線から切り離し有機EL素子の他方の電極に接続して有機EL素子に電流を流す有機EL表示装置の駆動回路。
【選択図】 図1
Description
Ids=k{2(Vgs−Vth)−Vds}・Vds ・・・ (式1)
に従って増加する事が知られている。ここでkはTFTの構造や使用される半導体の特性で決まる定数である。式1は飽和ドレイン電圧613(=Vgs−Vth)で極大(×印で示す。)を持つ二次曲線であり、Idsの極大値は
Ids=k(Vgs−Vth)2 ・・・ (式2)
となる。飽和ドレイン電圧613は高輝度の表示を行う条件下では5〜10V程度である。理想的なTFTでは飽和ドレイン電圧613以上のVds(>Vgs−Vth)に対し、Idsは式2で与えられる一定値をとりVgsには依存するがVdsに依存しなくなる。この様な領域を飽和領域616と呼ぶ。実際のTFTは必ずしも完全な飽和特性を持つとは限らない。この点については後述する。
各画素回路の有機EL素子の一方の電極を第1の給電線に常に接続し、駆動TFTのドレインを第2の給電線に常に接続し、
信号書込み期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線に接続しつつ駆動TFTのソースを信号線に接続し信号電流を流してこの時の駆動TFTのゲートソース間電圧を保持して画像信号を書き込み、
画像表示期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線から切り離し、駆動TFTのソースを信号線から切り離し有機EL素子の他方の電極に接続して有機EL素子に電流を流して画像を表示することを特徴とする。
さらに各々の画素回路は、一方の電極が第1の給電線に接続された有機EL素子と、ドレインが第2の給電線に接続された駆動TFTと、駆動TFTのゲートソース間電圧の保持手段と、駆動TFTのゲートと第3の給電線の間に設けられた第1のスイッチと、駆動TFTのソースと信号線の間に設けられた第2のスイッチと、さらに駆動TFTのソースと有機EL素子の他方の電極との間に設けられた第3のスイッチとから構成され、第2のスイッチと第3のスイッチは逆の位相で開閉し、第1のスイッチは第2のスイッチと実質的に同一の位相で開閉することを特徴とする有機EL表示装置の駆動回路である。
ゲートソース間電圧+(電源電圧906−第3の給電線の電位903)
=(飽和ドレイン電圧911+閾値電圧912)+(電源電圧906−第3の給電線の電位903)・・・ (式3)
で与えられる。因みに図1の回路では、駆動TFT107のソースが信号電流源104側に、ドレインが第2の給電線102側に接続されているが、もし図3の回路の様に、ソースが第2の給電線102側に接続されていると、第3の給電線105の電位を与えると、直ちに駆動TFT107のVgsが決まってしまうため、信号電流904と一致するIdsを流すのに適当なVgsが設定できない。
電源電圧906−有機EL素子での電圧降下907・・・ (式4)
となる。これを第2のドレインソース間電圧909と呼ぶ。
所定の電流を流した時の
(ゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下907)
=(飽和ドレイン電圧911+閾値電圧912+有機EL素子での電圧降下907)・・・ (式5)
が得られる。飽和ドレイン電圧911と有機EL素子での電圧降下907は、信号電流904の大きさに依存し、表示すべき輝度レベルに対応する信号電流904が決まると、(式5)から第1のドレインソース間電圧905と第2のドレインソース間電圧909が一致する第3の給電線の電位903が求められる。
予め変化を予測して設定する事が出来る。しかし図3に示した様な従来の電流プログラミング回路においては、この様な設定を行う事ができない。
101、102、105 給電線
103 信号線
104 信号電流源
106 有機EL素子
107 駆動TFT
108 電圧保持手段
109、110,111 スイッチ
114 走査線
Claims (17)
- 少なくとも第1の給電線と、第1の給電線とは異なる電位を有する第2の給電線と、第3の給電線と、信号電流源が接続された信号線と、各々が少なくとも有機EL素子と、駆動TFTと、駆動TFTのゲートソース間電圧の保持手段とを有する複数の画素回路から構成される有機EL表示装置の駆動方法であって、各画素回路の有機EL素子の一方の電極を第1の給電線に常に接続し、駆動TFTのドレインを第2の給電線に常に接続し、信号書込み期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線に接続しつつ駆動TFTのソースを信号線に接続し信号電流を流してこの時の駆動TFTのゲートソース間電圧を保持して信号を書込み、画像表示期間には、駆動TFTのゲートを第3の給電線から切り離し、駆動TFTのソースを信号線から切り離し有機EL素子の他方の電極に接続して有機EL素子に電流を流して画像を表示することを特徴とする有機EL表示装置の駆動方法。
- 請求項1に記載の有機EL表示装置の駆動方法において、第3の給電線の電位を、表示すべき最小輝度レベルに対応する電流を流した時の(駆動TFTのゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下)以上、表示すべき最大輝度レベルに対応する電流を流した時の(駆動TFTのゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下)以下の値に設定する事を特徴とする有機EL表示装置の駆動方法。
- 請求項2に記載の有機EL表示装置の駆動方法において、第3の給電線の電位を、表示すべき輝度レベルの平均値に対応する電流を流した時の(駆動TFTのゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下)に設定する事を特徴とする有機EL表示装置の駆動方法。
- 請求項2に記載の有機EL表示装置の駆動方法において、所定の期間に亘って画像信号を解析してその中から一つの輝度レベルを選択し、次の所定の期間には、第3の給電線の電位を該選択された輝度レベルに対応する電流を流した時の(駆動TFTのゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下)に設定する事を特徴とする有機EL表示装置の駆動方法。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の駆動方法において、駆動TFTのゲートを、駆動TFTのソースを有機EL素子に接続するのに有意の期間先立って、第3の給電線から切り離す事を特徴とする有機EL表示装置の駆動方法。
- 少なくとも複数の画素回路と、第1の給電線と、第2の給電線と、第3の給電線と、信号電流源と、信号電流源が接続された信号線からなり、さらに各々の画素回路は、一方の電極が第1の給電線に接続された有機EL素子と、ドレインが第2の給電線に接続された駆動TFTと、駆動TFTのゲートソース間電圧の保持手段と、駆動TFTのゲートと第3の給電線の間に設けられた第1のスイッチと、駆動TFTのソースと信号線の間に設けられた第2のスイッチと、さらに駆動TFTのソースと有機EL素子の他方の電極との間に設けられた第3のスイッチとから構成され、第2のスイッチと第3のスイッチは逆の位相で開閉し、第1のスイッチは第2のスイッチと実質的に同一の位相で開閉することを特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6に記載の駆動回路において、さらに画素回路はその有機EL素子が異なる色で発光するする複数のグループを構成し、同じグループの画素回路はそのグループに専用の第3の給電線に接続される事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6、7に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、さらに第3の給電線にその出力電圧が可変な電圧源を接続する事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項8に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、さらに信号電流源に送られる画像信号の中から一つの輝度レベルを選択する信号解析手段を備え、前記電圧源はこの輝度レベルに対応する信号電流を流した時の(駆動TFTのゲートソース間電圧+有機EL素子での電圧降下)に相当する電圧を出力する事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項9に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、該選択される輝度レベルが、前記画像信号の平均の輝度レベルである事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6ないし10のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、第1のスイッチと第2のスイッチがチャンネルの導電型が同一のTFTであり、第3のスイッチがこれらとはチャネルの導電型が異なるTFTであり、さらに各々のゲートが共通の走査線に接続された事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6ないし10のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、第2のスイッチと第3のスイッチがチャンネルの導電型が異なるTFTであり、各々のゲートが共通に第1の走査線に接続され、第1のスイッチのゲートが第2の走査線に接続された事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6ないし10のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、第1ないし第3のスイッチが駆動TFTとチャンネルの導電型が同一のTFTであり、第1と第2のスイッチのゲートが共通に第1の走査線に接続され、第3のスイッチのゲートが第2の走査線に接続された事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項13に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、第1ないし第3のスイッチのTFT及び駆動TFTが全てアモルファスシリコンのTFTである事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項13に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、第1ないし第3のスイッチのTFT及び駆動TFTが全て金属酸化物半導体のTFTである事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6ないし15のいずれか1項に記載の有機EL表示装置の駆動回路において、各画素回路の有機EL素子のカソードが第1の給電線に共通に接続され、駆動TFTがnチャンネルである事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
- 請求項6ないし15のいずれか1項に記載の有機EL表示装置駆動の回路において、各画素回路の有機EL素子のアノードが第1の給電線に共通に接続され、駆動TFTがpチャンネルである事を特徴とする有機EL表示装置の駆動回路。
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