JP4822590B2 - 有機ｅｌ回路 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１画素について、複数のデータラインからのデータでオンオフされる複数の駆動トランジスタと、この複数の駆動トランジスタにそれぞれ対応して設けられた複数のＥＬ素子を有する有機ＥＬ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フラットパネルディスプレイとして、有機ＥＬパネルが知られている。この有機ＥＬパネルは各画素が自発光するため、液晶のようにバックライトなどを必要とせず、明るい表示が可能であるという利点がある。
【０００３】
図６に、従来の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用した有機ＥＬパネルにおける画素回路の構成例を示す。有機ＥＬパネルは、このような画素をマトリクス配置して構成される。
【０００４】
行方向に伸びるゲートラインには、ゲートラインによって選択されるｎチャンネル薄膜トランジスタであるスキャンＴＦＴ１のゲートが接続されている。このスキャンＴＦＴ１のドレインには列方向に伸びるデータラインが接続されており、そのソースには他端が保持容量電源ラインに接続された保持容量ＳＣが接続されている。また、スキャンＴＦＴ１のソースと保持容量ＳＣの接続点は、ｐチャンネル薄膜トランジスタである駆動ＴＦＴ２のゲートに接続されている。そして、この駆動ＴＦＴ２のソースが電源ＰＶＤＤに接続され、ドレインが有機ＥＬ素子ＥＬに接続されている。なお、有機ＥＬ素子ＥＬの他端はカソード電源ＣＶに接続されている。
【０００５】
従って、ゲートラインがＨレベルの時にスキャンＴＦＴ１がオンとなり、そのときのデータラインのデータが保持容量ＳＣに保持される。そして、この保持容量ＳＣに維持されているデータ（電位）に応じて駆動ＴＦＴ２がオンオフされ、駆動ＴＦＴ２がオンしている場合に有機ＥＬ素子ＥＬに電流が流れ、発光する。
【０００６】
そして、データラインは、対応するデータがビデオ信号ラインに供給されるタイミングで順次オンする。従って、データラインに供給されるビデオ信号に応じて有機ＥＬ素子ＥＬの輝度制御が行われる。すなわち、駆動ＴＦＴ２のゲート電位を制御して有機ＥＬ素子に流す電流を制御して各画素の階調表示が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各画素についての駆動ＴＦＴ２のしきい値電圧（Ｖｔｈ）には、ばらつきが必然的に生じる。そして、しきい値電圧にばらつきが生じると、各画素における表示が不均一になり、表示むらが生じるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、表示むらを生じることなく好適な階調制御を行うことができる有機ＥＬ回路を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１画素について、複数のデータラインからのデータでオンオフされる複数の駆動トランジスタと、この複数の駆動トランジスタにそれぞれ対応して設けられた複数の有機ＥＬ素子を有し、各駆動トランジスタのサイズを異ならせることで各ＥＬ素子に流れる電流量を変えるとともに、複数の駆動トランジスタのオンするトランジスタの数を制御して、１画素のＥＬ素子のオンする数を変更することで各画素の発光量を制御して階調表示を行うことを特徴とする。
【００１０】
このように、１画素内に設けられた複数の有機ＥＬ素子（サブピクセル）のオンオフを切り換えるとともに、駆動トランジスタのサイズを異ならせることによって、各駆動トランジスタをフルオンすることによって階調制御を行うことができる。従って、駆動トランジスタのしきい値電圧の影響を排除して良好な階調制御をすることができる。
【００１１】
また、１画素内の前記複数のＥＬ素子の発光面積を互いに異ならせることが好適である。このように、ＥＬ素子の発光面積を変更することで発光量を異ならせることができ、これを組み合わせることでより好適な階調制御を行うことができる。
【００１２】
また、各画素の駆動トランジスタの駆動時間を複数のサブフィールドに分け、各サブフィールドにおけるオンオフを制御することで、各ＥＬ素子のオン時間を制御することが好適である。このような時分割発光を組み込むことによって、より多階調の制御が行える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の１画素分の構成を示す図であり、水平方向のゲートラインには、３つのｎチャンネルのスキャンＴＦＴ１−１，１−２，１−３のゲートが接続されている。従って、３つのスキャンＴＦＴ１−１，１−２，１−３は、その水平ラインが選択されたときに１水平期間にわたって同時にオンする。
【００１５】
各スキャンＴＦＴ１−１，１−２，１−３のドレインは、それぞれ別のデータラインＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２，ＤＡＴＡ３にそれぞれ接続されている。一方、各スキャンＴＦＴ１−１，１−２，１−３のソースは、それぞれ別の保持容量ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３にそれぞれ接続されている。また、これら保持容量ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３の他端は、電源ラインである保持容量電源ラインＶＳＣに接続されている。
【００１６】
そして、スキャンＴＦＴ１−１，１−２，１−３のソースと保持容量ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３の接続点は、それぞれ駆動ＴＦＴ２−１，２−２，２−３のゲートに接続されている。この駆動ＴＦＴ２−１，２−２，２−３は、ｐチャンネルＴＦＴであり、ソースはすべて電源ラインＰＶＤＤに接続されており、ドレインはそれぞれ別の有機ＥＬ素子ＥＬ１，ＥＬ２，ＥＬ３のアノードに接続されている。この有機ＥＬ素子ＥＬ１，ＥＬ２，ＥＬ３のカソードは、カソード電源に接続されている。すなわち、１画素が、３つのサブピクセルを構成するＥＬ素子ＥＬ１，ＥＬ２，ＥＬ３によって構成されている。
【００１７】
このような回路において、駆動ＴＦＴ２−１，２−２，２−３は、そのサイズが１：２：４となっている。一方、データラインＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２，ＤＡＴＡ３には、それぞれ輝度データの１，２，３ビット目の信号が供給される。これによって、３ビットの、「０００」〜「１１１」（７）の８階調のデータに応じた有機ＥＬ駆動電流を得ることができる。なお、ＴＦＴ２−１，２−２，２−３のサイズは、ゲート長または／及びゲート幅の調整によって、設定されている。
【００１８】
このように、駆動ＴＦＴ２−１，２−２，２−３のサイズを変更し、これらをフルオンすることで、電流量を制御することができる。また、オンオフ制御でありその電流量がほぼ一定であるため、駆動ＴＦＴ２−１，２−２，２−３の寿命も十分なものにできる。そして、輝度信号をデジタルデータとして、データラインＤＡＴＡ１，２，３にそれぞれ供給すればよいため、デジタル処理によって得た各画素の輝度データをそのままデータラインＤＡＴＡ１、２、３に供給することができ、Ｄ／Ａコンバータなどが不要になる。さらに、デジタルデータであるため、伝達経路におけるデータの劣化も非常に少なくできる。
【００１９】
なお、カラー表示の場合には、ＲＧＢの画素を別々に設け、ＲＧＢ別々のビデオ信号によって、各画素を駆動すればよい。
【００２０】
上述の例では、発光量（駆動電流量）の異なるサブピクセルを構成する有機ＥＬ素子ＥＬ１、２、３の発光を制御して、階調を制御した。さらに、各サブピクセルの発光時間を制御することも好適である。例えば、図２に示すように、１フィールドを第１サブフィールドと第２サブフィールドに分け、各フィールドの長さを１：２に設定することで、「０」または「１」のオンオフ制御であった各有機ＥＬ素子をその時間により、「０」「１」「２」「３」の４段階にできる。
【００２１】
例えば、第１サブフィールドの周波数を７．５ｍｓｅｃ（１２０Ｈｚ）、第２サブフィールドの周波数１５ｍｓｅｃ（６０Ｈｚ）と設定し、各サブフィールド間に所定の消灯期間をおくことで、時分割発光が行える。
【００２２】
さらに、各サブピクセルの発光面積を異ならせ、これによって各画素の発光量を制御することも好適である。
【００２３】
ここで、時分割、電流制御およびサブピクセルの面積変更を含めた発光制御の例を説明する。簡単のため、図３に示すように、駆動ＴＦＴ２をＴＦＴ２−１，２−２の２つとする。これによって、スキャンＴＦＴ１、保持容量ＳＣ、有機ＥＬ素子ＥＬもそれぞれ２つになる。
【００２４】
まず、ＴＦＴ２−１，２−２のサイズを１：４に設定する。一方、各サブピクセルを構成する有機ＥＬ素子ＥＬ１，２の発光面積比は、１：２とする。
【００２５】
そして、第１サブフィールドの周波数を第２サブフィールの周波数の２倍に設定する。これによって、図４に示すように、デジタルデータ（Data Signal）の「００００」〜「１１１１」の１６階調（輝度レベルFray Scale Level０〜１５）に対しては、第１サブフィールド（1st SubField）及び第２サブフィールド（2nd SubField）における第１ピクセル（1 pixel）のオンオフで１ビット目及び２ビット目に対応でき、第１フィールド及び第２フィールドにおける第２ピクセル（2 pixel）のオンオフで３ビット目及び４ビット目に対応することができる。
【００２６】
また、図５に示すように、第１サブフィールドの周波数を第２サブフィールドの周波数の４倍に設定した場合には、１６階調に対して、第１フィールドにおける第１ピクセル及び第２ピクセルのオンオフで１ビット目及び２ビット目に対応でき、第２フィールドにおける第１ピクセル及び第２ピクセルのオンオフで３ビット目及び４ビット目に対応することができる。
【００２７】
このような時分割発光を利用することによって、階調数を２倍にすることができ、上述の電流量制御とあわせることでより多階調の表示が可能になる。
【００２８】
なお、図５の場合には、サブピクセルを構成する有機ＥＬ素子ＥＬ１，ＥＬ２面積は同一とし、サブフィールドの時間比１：４、トランジスタ（駆動ＴＦＴ）サイズ比１：２としている。
【００２９】
また、駆動ＴＦＴサイズ比を例えば１：４とするのに代えて、同じサイズの駆動ＴＦＴを１画素において、１個：４個としてもよい。
【００３０】
さらに、ＥＬ素子の発光面積が例えば１：４とするのに代えて同じ発光面積のＥＬ素子を１画素において、１個：４個としてもよい。
【００３１】
また、スキャンＴＦＴ及び駆動ＴＦＴは、それぞれｎチャネル、ｐチャネルに限定されない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１画素内に設けられた複数の有機ＥＬ素子のオンオフを切り換えることによって、駆動トランジスタの特性の影響を少なくして好適な階調制御を行うことができる。
【００３３】
また、各駆動トランジスタのサイズを異ならせて、ＥＬ素子の発光量を異ならせることで、各駆動トランジスタをフルオンすることによって階調制御を行うことができる。従って、駆動トランジスタのしきい値電圧の影響を排除することができる。
【００３４】
さらに、時分割発光を組み込むことによって、より多階調の制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態の構成を示す図である。
【図２】 サブフィールドの構成を説明する図である。
【図３】 他の実施形態の構成を示す図である。
【図４】 サブフィールド毎の点灯状態の一例を示す図である。
【図５】 サブフィールド毎の点灯状態の他の例を示す図である。
【図６】 従来の１画素の構成を示す図である。
【符号の説明】
ＴＦＴ１ スキャンＴＦＴ、ＴＦＴ２ 駆動ＴＦＴ、ＳＣ 保持容量、ＥＬ 有機ＥＬ素子。

Claims (3)

  1. １画素について、複数データラインからのデータでオンオフされる複数の駆動トランジスタと、この複数の駆動トランジスタにそれぞれ対応して設けられた複数の有機ＥＬ素子を有し、
    前記各駆動トランジスタはトランジスタサイズが異なるとともに、オンするトランジスタの数を制御して、各画素におけるオンするＥＬ素子の数を異ならせることにより、各画素の発光量を制御して階調表示を行う有機ＥＬ回路において、
    １画素内の前記複数のＥＬ素子の発光面積を互いに異ならせることを特徴とする有機ＥＬ回路。
  2. 請求項１に記載の有機ＥＬ回路において、
    前記複数の駆動トランジスタのうち、より大きなトランジスタサイズを有する駆動トランジスタには、より小さなトランジスタサイズを有する駆動トランジスタに設けられるＥＬ素子よりも大きな発光面積を有するＥＬ素子が対応して設けられることを特徴とする有機ＥＬ回路。
  3. 請求項１または２に記載の有機ＥＬ回路において、
    各画素の駆動トランジスタの駆動時間を複数のサブフィールドに分け、各サブフィールドにおけるオンオフを制御することで、各ＥＬ素子のオン時間を制御することを特徴とする有機ＥＬ回路。
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