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TWI466090B - 有機電致發光顯示裝置 - Google Patents

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TWI466090B
TWI466090B TW100142902A TW100142902A TWI466090B TW I466090 B TWI466090 B TW I466090B TW 100142902 A TW100142902 A TW 100142902A TW 100142902 A TW100142902 A TW 100142902A TW I466090 B TWI466090 B TW I466090B
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transistor
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TW100142902A
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Inventor
Junya Tamaki
Nobuhiko Sato
Masami Iseki
Kouji Ikeda
Masahiro Tamura
Takeshi Izumida
Naoki Tokuda
Original Assignee
Canon Kk
Hitachi Displays Ltd
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Publication date
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Description

有機電致發光顯示裝置
本發明係關於一種有機EL(電致發光)顯示裝置。
透過在基板上以矩陣形式佈置像素來構造有機EL顯示裝置，其中每個像素具有有機EL元件。在每個像素中，有機EL元件與用於驅動有機EL元件的電晶體(以下，稱為驅動電晶體)和用於為有機EL元件供電的電源線串聯連接。這裏，日本專利申請公開No. 2003-122301公開了一種透過在電源線與有機EL元件之間進一步串聯地設置用於控制發光週期的電晶體(以下，稱為發光週期控制電晶體)來實現令人滿意的移動影像顯示特性的構造。
此外，由於有機EL顯示裝置是自發光顯示裝置，所以與液晶顯示裝置相比，具有能夠確保高對比度的優點。此外，已研製了下述幾種有機EL顯示裝置，這些有機EL顯示裝置被構造為使得用戶可根據影像資料的類型來切換高亮度顯示模式和低亮度顯示模式。順便提及，存在透過降低亮度的峰值來實現低亮度顯示的構造。然而，由於有機EL元件的電流-亮度特性不是線性的，所以複雜系統對於在高亮度顯示模式與低亮度顯示模式之間使得伽瑪特性恆定是必要的。另一方面，美國專利No. 6,583,775公開了一種透過下述方式實現低亮度顯示的構造：即，縮短發光週期，而不使亮度的峰值從高亮度顯示模式下的亮度峰值改變。
然而，在如日本專利申請公開No. 2003-122301中所公開的那樣執行驅動以控制發光週期的情況下，由於以下原因，存在當發光週期控制電晶體截止時因漏電流而導致有缺陷的顯示發生的情況。
在控制發光週期的驅動中，期望的灰度顯示透過在發光週期中有機EL元件的發光亮度來實現。在電壓寫入驅動型的有機EL顯示裝置中，作為灰度顯示資料的資料電壓作為資料信號從資料線輸入到每個像素的驅動電晶體。要作為資料信號被輸入的資料電壓具有在最小灰度顯示資料電壓與最大灰度顯示資料電壓之間的電壓值，由此執行灰度顯示。
此外，發光週期和非發光週期透過發光週期控制電晶體的導通和截止狀態來限定。當發光週期控制電晶體截止時的電阻不足夠大時，即使在驅動序列中的非發光週期中，漏電流也在有機EL元件中流動，由此有機EL元件發光。當由漏電流引起的發光亮度(以下也僅稱為亮度)比發光週期中的最小灰度顯示時的亮度大時，比發光週期中的最小灰度顯示時的亮度大的光發射疊加在非發光週期中。因此，存在諸如亮度變化、或最小灰度顯示時的黑色漂浮(black floating)等的有缺陷的顯示發生的問題。
由於一框週期中的非發光週期的比例變長的原因，所以上面的問題在如美國專利No. 6,583,775中公開的那樣透過縮短發光週期來實現低亮度顯示的構造中變得更明顯。因此，在這種構造中，由於要被疊加的漏發光量進一步增大，所以對比度劣化。
考慮到上述的現有技術的問題，本發明旨在提供一種抑制當發光週期控制電晶體截止時由漏電流引起的有缺陷的顯示的有機EL顯示裝置。
為了實現上述目的，本發明係關於一種有機EL顯示裝置，其特徵在於包括：多個像素，每個像素包括有機EL元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體，該驅動電晶體被配置為將根據閘極電極的電位的電流供給有機EL元件，該發光週期控制電晶體與有機EL元件和驅動電晶體串聯連接並被配置為回應於控制信號而控制有機EL元件的發光；資料線，該資料線被配置為將根據灰度顯示資料的資料電壓施加於該像素；以及控制線，該控制線被配置為將控制信號供給發光週期控制電晶體的閘極電極，其中，在該多個像素中的某個像素中，電阻Roff _ILM和電阻Rbk _Dr滿足運算式(1)：Roff _ILMRbk _Dr，該電阻Roff _ILM為在發光週期控制電晶體的截止狀態下的發光週期控制電晶體的源極電極與汲極電極之間的電阻，該電阻Rbk _Dr為在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體的閘極電極的狀態下的驅動電晶體的源極電極和汲極電極之間的電阻。
根據本發明，當發光週期控制電晶體在非發光週期中截止時，透過漏電流獲得的亮度不會變得大於與發光週期中的最小灰度顯示資料對應的亮度。因此，可抑制諸如亮度變化、或最小灰度顯示時的黑色漂浮等有缺陷的顯示發生。
從以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發明的進一步的特徵將變得顯而易知。
以下，將參照附圖對根據本發明的較佳實施例的有機EL顯示裝置進行詳細描述。這裏，應當注意，由於根據需要適當地放大和縮小圖中的各個構件以使得這些構件易於識別，所以各個圖的比例尺尺寸與實際的不同。
第一實施例
圖1是例示根據本發明的第一實施例的有機EL顯示裝置1的構造的示圖。在本實施例中，有機EL顯示裝置1具有顯示區域10，在顯示區域10中，多個像素100以m列×n行(m、n為自然數)的形式二維地佈置。顯示區域10中的像素100中的每一個是紅色像素、藍色像素或綠色像素，並且每個像素具有有機EL元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體。這裏，驅動電晶體將根據閘極電極電位的電流供給有機EL元件，並且連接在驅動電晶體的源極電極或汲極電極與有機EL元件之間的發光週期控制電晶體回應於控制信號而控制有機EL元件的發光。順便提及，發光週期控制電晶體可連接在電源線與驅動電晶體的源極電極或汲極電極之間。換句話講，如果可中斷在有機EL元件中流動的電流，則發光週期控制電晶體可設置在佈線路線上的任何位置，並且發光週期控制電晶體與有機EL元件和驅動電晶體串聯連接。在任何情況下，像素電路(參見圖2A)由有機EL元件、電源線、驅動電晶體、和發光週期控制電晶體等構成。
此外，圖1中所示的有機EL顯示裝置1具有資料線121和控制線112，每根資料線121用於將根據灰度顯示資料的資料電壓供給像素100，每根控制線112用於將用於控制有機EL元件的發光的控制信號供給發光週期控制電晶體的閘極電極。
此外，圖1中所示的有機EL顯示裝置1具有列控制電路11和行控制電路12，列控制電路11用於控制像素電路的操作，行控制電路12用於控制要供給資料線的資料電壓。然而，如果圖1未例示的構造具有與列控制電路和行控制電路的功能相同的功能，則有機EL顯示裝置可具有該相關構造。
控制信號從驅動器IC等(未例示)輸入到列控制電路11，並且用於控制像素電路的多個控制信號P1(1)至P1(m)和P2(1)至P2(m)從列控制電路11的相應輸出端子輸出。這裏，控制信號P1透過控制線111輸入到每列的像素電路，控制信號P2透過控制線112輸入到每列的像素電路。在圖1中，這兩根控制線連接至列控制電路11的每個輸出端子。然而，根據像素電路的構造，可僅使用一根控制線或者三根或更多根控制線。
視頻信號從驅動器IC等(未例示)輸入到行控制電路12，並且作為根據視頻信號的灰度顯示資料(資料信號)的資料電壓Vdata 從行控制電路的每個輸出端子輸出。從行控制電路12的輸出端子輸出的資料電壓Vdata 透過資料線121輸入到每行的像素電路，並具有最小灰度顯示資料電壓與最大灰度顯示資料電壓之間的電壓值，從而執行灰度顯示。
圖2A是例示為每個像素100提供的像素電路的實施例的示圖，圖2B是示出圖2A中所示的像素電路的驅動序列的實施例的時序圖。
圖2A中所示的像素電路由充當開關電晶體的選擇電晶體161、驅動電晶體162、發光週期控制電晶體163、儲存電容器15、有機EL元件17、電源線13、接地線14、資料線121及控制線111和112構成。這裏，選擇電晶體161和發光週期控制電晶體163均為N型電晶體，驅動電晶體162為P型電晶體。選擇電晶體161被設置為使得其閘極電極連接至控制線111，其汲極電極連接至資料線121，其源極電極連接至驅動電晶體162的閘極電極。驅動電晶體162被設置為使得其源極電極連接至電源線13，其汲極電極連接至發光週期控制電晶體163的汲極電極。發光週期控制電晶體163被設置為使得其閘極電極連接至控制線112，其源極電極連接至有機EL元件17的陽極。有機EL元件17的陰極連接至接地線14。儲存電容器15設置在電源線13與驅動電晶體162的閘極電極之間。資料線121透過選擇電晶體161連接至驅動電晶體162的閘極電極和儲存電容器15的一個電極。
較佳的是如本實施例中那樣提供儲存電容器15，原因是可維持驅動電晶體162的閘極電極的電位。而且，較佳的是如本實施例中那樣提供控制線111和選擇電晶體161，原因是可透過控制線111和選擇電晶體161控制資料電壓的供給。
驅動電晶體162可以是N型電晶體。在這種情況下，期望的是不是將儲存電容器15設置在電源線13與驅動電晶體162的閘極電極之間，而是將它設置在接地線14與驅動電晶體162的閘極電極之間。此外，選擇電晶體161和發光週期控制電晶體163均可以是P型電晶體。
在圖2B中所示的時序圖中，一框週期被劃分為三個週期，即，編程週期(週期(B))、發光週期(週期(C))和非發光週期(週期(D))。這裏，編程週期是資料電壓被寫入到目標像素中的週期，發光週期是目標像素的有機EL元件發光的週期，非發光週期是目標像素的有機EL元件被控制為不發光的週期。發光週期和非發光週期透過發光週期控制電晶體的導通和截止狀態來限定。順便提及，一框週期中編程週期之後的發光週期與非發光週期的比例可任意設置。在根據本實施例的有機EL顯示裝置1的驅動序列中，只須在時間軸上將週期(C)設置在週期(B)之後，並可設置在週期(C)與週期(B)之間具有時間間隔。在圖中，符號V(i-1)、V(i)和V(i+1)示出要分別輸入到目標行上的第(i-1)列(目標列的前一列)、第i列(目標列)和第(i+1)列(目標列的後一列)處的像素電路的資料電壓Vdata 。
週期(A)是目標列的前一列處的編程週期，而且還是目標列的前一框中的週期(D)中所包括的週期。在目標列處的像素電路中，低電平信號輸入到控制線111，從而選擇電晶體161被設置為截止狀態。結果，作為前一列處的灰度顯示資料的資料電壓V(i-1)不被輸入到作為目標列的第i列處的像素電路。
在週期(B)中，高電平信號輸入到目標列處的像素電路中的控制線111，由此選擇電晶體161被設置為導通狀態。結果，作為第i列處的灰度顯示資料的資料電壓V(i)不被輸入到作為目標列的第i列處的像素電路。因此，與輸入資料電壓V(i)對應的電荷被充到儲存電容器15，由此執行灰度顯示資料的編程。此外，在該週期中，低電平信號輸入到控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為截止狀態。結果，電流不被供給到有機EL元件17，由此有機EL元件17不發光。
在週期(C)中，低電平信號輸入到目標列處的像素電路中的控制線111，由此選擇電晶體161被設置為截止狀態。結果，作為下一目標列處的灰度顯示資料的資料電壓V(i+1)沒有輸入到作為目標列的第i列處的像素電路。此外，在該週期中，高電平信號輸入到控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為導通狀態。結果，在週期(B)中充到儲存電容器15的電荷和與驅動電晶體162的閘極電極的電位對應的電流供給有機EL元件17，由此有機EL元件17以根據所供給電流的灰度的亮度發光。
在週期(D)中，低電平信號輸入到目標列處的像素電路中的控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為截止狀態。結果，電流沒有供給有機EL元件17，由此有機EL元件17不發光。
如上所述，在根據本實施例的有機EL顯示裝置1的驅動序列中，由於回應於控制線112上供給的控制信號P2而控制發光週期控制電晶體163的導通狀態和截止狀態，所以有機EL元件17的發光週期被控制。順便提及，在本發明中，用於執行發光週期控制的驅動意指這樣的驅動，該驅動除了按驅動序列執行目標列的編程的週期(上面實施例中的週期(B))之外還具有非發光週期(上面實施例中的週期(D))。
圖3是例示圖1中所示的有機EL顯示裝置1的顯示區域10的部分截面透視圖。在圖3的有機EL顯示裝置1中，電路元件層181形成在基板上。這裏，開關電晶體(未例示)，驅動電晶體(未例示)，由控制線、資料線、電源線和接地線構成的佈線結構(未例示)，以及儲存電容器(未例示)形成在電路元件層181中。平坦化層182形成在電路元件層181上。此外，用於將形成在平坦化層上的第一電極171與電路元件層181彼此連接的接觸孔(未例示)形成在平坦化層182中。此外，至少具有發光層的有機成分層172和第二電極173依次形成在第一電極171上。
針對各個像素單獨地形成第一電極171。在圖3中，有機成分層172跨過相鄰像素地連續形成。然而，當相鄰像素的發光顏色彼此不同時，需要針對每個像素至少形成發光層。例如，當透過掩模氣相沉積法形成發光層時，可使用在與像素對應的區域處具有開口部分的遮蔽掩模(shadow mask)來限定發光層形成區域。第二電極173整個形成在顯示區域10上，並在顯示區域10外部的區域與接地線14(未例示)連接。然而，第二電極173可在顯示區域10內與接地線14連接。這裏，由第一電極171、第二電極173、和插入在第一電極171與第二電極173之間的有機成分層172構成的層疊體被稱為有機EL元件17。順便提及，如圖3所示，每個有機EL元件17的發光區域可由堤部(bank)183分隔，堤部183被設置為覆蓋平坦化層182上的第一電極171的邊緣。換句話講，每個有機EL元件的發光區域可由與第一電極171對應地設置在堤部183上的開口分隔。
雖然未例示，但是用於相對於濕氣和氧來保護有機EL元件17的密封結構可形成在第二電極173上。可使用以下結構作為密封結構：設置具有單個層或層疊的多個層的保護層的結構，設置由玻璃基板或密封帽等構成的密封構件的結構，或者在保護層上設置密封構件的結構。
圖3中所示的有機EL顯示裝置1的構造可用已知方法使用已知材料形成。順便提及，圖3中所示的有機EL元件17可以是頂部發光型有機EL元件和底部發光型有機EL元件中的任何一種。
順便提及，適合用在本實施例中的有機EL顯示裝置1中的驅動電路被構成為在如圖2A和2B中所示的驅動序列中滿足以下運算式(1)或(2)。
R off _ILM R bk _Dr　...(1)
I leak I bk 　...(2)
符號Roff _ILM表示當發光週期控制電晶體163截止時發光週期控制電晶體163的源極電極與汲極電極之間的電阻。這裏，發光週期控制器電晶體163截止時的時間等同於發光週期控制電晶體163的閘極和源極之間的電壓被設置為等於或小於閾值電壓的狀態。符號Rbk _Dr表示下述狀態下的驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻：在該狀態下，用於使根據最小灰度的電流在有機EL元件中流動的資料電壓(最小灰度顯示資料電壓)施加於驅動電晶體162的閘極電極。
符號Ileak 表示在下述狀態下和在發光週期控制電晶體163截止的非發光週期中在有機EL元件中流動的漏電流的值：在該狀態下，用於使根據最大灰度的電流在有機EL元件中流動的資料電壓(最大灰度顯示資料電壓)施加於驅動電晶體162的閘極電極。符號Ibk 表示在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的狀態下和在發光週期控制電晶體163導通的發光週期中在有機EL元件中流動的電流的值。
在本實施例中，由於驅動電路滿足以上運算式(1)或(2)，所以即使在執行控制發光週期的驅動的情況下，當發光週期控制電晶體163截止時由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度也不大於與發光週期中的最小灰度顯示資料對應的亮度(以下，稱為最小灰度亮度Lbk )。因此，比發光週期中的最小灰度亮度大的光發射不疊加在非發光週期中，由此可抑制亮度變化發生。
隨後，將參照圖4對可透過滿足以上運算式(1)或(2)來抑制亮度變化發生的原因進行描述。圖4是示出圖2A中所示的像素電路在圖2B中所示的週期(C)和(D)中的狀態的示圖。在週期(C)和(D)中，由於選擇電晶體161處於截止狀態，因而與資料線121斷開電連接，所以從圖中省略選擇電晶體161和資料線121。另一方面，發光週期控制電晶體163被示為電阻器。
更具體而言，圖4的(1)顯示在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(C)中的像素電路，圖4的(2)顯示在該情況下週期(D)中的像素電路。此外，圖4的(3)顯示在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(C)中的像素電路，圖4的(4)顯示在該情況下週期(D)中的像素電路。
應當注意，在以下的描述中，在目標像素的編程週期中編程最小灰度顯示資料的一框週期可被稱為最小灰度顯示時間，在目標像素的編程週期中編程最大灰度顯示資料的一框週期可被稱為最大灰度顯示時間。
圖4的(1)和(2)的狀態下的驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻用Rbk _Dr表示，圖4的(3)和(4)的狀態下的驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻用Rwh _Dr表示。而且，圖4的(1)和(3)的狀態下的發光週期控制電晶體163的源極電極與汲極電極之間的電阻用Ron _ILM表示，圖4的(2)和(4)的狀態下的發光週期控制電晶體163的源極電極與汲極電極之間的電阻用Roff _ILM表示。
在圖4的(1)的狀態下，電流Ibk 在有機EL元件中流動，該電流Ibk 為根據電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓、電阻Rbk _Dr和Ron _ILM、以及電源線與接地線之間的佈線路線上除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的電路元件中的電壓降的電流。此時的有機EL元件的發光亮度為最小灰度亮度Lbk 。
在圖4的(2)的狀態下，電流Ibk _off在有機EL元件中流動，該電流Ibk _off為根據電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓、電阻Rbk _Dr和Roff _ILM、以及電源線與接地線之間的佈線路線上除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的電路元件中的電壓降的電流。
在圖4的(3)的狀態下，電流Iwh 在有機EL元件中流動，該電流Iwh 為根據電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓、電阻Rwh _Dr和Ron _ILM、以及電源線與接地線之間的佈線路線上除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的電路元件中的電壓降的電流。此時的有機EL元件的發光亮度是與最大灰度顯示資料對應的亮度，並被稱為最大灰度亮度Lwh 。
在圖4的(4)的狀態下，電流Ileak 在有機EL元件中流動，該電流Ileak 為根據電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓、電阻Rwh _Dr和Roff _ILM、以及電源線與接地線之間的佈線路線上除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的電路元件中的電壓降的電流。此時的有機EL元件的發光亮度被稱為最大灰度漏亮度Lleak 。以下，同樣在除最大灰度顯示資料之外的資料電壓被編程到驅動電晶體162的閘極電極的情況下，在週期(D)中或者當發光週期控制電晶體163截止時在有機EL元件中流動的電流和有機EL元件的發光亮度分別被稱為漏電流和漏亮度。
由於圖4的(1)的狀態對應於最小灰度顯示時間，圖4的狀態(4)對應於發光週期控制電晶體截止時的時間，所以在有機EL元件中流動的電流在這兩種狀態下小，由此有機EL元件中的電壓降可被認為在圖4的(1)和(4)這兩種狀態下等同(equivalent)。因此，在圖4的(1)和(4)的狀態下，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓和電源線與接地線之間的佈線路線上除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的電路元件中的電壓降是共同的。因此，Ibk 與Ileak 之間的大小關係透過Rbk _Dr和Ron _ILM的合成(combined)電阻與Rwh _Dr和Roff _ILM的合成電阻之間的大小關係來確定。這裏，由於Ron _ILM和Rwh _Dr分別充分小於Rbk _Dr和Roff _ILM，所以Ibk 與Ileak 之間的大小關係透過Rbk _Dr與Roff _ILM之間的大小關係來確定。
因此，當滿足以上運算式(1)時，則可滿足以上運算式(2)。一般地，有機EL元件的電流-亮度特性具有正相關性。因此，當可確認在某個像素中滿足以上運算式(1)或者(2)時，可以說是最大灰度漏亮度Lleak 被控制為等於或小於相關的某個像素中的最小灰度亮度Lbk 。順便提及，在包括在製程中生產的有缺陷的電晶體等的有缺陷的像素中，存在滿足以上運算式(1)或者(2)的情況。然而，在本發明中，相關的有缺陷的像素不被當作目標，而僅將正常像素當作目標。
這裏，將如下定義有缺陷的像素。也就是說，相同的灰度顯示資料被編程到顯示區域內的所有像素，發光週期在一框週期中除了編程週期之外的週期中的比例被設置為t，有機EL顯示裝置被驅動成滿足0<t1。這裏，透過測量整個顯示區域的亮度而獲得的顯示區域中的平均亮度的一框週期中的平均亮度被設置為Lmean 。此時，當某個像素的一框週期中的平均亮度等於或小於0.8Lmean 或者等於或大於1.2Lmean 時，相關的某個像素被定義為有缺陷的像素。這是因為其亮度在0.8Lmean 或更小的範圍或者1.2Lmean 或更高的範圍內的像素削弱顯示區域中的一致性(uniformity)。就是說，應當注意，正常像素是不對應於有缺陷的像素的像素。順便提及，應當注意，一框週期中的平均亮度可透過將一框週期中的累積亮度除以一框週期的時間來獲得，該累積亮度是透過在時間上(temporarily)對有機EL元件的發光亮度在一框週期進行積分而獲得的值。
順便提及，顯示區域的亮度和像素的亮度按以下方式進行測量。就是說，先透過使用亮度測量單元對整個顯示區域或部分像素設置測量範圍。然後，當在該狀態下驅動有機EL顯示裝置時，可在預定週期中或者驅動序列中的每個定時用亮度測量單元測量整個顯示區域或部分像素上的亮度。在任何情況下，例如，其中光電感測器和示波器彼此互連的測量單元可被用作亮度測量單元。
具體地，有缺陷的像素包括黑斑點(black-spot)像素、亮斑點像素等，在該黑斑點像素中，有機EL元件即使在發光週期中也不發光，在該亮斑點像素中，有機EL元件即使在最小灰度顯示時間或者在非發光週期中也以大於正常像素的亮度的亮度(例如，等於或高於最大灰度亮度的亮度)發光。在黑斑點像素中，當最大灰度顯示資料作為實施例被編程到顯示區域內的所有像素、發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t被設置為0.7並且有機EL顯示裝置被驅動時，亮度等於或小於顯示區域中的平均亮度Lmean 的0.8。因此，黑斑點像素對應於有缺陷的像素。此外，在亮斑點像素中，當最小灰度顯示資料作為實施例被編程到顯示區域內的所有像素、發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t被設置為0.7並且有機EL顯示裝置被驅動時，亮度等於或高於顯示區域中的1.2Lmean。因此，亮斑點像素對應於有缺陷的像素。
更具體而言，當由於製程中的異物的污染而導致第一電極與第二電極之間的短路、電路元件層中的部分佈線的缺少等發生時，產生黑斑點像素。此外，當由於製程中的異物的污染而導致電路元件層中的部分佈線之間的短路、電晶體的閘極電極與主動層(activate layer)、源極電極或汲極電極之間的短路等發生時，產生亮斑點像素。
在用於發光週期控制的驅動中，基於有機EL元件在發光週期(C)中的發光亮度執行灰度顯示，每個灰度被設置為基於最小灰度亮度與最大灰度亮度之間的亮度。順便提及，在用於發光週期控制的驅動中，透過將一框週期中的累積亮度除以一框週期的時間而獲得的平均亮度作為明亮度被觀測者觀察。在本實施例的有機EL顯示裝置1中，由於大於作為用於設置非發光週期(D)中的灰度的基礎的最小灰度亮度的漏亮度的發射光沒有疊加在發光週期(C)中的發射光上，所以可抑制最大灰度顯示時間時的亮度變化。
此外，在以上描述中，僅將最小灰度亮度與在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下在週期(D)中在有機EL元件中流動的漏電流進行比較。在施加用於顯示低於最大灰度的灰度的資料電壓的情況下，驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻大於Rwh _Dr。就是說，當滿足以上運算式(1)或(2)時，也可使得在施加用於顯示低於最大灰度的灰度的資料電壓的情況下的漏電流小於Ibk ，由此可將漏亮度控制為低於最小灰度亮度。因此，與施加最大灰度顯示資料電壓的情況一樣，即使當施加用於顯示低於最大灰度的灰度的資料電壓時，也可抑制在每個灰度顯示時間的亮度變化。
如剛剛所述，在本實施例中，即使當執行用於發光週期控制的驅動時，當非發光週期中的發光週期控制電晶體截止時的漏亮度不大於發光週期中的最小灰度亮度。因此，可抑制亮度變化發生。
(實施例1)
以下將對根據第一實施例的有機EL顯示裝置1的具體實施例進行描述。這裏，應當注意，本發明不限於以下實施例。而且，應當注意，本發明不受以下實施例中所使用的電晶體的極性或尺寸、像素佈置、或像素節距等限制。
在該實施例中，在圖2A中所示的像素電路中，選擇電晶體161為N型電晶體，驅動電晶體162為P型電晶體，發光週期控制電晶體163為N型電晶體。
在該實施例中，圖1中所示的像素100的二維佈置被設置為480列×1920行，像素100在列方向和行方向上的像素節距分別被設置為94.5μm和31.5μm。此外，像素100被構成為使得分別具有用於發射紅(R)光、綠(G)光和藍(B)光的有機EL元件的像素100(R)、100(G)和100(B)(均沒有例示)依次在行方向上重複佈置。雖然該實施例關注具有用於發射紅光的有機EL元件的像素100(R)，但是當然可關注具有用於發射其他顏色光的有機EL元件的其他像素。
在最大灰度顯示時間時的發光週期中要供給每個像素的有機EL元件的電流值被設置為5×10-7 A，並且灰度顯示資料被設置為使得：發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)為1的情況下的對比度為100000:1。這裏，對比度表示最大灰度顯示時間時的累積亮度與最小灰度顯示時間時的累積亮度的比例，此後將可使用這樣的定義。
在該實施例中，在這樣的設計條件下，考慮以上運算式(1)或(2)來製造包括驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163的有機EL顯示裝置1，驅動電晶體162的通道長度L1為24μm，其通道寬度W1為10μm，發光週期控制電晶體163的通道長度L2為4μm，其通道寬度W2為2.5μm。
如圖5所示，製造的有機EL顯示裝置1的包括電源線13和接地線14的佈線190透過可撓性印刷基板191連接至驅動單元19。更具體而言，佈線190透過有機EL顯示裝置1中的連接部分192連接至可撓性印刷基板191中的佈線193，進一步，佈線193透過驅動單元19中的連接部分194連接至驅動單元19。在有機EL顯示裝置1中，佈線190透過周邊佈線區域101連接至顯示區域10中的像素100的像素電路、列控制電路11、行控制電路12等。此外，電源線13和接地線14連接至有機EL顯示裝置1中的顯示區域10中的像素100的像素電路，進一步，分別連接至驅動單元19中的Vcc 電源131和Vocom 電源141。
透過將發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)設置為0.7並施加9.5V的電壓作為電源線電壓(即，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓)，根據圖2B中所示的驅動序列條件來驅動所完成的有機EL顯示裝置1。
然後，評估所完成的有機EL顯示裝置1是否滿足運算式(2)。更具體而言，測量在從顯示區域10中的像素100中任意選擇的紅色像素100a(R)中的有機EL元件17中流動的電流值。由於對於所有像素使用相同的像素電路並以相同方式驅動該像素電路，所以要被評估的像素的顏色可以是其他顏色。
這裏，將參照圖6A和6B描述測量在像素100a中所包括的有機EL元件中流動的電流值的方法。圖6A是示出要被測量的像素100a、與像素100a相鄰的多個像素100b和將被雷射光束照射以使像素100a中所包括的有機EL元件的第二電極與其他像素分離的雷射光束照射區域的平面示意圖。在圖6A中，示出了像素100a的第一電極171和第二電極173與多個像素100b的位置關係，並省略了第一電極171下面的構造、堤部183和有機成分層172。圖6B是示出像素100a的像素電路、以及雷射光束照射之後的電流測量單元的連接狀態的示意圖。
首先，如圖6A所示，將雷射光束照射到像素100a中的第一電極171a的周邊(即，雷射光束照射區域)，以將像素100a上的第二電極173a與像素100b上的第二電極173電分離。這裏，雷射光束照射區域可以是這樣的區域：在該區域中，雷射光束不照射到像素100a的第一電極171a，雷射光束可照射到多個像素100b。當設置堤部183時，雷射光束照射區域可以是這樣的區域：在該區域中，雷射光束不照射到第一電極171a上的堤部183的開口部分。這裏，YAG(yttrium aluminum garnet，釔鋁石榴石)雷射器可被用作用於照射雷射光束的雷射器。
隨後，如圖6B所示，將電流測量單元電連接在像素100a的第二電極173a與接地線電位Vocom 之間。在這種狀態下，當根據圖2B中所示的驅動序列驅動有機EL顯示裝置1時，可在驅動序列中的每個定時用電流測量單元測量在像素100a的有機EL元件17a中流動的電流值。這裏，安培計、示波器、或半導體參數分析儀等可被用作電流測量單元。
首先，在圖2B的週期(B)中將最小灰度顯示資料電壓編程到像素100a(R)。然後，在週期(C)中將12V的電壓作為高電平信號施加於像素100a的控制線112。此時，當用以上測量方法測量在週期(C)中在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ibk 時，獲得5×10-12 A的電流值。順便提及，測量定時可被設置為週期(C)中的任意一個定時。可替換地，週期(C)中所包括的預定週期中的平均電流值可被設置為Ibk 。
隨後，在週期(B)中將最大灰度顯示資料電壓編程到像素100a(R)。然後，在週期(D)中將0V的電壓作為低電平信號施加於像素100a(R)的控制線112。此時，當測量在週期(D)中在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ileak 時，獲得5.4×10-13 A的電流值。順便提及，測量定時可被設置為週期(D)中的任意一個定時。可替換地，週期(D)中所包括的預定週期中的平均電流值可被設置為Ileak 。
作為測量結果，在該實施例中的有機EL顯示裝置1中所包括的像素100a(R)中獲得Ileak =5.4×10-13 AIbk =5×10-12 A，這滿足以上運算式(2)。因此，在像素100a(R)中，即使在執行用於控制發光週期的驅動的情況下，由於在非發光週期中發光週期控制電晶體163的截止時間時的漏電流而引起的有機EL元件的發光亮度也不高於發光週期中的最小灰度亮度，由此可在像素100a(R)中抑制亮度變化的發生。
在本實施例的有機EL顯示裝置1中，以與上述方式相同的方式測量在其他紅色像素100a(R)中的每一個中的有機EL元件17中流動的電流值，所有被測像素滿足以上運算式(2)。由於與紅色像素中的像素電路相同的像素電路被用於藍色像素和綠色像素，所以對於所有顏色的像素，可抑制亮度變化的發生。
當實際測量像素100a(R)中所包括的有機EL元件的亮度時，最大灰度漏亮度Lleak 小於最小灰度亮度Lbk 。隨後，將描述測量像素100a中所包括的有機EL元件的亮度的方法。首先，透過使用亮度測量單元在像素100a中設置將被測量的範圍。在這種狀態下，當在圖6B中所示的連接狀態下、根據圖2B中所示的驅動序列驅動有機EL顯示裝置1時，可在驅動序列中的每個定時用亮度測量單元測量像素100a的有機EL元件17的亮度。這裏，其中光電感測器連接至示波器的測量單元可被用作亮度測量單元。
順便提及，可在像素100a上的第二電極173a與像素100b上的第二電極173彼此電分離之前測量亮度。即使在這種情況下，當在將亮度測量單元的測量範圍設置為像素100a的狀態下、根據圖2B中所示的驅動序列驅動有機EL顯示裝置1時，也可在驅動序列中的每個定時以相同的方式測量像素100a的有機EL元件17的亮度。
(實施例1的變型例)
該變型例與實施例1的不同之處在於，不是對每個像素評估在有機EL元件中流動的電流，而是對每列評估在像素100的有機EL元件中流動的電流。更具體而言，評估在任意選擇的第k列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ibk 的總和Ibk _1LINE與在第k列的每個像素的有機EL元件中流動的電流I1eak 的總和Ileak _1LINE是否滿足以下運算式(2)’。這裏，k是自然數。
I leak _1LINE I bk _1LINE　...(2)’
首先，和實施例1一樣，製造有機EL顯示裝置1。然後，如圖7所示，透過可撓性印刷基板191將製造的有機EL顯示裝置1的包括電源線13和接地線14的佈線190連接至驅動單元19’。這裏，除了連接至接地線14的連接部分194不連接至Vocom 電源141之外，驅動單元19’與驅動單元19相同。然後，根據圖2B中所示的驅動序列驅動有機EL顯示裝置，並對在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流值的總和進行評估。
將參照圖7對測量在該變型例中的顯示區域內的所有像素的有機EL元件中流動的電流值的總和的方法進行描述。就是說，圖7是例示電流測量單元的連接狀態的示意圖。
如圖7所示，電流測量單元電連接在驅動單元19’中與接地線14連接的佈線端195和與Vocom 電源141連接的佈線端196之間。在這種狀態下，當根據圖2B中所示的驅動序列驅動有機EL顯示裝置1時，可在驅動序列中的每個定時對在顯示區域內的所有像素的有機EL元件中流動的電流值的總和進行測量。這裏，安培計、示波器、或半導體參數分析儀等可被用作電流測量單元。
在這種總和測量方法中，對於所有列，在每列的週期(B)中將最小灰度顯示資料電壓編程到每列中所包括的每個像素，並在每列的週期(C)將12V的電壓作為高電平信號施加於每列的控制線112。此時，當測量在任意選擇的測量目標列(第k列)處在週期(C)中在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流值的總和I1時，獲得34.1×10-7 A的電流值。在該變型例中，設置k=50。在任何情況下，雖然在該變型例中設置k=50，但是k可以是滿足k480的自然數。順便提及，測量定時可被設置為第k列的週期(C)中的任意一個定時。
此外，在每列的週期(B)中，將最大灰度顯示資料電壓編程到第k列中所包括的每個像素，並將最小灰度顯示資料電壓編程到除第k列之外的所有列中的每一列中所包括的每個像素。然後，在每列的週期(D)中，將0V的電壓作為低電平信號施加於每列的控制線112。此時，當測量在第k列處在週期(D)中在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流值的總和I2時，獲得34.0×10-7 A的電流值。順便提及，測量定時可被設置為第k列的週期(D)中的任意一個定時。
因此，在該變型例中獲得總和I2=34.0×10-7 A總和I1=34.1×10-7 A。
這裏，在I1測量時間在除第k列之外的所有列中所包括的各像素中流動的電流的總和等於在I2測量時間的該總和，電流值的總和I1與I2之間的差對應於分別在第k列中所包括的每個像素的有機EL元件17中流動的電流Ibk 的總和Ibk _1LINE與電流Ileak 的總和Ileak _1LINE之間的差。
因此，在該變型例中滿足運算式(2)’的關係。當分別在第k列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ibk 的總和Ibk _1LINE與電流Ileak 的總和Ileak _1LINE滿足運算式(2)’的關係時，從每個總和電流計算的在第k列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流值的平均值滿足運算式(2)。因此，在第k列中可抑制每列的平均亮度的亮度變化的發生。如剛剛所述，可不是透過使用每個像素的電流的平均值而是透過使用每列的電流的平均值來評估運算式(2)的關係。
此外，可透過執行相同的測量對多個連續列執行評估。更具體而言，評估在從任意選擇的第k列到第(k+q-1)列的連續q個列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ibk 的總和Ibk _LINES與同樣在從任意選擇的第k列到第(k+q-1)列的連續q個列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ileak 的總和Ileak _LINES是否滿足以下運算式(2)”。這裏，k和q均為自然數。
I leak _LINES I bk _LINES 　…(2)”
透過像這樣的測量方法，可放大這兩個電流之間的差值，從而使得大小關係的比較是容易的。
將對以與對一列測量電流Ibk 與Ileak 的總和之間的差的方式相同的方式對連續q個列測量電流Ibk 與Ileak 的總和之間的差的方法進行描述。就是說，對於所有列，在驅動序列中的每列的週期(B)中將最小灰度顯示資料電壓編程到每列中所包括的每個像素，並在每列的週期(C)中將高電平信號施加於每列的控制線112。此時，對於從第k列到第(k+q-1)列的任意選擇的測量目標連續列，在高電平信號施加於所有這些列的控制線112的週期中的任意定時，測量在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流值的總和I1’。
此外，在每列的週期(B)中，將最大灰度顯示資料電壓編程到從第k列到第(k+q-1)列的多個測量目標連續列中的每一列的每個像素，並將最小灰度顯示資料電壓編程到除從第k列到第(k+q-1)列的那些列之外的所有列中的每一列的每個像素。然後，在每一列的週期(D)中，將低電平信號施加於每一列的每個像素的控制線112。此時，在低電平信號施加於從第k列到第(k+q-1)列的所有該連續列的控制線112的週期中的任意定時，測量在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流值的總和I2’。
如此測量的電流值的總和I1’與I2’之間的差對應於在從第k列到第(k+q-1)列的連續列的每個像素的有機EL元件17中流動的電流Ibk 的總和Ibk _LINES與在從第k列到第(k+q-1)列的連續列的每個像素的有機EL元件17中流動的電流Ileak 的總和Ileak _LINES之間的差，這是因為在I1’測量時間中在除從第k列到第(k+q-1)列的連續列之外的所有列的每個像素中流動的電流的總和與I2’測量時間中的該總和相同。
透過這樣做，可測量q個列的電流Ibk 的總和與q個列的電流Ileak 的總和之間的差。
順便提及，關於從第k列到第(k+q-1)列的上述連續q個列，在滿足以下運算式(3)的情況下，存在高電平信號施加於所有這些列的控制線112的週期。
q/m<t　...(3)
此外，關於從第k列到第(k+q-1)列的上述連續q個列，在滿足以下運算式(4)的情況下，存在低電平信號施加於所有這些列的控制線112的週期。
q/m<(1-t)　...(4)
這裏，在運算式(3)和(4)中，m為表示有機EL顯示裝置的顯示區域內的所有列的數量的自然數，q為表示對於其測量分別在有機EL元件17中流動的電流Ibk 的總和與電流Ileak 的總和之間的差的多個連續列的數量的自然數。此外，t為表示發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)的實數。
對於與實施例1一樣的有機EL顯示裝置1，設置q=100，並用上述方法測量從任意選擇的第k(=50)列起的100個列的電流Ibk 的總和與電流Ileak 的總和之間的差。這裏，製造的有機EL顯示裝置1具有m=480且q=100且t=0.7。因此，滿足以上運算式(3)和(4)。因此，存在高電平信號施加於從第k列到第(k+q-1)列的所有連續q個列的控制線112的週期和低電平信號施加於所有這些列的控制線112的週期。順便提及，將在每列的週期(C)中施加於控制線112的高電平信號被設置為12V，將在每列的週期(D)中施加於控制線112的低電平信號被設置為0V。此時，在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流Ibk 的總和I1’為36.6×10-7 A，在顯示區域10內的所有像素100的有機EL元件17中流動的電流Ileak 的總和I2’為28.0×10-7 A。因此，在該變型例中，分別在從第k(=50)列到第(k+99)列的連續列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ibk 的總和Ibk _LINES與電流Ileak 的總和Ileak _LINES滿足以上運算式(2)”的關係。由於這個原因，從每個總和電流計算的在從第k列到第(k+99)列的連續列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流值的平均值滿足運算式(2)。因此，在從第k列到第(k+99)列的連續列中，可抑制每100列的平均亮度的亮度變化的發生。
此外，對於從第k(k=1,101,201,301)列到第(k+99)列的多個連續列(100列)和從第401列到第480列的多個連續列(80列)，對分別在多個列中所包括的每個像素的有機EL元件中流動的電流Ibk 的總和Ibk _LINES與電流Ileak 的總和Ileak _LINES進行評估。結果，在該多個列中的所有列中滿足以上運算式(2)”的關係。因此，在變型例中的有機EL顯示裝置1中，可抑制顯示區域10中的平均亮度的亮度變化的發生。
順便提及，對於每個列或多個列，可透過用實施例1中的亮度測量方法對每個列或多個列設置亮度測量單元的測量範圍來同樣地測量每個像素中所包括的有機EL元件的亮度的平均亮度。
(比較實施例1)
該比較實施例是這樣的實施例：即，選擇電晶體161為N型電晶體，驅動電晶體162為P型電晶體，發光週期控制電晶體163為N型電晶體。製造包括驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163的有機EL顯示裝置，驅動電晶體162的通道長度為24μm，其通道寬度為10μm，發光週期控制電晶體163的通道長度為4μm，其通道寬度為25μm。除了發光週期控制電晶體163之外，該比較實施例中的有機EL顯示裝置的佈線連接構造等與實施例1中的有機EL顯示裝置的佈線連接構造等相同。
根據與實施例1中的驅動序列條件相同的驅動序列條件驅動有機EL顯示裝置，並用實施例1中描述的方法測量在從顯示區域10內的多個像素100任意選擇的紅色像素100a’(R)(未例示)的有機EL元件17中流動的電流值。更具體而言，當測量在週期(C)中在像素100a’(R)的有機EL元件17中流動的電流Ibk 時，獲得5×10-12 A的電流值。而且，當測量在週期(D)中在像素100a’(R)的有機EL元件17中流動的電流Ileak 時，獲得5.8×10-12 A的電流值。
在該比較實施例的有機EL顯示裝置中，由於發光週期控制電晶體163的尺寸與實施例1中的發光週期控制電晶體163的尺寸不同，所以與實施例1相比，電流Ileak 大，由此在像素100a’(R)中不滿足以上運算式(2)。而且，當在該比較實施例的有機EL顯示裝置中以與上面描述的那樣相同的方式對其他多個像素100(R)測量在有機EL元件17中流動的電流值時，在所有被測像素中不滿足以上運算式(2)。
當電流Ileak 和Ibk 不滿足以上運算式(2)時，可以說，由於週期(D)的非發光週期中的漏電流而引起的有機EL元件的發光亮度(漏亮度)大於發光週期中的最小灰度亮度。在用於發光週期控制的驅動中，基於有機EL元件在發光週期中的發光亮度執行灰度顯示。因此，在漏亮度大於最小灰度亮度的像素中，有機EL元件的大於作為非發光週期中的灰度設置的基礎的最小灰度亮度的漏亮度的發射光疊加到發光週期中的發射光。實際上，在該像素中不能正確地執行灰度顯示，並且發生亮度變化。
(實施例2)
在根據第一實施例的有機EL顯示裝置中，將對與實施例1不同的另一個具體實施例進行描述。除了像素中的選擇電晶體161和發光週期控制電晶體163的極性為P型並且對比度被設置為10000:1之外，該實施例中的有機EL顯示裝置與實施例1中的有機EL顯示裝置相同。
在圖2A中所示的像素電路構造中，選擇電晶體161為P型電晶體，驅動電晶體162為P型電晶體，發光週期控制電晶體163為P型電晶體。在最大灰度顯示時間時在發光週期中將供給每種顏色像素的有機EL元件的電流值被設置為5×10-7 A，並且，灰度顯示資料被設置為在發光週期在一框週期中的除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)為1的情況下的對比度為10000:1。在該實施例中，在這樣的設計條件下，考慮以上運算式(1)或(2)，製造在每個像素中包括驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163的有機EL顯示裝置，驅動電晶體162的通道長度為24μm，其通道寬度為10μm，發光週期控制電晶體163的通道長度為4μm，其通道寬度為10μm。
透過將發光週期在一框週期中的除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)設置為0.7並施加9.5V的電壓作為電源線電壓(即，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓)、根據圖2B中所示的驅動序列條件驅動所製造的有機EL顯示裝置。然後，對在從顯示區域10中的多個像素中任意選擇的紅色像素100a(R)中所包括的有機EL元件17中流動的電流值進行測量。這裏，實施例1中所述的對於每個像素測量流動電流的方法被用作電流值測量方法。
在週期(B)中，將最小灰度顯示資料電壓編程到像素100a(R)。然後，在週期(C)中，將0V的電壓作為低電平信號施加於連接至像素100a(R)的控制線112。此時，在週期(C)中測量在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ibk ，獲得5×10-11 A的電流值。而且，在週期(B)中，將最大灰度顯示資料電壓編程到像素100a(R)。然後，在週期(D)中，將12V的電壓作為高電平信號施加於連接至像素100a(R)的控制線112。此時，在週期(D)中測量在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ileak ，獲得2.0×10-11 A的電流值。
因此，在該實施例中的有機EL顯示裝置中，在像素100a(R)中滿足以上運算式(2)。因此，即使在執行控制發光週期的驅動的情況下，當非發光週期中的發光週期控制電晶體163截止時由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度也不大於發光週期中的最小灰度亮度。因此，可抑制像素100a(R)中的亮度變化的發生。
隨後，將對第一實施例的有機EL顯示裝置中的更合適的構造進行描述，該構造可透過使用發光週期控制電晶體改變發光週期(C)的長度來使高亮度顯示模式和低亮度顯示模式彼此切換。
在該實施例的有機EL顯示裝置中，透過改變發光週期的長度而不在高亮度顯示模式與低亮度顯示模式之間改變發光週期中的亮度的峰值來執行模式切換。更具體而言，低亮度顯示模式透過縮短發光週期來實現。在這種情況下，當透過縮短發光週期來延長一框週期中非發光週期的比例時，由於非發光週期中的漏亮度的疊加而導致的亮度變化變得更明顯。而且，由於疊加的漏亮度增大，所以對比度劣化的問題發生。
以下，將詳細描述對比度的劣化。這裏，如上所述，對比度表最大灰度顯示時間的累積亮度與最小灰度顯示時間的累積亮度之間的比例。
在一框週期中，發光週期在除編程週期之外的週期中的比例被定義為t(0<t1)。關於具有相同構造、但是其t的值改變的有機EL顯示裝置，將對t<1情況下的對比度相對於t=1情況下的對比度的劣化程度進行具體描述。由於電源電壓(即，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓)對於分別具有不同的t值的這些有機EL顯示裝置是共同的，所以發光亮度對應於根據有機EL元件的電流-亮度特性的電流值。而且，在該實施例中所使用的範圍內的電流和電壓區域中，由於有機EL元件的電流-亮度特性大致為線性，所以表示對比度的累積亮度比例與總載流量比例彼此大致相符。因此，在下文中，將透過使用在最大灰度顯示時間時到有機EL元件的總載流量與在最小灰度顯示時間時到有機EL元件的總載流量之間的比例對t<1情況下的對比度相對於t=1情況下的對比度的劣化程度進行描述。而且，在圖2B中所示的驅動序列中，由於編程週期(B)充分小於發光週期(C)和非發光週期(D)，所以在以下討論中忽視編程週期。
當在最大灰度顯示時間時和在最小灰度顯示時間時在一框週期中到有機EL元件的總載流量分別用Swh 和Sbk 表示時，Swh 和Sbk 分別用以下運算式(5)和(6)表示。
S wh =I wh ×t+I leak ×(1-t)　...(5)
S bk =I bk ×t+I bk _off×(1-t)　...(6)
應當注意，已如以上那樣描述了Iwh 、Ibk 、Ileak 、Ibk _off的定義。
這裏，考慮實施例1中製造的具有5×10-7 A的Iwh 和5×10-12 A的Ibk 的有機EL顯示裝置。根據以上運算式(5)和(6)，該裝置中的t=1情況下的對比度為Swh /Sbk =Iwh /Ibk =100000。
另一方面，在Ileak 和t的值改變的情況下的對比度的近似的值用下表1表示。這裏，Ileak 和當發光週期控制電晶體163截止時源極電極與汲極電極之間的電阻Roff _ILM滿足以下運算式(7)的關係。
V cc -V ocom =(R wh _Dr+R off _ILM+R el )×I leak ...(7)
應當注意，運算式(7)是在圖4的狀態(4)下在最大灰度顯示時間時在非發光週期中像素電路中的電源線與接地線之間的佈線路線上的電壓降的關係運算式。這裏，Vcc 表示電源線電位，Vocom 表示接地線電位，Rwh _Dr表示在圖4的狀態(4)下的驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻，Rel 表示圖4的狀態(4)下的有機EL元件17的電阻。而且，表1中的Ileak 的值是在滿足運算式(2)的情況下的電流值，Ileak 等於或小於Ibk =5×10-12 A。
在t<1時，與t=1時相比，即使Ileak 具有任何值，對比度也由於非發光時間時的漏電流的疊加而劣化。然而，考慮到人的敏感性(視認性(visibility))，希望使對比度等於或高於t=1時的對比度的70%。因此，從表1可以理解，對於Ileak ，希望在t=0.5時具有等於或低於1×10-12 A的值，在t=0.25時具有等於或低於5×10-13 A的值，在t=0.05時具有等於或低於1×10-13 A的值。在t=0.7時，滿足以上運算式(2)的有機EL顯示裝置可確保對比度等於或高於70%。這可用以下運算式(8)來表達。就是說，當第一實施例中的有機EL顯示裝置被設置為具有可由用戶根據影像資料的類型切換高亮度顯示模式和低亮度顯示模式的構造時，希望Ileak 的值關於發光週期在一框週期中的比例t(0<t1)滿足以下運算式(8)的關係。
{I wh ×t+I leak ×(1-t)}/{I bk ×t+I bk _off×(1-t)}=S wh /S bk 0.7×I wb /I bk 　...(8)
以這種方式，即使當在第一實施例中的有機EL顯示裝置中透過縮短發光週期來執行低亮度顯示時，也可實現高對比度和令人滿意的顯示。因此，它是更較佳的。順便提及，可透過使用實施例1或者實施例1的變型例中所述的電流測量方法來對一框週期測量Swh 和Sbk 。此外，可透過使用實施例1或實施例1的變型例中所述的電流測量方法來測量運算式(8)中的Iwh 、Ileak 、Ibk 和Ibk _off。
第二實施例
圖8是例示根據第二實施例的有機EL顯示裝置1的構造的示圖。這裏，由於本實施例中的像素配置和驅動序列與第一實施例中的不同，因而本實施例中的列控制電路11和行控制電路12的構造與第一實施例中的不同。然而，本實施例中的顯示區域的截面構造與第一實施例中的相同。
開始，將對有機EL顯示裝置的構造和驅動序列進行描述。這裏，在本實施例中的有機EL顯示裝置中，與圖1中所示的第一實施例的有機EL顯示裝置中的部件相同的部件或者與圖1中所示的第一實施例的有機EL顯示裝置中的部件對應的部件分別用相同或對應的附圖標記表示。而且，當這些部件的操作與第一實施例中的部件的操作相同時，在本實施例中可省略其描述。此外，本實施例的有機EL顯示裝置1具有顯示區域10，在顯示區域10中，多個像素100以m列×n行(m、n為自然數)的形式二維佈置，並且各像素100為紅色像素、藍色像素或綠色像素。
用於控制像素電路的操作的多個控制信號P1(1)至P1(m)、P2(1)至P2(m)、以及P3(1)至P3(m)從列控制電路11的相應輸出端子輸出。這裏，控制信號P1透過控制線111輸入到每列的像素電路，控制信號P2透過控制線112輸入到每列的像素電路，控制信號P3透過控制線113輸入到每列的像素電路。在圖8中，這三根控制線連接至列控制電路11的每個輸出端子。然而，控制線的數量不限於3。就是說，根據像素電路的構造，可使用兩根或更少根控制線，或者使用四根或更多根控制線。
視頻信號從驅動器IC等(未例示)輸入到列控制電路12，作為根據視頻信號的灰度顯示資料(資料信號)的資料電壓Vdata 從行控制電路的每個輸出端子輸出。而且，參考電壓Vs1 從每個輸出端子輸出。從行控制電路12的輸出端子輸出的資料電壓Vdata 和參考電壓Vs1 透過資料線121輸入到每行的像素電路。這裏，用於供給資料電壓的資料線121可與用於供給參考電壓的參考電壓線分開設置，並且這些線的佈線連接可切換。
圖9A是例示圖8中所示的像素電路的實施例的示圖，圖9B是示出圖9A中所示的像素電路的驅動序列的實施例的時序圖。
圖9A中所示的像素電路由充當開關電晶體的選擇電晶體161、驅動電晶體162、發光週期控制電晶體163、抹除電晶體264、儲存電容器15和有機EL元件17構成。
這裏，選擇電晶體161、發光週期控制電晶體163和抹除電晶體264均為N型電晶體，驅動電晶體162為P型電晶體。選擇電晶體161被設置為使得其閘極電極連接至控制線111，其汲極電極連接至資料線121，其源極電極連接至儲存電容器15。抹除電晶體264被設置為使得其閘極電極連接至控制線113，其源極電極和汲極電極之一連接至驅動電晶體162的閘極電極，其源極電極和汲極電極中的另一個連接至驅動電晶體162的汲極電極和發光週期控制電晶體163的汲極電極。驅動電晶體162被設置為使得其源極電極連接至電源線13，其汲極電極連接至抹除電晶體264的源極電極和汲極電極之一及發光週期控制電晶體163的汲極電極。發光週期控制電晶體163被設置為使得其閘極電極連接至控制線112，其源極電極連接至有機EL元件17的陽極。有機EL元件17的陰極連接至接地線14。儲存電容器15被設置在選擇電晶體161、驅動電晶體162的閘極電極與抹除電晶體264的源極電極和汲極電極之一之間。
較佳的是如本實施例中那樣提供儲存電容器15，原因是可維持驅動電晶體162的閘極電極的電位。此外，較佳的是如本實施例中那樣提供控制線111和選擇電晶體161，原因是可透過控制線111和選擇電晶體161控制資料電壓的供給。此外，較佳的是如本實施例中那樣提供控制線113和抹除電晶體264，原因是可透過控制線113和抹除電晶體264降低驅動電晶體的閾值電壓的變化對顯示特性的不利影響。
驅動電晶體162、發光週期控制電晶體163和抹除電晶體264中的每一個可以為P型電晶體。
在圖9B中所示的時序圖中，一框週期被劃分為3個週期，即，編程週期(週期(A)至(D))、發光週期(週期(E))和非發光週期(週期(F))。這裏，圖9B中的編程週期是所有列被編程的週期。更具體而言，編程週期包括目標列的編程週期(目標列編程週期)(週期(B)和(C))和另一列的編程週期(另一列編程週期)(週期(A)和(D))，在該目標列的編程週期中，灰度顯示資料被寫入到目標列的像素中，在該另一列的編程週期中，灰度顯示資料被寫入到與目標列不同的列的像素中。
在所有列的像素在編程週期中被編程之後，所有列的像素在發光週期中同時發射光，並在非發光週期中同時變黑(black out)。這裏，發光週期是所有列的像素(包括目標列的像素)的有機EL元件發光的週期，非發光週期是所有列的像素(包括目標列的像素)的有機EL元件被控制為不發光的週期。根據發光週期控制電晶體的導通和截止狀態定義發光週期和非發光週期。順便提及，一框週期中編程週期之後的發光週期與非發光週期的比例可任意設置。在圖中，符號V(i-1)、V(i)和V(i+1)表示在目標行上、在一框週期中要分別輸入到第(i-1)列(目標列的前一列)、第i列(目標列)和第(i+1)列(目標列的後一列)的像素電路的資料電壓Vdata 。
(A)另一列編程週期(目標列的前一列)
在該週期中，低電平信號輸入到目標列處的像素電路中的控制信號111和113中的每個，由此選擇電晶體161和抹除電晶體264均被設置為截止狀態。因此，作為前一列處的灰度顯示資料的資料電壓V(i-1)沒有輸入到作為目標列的第i列處的像素電路。在該週期期間，在目標列處的像素中，在緊前一個的框週期中編程的灰度顯示資料保存在儲存電容器15中，直到目標列的編程週期開始為止。此時，維持發光週期控制電晶體163的截止狀態。
(B)放電週期
在該週期中，高電平信號輸入到目標列處的像素電路中的控制線111至113中的每個，由此選擇電晶體161、抹除電晶體264和發光週期控制電晶體163均被設置為導通狀態。因此，將作為目標列的灰度顯示資料的資料電壓V(i)設置到資料線121，並且資料電壓V(i)輸入到儲存電容器15的資料線121側。而且，抹除電晶體264和發光週期控制電晶體163均變為導通狀態。因此，驅動電晶體162的閘極電極和接地線14透過有機EL元件17彼此連接。因此，無論在緊前一個狀態下的電位如何，驅動電晶體162的閘極電極的電位都變得具有與接地線電位Vocom 接近的電位，並且驅動電晶體162變為導通狀態。
(C)編程週期
在該週期中，低電平信號輸入到控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為截止狀態。因此，電流在驅動電晶體162中從汲極電極流到閘極電極，由此驅動電晶體162的閘極-源極電壓變得接近驅動電晶體162的閾值電壓。此時的驅動電晶體162的閘極電極電壓輸入到連接至驅動電晶體的閘極電極的儲存電容器15側。而且，從週期(B)開始仍將作為對應列的灰度顯示資料的資料電壓V(i)設置到資料線121，並且資料電壓V(i)輸入到儲存電容器15的資料線121側。因此，與驅動電晶體162的閘極電壓和資料電壓V(i)之間的電壓差對應的電荷被充到儲存電容器15，由此灰度顯示資料電壓被編程。
(D)另一列編程週期(目標列的後一列)
在該週期中，低電平信號輸入到控制線111和113中的每個，由此選擇電晶體161和抹除電晶體264均被設置為截止狀態。因此，即使當資料線121的電壓變為作為關於後一列的灰度顯示資料的資料電壓V(i+1)時，在週期(C)中充到儲存電容器15的電荷也被保存。目標列的像素以這種狀態待命，直到另一列的編程完成為止。此時，維持發光週期控制電晶體163的截止狀態。
(E)發光週期
在該週期中，高電平信號輸入到所有列的控制線111，由此所有列的像素電路中所包括的選擇電晶體161被設置為導通狀態。然後，參考電壓Vs1 被設置到所有行的資料線。因此，參考電壓Vs1 輸入到儲存電容器15的資料線121側。由於抹除電晶體264在該週期中處於截止狀態，所以在週期(C)中充到儲存電容器15的電荷被保持。因此，驅動電晶體162的閘極電壓改變資料電壓V(i)與參考電壓Vs1 之間的差。
此後，高電平信號在週期(E)和週期(F)中輸入到控制線111，低電平信號在週期(E)和週期(F)中輸入到控制線113。因此，在週期(E)和週期(F)中維持選擇電晶體161的導通狀態和抹除電晶體264的截止狀態，由此驅動電晶體162的閘極電壓在這些週期期間維持恆定。
而且，在該週期中，高電平信號輸入到控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為導通狀態。因此，根據驅動電晶體162的閘極電極的電位的電流供給有機EL元件17，由此有機EL元件17以根據所供給的電流的灰度亮度發光。
(F)非發光週期
在該週期中，低電平信號輸入到所有列的控制線112，由此發光週期控制電晶體163被設置為截止狀態。因此，有機EL元件17在該週期中不發光。
如剛剛所述，在本實施例的有機EL顯示裝置1的驅動序列中，回應於控制線112的控制信號P2而控制發光週期控制電晶體163的導通狀態和截止狀態，由此控制有機EL元件17的發光週期。
在本實施例中，為了抑制非發光週期中由於電流Ileak 而引起的亮度變化發生，將發光週期控制電晶體163和驅動電晶體162構造為使得在以上驅動序列中，它們的電阻滿足運算式(1)，電流值Ileak 和Ibk 滿足運算式(2)。這裏，發光週期控制電晶體163的電阻Roff _ILM、驅動電晶體162的電阻Rbk _Dr以及電流值Ileak 和Ibk 的相應定義與第一實施例中的相同。也就是說，電阻Roff _ILM是當發光週期控制電晶體163截止時發光週期控制電晶體163的源極電極與汲極電極之間的電阻。電阻Rbk _Dr是在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的狀態下在發光週期中驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻。電流值Ileak 是在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的狀態下在非發光週期中在有機EL元件17中流動的電流的值。電流值Ibk 是在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的狀態下在發光週期中在有機EL元件17中流動的電流的值。以這種方式，即使當本實施例中的有機EL顯示裝置執行用於控制發光週期的驅動時，在非發光週期中當發光週期控制電晶體163截止時由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度也不大於發光週期中的最小灰度亮度，由此可抑制亮度變化發生。
以下，將對本實施例的比較實施例進行描述。這裏，該比較實施例等同於這樣的情況：即，在與本實施例的有機EL顯示裝置的構造相同的構造中，由於發光週期控制電晶體163的尺寸等不同，而導致存在不滿足以上運算式(1)和(2)的一個或多個像素。
在發光週期控制電晶體163和驅動電晶體162的電阻及電流值Ileak 和Ibk 不滿足運算式(1)和(2)的像素中，可以說，在非發光週期(F)中由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度(漏亮度)大於週期(E)的發光週期中的最小灰度亮度。此外，在編程週期中的週期(D)中由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度(漏亮度)有時大於週期(E)的發光週期中的最小灰度亮度。更具體而言，當在後面描述的圖10的狀態(1)下的電阻Rgray _Dr和Roff _ILM的合成電阻小於在後面描述的圖10的狀態(2)下的電阻Rbk _Dr和Ron _ILM的合成電阻時，在週期(D)中由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度(漏亮度)大於週期(E)的發光週期中的最小灰度亮度。此外，可以說，在編程週期的週期(A)中，當在緊前一個的框週期中編程的資料電壓等於或高於某個灰度時，在週期(A)中由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度(漏亮度)大於週期(E)的發光週期中的最小灰度亮度。在用於發光週期控制的驅動中，在發光週期中基於有機EL元件的發光亮度執行灰度顯示。因此，在漏亮度大於最小灰度亮度的像素中，在非發光週期、週期(A)或週期(D)中的有機EL元件的漏亮度大於最小灰度亮度的發射光疊加到發光週期中的發射光。由於這個原因，不能在相關像素中正確地執行灰度顯示，由此亮度變化發生。
而且，在本實施例的比較實施例的有機EL顯示裝置中，存在這樣的情況：即，由於除了亮度變化之外還伴隨著發生黑色漂浮，所以對比度劣化的問題發生。將參照圖10對該問題進行描述。
圖10是示出圖9A中所示的像素電路在圖9B中所示的週期(D)、(E)和(F)中的狀態的示圖。在圖10中，省略了選擇電晶體161和資料線121，並且發光週期控制電晶體163被示為電阻器。
更具體而言，圖10的(1)示出週期(D)中的像素電路。此外，圖10的(2)示出在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(E)中的像素電路，圖10的(3)示出在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(F)中的像素電路。此外，圖10的(4)示出在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(E)中的像素電路，圖10的(5)示出在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的情況下週期(F)中的像素電路。
由於選擇電晶體161和抹除電晶體264在驅動序列中的週期(D)中處於截止狀態，所以在週期(C)中充到儲存電容器15的電荷被保持。由於這是與當驅動電晶體162的閘極-源極電壓在週期(C)中變得接近於驅動電晶體162的閾值電壓時驅動電晶體162的閘極電壓對應的電荷，所以無論在編程週期(C)中設置到資料線121的灰度顯示資料電壓如何，驅動電晶體162在週期(D)中都不變得完全處於截止狀態。就是說，驅動電晶體處於導通狀態與截止狀態之間的中間狀態。
該狀態下的驅動電晶體162的源極電極與汲極電極之間的電阻用Rgray _Dr表示。在圖10的狀態(1)下，與電源線電位Vcc 和接地線電位Vocom 之間的電壓、電阻Rgray _Dr和Roff _ILM、以及電源線13與接地線14之間除驅動電晶體162和發光週期控制電晶體163之外的佈線路線上的電壓降對應的電流Ileak2 在有機EL元件中流動。因此，有機EL元件以根據電流Ileak2 的亮度發光。
在本實施例的有機EL顯示裝置1中，由於它被構建為發光週期控制電晶體163和驅動電晶體162的電阻滿足運算式(1)，所以即使在圖10的狀態(1)下，也可將有機EL元件的發光亮度控制為等於或小於最小灰度亮度。由於中間狀態下的驅動電晶體162的電阻Rgray _Dr小於在最小灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體162的閘極電極的狀態下的電阻Rbk _Dr，所以在滿足運算式(1)的本實施例的有機EL顯示裝置1中，電流Ileak2 沒有變得大於圖10的狀態(2)下的在有機EL元件中流動的電流Ibk 。由於這個原因，可將當週期(D)中的發光週期控制電晶體163截止時由漏電流引起的有機EL元件的發光亮度控制為等於或小於週期(E)中的有機EL元件的最小灰度亮度。因此，當在週期(C)中最小灰度顯示資料被編程到驅動電晶體162的閘極電極時，大於最小灰度亮度的亮度的發射光沒有疊加在週期(D)中，由此可抑制最小灰度顯示時的亮度變化。
另一方面，在本實施例的比較實施例的有機EL顯示裝置中，存在發光週期控制電晶體163和驅動電晶體162的電阻不滿足運算式(1)的像素，並存在電流Ileak2 變得大於該像素中的電流Ibk 的情況。更具體而言，當在圖10的狀態(1)下的電阻Rgray _Dr和Roff _ILM的合成電阻小於圖10的狀態(2)下的電阻Rbk _Dr和Ron _ILM的合成電阻時，電流值Ileak2 大於電流Ibk 。在這種情況下，在週期(D)的編程週期中，在週期(E)的發光週期中大於最小灰度亮度的亮度的發光發生。因此，在該像素中，當在週期(C)中最小灰度顯示資料電壓被編程到驅動電晶體162的閘極電極時，週期(D)中的大於最小灰度亮度的亮度的發射光疊加到週期(E)中的最小灰度亮度的發射光，由此由於最小灰度顯示時的亮度變化發生，所以對比度劣化。
順便提及，為了評估根據第二實施例的顯示裝置是否已被製造，存在以下方式。也就是說，在對於每個像素評估有機EL元件中流動的電流的情況下，僅需透過使用實施例1中所述的電流測量方法來測量電流值Ileak 和Ibk 。此外，在根據第二實施例的顯示裝置中，所有列的像素在發光週期中同時發光，並且在非發光週期中同時停止。在像這樣執行驅動操作的顯示裝置中，僅需透過使用在實施例1的變型例中描述的電流測量方法來測量分別在顯示區域中的所有列中所包括的像素的有機EL元件中流動的電流值的Ileak 總和及電流值Ibk 的總和。
第三實施例
在第一實施例中，已對發光週期控制電晶體由單個電晶體構成的有機EL顯示裝置進行了描述。在本實施例中，有機EL顯示裝置具有發光週期控制電晶體，在該發光週期控制電晶體中，兩個電晶體透過它們的源極電極或汲極電極串聯連接，並且公共控制線被提供給這兩個電晶體的閘極電極。圖11例示根據本實施例的像素電路。順便提及，除了發光週期控制電晶體的構造之外，本實施例中的有機EL顯示裝置的構造與第一實施例中的有機EL顯示裝置1的構造相同，而且本實施例中的驅動序列等也與第一實施例中的驅動序列等相同。
在本實施例的有機EL顯示裝置中，發光週期控制電晶體163的截止電阻Roff _ILM是當構成發光週期控制電晶體163的多個電晶體163A和163B截止時這些電晶體的源極電極與汲極電極之間的電阻的合成電阻。因此，這兩個電晶體的截止電阻的合成電阻Roff _ILM被設置為滿足運算式(1)，電流值Ileak 和Ibk 被設置為滿足運算式(2)。這裏，電流值Ileak 和Ibk 的相應定義與第一實施例中的相同。
在本實施例中，由於發光週期控制電晶體163由多個電晶體163A和163B構成，所以可具有以下效果。
一般地，存在這樣的情況：即，由於在電晶體的製程中發生的靜電的影響、當閘極電極的邊緣(edge)和有源層的晶粒邊界(boundary)一致(coincident)時透過晶粒邊界的位準(level)發生的載流子傳輸等，導致電晶體的截止電阻變小。當發光週期控制電晶體163由單個電晶體構成時，存在由於這樣的不利效果而導致產生有缺陷的像素的情況。另一方面，當如本實施例中那樣發光週期控制電晶體163由多個電晶體構成時，即使由於以上不利效果而導致一個電晶體的截止電阻變小，該一個電晶體和另一個電晶體的截止電阻的合成電阻也可滿足運算式(1)。因此，可更明確地實現滿足運算式(1)的有機EL顯示裝置。因此，電流值Ileak 和Ibk 滿足運算式(2)，從而可抑制亮度變化的發生。
發光週期控制電晶體163可被構造為具有互相串聯連接的三個或更多個電晶體和這些電晶體共用的控制線。隨著構成發光週期控制電晶體163的串聯連接的電晶體的數量增加，可進一步增強抑制亮度變化發生的效果。
(實施例3)
以下將對根據實施例3的有機EL顯示裝置1的具體實施例進行描述。
在該實施例中，在圖11中所示的像素電路中，選擇電晶體161是N型電晶體，驅動電晶體162是P型電晶體，發光週期控制電晶體163是N型電晶體。這裏，驅動電晶體162被設置為其通道長度為24μm，其通道寬度為10μm，發光週期控制電晶體被設置為具有兩個N型電晶體163A和163B，這兩個電晶體的通道長度均為4μm，其通道寬度均為2.5μm，並透過相應源極電極或汲極電極串聯連接。此外，設置連接至這兩個電晶體的相應閘極電極的公共控制線112，並製造具有以上構造的100個有機EL顯示裝置。除了關於發光週期控制電晶體163的構造之外，所製造的有機EL顯示裝置與實施例1中的有機EL顯示裝置1相同。而且，用與實施例1中的製程相同的製程製造有機EL顯示裝置。
在製造的有機EL顯示裝置中，發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)被設置為0.7，9.5V的電壓作為電源線電壓(即，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓)施加，中間灰度顯示資料中的低灰度側的一個灰度顯示資料按圖2B中所示的驅動序列被編程到所有像素，並被驅動。這裏，中間灰度顯示資料是所有的灰度顯示資料中除最小灰度顯示資料和最大灰度顯示資料之外的其餘灰度顯示資料。
在驅動中，所製造的包括有缺陷的像素的有機EL顯示裝置的數量為零，該有缺陷的像素的亮度高於周邊像素的亮度並因此被觀察到，其亮度等於或高於顯示區域中的平均亮度Lmean 的1.2Lmean 。隨後，從100個有機EL顯示裝置選擇任意十個有機EL顯示裝置，並與實施例1一樣根據圖2B中所示的驅動序列條件驅動所選擇的裝置。然後，關於任意選擇的十個有機EL顯示裝置之一，透過實施例1中所述的方法對在從多個像素100任意選擇的紅色像素100a(R)中所包括的有機EL元件17中流動的電流值進行評估。當測量在週期(C)中在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ibk 時，獲得5×10-12 A的電流值。而且，當測量在週期(D)中在像素100a(R)的有機EL元件17中流動的電流Ileak 時，獲得1.8×10-13 A的電流值，由此滿足運算式(2)。當以相同方式測量在多個其他像素100(R)的有機EL元件17中流動的電流值時，對於所有被測像素，滿足運算式(2)的關係。
此外，對於任意選擇的十個有機EL顯示裝置中的其餘九個有機EL顯示裝置中的每個，當以相同方式測量在顯示區域中的多個像素100(R)的有機EL元件17中流動的電流值時，對於所有的有機EL顯示裝置中的所有被測像素，滿足運算式(2)的關係。
對於其餘的90個有機EL顯示裝置，當用實施例1的變型例中所述的方法對每列評估在各個像素中所包括的有機EL元件中流動的電流的總和時，對於所有有機EL顯示裝置中的所有被測列，滿足運算式(2)’。
在該實施例中的有機EL顯示裝置中，對於像素100a(R)，滿足運算式(2)。由於這個原因，在像素100a(R)中，即使當執行用於控制發光週期的驅動時，在非發光週期中由發光週期控制電晶體163截止時的漏電流引起的有機EL元件17的發光亮度也不大於發光週期中的最小灰度亮度。因此，由於不僅對於像素100a(R)形成相同的像素電路，而且還對於其他顏色像素形成相同的像素電路，所以可對於所有顏色的像素抑制亮度變化的發生。而且，由於在該實施例中的有機EL顯示裝置中滿足運算式(2)’，所以可抑制每列的平均亮度的亮度變化。
作為比較實施例，製造100個有機EL顯示裝置，每個有機EL顯示裝置具有實施例1的構造，即，發光週期控制電晶體163由單個電晶體構成。在所製造的有機EL顯示裝置中，發光週期在一框週期中除編程週期之外的週期中的比例t(0<t1)被設置為0.7，9.5V的電壓作為電源線電壓(即，電源線電位Vcc 與接地線電位Vocom 之間的電壓)被施加，並且與實施例3中的中間灰度顯示資料相同的中間灰度顯示資料按圖2B中所示的驅動序列被編程到所有像素並被驅動。在驅動時，包括15個有機EL顯示裝置，這15個有機EL顯示裝置均具有亮度比周邊像素的亮度高的一個或兩個像素，因此在顯示區域中可被觀察到。
關於包括亮度比周邊像素的亮度高、因而可被觀察到的像素的有機EL顯示裝置，當在最大灰度顯示資料電壓施加於驅動電晶體的閘極電極的狀態下透過實施例1中所述的方法評估在非發光週期(D)中在相關像素的有機EL元件中流動的電流時，獲得5.0×10-10 A至6.0×10-9 A的電流。當透過將亮度測量單元的測量範圍設置到相關像素來測量相關像素的亮度時，亮度等於或高於顯示區域中的平均亮度Lmean 的1.2Lmean 。該相關像素是有缺陷的像素，在該有缺陷的像素中，由於在電晶體的製程中發生的靜電的影響、當閘極電極的邊緣和有源層的晶粒邊界一致時透過晶粒邊界的位準發生的載流子傳輸等，而導致電晶體的截止電阻變小。
關於除每個包括有缺陷的像素的15個有機EL顯示裝置之外的其餘的85個有機EL顯示裝置，當用實施例1的變型例中所述的方法對每列評估在每個像素中所包括的有機EL元件中流動的電流的總和時，對於所有的有機EL顯示裝置中的所有被測列，滿足運算式(2)’。
如剛剛所述，由於發光週期控制電晶體由串聯連接的多個電晶體構成，所以可減少在電晶體製程等中引起的缺陷。因此，可更明確地滿足以上運算式(1)，即，以上運算式(2)或以上運算式(2)’。
在本實施例中，透過以下的發光週期控制電晶體的構造修改第一實施例的有機EL顯示裝置1：在該構造中，兩個電晶體透過它們的源極電極或汲極電極串聯連接，並對這兩個電晶體的閘極電極提供公共控制線。應當注意，該構造還可應用於第二實施例。也就是說，可透過以下的發光週期控制電晶體的構造修改第二實施例的有機EL顯示裝置：在該構造中，兩個電晶體透過它們的源極電極或汲極電極串聯連接，並對這兩個電晶體的閘極電極提供公共控制線。同樣，在這樣的情況下，可具有與本實施例中的效果相同的效果。
儘管已參照示例性實施例描述了本發明，但是應該理解本發明不限於所公開的示例性實施例。所附申請專利範圍的範圍應該給予以最廣泛的解釋，以涵蓋所有這樣的修改及等同結構和功能。
1．．．有機EL顯示裝置
10．．．顯示區域
11．．．列控制電路
12．．．行控制電路
100．．．像素
100a．．．像素
100b．．．像素
111．．．控制線
112．．．控制線
113．．．控制線
121．．．資料線
P1(1)~P1(m)．．．控制訊號
P2(1)~P2(m)．．．控制訊號
P3(1)~P3(m)．．．控制訊號
13．．．電源線
14．．．接地線
15．．．儲存電容器
161．．．選擇電晶體
162．．．驅動電晶體
163．．．發射週期控制電晶體
17．．．有機EL元件
171．．．第一電極
172．．．有機成分層
173．．．第二電極
181．．．電路元件層
182．．．平坦化層
183．．．堤岸
101．．．周邊佈線區域
19．．．驅動單元
19’．．．驅動單元
190．．．佈線
191．．．可撓性印刷基板
192．．．連接部
193．．．佈線
194．．．連接部
195．．．佈線端
196．．．佈線端
131．．．Vcc 電源供應
141．．．Vocom 電源供應
171a．．．第一電極
173a．．．第二電極
163A．．．電晶體
163B．．．電晶體
264．．．抹除電晶體
圖1是例示根據第一實施例的有機EL顯示裝置的構造的示圖。
圖2A和2B是示出根據第一實施例的有機EL顯示裝置的像素電路的構造及其驅動方法的示圖。
圖3是例示有機EL顯示裝置的顯示區域的部分截面透視圖。
圖4是示出圖2A中所示的像素電路的驅動狀態的示圖。
圖5是用於實施例1中的有機EL顯示裝置的評估的佈線圖。
圖6A和6B是用於描述使用圖5中所示的佈線圖的評估方法的示圖。
圖7是用於實施例1中的有機EL顯示裝置的另一評估的佈線圖。
圖8是例示根據第二實施例的有機EL顯示裝置的構造的示圖。
圖9A和9B是示出根據第二實施例的有機EL顯示裝置的像素電路的構造及其驅動方法的示圖。
圖10是示出圖9A中所示的像素電路的驅動狀態的示圖。
圖11是例示根據第三實施例的有機EL顯示裝置的構造的示圖。
1．．．有機EL顯示裝置
10．．．顯示區域
11．．．列控制電路
12．．．行控制電路
100．．．像素
100a．．．像素
100b．．．像素
111．．．控制線
112．．．控制線
113．．．控制線
121．．．資料線
P1(1)~P1(m)．．．控制訊號
P2(1)~P2(m)．．．控制訊號
P3(1)~P3(m)．．．控制訊號

Claims (5)

  1. 一種有機電致發光顯示裝置，包括：多個像素，該多個像素中的每一個包括有機EL(電致發光)元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體，該驅動電晶體被配置為將根據閘極電極的電位的電流供給該有機EL元件，該發光週期控制電晶體與該有機EL元件和該驅動電晶體串聯連接並被配置為回應於控制信號而控制該有機EL元件的發光；資料線，該資料線被配置為將根據灰度顯示資料的資料電壓施加於該像素；以及控制線，該控制線被配置為將該控制信號供給該發光週期控制電晶體的閘極電極，其中，在該多個像素中的某個像素中，在該發光週期控制電晶體的截止狀態下的發光週期控制電晶體的源極電極與汲極電極之間的電阻Roff _ILM和在最小灰度顯示資料電壓施加於該驅動電晶體的閘極電極的狀態下的該驅動電晶體的源極電極與汲極電極之間的電阻Rbk _Dr滿足運算式(1)：Roff _ILMRbk _Dr。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的有機電致發光顯示裝置，其中，在該發光週期控制電晶體中，多個電晶體透過它們的源極電極或汲極電極與其他電晶體串聯連接，並且連接至該多個電晶體的相應閘極電極的控制線是共用的，以及在該多個電晶體的截止狀態下的該多個電晶體的源極 電極與汲極電極之間的電阻的合成電阻Roff _ILM滿足運算式(1)。
  3. 一種有機電致發光顯示裝置，包括：多個像素，該多個像素中的每一個包括有機EL(電致發光)元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體，該驅動電晶體被配置為將根據閘極電極的電位的電流供給該有機EL元件，該發光週期控制電晶體與該有機EL元件和該驅動電晶體串聯連接並被配置為回應於控制信號而控制該有機EL元件的發光；資料線，該資料線被配置為將根據灰度顯示資料的資料電壓施加於該像素；以及控制線，該控制線被配置為將該控制信號供給該發光週期控制電晶體的閘極電極，其中，在該多個像素中的某個像素中，在最大灰度顯示資料電壓施加於該驅動電晶體的閘極電極並且該發光週期控制電晶體截止的情況下在該有機EL元件中流動的電流Ileak 和在最小灰度顯示資料電壓施加於該驅動電晶體的閘極電極並且該發光週期控制電晶體導通的情況下在該有機EL元件中流動的電流Ibk 滿足關係Ibk Ileak 。
  4. 一種有機電致發光顯示裝置，包括：多個像素，該多個像素中的每一個包括有機EL(電致發光)元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體，該驅動電晶體被配置為將根據閘極電極的電位的電流供給該有機EL元件，該發光週期控制電晶體與該有機EL元件和該驅 動電晶體串聯連接並被配置為回應於控制信號而控制該有機EL元件的發光，並且該多個像素以列方向和行方向佈置；資料線，該資料線針對該多個像素的每一行被提供，並被配置為將根據灰度顯示資料的資料電壓施加於該像素；和控制線，該控制線針對該多個像素的每一列被提供，並被配置為將該控制信號供給該發光週期控制電晶體的閘極電極，其中，在具有至少一列的預定列中，電流Ileak 的總和及電流Ibk 的總和滿足Ibk 的總和Ileak 的總和的關係，該電流Ileak 為在下述情況下在該預定列中所包括的所有像素的有機EL元件中流動的電流：最大灰度顯示資料電壓施加於該預定列中所包括的所有像素的驅動電晶體的閘極電極；並且連接至該預定列中包括的所有控制線的所有發光週期控制電晶體截止，該電流Ibk 為在下述情況下在該預定列中所包括的所有像素的有機EL元件中流動的電流：最小灰度顯示資料電壓施加於該預定列中所包括的所有像素的驅動電晶體的閘極電極；並且連接至該預定列中所包括的所有控制線的所有發光週期控制電晶體導通。
  5. 一種有機電致發光顯示裝置，包括：多個像素，該多個像素中的每一個包括有機EL(電致發光)元件、驅動電晶體和發光週期控制電晶體，該驅動電晶體被配置為將根據閘極電極的電位的電流供給該有機 EL元件，該發光週期控制電晶體與該有機EL元件和該驅動電晶體串聯連接並被配置為回應於控制信號而控制該有機EL元件的發光，並且該多個像素以列方向和行方向佈置；資料線，該資料線針對該多個像素的每行被提供，並被配置為將根據灰度顯示資料的資料電壓供給該像素；以及控制線，該控制線針對該多個像素的每列被提供，並被配置為將該控制信號供給該發光週期控制電晶體的閘極電極，其中，該有機EL顯示裝置具有透過改變該發光週期控制電晶體的導通時間來切換多種顯示模式的功能，以及在該多個像素中的某個像素中，在顯示最大灰度時在發光週期中在該有機EL元件中流動的電流Iwh 、在顯示最大灰度時在一框週期中在該有機EL元件中流動的電流的積分量Swh 、在顯示最小灰度時在發光週期中在該有機EL元件中流動的電流Ibk 、以及在顯示最小灰度時在一框週期中在該有機EL元件中流動的電流的積分量Sbk 滿足Swh /Sbk 0.7×Iwh /Ibk 的關係。
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