JP2008165166A - 有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法 - Google Patents

有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】均一な輝度の映像を表示できる有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法を提供する。
【解決手段】データ信号の供給を受けるデータ線と、走査信号の供給を受ける走査線と、発光制御信号の供給を受ける発光制御線と、電流がシンクされるように電流通路を提供する電流シンク線と、直前走査線Ｓｎ−１及び現在走査線Ｓｎと接続される複数の画素１４０と、走査線に走査信号を順次に供給し、発光制御線に発光制御信号を順次に供給する走査駆動部１１０と、直前走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給される時には、電流シンク線を通じて所定の電流をシンクして画素１４０を１次充電し、現在走査線Ｓｎに走査信号が供給される時には、データ線に電圧データ信号を供給して画素１４０を２次充電させるデータ駆動部１２０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、データ信号に対応して有機発光ダイオードに流れる電流を制御して光を生成する有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法に関する。
近年、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の短所である重量及び体積を減らすことができる各種の平板表示装置が開発されている。平板表示装置としては、例えば、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び有機電界発光表示装置（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。
平板表示装置の１つである有機電界発光表示装置は、電子と正孔の再結合によって光を発生する発光素子を利用して映像を表示する。このような、有機電界発光表示装置は速い応答速度を持つと同時に低い消費電力で駆動することができるという長所がある。
図１は、従来の有機電界発光表示装置の構成を示す説明図である。図１を参照すれば、従来の有機電界発光表示装置は、走査線Ｓ１〜Ｓｎ、及びデータ線Ｄ１〜Ｄｍと接続された複数の画素４０を含む画素部３０と、走査線Ｓ１〜Ｓｎを駆動するための走査駆動部１０と、データ線Ｄ１〜Ｄｍを駆動するためのデータ駆動部２０と、走査駆動部１０及びデータ駆動部２０を制御するためのタイミング制御部５０と、を備える。
タイミング制御部５０は、外部から供給される同期信号に対応してデータ駆動制御信号ＤＣＳ及び走査駆動制御信号ＳＣＳを生成する。タイミング制御部５０で生成されたデータ駆動制御信号ＤＣＳはデータ駆動部２０に供給され、走査駆動制御信号ＳＣＳは走査駆動部１０に供給される。そして、タイミング制御部５０は外部から供給されるデータをデータ駆動部２０に供給する。
走査駆動部１０は、タイミング制御部５０から走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受ける。走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受けた走査駆動部１０は、走査信号を生成し、生成された走査信号を走査線Ｓ１〜Ｓｎに順次に供給する。
データ駆動部２０は、タイミング制御部５０からデータ駆動制御信号ＤＣＳの供給を受ける。データ駆動制御信号ＤＣＳの供給を受けたデータ駆動部２０はデータ信号を生成し、生成されたデータ信号が走査信号と同期するようにデータ線Ｄ１〜Ｄｍに供給する。
画素部３０は、外部から第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳの供給を受け、それぞれの画素４０に供給する。第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳの供給を受けたそれぞれの画素４０は、データ信号に対応して第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流を制御することで、データ信号に対応する光を生成する。
このような従来の有機電界発光表示装置は、データ信号で電圧を利用する電圧駆動方式とデータ信号で電流を利用する電流駆動方式とに分けられる。
電圧駆動方式は、所定の電圧を複数の階調に分割し、分割された電圧の中でいずれか一つをデータ信号として画素４０に供給することで所定の映像を表示する。しかし、電圧駆動方式は、それぞれの画素４０に含まれる駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度の偏差によって、均一な画像を表示することができないという問題点がある。
一方、電流駆動方式は、データ信号で所定の電流を画素４０に供給することで映像を表示する。このような電流駆動方式は電流を使用するため、駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度に関係なく均一な画像を表示することができる。
大韓民国特許公開第２００５−０１２１３７９号明細書 大韓民国特許公開第２００５−００８７８２０号明細書 大韓民国特許第０５２６６４号明細書
しかし、電流駆動方式は、データ信号として微細電流を使うため、与えられた時間内に所望の電圧を画素に充電することができず、これによって大画面の駆動が不可能であるという問題点がある。実際に、データ信号で微細電流を使うと、データ線Ｄ１〜Ｄｍそれぞれに含まれる負荷キャパシタンスによって、画素の充電に長い時間が必要である。また、電流駆動方式は微細電流を利用して複数の階調を表現するので、データ駆動部の設計が非常に難しいという短所がある。
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、大画面の駆動が可能であり、駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度に関係なく均一な輝度の映像を表示することのできる有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、データ信号の供給を受けるデータ線と、走査信号の供給を受ける走査線と、発光制御信号の供給を受ける発光制御線と、電流がシンクされる（電流が吸い込まれる）ように電流通路を提供する電流シンク線と、データ線、走査線、発光制御線、及び電流シンク線によって区画された領域に形成され、直前走査線及び現在走査線と接続される複数の画素と、走査線に走査信号を順次に供給し、発光制御線に発光制御信号を順次に供給する走査駆動部と、直前走査線に走査信号が供給される時には、電流シンク線を通じて所定の電流をシンクして画素を１次充電し、現在走査線に走査信号が供給される時には、データ線に電圧データ信号を供給して画素を２次充電させるデータ駆動部と、を備えることを特徴とする、有機電界発光表示装置が提供される。
本発明の有機電界発光表示装置においては、直前走査線に走査信号が供給される時には、所定の電流により駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を補償する電圧が１次充電され、現在走査線に走査信号が供給される時には、データ信号によりデータ信号に対応する電圧が２次充電される。そして、駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度が補償された電圧とデータ信号に対応される電圧とを１つの電圧に変換して駆動トランジスタを駆動するため、均一な輝度の画像を表示することができる。また、所定の電流によって短時間で画素に充電することができ、大画面の駆動も可能であり、複数の階調を表現するためのデータ駆動部の設計を容易にすることができる。
所定の電流の電流値は、電流シンク線の負荷キャパシタンスを充電することができる電流値に設定することができる。ここで、負荷キャパシタンスには寄生キャパシタが含まれ、電流シンク線に等価的に形成される寄生キャパシタを意味する。また、所定の電流の電流値は、画素が最大輝度に発光する時に、それぞれの画素に含まれる有機発光ダイオードに供給される電流値と同じか、または高い値に設定することができる。
データ駆動部は、電流シンク線ごとに設置されて所定の電流をシンクするための電流源を有することができる。電流源を用いて、電流シンク線の負荷キャパシタンスを充分に充電するために高い電流を供給することができるので、画素内の駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を安定的に補償することができる。また、データ駆動部は、各々の電流シンク線に共通に接続されて所定の電流をシンクするための電流源を有することもできる。
それぞれの画素は、有機発光ダイオードを含み、１次充電された電圧及び２次充電された電圧を１つの電圧に変換し、変換された１つの電圧に対応する電流を有機発光ダイオードに供給することができる。画素内の駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度を補償する１次充電された電圧と、データ信号に対応する２次充電された電圧とを、１つの電圧に変換し、変換された電圧を利用して駆動トランジスタを駆動することにより、均一な輝度の画像を表示することができる。
それぞれの画素は、有機発光ダイオードに電流を供給する駆動トランジスタと、現在走査線に走査信号が供給される時に、第１ノードにデータ信号を供給する第１トランジスタと、第１ノードと第１電源との間に接続される第２キャパシタと、直前走査線に走査信号が供給される時に、電流シンク線と駆動トランジスタの第２電極とを電気的に接続させる第２トランジスタと、直前走査線に走査信号が供給される時に、駆動トランジスタの、ゲート電極と第２電極とを電気的に接続させる第３トランジスタと、駆動トランジスタのゲート電極と第１ノードとの間に接続され、発光制御線に発光制御信号が供給されない時にターンオンする第４トランジスタと、駆動トランジスタのゲート電極と第１電源との間に接続される第１キャパシタと、を有することができる。
ここで、直前走査線に走査信号が供給される時には、第１キャパシタに駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を補償することができる電圧が１次充電され、現在走査線に走査信号が供給される時には、第２キャパシタにデータ信号に対応する電圧が２次充電されることができる。
そして、第４トランジスタがターンオンする時に、第１キャパシタ及び第２キャパシタに充電された電圧が１つの電圧に変換され、駆動トランジスタは変換された１つの電圧に対応する電流を有機発光ダイオードに供給することができる。
このように、画素は、駆動トランジスタ、第１〜第４トランジスタ、第１キャパシタ及び第２キャパシタを備えることにより、１次充電された電圧と２次充電された電圧とを１つの電圧に変換し、変換された電圧を利用して所定の電流を有機発光ダイオードに供給することができる。
ｉ（ｉは自然数)番目の発光制御線に供給される発光制御信号は、ｉ−１番目の走査線及びｉ番目の走査線に供給される走査信号と重畳して供給することができる。発光制御信号は少なくとも２個の走査信号と重畳されるように供給される。
それぞれの画素は、駆動トランジスタと有機発光ダイオードとの間に接続され、発光制御信号が供給されない時にターンオンする第５トランジスタをさらに備えることができる。駆動トランジスタは、ゲート電極に印加される電圧に対応する電流を第１電源から第５トランジスタを経由して有機発光ダイオードに流すことができる。
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、データ線、走査線、発光制御線、及び電流通路を提供する電流シンク線によって区画された領域に形成され、直前走査線及び現在走査線と接続される画素において；有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードに電流を供給するための駆動トランジスタと、現在走査線に走査信号が供給される時にデータ信号を伝達する第１トランジスタと、第１電源と駆動トランジスタのゲート電極との間に接続される第２キャパシタと、電流シンク線と駆動トランジスタの第２電極との間に接続され、直前走査線に走査信号が供給される時にターンオンする第２トランジスタと、駆動トランジスタのゲート電極と第２電極との間に接続される第３トランジスタと、駆動トランジスタのゲート電極と第１電源との間に、第２キャパシタと並列に接続される第１キャパシタと、駆動トランジスタのゲート電極と第２キャパシタとの間に接続され、発光制御線に発光制御信号が供給されない時にターンオンする第４トランジスタと、を備えることを特徴とする、画素が提供される。
ここで、直前走査線に走査信号が供給される時には、電流シンク線にシンクされる所定の電流によって第１キャパシタが充電され、現在走査線に走査信号が供給される時には、データ信号によって第２キャパシタが充電されることができる。直前走査線に走査信号が供給される時には、所定の電流により駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を補償する電圧が第１キャパシタに１次充電され、現在走査線に走査信号が供給される時には、データ信号によりデータ信号に対応する電圧が第２キャパシタに２次充電される。
また、発光制御信号が供給されない時に第４トランジスタがターンオンし、第１キャパシタに充電された電圧及び第２キャパシタに充電された電圧が１つの電圧に変換されることができる。そして、駆動トランジスタは、変換された１つの電圧に対応する電流を有機発光ダイオードに供給することができる。駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度が補償された第１キャパシタに充電された電圧と、データ信号に対応する第２キャパシタに充電された電圧とを、第４トランジスタがターンオンした時に１つの電圧に変換して駆動トランジスタを駆動するため、均一な輝度の画像を表示することができる。
駆動トランジスタと有機発光ダイオードとの間に接続され、発光制御信号が供給されない時にターンオンする第５トランジスタをさらに備えることができる。駆動トランジスタは、ゲート電極に印加される電圧に対応する電流を第１電源から第５トランジスタを経由して有機発光ダイオードに流すことができる。
上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、データ線、走査線、発光制御線、及び電流通路を提供する電流シンク線によって区画された領域に形成され、直前走査線及び現在走査線と接続される画素を備え、画素は、有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードに電流を供給するための駆動トランジスタと、第１電源と駆動トランジスタのゲート電極との間に接続される第２キャパシタと、駆動トランジスタのゲート電極と第１電源との間に、第２キャパシタと並列に接続される第１キャパシタと、を有する有機電界発光表示装置の駆動方法において；直前走査線に走査信号が供給される期間の間、それぞれの画素に含まれる駆動トランジスタを経由して所定の電流をシンクし、それぞれの画素に含まれる第１キャパシタに電圧を充電する段階と、現在走査線に走査信号が供給される期間の間、画素にデータ信号を供給し、それぞれの画素に含まれる第２キャパシタに電圧を充電する段階と、第１キャパシタ及び第２キャパシタに充電された電圧を１つの電圧に変換する段階と、変換された１つの電圧に対応する電流をそれぞれの画素に含まれる有機発光ダイオードに供給する段階と、を含むことを特徴とする、有機電界発光表示装置の駆動方法が提供される。
本発明では直前走査線に走査信号が供給される間、電流を供給して第１キャパシタに電圧を充電し、駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度を補償し、現在走査線に走査信号が供給される間、データ信号(電圧)を供給して第２キャパシタにデータ信号に対応する電圧を充電する。そして、駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度が補償された電圧とデータ信号に対応される電圧を１つの電圧に変換し、変換された電圧を利用して駆動トランジスタを駆動するため、均一な輝度の画像を表示することができる。
所定の電流の電流値は、電流シンク線の負荷キャパシタンスを充電することができる電流値に設定することができる。例えば、所定の電流の電流値は、画素が最大輝度に発光される時に有機発光ダイオードに供給される電流値と同じか、または高い値に設定することができる。
ここで、１つの電圧に変換する段階は、第１キャパシタと第２キャパシタとを電気的に接続させることによって行うことができる。発光制御信号の供給が中断されると、第１キャパシタと第２キャパシタとが電気的に接続され、第１キャパシタに充電された電圧及び第２キャパシタに充電された電圧が分配されて１つの電圧に変換され、データ信号の電圧、駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度が補償される電圧に決定される。
以上詳述したように本発明によれば、所定の電流をシンクして駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を補償することができる電圧を１次充電して、データ信号に対応する電圧を２次充電する。そして、１次充電された電圧と２次充電された電圧を１つの電圧に変換して、変換された電圧に対応する電流を有機発光ダイオードに供給することにより、電圧駆動方式の不具合点を改善し、駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度に関係なく均一な輝度の映像を表示することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態による有機電界発光表示装置、画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法について、図２〜図５を参照して詳しく説明する。図２は、本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図面である。
図２を参照すれば、本実施の形態による有機電界発光表示装置は、走査線Ｓ１〜Ｓｎ、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎ、データ線Ｄ１〜Ｄｍ及び電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍと接続される複数の画素１４０を含む画素部１３０と、走査線Ｓ１〜Ｓｎ及び発光制御線Ｅ１〜Ｅｎを駆動するための走査駆動部１１０と、データ線Ｄ１〜Ｄｍ及び電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍを駆動するためのデータ駆動部１２０と、走査駆動部１１０及びデータ駆動部１２０を制御するためのタイミング制御部１５０と、を備える。
画素部１３０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎ、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎ、データ線Ｄ１〜Ｄｍ及び電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍによって区画された領域に形成される画素１４０を備える。
画素１４０は、外部から第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳの供給を受ける。このようなそれぞれの画素１４０は、電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍから電流がシンクされる（吸い込まれる）時に、画素１４０に含まれる駆動トランジスタの移動度及び閾値電圧が補償される電圧を１次充電し、データ線Ｄ１〜Ｄｍからデータ信号(電圧)が供給される時に、データ信号に対応する電圧を２次充電する。そして、画素１４０は、１次充電及び２次充電された電圧に対応する所定の電流を第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオード(図示せず)を経由して第２電源ＥＬＶＳＳに供給する。このような画素１４０の詳細な構成は後述する。
一方、第１走査線Ｓ１上に第０走査線Ｓ０(図示せず)を追加で形成し、第０走査線Ｓ０は第１水平ラインに位置する画素１４０、つまり第１走査線Ｓ１に接続されている画素１４０と接続することができる。すると、それ以外の水平ライン（例えば、ｉ番目水平ライン）に位置する画素が現在走査線Ｓｉ及び直前走査線Ｓｉ−１に接続されるのと同様な接続となり、第１水平ラインに位置する画素１４０も安定的に駆動することができる。
タイミング制御部１５０は、外部から供給される同期信号に対応してデータ駆動制御信号ＤＣＳ及び走査駆動制御信号ＳＣＳを生成する。タイミング制御部１５０で生成されたデータ駆動制御信号ＤＣＳは、データ駆動部１２０に供給されて、走査駆動制御信号ＳＣＳは走査駆動部１１０に供給される。そして、タイミング制御部１５０は外部から供給されるデータをデータ駆動部１２０に供給する。
走査駆動部１１０は、走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受ける。走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受けた走査駆動部１１０は走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を順次に供給する。そして、走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受けた走査駆動部１１０は、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎに発光制御信号を順次に供給する。ここで、発光制御信号は少なくとも２個の走査信号と重畳されるように供給される。例えば、ｉ(ｉは自然数)番目発光制御線Ｅｉに供給される発光制御信号は、ｉ−１番目走査線Ｓｉ−１及びｉ番目走査線Ｓｉに供給される走査信号と重畳されるように供給される。
データ駆動部１２０は、タイミング制御部１５０からデータ駆動制御信号ＤＣＳの供給を受ける。データ駆動制御信号ＤＣＳの供給を受けたデータ駆動部１２０は、直前走査線に走査信号が供給される期間の間、走査信号によって選択された画素１４０から電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍを経由して所定の電流をシンクする。ここで、画素がｉ−１番目走査線Ｓｉ−１及びｉ番目走査線Ｓｉと接続される場合、ｉ−１番目走査線Ｓｉ−１が直前走査線に設定される。
所定の電流は、直前走査線に走査信号が供給される間、電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍそれぞれの負荷キャパシタンスを充分にチャージングすることができる電流値に設定される。例えば、所定の電流は、それぞれの画素１４０が最大に発光する時に有機発光ダイオードに流れる電流と同じか、高い電流値に設定される。実際に、所定の電流は、パネルのサイズ、電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍの幅、解像度などを考慮して実験的に決定される。
そして、データ駆動部１２０は、現在走査線に走査信号が供給される間、走査信号によって選択された画素１４０にデータ線Ｄ１〜Ｄｍを経由してデータ信号を供給する。ここで、データ信号は階調に対応する電圧に設定される。そして、画素がｉ−１番目走査線Ｓｉ−１、及びｉ番目走査線Ｓｉと接続される場合、ｉ番目走査線Ｓｉが現在走査線に設定される。
図３は、図２に示された画素の実施例を示す回路図である。図３では説明の便宜性のために第ｍデータ線Ｄｍ及び第ｎ走査線Ｓｎと接続された画素を示すこととする。図３を参照すれば、画素１４０は、有機発光ダイオードＯＬＥＤと、有機発光ダイオードＯＬＥＤに電流を供給するための画素回路１４２を備える。
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、画素回路１４２から供給される電流に対応して所定色の光を生成する。例えば、有機発光ダイオードＯＬＥＤは自分に供給される電流に対応して赤色、緑色、及び青色の中のいずれか１つの光を生成する。
画素回路１４２は、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１(直前走査線)に走査信号が供給される時に、駆動トランジスタＭＤの閾値電圧及び移動度が補償される電圧を１次充電し、第ｎ走査線Ｓｎ(現在走査線)に走査信号が供給される時に、データ信号に対応する電圧を２次充電する。そして、画素回路１４２は、１次充電された電圧と２次充電された電圧とを１つの電圧に変換し、変換された電圧を利用して所定の電流を有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給する。このために、画素回路１４２は駆動トランジスタＭＤ、第１〜第５トランジスタＭ１〜Ｍ５、第１キャパシタＣ１及び第２キャパシタＣ２を備える。
第１トランジスタＭ１の第１電極は、データ線Ｄｍに接続されて、第２電極は第１ノードＮ１に接続される。そして、第１トランジスタＭ１のゲート電極は第ｎ走査線Ｓｎに接続される。このような第１トランジスタＭ１は、第ｎ走査線Ｓｎに走査信号が供給される時にターンオンして、データ線Ｄｍと第１ノードＮ１とを電気的に接続させる。
第２トランジスタＭ２の第１電極は、電流シンク線ＣＳｍに接続されて、第２電極は駆動トランジスタＭＤの第２電極に接続される。そして、第２トランジスタＭ２のゲート電極は第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に接続される。このような第２トランジスタＭ２は、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給される時にターンオンして、電流シンク線ＣＳｍと駆動トランジスタＭＤの第２電極とを電気的に接続させる。
第３トランジスタＭ３の第１電極は、駆動トランジスタＭＤのゲート電極に接続されて、第２電極は駆動トランジスタＭＤの第２電極に接続される。そして、第３トランジスタＭ３のゲート電極は第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に接続される。このような第３トランジスタＭ３は、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給される時にターンオンして、駆動トランジスタＭＤをダイオード形態に接続させる。
第４トランジスタＭ４の第１電極は、第１ノードＮ１に接続されて、第２電極は第２ノードＮ２に接続される。そして、第４トランジスタＭ４のゲート電極は発光制御線Ｅｎに接続される。このような第４トランジスタＭ４は、発光制御信号が供給される時にターンオフして、発光制御信号が供給される時以外にターンオンする。
第５トランジスタＭ５の第１電極は、駆動トランジスタＭＤの第２電極に接続されて、第２電極は有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。そして、第５トランジスタＭ５のゲート電極は発光制御線Ｅｎに接続される。このような第５トランジスタＭ５は、発光制御信号が供給される時にターンオフして、発光制御信号が供給される時以外にターンオンする。
駆動トランジスタＭＤの第１電極は第１電源ＥＬＶＤＤに接続されて、第２電極は第５トランジスタＭ５の第１電極に接続される。そして、駆動トランジスタＭＤのゲート電極は第２ノードＮ２に接続される。このような駆動トランジスタＭＤは、第２ノードＮ２に印加される電圧に対応する電流を第１電源ＥＬＶＤＤから第５トランジスタＭ５、及び有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに供給する。
第１キャパシタＣ１は、第２ノードＮ２と第１電源ＥＬＶＤＤとの間に接続される。このような第１キャパシタＣ１は、電流シンク線ＣＳｍに電流が流れる時に所定の電圧を充電する。
第２キャパシタＣ２は、第１ノードＮ１と第１電源ＥＬＶＤＤの間に接続される。このような第２キャパシタＣ２は、データ線Ｄｍに供給されるデータ信号に対応する電圧を充電する。
図４は、図３の画素に接続されるデータ駆動部の構成を概略的に示す説明図である。図４を参照すれば、データ駆動部１２０は、電流源１２１と、データ信号生成部１２２と、を備える。電流源１２１は、電流シンク線ＣＳｍと接続されて所定の電流をシンクする（流す）ために使われる。ここで電流源１２１は、電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍごとに設置されて電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍに同一の電流を流す。または、電流シンク線ＣＳ１〜ＣＳｍは共通して１つの電流源１２１に接続することもできる。
データ信号生成部１２２は、タイミング制御部１５０から供給されるデータに対応してデータ信号を生成する。このためデータ信号生成部１２２は、シフトレジスタ、ラッチ、デジタル−アナログ変換部、及びバッファなどで構成される。
図５は、図３及び図４に示された画素の駆動方法を示す波形図である。図４及び図５を参照して動作過程を詳しく説明すれば、まず、第ｎ発光制御線Ｅｎに発光制御信号が供給される。第ｎ発光制御線Ｅｎに発光制御信号が供給されれば第４トランジスタＭ４、及び第５トランジスタＭ５がターンオフする。
そして、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給される。第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給されれば第２トランジスタＭ２、及び第３トランジスタＭ３がターンオンする。第２トランジスタＭ２がターンオンすれば電流シンク線ＣＳｍと駆動トランジスタＭＤの第２電極が電気的に接続される。第３トランジスタＭ３がターンオンすれば駆動トランジスタＭＤがダイオード形態で接続される。すなわち、第２、及び第３トランジスタＭ３がターンオンすれば電流源１２１によって駆動トランジスタＭＤを経由して所定の電流が流される。
この時、第２ノードＮ２には駆動トランジスタＭＤに流れる所定の電流に対応する電圧が印加されて、第１キャパシタＣ１は第２ノードＮ２に印加される電圧に対応する電圧を充電する。一方、第２ノードＮ２に印加される電圧は駆動トランジスタＭＤに流れる電流によって決定されるので、駆動トランジスタＭＤの閾値電圧及び移動度が補償される電圧が第２ノードＮ２に印加されることになる。
これを詳しく説明すれば、それぞれの画素回路１４２の第２ノードＮ２に印加される電圧は駆動トランジスタＭＤに流れる電流によって決定される。ここで、駆動トランジスタＭＤに流れる電流は、それぞれの画素回路１４２において同じく設定されるので、第２ノードＮ２に印加される電圧はそれぞれの画素回路１４２に含まれる駆動トランジスタＭＤの閾値電圧及び移動度などが補償される電圧に設定される。
一方、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号が供給される間、第１トランジスタＭ１はターンオフ状態を維持する。したがって、データ線Ｄｍに供給されるデータ信号ＤＳは、第ｎ走査線Ｓｎと接続された画素に供給されない。
その後、第ｎ−１走査線Ｓｎ−１に走査信号の供給が中断されて、第ｎ走査線Ｓｎに走査信号が供給される。第ｎ−１走査線Ｓｎ−１への走査信号の供給が中断されれば第２トランジスタＭ２、及び第３トランジスタＭ３がターンオフする。第ｎ走査線Ｓｎに走査信号が供給されれば第１トランジスタＭ１がターンオンする。
第１トランジスタＭ１がターンオンすれば、データ線Ｄｍに供給されるデータ信号ＤＳが第１ノードＮ１に供給される。この時、第２キャパシタＣ２はデータ信号ＤＳに対応する電圧を充電する。
第２キャパシタＣ２にデータ信号ＤＳに対応する電圧が充電された後に、第ｎ走査線Ｓｎへの走査信号の供給が中断されて第１トランジスタＭ１がターンオフされる。そして、第ｎ発光制御線Ｅｎへの発光制御信号の供給が中断される。
第ｎ発光制御線Ｅｎへの発光制御信号の供給が中断されれば、第４トランジスタＭ４及び第５トランジスタＭ５がターンオンする。第４トランジスタＭ４がターンオンすれば第１ノードＮ１と第２ノードＮ２とが電気的に接続される。
第１ノードＮ１及び第２ノードＮ２が電気的に接続されれば、第１キャパシタＣ１に充電された電圧及び第２キャパシタＣ２に充電された電圧が分配されて１つの電圧に変換されて第２ノードＮ２に印加される。ここで、第２ノードＮ２に印加される電圧は、データ信号の電圧、駆動トランジスタＭＤの閾値電圧、及び移動度が補償される電圧に決定される。
また、第２ノードＮ２に印加される電圧は、第１キャパシタＣ１及び第２キャパシタＣ２の容量によって変化されうる。このために、第１キャパシタＣ１及び第２キャパシタＣ２の容量は、第２ノードＮ２に所望の電圧が印加されうるように実験的に決定される。
駆動トランジスタＭＤは、第２ノードＮ２に印加される電圧に対応して第１電源ＥＬＶＤＤから第５トランジスタＭ５を経由して有機発光ダイオードＯＬＥＤに電流を供給する。すると、有機発光ダイオードＯＬＥＤから所定輝度の光が発光される。
すなわち、本発明では直前走査線に走査信号が供給される間、電流をシンクして駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度を補償し、現在走査線に走査信号が供給される間、データ信号(電圧)を供給してデータ信号に対応する電圧を充電する。そして、駆動トランジスタの閾値電圧、及び移動度が補償された電圧とデータ信号に対応される電圧を１つの電圧に変換し、変換された電圧を利用して駆動トランジスタを駆動するため、電圧駆動方式の有機電界発光表示装置において、均一な輝度の画像を表示することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、データ信号に対応して有機発光ダイオードに流れる電流を制御して光を生成する有機電界発光表示装置、有機発光ダイオードに電流を供給する画素、及び有機電界発光表示装置の駆動方法に適用可能である。
従来の有機電界発光表示装置を示す説明図である。 本実施の形態による有機電界発光表示装置を示す説明図である。 図２に示された有機電界発光表示装置の画素を示す回路図である。 図３に示された画素と接続されるデータ駆動部の構成を概略的に示す説明図である。 図３に示された画素の駆動波形を示す説明図である。
符号の説明
１１０ 走査駆動部
１２０ データ駆動部
１３０ 画素部
１４０ 画素
１５０ タイミング制御部
１２０ 電流源
１２１ 電流源
１２２ データ信号生成部
１４２ 画素回路
ＭＤ 駆動トランジスタ
Ｍ１ 第１トランジスタ
Ｍ２ 第２トランジスタ
Ｍ３ 第３トランジスタ
Ｍ４ 第４トランジスタ
Ｍ５ 第５トランジスタ
Ｃ１ 第１キャパシタ
Ｃ２ 第２キャパシタ
Ｎ１ 第１ノード
Ｎ２ 第２ノード
ＯＬＥＤ 有機発光ダイオード
ＥＬＶＤＤ 第１電源
ＥＬＶＳＳ 第２電源

Claims (20)

  1. データ信号の供給を受けるデータ線と、
    走査信号の供給を受ける走査線と、
    発光制御信号の供給を受ける発光制御線と、
    電流がシンクされるように電流通路を提供する電流シンク線と、
    前記データ線、前記走査線、前記発光制御線、及び前記電流シンク線によって区画された領域に形成され、直前走査線及び現在走査線と接続される複数の画素と、
    前記走査線に走査信号を順次に供給し、前記発光制御線に発光制御信号を順次に供給する走査駆動部と、
    前記直前走査線に走査信号が供給される時には、前記電流シンク線を通じて所定の電流をシンクして前記画素を１次充電し、前記現在走査線に走査信号が供給される時には、前記データ線に電圧データ信号を供給して前記画素を２次充電させるデータ駆動部と、
    を備えることを特徴とする、有機電界発光表示装置。
  2. 前記所定の電流の電流値は、前記電流シンク線の負荷キャパシタンスを充電することができる電流値に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
  3. 前記所定の電流の電流値は、前記画素が最大輝度に発光する時に、それぞれの前記画素に含まれる有機発光ダイオードに供給される電流値と同じか、または高い値に設定されることを特徴とする、請求項２に記載の有機電界発光表示装置。
  4. 前記データ駆動部は、前記電流シンク線ごとに設置されて前記所定の電流をシンクするための電流源を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の有機電界発光表示装置。
  5. 前記データ駆動部は、各々の前記電流シンク線に共通に接続されて前記所定の電流をシンクするための電流源を有することを特徴とする、請求項２または３に記載の有機電界発光表示装置。
  6. それぞれの前記画素は、有機発光ダイオードを含み、１次充電された電圧及び２次充電された電圧を１つの電圧に変換し、変換された前記１つの電圧に対応する電流を前記有機発光ダイオードに供給することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
  7. それぞれの前記画素は、
    前記有機発光ダイオードに電流を供給する駆動トランジスタと、
    前記現在走査線に走査信号が供給される時に、第１ノードにデータ信号を供給する第１トランジスタと、
    前記第１ノードと第１電源との間に接続される第２キャパシタと、
    前記直前走査線に走査信号が供給される時に、前記電流シンク線と前記駆動トランジスタの第２電極とを電気的に接続させる第２トランジスタと、
    前記直前走査線に走査信号が供給される時に、前記駆動トランジスタの、ゲート電極と第２電極とを電気的に接続させる第３トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第１ノードとの間に接続され、前記発光制御線に発光制御信号が供給されない時にターンオンする第４トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第１電源との間に接続される第１キャパシタと、
    を有することを特徴とする、請求項６に記載の有機電界発光表示装置。
  8. 前記直前走査線に走査信号が供給される時には、前記第１キャパシタに前記駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度を補償することができる電圧が１次充電され、前記現在走査線に走査信号が供給される時には、前記第２キャパシタに前記データ信号に対応する電圧が２次充電されることを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  9. 前記第４トランジスタがターンオンする時に、前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタに充電された電圧が１つの電圧に変換され、前記駆動トランジスタは変換された前記１つの電圧に対応する電流を前記有機発光ダイオードに供給することを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光表示装置。
  10. ｉ（ｉは自然数)番目の前記発光制御線に供給される発光制御信号は、ｉ−１番目の前記走査線及びｉ番目の前記走査線に供給される走査信号と重畳して供給されることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
  11. それぞれの前記画素は、前記駆動トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、前記発光制御信号が供給されない時にターンオンする第５トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  12. 有機発光ダイオードと、
    前記有機発光ダイオードに電流を供給するための駆動トランジスタと、
    現在走査線に走査信号が供給される時にデータ信号を伝達する第１トランジスタと、
    第１電源と前記駆動トランジスタのゲート電極との間に接続される第２キャパシタと、
    電流シンク線と前記駆動トランジスタの第２電極との間に接続され、直前走査線に走査信号が供給される時にターンオンする第２トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と第２電極との間に接続される第３トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第１電源との間に、前記第２キャパシタと並列に接続される第１キャパシタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第２キャパシタとの間に接続され、発光制御線に発光制御信号が供給されない時にターンオンする第４トランジスタと、
    を備えることを特徴とする、画素。
  13. 前記直前走査線に走査信号が供給される時には、前記電流シンク線にシンクされる所定の電流によって前記第１キャパシタが充電され、前記現在走査線に走査信号が供給される時には、前記データ信号によって前記第２キャパシタが充電されることを特徴とする、請求項１２に記載の画素。
  14. 前記発光制御信号が供給されない時に前記第４トランジスタがターンオンし、前記第１キャパシタに充電された電圧及び前記第２キャパシタに充電された電圧が１つの電圧に変換されることを特徴とする、請求項１３に記載の画素。
  15. 前記駆動トランジスタは、変換された前記１つの電圧に対応する電流を前記有機発光ダイオードに供給することを特徴とする、請求項１４に記載の画素。
  16. 駆動トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、前記発光制御信号が供給されない時にターンオンする第５トランジスタをさらに備えることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれかに記載の画素。
  17. 直前走査線に走査信号が供給される期間の間、それぞれの画素に含まれる駆動トランジスタを経由して所定の電流をシンクし、それぞれの前記画素に含まれる第１キャパシタに電圧を充電する段階と、
    現在走査線に走査信号が供給される期間の間、前記画素にデータ信号を供給し、それぞれの前記画素に含まれる第２キャパシタに電圧を充電する段階と、
    前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタに充電された電圧を１つの電圧に変換する段階と、
    変換された前記１つの電圧に対応する電流をそれぞれの前記画素に含まれる有機発光ダイオードに供給する段階と、
    を含むことを特徴とする、有機電界発光表示装置の駆動方法。
  18. 前記所定の電流の電流値は、電流シンク線の負荷キャパシタンスを充電することができる電流値に設定されることを特徴とする、請求項１７に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
  19. 前記所定の電流の電流値は、前記画素が最大輝度に発光される時に前記有機発光ダイオードに供給される電流値と同じか、または高い値に設定されることを特徴とする、請求項１８に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
  20. 前記１つの電圧に変換する段階は、
    前記第１キャパシタと前記第２キャパシタとを電気的に接続させることによって行うことを特徴とする、請求項１７〜１９のいずれかに記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
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