JP2010039461A - 有機電界発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】画素部に複数のロー状態の電圧を伝達する電源供給部及びそれを用いた有機電界発光表示装置を提供する。
【解決手段】走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号を生成する信号生成部、及び前記第1電源、前記第2電源、前記第3電源を生成する電源生成部を備えるドライバICと、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、有機電界発光表示装置に関し、より詳細には、データ信号が電源電圧によって変動することを防止することにより、画質の低下が発生しないようにする有機電界発光表示装置に関する。
近年、陰極線管(Cathode Ray Tube)の短所である重量及び体積を低減することのできる各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置には、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device)、電界放出表示装置(Field Emission Display Device)、プラズマ表示パネル(Plasma Display Panel)、及び有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting Display Device)などがある。
上記平板表示装置のうち、有機電界発光表示装置は、優れた色再現性や薄肉さなどの様々な利点により、応用分野において、携帯電話用のほか、PDA、MP3プレーヤーなどに市場が大きく拡大している。
有機電界発光表示装置は、電流の流れに対応して発生する電子と正孔との再結合により光を発生する有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)を用いて画像を表示する。
有機発光ダイオードは、第1電源と、当該第1電源より低い電圧を有する第2電源との間に位置し、データ信号(data)によって第1電源から第2電源の間に流れる電流を調整し、有機発光ダイオードに流れる電流量に対応して光が発光するようにする。
このように構成された有機電界発光表示装置において、第1電源及び第2電源の電圧特性が悪い場合、データ信号が不安定になり、有機発光ダイオードに流れる電流も不安定になるため、画質が低下するという問題があった。
韓国公開特許第2005−0095148号公報 特開2006−091089号公報
そこで、本発明の目的は、画素部に複数のロー状態の電圧を伝達する電源供給部及びそれを用いた有機電界発光表示装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明の第1の形態は、走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号を生成する信号生成部、及び前記第1電源、前記第2電源、前記第3電源を生成する電源生成部を備えるドライバICとを備え、前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低い有機電界発光表示装置を提供する。
本発明の第2の形態は、走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号を生成するドライバICと、前記第1電源、前記第2電源、前記第3電源を生成する電源供給部とを備え、前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低い有機電界発光表示装置を提供する。
本発明の第3の形態は、走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号及び前記第3電源を生成するドライバICと、前記第1電源、前記第2電源を生成する電源供給部とを備え、前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低い有機電界発光表示装置を提供する。
本発明に係る有機電界発光表示装置によれば、有機発光ダイオードのカソードに伝達される電圧を可変にすることができる。また、カソードに印加される電圧が不安定であっても画質低下が発生しない。
本発明の第1の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。 図1に示した電源生成部の構造を示す構造図である。 図1に示した画素部に備えられた画素の回路図である。 図3に示した画素の動作を示すタイミング図である。 本発明の第2の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。 本発明の第3の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。同図に示したように、有機電界発光表示装置は、画素部100aと、ドライバIC200aとを備える。
画素部100aには、複数の画素(図示せず)が配列され、各画素は、電流の流れに対応して光を発光する有機発光ダイオード(図示せず)を備える。そして、画素部100aは、行方向に走査信号scanを伝達する複数の走査線(図示せず)と、行方向に発光制御信号emissionを伝達する複数の発光制御線(図示せず)と、列方向にデータ信号dataを伝達する複数のデータ線(図示せず)とが配列される。
また、画素部100aは、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを受けて駆動する。したがって、画素部100aは、走査信号scan、データ信号data、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、有機発光ダイオードに電流が流れることによって発光して映像を表示する。
ドライバIC200aは、走査信号scan、データ信号data、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを、画素部100aに伝達する。ドライバIC200aから伝達された走査信号scanによって選択された画素にデータ信号dataが伝達され、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、画素でデータ信号dataに対応する電流が生成され、発光制御信号emissionにより電流が有機発光ダイオードに流れるようになる。また、ドライバIC200aは、走査信号scan、発光制御信号emission、データ信号dataを生成する信号生成部210aと、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを生成する電源生成部220aとに区分される。
図2は、図1に示した電源生成部の構造を示す構造図である。同図に示したように、電源生成部220aは、ハイ状態の電圧VGHとロー状態の電圧VGLとの間に接続される複数の抵抗からなる抵抗列221と、抵抗列221から所定の電圧を選択して参照電圧Vrefを生成する選択部222と、参照電圧Vrefを受けて電圧を整数倍するチャージポンプ223と、チャージポンプ223で生成された電圧を受けて、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを出力するレギュレータ224とを備える。
電源生成部220aは、所定の電圧によって選択された参照電圧Vrefを、チャージポンプ223を用いて整数倍させて複数の電圧を生成するが、参照電圧Vrefの絶対値を高くした後、レギュレータ224で第3電源MOSVSSの電圧を一定に出力する。
図3は、図1に示した画素部に備えられた画素の回路図である。同図に示したように、画素は、第1トランジスタM1と、第2トランジスタM2と、第3トランジスタM3と、第4トランジスタM4と、第5トランジスタM5と、第6トランジスタM6と、第1キャパシタCstと、第2キャパシタCboostと、有機発光ダイオードOLEDとを備える。
第1トランジスタM1は、ソースが第1ノードN1に接続され、ドレインが第2ノードN2に接続され、ゲートが第3ノードN3に接続される。
第2トランジスタM2は、ソースがデータ線Dmに接続され、ドレインが第1ノードN1に接続され、ゲートが第1走査線Snに接続される。
第3トランジスタM3は、ソースが第2ノードN2に接続され、ドレインが第3ノードN3に接続され、ゲートが第1走査線Snに接続される。
第4トランジスタM4は、ソースが初期化電圧VINITを受け、ドレインが第3ノードN3に接続され、ゲートが第2走査線Sn−1に接続される。
第5トランジスタM5は、ソースが第1電源ELVDDに接続され、ドレインが第1ノードN1に接続され、ゲートが発光制御線Enに接続される。
第6トランジスタM6は、ソースが第2ノードN2に接続され、ドレインが有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に接続され、ゲートが発光制御線Enに接続される。
第1キャパシタCstは、第1電極が第3ノードN3に接続され、第2電極が第3電源MOSVSSに接続される。
第2キャパシタCboostは、第1電極が第1走査線Snに接続され、第2電極が第3ノードN3に接続される。
有機発光ダイオードOLEDは、アノード電極が第6トランジスタM6のドレインに接続され、カソード電極が第2電源ELVSSに接続される。
図4は、図3に示した画素の動作を示すタイミング図である。同図に示したように、画素には、第1走査線Snを介して伝達される第1走査信号snと、第2走査線Sn−1を介して伝達される第2走査信号sn−1と、データ線Dmを介して伝達されるデータ信号dataと、発光制御線Enを介して伝達される発光制御信号enとが伝達される。また、初期化線を介して初期化電圧VINITが伝達され、有機発光ダイオードOLEDに電流が流れるようにする第1電源ELVDD及び第2電源ELVSSと、第1キャパシタCstの電圧を固定する第3電源MOSVSSとが伝達される。
ここで、第2走査信号sn−1は、前ラインの画素にデータ信号dataが伝達されるようにする走査信号であって、第2走査信号sn−1が第1走査信号snよりも先にロー状態になる。
動作を説明すると、第2走査信号sn−1がロー状態で、かつ第1走査信号snと発光制御信号enとがハイ状態を維持する第1期間T1においては、第4トランジスタM4がオン状態になり、第3ノードN3の電圧が初期化電圧となる。このとき、第5トランジスタM5と第6トランジスタM6とは、オフ状態であるため、有機発光ダイオードOLEDには電流が流れない。
第1走査信号snがロー状態で、かつ第2走査信号sn−1と発光制御信号enとがハイ状態を維持する第2期間T2においては、第2トランジスタM2と第3トランジスタM3とがオン状態になる。第3トランジスタM3がオン状態になると、第1トランジスタM1のドレインとゲートとの電圧が等しくなり、第1トランジスタM1はダイオード接続される。したがって、第3ノードN3には、下記の式に相当する電圧が格納される。
Figure 2010039461
ここで、VN3は第3ノードN3の電圧、Vdataはデータ信号dataの電圧、Vth1は第1トランジスタM1の閾値電圧に相当する。
また、第1走査信号snと第2走査信号sn−1とがハイ状態で、かつ発光制御信号enがロー状態である第3期間T3においては、まず、第1走査信号snがローからハイ状態に電圧が上昇するため、第2キャパシタCboostに接続されている第3ノードN3の電圧も上昇する。したがって、第3ノードN3の電圧は、下記の式に相当する。
Figure 2010039461
ここで、VN3は第3ノードN3の電圧、Vdataはデータ信号dataの電圧、Vth1は第1トランジスタM1の閾値電圧、ΔVは第1走査信号snによって上昇する電圧に相当する。
さらに、発光制御信号enがロー状態であるため、有機発光ダイオードOLEDに電流が流れるが、有機発光ダイオードOLEDに流れる電流量は、下記の式に相当する。
Figure 2010039461
ここで、ELVDDは第1電源ELVDDの電圧、Vdataはデータ信号dataの電圧、Vth1は第1トランジスタM1の閾値電圧、ΔVは第1走査信号snによって上昇する電圧に相当する。
したがって、有機発光ダイオードOLEDに流れる電流は、第1トランジスタM1の閾値電圧とは無関係に流れ、第1トランジスタM1の閾値電圧の偏差による輝度ムラが発生するのを防止する。また、ブラックのように、有機発光ダイオードOLEDに電流が流れないようにするデータ信号dataが伝達された場合、第1走査信号snによって第1トランジスタM1のゲートに伝達される第3ノードN3の電圧が上昇するため、より確実に有機発光ダイオードOLEDに電流が流れるのを防止することができる。これにより、ブラックのより正確な表現が可能となる。
このように構成された画素は、第1キャパシタCstの第1電極に第3電源MOSVSSが伝達され、有機発光ダイオードOLEDのカソード電極には第2電源ELVSSが伝達される。第2電源ELVSSが第1キャパシタCstの第1電極に伝達されることも可能であるが、第2電源ELVSSの電圧が不安定になると、カップリング現象により、同じデータ信号dataが伝達されても、第3ノードN3の電圧が不安定になり得る。第3ノードN3の電圧が不安定になると、第1電源ELVDDから第2電源ELVSSの方向に流れる電流量に変化が生じ、画質が低下するという問題が発生する。
また、消費電力を低減するため、第2電源ELVSSの電圧を周囲環境に合わせて可変にする場合が生じ得るが、この場合、第2電源ELVSSの電圧が変動すると、第2電源ELVSSを第1キャパシタCstに伝達することは不可能になる。したがって、このような問題を解決するために、本発明では、第2電源ELVSSの代わりに第3電源MOSVSSを生成して第1キャパシタCstに伝達する。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。同図に示したように、有機電界発光表示装置は、画素部100bと、ドライバIC200bと、電源供給部300bとを備える。
画素部100bには、複数の画素(図示せず)が配列され、各画素は、電流の流れに対応して光を発光する有機発光ダイオード(図示せず)を備える。そして、画素部100bは、行方向に走査信号scanを伝達する複数の走査線(図示せず)と、行方向に発光制御信号emissionを伝達する複数の発光制御線(図示せず)と、列方向にデータ信号dataを伝達する複数のデータ線(図示せず)とが配列される。
また、画素部100bは、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを受けて駆動する。したがって、画素部100bは、走査信号、データ信号、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、有機発光ダイオードに電流が流れることによって発光して映像を表示する。
ドライバIC200bは、走査信号scan、発光制御信号emission、データ信号dataを生成する。ドライバIC200bから伝達された走査信号scanによって選択された画素にデータ信号dataが伝達され、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、画素でデータ信号dataに対応する電流が発光制御信号emissionによって流れる。
電源供給部300bは、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを生成して、画素部100bに伝達する。電源供給部300bは、入力電圧を昇圧して第1電源ELVDDを生成し、入力電圧を反転して第2電源ELVSSを生成する。そして、第3電源MOSVSSは、チャージポンプまたはレギュレータを用いて入力電圧を反転した後、昇圧して、生成する。このため、電源供給部300bは、入力電圧を増幅して第1電源ELVDDを生成するブースタと、入力電圧を反転して第2電源ELVSSを生成するインバータと、入力電圧を反転した後、増幅して、第3電源MOSVSSを生成するチャージポンプとを備える。
図6は、本発明の第3の実施形態に係る有機電界発光表示装置の構造を示す構造図である。同図に示したように、有機電界発光表示装置は、画素部100cと、ドライバIC200cと、電源供給部300cとを備える。
画素部100cには、複数の画素(図示せず)が配列され、各画素は、電流の流れに対応して光を発光する有機発光ダイオード(図示せず)を備える。そして、画素部100cは、行方向に走査信号scanを伝達する複数の走査線(図示せず)と、行方向に発光制御信号emissionを伝達する複数の発光制御線(図示せず)と、列方向にデータ信号dataを伝達する複数のデータ線(図示せず)とが配列される。
また、画素部100cは、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITを受けて駆動する。したがって、画素部100cは、走査信号scanにより画素にデータ信号dataが伝達され、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、画素でデータ信号dataに生成された電流が発光制御信号emissionによって流れるようになる。
ドライバIC200cは、信号生成部210cと、電源生成部220cとを備える。信号生成部210cは、走査信号scan、発光制御信号emission、データ信号dataを生成する。また、電源生成部220cは、第3電源MOSVSSを生成する。信号生成部210cで生成された走査信号scanによって選択された画素にデータ信号dataが伝達され、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第3電源MOSVSS及び初期化電圧VINITにより、画素でデータ信号dataに対応する電流が流れる。さらに、電源生成部220cは、電源供給部300cで生成された第1電源ELVDDを受けて負電圧に変換し、第3電源MOSVSSを生成した後、画素部100cに伝達する。
電源供給部300cは、第1電源ELVDD、第2電源ELVSS及び初期化電圧VINITを生成して、画素部100cに伝達する。電源供給部300cは、外部から伝達される入力電圧Vinを昇圧して第1電源ELVDDを生成し、入力電圧Vinを反転して第2電源ELVSSを生成する。
100a,100b,100c 画素部
200a,200b,200c ドライバIC
210a,210c 信号生成部
220a,220c 電源生成部
300a,300b,300c 電源供給部

Claims (12)

  1. 走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、
    前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号を生成する信号生成部、及び前記第1電源、前記第2電源、前記第3電源を生成する電源生成部を備えるドライバICとを備え、
    前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低いことを特徴とする有機電界発光表示装置。
  2. 前記電源生成部は、
    ハイ状態の電圧とロー状態の電圧との間に形成される複数の抵抗からなる抵抗列と、
    前記抵抗列から参照電圧を選択して出力する選択部と、
    前記選択部から出力される参照電圧の絶対値を大きくするチャージポンプと、
    前記チャージポンプから出力される電圧を受けて前記第3電源を出力するレギュレータと、
    を備え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. 前記画素は、
    有機発光ダイオードと、
    ソースが第1ノードに接続され、ドレインが第2ノードに接続され、ゲートが第3ノードに接続される第1トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが第1走査線に接続される第2トランジスタと、
    ソースが第2ノードに接続され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが前記第1走査線に接続される第3トランジスタと、
    ソースに初期化電圧が伝達され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが第2走査線に接続される第4トランジスタと、
    ソースが前記第1電源に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第5トランジスタと、
    ソースが前記第2ノードに接続され、ドレインが有機発光ダイオードに接続され、ゲートが前記発光制御線に接続される第6トランジスタと、
    第1電極が前記第3ノードに接続され、第2電極が前記第3電源に接続される第1キャパシタと、
    第1電極が前記第1走査線に接続され、第2電極が前記第3ノードに接続される第2キャパシタと、
    を備え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。
  4. 前記第2電源の電圧は、可変であ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。
  5. 走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、
    前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号を生成するドライバICと、
    前記第1電源、前記第2電源、前記第3電源を生成する電源供給部とを備え、
    前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低いことを特徴とする有機電界発光表示装置。
  6. 前記電源供給部は、
    入力電圧を増幅して前記第1電源を生成するブースタと、
    前記入力電圧を反転して前記第2電源を生成するインバータと、
    前記入力電圧を反転した後、増幅して、前記第3電源を生成するチャージポンプと、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の有機電界発光表示装置。
  7. 前記画素は、
    有機発光ダイオードと、
    ソースが第1ノードに接続され、ドレインが第2ノードに接続され、ゲートが第3ノードに接続される第1トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが第1走査線に接続される第2トランジスタと、
    ソースが第2ノードに接続され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが前記第1走査線に接続される第3トランジスタと、
    ソースに初期化電圧が伝達され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが第2走査線に接続される第4トランジスタと、
    ソースが前記第1電源に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第5トランジスタと、
    ソースが前記第2ノードに接続され、ドレインが有機発光ダイオードに接続され、ゲートが前記発光制御線に接続される第6トランジスタと、
    第1電極が前記第3ノードに接続され、第2電極が前記第3電源に接続される第1キャパシタと、
    第1電極が前記第1走査線に接続され、第2電極が前記第3ノードに接続される第2キャパシタと、
    を備えることを特徴とする請求項5に記載の有機電界発光表示装置。
  8. 前記第2電源の電圧レベルは、可変であることを特徴とする請求項5に記載の有機電界発光表示装置。
  9. 走査信号、発光制御信号、データ信号を受信し、第1電源から第2電源に、前記データ信号に対応して電流が流れるようにし、前記データ信号は、第3電源によって維持されるようにする画素を含む画素部と、
    前記データ信号、前記走査信号、前記発光制御信号及び前記第3電源を生成するドライバICと、
    前記第1電源、前記第2電源を生成する電源供給部とを備え、
    前記第2電源と前記第3電源とは、前記第1電源より電圧レベルが低いことを特徴とする有機電界発光表示装置。
  10. 前記ドライバICは、前記電源供給部から前記第1電源を受けて反転して前記第3電源を生成することを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光表示装置。
  11. 前記画素は、
    有機発光ダイオードと、
    ソースが第1ノードに接続され、ドレインが第2ノードに接続され、ゲートが第3ノードに接続される第1トランジスタと、
    ソースがデータ線に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが第1走査線に接続される第2トランジスタと、
    ソースが第2ノードに接続され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが前記第1走査線に接続される第3トランジスタと、
    ソースに初期化電圧が伝達され、ドレインが第3ノードに接続され、ゲートが第2走査線に接続される第4トランジスタと、
    ソースが前記第1電源に接続され、ドレインが前記第1ノードに接続され、ゲートが発光制御線に接続される第5トランジスタと、
    ソースが前記第2ノードに接続され、ドレインが有機発光ダイオードに接続され、ゲートが前記発光制御線に接続される第6トランジスタと、
    第1電極が前記第3ノードに接続され、第2電極が前記第3電源に接続される第1キャパシタと、
    第1電極が前記第1走査線に接続され、第2電極が前記第3ノードに接続される第2キャパシタと、
    を備えることを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光表示装置。
  12. 前記第2電源の電圧レベルは、可変であることを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光表示装置。
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