JP4926385B2 - 有機電界発光駆動回路と、これを含む表示パネル及び表示装置。 - Google Patents
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Description
本発明は有機電界発光駆動回路と、これを有する表示パネル及び表示装置に関する。
最近大勢の人がより安くて、効率が高い薄くて軽い表示装置を開発するために努力しており、そのような表示装置として有機電界発光表示装置が注目されている。
このようなＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ）は特定有機物または高分子のＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ：電気を加えたとき光を放出する現象）を用いることでバックライトアセンブリを具備しなくてもいいので、液晶表示装置に比べて薄形化が容易である。さらに、安くて容易に製作することができるだけではなく、広い視野角を有し明るい光を出す長所を有しているため、これに関する研究が全世界的に熱く進行されつつある。
前記有機電界発光表示装置は、有機電界発光表示パネルの単位画素に具備されるスイッチング素子の存在可否によってアクティブマトリックス型有機電界発光表示装置とパッシブマトリックス型有機電界発光表示装置とで分けられる。
一般的なアクティブマトリックス型有機電界発光表示装置の単位画素はスイッチングトランジスタＱＳ、駆動トランジスタＱＤ、ストレージキャパシターＣＳＴ及び有機電界発光素子ＥＬで構成される。
動作時、ＣＲＴのような表示装置に比べて輝度が相対的に低くて一つの横ラインを選択するときのみ発光される受動駆動方式の代りに、発光デューティサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）を大幅に増やしたアクティブ駆動方式を使用する。このとき、有機電界発光素子ＥＬの活性層は注入された電流密度に比例して光を発散する。
一般的に、有機電界発光表示装置は、アモルファスシリコントランジスタの工程より製造工程上の費用が高いポリシリコントランジスタを利用する。それは、アモルファスシリコンは、ポリシリコンに比べて運動性が低く、Ｐ型トランジスタで具現が難しく、バイアスストレス安定性に問題があるからである。
特に、前記したアモルファスシリコントランジスタの場合、Ｐ型トランジスタの形成が困難であるので、基本的にｎ型トランジスタのみで駆動回路を構成しなければならない。電流駆動方式の有機ＥＬ表示の場合、特にＡＭ方式の場合、グレイ具現のためにはＥＬ素子に流れる電流を調節しなければならない。
外部から印加するデータ信号に応じて有機電界発光素子ＥＬに流れる電流を調節するためには、前記有機電界発光素子ＥＬに薄膜トランジスタＴＦＴ（または駆動トランジスタ（ＱＤ））を直列に連結させて、データ信号を駆動トランジスタＱＤのゲート端に入力することで、駆動トランジスタＱＤのゲート‐ソース電圧Ｖｇｓによるチャンネルコンダクタンスを制御する。
このとき、前記駆動トランジスタＱＤをｐ型で具現すると、バイアス電圧ラインＶＬが一定の高い電位値を有するので、駆動トランジスタＱＤのバイアス電圧ラインＶＬに連結された電極がソース電極の役割をし、駆動トランジスタＱＤのゲート‐ソース電圧Ｖｇｓの大きさはデータラインＤＬを通じて駆動トランジスタＱＤのゲート端に入力されるデータ電圧により決定される。
しかし、駆動トランジスタＱＤとしてｎ型を使用すると、駆動トランジスタＱＤの有機電界発光素子ＥＬと連結された電極が、ソース電極の役割をする。そして、前記駆動トランジスタＱＤと有機電界発光素子ＥＬとが連結されたノードの電圧は、一定の値を有しないで、以前フレームに対応するデータ電圧に従属するか、実際に外部から印加するデータ電圧の可変範囲（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ）に比べて駆動トランジスタＱＤのゲート‐ソース電圧Ｖｇｓの範囲が顕著に減少される。従って、一般的に、有機電界発光表示パネルに含まれる駆動トランジスタはｎ型の代りにｐ型を使用する。
本発明はｎ型を適用することができるアモルファスシリコントランジスタを有機電界発光表示パネルに使用できるようにすることで、製造原価が節減される有機電界発光駆動回路を提供する。
また、本発明は前記した有機電界発光駆動回路を含む有機電界発光表示パネルを提供する。
さらに、本発明は前記した表示パネルを有する有機電界発光表示装置を提供する。
本発明の一実施例による有機電界発光駆動回路はスキャンラインから提供されるスキャン信号により制御される第１スイッチング素子と、前記スキャン信号により第１スイッチング素子と共通で制御される第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子を通じて供給された第１基準電圧を有機電界発光素子の一端に提供する駆動素子とを含むことを特徴とする有機電界発光駆動回路を含む。
本発明の他の実施例による有機電界発光駆動回路はデータラインとスキャンラインにより区画される領域に形成され印加される電流に応答して有機電界発光素子が発光することができるようにする。前記有機電界発光駆動回路はストレージキャパシター、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子及び駆動素子で構成される。前記第１スイッチング素子はスキャンラインから提供されるスキャン信号に応答してデータラインを通じて伝達されるデータ信号を前記ストレージキャパシターの一端に提供する。前記第２スイッチング素子は前記スキャン信号に応答して第１基準電圧を前記ストレージキャパシターの他端に提供する。前記駆動素子は前記ストレージキャパシターに充電された電圧を制御信号にしてバイアス電圧レベルを制御して前記有機電界発光素子を発光させるための電流を提供する。前記第１及び第２スイッチング素子と前記駆動素子はアモルファスシリコン薄膜トランジスタであることが望ましい。
また、本発明の他の実施例による有機電界発光駆動回路は、第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子、ストレージキャパシター、第１駆動素子及び第２駆動素子を含む。前記第１スイッチング素子はスキャンラインから供給されるスキャン信号に応答してデータラインから供給される階調電圧に相応するデータ信号を出力する。前記第２スイッチング素子は前記スキャン信号に応答して第１基準電圧ラインから提供される第１基準電圧を出力する。前記ストレージキャパシターは前記データ信号の電圧と前記第１基準電圧との電圧差に相応する第１電圧を保存する。前記第１駆動素子は前記スキャン信号に反転された反転信号に応答してバイアス電圧ラインから提供されるバイアス電圧を提供する。前記第２区動素子は前記第１電圧を制御信号にして前記バイアス電圧のレベルを制御して前記第１電圧に相応する大きさを有する電流を前記有機電界発光素子に提供する。前記第１及び第２スイッチング素子と、前記第１及び第２駆動素子はアモルファスシリコン薄膜であることが望ましい。
また、本発明のまたの他の実施例による有機電界発光駆動回路は第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、ストレージキャパシター、第１駆動素子及び第２駆動素子を含む。前記第１スイッチング素子は第１端が階調電圧に相応するデータ信号を伝達するデータラインに結合され、第２端がスキャン信号を伝達するスキャンラインに結合され、前記スキャン信号に応答して第３端を通じて前記データ信号を出力する。
前記第２スイッチング素子は第４端が前記スキャンライン及び前記第１スイッチング素子の第２端に共通結合され、第５端が第１基準電圧を伝達する基準電圧ラインに結合される。前記ストレージキャパシターは一端が前記第１スイッチング素子の第３端に結合され、他端が前記第２スイッチング素子の第６端に結合され、前記データ信号と前記第１基準電圧との差異に相応する第１電圧を保存する。前記第１駆動素子は第７端がバイアス電圧を伝達するバイアス電圧ラインに結合され、第８端がコントロールラインに結合される。前記第２駆動素子は第１０端が前記第１駆動素子の第９端に連結され、第１１端が前記ストレージキャパシターの一端に連結され、前記第１電圧に相応する大きさを有する有機電界発光素子を発光させるための電流を第１２端を通じて有機電界発光素子に出力する。
また、本発明のまたの他の実施例による有機電界発光表示パネルは、流れる電流に対応して光を発光する有機電界発光素子を利用して画像を表示することができる。前記有機電界発光表示パネルは階調電圧に相応するデータ信号を伝達する複数のデータライン、バイアス電圧を伝達する複数のバイアス電圧ライン、順次にアクティブ区間を有する複数のスキャン信号を伝達する複数のスキャンライン、前記各スキャン信号の反転信号を伝達する複数のコントロールライン、及び有機電界発光駆動回路を含む。前記有機電界発光駆動回路は複数のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなり、前記データラインと前記スキャンラインにより区画される領域に形成され、前記スキャンラインの活性化により前記データ信号に応答して前記バイアス電圧を制御して前記データ信号に相応する電流を前記有機電界発光素子に提供する。
また、本発明のさらに他の実施例による有機電界発光表示装置は、タイミング制御部、データ駆動部、スキャン駆動部、電源発生部、有機電界発光駆動回路及び有機電界発光表示パネルを含む。前記記タイミング制御部は外部から提供される第１画像信号と制御信号に応じて第２画像信号と、第１、第２及び第３タイミング信号を出力する。前記データ駆動部は前記第２画像信号と第１タイミング信号に応答してデータ信号を出力する。前記スキャン駆動部は前記第２タイミング信号に応じて複数のスキャン信号を出力する。前記電源発生部は前記第３タイミング信号を根拠にしてゲートオン/オフ電圧を前記スキャン駆動部に提供し、バイアス電圧、そして第１及び第２基準電圧を出力する。前記有機電界発光表示パネルは前記データ信号を伝達する複数のデータライン、前記スキャン信号を伝達する複数のスキャンライン及び前記データラインと有機電界発光駆動回路を含む。前記有機電界発光駆動回路は前記スキャンラインにより区画された領域に形成された複数のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなり、前記スキャン信号に応答して前記データ信号と前記バイアス電圧を根拠にして有機電界発光素子に印加される電流を制御して画像を表示するように制御する。
このような有機電界発光駆動回路と、これを含む表示パネル及び表示装置は有機電界発光表示パネルに具備される駆動素子としてアモルファスシリコン薄膜トランジスタを使用することができて製造原価を節減することができる。
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。
図１は有機電界発光表示装置の単位画素を示すための図面で、特に、アクティブマトリックス型有機電界発光表示装置の単位画素を示す。
図１に示されたように、本発明の一実施例による有機電界発光駆動回路は、データ信号を伝達するデータラインＤＬｎとスキャン信号を伝達するスキャンラインＳＬｎとバイアス電圧ＶＤＤを伝達するバイアス電圧ラインＶＬｎにより区画される領域に形成された第１スイッチングトランジスタＱＳ１、第２スイッチングトランジスタＱＳ２、ストレージキャパシターＣＳＴ、駆動トランジスタＱＤを含んで、有機電界発光素子ＥＬに印加される電流を制御する。
前記した第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２は、ＮＭＯＳで具現可能であるアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなり、前記した駆動トランジスタＱＤもＮＭＯＳで具現可能であるアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる。
第１スイッチングトランジスタＱＳ１は、ソースがデータラインＤＬｎに連結され、ゲートがスキャンラインＳＬｎに連結され、前記スキャン信号によりドレーンを通じて前記データ信号をオン/オフ出力する。
第２スイッチングトランジスタＱＳ２はゲートが前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１のゲートと共通であり、スキャンラインＳＬｎに連結される。また、ソースが基準電圧ＶＲＥＦを伝達する基準電圧ラインＶＲＬに連結されて、前記スキャン信号によりドレーンを通じて前記基準電圧ＶＲＥＦをオン/オフ出力する。前記基準電圧ＶＲＥＦは外部から別途に提供されることもでき、グラウンド電位を利用するか前記有機電界発光素子ＥＬに連結されて共通電圧を利用することもできる。基準電圧ラインＶＲＬは、スキャンラインの延在方向と同一に延伸され、基準電圧ＶＲＥＦを伝達する。
ストレージキャパシタＣＳＴは、一端が前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１のドレーンに連結され、他端が第２スイッチングトランジスタＱＳ２のドレーンに連結されて、一つのフレームの間前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号を保存する。具体的に、前記データ信号は第２スイッチングトランジスタＱＳ２を経由する基準電圧ＶＲＥＦ（ノードＮ１電圧）と、第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号電圧（ノードＮ２電圧）との差電圧である。
駆動トランジスタＱＤはドレーンバイアス電圧ラインＶＬに連結され、ゲートが前記ストレージキャパシタＣＳＴの一端に連結され、ソースが有機電界発光素子ＥＬに連結される。
動作時、スキャンラインに高レベルのスキャン信号が印加されると、第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２はターンオンされ、第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２がターンオンされた状態でデータ電圧が駆動トランジスタＱＤのゲートに印加される。
また、駆動トランジスタＱＤのソースには、常に基準電圧ＶＲＥＦが印加されるので、ストレージキャパシタＣＳＴには前記データ電圧と基準電圧ＶＲＥＦとの間の差電圧であるゲート-ソース電圧が保存され、一つのフレームの間表示動作を遂行する有機電界発光素子ＥＬに発光に必要とされる電流を提供する。
図２は本発明の他の実施例による有機電界発光駆動回路を示すための図面である。
図２に示されたように、本発明の他の実施例による有機電界発光駆動回路は、データ信号を伝達するデータラインＤＬｎ、スキャン信号を伝達するスキャンラインＳＬｎ及びバイアス電圧ＶＤＤを伝達するバイアス電圧ラインＶＬｎにより区画される領域に形成された第１スイッチングトランジスタＱＳ１、第２スイッチングトランジスタＱＳ２、ストレージキャパシターＣＳＴ、第１駆動トランジスターＱＤ１及び第２駆動トランジスターＱＤ２及び反転部（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）を含んで、有機電界発光素子ＥＬに印加される電流を制御する。
前記した第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２はＮＭＯＳで具現可能であるアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）からなり、前記した第１及び第２駆動トランジスタＱＤ１、ＱＤ２もＮＭＯＳで具現可能であるアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる。
第１スイッチングトランジスタＱＳ１はソースがデータラインＤＬｎに連結され、ゲートがスキャンラインＳＬｎに連結され、前記スキャン信号に応じてドレーンを通じて前記データ信号をオン/オフ出力する。
第２スイッチングトランジスタＱＳ２は、ゲートが前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１のゲートに共通され、ソースが第１基準電圧ＶＲＥＦ１を伝達する第１基準電圧ラインＶＲＬ１に連結されて、前記スキャン信号に応じてドレーンを通じて前記第１基準電圧ＶＲＥＦ１をオン/オフ出力する。前記第１基準電圧ＶＲＥＦ１は、外部から別途に提供されることができ、グラウンド電位を利用するか有機電界発光素子ＥＬに連結された共通電圧ＶＣＯＭを利用することもできる。
ストレージキャパシターＣＳＴは、一端が前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１のドレーンに連結され、他端が第２スイッチングトランジスタＱＳ２のドレーンに連結される。そして、一つのフレームの間、前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号を保存する。具体的に、前記データ信号は第２スイッチングトランジスタＱＳ２を経由する第１基準電圧ＶＲＥＦ１と第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号との差電圧（ノードＮ１電圧とノードＮ２電圧との差電圧）である。
第１駆動トランジスタＱＤ１は、ドレーンが前記バイアス電圧ラインＶＬｎに連結され、ゲートがコントロールラインＣＬｎに連結される。
第２駆動トランジスタＱＤ２は、ドレーンが第１駆動トランジスタＱＤ１のソースに連結され、ゲートが前記ストレージキャパシターＣＳＴの一端に連結され、ソースが有機電界発光素子ＥＬに連結される。第２駆動トランジスタＱＤ２のソース電圧が変化すると、第２駆動トランジスタＱＤ２のゲート電圧も変化するので、前記第２駆動トランジスタのゲート‐ソース電圧を正確に保持することができる。また、前記第１駆動トランジスタＱＤ１は第２駆動トランジスタＱＤ２に印加されるバイアス電圧ＶＤＤを完全に遮断するスイッチ役割を遂行する。
前記反転部ｉｎｖｅｒｔｅｒは、第１及び第２リバーストランジスタＱＩ１、ＱＩ２からなり、スキャンラインＳＬｎの活性化により、前記第１駆動トランジスタＱＤ１の完全ターンオフを制御するための反転信号を前記コントロールラインＣＬｎに出力する。前記第１及び第２リバーストランジスタＱＩ１、ＱＩ２はＮＭＯＳで具現可能なアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる。
具体的に、第１トランジスタＱＩ１はソースとゲートが共通され第２基準電圧ＶＲＥＦ２に連結される。例えば、第２基準電圧ＶＲＥＦ２はゲートオン電圧Ｖｏｎとして高レベルを有する。第２トランジスタＱＩ２はドレーンが、スキャンラインＳＬｎの前段のスキャンラインＳＬｎ−１に連結され、ＶＩＮ端子を通じてゲートに連結されたスキャンラインＳｎの活性化により前記反転信号をＶＯＵＴ端子を通じて前記コントロールラインＣＬｎに出力する。
前記反転部は互いに隣接する２つのデータラインと互いに隣接する２つのスキャンラインにより区画される画素それぞれに存在することができる。しかし、一つのスキャンラインは共通で動作するので一つのスキャンラインを基準として一つに反転部のみを配置させることもできる。このような共通構造は一つのスキャンラインに一つの反転部を形成するようになるので配線構造を簡単にすることができ、開口率側面でも有利である。
動作時、現在のスキャンラインＳＬｎに高レベルのスキャン信号が印加されると、第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２がターンオンされ、第１及び第２スイッチングトランジスタＱＳ１、ＱＳ２がターンオンされた状態でデータ電圧が第２駆動トランジスタＱＤ２のゲートに印加される。
また、第２駆動トランジスタＱＤ２のソースには常に第１基準電圧ＶＲＥＦ１が印加されるのでストレージキャパシターＣＳＴには前記データ電圧と第１基準電圧ＶＲＥＦ１との差電圧であるゲート‐ソース電圧Ｖｇｓが保存されて有機電界発光素子ＥＬに発光に必要とされる電流を提供する。
現在のスキャンラインＳＬｎに高レベルのスキャン信号が印加されるにより、スキャンラインＳＬｎの前段のスキャンラインＳＬｎ−１はローレベルを有し、第１及び第２トランジスタＱＩ１、ＱＩ２がターンオンされて、前記ローレベルの以前スキャンラインの電圧がローレベルの反転信号として第１駆動トランジスタＱＤ１のゲートに印加される。
第２駆動トランジスタＱＤ２と直列に連結された第１駆動トランジスタＱＤ１が完全にターンオフされるので、第２駆動トランジスタＱＤ２のゲート‐ソース電圧Ｖｇｓ即ち、データ電圧と第１基準電圧ＶＲＥＦ１との差電圧が正確にストレージキャパシターＣＳＴに保存されて、一つのフレームの間の表示動作を遂行することができるように前記有機電界発光素子ＥＬに発光に必要とされる電流を提供する。
即ち、前記第１駆動トランジスタＱＤ１は、反転部により完全ターンオフされる。このとき、第２駆動トランジスタＱＤ２がターンオンされた状態で前記ストレージキャパシターＣＳＴに、データ電圧と基準電圧ＶＲＥＦとの間の差電圧である第２駆動トランジスタＱＤ２のゲート-ソース電圧Ｖｇｓが充電される。ここで、第２駆動トランジスタＱＤ２のソースに、バイアス電圧ラインＶＬｎからバイアス電圧ＶＤＤと共通電圧ＶＣＯＮと基準電圧ＶＲＥＦとの相互関係による任意の電圧が印加されても、駆動トランジスタＱＤ２のチャンネルコンダクタンスを決定するゲート-ソース電圧Ｖｇｓが前記データ信号の電圧変化を反映してストレージキャパシターＣＳＴに保存されるようにすることができる。
図３は前記した図２の反転部の動作を等価回路的に示すための図面である。
図２及び図３に示すように、任意のスキャンラインＳＬｎに高レベルのスキャン信号がＶＩＮ端子を通じてトランジスタＱＩ１に印加されると、前記スキャンラインに連結された第２トランジスタＱＩ２がターンオンされて反転信号である出力電圧ＶＯＵＴは下記する数式（１）によって決定される。ここで、第１トランジスタＱＩ２は一種のダイオードとして動作する。
ＶＯＵＴ＝ＶＲＥＦ２−Ｒ１×（ＶＲＥＦ２−ＶＯＦＦ）/（Ｒ１＋Ｒ２）・・（１）
ここで、Ｒ１は第１トランジスタＱＩ１の等価抵抗であり、Ｒ２は第２トランジスタＱＩ２のターンオン抵抗であり、ＶＲＥＦ２は第２基準電圧であり、ＶＯＥＦはローレベルのスキャン電圧である。
ＶＯＵＴ＝ＶＲＥＦ２−Ｒ１×（ＶＲＥＦ２−ＶＯＦＦ）/（Ｒ１＋Ｒ２）・・（１）
ここで、Ｒ１は第１トランジスタＱＩ１の等価抵抗であり、Ｒ２は第２トランジスタＱＩ２のターンオン抵抗であり、ＶＲＥＦ２は第２基準電圧であり、ＶＯＥＦはローレベルのスキャン電圧である。
第２基準電圧ＶＲＥＦ２とローレベルのスキャン電圧ＶＯＥＦから第１駆動トランジスタＱＤ１をターンオフさせるための電圧を得るために、第１トランジスタＱＩ１と第２トランジスタＱＩ２のサイズは前記した数式（１）に合わせて設計することが望ましい。前記したトランジスタのサイズはＷ/Ｌ比により決定される。
一方、前記スキャンラインＳＬｎにローレベルの電圧が印加されると、第２トランジスタＱＩ２がオフされて、出力電圧ＶＯＵＴは高レベルの第２基準電圧ＶＲＥＦ２になって第１駆動トランジスタＱＤ１のゲートに入力されて第１駆動トランジスタＱＤ１は持続的にターンオン状態を保持する。
図４は本発明の一実施例による有機電界発光表示装置を示すための図面である。特に、アクティブマトリックス型有機電界発光表示装置を示す。
図４に示すように、本発明の一実施例による有機電界発光表示装置は、タイミング制御部１００、画像信号の提供を受けてデータ信号を出力するデータ駆動部２００、タイミング信号の提供を受けスキャン信号を出力するスキャン駆動部３００、複数の電源電圧を提供する電源供給部４００及び前記スキャン信号が提供されることにより前記データ信号に対応する電流の量を調節して光を発光する有機電界発光表示パネル５００を含む。
タイミング制御部１００は外部のグラフィックコントローラ（図示せず）などから第１画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂとこれの出力を制御する制御信号の提供を受け、第１及び第２タイミング信号ＴＳ１、ＴＳ２を生成し、生成された第１タイミング信号ＴＳ１を第２画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’と共にデータ駆動部２００に出力し、生成された第２タイミング信号ＴＳ２をスキャン駆動部３００に出力し、前記電源電圧の出力を制御する第３タイミング信号ＴＳ３を電源供給部４００に出力する。
データ駆動部２００は、前記第２画像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’と第１タイミング信号ＴＳ１の提供を受けてデータ信号（Ｄ１、Ｄ２、...Ｄｎ．．．、Ｄｐ）を有機電界発光表示パネル５００のデータラインＤＬｎに出力する。前記データ信号は階調に対応する電圧である。
スキャン駆動部３００は、前記第２タイミング信号ＴＳ２の提供を受けて複数のスキャン信号（Ｓ１、Ｓ２、．．．Ｓｎ．．．、Ｓｑ）を有機電界発光表示パネル５００のスキャンラインＳＬｎに順次に出力する。
電源供給部４００は、第３タイミング信号ＴＳ３の提供を受けてゲートオン/オフ電圧ＶＯＮ/ＶＯＦＦをスキャン駆動部３００に提供し、共通電圧ＶＣＯＭ、バイアス電圧ＶＤＤ、第１及び第２基準電圧ＶＲＥＦ１、ＶＲＥＦ２を有機電界発光表示パネル５００に提供する。
有機電界発光表示パネル５００はデータラインＤＬｎ、バイアス電圧ラインＶＬｎ、スキャンラインＳＬｎ、コントロールラインＣＬｎ、互いに隣接する２つのデータラインＤＬｎ−１及びＤＬｎと互いに隣接する２つのスキャンラインＳＬｎ−１及びＳＬｎによって区画されて形成され複数のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる有機電界発光駆動回路４１０、前記有機電界発光駆動回路４１０に連結された有機電界発光素子ＥＬ及び前記コントロールラインＣＬｎに反転信号を提供する反転部（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）４２０を含む。
具体的に、データラインＤＬは、図４において、縦方向に延伸され横方向にｐ個配列されて、データ駆動部２００から提供されるデータ信号を前記有機電界発光駆動回路に伝達する。
バイアス電圧ラインＶＬは、縦方向に延伸され横方向にｐ個配列され、電源供給部４００から提供されるバイアス電圧ＶＤＤを前記有機電界発光駆動回路４１０に伝達する。
スキャンラインＳＬは、横方向に延伸され縦方向にｑ個配列されて、スキャン駆動部３００から提供されるスキャン信号を前記有機電界発光駆動回路４１０に順次に伝達する。
コントロールラインＣＬは、横方向に延伸され、縦方向にｑ個配列されて、反転信号を前記有機電界発光駆動回路４１０に伝達する。
図示していないが、一端が前記有機電界発光駆動回路に連結された有機電界発光素子ＥＬの他端には、共通電圧ＶＣＯＭを印加するための別途の共通電圧ラインをさらに具備することができる。
また、第１基準電圧ＶＲＥＦ１を伝達するための第１基準電圧ラインと、第２基準電圧ＶＲＥＦ２を伝達するための第２基準電圧ラインをさらに具備することができる。
前記有機電界発光駆動回路４１０は、例えば、２つのスイッチングトランジスタ（ＱＳ１、ＱＳ２）と、一つのストレージキャパシターＣｓｔと、２つの駆動トランジスタＱＤ１、ＱＤ２で構成され、前記した図２で説明したのと同一であるのでその説明は省略する。
前記反転部４２０は、ＮＭＯＳで具現可能である２つのアモルファスシリコン薄膜トランジスタＱＩ１、ＱＩ２からなり、スキャンラインの活性化により、前記駆動トランジスタのうち一つＱＤ１を完全にターンオフするための反転信号を前記コントロールラインＣＬｎに出力する。
以上では、反転部４２０を一つのスキャンラインに具現したこと説明したが、画素の有機電界発光駆動回路４１０毎にそれぞれの反転部を具現することもできる。
また、一端を通じてスキャン信号を伝達するスキャンラインＳＬの他端に、前記反転部を具現するのを具現したが、一端を通じてスキャン信号を伝達するスキャンラインの一端に前記反転部を具現することもできる。特に、前記スキャンラインのＲＣ遅延により前記スキャン信号が歪曲される点と前記コントロールラインＣＬｎのＲＣ遅延により前記反転信号が歪曲される点を勘案すると、前記スキャン信号が入力される側と前記反転信号が入力される側を一致させて同一の駆動回路に印加されるスキャン信号や反転信号の歪曲程度を一致させることができる。
以上、本発明の一実施例では反転部４２０を有機電界発光表示パネル５００に具備することを説明したが、下記する図５のように別途に分離することもできる。
図５は本発明の他の実施例による有機電界発光表示装置を示すための図面である。特に、アクティブマトリックス状有機電界発光表示装置を示す。
図５に示すように、本発明の他の実施例による有機電界発光表示装置はタイミング制御部１００、画像信号の提供を受けてデータ信号を出力するデータ駆動部２００、タイミング信号の提供を受けスキャン信号を出力するスキャン駆動部３００、電源電圧を提供する電源供給部４００、反転部４２０及び前記スキャン信号が提供されるによって前記データ信号に対応する電流の量を調節して光を発光する有機電界発光表示パネル７００を含む。前記した図４と比べて同一の構成要素に対しては同一の図面番号を付与し、その詳細な説明は省略する。
前記反転部４２０はＮＭＯＳで具現可能な２つのアモルファスシリコン薄膜トランジスタＱＩ１、ＱＩ２からなり、有機電界発光表示パネル７００に具備されるスキャンラインの活性化により、前記有機電界発光駆動回路４１０に具備される駆動トランジスタのうち一つＱＤ１を完全にターンオフするための反転信号を前記コントロールラインＣＬｎに出力する。ここで、前記反転部４２０に具備されて一つのスキャンラインに連結される２つのトランジスタのうちダイオードの役割をするトランジスタＱＩ１はスキャンドライバー３００に印加されるゲートオン電圧ＶＯＮと連結される。
有機電界発光表示パネル７００は、有機電界発光駆動回路４１０及び前記有機電界発光駆動回路４１０に連結された有機電界発光素子ＥＬを含む。前記有機電界発光駆動回路４１０は複数のデータラインＤＬ、バイアス電圧ラインＶＬ、スキャンラインＳＬ、コントロールラインＣＬ、互いに隣接する２つのデータラインＤＬと互いに隣接する２つのスキャンラインＳＬにより区画されて形成されアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる。具体的に、データラインＤＬは、図５において、縦方向に延伸され横方向にｐ個配列されて、データ駆動部２００から提供されるデータ信号を前記有機電界発光駆動回路に伝達する。
バイアス電圧ラインＶＬは、縦方向に延伸され横方向にｐ個配列されて、電源供給部４００から提供されるバイアス電圧ＶＤＤを前記有機電界発光駆動回路に伝達する。
スキャンラインＳＬは横方向に延伸され縦方向にｑ個配列されて、スキャン駆動部３００から提供されるスキャン信号を前記有機電界発光駆動回路に順次に伝達する。
コントロールラインＣＬは横方向に延伸され、縦方向にｑ個配列されて、反転部６００から提供される反転信号を前記有機電界発光駆動回路に伝達する。
前記有機電界発光駆動回路４１０に具備される第２スイッチングトランジスタＱＳ２は、第２端（ゲート）が前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１の第２端（ゲート）に共通され、第３端（ソース）が共通電圧ＶＣＯＭを伝達する共通電圧ライン（図示せず）に連結されて、前記スキャン信号に応答して前記共通電圧ＶＣＯＭをオン/オフスイッチングして出力する。
ストレージキャパシタＣＳＴは、一端が前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１の第１端（ドレイン）に連結され、他端が第２スイッチングトランジスタＱＳ２の第１（ドレイン）端に連結されて、一つのフレームの間前記第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号を保存する。具体的に、前記データ信号は第２スイッチングトランジスタＱＳ２を経由する前記共通電圧ＶＣＯＭと第１スイッチングトランジスタＱＳ１を経由するデータ信号電圧との差電圧である。
第１駆動トランジスタＱＤ１は第１端(ドレイン)が前記バイアス電圧ラインＶＬｎに連結され、第２端（ゲート）がコントロールラインＣＬに連結される。
第２駆動トランジスタＱＤ２は第１端（ドレイン）が第１駆動トランジスタＱＤ１の第３端（ソース）に連結され、第２端（ゲート）が前記ストレージキャパシターＣＳＴの一端に連結され、第３端が有機電界発光素子ＥＬに連結される。即ち、前記第１駆動トランジスタＱＤ１は第２駆動トランジスタＱＤ２に印加されるバイアス電圧ＶＤＤを完全に遮断するスイッチ役割を遂行する。
以上、説明したように、本発明によると有機電界発光表示パネルのそれぞれの画素に具備されて有機電界発光素子を駆動する駆動素子をＮＭＯＳで形成可能なアモルファスシリコン薄膜トランジスタとして具現することで、低価の有機電界発光表示パネルを製作することができる。
また、有機電界発光素子を駆動する駆動回路は、提供されるデータ電圧やバイアス電圧を用いて前記有機電界発光素子に電流を供給する電圧駆動方式を用いるので既存の駆動ドライバー、即ち、データドライバーやスキャンドライバーをそのまま利用することができる。
また、有機電界発光表示装置の単位画素構造を変更することで外部から印加されるデータ電圧の振幅を十分に駆動トランジスタのゲート-ソース電圧として活用することができる。
また、外部から印加するデータ電圧を駆動トランジスタのスイッチング電圧として活用可能である。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
ＱＳ１ 第１スイッチングトランジスタ
ＱＳ２ 第２スイッチングトランジスタ
ＱＤ１ 第１駆動トランジスタ
ＱＤ２ 第２駆動トランジスタ
ＱＩ１ 第１トランジスタ
ＱＩ２ 第２トランジスタ
１００ タイミング制御部
２００ データ駆動部
３００ スキャン駆動部
４００ 電源供給部
５００、７００ 有機電界発光表示パネル
６００ 反転部
ＱＳ２ 第２スイッチングトランジスタ
ＱＤ１ 第１駆動トランジスタ
ＱＤ２ 第２駆動トランジスタ
ＱＩ１ 第１トランジスタ
ＱＩ２ 第２トランジスタ
１００ タイミング制御部
２００ データ駆動部
３００ スキャン駆動部
４００ 電源供給部
５００、７００ 有機電界発光表示パネル
６００ 反転部
Claims (7)
- 有機電界発光素子に供給される電流を制御する有機電界発光駆動回路として、
ソース端子が階調電圧に相応するデータ信号を伝達するデータラインに結合され、ゲート端子がスキャン信号を伝達するスキャンラインに結合され、前記スキャン信号に応答してドレーン端子を通じて前記データ信号を出力する第１スイッチング素子と、
ゲート端子が前記スキャンライン及び前記第１スイッチング素子のゲート端子に共通結合され、ソース端子が第１基準電圧を伝達する基準電圧ラインに結合され、ドレーン端子が前記第１基準電圧を出力する第２スイッチング素子と、
一端が前記第１スイッチング素子のドレーン端子に結合され、他端が前記第２スイッチング素子のドレーン端子に結合されて、前記データ信号と前記第１基準電圧との差異に相応する第１基準電圧を保存するストレージキャパシターと、
ドレーン端子がバイアス電圧を伝達するバイアス電圧ラインに結合され、ゲート端子がコントロールラインに結合され、ソース端子がバイアス電圧を出力する第１駆動素子と、
ドレーン端子が前記第１駆動素子のソース端子に連結され、ゲート端子が前記ストレージキャパシターの一端に連結され、ソース端子が前記ストレージキャパシターの他端に連結されるとともに、前記第１電圧に相応する大きさを有する有機電界発光素子を発光させるための電流を前記ソース端子を通じて有機電界発光素子に出力する第２駆動素子と、
前記スキャン信号に応答して前記スキャン信号の反転信号を前記コントロールラインに提供する反転部と、
を含み、
前記反転部は
ゲート端子及びソース端子が共通結合されて第２基準電圧に結合され、ドレーン端子が前記コントロールラインに接続される第１トランジスタと、
ドレーン端子が前段のスキャンラインに連結され、ゲート端子が結合されたスキャン信号に応答して前記第２基準電圧と前記前段のスキャンラインのスキャン信号とに応じて前記反転信号を生成しソース端子を通じて前記コントロールラインに提供する第２トランジスタと、
を含むことを特徴とする有機電界発光駆動回路。 - 前記第１及び第２トランジスタはアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光駆動回路。
- 前記第１及び第２トランジスタはＮＭＯＳであることを特徴とする請求項１記載の有機電界発光駆動回路。
- 流れる電流に対応して光を発光する有機電界発光素子を用いて画像を表示する有機電界発光表示パネルとして、
階調電圧に相応するデータ信号を伝達する複数のデータラインと、
バイアス電圧を伝達する複数のバイアス電圧ラインと、
順次にアクティブ区間を有する複数のスキャン信号を伝達するスキャンラインと、
前記各スキャン信号の反転信号を伝達する複数のコントロールラインと、
複数のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなり、前記データラインと前記スキャンラインにより区画される領域に形成され、前記スキャンラインの活性化により前記データ信号に応答してバイアス電圧を制御して前記データ信号に相応する電流を前記有機電界発光素子に提供する有機電界発光駆動回路と、
を含み、
前記有機電界発光駆動回路は、
ソース端子が階調電圧に相応するデータ信号を伝達するデータラインに結合され、ゲート端子がスキャン信号を伝達するスキャンラインに結合され、前記スキャン信号に応答してドレーン端子を通じて前記データ信号を出力する第１スイッチング素子と、
ゲート端子が前記スキャンライン及び前記第１スイッチング素子のゲート端子に共通結合され、ソース端子が第１基準電圧を伝達する基準電圧ラインに結合され、ドレーン端子が前記第１基準電圧を出力する第２スイッチング素子と、
一端が前記第１スイッチング素子のドレーン端子に結合され、他端が前記第２スイッチング素子のドレーン端子に結合されて、前記データ信号と前記第１基準電圧との差異に相応する第１基準電圧を保存するストレージキャパシターと、
ドレーン端子がバイアス電圧を伝達するバイアス電圧ラインに結合され、ゲート端子がコントロールラインに結合され、ソース端子がバイアス電圧を出力する第１駆動素子と、
ドレーン端子が前記第１駆動素子のソース端子に連結され、ゲート端子が前記ストレージキャパシターの一端に連結され、ソース端子が前記ストレージキャパシターの他端に連結されるとともに、前記第１電圧に相応する大きさを有する有機電界発光素子を発光させるための電流を前記ソース端子を通じて有機電界発光素子に出力する第２駆動素子と、
前記スキャン信号に応答して前記スキャン信号の反転信号を前記コントロールラインに提供する反転部と、
を含み、
前記反転部は
ゲート端子及びソース端子が共通結合されて第２基準電圧に結合され、ドレーン端子が前記コントロールラインに接続される第１トランジスタと、
ドレーン端子が前段のスキャンラインに連結され、ゲート端子が結合されたスキャン信号に応答して前記第２基準電圧と前記前段のスキャンラインのスキャン信号とに応じて前記反転信号を生成しソース端子を通じて前記コントロールラインに提供する第２トランジスタと、
を含むことを特徴とする有機電界発光表示パネル。 - 外部から提供される第１画像信号と制御信号に応じて第２画像信号と、第１、第２及び第３タイミング信号を出力するタイミング制御部と、
前記第２画像信号と第１タイミング信号に応答してデータ信号を出力するデータ駆動部と、
前記第２タイミング信号により複数のスキャン信号を出力するスキャン駆動部と、
前記第３タイミング信号に基づいてゲートオン/オフ電圧を前記スキャン駆動部に提供し、バイアス電圧、そして第１及び第２基準電圧を出力する電源発生部と、
前記データ信号を伝達する複数のデータライン、前記スキャン信号を伝達する複数のスキャンライン及び前記データラインと前記スキャンラインにより区画された領域に形成された複数のアモルファスシリコン薄膜トランジスタからなる有機電界発光駆動回路、前記バイアス電圧を伝達するバイアス電圧ライン、反転信号を伝達するコントロールラインを含み、前記スキャン信号に応答して前記データ信号とバイアス電圧を根拠にして有機電界発光素子に印加される電流を制御して画像を表示する有機電界発光表示パネルと、
前記スキャン信号に応答して前記スキャン信号の反転信号を前記コントロールラインに提供する反転部と、
を含み、
前記有機電界発光駆動回路は、
ソース端子が階調電圧に相応するデータ信号を伝達するデータラインに結合され、ゲート端子がスキャン信号を伝達するスキャンラインに結合され、前記スキャン信号に応答してドレーン端子を通じて前記データ信号を出力する第１スイッチング素子と、
ゲート端子が前記スキャンライン及び前記第１スイッチング素子のゲート端子に共通結合され、ソース端子が第１基準電圧を伝達する基準電圧ラインに結合され、ドレーン端子が前記第１基準電圧を出力する第２スイッチング素子と、
一端が前記第１スイッチング素子のドレーン端子に結合され、他端が前記第２スイッチング素子のドレーン端子に結合されて、前記データ信号と前記第１基準電圧との差異に相応する第１基準電圧を保存するストレージキャパシターと、
ドレーン端子がバイアス電圧を伝達するバイアス電圧ラインに結合され、ゲート端子がコントロールラインに結合され、ソース端子がバイアス電圧を出力する第１駆動素子と、
ドレーン端子が前記第１駆動素子のソース端子に連結され、ゲート端子が前記ストレージキャパシターの一端に連結され、ソース端子が前記ストレージキャパシターの他端に連結されるとともに、前記第１電圧に相応する大きさを有する有機電界発光素子を発光させるための電流を前記ソース端子を通じて有機電界発光素子に出力する第２駆動素子と、
を含み、
前記反転部は
ゲート端子及びソース端子が共通結合されて第２基準電圧に結合され、ドレーン端子が前記コントロールラインに接続される第１トランジスタと、
ドレーン端子が前段のスキャンラインに連結され、ゲート端子が結合されたスキャン信号に応答して前記第２基準電圧と前記前段のスキャンラインのスキャン信号とに応じて前記反転信号を生成しソース端子を通じて前記コントロールラインに提供する第２トランジスタと、
を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。 - 前記有機電界発光表示パネルは前記第１基準電圧を伝達する第１基準電圧ラインをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の有機電界発光表示装置。
- 前記有機電界発光表示パネルは前記第２基準電圧を伝達する第２基準電圧ラインをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の有機電界発光表示装置。
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