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特許5676114発光表示装置及び発光表示装置の駆動方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5676114
(24)【登録日】2015年1月9日
(45)【発行日】2015年2月25日
(54)【発明の名称】発光表示装置及び発光表示装置の駆動方法
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/30 20060101AFI20150205BHJP
   G09G 3/20 20060101ALI20150205BHJP
   H01L 51/50 20060101ALI20150205BHJP
【FI】
   G09G3/30 J
   G09G3/20 611D
   G09G3/20 611H
   G09G3/20 612A
   G09G3/20 624B
   G09G3/20 642A
   G09G3/20 680G
   H05B33/14 A
【請求項の数】14
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2010-18604(P2010-18604)
(22)【出願日】2010年1月29日
(65)【公開番号】特開2010-181877(P2010-181877A)
(43)【公開日】2010年8月19日
【審査請求日】2010年1月29日
【審判番号】不服2013-17131(P2013-17131/J1)
【審判請求日】2013年9月5日
(31)【優先権主張番号】10-2009-0009860
(32)【優先日】2009年2月6日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Display Co.,Ltd.
(74)【代理人】
【識別番号】100070024
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 宣行
(74)【代理人】
【識別番号】100159042
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 徹二
(72)【発明者】
【氏名】金 世 鎬
(72)【発明者】
【氏名】郭 源 奎
【合議体】
【審判長】 酒井 伸芳
【審判官】 新川 圭二
【審判官】 清水 稔
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−258407(JP,A)
【文献】 特開2004−356052(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/30
G09G 3/20
H05B 33/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光素子と、
前記発光素子に連結された第1電極及び第1電源電圧に連結された第2電極を含む駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲート電極に連結された一端を含む補償キャパシタと、
初期化制御信号に応答し、第2電源電圧を前記補償キャパシタの他端に印加する第1スイッチ素子と、
走査信号に応答し、データ信号を前記補償キャパシタの他端に印加する第2スイッチ素子とを含む複数の画素回路を含み、
前記第1電源電圧をそれぞれの前記複数の画素回路に印加する第1電源電圧供給線、及び前記第2電源電圧をそれぞれの前記複数の画素回路に印加する第2電源電圧供給線は、複数の位置で電気的に連結されて、前記第1電源電圧と前記第2電源電圧は別個の電圧源によって生成され、
前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線とを電気的に連結する複数の別途の配線をさらに備え
前記複数の配線は、前記第2電源電圧を供給する第2電源電圧源から、当該画素回路までの前記第2電源電圧供給線の配線長他の画素回路に比べて相対的に長い画素回路周辺の第1電源供給線と第2電源供給線間に配され、かつ、前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線を電気的に連結する前記配線は前記発光素子を含む画素回路の外部に備えられ、
前記第1電源電圧の電圧源と前記第2電源電圧の電圧源とは、同じレベルの電圧を供給し、前記第2電源電圧供給線は前記第1電源電圧供給線に比べて電源供給容量が小さい発光表示装置。
【請求項2】
前記複数の画素回路は、
前記補償キャパシタの他端に連結された一端、及び前記第1電源電圧に連結された他端を含む保存キャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。
【請求項3】
前記複数の画素回路は、
前記初期化制御信号に応答し、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる第3スイッチ素子をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の発光表示装置。
【請求項4】
前記初期化制御信号は、以前の走査周期に活性化される他画素回路に対する走査信号であることを特徴とする請求項3に記載の発光表示装置。
【請求項5】
前記複数の画素回路は、
前記駆動トランジスタの第1電極と前記発光素子との間に直列に連結され、発光制御信号に応答してスイッチオンされる第4スイッチ素子をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の発光表示装置。
【請求項6】
前記発光素子は、有機発光ダイオード(OLED)であることを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。
【請求項7】
複数の画素回路を含む発光表示装置において、
データ信号に応答し、それぞれの前記複数の画素回路の発光素子に入力される発光入力信号を生成する駆動トランジスタに、駆動電圧として第1電源電圧を印加する第1電源電圧供給線と、
それぞれの前記複数の画素回路の前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を補償するように、前記駆動トランジスタのゲート電極に連結された補償キャパシタに、第2電源電圧を印加する第2電源電圧供給線とを含み、
前記第1電源電圧供給線及び前記第2電源電圧供給線は、複数の位置で電気的に連結されて、前記第1電源電圧と前記第2電源電圧は別個の電圧源によって生成され、
前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線とを電気的に連結する複数の別途の配線をさらに備え
前記複数の配線は、前記第2電源電圧を供給する第2電源電圧源から、当該画素回路までの前記第2電源電圧供給線の配線長他の画素回路に比べて相対的に長い画素回路周辺の第1電源供給線と第2電源供給線間に配され、かつ、前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線を電気的に連結する前記配線は前記発光素子を含む画素回路の外部に備えられ、
前記第1電源電圧の電圧源と前記第2電源電圧の電圧源とは、同じレベルの電圧を供給し、前記第2電源電圧供給線は前記第1電源電圧供給線に比べて電源供給容量が小さい発光表示装置。
【請求項8】
前記それぞれの複数の画素回路は、
発光素子と、
前記発光素子に連結された第1電極、及び前記第1電源電圧供給線に連結された第2電極を含む駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲート電極に連結された一端を含む補償キャパシタと、
初期化制御信号に応答し、前記第2電源電圧を前記補償キャパシタの他端に印加する第1スイッチ素子と、
走査信号に応答し、データ信号を前記補償キャパシタの他端に印加する第2スイッチ素子とを含むことを特徴とする請求項7に記載の発光表示装置。
【請求項9】
前記走査信号及び初期化制御信号を出力する走査駆動部と、
前記データ信号を出力するデータ駆動部とをさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の発光表示装置。
【請求項10】
前記発光素子は、有機発光ダイオード(OLED)であることを特徴とする請求項8に記載の発光表示装置。
【請求項11】
複数の画素回路と、
それぞれの前記複数の画素回路に第1電源電圧を印加する第1電源電圧供給線と、
それぞれの前記複数の画素回路に第2電源電圧を印加する第2電源電圧供給線と、
前記第1電源電圧供給線の電圧降下、及び前記第2電源電圧供給線の電圧降下を補償して複数の位置に配置された電源電圧補償部とを含み、それぞれの前記複数の画素回路は、
発光入力信号に応答して光を放出する発光部と、
走査信号に応答してデータ信号を入力されるデータ入力部と、
前記データ信号によって前記発光入力信号を生成して前記発光部に出力し、前記第1電源電圧を印加されて駆動される駆動部と、
前記第2電源電圧を印加されて前記駆動部に入力される前記データ信号に対して、前記駆動部のスレショルド電圧を補償するスレショルド電圧補償部とを含み、前記第1電源電圧と前記第2電源電圧は別個の電圧源によって生成され、
前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線とを電気的に連結する複数の別途の配線をさらに備え
前記複数の配線は、前記第2電源電圧を供給する第2電源電圧源から、当該画素回路までの前記第2電源電圧供給線の配線長他の画素回路に比べて相対的に長い画素回路周辺の第1電源供給線と第2電源供給線間に配され、かつ、前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線を電気的に連結する前記配線は発光素子を含む画素回路の外部に備えられ、、
前記第1電源電圧の電圧源と前記第2電源電圧の電圧源とは、同じレベルの電圧を供給し、前記第2電源電圧供給線は前記第1電源電圧供給線に比べて電源供給容量が小さい発光表示装置。
【請求項12】
前記走査信号を出力する走査駆動部と、
前記データ信号を出力するデータ駆動部とをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の発光表示装置。
【請求項13】
前記スレショルド電圧補償部は、前記走査信号の活性化区間前に活性化される初期化制御信号に応答し、前記第2電源電圧を補償キャパシタに印加され、前記補償キャパシタを前記駆動部のスレショルド電圧レベルまで充電し、前記補償キャパシタを介して、前記データ信号を前記駆動部に印加することによって、前記駆動部のスレショルド電圧を補償し、
前記走査駆動部は、前記初期化制御信号をさらに出力することを特徴とする請求項11に記載の発光表示装置。
【請求項14】
前記発光部は、有機発光ダイオード(OLED)を含むことを特徴とする請求項11に記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、発光表示装置に係り、さらに具体的には、有機電界発光表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機電界発光表示装置は、蛍光性有機化合物を電気的に励起させて発光させる有機電界発光ダイオード(OLED:organic light emitting diode)に電流または電圧を印加させて映像を表現する装置である。
【0003】
有機電界発光ダイオードは、アノード、有機薄膜及びカソードの層構造を含む。有機電界発光ダイオードの有機薄膜は、電子と正孔との均衡を保って発光効率を向上させるために、発光層(EML:emitting material layer)、電子輸送層(ETL:electron transport layer)及び正孔輸送層(HTL:hole transport layer)を含んだ多層構造からなり、また別途の電子注入層(EIL:electron injecting layer)と正孔注入層(HIL:hole injecting layer)とを含むことができる。有機薄膜は、発光層で出合った電子と正孔との結合によって光を放出する。
【0004】
一般的に、有機電界発光表示装置は、NxM(NとMとは自然数)行列形態で配列された複数の画素と、それぞれの画素を駆動するための駆動回路とを含む。駆動方式には、受動マトリックス(passive matix)方式と能動マトリックス(active matrix)方式とがある。受動マトリックス方式は、正極と負極とを直交させるように形成し、ラインを選択して駆動する。能動マトリックス方式は、各画素に、スイッチング素子を利用してデータ信号を印加し、キャパシタを利用し、これを保存することによって、データ信号が印加されない区間の間にも、以前に印加されたデータを維持する。スイッチング素子を具現するために、薄膜トランジスタ(TFT:thin film transistor)を利用できる。能動駆動方式は、キャパシタに電圧を維持させるために印加される形態によって、電圧書き込み(voltage programming)方式と電流書き込み(current programming)方式とに分類される。
【0005】
それぞれの画素の有機電界発光ダイオードに、データ信号に対応する電流を印加するために、駆動トランジスタが利用されうる。駆動トランジスタは、ゲート端子に入力されるデータ信号によって電流を発生させ、発光ダイオードに入力する。発生した電流の大きさは、データ信号によるゲート電圧と、電源電圧によるソース電圧との差により決定される。
駆動トランジスタによって入力された電流により、駆動トランジスタで励起された電子及び正孔が形成され、それらが結合して光を放出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、発光表示装置のパネルのサイズが増大するにしたがって、各画素回路に印加される電源電圧のレベルが、配線の寄生抵抗成分及び各画素回路に流入する電流による電圧降下によって、画素の位置によって変わるという問題点を解決するものである。
また本発明が解決しようとする他の課題は、各画素回路で、駆動回路のスレショルド電圧を補償するために印加される電源電圧が、画素の位置によって変わるという問題点を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1側面による発光表示装置は、発光素子と、前記発光素子に連結された第1電極及び第1電源電圧に連結された第2電極を含む駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタのゲート電極に連結された一端を含む補償キャパシタと、初期化制御信号に応答して第2電源電圧を前記補償キャパシタの他端に印加する第1スイッチ素子と、走査信号に応答してデータ信号を前記補償キャパシタの他端に印加する第2スイッチ素子とを含む複数の画素回路を含み、前記第1電源電圧をそれぞれの前記複数の画素回路に印加する第1電源電圧供給線、及び前記第2電源電圧をそれぞれの前記複数の画素回路に印加する第2電源電圧供給線は、電気的に連結される。
【0008】
このとき、前記発光表示装置は、前記第1電源電圧供給線と前記第2電源電圧供給線とを電気的に連結する少なくとも1本の別途の配線をさらに含むことができる。
また前記発光素子は、有機発光ダイオード(OLED)でありうる。
本発明の第2側面による発光表示装置は、複数の画素回路を含み、データ信号に応答してそれぞれの前記複数の画素回路の発光素子に入力される発光入力信号を生成する駆動トランジスタに、駆動電圧として第1電源電圧を印加する第1電源電圧供給線と、それぞれの前記複数の画素回路の前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を補償するように、前記駆動トランジスタのゲート電極に連結された補償キャパシタに、第2電源電圧を印加する第2電源電圧供給線とを含み、前記第1電源電圧供給線及び前記第2電源電圧供給線は、電気的に連結されうる。
【0009】
本発明の第3側面による発光表示装置は、複数の画素回路と、それぞれの前記複数の画素回路に第1電源電圧を印加する第1電源電圧供給線と、それぞれの前記複数の画素回路に第2電源電圧を印加する第2電源電圧供給線と、前記第1電源電圧供給線の電圧降下及び前記第2電源電圧供給線の電圧降下を補償する電源電圧補償部とを含み、それぞれの前記複数の画素回路は、発光入力信号に応答して光を放出する発光部と、走査信号に応答してデータ信号を入力されるデータ入力部と、前記データ信号によって前記発光入力信号を生成して前記発光部に出力し、前記第1電源電圧を印加されて駆動される駆動部と、前記第2電源電圧を印加されて前記駆動部に入力される前記データ信号に対して、前記駆動部のスレショルド電圧を補償するスレショルド電圧補償部とを含む。
【0010】
本発明の第4側面による発光表示装置の駆動方法は、前記第2電源電圧を前記スイッチ素子を介して前記補償キャパシタに印加し、前記補償キャパシタを前記駆動トランジスタのスレショルド電圧レベルに充電させる段階と、データ信号を前記補償キャパシタを介して前記駆動トランジスタのゲート電極に入力する段階であって、前記補償キャパシタは、前記駆動トランジスタのスレショルド電圧を補償する段階と、前記駆動トランジスタによって生成された発光入力信号を、前記発光素子に入力する段階とを含み、ここで、前記第1電源電圧を供給する第1電源電圧供給線及び前記第2電源電圧を供給する第2電源電圧供給線は、電気的に連結される。また、前記発光表示装置の駆動方法は、前記補償キャパシタを充電させる間、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明による発光表示装置及び発光表示装置の駆動方法は、発光表示装置のパネルのサイズが増大することによってそれぞれの画素回路に印加される電源電圧の電圧降下を補償することが可能である。
また電源電圧の電圧降下を補償し、パネルのサイズが増大することによって発光表示装置の出力画像が歪曲される現象を軽減させることができる。
さらに、複数の電源電圧供給線間のクロストーク現象を除去することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】発光表示装置の画素回路を図示した図面である。
図2】パネルの大型化による現象を説明するための図面である。
図3】本発明による発光表示装置を図示した図面である。
図4】本発明の第1実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
図5】本発明の第1実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
図6】本発明の第2実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
図7】本発明の第2実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
図8】本発明による発光表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。下記の説明及び添付された図面は、本発明による動作を理解するためのものであり、本技術分野の当業者が容易に具現できる部分は省略されうる。
また、本明細書及び図面は、本発明を制限するための目的で提供されたものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって決まるものである。本明細書で使われた用語は、本発明を最も適切に表現できるように、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されねばならない。
【0014】
図1は、発光表示装置の画素回路を図示した図面である。
該発光表示装置は、発光素子(例えば、OLED(organic light emitting diode))、駆動トランジスタM1、走査トランジスタM2及び保存キャパシタCstを含む。駆動トランジスタM1は、走査トランジスタM2を介して入力されるデータ信号Dに応答し、電流を発生させて発光素子OLEDに供給する。このとき、データ信号Dは、走査信号Sに応答して一定区間の間でのみ、データ信号Dを駆動トランジスタM1に印加する。また、データ信号Dが走査区間の間に印加される間、保存トランジスタCstにデータ信号が保存され、走査区間が終了した後にも、データ信号Dに対応する電圧が、駆動トランジスタM1に印加される。駆動トランジスタM1によって発生した電流が、発光素子OLEDに印加されれば、発光素子OLEDは、印加された電流の大きさに対応する輝度の光を放出する。
【0015】
ここで、駆動トランジスタM1から発光素子に印加される電流の大きさは、次の数式1のようである。
【数1】
ここで、IOLEDは、発光素子OLEDに流れる電流、Vgsは、駆動トランジスタM1のゲート電極及びソース電極間の電圧、Vthは、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧、Vdataは、走査トランジスタM2を介して、駆動トランジスタM1のゲート電極に印加されるデータ信号Dの電圧、βは、定数値を示す。数式1から分かるように、発光素子OLEDに供給される電流は、データ信号Dの電圧Vdata、電源電圧VDD及びスレショルド電圧Vthに依存する。ところで、パネルのサイズが大型化すると、画素の位置によって、電源電圧VDD(以下、「第1電源電圧」という)及びスレショルド電圧Vthの大きさが変わるという問題点が発生する。
【0016】
図2は、パネルの大型化による現象について説明するための図面である。
パネルは、一般的にNxM行列の形態で配列された複数の画素回路を含み、それぞれの画素回路に、データ信号D、走査信号S及び第1電源電圧VDDが印加される。第1電源電圧は、あらゆる画素回路に対して共通して供給されうる。
ところで、図2に図示されているように、第1電源電圧VDDが各画素に供給されるとき、電圧降下が発生しうる。一般的に、電源電圧を供給するための配線には、寄生抵抗成分が存在し、このような配線を介して第1電源電圧が供給されれば、かような寄生抵抗成分によって電圧降下が発生する。従って、このような電圧降下によって、それぞれの画素回路に供給される第1電源電圧VDDのレベルは、その画素回路と第1電源電圧VDDの電圧源との間の配線の長さが長くなるほど、落ちてしまう(A)。
【0017】
また、第1電源電圧VDDが、それぞれの画素回路の駆動トランジスタM1の駆動電圧として印加されれば、第1電源電圧供給線から駆動トランジスタM1に電流が流入する。このようなそれぞれの画素回路への電流流入によって、画素回路の位置が、第1電源電圧VDDの供給地点から遠ざかるほど、その画素回路に供給される第1電源電圧VDDの電圧レベルが落ちてしまう(B)。これによって、数式1のVDD値が、画素の位置によって変わるLR(long range uniformity)の問題が発生する。
【0018】
また、前述の通り、製造工程の不均一性によって生じるTFT(thin film transistor)のスレショルド電圧Vthの偏差によって、発光素子OLEDに供給される電流の量が変わるというSR(short range uniformity)の問題が発生する。このような問題は、パネルが大型化するほどさらに激しくなる。それぞれの画素回路のスレショルド電圧Vthの不均一性を補償するために、画素回路は、駆動トランジスタのゲート端子に連結された補償キャパシタCvthをさらに含み、補償キャパシタCvthに所定の電源電圧を印加することによって、スレショルド電圧Vthの不均一性を補償できる。ここで、所定の電源電圧として、別途の第2電源電圧Vsusを具備できる。ところで、第2電源電圧Vsusもまた、前述の通り、第2電源電圧供給線の寄生抵抗成分による電圧降下(A)、及びそれぞれの画素回路に流入する電流による電圧降下(B)によって、画素回路の位置によってその電圧レベルが変わりうる。
【0019】
一般的に、第2電源電圧Vsusの供給線は、第1電源電圧VDDの供給線に比べて供給容量が小さい場合が多い。このような場合、第2電源電圧Vsusは、パネルが大型化すれば、さらに敏感に変化する。
このような問題点を解決するために、本発明は、第1電源電圧VDD及び第2電源電圧Vsusを電気的に連結し、第2電源電圧Vsusの変化を第1電源電圧VDDで補償する構造を提供する。
【0020】
図3は、本発明による発光表示装置を図示した図面である。
本発明による発光表示装置300は、複数の画素回路Pnm、第1電源電圧供給線310、第2電源電圧供給線320及び電源電圧補償部330を含むことができる。
複数の画素回路Pnmは、図5に図示されているように、NxMマトリックス状に配列されうる。
第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、図5に図示されているように、それぞれの画素回路Pnmに連結され、それぞれ第1電源電圧VDD及び第2電源電圧Vsusを印加する。このために、第1電源電圧供給線310は、第1電源電圧VDDを供給する第1電源電圧源(図示せず)に電気的に連結され、第2電源電圧供給線320は、第2電源電圧Vsusを供給する第2電源電圧源(図示せず)に電気的に連結されうる。
【0021】
また、第1電源電圧VDD及び第2電源電圧Vsusは、望ましくは、同じ電圧レベルを有する。1つの実施形態として、第1電源電圧VDD及び第2電源電圧Vsusが同じ電圧レベルを有する場合、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、同じ電圧源に連結されうる。
【0022】
電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320の電圧レベルの変化を補償する。本発明の一実施形態として、電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320を電気的に連結させて具現されうる。また、このような電気的連結は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間での別途の配線によって具現されうる。代案として、このような電気的連結は、所定の制御信号に応答し、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320を電気的に連結させるスイッチ素子でありうる。しかし、本発明は、かような形態に限定されるものではなく、電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310の電圧降下、及び第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償できる形態であるならば、いかなる形態でも可能である。
【0023】
前記複数の画素回路Pnmは、それぞれ発光部340、データ入力部350、駆動部360及びスレショルド電圧補償部370を含むことができる。
発光部340は、発光入力信号を入力され、発光入力信号の大きさによる輝度の光を出力する。発光部340は、電気的入力信号に応答して光を放出する発光素子であるならば、いかなる形態でも可能であり、前記発光素子は、例えばOLEDでありうる。また、発光入力信号は、電流入力形態で入力されうる。
【0024】
さらに、発光部340は、発光制御信号Eに応答し、一定の周期でのみ発光入力信号を入力されるように構成されうる。かような具現で、発光入力信号は、発光制御信号Eに応答してスイッチングされる所定のスイッチ素子を介して発光素子に入力されうる。
データ入力部350は、走査信号Sに応答してデータ信号Dを入力され、一定の区間の間に入力されたデータ信号Dを保存する。このために、データ入力部350は、走査信号Sに応答してスイッチングされるスイッチ素子を含むことができる。また、入力されたデータ信号Dを保存するために、保存キャパシタを含むことができる。
【0025】
スレショルド電圧補償部370は、データ信号Dが入力される前に、駆動部360のスレショルド電圧を補償するために、スレショルド電圧に該当する電圧を保存し、データ信号Dが駆動部360に入力されるとき、スレショルド電圧に該当する電圧レベルを補償する。このために、スレショルド電圧補償部370は、スレショルド電圧に該当する電圧を保存するための補償キャパシタを含むことができる。また、スレショルド電圧補償部370は、データ信号Dが入力される前に、一定区間の間に活性化される初期化制御信号Sn−1に応答し、前記補償キャパシタに第2電源電圧Vsusを印加するスイッチ素子を含むことができる。さらに、スレショルド電圧補償部370は、初期化制御信号Sn−1に応答し、駆動部360の駆動トランジスタをダイオード連結させるスイッチ素子をさらに含むことができる。
【0026】
駆動部360は、スレショルド電圧補償部370を介して入力されたデータ信号Dを入力され、データ信号Dの大きさに対応する発光入力信号を発生させ、発光入力信号を発光部340に出力する。駆動部360は、このために、駆動トランジスタを含むことができる。前記駆動トランジスタは、ゲート電極からデータ信号Dを入力され、発光入力信号を発生させることができる。前記駆動トランジスタの駆動電圧として、前記駆動トランジスタのソース電極に、第1電源電圧VDDが第1電源電圧供給線310を介して印加されうる。
【0027】
図4は、本発明の第1実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
本発明の第1実施形態による画素回路は、発光素子OLED、駆動トランジスタM1、第1スイッチ素子M3、補償キャパシタCvth、第2スイッチ素子M2、及び保存キャパシタCstを含む。第1電源電圧供給線310は、駆動トランジスタM1の駆動電圧に連結され、第2電源電圧供給線320は、第1スイッチ素子M1の一端に連結される。
【0028】
本発明の一実施形態によって、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、第1電源電圧供給線310の電圧降下、及び第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償するように、互いに電気的に連結されうる。このために、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に、別途の電源電圧補償配線400が備わりうる。
【0029】
走査信号Sが活性化されることによって、データ信号Dが入力される前に、補償キャパシタCvthに駆動トランジスタM1のスレショルド電圧を補償するための電圧が蓄電される。このために、初期化制御信号Sn−1が、走査信号Sが活性化される前に、一定区間の間活性化され、初期化制御信号Sn−1の活性化に応答し、第1スイッチ素子M3を介して、第2電源電圧Vsusが補償キャパシタCvthに印加される。補償キャパシタCvthは、第2電源電圧Vsusによって、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧に該当する電圧レベルほど蓄電される。
【0030】
初期化制御信号Sn−1の活性化区間が終了した後、走査信号Sが活性化され、第2スイッチ素子M2を介して、データ信号Dが入力される。データ信号Dは、走査信号Sが活性化される区間の間、保存キャパシタCstに印加され、保存キャパシタCstは、データ信号Dを保存する。このとき、データ信号Dは、保存キャパシタCstに電圧書き込み方式、または電流書き込み方式によって保存されうる。
【0031】
保存キャパシタCstに保存されたデータ信号Dは、補償キャパシタCvthを介して、駆動トランジスタM1のゲート電極に入力される。このとき、補償キャパシタCvthによって、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧が補償され、駆動トランジスタM1で生成される発光入力信号は、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧に独立的である。
発光入力信号は、発光素子OLEDに入力され、発光素子OLEDは、発光入力信号の大きさに対応する輝度の光を発生させる。このとき、発光入力信号は、電流入力の形態で入力されうる。
【0032】
第1スイッチ素子M3及び第2スイッチ素子M2は、P型MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistors)として図示されているが、これに限定されるものではなく、所定の制御信号に応答してスイッチ機能を行う素子であるならば、いかなる形態でも可能である。
ここで、第2スイッチ素子M2及び保存キャパシタCstはデータ入力部350に、第1スイッチ素子M3及び補償キャパシタCvthはスレショルド電圧補償部370に、駆動トランジスタM1は駆動部360に、発光素子OLEDは発光部340に、それぞれ対応しうる。また、電源電圧補償配線400は、電源電圧補償部330に対応しうる。
【0033】
図5は、本発明の第1実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
複数の画素回路PNMは、NxMマトリックス状に配列されうる。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、それぞれの画素回路PNMに連結される。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、電源電圧補償配線400を介して、電気的に連結されうる。また、本発明の第1実施形態による発光表示装置は、複数の画素回路PNMに、走査信号Sを供給する走査駆動部510、及び複数の画素回路PNMにデータ信号Dを供給するデータ駆動部520をさらに含むことができる。一実施形態によれば、走査信号Sは、同じ行の画素回路PNMに共通して印加され、データ信号Dは、同じ列の画素回路PNMに共通して印加されうる。
【0034】
本発明の一実施形態として、電源電圧補償配線400は、複数の位置で備わりうる。また、本発明の他の実施形態として、電源電圧補償配線400は、第1電源電圧供給源(図示せず)から、画素回路PNM間の第1電源電圧供給線310の配線長が他の画素回路PNMに比べて相対的に長い画素回路PNM周辺の第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に、優先的に配されうる。同様に、電源電圧補償配線400は、第2電源電圧供給源(図示せず)から、画素回路PNM間の第2電源電圧供給線320の配線長が他の画素回路PNMに比べて相対的に長い画素回路PNM周辺の第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に優先的に配されうる。
【0035】
図6は、本発明の第2実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
本発明の第2実施形態による発光表示装置は、発光素子OLED、第4スイッチ素子M5、駆動トランジスタM1、第1スイッチ素子M3、第3スイッチ素子M4、補償キャパシタCvth、第2スイッチ素子M2及び保存キャパシタCstを含む。第1電源電圧供給線310は、駆動トランジスタM1の駆動電圧に連結され、第2電源電圧供給線320は、第1スイッチ素子M1の一端に連結される。
【0036】
初期化制御信号Sn−1が活性化されれば、第1スイッチ素子M3及び第3スイッチ素子M4が、ターンオンされる。
第3スイッチ素子M4がターンオンされることによって、駆動トランジスタM1は、ダイオード連結され、駆動トランジスタM1のゲート電極及びソース電極間の電圧Vgsが駆動トランジスタM1のスレショルド電圧Vthまで変わる。このとき、駆動トランジスタM1のソース電圧は、第1電源電圧VDDであるから、駆動トランジスタM1のゲート端子、すなわち補償キャパシタCvthの一端に印加される電圧は(VDD+Vth)となる。
また、第1スイッチ素子M3がターンオンされることによって、補償キャパシタCvthの他端に、第2電源電圧Vsusが印加される。
【0037】
従って、補償キャパシタCvthの両端にかかる電圧Vcvthは、次の数式2の通りである。
【数2】
ここで、VCvth1は、補償キャパシタCvth一端に印加される電位、VCvth2は、補償キャパシタCvthの他端に印加される電位である。
次に、初期化制御信号Sn−1が非活性化になり、走査信号Sが活性化される。走査信号Sが活性化されることによる第2スイッチ素子及び保存キャパシタCstの動作は、図4で説明したところの通りである。
保存キャパシタCstにデータ信号Dmが保存された後、駆動トランジスタM1のゲート
【0038】
電極及びソース電極間の電圧Vgsは、次の数式3の通りである。
【数3】
発光素子OLEDに流れる電流IOLEDは、次の数式4の通りである。
【数4】
【0039】
すなわち、発光素子OLEDには、数式4のような発光入力信号が入力され、発光入力信号の電流IOLEDの大きさによる輝度の光を発光素子OLEDから放出する。このとき、発光入力信号の大きさは、数式4に示されているように、データ信号の大きさVdataと、第2電源電圧Vsusの大きさとに依存する。従って、第2電源電圧Vsusが、第2電源電圧供給線320の寄生抵抗成分による電圧降下(A)、または画素回路PNMへの電流流入による電圧降下(B)によって、各画素回路PNMに、その位置によって異なって印加されれば、表示される映像に歪曲現象が発生する。
【0040】
よって、本発明は、かような問題点を解決するために、第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償するための構造を含む。例えば、かような構造は、第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320との間の電源電圧補償配線400でありうる。第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320は、互いに補完的な関係にあり、一本が太くなる場合、他の一本は細くなり、これによって、一方の電圧降下が激しくなれば、クロストーク(cross-talk)が発生しうる。本発明の一実施形態は、第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320とを互いに電気的に連結させることにより、第1電源電圧供給線310の電圧降下と第2電源電圧供給線320の電圧降下とを互いに補償し、クロストーク現象を防止する。
【0041】
図7は、本発明の第2実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
複数の画素回路PNMは、NxMマトリックス状に配列されうる。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、それぞれの画素回路PNMに連結される。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、電源電圧補償配線400を介して、電気的に連結されうる。また、本発明の第2実施形態による発光表示装置は、複数の画素回路PNMに、走査信号S及び発光制御信号Eを供給する走査駆動部510;複数の画素回路PNMに、データ信号Dを供給するデータ駆動部520をさらに含むことができる。本発明の一実施形態によれば、走査信号Sは、同じ行の画素回路PNMに共通して印加され、データ信号Dは、同じ列の画素回路PNMに共通して印加されうる。また、本発明の一実施形態によれば、初期化制御信号Sn−1は、ある画素回路PNMに対する走査信号Sが活性化される前に印加される1行前の走査信号でありうる。
【0042】
図8は、本発明による発光表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
本発明による発光表示装置は、1フレーム単位でそれぞれの画素回路にデータ信号Dが入力され、1フレーム周期の間に走査信号Sが活性化される間、同行に配された画素回路PNMを単位に、データ信号Dが順次に入力されうる。また、初期化制御信号Sn−1及び発光制御信号Eは、同行に配された画素回路PNMに共通して印加され、それぞれの行に対して順次に活性化されうる。
【0043】
初期化制御信号Sn−1が活性化されれば、駆動トランジスタM1がダイオード連結され、補償キャパシタCvthに第1スイッチ素子M3を介して、第2電源電圧Vsusが印加される(S802)。補償キャパシタCvthは、初期化制御信号Sn−1が活性化される間、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧Vthレベルまで充電される。
初期化制御信号Sn−1が非活性化になった後、走査信号Sが活性化される。走査信号Sが活性化される間にデータ信号Dを入力され、保存キャパシタCstにデータ信号Dを保存する(S804)。保存キャパシタCstに保存されたデータ信号Dは、補償キャパシタCvthを介して、駆動トランジスタM1のゲート端子に入力され、駆動トランジスタM1は、入力されたデータ信号Dに応答して発光表示信号を生成する。
【0044】
次に、発光制御信号Eが活性化され、駆動トランジスタM1によって生成された発光表示信号が、発光制御信号Eが活性化される間、発光素子OLEDに入力される(S806)。発光素子OLEDは、発光表示信号による輝度の光の放出する。
【0045】
以上、図面と明細書とで最適実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われているが、それらは単に、本発明について説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。
【符号の説明】
【0046】
300 発光表示装置
310 第1電源電圧供給源
320 第2電源電圧供給源
330 電源電圧補償部
340 発光部
350 データ入力部
360 駆動部
370 スレショルド電圧補償部
400 電源電圧補償配線
510 走査駆動部
520 データ駆動部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8