特許第5770451号(P5770451)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5770451画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置
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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】5770451
(24)【登録日】2015年7月3日
(45)【発行日】2015年8月26日
(54)【発明の名称】画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/30 20060101AFI20150806BHJP
   G09G 3/20 20060101ALI20150806BHJP
【FI】
   G09G3/30 J
   G09G3/20 670J
   G09G3/20 611H
   G09G3/20 611J
   G09G3/20 624B
   G09G3/20 612E
   G09G3/20 641D
   G09G3/20 611D
   G09G3/20 621A
   G09G3/20 622D
【請求項の数】16
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2010-248489(P2010-248489)
(22)【出願日】2010年11月5日
(65)【公開番号】特開2012-37857(P2012-37857A)
(43)【公開日】2012年2月23日
【審査請求日】2013年10月31日
(31)【優先権主張番号】10-2010-0077314
(32)【優先日】2010年8月11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】110000671
【氏名又は名称】八田国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】韓 三 一
【審査官】 中村 直行
(56)【参考文献】
【文献】 特開2006−138953(JP,A)
【文献】 特開2008−225432(JP,A)
【文献】 特開2008−262144(JP,A)
【文献】 国際公開第2003/044762(WO,A1)
【文献】 特開2004−046127(JP,A)
【文献】 特開2006−284942(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/00 − 3/38
H01L 51/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
有機発光ダイオードと、
第1電極に接続された第1電源から前記有機発光ダイオードに供給される電流量を制御するための第1トランジスタと、
前記第1トランジスタのゲート電極である第1ノードに第1端子が接続される第2キャパシタと、
前記第2キャパシタの第2端子である第2ノードとデータ線との間に直列接続され、i(iは自然数)番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる複数の第2トランジスタと、
前記第2ノードに第1端子が接続される第3キャパシタと、
前記第3キャパシタの第2端子である第3ノードと所定の電圧に設定された所定の電圧源との間に接続され、第2発光制御線に第2発光制御信号が供給される時、ターンオフされる複数の第3トランジスタを備え、
前記第2トランジスタの間の第1共通端子と前記第3トランジスタとの間の第2共通端子は電気的に接続され、
前記第2トランジスタ及び第3トランジスタのターンオン時間は互いに重畳されず、前記第2トランジスタがターンオフされた後に、前記第3トランジスタがターンオンされることを特徴とする画素。
【請求項2】
前記所定の電圧源の電圧は、前記有機発光ダイオードに印加される電圧より高い電圧で設定されることを特徴とする請求項1記載の画素。
【請求項3】
前記所定の電圧源の電圧は、前記有機発光ダイオードに印加される電圧より低い電圧で設定されることを特徴とする請求項1記載の画素。
【請求項4】
前記第1ノードと前記第1電源との間に接続される第1キャパシタと、
前記第3ノードと前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、前記i番目走査線に前記走査信号が供給される時ターンオンされる第4トランジスタと、
前記第1トランジスタの第2電極と前記第1ノードとの間に接続され、i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第5トランジスタと、
基準電源と前記第2ノードとの間に接続され、前記i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第6トランジスタと、
前記第1トランジスタの第2電極と前記有機発光ダイオードとの間に接続され、第1発光制御線に発光制御信号が供給される時ターンオフされる第8トランジスタと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の画素。
【請求項5】
前記第1ノードと初期電源との間に接続され、i-6番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第7トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項4記載の画素。
【請求項6】
前記第5トランジスタと前記第8トランジスタのターンオン時間は重畳されないことを特徴とする請求項4または5記載の画素。
【請求項7】
前記初期電源は、前記第1電源より低い電圧で設定されることを特徴とする請求項記載の画素。
【請求項8】
走査線に走査信号を供給し、第1発光制御線に第1発光制御信号を供給し、第2発光制御線に第2発光制御信号を供給する走査駆動部と、
データ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、
前記走査線及びデータ線に接続されるように位置される複数の画素を備え、
i(iは自然数)番目水平ラインに位置された画素は有機発光ダイオードと、第1電極に接続された第1電源から前記有機発光ダイオードに供給される電流量を制御するための第1トランジスタと、
前記第1トランジスタのゲート電極である第1ノードに第1端子が接続される第2キャパシタと、
前記第2キャパシタの第2端子である第2ノードとデータ線との間に直列接続され、i番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる複数の第2トランジスタと、
前記第2ノードに第1端子が接続される第3キャパシタと、
前記第3キャパシタの第2端子である第3ノードと所定の電圧源との間に接続され、i番目第2発光制御線に第2発光制御信号が供給される時ターンオフされる複数の第3トランジスタを備え、
前記第2トランジスタの間の第1共通端子と前記第3トランジスタとの間の第2共通端子は電気的に接続され、
i番目第2発光制御線に供給される第2発光制御信号は、i番目走査線に供給される走査信号と重畳されるように供給され、前記i番目走査線に供給される走査信号の供給を中断した後に、前記第2発光制御信号の供給を中断し、
前記所定の電圧源は、それぞれの画素に対して共通な所定の電圧を供給する
ことを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項9】
前記第1ノードと前記第1電源との間に接続される第1キャパシタと、
前記第3ノードと前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、前記i番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第4トランジスタと、
前記第1トランジスタの第2電極と前記第1ノードとの間に接続され、i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第5トランジスタと、
基準電源と前記第2ノードとの間に接続され、前記i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第6トランジスタと、
前記第1トランジスタの第2電極と前記有機発光ダイオードとの間に接続され、第1発光制御線に発光制御信号が供給される時ターンオフされる第8トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項記載の有機電界発光表示装置。
【請求項10】
1番目ないしi番目走査線それぞれに供給される走査信号は、1水平期間1Hより長い時間供給されることを特徴とする請求項記載の有機電界発光表示装置。
【請求項11】
i番目第1発光制御線に供給される第1発光制御信号は、i-6番目走査線ないしi-3番目走査線に供給される走査信号と重畳されるように供給されることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
【請求項12】
前記i番目第1発光制御線に供給される第1発光制御信号は、i-6番目走査線に走査信号が供給された後に供給されることを特徴とする請求項11記載の有機電界発光表示装置。
【請求項13】
前記第1ノードと初期電源との間に接続され、前記i-6番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第7トランジスタをさらに備えることを特徴とする請求項11記載の有機電界発光表示装置。
【請求項14】
前記i番目第1発光制御線に供給される第1発光制御信号は、i-6番目走査線に走査信号と同時に供給されることを特徴とする請求項13記載の有機電界発光表示装置。
【請求項15】
前記所定の電圧源の電圧は、前記有機発光ダイオードに印加される電圧より高い電圧で設定されることを特徴とする請求項8〜14のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
【請求項16】
前記所定の電圧源の電圧は、前記有機発光ダイオードに印加される電圧より低い電圧で設定されることを特徴とする請求項8〜14のいずれかに記載の有機電界発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置に関するものであり、特に、望まれる輝度の映像を表示するようにした画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、陰極線管(Cathode Ray Tube)の短所である重さと体積を減らすことができる各種平板表示装置等が開発されている。平板表示装置としては、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(Oraganic Light Emitting Display Device)などがある
前記平板表示装置のうち、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有機発光ダイオード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、早い応答速度を持つとともに低い消費電力によって駆動できるという長所がある。
【0003】
図1は、従来の有機電界発光表示装置の画素を示す回路図である。図1を参照すれば、従来の有機電界発光表示装置の画素4は、有機発光ダイオードと、データ線Dm及び走査線Snに接続されて有機発光ダイオードを制御するための画素回路2を備える。
【0004】
有機発光ダイオードのアノード電極は、画素回路2に接続され、カソード電極は第2電源ELVSSに接続される。このような有機発光ダイオードは画素回路2から供給される電流に対応して所定輝度の光を生成する。
【0005】
画素回路2は、走査線Snに走査信号が供給される時、データ線Dmに供給されるデータ信号に対応して有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。このために、画素回路2は第1電源ELVDDと有機発光ダイオードとの間に接続された第2トランジスタM2と、第2トランジスタM2、データ線Dm及び走査線Snの間に接続された第1トランジスタM1と、第2トランジスタM2のゲート電極と第1電極との間に接続されたストレージキャパシタCStと、を備える。
【0006】
第1トランジスタM1のゲート電極は、走査線Snに接続され、第1電極はデータ線Dmに接続される。そして、第1トランジスタM1の第2電極はストレージキャパシタCStの一側端子に接続される。ここで、第1電極はソース電極及びドレイン電極のうちいずれか一つに設定され、第2電極は第1電極と異なる電極に設定される。例えば、第1電極がソース電極に設定されれば、第2電極はドレイン電極に設定される。走査線Sn及びデータ線Dmに接続された第1トランジスタM1は、走査線Snから走査信号が供給される時ターンオンされ、データ線Dmから供給されるデータ信号をストレージキャパシタCStに供給する。この時、ストレージキャパシタCStは、データ信号に対応する電圧を充電する。
【0007】
第2トランジスタM2のゲート電極は、ストレージキャパシタCstの一側端子に接続され、第1電極はストレージキャパシタCstの他側端子及び第1電源ELVDDに接続される。そして、第2トランジスタM2の第2電極は、有機発光ダイオードのアノード電極に接続される。このような第2トランジスタM2は、ストレージキャパシタCstに格納された電圧値に対応して第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へ流れる電流量を制御する。この時、有機発光ダイオードは第2トランジスタM2から供給される電流量に対応する光を生成する。
【0008】
しかし、このような従来の有機電界発光表示装置は、有機発光ダイオードの劣化による効率の変化によって所望の輝度の映像を表示することができないという問題がある。つまり、時間が経つにつれて有機発光ダイオードが劣化し、これによって所望の輝度の映像を表示することができない。実際に、有機発光ダイオードが劣化するほど低い輝度の光が生成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
したがって、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は所望の輝度の映像を表示するようにした画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記目的を果たすために本発明の一実施形態による画素は、有機発光ダイオードと、第1電極に接続された第1電源から前記有機発光ダイオードに供給される電流量を制御するための第1トランジスタと、前記第1トランジスタのゲート電極である第1ノードに第1端子が接続される第2キャパシタと、前記第2キャパシタの第2端子である第2ノードとデータ線との間に直列接続され、i(iは自然数)番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる複数の第2トランジスタと、前記第2ノードに第1端子が接続される第3キャパシタと、前記第3キャパシタの第2端子である第3ノードと所定の電圧に設定された所定の電圧源との間に接続され、第2発光制御線に第2発光制御信号が供給される時、ターンオフされる複数の第3トランジスタを備え、前記第2トランジスタの間の第1共通端子と前記第3トランジスタとの間の第2共通端子は電気的に接続され、前記第2トランジスタ及び第3トランジスタのターンオン時間は互いに重畳されず、前記第2トランジスタがターンオフされた後に、前記第3トランジスタがターンオンされる。
【0012】
前記第1ノードと前記第1電源との間に接続される第1キャパシタと、前記第3ノードと前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、前記i番目走査線に前記走査信号が供給される時ターンオンされる第4トランジスタと、前記第1トランジスタの第2電極と前記第1ノードとの間に接続され、i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第5トランジスタと、基準電源と前記第2ノードとの間に接続され、前記i-3番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第6トランジスタと、前記第1トランジスタの第2電極と前記有機発光ダイオードとの間に接続され、第1発光制御線で発光制御信号が供給される時ターンオフされる第8トランジスタをさらに備える。
【0013】
前記第5トランジスタがターンオンされた後に前記第8トランジスタがターンオフされる。1番目ないしi番目走査線それぞれに供給される走査信号は、1水平期間1Hより長い時間供給される。前記第1ノードと初期電源との間に接続され、i-6番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる第7トランジスタをさらに備える。前記第5トランジスタと前記第8トランジスタのターンオン時間は重畳されない。前記初期電源は前記第1電源より低い電圧で設定される。
【0014】
さらに、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置は、走査線に走査信号を供給し、第1発光制御線に第1発光制御信号を供給し、第2発光制御線に第2発光制御信号を供給する走査駆動部と、データ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、前記走査線及びデータ線に接続されるように位置される画素を備えて、i(iは自然数)番目水平ラインに位置された画素は、有機発光ダイオードと、第1電極に接続された第1電源から前記有機発光ダイオードに供給される電流量を制御するための第1トランジスタと、前記第1トランジスタのゲート電極である第1ノードに第1端子が接続される第2キャパシタと、前記第2キャパシタの第2端子である第2ノードとデータ線との間に直列接続され、i番目走査線に走査信号が供給される時ターンオンされる複数の第2トランジスタと、前記第2ノードに第1端子が接続される第3キャパシタと、前記第3キャパシタの第2端子である第3ノードと所定の電圧源との間に接続され、i番目第2発光制御線に第2発光制御信号が供給される時ターンオフされる複数の第3トランジスタを備え、前記第2トランジスタの間の第1共通端子と前記第3トランジスタの間の第2共通端子は電気的に接続され、i番目第2発光制御線に供給される第2発光制御信号は、i番目走査線に供給される走査信号と重畳されるように供給され、前記i番目走査線に供給される走査信号の供給を中断した後に、前記第2発光制御信号の供給を中断し、前記所定の電圧源は、それぞれの画素に対して共通な所定の電圧を供給する。
【0015】
望ましくは、i番目第2発光制御線に供給される第2発光制御信号は、i-3番目走査線ないしi番目走査線に供給される走査信号と重畳されるように供給される。i番目第1発光制御線に供給される第1発光制御信号は、i-6番目走査線ないしi-3番目走査線に供給される走査信号と重畳される。
【発明の効果】
【0016】
以上のように本発明の画素及びこれを利用した有機電界発光表示装置によれば、画素それぞれの第2ノードから第2トランジスタへ流れる漏洩電流は、すべて同一に設定されるので、画素間のクロストーク現象を最小化するという効果がある。
さらに、有機発光ダイオードの劣化に対応して駆動トランジスタのゲート電極の電圧を制御することで有機発光ダイオードの劣化を補償することができるという効果がある。
【0017】
また、本願発明では有機発光ダイオードが発光される期間の間駆動トランジスタのゲート電極とデータ線との間に所定の電源を供給し、これによって均一な映像を表示することができる。同時に、本願発明では1H以上の期間の間駆動トランジスタのしきい値電圧を補償すると同時に第1電源の電圧降下と無関係に所望の輝度の映像を表示することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】従来の画素を示す回路図である。
図2】本発明の実施形態による有機電界発光表示装置を示す図面である。
図3】本発明の第1実施形態の一画素を示す回路図である。
図4図3に図示された画素の駆動方法を示す波形図である。
図5図3に図示された画素のしきい値電圧補償期間を示すグラフである。
図6図3に図示された画素のしきい値電圧変化に対応した電流変化率を示すグラフである。
図7図3に図示された画素の第1電源電圧降下に対応した電流変化率を示すグラフである。
図8図3に図示された画素の有機発光ダイオード劣化に対応した電流変化率を示すグラフである。
図9】本発明の第2実施形態の一画素を示す回路図である。
図10】本発明の第3実施形態の一画素を示す回路図である。
図11】本発明の第4実施形態の一画素を示す回路図である。
図12】本発明の第5実施形態の一画素を示す回路図である。
図13図12に図示された画素の駆動方法を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付された図2ないし図13を、図面を参照して本発明の実施形態についてより詳しく説明する。図2は本発明の実施形態による有機電界発光表示装置を示す図面である。
【0020】
図2を参照すれば、本発明の実施形態による有機電界発光表示装置は、走査線(S1ないしSn)、第1発光制御線(E11ないしE1n)、第2発光制御線(E21ないしS2n)及びデータ線(D1ないしDm)に接続される複数の画素140を含む画素部130と、走査線(S1ないしSn)、第1発光制御線(E11ないしE1n)及び第2発光制御線(E21ないしE2n)を駆動するための走査駆動部110と、データ線(D1ないしDm)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を備える。
【0021】
画素部130は、走査線(S1ないしSn)及びデータ線(D1ないしDm)に接続されるように画素140を備える。画素140は外部から第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、基準電源Vref及び初期電源Vintの供給を受ける。このような画素140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に供給される電流量を制御しながら所定輝度の光を生成する。
【0022】
一方、図示しなかったが、i(iは自然数)番目水平ラインに位置された画素140は、i番目走査線Si、i-3番目走査線Si-3及びi-6番目走査線Si-6に接続される。そして、i番目水平ラインに位置された画素140はi番目第1発光制御線E1i及びi番目第2発光制御線E2iに接続される。
【0023】
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、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。
【0024】
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ないしSn)に走査信号(例えば、ロー電圧)を供給する。そして、走査駆動部110は第1発光制御線(E11ないしE1n)に第1発光制御信号を供給し、第2発光制御線(E21ないしE2n)に第2発光制御信号を供給する。
【0025】
ここで、i番目第2発光制御線E2iに供給される第2発光制御信号は、i番目ないしi-3番目走査線(Si-3ないしSi)に供給される走査信号と重畳される。また、i番目第1発光制御線E1iに供給される第1発光制御信号は、i-3番目ないしi-6番目走査線(Si-3ないしSi-6)に供給される走査信号と重畳されるように供給される。一方、走査線(S1ないしSn)に供給される走査信号は1水平期間1Hより長い時間、例えば3Hの時間の間供給される。
【0026】
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、データ信号を生成し、生成されたデータ信号をデータ線(D1ないしDm)に供給する。
【0027】
図3は本発明の第1実施形態による画素を示す回路図である。図3を参照すれば、本発明の第1実施形態による画素140は、有機発光ダイオードと、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御するための画素回路142と、有機発光ダイオードの劣化を補償するための補償部144を備える。
【0028】
有機発光ダイオードのアノード電極は、画素回路142に接続され、カソード電極は第2電源ELVSSに接続される。このような有機発光ダイオードは画素回路142から供給される電流量に対応して所定輝度の光を生成する。
【0029】
画素回路142は、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。このため、画素回路142は第1トランジスタM1、第2トランジスタ(M2_1、M2_2)、第5トランジスタM5、第6トランジスタM6、第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8を備える。
【0030】
第1トランジスタM1(駆動トランジスタ)の第1電極は、第1電源ELVDDに接続され、第2電極は第8トランジスタM8の第1電極に接続される。そして、第1トランジスタM1のゲート電極は第1ノードN1に接続される。このような第1トランジスタM1は、第1ノードN1に印加された電圧に対応して有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。
【0031】
第2トランジスタ(M2_1、M2_2)は、データ線Dmと第2ノードN2との間に複数のトランジスタ(M2_1、M2_2)が直列接続されて形成される。このような第2トランジスタ(M2_1、M2_2)のゲート電極は、第n走査線Snに接続され、第n走査線Snに走査信号が供給される時ターンオンされてデータ線Dmと第2ノードN2を電気的に接続させる。
【0032】
第5トランジスタM5の第1電極は、第1トランジスタM1の第2電極に接続され、第2電極は第1ノードN1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、第n-3走査線Sn-3に接続される。このような第5トランジスタM5は、第n-3走査線Sn-3に走査信号が供給される時ターンオンされて第1トランジスタM1の第2電極と第1ノードN1を電気的に接続させる。この場合、第1トランジスタM1はダイオード形態で接続される。
【0033】
第6トランジスタM6の第1電極は、基準電源Vrefに接続され、第2電極は第2ノードN2に接続される。そして、第6トランジスタM6のゲート電極は第n-3走査線Sn-3に接続される。このような第6トランジスタM6は第n-3走査線Sn-3に走査信号が供給される時ターンオンされて基準電源Vrefの電圧を第2ノードN2に供給する。ここで、基準電源Vrefは、ブラックのデータ信号電圧より高い電圧で設定され、ホワイトのデータ信号電圧より低い電圧で設定される。
【0034】
第7トランジスタM7の第1電極は、第1ノードN1に接続され、第2電極は初期電源Vintに接続される。そして、第7トランジスタM7のゲート電極は、第n-6走査線Sn-6に接続される。このような第7トランジスタM7は、第n-6走査線Sn-6に走査信号が供給される時ターンオンされて第1ノードN1に初期電源Vintの電圧を供給する。ここで、初期電源Vintは、第1電源ELVDDより低い電圧、例えば有機発光ダイオードのしきい値電圧より低い電圧で設定される。
【0035】
第8トランジスタM8の第1電極は、第1トランジスタM1の第2電極に接続され、第2電極は有機発光ダイオードのアノード電極に接続される。そして、第8トランジスタM8のゲート電極は第1発光制御線E1nに接続される。このような第8トランジスタM8は、第1発光制御線E1nに発光制御信号が供給される時ターンオフされて、それ以外の場合にターンオンされる。
【0036】
第1キャパシタC1は、第1ノードN1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は第1トランジスタM1のしきい値電圧に対応する電圧を充電する。
【0037】
第2キャパシタC2は、第1ノードN1と第2ノードN2との間に接続される。このような第2キャパシタC2はデータ信号に対応する電圧を充電する。そして、第2キャパシタC2は第2ノードN2の電圧変化量に対応して第1ノードN1の電圧を制御する。
【0038】
補償部144は、有機発光ダイオードの劣化が補償されるように第2ノードN2の電圧を制御する。このために、補償部144は第3トランジスタ(M3_1、M3_2)、第4トランジスタM4及び第3キャパシタC3を備える。
【0039】
第3トランジスタ(M3_1、M3_2)は、第3ノードN3と初期電源Vintとの間に複数のトランジスタ(M3_1、M3_2)が直列接続されて形成される。このような第3トランジスタ(M3_1、M3_2)は、第2発光制御線E2nに発光制御信号が供給される時ターンオフされて、それ以外の場合にターンオンされる。一方、直列接続された第3トランジスタ(M3_1、M3_2)の間の共通ノードは直列接続された第2トランジスタ(M2_1、M2_2)の間の共通ノードと電気的に接続される。このような第3トランジスタ(M3_1、M3_2)及び第2トランジスタ(M2_1、M2_2)の共通ノードが電気的に接続されれば、クロストーク現象を最小化することができる。これについて詳細な説明は後述する。
【0040】
第4トランジスタM4は、第3ノードN3と有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続される。そして、第4トランジスタM4のゲート電極は第n走査線Snに接続される。このような第4トランジスタM4は、第n走査線Snに走査信号が供給される時ターンオンされて第3ノードN3と有機発光ダイオードのアノード電極を電気的に接続させる。ここで、第4トランジスタM4のターンオン時間は第3トランジスタ(M3_1、M3_2)のターンオン時間と重畳されない。
【0041】
第3キャパシタC3は、第2ノードN2と第3ノードN3との間に接続される。このような第3キャパシタC3は、第3ノードN3の電圧変化量に対応して第2ノードN2の電圧を制御する。
【0042】
図4は、図3に図示された画素の駆動方法を示す図面である。図4では説明の便宜のために走査信号が3Hの時間の間供給されることに仮定する。図4を参照すれば、まず、第1期間(T1)の間第n-6走査線Sn-6に走査信号が供給される。そして、第1期間(T1)及び第2期間(T2)の間第1発光制御線E1nに第1発光制御信号が供給される。
【0043】
第n-6走査線Sn-6に走査信号が供給されれば、第7トランジスタM7がターンオンされる。第7トランジスタM7がターンされれば、初期電源Vintの電圧が第1ノードN1に供給される。
【0044】
第1発光制御線E1nに第1発光制御信号が供給されれば、第8トランジスタM8がターンオフされる。第8トランジスタM8がターンオフされれば、第1トランジスタM1と有機発光ダイオードとの電気的接続が遮断される。この時、有機発光ダイオードは非発光状態で設定される。
【0045】
以後、第2期間(T2)の間、第n-3走査線Sn-3に走査信号が供給される。そして、第2期間(T2)及び第3期間(T3)の間第2発光制御線E2nに第2発光制御信号が供給される。
【0046】
第n-3走査線Sn-3に走査信号が供給されれば、第5トランジスタM5及び第6トランジスタM6がターンオンされる。第6トランジスタM6がターンオンされれば、第2ノードN2に基準電源Vrefの電圧が供給される。第5トランジスタM5がターンオンされれば、第1トランジスタM1がダイオード形態で接続される。第1トランジスタM1がダイオード形態で接続されれば、第1ノードN1には第1電源ELVDDから第1トランジスタM1のしきい値電圧を差し引いた電圧が印加される。この時、第1キャパシタC1は第1トランジスタM1のしきい値電圧に対応する電圧を充電する。一方、本願発明において、第2期間(T2)は、3Hの期間で設定されるから充分な時間の間第1電源ELVDDから第1トランジスタM1のしきい値電圧を差し引いた電圧が第1ノードN1に印加され、これによって充分なしきい値電圧の補償時間を確保することができる。
【0047】
第2発光制御線E2nに第2発光制御信号が供給されれば、第3トランジスタ(M3_1、M3_2)がターンオフされる。すると、初期電源Vintと第3ノードN3の電気的接続が遮断される。
【0048】
第3期間(T3)の間には、第n走査線Snに走査信号が供給される。第n走査線Snに走査信号が供給されれば、第2トランジスタ(M2_1、M2_2)及び第4トランジスタM4がターンオンされる。
【0049】
第2トランジスタ(M2_1、M2_2)がターンオンされれば、データ線Dmと第2ノードN2が電気的に接続される。データ線Dmと第2ノードN2が電気的に接続されれば、データ線Dmからのデータ信号が第2ノードN2に供給される。ここで、第2トランジスタ(M2_1、M2_2)が3Hの期間の間ターンオン状態で設定されるため、第n-2水平ライン、第n-1水平ライン及び第n水平ラインにあたるデータ信号が順次供給される。この時、最後に第n水平ラインにあたるデータ信号が印加され、これによって第2ノードN2には所望のデータ信号の電圧が印加される。
【0050】
第4トランジスタM4がターンオンされれば、第3ノードN3と有機発光ダイオードが電気的に接続される。すると、有機発光ダイオードに印加された電圧が第3ノードN3に供給される。
【0051】
第4期間(T4)の間には、第2発光制御線E2nに第2発光制御信号の供給が中断される。第2発光制御信号の供給が中断されれば、第3トランジスタ(M3_1、M3_2)がターンオンされる。第3トランジスタ(M3_1、M3_2)がターンオンされれば、初期電源Vintの電圧が第3ノードN3に供給される。この時、第3ノードN3の電圧は、有機発光ダイオードに印加された電圧から初期電源Vintの電圧に下降される。
【0052】
第3ノードN3の電圧が下降されれば、第3キャパシタC3のカップリングによって第2ノードN2の電圧が下降し、第2キャパシタC2のカップリングによって第1ノードN1の電圧が下降される。この時、第1トランジスタM1は第1ノードN1に印加された電圧に対応して有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する。
【0053】
一方、有機発光ダイオードは時間が経つにつれて劣化する。有機発光ダイオードが劣化すれば、同一の電流に対応して有機発光ダイオードに印加される電圧が上昇する。したがって、有機発光ダイオードが劣化するほど第3ノードN3の電圧の下降幅が大きくなる。第3ノードN3の電圧の下降幅が大きくなれば、第2ノードN2及び第1ノードN1の電圧の下降幅も大きくなり、これによって有機発光ダイオードの劣化を補償することができる。つまり、本願発明では有機発光ダイオードが劣化するほど同一のデータ信号に対応して第1トランジスタM1から有機発光ダイオードに供給される電流量が増加し、これによって有機発光ダイオードの劣化を補償することができる。
【0054】
また、本願発明では有機発光ダイオードが発光される第4期間(T4)の間、初期電源Vintの電圧が第3トランジスタ(M3_1、M3_2)及び第2トランジスタ(M2_1、M2_2)の共通端子に供給される。この場合、画素140それぞれの第2ノードN2から第2トランジスタ(M2_1、M2_2)へ流れる漏洩電流は、すべて同一に設定され、これによってクロストーク現象を最小化することができる。これと共に、本願発明では基準電源Vrefとデータ信号との電圧差に対応して階調を具現するため、第1電源ELVDDの電圧降下に関係なく、所望の輝度の映像を表示することができるという長所がある。
【0055】
図5は、図3に図示された画素のしきい値電圧補償期間を示すグラフである。図5を参照すれば、本願発明の画素140では、第2期間(T2)の間、第1トランジスタM1のしきい値電圧が補償される。ここで、第2期間(T2)は3Hの期間で設定され、これによって充分な時間の間第1トランジスタM1のしきい値電圧を補償することができる。
【0056】
図6は、第1トランジスタのしきい値電圧の変化に対応した電流変動率を示すグラフである。図6を参照すれば、本願発明の画素140は、第1トランジスタM1のしきい値電圧が±0.5V変化される時±3%以内で電流が変化される。すなわち、本願発明では第1トランジスタM1のしきい値電圧が効率的に補償される。
【0057】
図7は、第1電源の電圧降下に対応した電流変動率を示すグラフである。図7を参照すれば、本願発明の画素140は第1電源ELVDDが10Vからで8Vへ下落する時12%以内に電流変動率が制限される。特に、本願発明の画素140は第1電源ELVDDが1V以内に下落する時電流変動率が1%以内に制限されるということが分かる。すなわち、本願発明では第1電源ELVDDの電圧降下が効率的に補償されうる。
【0058】
図8は、有機発光ダイオードの劣化に対応した電流変動率を示すグラフである。図8の電流変動率は第2電源ELVSSを上昇(すなわち、有機発光ダイオードの劣化に対応)させながら測定された。図8を参照すれば、本願発明の画素140は第2電源ELVSSが上昇、すなわち有機発光ダイオードが劣化されるほど電流が増加する。実際に、第2電源ELVSSが1V増加する場合、電流はおおよそ20%増加する。すなわち、有機発光ダイオードの劣化に対応して第1トランジスタM1から有機発光ダイオードに供給される電流が増加され、これによって有機発光ダイオードの劣化が補償される。
【0059】
図9は、本発明の第2実施形態のよる画素を示す回路図である。図9を説明する際に図3と同じ構成は同じ図面符号を割り当てると同時に詳細な説明は略する。
【0060】
図9を参照すれば、本願発明の第2実施形態において、第3トランジスタ(M3_1、M3_2)は、基準電源Vrefと第3ノードN3との間に接続される。ここで、基準電源Vrefは有機発光ダイオードのアノード電極に印加される電圧より高い電圧で設定される。
【0061】
動作過程を簡単に説明すれば、有機発光ダイオードが発光される第4期間(T4)の間第3ノードN3の電圧は、有機発光ダイオードの電圧から基準電源Vrefの電圧に上昇する。ここで、有機発光ダイオードが劣化するほど有機発光ダイオードに印加される電圧が上昇し、これによって第3ノードN3の電圧上昇幅が低くなる。第1ノードN1及び第2ノードN2の電圧は、第3ノードN3の電圧変化量に対応して変化される。したがって、有機発光ダイオードが劣化するほど第1ノードN1の電圧上昇幅が低くなり、これによって第1トランジスタM1から有機発光ダイオードに供給される電流量が増加されつつ有機発光ダイオードの劣化が補償される。
実際に、補償部144に含まれた第3トランジスタ(M3_1、M3_2)は、有機発光ダイオードに印加される電圧より高い電圧源または低い電圧源に接続されうる。高い電圧源に接続される場合、第3ノードN3の電圧上昇幅に対応して有機発光ダイオードの劣化が補償され、低い電圧源に接続される場合、第3ノードN3の電圧下降幅に対応して有機発光ダイオードの劣化が補償される。
【0062】
一例として、本願発明の第3トランジスタ(M3_1、M3_2)は、図10のように有機発光ダイオードに印加される電圧より高い第1電源ELVDDに接続されうるし、図11のように有機発光ダイオードに印加される電圧より低い第2電源ELVSSに接続されることも可能である。
【0063】
図12は、本発明の第5実施形態による有機電界発光表示装置を示す図面である。図12を説明する際、図3と同じ構成に対しては同一の図面符号を割り当てると同時に詳細な説明は略する。
【0064】
図12を参照すれば、本願発明の第5実施形態による画素は、図3に図示された画素に比べて初期電源Vintに接続された第7トランジスタM7が削除されただけで、それ以外の構成は同一に設定される。この場合、第1ノードN1の電圧は、第5トランジスタM5、第8トランジスタN8及び有機発光ダイオードを経由して第2電源ELVSSに供給される。この時、第1ノードN1の電圧は第2電源ELVSSと類似な電圧に初期化される。
【0065】
このために、図13に図示されたようにn-6番目走査線Sn-6に走査信号が供給された後にn番目第1発光制御線E1nに第1発光制御信号が供給される。すると、n-6番目走査線Sn-6に走査信号が供給された後、第1発光制御信号が供給される以前の期間の間第1ノードN1の電圧が初期化される。それ以外の動作過程は図3と同一であるから詳細な説明は略する。
【0066】
以上のように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本願発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者が様々な変形や変更が可能であることはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0067】
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、
S1ないしSn 走査線、
E11ないしE1n 第1発光制御線、
E21ないしS2n 第2発光制御線、
D1ないしDm データ線。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13