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特許7066339画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法
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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】
(24)【登録日】2022-05-02
(45)【発行日】2022-05-13
(54)【発明の名称】画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法
(51)【国際特許分類】
   G09G 3/3233 20160101AFI20220506BHJP
   G09G 3/20 20060101ALI20220506BHJP
【FI】
G09G3/3233
G09G3/20 624B
G09G3/20 642E
G09G3/20 621A
G09G3/20 622D
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2017118289
(22)【出願日】2017-06-16
(65)【公開番号】P2017223955
(43)【公開日】2017-12-21
【審査請求日】2020-06-08
(31)【優先権主張番号】10-2016-0075520
(32)【優先日】2016-06-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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.
【住所又は居所原語表記】1, Samsung-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】鄭 鎭 泰
(72)【発明者】
【氏名】李 敏 九
(72)【発明者】
【氏名】賈 智 鉉
(72)【発明者】
【氏名】權 泰 勳
(72)【発明者】
【氏名】李 承 珪
(72)【発明者】
【氏名】車 承 智
【審査官】西島 篤宏
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2008/0169754(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2010/0164847(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2011/0080395(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2010/0265166(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2013/0088417(US,A1)
【文献】特開2007-102046(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/00 - 3/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カソード電極が第2電源に接続される有機発光ダイオードと、
第3電源によってゲート電極が初期化されるとともに、第1電源から上記有機発光ダイオードを経由して前記第2電源に流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、
前記第3電源及び前記第2電源とは相異なる第4電源と、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、第i(iは自然数)走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第1トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタの第1電極の間に接続され、前記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第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前記第1電源の間に直接に接続されるストレージキャパシタと、を備え
前記画素回路は、
前記駆動トランジスタの前記ゲート電極と前記第3電源の間に直接に接続され、第i-1走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第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第2電極の間に直接に接続され、前記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第4トランジスタと、
前記駆動トランジスタの第1電極と前記第1電源の間に直接に接続され、前記第2トランジスタとターンオン期間が重ならない第5トランジスタと、
前記駆動トランジスタの第2電極と前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に直接に接続され、前記第5トランジスタと同時にターンオン及びターンオフされる第6トランジスタと、を備え、
前記第3電源は、前記第4電源より高い電圧に設定されることを特徴とする画素。
【請求項2】
前記第4電源は、前記第2電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項1に記載の画素。
【請求項3】
前記第3電源は、前記データ線に供給されるデータ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項1に記載の画素。
【請求項4】
走査線、データ線、及び発光制御線と接続されるように配置される画素と、
前記走査線に走査信号を供給するための走査駆動部と、
前記発光制御線に発光制御信号を供給するための発光駆動部と、
前記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、を備え、
i(iは自然数)番目の水平ラインに位置する画素のそれぞれは、
カソード電極が第2電源に接続される有機発光ダイオードと、
第1電源から前記有機発光ダイオードを経由して前記第2電源に流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、
第3電源及び前記第2電源とは相異なる第4電源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、第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第1トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタの第1電極の間に接続され、前記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第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前記第3電源との間に接続され、第i-1走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第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電源の間に直接に接続されるストレージ
キャパシタと、を備え
前記画素回路は、
前記駆動トランジスタのゲート電極と第2電極の間に直接に接続され、前記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第4トランジスタと、
前記駆動トランジスタの第1電極と前記第1電源の間に直接に接続され、前記第i発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第5トランジスタと、
前記駆動トランジスタの第2電極と前記有機発光ダイオードのアノード電極の間に直接に接続され、前記第i発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第6トランジスタと、を備え、
前記第3電源は、前記第4電源より高い電圧に設定されることを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項5】
前記第4電源は、前記第2電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項6】
前記第3電源は、いずれの前記データ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項7】
第i発光制御線に発光制御信号が供給される期間は、前記第i-1走査線に走査信号が供給される期間及び第i走査線に走査信号が供給される期間と重なることを特徴とする請求項に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項8】
走査線及びデータ線と接続される画素と、前記画素のそれぞれに含まれ、データ信号に応じて有機発光ダイオードに供給される電流の量を制御する駆動トランジスタを含む、請求項4~7のいずれかに記載の有機電界発光表示装置の駆動方法において、
第3電源の電圧を用いて前記駆動トランジスタのゲート電極を初期化する段階と、
前記データ信号を保存するとともに前記有機発光ダイオードのアノード電極を第4電源の電圧に初期化する段階と、
前記データ信号に応じて、第1電源から前記有機発光ダイオードを経由して第2電源に流れる電流の量を制御する段階と、を含み、
前記第4電源は、前記第2電源より高い電圧に設定され、
前記各画素は、前記各駆動トランジスタのゲート電極と前記第1電源の間に直接に接続されるストレージキャパシタ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。
【請求項9】
前記第3電源は、いずれの前記データ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例は、画素、及びこれを用いた有機電界発光表示装置、並びにその駆動方法に関し、特に画質を向上させることができる、画素、及びこれを用いた有機電界発光表示装置、並びにその駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
情報化技術が発達するにつれて、ユーザーと情報の間の連結媒体である表示装置の重要性が浮き彫りになっている。これに応じて、液晶表示装置(Liquid Crystal Display Device)及び有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting Display Device)などの表示装置(Display Device)の使用が増えている。
【0003】
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り光を発生させる有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode)を用いて映像を表示する。このような有機電界発光表示装置は、速い応答速度を有するとともに低い消費電力で駆動されるというメリットがある。
【0004】
有機電界発光表示装置は、データ線及び走査線に接続される画素を備える。通常、画素は有機発光ダイオード、及び有機発光ダイオードに流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む。このような画素は、データ信号に応じて駆動トランジスタから有機発光ダイオードに電流を供給しながら所定輝度の光を生成する。
【0005】
一方、有機発光ダイオードの効率の向上により、有機発光ダイオードは低い電流でも容易に発光できる。この場合、消費電力を下げながら高輝度の映像が表現できるという長所がある。しかし、有機発光ダイオードが低い電流でも容易に発光する場合、ブラック(black)輝度が上昇することがある。
【0006】
さらには、高輝度を実現するためには、有機発光ダイオードのカソード電極に接続される第2電源の電圧を低く設定しなければならない。しかし、第2電源の電圧が低くなるだけ、初期化電源の電圧も低くなるため、駆動トランジスタのゲート電極から初期化電源に流れるリーク電流が増加して画質が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】韓国特許公開第 10-2014-0025149 号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、本発明は、画質を向上させることができる画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の実施例による画素は、(i)カソード電極が第2電源に接続される有機発光ダイオードと、(ii)第3電源によってゲート電極が初期化され、第1電源から上記有機発光ダイオードを経由して上記第2電源に流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、(iii)上記第3電源及び上記第2電源とは別個の第4電源と、上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、第i(iは自然数)走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第1トランジスタと、(iv)データ線と上記画素回路の間に接続され、上記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第2トランジスタと、を備える。
【0010】
また、上記第3電源は、上記第4電源より高い電圧に設定される。
【0011】
また、上記第4電源は、上記第2電源より高い電圧に設定される。
【0012】
また、上記第3電源は、上記データ線に供給されるデータ信号より低い電圧に設定される。
【0013】
また、上記画素回路は、上記駆動トランジスタのゲート電極と上記第3電源の間に接続され、第i-1走査線に走査信号が供給されるときターンオンされる少なくとも1つの第3トランジスタと、上記駆動トランジスタのゲート電極と第2電極の間に接続され、上記第i走査線に走査信号が供給されるときターンオンされる少なくとも1つの第4トランジスタと、上記駆動トランジスタの第1電極と上記第1電源の間に接続され、上記第2トランジスタとターンオン期間が重ならない第5トランジスタと、上記駆動トランジスタの第2電極と上記有機発光ダイオードのアノード電極の間に接続され、上記第5トランジスタと同時にターンオン及びターンオフされる第6トランジスタと、を備える
【0014】
また、上記第2トランジスタは、上記駆動トランジスタの第1電極に接続される。
【0015】
本発明の実施例による有機電界発光表示装置は、(i)走査線、データ線、及び発光制御線と接続されるように配置される画素と、(ii)上記走査線に走査信号を供給するための走査駆動部と、(iii)上記発光制御線に発光制御信号を供給するための発光駆動部と、(iv)上記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、を備え、i(iは自然数)番目の水平ラインに位置する画素のそれぞれは、(a)カソード電極が第2電源に接続される有機発光ダイオードと、(b)第1電源から上記有機発光ダイオードを経由して上記第2電源に流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、(c)第3電源及び上記第2電源とは相異なる第4電源と、上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、第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第1トランジスタと、(d)データ線と上記画素回路の間に接続され、上記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第2トランジスタと、(e)上記駆動トランジスタのゲート電極と上記第3電源の間に接続され、第i-1走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第3トランジスタと、を備える。
【0016】
また、上記第3電源は、上記第4電源より高い電圧に設定される。
【0017】
また、上記第4電源は、上記第2電源より高い電圧に設定される。
【0018】
また、上記第3電源は、上記データ信号より低い電圧に設定される。
【0019】
また、第i発光制御線に発光制御信号が供給される期間は、上記第i-1走査線に走査信号が供給される期間及び第i走査線に走査信号が供給される期間と重なる。例えば、第i発光制御線への発光制御信号の供給が開始される時点は、第i-1走査線への走査信号の供給が開始される時点より、少し前か、または、ほぼ同時とすることができる。また、第i発光制御線への発光制御信号の供給が終了する時点は、第i走査線への走査信号の供給が終了する時点より、少し後か、または、ほぼ同時とすることができる。
【0020】
また、上記画素回路は、(e)上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、上記第i走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも1つの第4トランジスタと、(f)上記駆動トランジスタの第1電極と、上記第1電源との間に接続され、上記第i発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第5トランジスタと、(g)上記駆動トランジスタの第2電極と、上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、上記第i発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第6トランジスタと、を備える。
【0021】
また、上記第2トランジスタは、上記駆動トランジスタの第1電極に接続される。
【0022】
本発明は、走査線及びデータ線と接続される画素と、上記画素のそれぞれに含まれ、データ信号に応じて有機発光ダイオードに供給される電流の量を制御する駆動トランジスタを含む有機電界発光表示装置の駆動方法において、(i)第3電源の電圧を用いて上記駆動トランジスタのゲート電極を初期化する段階と、(ii)上記データ信号を保存するとともに上記有機発光ダイオードのアノード電極を第4電源の電圧に初期化する段階と、(iii)上記データ信号に応じて第1電源から上記有機発光ダイオードを経由して第2電源に流れる電流量を制御する段階と、を含み、上記第4電源は、上記第2電源より高い電圧に設定される。
【0023】
また、上記第3電源は、上記第4電源より高い電圧に設定される。
【0024】
また、上記第3電源は、上記データ信号より低い電圧に設定される。
【発明の効果】
【0025】
本発明の実施例による画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法によれば、第1初期化電源を用いて駆動トランジスタのゲート電極を初期化し、第2初期化電源を用いて有機発光ダイオードのアノード電極電圧を初期化する。このように第1初期化電源と第2初期化電源とを分離する場合、第1初期化電源の電圧を第2初期化電源より高く設定することができるため、リーク電流を最小化して画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図である。
図2】本発明の実施例による画素を示す図である。
図3図2に示された画素回路の第1実施例を示す図である。
図4図3に示された画素の駆動方法の実施例を示す波形図である。
図5図2に示された画素回路の第2実施例を示す図である。
図6図2に示された画素回路の第3実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下では、添付の図面を参照して本発明の実施例及びその他に当業者が本発明の内容を容易に理解するために必要な事項について詳細に記載する。ただし、本発明は、請求の範囲に記載の範囲内で様々な異なる形態で実現されることができるため、以下に説明する実施例は、表現有無に関わらず例示的なものに過ぎない。
【0028】
即ち、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、異なる多様な形態で実現されてもよく、以下の説明において、ある部分が他の部分と接続されているというときは、直接接続されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで電気的に接続されている場合も含む。また、図面における同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に示されているとしても、できる限り同じ参照番号及び符号で示していることに留意すべきである。
【0029】
図1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である。
【0030】
図1を参照すると、本発明の実施例による有機電界発光表示装置は、(i)走査線S1~Sn、発光制御線E1~En、及びデータ線D1~Dmと接続されるように位置した画素140と、(ii)走査線S1~Snを駆動するための走査駆動部110と、(iii)発光制御線E1~Enを駆動するための発光駆動部115と、(iv)データ線D1~Dmを駆動するためのデータ駆動部120と、(v)走査駆動部110、(vi)発光駆動部115、及び(vii)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。
【0031】
タイミング制御部150は、外部から供給される同期信号に応じて、データ駆動制御信号DCS、走査駆動制御信号SCS、及び発光駆動制御信号ECS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、発光駆動制御信号ECSは発光駆動部115に供給される。また、タイミング制御部150は、外部から供給されるデータDataを再整列してデータ駆動部120に供給する。
【0032】
走査駆動制御信号SCSにはスタートパルス及びクロック信号が含まれる。スタートパルスは走査信号の最初のタイミングを制御する。クロック信号はスタートパルスをシフトさせるために用いられる。
【0033】
発光駆動制御信号ECSにはスタートパルス及びクロック信号が含まれる。スタートパルスは発光制御信号の最初のタイミングを制御する。クロック信号はスタートパルスをシフトさせるために用いられる。
【0034】
データ駆動制御信号DCSには、ソーススタートパルス及びクロック信号が含まれる。ソーススタートパルスは、データのサンプリングの開始時点を制御する。クロック信号はサンプリング動作を制御するために用いられる。
【0035】
走査駆動部110は、タイミング制御部150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110は、走査線S1~Snに走査信号を供給する。例えば、走査駆動部110は、走査線S1~Snに、走査信号を順に供給することができる。走査線S1~Snに走査信号が順に供給されると、画素140が水平ライン単位で選択される。
【0036】
発光駆動部115は、タイミング制御部150から発光駆動制御信号ECSの供給を受ける。発光駆動制御信号ECSの供給を受けた発光駆動部115は、発光制御線E1~Enに、発光制御信号を供給する。例えば、発光駆動部115は、発光制御線E1~Enに、発光制御信号を順に供給することができる。このような発光制御信号は、画素140の発光時間を制御するために用いられる。このため、発光制御信号のパルスは、走査信号のパルスより広い幅に設定されることができる。例えば、第i(iは自然数)発光制御線に供給される発光制御信号のパルスは、第i-1走査線Si-1のパルス及び第i走査線Siに供給される走査信号のパルスと時間的に、ほぼ全部、または大部分が重なってもよい。
【0037】
走査駆動部110及び発光駆動部115は、薄膜成膜工程により基板に実装されてもよい。また、走査駆動部110及び発光駆動部115は、画素部130を挟んで両側に位置してもよい。さらに、図1では、走査駆動部110及び発光駆動部115が互いに分離されたものが示されているが、本願発明はこれに限定されない。例えば、走査駆動部110の内部に発光駆動部115が含まれて実現されてもよい。
【0038】
また、発光制御信号は、画素140に含まれたトランジスタがターンオフできるゲートオフ電圧(例えば、ハイ電圧)に設定され、走査信号は、画素140に含まれたトランジスタがターンオンできるゲートオン電圧(例えば、ロー電圧)に設定されてもよい。
【0039】
データ駆動部120は、データ駆動制御信号DCSに応じてデータ線D1~Dmにデータ信号を供給する。データ線D1~Dmに供給されたデータ信号は、走査信号によって選択された画素140に供給される。このため、データ駆動部120は、走査信号と同期するようにデータ線D1~Dmにデータ信号を供給することができる。
【0040】
画素部130は、走査線S1~Sn、発光制御線E1~En、及びデータ線D1~Dmと接続される画素140を備える。画素140は、外部から第1電源ELVDD、第2電源ELVSS、第1初期化電源Vint1(または第3電源)、及び第2初期化電源Vint2(または第4電源)の供給を受ける。
【0041】
各画素140は、図1には示さない、駆動トランジスタ及び有機発光ダイオードを備える。駆動トランジスタは、データ信号に応じて、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に流れる電流の量を制御する。ここで、データ信号が供給される前に、駆動トランジスタのゲート電極は、第1初期化電源Vint1の電圧によって初期化される。このため、第1初期化電源Vint1は、データ信号より低い電圧に設定される。
【0042】
また、データ信号が供給されるとき、有機発光ダイオードのアノード電極は、第2初期化電源Vint2によって初期化される。ここで、第2初期化電源Vint2は、第1初期化電源Vint1より低い電圧に設定される。また、第2初期化電源Vint2は、第2電源ELVSSより高い電圧に設定される。これに係わる詳細な説明は後述する。
【0043】
一方、図1にはn個の走査線S1~Sn及びn個の発光制御線E1~Enが示されているが、本願発明はこれに限定されない。例えば、画素140の回路構造に応じて、i番目の水平ラインに位置した画素140は、これより前の水平ラインに位置した走査線(例えば、i-1番目の走査線)とさらに接続されてもよい。このため、画素部130には図示されていないダミー走査線及び/またはダミー発光制御線がさらに形成されてもよい。
【0044】
図2は、本発明の実施例による画素を示す図である。図2では、説明の便宜上、第mデータ線Dmと接続され、i番目の水平ラインに位置した画素140を図示する。
【0045】
図2を参照すると、本発明の実施例による画素140は、画素回路142、有機発光ダイオードOLED、第1トランジスタM1、及び第2トランジスタM2を備える。
【0046】
有機発光ダイオードOLED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OLEDは、画素回路142から供給される電流量に応じて、所定輝度の光を生成する。
【0047】
画素回路142は、第j走査線(Sj:jは自然数)に走査信号が供給されるとき、駆動トランジスタのゲート電極を第1初期化電源Vint1の電圧に初期化する。ここで、第j走査線Sjは、第i走査線Siと相異なる走査線に設定されてもよい。例えば、第j走査線Sjは、第i走査線Siより前の水平ラインに位置した走査線、例えば、第i-1走査線Si-1に設定されてもよい。
【0048】
画素回路142は、第i走査線Siに走査信号が供給されると、第2トランジスタM2を経由してデータ線Dmからデータ信号の供給を受ける。データ信号の供給を受けた画素回路142は、第i発光制御線Eiへの発光制御信号の供給が中断されると、第1電源ELVDDから有機発光ダイオードOLEDを経由して第2電源ELVSSに流れる電流の量を制御する。このような画素回路142は、第1初期化電源Vint1の供給を受ける多様な形態の回路で実現されうる。
【0049】
第1トランジスタM1は、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極と、第2初期化電源Vint2との間に接続される。また、第1トランジスタM1のゲート電極は、第i走査線Siに接続される。この第1トランジスタM1は、第i走査線Siに走査信号が供給されるときにターンオンされて、第2初期化電源Vint2の電圧を、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に供給する。
【0050】
第2初期化電源Vint2の電圧が、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に供給されると、有機発光ダイオードOLEDの寄生キャパシタ(以下、「有機キャパシタColed」とする)が放電される。有機キャパシタColedが放電されると、ブラック表現能力が向上する。
【0051】
詳細に説明すると、有機キャパシタColedは、これより前のフレーム期間中、画素回路142から供給される電流に応じて、所定の電圧を充電する。有機キャパシタColedが充電されると、有機発光ダイオードOLEDは、低い電流でも容易に発光できる。
【0052】
一方、現在のフレーム期間中に、画素回路142にブラックデータ信号が供給されてもよい。ブラックデータ信号が供給される場合、理想的には、画素回路142が有機発光ダイオードOLEDに電流を供給してはならない。しかし、トランジスタで形成された画素回路142は、ブラックデータ信号が供給されても、所定のリーク電流を有機発光ダイオードOLEDに供給する。このとき、有機キャパシタColedが充電状態であれば、有機発光ダイオードOLEDは、微細に発光することがあるため、ブラック表現能力が低下する。
【0053】
しかし、本願発明のように第2初期化電源Vint2によって有機キャパシタColedが放電されると、リーク電流によって、有機発光ダイオードOLEDは非発光状態に設定される。即ち、本願発明では、画素回路142にデータ信号が供給されるときに、第2初期化電源Vint2を用いて有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に、第2初期化電源Vint2を供給し、これによりブラック表現能力を向上させることができる。
【0054】
一方、第2初期化電源Vint2は、有機キャパシタColedが安定的に放電できるように、第1初期化電源Vint1より低く、第2電源ELVSSより高い電圧に設定されうる。例えば、第2初期化電源Vint2は、およそ、第2電源ELVSSの電圧に、有機発光ダイオードOLEDのしきい値電圧を足し合わせた電圧に設定されてもよい。
【0055】
また、本願発明にしたがい、第1初期化電源Vint1と第2初期化電源Vint2とが互いに分離されている場合、画素回路142からのリーク電流を最小化することができる。
【0056】
詳細に説明すると、高輝度を実現するためには、有機発光ダイオードOLEDのカソード電極に接続された、第2電源ELVSSの電圧を下げなければならない。第2電源ELVSSの電圧が低くなると、画素回路142から有機発光ダイオードOLEDに供給される電流の量が増加するため、有機発光ダイオードOLEDの輝度が増加する。
【0057】
ここで、第2電源ELVSSの電圧が低くなると、第2初期化電源Vint2の電圧も低くならなければならない。したがって、第1初期化電源Vint1及び第2初期化電源Vint2が分離されていない場合、第2電源ELVSSの電圧が低くなるほど、画素回路142から初期化電源に流れ出るリーク電流が増加する。
【0058】
しかし、本願発明のように、第1初期化電源Vint1と第2初期化電源Vint2とが分離されている場合、第1初期化電源Vint1の電圧は、第2電源ELVSSと関係なく設定されることができる。実際、本発明の実施例では、第1初期化電源Vint1が、第2電源ELVSS及び第2初期化電源Vint2より高い電圧に設定されるため、画素回路142から第1初期化電源Vint1へのリーク電流を、最小化することができる。
【0059】
また、第2初期化電源Vint2が第2電源ELVSSより高い電圧に設定されると、有機発光ダイオードOLEDが発光する間、画素回路142から第2初期化電源Vint2に流れるリーク電流を最小化することができるため、有機発光ダイオードOLEDの輝度を上昇させることができる。
【0060】
第2トランジスタM2は、データ線Dmと画素回路142(即ち、図3に示された第1ノードN1)との間に接続される。また、第2トランジスタM2のゲート電極は、第i走査線Siに接続される。この第2トランジスタM2は、第i走査線Siに走査信号が供給されるときにターンオンされて、データ線Dmからのデータ信号を、第1ノードN1に供給する。
【0061】
図3は、図2に示された画素回路の第1実施例を示す図である。図3では、第j走査線が第i-1走査線に設定されると仮定して説明する。
【0062】
図3を参照すると、本発明の第1実施例による画素回路142は、駆動トランジスタMD、第3トランジスタM3、第4トランジスタM4、第5トランジスタM5、第6トランジスタM6、及びストレージキャパシタCstを備える。
【0063】
駆動トランジスタMDの第1電極は第1ノードN1に接続され、第2電極は第6トランジスタM6の第1電極に接続される。また、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。この駆動トランジスタMDは、ストレージキャパシタCstに充電された電圧に応じて、第1電源ELVDDから有機発光ダイオードOLEDを経由して第2電源ELVSSに流れる電流の量を制御する。
【0064】
第3トランジスタM3の第1電極は第2ノードN2に接続され、第2電極は第1初期化電源Vint1に接続される。また、第3トランジスタM3のゲート電極は第i-1走査線Si-1に接続される。この第3トランジスタM3は、第i-1走査線Si-1に走査信号が供給されるときにターンオンされて、第1初期化電源Vint1の電圧を第2ノードN2に供給する。
【0065】
第4トランジスタM4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、第2電極は第2ノードN2に接続される。また、第4トランジスタM4のゲート電極は、第i走査線Siに接続される。この第4トランジスタM4は、第i走査線Siに走査信号が供給されるときにターンオンされて、駆動トランジスタMDをダイオードの形態に接続させる。
【0066】
第5トランジスタM5の第1電極は第1電源ELVDDに接続され、第2電極は第1ノードN1に接続される。また、第5トランジスタM5のゲート電極は発光制御線Eiに接続される。この第5トランジスタM5は、発光制御線Eiに発光制御信号が供給されるときにターンオフされ、発光制御信号が供給されないときにはターンオンされる。
【0067】
第6トランジスタM6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、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。また、第6トランジスタM6のゲート電極は発光制御線Eiに接続される。この第6トランジスタM6は、発光制御線Eiに発光制御信号が供給されるときにターンオフされ、発光制御信号が供給されないときにはターンオンされる。
【0068】
ストレージキャパシタCstは、第1電源ELVDDと第2ノードN2の間に接続される。このストレージキャパシタCstは、データ信号及び駆動トランジスタMDのしきい値電圧に対応する電圧を充電する。
【0069】
図4は、図3に示された画素の駆動方法の実施例を示す波形図である。
【0070】
図4を参照すると、まず、発光制御線Eiに発光制御信号が供給されて第5トランジスタM5及び第6トランジスタM6がターンオフされる。第5トランジスタM5がターンオフされると、第1電源ELVDDと第1ノードN1が電気的に遮断される。第6トランジスタM6がターンオフされると、駆動トランジスタMDと有機発光ダイオードOLEDが電気的に遮断される。したがって、発光制御信号が供給される間、画素140は非発光状態に設定される。
【0071】
その後、第i-1走査線Si-1に走査信号が供給される。第i-1走査線Si-1に走査信号が供給されると、第3トランジスタM3がターンオンされる。第3トランジスタM3がターンオンされると、第1初期化電源Vint1の電圧が第2ノードN2に供給される。すなわち、第2ノードN2、及び、駆動トランジスタMDのゲート電極が、第1初期化電源Vint1の電圧に初期化される。
【0072】
第1初期化電源Vint1の電圧が第2ノードN2に供給された後、第i走査線Siに走査信号が供給される。第i走査線Siに走査信号が供給されると、第1トランジスタM1、第2トランジスタM2、及び第4トランジスタM4がターンオンされる。
【0073】
第1トランジスタM1がターンオンされると、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に第2初期化電源Vint2の電圧が供給される。有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に第2初期化電源Vint2の電圧が供給されると、有機キャパシタColedが放電され、これにより、ブラック表現能力を向上させることができる。
【0074】
第4トランジスタM4がターンオンされると、駆動トランジスタMDがダイオードの形態に接続される。第2トランジスタM2がターンオンされると、データ線Dmからのデータ信号が第1ノードN1に供給される。このとき、第2ノードN2がデータ信号より低い第1初期化電源Vint1の電圧に初期化されているため、駆動トランジスタMDがターンオンされる。
【0075】
駆動トランジスタMDがターンオンされると、第1ノードN1に供給されたデータ信号が、ダイオードの形態に接続された駆動トランジスタMDを経由して第2ノードN2に供給される。このとき、第2ノードN2は、データ信号及び駆動トランジスタMDのしきい値電圧に対応する電圧に設定される。すなわち、データ信号に対応する電圧であって、駆動トランジスタMDのしきい値電圧より大きい値に設定される。ストレージキャパシタCstは、第2ノードN2に印加された電圧を保存する。
【0076】
ストレージキャパシタCstに、データ信号、及び駆動トランジスタMDのしきい値電圧に対応する電圧が充電された後、発光制御線Eiへの発光制御信号の供給が中断される。発光制御線Eiへの発光制御信号の供給が中断されると、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。
【0077】
第5トランジスタM5がターンオンされると、第1電源ELVDDと第1ノードN1が電気的に接続される。第6トランジスタM6がターンオンされると、駆動トランジスタMDと、有機発光ダイオードOLEDのアノード電極とが電気的に接続される。このとき、駆動トランジスタMDは、第2ノードN2に印加された電圧に応じて、第1電源ELVDDから有機発光ダイオードOLEDを経由して第2電源ELVSSに流れる電流の量を制御する。
【0078】
図5図2に示された画素回路の第2実施例を示す図である。図5を説明するにあたり、図3と同じ構成に対しては同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0079】
図5を参照すると、本発明の第2実施例による画素回路142’は、駆動トランジスタMD、第3トランジスタM3、第4トランジスタM4_1、M4_2、第5トランジスタM5、第6トランジスタM6、及びストレージキャパシタCstを備える。
【0080】
第4トランジスタM4_1、M4_2は、第2ノードN2と駆動トランジスタMDの第2電極との間に、直列に接続される。また、第4トランジスタM4_1、M4_2のゲート電極は、第i走査線Siに接続される。この第4トランジスタM4_1、M4_2は、第i走査線Siに走査信号が供給されるときにターンオンされて、駆動トランジスタMDをダイオードの形態に接続させる。
【0081】
このような本発明の第2実施例では、第2ノードN2と、駆動トランジスタMDの第2電極との間に、複数の第4トランジスタM4_1、M4_2を形成する。そうすると、第2ノードN2から、駆動トランジスタMDの第2電極へのリーク電流が最小化され、これにより、画質を向上させることができる。
【0082】
実際、本発明では、パネルの種類、解像度などを考慮して、第2ノードN2と駆動トランジスタMDの第2電極との間に、少なくとも1つ以上の第4トランジスタM4を形成することができる。
【0083】
図6は、図2に示された画素回路の第3実施例を示す図である。図6を説明するにあたり、図3と同じ構成に対しては同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0084】
図6を参照すると、本発明の第3実施例による画素回路142’’は、駆動トランジスタMD、第3トランジスタM3_1、M3_2、第4トランジスタM4、第5トランジスタM5、第6トランジスタM6、及びストレージキャパシタCstを備える。
【0085】
第3トランジスタM3_1、M3_2は、第2ノードN2と第1初期化電源Vint1の間に、直列に接続される。また、第3トランジスタM3_1、M3_2のゲート電極は、第i-1走査線Si-1に接続される。この第3トランジスタM3_1、M3_2は、第i-1走査線Si-1に走査信号が供給されるときターンオンされて、第1初期化電源Vint1の電圧を第2ノードN2に供給する。
【0086】
このような本発明の第3実施例では、第2ノードN2と、第1初期化電源Vint1との間に、複数の第3トランジスタM3_1、M3_2を形成する。そうすると、第2ノードN2から、第1初期化電源Vint1へのリーク電流が最小化され、これにより、画質を向上させることができる。
【0087】
実際、本発明では、パネルの種類、解像度などを考慮して、第2ノードN2と第1初期化電源Vint1の間に、少なくとも1つの第3トランジスタM3を形成することができる。
【0088】
一方、上述した説明では、トランジスタをピーモス(PMOS)で図示したが、本願発明はこれに限定されない。即ち、トランジスタはエヌモス(NMOS)で形成されてもよい。
【0089】
本願発明において、有機発光ダイオードOLEDは、駆動トランジスタから供給される電流の量に応じて赤色、緑色、及び青色を含む多様な光を生成することができる。また、有機発光ダイオードOLEDは、駆動トランジスタから供給される電流の量に応じて白色光を生成することもできる。また、有機発光ダイオードOLEDの他に別途のカラーフィルターを用いて光の色を制御することもできる。
【0090】
本発明の技術思想は上記好ましい実施例を参照して具体的に述べたが、上記した実施例はその説明のためのものであり、制限するためのものではないことに注意すべきである。また、本発明の技術分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形例が可能であることが理解できるだろう。
【0091】
上述した発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲により定められるものであって、明細書の本文の記載に拘束されず、請求の範囲の均等な範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲に属する。
図1
図2
図3
図4
図5
図6