(57)【要約】【課題】非晶質シリコン薄膜トランジスタを備える表示装置において、非晶質シリコン薄膜トランジスタ及び有機発光ダイオードのしきい電圧劣化を補償することができ、相対的に低い駆動電圧で映像を表示することができる表示装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】表示装置は発光素子と；第１ノードに接続されている制御端子、第２ノードに接続されている出力端子および入力端子を有して発光素子が発光するように発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタと；第１ノードに接続されている制御端子、第３ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する基準トランジスタと；第１ノードと第２ノードとの間に接続されているキャパシタと；第２ノードと第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材とを含んで成る。【選択図】図２
2006195477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
第１ノードに接続されている制御端子、第２ノードに接続されている出力端子および入力端子を有し、前記発光素子が発光するための駆動電流を供給する駆動トランジスタと、
前記第１ノードに接続されている制御端子、第３ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する基準トランジスタと、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタと、
前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材と、
を含む表示装置。
【請求項２】
走査信号によってデータ電圧を前記第３ノードに伝達するスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
走査信号によって前記基準トランジスタの制御端子と入力端子を接続するスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前端走査信号によって先充電電圧を前記第１ノードに伝達するスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
走査信号によってデータ電圧を前記第３ノードに伝達する第１スイッチングトランジスタと、
前記走査信号によって前記基準トランジスタの制御端子と入力端子を接続する第２スイッチングトランジスタと、
前端走査信号によって先充電電圧を前記第１ノードに伝達する第３スイッチングトランジスタと、
をさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動トランジスタの入力端子には発光信号が印加され、前記発光信号は基準電圧と前記基準電圧より大きい駆動電圧を含む、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記先充電電圧は前記データ電圧及び前記基準電圧より大きい値を有する、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記発光信号が前記基準電圧である時、前記データ電圧を前記第３ノードに伝達する、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記発光信号が前記駆動電圧である時、前記駆動電流を前記発光素子に供給する、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記抵抗性部材は半導体または導体を含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記抵抗性部材は非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記抵抗性部材はｎ型不純物でドーピングされた非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記抵抗性部材はダイオード接続されたトランジスタにからなる、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記前端走査信号及び前記走査信号を生成する走査駆動部と、
前記データ電圧を生成するデータ駆動部と、
前記発光信号を生成する発光駆動部と、
をさらに含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記走査駆動部、前記データ駆動部及び前記発光駆動部を制御する信号制御部をさらに含む、請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記走査信号は第１電圧及び前記第１電圧より低い第２電圧を含み、前記走査信号が第１電圧であれば、前記第１ノードに前記データ電圧と前記基準トランジスタのしきい電圧の合計が貯蔵される、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記走査信号は第１電圧及び前記第１電圧より低い第２電圧を含み、前記走査信号が第２電圧である間に、前記第２ノードの電圧と前記第３ノードの電圧は実質的に同一である、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記基準トランジスタと前記駆動トランジスタは実質的に同一の構造を有する、請求項６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記基準トランジスタのチャンネル幅は前記駆動トランジスタのチャンネル幅より狭い、請求項６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記駆動トランジスタ及び前記基準トランジスタは非晶質シリコンを含む、請求項１〜１９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２１】
前記駆動トランジスタ及び前記基準トランジスタはｎ-チャンネル薄膜トランジスタである、請求項１〜９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２２】
前記発光素子は有機発光層を含む、請求項１〜１９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２３】
第１ノードに接続されている制御端子、第２ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する駆動トランジスタ、前記第１ノードに接続されている制御端子、第３ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する基準トランジスタ、前記第２ノードに接続されている発光素子、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタ、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材を含む表示装置の駆動方法であって、
前記駆動トランジスタの入力端子に基準電圧を印加する段階と、
前記第１ノードに先充電電圧を供給する段階と、
前記第３ノードにデータ電圧を供給する段階と、
前記第１ノードに充電された電圧を前記基準トランジスタを通じて放電する段階と、
前記第３ノードに充電された電圧を前記抵抗性部材を通じて放電する段階と、
前記駆動トランジスタの入力端子に駆動電圧を印加する段階と、
を含む表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記第１ノードにおける放電段階は、前記基準トランジスタの入力端子及び制御端子を接続する段階を含む、請求項２３に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記第２ノードにおける放電段階は前記基準トランジスタの入力端子を孤立させる段階を含む、請求項２３に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２６】
発光素子と、
第１端子、第２端子及び前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子、前記第１端子と接続される第２端子およびデータ電圧に接続される第３端子を有する第２トランジスタと、
前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタとを含む表示装置。
【請求項２７】
前記第２トランジスタの第３端子は前記第１トランジスタの第３端子と前記データ電圧に交互に接続される、請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２８】
前記第１トランジスタの第３端子と前記第２トランジスタの第３端子の間に接続されている抵抗性部材をさらに含む、請求項２６に記載の表示装置。
【請求項２９】
前記第１トランジスタの第１端子に前記データ電圧より大きい所定の電圧が印加された後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と接続し、第３端子をデータ電圧と接続することによって前記第１トランジスタの第１端子電圧の放電経路を構成する、請求項２６に記載の表示装置。
【請求項３０】
前記第１トランジスタの第１端子の放電が終わった後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と分離し第３端子をデータ電圧と分離し、第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続することによって前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と電圧が同一になる、請求項２９に記載の表示装置。
【請求項３１】
前記発光素子は前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と接続されている時に発光し、前記第２トランジスタの第３端子が前記データ電圧と接続されている時には発光しない、請求項３０に記載の表示装置。
【請求項３２】
発光素子、第１ノードに接続されている第１端子と第２ノード及び前記発光素子に接続されている第２端子と第３端子を有する第１トランジスタ、前記第１ノードに接続されている第１端子と第２及び第３端子を有する第２トランジスタ、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタを含む表示装置の駆動方法であって、
前記第１トランジスタの第３端子に前記発光素子の発光を抑制する第１電圧を印加する段階と、
前記第１ノードに前記第１電圧より高い第２電圧を接続する段階と、
前記第１ノードに前記第２電圧を接続した後、前記第１ノードを前記第２電圧から分離する段階と、
前記第１ノードを前記第２電圧から分離した後、前記第２トランジスタの第２端子に前記第２電圧より低いデータ電圧を接続する段階と、
前記第１ノードを前記第２電圧から分離した後、前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続する段階と、
前記第２トランジスタの第２端子に前記データ電圧を接続し前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続した後、前記第２トランジスタの第３端子を第１端子と分離する段階と、
前記第２トランジスタの第２端子に前記データ電圧を接続し前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続した後、前記第２トランジスタの第２端子を前記データ電圧と分離する段階と、
前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を分離し前記第２トランジスタの第２端子を前記データ電圧と分離した後、前記第２トランジスタの第２端子を前記第２ノードと接続する段階と、
前記第１トランジスタの第３端子に第３電圧を印加して前記発光素子を発光させる段階と、
を含む表示装置の駆動方法。
【請求項３３】
発光素子、第１及び第２端子と前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタ、前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子と第２及び第３端子を有する第２トランジスタ、前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタを含む表示装置の駆動方法であって、
前記第１トランジスタの第２端子に第１電圧を印加して前記発光素子の発光を抑制する段階と、
前記第１トランジスタの第１端子に前記第１電圧より高い第２電圧を充電する段階と、
前記第１トランジスタの第１端子を前記第２電圧より低いデータ電圧側に前記第２トランジスタを通じて放電させて前記第１トランジスタの第１端子の電圧を下げる段階と、
前記第２トランジスタの第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続する段階と、
前記第１トランジスタの第２端子に第３電圧を印加して前記発光素子を発光させる段階と、
を含んで成る表示装置の駆動方法。
【請求項３４】
複数の画素行を含み、前記各画素は、
発光素子と、
第１及び第２端子と前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子、前記第１端子と接続される第２端子、そして前記第１トランジスタの第３端子とデータ電圧に交互に接続される第３端子を有する第２トランジスタと、
前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタと、
を含み、少なくとも２つの画素行の画素は同時に発光を開始する表示装置。
【請求項３５】
前記各画素は前記第１トランジスタの第３端子と前記第２トランジスタの第３端子との間に接続されている抵抗性部材をさらに含む、請求項３４に記載の表示装置。
【請求項３６】
前記第１トランジスタの第１端子に前記データ電圧より大きい所定の電圧が印加された後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と接続し第３端子をデータ電圧と接続することによって前記第１トランジスタの第１端子電圧の放電経路を構成する、請求項３５に記載の表示装置。
【請求項３７】
前記第１トランジスタの第１端子の放電が終わった後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と分離し第３端子をデータ電圧と分離し、第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続することによって前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と電圧が同一になる、請求項３６に記載の表示装置。
【請求項３８】
前記発光素子は前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と接続されている時に発光し、前記第２トランジスタの第３端子が前記データ電圧と接続されている時には発光しない、請求項３７に記載の表示装置。
【請求項３９】
発光素子と；
駆動電圧及び前記駆動電圧より低い基準電圧のうちのいずれか１つに接続されている入力端子、制御端子、そして前記発光素子に接続されている出力端子を有する駆動トランジスタと、
前記駆動トランジスタの制御端子と出力端子との間に接続されており、前記駆動電圧と他の先充電電圧で充電した後、データ電圧に依存する制御電圧を貯蔵するキャパシタと、
を含む表示装置。
【請求項４０】
前記駆動トランジスタの制御端子に接続されている制御端子、前記制御端子に選択的に接続される入力端子、および前記データ電圧に選択的に接続される基準トランジスタをさらに含む、請求項３９に記載の表示装置。
【請求項４１】
前記駆動トランジスタの制御端子と前記先充電電圧との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項４０に記載の表示装置。
【請求項４２】
前記基準トランジスタの制御端子と入力端子との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項４０に記載の表示装置。
【請求項４３】
前記基準トランジスタの出力端子と前記データ電圧との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む、請求項４０に記載の表示装置。
【請求項４４】
前記先充電電圧は前記基準電圧及び前記データ電圧より高い、請求項４０に記載の表示装置。
【請求項４５】
前記先充電電圧は前記基準電圧が前記駆動トランジスタの入力端子に印加される時に前記駆動トランジスタの制御端子に印加される、請求項４４に記載の表示装置。
【請求項４６】
前記先充電電圧によってキャパシタに充電された電圧は前記基準トランジスタを通じて前記データ電圧側に放電される、請求項４４に記載の表示装置。
【請求項４７】
前記駆動トランジスタは前記駆動電圧が前記駆動トランジスタの入力端子に印加される時に前記制御電圧によって前記発光素子に駆動電流を出力する、請求項４４に記載の表示装置。
【請求項４８】
先充電電圧を伝達し、第１ノードに接続できる先充電電圧線と、
駆動電圧及び前記駆動電圧より低い基準電圧を含む発光信号を伝達する発光信号線と、
第２ノードに接続されている発光素子と、
前記第１ノードに接続されている制御端子、前記発光信号線に接続されている入力端子および前記第２ノードに接続されている出力端子を有する駆動トランジスタと、
前記第１ノードに接続されている制御端子、入力端子および第３ノードに接続されている出力端子を有する基準トランジスタと、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタと、
を含んで成る表示装置。
【請求項４９】
前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材をさらに含む、請求項４８に記載の表示装置。
【請求項５０】
前記基準トランジスタの出力端子とデータ電圧との間に接続されている第１スイッチングトランジスタと、
前記基準トランジスタの入力端子と制御端子との間に接続されている第２スイッチングトランジスタと、
前記先充電電圧線と前記第１ノードとの間に接続されている第３スイッチングトランジスタと、
をさらに含む、請求項４９に記載の表示装置。
【請求項５１】
入力端子、制御端子及び出力端子を有する駆動トランジスタ、前記駆動トランジスタの制御端子と出力端子との間に接続されているキャパシタ、前記駆動トランジスタの出力端子に接続されている発光素子とを含んで成る表示装置の駆動方法であって、
前記駆動トランジスタの入力端子に基準電圧を印加する段階と、
前記駆動トランジスタの制御端子に前記基準電圧より高い先充電電圧を印加して前記キャパシタに充電する段階と、
前記先充電電圧より低いデータ電圧を印加して前記充電段階で前記キャパシタに充電された電圧を放電させ前記データ電圧に依存する制御電圧を前記キャパシタに充電する段階と、
前記駆動トランジスタの入力端子に前記基準電圧より高い駆動電圧を印加する段階と、
を含む表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は表示装置及びその駆動方法に関し、特に有機発光表示装置及びその駆動方法に関するものである。
最近、パソコンやテレビなどの軽量化及び薄形化に伴って表示装置の軽量化及び薄形化も要求されており、このような要求によって陰極線管（ＣＲＴ）の代替品として平板表示装置が普及している。
【０００２】
このような平板表示装置には液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機発光表示装置、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などがある。
一般に能動型平板表示装置では複数の画素が行列形態に配列され、与えられた輝度情報によって各画素の光強度を制御することによって画像を表示する。このうち、有機発光表示装置は蛍光性有機物質を電気的に励起発光させて画像を表示する表示装置であって、自己発光型で消費電力が低く、視野角が広くて画素の応答速度が速いために高画質の動映像を表示することができる。
【０００３】
有機発光表示装置は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）とこれを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備える。この薄膜トランジスタは活性層の種類に応じて多結晶シリコン薄膜トランジスタと非晶質シリコン薄膜トランジスタなどに区分される。多結晶シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置は、様々な長所があって一般に広く使用されているが、薄膜トランジスタの製造工程が複雑で、そのために費用も増加する。また、このような有機発光表示装置では大画面を得ることがむずかしい。
【０００４】
非晶質シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置では大画面を得ることでき、多結晶シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置より製造工程数も相対的に少ない。しかし、非晶質シリコン薄膜トランジスタが有機発光ダイオードに持続的に電流を供給することによって、非晶質シリコン薄膜トランジスタ自体のしきい電圧が遷移して劣化することがある。このことによって同一データ電圧が印加されても有機発光ダイオードに流れる電流が不均一となり、このために有機発光表示装置の画質劣化が発生する。
【０００５】
有機発光ダイオードも長時間電流を流すことによってそのしきい電圧が遷移する。ｎ型薄膜トランジスタの場合、有機発光ダイオードは薄膜トランジスタのソース側に位置するために、有機発光ダイオードのしきい電圧が劣化すると薄膜トランジスタのソース側電圧が変動する。これによって薄膜トランジスタのゲートに同一データ電圧が印加されても、薄膜トランジスタのゲートとソースとの間の電圧が変動するために、有機発光ダイオードに流れる電流が不均一になる。これもまた有機発光表示装置の画質劣化の一つの要因となる。
【０００６】
一方、薄膜トランジスタを通じて有機発光ダイオードに電流を供給する駆動電圧が高ければ高いほど有機発光表示装置の発熱量が多くなるが、高い熱によって有機発光表示装置内の素子は容易に劣化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が目的とする技術的課題は、非晶質シリコン薄膜トランジスタを備える表示装置において、非晶質シリコン薄膜トランジスタ及び有機発光ダイオードのしきい電圧劣化を補償することができ、相対的に低い駆動電圧で映像を表示することができる表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような技術的課題を解決するための本発明の一実施例による表示装置は、発光素子と、第１ノードに接続されている制御端子、第２ノードに接続されている出力端子および入力端子を有し、前記発光素子が発光するための駆動電流を供給する駆動トランジスタと、前記第１ノードに接続されている制御端子、第３ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する基準トランジスタと、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタと、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材とを含んで成る。
【０００９】
走査信号によってデータ電圧を前記第３ノードに伝達する第１スイッチングトランジスタと、前記走査信号によって前記基準トランジスタの制御端子と入力端子を接続する第２スイッチングトランジスタと、前端走査信号によって先充電電圧を前記第１ノードに伝達する第３スイッチングトランジスタをさらに含む構成とすることができる。
前記駆動トランジスタの入力端子には発光信号を印加することができ、前記発光信号は基準電圧と前記基準電圧より大きい駆動電圧を含む構成とすることができる。
【００１０】
前記先充電電圧は前記データ電圧及び前記基準電圧より大きい値を有するように構成できる。
前記発光信号が前記基準電圧である時、前記データ電圧を前記第３ノードに伝達するように構成できる。
前記発光信号が前記駆動電圧である時、前記駆動電流を前記発光素子に供給するように構成できる。
【００１１】
前記抵抗性部材は半導体または導体を含む構成とすることができる。
前記抵抗性部材は非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む構成とすることができる。
前記抵抗性部材はｎ型不純物でドーピングされた非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む構成とすることができる。
【００１２】
前記抵抗性部材はダイオード接続されたトランジスタで構成することができる。
前記前端走査信号及び前記走査信号を生成する走査駆動部、前記データ電圧を生成するデータ駆動部および前記発光信号を生成する発光駆動部をさらに含む構成とすることができる。
前記走査駆動部、前記データ駆動部及び前記発光駆動部を制御する信号制御部をさらに含む構成とすることができる。
【００１３】
前記走査信号は第１電圧及び前記第１電圧より低い第２電圧を含み、前記走査信号が第１電圧であれば、前記第１ノードに前記データ電圧と前記基準トランジスタのしきい電圧の合計を貯蔵することができ、前記走査信号は第１電圧及び前記第１電圧より低い第２電圧を含み、前記走査信号が第２電圧である間に、前記第２ノードの電圧と前記第３ノードの電圧は実質的に同一であり得る。
【００１４】
前記基準トランジスタと前記駆動トランジスタは実質的に同一の構造とすることができる。
前記基準トランジスタのチャンネルの幅は前記駆動トランジスタのチャンネルの幅より狭くてもよい。
前記駆動トランジスタ及び前記基準トランジスタは非晶質シリコンを含む構成とすることができる。
【００１５】
前記駆動トランジスタ及び前記基準トランジスタはｎ-チャンネル薄膜トランジスタであってもよい。
前記発光素子は有機発光層を含む構成とすることができる。
本発明の他の実施例によれば、第１ノードに接続されている制御端子、第２ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する駆動トランジスタと、前記第１ノードに接続されている制御端子、第３ノードに接続されている出力端子および入力端子を有する基準トランジスタと、前記第２ノードに接続されている発光素子、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタと、前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材を含む表示装置の駆動方法は、前記駆動トランジスタの入力端子に基準電圧を印加する段階と、前記第１ノードに先充電電圧を供給する段階と、前記第３ノードにデータ電圧を供給する段階と、前記第１ノードに充電された電圧を前記基準トランジスタを通じて放電する段階と、前記第３ノードに充電された電圧を前記抵抗性部材を通じて放電する段階と、前記駆動トランジスタの入力端子に駆動電圧を印加する段階とを含んで成る。
【００１６】
前記第１ノードにおける放電段階は、前記基準トランジスタの入力端子及び制御端子を接続する段階を含む構成とすることができる。
前記第２ノードにおける放電段階は、前記基準トランジスタの入力端子を孤立させる段階を含む構成とすることができる。
本発明の他の特徴による表示装置は、発光素子と、第１端子、第２端子及び前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子、前記第１端子と接続される第２端子、データ電圧に接続される第３端子を有する第２トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタとを含んで成る。
【００１７】
前記第２トランジスタの第３端子は、前記第１トランジスタの第３端子と前記データ電圧に交互に接続できる。
前記第１トランジスタの第３端子と前記第２トランジスタの第３端子との間に接続されている抵抗性部材をさらに含む構成とすることができる。
前記第１トランジスタの第１端子に前記データ電圧より大きい所定の電圧が印加された後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と接続し第３端子をデータ電圧と接続することによって前記第１トランジスタの第１端子電圧の放電経路を構成することができる。
【００１８】
前記第１トランジスタの第１端子の放電が終わった後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と分離し第３端子をデータ電圧と分離し、第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続することによって前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と電圧が同一になるように構成できる。
前記発光素子は前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と接続されている時に発光し、前記第２トランジスタの第３端子が前記データ電圧と接続されている時には発光しない構成とすることができる。
【００１９】
本発明の他の特徴による表示装置の駆動方法は、発光素子と、第１ノードに接続されている第１端子や第２ノード及び前記発光素子に接続されている第２端子や第３端子を有する第１トランジスタと、前記第１ノードに接続されている第１端子や第２及び第３端子を有する第２トランジスタと、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタとを含んで成る表示装置の駆動方法であって、前記第１トランジスタの第３端子に前記発光素子の発光を抑制する第１電圧を印加する段階と、前記第１ノードに前記第１電圧より高い第２電圧を接続する段階と、前記第１ノードに前記第２電圧を接続した後、前記第１ノードを前記第２電圧から分離する段階と、前記第１ノードを前記第２電圧から分離した後、前記第２トランジスタの第２端子に前記第２電圧より低いデータ電圧を接続する段階と、前記第１ノードを前記第２電圧から分離した後、前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続する段階と、前記第２トランジスタの第２端子に前記データ電圧を接続し、前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続した後、前記第２トランジスタの第３端子を第１端子と分離する段階と、前記第２トランジスタの第２端子に前記データ電圧を接続し、前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を接続した後、前記第２トランジスタの第２端子を前記データ電圧と分離する段階と、前記第２トランジスタの第１端子と第３端子を分離し、前記第２トランジスタの第２端子を前記データ電圧と分離した後、前記第２トランジスタの第２端子を前記第２ノードと接続する段階と、前記第１トランジスタの第３端子に第３電圧を印加して前記発光素子を発光させる段階とを含んで成る。
【００２０】
本発明の他の特徴による表示装置の駆動方法は、発光素子と、第１及び第２端子と前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子と第２及び第３端子を有する第２トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタとを含んで成る表示装置の駆動方法であって、前記第１トランジスタの第２端子に第１電圧を印加して前記発光素子の発光を抑制する段階と、前記第１トランジスタの第１端子に前記第１電圧より高い第２電圧を充電する段階と、前記第１トランジスタの第１端子を前記第２電圧より低いデータ電圧側に前記第２トランジスタを通じて放電させ前記第１トランジスタの第１端子の電圧を下げる段階と、前記第２トランジスタの第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続する段階と、前記第１トランジスタの第２端子に第３電圧を印加して前記発光素子を発光させる段階とを含んで成る。
【００２１】
本発明の他の特徴による表示装置は、複数の画素行を含み、前記各画素は、発光素子と、第１及び第２端子と前記発光素子に接続されている第３端子を有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子に接続されている第１端子、前記第１端子と接続される第２端子、そして前記第１トランジスタの第３端子とデータ電圧に交互に接続される第３端子を有する第２トランジスタと、前記第１トランジスタの第１端子と前記第３端子との間に接続されているキャパシタとを含み、少なくとも２つの画素行の画素は同時に発光を開始する。
【００２２】
前記各画素は、前記第１トランジスタの第３端子と前記第２トランジスタの第３端子との間に接続されている抵抗性部材をさらに含む構成とすることができる。
前記第１トランジスタの第１端子に前記データ電圧より大きい所定の電圧が印加された後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と接続し第３端子をデータ電圧と接続することによって前記第１トランジスタの第１端子電圧の放電経路を構成することができる。
【００２３】
前記第１トランジスタの第１端子の放電が終わった後、前記第２トランジスタは自分の第２端子を第１端子と分離し、第３端子をデータ電圧と分離し、第３端子を前記第１トランジスタの第３端子と接続することによって前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と電圧が同一に構成することができる。
前記発光素子は前記第２トランジスタの第３端子が前記第１トランジスタの第３端子と接続されている時に発光し、前記第２トランジスタの第３端子が前記データ電圧と接続されている時には発光しない構成とすることができる。
【００２４】
本発明の他の特徴による表示装置は、発光素子と、駆動電圧及び前記駆動電圧より低い基準電圧のうちのいずれか１つに接続されている入力端子、制御端子および前記発光素子に接続されている出力端子を有する駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタの制御端子と出力端子との間に接続されており、前記駆動電圧と他の先充電電圧で充電した後、データ電圧に依存する制御電圧を貯蔵するキャパシタとを含んで成る。
【００２５】
前記駆動トランジスタの制御端子に接続されている制御端子、前記制御端子に選択的に接続される入力端子、前記データ電圧に選択的に接続される基準トランジスタをさらに含む構成とすることができる。
前記駆動トランジスタの制御端子と前記先充電電圧との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む構成とすることができる。
【００２６】
前記基準トランジスタの制御端子と入力端子との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む構成とすることができる。
前記基準トランジスタの出力端子と前記データ電圧との間に接続されているスイッチングトランジスタをさらに含む構成とすることができる。
前記先充電電圧は前記基準電圧及び前記データ電圧より高くてもよい。
前記先充電電圧は前記基準電圧が前記駆動トランジスタの入力端子に印加される時、前記駆動トランジスタの制御端子に印加できる。
【００２７】
前記先充電電圧によってキャパシタに充電された電圧は前記基準トランジスタを通じて前記データ電圧側に放電できる。
前記駆動トランジスタは前記駆動電圧が前記駆動トランジスタの入力端子に印加される時、前記制御電圧によって前記発光素子に駆動電流を出力するように構成できる。
本発明の他の特徴による表示装置は、先充電電圧を伝達し、第１ノードに接続できる先充電電圧線、駆動電圧及び前記駆動電圧より低い基準電圧を含む発光信号を伝達する発光信号線、第２ノードに接続されている発光素子、前記第１ノードに接続されている制御端子、前記発光信号線に接続されている入力端子、そして前記第２ノードに接続されている出力端子を有する駆動トランジスタ、前記第１ノードに接続されている制御端子、入力端子、そして第３ノードに接続されている出力端子を有する基準トランジスタ、前記第１ノードと前記第２ノードとの間に接続されているキャパシタを含む。
【００２８】
前記第２ノードと前記第３ノードとの間に接続されている抵抗性部材をさらに含む構成とすることができる。
前記基準トランジスタの出力端子とデータ電圧との間に接続されている第１スイッチングトランジスタ、前記基準トランジスタの入力端子と制御端子との間に接続されている第２スイッチングトランジスタ、そして前記先充電電圧線と前記第１ノードとの間に接続されている第３スイッチングトランジスタをさらに含む構成とすることができる。
【００２９】
本発明の他の特徴による表示装置の駆動方法は、入力端子、制御端子及び出力端子を有する駆動トランジスタ、前記駆動トランジスタの制御端子と出力端子との間に接続されているキャパシタ、前記駆動トランジスタの出力端子に接続されている発光素子を含む表示装置の駆動方法であって、前記駆動トランジスタの入力端子に基準電圧を印加する段階と、前記駆動トランジスタの制御端子に前記基準電圧より高い先充電電圧を印加して前記キャパシタに充電する段階と、前記先充電電圧より低いデータ電圧を印加して前記充電段階で前記キャパシタに充電された電圧を放電させて前記データ電圧に依存する制御電圧を前記キャパシタに充電する段階と、前記駆動トランジスタの入力端子に前記基準電圧より高い駆動電圧を印加する段階とを含んで成る。
【発明の効果】
【００３０】
３つのスイッチングトランジスタ、１つの駆動トランジスタ、１つの基準トランジスタ、有機発光ダイオード、抵抗及びキャパシタを備えて、このキャパシタに基準トランジスタのしきい電圧及びデータ電圧に依存する電圧を貯蔵することによって駆動トランジスタ及び有機発光ダイオードのしきい電圧が変動してもこれを補償して画質劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
添付した図面を参照して本発明の実施例について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面で複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似な部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。これに反し、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。また、ある部分が他の部分と接続されていてする時、これは他の部分と“直接”接続されている場合だけでなく、他の部分を”通じて”接続されている場合も含む。
【００３２】
以下では本発明の実施例による表示装置及びその駆動方法について添付した図面を参照して詳細に説明する。
まず、図１〜図５を参照して本発明の一実施例による有機発光表示装置について説明する。
図１は本発明の一実施例による有機発光表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施例による有機発光表示装置の１つの画素に対する等価回路図である。
【００３３】
図１に示したように、本発明の一実施例による有機発光表示装置は表示板３００及びこれに接続された走査駆動部４００とデータ駆動部５００と発光駆動部７００、およびこれらを制御する信号制御部６００を含む。
表示板３００は等価回路で見る時、複数の信号線Ｇ0-Ｇn、Ｄ1-Ｄm、Ｓ1-Ｓn、複数の電圧線（図示せず）、そしてこれらに接続されていてほぼ行列形態に配列された複数の画素ＰＸを含む。
【００３４】
信号線は走査信号Ｖg0〜Ｖgnを伝達する複数の走査信号線Ｇ0-Ｇnとデータ信号Ｖｄａｔａを伝達するデータ線Ｄ1-Ｄm、そして発光信号Ｖs1〜Ｖsnを伝達する複数の発光信号線Ｓ1-Ｓnを含む。図１において左右方向を行方向とし、上下方向を列方向とする場合に、走査信号線Ｇ0-Ｇnと発光信号線Ｓ1-Ｓnはほぼ行方向に伸びていて互いにほぼ平行であり、データ線Ｄ1-Ｄmはほぼ列方向に伸びていて互いにほぼ平行である。
【００３５】
電圧線は先充電電圧Ｖｐｒｅを伝達する先充電電圧線（図示せず）を含む。
図２に示したように、各画素ＰＸ、例えば、走査信号線Ｇiとデータ線Ｄjに接続されている画素は有機発光ダイオードＬＤ、駆動トランジスタＱｄ、基準トランジスタＱｒ、キャパシタＣｓｔ、抵抗Ｒ及び３つのスイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２、Ｑｓ３を含む。
【００３６】
駆動トランジスタＱｄは制御端子、入力端子及び出力端子を有し、制御端子は基準トランジスタＱｒ、スイッチングトランジスタＱｓ２、Ｑｓ３及びキャパシタＣｓｔが接続されているノードＮａに接続されており、入力端子は発光信号Ｖsiに接続されており、出力端子は有機発光ダイオードＬＤが接続されているノードＮｃに接続されている。
基準トランジスタＱｒも制御端子、入力端子及び出力端子を有し、制御端子はノードＮａに接続されており、入力端子はスイッチングトランジスタＱｓ２に接続されており、出力端子はスイッチングトランジスタＱｓ１及び抵抗Ｒが接続されているノードＮｂに接続されている。
【００３７】
キャパシタＣｓｔはノードＮａとノードＮｃとの間に接続されている。
抵抗ＲはノードＮｂとノードＮｃとの間に接続されている。抵抗Ｒは半導体または導体で実現することができ、半導体の場合、非晶質または多結晶シリコンを使用したり、ｎ+ドーピングされた非晶質または多結晶シリコンを使用することができる。
有機発光ダイオードＬＤのアノードとカソードは各々ノードＮｃと共通電圧Ｖｓｓに接続されている。有機発光ダイオードＬＤは、駆動トランジスタＱｄが供給する電流ＩLDの大きさによって異なる強さで発光することによって画像を表示する。電流ＩLDの大きさは駆動トランジスタＱｄの制御端子と出力端子との間の電圧Ｖｇｓの大きさに依存する。
【００３８】
スイッチングトランジスタＱｓ１は、走査信号線Ｇi、データ電圧Ｖｄａｔａ及びノードＮｂに接続されており、走査信号Ｖｇiに応答して動作する。
スイッチングトランジスタＱｓ２は、走査信号線Ｇi、基準トランジスタＱｒの入力端子及びノードＮａに接続されており、走査信号Ｖｇiに応答して動作する。
スイッチングトランジスタＱｓ３は、前端走査信号線Ｇi-1、先充電電圧Ｖｐｒｅ及びノードＮａに接続されており、前端走査信号Ｖｇi-1に応答して動作する。
【００３９】
このようなトランジスタＱｄ、Ｑｒ、Ｑｓ１〜Ｑｓ３は、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンからなるｎ-チャンネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で構成される。これらトランジスタＱｄ、Ｑｒ、Ｑｓ１〜Ｑｓ３は、ｐ-チャンネル電界効果トランジスタＦＥＴで構成することもでき、この場合、ｐ-チャンネル電界効果トランジスタＦＥＴとｎ-チャンネル電界効果トランジスタＦＥＴは互いに相補型であるので、ｐ-チャンネル電界効果トランジスタＦＥＴの動作と電圧及び電流はｎ-チャンネル電界効果トランジスタＦＥＴのそれと反対になる。
【００４０】
以下、図２に示した有機発光表示装置の駆動トランジスタＱｄと有機発光ダイオードＬＤの構造について図３及び図４を参照して詳細に説明する。
図３は図２に示した有機発光表示装置の１つの画素の駆動トランジスタと有機発光ダイオードの断面の一例を示した断面図であり、図４は本発明の一実施例による有機発光表示装置の有機発光ダイオードの概略図である。
【００４１】
絶縁基板１１０上に制御端子電極１２４が形成されている。制御端子電極１２４はアルミニウムとアルミニウム合金等アルミニウム系の金属、銀と銀合金等銀系の金属、銅と銅合金等銅系の金属、モリブデンとモリブデン合金等モリブデン系の金属、クロム、チタニウム、タンタルなどからなるのが好ましい。この他にも、制御端子電極１２４は物理的性質の異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。このうち、１つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように低い比抵抗の金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで構成できる。他の導電膜は他の物質、特にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）及びＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、チタニウム、タンタルなどで構成できる。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。これ以外にも制御端子電極１２４は多様な金属と導電体で作ることができる。制御端子電極１２４は基板１１０面に対し傾いており、その傾斜角は３０〜８０度である。
【００４２】
制御端子電極１２４上には窒化シリコンなどからなる絶縁膜１４０が形成されている。
絶縁膜１４０上には水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンはａ-Ｓｉとも言う）または多結晶シリコンなどからなる半導体１５４が形成されている。半導体１５４の上にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質で作られた一対の抵抗性接触部材１６３、１６５が形成されている。半導体１５４と抵抗性接触部材１６３、１６５の側面は基板１１０面に対して傾いており、傾斜角は３０-８０度である。
【００４３】
抵抗性接触部材１６３、１６５及び絶縁膜１４０上には入力端子電極１７３と出力端子電極１７５が形成されている。入力端子電極１７３と出力端子電極１７５はクロム、モリブデン系の金属、タンタル及びチタニウム等、耐火性金属からなることが好ましく、耐火性金属などの下部膜（図示せず）とその上に位置した低抵抗物質上部膜（図示せず）からなる多層膜構造を有してもよい。多層膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜−アルミニウム（合金）中間膜−モリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。入力端子電極１７３及び出力端子電極１７５も入力電極１２４などと同様にその側面が約３０〜８０度の角度で各々傾いている。
【００４４】
入力端子電極１７３と出力端子電極１７５は互いに分離されており、制御端子電極１２４を基準に両側に位置する。制御端子電極１２４、入力端子電極１７３及び出力端子電極１７５は半導体１５４と共に駆動トランジスタＱｄを構成し、そのチャンネルは入力端子電極１７３と出力端子電極１７５との間の半導体１５４に形成される。
抵抗性接触部材１６３、１６５はその下部の半導体１５４とその上部の入力電極１７３及び出力電極１７５の間にのみ存在し、接触抵抗を下げる役割を果たす。半導体１５４には入力電極１７３と出力電極１７５で覆われない部分がある。
【００４５】
入力端子電極１７３及び出力端子電極１７５と露出された半導体１５４部分及び絶縁膜１４０上には保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は窒化シリコンや酸化シリコンなどの無機絶縁物、有機絶縁物、低誘電率絶縁物などで作られる。低誘電率絶縁物の誘電定数は４．０以下であるのが好ましく、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されるａ-Ｓｉ：Ｃ：Ｏ、ａ-Ｓｉ：Ｏ：Ｆなどがその例である。有機絶縁物のうちの感光性を有するもので保護膜１８０を作ることができ、保護膜１８０の表面は平坦にすることが好ましい。また、保護膜１８０は半導体１５４の露出された部分を保護しながら、有機膜の長所を生かせるように、下部無機膜と上部有機膜の二重膜構造で構成することができる。保護膜１８０には出力端子電極１７５を露出する接触孔１８５が形成されている。
【００４６】
保護膜１８０上には画素電極１９０が形成されている。画素電極１９０は接触孔１８５を通じて出力端子電極１７５と物理的・電気的に接続されており、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウムまたは銀合金の反射性に優れた金属で形成することができる。
保護膜１８０上には隔壁３６０が形成されている。隔壁３６０は画素電極１９０の周縁を堤防（ｂａｎｋ）のように囲んで開口部を定義するものであり、有機絶縁物質または無機絶縁物質で形成される。
【００４７】
画素電極１９０上には有機発光部材３７０が形成されており、有機発光部材３７０は隔壁３６０で囲まれた開口部に閉じ込められている。
有機発光部材３７０は、図４に示したように、発光層（ＥＭＬ）の他に発光層の発光効率を向上させるための附帯層を含む多層構造を有する。附帯層には電子と正孔の均衡を合せるための電子輸送層（ＥＴＬ）及び正孔輸送層（ＨＴＬ）と、電子と正孔の注入を強化するための電子注入層（ＥＩＬ）と正孔注入層（ＨＩＬ）がある。附帯層は省略することもできる。
【００４８】
隔壁３６０上には金属のように低い比抵抗を有する導電物質からなる補助電極３８２が形成されている。
隔壁３６０、有機発光部材３７０及び補助電極３８２上には共通電圧Ｖｓｓが印加される共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はカルシウム、バリウム、アルミニウムなどを含む反射性金属或いはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなっている。
【００４９】
補助電極３８２は共通電極２７０と接触して共通電極２７０の導電性を補完して共通電極２７０の電圧が歪曲されることを防止する。
不透明な画素電極１９０と透明な共通電極２７０は表示板３００の上部方向に画像を表示する前面発光方式の有機発光表示装置に適用し、透明な画素電極１９０と不透明な共通電極２７０は表示板３００の下方向に画像を表示する背面発光方式の有機発光表示装置に適用する。
【００５０】
画素電極１９０、有機発光部材３７０及び共通電極２７０は図２に示した有機発光ダイオードＬＤを構成し、画素電極１９０はアノード、共通電極２７０はカソードまたは画素電極１９０はカソード、共通電極２７０はアノードとなる。有機発光ダイオードＬＤは有機発光部材３７０の材料によって基本色のうちの１つの色相の光を発する。基本色の例としては、赤色、緑色、青色の三原色があり、これら三原色の空間的合計で望む色相を表示する。
【００５１】
図１に示すように、走査駆動部４００は表示板３００の走査信号線Ｇ0-Ｇnに接続されており、スイッチングトランジスタＱｓ１〜Ｑｓ３を導通する高電圧Ｖｏｎと遮断する低電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなる走査信号Ｖｇiを走査信号線Ｇ0-Ｇnに印加する。
データ駆動部５００は表示板３００のデータ線Ｄ1-Ｄmに接続されて画像信号を示すデータ電圧Ｖｄａｔａをデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
【００５２】
発光駆動部７００は表示板３００の発光信号線Ｓ1-Ｓnに接続されて駆動電圧Ｖｄｄと基準電圧Ｖｒｅｆの組み合わせからなる発光信号Ｖｓiを発光信号線Ｓ1-Ｓnに印加する。
走査駆動部４００、データ駆動部５００または発光駆動部７００は複数の駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着することもでき、可撓性印刷回路膜（図示せず）上に装着されてＴＣＰの形態で表示板３００に付着することもできる。これとは異なって、走査駆動部４００、データ駆動部５００または発光駆動部７００が信号線Ｇ0-Ｇn、Ｄ1-Ｄm、Ｓ1-Ｓn及びトランジスタＱｄ、Ｑｒ、Ｑｓ１-Ｑｓ３などと共に表示板３００に集積することもできる。
【００５３】
信号制御部６００は走査駆動部４００、データ駆動部５００及び発光駆動部７００などの動作を制御する。
次に、このような有機発光表示装置の動作について図５を参照して詳細に説明する。
図５は本発明の一実施例による有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。
【００５４】
信号制御部６００は外部のグラフィック制御機（図示せず）から入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂ及びその表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどの提供を受ける。信号制御部６００は入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを表示板３００の動作条件に合わせて適切に処理し、走査制御信号ＣＯＮＴ１、データ制御信号ＣＯＮＴ２及び発光制御信号ＣＯＮＴ３などを生成した後、走査制御信号ＣＯＮＴ１を走査駆動部４００に出力し、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴはデータ駆動部５００に出力し、発光制御信号ＣＯＮＴ３は発光駆動部７００に出力する。
【００５５】
走査制御信号ＣＯＮＴ１は、高電圧Ｖｏｎの走査開始を指示する垂直同期開始信号ＳＴＶと高電圧Ｖｏｎの出力を制御する少なくとも１つのクロック信号などを含む。走査制御信号ＣＯＮＴ１はまた、高電圧Ｖｏｎの持続時間を限定する出力イネーブル信号ＯＥを含むように構成できる。
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、１つの画素行のデータ伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨとデータ線Ｄ1-Ｄmに当該データ電圧を印加することを命令するロード信号ＬＯＡＤ及びデータクロック信号ＨＣＬＫなどを含む。
【００５６】
ここで、特定画素行、例えば、ｉ番目行に焦点を合せて説明する。
まず、発光駆動部７００が信号制御部６００からの発光制御信号ＣＯＮＴ３によって発光信号Ｖｓiを基準電圧Ｖｒｅｆにし、データ線Ｄ1-Ｄmが前端画素行、つまり、（ｉ-１）番目画素行に対するデータ電圧Ｖｄａｔａを伝達する間に、走査駆動部４００は走査制御信号ＣＯＮＴ１によって前端走査信号線、つまり、（ｉ-１）番目走査信号線Ｇi-1に対する走査信号Ｖｇi-1を高電圧Ｖｏｎに変える。その結果、前端走査信号線Ｇi-1に接続されているｉ番目画素行のスイッチングトランジスタＱｓ３が導通する。この時、ｉ番目走査信号線Ｇiが伝達する走査信号Ｖｇiは低電圧Ｖｏｆｆであるので、ｉ番目画素行の他の２つのスイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２は遮断の状態である。以下ではこの区間を先充電区間と言う。
【００５７】
次に、ノードＮａには先充電電圧Ｖｐｒｅが印加され、キャパシタＣｓｔによってこの電圧Ｖｐｒｅが維持される。先充電電圧Ｖｐｒｅは、データ電圧Ｖｄａｔａ及び基準電圧Ｖｒｅｆより十分に大きい値に設定される。一方、基準電圧Ｖｒｅｆは共通電圧Ｖｓｓに対して有機発光ダイオードＬＤのしきい電圧Ｖｔｈｏ以下の値に設定される。そのために先充電区間で駆動トランジスタＱｄが導通して、基準電圧ＶｒｅｆがノードＮｃにかかっても有機発光ダイオードＬＤには電流が流れないために発光しない。その代わりに、２つのノードＮａ、Ｎｃの間の電圧差はキャパシタＣｓｔに貯蔵される。
【００５８】
また、データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によって、ｉ番目行の画素ＰＸに対する映像データＤＡＴの入力を受け、これをアナログデータ電圧Ｖｄａｔａに変換してデータ線Ｄ1-Ｄmに印加する。
一方、走査駆動部４００は、ｉ番目画素行に対するデータ電圧Ｖｄａｔａが印加される前に前端走査信号Ｖｇi-1を低電圧Ｖｏｆｆに変えてスイッチングトランジスタＱｓ３を遮断し、ｉ番目画素行に対するデータ電圧Ｖｄａｔａが印加されると同時に或いは印加された後に、走査信号Ｖｇｉを高電圧Ｖｏｎに変えてスイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２を導通することによりデータ入力区間を開始する。
【００５９】
データ入力区間で発光信号Ｖｓiは基準電圧Ｖｒｅｆを維持し、スイッチングトランジスタＱｓ１はデータ電圧ＶｄａｔａをノードＮｂに印加する。
この時、抵抗Ｒの抵抗値は十分に大きく設定されていて、ノードＮｂ、Ｎｃの間に流れる電流は非常に小さい。例えば、抵抗Ｒの値が１０9Ωで、データ電圧Ｖｄａｔａが１３Ｖ、基準電圧Ｖｒｅｆが３Ｖであれば、抵抗Ｒには１０nAが流れる。抵抗Ｒに流れる電流が微少であるために、ノードＮｂにはデータ電圧Ｖｄａｔａが維持され、ノードＮｃには基準電圧Ｖｒｅｆが維持される。
【００６０】
一方、先充電電圧Ｖｐｒｅがデータ電圧Ｖｄａｔａより大きいために、データ入力区間が始まる時、基準トランジスタＱｒが導通する。したがって、キャパシタＣｓｔに充電されている電荷がスイッチングトランジスタＱｓ２、基準トランジスタＱｒ及びスイッチングトランジスタＱｓ１を通じて放電される。この放電は、基準トランジスタＱｒの制御端子と出力端子との間の電圧差が、基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒになるまで持続し、その後止まる。この時ノードＮａにおける電圧ＶＡは次のような電圧値に収斂するが、先充電電圧Ｖｐｒｅが高ければ高いほどより安定的にこの値に収斂する。
ＶＡ＝Ｖｔｈｒ＋Ｖｄａｔａ・・・（数式１）
ここで、１つの画素上で基準トランジスタＱｒを駆動トランジスタＱｄに非常に近接した位置に配置し、互いに同じ構造を有するように構成すれば、基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒと駆動トランジスタＱｄのしきい電圧Ｖｔｈｄが互いに同一になる。したがって、駆動トランジスタＱｄの制御端子と出力端子との間の電圧Ｖｇｓは次のようになり、この電圧ＶｇｓはキャパシタＣｓｔに貯蔵される。
Ｖｇｓ＝Ｖｔｈｄ＋Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ・・・（数式２）
その後、走査駆動部４００は走査制御信号ＣＯＮＴ１によって走査信号Ｖｇiを低電圧Ｖｏｆｆに変えてスイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２を遮断する。その結果、ノードＮａは孤立状態になり、ノードＮｂはデータ電圧Ｖｄａｔａから分離される。その結果、ノードＮｂにかかった寄生キャパシタに充電されていた電荷が抵抗Ｒを通じてノードＮｃに放電され、ノードＮｂの電圧がノードＮｃの電圧と同一になる。この時、ノードＮｂの電圧がノードＮｃの電圧に至る時間は、ノードＮｂにかかっている寄生容量と抵抗Ｒの抵抗値の積である時定数τによって決定される。この時定数τは、ノードＮｂ電圧がノードＮｃ電圧の約６３．２％になるのにかかる時間と同一である。もしノードＮｂの寄生容量が０．０１pFで、前述のように抵抗値Ｒが１０9Ωであれば、時定数τは１０μsecとなる。したがって、この場合約３０μsecが経過すれば、ノードＮｂ電圧はノードＮｃ電圧の９５％水準に至る。
【００６１】
走査信号Ｖｇiを低電圧Ｖｏｆｆに変えた後、所定時間が経過すれば、発光駆動部７００が信号制御部６００からの発光制御信号ＣＯＮＴ３によって発光信号Ｖｓiを駆動電圧Ｖｄｄに変えることにより発光区間が始まる。駆動電圧Ｖｄｄは駆動トランジスタＱｄが飽和領域で駆動するように適切に高い値に設定される。これによって、駆動トランジスタＱｄは駆動トランジスタＱｄの制御端子と出力端子との間の電圧差Ｖｇｓによって制御される出力電流ＩLDを出力端子を通じて有機発光ダイオードＬＤに供給する。有機発光ダイオードＬＤは出力電流ＩLDの大きさによって異なる強さで発光し当該画像を表示する。
【００６２】
電流が流れればノードＮｃの電圧が上昇するが、駆動トランジスタＱｄの制御端子がフローティングされているので、キャパシタＣｓｔに充電されている電圧は維持される。発光区間の間に駆動トランジスタＱｄによって有機発光ダイオードＬＤに流れる駆動電流ＩLDは、駆動トランジスタのしきい電圧Ｖｔｈｄ及び有機発光ダイオードＬＤのしきい電圧Ｖｔｈｏと関係なく次のように決定される。
ＩLD＝１/２×Ｋ×（Ｖｇｓ−Ｖｔｈｄ）2
＝１/２×Ｋ×（Ｖｔｈｄ＋Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈｄ）2
＝１/２×Ｋ×（Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ）2・・・（数式３）
ここで、Ｋは薄膜トランジスタの特性による定数であって、Ｋ＝μ・Ｃｉ・Ｗ/Ｌであり、μは電界効果移動度、Ｃｉは絶縁層の容量、Ｗは駆動トランジスタＱｄのチャンネル幅、Ｌは駆動トランジスタＱｄのチャンネル長さを示す。
【００６３】
駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒは動作中に加えられるストレスによってしきい電圧Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈｒが変動しやすいが、特に２つのトランジスタＱｄ、Ｑｒが非晶質シリコンを含む場合、さらに変動しやすい。２つのトランジスタＱｄ、Ｑｒが互いに異なる大きさのストレスを受けてしきい電圧Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈｒが互いに変われば、上述した内容が成立しなくなるので、この部分について説明する必要がある。
【００６４】
駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒが受ける主なストレスは、トランジスタＱｄ、Ｑｒに印加される制御端子と出力端子との間の電圧差Ｖｇｓである。駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒの制御端子は互いに接続されているので、常に同一の電圧である。そして駆動トランジスタＱｄの出力端子電圧はノードＮｃの電圧で、基準トランジスタＱｒの出力端子電圧はノードＮｂの電圧である。ノードＮｂとノードＮｃの電圧はデータ入力区間でデータ電圧Ｖｄａｔａが入力される間にのみ互いに異なり、残り区間では同一である。走査信号線Ｇ1-Ｇnの数が１０００個であれば、データ入力区間は１つのフレームの約０．１％しかならない。したがって、全時間中ノードＮｂとノードＮｃの電圧が異なる時間は０．１％しかならないので、ノードＮｂとノードＮｃの電圧は実質的に同一であると言える。したがって、基準トランジスタＱｒに印加される制御端子と出力端子との間の電圧差も、駆動トランジスタＱｄのそれと実質的に同一であり、これによって基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒの変動幅は駆動トランジスタＱｄのしきい電圧Ｖｔｈｄの変動幅と実質的に同一であると言える。
【００６５】
結局、基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒは駆動トランジスタＱｄのしきい電圧Ｖｔｈｄと実質的に同一である。
一方、駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒのＷ/Ｌを異ならせて設計することもできるが、これによって２つのトランジスタＱｄ、Ｑｒのしきい電圧Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈｒも異なることがある。その結果、（数式２）及び（数式３）は次のように変わる。
Ｖｇｓ＝Ｖｔｈｒ＋Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ・・・（数式４）
ＩLD＝１/２×Ｋ×（Ｖｇｓ−Ｖｔｈｄ）2
＝１/２×Ｋ×（Ｖｔｈｒ＋Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈｄ）2
＝１/２×Ｋ×（Ｖｄａｔａ−Ｖｒｅｆ＋（Ｖｔｈｒ−Ｖｔｈｄ））2・・・（数式５）
駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒのしきい電圧差（Ｖｔｈｒ-Ｖｔｈｄ）が全ての画素に対して均一であるように、つまり、しきい電圧差（Ｖｔｈｒ-Ｖｔｈｄ）が定数になるように表示板３００を設計すれば、与えられた１つのデータ電圧に対して全ての画素が同一な輝度を示すので、それによって映像を表示するのに何らの支障がない。また、上述したように駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒ、Ｖｔｈｄの変動値はＷ/Ｌと関係なく同一であるので、しきい電圧Ｖｔｈｒ、Ｖｔｈｄが変化するとしても駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒのしきい電圧Ｖｔｈｒ、Ｖｔｈｄの差（Ｖｔｈｒ−Ｖｔｈｄ）は一定である。
【００６６】
したがって、トランジスタＱｄ、Ｑｒの各々の特性が表示板３００全体にわたって均一であれば、しきい電圧変動を補償することができる。結局、工程を単純化して開口率を増やすために基準トランジスタＱｒの大きさを駆動トランジスタＱｄの大きさより小さくすることができる。
これとは異なって、上述したように、駆動トランジスタＱｄと基準トランジスタＱｒが同一のしきい電圧を有する場合には、画素別にトランジスタＱｄ、Ｑｒの特性が異なっても駆動トランジスタＱｄのしきい電圧Ｖｔｈｄ変動を補償することができる。
【００６７】
発光区間は次のフレームにおけるｉ番目行の画素ＰＸに対する先充電区間が再び始まるまで持続され、その次の行の画素ＰＸに対しても上述した各区間における動作を同一に繰り返す。このような方式で、全ての走査信号線Ｇ0-Ｇn及び発光信号線Ｓ1-Ｓnに対して順に区間制御を行って、全ての画素ＰＸに当該画像を表示する。ここで、走査信号線Ｇ0及び走査信号Ｖｇ0は第１行の画素ＰＸに画像を表示するために使用される。
【００６８】
各区間の長さは必要に応じて調整することができる。
このように本実施例によれば、駆動トランジスタＱｄ及び有機発光ダイオードＬＤのしきい電圧Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈｏの遷移を補償して画質劣化を防止することができる。
一方、これらしきい電圧Ｖｔｈｄ、Ｖｔｈｏの遷移を補償するために先充電電圧として駆動電圧Ｖｄｄを使用することもできるが、この場合にも安定な補償のために駆動電圧Ｖｄｄは十分に高くなければならない。ところが、駆動電圧Ｖｄｄが高ければ上述したように有機発光表示装置の発熱量が多くなって有機発光表示装置内の素子が容易に劣化する。しかし、本発明の実施例のように駆動電圧Ｖｄｄと異なる別途の先充電電圧Ｖｐｒｅを使用することによって先充電電圧Ｖｐｒｅの電圧値は十分に大きくすることができ、駆動電圧Ｖｄｄの電圧値は相対的に小さくすることができる。その結果、有機発光表示装置の発熱量を減らすことができ、熱による有機発光表示装置の劣化を防止することができる。
【００６９】
以下では本発明の他の実施例による有機発光表示装置について図６を参照して説明する。
図６は本発明の他の実施例による有機発光表示装置の１つの画素に対する等価回路図である。
図６に示したように、本発明の他の実施例による有機発光表示装置の各画素ＰＸは有機発光ダイオードＬＤ、駆動トランジスタＱｄ、基準トランジスタＱｒ、キャパシタＣｓｔ、トランジスタＱｔ及び３つのスイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２、Ｑｓ３を含む。
【００７０】
図６に示した画素ＰＸは、図２に示した画素ＰＸの抵抗ＲをトランジスタＱｔで実現したもので、トランジスタＱｔを除いた残りは２つの画素ＰＸで実質的に同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。
トランジスタＱｔはノードＮｂとノードＮｃとの間に接続されており、その制御端子ゲートはノードＮｃに接続されている。トランジスタＱｔの制御端子はノードＮｂに接続することもできる。
【００７１】
データ入力区間でノードＮｂの電圧はデータ電圧Ｖｄａｔａであり、ノードＮｃの電圧は基準電圧Ｖｒｅｆである。
データ電圧Ｖｄａｔａが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合、ノードＮｂはトランジスタＱｔのドレインとなり、ノードＮｃはソースとなる。したがって、ゲートとソースが接続されているので、ノードＮｂからノードＮｃに流れる電流は非常に小さくなる。
【００７２】
反対に、基準電圧Ｖｒｅｆがデータ電圧Ｖｄａｔａより大きい場合、ノードＮｂはトランジスタＱｔのソースとなり、ノードＮｃはドレインとなる。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆとデータ電圧Ｖｄａｔａの差がトランジスタＱｔのしきい電圧より小さくなるように基準電圧Ｖｒｅｆ、データ電圧Ｖｄａｔａ及びトランジスタＱｔのＷ/Ｌを設定すれば、ノードＮｃからノードＮｂに流れる電流は非常に小さくなる。結局、データ入力区間でノードＮｂとノードＮｃとの間に電圧差が生じても両者に流れる電流は十分に小さくなる。
【００７３】
また、スイッチングトランジスタＱｓ１、Ｑｓ２が遮断した後に、ノードＮｂの電圧が放電される速度を考慮してトランジスタＱｔのＷ/Ｌを適切に設定すれば、トランジスタＱｔは図２の抵抗Ｒと同一の動作を行う。
したがって、図６に示した画素回路もまた駆動トランジスタＱｄのしきい電圧Ｖｔｈｄ及び有機発光ダイオードＬＤのしきい電圧Ｖｔｈｏの変動を補償してデータ電圧Ｖｄａｔａと基準電圧Ｖｒｅｆに依存する駆動電流ＩLDを有機発光ダイオードＬＤに流すことができる。
【００７４】
次に、本発明の他の実施例による有機発光表示装置について図７〜図１０を参照して詳細に説明する。
図７は本発明の他の実施例による有機発光表示装置の概略図であり、図８は図７に示した有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。図９は本発明の他の実施例による有機発光表示装置の概略図であり、図１０は図９に示した有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。
【００７５】
図７及び図９に示した表示板３１０、３２０は少なくとも１つのブロックに区分されている。各ブロック内の発光信号線Ｓ1-Ｓnは電気的に互いに接続されており、互いに異なるブロックの発光信号線Ｓ1-Ｓnは電気的に分離されている。
図７に示した表示板３１０のブロックの数は３つであり、図９に示した表示板３２０のブロックの数は１つであるので、全ての発光信号線Ｓ1-Ｓnが互いに接続されている。一方、図１に示した表示板３００はｎ個のブロックに分けたものである。
【００７６】
表示板３１０、３２０の他の構造は図１に示したことと同一であり、表示板３１０、３２０の画素構造は図２または図６に示したことと実質的に同一である。
図７及び図８に示したように、第１乃至第３ブロックＢＬ１-ＢＬ３の発光信号線Ｓ1-Ｓk、Ｓk+1-Ｓ2k、Ｓ2k+1-Ｓ3kは発光駆動部７１０から発光信号Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３の印加を各々受ける。各ブロックＢＬ１-ＢＬ３は発光信号Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３によって区間を分けて動作する。この区間は発光信号Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３が基準電圧Ｖｒｅｆであるデータ入力区間と発光信号Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３が駆動電圧Ｖｄｄである発光区間に分けられる。
【００７７】
データ入力区間では画素行が順次に先充電電圧Ｖｐｒｅを充電し、データ電圧Ｖｄａｔａの入力を受ける。ブロック内の全ての画素行に対するデータ電圧Ｖｄａｔａの入力が完了すれば発光区間が始まり、全ての画素行の有機発光ダイオードＬＤが同時に発光する。
発光信号Ｖｓ１は、０番目走査信号Ｖｇ０が高電圧Ｖｏｎになる時或いはなる前に、基準電圧Ｖｒｅｆと同一になり、発光信号Ｖｓ２、Ｖｓ３は直前ブロックＢＬ１、ＢＬ２の最後の走査信号Ｖｇk、Ｖｇ2kが高電圧Ｖｏｎになる時またはなる前に基準電圧Ｖｒｅｆと同一になる。
【００７８】
したがって、各ブロックに対するデータ入力区間が１つのフレーム時間Ｔｆのほぼ１/３を占めており、残り２/３が発光区間となる。
画素ＰＸの具体的な動作は図２及び図６を参照して説明したことと同一であるので、これについての詳細な説明は省略する。
図９及び図１０に示したように、発光信号線Ｓ1-Ｓnは発光駆動部７２０から発光信号Ｖｓの印加を受ける。
【００７９】
発光信号Ｖｓが基準電圧Ｖｒｅｆになれば、画素行は順に先充電電圧Ｖｐｒｅを充電し、データ電圧Ｖｄａｔａを入力する。全画素行に対するデータ電圧Ｖｄａｔａの入力が完了すれば、全ての画素行の有機発光ダイオードＬＤが同時に発光する。
図７〜図１０に示した有機発光表示装置では、相当な時間の間に発光が停止するので、インパルシブ（ｉｍｐｕｌｓｉｖｅ）駆動効果を得ることができる。発光区間のデューティ比は表示板の特性によって決めることができる。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施例による有機発光表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による有機発光表示装置の１つの画素に対する等価回路図である。
【図３】図２に示した有機発光表示装置の１つの画素の駆動トランジスタと有機発光ダイオードの断面を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施例による有機発光表示装置の有機発光ダイオードの概略図である。
【図５】本発明の一実施例による有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。
【図６】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の１つの画素に対する等価回路図である。
【図７】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の概略図である。
【図８】図７に示した有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。
【図９】本発明の他の実施例による有機発光表示装置の概略図である。
【図１０】図９に示した有機発光表示装置の駆動信号を示したタイミング図の例である。
【符号の説明】
【００８２】
１１０  基板
１２４  制御端子電極
１４０  絶縁膜
１５４  半導体
１６３、１６５  接触部材
１７３  入力端子電極
１７５  出力端子電極
１８０  保護膜
１８５  接触孔
１９０  画素電極
２７０  共通電極
３００、３１０、３２０  表示板
３６０  隔壁
３７０  有機発光部材
３８２  補助電極
４００  走査駆動部
５００  データ駆動部
６００  信号制御部
７００、７１０、７２０  発光駆動部
【図１】
2006195477.tif 000003
【図２】
2006195477.tif 000004
【図３】
2006195477.tif 000005
【図４】
2006195477.tif 000006
【図５】
2006195477.tif 000007
【図６】
2006195477.tif 000008
【図７】
2006195477.tif 000009
【図８】
2006195477.tif 000010
【図９】
2006195477.tif 000011
【図１０】
2006195477.tif 000012