(57)【要約】【課題】本発明は発光表示装置とその駆動方法に関する。【解決手段】本発明による発光表示装置は、画像信号に対応するデータ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する複数の走査線、及び走査線とデータ線に電気的に連結された複数の画素回路を含む発光表示装置であって、画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び発光素子に接続される第３電極を備えて、第１電極及び第２電極間に印加される電圧に対応する電流を第３電極に出力するトランジスタと、走査線からの選択信号に応答してデータ電圧を画素回路に伝達する第１スイッチング素子と、及び第１スイッチング素子により伝えられたデータ電圧と第１電源電圧に対応する補償電圧をトランジスタの第１電極に伝達する電圧補償部とを含む。【選択図】図４
2011043837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対応するデータ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する複数の走査線、及び前記走査線と前記データ線に電気的に連結された複数の画素回路を含む発光表示装置において、前記画素回路は、
印加される電流に対応して発光する発光素子と、
第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に電気的に連結される第３電極を備えて、前記第１電極及び前記第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力する駆動トランジスタと、
前記選択信号に応答して前記データ電圧を前記画素回路に伝達する第１スイッチング素子と、
一方の電極が前記駆動トランジスタの前記第１電極に接続され、他方の電極が前記第１スイッチング素子に接続されるキャパシタと、
前記キャパシタの前記一方の電極と前記駆動トランジスタの前記第３電極間に接続され、前記選択信号に応答して前記駆動トランジスタをダイオード連結可能とする第２スイッチング素子と、
前記選択信号に応答して、前記キャパシタの前記他方の電極に対して前記第１電源電圧とは異なる供給系統で供給され、前記第１電源電圧のライン上での電圧降下を補うための補償電圧を印加／遮断する第３スイッチング素子と
を備え、
前記選択信号に応じて、前記第１スイッチング素子によって、前記データ電圧を前記キャパシタの前記他方の電極に印加するとともに、前記第２スイッチング素子によって、前記駆動トランジスタをダイオード連結し、次いで、前記選択信号に応じて、前記第３スイッチング素子によって、前記キャパシタの前記他方の電極に前記補償電圧を印加することにより、前記キャパシタの前記一方の電極に生じる、前記キャパシタの前記他方の電極の電圧変化量分の電圧に応じた電流を、前記駆動トランジスタを介して、前記発光素子に供給する
ことを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２スイッチング素子は、互いに同じタイプのチャンネルを有するトランジスタで形成されてい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３】
前記第３スイッチング素子は、前記第１スイッチング素子と異なるタイプのチャンネルを有するトランジスタで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一つに記載の発光表示装置。
【請求項４】
前記選択信号に応答して前記駆動トランジスタの前記第３電極を前記発光素子から電気的に遮断する第４スイッチング素子をさらに備え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５】
前記第４スイッチング素子は、前記第３スイッチング素子と同じタイプのチャンネルを有するトランジスタで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光表示装置。
【請求項６】
前記第１スイッチング素子により前記データ電圧が前記キャパシタに伝達された後、前記第１スイッチング素子が遮断された時の前記駆動トランジスタの第１電極の電圧は、前記第１電源電圧、前記補償電圧、及び前記駆動トランジスタのしきい電圧の合計から前記データ電圧を引いた値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】
画像信号に対応するデータ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する複数の走査線、及び前記走査線と前記データ線に電気的に連結された複数の画素回路を含む発光表示装置の表示パネルにおいて、前記画素回路は、
印加される電流に対応して発光する発光素子と、
第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１電極及び前記第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力する駆動トランジスタと、
一方の電極が前記駆動トランジスタの前記第１電極に接続され、他方の電極が前記第１スイッチング素子に接続されるキャパシタと、
前記キャパシタの前記一方の電極と前記駆動トランジスタの前記第３電極間に接続され、前記選択信号に応答して前記駆動トランジスタをダイオード連結可能とする第２スイッチング素子と、
前記選択信号に応答して、前記キャパシタの前記他方の電極に対して前記第１電源電圧とは異なる供給系統で供給され、前記第１電源電圧のライン上での電圧降下を補うための補償電圧を印加／遮断する第３スイッチング素子と
を備え、
前記選択信号に応じて、前記第１スイッチング素子によって、前記データ電圧を前記キャパシタの前記他方の電極に印加するとともに、前記第２スイッチング素子によって、前記駆動トランジスタをダイオード連結する第１区間、及び前記選択信号に応じて、前記第３スイッチング素子によって、前記キャパシタの前記他方の電極に前記補償電圧を印加することにより、前記キャパシタの前記一方の電極に生じる、前記キャパシタの前記他方の電極の電圧変化量分の電圧に応じた電流を、前記駆動トランジスタを介して、前記発光素子に供給する第２区間の順で動作することを特徴とする発光表示装置の表示パネル。
【請求項８】
前記第１区間で前記駆動トランジスタを前記発光素子から電気的に遮断する第４スイッチング素子をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の発光表示装置の表示パネル。
【請求項９】
複数の画素回路で構成されたマトリックス表示パネルを駆動する駆動方法において、前記画素回路は、
印加される電流に対応して発光する発光素子と、
第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１電極及び前記第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力する駆動トランジスタと、
一方の電極が前記駆動トランジスタの前記第１電極に接続され、他方の電極が前記第１スイッチング素子に接続されるキャパシタと、
前記キャパシタの前記一方の電極と前記駆動トランジスタの前記第３電極間に接続され、前記選択信号に応答して前記駆動トランジスタをダイオード連結可能とする第２スイッチング素子と、
前記選択信号に応答して、前記キャパシタの前記他方の電極に対して前記第１電源電圧とは異なる供給系統で供給され、前記第１電源電圧のライン上での電圧降下を補うための補償電圧を印加／遮断する第３スイッチング素子と
を備え、
前記駆動方法は、前記選択信号に応じて、前記第１スイッチング素子によって、前記データ電圧を前記キャパシタの前記他方の電極に印加するとともに、前記第２スイッチング素子によって、前記駆動トランジスタをダイオード連結する第１段階、及び前記選択信号に応じて、前記第３スイッチング素子によって、前記キャパシタの前記他方の電極に前記補償電圧を印加することにより、前記キャパシタの前記一方の電極に生じる、前記キャパシタの前記他方の電極の電圧変化量分の電圧に応じた電流を、前記駆動トランジスタを介して、前記発光素子に供給する第２段階を含むことを特徴とする表示パネルの駆動方法。
【請求項１０】
前記駆動トランジスタと前記発光素子との間に介挿された第４スイッチング素子を更に備え、
前記第１段階を実行する間、前記第４スイッチング素子によって、前記駆動トランジスタを前記発光素子から電気的に遮断することを特徴とする請求項９に記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１１】
前記駆動トランジスタは、Ｐタイプのチャンネルを有するトランジスタで形成されており、前記第１電源電圧は正電圧であることを特徴とする請求項９に記載の表示パネルの駆動方法。
【請求項１２】
前記補償電圧は、前記データ電圧と前記駆動トランジスタのしきい電圧の合計より小さいことを特徴とする請求項９に記載の表示パネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光表示装置とその駆動方法に関し、特に有機電界発光（以下、ＥＬとする）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ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表示装置であって、Ｎ×Ｍ個の有機発光セルを電圧記入あるいは電流記入して映像を表現するようになっている。このような有機発光セルは、図１に示すように、アノード、有機薄膜、カソードレイヤの構造を有する。有機薄膜は、電子と正孔の均衡を良くして発光効率を向上させるために発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、及び正孔輸送層（ＨＴＬ）を含む多層構造からなり、また別途の電子注入層（ＥＩＬ）と正孔注入層（ＨＩＬ）を含む。
【０００３】
このような有機発光セルを駆動する方式として、単純マトリックス方式と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）またはＭＯＳＦＥＴを用いた能動駆動方式がある。単純マトリックス方式は、正極線と負極線を直交するように形成し、正極線と負極線を１本づつ選択して瞬間的に駆動するのに対して、能動駆動方式は、薄膜トランジスタとキャパシタを各ＩＴＯ画素電極に接続して、瞬間的に受信した信号を、キャパシタ容量によって維持させる駆動方式である。この時、能動駆動方式は、キャパシタに電圧として維持させるために印加される信号の形態によって電圧記入方式と電流記入方式に分けられる。
【０００４】
図２は、有機ＥＬ素子を駆動するための従来の電圧記入方式の画素回路であって、Ｎ×Ｍ個の画素回路の一つを代表的に示したものである。図２に示すように、従来の画素回路は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ、トランジスタＭ１、Ｍ２、及びキャパシタＣｓｔを含む。
【０００５】
トランジスタＭ１は、電源電圧ＶＤＤと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ間に接続されて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流を制御する。トランジスタＭ２は、走査線Ｓｎから印加される選択信号に応答してデータ線電圧をトランジスタＭ１のゲートに伝達する。また、キャパシタＣｓｔは、トランジスタＭ１のソース及びゲート間に接続され、データ電圧を充電して一定の期間維持する。
【０００６】
具体的には、トランジスタＭ２のゲートに印加される選択信号によりトランジスタＭ２が導通すると、データ線Ｄｍからのデータ電圧がトランジスタＭ１のゲートに印加される。そうすると、キャパシタＣ１によりゲートとソースの間に充電された電圧ＶＧＳに対応してトランジスタＭ２に電流ＩＯＬＥＤが流れ、この電流ＩＯＬＥＤに対応して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光する。ここで、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流は、式１のとおりである。
【０００７】
【数１】
2011043837.tif 000003
【０００８】
ここで、ＩＯＬＥＤは有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流、ＶＧＳはトランジスタＭ１のゲートとソース間の電圧、ＶＴＨはトランジスタＭ１のしきい電圧、ＶＤＡＴＡはデータ電圧、βは定数、ＶＤＤは画素の電源電圧を示す。
【０００９】
式１のように、図２に示した画素回路は、印加されるデータ電圧に対応する電流が有機ＥＬ素子ＯＥＬＤに供給され、供給された電流に対応して有機ＥＬ素子が発光する。この時、印加されるデータ電圧は、階調を表現するために一定の範囲で多段階の値を有する。しかし、このような従来の電圧記入方式の画素回路では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流が電源電圧ＶＤＤの影響を受けるため、電源電圧ＶＤＤを供給するための電源電圧ＶＤＤを供給するためのラインで電圧降下（ＩＲ−ｄｒｏｐ）が発生して、複数の画素回路に印加される電源線電圧が均一でない場合に、所望の量の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れなくなり、画質が低下する問題があった。これは、有機ＥＬ表示装置の面積が大きくなるほど、輝度が高くなるほど、電源電圧ＶＤＤを供給するためのラインでの電圧降下が激しくなるため、さらに問題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−１７３１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、画素回路の有機ＥＬ素子に流れる電流が電源電圧の影響を受けない発光表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、画素回路の有機ＥＬ素子に流れる電流が駆動トランジスタのしきい電圧の偏差の影響を受けない発光表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、大面積、高輝度に適した発光表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を達成するために、本発明の一つの特徴による発光表示装置は、画像信号に対応するデータ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する複数の走査線、及び前記走査線と前記データ線に電気的に連結された複数の画素回路を含む発光表示装置であって、前記画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に電気的に連結される第３電極を備えて、前記第１電極及び前記第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力するトランジスタと、前記走査線からの前記選択信号に応答して前記データ電圧を前記画素回路に伝達する第１スイッチング素子と、及び前記第１スイッチング素子により伝えられた前記データ電圧と前記第１電源電圧に対応する補償電圧を前記トランジスタの前記第１電極に伝達する電圧補償部とを含む。
【００１３】
本発明の他の特徴による発光表示装置は、画像信号に対応するデータ電圧を伝達する複数のデータ線、選択信号を伝達する複数の走査線、及び前記走査線と前記データ線に電気的に連結された複数の画素回路を含む発光表示装置であって、前記画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１及び第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力する第１トランジスタと、第１電極、第２電極、及び第３電極を備えて、ダイオード連結された第２トランジスタと、前記走査線からの選択信号により前記データ電圧を前記第２トランジスタの前記第２電極に伝達する第１スイッチング素子と、及び前記第１及び第２トランジスタの前記第１電極間に接続されて、前記第２トランジスタの前記第１電極に印加される電圧と前記第１電源電圧に対応する補償電圧を前記第１トランジスタの前記第１電極に伝達する電圧補償部とを含む。
【００１４】
本発明の一つの特徴による駆動方法は、複数の画素回路で構成されたマトリックス表示パネルを駆動する駆動方法であって、前記画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１及び第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力するトランジスタと、一方の電極が前記トランジスタの前記第１電極に接続されるキャパシタと、及び前記キャパシタの他方の電極と前記走査線間に接続されるスイッチング素子とを含み、前記駆動方法は、前記キャパシタの前記一方の電極に前記第１電源電圧を印加し、前記キャパシタの前記他方の電極に前記スイッチング素子を通じてデータ電圧を印加する第１段階、及び前記キャパシタの前記一方の電極を前記第１電源電圧から遮断して、前記キャパシタの前記他方の電極に第２電源電圧を印加する段階を含む。
【００１５】
本発明の他の特徴による駆動方法は、複数の画素回路で構成されたマトリックス表示パネルを駆動する駆動方法であって、前記画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１及び第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力するトランジスタと、一方の電極が前記トランジスタの前記第１電極に接続されるキャパシタと、前記キャパシタの他方の電極に接続される第１電極、第２電極、及び第３電極を備えて、ダイオード連結された第２トランジスタと、及び前記第２トランジスタの前記第２電極と前記走査線間に接続されたスイッチング素子とを含み、前記駆動方法は、前記キャパシタの前記一方の電極に前記第１電源電圧を印加し、前記スイッチング素子を通じて前記データ電圧を前記第２トランジスタの前記第２電極に印加する第１段階、及び前記キャパシタの前記他方の電極に第２電源電圧を印加する第２段階を含む。
【００１６】
本発明の他の特徴による駆動方法は、複数の画素回路で構成されたマトリックス表示パネルを駆動する駆動方法であって、前記画素回路は、印加される電流に対応して発光する発光素子と、第１電極、第１電源電圧が印加される第２電極、及び前記発光素子に接続される第３電極を備えて、前記第１及び第２電極間に印加される電圧に対応する電流を前記第３電極に出力するトランジスタと、一方の電極が前記トランジスタの前記第１電極に接続されるキャパシタと、及び前記キャパシタの他方の電極と前記走査線間に接続されるスイッチング素子とを含み、前記駆動方法は、前記トランジスタをダイオード連結させて、前記キャパシタの前記他方の電極に前記データ電圧を印加する第１段階、及び前記キャパシタの前記他方の電極に第２電源電圧を印加する第２段階を含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、有機ＥＬ素子に流れる電流が電源電圧の影響を受けないようにすることで、大面積、高輝度に適した発光表示装置を提供できる。また、電源電圧の偏差及び／または駆動トランジスタのしきい電圧の偏差を補償することにより、有機ＥＬ素子に流れる電流を一層細密に制御できる。なお、少ない個数の走査線で電源電圧の偏差及び／または駆動トランジスタのしきい電圧を補償することにより、発光表示装置の開口率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】有機電界発光素子の概念図である。
【図２】従来の電圧記入方式の画素回路の等価回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態による有機ＥＬ表示装置を示すものである。
【図４】本発明の第１実施形態による画素回路を概略的に示すものである。
【図５】図４に示した電圧補償部の内部回路を示すものである。
【図６】図４に示した回路全体の詳細を示す。
【図７】本発明の第２実施形態による画素回路を示すものである。
【図８】図７に印加される選択信号の波形を示すものである。
【図９】本発明の第３実施形態による画素回路を示すものである。
【図１０】本発明の第４実施形態による画素回路を示すものである。
【図１１】本発明の第１実施形態を適用した表示パネルを示すものである。
【図１２】発光表示装置画素回路の電源電圧の電圧降下による有機ＥＬ素子に流れる電流グラフを示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。以下の説明で、ある部分が他の部分と連結されるとする時、これは直接連結されている場合に限らずその中間に他の素子を置いて電気的に連結される場合も含む。また本発明を明確に説明するために、本発明と係わりのない部分は、図面から省略し、明細書全体を通じて類似した部分については、同一の図面符号を付けている。
【００２０】
図３は、本発明の第１実施形態による有機ＥＬ表示装置を示すものである。図３に示すように、本発明の第１実施形態による有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ表示パネル１００、走査駆動部２００、及びデータ駆動部３００を含む。
【００２１】
有機ＥＬ表示パネル１００は、列方向に延びている複数のデータ線Ｄ１−Ｄｍ、行方向に延びている複数の走査線Ｓ１−Ｓｎ、及び複数の画素回路１０を含む。
【００２２】
データ線Ｄ１−Ｄｍは、画像信号に対応するデータ電圧を画素回路１０に伝達し、走査線Ｓ１−Ｓｎは、画素回路１０を選択するための選択信号を画素回路１０に伝達する。画素回路１０は、隣接した二つのデータ線（Ｄi、Ｄi+1）と隣接した二つの走査線（Ｓj、Ｓj+1)により定義される画素領域に形成されている。なお、i=1、i=m、j=1、j=n のいずれかに該当する画素領域は、隣接画素領域に準じて定義される。
【００２３】
走査駆動部２００は、走査線Ｓ１−Ｓｎに選択信号を順次に印加し、データ駆動部３００は、データ線Ｄ１−Ｄｍに画像信号に対応するデータ電圧を印加する。
【００２４】
走査駆動部２００及び/またはデータ駆動部３００を集積回路化したもの（チップなど）は、表示パネル１００に電気的に連結でき、または表示パネル１００に接着されて電気的に連結されているテープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）などにチップなどの形態で装着できる。または、表示パネル１００に接着されて電気的に連結されている可撓性印刷回路基板（ＦＰＣ）またはフィルムなどにチップなどの形態で装着でき、これをＣｏＦ方式という。これとは異なって、走査駆動部２００及び/またはデータ駆動部３００は、表示パネルのガラス基板上に直接装着でき、またはガラス基板上に走査線、データ線、及び薄膜トランジスタと同一な層で形成されている駆動回路で代替することも、直接装着することもできる。
【００２５】
以下、図４乃至図６を参照して本発明の第１実施形態による有機ＥＬ表示装置の画素回路１０に対して詳細に説明する。
【００２６】
図４は、本発明の第１実施形態による画素回路を概略的に示したものである。図４では、説明の便宜上ｍ番目データ線Ｄｍとｎ番目走査線Ｓｎに連結された画素回路のみを示した。
【００２７】
図４に示すように、本発明の一実施形態による画素回路は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ、トランジスタＭ１、Ｍ２、及び電圧補償部１１を含む。
【００２８】
トランジスタＭ１は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流を制御するための駆動トランジスタであって、ソースが電源電圧ＶＤＤに接続され、ドレーンが有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノードに接続される。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのカソードは、基準電圧ＶＳＳに連結され、トランジスタＭ１から印加される電流の量に対応する光を放出する。基準電圧ＶＳＳは電源電圧ＶＤＤより低電位の電圧であり、グラウンド電圧など変動の少ない電圧が用いられる。
【００２９】
トランジスタＭ２は、走査線Ｓｎからの選択信号に応答してデータ線Ｄｍに印加されるデータ電圧を電圧補償部１１に伝達する。電圧補償部１１は、トランジスタＭ１のゲートとトランジスタＭ２のドレーン間に接続されて、トランジスタＭ２により伝えられたデータ電圧と電源電圧ＶＤＤに対応する補償電圧をトランジスタＭ１のゲートに印加する。
【００３０】
図５は、図４に示した電圧補償部１１の内部回路を示したものである。図５に示すように、本発明の第１実施形態による電圧補償部１１は、トランジスタＭ３、Ｍ４とキャパシタＣｓｔを含む。
【００３１】
キャパシタＣｓｔの一方の電極Ａ（以下、キャパシタ電極Ａと記す）は、トランジスタＭ１のゲートに接続され、他方の電極Ｂ（以下、キャパシタ電極Ｂと記す）はトランジスタＭ２のドレーンに接続される。
【００３２】
トランジスタＭ３は、電源電圧ＶＤＤとキャパシタ電極Ａとの間に接続され、走査線Ｓｎからの選択信号に応答して電源電圧ＶＤＤをキャパシタ電極Ａに印加する。
【００３３】
トランジスタＭ４は、補償電圧Ｖｓｕｓ及びキャパシタ電極Ｂ間に接続され、走査線Ｓｎからの選択信号に応答して補償電圧Ｖｓｕｓをキャパシタ電極Ｂに印加する。
【００３４】
図５では、トランジスタＭ３、Ｍ４に走査線Ｓｎからの選択信号が印加されることが示されているが、実施形態によっては、トランジスタＭ３、Ｍ４に選択信号と異なる別途の制御信号を印加することができ、この時には、トランジスタＭ３、Ｍ４が互いに同一なタイプのチャンネルを有するトランジスタで実現されても構わない。
【００３５】
図６は、図５に示された電圧補償部１１を図４に示された画素回路に適用したものを示している。以下、図６を参照して本発明の第１実施形態による画素回路の動作を説明する。
【００３６】
まず、走査線Ｓｎから選択信号がローレベルになると、トランジスタＭ２が導通してキャパシタ電極Ｂにデータ電圧が印加される。また、トランジスタＭ３が導通してキャパシタ電極Ａに電源電圧ＶＤＤが印加される。従って、キャパシタＣｓｔには、電源電圧ＶＤＤとデータ電圧の差に相当する電圧が充電される。この時には、トランジスタＭ１のゲートとソースに電源電圧ＶＤＤが印加されるため、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには電流が流れなくなる。
【００３７】
この後、走査線Ｓｎからの選択信号がハイレベルになると、トランジスタＭ４が導通して、キャパシタ電極Ｂに補償電圧Ｖｓｕｓが印加される。従って、キャパシタ電極Ｂに印加される電圧は、データ電圧から補償電圧Ｖｓｕｓに変更される。この時、画素回路に電流パスが形成されないため、キャパシタＣｓｔに充電された電荷量は、一定に維持されなければならない。即ち、キャパシタＣｓｔの両電極の電圧ＶＡＢが一定に維持される必要があり、キャパシタ電極Ａの電圧がキャパシタ電極Ｂの電圧変化量ΔＶＢの分変更される。キャパシタ電極Ａの電圧値ＶＡは式２のとおりである。
【００３８】
【数２】
2011043837.tif 000004
【００３９】
ここで、ΔＶＢはキャパシタ電極Ｂの電圧変化量であって、式３のとおりである。
【００４０】
【数３】
2011043837.tif 000005
【００４１】
この時、トランジスタＭ１を通じて有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには電流が流されるようになり、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流値は式４のとおりである。
【００４２】
【数４】
2011043837.tif 000006
【００４３】
ここで、ＶＧＳ１はトランジスタＭ１のゲート及びソース間の電圧を意味し、ＶＴＨ１はトランジスタＭ１のしきい電圧を示す。
【００４４】
式４から分かるように、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流が電源電圧ＶＤＤの影響を受けない。また、補償電圧Ｖｓｕｓは電源電圧ＶＤＤの系統と異なって、電流パスを形成しないため、寄生抵抗による電圧降下の問題が生じない。従って、全ての画素回路に実質的に同一な補償電圧Ｖｓｕｓが印加され、データ電圧に対応する電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れるようになる。
【００４５】
また、トランジスタＭ１がＰタイプのチャンネルを有するため、トランジスタＭ１をターンオンさせるためには、トランジスタＭ１のゲート及びソース間電圧ＶＧＳがしきい電圧ＶＴＨ１より低いことが必要である。従って、補償電圧Ｖｓｕｓからデータ電圧ＶＤＡＴＡを引いた値が、トランジスタＭ１のしきい電圧より低いことが必要である。
【００４６】
以下、図７及び図８を参照して本発明の第２実施形態による画素回路について説明する。ただし、本発明を明確に説明するために第１実施形態による画素回路と重複する部分に関しては説明を省略する。また、走査線の用語に関しては、現在選択信号を伝達しようとする走査線を“現在走査線”といい、現在選択信号が伝達される前に選択信号を伝達した走査線を“直前走査線”という。
【００４７】
図７は、本発明の第２実施形態による画素回路を示したものであり、図８は、図７に印加される選択信号の波形を示したものである。
【００４８】
本発明の第２実施形態による画素回路は、駆動トランジスタＭ１のしきい電圧を補償するためにダイオード接続された補償トランジスタＭ５と補償トランジスタＭ５が常に順方向にバイアスされるようにプリチャージ電圧Ｖｐｒｅを印加するためのトランジスタＭ６をさらに含むことが、第１実施形態による画素回路との差異点である。
【００４９】
図８を参照して本発明の第２実施形態による画素回路の動作を詳細に説明する。
【００５０】
まず、プリチャージ期間ｔ１の間に直前走査線Ｓｎ−１からの選択信号がローレベルになると、トランジスタＭ６が導通してプリチャージ電圧ＶｐｒｅがトランジスタＭ５のドレーンに伝達される。この時、プリチャージ電圧Ｖｐｒｅは、最大階調レベルに到達するためにトランジスタＭ５のゲートに印加される電圧、つまり、データ線Ｄｍを通じて印加される最低データ電圧より多少低い値が好ましい。このようにすれば、データ線Ｄｍを通じてデータ電圧が印加される時に、データ電圧がトランジスタＭ５のゲートに印加される電圧より常に大きくなり、トランジスタＭ５が順方向に連結される。
【００５１】
次に、データ充電期間ｔ２の間に現在走査線Ｓｎからの選択信号がローレベルになり、トランジスタＭ２が導通する。そうすると、トランジスタＭ２を通じてデータ電圧がトランジスタＭ５のソースに印加される。この時、トランジスタＭ５はダイオード連結されているため、データ電圧でトランジスタＭ５のしきい電圧ＶＴＨ５の差に該当する電圧がキャパシタ電極Ｂに印加される。また、トランジスタＭ３が導通し、電源電圧ＶＤＤがキャパシタ電極Ａに印加される。
【００５２】
データ充電期間ｔ２には、トランジスタＭ１のソースとゲートに印加される電圧が全て電源電圧ＶＤＤと同一であるため、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには電流が流れない。
【００５３】
発光期間ｔ３の間、現在走査線Ｓｎからの選択信号がハイレベルになり、トランジスタＭ４が導通する。そうすると、トランジスタＭ４を通じてキャパシタ電極Ｂに補償電圧Ｖｓｕｓが印加されて、キャパシタ電極Ｂの電圧が補償電圧Ｖｓｕｓに変更される。この時、キャパシタＣｓｔの電極間電圧ＶＡＢが一定に維持される必要があるので、キャパシタ電極Ａの電圧はキャパシタ電極Ｂの電圧変化量の分変動し、その値は式５のとおりである。
【００５４】
【数５】
2011043837.tif 000007
【００５５】
ここで、ΔＶＢはキャパシタ電極Ｂの電圧変化量である。この時、駆動トランジスタＭ１が導通して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに電流が流れるようになり、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流の量は、式６のとおりである。
【００５６】
【数６】
2011043837.tif 000008
【００５７】
そして、トランジスタＭ１とトランジスタＭ５のしきい電圧が実質的に互いに同一であれば、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流は、式７のとおりである。
【００５８】
【数７】
2011043837.tif 000009
【００５９】
従って、電源電圧ＶＤＤ及びトランジスタＭ１のしきい電圧ＶＴＨ１に関係なく、データ線Ｄｍに印加されるデータ電圧に対応する電流が、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れるようになる。また、補償電圧Ｖｓｕｓは電流パスを形成しないため、全ての画素回路に実質的に同一な補償電圧Ｖｓｕｓを印加することができ、より精密な階調表現が可能になる。
【００６０】
本発明の第２実施形態では、トランジスタＭ６を制御するために直前走査線Ｓｎ−１の信号が用いられたが、プリチャージ期間ｔ１の間にトランジスタＭ６を導通状態にできる制御信号を伝達する別途の制御線（図示しない）を用いることができる。
【００６１】
図９は、本発明の第３実施形態による画素回路を示したものである。本発明の第３実施形態による画素回路は、トランジスタＭ３のソースがトランジスタＭ１のドレーンに接続され、トランジスタＭ１と有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ間に接続されるトランジスタＭ５をさらに含むということが、第１実施形態による画素回路との差異点である。
【００６２】
図９を参照して本発明の第３実施形態による画素回路の動作を説明する。
【００６３】
まず、走査線Ｓｎからのローレベルの選択信号が印加されると、トランジスタＭ２が導通し、データ線Ｄｍからのデータ電圧がキャパシタ電極Ｂに印加される。また、トランジスタＭ３が導通して駆動トランジスタＭ１をダイオード連結させる。従って、駆動トランジスタＭ１のゲート及びソース間には、駆動トランジスタＭ１のしきい電圧ＶＴＨ１が印加される。この時、駆動トランジスタＭ１のソースは、電源電圧ＶＤＤに連結されているので、キャパシタ電極Ａに印加される電圧ＶＡは、式８のとおりである。
【００６４】
【数８】
2011043837.tif 000010
【００６５】
その後、走査線Ｓｎからの選択信号がハイレベルになると、トランジスタＭ４が導通してキャパシタ電極Ｂに補償電圧Ｖｓｕｓを印加する。この時、画素回路には電流パスが形成されないので、キャパシタＣｓｔの電極間電圧が一定に維持される必要がある。従って、キャパシタ電極Ａに印加される電圧がキャパシタ電極Ｂの電圧変化量の分変更され、その値は式９のとおりである。
【００６６】
【数９】
2011043837.tif 000011
【００６７】
ここで、ΔＶＢはキャパシタ電極Ｂの電圧変化量を示し、補償電圧Ｖｓｕｓからデータ電圧を引いた値である。また、トランジスタＭ５が導通して駆動トランジスタＭ１の電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに伝えられ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、印加される電流の量に対応して発光する。この時、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流ＩＯＬＥＤは、式１０のとおりである。
【００６８】
【数１０】
2011043837.tif 000012
【００６９】
従って、有機ＥＬ素子ＯＥＬＤに流れる電流は、電源電圧ＶＤＤ及び駆動トランジスタＭ１のしきい電圧ＶＴＨ１の偏差に影響を受けなくなる。
【００７０】
図１０は、本発明の第４実施形態による画素回路を示したものである。図１０に示すように、本発明の第４実施形態による画素回路は、電源電圧ＶＤＤと駆動トランジスタＭ１のゲートとの間に接続されるキャパシタＣ２をさらに含み、トランジスタＭ３、Ｍ４に直前走査線Ｓｎ−１からの選択信号が印加されるということが、本発明の第１実施形態による画素回路との差異点である。
【００７１】
以下、図１０を参照して本発明の第４実施形態による画素回路の動作を説明する。
【００７２】
まず、直前走査線Ｓｎ−１からの選択信号がローレベルになると、トランジスタＭ３、Ｍ４が導通し、キャパシタ電極Ａには電源電圧ＶＤＤが、キャパシタ電極Ｂには補償電圧Ｖｓｕｓが印加される。この後、現在走査線Ｓｎからの選択信号がローレベルになり、トランジスタＭ２が導通する。従って、キャパシタ電極Ｂはデータ電圧に変更され、キャパシタ電極Ｂの電圧変化量の分キャパシタ電極Ａの電圧が変更される。キャパシタ電極Ａの電圧は、式１１のとおりである。
【００７３】
【数１１】
2011043837.tif 000013
【００７４】
従って、キャパシタＣ２の両電極には電源電圧ＶＤＤとキャパシタ電極Ａの電圧が印加され、キャパシタＣ２が充電される。この時、キャパシタＣ２に充電される電圧は式１２のとおりであり、これに対応する電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れるようになる。
【００７５】
【数１２】
2011043837.tif 000014
【００７６】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流は、式１３のとおりである。
【００７７】
【数１３】
2011043837.tif 000015
【００７８】
式１３から、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流が、電源電圧ＶＤＤに影響を受けないことが分かる。
【００７９】
図１１は、本発明の第１実施形態による画素回路を発光表示装置の表示パネルに適用したものを示している。図１１に示すように、複数の画素回路が電源電圧ＶＤＤを供給するためのラインつまり電源電圧ＶＤＤに連結されている。このような表示パネル１００で、電源電圧ＶＤＤを供給するラインに存在する寄生抵抗成分により電圧降下が生じるが、本発明によれば、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流がこのような電源電圧ＶＤＤでの電圧降下による影響を受けないようになる。
【００８０】
図１２は、発光表示装置の画素回路において、電源電圧ＶＤＤの電圧降下による有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流の量を示したグラフである。図１２中の（ａ）は、従来の画素回路の電流曲線を示すものであり、図１２中の（ｂ）は、本発明の第１実施形態による画素回路の電流曲線を示すものである。
【００８１】
図１２から、従来の画素回路で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流が電源ラインの電圧降下による影響を大きく受ける反面、本発明の第１実施形態による画素回路は、ほとんど影響を受けないことが分かる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態による発光表示装置について説明した。前記した実施形態は、本発明の概念が適用された一実施形態であって、本発明の範囲が前記実施形態に限定されず、多様な変形が本発明の概念をそのまま利用して形成できる。
【００８３】
例えば、図７において、トランジスタＭ１、Ｍ５は、Ｐタイプのチャンネルを有するトランジスタだけでなく、Ｎタイプのチャンネルを有するトランジスタでも実現可能であり、第１電極、第２電極、及び第３電極を備え、第１電極及び第２電極間に印加される電圧により、第２電極から第３電極に流れる電流の量を制御できる能動素子として実現できる。
【００８４】
また、トランジスタＭ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ６などは、選択信号に応答してキャパシタＣstの両電極をスイッチングするための素子であって、これと同一な機能がある多様なスイッチング素子を利用して実現できる。
【符号の説明】
【００８５】
１０…画素回路
１１…電圧補償部
１００…有機ＥＬ表示パネル
２００…走査駆動部
３００…データ駆動部
Ｄ１−Ｄｍ…データ線
Ｓ１−Ｓｎ…走査線
Ｍ１−Ｍ６…トランジスタ
【図１】
2011043837.tif 000016
【図２】
2011043837.tif 000017
【図３】
2011043837.tif 000018
【図４】
2011043837.tif 000019
【図５】
2011043837.tif 000020
【図６】
2011043837.tif 000021
【図７】
2011043837.tif 000022
【図８】
2011043837.tif 000023
【図９】
2011043837.tif 000024
【図１０】
2011043837.tif 000025
【図１１】
2011043837.tif 000026
【図１２】
2011043837.tif 000027