JP2005316474A - アクティブマトリックス方式有機発光ディスプレイ - Google Patents

アクティブマトリックス方式有機発光ディスプレイ Download PDF

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Abstract

【課題】 回路の抵抗が引き起こす電力損耗を減少し、電圧を発光させたい画素に均一に出力させることができる画素アレイ構造を有する有機発光ディスプレイ装置を提供すること。
【解決手段】 上記目的を解決するために、複数の走査線と複数のデータ線の交差によって形成され、複数の画素を含むアレイを構成する走査線とデータ線の交差網、複数の電流供給線、各画素の中に位置する少なくとも一つの発光装置、および各画素の対応する前記発光装置、前記走査線、前記データ線と、前記電流供給線に接続した駆動回路を含み、前記駆動回路が前記走査線と前記データ線を通して対応する走査信号とデータ信号を受けた時、電流を前記発光装置に伝送する有機発光ディスプレイであって、前記電流供給線は、複数の交差により交差網を形成することを特徴とする有機発光ディスプレイを採用する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、アクティブマトリックス方式有機発光ディスプレイに関し、特に、有機発光ディスプレイの画素アレイの電流供給線配列方式に関するものである。
有機発光ディスプレイは、近年、多くの発光ディスプレイ技術領域の研究と発展を引き付けてきた。例えば、プラズマディスプレイなどのその他の発光ディスプレイに比べ、有機発光ディスプレイは、低電力消費、小空間、および高明度画質などの多くの利点を有する。従来の有機発光ディスプレイは、走査線とデータ線が交差して形成された画素アレイを含み、その中の各画素は、それぞれ一つの発光装置と接続される。前記発光装置は、有機発光装置（ＯＬＥＤ）であることができ、通常は、各画素に接続された駆動回路によって駆動される。
図１は、従来の有機発光装置の画素回路図である。前記画素回路１１０は、発光装置１１８と二つのトランジスタ１１２とトランジスタ１１４により構成された駆動回路と、蓄積キャパシタ１１６を含む。前記トランジスタ１１２とトランジスタ１１４は、例えば、薄膜トランジスタなど、どの形式のトランジスタでもよい。トランジスタ１１４は、走査線１０２に接続されたゲートを含み、そのソースとドレインは、データ線１０４と前記蓄積キャパシタ１１６の一つの電極端子の間に接続される。前記蓄積キャパシタ１１６のもう一つの電極端子は、電流供給線１２２に接続され、電圧Ｖｄｄを有する。前記画素回路１１０が選択された時、前記トランジスタ１１４が動作し、データ信号ＤＡＴＡで前記蓄積キャパシタ１１６を充電し、画像情報を有させる。
前記トランジスタ１１２のドレインとソースは、発光装置１１８を通して電圧Ｖｄｄと接地電圧Ｖｓｓの間に接続される。前記蓄積キャパシタ１１６は、前記トランジスタ１１２のゲートとドレインの間に接続される。前記トランジスタ１１２は、駆動トランジスタの働きをし、蓄積キャパシタ１１６が充電され、データ信号電圧を有する時、電流を発光装置１１８に発する。
図２は、従来の有機発光ディスプレイの画素アレイの回路図である。前記画素アレイ１００は、走査線１０２とデータ線１０４が交差して形成された画素アレイと、走査線１０２の方向に平行した電流供給線１２２を含む。一つのスキャン駆動集積回路１６２は、前記走査線に接続され、一つのデータ駆動集積回路１６４は、前記データ線１０４に接続される。全ての電流供給線１２２は更に、共同の電力バス１５０に接続される。
図２では、前記画素アレイ１００でテストを行い、中央に暗黒領域１８２を有する白色背景領域１８４を示している。前記暗黒領域１８２が対応している発光装置は、オフであり、周囲の白色背景領域１８４の発光装置は、オンである。前記暗黒領域１８２の両側の領域１８６は、白色背景領域１８４の中のその他の領域と異なる明度を表す。
図３は、従来の有機発光ディスプレイの一つの画素の電圧降下を模擬している回路モジュールである。電流が一つの画素に流れる前に、前記画素の外の回路に先に流れ、損耗（ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）を招く。この回路は、同効果のレジスタ１３０を用いることができる。前記レジスタ１３０は、端点Ｘと電圧Ｖｄｄの間に接続され、発生した電圧降下は、損耗量となる。仮に接地電圧Ｖｓｓが地線の場合、前記端点Ｘ上でレジスタの損耗のために生じる電圧降下Ｖｄｒｏｐは：
Ｖｘ＝Ｖｄｄ−Ｖｄｒｏｐ （１）
と表すことができる。
電流供給線１２２Ｂの全ての画素が発光し、第一行に位置された画素Ｂを例に、電圧降下Ｖｄｒｏｐを以下の式で表すことができる：
Ｖｄｒｏｐ＝Ｉ×Ｎ×Ｒ （２）
Ｉは、電流供給線１２２Ｂの各画素に伝送された電流であり、Ｎは、電流供給線１２２Ｂにある全ての画素の総数であり、Ｒは、前記レジスタ１３０の抵抗値である。
また、電流供給線１２２Ａの半数の画素（Ｎ／２）しか発光しない、第一行に位置された画素Ａを例に、電圧降下Ｖｄｒｏｐを以下の式で表すことができる：
Ｖｄｒｏｐ＝Ｉ×（Ｎ／２）×Ｒ （３）
上述の模擬は、レジスタの損耗によって生じた電圧降下を示しており、同一線上で発光した画素の数量に基づいて決まる。よって、駆動回路に使用可能の有効な電圧は変動し、望ましくない明度の減衰を招く。
特許文献１（特開２００２−２２９４８３号公報）には、電流供給線の幅をデータ線や走査線の幅よりも広くしたり、電流供給線の厚さをデータ線や走査線の厚さよりも厚くすることによって、電流供給線の抵抗を下げ、消費電力を少なくすることが記載されているが、回路の抵抗が引き起こす電力損耗を減少するものではない。
特開２００２−２２９４８３号公報
従って、本発明の目的は、回路の抵抗が引き起こす電力損耗を減少し、電圧を発光させたい画素に均一に出力させることができる画素アレイ構造を有する有機発光ディスプレイ装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記に示す有機発光ディスプレイ装置によって、達成される。
すなわち、本発明は、複数の走査線と複数のデータ線の交差によって形成され、複数の画素を含むアレイを構成する走査線とデータ線の交差網、
複数の電流供給線、
各画素の中に位置する少なくとも一つの発光装置、および
各画素の対応する前記発光装置、前記走査線、前記データ線と、前記電流供給線に接続した駆動回路を含み、
前記駆動回路が前記走査線と前記データ線を通して対応する走査信号とデータ信号を受けた時、電流を前記発光装置に伝送する有機発光ディスプレイであって、
前記電流供給線は、複数の交差により交差網を形成することを特徴とする有機発光ディスプレイを提供するものである。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記電流供給線の交差網は、Ｘ軸方向に平行した複数の第一電流供給線と、前記Ｘ軸方向と交差するＹ軸向に平行した複数の第二電流供給線とからなるものが好ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記電流供給線の交差網は、各画素と接続点で交差する複数の電流供給線を含むものであることが好ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記駆動回路は、
蓄積キャパシタ、
走査線とデータ線の間に接続され、前記走査信号を受けている時、前記データ信号を前記蓄積キャパシタに蓄積するスイッチ装置、および
前記発光装置と少なくとも一つの電流供給線の間に接続され、前記蓄積キャパシタに蓄積された前記データ線に基づいて電流を前記発光装置に発する駆動装置を有するものが好ましく用いられる。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記スイッチ装置は、スイッチング薄膜トランジスタ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることが好ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記駆動装置は、駆動薄膜トランジスタ（ｄｒｉｖｉｎｇ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることが好ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイにおいて、前記発光装置は、少なくとも一つの有機発光装置を含むことが好ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイは、前記走査線に接続されたスキャン駆動集積回路、および前記データ線に接続されたデータ駆動集積回路とを更に有することが望ましい。
本発明に係る前記有機発光ディスプレイは、Ｘ軸方向の複数の第一電流供給線に平行して接続された第一電力バス、およびＹ軸方向の複数の第二電流供給線に平行して接続された第二電力バスを更に有することが望ましい。
本発明に係る有機発光ディスプレイでは、暗黒領域２５０の表示は、対応する画素の状態を変えることによって達成される。例えば、暗黒領域２５０の発光装置がオフにされ、ディスプレイ領域２８０にあるその他の画素の発光装置がオンにされる。ここにおいて、電流供給線２２２と電流供給線２２４が交差した網は、回路の抵抗が引き起こす電力損耗を減少し、電圧を発光させたい画素に均一に出力させることができる。
本発明の目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
ここでは、従来技術の問題を克服した有機発光ディスプレイの電流供給線配列の方式を説明している。ここで説明された有機発光ディスプレイは、アクティブマトリクス方式有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイである。
図４は、本発明の一つの実施例の有機発光ディスプレイの画素アレイ構造図である。画素アレイ２００は、走査線２０２とデータ線２０４が交差して形成した複数の画素２１０と、複数の電流供給線２２２と電流供給線２２４が交差網を含む。前記走査線２０２は、走査信号ＳＣＡＮを発し、動作させたい画素を選択する。同時に、前記データ線２０４は、画像情報を含むデータ信号ＤＡＴＡを発し、前記選択された画素に対応する明度を有する光を発することができる。
図５は、本発明の一つの実施例の有機発光ディスプレイの画素回路構造図である。画素２１０は、第一トランジスタ（駆動装置）２１２、第二トランジスタ（スイッチ装置）２１４、蓄積キャパシタ２１６と、少なくとも一つの発光装置２１８を含む。前記第一トランジスタ２１２は、ＰＭＯＳ薄膜トランジスタであり、第二トランジスタ２１４は、ＮＭＯＳまたはＰＭＯＳ薄膜トランジスタであることができる。本実施例では、前記第二トランジスタ２１４は、走査線２０２に接続したゲートを含み、同時にそのソースとドレインは、データ線２０４と蓄積キャパシタ２１６の電極の間に接続される。前記蓄積キャパシタ２１６のもう一つの電極は、前記電流供給線２２４に接続され、電圧Ｖｄｄ１を有する。前記画素２１０が選択された時、前記第二トランジスタ２１４の働きは、薄膜トランジスタを切換え、蓄積キャパシタ２１６に画像情報を含むデータ信号ＤＡＴＡを受けさせ、充電させる。
前記第一トランジスタ２１２のドレインとソースは、前記電圧Ｖｄｄ１から発光装置２１８を通して接地電圧Ｖｓｓに接続する。前記蓄積キャパシタ２１６は、前記第一トランジスタ２１２のゲートとドレインの間に接続される。発光装置２１８は、有機発光装置であることができ、第一トランジスタ２１２の働きは、トランジスタを駆動し、蓄積キャパシタ２１６で蓄積されたデータ信号のレベルに基づいて電流を発光装置２１８に発する。
上述の実施例は、画素回路の一つの特定の例を表しているだけで、各種の画素駆動回路は、以下に詳細される電流供給線の配列方式に合わせて具体的に実施することもできる。
図４と図５に示すように、前記画素アレイ２００は、電流供給線２２２と電流供給線２２４が交差して網を成しており、対応する電圧Ｖｄｄ２と電圧Ｖｄｄ１を有する。前記電流供給線２２２は、水平方向の走査線２０２に沿って平行し、前記電流供給線２２４は、垂直方向のデータ線２０４にそって平行する。電流供給線２２２と電流供給線２２４は、接続点２２６で互いに交差する。よって、電圧Ｖｄｄ１＝電圧Ｖｄｄ２ である。実施例では、画素アレイ２００の各画素２１０は、少なくとも一つの電流供給線２２２と電流供給線２２４が交差して接続した接続点２２６を含む。電流供給線２２２と電流供給線２２４が交差して形成された網によって、各画素への回路の抵抗が引き起こす損耗を減少することができる。よって、画素２１０の選択性の発光による望ましくない電力バイアス（ｐｏｗｅｒ ｂｉａｓ）を防ぐことができる。
図６は、本発明の一つの実施例の有機発光ディスプレイの画素アレイがテストモードにある概略図である。前記ディスプレイシステムは、ディスプレイ領域２８０の中間に暗黒領域２５０を示している。前記ディスプレイ領域２８０は、走査線２０２とデータ線２０４の交差によって形成された画素２１０のアレイである。スキャン駆動集積回路２６２とデータ駆動集積回路２６４は、対応して前記走査線２０２とデータ線２０４に接続し、走査信号ＳＣＡＮとデータ信号ＤＡＴＡを前記画素２１０に伝送する。電力バス２７２と電力バス２７４は、更に対応して前記電流供給線２２２と電流供給線２２４に接続し、電圧Ｖｄｄ２と電圧Ｖｄｄ１を提供する。
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
本発明に係る有機発光ディスプレイは、回路の抵抗が引き起こす電力損耗を減少し、電圧を発光させたい画素に均一に出力させることができる画素アレイ構造を有する。従って、本発明は、アクティブマトリックス方式有機発光ディスプレイとして好適に用いられる。
図１は、従来の有機発光ディスプレイの画素回路の構造図である。 図２は、従来の有機発光ディスプレイの画素アレイの構造図である。 図３は、従来の有機発光ディスプレイの画素の電圧降下を模擬している回路モジュール図である。 図４は、本発明の実施例の一つの有機発光ディスプレイの画素アレイ構造図である。 図５は、本発明の実施例の一つの有機発光ディスプレイの画素回路構造図である。 図６は、本発明の実施例の一つの有機発光ディスプレイの画素アレイがテストモードにある概略図である。
符号の説明
１０２ 走査線
１０４ データ線
１１０ 画素回路
１１２ トランジスタ
１１４ トランジスタ
１１６ 蓄積キャパシタ
１１８ 発光装置
１２２ 電流供給線
１２２Ａ 電流供給線
１２２Ｂ 電流供給線
１３０ レジスタ
１５０ 電力バス
１６２ スキャン駆動集積回路
１６４ データ駆動集積回路
１８２ 暗黒領域
１８４ 白色背景領域
１８６ 領域
２００ 画素アレイ
２０２ 走査線
２０４ データ線
２１０ 画素
２１２ 第一トランジスタ
２１４ 第二トランジスタ
２１６ 蓄積キャパシタ
２１８ 発光装置
２２２ 電流供給線
２２４ 電流供給線
２２６ 接続点
２５０ 暗黒領域
２６２ スキャン駆動集積回路
２６４ データ駆動集積回路
２７２ 電力バス
２７４ 電力バス
２８０ ディスプレイ領域

Claims (9)

  1. 複数の走査線と複数のデータ線の交差によって形成され、複数の画素を含むアレイを構成する走査線とデータ線の交差網、
    複数の電流供給線、
    各画素の中に位置する少なくとも一つの発光装置、および
    各画素の対応する前記発光装置、前記走査線、前記データ線と、前記電流供給線に接続した駆動回路を含み、
    前記駆動回路が前記走査線と前記データ線を通して対応する走査信号とデータ信号を受けた時、電流を前記発光装置に伝送する有機発光ディスプレイであって、
    前記電流供給線は、複数の交差により交差網を形成することを特徴とする有機発光ディスプレイ。
  2. 前記電流供給線の交差網は、Ｘ軸方向に平行した複数の第一電流供給線と、前記Ｘ軸方向と交差するＹ軸向に平行した複数の第二電流供給線とからなる請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
  3. 前記電流供給線の交差網は、各画素と接続点で交差する複数の電流供給線を含む請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
  4. 前記駆動回路は、
    蓄積キャパシタ、
    走査線とデータ線の間に接続され、前記走査信号を受けている時、前記データ信号を前記蓄積キャパシタに蓄積するスイッチ装置、および
    前記発光装置と少なくとも一つの電流供給線の間に接続され、前記蓄積キャパシタに蓄積された前記データ線に基づいて電流を前記発光装置に発する駆動装置を有する請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
  5. 前記スイッチ装置は、スイッチング薄膜トランジスタ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である請求項４に記載の有機発光ディスプレイ。
  6. 前記駆動装置は、駆動薄膜トランジスタ（ｄｒｉｖｉｎｇ ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である請求項４に記載の有機発光ディスプレイ。
  7. 前記発光装置は、少なくとも一つの有機発光装置を含む請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
  8. 前記走査線に接続されたスキャン駆動集積回路、および前記データ線に接続されたデータ駆動集積回路を更に有する請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
  9. Ｘ軸方向の複数の第一電流供給線に平行して接続された第一電力バス、およびＹ軸方向の複数の第二電流供給線に平行して接続された第二電力バスを更に有する請求項１に記載の有機発光ディスプレイ。
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