JP2005507505A - 有機ｅｌディスプレイパネルとこれを備えた有機ｅｌディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は有機ＥＬディスプレイパネルとこれを備えた有機ＥＬディスプレイ装置に関する。本発明による有機ＥＬディスプレイパネルは、複数のデータライン；複数のスキャンライン；第２端が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子；及び前記データラインと前記スキャンライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号に基づいて前記インピーダンス素子によりレベル低減された電源が供給されて自己発光するピクセル電極を含む。その結果、水平走査配線と駆動ＩＣを減らし、有機ＥＬパネルを単純化することができ、ピクセル電極内に備わる駆動素子が有する固有のしきい電圧値が異なっていても内蔵されたインピーダンス素子を通じて該当駆動素子の出力電流の可変幅を減らし、階調表示の限界を克服することができる。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬディスプレイパネルとその装置に関し、さらに詳しくは、簡単でＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示の限界を克服できる有機ＥＬディスプレイパネルとこれを備えた有機ＥＬディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在用いられるディスプレイ装置のうち最も多く使われているものとしてブラウン管（CRT）があり、コンピュータ用としては液晶表示装置（以下、LCD）の使用が益々増えている。しかしながら、ブラウン管の場合、重くて体積が大きく、ＬＣＤの場合は低輝度で、側面視認性が悪く、低効率であるなどの短所があって使用者の要望を満たしていない。
これにより、現在はさらに安価で、高効率で、薄くて軽いディスプレイ装置を開発するために様々な努力がなされており、そのような次世代ディスプレイ素子として注目されているものの一つがOrganic Light Emitting Device（OLED）である。
【０００３】
このようなＯＬＥＤは、特定有機物または高分子等のElectroluminescence（EL：電気を加えた時に光を放出する現象）を利用するもので、バックライトを使用するＬＣＤよりさらに薄く作ることができ、安価で簡単に製作することができ、視野角が広くて明るい光を出すという長所を有していて、これに関する研究が世界的に盛んに行われている。
図１は、一般的な有機ＥＬ駆動素子の一例を説明するための回路図である。図１に示すように、一般的な有機ＥＬ駆動素子は、スイッチングトランジスタ（QS）、駆動トランジスタ（QD）、キャパシター（Cst）及びＥＬ素子（EL）から構成される。
【０００４】
動作時、CRTのようなディスプレイ装置に比べて輝度が低いので一つの横ラインを選択する時にのみ発光する手動駆動方式でなく、発光デューティを大幅増やしたアクティブ駆動方式を用いる。この時、発光セルの活性層は注入された電流密度に比例して光を発散する。
しかし、従来有機ＥＬ駆動素子の場合、その駆動回路は非常に簡単であるが、外部から電圧を印加しなければならず、有機ＥＬ素子にも電圧を印加しなければならない問題がある。
【０００５】
通常の有機ＥＬ素子は、印加電圧に非常に敏感であるので変化が激しく階調表現が難しい構造となっている。このような短所を補完するために、SID ０１ Digest p.３８４に示された図２のように、外部から電流を印加し、セルにおいても外部に印加された電流値分の電流が印加されるセル駆動部である。
図２は、従来有機ＥＬ駆動素子の他の例を説明するための回路図である。
【０００６】
図２に示すように、有機ＥＬセルに電流を供給するために外部から輝度データ（Ｄａｔａ）を電流に印加し、画面の各水平ラインに該当するタイミングに選択信号を与えて特定座標に輝度データを印加する。この入力された輝度データは、電流ミラー回路（QS１、QS２）を通じて有機ＥＬ素子に入力された電流と同一な値の電流を流す。その後現在の水平ラインを遮断し、次の段の水平ラインを選択するとストレージキャパシター（Cst）で有機ＥＬ素子に流した電流に必要なＴＦＴ（QS２）のゲート電圧を維持しているので、次のフレームで新たな輝度データと水平ライン（コラムline）選択信号が入るまでに有機ＥＬ素子に一定の電流が流されることになる。
【０００７】
ところが、前記図２においても次のような問題がある。特定スキャンライン（scan１）と電流ミラー動作及び電流維持動作選択配線（scan２）を一つの組（Pair）として必要とする。これで垂直走査配線と駆動ＩＣが２倍に増え、生産収率及びコストの面で問題となる。
また、輝度データは電流であるため既存の電圧駆動ＩＣを利用できず、新たな開発が必要であり、電圧駆動ＩＣに比べて技術的に難しい。
【０００８】
また、有機ＥＬの各セルに具備された多数の薄膜トランジスタ（TFT）の特性は、電流ミラーとして作動するために互いに均一でなければならず、他のセルに具備されたＴＦＴともその特性が均一である必要がある。電流ミラーとして作動するＴＦＴは、スイッチングモードではなく活性モードで作動するため最適の特性が要求される。
また、有機ＥＬに電流を供給するＴＦＴのしきい値入力電圧の特性変化が生じると出力変化が発生して輝度データと異なる電流を供給し、輝度変化が生じ、微細階調の実現が難しい。
【０００９】
以上のように、従来の有機ＥＬ駆動セルにおいては垂直走査配線と駆動ＩＣを増やしても相当な問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、垂直走査配線と駆動ＩＣを減らし、単純化した有機ＥＬパネル内にあるＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示限界を克服するための有機ＥＬディスプレイパネルを提供することである。また、本発明の他の目的は、前記有機ＥＬディスプレイパネルを備えた有機ＥＬディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的を実現するための一つの特徴による有機ＥＬディスプレイパネルは、データ信号を伝達する複数のデータライン；前記データラインと直交して走査信号を伝達する複数のスキャンライン；第１段が前記データラインに連結され、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子；及び前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号に基づいて前記インピーダンス素子によってレベル低減された電源が供給されて自己発光するピクセル電極を含む。
【００１２】
また、前記本発明の他の目的を実現するための一つの特徴による有機ＥＬディスプレイ装置は、外部から画像信号とその制御信号の提供を受けて第１及び第２タイミング信号を出力し、電源制御信号を出力するタイミング制御部；前記画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を出力するコラム駆動部；前記第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を出力するロー駆動部；前記電源制御信号の提供を受けてスイッチングされた電源を出力する電源供給部；複数のデータラインと、複数のスキャンラインと、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子と、前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記共通端を通じて入力される前記スイッチング電源と前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号との差電圧によって自己発光するピクセル電極を含む有機ＥＬディスプレイパネルを含む。
【００１３】
このような有機ＥＬディスプレイパネルとこれを備えた有機ＥＬディスプレイ装置によれば、水平走査配線と駆動ＩＣを減らすことによって有機ＥＬパネルを単純化することができ、ピクセル電極内に備わる駆動素子が有する固有のしきい電圧値が異なっても内蔵されたインピーダンス素子を通じて該当駆動素子の出力電流の可変幅を減らすことにより、有機ＥＬパネル内にあるＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示の限界を克服することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機ＥＬ駆動セルの駆動トランジスタのソース端に電気抵抗役割をするインピーダンス素子を追加することで、有機ＥＬディスプレイパネル内の各セル毎に具備された駆動トランジスタのしきい値電圧特性のばらつき及び有機ＥＬ素子毎の入力電圧対出力電流比特性のばらつきによる出力電流が均一になり、高段階の階調を表現することができる。
【００１５】
また、アナログ特性を有するトランジスタを用いなくても、工程が多少容易で製造収率の高いデジタル特性を有するトランジスタだけで所望の階調レベルを表現することができる。
また、データを有機ＥＬ駆動セルに記録する際に、電圧出力モードであってオン／オフ出力される従来安価の駆動ICを用いることができる。
【００１６】
また、電流駆動モードセルの場合、追加走査配線を行う必要がなくなってセル構造が簡単になり、これにより製造収率を高めることができ、追加的な駆動ＩＣを備える必要がない。さらに、階調表示するＤＰＳ駆動法を用いる時に、電流供給素子を外部に電力スイッチング素子一つで構成可能であり、有機ＥＬパネル特性のばらつきを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように実施例に関して説明する。
図３は本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
図３に示すように、本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子は、データ信号を伝達する複数のデータライン（DATA）と、データラインと直交して走査信号を伝達する複数のスキャンライン（SCAN）と、第１段がデータラインに連結され、第２段がスキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチングトランジスタ（QS）と、データラインとゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、スイッチングトランジスタ（QS）の第１段を通じて入力されるデータ信号によって自己発光するピクセル電極を含む。
【００１８】
ピクセル電極はストレージキャパシター（Cst）、ソース抵抗（Rs）、駆動トランジスタ（QD）及び有機ＥＬ素子（OEL）からなる。
ストレージキャパシター（Cst）は、一端が接地され、他端がスイッチングトランジスタ（QS）の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積し、ソース抵抗（Rs）はストレージキャパシター（Csｔ）の一端に連結される。
【００１９】
駆動トランジスタ（QD）は、第１段を通じて入力されるデータ信号に応答してターンオン／オフ駆動され、第２段を通じて連結されたソース抵抗（Rs）によってレベル低減された駆動電圧を第３段を通じて出力する。
有機ＥＬ素子（OEL）は、一端を通じて外部から負極性の有機ＥＬ駆動電圧（-VEE）の提供を受け、他段を通じて駆動トランジスタ（QD）の第３段に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧により流れる電流によって自己発光する。
【００２０】
図３では、有機ＥＬ素子が負極性の有機ＥＬ駆動電圧を直接受けることを説明したが、前記有機ＥＬ素子端は接地され、前記ストレージキャパシター（Cst）端に有機ＥＬ駆動電圧を印加することもできる。この時に供給される有機ＥＬ供給電圧は正極性（+VEE）であることが好ましい。
図４は本発明による有機ＥＬディスプレイ素子の駆動を説明するためのタイミング図であって、特にデータ電圧と隣接するスキャンライン間に各々入力される第１選択信号と第２選択信号を説明するためのタイミング図である。
【００２１】
図３と図４を参照してその動作について詳細に説明する。
まず、データ電圧が低レベルになると同時に第１選択信号がアクティブ状態（またはハイレベル）になると、スイッチングトランジスタ（QS）がターンオンされ、ストレージキャパシタ（Cst）に負極性の電荷が充電される。
ストレージキャパシタ（Cst）に第１選択信号のデータ電圧値と同一レベルの電圧で十分に充電されると、現在の第１選択信号は低レベルになり、ストレージキャパシタ（Cst）への充電動作を停止すると同時に画像フレームにおいて次の番になる第２選択信号がアクティブ状態になる。ここで、第２選択信号は新たなデータ電圧を選択することになり、次の段に設置されるストレージキャパシタ（Cst）（図示せず）に電荷を充電する動作を繰り返す。
【００２２】
このような方式でストレージキャパシタ（Cst）に電荷が一旦充電されれば、充電された電圧は駆動トランジスタ（QD）のゲートに対して（-）極性であり、駆動トランジスタ（QD）はP-MOSFETであるのでターンオンされる。
したがって、電流は接地端（GND）、ソース抵抗（Rs）、駆動トランジスタ（QD）、有機ＥＬ素子（OLE）を経由して負極性の有機ＥＬ駆動電圧原（-VEE）に流れて有機ＥＬ素子は発光状態となる。
【００２３】
また、データ電圧が高レベルになると同時に第１選択信号がアクティブ（またはハイレベル）状態になると、スイッチングトランジスタ（QS）はターンオフされ、ストレージキャパシタ（Cst）に充電された負極性（-）電荷はグラウンド電位となって放電される。結局ストレージキャパシタ（Cst）に充電されたグラウンド電位は、駆動トランジスタ（QD）のゲートしきい値に到らず、駆動トランジスタ（QD）はターンオフされるので有機ＥＬ素子（OEL）に電流が流れず非発光状態となる。
【００２４】
前記のように、有機ＥＬ表示装置での発光輝度はデータ信号が高レベルであるか低レベルであるかによって決定されるので、有機ＥＬ表示装置での階調表示は専ら点灯と消灯のみ存在する。このような場合、駆動トランジスタ（QD）は、製造が難しい活性領域の特性よりは製造が容易な飽和領域の特性のみを満たせばよい。つまり、アナログ用トランジスタ仕様よりデジタル用トランジスタを用いるのが好ましい。
【００２５】
駆動トランジスタ（QD）が飽和領域の特性を有することになれば階調表現ができないこともあるが、ケイ．イヌカイ（K.Inukai）によって発表された“SID ００ Digest p９２７、３６.４L”の記載のように、セルの発光または非発光を利用し、一つのフレームを輝度加重値を有する複数のサブフィールドに分離して階調を表現することができる。
つまり、ディスプレイ周期分割（display period separated；以下、DPS）駆動法または瞬間削除スキャン（simultaneous erasing scan；以下、SES）駆動法を用いれば、飽和領域特性を有する駆動トランジスタ（QD）を用いる場合にも階調表現を容易に行うことができる。
【００２６】
一方、前記ＤＰＳ駆動法やＳＥＳ駆動法の使用においては、フレームを構成する全ての有機ＥＬ素子が発光した時にそれぞれ同一な輝度特性を有しなければならない。
実際、有機ＥＬ素子に流れる電流が一定である場合には、発光輝度特性のばらつきよりもこれらをスイッチングする駆動トランジスタ（QD）の通電オン抵抗のばらつきにさらに敏感である。
【００２７】
有機ＥＬ素子に用いられるスイッチング素子はＭＯＳ型トランジスタ（MOSFET）であるが、ターンオン時の抵抗特性はMOSFETのゲートしきい値電圧にかかっている。実際の工程上、フレーム内全てのスイッチングトランジスタ（QS）のしきい値電圧（Vth）特性を均一に製造することは非常に難しい。
これに対して本発明は、前記のしきい値電圧特性に敏感でなく、少しの有機ＥＬ素子特性のばらつきがあっても各ピクセルの有機ＥＬ発光特性を一定にするものである。
【００２８】
以下、有機ＥＬパネル内にマトリックスタイプで構成される複数の有機ＥＬ素子が互いに均一な特性を有するようにする方法に関して説明する。
図５aは、従来有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面であり、図５bは、本発明による有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【００２９】
スイッチングトランジスタ（QS）が通電されれば、ストレージキャパシタ（Cst）にはグラウンド（GND）に対して（-）極性で充電され、この充電電圧は再び駆動トランジスタ（QD）のゲート端子に印加され、駆動トランジスタ（QD）はP型MOSFETであるのでターンオンされる。ここで、充電電圧をVgg、駆動トランジスタ（QD）のゲート端子とソース端子間にかかる電圧をVgs、ソース抵抗（Rs）両端間の電圧をVrs、駆動トランジスタ（QD）のドレーン-ソース端子に流れる電流をId、駆動トランジスタ（QD）固有のしきい値電圧をVthと定義する。
【００３０】
従来技術の図１、２に示すように、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）がない場合、つまり、ソース抵抗が０Ωである場合には、しきい値電圧（Vth）が駆動トランジスタ毎に異なるためVgs-Id特性は図５と同一である。
図５に示すように、任意の駆動トランジスタであるMOSFET駆動素子１（device１）に対するしきい値電圧をVth１、該当駆動トランジスタのドレーンソース端子に流れる電流をId１とし、その他の任意の駆動トランジスタであるMOSFET駆動素子２（device２）に対するしきい値電圧をVth２、該当駆動トランジスタのドレーン-ソース端子に流れる電流をId２と仮定すれば、それぞれの駆動トランジスタ（QD）固有のしきい値電圧（Vth）の偏差によってその出力電流（Id）は非常に敏感なものに変わる。
【００３１】
一方、図５に示すように、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）を挿入した場合には、ゲートしきい値電圧（Vth）が変化しても出力電流Id１、Id２は、従来のソース抵抗を具備しない有機ＥＬセルに比べてその可変量が少ないことが分かる。
つまり、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）がない場合には、駆動トランジスタ（QD）のゲート端子とソース端子間にかかる電圧（Vgg）を正確に印加しなければならないが、ソース抵抗（Rs）がある場合には、ゲートしきい値電圧（Vth）以上に十分にかけるだけで出力電流の変化は少ないことが確認できる。
【００３２】
前記内容を式で表すと次の数式１乃至数式４のとおりである。
【００３３】
【数１】
【００３４】
【数２】
【００３５】
【数３】
【００３６】
【数４】
以上のように、ソース抵抗（Rs）にかかる電圧によって負帰還が起こるので駆動トランジスタが素子自体特性の不均一や温度のドリフトによる変化に対して多少安定した作動をする長所がある。
【００３７】
つまり、ソース抵抗（Rs）値は、精密な値を要しないため、有機ＥＬパネル製造の時に多少偏差があってもその動作を安定化できるという利点がある。負帰還される電圧のみ差があり、出力電流にはほとんど変化がない。ソース抵抗（Rs）値が大きくなるほど安定するが、無理に大きくせず充電電圧（Vgg）を十分に上げて並行作動することが効果的である。
【００３８】
図６は、本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面であって、前記の図３と比べて、駆動トランジスタのソース端に連結された抵抗が駆動トランジスタのドレーン端に連結されるように実現することもできる。
以上の実施例では、抵抗素子を挿入した一例をそれぞれ説明したが、抵抗素子の代りに抵抗特性を有する他の素子によっても本発明を達成することができる。
【００３９】
図７は、本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面であって、抵抗素子の代りに抵抗特性を有するインヘンスメント（enhancement）NタイプのMOSFETを利用した例である。
ここで、インヘンスメントMOSFETのドレーン端子とゲート端子を連結すれば、公知のように、ダイオードの特性と類似した特性を有する。特に、動作点がしきい値電圧を超える活性領域を用いると抵抗素子を利用するのと同じ効果が得られる。
【００４０】
なお、半導体基板に抵抗素子を実現するよりモストランジスタを実現する場合、配置面積が減る長所がある。ここで、MOSが有するしきい値電圧（Vth）の変化によって電流対比電圧特性が変わり、これはロードが変わるものと見なすことができる。しかし、ソース抵抗は誤差が多少大きくても有機ＥＬ素子を駆動するMOSFETが安定的な動作には支障がない。
【００４１】
図８は、本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置を説明するための図面である。
図８に示すように、本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置は、タイミング制御部１００、コラムデータ駆動部２００、ロー駆動部３００、有機ＥＬパネル４００及び電源供給部５００を含む。
【００４２】
タイミング制御部１００は、外部から画像信号とその制御信号の提供を受けて、第１及び第２タイミング信号を生成し、生成された第１タイミング信号はコラムデータ駆動部２００に出力し、生成された第２タイミング信号はロー駆動部３００に出力し、電源制御信号を電源供給部５００に出力する。
コラムデータ駆動部２００は、タイミング制御部１００から画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を有機ＥＬパネル４００に出力する。
【００４３】
ロー駆動部３００は、タイミング制御部１００から第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を有機ＥＬパネル４００に出力する。
有機ＥＬパネル４００は、複数のデータラインと、複数のスキャンラインと、第１段がデータラインに連結され、第２段がスキャンラインに連結されて電流をオン／オフするスイッチング素子と、データラインとゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、共通端を通じて入力されるスイッチング電源とスイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号との差電圧によって自己発光するピクセル電極を含み、ロー駆動部３００から提供される走査信号に基づいてコラムデータ駆動部２００から提供される画像信号をディスプレイする。ここで、前記有機ＥＬパネルは、図３乃至図６、図７に示した画素ピクセルを含むのが好ましい。
【００４４】
電源供給部５００は前記電源制御信号の提供を受けてスイッチングされた電源を出力する。
以下、ディスプレイ周期分割（display period separated;DPS）駆動法にに係わる駆動実例を簡単に説明する。
図９は、図８の有機ＥＬディスプレイパネルに入力されるディスプレイ周期分離（DPS）方法を説明するための図面である。
【００４５】
図８と図９に示すように、表示される輝度情報は、タイミング制御部１００からコラムデータ駆動部２００に送られると共に有機ＥＬパネル４００の横ラインを選択するロー駆動部３００に制御信号を送る。この時、輝度情報データは、有機ＥＬパネル４００内に各セルを構成するストレージキャパシタ（Cst）にハイまたはローレベルの形態で充電される。
【００４６】
有機ＥＬパネル４００の第１ラインから最下ラインまで全ての走査を終えると走査動作は停止し、図８で示した電源供給部５００は、有機ＥＬ素子に所定の電源を一時に印加して走査時に各セルに電荷の充電要否によって有機ＥＬ素子が発光または消灯をする。
走査期間と発光期間が一組となって１個のサブフィールドになる。１個のフレームは、６〜８個のサブフレーム（またはサブフィールド）から構成されるが（図９では４個のサブフィールド）、各サブフィールドの差がデジタルの桁数によって、つまり加重値によって異なる。
【００４７】
つまり、ＬＳＢサブフィールドは最も小さい輝度を示す期間であり、ＬＳＢ+１サブフィールドはＬＳＢより２１倍長い期間であり、ＬＳＢ+２サブフィールドは２２倍長い期間である。
このような方式で、画像輝度データの２進数で階調を表示する。本発明の有機ＥＬパネルの点灯や消灯作動のみでＤＰＳ駆動法またはＳＥＳ駆動法を用いて階調表現が可能である。
【００４８】
図１０は、図９によるＤＰＳ駆動法を使用する場合、維持発光期間に印加される有機ＥＬ電流供給源を説明するためのタイミング図である。
図１０に示すように、電流供給素子のゲート電圧をコントロールしてＤＰＳ駆動法の時間を配分する。即ち、有機ＥＬパネルの走査期間は、電流供給素子のゲート電圧をハイレベルにし、有機ＥＬパネルの発光維持期間は電流供給素子のゲート電圧をローレベルにコントロールする方式によってＤＰＳ駆動法を実現することができる。
【００４９】
図１１は、図８の有機ＥＬディスプレイパネルと電源供給部を説明するための図面である。
図１１に示すように、ＤＳＰ駆動法においてデータ走査期間と発光維持期間が分けられているが、発光維持期間のみ有機ＥＬ素子に電流を供給すればよい。
つまり、各有機ＥＬ駆動セル（OLED）において、有機ＥＬ素子の一端はスイッチングMOSFETのドレーンに連結されており、有機ＥＬ素子の他端は有機ＥＬパネル４００内の他の有機ＥＬ素子の他端に連結されて、同時に電源供給部５００内に構成された電力スイッチ用MOSFETのドレーンに連結される。この時、電力スイッチング用MOSFETのソース端は、ＶＥＥ定電圧源に連結されており、ゲート端はタイミング制御部１００から電源スイッチング信号の提供を受けてＶＥＥ定電圧を有機ＥＬパネル４００内に実現された有機ＥＬ素子の共通端に出力する。ここで、電力スイッチ用MOSFETはPタイプであるのが好ましい。
【００５０】
動作時、発光維持期間にはP MOSFETのゲートに（-）電圧が印加されると前記電力スイッチ用MOSFETはターンオンされ、一時に有機ＥＬパネル４００の全ての有機ＥＬ駆動セルに電流を供給する。このようにすれば、有機ＥＬ駆動セル内に個別的な電流供給素子を構成する必要がなく、有機ＥＬ素子特性のばらつきに与える影響を減らすことができる。
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者が特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域の範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることが理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一般的な有機ＥＬ駆動素子の一例を説明するための回路図である。
【図２】従来有機ＥＬ駆動素子の他の例を説明するための回路図である。
【図３】本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図４】本発明による有機ＥＬディスプレイ素子の駆動を説明するためのタイミング図面である。
【図５ａ】従来有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【図５ｂ】本発明によるスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【図６】本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図７】本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図８】本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置を説明するための図面である。
【図９】図８の有機ＥＬディスプレイパネルに入力されるディスプレイ周期分離（DPS）方法を説明するための図面である。
【図１０】図９によるＤＰＳ方法を使用する場合、維持発光期間に印加される有機ＥＬ電流供給源を説明するためのタイミング図である。
【図１１】図８の有機ＥＬディスプレイパネルと電源供給部を説明するための図面である。
【０００１】
本発明は有機ＥＬディスプレイパネルとその装置に関し、さらに詳しくは、簡単でＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示の限界を克服できる有機ＥＬディスプレイパネルとこれを備えた有機ＥＬディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在用いられるディスプレイ装置のうち最も多く使われているものとしてブラウン管（CRT）があり、コンピュータ用としては液晶表示装置（以下、LCD）の使用が益々増えている。しかしながら、ブラウン管の場合、重くて体積が大きく、ＬＣＤの場合は低輝度で、側面視認性が悪く、低効率であるなどの短所があって使用者の要望を満たしていない。
これにより、現在はさらに安価で、高効率で、薄くて軽いディスプレイ装置を開発するために様々な努力がなされており、そのような次世代ディスプレイ素子として注目されているものの一つがOrganic Light Emitting Device（OLED）である。
【０００３】
このようなＯＬＥＤは、特定有機物または高分子等のElectroluminescence（EL：電気を加えた時に光を放出する現象）を利用するもので、バックライトを使用するＬＣＤよりさらに薄く作ることができ、安価で簡単に製作することができ、視野角が広くて明るい光を出すという長所を有していて、これに関する研究が世界的に盛んに行われている。
図１は、一般的な有機ＥＬ駆動素子の一例を説明するための回路図である。図１に示すように、一般的な有機ＥＬ駆動素子は、スイッチングトランジスタ（QS）、駆動トランジスタ（QD）、キャパシター（Cst）及びＥＬ素子（EL）から構成される。
【０００４】
動作時、CRTのようなディスプレイ装置に比べて輝度が低いので一つの横ラインを選択する時にのみ発光する手動駆動方式でなく、発光デューティを大幅増やしたアクティブ駆動方式を用いる。この時、発光セルの活性層は注入された電流密度に比例して光を発散する。
しかし、従来有機ＥＬ駆動素子の場合、その駆動回路は非常に簡単であるが、外部から電圧を印加しなければならず、有機ＥＬ素子にも電圧を印加しなければならない問題がある。
【０００５】
通常の有機ＥＬ素子は、印加電圧に非常に敏感であるので変化が激しく階調表現が難しい構造となっている。このような短所を補完するために、SID ０１ Digest p.３８４に示された図２のように、外部から電流を印加し、セルにおいても外部に印加された電流値分の電流が印加されるセル駆動部である。
図２は、従来有機ＥＬ駆動素子の他の例を説明するための回路図である。
【０００６】
図２に示すように、有機ＥＬセルに電流を供給するために外部から輝度データ（Ｄａｔａ）を電流に印加し、画面の各水平ラインに該当するタイミングに選択信号を与えて特定座標に輝度データを印加する。この入力された輝度データは、電流ミラー回路（QS１、QS２）を通じて有機ＥＬ素子に入力された電流と同一な値の電流を流す。その後現在の水平ラインを遮断し、次の段の水平ラインを選択するとストレージキャパシター（Cst）で有機ＥＬ素子に流した電流に必要なＴＦＴ（QS２）のゲート電圧を維持しているので、次のフレームで新たな輝度データと水平ライン（コラムline）選択信号が入るまでに有機ＥＬ素子に一定の電流が流されることになる。
【０００７】
ところが、前記図２においても次のような問題がある。特定スキャンライン（scan１）と電流ミラー動作及び電流維持動作選択配線（scan２）を一つの組（Pair）として必要とする。これで垂直走査配線と駆動ＩＣが２倍に増え、生産収率及びコストの面で問題となる。
また、輝度データは電流であるため既存の電圧駆動ＩＣを利用できず、新たな開発が必要であり、電圧駆動ＩＣに比べて技術的に難しい。
【０００８】
また、有機ＥＬの各セルに具備された多数の薄膜トランジスタ（TFT）の特性は、電流ミラーとして作動するために互いに均一でなければならず、他のセルに具備されたＴＦＴともその特性が均一である必要がある。電流ミラーとして作動するＴＦＴは、スイッチングモードではなく活性モードで作動するため最適の特性が要求される。
また、有機ＥＬに電流を供給するＴＦＴのしきい値入力電圧の特性変化が生じると出力変化が発生して輝度データと異なる電流を供給し、輝度変化が生じ、微細階調の実現が難しい。
【０００９】
以上のように、従来の有機ＥＬ駆動セルにおいては垂直走査配線と駆動ＩＣを増やしても相当な問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、垂直走査配線と駆動ＩＣを減らし、単純化した有機ＥＬパネル内にあるＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示限界を克服するための有機ＥＬディスプレイパネルを提供することである。また、本発明の他の目的は、前記有機ＥＬディスプレイパネルを備えた有機ＥＬディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的を実現するための一つの特徴による有機ＥＬディスプレイパネルは、データ信号を伝達する複数のデータライン；前記データラインと直交して走査信号を伝達する複数のスキャンライン；第１段が前記データラインに連結され、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子；及び前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号に基づいて前記インピーダンス素子によってレベル低減された電源が供給されて自己発光するピクセル電極を含む。
【００１２】
また、前記本発明の他の目的を実現するための一つの特徴による有機ＥＬディスプレイ装置は、外部から画像信号とその制御信号の提供を受けて第１及び第２タイミング信号を出力し、電源制御信号を出力するタイミング制御部；前記画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を出力するコラム駆動部；前記第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を出力するロー駆動部；前記電源制御信号の提供を受けてスイッチングされた電源を出力する電源供給部；複数のデータラインと、複数のスキャンラインと、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子と、前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記共通端を通じて入力される前記スイッチング電源と前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号との差電圧によって自己発光するピクセル電極を含む有機ＥＬディスプレイパネルを含む。
【００１３】
このような有機ＥＬディスプレイパネルとこれを備えた有機ＥＬディスプレイ装置によれば、水平走査配線と駆動ＩＣを減らすことによって有機ＥＬパネルを単純化することができ、ピクセル電極内に備わる駆動素子が有する固有のしきい電圧値が異なっても内蔵されたインピーダンス素子を通じて該当駆動素子の出力電流の可変幅を減らすことにより、有機ＥＬパネル内にあるＴＦＴ特性のばらつきによる階調表示の限界を克服することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機ＥＬ駆動セルの駆動トランジスタのソース端に電気抵抗役割をするインピーダンス素子を追加することで、有機ＥＬディスプレイパネル内の各セル毎に具備された駆動トランジスタのしきい値電圧特性のばらつき及び有機ＥＬ素子毎の入力電圧対出力電流比特性のばらつきによる出力電流が均一になり、高段階の階調を表現することができる。
【００１５】
また、アナログ特性を有するトランジスタを用いなくても、工程が多少容易で製造収率の高いデジタル特性を有するトランジスタだけで所望の階調レベルを表現することができる。
また、データを有機ＥＬ駆動セルに記録する際に、電圧出力モードであってオン／オフ出力される従来安価の駆動ICを用いることができる。
【００１６】
また、電流駆動モードセルの場合、追加走査配線を行う必要がなくなってセル構造が簡単になり、これにより製造収率を高めることができ、追加的な駆動ＩＣを備える必要がない。さらに、階調表示するＤＰＳ駆動法を用いる時に、電流供給素子を外部に電力スイッチング素子一つで構成可能であり、有機ＥＬパネル特性のばらつきを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように実施例に関して説明する。
図３は本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
図３に示すように、本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子は、データ信号を伝達する複数のデータライン（DATA）と、データラインと直交して走査信号を伝達する複数のスキャンライン（SCAN）と、第１段がデータラインに連結され、第２段がスキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチングトランジスタ（QS）と、データラインとゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、スイッチングトランジスタ（QS）の第１段を通じて入力されるデータ信号によって自己発光するピクセル電極を含む。
【００１８】
ピクセル電極はストレージキャパシター（Cst）、ソース抵抗（Rs）、駆動トランジスタ（QD）及び有機ＥＬ素子（OEL）からなる。
ストレージキャパシター（Cst）は、一端が接地され、他端がスイッチングトランジスタ（QS）の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積し、ソース抵抗（Rs）はストレージキャパシター（Csｔ）の一端に連結される。
【００１９】
駆動トランジスタ（QD）は、第１段を通じて入力されるデータ信号に応答してターンオン／オフ駆動され、第２段を通じて連結されたソース抵抗（Rs）によってレベル低減された駆動電圧を第３段を通じて出力する。
有機ＥＬ素子（OEL）は、一端を通じて外部から負極性の有機ＥＬ駆動電圧（-VEE）の提供を受け、他段を通じて駆動トランジスタ（QD）の第３段に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧により流れる電流によって自己発光する。
【００２０】
図３では、有機ＥＬ素子が負極性の有機ＥＬ駆動電圧を直接受けることを説明したが、前記有機ＥＬ素子端は接地され、前記ストレージキャパシター（Cst）端に有機ＥＬ駆動電圧を印加することもできる。この時に供給される有機ＥＬ供給電圧は正極性（+VEE）であることが好ましい。
図４は本発明による有機ＥＬディスプレイ素子の駆動を説明するためのタイミング図であって、特にデータ電圧と隣接するスキャンライン間に各々入力される第１選択信号と第２選択信号を説明するためのタイミング図である。
【００２１】
図３と図４を参照してその動作について詳細に説明する。
まず、データ電圧が低レベルになると同時に第１選択信号がアクティブ状態（またはハイレベル）になると、スイッチングトランジスタ（QS）がターンオンされ、ストレージキャパシタ（Cst）に負極性の電荷が充電される。
ストレージキャパシタ（Cst）に第１選択信号のデータ電圧値と同一レベルの電圧で十分に充電されると、現在の第１選択信号は低レベルになり、ストレージキャパシタ（Cst）への充電動作を停止すると同時に画像フレームにおいて次の番になる第２選択信号がアクティブ状態になる。ここで、第２選択信号は新たなデータ電圧を選択することになり、次の段に設置されるストレージキャパシタ（Cst）（図示せず）に電荷を充電する動作を繰り返す。
【００２２】
このような方式でストレージキャパシタ（Cst）に電荷が一旦充電されれば、充電された電圧は駆動トランジスタ（QD）のゲートに対して（-）極性であり、駆動トランジスタ（QD）はP-MOSFETであるのでターンオンされる。
したがって、電流は接地端（GND）、ソース抵抗（Rs）、駆動トランジスタ（QD）、有機ＥＬ素子（OLE）を経由して負極性の有機ＥＬ駆動電圧原（-VEE）に流れて有機ＥＬ素子は発光状態となる。
【００２３】
また、データ電圧が高レベルになると同時に第１選択信号がアクティブ（またはハイレベル）状態になると、スイッチングトランジスタ（QS）はターンオフされ、ストレージキャパシタ（Cst）に充電された負極性（-）電荷はグラウンド電位となって放電される。結局ストレージキャパシタ（Cst）に充電されたグラウンド電位は、駆動トランジスタ（QD）のゲートしきい値に到らず、駆動トランジスタ（QD）はターンオフされるので有機ＥＬ素子（OEL）に電流が流れず非発光状態となる。
【００２４】
前記のように、有機ＥＬ表示装置での発光輝度はデータ信号が高レベルであるか低レベルであるかによって決定されるので、有機ＥＬ表示装置での階調表示は専ら点灯と消灯のみ存在する。このような場合、駆動トランジスタ（QD）は、製造が難しい活性領域の特性よりは製造が容易な飽和領域の特性のみを満たせばよい。つまり、アナログ用トランジスタ仕様よりデジタル用トランジスタを用いるのが好ましい。
【００２５】
駆動トランジスタ（QD）が飽和領域の特性を有することになれば階調表現ができないこともあるが、ケイ．イヌカイ（K.Inukai）によって発表された“SID ００ Digest p９２７、３６.４L”の記載のように、セルの発光または非発光を利用し、一つのフレームを輝度加重値を有する複数のサブフィールドに分離して階調を表現することができる。
つまり、ディスプレイ周期分割（display period separated；以下、DPS）駆動法または瞬間削除スキャン（simultaneous erasing scan；以下、SES）駆動法を用いれば、飽和領域特性を有する駆動トランジスタ（QD）を用いる場合にも階調表現を容易に行うことができる。
【００２６】
一方、前記ＤＰＳ駆動法やＳＥＳ駆動法の使用においては、フレームを構成する全ての有機ＥＬ素子が発光した時にそれぞれ同一な輝度特性を有しなければならない。
実際、有機ＥＬ素子に流れる電流が一定である場合には、発光輝度特性のばらつきよりもこれらをスイッチングする駆動トランジスタ（QD）の通電オン抵抗のばらつきにさらに敏感である。
【００２７】
有機ＥＬ素子に用いられるスイッチング素子はＭＯＳ型トランジスタ（MOSFET）であるが、ターンオン時の抵抗特性はMOSFETのゲートしきい値電圧にかかっている。実際の工程上、フレーム内全てのスイッチングトランジスタ（QS）のしきい値電圧（Vth）特性を均一に製造することは非常に難しい。
これに対して本発明は、前記のしきい値電圧特性に敏感でなく、少しの有機ＥＬ素子特性のばらつきがあっても各ピクセルの有機ＥＬ発光特性を一定にするものである。
【００２８】
以下、有機ＥＬパネル内にマトリックスタイプで構成される複数の有機ＥＬ素子が互いに均一な特性を有するようにする方法に関して説明する。
図５aは、従来有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面であり、図５bは、本発明による有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【００２９】
スイッチングトランジスタ（QS）が通電されれば、ストレージキャパシタ（Cst）にはグラウンド（GND）に対して（-）極性で充電され、この充電電圧は再び駆動トランジスタ（QD）のゲート端子に印加され、駆動トランジスタ（QD）はP型MOSFETであるのでターンオンされる。ここで、充電電圧をVgg、駆動トランジスタ（QD）のゲート端子とソース端子間にかかる電圧をVgs、ソース抵抗（Rs）両端間の電圧をVrs、駆動トランジスタ（QD）のドレーン-ソース端子に流れる電流をId、駆動トランジスタ（QD）固有のしきい値電圧をVthと定義する。
【００３０】
従来技術の図１、２に示すように、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）がない場合、つまり、ソース抵抗が０Ωである場合には、しきい値電圧（Vth）が駆動トランジスタ毎に異なるためVgs-Id特性は図５と同一である。
図５に示すように、任意の駆動トランジスタであるMOSFET駆動素子１（device１）に対するしきい値電圧をVth１、該当駆動トランジスタのドレーンソース端子に流れる電流をId１とし、その他の任意の駆動トランジスタであるMOSFET駆動素子２（device２）に対するしきい値電圧をVth２、該当駆動トランジスタのドレーン-ソース端子に流れる電流をId２と仮定すれば、それぞれの駆動トランジスタ（QD）固有のしきい値電圧（Vth）の偏差によってその出力電流（Id）は非常に敏感なものに変わる。
【００３１】
一方、図５に示すように、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）を挿入した場合には、ゲートしきい値電圧（Vth）が変化しても出力電流Id１、Id２は、従来のソース抵抗を具備しない有機ＥＬセルに比べてその可変量が少ないことが分かる。
つまり、駆動トランジスタ（QD）のソース端にソース抵抗（Rs）がない場合には、駆動トランジスタ（QD）のゲート端子とソース端子間にかかる電圧（Vgg）を正確に印加しなければならないが、ソース抵抗（Rs）がある場合には、ゲートしきい値電圧（Vth）以上に十分にかけるだけで出力電流の変化は少ないことが確認できる。
【００３２】
前記内容を式で表すと次の数式１乃至数式４のとおりである。
【００３３】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００３７】
つまり、ソース抵抗（Rs）値は、精密な値を要しないため、有機ＥＬパネル製造の時に多少偏差があってもその動作を安定化できるという利点がある。負帰還される電圧のみ差があり、出力電流にはほとんど変化がない。ソース抵抗（Rs）値が大きくなるほど安定するが、無理に大きくせず充電電圧（Vgg）を十分に上げて並行作動することが効果的である。
【００３８】
図６は、本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面であって、前記の図３と比べて、駆動トランジスタのソース端に連結された抵抗が駆動トランジスタのドレーン端に連結されるように実現することもできる。
以上の実施例では、抵抗素子を挿入した一例をそれぞれ説明したが、抵抗素子の代りに抵抗特性を有する他の素子によっても本発明を達成することができる。
【００３９】
図７は、本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面であって、抵抗素子の代りに抵抗特性を有するインヘンスメント（enhancement）NタイプのMOSFETを利用した例である。
ここで、インヘンスメントMOSFETのドレーン端子とゲート端子を連結すれば、公知のように、ダイオードの特性と類似した特性を有する。特に、動作点がしきい値電圧を超える活性領域を用いると抵抗素子を利用するのと同じ効果が得られる。
【００４０】
なお、半導体基板に抵抗素子を実現するよりモストランジスタを実現する場合、配置面積が減る長所がある。ここで、MOSが有するしきい値電圧（Vth）の変化によって電流対比電圧特性が変わり、これはロードが変わるものと見なすことができる。しかし、ソース抵抗は誤差が多少大きくても有機ＥＬ素子を駆動するMOSFETが安定的な動作には支障がない。
【００４１】
図８は、本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置を説明するための図面である。
図８に示すように、本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置は、タイミング制御部１００、コラムデータ駆動部２００、ロー駆動部３００、有機ＥＬパネル４００及び電源供給部５００を含む。
【００４２】
タイミング制御部１００は、外部から画像信号とその制御信号の提供を受けて、第１及び第２タイミング信号を生成し、生成された第１タイミング信号はコラムデータ駆動部２００に出力し、生成された第２タイミング信号はロー駆動部３００に出力し、電源制御信号を電源供給部５００に出力する。
コラムデータ駆動部２００は、タイミング制御部１００から画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を有機ＥＬパネル４００に出力する。
【００４３】
ロー駆動部３００は、タイミング制御部１００から第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を有機ＥＬパネル４００に出力する。
有機ＥＬパネル４００は、複数のデータラインと、複数のスキャンラインと、第１段がデータラインに連結され、第２段がスキャンラインに連結されて電流をオン／オフするスイッチング素子と、データラインとゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、共通端を通じて入力されるスイッチング電源とスイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号との差電圧によって自己発光するピクセル電極を含み、ロー駆動部３００から提供される走査信号に基づいてコラムデータ駆動部２００から提供される画像信号をディスプレイする。ここで、前記有機ＥＬパネルは、図３乃至図６、図７に示した画素ピクセルを含むのが好ましい。
【００４４】
電源供給部５００は前記電源制御信号の提供を受けてスイッチングされた電源を出力する。
以下、ディスプレイ周期分割（display period separated;DPS）駆動法にに係わる駆動実例を簡単に説明する。
図９は、図８の有機ＥＬディスプレイパネルに入力されるディスプレイ周期分離（DPS）方法を説明するための図面である。
【００４５】
図８と図９に示すように、表示される輝度情報は、タイミング制御部１００からコラムデータ駆動部２００に送られると共に有機ＥＬパネル４００の横ラインを選択するロー駆動部３００に制御信号を送る。この時、輝度情報データは、有機ＥＬパネル４００内に各セルを構成するストレージキャパシタ（Cst）にハイまたはローレベルの形態で充電される。
【００４６】
有機ＥＬパネル４００の第１ラインから最下ラインまで全ての走査を終えると走査動作は停止し、図８で示した電源供給部５００は、有機ＥＬ素子に所定の電源を一時に印加して走査時に各セルに電荷の充電要否によって有機ＥＬ素子が発光または消灯をする。
走査期間と発光期間が一組となって１個のサブフィールドになる。１個のフレームは、６〜８個のサブフレーム（またはサブフィールド）から構成されるが（図９では４個のサブフィールド）、各サブフィールドの差がデジタルの桁数によって、つまり加重値によって異なる。
【００４７】
つまり、ＬＳＢサブフィールドは最も小さい輝度を示す期間であり、ＬＳＢ+１サブフィールドはＬＳＢより２１倍長い期間であり、ＬＳＢ+２サブフィールドは２２倍長い期間である。
このような方式で、画像輝度データの２進数で階調を表示する。本発明の有機ＥＬパネルの点灯や消灯作動のみでＤＰＳ駆動法またはＳＥＳ駆動法を用いて階調表現が可能である。
【００４８】
図１０は、図９によるＤＰＳ駆動法を使用する場合、維持発光期間に印加される有機ＥＬ電流供給源を説明するためのタイミング図である。
図１０に示すように、電流供給素子のゲート電圧をコントロールしてＤＰＳ駆動法の時間を配分する。即ち、有機ＥＬパネルの走査期間は、電流供給素子のゲート電圧をハイレベルにし、有機ＥＬパネルの発光維持期間は電流供給素子のゲート電圧をローレベルにコントロールする方式によってＤＰＳ駆動法を実現することができる。
【００４９】
図１１は、図８の有機ＥＬディスプレイパネルと電源供給部を説明するための図面である。
図１１に示すように、ＤＳＰ駆動法においてデータ走査期間と発光維持期間が分けられているが、発光維持期間のみ有機ＥＬ素子に電流を供給すればよい。
つまり、各有機ＥＬ駆動セル（OLED）において、有機ＥＬ素子の一端はスイッチングMOSFETのドレーンに連結されており、有機ＥＬ素子の他端は有機ＥＬパネル４００内の他の有機ＥＬ素子の他端に連結されて、同時に電源供給部５００内に構成された電力スイッチ用MOSFETのドレーンに連結される。この時、電力スイッチング用MOSFETのソース端は、ＶＥＥ定電圧源に連結されており、ゲート端はタイミング制御部１００から電源スイッチング信号の提供を受けてＶＥＥ定電圧を有機ＥＬパネル４００内に実現された有機ＥＬ素子の共通端に出力する。ここで、電力スイッチ用MOSFETはPタイプであるのが好ましい。
【００５０】
動作時、発光維持期間にはP MOSFETのゲートに（-）電圧が印加されると前記電力スイッチ用MOSFETはターンオンされ、一時に有機ＥＬパネル４００の全ての有機ＥＬ駆動セルに電流を供給する。このようにすれば、有機ＥＬ駆動セル内に個別的な電流供給素子を構成する必要がなく、有機ＥＬ素子特性のばらつきに与える影響を減らすことができる。
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者が特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域の範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることが理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】一般的な有機ＥＬ駆動素子の一例を説明するための回路図である。
【図２】従来有機ＥＬ駆動素子の他の例を説明するための回路図である。
【図３】本発明の一実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図４】本発明による有機ＥＬディスプレイ素子の駆動を説明するためのタイミング図面である。
【図５ａ】従来有機ＥＬディスプレイ素子のスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【図５ｂ】本発明によるスイッチング素子の電圧対比電流特性を説明するための図面である。
【図６】本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図７】本発明の他の実施例による有機ＥＬディスプレイ素子の等価回路を説明するための図面である。
【図８】本発明の実施例による有機ＥＬディスプレイ装置を説明するための図面である。
【図９】図８の有機ＥＬディスプレイパネルに入力されるディスプレイ周期分離（DPS）方法を説明するための図面である。
【図１０】図９によるＤＰＳ方法を使用する場合、維持発光期間に印加される有機ＥＬ電流供給源を説明するためのタイミング図である。
【図１１】図８の有機ＥＬディスプレイパネルと電源供給部を説明するための図面である。
Claims (14)
- データ信号を伝達する複数のデータライン；
前記データラインと直交して走査信号を伝達する複数のスキャンライン；
第１段が前記データラインに連結され、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子；及び
前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号に基づいて前記インピーダンス素子によりレベル低減された電源が供給されて自己発光するピクセル電極、
を含む有機ＥＬディスプレイパネル。 - 前記ピクセル電極は、
一端が接地され、他端が前記スイッチング素子の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積するストレージキャパシター；
一端が前記スイッチング素子の第３段に連結され、蓄積された駆動電圧のレベルを低減するインピーダンス素子；
第１段を通じて入力される前記データ信号に応答して、第２段を通じて前記インピーダンス素子によってレベル低減された駆動電圧を第３段を通じて出力する駆動素子；
一端を通じて外部から有機ＥＬ駆動電圧の提供を受け、他端を通じて前記駆動素子の第３段に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧によって自己発光する有機ＥＬ素子、
を含む請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。 - 前記ピクセル電極は、
一端が接地され、他端が前記スイッチング素子の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積するストレージキャパシター；
第１段を通じて入力される前記データ信号に応答して、第２段を通じて前記蓄積された駆動電圧を第３段を通じて出力する駆動素子；
一端が前記スイッチング素子の第３段に連結され、前記第３段を通じて入力される駆動電圧のレベルを低減するインピーダンス素子；
一端を通じて外部から有機ＥＬ駆動電圧の提供を受け、他端を通じて前記インピーダンス素子の他端に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧によって自己発光する有機ＥＬ素子、
を含む請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。 - 前記インピーダンス素子は抵抗であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
- 前記インピーダンス素子はＭＯＳトランジスタを利用したインピーダンス素子であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
- 前記有機ＥＬ素子の一端は隣接する有機ＥＬ素子の一端間に共通連結され、前記共通連結端を通じて前記有機ＥＬ駆動電圧の提供を受けることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
- 前記データ信号は、オン／オフレベルの定電圧であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
- 外部から画像信号とその制御信号の提供を受けて第１及び第２タイミング信号を出力し、電源制御信号を出力するタイミング制御部；
前記画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を出力するコラム駆動部；
前記第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を出力するロー駆動部；
前記電源制御信号の提供を受けてスイッチングされた電源を出力する電源供給部；
複数のデータラインと、複数のスキャンラインと、第２段が前記スキャンラインに連結されて、電流をオン／オフするスイッチング素子と、前記データラインと前記ゲートライン間に格子配列された一定の領域に形成され、所定のインピーダンス素子を内蔵し、前記共通端を通じて入力される前記スイッチング電源と前記スイッチング素子の第１段を通じて入力されるデータ信号との差電圧によって自己発光するピクセル電極を含む有機ＥＬディスプレイパネル；
を含む有機ＥＬディスプレイ装置。 - 前記ピクセル電極は、
一端が接地され、他端が前記スイッチング素子の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積するストレージキャパシター；
一端が前記スイッチング素子の第３段に連結されて、蓄積された駆動電圧のレベルを低減するインピーダンス素子；
第１段を通じて入力される前記データ信号に応答して、第２段を通じて前記インピーダンス素子によってレベル低減された駆動電圧を第３段を通じて出力する駆動素子；
一端を通じて外部から有機ＥＬ駆動電圧の提供を受け、他端を通じて前記駆動素子の第３段に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧によって自己発光する有機ＥＬ素子、
を含む請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。 - 前記ピクセル電極は、
一端が接地され、他端が前記スイッチング素子の第３段を通じて駆動電圧の提供を受けて蓄積するストレージキャパシター；
第１段を通じて入力される前記データ信号に応答して、第２段を通じて前記蓄積された駆動電圧を第３段を通じて出力する駆動素子；
一端が前記駆動素子の第３段に連結され、前記第３段を通じて入力される駆動電圧のレベルを低減するインピーダンス素子；及び
一端を通じて外部から有機ＥＬ駆動電圧の提供を受け、他端を通じて前記インピーダンス素子の他端に連結されて、前記有機ＥＬ駆動電圧と前記駆動電圧の差電圧によって自己発光する有機ＥＬ素子、
を含む請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。 - 前記インピーダンス素子は抵抗であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。
- 前記インピーダンス素子はＭＯＳトランジスタを利用したインピーダンス素子であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。
- 前記有機ＥＬ素子の一端は隣接する有機ＥＬ素子の一端間に共通連結され、前記共通連結端を通じて前記有機ＥＬ駆動電圧の提供を受けることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。
- 前記データ信号は、オン／オフレベルの定電圧であることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。
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