JP2006018223A - 発光表示装置とその表示パネル,及び駆動方法 - Google Patents

発光表示装置とその表示パネル,及び駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 開口率を向上させることができ,画素内部に含まれる素子の構成及び配線を単純化できる発光表示装置を提供することにある。
【解決手段】 データ信号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,及びデータ線と走査線に連結される複数の画素を含む表示パネルであって,画素は,印加される電流に対応して互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子,及び選択信号が印加される間にデータ信号を入力し,データ信号に対応する第1電流を出力する駆動部を含み,駆動部は,複数の画素に形成された発光素子のうち,実質的に同一色を発光する少なくとも2個の第1及び第2発光素子に第1電流を出力する。
【選択図】 図5

Description

本発明は発光表示装置とその表示パネル,及びその駆動方法に関し,さらに詳細には,有機物質の電界発光を利用した有機電界発光(以下,“有機EL”とする)表示装置とその表示パネル,及びその駆動方法に関するものである。
一般的に,OLED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,アノード,有機薄膜,カソードレイヤードの構造を有している。有機薄膜は,電子と正孔の均衡を合わせて発光効率を向上させるために,発光層,電子輸送層,及び正孔輸送層を含んだ多層構造からなり,また,別途の電子注入層と正孔注入層を含んでいる。
このような有機発光セルを駆動する方式には,単純マトリックス方式と,薄膜トランジスタ又はMOSFETを利用した能動駆動方式とがある。単純マトリックス方式は,正極と負極を直交するように形成し,ラインを選択して駆動するのに比べて,能動駆動方式は,薄膜トランジスタを各ITO画素電極に連結し,薄膜トランジスタのゲートに連結されたキャパシタ容量に応じて維持された電圧に応じて駆動する方式である。このような能動駆動方式は,キャパシタに電圧を記入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(voltage programming)方式と電流記入(current programming)方式とに分けられる。
従来のOLED(Organic Light Emitting Diode)表示装置は,様々な色(“色”は“色相”を意味するものとする)を表現するために,一つの画素が互いに異なる色を有する複数の副画素からなり,このような副画素で発光する色の組み合わせによって任意の色が表現される。一般的に一つの画素は,赤(R),緑(G),青(B)の3原色を表示する合計3個の副画素からなり,これら赤色,緑色,及び青色の組み合わせによって画素の色が表現される。
図1は,従来の電圧記入方式の画素を示す。図1においては,N×M個の画素のうちの一つ,即ち,一番目の行と一番目の列に位置する画素が代表的に示されている。
図1に示すように,一つの画素10は,3個の副画素(10r,10g,10b)で形成されており,副画素(10r,10g,10b)には,各々赤,緑,青を発光するOLED素子(OLEDr,OLEDg,OLEDb)が形成されている。副画素がストライプ形態に配列された構造では,図1に示すように,副画素(10r,10g,10b)は,各々別個のデータ線(D1r,D1g,D1b)と共通の選択走査線(S1)に連結されている。
図1に示すように,赤色の副画素(10r)は,OLED素子(OLEDr)を駆動するための2個のトランジスタ(M11,M12)とキャパシタ(C11)を含む。同様に,緑色の副画素(10g)は,2個のトランジスタ(M21,M22)とキャパシタ(C21)を含み,青色の副画素(10b)も2個のトランジスタ(M31,M32)とキャパシタ(C31)を含む。これら副画素(10r,10g,10b)の動作は全て同一であるので,以下では一つの副画素(10r)を例に挙げて説明する。
電源電圧(VDD)とOLED素子(OLEDr)のアノードとの間に駆動トランジスタ(M11)が連結されて,発光のための電流をOLED素子(OLEDr)に伝達し,OLED素子(OLEDr)のカソードは,電源電圧(VDD)より低い電圧(VSS)に連結されている。駆動トランジスタ(M11)の電流量は,スイッチングトランジスタ(M12)を通じて印加されるデータ電圧に応じて制御されるようになっている。このとき,キャパシタ(C11)が,トランジスタ(M11)のソースとゲートとの間に連結されて印加された電圧を一定の期間維持する。トランジスタ(M12)のゲートには,オン/オフ形態の選択信号を伝達する選択走査線(S1)が連結されており,ソース側には,赤色副画素(10r)に該当するデータ電圧を伝達するデータ線(D1r)が連結されている。
動作について説明すると,まず,スイッチングトランジスタ(M12)がゲートに印加される低レベル選択信号に応答して導通すると,データ線(D1r)からのデータ電圧(VDATA)がトランジスタ(M11)のゲートに印加される。すると,キャパシタ(C11)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(M11)に電流(IOLED)が流れ,この電流(IOLED)に対応してOLED素子(OLEDr)が発光する。このとき,OLED素子(OLEDr)に流れる電流(IOLED)は数式1の通りである。
Figure 2006018223
但し,VTHはトランジスタ(M11)のしきい電圧,βは定数値を示す。
数式1に示すように,図1に示した画素では,データ電圧に対応する電流がOLED素子(OLEDr)に供給され,供給された電流に対応する輝度でOLED素子(OLEDr)が発光する。このときに印加されるデータ電圧は,所定の明暗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。
しかしながら,このようなOLED表示装置は一つの画素10が3個の副画素(10r,10g,10b)からなり,副画素別にOLED素子を駆動するための駆動トランジスタ,スイッチングトランジスタ,及びキャパシタが形成される。また,副画素別に,データ信号を伝達するためのデータ線,及び電源電圧(VDD)を伝達するための電源線が形成される。このため,一つの画素に形成されるトランジスタ,キャパシタ,及び,電圧又は信号を伝達するための配線が複数個必要になるので,画素内部にこれらを配置するのが困難になる,という問題がある。また,画素内発光領域の広さを表す開口率が減少する,という問題がある。
したがって,本発明の目的は,開口率を向上させることができる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,画素内部に含まれる素子の構成及び配線を単純化できる発光表示装置を提供することにある。本発明のまた他の目的は,駆動トランジスタの特性偏差が補償された画素を提供することにある。本発明のまた他の目的は,ホワイトバランスを制御できる画素を提供することにある。
上記課題を解決するため,本発明の第1の観点においては,データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に連結される複数の画素を含む表示パネルにおいて,前記画素は,印加される電流に対応して互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子,及び前記選択信号が印加される間に前記データ信号を入力し,前記データ信号に対応する第1電流を出力する駆動部を含み,前記駆動部は,前記複数の画素に形成された前記発光素子のうち,実質的に同一色を発光する少なくとも2個の第1及び第2発光素子に前記第1電流を出力することを特徴とする表示パネルが提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第2の観点においては,第1データ信号を入力して,前記第1データ信号に対応する第1電流を出力する第1駆動部と,第1色及び第2色を各々発光する第1及び第2発光素子とが形成された第1画素領域;第2データ信号を入力して,前記第2データ信号に対応する第2電流を出力する第2駆動部と,第3色及び前記第1色を各々発光する第3及び第4発光素子とが形成された第2画素領域;及び第3データ信号を入力して,前記第3データ信号に対応する第3電流を出力する第3駆動部と,前記第2色及び前記第3色を各々発光する第5及び第6発光素子とが形成された第3画素領域;を含み,前記第1駆動部は,前記第1電流を前記第1及び第4発光素子に順に印加し,前記第2駆動部は,前記第2電流を前記第2及び第5発光素子に順に印加し,前記第3駆動部は,前記第3電流を前記第4及び第6発光素子に順に印加することを特徴とする表示パネルが提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第3の観点においては,データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に連結される複数の画素を含む表示部;一つのフィールドの間,実質的に同一色に対応する少なくとも2個のデータ信号を時分割して前記データ線に印加するデータ駆動部;及び前記一つのフィールドに含まれた第1及び第2サブフィールドで,前記複数の走査線に順に選択信号を印加するための走査駆動部;を含み,前記画素は,印加される電流に対応して互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子と,前記選択信号が印加される間に前記データ信号を入力し,前記発光素子を駆動するための駆動部とを含み,前記駆動部は,前記複数の画素に含まれた前記発光素子のうち,実質的に同一色を発光する少なくとも2個の発光素子を順に駆動する,ことを特徴とする発光表示装置が提供される。
上記課題を解決するため,本発明の第4の観点においては,データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に各々連結される複数の画素を含む表示パネルの駆動方法において,前記複数の画素は,互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子を含み,一つのフィールドは第1及び第2サブフィールドを含む複数のサブフィールドに分けて駆動され,前記駆動方法は,前記第1サブフィールドで,前記複数の走査線に前記選択信号を順に印加する第1段階;前記第1段階の間,前記複数のデータ線に前記データ信号を記入する第2段階;前記データ信号に対応する電流を,前記複数の画素に含まれた発光素子のうちの第1発光素子に伝達する第3段階;第2サブフィールドで,前記複数の走査線に前記選択信号を順に印加する第4段階;前記第4段階の間,前記複数のデータ線に前記データ信号を印加する第5段階;及び前記データ信号に対応する電流を,前記複数の画素に含まれた発光素子のうちの前記第1発光素子と実質的に同一色を発光する第2発光素子に伝達する第6段階;を含む,ことを特徴とする表示パネルの駆動方法が提供される。
本発明によれば,一つの画素で多様な色の発光素子を,共通の駆動及びスイッチングトランジスタとキャパシタで駆動できるので,画素内で用いられる素子の構成と,電流,電圧又は信号を伝達する配線を単純化させることができる。
また,一つの駆動トランジスタは同一色のOLED素子を駆動するので,現在サブフィールドと実質的に同一条件下で駆動トランジスタのしきい電圧を補償することができる。
さらに,互いに異なる色のOLED素子を駆動するトランジスタのチャンネルの幅と長さの比を調節することにより,ホワイトバランスを調節することができる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。なお,ある部分が他の部分に連結されているとする時,それは直接的に連結されている場合のみだけでなく,その中間に他の素子を隔てて間接的に連結されている場合も含む。
次に,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置及び駆動方法について,図面を参照して詳細に説明する。
図2は,本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の概略的な平面図である。図3は,図2のOLED表示装置の画素の概略的な概念図である。
図2に示すように,本発明の一実施形態にかかるOLED表示装置は,表示パネル100,選択走査駆動部200,発光走査駆動部300,及びデータ駆動部400を含む。
表示パネル100は,行方向に延びている複数の走査線(S1−Sn,E1−En),列方向に延びている複数のデータ線(D1−Dm),複数の電源線(VDD),及び複数の画素110を含む。画素は,隣接する二つの走査線(S1−Sn)と隣接する二つのデータ線(D1−Dm)によって定義される画素領域に形成される。図3によれば,各画素110は,各々互いに異なる色を発光する2個のOLED素子と,OLED素子を駆動するための駆動部とを含む。このようなOLED素子は,印加される電流の大きさに対応して変化する明るさに発光する。そして,以下では,画素領域に形成された駆動部と2個のOLED素子を一つの画素と定義する。
選択走査駆動部200は,当該走査線に連結された画素にデータ信号が記入されるように複数の走査線(S1−Sn)に選択信号を順に印加し,発光走査駆動部300は,OLED素子の発光を制御するために,発光走査線(E1−En)に発光信号を順に印加する。そして,データ駆動部400は,選択信号が順に印加されるたびに,選択信号が印加された走査線の画素に対応するデータ信号をデータ線(D1−Dm)に印加する。
そして,選択及び発光走査駆動部200,300とデータ駆動部400は,各々表示パネル100が形成された基板に電気的に連結される。これとは異なり,走査駆動部200,300及び/又はデータ駆動部400を表示パネル100のガラス基板上に直接装着することもでき,表示パネル100の基板に走査線,データ線,及びトランジスタと同一層で形成されている駆動回路で代替することもできる。或いは,走査駆動部200,300及び/又はデータ駆動部400を,表示パネル100の基板に接着されて電気的に連結されたTCP(tape carrier package),FPC(flexible printed circuit),又はTAB(tape automatic bonding)にチップなどの形態で装着することもできる。
本発明の第1の実施の形態によれば,一つのフィールドが2個のサブフィールドに分割されて駆動され,2個のサブフィールドでは,各々互いに異なる色のデータが記入されて発光が行われる。
このために,選択走査駆動部200は,サブフィールドごとに選択信号を順に選択走査線(S1−Sn)に印加し,発光走査駆動部300も,各色のOLED素子が一つのサブフィールドで発光が行われるように発光信号を発光走査線(E1−En)に印加する。
データ駆動部400は,2個のサブフィールドで,一つの画素が互いに異なる色のOLED素子に対応するデータ信号をデータ線(D1−Dm)に印加する。図3において,データ駆動部400は,2個のサブフィールドで各々赤色及び緑色のOLED素子(OLEDr1,OLEDg1)に各々対応するデータ信号をデータ線(D1)に印加し,青色及び赤色のOLED素子(OLEDb1,OLEDr2)に各々対応するデータ信号をデータ線(D2)に印加する。そして,緑色及び青色のOLED素子(OLEDg2,OLEDb2)に各々対応するデータ信号をデータ線(D3)に印加する。
以下では,図4を参照して,本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の具体的な動作について詳細に説明する。
図4は,本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の画素を示す回路図である。図4では,データ線(D1−D3)と選択走査線(Sn)に連結される画素を示しており,トランジスタは,全てpチャンネルトランジスタを用いた。ここで,図4に示された3個の画素110a−110cの動作は実質的に同一であるので,画素110aを中心に画素の動作を説明する。
また,以下では,現在選択信号を伝達しようとする選択走査線を“現在走査線”とし,現在選択信号が伝達される前に選択信号を伝達した選択走査線を“直前走査線”とする。
本発明の第1実施形態にかかる画素110aは,駆動トランジスタ(M11),スイッチングトランジスタ(M12,M13,M14),キャパシタ(C11,C12),OLED素子(OLEDr1,OLEDg1),及び,このOLED素子の発光を各々制御する発光トランジスタ(M15a,M15b)を含む。
一本として図示される発光走査線(En)は,2本の発光信号線(Ena,Enb)からなり,残りの発光走査線も各々2本の発光信号線からなる(図示せず)。このような回路構成における発光トランジスタ対(M15a,M15b)と発光信号線対(Ena,Enb)は,駆動トランジスタ(M11)からの電流を2個のOLED素子(OLEDr1,OLEDg1)に選択的に伝達するためのスイッチング部を形成する。
トランジスタ(M11)は,OLED素子(OLED)を駆動するための駆動トランジスタであって,電圧(VDD)を供給するための電源線と,トランジスタ対(M15a,M15b)のソース接続点との間に連結される。そして,トランジスタ(M11)は,ゲートとソースの間に印加される電圧に応じて,トランジスタ対(M15,M15b)を通じて2個のOLED素子(OLEDr,OLEDg)に流れる電流を制御する。トランジスタ(M12)は,直前走査線(Sn−1)からの選択信号に応答してトランジスタ(M11)をダイオード連結させる。
トランジスタ(M11)のゲートには,キャパシタ(C12)の第1電極(ノードA)が接続され,キャパシタ(C12)の第2電極(ノードB)と電圧(VDD)を供給する電源線との間にキャパシタ(C11)とトランジスタ(M13)のソース・ドレーン電流路が並列接続される。トランジスタ(M13)は,直前走査線(Sn−1)からの選択信号に応答してキャパシタ(C12)の第2電極(ノードB)に電源電圧(VDD)を供給する。
トランジスタ(M14)は,現在走査線(Sn)からの選択信号に応答して,データ線(Dm)からのデータ電圧をキャパシタ(C11)に伝達する。
トランジスタ対(M15a,M15b)は,トランジスタ(M11)のドレーンと両OLED素子(OLEDr1,OLEDg1)の各アノードとの間に各々接続され,両発光信号線(Ena,Enb)から印加される発光信号に応答して,トランジスタ(M11)の電流をOLED素子(OLEDr1,OLEDg1)に各々伝達する。
OLED素子(OLEDr1,OLEDg1)は,印加される電流に対応して各々赤色または緑色の光を放出する。本発明の第1の実施の形態によれば,OLED素子(OLEDr1,OLEDg1)のカソードには,電源電圧(VDD)より低い電源電圧(VSS)が印加される。この電源電圧(VSS)としては,負の電圧又は接地電圧を用いることができる。
以下,本発明の第1実施形態にかかる画素110aの動作を説明する。
まず,直前走査線(Sn−1)に低レベルの選択信号が印加されると,トランジスタ(M12,M13)が導通してトランジスタ(M11)はダイオード連結状態に,キャパシタ(C11)は短絡状態になる。したがって,トランジスタ(M11)のゲート・ソース間電圧がトランジスタ(M11)のしきい電圧(VTH)となるまでキャパシタ(C12)が充放電される。トランジスタ(M11)のソースには電圧(VDD)が常に印加されているので,トランジスタ(M11)のゲート(即ち,キャパシタ(C12)の第1電極(ノードA))に印加される電圧は,(VDD+VTH)になる。また,トランジスタ(M13)が導通して,キャパシタ(C12)の第2電極(B)には電圧(VDD)が印加される。
したがって,キャパシタ(C12)に充電される電圧は,以下の数式2の通りである。
Figure 2006018223
但し,VC12はキャパシタ(C12)に充電される電圧を意味し,VC12Aはキャパシタ(C12)の第1電極(A)に印加される電圧,VC12Bはキャパシタ(C12)の第2電極(B)に印加される電圧を意味する。
また,発光信号線(Ena,Enb)には高レベルの発光信号を印加して,トランジスタ(M15a,M15b)を遮断し,トランジスタ(M11)を通じてOLED素子(OLEDr,OLEDg)に電流が流れることのないようにする。さらに,現在走査線(Sn)にも高レベルの信号を印加し,トランジスタ(M14)を遮断しておく。
その後,現在走査線(Sn)に低レベルの選択信号が印加されると,トランジスタ(M14)が導通するとともに,直前走査線(Sn−1)が高レベルになってトランジスタ(M12,M13)が遮断され,データ電圧(VDATA)がキャパシタ(C11)に充電される。また,キャパシタ(C12)にはトランジスタ(M11)のしきい電圧(VTH)に該当する電圧が充電されているので,トランジスタ(M11)のゲートには,データ電圧(VDATA)とトランジスタ(M11)のしきい電圧(VTH)の合計に対応する電圧が印加される。
即ち,トランジスタ(M11)のゲート及びソース間電圧(VGS)は,以下の数式3の通りである。
Figure 2006018223
発光トランジスタ(M15a,M15b)が各々発光信号線(Ena,Enb)からの低レベル発光信号に応答して導通すれば,以下の数式4の通りの電流が赤色及び緑色のOLED素子(OLEDr1,OLEDg1)に伝達され,発光が行われる。
Figure 2006018223
但し,IOLEDは,OLED素子(OLEDr1,OLEDg1)に流れる電流,VGSはトランジスタ(M11)のソース及びゲート間電圧,VTHはトランジスタ(M11)のしきい電圧,VDATAはデータ電圧,βは定数値を示す。
さらに,一つのフィールドを前半,後半に折半した2個のサブフィールドの各々で,低レベル選択信号が各選択走査線(S1−Sn)に順に印加されて一巡する。また,2本の発光信号線(E1a−Ena,E1b−Enb)に各々印加される2個の発光信号は,1フィールド長さの間に重複することのないない低レベル(発光)期間を有するように,例えば,両信号が論理的に反転しているようにする。但し,高レベル(非発光)の重複は差し支えない。
画素110b,110cも画素110aと同様に,直前走査線(Sn−1)に低レベル選択信号が印加される間,駆動トランジスタ(M21,M31)のしきい電圧をキャパシタ(C22,C32)に保存し,現在走査線(Sn)に低レベル選択信号が印加される間,データ電圧(VDATA)をキャパシタ(C21,C31)に保存する。そして,発光トランジスタ(M25a,M35a)が各々発光信号線(Ena)からの低レベル発光信号に応答して導通すれば,キャパシタ(C21,C31)に保存された電圧に各々対応する電流が青色または緑色のOLED素子(OLEDb1,OLEDg2)に伝達されて発光が行われ,発光トランジスタ(M25b,M35b)が各々発光信号線(Enb)からの発光信号に応答して導通すれば,キャパシタ(C21,C31)に保存された電圧に対応する電流が赤色及び青色のOLED素子(OLEDr2,OLEDb2)に伝達されて発光が行われる。
このように,本発明の第1の実施の形態によれば,一つの画素で多様な色の発光素子を共通の駆動及びスイッチングトランジスタとキャパシタとで駆動することができるので,画素内で用いられる素子の構成と,電流,電圧又は信号を伝達する配線とを単純化させることができる。
(第2の実施の形態)
次に,図5〜図7に基づいて,第2実施形態にかかるOLED表示装置の画素について説明する。
まず,上記第1実施形態にかかる画素を実際に駆動する場合には,キャパシタ(C12,C22,C32)に保存される電圧は,数式2とは異なり,駆動トランジスタ(M11,M21,M31)のドレーン電極(即ち,ノード(C))の電圧状態によって異なるようになる。即ち,駆動トランジスタ(M11,M21,M31)を通じて電流が流れると,ドレーン電極,即ちノード(C)の寄生キャパシタンスによって一定の電圧が充電され,ノード(C)の電圧状態が,直前サブフィールドで駆動トランジスタ(M11,M21,M31)に流した電流レベルに影響を受ける。したがって,直前走査線(Sn−1)に低レベルの選択信号が印加されると,キャパシタ(C12,C22,C33)の第1電極(ノードA)の電圧(VC12,VC22,VC32)がノード(C)の電圧と同一になるので,ノード(C)の電圧状態に応じてキャパシタ(C12,C22,C33)に保存される電圧が変わる。
しかし,本発明の第1実施形態にかかる画素110a−110cは,2個のサブフィールドで互いに異なる色に対応する電流が駆動トランジスタ(M11−M31)を通じて流れるようになるため,結局,一つのサブフィールドで直前走査線(Sn−1)に選択信号が印加される間,キャパシタ(C12−C32)に保存される補償電圧は,直前サブフィールドで駆動トランジスタ(M11−M31)が流した電流に影響を受けるようになる。
したがって,キャパシタ(C12−C32)には,直前サブフィールドのデータ電圧に応じた補償電圧が充電され,直前サブフィールドと現在サブフィールドで互いに異なる色に対応するデータ電圧が印加されるため,駆動トランジスタ(M11−M31)のしきい電圧の偏差がうまく補償されないという問題があった。
また,上記第1実施形態にかかる画素は,駆動トランジスタが互いに異なる色のOLED素子を駆動するため,駆動トランジスタの特性を調節することによって赤色,緑色,及び青色画像のホワイトバランスを制御するのは困難である,という問題があった。
したがって,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置では,一つの画素に形成された駆動部が同一色のOLED素子を駆動するようにすることで,上記問題を解決することができる。
図5は,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の画素の概略的な概念図である。図5では説明の便宜上,データ線(D1−D3)と選択走査線(Sn)に連結される3個の画素110a−110cを代表的に示した。
本発明の第2の実施の形態によれば,各画素110a−110cは,駆動部及び異なる発光色を有する2個のOLED素子を含み,データ線(D1−D3)には各々赤色,緑色,及び青色に対応するデータ信号が印加される。
画素110aの駆動部111は,データ線(D1)に連結され,データ線(D1)からのデータ電圧に対応する電流を赤色のOLED素子(OLEDr1,OLEDr2)に印加する。画素110bの駆動部112は,データ線(D2)に連結され,データ線(D2)からのデータ電圧に対応する電流を緑色のOLED素子(OLEDg1,OLEDg2)に印加する。そして,画素110cの駆動部113はデータ線(D3)に連結され,データ線(D3)からのデータ電圧に対応する電流を青色のOLED素子(OLEDb1,OLEDb2)に印加する。
以下,本発明の第2実施形態にかかる画素について,図6に基づいて,より具体的に説明する。ただし,本発明の第1の実施の形態と関連して重複する部分に対する説明は省略する。
図6に示すように,画素110aの駆動部は,駆動トランジスタ(M11),スイッチングトランジスタ(M12,M13,M14),キャパシタ(C11,C12),及び発光トランジスタ(M15a,M15b)を含む。画素110bの駆動部は,駆動トランジスタ(M21),スイッチングトランジスタ(M22,M23,M24),キャパシタ(C21,C22),及び発光トランジスタ(M25a,M25b)を含み,画素110cの駆動部は,駆動トランジスタ(M31),スイッチングトランジスタ(M32,M33,M34),キャパシタ(C31,C32),及び発光トランジスタ(M35a,M35b)を含む。トランジスタは,全て,pチャンネルトランジスタを用いた。
本発明の第2の実施の形態によれば,画素110aの駆動トランジスタ(M11)のドレーンは発光トランジスタ(M15a,M25b)のソースに連結され,発光トランジスタ(M15a,M25b)は,発光信号線(Ena,Enb)の低レベル発光信号に各々応答して,駆動トランジスタ(M11)からの電流をOLED素子(OLEDr1,OLEDr2)に伝達する。
駆動トランジスタ(M21)のドレーンは,発光トランジスタ(M35a,M15b)のソースに連結され,発光トランジスタ(M35a,M15b)は発光信号線(Ena,Enb)の低レベル発光信号に応答して,駆動トランジスタ(M21)からの電流をOLED素子(OLEDg2,OLEDg1)に伝達する。
同様に,駆動トランジスタ(M31)のドレーンは,発光トランジスタ(M25a,M35b)のソースに連結され,発光トランジスタ(M25a,M35b)は発光信号線(Ena,Enb)の低レベル発光信号に応答して,駆動トランジスタ(M31)からの電流をOLED素子(OLEDb1,OLEDb2)に伝達する。
これで,一つのフィールドの間,一つのデータ線には同一色に対応するデータ電圧が印加され,駆動トランジスタは,データ電圧に対応する電流を同一色のOLED素子に伝達する。
以下,図7を参照して,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の駆動方法について詳細に説明する。
図7は,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の駆動タイミングを示したものである。
本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置は,一つのフィールド(1TV)が2個のサブフィールド(1SF,2SF)に分割して駆動され,各サブフィールド(1SF,2SF)で,選択走査線(S1−Sn)に低レベルの選択信号が順に印加される。一つの画素に含まれる2個のOLED素子は,各々一つのサブフィールドに該当する長さを有する期間発光する。そして,サブフィールド(1SF,2SF)は行別に独立的に定義される。なお,図7においては,一番目の行の選択走査線(S1)を基準に1フィールドを折半した二つのサブフィールド(1SF,2SF)を示している。
サブフィールド(1SF)において,直前走査線(Sn−1)に低レベルの選択信号が印加される間,キャパシタ(C12,C22,C32)には駆動トランジスタ(M11,M21,M31)の各しきい電圧(VTHk,k=1,2,3)に対応する電圧が保存される。その後,現在走査線(Sn)に低レベルの選択信号が印加されると,データ線(D1,D2,D3)には各々赤色,緑色,及び青色に対応するデータ電圧が印加され,トランジスタ(M14,M24,M34)を通じてデータ電圧がキャパシタ(C11,C21,C31)に充電される。そして,発光トランジスタ(M15a,M25a,M35a)が導通して,キャパシタ(C11−C31)に保存された電圧に対応する電流がトランジスタ(M11−M31)から各々OLED素子(OLEDr1,OLEDb1,OLEDg2)に伝達され,発光が行われる。
このような方法で,サブフィールド(1SF)において,一番目〜n番目の行の画素にデータ電圧を印加して,一つの画素に含まれた2個のOLED素子のうちの左側のOLED素子を発光させる。
次に,サブフィールド(2SF)では,サブフィールド(1SF)と同様に,一番目の行からn番目の行の選択走査線(S1−Sn)に低レベルの選択信号が順に印加される。そして,現在走査線(Sn)に連結された画素110a−110cは,直前走査線(Sn−1)に低レベル選択信号が印加される間,キャパシタ(C12−C32)に駆動トランジスタ(M11−M31)の各しきい電圧を保存し,現在走査線(Sn)に低レベル選択信号が印加される間,データ線(D1−D3)には赤色,緑色,及び青色に対応するデータ電圧が印加されてキャパシタ(C11−C31)に保存される。そして,選択走査線(S1−Sn)に低レベルの選択信号が順に印加されるのに同期して,発光信号線(E1b−Enb)に低レベルの発光信号が順に印加される。そうすると,印加されたデータ電圧に対応する電流が発光トランジスタ(M15b,M25b,M35b)を通じてOLED素子(OLEDg1,OLEDr2,OLEDb2)に伝達され,発光が行われる。
本実施形態においては,サブフィールド(1SF,2SF)で発光信号線(E1a−Ena,E1b−Enb)に印加される発光信号は一定の期間は低レベルに維持され,発光信号が低レベルである間,当該発光信号が印加された発光トランジスタに連結されるOLED素子は継続して発光する。なお,図7において,この期間を当該サブフィールド(1SF,2SF)と実質的に同一期間として示している。即ち,各画素で左側に連結されたOLED素子は,サブフィールド(1SF)に対応する期間に印加されるデータ電圧に対応する輝度に発光し,右側に連結されたOLED素子は,サブフィールド(2SF)に対応する期間に印加されるデータ電圧に対応する輝度に発光する。
そして,一つのフィールド(1TV)の間,各データ線(D1−Dm)には同一色に対応するデータ電圧が印加され,一つの画素に含まれる駆動トランジスタは,データ電圧に対応する電流を同一色のOLED素子に伝達する。したがって,2個のサブフィールドの間,同一色に対応する電流が駆動トランジスタを通じてOLED素子に伝達されるので,駆動トランジスタのドレーン電極,即ち,ノード(C)の寄生容量には,現在サブフィールドと同一色の電流に対応する電圧が充電される。
即ち,画素110aで,直前走査線(Sn−1)に低レベル選択信号が印加されてキャパシタ(C12)にトランジスタ(M11)のしきい電圧に対応する電圧を保存する場合,キャパシタ(C12)に保存される電圧はノード(C)の電圧から影響を受けるようになるが,ノード(C)の電圧は,前述のように,直前のサブフィールドでトランジスタ(M11)を通じて流れた電流に影響を受ける。さらに,本発明の第2の実施の形態での駆動トランジスタ(M11)は,直前サブフィールドと現在サブフィールドで全て赤色に対応する電流を出力するので,現在サブフィールドと同一条件下でトランジスタ(M11)のしきい電圧の偏差を補償するための電圧がキャパシタ(C12)に保存される。したがって,駆動トランジスタ(M11)のドレーン電極に寄生キャパシタンス成分が存在して,キャパシタ(C12)に駆動トランジスタ(M11)のしきい電圧とは異なる電圧が充電されるとしても,現在サブフィールドと直前サブフィールドの全てにおいて,同一条件下でキャパシタ(C12)にしきい電圧に対応する電圧が充電されるので,駆動トランジスタ(M11)のしきい電圧の偏差を効果的に補償することができる。
一つの画素に含まれた駆動トランジスタは,一つのフィールドの間各々同一色のOLED素子に流れる電流を制御するので,駆動トランジスタのチャンネルの幅と長さの比(W/L)を制御することによって,表示パネルのホワイトバランスを調節することができる。即ち,図6において,トランジスタ(M11−M13)のチャンネルの幅と長さの比(W/L)を各々適切に設定して,実質的に同一レベルのデータ電圧に応じて互いに異なる量の電流が各々赤色,緑色,及び青色のOLED素子に流れるようにすることができる。
図6では,本発明の第2実施形態にかかる画素の駆動部として,1個の駆動トランジスタ,3個のスイッチングトランジスタ,2個のキャパシタ,及び2個の発光トランジスタを備える回路図を示したが,図6に示した画素回路以外に様々な形態の画素回路を利用し,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置を構成することができる。
図8は,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の他の画素回路の一例を示す説明図である。以下では,図8に示した画素について説明する。ただし,図8に示した画素110a−110cのうち,画素110aに含まれた駆動部を中心に説明し,既に説明した部分と重複する部分については説明を省略する。
図8に示すように,画素110aは,駆動トランジスタ(M11),スイッチングトランジスタ(M12),キャパシタ(C11),及び2個のOLED素子(OLEDr1,OLEDg1)の発光を各々制御する発光トランジスタ(M13a,M13b)を含む。
スイッチングトランジスタ(M12)は,走査線(Sn)からの低レベル選択信号に応答してデータ線(D1)からのデータ電圧をキャパシタ(C11)に伝達する。そして,駆動トランジスタ(M11)は電源電圧(VDD)と発光トランジスタ(M13a,M23b)のソース接続点との間に連結されており,キャパシタ(C11)に保存された電圧に対応する電流を出力する。
即ち,発光トランジスタ(M13a)が発光信号線(Ena)からの低レベル発光信号に応答して導通すれば,キャパシタ(C11)に保存された電圧に対応する電流が駆動トランジスタ(M11)を通ってOLED素子(OLEDr1)に伝達され,発光トランジスタ(M23b)が発光信号線(Enb)からの低レベル発光信号に応答して導通すれば,キャパシタ(C11)に保存された電圧に対応する電流がOLED素子(OLEDr2)に流れるようになる。
このように,本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の他の画素でも,駆動トランジスタは同一色を発光するOLED素子を駆動するようになり,駆動トランジスタのチャンネルの幅と長さを制御することによってホワイトバランスを調節することができる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば,図7のおいて,OLED表示装置が単一走査から順次走査方式で駆動されることを示しているが,本発明はかかる例に限定されない。例えば,二重走査方式,飛越走査方式又は他の方式にも適用することができる。
また,図6及び図8においては,一つの画素が2個のOLED素子を含むことを例に説明したが,かかる例には限定されない。例えば,一つの画素が赤色,緑色,及び青色を発光するOLED素子を含むようにした後,一つのフィールドを3個のサブフィールドに分けて画素回路を駆動することもできる。
従来の画素を示す回路図である。 本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の概略的な平面図である。 本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の画素の概略的な概念図である。 本発明の第1実施形態にかかるOLED表示装置の画素を示す回路図である。 本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の画素の概略的な概念図である。 本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の画素を示す回路図である。 本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の駆動タイミング図である。 本発明の第2実施形態にかかるOLED表示装置の他の画素を示す回路図である。
符号の説明
100 表示パネル
110,110a,110b,110c 画素
200 選択走査駆動部
300 発光走査駆動部
400 データ駆動部

Claims (20)

  1. データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に連結される複数の画素を含む表示パネルにおいて,
    前記画素は,印加される電流に対応して互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子,及び前記選択信号が印加される間に前記データ信号を入力し,前記データ信号に対応する第1電流を出力する駆動部を含み,
    前記駆動部は,前記複数の画素に形成された前記発光素子のうち,実質的に同一色を発光する少なくとも2個の第1及び第2発光素子に前記第1電流を出力する,
    ことを特徴とする表示パネル。
  2. 前記駆動部に入力される前記データ信号は,実質的に同一色の画像を示す,ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
  3. 一つのフィールドは第1及び第2サブフィールドを含み,
    前記画素の駆動部は,前記第1サブフィールドの第1区間の間に前記第1電流を前記第1発光素子に伝達し,前記第2サブフィールドの第2区間の間に前記第1電流を前記第2発光素子に伝達する,
    ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
  4. 前記画素は,前記駆動部と前記第1及び前記第2発光素子との間に各々連結される第1及び第2スイッチング素子をさらに含む,ことを特徴とする請求項3に記載の表示パネル。
  5. 前記駆動部は,第1〜第3電極を備え,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,
    前記トランジスタの前記第1及び第2電極間に電気的に連結される第1キャパシタ,及び
    前記選択信号に応答して前記データ信号を前記キャパシタに伝達する第3スイッチング素子,を含む,
    ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
  6. 前記トランジスタの前記第2電極は,第1電源に連結されると共に,
    前記駆動部は,前記トランジスタの前記第1電極と前記第1キャパシタとの間に連結される第2キャパシタ,第1制御信号に応答して前記トランジスタをダイオード連結させる第4スイッチング素子,第2制御信号に応答して,前記第2キャパシタの電極のうち,前記第1キャパシタ側電極に前記第1電源の電圧を印加する第5スイッチング素子,をさらに含む,
    ことを特徴とする請求項5に記載の表示パネル。
  7. 前記第1制御信号と前記第2制御信号は,実質的に同一制御信号である,ことを特徴とする請求項6に記載の表示パネル。
  8. 前記第1制御信号は,前記選択信号が印加される前に印加された直前走査線の選択信号である,ことを特徴とする請求項7に記載の表示パネル。
  9. 前記複数のデータ線は,第1〜第3色に対応する前記データ電流を伝達する第1〜第3データ線グループを含み,
    前記第1〜第3データ線グループに各々連結される前記画素の前記トランジスタは,互いに特性が異なるように形成される,
    ことを特徴とする請求項6に記載の表示パネル。
  10. 前記第1〜第3データ線グループに各々連結される前記画素の前記トランジスタのチャンネルの幅と長さの比を制御することにより,前記第1〜第3色のホワイトバランスを調節する,ことを特徴とする請求項9に記載の表示パネル。
  11. 前記複数の画素は隣接する第1〜第3画素を含む共に,
    前記第1画素は,第1色及び第2色を発光する2個の発光素子を含み,前記第2画素は,第3色及び前記第1色を発光する2個の発光素子を含み,前記第3画素は,前記第2色及び前記第3色を発光する2個の発光素子を含み,
    前記第1画素の駆動部は,前記第1色を発光する2個の発光素子に前記第1電流を出力し,前記第2画素の駆動部は,前記第2色を発光する2個の発光素子に前記第1電流を出力し,前記第3画素の駆動部は,前記第3色を発光する2個の発光素子に前記第1電流を出力する,
    ことを特徴とする請求項1に記載の表示パネル。
  12. 前記第1〜第3画素が反復して形成される,ことを特徴とする請求項11に記載の表示パネル。
  13. 第1データ信号を入力して,前記第1データ信号に対応する第1電流を出力する第1駆動部と,第1色及び第2色を各々発光する第1及び第2発光素子とが形成された第1画素領域;
    第2データ信号を入力して,前記第2データ信号に対応する第2電流を出力する第2駆動部と,第3色及び前記第1色を各々発光する第3及び第4発光素子とが形成された第2画素領域;及び
    第3データ信号を入力して,前記第3データ信号に対応する第3電流を出力する第3駆動部と,前記第2色及び前記第3色を各々発光する第5及び第6発光素子とが形成された第3画素領域;を含み,
    前記第1駆動部は,前記第1電流を前記第1及び第4発光素子に順に印加し,前記第2駆動部は,前記第2電流を前記第2及び第5発光素子に順に印加し,前記第3駆動部は,前記第3電流を前記第4及び第6発光素子に順に印加する,
    ことを特徴とする表示パネル。
  14. 前記第1〜第3データ信号は,各々前記第1〜第3色に対応するデータ電圧である,ことを特徴とする請求項13に記載の表示パネル。
  15. データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に連結される複数の画素を含む表示部;一つのフィールドの間,実質的に同一色に対応する少なくとも2個のデータ信号を時分割して前記データ線に印加するデータ駆動部;及び前記一つのフィールドに含まれた第1及び第2サブフィールドで,前記複数の走査線に順に選択信号を印加するための走査駆動部;を含むと共に,
    前記画素は,印加される電流に対応して互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子と,前記選択信号が印加される間に前記データ信号を入力し,前記発光素子を駆動するための駆動部とを含み,
    前記駆動部は,前記複数の画素に含まれた前記発光素子のうち,実質的に同一色を発光する少なくとも2個の発光素子を順に駆動する発光表示装置。
  16. 前記駆動部は,
    第1〜第3電極を備え,前記第1及び第2電極の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,
    前記トランジスタの前記第1及び第2電極の間に電気的に連結される第1キャパシタ,及び
    前記選択信号に応答して前記データ信号を前記キャパシタに伝達する第1スイッチング素子,を含む,
    ことを特徴とする請求項15に記載の発光表示装置。
  17. 前記トランジスタの前記第2電極は,第1電源に連結されると共に,
    前記駆動部は,前記トランジスタの前記第1電極と前記第1キャパシタとの間に連結される第2キャパシタ,第1制御信号に応答して前記トランジスタをダイオード連結させる第2スイッチング素子,第2制御信号に応答して,前記第1キャパシタの電極のうちの前記第1キャパシタ側電極に前記第1電源の電圧を印加する第3スイッチング素子をさらに含む,
    ことを特徴とする請求項16に記載の発光表示装置。
  18. 前記複数の画素は,
    第1色を発光する少なくとも2個の前記発光素子を駆動するための駆動部を含む第1画素グループ,第2色を発光する少なくとも2個の前記発光素子を駆動するための駆動部を含む第2画素グループ,及び第3色を発光する少なくとも2個の前記発光素子を駆動するための駆動部を含む第3画素グループ,を含む,
    ことを特徴とする請求項16に記載の発光表示装置。
  19. 前記第1〜第3画素グループに含まれた前記トランジスタのチャンネルの幅と長さの比を制御することによって,前記第1〜第3色のホワイトバランスを調節する,ことを特徴とする請求項18に記載の発光表示装置。
  20. データ信号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,及び前記データ線と前記走査線に各々連結される複数の画素を含む表示パネルの駆動方法において,
    前記複数の画素は,互いに異なる色を発光する少なくとも2個の発光素子を含み,一つのフィールドは第1及び第2サブフィールドを含む複数のサブフィールドに分けて駆動され,
    前記駆動方法は,
    前記第1サブフィールドで,前記複数の走査線に前記選択信号を順に印加する第1段階;
    前記第1段階の間,前記複数のデータ線に前記データ信号を記入する第2段階;
    前記データ信号に対応する電流を,前記複数の画素に含まれた発光素子のうちの第1発光素子に伝達する第3段階;
    第2サブフィールドで,前記複数の走査線に前記選択信号を順に印加する第4段階;
    前記第4段階の間,前記複数のデータ線に前記データ信号を印加する第5段階;及び
    前記データ信号に対応する電流を,前記複数の画素に含まれた発光素子のうちの前記第1発光素子と実質的に同一色を発光する第2発光素子に伝達する第6段階;
    を含む,
    ことを特徴とする表示パネルの駆動方法。
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