JP2006053535A - 有機発光表示装置の単位画素、有機発光表示装置並びに表示装置 - Google Patents

有機発光表示装置の単位画素、有機発光表示装置並びに表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】画質低下を防止できる有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】初期化のため第１及び第２ノードにそれぞれ第１及び第２トランジスタが具備される。第１ノードにデータ電圧を第１しきい値電圧だけ電圧降下させるための第３トランジスタが具備され、第１しきい値電圧により相殺される第２しきい値電圧を有し、電源電圧とデータ電圧により決定された駆動電流を発生させる第４トランジスタが具備される。従って、しきい値電圧に拘わらず駆動電流を発生させるので、輝度不均一による画質低下を防止できる。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は有機発光表示装置の単位画素、有機発光表示装置並びに表示装置に関し、特に画質低下を防止できる回路構成に関する。
有機発光表示装置は、蛍光性有機化合物を電気的に励起させ発光させる自己発光型ディスプレイ素子であり、Ｎ×Ｍ個の有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode)を駆動して画像を表示する。
このような有機発光表示装置を駆動する方式として、単純マトリックス(passive matrix)方式及びトランジスタを用いるアクティブマトリックス(active matrix)方式がある。単純マトリックス方式は、陽極と陰極を直交するように形成しラインを選択して駆動する。一方、アクティブマトリックス方式は、トランジスタとコンデンサとを各ＩＴＯ画素電極に接続してコンデンサ容量により電圧を維持することで駆動する。
図１は、従来のアクティブマトリックス方式による有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。
図１を参照すると、従来のアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置は、有機発光ダイオードＯＬＥＤに第２トランジスタＴ２が接続され発光のための駆動電流を供給し、第２トランジスタＴ２の駆動電流量は、第１トランジスタＴ１を介して印加される電圧により制御される。ここで、第１及び第２トランジスタＴ１、Ｔ２はＰＭＯＳタイプトランジスタである。
このような場合、電圧を一定期間維持するためのコンデンサＣ１が第２トランジスタＴ２のドレインとゲートとの間に接続されており、第１トランジスタＴ１のゲートにはゲートラインが接続されて選択信号Selectが供給され、ソースにはデータラインが接続されてデータ電圧Ｖdataが供給される。
以下、上記構成に係る動作を説明する。
第１トランジスタＴ１のゲートに印加された選択信号Selectにより第１トランジスタＴ１がターンオンされると、データラインを介してデータ電圧Ｖdataが第２トランジスタＴ２のゲートに印加される。これによって、第２トランジスタＴ２がターンオンされ、そのターンオンされた第２トランジスタＴ２を流れる駆動電流により有機発光ダイオードＯＬＥＤが発光される。
前記第２トランジスタＴ２の駆動電流Ｉは、式（１）のように、一般のＦＥＴの駆動電流と同一な式を有する。
Figure 2006053535
Ｋは定数であり、Ｖｇｓは第２トランジスタＴ２のゲート−ソース間の電圧であり、Ｖｔｈは第２トランジスタＴ２のしきい値電圧である。そして、μは移動度(mobility)であり、Ｃｏｘは酸化物キャパシタンス(Oxide capacitance)、即ち第２トランジスタＴ２のゲートの単位面積当たりキャパシタンス値を示し、ＷとＬは
それぞれ第２トランジスタＴ２のチャネルの幅と長さを示す。
従って、第２トランジスタＴ２の駆動電流Ｉは、ゲート−ソース間の電圧Ｖｇｓ、即ち電源電圧ＶＤＤとデータ電圧Ｖdataの差に応じて制御され、このように制御された駆動電流により、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度が調節される。
従来のアクティブマトリックス方式による有機発光表示装置は、選択信号Selectを用いて求める画素を選択し、データ電圧Ｖdataにより制御される第２トランジスタＴ２に流れる駆動電流で有機発光ダイオードを発光させる。
図２は、有機発光表示装置の製造工程を示す図面である。
図２を参照すると、エキシマレーザーExcimer Laserのレーザーパワーを用いて非晶質シリコンａ−Ｓｉ薄膜基板をポリシリコンPoly−Ｓｉ薄膜基板に結晶化する。この時、ポリシリコン薄膜基板の質は多くの変数により決定される。特に、ポリシリコン薄膜基板の質は、エキシマレーザーのレーザーパワーに非常に敏感である。即ち、エキシマレーザーは、通常、時間によって出力されるレーザーパワーの強度が不安定である。従って、結晶化されたポリシリコン薄膜基板の質も不安定になる。
非晶質薄膜基板は、一方向(即ち、スキャン方向)にレーザーパワーを照射することでポリシリコン基板に結晶化する。この時、ポリシリコン薄膜基板の質は、スキャン方向には不均一な特性を有し、スキャン方向に対し垂直な方向には均一な特性を有する。
ポリシリコン薄膜基板が不均一な特性を有すると、製造された駆動トランジスタ(例えば、図１の第２トランジスタＴ２)のしきい値電圧Ｖｔｈが変動するようになる。これによって、各画素ごとに備えられた駆動トランジスタの全てのしきい値電圧が相違するようになり、駆動トランジスタに流れる駆動電流がそれぞれ変化して結局求める階調が得られないという問題点があった。
このように、不均一に結晶化されたポリシリコン薄膜基板を駆動すると、図３に示したように、表示画面に縞模様のパターンを有する画像が表示される。これは、不均一に結晶化されて各駆動トランジスタのしきい値電圧が変更されることに起因する。
本発明の目的はしきい値電圧に関連することなくより正確な制御が可能な駆動電流を発生させることができ、輝度不均一による画質低下を防止できる有機発光表示装置の単位画素、有機発光表示装置及び表示装置を提供することにある。
本発明に係る有機発光表示装置の単位画素は、第１乃至第４トランジスタと、前記第１乃至第４トランジスタの中でいずれか一つと接続されたキャパシタとを備え、前記第１乃至第４トランジスタの中で二つのトランジスタはスイッチング素子の機能を行い、前記第１乃至第４トランジスタの中で残る一つのトランジスタは駆動素子の機能を行い、前記第１乃至第４トランジスタの中で残る他の一つのトランジスタはダイオード素子の機能を行うことを特徴とする。
また、他の発明に係る有機発光表示装置の単位画素は、データラインと接続され、第１しきい値電圧を有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタ及び第３トランジスタと接続され、第２選択信号により制御される第２トランジスタと、前記第１トランジスタと接続され、第１選択信号により制御される第３トランジスタと、前記第３トランジスタと接続され、第４しきい値電圧を有する第４トランジスタとを備え、前記第４トランジスタの駆動電流は、前記第４しきい値電圧に依存することなく独立的に制御されることを特徴とする。
また、本発明に係る有機発光表示装置は、データラインと接続され、第１しきい値電圧を有する第１トランジスタと、前記第１トランジスタ及び第３トランジスタと接続され、第２選択信号により制御される第２トランジスタと、前記第１トランジスタと接続され、第１選択信号により制御される第３トランジスタと、前記第３トランジスタと接続され、第４しきい値電圧を有する第４トランジスタとを備える単位画素を複数有し、前記第４トランジスタの駆動電流は、前記第４しきい値電圧に依存することなく独立的に制御されることを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置は、第１ノードに接続され、第１選択信号に応答して前記第１ノードを初期化する第１トランジスタと、前記第１ノードと第２ノードとの間に接続され、第２選択信号に応答して第２ノードを初期化する第２トランジスタと、前記第１ノードに接続され、第１しきい値電圧だけ電圧降下したデータ電圧を前記第２ノードに供給する第３トランジスタと、前記第２ノードに接続され、前記第１しきい値電圧を相殺するための第２しきい値電圧を有し、電源電圧と前記データ電圧により決定され有機発光ダイオードに供給するための駆動電流を発生する第４トランジスタとを備える。
本発明は、有機発光ダイオードに供給される駆動トランジスタの駆動電流がしきい値電圧に関連しないようにすることで、各画素のしきい値電圧不均一による輝度不均一を解消して画質を向上させることができる。尚、本発明は、駆動トランジスタと有機発光ダイオードとの間に制御トランジスタを挿入することで、初期化時に有機発光ダイオードに高電流が流れることを防止できる。また、本発明は、様々な回路変更を通して信号ラインを低減することで費用を低減し回路構成を単純化できる効果がある。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素と駆動波形を示した図面である。
図４Ａ及び図４Ｂに示したように、本発明の第１の実施の形態に係る有機発光表示装置の単位画素は、ゲートとドレインが第１ノードＡ１に共通接続されてダイオード機能を有し、ソースがデータ電圧に接続された第１トランジスタＴ１と、ゲートが第２選択信号Select2に接続され、ソースが前記第１ノードＡ１に接続され、ドレインが初期化電圧Ｖｉｎｔに接続された第２トランジスタＴ２と、ゲートが第１選択信号Select1に接続され、ソースが前記第１ノードＡ１に接続され、ドレインが第２ノードＢ１に接続された第３トランジスタＴ３と、ゲートが第２ノードＢ１に接続され、ソースが電源電圧ＶＤＤに接続され、ドレインが有機発光ダイオードＯＬＥＤに接続された第４トランジスタＴ４と、前記第２ノードＢ１と前記電源電圧ＶＤＤとの間に接続されたキャパシタＣ１とから構成される。
前記第１トランジスタＴ１は、ダイオード機能を有するので逆方向でなく順方向に駆動電流が流れるようにする。尚、前記第１トランジスタＴ１は、データ電圧Ｖdataと前記第１トランジスタＴ１のしきい値電圧との間の差を前記第１ノードに供給する。
前記第２及び第３トランジスタＴ２、Ｔ３は、スイッチング機能を有する。即ち、前記第２トランジスタＴ２は、第２選択信号Select２によりスイッチングされ、初期化電圧Ｖｉｎｔを前記第１ノードＡ１に供給する。前記第３トランジスタＴ３は、前記第１選択信号Select１によりスイッチングされ、前記第１ノードＡ１の電圧を前記第２ノードＢ１に供給する。このような場合、前記キャパシタＣ１には、電源電圧ＶＤＤと第２ノードＢ１の電圧との間の差が充電される。
前記第４トランジスタＴ４は、前記有機発光ダイオードＯＬＥＤを駆動するためのトランジスタであり、前記キャパシタＣ１に充電された電圧によりターンオンされる時、前記第４トランジスタＴ４を介して駆動電流が流れる。この駆動電流により、前記有機発光ダイオードＯＬＥＤが発光される。
本発明では、前記第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１と前記第４トランジスタＴ４のしきい値電圧Ｖｔｈ４が同一になるように、前記第１トランジスタＴ１と前記第４トランジスタＴ４の結晶構造を同一に設計する。
このように、第１トランジスタＴ１と第４トランジスタＴ４のしきい値電圧を同一にすることで、前記第４トランジスタＴ４の駆動電流がしきい値電圧から影響を受けなくなり、有機発光表示装置の各画素での輝度が均一になるので輝度不均一による画質低下を防止できる。
なお、前記第１乃至第４トランジスタＴ１−Ｔ４は、ＰＭＯＳタイプのトランジスタである。
次に、前記のような構成を有する有機発光表示装置の単位画素の動作を説明する。
まず、第２選択信号Select２がローレベルのパルスを有し、前記第１選択信号Select１が前記第２選択信号Select２と一定部分オーバーラップされるようにローレベルのパルスを有する。データ電圧Ｖdataは、前記第２選択信号Select２の上昇時間(rising time)に同期して所定のハイレベルの電圧が発生する。
ローレベルの第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオンされると、初期化電圧Ｖｉｎｔが前記第２トランジスタＴ２を経由して第１ノードＡ１を初期化させる。 また、前記第２選択信号Select２と一定部分オーバーラップされたローレベルの第１選択信号Select１により第３トランジスタＴ３がターンオンされる。
前記第１及び第２選択信号Select１、Select２により、第２及び第３トランジスタＴ２、Ｔ３が同時にターンオン状態を維持すると、第１ノードＡ１に印加された初期化電圧Ｖｉｎｔは第２ノードＢ１に供給され、第２ノードＢ１が初期化電圧Ｖｉｎｔに初期化される。
前記第３トランジスタＴ３がターンオンされた状態で、第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオフされると、データ電圧Ｖdataが第１トランジスタＴ１を経由して第２トランジスタＴ２のソース端に印加される。
前記データ電圧Ｖdataは、前記第１トランジスタＴ１を経由しながら第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１だけ電圧降下が行われるので、前記第１ノードＡ１には、データ電圧Ｖdataと前記第１トランジスタＴ１のしきい値電圧との間の差が印加される。前記第１ノードＡ１に印加された差電圧Ｖdata−Ｖｔｈ１は、第３トランジスタＴ３を経由して第２ノードＢ１に印加される。
このような状態で、第１選択信号Select１により前記第３トランジスタＴ３がターンオフされると、前記第２ノードＢ１に接続された前記第４トランジスタＴ４のゲートにも前記差電圧Ｖdata−Ｖｔｈ１が維持される。
このような場合、前記第４トランジスタＴ４のゲートとソース間の電圧Ｖｇｓは、電源電圧と前記差電圧との間の差ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)になり、差電圧ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)は、キャパシタＣ１に１フレームの間充電される。
前記第４トランジスタＴ４のドレインに流れる駆動電流Ｉは式（１）と同一になる。従って、式（１）の括弧の中は、Ｖｇｓ−｜Ｖｔｈ｜＝ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)−｜Ｖｔｈ｜になる。
本発明では、ポリシリコン結晶化過程で前記第１及び第４トランジスタＴ１及びＴ４の結晶化方向を同一に設計してしきい値電圧を同一にすることができるので、第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１と第４トランジスタＴ４のしきい値電圧Ｖｔｈ４は同一な値を有する。
従って、第４トランジスタＴ４のゲート−ソース間の電圧としきい値電圧との間の差電圧は、Ｖｇｓ−Ｖｔｈ４＝ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)−Ｖｔｈ４＝ＶＤＤ−Ｖdataになる。
このため、第４トランジスタＴ４の駆動電流は、自身のしきい値電圧に拘わらずデータ電圧Ｖdataと電源電圧ＶＤＤのみに関連するので、第４トランジスタＴ４により正確な駆動電流の制御が可能である。従って、このような信頼性のある第４トランジスタＴ４の駆動電流により有機発光ダイオードＯＬＥＤを発光でき、これにより求める輝度が得られる。その結果、輝度不均一による画質低下を防止できる。
一方、初期化時に有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れる。このような場合、暗い(dark)階調表現を得ることが難しく且つコントラスト比を減少させる問題がある。
前記の問題を解決するため、本発明の第２の実施の形態が提案される。
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。
本発明の第２の実施の形態に係る回路構成は、図４Ａに示す本発明の第１の実施の形態に係る回路構成と類似しているが、本発明の第２の実施の形態では、第５トランジスタＴ５がさらに備えられる。即ち、前記第５トランジスタＴ５は、第４トランジスタＴ４と有機発光ダイオードＯＬＥＤとの間に設けられる。
前記第５トランジスタＴ５は、ゲートが第３選択信号Select３に接続され、ソースが第４トランジスタＴ４のドレインに接続され、ドレインが有機発光ダイオードＯＬＥＤに接続される。
なお、図５Ａにおいて、第１乃至第５トランジスタＴ１−Ｔ５はＰＭＯＳタイプのトランジスタである。
本発明の第２の実施の形態では、初期化のため、第３トランジスタＴ３にローレベルの第１選択信号Select１が印加される時、前記第５トランジスタＴ５に接続された第３選択信号Select３はハイレベルを有する。即ち、初期化時、前記第１選択信号Select１と前記第３選択信号Select３とは相反する位相を有する。
また、本発明の第２の実施の形態では、第４トランジスタＴ４の駆動電流がしきい値電圧に関連しないようにするため、第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１と第４トランジスタＴ４のしきい値電圧Ｖｔｈ４が同一になるように前記第１トランジスタＴ１と第４トランジスタＴ４の結晶化方向を同一に設計する。
以下、前記のような構成を有する有機発光表示装置の駆動回路の動作を説明する。
まず、ローレベルの第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオンされる場合、初期化電圧Ｖｉｎｔが前記第２トランジスタＴ２を経由して第１ノードＡ２を初期化させる。
前記第２選択信号Select２と一定部分オーバーラップされたローレベルの第１選択信号Select１により第３トランジスタＴ３がターンオンされる。
前記第１及び第２選択信号Select１、Select２により、第２及び第３トランジスタＴ２、Ｔ３が同時にターンオン状態を維持すると、第１ノードＡ２に印加された初期化電圧Ｖｉｎｔは第２ノードＢ２に供給され、第２ノードＢ２が初期化電圧Ｖｉｎｔに初期化される。
このように、第１選択信号Select１により第３トランジスタＴ３がターンオンされ、第２ノードＢ２が初期化されると同時に、前記第１選択信号Select１と相反する位相のハイレベルを有する第３選択信号Select３により第５トランジスタＴ５がターンオフされる。従って、前記第３トランジスタＴ３がターンオンされ第２ノードＢ２に供給された初期化電圧により有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れるのが遮断される。
一方、前記第３トランジスタＴ３がターンオンされた状態で、第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオフされると同時に、データ電圧Ｖdataが第１トランジスタＴ１を経由して印加される。
前記データ電圧Ｖdataは、前記第１トランジスタＴ１を経由して第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１だけ電圧降下が行われるので、前記第１ノードＡ２には、データ電圧Ｖdataと前記第１トランジスタＴ１のしきい値電圧との間の差電圧Ｖdata−Ｖｔｈ１が印加される。
前記第１ノードＡ２に充電された差電圧は、第３トランジスタＴ３を経由して第２ノードＢ２に印加される。
このような状態で、第１選択信号により前記第３トランジスタＴ３がターンオフされると、前記第２ノードＢ２に接続された前記第３トランジスタＴ３のゲートにも前記差電圧Ｖdata−Ｖｔｈ１が印加される。
この時、前記第１選択信号Select１と相反する位相を有する第３選択信号Select３はローレベルを有し、このようなローレベルの第３選択信号Select３により第５トランジスタＴ５はターンオンされる。
従って、前記第２ノードＢ２が初期化される時、第５トランジスタＴ５がターンオフされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れなくなる一方、前記第２ノードＢ２にデータ電圧Ｖdataと前記第１トランジスタＴ１のしきい値電圧との間の差電圧Ｖdata−Ｖｔｈ１が印加される時、前記第５トランジスタＴ５がターンオンされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤに前記第４トランジスタＴ４の駆動電流が流れるようになる。
このような場合、前記第４トランジスタＴ４のゲートとソース間の電圧Ｖｇｓは、電源電圧と前記差電圧間の差電圧ＶＤＤ−Ｖdata−Ｖｔｈ１になり、このような差電圧がキャパシタＣ１に１フレームの間充電される。
前記第４トランジスタＴ４のドレインに流れる駆動電流Ｉは、式（１）と同一となる。
従って、式（１）の括弧の中は、Ｖｇｓ−｜Ｖｔｈ｜＝ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)−｜Ｖｔｈ｜になる。
本発明では、ポリシリコン結晶化過程で前記第１及び第４トランジスタＴ１、Ｔ４の結晶化方向を同一に設計してしきい値電圧を同一にできるので、第１トランジスタＴ１のしきい値電圧Ｖｔｈ１と第４トランジスタＴ４のしきい値電圧Ｖｔｈ４は同一な値を有する。
従って、第４トランジスタＴ４のゲート−ソース間の電圧としきい値電圧との間の差電圧は、Ｖｇｓ−Ｖｔｈ４＝ＶＤＤ−(Ｖdata−Ｖｔｈ１)−Ｖｔｈ４＝ＶＤＤ−Ｖdataになる。
第４トランジスタＴ４の駆動電流は、自身のしきい値電圧に拘わらずデータ電圧Ｖdataと電源電圧ＶＤＤのみに関連するので、第４トランジスタＴ４により正確な駆動電流の制御が可能である。このような信頼性のある第４トランジスタＴ４の駆動電流により有機発光ダイオードＯＬＥＤを発光でき、これにより求める輝度が得られる。従って、輝度不均一による画質低下を防止できる。
また、本発明の第２の実施の形態は、第２ノードＢ２が初期化される時、有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れないようにして画質品位を向上させる。
次に、本発明の第３の実施の形態は、図６Ａ及び図６Ｂに示したように、本発明の第２の実施の形態(図５Ａ及び図５Ｂ参照)における第５トランジスタＴ５と有機発光ダイオードＯＬＥＤとの間に、第２トランジスタＴ２のドレインを接続することで、有機発光ダイオードＯＬＥＤに残留する電圧を初期化電圧として使用できるようにする。
本発明の第３の実施の形態は、本発明の第２の実施の形態と基本動作は同一なので、以下は異なる部分のみを説明する。
有機発光表示装置の単位画素を初期化するため、第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオンされる。
これによって、有機発光ダイオードＯＬＥＤに残留する電圧が第２トランジスタＴ２を経由して第１ノードＡ３を初期化させる。
このように、第１ノードＡ３が初期化されてから第２ノードＢ３も初期化され、データ電圧Ｖdataが第１トランジスタＴ１を経由して第２ノードＢ３に印加される。第２ノードＢ３への印加電圧は、データ電圧Ｖdataとしきい値電圧Ｖｔｈ１間の差電圧となる。以下の動作は本発明の第２の実施の形態と同一なのでその説明は省略する。
本発明の第３の実施の形態では、初期化電圧を別途に提供せず、単位画素内の有機発光ダイオードＯＬＥＤに残留する電圧を使用することで、回路構成が単純化し信号ラインの数を低減できる長所がある。
次に、本発明の第４の実施の形態は、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、本発明の第２の実施の形態(図５Ａ及び図５Ｂ参照)における第２トランジスタＴ２のゲートとドレインを第２選択信号Select２に共通接続し、ソースを第１ノードＡ４に接続されるように構成することで、第２選択信号Select２を初期化電圧として使用できるようにする。
従って、ハイレベルの第２選択信号Select２が印加される時、前記第２トランジスタＴ２がターンオンされ、前記第２選択信号Select２により第１ノードＡ４が初期化される。
このような場合、ハイレベルの第２選択信号Select２によりターンオンされるように前記第２トランジスタＴ２はＮＭＯＳタイプトランジスタであることが好ましい。
本発明の第４の実施の形態では、本発明の第２の実施の形態と基本動作は同一なので、以下では異なる部分のみを説明する。
有機発光表示装置の単位画素を初期化するため、ハイレベルを有する第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオンされる。
これと同時に、ハイレベルを有する第２選択信号Select２が前記第２トランジスタＴ２を経由して第１ノードＡ４に充電されることで、第１ノードＡ４が初期化される。
以降の動作は本発明の第２の実施の形態と同一なのでその説明は省略する。
本発明の第４の実施の形態では、初期化電圧を別途に提供せず、第２トランジスタＴ２のゲートとドレインを第２選択信号Select２に共通接続することで、第２選択信号Select２を初期化電圧として使用する。従って、回路構成が単純化し信号ラインの数を低減できる長所がある。
次に、本発明の第５の実施の形態は、図８Ａ及び図８Ｂに示したように、本発明の第２の実施の形態(図５Ａ及び図５Ｂ参照)における初期化時に有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れることを防止するために備えられた第５トランジスタＴ５のゲートを第１選択信号Select１に接続することで、第１選択信号Select１によりターンオンされた第３トランジスタＴ３を経由して第２ノードＢ５が初期化されると同時に第１選択信号Select２により第５トランジスタＴ５をターンオフさせ有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れることを防止できる。
従って、第１選択信号Select２により第３及び第５トランジスタＴ３、Ｔ５を同時にスイッチング制御することができる。このような場合、前記第３及び第５トランジスタＴ３、Ｔ５は相反するタイプのトランジスタであることが好ましい。例えば、第３トランジスタＴ３がＰＭＯＳトランジスタである場合、第５トランジスタＴ５はＮＭＯＳトランジスタである。
前述した部分を除いた部分は本発明の第２の実施の形態と同一なのでその説明は省略する。
次に、本発明の第６の実施の形態は、図９Ａ及び図９Ｂに示したように、本発明の第２の実施の形態(図５Ａ及び図５Ｂ参照)における第２トランジスタＴ２のゲートとドレインを第２選択信号Select２に共通接続しソースを第１ノードＡ４に接続する。尚、初期化時に有機発光ダイオードに高電流が流れることを防止するために備えられた第５トランジスタＴ５のゲートを第１選択信号Select２に接続することで、第２選択信号Select２の印加時に第２選択信号Select２を初期化電圧として使用し、第１選択信号Select２により第３及び第５トランジスタＴ３、Ｔ５を同時にスイッチング制御して初期化時に有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れないようにすることができる。
本発明の第６の実施の形態では、初期化電圧を供給するための信号ラインと第５トランジスタを制御するための信号ラインが必要ない。従って、信号ラインの数を更に低減して費用の節減及び回路構成の単純化という効果が得られる。
次に、本発明の第７の実施の形態は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示したように、本発明の第２の実施の形態(図５Ａ及び図５Ｂ参照)における第５トランジスタＴ５と有機発光ダイオードＯＬＥＤとの間に第２トランジスタＴ２のドレインを接続する。尚、初期化時に有機発光ダイオードに高電流が流れることを防止するために備えられた第５トランジスタＴ５のゲートを第１選択信号Select２に接続することで、初期化時に有機発光ダイオードに残留する電圧を初期化電圧として使用すると同時に、第１選択信号Select２により第３及び第５トランジスタＴ５を同時にスイッチング制御し、初期化時に有機発光ダイオードＯＬＥＤに高電流が流れないようにすることができる。
このような場合、前記第３及び第５トランジスタＴ３、Ｔ５は反対にスイッチングされる必要があるので、相反するタイプのトランジスタであることが好ましい。
即ち、初期化のためのローレベルの第２選択信号Select２により第２トランジスタＴ２がターンオンされる場合、有機発光ダイオードＯＬＥＤに残留する電圧が前記第２トランジスタＴ２を経由して第１ノードＡ７に供給され第１ノードＡ７が初期化される。
ローレベルの第１選択信号Select２が印加される場合、前記ローレベルの第１選択信号Select２によりＰＭＯＳタイプの第３トランジスタＴ３がターンオンされると同時にＮＭＯＳタイプの第５トランジスタはターンオフされる。これにより、第３トランジスタＴ３を経由した第１ノードＡ７の電圧により第２ノードＢ７が初期化され、ターンオフされた第５トランジスタＴ５により第４トランジスタＴ４で発生した高電流が有機発光ダイオードＯＬＥＤに流れないようになる。
以降の動作は本発明の第２の実施の形態と同一なのでその説明は省略する。
従って、本発明の第７の実施の形態では、有機発光ダイオードＯＬＥＤに残留する電圧を初期化電圧として使用することで別途の初期化電圧が必要なくなる。従って、電力消耗を低減できる。更に、第１選択信号Select２により同時に第３及び第５トランジスタＴ３、Ｔ５をスイッチング制御することで信号ラインの数を低減し回路を単純化することができる。
本発明は、前記の実施の形態に限定されず、以下の請求範囲で請求する本発明の要旨から離れることなく当該発明が属する分野で通常の知識を有する者であれば様々な変更実施が可能なはずである。
従来のアクティブマトリックス方式有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 従来の有機発光表示装置を製造する工程を示した図面である。 不均一結晶化されたポリシリコン薄膜により縞模様のパターンが表示されることを示した図面である。 本発明の第１の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第１の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第２の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第２の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第３の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第３の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第４の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第４の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第５の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第５実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第６の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第６実施の形態に係るアクティブマトリックス方式有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。 本発明の第７の実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の単位画素を示した図面である。 本発明の第７実施の形態に係るアクティブマトリックス方式の有機発光表示装置の駆動波形を示した図面である。

Claims (25)

  1. 第１乃至第４トランジスタと、
    前記第１乃至第４トランジスタの中でいずれか一つと接続されたキャパシタと
    を備え、
    前記第１乃至第４トランジスタの中で二つのトランジスタはスイッチング素子の機能を行い、
    前記第１乃至第４トランジスタの中で残る一つのトランジスタは駆動素子の機能を行い、
    前記第１乃至第４トランジスタの中で残る他の一つのトランジスタはダイオード素子の機能を行う
    ことを特徴とする有機発光表示装置の単位画素。
  2. 前記第１乃至第４トランジスタの中でいずれか一つのトランジスタと接続された第５トランジスタをさらに備え、前記第５トランジスタは、前記接続されたトランジスタから前記第５トランジスタに流れる電流を制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  3. データラインと接続され、第１しきい値電圧を有する第１トランジスタと、
    前記第１トランジスタ及び第３トランジスタと接続され、第２選択信号により制御される第２トランジスタと、
    前記第１トランジスタと接続され、第１選択信号により制御される第３トランジスタと、
    前記第３トランジスタと接続され、第４しきい値電圧を有する第４トランジスタと
    を備え、
    前記第４トランジスタの駆動電流は、前記第４しきい値電圧に依存することなく独立して制御される
    ことを特徴とする有機発光表示装置の単位画素。
  4. 前記第１しきい値電圧は前記第４しきい値電圧と同一である
    ことを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  5. 前記第２トランジスタに初期化電圧を供給する初期化電圧ラインをさらに備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  6. 有機発光ダイオードと、
    前記第４トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、初期化動作中に前記第４トランジスタから前記有機発光ダイオードに電流が流れることを防止する第５トランジスタと
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  7. 前記第５トランジスタは第３選択信号により制御される
    ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  8. 前記第１選択信号は前記第３及び第５トランジスタを制御する
    ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  9. 前記第２選択信号は前記第２トランジスタの初期電圧として機能する
    ことを特徴とする請求項６または８に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  10. 前記有機発光ダイオードの電圧は前記第２トランジスタの初期電圧として機能する
    ことを特徴とする請求項６または８に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  11. 前記第１乃至第５トランジスタは同一なタイプである
    ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  12. 前記第３及び第５トランジスタは互いに異なるタイプである
    ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  13. 少なくとも前記第２、第５トランジスタは前記第１、第３、第４トランジスタと異なるタイプである
    ことを特徴とする請求項６に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  14. 前記第３トランジスタと電源電圧との間に接続されたキャパシタをさらに備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置の単位画素。
  15. データラインと接続され、第１しきい値電圧を有する第１トランジスタと、
    前記第１トランジスタ及び第３トランジスタと接続され、第２選択信号により制御される第２トランジスタと、
    前記第１トランジスタと接続され、第１選択信号により制御される第３トランジスタと、
    前記第３トランジスタと接続され、第４しきい値電圧を有する第４トランジスタと
    を備える単位画素を複数有し、
    前記第４トランジスタの駆動電流は、前記第４しきい値電圧に依存することなく独立的に制御される
    ことを特徴とする有機発光表示装置。
  16. 前記第１しきい値電圧は前記第４しきい値電圧と同一である
    ことを特徴とする請求項１５に記載の有機発光表示装置。
  17. 前記単位画素に、
    有機発光ダイオードと、
    前記第４トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、初期化動作中に前記第４トランジスタから前記有機発光ダイオードに電流が流れることを防止する第５トランジスタと
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１５に記載の有機発光表示装置。
  18. 前記第５トランジスタは第３選択信号により制御される
    ことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置。
  19. 前記第１選択信号は前記第３及び第５トランジスタを制御する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置。
  20. 前記第２選択信号は前記第２トランジスタの初期電圧として機能する
    ことを特徴とする請求項１７または１９に記載の有機発光表示装置。
  21. 前記有機発光ダイオードの電圧は前記第２トランジスタの初期電圧として機能する
    ことを特徴とする請求項１７または１９に記載の有機発光表示装置。
  22. 第１ノードに接続され、第１選択信号に応答して前記第１ノードを初期化する第１トランジスタと、
    前記第１ノードと第２ノードとの間に接続され、第２選択信号に応答して第２ノードを初期化する第２トランジスタと、
    前記第１ノードに接続され、第１しきい値電圧だけ電圧降下したデータ電圧を前記第２ノードに供給する第３トランジスタと、
    前記第２ノードに接続され、前記第１しきい値電圧を相殺するための第２しきい値電圧を有し、電源電圧と前記データ電圧により決定され有機発光ダイオードに供給するための駆動電流を発生する第４トランジスタと
    を備える表示装置。
  23. 前記第４トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、第３選択信号に応答して初期化が行われる間前記第４トランジスタから前記有機発光ダイオードに供給される電流を遮断する第５トランジスタをさらに備える
    ことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  24. 前記第４トランジスタと前記有機発光ダイオードとの間に接続され、前記第１選択信号に応答して初期化が行われる間前記第４トランジスタから前記有機発光ダイオードに供給される電流を遮断する第５トランジスタをさらに備える
    ことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  25. 前記第１しきい値電圧と前記第２しきい値電圧は同一である
    ことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
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