JP2006114876A - 発光表示装置及び発光表示パネル - Google Patents
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Abstract
【課題】 画素領域の配置を効率的にすることが可能な発光表示装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の発光表示装置は,走査信号を伝達する複数の走査線Sと;データ信号を伝達する複数のデータ線Dと;走査線Sとデータ線Dに各々連結される複数の画素回路110,120と;を備える。画素回路110,120は,走査信号に応答し,データ信号に対応する駆動電流を出力端に出力する画素駆動部111と,駆動電流に対応して第1,第2,及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)と,画素駆動部の出力端と上記第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)との間に各々電気的に連結され,上記駆動電流を選択的に第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)に各々伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子(M31,M32,M33)と,を備える。
【選択図】 図4
【解決手段】 本発明の発光表示装置は,走査信号を伝達する複数の走査線Sと;データ信号を伝達する複数のデータ線Dと;走査線Sとデータ線Dに各々連結される複数の画素回路110,120と;を備える。画素回路110,120は,走査信号に応答し,データ信号に対応する駆動電流を出力端に出力する画素駆動部111と,駆動電流に対応して第1,第2,及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)と,画素駆動部の出力端と上記第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)との間に各々電気的に連結され,上記駆動電流を選択的に第1,第2,及び第3発光素子(R、G,B)に各々伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子(M31,M32,M33)と,を備える。
【選択図】 図4
Description
本発明は発光表示装置及び発光表示パネルに係り,特に,有機物質の電界発光を利用した有機発光表示装置及び発光表示パネルに関するものである。
一般的に,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て発光する表示装置であって,行列形態に配列されたN×M個の有機発光素子を駆動して映像を表現する。
このような有機発光素子は,ダイオード特性があるので有機発光ダイオード(OLED)とも呼ばれ,アノード,有機薄膜,カソード電極層の構造を有している。有機薄膜は,電子と正孔の均衡を良好に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)を含んだ多層構造に成っており,また,別途の電子注入層(EIL)と正孔注入層(HIL)を含んでいる。このような有機発光素子がN×M個のマトリックス形態に配列されて有機発光表示パネルを形成する。
このような有機発光表示パネ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(以下,TFTとする)を利用し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,ライン(線)を選択して駆動するのに比し,能動駆動方式は,データ線と走査線に各々連結される複数の薄膜トランジスタを走査信号に応じて順に導通させることによって有機発光素子を駆動する方式である。
以下,一般的な有機発光表示装置の画素回路について説明する。
図1は,従来の発光表示装置の画素回路であって,N×M個の画素のうちの一つ,つまり,一番目の行と一番目の列に位置する画素を等価的に示したものである。
図1に示すように,一つの画素10は3個の副画素(10r,10g,10b)を含み,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。そして,副画素がストライプ形態に配列された構造では,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。
赤色の副画素(10r)は,有機発光素子(OLEDr)を駆動するための2個のトランジスタ(M11r,M12r)とキャパシタ(C11r)を含む。同様に,緑色の副画素(10g)は2個のトランジスタ(M11g,M12g)とキャパシタ(C11g)を含み,青色の副画素(10b)も2個のトランジスタ(M11b,M12b)とキャパシタ(C11b)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(M1r)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(M1r)の電流量は,スイッチングトランジスタ(M2r)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。この時,キャパシタ(C1r)が,トランジスタ(M1r)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所定の期間維持する。トランジスタ(M2r)のゲートには,オン/オフ形態の走査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。
このように,有機発光表示装置は一つの画素10が3個の副画素(10r,10g,10b)を含み,副画素別に有機発光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。
しかし,従来の有機発光表示装置によれば,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ため,画素内部にこれらを配置するのが難しくなり,また,画素で有機発光素子(OLED)が占める発光領域が減少することによって開口率が低くなるというという問題がある。
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,効率的な画素領域の配置構造を有し,配線の設置数を減少させることが可能な,新規かつ改良された発光表示装置及び発明表示パネルを提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,走査信号を伝達する複数の走査線と;データ信号を伝達する複数のデータ線と;上記走査線と上記データ線に各々連結される複数の画素回路と;を備える発光表示装置において:上記各画素回路は,上記走査信号に応答し,上記データ信号に対応する駆動電流を出力端に出力する画素駆動部と,上記駆動電流に対応して第1,第2,及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子と,上記画素駆動部の出力端と上記第1,第2,及び第3発光素子との間に各々電気的に連結され,上記駆動電流を選択的に第1,第2,及び第3発光素子に各々伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子と,を有し,上記第1,第2,及び第3発光素子のうちの何れか2個の発光素子は,第1線上に隣接して配置され,残る一つの発光素子は上記第1線とは異なる第2線上に配置されることを特徴とする,発光表示装置が提供される。発光表示装置は走査駆動部、データ駆動部及び発光表示パネルを含む。
また,上記第1,第2,及び第3発光素子は,略三角形状に配置されてもよい。
また,上記第1線及び第2線は,上記走査線と略平行であってもよい。
また,上記走査線は,上記第1線と上記第2線との間に配置されてもよい。
また,上記画素回路は,上記走査信号に応答して上記データ信号を伝達する第1トランジスタと,上記第1トランジスタによって伝達されたデータ信号に対応する電圧を保存する第1キャパシタと,上記データ信号に対応する電流を出力する第2トランジスタと,を有してもよい。
また,上記画素回路は,上記第2トランジスタをダイオード形態に連結する第3トランジスタと,第1電極が上記第1キャパシタの一つの電極に電気的に連結され,第2電極が上記第1キャパシタの他の電極に連結される第4トランジスタと,一つの電極が上記第4トランジスタの第2電極に連結され,他の電極が上記第2トランジスタの制御電極に連結される第2キャパシタと,をさらに有してもよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,走査信号を各々伝達する複数の走査線と;データ信号を各々伝達する複数のデータ線と;上記走査信号と上記データ信号に応じて発光する複数の発光素子と;を備える発光表示パネルにおいて:第1色相に発光する第1発光素子と,第2色相に発光する第2発光素子と,第3色相に発光する第3発光素子と,が行方向に順に連続して配置される第1発光素子グループと,上記第2色相に発光する第4発光素子と,上記第3色相に発光する第5発光素子と,上記第1色相に発光する第6発光素子と,が上記行方向に順に連続して配置される第2発光素子グループと,を有し,上記第1発光素子と上記第4及び第5発光素子は,一つの上記走査線及び一つの上記データ線によって制御されることを特徴とする,上記走査信号及び上記データ信号に応じて発光する発光表示パネルが提供される。発光表示パネルは走査線、データ線及び画素回路を含む。
また,上記走査線は,上記第1発光素子グループと上記第2発光素子グループとの間に配置されてもよい。
また,上記第2及び第3発光素子と上記第6発光素子は,上記第1,第4,及び第5発光素子に走査信号を伝達する走査線と同一の走査線に伝達される走査信号により発光してもよく,上記第1,第4,及び第5発光素子にデータ信号を伝達するデータ線と異なるデータ線によって伝達されるデータ信号に応じて発光してもよい。
また,上記第1発光素子は,上記第4発光素子と第5発光素子との間の列方向のライン上に配置されてもよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,走査信号を伝達する複数の走査線と;データ信号を伝達する複数のデータ線と;上記走査線と上記データ線に各々連結される複数の画素回路と;を備えた発光表示装置において:上記各画素回路は,上記走査信号に応答して上記データ信号を伝達する第1トランジスタと,上記第1トランジスタによって伝達された上記データ信号に対応する電圧を保存する第1キャパシタと,上記データ信号に対応する電流を出力する第2トランジスタと,上記第2トランジスタから出力された電流に対応して第1,第2,及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子と,上記第2トランジスタから出力された電流を上記第1,第2,及び第3発光素子に各々選択的に伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子と,を有し,上記第1,第2,及び第3発光素子は,略三角形状に配置されることを特徴とする,発光表示装置が提供される。
また,上記第1,第2,及び第3発光素子は,略逆三角形状に配置されてもよい。
また,上記画素回路は,上記第2トランジスタをダイオード連結する第3トランジスタと,第1電極が上記第1キャパシタの一つの電極に電気的に連結され,第2電極が上記第1キャパシタの他の電極に連結される第4トランジスタと,一つの電極が上記第4トランジスタの第2電極に連結され,他の電極が上記第2トランジスタの制御電極に連結される第2キャパシタと,をさらに有してもよい。
以上説明したように,本発明によれば,一つの走査線と一つのデータ線に連結された一つの画素駆動部がR,G,B3個の有機発光素子を駆動することにより,一つの画素駆動部が一つの有機発光素子を駆動する場合に比べて,走査線及びデータ線を減少させることができる。
以下に,添付した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発明特定事項については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図2は,本発明の第1実施形態による有機発光表示装置の構成を概略的に示す図である。
図2に示すように,本発明の第1実施形態による有機発光表示装置は,表示部100,走査駆動部200,発光制御信号駆動部300,及びデータ信号駆動部400を含む。
表示部100は,行方向に延びている複数の走査線(S[1]〜S[n]),発光制御線(E[1]〜E[n]),及び列方向に延びている複数のデータ線(D[1]〜D[m])を含む。図2には示さないが,発光制御線(E[i])は各々3個の発光制御線(E1[i],E2[i],E3[i])からなる。
走査駆動部200は,走査信号を順に走査線(S[1]〜S[n])に印加し,発光制御信号駆動部300は,有機発光素子の発光を制御するための発光制御信号を順に発光制御線(E[1]〜E[n])に印加する。そして,データ信号駆動部400は,走査信号が順に印加されるたびに対応するデータ信号をデータ線(D[1]〜D[m])に印加する。
走査駆動部及び発光制御信号駆動部200,300とデータ信号駆動部400は,各々表示部400が形成された基板に電気的に連結される。これとは違って,走査駆動部200,発光制御信号駆動部300及び/又はデータ信号駆動部400を表示部100が形成されたガラス基板上に直接装着することもでき,表示部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。あるいは,走査駆動部200,発光制御信号駆動部300及び/又はデータ信号駆動部400を,表示部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。
図3は,本発明の第1実施形態による表示部100の画素配置構造を詳細に示す図である。
図3は表示部100の一部分であって,3個のデータ線(D[j],D[j+1],D[j+2])及び2個の走査線(S[i],S[i+1])によって形成される複数の画素110,120のみを代表的に示した。ここで,‘j’は1からmの間の自然数であり,‘i’は1からnの間の自然数を意味する。したがって,図3に示された領域は,任意の3個のデータ線と2個の走査線によって形成される複数の画素を含む表示部100の一部分になる。
画素110は,走査線(S[i]又はS[i+1])を通じて伝達される走査信号,及びデータ線(D[j])を通じて伝達されるデータ信号に基づいて動作する。また,画素110は,奇数行(L1又はL3)に配置される緑色(G)に発光する有機発光素子(OLED_G)と,偶数行(L2又はL4)に並行に配置される赤色(R),青色(B)に各々発光する2個の有機発光素子(OLED_R,OLED_B)と,を含む。つまり,画素110では,3個の有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)の配置形状がデルタ(Δ)つまり三角形状を成す。なお,本実施形態において,第1,第2及び第3色相は,それぞれ,緑色(G),赤色(R),青色(B)に相当する。また,第1,第2,及び第3発光素子は,それぞれ,有機発光素子(OLED_G),有機発光素子(OLED_R),有機発光素子(OLED_B)に相当する。また,第1線は,有機発光素子の奇数行L1,L3…(又は偶数行L2,L4…)に相当し,第2線は,有機発光素子の偶数行L2,L4…(又は奇数行L1,L3)に相当する。また,第1発光素子グループは,奇数行L1,L3…(又は偶数行L2,L4…)に配置される有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)に相当し,第2発光素子グループは,偶数行L2,L4…(又は奇数行L1,L3…)に配置される有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)に相当する。
画素120は,走査線(S[i]又はS[i+1])を通じて伝達される走査信号,及びデータ線(D[j+1])を通じて伝達されるデータ信号に基づいて動作する。また,画素120は奇数行(L1又はL3)に並行に配置される赤色(R),青色(B)に各々発光する2個の有機発光素子(OLED_R,OLED_B)と,偶数行(L2又はL4)に配置される緑色(G)に発光する有機発光素子(OLED_G)と,を含む。つまり,画素120では,3個の有機発光素子(OLED_R,OLED_B,OLED_G)の配置形状が逆三角形状を成す。
走査線(S[i])は,奇数行(L1)に配置された画素110の有機発光素子(OLED_G)と偶数行(L2)に配置された有機発光素子(OLED_R,OLED_B)に全て隣接するように,奇数行(L1)と偶数行(L2)との間に奇数行(L1)及び偶数行(L2)とほぼ並行に配置される。
同様に,走査線(S[i+1])は,奇数行(L3)に配置された画素110の有機発光素子(OLED_G)と偶数行(L4)に配置された有機発光素子(OLED_R,OLED_B)に全て隣接するように,奇数行(L3)と偶数行(L4)との間に奇数行(L3)及び偶数行(L4)とほぼ並行に配置される。したがって,偶数行(L2)に配置された発光素子は,走査線(S[i])により伝達される走査信号に基づいて動作し,奇数行(L3)に配置された発光素子は走査線(S[i+1])により伝達される走査信号に基づいて動作するので,偶数行(L2)と奇数行(L3)との間には走査線が配置される必要がなくなるので,表示部100に配置される走査線の数を減少させることができる。
ここで,奇数行(L1)と偶数行(L2)は,有機発光素子が配置される間隔であるセルピッチの大きさは同一であるが,奇数行(L1)は,偶数行(L2)と比較すると,セルピッチの1/2だけ行方向にシフトされて配置される。つまり,奇数行(L1)と偶数行(L2)の行方向に,配列位相差は1/2セルピッチとなる。このように奇数行(L1)と偶数行(L2)に1/2の配列位相差が存在することにより,一つの画素を構成する3個の有機発光素子はデルタ(Δ)形状(つまり逆三角形状)を成す。例えば,画素110において,偶数行(L2)に配置された有機発光素子(OLED_B,OLED_R)の間の列方向のライン上に有機発光素子(OLED_G)が配置される。
図4は,本発明の第1実施形態による画素110の等価回路を示す図である。以下の説明では,説明の便宜のために,発光制御線(E1[i],E2[i],E3[i])に印加される発光制御信号の符号も発光制御線と同一に‘E1[i],E2[i],E3[i]’と示し,走査線(S[i])に印加される走査信号の符号も同一に‘S[i]’と示す。また,画素110の全てのトランジスタはpチャネルトランジスタに示した。
まず,図4のように,画素110は,走査信号(S[i])に基づいてデータ信号(D[j])に対応する電流(IOLED)を出力する画素駆動部111,画素駆動部111で生成された電流(IOLED)が選択的に伝達されるように制御するトランジスタ(M31,M32,M33),及び赤色(R),緑色(G),青色(B)に各々発光する有機発光素子(OLED_R,OLED_G,OLED_B)を含む。
有機発光素子(OLED_R,OLED_G,OLED_B)は,アノードにはデータ信号に対応する電流(IOLED)が印加され,カソードには,電源電圧(VDD)より低い基準電圧(Vss)が印加される。このような電源電圧(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。また,有機発光素子(OLED_R,OLED_B)は並行に一つの行に配列され,有機発光素子(OLED_G)は,有機発光素子(OLED_R,OLED_B)とデルタ形状を成す位置に配置される。
画素駆動部111は走査信号(S[i])及びデータ信号(D[j])の伝達を受け,データ信号(D[j])に対応する電流(IOLED)を生成する。また,第1実施形態による画素駆動部111は,トランジスタ(M1),トランジスタ(M2),及びキャパシタ(Cst)を含む。具体的に,トランジスタ(M2)は,ソースがデータ線(D[j])に連結され,ゲートが走査線(S[i])に連結される。トランジスタ(M1)は,ソースが電源電圧(VDD)に連結され,ゲートがトランジスタ(M2)のドレインに連結され,ドレインは画素駆動部111の出力端を形成する。そして,キャパシタ(Cst)は,トランジスタ(M1)のゲートとソースとの間に連結される。本実施形態において,第1トランジスタはM2に,第2トランジスタはM1に,第1キャパシタはCstに相当する。
本発明の第1実施形態では,画素駆動部111が2個のトランジスタ(M1,M2)及びキャパシタ(Cst)を含むが,本発明による画素駆動部はこれに限定されるものではなく,データ信号に対応して有機発光素子を発光させ得る電流を出力する回路であれば充分である。
トランジスタ(M31)は,ソースがトランジスタ(M1)のドレインドレインに連結され,ゲートが発光制御線(E1[i])に連結され,ドレインは有機発光素子(OLED_G)のアノードに電気的に連結される。そして,トランジスタ(M32)は,ソースがトランジスタ(M1)のドレインに連結され,ゲートが発光制御線(E2[i])に連結され,ドレインは有機発光素子(OLED_R)のアノードに電気的に連結され,トランジスタ(M33)は,ソースがトランジスタ(M1)のドレインに連結され,ゲートが発光制御線(E3[i])に連結され,ドレインは有機発光素子(OLED_B)のアノードに電気的に連結される。
したがって,発光制御信号(E1[i])に応答してトランジスタ(M31)が導通すれば,画素駆動部111の出力端であるトランジスタ(M1)のドレインから出力される電流(IOLED)は,有機発光素子(OLED_G)に伝達される。また,発光制御信号(E2[i])に応答してトランジスタ(M32)が導通すれば,トランジスタ(M1)から出力される電流(IOLED)は有機発光素子(OLED_R)に伝達され,発光制御信号(E3[i])に応答してトランジスタ(M33)が導通すれば,トランジスタ(M1)から出力される電流(IOLED)は有機発光素子(OLED_B)に伝達される。
つまり,本発明の第1実施形態では,一つのフィールドが3個のサブフィールドに分割されて駆動され,3個のサブフィールドでは各々緑色,赤色,及び青色のデータが記入されて発光する。このために,走査駆動部200は,サブフィールドごとに走査信号を順に走査線(S[1]〜S[n])に伝達し,発光制御信号駆動部300も,各色相の有機発光素子が一つのサブフィールドで発光できるように,発光制御信号を発光制御線(E1[1]〜E1[n],E2[1]〜E2[n],E3[1]〜E3[n])に印加する。そして,データ信号駆動部400は,3個のサブフィールドより緑色,赤色,及び青色の有機発光素子に各々対応するデータ信号をデータ線(D[1]〜D[m])に印加する。
次に,図5を参照して,本発明の第1実施形態による有機発光表示装置の動作について具体的に説明する。
図5は,本発明の第1実施形態にかかる表示部に印加される信号の波形を示すタイミング図である。
本発明の第1実施形態による有機発光表示装置は,一つのフレームが3個のフィールド(1F,2F,3F)に分割されて駆動され,各フィールド(1F,2F,3F)より走査信号(S[1]〜S[n])が順に印加される。駆動回路部111を共有する3個の有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)は,各々一つのフィールドに相当する期間発光する。そして,フィールド(1F,2F,3F)は行別に独立的に定義され,図5では,一番目の行の走査線(S[1])を基準に三つのフィールド(1F,2F,3F)を示しており,一番目の行の走査線(S[1])を中心にした動作を説明する。
まず,第1フィールド(1F)で,現在走査線(S[1])にローレベルの走査信号が印加される間にトランジスタ(M2)が導通して,データ線から印加されたデータ電圧(Vdata)がトランジスタ(M1)のゲート,つまり,キャパシタ(Cst)の一端に印加される。したがって,キャパシタ(Cst)は,電源電圧(VDD)とデータ電圧(Vdata)との差に対応する電圧,つまり,トランジスタ(M1)のゲートとソースとの間に充電された電圧(VGS)が充電され,トランジスタ(M1)は,充電された電圧(VGS)に対応する電流(IOLED)がドレインに流れる。この時,トランジスタ(M1)のドレインに出力される電流(IOLED)は数式1の通りである。
ここで,VTHはトランジスタ(M1)の閾電圧,βは定数値を示す。
その次に,発光制御信号(E1[1])がローレベルになればトランジスタ(M31)が導通して,トランジスタ(M1)のドレインを通して流れる電流(IOLED)が有機発光素子(OLED_G)のアノードに伝達され,この電流(IOLED)に対応して有機発光素子(OLED_G)が発光する。
図5では,ローレベルの現在走査信号(S[1])が印加される間,発光制御信号(E1[1])はハイレベルである場合について説明したが,ローレベルの現在走査信号(S[1])が印加される間に発光制御信号もローレベルであることも可能である。
一方,第1フィールド(1F)で発光制御信号(E1[1])がローレベルになって有機発光素子(OLED_G)が発光する間,発光制御信号(E2[1],E3[1])はハイレベルに維持されてトランジスタ(M32,M33)は遮断され,有機発光素子(OLED_R,OLED_B)には電流(IOLED)が伝達されない。
第2フィールド(2F)で,現在走査線(S[1])にローレベルの走査信号が印加される間,第1フィールド(1F)と同様にトランジスタ(M2)が導通して,データ線から印加されたデータ電圧(Vdata)がトランジスタ(M1)のゲート,つまり,キャパシタ(Cst)の一端に印加される。したがって,キャパシタ(Cst)は,電源電圧(VDD)とデータ電圧(Vdata)との差に対応する電圧,つまり,トランジスタ(M1)のゲートとソースとの間に充電された電圧(VGS)が充電され,トランジスタ(M1)は,充電された電圧(VGS)に対応する電流(IOLED)がドレインに流れる。
その次に,発光制御信号(E2[1])がローレベルになればトランジスタ(M32)が導通して,トランジスタ(M1)のドレインを通して流れる電流(IOLED)が有機発光素子(OLED_R)のアノードに伝達され,この電流(IOLED)に対応して有機発光素子(OLED_R)が発光する。一方,第2フィールド(2F)で発光制御信号(E2[1])がローレベルになって有機発光素子(OLED_R)に電流(IOLED)が伝達される間,発光制御信号(E1[1],E3[1])はハイレベルに維持されてトランジスタ(M31,M33)が遮断され,有機発光素子(OLED_G,OLED_B)には電流(IOLED)が伝達されない。
第3フィールド(3F)で,現在走査線(S[1])にローレベルの走査信号が印加される間,第1及び第2フィールド(1F,2F)と同一に印加されたデータ電圧に対応する電流(IOLED)がトランジスタ(M1)のドレインに流れる。
その次に,発光制御信号(E3[1])がローレベルになればトランジスタ(M33)が導通して,トランジスタ(M1)のドレインを通して流れる電流(IOLED)が有機発光素子(OLED_B)のアノードに伝達され,この電流(IOLED)に対応して有機発光素子(OLED_B)が発光する。一方,第3フィールド(3F)で発光制御信号(E3[1])がローレベルになって有機発光素子(OLED_B)に電流(IOLED)が伝達される間,発光制御信号(E1[1],E2[1])はハイレベルに維持されてトランジスタ(M31,M32)が遮断され,有機発光素子(OLED_G,OLED_R)には電流(IOLED)が伝達されない。
前述のように本発明の第1実施形態によれば,一つの走査線と一つのデータ線に連結された一つの画素駆動部とがR,G,B3個の有機発光素子を駆動することにより,一つの画素駆動部が一つの有機発光素子を駆動する場合に比べて,走査線及びデータ線の数を減少させることができる。
さらに,走査線に連結された一つの画素駆動部によって駆動されるR,G,B3個の有機発光素子を偶数行及び奇数行の二つの行に亘ってデルタ(Δ)形状に配置することにより,一つの走査線で二つの行に配置された複数の有機発光素子を駆動できるようになるので,走査線の数をさらに減少させることができる。
また,R,G,B有機発光素子を一つの行に一列に配置すると,有機発光素子は列方向に長く延びるようになるため,信頼性のある有機発光素子の蒸着が難しかった。しかし,R,G,B3個の有機発光素子をデルタ(Δ)形状に配置すれば,一列に配置する場合に比べて精密度の高い有機発光素子の蒸着が可能になり,有機発光素子の信頼性も向上させることができる。
図6は,本発明の第2実施形態による有機発光表示装置の画素210を示す等価回路図である。
本発明の第2実施形態による有機発光表示装置は,画素駆動部が4個のトランジスタと2個のキャパシタを含む点が第1実施形態の有機発光表示装置と異なる点である。
図6のように,画素210は,走査信号(S[i])に基づいてデータ信号(D[j])に対応する電流(IOLED)を出力する画素駆動部211,画素駆動部211で生成された電流(IOLED)が選択的に伝達されるように制御するトランジスタ(M31,M32,M33),及び赤色(R),緑色(G),青色(B)に各々発光する有機発光素子(OLED_R,OLED_G,OLED_B)を含む。第2実施形態において,トランジスタ(M31,M32,M33)及び有機発光素子(OLED_R,OLED_G,OLED_B)は,その連結関係,動作,及び配置構造が第1実施形態と同一であるので詳細な説明は省略する。
以下,画素駆動部211についてより詳細に説明する。
画素駆動部211は4個のトランジスタ及び2個のキャパシタ,つまり,トランジスタ(T1),トランジスタ(T3),トランジスタ(T4),トランジスタ(T5),キャパシタ(Cvth),及びキャパシタ(Cst)を含む。本実施形態にかかる第1トランジスタはT5に,第2トランジスタはT1に,第3トランジスタはT3に,第4トランジスタはT4に,第1キャパシタはCstに,第2キャパシタはCvthに相当する。
具体的に,トランジスタ(T5)は,ゲートが現在走査線(S[i])に連結され,ソースがデータ線(D[j])に連結されて,走査線(S[i])からの走査信号に応答してデータ線(D[j])から印加されたデータ電圧をキャパシタ(Cvth)のノード(B)に伝達する。トランジスタ(T4)は,直前走査線(S[i−1])からの走査信号に応答して,キャパシタ(Cvth)のノード(B)を電源(VDD)に直接連結する。トランジスタ(T3)は,直前走査線(S[i−1])からの走査信号に応答してトランジスタ(T1)をダイオード連結させる。駆動トランジスタ(T1)は,ゲートがキャパシタ(Cvth)のノード(A)に接続され,ソースが電源(VDD)に接続されて,ゲートに印加される電圧に基づき,画素駆動部211の出力端であるトランジスタ(T1のドレインに有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)に印加される電流を出力する。
また,キャパシタ(Cst)は一つの電極が電源(VDD)に接続され,他の電極がトランジスタ(T4)のドレイン電極(ノードB)に接続され,キャパシタ(Cvth)は,一つの電極がキャパシタ(Cst)の他の電極に連結されて2個のキャパシタが直列連結され,他の電極が駆動トランジスタ(T1)のゲート(ノードA)に連結される。本実施形態にかかる第1電極は,T4のソース電極に相当し,第2電極は,T4のドレイン電極に相当する。
そして,画素駆動部211の出力端である駆動トランジスタ(T1)のドレインには,有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)が選択的に発光するように制御するトランジスタ(M31,M32,M33)のソースが各々連結され,トランジスタ(M31,M32,M33)のゲートには,各々発光制御線(E1[i],E2[i],E3[i])が連結される。トランジスタ(M31,M32,M33)のドレインには,各々有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)のアノードが連結される。
次に,画素駆動部211の動作について説明する。
まず,直前走査線(S[0])にローレベルの走査信号が印加される間,トランジスタ(T3)及びトランジスタ(T4)が導通する。トランジスタ(T3)が導通することによってトランジスタ(T1)はダイオード連結状態となる。したがって,トランジスタ(T1)のゲートとソースとの間の電圧差が,トランジスタ(T1)の閾電圧(Vth)となるまで変わる。この時,トランジスタ(T1)のソースが電源(VDD)に連結されているので,トランジスタ(T1)のゲート,つまり,キャパシタ(Cvth)のノード(A)に印加される電圧は,電源電圧(VDD)と閾電圧(Vth)の合計になる。また,トランジスタ(T4)が導通し,キャパシタ(Cvth)のノード(B)に電源(VDD)が印加されてキャパシタ(Cvth)に充電される電圧(VCvth)は数式2の通りである。
ここで,VCvthは,キャパシタ(Cvth)に充電される電圧を意味し,VCvthAはキャパシタ(Cvth)のノード(A)に印加される電圧,VCvthBは,キャパシタ(Cvth)のノード(B)に印加される電圧を意味する。
現在走査線(S[1])にローレベルの走査信号が印加される間,トランジスタ(T5)が導通して,データ線(D1)から印加されたデータ電圧(Vdata)がノード(B)に印加される。また,キャパシタ(Cvth)には,トランジスタ(T1)の閾電圧(Vth)に該当する電圧が充電されているので,トランジスタ(T1)のゲートには,データ電圧(Vdata)とトランジスタ(T1)の閾電圧(Vth)の合計に対応する電圧が印加される。つまり,トランジスタ(T1)のゲート−ソース間電圧(Vgs)は次の数式3の通りである。
トランジスタ(T1)のゲート−ソース電圧(VGS)に対応する電流(IOLED)は,トランジスタ(T1)のドレインに出力される。この時,電流(IOLED)は数式4の通りである。
ここで,IOLEDは,トランジスタ(T1)のドレインに出力される電流であり,Vgsは,トランジスタ(T1)のソースとゲートとの間の電圧,Vthはトランジスタ(T1)の閾電圧,Vdataはデータ電圧,βは定数値を示す。
このようにトランジスタ(T1)のドレインに出力された電流(IOLED)は,第1実施形態と同様に発光制御信号(E1[i],E2[i],E3[i])に応答し,第1,第2,及び第3フィールド(1F,2F,3F)に各々トランジスタ(M31,M32,M33)が導通して,有機発光素子(OLED_G,OLED_R,OLED_B)に各々伝達される。
前述のように本発明の第2実施形態によれば,第1実施形態と同様に走査線及びデータ線の数を減少させることができる。また,R,G,B3個の有機発光素子を偶数行及び奇数行の二つの行に亘ってデルタ(Δ)形状に配置することにより,有機発光素子が一列に配置される場合に比べて精密度の高い有機発光素子の蒸着が可能になるので,有機発光素子の信頼性を向上させることができる。
さらに,本発明の第2実施形態によれば,トランジスタ(T3,T4)及びキャパシタ(Cvth)を備えて駆動トランジスタ(T1)の閾電圧を補償することにより,駆動トランジスタの閾電圧によって電流(IOLED)が変わって表示特性が低下することを充分に防止できる。
以上説明したように,本実施形態によれば,一つの走査線と一つのデータ線に連結された一つの画素駆動部がR,G,B3個の有機発光素子を駆動することにより,一つの画素駆動部が一つの有機発光素子を駆動する場合に比べて走査線及びデータ線を減少させることができる。また,走査線に連結された一つの画素駆動部によって駆動されるR,G,B3個の有機発光素子を,偶数行及び奇数行の二つの行に亘ってデルタ(Δ)形状に配置することにより,一つの走査線で二つの行に配置された複数の有機発光素子を駆動させられるようになるので,走査線の数をさらに減少させることができる。R,G,B3個の有機発光素子をデルタ(Δ)形状に配置することによって,一列に配置される場合に比べて精密度の高い有機発光素子の蒸着が可能になるので,有機発光素子の信頼性を向上させることができる。
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,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において,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。
本発明は,発光表示装置及び発光表示パネルに適用可能である。
10 画素
100 表示部
110,210 画素
111,211 画素駆動部
120 反転配置画素
200 走査駆動部
300 発光制御信号駆動部
400 データ信号駆動部
100 表示部
110,210 画素
111,211 画素駆動部
120 反転配置画素
200 走査駆動部
300 発光制御信号駆動部
400 データ信号駆動部
Claims (13)
- 走査信号を伝達する複数の走査線と,データ信号を伝達する複数のデータ線と,前記走査線と前記データ線に各々連結される複数の画素回路と,を備える発光表示装置において:
前記各画素回路は,
前記走査信号に応じて,前記データ信号に対応する駆動電流を出力端に出力する画素駆動部と;
前記駆動電流に応じて第1,第2及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子と;
前記画素駆動部の出力端と前記第1,第2及び第3発光素子との間に各々電気的に連結され,前記駆動電流を選択的に第1,第2及び第3発光素子に各々伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子と;
を有し,
前記第1,第2及び第3発光素子のうちの何れか2つの発光素子は,第1線上に並んで配置され,残る一つの発光素子は,前記第1線とは異なる第2線上に配置されることを特徴とする,発光表示装置。 - 前記第1,第2及び第3発光素子は,略三角形状に配置されることを特徴とする,請求項1に記載の発光表示装置。
- 前記第1線及び第2線は,前記走査線と略平行であることを特徴とする,請求項1または2のいずれかに記載の発光表示装置。
- 前記走査線は,前記第1線と前記第2線との間に配置されることを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の発光表示装置。
- 前記画素回路は,
前記走査信号に応答して前記データ信号を伝達する第1トランジスタと,
前記第1トランジスタによって伝達されたデータ信号に対応する電圧を保存する第1キャパシタと,
前記データ信号に対応する電流を出力する第2トランジスタと,
を有することを特徴とする,請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の発光表示装置。 - 前記画素回路は,
前記第2トランジスタをダイオード形態に連結する第3トランジスタと,
第1電極が前記第1キャパシタの一つの電極に電気的に連結され,第2電極が前記第1キャパシタの他の電極に連結される第4トランジスタと,
一つの電極が前記第4トランジスタの第2電極に連結され,他の電極が前記第2トランジスタの制御電極に連結される第2キャパシタと,
をさらに有することを特徴とする,請求項5に記載の発光表示装置。 - 走査信号を各々伝達する複数の走査線と,データ信号を各々伝達する複数のデータ線と,前記走査信号と前記データ信号に応じて発光する複数の発光素子と,を備える発光表示パネルにおいて:
第1色相に発光する第1発光素子と,第2色相に発光する第2発光素子と,第3色相に発光する第3発光素子と,が行方向に順に連続して配置される第1発光素子グループと;
前記第2色相に発光する第4発光素子と,前記第3色相に発光する第5発光素子と,前記第1色相に発光する第6発光素子と,が前記行方向に順に連続して配置される第2発光素子グループと;
を有し,
前記第1発光素子と前記第4及び第5発光素子は,一つの前記走査線及び一つの前記データ線によって制御されることを特徴とする,前記走査信号及び前記データ信号に応じて発光する発光表示パネル。 - 前記走査線は,前記第1発光素子グループと前記第2発光素子グループとの間に配置されることを特徴とする,請求項7に記載の発光表示パネル。
- 前記第2及び第3発光素子と前記第6発光素子は,
前記第1,第4,及び第5発光素子に走査信号を伝達する走査線と同一の走査線に伝達される走査信号により発光し,
前記第1,第4,及び第5発光素子にデータ信号を伝達するデータ線と異なるデータ線によって伝達されるデータ信号に応じて発光することを特徴とする,請求項7又は8に記載の発光表示パネル。 - 前記第1発光素子は,前記第4発光素子と第5発光素子との間の列方向のライン上に配置されたことを特徴とする,請求項7又は8に記載の発光表示パネル。
- 走査信号を伝達する複数の走査線と,データ信号を伝達する複数のデータ線と,前記走査線と前記データ線に各々連結される複数の画素回路と,を備えた発光表示装置において:
前記各画素回路は,
前記走査信号に応答して前記データ信号を伝達する第1トランジスタと;
前記第1トランジスタによって伝達された前記データ信号に対応する電圧を保存する第1キャパシタと;
前記データ信号に対応する電流を出力する第2トランジスタと;
前記第2トランジスタから出力された電流に対応して第1,第2,及び第3色相に各々発光する第1,第2,及び第3発光素子と;
前記第2トランジスタから出力された電流を前記第1,第2,及び第3発光素子に各々選択的に伝達する第1,第2,及び第3スイッチング素子と;
を有し,
前記第1,第2,及び第3発光素子は,略三角形状に配置されることを特徴とする,発光表示装置。 - 前記第1,第2,及び第3発光素子は,略逆三角形状に配置されることを特徴とする,請求項11に記載の発光表示装置。
- 前記画素回路は,
前記第2トランジスタをダイオード連結する第3トランジスタと,
第1電極が前記第1キャパシタの一つの電極に電気的に連結され,第2電極が前記第1キャパシタの他の電極に連結される第4トランジスタと,
一つの電極が前記第4トランジスタの第2電極に連結され,他の電極が前記第2トランジスタの制御電極に連結される第2キャパシタと,
をさらに有することを特徴とする,請求項12に記載の発光表示装置。
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