JP2006146190A - 画素及び発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 使用する素子数を減らして開口率を向上させ,また発光素子の劣化を防止する。
【解決手段】 第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2と,第1,第2発光素子と共通連結されて第1,第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路111と,第1,第2発光素子と駆動回路との間に連結されて第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて第1,第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路112と,第1,第2発光制御信号を第1,第2発光素子に伝達して第1,第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路113とを含むように構成した。逆バイアス回路113は,逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線NBに連結されて,逆バイアス電圧を第1,第2発光制御信号に応じて選択的に第1,2発光素子に伝達して,第1,第2発光素子に逆バイアス電圧を印加するように構成することもできる。
【選択図】 図5

Description

本発明は,画素及び発光表示装置に関する。
近年,陰極線管と比較して重さ及び体積が小さい各種の平板表示装置が開発されている。中でも,発光効率,輝度及び視野角に優れ,応答速度の速い発光表示装置が注目されている。
上記のような発光表示装置は,自発光型の発光素子を含んで構成されることができる。かかる発光素子は,光を発散する薄膜である発光層が,カソード電極とアノード電極との間に位置する構造を有する。そして,上記発光素子は,発光層に電子及び正孔を注入してこれらを再結合させることにより励起子が生成され,かかる励起子が低いエネルギー状態に落ちる際に発光が生じるといった特性を有する。
このような発光素子は,発光層が無機物質または有機物質により構成されることができ,上記発光層を構成する物質の種類によって無機発光素子と有機発光素子とに分類することができる。
先ず,従来の一般的な発光素子について説明する。図1a及び図1bは,従来の一般的な発光素子を説明するための図である。
図1a及び図1bを参照すれば,発光素子はアノード電極20とカソード電極21の間に形成された発光層(EL:Emitting Layer)と,正孔輸送層(HTL:Hole Transfer Layer)と,電子輸送層(ETL:Eltctron Transfer Layer)とを含んで構成されることができる。
アノード電極20は発光層ELに正孔を供給するように第1電源に接続される。また,カソード電極21は発光層ELに電子を供給するように第1電源より低い第2電源に接続される。
すなわち,アノード電極20はカソード電極21と比較して相対的に高い正極性+の電位を持ち,カソード電極21はアノード電極20と比較して相対的に低い負極性−の電位を持つ。
正孔輸送層HTLは,アノード電極20から供給される正孔を加速させて発光層ELに供給する役割りを果たす。
電子輸送層ETLは,カソード電極21から供給される電子を加速させて発光層ELに供給する役割りを果たす。
正孔輸送層HTLから供給される正孔と電子輸送層ETLから供給される電子は,発光層ELで衝突する。かかる衝突により,発光層ELでは電子と正孔が再結合し,その結合エネルギーが所定の光として放出される。実質的に,発光層ELは,有機物質などで形成され,電子と正孔が再結合する際に,赤R,緑G,または青Bのいずれか一つの光を生成することができる。
ここで,上記発光素子は,アノード電極20と正孔輸送層HTLとの間に位置する正孔注入層(HIL:Hole Injection Layer)及び,電子輸送層ETLとカソード電極21との間に位置する電子注入層(EIL:Electron Injection Layer)をさらに含むことができる。正孔注入層HILは,正孔を正孔輸送層HTLに供給し,電子注入層EILは電子を電子輸送層ETLに供給することができる。
次に,従来の技術による発光表示装置の回路構成について説明する。図2は,従来の発光表示装置の一部分を示す回路図であり,4個の画素が示されている。上記4個の画素は隣接して形成されており,各画素は発光素子OLED及び画素回路を含む。
画素回路は,第1トランジスタM1,第2トランジスタM2,第3トランジスタM3及び,キャパシタCstを含む。そして,第1トランジスタM1,第2トランジスタM2及び,第3トランジスタM3は,それぞれゲート,ソース及びドレインを有する。また,キャパシタCstは,第1電極及び第2電極を有する。
各画素は同一の構成を有する。ここで,図2の左上の位置に示された画素の詳細構成について説明する。
第1トランジスタM1のソースは第1電源供給線Vddに連結される。また,第1トランジスタM1のドレインは第3トランジスタM3のソースに連結される。そして,第1トランジスタM1のゲートは第1ノードAと連結され,かかる第1ノードAは第2トランジスタM2のドレインと連結される。このような第1トランジスタM1は,データ信号(データ電圧)に対応する電流を発光素子OLEDに供給することができる。
第2トランジスタM2は,ソースがデータ線D1と連結され,ドレインが第1ノードAと連結され,ゲートは第1走査線S1と連結される。かかる第2トランジスタM2は,ゲートに印加される走査信号に応じてデータ線D1に印加されるデータ信号を第1ノードAに伝達する役割りを果たす。
第3トランジスタM3は,ソースが第1トランジスタM1のドレインと連結され,ドレインが発光素子OLEDのアノード電極に連結され,ゲートが発光制御線E1に連結されて発光制御信号に応答する。したがって,第3トランジスタM3は,発光制御信号に応じて第1トランジスタM1から発光素子OLEDへ流れる電流の流れを制御して発光素子OLEDの発光を制御することができる。
キャパシタCstは,第1電極が第1電源供給線Vddに連結されて第2電極が第1ノードAに連結される。そして,データ信号を伝達されて電荷を充電し,充電された電荷によって1フレーム期間の間,第1トランジスタM1のゲートに信号を印加し,第1トランジスタM1の動作を1フレーム期間の間維持させることができる。
ここで,上記発光表示装置の各画素に含まれる発光素子OLEDに印加される電圧は,図1bに示すようになる。すなわち,発光素子OLEDのアノード電極20に印加される電圧は,カソード電極21に印加される第2電源電圧Vssより常に高く設定されるので,発光素子OLEDのアノード電極20側には負極性−のキャリアが位置し,カソード電極21側には正極性+のキャリアが位置するようになる。
一方,従来の発光表示装置としては,各フレーム期間において連続的に変化するバイアス電圧を映像信号に重畳して駆動トランジスタ素子のゲートに供給し,この駆動トランジスタ素子のしきい値電圧に対するゲート・ソース間電圧の変化により駆動トランジスタ素子の導通期間および非導通期間の比率を設定するバイアス回路含んだ制御部を設けた発光表示装置が知られている(例えば,特許文献1参照。)。かかる発光表示装置では,映像信号の階調電圧に基づいて発光素子の通電期間,すなわち平均輝度を設定できるので,映像信号の1フレーム期間を多数のサブフレームに細分化して駆動を行う必要がなくなり,階調数を増やすために映像信号の周波数を高くする必要もないので,消費電力を増大させずに所望の階調数を得ることができる。
あるいは,従来の発光表示装置としては,複数のデータ線と,複数の走査線と,一方の端子が走査線に接続されて電流をオン/オフさせるスイッチング素子と,上記スイッチング素子の他方の端子に入力されるデータ信号に応じて減少された電圧を印加される画素電極とを備えた発光表示装置が知られている(例えば,特許文献2参照。)。かかる発光表示装置においては,上記抵抗素子を各発光素子の駆動トランジスタのソース側に設けたことにより,各画素に対応して設けられた上記駆動トランジスタのしきい値電圧にばらつきがあっても,それを均一化させることができ,安定した画像表示を行うことができる,また階調数が高い場合の表示も良好に行うことができる。
特開2003−43999号公報 米国特許出願公開第2005/0052365号明細書
ここで,図2に示した従来の発光表示装置の発光素子においては,図1bに示すような,アノード電極20側に負極性−のキャリアが位置し,カソード電極21側に正極性+のキャリアが位置する状態が長時間続くと,発光に寄与する電子及び正孔の移動量が少なくなって輝度が低下されると同時に残像が発生するという問題が生じる。
特に,上記残像現象の問題は,同一の画像(例えば,静止画像)を長時間表示して発光素子OLEDが図1bに示した状態を長時間維持した場合に顕著に現れ,発光表示装置の表示品質を低下させる大きな要因として作用する。そして更に,上記残像現象が頻繁に生じるようになると,発光素子OLEDが劣化してその寿命が短縮されるという問題も生じる。
一方,図2に示されたような一つの画素回路に一つの発光素子OLEDが連結される構成では,複数の発光素子OLEDを発光させるために複数の画素回路が必要となる。この場合,画素回路を具現するための素子の数は画素回路の数に比例して多くなるため,発光表示装置の構造が複雑になり,製造コストも高くなるといった問題があった。特に,各画素回路に含まれる素子を制御する信号を伝達する発光制御線が各画素行ごと設けられて各画素回路と連結される構成では,上記発光制御線の存在によって発光表示装置の開口率が低くなるという問題もあった。
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,その目的とするところは,使用する素子の数を少なくして画素の開口率が向上され,また発光素子の劣化を防止できる画素及び発光表示装置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,第1発光素子及び第2発光素子と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と共通連結され,上記第1発光素子及び上記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と上記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて上記第1発光素子及び上記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,上記第1発光制御信号及び上記第2発光制御信号を上記第1発光素子及び上記第2発光素子に伝達して上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;上記駆動回路は,ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと;第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に上記第1トランジスタの第1電極(ソース)に伝達する第2トランジスタと;上記第1トランジスタがダイオードとして動作するように上記第1走査信号に応じて上記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと;上記第1トランジスタの第1電極に上記データ信号(データ電圧)が印加されるとき,上記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,上記第1発光素子または上記第2発光素子の発光期間の間,上記第1トランジスタのゲートに格納された上記電圧を維持するキャパシタと;第2走査信号に応じて選択的に上記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと;上記第1発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと;上記第2発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと;を含むことを特徴とする画素が提供される。
このような本発明にかかる画素によれば,一つの画素に第1発光素子及び第2発光素子を含む構成としたことにより,上記2つの発光素子を駆動させるのに必要な素子及び信号を印加する線の数を減らすことができるので,画素の開口率を従来よりも高くすることができる。また,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路を設けたことにより,上記第1発光素子及び上記第2発光素子の劣化を防止し,低下した特性を復活させ,その寿命を向上させることができる。また,上記画素は,逆バイアス回路に逆バイアス電圧を供給するための別途の線を備えないので,より高い開口率を有し,輝度特性に優れる。
ここで,上記逆バイアス回路は,上記第1発光制御信号に応じて選択的に上記第2発光制御信号を上記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,上記第2発光制御信号に応じて選択的に上記第1発光制御信号を上記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことができる。
また,上記第2走査信号は,上記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されることができる。
そして,上記初期化電圧は,上記第2走査信号であることができる。また,上記初期化電圧は,上記第1発光素子及び上記第2発光素子がオフの時に印加されるのがよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,第1発光素子及び第2発光素子と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と共通連結され,上記第1発光素子及び上記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と上記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて上記第1発光素子及び上記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線に連結されて,上記逆バイアス電圧を上記第1発光制御信号及び上記第2発光制御信号に応じて選択的に上記第1発光素子及び上記第2発光素子に伝達して,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;上記駆動回路は,ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと;第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に上記第1トランジスタの第1電極(ソース)に伝達する第2トランジスタと;上記第1トランジスタがダイオードとして動作するように上記第1走査信号に応じて上記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと;上記第1トランジスタの第1電極に上記データ信号(データ電圧)が印加されるとき,上記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,上記第1発光素子または上記第2発光素子の発光期間の間,上記第1トランジスタのゲートに格納された上記電圧を維持するキャパシタと;第2走査信号に応じて選択的に上記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと;上記第1発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと;上記第2発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと;を含むことを特徴とする画素が提供される。
このような本発明にかかる画素によれば,一つの画素に第1発光素子及び第2発光素子を含む構成としたことにより,上記2つの発光素子を駆動させるのに必要な素子及び信号を印加する線の数を減らすことができるので,画素の開口率を従来よりも高くすることができる。また,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路を設けたことにより,上記第1発光素子及び上記第2発光素子の劣化を防止し,低下した特性を復活させ,その寿命を向上させることができる。
ここで,上記逆バイアス回路は,上記第1発光制御信号に応じて選択的に上記逆バイアス電圧を上記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,上記第2発光制御信号に応じて選択的に上記逆バイアス電圧を上記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことができる。
また,上記第2走査信号は,上記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されることができる。
そして,上記初期化電圧は,上記第2走査信号であることができる。また,上記初期化電圧は,上記第1発光素子及び上記第2発光素子がオフの時に印加されるのがよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,第1発光素子及び第2発光素子と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と共通連結され,上記第1発光素子及び上記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,上記第1発光素子及び上記第2発光素子と上記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて上記第1発光素子及び上記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線と逆バイアス制御信号を伝達する逆バイアス制御線とに連結されて,上記逆バイアス電圧を上記逆バイアス制御信号に応じて選択的に上記第1発光素子及び上記第2発光素子に伝達して,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;上記駆動回路は,ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと;第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に上記第1トランジスタの第1電極(ソース)に伝達する第2トランジスタと;上記第1トランジスタがダイオードとして動作するように上記第1走査信号に応じて上記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと;上記第1トランジスタの第1電極に上記データ信号(データ電圧)が印加されるとき,上記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,上記第1発光素子または上記第2発光素子の発光期間の間,上記第1トランジスタのゲートに格納された上記電圧を維持するキャパシタと;第2走査信号に応じて選択的に上記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと;上記第1発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと;上記第2発光制御信号に応じて上記第1電源を上記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと;を含むことを特徴とする画素が提供される。
このような本発明にかかる画素によれば,一つの画素に第1発光素子及び第2発光素子を含む構成としたことにより,上記2つの発光素子を駆動させるのに必要な素子及び信号を印加する線の数を減らすことができるので,画素の開口率を従来よりも高くすることができる。また,上記第1発光素子及び上記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路を設けたことにより,上記第1発光素子及び上記第2発光素子の劣化を防止し,低下した特性を復活させ,その寿命を向上させることができる。
このとき,上記逆バイアス回路は,上記逆バイアス制御信号に応じて選択的に上記逆バイアス電圧を上記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,上記逆バイアス制御信号に応じて選択的に上記逆バイアス電圧を上記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことができる。また,上記逆バイアス制御信号は,上記第1走査信号及び上記第2走査信号がオンであるとき,オンの状態であるのがよい。
また,上記第2走査信号は,上記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されるのがよい。
そして,上記初期化電圧は,上記第2走査信号であることができる。また,上記初期化電圧は,上記第1発光素子及び上記第2発光素子がオフの時に印加されるのがよい。
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,複数の画素を含み画像を表示する画像表示部と,上記画像表示部に走査信号及び発光制御信号を伝達する走査駆動部と,上記画像表示部にデータ信号(データ電圧)を伝達するデータ駆動部とを含み;上記画素は,上記請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載された画素であることを特徴とする発光表示装置が提供される。
このような本発明にかかる発光表示装置によれば,一つの画素に複数の発光素子を含むようにし,更に発光素子が発光しない期間において上記発光素子に逆バイアス電圧が印加される構成としたことにより,開口率が向上され,かつ発光素子の劣化を防止することができる。上記のように開口率が向上されることにより,発光表示装置の輝度特性を向上させることができる。また,素子数を減少させたことにより,構成が簡素化されて製造が容易になり,製造コストを抑制することもできる。更に,発光素子の劣化を防止することにより,発光表示装置の寿命及び特性を向上させることができる。
本発明によれば,一つの画素に複数の発光素子を含むようにし,更に発光素子が発光しない期間において上記発光素子に逆バイアス電圧が印加される構成としたことにより,開口率が向上され,かつ発光素子の劣化を防止することのできる画素及び発光表示装置を提供できるものである。
すなわち,一つの画素に複数の発光素子を含むようにしたことにより,画素または発光装置を構成するのに必要な素子の数,及び上記画素または発光装置の駆動を制御する信号を印加するための線の数を減らすことができるので,開口率が向上された画素及び発光表示装置を提供できるものである。上記のように開口率が向上されることにより,発光表示装置の輝度特性を向上させることができる。また,素子数を減少させたことにより,構成が簡素化されて製造が容易になり,製造コストを抑制することもできる。
また,発光素子が発光しない期間に,上記発光素子に逆バイアス電圧を印加することにより,発光素子の劣化を防止することができ,また,低下した状態にある発光素子の特性を復活させることもできるので,発光素子の寿命及び特性を向上させることができる。このとき,上記開口率の向上及び発光素子の劣化防止は簡単な構成により具現できるので,製造工程が複雑化したり,製造コストが上昇する懸念なども生じない。
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。
先ず,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置について説明する。図3は,本発明の第1の実施の形態による発光表示装置の構造を示す図である。図3を参照して説明すれば,発光表示装置は,画像表示部100,データ駆動部200及び,走査駆動部300を含んで構成される。
画像表示部100は,複数の発光素子を含む複数の画素110と,行方向に配列された複数の走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snと,行方向に配列された複数の第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1nと,行方向に配列された複数の第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nと,列方向に配列された複数のデータ線D1,D2,…,Dm−1,Dmと,画素電源(第1電源)を供給する複数の画素電源線Vddと,逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線NBとを含んで構成されることができる。
それぞれの画素110は,走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snを通じて,それぞれ走査信号を伝達される。このとき,ある画素に伝達される走査信号は,当該行の走査線を通じて伝達される現在行の走査信号(第1走査信号)と,直前の行の走査線を通じて伝達される直前行の走査信号(第2走査信号)であることができる。そして,かかる走査信号の伝達を受けて,画素110は,データ線D1,D2,…,Dm−1,Dmから伝達されるデータ信号(データ電圧)に応じてデータ信号に対応する駆動電流を生成することができる。また,第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1n及び第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nを通じて伝達される第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて,上記駆動電流が発光素子OLEDに伝達されて,画像が表現される。
このとき,各画素に含まれる各発光素子のうち発光しない発光素子には,逆バイアス線NBから逆バイアス電圧が伝達される。かかる逆バイアス電圧の発光層子への印加は,当該発光素子の劣化を防止することができ,また,低下された状態にある発光素子の特性を復活させることもできるので,発光素子の寿命を向上させることができる。
データ駆動部200は,データ線D1,D2,…,Dm−1,Dmと連結されて,画像表示部100にデータ信号を伝達する。このとき,一つのデータ線は,赤R,緑G,青Bのデータを順次伝達することができる。
走査駆動部300は,画像表示部100の一方の側部に配設されることができる。かかる走査駆動部300は,複数の走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snと,複数の第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1nと,複数の第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nとに連結されて,走査信号及び発光制御信号を順次画像表示部100に伝達することができる。
次に,本発明の第2の実施の形態にかかる発光表示装置について説明する。図4は,本発明の第2の実施の形態による発光表示装置の構造を示す図である。図4を参照して説明すれば,発光表示装置は,画像表示部100,データ駆動部200及び,走査駆動部300を含んで構成される。
画像表示部100は,複数の発光素子を含む複数の画素110と,行方向に配列された複数の走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snと,行方向に配列された複数の第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1nと,行方向に配列された複数の第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nと,列方向に配列された複数のデータ線D1,D2,…,Dm−1,Dmと,画素電源(第1電源)を供給する複数の画素電源線Vddとを含んで構成されることができる。すなわち,第2の実施の形態にかかる発光表示装置は,第1の実施の形態にかかる発光表示装置と比較すると,逆バイアス線NBを備えない点において相違する。
それぞれの画素110は,走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snを通じて,それぞれ走査信号を伝達される。このとき,ある画素に伝達される走査信号は,当該行の走査線を通じて伝達される現在行の走査信号(第1走査信号)と,直前の行の走査線を通じて伝達される直前行の走査信号(第2走査信号)とであることができる。そして,かかる走査信号の伝達を受けて,画素110は,データ線D1,D2,…,Dm−1,Dmから伝達されるデータ信号(データ電圧)に応じてデータ信号に対応する駆動電流を生成することができる。また,第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1n及び第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nを通じて伝達される第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて,上記駆動電流が発光素子OLEDに伝達されて,画像が表現される。
ここで,第2の実施の形態においては,それぞれの画素において,第1発光制御信号及び第2発光制御信号を逆バイアス電圧として用いることにより,各発光素子に逆バイアス電圧を印加することができる。より具体的には,第1発光制御信号または第2発光制御信号がハイ信号であるとき,第1発光制御信号または第2発光制御信号を対応する発光素子に伝達することにより,発光素子に逆電圧を印加することができる。したがって,第2の実施の形態においては,逆バイアス線を別途に設ける必要がないので,このような別途の配線によって発光表示装置の開口率が少なくなるのを防止することができる。
データ駆動部200は,データ線D1,D2,…,Dm−1,Dmと連結されて画像表示部100にデータ信号(データ電圧)を伝達する。このとき,一つのデータ線は,赤R,緑G,青Bのデータを順次伝達することができる。
走査駆動部300は,画像表示部100の一方の側部に配設されることができる。かかる走査駆動部300は,複数の走査線S0,S1,S2,…,Sn−1,Snと,複数の第1発光制御線E11,E12,…,E1n−1,E1nと,複数の第2発光制御線E21,E22,…,E2n−1,E2nとに連結されて,走査信号及び発光制御信号を順次画像表示部100に伝達することができる。
次に,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の構成について説明する。図5は,図3に示した発光表示装置に含まれる画素の一実施例を示す回路図である。
図5を参照して説明すれば,画素回路は,第1トランジスタM1〜第6トランジスタM6と,キャパシタCstを含む駆動回路111と,第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8を含むスイッチング回路112と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbを含む逆バイアス回路113とを含んで構成される。また,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2のカソード電極には,アノード電極に印加される電圧よりも低い第2電源電圧が第2電源Vssにより印加される。
第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbとは,PMOS型のトランジスタによって具現されることができる。また,上記各トランジスタは,ソース,ドレイン及びゲートをそれぞれ備える。
キャパシタCstは,第1電極及び第2電極を備える。ここで,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbのそれぞれにおいて,ドレインとソースには物理的に差がなく構成が同じであるため,ソース及びドレインをそれぞれ第1電極及び第2電極と称することもできる。
第1トランジスタM1は,ドレインが第1ノードAと連結され,ソースは第2ノードBと連結され,ゲートは第3ノードCと連結される。かかる第1トランジスタM1は,第3ノードCの電圧(第1電圧)に応じて,第2ノードBから第1ノードAに電流が流れるようにすることができる。
第2トランジスタM2は,ソースがデータ線Dmに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第2トランジスタM2は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じてスイッチング動作を行って,データ線Dmを通じて伝達されるデータ信号(データ電圧)を選択的に第2ノードBに伝達することができる。
第3トランジスタM3は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第3ノードCに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第3トランジスタM3は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じて第1ノードAと第3ノードCの電位を等しくして,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するように(ダイオード連結になるように)することができる。
第4トランジスタM4は,ソース及びゲートが第2走査線Sn−1に連結され,ドレインは第3ノードCに連結される。かかる第4トランジスタM4は,第3ノードCに初期化信号を伝達することができる。上記初期化信号は,第1走査信号snが入力される行である第1走査線Snよりも1行手前(直前)の行に入力される第2走査信号sn−1であり,第2走査線Sn−1を通じて伝達されることができる。ここで,第2走査線Sn−1は,第1走査線Snが連結された行よりも1行先行する行(手前または直前)にある行に連結される走査線を意味する。
第5トランジスタM5は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第5トランジスタM5は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第6トランジスタM6は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第6トランジスタM6は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第7トランジスタM7は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第7トランジスタM7は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて第1ノードAに流れる電流を第1発光素子OLED1に伝達して第1発光素子OLED1を発光させることができる。
第8トランジスタM8は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第8トランジスタM8は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて第1ノードAに流れる電流を第2発光素子OLED2に伝達して第2発光素子OLED2を発光させることができる。
第1スイッチング素子Maは,ソースが逆バイアス線NBに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第1スイッチング素子Maは,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号を第1発光素子OLED1に伝達して,第1発光素子OLED1に逆電圧が印加されるようにすることができる。
第2スイッチング素子Mbは,ソースが逆バイアス線NBに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第2スイッチング素子Mbは,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号を第2発光素子OLED2に伝達して,第2発光素子OLED2に逆電圧が印加されるようにすることができる。
キャパシタCstは,第1電極が画素電源線Vddに連結され,第2電極は第3ノードCに連結される。かかるキャパシタCstは,第4トランジスタM4を通じて第3ノードCに伝達される初期化信号によって初期化されることができる。また,データ信号に対応する電圧を格納して第3ノードCに伝達することにより,第1トランジスタM1のゲート電圧を一定期間の間維持させることができる。
次に,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる第1の実施例の画素の動作について説明する。図6は,図5の画素の動作を示す波形図である。
図6を参照して説明すれば,画素110は,第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1,データ信号(データ電圧),第1発光制御信号e1n及び第2発光制御信号e2nに応じて動作することができる。第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1と,第1発光制御信号e1n及び第2発光制御信号e2nは周期的な信号である。また,第2走査信号sn−1は,第1走査信号snが入力される走査線(行)よりも1行先行する行(手前または直前)にある走査線に伝達される走査信号である。
先ず,第2走査信号sn−1によって第4トランジスタM4がオンの状態になり,第4トランジスタM4を通じて第2走査信号sn−1がキャパシタCstに伝達されて,キャパシタCstが初期化される。
そして,第1走査信号snによって第2トランジスタM2及び第3トランジスタM3がオンの状態になり,第2ノードBと第3ノードCの電位が等しくなる。これにより,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するようになり(ダイオード連結され),第2トランジスタM2を通じてデータ信号(データ電圧)が第2ノードBに伝達されるようになる。
したがって,データ信号は,第2トランジスタM2と第1トランジスタM1と第3トランジスタM3を経てキャパシタCstの第2電極に伝達され,キャパシタCstの第2電極には,データ信号と第1トランジスタM1のしきい値電圧の差にあたる電圧が伝達されて格納される。
そして,第1走査信号snが再度ハイの状態に変化し,第1発光制御信号e1nがローの状態に変化して一定期間の間かかるローの状態が持続されると,第1発光制御信号e1nによって第5トランジスタM5及び第7トランジスタM7がオンの状態になる。このとき,第1トランジスタM1のゲートとソースの間には,下記の数学式1にあたる電圧が印加される。
Figure 2006146190
ここで,数学式1のVsgは第1トランジスタM1のソースとゲート電極の間の電圧,Vddは画素電源(第1電源)の電圧,Vdataはデータ信号の電圧,Vthは第1トランジスタM1のしきい値電圧を示す。
したがって,第1ノードAには,下記の数学式2にあたる電流が流れるようになる。
Figure 2006146190
ここで,Iは発光素子に流れる電流,Vgsは第1トランジスタM1のゲートに印加される電圧(第1電圧),Vddは画素電源(第1電源)の電圧,Vthは第1トランジスタM1のしきい値電圧,Vdataはデータ信号の電圧を示す。したがって,第1ノードAに流れる電流は第1トランジスタM1のしきい値電圧と関係なく流れるようになる。
上記第1ノードAに流れる電流は,第7トランジスタM7を通じて第1発光素子OLED1に流れるようになる。このとき,第2発光制御信号e2nはハイの状態であり,かかるハイ状態の第2発光制御信号e2nによって,第1スイッチング素子Maはオフの状態を維持することができる。したがって,第1スイッチング素子Maのソースに連結されている逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス電圧は,第1発光素子OLED1には伝達されない。
一方このとき,第1発光制御信号e1nはローの状態であり,かかる第1発光制御信号e1nによって,第2スイッチング素子Mbはオンの状態を維持することができる。したがって,第2スイッチング素子Mbのソースに連結されている逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス電圧は,第2発光素子OLED2に伝達され,第2発光素子OLED2には逆バイアス電圧が印加される。
その後,再度第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1とデータ信号によって,キャパシタCstが初期化されてから,キャパシタCstに画素電源とデータ信号の差にあたる電圧値が格納される。そして,第1走査信号snが再度ハイの状態に変化し,第1発光制御信号e1nがローの状態に変化して一定期間の間かかるローの状態が持続されると,第2発光制御信号e2nによって第6トランジスタM6及び第8トランジスタM8がオンの状態になる。このとき,第1トランジスタM1のゲートとソースの間には,上記数学式1にあたる電圧が印加される。
そして,第1ノードA及び第8トランジスタM8を通じて,上記数学式2にあたる電流が第2発光素子OLED2に流れるようになる。このとき,第1発光制御信号e1nはハイの状態の信号であり,かかるハイ状態の第1発光制御信号e1nによって,第2スイッチング素子Mbはオフの状態を維持することができる。したがって,第2スイッチング素子Mbのソースに連結されている逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス電圧は,第2発光素子OLED2には伝達されない。
一方このとき,第2発光制御信号e2nはローの状態であり,かかる第2発光制御信号e2nによって,第1スイッチング素子Maはオのン状態を維持することができる。したがって,第1スイッチング素子Maのソースに連結されている逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス電圧は,第1発光素子OLED1に伝達され,第1発光素子OLED1には逆バイアス電圧が印加される。
次に,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の他の実施例について説明する。図7は,図3に示した発光表示装置に採用される画素の他の実施例を示す回路図である。ここで,第1の実施の形態の他の実施例は,第1の実施の形態の一実施例と比較すると,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbに連結される逆バイアス制御線Reを備える点において相違し,かかる逆バイアス制御線Reを通じて伝達される逆バイアス制御信号reに応じて,逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号を第1発光素子OLED1または第2発光素子OLED2に伝達することができる。
図7を参照して説明すれば,画素回路は,第1トランジスタM1〜第6トランジスタM6と,キャパシタCstを含む駆動回路111と,第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8を含むスイッチング回路112と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbを含む逆バイアス回路113とを含んで構成される。また,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2のカソード電極には,アノード電極に印加される電圧よりも低い第2電源電圧が第2電源Vssにより印加される。
第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbとは,PMOS型のトランジスタによって具現されることができる。また,上記各トランジスタは,ソース,ドレイン及びゲートをそれぞれ備える。
キャパシタCstは,第1電極及び第2電極を備える。ここで,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbのそれぞれにおいて,ドレインとソースには物理的に差がなく,ソース及びドレインをそれぞれ第1電極及び第2電極と称することもできる。
第1トランジスタM1は,ドレインが第1ノードAと連結され,ソースは第2ノードBと連結され,ゲートは第3ノードCと連結される。かかる第1トランジスタM1は,第3ノードCの電圧(第1電圧)に応じて第2ノードBから第1ノードAに電流が流れるようにすることができる。
第2トランジスタM2は,ソースがデータ線Dmに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第2トランジスタM2は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じてスイッチング動作を行って,データ線Dmを通じて伝達されるデータ信号を選択的に第2ノードBに伝達することができる。
第3トランジスタM3は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第3ノードCに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第3トランジスタM3は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じて第1ノードAと第3ノードCの電位を等しくして,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するように(ダイオード連結になるように)することができる。
第4トランジスタM4は,ソース及びゲートが第2走査線Sn−1に連結され,ドレインは第3ノードCに連結される。かかる第4トランジスタM4は,第3ノードCに初期化信号を伝達することができる。上記初期化信号は,第1走査信号snが入力される行である第1走査線Snよりも1行手前(直前)の行に入力される第2走査信号sn−1であり,第2走査線Sn−1を通じて伝達されることができる。ここで,第2走査線Sn−1は,第1走査線Snが連結された行よりも1行先行する行(手前または直前)にある行に連結される走査線を意味する。
第5トランジスタM5は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第5トランジスタM5は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第6トランジスタM6は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第6トランジスタM6は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第7トランジスタM7は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第7トランジスタM7は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて第1ノードAに流れる電流を第1発光素子OLED1に伝達して第1発光素子OLED1を発光させることができる。
第8トランジスタM8は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第8トランジスタM8は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて第1ノードAに流れる電流を第2発光素子OLED2に伝達して第2発光素子OLED2を発光させることができる。
第1スイッチング素子Maは,ソースが逆バイアス線NBに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは逆バイアス制御線Reに連結される。かかる第1スイッチング素子Maは,逆バイアス制御線Reを通じて伝達される逆バイアス制御信号reに応じて逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号を第1発光素子OLED1に伝達して,第1発光素子OLED1に逆バイアス電圧が印加されるようにすることができる。
第2スイッチング素子Mbは,ソースは逆バイアス線NBに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは逆バイアス制御線Reに連結される。かかる第2スイッチング素子Mbは,逆バイアス制御線Reを通じて伝達される逆バイアス制御信号reに応じて逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号を第2発光素子OLED2に伝達して,第2発光素子OLED2に逆バイアス電圧が印加されるようにすることができる。
キャパシタCstは,第1電極は画素電源線Vddに連結され,第2電極は第3ノードCに連結される。かかるキャパシタCstは,第4トランジスタM4を通じて第3ノードCに伝達される初期化信号によって初期化されることができる。また,データ信号に対応する電圧を格納して第3ノードCに伝達することにより,第1トランジスタM1のゲート電圧を一定期間の間維持させることができる。
次に,本発明の第1の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の他の実施例における動作について説明する。図8は,図7の第1の実施の形態の他の実施例による画素の動作を示す波形図である。
図8を参照して説明すれば,画素110は,第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1,データ信号,第1発光制御信号e1n及び第2発光制御信号e2n,逆バイアス信号及び逆バイアス制御信号reに応じて動作することができる。
第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1と,第1発光制御信号e1n及び第2発光制御信号e2nと,逆バイアス制御信号reは周期的な信号である。また,第2走査信号sn−1は,第1走査信号snが入力される走査ライン(行)よりも1行先行する行(手前または直前)にある走査ラインに伝達される走査信号である。
第1の実施の形態の他の実施例においては,図6の第1の実施の形態で説明したのと同様に,先ず,第1ノードAに流れる電流が生成される。
そして,第1ノードAに電流が流れるようになる時,逆バイアス制御信号reはハイの状態であるため,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbはオフの状態になる。したがって,逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号は,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2には伝達されなくなる。すなわち,第1発光素子OLED1または第2発光素子OLED2に電流が流れる場合は,逆バイアス信号は印加されない。
一方,第1ノードAに電流が流れない時,逆バイアス制御信号reはローの状態であるため,第1スイッチング素子Maと第2スイッチング素子Mbはオンの状態になる。したがって,逆バイアス線NBを通じて伝達される逆バイアス信号は,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2に伝達される。すなわち,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2に電流が流れない場合は,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2に逆バイアス電圧を印加することができる。
次に,本発明の第2の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の構成について説明する。図9は,図4に示した発光表示装置に含まれる画素の一実施例を示す回路図である。
図9を参照して説明すれば,画素回路は,第1トランジスタM1〜第6トランジスタM6と,キャパシタCstを含む駆動回路111と,第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8を含むスイッチング回路112と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbを含む逆バイアス回路113とを含んで構成される。また,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2のカソード電極には,アノード電極に印加される電圧よりも低い第2電源電圧が第2電源Vssにより印加される。ここで,第2の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素は,第1の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素と比較すると,逆バイアス線NBを備えない点において相違する。
第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbとは,NMOS型のトランジスタによって具現されることができる。また,上記各トランジスタは,ソース,ドレイン及びゲートをそれぞれ備える。
キャパシタCstは,第1電極及び第2電極を備える。ここで,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbのそれぞれにおいて,ドレインとソースには物理的に差がなく,ソース及びドレインをそれぞれ第1電極及び第2電極と称することもできる。
第1トランジスタM1は,ドレインが第1ノードAと連結され,ソースは第2ノードBと連結され,ゲートは第3ノードCと連結される。かかる第1トランジスタM1は,第3ノードCの電圧(第1電圧)に応じて第2ノードBから第1ノードAに電流が流れるようにすることができる。
第2トランジスタM2は,ソースがデータ線Dmに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第2トランジスタM2は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じてスイッチング動作を行って,データ線Dmを通じて伝達されるデータ信号を選択的に第2ノードBに伝達することができる。
第3トランジスタM3は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第3ノードCに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第3トランジスタM3は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じて第1ノードAと第3ノードCの電位を等しくして,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するように(ダイオード連結になるように)することができる。
第4トランジスタM4は,ソース及びゲートが第2走査線Sn−1に連結され,ドレインは第3ノードCに連結される。かかる第4トランジスタM4は,第3ノードCに初期化信号を伝達することができる。上記初期化信号は,第1走査信号snが入力される行である第1走査線Snよりも1行先行する(手前または直前の)行である第2走査線Sn−1に入力される第2走査信号sn−1であることができる。
第5トランジスタM5は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第5トランジスタM5は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第6トランジスタM6は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第6トランジスタM6は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第7トランジスタM7は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第7トランジスタM7は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて第1ノードAに流れる電流を第1発光素子OLED1に伝達して第1発光素子OLED1を発光させることができる。
第8トランジスタM8は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第8トランジスタM8は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて第1ノードAに流れる電流を第2発光素子OLED2に伝達して第2発光素子OLED2を発光させることができる。
第1スイッチング素子Maは,ソースが第2発光制御線E2nに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第1スイッチング素子Maは,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nを第1発光素子OLED1に伝達することができる。
ここで例えば,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nがハイの状態であるとき,第1スイッチング素子Maはオンの状態になり,このとき第2発光制御信号e2nがローの状態であると,第1発光素子OLED1のアノード電極の電位がカソード電極の電位よりも低くなって,第1発光素子OLED1は逆バイアス状態になる。
第2スイッチング素子Mbは,ソースが第1発光制御線E1nに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第2スイッチング素子Mbは,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nを第2発光素子OLED2に伝達することができる。
ここで例えば,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nがハイの状態であるとき,第2スイッチング素子Mbはオンの状態になり,このとき第1発光制御信号e1nがローの状態であると,第2発光素子OLED2のアノード電極の電位がカソード電極の電位よりも低くなって,第2発光素子OLED2は逆バイアス状態になる。
またこのとき,第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8はPMOS型のトランジスタにより具現され,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子MbはNMOS型のトランジスタにより具現されるようにすることもできる。この場合,第1発光制御信号E1nによって第7トランジスタと第1スイッチング素子Maはお互いに異なる時間にオンの状態またはオフの状態になる。また,第2発光制御信号E2nによって第8トランジスタM8と第2スイッチング素子Mbも同様に互いに異なる時間にオンの状態またはオフの状態になる。
キャパシタCstは,第1電極が画素電源線Vddに連結され,第2電極は第3ノードCに連結される。かかるキャパシタCstは,第4トランジスタM4を通じて第3ノードCに伝達される初期化信号によって初期化されることができる。また,データ信号に対応する電圧を格納して第3ノードCに伝達することにより,第1トランジスタM1のゲート電圧を一定期間の間維持させることができる。
次に,本発明の第2の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の他の実施例における構成について説明する。図10は,図4に示した発光表示装置に含まれる画素の他の実施例を示す回路図である。
図10を参照して説明すれば,画素回路は,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbと,キャパシタCstとを含んで構成される。また,第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2のカソード電極には,アノード電極に印加される電圧よりも低い第2電源電圧が第2電源Vssにより印加される。
第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8は,PMOS型のトランジスタによって具現されることができる。一方,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbは,NMOS型のトランジスタによって具現されることができる。上記各トランジスタは,ソース,ドレイン及びゲートをそれぞれ備える。
キャパシタCstは,第1電極及び第2電極を備える。ここで,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8と,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子Mbのそれぞれにおいて,ドレインとソースには物理的に差がなく,ソース及びドレインをそれぞれ第1電極及び第2電極と称することもできる。
第1トランジスタM1は,ドレインが第1ノードAと連結され,ソースは第2ノードBと連結され,ゲートは第3ノードCと連結される。かかる第1トランジスタM1は,第3ノードCの電圧(第1電圧)に応じて第2ノードBから第1ノードAに電流が流れるようにすることができる。
第2トランジスタM2は,ソースがデータ線Dmに連結され,ドレインは第1ノードAに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第2トランジスタM2は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じてスイッチング動作を行って,データ線Dmを通じて伝達されるデータ信号を選択的に第1ノードAに伝達することができる。
第3トランジスタM3は,ソースが第2ノードBに連結され,ドレインは第3ノードCに連結され,ゲートは第1走査線Snに連結される。かかる第3トランジスタM3は,第1走査線Snを通じて伝達される第1走査信号snに応じて第2ノードBと第3ノードCの電位を等しくして,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するように(ダイオード連結になるように)することができる。
第4トランジスタM4は,ソースが発光素子のアノード電極に連結され,ドレインは第3ノードCに連結され,ゲートは第2走査線Sn−1に連結される。かかる第4トランジスタM4は,第2走査信号sn−1に応じて第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2に電流が流れない時の第1発光素子OLED1及び第2発光素子OLED2の電圧を第3ノードCに伝達することができる。この時,第2走査信号sn−1に応じて第3ノードCに伝達される電圧を,キャパシタCstを初期化する初期化信号として使用することができる。第4トランジスタM4のソースは,図10では第2発光素子OLED2に連結されているが,第1発光素子OLED1に連結されてもよい。
第5トランジスタM5は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第5トランジスタM5は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第6トランジスタM6は,ソースが画素電源線Vddに連結され,ドレインは第2ノードBに連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第6トランジスタM6は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて画素電源(第1電源)を第2ノードBに選択的に伝達することができる。
第7トランジスタM7は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第7トランジスタM7は,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて第1ノードAに流れる電流を第1発光素子OLED1に伝達して第1発光素子OLED1を発光させることができる。
第8トランジスタM8は,ソースが第1ノードAに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第8トランジスタM8は,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて第1ノードAに流れる電流を第2発光素子OLED2に伝達して第2発光素子OLED2を発光させることができる。
第1スイッチング素子Maは,ソースが第2発光制御線E2nに連結され,ドレインは第1発光素子OLED1に連結され,ゲートは第1発光制御線E1nに連結される。かかる第1スイッチング素子Maは,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nに応じて第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nを第1発光素子OLED1に伝達することができる。
ここで例えば,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nがハイの状態であるとき,第1スイッチング素子Maはオンの状態になり,このとき第2発光制御信号e2nがローの状態であると,第1発光素子OLED1のアノード電極の電位がカソード電極の電位よりも低くなって,第1発光素子OLED1は逆バイアス状態になる。
第2スイッチング素子Mbは,ソースが第1発光制御線E1nに連結され,ドレインは第2発光素子OLED2に連結され,ゲートは第2発光制御線E2nに連結される。かかる第2スイッチング素子Mbは,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nに応じて,第1発光制御線E1nを通じて伝達される第1発光制御信号e1nを第2発光素子OLED2に伝達することができる。
ここで例えば,第2発光制御線E2nを通じて伝達される第2発光制御信号e2nがハイの状態であるとき,第2スイッチング素子Mbはオンの状態になり,このとき第1発光制御信号e1nがローの状態であると,第2発光素子OLED2のアノード電極の電位がカソード電極の電位よりも低くなって,第2発光素子OLED2は逆バイアス状態になる。
またこのとき,第7トランジスタM7及び第8トランジスタM8はPMOS型のトランジスタにより具現され,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子MbはNMOS型のトランジスタにより具現されるようにすることもできる。この場合,第1発光制御信号E1nによって第7トランジスタと第1スイッチング素子Maはお互いに異なる時間にオンの状態またはオフの状態になる。また,第2発光制御信号E2nによって第8トランジスタM8と第2スイッチング素子Mbも同様に互いに異なる時間にオンの状態またはオフの状態になる。
キャパシタCstは,第1電極が画素電源線Vddに連結され,第2電極は第3ノードCに連結される。かかるキャパシタCstは,第4トランジスタM4を通じて第3ノードCに伝達される初期化信号によって初期化されることができる。また,データ信号に対応する電圧を格納して第3ノードCに伝達することにより,第1トランジスタM1のゲート電圧を一定期間の間維持させることができる。
次に,本発明の第2の実施の形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の動作について説明する。図11は,図9に示した第2の実施の形態の一実施例による画素,及び図10に示した第2の実施の形態の他の実施例による画素の動作を示す波形図である。
図11を参照して説明すれば,画素110は,第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1,データ信号,第1発光制御信号e1n及び第2発光制御信号e2nに応じて動作することができる。
先ず,第2走査信号sn−1によって第4トランジスタM4がオンの状態になり,第4トランジスタM4を通じて初期化信号がキャパシタCstに伝達されて,キャパシタCstが初期化される。
そして,第1走査信号snによって第2トランジスタM2及び第3トランジスタM3がオンの状態になり,第2ノードBと第3ノードCの電位が等しくなる。これにより,第1トランジスタM1がダイオードとして動作するようになり(ダイオード連結され),第2トランジスタM2を通じてデータ信号が第2ノードBに伝達されるようになる。
したがって,データ信号は,第2トランジスタM2と第1トランジスタM1と第3トランジスタM3を経てキャパシタCstの第2電極に伝達され,キャパシタCstの第2電極には,データ信号と第1トランジスタM1のしきい値電圧の差にあたる電圧が伝達されて格納される。
そして,第1走査信号snが再度ハイの状態に変化し,第1発光制御信号e1nがローの状態に変化して一定期間の間上記ローの状態が持続されると,第1発光制御信号e1nによって第5トランジスタM5及び第7トランジスタM7がオンの状態になる。このとき,第1トランジスタM1のゲートとソースの間には,上記数学式1にあたる電圧が印加される。
その結果,第1ノードAに,上記数学式2にあたる電流が流れるようになる。したがって,第1ノードAに流れる電流は第1トランジスタM1のしきい値電圧と関係なく流れるようになり,第7トランジスタM7を通じて第1発光素子OLED1に流れるようになる。
このとき,第1発光制御信号e1nはローの状態であり,かかるロー状態の第1発光制御信号e1nによって,第1スイッチング素子Maはオフの状態を維持することができる。したがって,第1発光素子OLED1に流れる電流は第2発光制御信号e2nの影響を受けなくなる。
一方,第2発光制御信号e2nによって第2スイッチング素子Mbはオンの状態となっている。この時,第2スイッチング素子Mbのソースに連結されている第1発光制御線E1nを通じて伝達される信号はロー信号なので,かかるロー信号が第2発光素子OLED2のアノード電極に伝達されて,第2発光素子OLED2は逆バイアス状態になる。
その後,再度第1走査信号sn及び第2走査信号sn−1とデータ信号によって,キャパシタCstが初期化されてから,キャパシタCstに画素電源とデータ信号の差にあたる電圧値が格納される。そして,第1走査信号snが再度ハイの状態に変化し,第1発光制御信号e1nがローの状態に変化して一定期間の間かかるローの状態が持続されると,第2発光制御信号e2nによって第6トランジスタM6及び第8トランジスタM8がオンの状態になる。このとき,第1トランジスタM1のゲートとソースの間には,上記数学式1にあたる電圧が印加される。
そして,第1ノードA及び第8トランジスタM8を通じて,上記数学式2にあたる電流が第2発光素子OLED2に流れるようになる。このとき,第1発光制御信号e1nはハイ状態の信号で,第2発光制御信号e2nはロー状態の信号なので,第7トランジスタM7はオフの状態になり,第8トランジスタM8はオンの状態になる。その結果,電流は第8トランジスタM8を通じて第2発光素子OLED2へ流れるようになる。そして,第1発光制御信号e1nに応じて第1スイッチング素子Maがオンの状態を維持するようになり,第1スイッチング素子Maのソースに連結されている第2発光制御信号e2nが第1発光素子OLED1に流れるようになって,第1発光素子OLED1は逆バイアス状態になる。
このとき,第2スイッチング素子Mbは,第2発光制御信号e2nがローの状態であるためオフになり,第2発光素子OLED2に流れる電流は第1発光制御信号e1nの影響を受けなくなる。
ここで,図9及び図10に示した画素においては,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8はPMOS型のトランジスタにより具現され,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子MbはNMOS型のトランジスタにより具現された。一方,第1トランジスタM1〜第8トランジスタM8をNMOS型のトランジスタにより具現して,第1スイッチング素子Ma及び第2スイッチング素子MbをPMOS型のトランジスタにより具現することもできる。この場合,かかる画素は,図12に示した波形を入力することにより動作することができる。
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。
本発明は,画素及び発光表示装置に適用可能であり,自発光型の発光素子を備えた画素及び発光表示装置に適用可能である。
従来の技術による一般的な発光素子を示す図である。 従来の技術による一般的な発光素子を示す図である。 従来の技術による発光表示装置の一部分を示す回路図である。 本発明の第1の実施形態にかかる発光表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の第2の実施形態にかかる発光表示装置の概略構成を示す図である。 第1の実施形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の一実施例を示す回路図である。 図5の画素の動作を示す波形図である。 第1の実施形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の別の実施例を示す回路図である。 図7の画素の動作を示す波形図である。 第2の実施形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の一実施例を示す回路図である。 第2の実施形態にかかる発光表示装置に含まれる画素の別の実施例を示す回路図である。 図9及び図10に示された画素の動作を示す波形図である。 図10に示された画素に含まれるトランジスタのタイプを変更した場合の画素の動作を示す波形図である。
符号の説明
100 画像表示部
110 画素
111 駆動回路
112 スイッチング回路
113 逆バイアス回路
200 データ駆動部
300 走査駆動部
OLED1 第1発光素子
OLED2 第2発光素子
S0〜Sn 走査線
Sn 現在の走査線
Sn−1 直前の走査線
D1〜Dm データ線
E11〜E1n 第1発光制御線
E21〜E2n 第2発光制御線
NB 逆バイアス線
Re 逆バイアス制御線
s0〜sn 走査信号
d0〜dm データ信号(データ電圧)
e11〜e1n 第1発光制御信号
e21〜e2n 第2発光制御信号
nb 逆バイアス信号
re 逆バイアス制御信号
M1〜M8 第1〜第8トランジスタ
Ma 第1スイッチング素子
Mb 第2スイッチング素子
Cst キャパシタ
Vdd 画素電源線
Vss 第2電源
20 アノード
21 カソード
HIL 正孔注入層
HTL 正孔輸送層
EL 発光層
ETL 電子輸送層
EIL 電子注入層

Claims (17)

  1. 第1発光素子及び第2発光素子と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と共通連結され,前記第1発光素子及び前記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と前記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて前記第1発光素子及び前記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,
    前記第1発光制御信号及び前記第2発光制御信号を前記第1発光素子及び前記第2発光素子に伝達して前記第1発光素子及び前記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;
    前記駆動回路は,
    ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,前記第1発光素子及び前記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと,
    第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に前記第1トランジスタの第1電極に伝達する第2トランジスタと,
    前記第1トランジスタがダイオードとして動作するように前記第1走査信号に応じて前記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと,
    前記第1トランジスタの第1電極に前記データ信号が印加されるとき,前記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,前記第1発光素子または前記第2発光素子の発光期間の間,前記第1トランジスタのゲートに格納された前記電圧を維持するキャパシタと,
    第2走査信号に応じて選択的に前記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと,
    前記第1発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと,
    前記第2発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと,
    を含むことを特徴とする画素。
  2. 前記逆バイアス回路は,
    前記第1発光制御信号に応じて選択的に前記第2発光制御信号を前記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,
    前記第2発光制御信号に応じて選択的に前記第1発光制御信号を前記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことを特徴とする請求項1に記載の画素。
  3. 前記第2走査信号は,
    前記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されることを特徴とする請求項1に記載の画素。
  4. 前記初期化電圧は,
    前記第2走査信号であることを特徴とする請求項1に記載の画素。
  5. 前記初期化電圧は,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子がオフの時に印加されることを特徴とする請求項1に記載の画素。
  6. 第1発光素子及び第2発光素子と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と共通連結され,前記第1発光素子及び前記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と前記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて前記第1発光素子及び前記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,
    逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線に連結されて,前記逆バイアス電圧を前記第1発光制御信号及び前記第2発光制御信号に応じて選択的に前記第1発光素子及び前記第2発光素子に伝達して,前記第1発光素子及び前記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;
    前記駆動回路は,
    ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,前記第1発光素子及び前記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと,
    第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に前記第1トランジスタの第1電極に伝達する第2トランジスタと,
    前記第1トランジスタがダイオードとして動作するように前記第1走査信号に応じて前記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと,
    前記第1トランジスタの第1電極に前記データ信号が印加されるとき,前記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,前記第1発光素子または前記第2発光素子の発光期間の間,前記第1トランジスタのゲートに格納された前記電圧を維持するキャパシタと,
    第2走査信号に応じて選択的に前記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと,
    前記第1発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと,
    前記第2発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと,
    を含むことを特徴とする画素。
  7. 前記逆バイアス回路は,
    前記第1発光制御信号に応じて選択的に前記逆バイアス電圧を前記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,
    前記第2発光制御信号に応じて選択的に前記逆バイアス電圧を前記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことを特徴とする請求項1に記載の画素。
  8. 前記第2走査信号は,
    前記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されることを特徴とする請求項6に記載の画素。
  9. 前記初期化電圧は,
    前記第2走査信号であることを特徴とする請求項6に記載の画素。
  10. 前記初期化電圧は,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子がオフの時に印加されることを特徴とする請求項6に記載の画素。
  11. 第1発光素子及び第2発光素子と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と共通連結され,前記第1発光素子及び前記第2発光素子を駆動させる電流を生成する駆動回路と,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子と前記駆動回路との間に連結されて,第1発光制御信号及び第2発光制御信号に応じて前記第1発光素子及び前記第2発光素子が順次駆動されるように制御するスイッチング回路と,
    逆バイアス電圧を伝達する逆バイアス線と逆バイアス制御信号を伝達する逆バイアス制御線とに連結されて,前記逆バイアス電圧を前記逆バイアス制御信号に応じて選択的に前記第1発光素子及び前記第2発光素子に伝達して,前記第1発光素子及び前記第2発光素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス回路とを含み;
    前記駆動回路は,
    ゲートに印加される第1電圧に応じて第1電源の電圧を伝達されて,前記第1発光素子及び前記第2発光素子に駆動電流を選択的に供給する第1トランジスタと,
    第1走査信号に応じてデータ信号を選択的に前記第1トランジスタの第1電極に伝達する第2トランジスタと,
    前記第1トランジスタがダイオードとして動作するように前記第1走査信号に応じて前記第1トランジスタに選択的に電流を供給する第3トランジスタと,
    前記第1トランジスタの第1電極に前記データ信号が印加されるとき,前記第1トランジスタのゲートに印加された電圧を格納して,前記第1発光素子または前記第2発光素子の発光期間の間,前記第1トランジスタのゲートに格納された前記電圧を維持するキャパシタと,
    第2走査信号に応じて選択的に前記キャパシタに初期化電圧を伝達する第4トランジスタと,
    前記第1発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第5トランジスタと,
    前記第2発光制御信号に応じて前記第1電源を前記第1トランジスタに選択的に伝達する第6トランジスタと,
    を含むことを特徴とする画素。
  12. 前記逆バイアス回路は,
    前記逆バイアス制御信号に応じて選択的に前記逆バイアス電圧を前記第1発光素子に伝達する第1スイッチング素子と,
    前記逆バイアス制御信号に応じて選択的に前記逆バイアス電圧を前記第2発光素子に伝達する第2スイッチング素子とを含むことを特徴とする請求項11に記載の画素。
  13. 前記逆バイアス制御信号は,
    前記第1走査信号及び前記第2走査信号がオンであるとき,オンの状態であることを特徴とする請求項11に記載の画素。
  14. 前記第2走査信号は,
    前記第1走査信号を伝達する走査線の直前の走査線により伝達されることを特徴とする請求項11に記載の画素。
  15. 前記初期化電圧は,
    前記第2走査信号であることを特徴とする請求項11に記載の画素。
  16. 前記初期化電圧は,
    前記第1発光素子及び前記第2発光素子がオフの時に印加されることを特徴とする請求項11に記載の画素。
  17. 複数の画素を含み画像を表示する画像表示部と,
    前記画像表示部に走査信号及び発光制御信号を伝達する走査駆動部と,
    前記画像表示部にデータ信号を伝達するデータ駆動部とを含み;
    前記画素は,請求項1〜請求項16のいずれか1項に記載された画素であることを特徴とする発光表示装置。
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