JP2017223955A - 画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法 - Google Patents

画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、画質を向上させることができる画素に関する。【解決手段】本発明の実施例による画素は、(i)カソード電極が第２電源に接続される有機発光ダイオードと、(ii)第３電源によってゲート電極が初期化され、第１電源から上記有機発光ダイオードを経由して上記第２電源に流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、(iii)上記第３電源及び上記第２電源とは相異なる第４電源と、上記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、第ｉ（ｉは自然数）走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第１トランジスタと、(iv)データ線と上記画素回路の間に接続され、上記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第２トランジスタと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施例は、画素、及びこれを用いた有機電界発光表示装置、並びにその駆動方法に関し、特に画質を向上させることができる、画素、及びこれを用いた有機電界発光表示装置、並びにその駆動方法に関する。
情報化技術が発達するにつれて、ユーザーと情報の間の連結媒体である表示装置の重要性が浮き彫りになっている。これに応じて、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）及び有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）などの表示装置（Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）の使用が増えている。
平板表示装置のうち有機電界発光表示装置は、電子と正孔の再結合により光を発生させる有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いて映像を表示する。このような有機電界発光表示装置は、速い応答速度を有するとともに低い消費電力で駆動されるというメリットがある。
有機電界発光表示装置は、データ線及び走査線に接続される画素を備える。通常、画素は有機発光ダイオード、及び有機発光ダイオードに流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む。このような画素は、データ信号に応じて駆動トランジスタから有機発光ダイオードに電流を供給しながら所定輝度の光を生成する。
一方、有機発光ダイオードの効率の向上により、有機発光ダイオードは低い電流でも容易に発光できる。この場合、消費電力を下げながら高輝度の映像が表現できるという長所がある。しかし、有機発光ダイオードが低い電流でも容易に発光する場合、ブラック（ｂｌａｃｋ）輝度が上昇することがある。
さらには、高輝度を実現するためには、有機発光ダイオードのカソード電極に接続される第２電源の電圧を低く設定しなければならない。しかし、第２電源の電圧が低くなるだけ、初期化電源の電圧も低くなるため、駆動トランジスタのゲート電極から初期化電源に流れるリーク電流が増加して画質が低下する。
韓国特許公開第 10-2014-0025149 号公報
したがって、本発明は、画質を向上させることができる画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法を提供するものである。
本発明の実施例による画素は、(i)カソード電極が第２電源に接続される有機発光ダイオードと、(ii)第３電源によってゲート電極が初期化され、第１電源から上記有機発光ダイオードを経由して上記第２電源に流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、(iii)上記第３電源及び上記第２電源とは別個の第４電源と、上記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、第ｉ（ｉは自然数）走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第１トランジスタと、(iv)データ線と上記画素回路の間に接続され、上記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第２トランジスタと、を備える。
また、上記第３電源は、上記第４電源より高い電圧に設定される。
また、上記第４電源は、上記第２電源より高い電圧に設定される。
また、上記第３電源は、上記データ線に供給されるデータ信号より低い電圧に設定される。
また、上記画素回路は、上記駆動トランジスタのゲート電極と上記第３電源の間に接続され、第ｉ−１走査線に走査信号が供給されるときターンオンされる少なくとも１つの第３トランジスタと、上記駆動トランジスタのゲート電極と第２電極の間に接続され、上記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときターンオンされる少なくとも１つの第４トランジスタと、上記駆動トランジスタの第１電極と上記第１電源の間に接続され、上記第２トランジスタとターンオン期間が重ならない第５トランジスタと、上記駆動トランジスタの第２電極と上記有機発光ダイオードのアノード電極の間に接続され、上記第５トランジスタと同時にターンオン及びターンオフされる第６トランジスタと、を備える
また、上記第２トランジスタは、上記駆動トランジスタの第１電極に接続される。
本発明の実施例による有機電界発光表示装置は、(i)走査線、データ線、及び発光制御線と接続されるように配置される画素と、(ii)上記走査線に走査信号を供給するための走査駆動部と、(iii)上記発光制御線に発光制御信号を供給するための発光駆動部と、(iv)上記データ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、を備え、ｉ（ｉは自然数）番目の水平ラインに位置する画素のそれぞれは、(a)カソード電極が第２電源に接続される有機発光ダイオードと、(b)第１電源から上記有機発光ダイオードを経由して上記第２電源に流れる電流量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、(c)第３電源及び上記第２電源とは相異なる第４電源と、上記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第１トランジスタと、(d)データ線と上記画素回路の間に接続され、上記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第２トランジスタと、(e)上記駆動トランジスタのゲート電極と上記第３電源の間に接続され、第ｉ−１走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第３トランジスタと、を備える。
また、上記第３電源は、上記第４電源より高い電圧に設定される。
また、上記第４電源は、上記第２電源より高い電圧に設定される。
また、上記第３電源は、上記データ信号より低い電圧に設定される。
また、第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給される期間は、上記第ｉ−１走査線に走査信号が供給される期間及び第ｉ走査線に走査信号が供給される期間と重なる。例えば、第ｉ発光制御線への発光制御信号の供給が開始される時点は、第ｉ−１走査線への走査信号の供給が開始される時点より、少し前か、または、ほぼ同時とすることができる。また、第ｉ発光制御線への発光制御信号の供給が終了する時点は、第ｉ走査線への走査信号の供給が終了する時点より、少し後か、または、ほぼ同時とすることができる。
また、上記画素回路は、(e)上記駆動トランジスタのゲート電極と第２電極との間に接続され、上記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第４トランジスタと、(f)上記駆動トランジスタの第１電極と、上記第１電源との間に接続され、上記第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第５トランジスタと、(g)上記駆動トランジスタの第２電極と、上記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、上記第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第６トランジスタと、を備える。
また、上記第２トランジスタは、上記駆動トランジスタの第１電極に接続される。
本発明は、走査線及びデータ線と接続される画素と、上記画素のそれぞれに含まれ、データ信号に応じて有機発光ダイオードに供給される電流の量を制御する駆動トランジスタを含む有機電界発光表示装置の駆動方法において、(i)第３電源の電圧を用いて上記駆動トランジスタのゲート電極を初期化する段階と、(ii)上記データ信号を保存するとともに上記有機発光ダイオードのアノード電極を第４電源の電圧に初期化する段階と、(iii)上記データ信号に応じて第１電源から上記有機発光ダイオードを経由して第２電源に流れる電流量を制御する段階と、を含み、上記第４電源は、上記第２電源より高い電圧に設定される。
また、上記第３電源は、上記第４電源より高い電圧に設定される。
また、上記第３電源は、上記データ信号より低い電圧に設定される。
本発明の実施例による画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法によれば、第１初期化電源を用いて駆動トランジスタのゲート電極を初期化し、第２初期化電源を用いて有機発光ダイオードのアノード電極電圧を初期化する。このように第１初期化電源と第２初期化電源とを分離する場合、第１初期化電源の電圧を第２初期化電源より高く設定することができるため、リーク電流を最小化して画質を向上させることができる。
本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図である。 本発明の実施例による画素を示す図である。 図２に示された画素回路の第１実施例を示す図である。 図３に示された画素の駆動方法の実施例を示す波形図である。 図２に示された画素回路の第２実施例を示す図である。 図２に示された画素回路の第３実施例を示す図である。
以下では、添付の図面を参照して本発明の実施例及びその他に当業者が本発明の内容を容易に理解するために必要な事項について詳細に記載する。ただし、本発明は、請求の範囲に記載の範囲内で様々な異なる形態で実現されることができるため、以下に説明する実施例は、表現有無に関わらず例示的なものに過ぎない。
即ち、本発明は、以下に開示される実施例に限定されるものではなく、異なる多様な形態で実現されてもよく、以下の説明において、ある部分が他の部分と接続されているというときは、直接接続されている場合だけでなく、その中間に他の素子を挟んで電気的に接続されている場合も含む。また、図面における同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に示されているとしても、できる限り同じ参照番号及び符号で示していることに留意すべきである。
図１は、本発明の実施例による有機電界発光表示装置を示す図である。
図１を参照すると、本発明の実施例による有機電界発光表示装置は、(i)走査線Ｓ１〜Ｓｎ、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎ、及びデータ線Ｄ１〜Ｄｍと接続されるように位置した画素１４０と、(ii)走査線Ｓ１〜Ｓｎを駆動するための走査駆動部１１０と、(iii)発光制御線Ｅ１〜Ｅｎを駆動するための発光駆動部１１５と、(iv)データ線Ｄ１〜Ｄｍを駆動するためのデータ駆動部１２０と、(v)走査駆動部１１０、(vi)発光駆動部１１５、及び(vii)データ駆動部１２０を制御するためのタイミング制御部１５０と、を備える。
タイミング制御部１５０は、外部から供給される同期信号に応じて、データ駆動制御信号ＤＣＳ、走査駆動制御信号ＳＣＳ、及び発光駆動制御信号ＥＣＳを生成する。タイミング制御部１５０で生成されたデータ駆動制御信号ＤＣＳはデータ駆動部１２０に供給され、走査駆動制御信号ＳＣＳは走査駆動部１１０に供給され、発光駆動制御信号ＥＣＳは発光駆動部１１５に供給される。また、タイミング制御部１５０は、外部から供給されるデータＤａｔａを再整列してデータ駆動部１２０に供給する。
走査駆動制御信号ＳＣＳにはスタートパルス及びクロック信号が含まれる。スタートパルスは走査信号の最初のタイミングを制御する。クロック信号はスタートパルスをシフトさせるために用いられる。
発光駆動制御信号ＥＣＳにはスタートパルス及びクロック信号が含まれる。スタートパルスは発光制御信号の最初のタイミングを制御する。クロック信号はスタートパルスをシフトさせるために用いられる。
データ駆動制御信号ＤＣＳには、ソーススタートパルス及びクロック信号が含まれる。ソーススタートパルスは、データのサンプリングの開始時点を制御する。クロック信号はサンプリング動作を制御するために用いられる。
走査駆動部１１０は、タイミング制御部１５０から走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受ける。走査駆動制御信号ＳＣＳの供給を受けた走査駆動部１１０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を供給する。例えば、走査駆動部１１０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎに、走査信号を順に供給することができる。走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号が順に供給されると、画素１４０が水平ライン単位で選択される。
発光駆動部１１５は、タイミング制御部１５０から発光駆動制御信号ＥＣＳの供給を受ける。発光駆動制御信号ＥＣＳの供給を受けた発光駆動部１１５は、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎに、発光制御信号を供給する。例えば、発光駆動部１１５は、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎに、発光制御信号を順に供給することができる。このような発光制御信号は、画素１４０の発光時間を制御するために用いられる。このため、発光制御信号のパルスは、走査信号のパルスより広い幅に設定されることができる。例えば、第ｉ（ｉは自然数）発光制御線に供給される発光制御信号のパルスは、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１のパルス及び第ｉ走査線Ｓｉに供給される走査信号のパルスと時間的に、ほぼ全部、または大部分が重なってもよい。
走査駆動部１１０及び発光駆動部１１５は、薄膜成膜工程により基板に実装されてもよい。また、走査駆動部１１０及び発光駆動部１１５は、画素部１３０を挟んで両側に位置してもよい。さらに、図１では、走査駆動部１１０及び発光駆動部１１５が互いに分離されたものが示されているが、本願発明はこれに限定されない。例えば、走査駆動部１１０の内部に発光駆動部１１５が含まれて実現されてもよい。
また、発光制御信号は、画素１４０に含まれたトランジスタがターンオフできるゲートオフ電圧（例えば、ハイ電圧）に設定され、走査信号は、画素１４０に含まれたトランジスタがターンオンできるゲートオン電圧（例えば、ロー電圧）に設定されてもよい。
データ駆動部１２０は、データ駆動制御信号ＤＣＳに応じてデータ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号を供給する。データ線Ｄ１〜Ｄｍに供給されたデータ信号は、走査信号によって選択された画素１４０に供給される。このため、データ駆動部１２０は、走査信号と同期するようにデータ線Ｄ１〜Ｄｍにデータ信号を供給することができる。
画素部１３０は、走査線Ｓ１〜Ｓｎ、発光制御線Ｅ１〜Ｅｎ、及びデータ線Ｄ１〜Ｄｍと接続される画素１４０を備える。画素１４０は、外部から第１電源ＥＬＶＤＤ、第２電源ＥＬＶＳＳ、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１（または第３電源）、及び第２初期化電源Ｖｉｎｔ２（または第４電源）の供給を受ける。
各画素１４０は、図１には示さない、駆動トランジスタ及び有機発光ダイオードを備える。駆動トランジスタは、データ信号に応じて、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流の量を制御する。ここで、データ信号が供給される前に、駆動トランジスタのゲート電極は、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧によって初期化される。このため、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１は、データ信号より低い電圧に設定される。
また、データ信号が供給されるとき、有機発光ダイオードのアノード電極は、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２によって初期化される。ここで、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２は、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１より低い電圧に設定される。また、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２は、第２電源ＥＬＶＳＳより高い電圧に設定される。これに係わる詳細な説明は後述する。
一方、図１にはｎ個の走査線Ｓ１〜Ｓｎ及びｎ個の発光制御線Ｅ１〜Ｅｎが示されているが、本願発明はこれに限定されない。例えば、画素１４０の回路構造に応じて、ｉ番目の水平ラインに位置した画素１４０は、これより前の水平ラインに位置した走査線（例えば、ｉ−１番目の走査線）とさらに接続されてもよい。このため、画素部１３０には図示されていないダミー走査線及び／またはダミー発光制御線がさらに形成されてもよい。
図２は、本発明の実施例による画素を示す図である。図２では、説明の便宜上、第ｍデータ線Ｄｍと接続され、ｉ番目の水平ラインに位置した画素１４０を図示する。
図２を参照すると、本発明の実施例による画素１４０は、画素回路１４２、有機発光ダイオードＯＬＥＤ、第１トランジスタＭ１、及び第２トランジスタＭ２を備える。
有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極は画素回路１４２に接続され、カソード電極は第２電源ＥＬＶＳＳに接続される。このような有機発光ダイオードＯＬＥＤは、画素回路１４２から供給される電流量に応じて、所定輝度の光を生成する。
画素回路１４２は、第ｊ走査線（Ｓｊ：ｊは自然数）に走査信号が供給されるとき、駆動トランジスタのゲート電極を第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧に初期化する。ここで、第ｊ走査線Ｓｊは、第ｉ走査線Ｓｉと相異なる走査線に設定されてもよい。例えば、第ｊ走査線Ｓｊは、第ｉ走査線Ｓｉより前の水平ラインに位置した走査線、例えば、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に設定されてもよい。
画素回路１４２は、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されると、第２トランジスタＭ２を経由してデータ線Ｄｍからデータ信号の供給を受ける。データ信号の供給を受けた画素回路１４２は、第ｉ発光制御線Ｅｉへの発光制御信号の供給が中断されると、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流の量を制御する。このような画素回路１４２は、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の供給を受ける多様な形態の回路で実現されうる。
第１トランジスタＭ１は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極と、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２との間に接続される。また、第１トランジスタＭ１のゲート電極は、第ｉ走査線Ｓｉに接続される。この第１トランジスタＭ１は、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されるときにターンオンされて、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２の電圧を、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に供給する。
第２初期化電源Ｖｉｎｔ２の電圧が、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に供給されると、有機発光ダイオードＯＬＥＤの寄生キャパシタ（以下、「有機キャパシタＣｏｌｅｄ」とする）が放電される。有機キャパシタＣｏｌｅｄが放電されると、ブラック表現能力が向上する。
詳細に説明すると、有機キャパシタＣｏｌｅｄは、これより前のフレーム期間中、画素回路１４２から供給される電流に応じて、所定の電圧を充電する。有機キャパシタＣｏｌｅｄが充電されると、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、低い電流でも容易に発光できる。
一方、現在のフレーム期間中に、画素回路１４２にブラックデータ信号が供給されてもよい。ブラックデータ信号が供給される場合、理想的には、画素回路１４２が有機発光ダイオードＯＬＥＤに電流を供給してはならない。しかし、トランジスタで形成された画素回路１４２は、ブラックデータ信号が供給されても、所定のリーク電流を有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給する。このとき、有機キャパシタＣｏｌｅｄが充電状態であれば、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、微細に発光することがあるため、ブラック表現能力が低下する。
しかし、本願発明のように第２初期化電源Ｖｉｎｔ２によって有機キャパシタＣｏｌｅｄが放電されると、リーク電流によって、有機発光ダイオードＯＬＥＤは非発光状態に設定される。即ち、本願発明では、画素回路１４２にデータ信号が供給されるときに、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２を用いて有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２を供給し、これによりブラック表現能力を向上させることができる。
一方、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２は、有機キャパシタＣｏｌｅｄが安定的に放電できるように、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１より低く、第２電源ＥＬＶＳＳより高い電圧に設定されうる。例えば、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２は、およそ、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧に、有機発光ダイオードＯＬＥＤのしきい値電圧を足し合わせた電圧に設定されてもよい。
また、本願発明にしたがい、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１と第２初期化電源Ｖｉｎｔ２とが互いに分離されている場合、画素回路１４２からのリーク電流を最小化することができる。
詳細に説明すると、高輝度を実現するためには、有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソード電極に接続された、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧を下げなければならない。第２電源ＥＬＶＳＳの電圧が低くなると、画素回路１４２から有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される電流の量が増加するため、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度が増加する。
ここで、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧が低くなると、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２の電圧も低くならなければならない。したがって、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１及び第２初期化電源Ｖｉｎｔ２が分離されていない場合、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧が低くなるほど、画素回路１４２から初期化電源に流れ出るリーク電流が増加する。
しかし、本願発明のように、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１と第２初期化電源Ｖｉｎｔ２とが分離されている場合、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧は、第２電源ＥＬＶＳＳと関係なく設定されることができる。実際、本発明の実施例では、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１が、第２電源ＥＬＶＳＳ及び第２初期化電源Ｖｉｎｔ２より高い電圧に設定されるため、画素回路１４２から第１初期化電源Ｖｉｎｔ１へのリーク電流を、最小化することができる。
また、第２初期化電源Ｖｉｎｔ２が第２電源ＥＬＶＳＳより高い電圧に設定されると、有機発光ダイオードＯＬＥＤが発光する間、画素回路１４２から第２初期化電源Ｖｉｎｔ２に流れるリーク電流を最小化することができるため、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度を上昇させることができる。
第２トランジスタＭ２は、データ線Ｄｍと画素回路１４２（即ち、図３に示された第１ノードＮ１）との間に接続される。また、第２トランジスタＭ２のゲート電極は、第ｉ走査線Ｓｉに接続される。この第２トランジスタＭ２は、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されるときにターンオンされて、データ線Ｄｍからのデータ信号を、第１ノードＮ１に供給する。
図３は、図２に示された画素回路の第１実施例を示す図である。図３では、第ｊ走査線が第ｉ−１走査線に設定されると仮定して説明する。
図３を参照すると、本発明の第１実施例による画素回路１４２は、駆動トランジスタＭＤ、第３トランジスタＭ３、第４トランジスタＭ４、第５トランジスタＭ５、第６トランジスタＭ６、及びストレージキャパシタＣｓｔを備える。
駆動トランジスタＭＤの第１電極は第１ノードＮ１に接続され、第２電極は第６トランジスタＭ６の第１電極に接続される。また、駆動トランジスタＭＤのゲート電極は、第２ノードＮ２に接続される。この駆動トランジスタＭＤは、ストレージキャパシタＣｓｔに充電された電圧に応じて、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流の量を制御する。
第３トランジスタＭ３の第１電極は第２ノードＮ２に接続され、第２電極は第１初期化電源Ｖｉｎｔ１に接続される。また、第３トランジスタＭ３のゲート電極は第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に接続される。この第３トランジスタＭ３は、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に走査信号が供給されるときにターンオンされて、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧を第２ノードＮ２に供給する。
第４トランジスタＭ４の第１電極は駆動トランジスタＭＤの第２電極に接続され、第２電極は第２ノードＮ２に接続される。また、第４トランジスタＭ４のゲート電極は、第ｉ走査線Ｓｉに接続される。この第４トランジスタＭ４は、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されるときにターンオンされて、駆動トランジスタＭＤをダイオードの形態に接続させる。
第５トランジスタＭ５の第１電極は第１電源ＥＬＶＤＤに接続され、第２電極は第１ノードＮ１に接続される。また、第５トランジスタＭ５のゲート電極は発光制御線Ｅｉに接続される。この第５トランジスタＭ５は、発光制御線Ｅｉに発光制御信号が供給されるときにターンオフされ、発光制御信号が供給されないときにはターンオンされる。
第６トランジスタＭ６の第１電極は駆動トランジスタＭＤの第２電極に接続され、第２電極は有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。また、第６トランジスタＭ６のゲート電極は発光制御線Ｅｉに接続される。この第６トランジスタＭ６は、発光制御線Ｅｉに発光制御信号が供給されるときにターンオフされ、発光制御信号が供給されないときにはターンオンされる。
ストレージキャパシタＣｓｔは、第１電源ＥＬＶＤＤと第２ノードＮ２の間に接続される。このストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号及び駆動トランジスタＭＤのしきい値電圧に対応する電圧を充電する。
図４は、図３に示された画素の駆動方法の実施例を示す波形図である。
図４を参照すると、まず、発光制御線Ｅｉに発光制御信号が供給されて第５トランジスタＭ５及び第６トランジスタＭ６がターンオフされる。第５トランジスタＭ５がターンオフされると、第１電源ＥＬＶＤＤと第１ノードＮ１が電気的に遮断される。第６トランジスタＭ６がターンオフされると、駆動トランジスタＭＤと有機発光ダイオードＯＬＥＤが電気的に遮断される。したがって、発光制御信号が供給される間、画素１４０は非発光状態に設定される。
その後、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に走査信号が供給される。第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に走査信号が供給されると、第３トランジスタＭ３がターンオンされる。第３トランジスタＭ３がターンオンされると、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧が第２ノードＮ２に供給される。すなわち、第２ノードＮ２、及び、駆動トランジスタＭＤのゲート電極が、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧に初期化される。
第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧が第２ノードＮ２に供給された後、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給される。第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されると、第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、及び第４トランジスタＭ４がターンオンされる。
第１トランジスタＭ１がターンオンされると、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に第２初期化電源Ｖｉｎｔ２の電圧が供給される。有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に第２初期化電源Ｖｉｎｔ２の電圧が供給されると、有機キャパシタＣｏｌｅｄが放電され、これにより、ブラック表現能力を向上させることができる。
第４トランジスタＭ４がターンオンされると、駆動トランジスタＭＤがダイオードの形態に接続される。第２トランジスタＭ２がターンオンされると、データ線Ｄｍからのデータ信号が第１ノードＮ１に供給される。このとき、第２ノードＮ２がデータ信号より低い第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧に初期化されているため、駆動トランジスタＭＤがターンオンされる。
駆動トランジスタＭＤがターンオンされると、第１ノードＮ１に供給されたデータ信号が、ダイオードの形態に接続された駆動トランジスタＭＤを経由して第２ノードＮ２に供給される。このとき、第２ノードＮ２は、データ信号及び駆動トランジスタＭＤのしきい値電圧に対応する電圧に設定される。すなわち、データ信号に対応する電圧であって、駆動トランジスタＭＤのしきい値電圧より大きい値に設定される。ストレージキャパシタＣｓｔは、第２ノードＮ２に印加された電圧を保存する。
ストレージキャパシタＣｓｔに、データ信号、及び駆動トランジスタＭＤのしきい値電圧に対応する電圧が充電された後、発光制御線Ｅｉへの発光制御信号の供給が中断される。発光制御線Ｅｉへの発光制御信号の供給が中断されると、第５トランジスタＭ５及び第６トランジスタＭ６がターンオンされる。
第５トランジスタＭ５がターンオンされると、第１電源ＥＬＶＤＤと第１ノードＮ１が電気的に接続される。第６トランジスタＭ６がターンオンされると、駆動トランジスタＭＤと、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極とが電気的に接続される。このとき、駆動トランジスタＭＤは、第２ノードＮ２に印加された電圧に応じて、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流の量を制御する。
図５は図２に示された画素回路の第２実施例を示す図である。図５を説明するにあたり、図３と同じ構成に対しては同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図５を参照すると、本発明の第２実施例による画素回路１４２’は、駆動トランジスタＭＤ、第３トランジスタＭ３、第４トランジスタＭ４＿１、Ｍ４＿２、第５トランジスタＭ５、第６トランジスタＭ６、及びストレージキャパシタＣｓｔを備える。
第４トランジスタＭ４＿１、Ｍ４＿２は、第２ノードＮ２と駆動トランジスタＭＤの第２電極との間に、直列に接続される。また、第４トランジスタＭ４＿１、Ｍ４＿２のゲート電極は、第ｉ走査線Ｓｉに接続される。この第４トランジスタＭ４＿１、Ｍ４＿２は、第ｉ走査線Ｓｉに走査信号が供給されるときにターンオンされて、駆動トランジスタＭＤをダイオードの形態に接続させる。
このような本発明の第２実施例では、第２ノードＮ２と、駆動トランジスタＭＤの第２電極との間に、複数の第４トランジスタＭ４＿１、Ｍ４＿２を形成する。そうすると、第２ノードＮ２から、駆動トランジスタＭＤの第２電極へのリーク電流が最小化され、これにより、画質を向上させることができる。
実際、本発明では、パネルの種類、解像度などを考慮して、第２ノードＮ２と駆動トランジスタＭＤの第２電極との間に、少なくとも１つ以上の第４トランジスタＭ４を形成することができる。
図６は、図２に示された画素回路の第３実施例を示す図である。図６を説明するにあたり、図３と同じ構成に対しては同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図６を参照すると、本発明の第３実施例による画素回路１４２’’は、駆動トランジスタＭＤ、第３トランジスタＭ３＿１、Ｍ３＿２、第４トランジスタＭ４、第５トランジスタＭ５、第６トランジスタＭ６、及びストレージキャパシタＣｓｔを備える。
第３トランジスタＭ３＿１、Ｍ３＿２は、第２ノードＮ２と第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の間に、直列に接続される。また、第３トランジスタＭ３＿１、Ｍ３＿２のゲート電極は、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に接続される。この第３トランジスタＭ３＿１、Ｍ３＿２は、第ｉ−１走査線Ｓｉ−１に走査信号が供給されるときターンオンされて、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の電圧を第２ノードＮ２に供給する。
このような本発明の第３実施例では、第２ノードＮ２と、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１との間に、複数の第３トランジスタＭ３＿１、Ｍ３＿２を形成する。そうすると、第２ノードＮ２から、第１初期化電源Ｖｉｎｔ１へのリーク電流が最小化され、これにより、画質を向上させることができる。
実際、本発明では、パネルの種類、解像度などを考慮して、第２ノードＮ２と第１初期化電源Ｖｉｎｔ１の間に、少なくとも１つの第３トランジスタＭ３を形成することができる。
一方、上述した説明では、トランジスタをピーモス（ＰＭＯＳ）で図示したが、本願発明はこれに限定されない。即ち、トランジスタはエヌモス（ＮＭＯＳ）で形成されてもよい。
本願発明において、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、駆動トランジスタから供給される電流の量に応じて赤色、緑色、及び青色を含む多様な光を生成することができる。また、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、駆動トランジスタから供給される電流の量に応じて白色光を生成することもできる。また、有機発光ダイオードＯＬＥＤの他に別途のカラーフィルターを用いて光の色を制御することもできる。
本発明の技術思想は上記好ましい実施例を参照して具体的に述べたが、上記した実施例はその説明のためのものであり、制限するためのものではないことに注意すべきである。また、本発明の技術分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形例が可能であることが理解できるだろう。
上述した発明の権利範囲は添付の特許請求の範囲により定められるものであって、明細書の本文の記載に拘束されず、請求の範囲の均等な範囲に属する変形や変更はすべて本発明の範囲に属する。

Claims (16)

  1. カソード電極が第２電源に接続される有機発光ダイオードと、
    第３電源によってゲート電極が初期化されるとともに、第１電源から上記有機発光ダイオードを経由して前記第２電源に流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、
    前記第３電源及び前記第２電源とは相異なる第４電源と、前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、第ｉ（ｉは自然数）走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第１トランジスタと、
    データ線と前記画素回路の間に接続され、前記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第２トランジスタと、を備えることを特徴とする画素。
  2. 前記第３電源は、前記第４電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  3. 前記第４電源は、前記第２電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  4. 前記第３電源は、前記データ線に供給されるデータ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  5. 前記画素回路は、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第３電源の間に接続され、第ｉ−１走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第３トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と第２電極の間に接続され、前記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第４トランジスタと、
    前記駆動トランジスタの第１電極と前記第１電源の間に接続され、前記第２トランジスタとターンオン期間が重ならない第５トランジスタと、
    前記駆動トランジスタの第２電極と前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、前記第５トランジスタと同時にターンオン及びターンオフされる第６トランジスタと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  6. 前記第２トランジスタは、前記駆動トランジスタの第１電極に接続されることを特徴とする請求項５に記載の画素。
  7. 走査線、データ線、及び発光制御線と接続されるように配置される画素と、
    前記走査線に走査信号を供給するための走査駆動部と、
    前記発光制御線に発光制御信号を供給するための発光駆動部と、
    前記データ線にデータ信号を供給するためのデータ駆動部と、を備え、
    ｉ（ｉは自然数）番目の水平ラインに位置する画素のそれぞれは、
    カソード電極が第２電源に接続される有機発光ダイオードと、
    第１電源から前記有機発光ダイオードを経由して前記第２電源に流れる電流の量を制御するための駆動トランジスタを含む画素回路と、
    第３電源及び前記第２電源とは相異なる第４電源と前記有機発光ダイオードのアノード電極との間に接続され、第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第１トランジスタと、
    データ線と前記画素回路の間に接続され、前記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる第２トランジスタと、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と前記第３電源との間に接続され、第ｉ−１走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第３トランジスタと、を備えることを特徴とする有機電界発光表示装置。
  8. 前記第３電源は、前記第４電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  9. 前記第４電源は、前記第２電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  10. 前記第３電源は、前記データ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  11. 第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給される期間は、前記第ｉ−１走査線に走査信号が供給される期間及び第ｉ走査線に走査信号が供給される期間と重なることを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
  12. 前記画素回路は、
    前記駆動トランジスタのゲート電極と第２電極の間に接続され、前記第ｉ走査線に走査信号が供給されるときにターンオンされる少なくとも１つの第４トランジスタと、
    前記駆動トランジスタの第１電極と前記第１電源の間に接続され、前記第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第５トランジスタと、
    前記駆動トランジスタの第２電極と前記有機発光ダイオードのアノード電極の間に接続され、前記第ｉ発光制御線に発光制御信号が供給されるときにターンオフされる第６トランジスタと、を備えることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置。
  13. 前記第２トランジスタは、前記駆動トランジスタの第１電極に接続されることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置。
  14. 走査線及びデータ線と接続される画素と、前記画素のそれぞれに含まれ、データ信号に応じて有機発光ダイオードに供給される電流の量を制御する駆動トランジスタを含む有機電界発光表示装置の駆動方法において、
    第３電源の電圧を用いて前記駆動トランジスタのゲート電極を初期化する段階と、
    前記データ信号を保存するとともに前記有機発光ダイオードのアノード電極を第４電源の電圧に初期化する段階と、
    前記データ信号に応じて、第１電源から前記有機発光ダイオードを経由して第２電源に流れる電流の量を制御する段階と、を含み、
    前記第４電源は、前記第２電源より高い電圧に設定されることを特徴とする有機電界発光表示装置の駆動方法。
  15. 前記第３電源は、前記第４電源より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
  16. 前記第３電源は、前記データ信号より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
JP2017118289A 2016-06-17 2017-06-16 画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置並びにその駆動方法 Active JP7066339B2 (ja)

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