JP2022068104A - 有機発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】大面積有機発光表示装置の画素輝度を均一化する。【解決手段】表示パネルに配置される複数の画素それぞれは、有機発光素子、駆動電流を制御し、第1ノードであるソース電極、第2ノードであるゲート電極、及び第3ノードであるドレイン電極を含む駆動トランジスタ、第2ノード及び第3ノードをダイオードで接続する第1トランジスタ、第1ノードにデータ電圧を印加する第2トランジスタ、第2ノードに電圧を印加する第3トランジスタ、駆動トランジスタと有機発光素子間の電流パスを形成する第4トランジスタ、駆動トランジスタに電圧を印加する第5トランジスタ、有機発光素子のアノード電極である第4ノードに電圧を印加する第6トランジスタ、第2ノードに連結される電極及び第5ノードに連結される電極を備えるストレージキャパシタ、第5ノードに電圧を印加する第7トランジスタ、及び第5ノードに電圧を印加する第8トランジスタを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、有機発光表示装置に関し、より詳細には、駆動周波数が可変する有機発光表示装置に関する。
自発光素子である有機発光素子(Organic Light Emitting Diode;OLED)は、アノード電極及びカソード電極と、これらの間に形成された有機化合物層を含む。有機化合物層は、正孔輸送層(Hole transport layer、HTL)、発光層(Emission layer、EML)、及び電子輸送層(Electron transport layer、ETL)からなる。アノード電極とカソード電極に駆動電圧が印加されると、正孔輸送層(HTL)を通過した正孔と電子輸送層(ETL)を通過した電子が発光層(EML)に移動されて励起子を形成し、その結果、発光層(EML)が可視光を発生することとなる。アクティブマトリックスタイプの有機発光表示装置は、自ら発光する有機発光素子(Organic Light Emitting Diode;OLED)を含み、応答速度が速く、発光効率、輝度及び視野角が大きい長所によって多様に利用されている。
有機発光表示装置は、有機発光素子をそれぞれ含む画素をマトリックス形態に配列し、ビデオデータの階調によって画素の輝度を調節する。画素それぞれは、有機発光素子、ゲート-ソース間電圧によって有機発光素子に流れる駆動電流を制御する駆動トランジスタ、及び駆動トランジスタのゲート-ソース間電圧をプログラミングする少なくとも一つ以上のスイッチトランジスタを含む。駆動トランジスタのソース電極は、高電位電圧ラインに連結されており、駆動電流は、高電位電圧の変動に影響を受ける。
そこで、有機発光表示装置が大面積化されるにつれ、高電位電圧ラインの抵抗により高電位電圧の降下が起こる。これによって、高電位電圧に影響を受ける駆動電流は不安定になる。従って、従来の有機発光表示装置は、画素の輝度が不均一になる問題点が発生する。
特開2018-205707号公報
本発明の発明者らは、上述したように駆動電流の不安定を最小化するために、画素回路を新たに設計した有機発光表示装置を発明した。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、有機発光素子の駆動電流を安定化させることができる有機発光表示装置を提供することである。
本発明が解決しようとする他の課題は、大面積の有機発光表示装置の画素輝度を均一化できる表示装置を提供することである。
本発明の課題は、以上において言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解され得るだろう。
前述したような課題を解決するために、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、表示パネルに複数の画素が配置され、複数の画素それぞれは、駆動電流により発光する有機発光素子、駆動電流を制御し、第1ノードであるソース電極、第2ノードであるゲート電極、及び第3ノードであるドレイン電極を含む駆動トランジスタ、第2ノード及び第3ノードをダイオードコネクティングさせる第1トランジスタ、第1ノードにデータ電圧を印加する第2トランジスタ、第2ノードに高電位駆動電圧VDDを印加する第3トランジスタ、駆動トランジスタと有機発光素子間の電流パスを形成する第4トランジスタ、駆動トランジスタに初期化電圧Viniを印加する第5トランジスタ、有機発光素子のアノード電極である第4ノードにリセット電圧VARを印加する第6トランジスタ、第2ノードに連結される一電極及び第5ノードに連結される他の電極を備えるストレージキャパシタ、第5ノードに高電位駆動電圧を印加する第7トランジスタ、及び第5ノードに基準電圧Vrefを印加する第8トランジスタを含み、大面積有機発光表示装置の画素輝度を均一化することができる。
その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明は、駆動トランジスタの閾値電圧及び高電位駆動電圧の変化量に関係なく有機発光素子の駆動電流を制御でき、一定の輝度を具現することができる。
本発明は、駆動トランジスタにバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタのヒステリシス効果を緩和することができる。
本発明は、別途のオンバイアスストレス電圧を印加するための配線が不要であるので、パネルの解像度が上昇し得るだけではなく、ベゼル領域の減少もまた図ることができる。
本発明は、有機発光素子のアノード電極に一定の電圧レベルを維持でき、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
本発明に係る効果は、以上において例示された内容により制限されず、さらに多様な効果が本発明内に含まれている。
本発明の一実施例に係る有機発光表示装置のブロック図である。 本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 リフレッシュフレームの間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 リセットフレームの間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 オンバイアスストレス期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 イニシャル期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 サンプリング期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 エミッション期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 従来の有機発光表示装置の領域別の輝度を示す図である。 本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の領域別の輝度を示す図である。 本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 リフレッシュフレームの間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 リセットフレームの間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 オンバイアスストレス期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 イニシャル期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 サンプリング期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 エミッション期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。 リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。 オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。 エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると、明確になるだろう。しかし、本発明は、以下において開示される実施例に制限されるものではなく、互いに異なる多様な形状に具現され、単に、本実施例は、本発明の開示が完全なものとなるようにし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇により定義されるだけである。
本発明の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数等は、例示的なものであるので、本発明は、図示された事項に制限されるものではない。明細書全体にわたって、同じ参照符号は、同じ構成要素を指す。また、本発明を説明するにあたって、関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本発明上において言及された「含む」、「有する」、「なされる」等が使用される場合、「~だけ」が使用されない以上、他の部分が加えられ得る。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。
構成要素を解釈するにあたって、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係についての説明である場合、例えば、「~上に」、「~上部に」、「~下部に」、「~隣に」等と二部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使用されない以上、二部分の間に一つ以上の他の部分が位置してもよい。
素子または層が他の素子または層の「上(on)」と称されるものは、他の素子のすぐ上または中間に他の層または他の素子を介在した場合をいずれも含む。
また、第1、第2等が多様な構成要素を述べるために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語により制限されない。これらの用語は、単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。従って、以下において言及される第1構成要素は、本発明の技術的思想内で第2構成要素であってもよい。
明細書全体にわたって、同じ参照符号は、同じ構成要素を指す。
図面で示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために示されたものであり、本発明は、示された構成の大きさ及び厚さに必ずしも限定されるものではない。
本発明の様々な実施例のそれぞれの特徴は、部分的または全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、各実施例が互いに対して独立して実施可能であってもよく、関連関係で共に実施してもよい。
以下においては、図面を参照して本発明について詳細に検討する。
図1は、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置のブロック図である。
図1を参照すると、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、表示パネル100、タイミング制御回路200、データドライバ300、及びゲートドライバ401、402を含む。
表示パネル100は、画像を表示する表示領域A/Aと、表示領域A/Aの外側に位置し、各種の信号ラインとゲートドライバ401、402が配置された非表示領域N/Aを含む。
表示領域A/Aには、画像を表示するために、複数個の画素Pが配置される。そして、表示領域A/Aには、第1方向に配置されたn個のゲートラインGL1~GLnと第1方向と異なる方向に配置されたm個のデータラインDL1~DLmが配置される。複数の画素Pは、n個のゲートラインGL1~GLn及びm個のデータラインDL1~DLmと電気的に連結される。そこで、ゲートラインGL1~GLnとデータラインDL1~DLmを通してそれぞれの画素Pにゲート電圧及びデータ電圧が印加される。そして、それぞれの画素Pは、ゲート電圧及びデータ電圧により階調を具現する。最終的に、それぞれの画素Pが表示する階調により、表示領域A/Aには画像が表示される。
非表示領域N/Aには、表示領域A/Aに配置された画素Pの動作を制御する信号を伝達する各種の信号ラインGL1~GLn及びDL1~DLmとゲートドライバ401、402が配置される。
タイミング制御回路200は、ホストシステムから受信された入力映像信号RGBをデータドライバ300に伝送する。
タイミング制御回路200は、映像データRGBと共に受信されるクロック信号DCLK、水平同期信号Hsync、垂直同期信号Vsync、及びデータイネーブル信号DE等のタイミング信号を利用してゲートドライバ401、402及びデータドライバ300の動作タイミングを制御するための制御信号GCS、DCSを生成する。ここで、水平同期信号Hsyncは、画面の一つの水平線を表示するにかかる時間を示す信号であり、垂直同期信号Vsyncは、一つのフレームの画面を表示するにかかる時間を示す信号であり、データイネーブル信号DEは、表示パネル100に定義された画素Pにデータ電圧を供給する期間を示す信号である。
改めて説明すると、タイミング制御回路200は、タイミング信号の印加を受けて、ゲートドライバ401、402にゲート制御信号GCSを出力し、データドライバ300にデータ制御信号DCSを出力する。
データドライバ300は、データ制御信号DCSの印加を受けて、データラインDL1~DLmにデータ電圧を出力する。
具体的に、データドライバ300は、データ制御信号DCSによってサンプリング信号を生成し、映像データRGBをサンプリング信号によってラッチしてデータ電圧に変更した後、ソース出力イネーブル(Source Output Enable;SOE)信号に応答してデータ電圧をデータラインDL1~DLmに供給する。
データドライバ300は、チップオングラス(Chip On Glass;COG)方式で表示パネル100のボンディングパッドに連結されるか、表示パネル100に直接配置されてもよく、場合によって表示パネル100に集積化されて配置されてもよい。また、データドライバ300は、チップオンフィルム(Chip On Film;COF)方式で配置され得る。
ゲートドライバ401、402は、ゲート制御信号GCSによって順次にゲートラインGL1~GLnにゲート電圧に該当するスキャン信号、発光信号及びリセット信号を供給する。
一般的なゲートドライバ401、402は、表示パネル100と独立して形成され、多様な方式で表示パネルと電気的に連結され得る。ただし、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置のゲートドライバ401、402は、表示パネル100の基板製造時に薄膜パターン形態に形成され、非表示領域N/A上にゲートインパネル(Gate In Panel;GIP)方式で内蔵され得る。
そして、ゲートドライバ401、402は、表示パネル100の両側に配置される第1ゲートドライバ401及び第2ゲートドライバ402に分離され得る。
具体的に、第1ゲートドライバ401は、複数の画素Pにスキャン信号及びリセット信号を供給する。そこで、第1ゲートドライバ401は、複数のスキャン駆動ステージ及び複数のリセット駆動ステージを含むことができる。そして、複数のスキャン駆動ステージは、複数の画素Pにスキャン信号を供給し、複数のリセット駆動ステージは、複数の画素Pにリセット信号を供給する。
そして、第2ゲートドライバ402は、複数の画素Pにスキャン信号及び発光信号を供給する。そこで、第2ゲートドライバ402は、複数のスキャン駆動ステージ及び複数の発光駆動ステージを含むことができる。そして、複数のスキャン駆動ステージは、複数の画素Pにスキャン信号を供給し、複数の発光駆動ステージは、複数の画素Pに発光信号を供給する。
以下においては、複数の画素Pの構成及び駆動方式について具体的に説明する。
複数の画素Pそれぞれを構成するスイッチ素子は、nタイプまたはpタイプのMOSFET構造のトランジスタに具現され得る。以下の実施例において、nタイプのトランジスタを例示したが、本発明は、これに限定されない。
付加的に、トランジスタは、ゲート(gate)電極、ソース(source)電極、及びドレイン(drain)電極を含む3電極素子である。ソース電極は、キャリア(carrier)をトランジスタに供給する電極である。トランジスタ内でキャリアはソース電極から流れ始める。ドレイン電極は、トランジスタでキャリアが外部に出る電極である。即ち、MOSFETでのキャリアの流れは、ソース電極からドレイン電極に流れる。nタイプのMOSFET(NMOS)の場合、キャリアが電子(electron)であるため、ソース電極からドレイン電極に電子が流れることができるようにソース電極の電圧がドレイン電極の電圧より低い。nタイプのMOSFETで電子がソース電極からドレイン電極の方に流れるため、電流の方向は、ドレイン電極からソース電極の方に流れる。pタイプのMOSFET(PMOS)の場合、キャリアが正孔(hole)であるため、ソース電極からドレイン電極に正孔が流れることができるようにソース電極の電圧がドレイン電極の電圧より高い。pタイプのMOSFETで正孔がソース電極からドレイン電極の方に流れるため、電流がソース電極からドレイン電極の方に流れる。MOSFETのソース電極とドレイン電極は、固定されたものではないということに注意すべきである。例えば、MOSFETのソース電極とドレイン電極は、印加電圧によって変更され得る。以下の実施例において、トランジスタのソース電極とドレイン電極によって発明が限定されてはならない。
図2は、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
画素Pそれぞれは、有機発光素子OLED、駆動トランジスタDT、第1~第9トランジスタT1~T9、及びキャパシタCstを含む。
有機発光素子OLEDは、駆動トランジスタDTから供給される駆動電流により発光する。有機発光素子OLEDのアノード電極とカソード電極との間には、多層の有機化合物層が形成される。有機化合物層は、少なくとも一つの正孔伝達層及び電子伝達層と、発光層(Emission layer、EML)を含むことができる。ここで、正孔伝達層は、発光層に正孔を注入するか正孔を伝達する層であり、例えば、正孔注入層(Hole injection layer、HIL)、正孔輸送層(Hole transport layer、HTL)、及び電子阻止層(Electron blocking layer、EBL)等であってよい。そして、電子伝達層は、発光層に電子を注入するか電子を伝達する層であり、例えば、電子輸送層(Electron transport layer、ETL)、電子注入層(Electron Injection layer、EIL)、及び正孔阻止層(Hole blocking layer、HBL)等であってよい。有機発光素子OLEDのアノード電極は、第4ノードN4に接続され、有機発光素子のカソード電極は、低電位駆動電圧VSSの入力端に接続される。
駆動トランジスタDTは、自身のソース-ゲート間電圧Vsgによって有機発光素子OLEDに印加される駆動電流を制御する。駆動トランジスタDTは、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。そして、駆動トランジスタDTのソース電極は、第1ノードN1に接続され、ゲート電極は、第2ノードN2に接続され、ドレイン電極は、第3ノードN3に接続される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。第1トランジスタT1は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第1トランジスタT1は、第3ノードN3に接続されるドレイン電極、第2ノードN2に接続されるソース電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第1トランジスタT1は、ターンオンレベルであるハイレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して、駆動トランジスタDTのゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。
第2トランジスタT2は、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第2トランジスタT2は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第2トランジスタT2は、データラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号SC2(n)を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第2トランジスタT2は、ターンオンレベルであるローレベルの第2スキャン信号SC2(n)に応答して、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第3トランジスタT3は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第3トランジスタT3は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第4トランジスタT4は、駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。第4トランジスタT4は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第4トランジスタT4は、第3ノードN3に接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含む。第4トランジスタT4は、発光信号EM(n)に応答して第4トランジスタT4のソース電極である第3ノードN3と第4トランジスタT4のドレイン電極である第4ノードN4間の電流パスを形成する。そこで、第4トランジスタT4は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。
第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。第5トランジスタT5は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードN3に接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第5トランジスタT5は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答して初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。
第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。第6トランジスタT6は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第6トランジスタT6は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答してリセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。
第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。第7トランジスタT7は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第7トランジスタT7は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。
第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。第8トランジスタT8は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号SC5(n)を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第8トランジスタT8は、ターンオンレベルであるローレベルの第5スキャン信号SC5(n)に応答して基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。
第9トランジスタT9は、ストレス電圧VOBSを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第9トランジスタT9は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。ストレス電圧VOBSを伝送するストレス電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第9トランジスタT9は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答して、ストレス電圧VOBSを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
ストレージキャパシタCstは、第2ノードN2に連結される第1電極及び第5ノードN5に連結される第2電極を含む。即ち、ストレージキャパシタCstの一電極は、駆動トランジスタDTのゲート電極に連結され、ストレージキャパシタCstの他の電極は、第7トランジスタT7及び第8トランジスタT8に連結される。
図3は、リフレッシュフレームの間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図4は、リセットフレームの間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図5aは、オンバイアスストレス期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図5bは、イニシャル期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図5cは、サンプリング期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図5dは、エミッション期間の間、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図2乃至図5dを参照して、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の駆動を検討すると、下記のとおりである。
本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、リフレッシュフレームとリセットフレームとに分離駆動され得る。リフレッシュフレームでは、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングし、有機発光素子OLEDが発光する。そして、リセットフレームは、垂直ブランクフレームであってよく、リセットフレームの間に有機発光素子OLEDのアノードをリセットする。
本発明の一実施例に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレームは、オンバイアスストレス期間(以下、「ストレス期間」と命名する)Tobs、イニシャル期間Ti、サンプリング期間Ts、及びエミッション期間Teに区分され得る。ストレス期間Tobsは、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを与える期間である。イニシャル期間Tiは、駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3の電圧を初期化する期間である。サンプリング期間Tsは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthをサンプリングし、データ電圧Vdataをプログラミングする期間である。エミッション期間Teは、プログラミングされた駆動トランジスタDTのソース-ゲート間電圧による駆動電流によって有機発光素子OLEDを発光させる期間である。
具体的に、図3及び図5aを参照すると、1番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、第8トランジスタT8はターンオンされ、第5ノードN5に基準電圧Vrefを印加する。そして、第9トランジスタT9はターンオンされ、第1ノードN1にオンバイアスストレス電圧(以下、「ストレス電圧」と命名する)VOBSを印加する。ストレス電圧VOBSは、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に高い電圧範囲内で選択でき、高電位駆動電圧VDDと同じか低い電圧に設定され得る。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsを下降させることができる。そこで、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
ただし、1番目のストレス区間Tobsは、これに限定されず、第4スキャン信号SC4(n)がターンオンレベルであるローレベルに転換される時点まで延び得る。
そして、図3及び図5bを参照すると、イニシャル期間Tiの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第1トランジスタT1及び第5トランジスタT5はターンオンされ、第2ノードN2に初期化電圧Viniを印加する。その結果、駆動トランジスタDTのゲート電極は、初期化電圧Viniに初期化される。初期化電圧Viniは、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に低い電圧範囲内で選択でき、低電位駆動電圧VSSと同じか低い電圧に設定され得る。そして、イニシャル期間Tiで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。そして、イニシャル期間Tiで、第2スキャン信号SC2(n)、第3スキャン信号SC3(n)、及び発光信号EM(n)は、ターンオフレベルであるハイレベルであるので、第2トランジスタT2、第3トランジスタT3、及び第9トランジスタT9はターンオフされ、第1ノードN1は、ストレス電圧VOBSが印加されたままでフローティングされ得る。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vini-VOBSであってよい。
そして、図3及び図5cを参照すると、サンプリング期間Tsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そして、サンプリング期間Tsの間、第2トランジスタT2はターンオンされ、データ電圧Vdataは、第1ノードN1に印加される。そして、第1トランジスタT1もターンオンされることで、駆動トランジスタDTはダイオードコネクション(diode connection)され、駆動トランジスタDTゲート電極とドレイン電極がショートされることで、駆動トランジスタDTがダイオードのように動作する。
サンプリング期間Tsで、駆動トランジスタDTのソース-ドレインの間には電流Idsが流れる。駆動トランジスタDTのゲート電極とドレイン電極はダイオードコネクションされた状態であるため、ソース電極からドレイン電極に流れる電流によって第2ノードN2の電圧は駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧VgsがVthである時まで上昇する。サンプリング期間Tsの間に、第2ノードN2の電圧は、データ電圧Vdataと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthの和に該当する電圧(Vdata+Vth)に充電される。
そして、図3及び図5aを参照すると、2番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、第9トランジスタT9はターンオンされ、第1ノードN1にストレス電圧VOBSを印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのヒステリシス効果を緩和することができる。2番目のストレス区間Tobsの間、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には、依然として基準電圧Vrefが維持される。
そして、図3及び図5dを参照すると、エミッション期間Teの間、発光信号EM(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、第7トランジスタT7はターンオンされ、第5ノードN5に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、第5ノードN5は、基準電圧Vrefから、高電位駆動電圧VDDに電圧が上昇する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(VDD-Vref)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)に変わる。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vdata+Vth-Vrefであってよい。そして、第4トランジスタT4もターンオンされ、第3ノードN3及び第4ノードN4の電流パスを形成する。結局、駆動トランジスタDTのソース電極とドレイン電極を経由する駆動電流Ioledは、有機発光素子OLEDに印加される。
エミッション期間Teの間、有機発光素子OLEDに流れる駆動電流Ioledに対する関係式は、下記数1のようになる。
Ioled=k(Vgs-Vth)2=k(Vdata+Vth-Vref-Vth)2=k(Vdata-Vref)2 ・・・[数1]
数1において、kは、駆動トランジスタDTの電子移動度、寄生キャパシタンス、及びチャネル容量等により決定される比例定数を示す。
数1から見られるように、駆動電流Ioledの関係式には、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vth成分及び高電位駆動電圧VDD成分が全て消去される。これは、本発明による有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDが変わるとしても駆動電流Ioledは変わらないということを意味する。即ち、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。
そして、図4を参照すると、リセットフレームの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオフレベルであるローレベルに維持され、第2スキャン信号SC2(n)もターンオフレベルであるハイレベルに維持される。そこで、リセットフレームの間、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングせず、有機発光素子OLEDが発光しない。
しかし、発光信号EM(n)、第3スキャン信号SC3(n)、第4スキャン信号SC4(n)、及び第5スキャン信号SC5(n)それぞれは、周期的にスイングする。即ち、第3スキャン信号SC3(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、複数のストレス期間Tobsを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされるだけではなく、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加することができる。
結局、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレーム及びリセットフレームにわたって有機発光素子OLEDのアノード電極は周期的にリセットされ得る。そこで、低い周波数の駆動にも漏れ電流に起因した有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧の持続的な上昇は防止されるので、有機発光素子OLEDのアノード電極は、一定の電圧レベルを維持することができる。従って、駆動周波数の転換にもかかわらず、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
図6aは、従来の有機発光表示装置の領域別の輝度を示す図である。図6bは、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の領域別の輝度を示す図である。
図6aに示されたように、従来の有機発光表示装置において、領域別の最大輝度は1775nitであり、領域別の最小輝度は1227nitである。即ち、従来の有機発光表示装置においては、大面積化されるにつれ、高電位電圧ラインの抵抗により高電位電圧の降下によって、領域別の最大輝度に対比した領域別の最小輝度は69%に落ちる。そこで、従来の有機発光表示装置は大面積化されるほど、領域別の輝度が不均一であるという問題点が発生した。
しかし、図6bに示されたように、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置において、領域別の最大輝度は1367nitであり、領域別の最小輝度は1200nitである。即ち、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、領域別の最大輝度に対比した領域別の最小輝度は88%に落ちる。本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、従来の有機発光表示装置に比して、領域別の最大輝度に対比した領域別の最小輝度の百分率が19%程度上昇して、領域別の輝度が均一であり得る。
前述したように、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。即ち、有機発光表示装置が大面積化されるにつれ、高電位駆動電圧VDDが不安定であっても、本発明の一実施例に係る有機発光素子は、一定の輝度を具現することができる。
以下においては、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置について説明する。本発明の一実施例に係る有機発光表示装置のストレス電圧及び初期化電圧は、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の初期化電圧に統合される点で差があるだけで、他の技術的特徴は同一である。そこで、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置と本発明の一実施例に係る有機発光表示装置の相違点を重点的に説明し、重複した部分についての説明は省略する。
<本発明の他の実施例-第2実施例>
図7は、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素Pそれぞれは、有機発光素子OLED、駆動トランジスタDT、第1~第8トランジスタT1~T8、及びキャパシタCstを含む。
駆動トランジスタDTは、自身のソース-ゲート間電圧Vsgによって有機発光素子OLEDに印加される駆動電流を制御する。駆動トランジスタDTは、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。そして、駆動トランジスタDTのソース電極は、第1ノードN1に接続され、ゲート電極は、第2ノードN2に接続され、ドレイン電極は、第3ノードN3に接続される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。第1トランジスタT1は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第1トランジスタT1は、第3ノードN3に接続されるドレイン電極、第2ノードN2に接続されるソース電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第1トランジスタT1は、ターンオンレベルであるハイレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して、駆動トランジスタDTのゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。
第2トランジスタT2は、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第2トランジスタT2は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第2トランジスタT2は、データラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号SC2(n)を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第2トランジスタT2は、ターンオンレベルであるローレベルの第2スキャン信号SC2(n)に応答して、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第3トランジスタT3は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第3トランジスタT3は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第4トランジスタT4は、駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。第4トランジスタT4は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第4トランジスタT4は、第3ノードN3に接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含む。第4トランジスタT4は、発光信号EM(n)に応答して第4トランジスタT4のソース電極である第3ノードN3と第4トランジスタT4のドレイン電極である第4ノードN4間の電流パスを形成する。そこで、第4トランジスタT4は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。
第5トランジスタT5は、初期化電圧Vini(n)を駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。第5トランジスタT5は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第5トランジスタT5は、初期化電圧Vini(n)を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードN3に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第5トランジスタT5は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答して初期化電圧Vini(n)を駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、本発明の一実施例に係る有機発光表示装置とは異なり初期化電圧Vini(n)が周期的にスイングされる。即ち、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置において、初期化電圧Vini(n)は、周期的にハイレベルとローレベルに転換され得る。
第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。第6トランジスタT6は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第6トランジスタT6は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答してリセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。
第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。第7トランジスタT7は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第7トランジスタT7は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。
第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。第8トランジスタT8は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第8トランジスタT8は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答して基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。
ストレージキャパシタCstは、第2ノードN2に連結される第1電極及び第5ノードN5に連結される第2電極を含む。即ち、ストレージキャパシタCstの一電極は、駆動トランジスタDTのゲート電極に連結され、ストレージキャパシタCstの他の電極は、第7トランジスタT7及び第8トランジスタT8に連結される。
図8は、リフレッシュフレームの間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図9は、リセットフレームの間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図10aは、オンバイアスストレス期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図10bは、イニシャル期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図10cは、サンプリング期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図10dは、エミッション期間の間、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図7乃至図10dを参照して、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の駆動を検討すると、下記のとおりである。
本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、リフレッシュフレームとリセットフレームとに分離駆動され得る。リフレッシュフレームでは、それぞれの画素にデータ電圧Vdataをプログラミングし、有機発光素子OLEDが発光する。そして、リセットフレームは、垂直ブランクフレームであってよく、リセットフレームの間に有機発光素子OLEDのアノードをリセットする。
本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレームは、ストレス期間Tobs、イニシャル期間Ti、サンプリング期間Ts、及びエミッション期間Teに区分され得る。ストレス期間Tobsは、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを与える期間である。イニシャル期間Tiは、駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3の電圧を初期化する期間である。サンプリング期間Tsは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthをサンプリングし、データ電圧Vdataをプログラミングする期間である。エミッション期間Teは、プログラミングされた駆動トランジスタDTのソース-ゲート間電圧による駆動電流によって有機発光素子OLEDを発光させる期間である。
具体的に、図8及び図10aを参照すると、1番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、初期化電圧Vini(n)は、ハイレベルである。そこで、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、第8トランジスタT8はターンオンされ、第5ノードN5に基準電圧Vrefを印加する。そして、第5トランジスタT5はターンオンされ、第1ノードN1及び第3ノードN3にハイレベルの初期化電圧Vini(n)を印加する。ハイレベルの初期化電圧Vini(n)は、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に高い電圧範囲内で選択でき、高電位駆動電圧VDDと同じか低い電圧に設定され得る。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsを下降させることができる。そこで、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
ただし、1番目のストレス区間Tobsは、これに限定されず、第3スキャン信号SC3(n)がターンオフレベルであるハイレベルである区間まで延び得る。
そして、図8及び図10bを参照すると、イニシャル期間Tiの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、初期化電圧Vini(n)は、ローレベルである。そこで、第1トランジスタT1及び第5トランジスタT5はターンオンされ、第2ノードN2にローレベルの初期化電圧Vini(n)を印加する。その結果、駆動トランジスタDTのゲート電極は、ローレベルの初期化電圧Vini(n)に初期化される。ローレベルの初期化電圧Vini(n)は、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に低い電圧範囲内で選択でき、低電位駆動電圧VSSと同じか低い電圧に設定され得る。そして、イニシャル期間Tiで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。そして、イニシャル期間Tiで、第2スキャン信号SC2(n)及び発光信号EM(n)は、ターンオフレベルであるハイレベルであるので、第2トランジスタT2及び第3トランジスタT3はターンオフされ、第1ノードN1は、ハイレベルの初期化電圧Vini(n)が印加されたままでフローティングされ得る。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、ローレベルの初期化電圧Vini(n)とハイレベルの初期化電圧Vini(n)の差であってよい。
そして、図8及び図10cを参照すると、サンプリング期間Tsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そして、サンプリング期間Tsの間、第2トランジスタT2はターンオンされ、データ電圧Vdataは、第1ノードN1に印加される。そして、第1トランジスタT1もターンオンされることで、駆動トランジスタDTはダイオードコネクション(diode connection)され、駆動トランジスタDTゲート電極とドレイン電極がショートされることで、駆動トランジスタDTがダイオードのように動作する。
サンプリング期間Tsで、駆動トランジスタDTのソース-ドレインの間には電流Idsが流れる。駆動トランジスタDTのゲート電極とドレイン電極はダイオードコネクションされた状態であるため、ソース電極からドレイン電極に流れる電流によって第2ノードN2の電圧は駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧VgsがVthである時まで上昇する。サンプリング期間Tsの間に、第2ノードN2の電圧は、データ電圧Vdataと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthの和に該当する電圧(Vdata+Vth)に充電される。
そして、図8及び図10aを参照すると、2番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、初期化電圧Vini(n)は、ハイレベルである。そこで、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、第5トランジスタT5はターンオンされ、第1ノードN1及び第3ノードN3にハイレベルの初期化電圧Vini(n)を印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのヒステリシス効果を緩和することができる。2番目のストレス区間Tobsの間、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には、依然として基準電圧Vrefが維持される。
そして、図8及び図10dを参照すると、エミッション期間Teの間、発光信号EM(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、第7トランジスタT7はターンオンされ、第5ノードN5に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、第5ノードN5は、基準電圧Vrefから、高電位駆動電圧VDDに電圧が上昇する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(VDD-Vref)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)に変わる。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vdata+Vth-Vrefであってよい。そして、第4トランジスタT4もターンオンされ、第3ノードN3及び第4ノードN4の電流パスを形成する。結局、駆動トランジスタDTのソース電極とドレイン電極を経由する駆動電流Ioledは、有機発光素子OLEDに印加される。
エミッション期間Teの間、有機発光素子OLEDに流れる駆動電流Ioledに対する関係式は、下記数1のようになる。
Ioled=k(Vgs-Vth)2=k(Vdata+Vth-Vref-Vth)2=k(Vdata-Vref)2 ・・・[数1]
数1において、kは、駆動トランジスタDTの電子移動度、寄生キャパシタンス、及びチャネル容量等により決定される比例定数を示す。
数1から見られるように、駆動電流Ioledの関係式には、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vth成分及び高電位駆動電圧VDD成分が全て消去される。これは、本発明による有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDが変わるとしても駆動電流Ioledは変わらないということを意味する。即ち、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。
そして、図9を参照すると、リセットフレームの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオフレベルであるローレベルに維持され、第2スキャン信号SC2(n)もターンオフレベルであるハイレベルに維持される。そこで、リセットフレームの間、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングせず、有機発光素子OLEDが発光しない。
しかし、発光信号EM(n)、第3スキャン信号SC3(n)、及び第4スキャン信号SC4(n)それぞれは、周期的にスイングする。即ち、第3スキャン信号SC3(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、複数のストレス期間Tobsを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされるだけではなく、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加することができる。
結局、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレーム及びリセットフレームにわたって有機発光素子OLEDのアノード電極は周期的にリセットされ得る。そこで、低い周波数の駆動にも漏れ電流に起因した有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧の持続的な上昇は防止されるので、有機発光素子OLEDのアノード電極は、一定の電圧レベルを維持することができる。従って、駆動周波数の転換にもかかわらず、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
本発明の一実施例に係る有機発光表示装置のストレス電圧及び初期化電圧は、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の初期化電圧に統合され得る。そこで、本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、ストレス電圧を除くためのトランジスタが不要である。結局、発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の画素構造は単純化され得る。
以下においては、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置について説明する。本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置と本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、トランジスタに印加される信号で相違点があるだけで、他の技術的特徴は同一である。そこで、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置と本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の相違点を重点的に説明し、重複した部分についての説明は省略する。
<本発明のまた他の実施例-第3実施例>
図11は、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素Pそれぞれは、有機発光素子OLED、駆動トランジスタDT、第1~第8トランジスタT1~T8、及びキャパシタCstを含む。
駆動トランジスタDTは、自身のソース-ゲート間電圧Vsgによって有機発光素子OLEDに印加される駆動電流を制御する。駆動トランジスタDTは、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。そして、駆動トランジスタDTのソース電極は、第1ノードN1に接続され、ゲート電極は、第2ノードN2に接続され、ドレイン電極は、第3ノードN3に接続される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。第1トランジスタT1は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第1トランジスタT1は、第3ノードN3に接続されるドレイン電極、第2ノードN2に接続されるソース電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第1トランジスタT1は、ターンオンレベルであるハイレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して、駆動トランジスタDTのゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。
第2トランジスタT2は、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第2トランジスタT2は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第2トランジスタT2は、データラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号SC2(n)を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第2トランジスタT2は、ターンオンレベルであるローレベルの第2スキャン信号SC2(n)に応答して、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第3トランジスタT3は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第3トランジスタT3は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第4トランジスタT4は、駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。第4トランジスタT4は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第4トランジスタT4は、第3ノードN3に接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含む。第4トランジスタT4は、発光信号EM(n)に応答して第4トランジスタT4のソース電極である第3ノードN3と第4トランジスタT4のドレイン電極である第4ノードN4間の電流パスを形成する。そこで、第4トランジスタT4は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。
第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2に印加する。第5トランジスタT5は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第2ノードN2に接続するドレイン電極、及び前のステージの第1スキャン信号SC1(n-1)を伝送する前のステージの第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第5トランジスタT5は、ターンオンレベルであるハイレベルの前のステージの第1スキャン信号SC1(n-1)に応答して初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第2ノードN2に印加する。
第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。第6トランジスタT6は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第6トランジスタT6は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答してリセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。
第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。第7トランジスタT7は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第7トランジスタT7は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。
第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。第8トランジスタT8は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第8トランジスタT8は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答して基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。
ストレージキャパシタCstは、第2ノードN2に連結される第1電極及び第5ノードN5に連結される第2電極を含む。即ち、ストレージキャパシタCstの一電極は、駆動トランジスタDTのゲート電極に連結され、ストレージキャパシタCstの他の電極は、第7トランジスタT7及び第8トランジスタT8に連結される。
図12は、リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図13は、リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図14aは、オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図14bは、イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図14cは、サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図14dは、エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図11乃至図14dを参照して、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置の駆動を検討すると、下記のとおりである。
本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置は、リフレッシュフレームとリセットフレームとに分離駆動され得る。リフレッシュフレームでは、それぞれの画素にデータ電圧Vdataをプログラミングし、有機発光素子OLEDが発光する。そして、リセットフレームは、垂直ブランクフレームであってよく、リセットフレームの間に有機発光素子OLEDのアノードをリセットする。
本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレームは、ストレス期間Tobs、イニシャル期間Ti、サンプリング期間Ts、及びエミッション期間Teに区分され得る。ストレス期間Tobsは、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを与える期間である。イニシャル期間Tiは、駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3の電圧を初期化する期間である。サンプリング期間Tsは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthをサンプリングし、データ電圧Vdataをプログラミングする期間である。エミッション期間Teは、プログラミングされた駆動トランジスタDTのソース-ゲート間電圧による駆動電流によって有機発光素子OLEDを発光させる期間である。
具体的に、図12及び図14aを参照すると、1番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、第8トランジスタT8はターンオンされ、第5ノードN5に基準電圧Vrefを印加する。そして、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsを下降させることができる。そこで、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
そして、図12及び図14bを参照すると、イニシャル期間Tiの間、前のステージの第1スキャン信号SC1(n-1)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第5トランジスタT5はターンオンされ、第2ノードN2に初期化電圧Viniを印加する。その結果、駆動トランジスタDTのゲート電極は、初期化電圧Viniに初期化される。初期化電圧Viniは、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に低い電圧範囲内で選択でき、低電位駆動電圧VSSと同じか低い電圧に設定され得る。そして、イニシャル期間Tiで、第6トランジスタ及び第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第4ノードN4にはリセット電圧VARが維持され、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。そして、イニシャル期間Tiで、第2スキャン信号SC2(n)及び第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオフレベルであるハイレベルであるので、第2トランジスタT2及び第3トランジスタT3はターンオフされ、第1ノードN1は、高電位駆動電圧VDDが印加されたままでフローティングされ得る。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vini-VDDであってよい。
そして、図12及び図14cを参照すると、サンプリング期間Tsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そして、サンプリング期間Tsの間、第2トランジスタT2はターンオンされ、データ電圧Vdataは、第1ノードN1に印加される。そして、第1トランジスタT1もターンオンされることで、駆動トランジスタDTはダイオードコネクション(diode connection)され、駆動トランジスタDTゲート電極とドレイン電極がショートされることで、駆動トランジスタDTがダイオードのように動作する。
サンプリング期間Tsで、駆動トランジスタDTのソース-ドレインの間には電流Idsが流れる。駆動トランジスタDTのゲート電極とドレイン電極はダイオードコネクションされた状態であるため、ソース電極からドレイン電極に流れる電流によって第2ノードN2の電圧は駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧VgsがVthである時まで上昇する。サンプリング期間Tsの間に、第2ノードN2の電圧は、データ電圧Vdataと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthの和に該当する電圧(Vdata+Vth)に充電される。
そして、サンプリング期間Tsで、第6トランジスタ及び第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第4ノードN4にはリセット電圧VARが維持され、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図12及び図14aを参照すると、2番目のストレス区間Tobsの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加して、駆動トランジスタDTのヒステリシス効果を緩和することができる。2番目のストレス区間Tobsの間、第6トランジスタ及び第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第4ノードN4にはリセット電圧VARが維持され、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図12及び図14dを参照すると、エミッション期間Teの間、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、発光信号EM(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、第7トランジスタT7はターンオンされ、第5ノードN5に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、第5ノードN5は、基準電圧Vrefから、高電位駆動電圧VDDに電圧が上昇する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(VDD-Vref)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)に変わる。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vdata+Vth-Vrefであってよい。そして、第4トランジスタT4もターンオンされ、第3ノードN3及び第4ノードN4の電流パスを形成する。結局、駆動トランジスタDTのソース電極とドレイン電極を経由する駆動電流Ioledは、有機発光素子OLEDに印加される。
エミッション期間Teの間、有機発光素子OLEDに流れる駆動電流Ioledに対する関係式は、下記数1のようになる。
Ioled=k(Vgs-Vth)2=k(Vdata+Vth-Vref-Vth)2=k(Vdata-Vref)2 ・・・[数1]
数1において、kは、駆動トランジスタDTの電子移動度、寄生キャパシタンス、及びチャネル容量等により決定される比例定数を示す。
数1から見られるように、駆動電流Ioledの関係式には、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vth成分及び高電位駆動電圧VDD成分が全て消去される。これは、本発明による有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDが変わるとしても駆動電流Ioledは変わらないということを意味する。即ち、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。
そして、図13を参照すると、リセットフレームの間、前のステージの第1スキャン信号SC1(n-1)及び第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオフレベルであるローレベルに維持され、第2スキャン信号SC2(n)もターンオフレベルであるハイレベルに維持される。そこで、リセットフレームの間、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングせず、有機発光素子OLEDが発光しない。
しかし、発光信号EM(n)、第3スキャン信号SC3(n)、及び第4スキャン信号SC4(n)それぞれは、周期的にスイングする。即ち、第3スキャン信号SC3(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、複数のストレス期間Tobsを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを印加することができる。
また、リセットフレームの間、第4スキャン信号SC4(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、第4スキャン信号SC4(n)がターンオンレベルであるローレベルを有するアノードリセット期間Tarを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARに周期的にリセットされ得る。
結局、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレーム及びリセットフレームにわたって有機発光素子OLEDのアノード電極は周期的にリセットされ得る。そこで、低い周波数の駆動にも漏れ電流に起因した有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧の持続的な上昇は防止されるので、有機発光素子OLEDのアノード電極は、一定の電圧レベルを維持することができる。従って、駆動周波数の転換にもかかわらず、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
前述したように、本発明のまた他の実施例(第3実施例)に係る有機発光表示装置は、別途のオンバイアスストレス電圧を印加する代わりに既存に使用されていた高電位駆動電圧VDDを印加して、駆動トランジスタDTにバイアスストレスを加えることができる。そこで、別途のオンバイアスストレス電圧を印加するための配線が不要であるので、パネルの解像度が上昇し得るだけではなく、ベゼル領域の減少もまた図ることができる。
以下においては、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置について説明する。本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置と本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置は、トランジスタに印加される信号で相違点があるだけで、他の技術的特徴は同一である。そこで、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置と本発明の他の実施例に係る有機発光表示装置の相違点を重点的に説明し、重複した部分についての説明は省略する。
<本発明のまた他の実施例-第4実施例>
図15は、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素Pそれぞれは、有機発光素子OLED、駆動トランジスタDT、第1~第8トランジスタT1~T8、及びキャパシタCstを含む。
駆動トランジスタDTは、自身のソース-ゲート間電圧Vsgによって有機発光素子OLEDに印加される駆動電流を制御する。駆動トランジスタDTは、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。そして、駆動トランジスタDTのソース電極は、第1ノードN1に接続され、ゲート電極は、第2ノードN2に接続され、ドレイン電極は、第3ノードN3に接続される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。第1トランジスタT1は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第1トランジスタT1は、第3ノードN3に接続されるドレイン電極、第2ノードN2に接続されるソース電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第1トランジスタT1は、ターンオンレベルであるハイレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して、駆動トランジスタDTのゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。
第2トランジスタT2は、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第2トランジスタT2は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第2トランジスタT2は、データラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号SC2(n)を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第2トランジスタT2は、ターンオンレベルであるローレベルの第2スキャン信号SC2(n)に応答して、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第3トランジスタT3は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第3トランジスタT3は、ターンオンレベルであるローレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第4トランジスタT4は、駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。第4トランジスタT4は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第4トランジスタT4は、第3ノードN3に接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含む。第4トランジスタT4は、発光信号EM(n)に応答して第4トランジスタT4のソース電極である第3ノードN3と第4トランジスタT4のドレイン電極である第4ノードN4間の電流パスを形成する。そこで、第4トランジスタT4は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。
第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。第5トランジスタT5は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードN3に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第5トランジスタT5は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答して初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。
第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。第6トランジスタT6は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第6トランジスタT6は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答してリセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。
第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。第7トランジスタT7は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第7トランジスタT7は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。
第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。第8トランジスタT8は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第8トランジスタT8は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答して基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。
ストレージキャパシタCstは、第2ノードN2に連結される第1電極及び第5ノードN5に連結される第2電極を含む。即ち、ストレージキャパシタCstの一電極は、駆動トランジスタDTのゲート電極に連結され、ストレージキャパシタCstの他の電極は、第7トランジスタT7及び第8トランジスタT8に連結される。
図16は、リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図17は、リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図18aは、オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図18bは、イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図18cは、サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図18dは、エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図15乃至図18dを参照して、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の駆動を検討すると、下記のとおりである。
本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置は、リフレッシュフレームとリセットフレームとに分離駆動され得る。リフレッシュフレームでは、それぞれの画素にデータ電圧Vdataをプログラミングし、有機発光素子OLEDが発光する。そして、リセットフレームは、垂直ブランクフレームであってよく、リセットフレームの間に有機発光素子OLEDのアノードをリセットする。
本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレームは、ストレス期間Tobs、イニシャル期間Ti、サンプリング期間Ts、及びエミッション期間Teに区分され得る。ストレス期間Tobsは、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを与える期間である。イニシャル期間Tiは、駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3の電圧を初期化する期間である。サンプリング期間Tsは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthをサンプリングし、データ電圧Vdataをプログラミングする期間である。エミッション期間Teは、プログラミングされた駆動トランジスタDTのソース-ゲート間電圧による駆動電流によって有機発光素子OLEDを発光させる期間である。
具体的に、図16及び図18aを参照すると、1番目のストレス区間Tobsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第8トランジスタT8はターンオンされ、第5ノードN5に基準電圧Vrefを印加する。そして、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、基準電圧Vrefは、高電位駆動電圧VDDより低いレベルであってよい。そこで、第5ノードN5は、高電位駆動電圧VDDから、基準電圧Vrefに電圧が下降する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(Vref-VDD)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsを下降させることができる。そこで、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
そして、図16及び図18bを参照すると、イニシャル期間Tiの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ハイレベルであり、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第1トランジスタT1及び第5トランジスタT5はターンオンされ、第2ノードN2及び第3ノードN3に初期化電圧Viniを印加する。その結果、駆動トランジスタDTのゲート電極は、初期化電圧Viniに初期化される。初期化電圧Viniは、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に低い電圧範囲内で選択でき、低電位駆動電圧VSSと同じか低い電圧に設定され得る。そして、イニシャル期間Tiで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。そして、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、イニシャル期間Tiで、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、イニシャル期間Tiで、第1スキャン信号SC1(n)及び第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオフレベルであるハイレベルであるので、第2トランジスタT2及び第3トランジスタT3はターンオフされ、第1ノードN1は、高電位駆動電圧VDDが印加されたままでフローティングされ得る。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vini-VDDであってよい。
そして、図16及び図18cを参照すると、サンプリング期間Tsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ハイレベルであり、第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そして、サンプリング期間Tsの間、第2トランジスタT2はターンオンされ、データ電圧Vdataは、第1ノードN1に印加される。そして、第1トランジスタT1もターンオンされることで、駆動トランジスタDTはダイオードコネクション(diode connection)され、駆動トランジスタDTゲート電極とドレイン電極がショートされることで、駆動トランジスタDTがダイオードのように動作する。
サンプリング期間Tsで、駆動トランジスタDTのソース-ドレインの間には電流Idsが流れる。駆動トランジスタDTのゲート電極とドレイン電極はダイオードコネクションされた状態であるため、ソース電極からドレイン電極に流れる電流によって第2ノードN2の電圧は駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧VgsがVthである時まで上昇する。サンプリング期間Tsの間に、第2ノードN2の電圧は、データ電圧Vdataと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthの和に該当する電圧(Vdata+Vth)に充電される。
そして、サンプリング期間Tsで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図16及び図18aを参照すると、2番目のストレス区間Tobsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのヒステリシス効果を緩和することができる。2番目のストレス区間Tobsの間、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図16及び図18dを参照すると、エミッション期間Teの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ローレベルであり、発光信号EM(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、第7トランジスタT7はターンオンされ、第5ノードN5に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、第5ノードN5は、基準電圧Vrefから、高電位駆動電圧VDDに電圧が上昇する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(VDD-Vref)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)に変わる。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vdata+Vth-Vrefであってよい。そして、第4トランジスタT4もターンオンされ、第3ノードN3及び第4ノードN4の電流パスを形成する。結局、駆動トランジスタDTのソース電極とドレイン電極を経由する駆動電流Ioledは、有機発光素子OLEDに印加される。
エミッション期間Teの間、有機発光素子OLEDに流れる駆動電流Ioledに対する関係式は、下記数1のようになる。
Ioled=k(Vgs-Vth)2=k(Vdata+Vth-Vref-Vth)2=k(Vdata-Vref)2 ・・・[数1]
数1において、kは、駆動トランジスタDTの電子移動度、寄生キャパシタンス、及びチャネル容量等により決定される比例定数を示す。
数1から見られるように、駆動電流Ioledの関係式には、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vth成分及び高電位駆動電圧VDD成分が全て消去される。これは、本発明による有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDが変わるとしても駆動電流Ioledは変わらないということを意味する。即ち、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。
そして、図17を参照すると、リセットフレームの間、第1スキャン信号SC1(n)はローレベルに維持され、第2スキャン信号SC2(n)もターンオフレベルであるハイレベルに維持される。そこで、リセットフレームの間、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングせず、有機発光素子OLEDが発光しない。
しかし、第1スキャン信号SC1(n)はローレベルに維持され、リセットフレームは、ストレス期間Tobsであってよい。
即ち、リセットフレームの間、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
また、リセットフレームの間、第3スキャン信号SC3(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、第3スキャン信号SC3(n)がターンオンレベルであるローレベルを有するアノードリセット期間Tarを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARに周期的にリセットされ得る。
結局、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレーム及びリセットフレームにわたって有機発光素子OLEDのアノード電極は周期的にリセットされ得る。そこで、低い周波数の駆動にも漏れ電流に起因した有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧の持続的な上昇は防止されるので、有機発光素子OLEDのアノード電極は、一定の電圧レベルを維持することができる。従って、駆動周波数の転換にもかかわらず、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
前述したように、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置は、別途のオンバイアスストレス電圧を印加する代わりに既存に使用されていた高電位駆動電圧VDDを印加して、駆動トランジスタDTにバイアスストレスを加えることができる。そこで、別途のオンバイアスストレス電圧を印加するための配線が不要であるので、パネルの解像度が上昇し得るだけではなく、ベゼル領域の減少もまた図ることができる。
また、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置は、nタイプのMOSFET(NMOS)である第1トランジスタT1とpタイプのMOSFET(PMOS)である第3トランジスタT3は、一つのスキャン信号である第1スキャン信号SC1(n)によって制御され得る。そこで、異なるタイプのトランジスタを一つのスキャン信号で制御することで、画素回路構造は、より簡素化され得る。
図19は、本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置において、第7トランジスタT7及び第8トランジスタT8は、一つの水平ラインに配置された複数の画素に共有され得る。
複数の画素は、赤色画素PX_R、緑色画素PX_G、及び青色画素PX_Bを含むことができる。そこで、赤色画素PX_Rの第2トランジスタT2のソース電極には、赤色データ電圧Vdata_Rが印加され得、緑色画素PX_Gの第2トランジスタT2のソース電極には、緑色データ電圧Vdata_Gが印加され得、青色画素PX_Bの第2トランジスタT2のソース電極には、青色データ電圧Vdata_Bが印加され得る。
そして、一つの第7トランジスタT7は、赤色画素PX_R、緑色画素PX_G、及び青色画素PX_Bに全て連結され得、一つの第8トランジスタT8は、赤色画素PX_R、緑色画素PX_G、及び青色画素PX_Bに全て連結され得る。
具体的に、第7トランジスタT7のドレイン電極は、赤色画素PX_Rの第5ノードN5、緑色画素PX_Gの第5ノードN5、及び青色画素PX_Bの第5ノードN5に全て連結され得る。そして、第8トランジスタT8のドレイン電極は、赤色画素PX_Rの第5ノードN5、緑色画素PX_Gの第5ノードN5、及び青色画素PX_Bの第5ノードN5に全て連結され得る。
以下においては、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置について説明する。本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置と本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置は、第3トランジスタに印加される信号で相違点があるだけで、他の技術的特徴は同一である。そこで、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置と本発明のまた他の実施例(第4実施例)に係る有機発光表示装置の相違点を重点的に説明し、重複した部分についての説明は省略する。
<本発明のまた他の実施例-第5実施例>
図20は、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素を示す回路図である。
本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素Pそれぞれは、有機発光素子OLED、駆動トランジスタDT、第1~第8トランジスタT1~T8、及びキャパシタCstを含む。
駆動トランジスタDTは、自身のソース-ゲート間電圧Vsgによって有機発光素子OLEDに印加される駆動電流を制御する。駆動トランジスタDTは、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。そして、駆動トランジスタDTのソース電極は、第1ノードN1に接続され、ゲート電極は、第2ノードN2に接続され、ドレイン電極は、第3ノードN3に接続される。
第1トランジスタT1は、ゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。第1トランジスタT1は、漏れ電流を最小化させるために、nタイプのMOSFET(NMOS)であってよく、酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであってよい。第1トランジスタT1は、第3ノードN3に接続されるドレイン電極、第2ノードN2に接続されるソース電極、及び第1スキャン信号SC1(n)を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第1トランジスタT1は、ターンオンレベルであるハイレベルの第1スキャン信号SC1(n)に応答して、駆動トランジスタDTのゲート電極及びドレイン電極をダイオードコネクティングさせる。
第2トランジスタT2は、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第2トランジスタT2は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第2トランジスタT2は、データラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号SC2(n)を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第2トランジスタT2は、ターンオンレベルであるローレベルの第2スキャン信号SC2(n)に応答して、データラインから供給を受けるデータ電圧Vdataを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。第3トランジスタT3は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第3トランジスタT3は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードN1に連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号SC5(n)を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第3トランジスタT3は、ターンオンレベルであるローレベルの第5スキャン信号SC5(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1に印加する。
第4トランジスタT4は、駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。第4トランジスタT4は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第4トランジスタT4は、第3ノードN3に接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含む。第4トランジスタT4は、発光信号EM(n)に応答して第4トランジスタT4のソース電極である第3ノードN3と第4トランジスタT4のドレイン電極である第4ノードN4間の電流パスを形成する。そこで、第4トランジスタT4は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して駆動トランジスタDTと有機発光素子OLED間の電流パスを形成する。
第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。第5トランジスタT5は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第5トランジスタT5は、初期化電圧Viniを伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードN3に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第5トランジスタT5は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答して初期化電圧Viniを駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3に印加する。
第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。第6トランジスタT6は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第6トランジスタT6は、リセット電圧VARを伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードN4に接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号SC3(n)を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含む。そこで、第6トランジスタT6は、ターンオンレベルであるローレベルの第3スキャン信号SC3(n)に応答してリセット電圧VARを有機発光素子のアノードである第4ノードN4に印加する。
第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。第7トランジスタT7は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第7トランジスタT7は、高電位駆動電圧VDDを伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び発光信号EM(n)を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第7トランジスタT7は、ターンオンレベルであるローレベルの発光信号EM(n)に応答して高電位駆動電圧VDDを第5ノードN5に印加する。
第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。第8トランジスタT8は、pタイプのMOSFET(PMOS)であってよく、LTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。第8トランジスタT8は、基準電圧Vrefを伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードN5に連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号SC4(n)を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む。そこで、第8トランジスタT8は、ターンオンレベルであるローレベルの第4スキャン信号SC4(n)に応答して基準電圧Vrefを第5ノードN5に印加する。
図21は、リフレッシュフレームの間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図22は、リセットフレームの間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の発光信号及びスキャン信号を示す波形図である。図23aは、オンバイアスストレス期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図23bは、イニシャル期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図23cは、サンプリング期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。図23dは、エミッション期間の間、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の画素の回路図である。
図20乃至図23dを参照して、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置の駆動を検討すると、下記のとおりである。
本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置は、リフレッシュフレームとリセットフレームとに分離駆動され得る。リフレッシュフレームでは、それぞれの画素にデータ電圧Vdataをプログラミングし、有機発光素子OLEDが発光する。そして、リセットフレームは、垂直ブランクフレームであってよく、リセットフレームの間に有機発光素子OLEDのアノードをリセットする。
本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレームは、ストレス期間Tobs、イニシャル期間Ti、サンプリング期間Ts、及びエミッション期間Teに区分され得る。ストレス期間Tobsは、駆動トランジスタDTのソース電極である第1ノードN1にバイアスストレスを与える期間である。イニシャル期間Tiは、駆動トランジスタDTのドレイン電極である第3ノードN3の電圧を初期化する期間である。サンプリング期間Tsは、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthをサンプリングし、データ電圧Vdataをプログラミングする期間である。エミッション期間Teは、プログラミングされた駆動トランジスタDTのソース-ゲート間電圧による駆動電流によって有機発光素子OLEDを発光させる期間である。
具体的に、図21及び図23aを参照すると、1番目のストレス区間Tobsの間、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第8トランジスタT8はターンオンされ、第5ノードN5に基準電圧Vrefを印加する。そして、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、基準電圧Vrefは、高電位駆動電圧VDDより低いレベルであってよい。そこで、第5ノードN5は、高電位駆動電圧VDDから、基準電圧Vrefに電圧が下降する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(Vref-VDD)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsを下降させることができる。そこで、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
そして、図21及び図23bを参照すると、イニシャル期間Tiの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第3スキャン信号SC3(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第1トランジスタT1及び第5トランジスタT5はターンオンされ、第2ノードN2及び第3ノードN3に初期化電圧Viniを印加する。その結果、駆動トランジスタDTのゲート電極は、初期化電圧Viniに初期化される。初期化電圧Viniは、有機発光素子OLEDの動作電圧より十分に低い電圧範囲内で選択でき、低電位駆動電圧VSSと同じか低い電圧に設定され得る。そして、イニシャル期間Tiで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。そして、第6トランジスタT6はターンオンされ、第4ノードN4にリセット電圧を印加する。即ち、イニシャル期間Tiで、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARにリセットされる。そして、イニシャル期間Tiで、第1スキャン信号SC1(n)及び第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオフレベルであるハイレベルであるので、第2トランジスタT2及び第3トランジスタT3はターンオフされ、第1ノードN1は、高電位駆動電圧VDDが印加されたままでフローティングされ得る。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vini-VDDであってよい。
そして、図21及び図23cを参照すると、サンプリング期間Tsの間、第1スキャン信号SC1(n)は、ターンオンレベルであるハイレベルであり、第2スキャン信号SC2(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そして、サンプリング期間Tsの間、第2トランジスタT2はターンオンされ、データ電圧Vdataは、第1ノードN1に印加される。そして、第1トランジスタT1もターンオンされることで、駆動トランジスタDTはダイオードコネクション(diode connection)され、駆動トランジスタDTゲート電極とドレイン電極がショートされることで、駆動トランジスタDTがダイオードのように動作する。
サンプリング期間Tsで、駆動トランジスタDTのソース-ドレインの間には電流Idsが流れる。駆動トランジスタDTのゲート電極とドレイン電極はダイオードコネクションされた状態であるため、ソース電極からドレイン電極に流れる電流によって第2ノードN2の電圧は駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧VgsがVthである時まで上昇する。サンプリング期間Tsの間に、第2ノードN2の電圧は、データ電圧Vdataと駆動トランジスタDTの閾値電圧Vthの和に該当する電圧(Vdata+Vth)に充電される。
そして、サンプリング期間Tsで、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図21及び図23aを参照すると、2番目のストレス区間Tobsの間、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、第4スキャン信号SC4(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、ストレス区間Tobsの間、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのヒステリシス効果を緩和することができる。2番目のストレス区間Tobsの間、第8トランジスタT8は依然としてターンオンされ、第5ノードN5には基準電圧Vrefが維持される。
そして、図21及び図23dを参照すると、エミッション期間Teの間、第5スキャン信号SC5(n)は、ターンオンレベルであるローレベルであり、発光信号EM(n)は、ターンオンレベルであるローレベルである。そこで、第3トランジスタT3はターンオンされ、第1ノードN1に高電位駆動電圧VDDを印加する。そして、第7トランジスタT7はターンオンされ、第5ノードN5に高電位駆動電圧VDDを印加する。即ち、第5ノードN5は、基準電圧Vrefから、高電位駆動電圧VDDに電圧が上昇する。そして、第2ノードN2は、貯蔵キャパシタCstを通して第5ノードN5とカップリングされているので、第2ノードN2には、第5ノードN5の電圧変化量(VDD-Vref)が反映される。そこで、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)に変わる。そこで、駆動トランジスタDTのゲート-ソース間電圧Vgsは、Vdata+Vth-Vrefであってよい。そして、第4トランジスタT4もターンオンされ、第3ノードN3及び第4ノードN4の電流パスを形成する。結局、駆動トランジスタDTのソース電極とドレイン電極を経由する駆動電流Ioledは、有機発光素子OLEDに印加される。
エミッション期間Teの間、有機発光素子OLEDに流れる駆動電流Ioledに対する関係式は、下記数1のようになる。
Ioled=k(Vgs-Vth)2=k(Vdata+Vth-Vref-Vth)2=k(Vdata-Vref)2 ・・・[数1]
数1において、kは、駆動トランジスタDTの電子移動度、寄生キャパシタンス、及びチャネル容量等により決定される比例定数を示す。
数1から見られるように、駆動電流Ioledの関係式には、駆動トランジスタDTの閾値電圧Vth成分及び高電位駆動電圧VDD成分が全て消去される。これは、本発明による有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDが変わるとしても駆動電流Ioledは変わらないということを意味する。即ち、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置は、閾値電圧Vth及び高電位駆動電圧VDDの変化量に関係なくデータ電圧をプログラミングすることができる。
そして、図22を参照すると、リセットフレームの間、第1スキャン信号SC1(n)はローレベルに維持され、第2スキャン信号SC2(n)もターンオフレベルであるハイレベルに維持される。そこで、リセットフレームの間、それぞれの画素Pにデータ電圧Vdataをプログラミングせず、有機発光素子OLEDが発光しない。
しかし、発光信号EM(n)、第3スキャン信号SC3(n)、第4スキャン信号SC4(n)、及び第5スキャン信号SC5(n)それぞれは、周期的にスイングする。即ち、第5スキャン信号SC5(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、複数のストレス期間Tobsを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、駆動トランジスタDTのゲート電極である第2ノードN2の電圧は下降して、駆動トランジスタDTのソースドレイン電流Idsを流れるようにすることで、駆動トランジスタDTのヒステリシスを緩和することができる。
また、リセットフレームの間、第3スキャン信号SC3(n)が周期的にスイングするので、リセットフレームは、第3スキャン信号SC3(n)がターンオンレベルであるローレベルを有するアノードリセット期間Tarを含むことができる。
即ち、リセットフレームの間、有機発光素子OLEDのアノード電極は、リセット電圧VARに周期的にリセットされ得る。
結局、本発明のまた他の実施例(第5実施例)に係る有機発光表示装置において、リフレッシュフレーム及びリセットフレームにわたって有機発光素子OLEDのアノード電極は周期的にリセットされ得る。そこで、低い周波数の駆動にも漏れ電流に起因した有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧の持続的な上昇は防止されるので、有機発光素子OLEDのアノード電極は、一定の電圧レベルを維持することができる。従って、駆動周波数の転換にもかかわらず、有機発光表示装置の輝度変化は最小化されて映像品質が上昇し得る。
本発明の実施態様は、下記のように記載することもできる。
本発明の態様によれば、有機発光表示装置は、表示パネルに複数の画素が配置され、複数の画素それぞれは、駆動電流により発光する有機発光素子、駆動電流を制御し、第1ノードであるソース電極、第2ノードであるゲート電極、及び第3ノードであるドレイン電極を含む駆動トランジスタ、第2ノード及び第3ノードをダイオードコネクティングさせる第1トランジスタ、第1ノードにデータ電圧を印加する第2トランジスタ、第2ノードに高電位駆動電圧VDDを印加する第3トランジスタ、駆動トランジスタと有機発光素子間の電流パスを形成する第4トランジスタ、駆動トランジスタに初期化電圧Viniを印加する第5トランジスタ、有機発光素子のアノード電極である第4ノードにリセット電圧VARを印加する第6トランジスタ、第2ノードに連結される一電極及び第5ノードに連結される他の電極を備えるストレージキャパシタ、第5ノードに高電位駆動電圧を印加する第7トランジスタ、及び第5ノードに基準電圧Vrefを印加する第8トランジスタを含み、大面積有機発光表示装置の画素輝度を均一化することができる。
本発明の他の特徴によれば、第1トランジスタは、nタイプの酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであり、駆動トランジスタ、第2トランジスタ、第3トランジスタ、第4トランジスタ、第6トランジスタ、第7トランジスタ、及び第8トランジスタそれぞれは、pタイプのLTPS(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタであってよい。
本発明のまた他の特徴によれば、画素にデータ電圧をプログラミングするリフレッシュフレームと有機発光素子のアノードをリセットするリセットフレームとに分離駆動され、リフレッシュフレームは、ストレス期間、イニシャル期間、サンプリング期間、及びエミッション期間に区分され、ストレス期間の間、駆動トランジスタにバイアスストレスが印加され、イニシャル期間の間、第2ノードまたは第3ノードは、初期化電圧に初期化され、サンプリング期間の間、第2ノードは、データ電圧と駆動トランジスタの閾値電圧Vthの和に該当する電圧に充電され、エミッション期間の間、有機発光素子に駆動電流が印加され、有機発光素子は発光できる。
本発明のまた他の特徴によれば、エミッション期間の間、第2ノードの電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)であり、第1ノードの電圧は、VDDであり、駆動トランジスタのゲート-ソース間電圧は、Vdata+Vth-Vrefであってよい。
本発明のまた他の特徴によれば、駆動電流は、駆動トランジスタの閾値電圧及び高電位駆動電圧と関係がなくてよい。
本発明のまた他の特徴によれば、第7トランジスタ及び第8トランジスタは、一つの水平ラインに配置された複数の画素に共有され得る。
本発明のまた他の特徴によれば、有機発光表示装置は、駆動トランジスタのソース電極にストレス電圧を印加する第9トランジスタをさらに含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、第1トランジスタは、第3ノードに接続されるドレイン電極、第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第3トランジスタは、高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第4トランジスタは、第3ノードに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、第5トランジスタは、初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードに接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第6トランジスタは、リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第7トランジスタは、高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第8トランジスタは、基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第9トランジスタは、ストレス電圧を伝送するストレス電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、第1トランジスタは、第3ノードに接続されるドレイン電極、第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第3トランジスタは、高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第4トランジスタは、第3ノードに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、第5トランジスタは、初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第6トランジスタは、リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第7トランジスタは、高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第8トランジスタは、基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、初期化電圧は、周期的にハイレベルとローレベルに転換され得る。
本発明のまた他の特徴によれば、第1トランジスタは、第3ノードに接続されるドレイン電極、第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第3トランジスタは、高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第4トランジスタは、第3ノードに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、第5トランジスタは、初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第2ノードに接続するドレイン電極、及び前のステージの第1スキャン信号を伝送する前のステージの第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第6トランジスタは、リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第7トランジスタは、高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第8トランジスタは、基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、第1トランジスタは、第3ノードに接続されるドレイン電極、第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第3トランジスタは、高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第4トランジスタは、第3ノードに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、第5トランジスタは、初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第6トランジスタは、リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第7トランジスタは、高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第8トランジスタは、基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含むことができる。
本発明のまた他の特徴によれば、第1トランジスタは、第3ノードに接続されるドレイン電極、第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第3トランジスタは、高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第1スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第4トランジスタは、第3ノードに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、第5トランジスタは、初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第6トランジスタは、リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、第4ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、第7トランジスタは、高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、第8トランジスタは、基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含むことができる。
以上、添付の図面を参照して、本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明は、必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を外れない範囲内で多様に変形実施され得る。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。それゆえ、以上において記述した実施例は、全ての面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解すべきである。本発明の保護範囲は、下記の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (19)

  1. 駆動電流により発光する有機発光素子と、
    前記駆動電流を制御し、第1ノードであるソース電極、第2ノードであるゲート電極、及び第3ノードであるドレイン電極を含む駆動トランジスタと、
    前記第2ノードと第3ノードとを接続させる第1トランジスタと、
    前記第1ノードにデータ電圧Vdataを印加する第2トランジスタと、
    前記第2ノードに高電位駆動電圧VDDを印加する第3トランジスタと、
    前記駆動トランジスタと有機発光素子間の電流パスを形成する第4トランジスタと、
    前記駆動トランジスタに初期化電圧を印加する第5トランジスタと、
    前記有機発光素子のアノード電極である第4ノードにリセット電圧を印加する第6トランジスタと、
    前記第2ノードに連結される一電極及び第5ノードに連結される他の電極を備えるストレージキャパシタと、
    前記第5ノードに前記高電位駆動電圧を印加する第7トランジスタと、
    前記第5ノードに基準電圧Vrefを印加する第8トランジスタとを含む、有機発光表示装置のための画素。
  2. 前記初期化電圧は低電位駆動電圧以下の電圧に設定される、請求項1に記載の画素。
  3. 前記第1トランジスタは、nタイプの酸化物(Oxide)薄膜トランジスタであり、
    前記駆動トランジスタ、前記第2トランジスタ、前記第3トランジスタ、前記第4トランジスタ、前記第6トランジスタ、前記第7トランジスタ、及び前記第8トランジスタそれぞれは、pタイプの低温多結晶シリコン(Low-Temperature Polycrystalline Silicon)薄膜トランジスタである、請求項1に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記駆動電流は、前記駆動トランジスタの閾値電圧及び前記高電位駆動電圧と関係がない、請求項1に記載の画素。
  5. 前記第7トランジスタ及び前記第8トランジスタは、一つの水平ラインに配置された複数の画素に共有される、請求項1に記載の画素。
  6. 前記駆動トランジスタのソース電極にストレス電圧を印加する第9トランジスタをさらに含む、請求項1に記載の画素。
  7. 前記初期化電圧は高電位駆動電圧以下の電圧に設定される、請求項6に記載の画素。
  8. 前記第1トランジスタは、前記第3ノードに接続されるドレイン電極、前記第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第3トランジスタは、前記高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第4トランジスタは、前記第3ノードに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び前記発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第5トランジスタは、前記初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、前記第3ノードに接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第6トランジスタは、前記リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第7トランジスタは、前記高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第8トランジスタは、前記基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第9トランジスタは、前記ストレス電圧を伝送するストレス電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び前記第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む、請求項6に記載の画素。
  9. 前記第1トランジスタは、前記第3ノードに接続されるドレイン電極、前記第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第3トランジスタは、前記高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第4トランジスタは、前記第3ノードに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び前記発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第5トランジスタは、前記初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、前記第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第6トランジスタは、前記リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び前記第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第7トランジスタは、前記高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第8トランジスタは、前記基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む、請求項1に記載の画素。
  10. 前記初期化電圧は、周期的にハイレベルとローレベルに転換される、請求項9に記載の画素。
  11. 前記第1トランジスタは、前記第3ノードに接続されるドレイン電極、前記第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第3トランジスタは、前記高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第4トランジスタは、前記第3ノードに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第5トランジスタは、前記初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、前記第2ノードに接続するドレイン電極、及び前のステージの第1スキャン信号を伝送する前のステージの第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第6トランジスタは、前記リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第7トランジスタは、前記高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第8トランジスタは、前記基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む、請求項1に記載の画素。
  12. 前記第1トランジスタは、前記第3ノードに接続されるドレイン電極、前記第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第3トランジスタは、前記高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第5スキャン信号を伝送する第5スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第4トランジスタは、前記第3ノードに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第5トランジスタは、前記初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、前記第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第6トランジスタは、前記リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び前記第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第7トランジスタは、前記高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第8トランジスタは、前記基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む、請求項1に記載の画素。
  13. 前記第1トランジスタは、前記第3ノードに接続されるドレイン電極、前記第2ノードに接続されるソース電極、及び第1スキャン信号を伝送する第1スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第2トランジスタは、データラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び第2スキャン信号を伝送する第2スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第3トランジスタは、前記高電位駆動電圧を伝送する高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第1ノードに連結されるドレイン電極、及び前記第1スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第4トランジスタは、前記第3ノードに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び発光信号を伝送する発光信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第5トランジスタは、前記初期化電圧を伝送する初期化電圧ラインに接続するソース電極、前記第3ノードに接続するドレイン電極、及び第3スキャン信号を伝送する第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第6トランジスタは、前記リセット電圧を伝送するリセット電圧ラインに接続するソース電極、前記第4ノードに接続するドレイン電極、及び前記第3スキャン信号ラインに接続するゲート電極を含み、
    前記第7トランジスタは、前記高電位駆動電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び前記発光信号ラインに連結されるゲート電極を含み、
    前記第8トランジスタは、前記基準電圧を伝送する基準電圧ラインに連結されるソース電極、前記第5ノードに連結されるドレイン電極、及び第4スキャン信号を伝送する第4スキャン信号ラインに連結されるゲート電極を含む、請求項1に記載の画素。
  14. 表示パネルに配置され、請求項1~13のいずれか1項に記載の複数の画素を含む、有機発光表示装置。
  15. 前記画素に前記データ電圧をプログラミングするリフレッシュフレームと前記有機発光素子のアノードをリセットするリセットフレームとに分離駆動され、
    前記リフレッシュフレームは、ストレス期間、イニシャル期間、サンプリング期間、及びエミッション期間に区分され、
    前記ストレス期間の間、前記駆動トランジスタにバイアスストレスが印加され、
    前記イニシャル期間の間、前記第2ノードまたは第3ノードは、前記初期化電圧に初期化され、
    前記サンプリング期間の間、前記第2ノードは、前記データ電圧と前記駆動トランジスタの閾値電圧Vthの和に該当する電圧に充電され、
    前記エミッション期間の間、前記有機発光素子に前記駆動電流が印加され、前記有機発光素子は発光する、請求項14に記載の有機発光表示装置。
  16. 前記リフレッシュフレームは、前記第8トランジスタをターンオンし第5ノードを基準電圧に維持する前記サンプリング期間と前記エミッション期間との間の別のストレス期間をさらに含む、請求項14に記載の有機発光表示装置。
  17. リセットフレームの間、前記有機発光素子のアノード電極をリセット電圧にリセットし、前記第1ノードにバイアスストレスを印加する、請求項15に記載の有機発光表示装置。
  18. 前記リセットフレームは複数のストレス期間を含む、請求項15に記載の有機発光表示装置。
  19. 前記エミッション期間の間、
    前記第2ノードの電圧は、Vdata+Vth+(VDD-Vref)であり、
    前記第1ノードの電圧は、VDDであり、
    前記駆動トランジスタのゲート-ソース間電圧は、Vdata+Vth-Vrefである、請求項15に記載の有機発光表示装置。
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