JP4209361B2 - El表示パネルの駆動装置及び駆動方法とel表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明はエレクトロルミネセンス(Electro−Luminescence;以下”EL”という)表示パネルの駆動装置及び駆動方法と、EL表示装置の製造方法に関するもので、特にELパネルの開口率を増加させると同時に、外部から供給される電流を電圧に変換してELパネルを駆動させるEL表示パネルの駆動装置及び駆動方法と、EL表示装置の製造方法に関するものである。
最近、陰極線管(Cathode Ray Tube)の短所である重さと容積を減らすことができる各種の平板表示装置が開発されている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display)、電界放出表示装置(Field Emission Display)、プラズマ表示パネル(Plasma Display Panel)及びEL表示装置などがある。
EL表示装置は電子と正孔の再結合で蛍光物質を発光させる自発光素子として、材料及び構造によって無機ELと有機ELに大別される。このEL表示装置は液晶表示装置のように別途の光源を要する受動型発光素子に比べて陰極線管のような早い応答速度を持つ長所を持っている。このようなEL表示装置は電流駆動方式と電圧駆動方式がある。
図1はEL表示装置の発光原理を説明するための一般的な有機EL構造を示した断面図である。EL表示装置のうち有機ELは、陰極2と陽極14との間に積層された電子注入層4、電子輸送層6、発光層8、正孔輸送層10、及び正孔注入層12を具備する。
透明電極である陽極14と、金属電極である陰極2との間に電圧を印加すれば、陰極2から発生された電子は電子注入層4及び電子輸送層6を通じて発光層8の方に移動する。または、陽極14から発生された正孔は正孔注入層12及び正孔輸送層10を通じて発光層8の方に移動する。これによって、発光層8では電子輸送層6から供給された電子と正孔輸送層10から供給されられた正孔とが衝突して再結合することによって光が発生するようになっており、この光は透明電極である陽極14を通じて外部に放出されて画像を表示する。
図2は従来技術に係るアクティブマトリックス型(Active Matrix TyPE)EL表示装置を示す図面である。
図2及び図3を参照すれば、従来のアクティブマトリックス型EL表示装置は、ゲート電極ラインGLとデータ電極ラインDLの交差部毎に配列された画素(以下、“PE”という)セル22を含むEL表示パネル16と、ゲート電極ラインGLを駆動するためのゲートドライバ18と、データ電極ラインDLを駆動するためのデータドライバ20と、ゲートドライバ18とデータドライバ20を制御するためのタイミングコントローラ28とを具備する。また、従来技術に係るアクティブマトリックス型EL表示装置は、データ電極ラインDLに接続された外部電流発生回路32を具備する。
タイミングコントローラ28は、ゲート制御信号GCSを生成してゲート電極ラインGLを駆動させるゲートドライバ18の駆動を制御すると同時に、データ制御信号DCSを生成してデータ電極ラインDLを駆動させるデータドライバ20の駆動を制御する。また、タイミングコントローラ28は、外部から供給されるデータ信号を整列してデータドライバ20に供給する。
ゲートドライバ18は、タイミングコントローラ28からのゲート制御信号GCS、すなわちスタートパルスとクロック信号に応答してゲート電極ラインGLを順次的にイネーブルさせるためのゲート信号を発生してゲート電極ラインGLに順次的に供給する。
データドライバ20は、タイミングコントローラ28から供給される制御信号に応答してタイミングコントローラ28からのデータ信号をデータ電極ラインDLを通じてPEセル22に供給する。この場合、データドライバ20は、ゲートドライバ18がゲート電極ラインGLのそれぞれを駆動する1水平期間ごとに1水平ライン分ずつのデータ信号をデータ電極ラインDLに供給する。
PEセル22のそれぞれは、陰極であるゲート電極ラインGLにゲート信号が印加される時に選択されて、陽極であるデータ電極ラインDLに供給される画素信号、すなわち電流信号に相応する光を発生する。PEセル22のそれぞれは、等価的にデータ電極ラインDLとゲート電極ラインGLとの間に接続されたダイオードで表現される。このようなPEセル22のそれぞれは、ゲート電極ラインGLにゲート信号がイネーブルになる時に駆動されて、データ電極ラインDL上のデータ信号の大きさに相応する光を発生する。
このために、PEセル22のそれぞれは、電圧供給ラインVDDと、電圧供給ラインVDDと基底電圧源GNDとの間に接続された発光セルOLEDと、データ電極ラインDLとゲート電極ラインGLのそれぞれから供給される駆動信号によって発光セルOLEDを駆動させるための発光セル駆動回路30を具備する。
発光セル駆動回路30は、図3に示すように、電圧供給ラインVDDと発光セルOLEDとの間に接続された駆動薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、“TFT”という)(T1)と、ゲート電極ラインGLとデータ電極ラインDLに接続された第1スイッチングTFT(T3)と、第1スイッチングTFT(T3)とゲート電極ラインGLに接続された第2スイッチングTFT(T4)と、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)の間のノードと電圧供給ラインVDDとの間に接続されて、駆動TFT(T1)と電流ミラー(Current Mirror)回路を形成して電流を電圧に変換する変換TFT(T2)と、駆動TFT(T1)と変換TFT(T2)のそれぞれのゲート端子と電圧供給ラインVDDとの間に接続されたストレージキャパシタCstとを具備する。ここで、TFTはPタイプ電子金属酸化膜半導体電界效果トランジスタ(MOSFET、Metal−Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である。
駆動TFT(T1)のゲート端子は変換TFT(T2)のゲート端子に接続されて、そのソース端子は電圧供給ラインVDDに接続されると同時に、そのドレイン端子は発光セルOLEDに接続される。変換TFT(T2)のソース端子は電圧供給ラインVDDに接続されて、そのドレイン端子は第1スイッチングTFT(T3)のドレイン端子と第2スイッチングTFT(T4)のソース端子に接続される。第1スイッチングTFT(T3)のソース端子はデータ電極ラインDLに接続されて、そのドレイン端子は第2スイッチングTFT(T4)のソース端子に接続される。第2スイッチングTFT(T4)のドレイン端子は、駆動TFT(T1)及び変換TFT(T2)それぞれのゲート端子及びストレージキャパシタCstに接続される。第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)それぞれのゲート端子はゲート電極ラインGLに接続される。一方、変換TFT(T2)と駆動TFT(T1)は電流ミラー回路を形成するように隣接して形成されるから、これらが等しい特性を持っていると仮定した場合、変換TFT(T2)と駆動TFT(T1)を等しい大きさに形成すれば、変換TFT(T2)と駆動TFT(T1)に流れる電流の量は等しくなる。
このような、発光セル駆動回路30の駆動を説明すれば次のとおりである。まず、ゲート電極ラインGLにゲートオンON信号が供給されれば、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)がターンオンされる。第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)がターンオンされることで、データ電極ラインDLから第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)を経由して供給されるデータ信号によって、駆動TFT(T1)及び変換TFT(T2)それぞれはターンオンされる。これによって、駆動TFT(T1)は自体のゲート端子に供給されるデータ信号によって電圧供給ラインVDDから供給される自体のソース端子とドレイン端子との間の電流を調節して発光セルOLEDに供給することで、発光セルOLEDをデータ信号に対応する明るさで発光させる。これと同時に変換TFT(T2)は、第1スイチッングTFT(T3)及びデータ電極ラインDLを経由して外部電流発生回路32に接続される。これによって、変換TFT(T2)においては、電圧供給ラインVDDから供給される電流idは、変換TFT(T2)及び第1スイッチングTFT(T3)を経由して外部電流発生回路32にてシンク(Sink)される。この時、電圧供給ラインVDDから供給される電流idが外部電流発生回路32にシンクされる間に、駆動TFT(T1)に流れる電流は変換TFT(T2)に流れる電流と等しくなる。これは、上述したように、駆動TFT(T1)と変換TFT(T2)が電流ミラー回路を形成するためである。また、ストレージキャパシタCstは、電圧供給ラインVDDから供給される電流idが外部電流発生回路32にシンクされる電流idの量によって、電圧供給ラインVDDからの電圧を貯蔵する。すなわち、ストレージキャパシタCstは、電圧供給ラインVDDから供給される電流idが外部電流発生回路32にシンクされる間に、変換TFT(T2)のゲート端子とソース端子間の電圧を貯蔵する。
一方、ゲート電極ラインGLにゲートオフOFF信号が供給されれば、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)がターンオフされる。第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(T3、T4)がターンオフされることで、ストレージキャパシタCstは貯蔵された電圧を利用して駆動TFT(T1)を駆動させて、発光セルOLEDに電流を供給する。
このような、従来のアクティブマトリックス型EL表示装置は、電流駆動型データドライバを利用してEL表示パネルを駆動することで、TFTを構成するポリシリコン膜の特性差によるTFTの不均一によって隣接したPEセル22の間に発生する縞模様現象を取り除くことができる反面、一つのPEセル22が、発光セルOLEDとその発光セルOLEDを駆動させるための4個のTFTから構成されるから、発光セルOLEDにて発光された光を透明電極である陽極の方向に放出する場合、開口率が低い短所がある。
したがって、本発明の目的は、ELパネルの開口率を増加させると同時に、外部から供給される電流を電圧に変換してELパネルを駆動させるEL表示パネルの駆動装置及び駆動方法と、EL表示装置の製造方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置は、ゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL発光セルが形成されたEL表示パネルと、外部から供給されるデジタルデータに対応する電流を発生する電流発生回路と、前記電流発生回路から供給される前記電流を1水平単位にサンプリングして前記電流に対応するデータ電圧を発生して前記データラインに供給するデータドライバと、前記データドライバを制御すると同時に、前記デジタルデータを前記電流発生回路に供給して前記データドライバを制御するためのサンプリング制御信号を生成して前記データドライバに供給するタイミングコントローラと、を具備することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記データドライバは、前記データ電圧を発生するための第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路と、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路から1水平単位に交番的に供給される前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給するアナログバッファと、を具備することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれは、電圧供給ラインと前記サンプリング制御信号によって駆動されて前記電圧供給ラインから供給される電圧を利用して前記電流に対応する前記データ電圧を貯蔵する貯蔵部と、前記サンプリング制御信号に応答して前記貯蔵部に貯蔵されたデータ電圧を前記アナログバッファに供給する供給部と、を具備することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記貯蔵部は、前記電流発生回路の出力ラインと前記電圧供給ラインとの間に接続された第1スイッチと、前記第1スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続された第2スイッチと、前記第2スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチと、前記第1スイッチ及び第2スイッチの間のノードに接続された前記サンプリングスイッチの制御端子と前記電圧供給ラインとの間に接続されて前記データ電圧を貯蔵するキャパシタと、を具備することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記供給部は、前記ノードと前記アナログバッファとの間に接続されて前記キャパシタに貯蔵された電圧を前記アナログバッファに供給する第3スイッチを具備することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記第1スイッチ及び第2スイッチのそれぞれは、前記サンプリング制御信号に応答して前記1水平期間に同時にターンオンされた後、順次的にターンオフされることを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれの第3スイッチは、前記サンプリング制御信号に応答して前記1水平期間単位に交番的に駆動されることを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記キャパシタは、前記電圧供給ラインからの電圧が前記サンプリングスイッチ、前記第2スイッチ、前記第1スイッチ及び前記電流変換回路の出力ラインを経由して前記電流発生回路に流れる間、前記サンプリングスイッチの制御端子及び入力端子の間の電圧を貯蔵することを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、N(但し、Nは1以上の正の整数)水平期間の間、前記第1サンプリング回路は前記キャパシタに前記データ電圧を貯蔵して、N+1水平期間の間前記キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給して、N+1水平期間の間前記第2サンプリング回路は前記キャパシタに前記データ電圧を貯蔵して、N水平期間の間前記キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給することを特徴とする。
本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動方法はゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL発光セルが形成されたEL表示パネルを用意する段階と、外部から供給されるデジタルデータに対応される電流を発生する段階と、前記電流を1水平単位にサンプリングして前記電流に対応されるデータ電圧を発生して貯蔵する段階と、前記貯蔵された前記データ電圧を前記データラインに供給する段階と、前記データ電圧を利用して前記発光セルを駆動させる段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動方法において、前記データ電圧を発生して貯蔵する段階は、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれを利用して前記サンプリング制御信号によって電圧供給ラインから供給される電圧を利用して、前記電流に対応される前記データ電圧を1水平期間単位で交番的に発生する段階と、第1キャパシタ及び第2キャパシタを利用して前記データ電圧を貯蔵する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、N(但し、Nは1以上の正の整数)水平期間の間、前記第1サンプリング回路を利用して前記データ電圧を発生して前記第1キャパシタに貯蔵して、N+1水平期間の間、前記第1キャパシタに貯蔵された前記データ電圧をバッファを通じて前記データラインに供給する段階と、N+1水平期間の間、前記第2サンプリング回路を利用して前記データ電圧を発生して前記第2キャパシタに貯蔵して、N水平期間の間、前記第2キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記バッファを通じて前記データラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示パネルの駆動装置において、前記データ電圧を前記データラインに供給する段階は、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路の第1キャパシタ及び第2キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を1水平期間単位に交番的に前記バッファに供給する段階と、前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする。
本発明の実施例に係るEL表示装置の製造方法は、基板上に、ゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL発光セルを含むEL表示パネルを形成する段階と、外部から供給されるデジタルデータに対応される電流を発生する電流発生回路を形成する段階と、基板上の一側部に前記電流発生回路から供給される前記電流を1水平単位にサンプリングして前記電流に対応されるデータ電圧を発生して前記データラインに供給するデータドライバを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示装置の製造方法にあって、前記データドライバを形成する段階は、前記データ電圧を発生するための第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路を形成する段階と、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路から1水平単位に交番的に供給される前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給するアナログバッファを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示装置の製造方法にあって、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路を形成する段階は、電圧供給ラインを形成する段階と、サンプリング制御信号によって駆動されて前記電圧供給ラインから供給される電圧を利用して前記電流に対応される前記データ電圧を貯蔵する貯蔵部を形成する段階と、前記サンプリング制御信号に応答して前記貯蔵部に貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給する供給部を形成する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示装置の製造方法において、前記貯蔵部を形成する段階は、前記電流発生回路の出力ラインと前記電圧供給ラインとの間に接続される第1スイッチを形成する段階と、前記第1スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続される第2スイッチを形成する段階と、前記第2スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続されるサンプリングスイッチを形成する段階と、前記第1スイッチ及び第2スイッチの間のノードに接続された前記サンプリングスイッチの制御端子と前記電圧供給ラインとの間に接続されて前記データ電圧を貯蔵するキャパシタを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
前記EL表示装置の製造方法において、前記供給部を形成する段階は、前記ノードと前記アナログバッファとの間に接続された前記キャパシタに貯蔵された電圧を前記アナログバッファに供給する第3スイッチを形成する段階を含むことを特徴とする。
上述したように、本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置及び駆動方法と、EL表示装置の製造方法は、少なくとも2個のTFTを利用して発光セルを駆動させてEL表示パネルの開口率を増加させる。なお、本発明の本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置及び駆動方法と、EL表示装置の製造方法は、EL表示パネルを電流駆動と電圧駆動を複合して駆動させることで、従来の電流駆動によって隣接した画素セルの間に発生する縞模様現象を取り除くことができる。
[実施例]
以下、本発明の実施例を添付した図4乃至図8を参照して詳細に説明する。
図4を参照すれば、本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置は、ゲート電極ラインGLとデータ電極ラインDLの交差部毎に配列されて2個の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;以下、“TFT”という)を持つ画素(以下、“PE”という)セル122を含むEL表示パネル116と、ゲート電極ラインGLを駆動するためのゲートドライバ118と、外部からのデジタルデータDataに対応する電流idataを発生してデータドライバ120に供給する外部電流発生回路132と、2個のサンプリング回路を利用して外部電流発生回路132から供給される電流idataに対応するデータ電圧Vdを発生してデータ電極ラインDLに供給するためのデータドライバ120と、ゲートドライバ118及びデータドライバ120を制御すると同時に、デジタルデータDataを外部電流発生回路132に供給するタイミングコントローラ128を具備する。
タイミングコントローラ128は、ゲート制御信号GCSを生成してゲート電極ラインGLを駆動させるゲートドライバ118の駆動を制御すると同時に、データ制御信号DCS及びサンプリング制御信号SCSを生成してデータ電極ラインDLを駆動させるデータドライバ120の駆動を制御する。なお、タイミングコントローラ128は外部から供給されるデジタルデータDataを整列して外部電流発生回路132に供給する。
ゲートドライバ118は、タイミングコントローラ128からのゲート制御信号GCS、すなわちスタートパルスとクロック信号に応答してゲート電極ラインGLを順次的にイネーブルさせるためのゲート信号を発生してゲート電極ラインGLに順次的に供給する。
外部電流発生回路132は、タイミングコントローラ128から供給されるデジタルデータDataに対応する電流idataを発生してデータ信号供給ライン162を通じてデータドライバ120に供給する。すなわち、外部電流発生回路132は、タイミングコントローラ128から供給されるデジタルデータDataに対応する電流idataをデータドライバ120にてシンク(Sink)する。
データドライバ120は、タイミングコントローラ128から供給される制御信号に応答してデータ信号供給ライン162を通じて外部電流発生回路132から供給される電流idataに対応するデータ電圧Vdを発生して、データ電極ラインDLを通じてPEセル22に供給する。この場合、データドライバ120は、ゲートドライバ118がゲート電極ラインGLそれぞれを駆動する1水平期間ごとに、1水平ライン分ずつのデータ電圧をデータ電極ラインDLに供給する。
具体的に、データドライバ120は、図5に示すように、データ信号供給ライン162に接続されて、データ信号供給ライン162を通じて供給される電流を1水平(1H)単位に交番的にサンプリングして電流idataに対応されるデータ電圧Vdを発生する第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路170、172を含む多数のサンプリングドライバ1501乃至150nを具備する。
多数のサンプリングドライバ1501乃至150nのそれぞれは、図6に示すように、タイミングコントローラ128からのサンプリング制御信号SCSに応答して1水平単位で交番的に駆動されて、外部電流発生回路132から供給される電流idataに対応するデータ電圧Vdを発生する第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路170、172と、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路170、172それぞれから交番的に供給されるデータ電圧を緩衝してデータラインDLに供給するアナログバッファ180を具備する。
第1サンプリング回路170は、データ信号供給ライン162と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第1スイッチングTFT(SW1)と、第1スイッチングTFT(SW1)と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第2スイッチングTFT(SW2)と、第2スイッチングTFT(SW2)と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第1サンプリングTFT(STFT1)と、第1スイッチングTFT(SW1)及び第2スイッチングTFT(SW2)の間の第1ノードN1と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第1ストレージキャパシタCst1と、第1ノードN1とアナログバッファ180との間に接続されて第1ストレージキャパシタCst1に貯蔵された電圧をアナログバッファ180に供給する第3スイッチングTFT(SW3)とを具備する。ここで、TFTはPタイプ電子金属酸化膜半導体電界效果トランジスタ(MOSFET、Metal−Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)である。
第1スイッチングTFT(SW1)のソース端子はデータ信号供給ライン162に接続されて、そのドレイン端子は第1ノードN1を経由して第2スイッチングTFT(SW2)のソース端子に接続される。第2スイッチングTFT(SW2)のドレイン端子は第1サンプリングTFT(STFT1)のドレイン端子に接続されて、そのゲート端子は第1ストレージキャパシタCst1及び第1ノードN1に接続される。第3スイッチングTFT(SW3)のソース端子は第1ノードN1に接続されて、そのドレイン端子はアナログバッファ180に接続される。このような、第1スイッチングTFT乃至第3スイッチングTFT(SW1、SW2、SW3)は、タイミングコントローラ128から供給されるサンプリング制御信号SCS、すなわち図7に図示されたA1、A2、A3、B1、B2、B3のような制御信号によって駆動される。
第2サンプリング回路172は上述した第1サンプリング回路170と等しい回路構成を持つ。具体的には、第2サンプリング回路172は、データ信号供給ライン162と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第4スイッチングTFT(SW4)と、第4スイッチングTFT(SW4)と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第5スイッチングTFT(SW5)と、第5スイッチングTFT(SW5)と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第2サンプリングTFT(STFT2)と、第4スイッチングTFT(SW4)及び第5スイッチングTFT(SW5)の間の第2ノードN2と電圧供給ラインVDDとの間に接続された第2ストレージキャパシタCst2と、第2ノードN2とアナログバッファ180との間に接続されて第2ストレージキャパシタCst2に貯蔵された電圧をアナログバッファ180に供給する第6スイッチングTFT(SW6)とを具備する。ここで、TFTはPタイプ電子金属酸化膜半導体電界效果トランジスタ(MOSFET)である。
第4スイッチングTFT(SW4)のソース端子はデータ信号供給ライン162に接続されていて、そのドレイン端子は第2ノードN2を経由して第5スイッチングTFT(SW5)のソース端子に接続される。第5スイッチングTFT(SW5)のドレイン端子は第2サンプリングTFT(STFT2)のドレイン端子に接続されていて、そのゲート端子は第2ストレージキャパシタCst2及び第2ノードN2に接続される。第6スイッチングTFT(SW6)のソース端子は第2ノードN2に接続されていて、そのドレイン端子はアナログバッファー180に接続される。このような、第4スイッチングTFT乃至第6スイッチングTFT(SW4、SW5、SW6)は、タイミングコントローラ128から供給されるサンプリング制御信号SCS、すなわち図7に図示されたA1、A2、A3、B1、B2、B3のような制御信号によって駆動される。
アナログバッファ180は、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路170、172それぞれから交番的に供給されるデータ電圧を1:1でデータラインDLに供給すると同時にバッファの役目をする。
図7を参照して図6に図示された多数のサンプリングドライバ1501乃至150nのそれぞれの動作を概略的に説明すれば次のようになる。まず、第2サンプリング回路172の第2ストレージキャパシタCst2にデータ電圧が貯蔵されたと仮定する。したがって、N水平期間の間、多数のサンプリングドライバ1501乃至150nのそれぞれの第1サンプリング回路170は、タイミングコントローラ128からのサンプリング制御信号SCSを利用して第1ストレージキャパシタCst1にデータ電圧を貯蔵する。このようなN水平期間の間、第2サンプリング回路172は、第2ストレージキャパシタCst2に貯蔵されたデータ電圧をアナログバッファ180に供給する。これによって、アナログバッファ180は、第2サンプリング回路172の第2ストレージキャパシタCst2から供給されるデータ電圧を緩衝して自体に接続されたデータラインDLに供給する。
その後、N+1水平期間の間、多数のサンプリングドライバ1501乃至150nのそれぞれの第2サンプリング回路172は、タイミングコントローラ128からのサンプリング制御信号SCSを利用して第2ストレージキャパシタCst2にデータ電圧を貯蔵する。このようなN+1水平期間の間、第1サンプリング回路170は第1ストレージキャパシタCst1に貯蔵されたデータ電圧をアナログバッファ180に供給する。これによって、アナログバッファ180は、第1サンプリング回路170の第1ストレージキャパシタCst1から供給されるデータ電圧を緩衝して自体に接続されたデータラインDLに供給する。
具体的には、N水平期間の間、第1サンプリング回路170の第3スイッチングTFT(SW3)はターンオフ状態を維持する反面、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(SW1、SW2)には所定の周期を有するオン信号(ON)が供給され、また、第2サンプリング回路172の第6スイッチングTFT(SW6)はターンオン状態を維持する反面、第4スイッチングTFT及び第5スイッチングTFT(SW4、SW5)はターンオフ状態を維持する。この時、第2サンプリング回路172の第2ストレージキャパシタCst2にデータ電圧Vdが貯蔵されたと仮定する。
これによって、N水平期間の間には、第1スイッチング及び第2スイッチングTFT(SW1、SW2)のそれぞれにオン信号(ON)が同時に供給されて、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(SW1、SW2)がターンオンされる。第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(SW1、SW2)がターンオンすれば、第1サンプリングTFT(STFT1)は自体のゲート端子に接続された第1ノードN1を通じて流れる電流によってターンオンされる。これによって、第1サンプリングTFT(STFT1)は第2スイッチングTFT及び第1スイッチングTFT(SW2、SW1)を経由してデータ信号供給ライン162に接続される。したがって、電圧供給ラインVDDから供給される電圧は、第1サンプリングTFT(STFT1)、第2スイッチングTFT(SW2)、第1スイッチングTFT(SW1)及びデータ信号供給ライン162を経由して外部電流発生回路132にてシンク(Sink)する。この時、第1ストレージキャパシタCst1には、第1サンプリングTFT(STFT1)のゲート端子及びソース端子間の電圧が貯蔵される。この第1ストレージキャパシタCst1に貯蔵された電圧は外部電流発生回路132で発生する電流に対応する。その後、第1サンプリングTFT(STFT1)の漏洩電流を防止して第1ストレージキャパシタCst1に貯蔵された電圧を安定的に維持させるために、第2スイッチングTFT(SW2)及び第1スイッチングTFT(SW1)は所定の間隔T1を置いて順次にターンオフする。
一方、N水平期間の間、第2サンプリング回路172は、第6スイッチングTFT(SW6)を経由して第2ストレージキャパシタCst2に貯蔵されたデータ電圧Vdをアナログバッファ180に供給する。これによって、N水平期間の間、アナログバッファ180は第2サンプリング回路172の第2ストレージキャパシタCst2から供給されるデータ電圧Vdを緩衝して自体に接続されたデータラインDLに供給する。
その後、N+1水平期間の間、第2サンプリング回路172の第6スイッチングTFT(SW6)はターンオフ状態を維持する反面、第4スイッチングTFT及び第5スイッチングTFT(SW4、SW5)には所定の周期を有するオン信号(ON)が供給され、また、第1サンプリング回路170の第3スイチングTFT(SW3)はターンオン状態を維持する反面、第1スイッチングTFT及び第2スイッチングTFT(SW1、SW2)はターンオフ状態を維持する。
これによって、N+1水平期間の間には、第4スイッチングTFT及び第5スイッチングTFT(SW4、SW5)のそれぞれにオン信号(ON)が同時に供給されて、第4スイッチングTFT及び第5スイッチングTFT(SW4、SW5)がターンオンされる。第4スイッチングTFT及び第5スイッチングTFT(SW4、SW5)がターンオンされると、第2サンプリングTFT(STFT2)は自体のゲート端子に接続された第2ノードN2を通じて流れる電流によってターンオンされる。これによって、第2サンプリングTFT(STFT2)は第5スイッチングTFT及び第4スイッチングTFT(SW5、SW4)を経由してデータ信号供給ライン162に接続される。したがって、電圧供給ラインVDDから供給される電圧は、第2サンプリングTFT(STFT2)、第5スイッチングTFT(SW5)、第4スイッチングTFT(SW4)及びデータ信号供給ライン162を経由して外部電流発生回路132にてシンク(Sink)する。この時、第2ストレージキャパシタCst2には、第2サンプリングTFT(STFT2)のゲート端子及びソース端子間の電圧が貯蔵される。この第2ストレージキャパシタCst2に貯蔵された電圧は外部電流発生回路132にて発生する電流に対応する。その後、第2サンプリングTFT(STFT2)の漏洩電流を防止して、第2ストレージキャパシタCst2に貯蔵された電圧を安定的に維持させるために、第5スイッチングTFT(SW5)及び第4スイッチングTFT(SW4)は所定の間隔T1を置いて順次にターンオフする。
一方、N+1水平期間の間、第1サンプリング回路170は、第3スイッチングTFT(SW3)を経由して、N水平期間の間、第1ストレージキャパシタ(Cst1)に貯蔵されたデータ電圧Vdをアナログバッファ180に供給する。これによって、N+1水平期間の間、アナログバッファ180は、第1サンプリング回路170の第1ストレージキャパシタ(Cst1)から供給されるデータ電圧Vdを緩衝して自体に接続されたデータラインDLに供給する。
PEセル122のそれぞれは、陰極であるゲート電極ラインGLにゲート信号が印加される時に選択されて、陽極であるデータ電極ラインDLに供給される画素信号、すなわち電流信号に相応する光を発生する。PEセル122のそれぞれは、等価的にデータ電極ラインDLとゲート電極ラインGLの間に接続されたダイオードで表現される。このようなPEセル122のそれぞれは、ゲート電極ラインGLにゲート信号がイネーブルになる時に駆動されて、データ電極ラインDL上のデータ信号の大きさに相応する光を発生する。
このために、PEセル122のそれぞれは、図8に示すように、電圧供給ラインVDDと、供給電圧ラインVDDと基底電圧源GNDの間に接続された発光セルOLEDと、データ電極ラインDLとゲート電極ラインGLのそれぞれから供給される駆動信号に沿って発光セルOLEDを駆動させるための発光セル駆動回路130を具備する。
発光セル駆動回路130は、電圧供給ラインVDDと発光セルOLEDとの間に接続された駆動TFT(T1)と、ゲート電極ラインGLとデータ電極ラインDLに接続されて、データドライバ120のアナログバッファ180からデータ電極ラインDLを通じて供給されるデータ電圧Vdを駆動TFT(T1)のゲート端子に供給するためのスイッチングTFT(T2)と、スイッチングTFT(T2)及び駆動TFT(T1)のゲート端子の間のノードと電圧供給ラインVDDとの間に接続されたストレージキャパシタCstとを具備する。ここで、TFTはPタイプ電子金属酸化膜半導体電界效果トランジスター(MOSFET)である。
駆動TFT(T1)のゲート端子はスイッチングTFT(T2)のドレイン端子に接続されていて、そのソース端子は電圧供給ラインVDDに接続されると同時に、そのドレイン端子は発光セルOLEDに接続される。スイッチングTFT(T2)のソース端子はデータ電極ラインDLに接続されていて、そのドレイン端子は駆動TFT(T1)のゲート端子及びストレージキャパシタCstに接続される。
このような、発光セル駆動回路130の駆動を説明すれば次のようになる。ゲート電極ラインGLにゲートオン(ON)信号が供給されれば、スイッチングTFT(T2)がターンオンされる。スイッチングTFT(T2)がターンオンされることで、データドライバ120のアナログバッファ180からデータ電極ラインDLを通じて供給されるデータ電圧Vdは、スイッチングTFT(T2)を経由して駆動TFT(T1)のゲート端子に供給される。これによって、駆動TFT(T1)は自体のゲート端子に供給されるデータ信号によってターンオンされて、電圧供給ラインVDDから供給される自体のソース端子とドレイン端子と間の電流を調節して発光セルOLEDに供給することで、発光セルOLEDをデータ信号に対応する明るさで発光させる。この時、ストレージキャパシタCstは駆動TFT(T1)のゲート端子とソース端子との間の電圧を貯蔵する。
その後、ゲート電極ラインGLにゲートオフ(ON)信号が供給されれば、スイッチングTFT(T2)がターンオフされる。スイチングTFT(T2)がターンオフされることでストレージキャパシタCstは貯蔵された電圧を利用して駆動TFT(T1)を駆動させて発光セルOLEDに電流を供給する。
なお、本発明の実施例に係るPEセル122のそれぞれは、上述した2個のTFTから構成されるだけでなく、2個以上のTFTから構成されることもある。
また、本発明の実施例に係るEL表示装置の製造方法は、既存の方法を利用して上述したEL表示パネル、電流発生回路、データドライバ、データドライバのサンプリングドライバ、ゲートドライバ及びタイミングコントローラを形成する。
このような、本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置及び駆動方法とEL表示装置の製造方法は、データドライバの第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路を利用して外部電流発生回路から供給される電流に対応するデータ電圧を発生させて、発生したデータ電圧で発光セルを駆動させる。したがって、本発明はTFTを構成するポリシリコン膜の特性差によるTFTの不均一によって隣接したPEセルの間に発生する縞模様現象を取り除くことができる。
以上説明した内容を通じて、当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正ができる。したがって、本発明の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されるのではなく、特許請求の範囲により決められなければならない。
一般的なEL表示パネルの有機発光セルを示す断面図である。 一般的なEL表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。 図2に図示された画素セルPEを等価的に示す回路図である。 本発明の実施例に係るEL表示パネルの駆動装置を示すブロック図である。 図4に図示されたEL表示パネル上に内蔵されたデータドライバを示すブロック図である。 図5に図示されたサンプリングドライバを示す回路図である。 図6に図示された薄膜トランジスタを駆動させるための駆動タイミング図である。 図4に図示された画素セルPEを等価的に示す回路図である。
符号の説明
2・・・陰極
4・・・電子注入層
6・・・電子輸送層
8・・・発光層
10・・・正孔輸送層
12・・・正孔注入層
14・・・陽極
16、116・・・EL表示パネル
18、118・・・ゲートドライバ
20、120・・・データドライバ
22、122・・・画素セル
30、130・・・発光セル駆動回路
32、132・・・外部電流発生回路
28、128・・・タイミングコントローラ
1501乃至150n・・・サンプリングドライバ
170、172・・・サンプリング回路
162・・・データ信号供給ライン
180・・・アナログバッファ

Claims (14)

  1. ゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL光セルが形成されたEL表示パネルと、外部から供給されるデジタルデータに対応する電流を発生する電流発生回路と、前記電流発生回路から供給される前記電流を1水平期間単位にサンプリングして前記電流に対応するデータ電圧を発生して前記データラインに供給するデータドライバと、前記データドライバを制御すると同時に、前記デジタルデータを前記電流発生回路に供給して前記データドライバを制御するためのサンプリング制御信号を生成して前記データドライバに供給するタイミングコントローラと、を具備し、
    前記データドライバは、前記データ電圧を発生するための第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路と、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路から前記1水平期間単位に交番的に供給される前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給するアナログバッファと、を具備し、
    前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれは、電圧供給ラインと、前記サンプリング制御信号によって駆動されて前記電圧供給ラインから供給される電圧を利用して前記電流に対応する前記データ電圧を貯蔵する貯蔵部と、前記サンプリング制御信号に応答して前記貯蔵部に貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給する供給部と、を具備することを特徴とするEL表示パネルの駆動装置。
  2. 前記貯蔵部は、前記電流発生回路の出力ラインと前記電圧供給ラインとの間に接続された第1スイッチと、前記第1スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続された第2スイッチと、前記第2スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続されたサンプリングスイッチと、前記第1スイッチ及び第2スイッチの間のノードに接続された前記サンプリングスイッチの制御端子と前記電圧供給ラインとの間に接続されて前記データ電圧を貯蔵するキャパシタと、を具備することを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  3. 前記供給部は、前記ノードと前記アナログバッファとの間に接続されて前記キャパシタに貯蔵された電圧を前記アナログバッファに供給する第3スイッチを具備することを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  4. 前記第1スイッチ及び第2スイッチは、前記サンプリング制御信号に応答して1水平期間に同時にターンオンされた後、前記第2スイッチ及び第1スイッチの順にターンオフされることを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  5. 前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれの第3スイッチは、前記サンプリング制御信号に応答して前記1水平期間単位に交番的に駆動されることを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  6. 前記キャパシタは、前記電圧供給ラインからの電圧が前記サンプリングスイッチ、前記第2スイッチ、前記第1スイッチ及び前記電流変換回路の出力ラインを経由して前記電流発生回路に流れる間、前記サンプリングスイッチの制御端子及び入力端子の間の電圧を貯蔵することを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  7. N(但し、Nは1以上の正の整数)水平期間の間、前記第1サンプリング回路は、前記キャパシタに前記データ電圧を貯蔵して、N+1水平期間の間、前記キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給して、前記N+1水平期間の間、前記第2サンプリング回路は、前記キャパシタに前記データ電圧を貯蔵して、前記N水平期間の間、前記キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記アナログバッファに供給することを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動装置。
  8. ゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL光セルが形成されたEL表示パネルを用意する段階と、外部から供給されるデジタルデータに対応される電流を発生する段階と、前記電流を1水平期間単位にサンプリングして前記電流に対応されるデータ電圧を発生して貯蔵する段階と、前記貯蔵された前記データ電圧を前記データラインに供給する段階と、前記データ電圧を利用して前記光セルを駆動させる段階と、を含むことを特徴とするEL表示パネルの駆動方法。
  9. 前記データ電圧を発生して貯蔵する段階は、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路のそれぞれを利用して前記サンプリング制御信号により電圧供給ラインから供給される電圧を利用して前記電流に対応される前記データ電圧を前記1水平期間単位に交番的に発生する段階と、第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路がそれぞれ備える第1キャパシタ及び第2キャパシタを利用して前記データ電圧を交番的に貯蔵する段階と、を含むことを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動方法。
  10. N(但し、Nは1以上の正の整数)水平期間の間、前記第1サンプリング回路を利用して前記データ電圧を発生して前記第1キャパシタに貯蔵して、N+1水平期間の間、前記第1キャパシタに貯蔵された前記データ電圧をバッファを通じて前記データラインに供給する段階と、 前記N+1水平期間の間、前記第2サンプリング回路を利用して前記データ電圧を発生して前記第2キャパシタに貯蔵して、前記N水平期間の間、前記第2キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記バッファを通じて前記データラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項記載のEL表示パネルの駆動方法。
  11. 前記データ電圧を前記データラインに供給する段階は、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路の第1キャパシタ及び第2キャパシタに貯蔵された前記データ電圧を前記1水平期間単位に交番的に前記バッファに供給する段階と、前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給する段階と、を含むことを特徴とする請求項10記載のEL表示パネルの駆動方法。
  12. 基板上に、ゲートラインとデータラインの交差部に設置されるEL光セルを含むEL表示パネルを形成する段階と、外部から供給されるデジタルデータに対応する電流を発生する電流発生回路を形成する段階と、基板上の一側部に前記電流発生回路から供給される前記電流を1水平期間単位にサンプリングして前記電流に対応するデータ電圧を発生して前記データラインに供給するデータドライバを形成する段階と、を含み、
    前記データドライバを形成する段階は、前記データ電圧を発生するための第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路を形成する段階と、前記第1サンプリング回路及び第2サンプリング回路から1水平期間単位に交番的に供給される前記データ電圧を緩衝して前記データラインに供給するアナログバッファを形成する段階と、を含み、
    前記第1及び第2サンプリング回路を形成する段階は、電圧供給ラインを形成する段階と、サンプリング制御信号により駆動されて前記電圧供給ラインから供給される電圧を利用して前記電流に対応される前記データ電圧を貯蔵する貯蔵部を形成する段階と、前記サンプリング制御信号に応答して前記貯蔵部に貯蔵されたデータ電圧を前記アナログバッファに供給する供給部を形成する段階と、を含むことを特徴とするEL表示装置の製造方法。
  13. 前記貯蔵部を形成する段階は、前記電流発生回路の出力ラインと前記電圧供給ラインとの間に接続される第1スイッチを形成する段階と、前記第1スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続される第2スイッチを形成する段階と、前記第2スイッチと前記電圧供給ラインとの間に接続されるサンプリングスイッチを形成する段階と、前記第1及び第2スイッチの間のノードに接続された前記サンプリングスイッチの制御端子と前記電圧供給ラインとの間に接続されて前記データ電圧を貯蔵するキャパシタを形成する段階と、を含む特徴とする請求項12記載のEL表示装置の製造方法。
  14. 前記供給部を形成する段階は、前記ノードと前記アナログバッファとの間に接続されて前記キャパシタに貯蔵された電圧を前記アナログバッファに供給する第3スイッチを形成する段階を含むことを特徴とする請求項13記載のEL表示装置の製造方法。
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