JP4295247B2

JP4295247B2 - 有機電界発光表示装置及び逆多重化装置

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Description

本発明は、有機電界発光表示装置及び逆多重化装置に関する。特に、サンプル及びホールド回路とプレチャージスイッチとで構成される複数の逆多重化回路が逆多重化部に含まれる有機電界発光表示装置に関する。

有機電界発光表示装置は、有機物の薄膜に陰極と陽極を通じて注入された電子と正孔が再結合（recombination）して励起子（exciton）を形成し、形成された励起子から特定の波長の光が発生する現象を利用した表示装置である。有機電界発光表示装置は、自身が発光素子を用いて構成されるので、ＬＣＤ（liquid crystal display）とは異なり、別途の光源を必要としないという特徴を有する。また、有機電界発光表示装置を構成する有機電界発光素子の輝度は、有機電界発光素子に流れる電流量により制御されるという特徴を有する。

有機電界発光表示装置の駆動方式としては、パッシブマトリクス方式と、アクティブマトリクス方式とがある。これらのうち、パッシブマトリクス方式は、陽極と陰極を直交するように形成し、ラインを選択して駆動する方式である。パッシブマトリクス方式による有機電界発光表示装置は、その構造が単純なので、実現が容易であるのに対して、大画面の実現時に、多くの電流量が消耗され、各発光素子を駆動できる時間が減少するという問題点がある。一方、アクティブマトリクス方式は、能動素子を用いて発光素子に流れる電流量を制御する方式である。能動素子としては、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴという）が主に用いられる。アクティブマトリクス方式は、やや複雑であるが、電流の消耗量が少なく、発光時間が長くなるという長所がある。

以下、図１及び図２を参照して、従来の技術による有機電界発光表示装置を説明する。

図１は、従来の技術によるアクティブマトリクス方式のｎ×ｍ有機電界発光表示装置を示す図である。

図１を参照すれば、有機電界発光表示装置は、有機電界発光表示装置のパネル１１と、走査駆動部１２及びデータ駆動部１３を含む。有機電界発光表示装置のパネル１１は、ｎ×ｍ個の画素１４と、横方向に形成されたｎ個の走査線SCAN[1]，SCAN[2]，・・・，SCAN[n]、及び縦方向に形成されたｍ個のデータ線DATA[1]，DATA[2]，・・・，DATA[m]を含む。走査線SCAN1は、走査信号を画素１４に伝達する。データ線DATAは、データ電圧を画素１４に伝達する。走査駆動部１２は、走査線SCANに走査信号を印加する。データ駆動部１３は、データ線DATAにデータ電圧を印加する。

図２は、図１の有機電界発光表示装置に用いられた画素の回路図である。

図２を参照すれば、有機電界発光表示装置の画素は、有機電界発光素子OLEDと、駆動トランジスタＭＤと、キャパシタＣ及びスイッチングトランジスタＭＳを含む。有機電界発光素子OLEDに駆動トランジスタＭＤが接続され、駆動トランジスタＭＤが、有機電界発光素子OLEDに発光のための電流を供給する。駆動トランジスタＭＤの電流量は、スイッチングトランジスタＭＳを介して印加されるデータ電圧により制御される。キャパシタＣが駆動トランジスタＭＤのソースとゲートとの間に接続されて、データ電圧により印加された電圧を一定期間維持する。

このような構成によれば、スイッチングトランジスタＭＳのゲートに印加される走査信号によりスイッチングトランジスタＭＳがオンとなると、データ線を介してデータ電圧が駆動トランジスタＭＤのゲートに印加される。そして、駆動トランジスタＭＤのゲートに印加されるデータ電圧に対応して、駆動トランジスタＭＤを介して有機電界発光素子OLEDに電流が流されて発光がなされる。

この際、有機電界発光素子に流れる電流は、次の（１）式で示される通りである。

ＩOLED＝ＩD＝（β／２）（ＶGS−ＶTH）^２
＝（β／２）（ＶDD−ＶDATA−｜ＶTH｜）^２・・・（１）
ここで、ＩOLEDは有機電界発光素子OLEDに流れる電流、ＩDは駆動トランジスタのソースからドレイン方向に流れる電流、ＶGSは駆動トランジスタＭＤのゲートとソース間の電圧、ＶTHは駆動トランジスタＭＤの閾値電圧、ＶDDは電源電圧、ＶDATAはデータ電圧、βは利得係数を各々示す。

上述した従来の技術による有機電界発光表示装置は、データ駆動部１３が直接ピクセルのデータ線DATAに接続されている。したがって、データ線DATAの数が増加すれば、データ駆動部１３の複雑度がデータ線DATAの数に比例して増加するようになる。また、データ駆動部１３が有機電界発光表示装置のパネル１１とは別途のチップで実現される場合には、データ線DATAの数が増加すれば、データ駆動部１３のピン数と、データ駆動部１３と有機電界発光表示装置のパネル１１とを接続させる配線の数が増加してしまう。これは、多くの費用と空間を必要とするという問題点がある。

また、電流駆動方式は、画素に入力されるデータによって、電圧記入方式と、電流記入方式とに分けられる。これらのうち、電流記入方式の画素回路は、画素回路に電流を供給する電流源がパネル全体にかけて均一であるとすれば、各画素内の駆動トランジスタが不均一な電圧・電流特性を有する場合でも、均一なディスプレイ特性を得ることができるという長所がある。

しかしながら、画素の入力データ信号が電流である電流記入方式の画素回路において、データ記入時間は、以前画素ラインのデータ電流によりデータ線DATAの寄生キャパシタンスに充電された電圧状態に影響を受ける。これにより、特に低階調でデータ記入速度が低くなる問題点がある。
韓国特許公開第２００２−００１７４３４号韓国特許公開第２００２−０００５４１９号特開２００３−２２８３５３号公報

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、データ駆動部と有機電界発光表示装置のパネルとの間に位置し、サンプル及びホールド方式で動作し、プレチャージ機能を有する逆多重化回路で構成された逆多重化部を含む有機電界発光表示装置及びこれに用いられる逆多重化装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１様態による有機電界発光表示装置は、伝達される第１データ電流に対応する画像を表現し、複数のサブピクセルを含む複数の画素と、前記複数の画素に走査信号を伝達する複数の走査線と、前記複数の画素に前記第１データ電流を伝達する複数の第１データ線と、前記複数の走査線に前記走査信号を出力する走査駆動部と、複数の逆多重化回路を含む逆多重化部と、複数の第２データ線に第２データ電流を出力するデータ駆動部とを備え、前記逆多重化回路は、サンプル信号に応答して、前記第２データ電流をサンプリングし、ホールド信号に応答して、サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する複数のサンプル及びホールド回路と、複数のプレチャージ信号のうちのいずれかに応答して、前記第２データ線に印加される複数のプレチャージ電圧のうちの一つを前記第１データ線に出力するプレチャージスイッチと、を含み、前記サンプル及びホールド回路は、第１トランジスタと、第１端子が前記第１トランジスタのソースに接続され、第２端子が前記第１トランジスタのゲートに接続される蓄積キャパシタと、サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記第１トランジスタのドレインに接続させる第１スイッチと、前記サンプル信号に応答して、前記第１トランジスタのソースを高電圧線に接続させる第２スイッチと、前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記蓄積キャパシタの第２端子に接続させる第３スイッチと、ホールド信号に応答して、前記第１データ線を前記第１トランジスタのソースに接続させる第４スイッチと、前記ホールド信号に応答して、前記第１トランジスタのドレインを低電圧線に接続させる第５スイッチとを含み、更に、前記複数のサンプル及びホールド回路は、第１グループのサンプル及びホールド回路と、第２グループのサンプル及びホールド回路とに分けられ、前記第１グループのサンプル及びホールド回路が順次に第２データ電流をサンプリングする間に、前記第２グループのサンプル及びホールド回路が、以前にサンプリングした第２データ電流に対応する第１データ電流を出力し、前記第２グループのサンプル及びホールド回路が順次に第２データ電流をサンプリングする間に、前記第１グループのサンプル及びホールド回路が以前にサンプリングした第２データ電流に対応する第１データ電流を出力することを特徴とする。

また、本発明の第２様態による逆多重化装置は、複数の逆多重化回路と、前記逆多重化回路にサンプル信号を伝達する複数のサンプル信号線と、前記逆多重化回路にホールド信号を伝達する第１及び第２ホールド信号線と、前記逆多重化回路にプレチャージ信号を伝達する第１及び第２プレチャージ信号線とを備え、前記逆多重化回路は、第２データ電流をサンプリングし、サンプリングされた第２データ電流に対応する第１データ電流を第１データ線に伝達する第１及び第２グループのサンプル及びホールド回路と、前記第１データ電流が伝達される前に、複数のプレチャージ信号線のうちのいずれか１つから供給されるプレチャージ信号に応答して、第２データ線に印加される複数のプレチャージ電圧のうちの一つを前記第１データ線に印加する複数のプレチャージスイッチと、を含み、前記サンプル及びホールド回路は、第１トランジスタと、第１端子が前記第１トランジスタのソースに接続され、第２端子が前記第１トランジスタのゲートに接続される蓄積キャパシタと、前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記第１トランジスタのドレインに接続させる第１スイッチと、前記サンプル信号に応答して、前記第１トランジスタのソースを高電圧線に接続させる第２スイッチと、前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記蓄積キャパシタの第２端子に接続させる第３スイッチと、前記ホールド信号に応答して、前記第１データ線を前記第１トランジスタのソースに接続させる第４スイッチと、前記ホールド信号に応答して、前記第１トランジスタのドレインを低電圧線に接続させる第５スイッチとを含むことを特徴とする。

本発明による有機電界発光表示装置によれば、データ駆動部の複雑度を減少させ、データ記入以前に各データ線に出力データによる複数レベルのプレチャージ電圧を逆多重化して伝達することによって、データ記入時間を減少させることができる。

また、電流記入方式の画素駆動において、電圧プレチャージ方式を採用して、データ電流の大きさを低減することによって、消費電力を減少することができる。

以下、図３〜図９を参照して、本発明の一実施例による有機電界発光表示装置を説明する。以下では、本発明の概念が最適に適用された有機電界発光表示装置を中心に記述するが、本発明の概念がこれに限定されるものではなく、電流記入方式の画素回路を含むあらゆる表示装置に適用することができる。

図３は、本発明の一実施例によるｎ×ｍアクティブマトリクス方式の有機電界発光表示装置の回路図である。

図３を参照すれば、有機電界発光表示装置は、有機電界発光表示装置のパネル２１と、走査駆動部２２と、データ駆動部２３及び逆多重化部２４を含む。

有機電界発光表示装置のパネル２１は、ｎ×ｍ個の画素２５と、横方向に形成されたｎ個の第１走査線SCAN1[1]，SCAN1[2]，・・・，SCAN1[n]と、ｎ個の第２走査線SCAN2[1]，SCAN2[2]，・・・，SCAN2[n]、及び縦方向に形成された３ｍ個の出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]，DoutB[1]，・・・，DoutR[m]，DoutG[m]，DoutB[m]を含む。各画素２５は、所望の色彩を表現できる最小単位であって、３つのサブピクセル２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂ、すなわち赤を発光するサブピクセル２６Ｒと、緑を発光するサブピクセル２６Ｇ及び青を発光するサブピクセル２６Ｂを含む。第１及び第２走査線SCAN1，SCAN2は、第１及び第２走査信号を画素２５に伝達する。赤、緑及び青の各出力データ線DoutR，DoutG，DoutBは、出力データ電流を赤、緑及び青のサブピクセル２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂに伝達する。サブピクセル２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂは、電流記入方式で動作する。具体的に説明すれば、選択期間の間に、出力データ線DoutR，DoutG，DoutBに流れる電流に対応する電圧をキャパシタ（図示せず）に記録しておき、発光期間の間に、前記キャパシタの電圧に対応する電流を有機電界発光素子（図示せず）に供給する方式で動作する。

走査駆動部２２は、第１及び第２走査線SCAN1，SCAN2に第１及び第２走査信号を印加する。

データ駆動部２３は、ｋ個の入力データ線Din[1]，Din[2]，・・・，Din[k]に入力データ電流を伝達する。ここで、ｋは、１.５ｍ（ｍの１．５倍）の定数を意味する。データ駆動部２３は、プレチャージ電圧部（図示せず）を含むことができ、この場合、ｋ個の入力データ線Din[1]，Din[2]，・・・，Din[k]にプレチャージ電圧を伝達する。

逆多重化部２４は、入力データ電流を受けて逆多重化した出力データ電流と、プレチャージ電圧を３ｍ個の出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]，DoutB[1]，・・・，DoutR[m]，DoutG[m]，DoutB[m]に伝達する。逆多重化部２４は、ｋ個のサンプル及びホールド方式の逆多重化回路（図示せず）を有する。各逆多重化回路は、１：２逆多重化回路なので、１つの入力データ線Dinに伝達された入力データ電流が逆多重化され、２つの出力データ線に伝達される。出力データ線に出力データ電流が伝達される前に、プレチャージ電圧が印加される。

図４は、図３の有機電界発光表示装置に用いられたサブピクセルの回路図である。図４を参照すれば、サブピクセルは、有機電界発光素子OLED及びサブピクセル回路を含む。

サブピクセル回路は、駆動トランジスタＭＤと、第１〜第３スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３及びキャパシタＣを含む。駆動トランジスタＭＤ及び第１〜第３スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３は、それぞれ、ゲート、ソース及びドレインを有する。キャパシタＣは、第１端子及び第２端子を有する。

第１スイッチングトランジスタＭＳ１のゲートは、第１走査線SCAN1に接続され、ソースは第１ノードＮ１に接続され、ドレインは出力データ線Doutに接続される。出力データ線Doutは、図３の赤、緑及び青の出力データ線のいずれか１つである。第１スイッチングトランジスタＭＳ１は、第１走査線SCAN1に印加される第１走査信号に応答して、キャパシタＣに電荷を充電する機能を果たす。

第２スイッチングトランジスタＭＳ２のゲートは、第１走査線SCAN1に接続され、ソースは第２ノードＮ２に接続され、ドレインは出力データ線Doutに接続される。第２スイッチングトランジスタＭＳ２は、第１走査線SCAN1に印加される第１走査信号に応答して、出力データ線Doutに流れる出力データ電流ＩDoutを駆動トランジスタＭＤに伝達する機能を果たす。

第３スイッチングトランジスタＭＳ３のゲートは第２走査線SCAN2に接続され、ソースは第２ノードＮ２に接続され、ドレインは有機電界発光素子OLEDに接続される。第３スイッチングトランジスタＭＳ３は、第２走査線SCAN2に印加される第２走査信号に応答して、駆動トランジスタＭＤに流れる電流を有機電界発光素子OLEDに供給する機能を果たす。

キャパシタＣの第１端子には電源電圧ＶDDが印加され、第２端子は第１ノードＮ１に接続される。キャパシタＣは、第１及び第２スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２がオン状態の期間に、駆動トランジスタＭＤに流れる出力データ電流ＩDoutに対応するゲート・ソース間の電圧ＶGSに該当する電荷量を充電し、第１及び第２スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２がオフ状態の期間に、前記電圧を維持する機能を果たす。

駆動トランジスタＭＤのゲートは第１ノードＮ１に接続され、ソースには電源電圧ＶDDが印加され、ドレインは第２ノードＮ２に接続される。駆動トランジスタＭＤは、第３スイッチングトランジスタＭＳ３がオン状態の期間に、キャパシタの第１端子と第２端子との間に生じる電圧に対応する電流を有機電界発光表示素子OLEDに供給する機能を果たす。

図５は、図４のサブピクセル回路を駆動する各SCAN信号のタイミングチャートである。図５には、第１及び第２走査信号scan1，scan2が示されている。

図４及び図５を参照して、サブピクセル回路の動作を説明すれば、第１走査信号scan1がローであり、第２走査信号scan2がハイである選択期間には、第１及び第２スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２がオン状態となり、第３スイッチングトランジスタＭＳ３は、オフ状態となる。この期間に出力データ線Doutに流れる出力データ電流ＩDoutが駆動トランジスタＭＤに伝達される。下記の（２）式により、駆動トランジスタＭＤのゲート及びソース間の電圧ＶGSが決定され、ゲート及びソース間の電圧ＶGSに相当する電荷がキャパシタＣに充電される。

ＩD＝ＩDout＝（β／２）（ＶGS−ＶTH）^２・・・（２）
第１走査信号scan1がハイであり、第２走査信号scan2がローである発光期間には、第３スイッチングトランジスタＭＳ３がオン状態となり、第１及び第２スイッチングトランジスタＭＳ１、ＭＳ２はオフ状態となる。選択期間にキャパシタＣに充電された電荷が発光期間の間に維持されるので、選択期間に定められたキャパシタＣの第１端子と第２端子間の電圧、すなわち駆動トランジスタＭＤのゲート及びソース間の電圧が発光期間の間に維持される。駆動トランジスタＭＤに流れる電流ＩDは、（２）式で示されたように、ソース及びドレイン間の電圧ＶGSにより決定されるので、選択期間に駆動トランジスタに流れる出力データ電流ＩDoutが発光期間にも駆動トランジスタＭＤに流れるようになる。したがって、有機電界発光素子OLEDに流れる電流ＩOLEDは、（３）式で示した通りである。

ＩOLED＝ＩD＝ＩDout ・・・（３）
（３）式で示したように、図４に示されたサブピクセルの有機電界発光素子OLEDに流れる電流ＩOLEDは、出力データ電流ＩDoutと同一であるから、有機電界発光素子OLEDに流れる電流ＩOLEDは、駆動トランジスタＭＤの閾値電圧の影響を受けない。すなわち、上記のサブピクセル回路を使用すれば、駆動トランジスタＭＤの閾値電圧の影響を受けない。

図６は、図３の有機電界発光表示装置に用いられる逆多重化部２４の第１例を示す回路図である。図６の逆多重化部は、ｋ個の逆多重化回路３１を有する。

各逆多重化回路３１は、サンプル及びホールド方式の１：２逆多重化回路である。１：２逆多重化回路であるから、１つの入力データ線Dinに伝達された入力データ電流が逆多重化され、２つの出力データ線に伝達される。２つの出力データ線は、互いに異なる色相を有するサブピクセルグループ、例えば、赤及び緑のサブピクセルグループ、青及び赤のサブピクセルグループ、または緑及び青のサブピクセルグループに接続される。具体的に説明すれば、第１赤の出力データ線DoutR[1]及び第１緑の出力データ線DoutG[1]は、１番目の逆多重化回路３１に接続され、第１青の出力データ線DoutB[1]及び第２赤の出力データ線DoutR[2]は、２番目の逆多重化回路３１に接続され、第２緑の出力データ線DoutG[2]及び第２青の出力データ線DoutB[2]は、３番目の逆多重化回路３１に接続される。また、後述するように、各出力データ線に出力データが印加される前に、プレチャージ電圧が各出力データ線毎に逆多重化されて印加される。

各逆多重化回路３１は、第１〜第４サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１〜Ｓ／Ｈ４と、第１及び第２プレチャージスイッチＳＷ１、ＳＷ２とを有する。各逆多重化回路３１には、第１〜第４サンプル線Ｓ１〜Ｓ４と、第１及び第２ホールド線Ｈ１、Ｈ２と、第１及び第２プレチャージ信号線Ｐ１、Ｐ２が接続される。

ここで、第１サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１は、第１サンプル線Ｓ１に印加される第１サンプル信号に応答して、入力データ線Dinに伝達される電流に対応する電圧をキャパシタ（図示せず）に記録した後、第１ホールド線Ｈ１に印加される第１ホールド信号に応答して、前記キャパシタの電圧に対応する電流を出力データ線Doutに伝達する。

第２サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ２は、第２サンプル線Ｓ２に印加される第２サンプル信号に応答して、入力データ線Dinに伝達される電流に対応する電圧をキャパシタ（図示せず）に記録した後、第１ホールド線Ｈ１に印加される第１ホールド信号に応答して、前記キャパシタの電圧に対応する電流を出力データ線Doutに伝達する。

第３サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ３は、第３サンプル線Ｓ３に印加される第３サンプル信号に応答して、入力データ線Dinに伝達される電流に対応する電圧をキャパシタ（図示せず）に記録した後、第２ホールド線Ｈ２に印加される第２ホールド信号に応答して、前記キャパシタの電圧に対応する電流を出力データ線Doutに伝達する。

第４サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ４は、第４サンプル線Ｓ４に印加される第４サンプル信号に応答して、入力データ線Dinに伝達される電流に対応する電圧をキャパシタ（図示せず）に記録した後、第２ホールド線Ｈ２に印加される第２ホールド信号に応答して、前記キャパシタの電圧に対応する電流を出力データ線Doutに伝達する。

第１プレチャージスイッチＳＷ１は、第１及び第３サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１、Ｓ／Ｈ３の両端に接続され、第１プレチャージ信号線Ｐ１に印加されるプレチャージ信号に応答して、出力データ線Doutに出力データに対応するプレチャージ電圧を伝達する。

第２プレチャージスイッチＳＷ２は、第２及び第４サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ２、Ｓ／Ｈ４の両端に接続され、第２プレチャージ信号線Ｐ２に印加されるプレチャージ信号に応答して、出力データ線Doutに出力データに対応するプレチャージ電圧を伝達する。

一方、入力データ線Dinに印加されるプレチャージ電圧は、以下に述べるように、多様な方式による電圧レベルを有することができる。

第一に、プレチャージ電圧は、プレチャージスイッチに接続された出力データ線Doutに伝達される出力データ電流に対応して、最適のデータ記入速度を有する電圧レベルに設定することができる。具体的に説明すれば、所定の階調レベルの出力データ電流が第１赤の出力データ線DoutR[1]に伝達される前に、赤の階調レベルに対応して、最適のデータ記入速度を有する電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を、第１赤の出力データ線DoutR[1]に印加する。また、所定の階調レベルの出力データ電流が第１緑の出力データ線DoutG[1]に伝達される前に、緑の階調レベルに対応して、最適のデータ記入速度を有する電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を、第１緑の出力データ線DoutG[1]に印加する。

第二に、プレチャージ電圧は、プレチャージスイッチに接続された出力データ線Doutに伝達される出力データ電流の階調レベルが０（ブラック）である場合と、その以外である場合とに区分して設定することができる。

具体的に説明すれば、階調レベルが０（ブラック）に該当する出力データ電流、又は階調レベルが０（ブラック）に近い出力データ電流を出力データ線に伝達する前には、階調レベル０に対応する高電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を出力データ線に印加する。

そして、前記階調レベル（０または０に近い階調レベル）以外の階調レベルに該当する出力データ電流を出力データ線に伝達する前には、所定の電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を出力データ線に印加する。前記所定の電圧レベルは、出力データ線Doutに伝達される全ての出力データ電流が所定のデータ記入時間を満足する電圧レベルとすることができる。また、前記所定の電圧レベルは、出力データ線Doutに伝達される全ての出力データ電流のうち、階調レベルが０（ブラック）に該当する出力データ電流、又は階調レベルが０（ブラック）に近い出力データ電流以外の出力データ電流が、所定のデータ記入時間を満足する電圧レベルとすることもできる。

このような構成によって、図６に示された逆多重化部は、出力データ線Doutにデータ電流を伝達する前に、プレチャージ電圧を伝達することができるので、出力データ線Doutに接続された寄生キャパシタを充放電するために所要される時間を減少させることができる。したがって、出力データ線Doutに接続された画素にデータ記入を行うために所要される時間を減少させることができる。

図７は、図３の有機電界発光表示装置に用いられた逆多重化部２４の第２例を示す回路図である。図７の逆多重化部は、ｋ個の逆多重化回路３１を有する。

各逆多重化回路３１は、サンプル及びホールド方式の１：２逆多重化回路である。１：２逆多重化回路であるから、１つの入力データ線Dinに伝達された入力データ電流が逆多重化され、２つの出力データ線に伝達される。図７に示された逆多重化部は、図６に示された逆多重化部とは異なり、２つの出力データ線は、同じ色相を有するサブピクセルグループ、例えば、赤のサブピクセルグループDoutR[1]，DoutR[2]と、緑のサブピクセルグループDoutG[1]，DoutG[2]、及び青のサブピクセルグループDoutB[1]，DoutB[2]に接続される。具体的に説明すれば、第１赤の出力データ線DoutR[1]及び第２赤の出力データ線DoutR[2]は、１番目の逆多重化回路３１に接続され、第１緑の出力データ線DoutG[1]及び第２緑の出力データ線DoutG[2]は、２番目の逆多重化回路３１に接続され、第１青の出力データ線DoutB[1]及び第２青の出力データ線DoutB[2]は、３番目の逆多重化回路３１に接続される。

図８は、図６の逆多重化回路３１の各入出力信号のタイミングチャートである。図８には、入力データdin[1]、第１〜第４サンプル信号ｓ１〜ｓ４と、第１及び第２ホールド信号ｈ１、ｈ２と、第１及び第２プレチャージ信号ｐ１、ｐ２と、赤及び緑の出力データdoutR[1]，doutG[1]が示されている。図８に示したタイミングチャートは、図６に示したサンプル及びホールド回路がローであるサンプル信号に応答して、入力データ線に伝達される電流値をサンプリングし、ハイであるホールド信号に応答して、サンプリングされた電流値に対応する電流を出力データ線に伝達する方式で動作することを想定して作成されている。

図６及び図８を参照して、逆多重化部の動作を説明すれば、第１サンプル信号ｓ１がローである期間に、入力データdin[1]の電流値R[1]aをサンプリングして、第１サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１に蓄積し、第２サンプル信号ｓ２がローである期間に、入力データdin[1]の電流値G[1]aをサンプリングして、第２サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ２に蓄積する。この期間に、第１及び第２プレチャージ信号ｐ１、ｐ２がハイであるから、第１及び第２プレチャージスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、オフ状態となる。

次に、第１プレチャージ信号ｐ１がローである期間に、第１プレチャージスイッチＳＷ１はオン状態となり、入力データdin[1]の電流値R[1]aに対応するプレチャージ電圧Ｖp1を出力データ線DoutR[1]に印加する。また、第２プレチャージ信号ｐ２がローである期間に、第２プレチャージスイッチＳＷ２はオン状態となり、入力データdin[1]の電流値G[1]aに対応するプレチャージ電圧Ｖp2を出力データ線DoutG[1]に印加する。この際、赤及び緑の出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]には、互いに異なるプレチャージ電圧Ｖp1，Ｖp2が印加される。

次に、第３サンプル信号ｓ３がローである期間に、入力データdin[1]の電流値R[1]bをサンプリングして、第３サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ３に蓄積し、第４サンプル信号ｓ４がローである期間に、入力データdin[1]の電流値G[1]bをサンプリングして、第４サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ４に蓄積する。この期間に、第１ホールド信号ｈ１は、ハイであるから、第１ホールド信号ｈ１が入力される第１及び第２サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１、Ｓ／Ｈ２は、サンプリングされた電流値R[1]a，G[1]aに相当する電流を出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]に供給する。この期間に、第１及び第２プレチャージ信号ｐ１、ｐ２は、ハイであるから、第１及び第２プレチャージスイッチＳＷ１、ＳＷ２はオフ状態となる。

次に、第１プレチャージ信号ｐ１がローである期間に、第１プレチャージスイッチＳＷ１はオン状態となり、入力データdin[1]の電流値R[1]bに対応するプレチャージ電圧Ｖp3を出力データ線DoutR[1]に印加する。第２プレチャージ信号ｐ２がローである期間に、第２プレチャージスイッチＳＷ２はオン状態となり、入力データdin[1]の電流値G[1]bに対応するプレチャージ電圧Ｖp4を出力データ線DoutG[1]に印加する。この際、赤及び緑の出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]には、互いに異なるプレチャージ電圧Ｖp3，Ｖp4が印加される。

次に、第１サンプル信号ｓ１がローである期間に、入力データdin[1]の電流値R[1]cをサンプリングして、第１サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ１に蓄積し、第２サンプル信号ｓ２がローである期間に、入力データdin[1]の電流値G[1]cをサンプリングして、第２サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ２に蓄積する。この期間に、第２ホールド信号ｈ２はハイであるから、第２ホールド信号ｈ２が入力される第３，第４サンプル及びホールド回路Ｓ／Ｈ３、Ｓ／Ｈ４は、各々サンプリングされた電流値R[1]b，G[1]bに相当する電流を出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]に供給する。

このような方式で動作して、サンプル及びホールド方式の逆多重化回路は、入力データ線Din[1]に入力される入力データ電流を逆多重化して、出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]に伝達する前に、入力データ線Din[1]に入力されるプレチャージ電圧を、各出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]毎に逆多重化して、各出力データ線DoutR[1]，DoutG[1]に伝達する。この際、各プレチャージ電圧は、出力データ電流に対応する値を有する。

一方、図７に示された逆多重化部は、図８に示すような信号を印加することにより、入力データ電流din[1]によって互いに異なる値のプレチャージ電圧値を逆多重化して、第１及び第２赤の出力データ線DoutR[1]，DoutR[2]に各々印加し、入力データ電流din[2]によって互いに異なる値のプレチャージ電圧を逆多重化して、第１及び第２緑の出力データ線DoutG[1]，DoutG[2]に各々印加し、入力データ電流din[3]によって互いに異なる値のプレチャージ電圧値を逆多重化して、第１及び第２青の出力データ線DoutB[1]，DoutB[2]に各々印加することができる。

この際、入力データ線Dinに印加されるプレチャージ電圧は、以下に述べるように、多様な方式による電圧レベルを有することができる。第一に、プレチャージ電圧は、プレチャージスイッチに接続された出力データ線Doutに伝達される出力データ電流に対応して、最適のデータ記入速度を有する電圧レベルに設定することができる。

第二に、プレチャージ電圧は、プレチャージスイッチに接続された出力データ線Doutに伝達される出力データ電流の階調レベルが０（ブラック）である場合と、その以外である場合とに分けて設定されることができる。具体的に説明すれば、階調レベルが０（ブラック）に該当する出力データ電流、又は階調レベルが０（ブラック）に近い出力データ電流を出力データ線に伝達する前には、階調レベル０に対応する高電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を出力データ線に印加する。

そして、前記階調レベル（０または０に近い階調レベル）以外の階調レベルに相当する出力データ電流を出力データ線に伝達する前には、所定の電圧レベルに設定されるプレチャージ電圧を出力データ線に印加する。前記所定の電圧レベルは、出力データ線Doutに伝達される全ての出力データ電流が所定のデータ記入時間を満足する電圧レベルであってもよい。また、前記所定の電圧レベルは、出力データ線Doutに伝達される全ての出力データ電流のうち、階調レベルが０（ブラック）に該当する出力データ電流、又は階調レベルが０（ブラック）に近い出力データ電流以外の出力データ電流が所定のデータ記入時間を満足する電圧レベルとしても良い。

図９は、本発明の実施例に用いられたサンプル及びホールド回路を示す図である。

図９を参照すれば、サンプル及びホールド回路は、第１〜第５スイッチＳＷ１、ＳＷ２、・・・、ＳＷ５と、第１トランジスタＭ１及び蓄積キャパシタＣholdを含む。

第１スイッチＳＷ１は、サンプル信号ｓに応答して、入力データ線Dinを第１トランジスタＭ１のドレインに接続させる。第２スイッチＳＷ２は、サンプル信号ｓに応答して、第１トランジスタＭ１のソースを高電圧ＶDD線に接続させる。第３スイッチＳＷ３は、サンプル信号ｓに応答して、入力データ線Dinを蓄積キャパシタＣholdの第２端子に接続させる。第４スイッチＳＷ４は、ホールド信号ｈに応答して、出力データ線Doutを第１トランジスタＭ１のソースに接続させる。第５スイッチＳＷ５は、ホールド信号ｈに応答して、第１トランジスタＭ１のドレインを低電圧ＶSS線に接続させる。蓄積キャパシタＣholdの第１端子は、駆動トランジスタＭ１のソースに接続され、第２端子は駆動トランジスタＭ１のゲートに接続される。

第１〜第３スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３がオン状態となるように、サンプル信号ｓが与えられ、第４及び第５スイッチＳＷ４、ＳＷ５がオフ状態となるように、ホールド信号ｈが与えられるサンプル期間には、高電圧ＶDD線から第１トランジスタＭ１を経由して入力データ線Dinへ電流経路が形成され、入力データ線Dinの入力データ電流ＩDinが第１トランジスタＭ１に伝達される。このとき、第１トランジスタＭ１に流れる電流に対応する電圧が蓄積キャパシタＣholdに蓄積される。

その後、第１〜第３スイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３がオフ状態となるように、サンプル信号ｓが与えられ、第４及び第５スイッチＳＷ４、ＳＷ５がオン状態となるように、ホールド信号ｈが与えられるホールド期間には、出力データ線Doutから第１トランジスタＭ１を経由して低電圧Ｖss線へ電流経路が形成され、蓄積キャパシタＣholdに蓄積された電圧に対応する電流、すなわち入力データ電流ＩDinと同じ電流が出力データ線Doutに伝達される。

このように、サンプル及びホールド回路は、サンプル信号ｓに応答して、入力データ電流ＩDinに対応する電圧を蓄積キャパシタＣholdに蓄積し、ホールド信号ｈに応答して、蓄積キャパシタＣholdに蓄積された電圧に対応する電流を出力データ線Doutに伝達する。データ駆動部の出力端は、電流シンク方式、すなわちデータ駆動部の出力端を通じて外部からデータ駆動部の内部に電流が流入する方式が好ましい。なぜなら、電流シンク方式の出力端を有するデータ駆動部は、出力電流の偏差を減らすことができ、電源装置の電圧レベルを下げることができ、低電圧の素子を使用することによって、チップの面積を減らすことができ、データ駆動部用チップの価格を安価にすることができるからである。したがって、図９のサンプル及びホールド回路は、電流シンク方式の出力端を有するデータ駆動部に適合した電流ソース方式の入力端を有する。すなわち、サンプル及びホールド回路の入力端を通じて電流が外部に流れる。

一方、上述した実施例では、サンプル及びホールド方式の１：２逆多重化回路を有する逆多重化部を中心に説明したが、逆多重化部の構成は、それに限定されるものではなく、１：３逆多重化回路、１：４逆多重化回路などの構成が可能である。

また、出力データ線が接続されるサブピクセルの個数は、赤のサブピクセルと、緑のサブピクセル及び青のサブピクセルを含む画素を使用したが、赤のサブピクセルと、緑のサブピクセルと、青のサブピクセル及び白色のサブピクセルを含む画素をも使用することができる。

以上、添付の図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、前記説明は単に本発明を説明するための目的であり、意味限定や請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するためのものではない。したがって、前記説明によって当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で各種の変更および修正が可能であることはいうまでもない。したがって、本発明の技術的保護範囲は明細書の詳細な説明に記載の内容に限定されず、特許請求の範囲によって決められるべきである。

データの書き込み速度を速くする上で、極めて有用である。

従来の技術によるアクティブマトリクス方式のｎ×ｍ有機電界発光表示装置を示す図である。図１の有機電界発光表示装置に用いられる画素の回路図である。本発明の一実施例によるｎ×ｍアクティブマトリクス方式の有機電界発光表示装置の回路図である。図３の有機電界発光表示装置に用いられた画素の回路図である。図４の画素回路を駆動するためのタイミングチャートである。図３の有機電界発光表示装置に用いられた逆多重化部の第１例を示す回路図である。図３の有機電界発光表示装置に用いられた逆多重化部の第２例を示す回路図である。図６の逆多重化部の各入出力信号のタイミングチャートである。本発明による逆多重化部に用いられたサンプル及びホールド回路を示す図である。

符号の説明

２１有機電界発光表示装置のパネル
２２走査駆動部
２３データ駆動部
２４逆多重化部
２５画素
２６Ｒ赤のサブピクセル
２６Ｇ緑のサブピクセル
２６Ｂ青のサブピクセル

Claims

伝達される第１データ電流に対応する画像を表現し、複数のサブピクセルを含む複数の画素と、
前記複数の画素に走査信号を伝達する複数の走査線と、
前記複数の画素に前記第１データ電流を伝達する複数の第１データ線と、
前記複数の走査線に前記走査信号を出力する走査駆動部と、
複数の逆多重化回路を含む逆多重化部と、
複数の第２データ線に第２データ電流を出力するデータ駆動部とを備え、
前記逆多重化回路は、
サンプル信号に応答して、前記第２データ電流をサンプリングし、ホールド信号に応答して、サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する複数のサンプル及びホールド回路と、
複数のプレチャージ信号のうちのいずれかに応答して、前記第２データ線に印加される複数のプレチャージ電圧のうちの一つを前記第１データ線に出力するプレチャージスイッチと、を含み、
前記サンプル及びホールド回路は、
第１トランジスタと、
第１端子が前記第１トランジスタのソースに接続され、第２端子が前記第１トランジスタのゲートに接続される蓄積キャパシタと、
サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記第１トランジスタのドレインに接続させる第１スイッチと、
前記サンプル信号に応答して、前記第１トランジスタのソースを高電圧線に接続させる第２スイッチと、
前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記蓄積キャパシタの第２端子に接続させる第３スイッチと、
ホールド信号に応答して、前記第１データ線を前記第１トランジスタのソースに接続させる第４スイッチと、
前記ホールド信号に応答して、前記第１トランジスタのドレインを低電圧線に接続させる第５スイッチとを含み、
更に、
前記複数のサンプル及びホールド回路は、
第１グループのサンプル及びホールド回路と、第２グループのサンプル及びホールド回路とに分けられ、
前記第１グループのサンプル及びホールド回路が順次に第２データ電流をサンプリングする間に、前記第２グループのサンプル及びホールド回路が、以前にサンプリングした第２データ電流に対応する第１データ電流を出力し、
前記第２グループのサンプル及びホールド回路が順次に第２データ電流をサンプリングする間に、前記第１グループのサンプル及びホールド回路が以前にサンプリングした第２データ電流に対応する第１データ電流を出力することを特徴とする有機電界発光表示装置。
前記サンプル信号及びホールド信号は周期的な信号であり、１周期は、サンプル期間及びホールド期間を含み、
前記第１〜第３スイッチが、サンプル期間にはオン状態となり、ホールド期間にはオフ状態となるように、前記サンプル信号が設定され、
前記第４及び第５スイッチが、ホールド期間にはオン状態となり、サンプル期間にはオフ状態となるように、前記ホールド信号が設定されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
前記各プレチャージスイッチは、これに接続された前記第１データ線に前記第１データ電流が伝達される前に、前記第１データ電流に対応するプレチャージ電圧を前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
前記各プレチャージスイッチは、これに接続された前記第１データ線に前記第１データ電流が伝達される前に、電圧レベルの異なる複数のプレチャージ電圧のうちのいずれか１つを選択して、前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
前記第１データ電流の階調レベルが０以外である場合には、各階調に対応して設定された前記プレチャージ電圧を選択して前記第１データ線に伝達し、前記第１データ電流の階調レベルが０である場合には、前記複数のプレチャージ電圧のうち、最も電圧レベルの高いプレチャージ電圧を選択して、前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光表示装置。
前記逆多重化回路に含まれた前記複数のサンプル及びホールド回路がサンプリングする期間及び前記サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する期間には、前記逆多重化部のプレチャージスイッチはオフとなり、
前記サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する期間以前には、前記逆多重化部の前記各プレチャージスイッチは、各プレチャージ信号に応答してオンとなることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
前記逆多重化回路に接続される前記複数の第１データ線は、互いに異なる色相を発光する前記サブピクセルに接続されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
前記逆多重化回路に接続される前記複数の第１データ線は、同じ色相を発光する前記サブピクセルに接続されることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
複数の逆多重化回路と、
前記逆多重化回路にサンプル信号を伝達する複数のサンプル信号線と、
前記逆多重化回路にホールド信号を伝達する第１及び第２ホールド信号線と、
前記逆多重化回路にプレチャージ信号を伝達する第１及び第２プレチャージ信号線とを備え、
前記逆多重化回路は、
第２データ電流をサンプリングし、サンプリングされた第２データ電流に対応する第１データ電流を第１データ線に伝達する第１及び第２グループのサンプル及びホールド回路と、
前記第１データ電流が伝達される前に、複数のプレチャージ信号線のうちのいずれか１つから供給されるプレチャージ信号に応答して、第２データ線に印加される複数のプレチャージ電圧のうちの一つを前記第１データ線に印加する複数のプレチャージスイッチと、を含み、
前記サンプル及びホールド回路は、
第１トランジスタと、
第１端子が前記第１トランジスタのソースに接続され、第２端子が前記第１トランジスタのゲートに接続される蓄積キャパシタと、
前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記第１トランジスタのドレインに接続させる第１スイッチと、
前記サンプル信号に応答して、前記第１トランジスタのソースを高電圧線に接続させる第２スイッチと、
前記サンプル信号に応答して、前記第２データ線を前記蓄積キャパシタの第２端子に接続させる第３スイッチと、
前記ホールド信号に応答して、前記第１データ線を前記第１トランジスタのソースに接続させる第４スイッチと、
前記ホールド信号に応答して、前記第１トランジスタのドレインを低電圧線に接続させる第５スイッチとを含むことを特徴とする逆多重化装置。
前記サンプル信号及びホールド信号は周期的な信号であり、１周期は、サンプル期間及びホールド期間を含み、
前記第１〜第３スイッチが、サンプル期間にはオン状態となり、ホールド期間にはオフ状態となるように、前記サンプル信号が設定され、
前記第４及び第５スイッチが、ホールド期間にはオン状態となり、サンプル期間にはオフ状態となるように、前記ホールド信号が設定されることを特徴とする請求項９に記載の逆多重化装置。
前記複数のプレチャージスイッチは、第１プレチャージスイッチ及び第２プレチャージスイッチを含み、
前記第１プレチャージスイッチは、前記第１プレチャージ信号に応答して、プレチャージ電圧を前記第１データ線に印加し、前記第２プレチャージスイッチは、前記第２プレチャージ信号に応答して、プレチャージ電圧を前記第１データ線に印加することを特徴とする請求項９に記載の逆多重化装置。
前記逆多重化回路に含まれた前記複数のサンプル及びホールド回路がサンプリングする期間及び前記サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する期間には、前記プレチャージスイッチはオフとなり、
前記サンプリングされた第２データ電流に対応する電流を前記第１データ線に伝達する期間以前には、前記第１プレチャージスイッチは、第１プレチャージ信号に応答してオンとなり、前記第２プレチャージスイッチは、第２プレチャージ信号に応答してオンとなることを特徴とする請求項１１に記載の逆多重化装置。
前記各プレチャージスイッチは、これに接続された前記第１データ線に前記第１データ電流が伝達される前に、前記第１データ電流に対応するプレチャージ電圧を前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項９に記載の逆多重化装置。
前記各プレチャージスイッチは、これに接続された前記第１データ線に前記第１データ電流が伝達される前に、電圧レベルの異なる複数のプレチャージ電圧のうちのいずれか１つを選択して、前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項９に記載の逆多重化装置。
前記第１データ電流の階調レベルが０以外である場合には、各階調に対応して設定された前記プレチャージ電圧を選択して前記第１データ線に伝達し、前記第１データ電流の階調レベルが０である場合には、前記複数のプレチャージ電圧のうち、最も電圧レベルの高いプレチャージ電圧を選択して前記第１データ線に伝達することを特徴とする請求項１４に記載の逆多重化装置。