JP4554899B2 - 電界発光パネルとこれを有する電界発光装置 - Google Patents

電界発光パネルとこれを有する電界発光装置 Download PDF

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Description

本発明は電界発光パネルとこれを有する電界発光装置に関するものであり、クロストークを減少させるための電界発光パネルとこれを有する電界発光装置に関するものである。
最近、使用されるディスプレー装置としては最も広く使用しているものとして、ブラウン管（ＣＲＴ）があり、コンピュータ用としては液晶表示装置（以下、ＬＣＤと称する）の比率が段々増加している。しかし、ブラウン管の場合は非常に重くて体積が大きく、ＬＣＤの場合は明るくない、側方からの視認性が悪い、効率が低いなどの短所を有しているので、使用者を完全に満足させない。
これにより、安くて、効率が高く、薄く、軽いディスプレー装置を開発するために努力しており、そのような次世代ディスプレー素子として注目されているものうちの一つがＯｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ（ＯＬＥＤ）である。
このようなＯＬＥＤは特定有機物または高分子のＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ（ＥＬ；電気を加えた時に光を放出する現象）を利用することで、バックライトを必要とせずに、ＬＣＤに比べて薄型化が可能であり、さらに安くて容易に製作することができ、広い視野角と明るい光を出す長所を有しているので、これに関する研究が全世界的に進行されている。
図１は一般のＯＬＥＤに適用される画素の等価回路を説明するための図面である。
図１に示すように、一般の有機ＥＬ駆動素子はスイッチングトランジスター（ＱＳ）、ストレージキャパシタ（ＣｓＴ）、駆動トランジスター（ＱＤ）及び有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）により構成され、電圧印加ライン（ＶＤＤ）はデータラインを形成する時、データラインと平行である方向、即ち、図１上下方向に形成され、各電圧印加ラインにはゲートライン数に対応する画素が連結される。
駆動時、有機ＥＬディスプレー装置はＣＲＴのようなディスプレー装置に比べて輝度が相対的に低いために、一つの横走査ラインを選択する時のみ、発光される手動駆動方式を利用せずに、発光デューティを大幅に増やしたアクティブ駆動方式を使用する。このようなアクティブ駆動方式を採用する有機ＥＬディスプレー装置をＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ）と称する。ここで、発光セルの活性層は注入された電流密度に比例して光を発散する。
このような有機電界発光パネル（以下、ＯＬＥＤパネルと称する）では、電圧印加ライン（ＶＤＤ）方向にクロストークが発生する。
図２は一般の有機電界発光パネルで発生するクロストーク現象を説明するための図面である。
図２に示すように、ホワイトを表示しないコラムＡの場合、ＶＤＤ電圧降下が小さい。一方、ホワイトを表示しなければならないコラムＢの場合、ＶＤＤ電圧降下が多くなり、コラムＢのＶＤＤラインから電流を供給を受けるコラムＢの画素は意図した階調より暗い階調の光を出す。
このことから、ホワイトブロックの上下は周囲より暗い階調を表示することになり、クロストークが発生する。また、ホワイト面積が増加することにより、ＶＤＤ電圧降下が激しくなり、ホワイトブロックの上下部分がさらに暗くなってクロストークが激しくなる。
このように、暗い背景でホワイトブロックが存在する場合には、ホワイトブロックの上下に周囲より暗く見え、ホワイトブロックの長さが長くなると、上下は周囲よりさらに暗く見えるクロストークが発生する問題点がある。
また、発光面積が増加するほど輝度は減少し、発光面積が小さくなると、輝度は逆に増加し、垂直方向の輝度変化が水平方向の輝度変化より大きく示される問題点がある。
本発明の目的は、垂直または水平方向の電圧降下を減少させてクロストークを防止するための電界発光パネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、電界発光パネルを有する電界発光表示装置を提供することにある。
上述した目的を達成するための本発明による電界発光パネルは、データ信号を伝達するデータラインと、走査信号を伝達する走査ラインと、一端を通じて印加される電源を伝達する電圧印加ラインと、第1端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号に沿って第３端を通じてデータ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、一端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、第１端が前記電界発光素子の他端に連結され、第２端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第１端から第２端に、または第２端から第１端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子を含む電界発光パネルで、前記電圧印加ラインは、
(△Vmax/n)<A(△Vdata/GS)/n [Volt]
（ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数であり、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数、ｎは一つの前記電圧印加ラインに連結されている画素数）の条件を満足することを特徴とする。
上述した目的を達成するための本発明による電界発光パネルは、データ信号を伝達するデータラインと、走査信号を伝達する走査ラインと、一端を通じて印加される電源を伝達する電圧印加ラインと、第1端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号に沿って第３端を通じてデータ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、一端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、第１端が前記電界発光素子の他端に連結され、第２端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第１端から第２端に、または第２端から第１端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子を含み、前記電圧印加ラインは、
(Lv/P(white))<((A(△Vdata/GS)/n)-0.00001)/2300
（ここで、Ｌｖは前記電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の前記電圧印加ラインの抵抗値であり、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示する一つの画素で発光する前記電界発光素子の抵抗、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数、ｎは一つの前記電圧印加ラインに連結されている画素数）の条件を満足することを特徴とする。
上述した目的を達成するための本発明による電界発光表示装置は、外部から画像信号とこれの制御信号の提供を受けて第１及び第２タイミング信号を出力し、電源制御信号を出力するタイミング制御部と、 前記画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を出力するコラム駆動部と、前記第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を出力するロー駆動部と、前記電源制御信号の提供を受けて電源を出力する電源供給部と、前記データ信号を伝達するデータラインと、前記走査信号を伝達する走査ラインと、一端を通じて前記電源供給部から印加される電源を伝達する電圧印加ラインと、第１端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号により第３端を通じて前記データ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、一端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、第１端が前記電界発光素子の他端に連結され、第２端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第１端から第２端に、または前記第２端から第１端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子からなる電界発光パネルとを含み、前記電圧印加ラインは、
△Vmax/n<A(△Vdata/GS)/n [Volt]
（ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数であり、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数、ｎは一つの前記電圧印加ラインに連結されている画素数）の条件を満足することを特徴とする。
上述した目的を達成するための本発明による電界発光表示装置は、外部から画像信号とこれの制御信号の提供を受けて第１及び第２タイミング信号を出力し、電源制御信号を出力するタイミング制御部と、 前記画像信号と第１タイミング信号の提供を受けてデータ信号を出力するコラム駆動部と、前記第２タイミング信号の提供を受けて走査信号を出力するロー駆動部と、前記電源制御信号の提供を受けて電源を出力する電源供給部と、前記データ信号を伝達するデータラインと、前記走査信号を伝達する走査ラインと、一端を通じて前記電源供給部から印加される電源を伝達する電圧印加ラインと、第１端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号により第３端を通じて前記データ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、一端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、第１端が前記電界発光素子の他端に連結され、第２端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第１端から第２端に、または前記第２端から第１端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子からなる電界発光パネルとを含み、前記電圧印加ラインは、
(Lv/P(white))<((A(△Vdata/GS)/n)-0.00001)/2300
（ここで、Ｌｖは前記電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の前記電圧印加ラインの抵抗値であり、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示する一つの画素で発光する前記電界発光素子の抵抗、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数、ｎは一つの前記電圧印加ラインに連結されている画素数）の条件を満足することを特徴とする。
このような電界発光パネルとこれを有する電界発光表示装置によると、垂直または水平方向の電圧降下を減少させるために、電圧印加ラインの抵抗を最少化することにより、クロストークの発生を防止することができる。また、電圧印加ラインの両側縦端で同時に電源を供給してバイアス電圧を均一に供給することにより、クロストークの発生を防止することができる。
本発明によると、垂直または水平方向に配列された電圧印加ライン（ＶＤＤ）の抵抗を最少化することにより、垂直または水平方向の電圧降下を最少化し、これにより垂直または水平方向に発生するクロストークを減少させることができる。
また、電圧印加ラインの両側でＶＤＤ電圧を供給することにより、電圧印加ラインのうちの任意の地点で感じるＶＤＤ電圧を均一にして、垂直または水平方向の電圧降下を最少化し、これによりクロストークを減少させることができる。
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施形態をより詳細に説明する。
図３は本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置を説明するための図面である。
図３に示すように、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置はタイミング制御部１００、コラム駆動部２００、ロー駆動部３００、電源供給部４００及び有機電界発光パネル（以下、ＯＬＥＤパネルと称する）５００とを含む。
タイミング制御部１００は外部のグラフィックコントローラ（図示せず）などから画像信号とこれの制御信号の提供を受けて、第１及び第２タイミング信号１１０、１２０を生成し、生成された第１タイミング信号１１０を画像信号と共にコラム駆動部２００に出力し、生成された第２タイミング信号１２０をロー駆動部３００に出力し、電源制御信号１３０を電源供給部４００に出力する。
コラム駆動部２００はタイミング制御部１００から画像信号と第１タイミング信号１１０の提供を受けてデータ信号（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、．．．，Ｄｍ−１、Ｄｍ）をＯＬＥＤパネル５００に出力する。
ロー駆動部３００はタイミング制御部１００から第２タイミング信号１２０の提供を受けて走査信号（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、．．．，Ｇｎ−１、Ｇｎ）をＯＬＥＤパネル５００に出力する。
電源供給部４００は電源制御信号１３０の提供を受けてＯＬＥＤパネル５００に備えられる複数の電圧印加ライン（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、．．．，Ｐｍ−１、Ｐｍ）の一端に各々出力する。
ＯＬＥＤパネル５００は第１ステーション５１０、第２ステーション５２０、第１ステーション５１０と第２ステーション５２０の連結のためのブリッジライン５３０を備える。また、ＯＬＥＤパネル５００は前述した図１で説明したように、データ信号を伝達するｍ個のデータライン、電源電圧を伝達するｍ個の電圧印加ライン、走査信号を伝達するｎ個のスキャンライン、スイッチングトランジスター（ＱＳ）、駆動トランジスター（ＱＤ）、電界発光素子（ＯＬＥＤ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を備え、ロー駆動部３００から提供される走査信号に基づいてコラム駆動部２００から提供される画像信号をディスプレーする。ここで、電圧印加ラインは電圧降下が最少化されるように設計され、これに対しては後述する。
スイッチングトランジスター（ＱＳ）は第１端がデータラインに連結され、第２端が走査ラインに連結され、走査信号に応答して第３端を通じてデータ信号をオン／オフ出力する。
電界発光素子（ＯＬＥＤ）は一端が基準電位に連結され、印加される電流の大きさに対応する光を発光する。
駆動トランジスター（ＱＤ）は第１端が有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）の第２端に連結され、第２端が電圧印加ラインに連結され、スイッチングトランジスター（ＱＳ）の第３端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して第１端から第２端に、または第２端から第１端に電流流れを制御して有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）の発光を制御する。
ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は一端がスイッチングトランジスター（ＱＳ）の第３端に連結され、他端が電圧印加ラインに連結されて駆動電圧の提供を受けて蓄積する。
一方、電源供給部４００から供給された電源はＯＬＥＤパネル５００の第１及び第２ステーション（ｓｔａｔｉｏｎ）５１０、５２０に各々提供され、各々のステーションに提供された電源はブリッジライン５３０を通じて分岐され、ＯＬＥＤパネル５００に備えられる電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）に印加される。ここで、外部から印加される電源が等しくＯＬＥＤパネル５００に印加されるように複数のステーションを備えることが望ましいが、図面上では２個のステーションを備えることを図示した。
ＯＬＥＤパネル５００でクロストーク発生を最少化するための最適の設計条件について説明する前に、有機電界発光装置でクロストークが発生する原因について説明する。
任意の電圧印加ライン（ＶＤＤ）に連結された各画素が表示しなければならない階調情報により、その電圧印加ライン（ＶＤＤ）を通じて流れる電流が決定される。万一、電流量が大きい場合、即ち、ホワイトを表示する画素が多い場合には電圧印加ライン（ＶＤＤ）にかかる電圧分布が大きく変化する。
即ち、前述した図１に示すように、２−ＴＦＴ回路で各画素の階調を決定することは駆動ＴＦＴ（ＱＤ）のゲート−ソース間電圧差（ＶGS）、即ち、ＶＤＤ電圧と駆動ＴＦＴのゲート電圧差であるので、ＶＤＤ電圧が減少することになると、同一のデータ電圧が印加されてもＶGSが減少することになって、意図した階調より暗い階調を表示することになる。このような現象はＯＬＥＤパネルの下端に行くほど（即ち、ブリッジラインから遠ざかるほど）さらに深化される。
図４は上述した図３の有機電界発光パネルで電圧印加ラインの一部を説明するための図面として、特に、電圧印加ラインのデータラインと平行である方向、即ち、図上下方向に配列された例を図示する。
図３と図４に示すように、２個のステーション５１０、５２０を連結するブリッジライン（ＢＲＩＤＧＥ ＬＩＮＥ）５３０にはＯＬＥＤパネル５００の解像度に対応する数の電圧印加ラインがコンタクトホールを通じて連結される。ここで、ブリッジライン５３０は３０００［Å］厚さのアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）からなってゲートライン形成時に形成され、電圧印加ラインは３０００［Å］厚さのモリブデンタングステン（ＭｏＷ）からなってデータライン形成時に形成される。
電圧印加ラインの電圧降下をさらに詳細に説明するために図５のように任意の電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）を選択して電圧分布を計算する。
図５は有機電界発光パネル抵抗を概念的に説明するための図面として、特に、６４０＊４８０＊３解像度のＶＧＡモードを有する有機電界発光パネルの抵抗を図示し、カソード抵抗は無視する。
図５に示すように、一つの電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）には総数４８０個の画素が並列に連結され、各画素間には電圧印加ライン抵抗（Ｌｖ）が存在する。ここで、Ｒｃは電圧印加ラインとブリッジ電圧ライン間のコンタクト抵抗、Ｒｐは電圧印加ラインファンアウトのライン抵抗、Ｌｖはｎ番目画素と（ｎ−１）番目画素間の電圧印加ライン抵抗、Ｖｖ［ｎ］はｎ番目画素にかかるＶＤＤ電圧、Ｐ［ｎ］は任意の階調の明るさを出しているｎ番目画素の抵抗、Ｒｖ［ｎ］は画素から縦端画素までの全体抵抗である。
電圧分布を計算するための基本データを次の表１と同様であると仮定すると、任意の画素で計測される抵抗や、任意の画素に印加される電圧などを計算することができる。
Figure 0004554899
 例えば、４７９番目画素で計測される抵抗は次の数式１の通りである。
1/Rv[479]=(1/(Lv+P[480])+(1/P[479]) ・・・数式１
前述した数式１を正規化すると、任意の画素で計測される抵抗は次の数式２の通りである。
1/Rv[n]=(1/(Lv+Rv[n+1]))+(1/P[n]) ・・・数式２
ここで、Ｌｖはｎ番目画素とｎ−１番目画素間の電圧印加ライン抵抗、Ｐ［ｎ］は任意の階調の明るさを出しているｎ番目画素の抵抗、Ｒｖ［ｎ］はｎ番目画素から縦端画素までの全体合成抵抗である。
また、一番目画素で感じる電圧は次の数式３の通りである。
Vv[1]=Rv[1]VDD/(Rc+Rp+Rv[1]) ・・・数式３
前述した数式３を正規化すると、任意の画素で感じる電圧は次の数式４の通りである。
Vv[n]=Rv[n](Vv[n-1]/(Lv+Rv[n])) ・・・数式４
ここで、Ｌｖはｎ番目画素とｎ−１番目画素間の電圧印加ライン抵抗、Ｖｎ［ｎ］はｎ番目画素にかかるＶＤＤ電圧、Ｒｖ［ｎ］はｎ番目画素から縦端画素までの全体合成抵抗である。
図６は一般の有機電界発光パネルで電圧降下を説明するための図面として、特に、６４０＊４８０＊３解像度のＶＧＡモードを有するＯＬＥＤパネルで電圧印加ラインをデータラインと平行である方向（即ち、垂直方向）に配列し、電圧印加ラインをアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）に厚さが３０００[Å]とする時、ピクセル数に対応する電圧を説明するための図面である。
ここで、波形‘I’は全て画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘II’は１乃至１２０画素がホワイトの階調を１２１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘III’は１乃至２４０画素がホワイトの階調を、２４１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘IV’は１乃至３６０画素がホワイトの階調を、３６１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘V’は全て画素がホワイトの階調を示す時の電圧降下を説明する。
図６に示すように、ピクセル数が増加することにより電圧が降下することを確認することができる。即ち、電圧印加ライン（ＶＤＤ）の方向（垂直方向）への電圧は電源供給源から遠ざかるほど降下し、ホワイト階調を表示している画素が多い場合に、その降下幅はさらに大きい。特に、波形‘V’に示すように、全て画素がホワイトの階調を示す場合には、電圧降下が０．５４［Ｖｏｌｔｓ］までなされることが確認できる。
勿論、図面上では電圧印加ラインがデータラインと平行する方向で形成され、これに基づいて垂直クロストークを説明したが、これと類似するように電圧印加ラインを走査ラインと平行する方向で形成しても水平クロストークを説明することもできる。
このように、垂直または水平方向の電圧降下は全体有機電界発光パネルの輝度均一性を減少させる。また、一つのコラムまたは一つのローが表示する階調情報により電圧分布特性が変化することが確認できるが、このような特性がクロストークと面積による輝度変化を起こる原因である。
一般に、有機電界発光装置での階調表現はＶＤＤ電圧とデータ電圧の差異、即ち、駆動ＴＦＴのゲート−ソース電圧差（ＶGS）により決定される。
万一、垂直方向にＶＤＤ電圧が降下すると、画素により駆動ＴＦＴのゲート−ソース電圧差（ＶGS）が影響を受け、階調が変わる。勿論、水平方向に電圧印加ラインが形成された場合にも同一に適用されることができる。
このような点で、本発明の一実施形態では垂直または水平方向に発生するクロストークや輝度変化を最少化するために、電圧印加ラインの抵抗を最少化するためのＯＬＥＤパネルを開示する。
まず、垂直方向への電圧降下を減少させるために上述した数式４から次の数式５を誘導することができる。
Vv[n-1]/Vv[n]=1+(Lv/Rv[n]) ・・・数式５
上述した数式５で、Ｖｖ［ｎ−１］／Ｖｖ［ｎ］が‘１’に近接するためにはＬｖ／Ｒｖ［ｎ］が‘０’であることが望ましい。その理由は、任意の画素で感じる電圧とこれに隣接する画素で感じる電圧間の差は‘０’であることが望ましいからである。
一方、Ｌｖ／Ｒｖ［ｎ］は前述した数式２から次の数式６のように誘導することができる。
Lv/Rv[n]=(1/((Rv[n+1]/Lv)+1))+(Lv/P[n]) ・・・数式６
前述した数式６に示すように、隣接する二つライン間のブリッジラインの抵抗（Ｌｖ）は最小であり、Ｐ［ｎ］は任意の階調の明るさを出しているｎ番目画素の抵抗（Ｐ［ｎ］）は最大であることが望ましい。
このような点で、ブリッジラインの抵抗（Ｌｖ）を最小化するためには、低抵抗金属の電圧印加ラインを使用したり、電圧印加ラインの厚さを増加させることが望ましい。
一方、ｎ番目画素の抵抗（Ｐ［ｎ］）を最大化するためには、同一電圧で画素に電流を若干流さなければならないが、電流を若干流すようにしながら、同一輝度を維持するためには、結局、有機電界発光素子（ＥＬ）素子の効率［ｃｄ／Ａ］を増加させることが望ましい。
そうすると、以上で説明したことに基づいて、クロストークを防止するための条件に対して説明する。
一般に、階調表現は電圧印加ラインに印加されるＶＤＤ電圧とデータラインに印加されるデータ電圧の差異、即ち、駆動ＴＦＴの駆動ＴＦＴのゲート−ソース電圧差（ＶGS）により決定される。しかし、垂直方向にＶＤＤ電圧が降下することになると、ＶGSが影響を受けて、従って所望の階調が表示されなくなる。
即ち、クロストークを防止するための特定電圧印加ラインで電圧の最大差（△Ｖｍａｘ）は次の数式７の通りである。
△Vmax<△data/GS ・・・数式７
ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、△ｄａｔａは使用するデータ電圧範囲であり、ＧＳはグレースケール（Ｇｒａｙ Ｓｃａｌｅ）として、表示しようとする階調数である。
即ち、一つの電圧印加ラインで発生することができる最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）が一つの階調当りのデータ電圧の差異より小さくなければ、クロストークを防止することができない。
より詳細には、ホワイトの階調のデータ電圧とブラックの階調のデータ電圧の差異であるデータ電圧の使用範囲を階調数に分けた値より小さくなければならない。例えば、データ電圧を０乃至５［Ｖｏｌｔｓ］間の電圧に使用する場合、階調数６４を表現するためには、階調当りのデータ電圧の差異は約０．０７８［Ｖｏｌｔｓ］（即ち、５［Ｖｏｌｔｓ］／６４）である。
特に、電圧印加ラインの電圧降下が最も大きく起こる場合は全て画素がホワイトの階調を表示する場合である。だから、均一である画質のためには、任意の電圧印加ラインに連結された全て画素がホワイトの階調を表示する時、その電圧印加ラインの電圧降下が約０．０７８［Ｖｏｌｔｓ］未満になければならない。
一方、最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）はホワイトの階調の明るさを出す画素の抵抗Ｐ（ｗｈｉｔｅ）とブリッジラインの抵抗（Ｌｖ）との比率に適応する関数である。ここで、Ｌｖは電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の電圧印加ライン抵抗であり、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示している一つの画素で発光している有機電界発光素子の抵抗、即ち、陰極と陽極間にかかる電圧を流れる電流に分けた値である。
図７は最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の関係を図示し、特に、７インチＷＶＧＡ ＯＬＥＤパネルを基準に計算された値である。
図７に示すように、ブリッジラインの抵抗（Ｌｖ）が変化する場合とホワイトの階調の画素抵抗Ｐ（ｗｈｉｔｅ）が変化する場合には、最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の関係は殆ど同一である。
このような、結果に基づいて一般に適用することができるクロストーク防止条件を提示することができる。ここで、ＯＬＥＤパネルの解像度による影響を考慮するために最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）を該当電圧印加ラインに連結された画素数（ｎ）に分けた値を導入する。
図８は最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）はｎに分けた値とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の関係を説明するための図面である。
図８に示すように、一つの電圧印加ラインに連結された画素数を最大の電圧降下値に分けた値とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）は線形関係にあることを確認することができる。だから、クロストークを防止するためには次の数式８のような条件が満足されなければならない。
△Vmax/n<A(△Vdata/GS)/n [Volt] ・・・数式８
ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数であり、Ａは１乃至２間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔｅは使用するデータ電圧範囲であり、ＧＳは階調スケールとして、表現しようとする階調数である。
前述した数式８の△Vmax/nは次の数式９のようにＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）と線形関係がある。
△Vmax/n=(2300Lv/P(white))+0.00001 ・・・数式９
これより、クロストーク防止のためのＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の範囲は次の数式１０の通りである。
Lv/P(white)<((A(△Vdata/GS)/n)-0.00001)/2300 ・・・数式１０
ここで、Ｌｖは電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の電圧印加ライン抵抗、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示する一つの画素で発光している有機電界発光素子の抵抗、即ち、陰極と陽極間にかかる電圧を流れる電流に分けた値、Ａは補正係数として、１乃至２間の実数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、即ち、データ電圧使用範囲（ホワイトの階調のデータ電圧とブラックの階調のデータ電圧の差異）を階調数に分けた値、ＧＳは表現しようとする階調数、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数である。
万一、ＶＧＡの場合、上述した数式１０を満足するためのＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の範囲は次の数式１１のように整理することができる。
Lv/P(white)<(A(0.078/480)-0.00001)/2300=66300×A ・・・数式１１
一方、電圧降下を減少させるために電圧印加ラインをＡｌＮｄを３０００Åとする場合の結果を次に示した。
図９は本発明による有機電界発光パネルで電圧降下の一例を説明するための図面として、特に、６４０＊４８０＊３解像度のＶＧＡモードを有するＯＬＥＤパネルで電圧印加ラインをデータラインと平行である方向（即ち、垂直方向）に配列し、電圧印加ラインをアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）に厚さが３０００[Å]とする時、ピクセル数に対応する電圧を説明するための図面である。ここで、波形‘I’は全て画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘II’は１乃至１２０画素がホワイトの階調を、１２１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘III’は１乃至２４０画素がホワイトの階調を、２４１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘IV’は１乃至３６０画素がホワイトの階調を、３６１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘V’は全て画素がホワイトの階調を示す時の電圧降下を説明する。
図９に示すように、ピクセル数増加時に全て画素がホワイトを表示する時の電圧降下は約０．２２［Ｖｏｌｔｓ］であることが確認できる。
さらに、電圧降下を減少させるために、電圧印加ラインをＡｌＮｄ６，０００［Å］にする場合の結果は、次の図１０の通りである。
図１０は本発明による有機電界発光パネルで電圧降下の他の例を説明するための図面として、特に、６４０＊４８０＊３解像度のＶＧＡモードを有するＯＬＥＤパネルで電圧印加ラインをデータラインと平行である方向（即ち、垂直方向）に配列し、電圧印加ラインをアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）に厚さが３０００[Å]とする時、ピクセル数に対応する電圧を説明するための図面である。ここで、波形‘I’は全て画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘II’は１乃至１２０画素がホワイトの階調を、１２１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘III’は１乃至２４０画素がホワイトの階調を、２４１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘IV’は１乃至３６０画素がホワイトの階調を、３６１乃至４８０画素がブラックの階調を示す時の電圧降下を説明し、波形‘V’は全て画素がホワイトの階調を示す時の電圧降下を説明する。
図１０に示すように、ピクセル数の増加時に全て画素がホワイトを表示する時の電圧降下は約０．１２［Ｖｏｌｔｓ］に減少することが確認できる。
以上で説明したように、本発明の一実施形態によると、垂直または水平方向に配列された電圧印加ライン（ＶＤＤ）の抵抗を最少化することにより、垂直または水平方向の電圧降下を最少化し、これにより垂直または水平方向に発生するクロストークを減少させることができる。
一方、本発明の他の実施形態では垂直または水平方向に発生するクロストークや輝度変化を最少化するために、電圧印加ラインの両端で電源電圧を提供するための電界発光表示装置を開示する。
図１１は本発明の他の実施形態による有機電界発光装置を説明するための図面である。
図１１に示すように、本発明の他の実施形態による有機電界発光装置はタイミング制御部１００、コラム駆動部２００、ロー駆動部３００、電源供給部４００及びＯＬＥＤパネル６００とを含み、上述した図３と比較する時に同一の構成要素については同じ図面符号を付与し、その説明は省略する。
電源供給部４００は電源制御信号１３０の提供を受けてＯＬＥＤパネル５００に備えられる複数の電圧印加ラインの両端に各々出力する。
ＯＬＥＤパネル６００は第１ステーション６１０、第２ステーション６２０、第１ステーション６１０と第２ステーション６２０の連結のための第１ブリッジライン６３０、第３ステーション６４０、第４ステーション６５０、第３ステーション６４０と第４ステーション６５０の連結のための第２ブリッジライン６６０を備える。また、ＯＬＥＤパネル６００は上述した図１で説明したように、データ信号を伝達するｍ個のデータライン、第１乃至第２ブリッジライン６３０、６６０から提供される電源電圧を伝達するｍ個の電圧印加ライン、走査信号を伝達するｎ個のスキャンライン、スイッチングトランジスター（ＱＳ）、駆動トランジスター（ＱＤ）、有機電界発光素子（ＯＬＥＤ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を備え、ロー駆動部３００から提供される走査信号に基づいてコラム駆動部２００から提供される画像信号をディスプレーする。ここで、電圧印加ラインは電圧降下が最少化されるように設計され、これについては後述する。
このように、電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）の電圧降下を最少化するために電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）の上下両側で同時にＶＤＤ供給を供給することにより、最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）を約１／２に減少させる。その理由は、一つの電圧印加ラインが担当する画素数は実質的に半分になるためである。
だから、電圧印加ライン（ＶＤＤ ＬＩＮＥ）の両側で同時にＶＤＤ供給を供給する時、クロストークを防止するための条件は次の数式１２の条件を備えなければならない。
△Vmax/n<A(△Vdata/GS)/0.5n [Volt] ・・・数式１２
ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数であり、Ａは補正係数として、１乃至２間の実数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、即ち、データ電圧使用範囲（ホワイトの階調のデータ電圧とブラックの階調のデータ電圧の差異）を階調数に分けた値、ＧＳは表現しようとする階調数である。一方、前記の数式１２を数式８のように表現する場合、補正係数Ａは１乃至４間の実数で表現される。
上述した数式１２の△Vmax/nは前記の数式９のようにＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）と線形関係があるので、これを整理すると、クロストーク防止のためのＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の範囲は次の数式１３の通りである。
Lv/P(white)<((A(△Vdata/GS)/0.5n)-0.00001)/2300 ・・・数式１３
ここで、Ｌｖは電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の電圧印加ライン抵抗、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示する一つの画素で発光している電界発光素子の抵抗、即ち、陰極と陽極間にかかる電圧を流れる電流に分けた値、Ａは補正係数として、１乃至２間の実数、△Ｖｄａｔｅは一つの階調当りのデータ電圧差異、即ち、データ電圧使用範囲（ホワイトの階調のデータ電圧とブラックの階調のデータ電圧の差異）を階調数に分けた値、ＧＳは表現しようとする階調数、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数である。一方、前記の数式１３を数式１０のように表現する場合、補正係数Ａは１乃至４間の実数に表現される。
万一、ＯＬＥＤパネルの解像度がＶＧＡ（６４０＊４８０＊３）である場合には、数式１３を満足するためのＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の範囲は次の数式１４の通りである。
Lv/P(white)<(137000A) ・・・数式１４
このような場合、電圧印加ラインをＡｌＮｄにして厚さを６０００Åにすると、電圧降下を０．０８［Ｖｏｌｔｓ］まで低下させることができる。ここで、ＡｌＮｄの非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］である。
以上で説明したように、本発明の他の実施形態によると、電圧印加ラインの両側でＶＤＤ電圧を供給することにより、電圧印加ラインのうちの任意の地点で感じるＶＤＤ電圧を均一にして、垂直または水平方向の電圧降下を最少化し、これによりクロストークを減少させることができる。
以上で説明したように、全て画素がホワイト階調を表示する時、一般的なＯＬＥＤパネルと本発明によるＯＬＥＤパネルに対して電圧印加ライン別最大の電圧差（△Ｖｍａｘ）を整理すると、次の表２の通りである。
Figure 0004554899
 前記した表２で図示したように、クロストークの発生なしに６４階調を具現するために電圧印加ラインの電圧差は０．０７８［Ｖｏｌｔｓ］を要求する。しかし、一般のＯＬＥＤパネルでは電圧印加ラインを３０００［Å］のモリブデンタングステン（ＭｏＷ）で具現する場合には、電圧降下が０．５４［Ｖｏｌｔｓ］までになる（図６で図示）。
しかし、本発明では電圧降下を減少させるために電圧印加ライン具現時にアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）とモリブデンタングステン（ＭｏＷ）厚さを各々３０００［Å］、５００［Å］（ここで、ＡｌＮｄの非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］）にする場合には、全て画素がホワイトを表示する時の電圧降下は約０．２２［Ｖｏｌｔｓ］であった（図９に図示）。
また、さらに電圧降下を減少させるために電圧印加ライン具現時にアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）とモリブデンタングステン（ＭｏＷ）比をＡｌＮｄ６０００［Å］／ＭｏＷ５００［Å］（ここで、ＡｌＮｄの非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］）にする場合には、全て画素がホワイトを表示する時の電圧降下は約０．１２［Ｖｏｌｔｓ］に減少した（図１０に図示）。
また、さらに電圧降下を減少させるために電圧印加ライン具現時にアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）とモリブデンタングステン（ＭｏＷ）厚さを各々６０００［Å］、５００［Å］（ここで、ＡｌＮｄの非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］）にし、電圧印加ラインに印加する電源を両端で印加する場合には、全て画素がホワイト階調を表示する時の電圧降下は約０．０８［Ｖｏｌｔｓ］以下に減少した。
上述した図３と図１１では、データラインとスキャンラインと電圧印加ラインを通じて一つの画素を定義し、ここで、定義される一つの画素内にはスイッチングトランジスター（ＱＳ）、駆動トランジスター（ＱＤ）、電界発光素子（ＯＬＥＤ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）を備えるＯＬＥＤパネル５００のクロストークを減少させるための例について説明した。しかし、当業者であれば、上述した実施形態以外にも多様な実施形態が可能である。
例えば、各々の有機セル毎に上述したスイッチングトランジスターとストレージキャパシタの共通端に別途の第２スイッチングトランジスターをさらに備え、上述した第２スイッチングトランジスターのゲート端子にデータ消去信号を印加するための信号ラインをさらに備えるＯＬＥＤパネルにも同一に適用されることができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。
一般の有機電界発光パネルで適用される画素の等価回路を説明するための図面である。 一般の有機電界発光パネルでクロストーク現象を説明するための図面である。 本発明の一実施形態による有機電界発光装置を説明するための図面である。 図３の電界発光パネルで電圧印加ラインの一部を説明するための図面である。 有機電界発光パネルの抵抗を概念的に説明するための図面である。 一般の有機電界発光パネルで電圧降下を説明するための図面である。 最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の関係を図示する。 最大の電圧降下値（△Ｖｍａｘ）はｎに分けた値とＬｖ／Ｐ（ｗｈｉｔｅ）の関係を説明するための図面である。 本発明による有機電界発光パネルで電圧降下の一例を説明するための図面である。 本発明による有機電界発光パネルで電圧降下の他の例を説明するための図面である。 本発明の他の実施形態による有機電界発光装置を説明するための図面である。
符号の説明
１００ タイミング制御部
１１０ 第１タイミング信号
１２０ 第２タイミング信号
２００ コラム駆動部
３００ ロー駆動部
４００ 電源供給部
５００ ＯＬＥＤパネル
５１０ 第１ステーション
５２０ 第２ステーション

Claims (14)

  1. データ信号を伝達するデータラインと、
    走査信号を伝達する走査ラインと、
    一端を通じて電源供給部から印加される電源を伝達するものであって、前記印加される電源により発生する最大の電圧降下値が階調当たりのホワイト階調のデータ電圧及びブラック階調のデータ電圧の電圧差であるデータ電圧範囲より小さくなるように、前記階調当たりのデータ電圧範囲及び連結されている画素数に基づいて、
    (△Vmax/n)<A(△Vdata/GS)/n [Volt]
    （ここで、△Ｖｍａｘは最大の電圧降下値であり、ｎは一つの電圧印加ラインに連結されている画素数であり、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔａは使用するデータ電圧範囲、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数）の条件を満足する電圧印加ラインと、
    第１端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号に沿って第３端を通じてデータ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、
    第４端及び第５端を有し、前記第４端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、
    第６端が前記電界発光素子の前記第５端に連結され、第７端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端と連結された第８端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第６端から前記第７端に、または前記第７端から前記第６端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子と、
    を含み、
    前記電圧印加ラインには、前記画素数に対応して、並列に接続された複数の画素が連結されることを特徴とする電界発光パネル。
  2. 前記電圧印加ラインは前記データラインの配列方向と平行に配列されることを特徴とする請求項１に記載の電界発光パネル。
  3. 前記電圧印加ラインは前記走査ラインの配列方向と平行に配列されることを特徴とする請求項１に記載の電界発光パネル。
  4. 前記Ａは１〜２の範囲内の実数であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光パネル。
  5. 前記電圧印加ラインはモリブデンタングステン（ＭｏＷ）層と前記モリブデンタングステン（ＭｏＷ）に積層されたアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）層からなり、前記アルミニウムネオジム層の厚さは約３０００Å〜６０００Åの範囲であり、前記モリブデンタングステン層の厚さは約５００［Å］（ここで、前記アルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）の非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］）であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光パネル。
  6. 前記電圧印加ラインの他端は前記電源供給部に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の電界発光パネル。
  7. 前記Ａは２〜４の範囲の実数であることを特徴とする請求項６に記載の電界発光パネル。
  8. データ信号を伝達するデータラインと、
    走査信号を伝達する走査ラインと、
    一端を通じて電源供給部から印加される電源を伝達するものであって、隣接する２画素間の抵抗値とホワイト階調を表示する１つの画素で発光する電界発光素子の抵抗値比率が、階調当たりのホワイト階調のデータ電圧及びブラック階調のデータ電圧の電圧差であるデータ電圧範囲及び連結されている画素数に基づいた値より小さくなるように、
    (Lv/P(white))<((A(△Vdata/GS)/n)-0.00001)/2300
    （ここで、Ｌｖは前記電圧印加ライン方向に隣接する二つ画素間の前記電圧印加ラインの抵抗値であり、Ｐ（ｗｈｉｔｅ）はホワイトの階調を表示する一つの画素で発光する前記電界発光素子の抵抗、Ａは１乃至４間の実数である補正係数、△Ｖｄａｔａは使用するデータ電圧範囲、ＧＳは表現しようとする前記電界発光パネルの階調数、ｎは一つの前記電圧印加ラインに連結されている画素数）の条件を満足する電圧印加ラインと、
    第１端が前記データラインに連結され、第２端が前記走査ラインに連結され、前記走査信号に沿って第３端を通じてデータ信号をオン／オフ出力するスイッチング素子と、
    第４端及び第５端を有し、前記第４端が基準電位に連結され、印加される電流の量に対応する光を発光する電界発光素子と、
    第６端が前記電界発光素子の前記第５端に連結され、第７端が前記電圧印加ラインに連結され、前記スイッチング素子の第３端と連結された第８端を通じて入力されるデータ信号のオン／オフに応答して前記第６端から前記第７端に、または前記第７端から前記第６端に電流流れを制御して前記電界発光素子の発光を制御する駆動素子と、
    を含み、
    前記電圧印加ラインには、前記画素数に対応して、並列に接続された複数の画素が連結されることを特徴とする電界発光パネル。
  9. 前記電圧印加ラインは前記データラインの配列方向と平行に配列されることを特徴とする請求項８に記載の電界発光パネル。
  10. 前記電圧印加ラインは前記走査ラインの配列方向と平行に配列されることを特徴とする請求項８に記載の電界発光パネル。
  11. 前記Ａは１〜２範囲内の実数であることを特徴とする請求項８に記載の電界発光パネル。
  12. 前記電圧印加ラインはモリブデンタングステン（ＭｏＷ）層と前記モリブデンタングステン（ＭｏＷ）に積層されたアルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）層からなり、前記アルミニウムネオジム層の厚さは約３０００Å〜６０００Åの範囲であり、前記モリブデンタングステン層の厚さは約５００［Å］（ここで、前記アルミニウムネオジム（ＡｌＮｄ）の非抵抗は４．５×１０-6［Ωｃｍ］）であることを特徴とする請求項８に記載の電界発光パネル。
  13. 前記電圧印加ラインの他端は前記電源供給部に連結されたことを特徴とする請求項８に記載の電界発光パネル。
  14. 前記Ａは２〜４の範囲の実数であることを特徴とする請求項１３に記載の電界発光パネル。
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