JP5043907B2 - 画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置 - Google Patents

画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置に関し、特に、画素の外部で駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、画素の内部で有機発光ダイオードの劣化を補償することにより、均一な輝度の映像を表示することのできる画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置に関する。
近年、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の短所である重量及び体積を減らすことが可能な各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び有機電界発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）などがある。
平板表示装置のうち、有機電界発光表示装置は、電子と正孔との再結合により光を発生する有機発光ダイオードを用いて映像を表示する。このような有機電界発光表示装置は、速い応答速度を有し、かつ、低消費電力で駆動されるという長所がある。
図１は、従来の有機電界発光表示装置の画素を示す回路図である。
図１に示すように、従来の有機電界発光表示装置の画素４は、有機発光ダイオードＯＬＥＤと、データ線Ｄｍ及び走査線Ｓｎに接続され、有機発光ダイオードＯＬＥＤを制御するための画素回路２とを備える。
有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極は、画素回路２に接続され、カソード電極は、第２電源ＥＬＶＳＳに接続される。この画素回路２は、走査線Ｓｎに走査信号が供給されたとき、データ線Ｄｍに供給されるデータ信号に対応して、有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される電流量を制御する。このため、画素回路２は、第１電源ＥＬＶＤＤと有機発光ダイオードＯＬＥＤとの間に接続された第２トランジスタＭ２と、第２トランジスタＭ２とデータ線Ｄｍ及び走査線Ｓｎとの間に接続された第１トランジスタＭ１と、第２トランジスタＭ２のゲート電極と第１電極との間に接続されたストレージキャパシタＣｓｔとを備える。
第１トランジスタＭ１のゲート電極は、走査線Ｓｎに接続され、第１電極は、データ線Ｄｍに接続される。また、第１トランジスタＭ１の第２電極は、ストレージキャパシタＣｓｔの一方の端子に接続される。ここで、第１電極は、ソース電極及びドレイン電極のいずれかに設定され、第２電極は、第１電極とは異なる電極に設定される。例えば、第１電極がソース電極に設定されると、第２電極は、ドレイン電極に設定される。走査線Ｓｎ及びデータ線Ｄｍに接続された第１トランジスタＭ１は、走査線Ｓｎから走査信号が供給されたときにターンオンされ、データ線Ｄｍから供給されるデータ信号をストレージキャパシタＣｓｔに供給する。このとき、ストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号に対応する電圧を充電する。
第２トランジスタＭ２のゲート電極は、ストレージキャパシタＣｓｔの一方の端子に接続され、第１電極は、ストレージキャパシタＣｓｔの他方の端子及び第１電源ＥＬＶＤＤに接続される。また、第２トランジスタＭ２の第２電極は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。この第２トランジスタＭ２は、ストレージキャパシタＣｓｔに格納された電圧値に対応して、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流量を制御する。このとき、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第２トランジスタＭ２から供給される電流量に対応する光を生成する。
しかしながら、このような従来の有機電界発光表示装置は、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化に伴う効率の変化によって所望する輝度の映像を表示することができないという問題があった。実際に、時間の経過に応じて有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化し、これにより、同一のデータ信号に対応して、次第に低輝度の光が生成されるという問題が発生する。また、従来では、画素４の各々に備えられる駆動トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度のばらつきによって均一な輝度の画像を表示することができないという問題があった。
大韓民国特許出願公開第２００６−０１１２２２３号明細書 大韓民国特許出願公開第２００７−００２０８５５号明細書 大韓民国特許出願公開第２００６−００５４６０３号明細書
そこで、本発明の目的は、画素の外部で駆動トランジスタの閾値電圧を補償し、画素の内部で有機発光ダイオードの劣化を補償することにより、均一な輝度の映像を表示することのできる画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置を提供することである。
本発明の構成による画素は、有機発光ダイオードと、走査線及びデータ線に接続されるとともに、走査線に走査信号が供給されたときにターンオンされる第１トランジスタと、前記データ線に供給されるデータ信号に対応する電圧を充電するためのストレージキャパシタと、前記ストレージキャパシタに充電された電圧に対応する電流を、第１電源から前記有機発光ダイオードを経由して第２電源に供給するための第２トランジスタと、前記有機発光ダイオードの劣化に対応して前記第２トランジスタのゲート電極の電圧を制御するとともに、前記第２トランジスタの閾値電圧が補償期間において前記第２トランジスタの第２電極と前記データ線とを接続させるための補償部とを備える。
好ましくは、前記補償部は、前記第２トランジスタの第２電極と前記データ線との間に接続される第４トランジスタ及び第５トランジスタと、前記第４トランジスタ及び第５トランジスタの共通端子である第１ノードと電圧源との間に接続される第３トランジスタと、前記第１ノードと前記第２トランジスタのゲート電極との間に接続されるフィードバックキャパシタとを備える。前記第５トランジスタのゲート電極は、前記走査線と並んで形成される制御線に接続されるとともに、前記閾値電圧補償期間にターンオンされる。
前記第４トランジスタのゲート電極は、前記走査線に接続されるとともに、前記閾値電圧補償期間において前記第５トランジスタと同時にターンオンされる。前記第３トランジスタのゲート電極は、前記走査線と並んで形成される発光制御線に接続される。通常駆動期間において前記第３トランジスタ及び第４トランジスタのターンオン時間は重畳しない。
本発明の構成による有機電界発光表示装置は、走査線、発光制御線、制御線、及びデータ線の交差部に位置する画素と、閾値電圧補償期間及び通常駆動期間において前記走査線に走査信号を順次供給するとともに、前記通常駆動期間において前記発光制御線に発光制御信号を順次供給するための走査駆動部と、前記閾値電圧補償期間において制御線に制御信号を順次供給するための制御線駆動部と、タイミング制御部から供給される第２データを用いて生成されたデータ信号を前記データ線に供給するためのデータ駆動部と、前記画素の各々に備えられる駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報をセンシングするためのセンシング部と、前記センシング部及び前記データ駆動部のいずれかを前記データ線に接続させるためのスイッチング部と、前記センシング部でセンシングされた前記駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報を格納するための制御ブロックと、前記制御ブロックに格納された前記閾値電圧／移動度情報を用いて、外部から供給される第１データのビット値を変更して前記第２データを生成するための前記タイミング制御部とを備え、前記画素の各々は、前記閾値電圧補償期間において前記駆動トランジスタと前記データ線とを接続させるとともに、前記通常駆動期間において有機発光ダイオードの劣化を補償するための補償部を備える。
好ましくは、前記センシング部は、前記画素から前記駆動トランジスタを経由して第１電流をシンクするための電流シンク部と、前記第１電流がシンクされたときに生成される第１電圧を第１デジタル値に変換するためのアナログデジタル変換部とを備える。
前記スイッチング部は、前記電流シンク部と前記データ線との間に位置するとともに、前記閾値電圧補償期間にターンオンされる第２スイッチング素子と、前記データ駆動部と前記データ線との間に位置するとともに、前記通常駆動期間にターンオンされる第１スイッチング素子とを備える。
前記制御ブロックは、前記第１デジタル値を格納するためのメモリと、前記第１デジタル値を前記タイミング制御部に伝達するための制御部とを備える。前記タイミング制御部に特定の画素へ供給される前記第１データが入力されたとき、前記制御部は、前記特定の画素から生成された前記第１デジタル値を前記タイミング制御部に伝達する。
前記タイミング制御部は、前記閾値電圧／移動度が補償されるように、ｉ（ｉは自然数）ビットの前記第１データを、前記第１デジタル値を用いてｊ（ｊはｉ以上の自然数）ビットの前記第２データを生成する。前記走査駆動部は、前記通常駆動期間においてｉ（ｉは自然数）番目の走査線に供給される走査信号と重畳するとともに、前記走査信号の幅より広い幅を有する発光制御信号をｉ番目の発光制御線に供給する。前記閾値電圧補償期間において、前記制御線駆動部は、ｉ番目の走査線に供給される走査信号に同期するように、ｉ番目の制御線に制御信号を供給する。
本発明の画素及びこれを用いた有機電界発光表示装置によれば、工程過程の差によって発生する駆動トランジスタの閾値電圧のばらつきを画素の外部で補償する。この場合、画素の内部に閾値電圧を補償するためのトランジスタが削除されるという長所がある。また、本発明では、画素の内部に補償部を追加で設けて有機発光ダイオードの劣化を補償し、これにより、均一な輝度の映像を表示することができる。
従来の有機電界発光表示装置の画素を示す図である。 本発明の実施形態による有機電界発光表示装置を示す図である。 図２における画素の実施形態を示す図である。 図３における補償部の実施形態を示す図である。 図２におけるスイッチング部、センシング部、及び制御ブロックを示す図である。 図２におけるデータ駆動部を示す図である。 閾値電圧補償期間において供給される駆動波形及び動作過程を示す図である。 通常駆動期間において供給される駆動波形及び動作過程を示す図である。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できる好ましい実施形態を、添付した図２ないし図８を参照して詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態による有機電界発光表示装置を示す図である。図２に示すように、本発明の実施形態による有機電界発光表示装置は、走査線Ｓ１ないしＳｎ、発光制御線Ｅ１ないしＥｎ、制御線ＣＬ１ないしＣＬｎ、及びデータ線Ｄ１ないしＤｍに接続される画素１４０を備える画素部１３０と、走査線Ｓ１ないしＳｎ及び発光制御線Ｅ１ないしＥｎを駆動するための走査駆動部１１０と、制御線ＣＬ１ないしＣＬｎを駆動するための制御線駆動部１６０と、データ線Ｄ１ないしＤｍを駆動するためのデータ駆動部１２０と、走査駆動部１１０、データ駆動部１２０、及び制御線駆動部１６０を制御するためのタイミング制御部１５０とを備える。
また、本発明の実施形態による有機電界発光表示装置は、画素１４０の各々に備えられる駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報を抽出するためのセンシング部１８０と、センシング部１８０とデータ駆動部１２０を選択的にデータ線Ｄ１ないしＤｍに接続させるためのスイッチング部１７０と、センシング部１８０でセンシングされた情報を格納するための制御ブロック１９０とをさらに備える。
画素部１３０は、走査線Ｓ１ないしＳｎ、発光制御線Ｅ１ないしＥｎ、制御線ＣＬ１ないしＣＬｎ、及びデータ線Ｄ１ないしＤｍの交差部に位置する画素１４０を備える。画素１４０は、外部から第１電源ＥＬＶＤＤ及び第２電源ＥＬＶＳＳを受ける。このような画素１４０は、データ信号に対応して、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに供給される電流量を制御する。一方、画素１４０の各々には補償部（図示せず）が設けられて有機発光ダイオードの劣化を補償する。
走査駆動部１１０は、タイミング制御部１５０の制御により走査線Ｓ１ないしＳｎに走査信号を順次供給する。また、走査駆動部１１０は、タイミング制御部１５０の制御により発光制御線Ｅ１ないしＥｎに発光制御信号を供給する。
制御線駆動部１６０は、タイミング制御部１５０の制御により制御線ＣＬ１ないしＣＬｎに制御信号を順次供給する。
データ駆動部１２０は、タイミング制御部１５０の制御によりデータ線Ｄ１ないしＤｍにデータ信号を供給する。
スイッチング部１７０は、センシング部１８０とデータ駆動部１２０を選択的にデータ線Ｄ１ないしＤｍに接続させる。このため、スイッチング部１７０は、データ線Ｄ１ないしＤｍの各々に接続される（すなわち、各々のチャネルごとに）少なくとも１つ以上のスイッチング素子を備える。
センシング部１８０は、画素１４０の各々に備えられる駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報を抽出し、抽出された閾値電圧／移動度情報を制御ブロック１９０に供給する。このため、センシング部１８０は、データ線Ｄ１ないしＤｍの各々に接続される（すなわち、各々のチャネルごとに）電流シンク部を備える。
制御ブロック１９０は、センシング部１８０から供給された閾値電圧／移動度情報を格納する。実際に、制御ブロック１９０は、すべての画素１４０に備えられる駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報を格納する。このため、制御ブロック１９０は、メモリと、メモリに格納された情報をタイミング制御部１５０に伝達するための制御部とを備える。
タイミング制御部１５０は、データ駆動部１２０、走査駆動部１１０、及び制御線駆動部１６０を制御する。また、タイミング制御部１５０は、駆動トランジスタの閾値電圧／移動度が補償されるように、制御ブロック１９０から供給される情報に対応して、外部から入力される第１データＤａｔａ１のビット値を変換して第２データＤａｔａ２を生成する。ここで、第１データＤａｔａ１は、ｉ（ｉは自然数）ビットに設定され、第２データＤａｔａ２は、ｊ（ｊはｉ以上の自然数）ビットに設定される。
タイミング制御部１５０で生成された第２データＤａｔａ２は、データ駆動部１２０に供給される。すると、データ駆動部１２０は、第２データＤａｔａ２を用いてデータ信号を生成し、生成されたデータ信号を画素１４０に供給する。
図３は、図２における画素の実施形態を示す回路図である。図３では、説明の便宜上、第ｎ走査線Ｓｎ及び第ｍデータ線Ｄｍに接続された画素を示すものとする。
図３に示すように、本発明の実施形態による画素１４０は、有機発光ダイオードＯＬＥＤと、走査線Ｓｎ及びデータ線Ｄｍに接続される第１トランジスタＭ１と、ストレージキャパシタＣｓｔに充電された電圧に対応して、有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される電流量を制御するための第２トランジスタＭ２と、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化を補償し、かつ、第２トランジスタＭ２の第２電極を選択的にデータ線Ｄｍに接続させるための補償部１４２とを備える。
有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極は、第２トランジスタＭ２の第２電極に接続され、カソード電極は、第２電源ＥＬＶＳＳに接続される。この有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第２トランジスタＭ２から供給される電流量に対応して、所定輝度の光を生成する。
第１トランジスタＭ１のゲート電極は、走査線Ｓｎに接続され、第１電極は、データ線Ｄｍに接続される。また、第１トランジスタＭ１の第２電極は、第２トランジスタＭ２（駆動トランジスタ）のゲート電極に接続される。この第１トランジスタＭ１は、走査線Ｓｎに走査信号が供給されたとき、データ線Ｄｍに供給されるデータ信号を第２トランジスタＭ２のゲート電極に供給する。
第２トランジスタＭ２のゲート電極は、第１トランジスタＭ１の第２電極に接続され、第１電極は、第１電源ＥＬＶＤＤに接続される。また、第２トランジスタＭ２の第２電極は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に接続される。この第２トランジスタＭ２は、自身のゲート電極に印加される電圧に対応して、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに流れる電流量を制御する。このため、第１電源ＥＬＶＤＤの電圧値は、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧値より高く設定される。
ストレージキャパシタＣｓｔの一方の端子は、第２トランジスタＭ２のゲート電極に接続され、他方の端子は、第１電源ＥＬＶＤＤに接続される。このストレージキャパシタＣｓｔは、第１トランジスタＭ１がターンオンされたとき、データ信号に対応する電圧を充電する。
補償部１４２は、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化に対応して、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧を制御する。つまり、補償部１４２は、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化を補償できるように、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧を調整する。また、補償部１４２は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧情報がセンシングされる期間においてデータ線Ｄｍと第２トランジスタＭ２の第２電極とを接続させる。
このため、補償部１４２は、電圧源Ｖｓｕｓ、制御線ＣＬｎ、走査線Ｓｎ、及び発光制御線Ｅｎに接続される。電圧源Ｖｓｕｓの電圧値は、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化を補償できるように多様に設定され得る。例えば、電圧源Ｖｓｕｓの電圧値は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄより高いか低いように設定され得る。ここで、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄは、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に表れる電圧であり、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化に対応して電圧値が変化する。
図４は、図３における補償部の実施形態を示す図である。
図４に示すように、補償部１４２は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極とデータ線Ｄｍとの間に接続される第４トランジスタＭ４及び第５トランジスタＭ５と、第４トランジスタＭ４及び第５トランジスタＭ５の共通ノードである第１ノードＮ１と電圧源Ｖｓｕｓとの間に接続される第３トランジスタＭ３と、第１ノードＮ１と第２トランジスタＭ２のゲート電極との間に接続されるフィードバックキャパシタＣｆｂとを備える。
第４トランジスタＭ４は、第１ノードＮ１と有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極との間に位置し、走査線Ｓｎから供給される走査信号により制御される。
第５トランジスタＭ５は、第１ノードＮ１とデータ線Ｄｍとの間に位置し、制御線ＣＬｎから供給される制御信号により制御される。
第３トランジスタＭ３は、第１ノードＮ１と電圧源Ｖｓｕｓとの間に位置し、発光制御線Ｅｎから供給される発光制御信号により制御される。
フィードバックキャパシタＣｆｂは、第１ノードＮ１の電圧変化量を第２トランジスタＭ２のゲート電極に伝達する。
上述した補償部１４２において、第４トランジスタＭ４及び第５トランジスタＭ５は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧センシング期間において同時にターンオン状態を維持する。また、第４トランジスタＭ４及び第５トランジスタＭ５は、通常駆動期間（すなわち、所定の映像を表現する期間）において交互にターンオン及びターンオフされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化を補償する。これについて、駆動に関する詳細な説明は後述する。
図５は、図２におけるスイッチング部、センシング部、制御ブロックを詳細に示す図である。図５では、説明の便宜上、第ｍデータ線Ｄｍに接続された構成を示すものとする。
図５に示すように、スイッチング部１７０の各々のチャネルには、２つのスイッチング素子ＳＷ１、ＳＷ２が備えられる。また、センシング部１８０の各々のチャネルには、電流シンク部１８１及びアナログデジタル変換部（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、「ＡＤＣ」という）１８２が備えられる（ここで、ＡＤＣは複数のチャネルあたり１つ、もしくはすべてのチャネルが１つのＡＤＣを共有して使用可能である）。また、制御ブロック１９０は、メモリ１９１と、制御部１９２とを備える。
第１スイッチング素子ＳＷ１は、データ駆動部１２０とデータ線Ｄｍとの間に位置する。この第１スイッチング素子ＳＷ１は、データ駆動部１２０からデータ信号が供給されたときにターンオンされる。すなわち、第１スイッチング素子ＳＷ１は、有機電界発光表示装置が所定の映像を表示する期間においてターンオン状態を維持する。
第２スイッチング素子ＳＷ２は、電流シンク部１８１とデータ線Ｄｍとの間に位置する。この第２スイッチング素子ＳＷ２は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度情報をセンシングする期間においてターンオン状態を維持する。
電流シンク部１８１は、第２スイッチング素子ＳＷ２がターンオンされたとき、画素１４０から第１電流をシンクし、第１電流がシンクされたとき、データラインＤｍに生成される所定の電圧をＡＤＣ１８２に供給する。ここで、第１電流は、画素１４０に備えられる第２トランジスタＭ２を経由してシンクされる。そのため、電流シンク部１８１で生成されるデータラインＤｍの所定の電圧（または第１電圧）は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度情報を有する。一方、第１電流の電流値は、定められた時間内に所定の電圧が印加できるように多様に設定される。例えば、第１電流は、画素１４０が最大輝度で発光するとき、有機発光ダイオードＯＬＥＤに流れるべき電流値に設定され得る。
ＡＤＣ１８２は、電流シンク部１８１から供給される第１電圧を第１デジタル値に変換する。
制御ブロック１９０は、メモリ１９１と、制御部１９２とを備える。
メモリ１９１は、ＡＤＣ１８２から供給される第１デジタル値を格納する。実際に、メモリ１９１は、画素部１３０に備えられるすべての画素１４０各々の第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度情報を格納する。
制御部１９２は、メモリ１９１に格納された第１デジタル値をタイミング制御部１５０に伝達する。ここで、制御部１９２は、現在、タイミング制御部１５０に入力される第１データＤａｔａ１が供給される画素１４０から抽出された第１デジタル値をタイミング制御部１５０に伝達する。
タイミング制御部１５０は、外部から第１データＤａｔａ１を、制御部１９２から第１デジタル値を受信する。第１デジタル値を受信したタイミング制御部１５０は、画素１４０に備えられている第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度を補償できるように、第１データＤａｔａ１のビット値を変更して第２データＤａｔａ２を生成する。
データ駆動部１２０は、第２データＤａｔａ２を用いてデータ信号を生成し、生成されたデータ信号を画素１４０に供給する。
図６は、データ駆動部の実施形態を示す図である。
図６に示すように、データ駆動部は、シフトレジスタ部１２１と、サンプリングラッチ部１２２と、ホールディングラッチ部１２３と、信号生成部１２４と、バッファ部１２５とを備える。
シフトレジスタ部１２１は、タイミング制御部１５０からソーススタートパルスＳＳＰ及びソースシフトクロックＳＳＣを受信する。ソースシフトクロックＳＳＣ及びソーススタートパルスＳＳＰを受信したシフトレジスタ部１２１は、ソースシフトクロックＳＳＣの１周期ごとにソーススタートパルスＳＳＰをシフトさせながら、順次にｍ個のサンプリング信号を生成する。このため、シフトレジスタ部１２１は、ｍ個のシフトレジスタ１２１１ないし１２１ｍを備える。
サンプリングラッチ部１２２は、シフトレジスタ部１２１から順次供給されるサンプリング信号に応答して、第２データＤａｔａ２を順次格納する。このため、サンプリングラッチ部１２２は、ｍ個の第２データＤａｔａ２を格納するために、ｍ個のサンプリングラッチ１２２１ないし１２２ｍを備える。
ホールディングラッチ部１２３は、タイミング制御部１５０からソース出力イネーブルＳＯＥ信号を受信する。ソース出力イネーブルＳＯＥ信号を受信したホールディングラッチ部１２３は、サンプリングラッチ部１２２から第２データＤａｔａ２を受信して格納する。また、ホールディングラッチ部１２３は、自身に格納された第２データＤａｔａ２を信号生成部１２４に供給する。このため、ホールディングラッチ部１２３は、ｍ個のホールディングラッチ１２３１ないし１２３ｍを備える。
信号生成部１２４は、ホールディングラッチ部１２３から第２データＤａｔａ２を受信し、受信した第２データＤａｔａ２に対応して、ｍ個のデータ信号を生成する。このため、信号生成部１２４は、ｍ個のデジタルアナログ変換部（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、「ＤＡＣ」という）１２４１ないし１２４ｍを備える。すなわち、信号生成部１２４は、各々のチャネルごとに位置するＤＡＣ１２４１ないし１２４ｍを用いてｍ個のデータ信号を生成し、生成されたデータ信号をバッファ部１２５に供給する。
バッファ部１２５は、信号生成部１２４から供給されるｍ個のデータ信号をｍ本のデータ線Ｄ１ないしＤｍの各々に供給する。このため、バッファ部１２５は、ｍ個のバッファ１２５１ないし１２５ｍを備える。
図７は、閾値電圧補償期間において供給される駆動波形及び動作過程を示す図である。
図７に示すように、閾値電圧補償期間において、走査駆動部１１０は、走査線Ｓ１ないしＳｎに走査信号（すなわち、ロー電圧）を順次供給する。また、閾値電圧補償期間において、制御線駆動部１６０は、走査信号に同期するように、制御線ＣＬ１ないしＣＬｎに制御信号（すなわち、ロー電圧）を順次供給する。この場合、ｋ（ｋは自然数）番目の制御線ＣＬｋに供給される制御信号は、ｋ番目の走査線Ｓｋに供給される走査信号と重畳する。
閾値電圧補償期間において、すべての発光制御線Ｅ１ないしＥｎには発光制御信号（すなわち、ハイ電圧）が供給され、画素１４０の各々に備えられる第３トランジスタＭ３をターンオフ状態に維持する。一方、閾値電圧補償期間において、第２スイッチング素子ＳＷ２は、ターンオン状態を維持する。
動作過程を詳細に説明する。まず、走査線Ｓｎに走査信号が供給されると、第１トランジスタＭ１及び第４トランジスタＭ４がターンオンされる。第１トランジスタＭ１がターンオンされると、第２トランジスタＭ２のゲート電極とデータ線Ｄｍとが電気的に接続される。第４トランジスタＭ４がターンオンされると、第１ノードＮ１と第２トランジスタＭ２の第２電極とが電気的に接続される。
また、走査信号に同期するように、制御線ＣＬｎに供給される制御信号により、第５トランジスタＭ５がターンオンされる。第５トランジスタＭ５がターンオンされると、第１ノードＮ１とデータ線Ｄｍとが電気的に接続される。
このとき、電流シンク部１８１は、第２スイッチング素子ＳＷ２、第５トランジスタＭ５、第４トランジスタＭ４、及び第２トランジスタＭ２を経由して第１電源ＥＬＶＤＤから第１電流をシンクする。電流シンク部１８１において、第１電流がシンクされたとき、データ線Ｄｍには第１電圧が印加される。ここで、第１電流が第２トランジスタＭ２を経由してシンクされるため、第１電圧には第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度情報が含まれる（実際に、第２トランジスタＭ２のゲート電極に印加される電圧が第１電圧として使用される）。
データ線Ｄｍに印加された第１電圧は、ＡＤＣ１８２で第１デジタル値に変換されてメモリ１９１に供給され、これにより、メモリ１９１に第１デジタル値が格納される。この過程を経て、メモリ１９１には、すべての画素１４０に備えられる第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度情報が含まれる第１デジタル値が格納される。
このような本発明において、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度をセンシングする過程は、有機電界発光表示装置が用いられる前に少なくとも１回以上行われる。例えば、有機電界発光表示装置が出荷される前に、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度をセンシングしてメモリ１９１に格納することができる。また、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度をセンシングする過程は、使用者が指定する際に行われてもよい。
図８は、通常駆動期間において供給される駆動波形及び動作過程を示す図である。
図８に示すように、通常駆動期間において、走査駆動部１１０は、走査線Ｓ１ないしＳｎに走査信号を順次供給し、発光制御線Ｅ１ないしＥｎに発光制御信号を順次供給する。ここで、ｋ番目の発光制御線Ｅｋに供給される発光制御信号は、ｋ番目の走査線Ｓｋに供給される走査信号と重畳し、走査信号より広い幅に設定される。また、通常駆動期間において、すべての制御線ＣＬ１ないしＣＬｎには制御信号が供給されない（すなわち、ハイ電圧が供給される）。一方、通常駆動期間において、第１スイッチング素子ＳＷ１は、ターンオン状態を維持する。
動作過程を詳細に説明する。まず、データ線Ｄｍ及び走査線Ｓｎに接続された画素１４０に供給される第１データＤａｔａ１がタイミング制御部１５０に供給される。このとき、制御部１９２は、データ線Ｄｍ及び走査線Ｓｎに接続された画素１４０から抽出された第１デジタル値をタイミング制御部１５０に供給する。
第１デジタル値を受信したタイミング制御部１５０は、第１データＤａｔａ１のビット値を変更して第２データＤａｔａ２を生成する。ここで、第２データＤａｔａ２は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度を補償できるように設定される。
例えば、「００００１１１０」の第１データＤａｔａ１が入力されたとき、タイミング制御部１５０は、第２トランジスタＭ２の閾値電圧／移動度のばらつきを補償できるように、「００００１１１１０」の第２データＤａｔａ２を生成することができる。
タイミング制御部１５０で生成された第２データＤａｔａ２は、サンプリングラッチ１２２ｍ及びホールディングラッチ１２３ｍを経由してＤＡＣ１２４ｍに供給される。すると、ＤＡＣ１２４ｍは、第２データＤａｔａ２を用いてデータ信号を生成し、生成されたデータ信号をバッファ１２５ｍを経由してデータ線Ｄｍに供給する。
データ線Ｄｍにデータ信号が供給されたとき、走査線Ｓｎに供給された走査信号により、第１トランジスタＭ１及び第４トランジスタＭ４がターンオン状態を維持する。また、発光制御線Ｅｎに供給された発光制御信号により、第３トランジスタＭ３がターンオフされる。
第１トランジスタＭ１がターンオンされると、データ線Ｄｍから供給されたデータ信号が第２トランジスタＭ２のゲート電極に供給される。このとき、ストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号に対応する電圧を充電する。ストレージキャパシタＣｓｔに所定の電圧が充電される期間において第４トランジスタＭ４がターンオン状態を維持するため、第１ノードＮ１は、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄを受ける。
ストレージキャパシタＣｓｔに所定の電圧が充電された後、走査線Ｓｎに走査信号の供給が中断される。走査線Ｓｎへの走査信号の供給が中断されると、第１トランジスタＭ１及び第４トランジスタＭ４がターンオフされる。
その後、発光制御線Ｅｎへの発光制御信号の供給が中断され、第３トランジスタＭ３がターンオンされる。第３トランジスタＭ３がターンオンされると、第１ノードＮ１の電圧が電圧源Ｖｓｕｓの電圧に変更される。例えば、電圧源Ｖｓｕｓの電圧がアノード電圧Ｖｏｌｅｄより高く設定された場合、第１ノードＮ１の電圧は、アノード電圧Ｖｏｌｅｄから電圧源Ｖｓｕｓの電圧に上昇する。このとき、第１ノードＮ１の電圧上昇幅に対応して、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧も上昇する。一方、電圧源Ｖｓｕｓの電圧は、十分な輝度を表現できるように、第１電源ＥＬＶＤＤより低い電圧に設定される。
その後、第２トランジスタＭ２は、自身のゲート電極に印加された電圧に対応する電流を、第１電源ＥＬＶＤＤから有機発光ダイオードＯＬＥＤを経由して第２電源ＥＬＶＳＳに供給する。すると、有機発光ダイオードＯＬＥＤでは、電流量に対応する所定の光が生成される。
一方、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、時間の経過に応じて劣化する。ここで、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄは上昇する。つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、有機発光ダイオードＯＬＥＤの抵抗が増加し、これにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄが上昇する。
この場合、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第１ノードＮ１の電圧上昇幅が低下する。つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第１ノードＮ１に供給される有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄが上昇し、これにより、第１ノードＮ１の電圧上昇幅は、有機発光ダイオードが劣化していないときに比べて低く設定される。
第１ノードＮ１の電圧上昇幅が低く設定されると、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧上昇幅が低下する。すると、同一のデータ信号に対応して、第２トランジスタＭ２から供給される電流量が増加する。すなわち、本発明では、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第２トランジスタＭ２から供給される電流量が増加し、これにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化による輝度の低下を補償することができる。
一方、電圧源Ｖｓｕｓの電圧がアノード電圧Ｖｏｌｅｄより低く設定された場合（例えば、電圧源Ｖｓｕｓは、第２電源ＥＬＶＳＳの電圧に設定され得る）、第１ノードＮ１の電圧は、アノード電圧Ｖｏｌｅｄから電圧源Ｖｓｕｓの電圧に下降する。このとき、第１ノードＮ１の電圧下降幅に対応して、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧も下降する。
一方、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄは上昇する。この場合、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第１ノードＮ１の電圧下降幅が高くなる。つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第１ノードＮ１に供給される有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧Ｖｏｌｅｄが上昇し、これにより、第１ノードＮ１の電圧下降幅は、有機発光ダイオードが劣化していないときに比べて高く設定される。
第１ノードＮ１の電圧下降幅が高く設定されると、第２トランジスタＭ２のゲート電極の電圧下降幅が高くなる。すると、同一のデータ信号に対応して、第２トランジスタＭ２から供給される電流量が増加する。すなわち、本発明では、有機発光ダイオードＯＬＥＤが劣化するほど、第２トランジスタＭ２から供給される電流量が増加し、これにより、有機発光ダイオードＯＬＥＤの劣化による輝度の低下を補償することができる。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
１１０；走査駆動部
１２０；データ駆動部
１３０；画素部
１４０；画素
１４２；補償部
１５０；タイミング制御部
１６０；制御線駆動部
１７０；スイッチング部
１８０；センシング部
１９０；制御ブロック
ＯＬＥＤ；有機発光ダイオード
Ｍ１〜Ｍ５；第１トランジスタ〜第５トランジスタ
Ｃｓｔ；ストレージキャパシタ
Ｃｆｂ；フィードバックキャパシタ
ｓｗ１、ｓｗ２：第１スイッチング素子、第２スイッチング素子

Claims (19)

  1. 有機発光ダイオードと、
    走査線及びデータ線に接続されるとともに、走査線に走査信号が供給されたときにターンオンされる第１トランジスタと、
    前記データ線に供給されるデータ信号に対応する電圧を充電するためのストレージキャパシタと、
    前記ストレージキャパシタに充電された電圧に対応する電流を、第１電源から前記有機発光ダイオードを経由して第２電源に供給するための第２トランジスタと、
    前記有機発光ダイオードの劣化に対応して前記第２トランジスタのゲート電極の電圧を制御するとともに、前記第２トランジスタの閾値電圧補償期間において前記第２トランジスタの第２電極と前記データ線とを接続させるための補償部とを備え、
    前記補償部は、
    前記第２トランジスタの第２電極に接続される第４トランジスタと、
    前記第４トランジスタと前記データ線との間に接続される第５トランジスタと、
    前記第４トランジスタ及び第５トランジスタの共通端子である第１ノードと電圧源との間に接続され、ゲート電極が発光制御線に接続される第３トランジスタと、
    前記第１ノードと前記第２トランジスタのゲート電極との間に接続されるフィードバックキャパシタと
    を備え、
    前記第１トランジスタ及び前記第４トランジスタのゲート電極は走査線に接続され、
    前記走査線に走査信号が供給されたときに、前記第４トランジスタがターンオンされると、
    前記第１ノードは前記有機発光ダイオードのアノード電極の電圧を受け、
    前記走査線への走査信号の供給が中断されたときに、前記第４トランジスタがターンオフされ、かつ、前記発光制御線への発光制御信号の供給が中断されたときに、前記第３トランジスタがターンオンされると、
    前記第１ノードの電圧が、前記アノード電極の電圧から前記電圧源の電圧に変更され、
    前記第２トランジスタのゲート電極の電圧が、前記第１ノードの電圧の変更に対応して変更されることを特徴とする画素。
  2. 前記第５トランジスタのゲート電極は、前記走査線と並んで形成される制御線に接続され、前記閾値電圧補償期間にターンオンされることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  3. 前記第４トランジスタのゲート電極は、前記走査線に接続されるとともに、前記閾値電圧補償期間において前記第５トランジスタと同時にターンオンされることを特徴とする請求項２に記載の画素。
  4. 前記第３トランジスタのゲート電極は、前記走査線と並んで形成される発光制御線に接続されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  5. 通常駆動期間において前記第３トランジスタ及び第４トランジスタのターンオン時間は重畳しないことを特徴とする請求項４に記載の画素。
  6. 前記電圧源は、前記有機発光ダイオードのアノード電極に印加される電圧より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  7. 前記電圧源は、前記有機発光ダイオードのアノード電極に印加される電圧より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画素。
  8. 前記電圧源は、前記第２電源と同じ電圧値に設定されることを特徴とする請求項７に記載の画素。
  9. 走査線、発光制御線、制御線、及びデータ線の交差部に位置する画素と、
    閾値電圧補償期間及び通常駆動期間において前記走査線に走査信号を順次供給するとともに、前記通常駆動期間において前記発光制御線に発光制御信号を順次供給するための走査駆動部と、
    前記閾値電圧補償期間において制御線に制御信号を順次供給するための制御線駆動部と、
    タイミング制御部から供給される第２データを用いて生成されたデータ信号を前記データ線に供給するためのデータ駆動部と、
    前記画素の各々に備えられる駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報をセンシングするためのセンシング部と、
    前記センシング部及び前記データ駆動部のいずれかを前記データ線に接続させるためのスイッチング部と、
    前記センシング部でセンシングされた前記駆動トランジスタの閾値電圧／移動度情報を格納するための制御ブロックと、
    前記制御ブロックに格納された前記閾値電圧／移動度情報を用いて、外部から供給される第１データのビット値を変更して前記第２データを生成するための前記タイミング制御部とを備え、
    前記画素の各々は、
    前記閾値電圧補償期間において前記駆動トランジスタと前記データ線とを接続させるとともに、前記通常駆動期間において有機発光ダイオードの劣化を補償するための補償部を備え、
    前記画素の各々は、
    有機発光ダイオードと、
    走査線及びデータ線に接続されるとともに、走査線に走査信号が供給されたときにターンオンされて、データ線に供給されるデータ信号を駆動トランジスタのゲート電極に供給する第１トランジスタと、
    前記データ線に供給されるデータ信号に対応する電圧を充電するためのストレージキャパシタと、
    前記ストレージキャパシタに充電された電圧に対応する電流を、第１電源から前記有機発光ダイオードを経由して第２電源に供給するための駆動トランジスタと
    を備え、
    前記駆動トランジスタのゲート電極の電圧は、前記補償部により制御され、
    前記補償部は、
    前記駆動トランジスタのドレイン電極に接続されるとともに、前記走査線に走査信号が供給されたときにターンオンされる第４トランジスタと、
    前記第４トランジスタと前記データ線との間に接続されるとともに、前記制御線に制御信号が供給されたときにターンオンされる第５トランジスタと、
    前記第４トランジスタ及び第５トランジスタの共通端子である第１ノードと電圧源との間に接続され、前記発光制御線に発光制御信号が供給されたときにターンオフされる第３トランジスタと、
    前記第１ノードと前記第２トランジスタのゲート電極との間に接続されるフィードバックキャパシタと
    を備え、
    前記第１トランジスタ及び前記第４トランジスタのゲート電極は走査線に接続され、
    前記走査線に走査信号が供給されたときに、前記第４トランジスタがターンオンされると、
    前記第１ノードは前記有機発光ダイオードのアノード電極の電圧を受け、
    前記走査線への走査信号の供給が中断されたときに、前記第４トランジスタがターンオフされ、かつ、前記発光制御線への発光制御信号の供給が中断されたときに、前記第３トランジスタがターンオンされると、
    前記第１ノードの電圧が、前記アノード電極の電圧から前記電圧源の電圧に変更され、
    前記駆動トランジスタのゲート電極の電圧が、前記第１ノードの電圧の変更に対応して変更されることを特徴とする有機電界発光表示装置。
  10. 前記センシング部は、
    前記画素から前記駆動トランジスタを経由して第１電流をシンクするための電流シンク部と、
    前記第１電流がシンクされたときに生成される第１電圧を第１デジタル値に変換するためのアナログデジタル変換部とを備えることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
  11. 前記スイッチング部は、
    前記電流シンク部と前記データ線との間に位置するとともに、前記閾値電圧補償期間にターンオンされる第２スイッチング素子と、
    前記データ駆動部と前記データ線との間に位置するとともに、前記通常駆動期間にターンオンされる第１スイッチング素子とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光表示装置。
  12. 前記制御ブロックは、
    前記第１デジタル値を格納するためのメモリと、
    前記第１デジタル値を前記タイミング制御部に伝達するための制御部とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光表示装置。
  13. 前記タイミング制御部に特定の画素へ供給される前記第１データが入力されたとき、前記制御部は、前記特定の画素から生成された前記第１デジタル値を前記タイミング制御部に伝達することを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置。
  14. 前記タイミング制御部は、前記閾値電圧／移動度が補償されるように、ｉ（ｉは自然数）ビットの前記第１データを、前記第１デジタル値を用いてｊ（ｊはｉ以上の自然数）ビットの前記第２データを生成することを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光表示装置。
  15. 前記走査駆動部は、前記通常駆動期間においてｉ（ｉは自然数）番目の走査線に供給される走査信号と重畳するとともに、前記走査信号の幅より広い幅を有する発光制御信号をｉ番目の発光制御線に供給することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
  16. 前記閾値電圧補償期間において、前記制御線駆動部は、ｉ番目の走査線に供給される走査信号に同期するように、ｉ番目の制御線に制御信号を供給することを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
  17. 前記電圧源は、前記有機発光ダイオードのアノード電極に印加される電圧より高い電圧に設定されることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
  18. 前記電圧源は、前記有機発光ダイオードのアノード電極に印加される電圧より低い電圧に設定されることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光表示装置。
  19. 前記電圧源は、前記第２電源と同じ電圧値に設定されることを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光表示装置。
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