JP5089876B2 - 発光表示装置 - Google Patents
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Description
このような有機発光セルは、ダイオード特性を有するため有機発光ダイオード(Organic Light Emission Diode;OLED)とも呼ばれ、アノード(ITO)、有機薄膜、カソード電極層(金属)の構造からなる。有機薄膜は、電子及び正孔の均衡を良くして発光効率を向上させるために、発光層(emitting layer、EML)、電子輸送層(electron transport layer、ETL)、及び正孔輸送層(hole transport layer、HTL)を含む多層構造からなり、また、別途の電子注入層(electron injecting layer、EIL)及び正孔注入層(hole injecting layer、HIL)を含む。このような有機発光セルがn×m個のマトリックス形態に配列されて有機EL表示パネルを形成する。
図1は画素回路であって、n×m個の画素のうちの一つ、つまり第1行及び第1列に位置する画素を等価的に示したものである。
図1に示したように、一つの画素10は、3つの副画素10r、10g、10bからなり、副画素10r、10g、10bには各々赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の光を発光する有機EL素子OLEDr、OLEDg、OLEDbが形成されている。そして、副画素がストライプ形態に配列された構造では、副画素10r、10g、10bは、各々別個のデータ線D1r、D1g、D1b及び共通の選択信号線S1に連結されている。
上記説明のように、有機EL表示装置は、一つの画素10が3つの副画素10r、10g、10bからなり、副画素別に有機EL素子を駆動するための駆動トランジスタ、スイッチングトランジスタ、及びキャパシタが形成される。また、副画素別にデータ信号を伝達するためのデータ線及び電源電圧(VDD)を伝達するための電源線が形成される。このように、画素を駆動するために多くの配線が必要であり、画素領域内にこれら全てを配置するのが難しく、画素領域で発光する領域に相当する開口率も減少するという問題点がある。したがって、画素を駆動するための配線の数及び素子の数を減少させることができる画素回路の開発が要求されているのが実情である。
本発明の他の技術的課題は、画素駆動素子に共通に連結された複数の発光素子が順次に発光することができるようにする信号を印加する駆動装置を含む、発光表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
第1イネーブル信号、前記第1信号、及び前記第1信号が前記第1期間だけシフトされた信号が同一論理レベルである期間に、第2パルスを有する前記第1グループの複数の画素の選択信号線に印加される選択信号を出力する第1回路部;
第3パルスを有する第2信号を第2期間だけシフトしながら順次に生成する第2シフトレジスター;及び前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第1グループの画素に印加する第1発光制御信号として出力し、前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間以外の期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第1グループの前記画素以外の画素に印加する第2発光制御信号として出力する第2回路部;を含む。
前記第1回路部は、第1イネーブル信号、前記第1信号、及び前記第1信号が前記第1期間だけシフトされた信号を入力として受けるNANDゲートを含むことができる。
前記第2回路部は、前記第1信号の反転した信号及び前記第2信号を入力として受けて前記第1発光制御信号を出力するNANDゲート;及び前記第1信号及び前記第2信号を入力として受けるNORゲート及び前記NORゲートの出力を反転させて前記第2発光制御信号を出力するインバータ;を含むことができる。
前記第1駆動部の信号線は前記複数の選択信号線及び前記第1及び第2発光制御信号線の中で奇数番目の信号線であり、前記第2駆動部の信号線は前記複数の選択信号線及び前記前記第1及び第2発光制御信号線の中で偶数番目の信号線であり得る。
説明に先立って選択信号線に関する用語を定義すると、現在の選択信号を伝達しようとする選択信号線を“現在の選択信号線”とし、現在の選択信号が伝達される前に選択信号を伝達した選択信号線を“直前の選択信号線”とする。また、現在の選択信号線の選択信号に基づいて発光する画素を“現在の画素”とし、直前の選択信号線の選択信号に基づいて発光する画素を“直前の画素”とする。
図2に示したように、本発明の実施例による有機EL表示装置は、表示パネル100、奇数信号線駆動部200、偶数信号線駆動部300、及びデータ駆動部400を含む。
表示パネル100は、行方向にのびているn個の選択信号線S[i]、n個の発光制御信号線E1[i]、E2[i]、列方向にのびているm個のデータ線D[j]、n個の電源線VDD、及びn×m個の画素110を含む。ここで、‘i’は1からnの間の任意の自然数であり、‘j'は1からmの間の任意の自然数である。
図3は本発明の第1実施例による有機EL表示装置の画素110を示す回路図である。そして、図3では、有機物質の電界発光を利用する画素を例示し、説明の便宜上、i番目の行の選択信号線S[i]及びj番目の列のデータ線D[j]に形成される画素領域の画素を代表として示した(ここで、iは1からnの間の自然数であり、jは1からmの間の自然数である)。以下の説明では、説明の便宜上、発光制御信号線E1[i]、E2[i]に印加される発光制御信号の符号も発光制御信号線と同一に‘E1[i]、E2[i]’と表示し、選択信号線S[i]に印加される選択信号の符号も同一に‘S[i]’と表示する。画素110の有機EL素子OLED1及び有機EL素子OLED2は、赤色(R)有機EL素子、緑色(G)有機EL素子、及び青色(B)有機EL素子のうちのいずれか2つであり、画素110の全てのトランジスタM1、M21、M22、M3、M4、M5はpチャンネルトランジスタで示した。
画素駆動部115は、選択信号線S[i]及びデータ線D[j]に連結され、データ線D[j]を通じて伝達されるデータ信号に対応して有機EL素子OLED1、OLED2に印加される電流を生成する。本実施例で、画素駆動部115は、4つのトランジスタ及び2つのキャパシタ、つまりトランジスタM1、トランジスタM3、トランジスタM4、トランジスタM5、キャパシタCvth、及びキャパシタCstを含む。しかし、本発明による画素駆動部は、このような4つのトランジスタ及び2つのキャパシタに限定されず、有機EL素子OLED1、OLED2に印加される電流を生成する回路であれば充分である。
そして、駆動トランジスタM1のドレーンには、有機EL素子OLED1、OLED2が選択的に発光するように制御するトランジスタM21、M22のソースが各々連結され、トランジスタM21、M22のゲートには、各々発光制御信号線E1[i]、E2[i]が連結される。トランジスタM21、M22のドレーンには、各々有機EL素子OLED1、OLED2のアノードが連結され、有機EL素子OLED1、OLED2のカソードには、電源電圧(VDD)より低い電源電圧(VSS)が印加される。このような電源電圧(VSS)としては負の電圧または接地電圧を使用することができる。
図4に示したように、本発明の第1実施例による有機EL表示装置は、1フレームが2つのフィールド1F、2Fに分割されて駆動され、各フィールド1F、2Fで選択信号(S[1]〜S[n])が順次に印加される。画素駆動部115を共有する2つの有機EL素子OLED1、OLED2は、各々一つのフィールドに相当する期間の間発光する。そして、フィールド1F、2Fは行別に独立的に定義され、図4では、第1行の選択信号線S[1]を基準に2つのフィールド1F、2Fを示した。
現在の選択信号線S[1]にローレベルの選択信号が印加された後にハイレベルの信号が印加されると、発光制御線E1[1]にローレベルの発光制御信号が印加されてトランジスタM21が導通され、トランジスタM1のゲート−ソース電圧(VGS)に対応する電流(IOLED)が有機EL素子OLED1に供給されて有機EL素子OLED1は発光する。電流(IOLED)は式(4)の通りである。
現在の選択信号線S[1]にハイレベルの信号が印加されると、発光制御線E2[1]にローレベルの発光制御信号が印加されてトランジスタM22が導通され、トランジスタM1のゲート−ソース電圧(VGS)に対応する電流(IOLED)が有機EL素子OLED2に供給されて有機EL素子OLED2は発光する。
シフトレジスターESR1は、開始信号(SP2)及びクロック信号(clk)を受信して、クロック信号(clk)がローレベルである間は開始信号(SP2)を出力し、クロック信号(clk)がハイレベルである間はクロック信号(clk)がローレベルである時の開始信号(SP2)をラッチして出力して信号(ESR[1])を生成する。シフトレジスターESR3は、信号(ESR[1])及びクロック信号(clk)を受信して、クロック信号(clk)がハイレベルである間は信号(ESR[1])を出力し、クロック信号(clk)がローレベルである間はクロック信号(clk)がハイレベルである時の信号(ESR[1])をラッチして出力して信号(ESR[3])を生成する。このようにして、図7に示されているように、信号(ESR[1])が半クロックシフトされた信号(ESR[3])が生成される。同様に、シフトレジスターESRn−1は、シフトレジスターESRn−3で生成された信号(ESR[n−3])及びクロック信号(clk)を受信して、信号(ESR[n−3])が半クロックシフトされた信号(ESR[n−1])を生成する。
組み合わせ回路2201は、信号(SR[1])及び信号(ESR[1])を受信して、発光制御信号(E1[1]、E2[1])を生成する。具体的に、図7のように、発光制御信号(E1[1])は、信号(SR[1])がローレベルであり信号(ESR[1])がハイレベルである間にだけローレベルを有する。つまり、信号(ESR[1])がハイレベルである間はローレベルの信号(SR[1])が発光制御信号(E1[1])として出力される。発光制御信号(E2[1])は、信号(SR[1])及び信号(ESR[1])が全てローレベルである間にだけローレベルを有する。つまり、信号(ESR[1])がローレベルである間はローレベルの信号(SR[1])が発光制御信号(E2[1])として出力される。組み合わせ回路2203は、信号(SR[3])及び信号(ESR[3])を受信して、発光制御信号(E1[3]、E2[3])を生成する。具体的に、図7のように、発光制御信号(E1[3])は、信号(SR[3])がローレベルであり信号(ESR[3])がハイレベルである間にだけローレベルを有し、発光制御信号(E2[3])は、信号(SR[3])及び信号(ESR[3])が全てローレベルである間にだけローレベルを有する。同様に、組み合わせ回路220n−1は、信号(SR[n−1])及び信号(ESR[n−1])を受信して、発光制御信号(E1[n−1]、E2[n−1])を生成する。したがって、組み合わせ回路2201、2203、・・・、220n−1は、第1発光制御信号を生成するためのインバータ及びNANDゲートと第2発光制御信号を生成するためのNORゲート及びインバータとを含むことができる。
また、偶数信号線駆動部300は、シフトレジスターESR2、ESR4、・・・、ESRn及び組み合わせ回路3202、3204、・・・、320nを利用して、図10に示されているように、発光制御信号(E1[2]、E1[4]、E1[6]、・・・、E1[n])及び発光制御信号(E2[2]、E2[4]、E2[6]、・・・、E2[n])を順次に生成して印加する。
図11は本発明の第2実施例による奇数信号線駆動部200´の構造を示す図面である。
本発明の第2実施例による奇数信号線駆動部200´は、信号遅延などによって選択信号(S[i−1])及び選択信号(S[i])が重なるのを防止するために、第1実施例による奇数信号線駆動部200とは異なるイネーブル信号(ENB1)を使用する。
したがって、奇数信号線駆動部200´は、組み合わせ回路2102、2104、・・・、210nにイネーブル信号(ENB1)が入力されるという点を除いては、奇数信号線駆動部200と同一なので、詳細な説明は省略する。
図12のように、イネーブル信号(ENB1)が組み合わせ回路2101、2103、・・・、210n−1に入力されることによって、選択信号(S[1])のローレベルの幅が狭くなる。
本発明の第2実施例による偶数信号線駆動部300´は、偶数信号線駆動部300とは異なるイネーブル信号(ENB2)を使用する。
図13のように、イネーブル信号(ENB2)が組み合わせ回路3102、3104、・・・、310nに入力されることによって、選択信号(S[2])のローレベルの幅が狭くなる。
このように、イネーブル信号(ENB1)及びイネーブル信号(ENB2)を使用してローレベルの幅が狭い選択信号(S[i])を生成することによって、信号遅延などによって連続する2つの選択信号(S[i−1]、S[i])が重なるのを効果的に防止することができる。
110 画素
115 画素駆動部
200 奇数信号線駆動部
300 偶数信号線駆動部
400 データ駆動部
Claims (8)
- 選択信号を伝達する複数の選択信号線、データ信号を伝達する複数のデータ線、前記選択信号線及び前記データ線に各々連結される第1グループ及び第2グループの複数の画素を含む発光表示装置において、
前記各画素は、
前記選択信号に応答して前記データ信号に対応する電流を出力端に出力する画素駆動部;
前記画素駆動部の出力端に各々電気的に連結され、第1及び第2発光制御信号に基づいて前記画素駆動部から出力される電流を選択的に伝達する第1及び第2スイッチング素子;及び
前記第1及び第2スイッチング素子によって伝達される電流に対応して各々発光する第1及び第2発光素子;を含み、
第1フィールド及び第2フィールドの各々で前記第1グループの複数の画素の選択信号線に印加する選択信号を順次に生成し、前記第1フィールドでは前記第1グループの複数の画素に印加される第1発光制御信号を順次に生成し、前記第2フィールドでは前記第1グループの複数の画素に印加される第2発光制御信号を順次に生成する第1駆動部;及び
第1フィールド及び第2フィールドの各々で前記第2グループの複数の画素の選択信号線に印加する選択信号を順次に生成し、前記第1フィールドでは前記第2グループの複数の画素に印加される第1発光制御信号を順次に生成し、前記第2フィールドでは前記第2グループの複数の画素に印加される第2発光制御信号を順次に生成する第2駆動部;を含み、
前記第1駆動部は、
第1パルスを有する第1信号を第1期間だけシフトしながら順次に生成する第1シフトレジスター;
第1イネーブル信号、前記第1信号、及び前記第1信号が前記第1期間だけシフトされた信号が同一論理レベルである期間に、第2パルスを有する前記第1グループの複数の画素の選択信号線に印加される選択信号を出力する第1回路部;
第3パルスを有する第2信号を第2期間だけシフトしながら順次に生成する第2シフトレジスター;及び
前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第1グループの画素に印加する第1発光制御信号として出力し、前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間以外の期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第1グループの前記画素以外の画素に印加する第2発光制御信号として出力する第2回路部;を含むことを特徴とする発光表示装置。 - 前記第2駆動部は、
第1パルスを有する第1信号を第1期間だけシフトしながら順次に生成する第3シフトレジスター;
第2イネーブル信号、前記第1信号、及び前記第1信号が前記第1期間だけシフトされた信号が同一論理レベルである期間に、第2パルスを有する前記第2グループの複数の画素の選択信号線に印加される選択信号を出力する第3回路部;
第3パルスを有する第2信号を第2期間だけシフトしながら順次に生成する第4シフトレジスター;及び
前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第2グループの画素に印加する第1発光制御信号として出力し、前記第2信号の前記第3パルスが出力されている期間以外の期間には前記第1パルスを有する第1信号を前記第2グループの前記画素以外の画素に印加する第2発光制御信号として出力する第4回路部;を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。 - 前記第1イネーブル信号の周期は前記第1シフトレジスターに入力されるクロック信号の周期の半分であることを特徴とする請求項2に記載の発光表示装置。
- 前記第2イネーブル信号は前記第1イネーブル信号の反転した信号であることを特徴とする請求項3に記載の発光表示装置。
- 前記第1回路部は、第1イネーブル信号、前記第1信号、及び前記第1信号が前記第1期間だけシフトされた信号を入力として受けるNANDゲートを含むことを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。
- 前記第2回路部は、
前記第1信号の反転した信号及び前記第2信号を入力として受けて前記第1発光制御信号を出力するNANDゲート;及び
前記第1信号及び前記第2信号を入力として受けるNORゲート及び前記NORゲートの出力を反転させて前記第2発光制御信号を出力するインバータ;を含むことを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。 - 前記第1フィールドで前記選択信号の第2パルスが印加される間に、前記データ線には前記第1発光素子に対応するデータ信号が伝達され、前記第2フィールドで前記選択信号の第2パルスが印加される間に、前記データ線には前記第2発光素子に対応するデータ信号が伝達されることを特徴とする請求項1に記載の発光表示装置。
- 前記第1駆動部の信号線は前記複数の選択信号線及び前記第1及び第2発光制御信号線の中で奇数番目の信号線であり、前記第2駆動部の信号線は前記複数の選択信号線及び前記第1及び第2発光制御信号線の中で偶数番目の信号線であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一に記載の発光表示装置。
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