JP4680964B2 - 有機電界発光表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機電界発光表示装置に関し、より詳しくは、有機電界発光素子の効率低下による残像（ｉｍａｇｅ ｓｔｉｃｋｉｎｇ）を抑制することができ、駆動トランジスタの閾値電圧（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖｏｌｔａｇｅ）を補償することができる有機電界発光表示装置に関する。
本願は、韓国で２００７年３月２日に出願された韓国特許出願Ｎｏ．１０−２００７−００２０７３６号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来の有機電界発光表示装置は、蛍光性または燐光性有機化合物を電気的に励起させて発光させる表示装置であって、Ｎ×Ｍ個の有機発光セルを駆動して映像を表現できるようになっている。このような有機発光セルは、図１に示されたようにアノード（ＩＴＯ）、有機薄膜、カソード（ｍｅｔａｌ）の構造になっている。有機薄膜は、電子と正孔の均衡を高め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）を含む多層構造でなっており、また別の電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）と正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）を含むことができる。

アノード電極は、発光層ＥＭＬに正孔を供給できるように第１電源と接続される。カソード電極は、発光層ＥＭＬに電子を供給できるように第１電源より低い第２電源と接続される。すなわち、アノード電極はカソード電極に比べて相対的に高い正極性（＋）の電位を有し、カソード電極はアノード電極に比べて相対的に低い負極性（−）の電位を有する。

正孔輸送層ＨＴＬは、アノード電極から供給される正孔を加速して発光層ＥＭＬに供給する。電子輸送層ＥＴＬは、カソード電極から供給される電子を加速し、発光層ＥＴＬから供給される電子は発光層ＥＭＬで衝突する。このとき、発光層ＥＭＬで電子と正孔とが再結合するようになり、これによって所定の光が生成される。実質的に発光層ＥＭＬは有機物質などで形成され、電子と正孔とが再結合する際、赤色Ｒ、緑Ｇ、及び青色Ｂのうちいずれか１つの光を生成する。

このような有機電界発光素子ＯＬＥＤにおいて、アノード電極に印加される電圧はカソード電極に印加される電圧より常に高く設定されるため、アノード電極側には負極性（−）のキャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ）が位置され、カソード電極側には正極性（＋）のキャリアが位置される。ここで、アノード電極に位置された負極性（−）のキャリア及びカソード電極に位置された正極性（＋）のキャリアが長期間維持されると、発光に寄与する電子及び正孔の移動量が少なくなる。それによって有機電界発光素子ＯＬＥＤは使うほど効率が低下し、寿命が短くなって残像現象が起きることになる。
韓国特許出願公開第１０−２００７−００２０７３６号明細書

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、有機電界発光素子に伝達される電流量を調節して有機電界発光素子の効率低下による残像現象を抑制する有機電界発光表示装置を提供するところにある。

また、本発明の他の目的は、駆動トランジスタの閾値電圧の不規則性を補償して高階調の有機電界発光表示装置を提供するところにある。

前記目的を達成するため、本発明による有機電界発光表示装置は、走査線に制御電極が電気的に連結されてデータ線と第１電源電圧線との間に電気的に連結された第１スイッチング素子と、前記第１電源電圧線と第２電源電圧線との間に電気的に連結された駆動トランジスタと、発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記第１電源電圧線と前記駆動トランジスタとの間に電気的に連結された第２スイッチング素子と、前記走査線に制御電極が電気的に連結されて前記第２スイッチング素子と前記駆動トランジスタとの間に電気的に連結された第３スイッチング素子と、前記第１電源電圧線と前記駆動トランジスタの制御電極との間に電気的に連結された第１容量性素子と、前記第１容量性素子と前記第２スイッチング素子との間に電気的に連結された第２容量性素子と、前記駆動トランジスタと前記第２電源電圧線との間に電気的に連結された有機電界発光素子と、を含むことができる。

前記第１スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記データ線に電気的に連結されて、第２電極が前記駆動トランジスタの第１電極に電気的に連結されることができる。

前記第２スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記第３スイッチング素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が前記第１電源電圧線に電気的に連結されることができる。

前記第３スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記有機電界発光素子のアノードに電気的に連結されて、第２電極が前記第２スイッチング素子の第１電極に電気的に連結されることができる。

前記第１容量性素子は、第１電極が前記第１電源電圧線に電気的に連結されて、第２電極が前記駆動トランジスタの制御電極と第２容量性素子の第１電極との間に電気的に連結されることができる。

前記第２容量性素子は、第１電極が前記駆動トランジスタの制御電極に電気的に連結されて、第２電極が前記第２スイッチング素子の第１電極と第３スイッチング素子の第２電極との間に電気的に連結されることができる。

前記駆動トランジスタは、制御電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第１電極が前記第１スイッチング素子と前記第１電源電圧線との間に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子のアノードに電気的に連結されることができる。

前記有機電界発光素子は、アノードが前記第３スイッチング素子の第１電極と前記駆動トランジスタの第２電極との間に電気的に連結されて、カソードが前記第２電源電圧線に電気的に連結されることができる。

前記駆動トランジスタには、前記駆動トランジスタの制御電極に初期化電圧を印加して前記第１容量性素子及び前記第２容量性素子に保存された電圧を初期化する第４スイッチング素子が電気的に連結されることができる。

前記第４スイッチング素子は、第１電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が第３電源電圧線に電気的に連結されて、制御電極が以前走査線に電気的に連結されることができる。

前記駆動トランジスタには、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる第５スイッチング素子が電気的に連結されることができる。

前記第５スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタの制御電極に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子のアノードと駆動トランジスタの第２電極との間に電気的に連結されることができる。

前記駆動トランジスタには、前記駆動トランジスタに第１電源電圧を印加する第６スイッチング素子が電気的に連結されることができる。

前記第６スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１スイッチング素子と駆動トランジスタとの間に電気的に連結されて、第２電極が前記第１電源電圧線と第１容量性素子との間に電気的に連結されることができる。

前記駆動トランジスタと前記有機電界発光素子との間には、駆動電流を有機電界発光素子に印加する第７スイッチング素子が電気的に連結されることができる。

前記第７スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタと第５スイッチング素子との間に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子と第３スイッチング素子との間に電気的に連結されることができる。

前記第１容量性素子と第３電源電圧線との間に電気的に連結されて、以前走査線に制御電極が電気的に連結された第４スイッチング素子と、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる第５スイッチング素子と、前記発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記駆動トランジスタと前記第１電源電圧線との間に電気的に連結された第６スイッチング素子と、前記発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記駆動トランジスタと前記有機電界発光素子との間に電気的に連結された第７スイッチング素子と、を含むことができる。

前記第４スイッチング素子は、制御電極が前記以前走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が第３電源電圧線に電気的に連結されることができる。

前記第５スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタの制御電極に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子のアノードに電気的に連結されることができる。

前記第６スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１スイッチング素子と駆動トランジスタとの間に電気的に連結されて、第２電極が前記第１電源電圧線と第１容量性素子との間に電気的に連結されることができる。

前記第７スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタに電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子と第３スイッチング素子との間に電気的に連結されることができる。

前記第１スイッチング素子ないし第７スイッチング素子は、Ｐ型チャネルトランジスタであり得る。

前記駆動トランジスタは、Ｐ型チャネルトランジスタであり得る。

前記有機電界発光素子は、発光層を備えており、前記発光層は蛍光材料及び燐光材料のうち選択されたいずれか１つまたはその混合物であり得る。

前記駆動トランジスタは、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、ポリシリコン薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、及びナノ薄膜トランジスタのうち選択されたいずれか１つであり得る。

前記駆動トランジスタは、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びタングステン（Ｗ）のうち選択されたいずれか１つを有するポリシリコントランジスタであり得る。

前記第２電源電圧線の第２電源電圧は、前記第１電源電圧線の第１電源電圧より低いことがある。

前記第１容量性素子と以前走査線との間に電気的に連結されて以前走査線に制御電極が電気的に連結された第４スイッチング素子と、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる第５スイッチング素子と、前記発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記駆動トランジスタと前記第１電源電圧線との間に電気的に連結された第６スイッチング素子と、前記発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記駆動トランジスタと前記有機電界発光素子との間に電気的に連結された第７スイッチング素子と、を含むことができる。

前記のようにして本発明による有機電界発光表示装置は、有機電界発光素子に伝達される電流量を調節して有機電界発光素子の効率低下による残像現象を抑制するようになる。

また前記のようにして本発明による有機電界発光表示装置は、駆動トランジスタの閾値電圧の不規則性を補償して高階調を具現する。

有機電界発光素子は、陽極（Ａｎｏｄｅ）、有機層、及び陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）でなっている。前記有機層は、電子と正孔とが一対となって励起子（Ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成して発光する発光層（ＥＭｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＥＭＬ）、電子を輸送する電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、正孔を輸送する正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）でなり得る。また、前記電子輸送層の一側面には、電子を注入する電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）が形成され、前記正孔輸送層の一側面には正孔を注入する正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）がさらに形成されることができる。さらに、燐光型有機電界発光素子の場合には、正孔抑制層（Ｈｏｌｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＨＢＬ）が発光層ＥＭＬと電子輸送層ＥＴＬとの間に選択的に形成されることができ、電子抑制層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＥＢＬ）が発光層ＥＭＬと正孔輸送層ＨＴＬとの間に選択的に形成されることができる。

また、前記有機層は、２種の層を組み合わせてその厚さを減少させるスリム型有機電界発光素子（Ｓｌｉｍ ＯＬＥＤ）構造で形成することもできる。例えば、正孔注入層と正孔輸送層とを同時に形成する正孔注入輸送層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＨＩＴＬ）構造、及び電子注入層と電子輸送層とを同時に形成する電子注入輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＥＩＴＬ）構造を選択的に形成することができる。前記のようなスリム型有機電界発光素子は、発光効率を向上させるのにその使用の目的がある。

また、陽極と発光層との間には、選択層としてバッファ層（Ｂｕｆｆｅｒ Ｌａｙｅｒ）を形成することができる。前記バッファ層は、電子をバッファリングする電子バッファ層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｕｆｆｅｒ Ｌａｙｅｒ）と正孔をバッファリングする正孔バッファ層（Ｈｏｌｅ Ｂｕｆｆｅｒ Ｌｅｙｅｒ）とに区分することができる。前記電子バッファ層は、陰極と電子注入層ＥＩＬとの間に選択的に形成することができ、前記電子注入層ＥＩＬの機能に代わって形成することができる。このとき、前記有機層の積層構造は、発光層ＥＭＬ／電子輸送層ＥＴＬ／電子バッファ層／陰極となり得る。また、前記正孔バッファ層は、陽極と正孔注入層ＨＩＬとの間に選択的に形成することができ、正孔注入層ＨＩＬの機能に代わって形成することができる。このとき、前記有機層の積層構造は、陽極／正孔バッファ層／正孔輸送層ＨＴＬ／発光層ＥＭＬとなり得る。

前記構造について可能な積層構造を記載すると、次のようである。
ａ）正常積層構造（Ｎｏｒｍａｌ Ｓｔａｃｋ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
１）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
２）陽極／正孔バッファ層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／電子バッファ層／陰極
４）陽極／正孔バッファ層／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／電子バッファ層／陰極
５）陽極／正孔注入層／正孔バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子バッファ層／電子注入層／陰極

ｂ）正常スリム構造（Ｎｏｒｍａｌ Ｓｌｉｍ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
１）陽極／正孔注入輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
２）陽極／正孔バッファ層／正孔注入輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
３）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入輸送層／電子バッファ層／陰極
４）陽極／正孔バッファ層／正孔輸送層／発光層／電子注入輸送層／電子バッファ層／陰極
５）陽極／正孔注入輸送層／正孔バッファ層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子バッファ層／電子注入輸送層／陰極

ｃ）逆相積層構造（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｓｔａｃｋ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
１）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極
２）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／正孔バッファ層／陽極
３）陰極／電子バッファ層／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極
４）陰極／電子バッファ層／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔バッファ層／陽極
５）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔バッファ層／正孔注入層／陽極
６）陰極／電子注入層／電子バッファ層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極

ｄ）逆相スリム構造（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｓｉｌｍ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）
１）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔注入輸送層／陽極
２）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔注入輸送層／正孔バッファ層／陽極
３）陰極／電子バッファ層／電子注入輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極
４）陰極／電子バッファ層／電子注入輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔バッファ層／陽極
５）陰極／電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔バッファ層／正孔注入輸送層／陽極
６）陰極／電子注入輸送層／電子バッファ層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層／陽極

このような有機電界発光素子を駆動する方式としては、受動マトリクス（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）方式と能動マトリクス（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）方式が知られている。前記受動マトリクス方式は、陽極と陰極とを直交させて形成してラインを選択して駆動することで、製作工程が簡単で投資額が少ないが、大画面具現の際に電流消耗量が多いという短所がある。前記能動マトリクス方式は、薄膜トランジスタのような能動素子及び容量性素子を各画素に形成することで、電流消耗量が少なくて画質及び寿命に優れて、中大型まで拡大可能であるという長所がある。

上述したように能動マトリクス方式では、有機電界発光素子と薄膜トランジスタを基盤とした画素回路構成が必須であるが、このとき、前記薄膜トランジスタの結晶化方法としては、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉｌｉｃｏｎ）に結晶化するエキシマレーザー（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａｓｅｒ）を使ったレーザー結晶化方法（ＥＬＡ）と、金属触媒（Ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ）を使った金属触媒結晶化方法（ＭＩＣ：Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎ）と、固相結晶化（ＳＰＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎ）方法などがある。これらの他にも、従来のレーザー結晶化方法にマスクを追加して使うＳＬＳ（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｏｌｉｄｆｉｃａｔｉｏｎ）方法がある。また、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）と多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ Ｓｉｌｉｃｏｎ）間の結晶粒の大きさを有するマイクロシリコン（ｍｉｃｒｏ Ｓｉｌｉｃｏｎ）に結晶化する結晶粒方法には、大きく熱結晶化方法（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）とレーザー結晶化方法（Ｌａｓｅｒ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）がある。

前記マイクロシリコンは、結晶粒の大きさが１ｎｍないし１００ｎｍであるものを通常言う。前記マイクロシリコンの電子移動度は１から５０以下であり正孔移動度は０．０１から０．２以下であることが特徴である。前記マイクロシリコンは、前記多結晶シリコンに比べて結晶粒が小さいことが特徴であって、ポリシリコンに比べて結晶粒間の突出部領域が小さく形成されて結晶粒間に電子が移動する場合に遮ることがなく、均一な特性を示すことができる。

前記マイクロシリコンに結晶化する前記熱結晶化方法は、非晶質シリコンを蒸着すると同時に結晶化構造を得る方法と再加熱（Ｒｅｈｅａｔｉｎｇ）方法がある。

前記マイクロシリコンに結晶化する前記レーザー結晶化方法は、非晶質シリコンを化学真空蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法で蒸着してからレーザーを用いて結晶化する方法であるが、この際に用いられるレーザーの種類は主にダイオードレーザー（Ｄｉｏｄｅ Ｌａｓｅｒ）がある。前記ダイオードレーザーは、主に８００ｎｍ帯赤色波長を用いて、前記赤色波長はマイクロシリコン結晶質の均一な結晶化に寄与する役割をする。

前記多結晶シリコンに結晶化する前記レーザー結晶化方法は、薄膜トランジスタを多結晶シリコンに結晶化する方法のうち最も多く用いられている。従来の多結晶液晶表示装置の結晶化方法をそのまま用いることができるだけでなく、工程方法が簡単であり工程方法に関する技術開発が完了した状態である。

前記多結晶シリコンに結晶化する前記金属触媒結晶化方法は、前記レーザー結晶化方法を使わずに低温で結晶化できる方法のうちの１つである。初期には非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の表面に金属触媒金属であるＮｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉなどを蒸着あるいはスピンコートして前記金属触媒金属が前記非晶質シリコンの表面に直接浸透し、前記非晶質シリコンの相を変化させながら結晶化する方法であって、低温で結晶化できる長所がある。

前記金属触媒結晶化方法の他の１つは、前記非晶質シリコンの表面に金属層を介在させる際にマスクを用いて、前記薄膜トランジスタの特定領域にニッケルシリサイドのような汚染物の介在を最大限抑制することができる長所がある。前記結晶化方法を金属触媒誘導側面結晶化方法（ＭＩＬＣ：Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｌａｔｅｒａｌ Ｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎ）と言う。前記金属触媒誘導側面結晶化方法に用いられるマスクとしては、シャドー（Ｓｈａｄｏｗ）マスクが用いられるが、前記シャドーマスクは線形マスクあるいは点型マスクであり得る。

前記金属触媒結晶化方法のさらに他の１つは、前記非晶質シリコン表面に金属触媒層を蒸着あるいはスピンコートする際に、キャッピング層（Ｃａｐｐｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）をまず介在させて前記非晶質シリコンに流入される金属触媒量をコントロールする金属触媒誘導キャッピング層結晶化方法（ＭＩＣＣ：Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｃａｐｐｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）がある。前記キャッピング層としては、シリコン窒化膜（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）を使うことができる。前記シリコン窒化膜の厚さに応じて前記金属触媒層から前記非晶質シリコンに流入される金属触媒量が変わる。このとき、前記シリコン窒化膜に流入される金属触媒は前記シリコン窒化膜の全体に形成されることもでき、シャドーマスクなどを用いて選択的に形成されることもできる。

前記金属触媒層が、前記非晶質シリコンを多結晶シリコンに結晶化された以後、選択的に前記キャッピング層を除去することができる。前記キャッピング層の除去方法には、湿式エッチング（Ｗｅｔ Ｅｃｔｈｉｎｇ）方法あるいは乾式エッチング（Ｄｒｙ Ｅｃｔｈｉｎｇ）方法を使うことができる。

付け加えて、前記多結晶シリコンが形成された後にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する。前記ゲート電極上に層間絶縁膜（Ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ）を形成することができる。前記層間絶縁膜上にビアホール（Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）を形成した後、不純物を前記ビアホールを通じて結晶化された多結晶シリコン上に投入して、内部の形成された金属触媒不純物を追加的に除去することができる。前記金属触媒不純物を追加的に除去する方法をゲッタリング工程（Ｇａｔｔｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）と言う。前記ゲッタリング工程には、前記不純物を注入する工程の他、低温で薄膜トランジスタを加熱する加熱工程（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）がある。前記ゲッタリング工程を通じて良質の薄膜トランジスタを具現することができる。

本発明による有機電界発光表示装置は、有機電界発光素子に伝達される電流量を調節して有機電界発光素子の効率低下による残像現象を抑制する効果がある。

また、前記のようにして本発明による有機電界発光表示装置は、駆動トランジスタの閾値電圧の不規則性を補償して高階調の有機電界発光表示装置を具現する効果がある。

以下、当業者が本発明を容易に実施できる程度に本発明の望ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明すると、次のようである。

ここで、明細書の全体を亘って類似の構成及び動作を有する部分に対しては同じ図面符号を付した。また、ある部分が他の部分と電気的に連結されているとするとき、これは直接的に連結されている場合だけでなく、その間に他の素子を介在して連結されている場合も含む。

図２には、本発明による有機電界発光表示装置の構成がブロック図として示されている。

図２に示されたように、有機電界発光表示装置１００は、走査駆動部１１０、データ駆動部１２０、発光制御駆動部１３０、有機電界発光表示パネル１４０（以下、パネル）、第１電源電圧供給部１５０、第２電源電圧供給部１６０、及び第３電源電圧供給部１７０を含むことができる。

前記走査駆動部１１０は、多数の走査線Ｓｃａｎ［１］、Ｓｃａｎ［２］、…、Ｓｃａｎ［ｎ］を通じて前記パネル１４０に走査信号を順次印加することができる。

前記データ駆動部１２０は、多数のデータ線Ｄａｔａ［１］、Ｄａｔａ［２］、…、Ｄａｔａ［ｍ］を通じて前記パネル１４０にデータ信号を印加することができる。

前記発光制御駆動部１３０は、多数の発光制御線Ｅｍ［１］、Ｅｍ［２］、…、Ｅｍ［ｎ］を通じて前記パネル１４０に発光制御信号を順次印加することができる。

また、前記パネル１４０は、行方向に配列されている多数の走査線Ｓｃａｎ［１］、Ｓｃａｎ［２］、…、Ｓｃａｎ［ｎ］及び発光制御線Ｅｍ［１］、Ｅｍ［２］、…、Ｅｍ［ｎ］と、列方向に配列される多数のデータ線Ｄａｔａ［１］、Ｄａｔａ［２］、…、Ｄａｔａ［ｍ］と、前記多数の走査線Ｓｃａｎ［１］、Ｓｃａｎ［２］、…、Ｓｃａｎ［ｎ］及びデータ線Ｄａｔａ［１］、Ｄａｔａ［２］、…、Ｄａｔａ［ｍ］と発光制御線Ｅｍ［１］、Ｅｍ［２］、…、Ｅｍ［ｎ］によって定義される画素回路１４１（Ｐｉｘｅｌ）を含むことができる。

ここで前記画素回路１４１は、隣接する２つの走査線（または発光制御線）と隣接する２つのデータ線によって定義される画素領域に形成されることができる。勿論、上述したように、前記走査線Ｓｃａｎ［１］、Ｓｃａｎ［２］、…、Ｓｃａｎ［ｎ］には前記走査駆動部１１０から走査信号が印加されることができ、前記データ線Ｄａｔａ［１］、Ｄａｔａ［２］、…、Ｄａｔａ［ｍ］には前記データ駆動部１２０からデータ信号が印加されることができ、前記発光制御線Ｅｍ［１］、Ｅｍ［２］、…、Ｅｍ［ｎ］には前記発光制御駆動部１３０から発光制御信号が印加されることができる。

また、前記第１電源電圧供給部１５０ないし前記第３電源電圧供給部１７０は、前記パネル１４０に備えられた各画素回路１４１に第１電源電圧ないし第３電源電圧を供給する役割をする。

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の画素回路を示した回路図である。以下説明する画素回路はすべて図２に示された有機電界発光表示装置１００のうちの１つの画素回路１４１を意味する。

図３に示されたように、有機電界発光表示装置の画素回路は、走査線Ｓｃａｎ［ｎ］、以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］、データ線Ｄａｔａ［ｍ］、発光制御線Ｅｍ［ｎ］、第１電源電圧線ＥＬＶＤＤ、第２電源電圧線ＥＬＶＳＳ、第３電源電圧線Ｖｉｎｉｔ、第１スイッチング素子Ｓ１、第２スイッチング素子Ｓ２、第３スイッチング素子Ｓ３、第４スイッチング素子Ｓ４、第５スイッチング素子Ｓ５、第６スイッチング素子Ｓ６、第７スイッチング素子Ｓ７、第１容量性素子Ｃ１、第２容量性素子Ｃ２、駆動トランジスタＭ１、及び有機電界発光素子ＯＬＥＤを含む。

前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］は、発光させようとする有機電界発光素子ＯＬＥＤを選択する走査信号を前記第１スイッチング素子Ｓ１の制御電極に印加する役割をする。勿論、このような走査線Ｓｃａｎ［ｎ］は、走査信号を生成する走査駆動部１１０（図２参照）に電気的に連結される。

前記以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］は、先に選択されるｎ−１番目の走査線を共通連結して用いるという点でＳｃａｎ［ｎ−１］で示した。前記以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］は、第４スイッチング素子Ｓ４の制御電極に電気的に連結されて第４スイッチング素子Ｓ４を制御する。前記第４スイッチング素子Ｓ４は、第３電源電圧Ｖｉｎｉｔを第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２に印加して保存されていた電圧を初期化させる。

前記データ線Ｄａｔａ［ｍ］は、発光輝度に比例するデータ信号（電圧）を前記第１容量性素子Ｃ１と前記駆動トランジスタＭ１に印加する役割をする。勿論、このようなデータ線Ｄａｔａ［ｍ］は、データ信号を生成するデータ駆動部１２０（図２参照）に電気的に連結されることができる。

前記発光制御線Ｅｍ［ｎ］は、実質的に前記有機電界発光素子ＯＬＥＤの発光時間を制御できるように、前記第７スイッチング素子Ｓ７の制御電極に電気的に連結される。そして、第２スイッチング素子Ｓ２と第５スイッチング素子Ｓ５の制御電極に電気的に連結されて第２スイッチング素子Ｓ２と第５スイッチング素子Ｓ５を制御する。勿論、このような発光制御線Ｅｍ［ｎ］は、発光制御信号を生成する発光制御駆動部１３０（図２参照）に電気的に連結される。

前記第１電源電圧線ＥＬＶＤＤは、第１電源電圧を有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加させる。勿論、このような第１電源電圧線ＥＬＶＤＤは、第１電源電圧を印加する第１電源電圧供給部１５０（図２参照）に連結される。

前記第２電源電圧線ＥＬＶＳＳは、第２電源電圧を有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加させる。勿論、このような第２電源電圧線ＥＬＶＳＳは、第２電源電圧を供給する第２電源電圧供給部１６０（図２参照）に連結される。ここで、前記第１電源電圧は、通常前記第２電源電圧に比べてハイレベル（ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ）である。

前記第３電源電圧線Ｖｉｎｉｔは、第３電源電圧を第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２に印加させる。勿論、このような第３電源電圧線Ｖｉｎｉｔは、第３電源電圧を印加する第３電源電圧供給部１７０（図２参照）に連結される。

前記第１スイッチング素子Ｓ１は、第１電極が前記データ線Ｄａｔａ［ｍ］に電気的に連結されて、第２電極が駆動トランジスタＭ１の第１電極に電気的に連結されて、制御電極が走査線Ｓｃａｎ［ｎ］に電気的に連結される。このような第１スイッチング素子Ｓ１は、走査線Ｓｃａｎ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの走査信号が印加されるとターンオンされ、データ信号を駆動トランジスタＭ１の第１電極に印加する。

前記第２スイッチング素子Ｓ２は、第１電極が第２容量性素子Ｃ２と第３スイッチング素子Ｓ３との間に電気的に連結されて、第２電極が第１電源電圧線ＥＬＶＤＤに電気的に連結されて、制御電極が前記発光制御線Ｅｍ［ｎ］に電気的に連結される。このような第２スイッチング素子Ｓ２は、発光制御線Ｅｍ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの発光制御信号が印加されるとターンオンされ、第１電源電圧を第２容量性素子Ｃ２の第２電極Ａに印加する。

前記第３スイッチング素子Ｓ３は、第１電極が第７スイッチング素子Ｓ７と有機電界発光素子ＯＬＥＤとの間に電気的に連結されて、第２電極が第２容量性素子Ｃ２と第２スイッチング素子Ｓ２との間に電気的に連結されて、制御電極が前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］に電気的に連結される。このような第３スイッチング素子Ｓ３は、走査線Ｓｃａｎ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの走査信号が印加されるとターンオンされ、有機電界発光素子ＯＬＥＤの閾値電圧を第２容量性素子Ｃ２の第２電極Ａに印加する。

前記第４スイッチング素子Ｓ４は、第１電極が前記第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２との間Ｂに電気的に連結されて、第２電極は第３電源電圧線Ｖｉｎｉｔに電気的に連結されて、制御電極は以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］に電気的に連結される。このような第４スイッチング素子Ｓ４は、以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］を通じて制御電極にローレベルの走査信号が印加されるとターンオンされ、第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２に保存されていた電圧を初期化させる。

前記第５スイッチング素子Ｓ５は、第１電極が駆動トランジスタＭ１の制御電極に電気的に連結されて、第２電極が駆動トランジスタＭ１と第７スイッチング素子Ｓ７との間に電気的に連結されて、制御電極は走査線Ｓｃａｎ［ｎ］に電気的に連結される。このような第５スイッチング素子Ｓ５は、走査線Ｓｃａｎ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの走査信号が印加されるとターンオンされ、駆動トランジスタＭ１をダイオード構造に連結する。

前記第６スイッチング素子Ｓ６は、第１電極が駆動トランジスタＭ１の第１電極に電気的に連結されて、第２電極が第１電源電圧線ＥＬＶＤＤと第１容量性素子Ｃ１の第１電極との間に電気的に連結されて、制御電極が発光制御線Ｅｍ［ｎ］に電気的に連結される。このような第６スイッチング素子Ｓ６は、発光制御線Ｅｍ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの発光制御信号が印加されるとターンオンされ、前記第１電源電圧線ＥＬＶＤＤの第１電源電圧を前記駆動トランジスタＭ１に印加する。

前記第７スイッチング素子Ｓ７は、第１電極が駆動トランジスタＭ１と第５スイッチング素子との間に電気的に連結されて、第２電極が第３スイッチング素子Ｓ３の第１電極と有機電界発光素子ＯＬＥＤのアノードとの間に電気的に連結されて、制御電極が発光制御線Ｅｍ［ｎ］に電気的に連結される。このような第７スイッチング素子Ｓ７は、発光制御線Ｅｍ［ｎ］を通じて制御電極にローレベルの発光制御信号が印加されるとターンオンされ、駆動トランジスタＭ１から伝達された電流を有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加する。

前記第１容量性素子Ｃ１は、第１電極が第１電源電圧線ＥＬＶＤＤに電気的に連結されて、第２電極は第２容量性素子Ｃ２の第１電極と駆動トランジスタＭ１の制御電極との間に電気的に連結される。

前記第２容量性素子Ｃ２は、第１電極が駆動トランジスタＭ１と第１容量性素子Ｃ１との間に電気的に連結されて、第２電極が第２スイッチング素子Ｓ２と第３スイッチング素子Ｓ３との間に電気的に連結される。

前記駆動トランジスタＭ１は、第１電極が前記第１電源電圧線ＥＬＶＤＤに電気的に連結されて、第２電極が有機電界発光素子ＯＬＥＤのアノードに電気的に連結されて、制御電極が前記第４スイッチング素子Ｓ４の第１電極に電気的に連結されることができる。このような駆動トランジスタＭ１は、Ｐ型チャネルトランジスタであって制御電極を通じてローレベル（または負の電圧）のデータ信号が印加されるとターンオンされ、第１電源電圧線ＥＬＶＤＤから一定量の電流を有機電界発光素子ＯＬＥＤの方に供給する役割をする。勿論、前記ローレベル（または負の電圧）のデータ信号は、第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２に印加されてそれを充電させるので、前記第１スイッチング素子Ｓ１がターンオフされるとしても一定時間前記第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２の充電電圧によって前記駆動トランジスタＭ１の制御電極にローレベル（または負の電圧）のデータ信号が印加され続ける。

ここで、前記駆動トランジスタＭ１は、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、ポリシリコン薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、ナノ薄膜半導体トランジスタ、及びその等価物のうち選択されたいずれか１つであり得るが、ここでその材質または種類は限定されない。

また、前記駆動トランジスタＭ１がポリシリコン薄膜トランジスタである場合、これはレーザー結晶化方法、金属誘導結晶化方法、及びその等価方法のうち選択されたいずれか１つの方法で形成されることができるが、本発明において前記ポリシリコン薄膜トランジスタの製造方法は限定されない。

参照として、前記レーザー結晶化方法は非晶質シリコンに、例えばエキシマレーザーを照射して結晶化する方法であり、前記金属誘導結晶化方法は非晶質シリコンの上に、例えば金属を位置させて所定温度を加えて前記金属から結晶化が始まるようにする方法である。

さらに、前記金属誘導結晶化方法によって前記駆動トランジスタＭ１が製造された場合、前記駆動トランジスタＭ１にはニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、タングステン（Ｗ）、及びその等価物のうち選択されたいずれか１つがさらに含まれることができる。

前記有機電界発光素子ＯＬＥＤは、アノードが第７スイッチング素子Ｓ７と第３スイッチング素子Ｓ３との間に電気的に連結されて、カソードが第２電源電圧線ＥＬＶＳＳに電気的に連結されることができる。このような有機電界発光素子ＯＬＥＤは、前記駆動トランジスタＭ１を通じて制御される電流によって所定の明るさで発光する役割をする。ここで、前記有機電界発光素子ＯＬＥＤは発光層ＥＭＬ（図１参照）を備えており、前記発光層ＥＭＬは蛍光材料、燐光材料、その混合物、及びその等価物のうち選択されたいずれか１つであり得る。ここで、前記発光層は、低分子または高分子のうち選択されたいずれか１つを用いることができるが、ここでその材料は限定されない。前記低分子は材料特性が広く知られており、開発が容易で早期量産が可能である。前記高分子は前記低分子に比べて熱的安全性が高くて機械的強度に優れ、自然色のような色感を有する。

また、前記発光層は、発光メカニズムに応じて蛍光材料または燐光材料のうち選択されたいずれか１つを用いることができる。前記蛍光材料は、ホスト材料としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ２）、Ａｌｍｑ（４−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、ＢＡｌｑ、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルジアゾール（ＺｎＰＢＯ、ＺｎＰＢＴ）、アゾメチン金属錯体、ジスチリルベンゼン誘導体、ＤＴＶＢｉ誘導体、ＤＳＢ誘導体、及びこれらの等価物質を用いることができる。また、蛍光材料のゲスト材料としてクマリン誘導体、ＤＣＭ（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、キナクリドン、ルブレン、ペリレン、及びこれらの等価物質を用いることが可能であるが、これらに本発明は限定されない。

そして、燐光材料の場合は、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、Ｉｒ（ｔｈｐｙ）３、Ｉｒ（ｔ５ｍ−ｔｈｐｙ３）、Ｉｒ（ｔ−５ＣＦ３−ｐｙ）３、Ｉｒ（ｔ−５ｔ−ｐｙ）３、Ｉｒ（ｍｔ−５ｍｔ−ｐｙ）３、Ｉｒ（ｂｔｐｙ）３、Ｉｒ（ｔｆｌｐｙ）３、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、及びＩｒ（ｔｉｑ）３を含むＩｒ化合物と、その他にも、白金、金、オスミウム（Ｏｓｍｉｕｍ）、Ｒｕ、Ｒｅ錯体、及びこれらの等価物を用いることができる。しかし、ここで前記発光層ＥＭＬの材質または種類は限定されない。

また、前記発光層ＥＭＬは、赤色発光材料、緑色発光材料、青色発光材料、その混合物質、及びその等価物のうち選択されたいずれか１つであり得るが、ここでその材質または種類は限定されない。

このとき、駆動トランジスタ及びスイッチング素子の結晶化方法としては、多結晶シリコンに結晶化するエキシマレーザーを使ったレーザー結晶化方法（ＥＬＡ）と、金属触媒を使った金属触媒結晶化方法（ＭＩＣ）と、固相結晶化（ＳＰＣ）方法などがある。これらの他にも、従来のレーザー結晶化方法にマスクを追加して使うＳＬＳ方法がある。また、非晶質シリコンと多結晶シリコン間の結晶粒の大きさを有するマイクロシリコンに結晶化する結晶粒方法には、大きく熱結晶化方法とレーザー結晶化方法がある。

前記マイクロシリコンは、結晶粒の大きさが１ｎｍないし１００ｎｍであるものを通常言う。前記マイクロシリコンの電子移動度は１から５０以下であり正孔移動度は０．０１から０．２以下であることが特徴である。前記マイクロシリコンは、前記多結晶シリコンに比べて結晶粒が小さいことが特徴であって、ポリシリコンに比べて結晶粒間の突出部領域が小さく形成されて結晶粒間に電子が移動する場合に遮ることがなく、均一な特性を示すことができる。

前記マイクロシリコンに結晶化する前記熱結晶化方法は、非晶質シリコンを蒸着すると同時に結晶化構造を得る方法と再加熱方法がある。

前記マイクロシリコンに結晶化する前記レーザー結晶化方法は、非晶質シリコンを化学真空蒸着方法で蒸着してからレーザーを用いて結晶化する方法であるが、この際に用いられるレーザーの種類は主にダイオードレーザーがある。前記ダイオードレーザーは、主に８００ｎｍ帯赤色波長を用いて、前記赤色波長はマイクロシリコン結晶質の均一な結晶化に寄与する役割をする。

前記多結晶シリコンに結晶化する前記レーザー結晶化方法は、薄膜トランジスタを多結晶シリコンに結晶化する方法のうち最も多く用いられている。従来の多結晶液晶表示装置の結晶化方法をそのまま用いることができるだけでなく、工程方法が簡単であり工程方法に関する技術開発が完了した状態である。

前記多結晶シリコンに結晶化する前記金属触媒結晶化方法は、前記レーザー結晶化方法を使わずに低温で結晶化できる方法のうちの１つである。初期には非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の表面に金属触媒金属であるＮｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｔｉなどを蒸着あるいはスピンコートして前記金属触媒金属が前記非晶質シリコンの表面に直接浸透し、前記非晶質シリコンの相を変化させながら結晶化する方法であって、低温で結晶化できる長所がある。

前記金属触媒結晶化方法の他の１つは、前記非晶質シリコンの表面に金属層を介在させる際にマスクを用いて、前記薄膜トランジスタの特定領域にニッケルシリサイドのような汚染物の介在を最大限抑制することができる長所がある。前記結晶化方法を金属触媒誘導側面結晶化方法（ＭＩＬＣ）と言う。前記金属触媒誘導側面結晶化方法に用いられるマスクとしては、シャドーマスクが用いられるが、前記シャドーマスクは線形マスクあるいは点型マスクであり得る。

前記金属触媒結晶化方法のさらに他の１つは、前記非晶質シリコン表面に金属触媒層を蒸着あるいはスピンコートする際に、キャッピング層をまず介在させて前記非晶質シリコンに流入される金属触媒量をコントロールする金属触媒誘導キャッピング層結晶化方法（ＭＩＣＣ）がある。前記キャッピング層としては、シリコン窒化膜を使うことができる。前記シリコン窒化膜の厚さに応じて前記金属触媒層から前記非晶質シリコンに流入される金属触媒量が変わる。このとき、前記シリコン窒化膜に流入される金属触媒は前記シリコン窒化膜の全体に形成されることもでき、シャドーマスクなどを用いて選択的に形成されることもできる。前記金属触媒層が、前記非晶質シリコンを多結晶シリコンに結晶化された以後、選択的に前記キャッピング層を除去することができる。前記キャッピング層の除去方法には、湿式エッチング方法あるいは乾式エッチング方法を使うことができる。

付け加えて、前記多結晶シリコンが形成された後にゲート絶縁膜を形成し、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する。前記ゲート電極上に層間絶縁膜を形成することができる。前記層間絶縁膜上にビアホールを形成した後、不純物を前記ビアホールを通じて結晶化された多結晶シリコン上に投入して、内部の形成された金属触媒不純物を追加的に除去することができる。前記金属触媒不純物を追加的に除去する方法をゲッタリング工程と言う。前記ゲッタリング工程には、前記不純物を注入する工程の他、低温で薄膜トランジスタを加熱する加熱工程がある。前記ゲッタリング工程を通じて良質の薄膜トランジスタを具現することができる。

図４には、図３に示された有機電界発光表示装置の画素回路の駆動タイミング図が示されている。図４のように有機電界発光表示装置の画素回路の駆動タイミング図は、初期化期間Ｔ１を示す図５、第１遅延期間Ｄ１、データ書込み期間Ｔ２を示す図６、第２遅延期間Ｄ２及び発光期間Ｔ３を示す図７を含む。ここで、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置の画素回路の動作について図５ないし図７を参照して説明する。

図５には、図３に示された画素回路における初期化期間Ｔ１中の画素回路の動作が示されている。

前記初期化期間Ｔ１は、以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］に電気的に連結された画素回路にローレベルの走査信号が印加されて第４スイッチング素子Ｓ４がターンオンされる。ターンオンされた第４スイッチング素子Ｓ４により、第３電源電圧Ｖｉｎｉｔが駆動トランジスタの制御電極に伝達される。このとき第１容量性素子Ｃ１に保存されていた電圧と第２容量性素子Ｃ２に保存されていた電圧、すなわち、第１駆動トランジスタの制御電極の電圧が初期化される。

そして、前記初期化期間Ｔ１とデータ書込み期間Ｔ２間に、第１遅延期間Ｄ１は前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］の走査信号がハイレベルに維持された状態でデータ線Ｄａｔａ［ｍ］のデータ電圧Ｖ_ＤＡＴＡが前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］に連結された画素回路に対応するデータ電圧Ｖ_ＤＡＴＡに変更される。もし第１遅延期間Ｄ１がなければ、現在のデータ電圧Ｖ_ＤＡＴＡが印加される前に前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］の走査信号がローレベルになる場合に、データ線Ｄａｔａ［ｍ］に印加されていた以前データ電圧が第１スイッチング素子Ｓ１を通じて駆動トランジスタＭ１に印加されることができるため第１遅延期間Ｄ１が必要である。

図６には、図３に示された画素回路におけるデータ書込み期間Ｔ２中の画素回路の動作が示されている。

前記データ書込み期間Ｔ２は、走査線Ｓｃａｎ［ｎ］に電気的に連結された画素回路にローレベルの走査信号が印加されて第１スイッチング素子Ｓ１、第３スイッチング素子Ｓ３、及び第５スイッチング素子Ｓ５がターンオンされる。

前記第１スイッチング素子Ｓ１はターンオンされてデータ線Ｄａｔａ［ｍ］のデータ信号が駆動トランジスタに印加される。前記第３スイッチング素子Ｓ３はターンオンされて有機電界発光素子ＯＬＥＤの閾値電圧Ｖ_{ＴＨＯＬＥＤ}が第２容量性素子Ｃ２の第２電極Ａに印加される。駆動トランジスタは、第５スイッチング素子Ｓ５がターンオンされてダイオード構造に連結される。このとき駆動トランジスタがダイオード構造に連結されて駆動トランジスタＭ１の閾値電圧ＶＴＨとデータ電圧Ｖ_ＤＡＴＡとの差にあたる電圧が駆動トランジスタの制御電極である第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２との間Ｂに印加され、駆動トランジスタＭ１の閾値電圧は補償される。

次に、データ書込み期間Ｔ２と発光期間Ｔ３間に、第２遅延期間Ｄ２は前記発光制御線Ｅｍ［ｎ］の発光制御信号がローレベルになる以前に、前記走査線Ｓｃａｎ［ｎ］の走査信号がハイレベルになって一定時間維持される。これは画素回路動作の際、各素子の遅延によって発生できる遅延現象による有機電界発光素子の発光誤謬現象を防止するためである。

図７には、図３に示された画素回路における発光期間Ｔ３中の画素回路の動作が示されている。

前記発光期間Ｔ３は、発光制御線Ｅｍ［ｎ］に電気的に連結された画素回路にローレベルの発光制御信号が印加され、第２スイッチング素子Ｓ２、第６スイッチング素子Ｓ６、及び第７スイッチング素子Ｓ７がターンオンされる。

前記第２スイッチング素子は、ターンオンされて第２容量性素子の第２電極Ａに第１電源電圧ＥＬＶＤＤを印加する。このとき、第２容量性素子の第２電極Ａの電圧変化量（Ｔ２→Ｔ３）は数式１のようである。

ここで、ＥＬＶＤＤは第１電源電圧であって、Ｖ_{ＴＨＯＬＥＤ}は有機電界発光素子ＯＬＥＤの閾値電圧である。すなわち、発光期間Ｔ３の電圧ＥＬＶＤＤとデータ書込み期間Ｔ２の電圧Ｖ_{ＴＨＯＬＥＤ}との差で表現することができる。

前記第２容量性素子Ｃ２の第２電極Ａの電圧変化で駆動トランジスタＭ１の制御電極、すなわち第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２との間Ｂの電圧変化量（Ｔ２→Ｔ３）は数式２のようである。

前記第６スイッチング素子Ｓ６はターンオンされて駆動トランジスタＭ１に第１電源電圧ＥＬＶＤＤを印加する。そして、前記第７スイッチング素子Ｓ７はターンオンされて駆動トランジスタＭ１のゲート−ソース電圧Ｖ_ＧＳに対応する電流Ｉ_ＯＬＥＤが有機電界発光素子ＯＬＥＤに供給されて発光する。この電流Ｉ_ＯＬＥＤは数式３のようである。

ここで、ＥＬＶＤＤは第１電源電圧、Ｖ_Ｇは駆動トランジスタＭ１の制御電極（ゲート）電圧、Ｖ_Ｓは駆動トランジスタＭ１のソース電圧、Ｖ_{ＴＨＯＬＥＤ}は有機電界発光素子ＯＬＥＤの閾値電圧、Ｖ_ＤＡＴＡはデータ電圧、Ｖ_ＴＨは駆動トランジスタＭ１の閾値電圧である。

数式３に表されたように、有機電界発光素子ＯＬＥＤが劣化して閾値電圧Ｖ_{ＴＨＯＬＥＤ}が増加すると、有機電界発光素子ＯＬＥＤの駆動電流Ｉ_ＯＬＥＤが増加して有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加される。これにより有機電界発光素子ＯＬＥＤの効率が低下させられると、有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加される駆動電流Ｉ_ＯＬＥＤが増加して有機電界発光素子ＯＬＥＤの効率の低下を防止する。したがって、有機電界発光素子ＯＬＥＤの効率が低下して発生する残像現象を抑制することができる。

そして、数式３に表されたように、有機電界発光素子ＯＬＥＤに印加される駆動電流Ｉ_ＯＬＥＤはデータ書込み期間Ｔ２に保存されていた駆動トランジスタＭ１のゲート電圧（Ｖ_ＤＡＴＡ−｜Ｖ_ＴＨ｜）によって駆動トランジスタＭ１の閾値電圧は相殺されて駆動電流Ｉ_ＯＬＥＤから消えるようになる。これにより、それぞれの画素回路１４１（図２参照）の有機電界発光素子ＯＬＥＤは、それぞれの駆動トランジスタＭ１の閾値電圧Ｖ_ＴＨの差と関係ない同じ輝度で発光するようになり、高階調の有機電界発光表示装置を具現することができる。

図８には、本発明の他の実施形態による有機電界発光表示装置の画素回路が示されている。以下、説明する画素回路はすべて図２に示された有機電界発光表示装置１００のうちの１つの画素回路１４１を意味する。

図８に示されたように、本発明の他の実施形態による画素回路は第４スイッチング素子Ｓ４を除けば一実施形態と同じ構造を有する。一実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明すると、前記第４スイッチング素子Ｓ４の第１電極は駆動トランジスタＭ１の制御電極に電気的に連結されて、第２電極と制御電極は以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］にダイオード構造に電気的に連結されることができる。このような第４スイッチング素子Ｓ４は、ターンオンされて以前走査信号を駆動トランジスタの制御電極に伝達する。第１容量性素子Ｃ１と第２容量性素子Ｃ２に保存されていた電圧が初期化される。

図９には、図８に示された画素回路の駆動タイミング図が示されている。本発明の他の実施形態による有機電界発光表示装置の画素回路の動作は、初期化期間Ｔ１を除けば図３に示された一実施形態による画素回路の動作と同じである。一実施形態と異なる部分を中心に説明すると、初期化期間Ｔ１に以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］からローレベルの走査信号が印加されることで第４スイッチング素子Ｓ４がターンオンされる。ターンオンされた第４スイッチング素子Ｓ４によって以前走査線Ｓｃａｎ［ｎ−１］の走査信号が、第１駆動トランジスタの制御電極に伝達される。このとき、第１容量性素子Ｃ１に保存されていた電圧と第２容量性素子Ｃ２に保存されていた電圧、すなわち駆動トランジスタＭ１の制御電極の電圧が初期化される。

以上の説明は、本発明による有機電界発光表示装置を実施するための１つの実施形態に過ぎず、本発明は前記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲で請求するところのように本発明の要旨を逸脱せずに当業者であれば誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的真意があると言えるであろう。

通常の有機電界発光素子を示した概路図。 本発明による有機電界発光表示装置の構成を示したブロック図。 本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置の画素回路を示した回路図。 図３に示された画素回路の駆動タイミング図。 図３に示された画素回路で初期化期間Ｔ１中の画素回路の動作を示した図。 図３に示された画素回路でデータ書込み期間Ｔ２中の画素回路の動作を示した図。 図３に示された画素回路で発光期間Ｔ３中の画素回路の動作を示した図。 本発明の他の実施形態による有機電界発光表示装置の画素回路を示した回路図。 図８に示された画素回路の駆動タイミング図。

符号の説明

１００ 有機電界発光表示装置
１１０ 走査駆動部
１２０ データ駆動部
１３０ 発光制御駆動部
１４０ 有機電界発光表示パネル
１４１ 有機電界発光素子
１５０ 第１電源電圧供給部
１６０ 第２電源電圧供給部
１７０ 第３電源電圧供給部
Ｄａｔａ［ｍ］ データ線
Ｓｃａｎ［ｎ］ 走査線
Ｓｃａｎ［ｎ−１］ 以前走査線
Ｅｍ［ｎ］ 発光制御線
ＥＬＶＤＤ 第１電源電圧線
ＥＬＶＳＳ 第２電源電圧線
Ｖｉｎｉｔ 第３電源電圧線
Ｍ１ 駆動トランジスタ
Ｓ１ 第１スイッチング素子
Ｓ２ 第２スイッチング素子
Ｓ３ 第３スイッチング素子
Ｓ４ 第４スイッチング素子
Ｓ５ 第５スイッチング素子
Ｓ６ 第６スイッチング素子
Ｓ７ 第７スイッチング素子
Ｃ１ 第１容量性素子
Ｃ２ 第２容量性素子

Claims (14)

1. 走査線に制御電極が電気的に連結されてデータ線と第１電源電圧線との間に電気的に連結された第１スイッチング素子と、
   前記第１電源電圧線と第２電源電圧線との間に電気的に連結された駆動トランジスタと、
   発光制御線に制御電極が電気的に連結されて前記第１電源電圧線と前記駆動トランジスタとの間に電気的に連結された第２スイッチング素子と、
   前記走査線に制御電極が電気的に連結されて前記第２スイッチング素子と前記駆動トランジスタとの間に電気的に連結された第３スイッチング素子と、
   前記第１電源電圧線と前記駆動トランジスタの制御電極との間に電気的に連結された第１容量性素子と、
   前記第１容量性素子と前記第２スイッチング素子との間に電気的に連結された第２容量性素子と、
   前記駆動トランジスタと前記第２電源電圧線との間に電気的に連結された有機電界発光素子と、
   前記駆動トランジスタに電気的に連結されて、前記駆動トランジスタをダイオード連結させる第５スイッチング素子と、
   前記駆動トランジスタに電気的に連結されて、前記駆動トランジスタに第１電源電圧を印加する第６スイッチング素子と、
   前記駆動トランジスタと前記有機電界発光素子との間に電気的に連結されて、駆動電流を有機電界発光素子に印加する第７スイッチング素子と、を含み、
   前記第１スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記データ線に電気的に連結されて、第２電極が前記駆動トランジスタの第１電極に電気的に連結され、
   前記第２スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記第３スイッチング素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が前記第１電源電圧線に電気的に連結され、
   前記第３スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記有機電界発光素子のアノードに電気的に連結されて、第２電極が前記第２スイッチング素子の第１電極に電気的に連結され、
   前記第１容量性素子の第１電極が前記第１電源電圧線に電気的に連結されて、第２電極が前記駆動トランジスタの制御電極と第２容量性素子の第１電極との間に電気的に連結され、
   前記第２容量性素子の第１電極が前記駆動トランジスタの制御電極に電気的に連結されて、第２電極が前記第２スイッチング素子の第１電極と第３スイッチング素子の第２電極との間に電気的に連結され、
   前記駆動トランジスタは、制御電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第１電極が前記第１スイッチング素子と前記第１電源電圧線との間に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子のアノードに電気的に連結され、
   前記有機電界発光表示は、アノードが前記第３スイッチング素子の第１電極と前記駆動トランジスタの第２電極との間に電気的に連結されて、カソードが前記第２電源電圧線に電気的に連結され、
   前記第５スイッチング素子は、制御電極が前記走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタの制御電極に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子のアノードと駆動トランジスタの第２電極との間に電気的に連結され、
   前記第６スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１スイッチング素子と駆動トランジスタとの間に電気的に連結されて、第２電極が前記第１電源電圧線と第１容量性素子との間に電気的に連結され、
   前記第７スイッチング素子は、制御電極が前記発光制御線に電気的に連結されて、第１電極が前記駆動トランジスタと第５スイッチング素子との間に電気的に連結されて、第２電極が前記有機電界発光素子と第３スイッチング素子との間に電気的に連結されたことを特徴とする有機電界発光表示装置。
2. 前記駆動トランジスタには、前記駆動トランジスタの制御電極に初期化電圧を印加して前記第１容量性素子及び前記第２容量性素子に保存された電圧を初期化する第４スイッチング素子が電気的に連結された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。
3. 前記第４スイッチング素子は、制御電極が以前走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が第３電源電圧線に電気的に連結されたことを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光表示装置。
4. 前記第１容量性素子と第３電源電圧線との間に電気的に連結されて、以前走査線に制御電極が電気的に連結された第４スイッチング素子を含む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。
5. 前記第４スイッチング素子は、制御電極が前記以前走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が第３電源電圧線に電気的に連結された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。
6. 前記第１スイッチング素子ないし第７スイッチング素子は、Ｐ型チャネルトランジスタであ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。
7. 前記駆動トランジスタは、Ｐ型チャネルトランジスタであ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。
8. 前記有機電界発光素子は、発光層を備えており、前記発光層は蛍光材料及び燐光材料のうち選択されたいずれか１つまたはその混合物であ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。
9. 前記駆動トランジスタは、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、ポリシリコン薄膜トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、及びナノ薄膜トランジスタのうち選択されたいずれか１つであ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。
10. 前記駆動トランジスタは、ニッケル（Ｎｉ）、カドミウム（Ｃｄ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びタングステン（Ｗ）のうち選択されたいずれか１つを有するポリシリコントランジスタであ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。
11. 前記第２電源電圧線の第２電源電圧は、前記第１電源電圧線の第１電源電圧より低い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。
12. 前記第１容量性素子と以前走査線との間に電気的に連結されて以前走査線に制御電極が電気的に連結された第４スイッチング素子を含む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。
13. 前記第４スイッチング素子は、制御電極が前記以前走査線に電気的に連結されて、第１電極が前記第１容量性素子と前記第２容量性素子との間に電気的に連結されて、第２電極が以前走査線に電気的に連結された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. 前記第１スイッチング素子ないし第７スイッチング素子は、Ｐ型チャネルトランジスタであ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。

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