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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6189723
(24)【登録日】2017年8月10日
(45)【発行日】2017年8月30日
(54)【発明の名称】画素、これを含む表示装置およびその駆動方法
(51)【国際特許分類】
G09G 3/3233 20160101AFI20170821BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20170821BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20170821BHJP
【ＦＩ】
G09G3/3233
G09G3/20 624B
G09G3/20 642D
G09G3/20 660X
G09G3/20 622D
H05B33/14 A
【請求項の数】7
【全頁数】24
(21)【出願番号】特願2013-239818(P2013-239818)
(22)【出願日】2013年11月20日
(65)【公開番号】特開2014-211613(P2014-211613A)
(43)【公開日】2014年11月13日
【審査請求日】2016年9月26日
(31)【優先権主張番号】10-2013-0042361
(32)【優先日】2013年4月17日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ
(74)【代理人】
【識別番号】100070024
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 宣行
(74)【代理人】
【識別番号】100159042
【弁理士】
【氏名又は名称】辻 徹二
(72)【発明者】
【氏名】韓 相 勉
【審査官】
斎藤 厚志
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０１４６９９９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
米国特許出願公開第２０１２／０３０６８４０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２０１１−１０７４４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０９Ｇ ３／３２３３
Ｇ０９Ｇ ３／２０
Ｈ０１Ｌ ５１／５０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
データラインと第１ノードとの間に連結されている第１キャパシタと、前記第１ノードに基準電圧を印加する基準電圧トランジスタと、前記第１ノードと第２ノードとを連結するリレートランジスタと、前記第２ノードにゲート電極が連結され、第１電源電圧から有機発光ダイオードに流れる駆動電流を制御する駆動トランジスタと、前記第１電源電圧を前記駆動トランジスタに印加する発光トランジスタと、前記第２ノードと前記有機発光ダイオードとの間に連結されている第２キャパシタとをそれぞれ含む複数の画素を含み、
前記発光トランジスタがターンオンされ、前記第２キャパシタに格納されている電圧によって、前記駆動トランジスタに流れる駆動電流に応じて前記有機発光ダイオードが発光する発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記リレートランジスタはターンオフされ、前記基準電圧トランジスタがターンオンされて、前記第１ノードに前記基準電圧が印加され、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号に対応するデータ電圧が前記第１キャパシタに格納されることを特徴とする表示装置。
前記発光トランジスタがターンオンされ、前記第２キャパシタに格納されている電圧によって、前記駆動トランジスタに流れる駆動電流に応じて前記有機発光ダイオードが発光する発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記リレートランジスタはターンオフされ、前記基準電圧トランジスタがターンオンされて、前記第１ノードに前記基準電圧が印加され、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号に対応するデータ電圧が前記第１キャパシタに格納されることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記複数の画素それぞれは、
リセット信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第２ノードに連結されている他電極とを含むリセットトランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
リセット信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第２ノードに連結されている他電極とを含むリセットトランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記基準電圧トランジスタは、走査信号が印加されるゲート電極と、前記基準電圧に連結されている一電極と、前記第１ノードに連結されている他電極とを含み、
前記発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記基準電圧トランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記基準電圧トランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項4】
前記複数の画素それぞれは、
走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項5】
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタおよび前記発光トランジスタは、ゲートオン電圧の発光信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項6】
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタは、ゲートオン電圧の維持信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項7】
前記複数の画素それぞれは、
走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含み、
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタは、ゲートオン電圧の維持信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含み、
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタは、ゲートオン電圧の維持信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関するものであって、より詳細には、有機発光ダイオードを含む画素、これを含むアクティブマトリクス型（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）表示装置およびその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機発光表示装置は、電流または電圧によって輝度が制御される有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）を用いる。有機発光ダイオードは、電界を形成する陽極層および陰極層と、電界によって発光する有機発光材料とを含む。
【0003】
通常、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）は、有機発光ダイオードを駆動する方式により、パッシブマトリクス型ＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）とアクティブマトリクス型ＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）に分類される。
【0004】
このうち、解像度、コントラスト、動作速度の観点から、単位画素ごとに選択して点灯するアクティブマトリクス型ＯＬＥＤが主流となっている。アクティブマトリクス型表示装置の１フレームは、映像データを書き込むための走査期間と、書き込まれた映像データに応じて発光する発光期間とを含む。
【0005】
現在、表示パネルは、大きさが大型に増加し解像度が増加する傾向にある。表示パネルの大きさが大型に増加し解像度が増加するほど、映像データを書き込む走査期間が長くなり、１フレームにおける発光期間の割合は減少する。この場合、映像の平均輝度確保のためには、電源電圧を上昇させて発光輝度を高めなければならない。電源電圧の上昇によって表示装置の消費電力が増加する。そして、発光時、画素に流れる駆動電流も増加し、電圧降下による輝度不均一の問題も相対的に増加する。
【0006】
一方、表示装置が立体映像を表示する場合には、１フレームにおける発光期間の割合はより減少し、上述した問題はさらに深刻になり得る。例えば、表示装置がＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式によって立体映像を表示する場合、表示装置は、１秒で左眼映像６０フレームおよび右眼映像６０フレームを交互に表示しなければならない。したがって、立体映像を表示する表示装置の駆動周波数は、一般映像を表示する表示装置の駆動周波数に比べて少なくとも２倍以上にならなければならない。
【0007】
表示パネルの大型化、高解像度および立体映像表示に適した構造の画素が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】大韓民国公開特許第１０−２０１２−０１２９３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明が解決しようとする技術的課題は、表示パネルの大型化、高解像度および立体映像表示に適した画素、これを含む表示装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施形態にかかる表示装置は、データラインと第１ノードとの間に連結されている第１キャパシタと、前記第１ノードに基準電圧を印加する基準電圧トランジスタと、前記第１ノードと第２ノードとを連結するリレートランジスタと、前記第２ノードにゲート電極が連結され、第１電源電圧から有機発光ダイオードに流れる駆動電流を制御する駆動トランジスタと、前記第１電源電圧を前記駆動トランジスタに印加する発光トランジスタと、前記第２ノードと前記有機発光ダイオードとの間に連結されている第２キャパシタとをそれぞれ含む複数の画素を含み、前記発光トランジスタがターンオンされ、前記第２キャパシタに格納されている電圧によって、前記駆動トランジスタに流れる駆動電流に応じて前記有機発光ダイオードが発光する発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記リレートランジスタはターンオフされ、前記基準電圧トランジスタがターンオンされて、前記第１ノードに前記基準電圧が印加され、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号に対応するデータ電圧が前記第１キャパシタに格納される。
【0011】
前記複数の画素それぞれは、リセット信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第２ノードに連結されている他電極とを含むリセットトランジスタをさらに含むことができる。
【0012】
前記基準電圧トランジスタは、走査信号が印加されるゲート電極と、前記基準電圧に連結されている一電極と、前記第１ノードに連結されている他電極とを含み、前記発光期間が前記複数の画素で同時に行われる時、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記基準電圧トランジスタがターンオンされるとよい。
【0013】
前記複数の画素それぞれは、走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含むことができる。
【0014】
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタおよび前記発光トランジスタは、ゲートオン電圧の発光信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされるとよい。
【0015】
前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタは、ゲートオン電圧の維持信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされるとよい。
【0016】
前記複数の画素それぞれは、走査信号が印加されるゲート電極と、前記データラインに連結されている一電極と、前記第１キャパシタに連結されている他電極とを含むスイッチングトランジスタをさらに含み、前記発光期間に、前記基準電圧トランジスタは、ゲートオン電圧の維持信号によってターンオンされ、前記複数の画素それぞれに対応するゲートオン電圧の走査信号によって前記スイッチングトランジスタがターンオンされるとよい。
【発明の効果】
【0017】
提案する画素は、１フレームにおける発光期間の割合を十分に確保できるようにする。そして、提案する画素は、表示パネルの大型化、高解像度および立体映像表示を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態にかかる表示装置を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる表示装置の駆動方式を示す図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【図5】本発明の他の実施形態にかかる表示装置の駆動方式を示す図である。
【図6】本発明の他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【図7】本発明の他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【図8】本発明のさらに他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【図9】本発明のさらに他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【図10】本発明のさらに他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【図11】本発明のさらに他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、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容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
【0020】
また、種々の実施形態において、同一の構成を有する構成要素については同一の符号を用いて代表的に第１実施形態で説明し、その他の実施形態では、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
【0021】
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。
【0022】
明細書全体において、ある部分が他の部分に「連結」されているとする時、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、その中間に別の素子を挟んで「電気的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【0023】
図１は、本発明の一実施形態にかかる表示装置を示すブロック図である。
【0024】
図１を参照すれば、表示装置１０は、信号制御部１００と、走査駆動部２００と、データ駆動部３００と、電源供給部４００と、書き込み信号部５００と、発光信号部６００と、表示部９００とを含む。表示装置１０は、画素の構成により、リセット信号部７００および維持信号部８００のうちの少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。
【0025】
信号制御部１００は、外部装置から入力される映像信号ＩｍＳおよび同期信号を受信する。入力映像信号ＩｍＳは、複数の画素の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含んでいる。輝度は、定められた数、例えば、１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）または６４（＝２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。同期信号は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよびメインクロック信号ＭＣＬＫを含む。
【0026】
信号制御部１００は、映像信号ＩｍＳ、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃおよびメインクロック信号ＭＣＬＫに応じて、第１ないし第５駆動制御信号ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２、ＣＯＮＴ３、ＣＯＮＴ４、ＣＯＮＴ５および映像データ信号ＩｍＤを生成する。信号制御部１００は、第６駆動制御信号ＣＯＮＴ６および第７駆動制御信号ＣＯＮＴ７のうちの少なくともいずれか１つをさらに生成することができる。
【0027】
信号制御部１００は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応じてフレーム単位で映像信号ＩｍＳを区分し、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに応じて走査ライン単位で映像信号ＩｍＳを区分して、映像データ信号ＩｍＤを生成する。信号制御部１００は、映像データ信号ＩｍＤを第１駆動制御信号ＣＯＮＴ１と共にデータ駆動部３００に伝送する。
【0028】
表示部９００は、複数の画素を含む表示領域である。表示部９００には、実質的に行方向に延びて互いにほぼ平行な複数の走査ライン、および実質的に列方向に延びて互いにほぼ平行な複数のデータラインが複数の画素に連結されるように形成される。そして、表示部９００には、複数の電源ライン、複数の書き込み信号ラインおよび複数の発光信号ラインが複数の画素に連結されるように形成される。表示部９００には、複数のリセット信号ラインおよび複数の維持信号ラインのうちの少なくともいずれか１つが複数の画素に連結されるように形成されるとよい。複数の画素は、実質的に行列形態に配列されるとよい。
【0029】
走査駆動部２００は、複数の走査ラインに連結され、第２駆動制御信号ＣＯＮＴ２に応じて複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］を生成する。走査駆動部２００は、複数の走査ラインにゲートオン電圧の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］を順次に印加することができる。
【0030】
データ駆動部３００は、複数のデータラインに連結され、第１駆動制御信号ＣＯＮＴ１に応じて、入力された映像データ信号ＩｍＤをサンプリングおよびホールディングし、複数のデータラインそれぞれに複数のデータ信号ｄａｔａ［１］〜ｄａｔａ［ｍ］を伝達する。データ駆動部３００は、ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］に対応して、複数のデータラインに所定の電圧範囲を有するデータ信号ｄａｔａ［１］〜ｄａｔａ［ｍ］を印加する。
【0031】
電源供給部４００は、複数の電源ラインに連結され、第３駆動制御信号ＣＯＮＴ３に応じて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤおよび第２電源電圧ＥＬＶＳＳの電源レベルを調節する。電源供給部４００は、基準電圧Ｖｒｅｆを複数の画素に供給することができる。
【0032】
書き込み信号部５００は、複数の書き込み信号ラインに連結され、第４駆動制御信号ＣＯＮＴ４に応じて書き込み信号ＧＷを生成する。書き込み信号部５００は、複数の画素にゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷを同時に印加することができる。
【0033】
発光信号部６００は、複数の発光信号ラインに連結され、第５駆動制御信号ＣＯＮＴ５に応じて発光信号ＧＥを生成する。発光信号部６００は、複数の画素にゲートオン電圧の発光信号ＧＥを同時に印加することができる。
【0034】
リセット信号部７００は、複数のリセット信号ラインに連結され、第６駆動制御信号ＣＯＮＴ６に応じてリセット信号ＧＲを生成する。リセット信号部７００は、複数の画素にゲートオン電圧のリセット信号ＧＲを同時に印加することができる。
【0035】
維持信号部８００は、複数の維持信号ラインに連結され、第７駆動制御信号ＣＯＮＴ７に応じて維持信号ＳＵＳを生成する。維持信号部８００は、複数の画素にゲートオン電圧の維持信号ＳＵＳを同時に印加することができる。
【0036】
図２は、本発明の一実施形態にかかる表示装置の駆動方式を示す図である。
【0037】
図２を参照すれば、表示部９００に１つの映像が表示される１フレーム期間は、画素の有機発光ダイオードの駆動電圧をリセットするリセット期間Ａ、画素の駆動トランジスタのしきい電圧を補償する補償期間Ｂ、直前フレームに画素に書き込まれたデータ電圧を駆動トランジスタに伝達するデータ伝達期間Ｃ、複数の画素それぞれにデータが書き込まれる走査期間Ｄおよび複数の画素が書き込まれたデータに対応して発光する発光期間Ｅを含む。時間的に走査期間Ｄと発光期間Ｅは重なって発生する。
【0038】
現在フレームの発光期間Ｅに、画素は、直前フレームの走査期間Ｄに書き込まれたデータに応じて発光する。そして、現在フレームの走査期間Ｄに画素に書き込まれるデータに応じて、画素は、次フレームの発光期間Ｅに発光する。
【0039】
例えば、期間Ｔ１にＮ番目フレームの走査期間Ｄおよび発光期間Ｅが含まれるとする。期間Ｔ１の走査期間Ｄに画素に書き込まれるデータは、Ｎ番目フレームのデータであり、期間Ｔ１の発光期間Ｅに、画素は、Ｎ−１番目フレームの走査期間Ｄに書き込まれたＮ−１番目フレームのデータに応じて発光する。
【0040】
期間Ｔ２は、Ｎ＋１番目フレームの走査期間Ｄおよび発光期間Ｅが含まれる。期間Ｔ２の走査期間Ｄに画素に書き込まれるデータは、Ｎ＋１番目フレームのデータであり、期間Ｔ２の発光期間Ｅに、画素は、Ｎ番目フレームの走査期間Ｄ、つまり、期間Ｔ１に書き込まれたＮ番目フレームのデータに応じて発光する。
【0041】
期間Ｔ３は、Ｎ＋２番目フレームの走査期間Ｄおよび発光期間Ｅが含まれる。期間Ｔ３の走査期間Ｄに画素に書き込まれるデータは、Ｎ＋２番目フレームのデータであり、期間Ｔ３の発光期間Ｅに、画素は、Ｎ＋１番目フレームの走査期間Ｄ、つまり、期間Ｔ２に書き込まれたＮ＋１番目フレームのデータに応じて発光する。
【0042】
期間Ｔ４は、Ｎ＋３番目フレームの走査期間Ｄおよび発光期間Ｅが含まれる。期間Ｔ４の走査期間Ｄに画素に書き込まれるデータは、Ｎ＋３番目フレームのデータであり、期間Ｔ４の発光期間Ｅに、画素は、Ｎ＋２番目フレームの走査期間Ｄ、つまり、期間Ｔ３に書き込まれたＮ＋２番目フレームのデータに応じて発光する。
【0043】
現在フレームのデータが走査期間Ｄに書き込まれ、走査期間Ｄと重なる期間である発光期間Ｅに直前フレームのデータに応じて発光する画素構造を、図３を参照して説明する。
【0044】
図３は、本発明の一実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【0045】
図３を参照すれば、第１実施形態にかかる画素２０は、基準電圧トランジスタＴＲ１１と、リレートランジスタＴＲ１２と、駆動トランジスタＴＲ１３と、リセットトランジスタＴＲ１４と、発光トランジスタＴＲ１５と、第１キャパシタＣ１１と、第２キャパシタＣ１２と、有機発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。
【0046】
基準電圧トランジスタＴＲ１１は、走査信号Ｓ［ｉ］が印加されるゲート電極と、基準電圧Ｖｒｅｆに連結されている一電極と、第１ノードＮ１１に連結されている他電極とを含む。基準電圧トランジスタＴＲ１１は、ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってターンオンされ、基準電圧Ｖｒｅｆを第１ノードＮ１１に印加する。
【0047】
リレートランジスタＴＲ１２は、書き込み信号ＧＷが印加されるゲート電極と、第１ノードＮ１１に連結されている一電極と、第２ノードＮ１２に連結されている他電極とを含む。リレートランジスタＴＲ１２は、ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってターンオンされ、第１ノードＮ１１の電圧を第２ノードＮ１２に印加する。
【0048】
駆動トランジスタＴＲ１３は、第２ノードＮ１２に連結されているゲート電極と、発光トランジスタＴＲ１５の他電極に連結されている一電極と、第３ノードＮ１３に連結されている他電極とを含む。駆動トランジスタＴＲ１３は、第２ノードＮ１２の電圧によってオンオフされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御する。
【0049】
リセットトランジスタＴＲ１４は、リセット信号ＧＲが印加されるゲート電極と、データラインＤｊに連結されている一電極と、第２ノードＮ１２に連結されている他電極とを含む。リセットトランジスタＴＲ１４は、ゲートオン電圧のリセット信号ＧＲによってターンオンされ、データラインＤｊに印加される電圧を第２ノードＮ１２に印加する。
【0050】
発光トランジスタＴＲ１５は、発光信号ＧＥが印加されるゲート電極と、第１電源電圧ＥＬＶＤＤに連結されている一電極と、駆動トランジスタＴＲ１３の一電極に連結されている他電極とを含む。
【0051】
第１キャパシタＣ１１は、データラインＤｊに連結されている一電極と、第１ノードＮ１１に連結されている他電極とを含む。
【0052】
第２キャパシタＣ１２は、第２ノードＮ１２に連結されている一電極と、第３ノードＮ１３に連結されている他電極とを含む。
【0053】
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第３ノードＮ１３に連結されているアノード電極と、第２電源電圧ＥＬＶＳＳに連結されているカソード電極とを含む。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの１つの光を発することができる。基本色の例としては、赤色、緑色、青色の三原色が挙げられ、これら三原色の空間的和または時間的和で所望の色が表示できる。
【0054】
基準電圧トランジスタＴＲ１１、リレートランジスタＴＲ１２、駆動トランジスタＴＲ１３、リセットトランジスタＴＲ１４および発光トランジスタＴＲ１５は、ｎ−チャネル電界効果トランジスタであり得る。この時、基準電圧トランジスタＴＲ１１、リレートランジスタＴＲ１２、駆動トランジスタＴＲ１３、リセットトランジスタＴＲ１４および発光トランジスタＴＲ１５をターンオンさせるゲートオン電圧はハイレベル電圧であり、ターンオフさせるゲートオフ電圧はローレベル電圧である。
【0055】
ここでは、ｎ−チャネル電界効果トランジスタを示したが、基準電圧トランジスタＴＲ１１、リレートランジスタＴＲ１２、駆動トランジスタＴＲ１３、リセットトランジスタＴＲ１４および発光トランジスタＴＲ１５のうちの少なくともいずれか１つは、ｐ−チャネル電界効果トランジスタであってもよい。この時、ｐ−チャネル電界効果トランジスタをターンオンさせるゲートオン電圧はローレベル電圧であり、ターンオフさせるゲートオフ電圧はハイレベル電圧である。
【0056】
図４は、本発明の一実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【0058】
リセット期間Ａにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤおよび第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、発光信号ＧＥおよびリセット信号ＧＲはゲートオン電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］および書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、データ信号ｄａｔａ［ｊ］は維持電圧ＶＳＵＳで印加される。ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ１５がターンオンされ、ゲートオン電圧のリセット信号ＧＲによってリセットトランジスタＴＲ１４がターンオンされる。ターンオンされたリセットトランジスタＴＲ１４を介して維持電圧ＶＳＵＳが第２ノードＮ１２に印加される。維持電圧ＶＳＵＳは、駆動トランジスタＴＲ１３をターンオンさせることができる程度の、予め定められた電圧であり得、維持電圧ＶＳＵＳによって駆動トランジスタＴＲ１３がターンオンされる。ターンオンされた駆動トランジスタＴＲ１３および発光トランジスタＴＲ１５を介してローレベル電圧の第１電源電圧ＥＬＶＤＤが第３ノードＮ１３に印加される。これにより、第３ノードＮ１３の電圧、つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧は、ローレベル電圧にリセットされる。そして、第２キャパシタＣ１２の両端電圧は、第２ノードＮ１２の維持電圧ＶＳＵＳおよび第３ノードＮ１３のローレベル電圧にリセットされる。
【0059】
補償期間Ｂにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で変動する。第１電源電圧ＥＬＶＤＤがハイレベル電圧で変動することによって、ターンオンされている駆動トランジスタＴＲ１３および発光トランジスタＴＲ１５を介して電流が流れる。ローレベル電圧にリセットされていた第３ノードＮ１３の電圧は次第に上昇し、第３ノードＮ１３の電圧がＶＳＵＳ−Ｖｔｈ電圧になると、駆動トランジスタＴＲ１３がターンオフされる。ここで、Ｖｔｈは、駆動トランジスタＴＲ１３のしきい電圧である。第２キャパシタＣ１２には、駆動トランジスタＴＲ１３のしきい電圧Ｖｔｈが格納される。
【0060】
データ伝達期間Ｃにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で印加され、第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、書き込み信号ＧＷはゲートオン電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］、発光信号ＧＥおよびリセット信号ＧＲはゲートオフ電圧で印加され、データ信号ｄａｔａ［ｊ］は維持電圧ＶＳＵＳで印加される。ゲートオフ電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ１５がターンオフされ、ゲートオフ電圧のリセット信号ＧＲによってリセットトランジスタＴＲ１４がターンオフされる。ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってリレートランジスタＴＲ１２がターンオンされる。リレートランジスタＴＲ１２がターンオンされることによって、第１キャパシタＣ１１に格納されている電圧が第２ノードＮ１２に印加される。第１キャパシタＣ１１に格納されている電圧は、現在フレームの直前フレームの走査期間Ｄに第１キャパシタＣ１１に格納される電圧であって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａである。これに関する説明は、走査期間Ｄに関する説明で後述する。ここで、ｄａｔａは、データ信号ｄａｔａ［１］〜ｄａｔａ［ｍ］の電圧を意味する。この時、データラインＤｊには維持電圧ＶＳＵＳが印加されているため、第２ノードＮ１２にはＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧が印加される。第２ノードＮ１２の電圧Ｖｇは、ＶＳＵＳ電圧からＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量だけ変動する。この時、第２キャパシタＣ１２と有機発光ダイオードＯＬＥＤの寄生キャパシタとが直列連結されることによって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量には直列連結されたキャパシタ効果が反映される。第２ノードＮ１２の電圧Ｖｇは、数式１のように変動する。【数1】
【0061】
第３ノードＮ１３の電圧Ｖｓは、ＶＳＵＳ−Ｖｔｈ電圧から第２ノードＮ１２の電圧変動量が反映され、数式２のように変動する。【数2】
【0062】
発光期間Ｅにおいて、発光信号ＧＥがゲートオン電圧で印加され、書き込み信号ＧＷがゲートオフ電圧で印加される。ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ１５がターンオンされ、駆動トランジスタＴＲ１３を介して有機発光ダイオードＯＬＥＤに駆動電流Ｉｏｌｅｄが流れる。有機発光ダイオードＯＬＥＤに流れる駆動電流Ｉｏｌｅｄは、数式３の通りである。【数3】
【0063】
このように、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第２キャパシタＣ１２に格納されている電圧によって、駆動トランジスタＴＲ１３に流れる駆動電流Ｉｏｌｅｄに対応する明るさで発光する。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第１電源電圧ＥＬＶＤＤの電圧降下、駆動トランジスタＴＲ１３のしきい電圧Ｖｔｈに関係なく、データ電圧ｄａｔａに対応する明るさで発光する。発光信号ＧＥがゲートオフ電圧で印加されると、発光期間Ｅが終了する。
【0064】
走査期間Ｄにおいて、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］は順次にゲートオン電圧で印加され、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］に対応してデータ信号ｄａｔａ［ｊ］が印加される。この時、書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、リレートランジスタＴＲ１２をターンオフさせる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によって基準電圧トランジスタＴＲ１１がターンオンされ、ターンオンされた基準電圧トランジスタＴＲ１１を介して第１ノードＮ１１に基準電圧Ｖｒｅｆが印加される。第１ノードＮ１１に基準電圧Ｖｒｅｆが伝達される間にデータラインＤｊにデータ電圧ｄａｔａが伝達されると、第１キャパシタＣ１１にＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧が格納される。第１キャパシタＣ１１にＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧が格納された後、基準電圧トランジスタＴＲ１１がターンオフされると、第１ノードＮ１１はフローティング状態となり、以降、データラインＤｊの電圧が変動しても、第１キャパシタＣ１１に格納されたＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧は維持される。第１キャパシタＣ１１に格納されたＶｅｒｆ−ｄａｔａ電圧は、次フレームの発光期間Ｅに使用される。
【0065】
上述のように、第１実施形態にかかる画素２０を含む表示装置１０は、データの書き込みおよび発光を同時に行うことができるため、データの書き込み時間を十分に確保することができる。そして、データ伝達期間Ｃに駆動トランジスタＴＲ１３のゲート電極にデータ電圧を伝達する動作が、等価な抵抗を有し、および、独立した電位の供給が可能なデータラインを基準として行われるため、安定かつ均一な画面表示が容易である。
【0066】
図５は、本発明の他の実施形態にかかる表示装置の駆動方式を示す図である。
【0067】
図５を参照すれば、表示装置１０がシャッタ眼鏡方式によって左眼映像と右眼映像を交互に表示する駆動方式である。図５に示されているように、各フレームは、リセット期間Ａ、補償期間Ｂ、データ伝達期間Ｃ、走査期間Ｄおよび発光期間Ｅを含む。
【0068】
左眼映像を示す複数のデータ信号（以下、左眼映像データ信号という）が複数の画素それぞれに書き込まれるフレームは、図面符号「Ｌ」を用いて表し、右眼映像を示す複数のデータ信号（以下、右眼映像データ信号という）が複数の画素それぞれに書き込まれるフレームは、図面符号「Ｒ」を用いて表す。
【0069】
リセット期間Ａ、補償期間Ｂ、データ伝達期間Ｃ、走査期間Ｄおよび発光期間Ｅそれぞれにおいて、リセット信号ＧＲ、書き込み信号ＧＷ、発光信号ＧＥ、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］およびデータ信号ｄａｔａ［ｊ］の波形は、図４に示された波形と同一であるので、各期間に関する具体的な説明は省略する。
【0070】
期間Ｔ２１の走査期間Ｄに、Ｎ＿Ｌフレームの左眼映像データ信号が複数の画素に書き込まれる。走査期間Ｄの間、複数の画素それぞれに対応する左眼映像データ信号が書き込まれる。この時、期間Ｔ２１の発光期間Ｅの間、Ｎ−１＿Ｒフレームの走査期間Ｄに書き込まれた右眼映像データ信号に応じて複数の画素が発光する。
【0071】
期間Ｔ２２の走査期間Ｄに、Ｎ＿Ｒフレームの右眼映像データ信号が複数の画素に書き込まれる。走査期間Ｄの間、複数の画素それぞれに対応する右眼映像データ信号が書き込まれる。この時、期間Ｔ２２の発光期間Ｅの間、Ｎ＿Ｌフレームの走査期間Ｄに書き込まれた左眼映像データ信号に応じて複数の画素が発光する。
【0072】
期間Ｔ２３の走査期間Ｄに、Ｎ＋１＿Ｌフレームの左眼映像データ信号が複数の画素に書き込まれる。走査期間Ｄの間、複数の画素それぞれに対応する左眼映像データ信号が書き込まれる。この時、期間Ｔ２３の発光期間Ｅの間、Ｎ＿Ｒフレームの走査期間Ｄに書き込まれた右眼映像データ信号に応じて複数の画素が発光する。
【0073】
期間Ｔ２４の走査期間Ｄに、Ｎ＋１＿Ｒフレームの右眼映像データ信号が複数の画素に書き込まれる。走査期間Ｄの間、複数の画素それぞれに対応する右眼映像データ信号が書き込まれる。この時、期間Ｔ２４の発光期間Ｅの間、Ｎ＋１＿Ｌフレームの走査期間Ｄに書き込まれた左眼映像データ信号に応じて複数の画素が発光する。
【0074】
このような方式で左眼映像が書き込まれる間に右眼映像が同時に発光し、右眼映像が書き込まれる間に左眼映像が同時に発光する。すると、発光期間を十分に確保することができて、立体映像の画質が向上する。
【0075】
走査期間Ｄと発光期間Ｅが同じ期間に属するため、各フレームの発光期間Ｅ間の間隔Ｔ３１を走査期間に関係なく設定することができる。この時、シャッタ眼鏡の液晶応答速度に最適化した間隔で発光期間Ｅ間の間隔Ｔ３１を設定することができる。
【0076】
走査期間Ｄと発光期間Ｅが同じ期間に属しない従来の場合、走査期間Ｄ後に発光期間Ｅが位置するため、１フレームの期間中に発光期間Ｅを設定可能な時間的マージンが少ない。提案する駆動方式では、１フレームの期間中、リセット期間Ａ、補償期間Ｂおよびデータ伝達期間Ｃを除いた期間に発光期間Ｅを設定することができる。したがって、発光期間Ｅを設定可能な時間的マージンが従来に比べて増加し、シャッタ眼鏡の液晶応答速度を考慮して発光期間Ｅ間の間隔Ｔ３１を設定することができる。
【0077】
例えば、左眼映像（または右眼映像）の発光が終わった時点からシャッタ眼鏡の右眼レンズ（または左眼レンズ）を完全に開けるのに必要な時間を考慮して発光期間Ｅ間の間隔Ｔ３１を設定することができる。
【0078】
図６は、本発明の他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【0079】
図６を参照すれば、第２実施形態にかかる画素３０は、スイッチングトランジスタＴＲ２１と、基準電圧トランジスタＴＲ２２と、リレートランジスタＴＲ２３と、駆動トランジスタＴＲ２４と、リセットトランジスタＴＲ２５と、発光トランジスタＴＲ２６と、第１キャパシタＣ１１と、第２キャパシタＣ２２と、有機発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。
【0080】
スイッチングトランジスタＴＲ２１は、走査信号Ｓ［ｉ］が印加されるゲート電極と、データラインＤｊに連結されている一電極と、第１キャパシタＣ２１の一電極に連結されている他電極とを含む。スイッチングトランジスタＴＲ２１は、ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってターンオンされ、データラインＤｊに印加される電圧を第１キャパシタＣ２１に印加する。
【0081】
基準電圧トランジスタＴＲ２２は、発光信号ＧＥが印加されるゲート電極と、基準電圧Ｖｒｅｆに連結されている一電極と、第１ノードＮ２１に連結されている他電極とを含む。基準電圧トランジスタＴＲ２２は、ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによってターンオンされ、基準電圧Ｖｒｅｆを第１ノードＮ２１に印加する。
【0082】
リレートランジスタＴＲ２３は、書き込み信号ＧＷが印加されるゲート電極と、第１ノードＮ２１に連結されている一電極と、第２ノードＮ２２に連結されている他電極とを含む。リレートランジスタＴＲ２３は、ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってターンオンされ、第１ノードＮ２１の電圧を第２ノードＮ２２に印加する。
【0083】
駆動トランジスタＴＲ２４は、第２ノードＮ２２に連結されているゲート電極と、発光トランジスタＴＲ２６の他電極に連結されている一電極と、第３ノードＮ２３に連結されている他電極とを含む。駆動トランジスタＴＲ２４は、第２ノードＮ２２の電圧によってオンオフされ、有機発光ダイオードＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御する。
【0084】
リセットトランジスタＴＲ２５は、リセット信号ＧＲが印加されるゲート電極と、データラインＤｊに連結されている一電極と、第２ノードＮ２２に連結されている他電極とを含む。リセットトランジスタＴＲ２５は、ゲートオン電圧のリセット信号ＧＲによってターンオンされ、データラインＤｊに印加される電圧を第２ノードＮ２２に印加する。
【0085】
発光トランジスタＴＲ２６は、発光信号ＧＥが印加されるゲート電極と、第１電源電圧ＥＬＶＤＤに連結されている一電極と、駆動トランジスタＴＲ２４の一電極に連結されている他電極とを含む。
【0086】
第１キャパシタＣ２１は、スイッチングトランジスタＴＲ２１の他電極に連結されている一電極と、第１ノードＮ２１に連結されている他電極とを含む。
【0087】
第２キャパシタＣ２２は、第２ノードＮ２２に連結されている一電極と、第３ノードＮ２３に連結されている他電極とを含む。
【0088】
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第３ノードＮ２３に連結されているアノード電極と、第２電源電圧ＥＬＶＳＳに連結されているカソード電極とを含む。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの１つの光を発することができる。基本色の例としては、赤色、緑色、青色の三原色が挙げられ、これら三原色の空間的和または時間的和で所望の色が表示できる。
【0089】
第１実施形態にかかる画素２０との相違点として、第２実施形態にかかる画素３０は、スイッチングトランジスタＴＲ２１をさらに含む。そして、第１実施形態にかかる画素２０の基準電圧トランジスタＴＲ１１のゲート電極には走査信号Ｓ［ｉ］が印加されるのに対し、第２実施形態にかかる画素３０の基準電圧トランジスタＴＲ２２のゲート電極には発光信号ＧＥが印加される。
【0090】
スイッチングトランジスタＴＲ２１、基準電圧トランジスタＴＲ２２、リレートランジスタＴＲ２３、駆動トランジスタＴＲ２４、リセットトランジスタＴＲ２５および発光トランジスタＴＲ２６は、ｎ−チャネル電界効果トランジスタであり得る。この時、スイッチングトランジスタＴＲ２１、基準電圧トランジスタＴＲ２２、リレートランジスタＴＲ２３、駆動トランジスタＴＲ２４、リセットトランジスタＴＲ２５および発光トランジスタＴＲ２６をターンオンさせるゲートオン電圧はハイレベル電圧であり、ターンオフさせるゲートオフ電圧はローレベル電圧である。
【0091】
ここでは、ｎ−チャネル電界効果トランジスタを示したが、スイッチングトランジスタＴＲ２１、基準電圧トランジスタＴＲ２２、リレートランジスタＴＲ２３、駆動トランジスタＴＲ２４、リセットトランジスタＴＲ２５および発光トランジスタＴＲ２６のうちの少なくともいずれか１つは、ｐ−チャネル電界効果トランジスタであってもよい。この時、ｐ−チャネル電界効果トランジスタをターンオンさせるゲートオン電圧はローレベル電圧であり、ターンオフさせるゲートオフ電圧はハイレベル電圧である。
【0092】
図７は、本発明の他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【0094】
リセット期間Ａにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤおよび第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、発光信号ＧＥおよびリセット信号ＧＲはゲートオン電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］および書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、データ信号ｄａｔａ［ｊ］は維持電圧ＶＳＵＳで印加される。ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ２６がターンオンされ、ゲートオン電圧のリセット信号ＧＲによってリセットトランジスタＴＲ２５がターンオンされる。ターンオンされたリセットトランジスタＴＲ２５を介して維持電圧ＶＳＵＳが第２ノードＮ２２に印加される。維持電圧ＶＳＵＳは、駆動トランジスタＴＲ２４をターンオンさせることができる程度の、予め定められた電圧であり得、維持電圧ＶＳＵＳによって駆動トランジスタＴＲ２４がターンオンされる。ターンオンされた駆動トランジスタＴＲ２４および発光トランジスタＴＲ２６を介してローレベル電圧の第１電源電圧ＥＬＶＤＤが第３ノードＮ２３に印加される。これにより、第３ノードＮ２３の電圧、つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧は、ローレベル電圧にリセットされる。そして、第２キャパシタＣ２２の両端電圧は、第２ノードＮ２２の維持電圧ＶＳＵＳおよび第３ノードＮ２３のローレベル電圧にリセットされる。
【0095】
補償期間Ｂにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で変動する。第１電源電圧ＥＬＶＤＤがハイレベル電圧で変動することによって、ターンオンされている駆動トランジスタＴＲ２４および発光トランジスタＴＲ２６を介して電流が流れる。ローレベル電圧にリセットされていた第３ノードＮ２３の電圧は次第に上昇し、第３ノードＮ２３の電圧がＶＳＵＳ−Ｖｔｈ電圧になると、駆動トランジスタＴＲ２４がターンオフされる。ここで、Ｖｔｈは、駆動トランジスタＴＲ２４のしきい電圧である。第２キャパシタＣ２２には、駆動トランジスタＴＲ２４のしきい電圧Ｖｔｈが格納される。
【0096】
データ伝達期間Ｃにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で印加され、第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］および書き込み信号ＧＷはゲートオン電圧で印加され、発光信号ＧＥおよびリセット信号ＧＲはゲートオフ電圧で印加され、データ信号ｄａｔａ［ｊ］は維持電圧ＶＳＵＳで印加される。ゲートオフ電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ２６がターンオフされ、ゲートオフ電圧のリセット信号ＧＲによってリセットトランジスタＴＲ２５がターンオフされる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってスイッチングトランジスタＴＲ２１がターンオンされ、ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってリレートランジスタＴＲ２３がターンオンされる。スイッチングトランジスタＴＲ２１およびリレートランジスタＴＲ２３がターンオンされることによって、第１キャパシタＣ２１に格納されている電圧が第２ノードＮ２２に印加される。第１キャパシタＣ２１に格納されている電圧は、現在フレームの直前フレームの走査期間Ｄに第１キャパシタＣ２１に格納される電圧であって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａである。これに関する説明は、走査期間Ｄに関する説明で後述する。ここで、ｄａｔａは、データ信号ｄａｔａ［１］〜ｄａｔａ［ｍ］の電圧を意味する。この時、データラインＤｊには維持電圧ＶＳＵＳが印加されているため、第２ノードＮ２２にはＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧が印加される。第２ノードＮ２２の電圧Ｖｇは、ＶＳＵＳ電圧からＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量だけ変動する。この時、第２キャパシタＣ２２と有機発光ダイオードＯＬＥＤの寄生キャパシタとが直列連結されることによって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量には直列連結されたキャパシタ効果が反映される。第２ノードＮ２２の電圧Ｖｇは、図４で説明した数式１のように変動する。そして、第３ノードＮ２３の電圧Ｖｓは、ＶＳＵＳ−Ｖｔｈ電圧から第２ノードＮ２２の電圧変動量が反映され、図４で説明した数式２のように変動する。
【0097】
発光期間Ｅにおいて、発光信号ＧＥがゲートオン電圧で印加され、書き込み信号ＧＷがゲートオフ電圧で印加される。ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ２６がターンオンされ、駆動トランジスタＴＲ２４を介して有機発光ダイオードＯＬＥＤに駆動電流Ｉｏｌｅｄが流れる。有機発光ダイオードＯＬＥＤに流れる駆動電流Ｉｏｌｅｄは、図４で説明した数式３の通りである。
【0098】
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、駆動電流Ｉｏｌｅｄに対応する明るさで発光する。つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第１電源電圧ＥＬＶＤＤの電圧降下、駆動トランジスタＴＲ２４のしきい電圧Ｖｔｈに関係なく、データ電圧ｄａｔａに対応する明るさで発光する。発光信号ＧＥがゲートオフ電圧で印加されると、発光期間Ｅが終了する。
【0099】
走査期間Ｄにおいて、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］は順次にゲートオン電圧で印加され、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］に対応してデータ信号ｄａｔａ［ｊ］が印加される。この時、書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、リレートランジスタＴＲ２３をターンオフさせる。そして、発光信号ＧＥがゲートオン電圧で印加され、基準電圧トランジスタＴＲ２２をターンオンさせる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってスイッチングトランジスタＴＲ２１がターンオンされ、ターンオンされたスイッチングトランジスタＴＲ２１を介してデータ電圧ｄａｔａが第１キャパシタＣ２１の一電極に印加される。この時、ターンオンされた基準電圧トランジスタＴＲ２２を介して第１ノードＮ２１に基準電圧Ｖｒｅｆが印加されるため、第１キャパシタＣ２１にＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧が格納される。第１キャパシタＣ２１に格納されたＶｅｒｆ−ｄａｔａ電圧は、次フレームの発光期間Ｅに使用される。
【0100】
上述のように、第２実施形態にかかる画素３０を含む表示装置１０は、データの書き込みおよび発光を同時に行うことができるため、データの書き込み時間を十分に確保することができる。そして、データ伝達期間Ｃに駆動トランジスタＴＲ２４のゲート電極にデータ電圧を伝達する動作が、等抵抗設計および独立した電位の供給が可能なデータラインを基準として行われるため、安定かつ均一な画面表示が容易である。
【0101】
図８は、本発明のさらに他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【0102】
図８を参照すれば、第３実施形態にかかる画素４０は、スイッチングトランジスタＴＲ３１と、基準電圧トランジスタＴＲ３２と、リレートランジスタＴＲ３３と、駆動トランジスタＴＲ３４と、リセットトランジスタＴＲ３５と、発光トランジスタＴＲ３６と、第１キャパシタＣ３１と、第２キャパシタＣ３２と、有機発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。
【0103】
第２実施形態にかかる画素３０との相違点として、第３実施形態にかかる画素４０に含まれる基準電圧トランジスタＴＲ３２は、維持信号ＳＵＳが印加されるゲート電極と、基準電圧Ｖｒｅｆに連結されている一電極と、第１ノードＮ３１に連結されている他電極とを含む。基準電圧トランジスタＴＲ３２は、ゲートオン電圧の維持信号ＳＵＳによってターンオンされ、基準電圧Ｖｒｅｆを第１ノードＮ３１に印加する。
【0104】
第３実施形態にかかる画素４０において、基準電圧トランジスタＴＲ３２は、発光信号ＧＥでない、維持信号ＳＵＳによって制御されるため、有機発光ダイオードＯＬＥＤが発光する発光期間Ｅとデータが書き込まれる走査期間Ｄが独立して設定可能である。
【0105】
第３実施形態にかかる画素４０において、基準電圧トランジスタＴＲ３２以外の他の構成は、第２実施形態にかかる画素３０と同一であるので、他の構成に関する詳細な説明は省略する。
【0106】
図９は、本発明のさらに他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【0108】
第２実施形態にかかる画素３０を含む表示装置との相違点として、第３実施形態にかかる画素４０を含む表示装置は、維持信号ＳＵＳを出力する維持信号部８００を含む。
【0109】
維持信号ＳＵＳは、リセット期間Ａ、補償期間Ｂおよびデータ伝達期間Ｃにゲートオフ電圧で印加され、走査期間Ｄにゲートオン電圧で印加される。走査期間Ｄと発光期間Ｅは時間的に重なっているため、維持信号ＳＵＳは発光期間Ｅにゲートオン電圧で印加されるといえる。
【0110】
走査期間Ｄにおいて、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］は順次にゲートオン電圧で印加され、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］に対応してデータ信号ｄａｔａ［ｊ］が印加される。この時、書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、リレートランジスタＴＲ３３をターンオフさせる。そして、維持信号ＳＵＳがゲートオン電圧で印加され、基準電圧トランジスタＴＲ３２をターンオンさせる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってスイッチングトランジスタＴＲ３１がターンオンされ、ターンオンされたスイッチングトランジスタＴＲ３１を介してデータ電圧ｄａｔａが第１キャパシタＣ３１の一電極に印加される。この時、ターンオンされた基準電圧トランジスタＴＲ３２を介して第１ノードＮ３１に基準電圧Ｖｒｅｆが印加されるため、第１キャパシタＣ３１にＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧が格納される。第１キャパシタＣ３１に格納されたＶｅｒｆ−ｄａｔａ電圧は、次フレームの発光期間Ｅに使用される。
【0111】
リセット期間Ａ、補償期間Ｂおよび発光期間Ｅにおける第３実施形態にかかる画素４０を含む表示装置の動作は、第２実施形態にかかる画素３０を含む表示装置の動作と同一であるので、これに関する詳細な説明は省略する。
【0112】
仮に、発光期間Ｅと走査期間Ｄが独立して設定される場合には、維持信号ＳＵＳがゲートオン電圧で印加される期間を調節することによって、発光期間Ｅと関係なく走査期間Ｄの長さを調節することができる。例えば、維持信号ＳＵＳがゲートオン電圧で印加される時間を短縮させ、走査期間Ｄと発光期間Ｅが時間上全体的に重ならずに一部だけが重なるようにすることができる。
【0113】
つまり、維持信号ＳＵＳは、走査期間Ｄの長さを決定する信号である。
【0114】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態にかかる画素を示す回路図である。
【0115】
図１０を参照すれば、第４実施形態にかかる画素５０は、スイッチングトランジスタＴＲ４１と、基準電圧トランジスタＴＲ４２と、リレートランジスタＴＲ４３と、駆動トランジスタＴＲ４４と、発光トランジスタＴＲ４５と、第１キャパシタＣ４１と、第２キャパシタＣ４２と、有機発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。
【0116】
第３実施形態にかかる画素４０との相違点として、第４実施形態にかかる画素５０にはリセットトランジスタが含まれない。第４実施形態にかかる画素５０において、リセットトランジスタが含まれない構成以外の他の構成は、第３実施形態にかかる画素４０と同一であるので、他の構成に関する説明は省略する。
【0117】
図１１は、本発明のさらに他の実施形態にかかる表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
【0118】
図１０および図１１を参照すれば、第４実施形態にかかる画素５０を含む表示装置の駆動方法について説明する。第４実施形態にかかる画素５０を含む表示装置は、リセット信号部７００を含まなくてもよい。
【0119】
リセット期間Ａにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤおよび第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、書き込み信号ＧＷ、発光信号ＧＥおよび維持信号ＳＵＳはゲートオン電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］はゲートオフ電圧で印加される。ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってリレートランジスタＴＲ４３がターンオンされ、ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ４５がターンオンされ、ゲートオン電圧の維持信号ＳＵＳによって基準電圧トランジスタＴＲ４２がターンオンされる。ターンオンされた基準電圧トランジスタＴＲ４２およびターンオンされたリレートランジスタＴＲ４３を介して基準電圧Ｖｒｅｆが第２ノードＮ４２に印加される。基準電圧Ｖｒｅｆは、駆動トランジスタＴＲ４４をターンオンさせることができる程度の、予め定められた電圧であり得、基準電圧Ｖｒｅｆによって駆動トランジスタＴＲ４４がターンオンされる。ターンオンされた駆動トランジスタＴＲ４４および発光トランジスタＴＲ４５を介してローレベル電圧の第１電源電圧ＥＬＶＤＤが第３ノードＮ４３に印加される。これにより、第３ノードＮ４３の電圧、つまり、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電圧は、ローレベル電圧にリセットされる。そして、第２キャパシタＣ４２の両端電圧は、第２ノードＮ４２の基準電圧Ｖｒｅｆおよび第３ノードＮ４３のローレベル電圧にリセットされる。
【0120】
補償期間Ｂにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で変動する。第１電源電圧ＥＬＶＤＤがハイレベル電圧で変動することによって、ターンオンされている駆動トランジスタＴＲ４４および発光トランジスタＴＲ４５を介して電流が流れる。ローレベル電圧にリセットされていた第３ノードＮ４３の電圧は次第に上昇し、第３ノードＮ４３の電圧がＶｒｅｆ−Ｖｔｈ電圧になると、駆動トランジスタＴＲ４４がターンオフされる。ここで、Ｖｔｈは、駆動トランジスタＴＲ４４のしきい電圧である。第２キャパシタＣ４２には、駆動トランジスタＴＲ４４のしきい電圧Ｖｔｈが格納される。
【0121】
データ伝達期間Ｃにおいて、第１電源電圧ＥＬＶＤＤはハイレベル電圧で印加され、第２電源電圧ＥＬＶＳＳはローレベル電圧で印加され、走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］および書き込み信号ＧＷはゲートオン電圧で印加され、発光信号ＧＥおよび維持信号ＳＵＳはゲートオフ電圧で印加され、データ信号ｄａｔａ［ｊ］は維持電圧ＶＳＵＳで印加される。ゲートオフ電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ４５がターンオフされ、ゲートオフ電圧の維持信号ＳＵＳによって基準電圧トランジスタＴＲ４２がターンオフされる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってスイッチングトランジスタＴＲ４１がターンオンされ、ゲートオン電圧の書き込み信号ＧＷによってリレートランジスタＴＲ４３がターンオンされる。スイッチングトランジスタＴＲ４１およびリレートランジスタＴＲ４３がターンオンされることによって、第１キャパシタＣ４１に格納されている電圧が第２ノードＮ４２に印加される。第１キャパシタＣ４１に格納されている電圧は、現在フレームの直前フレームの走査期間Ｄに第１キャパシタＣ４１に格納される電圧であって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａである。これに関する説明は、走査期間Ｄに関する説明で後述する。ここで、ｄａｔａは、データ信号ｄａｔａ［１］〜ｄａｔａ［ｍ］の電圧を意味する。この時、データラインＤｊには維持電圧ＶＳＵＳが印加されているため、第２ノードＮ４２にはＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧が印加される。第２ノードＮ４２の電圧Ｖｇは、Ｖｒｅｆ電圧からＶｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量だけ変動する。この時、第２キャパシタＣ４２と有機発光ダイオードＯＬＥＤの寄生キャパシタとが直列連結されることによって、Ｖｒｅｆ−ｄａｔａ＋ＶＳＵＳ電圧による電圧変動量には直列連結されたキャパシタ効果が反映される。第２ノードＮ４２の電圧Ｖｇは、数式４のように変動する。【数4】
【0122】
第３ノードＮ４３の電圧Ｖｓは、Ｖｒｅｆ−Ｖｔｈ電圧から第２ノードＮ４２の電圧変動量が反映され、数式５のように変動する。【数5】
【0123】
発光期間Ｅにおいて、発光信号ＧＥおよび維持信号ＳＵＳがゲートオン電圧で印加され、書き込み信号ＧＷがゲートオフ電圧で印加される。ゲートオン電圧の発光信号ＧＥによって発光トランジスタＴＲ４５がターンオンされ、駆動トランジスタＴＲ４４を介して有機発光ダイオードＯＬＥＤに駆動電流Ｉｏｌｅｄが流れる。有機発光ダイオードＯＬＥＤに流れる駆動電流Ｉｏｌｅｄは、数式６の通りである。【数6】
【0124】
このように、有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第２キャパシタＣ４２に格納されている電圧によって、駆動トランジスタＴＲ４４に流れる駆動電流Ｉｏｌｅｄに対応する明るさで発光する。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、第１電源電圧ＥＬＶＤＤの電圧降下、駆動トランジスタＴＲ４４のしきい電圧Ｖｔｈに関係なく、データ電圧ｄａｔａに対応する明るさで発光する。発光信号ＧＥがゲートオフ電圧で印加されると、発光期間Ｅが終了する。
【0125】
走査期間Ｄにおいて、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］は順次にゲートオン電圧で印加され、複数の走査信号Ｓ［１］〜Ｓ［ｎ］に対応してデータ信号ｄａｔａ［ｊ］が印加される。この時、書き込み信号ＧＷはゲートオフ電圧で印加され、リレートランジスタＴＲ２３をターンオフさせる。そして、維持信号ＳＵＳがゲートオン電圧で印加され、基準電圧トランジスタＴＲ４２をターンオンさせる。ゲートオン電圧の走査信号Ｓ［ｉ］によってスイッチングトランジスタＴＲ４１がターンオンされ、ターンオンされたスイッチングトランジスタＴＲ４１を介してデータ電圧ｄａｔａが第１キャパシタＣ４１の一電極に印加される。この時、ターンオンされた基準電圧トランジスタＴＲ４２を介して第１ノードＮ４１に基準電圧Ｖｒｅｆが印加されるため、第１キャパシタＣ４１にＶｒｅｆ−ｄａｔａ電圧が格納される。第１キャパシタＣ４１に格納されたＶｅｒｆ−ｄａｔａ電圧は、次フレームの発光期間Ｅに使用される。
【0126】
上述のように、第４実施形態にかかる画素５０を含む表示装置は、データの書き込みおよび発光を同時に行うことができるため、データの書き込み時間を十分に確保することができる。そして、データ伝達期間Ｃに駆動トランジスタＴＲ４４のゲート電極にデータ電圧を伝達する動作が、等価な抵抗を有し、および、独立した電位の供給が可能なデータラインを基準として行われるため、安定かつ均一な画面表示が容易である。
【0127】
そして、提案する画素は、データの書き込みおよび発光が同時に行われるため、データの書き込み時間を十分に確保することができて、大型および高解像度表示パネルに適し、２つのキャパシタを用いるため、開口率を十分に確保することができる。
【0128】
一方、上述した第１実施形態にかかる画素２０、第２実施形態にかかる画素３０、第３実施形態にかかる画素４０および第４実施形態にかかる画素５０において、有機発光ダイオードＯＬＥＤの有機発光層は、低分子有機物またはＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）などの高分子有機物からなるとよい。また、有機発光層は、発光層と、正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、および電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）のうちの１つ以上を含む多重膜で形成されるとよい。これらすべてを含む場合、正孔注入層が陽極である画素電極上に配置され、その上に正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が順に積層される。
【0129】
有機発光層は、赤色を発光する赤色有機発光層、緑色を発光する緑色有機発光層および青色を発光する青色有機発光層を含むことができ、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層はそれぞれ、赤色画素、緑色画素および青色画素に形成されてカラー画像を実現する。
【0130】
また、有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層を赤色画素、緑色画素および青色画素にすべて共に積層し、各画素ごとに赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタを形成してカラー画像を実現することができる。他の例として、白色を発光する白色有機発光層を赤色画素、緑色画素および青色画素のすべてに形成し、各画素ごとにそれぞれ、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタを形成してカラー画像を実現することもできる。白色有機発光層とカラーフィルタを用いてカラー画像を実現する場合、赤色有機発光層、緑色有機発光層および青色有機発光層をそれぞれの個別画素つまり、赤色画素、緑色画素および青色画素に蒸着するための蒸着マスクを用いなくてもよい。
【0131】
他の例で説明した白色有機発光層は、１つの有機発光層で形成できるのは当然のことであり、複数の有機発光層を積層して白色を発光できるようにした構成まで含む。例として、少なくとも１つのイエロー有機発光層と少なくとも１つの青色有機発光層とを組み合わせて白色発光を可能にした構成、少なくとも１つのシアン有機発光層と少なくとも１つの赤色有機発光層とを組み合わせて白色発光を可能にした構成、少なくとも１つのマゼンタ有機発光層と少なくとも１つの緑色有機発光層とを組み合わせて白色発光を可能にした構成なども含むことができる。
【0132】
また、上述した第１実施形態にかかる画素２０、第２実施形態にかかる画素３０、第３実施形態にかかる画素４０および第４実施形態にかかる画素５０において、複数のトランジスタのうちの少なくともいずれか１つは、半導体層が酸化物半導体からなる酸化物薄膜トランジスタ（Ｏｘｉｄｅ ＴＦＴ）であってもよい。
【0133】
酸化物半導体は、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）、スズ（Ｓｎ）またはインジウム（Ｉｎ）を基本とする酸化物、これらの複合酸化物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物（ＩｎＧａＺｎＯ４）、インジウム−亜鉛酸化物（Ｚｎ−Ｉｎ−Ｏ）、亜鉛−スズ酸化物（Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−スズ酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ジルコニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｒ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−亜鉛−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ｚｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−スズ−アルミニウム酸化物（Ｉｎ−Ｓｎ−Ａｌ−Ｏ）、インジウム−アルミニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ａｌ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−タンタル酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｏ）、インジウム−タンタル−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−タンタル−スズ酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−タンタル−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｔａ−Ｇａ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−亜鉛酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｚｎ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−スズ酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｏ）、インジウム−ゲルマニウム−ガリウム酸化物（Ｉｎ−Ｇｅ−Ｇａ−Ｏ）、チタン−インジウム−亜鉛酸化物（Ｔｉ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）、ハフニウム−インジウム−亜鉛酸化物（Ｈｆ−Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ）のうちのいずれか１つを含むことができる。
【0134】
半導体層は、不純物がドーピングされないチャネル領域と、チャネル領域の両側に不純物がドーピングされて形成されたソース領域およびドレイン領域とを含む。ここで、このような不純物は、薄膜トランジスタの種類に応じて異なり、Ｎ型不純物またはＰ型不純物が可能である。
【0135】
半導体層が酸化物半導体からなる場合には、高温に露出するなどの、外部環境に脆弱な酸化物半導体を保護するために、別の保護層が追加可能である。
【0136】
これまで参照した図面と記載された発明の詳細な説明は単に本発明の例示的なものであって、これは、単に本発明を説明するための目的で使用されたもので、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。そのため、本技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能である点を理解することができる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付した特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。
【符号の説明】
【0137】
１００：信号制御部２００：走査駆動部
３００：データ駆動部
４００：電源供給部
５００：書き込み信号部
６００：発光信号部
７００：リセット信号部
８００：維持信号部
９００：表示部