(57)【要約】【課題】画素回路を小型に維持したまま、薄膜トランジスタのしきい値電圧の変動を防止することで、高精細化と長寿命化との両立を可能にする表示装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】本発明による表示装置の駆動方法では、１フレームが第１区間と第２区間とに分けられる。第１区間では、第１スイッチング部（310）がデータ線（D1−Dm）をデータ駆動部（500）に接続するので、データ電圧がデータ駆動部からデータ線を通して各画素（Px）内の駆動トランジスタの制御端子に対して印加される。第２区間では、第２スイッチング部（320）がデータ線（D1−Dm）に対し、データ電圧とは逆極性の逆バイアス電圧（Vneg）を印加するので、逆バイアス電圧がデータ線から各画素内の駆動トランジスタに対して印加される。【選択図】図１
2006243740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネル、
前記表示パネル上に形成されている複数のゲート線、
前記表示パネル上に形成され、前記ゲート線と交差する複数のデータ線、
発光素子、及び、データ電圧と逆バイアス電圧とに従って前記発光素子に対する駆動電圧を制御する駆動トランジスタ、を含み、前記ゲート線と前記データ線とに接続されている複数の画素、
前記データ電圧を生成するデータ駆動部、
第１選択信号に従って前記データ駆動部を前記データ線に接続し、前記データ電圧を前記データ線に対して印加する第１スイッチング部、並びに、
第２選択信号に従って前記逆バイアス電圧を前記データ線に対して印加する第２スイッチング部、
を備える表示装置。
【請求項２】
前記逆バイアス電圧の極性が前記データ電圧の極性とは逆である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記逆バイアス電圧の絶対値が、前記データ電圧の絶対値の最大値より大きい、または前記データ電圧の絶対値の平均値以上である、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１スイッチング部が、前記データ線と前記データ駆動部との間に接続されている複数の第１スイッチングトランジスタ、を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２スイッチング部が、前記データ線に対して前記逆バイアス電圧を印加する複数の第２スイッチングトランジスタ、を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１及び第２スイッチング部が前記表示パネル上に実装されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１及び第２スイッチング部が前記表示パネル上に直接形成されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１及び第２スイッチング部が前記データ線の両端に集積化されている、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記画素が、
前記ゲート線と前記データ線とに接続され、前記データ線を前記駆動トランジスタの制御端子に接続する第３スイッチングトランジスタ、及び、
前記駆動トランジスタの制御端子に接続された一端と、前記駆動電圧が印加される他端と、を含むキャパシタ、
をさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第３スイッチングトランジスタと前記駆動トランジスタとがｎ型非晶質半導体を含む、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２選択信号が前記第１選択信号の反転信号である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１及び第２選択信号を生成する選択信号生成部、をさらに備える、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記選択信号生成部が前記表示パネル上に集積化されている、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記ゲート線に対してゲート信号を印加するゲート駆動部、並びに、
前記ゲート駆動部、前記データ駆動部、及び前記選択信号生成部を制御する信号制御部、
をさらに備える、請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１５】
１フレームを、前記データ線が前記データ駆動部に接続される第１区間と、前記データ線に対して前記逆バイアス電圧が印加される第２区間と、に分ける、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
複数のゲート線、
前記ゲート線と交差する複数のデータ線、
発光素子、及び、データ電圧と逆バイアス電圧とに従って前記発光素子に対する駆動電圧を制御する駆動トランジスタ、を含み、前記ゲート線と前記データ線とに接続されている複数の画素、並びに、
前記データ電圧を生成するデータ駆動部、
を備える表示装置の駆動方法であって、
前記データ線を前記データ駆動部に接続する第１接続段階、
前記ゲート線に対してゲート信号を印加して前記データ電圧を前記データ線から前記駆動トランジスタに対して印加する第１印加段階、
前記逆バイアス電圧を前記データ線に対して印加する第２接続段階、及び、
前記ゲート線に対してゲート信号を印加して前記逆バイアス電圧を前記データ線から前記駆動トランジスタに対して印加する第２印加段階、
を有する、表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記逆バイアス電圧の極性が前記データ電圧の極性とは逆である、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記第１接続段階が、前記データ線に対する前記逆バイアス電圧の印加を停止する段階を含む、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記第２接続段階が、前記データ線を前記データ駆動部から切断する段階を含む、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板表示装置には、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機発光（有機ＥＬ）表示装置、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などがある。一般に、平板表示装置では、複数の画素がマトリックス状に配列され、与えられた輝度情報に従って各画素の光強度が制御されることによって画像が再現される。特に有機発光表示装置は、各画素に含まれている蛍光性有機物質を電気的に励起することで各画素を発光させる。このように、有機発光表示装置は自己発光型であるので、消費電力が小さく、視野角が広く、輝度が高く、かつ応答が速い。
【０００３】
有機発光表示装置では各画素が、有機発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Device）と、これを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを備える。薄膜トランジスタは活性層の種類によって多結晶シリコン薄膜トランジスタと非晶質シリコン薄膜トランジスタとに大別される。多結晶シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置は様々な長所を持つので、一般に広く使用されている。一方、非晶質シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置は、多結晶シリコン薄膜トランジスタを採用した有機発光表示装置に比べ、更なる大画面化が容易であり、製造工程数が少ない、という利点を持つ。
【特許文献１】米国特許出願公開第2003−052614号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の有機発光表示装置では、薄膜トランジスタの制御端子に対して正極性のデータ電圧が連続的に印加される。特に非晶質シリコン薄膜トランジスタが採用される場合、そのしきい値電圧が変動しやすい。その変動量が過大な場合、一定のデータ電圧が薄膜トランジスタに対して印加されても、有機発光素子を実際に流れる電流が大きくばらつく。その結果、有機発光表示装置の画質を更に長期間、劣化から防ぐことが困難である。すなわち、有機発光表示装置の更なる長寿命化が困難である。
【０００５】
画質の劣化を防止する目的で、薄膜トランジスタのしきい値電圧の変動を補償する画素回路が、これまでに何種類も提案されてきた。しかし、殆どの画素回路は、薄膜トランジスタ、キャパシタ、及び配線を複数含むので、更なる小型化が困難であった。その結果、従来の有機発光表示装置では更なる高精細化が困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、画素回路を小型に維持したまま、薄膜トランジスタのしきい値電圧の変動を防止することで、更なる高精細化と更なる長寿命化とを両立させる表示装置及びその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による表示装置は、
表示パネル、
表示パネル上に形成されている複数のゲート線、
表示パネル上に形成され、ゲート線と交差する複数のデータ線、
発光素子、及び、データ電圧と逆バイアス電圧とに従って発光素子に対する駆動電圧を制御する駆動トランジスタ、を含み、ゲート線とデータ線とに接続されている複数の画素、
データ電圧を生成するデータ駆動部、
第１選択信号に従ってデータ駆動部をデータ線に接続し、データ電圧をデータ線に対して印加する第１スイッチング部、並びに、
第２選択信号に従って逆バイアス電圧をデータ線に対して印加する第２スイッチング部、を備える。好ましくは、逆バイアス電圧の極性がデータ電圧の極性とは逆である。更に好ましくは、逆バイアス電圧の絶対値が、データ電圧の絶対値の最大値より大きい、または、データ電圧の絶対値の平均値以上である。
【０００８】
第１スイッチング部は好ましくは、データ線とデータ駆動部との間に接続されている複数の第１スイッチングトランジスタを含む。第２スイッチング部は好ましくは、データ線に対して逆バイアス電圧を印加する複数の第２スイッチングトランジスタを含む。第１及び第２スイッチング部は好ましくは、表示パネル上に実装される。その他に、第１及び第２スイッチング部が表示パネル上に直接形成されても良い。第１及び第２スイッチング部がデータ線の両端に集積化されても良い。
【０００９】
各画素は好ましくは、
ゲート線とデータ線とに接続され、データ線を駆動トランジスタの制御端子に接続する第３スイッチングトランジスタ、及び、
駆動トランジスタの制御端子に接続された一端と、駆動電圧が印加される他端と、を含むキャパシタ、をさらに含む。好ましくは、第３スイッチングトランジスタと駆動トランジスタとがｎ型非晶質半導体を含む。
【００１０】
好ましくは、第２選択信号が第１選択信号の反転信号である。更に好ましくは、本発明による上記の表示装置が、第１及び第２選択信号を生成する選択信号生成部、を更に備える。選択信号生成部は好ましくは、表示パネル（特にその絶縁基板）上に集積化されている。本発明による上記の表示装置が更に好ましくは、
ゲート線に対してゲート信号を印加するゲート駆動部、並びに、
ゲート駆動部、データ駆動部、及び選択信号生成部を制御する信号制御部、をさらに備える。本発明による上記の表示装置は好ましくは、１フレームを、データ線がデータ駆動部に接続される第１区間と、データ線に対して逆バイアス電圧が印加される第２区間と、に分ける。
【００１１】
本発明による表示装置の駆動方法は、
複数のゲート線、
ゲート線と交差する複数のデータ線、
発光素子、及び、データ電圧と逆バイアス電圧とに従って発光素子に対する駆動電圧を制御する駆動トランジスタ、を含み、ゲート線とデータ線とに接続されている複数の画素、並びに、
データ電圧を生成するデータ駆動部、を備える表示装置に適用される。本発明によるその駆動方法は特に、
データ線をデータ駆動部に接続する第１接続段階、
ゲート線に対してゲート信号を印加してデータ電圧をデータ線から駆動トランジスタに対して印加する第１印加段階、
逆バイアス電圧をデータ線に対して印加する第２接続段階、及び、
ゲート線に対してゲート信号を印加して逆バイアス電圧をデータ線から駆動トランジスタに対して印加する第２印加段階、を有する。好ましくは、逆バイアス電圧の極性がデータ電圧の極性とは逆である。好ましくは、第１接続段階が、データ線に対する逆バイアス電圧の印加を停止する段階を含む。好ましくは、第２接続段階が、データ線をデータ駆動部から切断する段階を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、駆動トランジスタに対して逆バイアス電圧が印加される。それにより、駆動トランジスタのしきい値電圧の変動が防止される。一方、各画素が、一つのスイッチングトランジスタ、駆動トランジスタ、キャパシタ、及び有機発光素子以外には特段の構成要素を必要としないので、各画素の更なる小型化が容易である。こうして、有機発光表示装置の更なる長寿命化と更なる高精細化とが同時に実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態による表示装置及びその駆動方法について、添付された図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置は、図１に示されているように、表示パネル300、ゲート駆動部400、データ駆動部500、選択信号生成部700、及び信号制御部600を備える。
【００１４】
表示パネル300は、複数の表示信号線G1−Gn、D1−Dm、複数の駆動電圧線（図示せず）、複数の画素Px、第１スイッチング部310、及び第２スイッチング部320を有する（図１参照）。表示信号線はn本（n＞1）のゲート線G1−Gnとm本（m＞1）のデータ線D1−Dmを含む。ゲート線G1−Gnは表示パネル300の行方向に平行に延び、ゲート信号Vg1−Vgn（走査信号ともいう）を伝達する。データ線D1−Dmは表示パネル300の列方向に平行に延び、データ電圧を伝達する。駆動電圧線は表示パネル300の行方向または列方向に平行に延び、駆動電圧Vddを伝達する。画素Pxは、ゲート線G1−Gnとデータ線D1−Dnとで分けられた表示パネル300内の領域に一つずつ設置され、マトリックス状に配列されている。各画素Pxは最寄りのゲート線G1−Gnの一つとデータ線D1−Dnの一つとに接続されている（詳細は後述参照）。
【００１５】
第１スイッチング部310は複数（好ましくはデータ線と同数）の第１スイッチングトランジスタQ1−Qmを含む（図１参照）。第１スイッチングトランジスタQ1−Qmはそれぞれ、選択信号生成部700から出力される第１選択信号Vselに従ってオンオフし、データ線D1−Dmの一つをデータ駆動部500に接続し、またはデータ駆動部から切断する。第２スイッチング部320は、複数（好ましくはデータ線と同数）の第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'を含む。第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'はそれぞれ、選択信号生成部700から出力される第２選択信号Vsel'に従ってオンオフし、逆バイアス電圧Vnegをデータ線D1−Dmの一つに対して印加し、またはその印加を停止する。
【００１６】
ここで、逆バイアス電圧Vnegの極性がデータ電圧の極性とは逆である。例えば、データ電圧が正であれば、逆バイアス電圧Vnegは負である。好ましくは、逆バイアス電圧Vnegの絶対値が、データ電圧の絶対値の最大値より大きく設定され、またはデータ電圧の絶対値の平均値以上に設定される。尚、逆バイアス電圧Vnegの絶対値は、データ電圧の絶対値、及び後述の有機発光素子の種類や特性等の設計要素によって様々に設定可能である。
【００１７】
ゲート駆動部400は表示パネル300のゲート線G1−Gnに接続され、ゲート信号Vg1−Vgnをゲート線G1−Gnに対して順番に印加する。ここで、ゲート信号Vg1−Vgnはそれぞれ、ゲートオン電圧Vonとゲートオフ電圧Voffとの組み合わせから成る。ゲートオン電圧Vonは各画素に含まれている第３スイッチングトランジスタ（詳細は後述参照）をターンオンさせ、ゲートオフ電圧Voffはターンオフさせる。データ駆動部500は表示パネル300のデータ線D1−Dmに接続され、信号制御部600から供給される映像信号DATに対応するレベルでデータ電圧Vdatを生成し、そのデータ電圧Vdatをデータ線D1−Dmに対して印加する。ゲート駆動部400とデータ駆動部500とは好ましくは、複数の集積回路を含む。更に好ましくは、それらの集積回路が、表示パネル300上に実装されたチップ群である。その他に、それらの集積回路が、表示パネル300の周縁部に接着されたフレキシブルプリント回路フィルム（図示せず）の上にＴＣＰ（Tape Carrier Package）方式で実装されても良い。更にその他に、ゲート駆動部400とデータ駆動部500とが表示パネル300上に直接、形成されても良い。
【００１８】
選択信号生成部700は表示パネル300の第１及び第２スイッチング部310、320に接続されている。複数の第１スイッチングトランジスタQ1−Qmの制御端子が選択信号生成部700に共通接続され、第１選択信号Vselを同時に受信するので、複数の第１スイッチングトランジスタQ1−Qmが同時にオンオフする。同様に、複数の第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'の制御端子が選択信号生成部700に共通接続され、第２選択信号Vsel'を同時に受信するので、複数の第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'が同時にオンオフする。好ましくは、第１及び第２選択信号Vsel、Vsel'が互いに反転した信号の対である。そのとき、第１スイッチングトランジスタQ1−Qmの一群と第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'の一群とが相補的にオンオフする。第１及び第２選択信号の対に代え、選択信号生成部700が一つの選択信号のみを生成しても良い。その場合、表示パネル300にはインバータ（図示せず）が集積化される。選択信号生成部700により生成された選択信号がそのインバータを通ることで反転する。その結果、選択信号とその反転信号との対が形成され、それぞれが第１及び第２スイッチングトランジスタの制御端子に対して印加される。選択信号生成部700は好ましくは、複数の集積回路を含む。更に好ましくは、それらの集積回路が、表示パネル300上に実装されたチップ群である。その他に、それらの集積回路が、第１及び第２スイッチング部310、320と共に表示パネル300の上に集積化されても良い。
【００１９】
信号制御部600は、ゲート駆動部400、データ駆動部500、及び選択信号生成部700の各動作を制御する。信号制御部600は特に、外部のグラフィック制御部（図示せず）から、入力映像信号R、G、Bと入力制御信号とを受信する。入力制御信号は、例えば、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、メインクロックMCLK、及びデータイネーブル信号DEを含む。信号制御部600は、入力制御信号に基づいて入力映像信号R、G、Bを表示板300の動作条件（例えばガンマ値）に合うように適切に処理し、映像信号DATを生成する。信号制御部600は更に、入力制御信号に基づき、ゲート制御信号CONT1、データ制御信号CONT2、及び選択制御信号CONT3を生成する。ゲート制御信号CONT1は垂直同期開始信号とクロック信号とを含む（図示せず）。垂直同期開始信号は、フレームごとにゲートオン電圧Vonの印加開始のタイミングを示す。クロック信号は、各フレーム内でのゲートオン電圧Vonの出力タイミングを示す。データ制御信号CONT2は、水平同期開始信号、ロード信号、及びデータクロック信号を含む（図示せず）。水平同期開始信号は、１水平周期1Hごとに画素Pxのマトリックスの各行に対するデータ電圧の印加開始のタイミングを示す。ロード信号とデータクロック信号とは、各水平周期1H内でデータ線D1−Dmに対するデータ電圧の印加のタイミングを示す。選択制御信号CONT3は、各フレームに含まれている二つの区間T1、T2の切り替わりのタイミングを示す。ゲート制御信号CONT1はゲート駆動部400に送出され、データ制御信号CONT2と映像信号DATとはデータ駆動部500に送出され、選択制御信号CONT3は選択信号生成部700に送出される。特に、選択信号生成部700が選択制御信号CONT3に従って第１及び第２選択信号Vsel、Vsel'の電圧レベルを変更する。
【００２０】
図２に示されているように、各画素Pxは、第３スイッチングトランジスタQs、駆動トランジスタQd、キャパシタCst、及び有機発光素子OLEDを含む。第３スイッチングトランジスタQsは三端子素子であり、制御端子がゲート線の一つGi（i＝1、…、n）に接続され、入力端子がデータ線の一つDj（j＝1、…、m）に接続され、出力端子がキャパシタCstの一端と駆動トランジスタQdの制御端子とに接続されている。駆動トランジスタQdは三端子素子であり、制御端子が第３スイッチングトランジスタQsの出力端子とキャパシタCstの一端に接続され、入力端子が駆動電圧線Vddに接続され、出力端子が有機発光素子OLEDのアノードに接続されている。第３スイッチングトランジスタQsと駆動トランジスタQdとは好ましくは、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンから成るｎチャンネル金属酸化膜半導体（ｎＭＯＳ）トランジスタである。その他に、それらのトランジスタQs、QdがｐＭＯＳトランジスタであっても良い、但し、ｐＭＯＳトランジスタはｎＭＯＳトランジスタに対して相補的である。従って、第３スイッチングトランジスタQsと駆動トランジスタQdとがｐＭＯＳトランジスタである場合、それらの動作（特に電圧や電流）は、ｎＭＯＳトランジスタである場合の動作とは極性が逆である。
【００２１】
キャパシタCstは、第３スイッチングトランジスタQsの出力端子（すなわち駆動トランジスタQdの制御端子）と駆動電圧線Vddとの間に接続されている。第３スイッチングトランジスタQsがオンしてデータ線Djからデータ電圧Vdatまたは逆バイアス電圧Vnegが印加されるとき、キャパシタCstが、データ電圧Vdatまたは逆バイアス電圧Vnegと駆動電圧Vddとの間の差により充電される。それにより、駆動トランジスタQdの制御端子と駆動電圧線Vddとの間の電圧が所定時間（好ましくは1／2フレーム）、データ電圧Vdatまたは逆バイアス電圧Vnegと駆動電圧Vddとの間の差に維持される。
【００２２】
有機発光素子OLEDのアノードは駆動トランジスタQdの出力端子に接続され、有機発光素子OLEDのカソードは共通電圧Vssに維持されている。有機発光素子OLEDは好ましくはアノードとカソードとの間に、正孔注入層HIL、正孔輸送層HTL、発光層EML、電子輸送層ETL、及び電子注入層EILを順番に含み、図４に示されているようなバンド構造を構成している。アノードの電位がカソードの電位より所定のしきい値電圧以上高いとき、アノードからは正孔が発光層EMLに移動し、カソードからは電子が発光層EMLに移動する。発光層EMLではそれらの正孔と電子とが再結合する。そのとき、放出されるエネルギーにより発光層EML内の有機物質が励起され、発光する。そのときの発光色は、有機物質の種類によって、三原色（赤、緑、青）のいずれにも設定可能である。更に、正孔輸送層HTLと電子輸送層ETLとが、発光層EMLに移動する正孔と電子との間の量的均衡を良好に維持するので、発光効率が向上する。駆動トランジスタQdがオンするとき、有機発光素子OLEDのアノードとカソードとの間に対し、駆動電圧Vddと共通電圧Vssとの差Vdd−Vssが印加される。駆動電圧Vddと共通電圧Vssとの間の差Vdd−Vssは有機発光素子OLEDのしきい値電圧以上に設定されているので、有機発光素子OLEDが発光する。有機発光素子OLEDの発光強度は、駆動トランジスタQdを通して有機発光素子OLEDに供給される駆動電流の大きさで決まる。ここで、駆動電流の大きさは、駆動トランジスタQdの制御端子と出力端子（すなわち駆動電圧線Vdd）との間の電圧Vgsの高さで調節される。
【００２３】
図２の等価回路で示されている画素（特に駆動トランジスタQdと有機発光素子OLED）は好ましくは、以下のような構造で表示パネル300上に集積化されている（図３参照）。
図３に示されているように、絶縁基板110の上には制御端子電極124が形成されている。制御端子電極124は好ましくは、絶縁基板110の表面に対して傾斜し、その傾斜角が20°〜80°である。制御端子電極124と絶縁基板110とは絶縁膜140で覆われている。絶縁膜140は好ましくは、窒化ケイ素（SiNx）を含む。絶縁膜140を挟んで制御端子電極124の上には、半導体154が形成されている。半導体154は好ましくは、水素化非晶質シリコン（a−Si：H）または多結晶シリコンを含む。半導体154の上には二つのオーミック接触部材163、165が形成されている。二つのオーミック接触部材163、165は、制御端子電極124の直上付近で分離されている。オーミック接触部材163、165は好ましくは、シリサイドまたはｎ＋水素化非晶質シリコン（ｎ型不純物が高濃度にドーピングされている）を含む。半導体154とオーミック接触部材163、165との各側面は好ましくは、絶縁基板110の表面に対して傾斜し、その傾斜角が30°〜80°である。オーミック接触部材163の一方と絶縁膜140との上には入力端子電極173が形成され、オーミック接触部材の他方165と絶縁膜140との上には出力端子電極175が形成されている。入力端子電極173と出力端子電極175とは制御端子電極124の直上付近で分離され、特に制御端子電極124に対して対称的に配置されている。入力端子電極173と出力端子電極175との各側面は半導体154の側面と同様に、絶縁基板110の表面に対して約30°〜80°の角度で傾斜している。制御端子電極124、その上を覆う絶縁膜140、半導体154、入力端子電極173、及び出力端子電極175が、図２に示されている駆動トランジスタQdを構成する。特に、駆動トランジスタQdのチャンネルが、入力端子電極173と出力端子電極175との間に露出した半導体154の部分に形成される。
【００２４】
入力端子電極173、出力端子電極175、それらの間に露出した半導体154の部分、及び絶縁膜140の全体は、保護膜180で覆われている（図３参照）。保護膜180は好ましくは、有機物質、低誘電率絶縁物質（好ましくは、プラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）で形成されたa−Si：C：Oやa−Si：O：F）、または窒化ケイ素（SiNx）を含む。保護膜180を構成する物質は更に好ましくは、平坦化特性に優れ、または感光性を有する。保護膜180にはコンタクトホール185が形成され、そこから出力端子電極175が露出している。保護膜180の上には画素電極190が形成されている。画素電極190は、コンタクトホール185を介して出力端子電極175に接続されている。表示パネル300が背面発光方式である場合、画素電極190は透明な導電物質（好ましくは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide））で形成される。一方、表示パネル300が前面発光方式である場合、画素電極190は好ましくは、光反射性に優れた物質（好ましくは、アルミニウムまたは銀合金）で形成される。
【００２５】
保護膜180の上には更に隔壁803が形成されている（図３参照）。隔壁803は好ましくは、有機絶縁物質または無機絶縁物質を含む。。隔壁803は特に、画素電極190の周縁を囲んで画素電極190上の領域を他の領域から分離している。隔壁803で囲まれた画素電極190上の領域には有機発光層70が形成されている。有機発光層70では好ましくは、画素電極190に近い順に、正孔注入層HIL、正孔輸送層HTL、発光層EML、電子輸送層ETL、及び電子注入層EILが積層されている（図４参照）。隔壁803の上には補助電極272が形成されている。補助電極272のパターンは好ましくは、隔壁803のパターンと同じである。補助電極272は、比抵抗の低い導電物質（好ましくは金属）を含む。補助電極272は、後述される共通電極270の下地に相当し、共通電極270に伝達される信号の歪曲を防止する。隔壁803、有機発光層70、及び補助電極272は、共通電極270に覆われている。共通電極270に対しては外部から共通電圧Vssが印加される。表示パネル300が前面発光方式である場合、共通電極270は透明な導電物質（好ましくはＩＴＯまたはＩＺＯ）で形成される。一方、表示パネル300が背面発光方式であり、画素電極190が透明な場合、共通電極270は好ましくは、カルシウム（Ca）、バリウム（Ba）、アルミニウム（Al）などを含む金属から形成される。画素電極190、有機発光層70、及び共通電極270が有機発光素子OLEDを構成する。特に、画素電極190がアノードに相当し、共通電極270がカソードに相当する。更に、共通電極270には共通電圧Vssが印加される。尚、第１及び第２駆動トランジスタQd1、Qd2がｐＭＯＳトランジスタとして構成される場合は、有機発光層70に含まれている各層の順序が逆転し、画素電極190がカソードに相当し、共通電極270がアノードに相当する。画素電極190、有機発光層70、及び共通電極270が、図２に示されている有機発光素子OLEDを構成する。特に、画素電極190がアノードに相当し、共通電極270がカソードに相当する。尚、駆動トランジスタQdがｐＭＯＳトランジスタとして構成される場合は、有機発光層70に含まれている各層の順序が逆転し、画素電極190がカソードに相当し、共通電極270がアノードに相当する。
【００２６】
本発明の上記の実施形態による有機発光表示装置では上記のように、各画素が、一つのスイッチングトランジスタQs、駆動トランジスタQd、キャパシタCst、及び有機発光素子OLEDで構成され、特にそれらが図３に示されているように集積化される。それにより、この有機発光表示装置では画素の更なる小型化が容易であるので、更なる高精細化が実現可能である。
【００２７】
本発明の上記の実施形態による有機発光表示装置は、好ましくは以下のような表示動作を行う（図１、５参照）。
信号制御部600は、１フレームを２つの区間T1、T2に分け、区間ごとに異なる表示制御を行う。
【００２８】
信号制御部600はまず、選択制御信号CONT3により第１区間T1の開始を選択信号生成部700に伝える。選択信号生成部700は選択制御信号CONT3に従い、第１選択信号Vselの電圧レベルを高く維持し、第２選択信号Vsel'の電圧レベルを低く維持する。それにより、第１スイッチング部310では第１スイッチングトランジスタQ1−Qmがターンオンし、データ線D1−Dmをデータ駆動部500に接続する（第１接続段階）。一方、第２スイッチング部320では第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'がターンオフし、データ線D1−Dmに対する逆バイアス電圧Vnegの印加を停止する。
【００２９】
信号制御部600は次に、データ制御信号CONT2と、画素Pxのマトリックスの各行に対する映像データDATとをデータ駆動部500に送り、ゲート制御信号CONT1をゲート駆動部400に送る。データ駆動部500はデータ制御信号CONT2に従い、画素Pxのマトリックスの各行に対する映像データDATを順番にデータ電圧Vdatに変換する。データ駆動部500は更に、画素Pxのマトリックスの各行に対するデータ電圧Vdatを、１水平周期（1H）ごとに対応するデータ線D1−Dmに対して印加する。ゲート駆動部400はゲート制御信号CONT1に従い、各ゲート線G1−Gnに対するゲート信号Vg1−Vgnの電圧レベルを順番に、１水平周期1Hずつ、ゲートオン電圧Vonに維持する。i番目のゲート信号Vgi（i＝1、…、n）の電圧レベルがゲートオン電圧Vonに維持されている期間（長さ1H）では、画素Pxのマトリックスの第i行では、i番目のゲート線Giに接続された第３スイッチングトランジスタQsがターンオンし、対応するデータ線Dj（j＝1、…、m）を駆動トランジスタQdの制御端子に接続する（図２参照）。それにより、そのデータ線Djに対して印加されたデータ電圧Vdatが１水平周期1Hの間、第３スイッチングトランジスタQsを介して駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加される（第１印加段階）。従って、駆動トランジスタQdがターンオンし、駆動電圧Vddを有機発光素子OLEDのアノードに対して印加する。それにより、駆動電圧Vddと共通電圧Vssとの間の差で決まる駆動電流が有機発光素子OLEDを流れるので、有機発光素子OLEDがその駆動電流に応じた輝度で発光を開始する。一方、駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加されたデータ電圧Vdatと駆動電圧Vddとの間の差によりキャパシタCstが充電される。ゲート信号Vgiの電圧レベルがゲートオフ電圧Voffに下がり、第３スイッチングトランジスタQsがターンオフした後も、キャパシタCstが充電電圧を、好ましくは1／2フレームの間、維持する。その維持期間中、駆動トランジスタQdはオン状態を維持するので、駆動電流が有機発光素子OLEDを流れ続け、有機発光素子OLEDの発光を持続させる。
【００３０】
信号制御部600は1水平周期（1H）ごとに、データ駆動部500とゲート駆動部400とに上記の第１印加段階での動作を反復させる。従って、第１区間T1では、全ての画素Pxに対して対応するデータ電圧Vdatが印加されるので、全ての画素が所望の輝度で発光する。こうして、映像データDATの表す画像が表示パネル300上に再現される。
【００３１】
信号制御部600は続いて、選択制御信号CONT3により第１区間T1から第２区間T2への遷移を選択信号生成部700に指示する。選択信号生成部700は選択制御信号CONT3に従い、第１選択信号Vselの電圧レベルを低く維持し、第２選択信号Vsel'の電圧レベルを高く維持する。それにより、第２スイッチング部320では第２スイッチングトランジスタQ1'−Qm'がターンオンし、データ線D1−Dmに対して逆バイアス電圧Vnegを印加する（第２接続段階）。一方、第１スイッチング部310では第１スイッチングトランジスタQ1−Qmがターンオフし、データ駆動部500からデータ線D1−Dmを切断する。従って、第２区間T2では、データ駆動部500が各画素Pxには影響を与えない。
【００３２】
信号制御部600は次に、ゲート制御信号CONT1をゲート駆動部400に送る。ゲート駆動部400はゲート制御信号CONT1に従い、各ゲート線G1−Gnに対するゲート信号Vg1−Vgnの電圧レベルを順番に、１水平周期1Hずつ、ゲートオン電圧Vonに維持する。i番目のゲート信号Vgi（i＝1、…、n）の電圧レベルがゲートオン電圧Vonに維持されている期間（長さ1H）では、画素Pxのマトリックスの第i行では、i番目のゲート線Giに接続された第３スイッチングトランジスタQsがターンオンし、対応するデータ線Dj（j＝1、…、m）を駆動トランジスタQdの制御端子に接続する（図２参照）。それにより、そのデータ線Djに対して印加された逆バイアス電圧Vnegが１水平周期1Hの間、第３スイッチングトランジスタQsを介して駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加される（第２印加段階）。従って、駆動トランジスタQdがターンオフし、駆動電流を遮断する。それにより、有機発光素子OLEDが発光を停止する。一方、駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加された逆バイアス電圧Vnegと駆動電圧Vddとの間の差によりキャパシタCstが充電される。ゲート信号Vgiの電圧レベルがゲートオフ電圧Voffに下がり、第３スイッチングトランジスタQsがターンオフした後も、キャパシタCstが充電電圧を、好ましくは1／2フレームの間、維持する。その維持期間中、駆動トランジスタQdはオフ状態を維持するので、駆動電流が流れず、有機発光素子OLEDは発光しない。
【００３３】
信号制御部600は1水平周期（1H）ごとに、ゲート駆動部400とに上記の第２印加段階での動作を反復させる。従って、第２区間T2では、全ての画素Pxで駆動トランジスタQdの制御端子に対して逆バイアス電圧Vnegが印加される。ここで、逆バイアス電圧Vnegはデータ電圧Vdatとは逆極性であり、かつ、好ましくは、逆バイアス電圧Vnegの絶対値が、データ電圧の絶対値の最大値より大きい、またはデータ電圧の絶対値の平均値以上である。従って、第２区間T2で逆バイアス電圧Vnegが駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加されることにより、第１区間T1で駆動トランジスタQdの受けたストレスが駆動トランジスタQdから除去される。それ故、駆動トランジスタQdの劣化が抑えられる。このように、本発明の上記の実施形態による有機発光表示装置では、従来の装置とは異なり、駆動トランジスタQdの制御端子に対して印加される直流電圧が同じ極性に維持される時間が短い。それ故、駆動トランジスタQdのしきい値電圧の経年変化が抑えられるので、画質の劣化が防止される。
【００３４】
第１区間T1と第２区間T2の各長さは必要に応じて調整可能であるが、好ましくは、同一（好ましくは1／2フレーム）に設定される。それにより、各画素Pxで、データ電圧Vdatの印加に伴う発光時間と逆バイアス電圧Vnegの印加に伴う非発光時間とが等しい。更に、各画素Pxの発光はデータ電圧Vdatの印加後に開始されるので、マトリックスの各行の発光期間が、先頭の行から順に１水平周期1Hずつ遅延する（図５参照）。特に、先頭の行の画素は発光期間が第１区間T1と一致し、最後の行の画素は発光期間が第２区間T2と略一致する。同様に、各画素Pxの非発光期間も、先頭の行から順に１水平周期1Hずつ遅延する。このように、１フレームを各画素の発光期間と非発光期間とに分けることにより、いわゆるインパルス駆動の効果（１フレーム内に黒画面を挿入することで、動画表示での残像を抑える効果）も得られ、すなわち、動画表示での「ぼやけ（blurring）」現象が防止される。
【００３５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明した。しかし、本発明の技術的範囲は上記の実施形態には限定されない。当業者には、特許請求の範囲で定義されている本発明の基本概念を利用した多様な変形や改良が可能であろう。従って、これらの変形や改良も当然に、本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による有機発光表示装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施形態による有機発光表示装置に含まれている画素を示す等価回路図
【図３】本発明の一実施形態による有機発光表示装置の画素に含まれている駆動トランジスタと有機発光素子とを示す断面図
【図４】本発明の一実施形態による有機発光表示装置の画素に含まれている有機発光素子のバンド構造を示す模式図
【図５】本発明の一実施形態による有機発光表示装置で利用される駆動信号を示すタイミング図
【符号の説明】
【００３７】
70  有機発光層
110  絶縁基板
124  制御端子電極
140  絶縁膜
154  半導体
163、165  オーミック接触部材
173  入力端子電極
175  出力端子電極
180  保護膜
185  コンタクトホール
190  画素電極
270  共通電極
272  補助電極
300  表示パネル
310  第１スイッチング部
320  第２スイッチング部
400  ゲート駆動部
500  データ駆動部
600  信号制御部
700  選択信号生成部
803  隔壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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