JP2007279718A - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、互いに異なる発光効率を有する画素の発光量を均一に調節できる有機ＥＬ装置を提供する。
【解決手段】
本発明は、第１色相を表示する第１画素と、第２色相を表示する第２画素と、第１画素と接続されて第１走査信号を伝達する第１走査線と、第２画素と接続されて第２走査信号を伝達する第２走査線と、第１及び第２画素と接続されてデータ電圧を伝達するデータ線と、走査線に走査信号を印加する走査駆動部と、第１色相用第１階調電圧集合と第２色相用第２階調電圧集合を生成する階調電圧生成部と、第１画素用第１画像信号を第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第１階調電圧に変換し、第２画素用第２画像信号を第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第２階調電圧に変換し、第１階調電圧と第２階調電圧をデータ電圧としてデータ線に順次に印加するデータ駆動部とを含む表示装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は表示装置に関する。

近来、陰極線管（ＣＲＴ）に代替する平板表示装置（フラットパネルディスプレイ）が活発に研究され、特に有機ＥＬ装置は、輝度特性及び視野角特性が優れているため、次世代平板表示装置として注目されている。

一般に能動型平板表示装置（アクティブフラットパネルディスプレイ）は、複数の画素が行列状に配列され、与えられた輝度情報によって各画素の光強度を制御することによって画像を表示する。有機ＥＬ装置は、蛍光性有機物質を電気的に励起・発光させて画像を表示する表示装置であって、自己発光型であり消費電力が少なく、画素の応答速度が速いため、高画質の動画を容易に表示できる。

有機ＥＬ装置は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）とこれを駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備える。この薄膜トランジスタは、活性層の種類によってポリシリコン薄膜トランジスタとアモルファスシリコン薄膜トランジスタなどで区分される。ポリシリコン薄膜トランジスタを採用した有機ＥＬ装置は、多様な長所を有して、広く使用されているが、薄膜トランジスタの製造工程が複雑であるため、製造費用も増加する。また、このような有機ＥＬ装置は大画面を得ることが困難である。

しかし、アモルファスシリコン薄膜トランジスタを採用した有機ＥＬ装置は、大画面を得ることが容易であり、ポリシリコン薄膜トランジスタを採用した有機ＥＬ装置より製造における工程数が相対的に少ない。

有機ＥＬ装置は一つのドットを示す複数の画素を含み、各画素の有機発光層は互いに異なる色の光を発光し、このような光の組み合わせることで一つのドットの色が決定される。しかし、互いに異なる光の有機発光層は、その発光色によって発光効率及び寿命が互いに異なる。

本発明の技術的課題は、互いに異なる発光効率を有する画素の発光量を均一に調節できる有機ＥＬ装置を提供することである。

本発明の第１実施形態による表示装置は、第１色相を表示する第１画素と、第２色相を表示する第２画素と、第１画素と接続されて第１走査信号を伝達する第１走査線と、第２画素と接続されて第２走査信号を伝達する第２走査線と、第１及び第２画素と接続されてデータ電圧を伝達するデータ線と、走査線に走査信号を印加する走査駆動部と、第１色相用第１階調電圧集合と第２色相用第２階調電圧集合を生成する階調電圧生成部と、第１画素用第１画像信号を第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第１階調電圧に変換し、第２画素用第２画像信号を第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第２階調電圧に変換し、第１階調電圧と第２階調電圧をデータ電圧としてデータ線に順次に印加するデータ駆動部とを含む。データ駆動部は、第１画像信号と第２画像信号を同時に記憶するラッチを含んでもよい。

データ駆動部は、第１画像信号と第２画像信号を同時に変換できる。

データ駆動部は、第１階調電圧集合を供給されて第１画像信号を第１階調電圧に変換する第１変換器と、第２階調電圧集合を供給されて第２画像信号を第２階調電圧に変換する第２変換器と、第１階調電圧と第２階調電圧のうちの一つを選択する選択器とを含んでもよい。

データ駆動部は、第１画像信号と第２画像信号とを、時間を異ならせて記憶するラッチを含んでもよい。
データ駆動部は、第１画像信号と第２画像信号とを、時間を異ならせて変換してもよい。

データ駆動部は、第１画像信号を第１階調電圧に変換すると同時に、第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第３階調電圧にも変換し、第２画像信号を第２階調電圧に変換すると同時に、第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第４階調電圧にも変換し、第１階調電圧と第３階調電圧のうちの第１階調電圧を選択して、第２階調電圧と第４階調電圧のうちの第２階調電圧を選択して出力できる。

データ駆動部は、第１階調電圧集合を供給され、第１画像信号を第１階調電圧に変換し、第２画像信号を第４階調電圧に変換する第１変換器と、第２階調電圧集合を供給され、第２画像信号を第２階調電圧に変換し、第１画像信号を第３階調電圧に変換する第２変換器と、第１階調電圧と第３階調電圧のうちの一つを選択して、第２階調電圧と第４階調電圧のうちの一つを選択する選択器とを含んでもよい。

階調電圧生成部は、第１階調電圧集合と第２階調電圧集合を選択的に出力できる。

本発明による有機ＥＬ装置は、複数の色相の中で一つを各々表示する複数の画素と、画素に接続されて走査信号を伝達する複数の走査線と、画素に接続されてデータ電圧を伝達する複数のデータ線と、走査線に走査信号を印加する走査駆動部と、色相によって複数の階調電圧集合を生成する階調電圧生成部と、そして階調電圧集合に属する階調電圧の中で画像信号に対応する階調電圧を選択して、選択した階調電圧の中で一部をデータ電圧として選択してデータ線に印加するデータ駆動部とを含み、各データ線は、互いに異なる色相を表示する画素と接続されている。

色相は４つ以上でもよい。色相は、赤色、緑色、青色及び白色であってもよい。

データ駆動部は、第１色相の画素に相応する画像信号をデータ電圧に変換する第１変換部と、第２色相の画素に相応する画像信号をデータ電圧に変換する第２変換部と、第１変換部及び第２変換部のデータ電圧のうちの一つを選択する選択部とを含んでもよい。

第１変換部は、第１色相の階調電圧集合を供給されて、第２変換部は第２色相の階調電圧集合を供給されてもよい。

データ駆動部は、第１及び第２色相に対する画像信号をデータ電圧に交互に変換する変換部を含んでもよい。

階調電圧生成部は、画像信号によって当該色相の階調電圧集合を変換部に供給できる。

互いに異なる走査線及び同じデータ線に接続されている第１画素及び第２画素を含む表示装置の駆動方法において、第１画素用第１階調電圧集合及び第２画素用第２階調電圧集合を生成し、第１画素用第１画像信号を第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第１階調電圧に変換し、第１階調電圧をデータ線に印加し、第２画素用第２画像信号を第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第２階調電圧に変換し、第２階調電圧をデータ線に印加することを特徴とする。

第１画像信号及び第２画像信号を共に記憶してもよい。

第１画像信号の変換及び第２画像信号の変換は同時に行われ、駆動方法は、第１階調電圧の印加の前に第１階調電圧と第２階調電圧の中で第１階調電圧を選択し、そして第２階調電圧の印加の前に第１階調電圧と第２階調電圧の中で第２階調電圧を選択してもよい。

駆動方法は、第１画像信号を第１階調電圧に変換すると同時に、第１画像信号を第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第３階調電圧に変換し、第１階調電圧と第３階調電圧のうちの第１階調電圧を選択し、第２画像信号を第２階調電圧に変換すると同時に、第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第４階調電圧に変換し、第２階調電圧と第４階調電圧のうちの第２階調電圧を選択してもよい。

さらに、第１階調電圧集合及び第２階調電圧集合を選択的に出力するステップを含んでもよい。

本発明により、画素の発光効率及び寿命によって各色別に他の階調電圧に基づいてデータ電圧を生成するため、画像を均一に表示でき、選択信号によって階調電圧生成部またはデジタル−アナログ変換部を制御して行列状に配列された画素に効果的にデータ信号を供給できる。

以下、添付図面を参照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。図面から多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似する部分については同一図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとするとき、これは他の部分の「直ぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「直上」にあるとするときには中間に他の部分がないことを意味する。

本発明の実施形態による表示装置について添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置のブロック図であり、図２は本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置の一つの画素に対する等価回路図であり、図３は本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置の画素配置を示す図である。

図１を参照すると、本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置は、表示板３００、表示板３００に接続された走査駆動部４００及びデータ駆動部５００、データ駆動部５００に接続されている階調電圧生成部８００及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。

表示板３００は、等価回路的に見ると、複数の信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）、複数の電圧線（図示せず）、これらに接続されて略行列状に配列された複数の画素（ＰＸ）を含む。

信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）は、走査信号を伝達する複数の走査線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）及びデータ信号を伝達するデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）を含む。走査線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）は、略行方向に延びて互いに略平行して分離されている。データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）は、略列方向に延びて互いに略平行している。各電圧線（図示せず）は電源電圧（Ｖｄｄ）等を伝達する。

図２を参照すると、本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置の一つの画素（ＰＸ）、例えば、ｉ番目の走査線（Ｇ_ｉ）（ｉ=１、２、…、ｎ）とｊ番目のデータ線（Ｄ_ｊ）（ｊ=１、２、…、ｍ）に接続されている画素（ＰＸ）は、有機発光ダイオード（ＬＤ）、駆動トランジスタ（Ｑｄ）、キャパシタ（Ｃｓｔ）及びスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）を含む。

スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）は三端子素子であって、制御端子、入力端子及び出力端子を有する。制御端子は走査線（Ｇ_ｉ）と接続されており、入力端子はデータ線（Ｄ_ｊ）と接続されており、出力端子は駆動トランジスタ（Ｑｄ）と接続されている。このようなスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）は、走査線（Ｇ_ｉ）を通して印加される走査信号に応じてデータ電圧を伝達する。

駆動トランジスタ（Ｑｄ）も、三端子素子であって、制御端子、入力端子及び出力端子を有する。制御端子はスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）の出力端子と接続されており、入力端子は電源電圧（Ｖｄｄ）と接続されており、出力端子は有機発光素子（ＬＤ）と接続されている。このような駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、制御端子と出力端子の間にかかる電圧によって、その大きさが変動する出力電流（Ｉ_ＬＤ）を流す。

キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の制御端子と入力端子の間に接続されている。キャパシタ（Ｃｓｔ）は、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）を通して駆動トランジスタ（Ｑｄ）の制御端子に印加されるデータ電圧を充電し、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）が遮断された後にも前記データ電圧を維持する。

有機発光ダイオード（ＬＤ）は、駆動トランジスタ（Ｑｄ）の出力端子と接続されているアノード及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）と接続されているカソードを有する。有機発光素子（ＬＤ）は、出力電流（Ｉ_ＬＤ）に応じて強さを異ならせて発光することによって画像を表示する。有機発光素子（ＬＤ）は、材料によって基本色のうちの一つの色相または白色光を出す。基本色は、例えば、赤色、緑色、青色の三原色があって、これら三原色の空間的合計によって所望の色相を表示する。白色は輝度向上のために含まれたものである。以降、赤色、緑色、青色及び白色の光を出す画素を各々赤色画素（ＰＲ）、緑色画素（ＰＧ）、青色画素（ＰＢ）及び白色画素（ＰＷ）という。

図３を参照すると、本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置において、４色の画素（ＰＸ）が２×２行列状に配列されて一つのドットをなし、ドットが行方向及び列方向に繰り返し配置されている。各ドット内で赤色画素（ＰＲ）と青色画素（ＰＢ）が対角線で対向し、緑色画素（ＰＧ）と白色画素（ＰＷ）が対角線で対向している。緑色画素（ＰＧ）と白色画素（ＰＷ）が対角線方向に対向する場合、有機ＥＬ装置の色特性が最も良い。

スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）及び駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンで構成されるｎチャンネル型で金属-酸化物-半導体（ＭＯＳ）構造の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。しかし、このようなトランジスタ（Ｑｓ、Ｑｄ）のうちの少なくとも一つは、ｐチャンネル型のＭＯＳＦＥＴであってもよい。また、トランジスタ（Ｑｓ、Ｑｄ）、キャパシタ（Ｃｓｔ）及び有機発光ダイオード（ＬＤ）の接続関係が変わってもよい。

再び図１を参照すると、走査駆動部４００は、表示板３００の走査線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に接続されてスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）を導通させることができる高電圧（Ｖｏｎ）と、遮断させることができる低電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせで構成される走査信号を走査線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に各々印加する。

データ駆動部５００は、表示板３００のデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に接続されて、画像信号を示すデータ電圧をデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加する。

階調電圧生成部８００は、色相別に互いに異なる階調電圧集合を生成してデータ駆動部５００に出力する。色相別階調電圧は各色相別発光材料の発光効率及び寿命を考慮して決定する。

信号制御部６００は、走査駆動部４００、データ駆動部５００及び階調電圧生成部８００などの動作を制御する。

このような信号制御部６００の動作について概略的に説明する。

信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（図示せず）から三色の入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、三色を基準に一つの各画素（ＰＸ）の輝度情報を含み、輝度は決められた数、例えば、１０２４（=２^１０）、２５６（=２^８）または６４（=２^６）個の階調を有している。入力制御信号は、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）と水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック
信号 （ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。

信号制御部６００は、三色の入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）から白色の画像信号を抽出して入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を補正した後、これを表示板３００の動作条件に合わせて適切に処理して、４色、例えば、赤色、緑色、青色及び白色の出力画像信号（ＤＡＴ）を生成して図３に示した画素配置に合わせて整列する。信号制御部６００は、このような出力画像信号（ＤＡＴ）の生成のためのフレームメモリ（図示せず）またはルックアップテーブル（図示せず）などを含んでもよい。

信号制御部６００は、また、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び階調制御信号（ＣＯＮＴ３）などを生成した後、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を走査駆動部４００に出力し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理した出力画像信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部５００に出力し、階調制御信号（ＣＯＮＴ３）を階調電圧生成部８００に出力する。

走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）と高電圧（Ｖｏｎ）の出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、さらに、高電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）を含んでもよい。

データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの行の画素（ＰＸ）に対するデジタル出力画像信号（ＤＡＴ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）と、データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）にアナログデータ電圧を印加することを指示するロード信号（ＬＯＡＤ）及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を含む。

このような各々の駆動装置４００、５００、６００、８００は、少なくとも一つの集積回路チップ状で表示板３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路基板（図示せず）上に装着されてＴＣＰ状に表示板３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着できる。これとは異なって、これら駆動装置４００、５００、６００、８００が信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ）及び薄膜トランジスタスイッチング素子（Ｑｓ、Ｑｄ）などと共に表示板３００に集積されてもよい。また、駆動装置４００、５００、６００、８００は、単一チップで集積でき、この場合、これらのうちの少なくとも一つまたはこれらをなす少なくとも一つの回路素子が単一チップの外側に位置してもよい。

以下、図４及び図７を参照して、本発明の実施形態によるデータ駆動部５００について詳細に説明する。

図４は本発明の第１実施形態によるデータ駆動部のブロック図であり、図５は図４のデータ駆動部におけるデジタル-アナログ変換部を示すブロック図の一例であり、図６の図４のデータ駆動部におけるデジタル-アナログ変換部を示すブロック図の他の例であり、図７は図６のデジタル-アナログ変換部を採用する場合の階調電圧生成部の一例である。

データ駆動部５００は、データ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）と接続される少なくとも一つのデータ駆動集積回路（ＩＣ）を含む。

図４を参照すると、データ駆動ＩＣは順次に接続されているシフトレジスタ５１０、ラッチ５２０、デジタル−アナログ変換部５３０及び出力バッファ５４０を含む。

シフトレジスタ５１０は、水平同期開始信号（ＳＴＨ）（またはシフトクロック信号）が印加されると、データクロック信号（ＨＣＬＫ）によって画像信号（ＤＡＴ）をラッチ５２０に伝達する。データ駆動部５００が複数のデータ駆動ＩＣを含む場合、一つの駆動ＩＣのシフトレジスタ５１０は、シフトクロック信号を次ぎの駆動ＩＣのシフトレジスタに出力する。

ラッチ５２０は、出力画像信号（ＤＡＴ）を記憶し、記憶している出力画像信号（ＤＡＴ）をロード信号（ＬＯＡＤ）に応じてデジタル-アナログ変換部５３０に出力する。

デジタル-アナログ変換部５３０は、階調電圧生成部８００から色相別に互いに異なる階調電圧集合、つまり、赤色、緑色、青色及び白色階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）から電圧を受けて、出力画像信号（ＤＡＴ）に応じて当該階調電圧を選択して出力バッファ５４０に出力する。

出力バッファ５４０は、デジタル-アナログ変換部５３０からの出力電圧をデータ電圧としてデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）と接続されている出力端（Ｙ_１-Ｙ_ｋ）に出力して、これを１水平周期（１Ｈ）間維持する。

図５に示した例で、デジタル-アナログ変換部５３０は複数の変換器（５３１Ｒ、５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｗ）及び複数の選択器（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）を含む。

隣接した二つの変換器（５３１Ｒ、５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｗ）が対をなして、一つの選択器（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）に接続されている。

隣接した４つの変換器（５３１Ｒ、５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｗ）は、互いに異なる色相、例えば、赤色、緑色、青色及び白色の出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）の供給を受けて、該当する色相の階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）から電圧を受ける。これから、緑色階調電圧集合（ＶｇａＲ）から電圧の印加を受ける変換器（５３１Ｇ）を緑色変換器とし、青色階調電圧集合（ＶｇａＢ）から電圧の印加を受ける変換器（５３１Ｂ）を青色変換器とし、赤色階調電圧集合（ＶｇａＲ）から電圧の印加を受ける変換器（５３１Ｒ）を赤色変換器とし、白色階調電圧（ＶｇａＷ）から電圧の印加を受ける変換器（５３１Ｗ）を白色変換器とする。

このような赤色、緑色、青色及び白色変換器（５３１Ｒ、５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｗ）は、該当する画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）の供給を受けて、階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）で各出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）に相応する階調電圧（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）を選択して出力する。

選択器（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）は、選択信号（ＳＥＬｇａ）に応じて自分と接続された二つの変換器５３１の出力電圧のうちの一つを出力バッファ５４０に出力する。このような選択器（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）はマルチプレクサなどで実現できる。

図６に示したデジタル-アナログ変換部５５０は、複数の変換器（５５ＧＢ、５５５ＲＷ）を含む。

各変換器（５５５ＧＢ、５５５ＲＷ）は、２種類色相の画像信号（ＤＡＴ_ＲとＤＡＴ_Ｇ、またはＤＡＴ_ＢとＤＡＴ_Ｗ）をラッチ５２０から交互に受けて、該当する色相の階調電圧集合（ＶｇａＲとＶｇａＧ、またはＶｇａＢとＶｇａＷ）を階調電圧生成部８００から交互に受ける。

隣接した変換器（５５５ＧＢ、５５５ＲＷ）は、互いに異なる色相の出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）と、互いに異なる色相の階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）から電圧の印加を受ける。

例えば、奇数番目の変換器（５５５ＧＢ）は、緑色及び青色画像信号（ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ）を交互に供給を受けて、階調電圧生成部８００から緑色及び青色階調電圧集合（ＶｇａＧ、ＶｇａＢ）から電圧の印加を交互受ける。また、偶数番目変換器５５５は、赤色及び白色画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｗ）を交互に供給を受けて、階調電圧生成部８００から赤色及び白色階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＷ）から電圧の印加を受ける。

このように４つの階調電圧集合を条件に合わせて出力するための階調電圧生成部８００の例として、図７に示した階調電圧生成部８００は、複数の電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）及び複数の出力部（８５０ＧＢ、８５０ＲＷ）を含む。

各々の電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）は、緑色、青色、赤色及び白色の階調電圧集合（ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＲ、ＶｇａＷ）のうちの一つを生成する。電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）は、所定の電圧を分圧して複数の階調電圧を生成する抵抗列（図示せず）を含むことができる。このとき、分圧の対象である所定の電圧は、割当てられた色相によって互いに異なることもあり、前記に説明したように各色相別発光材料の発光効率及び寿命を考慮して設定できる。

電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）の数は４つであり、出力部（８５０ＧＢ、８５０ＲＷ）の数は２つであり、隣接した二つの電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）が一つの出力部（８５０ＧＢ、８５０ＲＷ）に接続されている。

各出力部８５０は、二つの電圧生成器（８２０Ｒ、８２０Ｇ、８２０Ｂ、８２０Ｗ）から２種類の色相の階調電圧集合（ＶｇａＧとＶｇａＢまたはＶｇａＲとＶｇａＷ）から電圧の印加を受けて、選択信号（ＳＥＬｇａ）に応じて一つの階調電圧集合（ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＲ、ＶｇａＷ）を選択して出力する。

図８を参照して、図１乃至図５に示した有機ＥＬ装置の動作について詳細に説明する。

図８は図１乃至図５に示した有機ＥＬ装置の信号波形図である。

信号制御部６００は、赤色、緑色、青色及び白色の４色出力画像信号（ＤＡＴ）、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び階調制御信号（ＣＯＮＴ３）、または選択信号（ＳＥＬｇａ）を出力する。

信号制御部６００からのデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）に応じて、データ駆動部５００は二つの行の画素（ＰＸ）に対応する４色の出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）を受信する。

ラッチ５２０は、ロード信号（ＬＯＡＤ）によって緑色出力画像信号（ＤＡＴ_Ｇ）を緑色変換器（５３１Ｇ）に、青色出力画像信号（ＤＡＴ_Ｂ）を青色変換器（５３１Ｂ）に、赤色出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ）を赤色変換器（５３１Ｒ）に、白色出力画像信号（ＤＡＴ_Ｗ）を白色変換器（５３１Ｗ）に各々出力する。

各々の変換器（５３１Ｒ、５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｗ）は、当該色相の階調電圧集合（ＶｇａＲ、ＶｇａＧ、ＶｇａＢ、ＶｇａＷ）の中で出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）に対応する階調電圧を選択することによって、デジタル出力画像信号（ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）をアナログ電圧に変換する。

選択信号（ＳＥＬｇａ）がハイレベルの場合、選択部５３５ＧＢ、５３５ＲＷは緑色変換器５３１Ｇと赤色変換器５３１Ｒの出力電圧を各々選択して出力し、逆に選択信号（ＳＥＬｇａ）がローレベルの場合、選択部５３５ＧＢ、５３５ＲＷは青色変換器５３１Ｂと白色変換器５３１Ｗの出力電圧を各々選択して出力する。

出力バッファ５４０は、緑色変換器５３１Ｇの出力電圧及び赤色変換器５３１Ｒの出力電圧や青色変換器５３１Ｂの出力電圧及び白色変換器５３１Ｗの出力電圧をデータ電圧（Ｖｄａｔ）として各々のデータ線（Ｄ_１-Ｄ_ｍ）に印加する。

走査駆動部４００は、信号制御部６００から供給される走査制御信号（ＣＯＮＴ１）に応じて、走査信号線（Ｇ_１-Ｇ_ｎ）に順次に印加される走査信号（Ｖｇ_１-Ｖｇ_ｎ）を高電圧（Ｖｏｎ）に変換する。

そうすると、緑色画素（ＰＧ）及び赤色画素（ＰＲ）を含む画素行、または青色画素（ＰＢ）及び白色画素（ＰＷ）を含む画素行のスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）が導通となる。以下、各画素の駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、導通したスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）を通して当該データ電圧（Ｖｄａｔ）を印加される。各々の駆動トランジスタ（Ｑｄ）は、印加されたデータ電圧（Ｖｄａｔ）に相応する駆動電流（Ｉ_ＬＤ）を有機発光素子（ＬＤ）に出力する。そのために有機発光素子（ＬＤ）は駆動電流（Ｉ_ＬＤ）に相応する大きさの光を発光する。

このように２水平期間の間、２行の４つの画素（ＰＸ）が発光して碁盤状に配列された一つのドット単位の色が表示されて、この時、各々の駆動電流（Ｉ_ＬＤ）は、有機発光素子（ＬＤ）の発光効率及び寿命を考慮したデータ電圧（Ｖｄａｔ）によるものであるため、一つのドット単位は所望の輝度を有する色を表示できる。また、白色画素（ＰＷ）をさらに含むことによって全体的に高い輝度を維持できる。

このような動作がｎ番目行の画素（ＰＸ）まで順次に進められて一つの画像が表示される。

本発明の第２実施形態によると、信号制御部６００が二つの行の画素に対する画像信号（ＤＡＴ_Ｇ及びＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｂ及びＤＡＴ_Ｗ）を変換器（５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｒ、５３１Ｗ）に一度に出力することではなく、一つの行に対する画像信号（ＤＡＴ_Ｇ、ＤＡＴ_Ｒ、ＤＡＴ_Ｂ、ＤＡＴ_Ｗ）を当該変換器（５３１Ｇ、５３１Ｂ、５３１Ｒ、５３１Ｗ）にだけ、別途、出力することができる。この場合、対をなす二つの変換器（５３１Ｇと５３１Ｂ、または５３１Ｒと５３１Ｗ）のうちの一つは、自分の色相に合う画像信号を受けて変換するが、他の一つは自分と他の色相の画像信号を受けて変換する。しかし、選択部（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）が選択信号（ＳＥＬｇａ）の制御によって変換された信号だけがデータ電圧として出力される。このようにすると、ラッチ５２０が一つの水平期間の間、処理しなければならないデータ数が１／２に減少し、記憶容量を減らすことができるため、データ駆動部５００の面積を減らすことができる。

図６に示したデジタル-アナログ変換部５５０を含む有機ＥＬ装置は、選択器（５３５ＧＢ、５３５ＲＷ）が出力電圧を選択する代わりに変換器（５５５ＧＢ、５５５ＲＷ）が階調電圧生成部８００から入力された階調電圧集合（ＶｇａＧ／ＶｇａＢ、ＶｇａＲ／ＶｇａＷ）のうちの当該階調電圧を選択することを除けば、殆ど同じ方式で動作する。

以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。

本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置のブロック図である。 本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置の一つの画素に対する等価回路図である。 本発明の第１実施形態による有機ＥＬ装置の画素配置を示した図である。 本発明の第１実施形態によるデータ駆動部のブロック図である。 図４のデジタル-アナログ変換部を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態による有機ＥＬ装置のデジタル-アナログ変換部を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態による有機ＥＬ装置の階調電圧生成部を示したブロック図である。 本発明の実施形態による有機ＥＬ装置の動作を示した信号波形図である。

符号の説明

３００ 表示板
４００ 走査駆動部
５００ データ駆動部
５１０ シフトレジスタ
５２０ ラッチ
５３０ デジタル−アナログ変換部
５４０ 及び出力バッファ
６００ 信号制御部
８００ 階調電圧生成部
ＰＸ 画素
Ｃｓｔ キャパシタ
信号線 Ｇ_１-Ｇ_ｎ、Ｄ_１-Ｄ_ｍ
Ｖｄｄ 電源電圧
Ｑｓ スイッチングトランジスタ
Ｑｄ 駆動トランジスタ
ＬＤ 有機発光素子
Ｖｃｏｍ 共通電圧
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
ＭＣＬＫ メインクロック
ＤＡＴ 出力画像信号
ＣＯＮＴ１ 走査制御信号
ＣＯＮＴ２ データ制御信号
ＣＯＮＴ３ 階調制御信号
ＬＯＡＤ ロード信号

Claims (21)

1. 第１色相を表示する第１画素と、
   第２色相を表示する第２画素と、
   前記第１画素と接続されて第１走査信号を伝達する第１走査線と、
   前記第２画素と接続されて第２走査信号を伝達する第２走査線と、
   前記第１及び第２画素と接続されてデータ電圧を伝達するデータ線と、
   前記走査線に前記走査信号を印加する走査駆動部と、
   前記第１色相用第１階調電圧集合と前記第２色相用第２階調電圧集合を生成する階調電圧生成部と、
   前記第１画素用第１画像信号を前記第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第１階調電圧に変換し、前記第２画素用第２画像信号を前記第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第２階調電圧に変換し、前記第１階調電圧と前記第２階調電圧を前記データ電圧として前記データ線に順次に印加するデータ駆動部とを含むことを特徴とする表示装置。
2. 前記データ駆動部は、前記第１画像信号と前記第２画像信号とを同時に記憶するラッチを含むことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記データ駆動部は、前記第１画像信号と前記第２画像信号とを同時に変換することを特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 前記データ駆動部は、
   前記第１階調電圧集合を供給されて前記第１画像信号を前記第１階調電圧に変換する第１変換器と、
   前記第２階調電圧集合を供給されて前記第２画像信号を前記第２階調電圧に変換する第２変換器と、
   前記第１階調電圧と前記第２階調電圧とのうちの一つを選択する選択器とを含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記データ駆動部は、前記第１画像信号と前記第２画像信号とを時間を異ならせて記憶するラッチを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記データ駆動部は、前記第１画像信号と前記第２画像信号とを時間を異ならせて変換することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 前記データ駆動部は、前記第１画像信号を前記第１階調電圧に変換すると同時に、前記第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第３階調電圧にも変換し、前記第２画像信号を前記第２階調電圧に変換すると同時に、前記第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第４階調電圧にも変換し、前記第１階調電圧と前記第３階調電圧のうちの前記第１階調電圧を選択して、前記第２階調電圧と前記第４階調電圧のうちの前記第２階調電圧を選択して出力することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記データ駆動部は、
   前記第１階調電圧集合を供給され、前記第１画像信号を前記第１階調電圧に変換して前記第２画像信号を前記第４階調電圧に変換する第１変換器と、
   前記第２階調電圧集合供給され、前記第２画像信号を前記第２階調電圧に変換して前記第１画像信号を前記第３階調電圧に変換する第２変換器と、
   前記第１階調電圧と前記第３階調電圧のうちの一つを選択し、前記第２階調電圧と前記第４階調電圧のうちの一つを選択する選択器を含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
9. 前記階調電圧生成部は、前記第１階調電圧集合と前記第２階調電圧集合を選択的に出力することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
10. 複数の色相の中で一つを各々表示する複数の画素と、
    前記画素に接続されて走査信号を伝達する複数の走査線と、
    前記画素に接続されてデータ電圧を伝達する複数のデータ線と、
    前記走査線に前記走査信号を印加する走査駆動部と、
    前記色相によって複数の階調電圧集合を生成する階調電圧生成部と、
    前記階調電圧集合に属する階調電圧の中で画像信号に対応する階調電圧を選択し、前記選択した階調電圧の中で一部を前記データ電圧として選択して前記データ線に印加するデータ駆動部とを含み、
    前記各データ線は、互いに異なる色相を表示する画素と接続されていることを特徴とする表示装置。
11. 前記色相は４種類以上であることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記色相は、赤色、緑色、青色及び白色であることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記データ駆動部は、
    第１色相の画素に相応する画像信号を前記データ電圧に変換する第１変換部と、
    第２色相の画素に相応する画像信号を前記データ電圧に変換する第２変換部と、
    前記第１変換部及び前記第２変換部の前記データ電圧のうちの一つを選択する選択部と
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
14. 前記第１変換部は前記第１色相の階調電圧集合を供給され、前記第２変換部は前記第２色相の階調電圧集合を供給されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記データ駆動部は、第１及び第２色相に対する画像信号を前記データ電圧に交互変換する変換部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
16. 前記階調電圧生成部は、前記画像信号によって当該色相の階調電圧集合を前記変換部に供給することを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
17. 互いに異なる走査線及び同じデータ線に接続されている第１画素及び第２画素を含む表示装置の駆動方法において、
    第１画素用第１階調電圧集合及び第２画素用第２階調電圧集合を生成し、
    前記第１画素用第１画像信号を前記第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第１階調電圧に変換し、
    前記第１階調電圧を前記データ線に印加し、
    前記第２画素用第２画像信号を前記第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第２階調電圧に変換し、
    前記第２階調電圧を前記データ線に印加することを特徴とする表示装置の駆動方法。
18. さらに、前記第１画像信号及び前記第２画像信号を共に記憶することを特徴とする請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
19. 前記第１画像信号の変換及び前記第２画像信号の変換は同時に行われ、
    前記駆動方法は、
    前記第１階調電圧の印加以前に前記第１階調電圧と前記第２階調電圧の中で前記第１階調電圧を選択し、
    前記第２階調電圧の印加の前に前記第１階調電圧と前記第２階調電圧の中で前記第２階調電圧を選択することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置の駆動方法。
20. 前記駆動方法は、
    前記第１画像信号を前記第１階調電圧に変換すると同時に、前記第１画像信号を前記第２階調電圧集合に属する階調電圧の中で第３階調電圧に変換し、
    前記第１階調電圧と前記第３階調電圧のうちの前記第１階調電圧を選択し、
    前記第２画像信号を前記第２階調電圧に変換すると同時に、前記第１階調電圧集合に属する階調電圧の中で第４階調電圧に変換し、
    前記第２階調電圧と前記第４階調電圧のうちの前記第２階調電圧を選択することを特徴とする請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
21. さらに、前記第１階調電圧集合及び前記第２階調電圧集合を選択的に出力することを特徴とする請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。