(57)【要約】【課題】配線幅を広くすることで、配線抵抗を低減し、素子群と駆動回路との配線本数を削減することにより、それらの実装体積を減らすことを可能とする。【解決手段】画像を表示可能なＥＬ表示装置であって、行方向に配置された第１の行方向電極（Ｓ１）と、列方向に配置された第１の列方向電極（Ｄ１）と、前記第１の行方向電極（Ｓ１）と電気的に接続された第１の付加電極（ＮＤ１１）と、前記第１の列方向電極（Ｄ１）と電気的に接続された第２の付加電極（ＮＳ１２１）と、前記第１の行方向電極と前記第１の列方向電極の間に第１の発光層を有してなる第１のＥＬ素子（ＥＬ１）と、前記第１の付加電極と前記第２の付加電極の間に第２の発光層を有してなる第２のＥＬ素子（ＥＬ２）と、を備える。【選択図】図４
2014120308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示可能なＥＬ表示装置であって、
行方向に配置された第１の行方向電極と、
列方向に配置された第１の列方向電極と、
前記第１の行方向電極と電気的に接続された第１の付加電極と、
前記第１の列方向電極と電気的に接続された第２の付加電極と、
前記第１の行方向電極と前記第１の列方向電極の間に第１の発光層を有してなる第１のＥＬ素子と、
前記第１の付加電極と前記第２の付加電極の間に第２の発光層を有してなる第２のＥＬ素子と、
を備えるＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、
前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極である、
請求項１に記載のＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の電子輸送層を有し、
前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の正孔輸送層を有する、
請求項１または２に記載のＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、
前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極である、
請求項１に記載のＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の正孔輸送層を有し、
前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の電子輸送層を有する、
請求項１または４に記載のＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記第１の行方向電極と前記第１の付加電極は、第１のコンタクトを介して電気的に接続され、
前記第１の列方向電極と前記第２の付加電極は、第２のコンタクトを介して電気的に接続される、
請求項１から５のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記第１のＥＬ素子および前記第２のＥＬ素子は、列方向に並んで配置される、
請求項１から６のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項８】
さらに、
前記第１の行方向電極と並行して配置された第２の行方向電極と、
前記第２の行方向電極と電気的に接続された第３の付加電極と、
前記第２の行方向電極と前記第１の列方向電極との間に第３の発光層を有してなる第３のＥＬ素子と、
前記第３の付加電極と前記第２の付加電極の間に第４の発光層を有してなる第４のＥＬ素子と、
を備える請求項１に記載のＥＬ表示装置。
【請求項９】
前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、
前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極であり、
前記第３のＥＬ素子において、前記第２の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、
前記第４のＥＬ素子において、前記第３の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極である、
請求項８に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１０】
前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の電子輸送層を有し、
前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の正孔輸送層を有し、
前記第３のＥＬ素子は、前記第３の発光層を挟んで前記第２の行方向電極側に第３の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第３の電子輸送層を有し、
前記第４のＥＬ素子は、前記第４の発光層を挟んで前記第３の付加電極側に第４の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第４の正孔輸送層を有する、
請求項８または９に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１１】
前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、
前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極であり、
前記第３のＥＬ素子において、前記第２の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、
前記第４のＥＬ素子において、前記第３の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極である、
請求項８に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１２】
前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の正孔輸送層を有し、
前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の電子輸送層を有し、
前記第３のＥＬ素子は、前記第３の発光層を挟んで前記第２の行方向電極側に第３の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第３の正孔輸送層を有し、
前記第４のＥＬ素子は、前記第４の発光層を挟んで前記第３の付加電極側に第４の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第４の電子輸送層を有する、
請求項８または９に記載のＥＬ表示装置。
【請求項１３】
前記第１の行方向電極と前記第１の付加電極は、第１のコンタクトを介して電気的に接続され、
前記第１の列方向電極と前記第２の付加電極は、第２のコンタクトを介して電気的に接続され、
前記第２の行方向電極と前記第３の付加電極は、第３のコンタクトを介して電気的に接続される、
請求項８から１２のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１４】
前記第１のＥＬ素子、前記第２のＥＬ素子、前記第３のＥＬ素子および前記第４のＥＬ素子は、列方向に並んで配置される、
請求項８から１３のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１５】
前記第１の列方向電極は、第１の配線幅の部分と、前記第１の配線幅より細い第２の配線幅の部分を有し、
前記第１の列方向電極の前記第２の配線幅の部分に対し、列方向に沿って隣接して前記第１の付加電極が配置される、
請求項１から１４のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１６】
前記第１の行方向配線と前記第２の付加電極は、同一層で配置される、
請求項１から１５のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１７】
前記第１の列方向配線と前記第１の付加電極は、同一層で配置される、
請求項１から１５のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１８】
さらに、
前記第１の列方向電極と並行して配置された第２の列方向電極と、
前記第１の行方向電極と電気的に接続された第４の付加電極と、
前記第２の列方向電極と電気的に接続された第５の付加電極と、
前記第１の行方向電極と前記第２の列方向電極の間に第５の発光層を有してなる第５のＥＬ素子と、
前記第４の付加電極と前記第５の付加電極の間に第６の発光層を有してなる第６のＥＬ素子と、
を備える請求項１から１７のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【請求項１９】
さらに、
前記第１の列方向電極と並行して配置された第２の列方向電極と、
前記第１の行方向電極と並行して配置された第２の行方向電極と、
前記第１の行方向電極と電気的に接続された第４の付加電極と、
前記第２の列方向電極と電気的に接続された第５の付加電極と、
前記第２の行方向電極と電気的に接続された第６の付加電極と、
前記第１の行方向電極と前記第２の列方向電極の間に第５の発光層を有してなる第５のＥＬ素子と、
前記第４の付加電極と前記第５の付加電極の間に第６の発光層を有してなる第６のＥＬ素子と、
前記第２の行方向電極と前記第２の列方向電極との間に第７の発光層を有してなる第７のＥＬ素子と、
前記第６の付加電極と前記第５の付加電極の間に第８の発光層を有してなる第８のＥＬ素子と、
を備える請求項１から１７のいずれかに記載のＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの電極間の一方の極性にて電流駆動する場合のみ発光性を呈する複数の発光素子を点滅制御することで絵文字パターンを表示するＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ装置や照明装置などの発光装置は、益々大型化する傾向にある。こうした大型化においては、製造や運搬、メンテナンスの観点から、単一の大型発光パネルで大面積の発光領域を構成するよりも、小型の発光パネルをつなぎ合わせて大型化する方が利点が大きいと考えられている。
【０００３】
特に、有機ＥＬ素子の開発が進められたことに伴い、照明としての面光源用発光装置や、高画質、高視野角、低電力駆動が可能な大型ディスプレイ発光装置の実現が期待されており、小型の有機ＥＬパネルを複数枚継ぎ合わせることによって、より大型の有機ＥＬパネルを構成する検討が進められている。
【０００４】
有機ＥＬまたは液晶素子に代表される点状の表示素子を複数配置し、それらを互いに独立な時刻および時間において、独立な発光輝度または受光透過度にて制御しようとする場合の技術として、下記のような従来技術を例示することができる。
【０００５】
図８は、ＲＧＢ三原色を構成する３個１組の有機ＥＬ素子７２を表示単位とする色彩表示用途ＥＬ表示装置の構成図である。表示部７１において、各有機ＥＬ素子７２のアノード電極が列配線７４に接続され、有機ＥＬ素子７２のカソード電極が行配線７５に接続される。駆動回路７３は、列配線７４を順次選択しながら、選択されている列配線７４に接続されている有機ＥＬ素子７２を行配線７５から電流駆動することで発光輝度の制御を行う。
【０００６】
図９は、そのような駆動方法において、列配線７４に印加される電圧の時間変化、及び行配線７５に印加される電流の時間変化を示す波形図である。
【０００７】
図８に示す例では、各有機ＥＬ素子７２に所要の輝度を得るために、駆動回路７３から第１列目から第Ｎ列目までの列配線７４に順次電圧を印加し、駆動回路７３に第１行目から第Ｍ行目までの行配線７５に対応して設けられた駆動電流源にて、有機ＥＬ素子７２を駆動する。
【０００８】
このとき、各有機ＥＬ素子７２の輝度を互いに独立して制御するために、図９に示すように、常に１つの列配線７４のみに選択的に電圧を印加し、列選択されたＭ個の有機ＥＬ素子７２に対して、各行配線７５にて、それぞれ所要の輝度を得るための電流を印加する。
【０００９】
この制御を、列配線７４の第１列目から第Ｎ列目まで順次に行い、さらに第１列目に戻って、順次、選択的な電圧印加を繰り返し、全有機ＥＬ素子７２をパルス的に点滅させることにより、（Ｍ×Ｎ）個の全有機ＥＬ素子７２を互いに独立な輝度で点滅させる。
【００１０】
前述した選択的な電圧印加を、図９に示す１走査周期、すなわち列配線の第１列目から再び第１列目まで戻る周期を、肉眼では点滅を認識することができない程度に高い周波数、すなわち一般に６０Ｈｚ以上となる周期で駆動すると、肉眼ではちらつきの感じられない絵文字パターンとして認識される。こうしたＥＬ表示装置は、電光表示板などに広く活用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１の構成を薄膜有機ＥＬデバイスで実現する場合、各有機ＥＬ素子７２のアノード電極とカソード電極とを駆動回路２３に接続するためにより多数の電極層を設けるほど、電極形成に必要な露光マスクなどの製造コストが高くなる課題がある。製造コストの観点からは、少ない電極層の構成となる２層電極で構成することが望ましいが、その場合、配線幅を広くとることが困難となるため、配線での電圧降下に起因する配線損失が低減困難である。
【００１３】
さらに、パッシブ駆動において、配線抵抗値を低くできない場合、配線部での電圧降下により、ドライブＩＣの制御可能電圧範囲を超えてしまうため、所望の出力輝度が得られない課題がある。
【００１４】
特に、複数のディスプレイを並べて構成する、いわゆるタイリングディスプレイを想定した場合、同一面積のタイリングディスプレイを構成する場合のタイル当りの駆動ライン数は多い方が、ドライバＩＣの数を減らせるので、より低コストになるが、ライン数が多くなると、損失が多くなる課題がある。
【００１５】
配線部での損失を下げるためには、配線抵抗の配線厚みを厚くするか、配線幅を広くする、の方法がそれぞれあるが、配線幅は、タイリングパネルの要求解像度と、配線幅のデザインルールで決められるため、限界がある。
【００１６】
配線厚みを厚くする場合、有機ＥＬデバイス等の薄膜デバイスでは、電極の厚みを大幅に厚くすることが困難である。
【００１７】
本発明は、前記従来技術の課題を解決し、有機ＥＬに代表される表示素子群を、点滅時刻と発光輝度に対して互いに独立に制御する駆動回路との組み合わせにおいて、２層の配線のみで構成可能であり、かつ、配線幅を広くすることで、配線抵抗を低減し、前記素子群と駆動回路との配線本数を削減することにより、それらの実装体積を減らし、前記高密度実装に寄与することを実現するＥＬ表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するため、本発明は、画像を表示可能なＥＬ表示装置であって、行方向に配置された第１の行方向電極と、列方向に配置された第１の列方向電極と、前記第１の行方向電極と電気的に接続された第１の付加電極と、前記第１の列方向電極と電気的に接続された第２の付加電極と、前記第１の行方向電極と前記第１の列方向電極の間に第１の発光層を有してなる第１のＥＬ素子と、前記第１の付加電極と前記第２の付加電極の間に第２の発光層を有してなる第２のＥＬ素子と、を備える。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、従来に比べて、パッシブ駆動に用いられる電極幅を広くとることができるため、配線損失を低減することができる。さらに、タイリングディスプレイのパネルサイズを大きくすることができるので、ドライバＩＣの数を少なくでき、最終的にディスプレイの総コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置の機能的な構成の一例を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に係る表示部の一例を示す部分拡大図
【図３】本発明の実施形態に係る駆動信号の時間変化の一例を表す波形図
【図４】本発明の実施形態に係るレイアウトの一例を示す図
【図５】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の構造の一例を示す図
【図６】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の構造の一例を示す図
【図７】比較例と実施例とで配線幅を比較する図
【図８】従来のＥＬ表示装置の機能的な構成の一例を示すブロック図
【図９】従来の駆動信号の時間変化の一例を表す波形図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の１つの態様に係るＥＬ表示装置は、画像を表示可能なＥＬ表示装置であって、行方向に配置された第１の行方向電極と、列方向に配置された第１の列方向電極と、前記第１の行方向電極と電気的に接続された第１の付加電極と、前記第１の列方向電極と電気的に接続された第２の付加電極と、前記第１の行方向電極と前記第１の列方向電極の間に第１の発光層を有してなる第１のＥＬ素子と、前記第１の付加電極と前記第２の付加電極の間に第２の発光層を有してなる第２のＥＬ素子と、を備える。
【００２２】
このような構成によれば、従来に比べて、パッシブ駆動に用いられる電極幅を広くとることができるため、配線損失を低減することができる。さらに、タイリングディスプレイのパネルサイズを大きくすることができるので、ドライバＩＣの数を少なくでき、最終的にディスプレイの総コストを下げることができる。
【００２３】
また、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極であってもよい。
【００２４】
また、前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の電子輸送層を有し、前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の正孔輸送層を有していてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極をアノード電極として用い、前記第１の列方向電極をカソード電極として用いる場合に適する。
【００２６】
また、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極であってもよい。
【００２７】
また、前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の正孔輸送層を有し、前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の電子輸送層を有していてもよい。
【００２８】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極をカソード電極として用い、前記第１の列方向電極をアノード電極として用いる場合に適する。
【００２９】
また、前記第１の行方向電極と前記第１の付加電極は、第１のコンタクトを介して電気的に接続され、前記第１の列方向電極と前記第２の付加電極は、第２のコンタクトを介して電気的に接続されてもよい。
【００３０】
このような構成によれば、コンタクトを介在することにより、前記第１の行方向電極と前記第１の付加電極とをそれぞれ異なる高さの配線層に設け、また前記第１の列方向電極と前記第２の付加電極とをそれぞれ異なる高さの配線層に設けることができる。
【００３１】
また、前記第１のＥＬ素子および前記第２のＥＬ素子は、列方向に並んで配置されてもよい。
【００３２】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子と前記第２のＥＬ素子とを列方向に並べて配置する場合に適する。
【００３３】
また、前記ＥＬ表示装置は、さらに、前記第１の行方向電極と並行して配置された第２の行方向電極と、前記第２の行方向電極と電気的に接続された第３の付加電極と、前記第２の行方向電極と前記第１の列方向電極との間に第３の発光層を有してなる第３のＥＬ素子と、前記第３の付加電極と前記第２の付加電極の間に第４の発光層を有してなる第４のＥＬ素子と、を備えてもよい。
【００３４】
また、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極であり、前記第３のＥＬ素子において、前記第２の行方向電極はアノード電極であり、前記第１の列方向電極はカソード電極であり、前記第４のＥＬ素子において、前記第３の付加電極はカソード電極であり、前記第２の付加電極はアノード電極で合ってもよい。
【００３５】
また、前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の電子輸送層を有し、前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の正孔輸送層を有し、前記第３のＥＬ素子は、前記第３の発光層を挟んで前記第２の行方向電極側に第３の正孔輸送層を、前記第１の列方向電極側に第３の電子輸送層を有し、前記第４のＥＬ素子は、前記第４の発光層を挟んで前記第３の付加電極側に第４の電子輸送層を、前記第２の付加電極側に第４の正孔輸送層を有してもよい。
【００３６】
また、前記第１のＥＬ素子において、前記第１の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、前記第２のＥＬ素子において、前記第１の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極であり、前記第３のＥＬ素子において、前記第２の行方向電極はカソード電極であり、前記第１の列方向電極はアノード電極であり、前記第４のＥＬ素子において、前記第３の付加電極はアノード電極であり、前記第２の付加電極はカソード電極であってもよい。
【００３７】
また、前記第１のＥＬ素子は、前記第１の発光層を挟んで前記第１の行方向電極側に第１の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第１の正孔輸送層を有し、前記第２のＥＬ素子は、前記第２の発光層を挟んで前記第１の付加電極側に第２の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第２の電子輸送層を有し、前記第３のＥＬ素子は、前記第３の発光層を挟んで前記第２の行方向電極側に第３の電子輸送層を、前記第１の列方向電極側に第３の正孔輸送層を有し、前記第４のＥＬ素子は、前記第４の発光層を挟んで前記第３の付加電極側に第４の正孔輸送層を、前記第２の付加電極側に第４の電子輸送層を有してもよい。
【００３８】
また、前記第１の行方向電極と前記第１の付加電極は、第１のコンタクトを介して電気的に接続され、前記第１の列方向電極と前記第２の付加電極は、第２のコンタクトを介して電気的に接続され、前記第２の行方向電極と前記第３の付加電極は、第３のコンタクトを介して電気的に接続されてもよい。
【００３９】
また、前記第１のＥＬ素子、前記第２のＥＬ素子、前記第３のＥＬ素子および前記第４のＥＬ素子は、列方向に並んで配置されてもよい。
【００４０】
また、前記第１の列方向電極は、第１の配線幅の部分と、前記第１の配線幅より細い第２の配線幅の部分を有し、前記第１の列方向電極の前記第２の配線幅の部分に対し、列方向に沿って隣接して前記第１の付加電極が配置されてもよい。
【００４１】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子及び前記第２のＥＬ素子に、前記第３のＥＬ素子及び前記第４のＥＬ素子を加えた４つのＥＬ素子について、上述の効果が得られる。
【００４２】
また、前記第１の行方向配線と前記第２の付加電極は、同一層で配置されてもよい。
【００４３】
また、前記第１の列方向配線と前記第１の付加電極は、同一層で配置されてもよい。
【００４４】
このような構成によれば、前記第１の行方向配線と前記第１の列方向配線との間に設けられる第１の発光層と、前記第１の付加電極と前記第２の付加電極との間に設けられる第２の発光層とを、積層方向の同じ高さに形成することができる。
【００４５】
また、前記ＥＬ表示装置は、さらに、前記第１の列方向電極と並行して配置された第２の列方向電極と、前記第１の行方向電極と電気的に接続された第４の付加電極と、前記第２の列方向電極と電気的に接続された第５の付加電極と、前記第１の行方向電極と前記第２の列方向電極の間に第５の発光層を有してなる第５のＥＬ素子と、前記第４の付加電極と前記第５の付加電極の間に第６の発光層を有してなる第６のＥＬ素子と、を備えてもよい。
【００４６】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子から前記第４のＥＬ素子に、前記第５のＥＬ素子及び前記第６のＥＬ素子を加えた６つのＥＬ素子について、上述の効果が得られる。
【００４７】
また、前記ＥＬ表示装置は、さらに、前記第１の列方向電極と並行して配置された第２の列方向電極と、前記第１の行方向電極と並行して配置された第２の行方向電極と、前記第１の行方向電極と電気的に接続された第４の付加電極と、前記第２の列方向電極と電気的に接続された第５の付加電極と、前記第２の行方向電極と電気的に接続された第６の付加電極と、前記第１の行方向電極と前記第２の列方向電極の間に第５の発光層を有してなる第５のＥＬ素子と、前記第４の付加電極と前記第５の付加電極の間に第６の発光層を有してなる第６のＥＬ素子と、前記第２の行方向電極と前記第２の列方向電極との間に第７の発光層を有してなる第７のＥＬ素子と、前記第６の付加電極と前記第５の付加電極の間に第８の発光層を有してなる第８のＥＬ素子と、を備えてもよい。
【００４８】
このような構成によれば、前記第１のＥＬ素子から前記第４のＥＬ素子に、前記第５のＥＬ素子から前記第８のＥＬ素子を加えた８つのＥＬ素子について、上述の効果が得られる。
【００４９】
以下、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の基本的な考え方について説明する。
【００５０】
本発明の実施形態に係る表示装置は、発光のための電流方向に一方向性がある発光素子を用いて構成される。アノード電極からカソード電極への順方向電流の印加時のみ発光する有機ＥＬ素子は、そのような発光素子の代表的な一例である。有機ＥＬ素子は、逆方向電圧を印加しても順方向電流の約１／１０００以下のリーク電流が流れるものの、発光することはない。
【００５１】
本実施形態では基本的に、同等特性を有する２個の有機ＥＬ素子の一方のアノード電極と他方のカソード電極とを接続し、かつ一方のカソード電極と他方のアノード電極とを接続することにより、２端子素子である発光対を構成する。そして、前記発光対の２端子間に、各有機ＥＬ素子の逆方向電圧の定格を超えない振幅の両極性の電圧を印加する。これにより、前記発光対に含まれる２個の有機ＥＬ素子のうち、印加する電圧の極性に応じた一方のみを点滅させる。
【００５２】
以下、本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５３】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るＥＬ表示回路の機能的な一例を示すブロック図である。図１のＥＬ表示装置では、図８に示す従来例におけるＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子７２の代わりに、２個の有機ＥＬ素子１０からなる発光対２２が用いられる。
【００５４】
図１において、ＥＬ表示装置は、２個の有機ＥＬ素子１０からなる複数の発光対２２を行列状に配置してなる表示部２１と、駆動回路２３とで構成されている。駆動回路２３は、例えば１つ又は複数のドライバＩＣ内に実装されてもよい。
【００５５】
発光対２２の２端子のうち、一方の端子は列配線２４に接続され、他方の端子は行配線２５に接続される。なお、発光対２２の列配線２４との接続点は、後述するレイアウトの説明との整合のため意図的に、有機ＥＬ素子１０ごとに列配線２４上の異なる位置に図示している。
【００５６】
駆動回路２３内に、列配線２４ごとに電圧印加回路２６ａと電流駆動回路２７ａとを選択切替する切替回路２８ａと、行配線２５ごとに電圧印加回路２６ｂと電流駆動回路２７ｂとを選択切替する切替回路２８ｂとが設けられる。そして、切替回路２８ａ、２８ｂにて選択される電圧印加と電流駆動との組み合わせにより、発光対２２を構成する２個の有機ＥＬ素子１０のうちの当該組み合わせに応じた一方のみを点滅させる。切替回路２８ａ、２８ｂに対する切替制御および点滅制御などは、制御手段としての図示しないＣＰＵ（中央演算処理部）によってコントロールする。
【００５７】
図２は、表示部２１の３行３列部分に含まれる列配線２４、行配線２５、及び有機ＥＬ素子１０を示す図である。図２に示されている、英字と数字との組み合わせによる符号は、後ほど、列配線、行配線、及び有機ＥＬ素子の基板上でのレイアウトを説明する際に参照される。
【００５８】
図３は実施形態における駆動信号の時間変化を表す波形図である。図３において、列配線２４の選択電圧または駆動電流の時間波形３１、及び行配線２５の駆動電流または選択電圧の時間波形３２が示されている。
【００５９】
図１の駆動回路２３には、列配線２４と行配線２５の双方に、電圧印加回路２６ａ、２６ｂと電流駆動回路２７ａ、２７ｂとが設けられている。このような構成を用いて、図３に示すように、１走査周期期間３３を、列配線２４が電圧選択されかつ行配線２５が電流駆動される期間３４と、列配線２４が電流駆動されかつ行配線２５が電圧選択される期間３５とに分割することができる。
【００６０】
切替回路２８ａ、２８ｂを、図３に示される１走査周期期間３３内で２回切り換えることで、期間３４では図９と同様の制御信号にて表示部２１を動作させ、期間３５では図９の列配線と行配線との機能を入れ替えた制御信号にて表示部２１を動作させる。
【００６１】
図８に示す従来例と図１の実施形態１の回路例とを比較すると、実施形態１では、２個の有機ＥＬ素子１０からなる発光対２２を使用したことにより、図８に示す従来例と同等の配線総数（Ｍ＋Ｎ）本にて、当該従来例の２倍の数の有機ＥＬ素子を互いに独立して点滅することが可能である。
【００６２】
すなわち、有機ＥＬ素子が同数であれば、図１のＥＬ表示装置では、図８に示す従来例と比べて、配線総数を（（Ｍ＋Ｎ）／２）に半減することができる。
【００６３】
図２に示されるように、２個の有機ＥＬ素子１０から発光対２２を構成するためには、一方の有機ＥＬ素子１０のカソード電極と他方の有機ＥＬ素子１０のアノード電極とを列配線２４に接続し、かつ前記一方の有機ＥＬ素子１０のアノード電極と前記他方の有機ＥＬ素子１０のカソード電極とを行配線２５に接続する必要がある。又は、前述のアノード電極とカソード電極とを逆に読み替えた接続を行う必要がある。
【００６４】
しかも、課題の欄で説明したように、このような接続は、２層の配線のみで構成され、かつ配線幅を広くすることで配線抵抗を低減することが可能なレイアウトによって実現されることが望まれる。
【００６５】
このような要請に対し、発明者は、鋭意検討した結果、次のようなレイアウトを考案した。以下では、発明者が考案したレイアウトの一例について説明する。
【００６６】
図４は、金属電極を１層、透明電極を１層のみ使う表示部２１のレイアウトの一例を示す図である。図４に示されるレイアウトは、表示部２１の図２に示される部分に対応している。なお、以下では、列配線２４及び行配線２５を、有機ＥＬ素子１０にとってのアノード電極及びカソード電極としての機能から、電極と呼んで説明する。
【００６７】
以下の説明において、電極Ｄ１、Ｄ２は、何れも列方向電極の一例であり、それぞれ１本の列配線２４の一部又は全部である。また、電極Ｓ１、Ｓ２は、何れも行方向電極の一例であり、それぞれ１本の行配線２５の一部又は全部である。
【００６８】
電極Ｄ１、Ｄ２を含む列方向電極は金属電極であってもよく、図外で駆動回路２３と接続される。電極Ｓ２、Ｓ２を含む行方向電極は透明電極であってもよく、図外で駆動回路２３と接続される。
【００６９】
まず、有機ＥＬ素子ＥＬ１の発光に関係する構成について述べる。
【００７０】
行方向電極のうちの電極Ｓ１がＧＮＤレベルに設定され、他の行方向電極が非選択電圧レベルに設定される。この状態で、列方向電極のうちの電極Ｄ１の電圧を所望の値に制御することにより、ＥＬ素子ＥＬ１に電流を供給する。このとき、有機ＥＬ素子ＥＬ１に印加される電圧は、有機ＥＬ素子ＥＬ２にも印加されるが、当該電圧は有機ＥＬ素子ＥＬ２にとっては逆バイアス電圧となるため有機ＥＬ素子ＥＬ２は発光しない。
【００７１】
有機ＥＬ素子ＥＬ１を発光させる電流は、有機ＥＬ素子ＥＬ１のアノード電極としての電極Ｄ１、有機ＥＬ素子ＥＬ１の発光機能層、有機ＥＬ素子ＥＬ１のカソード電極としての電極Ｓ１の順に流れる。
【００７２】
発光機能層については、後ほど詳しく説明する。発光機能層は、典型的な一例として、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層からなる積層構造体であってもよい。
【００７３】
次に、有機ＥＬ素子ＥＬ２の発光に関係する構成について述べる。
【００７４】
列方向電極のうちの電極Ｄ１がＧＮＤレベルに設定され、他の列方向電極が非選択電圧レベルに設定される。この状態で、行方向電極のうちの電極Ｓ１の電圧を所望の値に制御することにより、有機ＥＬ素子ＥＬ２に電流を供給する。このとき、有機ＥＬ素子ＥＬ２に印加される電圧は、有機ＥＬ素子ＥＬ１にも印加されるが、当該電圧は有機ＥＬ素子ＥＬ１にとっては逆バイアス電圧となるため有機ＥＬ素子ＥＬ１は発光しない。
【００７５】
有機ＥＬ素子ＥＬ２を発光させる電流は、電極Ｓ１、コンタクトＣＮＴ１１、有機ＥＬ素子ＥＬ２のアノード電極としての付加電極ＮＤ１１、有機ＥＬ素子ＥＬ２の発光機能層、有機ＥＬ素子ＥＬ２のカソード電極としての付加電極ＮＳ１２１、コンタクトＣＮＴ１２１、電極Ｄ１の順に流れる。
【００７６】
ここで、電極Ｓ１が第１の行方向電極の一例であり、電極Ｄ１が第１の列方向電極の一例であり、付加電極ＮＤ１１が第１の付加電極の一例であり、付加電極ＮＳ１２１が第２の付加電極の一例であり、コンタクトＣＮＴ１１が第１のコンタクトの一例であり、コンタクト１２１が第２のコンタクトの一例であり、有機ＥＬ素子ＥＬ１が第１のＥＬ素子の一例であり、有機ＥＬ素子ＥＬ２が第２のＥＬ素子の一例である。
【００７７】
次に、有機ＥＬ素子ＥＬ４の発光に関係する構成について述べる。
【００７８】
列方向電極のうちの電極Ｄ１がＧＮＤレベルに設定され、他の列方向電極が非選択電圧レベルに設定される。この状態で、行方向電極のうちの電極Ｓ２の電圧を所望の値に制御することにより、有機ＥＬ素子ＥＬ４に電流を供給する。このとき、有機ＥＬ素子ＥＬ４に印加される電圧は、有機ＥＬ素子ＥＬ３にも印加されるが、当該電圧は有機ＥＬ素子ＥＬ３にとっては逆バイアス電圧となるため有機ＥＬ素子ＥＬ３は発光しない。
【００７９】
有機ＥＬ素子ＥＬ４を発光させる電流は、電極Ｓ２、コンタクトＣＮＴ２１、有機ＥＬ素子ＥＬ４のアノード電極としての付加電極ＮＤ２１、有機ＥＬ素子ＥＬ４の発光機能層、有機ＥＬ素子ＥＬ４のカソード電極としての付加電極ＮＳ１２１、コンタクトＣＮＴ１２１、電極Ｄ１の順に流れる。
【００８０】
次に、有機ＥＬ素子ＥＬ３の発光に関係する構成について述べる。
【００８１】
行方向電極のうちの電極Ｓ２がＧＮＤレベルに設定され、他の行方向電極が非選択電圧レベルに設定される。この状態で、列方向電極のうちの電極Ｄ１の電圧を所望の値に制御することにより、有機ＥＬ素子ＥＬ３に電流を供給する。このとき、有機ＥＬ素子ＥＬ３に印加される電圧は、有機ＥＬ素子ＥＬ４にも印加されるが、当該電圧は有機ＥＬ素子ＥＬ４にとっては逆バイアス電圧となるため、有機ＥＬ素子ＥＬ４は発光しない。
【００８２】
有機ＥＬ素子ＥＬ３を発光させる電流は、有機ＥＬ素子ＥＬ３のアノード電極としての電極Ｄ１、有機ＥＬ素子ＥＬ３の発光機能層、有機ＥＬ素子ＥＬ３のカソード電極としての電極Ｓ２の順に流れる。
【００８３】
ここで、電極Ｓ２が第２の行方向電極の一例であり、付加電極ＮＳ２１が第３の付加電極の一例であり、コンタクトＣＮＴ２１が第３のコンタクトの一例であり、有機ＥＬ素子ＥＬ３が第３のＥＬ素子の一例であり、有機ＥＬ素子ＥＬ４が第４のＥＬ素子の一例である。
【００８４】
有機ＥＬ素子５〜８を含む他の有機ＥＬ素子についても、同様にして、当該有機ＥＬ素子に接続している列配線２４および行配線２５を介して、当該有機ＥＬ素子のアノード電極とカソード電極のそれぞれの電圧を制御することにより、当該有機ＥＬ素子を所望の輝度で発光させるための電流を供給することが可能となる。
【００８５】
図５は、有機ＥＬ素子ＥＬ１、ＥＬ２の素子構造の一例を示す図であり、図４におけるＡ−Ａ’部分を矢印方向に見た断面図である。有機ＥＬ素子ＥＬ１は電極Ｄ１をアノード電極とし、かつ電極Ｓ１をカソード電極として構成されている。電極Ｓ１と付加電極ＮＤ１１とはコンタクトＣＮＴ１１で接続されている。有機ＥＬ素子ＥＬ２は付加電極ＮＤ１１をアノード電極とし、かつ付加電極ＮＳ１２１をカソード電極として構成されている。
【００８６】
有機ＥＬ素子ＥＬ１は、電極Ｄ１と電極Ｓ１との間、つまり積層方向で電極Ｄ１と電極Ｓ１とにはさまれる位置に、電極Ｄ１及び電極Ｓ２に接続して、発光機能層Ｌ１を有している。発光機能層Ｌ１は、少なくとも有機材料で構成される発光層を含む。発光機能層Ｌ１は、さらに、当該発光層を挟んで、アノード電極側に正孔輸送層を有し、カソード電極側に電子輸送層を有していてもよい。
【００８７】
有機ＥＬ素子ＥＬ２は、付加電極ＮＤ１１と付加電極ＮＳ１２１との間、つまり積層方向で付加電極ＮＤ１１と付加電極ＮＳ１２１とに挟まれる位置に、付加電極ＮＤ１１及び付加電極ＮＳ１２１に接続して、発光機能層Ｌ２を有している。発光機能層Ｌ２は、少なくとも有機材料で構成される発光層を含む。発光機能層Ｌ２は、さらに、当該発光層を挟んで、アノード電極側に正孔輸送層を有し、カソード電極側に電子輸送層を有していてもよい。
【００８８】
図６は、有機ＥＬ素子ＥＬ２、ＥＬ６の素子構造の一例を示す図であり、図４におけるＢ−Ｂ’部分を矢印方向に見た断面図である。有機ＥＬ素子ＥＬ２は付加電極ＮＤ１１をアノード電極とし、かつ付加電極ＮＳ１２１をカソード電極として構成されている。付加電極ＮＳ１２１と電極Ｄ１とはコンタクトＣＮＴ１２１で接続されている。
【００８９】
有機ＥＬ素子ＥＬ６は付加電極ＮＤ１２をアノード電極とし、かつ付加電極ＮＳ１２２をカソード電極として構成されている。付加電極ＮＳ１２２と電極Ｄ２とはコンタクトＣＮＴ１２２で接続されている。
【００９０】
以上の構造を用いることで、１層の金属電極配線と１層の透明電極配線により、全ての有機ＥＬ素子のアノード電極、カソード電極を構成することが可能となるので、表示装置の製作コストを安くすることが可能である。
【００９１】
なお、各有機ＥＬ素子のアノード電極及びカソード電極は、上記とは全て逆に設けられてもよい。すなわち、例えば、有機ＥＬ素子ＥＬ１は電極Ｄ１をカソード電極とし、かつ電極Ｓ１をアノード電極として構成されてもよい。有機ＥＬ素子ＥＬ２は付加電極ＮＤ１１をカソード電極とし、かつ付加電極ＮＳ１２１をアノード電極として構成されてもよい。有機ＥＬ素子ＥＬ６は付加電極ＮＤ１２をカソード電極とし、かつ付加電極ＮＳ１２２をアノード電極として構成されてもよい。
【００９２】
図７は、（ａ）比較例としてのレイアウトでの配線幅と、（ｂ）実施例におけるレイアウトでの配線幅とを説明するレイアウト図である。図７において、比較例と実施例とでデザインルールを統一した場合に、４つの有機ＥＬ素子ＥＬ１〜ＥＬ４に対応して行配線２５として設けられる透明電極の幅が比較される。図７に示されるように、４つの有機ＥＬ素子に対して、比較例の電極Ｃ１〜Ｃ４の幅をＬ、スペース幅をＳと定義した場合、実施例の電極Ｓ１、Ｓ２の幅Ｗは、Ｗ＝（４Ｌ＋Ｓ）／３となり、比較例の電極幅Ｌよりも広くすることが可能となる。
【００９３】
例えば、ディスプレイの画素ピッチを１ｍｍと想定した場合、比較例におけるデザインルールを、Ｓ＝３００μｍ、Ｌ＝７００μｍと仮定する場合、実施例では、Ｗ＝３１００／３＝１０３３μｍとなるため、約４７％電極幅を広くすることが可能となる。デザインルールが一定の場合、電極のスペース幅が固定となるので、ディスプレイの画素ピッチ（解像度）が小さいほど、実施例のレイアウトによる電極幅の増加率は高まり、電極配線の配線損失を低減するより大きな効果が発揮される。
【００９４】
続いて、列配線２４として設けられる金属電極の幅について検討する。
【００９５】
図７に示されるように、金属電極である電極Ｄ１、Ｄ２には、幅が太い部分と細い部分とがあり、それぞれの幅は、有機ＥＬ素子の設計開口率と、コンタクトの要求抵抗値に応じて、ある程度広い範囲で設計することが可能である。例えば、付加電極ＮＤ１１に隣接して電極Ｄ１が細くなっている部分の幅を、付加電極ＮＤ１１の幅よりも狭く設計することが可能である。
【００９６】
赤、緑、青でそれぞれ発光する３画素が横一列に並ぶ領域について、スペース幅をＳ、付加電極の幅をＷＮＤ、列配線としての電極の細い部分の幅をＷＤとすると、画素ピッチ＝６×Ｓ＋３×ＷＮＤ＋３×ＷＤの関係が成り立つ。例えば、デザインルール上のスペース幅Ｓを１０μｍとし、画素ピッチを１ｍｍと想定した場合、付加電極の幅を２００μｍとすると、列配線としての電極の細い部分の幅は１１３μｍと算出される。
【００９７】
画素電極としての列配線２４及び行配線２５は、画素領域ごとにパターニングされており、一方向に複数本形成されている。一方向に延びる画素電極は、互いに平行であることが好ましい。具体的には、パッシブ駆動型素子の場合は、画素電極はライン形状をしている。
【００９８】
ボトムエミッション型の場合には、下層に配置される画素電極が、上記した金属電極ではなく、透明電極であることが求められるため、下層に配置される画素電極を、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などで形成すればよい。
【００９９】
これに対して、トップエミッション型の場合には、下層に配置される画素電極に光反射性が求められるため、下層に配置される画素電極を、例えば銀を含む合金、より具体的には、銀−パラジウム−銅合金（ＡＰＣとも称する）、ＭｏＣｒ（モリブデンクロム）、ＮｉＣｒ（ニッケルクロム）等で形成すればよい。
【０１００】
また、アノード電極として機能する画素電極の表面は、正孔輸送層（特にＰＥＤＯＴ）の濡れ性の向上のためにＩＴＯ膜を形成してもよい。更に、ＡＰＣ、ＭｏＣｒ、ＮｉＣｒ等の反射陽極に直接、正孔輸送層の正孔注入材料となる、ＷＯｘ（酸化タングステン）、ＭｏＯｘ（酸化モリブデン）、ＴｉＯ２（酸化チタン）、ＮｉＯ（酸化ニッケル）、Ｖ２Ｏ５（５酸化バナジウム）、ＲｕＯ２（酸化ルテニウム）を直接形成しても良い。また、前述した酸化物を組み合わせた材料でもよい。この場合は、ＰＥＤＯＴのような正孔輸送層は不要となる。
【０１０１】
なお、この時、導電率の観点から、特にＷＯｘ、ＭｏＯｘを正孔注入材料として選択すると表示装置の性能上、好適となる。画素電極が形成された基板面には、正孔輸送層又は中間層が形成されている。無論、両方の層が形成されていてもよく、絶縁層側から正孔輸送層、中間層の順に形成すればよい。また、正孔輸送層が形成されない場合もあり得る。
【０１０２】
正孔輸送層とは、正孔注入材料からなる層であり、正孔注入材料の例には、ＰＥＤＯＴ（（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙ）ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／ポリアルキルチオフェン誘導体）と称される導電性の材料や、その誘導体（共重合体など）が含まれる。正孔輸送層の厚さは、通常１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、約６０ｎｍであり得る。また、正孔輸送層の代替として、ＷＯｘの層を配置してもよい。正孔輸送層であるＷＯｘの厚みは、通常１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、約５０ｎｍであり得る。中間層は、正孔輸送層に電子が輸送されるのをブロックする役割や、有機発光層に正孔を効率良く運ぶ役割などを有し、例えばポリアニリン系の材料からなる層である。中間層の厚さは通常、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、約２０ｎｍで有り得る。
【０１０３】
有機ＥＬ表示装置は、発光層として有機発光層（高分子材料でも低分子材料でも可）を含む。有機発光層の材料は、各画素から所望の発色（例えばレッド、グリーン、ブルー）が生じるように、適宜選択される。例えば、レッド画素の隣りにグリーン画素を配置し、グリーン画素の隣りにブルー画素を配置し、ブルー画素の隣りにレッド画素を配置する。発光材料と溶媒を含むインクを、インクジェットなどの塗布法によって画素領域に塗布することによって、容易かつ他の材料に損傷を与えることなく有機発光層を形成することができる。
【０１０４】
有機ＥＬ表示装置は、有機発光層上にカソード電極層を有してもよい。カソード電極層の材質は、ボトムエミッション型か、トップエミッション型かによってその材質が異なる。トップエミッション型の場合には、カソード電極が透明である必要があるのでＩＴＯ電極やＩＺＯ電極などを含む材料で形成することが好ましい。また、Ｂａ（バリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、ＷＯｘで構成してもよい。また、トップエミッション型の場合には、有機発光層とカソード電極との間に有機バッファー層等を含む材料で構成してもよい。また、ボトムエミッション型の場合には、例えば、Ｂａ或いはＢａＯ（酸化バリウム）、Ａｌで構成すると良い。一方、ボトムエミッション型の場合にはカソード電極が透明である必要はなく、任意の材質の電極を用いればよい。
【０１０５】
本発明の有機ＥＬ表示装置に、更にカソード電極を形成した面にカバー材（封止材／封止膜）を設けて封止してもよい。このカバー材により水分や酸素の浸入を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明は、２次元ドット・マトリクス表示装置として、各種の表示装置に広く利用できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０、７２  有機ＥＬ素子
２１、７１  表示部
２２  発光対
２３、７３  駆動回路
２４、７４  列配線
２５、７５  行配線
２６ａ、２６ｂ  電圧印加回路
２７ａ、２７ｂ  電流駆動回路
２８ａ、２８ｂ  切替回路
【図１】
2014120308.tif 000003
【図２】
2014120308.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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