(57)【要約】【課題】  アクティブ素子の構成により、有機ＥＬ発光素子に逆バイアスを印加する。【解決手段】  複数の画素に備えられた有機ＥＬ発光素子１００と、少なくともいずれかの画素の有機ＥＬ発光素子に発光電流を流し得る第１の電極配線１３６と第２の電極配線１４０とを備え、第１の電極配線と第２の電極配線とにより有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御する第１の電流制御手段１２０，１２２と、第１の電極配線と第２の電極配線とにより発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子に流し得る第２の電流制御手段１２４、１２６を備える有機ＥＬ表示装置。【選択図】        図３
2006162721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素に対応する複数の有機ＥＬ発光素子と、
前記有機ＥＬ発光素子の少なくともいくつかに発光電流を流し得る第１の電極配線と、
前記第１の電極配線と協働して前記有機ＥＬ発光素子に発光電流を流し得る第２の電極配線と
を備え、
前記第１の電極配線と前記第２の電極配線とにより前記有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御するための、前記有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第１の電流制御手段と、
前記第１の電極配線と前記第２の電極配線とにより前記発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を前記有機ＥＬ発光素子に流し得る、前記有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第２の電流制御手段と
を備える有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第１の電極配線は、前記第２の電極配線に対する電圧の極性が反転しないように駆動される前記請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記第１の電流制御手段と前記第２の電流制御手段とを制御する信号を伝える制御配線をさらに備え、
前記第１の電流制御手段と前記第２の電流制御手段とは、同時に導通状態にならないように構成されており、前記制御配線の信号により制御されて、前記有機ＥＬ発光素子に前記発光電流を流す状態と、前記第２の電流制御手段により前記有機ＥＬ発光素子に前記逆バイアス電流を流し得る状態とが切り替えられるものである、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記有機ＥＬ発光素子に前記逆バイアス電流を流すときの前記有機ＥＬ発光素子に印加される逆バイアス電圧の絶対値は、前記表示電流を最大に流すときの前記有機ＥＬ発光素子に印加される順方向電圧の絶対値の８５％以上にされる、請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流を流し得る電圧を印加する期間が２０マイクロ秒以上にされる、請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記第１の電流制御手段と前記第２の電流制御手段とは、いずれかがノーマルオフの薄膜トランジスタであり、他方がノーマルオンの薄膜トランジスタである、請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記第１の電流制御手段と前記第２の電流制御手段とは、いずれかがＮチャネルの薄膜トランジスタであり、他方がＰチャネルの薄膜トランジスタである、請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
各画素をアドレス指定して表示画像データをアドレス指定された画素に書き込むためのスキャンラインとデータラインとをそれぞれ複数含み、前記スキャンラインに電気的に接続されるゲート端子と、前記データラインに電気的に接続されるソース端子と、前記制御電極に電気的に接続されるドレイン端子とを備えるスイッチングＴＦＴ素子を備える請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記スイッチングＴＦＴ素子は、前記スキャンラインによる前記ゲート端子の電位制御に基づいて、前記データラインの信号を前記ソース端子と前記ドレイン端子を介して前記制御配線に出力するものであり、
前記第１の電流制御手段は、第１ＴＦＴ素子と第２ＴＦＴ素子とを含み、
前記第２の電流制御手段は、第３ＴＦＴ素子と第４ＴＦＴ素子とを含み、
前記制御配線は、前記第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子に電気的に接続され、
前記第１ＴＦＴ素子は、ソース端子が前記第１の電極配線に電気的に接続され、ドレイン端子が前記有機ＥＬ発光素子の第１素子電極に電気的に接続されており、
前記第２ＴＦＴ素子は、ソース端子が前記有機ＥＬ発光素子の第２素子電極に電気的に接続され、ドレイン端子が前記第２の電極配線に電気的に接続されており、
前記第３ＴＦＴ素子は、ソース端子が前記第２の電極配線に電気的に接続され、ドレイン端子が前記有機ＥＬ発光素子の第１素子電極に電気的に接続されており、
前記第４ＴＦＴ素子は、ソース端子が前記有機ＥＬ発光素子の第２素子電極に電気的に接続され、ドレイン端子が前記第１の電極配線に電気的に接続されており、
前記発光電流を前記有機ＥＬ発光素子に流すための電圧は、前記制御配線により前記第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子を同時に制御して、前記第１ＴＦＴ素子および前記第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にし、前記第３ＴＦＴ素子および前記第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にすることにより、前記有機ＥＬ発光素子に印加され、
前記逆バイアス電流を前記有機ＥＬ発光素子に流すための電圧は、前記制御配線により前記第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子を同時に制御して、前記第１ＴＦＴ素子および前記第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にし、前記第３ＴＦＴ素子と前記第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にすることにより、前記有機ＥＬ発光素子に印加される、請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
複数の画素に対応する複数の有機ＥＬ発光素子と、前記有機ＥＬ発光素子の少なくともいくつかに発光電流を流し得る第１の電極配線と、前記第１の電極配線と協働して前記有機ＥＬ発光素子に発光電流を流し得る第２の電極配線とを備え、前記第１の電極配線と前記第２の電極配線とにより前記有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御するための、前記有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第１の電流制御手段と、前記第１の電極配線と前記第２の電極配線とにより前記発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を前記有機ＥＬ発光素子に流し得る、前記有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第２の電流制御手段とを前記画素の少なくともいずれかに備える有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、
前記第１の電極配線と前記第２の電極配線により前記有機ＥＬ発光素子に前記発光電流が流れ、前記逆バイアス電流が流れないよう、前記第１の電流制御手段および前記第２の電流制御手段の状態を制御する第１ステップと、ここで、前記発光電流は、前記有機ＥＬ表示装置により表示されるべき画像データに応じて定められており、
前記第１の電極配線と前記第２の電極配線により前記有機ＥＬ発光素子に前記逆バイアス電流が流れ、前記発光電流が流れないよう、前記第１の電流制御手段および前記第２の電流制御手段の状態を制御する第２ステップと
を含む駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置およびその駆動方法に関する。特に、本発明は、アクティブ駆動素子を用いる有機ＥＬ表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高精細で視認性に優れ、携帯端末機または産業用計測器の表示など広範囲な応用可能性を有する有機エレクトロルミネセンスディスプレイ（または有機発光ダイオードディスプレイ、以下「有機ＥＬ表示装置」という）が知られている。有機ＥＬ表示装置は第１素子電極と第２素子電極に挟持された電子輸送層、有機ＥＬ発光層、正孔輸送層を有する有機ＥＬ発光素子を各画素に備えている。有機ＥＬ発光素子においては、第１素子電極と第２素子電極により注入された電流を可視光に変換して発光が実現する。このような有機ＥＬ表示装置は自ら発光を行なう自発光タイプの表示装置であり、例えば液晶表示装置等の非発光型表示装置に比較して、視野角が広く、応答速度が速いという利点を有している。係る利点のため、有機ＥＬ表示装置は、携帯電話端末装置、携帯型パーソナルコンピュータ、薄型テレビジョンのフラットパネル表示装置として開発が進められている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置には、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素をマトリクス状に多数並べた表示領域によって多色のカラー表示が可能なものが知られている。この表示領域においてＲ、Ｇ、Ｂの異なる発光色の各画素を適切に実現する従来の技術として、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの画素にそれぞれ異なる発光色となる有機ＥＬ発光素子を配置して構成された有機ＥＬ表示装置が知られている。また、この他にも、有機ＥＬ発光層の発光波長域の光を吸収し、他の可視波長域の光を発する蛍光材料をフィルターに用いる方式（以下「色変換方式」という）も開示されている（特許文献１等）。色変換方式においては、例えば、Ｂ画素のみならずＲおよびＧの画素にも青色に発光する有機ＥＬ発光素子を配置して、ＲおよびＧの画素においては、その青色の光をより長波長の緑および赤の発光色に変換する蛍光変換材料をさらに重ねて配置する例（特許文献２等）がある。
【０００４】
このような多色のカラー表示可能な有機ＥＬ表示装置において、各画素に所望の発光を独立して行なわせて駆動する方式（ドットマトリクス駆動方式）としては、行および列に配列された多数のストライプ状電極を組み合わせて、各画素において行および列の電極により挟持される有機ＥＬ発光層を駆動するパッシブマトリクス駆動方式と、アモルファスシリコン層やポリシリコン層等を活性層（能動層）として有するＴＦＴ素子（Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ）等のアクティブ駆動素子を用いるアクティブマトリクス駆動方式とがある。パッシブマトリクス方式では、透明電極からなる所定のスキャンライン（第１素子電極を兼用する配線）とアルミニウムなどの金属電極からなる所定のデータライン（第２素子電極を兼用する配線）によって有機ＥＬ発光層が挟持されていて、これらの電極を単純マトリクス駆動（あるいは、デューティ駆動）することにより有機ＥＬ発光層に電流を流す。これにより、スキャンラインとデータラインとによってアドレス指定される画素を所望の輝度によって発光させる。また、アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置においては、通常、各画素にスキャンラインとデータラインのほかに電源配線または電源電極を備えていて、各画素は電流制御ＴＦＴ素子を少なくとも一つ備えている。アクティブマトリクス駆動方式においては、このデータラインとスキャンラインとによって電流制御ＴＦＴ素子のソース・ドレイン間の電流（電流量または電流通流時間）を制御することにより、その電流制御ＴＦＴ素子に接続された有機ＥＬ発光素子の輝度値や平均輝度を制御して、スキャンラインとデータラインとによってアドレス指定される画素を所望の輝度によって発光させる。
【０００５】
有機ＥＬ表示装置を実際に製造する場合には、各種の製造工程に起因して点灯不良が発生する場合がある。この点灯不良の典型的ものとして、有機ＥＬ発光層を通じて第１素子電極と第２素子電極が短絡（ショート）するリーク不良が挙げられる。リーク不良が一つの画素において発生すると、短絡を起こしている当該画素が発光を停止するだけでなく、明るく発光する画素が線状に浮かび上がる不良（輝線）が発生する場合がある。これは、例えば、同じデータライン上の他の画素に余分な電流（リーク電流）が回り込むことが原因として考えられている。このようにリーク不良が発生すると、たった一つの画素の不良が表示装置全体の不良につながる。
【０００６】
このリーク不良を修復する従来の技術として、パッシブマトリクス方式ではデータラインとスキャンラインとを用いて、有機ＥＬ発光素子に対して逆バイアスとなる電圧を印加する手法がある（特許文献３）。この処理においては、リーク不良の画素のショートしている部分において、有機ＥＬ発光層に逆方向電流（逆バイアス電流）が流れる。そして、その集中した電流によるジュール熱のために、リーク不良の画素の有機ＥＬ発光層の短絡が解消され、再び発光させもリーク不良が観察されなくなる。
【０００７】
アクティブマトリクス駆動方式においても、製造工程において逆バイアスを印加する方式（特許文献４）やスキャンラインの極性を反転させて逆バイアスを印加する方式（特許文献５）が開示されている。図８は、従来のアクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置の表示画素を拡大して示す配線図である。有機ＥＬ表示装置２０００の各画素には、有機ＥＬ発光素子２００が備えられている。この有機ＥＬ発光素子２００は、電流制御ＴＦＴ素子２２０のドレイン端子と、グランドに接続された第２の電極配線２４０とに接続されている。電流制御ＴＦＴ素子２２０は、ソース端子が第１の電極配線２３６に接続されており、ゲート端子がスイッチングＴＦＴ素子２１８のドレイン端子に接続されている。スイッチングＴＦＴ素子２１８は、ゲート端子がスキャンライン２５０に接続されており、ソース端子がデータライン２６０に接続されている。特許文献４の開示する内容をこの構造で説明すれば、製造工程において、スイッチングＴＦＴを導通状態にしながら第１の配線電極２３６と第２の電極配線２４０との間に逆バイアス電圧を印加する。また、特許文献５の開示する内容をこの構造で説明すれば、製造後に第１の配線電極２３６と第２の電極配線２４０とに加える電圧の極性を変更して、第１の配線電極２３６と第２の電極配線２４０との間に、逆バイアス電圧を印加する。
【特許文献１】特開平３−１５２８９７号公報
【特許文献２】特開平８−２８６０３３号公報
【特許文献３】特開２００３−２３４１８７号公報
【特許文献４】特開２００４−３１３３５号公報
【特許文献５】特開２００１−１０９４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献４に開示される方式においては、製造工程において有機ＥＬ発光層に逆バイアスを印加した後に配線のパターニングを行なう必要があり、その後には逆バイアスを印加することができない。従って、例えば、製造時において発生せず、使用開始後や長期間の使用の後において発生するリーク不良に対しては、リーク不良の修復効果が得られないという問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献４に開示される方式においては、有機ＥＬ発光層に逆バイアスを印加するために、有機ＥＬ発光層に極性を反転させた電圧を印加し得る回路が有機ＥＬ表示装置を駆動する回路に必要となり、駆動回路の構成が複雑になる問題がある。
本発明は、上記問題点の少なくともいくつかを解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明においては、表示装置の表示部の構成を、有機ＥＬ発光層に対して発光電流だけでなく逆バイアス電流も流し得る構成とする。
すなわち、本発明においては、  複数の画素に対応する複数の有機ＥＬ発光素子と、有機ＥＬ発光素子の少なくともいくつかに発光電流を流し得る第１の電極配線と、第１の電極配線と協働して有機ＥＬ発光素子に発光電流を流し得る第２の電極配線とを備え、第１の電極配線と第２の電極配線とにより有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御するための、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第１の電流制御手段と、第１の電極配線と第２の電極配線とにより発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子に流し得る、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第２の電流制御手段とを備える有機ＥＬ表示装置が提供される。
【００１１】
第１および第２の電流制御手段とは、特に限定するものではないが、例えば、電流を制御し得るアクティブ駆動素子をいう。典型的には、ポリシリコン層を活性層として有するポリシリコンＴＦＴ素子や、アモルファスシリコン層を活性層として有するアモルファスシリコンＴＦＴ素子等とすることができ、また、第１および第２の電流制御手段は、例えば、それぞれが、これらのアクティブ素子を相互に接続した組み合わせや、これらのアクティブ素子を分離して配置して組み合わせたものとすることができる。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ表示装置において用いる有機ＥＬ発光素子は、特に限定するものではないが、例えば、正孔輸送層、電子輸送層で挟持された発光層を有するような各種の有機ＥＬ発光素子である。正孔輸送層、電子輸送層、発光層の各材料は、適切な発光が得られる任意の材料を用いることができ、本発明においてこれらが限定されることはないが、例えば、低分子型や高分子型の有機ＥＬ表示装置ＥＬ発光材料を用いることができる。さらに、色変換方式を用いることもできる。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ表示装置においては、第１の電流制御手段は、第１の電極配線と第２の電極配線とにより有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御するものであり、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続されており、第２の電流制御手段は、第１の電極配線と第２の電極配線とにより発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子に流し得るものであり、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続されている。これにより、駆動回路に極性を反転させる手段を設けなくとも、有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流を流すことができるため、リーク不良が発生しても表示装置を点灯させるだけで修復することができる。
【００１４】
本発明においては、第１の電極配線は、第２の電極配線に対する電圧の極性が反転しないように駆動されると好適である。本発明において第１および第２の電極配線を用いて表示電流を流す際には、ダイオード特性を示す有機ＥＬ発光素子にとって順方向の電流が流れるように第１および第２の電極配線の間の電圧およびその極性が調整される。そして、例えば各画素をアドレスするアドレス期間の直前に、各有機ＥＬ発光素子の電極間の寄生容量として貯まっている電荷を放電させるために、第１および第２の電極配線を互いに同電位にするように制御される。そして、この構成においては、アドレス期間においても、第１および第２の電極電極の間の極性が反転されることがない。このような場合には、駆動回路において第１および第２の電極に電流を供給するための電源の構成が簡易になり、複雑な駆動回路を用いなくて良い利点がある。
【００１５】
本発明においては、第１の電流制御手段と第２の電流制御手段とを制御する信号を伝える制御配線をさらに備え、第１の電流制御手段と第２の電流制御手段とは、同時に導通状態にならないように構成されており、制御配線の信号により制御されて、有機ＥＬ発光素子に発光電流を流す状態と、第２の電流制御手段により有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流を流し得る状態とが切り替えられるものとすると好適である。このように構成すると、例えば、制御配線の信号によって第１の電極配線と第２の電極配線とが短絡することが防止できる利点がある。
【００１６】
本発明の有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流を流すときの有機ＥＬ発光素子に印加される逆バイアス電圧の絶対値は、表示電流を最大に流すときの有機ＥＬ発光素子に印加される順方向電圧の絶対値の８５％以上にされると好適である。このように構成すれば、十分なリーク不良修復機能が実現できる。なお、限定するものではないが、本発明の有機ＥＬ表示装置において、例えば第２の電流制御手段を第１の電流制御手段よりオン抵抗（導通時の抵抗）が大きな構成としても、上記範囲内の逆バイアス電圧を有機ＥＬ発光素子に印加することにより、寸法の小さい第２電流制御手段を用いても十分なリーク不良修復機能を実現することができる。
【００１７】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流を流し得る電圧を印加する期間が２０マイクロ秒以上にされると好適である。これだけの期間逆バイアス電流を流す事により、十分なリーク不良修復機能が実現することができる。なお、限定するものではないが、本発明の有機ＥＬ表示装置において、逆バイアス電流を流す期間は、表示を行なう期間のいずれかの期間とすることにより、表示を行ないながらリーク不良を修復する機能を有する有機ＥＬ表示装置が実現できる。
【００１８】
さらに、本発明の有機ＥＬ表示装置においては、第１の電流制御手段と第２の電流制御手段とは、いずれかがノーマルオフの薄膜トランジスタであり、他方がノーマルオンの薄膜トランジスタであると好適である。また、本発明の有機ＥＬ表示装置において、第１の電流制御手段と第２の電流制御手段とは、いずれかがＮチャネルの薄膜トランジスタであり、他方がＰチャネルの薄膜トランジスタであると好適である。
【００１９】
ノーマルオフの薄膜トランジスタとは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンで活性層が作製されたエンハンスメント型薄膜トランジスタであり、ノーマルオンの薄膜トランジスタとは、例えば、ポリシリコンやアモルファスシリコンの活性層に適当なイオンがイオン打ち込み等の処理によりドープされて作製されているデプレッション型薄膜トランジスタである。また、Ｎチャネルの薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン領域にｎ＋領域を形成し、ゲート端子の電位をソース端子の電位から所定の値以上に高くするとチャネルが形成されてソース端子とドレイン端子とが導通するような薄膜トランジスタである。また、Ｐチャネルの薄膜トランジスタは、ソースおよびドレイン領域にｐ＋領域を形成し、ゲート端子の電位をソース端子の電位から所定の値以上に低くするとチャネルが形成されてソース端子とドレイン端子とが導通するような薄膜トランジスタである。ノーマルオンとノーマルオフの薄膜トランジスタを組み合わせて用いた場合や、ＮチャネルとＰチャネルの薄膜トランジスタを組み合わせて用いた場合には、一つの制御配線によって二つのトランジスタのゲート端子を制御することにより、有機ＥＬ発光素子に発光電流と逆バイアス電流を流すように構成することができる。
【００２０】
本発明の有機ＥＬ表示装置においては、各画素をアドレス指定して表示画像データをアドレス指定された画素に書き込むためのスキャンラインとデータラインとをそれぞれ複数含み、スキャンラインに電気的に接続されるゲート端子と、データラインに電気的に接続されるソース端子と、制御電極に電気的に接続されるドレイン端子とを備えるスイッチングＴＦＴ素子を備える有機ＥＬ表示装置であって、スイッチングＴＦＴ素子は、スキャンラインによるゲート端子の電位制御に基づいて、データラインの信号をソース端子とドレイン端子を介して制御配線に出力するものであり、第１の電流制御手段は、第１ＴＦＴ素子と第２ＴＦＴ素子とを含み、第２の電流制御手段は、第３ＴＦＴ素子と第４ＴＦＴ素子とを含み、制御配線は、第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子に電気的に接続され、第１ＴＦＴ素子は、ソース端子が第１の電極配線に電気的に接続され、ドレイン端子が有機ＥＬ発光素子の第１素子電極に電気的に接続されており、第２ＴＦＴ素子は、ソース端子が有機ＥＬ発光素子の第２素子電極に電気的に接続され、ドレイン端子が第２の電極配線に電気的に接続されており、第３ＴＦＴ素子は、ソース端子が第２の電極配線に電気的に接続され、ドレイン端子が有機ＥＬ発光素子の第１素子電極に電気的に接続されており、第４ＴＦＴ素子は、ソース端子が有機ＥＬ発光素子の第２素子電極に電気的に接続され、ドレイン端子が第１の電極配線に電気的に接続されており、発光電流を有機ＥＬ発光素子に流すための電圧は、制御配線により第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子を同時に制御して、第１ＴＦＴ素子および第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にし、第３ＴＦＴ素子および第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にすることにより、有機ＥＬ発光素子に印加され、逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子に流すための電圧は、制御配線により第１〜第４ＴＦＴ素子のゲート端子を同時に制御して、第１ＴＦＴ素子および第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にし、第３ＴＦＴ素子と第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にすることにより、有機ＥＬ発光素子に印加されることが好適である。
【００２１】
ここで、スイッチングＴＦＴ素子、第１〜第４ＴＦＴ素子の各ＴＦＴ素子は、薄膜トランジスタ素子であり、ソース端子、ドレイン端子、ゲート端子がある。ソース端子とドレイン端子は互いに構造上対称であり、機能に応じて呼び名をつけているため、互いに入れ替えた名称を用いてもよい。ゲート端子は、ソース端子とドレイン端子間の導通を制御する端子である。ＴＦＴ素子の構成は、各種のものを用いることができるが、例えば、レーザーアニーリングや熱アニーリングによりアモルファスシリコン層を結晶化して作製されたポリシリコン層を活性層として有するポリシリコンＴＦＴ素子や、アモルファスシリコンＴＦＴ素子、有機半導体を用いる有機ＴＦＴ素子とすることができる。また、スキャンラインやデータラインの配線は、各種の金属配線を用いることができる。この例としては、アルミニウム合金、チタン、タンタルなどの各種の金属配線を用いることができる。
【００２２】
本発明においては、有機ＥＬ表示装置の駆動方法も提供される。すなわち、本発明においては、複数の画素に対応する複数の有機ＥＬ発光素子と、有機ＥＬ発光素子の少なくともいくつかに発光電流を流し得る第１の電極配線と、第１の電極配線と協働して有機ＥＬ発光素子に発光電流を流し得る第２の電極配線とを備え、第１の電極配線と第２の電極配線とにより有機ＥＬ発光素子に流すべき発光電流を制御するための、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第１の電流制御手段と、第１の電極配線と第２の電極配線とにより発光電流とは逆向きの逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子に流し得る、有機ＥＬ発光素子に電気的に接続された第２の電流制御手段とを画素の少なくともいずれかに備える有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、  第１の電極配線と第２の電極配線により有機ＥＬ発光素子に発光電流が流れ、逆バイアス電流が流れないよう、第１の電流制御手段および第２の電流制御手段の状態を制御する第１ステップと、ここで、発光電流は、有機ＥＬ表示装置により表示されるべき画像データに応じて定められており、第１の電極配線と第２の電極配線により有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電流が流れ、発光電流が流れないよう、第１の電流制御手段および第２の電流制御手段の状態を制御する第２ステップとを含む駆動方法が提供される。
【００２３】
このように駆動すれば、表示内容を表示する駆動を継続して行ないながら、リーク不良を修復させたり予防する駆動が可能になり、有機ＥＬ表示装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の有機ＥＬ表示装置の構成によれば、複雑な電源駆動手段を用いることなく各画素の有機ＥＬ発光素子に逆バイアスを印加する機能を実現することができる。これにより、使用中に発生したリークを修復することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態における有機ＥＬ表示装置１０００の電気的な構成を示すブロック構成図である。映像信号５０は、適当なフォーマットで画像や映像の内容を本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０００に伝達する。この映像信号５０は、Ａ／Ｄコンバータ５２でデジタル信号の画像データに変更されることができる。なお、例えばデジタル化された画像や映像を用いる場合には、映像データデジタル信号として与えられてＡ／Ｄコンバータを用いなくても良い。この画像データは、メモリ５４に一旦格納される。メモリ５４は、有機ＥＬ発光素子の表示部（画素マトリクス部）１０２の少なくとも一列分の画素に与える画像データを格納し得るような、いわゆるラインメモリ等とすることができる。コントローラ５６は、映像信号５０の同期信号や、他の適当なタイミング信号にあわせて、データドライバ１０４、スキャンドライバ１０６、電源駆動手段１１６を制御する。
【００２６】
図２に、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置を駆動するタイミングを示すタイミングチャートを示す。本発明の有機ＥＬ表示装置１０００においては、限定するものではないが、１枚の画像を構成する時間の最小単位であるフレーム内に、発光期間が異なる複数のサブフレームＳＦ1〜ＳＦKを用いる時分割階調駆動方式を実施し得る。この場合、データドライバ１０４とスキャンドライバ１０６による駆動を行なって各画素に備えられたスイッチングＴＦＴ素子１１８（図３）により第１の電流制御手段（第１ＴＦＴ素子１２０，第２ＴＦＴ素子１２２）や第２の電流制御手段（第３ＴＦＴ素子１２４や第４ＴＦＴ素子１２６）の開閉を制御して、各サブフレームＳＦ1〜ＳＦKにおける発光および非発光を制御する。このため、各サブフレームには、この制御を行なうためのアドレス期間Ａ1〜ＡKと、そのアドレス期間に制御された第１および第２制御手段の状態に応じて有機ＥＬ発光素子１００の実際の発光が行われ得る発光期間Ｅ1〜ＥKとがある。アドレス期間Ａ1〜ＡKにおいては各画素がアドレス指定され、その画素をそのサブフレームにおいて発光させるべきか発光させないべきかを指定する信号がデータライン１６０から画素に書き込まれる。なお、発光期間Ｅ1〜ＥKの数（Ｋ）や各期間の長さは、階調表示に用いるビット数に対応させることができる。例えば、各画素が階調レベル０（非点灯）から２５５（最大輝度）までの２５６階調を表示するためには、Ｋを８とし、１〜Ｋ−１の全てのｓについて、発光期間Ｅｓ＋１の長さを発光期間Ｅｓの長さの２倍とするように設定することができ、これらの発光期間Ｅ1〜ＥKの組み合わせにより、階調レベル０〜２５５の任意の階調レベルに比例した発光輝度を得ることができる。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置１０００の表示画素を拡大して示す配線図である。各画素には、一つのスキャンライン１５０とデータライン１６０とが対応するように配置されている。そして、画素のそれぞれがスキャンライン１５０とデータライン１６０との交差する部分に対応して有機ＥＬ発光素子１００が備えられている。画素にはスイッチングＴＦＴ素子１１８が配置されている。このスイッチングＴＦＴ素子１１８は、ゲート端子Ｇがスキャンライン１５０に接続されており、ソース端子Ｓがデータライン１６０に接続されていて、ドレイン端子Ｄが制御配線１３０に接続されている。スイッチングＴＦＴ素子１１８のゲート端子の電圧がスキャンライン１５０によって制御されるため、データライン１６０の信号が選択されている行の画素の制御配線１３０に出力される。
【００２８】
制御配線１３０は、４つのＴＦＴ素子のゲート端子に接続されている。この４つのＴＦＴ素子は第１ＴＦＴ素子１２０、第２ＴＦＴ素子１２２、第３ＴＦＴ素子１２４、第４ＴＦＴ素子１２６である。第１ＴＦＴ素子１２０、第２ＴＦＴ素子１２２は、本発明における第１の電流制御手段として動作し、第３ＴＦＴ素子１２４、第４ＴＦＴ素子１２６は、本発明における第２の電流制御手段として動作する。
【００２９】
第１ＴＦＴ素子１２０のソース端子Ｓは、第１の電極配線１３６に電気的に接続される。このため、第１ＴＦＴ素子１２０のソース端子Ｓは電源駆動手段１１６により電圧が制御される。第１ＴＦＴ素子１２０のドレイン端子Ｄは有機ＥＬ発光素子１００の第１素子電極（図示しない）に電気的に接続される。また、第２ＴＦＴ素子１２２のソース端子Ｓは有機ＥＬ発光素子１００の第２素子電極（図示しない）に電気的に接続され、第２ＴＦＴ素子１２２のドレイン端子Ｄは第２の電極配線１４０に電気的に接続される。この第２の電極配線１４０は、グランドに保たれている。そして、第３ＴＦＴ素子１２４のソース端子Ｓは第２の電極配線１４０に電気的に接続され、第３ＴＦＴ素子のドレイン端子Ｄは有機ＥＬ発光素子１００の第１素子電極に電気的に接続される。さらに、第４ＴＦＴ素子のソース端子Ｓは有機ＥＬ発光素子１００の第２素子電極に電気的に接続され、第４ＴＦＴ素子のドレイン端子Ｄは第１の電極配線１３６に電気的に接続される。
【００３０】
発光期間Ｅ1〜ＥKに発光電流を有機ＥＬ発光素子１００に流すためには、順方向バイアスとなる電圧を有機ＥＬ発光素子１００に印加する必要があるが、この電圧は、第１〜第４ＴＦＴ素子により制御されて印加される。すなわち、制御配線１３０の電圧によって、第１ＴＦＴ素子１２０および第２ＴＦＴ素子１２２のソース端子・ドレイン端子間が導通状態にされ、同時に、第３ＴＦＴ素子１２４および第４ＴＦＴ素子１２６のソース端子・ドレイン端子間が絶縁状態にされて順方向バイアスとなる電圧が印加される。有機ＥＬ発光素子１００に印加される。ここで、第１の電極配線１３６は電源駆動手段１１６によって発光のために必要な電圧ＶEと第２の電極配線１４０と同じ電位（本実施形態ではグランドレベル）との間で切り替えられる。図２（ｄ）はこの様子を示している。第１の電極配線１３６は、アドレス期間Ａ1〜ＡKにおいては０ボルトとされ、発光期間Ｅ1〜ＥKにおいてはＶEにされる。これにより第１の電極配線１３６は、第２の電極配線１４０と共に有機ＥＬ発光素子１００に発光電流を流し得るようにされる。図４は、有機ＥＬ表示装置１００の表示画素の配線図を拡大して電流の経路を明示して示す説明図であり、表示電流１３２が流れる経路を点線により示している。
【００３１】
また、逆バイアス電流を有機ＥＬ発光素子１００に流すためには、逆バイアスとなる電圧を有機ＥＬ発光素子１００に印加する必要がある。この電圧も第１〜第４ＴＦＴ素子により制御されて印加される。すなわち、発光電流を流すために第１の電極配線１３６は第２の電極配線１４０に対して正電圧にされている場合であっても、制御配線１３０の電圧を制御して、第１ＴＦＴ素子１２０および第２ＴＦＴ素子１２２のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にし、第３ＴＦＴ素子１２４と第４ＴＦＴ素子１２６のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にすることにより印加することができる。有機ＥＬ発光素子１００にリーク不良が存在しない場合には、このような逆バイアス電圧を有機ＥＬ発光素子１００に印加しても逆バイアス電流は流れないが、有機ＥＬ発光素子１００にリーク不良が存在すると、有機ＥＬ発光素子１００に逆バイアス電流が流れる。図５は、表示画素の配線図を拡大して電流の経路を明示して示す説明図であり、そのような逆バイアス電流１３４の経路を点線により示している。
【００３２】
次に、再び図２を参照して、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０００を駆動する方法についてさらに詳細に説明する。まず、アドレス期間においては、スキャンドライバ１０６（図１）は、スキャンライン１５０を順次選択して、各スキャンライン１５０に接続された全ての画素のスイッチングＴＦＴ素子１１８を所定時間だけＯＮ（導通状態）にしたのちＯＦＦ（絶縁状態）にする動作（選択動作）をする。スイッチングＴＦＴ素子１１８をＯＮにする電圧がＶ2であり、スイッチングＴＦＴ素子１１８をＯＮにする電圧がＶ1である場合には、図２（ａ）に示すように、Ｖ2が印加されるスキャンライン１５０が順次切り替えられる。
【００３３】
データドライバ１０４は、第１の電流制御手段１２０、１２２や第２の電流制御手段１２４、１２６の開閉を制御する電圧をデータライン１６０に印加する。例えば、第１の電流制御手段１２０、１２２や第２の電流制御手段１２４、１２６をＯＮにするためにデータライン１６０に与えるべき電圧がＶHであり、ＯＦＦにするための電圧がＶLであり、そのデータライン１６０が属する列の第１行目の画素および第２行目の画素は発光させ、第３行目の画素は発光させないような場合を想定する。この場合には、図２（ｂ）に示すように、各行のスキャンライン１５０が選択されるタイミングにあわせてデータライン１６０の電圧を変化させるように、データドライバ１０４がデータライン１６０の駆動を行なう。すなわち、データドライバ１０４は、各データライン１６０に接続された列方向の各画素において発光させるべきデータに応じた電圧を順次出力する。制御配線１３０には、適切なタイミングでＯＮにされたスイッチングＴＦＴ素子１１８を介してこの電圧が書き込まれる。
【００３４】
次に、発光期間における駆動の原理について説明する。アドレス期間Ａs（ｓ＝１〜Ｋ）において、その画素の有機ＥＬ発光素子１００を発光させるか、発光させないかに応じて、制御配線１３０にＶHまたはＶLが書き込まれている。この電圧は、蓄積容量１４２によって第２の電源配線１４０に対して保持される。このため、第１の電流制御手段１２０、１２２や第２の電流制御手段１２４、１２６の開閉状態は、次のアドレス期間Ａs+1まで変更されない。そして、アドレス期間Ａsの後の発光期間Ｅsにおいては、第１の電極配線１３６は電源駆動手段１１６によってＶEにされている。こうして、制御配線１３０がＶHとされている画素においては、有機ＥＬ発光素子１００に発光電流が流され（図４）、制御配線１３０がＶLとされている画素においては、有機ＥＬ発光素子１００に逆バイアス電流が流される（図５）。
【００３５】
ここで、各発光期間Ｅ1〜ＥKにおいて発光電流を流すか流さないかは、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０００により表示されるべき画像データに応じて定められている。例えば、時分割階調駆動方式を用いる実施の形態において、画像データがその画素を１００％発光させるべきデータである場合には、その画素に対して、発光期間Ｅ1〜ＥKの全てで発光させるように、全アドレス期間Ａ1〜ＡKにおいてデータドライバ１０４によりデータライン１６０にＶHが印加される。また、画像データがその画素を全く発光させないデータである場合には、全アドレス期間Ａ1〜ＡKにおいてデータライン１６０にＶLが印加される。これらの間の中間調の明度を得るためには、その明度に応じて、アドレス期間Ａ1〜ＡKのいくつかが選ばれてデータドライバ１０４によりＶHが出力され、他のアドレス期間においてはＶLが出力される。
【００３６】
上述のような第１の電流制御手段（第１および第２ＴＦＴ素子）は、例えば、ゲート端子電圧からソース端子電圧を減算した電位（以下、「ＶGS」という）が０ボルトのときソース端子とドレイン端子との間が絶縁状態に保たれ、ＶGSを所定の正の閾値以上（または所定の負の閾値以下）の電圧にした場合に初めてソース端子とドレイン端子との間に導通が生じるノーマルオフのＴＦＴ素子とすることができる。この第１の電流制御手段のＴＦＴ素子の例としては、エンハンスメント型のＴＦＴ素子を用いることができる。また、第２の電流制御手段（第３および第４ＴＦＴ素子）は、ＶGSが０ボルトであってもソース端子とドレイン端子との間が導通状態にされるノーマルオンのＴＦＴ素子とすることができる。この第２の電流制御手段のＴＦＴ素子の例としては、デプレッション型のＴＦＴ素子を用いることができる。
【００３７】
また、上述のように、第１ＴＦＴ素子と第３ＴＦＴ素子を相補的に動作させ、第２ＴＦＴ素子と第４ＴＦＴ素子を相補的に動作させるために、第１の電流制御手段の第１ＴＦＴ素子と第２ＴＦＴ素子を例えばＮチャネルのＴＦＴ素子として、第２の電流制御手段の第３ＴＦＴ素子と第４ＴＦＴ素子を例えばＰチャネルのＴＦＴ素子とすることができる。このように作り分けるには、例えば、第１および第２ＴＦＴ素子の半導体層におけるソースおよびドレイン領域をＮ＋領域にし、第３および第４ＴＦＴ素子の半導体層におけるソースおよびドレイン領域をＰ＋領域にすることができる。
【００３８】
ここで、各有機ＥＬ発光素子が適切に駆動されるための電圧の条件を説明する。発光期間において第１の電極配線１３６に加えられる電圧ＶEまたは０ボルトは、第１ＴＦＴ１２０のソース端子、第４ＴＦＴ１２６のソース端子に印加される。また、蓄積容量１４２の作用により、制御配線１３０の電位は発光期間においても直前のアドレス期間のまま保たれる。例えば、第１ＴＦＴ１２０がＮチャネルＴＦＴであり、ソース端子に対してゲート端子がＶTH1以上の電圧にされているときソース端子とゲート端子間が導通するようにされていて、第４ＴＦＴ１２６がＰチャネルＴＦＴであり、ソース端子に対してゲート端子がＶTH4以下の電圧にされているときソース端子とゲート端子間が導通するようにされていている場合には、発光期間において第１ＴＦＴ１２０が適切にＯＮまたはＯＦＦとなるためには、第１の電極配線１３６の電圧がＶEまたは０ボルトとされ得ることを考慮して、二つの不等式
ＶL−ＶE＜ＶTH1＜ＶH−ＶE
ＶL＜ＶTH1＜ＶH
の両方が成立する必要がある。従って、
ＶL＜ＶTH1＜ＶH−ＶE
が成立する必要がある。同様に、第４ＴＦＴ１２０が適切にＯＦＦまたはＯＮとなるためには、
ＶL＜ＶTH4＜ＶH−ＶE
が成立しなくてはならない。従って、ＶTH4＜ＶTH1とすれば
ＶL＜ＶTH4、
ＶTH1＜ＶH−ＶE、
を満たす必要があり、
ＶL＜ＶTH4
ＶH＞ＶTH1＋ＶE
（ただし、ＶTH4＜ＶTH1）
となるように設定される必要がある。
【００３９】
また、スイッチングＴＦＴ１１８をＮチャネルＴＦＴとし、ゲート端子の電位がソース端子の電位よりＶTHS以上高くされているときにソース端子とゲート端子間が導通する場合、Ｖ1＜Ｖ2として、
Ｖ1−ＶH＜ＶTHS＜Ｖ2−ＶH
Ｖ1−ＶL＜ＶTHS＜Ｖ2−ＶL
が同時に成立する必要がある。
従って、
Ｖ1−ＶL＜ＶTHS＜Ｖ2−ＶH、
すなわち、
Ｖ1＜ＶTHS＋ＶL
Ｖ2＞ＶTHS＋ＶH、
とする必要がある。
【００４０】
以上の条件を満たす例としては、例えば、ＶE＝１８．０ボルト、ＶTH1＝３．０ボルト、ＶTH4＝−３．０ボルト、ＶTHS＝３．０ボルトのとき、ＶL＝−３．５ボルト、ＶH＝２１．５ボルト、Ｖ1＝−１．０ボルト、Ｖ2＝２５．０ボルトである。
【００４１】
なお、上述の実施の形態は、例示として記載したものである。本発明においては、例えば、時分割階調駆動ではなく、データラインにより与えられる電圧値に応じて第１〜第４ＴＦＴ素子の開度を調整するアナログ駆動とすることもできる。この場合には、例えば、第１および第２ＴＦＴ素子ソース端子・ドレイン端子間が導通する電圧範囲において、第３および第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁させるようにされていて、第１および第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間のＯＮ抵抗がその電圧範囲において制御電極１３０（第１および第２ＴＦＴ素子のゲート電極）の電圧と第１の電極配線１３６との間の電圧に応じて変化するように構成してもよい。このとき、第１および第２ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を絶縁状態にして非点灯とするデータラインの電圧を、第３および第４ＴＦＴ素子のソース端子・ドレイン端子間を導通状態にするような電圧にすることにより、逆バイアス電圧を有機ＥＬ発光素子に印加し得る。また、各ＴＦＴ素子の構成についても、チャネル部へのドープを行なわない構成ばかりではなく、ＴＦＴ素子の閾値を駆動電圧にあわせて制御するために、チャネル部にドープを行なうＴＦＴ素子を用いても良い。もちろん、ＴＦＴ素子は、ポリシリコンを用いるＴＦＴ素子以外にも、アモルファスシリコンＴＦＴ素子、有機半導体ＴＦＴ素子等を用いることができる。また、有機ＥＬ発光素子の多色化は、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに異なる発光色の有機ＥＬ発光素子を用いたり、色変換方式を用いることができる。また、有機ＥＬ発光素子は、低分子型、高分子型何れも用いることができる。
【実施例１】
【００４２】
さらに図面を参照して、本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例を説明する。
本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例として、２４０行９６０列（３２０×ＲＧＢ）、すなわち２３０，４００個の画素を表示部１０２に有する有機ＥＬ表示装置を作製した。画素ピッチは１１０×３３０μｍとした。
【００４３】
有機ＥＬ表示装置の本実施例の構成を図６および図７により示す。図６は、本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ素子および配線の平面配置を示す配置図である。また、図７は、本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の表示画素部分の構成を示す断面図であり、図６のＡＡ部の断面を示している。なお、図６に実際には不透明で観察できない構成も透視して示している。また、有機ＥＬ発光素子の電極および発光層の構成はここでは省略している。簡単のため、図３と同様の符号により同様の構成を参照する。回路構成は、図３に示した構成とした。
【００４４】
本実施例の有機ＥＬ表示装置は、以下のような工程によって行なった。第１ステップは、硼珪酸ガラス基板３３０の片面全面に不純物の溶出を防止するＳｉＯ2のベースコート３０６を施した。そして、第２ステップとして、プラズマＣＶＤによりシランガスを用いてアモルファスシリコン層を形成した。第３ステップにおいては、そのアモルファスシリコン層に、エキシマレーザーを用いたレーザーアニール処理を行なって、ポリシリコン膜を得た。そして、第４ステップとして、そのポリシリコン膜をアイランド状にパターニングして、スイッチングＴＦＴ素子１１８および第１〜第４ＴＦＴ素子１２０、１２２、１２４、１２６のポリシリコン膜を得た。図７においては、第２ＴＦＴ素子１２２、第３ＴＦＴ素子１２４におけるポリシリコン膜３０２、３０４が記載されている。そして、第５ステップとして、プラズマＣＶＤによりシランガスに窒素を導入しながら窒化シリコン（ＳｉＮx）を成膜し、絶縁膜３０８を得た。この絶縁膜３０８はＴＦＴ素子のポリシリコン膜上においては、ゲート絶縁膜として作用する。そして第６ステップとして、絶縁膜３０８上に、アルミニウム合金を成膜して、図６の配線１３０Ａのようにパターニングし、各ＴＦＴ素子のゲート端子部と、制御配線１３０の一部を形成した。このとき、スキャンライン１５０も同じ層により形成されるようにパターニングしている。そして、第７ステップとして、Ｎチャネルに作製するＴＦＴ素子（スイッチングＴＦＴ素子，第１ＴＦＴ素子，第２ＴＦＴ素子）をカバーし、Ｐチャネルに作製するＴＦＴ素子（第３ＴＦＴ素子、第４ＴＦＴ素子）をカバーしないレジストパターンを形成して、ホウ素（Ｂ）イオンを注入することにより、絶縁膜３０８を介してＰチャネルＴＦＴ素子のソースおよびドレイン領域のＰ＋部を形成した（例えば、ポリシリコン膜３０４のソース領域３０４Ｓおよびドレイン領域３０４Ｄ）。さらに、第８ステップとして、第３ＴＦＴ素子、第４ＴＦＴ素子をカバーし、チャネルＴＦＴ素子，第１ＴＦＴ素子，第２ＴＦＴ素子をカバーしないレジストパターンを形成して、リン（Ｐ）イオンを注入して、絶縁膜３０８を介してＮチャネルＴＦＴ素子のソースおよびドレイン領域のＮ＋部を形成した（例えば、ポリシリコン膜３０２のソース領域３０２Ｓおよびドレイン領域３０２Ｄ）。なお、これらのイオン注入工程においては、各ＴＦＴ素子のゲート部のアルミニウム合金はポリシリコン膜のチャネル部（活性領域、例えば、真性半導体領域３０２Ｉ、３０４Ｉ）にイオンが注入されることを防止する機能も有する。第９ステップとして、配線１３０Ａに蓄積容量１４２を形成するために、窒化シリコン膜を形成し、蓄積容量１４２の上部だけを残すようにパターニングした。この窒化シリコン膜は、図６、図７には図示されていない。第１０ステップとして、層間絶縁膜となるパシベーション層３１０を、感光性アクリレート樹脂で形成してパターニングした。さらに第１１ステップとして、絶縁膜３０８に開口部を設けて、各ＴＦＴ素子のソース端子およびドレイン端子に接続するためのコンタクト部を形成した。第１２ステップとして、アルミニウム合金による金属層３１２を形成してパターニングした。この金属層３���２は、第１の電極配線１３６、第２の電極配線１４０となり、また、データライン１６０、配線１３０Ａとともに制御配線１３０の一部となる配線１３０Ｂ（図６）にもなる。図７においては、第２の電極配線１４０となる部分の断面が記載されている。第１３ステップとして、第２のパシベーション層３１４を、やはり感光性アクリレート樹脂により形成し、パターニングした。このパターンは、金属層３１２から有機ＥＬ発光素子１００の第１および第２素子電極を取り出すコンタクト部と蓄積容量１４２とにパシベーションを残さないようなパターンとした。さらに、第１４ステップとして、第１素子電極となる電極層３１６を形成して有機ＥＬ発光素子の画素形状となるようにパターニングした。その後、第１５ステップとして、電子輸送層、発光層、正孔輸送層をこの順にマスク成膜により形成して、有機ＥＬ発光素子を得た。なお、発光色はＲ、Ｇ、Ｂの三色としたため、各色の画素のみに有機ＥＬ発光素子を形成するマスクを用いて、位置をずらして３度マスク成膜を行なった。なお、本実施例においては、発光層の厚さが異なる２種類の有機ＥＬ表示装置を作製している。第１６ステップとして第２素子電極となる透明電極層３２０を形成して画素形状にパターニングした後、第１７ステップとして、防湿用の保護層となる樹脂層３２２を形成した。このようにして、透明電極層３０２に発光した光を取り出す有機ＥＬ表示装置の実施例を得た。
【００４５】
作製した実施例の有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ発光層の厚さを６０ｎｍとし、第１の電極配線に与える電圧（駆動電圧）が１８ボルトのとき、１００％明度のデータに対して２００ｃｄ／ｍ2の輝度が得られるサンプル（サンプルＡ）と、有機ＥＬ発光層の厚さを３０ｎｍとする以外は同様に作製した他の実施例の有機ＥＬ表示装置（サンプルＢ）とを、それぞれ多数作製した。サンプルＢの有機ＥＬ表示装置においては、駆動電圧が１５ボルトのときに、２００ｃｄ／ｍ2の輝度が得られた。サンプルＡおよびサンプルＢの各有機ＥＬ表示装置の中から、表示部のいずれかの画素にリーク不良となる画素を有しているものを選んだ。
【００４６】
次に、本実施例のサンプルＡおよびサンプルＢの二種の有機ＥＬ表示装置を用いて、リーク不良を修復するために必要な電圧の条件を求める実験を行なった。実験においては、全ての画素に逆バイアスが印加されるように、スキャンライン１５０すべてに直流のＶ2を印加し、データライン１６０全てをＶLとした。そして、第１の電極配線１３６に印加する電圧（逆バイアス電圧）を駆動電圧との相対比で０％から１００％まで５％ごとに異なる電圧に設定して、リーク不良が修復されるかどうかを観察した。各電圧条件に対して１０台ずつのサンプルＡおよびサンプルＢの有機ＥＬ表示装置を用いて実験を行っている。その結果、表１に示すように、逆バイアス電圧が駆動電圧の７５％のときには、完全にリーク不良が修復されるサンプルは１０台中０台であったが、逆バイアス電圧が駆動電圧の８０％から１００％の範囲では、完全にリーク不良が修復されるサンプルが電圧と共に増加していった。すなわち、逆バイアス電圧を駆動電圧の８０％とすると、１０台中８台のリーク不良が完全に修復され、さらに、逆バイアス電圧を駆動電圧の８５％とすると、１０台のサンプルすべてにおけるリーク不良が完全に修復された。これは、サンプルＡ、サンプルＢともに同様であった。
【表１】
2006162721.tif 000003
【００４７】
続いて、本実施例のサンプルＡおよびサンプルＢの二種の有機ＥＬ表示装置を用いて、リーク不良を修復するために必要な時間の条件を求める実験を行なった。この実験においては、逆バイアス電圧を本来の駆動電圧の８５％に固定するため、第１の電極配線１３６に与える電圧を駆動電圧の８５％とした。すなわち、第１の電極配線１３６に印加する電圧は、それぞれ、１５．３ボルト（サンプルＡ）および１２．７５ボルト（サンプルＡ）とした。そして、スキャンライン１５０すべてに直流のＶ2を印加し、データライン１６０全てをＶHとして有機ＥＬ表示装置を８５％の駆動電圧で点灯させた状態とした。その後、所定の時間だけデータライン１６０全てをＶLにしてその間だけ駆動電圧の８５％の逆バイアス電圧を印加し、再びデータライン１６０全てをＶHに戻すような波形をデータライン１６０に一度だけ印加して、リーク不良が修復されるかどうかを観察した。ここで、データライン１６０全てをＶLに維持する時間（すなわち、有機ＥＬ発光素子に逆バイアス電圧が印加される時間）は、１０、１５、２０、３０μｓとし、各条件に対して１０台ずつの有機ＥＬ表示装置を用いて同様の観察を行なった。
【００４８】
その結果、表２に示すように、逆バイアス電圧の印加時間を長くするのに応じてリーク不良が完全に修復される有機ＥＬ表示装置の数が増加した。具体的には、逆バイアス電圧の印加時間が１０μｓの条件では完全にリーク不良が修復される有機ＥＬ表示装置は、サンプルＡ、Ｂともに０台であったが、その印加時間が１５μｓの条件では８台（サンプルＡ）および７台（サンプルＢ）であり、その印加時間が２０μｓ、３０μｓの条件ではサンプルＡ，Ｂともに全ての有機ＥＬ表示装置のリーク不良が完全に修復された。
【表２】
2006162721.tif 000004
【００４９】
追加の実験として、リーク不良が完全に修復された有機ＥＬ表示装置全てを１０００時間動作させた。この動作では、図２により説明した駆動方法を用い、フレームレート６０Ｈｚ、最大輝度２００ｃｄ／ｍ２、時分割階調駆動（８ビット）を行なった。表示データは、階調レベル０（非点灯）から階調レベル２５５（最大輝度レベル）の間で一定時間ごとにランダムな輝度に切り替わるデータを用いた。この場合、上述のように、階調レベル２５５以外の表示においては、発光期間において逆バイアスが印加されるサブフレームがあるため、動作中に逆バイアスが有機ＥＬ発光素子に印加されている。この実験においては、１０００時間の動作の間にリーク不良による非発光となる画素は確認されなかった
【００５０】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形、変更および組み合わせが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の電気的な構成を示すブロック構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置を駆動するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の表示画素を拡大して示す配線図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の表示画素の配線図を拡大して、表示電流を流す場合の電流の経路を明示して示す説明図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の表示画素の配線図を拡大して、逆バイアス電流を流す場合の電流の経路を明示して示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ素子および配線の平面配置を示す配置図である。
【図７】図７は、本発明の実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の表示画素部分の構成を示す断面図である。
【図８】図８は、従来の有機ＥＬ表示装置の表示画素を拡大して示す配線図である。
【符号の説明】
【００５２】
５０  映像信号
５２  Ａ／Ｄコンバータ
５４  メモリ
５６  コントローラ
１０００  有機ＥＬ表示装置
１００  有機ＥＬ発光素子
１０２  表示部（画素マトリクス部）
１０４  データドライバ
１０６  スキャンドライバ
１１６  電源駆動手段
１１８  スイッチングＴＦＴ素子
１２０  第１ＴＦＴ素子（Ｎチャネルエンハンスメント型ＴＦＴ素子、第１の電流制御手段）
１２２  第２ＴＦＴ素子（Ｎチャネルエンハンスメント型ＴＦＴ素子、第１の電流制御手段）
１２４  第３ＴＦＴ素子（Ｐチャネルデプレッション型ＴＦＴ素子、第２の電流制御手段）
１２６  第４ＴＦＴ素子（Ｐチャネルデプレッション型ＴＦＴ素子、第２の電流制御手段）
１３０  制御配線
１３２  発光電流
１３４  逆バイアス電流
１３６  第１の電極配線
１４０  第２の電極配線
１４２  蓄積容量
１５０  スキャンライン
１６０  データライン
３０２、３０４  ポリシリコン層
３０６  ベースコート
３０８  絶縁膜
３１０  パシベーション
３１２  金属層
３１４  パシベーション
３１６  電極層
３１８  電子輸送層、発光層、正孔輸送層
３２０  透明電極
３２２  樹脂層
３３０  ガラス基板
２０００  有機ＥＬ表示装置（従来例）
２００  有機ＥＬ発光素子
２１８  スイッチングＴＦＴ素子
２２０  電流制御ＴＦＴ素子
２３６  第１の電極配線
２４０  第２の電極配線
２５０  スキャンライン
２６０  データライン
【図１】
2006162721.tif 000005
【図２】
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【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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