(57)【要約】【課題】有機ＥＬ表示装置において、ユーザーシーンに応じて「光の利用効率を高めて正面輝度（発光効率）を増大した表示」か、「視野角が大きい表示」かを選択できる有機ＥＬ表示装置、また、正面輝度が高く、コントラストの高い表示が可能な有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】画素毎に有機ＥＬ素子１７１，１７２を設け、それぞれ発光期間制御用ＴＦＴ１６４１，１６４２で発光期間を制御し、消去用ＴＦＴ１６３及び正面輝度の低い有機ＥＬ素子１７２を介して、前フレームの階調表示信号として保持容量１５に充電された電荷を消去する。【選択図】図５
2012058639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有し、各画素が、同じ色相で、且つ、光学特性が異なる複数の副画素からなり、
各画素毎に、副画素に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの発光期間を制御する発光期間制御用ＴＦＴと、前記発光期間制御用ＴＦＴを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する駆動用ＴＦＴと、前記駆動用ＴＦＴのゲート端子に接続され、表示情報を保持する保持容量と、前記駆動用ＴＦＴから前記発光期間制御用ＴＦＴへの配線経路と前記保持容量との間に接続された消去用ＴＦＴと、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記複数の副画素として、第１の副画素と、前記第１の副画素よりも正面輝度が小さい第２の副画素を有し、
当該画素において前フレームの階調表示信号として前記保持容量に保持された表示情報を、当該画素を構成する複数の副画素のうち前記第２の副画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を介して消去することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記第１の副画素には、集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法。
【請求項３】
複数の画素を有し、各画素が、同じ色相で、且つ、光学特性が異なる複数の副画素からなり、
各画素毎に、副画素に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの発光期間を制御する発光期間制御用ＴＦＴと、前記発光期間制御用ＴＦＴを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する駆動用ＴＦＴと、前記駆動用ＴＦＴのゲート端子に接続され、表示情報を保持する保持容量と、前記駆動用ＴＦＴから前記発光期間制御用ＴＦＴへの配線経路と前記保持容量との間に接続された消去用ＴＦＴと、を有し、
前記複数の副画素として、第１の副画素と、前記第１の副画素よりも正面輝度が小さい第２の副画素を有し、
当該画素において前フレームの階調表示信号として前記保持容量に保持された表示情報が、当該画素を構成する複数の副画素のうち前記第２の副画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を介して消去されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
前記第１の副画素には、集光レンズが設けられていることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置に関し、特に、光の正面の利用効率を高めることが可能な有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置とその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子を有する複数の画素を基板上にマトリクス配置して構成される。それぞれの画素において、有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子を駆動する駆動用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、有機ＥＬ素子に電源供給する電源線と、直列に接続されている。そして、電源線から供給された電流によって有機ＥＬ素子が発光して出射され、有機ＥＬ表示装置外へ出射される。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置の課題として、光取り出し効率が悪いことが知られている。これは、有機ＥＬ素子では、発光層から光が様々な角度で出射するため、保護層と外部空間との境界面で全反射成分が多く発生し、発光光が装置内部に閉じ込められてしまうからである。この課題を解決するために、様々な構成が提案されている。例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子を封止する酸化窒化シリコン（ＳｉＮxＯy）膜上に樹脂から成るレンズアレイを配置して正面への取り出し効率を向上させる構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、電源線と有機ＥＬ素子の間に直列に、発光期間制御用ＴＦＴを設け、良好な動画表示特性を実現する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０３９５００号公報
【特許文献２】特開２００３−１２２３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたレンズアレイを設ける構成では、集光効果により表示装置の正面輝度の向上が実現できる。一方で、表示装置の斜め方向の輝度は減少してしまうため、大きい視野角が得られない。また、前記した課題はレンズアレイを用いた有機ＥＬ素子に限ったものではなく、干渉効果を付与した有機ＥＬ素子等でも同様のことが言える。強め合いの干渉効果が効く方向では輝度が高まるが、干渉効果が弱まる方向では輝度は低くなってしまう。このような構成も、大きい視野角が得られない。
【０００７】
ユーザーシーンによっては、大きい視野角が求められる場面もあるが、有機ＥＬ素子の上にレンズアレイを設けた構成は、そのような場面では使用しづらいことになる。
【０００８】
また、レンズアレイを設けた構成の有機ＥＬ表示装置において、特許文献２に開示された発光期間を制御する駆動を行なう場合、以下の問題があった。
【０００９】
特許文献２に開示された駆動を行なう場合、駆動シーケンス中で前フレームでの階調表示信号をリセットする際に、有機ＥＬ素子に通電し、発光する。この発光光は、階調表示を実現する発光光に重畳される（以下、「重畳光」と呼称する）。有機ＥＬ素子の上にレンズアレイを設け、正面輝度を増大した構成で、特許文献２に開示された駆動を行なう構成では、階調表示を実現する発光光だけでなく、重畳光の輝度も増大されるため、正面輝度は増大するがコントラストが増大しないという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置において、ユーザーシーンに応じて、「光の利用効率を高めて正面輝度（発光効率）を増大した表示」か、「視野角が大きい表示」かを選択できる表示装置を提供することである。
【００１１】
また、正面輝度を増大した有機ＥＬ素子を有し、電源線と有機ＥＬ素子の間に直列に発光期間制御用ＴＦＴを有して、発光期間を制御する駆動を行なう有機ＥＬ表示装置において、コントラストを増大した有機ＥＬ表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１は、複数の画素を有し、各画素が、同じ色相で、且つ、光学特性が異なる複数の副画素からなり、
各画素毎に、副画素に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの発光期間を制御する発光期間制御用ＴＦＴと、前記発光期間制御用ＴＦＴを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する駆動用ＴＦＴと、前記駆動用ＴＦＴのゲート端子に接続され、表示情報を保持する保持容量と、前記駆動用ＴＦＴから前記発光期間制御用ＴＦＴへの配線経路と前記保持容量との間に接続された消去用ＴＦＴと、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、
前記複数の副画素として、第１の副画素と、前記第１の副画素よりも正面輝度が小さい第２の副画素を有し、
当該画素において前フレームの階調表示信号として前記保持容量に保持された表示情報を、当該画素を構成する複数の副画素のうち前記第２の副画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を介して消去することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法である。
【００１３】
本発明の第２は、複数の画素を有し、各画素が、同じ色相で、且つ、光学特性が異なる複数の副画素からなり、
各画素毎に、副画素に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの発光期間を制御する発光期間制御用ＴＦＴと、前記発光期間制御用ＴＦＴを介して前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電流を供給する駆動用ＴＦＴと、前記駆動用ＴＦＴのゲート端子に接続され、表示情報を保持する保持容量と、前記駆動用ＴＦＴから前記発光期間制御用ＴＦＴへの配線経路と前記保持容量との間に接続された消去用ＴＦＴと、を有し、
前記複数の副画素として、第１の副画素と、前記第１の副画素よりも正面輝度が小さい第２の副画素を有し、
当該画素において前フレームの階調表示信号として前記保持容量に保持された表示情報が、当該画素を構成する複数の副画素のうち前記第２の副画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を介して消去されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の有機ＥＬ表示装置においては、各画素を正面輝度を増大した副画素を含む光学特性の異なる複数の副画素で構成し、各副画素の発光期間を独立して制御した。これにより、本発明の有機ＥＬ表示装置では、ユーザーシーンに応じて、「光の利用効率を高めて正面輝度（発光効率）を増大した表示」か、「視野角が大きい表示」かを選択することができる。
【００１５】
また、正面輝度を増大した副画素のみを用いた駆動では、正面輝度を増大していない副画素と同等の輝度を低電流で得られるため、低消費電力化が実現できる。
【００１６】
また、光学特性の異なる複数の副画素を、同時に或いは時系列に駆動することで、視野角特性を維持しつつ、光の利用効率を高めることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、各画素を正面輝度を増大した副画素を含む光学特性の異なる複数の副画素で構成し、各副画素の発光期間を独立して制御し、前フレームの階調表示データの消去を正面輝度が低い副画素に対応した有機ＥＬ素子を介して行なう。これにより、暗時輝度を低減させることが可能となり、コントラストを増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の構成を示す平面模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の画素配列を示す平面模式図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の実施形態の画素構成を示す断面模式図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ表示装置の実施形態の輝度の角度依存性を示す図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ表示装置の実施形態の画素回路を示す図である。
【図６】本発明の駆動方法の一例の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の駆動方法の他の例の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の駆動方法の他の例の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図９】比較例の駆動方法の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【図１０】比較例の駆動方法の駆動シーケンスを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置（有機ＥＬ表示装置）の一実施形態の構成を模式的に表す平面図である。本例の有機ＥＬ表示装置は、図１に示すように、複数の画素１００がｍ行×ｎ列の２次元状に配列されて構成された表示領域１０と、表示領域１０の周辺に行制御回路１１、列制御回路１２を有する。ここでｍ、ｎは自然数とする。
【００２０】
表示領域１０内の各画素１００は、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）と、有機ＥＬ素子に供給される電流を制御するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）から構成される画素回路により構成される。各画素１００の中の副画素の配列に関しては後述する。また、有機ＥＬ素子とは、二つの電極と、この二つの電極に挟持された発光層を含む有機化合物層からなる構造のことを表す。
【００２１】
行制御回路１１の各出力端子からは複数のゲート制御信号Ｐ１（１）乃至Ｐ１（ｍ）、Ｐ２（１）乃至Ｐ２（ｍ）、Ｐ３１（１）乃至Ｐ３１（ｍ）、Ｐ３２（１）乃至Ｐ３２（ｍ）が出力される。ゲート制御信号Ｐ１はゲート線１１１を介して、ゲート制御信号Ｐ２はゲート線１１２を介して、ゲート制御信号Ｐ３１はゲート線１１３１を介して、ゲート制御信号Ｐ３２はゲート線１１３２を介して各行の画素回路に入力される。列制御回路１２には映像信号が入力され、各出力端子から階調表示信号であるデータ電圧Ｖｄａｔａが出力される。また、基準電圧Ｖｓｌが出力される。階調表示信号であるデータ電圧Ｖｄａｔａ、及び基準電圧Ｖｓｌはデータ線１２１を介して各列の画素回路に入力される。尚、データ線１２１を、データ電圧を出力するデータ配線と、基準電圧を出力する基準電圧線を別々の配線として、接続を切り替えてもよい。階調表示信号として入力されるデータ電圧は、黒表示に対応する最小階調表示信号電圧と、白表示に対応する最大階調表示信号電圧の間の電圧値をとり、これにより、階調表示を行なう。
【００２２】
本例の有機ＥＬ表示装置の画素構成と画素配列について、図２を参照して説明する。本例の有機ＥＬ表示装置は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三つの異なる色相の画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂを有する。それらが、図２に示すように、表示領域内に平面的に配置されている。表示領域内の各画素１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、さらに、同じ色相であり、且つ光学特性が異なる複数の副画素を有する。本例では画素１００Ｒが第１の副画素１０１Ｒと第２の副画素１０２Ｒを，画素１００Ｇが第１の副画素１０１Ｇと第２の副画素１０２Ｇを、画素１００Ｂが第１の副画素１０１Ｂと第２の副画素１０２Ｂとを有する。第１の副画素１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは、第１の有機ＥＬ素子と、該第１の有機ＥＬ素子に供給される電流を制御するためのＴＦＴから構成される画素回路により構成される。第２の副画素１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、第２の有機ＥＬ素子と、該第２の有機ＥＬ素子に供給される電流を制御するためのＴＦＴから構成される画素回路により構成される。本例において、第１の副画素１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂは後述する構成により正面輝度を高めた副画素であり、第２の副画素１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂは、第１の副画素よりも正面輝度が小さく、視野角が大きい副画素である。
【００２３】
図３は、本例の有機ＥＬ表示装置の１画素領域の構成を模式的に表す断面図であり、Ｒ，Ｇ，Ｂに共通である。本例の有機ＥＬ表示装置は、図３（ａ）に示すように、基板２０上に回路素子部（不図示）が形成されている。回路素子部には、スイッチング用ＴＦＴ（不図示）、駆動用ＴＦＴ（不図示）と走査信号線を含むゲート線、データ線、電源線の配線構造（不図示）が形成されている。回路素子部上には、平坦化層（不図示）が形成されている。平坦化層には、平坦化層上部に形成される電極と回路素子部との導通をとるためのコンタクトホール（不図示）が形成されている。
【００２４】
表示領域１０では、平坦化層上に反射電極２１が形成されている。反射電極２１は、コンタクトホールを介して、駆動用ＴＦＴと接続されている。反射電極２１は、光反射性の部材であることが好ましく、例えばＣｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の材料を用いることができる。反射電極２１に光反射性の部材を用いることで、光取り出し効率を向上できる。また、反射機能を上記したような光反射性部材によって確保し、電極としての機能を、前記光反射性部材上に形成したＩＴＯ膜等の透明導電膜によって確保するような構成も反射電極２１に含まれる。この場合の反射電極２１の反射面は前記光反射性部材の表面となる。反射電極２１の成膜及びパターニング手法としては、公知の手法を適用することができる。反射電極２１は、第１の副画素１０１と第２の副画素１０２において分離され、それぞれ回路素子部と接続されており、第１の有機ＥＬ素子１７１と第２の有機ＥＬ素子１７２を独立に駆動できる構成となっている。
【００２５】
反射電極２１上には、反射電極２１のエッジを覆うように隔壁２２が形成されている。隔壁２２には、反射電極２１の中央部が露出されるように開口部が設けられている。隔壁の材料としては、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の公知の材料を用いることができる。反射電極２１上の開口部には、有機化合物層（有機ＥＬ層）２３が形成されている。有機化合物層２３は、シャドーマスクを用いた蒸着法により形成される。有機ＥＬ層２３は発光層を含み、その他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を必要に応じて含んでいても良い。有機化合物層２３を構成する、発光層を含む有機層には、公知の材料を用いることができる。
【００２６】
有機ＥＬ層２３上には、半透明性の上部電極２４が形成されている。上部電極２４には、ＩＴＯ、ＩＺＯ（商標）などの透明導電膜や、Ａｇ、Ａｌなどの金属材料を１０ｎｍ乃至３０ｎｍ程度の膜厚で形成した半透過膜を用いることができ、蒸着法やスパッタリング法等の公知の手法で形成される。上部電極２４は、表示領域１０の外側にてコンタクト部（不図示）を介して回路素子部と接続されている。
【００２７】
上記に説明した反射電極２１、有機化合物層２３、上部電極２４により、副画素１０１，１０２に、それぞれ有機ＥＬ素子１７１，１７２が形成されている。
【００２８】
上部電極２４上には、有機ＥＬ素子１７１，１７２を水分や酸素から保護するための封止層２５が形成されている。封止層２５は、無機材料からなる無機層を含んでいる。封止層２５の構成として、無機層単層構成であってもよいし、無機層と有機樹脂等からなる有機層が積層された構成であってもよい。封止層２５中の無機層には、ＳｉＮ等の公知の無機材料を用いることができる。無機層の層厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、スパッタリング法やＣＶＤ法等の手法により形成するのが好ましい。このようにすることで、有機ＥＬ素子を良好に被覆することができ、保護性を高めることができる。また、有機樹脂を積層する構成では、有機樹脂の膜厚は、工程中に表面に付着して除去できない異物を覆って保護性能を向上させるために、１μｍ以上が好ましい。尚、保護層２５は、図３（ａ）では、隔壁２２の形状に沿って形成させているが、表面が平坦であってもよい。有機材料を用いることで、表面を平坦にすることが可能である。
【００２９】
本例では、さらに第１の副画素１０１の第１の有機ＥＬ素子１７１上にレンズ（集光レンズ）２６が形成されている。第２の有機ＥＬ素子１７２の上は平坦面である。この構成により、第１の有機ＥＬ素子１７１からの出射光をレンズ２６により集光することで、第１の副画素１０１の正面輝度を、第２の副画素１０２の正面輝度よりも増大させている。
【００３０】
レンズ２６は樹脂材料を加工することにより形成されている。具体的には、レンズ２６は、型押しなどの方法により形成可能である。それ以外にも、レンズは、下記ｉ）乃至ｖ）のいずれかの方法によっても作製可能である。
ｉ）フォトリソグラフィーなどによってパターニングされた樹脂層を熱処理し、リフローによって樹脂層をレンズ形状に変形させる方法。
ｉｉ）均一の厚さに形成された光硬化型樹脂層を、面内方向に分布を持った光で露光し、この樹脂層を現像することによってレンズを形成する方法。
ｉｉｉ）イオンビーム或いは電子ビーム、レーザー等を用いて、均一の厚さに形成された樹脂材料の表面をレンズ形状に加工する方法。
ｉｖ）各画素に適量の樹脂を滴下して自己整合的にレンズを形成する方法。
ｖ）有機ＥＬ素子が形成された基板とは別個に、レンズが予め形成された樹脂シートを用意し、両者をアライメントした後、貼り合せることによりレンズを形成する方法。
【００３１】
保護層２５を多層にして、一部の層に有機樹脂を用いる場合、その樹脂をレンズ形状に加工してもよい。この場合、図３（ｂ）のような断面構成になる。樹脂を用いると表面を平坦にすることが可能になり、図３（ｂ）のようにレンズ無しの領域も平坦にすることができる。
【００３２】
このような構成により、レンズ２６が形成された第１の有機ＥＬ素子１７１では、有機化合物層２３から出射された光は、上部電極２４を透過し、次いで保護層２５、レンズ２６を透過して、有機ＥＬ表示装置の外部へ出射される。レンズ２６が形成されている構成では、レンズが無い場合に比べて、出射角度が基板垂直方向に近づく。従って、レンズ２６があった場合の方が基板垂直方向への集光効果が向上する。即ち、表示装置としては、正面方向における光の利用効率を高めることができる。また、レンズ２６が形成された構成においては、発光層から斜めに出射された光の出射界面に対する入射角度が垂直に近くなるため、全反射する光量が減少する。その結果、光取り出しの効率も向上する。
【００３３】
一方、レンズが形成されていない第２の有機ＥＬ素子１７２では、有機化合物層２３の発光層から斜めに出射された光は、保護層２５から出射する際に、さらに斜めになって出射する。
【００３４】
本例では、このようにして副画素１０１と１０２の光学特性を異ならせている。第１の副画素１０１はレンズの集光効果により正面輝度を高めた副画素であり、第２の副画素１０２はレンズによる集光を行なわない視野角が大きい副画素である。
【００３５】
図４（ａ）に、Ｒ画素における第１の副画素１０１と第２の副画素１０２の輝度の角度依存性を示す。図４（ａ）では、第２の副画素１０２の正面輝度を１とし、正面から傾いた角度での輝度を相対輝度値として示している。図４（ａ）に示すように、第１の副画素１０１は正面輝度の高い光学特性を有し、第２の副画素１０２は視野角が大きい光学特性を有する。Ｇ画素、Ｂ画素についても、同じ構成であれば同様の特性を持っている。
【００３６】
本発明において、画素を構成する複数の副画素が互いに光学特性が異なる具体的な構成としては、上述のように副画素のうちの一つにおいて、有機ＥＬ素子の発光面側にレンズを設ける構成に限定されない。例えば、有機ＥＬ素子１７１と１７２を光学干渉条件の異なる有機ＥＬ素子とすることで、画素を構成する副画素のうちの一つの正面輝度を増大することができる。
【００３７】
図３（ｃ）に、有機ＥＬ素子１７１と１７２を光学干渉条件の異なる有機ＥＬ素子とする構成の場合の断面構成を表す。図３（ｃ）に示す構成は、有機ＥＬ素子１７１、１７２において、図３（ａ）に示す断面構成と、反射電極の構成のみが異なる。図３（ｃ）に示す構成では、反射電極を反射メタル層２１１と、電極層２１２、２１３によって形成する。第１の副画素１０１中には反射メタル層２１１と電極層２１２が、第２の副画素１０２中には反射メタル層２１１と電極層２１３が形成されている。これらは副画素１０１と１０２において分離され、それぞれ回路素子部と接続されており、有機ＥＬ素子１７１と１７２を独立に駆動できる構成となっている。
【００３８】
反射メタル層２１１は、Ａｇ、Ａｌ等の高い反射率を持つ導電性の金属材料から形成される。電極層２１２、２１３は、ホール注入特性に優れたＩＴＯやＩＺＯなどの透明導電性材料で形成する。この時、電極層２１２と２１３とは異なる膜厚で形成する。また、電極層２１２、２１３よりも上の各層は、同じ膜厚で形成する。以上のように各層を形成することで、干渉条件が異なる有機ＥＬ素子１７１と有機ＥＬ素子１７２を形成することができる。具体例として、Ｒ画素の有機ＥＬ素子１７１と有機ＥＬ素子１７２の各層膜厚を下記表１に示す。また、その輝度の角度依存性を図４（ｂ）に示す。
【００３９】
【表１】
2012058639.tif 000003
【００４０】
図４（ｂ）においては、第１の副画素１０１（有機ＥＬ素子１７１）の正面輝度を１とし、正面から傾いた角度での輝度を相対輝度値として示している。図４（ｂ）に示すように、第１の副画素１０１は正面輝度の高い光学特性を有し、第２の副画素１０２（有機ＥＬ素子１７２）は、視野角が大きい光学特性を有する。また、この時、第１の副画素１０１の正面色度（ＣＩＥｘ、ＣＩＥｙ）は（０．６７，０．３３）、第２の副画素１０２の正面色度（ＣＩＥｘ、ＣＩＥｙ）は（０．６９，０．３１）であった。ここでは、Ｒ画素について説明したが、Ｇ画素、Ｂ画素についても、同様の構成では同様の特性を有する。
【００４１】
以下に、本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動方法について説明する。
【００４２】
図５は、本発明の有機ＥＬ表示装置の各画素の画素回路の構成例を表す図である。また、図６乃至図８は、図５の画素回路の駆動シーケンスの一例を説明するタイミングチャートである。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、図５に示すように、画素毎に、スイッチング用ＴＦＴである選択用ＴＦＴ１６１、消去用ＴＦＴ１６３、第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２を有している。さらに、駆動用ＴＦＴ１６２、保持容量１５、第１の有機ＥＬ素子１７１、第２の有機ＥＬ素子１７２を有している。そして、選択用ＴＦＴ１６１、第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２、消去用ＴＦＴ１６３はＮ型ＴＦＴ、駆動用ＴＦＴ１６２はＰ型ＴＦＴである。
【００４４】
本発明の有機ＥＬ表示装置では、図５に示すように、選択用ＴＦＴ１６１、消去用ＴＦＴ１６３、駆動用ＴＦＴ１６２、保持容量１５、電源線１３、データ線１２１、ゲート線１１１，１１２からなる部分を第１の副画素１０１と第２の副画素１０２で共用している。そして、駆動用ＴＦＴ１６２のドレイン端子が消去用ＴＦＴ１６３の片側の端子と接続された先で、第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１及び第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２とに分岐して接続されている。
【００４５】
以下、接続形態の詳細について説明する。
【００４６】
選択用ＴＦＴ１６１は、ゲート端子がゲート線１１１に、片側の端子がデータ線１２１に、残りの端子が保持容量１５に接続されている。
【００４７】
消去用ＴＦＴ１６３は、ゲート端子がゲート線１１２に、片側の端子が駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子に接続されている。そして、残りの端子が駆動用ＴＦＴ１６２のドレイン端子及び第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２のドレイン端子に接続されている。
【００４８】
駆動用ＴＦＴ１６２は、ソース端子が電源線１３に、ドレイン端子が消去用ＴＦＴ１６３の片側の端子及び第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２のドレイン端子に接続されている。
【００４９】
第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２は、それぞれゲート端子がゲート線１１３１、１１３２に、ソース端子が第１の有機ＥＬ素子１７１、第２の有機ＥＬ素子１７２の陽極に接続されている。第１の有機ＥＬ素子１７１、第２の有機ＥＬ素子１７２は、陰極が接地線１４に接続されている。保持容量１５は、選択用ＴＦＴ１６１と駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子及び消去用ＴＦＴ１６３の片側の端子間に配置されている。
【００５０】
本例の有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子１７１が第１の副画素１０１に、有機ＥＬ素子１７２が第２の副画素１０２に対応し、それぞれの有機ＥＬ素子は、第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１及び第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２により発光制御される。本例の構成では、第１の発光期間制御用ＴＦＴ１６４１と第２の発光期間制御用ＴＦＴ１６４２のゲート端子が、それぞれ独立なゲート線１１３１、１１３２に接続されている。そのため、ゲート制御信号Ｐ３１とＰ３２により、第１の副画素１０１と第２の副画素１０２を独立に発光制御することができる。従って、副画素１０１と１０２は、同時に点灯・消灯することもできるし、独立して点灯・消灯させて駆動することもできる。また、第１の有機ＥＬ素子１７１と第２の有機ＥＬ素子１７２には、同じ駆動用ＴＦＴ１６２から電流が供給されるため、同一の階調表示信号によって発光が制御される。
【００５１】
副画素１０１、１０２を独立して駆動する場合、第２の副画素１０２のみを点灯させた場合に、視野角が大きい表示が実現可能である。また、第１の副画素１０１のみを点灯させた場合、視野角は小さくなるが、正面輝度は高い表示が実現できる。また、正面輝度を増大した第１の副画素１０１を低電流で駆動することで、正面輝度を増大していない画素と同じ輝度を低電流で得られるため、低消費電力が実現できる。
【００５２】
従って、本例の有機ＥＬ表示装置では、ユーザーがその必要性に応じて、「光の利用効率を高めて正面輝度を増大した表示」か「視野角が大きい表示」か「低消費電力の表示」か、を選択できる。
【００５３】
また、副画素１０１と１０２を同時に駆動する場合、正面輝度を増大した第１の副画素１０１により、光の利用効率を高めつつ、視野角が大きい第２の副画素１０２によって斜め方向への輝度の低下が抑制され、視野角特性が改善される。即ち、視野角特性を維持しつつ、光の利用効率を高めた表示を実現可能である。
【００５４】
図６乃至図８に、本例の有機ＥＬ表示装置のｉ行目にある画素回路の駆動シーケンスのタイミングチャートを示す。本例の駆動シーケンスは、１フレーム内において、階調表示信号が各画素に書き込まれるプログラム期間（Ａ）乃至（Ｄ）を有する。そして、残りの期間は任意の比率により、対象画素の有機ＥＬ素子が発光する発光期間（Ｅ）と、対象画素の有機ＥＬ素子が非発光に制御される非発光期間（Ｆ）とに分かれている。
【００５５】
プログラム期間（Ａ）乃至（Ｄ）は、対象列の対象行に関し、階調表示信号が対象画素に書き込まれる自行プログラム期間（Ｂ）、（Ｃ）と、対象行以外の画素に階調表示信号が書き込まれる他行プログラム期間（Ａ）、（Ｄ）とからなる。自行プログラム期間は、ディスチャージ期間（Ｂ）と、書き込み期間（Ｃ）とからなる。Ｖ（ｉ−１）、Ｖ（ｉ）、Ｖ（ｉ＋１）は、対象列の、１フレーム期間におけるｉ−１行（対象行の１行前）、ｉ行（対象行）、ｉ＋１行（対象行の１行後）の画素回路に入力されるデータ電圧Ｖｄａｔａを示す。
【００５６】
以下、駆動シーケンス中の各期間における動作を、以下の〔１〕乃至〔３〕に分けて説明する。即ち、〔１〕正面輝度の高い第１の副画素を駆動させる場合と〔２〕視野角が大きい第２の副画素を駆動させる場合と、〔３〕正面輝度の高い第１の副画素と視野角の大きい第２の副画素を同時に駆動させる場合である。
【００５７】
〔１〕正面輝度の高い第１の副画素を駆動する場合
図６に、本例の有機ＥＬ表示装置において、正面輝度の高い第１の副画素を駆動する場合の駆動シーケンスのタイミングチャートを示す。このモードで駆動する場合は、プログラム期間中のディスチャージ期間（Ｂ）において、第２の副画素１０２に通電する。また、発光期間（Ｅ）において、第１の副画素１０１に通電し、正面輝度を増大した有機ＥＬ素子１７１が発光する。
【００５８】
（Ａ）他行プログラム期間（対象行よりも前）
この期間では、対象行の画素回路において、ゲート線１１１にＰ１（ｉ）としてＬｏｗレベル（Ｌレベル）の信号が入力され、選択用ＴＦＴ１６１はオフ状態となっている。また、ゲート線１１２にＰ２（ｉ）としてＬレベルの信号が入力され、消去用ＴＦＴ１６３はオフ状態となっている。この状態では、対象行であるｉ行の画素回路には、前の行に関する階調表示信号であるデータ電圧Ｖｄａｔａは入力されない。ゲート線１１３１、１１３２には共にＰ３１（ｉ）、Ｐ３２（ｉ）としてＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、１６４２はともにオフ状態となっている。
【００５９】
（Ｂ）ディスチャージ期間
この期間では、ゲート線１１１、１１２、及び１１３２にＨｉｇｈレベル（Ｈレベル）の信号が入力され、選択用ＴＦＴ１６１、消去用ＴＦＴ１６３，発光期間制御用ＴＦＴ１６４２はオン状態となっている。ゲート線１１３１にはＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１はオフ状態となっている。また、データ線１２１には対象行の階調表示信号であるデータ電圧Ｖ（ｉ）が設定され、保持容量１５のデータ線側にデータ電圧Ｖ（ｉ）（表示情報）が入力される。
【００６０】
消去用ＴＦＴ１６３がオン状態になるため、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子と接地線１４が、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２及び有機ＥＬ素子１７２を介して接続される。そして、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧が直前の状態での電圧に関わらず、接地線電位Ｖｏｃｏｍに近い電圧となり、駆動用ＴＦＴ１６２がオン状態となる。また、この時、有機ＥＬ素子１７２に通電されるため、第２の副画素１０２で発光が起こる。これにより、保持容量１５に保持されていた、前フレームの表示情報（データ電圧）が有機ＥＬ素子１７２を介して消去される。一方、有機ＥＬ素子１７１は、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１がオフ状態であるため通電されず、第１の副画素１０１では発光が起こらない。
【００６１】
（Ｃ）書き込み期間
この期間では、ゲート線１１３１、１１３２にＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１，１６４２はオフ状態となっている。これにより、駆動用ＴＦＴ１６２のドレイン端子からゲート端子へと電流が流れ、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート−ソース間電圧が駆動用ＴＦＴ１６２の閾値電圧に近づく。保持容量１５の、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子と接続されている側に、この時の駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧が入力される。また、データ線１２１には、期間（Ｂ）から引き続き、対象行の階調表示信号であるデータ電圧Ｖ（ｉ）が設定されており、保持容量１５のデータ線側にデータ電圧Ｖ（ｉ）が入力される。保持容量１５には、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧と、データ電圧Ｖ（ｉ）の差分の電圧に対応する電荷が充電され、階調表示信号のプログラムが行なわれる。
【００６２】
（Ｄ）他行書き込み期間（対象行よりも後）
この期間では、ゲート線１１１、１１２、１１３１、１１３２にＬレベルの信号が入力され、選択用ＴＦＴ１６１、消去用ＴＦＴ１６３、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、１６４２はオフ状態となっている。このため、データ線電圧が後の行に関する階調表示信号であるデータ電圧Ｖｄａｔａに変化しても、（Ｃ）の期間で保持容量１５に充電された電荷は保持される。
【００６３】
（Ｅ）発光期間
この期間では、ゲート線１１１にＨレベルの信号が入力され、選択用ＴＦＴ１６１がオン状態となっている。また、データ線１２１に、基準電圧Ｖｓｌが設定される。このため、保持容量１５のデータ線側に基準電圧Ｖｓｌが入力される。この期間では消去用ＴＦＴ１６３はオフ状態となっているため、（Ｃ）の期間で保持容量１５に充電された電荷は保持されている。このため、データ電圧Ｖ（ｉ）と基準電圧Ｖｓｌの差分だけ、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧が変化する。
【００６４】
ゲート線１１１には、この後、期間（Ｅ）、期間（Ｆ）の間、Ｈレベルの信号が入力され、ゲート線１１２には、この後、期間（Ｅ）、期間（Ｆ）の間、Ｌレベルの信号が入力される。このため、選択用ＴＦＴ１６１のオン状態、及び消去用ＴＦＴ１６３のオフ状態は、期間（Ｅ）、期間（Ｆ）の間で維持され、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧は、この期間で一定電圧に保たれる。また、この期間では、ゲート線１１３１にＨレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１がオン状態となる。このため、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧に応じた電流が有機ＥＬ素子１７１に供給され、この供給電流に応じた階調の輝度で有機ＥＬ素子１７１（第１の副画素１０１）が発光する。また、この期間では、ゲート線１１３２にＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２はオフ状態となっている。このため有機ＥＬ素子１７２は通電されず、第２の副画素１０２では発光が起こらない。
【００６５】
本例では、第１の副画素１０１中の有機ＥＬ素子１７１は、正面輝度を増大した有機ＥＬ素子であるので、この発光期間（Ｅ）において正面輝度の高い表示が実現される。
【００６６】
（Ｆ）非発光期間
この期間では、データ線１１３１、１１３２にＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、１６４２がオフ状態となる。このため、この期間では有機ＥＬ素子１７１、１７２は非発光となる。
【００６７】
本例の有機ＥＬ表示装置において、本モードで駆動する場合、発光期間（Ｅ）において、正面輝度を増大した有機ＥＬ素子１７１を有する第１の副画素１０１が発光するため、正面輝度の高い表示が実現される。また、前フレームでの階調表示信号をリセットし、当該フレームでの階調表示信号をプログラムする期間（Ｂ）、（Ｃ）でのディスチャージ期間（Ｂ）において、第２の副画素１０２に通電し、第１の副画素１０１には通電しない。これにより、この期間で発光し、発光期間（Ｅ）における階調表示を実現する発光光に重畳する重畳光は、正面輝度の低い第２の副画素１０２からの発光のみとなる。これにより、正面輝度の高いモードにおいてコントラストを増大することができる。
【００６８】
ここで、コントラストとは、発光期間（Ｅ）における階調表示を実現する発光光と、プログラム期間である期間（Ａ）乃至（Ｄ）及び非発光期間（Ｆ）での発光光の積算量との比を意味する。本例の有機ＥＬ表示装置では、ディスチャージ期間（Ｂ）にて正面輝度が最大ではない第２の副画素１０２に通電する。これにより、期間（Ｂ）における発光光（重畳光）を低減し、プログラム期間である期間（Ａ）乃至（Ｄ）及び非発光期間（Ｆ）での発光光の積算量を低減することで、コントラストを増大している。
【００６９】
本例の比較例となる駆動シーケンスのタイミングチャートを図９に示す。以下、図６の駆動シーケンスと異なる点のみを説明する。
【００７０】
図９の駆動シーケンスは、ディスチャージ期間（Ｂ）における動作のみが図６の駆動シーケンスと異なり、その他の期間の動作は同じである。即ち、ディスチャージ期間（Ｂ）において、ゲート線１１３１にＨレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１はオン状態となっている。また、ゲート線１１３２にはＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２はオフ状態となっている。また、消去用ＴＦＴ１６３がオン状態となり、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子と接地線１４が、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１及び有機ＥＬ素子１７１を介して接続される。そして、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧が直前の状態での電圧に関わらず、接地線電位Ｖｏｃｏｍに近い電圧となり、駆動用ＴＦＴ１６２がオン状態となる。この時、有機ＥＬ素子１７１に通電されるため、第１の副画素１０１で発光が起こる。有機ＥＬ素子１７２は、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２がオフ状態であるため通電されず、第２の副画素１０２では発光が起こらない。
【００７１】
図９の駆動シーケンスでは、発光期間（Ｅ）において、正面輝度を増大した有機ＥＬ素子１７１を有する第１の副画素１０１が発光するため、正面輝度の高い表示が実現されるが、ディスチャージ期間（Ｂ）において、第１の副画素１０１に通電する。これにより、この期間で発光し、発光期間（Ｅ）における階調表示を実現する発光光に重畳する重畳光は、正面輝度を増大した第１の副画素１０１からの発光となる。このため、正面輝度の高いモードにおいて、コントラストが図６のモードに比べて劣ってしまう。
【００７２】
〔２〕視野角が大きい第２の副画素を駆動させる場合
図７に、本例の有機ＥＬ表示装置において、視野角が大きい第２の副画素１０２を駆動する場合の駆動シーケンスのタイミングチャートを示す。このモードで駆動する場合、発光期間（Ｅ）における動作のみが、前述の図６で示した正面輝度の高いモードで駆動する場合〔１〕と異なり、その他の期間の動作は同じである。以下、異なる点のみを説明する。
【００７３】
本モードで駆動する場合は、発光期間（Ｅ）において、ゲート線１１３２にＨレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２がオン状態となる。このため、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧に応じた電流が有機ＥＬ素子１７２に供給され、この供給電流に応じた階調の輝度で有機ＥＬ素子１７２（第２の副画素１０２）が発光する。また、この期間では、ゲート線１１３１にＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１はオフ状態となっている。このため有機ＥＬ素子１７１は通電されず、第１の副画素１０１では発光が起こらない。
【００７４】
本例の有機ＥＬ表示装置では、第２の副画素１０２中の有機ＥＬ素子１７２は、正面輝度を増大させていない、視野角が大きい有機ＥＬ素子であるので、この発光期間（Ｅ）において視野角が大きい表示が実現される。
【００７５】
〔３〕正面輝度の高い第１の副画素と視野角が大きい第２の副画素を同時に駆動させる場合
図８に、本例の有機ＥＬ表示装置において、正面輝度の高い第１の副画素１０１と視野角が大きい第２の副画素１０２を同時に駆動する場合の駆動シーケンスのタイミングチャートを示す。このモードで駆動する場合、発光期間（Ｅ）における動作のみが、前述の図６で示した正面輝度の高いモード〔１〕、及び図７で示した視野角が大きいモード〔２〕で駆動する場合と異なり、その他の期間の動作は同じである。以下、異なる点のみを説明する。
【００７６】
このモードで駆動する場合、発光期間（Ｅ）において、ゲート線１１３１、１１３２にＨレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１、１６４２がオン状態となる。このため、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧に応じた電流が有機ＥＬ素子１７１、１７２に供給され、この供給電流に応じた階調の輝度で有機ＥＬ素子１７１（第１の副画素１０１）、有機ＥＬ素子１７２（第２の副画素１０２）が発光する。
【００７７】
本例の有機ＥＬ表示装置において、本モードで駆動する場合、発光期間（Ｅ）において、正面輝度を増大した、有機ＥＬ素子１７１を有する第１の副画素１０１と、視野角が大きい、有機ＥＬ素子１７２を有する第２の副画素１０２が発光する。そのため、正面輝度が高いが視野角が小さい前述のモード〔１〕に対し、光の利用効率を高めつつ、小さい視野角を第２の副画素１０２からの発光により補償した表示が実現される。
【００７８】
また、前フレームでの階調表示信号をリセットし、当該フレームでの階調表示信号をプログラムする期間（Ｂ）、（Ｃ）でのディスチャージ期間（Ｂ）において、第２の副画素１０２に通電し、第１の副画素１０１には通電しない。これにより、この期間で発光し、発光期間（Ｅ）における階調表示を実現する発光光に重畳する重畳光は、正面輝度が第１の副画素１０１よりも低い第２の副画素１０２からの発光のみとなる。これにより、コントラストを増大することができる。
【００７９】
本例の比較例となる駆動シーケンスのタイミングチャートを図１０に示す。以下、図８の駆動シーケンスと異なる点のみを説明する。
【００８０】
図１０の駆動シーケンスは図８の駆動シーケンスとディスチャージ期間（Ｂ）における動作のみが異なり、その他の期間の動作は図８と同じである。即ち、ディスチャージ期間（Ｂ）において、ゲート線１１３１にＨレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１はオン状態となっている。また、ゲート線１１３２にはＬレベルの信号が入力され、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２はオフ状態となっている。また、消去用ＴＦＴ１６３がオン状態となり、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート端子と接地線１４が、発光期間制御用ＴＦＴ１６４１及び有機ＥＬ素子１７１を介して接続される。そして、駆動用ＴＦＴ１６２のゲート電圧が直前の状態での電圧に関わらず、接地線電位Ｖｏｃｏｍに近い電圧となり、駆動用ＴＦＴ１６２がオン状態となる。この時、有機ＥＬ素子１７１に通電されるため、第１の副画素１０１で発光が起こる。有機ＥＬ素子１７２は、発光期間制御用ＴＦＴ１６４２がオフ状態であるため通電されず、第２の副画素１０２では発光が起こらない。
【００８１】
図１０の駆動シーケンスでは、発光期間（Ｅ）において、正面輝度を増大した、有機ＥＬ素子１７１を有する第１の副画素１０１と、視野角が大きい、有機ＥＬ素子１７２を有する第２の副画素１０２が発光する。そのため、光の利用効率が高く、小さい視野角を第２の副画素１０２からの発光により補償した表示が実現されるが、ディスチャージ期間（Ｂ）において、第１の副画素１０１に通電する。これにより、この期間で発光し、発光期間（Ｅ）における階調表示を実現する発光光に重畳する重畳光は、正面輝度を増大した第１の副画素１０１からの発光となる。このため、コントラストが図８のモードに比べて劣ってしまう。
【符号の説明】
【００８２】
１５：保持容量、１００：画素、１０１：第１の副画素、１０２：第２の副画素、１６２：駆動用ＴＦＴ、１６３：消去用ＴＦＴ、１７１，１７２：有機ＥＬ素子、１６４１，１６４２：発光期間制御用ＴＦＴ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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