(57)【要約】【課題】容易な構成及び処理で有機ＥＬ発光素子の発光状態を適切に制御可能な照明表示装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ発光素子と、この有機ＥＬ発光素子と第１制御線の間に接続された抵抗スイッチと、一端が有機ＥＬ発光素子と抵抗スイッチの間に接続され、他端が第２制御線に接続されたキャパシターとを有する複数の発光デバイスが二次元配列された発光部と、を備え、第１制御線は二次元配列における第一の軸方向に配列された一連の発光デバイス毎に複数設けられ、第２制御線は第二の軸方向に配列された一連の発光デバイス毎に複数設けられ、抵抗スイッチに設定される抵抗状態に応じて第１、第２制御線に供給される設定電圧波形のうち、少なくとも抵抗スイッチの抵抗状態を低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる波形部分は、第１制御線への供給電圧の変化により抵抗状態の変化が生じるように設定される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流値に応じた輝度で発光する有機ＥＬ発光素子と、当該有機ＥＬ発光素子と第１制御線との間に接続され、所定の電圧が印加されることにより高抵抗状態と低抵抗状態との間で抵抗状態が変化する抵抗スイッチと、一端が有機ＥＬ発光素子と前記抵抗スイッチとの間のノードに接続され、他端が第２制御線に接続されたキャパシターと、を有する複数の発光デバイスが二次元配列された発光部と、
前記第１制御線及び前記第２制御線に電圧を供給する電圧供給手段と、
当該電圧供給手段の供給電圧を制御する制御手段と、
を備え、
前記第１制御線は、前記二次元配列における第一の軸方向に配列された一連の前記発光デバイスに含まれる前記抵抗スイッチごとに複数本設けられ、
前記第２制御線は、前記二次元配列における第二の軸方向に配列された一連の前記発光デバイスに含まれる前記抵抗スイッチごとに複数本設けられ、
前記制御手段は、前記抵抗スイッチに設定される抵抗状態に応じた所定の設定電圧波形を前記電圧供給手段により前記第１制御線及び前記第２制御線に供給させ、
前記所定の設定電圧波形のうち、少なくとも設定対象となる前記抵抗スイッチの抵抗状態を低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる波形部分は、当該抵抗スイッチに接続された前記第１制御線への供給電圧の変化により当該抵抗状態の変化が生じるように設定されている
ことを特徴とする照明表示装置。
【請求項２】
前記所定の設定電圧波形には、前記設定対象の前記抵抗スイッチの抵抗状態を一旦低抵抗状態又は高抵抗状態の何れか一の抵抗状態に統一させる初期設定電圧波形が含まれる
ことを特徴とする請求項１記載の照明表示装置。
【請求項３】
前記一の抵抗状態と異なる抵抗状態を設定する場合の前記設定電圧波形は、前記初期設定電圧波形と、当該一の抵抗状態を異なる抵抗状態に変更させる変更設定電圧波形とが順に並べられたものであり、
前記一の抵抗状態に設定する場合の前記設定電圧波形は、前記初期設定電圧波形と、当該初期設定電圧波形による抵抗状態の設定が維持される波形とが順に並べられたものである
ことを特徴とする請求項２記載の照明表示装置。
【請求項４】
前記一の抵抗状態は、低抵抗状態であることを特徴とする請求項２又は３記載の照明表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記抵抗スイッチを高抵抗状態に設定する際に、前記初期設定電圧波形として、前記第１制御線の電圧を所定の基準電圧に固定しながら前記第２制御線の電圧を所定のセット電圧以下に変化させることで前記抵抗スイッチを低抵抗状態としたのち、前記変更設定電圧波形として、前記第２制御線の電圧を所定の基準電圧に固定しながら前記第１制御線の電圧を所定のリセット電圧以上に変化させることで前記抵抗スイッチを高抵抗状態に変化させる
ことを特徴とする請求項４記載の照明表示装置。
【請求項６】
前記制御手段は、全ての前記抵抗スイッチに対して前記セット電圧を印加した後に、前記複数の第１制御線の各々を順番に選択して、当該第１制御線に接続された前記抵抗スイッチの抵抗状態の設定を行う
ことを特徴とする請求項５記載の照明表示装置。
【請求項７】
前記第１基準電圧は、接地電圧であることを特徴とする請求項５又は６記載の照明表示装置。
【請求項８】
前記第二の軸方向に配列された一連の前記発光デバイスごとに配線され、当該一連の発光デバイスにおける前記有機ＥＬ発光素子の前記ノード側の端部と反対の端部にそれぞれ接続された複数の第３制御線を更に備え、
前記電圧供給手段は、前記複数の第３制御線に電圧を供給し、
前記制御手段は、前記抵抗スイッチ設定動作の際には、前記複数の第３制御線をハイインピーダンス状態とし、前記有機ＥＬ発光素子を発光させる際には、前記複数の第１制御線と、各第１制御線に前記抵抗スイッチ及び前記有機ＥＬ発光素子を介して接続される前記第３制御線との間に所定の発光電圧が印加されるように前記電圧供給手段に電圧を供給させる
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の照明表示装置。
【請求項９】
前記複数の第３制御線は、前記複数の第２制御線と各々平行に配設されていることを特徴とする請求項８記載の照明表示装置。
【請求項１０】
前記抵抗スイッチは、当該抵抗スイッチを高抵抗状態に変化させるリセット電圧の極性と、前記有機ＥＬ発光素子を発光させる際に当該抵抗スイッチに印加される電圧極性とが同一となる向きに設定配置されている
ことを特徴とする請求項８又は９記載の照明表示装置。
【請求項１１】
前記所定の発光電圧は、前記抵抗スイッチが高抵抗状態の場合に前記有機ＥＬ発光素子が非点灯状態となる電圧範囲に設定されていることを特徴とする請求項８〜１０の何れか一項に記載の照明表示装置。
【請求項１２】
前記有機ＥＬ発光素子は、基板上に設けられた前記抵抗スイッチの上部に電極層を挟んで積層され、前記有機ＥＬ発光素子から発せられた光は、当該有機ＥＬ発光素子の上部に設けられた透明電極層を透過して出射される
ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の照明表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ（Electro Luminescent）デバイスを用いた照明表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以前から、有機ＥＬデバイスとして、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode：ＯＬＥＤ）が知られている。この有機発光ダイオードは、電流値に略比例して発光量が変化する発光素子であり、ディスプレイ装置や（例えば、特許文献１〜３）、照明装置などに利用されている。有機発光ダイオードが用いられたディスプレイ装置では、複数のＯＬＥＤが、例えば、二次元マトリクス状に配置されている。そして、所望の表示対象画像の各画素データに基づき、これら複数のＯＬＥＤに対して各々独立に点灯状態及び消灯状態の駆動制御がなされることにより、当該画像を表示させることができる。例えば、特許文献４、５には、走査線に供給される駆動電圧波形と、走査線に直交するデータ線に供給される駆動電圧波形とを組み合わせ、所望のＯＬＥＤに対して効率よく所定の発光電圧又は非発光電圧の何れかを印加する技術が開示されている。
【０００３】
また、従来、ＯＬＥＤを備えたディスプレイ装置では、これらＯＬＥＤの点灯状態及び消灯状態の制御にパッシブマトリクス方式又はアクティブマトリクス方式の何れかが用いられている。アクティブマトリクス方式では、例えば、各画素のスイッチ用ＴＦＴにゲート線を介して供給された電圧に基づき、信号線から送られたＯＬＥＤの点灯情報を当該画素に対応するキャパシターに各々書き込み設定し、その後に、当該キャパシターに設定された点灯情報に基づいて駆動用ＴＦＴを動作させることでバイアス線から供給される電圧をＯＬＥＤに流してＯＬＥＤを点灯制御する。このような構成を有するアクティブマトリクス方式では、まとめて高速且つ的確に発光設定を行い、他の時間で全てのＯＬＥＤを並列的に点灯させることが出来るので、一般的に、パッシブマトリクス方式よりも設定時間に比して発光時間を長くとることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２７２７６号公報
【特許文献２】特許第３５０１１４８号公報
【特許文献３】特許第３９５６３４７号公報
【特許文献４】特公昭５９−１１１号公報
【特許文献５】特開平５−１７３５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のアクティブマトリクス方式の照明表示装置では、少なくとも２個のＴＦＴを用いる構成となるので構造がやや複雑になり、製造時のコストが上昇したり、歩留まりが低下したりするという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、容易な構成で制御を複雑にせずに有機ＥＬ発光素子の発光状態を適切に制御することが可能な照明表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、
電流値に応じた輝度で発光する有機ＥＬ発光素子と、当該有機ＥＬ発光素子と第１制御線との間に接続され、所定の電圧が印加されることにより高抵抗状態と低抵抗状態との間で抵抗状態が変化する抵抗スイッチと、一端が有機ＥＬ発光素子と前記抵抗スイッチとの間のノードに接続され、他端が第２制御線に接続されたキャパシターと、を有する複数の発光デバイスが二次元配列された発光部と、
前記第１制御線及び前記第２制御線に電圧を供給する電圧供給手段と、
当該電圧供給手段の供給電圧を制御する制御手段と、
を備え、
前記第１制御線は、前記二次元配列における第一の軸方向に配列された一連の前記発光デバイスに含まれる前記抵抗スイッチごとに複数本設けられ、
前記第２制御線は、前記二次元配列における第二の軸方向に配列された一連の前記発光デバイスに含まれる前記抵抗スイッチごとに複数本設けられ、
前記制御手段は、前記抵抗スイッチに設定される抵抗状態に応じた所定の設定電圧波形を前記電圧供給手段により前記第１制御線及び前記第２制御線に供給させ、
前記所定の設定電圧波形のうち、少なくとも設定対象となる前記抵抗スイッチの抵抗状態を低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる波形部分は、当該抵抗スイッチに接続された前記第１制御線への供給電圧の変化により当該抵抗状態の変化が生じるように設定されている
ことを特徴とする照明表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従うと、照明表示装置において、容易な構成で制御を複雑化せずに有機ＥＬ発光素子の発光状態を適切に制御すること出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の表示装置の内部回路構成を示すブロック図である。
【図２】照明表示装置のパネル部の拡大図である。
【図３】図２のII−II線での断面図である。
【図４】図２のIII−III線での断面図である。
【図５】発光制御時の電圧変化パターン及び抵抗状態を示すタイミングチャートである。
【図６】発光制御時の電圧変化パターン及び抵抗状態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】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
［照明表示装置の構成］
図１は、本実施形態に係る照明表示装置１の内部構成の概略を示す図である。
照明表示装置１は、表示照明パネル部（発光部、以下、パネル部と記す）２と、陰極線ドライバー３と、陽極線ドライバー４と、信号線ドライバー５と、制御部６（制御手段）とを備えている。
【００１２】
陰極線ドライバー３には、複数（ここでは、ｎ本）の陰極線２４（陰極バイアス線、第３制御線）が接続され、この陰極線ドライバー３は、制御部６からの制御信号により、これらの陰極線２４に対して選択的に、又は、一括して所定の電圧を供給したり、ハイインピーダンス状態（フローティング）にしたりする。複数の陰極線２４は、列方向に略等間隔で配置されて各々行方向（Ｘ方向）に平行に延在している。
信号線ドライバー５には、複数（ｎ本）の信号線２６（第２制御線）が接続され、信号線ドライバー５は、制御部６からの制御信号により、これらの複数の信号線２６に対して選択的に、又は、一括して所定の電圧を供給したり、ハイインピーダンス状態にしたりする。複数の信号線２６は、列方向に配置されて、それぞれ陰極線２４のうち、対応する一本と平行に延在している。
【００１３】
一方、陽極線ドライバー４には、複数（３ｍ本）の陽極線２５（陽極バイアス線、第１制御線）が接続され、この陽極線ドライバー４は、制御部６からの制御信号により、これらの複数の陽極線２５に対して選択的に、又は、一括して所定の電圧を供給したり、ハイインピーダンス状態にしたりする。本実施形態の照明表示装置１では、信号線ドライバー５だけではなく、陽極線ドライバー４からも予め設定された比較的複雑な電圧波形の入力制御が可能であり、抵抗スイッチ２２の抵抗状態を設定する際には、陽極線２５及び信号線２６の両方の電圧を細かく制御することが出来る。複数の陽極線２５は、行方向に配置されて、各々列方向（Ｙ方向）に延在している。
上記の陰極線ドライバー３、陽極線ドライバー４、及び、信号線ドライバー５により電圧供給手段が構成される。
【００１４】
パネル部２には、行方向（Ｘ方向、第二の軸方向）及び列方向（Ｙ方向、第一の軸方向）に対し、複数の有機ＥＬデバイス２０（発光デバイス）が二次元マトリクス状に配列されている。各有機ＥＬデバイス２０は、各々、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、又は、青色（Ｂ）の何れかの色を発光し、これら３色をそれぞれ発光する３個の有機ＥＬデバイス２０が並列に配置されて、３個１組で１つの画素を構成している。有機ＥＬデバイス２０は、各々、複数の陰極線２４のうちの一本、複数の陽極線２５のうちの一本、及び、複数の信号線２６のうちの一本と接続され、接続された陰極線２４、陽極線２５、及び、信号線２６の組み合わせにより当該有機ＥＬデバイス２０が各々特定される。即ち、有機ＥＬデバイス２０は、陽極線２５と信号線２６との交点の数（ｎ×３ｍ）と等しい数設けられている。
【００１５】
各有機ＥＬデバイス２０は、発光素子２１（有機ＥＬ発光素子）と、抵抗スイッチ２２と、キャパシター２３とを有する。本実施形態の発光素子２１は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であり、当該発光素子２１を流れる電流の大きさ（電荷注入量）に略比例して発光量が変化する。ＯＬＥＤのカソードは、陰極線２４に接続されている。抵抗スイッチ２２は、後に詳述するように、所定の基準電圧が印加されることによって高抵抗状態と低抵抗状態との間で変化するものである。抵抗スイッチ２２の一端は、ＯＬＥＤのアノードに接続され、他端は、陽極線２５に接続されている。また、キャパシター２３の一端は、ＯＬＥＤのアノードと抵抗スイッチ２２との間のノードに接続され、他端は、信号線２６に接続されている。この有機ＥＬデバイス２０の具体的な構造については、後に詳述する。
【００１６】
制御部６は、ＣＰＵ６１及びメモリー６２を有する。制御部６は、陰極線ドライバー３、陽極線ドライバー４、及び、信号線ドライバー５と接続されており、ＣＰＵ６１は、同期信号により各ドライバー間の同期をとりながら、入力される画像信号（画像情報）に基づく制御信号を出力して、陰極線ドライバー３、陽極線ドライバー４、及び、信号線ドライバー５を動作させる。具体的には、ＣＰＵ６１は、後述するように、抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定する書き込み動作を行わせる制御や、発光素子２１の発光を制御する発光制御等を行う。
【００１７】
メモリー６２には、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性メモリー領域と、不揮発性メモリー領域とが含まれる。揮発性メモリー領域は、例えば、ＤＲＡＭであり、入力される画像信号を一時的に記憶、保持する。ＣＰＵ６１は、後述するように、揮発性メモリー領域に記憶された画像信号に基づいて抵抗設定制御信号を生成し、書込み動作時の適切なタイミングで陽極線ドライバー４や信号線ドライバー５に出力する。また、不揮発性メモリー領域は、例えば、ＲＯＭやフラッシュメモリーであり、この不揮発性メモリー領域には、各抵抗スイッチ２２の抵抗状態が記憶され、後述する抵抗値を設定する書き込み動作の際に読み出されて利用される。
【００１８】
続いて、有機ＥＬデバイス２０の具体的な構造について説明する。
図２は、パネル部２の一部分を拡大した図である。図３は、図２のII−II線での断面のうち、１つの有機ＥＬデバイス２０の断面を示す断面図であり、また、図４は、図２のIII−III線での断面図である。
【００１９】
図２及び図３に示すように、有機ＥＬデバイス２０は、パネル部２の基板２７上に積層された絶縁層８１を有している。絶縁層８１上には、金属線からなる陽極線２５が列方向（Ｙ方向）に延在するように配設されている。
【００２０】
基板２７及び陽極線２５上には、第一電極８２、抵抗スイッチ本体部８３、及び、第二電極８４が、順番に積層されている。これら第一電極８２、抵抗スイッチ本体部８３、及び、第二電極８４により、抵抗スイッチ２２が構成されている。
【００２１】
第一電極８２は、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）で形成されている。また、図２に示されているように、第一電極８２は、陽極線２５に接続される部分の近傍に切欠部８２ａを有する形状及び配置となっている。このような切欠部８２ａを設けることにより、製造工程において第一電極８２と第二電極８４との相対位置が設計位置からずれた場合であっても、図３に示すように、抵抗スイッチ本体部８３を介した第一電極８２と第二電極８４との接合面積の変化を最小限に抑えることができるので、当該接合面積の変化により抵抗スイッチ２２の抵抗値に生じる設計値からのずれを抑制することができる。また、第一電極８２の各エッジ部分は、テーパー状に形成されていることが好ましい。第一電極８２がこのような形状で形成されることで、第一電極８２の上部に積層される抵抗スイッチ本体部８３における第一電極８２のエッジに対応する部分に段切れを生じさせてしまうことで電流が流れにくくなる状況が生じることを防ぐことが出来る。
【００２２】
抵抗スイッチ本体部８３は、厚さが数ｎｍ〜数十ｎｍ（例えば２０ｎｍ）程度の薄膜状に形成され、第一電極８２を覆うように積層されている。この抵抗スイッチ本体部８３は、所定の基準電圧が印加されることにより高抵抗状態と低抵抗状態との間で変化する性質を備えた抵抗変化物質で構成される。このような抵抗変化物質としては、公知の種々の材料が利用可能であり、例えば、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｙ等の遷移金属の酸化物や、酸素欠陥を有するものが用いられる。また、これらの金属酸化物と、含有する酸素（Ｏ）等の比率が異なる金属酸化物とが混合されたものや、これら複数の金属酸化物が二層に分けて形成されたものを利用することも可能である。ここでは、抵抗スイッチ本体部８３は、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）で構成されている。
【００２３】
第二電極８４は、抵抗スイッチ２２の一方の電極として機能するとともに、後述するように、発光素子２１のアノードとしても機能する。従って、第二電極８４は、第一電極８２や抵抗スイッチ本体部８３よりも広く形成され、発光素子２１と同等の面積を有している。この第二電極８４は、窒化チタン（ＴｉＮ）や白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、タングステン（Ｗ）等の酸素に不活性な材料で形成されることで、抵抗スイッチ２２内で遊離した酸素原子（Ｏ）等が発光素子２１に入り込むことを阻止するバリアとしても機能する。
【００２４】
本実施形態の照明表示装置１における抵抗スイッチ２２には、バイポーラー型の抵抗変化特性を備えたものが用いられる。このバイポーラー型の抵抗スイッチ２２は、低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる場合の印加電圧と、高抵抗状態から低抵抗状態に変化させる場合の印加電圧との極性が正負反対であるという特性を備えている。例えば、このバイポーラー型の抵抗スイッチ２２には、セット電圧Ｖｓｔ以下の電圧（Ｖｓｔは負の値）が印加されることで、抵抗スイッチ本体部８３が高抵抗状態から低抵抗状態に変化して抵抗スイッチ２２がオンとなり、リセット電圧Ｖｒｓ以上の電圧（Ｖｒｓは正の値）が印加されることで、抵抗スイッチ本体部８３が低抵抗状態から高抵抗状態に変化して抵抗スイッチ２２がオフとなる。そして、この抵抗スイッチ２２では、一旦抵抗状態が変化すると、次に抵抗状態が変更されるまでの間、印加される電圧に拘わらず当該抵抗状態が維持される。
【００２５】
本実施形態の照明表示装置１における抵抗スイッチ２２では、高抵抗状態の場合の抵抗値は、発光素子２１の発光の際に陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４により印加される電圧に対して十分大きく、このときに抵抗スイッチ２２を流れる電流値は、発光素子２１を発光させることが可能な電流閾値を下回る。従って、高抵抗状態では、発光素子２１は、消灯状態となる。
【００２６】
また、図２及び図４に示すように、抵抗スイッチ本体部８３から離間した位置であって第二電極８４に覆われた位置には、金属線からなる信号線２６が、基板２７と絶縁層８１との間で行方向（Ｘ方向）に延在するように配設されている。即ち、信号線２６の一部は、絶縁層８１を介して第二電極８４と対向する位置に配置されており、この対向部分における信号線２６、絶縁層８１、及び、第二電極８４によりキャパシター２３が構成されている。そして、信号線２６と、第一電極８２に接続された陽極線２５とにより、直列に接続されたキャパシター２３及び抵抗スイッチ２２に電圧が印加される。
【００２７】
第二電極８４の上方には、図２及び図３に示すように、発光素子本体部８５及び第三電極８６が順番に積層されている。これら第二電極８４、発光素子本体部８５、及び、第三電極８６により発光素子２１が構成されている。このように、第二電極８４は、発光素子２１及び抵抗スイッチ２２の共通電極として用いられ、発光素子２１及び抵抗スイッチ２２は、第一電極８２に接続された陽極線２５と、第三電極８６に接続された陰極線２４との間直列に接続される。
【００２８】
本実施形態の照明表示装置１に用いられる発光素子本体部８５は、ＯＬＥＤである。この発光素子本体部８５は、第二電極８４の側から順に、正孔注入層（Hole Injection Layer：ＨＩＬ）、正孔輸送層（Hole Transport Layer：ＨＴＬ）、発光層（Emitting Layer：ＥＭＬ）、電子輸送層（Electron Transport Layer：ＥＴＬ）、及び、電子注入層（Electron Injection Layer：ＥＩＬ）の各層が蒸着等の方法により積層されて形成されている。即ち、ＨＩＬに接続された第二電極８４がアノード（陽極）となり、また、ＥＩＬに接続された第三電極８６がカソード（陰極）となる。そして、この発光素子２１に適宜な正電圧が印加されて電流が流れることで、当該電流量に略比例した輝度（光量）でＥＭＬが発光する。
【００２９】
第三電極８６は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極である。発光素子本体部８５のＥＭＬで発せられた光は、第三電極８６を透過して外部に出射される。即ち、この発光素子２１は、トップエミッションの構造となっている。
【００３０】
発光素子本体部８５及び第三電極８６の上方には、スパッタリング等の方法により、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなる絶縁層８７が形成され、当該絶縁層８７により抵抗スイッチ２２や発光素子２１等が被覆されている。また、絶縁層８７のうち、第三電極８６の上方に位置する部分に、コンタクトホールＨが形成されている。
【００３１】
絶縁層８７の上方には、金属線からなる陰極線２４が、コンタクトホールＨを通りつつ行方向（Ｘ方向）に延在するように配設されている。この陰極線２４は、コンタクトホールＨで第三電極８６に接続される。なお、図２、図３では、陰極線２４が抵抗スイッチ本体部８３の直上に形成されたコンタクトホールＨで第三電極８６と接続されている状態を示したが、陰極線２４の配線位置やコンタクトホールＨの形成位置は、これに限定されるものではない。
【００３２】
ここで、図２に示したように、行方向（Ｘ方向）に延在する陰極線２４と、列方向（Ｙ方向）に延在する陽極線２５及び信号線２６は、各所で立体的に交差する。このとき、図３、図４に示すように、交差位置における陰極線２４と陽極線２５とは、絶縁層８７を介して部分的に対向し、寄生容量Ｃｐが生じる。従って、この有機ＥＬデバイスを形成する際には、この寄生容量が大きくなりすぎないように交差位置での相対距離が適宜に調整されるが、回路規模が大きくなるに従って、一本の陽極線２５又は一本の信号線２６当たりの寄生容量Ｃｐの発生箇所が増加していく。また、陰極線２４、陽極線２５、及び、信号線２６には、微小な抵抗値が存在する。従って、これらの陰極線２４、陽極線２５、及び、信号線２６に用いられる金属線としては、アルミニウムなどの抵抗の小さい材質が用いられるが、回路規模が大きくなると全体として徐々に抵抗が大きくなっていく。
【００３３】
［照明表示装置の動作］
続いて、照明表示装置１の動作について説明する。
【００３４】
この照明表示装置１では、各抵抗スイッチ２２の書き込み設定が全て行われた後に、全ての発光素子２１に発光電圧を印加して、一括して点灯または非点灯状態とする。本実施形態の照明表示装置１では、書き込み設定期間において、先ず、陰極線２４及び選択された一本の信号線２６を除く他の信号線２６をハイインピーダンス状態（フローティング）とする。それから、信号線２６及び陽極線２５の組み合わせそれぞれについて、当該信号線２６及び陽極線２５に供給された設定電圧波形に基づき、対応する有機ＥＬデバイス２０における各抵抗スイッチ２２に抵抗状態の設定が行われる。そして、全ての抵抗スイッチ２２に対する抵抗状態の設定が全て行われると、書き込み設定期間が終了する。一方、点灯駆動期間には、信号線２６をハイインピーダンス状態として、全ての陽極線２５に所定の発光電圧を印加し、また、全ての陰極線２４を接地状態とすることで、この発光電圧、各抵抗スイッチ２２の抵抗状態、及び、ＯＬＥＤにかかる電圧とにより定まる電流が発光素子２１を流れる。発光素子２１は、この電流量に略比例した輝度で発光する。
【００３５】
ここで、抵抗スイッチが低抵抗状態の場合には、信号線から抵抗スイッチに電圧を供給する際、電圧波形の立ち上がりに遅延があると、即座に抵抗スイッチを電流が流れてしまう。即ち、電圧波形の立ち上がりの遅延が大きくなると、抵抗スイッチの切り替えに必要な電圧をその抵抗スイッチに印加することができない。一般的に、電圧レベルの切り替わり速度は十分速いが、このような遅延は、回路規模の拡大につれて累積されていく。従って、大規模回路では、有機ＥＬデバイスへの電圧の印加が徐々に不正確となり、有機ＥＬ発光素子の発光状態を適切に制御し難くなるので、この電圧レベルの切り替わりを出来る限り短くする必要がある。
【００３６】
図５は、本実施形態の照明表示装置１における発光制御を示すタイミングチャートである。
この図５では、書込み設定期間における一つの有機ＥＬデバイス２０に係る設定動作時と、全体の発光動作時とについての電圧パターン及び抵抗状態のみが示されている。
【００３７】
図５（ａ）は、高抵抗状態の抵抗スイッチ２２に対して再度高抵抗状態を設定する場合に信号線２６に供給される信号線電圧Ｖｓ、陽極線２５に供給される陽極線電圧Ｖａ、発光素子２１、抵抗スイッチ２２、及び、キャパシター２３の間のノードの電圧をＶｎとした場合のスイッチ電圧Ｖｓｗ＝Ｖａ−Ｖｎと、抵抗スイッチ２２の抵抗状態を示している。
【００３８】
期間（ｇ）、（ｈ）において、陽極線電圧Ｖａを接地状態に維持したまま、信号線電圧Ｖｓにおいて、セット電圧Ｖｓｔ以上の振幅であって極性が反対の電圧パルス波形（初期設定電圧波形）が出力される。この電圧パルス波形の立ち上がりは、急峻に設定されているが、僅かな遅延が含まれている。このとき、ノード電圧Ｖｎが信号線電圧Ｖｓの上昇に応じて上昇するので、反対に、高抵抗状態の抵抗スイッチ２２にかかるスイッチ電圧Ｖｓｗが低下していく。そして、スイッチ電圧Ｖｓｗがセット電圧Ｖｓｔまで低下すると、抵抗スイッチが低抵抗状態に切り替わってオンとなる。すると、陽極線電圧Ｖａとノード電圧Ｖｎとの違いにより抵抗スイッチ２２を電流が流れ、流れた電流の積分量に対応する電荷がキャパシター２３に蓄えられることでノード電圧Ｖｎが接地電圧まで上昇し、スイッチ電圧Ｖｓｗがゼロに戻る。
【００３９】
一方、期間（ｈ）における電圧パルス波形の立下りは、その電圧変化が緩やかに設定されている。具体的には、低抵抗状態の抵抗スイッチ２２の抵抗値とキャパシター２３の容量とで定まる時定数に基づいてキャパシター２３から陽極線２５へ流れる電流と、電圧変化とがバランスできる速さ以下で電圧を変化させることで、信号線電圧Ｖｓがゼロに戻った際に期間（ｉ）においてキャパシター２３に電荷が蓄えられていない状態となる。
【００４０】
次に、期間（ｊ）、（ｋ）では、信号線電圧Ｖｓを接地状態に保ったまま、陽極線電圧Ｖａにおいて、振幅がリセット電圧Ｖｒｓ以上の電圧パルス波形（変更設定電圧波形）が出力される。このときの陽極線電圧Ｖａの立ち上がりは、可能な限り急峻に設定され、後述するように、このときに含まれる僅かな立ち上がり遅延は、期間（ｇ）における信号線電圧Ｖｓの立ち上がりに含まれる立ち上がり遅延よりも小さい。
【００４１】
期間（ｊ）の開始時において、上述のようにノード電圧Ｖｎは接地電圧であるので、陽極線電圧Ｖａが上昇するにつれて抵抗スイッチ２２に電圧がかかる。抵抗スイッチ２２は低抵抗状態であるので、抵抗スイッチ２２を電流が流れてこの電流の積分量に対応する電荷がキャパシター２３に蓄えられることで、ノード電圧Ｖｎが上昇する。従って、スイッチ電圧Ｖｓｗは、陽極線電圧Ｖａの立ち上がり速度とノード電圧Ｖｎの上昇速度とのバランスで決まる。即ち、スイッチ電圧Ｖｓｗがリセット電圧Ｖｒｓ以上となるには、陽極線電圧Ｖａの立ち上がりが抵抗スイッチ２２の抵抗値とキャパシター２３の容量とで定まる時定数に基づいて陽極線２５からキャパシター２３へ流れる電流よりも十分速い速度で陽極線電圧Ｖａが立ち上がる必要がある。また、陽極線電圧Ｖａは、後述する期間（ｋ）でスイッチ電圧Ｖｓｗがセット電圧Ｖｓｔ以下にならない範囲において適宜変更可能である。
【００４２】
期間（ｊ）においてスイッチ電圧Ｖｓｗがリセット電圧Ｖｒｓ以上になると、抵抗スイッチ２２は、低抵抗状態から高抵抗状態に変化する。この抵抗状態の変化により抵抗スイッチ２２を殆ど電流が流れなくなり、スイッチ電圧Ｖｓｗの低下が殆ど無くなる。その後、期間（ｋ）において、陽極線電圧Ｖａにおける電圧パルス波形が立ち下がる。本実施形態では、この立下りでの電圧変化を期間（ｈ）における信号線電圧Ｖｓの立ち下がりと同様に設定されているが、当該部分の変化の速さは、適宜に設定されることとしてよい。ノード電圧Ｖｎは、陽極線電圧Ｖａの変化には影響されず、従って、陽極線電圧Ｖａが接地電圧へと戻ってくるにつれて、スイッチ電圧Ｖｓｗも接地電圧又は負の値まで減少する。なお、この際にスイッチ電圧Ｖｓｗが負の値になっても発光動作時の非点灯状態には影響なく、次回の設定動作時の低抵抗設定時の電圧を適宜な値とすることで低抵抗状態になって解消される。
【００４３】
抵抗状態が設定された有機ＥＬデバイス２０を含む信号線２６に連結された有機ＥＬデバイス２０の書込み設定が全て終了すると、当該信号線２６は、ハッチ領域で示されている期間に亘りハイインピーダンス状態とされて、他の信号線２６に連結された有機ＥＬデバイス２０に対して上記の設定動作が繰り返されるが、上記と同一の動作であるので、図示及び説明を省略する。そして、全ての有機ＥＬデバイス２０に対して抵抗スイッチ２２の抵抗状態の設定動作が終了し、書込み設定期間が終了すると、全ての信号線２６がハイインピーダンス状態となる。それから、全ての陰極線２４を接地状態とし、また、全ての陽極線２５に所定の発光電圧を供給することで発光動作が行われる（期間（ｌ））。高抵抗状態の抵抗スイッチ２２に接続された発光素子２１には十分な電流が流れず、非点灯となる。
【００４４】
一方、図５（ｂ）には、高抵抗状態の抵抗スイッチ２２に低抵抗状態の設定書込みを行う場合に信号線２６に供給される信号線電圧Ｖｓ、陽極線２５に供給される陽極線電圧Ｖａ、発光素子２１、抵抗スイッチ２２、及び、スイッチ電圧Ｖｓｗと、抵抗スイッチ２２の抵抗状態とを示している。
【００４５】
図５（ｂ）に示されているように、期間（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）において低抵抗状態に設定されるまでの各パターンは、図５（ａ）に示した高抵抗状態の設定動作を行う場合と同一であり、説明を省略する。
【００４６】
期間（ｇ）、（ｈ）において信号線２６からの電圧パルス波形が出力されて低抵抗状態に設定された後、低抵抗状態を維持する抵抗スイッチ２２を含む有機ＥＬデバイス２０が接続された陽極線２５に対しては、期間（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）において電圧パルス波形を出力せず、ハイインピーダンス状態とされる。従って、抵抗スイッチ２２の抵抗状態は、変化せずに低抵抗状態のまま維持される。或いは、低抵抗状態を維持する抵抗スイッチ２２を含む有機ＥＬデバイス２０が接続された陽極線２５をこの期間に接地電圧レベルとすることも可能である。抵抗状態が設定された有機ＥＬデバイス２０の抵抗スイッチ２２を含む信号線２６に接続された抵抗スイッチ２２の抵抗状態の設定が全て終わると、この信号線２６がハイインピーダンス状態に変更され、他の信号線２６に接続された有機ＥＬデバイス２０に係る抵抗スイッチ２２の抵抗状態の設定動作、及び、発光動作の期間の間には、このハイインピーダンス状態が維持されることで抵抗状態の設定が保たれる。そして、発光動作の期間（ｌ）に陽極線２５と陰極線２４との間に所定の発光電圧が印加されると、当該発光電圧は、抵抗スイッチ２２と発光素子２１とに分圧されて印加される。即ち、発光素子２１には、抵抗スイッチ２２に印加された電圧と低抵抗状態での抵抗値により定まる電流量が流れて、発光素子２１が発光する。
【００４７】
図６は、本実施形態の照明表示装置１において、低抵抗状態の抵抗スイッチ２２に対して高抵抗状態を書き込み設定する際の有機ＥＬデバイス２０の各所における電圧印加パターン及び抵抗状態の時間変化を示すタイミングチャートである。
【００４８】
高抵抗状態の設定を行うために信号線２６及び陽極線２５に印加される電圧パルス波形は、図５（ａ）に示したものと同一である。抵抗スイッチ２２は、期間（ｇ）の開始時点で低抵抗状態である。このとき、陽極線２５に接続された抵抗スイッチ２２の抵抗と信号線２６に接続されたキャパシター２３の容量が直列接続され、また、この直列に接続された抵抗及びキャパシターに対して並列に、選択された信号線２６と陽極線２５との交点で寄生容量が存在する回路形態により、信号線２６における電圧波形の立ち上がりは、図５において陽極線２５に供給された電圧パルス波形の立ち上がりと比較して、遅延の影響が大きく出る。その結果、信号線２６に振幅「−Ｖｓｔ」以上の電圧が印加されたにも拘わらず、抵抗スイッチ２２に印加される電圧は、セット電圧Ｖｓｔ以下にならない場合が生じ得る。しかしながら、この場合には、抵抗スイッチ２２への印加電圧の大小に拘わらず抵抗スイッチ２２は低抵抗状態のままであるので問題が生じない。そして、低抵抗状態の抵抗スイッチ２２から高抵抗状態に変化させる際には、陽極線２５から電圧パルス波形を入力することで、より確実にリセット電圧Ｖｒｓ以上の電圧を抵抗スイッチ２２に印加する。
【００４９】
以上のように、本実施形態の照明表示装置１によれば、発光素子２１（ＯＬＥＤ）と、この発光素子２１と陽極線２５との間に接続され、所定の電圧が印加されることにより高抵抗状態と低抵抗状態との間で抵抗状態が変化する抵抗スイッチ２２と、一端が発光素子２１と抵抗スイッチ２２との間のノードに接続され、他端が信号線２６に接続されたキャパシター２３と、を有する複数の有機ＥＬデバイス２０が二次元配列されたパネル部２と、陽極線２５に電圧を供給する陽極線ドライバー４及び信号線２６に電圧を供給する信号線ドライバー５と、陽極線ドライバー４及び信号線ドライバー５の供給電圧を制御する制御部６と、を備え、陽極線２５は、二次元マトリクス状に配列された有機ＥＬデバイス２０の列ごとに複数本設けられて各々抵抗スイッチ２２と接続され、信号線２６は、二次元マトリクス状に配列された有機ＥＬデバイス２０の行ごとに複数本も受けられて各々抵抗スイッチ２２と接続されている。このような構成は、図３、図４に示したように、比較的簡便に製造することが出来る。
そして、抵抗スイッチ２２の抵抗状態を設定する際には、制御部６からの指令により陽極線２５及び信号線２６に供給される設定電圧波形に基づいて抵抗状態が設定される。この設定電圧波形では、少なくとも設定対象となる抵抗スイッチ２２の抵抗状態を低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる波形部分は、抵抗スイッチ２２に接続された陽極線２５への供給電圧を変化させることで抵抗状態の変化が生じるように設定されている。このように、信号線２６側からではなく、陽極線２５から個別に電圧波形を供給することで、有機ＥＬデバイス２０の数が多くなり照明表示装置１の回路規模が大きくなっても、信号線２６と陽極線２５との交点で生じる寄生容量の影響による電圧の立ち上がりの遅延の影響を小さく抑えて抵抗スイッチ２２に所望の電圧を印加し、適切に発光素子２１の発光状態を制御することが出来る。また、このような書き込みも行方向ごとまたは列方向ごとに速やかに行うことが出来、容易な処理で高速に適切な設定を行うことが出来る。
【００５０】
また、抵抗状態の設定の際に全ての抵抗スイッチ２２を一度低抵抗化して状態を揃えておくことで、設定動作を単純化することが出来る。
【００５１】
具体的には、抵抗スイッチ２２を一度低抵抗化した後、高抵抗状態に設定する抵抗スイッチ２２に接続された陽極線２５に対してのみ高抵抗状態に設定するための電圧パルス波形を出力し、低抵抗状態に設定する場合には、この電圧パルス波形を出力しないことで低抵抗状態を維持すればよいので、陽極線ドライバー４の動作を複雑に制御する必要が無い。
【００５２】
また、最初に全ての抵抗スイッチ２２を低抵抗状態に揃える際には、従来と同様に陽極線２５を接地状態として信号線２６に低抵抗化設定用の電圧パルス波形を出力する設定とすることが出来るので、必要以上に制御内容を変更しなくてもよい。
【００５３】
また、陽極線２５または信号線２６の両方を同時に変化させず、また、変化させない方の制御線の電圧は、接地電圧で保たれるので、更に動作処理が簡便になる。
【００５４】
また、低抵抗状態に揃える設定動作は全ての抵抗スイッチ２２に対して行われる一方、高抵抗状態に変更する設定は、信号線２６それぞれに対して順番に行われるので、先に一括して全ての抵抗スイッチ２２を低抵抗状態に変更した後に、選択的に高抵抗状態に変更する設定を行うことで、設定時間の短縮と処理の簡素化を図ることが出来る。
【００５５】
また、照明表示装置１における各行の有機ＥＬデバイス２０ごとにＯＬＥＤのカソードが陰極線２４と接続されて陰極線ドライバー３から電圧を供給される構成となっており、抵抗スイッチ２２の抵抗状態を設定する際には陰極線２４をハイインピーダンス状態とすることでＯＬＥＤに電流が流れるのを防ぎ、ＯＬＥＤを発光させる際には、陰極線２４を設置状態とすることで、陽極線２５との間でかかる電圧と抵抗スイッチ２２の抵抗状態とに基づいて所望の電流を流すように容易に切り替えることが出来る。
【００５６】
また、抵抗スイッチ２２が高抵抗状態の時には、陽極線２５に印加される電圧に基づいてＯＬＥＤが非点灯となるように設定され、ＯＬＥＤの点灯／非点灯の切り替えとすることで発光量の制御がより容易になる。
【００５７】
また、陽極線２５の電圧がＯＬＥＤのアノード電圧より高くなる向きで抵抗スイッチ２２にリセット電圧Ｖｒｓが印加された場合に高抵抗状態に変化するように抵抗スイッチ２２が設定配置されているので、抵抗スイッチ２２が高抵抗状態の場合には、ＯＬＥＤの発光電圧を印加させた場合でも高抵抗状態が維持され、抵抗スイッチ２２が低抵抗状態の場合には、当該発光電圧の多くがＯＬＥＤに印加されることで抵抗スイッチ２２にリセット電圧Ｖｒｓがかからないので、発光電圧を柔軟に設定することが可能になるとともに、設定に反して点灯する事態を防ぎやすい。
【００５８】
また、発光素子２１の本体部分（発光素子本体部８５）が基板２７上に設けられた抵抗スイッチ２２の上部に電極層（第二電極８４）を挟んで積層され、発光素子本体部８５から発せられた光は、この発光素子本体部８５上に設けられた透明電極層である第三電極８６を透過して出射される構造なので、従来と比較してより簡便な方法で各有機ＥＬデバイス２０、即ち、本発明に係る照明表示装置１を製造することが出来る。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、陽極線２５と、陰極線２４と信号線２６とが直交するように配置されたが、このような二次元マトリクス状の配置に限られない。他の角度で交わる構造であってもよいし、中途に折れ曲がりがあったりしても良い。
【００６０】
また、上記実施の形態では、一本の選択された信号線２６の電圧を固定し、陽極線２５に抵抗状態設定用の電圧パルス波形を出力することで抵抗スイッチ２２の抵抗状態を切り替えたが、一本の陽極線２５を選択して陽極線ドライバー４から供給する電圧パルス波形を固定し、複数の信号線２６に各々抵抗状態設定用の電圧パルス波形を出力したり、接地状態とハイインピーダンス状態との間で切り替えたりする構成とすることも可能である。
【００６１】
また、発光素子２１と抵抗スイッチ２２の位置を入れ換えてＯＬＥＤのカソードと抵抗スイッチ２２及びキャパシター２３とを接続する構成とし、陰極線２４と信号線２６とに供給される電圧に基づいて抵抗スイッチ２２の抵抗状態の設定を行わせることも出来る。この場合には、陰極線２４と信号線２６とが互いに交差する向きに配設され、陰極線２４と信号線２６との組み合わせにより一つの有機ＥＬデバイス２０が特定される構造が適用される。
【００６２】
また、上記実施の形態では、抵抗スイッチ２２を高抵抗状態から低抵抗状態に変化させる場合には信号線２６への供給電圧を変更し、抵抗スイッチ２２を低抵抗状態から高抵抗状態に変化させる場合には陽極線２５への供給電圧を変更し、信号線２６の電圧を固定して、全ての電圧変化制御を陽極線ドライバー４で行うこととしても良い。
【００６３】
また、上記実施の形態では、全ての抵抗スイッチ２２にセット電圧を印加して低抵抗状態に設定してから、高抵抗状態に設定する抵抗スイッチ２２に対して選択的にリセット電圧を印加したが、全ての抵抗スイッチ２２に陽極線２５からリセット電圧を印加して高抵抗状態に設定してから、低抵抗状態に設定する抵抗スイッチ２２に対して選択的にセット電圧を印加する設定とすることが出来る。この場合には、全ての有機ＥＬデバイス２０の抵抗スイッチ２２に対して一括して高抵抗状態の設定を行うと、寄生容量による遅延が増大するので、陽極線２５ごと、又は、信号線２６ごとに個別に行われることが望ましい。
【００６４】
また、上記実施の形態では、抵抗スイッチ２２が高抵抗状態の場合には、発光素子２１が消灯するように供給電圧が設定されたが、例えば、完全消灯時には別途主電源が遮断されて、発光量の大小のみが調節できればよい発光装置などの場合には、低抵抗状態の抵抗値との間に光量制御のための十分な差があれば、高抵抗状態でも僅かに発光されるような供給電圧の設定であっても良い。
【００６５】
また、上記実施の形態では、抵抗スイッチ２２を高抵抗状態に変化させる電圧極性と、発光素子２１を発光させる電圧極性とが等しくなるように配置させたが、反対向きになるように配置しても良い。但し、この場合には、発光素子２１を発光させる際に有機ＥＬデバイス２０に印加される電圧が高抵抗状態の抵抗スイッチ２２のセット電圧を超えない範囲とする必要がある。
【００６６】
また、上記実施の形態では、トップエミッションの構造で有機ＥＬデバイス２０が形成された例について説明したが、透明基板上に抵抗スイッチ２２と発光素子２１との順番が入れ替わって形成されたボトムエミッションの構造で形成されたものであってもよい。
その他、上記で説明した具体的な構造、数値などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１     照明表示装置
２     パネル部
３     陰極線ドライバー
４     陽極線ドライバー
５     信号線ドライバー
６     制御部
２０   有機ＥＬデバイス
２１   発光素子
２２   抵抗スイッチ
２３   キャパシター
２４   陰極線
２５   陽極線
２６   信号線
２７   基板
６１   ＣＰＵ
６２   メモリー
８１   絶縁層
８２   第一電極
８２ａ 切欠部
８３   抵抗スイッチ本体部
８４   第二電極
８５   発光素子本体部
８６   第三電極
８７   絶縁層
Ｃｐ   寄生容量
Ｈ     コンタクトホール
Ｖａ   陽極線電圧
Ｖｎ   ノード電圧
Ｖｒｓ リセット電圧
Ｖｓ   信号線電圧
Ｖｓｔ セット電圧
Ｖｓｗ スイッチ電圧
【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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