(57)【要約】【課題】従来に比べ、簡便な構造で好適に駆動を行う。【解決手段】表示照明装置１は、電圧印加により抵抗値が変化する抵抗スイッチ２２、及び当該抵抗スイッチ２２と直列に接続された発光部２１をそれぞれ有し、マトリクス状に配列された複数の有機ＥＬデバイス２０，…と、複数の有機ＥＬデバイス２０，…それぞれの抵抗スイッチ２２及び発光部２１に電圧を印加可能な陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４と、所定の入力信号に基づいて抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定する書き込み制御、及び、当該書き込み制御で設定された抵抗スイッチ２２の抵抗値に対応した輝度で発光部２１を発光させる発光制御を、陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４を制御することにより行う制御部６と、を備える。【選択図】図１
2013125104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧印加により抵抗値が変化する抵抗スイッチ、及び当該抵抗スイッチと直列に接続された発光部をそれぞれ有し、マトリクス状に配列された複数の有機ＥＬデバイスと、
前記複数の有機ＥＬデバイスそれぞれの前記抵抗スイッチ及び前記発光部に電圧を印加可能な電圧印加手段と、
所定の入力信号に基づいて前記抵抗スイッチの抵抗値を設定する書き込み制御、及び、当該書き込み制御で設定された前記抵抗スイッチの抵抗値に対応した輝度で前記発光部を発光させる発光制御を、前記電圧印加手段を制御することにより行う制御手段と、
を備えることを特徴とする表示照明装置。
【請求項２】
前記複数の有機ＥＬデバイスの各行に配線され、前記発光部の電極のうち前記抵抗スイッチが接続された一方の電極とは反対側の電極と接続された複数の陰極バイアス線と、
前記複数の有機ＥＬデバイスの各列に配線され、前記抵抗スイッチの電極のうち前記発光部が接続された一方の電極とは反対側の電極と接続された複数の陽極バイアス線と、
を備え、
前記電圧印加手段は、前記複数の陰極バイアス線及び前記複数の陽極バイアス線を介して、前記複数の有機ＥＬデバイスそれぞれの前記抵抗スイッチ及び前記発光部に電圧を印加可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、所定行の複数の有機ＥＬデバイスに前記書き込み制御を行うときに、
予め当該行の陰極バイアス線の電圧をＧＮＤ電位にしつつ全ての陽極バイアス線に負のパルス電圧を印加して、当該行の全ての抵抗スイッチの抵抗値を低抵抗に設定しておき、
各列の有機ＥＬデバイスにおいて、陽極バイアス線の電圧を段階的に昇圧させて抵抗スイッチの抵抗値を変化させ、当該抵抗値が所定値となったことを検知したときに、陽極バイアス線の電圧の昇圧を停止させることを特徴とする請求項２に記載の表示照明装置。
【請求項４】
前記制御手段は、抵抗スイッチの抵抗値を変化させるときに、陽極バイアス線の電圧を階段状に昇圧させることを特徴とする請求項３に記載の表示照明装置。
【請求項５】
前記制御手段は、抵抗スイッチの抵抗値を変化させるときに、ピーク電圧値が徐々に大きくなる複数の正のパルス電圧を陽極バイアス線に印加して、当該陽極バイアス線の電圧をパルス電圧印加の毎にＧＮＤ電位に戻しつつ段階的に昇圧させることを特徴とする請求項３に記載の表示照明装置。
【請求項６】
前記複数の有機ＥＬデバイスの各行に配線され、前記発光部の電極のうち前記抵抗スイッチが接続された一方の電極とは反対側の電極と接続された複数の陰極バイアス線と、
前記複数の有機ＥＬデバイスの各列に配線され、前記抵抗スイッチの電極のうち前記発光部が接続された一方の電極とは反対側の電極と接続された複数の陽極バイアス線と、
前記複数の有機ＥＬデバイスの各行に配線され、前記抵抗スイッチの前記一方の電極と接続された複数の信号線と、
を備え、
前記電圧印加手段は、
前記複数の陽極バイアス線及び前記複数の信号線を介して、前記複数の有機ＥＬデバイスそれぞれの前記抵抗スイッチに電圧を印加可能であるとともに、
前記複数の陰極バイアス線及び前記複数の陽極バイアス線を介して、前記複数の有機ＥＬデバイスそれぞれの前記抵抗スイッチ及び前記発光部に電圧を印加可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示照明装置。
【請求項７】
前記制御手段は、所定行の複数の有機ＥＬデバイスに前記書き込み制御を行うときに、
予め全ての陽極バイアス線の電圧をＧＮＤ電位にしつつ当該行の信号線に正のパルス電圧を印加して、当該行の全ての抵抗スイッチの抵抗値を低抵抗に設定しておき、
各列の有機ＥＬデバイスにおいて、発光部が発光する所定電圧未満の電圧を陽極バイアス線に印加した状態で、当該行の信号線の電圧を段階的に降圧させて抵抗スイッチの抵抗値を変化させ、当該抵抗値が所定値となったことを検知したときに、信号線の電圧の昇圧を停止させることを特徴とする請求項６に記載の表示照明装置。
【請求項８】
前記制御手段は、抵抗スイッチの抵抗値を変化させるときに、ピーク電圧の絶対値が徐々に大きくなる複数の逆のこぎり波状の負のパルス電圧を信号線に印加して、当該信号線の電圧をパルス電圧印加の毎にＧＮＤ電位に戻しつつ段階的に降圧させることを特徴とする請求項７に記載の表示照明装置。
【請求項９】
前記複数の陽極バイアス線それぞれに流れる電流値を検出可能な電流計を備え、
前記制御手段は、前記書き込み制御を行うときに、前記電流計が検出した電流値に基づいて、前記抵抗スイッチの抵抗値が所定値となったことを検知することを特徴とする請求項３〜５，７，８の何れか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１０】
前記複数の有機ＥＬデバイスは、それぞれの前記抵抗スイッチの前記一方の電極と前記複数の信号線との間にキャパシターを有していることを特徴とする請求項６〜８の何れか一項に記載の表示照明装置。
【請求項１１】
前記キャパシターは、前記複数の陽極バイアス線と前記複数の信号線とを絶縁させる絶縁層を用いて構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示照明装置に関し、特に、有機発光ダイオード等の有機ＥＬデバイスを用いた表示照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止画及び動画の表示や、所定の模様での照明が可能な表示照明装置として、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode：ＯＬＥＤ）等の有機ＥＬ（Electro Luminescence）デバイスを用いたものが知られている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【０００３】
これらの有機ＥＬデバイスとしては、通常、単色の画素からなる有機ＥＬデバイスや、ＲＧＢの各サブピクセルで１画素を構成する有機ＥＬデバイス等が用いられる。そして、マトリクス状に配置された各画素を特定の輝度や色に点灯、発光させることにより、表示装置として２次元状の画像を表示したり、照明装置として所定の模様を有する照明を行ったりするように構成される。
【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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の有機ＥＬデバイスを用いた表示装置として、いわゆるアクティブマトリクス方式によって駆動させるものが知られている。このアクティブマトリクス方式では、有機ＥＬデバイスを有する各画素にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を配置して、このスイッチング素子の駆動を制御することにより各画素（有機ＥＬデバイスの発光部）を発光させている。
【０００６】
しかしながら、このアクティブマトリクス方式を用いた表示照明装置では、各画素に少なくとも２つのスイッチング素子を必要とする複雑な構造となるため、コストが高くなり歩留まりも上げにくい等の問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、従来に比べ、簡便な構造で好適に駆動することができる表示照明装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の表示照明装置は、
電圧印加により抵抗値が変化する抵抗スイッチ、及び当該抵抗スイッチと直列に接続された発光部をそれぞれ有し、マトリクス状に配列された複数の有機ＥＬデバイスと、
前記複数の有機ＥＬデバイスそれぞれの前記抵抗スイッチ及び前記発光部に電圧を印加可能な電圧印加手段と、
所定の入力信号に基づいて前記抵抗スイッチの抵抗値を設定する書き込み制御、及び、当該書き込み制御で設定された前記抵抗スイッチの抵抗値に対応した輝度で前記発光部を発光させる発光制御を、前記電圧印加手段を制御することにより行う制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、抵抗スイッチの抵抗値を設定することで発光部への通電を制御して当該発光部の発光を制御することができるので、各有機ＥＬデバイスにＴＦＴ等のスイッチング素子が必要であった従来のアクティブマトリクス方式のものに比べ、各有機ＥＬデバイスを発光部と抵抗スイッチとが直列に接続されただけのものとすることができ、ひいては、構造を簡便なものとすることができる。
【００１０】
また、書き込み制御で抵抗スイッチの抵抗値を設定し、当該書き込み制御で設定された抵抗スイッチの抵抗値に対応した輝度で発光部を発光させることにより、各画素（発光部）の階調を制御して、好適に駆動を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第一の実施形態における表示照明装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施形態における表示照明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】バイポーラ型の抵抗スイッチの抵抗変化特性を示すグラフである。
【図５】第一の実施形態における表示照明装置がパネル部に画像を表示させる際の各部の電圧値のタイミングチャートである。
【図６】図５のタイミングチャートの変形例である。
【図７】第二の実施形態における表示照明装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】第二の実施形態における表示照明装置のパネル部の拡大図である。
【図９】図８のIII−III線での断面図である。
【図１０】図８のIV−IV線での断面図である。
【図１１】第二の実施形態における表示照明装置がパネル部に画像を表示させる際の各部の電圧値のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
［第一の実施形態］
＜表示照明装置の構成＞
図１は、本発明の第一の実施形態における表示照明装置１の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、表示照明装置１は、表示照明パネル部（以下、単に「パネル部」という）２と、陰極線ドライバー３と、陽極線ドライバー４と、制御部６とを備えている。
【００１４】
このうち、パネル部２には、複数の有機ＥＬデバイス２０，…が、行方向Ｘ及び列方向Ｙに沿ってマトリクス状（二次元状）に配列されている。これら有機ＥＬデバイス２０，…は、赤色（Ｒ）・緑色（Ｇ）・青色（Ｂ）の各色を発光する３つの当該有機ＥＬデバイス２０が１組となって１つの画素を構成している。各有機ＥＬデバイス２０は、発光部２１と、電圧印加により抵抗値が変化する抵抗スイッチ２２とを有しており、回路構成としては、抵抗スイッチ２２が発光部２１の陽極と直列に接続されたものとなっている。この有機ＥＬデバイス２０の具体構成（構造）については、後述する。
【００１５】
また、パネル部２には、有機ＥＬデバイス２０，…の各行に配線されて当該各行の発光部２１，…の陰極と接続された複数の陰極バイアス線２４，…と、有機ＥＬデバイス２０，…の各列に配線されて当該各列の抵抗スイッチ２２，…と接続された複数の陽極バイアス線２５，…とが設けられている。
【００１６】
陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４は、陰極バイアス線２４，…及び陽極バイアス線２５，…と接続されており、制御部６からの信号に基づいて、当該陰極バイアス線２４，…及び陽極バイアス線２５，…を所定の電位に設定できるように構成されている。これら陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４は、本第一の実施形態においては、本発明に係る電圧印加手段であり、陰極バイアス線２４及び陽極バイアス線２５を介して各有機ＥＬデバイス２０の発光部２１及び抵抗スイッチ２２に電圧を印加可能に構成されている。
また、陽極線ドライバー４に接続された陽極バイアス線２５，…には、電流計４１がそれぞれ設けられている。この電流計４１は、陽極バイアス線２５に流れる電流値を検出して、制御部６へ出力するように構成されている。
【００１７】
制御部６は、陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４と接続されており、入力される画像信号（画像情報）及び同期信号に基づいて、これら各部の同期を取りつつ当該各部の動作を制御する。具体的には、制御部６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制御や、当該書き込み制御で設定された抵抗値に対応した輝度で発光部２１を発光させる発光制御等を行う。
【００１８】
続いて、有機ＥＬデバイス２０の具体構成について説明する。
図２は、パネル部２の拡大図であり、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る。
【００１９】
これらの図に示すように、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、アルミニウム等の金属線からなる上述の陽極バイアス線２５が、列方向Ｙに沿って延在するように配設されている。
【００２０】
絶縁層８１及び陽極バイアス線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、この順に積層されている。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は、上述の抵抗スイッチ２２を構成しており、したがって、第一電極８２及び第二電極８４が抵抗スイッチ２２の両電極となっている。
【００２１】
このうち、第一電極８２は、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）で構成されている。また、第一電極８２は、陽極バイアス線２５に接続される部分の近傍に凹部８２ａを有するように設けられている（図２参照）。このような凹部８２ａを設けることにより、製造プロセスにおいて第一電極８２と第二電極８４との相対位置が設計値からずれた場合であっても、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、ひいては、当該接合面積の変化に依存する抵抗スイッチ２２の抵抗値の変化（設計値からの変化）を抑制することができる。また、第一電極８２のエッジ部が絶縁層８１及び陽極バイアス線２５から切り立った状態に形成されていると、その上方に積層される抵抗スイッチ本体部８３が第一電極８２のエッジ部に対応する部分で段切れを生じてしまい、電流が流れにくくなる恐れがあるため、当該エッジ部はテーパー状に形成されていることが好ましい。
【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、抵抗スイッチ２２の両電極、つまり第一電極８２及び第二電極８４に電圧が印加されることにより当該抵抗スイッチ２２内に形成される電界によって抵抗値が変化する材料で構成されており、本実施形態ではチタン酸化物（ＴｉＯｘ）で構成されている。但し、抵抗スイッチ本体部８３の構成材料としては、チタン酸化物以外にも、公知の種々の材料を用いることが可能であり、好ましくは、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｙ等の遷移金属の酸化物等や、酸素欠陥を有するものが用いられる。また、そ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を混合したり、或いはそれらを２層に分けて形成したりすることも可能である。
【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、発光部２１の陽極としても機能するものである。そのため、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、発光部２１と同等の面積を有している。この第二電極８４は、発光部２１の陽極として機能する他、抵抗スイッチ２２内で遊離した酸素原子（Ｏ）等が発光部２１側に入り込むことを阻止するバリアとしても機能するようになっているため、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ている。
【００２４】
以上の構成を具備する抵抗スイッチ２２は、本実施形態においては、バイポーラ型のものであり、図４に示すような抵抗変化特性を有している。この図に示すように、バイポーラ型の抵抗スイッチ２２は、当該抵抗スイッチ２２に印加される電圧の向き（極性）を正負で逆転させることで、その抵抗値が高抵抗の状態と低抵抗の状態との間で遷移する。具体的には、例えば、抵抗スイッチ２２に正の電圧を印加してその電圧値を増加させていくと、電圧値の増加に伴って抵抗値が変化しつつ電流値も増加していった後、この電圧値が所定のリセット電圧Ｖrs以上となったときに、抵抗スイッチ２２の抵抗値が高抵抗の状態に遷移して電流値が小さくなる。また、抵抗スイッチ２２に負の電圧を印加してその電圧値を減少させていくと、この電圧値が所定のセット電圧Ｖst以下となったときに、抵抗スイッチ２２の抵抗値が低抵抗の状態に遷移して電流値（絶対値）が大きくなる。
【００２５】
第二電極８４の上方には、図２及び図３に示すように、発光部本体部８５及び第三電極８６が、この順に積層されている。これら第二電極８４，発光部本体部８５及び第三電極８６は、上述の発光部２１を構成しており、したがって、第二電極８４及び第三電極８６が発光部２１の陽極及び陰極となっている。また、第二電極８４を発光部２１と抵抗スイッチ２２との共通の電極とすることにより、抵抗スイッチ２２が発光部２１の陽極と直列に接続されるようになっている。
【００２６】
発光部本体部８５は、図示は省略するが、下側から順に、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）、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。このような発光部本体部８５を有することにより、発光部２１は、電極間の電位差により生じる正孔と電子の注入電荷量に応じて輝度が変化する有機発光ダイオードとして構成されている。この発光部２１において、第一電極８２や抵抗スイッチ２２を介して第二電極８４側から正孔が注入され、また、第三電極８６側から電子が注入されると、各電極から注入された正孔と電子がそれぞれの輸送層（ＨＴＬ、ＥＴＬ）を介して発光層（ＥＭＬ）で結合する。そして、結合する際に生じるエネルギーによって発光層の有機分子が励起され、これが失活する時に放出するエネルギーの一部が光として取り出される。このようにして、発光部２１の発光層で発光が生じるようになっている。
【００２７】
第三電極８６は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極として形成されている。そのため、発光部２１では、発光部本体部８５から第三電極８６を介して光が発光される（すなわちいわゆるトップエミッション）。
【００２８】
発光部本体部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や発光部２１等が被覆されている。そして、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。
【００２９】
絶縁層８７の上方には、アルミニウム等の金属線からなる上述の陰極バイアス線２４が、コンタクトホールＨを通りつつ行方向Ｘに沿って延在するように配設され、当該陰極バイアス線２４が、コンタクトホールＨを介して第三電極８６に接続される。なお、図２では、陰極バイアス線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を介して第三電極８６と接続されている状態を示したが、陰極バイアス線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。
【００３０】
＜表示照明装置の動作＞
続いて、表示照明装置１の動作について説明する。
図５は、パネル部２に画像を表示させる際の表示照明装置１の各部の電圧値のタイミングチャートである。
【００３１】
まず、制御部６は、最小画素（有機ＥＬデバイス２０の発光部２１）毎に、入力された画像信号の第１フレームにおける輝度を設定するとともに、この輝度に対応する抵抗スイッチ２２の抵抗値、つまり、当該輝度で発光部２１を発光させることのできる抵抗スイッチ２２の抵抗値を特定する。すなわち、制御部６は、抵抗スイッチ２２の抵抗値を、発光部２１の所望の輝度に対応した値に設定することにより、階調制御を行う。本実施形態においては、制御部６は、抵抗スイッチ２２の抵抗値を２５６段階に設定できるように構成されており、これにより２５６階調を表現できるようになっている。なお、抵抗スイッチ２２の抵抗値の特定にあたっては、発光部２１の輝度から抵抗スイッチ２２の抵抗値を求める演算式を用いてもよいし、或いは、発光部２１の輝度と抵抗スイッチ２２の抵抗値との対応テーブルなどを予め設定しておいて用いてもよい。
【００３２】
次に、制御部６は、抵抗スイッチ２２の抵抗値を上述の特定値に設定する書き込み制御を、有機ＥＬデバイス２０の行毎に行う。
この書き込み制御では、制御部６は、図５に示すように、まず、当該書き込み制御を行う第１行（ｙ１）用の陰極バイアス線２４の陰極電圧Ｖcを０（ＧＮＤ電位）にするとともに、当該書き込み制御を行わない他の行の陰極バイアス線２４，…の陰極電圧Ｖcをフローティングにする。
【００３３】
次に、制御部６は、全ての陽極バイアス線２５，…に負のパルス電圧を印加して、当該陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを降圧させ、第１行の各抵抗スイッチ２２の両端電極（第一電極８２と第二電極８４）に印加される実効電圧Ｖswを当該抵抗スイッチ２２のセット電圧Ｖst以下として、第１行の全ての抵抗スイッチ２２，…の抵抗値を低抵抗に設定する。
【００３４】
次に、制御部６は、陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを階段状に昇圧させつつ、各陽極バイアス線２５に流れる電流値を電流計４１により検出する。すると、陽極電圧Ｖaの昇圧に伴って、抵抗スイッチ２２の実効電圧Ｖswも段階的に昇圧し、当該抵抗スイッチ２２の抵抗値が変化する。そして、制御部６は、電流計４１が検出した陽極バイアス線２５の電流値に基づいて、抵抗スイッチ２２の抵抗値が上述の特定値に設定されたことを検知すると、陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖaの昇圧を停止させる。制御部６は、この操作を列毎に並行して行うことにより、第１行の書き込み制御が終了する。
【００３５】
なお、陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを昇圧させるときには、上述のように階段状に昇圧させなくともよく、図６に示すように、ピーク電圧値が徐々に大きくなる複数の正のパルス電圧を陽極バイアス線２５に印加して、当該陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖaをパルス電圧印加の毎にＧＮＤ電位に戻しつつ、段階的に昇圧させてもよい。
【００３６】
次に、制御部６は、図５に示すように、第２行（ｙ２）以降の有機ＥＬデバイス２０に対しても、第１行のときと同様の書き込み制御を順次行う。こうして、最終行（第ｎ行）までの全ての行の書き込み制御が終了することにより、全ての抵抗スイッチ２２，…の抵抗値が第１フレームにおける各特定値に設定される。
【００３７】
次に、制御部６は、発光部２１，…を発光させる発光制御を行う。
この発光制御では、制御部６は、全ての陰極バイアス線２４，…の陰極電圧ＶcをＧＮＤ電位とするとともに、全ての陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを正の所定電圧にする。すると、各有機ＥＬデバイス２０において、抵抗スイッチ２２及び発光部２１に電圧が印加されるため、書き込み制御で設定された抵抗スイッチ２２の抵抗値に応じた量の電流が発光部２１に流れる結果、この電流量に応じた輝度で発光部２１が発光する。つまり、抵抗スイッチ２２の抵抗値が低く設定された有機ＥＬデバイス２０ほど、発光部２１が高い輝度で発光する。なお、この発光制御時には、抵抗スイッチ２２の実効電圧Ｖswがリセット電圧Ｖrsを超えないように構成されている。
こうして、第１フレームの発光制御が終了する。
【００３８】
次に、制御部６は、第２フレーム以降についても、第１フレームのときと同様にして、抵抗スイッチ２２の抵抗値の特定、書き込み制御及び発光制御を順次行う。
【００３９】
以上のように、第一の実施形態における表示照明装置１によれば、各有機ＥＬデバイス２０が、電圧印加により抵抗値が変化する抵抗スイッチ２２と、当該抵抗スイッチ２２と直列に接続された発光部２１とを有しており、抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定することで発光部２１への通電を制御して当該発光部２１の発光を制御することができるので、各有機ＥＬデバイスにＴＦＴ等のスイッチング素子が必要であった従来のアクティブマトリクス方式のものに比べ、各有機ＥＬデバイス２０を発光部２１と抵抗スイッチ２２とが直列に接続されただけのものとすることができ、ひいては、構造を簡便なものとすることができる。
【００４０】
これにより、従来の有機ＥＬデバイスでは、ＴＦＴを形成するために成膜やレジスト塗布、露光、現像、ポストベーク、エッチング、レジスト剥離等の種々の工程からなるＰＥＰ（Photo Etching Process）を繰り返し行う必要があったところ、本実施形態に係る有機ＥＬデバイス２０では、マスクを用いた比較的簡易な方法により抵抗スイッチ２２等の積層を行うことができる。
【００４１】
また、書き込み制御で抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定し、当該書き込み制御で設定された抵抗スイッチ２２の抵抗値に対応した輝度で発光部２１を発光させることにより、各画素（発光部２１）の階調を制御して、好適に駆動を行うことができる。
【００４２】
［第二の実施形態］
続いて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、上記第一の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
＜表示照明装置の構成＞
図７は、本発明の第二の実施形態における表示照明装置１Ａの概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、表示照明装置１Ａは、上記第一の実施形態におけるパネル部２に代えてパネル部２Ａを備える他、上記第一の実施形態と同様に構成された陰極線ドライバー３，陽極線ドライバー４及び制御部６に加えて、信号線ドライバー５を備えている。
【００４４】
パネル部２Ａは、行方向Ｘ及び列方向Ｙに沿ってマトリクス状（二次元状）に配列された複数の有機ＥＬデバイス２０Ａ，…を有している。各有機ＥＬデバイス２０Ａは、上記第一の実施形態における有機ＥＬデバイス２０と同様に発光部２１及び抵抗スイッチ２２を有する他、一方の電極が発光部２１の陽極と接続されたキャパシター２３を有している。この有機ＥＬデバイス２０Ａの具体構成（構造）については、後述する。
【００４５】
また、パネル部２Ａには、上記第一の実施形態と同様に配線された複数の陰極バイアス線２４，…及び複数の陽極バイアス線２５，…が設けられている他、有機ＥＬデバイス２０Ａ，…の各行に配線されて当該各行のキャパシター２３，…の他方の電極と接続された複数の信号線２６，…が設けられている。
【００４６】
信号線ドライバー５は、信号線２６，…と接続されており、制御部６からの信号に基づいて、当該信号線２６，…を所定の電位に設定できるように構成されている。この信号線ドライバー５と、陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４とは、本第二の実施形態においては、本発明に係る電圧印加手段であり、各有機ＥＬデバイス２０Ａの発光部２１及び抵抗スイッチ２２に電圧を印加可能に構成されている。具体的には、陽極線ドライバー４及び信号線ドライバー５が、陽極バイアス線２５及び信号線２６を介して各有機ＥＬデバイス２０Ａの抵抗スイッチ２２に電圧を印加可能に構成されており、陰極線ドライバー３及び陽極線ドライバー４が、陰極バイアス線２４及び陽極バイアス線２５を介して各有機ＥＬデバイス２０Ａの発光部２１及び抵抗スイッチ２２に電圧を印加可能に構成されている。
【００４７】
続いて、有機ＥＬデバイス２０Ａの具体構成について説明する。
図８は、パネル部２Ａの拡大図であり、図９は、図８のIII−III線での断面のうち、１つの有機ＥＬデバイス２０Ａの断面を示す断面図であり、図１０は、図８のIV−IV線での断面図である。
【００４８】
図８及び図９に示すように、有機ＥＬデバイス２０Ａは、上記第一の実施形態における有機ＥＬデバイス２０とほぼ同様に構成されている。
但し、有機ＥＬデバイス２０Ａでは、図８及び図１０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、金属線からなる上述の信号線２６が、基板２７と絶縁層８１との間において行方向Ｘに沿って延在するように配設されている。したがって、信号線２６の一部は、絶縁層８１を介して第二電極８４と対向するような位置に配置されている。また、絶縁層８１は、第二電極８４と信号線２６との間に設けられた上述のキャパシター２３を構成している。つまり、陽極バイアス線２５と信号線２６とを絶縁させる層間絶縁膜としての絶縁層８１を、キャパシター２３用の誘電体として利用した構成となっている。そして、信号線２６と、第一電極８２に接続された陽極バイアス線２５とにより、抵抗スイッチ２２に電圧を印加可能となっている。
【００４９】
＜表示照明装置の動作＞
続いて、表示照明装置１Ａの動作について説明する。
図１１は、パネル部２Ａに画像を表示させる際の表示照明装置１Ａの各部の電圧値のタイミングチャートである。
【００５０】
まず、制御部６は、上記第一の実施形態と同様に、最小画素（有機ＥＬデバイス２０Ａの発光部２１）毎に、入力された画像信号の第１フレームにおける輝度を設定するとともに、この輝度に対応する抵抗スイッチ２２の抵抗値を特定する。
【００５１】
次に、制御部６は、抵抗スイッチ２２の抵抗値を上述の特定値に設定する書き込み制御を、有機ＥＬデバイス２０Ａの行毎に行う。
この書き込み制御では、制御部６は、図１１に示すように、まず、全ての陰極バイアス線２４，…の陰極電圧Ｖcをフローティング（図１１では破線で図示）にするとともに、全ての陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを０（ＧＮＤ電位）にする。
【００５２】
次に、制御部６は、第１行（ｙ１）用の信号線２６に正のパルス電圧を印加して、当該信号線２６の信号電圧Ｖsigを昇圧させ、第１行の各抵抗スイッチ２２の両端電極（第一電極８２と第二電極８４）に印加される実効電圧Ｖswを当該抵抗スイッチ２２のセット電圧Ｖst以下として、第１行の全ての抵抗スイッチ２２，…の抵抗値を低抵抗に設定する。このとき、信号線２６に印加する正のパルス電圧は、正の方向に変化する時には急峻で０Ｖに戻る時には時間微分値が小さくなるような逆のこぎり波状のパルス電圧とする。これは、抵抗スイッチ２２とキャパシター２３とで微分回路が形成されることにより、単純に矩形波状のパルス電圧を印加すると、抵抗スイッチ２２に正の電圧が印加されてしまう恐れがあるためである。なお、このときに、陰極バイアス線２４の陰極電圧ＶcをＧＮＤ電位にすることで、陰極バイアス線２４と陽極バイアス線２５との間に電荷が流れるようにして、発光部２１の蓄積電荷を抜いてもよい。
【００５３】
次に、制御部６は、発光部２１が発光する閾値電圧未満の電圧を陽極バイアス線２５，…に印加し、第１行用の陰極バイアス線２４の陰極電圧ＶcをＧＮＤ電位にした状態で、第１行用の信号線２６の信号電圧Ｖsigを段階的に降圧させつつ、各陽極バイアス線２５に流れる電流値を電流計４１により検出する。すると、信号電圧Ｖsigの降圧に伴って、抵抗スイッチ２２の実効電圧Ｖswが段階的に昇圧し、当該抵抗スイッチ２２の抵抗値が変化する。ここで、信号線２６の信号電圧Ｖsigを降圧させるときには、ピーク電圧の絶対値が徐々に大きくなる複数の逆のこぎり波状の負のパルス電圧を信号線２６に印加して、当該信号線２６の信号電圧Ｖsigをパルス電圧印加の毎にＧＮＤ電位に戻しつつ、段階的に降圧させる。このように逆のこぎり波状の負のパルス電圧を印加する理由は、抵抗スイッチ２２とキャパシター２３とで微分回路が形成されることにより、単純に矩形波状のパルス電圧を印加すると、抵抗スイッチ２２に負の電圧が印加されて実効電圧Ｖswがセット電圧Ｖst以下となってしまう恐れがあるためである。
【００５４】
そして、制御部６は、電流計４１が検出した陽極バイアス線２５の電流値に基づいて、抵抗スイッチ２２の抵抗値が上述の特定値に設定されたことを検知すると、陽極バイアス線２５の陽極電圧ＶaをＧＮＤ電位まで下げた後にフローティングにする。制御部６は、この操作を列毎に並行して行うことにより、第１行の書き込み制御が終了する。
【００５５】
次に、制御部６は、第２行（ｙ２）以降の有機ＥＬデバイス２０Ａに対しても、第１行のときと同様の書き込み制御を順次行う。こうして、最終行（第ｎ行）までの全ての行の書き込み制御が終了することにより、全ての抵抗スイッチ２２，…の抵抗値が第１フレームにおける各特定値に設定される。
【００５６】
次に、制御部６は、発光部２１，…を発光させる発光制御を行う。
この発光制御では、制御部６は、全ての陰極バイアス線２４，…の陰極電圧ＶcをＧＮＤ電位とするとともに、全ての信号線２６，…の信号電圧Ｖsigをフローティングにした状態で、全ての陽極バイアス線２５，…の陽極電圧Ｖaを正の所定電圧にする。すると、各有機ＥＬデバイス２０Ａにおいて、抵抗スイッチ２２及び発光部２１に電圧が印加されるため、書き込み制御で設定された抵抗スイッチ２２の抵抗値に応じた量の電流が発光部２１に流れる結果、この電流量に応じた輝度で発光部２１が発光する。つまり、抵抗スイッチ２２の抵抗値が低く設定された有機ＥＬデバイス２０Ａほど、発光部２１が高い輝度で発光する。なお、この発光制御時には、抵抗スイッチ２２の実効電圧Ｖswがリセット電圧Ｖrsを超えないように構成されている。
こうして、第１フレームの発光制御が終了する。
【００５７】
次に、制御部６は、第２フレーム以降についても、第１フレームのときと同様にして、抵抗スイッチ２２の抵抗値の特定、書き込み制御及び発光制御を順次行う。
【００５８】
以上のように、第二の実施形態における表示照明装置１Ａによれば、上記第一の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、発光部２１と抵抗スイッチ２２との間に接続された信号線２６が設けられているので、抵抗スイッチ２２のみに電圧を印加することができ、当該抵抗スイッチ２２の抵抗値設定を好適に行うことができる。
【００５９】
また、抵抗スイッチ２２の第二電極８４と信号線２６との間にキャパシター２３が設けられているので、信号線２６に電圧パルスを印加して抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定するときに、発光部２１に電圧が掛かって当該発光部２１が発光してしまうことを好適に防止することができる。
【００６０】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した第一の実施形態及び第二の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６１】
例えば、上記第一の実施形態及び第二の実施形態では、抵抗スイッチ２２が発光部２１の陽極に接続されることとしたが、発光部２１の陰極に接続されることとしてもよい。この場合には、第二電極８４及び第三電極８６が発光部２１の陰極及び陽極に対応することとなる。またこの場合には、発光部本体部８５の各層が上下反転させた順番となり、つまり、下側から、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に積層される。
【００６２】
また、第二電極８４を発光部２１と抵抗スイッチ２２との共通の電極とすることとしたが、発光部２１と抵抗スイッチ２２とが直列に接続されていれば、このような構成でなくともよく、例えば、発光部２１と抵抗スイッチ２２とで異なる電極をそれぞれ設け、当該電極同士を導線等で接続してもよい。
この場合、第二電極８４に代えて設けた抵抗スイッチ２２の一方の電極（図３及び図９の上側のもの）は、発光部２１と同等の面積を有していなくともよい。更に、第二電極８４に代えて設けた発光部２１の一方の電極（図３及び図９の下側のもの）をＩＴＯ等の透明電極として形成することによって、いわゆるボトムエミッション（図３及び図９の下側に向かって光を発光する構成）にしてもよい。
【００６３】
また、抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定する書き込み制御では、抵抗スイッチ２２の抵抗値が所定の特定値に設定されたことを、電流計４１が検出した陽極バイアス線２５の電流値に基づいて検知することとしたが、この検知には電流計４１を用いなくともよい。この場合、例えば、抵抗スイッチ２２の抵抗値と、段階的に昇圧させる陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖa（又は、降圧させる信号線２６の信号電圧Ｖsig）との対応関係を予め設定しておき、制御部６が、この対応関係に基づいて、抵抗スイッチ２２の抵抗値が所定の特定値となる陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖa（又は信号線２６の信号電圧Ｖsig）を判断するようにすればよい。
【００６４】
また、抵抗スイッチ２２の抵抗値を設定する書き込み制御では、陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖa（又は信号線２６の信号電圧Ｖsig）を、一旦セット電圧Ｖst以下とした後にＧＮＤ電位から段階的に昇圧（又は降圧）させることとしたが、この電圧変化は正負を逆転させてもよい。具体的には、抵抗スイッチ２２として抵抗変化特性を電圧について正負反転させたものを用い、陽極バイアス線２５に正のパルス電圧を印加（又は信号線２６に負のパルス電圧を印加）して抵抗スイッチ２２，…の抵抗値を低抵抗に設定した後に、この陽極バイアス線２５の陽極電圧Ｖa（又は信号線２６の信号電圧Ｖsig）をＧＮＤ電位から段階的に降圧（又は昇圧）させてもよい。但し、この場合には、発光部２１の発光時に抵抗スイッチ２２に印加される電圧によって当該抵抗スイッチ２２の抵抗値が低抵抗にセットされてしまわないように（すなわち、当該抵抗スイッチ２２の実効電圧Ｖswがセット電圧Ｖstを越えないように）、設計的な配慮が必要であることは勿論である。
【００６５】
また、表示照明装置１，１Ａの動作として、所定のフレーム周期で各画素の書き込み及び発光を行う場合の動作例について説明したが、本発明に係る表示照明装置は、このような動作例に限定されず、例えば、不定期なタイミングで変更される画像情報に基づいて各画素の書き込み及び発光を行う場合にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ａ    表示照明装置
２，２Ａ    パネル部
２０，２０Ａ  有機ＥＬデバイス
２１    発光部
２２    抵抗スイッチ
Ｖsw  実効電圧
２３    キャパシター
２４      陰極バイアス線
Ｖc     陰極電圧
２５      陽極バイアス線
Ｖa     陽極電圧
２６      信号線
Ｖsig   信号電圧
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（制御手段）
４１        電流計
Ｘ          行方向
Ｙ          列方向
【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】
2013125104.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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