JP2005235496A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 実現色が異なる複数種類の色変換層を有しながらも表示品質を向上させる。
【解決手段】 電気光学装置１の電気光学パネルＡＡの画素領域Ａには、複数の画素回路４００が設けられている。画素回路４００の各々は、発光色が同じＯＬＥＤ素子を包含し、電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、Ｖｄｄｂを受けて各自が包含するＯＬＥＤ素子を駆動する。複数のＯＬＥＤ素子には実現色が異なる複数種類のカラーフィルタがそれぞれ重ねられている。電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、Ｖｄｄｂを画素回路４００に供給する電源配線は、カラーフィルタの種類に応じて独立して設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自発光素子を備えた電気光学装置、これを用いた電子機器及び電気光学装置の設計方法に関する。

近年、液晶表示装置に替わる画像表示装置として、有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ素子と称する。）を備えた装置が注目されている。ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆動型の自発光素子である。
ＯＬＥＤ素子を用いたアクディブマトリクス駆動の電気光学装置では、各ＯＬＥＤ素子に対して、発光階調を調整するための画素回路が設けられる。各画素回路における発光階調の設定は、発光階調に応じた電圧または電流を画素回路に与え、与えられた電圧または電流に応じて画素回路がＯＬＥＤ素子に流れる駆動電流を調整することによって実行される。

ＯＬＥＤ素子にはそれ自体で発光色を持つものもあるが、光の三原色であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を発光する素子は高価であり、さらに発光特性や寿命の優れたこれらの素子を準備することは困難である。そこで、同一色（例えば白色）のＯＬＥＤ素子のみを画素領域に設け、色変換層（例えばカラーフィルタ）を用いて発光色を別の実現色に変換する画像表示装置が使用されている（例えば、特許文献１）。

特許第３４５２２６２号公報

しかし、この種の画像表示装置では、種類によって色変換層の変換効率特性が異なるために、同じ駆動電流をＯＬＥＤ素子に与えたとしても、色変換層で変換後の光の輝度は色変換層の種類すなわち実現色によって異なる。従って、同じ駆動電流の下で、Ｂ変換層で変換後のＢの光の輝度が高いのにＲ変換層で変換後のＲの光の輝度が低いというような事態が起こりうる。この場合には、所望の色彩の画像を実現することが困難である。

本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、実現色が異なる複数種類の色変換層を有しながらも表示品質を向上させることが可能な電気光学装置、電子機器及び電気光学装置の設計方法を提供する。

本発明に係る電気光学装置は、発光色が同じ自発光素子を各々が包含し、電源電圧を受けて各自が包含する自発光素子を駆動する複数の画素回路と、前記複数の自発光素子にそれぞれ重ねられており、前記自発光素子の各々から発せられた光の色を別の実現色に変換することが可能であり、互いに異なる実現色を持つ複数種類の色変換層と、前記色変換層の種類に応じて独立して設けられ、前記電源電圧を前記複数の画素回路に供給する複数の電源配線とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、互いに異なる実現色を持つ色変換層の種類に応じて複数の電源配線が独立して設けられ、これらの電源配線が色変換層の実現色に応じて電源電圧を複数の画素回路に供給する。このように、実現色に応じて画素回路に電源電圧を与えることができるので、例えば電源電圧に対して実現色の輝度が低い色変換層に重なった自発光素子の画素回路に高い電源電圧を与えるなどの調整が可能になり、自発光素子の各々の発光輝度を異ならせることが可能となる。従って、色変換層の変換効率特性に起因する色ムラを低減して表示品質を向上させることができる。また、個々の色変換層の実現色に応じて、画素回路に与える電源電圧を最適にすることができるので、電源電圧を最も高く要する実現色に対応した電源配線の電源電圧に、他の電源配線の電源電圧を一致させる必要がない。この結果、消費電力を抑制することが可能である。

この構造において、前記複数の電源配線は、前記色変換層の種類に応じて、単位長さあたりの電気抵抗値が互いに異なる部分を少なくとも一部において有すると好ましい。色変換層の種類に応じて電源配線の単位長さあたりの電気抵抗値を異ならせることによって、色変換層の実現色に応じて適切な電気抵抗値を各電源配線に与えることが可能であり、各電源配線で生ずる電圧降下を実現色に応じて適切にして、自発光素子の各々の発光輝度を異ならせることが可能となる。

単位長さあたりの電気抵抗値を互いに異ならせるために、前記複数の電源配線が、前記色変換層の種類に応じて互いに異なる断面積を少なくとも一部において有するようにすると好ましい。これによれば、複数の電源配線をそれぞれ異なる導電率の材料から形成する必要がなく、各電源配線で生ずる電圧降下を実現色に応じて適切にすることができる。

さらに、前記複数の電源配線が、前記色変換層の種類に応じて互いに異なる幅を少なくとも一部において有すると好ましい。これによれば、複数の電源配線をそれぞれ異なる厚さを持つように形成する必要がなく、電気光学装置の製造を容易にしながらも、各電源配線で生ずる電圧降下を実現色に応じて適切にすることができる。

また、前記電源配線の各々は、複数の画素回路が配列された画素領域の外側に配置されている主電源線と、前記主電源線に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の副電源線とを備えており、前記副電源線が、電源配線に対応する種類の色変換層に重なった自発光素子を有する画素回路に接続されており、前記色変換層の種類に応じて、前記複数の電源配線の前記主電源線と前記副電源線の少なくともいずれかについて、単位長さあたりの電気抵抗値が互いに異なるようにしてもよい。これによれば、画素領域の外側に配置された主電源線と画素領域内に延びる複数の副電源線の少なくともいずれかについて電気抵抗値を実現色に応じて適切にして、自発光素子の各々の発光輝度を異ならせることが可能となる。すなわち、電源配線各々の全体について単位長さあたりの電気抵抗値を調節するような設計が不要になる。

また、前記色変換層の実現色は赤、緑および青であり、複数種類の色変換層から出力される光を混合した光が白色を呈示するように各自発光素子を発光させた時に前記各自発光素子に流れる電流の比に応じて、前記電源配線の相互の単位長さあたりの電気抵抗値の比が設定されていることが好ましい。この場合には、赤、緑および青の実現色の比が最適となり、表示品質をさらに向上させることが可能である。

また、前記電源配線の各々は、複数の画素回路が配列された画素領域の外側において前記画素領域の少なくとも二辺に亘って配置されている主電源線と、前記主電源線の一辺に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の第１副電源線と、前記主電源線の一辺と隣接する辺に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の第２副電源線と、前記第１副電源線と前記第２副電源線の交差の全部又は一部において、前記第１副電源線と前記第２副電源線とを接続する複数の副電源接続点とを備えており、前記第１副電源線または前記第２副電源線が、電源配線に対応する種類の色変換層に重なった自発光素子を有する画素回路に接続されているようにしてもよい。これによれば、画素領域内には第１副電源線と第２副電源線が配列され、これらは副電源接続点を介して接続されるので、画素領域に網の目状に電源配線を形成することができる。この結果、各電源配線の電気抵抗値を低減することが可能となり、電源回路から個々の画素回路に至るまでの電源電圧の降下の相違に伴う輝度ムラを低減することができる。

本発明に係る電子機器は、上述した電気光学装置を備えたことを特徴とする。

本発明に係る電気光学装置の設計方法は、上述した電気光学装置を設計する方法であって、前記画素領域内のすべての自発光素子を各自発光素子の最大輝度で発光させた時に前記色変換層の各々で変換された光を混合した光が目的とするスペクトルを呈示するように、前記色変換層の種類に応じた自発光素子に流れるべき電流の比を決定し、前記電流の比に基づいて、前記色変換層の種類に応じた前記電源配線の相互の単位長さあたりの電気抵抗値の比を決定することを特徴とする。この方法によれば、すべての自発光素子を最大輝度で発光させた時の色変換層の相互の実現色の比が最適となり、表示品質を向上させることが可能である。

＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る電気光学装置の断面図である。図１に示すように、電気光学装置１は、絶縁性基板１０と、その上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層１２と、その上に形成された平坦化絶縁膜１４と、その上に形成された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）層１６とを備える。さらに電気光学装置１は、ＯＬＥＤ層１６の上に配置された色変換層としてのカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂと、その上に配置された透明絶縁性基板２０を備える。

ＴＦＴ層１２は、ゲート電極２２と、ゲート絶縁膜２４と、能動層２６と、層間絶縁膜２８と、ソース電極３０と、ドレイン電極３２を備える。能動層２６はソース領域３４及びドレイン領域３６を備え、ソース領域３４及びドレイン領域３６はそれぞれソース電極３０及びドレイン電極３２に接続されている。ＴＦＴ層１２のうち、一つの能動層２６並びにその付近のゲート電極２２、ソース電極３０及びソース領域３４は、一つのＴＦＴ素子１３を構成する。これらのＴＦＴ素子１３はマトリクス状に配列されている。

ＯＬＥＤ層１６は、積層された反射型アノード４０、ホール輸送層４２、発光層４４、電子輸送層４６、透明カソード４８及び保護封止層５０を備える。反射型アノード４０は、平坦化絶縁膜１４を通って各ＴＦＴ素子１３のドレイン電極３２に接続されており、各ＴＦＴ素子１３から給電を受ける。ＯＬＥＤ層１６では、アノード４０とカソード４８からそれぞれ注入された正孔と電子の再結合エネルギーが発光層４４で光エネルギーに変換されることにより発光する。この光が透明なカソード４８を通って図中矢印で示すように上方に出射する。また、ＯＬＥＤ層１６は絶縁バンク５４を有する。絶縁バンク５４は、平坦化絶縁膜１４上に格子状に形成されており、反射型アノード４０、ホール輸送層４２、発光層４４及び電子輸送層４６を細分し、これによりマトリクス状に配列された複数の画素が得られる。但し、透明カソード４８はこれらの画素に共通である。

図中の符号１７は、絶縁バンク５４で囲まれた各画素に対応するＯＬＥＤ素子を示す。上述より明らかなように、これらのＯＬＥＤ素子（自発光素子）１７は同材質であるため同じ発光色（好ましくは白色）を有するが、後述するように、重ねられたカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂによって外部から視認される実現色が異なる。ＯＬＥＤ素子１７の各々は、その下のＴＦＴ素子１３によって給電される。

ＯＬＥＤ層１６の保護封止層５０の上には複数のカラーフィルタ（色変換層）１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂが固着されている。カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、それぞれＯＬＥＤ素子１７に重ねられており、ＯＬＥＤ素子の各々から発せられた光の色を別の実現色に変換することが可能である。具体的には、カラーフィルタ１８Ｒは白色光を赤色光に変換し、カラーフィルタ１８Ｇは白色光を緑色光に変換し、カラーフィルタ１８Ｂは白色光を青色光に変換する。これらのカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは、カラーフィルタ相互の間の光の色の混合を防止するために光を遮断するブラックマトリクス５４で包囲されて互いに遮蔽されていると好ましい。

但し、本発明に係る色変換層は、カラーフィルタに限定されず、光を受けて別の色の光を発するフォトルミネセンス材であってもよい。また、ＯＬＥＤ素子の発光色は好ましくは白色であるが、他の色でもよい。さらに、色変換層の種類すなわち実現色もＲ、Ｇ、Ｂに限定されず他の色でもよいし、色変換層の種類すなわち実現色の数も３に限定されず、２以上であればよい。

例示した電気光学装置は、自発光素子としてＯＬＥＤ素子を用いるが、本発明の範囲をＯＬＥＤ素子に限定する意図ではなく、無機発光ダイオードまたはその他の適切な自発光素子を使用してもよい。また例示した電気光学装置の構造の細部は本発明の理解を容易にするために具体的に説明したものであり、本発明をこれらに限定する意図でなく、他の構造であってもよい。

図２は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の概略構成を示すブロック図である。電気光学装置１は、電気光学パネルＡＡと外部回路を備える。電気光学パネルＡＡには、画素領域Ａ、走査線駆動回路１００及びデータ線駆動回路２００が形成される。このうち、画素領域Ａには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線１０１が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方向と平行にｎ本のデータ線１０３が形成される。

走査線１０１とデータ線１０３との各交差に対応して画素回路４００が各々設けられている。画素回路４００の各々はＯＬＥＤ素子１７のいずれか一つとＴＦＴ素子１３（図１参照）を含んでおり、電源電圧を受けて各自が包含するＯＬＥＤ素子を駆動する。図に示す「Ｒ」、「Ｇ」、及び「Ｂ」の符号は、ＯＬＥＤ素子に重なったカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ（図１参照）の変換色を示している。但し、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの図示はこの図では省略する。上述の通り、ＯＬＥＤ素子１７は同じ発光色を有するが、重ねられたカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂによって外部から視認される実現色が異なる。

この実施の形態では、ＯＬＥＤ素子１７を含む画素回路は互いに同じ構成であるが、電源電圧を各画素回路４００に供給する電源配線が、色変換層の種類すなわち実現色に応じて独立して設けられている。各画素回路４００のうち、Ｒ色に対応する画素回路４００は主電源線ＬＲと接続されており、Ｇ色に対応する画素回路４００は主電源線ＬＧと接続されており、Ｂ色に対応する画素回路４００は主電源線ＬＢに接続されている。電源回路６００は、電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを生成する。電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂは、主電源線ＬＲ、ＬＧ及びＬＢを介して、ＲＧＢ各色に対応する画素回路４００に印加される。この例において主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢは、画素領域Ａを囲むように配置されており、主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢと画素領域内の画素回路４００は、副電源線によって接続されている。電源配線の詳細については後述する。

走査線駆動回路１００は、複数の走査線１０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成して、各画素回路４００に各々供給する。走査信号Ｙ１は、１垂直走査期間（１Ｆ）の最初のタイミングから、１水平走査期間（１Ｈ）に相当する幅のパルスであって、１行目の走査線１０１に供給される。以降、このパルスを順次シフトして、２、３、…、ｍ行目の走査線１０１の各々に走査信号Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍとして供給する。一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）行目の走査線１０１に供給される走査信号ＹｉがＨレベルになると、当該走査線１０１が選択されたことを示す。

データ線駆動回路２００は、選択された走査線１０１に位置する画素回路４００の各々に対し供給階調信号Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを供給する。この例において、供給階調信号Ｘ１〜Ｘｎは階調輝度を指示する電圧信号（データ電圧）として各画素回路４００に与えられる。タイミング発生回路７００は、各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路１００及びデータ線駆動回路２００へ出力する。また、画像処理回路８００はガンマ補正等の画像処理を施した階調データＤを生成し、データ線駆動回路２００へ出力する。なお、この例では、電源回路６００、タイミング発生回路７００、及び画像処理回路８００を、電気光学パネルＡＡの外部に設けたが、これらの構成要素の一部又は全部を電気光学パネルＡＡに取り込んでもよく。更に、電気光学パネルＡＡに設けられた構成要素の一部を外部回路として設けてもよい。

図３は、画素回路４００の詳細を示す回路図である。同図に示す画素回路４００は、Ｒ色に対応するものであり、ここには電源電圧Ｖｄｄｒが供給される。他の色に対応する画素回路４００は、電源電圧Ｖｄｄｒの替わりに電源電圧Ｖｄｄｇ（Ｇ色）又は電源電圧Ｖｄｄｂ（Ｂ色）が供給される点を除いて、同様に構成されている。画素回路４００は、２個のＴＦＴ素子１３及び４０２と、容量素子４１０と、ＯＬＥＤ素子１７とを備える。このうち、ｐチャネル型のＴＦＴ素子１３のソース電極３０は主電源線ＬＲに接続される一方、そのドレイン電極３２はＯＬＥＤ素子１７のアノード４０に接続される。また、ＴＦＴ素子１３のソース電極３０とゲート電極２２との間には、容量素子４１０が設けられている。ＴＦＴ素子４０２のゲート電極は走査線１０１に接続され、そのソース電極は、データ線１０３に接続され、そのドレイン電極はＴＦＴ素子１３のゲート電極２２と接続される。

このような構成において、走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ素子４０２がオン状態となるので、接続点Ｚの電圧がデータ電圧Ｖdataと等しくなる。このとき、容量素子４１０にはＶｄｄｒ−Ｖdataに相当する電荷が蓄積される。次に、走査信号ＹｉがＬレベルになると、ＴＦＴ素子４０２はオフ状態となる。ＴＦＴ素子１３のゲート電極２２における入力インピーダンスは極めて高いので、容量素子４１０における電荷の蓄積状態は変化しない。ＴＦＴ素子１３のゲート・ソース間電圧は、データ電圧Ｖdataが画素回路４００に印加されたときの電圧値すなわち印加された電源電圧とデータ電圧の差（Ｖｄｄｒ−Ｖdata）に保持される。ＯＬＥＤ素子１７に流れる電流Ｉoledは、ＴＦＴ素子１３のゲート・ソース間電圧（Ｖｄｄｒ−Ｖdata）によって定まるので、電源電圧が一定であればデータ電圧Ｖdataに応じた電流ＩoledがＯＬＥＤ素子１７に流れることになる。そして、ＯＬＥＤ素子１７はそこに流れる電流に応じた輝度の光を発光する。具体的には、流れる電流が大きいほどＯＬＥＤ素子１７の輝度は高い。

図４は、白色光を発するＯＬＥＤ素子１７の一例の発光スペクトラムを示すグラフである。同図中、縦軸の相対輝度は、ＯＬＥＤ素子１７の最大輝度（波長約５７０ｎｍ）での輝度を１００％として表している。
また、図５は、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの例の透過特性を示すグラフである。同図に示すようにカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの透過率は互いに異なり、カラーフィルタ１８Ｒの透過率が最大である一方、カラーフィルタ１８Ｂの透過率が最小である。図４および図５を参照すると、同じ電流をＯＬＥＤ素子１７に与えた場合には、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを透過して外部から視認される光の輝度はＢ色が最大でＲ色が最小であることが理解できよう。

しかし、これでは、電気光学装置１による実現色の相互の輝度がアンバランスであり、視認者に違和感を与える。そこで、本実施形態においては、色変換層の種類に応じて電源配線を独立して設けることによって、実現色が異なる複数種類の色変換層を使用しながらも、色変換層の変換効率特性（カラーフィルタの場合には透過特性）に起因する色ムラを低減して表示品質を向上させている。

図６は、電源配線について概略の構造を示す。電源配線は、画素領域Ａを囲むように配置された主電源線ＬＲ、ＬＧ、及びＬＢと、第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１と、第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２とを含む。これらの電源配線は、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの各実現色に対応して独立して設けられている。つまり、カラーフィルタ１８Ｒに重なった画素回路４００のための電源配線は主電源線ＬＲ、第１副電源線Ｌｒ１及び第２副電源線Ｌｒ２を備え、カラーフィルタ１８Ｇに重なった画素回路４００のための電源配線は主電源線ＬＧ、第１副電源線Ｌｇ１及び第２副電源線Ｌｇ２を備える。同様に、カラーフィルタ１８Ｂに重なった画素回路４００のための電源配線は主電源線ＬＢ、第１副電源線Ｌｂ１及び第２副電源線Ｌｂ２を備える。

カラーフィルタの実現色毎に電源配線を設けたのは、以下の理由による。第１に、カラーフィルタの各実現色の和が白色を呈示するためには、各ＯＬＥＤ素子１７に流すべき電流値をカラーフィルタの実現色に応じて異ならせることが望ましく、画素回路４００に供給すべき電流値に応じて主電源線ＬＲ、ＬＧ、及びＬＢの電気抵抗値を設定することが望ましいからである。即ち、ＯＬＥＤ素子１７を流れる電流量の大小によって電源配線での電圧降下が変わるため、カラーフィルタの変換効率に応じて電源配線の電気抵抗値を設定し、各実現色について電源配線での電圧降下を適切にするためである。第２に、各ＯＬＥＤ素子１７に流すべき電流値をカラーフィルタの実現色に応じて異ならせるため、カラーフィルタの実現色に応じて異なる電源電圧を給電する必要があるからである。

次に、第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１は、その一端が主電源線ＬＲ、ＬＧ、及びＬＢの一辺と接続されて画素領域Ａの内部に延長されており、その他端が前記一辺と対向する辺に接続される。第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１は、行方向に並行な配線である。一方、第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２は、その一端が主電源線ＬＲ、ＬＧ、及びＬＢの前記一辺と隣接する辺に接続されて画素領域Ａの内部に延長されており、その他端が前記隣接する辺と対向する辺に接続される。第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２は、列方向に並行な配線である。第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１、並びに第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２は、主電源線ＬＲ、ＬＧ、及びＬＢの種類に応じてそれぞれ設けられている。この結果、画素領域Ａの内部には、網の目状に電源配線が形成されることになる。

図７に、電源配線の詳細な構造を示す。第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１と、第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２は画素領域内で交差するが、同一の主電源線に接続されたもの同士が副電源接続点Ｐで接続される。具体的には、第１副電源線Ｌｒ１と第２副電源線Ｌｒ２、第１副電源線Ｌｇ１と第２副電源線Ｌｇ２、第１副電源線Ｌｂ１と第２副電源線Ｌｂ２がそれぞれ接続される。また、この例では各画素回路４００と第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２が画素接続点Ｑ（図中の白丸）において接続されている。なお、画素接続点Ｑは、第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１、又は第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２のうち少なくとも一方に設ければよい。
このように画素流域Ａの内部に網の目状の電源配線を設けることによって、配線の電気抵抗値を大幅に低減することが可能となる。この結果、実現色の各々について電源回路６００から個々の画素回路４００に至るまでの電源電圧の降下を最小限にすることができ、電圧降下に伴う輝度ムラを大幅に改善することが可能となる。

また、この実施の形態によれば、互いに異なる実現色を持つカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じて複数の電源配線が独立して設けられているので、各実現色に応じた電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを画素回路４００に供給することができる。このように実現色に応じて、各画素回路４００に与える電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを適切にすることができるので、例えば電源電圧に対して実現色の輝度が最低のカラーフィルタ（図４および図５の例によればカラーフィルタ１８Ｒ）に重なったＯＬＥＤ素子１７の画素回路４００に最大の電源電圧（電源電圧Ｖｄｄｒ）を与えるなどの調整が可能になり、ＯＬＥＤ素子１７の各々の発光輝度を異ならせることが可能となる。従って、色変換層の変換効率特性すなわちカラーフィルタの透過特性に起因する色ムラを低減して表示品質を向上させることができる。

実現色に応じて各画素回路４００に与える電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを最適にする方策としては、電源回路６００の調整により、直接的に電源電圧Ｖｄｄｒ、Ｖｄｄｇ、及びＶｄｄｂを調整することが考えられる。他の方策としては、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの変換効率に応じて、電源回路６００から各画素回路４００までの各電源配線の電気抵抗値を設定し、各実現色について電源配線での電圧降下を適切にすることで、結果的に各画素回路４００に印加される電源電圧を最適にしてもよい。

各実現色についての電源配線の相互の電気抵抗値を異ならせるには、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じて、単位長さあたりの電気抵抗値が互いに異なる部分をこれらの電源配線が少なくとも一部において有するようにすればよい。このためには、例えばこれらの電源配線をそれぞれ異なる導電率の材料から形成することも考えられるが、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じて互いに異なる断面積をこれらの電源配線が少なくとも一部において有するようにすることが好ましい。これによれば、異なる導電率の材料から形成する場合に比べて、製造工程を簡略にすることができる。

さらに好ましいのは、この実施の形態のように、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じて互いに異なる幅を複数の電源配線が少なくとも一部において有することである。これによれば、複数の電源配線をそれぞれ異なる厚さを持つように形成する必要がなく、電気光学装置の製造を容易にしながらも、各電源配線で生ずる電圧降下を実現色に応じて適切にし、ＯＬＥＤ素子１７の各々の発光輝度を異ならせることができる。

この実施の形態では、画素領域の外側に配置された主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの幅を異ならせてそれらの電気抵抗値を実現色に応じて適切にして、ＯＬＥＤ素子１７の各々の発光輝度を異ならせている。図８にさらに詳しく示すように、第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、Ｌｂ１及び第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、Ｌｂ２の幅は均一である。このように主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢのみの幅を異ならせることにより、第１副電源線および第２副電源線を含む電源配線各々の全体について単位長さあたりの電気抵抗値を調節するような設計が不要になる。

また、この実施の形態によればさらに他の効果も得られる。すなわち個々のカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの実現色に応じて、画素回路４００に与える電源電圧を最適にすることができるので、電源電圧を最も高く要する実現色に対応した電源配線の電源電圧（例えばＶｄｄｒ）に、他の電源配線の電源電圧（例えばＶｄｄｇ、Ｖｄｄｂ）を一致させる必要がない。この結果、消費電力を抑制することが可能である。これについてさらに詳しく次に説明する。

図９は、画素回路４００に与えられるデータ電圧Ｖdataを一定にした場合のＯＬＥＤ素子１７に与えられる電源電圧ＶｄｄとＯＬＥＤ素子１７を流れる電流Ｉoledとの関係を示すグラフである。上述の通り、ＯＬＥＤ素子１７に流れる電流Ｉoledは、ＴＦＴ素子１３のゲート・ソース間電圧（Ｖｄｄｒ−Ｖdata）によって定まるので、データ電圧Ｖdataが一定であれば電源電圧Ｖｄｄに応じた電流ＩoledがＯＬＥＤ素子１７に流れる。

ここで、同じ電流をＯＬＥＤ素子１７に与えると、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを透過して外部から視認される光の輝度はＢ色が最大でＲ色が最小となる図４および図５を参照して説明した例を使用すると想定する。この例で電気光学装置１による実現色のバランスをとるには、電源電圧に対して実現色の輝度が最低のカラーフィルタ１８Ｒに重なったＯＬＥＤ素子１７の画素回路４００に最大の電源電圧Ｖｄｄｒ（図中のＶｒｍａｘ）を与え、輝度が最高のカラーフィルタ１８Ｂに重なったＯＬＥＤ素子１７の画素回路４００に最小の電源電圧Ｖｄｄｂ（図中のＶｂｍａｘ）を与えればよい。これによりカラーフィルタ１８Ｒに重なったＯＬＥＤ素子１７には最大の電流Ｉｒｍａｘが流れ、カラーフィルタ１８Ｂに重なったＯＬＥＤ素子１７には最大の電流Ｉｂｍａｘが流れるので、ＯＬＥＤ素子１７からの光の輝度は不均一になるがカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを透過したＲ、Ｇ、Ｂの光のスペクトルの和を白色に呈示させることができる。この場合、カラーフィルタ１８Ｒに重なったＯＬＥＤ素子１７の画素回路４００に与える電源電圧Ｖｒｍａｘは大きくても、他のカラーフィルタ１８Ｇ、１８Ｂに重なったＯＬＥＤ素子１７の画素回路４００に与える電源電圧Ｖｇｍａｘ、Ｖｂｍａｘは小さくてもよい。

この実施の形態に係る電気光学装置を設計するには、次の方法を用いると好ましい。まず、画素領域Ａ内のすべてのＯＬＥＤ素子１７を各ＯＬＥＤ素子１７の目的とする最大輝度で発光させた時にカラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの各々で変換された光を混合した光が目的とするスペクトルを呈示するように、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じたＯＬＥＤ素子１７に流れるべき電流の比（Ｉｒｍａｘ：Ｉｇｍａｘ：Ｉｂｍａｘ）を決定する。具体的には、Ｒ、Ｇ、Ｂの三色を発光するカラーフィルタを使う場合には、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂを透過した光を混合した光が白色を呈示することが望ましい。

次に、前記電流の比に基づいて、カラーフィルタ１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂの種類に応じた電源配線の相互の単位長さあたりの電気抵抗値の比（例えば主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの幅の比）を決定する。この方法によれば、すべてのＯＬＥＤ素子１７を最大輝度で発光させた時の色変換層の相互の実現色（例えばＲ、Ｇ、Ｂ）の比が最適となり、表示品質を向上させることが可能である。

＜２．第２実施形態＞
上記の第１の実施の形態では、主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの幅ひいては単位長さあたりの電気抵抗値を相違させているが、図１０に示す第２実施形態のように、第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、Ｌｂ１及び第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、Ｌｂ２の幅つまり単位長さあたりの電気抵抗値を異ならせてもよい。この場合、主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの幅も相違させて電源配線の抵抗値相互の相違を大きくしてもよい。また、主電源線ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの幅を相違させずに第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、Ｌｂ１及び第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、Ｌｂ２のみの幅を異ならせれば、電源配線各々の全体について単位長さあたりの電気抵抗値を調節するような設計が不要になる。

＜３．変形例＞
（１）上述した、第１及び第２実施形態においては、同色の実現色を持つ画素回路４００が列方向に並ぶものを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画素回路４００が他の配列となっているもの、例えばデルタ配列（千鳥状）のものに、上述した第１及び第２実施形態の配線構造を適用することができる。

（２）上述した第１及び第２実施形態及び変形例では、主電源線ＬＲ、ＬＢ、及びＬＧが画素領域Ａを完全に囲むように形成されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、画素領域Ａの三辺に沿って主電源線ＬＲ、ＬＢ、及びＬＧを形成してもよく、あるいは、図１２に示すように画素領域Ａの三辺に沿って主電源線ＬＲ、ＬＢ、及びＬＧを形成してもよい。これらの場合であっても、画素領域Ａの内部に第１副電源線Ｌｒ１、Ｌｇ１、及びＬｂ１、並びに第２副電源線Ｌｒ２、Ｌｇ２、及びＬｂ２を網の目状に形成することができる。

＜４．電子機器＞
次に、上述した実施形態及び変形例に係る電気光学装置１を適用した各種の電子機器について説明する。
図１３に、電気光学装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。この電気光学装置１はＯＬＥＤ素子１７を用いるので、視野角が広く見易い画面を表示できる。

図１４に、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１５に、電気光学装置１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１に表示される。

なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１３〜図１５に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１が適用可能である。

本発明の実施形態に係る電気光学装置の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同装置における画素回路の構成を示す回路図である。 白色光を発する自発光素子であるＯＬＥＤ素子の一例の発光スペクトラムを示すグラフである。 同装置における色変換層である３色のカラーフィルタの例の透過特性を示すグラフである。 同装置における電源配線の概略構成を示す図である。 同装置における電源配線の詳細構成を示す図である。 同電源配線のさらに詳細な構成を示す図である。 前記画素回路に与えられるデータ電圧を一定にした場合のＯＬＥＤ素子に与えられる電源電圧とＯＬＥＤ素子を流れる電流との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置における電源配線の詳細構成を示す図である。 本発明の変形例に係る電気光学装置における主電源線の一構成例を示す図である。 本発明の変形例に係る電気光学装置における主電源線の他の構成例を示す図である。 同電気光学装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…電気光学装置、１２…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）層、１３…ＴＦＴ素子、１７…ＯＬＥＤ素子（自発光素子）、１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ…カラーフィルタ（色変換層）、４００…画素回路、６００…電源回路、ＡＡ…電気光学パネル、Ａ…画素領域、ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ…主電源線、Ｌｒ１，Ｌｇ１，Ｌｂ１…第１副電源線、Ｌｒ２，Ｌｇ２，Ｌｂ２…第２副電源線、Ｐ…副電源接続点、Ｑ…画素接続点。

Claims (8)

1. 発光色が同じ自発光素子を各々が包含し、電源電圧を受けて各自が包含する自発光素子を駆動する複数の画素回路と、
   前記複数の自発光素子にそれぞれ重ねられており、前記自発光素子の各々から発せられた光の色を別の実現色に変換することが可能であり、互いに異なる実現色を持つ複数種類の色変換層と、
   前記色変換層の種類に応じて独立して設けられ、前記電源電圧を前記複数の画素回路に供給する複数の電源配線とを備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の電源配線は、前記色変換層の種類に応じて、単位長さあたりの電気抵抗値が互いに異なる部分を少なくとも一部において有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記複数の電源配線は、前記色変換層の種類に応じて互いに異なる断面積を少なくとも一部において有することを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記複数の電源配線は、前記色変換層の種類に応じて互いに異なる幅を少なくとも一部において有することを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
5. 前記電源配線の各々は、複数の画素回路が配列された画素領域の外側に配置されている主電源線と、
   前記主電源線に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の副電源線とを備えており、
   前記副電源線が、電源配線に対応する種類の色変換層に重なった自発光素子を有する画素回路に接続されており、
   前記色変換層の種類に応じて、前記複数の電源配線の前記主電源線と前記副電源線の少なくともいずれかについて、単位長さあたりの電気抵抗値が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
6. 前記色変換層の実現色は赤、緑および青であり、
   複数種類の色変換層から出力される光を混合した光が白色を呈示するように各自発光素子を発光させた時に前記各自発光素子に流れる電流の比に応じて、前記電源配線の相互の単位長さあたりの電気抵抗値の比が設定されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記電源配線の各々は、複数の画素回路が配列された画素領域の外側において前記画素領域の少なくとも二辺に亘って配置されている主電源線と、
   前記主電源線の一辺に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の第１副電源線と、
   前記主電源線の一辺と隣接する辺に接続されるとともに前記画素領域内に延びる複数の第２副電源線と、
   前記第１副電源線と前記第２副電源線の交差の全部又は一部において、前記第１副電源線と前記第２副電源線とを接続する複数の副電源接続点とを備えており、
   前記第１副電源線または前記第２副電源線が、電源配線に対応する種類の色変換層に重なった自発光素子を有する画素回路に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
   

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