JP2006113233A - 有機ｅｌ表示装置および有機ｅｌ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボトムエミッション方式の発光部における開口率を高めるとともにトップエミッション方式のものにも適用可能な有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法を提供する。
【解決手段】 駆動制御回路１は、階調設定データを保持する記憶回路１７と、クロック信号を基にトランジスタ１６のゲート駆動タイミングを設定するためのタイミング発生回路１８と、記憶回路１７で保持された階調設定データを基に、トランジスタ１６に対する階調制御信号として発光時間変調信号を生成する時間変調回路１９とから構成され、タイミング発生回路１８から出力される発光タイミング信号と、時間変調回路１９から出力される階調データとから、トランジスタ１６のゲート電極への階調制御信号が生成され、データライン３から発光部２に出力されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置および有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法に関し、とくにガラス基板上の単位画素が有機ＥＬ素子とそれらを駆動するためのトランジスタのみから構成された有機ＥＬ表示装置に関する。

低消費電力、かつ高表示品質であって、薄型化が可能なディスプレイとして、複数の有機ＥＬ素子をマトリクス状に配列して構成される有機ＥＬ表示装置が注目されている。この有機ＥＬ素子は、例えばインジウム錫酸化物からなる透明電極（ＩＴＯ）が形成されたガラス板などの透明基板上に、有機電子輸送層、有機発光層、有機ホール輸送層などの少なくとも１層の有機材料層、および金属電極が順次積層された自発光素子として知られている。有機ＥＬ素子の発光原理は、陽極側の透明電極に正、陰極の金属電極に負の電圧を加えることにより電荷が蓄積され、電圧値が素子固有の障壁電圧または発光閾値電圧を越えると電流が流れはじめて、この直流電流値にほぼ比例した強度で発光するものである（特許文献１参照）。

有機ＥＬ表示装置の駆動方式については、現在まで様々な駆動方式が提案されているが、主要なものにパッシブマトリクス方式とアクティブマトリクス方式がある。パッシブマトリクス駆動方式では、表示装置の陽極および陰極がストライプ状にパターニングされた複数の平行電極として、互いに直交する方向でガラス基板上に形成されており、それぞれ直交配置された平行電極の交点に、独立して駆動される多数の有機ＥＬ素子が形成されている。また、アクティブマトリクス駆動方式では、一方の電極がドットマトリクス状にパターニングされ、各電極上に形成された有機ＥＬ素子を独立して駆動するために、個々の電極毎に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。ＴＦＴにはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられている。

図７（ａ）は、パッシブマトリクス方式の発光部の構成を示す回路図である。パッシブマトリクス方式の発光部は、陽極と陰極の交差領域で発光部を構成する有機ＥＬ素子１０が１画素として形成されており、１画素の有機ＥＬ素子１０がマトリクス状に複数個配列されることにより表示エリア（パネル）が構成される。１画素の有機ＥＬ素子１０は、透明基板上の複数の陽極と、陽極に交差する複数の陰極と、これらに挟持された有機層とからなる。表示部の陽極および陰極は、発光部より基板周囲へ延長形成されたデータ線１１および走査線１２を介して、外部駆動回路と接続される。したがって、陰極と陽極が交差した部分に電圧を印加されると有機ＥＬ素子に電流が流れて発光する。

このパッシブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、複数の行と列よりなるマトリクスの交点に位置する画素に対し、その画素を発光制御するための信号が行方向には１行ごとに時系列で走査（デューティ駆動）され、かつ同一行の各列には同時に付加されるように構成されている。したがって、各画素には特別な制御素子を設けなくても、行の走査周期のうち、各行のデューティ期間にのみ発光制御することができる。ところが、その発光部は構造が単純であるものの、発光時間のデューティ比はパネルの行数の逆数になることから、マトリクスの画素数が増加するとともに瞬間輝度を上げなくてはならず、結果としてパッシブマトリクス駆動方式では表示画素数が制限され、寿命や消費電力の点でも困難が生じる。

そこで、近年になって、有機ＥＬ表示装置の駆動方式として、大面積・高精細度のディスプレイパネルを実現するうえで有利なアクティブマトリクス型の駆動方式が用いられることが多くなり、アクティブマトリクス駆動方式のディスプレイの開発が盛んに行われている。

図７（ｂ）は、アクティブマトリクス方式の発光部の構成を示す回路図である。アクティブマトリクス方式の発光部は、有機ＥＬ素子１０と、スイッチング素子として機能するトランジスタ１３と、輝度を表す電圧レベルを保持しておくとともに電圧レベルに従ったレベルの駆動電流を有機ＥＬ素子１０に流すトランジスタ１４とが、画素ごとに設けられている。この発光部では、選択期間中に走査ドライバによって走査線１２にパルス信号が入力されて走査線１２が選択されているときに、輝度を表すレベルの電圧がデータドライバによってデータ線１１に印加されると、トランジスタ１４のゲート電極にそのレベルの電圧が印加されて、トランジスタ１４のゲート電極に輝度データが書き込まれることになる。これにより、トランジスタ１４がオン状態になり、ゲート電極の電圧レベルに応じたレベルの駆動電流が電源１５からトランジスタ１４を介して有機ＥＬ素子１０に流れて、有機ＥＬ素子１０が電流レベルに応じた輝度で発光する。選択期間後の非選択期間では、トランジスタ１３がオフ状態になっても、トランジスタ１４のゲート容量等によりトランジスタ１４のゲート電極の電圧レベルが保持され続け、有機ＥＬ素子１０が電圧レベルに応じた輝度で発光する。このように、選択期間においてトランジスタ１４のゲート電圧がリフレッシュされることによって有機ＥＬ素子１０の輝度がリフレッシュされて、有機ＥＬ表示装置の階調表現が行われる。

上述したアクティブマトリクス方式では、その発光部にＴＦＴ技術を利用した駆動制御回路が、たとえば電流駆動型の画素回路の一部として有機ＥＬ素子の上、または下に形成され、さらにＴＦＴ回路内にはコンデンサ等によるメモリ回路が内蔵されている。そのため、非選択時であっても点灯可能であって、しかも消費電力が少なくて済む大面積・高精細度の有機ＥＬ表示装置を構成できる。
特開２００４−１２６１２１号公報（［０００２］〜［００２１］、および図１〜図５）

ところで、アクティブマトリクス駆動方式を用いる場合、有機ＥＬ表示装置を構成する多数の有機ＥＬ素子が形成されたガラス基板の上に、スイッチング素子としてＴＦＴと多数本の配線層を設けなければならない。また、アクティブマトリクス駆動方式の問題点として、個々のＴＦＴおよび有機ＥＬ素子の発光特性にバラツキが大きく、そのバラツキ補正のために複雑な駆動回路が必要になることが指摘されている。しかし、そのような複雑化した駆動回路を設けることは、１画素の有機ＥＬ素子を駆動するために必要なＴＦＴ数を増加させてしまうという問題があった。

また、有機ＥＬ表示装置の発光部では、インジウム錫酸化物からなる透明な下部電極（ＩＴＯ）をガラス基板上に設け、その上に有機発光層を設けて、さらに裏面に反射膜と電極の機能をあわせもった上部電極をアルミや銀を用いて形成することで、下部電極側から外部に取り出される光の量を大きくするようにした、いわゆるボトムエミッション方式を採るのが一般的である。しかし、ボトムエミッション方式では有機発光層で発光した光が有機層とＩＴＯ・ガラス基板との屈折率の差によって反射し、その輝度が低下するだけでなく、前述のように１画素を駆動するためのＴＦＴの数が増加すると、光を透過させないＴＦＴの面積が増大して開口率が低下してしまい、光を取り出す面積が減少する問題もあった。

このように、従来のアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、有機層とＩＴＯ・ガラス基板との屈折率の差による光の閉じ込めや開口率の低下などにより、その発光部における輝度が低下していた。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ボトムエミッション方式の発光部における開口率を高めるとともにトップエミッション方式のものにも適用可能な有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法を提供することを目的とする。

本発明では、上記問題を解決するために、対向する１対の電極、および前記１対の電極の間に積層された有機発光層を含む有機材料層を有する有機ＥＬ素子からなる複数の発光部が、前記有機ＥＬ素子の電源ライン、およびデータラインとともに同一のガラス基板上でマトリクス状に配置された有機ＥＬ表示装置が提供される。

この有機ＥＬ表示装置は、前記ガラス基板上であって前記発光部の近傍にそれぞれ配置され、前記有機ＥＬ素子を駆動する少なくとも１個のトランジスタからなる駆動回路と、前記駆動回路のそれぞれに対して、前記データラインを介して所定の階調設定データに基づく階調制御信号を所定のタイミングで出力する駆動制御回路と、を備え、前記駆動制御回路を、前記有機ＥＬ素子の発光部位とは異なる位置に配置したことを特徴とする。

また、この発明によれば、前記ガラス基板上の単位画素となる前記発光部のそれぞれに前記データラインを介して個別の階調制御信号を供給して、前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御するようにしたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法が提供される。

この発明の有機ＥＬ表示装置では、発光部の近傍に配置される駆動回路を少数のトランジスタのみで構成でき、しかも、配線数の削減およびコンデンサ回路の削減などによって、従来装置と比較してガラス基板の開口率を高くすることができる。そのため、従来手法で形成されるＴＦＴを用いた有機ＥＬ表示装置と比較して、その発光輝度が低下することがない。

以下、図面を参照してこの発明の概略構成について説明する。図１は、アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。
図１において、駆動制御回路１は発光部２とデータライン３を介して接続されている。発光部２は、１画素の有機ＥＬ素子（発光素子）１０と、この有機ＥＬ素子１０を駆動する１個のＮチャネル型のトランジスタ１６とから構成され、有機ＥＬ素子１０にはトランジスタ１６を介して電源１５から所定レベルの駆動電流が流れるように構成されている。トランジスタ１６は、ガラス基板上の画素近傍であって有機ＥＬ素子１０の発光部位とは異なる位置に配置されている。駆動制御回路１には、図示しないＣＰＵなどの外部制御回部から、各画素での輝度情報となる複数ビット構成の階調設定データと、この階調設定データの書込み禁止信号、およびクロック信号が供給されている。そして、この駆動制御回路１は、データライン３を介して所定の階調設定データに基づく階調制御信号をトランジスタ１６に対して所定のタイミングで出力するように構成されている。

すなわち、駆動制御回路１は、階調設定データを保持する記憶回路１７と、クロック信号を基にトランジスタ１６のゲート駆動タイミングを設定するためのタイミング発生回路１８と、記憶回路１７で保持された階調設定データを基に、トランジスタ１６に対する階調制御信号として発光時間変調信号を生成する時間変調回路１９とから構成され、タイミング発生回路１８から出力される発光タイミング信号と、時間変調回路１９から出力される階調データとから、トランジスタ１６のゲート電極への階調制御信号が生成され、データライン３から発光部２に出力されている。

なお、一点鎖線により示すラッチ回路２０は、外部から記憶回路１７に供給される階調設定データと発光部２側での内部動作タイミングとのバッファとして機能するものであって、外部からの階調設定データを書き込むタイミングと駆動制御回路１が動作するタイミングとが同期して動作する場合は、書込み禁止信号、およびこのラッチ回路２０は不要となる。

図２は、アクティブマトリクス駆動方式における２種類の採光方法を説明する図である。
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、発光部２ａからの光を外部に取り出す採光方法として、同図（ａ）に示すボトムエミッション構造が従来から使用されている。また、同図（ｂ）にはボトムエミッション型とは反対の上部電極側から採光するトップエミッション構造の発光部が示されている。

ボトムエミッション型の発光部２ａでは、ガラス基板２１上に形成された透明の下部電極（ＩＴＯ）２２側から、有機発光層２３で発光した光を採光する。ここでは、有機発光層２３の背面電極２４が金属電極で構成されている。そして、有機発光層２３と下部電極（ＩＴＯ）２２、あるいはガラス基板２１との屈折率の差によって、光の反射、あるいは光の閉じ込め現象が生じやすい。また、ガラス基板２１上には、発光部２ａを狭めるようにトランジスタ１６などのＴＦＴ回路２５が配置されている。したがって、発光部２ａにおけるＴＦＴ回路２５の占める面積が大きくなれば、発光部２ａの開口率が低下し、その発光輝度が低下してしまう。

これに対して、図２（ｂ）に示すトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、発光部２ｂの下部電極２２’が金属電極として構成され、上部電極２４’がＩＴＯなどの透明電極により構成され、ボトムエミッション型のものとは採光方向が逆になるから、大幅な輝度の向上が可能になる。

このように、本発明の有機ＥＬ表示装置では、発光部２に有機ＥＬ素子１０を駆動するためのトランジスタ１６のみを、その発光を阻害しない位置に配置するようにしている。そのため、ボトムエミッション型で問題となっていた開口率を確実に向上することができるだけでなく、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置に適用可能な技術としても有用なものとなる。

また、発光部２のトランジスタ１６は、そのゲート端子と駆動制御回路１とがデータライン３によって接続されている。駆動制御回路１は、例えばパッシブマトリクス方式のものでは多用されているＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）実装により、採光に関係しない位置に配置することができる。また、ポリシリコン材料を使ったＴＦＴであれば、ガラス基板上であっても、いずれの発光部２の発光をも阻害しない位置に組み込むか、あるいはパッシブマトリクス方式のように、発光部２のＴＦＴ基板とは別のＴＦＴ基板上に実装された駆動制御回路１として配置することもできる。

ところで、アクティブマトリクス型ディスプレイの駆動方法は、大きくアナログ階調方式とデジタル階調方式とに分類される。このうちデジタル階調方式については、時間変調や面積変調などの技術が知られている。アナログ階調方式では、データラインから各画素に書き込まれる画像信号がアナログ電圧、もしくはアナログ電流であって、この電圧値もしくは電流値を階調制御する。アナログ電流によってＥＬ素子の発光強度を制御する方法については、ＩＥＥＥ,ＩＤＥＭ９８,ｐｐ８７５−８７８のＦｉｇ．７，８に報告されている。

一方、デジタル階調方式では、図１に示すようなデータライン３を介して発光部２の有機ＥＬ素子１０に書き込まれる画像信号は、ＯＮとＯＦＦの２値となる。画像信号の時間幅により階調制御する方式は時間変調と呼ばれ、画素を複数の副画素に分割し、その点灯数で階調制御する方式は面積階調と呼ばれる。時間変調では、１フレームを複数のサブフイールドに分割し、サブフイールド毎で点灯時間が２のべき乗に設定され、それらサブフイールドの点灯・非点灯の組み合わせで階調を表現するサブフイールド法と呼ばれるものがある。

つぎに、上記構成の有機ＥＬ表示装置におけるアクティブマトリクス駆動方法について説明する。
先ず、記憶回路１７に外部制御回路からの階調設定データを入力する。記憶回路１７は、入力されたデータを一定期間保持可能のものであれば、どのような種類、構造の記憶回路であってもよい。一般には、ＤＲＡＭやＳＲＡＭ等の記憶回路が用いられるが、これらのものに限られない。

タイミング発生回路１８は、記憶回路１７に保存された階調設定データを時間変調回路１９に取り込むタイミングを生成する。時間変調回路１９では、そこに取り込まれた階調設定データに基づいて有機ＥＬ素子１０を発光させるための発光時間の変調データが定周期で生成される。発光部２では、ＴＦＴ基板に形成された有機ＥＬ素子１０を駆動するためのトランジスタ１６のゲート端子に階調制御信号が供給される。これにより、記憶回路１７に保持されている階調設定データに応じた輝度で有機ＥＬ素子１０が発光する。

図１には、有機ＥＬ表示装置の１画素分だけが示されているが、こうした発光構造をもつ複数画素からなる有機ＥＬ表示装置では、所定の色変換方式により赤・青・緑の３色を表現するフルカラー表示が可能となる。この色変換方式は、任意の発光色を有する有機ＥＬ表示装置を実現する方法として、ＣＲＴ、プラズマディスプレイなどの応用に実績を有する技術であって、発光体の発光色を蛍光体により所望の色に変換することができる。例えば有機ＥＬ素子１０の発光域の光を吸収し、波長分布変換を行って可視光域の蛍光を発光する蛍光材料をフィルタに用いる。有機ＥＬ素子１０の発光色は白色に限定されないため、より輝度の高い有機ＥＬ素子１０を光源に適用することができ、青色発光の有機ＥＬ素子１０を用いた色変換方式においては、青色光を緑色光および赤色光に波長変換している。このような蛍光色素を含む蛍光色素変換膜を高精細にパターニングすれば、発光体の近紫外光ないし可視光のような弱いエネルギー線を用いても、多色の発光型ディスプレイを構築できる。

つぎに、本発明の有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法に係る２つの実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図３は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置を示す回路図、図４は、図３の有機ＥＬ表示装置の動作を示すタイミング図である。図３の回路図においては、図１についての説明と対応するように、対応部分に同一符号を付けてある。また、図３には図４（ａ）〜（ｊ）に示すような各信号名が付記されている。

すなわち、記憶回路１７には２ビットの階調設定データＤ［１：０］、書込みタイミング信号ＷＴ、読出し指令信号ＲＤが入力される。記憶回路１７からラッチ回路２０には、読出しデータＷ１［１：０］が出力される。ここでは、階調設定データＤ［１：０］が２ビット構成であるため、有機ＥＬ素子１０では０から３までの４階調の輝度表現が可能になる。例えばマイコン（ＣＰＵ）などによる外部制御回路から、時刻ｔ１で書込みタイミング信号ＷＴをＬレベルに設定することにより（実際の書込みタイミングは書込みタイミング信号ＷＴの立上りエッジとなる）、記憶回路１７に対して階調設定データＤ［１：０］を書き込むことができる。

タイミング発生回路１８では、読出し指令信号ＲＤを記憶回路１７に出力することで、読出しデータＷ１［１：０］がクロック信号ＣＬＫの立上り（時刻ｔ２）に同期して読み出される（図４のデータ保持期間）。この読出し指令信号ＲＤは、その後もタイミング発生回路１８から定周期で、たとえば時刻ｔ４、ｔ５、ｔ６の各タイミングに出力されるものである。

ラッチ回路２０では、そこに読み出された読出しデータＷ１［１：０］がクロック信号ＣＬＫに同期して保存されている。このデータ保持期間には、書込み禁止信号ＢＵＳＹがＨレベルになることで、外部制御回路から記憶回路１７への新たなデータ書込みが禁止されている。

ここでは、記憶回路１７のデータ読出し中にデータ書込みが禁止されている場合を示しているが、記憶回路１７の構成がデータ読出し中に新たなデータを書き込んでも読出しデータＷ１［１：０］を正常に読めるものであれば、書込み禁止信号ＢＵＳＹで書込み禁止を指示する必要はない。

階調設定データＤ［１：０］がラッチ回路２０に取り込まれると同時にタイミング発生回路１８から出力される時間指示信号ＴＩＭ［１：０］がクリアされ、その後、時間指示信号ＴＩＭ［１：０］の値が階調設定データＤ［１：０］の値と一致するまで、クロック信号ＣＬＫの立上りに同期してインクリメントされる。

時間変調回路１９は、記憶回路１７から階調設定データＤ［１：０］の値を読み出してラッチ回路２０に取り込むタイミング（書込み禁止タイミング）で、発光部２のトランジスタ１６のゲート制御信号（階調制御信号）ＤＲＶをＨレベルにして、発光部２の有機ＥＬ素子１０を発光させる。なお、時間指示信号ＴＩＭ［１：０］の値が階調設定データＤ［１：０］の値と一致したつぎのクロック信号の立上りで、ゲート制御信号ＤＲＶはＬレベルとなる。

なお、ここではトランジスタ１６としてＮ型トランジスタを用いているため、ゲート制御信号ＤＲＶがＨレベルで有機ＥＬ素子１０が発光する。しかし、Ｎ型トランジスタに限ったものではなく、Ｐ型トランジスタを利用した場合にはゲート制御信号ＤＲＶの論理を逆にすることで、有機ＥＬ素子１０を発光させることが可能である。また、階調設定データＤ［１：０］が０である場合、ゲート制御信号ＤＲＶを初めからＨレベルにしないようにすることにより、階調設定データＤ［１：０］が０の場合に有機ＥＬ素子１０を発光させないようにすることが可能である。

ゲート制御信号ＤＲＶは階調設定データＤ［１：０］と時間指示信号ＴＩＭ［１：０］が一致するまでの期間Ｈレベルになるため、階調設定データＤ［１：０］の値に基づいた時間変調制御（ＰＷＭ制御）が可能となるため、有機ＥＬ素子１０の階調表示がトランジスタ１６のゲート電圧を制御することで可能となる。

以上説明したように、実施の形態１の有機ＥＬ表示装置では、発光部２に対する制御データとして所定の階調設定データＤ［１：０］を生成する外部制御回路が接続されていて、この外部制御回路から所定の階調設定データＤ［１：０］が、有機ＥＬ素子１０の発光輝度を制御するタイミングとは非同期に供給されている場合でも、発光部２のそれぞれにデータライン３を介して個別のゲート制御信号ＤＲＶを供給することによって、各有機ＥＬ素子１０の発光輝度をそれぞれ階調設定データＤ［１：０］に基づいて制御することが可能である。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る有機ＥＬ表示装置を示す回路図、図６は、図５の有機ＥＬ表示装置の動作を示すタイミング図である。

図５には、実施の形態１における記憶回路１７と時間変調回路１９とが一体となった駆動制御回路２６ａ〜２６ｃ、およびタイミング発生回路１８ａ〜１８ｃからなる駆動制御回路群１と、３個の有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃからなる発光部２とによって３画素を構成する有機ＥＬ表示装置が示されている。この有機ＥＬ表示装置には、３個の有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃに対応する階調設定データＤ［１：０］を生成し、時分割で出力する外部制御回路１００が接続され、３個の有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃをそれぞれ所定の階調設定データＤ［１：０］に基づいて制御するものである。

ここでは、例えばマイコンによって構成された外部制御回路１００が接続されており、この外部制御回路１００から駆動制御回路群１の各駆動制御回路２６ａ〜２６ｃに階調設定データＤ［１：０］を書き込むタイミングが、駆動制御回路２６による有機ＥＬ素子の発光制御と同期している例を示している。この場合、駆動制御回路２６ａ〜２６ｃは発光部２の有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃと同じ数（＝３）だけ必要となる。

駆動制御回路群１には、外部制御回路１００から２ビットの階調データを時分割で設定する階調設定データＤ［１：０］と、制御回路２６ａ〜２６ｃに階調設定データＤ［１：０］を書き込むための書込み信号ＷＴ１，ＷＴ２，ＷＴ３と、外部制御回路１００と同期を取るためのクロック信号ＣＬＫが入力される。ここでも、実施の形態１のものと同様に、階調設定データＤ［１：０］が２ビット構成であるため、有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃでは０から３までの４階調の輝度表現だけが可能である。しかし、さらに多様な階調表現を行うためにデータライン３ａ〜３ｃで伝送可能なビット数を増やすことは差し支えない。

また、有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃ毎に駆動制御回路２６ａ〜２６ｃが備えられていて、データライン３ａ〜３ｃを介して駆動制御回路群１から発光部２に出力されるゲート制御信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３が、それぞれ有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃの発光部位とは異なる位置に配置された図示しないトランジスタのゲート端子に供給されている。

つぎに、図５に示す有機ＥＬ表示装置の動作について説明する。
先ず、外部制御回路１００より駆動制御回路１に対して階調表示データの書込みが行われる。ここでは、最初のデータ書込み期間（タイミングＴ１）に発生する書込みタイミング信号ＷＴ１に同期して、階調設定データＤ［１：０］から階調表示データ「２」が書き込まれる。つぎのデータ書込み期間（タイミングＴ２）に発生する書込みタイミング信号ＷＴ２に同期して、階調設定データＤ［１：０］から階調表示データ「０」が書き込まれる。さらに、つぎのデータ書込み期間（タイミングＴ３）に発生する書込みタイミング信号ＷＴ３に同期して、階調設定データＤ［１：０］から階調表示データ「３」が書き込まれる。このように、駆動制御回路群１へのデータ書込みが、３画素毎に順に行われる。

階調表示データが書き込まれると、タイミング発生回路１８ａ〜１８ｃが初期化され、時間変調を行うためのカウンタ動作が開始される。ここでは、階調設定データＤ［１：０］の階調数が４であるため、４サイクルのクロック期間が発光期間となって、時間変調のための時間指示信号ＴＩＭ１［１：０］〜ＴＩＭ３［１：０］は、「０」から「３」の歩進動作を繰り返す。すなわち、有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃを駆動するゲート制御信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３は、書き込まれた階調表示データに応じて発光期間内でのオン期間が規定される。ここでは、階調表示データ「０」に対するオン期間は０、階調表示データ「１」に対するオン期間は２、階調表示データ「２」に対するオン期間は３、階調表示データ「３」に対するオン期間は４に設定されている。階調表示データで指定された階調数に達したら、ゲート制御信号ＤＲＶ１，ＤＲＶ２，ＤＲＶ３がオフとなる。

なお、有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃを階調表示点灯するだけであれば、外部制御回路１００から駆動制御回路群１に階調設定データＤ［１：０］を書き込むタイミングは、クロック信号ＣＬＫに同期するタイミングであればいつでも良い。しかし、動画像等の連続的な画像を鮮明に表示するためには、駆動制御回路群１に階調設定データＤ［１：０］を書き込むためのタイミングは一定の周期をもって行う必要がある。例えば、タテ×ヨコが４×４ビットの画素であれば、１６画素全ての設定を行った後で、新しく１６画素の設定を行う必要がある。

上述した有機ＥＬ表示装置で動画像を鮮明に映し出す様々な手法についての説明は、ここでは省略する。

アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。 アクティブマトリクス駆動方式における２種類の採光方法を説明する図である。 実施の形態１に係る有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。 図３の有機ＥＬ表示装置の動作を示すタイミング図である。 実施の形態２に係る有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。 図５の有機ＥＬ表示装置の動作を示すタイミング図である。 （ａ）は、パッシブマトリクス方式の発光部の構成を示す回路図、（ｂ）は、アクティブマトリクス方式の発光部の構成を示す回路図である。

符号の説明

１ 駆動制御回路
２ 発光部
３ データライン
１０ 有機ＥＬ素子
１５ 電源
１６ トランジスタ
１７ 記憶回路
１８ タイミング発生回路
１９ 時間変調回路
２０ ラッチ回路

Claims (8)

1. 対向する１対の電極、および前記１対の電極の間に積層された有機発光層を含む有機材料層を有する有機ＥＬ素子からなる複数の発光部が、前記有機ＥＬ素子の電源ライン、およびデータラインとともに同一のガラス基板上でマトリクス状に配置された有機ＥＬ表示装置において、
   前記ガラス基板上であって前記発光部の近傍にそれぞれ配置され、前記有機ＥＬ素子を駆動する少なくとも１個のトランジスタからなる駆動回路と、
   前記駆動回路のそれぞれに対して、前記データラインを介して所定の階調設定データに基づく階調制御信号を所定のタイミングで出力する駆動制御回路と、
   を備え、
   前記駆動制御回路を、前記有機ＥＬ素子の発光部位とは異なる位置に配置したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
2. 前記駆動制御回路を、前記ガラス基板上であって前記発光部のいずれの発光をも阻害しない位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記発光部では、前記駆動回路が配置された前記ガラス基板側から前記有機ＥＬ素子の発光が取り出されるように、前記１対の電極を構成したことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記駆動制御回路は、
   前記階調設定データを前記有機ＥＬ素子の輝度情報として記憶する記憶回路と、
   前記階調制御信号を前記駆動回路に対する発光時間変調信号として生成する時間変調回路と、
   を備えていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 対向する１対の電極、および前記１対の電極の間に積層された有機発光層を含む有機材料層を有する有機ＥＬ素子からなる複数の発光部が、前記有機ＥＬ素子の電源ライン、およびデータラインとともに同一のガラス基板上でマトリクス状に配置された有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法において、
   前記ガラス基板上の単位画素となる前記発光部のそれぞれに前記データラインを介して個別の階調制御信号を供給して、前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御するようにしたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法。
6. 前記有機ＥＬ表示装置には、前記発光部に対する制御データとして所定の階調設定データを生成する外部制御回路が接続されていて、前記外部制御回路から前記所定の階調設定データが、前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御するタイミングとは非同期に供給されていることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法。
7. 前記有機ＥＬ表示装置には、前記発光部に対する制御データとして所定の階調設定データを生成するとともに、前記発光部の２以上に対応する階調設定データを時分割で出力する外部制御回路が接続されていることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法。
8. 前記有機ＥＬ表示装置には、前記外部制御回路から前記所定の階調設定データが、前記有機ＥＬ素子の発光制御と同期するタイミングで供給されていることを特徴とする請求項７記載の有機ＥＬ表示装置のアクティブマトリクス駆動方法。
   

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