JP2012109137A

JP2012109137A - 有機ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2012109137A
Application number: JP2010257541A
Authority: JP
Inventors: Fujio Kawano; 藤雄川野; Tatsuto Goda; 達人郷田; Noriyuki Shikina; 紀之識名; Kiyofumi Sakaguchi; 清文坂口; Takanori Yamashita; 孝教山下; Koji Ikeda; 宏治池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2010-11-18
Publication date: 2012-06-07
Also published as: US20120127064A1; CN102467878A

Abstract

【課題】ユーザーシーンに応じて「屋外視認性モード」か「広視野角モード」、「省電力モード」か「広視野角モード」を選択でき、上記両モードの中間的な状態も選択可能にし、かつ表示画質の高い表示装置を提供する。
【解決手段】複数の画素と、有機ＥＬ素子と、データ線ドライバと、画素回路と、ゲート線ドライバと、を備える有機ＥＬ表示装置であって、各画素は同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子を有し、２つの有機ＥＬ素子の一方のみの光放出面側には集光性の高い素子が配置され、２つの有機ＥＬ素子で点灯時間又は駆動電流を異ならせる手段を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子を用いた表示装置に関し、特に有機ＥＬ素子の正面からの光の利用効率を高めることが可能なアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置に関する。

有機ＥＬ素子では、光が発光層から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する光成分が多く発生し、全反射した光成分の中には素子内部に閉じ込められてしまう成分がある。このため、光取り出し効率が低くなるという課題があった。この課題を解決するために、特許文献１では、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マイクロレンズアレイを配置している。

特開２００４−０３９５００号公報

特許文献１のように有機ＥＬ素子の上にマイクロレンズアレイを配置する構成の場合、マイクロレンズアレイがなければ全反射していた光成分を取り出すことができるという効果に加え、集光の効果が期待できる。これらの効果により有機ＥＬ素子を用いた表示装置の正面輝度（正面方向即ち基板の法線方向への光取り出し効率）の向上を実現できる。しかし、表示装置の斜め方向の輝度は減少するため、この構成の場合、広い視野角特性が求められる場面では使いづらくなる。

また、有機ＥＬ素子に干渉効果を付与した構成の場合、強め合いの干渉効果が効く方向（光路長）では輝度が高くなる。しかし、強め合いの干渉効果が弱まる方向では輝度が低くなるため、この構成の場合も、広い視野角特性が求められる場面では使いづらくなる。

そこで、本発明は、ユーザーシーンに応じて「屋外視認性モード」か「広視野角モード」、「省電力モード」か「広視野角モード」を選択でき、上記両モードの中間的な状態も選択可能にし、かつ表示画質の高い有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、マトリクス状に配置された複数の画素と、前記各画素に配置された有機ＥＬ素子と、前記各画素に画像データに応じたデータ信号を供給するデータ線ドライバと、前記各画素に配置され、複数のトランジスタを有し、前記有機ＥＬ素子にデータ信号に応じた駆動電流を供給し、前記有機ＥＬ素子を点灯させる画素回路と、前記各トランジスタを駆動するゲート線ドライバと、を備える有機ＥＬ表示装置であって、前記各画素は同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子を有し、前記２つの有機ＥＬ素子の一方のみの光放出面側には集光性の高い素子が配置され、前記２つの有機ＥＬ素子で点灯時間又は駆動電流を異ならせる手段を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置を提供するものである。

本発明によれば、共通の画像データから１画素内の「集光性の高い素子有りの領域」と「集光性の高い素子無しの領域」で点灯時間又は駆動電流を異ならせることができる。これにより、ユーザーシーンに応じて「屋外視認性モード」か「広視野角モード」、「省電力モード」か「広視野角モード」を選択でき、上記両モードの中間的な状態も選択可能となり、かつ表示画質の高い有機ＥＬ表示装置を実現できる。

本発明に係る有機ＥＬパネル、画素構成及び画素配置を示す概略図である。本発明に係る有機ＥＬ素子を含む副画素の相対輝度−視野角特性である。本発明に係る有機ＥＬパネルのモード毎の動作タイミングチャートである。本発明に係る有機ＥＬパネルのモード毎の相対輝度−視野角特性である。本発明に係る有機ＥＬパネルのモード毎の相対電力特性である。本発明に係る有機ＥＬパネルのモード毎の相対駆動電流特性である。実施例１の有機ＥＬパネル、画素構成及び画素配置の概略図である。実施例１の画素回路である。実施例１の有機ＥＬパネルの動作タイミングチャートである。実施例２の有機ＥＬパネルの概略図である。実施例２の画素回路である。１画像データから２つのデータ信号を生成する手段の一例である。実施例２の有機ＥＬパネルの動作タイミングチャートである。実施例３の画素回路である。実施例３の有機ＥＬパネルの動作タイミングチャートである。

以下、本発明の有機ＥＬ表示装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。

図１（ａ）はマトリクス状に配置された複数の画素（ｍ行ｎ列画素）を有し、各画素に有機ＥＬ素子が配置された有機ＥＬパネル１１の概略図であり、本発明に係る有機ＥＬパネルの一例である。有機ＥＬパネル１１はデータ線１５にデータ信号を印加するデータ線駆動回路１２、ゲート線１６を駆動するゲート線駆動回路１３を有する。また、各画素に配置され、複数のトランジスタを有し、有機ＥＬ素子にデータ信号に応じた駆動電流を供給し、有機ＥＬ素子を点灯させる画素回路１４を有する。ｍ行ｎ列画素は各データ線と各ゲート線の交点に配置され、各画素に対応するデータ信号に基づいて表示を行う。

データ線駆動回路１２は各画素に画像データに応じたデータ信号を供給するデータ線ドライバであり、外部からの画像データを入力し有機ＥＬ素子を画像データに応じて駆動する電流量を制御する回路である。ゲート線駆動回路１３は画素回路１４が有する各トランジスタを駆動する（各トランジスタのゲート端子に接続されたゲート線１６を駆動する）ゲート線ドライバであり、該当行の書き込み動作時にパルス信号を発生させる。一般的には１行目から順に書き込み動作を行うため、シフトレジスタやその他の論理回路を搭載し、画素回路１４の書き込み動作を行えるようにロジックの信号発生を行う。ゲート線駆動回路１３によって書き込み該当行にある画素は、データ線駆動回路１２によって駆動されたデータ信号をデータ線１５より入力し書き込み動作を行う。

図１（ｂ）は本発明の表示装置における画素（例えば、図１（ａ）中のａ行目ｂ列目）に相当する部分を示す部分断面図である。本発明の表示装置の画素は複数の副画素を有している。ここで、「副画素」とは、１つの発光素子が設けられた領域を意味する。図１（ｂ）では、基板上に形成された有機ＥＬ素子の上面から（上方向から）光を取り出すトップエミッション型の表示装置を示しているが、本発明はボトムエミッション型の表示装置にも適用できる。

本発明では、発光素子としての有機ＥＬ素子が上記複数の副画素の各々に形成され、同じ画素に含まれる複数の副画素は互いに視野角特性が異なる（視野角特性Ａ、視野角特性Ｂ）。具体的には、各画素は同一色を発光する２つの副画素を有し、前記２つの副画素のうち一方の副画素に設けられた有機ＥＬ素子の光放出面側には集光性の高い素子が配置されている。集光性の高い素子としては、マイクロレンズ等を用いるのが好ましい。あるいは、一対の電極間の距離を変えて、有機ＥＬ素子ＡとＢのうち一方の素子を正面方向に強め合いの干渉効果を持たせ、他方の素子に斜め方向（正面以外の方向）に強め合いの干渉効果を持たせても良い。

異なる領域の各有機ＥＬ素子間には領域間を分離する領域分離層２２が設けられている。有機ＥＬ素子の夫々は一対の電極であるアノード電極２１及びカソード電極２４と、それらの電極間に挟持された、発光層を含む有機化合物層２３（以下、「有機ＥＬ層」と称する）を備えている。具体的には、基板２０の上に有機ＥＬ素子毎にパターニングされたアノード電極２１が形成され、アノード電極２１の上に有機ＥＬ層２３が形成され、更に有機ＥＬ層２３上にカソード電極２４が形成されている。

アノード電極２１は、例えばＡｇ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。又はそのような金属材料から成る層とホール注入特性に優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電性材料から成る層との積層体から構成しても良い。

カソード電極２４は、複数の有機ＥＬ素子に対して共通に形成されており、発光層で発光した光を素子外部に取り出し可能な半反射性或いは光透過性の構成を有している。具体的には、素子内部での干渉効果を高めるためにカソード電極２４を半反射性の構成とする場合、カソード電極２４はＡｇやＡｇＭｇ等の電子注入性に優れた導電性の金属材料から成る層を２〜５０ｎｍの膜厚で形成することにより構成されている。なお、「半反射性」とは、素子内部で発光した光の一部を反射し一部を透過する性質を意味し、可視光に対して２０〜８０％の反射率を有するものをいい、「光透過性」とは、可視光に対して８０％以上の透過率を有するものをいう。

有機ＥＬ層２３は、少なくとも発光層を含む単層又は複数の層からなる。有機ＥＬ層２３の構成例としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。有機ＥＬ層２３を構成する材料は公知の材料を使用することができる。

基板２０には各有機ＥＬ素子を独立に駆動できるように画素回路が形成されている。これらの画素回路は複数の薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒと称する）から構成されている（不図示）。ＴＦＴが形成された基板２０は、ＴＦＴとアノード電極２１とを電気的に接続するためのコンタクトホールが形成された層間絶縁膜に覆われている（不図示）。層間絶縁膜上には、画素回路による表面凹凸を吸収し、表面を平坦にするための平坦化膜が形成されている（不図示）。

カソード電極２４の上には、空気中の酸素や水分から有機ＥＬ層２３を保護するために保護層２５が形成されている。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の無機材料からなる。或いは、無機材料と有機材料との積層膜からなる。無機膜の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、ＣＶＤ法で形成することが好ましい。有機膜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使用するため、１μｍ以上が好ましい。図１（ｂ）では、保護層２５を画素分離層２２の形状に沿って形成させているが、保護層２５の表面が平坦であっても良い。有機材料を使うことで容易に表面を平坦にすることが可能である。

本発明の表示装置は、３つの異なる色相を持った有機ＥＬパネルとして構成しても良いし、３色相に限らず、４つの異なる色相を持った有機ＥＬパネルとして構成しても良い。３色相の場合には、例えばＲ・Ｇ・Ｂの３色相を持った有機ＥＬパネルとし、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色相の有機ＥＬ素子からなる構成としても良いし、白色有機ＥＬ素子にＲ・Ｇ・Ｂの３色相のカラーフィルターを重ねた構成としても良い。この場合、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの色相を表示する画素からなる画素ユニットが表示単位となる。４色相の場合には、例えばＲ・Ｇ・Ｂ・Ｗの４色相を持った有機ＥＬパネルとしても良い。

図１（ｃ）は本発明の有機ＥＬパネルの画素配置の一例である。Ｒ画素３１、Ｇ画素３２、Ｂ画素３３が配置されており、Ｒ画素３１、Ｇ画素３２、Ｂ画素３３の３つで１つの画素ユニットを構成する有機ＥＬパネルである。Ｒ画素３１はＲ−１副画素３１１、Ｒ−２副画素３１２で構成され、各副画素は色相が共にＲ、かつ互いに光学特性が異なる。Ｇ画素３２はＧ−１副画素３２１、Ｇ−２副画素３２２で構成され、各副画素は色相が共にＧ、かつ互いに光学特性が異なる。Ｂ画素３３はＢ−１副画素３３１、Ｂ−２副画素３３２で構成され、各副画素は色相が共にＢ、かつ互いに光学特性が異なる。各画素はＲを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｇを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｂを発光し光学特性の異なる２つの副画素を有する。

以下、Ｒ−１副画素３１１、Ｇ−１副画素３２１、Ｂ−１副画素３３１を視野角の広い特性を持つ副画素Ａで形成し、Ｒ−２副画素３１２、Ｇ−２副画素３２２、Ｂ−２副画素３３２を正面輝度の高い特性を持つ副画素Ｂで形成する場合で説明する。ここで、正面輝度の高い特性とは、正面方向即ち基板の法線方向への光取り出し効率が高い特性を意味している。

図２は副画素Ａ・Ｂそれぞれの相対輝度−視野角特性であり、図２中の（ａ）が副画素Ａの相対輝度−視野角特性、（ｂ）が副画素Ｂの相対輝度−視野角特性を示す。輝度は副画素Ａ・Ｂ共に同じ電流を注入し、副画素Ａの正面輝度を１としたときの相対輝度値で表している。図２より、副画素Ａは視野角が広い。一方、副画素Ｂは視野角が狭いが、正面輝度が副画素Ａの約４倍である。

次に、有機ＥＬパネル１１の動作について述べる。Ｒ・Ｇ・Ｂ各画素の、光学特性の異なる２つの副画素は、独立して点灯・消灯（発光・非発光）を選択可能な画素回路で駆動する。例えば、Ｒ画素ではＲ−１副画素とＲ−２副画素を独立して点灯・消灯することができる。

下記３つのモードで駆動を行うと、ユーザーシーンに応じた表示ができ、高い画質を実現できる。

視野角の広い光学特性を持った領域であるＲ−１副画素３１１、Ｇ−１副画素３２１、Ｂ−１副画素３３１のみを点灯させると、有機ＥＬパネル１１は視野角の広い性能が得られる（以下、「広視野角モード」と称する）。

視野角は狭いが、正面輝度の高い光学特性を持った領域であるＲ−２副画素３１２、Ｇ−２副画素３２２、Ｂ−２副画素３３２のみを点灯させると、有機ＥＬパネル１１は正面輝度の高い性能が得られる（以下、「屋外視認性モード」と称する）。

Ｒ−２副画素３１２、Ｇ−２副画素３２２、Ｂ−２副画素３３２を低電流で点灯させ、正面輝度をＲ−１副画素３１１、Ｇ−１副画素３２１、Ｂ−１副画素３３１を点灯させた場合と同等にすると、消費電力を低減できる（以下、「省電力モード」と称する）。

更に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態で副画素Ａ・Ｂを点灯させると、ユーザーシーンに応じてより多様な表示ができ、高い画質を実現できる。

上記３つのモードで駆動を行う画素回路としては、例えば図８・図１１・図１４の画素回路が好適に用いられる。上記３つのモードのいずれの駆動においても、同一色かつ光学特性の異なる２つの副画素は共通の画像データによって駆動され、前記光学特性の異なる２つの副画素の点灯時間又は駆動電流を互いに異ならせることができる。各々の副画素における点灯時間・駆動電流は、前述の正面輝度と周辺輝度との相対特性による光学特性と、上記３つのモードに応じて変える。本発明は、ユーザーシーンに応じた表示を行うために、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂで点灯時間又は駆動電流を異ならせる手段を有する。

以下、具体的な実施形態で詳細を説明するが、本発明は下記３つの実施形態に限定されるわけではない。

〔第１の実施形態〕
本実施形態の表示装置は図１（ａ）の有機ＥＬパネル、図１（ｂ）の画素構成、図１（ｃ）の画素配置を有する。図１（ｃ）のＲ−１副画素３１１、Ｇ−１副画素３２１、Ｂ−１副画素３３１を視野角の広い特性を持つ副画素Ａで形成し、Ｒ−２副画素３１２、Ｇ−２副画素３２２、Ｂ−２副画素３３２を正面輝度の高い特性を持つ副画素Ｂで形成している。例えば、有機ＥＬ素子Ａを含む副画素の表面は平坦面とし、有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素にはマイクロレンズ等の集光性の高い素子を形成するのが好ましい。有機ＥＬ素子Ａを含む副画素と有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素との相対輝度−視野角特性は図２の通りである。画素回路としては、例えば図８の画素回路が好適に用いられる。

本実施形態では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおいて駆動電流は同一で点灯時間を異ならせる。具体的には、図１（ａ）のデータ線１５が同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに同一のデータ信号を書き込み、各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおける点灯時間を異ならせる。各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおける点灯時間を異ならせる手段としては、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂの各々に別々に接続され、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂの各々の点灯・消灯を別々に制御する手段が好ましい。その手段の例が図８におけるＰ２とＴＦＴ（Ｍ３）、Ｐ３とＴＦＴ（Ｍ４）である。以下、図３を用いて本実施形態について説明する。

図３は本実施形態の有機ＥＬパネルのモード毎の動作タイミングチャートである。図３中で、横軸は時間、縦軸は点灯のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）を示している。図２で正面輝度が有機ＥＬ素子Ａを含む副画素（ａ）：有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素（ｂ）＝１：４と仮定し、周辺輝度と電力との関係を設定条件にする。設定条件は以下の通りである。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。この２つのモードを実現する場合、有機ＥＬ素子Ａを含む副画素と有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素の正面輝度を同一にする。ここで、図３において、１フレームあたりの各モードの電力比が（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）＝１６：１３：１０：７：４の５通りを示すモードを想定する。この場合、（ａ）は（有機ＥＬ素子Ａの点灯時間）：（有機ＥＬ素子Ｂの点灯時間）＝１６：０、同様に（ｂ）は１２：１、（ｃ）は８：２、（ｄ）は４：３、（ｅ）は０：４となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。画素回路から投入される駆動電流はどの点灯タイミングでも同電流である。

このように点灯した場合の、相対輝度−視野角特性を図４に、相対電力特性を図５にそれぞれ示す。図４の（ａ）〜（ｅ）と図５の（ａ）〜（ｅ）は図３の（ａ）〜（ｅ）に対応する。図４より、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、図５より、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って消費電力を抑制できることが分かる。従って、（ａ）のように点灯することで「広視野角モード」を選択でき、（ｅ）のように点灯することで「省電力モード」を選択できると共に、（ｂ）〜（ｄ）のように点灯することで「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できる。このため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合について説明する。この２つのモードを実現する場合、有機ＥＬ素子Ａを含む副画素と有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素の正面輝度を同一にしない。ここで、１フレームあたりの各モードの電力比が（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）＝４：７：１０：１３：１６の５通りを示すモードを想定する。この場合、（ａ）は（有機ＥＬ素子Ａの点灯時間）：（有機ＥＬ素子Ｂの点灯時間）＝４：０、同様に（ｂ）は３：４、（ｃ）は２：８、（ｄ）は１：１２、（ｅ）は０：１６となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。

このように点灯した場合、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って正面輝度が高くなる。従って、（ａ）のように点灯することで「広視野角モード」を選択でき、（ｅ）のように点灯することで「屋外視認性モード」を選択できると共に、（ｂ）〜（ｄ）のように点灯することで「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できる。このため、高い画質を実現できる。

また、本実施形態では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに同一のデータ線で書き込む回数を１回にすることができるので、周辺回路の簡素化及び配線等の共通化によりレイアウト効率を高めることができる。更に、データ線１５の信号レベルを同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについてほぼ同一のダイナミックレンジを確保できるので、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。

〔第２の実施形態〕
本実施形態の表示装置は画素回路が異なることを除き、第１の実施形態と同じである。画素回路としては、例えば図１１の画素回路が好適に用いられる。

本実施形態では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおいて点灯時間は同一で駆動電流を異ならせる点が第１の実施形態と異なる。具体的には、図１（ａ）のデータ線駆動回路１２で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについて各々のデータ信号を生成してデータ線１５に異なる信号を書き込むことにより、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる。データ線駆動回路１２内（データ線ドライバ内）で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる手段としては、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂ毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なるデータ信号を生成し供給する手段が好ましい。本実施形態の有機ＥＬパネルの動作タイミングチャートは実施例２で示す。以下、図６を用いて本実施形態について説明する。

図６は本実施形態の有機ＥＬパネルのモード毎の相対駆動電流特性である。図６中で、横軸は各モード、縦軸は有機ＥＬ素子Ａ・Ｂの相対駆動電流を示している。図２で正面輝度が有機ＥＬ素子Ａを含む副画素（ａ）：有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素（ｂ）＝１：４と仮定し、周辺輝度と電力との関係を設定条件にする。設定条件は以下の通りである。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。この２つのモードを実現する場合、前述のように有機ＥＬ素子Ａを含む副画素と有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素の正面輝度を同一にする。ここで、図６において、１フレームあたりの各モードの電力比が（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）＝１６：１３：１０：７：４の５通りを示すモードを想定する。この場合、（ａ）は（有機ＥＬ素子Ａの駆動電流）：（有機ＥＬ素子Ｂの駆動電流）＝１６：０、同様に（ｂ）は１２：１、（ｃ）は８：２、（ｄ）は４：３、（ｅ）は０：４となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。

このように点灯した場合の、相対輝度−視野角特性、相対電力特性はそれぞれ図４、図５の通りである。図４の（ａ）〜（ｅ）と図５の（ａ）〜（ｅ）は図６の（ａ）〜（ｅ）に対応する。よって、第１の実施形態と同様に、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って消費電力を抑制できる。従って、第１の実施形態と同様に、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合について説明する。この２つのモードを実現する場合、前述のように有機ＥＬ素子Ａを含む副画素と有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素の正面輝度を同一にしない。ここで、１フレームあたりの各モードの電力比が（ａ）：（ｂ）：（ｃ）：（ｄ）：（ｅ）＝４：７：１０：１３：１６の５通りを示すモードを想定する。この場合、（ａ）は（有機ＥＬ素子Ａの駆動電流）：（有機ＥＬ素子Ｂの駆動電流）＝４：０、同様に（ｂ）は３：４、（ｃ）は２：８、（ｄ）は１：１２、（ｅ）は０：１６となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。

このように点灯した場合、第１の実施形態と同様に、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って正面輝度が高くなる。従って、第１の実施形態と同様に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

また、本実施形態では、データ線駆動回路１２で各モードにおいて詳細な駆動条件を設定できるので、よりユーザビリティの高い駆動を行うことができる。更に、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについてガンマ特性等の補正も容易にできるので高品質の駆動を行うことができる。

〔第３の実施形態〕
本実施形態の表示装置は画素回路が異なることを除き、第２の実施形態と同じである。画素回路としては、例えば図１４の画素回路が好適に用いられる。

本実施形態では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおいて点灯時間は同一で駆動電流を異ならせる点は第２の実施形態と同じである。しかし、図１（ａ）のデータ線１５が同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに同一のデータ信号を書き込み、各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる点が第２の実施形態と異なる。各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる手段としては、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂ毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なる電圧（基準電圧）を供給する手段が好ましい。その手段の例が図１４における駆動ＴＦＴであるＴＦＴ（Ｍ２）のゲート端子・ＴＦＴ（Ｍ６）のゲート端子に印加する電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２である。本実施形態の有機ＥＬパネルの動作タイミングチャートは実施例３で示す。以下、本実施形態について説明する。

本実施形態における有機ＥＬパネルのモード毎の相対駆動電流特性は図６の通りである。図２で正面輝度が有機ＥＬ素子Ａを含む副画素（ａ）：有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素（ｂ）＝１：４と仮定し、周辺輝度と電力との関係を設定条件にする。設定条件は以下の通りである。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。第２の実施形態と同様に、１フレームあたりの各モードの電力比が１６：１３：１０：７：４の５通りを示すモードを想定する。この場合、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについて、（ａ）は１６：０、（ｂ）は１２：１、（ｃ）は８：２、（ｄ）は４：３、（ｅ）は０：４の駆動電流比率となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。

このように点灯した場合、第２の実施形態と同様に、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って消費電力を抑制できる。従って、第２の実施形態と同様に、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合の設定条件について説明する。第２の実施形態と同様に、１フレームあたりの各モードの電力比が４：７：１０：１３：１６の５通りを示すモードを想定する。この場合、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについて、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：４、（ｃ）は２：８、（ｄ）は１：１２、（ｅ）は０：１６の駆動電流比率となる。なお、１フレームあたりの、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの電流・時間積の比は、（ａ）は４：０、（ｂ）は３：１、（ｃ）は２：２、（ｄ）は１：３、（ｅ）は０：４である。

このように点灯した場合、第２の実施形態と同様に、（ｅ）から（ａ）に遷移するに従って視野角が広くなり、（ａ）から（ｅ）に遷移するに従って正面輝度が高くなる。従って、第２の実施形態と同様に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

また、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、周辺回路の簡素化及び配線等の共通化によりレイアウト効率を高めることができると共に、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。

上記３つの実施形態では、図３、図６のようにモードの切り替えを（ａ）から（ｅ）の５段階としたが、分解能を増やすことや、（ａ）から（ｅ）の間を無段階に可変させることもできる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。

〔実施例１〕
図７（ａ）はマトリクス状に配置された複数の画素（ｍ行ｎ列画素）を有し、各画素に有機ＥＬ素子が配置された有機ＥＬパネル８０の概略図であり、本実施例の有機ＥＬパネルである。有機ＥＬパネル８０は不図示の有機ＥＬ素子、データ線駆動回路８１（データ線ドライバ）、ゲート線駆動回路８２（ゲート線ドライバ）、画素回路８３、ゲート線駆動回路８４（ゲート線ドライバ）を有する。データ線駆動回路８１はデータ線８５にデータ信号を印加する。ゲート線駆動回路８２はゲート線Ｐ１を駆動する。画素回路８３は各画素に配置され、複数のトランジスタを有し、有機ＥＬ素子にデータ信号に応じた駆動電流を供給し、有機ＥＬ素子を点灯させる。ゲート線駆動回路８４は表示領域のゲート線（選択制御線）Ｐ２、Ｐ３を駆動する。各画素はＲを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｇを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｂを発光し光学特性の異なる２つの副画素を有する。それぞれの副画素には有機ＥＬ素子が含まれる。図７（ａ）ではゲート線駆動回路８２、表示領域のゲート線駆動回路８４は画素群を挟んで左右に配置してあるが、左右どちらか片側に配置しても良いし、画素の書き込み動作の品質を向上すべく同じ機能を左右両側に配置して両側から駆動しても良い。

図７（ｂ）は本実施例の表示装置における画素に相当する部分を示す部分断面図である。保護層２５より下の層は図１（ｂ）と同様の構成である。有機ＥＬ素子Ａを含む副画素の表面は平坦面であり、有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素にはマイクロレンズ１１１が形成されている。マイクロレンズ１１１は樹脂材料を加工することにより形成されており、具体的には型押し等の方法により形成可能である。

マイクロレンズが無い副画素では、有機ＥＬ層２３の発光層から斜めに出射された光は、保護層２５から出射する際に更に斜めになって出射するか、あるいは全反射されて外部に取り出すことができない。一方、マイクロレンズ１１１がある副画素では、有機ＥＬ層２３の発光層から出射された光は、透明なカソード電極２４を透過し、その後保護層２５、マイクロレンズ１１１を透過して外部へ出射される。

マイクロレンズ１１１がある場合には、マイクロレンズが無い場合に比べて出射角度が基板の法線方向に近づく。従って、マイクロレンズ１１１がある場合の方が基板の法線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、マイクロレンズ１１１がある場合には、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、光取り出し効率も向上する。

このように、本実施例の有機ＥＬパネル８０は有機ＥＬ素子の光放出面側が平坦な副画素と、有機ＥＬ素子の光放出面側（光を取り出す側、即ちトップエミッション型の場合は有機ＥＬ素子の上側）にマイクロレンズが形成された副画素を有する。有機ＥＬ素子Ａを含む副画素はマイクロレンズが無いため視野角の広い光学特性を持ち、有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素はマイクロレンズがあるため正面輝度の高い光学特性を持つ。

図７（ｃ）は本実施例の有機ＥＬパネルの画素配置である。Ｒ画素１０１、Ｇ画素１０２、Ｂ画素１０３が配置されており、Ｒ画素１０１、Ｇ画素１０２、Ｂ画素１０３の３つで１つの画素ユニットを構成する有機ＥＬパネルである。Ｒ画素１０１はＲ−１副画素１０１１、Ｒ−２副画素１０１２で形成され、Ｇ画素１０２はＧ−１副画素１０２１、Ｇ−２副画素１０２２で形成され、Ｂ画素１０３はＢ−１副画素１０３１、Ｂ−２副画素１０３２で形成されている。Ｒ−１副画素１０１１、Ｇ−１副画素１０２１、Ｂ−１副画素１０３１は光放出面側が平坦な副画素であり、Ｒ−２副画素１０１２、Ｇ−２副画素１０２２、Ｂ−２副画素１０３２は有機ＥＬ素子の光放出面側にマイクロレンズが形成された副画素である。Ｒ−１副画素１０１１、Ｇ−１副画素１０２１、Ｂ−１副画素１０３１における相対輝度−視野角特性と、Ｒ−２副画素１０１２、Ｇ−２副画素１０２２、Ｂ−２副画素１０３２における相対輝度−視野角特性は、それぞれ図２中の（ａ）（ｂ）の通りである。

図８は本実施例の画素回路である。ゲート線Ｐ１はＴＦＴ（Ｍ１）のゲート端子に接続され、有機ＥＬ素子Ａの選択制御線Ｐ２はＴＦＴ（Ｍ３）のゲート端子に接続され、有機ＥＬ素子Ｂの選択制御線Ｐ３はＴＦＴ（Ｍ４）のゲート端子に接続されている。データ線はＴＦＴ（Ｍ１）のドレイン端子に接続され、データ信号として電圧データＶｄａｔａがデータ線から入力される。有機ＥＬ素子Ａのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ３）のソース端子に接続され、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。有機ＥＬ素子Ｂのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ４）のソース端子に接続され、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。ＴＦＴ（Ｍ３）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン端子に接続され、ＴＦＴ（Ｍ２）のソース端子は電源電位に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ４）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン端子に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ１）のソース端子は容量Ｃ１の一端及びＴＦＴ（Ｍ２）のゲート端子に接続されている。容量Ｃ１の他端は電源電位に接続されている。

本実施例では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに同一のデータ信号を図７（ａ）のデータ線８５に印加して各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおける点灯時間を異ならせる。各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおける点灯時間を異ならせる手段は図８におけるＰ２とＭ３、Ｐ３とＭ４である。

次に、図８の画素回路の動作を図９のタイミングチャートを用いて説明する。図９中で、横軸は時間、縦軸はＰ１〜Ｐ３のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）を示している。Ｐ２とＰ３は有機ＥＬ素子Ａ・Ｂの発光を司る信号である。

図９中のデータ書き込み期間について説明する。

この期間では、Ｐ１にはＨＩレベル、Ｐ２とＰ３にはＬＯＷレベルの信号が入力され、Ｍ１がＯＮ、Ｍ３とＭ４がＯＦＦとなる。この時、Ｍ３とＭ４は導通状態でないため、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂには電流が流れない。ＶｄａｔａによりＭ１の電流駆動能力に応じた電圧が、Ｍ２のゲート端子と電源電位Ｖ１の間に配置されたＣ１に生じる。即ち、データ信号が書き込まれる（Ｖｄａｔａが入力される）。上記では、Ｍ１、Ｍ３、Ｍ４がｎＭＯＳ、Ｍ２がｐＭＯＳの場合について述べているが、Ｍ１、Ｍ３、Ｍ４がｐＭＯＳの場合には、ＨＩ・ＬＯＷレベルを逆にする必要がある。

図９中の発光期間について説明する。

有機ＥＬ素子Ａに電流を供給する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベル、Ｐ２にはＨＩレベル、Ｐ３にはＬＯＷレベルの信号が入力され、Ｍ１がＯＦＦ、Ｍ３がＯＮ、Ｍ４がＯＦＦとなる。この時、Ｍ３は導通状態であるため、Ｃ１に生じた電圧により、Ｍ２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子Ａに供給され、その供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子Ａが発光する。Ｐ２がＨＩレベルの期間中、有機ＥＬ素子Ａが発光し、その積算光量が有機ＥＬ素子Ａの輝度となる。

有機ＥＬ素子Ｂに電流を供給する時は、Ｐ１にはＬＯＷレベル、Ｐ２にはＬＯＷレベル、Ｐ３にはＨＩレベルの信号が入力され、Ｍ１がＯＦＦ、Ｍ３がＯＦＦ、Ｍ４がＯＮとなる。この時、Ｍ４は導通状態であるため、Ｃ１に生じた電圧により、Ｍ２の電流駆動能力に応じた電流が有機ＥＬ素子Ｂに供給され、その供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子Ｂが発光する。Ｐ３がＨＩレベルの期間中、有機ＥＬ素子Ｂが発光し、その積算光量が有機ＥＬ素子Ｂの輝度となる。

本実施例では、有機ＥＬ素子Ｂの光放出面側に配置したマイクロレンズにより、有機ＥＬ素子ＡおよびＢに同じ電流を供給し発光させた場合の正面輝度は、有機ＥＬ素子Ａを含む副画素：有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素＝１：４となる。この時、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの１フレームあたりの電流・時間積の比＝４：０、３：１、２：２、１：３、０：４の５通り（図９（ａ）〜（ｅ）参照）とする。この正面輝度の比と電流・時間積の比を考慮して有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの点灯時間を設定する。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、１６：０、１２：１、８：２、４：３、０：４の５通りの点灯時間比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子の各々に別々に接続され、前記２つの有機ＥＬ素子の各々の点灯・消灯を別々に制御する手段を有するため、上記５通りの点灯時間比率を満たすようなＭ３とＭ４のＯＮ・ＯＦＦの設定が可能となる。このように点灯した場合、第１の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、４：０、３：４、２：８、１：１２、０：１６の５通りの点灯時間比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子の各々に別々に接続され、前記２つの有機ＥＬ素子の各々の点灯・消灯を別々に制御する手段を有するため、上記５通りの点灯時間比率を満たすようなＭ３とＭ４のＯＮ・ＯＦＦの設定が可能となる。このように点灯した場合、第１の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

また、本実施例では、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂが点灯する時に投入される瞬時電流は一定なので、画素回路は有機ＥＬ素子Ａ・Ｂを同一の電流値で駆動することができる。具体的には、図９（ａ）（ｅ）のように有機ＥＬ素子Ａ・Ｂのいずれかのみ発光する場合については、入力するデータ信号は同一の値で良いので、有機ＥＬ素子Ｂに供給されるデータ信号のダイナミックレンジを広く取ることができ、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。図９（ｂ）〜（ｄ）についても、電流値を同じ値で駆動できるので、画素回路のデータ信号の書き込み１回で、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂ両方を駆動できる。

〔実施例２〕
図１０はマトリクス状に配置された複数の画素（ｍ行ｎ列画素）を有し、各画素に有機ＥＬ素子が配置された有機ＥＬパネル８０の概略図であり、本実施例の有機ＥＬパネルである。有機ＥＬパネル８０は不図示の有機ＥＬ素子、データ線駆動回路８１（データ線ドライバ）、ゲート線駆動回路８２（ゲート線ドライバ）、画素回路８３、ゲート線駆動回路８４（ゲート線ドライバ）を有する。データ線駆動回路８１はデータ線８５にデータ信号を印加する。ゲート線駆動回路８２はゲート線Ｐ１、Ｐ２を駆動する。画素回路８３は各画素に配置され、複数のトランジスタを有し、有機ＥＬ素子にデータ信号に応じた駆動電流を供給し、有機ＥＬ素子を点灯させる。ゲート線駆動回路８４は表示領域のゲート線（選択制御線）Ｐ３を駆動する。各画素はＲを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｇを発光し光学特性の異なる２つの副画素、Ｂを発光し光学特性の異なる２つの副画素を有する。それぞれの副画素には有機ＥＬ素子が含まれる。図１０ではゲート線駆動回路８２、表示領域のゲート線駆動回路８４は画素群を挟んで左右に配置してあるが、左右どちらか片側に配置しても良いし、画素の書き込み動作の品質を向上すべく同じ機能を左右両側に配置して両側から駆動しても良い。本実施例の表示装置の画素構成、画素配置は図７（ｂ）（ｃ）と同じであるため説明を省略する。

図１１は本実施例の画素回路である。ゲート線Ｐ１、Ｐ２はそれぞれＴＦＴ（Ｍ１）のゲート端子、ＴＦＴ（Ｍ５）のゲート端子に接続されている。有機ＥＬ素子Ａ・Ｂの両方の選択制御線Ｐ３はＴＦＴ（Ｍ３）のゲート端子及びＴＦＴ（Ｍ４）のゲート端子に接続されている。データ線は容量Ｃ１の一端及び容量Ｃ２の一端に接続され、データ信号として電圧データＶｄａｔａがデータ線から入力される。容量Ｃ１の一端と容量Ｃ２の一端には図１０のデータ線駆動回路８１で生成された異なるデータ信号Ｖ１、Ｖ２がデータ線から供給される。有機ＥＬ素子Ａのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ３）のソース端子に接続され、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。有機ＥＬ素子Ｂのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ４）のソース端子に接続され、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。ＴＦＴ（Ｍ３）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ１）のソース端子及びＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン端子に接続され、ＴＦＴ（Ｍ２）のソース端子は電源電位に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ４）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ５）のソース端子及びＴＦＴ（Ｍ６）のドレイン端子に接続され、ＴＦＴ（Ｍ６）のソース端子は電源電位に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ１）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ２）のゲート端子及び容量Ｃ１の他端に接続され、ＴＦＴ（Ｍ５）のドレイン端子はＴＦＴ（Ｍ６）のゲート端子及び容量Ｃ２の他端に接続されている。

ここで、図１０のデータ線駆動回路８１における、異なるデータ信号Ｖｄａｔａ＝Ｖ１、Ｖ２を生成する手段について説明する。異なるデータ信号の生成手段としては、２つの処理ブロックを用意すれば良い。図１２は１画像データから２つのデータ信号を生成する手段の構成例である。画像データが２つの処理ブロックに入力されると、例えば処理１のブロックにおいて有機ＥＬ素子Ａ用にデータ処理してデータ信号を生成し、処理２のブロックにおいて有機ＥＬ素子Ｂ用にデータ処理してデータ信号を生成する。処理ブロックにおいては、抵抗比を有機ＥＬ素子Ａ用或いは有機ＥＬ素子Ｂ用に変更した抵抗ラダー回路によるアナログ処理でデータ信号を生成しても良いし、デジタル信号処理後のデータをＤＡコンバータによってデータ信号を生成しても良い。生成した有機ＥＬ素子Ａ用のデータ信号と有機ＥＬ素子Ｂ用のデータ信号はスイッチで切り替えてデータ線に出力される。

本実施例では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおいて点灯時間は同一で駆動電流を異ならせる点が実施例１と異なる。具体的には、図１０のデータ線駆動回路８１で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについて各々のデータ信号を生成してデータ線８５に異なる信号を書き込むことにより、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる。データ線駆動回路８１内で有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおける各色の輝度比率を異ならせる手段は図１１における同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂ毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なるデータ信号を生成し供給する手段である。

次に、図１１の画素回路の動作を図１３（ａ）（ｂ）のタイミングチャートを用いて説明する。図１３（ａ）（ｂ）中で、横軸は時間、縦軸はＰ１〜Ｐ３のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）、データ線の電圧・Ｍ２のゲート電位Ｍ２ｇ・Ｍ６のゲート電位Ｍ６ｇを示している。

図１３（ａ）は１フレームにおける書き込みと発光動作を示したタイミングチャートである。ｔ１〜ｔ２までを各行の書き込み期間、ｔ２〜ｔ３までを全行の発光期間とする。

まず、図１３（ａ）の書き込み期間（ｔ１〜ｔ２）について説明する。Ｐ３は１水平期間毎に書き込みが行われるように、ゲート線駆動回路８２から随時パルスが出力される。書き込みが行われる該当行、例えばａ行においてＰ３（ａ）から２つのＨＩパルスが出力される。データ線ではデータ信号Ｖｄａｔａが出力される。該当行では有機ＥＬ素子Ａ、有機ＥＬ素子Ｂの順にデータ信号Ｖｄａｔａがデータ線駆動回路８１より出力される。

図１３（ｂ）にて画素回路の書き込みの詳細動作を説明する。

ｔ４〜ｔ５の期間では、有機ＥＬ素子Ａに書き込むデータ信号Ｖｄａｔａ＝Ｖ１をデータ線に出力する。

ｔ５〜ｔ６の期間では、Ｐ１（ａ）、Ｐ３（ａ）がＨＩになり、Ｍ１とＭ３がＯＮの状態になる。Ｍ２のゲート端子は有機ＥＬ素子Ａのアノード電極と同電位（Ｖ４）になる。この時、有機ＥＬ素子Ａには電流が流れるので発光するが、問題にならないレベルになるようにこの期間を制御する。

ｔ６〜ｔ７の期間では、Ｍ３がＯＦＦの状態になる。この時、Ｍ１はＯＮ状態のままであり、Ｍ２はダイオード接続状態になる。ｔ５〜ｔ６の期間でＭ２のゲート電位はＶ４から、電源電位（以下、Ｖｏｌｅｄと称する）からＭ２の閾値電圧Ｖｔｈを引いた電圧（Ｖ３）に収束する。

ｔ７〜ｔ８の期間では、Ｐ１（ａ）がＬＯＷになり、Ｍ１はＯＦＦ状態になる。この時、容量Ｃ１間にはＶ１、Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈの差電圧が蓄えられ、有機ＥＬ素子Ａに対する書き込み動作が終了する。また、データ線は有機ＥＬ素子Ｂに書き込むデータ信号Ｖｄａｔａ＝Ｖ２をデータ線に出力する。

ｔ８〜ｔ９の期間では、Ｐ２（ａ）、Ｐ３（ａ）がＨＩになり、Ｍ５とＭ４がＯＮの状態になる。Ｍ６のゲート端子は有機ＥＬ素子Ｂのアノード電極と同電位（Ｖ６）になる。この時、有機ＥＬ素子Ａには電流が流れるので発光するが、問題にならないレベルになるようにこの期間を制御する。

ｔ９〜ｔ１０の期間では、Ｍ４がＯＦＦの状態になる。この時、Ｍ５はＯＮ状態のままであり、Ｍ６はダイオード接続状態になる。ｔ８〜ｔ９の期間でＭ６のゲート電位はＶ６から、電源電位（以下、Ｖｏｌｅｄと称する）からＭ６の閾値電圧Ｖｔｈを引いた電圧（Ｖ５）に収束する。

ｔ１０〜ｔ１１の期間では、Ｐ２（ａ）がＬＯＷになり、Ｍ５はＯＦＦ状態になる。この時、容量Ｃ２間にはＶ２、Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈの差電圧が蓄えられ、有機ＥＬ素子Ｂに対する書き込み動作が終了する。

ｔ１１以降では、他行の書き込み期間に移行する。データ線は対象画素のデータ信号に合わせて変化する。Ｍ２のゲート電位、Ｍ６のゲート電位はデータ線の変化に応じて変化するが、容量Ｃ１、Ｃ２の電位差は書き込み時の状態を保持したまま変動する。

次に、図１３（ａ）の発光期間（ｔ２〜ｔ３）について説明する。ｍ行目まで書き込みが終わると、全行のＰ３（１〜ｍ）は発光期間でＨＩのパルスを一斉に出力する。データ線に出力される信号Ｖｄａｔａは固定電位Ｖｒｅｆになる。Ｍ２のゲート電位、Ｍ６のゲート電位は書き込み時の容量端子間の電位差を保持したまま他の行の書き込み信号に応じて変化するが、発光時の電圧Ｖｒｅｆに確定した状態ではそれぞれ、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ）、Ｖ５−（Ｖ２−Ｖｒｅｆ）となる。

ＴＦＴの電圧−電流特性は一般に、β（電流増幅率）×（Ｖｇｓ（ゲート−ソース間電圧）−Ｖｔｈ）²で表される。この式から有機ＥＬ素子Ａに流れる電流Ｉｄ１を算出する。Ｍ２のゲート電位は、（Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ）−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ）となり、Ｖｇｓの電圧は、Ｖｏｌｅｄ−（Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ））、即ちＶｇｓ＝Ｖｔｈ＋Ｖ１−Ｖｒｅｆとなる。従って、
Ｉｄ１＝β（電流増幅率）×（Ｖ１−Ｖｒｅｆ）² （式１）
となる。同様にして、有機ＥＬ素子Ｂに流れる電流Ｉｄ２は、
Ｉｄ２＝β（電流増幅率）×（Ｖ２−Ｖｒｅｆ）² （式２）
となる。

本実施例では、有機ＥＬ素子Ｂの光放出面側に配置したマイクロレンズにより、有機ＥＬ素子ＡおよびＢに同じ電流を供給し発光させた場合の正面輝度は、有機ＥＬ素子Ａを含む副画素：有機ＥＬ素子Ｂを含む副画素＝１：４となる。この時、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの１フレームあたりの電流・時間積の比＝４：０、３：１、２：２、１：３、０：４の５通りとする。この正面輝度の比と電流・時間積の比を考慮して有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂの駆動電流を設定する。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、１６：０、１２：１、８：２、４：３、０：４の５通りの駆動電流比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なるデータ信号を生成し供給する手段を有するため、上記５通りの駆動電流比率を満たすようなデータ信号Ｖ１、Ｖ２の設定が可能となる。このように点灯した場合、第２の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、４：０、３：４、２：８、１：１２、０：１６の５通りの駆動電流比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なるデータ信号を生成し供給する手段を有するため、上記５通りの駆動電流比率を満たすようなデータ信号Ｖ１、Ｖ２の設定が可能となる。このように点灯した場合、第２の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

また、本実施例では、各ＴＦＴの閾値が製造ばらつきを持っているプロセスに対して、上記式１及び式２よりＶｔｈによらない駆動をすることができ、ばらつきを抑え、かつ安定した品質で駆動することができる。

〔実施例３〕
本実施例の有機ＥＬパネルは図１０と同じであり、本実施例の表示装置の画素構成、画素配置は図７（ｂ）（ｃ）と同じであるため説明を省略する。

図１４は本実施例の画素回路であり、図１１の画素回路と一部異なる。図１１の画素回路と異なる点は、ＴＦＴ（Ｍ５）のゲート端子にゲート線Ｐ１が接続されている点、ＴＦＴ（Ｍ７）、ＴＦＴ（Ｍ８）、ＴＦＴ（Ｍ９）、ＴＦＴ（Ｍ１０）、電圧線Ｖｒｅｆ１、電圧線Ｖｒｅｆ２が追加されている点である。ＴＦＴ（Ｍ７）のドレイン端子はデータ線に接続され、ＴＦＴ（Ｍ７）のソース端子は容量Ｃ１の一端に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ８）のソース端子は電圧線Ｖｒｅｆ１に接続され、ＴＦＴ（Ｍ８）のドレイン端子は容量Ｃ１の一端に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ９）のドレイン端子はデータ線に接続され、ＴＦＴ（Ｍ９）のソース端子は容量Ｃ２の一端に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ１０）のソース端子は電圧線Ｖｒｅｆ２に接続され、ＴＦＴ（Ｍ１０）のドレイン端子は容量Ｃ２の一端に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ７）のゲート端子、ＴＦＴ（Ｍ８）のゲート端子、ＴＦＴ（Ｍ９）のゲート端子、及びＴＦＴ（Ｍ１０）のゲート端子はゲート線Ｐ１に接続されている。ＴＦＴ（Ｍ７）とＴＦＴ（Ｍ８）、又はＴＦＴ（Ｍ９）とＴＦＴ（Ｍ１０）は一方がＯＮ状態の場合、他方がＯＦＦ状態であり、相補的に動作する。

本実施例では、同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂにおいて点灯時間は同一で駆動電流を異ならせる点は実施例２と同じである。しかし、図１０のデータ線８５が同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに同一のデータ信号を書き込み、各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる点が実施例２と異なる。各画素回路内で同一色の有機ＥＬ素子Ａ・Ｂに供給する駆動電流を異ならせる手段は図１４におけるＭ２のゲート端子・Ｍ６のゲート端子に印加する電圧（基準電圧）Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２である。

次に、図１４の画素回路の動作を図１５（ａ）（ｂ）のタイミングチャートを用いて説明する。図１５（ａ）（ｂ）中で、横軸は時間、縦軸はＰ１とＰ３のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）、データ線の電圧・Ｍ２のゲート電位Ｍ２ｇ・Ｍ６のゲート電位Ｍ６ｇを示している。

図１５（ａ）は１フレームにおける書き込み動作と発光動作を示したタイミングチャートである。ｔ１〜ｔ２までは１行目の書き込み期間であり、ｔ２〜ｔ３までは１行目の発光期間かつ１行目以外の行の書き込み期間である。１行目からｍ行目まで順次書き込み動作の後、発光動作を行い、ｍ行目の後は再び１行目から順次動作を繰り返す。データ線にはデータ信号Ｖｄａｔａが出力される。

図１５（ｂ）にて画素回路の書き込みの詳細動作を説明する。

ｔ４〜ｔ５の期間では、データ信号Ｖｄａｔａ＝Ｖ１をデータ線に出力する。

ｔ５〜ｔ６の期間では、Ｐ１（ａ）、Ｐ３（ａ）がＨＩになり、Ｍ１、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ７、Ｍ９がＯＮの状態になる。Ｍ２のゲート電位は有機ＥＬ素子Ａのアノード電極と同電位（Ｖ４）になる。Ｍ６のゲート電位は有機ＥＬ素子Ｂのアノード電極と同電位（Ｖ６）になる。この時、有機ＥＬ素子Ａ、有機ＥＬ素子Ｂには電流が流れるので発光するが、問題にならないレベルになるようにこの期間を制御する。また、容量Ｃ１、Ｃ２の一端はデータ信号Ｖｄａｔａ＝Ｖ１となる。

ｔ６〜ｔ７の期間では、Ｍ３とＭ４がＯＦＦの状態になる。この時、Ｍ１とＭ５はＯＮ状態のままであり、Ｍ２とＭ６はダイオード接続状態になる。ｔ５〜ｔ６の期間でＭ２のゲート電位はＶ４から、電源電位（以下、Ｖｏｌｅｄと称する）からＭ２の閾値電圧Ｖｔｈ１を引いた電圧（Ｖ３）に収束する。Ｍ６のゲート電位はＶ４から、電源電位（以下、Ｖｏｌｅｄと称する）からＭ６の閾値電圧Ｖｔｈ２を引いた電圧（Ｖ５）に収束する。

ｔ７〜ｔ８の期間では、Ｐ１（ａ）がＬＯＷになり、Ｍ１、Ｍ５、Ｍ７、Ｍ９はＯＦＦ状態になる。この時、容量Ｃ１間にはＶ１、Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ１の差電圧が蓄えられ、有機ＥＬ素子Ａに対する書き込み動作が終了する。また同時に、容量Ｃ２間にはＶ１、Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ２の差電圧が蓄えられ、有機ＥＬ素子Ｂに対する書き込み動作も終了する。更に、Ｍ８とＭ１０がＯＮ状態になるので、容量Ｃ１の一端は電圧Ｖｒｅｆ１となり、容量Ｃ２の一端は電圧Ｖｒｅｆ２となる。容量Ｃ１、Ｃ２の電位差は書き込み時の状態を保持したまま変動し、その結果、Ｍ２のゲート電位、Ｍ６のゲート電位はそれぞれ、Ｖ３−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ１）、Ｖ５−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ２）となる。

ｔ８以降では、Ｐ３（ａ）がＨＩになり、ａ行目は発光動作を行う。また、次の行（ａ＋１行目）の書き込み期間に移行する。

ＴＦＴの電圧−電流特性は一般に、β（電流増幅率）×（Ｖｇｓ（ゲート−ソース間電圧）−Ｖｔｈ）²で表される。この式から有機ＥＬ素子Ａに流れる電流Ｉｄ１を算出する。Ｍ２のゲート電位は、Ｖｇ＝（Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ１）−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ１）となり、Ｖｇｓの電圧は、Ｖｏｌｅｄ−（Ｖｏｌｅｄ−Ｖｔｈ１−（Ｖ１−Ｖｒｅｆ））、即ちＶｇｓ＝Ｖｔｈ１＋Ｖ１−Ｖｒｅｆとなる。従って、
Ｉｄ１＝β×（Ｖ１−Ｖｒｅｆ１）² （式３）
となる。同様にして、有機ＥＬ素子Ｂに流れる電流Ｉｄ２は
Ｉｄ２＝β×（Ｖ１−Ｖｒｅｆ２）² （式４）
となる。

まず、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、１６：０、１２：１、８：２、４：３、０：４の５通りの駆動電流比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なる電圧を供給する手段を有するため、上記５通りの駆動電流比率を満たすような電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２の設定が可能となる。このように点灯した場合、第３の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「省電力モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「省電力モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

次に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できる場合について説明する。上記正面輝度の比と電流・時間積の比より、有機ＥＬ素子Ａ・Ｂについては、４：０、３：４、２：８、１：１２、０：１６の５通りの駆動電流比率となる。本実施例では、同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子毎に有する各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なる電圧を供給する手段を有するため、上記５通りの駆動電流比率を満たすような電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２の設定が可能となる。このように点灯した場合、第３の実施形態で述べたように、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」を選択できると共に、「広視野角モード」と「屋外視認性モード」の中間的な状態も選択できるため、高い画質を実現できる。

また、本実施例では、各ＴＦＴの閾値が製造ばらつきを持っているプロセスに対して、上記式３及び式４よりＶｔｈによらない駆動をすることができ、ばらつきを抑え、かつ安定した品質で駆動することができる。

そして、電圧Ｖｒｅｆ１と電圧Ｖｒｅｆ２が異なるので、Ｍ２とＭ６が同じ電流増幅率βかつ同一データ信号Ｖ１を書き込んだとしても、有機ＥＬ素子Ａと有機ＥＬ素子Ｂに異なる電流Ｉｄ１及びＩｄ２を流すことが可能となる。

１１、８０：有機ＥＬパネル、１２、８１：データ線駆動回路、１３、８２：ゲート線駆動回路、１４、８３：画素回路、２０：基板、２１：アノード電極、２２：画素分離層、２３：有機化合物層（有機ＥＬ層）、２４：カソード電極、２５：保護層、３１、１０１：Ｒ画素、３２、１０２：Ｇ画素、３３、１０３：Ｂ画素、３１１、１０１１：Ｒ画素のＲ−１副画素、３１２、１０１２：Ｒ画素のＲ−２副画素、３２１、１０２１：Ｇ画素のＧ−１副画素、３２２、１０２２：Ｇ画素のＧ−２副画素、３３１、１０３１：Ｂ画素のＢ−１副画素、３３２、１０３２：Ｂ画素のＢ−２副画素、８４：表示領域のゲート線駆動回路、１１１：マイクロレンズ

Claims

マトリクス状に配置された複数の画素と、
前記各画素に配置された有機ＥＬ素子と、
前記各画素に画像データに応じたデータ信号を供給するデータ線ドライバと、
前記各画素に配置され、複数のトランジスタを有し、前記有機ＥＬ素子にデータ信号に応じた駆動電流を供給し、前記有機ＥＬ素子を点灯させる画素回路と、
前記各トランジスタを駆動するゲート線ドライバと、
を備える有機ＥＬ表示装置であって、
前記各画素は同一色を発光する２つの有機ＥＬ素子を有し、
前記２つの有機ＥＬ素子の一方のみの光放出面側には集光性の高い素子が配置され、
前記２つの有機ＥＬ素子で点灯時間又は駆動電流を異ならせる手段を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記集光性の高い素子はマイクロレンズであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記手段は前記２つの有機ＥＬ素子の各々に別々に接続され、前記２つの有機ＥＬ素子の各々の点灯・消灯を別々に制御する手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記各画素回路は駆動電流を供給する駆動トランジスタを、前記２つの有機ＥＬ素子毎に有し、
前記手段は前記データ線ドライバ内に設けられており、前記各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なるデータ信号を生成し供給する手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記各画素回路は駆動電流を供給する駆動トランジスタを、前記２つの有機ＥＬ素子毎に有し、
前記手段は前記各駆動トランジスタのゲート端子にそれぞれ異なる電圧を供給する手段であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ表示装置。