JP3822029B2 - 発光器、発光装置、及び表示パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜ＥＬ（Electro Luminescence）やＦＥＤ（Field Emission Device ）等の自発光型の発光素子を用いた発光器、発光装置、及び表示パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
将来、液晶ディスプレイに対抗するフラットパネルディスプレイ候補として、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示パネルＦＥＤに代表される自発光型の発光素子を用いた表示パネルが注目されている。
【０００３】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すのはSID'97 DIGEST p.1073-1076 において発表された、青色発光有機ＥＬ素子の構成である。ここで、図１９（ａ）は、従来の青色発光有機ＥＬ素子３１１の構成を示す断面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）における発光層３０７の構造式である。
【０００４】
この青色発光有機ＥＬ素子３１１は、ガラス基板３０１の上にＩＴＯ等透明な陽極（透明電極）３０２を形成し、その上に有機多層膜３０４が形成されている。この有機多層膜３０４の上には、Ａｌ等の陰極３０３が形成されている。この有機多層膜３０４にはいくつかの構造があるが、この文献では陽極３０２の上に正孔注入層３０５、正孔輸送層３０６、発光層３０７、及び電子輸送層３０８を積層した構成としている。また、この文献には、単色青色発光を色変換フィルタで色変換してフルカラー化する構成が開示されている。その発光層３０７としては、図１９（ｂ）に示した構造式のもの（ビフェニール（ＤＰＶＢｉ：出光興産））が用いられている。
【０００５】
図２０に示すのは、ＮＥＣ技法Vol.51 No.10/1998 p.28-32 において示された、ＲＧＢ３色発光有機ＥＬ素子の構成である。図２０は、従来のＲＧＢ３色発光有機ＥＬ素子のピクセル構成を示す断面図である。なお、図２０の構成要素において、図１９（ａ）の構成要素に相当するものには図１９（ａ）と同じ符号を付している。ガラス基板３０１上に（図２０では上下が逆転している）ＩＴＯ等透明な陽極３０２を形成し、その上に有機多層膜３０４を形成している。この有機多層膜３０４の上には、Ａｌ等の陰極３０３が形成されている。この有機多層膜３０４にはいくつかの構造があるが、この文献では陽極３０２の上に正孔輸送層３０６、発光層３０７、及び電子輸送層３０８を積層した構成としている。この文献では、正孔注入層（図示せず）と正孔輸送層３０６には、芳香族アミン系材料を使用している。また、発光層３０７のうち、赤色の発光層３０７Ｒには、Ｇ（緑）系発光材料をホスト材にしてＲ（赤）系レーザー用色素ＤＣＭをドーピングしたものを使用し、緑色発光層３０７Ｇ及び青色発光層３０７Ｂには、芳香族アミン系材料を使用している。そして、電子輸送層３０８には、金属錯体材料を使用している。
【０００６】
この他にも、有機多層膜３０４に用いられる材料は、特開平３−１５２８９７号公報、特開平５−７０７７３号公報、特開平５−１９８３７７号公報、特開平５−２１４３３２号公報、特開平６−１７２７５１号公報等多くの特許公報にも記載されている。
【０００７】
図２１は、このような有機ＥＬ素子を用いた単純マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成を示す斜視図である。すなわち、ガラス基板１上に一方の方向に伸びた複数の陽極２を形成し、その上に有機多層膜４を介して上記陽極２と交差する方向に伸びた複数の陰極３を形成する。そして、陽極２と陰極３とが交差する領域を画素とし単純マトリックス型ＥＬ表示パネルを構成する。
【０００８】
図２２は、図１９及び図２０に示した有機ＥＬ素子の陰極３０３と陽極３０２との間の電圧（陰極−陽極間電圧）と発光層３０７を流れる電流との関係を示すグラフである。また、図２３は、この発光層３０７を流れる電流と発光輝度との関係を示すグラフである。図２３に示すように、有機ＥＬ素子では発光層３０７を流れる電流と発光輝度とは概ね比例関係にあるが、図２２に示すように、陰極−陽極間電圧と発光層３０７を流れる電流との関係は、温度等の要因により変化する。
【０００９】
したがって、有機ＥＬ素子は、電圧制御で駆動するより電流制御で駆動する方が発光輝度が安定して好ましい。そこで、有機ＥＬ素子を駆動するカラム（データ側）ドライバ回路構成としては、図２４に示すような電流制御型ドライバ回路１１６を使用することが好ましい。図２４は、マトリックス型ＥＬ表示パネルの構造を示すブロック図である。
【００１０】
ここでは、カラムドライバ回路１１２で生成された電圧が可変型定電流回路１１５によって電圧−電流変換されることで、電流制御型ドライバ回路１１６を構成している。このような構成が好ましいかはともかく、有機ＥＬ素子では電流制御型のドライバ回路を使用することが好ましい。
【００１１】
この構成では、ＥＬ表示パネル１１０（図２に示したもの）の陽極２へ上記電流制御型ドライバ回路１１６が接続され、陰極３にロウ（走査側）ドライバ回路１１１が接続される。これにより、マトリックス型のＥＬ表示パネルが構成される。なお、カラムドライバ回路１１２は、ＲＧＢ（赤，緑，青）各色の輝度に対応したデータをシフトレジスタ１１３で受け、クロックＣＬＫで転送し、データホールド・タイミングパルスＬＰでサンプルホールド回路１１４に保持し、その保持したデータを基に可変型定電流回路１１５から電流を出力する構成である。
【００１２】
このようなマトリックス型ＥＬ表示パネルが単純マトリックス型の場合の駆動方法は、PIONEER R&D Vol.8 No.3 p.41-49や、特開平９−２３２０７４号公報に示されている。単純マトリックス型のＥＬ表示パネルの駆動方法について、図２５を用いて説明する。図２５は、単純マトリックス型のＥＬ表示パネルの駆動回路を示す回路図である。
【００１３】
選択したロウ（走査側）電極Ｋ２をＧＮＤ電位に落し、他のロウ電極を特定電位（この場合約１０Ｖ）とする。そして、発光させたい画素Ｅ2.2 や画素Ｅ2.3に対応するカラム（データ側）電極Ａ２・Ａ３から定電流を流し、発光させたくない画素に対応するカラム電極はオープン状態として表示を行う。
【００１４】
また、各画素で多階調表示をするためには、各画素に表示したい階調レベルに比例させて、カラム電極から供給する電流を制御する。この場合の電流制御方法としては、図２４の可変型定電流回路１１５からカラム電極（図２４では陽極２）へ出力する電流の大きさを、画素に表示すべき輝度にしたがって変化させる電流値変調階調制御方法と、カラム電極へ出力する電流を一定とし電流供給時間を画素へ表示すべき輝度にしたがって変化させるパルス幅変調階調制御方法とがある。
【００１５】
また、ダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成が、特開平１０−２６８７９８号公報などに示されている。
【００１６】
この公報におけるＥＬ表示パネルの画素の等価回路は図２６のようになる。図２６は、ダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルの画素の等価回路を示す回路図である。ここで、画素１２は、有機ＥＬ素子１３、付加容量（補助容量）１４、付加抵抗１５、画素駆動素子としてのＭＩＭ（Metal Insulator Metal ）ダイオード１６から構成されている。
【００１７】
また、このＥＬ表示パネルの画素１２は、図２７（ａ）及び図２７（ｂ）に示すような構造である。ここで、図２７（ａ）は、図２６の画素１２の構造を示す平面図であり、図２７（ｂ）は、図２７（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
ＭＩＭダイオード１６は、タンタルから成るカソード電極２１と、シリコン酸化膜から成る絶縁膜２２と、クロムから成るアノード電極２３との積層構造であり、絶縁基板３１上に形成されている。付加抵抗１５は、絶縁基板３１上に形成された配線層から成り、その配線層は、ＭＩＭダイオード１６のアノード電極２３が絶縁基板３１上に延出されることによって形成されている。
【００１８】
付加容量１４は、互いに対向する電極４１・４２、及び絶縁膜４３によって構成されている。タンタルから成る電極４１は、絶縁基板３１上に形成されている。電極４１上には、シリコン酸化膜から成る絶縁膜４３を介して、クロムから成る電極４２が形成されている。そして、電極４２は、付加抵抗１５を形成する配線層と接続されている。ここで、電極４１は、ＭＩＭダイオード１６のカソード電極２１と同時に形成され、電極４２はＭＩＭダイオード１６のアノード電極２３と同時に形成され、絶縁膜４３はＭＩＭダイオード１６の絶縁膜２２と同時に形成される。
【００１９】
有機ＥＬ素子１３は、ＩＴＯなどの透明電極から成る陽極５１、ホール輸送層５２、発光層５３、電子輸送層５４、及びアルミニウム合金から成る陰極５５の積層構造である。各層５２〜５４は有機化合物から成る。陰極５５は、シリコン酸化膜から成る絶縁膜５６を介して、付加容量１４を構成する電極４２上に形成されている。また、陰極５５は、絶縁膜５６に形成されたコンタクトホール５７を介して、ＭＩＭダイオード１６のアノード電極２３に接続されている。陽極５１は、絶縁膜４３及び絶縁膜５６に形成されたコンタクトホール５８を介して、付加容量１４の電極４１に接続されている。
【００２０】
また、このＥＬ表示パネルと、このＥＬ表示パネルの駆動系との構成は、図２８に示すような構成である。ここで、図２８は、ダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成を示すブロック図である。
【００２１】
ＥＬ表示装置８４は、ＥＬ表示パネル８１、ゲートドライバ８２、ドレインドライバ（データドライバ）８３から構成されている。ＥＬ表示パネル８１には、ゲート配線（走査線）Ｇ1 ，…，Ｇn ，Ｇn+1 ，…，Ｇm と、ドレイン配線（データ線）Ｄ1 ，…，Ｄn ，Ｄn+1 ，…，Ｄm とが配置されている。各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm と、各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm とはそれぞれ直交し、その直交部分にそれぞれ画素１２が設けられている。つまり、マトリックス状に配置された画素１２によってＥＬ表示パネル８１が構成されている。そして、各ゲート配線Ｇ1〜Ｇm はゲートドライバ８２に接続され、ゲート信号（走査信号）が印加されるようになっている。また、各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm はドレインドライバ８３に接続され、データ信号が印加されるようになっている。
【００２２】
ここで、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇm は、ＭＩＭダイオード１６のカソード電極２１によって形成されている。また、各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm は、絶縁基板３１上に延出された付加容量１４の電極４１によって形成されている（図２７（ａ）及び図２７（ｂ）参照）。
【００２３】
このＥＬ表示パネル８４の駆動方法について図２６から図２８を用いて説明する。ゲート配線Ｇn とドレイン配線Ｄn との間の電圧が、ＭＩＭダイオード１６のスレッショルド電圧よりも高くなるようにゲート配線Ｇn の電圧を制御すると、ＭＩＭダイオード１６が導通状態になる。すると、ドレイン配線Ｄn に印加されたデータ信号で、有機ＥＬ素子１３の静電容量と、付加容量１４とが充電され、画素１２にデータ信号が書き込まれる。そのデータ信号によって有機ＥＬ素子１３の駆動が行われ、有機ＥＬ素子１３が発光する。
【００２４】
反対に、ゲート配線Ｇn とドレイン配線Ｄn との間の電圧が、ＭＩＭダイオード１６のスレッショルド電圧よりも低くなるようにゲート配線Ｇn の電圧を制御すると、ＭＩＭダイオード１６が非導通状態になる。すると、その時点でドレイン配線Ｄn に印加されていたデータ信号は、電荷として有機ＥＬ素子１３の静電容量と、付加容量１４とによって保持される。このように、画素１２へ書き込みたいデータ信号を各ドレイン配線Ｄ1 〜Ｄm に与えて、各ゲート配線Ｇ1 〜Ｇmの電圧を制御することにより、各画素１２に任意のデータ信号を保持させておくことができる。そして、次にＭＩＭダイオード１６が導通状態になるまで、引き続き有機ＥＬ素子１３を駆動、つまり発光させることができる。
【００２５】
またＦＥＴ（Field Effect Transistor ）、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor ）を用いたアクティブ・マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成が、特開平８−２３４６８３号公報などに示されている。
【００２６】
この公報におけるＥＬ表示パネルの等価回路は図２９のようになる。図２９は、ＴＦＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。また、このＥＬ表示パネルの各画素の平面構成は図３０のようになる。図３０は、ＴＦＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルにおける画素の平面図である。
【００２７】
このＥＬ表示パネルの各画素２１２は、２つのＴＦＴ２１３・２１４、記憶コンデンサ２１５、及び有機ＥＬ素子２１６を含んでいる。ここで、ＴＦＴ２１３のソースがソースバス（列電極、ソースライン１５２）へ接続され、ＴＦＴ２１３のゲートがゲートバス（行電極、ゲートライン１５１）へ接続されている。また、ＴＦＴ２１３のドレインには、記憶コンデンサ２１５の一方の端子とＴＦＴ２１４のゲートとが並列に接続されている。記憶コンデンサ２１５のもう一方の端子とＴＦＴ２１４のソースとはグランドパス１５３へ接続され、ＴＦＴ２１４のドレインは有機ＥＬ素子２１６の陽極（ＥＬ陽極層４１８）へ接続される。有機ＥＬ素子２１６の陰極は負電源（図示せず）へ接続される。
【００２８】
図３０に示したＥＬ表示パネルにおけるＴＦＴ２１４及び記憶コンデンサ２１５の断面構造は、それぞれ図３２及び図３３のようになっている。図３２は、図３０におけるＢ−Ｂ線矢視断面図であり、図３３は、図３０におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。このＴＦＴ２１４及び記憶コンデンサ２１５の作成方法は、次の通りである。
【００２９】
水晶または低温度ガラスのような透明な絶縁基板４１０の上にポリシリコン層４１１を堆積し、このポリシリコン層４１１をフォトリソグラフィによりアイランドにパターン化する。次に、二酸化シリコン等の絶縁ゲート材料４１２を、約１０００オングストロームの厚さでポリシリコン層４１１のアイランド上及び絶縁基板４１０の表面に堆積させる。
【００３０】
次に、アモルファスシリコンから形成されたポリシリコン層４１３がゲート絶縁層４１２上に堆積され、イオンインプラント後にソースとドレイン領域がポリシリコン領域内に形成されるようにポリシリコンアイランド上にフォトリソグラフィすることによりパターン化される。イオンインプラントは砒素であるＮ型ドーパントで導電化される。ポリシリコンゲート電極４１３は、コンデンサー２１５の底部電極４１３ａとしても使われる。ゲートバス４１４は珪素化タングステン（ＷＳｉ2 ）のような金属珪素化物で形成され、パターン化される。
【００３１】
次に二酸化シリコン等の絶縁層４１５がデバイス表面全体に堆積される。そして、薄膜トランジスタの接点を形成するために、その一部に接触孔４１６ａ・４１７ａ等が形成される。このＴＦＴ２１４のソース領域に接触して設けられた電極材料４１６は、コンデンサ２１５の上面電極４１６ｂとしても形成される。ソースバス及び接地バスも、この絶縁層４１５の上に形成される。ＩＴＯ等で形成されたＥＬ陽極層（透明電極）４１８はＴＦＴ２１４のドレイン領域と接触し、これが有機ＥＬ素子２１６の陽極として設けられる。
【００３２】
次に二酸化シリコン等の絶縁性パシベーション層４１９が、約０．５から約１ミクロン厚でデバイス表面に堆積される。パシベーション層４１９は、ＩＴＯ側端面４２０でテーパ化される。有機ＥＬ層４２１は、パシベーション層４１９上及びＥＬ陽極層４１８上に堆積される。最後に、アルミニウムなどの金属材料で形成された有機ＥＬ素子２１６の陰極４２２が、デバイスの表面上に堆積される。
【００３３】
この有機ＥＬ層４２１の構成は幾つかの種類がある。例えば、特開平８−２３４６８３号公報に開示されている技術では、この有機ＥＬ層４２１が陽極と接触する有機ホール注入及び移動帯と、有機ホール注入及び移動帯と接合を形成する電子注入及び移動帯とから構成される。これら各有機層の構造式は、上記特開平８−２３４６８３号公報に記載されている。
【００３４】
この回路の動作は次の通りである。ゲートライン１５１には、ＴＦＴ２１３をＯＮさせるための電圧を印加する。そして、ソースライン１５２から供給された電荷を記憶コンデンサ２１５に溜めるとともにＴＦＴ２１４をＯＮする。また、ＴＦＴ２１４をＯＦＦさせた後も、この記憶コンデンサ２１５に溜めた電荷でＴＦＴ２１４の導通状態を制御し、有機ＥＬ素子２１６を流れる電流を制御する。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬ素子の発光輝度が電流にほぼ比例することを図２３に示したが、有機ＥＬ素子の印加電圧と発光輝度及び発光効率との関係は図３１のようになる。図３１は、有機ＥＬ素子の印加電圧と発光輝度及び発光効率との関係を示すグラフである。
【００３６】
ここで、発光効率は、次のようにして求められる。有機ＥＬ素子の発光輝度Ｌと、有機ＥＬ素子に流れる電流Ｉとの関係は、
Ｌ＝Ａ（Ｉ）×Ｉ
（但し、Ａ（Ｉ）は、電流Ｉが小さいときにはほぼ０であり、電流Ｉがある程度大きくなるとほぼ一定値となる関数）
となる。また、有機ＥＬ素子の消費電力Ｗは、印加電圧Ｖと電流Ｉに対して、
Ｗ＝Ｖ×Ｉ
となる。そこで、有機ＥＬ素子の発光効率Ｌ／Ｗは、
Ｌ／Ｗ＝（Ａ（Ｉ）×Ｉ）／（Ｖ×Ｉ）＝Ａ（Ｉ）／Ｖ … （１）
となる。
【００３７】
この発光効率Ｌ／Ｗは、例えば図３１に示すように、印加電圧３［Ｖ］において発光輝度１００［ｃｄ／ｍ2 ］を示し、そのとき、発光効率２２［ｌｍ／Ｗ］となる。また、印加電圧４．４［Ｖ］において発光輝度１０００［ｃｄ／ｍ2 ］を示し、そのとき、発光効率１５．５［ｌｍ／Ｗ］となる。このように、発光効率Ｌ／Ｗが電圧Ｖの上昇に伴って一端上昇し、続いて下降するのは、電流Ｉがある程度の大きさまでの範囲では関数Ａ（Ｉ）が電流Ｉの増加に対して急激に増加し、電流Ｉがそれ以上の範囲では関数Ａ（Ｉ）がほぼ一定となるためと考えられる。そして、関数Ａ（Ｉ）がほぼ一定となる付近で発光効率Ｌ／Ｗが最大値を示すと考えられる。
【００３８】
ここで、単純マトリックス型のＥＬ表示パネルの構成では、走査ライン数をｍとしたとき、各画素を構成する有機ＥＬ素子の発光期間は全走査期間の１／ｍでしかない。したがって、この画素で常時発光型のものと同一の輝度を得るためには、各発光期間内に常時発光型のｍ倍の瞬時発光輝度を示す必要がある。
【００３９】
一般に、ノート型パソコン等における白輝度は１００［ｃｄ／ｍ2 ］程度である。したがって、走査ライン数ｍが１００以上になると、上記画素での必要瞬時発光輝度は１００００［ｃｄ／ｍ2 ］を超えることになる。
【００４０】
ところが、現状の有機ＥＬ素子では、図３１に示すように、発光効率Ｌ／Ｗが最大となる場合における瞬時発光輝度（発光輝度Ｌ）は１０〜１００［ｃｄ／ｍ2 ］程度である。したがって、有機ＥＬ素子を走査ライン数ｍが１００本を超えるようなディスプレイで使用する場合、単純マトリックス型のＥＬ表示パネルでは低い発光効率Ｌ／Ｗで有機ＥＬ素子を使用せざるを得ない。
【００４１】
そこで、有機ＥＬ素子の発光期間を全走査期間の１／ｍより大きくする方法として、上記特開平１０−２６８７９８号公報に開示されたダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルや、特開平８−２３４６８３号公報に開示されたＦＥＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルが提案されている。
【００４２】
しかし、ダイオードを用いたＥＬ表示パネルである図２６の等価回路において、ＭＩＭダイオード１６が非導通状態となったときの等価回路はＲＣ直列回路（抵抗−容量直列回路）となる。このとき、容量（容量値Ｃ）は図２６の付加容量１４に相当し、抵抗（抵抗値Ｒ）は図２６の付加抵抗１５（抵抗値ｒ）と、有機ＥＬ素子１３の導通時内部ＯＮ抵抗との和に相当すると考えられる。
【００４３】
このときの有機ＥＬ素子１３を流れる電流Ｉ（ｔ）は、
Ｉ（ｔ）＝（ｑ0 ／ＲＣ）ｅｘｐ（−ｔ／ＲＣ） … （２）
（但し、ｔはＭＩＭダイオード１６が非導通状態となった時点からの経過時間、ｑ0 は時間ｔが０のときに付加容量１４に保持されている電荷）
となる。この付加容量１４に保持された電荷ｑ0 と、このときの付加容量１４に生じる電圧Ｖ0 との関係は、
Ｖ0 ＝ｑ0 ／Ｃ
である。
【００４４】
ここで、単純マトリックス型パネルに比べて発光効率を改善するためには、電圧Ｖ0 がソースドライバの耐圧によって決定されるものとすると、式（１）より、電流Ｉ（ｔ）のピーク値（時間ｔが０のときの電流Ｉ（０）＝Ｖ0 ／Ｒ）を下げる必要があることが分かる。そのためには、付加抵抗１５の抵抗値ｒを大きくする必要がある。なお、発光輝度は電荷（＝電流値×その電流値での放電時間）で決まるので、放電させる電荷が一定である限り電流を下げても変化しない（通常は、放電時間が短いため）。
【００４５】
しかし、この付加抵抗１５の抵抗値ｒを大きくした場合、図２６の等価回路の時定数ＲＣが大きくなる。このことは、付加容量１４を充電するために必要な時間が長くなるという問題を招来する。この問題を解決するためには、ソースドライバから供給する電圧を高くするという対策が考えられるが、ソースドライバに要求される耐圧が高くなり、ソースドライバのコストアップを招来するという別の問題を生じる。
【００４６】
また、付加抵抗１５の抵抗値を小さくし、ソースドライバから供給する電圧を低くして充電する場合と、付加抵抗１５の抵抗値を大きくし、ソースドライバから供給する電圧を高くして充電する場合とを比較すると、容量（容量値Ｃ）に蓄積する電荷が一定であり、かつ、充電時間が一定である限り、電流Ｉ（ｔ）の大きさや流れ方も両者で同じと考えられる。付加抵抗１５での発熱量は、電流の２乗×抵抗値で決まるので、この場合は抵抗値が大きいほど、充電時間での発熱が大きくなるという問題が生じる。
【００４７】
また、この場合では、有機ＥＬ素子１３を流れる電流Ｉ（ｔ）が指数関数的に変化することになる。したがって、高発光効率で有機ＥＬ素子１３を発光させる状態を常に維持することができず、電流Ｉ（ｔ）の変化によって低発光効率の発光状態にも陥ることになる。そのため、この場合にも発光効率を十分向上させることは困難である。
【００４８】
この付加抵抗を大きくする問題は特に、付加容量Ｃを充放電する期間に付加抵抗１５を流れる電流による発熱が発光に寄与しない点でも問題となる。
【００４９】
一方、ＴＦＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルには、次のような問題がある。このアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルでは、図２９の等価回路におけるＴＦＴ２１４のゲート・ソース間の閾値特性がパネル内で均一とならずバラツキが生じる。このバラツキによるソース・ドレイン間の電圧ドロップのバラツキやゲート・ドレイン間の電圧ドロップのバラツキは、パネル内の有機ＥＬ素子２１６の輝度バラツキを招来することになる。
【００５０】
また、この場合、有機ＥＬ素子２１６を電圧制御で駆動することになる。したがって、上記のように有機ＥＬ素子２１６を電流制御で駆動する場合と比べて、発光輝度が安定しにくいという問題がある。
【００５１】
さらに、有機ＥＬ素子２１６がＴＦＴ２１４のゲート電圧の制御によって階調表示される場合、階調レベルによって有機ＥＬ素子２１６を流れる電流量が変化する。したがって、有機ＥＬ素子２１６の発光効率が階調によって変化するため、必ずしも発光効率が高くなる範囲の電流により有機ＥＬ素子２１６を駆動することができない。そのため、この場合も発光効率を十分向上させることは困難である。
【００５２】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、発光効率の向上を図りつつ、安定した発光輝度を示す発光器、及びそれを用いた発光装置、表示パネルを提供することを目的としている。
【００５３】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光器は、上記の課題を解決するために、行列状に複数個を配列して表示パネルを形成するための発光器であって、第１端子及び第２端子を有し、第１端子と第２端子との間をスイッチング可能なアクティブ素子と、第１端子及び第２端子を有するダイオード型発光素子と、第１端子及び第２端子を有するコンデンサとを備え、前記アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第１端子が互いに電気的に接続されており、前記アクティブ素子の第２端子は、複数個の発光器が形成する行列における各列に対応して設けられた信号側電極に接続されており、前記ダイオード型発光素子の第２端子は、前記行列における各行に対応して設けられた第１の走査側電極に接続されており、前記コンデンサの第２端子は、前記第１の走査側電極が設けられた行に隣接する行に対応して設けられた第２の走査側電極に接続されていることを特徴としている。
【００５４】
上記の構成では、アクティブ素子を導通状態としつつ、コンデンサの第２端子とアクティブ素子の第２端子との間に所定の電位差を印加することで、コンデンサに所定量の電荷を蓄積させることができる（選択期間）。
【００５５】
また、アクティブ素子を非導通状態としつつ、コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるようにコンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させることで、コンデンサに蓄積させた電荷量に応じてダイオード型発光素子を発光させることができる（非選択期間）。なお、コンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差をこのように変化させるためには、例えば各第２端子の電位を同一電位に収束させるようにすればよい。
【００５６】
本発光器に対して上記の操作を順次行うことにより、コンデンサに電荷を蓄積させるときに印加する電位差（または電位差に起因して流れる電流）によってダイオード型発光素子の発光量を決定することができる。したがって、上記の構成では、階調発光を行うことが可能である。
【００５７】
このように、ダイオード型発光素子に流れる電荷量により階調発光を行うことで、ダイオード型発光素子に印加する電圧を制御して階調発光を行う場合と比較して、温度変化などに対する発光輝度の安定性を向上させることができる。
【００５８】
ここで、コンデンサを充電する際には、例えばコンデンサの第２端子とアクティブ素子の第２端子との間の電位を正確に制御することで、コンデンサの容量のばらつきが少なければ蓄積される電荷量を制御することが可能である。これにより、正確な階調発光を実現することができる。
【００５９】
なお、コンデンサの容量のばらつきが多くとも、コンデンサを充電させる際に、例えばコンデンサの第２端子とアクティブ素子の第２端子との間を流れる電流を監視して各端子間の電位を制御することで、蓄積させる電荷量を正確に制御することが可能である。これにより、より正確な階調発光を実現することができる。
【００６０】
また、ダイオード型発光素子を発光させる際には、コンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差の変化を制御することで、ダイオード型発光素子に流れる電流を制御することができる。つまり、コンデンサに蓄積させた電荷を電流として取り出してダイオード型発光素子を発光させる際に、その電流量を制御することができる。これにより、ダイオード型発光素子に対して発光効率が高くなる条件の電流を流して、ダイオード型発光素子を高効率で発光させることが可能になる。したがって、ダイオード型発光素子における発光効率の向上を図ることができる。
【００６１】
ここで、コンデンサを充電する際に、さらにアクティブ素子の第２端子の電位に対してダイオード型発光素子の第２端子の電位を制御することで、ダイオード型発光素子の発光を停止させることもできる。これにより、コンデンサを充電する際に、低発光効率でダイオード型発光素子を発光させる条件の電流が、このダイオード型発光素子流れることを防止することができる。
【００６２】
さらに、上記の構成は、ダイオード型発光素子に流れる電流を制御するための付加抵抗を特に必要とするものではない。そのため、コンデンサの充電時における時定数が大きくなることを抑制することができ、充電に要する時間を短縮することができる。また、付加抵抗を電流が流れる際の発熱や、これに起因する発光効率の低下を抑制することができる。
【００６３】
以上のように、上記構成の発光器では、ダイオード型発光素子の発光効率の向上を図り、かつ、コンデンサを充電する際の時定数の増大を抑制しつつ、正確かつ安定した階調発光を行うことが可能である。
【００６４】
本発明の発光器は、上記の発光器において、さらに、前記アクティブ素子がダイオード型アクティブ素子であり、前記ダイオード型発光素子の順方向と、前記ダイオード型アクティブ素子の順方向とが、揃っていることが好ましい。
【００６５】
上記の構成では、次のような電位設定により上述したコンデンサの充電を行うことができる。すなわち、コンデンサの第２端子の電位及びダイオード型アクティブ素子の第２端子の電位を、ダイオード型アクティブ素子に順方向の電位差が生じるように設定する。このとき、さらにダイオード型アクティブ素子の第２端子の電位及びダイオード型発光素子の第２端子の電位を、ダイオード型発光素子に逆方向の電位差が生じるように設定することにより、ダイオード型発光素子の発光を停止させることもできる。
【００６６】
また、次のような電位設定により上述したダイオード型発光素子の発光を行うことができる。すなわち、ダイオード型アクティブ素子の第２端子の電位を、ダイオード型アクティブ素子に逆方向の電位差が生じるように設定する。かつ、コンデンサの第２端子の電位及びダイオード型発光素子の第２端子の電位を、まずダイオード型発光素子に逆方向の電位差が生じるように設定し、それから各電位が互いに等電位となるように電位を徐々に変化させる。
【００６７】
この構成では、各第２端子の電位を制御することにより、アクティブ素子のスイッチング動作も制御できる。これにより、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００６８】
あるいは、本発明の発光器は、上記の発光器において、さらに、前記アクティブ素子が、第１端子と第２端子との間のスイッチングを制御するための電位が設定される第３端子を備えたトランジスタ型アクティブ素子であることが好ましい。
【００６９】
上記の構成では、次のような電位設定により上述したコンデンサの充電を行うことができる。すなわち、トランジスタ型アクティブ素子の第３端子の電位を、このトランジスタ型アクティブ素子が導通状態となるような電位に設定しつつ、コンデンサの第２端子の電位及びトランジスタ型アクティブ素子の第２端子の電位を、コンデンサを充電するような電位設定とする。このとき、さらにダイオード型発光素子の第２端子の電位を、ダイオード型発光素子に逆方向の電位差が生じるように設定することにより、ダイオード型発光素子の発光を停止させることもできる。
【００７０】
また、次のような電位設定により上述したダイオード型発光素子の発光を行うことができる。すなわち、トランジスタ型アクティブ素子の第３端子の電位を、このトランジスタ型アクティブ素子が非導通状態となるような電位に設定する。かつ、コンデンサの第２端子の電位及びダイオード型発光素子の第２端子の電位を、まずダイオード型発光素子に逆方向の電位差が生じるように設定し、それから各電位が互いに等電位となるように電位を徐々に変化させる。
【００７１】
この構成では、コンデンサの第２端子またはダイオード型発光素子の第２端子の何れかを、一定電位とすることができる。これにより、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００７２】
本発明の発光装置は、上記の課題を解決するために、上記何れかの発光器と、前記アクティブ素子のスイッチング動作を制御しつつ、前記アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、この制御部が、前記アクティブ素子を導通状態にしつつ、前記アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、前記アクティブ素子を非導通状態にしつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴としている。
【００７３】
本発明の発光装置は、上記の課題を解決するために、上記のアクティブ素子がダイオード型アクティブ素子である発光器と、前記ダイオード型アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、この制御部が、前記ダイオード型アクティブ素子に順方向の電位差が生じるように前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、前記ダイオード型アクティブ素子に逆方向の電位差が生じるように前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴としている。
【００７４】
本発明の発光装置は、上記の課題を解決するために、上記のアクティブ素子がトランジスタ型アクティブ素子である発光器と、前記トランジスタ型アクティブ素子の第３端子に設定する電位を制御してスイッチング動作を制御しつつ、前記トランジスタ型アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、この制御部が、前記トランジスタ型アクティブ素子を導通状態にしつつ、前記アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、前記トランジスタ型アクティブ素子を非導通状態にしつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴としている。
【００７５】
上記の各構成では、上記発光器の上述した動作を、制御部によって制御することができる。
【００７６】
本発明の表示パネルは、上記の課題を解決するために、上記何れかの発光器が行列状に配置されてなることを特徴としている。
【００７７】
上記の構成では、上述したように正確な階調発光が可能な発光器が行列状に配置されることにより、各発光器が画素となって全体として画像を表示することが可能になる。上記の発光器では発光効率の向上を図ることができるため、この表示パネルでは消費電力を低減しつつ十分な明度での画像表示を実現することが可能になる。
【００７８】
また、上記の構成では、発光輝度を安定化させることが可能な発光器を用いることにより、従来のようなＴＦＴのバラツキによる発光輝度のバラツキを抑制することができ、表示画像の品位向上を図ることができる。
【００７９】
本発明の表示パネルは、上記の課題を解決するために、上記のアクティブ素子がトランジスタ型アクティブ素子である発光器が行列状に配置されてなるとともに、各発光器の間で前記コンデンサの第２端子または前記ダイオード型発光素子の第２端子が電気的に接続されていることを特徴としている。
【００８０】
上記の各構成では、発光器として上記のトランジスタ型アクティブ素子を備えたものを用いた際に、各発光器における４つの第２端子のうちの１つ（コンデンサの第２端子またはダイオード型発光素子の第２端子）を各発光器の間で共通化することができる。これにより、配線数を減らして回路構成の簡略化を図ることができる。
【００８１】
本発明の表示パネルは、上記のダイオード型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配置されてなるとともに、列方向に配置された各発光器の間で、前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子同士が電気的に接続され、かつ、行方向に配置された各発光器の間で、前記コンデンサの第２端子同士および前記ダイオード型発光素子の第２端子同士がそれぞれ電気的に接続されていることが好ましい。
【００８２】
上記の構成では、上記のダイオード型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配列されることにより、各発光器が画素となって全体として画像を表示することが可能になる。そして、各発光器におけるコンデンサの第２端子およびダイオード型発光素子の第２端子の電位を行ごとに独立して制御することで、各行における発光器の選択・非選択状態をつくり、また、各発光器におけるダイオード型アクティブ素子の第２端子の電位を列ごとに独立して制御することで各列における発光器の輝度状態を設定することができる。そして、各発光器を構成するダイオード型発光素子を最適な効率で発光させることができる。
【００８３】
本発明の表示パネルは、上記のトランジスタ型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配置されてなるとともに、列方向に配置された各発光器の間で、前記トランジスタ型アクティブ素子の第２端子同士が電気的に接続され、かつ、行方向に配置された各発光器の間で、前記ダイオード型発光素子の第２端子同士または前記コンデンサの第２端子同士、および前記トランジスタ型アクティブ素子の第３端子同士が電気的に接続されていることが好ましい。
【００８４】
上記の構成では、上記のトランジスタ型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配列されることにより、各発光器が画素となって全体として画像を表示することが可能になる。そして、各発光器におけるダイオード型発光素子またはコンデンサの第２端子、およびトランジスタ型アクティブ素子の第３端子の電位を行ごとに独立して制御することで、各行における発光器の選択・非選択状態をつくり、また、各発光器におけるトランジスタ型アクティブ素子の第２端子の電位を列ごとに独立して制御することで各列における発光器の輝度状態を設定することができる。そして、各発光器を構成するダイオード型発光素子を最適な効率で発光させることができる。
【００８５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図１から図１９に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００８６】
本実施の形態で用いる有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子としては、例えば図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すような構造のものが考えられる。ここで、図１７（ａ）は、本実施の形態で用いる有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）１１の構造を示す断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）における発光層７を成す物質の一例を示す構造式である。
【００８７】
この有機ＥＬ素子１１は、ガラス基板１の上にＩＴＯ等透明な陽極（透明電極）２を形成し、その上に有機多層膜４が形成されている。この有機多層膜４の上には、ＭｇＡｇ、Ｃａ、ＡｌＬｉやＡｌ等の陰極３が形成されている。この有機多層膜４にはいくつかの構造が考えられるが、ここでは陽極２の上にＣｕＰｃ、、ポリアニリン、ポリチオフェン等の正孔注入層５、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ等の正孔輸送層６、発光層７、及びオキサジアゾール、Ａｌｑ３等の電子輸送層８を積層した構成としている。この発光層７としては、例えば図１７（ｂ）に示した構造式を有する青色に発光するビフェニール（ＤＰＶＢｉ：出光興産）が用いられている。また、この有機ＥＬ素子１１と色変換フィルタを組み合わせることにより、有機ＥＬ素子１１から発する単色光を色変換してフルカラーの表示に対応することもできる。
【００８８】
なお、本実施の形態に係るＥＬ表示パネルに用いるＥＬ素子は、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示した有機ＥＬ素子１１に限られるものではなく、発光層７として他に、青色に発光するペリレンを混入したＢＡｌｑ２（コダック）、緑色に発光するＩｒ（ｐｐｙ）３等のイリジウム錯体、キナクリドンを混入したＡｌｑ３、赤色に発光するＤＣＪＴＢを混入したＡｌｑ３等、種々の有機ＥＬ素子を用いることができる。また、本実施の形態では、単色表示の構成を前提に説明するが、この構成を組み合わせて例えばＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）各色の表示により、フルカラー表示を行うことも可能である。
【００８９】
この有機ＥＬ素子１１をアクティブ基板上に形成するプロセスは、従来の技術の項で説明した特開平１０−２６８７９８号公報や特開平８−２３４６８３号公報に開示されている技術と同様なので、ここではその説明を省略する。
【００９０】
このような有機ＥＬ素子１１を各画素に備えたＥＬ表示パネルの全体構成を図１８に示す。図１８は、本実施の形態に係るＥＬ表示パネル及びその駆動系の構成を示すブロック図である。
【００９１】
以下では、各画素が行列状（ｍ行×ｎ列）に配列されているものとし、各画素の走査線の方向を行方向、信号線（データ線）の方向を列方向とする。各行には、１，２，…，ｉ，…，ｍの番号を付し、各列には、１，２，…，ｊ，…，ｎの番号を付す。そして、各行、各列を区別する場合には、第ｉ番目の行（第ｉ行）に属する構成要素の符号に添字にて「ｉ」を付し、第ｊ番目の列（第ｊ列）に属する構成要素の符号に添字にて「ｊ」を付す。さらに、各行、各列を区別する場合には、第ｉ行に属し、かつ、第ｊ列に属する画素及びその画素に含まれる構成要素の符号には添字にて「ｉ，ｊ」を付す。なお、ｉ，ｊ，ｍ，ｎは自然数であり、ｉ≦ｍ，ｊ≦ｎを満たすものとする。
【００９２】
本ＥＬ表示パネル（表示パネル）１００には、このＥＬ表示パネル１００を駆動するドライバとして、走査側ドライバ１０１及び信号側ドライバ１０２が接続されている。また、走査側ドライバ１０１及び信号側ドライバ１０２には、これらに画像信号を送るとともに、これらを制御するコントローラ１０３が接続されている。これら、走査側ドライバ１０１、信号側ドライバ１０２、及び制御するコントローラ１０３により制御部が構成される。
【００９３】
走査側ドライバ１０１とＥＬ表示パネル１００とは、各行に対応して設けられた各行２本づつの走査側接続線ｒｃi ・ｒｓi により接続されている。この走査側接続線ｒｃi ・ｒｓi は、後述する走査側電極Ｒｃi ・Ｒｓi （または走査側電極Ｇi ・Ｒi ）に接続されている。また、信号側ドライバ１０２とＥＬ表示パネル１００とは、各列に対応して設けられた各列１本づつの信号側接続線ｓj により接続されている。この信号側接続線ｓj は、後述する信号側電極Ｓj に接続されている。
【００９４】
〔実施の形態１〕
本実施の形態では、ダイオード型アクティブ素子を用いたＥＬ表示パネルの構成及びその駆動方法について、図１から図４に基づいて説明する。本実施の形態のＥＬ表示パネル（表示パネル）は、図１に示す構成である。図１は、第１の実施の形態のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【００９５】
本ＥＬ表示パネルでは、各行に走査側電極Ｒｃ及び走査側電極Ｒｓが設けられている。走査側電極Ｒｃ及び走査側電極Ｒｓは、各行に配置された各画素Ａに接続されている。また、本ＥＬ表示パネルでは、各列に信号電極Ｓが設けられている。信号電極Ｓは、各列に配置された各画素Ａに接続されている。つまり、本ＥＬ表示パネルには、走査側に２ｍ本の電極が設けられており、信号側（データ側）にｎ本の電極が設けられている。
【００９６】
このＥＬ表示パネルの画素（発光器）Ａijには、ダイオード素子（アクティブ素子、ダイオード型アクティブ素子）Ｄij、有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）ＯＬij、及びコンデンサＣijが設けられている。そして、ダイオード素子Ｄijのカソード（第１端子）、有機ＥＬ素子ＯＬijのアノード（第１端子）、及びコンデンサＣijの一方の電極（第１端子）が、共通端子Ｐijにおいて電気的に接続されている。また、ダイオード素子Ｄijのアノード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、信号電極Ｓj に接続されている。コンデンサＣijの他方の電極（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる電極は、走査側電極Ｒｃi に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、走査側電極Ｒｓi に接続されている。これにより、ダイオード素子Ｄijの順方向と有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向とが揃うことになる。
【００９７】
このＥＬ表示パネルの駆動方法について、図２及び図３（ａ）から図３（ｃ）に基づいて説明する。図２は、第１の実施の形態のＥＬ表示パネルを駆動する際の各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。また、図３（ａ）から図３（ｃ）は、このＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図３（ａ）は選択状態を、図３（ｂ）は非選択状態１を、図３（ｃ）は非選択状態２を示している。ここで、図２における（１）・（２）、（３）・（４）、（５）・（６）は、それぞれ走査側電極Ｒｃ1 ・Ｒｓ1 、走査側電極Ｒｃ2 ・Ｒｓ2 、走査側電極Ｒｃm ・Ｒｓm に設定する電位の変化を示している。また、図２における（７）・（８）は、それぞれ信号電極Ｓ1 ・Ｓ2 に設定する電位の変化を示している。そして、図２における（９）・（１０）・（１１）・（１２）は、それぞれ共通端子Ｐ11・Ｐ12・Ｐ21・Ｐ22での電位の変化を示している。
【００９８】
このＥＬ表示パネルを駆動する場合には、第１行から第ｍ行まで順次各行を選択し、各行に属する画素ＡのコンデンサＣを充電する。そして、コンデンサＣが充電された後、非選択状態となった画素Ａは、コンデンサＣに蓄積された電荷を放電しながら有機ＥＬ素子ＯＬを発光させる。なお、第１行の選択から第ｍ行の選択までの期間は１フィールド期間である。
【００９９】
このＥＬ表示パネルの駆動について、さらに具体的に説明する。第１行を選択すると、まず走査側電極Ｒｃ1 の電位を０とし、走査側電極Ｒｓ1 の電位をＶｃ（Ｖｃ＞０）とする（図２における（１）・（２））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。この信号電位は、第１行の各画素Ａ1jが示すべき階調に応じたものである。ここでは画素Ａ11にＶ１（Ｖ１＞０）を、画素Ａ12にＶ４（Ｖ４＞０）を設定するものとする（図２における（７）・（８））。このとき、画素Ａ11及び画素Ａ12における共通端子Ｐ11及び共通端子Ｐ12の電位は、選択前の電位から徐々に上昇し信号電位（それぞれＶ１及びＶ４）に達する（図２における（９）・（１０））。なお、一般的な信号電位を示すときにはＶａと記す。ここで、Ｖｃは信号電位Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいものとする（Ｖｃ＞Ｖｂ≧Ｖａ≧０）。
【０１００】
このように、画素Ａijが選択されたときの状態（選択状態）は、図３（ａ）に示す状態である。選択状態では、走査側電極Ｒｃi の電位が０であり、信号電極Ｓj に信号電位Ｖａが設定される。したがって、ダイオード素子Ｄijには順電位状態（導通状態）の電位差が印加されるため、ダイオード素子Ｄijに電流が流れる。そして、信号電位Ｖａに対応した電荷がコンデンサＣijに蓄積される。ここでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側の電極に正電荷を注入する。このとき、Ｖｃは信号電位Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１０１】
そして、次の第２行の選択に移行する前に、走査側電極Ｒｃi の電位をＶｃとし、走査側電極Ｒｓi の電位を２Ｖｃとする（図３（ｂ）、非選択状態１）。走査側電極Ｒｃi の電位Ｖｃは、信号電極Ｓj の最大値であるＶｂより大きく、さらにコンデンサＣijにＶａの電位差が生じていることから、非選択状態１では、ダイオード素子Ｄijに逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。したがって、ダイオード素子Ｄijを通したコンデンサＣijへの電荷の出入りはなくなる。また、これにより、共通端子Ｐijの電位は（Ｖａ＋Ｖｃ）となる。この状態でも、走査側電極Ｒｓi の電位２Ｖｃは、共通端子Ｐijの電位（Ｖａ＋Ｖｃ）よりも大きいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１０２】
ここで、非選択期間１から次の非選択期間２へ移行するが、この非選択状態の維持期間は、０以上の任意の期間でよい。そして、画素Ａijが次の選択状態になるまでの間で、走査側電極Ｒｓi の電位を２ＶｃからＶｃまで徐々に低下させる（図３（ｃ）、非選択状態２）。このとき、走査側電極Ｒｃi の電位はＶｃを維持する。これにより、走査側電極Ｒｓi の電位が、共通端子Ｐijの電位（Ｖａ＋Ｖｃ）より小さくなった時点で、有機ＥＬ素子ＯＬijに順電位状態（導通状態）の電位差が印加されることになる。
【０１０３】
ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向ＯＮ電圧以上の電位差を生じさせる電荷がコンデンサＣijに蓄積されておれば、上記の時点から走査側電極Ｒｓi の電位がＶｃとなるまでの間、有機ＥＬ素子ＯＬijを介してその電荷が放出される。そして、その間に有機ＥＬ素子ＯＬijが発光する。つまり、この非選択状態２において、コンデンサＣijに蓄積された電荷に応じた電流（信号電位に応じた電流）が有機ＥＬ素子ＯＬijを流れることで、有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させる。この非選択状態２における有機ＥＬ素子ＯＬijの発光により、信号電位に応じた階調を表現することができる。なお、有機ＥＬ素子ＯＬijの印加電圧−発光輝度特性が従来の技術の項で示した図３１の場合では、有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向ＯＮ電圧は約２．２［Ｖ］と考えられる。
【０１０４】
有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流は、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差に基づくことになる。この有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差Ｖｆは、
Ｖｆ＝Ｖｒｃ＋Ｑｆ／Ｃｆ−Ｖｒｓ
Ｖｒｃ：走査側電極Ｒｃi の電位
Ｑｆ ：コンデンサＣijに蓄積された電荷
Ｃｆ ：コンデンサＣijの容量
Ｖｒｓ：走査側電極Ｒｓi の電位
である。ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間を流れる電流Ｉｆは、コンデンサＣijに蓄積された電荷の変化量である。そこで、上記式を時間で微分すると、走査側電極Ｒｃi の電位は定数なので消えて、
ｄ（Ｖｆ）／ｄｔ＝ｄ（Ｑｆ／Ｃｆ）／ｄｔ−ｄ（Ｖｒｓ）／ｄｔ
となり、
Ｃｆ×ｄ（Ｖｆ）／ｄｔ＝ｄ（Ｑｆ）／ｄｔ−Ｃｆ×ｄ（Ｖｒｓ）／ｄｔ
＝Ｉｆ−Ｃｆ×ｄ（Ｖｒｓ）／ｄｔ
となる。このとき、この有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差Ｖｆがほぼ固定の場合は、ｄ（Ｖｄ）／ｄｔがほぼ０となるので、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間を流れる電流Ｉｆは、
Ｉｆ＝Ｃｆ×ｄ（Ｖｒｓ）／ｄｔ
となる。つまり、走査側電極Ｒｓi の電位を２ＶｃからＶｃまで変化させる速度、すなわち走査側電極Ｒｓi の電位変化の勾配を制御することで有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流を制御することができる。
【０１０５】
そこで、有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流が、有機ＥＬ素子ＯＬijを高発光効率で発光させるような電流値となるように、走査側電極Ｒｓi の電位変化の勾配を設定する。これにより、有機ＥＬ素子ＯＬijを常に高発光効率で駆動させることが可能になる。したがって、本ＥＬ表示パネルでは発光効率の向上を図ることができる。
【０１０６】
第１行に属する画素Ａ1jが選択状態を経た後、またはさらに非選択状態１を経た後、第２行を選択する。そして、走査側電極Ｒｃ2 の電位を０とし、走査側電極Ｒｓ2 の電位をＶｃ（Ｖｃ＞０）とする（図２における（３）・（４））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。ここでは画素Ａ21にＶ４を、画素Ａ22にＶ２（Ｖ２＞０）を設定するものとする（図２における（１１）・（１２））。そして、上記と同様に画素Ａ2jを非選択状態１及び非選択状態２として第２行の画素Ａ2jを駆動する。
【０１０７】
本ＥＬ表示パネルの構成では、有機ＥＬ素子ＯＬijにほぼ一定の電流を流して高発光効率で発光させるとともに、１フィールド期間内での発光時間によって階調レベル（コンデンサＣijに蓄積された電荷）に応じた階調発光を行う。そして、このような階調発光を走査側電極Ｒｓi の電位変化により実現する。
【０１０８】
したがって、従来の技術の項で示したダイオードを用いたＥＬ表示パネルの画素の構成（図２６参照）とは異なり、ダイオード素子ＤijとコンデンサＣijとの間に発光時の時定数を調整するための付加抵抗を必要としない。これにより、付加抵抗を電流が流れるときの発熱の問題や、発光効率の低下の問題、付加抵抗に起因して付加容量を充電するために要する時間が長くなる問題等を回避することができる。
【０１０９】
なお、ここでは、非選択状態１において走査側電極Ｒｃi の電位をＶｃとし、走査側電極Ｒｓi の電位を２Ｖｃとし（図３（ｂ））、非選択状態２において走査側電極Ｒｓi の電位を２ＶｃからＶｃに変化させるようにした（図３（ｃ））。これに限らず、図４（ａ）から図４（ｃ）に示すように、非選択状態１において走査側電極Ｒｃi の電位をＶｃとし、非選択状態２において走査側電極Ｒｃiの電位をＶｃから２Ｖｃに変化させるようにしてもよい。図４（ａ）から図４（ｃ）は、図３（ａ）から図３（ｃ）の一変形例である。
【０１１０】
また、階調をより正確に再現するためには、コンデンサＣijに蓄積する電荷の量を階調レベルに基づいた正確なものとすることが好ましい。そのためには、選択期間において、信号電極Ｓj を流れる電流を監視し、それに基づいて信号電極Ｓj の電位を制御することが好ましい。
【０１１１】
〔実施の形態２〕
本実施の形態では、実施の形態１に対してダイオード素子及び有機ＥＬ素子の極性を変えた場合の構成とその駆動方法について図５から図８に基づいて説明する。本実施の形態のＥＬ表示パネル（表示パネル）は、図５に示す構成である。図５は、第２の実施の形態のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【０１１２】
本ＥＬ表示パネルは、実施の形態１のＥＬ表示パネルに対してダイオード素子Ｄij及び有機ＥＬ素子ＯＬijの極性を逆にした点以外は、実施の形態１のＥＬ表示パネルと同様の構成である。
【０１１３】
すなわち、本ＥＬ表示パネルの画素（発光器）Ａijでは、ダイオード素子（アクティブ素子、ダイオード型アクティブ素子）Ｄijのアノード、有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）ＯＬijのカソード（第１端子）、及びコンデンサＣijの一方の電極（第１端子）が、共通端子Ｐijにおいて電気的に接続されている。また、ダイオード素子Ｄijのカソード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、信号電極Ｓj に接続されている。コンデンサＣijの他方の電極（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる電極は、走査側電極Ｒｃi に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのアノード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、走査側電極Ｒｓi に接続されている。
【０１１４】
このＥＬ表示パネルの駆動方法について、図６及び図７（ａ）から図７（ｃ）に基づいて説明する。図６は、第２の実施の形態のＥＬ表示パネルを駆動する際の、各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。また、図７（ａ）から図７（ｃ）は、このＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図７（ａ）は選択状態を、図７（ｂ）は非選択状態１を、図７（ｃ）は非選択状態２を示している。ここで、図６における（１）・（２）、（３）・（４）、（５）・（６）は、それぞれ走査側電極Ｒｃ1 ・Ｒｓ1 、走査側電極Ｒｃ2 ・Ｒｓ2 、走査側電極Ｒｃm ・Ｒｓm に設定する電位の変化を示している。また、図６における（７）・（８）は、それぞれ信号電極Ｓ1 ・Ｓ2 に設定する電位の変化を示している。そして、図６における（９）・（１０）・（１１）・（１２）は、それぞれ共通端子Ｐ11・Ｐ12・Ｐ21・Ｐ22での電位の変化を示している。
【０１１５】
このＥＬ表示パネルを駆動する場合には、第１行から第ｍ行まで順次各行を選択し、各行に属する画素ＡのコンデンサＣを充電する。そして、コンデンサＣが充電された後、非選択状態となった画素Ａは、コンデンサＣに蓄積された電荷を放電しながら有機ＥＬ素子ＯＬを発光させる。なお、第１行の選択から第ｍ行の選択までの期間は１フィールド期間である。
【０１１６】
このＥＬ表示パネルの駆動について、さらに具体的に説明する。第１行を選択すると、まず走査側電極Ｒｃ1 の電位を０とし、走査側電極Ｒｓ1 の電位を−Ｖｃ（Ｖｃ＞０）とする（図６における（１）・（２））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。この信号電位は、第１行の各画素Ａ1jが示すべき階調に応じたものである。ここでは画素Ａ11に−Ｖ１（Ｖ１＞０）を、画素Ａ12に−Ｖ４（Ｖ４＞０）を設定するものとする（図６における（７）・（８））。このとき、画素Ａ11及び画素Ａ12における共通端子Ｐ11及び共通端子Ｐ12の電位は、選択前の電位から徐々に下降し信号電位（それぞれ−Ｖ１及び−Ｖ４）に達する（図６における（９）・（１０））。なお、一般的な信号電位を示すときには−Ｖａと記す。ここで、−Ｖｃは信号電位の最少値−Ｖｂよりも小さい、つまり−Ｖｃの絶対値Ｖｃは信号電位−Ｖａの絶対値Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいものとする（Ｖｃ＞Ｖｂ≧Ｖａ≧０）。
【０１１７】
このように、画素Ａijが選択されたときの状態（選択状態）は、図７（ａ）に示す状態である。選択状態では、走査側電極Ｒｃi の電位が０であり、信号電極Ｓj に信号電位−Ｖａが設定される。したがって、ダイオード素子Ｄijには順電位状態（導通状態）の電位差が印加されるため、ダイオード素子Ｄijに電流が流れる。そして、信号電位−Ｖａに対応した電荷がコンデンサＣijに蓄積される。ここでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側の電極に負電荷を注入する。このとき、−Ｖｃは信号電位−Ｖａの最少値−Ｖｂよりも小さいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１１８】
そして、次の第２行の選択に移行する前に、走査側電極Ｒｃi の電位を−Ｖｃとし、走査側電極Ｒｓi の電位を−２Ｖｃとする（図７（ｂ）、非選択状態１）。走査側電極Ｒｃi の電位−Ｖｃは、信号電極Ｓj の最少値である−Ｖｂより小さく、さらにコンデンサＣijに−Ｖａの電位差が生じていることから、非選択状態１では、ダイオード素子Ｄijに逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。したがって、ダイオード素子Ｄijを通したコンデンサＣijへの電荷の出入りはなくなる。また、これにより、共通端子Ｐijの電位は（−Ｖａ−Ｖｃ）となる。この状態でも、走査側電極Ｒｓi の電位−２Ｖｃは、共通端子Ｐijの電位（−Ｖａ−Ｖｃ）よりも小さいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１１９】
ここで、非選択期間１から次の非選択期間２へ移行するが、この非選択状態の維持期間は、０以上の任意の期間でよい。そして、画素Ａijが次の選択状態になるまでの間で、走査側電極Ｒｓi の電位を−２Ｖｃから−Ｖｃまで徐々に上昇させる（図７（ｃ）、非選択状態２）。このとき、走査側電極Ｒｃi の電位は−Ｖｃを維持する。これにより、走査側電極Ｒｓi の電位が、共通端子Ｐijの電位（−Ｖａ−Ｖｃ）より小さくなった時点で、有機ＥＬ素子ＯＬijに順電位状態（導通状態）の電位差が印加されることになる。
【０１２０】
ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向ＯＮ電圧以上の電位差を生じさせる電荷がコンデンサＣijに蓄積されておれば、上記の時点から走査側電極Ｒｓi の電位が−Ｖｃとなるまでの間、有機ＥＬ素子ＯＬijを介してその電荷が放出される。そして、その間に有機ＥＬ素子ＯＬijが発光する。つまり、この非選択状態２において、コンデンサＣijに蓄積された電荷に応じた電流（信号電位に応じた電流）が有機ＥＬ素子ＯＬijを流れることで、有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させる。この非選択状態２における有機ＥＬ素子ＯＬijの発光により、信号電位に応じた階調を表現することができる。
【０１２１】
第１行に属する画素Ａ1jが選択状態を経た後、またはさらに非選択状態１を経た後、第２行を選択する。そして、走査側電極Ｒｃ2 の電位を０とし、走査側電極Ｒｓ2 の電位を−Ｖｃ（Ｖｃ＞０）とする（図６における（３）・（４））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。ここでは画素Ａ21に−Ｖ４を、画素Ａ22に−Ｖ２（Ｖ２＞０）を設定するものとする（図６における（１１）・（１２））。そして、上記と同様に画素Ａ22を非選択状態１及び非選択状態２として第２行の画素Ａ2jを駆動する。
【０１２２】
なお、ここでは、非選択状態１において走査側電極Ｒｃi の電位を−Ｖｃとし、走査側電極Ｒｓi の電位を−２Ｖｃとし（図７（ｂ））、非選択状態２において走査側電極Ｒｓi の電位を−２Ｖｃから−Ｖｃに変化させるようにした（図７（ｃ））。これに限らず、図８（ａ）から図８（ｃ）に示すように、非選択状態１において走査側電極Ｒｃi の電位を−Ｖｃとし、非選択状態２において走査側電極Ｒｃi の電位を−Ｖｃから−２Ｖｃに変化させるようにしてもよい。図８（ａ）から図８（ｃ）は、図７（ａ）から図７（ｃ）の一変形例である。
【０１２３】
本実施の形態のＥＬ表示パネルでも、実施の形態１の場合と同様に、付加抵抗を必要としない構成とすることができる。これにより、付加抵抗を電流が流れるときの発熱の問題や、発光効率の低下の問題、付加抵抗に起因して付加容量を充電するために要する時間が長くなる問題等を回避することができる。また、本ＥＬ表示パネルでも、実施の形態１の場合と同様に、発光効率の向上を図ることができる。
【０１２４】
〔実施の形態３〕
本実施の形態では、ＦＥＴ（Field Effect Transistor ）型アクティブ素子、特に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor ）型アクティブ素子を用いたＥＬ表示パネル（表示パネル）の構成及びその駆動方法について、図９から図１２に基づいて説明する。本実施の形態のＥＬ表示パネルは、図９に示す構成である。図９は、第３の実施の形態のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【０１２５】
本ＥＬ表示パネルでは、各行に走査側電極Ｇ及び走査側電極Ｒが設けられている。走査側電極Ｇ及び走査側電極Ｒは、各行に配置された各画素Ａに接続されている。また、本ＥＬ表示パネルでは、各列に信号電極Ｓが設けられている。信号電極Ｓは、各列に配置された各画素Ａに接続されている。つまり、本ＥＬ表示パネルには、走査側に２ｍ本の電極が設けられており、信号側（データ側）にｎ本の電極が設けられている。
【０１２６】
このＥＬ表示パネルの画素（発光器）Ａijには、ＴＦＴ素子（アクティブ素子、トランジスタ型アクティブ素子）Ｔｒij、有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）ＯＬij、及びコンデンサＣijが設けられている。そして、ＴＦＴ素子Ｔｒijのドレイン（第１端子）、有機ＥＬ素子ＯＬijのアノード（第１端子）、及びコンデンサＣijの一方の電極（第１端子）が、共通端子Ｐijににおいて電気的に接続されている。また、ＴＦＴ素子Ｔｒijのソース（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なるゲート以外の端子は、信号電極Ｓj に接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒijのゲート（第３端子）は、走査側電極Ｇi に接続されている。コンデンサＣijの他方の電極（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる電極は、全画素Ａに共通のＧＮＤ（グランド）端子に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、走査側電極Ｒi に接続されている。
【０１２７】
このＥＬ表示パネルの駆動方法について、図１０及び図１１（ａ）から図１１（ｃ）に基づいて説明する。図１０は、第３の実施の形態のＥＬ表示パネルを駆動する際の、各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。また、図１１（ａ）から図１１（ｃ）は、このＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図１１（ａ）は選択状態を、図１１（ｂ）は非選択状態１を、図１１（ｃ）は非選択状態２を示している。ここで、図１０における（１）・（２）、（３）・（４）、（５）・（６）は、それぞれ走査側電極Ｇ1 ・Ｒ1 、走査側電極Ｇ2 ・Ｒ2 、走査側電極Ｇm ・Ｒm に設定する電位の変化を示している。また、図１０における（７）・（８）は、それぞれ信号電極Ｓ1 ・Ｓ2に設定する電位の変化を示している。そして、図１０における（９）・（１０）・（１１）・（１２）は、それぞれ共通端子Ｐ11・Ｐ12・Ｐ21・Ｐ22での電位の変化を示している。
【０１２８】
このＥＬ表示パネルを駆動する場合には、第１行から第ｍ行まで順次各行を選択し、各行に属する画素ＡのコンデンサＣを充電する。そして、コンデンサＣが充電された後、非選択状態となった画素Ａは、コンデンサＣに蓄積された電荷を放電しながら有機ＥＬ素子ＯＬを発光させる。なお、第１行の選択から第ｍ行の選択までの期間は１フィールド期間である。
【０１２９】
このＥＬ表示パネルの駆動について、さらに具体的に説明する。第１行を選択すると、まず走査側電極Ｇ1 の電位をＶｅ（Ｖｅ＞０）とし、走査側電極Ｒ1 の電位をＶｃ（Ｖｃ＞０）とする（図１０における（１）・（２））。ここで、Ｖｅは、ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート−ソース間に閾値電圧以上の電位差を印加できる電位であり、ＴＦＴ素子ＴｒのゲートをＯＮにしてソース−ドレイン間を導通状態にする電位である。ここで、ＶｅとＶｃとは、Ｖｅ＞Ｖｃの関係にある。
【０１３０】
これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。この信号電位は、第１行の各画素Ａ1jが示すべき階調に応じたものである。ここでは画素Ａ11にＶ１（Ｖ１＞０）を、画素Ａ12にＶ４（Ｖ４＞０）を設定するものとする（図１０における（７）・（８））。このとき、画素Ａ11及び画素Ａ12における共通端子Ｐ11及び共通端子Ｐ12の電位は、選択前の電位から徐々に上昇し信号電位（それぞれＶ１及びＶ４）に達する（図１０における（９）・（１０））。なお、一般的な信号電位を示すときにはＶａと記す。ここで、Ｖｃは信号電位Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいものとする（Ｖｃ＞Ｖｂ≧Ｖａ）。
【０１３１】
なお、本実施の形態のようにアクティブ素子としてＴＦＴ素子Ｔｒを用いた場合には、信号電位Ｖａが負電位となることがあってもよい。特に、画素Ａijを発光させないとき（暗の表示状態のとき）には、信号電位Ｖａとして負電位を設定することが好ましい。これは、ＴＦＴ素子ＴｒのＯＦＦ抵抗が無限大ではないことに関係する。ＴＦＴ素子ＴｒのＯＦＦ抵抗が無限大ではないため、画素Ａijが選択されていないとき（ＴＦＴ素子ＴｒがＯＦＦ状態のとき）にも、ＴＦＴ素子Ｔｒを微少な電流（リーク電流）が流れる。この電流によるクロストークのために、暗の表示状態が若干明るくなることがある。そこで、良好な（暗い）暗の表示状態を実現するためには、上記のように信号電位Ｖａを負電位として、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側の電極に負電荷を蓄積させることが好ましい。これにより、上記リーク電流を相殺することができ、良好な暗状態を維持することができる。なお、有機ＥＬ素子ＯＬ自体もコンデンサ特性を有するので、上記の作用を得るためには必ずしもコンデンサＣijが必要ではなく、有機ＥＬ素子ＯＬに逆方向の電位差をかけることができればよい。
【０１３２】
画素Ａijが選択されたときの状態（選択状態）は、図１１（ａ）に示す状態である。選択状態では、走査側電極Ｇi の電位がＶｅであり、ＴＦＴ素子Ｔｒijのソース−ドレイン間が導通状態となる。また、信号電極Ｓj に信号電位Ｖａが設定される。したがって、ＴＦＴ素子Ｔｒijを介してコンデンサＣijに電流が流れる。そして、信号電位Ｖａに対応した電荷がコンデンサＣijに蓄積される。ここでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側の電極に正電荷を注入する。このとき、Ｖｃは信号電位Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１３３】
そして、次の第２行の選択に移行する前に、走査側電極Ｇi の電位を−Ｖｄ（−Ｖｄ＜０）とする。ここで、−Ｖｄは、ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート−ソース間に閾値電圧以下の電位差を印加する電位であり、ＴＦＴ素子ＴｒのゲートをＯＦＦにしてソース−ドレイン間を非導通状態にする電位である。これにより、共通端子Ｐijと信号電極Ｓj とが非導通となる。したがって、ＴＦＴ素子Ｔｒijを通したコンデンサＣijへの電荷の出入りはなくなる。また、この状態でも、走査側電極Ｒi の電位をＶｃに保っており、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１３４】
ここで、非選択期間１から次の非選択期間２へ移行するが、この非選択状態の維持期間は、０以上の任意の期間でよい。そして、画素Ａijが次の選択状態になるまでの間で、走査側電極Ｒi の電位をＶｃから０まで徐々に低下させる（図１１（ｃ）、非選択状態２）。このとき、走査側電極Ｇi の電位は−Ｖｄを維持する。これにより、走査側電極Ｒi の電位が、共通端子Ｐijの電位Ｖａより小さくなった時点で、有機ＥＬ素子ＯＬijに順電位状態（導通状態）の電位差が印加されることになる。
【０１３５】
ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向ＯＮ電圧以上の電位差を生じさせる電荷がコンデンサＣijに蓄積されておれば、上記の時点から走査側電極Ｒi の電位が０となるまでの間、有機ＥＬ素子ＯＬijを介してその電荷が放出される。そして、その間に有機ＥＬ素子ＯＬijが発光する。つまり、この非選択状態２において、コンデンサＣijに蓄積された電荷に応じた電流（信号電位に応じた電流）が有機ＥＬ素子ＯＬijを流れることで、有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させる。この非選択状態２における有機ＥＬ素子ＯＬijの発光により、信号電位に応じた階調を表現することができる。
【０１３６】
有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流は、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差に基づくことになる。この有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差Ｖｆは、
Ｖｆ＝Ｖｇ＋Ｑｆ／Ｃｆ−Ｖｒ
Ｖｇ ：ＧＮＤの電位
Ｑｆ ：コンデンサＣijに蓄積された電荷
Ｃｆ ：コンデンサＣijの容量
Ｖｒ ：走査側電極Ｒi の電位
である。ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間を流れる電流Ｉｆは、コンデンサＣijに蓄積された電荷の変化量である。そこで、上記式を時間で微分すると、ＧＮＤの電位は定数なので消えて、
ｄ（Ｖｆ）／ｄｔ＝ｄ（Ｑｆ／Ｃｆ）／ｄｔ−ｄ（Ｖｒ）／ｄｔ
となり、
Ｃｆ×ｄ（Ｖｆ）／ｄｔ＝ｄ（Ｑｆ）／ｄｔ−Ｃｆ×ｄ（Ｖｒ）／ｄｔ
＝Ｉｆ−Ｃｆ×ｄ（Ｖｒ）／ｄｔ
となる。このとき、この有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間に生じる電位差Ｖｆがほぼ固定の場合は、ｄ（Ｖｄ）／ｄｔがほぼ０となるので、有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード−アノード間を流れる電流Ｉｆは、
Ｉｆ＝Ｃｆ×ｄ（Ｖｒ）／ｄｔ
となる。つまり、走査側電極Ｒi の電位を２ＶｃからＶｃまで変化させる速度、すなわち走査側電極Ｒi の電位変化の勾配を制御することで有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流を制御することができる。
【０１３７】
そこで、有機ＥＬ素子ＯＬijを流れる電流が、有機ＥＬ素子ＯＬijを高発光効率で発光させるような電流値となるように、走査側電極Ｒi の電位変化の勾配を設定する。これにより、有機ＥＬ素子ＯＬijを常に高発光効率で駆動させることが可能になる。したがって、本ＥＬ表示パネルでは発光効率の向上を図ることができる。
【０１３８】
第１行に属する画素Ａ1jが選択状態を経た後、またはさらに非選択状態１を経た後、第２行を選択する。そして、走査側電極Ｇ2 の電位をＶｅとし、走査側電極Ｒ2 の電位をＶｃ（Ｖｃ＞０）とする（図１０における（３）・（４））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。ここでは画素Ａ21にＶ４を、画素Ａ22にＶ２（Ｖ２＞０）を設定するものとする（図１０における（１１）・（１２））。そして、上記と同様に画素Ａ22を非選択状態１及び非選択状態２として第２行の画素Ａ2jを駆動する。
【０１３９】
なお、ここでは、非選択状態１において走査側電極Ｒi の電位をＶｃとし（図１１（ｂ））、非選択状態２において走査側電極Ｒi の電位をＶｃから０に変化させるようにした（図１１（ｃ））。これに限らず、図１２（ａ）から図１２（ｃ）に示すような構成及び駆動方法を採用してもよい。図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、本実施の形態の一変形例におけるＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図１２（ａ）は選択状態を、図１２（ｂ）は非選択状態１を、図１２（ｃ）は非選択状態２を示している。
【０１４０】
このＥＬ表示パネルでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側とは異なる電極が、走査側電極Ｒi に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのカソード、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、全画素Ａに共通のＣＯＭ（コモン）端子に接続されている。これ以外は、図１１（ａ）から図１１（ｃ）のものと同じ構成である。
【０１４１】
このＥＬ表示パネルでは、ＣＯＭ（コモン）端子の電位を常にＶｃに設定しておく。そして、選択状態では、走査側電極Ｒi の電位を０として上記と同様にコンデンサＣijを充電する（図１２（ａ））。そして、上記と同様の非選択状態１（図１２（ｂ））を経て非選択状態２に至る。非選択状態２では、走査側電極Ｒi の電位を０からＶｃに変化させる（図１２（ｃ））。これにより、上記と同様に有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させることができる。
【０１４２】
このように、本ＥＬ表示パネルにおける画素Ａijの構成では、従来の技術の項で示したＴＦＴを用いたＥＬ表示パネルの画素の構成（図２９参照）とは異なり、コンデンサＣijに蓄積された電荷によって有機ＥＬ素子ＯＬijを駆動して発光させる。つまり、電圧制御で有機ＥＬ素子を駆動する従来のものとは異なり、電流制御で有機ＥＬ素子ＯＬijを駆動する。これにより、従来のものと比較して有機ＥＬ素子ＯＬijの発光輝度を安定化させることができる。
【０１４３】
上記では、画素Ａijの発光輝度を制御して階調を表現するための信号として信号電圧を用いる場合について説明した。この構成では、ＴＦＴ素子Ｔｒijのソース−ドレイン間電圧ドロップの各画素間でのバラツキや、コンデンサＣijの容量の各画素間でのバラツキにより、各画素間での発光輝度にバラツキが生じることがある。このバラツキを抑制するためには、階調を表現するための信号として上記の信号電位の代わりに信号電流を用いるとよい。つまり、信号電極Ｓijを駆動する信号側ドライバ１０２（図１８参照）を、電圧制御型のものから電流制御型のものに変更すればよい。これにより、コンデンサＣijに蓄積する電荷を正確に制御することが可能になり、従来のものと比較して各画素間での発光輝度のバラツキを抑制することができる。
【０１４４】
また、本ＥＬ表示パネルでも、実施の形態１または２と同様に、有機ＥＬ素子ＯＬijの発光効率が最もよくなるような電流を有機ＥＬ素子ＯＬijに流すことができる。そのため、発光効率のよいＥＬ表示パネルを構成することができる。
【０１４５】
〔実施の形態４〕
本実施の形態では、実施の形態３のＥＬ表示パネルに対して有機ＥＬ素子ＯＬijの極性を変えた場合の構成と、その駆動方法について図１３から図１６に基づいて説明する。本実施の形態のＥＬ表示パネル（表示パネル）は、図１３に示す構成である。図１３は、第４の実施の形態のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【０１４６】
本ＥＬ表示パネルは、実施の形態３のＥＬ表示パネルに対して有機ＥＬ素子ＯＬijの極性を逆にした点以外は、実施の形態３のＥＬ表示パネルと同様の構成である。
【０１４７】
すなわち、本ＥＬ表示パネルの画素（発光器）Ａijでは、ＴＦＴ素子（アクティブ素子、トランジスタ型アクティブ素子）Ｔｒijのドレイン（第１端子）、有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）ＯＬijのカソード（第１端子）、及びコンデンサＣijの一方の電極（第１端子）が、共通端子Ｐijにおいて電気的に接続されている。また、ＴＦＴ素子Ｔｒijのソース（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なるゲート以外の端子は、信号電極Ｓj に接続されている。ＴＦＴ素子Ｔｒijのゲート（第３端子）は、走査側電極Ｇi に接続されている。コンデンサＣijの他方の電極（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる電極は、全画素Ａに共通のＧＮＤ（グランド）端子に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのアノード（第２端子）、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、走査側電極Ｒi に接続されている。
【０１４８】
このＥＬ表示パネルの駆動方法について、図１４及び図１５（ａ）から図１５（ｃ）に基づいて説明する。図１４は、第４の実施の形態のＥＬ表示パネルを駆動する際の、各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。また、図１５（ａ）から図１５（ｃ）は、このＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図１５（ａ）は選択状態を、図１５（ｂ）は非選択状態１を、図１５（ｃ）は非選択状態２を示している。ここで、図１４における（１）・（２）、（３）・（４）、（５）・（６）は、それぞれ走査側電極Ｇ1 ・Ｒ1 、走査側電極Ｇ2 ・Ｒ2 、走査側電極Ｇm ・Ｒm に設定する電位の変化を示している。また、図１０における（７）・（８）は、それぞれ信号電極Ｓ1 ・Ｓ2に設定する電位の変化を示している。そして、図１０における（９）・（１０）・（１１）・（１２）は、それぞれ共通端子Ｐ11・Ｐ12・Ｐ21・Ｐ22での電位の変化を示している。
【０１４９】
このＥＬ表示パネルを駆動する場合には、第１行から第ｍ行まで順次各行を選択し、各行に属する画素ＡのコンデンサＣを充電する。そして、コンデンサＣが充電された後、非選択状態となった画素Ａは、コンデンサＣに蓄積された電荷を放電しながら有機ＥＬ素子ＯＬを発光させる。なお、第１行の選択から第ｍ行の選択までの期間は１フィールド期間である。
【０１５０】
このＥＬ表示パネルの駆動について、さらに具体的に説明する。第１行を選択すると、まず走査側電極Ｇ1 の電位をＶｄ（Ｖｄ＞０）とし、走査側電極Ｒ1 の電位を−Ｖｃ（Ｖｃ＞０）とする（図１４における（１）・（２））。ここで、Ｖｄは、ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート−ソース間に閾値電圧以上の電位差を印加できる電位であり、ＴＦＴ素子ＴｒのゲートをＯＮにしてソース・ドレイン間を導通状態にする電位である。
【０１５１】
これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。この信号電位は、第１行の各画素Ａ1jが示すべき階調に応じたものである。ここでは画素Ａ11に−Ｖ１（Ｖ１＞０）を、画素Ａ12に−Ｖ４（Ｖ４＞０）を設定するものとする（図１４における（７）・（８））。このとき、画素Ａ11及び画素Ａ12における共通端子Ｐ11及び共通端子Ｐ12の電位は、選択前の電位から徐々に下降し信号電位（それぞれ−Ｖ１及び−Ｖ４）に達する（図１４における（９）・（１０））。なお、一般的な信号電位を示すときには−Ｖａと記す。ここで、−Ｖｃは信号電位−Ｖａの最少値−Ｖｂよりも小さい、つまり−Ｖｃの絶対値Ｖｃは信号電位−Ｖａの絶対値Ｖａの最大値Ｖｂよりも大きいものとする（Ｖｃ＞Ｖｂ≧Ｖａ）。
【０１５２】
このように、画素Ａijが選択されたときの状態（選択状態）は、図１５（ａ）に示す状態である。選択状態では、走査側電極Ｇi の電位がＶｄであり、ＴＦＴ素子Ｔｒijのソース−ドレイン間が導通状態となる。また、信号電極Ｓj に信号電位Ｖａが設定される。したがって、ＴＦＴ素子Ｔｒijを介してコンデンサＣijに電流が流れる。そして、信号電位Ｖａに対応した電荷がコンデンサＣijに蓄積される。ここでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側の電極に負電荷を注入する。このとき、−Ｖｃは信号電位−Ｖａの最少値−Ｖｂよりも小さいため、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１５３】
そして、次の第２行の選択に移行する前に、走査側電極Ｇi の電位を−Ｖｅ（−Ｖｅ＜０）とする。ここで、−Ｖｅは、ＴＦＴ素子Ｔｒのゲート−ソース間に閾値電圧以下の電位差を印加する電位であり、ＴＦＴ素子ＴｒのゲートをＯＦＦにしてソース−ドレイン間を非導通状態にする電位である。これにより、共通端子Ｐijと信号電極Ｓj とが非導通となる。したがって、ＴＦＴ素子Ｔｒijを通したコンデンサＣijへの電荷の出入りはなくなる。また、この状態でも、走査側電極Ｒi の電位を−Ｖｃに保っており、有機ＥＬ素子ＯＬijには逆電位状態（非導通状態）の電位差が印加されることになる。このため、有機ＥＬ素子ＯＬijに電流が流れることはなく、有機ＥＬ素子ＯＬijは発光しない。
【０１５４】
ここで、非選択期間１から次の非選択期間２へ移行するが、この非選択状態の維持期間は、０以上の任意の期間でよい。そして、画素Ａijが次の選択状態になるまでの間で、走査側電極Ｒi の電位をＶｃから０まで徐々に低下させる（図１１（ｃ）、非選択状態２）。このとき、走査側電極Ｇi の電位は−Ｖｄを維持する。これにより、走査側電極Ｒi の電位が、共通端子Ｐijの電位−Ｖａより小さくなった時点で、有機ＥＬ素子ＯＬijに順電位状態（導通状態）の電位差が印加されることになる。
【０１５５】
ここで、有機ＥＬ素子ＯＬijの順方向ＯＮ電圧以上の電位差を生じさせる電荷がコンデンサＣijに蓄積されておれば、上記の時点から走査側電極Ｒi の電位が０となるまでの間、有機ＥＬ素子ＯＬijを介してその電荷が放出される。そして、その間に有機ＥＬ素子ＯＬijが発光する。つまり、この非選択状態２において、コンデンサＣijに蓄積された電荷に応じた電流（信号電位に応じた電流）が有機ＥＬ素子ＯＬijを流れることで、有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させる。この非選択状態２における有機ＥＬ素子ＯＬijの発光により、信号電位に応じた階調を表現することができる。
【０１５６】
第１行に属する画素Ａ1jが選択状態を経た後、またはさらに非選択状態１を経た後、第２行を選択する。そして、走査側電極Ｇ2 の電位をＶｄとし、走査側電極Ｒ2 の電位を−Ｖｃ（Ｖｃ＞０）とする（図１４における（３）・（４））。これと前後し、各信号電極Ｓj に信号電位を設定する。ここでは画素Ａ21に−Ｖ４を、画素Ａ22に−Ｖ２（Ｖ２＞０）を設定するものとする（図１４における（１１）・（１２））。そして、上記と同様に画素Ａ22を非選択状態１及び非選択状態２として第２行の画素Ａ2jを駆動する。
【０１５７】
なお、ここでは、非選択状態１において走査側電極Ｒi の電位を−Ｖｃとし（図１５（ｂ））、非選択状態２において走査側電極Ｒi の電位を−Ｖｃから０に変化させるようにした（図１５（ｃ））。これに限らず、図１６（ａ）から図１６（ｃ）に示すような構成及び駆動方法を採用してもよい。図１６（ａ）から図１６（ｃ）は、本実施の形態の一変形例におけるＥＬ表示パネルを駆動した際の画素Ａijの状態を示す模式図であり、図１６（ａ）は選択状態を、図１６（ｂ）は非選択状態１を、図１６（ｃ）は非選択状態２を示している。
【０１５８】
このＥＬ表示パネルでは、コンデンサＣijの共通端子Ｐij側とは異なる電極が、走査側電極Ｒi に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬijのアノード、つまり共通端子Ｐij側とは異なる端子は、全画素Ａに共通のＣＯＭ（コモン）端子に接続されている。これ以外は、図１５（ａ）から図１５（ｃ）のものと同じ構成である。
【０１５９】
このＥＬ表示パネルでは、ＣＯＭ（コモン）端子の電位を常に−Ｖｃに設定しておく。そして、選択状態では、走査側電極Ｒi の電位を０として上記と同様にコンデンサＣijを充電する（図１６（ａ））。そして、上記と同様の非選択状態１（図１６（ｂ））を経て非選択状態２に至る。非選択状態２では、走査側電極Ｒi の電位を０から−Ｖｃに変化させる（図１６（ｃ））。これにより、上記と同様に有機ＥＬ素子ＯＬijを発光させることができる。
【０１６０】
本実施の形態のＥＬ表示パネルでも、実施の形態３の場合と同様に、電流制御で有機ＥＬ素子ＯＬijを駆動し、従来のものと比較して有機ＥＬ素子ＯＬijの発光輝度を安定化させることができる。また、階調を表現するための信号として上記の信号電位の代わりに信号電流を用いることで、コンデンサＣijに蓄積する電荷を正確に制御することが可能になり、従来のものと比較して各画素間での発光輝度のバラツキを抑制することもできる。
【０１６１】
また、本ＥＬ表示パネルでも、実施の形態１から３の場合と同様に、有機ＥＬ素子ＯＬijの発光効率が最もよくなるような電流を有機ＥＬ素子ＯＬijに流すことができる。そのため、発光効率のよいＥＬ表示パネルを構成することができる。
【０１６２】
なお、実施の形態１から４では、ダイオード型発光素子の代表例として有機ＥＬ素子を用いた場合について説明したが、本発明はＬＥＤ等他のダイオード型発光素子にも適用することが可能である。
【０１６３】
また、本発明の発光装置は、上記のトランジスタ型アクティブ素子を有する発光器と、前記トランジスタ型アクティブ素子の第３端子に設定する電位を制御してスイッチング動作を制御しつつ、前記トランジスタ型アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、この制御部が、前記トランジスタ型アクティブ素子を導通状態にしつつ、前記ダイオード型発光素子に逆方向の電位差が生じるように、前記アクティブ素子の第２端子、及び前記トランジスタ型アクティブ素子の第２端子に電位を設定する動作を行う構成であってもよい。
【０１６４】
上記の構成では、発光器として上記トランジスタ型アクティブ素子を備えたものを用いた際に、コンデンサへ蓄積する電荷極性を、ダイオード型発光素子を通して放電されるものとは逆極性とする動作を行う。
【０１６５】
上記トランジスタ型アクティブ素子のＯＦＦ抵抗は無限大ではないため、トランジスタ型アクティブ素子がＯＦＦの状態であっても微少電流（リーク電流）がこのトランジスタ 型アクティブ素子を流れ得る。したがって、例えば上記のように発光器を行列状に配列して行・列単位で制御を行う場合には、このリーク電流によりクロストークが生じ、発光させたくない画素でも若干明るくなることがある。
【０１６６】
これに対して、上記の構成では、発光器を発光させたくない場合に、ダイオード型発光素子を通して放電される極性とは逆の極性の電荷を上記コンデンサに蓄積させることができる。この逆極性の電荷により、上記リーク電流を相殺することができ、良好な暗状態を維持することができる。
【０１６７】
このように、上記の構成では、発光器を構成するダイオード型発光素子へ逆極性の電荷を保持させることができるので、トランジスタ型アクティブ素子のＯＦＦ抵抗が無限大でなくても、発光させたくない画素を良好な暗状態とするこでができ、表示品位の改善を図ることができる。
【０１６８】
なお、ダイオード型発光素子自体もコンデンサ特性を有するので、上記の作用を得るためには必ずしもコンデンサが必要ではなく、ダイオード型発光素子に逆方向の電位差をかけることができればよい。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明の発光器は、以上のように、行列状に複数個を配列して表示パネルを形成するための発光器であって、第１端子及び第２端子を有し、第１端子と第２端子との間をスイッチング可能なアクティブ素子と、第１端子及び第２端子を有するダイオード型発光素子と、第１端子及び第２端子を有するコンデンサとを備え、前記アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第１端子が互いに電気的に接続されており、前記アクティブ素子の第２端子は、複数個の発光器が形成する行列における各列に対応して設けられた信号側電極に接続されており、前記ダイオード型発光素子の第２端子は、前記行列における各行に対応して設けられた第１の走査側電極に接続されており、前記コンデンサの第２端子は、前記第１の走査側電極が設けられた行と隣接する行に対応して設けられた第２の走査側電極に接続されている構成である。
【０１７０】
上記の構成では、コンデンサに所定量の電荷を蓄積させることができる。また、コンデンサに蓄積させた電荷量に応じてダイオード型発光素子を発光させることができる。これにより、コンデンサに電荷を蓄積させるときに印加する電位差（または電位差に起因して流れる電流）によってダイオード型発光素子の発光量を決定することができる。したがって、上記の構成では、発光輝度の安定した階調発光を行うことが可能である。
【０１７１】
また、ダイオード型発光素子を発光させる際には、ダイオード型発光素子に流れる電流を制御することができる。したがって、ダイオード型発光素子における発光効率の向上を図ることができる。
【０１７２】
さらに、上記の構成は、ダイオード型発光素子に流れる電流を制御するための付加抵抗を特に必要とするものではない。そのため、コンデンサの充電時における時定数が大きくなることを抑制することができ、充電に要する時間を短縮することができる。
【０１７３】
以上のように、上記構成の発光器では、ダイオード型発光素子の発光効率の向上を図り、かつ、コンデンサを充電する際の時定数の増大を抑制しつつ、安定した階調発光を行うことが可能である。
【０１７４】
本発明の発光器は、上記の発光器において、さらに、アクティブ素子がダイオード型アクティブ素子であり、ダイオード型発光素子の順方向と、ダイオード型アクティブ素子の順方向とが、揃っている構成である。
【０１７５】
上記の構成では、各第２端子の電位を制御することにより、アクティブ素子のスイッチング動作も制御できる。これにより、回路構成の簡略化を図ることができる。
【０１７６】
あるいは、本発明の発光器は、上記の発光器において、さらに、アクティブ素子が、第１端子と第２端子との間のスイッチングを制御するための電位が設定される第３端子を備えたトランジスタ型アクティブ素子である構成である。
【０１７７】
上記の構成では、コンデンサの第２端子またはダイオード型発光素子の第２端子の何れかを、一定電位とすることができる。これにより、回路構成の簡略化を図ることができる。
【０１７８】
本発明の発光装置は、以上のように、上記何れかの発光器と、制御部とを備え、この制御部が、アクティブ素子を導通状態にしつつ、アクティブ素子の第２端子とコンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることでコンデンサに電荷を蓄積させる動作と、アクティブ素子を非導通状態にしつつ、コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、コンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行う構成である。
【０１７９】
本発明の発光装置は、以上のように、上記のアクティブ素子がダイオード型アクティブ素子である発光器と、制御部とを備え、この制御部が、ダイオード型アクティブ素子に順方向の電位差が生じるようにダイオード型アクティブ素子の第２端子とコンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることでコンデンサに電荷を蓄積させる動作と、ダイオード型アクティブ素子に逆方向の電位差が生じるようにダイオード型アクティブ素子の第２端子とコンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせつつ、コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、コンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行う構成である。
【０１８０】
本発明の発光装置は、以上のように、上記のアクティブ素子がトランジスタ型アクティブ素子である発光器と、制御部とを備え、この制御部が、トランジスタ型アクティブ素子を導通状態にしつつ、アクティブ素子の第２端子とコンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることでコンデンサに電荷を蓄積させる動作と、トランジスタ型アクティブ素子を非導通状態にしつつ、コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、コンデンサの第２端子とダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行う構成である。
【０１８１】
上記の各構成では、上記発光器の上述した動作を、制御部によって制御することができる。
【０１８２】
本発明の表示パネルは、以上のように、上記何れかの発光器が行列状に配置された構成である。
【０１８３】
上記の構成では、各発光器が画素となって全体として画像を表示することが可能になる。上記の発光器では発光効率の向上を図ることができるため、この表示パネルでは消費電力を低減しつつ十分な明度での画像表示を実現することが可能になる。
【０１８４】
また、上記の構成では、発光輝度を安定化させることが可能な発光器を用いることにより、従来のようなＴＦＴのバラツキによる発光輝度のバラツキを抑制することができ、表示画像の品位向上を図ることができる。
【０１８５】
本発明の表示パネルは、以上のように、上記のアクティブ素子がトランジスタ型アクティブ素子である発光器が行列状に配置されてなるとともに、各発光器の間で、コンデンサの第２端子同士またはダイオード型発光素子の第２端子同士が電気的に接続されている構成である。
【０１８６】
上記の構成では、発光器として上記のトランジスタ型アクティブ素子を備えたものを用いた際に、各発光器における４つの第２端子のうちの１つを各発光器の間で共通化することができる。これにより、配線数を減らして回路構成の簡略化を図ることができる。
【０１８７】
本発明の表示パネルは、上記のダイオード型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配置されてなるとともに、列方向に配置された各発光器の間で、ダイオード型アクティブ素子の第２端子同士が接続され、行方向に配置された各発光器の間で、コンデンサの第２端子同士およびダイオード型発光素子の第２端子同士がそれぞれ電気的に接続されている構成である。
【０１８８】
上記の構成では、各発光器におけるコンデンサの第２端子およびダイオード型発光素子の第２端子の電位を行ごとに独立して制御することで、各行における発光器の選択・非選択状態をつくり、また、各発光器におけるダイオード型アクティブ素子の第２端子の電位を列ごとに独立して制御することで各列における発光器の輝度状態を設定することができる。
【０１８９】
本発明の表示パネルは、上記のトランジスタ型アクティブ素子を有する発光器が行列状に配置されてなるとともに、列方向に配置された各発光器の間で、トランジスタ型アクティブ素子の第２端子同士が接続され、行方向に配置された各発光器の間で、ダイオード型発光素子の第２端子同士またはコンデンサの第２端子同士、およびトランジスタ型アクティブ素子の第３端子同士が接続されている構成である。
【０１９０】
上記の構成では、各発光器におけるダイオード型発光素子またはコンデンサの第２端子、およびトランジスタ型アクティブ素子の第３端子の電位を行ごとに独立して制御することで、各行における発光器の選択・非選択状態をつくり、また、各発光器におけるトランジスタ型アクティブ素子の第２端子の電位を列ごとに独立して制御することで各列における発光器の輝度状態を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係るＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動する際の各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。
【図３】 本発明の第１の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動した際の画素の状態を示す模式図であり、（ａ）は選択状態を、（ｂ）は非選択状態１を、（ｃ）は非選択状態２を示している。
【図４】 （ａ）から（ｃ）は、本発明の第１の実施の形態に係る一変形例であり、図３（ａ）から図３（ｃ）にそれぞれ対応している。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係るＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動する際の各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。
【図７】 本発明の第２の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動した際の画素の状態を示す模式図であり、（ａ）は選択状態を、（ｂ）は非選択状態１を、（ｃ）は非選択状態２を示している。
【図８】 （ａ）から（ｃ）は、本発明の第２の実施の形態に係る一変形例であり、図７（ａ）から図７（ｃ）にそれぞれ対応している。
【図９】 本発明の第３の実施の形態に係るＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【図１０】 本発明の第３の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動する際の各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。
【図１１】 本発明の第３の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動した際の画素の状態を示す模式図であり、（ａ）は選択状態を、（ｂ）は非選択状態１を、（ｃ）は非選択状態２を示している。
【図１２】 （ａ）から（ｃ）は、本発明の第３の実施の形態に係る一変形例であり、図１１（ａ）から図１１（ｃ）にそれぞれ対応している。
【図１３】 本発明の第４の実施の形態に係るＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【図１４】 本発明の第４の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動する際の各電極の電位の変化を示すタイミングチャートである。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態に係るＥＬ表示パネルを駆動した際の画素の状態を示す模式図であり、（ａ）は選択状態を、（ｂ）は非選択状態１を、（ｃ）は非選択状態２を示している。
【図１６】 （ａ）から（ｃ）は、本発明の第４の実施の形態に係る一変形例であり、図１５（ａ）から図１５（ｃ）にそれぞれ対応している。
【図１７】 （ａ）は、本実施の形態で用いる有機ＥＬ素子の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における発光層を成す物質の一例を示す構造式である。
【図１８】 本実施の形態に係るＥＬ表示パネル及びその駆動系の構成を示すブロック図である。
【図１９】 （ａ）は、従来の青色発光有機ＥＬ素子の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）における発光層の構造式である。
【図２０】 従来のＲＧＢ３色発光有機ＥＬ素子のピクセル構成を示す断面図である。
【図２１】 有機ＥＬ素子を用いた単純マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成を示す斜視図である。
【図２２】 図１９及び図２０に示した有機ＥＬ素子の陰極と陽極との間の電圧と発光層を流れる電流との関係を示すグラフである。
【図２３】 図１９及び図２０に示した有機ＥＬ素子の発光層を流れる電流と発光輝度との関係を示すグラフである。
【図２４】 従来のマトリックス型ＥＬ表示パネルの構造を示すブロック図である。
【図２５】 従来の単純マトリックス型のＥＬ表示パネルの駆動回路を示す回路図である。
【図２６】 従来のダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルの画素の等価回路を示す回路図である。
【図２７】 （ａ）は、図２６の画素の構造を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図２８】 従来のダイオードを用いたアクティブ・マトリックス型ＥＬ表示パネルの構成を示すブロック図である。
【図２９】 従来のＴＦＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルにおける画素の等価回路を示す回路図である。
【図３０】 従来のＴＦＴを用いたアクティブ・マトリックス型のＥＬ表示パネルにおける画素の平面図である。
【図３１】 有機ＥＬ素子の印加電圧と発光輝度及び発光効率との関係を示すグラフである。
【図３２】 図３０におけるＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図３３】 図３０におけるＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１００ ＥＬ表示パネル（表示パネル）
１０１ 走査側ドライバ（制御部）
１０２ 信号側ドライバ（制御部）
１０３ コントローラ（制御部）
Ａ 画素（発光器）
Ｄ ダイオード素子（アクティブ素子、ダイオード型アクティブ素子）
Ｔｒ ＴＦＴ素子（アクティブ素子、トランジスタ型アクティブ素子）
ＯＬ 有機ＥＬ素子（ダイオード型発光素子）
Ｃ コンデンサ
Ｓ 信号電極
Ｒｃ 走査側電極
Ｒｓ 走査側電極
Ｒ 走査側電極
Ｇ 走査側電極

Claims (10)

1. 行列状に複数個を配列して表示パネルを形成するための発光器であって、
   第１端子及び第２端子を有し、第１端子と第２端子との間をスイッチング可能なアクティブ素子と、
   第１端子及び第２端子を有するダイオード型発光素子と、
   第１端子及び第２端子を有するコンデンサとを備え、
   前記アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第１端子が互いに電気的に接続されており、
   前記アクティブ素子の第２端子は、複数個の発光器が形成する行列における各列に対応して設けられた信号側電極に接続されており、
   前記ダイオード型発光素子の第２端子は、前記行列における各行に対応して設けられた第１の走査側電極に接続されており、
   前記コンデンサの第２端子は、前記第１の走査側電極が設けられた行と隣接する行に対応して設けられた第２の走査側電極に接続されていることを特徴とする発光器。
2. 請求項１に記載の発光器において、
   前記アクティブ素子がダイオード型アクティブ素子であり、
   前記ダイオード型発光素子の順方向と、前記ダイオード型アクティブ素子の順方向とが、揃っていることを特徴とする発光器。
3. 請求項１に記載の発光器において、
   前記アクティブ素子が、第１端子と第２端子との間のスイッチングを制御するための電位が設定される第３端子を備えたトランジスタ型アクティブ素子であることを特徴とする発光器。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の発光器と、
   前記アクティブ素子のスイッチング動作を制御しつつ、前記アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、
   この制御部が、前記アクティブ素子を導通状態にしつつ、前記アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、
   前記アクティブ素子を非導通状態にしつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴とする発光装置。
5. 請求項２に記載の発光器と、
   前記ダイオード型アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、
   この制御部が、前記ダイオード型アクティブ素子に順方向の電位差が生じるように前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、
   前記ダイオード型アクティブ素子に逆方向の電位差が生じるように前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の
   第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴とする発光装置。
6. 請求項３に記載の発光器と、
   前記トランジスタ型アクティブ素子の第３端子に設定する電位を制御してスイッチング動作を制御しつつ、前記トランジスタ型アクティブ素子、前記ダイオード型発光素子、及び前記コンデンサの各第２端子に設定する電位をそれぞれ制御する制御部とを備え、
   この制御部が、前記トランジスタ型アクティブ素子を導通状態にしつつ、前記アクティブ素子の第２端子と前記コンデンサの第２端子との間に電位差を生じさせることで前記コンデンサに電荷を蓄積させる動作と、
   前記トランジスタ型アクティブ素子を非導通状態にしつつ、前記コンデンサに蓄積させた電荷をダイオード型発光素子を介して放電させるように、前記コンデンサの第２端子と前記ダイオード型発光素子の第２端子との間の電位差を変化させる動作とを行うことを特徴とする発光装置。
7. 請求項１から３の何れか１項に記載の発光器が行列状に配置されてなることを特徴とする表示パネル。
8. 請求項３に記載の発光器が行列状に配置されてなるとともに、各発光器の間で前記コンデンサの第２端子または前記ダイオード型発光素子の第２端子が電気的に接続されていることを特徴とする表示パネル。
9. 請求項２に記載の発光器が行列状に配置されてなるとともに、
   列方向に配置された各発光器の間で、前記ダイオード型アクティブ素子の第２端子同士が電気的に接続され、かつ、
   行方向に配置された各発光器の間で、前記コンデンサの第２端子同士および前記ダイオード型発光素子の第２端子同士がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする表示パネル。
10. 請求項３に記載の発光器が行列状に配置されてなるとともに、
    列方向に配置された各発光器の間で、前記トランジスタ型アクティブ素子の第２端子同士が電気的に接続され、かつ、
    行方向に配置された各発光器の間で、前記ダイオード型発光素子の第２端子同士または前記コンデンサの第２端子同士、および前記トランジスタ型アクティブ素子の第３端子同士が電気的に接続されていることを特徴とする表示パネル。

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