JP4556957B2

JP4556957B2 - 電気光学装置及び電子機器

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Publication number: JP4556957B2
Application number: JP2007026506A
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Inventors: 利幸河西
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Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2021-10-11
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Description

本発明は有機エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescense）素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置の駆動回路及び電子機器及び電気光学装置に関し、特に有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化を抑制するために有機エレクトロルミネッセンス素子に対し逆バイアス印加する機能を有した駆動回路及び電子機器及び電気光学装置に関する。

電気光学素子の一つである有機エレクトロルミネッセンス素子からなる複数の画素をマトリクス状に配列することによって有機ＥＬ表示装置を実現できることが知られている。有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えばＭｇ：Ａｇ、ＡＬ：Ｌｉ等の金属電極による陰極と、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明電極による陽極との間に、発光層を含む有機積層薄膜を有す構成をとる。

有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置の駆動回路の一般的な構成が図９に示されている。同図において、有機エレクトロルミネッセンス素子はダイオード１０として表記されている。また駆動回路は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなる二つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、電荷を蓄積する容量素子２とから構成されている。

トランジスタＴｒ１及びＴｒ２は共にＰチャネル型のＴＦＴであるものとする。同図中の容量素子２に蓄積された電荷に応じてトランジスタＴｒ１の導通状態が制御される。容量素子２の充電は、選択電位Ｖ_SELをローレベルにすることによってオン状態になったトランジスタＴｒ２を介してデータ線Ｖ_DATAによって行う。トランジスタＴｒ１がオン状態になると、トランジスタＴｒ１を介して有機エレクトロルミネッセンス素子１０に電流が流れる。この電流を有機エレクトロルミネッセンス素子１０に供給することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１０は継続して発光する。

図９の回路に関する簡単なタイミングチャートが図１０に示されている。図１０に示されているように、データ書込みを行う場合には、選択電位Ｖ_SELをローレベルにすることによって、トランジスタＴｒ２をオン状態にして、容量素子２を充電する。この充電期間が同図中の書込期間Ｔ_Wである。この書込期間Ｔ_Wの後、実際に表示を行う期間となる。この期間においては、容量素子２に蓄積された電荷によりトランジスタＴｒ１の導通状態が制御される。この期間が同図中の表示期間Ｔ_Hである。

また、図１１には、有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の他の構成が示されている。同図に示されている駆動回路は、文献「The Impact of Transient Response of Organic Light Emitting Diodes on the Design of Active Matrix OLED Displays」（１９９８ＩＥＥＥＩＥＤＭ９８−８７５）に記載されている。同図において、Ｔｒ１は駆動トランジスタ、Ｔｒ２は充電制御トランジスタ、Ｔｒ３は第１の選択トランジスタ、Ｔｒ４は容量素子２の充電期間にオフ状態になる第２の選択トランジスタである。

ここでよく知られているように、トランジスタは同一規格のものであってもその特性にはばらつきがある。そのため、トランジスタのゲート電極に同一の電圧を印加した場合でも、必ずしもトランジスタに一定の電流が流れる訳ではなく、これが輝度むら等の要因となることがある。しかしながら、この駆動回路ではデータ信号に応じた値の書き込み電流が電流源４から供給され、データ信号によりトランジスタのゲート電圧を調節することができ、これにより有機エレクトロルミネッセンス素子の発光状態を制御することができる。

トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４はすべてＰチャネル型トランジスタであり、選択電位Ｖ_SELをローレベルにすることにより、トランジスタＴｒ２及びＴｒ３をオン状態にし、電流源４の出力に応じた値の電荷が容量素子２に蓄積される。そして、選択電位Ｖ_SELがハイレベルとなり、Ｔｒ２およびＴｒ３がオフ状態となった後に、容量素子２に蓄積された電荷によりトランジスタＴｒ１の導通状態が制御され、データ保持制御信号Ｖ_gpによってトランジスタＴｒ４がオン状態になることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に容量素子２に蓄積された電荷に応じた電流が供給される。

図１１の回路に関する簡単なタイミングチャートが図１２に示されている。図１２に示されているように、電流源４によるデータ書込みを行う場合には、選択電位Ｖ_SELをローレベルにすることによって、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオン状態にして、容量素子２を充電する。この充電期間が同図中の書込期間Ｔ_Wである。次に電位Ｖ_SELをハイレベルに、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３をオフ状態に、データ保持制御信号Ｖ_gpをローレベルにすることにより、容量素子２に蓄積された電荷に基づいてトランジスタＴｒ１の導通状態が決定され、容量素子に蓄積された電荷に応じた電流が有機エレクトロルミネッセンス素子１０に供給される。この期間が表示期間Ｔ_Hになる。

図１３には有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路のさらに別の構成が示されている。同図に示されている駆動回路は、特開平１１−２７２２３３号公報に記載されている回路である。同図において、駆動回路は、オン状態になっているときに電源による電流を有機エレクトロルミネッセンス素子１０に与える駆動トランジスタＴｒ１と、このトランジスタＴｒ１の導通状態を制御するための電荷を蓄積する容量素子２と、外部信号に応じて容量素子２への充電を制御する充電制御トランジスタＴｒ５とを含んで構成されている。なお、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を発光させる場合、充電制御トランジスタＴｒ７をオフ状態にするために電位Ｖ_rscanをローレベルの状態に保持しておく。これにより、リセット信号Ｖ_rsigは出力されない。尚、Ｔｒ６は調整用のトランジスタである。

この駆動回路において、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を発光させる場合、トランジスタＴｒ５をオン状態にし、データ線Ｖ_DATAによってトランジスタＴｒ６を介して容量素子２を充電する。この充電レベルに応じてトランジスタＴｒ１のソース−ドレイン間のコンダクタンスを制御し、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に電流を流せば良い。すなわち、図１４に示されているように、トランジスタＴｒ５をオン状態にするために電位Ｖ_scanをハイレベルの状態にすれば、トランジスタＴｒ６を介して容量素子２が充電される。この充電レベルに応じてトランジスタＴｒ１のソース−ドレイン間のコンダクタンスが制御され、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に電流が流れることになる。

ところで、有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスを印加することは、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化に有効な手段であることが知られている。この長寿命化については、例えば特開平１１−８０６４号公報に記載されている。

しかしながら、同公報の方法では、有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアス印加を行う場合、新たにマイナス電源などの追加電源を用意し、有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスをかけるように制御することが必要になる。

そこで本発明は、消費電力やコストの増加をほとんど伴わずに有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスを印加することのできる有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路及び電子機器及び電気光学装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の駆動回路は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む複数の画素がマトリクス状に配列された有機エレクトロルミネッセンス表示装置をアクティブ駆動する駆動回路であって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を所定領域単位で逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第２の駆動回路は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む複数の画素がマトリクス状に配列された有機エレクトロルミネッセンス表示装置をアクティブ駆動する駆動回路であって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子のうち所定領域内の画素に含まれる有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第３の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記逆バイアス設定回路は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の電極の電気的な接続状態を、第１の電位を供給する第１の電源線との接続状態及び前記第１の電位よりも低い第２の電位を供給する第２の電源線との接続状態のいずれか一方に切換えるスイッチを有することとする。

要するに、駆動回路に対する第１電源と第２電源との接続状態をスイッチで切換えているので、電源を追加する必要もなく、消費電力やコストの増加をほとんど伴わずに有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスを印加することができる。この場合、一般的には、第１電源がＶ_CCで、第２電源がグランド（ＧＮＤ）であり、もともと用意されている電位を用いる。もっとも、有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させるのに充分な電位差が確保できれば、それらに限定されることはない。

本発明の第４の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記逆バイアス設定回路は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極側の電気的な接続状態を、第１の電位を供給する第１の電源線との接続状態及び前記第１の電位よりも低い第２の電位を供給する第２の電源線との接続状態のいずれか一方に切換えるスイッチを有することとする。

本発明の第５の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記スイッチは各画素に対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって各画素単位で前記有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第６の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記スイッチは前記画素の各ラインに対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって１ライン単位で前記有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第７の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記スイッチは前記画素全体に対して１つだけ設けられ、このスイッチを制御することによって全画素同時に前記有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第８の駆動回路は、上記駆動回路であって、前記スイッチは特定画素のみに対して設けられ、このスイッチを制御することによって前記特定画素のみについて前記有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第９の駆動回路は、複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された電気光学装置を駆動する駆動回路であって、前記複数の電気光学素子のうち少なくとも１つの電気光学素子を逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第１の電子機器は、上記駆動回路を備えるアクティブマトリクス型表示装置が実装されてなる電子機器であることとする。

本発明の第１の電気光学装置は、電気光学素子を含む複数の画素がマトリクス状に配列された表示装置をアクティブ駆動する駆動回路を有する電気光学装置であって、前記駆動回路が、前記電気光学素子を所定領域単位で逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第２の電気光学装置は、電気光学素子を含む複数の画素がマトリクス状に配列された表示装置をアクティブ駆動する駆動回路を有する電気光学装置であって、前記駆動回路が、前記電気光学素子のうち所定領域内の画素に含まれる電気光学素子を逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第３の電気光学装置は、前記逆バイアス設定回路が、前記電気光学素子の少なくとも一方の電極の電気的な接続状態を、第１の電位を供給する第１の電源線との接続状態及び前記第１の電位よりも低い第２の電位を供給する第２の電源線との接続状態のいずれか一方に切換えるスイッチを有することとする。

本発明の第４の電気光学装置は、前記逆バイアス設定回路が、前記電気光学素子の陰極側の電気的な接続状態を、第１の電位を供給する第１の電源線との接続状態及び前記第１の電位よりも低い第２の電位を供給する第２の電源線との接続状態のいずれか一方に切換えるスイッチを有することとする。

本発明の第５の電気光学装置は、前記スイッチが各画素に対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって各画素単位で前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第６の電気光学装置は、前記スイッチが前記画素の各ラインに対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって１ライン単位で前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第７の電気光学装置は、前記スイッチが前記画素全体に対して１つだけ設けられ、このスイッチを制御することによって全画素同時に前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第８の電気光学装置は、前記スイッチは特定画素のみに対して設けられ、このスイッチを制御することによって前記特定画素のみについて前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにすることとする。

本発明の第９の電気光学装置は、複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された電気光学素子を駆動する駆動回路を有する電気光学装置であって、前記駆動回路が、前記複数の電気光学素子のうち少なくとも１つの電気光学素子を逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路を含むこととする。

本発明の第１０の電気光学装置は、前記電気光学素子が有機エレクトロルミネッセンス素子であることとする。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。

（１）従来の駆動回路に対する逆バイアス印加
<1>図９の回路における逆バイアス印加
図２は本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置の駆動回路の実施の一形態を示す回路図である。図２に示されているように、本例の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路には、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極側を第２の電位（ＧＮＤ）から第１の電位（Ｖ_CC）に切換えるためのスイッチ２０を含んで構成されている。有機エレクトロルミネッセンス素子１０を発光させる場合には、スイッチ２０を第２の電位（ＧＮＤ）に接続すれば良い。この状態は、前述した図９の状態と同じになる。

一方、有機エレクトロルミネッセンス素子１０に逆バイアスを印加するには、トランジスタＴｒ１をオフ状態にし、スイッチ２０を切換えて第１の電位（Ｖ_CC）に設定すれば良い。このとき、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極側の電位は第１の電位（Ｖ_CC）以上にはなり得ないので、有機エレクトロルミネッセンス素子１０には逆バイアスが印加されることになる。

但し、このとき有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極側の寄生容量Ｃが小さい場合には、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極側の電位変化、すなわち第２の電位（ＧＮＤ）から第１の電位（Ｖ_CC）への電位上昇に追従して陽極側の電位も上昇してしまい、十分に逆バイアスが印加されないことが有る。十分な逆バイアスを印加するためには陽極側の電位上昇を抑えることが必要であり、その手段としては陽極側の配線寄生容量Ｃを大きくすることが考えられる。陽極側の寄生容量Ｃを大きくすることによって大きな逆バイアスを印加することが可能となり、有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化防止を効果的に行うことができる。

そこで、陽極側の寄生容量を大きくする方法について図３を用いて説明する。
まず、有機エレクトロルミネッセンス素子の一般的な断面構造を図３（ａ）を用いて説明する。

ガラス基板８１上には半導体薄膜層が形成されている。トランジスタのソース領域８２及びドレイン領域８５が半導体薄膜層内に形成されている。ゲート絶縁層８３は、トランジスタのソース領域８２及びドレイン領域８５を覆っている。トランジスタのゲート電極８４がゲート絶縁層８３上に形成されている。第１層間絶縁層８６は、ゲート電極８４及びゲート絶縁層８３を覆っている。ゲート絶縁層８３及び第１層間絶縁層８６には接続孔が形成されている。トランジスタのソース領域８２及びドレイン領域８５と、ソース電極８７及びドレイン電極９１とは、接続孔に導電材料を埋め込むことによって接続されている。第２層間絶縁層８８は、ソース電極８７、ドレイン電極９１及び第１層間絶縁層８６を覆っている。ドレイン電極９１は、ＩＴＯからなるからなる陽極８９を介して発光層９５を含む有機積層薄膜に接続されている。有機積層薄膜は、正孔注入層９３と発光層９５とを少なくとも含んでいる。有機積層薄膜上には、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極９７が形成されている。この陰極９７の電位を前述したスイッチ２０によって、第２の電位（ＧＮＤ）から第１の電位（Ｖ_CC）に切換えるのである。

次に、陽極側の寄生容量を大きくする方法について具体的に説明する。

（ｉ）ソース電極とドレイン電極との間での寄生容量
有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極８９とトランジスタとの間の配線の近傍に導体部材を設け、配線との間で寄生容量を構成する。すなわち、図３（ｂ）に示されているように、ソース電極８７とドレイン電極９１との間隔を通常よりも狭くしたり、両電極の対向する部分の面積を他の部分と比べ大きくすることによって、寄生容量Ｃを大きくすることができる。つまり、駆動トランジスタのソース電極とドレイン電極との間で寄生容量Ｃを構成するのである。

（ｉｉ）絶縁膜層内に設けた金属層との間での寄生容量
また、図３（ｃ）に示されているように、第１層間絶縁層８６内に金属層９２を設けることにより、この金属層９２とドレイン電極９１との間の寄生容量を大きくすることができる。つまり、第１層間絶縁層８６内に設けられた金属層９２とドレイン電極９１との間で寄生容量Ｃを構成するのである。

いずれにしても、スイッチ２０の設定を切換えるだけで、有機エレクトロルミネッセンス素子を発光状態あるいは逆バイアス状態にでき、しかもマイナスの電源電圧を新たに用意する必要がないので、消費電力が増加したり、レイアウトスペースが増大することはない。なお、このスイッチ２０は、トランジスタを組み合わせて簡単に実現できる。

<2>図１１の回路における逆バイアス印加
図４に示されているように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０の陰極側にスイッチ２０を設け、このスイッチ２０を第２の電位（ＧＮＤ）から第１の電位（Ｖ_CC）に切換えれば、図２の場合と同様に寄生容量Ｃを利用して、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を逆バイアス状態に設定することができる。

<3>図１３の回路における逆バイアス印加
さらに、前述した図１３に示されている駆動回路についても、図５に示されているように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０の陰極側にスイッチ２０を追加すれば良い。そして、このスイッチ２０により、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極側を第１の電位（Ｖ_CC）から第２の電位（ＧＮＤ）に切換えるのである。これにより、寄生容量Ｃを利用して、有機エレクトロルミネッセンス素子１０を逆バイアス状態に設定することができる。

（２）所定単位に対する逆バイアス印加
ところで、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて表示装置を構成する場合、各有機エレクトロルミネッセンス素子が１つの画素に対応する。このため、前述した図２〜図５の構成においては、各有機エレクトロルミネッセンス素子毎、すなわち各画素回路毎にスイッチを設けることになる。

<1>各画素毎に逆バイアス印加
図１には、有機エレクトロルミネッセンス素子を有する各画素回路１−１，１−２…と、これらに対応するスイッチ２０−１，２０−２…との接続関係が示されている。

同図においては、有機エレクトロルミネッセンス素子を有する画素回路１−１に対応してスイッチ２０−１が設けられ、画素回路１−２に対応してスイッチ２０−２が設けられていることになる。つまり、各画素それぞれに対して前述したスイッチを設けているのである。そして、これらスイッチは、制御信号Ｓ１，Ｓ２で切換え制御する。この制御信号は、各画素回路内のキャパシタを充電している期間及び有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させている期間を除く期間に入力し、各スイッチを切換え制御する。例えば前述した図４の実施例を例に取れば、この制御信号Ｓは、書込期間Ｔ_Wを定める選択電圧Ｖ_SEL及び表示期間Ｔ_Hを定めるデータ保持制御信号Ｖ_gpを参照して容易に生成することができる。すなわち、図６（ａ）に示されているように、選択電圧Ｖ_SELによる書込期間Ｔ_W及びデータ保持制御信号Ｖ_gpによる表示期間Ｔ_H以外の期間を逆バイアス期間Ｔ_Bとすることになる。

<2>各ライン毎に逆バイアス印加
また、前述したスイッチを、画面を構成する画素の各ラインに対応して設けても良い。すなわち、図７に示されているように、画素回路１−１１，１−１２…によるラインに対してスイッチ２０−１を設け、また、画素回路１−２１，１−２２…によるラインに対してスイッチ２０−２を設けるのである。各ラインに対してスイッチを１つ設ける場合、図１の場合よりもスイッチ数を少なくすることができ、低コスト化が図れる。

このように画素の各ライン単位で逆バイアスを印可する場合、図６（ｂ）に示されているように、あるラインが逆バイアス期間Ｔ_Bである時、他のラインは書込期間Ｔ_W又は表示期間Ｔ_Hであることになる。このように、１つの画面を構成する複数のラインそれぞれに対応して上記スイッチを設けることにより、各ライン単位で定期的に逆バイアス状態に設定し、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を図ることができるのである。

図６（ｃ）に示されているように、逆バイアス期間Ｔ_Bと書込期間Ｔ_Wとを同時に実現できる画素回路については、あるラインについては逆バイアス期間Ｔ_B又は書込期間Ｔ_Wとなり、他のラインについては表示期間Ｔ_Hとなる。

<3>全画素同時に逆バイアス印加
さらに、画面を構成する画素全体に対して上記スイッチを１つだけ設け、このスイッチを制御することによって画面を構成する画素について全画素同時に有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定しても良い。この場合、図８に示されているように、画素回路１−１１，１−１２…及び画素回路１−２１，１−２２…によって構成される画面に対して１つのスイッチ２０を設け、このスイッチ２０によって全画素を同時に逆バイアス状態に設定するのである。全画素に対してスイッチを１つだけ設ける場合、スイッチ数を最少にすることができ、より低コスト化を図ることができる。

全画素を同時に逆バイアス状態に設定する場合、図６（ｄ）に示されているように、１フレーム期間Ｆにおいて、例えば書込期間Ｔ_W及び表示期間Ｔ_Hと同程度の長さといったように、所定の長さの逆バイアス期間Ｔ_Bを設ければ良い。同図では、１フレーム期間Ｆ中の先頭位置に逆バイアス期間Ｔ_Bを設け、その後に書込期間Ｔ_W及び表示期間Ｔ_Hを連続して設けているが、１フレーム期間Ｆ中における逆バイアス期間Ｔ_Bの位置は任意で良い。

<4>特定画素のみに逆バイアス印加
ところで、有機エレクトロルミネッセンス素子でカラー表示装置を実現する場合、例えば赤、緑、青のように異なる発光色を有する有機エレクトロルミネッセンス材料を用いることがある。一般に、有機エレクトロルミネッセンス材料が異なる場合、その寿命には差が生じる。そのため、複数の有機エレクトロルミネッセンス材料によって表示装置を構成したとき、最も短寿命の有機エレクトロルミネッセンス材料の寿命が表示装置の寿命を決定することになる。そこで特定画素のみに逆バイアス印加することが考えられる。この場合、次の２つの方法が考えられる。（ｉ）短寿命の画素を表示する有機エレクトロルミネッセンス素子についてのみ逆バイアス状態にする処理を行う方法。（ｉｉ）短寿命の画素を表示する有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスを印加する回数を、他の有機エレクトロルミネッセンス素子に逆バイアスを印加する回数よりも多くする。このような方法においても、表示画面全体の寿命を延ばすことができる。

また、例えば表示画面を部分的にオレンジ色、青色、緑色等の特定の色で表示する、いわゆるエリア表示を行う有機エレクトロルミネッセンス表示装置においては、寿命の短いエリアを表示する有機エレクトロルミネッセンス素子についてのみ逆バイアス状態にしても良い。この場合においても、表示画面の寿命を延ばすことができる。

ところで、以上では有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置の駆動回路について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られず、例えば、ＴＦＴ−ＬＣＤ、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電気泳動素子や電場反転素子、レーザーダイオード、ＬＥＤなど、有機エレクトロルミネッセンス素子以外の電気光学素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置にも適用することができる。

つぎに、以上に説明した駆動回路１を備えて構成されるアクティブマトリクス型表示装置を適用した電子機器のいくつかの事例について説明する。図１５はこのアクティブマトリクス型表示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。この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示ユニット１１０６とにより構成され、この表示ユニット１１０６が前記アクティブマトリクス型表示装置１００を備えている。

また、図１６は前述の駆動回路を備えて構成されるアクティブマトリクス型表示装置１００をその表示部に適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２のほか、受話口１２０４、送話口１２０６とともに、前記のアクティブマトリクス型表示装置１００を備えている。

また、図１７は前述の駆動回路を備えて構成されるアクティブマトリクス型表示装置１００をそのファインダに適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には外部機器との接続についても簡易的に示している。ここで通常のカメラは、被写体の光像によりフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号を生成する。ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース１３０２の背面には、アクティブマトリクス型表示装置１００が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、アクティブマトリクス型表示装置１００は被写体を表示するファインダとして機能する。また、ケース１３０２の観察側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤなどを含んだ受光ユニット１３０４が設けられている。

撮影者が駆動回路に表示された被写体像を確認しシャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ１３００にあっては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図に示されるように、前者のビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、また、後者のデータ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４３０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。

なお、本発明のアクティブマトリクス型表示装置１００が適用される電子機器としては、図１５のパーソナルコンピュータや、図１６の携帯電話、図１７のディジタルスチルカメラの他にも、液晶テレビや、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、前述したアクティブマトリクス型表示装置１００が適用可能であることは言うまでもない。

以上説明したように本発明は、所定画素単位で有機エレクトロルミネッセンス素子を逆バイアス状態に設定するので、消費電力の増加やレイアウトスペースの増大をほとんど伴わずに逆バイアス印加を実現でき、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を図ることができるという効果がある。また、寄生容量を利用することにより、電源を追加せずに逆バイアス印加を実現でき、有機エレクトロルミネッセンス素子の長寿命化を図ることができるという効果がある。

本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の実施の一形態を示すブロック図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の構成例を示すブロック図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路における画素回路の断面構成を示す図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の動作を示す波形図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の実施の他の形態を示すブロック図である。本発明による有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の実施の他の形態を示すブロック図である。従来の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の構成例を示すブロック図である。図９の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の動作を示す波形図である。従来の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。図１１の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の動作を示す波形図である。従来の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の他の構成例を示すブロック図である。図１３の有機エレクトロルミネッセンス素子駆動回路の動作を示す波形図である。本発明の一実施例による駆動回路を備えたアクティブマトリクス型表示装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した場合の一例を示す図である。本発明の一実施例による駆動回路を備えたアクティブマトリクス型表示装置を、携帯電話機の表示部に適用した場合の一例を示す図である。本発明の一実施例による駆動回路を備えたアクティブマトリクス型表示装置を、ファインダ部分に適用したディジタルスチルカメラの斜視図を示す図である。

符号の説明

１−１，１−２，１−１１…画素回路、１−１２，１−２１，１−２２…画素回路、２…キャパシタ、４…電流源、１０…有機エレクトロルミネッセンス素子、２０，２０−１，２０−２…スイッチ、Ｃ…寄生容量、Ｔｒ１〜Ｔｒ７…トランジスタ。

Claims

一対の電極を備える電気光学素子と、前記電気光学素子の一方の電極にドレインが接続
され、データ信号に応じて前記電気光学素子の発光を制御する第１トランジスタと、前記
第１トランジスタのゲート電極とデータ線との間に接続され、前記第１トランジスタのゲート電極に前記データ信号を供給するために設けられた第２トランジスタと、を含む複数の画素を有する電気光学装置であって、
前記第１トランジスタのドレイン電極と、当該ドレイン電極に対向するように配置された金属層とによって構成される容量と、
前記電気光学素子を所定領域単位で逆バイアス状態に設定する逆バイアス設定回路と、
を含み、
前記第１トランジスタは、半導体層と、当該半導体層の上層に設けられたゲート絶縁層と、当該ゲート絶縁層の上層に設けられた前記ゲート電極と、前記ゲート電極の上層に設けられた層間絶縁層と、当該層間絶縁層の上層に設けられ前記半導体層に接続される前記ドレイン電極とによって構成され、
前記金属層が前記層間絶縁層内に設けられ、
前記逆バイアス設定回路が、前記電気光学素子の一方の電極の電位を他方の電極の電位
よりも高くすることで前記電気光学素子を発光させる発光状態と、前記一方の電極の電位
を前記他方の電極の電位以下とすることで前記電気光学素子に逆バイアスを印加する逆バ
イアス状態と、を切り替えることを特徴とする電気光学装置。
前記逆バイアス設定回路は、前記他方の電極に第１の電位が供給される状態と前記他方の電極に前記第１の電位よりも高い第２の電位が供給される状態とを切換えるスイッチを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。
前記スイッチは各画素に対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって各画
素単位で前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにしたことを特徴とする請求
項２に記載の電気光学装置。
前記複数の画素は複数のラインの各々に対応するように組分けされ、
前記逆バイアス設定回路は、前記発光状態と前記逆バイアス状態とを切換えるスイッチを有し、前記スイッチは前記複数のラインの各々に対応して設けられ、前記スイッチを制御することによって前記ライン単位で前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記スイッチは前記複数の画素全体に対して１つだけ設けられ、このスイッチを制御することによって全画素同時に前記電気光学素子を逆バイアス状態に設定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
前記電気光学素子が有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項
１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える電子機器。