JP5490784B2 - 可変の色度座標を持つ複数のピクセルを備える表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のカラーサブピクセルを備える、可変の色度座標（variable chromatic coordinate）を有する複数のピクセルに基づく表示装置に関するものであり、各カラーサブピクセルは、有機発光ダイオードにより形成された１つの光エミッタと１つのカラーフィルタとを備え、ピクセルの色度座標は周期的に決定され、且つ複数の光エミッタは同一である。

カラー表示システムにおいては、各ピクセルの色は、三原色（three primary colors）から作られる。例えば、ＣＩＥ１９３１規格は、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の正確な色合い（shade）により構成された３つの基準となる原色から、人の目に見える任意の色を定義するために用いることができる。この規格を用いることにより、人の目に映る色の色合いのすべては、基準となる原色の特定の分配（distribution）にそれぞれ対応する正確な色度座標により定義される。

従来においては、その色と発光とによって、すなわち、その可視光強度によってピクセルは定義されていた。従って、可変の色度座標を有するピクセルの発光と色度座標とは、表示されるイメージに対応するように周期的に再定義される。

従来においては、高精細表示システム（high-definition display system）は、非常に高い密度の複数のサブピクセルの手段により得ることができ、各ピクセルは各原色のサブピクセルを備える。

しかしながら、発光材料（light-emitting material）は、特に有機材料はパターニングが難しい。従って、通常、エミッタ用に連続した白色発光層（light emitting layer）を、すなわちすべてのサブピクセルに共通する発光層を用いることを選択する。各サブピクセルにおいては、連続した白色発光層は特有のカラーフィルタと関連付けられ、そのカラーフィルタは考慮されたサブピクセル用に得ようとする色に依存するものである。

図１に示すように、従来、可変の色度座標を有するピクセル１は、それぞれ原色を発する３つのカラーサブピクセル２により形成される。各サブピクセル２は、白色発光層により形成され、且つ、発光層の各側面に配置された２つの特有の電極（不図示）により制御される１つの発光ダイオード３を備える。各サブピクセルは、所望の原色の通過のみを許す１つのカラーフィルタ４と関連付けられる。通常、白色発光層は第１の電極セットの上に連続して形成されている。次いで、第２の電極セットはこの発光層の上に形成される。従って、異なる複数のサブピクセルの複数の発光ダイオード３は同一である。

通常、ピクセルの色度座標の変化は、その原色の分配の変調により周期的に行われる。この原色の分配変調は、実際、発せられる光エネルギーの変調を、例えば、各サブピクセルの発光の変調をもたらす。この発光変調は、通常、関係するサブピクセルの供給電流の強度の変化により得ることができる。このようにして、ピクセルの発光は複数の光エミッタに流れる電流の合計値により決定され、一方、ピクセルの色はその複数のサブピクセルの発光に依存し、従って異なる複数のサブピクセルの間の電流分配に依存する。従って、ピクセルの色と発光とを変調するために、サブピクセル間の電流を変調することが知られている。

他の制御技術は存在し、それは分極時間（polarization time）の変調（パルス幅変調（ＰＷＭ））によるものである。この技術は、各サブピクセルの電流を一定に保つことから構成されている。次いで、各サブピクセルの電流が印加される時間を変調することによって、ピクセルの色と発光とを変調することができる。

これらの２つの技術は、各光エミッタにより発せられた白色光が対応するカラーフィルタを通過する際、大きなエネルギー損失を引き起こす。白色光が各原色の一様な分配を有する場合、３分の２の光エネルギーは、フィルタに対応する色の通過のみを許可するフィルタにより吸収される。これにより、好ましい（acceptable）発光を伴うピクセルのオペレーションは、非常に高い高発光の光エミッタを用いることを伴う。実際、高い発光は高い電流を用いることにより得ることができ、光エミッタの高いエネルギー消費と寿命の減少とを招くことになる。

本発明の目的は、ピクセルの消耗を限定し、その寿命及び／又は発光の増加と、コンパクトな表示システムの獲得とを可能にすることを簡単に実施することができるピクセルの制御回路を提供することである。

本発明の目的は、以下の請求項により、さらに詳細には、装置が：
− 所定のリフレッシュ期間の間、周期的に決定される可変の色度座標と発光とを有する同一の複数のピクセルからなるマトリックスであって、各ピクセルは複数のカラーサブピクセルを備える、マトリックスと、
− １つの有機発光ダイオードと１つのカラーフィルタとで形成された１つの光エミッタを備える各カラーサブピクセルであって、すべてのサブピクセルの複数の光エミッタは同一であり、且つその供給電圧及び／又は供給電流に応じて変化する発光スペクトルを有する、各カラーサブピクセルと、
− 各サブピクセルと関連付けられているアドレス回路であって、少なくとも１つの選択入力と、サブピクセルのパワー供給時間の制御入力とパワー供給条件の選択入力とを備えるアドレス回路と、
− 複数のアドレス回路と接続された表示装置制御回路と、
を備え、
各ピクセルの各サブピクセルには特有の供給電圧及び／又は供給電流が供給され、その供給はサブピクセルの色に応じて行われ、これによって、前記サブピクセルの光エミッタの発光スペクトルは関連つけられたカラーフィルタの通過スペクトルに近づき、且つ、その供給は、関連付けられたピクセルの色度座標と所望の発光との機能に応じておこなわれ、制御回路は、特有の選択ラインにより各アドレス回路の選択入力と、特有のパワー供給制御ラインによりパワー供給条件の制御入力と、及び、前記各サブピクセルの色に特有のリセットラインにより各サブピクセルの色と関連付けられたすべてのアドレス回路の供給時間制御入力と、に接続されている、
ことにより達成される。

図１は、従来技術による１つのピクセルの模式的断面図である。 図２は、ＣＩＥ１９３１色度図における、有機発光ダイオードの供給電圧に対する有機発光ダイオードの色度座標を示すものである。 図３は、３つの異なる複数のカラーフィルタにおいて、１つのサブピクセルを通過した電流の密度に対する発光の変化を示すものである。 図４は、２つの電流密度における波長に対する発光の変化を示すものである。 図５は、本発明によるピクセルのアドレス回路の異なる他の実施形態を示すものである。 図６は、本発明によるピクセルのアドレス回路の異なる他の実施形態を示すものである。 図７は、本発明によるピクセルのアドレス回路の異なる他の実施形態を示すものである。 図８は、本発明によるピクセルのアドレス回路の異なる他の実施形態を示すものである。 図９は、本発明による１つの制御回路を有する１つのピクセルの複数のサブピクセルの供給電流の時間分散（time distribution）を示すものである。 図１０は、本発明による表示装置の特有の実施形態を示すものである。

他の利点及び特徴は、本発明の特定の実施形態についての下記の説明により、さらに明らかにされる。本発明の特定の実施形態は、単なる例示であって、本発明を限定するものではない。本発明の特定の実施形態は、添付の図面により示される。

従来、可変の色度座標（variable chromatic coordinate）を有するピクセル１は、例えば３つのカラーサブピクセルといった複数のカラーサブピクセル２を備え、カラーサブピクセルは連続する層から形成され、その中に白色光を発するダイオード３が形成される。複数のサブピクセルの複数の光エミッタは、有機発光ダイオードであり、従って同一である。各カラーサブピクセル２は、原色（primary color）のうちの１つを外部に通過させることのみを許可する１つのカラーフィルタ４と関連付けられる。用いられるカラーサブピクセル２は、例えば青色、緑色及び赤色の正確な色合い（shade）を有するサブピクセルである。ピクセル１は、有利にはカラーフィルタを持たない追加サブピクセルを備え、白色発光の実現を促進するために、追加サブピクセルは白色光を発する。

ピクセル１は制御回路と関連付けられ、制御回路は、特に各サブピクセルのパワー供給条件（電圧、電流及び印加時間）を発光層（emitting layer）の各側面に配置された２つの電極セットを介して独立に固定することを可能にする。従って、制御回路は、ピクセル１の発光と色度座標とを周期的に決定することができる。

発光層３の発光スペクトルは、すなわち、この層により発せられる色は、パワー供給条件（電圧、電流）によって、この層の構造に応じておおまかにかなりの程度にまで変化することができる。通常この現象は限定される。一方、本発明によれば、分極（polarization）を有する発光スペクトルの有意義な変化を生ずる構成を選択することができる点で有利である。

従って、図２中の曲線プロットＡとして示されるように、ＣＩＥ１９３１色度図(chromaticity diagram)において、有機発光ダイオード３により発せられる色は、供給電流が増加すると、緑色（Ｇ）及び白色（Ｗ）を介して、赤色（Ｒ）から青色（Ｂ）にまで変化する。

公知の有機発光ダイオード３は発光層を備え、発光層それ自体が、異なる色合いの発光材料（emitting material）から形成された少なくとも２つのサブレイヤを備えることができる。発光層は有利には下記の模式的構造の１つを有する。
− アノード／青色発光サブレイヤ／赤色発光サブレイヤ／緑色発光サブレイヤ／カソード
− アノード／青色発光サブレイヤ／緑色発光サブレイヤ／赤色発光サブレイヤ／カソード

通常、後者の構造は分極を有する発光スペクトルの最大変化を生じ、従って、本発明の実施のためには好ましいものである。

発光は、サブレイヤを形成するために選択される材料又はドーピングによって得られる材料について固有のものである。他の積層としては、マルチドーピング層に基づくものとすることができ、例えば、この層は、少なくとも２つの色を考慮するサブレイヤの発光を可能にする少なくとも２つのドーパントを備える。特に以下の積層を挙げることができる。
− アノード／青色発光サブレイヤ／赤色及び緑色マルチドーピング発光サブレイヤ、又は、赤色及び黄色マルチドーピング発光サブレイヤ／カソード
− アノード／赤、緑及び青マルチドーピング発光サブレイヤ／カソード

通常、ダイオード３は追加層を備え、例えば、ホール及び／又は電子の拘束（restraining）層と、バッファー層と、正確なオペレーションに必要なホール及び／又は電子の輸送層と、のような構造中において、特に電荷キャリヤの輸送及び／又は保持（confinement）と関連付けられる。これらの層はわかりやすくするために積極的に扱わない。

さらに、追加サブピクセルは、フィルタを持たず、ノーマルオペレーション条件と呼ばれるオペレーション条件の下にて白色光を発するために与えられる。

ピクセル１の各有機発光ダイオード３に対して、各ダイオードがそのカラーフィルタ４に対応する色を発するように、制御回路によって他のものから独立して（電流及び／又は電圧が）供給される。各サブピクセルに、すなわち各光エミッタに印加される電圧及び／又は電流は、サブピクセルの色に応じて決定される。例としては、赤色カラーフィルタと関連付けられた有機発光ダイオード３は、赤色バンドを発し、青色フィルタと関連付けられたダイオード３は青色バンドを発し、緑色フィルタと関連付けられたダイオード３は、緑色バンドを発する。従って、各発光ダイオード３の発光スペクトルは、そのカラーフィルタの通過スペクトルに近いものとなる。よって、有機発光ダイオード３により発せられた光エネルギーの大部分は、対応するカラーフィルタ４を通過し、ピクセル１の光出力を大幅に増加させる。従って、制御回路は光エミッタ３を個別に制御し、エミッタは、それらの供給電圧及び／又は供給電流に応じて変調されることができる発光スペクトルを有する。次いで、各サブピクセルに印加される供給電圧及び／又は供給電流は、それと関連付けられたカラーフィルタ４の通過スペクトルに近い発光スペクトルの色に対応するように決定される。上記の有機発光ダイオードは、詳細には、供給電圧及び／又は供給電流によりその色が大幅に変化される限り適したものである。各ピクセルの発光は、この電流及び／又はこの電圧を印加する時間を調節することにより変調される。

赤色カラーフィルタ４と関連付けられた有機発光ダイオード３には、有利には、青色及び緑色のフィルタと関連付けられたダイオードよりも、低い電流Ｉ_Ｒが供給され、深い赤色を得ることを可能にする。同様に、青色カラーフィルタ４と関連付けられた有機発光ダイオード３には、有利には、赤色及び緑色のフィルタと関連付けられたダイオードよりも、高い電流Ｉ_Ｂが供給され、深い青色を得ることを可能にする。

例えば、青色／緑色／赤色の発光サブレイヤにより形成された発光レイヤは、以下のようなものと考えられる：ＳＥＢ０１０をドープしたＳＥＢ０２０（膜厚約１０ｎｍを有する）／ＴＭＭ００４をドープしたＴＥＧ３４１（膜厚約７ｎｍを有する）／ＴＭＭ００４をドープしたＴＥＲ０４０（膜厚約２０ｎｍを有する）、これらの材料はすべてメルク社により市販されている。

図３は、異なる色の３つのサブピクセルについて、電流密度に対する発光の詳細を示すものである。曲線プロットＧ、Ｒ及びＢは、それぞれ緑色、赤色及び青色フィルタと関連付けられたダイオードの電流密度に対する発光の変化を示すものである。例えば、青色フィルタと関連付けられたダイオードにおいては、ダイオードに電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２が供給された場合、２０ｍｓのフレーム時間に得られる発光は１００Ｃｄ／ｍ^２である。同じサブピクセル、すなわち、同じダイオード／カラーフィルタ対においては、５０ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度が供給された場合、発光は２５０Ｃｄ／ｍ^２である。発光は電流の印加時間に比例し、１００Ｃｄ／ｍ^２の発光を調節するためには、例えばｔ×１００／２５０であるようなフレーム時間ｔのフラクションの間にのみ、電流のみを印加するべきである。

図４は、２つの電流密度５０及び２０ｍＡ／ｃｍ^２が供給されたダイオードの発光スペクトルを示す。曲線プロットＣ及びＤは、それぞれ、電流密度２０ｍＡ／ｃｍ^２及び５０ｍＡ／ｃｍ^２における発光スペクトルの波長に対する発光の変化を示す。ダイオードの２つの発光スペクトルを比較した場合、例えば４５０と４９５ｎｍとの間の青色バンドを発するエネルギーの割合は、電流密度が増加するにつれて、全体のエネルギーと比べて増加していることが観察される。従って、青色フィルタの表面における損失は、ダイオードが５０ｍＡ／ｃｍ^２にまで分極している際すなわちプロットＤよりも小さくなる。青色サブピクセルの発光は、その分極密度（polarization density）が増加するにつれて、大幅に増加する。従って、従来のようにフレーム時間ｔを通じて２０ｍＡ／ｃｍ^２に分極しているような同じダイオード上で同じ発光を得ようとする場合、ダイオードには短い時間の間のみ供給されるべきである。

各サブピクセルにおいては、用いられる電流の選択基準は、問題となっているサブピクセルにおいて得ようとする色度座標と、フィルタリング後に得られた発光とにより決定される。以下の表において、同じダイオードの分極（電圧／電流の対）に応じて、２０ｍｓのフレーム時間ｔにおけるフィルタリング後に得られた発光（Ｃｄ／ｍ^２）と、ＣＩＥ１９３１色度図による色度座標（Ｘ、Ｙ）とが与えられる。

この表によれば、ピクセルにおいて１００Ｃｄ／ｍ^２の発光を得ようとする場合、従って各サブピクセルは以下の性質を享受する：
− 赤色サブピクセルは、例えば２０ｍｓのフレーム時間ｔに対応する印加時間の間４．９９ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度が供給され、次いでフィルタリング後、１００Ｃｄ／ｍ^２の発光を得ることができる。
− 青色サブピクセルは、例えば２．３ｍｓといったｔ×１００／８７６の印加時間の間１６６ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度が供給される。実際、この電流密度においては、発せられた光放射の色度座標はＣＩＥ表現において深い青色に近いものとなる。
− 緑色サブピクセルは、例えば９ｍｓといったｔ×１００／２２３の印加時間の間１３．１ｍＡ／ｃｍ^２の電流密度が供給される。この電流密度においては、発せられた光放射の色度座標はＣＩＥ表現において所望の緑色に近いものとなる。

このようにして、関連付けられたカラーフィルタの通過スペクトルに近い発光スペクトルが得られることを促進するような条件の下で、各ダイオードは供給される。ダイオードの光強度の違いは、これらの分極の違いに起因し、各サブピクセルの特有のパワー供給時間により変調される。従って、各サブピクセルは同じ発光をし、例えば１００Ｃｄ／ｍ^２である。

例えば、図５は、サブピクセルのアドレス回路を示す。従来、スイッチとして働く第１のトランジスタＴ１は、作動させるために、その制御電極（ゲート）を介してダイオードすなわちサブピクセルの選択をする選択ライン（ＳＬ）に接続されている。第１のトランジスタＴ１は、データライン（ＤＬ）と第２のトランジスタＴ２の制御電極との間に接続される。トランジスタＴ１がオンされた際は（サブピクセルが選択された際は）、データラインＤＬ上の電圧は、トランジスタＴ２のゲートの上で有効になる。トランジスタＴ２とダイオード３とはシリーズに接続され、供給電圧Ｖ_ｄｄと所望の電位Ｖ_cathodeとの間に提供される。トランジスタＴ２は電位Ｖ_ｄｄに接続され、一方、ダイオードは電位Ｖ_cathodeに接続される。トランジスタ中とダイオード中とを流れる電流のレベルは、トランジスタＴ２のゲートに印加される電圧レベルによって固定される。トランジスタＴ１がオフ状態の際には、この電圧はパワー供給Ｖ_ｄｄとトランジスタＴ２のゲートとの間に接続されたキャパシタＣによって一定に維持される。トランジスタＴ１がオン状態にある際には、キャパシタＣは変化する。通常、ピクセル電極は、すなわち、第２のトランジスタＴ２により支配される（command）電極は、発光ダイオードのアノードに対応する。この場合、カソードは通常すべてのピクセルに共通であり、電位Ｖ_cathodeは一定に固定される。しかしながら、特有のカソードは色により供給されることができる（表示装置全体の各色に１つのカソード）。これらのカソードは独立しており、異なるダイオードの端子の電圧又は電流はこれらの異なるカソードの制御によって変調される。次いで、各サブピクセルのアノードは、従来技術のように、例えば一定の電位／電流になるように制御される。この解決法は、各サブピクセルの表面において、アノード制御回路のための従来装置と同じ回路とすることができるという利点を示す。

実際、ピクセル１の各有機発光ダイオード３において、制御回路は、対応するカラーフィルタ４に最適な光効果（light efficacy）をもたらすような供給条件（電流及び／又は電圧）に固定する。ピクセル１の各有機発光ダイオード３において、制御回路は、例えば、ダイオードにより発せられる色とダイオードの瞬時の発光とを定義する電流を固定する。

ダイオードの分極は発せられる光を最適化するように選択され、得られる発光は、この分極の印加時間を調節することにより所望の発光に調節される。もはやフレーム時間ｔを通じてダイオードに供給されない。

このために、ダイオード３のアドレス回路は、サブピクセルの色に応じて供給電圧及び／又は供給電流の印加時間を制御する制御手段を備える。

例えば、ダイオードアドレス回路は、スイッチとして働く制御トランジスタＴ３を備え、第２のトランジスタの制御電極（ゲート）とダイオードに接続されたパワー供給源端子と、好ましくはグランドとの間に接続される。制御トランジスタＴ３の制御電極（ゲート）はリセットライン（ＲＬ）に接続され、制御トランジスタＴ２とともにダイオード３を通過する電流の印加時間を制御する制御手段を形成する。

トランジスタＴ３がオフの際には、キャパシタＣの手段とダイオード３に流れる所望の電流とによって、トランジスタＴ２のゲート上の電圧は維持される。トランジスタＴ３がオンの際には、キャパシタＣは放電し、ダイオード（好ましくはグランド）に接続されたパワー供給源端子の電位は、トランジスタＴ２のゲート上で入れ替わり、チューニングトランジスタＴ２はオフする。次いで、もはやダイオード中には電流は流れることはない。

リセットライン（ＲＬ）と制御トランジスタＴ３とは、これにより、各フレーム期間Δｔにおいてダイオードに供給される間、最大時間を固定することができる。このようにして、供給条件（電圧／電流）の印加時間の制御手段は、各サブピクセルの平均発光（mean luminance）をフレーム時間において調節することができ、例えば、所定の期間の間、所定の平均発光を得ることを可能にする。

従来、制御回路は、周期的に、例えば２０ｍｓといったフレーム期間Δｔにおいて、サブピクセルの発光の変調によりピクセル１の色度座標とその発光とを固定する。従って、期間Δｔの各初期において、制御回路がピクセルの色度座標を得るために必要なサブピクセル２を選択し、これらの各サブピクセル２の発光を制御する。

発光を得るためには、異なる色のサブピクセルと関連付けられた制御トランジスタＴ３は、各期間Δｔの間においてこの色に依存する時間ｔ_ｏｎの間（ｔ_ｏｎ≦Δｔ）オンとなる。この時間は、サブピクセルの供給電圧及び／又は供給電流の違いに基づく、同一のピクセルの異なるサブピクセルの間に存在する瞬時の発光の違いを考慮するものである。期間Δｔを通じて（over）平均発光が得られるように制御回路は各サブピクセル２の供給時間ｔ_ｏｎを制御する。供給電圧又は供給電流の印加時間ｔ_ｏｎは、アノード又はカソードによって調節することができる。

例えば、図５に示されるアドレス回路は、制御回路と連結して制御され、ｎ型トランジスタを用いて形成される、しかし同様に、図６に示されるように、回路はｐ型トランジスタにより得ることもできる。

図７及び図８に示されるような他の実施形態においては、トランジスタＴ３はダイオードとシリーズに接続することができ、それによって、オフ状態にあるときは、ダイオード中に流れる電流をオフにする。また、トランジスタＴ３はキャパシタとパラレルに接続することができる。

従って、図９に示されるように、赤色フィルタと関連付けられたダイオード３は、赤色バンドの最大発光効率（maximum emission efficiency）を得るために、他のサブピクセルと比べて弱い電流を伴って分極する。他のサブピクセルの発光と同程度の赤色サブピクセルの発光を得るために、例えばフレーム期間Δｔを通じて長い時間の間ダイオードを分極することを選択する。反対に、青色フィルタと関連付けられたダイオード３は、青色バンドの最大発光効率を得るために他のサブピクセルと比べて強い電流を伴って分極し、従って短い時間の間分極することができる。他のサブピクセルの発光と同程度の発光を得るために、緑色サブピクセルの供給時間ｔ_ｏｎ（Ｇ）よりも短い時間ｔ_ｏｎ（Ｂ）の間、ダイオードを分極することを選択し、それは赤色サブピクセルの供給時間ｔ_ｏｎ（Ｒ）よりも短い。

実際、その供給時間（Ｌ×ｔ_ｏｎ）によるダイオードの瞬時の発光Ｌの生成は、期間Δｔを通じたサブピクセルの平均発光に対応する。次いで、ピクセル１の広範囲（global）の発光は、選択された異なるサブピクセルの平均発光に依存する。

従って、対応するサブピクセル（Ｖ_Ｒ、Ｖ_Ｇ、Ｖ_Ｂ又はＩ_Ｒ、Ｉ_Ｂ、Ｉ_Ｇ）の色に応じて、各有機発光ダイオード３の供給電圧又は供給電流は固定され、ピクセル１の色とその発光とは、制御回路によって、最適なサブピクセルの選択（図３のＳＬにより命令される）と各カラーサブピクセル２の供給時間ｔ_ｏｎの変調とにより決定される。

図９に示されるように、青色、緑色及び赤色ダイオードの供給時間は、期間Δｔの間増加し（ｔ_ｏｎ（Ｂ）＜ｔ_ｏｎ（Ｇ）＜ｔ_ｏｎ（Ｒ））、各カラーサブピクセル２の供給は、制御回路ＲＬ信号により固定された高い状態の時間（ｔ_ｏｎ）をもつシングルパルスにより構成することができる。

本発明は上記の実施形態に限られるものではない。特に、図５から図８のアドレス回路は、サブピクセルの発光スペクトルがサブピクセルのカラーフィルタの通過スペクトルに近くなるようにカラーサブピクセルの供給電圧及び／又は電流を調節することができるような他の回路に置き換えることができ、それによって、ダイオードの供給時間ｔ_ｏｎは、所定の期間Δｔの間に所定の平均発光を得るためにサブピクセルの色に応じて調節されることができる。

他の実施形態においては、表示装置と呼ばれる表示システムは、先述の実施形態と同様のピクセル１のマトリックスを備える。また、所望のサブピクセル２を選択しその供給時間と供給条件とを制御するために、表示装置は各サブピクセル２に特有のアドレス回路を備える。この特有のアドレス回路は、例えば図５から図８に示されるものとすることができる。先述のように、色とグレイレベルとの両方に関する限り所望のイメージを得るために、表示装置は、ピクセル１のマトリックスの異なるアドレス回路と連携する制御回路を備える。制御回路は、所望のイメージを発するようにマトリックスのサブピクセル２のセットを扱う。

サブピクセル２の各アドレス回路は、サブピクセル２の供給時間を、すなわち、発光素子（light-emitting element）３の供給時間を制御するリセット端子を備える。また、各アドレス回路は、サブピクセル２の発光素子３に電流を供給するか否かを定義することができる選択端子を備える。さらに、各アドレス回路は、サブピクセル２の供給条件を変調することができるパワー供給制御端子を備える。先に説明したように、カソードは所定の色のサブピクセルに従ってサブピクセル２のグループに共通とすることができ、もしくは、カソードは各サブピクセル２に特有のものとすることができる。

図５から図８の示される先述の実施形態においては、サブピクセル２の選択入力は、第１のトランジスタＴ１の制御端子により形成することができる。選択ラインＳＬと関連付けられた値に応じて、第１のトランジスタＴ１はオン状態又はオフ状態となり、サブピクセル２の光エミッタ３中に電流を流す又は流さないようにする効果を有する。

サブピクセル２の供給条件の制御入力は、第１のトランジスタＴ１の入力端子によって形成され、その出力端子は第２のトランジスタＴ２の制御端子と接続される。このようにして、データラインＤＬと呼ばれる制御ラインに印加される値に依存して、第２のトランジスタＴ２は光エミッタ３に印加することができる電流量を変調する。光エミッタ３に流れる電流の変調は、第１のトランジスタＴ１がオン状態にある場合にのみ効果的である。

サブピクセル２のリセット入力は第３のトランジスタＴ３の制御入力によって形成されることができ、第３のトランジスタＴ３は第２のトランジスタＴ２の制御入力とグランド又は供給電圧Ｖ_ｄｄとの間に接続される。このようにして、第３のトランジスタＴ３の制御端子に印加される電圧に依存して、第２のトランジスタＴ２はオフ状態又はオン状態となる。

コンパクトであるという特有の利点を有するこの実施形態においては、例えばカラーフィルタ４の色といった、カラーサブピクセル２と関連付けられた異なるアドレス回路は、同じリセットラインＲＬに接続される。制御回路は、それぞれアドレス回路の手段によってすべてのサブピクセル２に接続される。制御回路は、特有の選択ラインＳＬ及び特有の供給条件制御ラインＤＬによって、各サブピクセル２と独立して接続される。また、制御ラインは、サブピクセル２の供給時間ｔ_ｏｎを固定するリセットラインＲＬにより異なるサブピクセルに接続される。しかしながら、これらの特有のリセットラインはサブピクセル２の色に専用のものである。従って、制御回路は、ピクセル１中の異なる色のサブピクセルと同数のリセットラインＲＬを備える。ピクセル１中のリセット入力に関する場合と同じである。一方、制御回路は、マトリックス中のサブピクセル２と同数の選択ラインＳＬ及び供給条件制御ラインＤＬを備える。このようにして、表示装置中の独立したラインの量を減らすことができ、同時に、異なるサブピクセル２を独立して用いることを確保し、且つ、エネルギーパフォーマンスを強化する。リセットラインＲＬは同じ色のすべてのサブピクセルに物理的に共通のものとすることができる。このことは、例えば、リセットラインがダイオードのアノード又はダイオードのカソードに接続される場合に可能である。

通常、図５及び図６に示される異なるアドレス回路によれば、第１のトランジスタＴ１は、供給条件制御ラインＤＬと第２のトランジスタＴ２の制御電極との間に接続される。関係するサブピクセル２のダイオード３は、供給電圧Ｖ_ｄｄと所定のカソード電位Ｖ_cathodeとの間の第２のトランジスタＴ２とシリーズに接続される。キャパシタＣと第３のトランジスタＴ３とはシリーズに供給電圧Ｖ_ｄｄとグランドとの間に接続される。キャパシタＣと第３のトランジスタＴ３との共通端子は、第２のトランジスタＴ２の制御端子と第１のトランジスタＴ１とに接続される。リセットラインＲＬは第３のトランジスタＴ３の制御電極に接続される。第１のトランジスタＴ１の制御端子は、選択ラインＳＬ側で接続される。

図７及び図８に示されるアドレス回路に関する限り、第１のトランジスタＴ１は、供給条件制御ラインＤＬと第２のトランジスタＴ２の制御電極との間に接続される。関係するサブピクセル２のダイオード３は、供給電圧Ｖ_ｄｄとカソードに印加される所定のカソード電位Ｖ_cathodeとの間の第２のトランジスタＴ２と第３のトランジスタＴ３とシリーズに接続される。キャパシタＣは、供給電圧Ｖ_ｄｄと第２のトランジスタＴ２の制御端子との間、もしくは、グランドと第２のトランジスタＴ２の制御端子との間に接続される。リセットラインＲＬは第３のトランジスタＴ３の制御電極に接続される。第１のトランジスタＴ１の制御端子は選択ラインＳＬ側で接続される。この構成において、ダイオードと供給電圧Ｖ_ｄｄとの間の第２のトランジスタＴ２と第３のトランジスタＴ３との相対的な位置は、重要ではない。

例えば図１０に示すように、ピクセル１のマトリックスは、４つのピクセル１_１、１_２、１_３及び１_４を備え、それぞれ、青色“Ｂ”、緑色“Ｇ”及び赤色“Ｒ”と呼ばれる３つのサブピクセル２によって構成されている。制御回路は、赤色のサブピクセルと関連付けられた１つのリセットラインＲＬ_Ｒと、緑色のサブピクセルと関連付けられた１つのリセットラインＲＬ_Ｇと、青色のサブピクセルと関連付けられた１つのリセットラインＲＬ_Ｂとを備える。制御回路はサブピクセルと同数の選択ラインと（ここでは、１２の選択ラインＳＬ_１−ＳＬ_１２）、サブピクセルと同数の制御ライン（ここでは、１２の制御ラインＤＬ_１−ＤＬ_１２）とを備える。

リセットラインＲＬが、同じ色のサブピクセル２の供給時間を制御する際には、全ての赤色サブピクセルは、第１の所定の時間ｔ_{ｏｎ（Ｒ）}の間に供給され、全ての緑色サブピクセルは、第２の所定の時間ｔ_{ｏｎ（Ｇ）}の間に供給され、全ての青色サブピクセルは、第３の所定の時間ｔ_{ｏｎ（Ｂ）}の間に供給される。異なるサブピクセル２は、第１のトランジスタＴ１がオン状態にあるような、すなわち、光を発するために選択されているような条件で供給される。このようにして、選択ラインＳＬ上の情報がサブピクセルに許可を与える場合、サブピクセル２に供給され、次いで、サブピクセル２にはリセットラインＲＬにより定義される時間の間にのみ供給される。

この特有の実施形態においては、各サブピクセル２の発光の変調は、従って、ピクセル１の発光の変調は、各サブピクセル２の端子における供給電圧の変調により得ることができる。実際、先に説明したように、各ダイオード３の供給条件に従って発せられる色の変調と瞬時の発光の変調とが行われる。従って、与えられた条件においては所定の色と所定の瞬時の発光とが存在する。従って、与えられた色のために発光を変調することは、各サブピクセル２の供給条件を変調することにより行われる。この構造のエネルギー利益（energy interest）を保持するように、カラーフィルタ４のスペクトルと近い発光色のようなレンジで、各サブピクセルは自然に供給された状態となる。サブピクセル２により発せられた色は、カラーフィルタの通過スペクトルと発光素子３の発光スペクトルとの間の境界によって定義される。

サブピクセル２の可変の色度座標を有する同一の複数のピクセル１と関連付けられたこの制御回路と、それと関連付けられたアドレス回路とを備える表示装置において、オペレーション条件は以下の方法によって固定される。

ピクセル１において、サブピクセル２と関連付けられたカラーフィルタ４に供給されるエネルギー的に最も有利な条件を決定するために、異なる条件に応じて各サブピクセル２（各光エミッタ３）に供給される。このようにして、各サブピクセル２の光エミッタ３は、関連付けられたカラーフィルタの通過スペクトルと可能な限り近い発光スペクトルを示す。

各サブピクセル２に保持された供給条件に従って、各サブピクセルは他と異なる瞬時の発光を示す。次いで、各サブピクセル２は、対応するピクセル１が所定の色と発光とを発するように、特有の所定の時間に応じて供給される。典型的には、各サブピクセルの供給時間は、各光エミッタ３とそれと関連付けられたカラーフィルタ４との間の最適な供給条件の下でピクセルが白色を発するように選択される。

リセットラインＲＬはサブピクセルの色と関連付けられ、同じ色のサブピクセルはすべて通常同じ供給時間を有する。このことは、そのカラーフィルタに供給される最適な条件の下でピクセルに供給される場合、全てのピクセルが白色光を発することを意味する。異なるピクセルがそれらに割り当てられた色と発光とを発するために、各サブピクセルは、異なる条件（電圧及び／又は電流）の下で供給される。この実施形態においては、ピクセルにより発せられる放射特性の変調は、ピクセルと結合されたサブピクセルの供給条件の変調によって達成される。

ピクセル電極（トランジスタＴ２により支配される電極）が、発光ダイオードのアノードであるような他の実施形態においては、カソードは同じ色のすべてのサブピクセルに共通し、次いで、供給時間の制御はカソード手段によって実施することができる。この特有の場合においては、リセットラインは、同じ色のすべてのサブピクセルに共通なカソードによって形成される。このリセットによって、ダイオード３の端子のしきい値電圧よりも低い電位差が存在することとなる。実際、このことは、アノード制御電圧を表示レベルに応じて異なるものとすることができることと、従ってダイオードの端子の一定電圧を補償することはできないこととを考慮しなくてはならない。しきい値電圧を用いることは非常に有利である。この実施形態においては、第２のトランジスタＴ２の手段によって、独立して各ダイオードの供給条件を制御することが可能である。ピクセル電極が発光ダイオードのカソードである場合、同じ色のすべてのサブピクセルに共通するアノードの手段によって同じ変調を行うことができる。これらの２つの特有の実施形態においては、第３のトランジスタＴ３は除外することができる。

従って、２つのピクセルが異なる色及び／又は発光を発する場合、これらの２つのピクセルの間に存在する差は、各ピクセルにおける各サブピクセルの供給条件に関連する。

Claims (8)

1. 表示装置であって、
   − 可変の色度座標と発光とを有し、且つ、同一である複数の有機発光ダイオード（３）からなるマトリックスであって、前記複数の有機発光ダイオード（３）の発光スぺクトルが、前記有機発光ダイオード（３）に供給される電圧（Ｖ）又は電流（Ｉ）の供給条件に応じて変化するような、マトリックスと、
   − 複数のカラーフィルタ（４）であって、前記各カラーフィルタ（４）は前記複数の有機発光ダイオード（３）のうちの１つと関連付けられて１つのカラーサブピクセル（２）を形成している、複数のカラーフィルタ（４）と、
   − 複数のアドレス回路であって、前記各アドレス回路は、前記各カラーサブピクセル（２）とそれぞれ接続され、且つ、供給時間制御入力端子と、供給条件制御入力端子と、前記有機発光ダイオードを選択するための制御入力端子とを有し、前記電流又は前記電圧の供給時間を制御する制御信号が前記供給時間制御入力端子に供給され、前記電流又は前記電圧の前記供給条件を制御する制御信号が前記供給条件制御入力端子に供給され、前記有機発光ダイオードを選択するための制御信号が前記有機発光ダイオードを選択するための制御入力端子に入力される、複数のアドレス回路と、
   − 前記各カラーサブピクセル（２）にそれぞれ対応する複数の供給条件制御ライン（ＤＬ）と、
   − 前記各カラーサブピクセル（２）にそれぞれ対応する複数の選択ライン（ＳＬ）と、
   − 表示装置制御回路と、
   を備え、
   前記表示装置制御回路は、
   − 前記発光スぺクトルが関連付けられた前記カラーフィルタ（４）の通過スぺクトルと近くなるように前記発光スぺクトルを調節し、且つ、前記カラーサブピクセル（２）の瞬時の発光を調整するために、前記各カラーサブピクセル（２）に特有の前記各供給条件制御ライン（ＤＬ）によって、前記各アドレス回路の前記供給条件制御入力端子と接続され、
   − 第１の期間（Δｔ）における前記有機発光ダイオード（３）の平均発光を調節するために、リセットライン（ＲＬ_Ｇ、ＲＬ_Ｂ、ＲＬ_Ｒ）によって前記各アドレス回路の前記供給時間制御入力端子と接続され、前記リセットライン（ＲＬ_Ｇ、ＲＬ_Ｂ、ＲＬ_Ｒ）は、同じ色の複数の前記カラーサブピクセル（２）に共通であり、
   − 前記カラーサブピクセル（２）の前記有機発光ダイオード（３）に対して供給するか否かを決定するために、前記各カラーサブピクセル（２）に特有の前記各選択ライン（ＳＬ）によって、前記各アドレス回路の、前記有機発光ダイオードを選択するための制御入力端子に接続されている、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記カラーサブピクセル（２）の色に特有の前記リセットライン（ＲＬ_Ｇ、ＲＬ_Ｂ、ＲＬ_Ｒ）は、前記カラーサブピクセル（２）の前記色に対応する前記複数の有機発光ダイオード（３）の複数のカソードに接続されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記カラーサブピクセル（２）の色に特有の前記リセットライン（ＲＬ_Ｇ、ＲＬ_Ｂ、ＲＬ_Ｒ）は、前記カラーサブピクセル（２）の前記色に対応する前記複数の有機発光ダイオード（３）の１つのアノードによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 第１のトランジスタ（Ｔ１）は、前記供給条件制御ライン（ＤＬ）と第２のトランジスタ（Ｔ２）の制御電極との間に接続され、前記カラーサブピクセル（２）の前記有機発光ダイオード（３）は、供給電圧（Ｖ_ｄｄ）と所定の電位（Ｖ_cathode）との間に前記第２のトランジスタ（Ｔ２）と直列に接続され、キャパシタ（Ｃ）と第３のトランジスタ（Ｔ３）とは、前記供給電圧（Ｖ_ｄｄ）とグランドとの間に直列に接続され、前記キャパシタ（Ｃ）と前記第３のトランジスタ（Ｔ３）とは、前記第２のトランジスタ（Ｔ２）の前記制御電極と前記第１のトランジスタ（Ｔ１）とに接続された共通端子を有し、前記リセットライン（ＲＬ）は前記第３のトランジスタ（Ｔ３）の制御電極に接続され、前記第１のトランジスタ（Ｔ１）の制御電極は前記選択ライン（ＳＬ）と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 第１のトランジスタ（Ｔ１）は、前記供給条件制御ライン（ＤＬ）と第２のトランジスタ（Ｔ２）の制御電極との間に接続され、前記カラーサブピクセル（２）の前記有機発光ダイオード（３）は、供給電圧（Ｖ_ｄｄ）と所定の電位（Ｖ_cathode）との間に前記第２のトランジスタ（Ｔ２）と第３のトランジスタ（Ｔ３）と直列に接続され、キャパシタ（Ｃ）は、前記供給電圧（Ｖ_ｄｄ）又はグランドと前記第２のトランジスタ（Ｔ２）の前記制御電極との間に接続され、前記リセットライン（ＲＬ）は前記第３のトランジスタ（Ｔ３）の制御電極に接続され、前記第１のトランジスタ（Ｔ１）の制御電極は前記選択ライン（ＳＬ）と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
6. 前記有機発光ダイオード（３）の構造は、アノード／青色発光サブレイヤ／緑色発光サブレイヤ／赤色発光サブレイヤ／カソードであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の表示装置。
7. 赤色の前記カラーサブピクセルには、緑色の前記カラーサブピクセルよりも弱い電流（Ｉ_Ｒ）が供給され、前記緑色のカラーサブピクセルには、青色の前記カラーサブピクセルよりも弱い電流（Ｉ_Ｇ）が供給されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の表示装置。
8. 前記有機発光ダイオード（３）の構造は、アノード／青色発光サブレイヤ／赤色発光サブレイヤ／緑色発光サブレイヤ／カソードであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の表示装置。

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