JPH10199674A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法、有機エレクトロルミネッセンス装置及び表示装置 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法、有機エレクトロルミネッセンス装置及び表示装置

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JPH10199674A
JPH10199674A JP9275454A JP27545497A JPH10199674A JP H10199674 A JPH10199674 A JP H10199674A JP 9275454 A JP9275454 A JP 9275454A JP 27545497 A JP27545497 A JP 27545497A JP H10199674 A JPH10199674 A JP H10199674A
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organic electroluminescence
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Sukeyuki Fujii
祐行 藤井
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機エレクトロルミネッセンス素子から発光
される光の輝度の調整が簡単かつ適切に行なえると共
に、装置が複雑化するということも少なく、階調表現に
優れた表示装置が簡単に得られるようにする。 【解決手段】 ホール注入電極12と電子注入電極16との
間に電圧を作用させて有機エレクトロルミネッセンス素
子10を発光させるにあたり、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させる電圧の周波数を変調させて、有機
エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の輝度
を調整するようにし、また有機エレクトロルミネッセン
ス素子が複数設けられた表示装置において、有機エレク
トロルミネッセンス素子に電圧の周波数を変調させて印
加させる周波数変調手段22,35 を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子においてホール注入電極と電子注入
電極との間に電圧を作用させて有機エレクトロルミネッ
センス素子を発光させる有機エレクトロルミネッセンス
素子の駆動方法、このような有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の駆動方法を用いた有機エレクトロルミネッセ
ンス装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子が複数
設けられた表示装置に係り、特に、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子から発光される光の輝度の調整が簡単に
行なえるようにした有機エレクトロルミネッセンス素子
の駆動方法、このような有機エレクトロルミネッセンス
素子の駆動方法を利用した有機エレクトロルミネッセン
ス装置及び表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、情報機器の多様化等にともなっ
て、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費
電力が少なく容積の小さい平面表示素子のニーズが高ま
り、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロル
ミネッセンス素子が注目されている。
【０００３】そして、このようなエレクトロルミネッセ
ンス素子は、使用する材料によって無機エレクトロルミ
ネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子と
に大別される。
【０００４】ここで、無機エレクトロルミネッセンス素
子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高
電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光
中心を励起させて発光させるようになっている。これに
対し、有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入
電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを
発光部内に注入し、このように注入された電子とホール
とを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態に
し、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに
蛍光を発光するようになっている。
【０００５】そして、無機エレクトロルミネッセンス素
子の場合には、上記のように高電界を作用させるため
に、その駆動電圧として１００〜２００Ｖと高い電圧を
必要とするのに対して、有機エレクトロルミネッセンス
素子の場合には、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動でき
るという利点があった。
【０００６】また、上記の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の場合には、発光材料である螢光物質を選択する
ことによって適当な色彩に発光する発光素子を得ること
ができ、マルチカラーやフルカラーの表示装置等として
も利用できるという期待があり、さらに低電圧で面発光
できるために、近年、このような有機エレクトロルミネ
ッセンス素子について様々な研究が行なわれるようにな
った。
【０００７】そして、このような有機エレクトロルミネ
ッセンス素子として、ホール注入電極と電子注入電極と
の間にホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させ
たＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注入電
極と電子注入電極との間にホール輸送層と電子輸送性に
富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される二層
構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間に
ホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層された
ＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造のものが開発された。
【０００８】また、近年においては、上記のような有機
エレクトロルミネッセンス素子をディスプレイ等に利用
するため、そのホール注入電極と電子注入電極との間に
電圧を作用させて有機エレクトロルミネッセンス素子を
発光させるにあたり、この有機エレクトロルミネッセン
ス素子から発光される光の輝度を調整する方法について
検討されるようになった。
【０００９】ここで、このように有機エレクトロルミネ
ッセンス素子から発光される光の輝度を調整する方法と
しては、特開平８−５４８３５号公報に示されるよう
に、有機エレクトロルミネッセンス素子における電子注
入電極とホール注入電極との間に作用させる電圧を変化
させる方法や、この有機エレクトロルミネッセンス素子
に印加させる電圧のデューティ比を変化させる方法が知
られていた。
【００１０】ここで、有機エレクトロルミネッセンス素
子に印加させる電圧を変化させて有機エレクトロルミネ
ッセンス素子から発光される光の輝度を調整する場合、
電圧の変化に伴う輝度の変化が非直線的になり、有機エ
レクトロルミネッセンス素子から発光される光の輝度を
適切に調整することができず、数多くの有機エレクトロ
ルミネッセンス素子をマトリクスに配列させたディスプ
レイ等の表示装置において、階調性が悪くなる等の問題
があった。
【００１１】また、上記のような表示装置において、有
機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧を変
化させて輝度を調整する場合、配線部分の抵抗成分によ
って生じる電圧降下が、有機エレクトロルミネッセンス
素子に印加する電圧と、配線を流れる電流の双方に依存
して変化するために、ある有機エレクトロルミネッセン
ス素子の輝度を変化させると、他の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の輝度も変化するという問題があった。
【００１２】一方、有機エレクトロルミネッセンス素子
に印加させる電圧のデューティ比を変化させて有機エレ
クトロルミネッセンス素子から発光される光の輝度を調
整する場合、デューティ比の変化に伴う光の輝度の変化
がほぼ直線的となり、有機エレクトロルミネッセンス素
子から発光される光の輝度を適切に調整することができ
た。
【００１３】しかし、このように有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に作用させる電圧のデューティ比を変化さ
せる場合、有機エレクトロルミネッセンス素子の前後に
電流容量の大きなパルス幅変調回路を設けることが必要
となり、数多くの有機エレクトロルミネッセンス素子を
マトリクスに配列させたディスプレイ等の表示装置にお
いては、装置が複雑化する等の問題があった。
【００１４】また、このように有機エレクトロルミネッ
センス素子に印加させる電圧のデューティ比を変化させ
た場合、デューティ比が大きくなるにつれてパルス幅が
広くなり、これによって電圧および電流の実効値も大き
くなる。そして、このように所定時間内における電流の
平均値が増大すると、配線部分の抵抗成分により生じる
電圧降下の平均値も、デューティ比が大きくなるにつれ
て増大する。
【００１５】このため、このようにした場合において
も、上記のように電圧を変化させた場合と同様に、ある
有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を変化させる
と、他の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度も変
化するという問題があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、ホール注
入電極と電子注入電極との間に電圧を作用させて有機エ
レクトロルミネッセンス素子を発光させるにあたり、こ
の有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光
の輝度を調整する場合における上記のような様々な問題
を解決することを課題とするものである。
【００１７】すなわち、この発明においては、上記のよ
うに有機エレクトロルミネッセンス素子から発光される
光の輝度を調整するにあたり、その輝度の調整が簡単か
つ適切に行なえると共に、装置が複雑化するということ
も少ない有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法
を提供することを課題とするものである。
【００１８】また、この発明においては、上記の有機エ
レクトロルミネッセンス素子の駆動方法を用いて、階調
表現に優れると共に装置が複雑化することのない有機エ
レクトロルミネッセンス装置及び表示装置を提供するこ
とを課題とするものである。
【００１９】さらに、この発明においては、ある有機エ
レクトロルミネッセンス素子の輝度を変化させた場合
に、配線部分の抵抗成分により生じる電圧降下によって
他の有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度が変化す
るということがなく、画像を構成する各画素の輝度が正
確に制御される表示装置を提供することを課題とするも
のである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方法にお
いては、上記のような課題を解決するため、ホール注入
電極と電子注入電極との間に電圧を作用させて有機エレ
クトロルミネッセンス素子を発光させるにあたり、有機
エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波
数を変調させて、有機エレクトロルミネッセンス素子か
ら発光される光の輝度を調整するようにしたのである。
【００２１】そして、この請求項１における有機エレク
トロルミネッセンス素子の駆動方法のように、有機エレ
クトロルミネッセンス素子におけるホール注入電極と電
子注入電極とに印加させる電圧の周波数を変調させた場
合、この周波数が増加するにつれて有機エレクトロルミ
ネッセンス素子から発光される光の輝度が低下し、周波
数の変調に伴う輝度の変化が周波数の対数値に対して直
線的になり、有機エレクトロルミネッセンス素子から発
光される光の輝度を適切に調整できるようになる。
【００２２】また、このように周波数を変調させて有機
エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の輝度
を調整するにあたっては、請求項２に示すように、有機
エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波
数を１ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲内で変調させると、
一般に輝度の変化が直線的になり、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子から発光される光の輝度が周波数の対数
値に応じて適切に調整されるようになる。
【００２３】そして、この発明における有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の駆動方法のように、有機エレクト
ロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を変調
させることは、有機エレクトロルミネッセンス素子に印
加させる電圧のデューティ比を変化させる場合に比べて
簡単に行なえ、装置が複雑化するということがない。
【００２４】なお、この発明における有機エレクトロル
ミネッセンス素子としては、従来より公知の有機エレク
トロルミネッセンス素子を用いることができ、前記のＤ
Ｈ構造、ＳＨ−Ａ構造、ＳＨ−Ｂ構造のいずれの構造の
ものであってもよく、またこの有機エレクトロルミネッ
センス素子におけるホール注入電極としては、ホールが
効率よく注入されるようにするため、仕事関数が大きい
インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）等を用いるようにす
る一方、電子注入電極としては、電子が効率よく注入さ
れるようにするため、仕事関数が小さいマグネシウム−
インジウム合金やリチウム−アルミニウム合金等を用い
るようにすることが好ましい。
【００２５】また、この発明の請求項４における有機エ
レクトロルミネッセンス装置においては、有機エレクト
ロルミネッセンス素子に電圧の周波数を変調させて印加
させる周波数変調手段を設けるようにしたのである。
【００２６】そして、この請求項４における有機エレク
トロルミネッセンス装置において、周波数変調手段から
有機エレクトロルミネッセンス素子に電圧の周波数を変
調させて印加させると、有機エレクトロルミネッセンス
素子に印加させる電圧の周波数の対数値の変化に対応し
て有機エレクトロルミネッセンス素子における輝度の変
化が直線的になり、有機エレクトロルミネッセンス素子
から発光される光の輝度を適切に調整できるようにな
る。
【００２７】また、この発明の請求項７における表示装
置においては、有機エレクトロルミネッセンス素子が複
数設けられた表示装置において、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に電圧の周波数を変調させて印加させる周
波数変調手段を設けるようにした。
【００２８】そして、この請求項７における表示装置の
ように、有機エレクトロルミネッセンス素子に電圧の周
波数を変調させて印加させる周波数変調手段を設け、こ
の周波数変調手段から各有機エレクトロルミネッセンス
素子に電圧の周波数を変調させて印加させるようにする
と、各有機エレクトロルミネッセンス素子が印加される
電圧の周波数の対数値に応じた適切な輝度で発光するよ
うになり、階調表現に優れた表示装置が得られるように
なる。
【００２９】また、この発明の請求項１０における表示
装置においては、有機エレクトロルミネッセンス素子が
マトリクスに配列されてなる表示装置において、マトリ
クスに配列された有機エレクトロルミネッセンス素子の
列又は行毎に電圧の周波数を変調させて印加させる周波
数変調手段を設けるようにしたのである。
【００３０】そして、この請求項１０における表示装置
のように、マトリクスに配列された有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の列又は行毎に電圧の周波数を変調させ
て印加させる周波数変調手段を設けると、有機エレクト
ロルミネッセンス素子の列又は行の単位で周波数変調手
段から印加させる電圧の周波数を変調させて走査させる
ことができ、１の周波数変調手段によって個々の有機エ
レクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数
を変調させて発光させる場合に比べて、各有機エレクト
ロルミネッセンス素子に電圧を印加させて発光させる時
間を長くすることができるようになる。
【００３１】また、このように各有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を発光させる時間が長くなると、有機エレ
クトロルミネッセンス素子に印加させる電圧を低くする
ことができて、有機エレクトロルミネッセンス素子にお
ける発光効率の高い電圧の領域で有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を駆動できるようになり、消費電力が少な
くて済むようになると共に、明るくてちらつきのない画
像を表現できるようになる。
【００３２】また、この発明の請求項１５における表示
装置においては、有機エレクトロルミネッセンス素子が
マトリクスに配列されてなる表示装置において、マトリ
クスに配列された各有機エレクトロルミネッセンス素子
毎に、電圧の周波数を変調させて印加させる周波数変調
手段と印加させる電圧の周波数のデータを記憶する記憶
手段とを設けるようにしたのである。
【００３３】そして、この請求項１５における表示装置
のように、マトリクスに配列された各有機エレクトロル
ミネッセンス素子毎に、電圧の周波数を変調させて印加
させる周波数変調手段と印加させる電圧の周波数のデー
タを記憶する記憶手段とを設けると、記憶手段に記憶さ
れた周波数のデータに基づいて、周波数変調手段から有
機エレクトロルミネッセンス素子に所定の周波数になっ
た電圧が印加され続けるようになり、各有機エレクトロ
ルミネッセンス素子に電圧を印加させて発光させる時間
を、上記の請求項４における表示装置よりもさらに長く
することができるようになる。
【００３４】このため、この請求項１５における表示装
置においては、各有機エレクトロルミネッセンス素子が
発光する時間がさらに長くなって、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子に印加させる電圧をさらに低くすること
ができ、有機エレクトロルミネッセンス素子における発
光効率の高い電圧の領域で有機エレクトロルミネッセン
ス素子を駆動させることができて、消費電力がさらに少
なくて済むようになると共に、明るくてちらつきのない
画像を表現できるようになる。
【００３５】また、上記の請求項７，１０，１５におけ
る表示装置において、周波数変調手段によって有機エレ
クトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を
１ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲内で変調させるようにす
ると、各有機エレクトロルミネッセンス素子における発
光輝度の変化が印加させる電圧の周波数の対数値に対し
て直線的になり、各有機エレクトロルミネッセンス素子
から発光される光の輝度を適切に調整して、優れた階調
表現が行なえるようになる。
【００３６】また、上記の請求項１０，１５における表
示装置において、上記の周波数変調手段として、請求項
１３，１８に示すように、カウンタ回路や分周回路を用
いると、これらの表示装置の構成が簡単になり、さらに
請求項１５における表示装置において、上記の記憶手段
として、請求項１９に示すように、コンデンサを用いる
と、さらにこの表示装置の構成が簡単になる。
【００３７】また、上記の請求項７，１０，１５におけ
る表示装置において、上記の周波数変調手段から各有機
エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波
数を変調させるにあたり、請求項９，１２，１７に示す
ように、各有機エレクトロルミネッセンス素子に印加さ
せる電圧の実効値を一定にしてその周波数を増減させる
ようにすると、ある有機エレクトロルミネッセンス素子
の輝度を変化させた場合においても、他の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の輝度が変化するということがな
い。
【００３８】ここで、前記のように有機エレクトロルミ
ネッセンス素子に印加させる電圧のデューティ比を変化
させて、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を変
化させる場合と比較する。
【００３９】前記のように有機エレクトロルミネッセン
ス素子に印加させる電圧のデューティ比を変化させて輝
度の調整を行なう従来のものは、電圧パルスの繰り返し
周期を一定にした状態で、一周期中における電圧パルス
のパルス幅を増減させて、有機エレクトロルミネッセン
ス素子の輝度を変化させるようになっており、有機エレ
クトロルミネッセンス素子の輝度を高くする場合にはそ
のパルス幅が広くし、逆に有機エレクトロルミネッセン
ス素子の輝度を低くする場合にはそのパルス幅を狭くし
て、有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を変化さ
せるようにしている。
【００４０】このため、上記のようにデューティ比を変
化させて有機エレクトロルミネッセンス素子の輝度を変
化させる場合には、一周期中における電圧パルスのパル
ス幅が変化して、有機エレクトロルミネッセンス素子に
印加される電圧の実効値が変化することになる。
【００４１】一方、周波数変調手段から各有機エレクト
ロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を変調
させる本発明においては、電圧パルスのパルス幅の変更
に対応して一周期の長さが変化して周波数が変更され、
有機エレクトロルミネッセンス素子に印加される電圧の
実効値は一定に保たれるようになる。
【００４２】このため、本発明の表示装置においては、
電圧パルスのパルス幅を変更させてある有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の輝度を変化させた場合において
も、配線部分の抵抗成分により生じる電圧降下が変化す
るということがなく、他の有機エレクトロルミネッセン
ス素子の輝度が変化するのが防止され、画像を構成する
各画素の輝度が正確に制御されるようになる。なお、本
発明において、有機エレクトロルミネッセンス素子に印
加させる電圧の波形は、正弦波、歪み波、方形波、三角
波等の任意の波形を用いることができるが、上記のよう
に有機エレクトロルミネッセンス素子に印加される電圧
の実効値は一定に保たれるようにする。
【００４３】
【実施例】以下、この発明に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の駆動方法及びこのような有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の駆動方法を用いた表示装置につい
て実施例を挙げて具体的に説明する。
【００４４】（実施例１）この実施例においては、有機
エレクトロルミネッセンス素子として、図１に示すよう
に、ガラス基板１１上に、前記のＩＴＯで構成されて膜
厚が８０〜１００ｎｍになったホール注入電極１２と、
下記の化１に示すトリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡ
ＴＡ）で構成されて膜厚が６０ｎｍになったホール輸送
層１３と、下記の化２に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビ
フェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）からなるホス
ト材料に下記の化３に示すルブレンが５重量％ドープさ
れて膜厚が４０ｎｍになった発光層１４と、下記の化４
に示す１０−ベンゾ［ｈ］キノリノール−ベリリウム錯
体（ＢｅＢｑ2 ）で構成されて膜厚が４０〜５０ｎｍに
なった電子輸送層１５と、マグネシウム−インジウム合
金で構成されて膜厚が２００ｎｍになった電子注入電極
１６とが順々に形成されて、前記のＤＨ構造になったも
のを用いるようにした。
【００４５】
【化１】
【００４６】
【化２】
【００４７】
【化３】
【００４８】
【化４】
【００４９】そして、この実施例においては、上記のホ
ール注入電極１２と電子注入電極１６との間に電圧を印
加させて有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させ
るにあたり、印加させる電圧の周波数を変調させて、有
機エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の輝
度を調整するようにした。
【００５０】次に、上記の有機エレクトロルミネッセン
ス素子に印加させる電圧の種類を変更させて、有機エレ
クトロルミネッセンス素子から発光される輝度の変化を
調べる実験を行なった。
【００５１】（実験例１）この実験例１においては、上
記の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電
圧として、図２に示すように、デューティ比が５０％の
方形波で最高電圧が５．００Ｖ、最低電圧が０．２６Ｖ
の電圧を印加させるようにし、この電圧の周波数ｆを変
化させて、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子か
ら発光される光の輝度を測定し、その結果を図３に示し
た。
【００５２】（実験例２）この実験例２においては、上
記の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電
圧として、図４に示すように、デューティ比が５％の方
形波で最高電圧が７．００Ｖ、最低電圧が０．１３Ｖの
電圧を印加させるようにし、この電圧の周波数ｆを変化
させて、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子から
発光される光の輝度を測定し、その結果を図５に示し
た。
【００５３】（実験例３）この実験例においては、上記
の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧
として、図６に示すように、最高電圧が５Ｖ、最低電圧
が−５Ｖの正弦波からなる交流電圧を印加させるように
し、この交流電圧の周波数ｆを変化させて、上記の有機
エレクトロルミネッセンス素子から発光される光の輝度
を測定し、その結果を図７に示した。
【００５４】これらの実験結果から明らかなように、い
ずれも有機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる
電圧の周波数が１ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの部分において
は、この周波数の増加に伴って有機エレクトロルミネッ
センス素子から発光される光の輝度が周波数の対数値に
対して直線的に減少しており、１ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ
の範囲内において印加する電圧の周波数を適当に調整す
ることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子から
適切な輝度の光が得られるようになった。
【００５５】ここで、有機エレクトロルミネッセンス素
子に印加させる電圧の周波数と輝度との関係は、有機エ
レクトロルミネッセンス素子の構造や用いられる材料に
よって変化するものであるが、本発明者が実験を行った
全ての種類の有機エレクトロルミネッセンス素子におい
て、上記の実験例と同様の結果が得られ、有機エレクト
ロルミネッセンス素子から発光される光の輝度が周波数
の対数値に対して直線的に減少していた。
【００５６】次に、有機エレクトロルミネッセンス素子
から発光される光の輝度が周波数の対数値に対して直線
的に変化する周波数の範囲において、その上限の周波数
を上限周波数、その下限の周波数を下限周波数とした場
合において、この上限及び下限周波数と、有機エレクト
ロルミネッセンス素子の構造や用いられる材料との関係
を調べたところ、現時点においては、下記のような
（１）〜（５）の関係があると予想される。 （１）ホール注入電極１２と電子注入電極１６との間に
形成されたホール輸送層１３，発光層１４，電子輸送層
１５等からなる有機層の膜厚が薄いほど、上限及び下限
周波数が高くなる。 （２）上記の有機層を構成する材料のキャリア移動度が
大きいほど、上限及び下限周波数が高くなる。 （３）上記の有機層において電子とホールとが再結合す
る確率が大きいほど、上限及び下限周波数が高くなる。 （４）上記の有機層において生じた有機分子の励起状態
が蛍光放出によって基底状態に戻る確率を示す蛍光量子
収率が大きいほど、上限及び下限周波数が高くなる。 （５）有機エレクトロルミネッセンス素子の構造や、上
記の有機層に用いる材料が変更されても、上記の上限周
波数と下限周波数との比は、通常１００〜３００の範囲
になる。
【００５７】（実施例２）この実施例においては、図８
に示すように、複数の有機エレクトロルミネッセンス素
子１０をマトリクスに配列させた表示装置について具体
的に説明する。
【００５８】ここで、この実施例における表示装置にお
いては、図８に示すように、画像を構成する各画素の輝
度情報を格納したデジタルメモリ素子で構成された画像
情報生成器２１から画像信号をデジタルパラレル信号バ
スライン等の画像情報電送線路２１ａを通して周波数変
調器２２に電送する。
【００５９】そして、この周波数変調器２２において
は、上記の画像情報電送線路２１ａにより電送された画
像情報に応じて周波数が変調された正弦波，方形波，三
角波等のＦＭ信号を生成する。
【００６０】ここで、この周波数変調器２２において、
最も明るく表示する画素の場合には、前記の図３，図５
及び図７に示されるように、発光輝度が高い１ｋＨｚ以
下の周波数にする一方、暗く表示する場合には、１ｋＨ
ｚ〜３００ｋＨｚの範囲内においてその輝度に対応した
適当な周波数になるようにする。
【００６１】次に、この周波数変調器２２から上記のよ
うに周波数が変調されたＦＭ信号をＦＭ信号電送線路２
２ａを通して広帯域増幅器２３に電送する。ここで、こ
のＦＭ信号電送線路２２ａにおいて電送されるＦＭ信号
の電圧振幅は、例えば、数ｍＶ〜５Ｖ程度にする。
【００６２】そして、この広帯域増幅器２３において、
上記のように電送されたＦＭ信号の電圧を増幅し、出力
インピーダンスを低下させて出力する。ここで、この広
帯域増幅器２３により増幅させて出力するＦＭ出力の電
圧振幅は、例えば３〜１５Ｖ程度にする。
【００６３】次に、この広帯域増幅器２３から出力され
たＦＭ出力を各出力配線２３ａ，２３ｂを通して水平走
査回路２４と垂直走査回路２５に電送する。
【００６４】そして、この水平走査回路２４において、
複数本設けられた縦配線２４ａのうちの１本を順次選択
して走査させ、出力配線２３ａにより電送されたＦＭ出
力を出力させる一方、垂直走査回路２５においても、複
数本設けられた横配線２５ａのうちの１本を順次選択し
て走査させ、出力配線２３ｂより電送されたＦＭ出力を
出力させるようにする。ここで、上記の水平走査回路２
４においては、例えば１秒間に３００回走査させるよう
にする一方、垂直走査回路２５においては、例えば１秒
間に６０回走査させるようにする。
【００６５】そして、このように水平走査回路２４と垂
直走査回路２５とを走査させて、上記のＦＭ出力を各有
機エレクトロルミネッセンス素子１０に作用させ、各有
機エレクトロルミネッセンス素子１０における発光輝度
を調整させるようにする。なお、この場合、画像情報生
成器２１からの画像信号の出力と、水平走査回路２４と
垂直走査回路２５とによる走査とのタイミング調整は、
タイミング制御手段（図示せず）によって行なわれる。
【００６６】このようにすると、階調を表現する各有機
エレクトロルミネッセンス素子１０の相対的な輝度の制
御が、周波数変調器２２で行なえると共に、表示装置全
体としての平均的な輝度の調整が、広帯域増幅器２３の
増幅率を変化させてＦＭ出力の電圧振幅を変化させるこ
とによって行なえるようになる。
【００６７】このため、この実施例の表示装置において
は、装置を複雑化させることなく、この表示装置が用い
られる場所の照度に応じて、この表示装置の平均的な輝
度を調整し、画像を見やすくすることができると共に、
階調性に優れた画像が表示されるようになる。
【００６８】（実施例３）この実施例においては、図９
に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子１０
をｎ列，ｍ行になるようにｎ×ｍ個マトリクスに配列さ
せた表示装置について具体的に説明する。なお、ｎ，ｍ
は任意の自然数である。
【００６９】この実施例の表示装置においては、図９に
示すように、ｎ列，ｍ行になるようにマトリクスに配列
された各有機エレクトロルミネッセンス素子１０を駆動
させるための電気信号を供給するデータ線３１が有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０の列に対応してｎ本設
けられると共に、これと直交するようにして、画素を選
択するための走査線３２が有機エレクトロルミネッセン
ス素子１０の行に対応してｍ本設けられている。
【００７０】ここで、上記の各データ線３１と各走査線
３２とが交差する各交差部分には、それぞれスイッチン
グ素子３３が各有機エレクトロルミネッセンス素子１０
に対応して設けられおり、各スイッチング素子３３が各
有機エレクトロルミネッセンス素子１０における一方の
電極を構成する画素電極１７にそれぞれ接続されている
一方、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０におけ
る他方の電極は共通電極１８となっている。
【００７１】また、周波数が変調された信号を出力する
周波数変調器３５が上記の各データ線３１に対応してｎ
個設けられ、各周波数変調器３５はそれぞれ対応するデ
ータ線３１に接続されている。
【００７２】そして、この表示装置においては、第１行
目から第ｍ行目における各走査線３２を順々に選択して
アクティブにさせ、選択されてアクティブになった行の
走査線３２に接続されたスイッチング素子３３だけをＯ
Ｎさせるようにする。
【００７３】一方、このようにＯＮされたスイッチング
素子３３の行に接続された第１列〜第ｎ列の各有機エレ
クトロルミネッセンス素子１０に対して、対応した第１
列〜第ｎ列の各周波数変調器３５から各データ線３１を
通してそれぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子１
０の発光輝度に応じて周波数を変調させた信号を与える
ようにする。
【００７４】ここで、１〜ｎの間の任意の列を（ｉ）
列、１〜ｍの間の任意の行を（ｊ）行として示すと共
に、ｉ列，ｊ行の位置を（ｉ，ｊ）で示した場合におい
て、ｊ行の走査線３２（ｊ）が選択されてアクティブに
なると、このｊ行の走査線３２（ｊ）に接続されたｊ行
の各スイッチング素子３３（１，ｊ）〜３３（ｎ，ｊ）
だけがＯＮの状態になる。
【００７５】そして、このようにＯＮの状態になったｊ
行の各スイッチング素子３３（１，ｊ）〜３３（ｎ，
ｊ）に接続されたｊ行の各有機エレクトロルミネッセン
ス素子１０（１，ｊ）〜１０（ｎ，ｊ）に対して、１〜
ｎ列の各周波数変調器３５（１）〜３５（ｎ）からそれ
ぞれデータ線３１（１）〜３１（ｎ）を通して対応した
各有機エレクトロルミネッセンス素子１０（１，ｊ）〜
３３（ｎ，ｊ）の発光輝度に応じて周波数を変調させた
信号を印加させるようにする。
【００７６】このようにすると、ｊ行に設けられた各有
機エレクトロルミネッセンス素子１０（１，ｊ）〜１０
（ｎ，ｊ）が同時にそれぞれの定められた所定の輝度で
発光するようになる。
【００７７】そして、上記のように走査線３２を第１行
目から第ｍ行目まで順々に選択してアクティブにさせる
ことにより、この表示装置における全ての有機エレクト
ロルミネッセンス素子１０（１，１）〜１０（ｍ，ｎ）
における輝度の制御が行なわれるようになり、このｍ回
の走査によって表示装置全体に階調性に優れた画像が表
示されるようになる。
【００７８】ここで、上記の表示装置において、１つの
有機エレクトロルミネッセンス素子１０が発光している
発光時間Ｔｅは、走査線３２を第１行目から第ｍ行目ま
で順々に選択して走査する走査周期Ｔｆを、走査する走
査線３２の数ｍで割った値、Ｔｅ＝（Ｔｆ／ｍ）とな
り、上記の実施例２に示した表示装置のように、水平走
査回路２４と垂直走査回路２５とを走査させて、各有機
エレクトロルミネッセンス素子１０を順々に選択して発
光させる場合よりも、各有機エレクトロルミネッセンス
素子１０の発光時間Ｔｅを長くすることができる。
【００７９】例えば、上記のようにマトリクスに配列さ
れた有機エレクトロルミネッセンス素子１０の列数ｎを
１２８、行数ｍを６４とした場合において、画像のちら
つきを抑えるためには上記の走査周期Ｔｆを１／３０秒
以下にすることが好ましく、この走査周期Ｔｆを３３ｍ
ｓｅｃに設定した場合には、各有機エレクトロルミネッ
センス素子１０の発光時間Ｔｅは０．５２ｍｓｅｃとな
る。
【００８０】このため、この実施例の表示装置におい
て、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０に印加さ
せる電圧を低くすることができ、発光効率の高い低い電
圧の領域で各有機エレクトロルミネッセンス素子１０を
駆動できるようになり、消費電力が少なくて済むように
なると共に、明るくてちらつきのない画像を表現できる
ようになる。
【００８１】また、上記の表示装置において、各有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０における発光輝度を調
整するにあたっては、前記の図２〜図４に示したよう
に、周波数変調器３５から印加させる信号の周波数ｆ
と、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における発
光輝度Ｂとの関係をあらかじめ求めて、この結果を記憶
素子等に表として格納しておき、必要に応じて参照する
テーブルルックアップ方式を用いるようにすることがで
きる。
【００８２】また、より便利な方法としては、有機エレ
クトロルミネッセンス素子１０における発光輝度Ｂと、
周波数変調器３５から印加させる信号の周波数ｆとの関
係を数学的な関数として近似的に求めておき、有機エレ
クトロルミネッセンス素子１０において求められる発光
輝度Ｂに対応して、この近似式から印加させる信号の周
波数ｆを決定する方法を用いることができる。
【００８３】ここで、このように近似式から印加させる
信号の周波数ｆを決定する方法の例を以下に説明する。
【００８４】ここで、有機エレクトロルミネッセンス素
子１０を最も明るく発光させる場合の輝度を最大輝度Ｂ
ｘとし、下記の（式１）に示すように、この最大輝度Ｂ
ｘに対する輝度Ｂの割合Ｂ／Ｂｘを相対輝度ｄとする。 ｄ＝（Ｂ／Ｂｘ） （式１）
【００８５】ここで、ｄは下記の（式２）に示すよう
に、０を越えた１以下の値をとることができる。 ０＜ｄ≦１ （式２）
【００８６】一方、有機エレクトロルミネッセンス素子
１０における輝度Ｂと周波数ｆとの関係は、前記の図２
〜４に示したような関係になり、一定の範囲における周
波数領域、図に示す例では１ｋＨｚ〜数１００ｋＨｚの
範囲において、周波数ｆの対数値と輝度Ｂとの関係が負
の傾きの直線で示され、任意の正の実数ｘを底とする周
波数の対数値ｌｏｇx ｆと輝度Ｂとを比例関係で近似す
ることができる。
【００８７】このため、周波数ｆの対数値と輝度Ｂとの
関係が負の傾きの直線で示される周波数領域内における
任意の周波数の範囲ｆａ〜ｆｂにおいては、周波数ｆの
変化による輝度Ｂの制御が適切に行なえるようになる。
【００８８】ここで、ｌｏｇx ｆａ＝Ｌａ（式３）、ｌ
ｏｇx ｆｂ＝Ｌｂ（式４）、ｌｏｇ x ｆ＝Ｌ（式５）と
した場合、上記のように周波数ｆがｆａ〜ｆｂの範囲に
おいては、有機エレクトロルミネッセンス素子１０の輝
度Ｂは、ｌｏｇx ｆの値と負の傾きの比例関係にあるた
め、下記の（式６）が近似的に成り立つ。 ｄ＝（Ｌｂ−Ｌ）／（Ｌｂ−Ｌａ） （式６）
【００８９】ここで、上記のｆがｆａの場合には、この
（式６）においてｄ＝１となり、ｆがｆｂの場合にはｄ
＝０となる。
【００９０】また、この（式６）においてＬを求める
と、（式７）に示すようになる。 Ｌ＝Ｌｂ−ｄ・（Ｌｂ−Ｌａ） （式７）
【００９１】そして、この（式７）に前記の（式５）を
代入すると、下記の（式８）が得られる。 ｆ＝ｘLb-d・(Lb-La) （式８）
【００９２】ここで、上記のＬａとＬｂの値は周波数ｆ
ａ，ｆｂから求められ、相対値ｄの値が与えられると、
この（式８）によって輝度Ｂに対応した周波数ｆを求め
ることができ、上記の各周波数変調器３５によって各デ
ータ線３１に出力される電気信号の周波数ｆをこの（式
８）に基づいて制御できるようになる。
【００９３】また、上記の（式３）〜（式８）に基づい
て、次の（式９）〜（式１３）が導かれる。 Ｌ−Ｌｂ＝−ｄ・（Ｌｂ−Ｌａ） （式９） ｌｏｇx （ｆ／ｆｂ）＝−ｄ・（Ｌｂ−Ｌａ） （式１０） ｆ／ｆｂ＝ｘ-d・(Lb-La) （式１１） ｆ／ｆｂ＝［ｘ(Lb-La) ］-d （式１２） ｆ／ｆｂ＝（ｆｂ／ｆａ）-d （式１３）
【００９４】また、上記の（式１３）から下記の（式１
４）が導かれる。 ｆ＝ｆｂ・（ｆｂ／ｆａ）-d （式１４）
【００９５】ここで、この（式１４）は上記の（式８）
と数学的に等価であり、同様に利用することができ、
（ｆｂ／ｆａ）の２を底とする対数の値を実数ｃで表す
と、下記の（式１５），（式１６）が成り立つ。 ｌｏｇ2 （ｆｂ／ｆａ）＝ｃ （式１５） （ｆｂ／ｆａ）＝２c （式１６）
【００９６】そして、この（式１６）を（式１４）に代
入すると、下記の（式１７），（式１８）が導かれる。 ｆ＝ｆｂ・（２c ）-d （式１７） ｆ＝ｆｂ・（２-d・c ） （式１８）
【００９７】また、この（式１８）は（式８）と数学的
に等価であり、同様に利用できる。
【００９８】ここで、有機エレクトロルミネッセンス素
子１０の輝度をｇ段階の階調に段階的に制御するにあた
り、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における輝
度を１とｇの間におけるｅ段階に制御する場合におい
て、前記の相対輝度ｄは下記の（式１９）で表される。
なお、上記のｇ及びｅは整数とする。 ｄ＝（ｅ／ｇ） （式１９）
【００９９】ここで、ｅはｇ以下であるため、下記の
（式２０）が成り立つ。 （ｌ／ｇ）≦ｄ≦１ （式２０）
【０１００】そして、上記の（式１９）を（式１８）に
代入すると、下記の（式２１）が導かれる。 ｆ＝ｆｂ・２(-e・c/g) （式２１）
【０１０１】そして、有機エレクトロルミネッセンス素
子１０の場合、上記のｃの値は、前記の図２〜４に示し
た輝度と周波数との関係から、通常７〜８が好ましいと
される。
【０１０２】ここで、このｃと上記のｇとが同じ値で、
ｃ＝ｇである場合においては、上記の（式２１）は簡略
化されて、下記の（式２２）として表すことができる。 ｆ＝ｆｂ・（２-e） （式２２）
【０１０３】この場合において、上記のｅの値が１の時
には、その周波数ｆは最大値であるｆｂ／２となり、有
機エレクトロルミネッセンス素子１０における輝度が一
番低い輝度になり、またｅの値が最大のｇの時には、そ
の周波数ｆは最小値であるｆｂ・（２-g）となり、有機
エレクトロルミネッセンス素子１０における輝度が一番
高い輝度になる。
【０１０４】ここで、このようにして有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０における輝度をｇ段階に段階的に
制御する場合においては、上記の各周波数変調器３５に
カウンタ回路や分周回路を用いることができるようにな
り、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における輝
度の制御が簡易な構成で行なえるようになる。
【０１０５】次に、この実施例における表示装置を駆動
させるより具体的な例を図１０に示すブロック図に基づ
いて説明する。
【０１０６】図１０に示す例においては、クロック信号
発振回路４１においてクロック信号が生成される。
【０１０７】ここで、このクロック信号はパルス状のタ
イミング信号であり、そのクロック周波数Ｆｃは、上記
のようにマトリクスに配列された有機エレクトロルミネ
ッセンス素子１０の列数ｎと行数ｍと、言い換えれば、
上記のデータ線３１の本数ｎと走査線３２の本数ｍと、
走査線３２を第１行目から第ｍ行目まで順々に選択して
走査する走査周期Ｔｆとに基づいて設定され、Ｆｃ＝ｎ
・ｍ／Ｔｆになるようにする。例えば、前記のようにｎ
＝１２８、ｍ＝６４、走査周期Ｔｆ＝３３ｍｓｅｃにし
た場合には、クロック周波数Ｆｃは２４８２４２Ｈｚと
なる。
【０１０８】そして、このクロック信号は２つに分岐さ
れ、その一方は分周回路４２に入力され、この分周回路
４２において、クロック信号はクロック周波数Ｆｃの１
／ｎになるように分周されてゲート走査信号に変換さ
れ、このゲート走査信号が分周回路４２からゲート走査
回路４３に入力される。
【０１０９】このゲート走査回路４３には上記のｍ本の
走査線３２が接続されており、上記のゲート走査信号の
パルスが入力されると、このゲート走査回路４３が所定
の１本の走査線３２（ｊ）を選択してアクティブにし、
またこのゲート走査回路４３に次の新たなゲート走査信
号のパルスが入力されると、このゲート走査回路４３が
先の走査線３２（ｊ）の選択を解除して非アクティブ状
態にし、次の走査線３２（ｊ＋１）を選択してアクティ
ブにする。
【０１１０】そして、上記のゲート走査信号により、前
記のように走査線３２を第１行目から第ｍ行目まで順々
に選択した後は、第１行目の走査線３２（１）に戻っ
て、この第１行目の走査線３２（１）をアクティブに
し、このような走査を繰り返して行なうようにする。
【０１１１】一方、上記のように２つに分岐された他方
のクロック信号は、データ走査回路４４と、アドレス生
成回路４５とにタイミング信号として入力される。
【０１１２】アドレス生成回路４５はアドレスバス４６
によってメモリ回路４７に接続されており、このメモリ
回路４７には、各有機エレクトロルミネッセンス素子１
０に対応した輝度の情報が蓄積されている。また、この
メモリ回路４７の出力側にはデータバス４８が接続され
ており、このデータバス４８には前記のｎ個の周波数変
調器３５が並列に接続されている。
【０１１３】ここで、上記のクロック信号がアドレス生
成回路４５に入力されると、このアドレス生成回路４５
から所定のアドレス値がアドレスバス４６に出力され、
このアドレス値がアドレスバス４６を通してメモリ回路
４７に入力される。
【０１１４】そして、このメモリ回路４７から上記のア
ドレス値に対応した有機エレクトロルミネッセンス素子
１０における輝度の情報がデータバス４８に出力され
る。
【０１１５】次いで、上記のアドレス生成回路４５にク
ロック信号の新たなパルスが入力されると、このアドレ
ス生成回路４５から１つ増加されたアドレス値がアドレ
スバス４６に出力されて、同様の操作が行なわれる。
【０１１６】ここで、上記のアドレス生成回路４５から
出力されるアドレス値は、上記のマトリクスに配列され
た各有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対応して
ｎ×ｍ個の値をとり、上記のような操作が反復して行な
われる。
【０１１７】また、上記のアドレスバス４６はデジタル
信号線で構成することができ、アドレスバス４６を構成
するデジタル信号線の本数ｈは、上記のアドレス値の数
によって定まり、ｈ本のデジタル信号線の場合、２h に
相当する個数のアドレス値を表現することができ、ｎ×
ｍ個のアドレス値を表現するためには、ｈ≧ｌｏｇ
2（ｎ・ｍ）になる最小の自然数をｈとして設定すれば
よい。ここで、前記のようにｎ＝１２８，ｍ＝６４の場
合には、ｈが１３以上であればよく、１３本のデジタル
信号線を用いてアドレスバス４６を構成すればよい。
【０１１８】また、上記のクロック信号が入力される一
方のデータ走査回路４４の出力側にはｎ本の書き込み許
可信号線４９が接続され、ｎ本の書き込み許可信号線４
９がそれぞれ対応する前記のｎ個の周波数変調器３５に
接続されている。
【０１１９】ここで、上記のクロック信号がデータ走査
回路４４に入力されると、このデータ走査回路４４がｎ
本の書き込み許可信号線４９中における所定の書き込み
許可信号線４９（ｉ）を選択しアクティブにする。
【０１２０】このように所定の書き込み許可信号線４９
（ｉ）がアクティブにされると、この書き込み許可信号
線４９（ｉ）に接続された任意の周波数変調器３５
（ｉ）が前記のデータバス４８から輝度の情報を取り込
み、この周波数変調器３５（ｉ）がその輝度に対応する
周波数ｆになった信号を生成し、この信号を前記の対応
するデータ線３１（ｉ）に出力する。
【０１２１】そして、クロック信号の次のパルスが上記
のデータ走査回路４４に入力されると、先の書き込み許
可信号線４９（ｉ）を非アクティブにすると共に、隣接
する次の書き込み許可信号線４９（ｉ＋１）を選択して
アクティブにし、上記の場合と同様の操作が行なわれ、
その後も、このような操作が繰り返して行なわれる。
【０１２２】ここで、上記の周波数変調器３５（ｉ）か
らデータ線３１（ｉ）への信号の出力は、上記の書き込
み許可信号線４９（ｉ）が非アクティブ状態となっても
保持され、次にこの書き込み許可信号線４９（ｉ）がア
クティブにされると、上記のようにこの周波数変調器３
５（ｉ）がその時のデータバス４８における輝度の情報
を取り込み、その輝度に対応する周波数ｆになった信号
に変更させる。
【０１２３】ここで、上記のデータバス４８はデジタル
信号線で構成することができ、データバス４８を構成す
るデジタル信号線の本数ｋは、階調表現を行なう段階数
によって定まり、ｋ本のデジタル信号線の場合には、２
k に相当する階調表現が行なえるようになり、ｇ段階の
階調を表現するためには、ｋ≧ｌｏｇ2 ｇになる最小の
自然数をｋとして設定すればよく、例えば、２５６段階
の階調表現を行なう場合には、ｋが８以上であればよ
く、８本のデジタル信号線を用いてデータバス４８を構
成すればよい。
【０１２４】また、このようにデータバス４８をｋ本の
デジタル信号線で構成する場合、上記の周波数変調器３
５としては、データバス４８上のデジタル信号によって
周波数ｆが制御される発振器やカウンタ回路を用いるこ
とができる。
【０１２５】ここで、この周波数変調器３５を前記のよ
うにカウンタ回路や分周回路を用いて簡易に構成する場
合について説明する。
【０１２６】前記のように有機エレクトロルミネッセン
ス素子１０における輝度が所定の段階の輝度になるよう
に周波数ｆを調整するにあたり、前記のようにｃ＝ｇと
した場合には、この周波数ｆは前期の（式２２）ｆ＝ｆ
ｂ・（２-e）で表され、この場合において、上記のｅの
値が１の時には、その周波数ｆは最大値であるｆｂ／２
となり、有機エレクトロルミネッセンス素子１０におけ
る輝度が一番低い輝度になり、またｅの値が最大のｇの
時には、その周波数ｆは最小値であるｆｂ・（２-g）と
なり、有機エレクトロルミネッセンス素子１０における
輝度が一番高い輝度になる。
【０１２７】ここで、ｃ＝ｇ＝８の場合を例にして説明
すると、上記のデータバス４８を構成するデジタル信号
線の数ｋは３となり、データバス４８を３本のデジタル
信号線で構成することができ、このデータバス４８にお
けるデジタル信号は２進法で表されるが、これを１０進
法に変換すると、１〜８の整数値ｅで表される。
【０１２８】そして、高速クロック発振回路（図示せ
ず）によって周波数がｆｂである高速クロック信号を発
生させ、この高速クロック信号をカウンタ回路を用いた
周波数変調器３５に入力させ、このカウンタ回路におけ
るカウント数を２e に設定し、上記の高速クロック信号
を周波数が２-e倍となるように分周して周波数ｆの信号
をデータ線３１に出力する。
【０１２９】この場合、周波数ｆはｆｂ／２５６〜ｆｂ
／２の範囲で制御され、ｆｂが５１２ｋＨｚの場合に
は、周波数ｆは２ｋＨｚ〜２５６ｋＨｚ以下の範囲とな
り、前記の図３，図５及び図７に示したように、有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０における輝度と、周波
数ｆの対数値との関係が負の傾きの直線で示される周波
数領域内において、有機エレクトロルミネッセンス素子
１０における輝度が周波数ｆによって制御されるように
なる。
【０１３０】ここで、ｆｂ＝Ｆｃとする場合には、上記
の高速クロック発振回路を省略して、代わりに前記のク
ロック信号発振回路４１を用いることができる。
【０１３１】また、上記のデータバス４８を１本のアナ
ログ信号線で構成することもでき、この時には、有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０に対応した輝度の情報
をこのアナログ信号線に与える電圧又は電流の値によっ
て表現することができる。
【０１３２】そして、このように輝度の情報をアナログ
信号線に与える電圧の値によって表現する場合には、上
記の周波数変調器３５として、印加される電圧によって
静電容量が変化するような可変容量素子にデータバス４
８の電圧を印加させるようにして構成された電圧制御発
振回路（ＶＣＯ）を用いるようにし、例えば、上記のア
ナログ信号線からなるデータバス４８に与える電圧を、
回路に負担が生じない＋２０Ｖ迄の範囲で階調数に応じ
た複数の電圧値にして、輝度の情報を与えるようにす
る。
【０１３３】次に、この実施例の表示装置において、多
結晶シリコン又は非晶質シリコン等を用いた薄膜電界効
果型トランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイッチング素子
３３を有機エレクトロルミネッセンス素子１０に対応し
て設ける例を図１１に基づいて説明する。
【０１３４】先ず、ガラス基板５１上にスパッタリング
法によりインジウムと錫の酸化物からなるＩＴＯの透明
導電膜を厚さ１００ｎｍ〜１μｍとなるように形成し、
この透明導電膜上にホトレジストを用いてパターニング
し、これに塩酸水溶液等でエッチングを行ない、ガラス
基板５１上に、図１１に示すように、ソース電極５２と
有機エレクトロルミネッセンス素子１０における画素電
極１７とを一体として設けると共に、ドレイン電極５３
とこのドレイン電極５３に接続されたドレインライン
（図示せず）とを形成する。そして、上記の画素電極１
７を前記の有機エレクトロルミネッセンス素子１０にお
けるホール注入電極１２として用いるようにすると共
に、上記のドレインラインを前記のデータ線３１として
用いるようにする。
【０１３５】次に、上記のソース電極５２とドレイン電
極５３との間にＴＦＴのチャンネル部を形成するため、
これらの上に非晶質シリコン膜を厚さが２００ｎｍ〜３
００ｎｍとなるようにプラズマＣＶＤ法等で成長させ、
これをパターニングしてアイランド５４を形成する。
【０１３６】また、上記の画素電極１７を覆うようにし
てレジスト膜を形成し、このレジスト膜，ソース電極５
２，ドレイン電極５３及びアイランド５４の上に、絶縁
層として二酸化ケイ素ＳｉＯ2 を厚さ４００ｎｍとなる
ように形成し、リフトオフ法によって画素電極１７上に
おける絶縁層を除去して画素電極１７を露出させる一
方、ソース電極５２，ドレイン電極５３及びアイランド
５４を覆うようにゲート絶縁膜５５を形成する。
【０１３７】次いで、モリブデンを１〜１０重量％程度
含むアルミニウムを用い、上記のアイランド５４の上方
の部分に厚さが２００ｎｍ〜３００ｎｍとなったゲート
電極５６を形成すると共に、前記の走査線３２となるゲ
ートラインをこのゲート電極５６に接続するように形成
する。
【０１３８】次に、このゲート電極５６を覆い隠すよう
にして、厚さが２００〜４００ｎｍの二酸化ケイ素Ｓｉ
Ｏ2 からなるゲート保護絶縁膜５７を形成する。なお、
上記のアイランド５４を構成する非晶質シリコン膜を、
レーザーアニーリング等の方法により熱処理して多結晶
シリコン膜に変性させてもよい。
【０１３９】そして、このようにガラス基板５１上にＴ
ＦＴを用いたスイッチング素子３３を形成した後は、こ
のガラス基板５１上に有機エレクトロルミネッセンス素
子１０におけるホール輸送層１３や発光層１４や電子輸
送層１５を形成し、その上にマグネシウムとインジウム
との合金等のイオン化ポテンシャルの小さな物質からな
る電子注入電極１６を前記の共通電極１８として設ける
ようにする。
【０１４０】ここで、上記の画素電極１７をガラス基板
５１の表面上に配置させるにあたっては、例えば、ピッ
チが９８μｍになるようにして画素電極１７を順々に設
けるようにし、また各画素電極１７の面積が７．８６×
１０-5ｃｍ2 になるようにする。
【０１４１】また、上記のスイッチング素子３３として
は、上記のように周波数を変調させた場合における最低
周波数〜最高周波数の範囲において、ＯＮの状態で良好
な伝達特性を示す一方、ＯＦＦの状態で良好な遮断特性
を有するものを用いることが好ましい。
【０１４２】また、上記のスイッチング素子３３の直流
特性としては、ソース電極５２の電位を０Ｖ、ドレイン
電極５３の電位を＋１５Ｖ、ゲート電極５６の電位を＋
１５ＶにしてＯＮさせた場合において、ドレイン電極５
３を流れる電流値が６０μＡ以上であることが好まし
い。一方、ソース電極５２の電位を０Ｖ、ドレイン電極
５３の電位を＋１０Ｖ、ゲート電極５６の電位を−６Ｖ
としてＯＦＦさせた場合においては、ドレイン電極５３
を流れる電流値が５ｐＡ以下であることが好ましい。ま
た、スイッチング素子３３のスイッチング特性として
は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への切り替え時における立
ち上がり時間Ｔｒ（時定数τ）が、発光時間Ｔｅの１／
１０以下で、短いことが好ましい。
【０１４３】（実施例４）この実施例における表示装置
も、図１２に示すように、前記の図９に示した実施例３
の表示装置と同様に、有機エレクトロルミネッセンス素
子１０をｎ列，ｍ行になるようにｎ×ｍ個マトリクスに
配列させている。
【０１４４】ここで、この実施例における表示装置にお
いても、図９に示した実施例３の表示装置と同様に、ｎ
列，ｍ行になるようにマトリクスに配列された各有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０を駆動させるための電
気信号を供給するデータ線３１が有機エレクトロルミネ
ッセンス素子１０の列に対応してｎ本設けられると共
に、これと直交するようにして、画素を選択するための
走査線３２が有機エレクトロルミネッセンス素子１０の
行に対応してｍ本設けられ、各データ線３１と各走査線
３２とが交差する各交差部分には、それぞれスイッチン
グ素子３３が各有機エレクトロルミネッセンス素子１０
に対応して設けられている。
【０１４５】一方、この実施例における表示装置におい
ては、図１２に示すように、各スイッチング素子３３と
各有機エレクトロルミネッセンス素子１０との間に、そ
れぞれ記憶手段６０となるコンデンサ６０と、周波数を
変調させた信号を有機エレクトロルミネッセンス素子１
０に出力する周波数変調器３５とが設けられており、こ
のコンデンサ６０において保持された有機エレクトロル
ミネッセンス素子１０の輝度に対応したアナログ信号電
圧が周波数変調器３５に入力されるようになっている。
【０１４６】また、この周波数変調器３５の出力側に有
機エレクトロルミネッセンス素子１０における画素電極
１７が接続され、この周波数変調器３５から有機エレク
トロルミネッセンス素子１０に周波数を変調させた信号
を出力するようになっており、有機エレクトロルミネッ
センス素子１０における他方の電極は共通電極１８とな
っている。
【０１４７】そして、この表示装置においても、画像を
表示させるにあたっては、上記の実施例３の表示装置と
同様に、第１行目から第ｍ行目における各走査線３２を
順々に選択してアクティブにさせ、選択されてアクティ
ブになった行の走査線３２に接続された行のスイッチン
グ素子３３だけをＯＮさせるようにする。
【０１４８】一方、ｎ列の各データ線３１には、このよ
うにＯＮされたスイッチング素子３３の行に接続された
第１列〜第ｎ列の各有機エレクトロルミネッセンス素子
１０の発光輝度に応じた情報がアナログ電圧信号として
与えられ、これらのアナログ電圧信号が各データ線３１
を通して上記の各コンデンサ６０に充電される。
【０１４９】そして、このように各コンデンサ６０に充
電されたアナログ電圧信号が上記の各周波数変調器３５
に入力され、このアナログ電圧信号に対応して周波数変
調器３５がそれぞれ周波数を変調させた信号を各有機エ
レクトロルミネッセンス素子１０に出力して、上記のよ
うにスイッチング素子３３がＯＮされた行に接続された
第１列〜第ｎ列の各有機エレクトロルミネッセンス素子
１０の発光輝度を調整するようになっている。
【０１５０】ここで、この実施例における表示装置にお
いては、上記の周波数変調器３５における入力端子の入
力インピーダンスを極めて高く設定しており、次の走査
線３２が選択されて、先の走査線３２に接続された各ス
イッチング素子３３がＯＦＦになっても、上記のコンデ
ンサ６０に充電されたアナログ電圧信号の電圧値はほぼ
一定に保持されて、このアナログ電圧信号が上記の各周
波数変調器３５に入力され続け、上記の走査線３２が次
に選択されてアクティブになり、前記の各データ線３１
を通して上記の各コンデンサ６０に次のアナログ電圧信
号が与えられるまでは、上記の各有機エレクトロルミネ
ッセンス素子１０が先に定められた輝度で発光し続ける
ようになる。
【０１５１】このため、この実施例の表示装置において
は、上記の実施例３の表示装置よりもさらに長く各有機
エレクトロルミネッセンス素子１０が発光するようにな
り、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０に印加さ
せる電圧をさらに低くして、発光効率の高い低い電圧の
領域で各有機エレクトロルミネッセンス素子１０を駆動
させることができ、消費電力がさらに少なくて済むよう
になると共に、さらに明るくてちらつきのない画像を表
現できるようになる。
【０１５２】なお、この実施例の表示装置においては、
それぞれの有機エレクトロルミネッセンス素子１０の輝
度に対応したアナログ信号電圧を記憶する記憶手段６０
として、コンデンサ６０を用いるようにしたが、他の記
憶手段を用いることも当然可能であり、記憶手段に記憶
させるデータとしても、上記のアナログ信号電圧以外の
ものを用いることも当然可能である。
【０１５３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
１における有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方
法においては、有機エレクトロルミネッセンス素子に印
加させる電圧の周波数を変調させて、有機エレクトロル
ミネッセンス素子から発光される光の輝度を調整するよ
うにしたため、有機エレクトロルミネッセンス素子から
発光される光の輝度を適切に調整できるようになると共
に、有機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電
圧のデューティ比を変化させる場合のように装置が複雑
化するということもなく、簡単に有機エレクトロルミネ
ッセンス素子から発光される光の輝度を調整することが
でき、数多くの有機エレクトロルミネッセンス素子を用
いて表示を行なうディスプレイ等の表示装置においても
装置が複雑化するということがなく、好適に利用できる
ようになった。
【０１５４】また、この発明の請求項４における有機エ
レクトロルミネッセンス装置のように、周波数変調手段
から有機エレクトロルミネッセンス素子に電圧の周波数
を変調させて印加させると、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させる電圧の周波数の対数値の変化に対
応して有機エレクトロルミネッセンス素子における輝度
の変化が直線的になり、有機エレクトロルミネッセンス
素子から発光される光の輝度を適切に調整できるように
なった。
【０１５５】また、この発明の請求項７における表示装
置のように、有機エレクトロルミネッセンス素子に電圧
の周波数を変調させて印加させる周波数変調手段を設
け、この周波数変調手段から各有機エレクトロルミネッ
センス素子に電圧の周波数を変調させて印加させるよう
にすると、各有機エレクトロルミネッセンス素子が印加
される電圧の周波数に応じた適切な輝度で発光するよう
になり、階調表現に優れた表示が行なえるようになっ
た。
【０１５６】また、この発明の請求項１０における表示
装置のように、マトリクスに配列された有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の列又は行毎に電圧の周波数を変調
させて印加させる周波数変調手段を設けると、有機エレ
クトロルミネッセンス素子の列又は行の単位で周波数変
調手段から印加させる電圧の周波数を変調させて走査さ
せることができ、各有機エレクトロルミネッセンス素子
を発光させる時間が長くなり、各有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に印加させる電圧を低くして、発光効率の
高い電圧で有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動さ
せることができるようになり、消費電力が少なくて済む
と共に、明るくてちらつきのない画像を表現できるよう
になった。
【０１５７】また、この発明の請求項１５における表示
装置のように、マトリクスに配列された各有機エレクト
ロルミネッセンス素子毎に、電圧の周波数を変調させて
印加させる周波数変調手段と印加させる電圧の周波数の
データを記憶する記憶手段とを設けると、記憶手段に記
憶された周波数のデータに基づいて、周波数変調手段か
ら有機エレクトロルミネッセンス素子に所定の周波数に
なった電圧が印加され続け、各有機エレクトロルミネッ
センス素子が発光する時間が、上記の請求項４における
表示装置よりもさらに長くなり、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子に印加させる電圧をさらに低くして、発光
効率の高い電圧の領域で有機エレクトロルミネッセンス
素子を駆動させることができ、消費電力がさらに少なく
て済むと共に、さらに明るくてちらつきのない画像を表
現できるようになった。
【０１５８】また、この発明の請求項９，１２，１７に
示す表示装置のように、請求項７，１０，１５における
表示装置において、周波数変調手段から各有機エレクト
ロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を変調
させるにあたり、各有機エレクトロルミネッセンス素子
に印加させる電圧の実効値を一定にしてその周波数を増
減させるようにすると、ある有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の輝度を変化させた場合においても、他の有機
エレクトロルミネッセンス素子の輝度が変化するのが防
止され、画像を構成する各画素の輝度が正確に制御され
て、良好な画像が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１における有機エレクトロル
ミネッセンス素子の駆動方法において用いた有機エレク
トロルミネッセンス素子の構造を示した概略説明図であ
る。
【図２】実験例１において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の波形を示した図である。
【図３】実験例１において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の周波数と有機エレクトロル
ミネッセンス素子から発光される光の輝度との関係を示
した図である。
【図４】実験例２において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の波形を示した図である。
【図５】実験例２において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の周波数と有機エレクトロル
ミネッセンス素子から発光される光の輝度との関係を示
した図である。
【図６】実験例３において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の波形を示した図である。
【図７】実験例３において、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子に印加させた電圧の周波数と有機エレクトロル
ミネッセンス素子から発光される光の輝度との関係を示
した図である。
【図８】この発明の実施例に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の駆動方法を利用した実施例２の表示装置
の概略説明図である。
【図９】この発明の実施例に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の駆動方法を利用した実施例３の表示装置
の概略説明図である。
【図１０】実施例３の表示装置を駆動させる一例を示し
たブロック図である。
【図１１】実施例３の表示装置において、有機エレクト
ロルミネッセンス素子に対応して薄膜電界効果型トラン
ジスタを用いたスイッチング素子を設ける例を示した概
略説明図である。
【図１２】この発明の実施例に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の駆動方法を利用した実施例４の表示装
置の概略説明図である。
【符号の説明】
１０ 有機エレクトロルミネッセンス素子 １２ ホール注入電極 １６ 電子注入電極 ２２，３５ 周波数変調器（周波数変調手段） ６０ コンデンサ（記憶手段）

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホール注入電極と電子注入電極との間に
    電圧を作用させて有機エレクトロルミネッセンス素子を
    発光させる有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動方
    法において、有機エレクトロルミネッセンス素子に印加
    させる電圧の周波数を変調させて、有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子から発光される光の輝度を調整すること
    を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動
    方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子の駆動方法において、有機エレクトロル
    ミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を１ｋＨｚ
    〜３００ｋＨｚの範囲内で変調させて、有機エレクトロ
    ルミネッセンス素子から発光される光の輝度を調整する
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の
    駆動方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載した有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子の駆動方法において、有機エレクトロル
    ミネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を変調させ
    るにあたり、電圧の実効値を一定にしてその周波数を増
    減させたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
    ス素子の駆動方法。
  4. 【請求項４】 ホール注入電極と電子注入電極との間に
    電圧を作用させて有機エレクトロルミネッセンス素子を
    発光させる有機エレクトロルミネッセンス装置におい
    て、有機エレクトロルミネッセンス素子に電圧の周波数
    を変調させて印加させる周波数変調手段を設けたことを
    特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載した有機エレクトロルミ
    ネッセンス装置において、上記の周波数変調手段から有
    機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周
    波数を１ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲内で変調させるこ
    とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載した有機エレクトロルミ
    ネッセンス装置において、上記の周波数変調手段から有
    機エレクトロルミネッセンス素子に印加させる電圧の周
    波数を変調させるにあたり、電圧の実効値を一定にして
    その周波数を増減させたことを特徴とする有機エレクト
    ロルミネッセンス装置。
  7. 【請求項７】 有機エレクトロルミネッセンス素子が複
    数設けられた表示装置において、有機エレクトロルミネ
    ッセンス素子に電圧の周波数を変調させて印加させる周
    波数変調手段を設けたことを特徴とする表示装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載した表示装置において、
    上記の周波数変調手段から有機エレクトロルミネッセン
    ス素子に印加させる電圧の周波数を１ｋＨｚ〜３００ｋ
    Ｈｚの範囲内で変調させることを特徴とする表示装置。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載した表示装置において、
    上記の周波数変調手段から有機エレクトロルミネッセン
    ス素子に印加させる電圧の周波数を変調させるにあた
    り、電圧の実効値を一定にしてその周波数を増減させた
    ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
  10. 【請求項１０】 有機エレクトロルミネッセンス素子が
    マトリクスに配列されてなる表示装置において、マトリ
    クスに配列された有機エレクトロルミネッセンス素子の
    列又は行毎に電圧の周波数を変調させて印加させる周波
    数変調手段を設けたことを特徴とする表示装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段によって有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を１ｋＨｚ〜
    ３００ｋＨｚの範囲内で変調させることを特徴とする表
    示装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段から有機エレクトロルミネッ
    センス素子に印加させる電圧の周波数を変調させるにあ
    たり、電圧の実効値を一定にしてその周波数を増減させ
    たことを特徴とする表示装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段にカウンタ回路又は分周回路
    を用いたことを特徴とする表示装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１０に記載した表示装置におい
    て、各有機エレクトロルミネッセンス素子を薄膜電界効
    果型トランジスタからなる各スイッチング素子と一体に
    設けたことを特徴とする表示装置。
  15. 【請求項１５】 有機エレクトロルミネッセンス素子が
    マトリクスに配列されてなる表示装置において、マトリ
    クスに配列された各有機エレクトロルミネッセンス素子
    毎に、電圧の周波数を変調させて印加させる周波数変調
    手段と印加させる電圧の周波数のデータを記憶する記憶
    手段とを設けたことを特徴とする表示装置。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段によって有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子に印加させる電圧の周波数を１ｋＨｚ〜
    ３００ｋＨｚの範囲内で変調させることを特徴とする表
    示装置。
  17. 【請求項１７】 請求項１５に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段から有機エレクトロルミネッ
    センス素子に印加させる電圧の周波数を変調させるにあ
    たり、電圧の実効値を一定にしてその周波数を増減させ
    たことを特徴とする表示装置。
  18. 【請求項１８】 請求項１５に記載した表示装置におい
    て、上記の周波数変調手段にカウンタ回路又は分周回路
    を用いたことを特徴とする表示装置。
  19. 【請求項１９】 請求項１５に記載した表示装置におい
    て、上記の記憶手段にコンデンサを用いたことを特徴と
    する表示装置。
  20. 【請求項２０】 請求項１５に記載した表示装置におい
    て、各有機エレクトロルミネッセンス素子を薄膜電界効
    果型トランジスタからなる各スイッチング素子と一体に
    設けたことを特徴とする表示装置。
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