有機エレクトロルミネッセンス素子を利用した発光装置及び表示装置
【課題】 有機ＥＬ素子を利用した発光装置において、定電流源を用いて有機ＥＬ素子に逆方向電圧を印加する。
【解決手段】 本発明の発光装置１０は、定電流源１２と、定電流源１２に接続された第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６と、定電流源１２から第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６に印加される電圧の方向を切換えるスイッチ１４，２０を備える。発光装置１０は、さらに、第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６と並列に接続され、電流が流れると電位差を発生する電位差発生手段１８を有する。
【解決手段】 本発明の発光装置１０は、定電流源１２と、定電流源１２に接続された第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６と、定電流源１２から第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６に印加される電圧の方向を切換えるスイッチ１４，２０を備える。発光装置１０は、さらに、第１有機エレクトロルミネッセンス素子１６と並列に接続され、電流が流れると電位差を発生する電位差発生手段１８を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を利用した発光装置に関する。詳しくは、有機ＥＬ素子を発光させない期間に逆方向電圧を印加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、有機発光層と、その有機発光層をはさむ一対の陽極と陰極を備えた発光素子である。有機ＥＬ素子の陽極から陰極へ向けて電圧（順方向電圧）が印加されると、陽極から発光層へ正孔が注入され、陰極から発光層へ電子が注入されて、発光層中の発光体が励起され、有機ＥＬ素子は発光する。
有機ＥＬ素子は、低電力で高輝度が得られるため、電子機器のディスプレイ用の光源としての利用が期待されている。現在は主に透過型液晶モニタのバックライトとして利用され、例えば、コンピュータディスプレイ、液晶テレビ、携帯電話等の電子機器に搭載される液晶表示装置のバックライトなどに利用されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子を利用した発光装置では、長期間の使用による発光強度の低下が問題となる。この発光強度の低下は、有機発光層の界面において電荷がトラップ等により蓄積することが原因と考えられている。上記のような電荷の蓄積に伴う有機ＥＬ素子の発光強度の低下に対しては、有機ＥＬ素子に逆方向電圧を印加することが有効であることが従来から知られている。例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子を交流電源で駆動し、有機ＥＬ素子に順方向電圧と逆方向電圧を交互に印加することで、有機ＥＬ素子の発光強度の低下を抑制する発光装置が開示されている。
【特許文献１】特開平２００１−２０３０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の発光装置では、有機ＥＬ素子を交流電源で駆動するため、有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される期間内（すなわち、有機ＥＬ素子が発光している期間内）において、有機ＥＬ素子を流れる電流値が時間とともに変化する。有機ＥＬ素子の発光強度は、有機ＥＬ素子を流れる電流値によって変化する。このため、特許文献１の発光装置では、有機ＥＬ素子を流れる電流値が変化することで、有機ＥＬ素子の発光強度も変化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子に逆方向電圧を印加することで有機ＥＬ素子の発光強度の低下を抑制しつつ、有機ＥＬ素子に順方向電圧を印加する際には有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の発光装置は、定電流源と、その定電流源に接続された第１有機ＥＬ素子と、定電流源から第１有機ＥＬ素子に印加される電圧の方向を切換えるスイッチと、第１有機ＥＬ素子と並列に接続され、前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子に消灯するような方向の電圧が印加されたときに、電流が流れて電位差を発生する電位差発生手段と、を有する。
上記の発光装置では、第１有機ＥＬ素子に印加される電圧の方向がスイッチによって切り替えられる。第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると、第１有機ＥＬ素子に電流が流れ、第１有機ＥＬ素子が発光する。この際、第１有機ＥＬ素子には定電流源から電流が供給されるため、第１有機ＥＬ素子には一定の電流が流れる。
一方、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると、第１有機ＥＬ素子は消灯する。このとき、第１有機ＥＬ素子の逆方向のインピーダンスは極めて大きいため、第１有機ＥＬ素子に電流は殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子と並列に接続された電位差発生手段を電流が流れる。電位差発生手段に電流が流れると、電位差発生手段に電位差（すなわち、第１有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電位差）が発生し、その電位差は第１有機ＥＬ素子の陰極側の電位が高く、陽極側の電位が低くなる。このため、第１有機ＥＬ素子には逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
この発光装置では、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されることで発光強度の低下を抑制することができ、かつ、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際は第１有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる。
本明細書では、有機ＥＬ素子の陽極が陰極に対して高電位となるような電圧の印加を「順方向電圧の印加」、陽極が陰極に対して低電位になるような電圧の印加を「逆方向電圧の印加」という。
【０００７】
上記の発光装置において、電位差発生手段には種々の構成を採用することができる。例えば、電位差発生手段を第２有機ＥＬ素子とすることができる。この際、第２有機ＥＬ素子の陽極が第１有機ＥＬ素子の陰極に接続されており、第２有機ＥＬ素子の陰極が第１有機ＥＬ素子の陽極に接続されていることが好ましい。
このような構成によると、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると第２有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、第２有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される。したがって、第１及び第２有機ＥＬ素子は、ともに逆方向電圧が印加されて発光強度の低下が抑制され、また、順方向電圧が印加される際は一定の電流が流れることとなる。
【０００８】
また、電位差発生手段としては抵抗を用いることができる。電位差発生手段に抵抗を用いると、その抵抗値を適宜調整することで、第１有機ＥＬ素子に適切な逆方向電圧を印加することができる。
なお、電位差発生手段に抵抗を用いる場合、電位差発生手段はその抵抗と直列に接続されたダイオードをさらに有することができる。
このような構成によると、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際は電位差発生手段（抵抗＋ダイオード）に電流が殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される際に電位差発生手段（抵抗＋ダイオード）に電流が流れる。このため、電位差発生手段による電力損失を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の発光装置は、複数の有機ＥＬ素子と、複数の有機ＥＬ素子のそれぞれに電流を供給する定電流源と、複数の有機ＥＬ素子のそれぞれの点灯と消灯とを切換え制御する点灯制御手段と、を有する。そして、各有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子が消灯している期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機ＥＬ素子に印加されている順方向電圧が逆方向電圧として印加される。
この発光装置においても定電流源を用いることで、有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる。また、消灯されている有機ＥＬ素子に対しては、点灯されている他の有機ＥＬ素子の順方向電圧が、逆方向電圧として印加される。このため、各有機ＥＬ素子は、逆方向電圧が印加されることで発光強度の低下が抑制され、また、有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際には有機ＥＬ素子に一定の電流が流れることとなる。
【００１０】
また、第２の発光装置において、複数の有機ＥＬ素子の少なくとも一部は、２つの有機ＥＬ素子を並列に接続した発光ユニットを構成することができる。この場合に、発光ユニットの一方の有機ＥＬ素子の陽極を他方の有機ＥＬ素子の陰極に接続し、一方の有機ＥＬ素子の陰極を他方の有機ＥＬ素子の陽極に接続する。そして、点灯制御手段は、定電流源から発光ユニットに印加される電圧の方向を切換えることが好ましい。
このような構成によると、一方の有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると他方の有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、一方の有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると他方の有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される。したがって、発光ユニットを構成する２つの有機ＥＬ素子に効率的に順方向電圧と逆方向電圧を印加することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記第２の発光装置と液晶パネルとを組み合わせることで新規な表示装置を提供する。
本発明に係る表示装置は、複数の画素と、それら複数の画素に画像信号を出力する画像信号出力部を有する液晶パネルと、液晶パネルの後方に配置され、液晶パネルを後方から照らす上記第２の発光装置を有する。
液晶パネルの画像信号出力部は、走査線毎に、当該走査線上の各画素に画像信号を出力する。そして、発光装置の点灯制御手段は、（１）液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号が出力されている間は、そのデータが出力されている走査線に対応する有機ＥＬ素子を消灯し、（２）その走査線への画像信号の出力終了後の所定のタイミングで、その走査線に対応する有機ＥＬ素子を点灯する。
この表示装置では、液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号を出力している間（すなわち、データの書き込みを行っている間）はその走査線に対応する有機ＥＬ素子が消灯され、その他の有機ＥＬ素子の全て又はその一部が点灯される。そして、その走査線上の各画素への画像信号の出力が終了した後の所定のタイミング（例えば、画像信号が出力された各画素の液晶分子の配向が完了するタイミング）で、その走査線に対応する有機ＥＬ素子が点灯される。これによって、液晶パネルに表示される動画の画質を向上することができる。
また、有機ＥＬ素子は、液晶パネルの走査と同期して点灯・消灯し、その消灯している期間には逆方向電圧が印加される。したがって、液晶パネルの作動中にも有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
【００１２】
さらに、本発明は、有機ＥＬ素子を利用して立体画像を表示する新規な表示装置を提供する。
本発明に係る表示装置は、複数の有機ＥＬ素子と、それら複数の有機ＥＬ素子の前方に配置されており、有機ＥＬ素子からの光を通して画像を表示する複数の画素を有する液晶パネルと、複数の有機ＥＬ素子の点灯と消灯を制御する点灯制御手段と、液晶パネルの前方に配置され、有機ＥＬ素子から各画素を通る光に指向性を付与する指向性部材と、を有する。
複数の有機ＥＬ素子は、液晶パネルの１の画素に対して、液晶パネルの水平方向に並んで配置される。そして、点灯制御手段は、（１）複数の有機ＥＬ素子の一部を点灯すると共に残りを消灯し、（２）消灯されている有機ＥＬ素子に対して、その消灯されている期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機ＥＬ素子に印加されている順方向電圧を逆方向電圧として印加する。
この表示装置では、液晶パネルの１の画素に対して、複数の有機ＥＬ素子が液晶パネルの水平方向に並んで配置される。このため、複数の有機ＥＬ素子のうち点灯する有機ＥＬ素子を変えることで、液晶パネルに表示される画像を異なる位置に視認させることができる。これによって、いわゆる立体画像を表示することができる。
また、有機ＥＬ素子は、液晶パネルによる画像の表示と同期して点灯・消灯し、その消灯している期間に逆方向電圧が印加される。したがって、表示装置の作動中にも有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具現化した実施例について図面を参照して説明する。最初に実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 定電流源と、第１有機ＥＬ素子と、第２有機ＥＬ素子と、第１スイッチと、第２スイッチとを備える。第１有機ＥＬ素子と第２有機ＥＬ素子は逆並列に接続されている（すなわち、第１有機ＥＬ素子の陽極が第２有機ＥＬ素子の陰極に接続され、第１有機ＥＬ素子の陰極が第２有機ＥＬ素子の陽極に接続される。）。定電流電源の＋側端子は、第１スイッチを介して第１及び第２有機ＥＬ素子に接続される。定電流電源の−側端子は、第２スイッチを介して第１及び第２有機ＥＬ素子に接続される。
第１スイッチは、定電流源の＋側端子を第１有機ＥＬ素子の陽極（第２有機ＥＬ素子の陰極）に接続する第１状態と、定電流源の＋側端子を第１有機ＥＬ素子の陰極（第２有機ＥＬ素子の陽極）に接続する第２状態に切り替える。
第２スイッチは、定電流源の−側端子を第１有機ＥＬ素子の陰極（第２有機ＥＬ素子の陽極）に接続する第３状態と、定電流源の−側端子を第１有機ＥＬ素子の陽極（第２有機ＥＬ素子の陰極）に接続する第４状態に切り替える。
第１スイッチが第１状態に切り替わると第２スイッチが第３状態に切り替わり、第１有機ＥＬ素子が発光すると共に第２有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される。一方、第１スイッチが第２状態に切り替わると第２スイッチが第４状態に切り替わり、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると共に第２有機ＥＬ素子が発光する。
（形態２） 定電流源と、第１有機ＥＬ素子と、第２有機ＥＬ素子と、・・第ｎ有機ＥＬ素子と、各有機ＥＬ素子の陽極を定電流源の両端子に選択的に接続する第１スイッチ群と、各有機ＥＬ素子の陰極を定電流源の両端子に選択的に接続する第２スイッチ群とを備える。
第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子は、定電流源に対して並列に接続されている。
第１スイッチ群及び第２スイッチ群は、第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子の一部が、その陽極が定電流源の＋側端子に接続されると共にその陰極が定電流電源の−側端子に接続される状態に切り替える。これと同期して、第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子の残りの全部又は一部が、その陽極が定電流源の−側端子に接続されると共にその陰極が定電流電源の＋側端子に接続される状態に切り替える。
【実施例】
【００１４】
（第１実施例） 以下、本発明を具現化した一実施例について図面を参照しながら説明する。図１に示す発光装置１０は、定電流源１２、第１有機ＥＬ素子１６、第２有機ＥＬ素子１８を備えている。
【００１５】
第１有機ＥＬ素子１６は、例えば、基板上に形成された陽極１６ａ、有機発光層及び陰極１６ｂにより構成することができる。第１有機ＥＬ素子１６には、有機発光層からの発光が基板側から取り出されるボトムエミッションタイプを用いることができる。
基板は、第１有機ＥＬ素子１６を支持するための板状の部材であり、取り出す光に対して高い透過率を示す透明基板が用いられる。例えば、可視光領域で高い透過率を示すガラス基板や、透明なアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂から構成される透明樹脂基板等を用いることができる。
陽極１６ａは導電性の金属酸化物系材料で形成されており、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）や、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化錫）等を用いることができる。
有機発光層としては、Ａｌｑ３等の発光材料を用いることで、赤色、緑色、青色、黄色等の単色光を示す構成のものや、それらの組み合わせによる発光色、例えば、白色発光を示す構成のもの等を用いることができる。白色を示す構成としては、発光層を２層や３層に積層させる積層型や、１層の発光層に異なる発光材料を混合させる混合型、１層を面内方向のエリアに分けて異なる発光層を塗り分ける塗り分け型等が挙げられる。また、電荷（正孔、電子）注入層、電荷輸送層、ブロック層等の機能層を適宜組み合わせることもできる。
陰極１６ｂには、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、クロム等の金属やこれらの合金である少なくとも可視光に対して反射性を有する反射電極を用いることができる。
陰極１６ｂより外側には、有機発光層を酸素及び水分から保護するための保護部を設けることができる。保護部は、パッシペーション膜や封止缶、又はそれらの組み合わせ等で構成される。上述した陽極、有機発光層、陰極及び保護部は、真空蒸着法、スパッタ法等の公知の薄膜形成法を適宜使用することができる。
【００１６】
第２有機ＥＬ素子１８は、第１有機ＥＬ素子１６と同様に構成され、第１有機ＥＬ素子１６に対して逆並列に接続されている。すなわち、第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａは第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂに接続されており、第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂは第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａに接続されている。
【００１７】
定電流源１２は＋側端子と−側端子を備え、＋側端子から−側端子へ向けて直流の定電流を供給する。定電流源１２の＋側端子は、スイッチ１４を介して、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８に接続されている。定電流源１２の−側端子は、スイッチ２０を介して、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８に接続されている。
【００１８】
スイッチ１４は切り替えスイッチであり、ａｂ間を導通する状態と、ａｃ間を導通する状態とに切り替える。スイッチ１４がａｂ間を導通すると、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８との接続点１７に接続される。これにより、定電流源１２の＋側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。スイッチ１４がａｃ間を導通すると、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８との接続点１９に接続される。これにより、定電流源１２の＋側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。
【００１９】
スイッチ２０も切り替えスイッチであり、ｄｅ間を導通する状態と、ｄｆ間を導通する状態とに切り替える。スイッチ２０がｄｅ間を導通すると、定電流源１２の−側端子が接続点１９に接続される。これにより、定電流源１２の−側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。スイッチ２０がｄｆ間を導通すると、定電流源１２の−側端子が接続点１７に接続される。これにより、定電流源１２の−側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。
【００２０】
スイッチ１４，２０は、互いに同期して状態が変化する。本実施例では、スイッチ１４がａｂ間を導通する状態となるとスイッチ２０がｄｅ間を導通し、スイッチ１４がａｃ間を導通する状態となるとスイッチ２０がｄｆ間を導通する。スイッチ１４，２０の状態の変化は周期的に行われる。
スイッチ１４と、スイッチ２０を同期させる手法は、どのようなものでもよい。例えば、スイッチ２０をスイッチ１４と機械的に連動して状態が切り替わるように構成してもよいし、スイッチ１４，２０が常に同期して状態が切替わるようにそれぞれのスイッチを操作してもよい。
【００２１】
次に、発光装置１０の動作を説明する。発光装置１０を動作させるには、まず、スイッチ１４をａｂ間が導通する状態とし、スイッチ２０をｄｅ間が導通する状態とする。この状態では、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続され、定電流源１２の−側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には順方向電圧が印加されて、その有機発光層に正孔と電子が注入されて発光する。また、第２有機ＥＬ素子１８には逆方向電圧が印加されて、その有機発光層の界面に蓄積した電荷が取り除かれる。
【００２２】
ここで、有機ＥＬ素子は、順方向電圧に対するインピーダンスに対して、逆方向電圧に対するインピーダンスが極めて大きい。このため、定電流源１２から供給される電流は、第２有機ＥＬ素子１８を殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子１６を流れる。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には一定の電流が流れ、第１有機ＥＬ素子１６は均一の発光強度で発光することができる。
また、第１有機ＥＬ素子１６を順方向に電流が流れると、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと陰極１６ｂの間に電位差が発生する。この電位差は、第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂと陽極１８ａの電位差となる。したがって、第２有機ＥＬ素子１８の逆方向電圧の大きさは、第１有機ＥＬ素子１６を電流が流れることによって発生する電位差となる。有機ＥＬ素子の順方向電圧に対するインピーダンスはそれほど大きくはないため、第１有機ＥＬ素子１６を電流が流れることによって発生する電位差も過大なものとはならない。このため、第２有機ＥＬ素子１８に印加される逆方向電圧も適度な大きさの電圧となり、第２有機ＥＬ素子１８を劣化させることはない。
【００２３】
上述した状態で所定時間が経過すると、次に、スイッチ１４がａｃ間を導通する状態に切り替わると共にスイッチ２０がｄｆ間を導通する状態に切り替わる。このため、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続され、定電流源１２の−側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には逆方向電圧が印加されて、その有機発光層の界面に蓄積した電荷が取り除かれる。また、第２有機ＥＬ素子１８には順方向電圧が印加されて、その有機発光層に正孔と電子が注入されて発光する。
なお、この状態においても、第２有機ＥＬ層１８には一定の電流が流れて、一定の発光強度で発光する。また、第１有機ＥＬ層１６に印加される逆方向電圧の大きさは、第２有機ＥＬ層１８を電流が流れることによって発生する電位差であり、適度な大きさとなっている。
【００２４】
以下、スイッチ１４がａｂ間を導通し、かつ、スイッチ２０がｄｅ間を導通する状態と、スイッチ１４がａｃ間を導通し、かつ、スイッチ２０がｄｆ間を導通する状態とに交互に切り替わる。これによって、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に交互に順方向電圧と逆方向電圧が印加され、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８はそれぞれ発光と消灯を繰返すこととなる。
【００２５】
図２は第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に印加される電圧と、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８を流れる電流の経時的な遷移を示している。
図２から明らかなように、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８には、交互に順方向電圧と逆方向電圧が印加される。すなわち、第１有機ＥＬ素子１６の順方向に電圧Ｖｆ１が印加されているときは、第２有機ＥＬ素子１８には逆方向に電圧Ｖｆ１が印加され、また、第２有機ＥＬ素子１８の順方向に電圧Ｖｆ２が印加されているときは、第１有機ＥＬ素子１６の逆方向に電圧Ｖｆ２が印加される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８は交互に発光し、消灯している間は他方の有機ＥＬ素子の電位差が逆方向電圧として印加される。
また、図から明らかなように、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に順方向電圧が印加されている期間においては、有機ＥＬ素子１６，１８に流れる電流Ｉａ１，Ｉａ２は一定であり、これらの有機ＥＬ素子１６，１８は均一の発光強度で発光する。
【００２６】
なお、スイッチ１４，２０を６０Ｈｚ以上の周波数のパルスでパルス駆動し、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８を交互に点灯と消灯を繰返すと、人間の目には第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８が連続して点灯しているように見える。このため、発光装置１０を連続的な照明装置として用いることができる。
【００２７】
以上、説明したように、本実施例の発光装置１０では、定電流源１２を用いることで各有機ＥＬ素子１６，１８に供給される電流の強さが一定となり、各有機ＥＬ素子１６，１８を均一の発光強度で発光させることができる。
また、消灯している有機ＥＬ素子１６又は１８には、点灯している有機ＥＬ素子１８又は１６の両端の電位差が逆方向電圧として印加される。このため、有機ＥＬ素子１６又は１８に印加される逆方向電圧は適度な大きさとなり、有機ＥＬ層１６又は１８の発光強度の低下が抑制される。このため、発光装置１０は、長期間にわたって高い発光強度を維持することができる。
【００２８】
なお、上述した実施例では、第１有機ＥＬ素子１６に第２有機ＥＬ素子１８を逆並列に接続したが、本発明はこのような構成に限られない。例えば、図１２に示すように、有機ＥＬ素子１６に抵抗Ｒを並列に接続するような構成をとることができる。このような構成では、定電流源から有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧が印加されると、定電流源からの電流は抵抗Ｒを流れる。このため、定電流源を用いて有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧を印加しても、有機ＥＬ素子１６に過大な逆方向電圧が印加されない。
すなわち、有機ＥＬ素子と定電流源をそのまま接続して、有機ＥＬ素子へ逆方向電圧を印加しようとすると、逆方向電圧に対する有機ＥＬ素子のインピーダンスが極めて大きいため、有機ＥＬ素子に逆方向電圧として過大な電圧が印加されてしまう。有機ＥＬ素子に過大な逆方向電圧が印加されると、有機ＥＬ素子の耐久性を著しく損ねる。しかしながら、図１２に示すように、有機ＥＬ素子１６に抵抗Ｒを並列に接続することで、定電流源を用いて有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧を印加しても、定電流源からの電流は抵抗Ｒを流れることができ、有機ＥＬ素子１６に過大な電圧が印加されることを防止することができる。
【００２９】
あるいは、図１３に示すように、抵抗Ｒと、この抵抗Ｒに直列に接続されたダイオードＤを用いることもできる。抵抗ＲとダイオードＤを組み合わせたものを利用する場合、ダイオードＤの正極を有機ＥＬ素子１６の陰極に接続し、ダイオードＤの負極を有機ＥＬ素子１６の陽極に接続する。このような構成によると、有機ＥＬ素子１６に順方向電圧が印加される際は、抵抗Ｒ及びダイオードＤに電流が殆ど流れず、無駄な電力の消費が抑えられる。
【００３０】
なお、上述した図１２，１３に示すように、第２有機ＥＬ素子１８の換わりに抵抗Ｒや、抵抗ＲとダイオードＤを組み合わせた構成を用いる場合、有機ＥＬ素子１６を点灯する時間と消灯する時間を任意に設定することができる。
【００３１】
（第２実施例） 次に、第２実施例に係る発光装置３５を説明する。図３に示すように、発光装置３５は複数の有機ＥＬ素子２１〜２６を備えている。有機ＥＬ素子２１〜２６は、その発光面が帯状または線状に形成されている。有機ＥＬ素子２１〜２６は、その長手方向が水平となるようにして、垂直方向に並べて配置されている。
図３から明らかなように、有機ＥＬ素子２１と有機ＥＬ素子２４は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３（図４参照）に接続されている。同様に、有機ＥＬ素子２２と有機ＥＬ素子２５は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３に接続されている。また、有機ＥＬ素子２３と有機ＥＬ素子２６は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３に接続されている。
なお、有機ＥＬ素子２１〜２６の構成については、第１実施例の有機ＥＬ素子１６，１８と同様の構成を採ることができる。
【００３２】
図４に発光装置３５の回路構成が示されている。図４に示すように、有機ＥＬ素子２１，２４はスイッチ２７，２８を介して定電流源３３に接続され、有機ＥＬ素子２２，２５はスイッチ２９，３０を介して定電流源３３に接続され、有機ＥＬ素子２３，２６はスイッチ３１，３２を介して定電流源３３に接続されている。有機ＥＬ素子２１，２４と定電流源３３との接続構成、有機ＥＬ素子２２，２５と定電流源３３との接続構成、並びに有機ＥＬ素子２３，２６と定電流源３３との接続構成は、既に説明した第１実施例と同様に接続されている。また、有機ＥＬ素子２１，２４で構成される発光ユニットと、有機ＥＬ素子２２，２５で構成される発光ユニットと、有機ＥＬ素子２３，２６で構成される発光ユニットは、定電流源３３に並列に接続されている。
なお、スイッチ２７〜３２の切り替えは、図示しないコントローラによって切換えられる。スイッチ２７とスイッチ２８は同期して切換えられ、スイッチ２９とスイッチ３０も同期して切換えられ、スイッチ３１とスイッチ３２も同期して切換えられる。こられのスイッチが同期して切換えられる点は、第１実施例と同様である。
【００３３】
図５は有機ＥＬ素子２１〜２６の点灯と消灯の経時的な遷移を示しており、図６は図５に示す各タイミングにおける有機ＥＬ素子２１〜２６の点灯状態を模式的に示している。なお、図５中、有機ＥＬ素子２１を第１有機ＥＬで表し、有機ＥＬ素子２２を第２有機ＥＬで表し、以下、順に有機ＥＬ素子２３を第３有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２４を第４有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２５を第５有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２６を第６有機ＥＬと表している。また、図６中、消灯している有機ＥＬ素子は色を付して示している。
【００３４】
図５，６に示すように、期間ｔ１においては、有機ＥＬ素子２１，２２，２３が点灯し、これら有機ＥＬ素子２１，２２，２３と逆並列に接続された有機ＥＬ素子２４，２５，２６は消灯している。消灯している有機ＥＬ素子２４，２５，２６には、点灯している有機ＥＬ素子２１，２２，２３の陽極と陰極の間の電位差が逆方向電圧として印加されている。
次に、期間ｔ２となると、有機ＥＬ素子２２，２３，２４が点灯し、これら有機ＥＬ素子２２，２３，２４と逆並列に接続された有機ＥＬ素子２５，２６，２１は消灯している。消灯している有機ＥＬ素子２５，２６，２１には、期間ｔ１と同様に逆方向電圧が印加されている。
以下、同様に、点灯される有機ＥＬ素子が順次変更され、それに応じて逆方向電圧を印加される有機ＥＬ素子も順次変更される。
【００３５】
上述した説明から明らかなように、第２実施例の発光装置３５においても、各有機ＥＬ素子２１〜２６は点灯と消灯を繰り返し、消灯している間に逆方向電圧が印加される。これによって、有機ＥＬ素子２１〜２６の発光強度の低下を抑制することができる。
また、有機ＥＬ素子２１〜２６には定電流源３３から電流が供給され、各期間ｔ１〜ｔ６において３つの有機ＥＬ素子が点灯されている。このため、点灯されている有機ＥＬ素子２１〜２６には同一強度の電流が流れ、その発光強度を均一にすることができる。
さらに、有機ＥＬ素子２１〜２６に定電流源３３を用いて逆方向電圧を印加するが、各有機ＥＬ素子２１〜２６は、２つの有機ＥＬ素子（２１，２４），（２２，２５），（２３，２６）を逆並列に接続して１つの発光ユニットを形成しているため、その逆方向電圧が過大なものとはならず、素子の劣化を防止することができる。
【００３６】
（第３実施例） 次に、第３実施例に係る発光装置４０を説明する。図７に示すように発光装置４０は、定電流源４２と、複数の有機ＥＬ素子４４〜４９を備えている。有機ＥＬ素子４４〜４９も、第２実施例と同様に、その発光面が帯状または線状に形成され、その長手方向が水平となるようにして、垂直方向に並べて配置されている。
【００３７】
各有機ＥＬ素子４４〜４９の陽極は、スイッチ５６ｂ〜６１ｂをそれぞれ介して定電流源４２に接続されている。スイッチ５６ｂ〜６１ｂは、有機ＥＬ素子４４〜４９の陽極が定電流源４２の＋側端子に接続される状態と、−側端子に接続される状態とに切換える。
各有機ＥＬ素子４４〜４９の陰極は、スイッチ５６ａ〜６１ａをそれぞれ介して定電流源４２に接続されている。スイッチ５６ａ〜６１ａは、有機ＥＬ素子４４〜４９の陰極が定電流源４２の＋側端子に接続される状態と、−側端子に接続される状態とに切換える。
【００３８】
有機ＥＬ素子４４の両極に設けられたスイッチ５６ａ，５６ｂは同期して切換えられる。例えば、有機ＥＬ素子４４の陽極が定電流源４２の＋側端子に接続されると、有機ＥＬ素子４４の陰極が定電流源４２の−側端子に接続され、有機ＥＬ素子４４には順方向電圧が印加される。スイッチ５６ａ，５６ｂを同期して切換えることで、有機ＥＬ素子４４に順方向電圧と逆方向電圧が印加されるようになっている。
各有機ＥＬ素子４５〜４９のスイッチ５７ｂ〜６１ｂも同様に、対応するスイッチ５７ａ〜６１ａと同期して切換えられる。これによって、有機ＥＬ素子４５〜４９に順方向電圧と逆方向電圧が印加される。
【００３９】
スイッチ５６ａ〜６１ａ及びスイッチ５６ｂ〜６１ｂの切り替えは、図示しないコントローラによって切換えられる。本実施例では、有機ＥＬ素子４４〜４９のいずれか一つに逆方向電圧が印加され、その他の有機ＥＬ素子には順方向電圧が印加されるように、スイッチ５６ａ〜６１ａ及びスイッチ５６ｂ〜６１ｂが切り替えられている。図７に示す例では、有機ＥＬ素子４５に逆方向電圧が印加され、その他の有機ＥＬ素子４４，４６〜４９には順方向電圧が印加されている。
【００４０】
上述した実施例では、各有機ＥＬ素子４４〜４９には定電流源４２から電流が供給されるため、各有機ＥＬ素子４４〜４９には一定の強度の電流が流れ、各有機ＥＬ素子４４〜４９は均一に発光する。また、各有機ＥＬ素子４４〜４９に逆方向電圧が印加されるときの電位差は、点灯している有機ＥＬ素子の両極の電位差であり、過大なものとはなっていない。このため、有機ＥＬ素子４４〜４９を定電流源４２で駆動しても、有機ＥＬ素子４４〜４９に過大な逆方向電圧が印加されず、有機ＥＬ素子４４〜４９の劣化を防止することができる。
【００４１】
なお、上述した第３実施例では、有機ＥＬ素子４４〜４９のいずれか一つを消灯し、残り全てを点灯するようにしたが、消灯する有機ＥＬ素子の数は適宜設定することができる。例えば、有機ＥＬ素子４４〜４９のうち２つ以上の有機ＥＬ素子を消灯し、残りを点灯するようにしてもよい。また、有機ＥＬ素子４４〜４９が消灯されている期間においては、その全期間において逆方向電圧を印加するようにしてもよいが、その一部の期間において逆方向電圧を印加するようにしてもよい。すなわち、有機ＥＬ素子への逆方向電圧の印加は、有機ＥＬ素子の有機発光層の界面に蓄積した電荷を取り除くために必要な時間だけ行えばよい。
【００４２】
（第４実施例） 次に、第４実施例に係る表示装置を説明する。図８に示すように、第４実施例に係る表示装置は、液晶パネル７０と、液晶パネル７０の後方に配置されたバックライト８３を備えている。
液晶パネル７０は、公知のアクティブマトリックス型の液晶表示器であり、垂直駆動回路７４から水平方向に伸びる複数の走査線７８と、水平駆動回路７２から垂直方向に伸びる複数の信号線７６を有している。これら信号線７６と走査線７８の交点には、トランジスタ８０を介して画素電極８２が配置されている。したがって、液晶パネル７０には複数の画素電極８２が配置されている（すなわち、複数の画素を備えている。）。
【００４３】
液晶パネル７０に画像を表示するためには、垂直駆動回路７４によって１の走査線７８を選択した状態（すなわち、選択した走査線７８に接続されたトランジスタ８０をオンした状態）で、水平駆動回路７２から各信号線７６に画像信号（画像データ）を出力する。これにより、選択した走査線７８上の対応する画素電極８２に画像信号に応じた電圧が印加され、その印加された電圧に応じて当該画素の液晶分子が配向する。
このような走査線７８の選択及び画像信号の出力を全ての走査線７８について行うことで、液晶パネル７０に画像が表示される。
【００４４】
バックライト８３は、液晶パネル７０の各走査線７８（詳しくは、走査線７８により選択される水平方向に並んだ画素群）に対応して水平方向に伸びる帯状又は線状の発光面を有する有機ＥＬ素子８４〜８７を複数備えている。バックライト８３には、上述した実施例３又は４等に記載の発光装置を用いることができる。
【００４５】
複数の有機ＥＬ素子８４〜８７の点灯と消灯は、点灯制御回路８８によって制御される。点灯制御回路８８は、液晶パネル７０の画像信号の出力に応じて有機ＥＬ素子８４〜８７を点灯制御する。例えば、図９に示すように、液晶パネル７０の１の走査線７８が垂直駆動回路７４によって選択（ＯＮ）されているときは、その走査線７８に対応する有機ＥＬ素子８４を消灯する。そして、その走査線７８の選択が終了したとき（時刻ｔ２）から所定時間（各液晶分子が配向する時間）が経過すると（時刻ｔ３）、当該有機ＥＬ素子８４を点灯する。このように、液晶パネル７０の垂直方向の走査と同期してバックライト８３の有機ＥＬ素子８４〜８７の点灯と消灯を行うことで、液晶パネル７０に表示される動画の画質を向上することができる。
【００４６】
なお、バックライト８３を構成する各有機ＥＬ素子８４〜８７には、上述した第３実施例の構成等を採用することで、消灯中に逆方向電圧を印加することができる。これによって、各有機ＥＬ素子８４〜８７の発光強度の低下を抑制することができる。
【００４７】
（第５実施例） 次に、第５実施例に係る表示装置を説明する。図１０，１１に示すように、第５実施例に係る表示装置は、液晶パネル９０と、液晶パネル９０の後方に配置されたバックライト９２によって構成されている。
液晶パネル９０は、公知の液晶表示器（例えば、第４実施例で用いた液晶表示器）を用いることができる。液晶パネル９０は、バックライト９２からの光を透過して画像を表示する画素９０ａを複数備えている。液晶パネル９０の各画素９０ａには、画像信号出力部９７より画像データが出力される。
【００４８】
バックライト９２は、垂直方向に伸びる帯状又は線状の発光面を有する有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・を複数備えている。図１１に示すように、複数の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・は、液晶パネル９０の一つの画素９０ａに対して水平方向に並んで配置されている。なお、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・を駆動する駆動回路の構成には、上述した実施例（例えば、実施例３又は４等）の構成を採用することができる。また、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・の発光制御は、発光制御部９８によって行われる。
【００４９】
図１１に示すように、液晶パネル９０の前方にはレンチキュラーレンズ９６が配置されている。したがって、液晶パネル９０の画像はレンチキュラーレンズ９６を介して視認されることとなる。
ここで、液晶パネル９０の１つの画素９０ａに対して水平方向に複数の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・が並んで配置されている。このため、有機ＥＬ素子９４ａを点灯した状態で画素９０ａの画像が視認される位置と、有機ＥＬ素子９４ｂを点灯した状態で画素９０ａの画像が視認される位置とは異なる。したがって、発光制御部９８がバックライト９２の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・のうち点灯するものを変更することで、液晶パネル９０に表示される画像を異なる位置に視認させることができる。これにより、本実施例の表示装置では立体的な画像を表示することができる。なお、液晶パネル９０の画像表示制御及びバックライト９２の点灯制御については、特開２００５−１０３０２号公報に開示の技術を用いることができる。
【００５０】
また、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・は点灯と消灯が行われるが、消灯されている間は、上述した各実施例に記載の方法等により逆方向電圧を印加することができる。このため、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・の発光強度の低下を抑制することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施例の発光装置１０の構成を模式的に示す図である。
【図２】発光装置１０の各有機ＥＬ素子に印加される電圧と、これらの素子に流れる電流の状態の遷移を示す図である。
【図３】第２実施例の発光装置３５を構成する有機ＥＬ素子の配置を模式的に示す図である。
【図４】発光装置３５の回路構成を模式的に示す図である。
【図５】発光装置３５を構成する各有機ＥＬ素子の点灯状態の遷移を示すタイミングチャートである。
【図６】発光装置３５を構成する各有機ＥＬ素子の点灯状態の遷移を示す模式図である。
【図７】第３実施例の発光装置４０の回路構成を模式的に示す図である。
【図８】第４実施例の表示装置の概略構成を示す図である。
【図９】第４実施例における有機ＥＬ素子の点灯タイミングを説明するための図である。
【図１０】第５実施例の表示装置の液晶パネルとバックライトの関係を模式的に示す図である。
【図１１】第５実施例の表示装置の概略構成を示す図である。
【図１２】第１実施例の変形例を説明するための図である。
【図１３】第１実施例の他の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，３５，４０・・・発光装置
１２，３３・・・定電流源
１６・・・第１有機ＥＬ素子
１８・・・第２有機ＥＬ素子
１４，２０，２７〜３２，５６ａ〜６１ａ，５６ｂ〜６１ｂ・・・スイッチ
２１〜２６，４４〜４９，８４〜８７，９４ａ〜９４ｅ・・・有機ＥＬ素子
６８・・・コントローラ
７０，９０・・・液晶パネル
７２・・・水平駆動回路
７４・・・垂直駆動回路
７６・・・信号線
７８・・・走査線
８０・・・トランジスタ
８２・・・画素電極
８３，９２・・・バックライト
９０ａ・・・画素
９６・・・レンチキュラーレンズ
９７・・・画像信号出力部
９８・・・発光制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を利用した発光装置に関する。詳しくは、有機ＥＬ素子を発光させない期間に逆方向電圧を印加する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、有機発光層と、その有機発光層をはさむ一対の陽極と陰極を備えた発光素子である。有機ＥＬ素子の陽極から陰極へ向けて電圧（順方向電圧）が印加されると、陽極から発光層へ正孔が注入され、陰極から発光層へ電子が注入されて、発光層中の発光体が励起され、有機ＥＬ素子は発光する。
有機ＥＬ素子は、低電力で高輝度が得られるため、電子機器のディスプレイ用の光源としての利用が期待されている。現在は主に透過型液晶モニタのバックライトとして利用され、例えば、コンピュータディスプレイ、液晶テレビ、携帯電話等の電子機器に搭載される液晶表示装置のバックライトなどに利用されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子を利用した発光装置では、長期間の使用による発光強度の低下が問題となる。この発光強度の低下は、有機発光層の界面において電荷がトラップ等により蓄積することが原因と考えられている。上記のような電荷の蓄積に伴う有機ＥＬ素子の発光強度の低下に対しては、有機ＥＬ素子に逆方向電圧を印加することが有効であることが従来から知られている。例えば、特許文献１には、有機ＥＬ素子を交流電源で駆動し、有機ＥＬ素子に順方向電圧と逆方向電圧を交互に印加することで、有機ＥＬ素子の発光強度の低下を抑制する発光装置が開示されている。
【特許文献１】特開平２００１−２０３０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の発光装置では、有機ＥＬ素子を交流電源で駆動するため、有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される期間内（すなわち、有機ＥＬ素子が発光している期間内）において、有機ＥＬ素子を流れる電流値が時間とともに変化する。有機ＥＬ素子の発光強度は、有機ＥＬ素子を流れる電流値によって変化する。このため、特許文献１の発光装置では、有機ＥＬ素子を流れる電流値が変化することで、有機ＥＬ素子の発光強度も変化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ素子に逆方向電圧を印加することで有機ＥＬ素子の発光強度の低下を抑制しつつ、有機ＥＬ素子に順方向電圧を印加する際には有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の発光装置は、定電流源と、その定電流源に接続された第１有機ＥＬ素子と、定電流源から第１有機ＥＬ素子に印加される電圧の方向を切換えるスイッチと、第１有機ＥＬ素子と並列に接続され、前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子に消灯するような方向の電圧が印加されたときに、電流が流れて電位差を発生する電位差発生手段と、を有する。
上記の発光装置では、第１有機ＥＬ素子に印加される電圧の方向がスイッチによって切り替えられる。第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると、第１有機ＥＬ素子に電流が流れ、第１有機ＥＬ素子が発光する。この際、第１有機ＥＬ素子には定電流源から電流が供給されるため、第１有機ＥＬ素子には一定の電流が流れる。
一方、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると、第１有機ＥＬ素子は消灯する。このとき、第１有機ＥＬ素子の逆方向のインピーダンスは極めて大きいため、第１有機ＥＬ素子に電流は殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子と並列に接続された電位差発生手段を電流が流れる。電位差発生手段に電流が流れると、電位差発生手段に電位差（すなわち、第１有機ＥＬ素子の陽極と陰極の間に電位差）が発生し、その電位差は第１有機ＥＬ素子の陰極側の電位が高く、陽極側の電位が低くなる。このため、第１有機ＥＬ素子には逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
この発光装置では、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されることで発光強度の低下を抑制することができ、かつ、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際は第１有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる。
本明細書では、有機ＥＬ素子の陽極が陰極に対して高電位となるような電圧の印加を「順方向電圧の印加」、陽極が陰極に対して低電位になるような電圧の印加を「逆方向電圧の印加」という。
【０００７】
上記の発光装置において、電位差発生手段には種々の構成を採用することができる。例えば、電位差発生手段を第２有機ＥＬ素子とすることができる。この際、第２有機ＥＬ素子の陽極が第１有機ＥＬ素子の陰極に接続されており、第２有機ＥＬ素子の陰極が第１有機ＥＬ素子の陽極に接続されていることが好ましい。
このような構成によると、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると第２有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、第２有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される。したがって、第１及び第２有機ＥＬ素子は、ともに逆方向電圧が印加されて発光強度の低下が抑制され、また、順方向電圧が印加される際は一定の電流が流れることとなる。
【０００８】
また、電位差発生手段としては抵抗を用いることができる。電位差発生手段に抵抗を用いると、その抵抗値を適宜調整することで、第１有機ＥＬ素子に適切な逆方向電圧を印加することができる。
なお、電位差発生手段に抵抗を用いる場合、電位差発生手段はその抵抗と直列に接続されたダイオードをさらに有することができる。
このような構成によると、第１有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際は電位差発生手段（抵抗＋ダイオード）に電流が殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される際に電位差発生手段（抵抗＋ダイオード）に電流が流れる。このため、電位差発生手段による電力損失を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の第２の発光装置は、複数の有機ＥＬ素子と、複数の有機ＥＬ素子のそれぞれに電流を供給する定電流源と、複数の有機ＥＬ素子のそれぞれの点灯と消灯とを切換え制御する点灯制御手段と、を有する。そして、各有機ＥＬ素子は、当該有機ＥＬ素子が消灯している期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機ＥＬ素子に印加されている順方向電圧が逆方向電圧として印加される。
この発光装置においても定電流源を用いることで、有機ＥＬ素子に一定の電流を流すことができる。また、消灯されている有機ＥＬ素子に対しては、点灯されている他の有機ＥＬ素子の順方向電圧が、逆方向電圧として印加される。このため、各有機ＥＬ素子は、逆方向電圧が印加されることで発光強度の低下が抑制され、また、有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される際には有機ＥＬ素子に一定の電流が流れることとなる。
【００１０】
また、第２の発光装置において、複数の有機ＥＬ素子の少なくとも一部は、２つの有機ＥＬ素子を並列に接続した発光ユニットを構成することができる。この場合に、発光ユニットの一方の有機ＥＬ素子の陽極を他方の有機ＥＬ素子の陰極に接続し、一方の有機ＥＬ素子の陰極を他方の有機ＥＬ素子の陽極に接続する。そして、点灯制御手段は、定電流源から発光ユニットに印加される電圧の方向を切換えることが好ましい。
このような構成によると、一方の有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加されると他方の有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、一方の有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると他方の有機ＥＬ素子に順方向電圧が印加される。したがって、発光ユニットを構成する２つの有機ＥＬ素子に効率的に順方向電圧と逆方向電圧を印加することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記第２の発光装置と液晶パネルとを組み合わせることで新規な表示装置を提供する。
本発明に係る表示装置は、複数の画素と、それら複数の画素に画像信号を出力する画像信号出力部を有する液晶パネルと、液晶パネルの後方に配置され、液晶パネルを後方から照らす上記第２の発光装置を有する。
液晶パネルの画像信号出力部は、走査線毎に、当該走査線上の各画素に画像信号を出力する。そして、発光装置の点灯制御手段は、（１）液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号が出力されている間は、そのデータが出力されている走査線に対応する有機ＥＬ素子を消灯し、（２）その走査線への画像信号の出力終了後の所定のタイミングで、その走査線に対応する有機ＥＬ素子を点灯する。
この表示装置では、液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号を出力している間（すなわち、データの書き込みを行っている間）はその走査線に対応する有機ＥＬ素子が消灯され、その他の有機ＥＬ素子の全て又はその一部が点灯される。そして、その走査線上の各画素への画像信号の出力が終了した後の所定のタイミング（例えば、画像信号が出力された各画素の液晶分子の配向が完了するタイミング）で、その走査線に対応する有機ＥＬ素子が点灯される。これによって、液晶パネルに表示される動画の画質を向上することができる。
また、有機ＥＬ素子は、液晶パネルの走査と同期して点灯・消灯し、その消灯している期間には逆方向電圧が印加される。したがって、液晶パネルの作動中にも有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
【００１２】
さらに、本発明は、有機ＥＬ素子を利用して立体画像を表示する新規な表示装置を提供する。
本発明に係る表示装置は、複数の有機ＥＬ素子と、それら複数の有機ＥＬ素子の前方に配置されており、有機ＥＬ素子からの光を通して画像を表示する複数の画素を有する液晶パネルと、複数の有機ＥＬ素子の点灯と消灯を制御する点灯制御手段と、液晶パネルの前方に配置され、有機ＥＬ素子から各画素を通る光に指向性を付与する指向性部材と、を有する。
複数の有機ＥＬ素子は、液晶パネルの１の画素に対して、液晶パネルの水平方向に並んで配置される。そして、点灯制御手段は、（１）複数の有機ＥＬ素子の一部を点灯すると共に残りを消灯し、（２）消灯されている有機ＥＬ素子に対して、その消灯されている期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機ＥＬ素子に印加されている順方向電圧を逆方向電圧として印加する。
この表示装置では、液晶パネルの１の画素に対して、複数の有機ＥＬ素子が液晶パネルの水平方向に並んで配置される。このため、複数の有機ＥＬ素子のうち点灯する有機ＥＬ素子を変えることで、液晶パネルに表示される画像を異なる位置に視認させることができる。これによって、いわゆる立体画像を表示することができる。
また、有機ＥＬ素子は、液晶パネルによる画像の表示と同期して点灯・消灯し、その消灯している期間に逆方向電圧が印加される。したがって、表示装置の作動中にも有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加され、有機ＥＬ素子の発光強度の低下が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具現化した実施例について図面を参照して説明する。最初に実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 定電流源と、第１有機ＥＬ素子と、第２有機ＥＬ素子と、第１スイッチと、第２スイッチとを備える。第１有機ＥＬ素子と第２有機ＥＬ素子は逆並列に接続されている（すなわち、第１有機ＥＬ素子の陽極が第２有機ＥＬ素子の陰極に接続され、第１有機ＥＬ素子の陰極が第２有機ＥＬ素子の陽極に接続される。）。定電流電源の＋側端子は、第１スイッチを介して第１及び第２有機ＥＬ素子に接続される。定電流電源の−側端子は、第２スイッチを介して第１及び第２有機ＥＬ素子に接続される。
第１スイッチは、定電流源の＋側端子を第１有機ＥＬ素子の陽極（第２有機ＥＬ素子の陰極）に接続する第１状態と、定電流源の＋側端子を第１有機ＥＬ素子の陰極（第２有機ＥＬ素子の陽極）に接続する第２状態に切り替える。
第２スイッチは、定電流源の−側端子を第１有機ＥＬ素子の陰極（第２有機ＥＬ素子の陽極）に接続する第３状態と、定電流源の−側端子を第１有機ＥＬ素子の陽極（第２有機ＥＬ素子の陰極）に接続する第４状態に切り替える。
第１スイッチが第１状態に切り替わると第２スイッチが第３状態に切り替わり、第１有機ＥＬ素子が発光すると共に第２有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加される。一方、第１スイッチが第２状態に切り替わると第２スイッチが第４状態に切り替わり、第１有機ＥＬ素子に逆方向電圧が印加されると共に第２有機ＥＬ素子が発光する。
（形態２） 定電流源と、第１有機ＥＬ素子と、第２有機ＥＬ素子と、・・第ｎ有機ＥＬ素子と、各有機ＥＬ素子の陽極を定電流源の両端子に選択的に接続する第１スイッチ群と、各有機ＥＬ素子の陰極を定電流源の両端子に選択的に接続する第２スイッチ群とを備える。
第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子は、定電流源に対して並列に接続されている。
第１スイッチ群及び第２スイッチ群は、第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子の一部が、その陽極が定電流源の＋側端子に接続されると共にその陰極が定電流電源の−側端子に接続される状態に切り替える。これと同期して、第１有機ＥＬ素子・・第ｎ有機ＥＬ素子の残りの全部又は一部が、その陽極が定電流源の−側端子に接続されると共にその陰極が定電流電源の＋側端子に接続される状態に切り替える。
【実施例】
【００１４】
（第１実施例） 以下、本発明を具現化した一実施例について図面を参照しながら説明する。図１に示す発光装置１０は、定電流源１２、第１有機ＥＬ素子１６、第２有機ＥＬ素子１８を備えている。
【００１５】
第１有機ＥＬ素子１６は、例えば、基板上に形成された陽極１６ａ、有機発光層及び陰極１６ｂにより構成することができる。第１有機ＥＬ素子１６には、有機発光層からの発光が基板側から取り出されるボトムエミッションタイプを用いることができる。
基板は、第１有機ＥＬ素子１６を支持するための板状の部材であり、取り出す光に対して高い透過率を示す透明基板が用いられる。例えば、可視光領域で高い透過率を示すガラス基板や、透明なアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂から構成される透明樹脂基板等を用いることができる。
陽極１６ａは導電性の金属酸化物系材料で形成されており、例えば、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）や、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＳｎＯ２（酸化錫）等を用いることができる。
有機発光層としては、Ａｌｑ３等の発光材料を用いることで、赤色、緑色、青色、黄色等の単色光を示す構成のものや、それらの組み合わせによる発光色、例えば、白色発光を示す構成のもの等を用いることができる。白色を示す構成としては、発光層を２層や３層に積層させる積層型や、１層の発光層に異なる発光材料を混合させる混合型、１層を面内方向のエリアに分けて異なる発光層を塗り分ける塗り分け型等が挙げられる。また、電荷（正孔、電子）注入層、電荷輸送層、ブロック層等の機能層を適宜組み合わせることもできる。
陰極１６ｂには、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、クロム等の金属やこれらの合金である少なくとも可視光に対して反射性を有する反射電極を用いることができる。
陰極１６ｂより外側には、有機発光層を酸素及び水分から保護するための保護部を設けることができる。保護部は、パッシペーション膜や封止缶、又はそれらの組み合わせ等で構成される。上述した陽極、有機発光層、陰極及び保護部は、真空蒸着法、スパッタ法等の公知の薄膜形成法を適宜使用することができる。
【００１６】
第２有機ＥＬ素子１８は、第１有機ＥＬ素子１６と同様に構成され、第１有機ＥＬ素子１６に対して逆並列に接続されている。すなわち、第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａは第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂに接続されており、第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂは第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａに接続されている。
【００１７】
定電流源１２は＋側端子と−側端子を備え、＋側端子から−側端子へ向けて直流の定電流を供給する。定電流源１２の＋側端子は、スイッチ１４を介して、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８に接続されている。定電流源１２の−側端子は、スイッチ２０を介して、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８に接続されている。
【００１８】
スイッチ１４は切り替えスイッチであり、ａｂ間を導通する状態と、ａｃ間を導通する状態とに切り替える。スイッチ１４がａｂ間を導通すると、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８との接続点１７に接続される。これにより、定電流源１２の＋側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。スイッチ１４がａｃ間を導通すると、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８との接続点１９に接続される。これにより、定電流源１２の＋側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。
【００１９】
スイッチ２０も切り替えスイッチであり、ｄｅ間を導通する状態と、ｄｆ間を導通する状態とに切り替える。スイッチ２０がｄｅ間を導通すると、定電流源１２の−側端子が接続点１９に接続される。これにより、定電流源１２の−側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。スイッチ２０がｄｆ間を導通すると、定電流源１２の−側端子が接続点１７に接続される。これにより、定電流源１２の−側端子は、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。
【００２０】
スイッチ１４，２０は、互いに同期して状態が変化する。本実施例では、スイッチ１４がａｂ間を導通する状態となるとスイッチ２０がｄｅ間を導通し、スイッチ１４がａｃ間を導通する状態となるとスイッチ２０がｄｆ間を導通する。スイッチ１４，２０の状態の変化は周期的に行われる。
スイッチ１４と、スイッチ２０を同期させる手法は、どのようなものでもよい。例えば、スイッチ２０をスイッチ１４と機械的に連動して状態が切り替わるように構成してもよいし、スイッチ１４，２０が常に同期して状態が切替わるようにそれぞれのスイッチを操作してもよい。
【００２１】
次に、発光装置１０の動作を説明する。発光装置１０を動作させるには、まず、スイッチ１４をａｂ間が導通する状態とし、スイッチ２０をｄｅ間が導通する状態とする。この状態では、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続され、定電流源１２の−側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には順方向電圧が印加されて、その有機発光層に正孔と電子が注入されて発光する。また、第２有機ＥＬ素子１８には逆方向電圧が印加されて、その有機発光層の界面に蓄積した電荷が取り除かれる。
【００２２】
ここで、有機ＥＬ素子は、順方向電圧に対するインピーダンスに対して、逆方向電圧に対するインピーダンスが極めて大きい。このため、定電流源１２から供給される電流は、第２有機ＥＬ素子１８を殆ど流れず、第１有機ＥＬ素子１６を流れる。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には一定の電流が流れ、第１有機ＥＬ素子１６は均一の発光強度で発光することができる。
また、第１有機ＥＬ素子１６を順方向に電流が流れると、第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと陰極１６ｂの間に電位差が発生する。この電位差は、第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂと陽極１８ａの電位差となる。したがって、第２有機ＥＬ素子１８の逆方向電圧の大きさは、第１有機ＥＬ素子１６を電流が流れることによって発生する電位差となる。有機ＥＬ素子の順方向電圧に対するインピーダンスはそれほど大きくはないため、第１有機ＥＬ素子１６を電流が流れることによって発生する電位差も過大なものとはならない。このため、第２有機ＥＬ素子１８に印加される逆方向電圧も適度な大きさの電圧となり、第２有機ＥＬ素子１８を劣化させることはない。
【００２３】
上述した状態で所定時間が経過すると、次に、スイッチ１４がａｃ間を導通する状態に切り替わると共にスイッチ２０がｄｆ間を導通する状態に切り替わる。このため、定電流源１２の＋側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陰極１６ｂと第２有機ＥＬ素子１８の陽極１８ａに接続され、定電流源１２の−側端子が第１有機ＥＬ素子１６の陽極１６ａと第２有機ＥＬ素子１８の陰極１８ｂに接続される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６には逆方向電圧が印加されて、その有機発光層の界面に蓄積した電荷が取り除かれる。また、第２有機ＥＬ素子１８には順方向電圧が印加されて、その有機発光層に正孔と電子が注入されて発光する。
なお、この状態においても、第２有機ＥＬ層１８には一定の電流が流れて、一定の発光強度で発光する。また、第１有機ＥＬ層１６に印加される逆方向電圧の大きさは、第２有機ＥＬ層１８を電流が流れることによって発生する電位差であり、適度な大きさとなっている。
【００２４】
以下、スイッチ１４がａｂ間を導通し、かつ、スイッチ２０がｄｅ間を導通する状態と、スイッチ１４がａｃ間を導通し、かつ、スイッチ２０がｄｆ間を導通する状態とに交互に切り替わる。これによって、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に交互に順方向電圧と逆方向電圧が印加され、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８はそれぞれ発光と消灯を繰返すこととなる。
【００２５】
図２は第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に印加される電圧と、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８を流れる電流の経時的な遷移を示している。
図２から明らかなように、第１有機ＥＬ素子１６及び第２有機ＥＬ素子１８には、交互に順方向電圧と逆方向電圧が印加される。すなわち、第１有機ＥＬ素子１６の順方向に電圧Ｖｆ１が印加されているときは、第２有機ＥＬ素子１８には逆方向に電圧Ｖｆ１が印加され、また、第２有機ＥＬ素子１８の順方向に電圧Ｖｆ２が印加されているときは、第１有機ＥＬ素子１６の逆方向に電圧Ｖｆ２が印加される。したがって、第１有機ＥＬ素子１６と第２有機ＥＬ素子１８は交互に発光し、消灯している間は他方の有機ＥＬ素子の電位差が逆方向電圧として印加される。
また、図から明らかなように、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８に順方向電圧が印加されている期間においては、有機ＥＬ素子１６，１８に流れる電流Ｉａ１，Ｉａ２は一定であり、これらの有機ＥＬ素子１６，１８は均一の発光強度で発光する。
【００２６】
なお、スイッチ１４，２０を６０Ｈｚ以上の周波数のパルスでパルス駆動し、第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８を交互に点灯と消灯を繰返すと、人間の目には第１及び第２有機ＥＬ素子１６，１８が連続して点灯しているように見える。このため、発光装置１０を連続的な照明装置として用いることができる。
【００２７】
以上、説明したように、本実施例の発光装置１０では、定電流源１２を用いることで各有機ＥＬ素子１６，１８に供給される電流の強さが一定となり、各有機ＥＬ素子１６，１８を均一の発光強度で発光させることができる。
また、消灯している有機ＥＬ素子１６又は１８には、点灯している有機ＥＬ素子１８又は１６の両端の電位差が逆方向電圧として印加される。このため、有機ＥＬ素子１６又は１８に印加される逆方向電圧は適度な大きさとなり、有機ＥＬ層１６又は１８の発光強度の低下が抑制される。このため、発光装置１０は、長期間にわたって高い発光強度を維持することができる。
【００２８】
なお、上述した実施例では、第１有機ＥＬ素子１６に第２有機ＥＬ素子１８を逆並列に接続したが、本発明はこのような構成に限られない。例えば、図１２に示すように、有機ＥＬ素子１６に抵抗Ｒを並列に接続するような構成をとることができる。このような構成では、定電流源から有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧が印加されると、定電流源からの電流は抵抗Ｒを流れる。このため、定電流源を用いて有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧を印加しても、有機ＥＬ素子１６に過大な逆方向電圧が印加されない。
すなわち、有機ＥＬ素子と定電流源をそのまま接続して、有機ＥＬ素子へ逆方向電圧を印加しようとすると、逆方向電圧に対する有機ＥＬ素子のインピーダンスが極めて大きいため、有機ＥＬ素子に逆方向電圧として過大な電圧が印加されてしまう。有機ＥＬ素子に過大な逆方向電圧が印加されると、有機ＥＬ素子の耐久性を著しく損ねる。しかしながら、図１２に示すように、有機ＥＬ素子１６に抵抗Ｒを並列に接続することで、定電流源を用いて有機ＥＬ素子１６に逆方向電圧を印加しても、定電流源からの電流は抵抗Ｒを流れることができ、有機ＥＬ素子１６に過大な電圧が印加されることを防止することができる。
【００２９】
あるいは、図１３に示すように、抵抗Ｒと、この抵抗Ｒに直列に接続されたダイオードＤを用いることもできる。抵抗ＲとダイオードＤを組み合わせたものを利用する場合、ダイオードＤの正極を有機ＥＬ素子１６の陰極に接続し、ダイオードＤの負極を有機ＥＬ素子１６の陽極に接続する。このような構成によると、有機ＥＬ素子１６に順方向電圧が印加される際は、抵抗Ｒ及びダイオードＤに電流が殆ど流れず、無駄な電力の消費が抑えられる。
【００３０】
なお、上述した図１２，１３に示すように、第２有機ＥＬ素子１８の換わりに抵抗Ｒや、抵抗ＲとダイオードＤを組み合わせた構成を用いる場合、有機ＥＬ素子１６を点灯する時間と消灯する時間を任意に設定することができる。
【００３１】
（第２実施例） 次に、第２実施例に係る発光装置３５を説明する。図３に示すように、発光装置３５は複数の有機ＥＬ素子２１〜２６を備えている。有機ＥＬ素子２１〜２６は、その発光面が帯状または線状に形成されている。有機ＥＬ素子２１〜２６は、その長手方向が水平となるようにして、垂直方向に並べて配置されている。
図３から明らかなように、有機ＥＬ素子２１と有機ＥＬ素子２４は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３（図４参照）に接続されている。同様に、有機ＥＬ素子２２と有機ＥＬ素子２５は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３に接続されている。また、有機ＥＬ素子２３と有機ＥＬ素子２６は逆並列に接続されて発光ユニットを形成し、その両端が定電流源３３に接続されている。
なお、有機ＥＬ素子２１〜２６の構成については、第１実施例の有機ＥＬ素子１６，１８と同様の構成を採ることができる。
【００３２】
図４に発光装置３５の回路構成が示されている。図４に示すように、有機ＥＬ素子２１，２４はスイッチ２７，２８を介して定電流源３３に接続され、有機ＥＬ素子２２，２５はスイッチ２９，３０を介して定電流源３３に接続され、有機ＥＬ素子２３，２６はスイッチ３１，３２を介して定電流源３３に接続されている。有機ＥＬ素子２１，２４と定電流源３３との接続構成、有機ＥＬ素子２２，２５と定電流源３３との接続構成、並びに有機ＥＬ素子２３，２６と定電流源３３との接続構成は、既に説明した第１実施例と同様に接続されている。また、有機ＥＬ素子２１，２４で構成される発光ユニットと、有機ＥＬ素子２２，２５で構成される発光ユニットと、有機ＥＬ素子２３，２６で構成される発光ユニットは、定電流源３３に並列に接続されている。
なお、スイッチ２７〜３２の切り替えは、図示しないコントローラによって切換えられる。スイッチ２７とスイッチ２８は同期して切換えられ、スイッチ２９とスイッチ３０も同期して切換えられ、スイッチ３１とスイッチ３２も同期して切換えられる。こられのスイッチが同期して切換えられる点は、第１実施例と同様である。
【００３３】
図５は有機ＥＬ素子２１〜２６の点灯と消灯の経時的な遷移を示しており、図６は図５に示す各タイミングにおける有機ＥＬ素子２１〜２６の点灯状態を模式的に示している。なお、図５中、有機ＥＬ素子２１を第１有機ＥＬで表し、有機ＥＬ素子２２を第２有機ＥＬで表し、以下、順に有機ＥＬ素子２３を第３有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２４を第４有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２５を第５有機ＥＬ、有機ＥＬ素子２６を第６有機ＥＬと表している。また、図６中、消灯している有機ＥＬ素子は色を付して示している。
【００３４】
図５，６に示すように、期間ｔ１においては、有機ＥＬ素子２１，２２，２３が点灯し、これら有機ＥＬ素子２１，２２，２３と逆並列に接続された有機ＥＬ素子２４，２５，２６は消灯している。消灯している有機ＥＬ素子２４，２５，２６には、点灯している有機ＥＬ素子２１，２２，２３の陽極と陰極の間の電位差が逆方向電圧として印加されている。
次に、期間ｔ２となると、有機ＥＬ素子２２，２３，２４が点灯し、これら有機ＥＬ素子２２，２３，２４と逆並列に接続された有機ＥＬ素子２５，２６，２１は消灯している。消灯している有機ＥＬ素子２５，２６，２１には、期間ｔ１と同様に逆方向電圧が印加されている。
以下、同様に、点灯される有機ＥＬ素子が順次変更され、それに応じて逆方向電圧を印加される有機ＥＬ素子も順次変更される。
【００３５】
上述した説明から明らかなように、第２実施例の発光装置３５においても、各有機ＥＬ素子２１〜２６は点灯と消灯を繰り返し、消灯している間に逆方向電圧が印加される。これによって、有機ＥＬ素子２１〜２６の発光強度の低下を抑制することができる。
また、有機ＥＬ素子２１〜２６には定電流源３３から電流が供給され、各期間ｔ１〜ｔ６において３つの有機ＥＬ素子が点灯されている。このため、点灯されている有機ＥＬ素子２１〜２６には同一強度の電流が流れ、その発光強度を均一にすることができる。
さらに、有機ＥＬ素子２１〜２６に定電流源３３を用いて逆方向電圧を印加するが、各有機ＥＬ素子２１〜２６は、２つの有機ＥＬ素子（２１，２４），（２２，２５），（２３，２６）を逆並列に接続して１つの発光ユニットを形成しているため、その逆方向電圧が過大なものとはならず、素子の劣化を防止することができる。
【００３６】
（第３実施例） 次に、第３実施例に係る発光装置４０を説明する。図７に示すように発光装置４０は、定電流源４２と、複数の有機ＥＬ素子４４〜４９を備えている。有機ＥＬ素子４４〜４９も、第２実施例と同様に、その発光面が帯状または線状に形成され、その長手方向が水平となるようにして、垂直方向に並べて配置されている。
【００３７】
各有機ＥＬ素子４４〜４９の陽極は、スイッチ５６ｂ〜６１ｂをそれぞれ介して定電流源４２に接続されている。スイッチ５６ｂ〜６１ｂは、有機ＥＬ素子４４〜４９の陽極が定電流源４２の＋側端子に接続される状態と、−側端子に接続される状態とに切換える。
各有機ＥＬ素子４４〜４９の陰極は、スイッチ５６ａ〜６１ａをそれぞれ介して定電流源４２に接続されている。スイッチ５６ａ〜６１ａは、有機ＥＬ素子４４〜４９の陰極が定電流源４２の＋側端子に接続される状態と、−側端子に接続される状態とに切換える。
【００３８】
有機ＥＬ素子４４の両極に設けられたスイッチ５６ａ，５６ｂは同期して切換えられる。例えば、有機ＥＬ素子４４の陽極が定電流源４２の＋側端子に接続されると、有機ＥＬ素子４４の陰極が定電流源４２の−側端子に接続され、有機ＥＬ素子４４には順方向電圧が印加される。スイッチ５６ａ，５６ｂを同期して切換えることで、有機ＥＬ素子４４に順方向電圧と逆方向電圧が印加されるようになっている。
各有機ＥＬ素子４５〜４９のスイッチ５７ｂ〜６１ｂも同様に、対応するスイッチ５７ａ〜６１ａと同期して切換えられる。これによって、有機ＥＬ素子４５〜４９に順方向電圧と逆方向電圧が印加される。
【００３９】
スイッチ５６ａ〜６１ａ及びスイッチ５６ｂ〜６１ｂの切り替えは、図示しないコントローラによって切換えられる。本実施例では、有機ＥＬ素子４４〜４９のいずれか一つに逆方向電圧が印加され、その他の有機ＥＬ素子には順方向電圧が印加されるように、スイッチ５６ａ〜６１ａ及びスイッチ５６ｂ〜６１ｂが切り替えられている。図７に示す例では、有機ＥＬ素子４５に逆方向電圧が印加され、その他の有機ＥＬ素子４４，４６〜４９には順方向電圧が印加されている。
【００４０】
上述した実施例では、各有機ＥＬ素子４４〜４９には定電流源４２から電流が供給されるため、各有機ＥＬ素子４４〜４９には一定の強度の電流が流れ、各有機ＥＬ素子４４〜４９は均一に発光する。また、各有機ＥＬ素子４４〜４９に逆方向電圧が印加されるときの電位差は、点灯している有機ＥＬ素子の両極の電位差であり、過大なものとはなっていない。このため、有機ＥＬ素子４４〜４９を定電流源４２で駆動しても、有機ＥＬ素子４４〜４９に過大な逆方向電圧が印加されず、有機ＥＬ素子４４〜４９の劣化を防止することができる。
【００４１】
なお、上述した第３実施例では、有機ＥＬ素子４４〜４９のいずれか一つを消灯し、残り全てを点灯するようにしたが、消灯する有機ＥＬ素子の数は適宜設定することができる。例えば、有機ＥＬ素子４４〜４９のうち２つ以上の有機ＥＬ素子を消灯し、残りを点灯するようにしてもよい。また、有機ＥＬ素子４４〜４９が消灯されている期間においては、その全期間において逆方向電圧を印加するようにしてもよいが、その一部の期間において逆方向電圧を印加するようにしてもよい。すなわち、有機ＥＬ素子への逆方向電圧の印加は、有機ＥＬ素子の有機発光層の界面に蓄積した電荷を取り除くために必要な時間だけ行えばよい。
【００４２】
（第４実施例） 次に、第４実施例に係る表示装置を説明する。図８に示すように、第４実施例に係る表示装置は、液晶パネル７０と、液晶パネル７０の後方に配置されたバックライト８３を備えている。
液晶パネル７０は、公知のアクティブマトリックス型の液晶表示器であり、垂直駆動回路７４から水平方向に伸びる複数の走査線７８と、水平駆動回路７２から垂直方向に伸びる複数の信号線７６を有している。これら信号線７６と走査線７８の交点には、トランジスタ８０を介して画素電極８２が配置されている。したがって、液晶パネル７０には複数の画素電極８２が配置されている（すなわち、複数の画素を備えている。）。
【００４３】
液晶パネル７０に画像を表示するためには、垂直駆動回路７４によって１の走査線７８を選択した状態（すなわち、選択した走査線７８に接続されたトランジスタ８０をオンした状態）で、水平駆動回路７２から各信号線７６に画像信号（画像データ）を出力する。これにより、選択した走査線７８上の対応する画素電極８２に画像信号に応じた電圧が印加され、その印加された電圧に応じて当該画素の液晶分子が配向する。
このような走査線７８の選択及び画像信号の出力を全ての走査線７８について行うことで、液晶パネル７０に画像が表示される。
【００４４】
バックライト８３は、液晶パネル７０の各走査線７８（詳しくは、走査線７８により選択される水平方向に並んだ画素群）に対応して水平方向に伸びる帯状又は線状の発光面を有する有機ＥＬ素子８４〜８７を複数備えている。バックライト８３には、上述した実施例３又は４等に記載の発光装置を用いることができる。
【００４５】
複数の有機ＥＬ素子８４〜８７の点灯と消灯は、点灯制御回路８８によって制御される。点灯制御回路８８は、液晶パネル７０の画像信号の出力に応じて有機ＥＬ素子８４〜８７を点灯制御する。例えば、図９に示すように、液晶パネル７０の１の走査線７８が垂直駆動回路７４によって選択（ＯＮ）されているときは、その走査線７８に対応する有機ＥＬ素子８４を消灯する。そして、その走査線７８の選択が終了したとき（時刻ｔ２）から所定時間（各液晶分子が配向する時間）が経過すると（時刻ｔ３）、当該有機ＥＬ素子８４を点灯する。このように、液晶パネル７０の垂直方向の走査と同期してバックライト８３の有機ＥＬ素子８４〜８７の点灯と消灯を行うことで、液晶パネル７０に表示される動画の画質を向上することができる。
【００４６】
なお、バックライト８３を構成する各有機ＥＬ素子８４〜８７には、上述した第３実施例の構成等を採用することで、消灯中に逆方向電圧を印加することができる。これによって、各有機ＥＬ素子８４〜８７の発光強度の低下を抑制することができる。
【００４７】
（第５実施例） 次に、第５実施例に係る表示装置を説明する。図１０，１１に示すように、第５実施例に係る表示装置は、液晶パネル９０と、液晶パネル９０の後方に配置されたバックライト９２によって構成されている。
液晶パネル９０は、公知の液晶表示器（例えば、第４実施例で用いた液晶表示器）を用いることができる。液晶パネル９０は、バックライト９２からの光を透過して画像を表示する画素９０ａを複数備えている。液晶パネル９０の各画素９０ａには、画像信号出力部９７より画像データが出力される。
【００４８】
バックライト９２は、垂直方向に伸びる帯状又は線状の発光面を有する有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・を複数備えている。図１１に示すように、複数の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・は、液晶パネル９０の一つの画素９０ａに対して水平方向に並んで配置されている。なお、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・を駆動する駆動回路の構成には、上述した実施例（例えば、実施例３又は４等）の構成を採用することができる。また、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・の発光制御は、発光制御部９８によって行われる。
【００４９】
図１１に示すように、液晶パネル９０の前方にはレンチキュラーレンズ９６が配置されている。したがって、液晶パネル９０の画像はレンチキュラーレンズ９６を介して視認されることとなる。
ここで、液晶パネル９０の１つの画素９０ａに対して水平方向に複数の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・が並んで配置されている。このため、有機ＥＬ素子９４ａを点灯した状態で画素９０ａの画像が視認される位置と、有機ＥＬ素子９４ｂを点灯した状態で画素９０ａの画像が視認される位置とは異なる。したがって、発光制御部９８がバックライト９２の有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・のうち点灯するものを変更することで、液晶パネル９０に表示される画像を異なる位置に視認させることができる。これにより、本実施例の表示装置では立体的な画像を表示することができる。なお、液晶パネル９０の画像表示制御及びバックライト９２の点灯制御については、特開２００５−１０３０２号公報に開示の技術を用いることができる。
【００５０】
また、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・は点灯と消灯が行われるが、消灯されている間は、上述した各実施例に記載の方法等により逆方向電圧を印加することができる。このため、有機ＥＬ素子９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，・・の発光強度の低下を抑制することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】第１実施例の発光装置１０の構成を模式的に示す図である。
【図２】発光装置１０の各有機ＥＬ素子に印加される電圧と、これらの素子に流れる電流の状態の遷移を示す図である。
【図３】第２実施例の発光装置３５を構成する有機ＥＬ素子の配置を模式的に示す図である。
【図４】発光装置３５の回路構成を模式的に示す図である。
【図５】発光装置３５を構成する各有機ＥＬ素子の点灯状態の遷移を示すタイミングチャートである。
【図６】発光装置３５を構成する各有機ＥＬ素子の点灯状態の遷移を示す模式図である。
【図７】第３実施例の発光装置４０の回路構成を模式的に示す図である。
【図８】第４実施例の表示装置の概略構成を示す図である。
【図９】第４実施例における有機ＥＬ素子の点灯タイミングを説明するための図である。
【図１０】第５実施例の表示装置の液晶パネルとバックライトの関係を模式的に示す図である。
【図１１】第５実施例の表示装置の概略構成を示す図である。
【図１２】第１実施例の変形例を説明するための図である。
【図１３】第１実施例の他の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，３５，４０・・・発光装置
１２，３３・・・定電流源
１６・・・第１有機ＥＬ素子
１８・・・第２有機ＥＬ素子
１４，２０，２７〜３２，５６ａ〜６１ａ，５６ｂ〜６１ｂ・・・スイッチ
２１〜２６，４４〜４９，８４〜８７，９４ａ〜９４ｅ・・・有機ＥＬ素子
６８・・・コントローラ
７０，９０・・・液晶パネル
７２・・・水平駆動回路
７４・・・垂直駆動回路
７６・・・信号線
７８・・・走査線
８０・・・トランジスタ
８２・・・画素電極
８３，９２・・・バックライト
９０ａ・・・画素
９６・・・レンチキュラーレンズ
９７・・・画像信号出力部
９８・・・発光制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流源と、
該定電流源に接続された第１有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記定電流源から前記第１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方向を切換えるスイッチと、
前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子と並列に接続され、前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子に消灯するような方向の電圧が印加されたときに、電流が流れて電位差を発生する電位差発生手段と、を有する発光装置。
【請求項２】
前記電位差発生手段は第２有機エレクトロルミネッセンス素子であり、該第２有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極が前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極に接続されており、該第２有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極が前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記電位差発生手段が抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記電位差発生手段は、前記抵抗と直列に接続されたダイオードをさらに有していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
それら複数の有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれに電流を供給する定電流源と、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの点灯と消灯とを切換え制御する点灯制御手段と、を有し、
各有機エレクトロルミネッセンス素子は、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が消灯している期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加されている順方向電圧が逆方向電圧として印加されることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一部は、２つの有機エレクトロルミネッセンス素子を並列に接続した発光ユニットを構成しており、
該発光ユニットの一方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極が他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極に接続されており、一方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極が他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に接続されており、
前記点灯制御手段は、定電流源から前記発光ユニットに印加される電圧の方向を切換えることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
複数の画素と、それら複数の画素に画像信号を出力する画像信号出力部を有する液晶パネルと、
該液晶パネルの後方に配置され、該液晶パネルを後方から照らす請求項５に記載の発光装置と、を有し、
前記画像信号出力部は、走査線毎に、当該走査線上の各画素に画像信号を出力し、
前記発光装置の点灯制御手段は、（１）前記液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号が出力されている間は、そのデータが出力されている走査線に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子を消灯し、（２）その走査線への画像信号の出力終了後の所定のタイミングで、その走査線に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
それら複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の前方に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を通して画像を表示する複数の画素を有する液晶パネルと、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯と消灯を制御する点灯制御手段と、
前記液晶パネルの前方に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子から各画素を通る光に指向性を付与する指向性部材と、を有し、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記液晶パネルの１の画素に対して、前記液晶パネルの水平方向に並んで配置されており、
前記点灯制御手段は、（１）前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一部を点灯すると共に残りを消灯し、（２）消灯されている有機エレクトロルミネッセンス素子に対して、その消灯されている期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加されている順方向電圧を逆方向電圧として印加することを特徴とする表示装置。
【請求項１】
定電流源と、
該定電流源に接続された第１有機エレクトロルミネッセンス素子と、
前記定電流源から前記第１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方向を切換えるスイッチと、
前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子と並列に接続され、前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子に消灯するような方向の電圧が印加されたときに、電流が流れて電位差を発生する電位差発生手段と、を有する発光装置。
【請求項２】
前記電位差発生手段は第２有機エレクトロルミネッセンス素子であり、該第２有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極が前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極に接続されており、該第２有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極が前記第１有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記電位差発生手段が抵抗を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
前記電位差発生手段は、前記抵抗と直列に接続されたダイオードをさらに有していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
それら複数の有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれに電流を供給する定電流源と、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子のそれぞれの点灯と消灯とを切換え制御する点灯制御手段と、を有し、
各有機エレクトロルミネッセンス素子は、当該有機エレクトロルミネッセンス素子が消灯している期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加されている順方向電圧が逆方向電圧として印加されることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一部は、２つの有機エレクトロルミネッセンス素子を並列に接続した発光ユニットを構成しており、
該発光ユニットの一方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極が他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極に接続されており、一方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極が他方の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極に接続されており、
前記点灯制御手段は、定電流源から前記発光ユニットに印加される電圧の方向を切換えることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
複数の画素と、それら複数の画素に画像信号を出力する画像信号出力部を有する液晶パネルと、
該液晶パネルの後方に配置され、該液晶パネルを後方から照らす請求項５に記載の発光装置と、を有し、
前記画像信号出力部は、走査線毎に、当該走査線上の各画素に画像信号を出力し、
前記発光装置の点灯制御手段は、（１）前記液晶パネルの１の走査線上の各画素に画像信号が出力されている間は、そのデータが出力されている走査線に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子を消灯し、（２）その走査線への画像信号の出力終了後の所定のタイミングで、その走査線に対応する有機エレクトロルミネッセンス素子を点灯することを特徴とする表示装置。
【請求項８】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、
それら複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の前方に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からの光を通して画像を表示する複数の画素を有する液晶パネルと、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の点灯と消灯を制御する点灯制御手段と、
前記液晶パネルの前方に配置され、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子から各画素を通る光に指向性を付与する指向性部材と、を有し、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記液晶パネルの１の画素に対して、前記液晶パネルの水平方向に並んで配置されており、
前記点灯制御手段は、（１）前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一部を点灯すると共に残りを消灯し、（２）消灯されている有機エレクトロルミネッセンス素子に対して、その消灯されている期間の少なくとも一部の期間において、点灯している他の有機エレクトロルミネッセンス素子に印加されている順方向電圧を逆方向電圧として印加することを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−５０７２（Ｐ２００７−５０７２Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８２０１９（Ｐ２００５−１８２０１９）
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２２日（２００５．６．２２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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