有機ＥＬ表示装置
【課題】 色見の変化が少ない積層型有機ＥＬ表示装置の提供。
【解決手段】 少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御される。
【解決手段】 少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層を含む有機層を一対の電極で狭持し、両電極間に電圧を印加することにより前記発光層を発光させる積層型有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置において素子の寿命を伸ばすために有機ＥＬ素子を積層する構成が提案されている。特許文献１では１画素を２つのサブピクセルで構成し、１つのサブピクセルには異なる発光色を示す２つのＥＬ層とを電極を挟んで積層している。上記有機ＥＬ表示装置は、上下ともに、全ての発光層を個別に形成しているためプロセス工程が複雑である。
【０００３】
工程を削減するために、同一色の発光層を含むＥＬ層を２つのサブピクセルに共通に形成することが考えられる。例えば、第１のサブピクセルには第１の発光色を示す第１ＥＬ層と第３の発光色を示す第３ＥＬ層とを電極を挟んで積層する。そして、第２のサブピクセルには第２の発光色を示す第２ＥＬ層と第３の発光色を示す第３ＥＬ層とを電極を挟んで積層する。第１ＥＬ層と第２ＥＬ層は並置されており、第３ＥＬ層は第１及び第２のサブピクセルの両方に共通に形成する。上記のようにＥＬ層を形成すればプロセスが簡便になる。しかしながら、同一色の発光層を２つのサブピクセルに共通に形成すると、下記のような問題が発生することが判明した。
【特許文献１】特開２００５−１７４６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ＥＬ素子は波長同等の大きさであるため光の干渉効果を強く受ける。そこで、所望の発光効率や色度を出すには、適切な光学干渉条件を満たす必要がある。２つのサブピクセル間で並置されている第１ＥＬ層と第２ＥＬ層は発光色が異なるため、干渉効果を最適化するための有機層の膜厚もそれぞれ異なる。その結果、２つのサブピクセルにわたって同時に形成されている第３ＥＬ層は、第１ＥＬ層に積層されている箇所と、第２ＥＬ層に積層されている箇所で、干渉効果が異なることになる。そのため、第３ＥＬ層を発光させると、第１ＥＬ層に積層されている箇所と、第２ＥＬ層に積層されている箇所で異なる色味を出すため、画質に悪影響を与えることが分かった。
【０００５】
本発明は、画質への悪影響を低減した有機ＥＬ表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置であって、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、全画素にわたって共通に形成された有機発光層を含む各サブピクセルの発光素子の一つを非発光制御しているので、光学干渉距離が最適でない発光素子を非発光にすることができ、色ずれのない高画質な表示が可能となる。
【０００８】
また、表示画面の積算された輝度値或いは１画素の輝度値に応じて非発光レベルを切り替えることにより、有機発光層の寿命の向上と高画質化を同時に図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図４は本実施形態１におけるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の画素配列と走査線、データ線の敷設形態を示す図である。
【００１２】
画素Ｐは行方向と列方向にｎ行ｍ列のマトリクス形状に配列し、行方向に画素を接続する走査線Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎ（全ｎ本。以下代表してＲと記す）と、列方向に画素を接続するデータ線Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ（全ｍ本。以下代表してＤと書く）がそれぞれ配置されている。走査線Ｒには順に選択信号が印加されて画素を行単位で選択する。列方向のデータ線Ｄには時間的に変動する表示信号が印加されており、選択行の画素Ｐにそのときの表示信号が供給される。
【００１３】
走査線、データ線との交点には、各画素Ｐに対応して画素回路が設けられている。この画素回路には、電流プログラミング方式、電圧プログラミング方式などの公知の構成がある。ここでプログラミングとは、走査線Ｒに順次選択信号が印加されて、選択された行の各画素Ｐにデータ線Ｄから映像信号が供給され、画素内に設けられているキャパシタなどの容量によって映像信号を保持する動作のことである。各行の走査線Ｒに選択信号が印加されている期間がプログラミング期間である。この期間は行ごとに１プログラミング期間ずつ時間的にずれていく。
【００１４】
各行はプログラミング期間が終了すると発光期間に移る。各画素回路の保持容量に保持された映像信号に応じた電流を発生させ発光素子に供給する。発光素子はこの電流に応じた輝度で発光する。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、各画素が異なる複数の色を時間順に発光するように構成されている。１フレーム期間は１回のプログラミング期間と複数の発光期間に分けられ、１回のプログラミング期間中に、当該選択行の画素回路に、異なる各色の映像信号をすべてプログラミングし、その後の複数の発光期間に色別の発光を行う。各発光期間で映像信号に応じた輝度の発光を行い、時間的に合成されたカラー画像を得る。
【００１６】
各画素回路には先の保持容量の他に、スイッチングＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴが設けられているが、周知の構成なのでここでは説明を省略する。また、画素回路に映像信号を供給する各列のデータ線は、以下の例で示すように色別に複数本設けられる。別の方式として、１本のデータ線にして時分割で色別信号を供給するようにしてもよい。
【００１７】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置における１画素の構成を、図６を用いて説明する。
【００１８】
図６において、１画素は２つの副画素Ｐ１，Ｐ２から構成されている。また、Ｐ１、Ｐ２共に有機発光層を一対の電極で挟持した発光素子を２層積層した構成となっている。この実施形態においては、Ｐ１がＲ発光素子とＢ（Ｂ１）発光素子の積層であり、Ｐ２がＧ発光素子とＢ（Ｂ２）発光素子を２層積層した構成となっている。
【００１９】
１１はガラス基板、１２は平坦化層、１３は下部電極である反射性の第１アノード電極（Ｒ発光素子用）、１４は下部電極である反射性の第１アノード電極（Ｇ発光素子用）、１５は赤色（Ｒ）の有機発光層、１６は緑色（Ｇ）の有機発光層、１７はカソード層、１８は青色（Ｂ）の有機発光層、１９は第２アノード電極（Ｂ１発光素子用）、２０は第２アノード電極２（Ｂ２発光素子用）を示す。なお、各有機発光層は、発光層を含む複数の有機層からなり、本実施例では、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の４層構成を用いて説明する。
【００２０】
本発明の本質ではないため詳細な説明は省くが、ガラス基板１１上に、画素回路を構成するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製し、さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を保護すべく絶縁層を形成する。続いて、前記ＴＦＴ形成により生じた凹凸を平坦化すべく有機平坦化層１２を形成する。
【００２１】
また、有機平坦化層１２に、先のＴＦＴの各ドレイン端子と電気的コンタクトを取るための、コンタクトホールを形成後、各アノード電極１３，１４を作製する。なお、これら画素電極の作製には、ウエットプロセス、ドライプロセスのどちらを用いてもよいが、各アノード電極１３，１４とが分離形成されているのが好ましい。
【００２２】
前処理としてＵＶ／オゾン洗浄をしたのち、真空ベークを実施し、基板に有機ＥＬ層を蒸着する。
【００２３】
各アノード電極１３，１４の上には、正孔輸送層が形成され、さらにアノード電極１３に対応する領域にはＲ（赤色）の発光層が、アノード電極１４に対応する領域にはＧ（緑色）の発光層が夫々所望の膜厚で形成されている。
【００２４】
続いて、電子輸送層、電子注入層を形成後、カソード電極１７としてＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電性材料からなる電極もしくはＡｇ、Ａｌなどからなる半透過性電極を形成する。
【００２５】
ここで、Ｒ有機発光層とＧ有機発光層の膜厚値に関する説明を図７を用いて示す。図７は本実施形態１における各有機発光層の発光領域から、反射電極であるアノード電極１３とアノード電極１４との間の光学的距離を示した概略図である。
【００２６】
各有機発光層で発光が生じた場合、その光は、構成する各層の屈折率及び吸収係数の違いにより、反射、屈折、透過、吸収等を繰り返して外部に取り出されることになる。その取り出される光量は様々な経路を通ってきた光が互いに干渉し、強め合うことで増大する。干渉の影響を考えた場合には、発光位置から直接光取り出し方向に向かう光と反射電極の反射面で反射して取り出し方向へ向かう光との干渉効果が最も大きくなる。この時、以下の関係式（１）を満たすことで、干渉による取り出し効率の向上が見込まれることとなる。
２Ｌ／λ＋δ／２π＝ｍ （１）
（式中、Ｌは有機発光層の発光領域と反射電極の反射面との間の光学的距離、δは、反射電極における位相シフト量δ、ｍは自然数である。）
前記式（１）は、文献Ｄｅｐｐｅ Ｊ．Ｍｏｄｅｒｎ．Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌ ４１，Ｎｏ２，ｐ３２５（１９９４）において、共振構造でのＥＬ発光スペクトルの干渉強め合いの条件より導出されている。
【００２７】
上記干渉条件式に則り、ｍ＝２の場合の、Ｇ有機発光層１６及びＲ有機発光層１５の発光に関して最適な光路長を求めたものが表１である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
λ１はＧ有機発光層１６からの発光に関して強めたい波長であり、Ｌ１はそのＧ有機発光層１６内における発光領域から第１アノード電極１４の反射面との間の光学的距離である。λ２はＲ有機発光層１５からの発光に関して強めたい波長であり、Ｌ２はそのＲ有機発光層１５内における発光領域から第１アノード電極１３の反射面との間の光学的距離である。
【００３０】
また、反射金属膜での位相シフトはほぼπのため、δはπとして計算している。λ１はＧ有機発光層１６の干渉ピーク波長を５３０ｎｍとし、λ２はＲ有機発光層１５の干渉ピーク波長を６２０ｎｍした。表１から分かる通り、強めたい発光波長が異なると適切な光路長も異なる。
【００３１】
つまり、各Ｒ有機発光層とＧ有機発光層はそれぞれ波長特性が異なる為、最適光学距離が異なる。例えば同一の次数ｍとする場合は波長が長いＲ有機発光層の膜厚が、Ｇ有機発光層の膜厚よりも厚くなることになる。
【００３２】
なお、各Ｒ・Ｇ発光層の塗り分けには各配列に対応したシャドーマスクを用いてもよいし、レーザー転写方式等、別の方式を用いても何ら問題はない。
【００３３】
カソード電極１７の上には電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層からなるＢ有機発光層１８がその層順で形成されている。最後に、アノード電極として透明電極１９、２０が分割形成されている。なお、Ｂ有機発光層１８は全画素にわたって共通に形成されている。これにより、シャドーマスクを使った塗り分けの必要がなく、プロセスの簡略化を図ることができる。
【００３４】
ここで、Ｂ有機発光層の下地となる各Ｒ・Ｇ有機発光層の膜厚は、先に述べた通り、異なる。そのため、Ｂ有機発光層の発光領域と第１アノード電極１４間の光学的距離Ｌ３とＢ有機発光層と第１アノード電極１３との光学的距離Ｌ４も必然的に異なる。なお、Ｂ有機発光層の波長λが４５０ｎｍと短いことから、Ｂ有機発光層内における発光領域と反射電極との距離であるＬ３とＬ４を比較した場合、Ｌ３の方が反射電極による強め合い効果を得やすい。そのため、以降の説明はＬ３が上記（１）式を満たすようにＢ有機発光層の膜厚を設計した場合を前提に行なう。
【００３５】
（画素回路動作説明）
図１は、図６の素子構成を駆動するための画素回路の一例を示したものである。
【００３６】
図１におけるＥＬ素子７、８および９、１０は各々図６において説明した積層形成されたＲ発光素子、Ｂ１発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ２発光素子を示す。そして各共通端子はタップ１を通して画素回路３、４のスイッチＱ３Ｒ、Ｑ３Ｂ１と、タップ２を通して画素回路５、６のスイッチＱ３Ｂ２、Ｑ３Ｇと接続されている。
【００３７】
図３は図１の画素回路を駆動するシーケンスであり、本実施形態１の有機ＥＬ表示装置における各画素のプログラミング表示の時間的順序を示す。
【００３８】
ｒｏｗ（１）からｒｏｗ（ｎ）まで各行が順次選択され、各行のプログラミングが行われる。その際、Ａ発光期間、Ｂ発光期間の発光に対応して２つの映像信号がプログラミングされる。その後、Ａ発光期間と、それに続く、Ｂ発光期間がある。本実施例の場合、Ａ発光期間ではＲ発光素子とＧ発光素子が発光し、Ｂ発光期間ではＢ２が発光する。
【００３９】
１フレームの駆動シーケンスは各行（ｒｏｗ（１）〜ｒｏｗ（ｎ））にプログラムされるプログラム期間と、各行プログラム期間終了後のＡ発光期間、Ｂ発光期間の順となり、このシーケンスをフレーム単位で繰り返す。
【００４０】
図３ではＡ発光期間、Ｂ発光期間の発光単位が１回ずつとなっているが、次のプログラム期間までＡ、Ｂの発光期間を短くして交互に繰り返しても良い。
【００４１】
図２は画素回路の動作を示すタイミングチャートである。図１におけるＰａ、Ｐｂ、Ｐ１は図１の制御線の駆動タイミング、Ｖｃは図１の電源線の駆動タイミングを示す。また、Ｖａは電源Ｖｃｃ、ＶｂはグランドＧＮＤとする。
【００４２】
ｔ１〜ｔ２の期間（図３におけるプログラム期間）において各画素回路３、４、５、６のスイッチＱ２Ｒ、Ｑ２Ｇ、Ｑ２Ｂ１、Ｑ２Ｂ２がＯＮになり、各データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２から映像信号が容量Ｃ１Ｒ、Ｃ１Ｇ、Ｃ１Ｂ１、Ｃ１Ｂ２にチャージされる。各データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２はｔ１〜ｔ２期間終了後、図３における次の行のプログラミングに応じた電圧をｔ１〜ｔ２と同一期間の周期で発生させていく。
【００４３】
ｔ２〜ｔ３の期間（図３におけるＡ発光期間）では制御線ＰａによりＱ３Ｒ、Ｑ３ＧがＯＮし、駆動トランジスタＱ１Ｒ，Ｑ１Ｇから信号電流が、発光素子７、９に流れる。また、ｔ１〜ｔ３期間はＶａが電源Ｖｃｃ、Ｖｃがグランドの電位にあるため各発光素子７，９は発光状態になる。
【００４４】
ｔ３〜ｔ４の期間では制御線ＰｂによりＱ３Ｂ１、Ｑ３Ｂ２がＯＮし、駆動トランジスタＱ１Ｂ１、Ｑ１Ｂ２から信号電流が、発光素子８、１０に流れる。また、ｔ３〜ｔ４期間はＶａがグランドの電位、Ｖｃが電源Ｖｃｃにあるため各発光素子８，１０は発光状態になる。
【００４５】
つまり、発光素子７、８および９、１０である各ＲＢ１ＧＢ２発光素子は、入力されるデータ信号に基づいて独立制御がなされている。
【００４６】
（データ線制御ブロック説明）
データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２の制御システムの一例を図５に示す。
【００４７】
表示システムにＮビットのＲＧＢの順で入力されたシリアルデータは、パラレルデータ分離部に入力され、Ｒデータ、Ｇデータ、ＢデータのＮビットデジタルデータに分離し出力する。さらにＲＧＢシリアルデータは輝度演算部に入力され、輝度演算部から出力されるＹデータは、例えばＲ×０．３＋Ｇ×０．６＋Ｂ×０．１などの一般的な輝度を演算する係数を用いて演算したものである。
【００４８】
Ｒデータ、Ｇデータは各々γ補正部からコントラスト調整部に入力され、各色毎にホワイトバランスの調整を行う。そしてＤ／Ａ部にてデジタルデータからアナログデータに変換される。ＡＭＰ部にて各駆動トランジスタの出力ゲインに合わせアナログデータを適宜増幅させ、データ線にアナログ電圧を供給する。
【００４９】
Ｂデータにおいては、γ補正部からコントラスト調整部にてホワイトバランスを調整後、Ｂ１、Ｂ２データ変換部に入力される。Ｂ１、Ｂ２データ変換部ではコントラスト部から出力されたＢｃデータについて、例えば、所定の基準輝度データｘを設定し、輝度演算部から出力された輝度Ｙデータとの比較を行う。
【００５０】
輝度Ｙデータが基準輝度データｘより小さければＢ１＝０、Ｂ２＝Ｂｃとし、基準輝度データｘを超えた値に対してはＢ１＝ｚ、Ｂ２＝Ｂｃ−ｚ（ｚ＜＝Ｂｃ）となるように演算を行う。そして、Ｒ，Ｇデータの制御同様、Ｄ／Ａ部にてデジタルデータからアナログデータに変換される。ＡＭＰ部にて各駆動トランジスタの出力ゲインに合わせアナログデータを適宜増幅させ、データ線（ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２）にアナログ電圧を供給する。
【００５１】
尚、Ｂ１、Ｂ２データ変換部は発光素子８、１０の色度または発光効率に応じて基準輝度データｘや係数ｚの値を容易に設定変更することが出来る。
【００５２】
以上に述べたように本実施の形態１によれば、１層の有機発光層を塗り分けることなく全画素に共通な層として形成した積層型有機ＥＬ表示装置において、以下の制御を行うことにより色ずれのない表示を行うことができる。
（１）表示画面の積算された輝度値を演算処理する。
（２）演算処理された輝度値が任意に設定した閾値以下である場合、各副画素における共通な有機発光層を含む発光素子（Ｂ１発光素子、Ｂ２発光素子）の一方を非発光制御（輝度０）する。つまり、表示画像の色見の変化が生じ易い輝度値の場合は、最適な光学的距離で形成されていない発光素子（本実施形態では発光素子Ｂ１）を非発光とし、色見の変化を生じさせないようにしている。
（３）演算処理された輝度値が任意に設定した閾値を越えた値である場合、各副画素における共通な有機発光層を含む発光素子の間で輝度値を分配して各発光素子を発光制御する。つまり、表示画像の色見の変化が生じにくい輝度値の場合は、最適な光学的距離で形成されていない発光素子（本実施形態では発光素子Ｂ１）にも輝度データを分配して発光させ。これにより、Ｇ発光素子上に形成されたＢ発光素子の発光強度を抑えて長寿命化を図り焼き付き問題を低減することが可能になる。
【００５３】
（実施形態２）
図８に、データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２の制御システムの他の例を示す。
【００５４】
表示システムにＮビットのＲＧＢの順で入力されたシリアルデータは、パラレルデータ分離部に入力され、Ｒデータ、Ｇデータ、ＢデータのＮビットデジタルデータに分離し出力する。本実施の形態においては、パラレルデータ化されたＧデータが輝度演算部に入力されＧフィールドの輝度情報から輝度Ｙデータを抽出する。
【００５５】
前述したように、Ｇ画素は各ＲＧＢ発光色を輝度値Ｙとして扱った場合、６割程度の輝度を出力している。その為、本実施の形態２においては、Ｇデータのみの負荷の軽い演算処理で、全体の輝度情報を効率よく把握し、Ｂ１発光素子の非発光制御を行うことが可能になる。
【００５６】
なお、上述の実施例では、光学距離が最適ではないＢ１発光素子の非発光制御を、表示画面の全体（１フレーム分）もしくは部分エリアの輝度を演算し、基準輝度値ｘと比較したが、画素単位の輝度値を基準輝度値ｘと比較し、画素毎に制御するようにしても良い。
【００５７】
なお、上述の実施形態では、Ｂ有機発光層を共通に形成した形態で説明を行ったが、Ｒ有機発光層、或いはＧ有機発光層を共通に形成した場合でも同様である。
【００５８】
（実施形態３）
本実施の形態３では、Ｂ有機発光層を全画素にわたって共通な層として形成する点は実施の形態１と同じであるが、Ｂ有機発光層を形成後に、Ｒ有機発光層とＧ有機発光層を夫々塗り分け形成している。なお、駆動回路並びに制御方法に関しては実施の形態１と同様の方法を用いることが可能であるため詳細な説明は省く。
【００５９】
図９は本実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の１画素の断面構造を模式的に示す。図６と同符号の構成については同じ構成とし、ここでは説明を省略する。
【００６０】
図９において、２１は下部電極である反射性の第１カソード電極（Ｂ１／Ｂ２発光素子用）、２２は第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ１／Ｒ発光素子用）、２３は第１アノード電極兼第２カソード電極２（Ｂ２／Ｇ発光素子用）、２４は第２アノード電極を示す。
【００６１】
ガラス基板１１上に、図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製し、さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を保護すべく絶縁層を形成する。続いて、前記ＴＦＴ形成により生じた凹凸を平坦化すべく有機平坦化層１２を形成する。
【００６２】
有機平坦化層１２に、ガラス基板上に形成された各共通電極用端子と電気的コンタクトを取るべく、コンタクトホールを形成後、第１カソード電極２１を形成する。
【００６３】
なお、電極の作製には、ウエットプロセス／ドライプロセスのどちらを用いてもよい。
【００６４】
前処理としてＵＶ／オゾン洗浄をしたのち、真空ベークを実施し、基板に有機発光層を形成する。
【００６５】
第１カソード電極（Ｂ１画素用）２１の上には、電子注入層、電子輸送層が順次形成され、さらにＢの発光層及び正孔輸送層が順次形成される。
【００６６】
続いて、先に形成されたガラス基板上のＴＦＴの各ドレイン端子と電気的にコンタクトを取るべく、第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ１／Ｒ発光素子用）２２、および、第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ２／Ｇ発光素子用）２３を形成する。
【００６７】
ここで、各アノード電極兼第２カソード電極２２，２３は、シャドーマスク法にて選択的に形成してもよいし、表示領域内に一様に電極形成した後に、レーザー等によりパターンニングしてもよい。
【００６８】
第２の有機発光層として、第１アノード電極兼第２カソード電極２２および２３の上に、電子注入層、電子輸送層を形成後、前記、第１アノード電極兼第２カソード電極２２の上にはＲの発光層を、第１アノード電極兼第２カソード電極２３の上にはＧの発光層を夫々形成する。
【００６９】
各Ｒ・Ｇ発光層に続いて、正孔輸送層を形成後、共通電極である第２アノード電極２４として透明電極を形成する。
【００７０】
図１０は本実施の形態における各副画素におけるＢ有機発光層の発光領域から、反射電極である第１カソード電極と、第２アノード電極との間の光学的距離を示した概略図である。
【００７１】
本実施の形態においては、Ｂ有機発光層が第１層目の有機発光層として形成されているため、図１０中にＬ５およびＬ６で示す各副画素におけるＢ有機発光層の発光領域から反射電極までの距離は変わらない。また、第１層目の有機発光層が共通層の場合、第２層目のＲ有機発光素子およびＧ発光素子の反射電極側の光学的距離は、それぞれ独立して膜厚で調整可能である。そのため、この素子構成の場合は、Ｒ発光素子、Ｂ１発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ２発光素子の夫々で良好な色見を実現できる。しかし、Ｂ有機発光層の発光領域から第２アノード電極２４までの光学距離Ｌ７およびＬ８が副画素毎に異なることになる。上部電極である第２アノード電極側の反射界面での反射を利用した干渉効果は、反射電極側の１次の反射を利用した干渉効果に比べ弱いが、全体の干渉効果に少なからず影響を与える。特に、青色は短波長でその影響を他の色より受け易い。そのため、より高画質を求めるならば、この場合のＢ１発光素子とＢ２発光素子の色見の変化も無視できない。
【００７２】
従って、本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、Ｂ１発光素子を輝度値に応じて非発光制御するか、輝度値をＢ１発光素子とＢ２発光素子間で分配して発光制御するようにしている。なお、この場合、Ｇ発光素子と積層されるＢ２発光素子の光学的距離Ｌ７が最適化されているとする。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１の画素回路の一例を示す図である。
【図２】図１の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施形態１の駆動シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態１の表示パネルの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１のデータ変換ブロックを示す図である。
【図６】本発明の実施形態１の画素断面を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態１の画素断面の光学距離を模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態２のデータ変換ブロックを示す図である。
【図９】本発明の実施形態３の画素断面を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３の画素断面の光学距離を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
３、４、５、６ 画素回路
７、８、９、１０ 発光素子
１１ ガラス基板
１２ 平坦化層
１３ 第１アノード電極１（Ｒ画素用）
１４ 第１アノード電極２（Ｇ画素用）
１５ Ｒ発光層
１６ Ｇ発光層
１７ カソード層
１８ Ｂ発光層
１９ 第２アノード電極１（Ｂ画素用）
２０ 第２アノード電極２（Ｂ画素用）
２１ 第１カソード電極（Ｂ画素用）
２２ 第１アノード電極兼第２カソード電極１
２３ 第１アノード電極兼第２カソード電極２
２４ 第２アノード電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光層を含む有機層を一対の電極で狭持し、両電極間に電圧を印加することにより前記発光層を発光させる積層型有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置において素子の寿命を伸ばすために有機ＥＬ素子を積層する構成が提案されている。特許文献１では１画素を２つのサブピクセルで構成し、１つのサブピクセルには異なる発光色を示す２つのＥＬ層とを電極を挟んで積層している。上記有機ＥＬ表示装置は、上下ともに、全ての発光層を個別に形成しているためプロセス工程が複雑である。
【０００３】
工程を削減するために、同一色の発光層を含むＥＬ層を２つのサブピクセルに共通に形成することが考えられる。例えば、第１のサブピクセルには第１の発光色を示す第１ＥＬ層と第３の発光色を示す第３ＥＬ層とを電極を挟んで積層する。そして、第２のサブピクセルには第２の発光色を示す第２ＥＬ層と第３の発光色を示す第３ＥＬ層とを電極を挟んで積層する。第１ＥＬ層と第２ＥＬ層は並置されており、第３ＥＬ層は第１及び第２のサブピクセルの両方に共通に形成する。上記のようにＥＬ層を形成すればプロセスが簡便になる。しかしながら、同一色の発光層を２つのサブピクセルに共通に形成すると、下記のような問題が発生することが判明した。
【特許文献１】特開２００５−１７４６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ＥＬ素子は波長同等の大きさであるため光の干渉効果を強く受ける。そこで、所望の発光効率や色度を出すには、適切な光学干渉条件を満たす必要がある。２つのサブピクセル間で並置されている第１ＥＬ層と第２ＥＬ層は発光色が異なるため、干渉効果を最適化するための有機層の膜厚もそれぞれ異なる。その結果、２つのサブピクセルにわたって同時に形成されている第３ＥＬ層は、第１ＥＬ層に積層されている箇所と、第２ＥＬ層に積層されている箇所で、干渉効果が異なることになる。そのため、第３ＥＬ層を発光させると、第１ＥＬ層に積層されている箇所と、第２ＥＬ層に積層されている箇所で異なる色味を出すため、画質に悪影響を与えることが分かった。
【０００５】
本発明は、画質への悪影響を低減した有機ＥＬ表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置であって、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、全画素にわたって共通に形成された有機発光層を含む各サブピクセルの発光素子の一つを非発光制御しているので、光学干渉距離が最適でない発光素子を非発光にすることができ、色ずれのない高画質な表示が可能となる。
【０００８】
また、表示画面の積算された輝度値或いは１画素の輝度値に応じて非発光レベルを切り替えることにより、有機発光層の寿命の向上と高画質化を同時に図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
（実施形態１）
図４は本実施形態１におけるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の画素配列と走査線、データ線の敷設形態を示す図である。
【００１２】
画素Ｐは行方向と列方向にｎ行ｍ列のマトリクス形状に配列し、行方向に画素を接続する走査線Ｒ１、Ｒ２、・・・、Ｒｎ（全ｎ本。以下代表してＲと記す）と、列方向に画素を接続するデータ線Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍ（全ｍ本。以下代表してＤと書く）がそれぞれ配置されている。走査線Ｒには順に選択信号が印加されて画素を行単位で選択する。列方向のデータ線Ｄには時間的に変動する表示信号が印加されており、選択行の画素Ｐにそのときの表示信号が供給される。
【００１３】
走査線、データ線との交点には、各画素Ｐに対応して画素回路が設けられている。この画素回路には、電流プログラミング方式、電圧プログラミング方式などの公知の構成がある。ここでプログラミングとは、走査線Ｒに順次選択信号が印加されて、選択された行の各画素Ｐにデータ線Ｄから映像信号が供給され、画素内に設けられているキャパシタなどの容量によって映像信号を保持する動作のことである。各行の走査線Ｒに選択信号が印加されている期間がプログラミング期間である。この期間は行ごとに１プログラミング期間ずつ時間的にずれていく。
【００１４】
各行はプログラミング期間が終了すると発光期間に移る。各画素回路の保持容量に保持された映像信号に応じた電流を発生させ発光素子に供給する。発光素子はこの電流に応じた輝度で発光する。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、各画素が異なる複数の色を時間順に発光するように構成されている。１フレーム期間は１回のプログラミング期間と複数の発光期間に分けられ、１回のプログラミング期間中に、当該選択行の画素回路に、異なる各色の映像信号をすべてプログラミングし、その後の複数の発光期間に色別の発光を行う。各発光期間で映像信号に応じた輝度の発光を行い、時間的に合成されたカラー画像を得る。
【００１６】
各画素回路には先の保持容量の他に、スイッチングＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴが設けられているが、周知の構成なのでここでは説明を省略する。また、画素回路に映像信号を供給する各列のデータ線は、以下の例で示すように色別に複数本設けられる。別の方式として、１本のデータ線にして時分割で色別信号を供給するようにしてもよい。
【００１７】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置における１画素の構成を、図６を用いて説明する。
【００１８】
図６において、１画素は２つの副画素Ｐ１，Ｐ２から構成されている。また、Ｐ１、Ｐ２共に有機発光層を一対の電極で挟持した発光素子を２層積層した構成となっている。この実施形態においては、Ｐ１がＲ発光素子とＢ（Ｂ１）発光素子の積層であり、Ｐ２がＧ発光素子とＢ（Ｂ２）発光素子を２層積層した構成となっている。
【００１９】
１１はガラス基板、１２は平坦化層、１３は下部電極である反射性の第１アノード電極（Ｒ発光素子用）、１４は下部電極である反射性の第１アノード電極（Ｇ発光素子用）、１５は赤色（Ｒ）の有機発光層、１６は緑色（Ｇ）の有機発光層、１７はカソード層、１８は青色（Ｂ）の有機発光層、１９は第２アノード電極（Ｂ１発光素子用）、２０は第２アノード電極２（Ｂ２発光素子用）を示す。なお、各有機発光層は、発光層を含む複数の有機層からなり、本実施例では、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の４層構成を用いて説明する。
【００２０】
本発明の本質ではないため詳細な説明は省くが、ガラス基板１１上に、画素回路を構成するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製し、さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を保護すべく絶縁層を形成する。続いて、前記ＴＦＴ形成により生じた凹凸を平坦化すべく有機平坦化層１２を形成する。
【００２１】
また、有機平坦化層１２に、先のＴＦＴの各ドレイン端子と電気的コンタクトを取るための、コンタクトホールを形成後、各アノード電極１３，１４を作製する。なお、これら画素電極の作製には、ウエットプロセス、ドライプロセスのどちらを用いてもよいが、各アノード電極１３，１４とが分離形成されているのが好ましい。
【００２２】
前処理としてＵＶ／オゾン洗浄をしたのち、真空ベークを実施し、基板に有機ＥＬ層を蒸着する。
【００２３】
各アノード電極１３，１４の上には、正孔輸送層が形成され、さらにアノード電極１３に対応する領域にはＲ（赤色）の発光層が、アノード電極１４に対応する領域にはＧ（緑色）の発光層が夫々所望の膜厚で形成されている。
【００２４】
続いて、電子輸送層、電子注入層を形成後、カソード電極１７としてＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電性材料からなる電極もしくはＡｇ、Ａｌなどからなる半透過性電極を形成する。
【００２５】
ここで、Ｒ有機発光層とＧ有機発光層の膜厚値に関する説明を図７を用いて示す。図７は本実施形態１における各有機発光層の発光領域から、反射電極であるアノード電極１３とアノード電極１４との間の光学的距離を示した概略図である。
【００２６】
各有機発光層で発光が生じた場合、その光は、構成する各層の屈折率及び吸収係数の違いにより、反射、屈折、透過、吸収等を繰り返して外部に取り出されることになる。その取り出される光量は様々な経路を通ってきた光が互いに干渉し、強め合うことで増大する。干渉の影響を考えた場合には、発光位置から直接光取り出し方向に向かう光と反射電極の反射面で反射して取り出し方向へ向かう光との干渉効果が最も大きくなる。この時、以下の関係式（１）を満たすことで、干渉による取り出し効率の向上が見込まれることとなる。
２Ｌ／λ＋δ／２π＝ｍ （１）
（式中、Ｌは有機発光層の発光領域と反射電極の反射面との間の光学的距離、δは、反射電極における位相シフト量δ、ｍは自然数である。）
前記式（１）は、文献Ｄｅｐｐｅ Ｊ．Ｍｏｄｅｒｎ．Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌ ４１，Ｎｏ２，ｐ３２５（１９９４）において、共振構造でのＥＬ発光スペクトルの干渉強め合いの条件より導出されている。
【００２７】
上記干渉条件式に則り、ｍ＝２の場合の、Ｇ有機発光層１６及びＲ有機発光層１５の発光に関して最適な光路長を求めたものが表１である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
λ１はＧ有機発光層１６からの発光に関して強めたい波長であり、Ｌ１はそのＧ有機発光層１６内における発光領域から第１アノード電極１４の反射面との間の光学的距離である。λ２はＲ有機発光層１５からの発光に関して強めたい波長であり、Ｌ２はそのＲ有機発光層１５内における発光領域から第１アノード電極１３の反射面との間の光学的距離である。
【００３０】
また、反射金属膜での位相シフトはほぼπのため、δはπとして計算している。λ１はＧ有機発光層１６の干渉ピーク波長を５３０ｎｍとし、λ２はＲ有機発光層１５の干渉ピーク波長を６２０ｎｍした。表１から分かる通り、強めたい発光波長が異なると適切な光路長も異なる。
【００３１】
つまり、各Ｒ有機発光層とＧ有機発光層はそれぞれ波長特性が異なる為、最適光学距離が異なる。例えば同一の次数ｍとする場合は波長が長いＲ有機発光層の膜厚が、Ｇ有機発光層の膜厚よりも厚くなることになる。
【００３２】
なお、各Ｒ・Ｇ発光層の塗り分けには各配列に対応したシャドーマスクを用いてもよいし、レーザー転写方式等、別の方式を用いても何ら問題はない。
【００３３】
カソード電極１７の上には電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層からなるＢ有機発光層１８がその層順で形成されている。最後に、アノード電極として透明電極１９、２０が分割形成されている。なお、Ｂ有機発光層１８は全画素にわたって共通に形成されている。これにより、シャドーマスクを使った塗り分けの必要がなく、プロセスの簡略化を図ることができる。
【００３４】
ここで、Ｂ有機発光層の下地となる各Ｒ・Ｇ有機発光層の膜厚は、先に述べた通り、異なる。そのため、Ｂ有機発光層の発光領域と第１アノード電極１４間の光学的距離Ｌ３とＢ有機発光層と第１アノード電極１３との光学的距離Ｌ４も必然的に異なる。なお、Ｂ有機発光層の波長λが４５０ｎｍと短いことから、Ｂ有機発光層内における発光領域と反射電極との距離であるＬ３とＬ４を比較した場合、Ｌ３の方が反射電極による強め合い効果を得やすい。そのため、以降の説明はＬ３が上記（１）式を満たすようにＢ有機発光層の膜厚を設計した場合を前提に行なう。
【００３５】
（画素回路動作説明）
図１は、図６の素子構成を駆動するための画素回路の一例を示したものである。
【００３６】
図１におけるＥＬ素子７、８および９、１０は各々図６において説明した積層形成されたＲ発光素子、Ｂ１発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ２発光素子を示す。そして各共通端子はタップ１を通して画素回路３、４のスイッチＱ３Ｒ、Ｑ３Ｂ１と、タップ２を通して画素回路５、６のスイッチＱ３Ｂ２、Ｑ３Ｇと接続されている。
【００３７】
図３は図１の画素回路を駆動するシーケンスであり、本実施形態１の有機ＥＬ表示装置における各画素のプログラミング表示の時間的順序を示す。
【００３８】
ｒｏｗ（１）からｒｏｗ（ｎ）まで各行が順次選択され、各行のプログラミングが行われる。その際、Ａ発光期間、Ｂ発光期間の発光に対応して２つの映像信号がプログラミングされる。その後、Ａ発光期間と、それに続く、Ｂ発光期間がある。本実施例の場合、Ａ発光期間ではＲ発光素子とＧ発光素子が発光し、Ｂ発光期間ではＢ２が発光する。
【００３９】
１フレームの駆動シーケンスは各行（ｒｏｗ（１）〜ｒｏｗ（ｎ））にプログラムされるプログラム期間と、各行プログラム期間終了後のＡ発光期間、Ｂ発光期間の順となり、このシーケンスをフレーム単位で繰り返す。
【００４０】
図３ではＡ発光期間、Ｂ発光期間の発光単位が１回ずつとなっているが、次のプログラム期間までＡ、Ｂの発光期間を短くして交互に繰り返しても良い。
【００４１】
図２は画素回路の動作を示すタイミングチャートである。図１におけるＰａ、Ｐｂ、Ｐ１は図１の制御線の駆動タイミング、Ｖｃは図１の電源線の駆動タイミングを示す。また、Ｖａは電源Ｖｃｃ、ＶｂはグランドＧＮＤとする。
【００４２】
ｔ１〜ｔ２の期間（図３におけるプログラム期間）において各画素回路３、４、５、６のスイッチＱ２Ｒ、Ｑ２Ｇ、Ｑ２Ｂ１、Ｑ２Ｂ２がＯＮになり、各データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２から映像信号が容量Ｃ１Ｒ、Ｃ１Ｇ、Ｃ１Ｂ１、Ｃ１Ｂ２にチャージされる。各データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２はｔ１〜ｔ２期間終了後、図３における次の行のプログラミングに応じた電圧をｔ１〜ｔ２と同一期間の周期で発生させていく。
【００４３】
ｔ２〜ｔ３の期間（図３におけるＡ発光期間）では制御線ＰａによりＱ３Ｒ、Ｑ３ＧがＯＮし、駆動トランジスタＱ１Ｒ，Ｑ１Ｇから信号電流が、発光素子７、９に流れる。また、ｔ１〜ｔ３期間はＶａが電源Ｖｃｃ、Ｖｃがグランドの電位にあるため各発光素子７，９は発光状態になる。
【００４４】
ｔ３〜ｔ４の期間では制御線ＰｂによりＱ３Ｂ１、Ｑ３Ｂ２がＯＮし、駆動トランジスタＱ１Ｂ１、Ｑ１Ｂ２から信号電流が、発光素子８、１０に流れる。また、ｔ３〜ｔ４期間はＶａがグランドの電位、Ｖｃが電源Ｖｃｃにあるため各発光素子８，１０は発光状態になる。
【００４５】
つまり、発光素子７、８および９、１０である各ＲＢ１ＧＢ２発光素子は、入力されるデータ信号に基づいて独立制御がなされている。
【００４６】
（データ線制御ブロック説明）
データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２の制御システムの一例を図５に示す。
【００４７】
表示システムにＮビットのＲＧＢの順で入力されたシリアルデータは、パラレルデータ分離部に入力され、Ｒデータ、Ｇデータ、ＢデータのＮビットデジタルデータに分離し出力する。さらにＲＧＢシリアルデータは輝度演算部に入力され、輝度演算部から出力されるＹデータは、例えばＲ×０．３＋Ｇ×０．６＋Ｂ×０．１などの一般的な輝度を演算する係数を用いて演算したものである。
【００４８】
Ｒデータ、Ｇデータは各々γ補正部からコントラスト調整部に入力され、各色毎にホワイトバランスの調整を行う。そしてＤ／Ａ部にてデジタルデータからアナログデータに変換される。ＡＭＰ部にて各駆動トランジスタの出力ゲインに合わせアナログデータを適宜増幅させ、データ線にアナログ電圧を供給する。
【００４９】
Ｂデータにおいては、γ補正部からコントラスト調整部にてホワイトバランスを調整後、Ｂ１、Ｂ２データ変換部に入力される。Ｂ１、Ｂ２データ変換部ではコントラスト部から出力されたＢｃデータについて、例えば、所定の基準輝度データｘを設定し、輝度演算部から出力された輝度Ｙデータとの比較を行う。
【００５０】
輝度Ｙデータが基準輝度データｘより小さければＢ１＝０、Ｂ２＝Ｂｃとし、基準輝度データｘを超えた値に対してはＢ１＝ｚ、Ｂ２＝Ｂｃ−ｚ（ｚ＜＝Ｂｃ）となるように演算を行う。そして、Ｒ，Ｇデータの制御同様、Ｄ／Ａ部にてデジタルデータからアナログデータに変換される。ＡＭＰ部にて各駆動トランジスタの出力ゲインに合わせアナログデータを適宜増幅させ、データ線（ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２）にアナログ電圧を供給する。
【００５１】
尚、Ｂ１、Ｂ２データ変換部は発光素子８、１０の色度または発光効率に応じて基準輝度データｘや係数ｚの値を容易に設定変更することが出来る。
【００５２】
以上に述べたように本実施の形態１によれば、１層の有機発光層を塗り分けることなく全画素に共通な層として形成した積層型有機ＥＬ表示装置において、以下の制御を行うことにより色ずれのない表示を行うことができる。
（１）表示画面の積算された輝度値を演算処理する。
（２）演算処理された輝度値が任意に設定した閾値以下である場合、各副画素における共通な有機発光層を含む発光素子（Ｂ１発光素子、Ｂ２発光素子）の一方を非発光制御（輝度０）する。つまり、表示画像の色見の変化が生じ易い輝度値の場合は、最適な光学的距離で形成されていない発光素子（本実施形態では発光素子Ｂ１）を非発光とし、色見の変化を生じさせないようにしている。
（３）演算処理された輝度値が任意に設定した閾値を越えた値である場合、各副画素における共通な有機発光層を含む発光素子の間で輝度値を分配して各発光素子を発光制御する。つまり、表示画像の色見の変化が生じにくい輝度値の場合は、最適な光学的距離で形成されていない発光素子（本実施形態では発光素子Ｂ１）にも輝度データを分配して発光させ。これにより、Ｇ発光素子上に形成されたＢ発光素子の発光強度を抑えて長寿命化を図り焼き付き問題を低減することが可能になる。
【００５３】
（実施形態２）
図８に、データ線ｄａｔａ＿ｒ、ｄａｔａ＿ｇ、ｄａｔａ＿ｂ１、ｄａｔａ＿ｂ２の制御システムの他の例を示す。
【００５４】
表示システムにＮビットのＲＧＢの順で入力されたシリアルデータは、パラレルデータ分離部に入力され、Ｒデータ、Ｇデータ、ＢデータのＮビットデジタルデータに分離し出力する。本実施の形態においては、パラレルデータ化されたＧデータが輝度演算部に入力されＧフィールドの輝度情報から輝度Ｙデータを抽出する。
【００５５】
前述したように、Ｇ画素は各ＲＧＢ発光色を輝度値Ｙとして扱った場合、６割程度の輝度を出力している。その為、本実施の形態２においては、Ｇデータのみの負荷の軽い演算処理で、全体の輝度情報を効率よく把握し、Ｂ１発光素子の非発光制御を行うことが可能になる。
【００５６】
なお、上述の実施例では、光学距離が最適ではないＢ１発光素子の非発光制御を、表示画面の全体（１フレーム分）もしくは部分エリアの輝度を演算し、基準輝度値ｘと比較したが、画素単位の輝度値を基準輝度値ｘと比較し、画素毎に制御するようにしても良い。
【００５７】
なお、上述の実施形態では、Ｂ有機発光層を共通に形成した形態で説明を行ったが、Ｒ有機発光層、或いはＧ有機発光層を共通に形成した場合でも同様である。
【００５８】
（実施形態３）
本実施の形態３では、Ｂ有機発光層を全画素にわたって共通な層として形成する点は実施の形態１と同じであるが、Ｂ有機発光層を形成後に、Ｒ有機発光層とＧ有機発光層を夫々塗り分け形成している。なお、駆動回路並びに制御方法に関しては実施の形態１と同様の方法を用いることが可能であるため詳細な説明は省く。
【００５９】
図９は本実施の形態３における有機ＥＬ表示装置の１画素の断面構造を模式的に示す。図６と同符号の構成については同じ構成とし、ここでは説明を省略する。
【００６０】
図９において、２１は下部電極である反射性の第１カソード電極（Ｂ１／Ｂ２発光素子用）、２２は第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ１／Ｒ発光素子用）、２３は第１アノード電極兼第２カソード電極２（Ｂ２／Ｇ発光素子用）、２４は第２アノード電極を示す。
【００６１】
ガラス基板１１上に、図示しないＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を作製し、さらに、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を保護すべく絶縁層を形成する。続いて、前記ＴＦＴ形成により生じた凹凸を平坦化すべく有機平坦化層１２を形成する。
【００６２】
有機平坦化層１２に、ガラス基板上に形成された各共通電極用端子と電気的コンタクトを取るべく、コンタクトホールを形成後、第１カソード電極２１を形成する。
【００６３】
なお、電極の作製には、ウエットプロセス／ドライプロセスのどちらを用いてもよい。
【００６４】
前処理としてＵＶ／オゾン洗浄をしたのち、真空ベークを実施し、基板に有機発光層を形成する。
【００６５】
第１カソード電極（Ｂ１画素用）２１の上には、電子注入層、電子輸送層が順次形成され、さらにＢの発光層及び正孔輸送層が順次形成される。
【００６６】
続いて、先に形成されたガラス基板上のＴＦＴの各ドレイン端子と電気的にコンタクトを取るべく、第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ１／Ｒ発光素子用）２２、および、第１アノード電極兼第２カソード電極（Ｂ２／Ｇ発光素子用）２３を形成する。
【００６７】
ここで、各アノード電極兼第２カソード電極２２，２３は、シャドーマスク法にて選択的に形成してもよいし、表示領域内に一様に電極形成した後に、レーザー等によりパターンニングしてもよい。
【００６８】
第２の有機発光層として、第１アノード電極兼第２カソード電極２２および２３の上に、電子注入層、電子輸送層を形成後、前記、第１アノード電極兼第２カソード電極２２の上にはＲの発光層を、第１アノード電極兼第２カソード電極２３の上にはＧの発光層を夫々形成する。
【００６９】
各Ｒ・Ｇ発光層に続いて、正孔輸送層を形成後、共通電極である第２アノード電極２４として透明電極を形成する。
【００７０】
図１０は本実施の形態における各副画素におけるＢ有機発光層の発光領域から、反射電極である第１カソード電極と、第２アノード電極との間の光学的距離を示した概略図である。
【００７１】
本実施の形態においては、Ｂ有機発光層が第１層目の有機発光層として形成されているため、図１０中にＬ５およびＬ６で示す各副画素におけるＢ有機発光層の発光領域から反射電極までの距離は変わらない。また、第１層目の有機発光層が共通層の場合、第２層目のＲ有機発光素子およびＧ発光素子の反射電極側の光学的距離は、それぞれ独立して膜厚で調整可能である。そのため、この素子構成の場合は、Ｒ発光素子、Ｂ１発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ２発光素子の夫々で良好な色見を実現できる。しかし、Ｂ有機発光層の発光領域から第２アノード電極２４までの光学距離Ｌ７およびＬ８が副画素毎に異なることになる。上部電極である第２アノード電極側の反射界面での反射を利用した干渉効果は、反射電極側の１次の反射を利用した干渉効果に比べ弱いが、全体の干渉効果に少なからず影響を与える。特に、青色は短波長でその影響を他の色より受け易い。そのため、より高画質を求めるならば、この場合のＢ１発光素子とＢ２発光素子の色見の変化も無視できない。
【００７２】
従って、本実施の形態においては、実施の形態１と同様に、Ｂ１発光素子を輝度値に応じて非発光制御するか、輝度値をＢ１発光素子とＢ２発光素子間で分配して発光制御するようにしている。なお、この場合、Ｇ発光素子と積層されるＢ２発光素子の光学的距離Ｌ７が最適化されているとする。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１の画素回路の一例を示す図である。
【図２】図１の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施形態１の駆動シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態１の表示パネルの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１のデータ変換ブロックを示す図である。
【図６】本発明の実施形態１の画素断面を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態１の画素断面の光学距離を模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施形態２のデータ変換ブロックを示す図である。
【図９】本発明の実施形態３の画素断面を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の実施形態３の画素断面の光学距離を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
３、４、５、６ 画素回路
７、８、９、１０ 発光素子
１１ ガラス基板
１２ 平坦化層
１３ 第１アノード電極１（Ｒ画素用）
１４ 第１アノード電極２（Ｇ画素用）
１５ Ｒ発光層
１６ Ｇ発光層
１７ カソード層
１８ Ｂ発光層
１９ 第２アノード電極１（Ｂ画素用）
２０ 第２アノード電極２（Ｂ画素用）
２１ 第１カソード電極（Ｂ画素用）
２２ 第１アノード電極兼第２カソード電極１
２３ 第１アノード電極兼第２カソード電極２
２４ 第２アノード電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御されることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記非発光制御は、表示画面の積算された輝度値が所定の閾値以下の場合に行なわれることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記非発光制御は、１画素における輝度値が所定の閾値以下の場合、画素毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記発光素子には、緑色の発光素子が含まれており、前記非発光制御は、表示画面における前記緑色の輝度データの積算された輝度値が所定の閾値以下の場合に行なわれることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記発光素子には、緑色の発光素子が含まれており、前記非発光制御は、１画素における前記緑色の輝度値が所定の閾値以下の場合、画素毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記共通な有機発光層は、他の有機発光層に対して光取り出し側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記各副画素は下部電極として反射電極を有し、更に、前記非発光制御される発光素子は、以下の条件を満たさないことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
２Ｌ／λ＋δ／２π＝ｍ
（式中、Ｌは有機発光層の発光領域と反射電極の反射面との間の光学的距離、δは、反射電極における位相シフト量δ、ｍは自然数である。）
【請求項８】
前記輝度値が、前記閾値を超えた場合は、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の間で輝度値を分配して発光制御することを特徴とする請求項２乃至５に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項１】
少なくとも１つ以上の画素を有すると共に、前記画素は２つの副画素で構成され、前記副画素は少なくとも発光層を含む有機発光層を電極で狭持してなる発光素子を２層積層して構成され、前記発光素子の電極間に電圧を印加することにより前記各発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層の１層は全画素にわたって共通に形成されており、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の一方は非発光制御されることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記非発光制御は、表示画面の積算された輝度値が所定の閾値以下の場合に行なわれることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記非発光制御は、１画素における輝度値が所定の閾値以下の場合、画素毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記発光素子には、緑色の発光素子が含まれており、前記非発光制御は、表示画面における前記緑色の輝度データの積算された輝度値が所定の閾値以下の場合に行なわれることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記発光素子には、緑色の発光素子が含まれており、前記非発光制御は、１画素における前記緑色の輝度値が所定の閾値以下の場合、画素毎に行われることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記共通な有機発光層は、他の有機発光層に対して光取り出し側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記各副画素は下部電極として反射電極を有し、更に、前記非発光制御される発光素子は、以下の条件を満たさないことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
２Ｌ／λ＋δ／２π＝ｍ
（式中、Ｌは有機発光層の発光領域と反射電極の反射面との間の光学的距離、δは、反射電極における位相シフト量δ、ｍは自然数である。）
【請求項８】
前記輝度値が、前記閾値を超えた場合は、前記共通な有機発光層を含む各副画素の発光素子の間で輝度値を分配して発光制御することを特徴とする請求項２乃至５に記載の有機ＥＬ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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１０６３（Ｐ２０１０−２１０６３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８１５０１（Ｐ２００８−１８１５０１）
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１１日（２００８．７．１１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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