表示装置および駆動方法
【課題】 異なる色の発光素子を時間順に発光させる表示装置では、動画表示に際して色割れが生じる。
【解決手段】 １対の電極間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子（１０３−１０５）と、前記発光素子の第１電極に接続される複数の駆動回路（１０）と、前記発光素子の第２電極に接続される複数の電源線（２０６−２０８）とを有し、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群（１００）の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする表示装置。
【解決手段】 １対の電極間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子（１０３−１０５）と、前記発光素子の第１電極に接続される複数の駆動回路（１０）と、前記発光素子の第２電極に接続される複数の電源線（２０６−２０８）とを有し、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群（１００）の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、詳しくは、異なる色の発光素子を時分割で発光させてカラー表示を行う表示装置とその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー表示を実現する方法として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの色で発光する３種類の発光素子を並べて配置し、同時に発光させて混色表示させる方法がある。この方式は従来から多用されてきたカラー表示方式である。
【０００３】
これに対して、１つの画素で３色を順次発光させ、それを短時間で繰り返し行う事で、時間的に混色させる時間分割駆動方式が特許文献１で提案されている。
【０００４】
時間分割駆動方式は、１つの画素でＲ、Ｇ、Ｂの３色を順次表示するため、駆動回路を共通化できる利点がある。発光素子として有機ＥＬ素子を用いることもできる。Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の有機ＥＬ素子を積層して、上下端と層間に電極を設けて独立に駆動することにより、画素全体を各色の発光エリアとすることもできる。
【０００５】
上記特許文献１の時間分割駆動方式では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光素子を時間で切り替えて駆動するために、駆動回路と各発光素子の電極の間に、切り替えのためのスイッチが設けられている。このスイッチをなくし、その代わりに、駆動回路に接続された電極と対向する側の電極をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光素子に個別に設け、それらに時間別に電圧を与えて順次発光させる方法が特許文献２に提案されている。Ｒ，Ｇ，Ｂの各対向電極は別々の時間に電圧が与えられ、かつ中間調を表示するためにさらに細かくサブフレームに分解されて階段状に変化する電圧が与えられる。
【０００６】
特許文献１、２の時間分割駆動方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画面が時間別に高速で切り替わって混色された結果、１つのカラー画像が表示される。この方式では、動画を表示したときに、動いている物体の縁が色づいて見えることが知られている。この現象はカラーブレイク（色割れ）と呼ばれ、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像が時分割で表示されることによるものである。
【０００７】
色割れを解決するために、Ｒ，Ｇ，Ｂの切り替えの順序を画素ごとに入れ替える方法が特許文献３に提案されている。駆動回路と発光素子の間にスイッチを設け、それらのスイッチを隣接する３つの画素で互いに異なる３つの制御信号で開閉することにより、時間分割で切り替わる画像のそれぞれがＲ，Ｇ，Ｂのすべての色を含むようになり、色割れが見えなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４４９４２１４号公報
【特許文献２】特開平９−１３８６５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１６３３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３の駆動方式においては、時間分割で切り替わる画像のそれぞれがＲ，Ｇ，Ｂのすべての色を含むようにするために、特許文献１と同様に、駆動回路と発光素子の間にスイッチの役割を持つトランジスタを設ける必要がある。そのため、画素サイズを小さくして高精細な表示装置にすることが困難である。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、時間分解カラー表示における画素駆動回路のトランジスタ数を増やすことなく、色割れのない動画像を表示する表示装置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】
【００１１】
本発明は、第１に、
第１電極と第２電極の間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子と、
前記発光素子の前記第１電極に接続されて電流を供給する複数の駆動回路と、
前記発光素子の前記第２電極に接続されて前記第２電極に電圧を供給する複数の電源線と
を有する表示装置であって、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする。
【００１２】
第２に、本発明は、
上記の表示装置において、前記複数の電源線の１つに前記発光素子を発光させる電圧を印加するとともに、他の電源線に前記発光素子を消灯する電圧を印加する工程を、前記複数の電源線に対して順次行うことを特徴とする駆動方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂの発光素子の第２電極が別々の電源線に接続され、かつ電源線の各々には異なる色の発光素子の第２電極が共通に接続されるようにしたので、時分割で発光する画面の１つ１つが異なる色を含むようになり、色割れが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例である表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図２】実施例１の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図３】実施例１の表示装置の電源線のスイッチ回路である。
【図４】実施例１の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】実施例１の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図６】実施例２の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図７】実施例２の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】実施例３の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図９】実施例３の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施例１の表示装置における有機ＥＬ素子の断面構造を示す図である。
【図１１】実施例４の表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図１２】実施例４の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図１３】実施例４の表示装置の電源線のスイッチ回路である。
【図１４】実施例４の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施例４の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図１６】実施例４の有機ＥＬ素子の断面を示す図である。
【図１７】実施例４の有機ＥＬ素子の製造工程を説明する図である。
【図１８】実施例５の表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図１９】実施例５の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図２０】実施例５の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
有機ＥＬ素子などの発光素子は、ダイオード特性を持ち、一定方向の電流によってのみ発光する。アノードとカソードのうち一方の電極（第１電極とする）を電流源に接続し、他方の電極（第２電極とする）に電流源の電源電圧に対して十分低い電圧を印加すると電流が流れる。逆に、第２電極に第１電極の電流源電圧より高い電圧を与えると電流が流れない。第２電極に与える電圧によって、電流のオン・オフが制御できる。
【００１６】
表示装置の画面は複数の画素で構成される。各画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色、またはそれとは別の色を含んでいてもよいが、異なる色の発光素子を含んでいる。これらの発光素子の一方の第１電極を共通接続して電流源となる駆動回路につなぎ、他方の第２電極を分離して形成し、独立に電圧を与える。第２電極は、それぞれが独立に、他の画素の同色または異色の発光素子の第２電極の各々と接続され、それによって全画素の各第２電極に同時に同じ電圧が印加される。
【００１７】
第２電極の電圧を制御して、各画素の発光素子の１つを発光させ、他の発光素子を消灯状態にすることができる。発光する素子を順次切り替えることにより、異なる色の画像が切り替えて表示される。切り替えが高速に行われ、繰り返されると、混合された色の画像として見える。
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。以下の実施例では、発光素子として有機ＥＬ素子を例にとるが、本発明はそれに限定されるものではない。また、駆動回路に接続される第１電極をアノード、もう一方の第２電極をカソードして説明するが、電流の向きが逆の、第１電極をカソード、第２電極をアノードとする有機ＥＬ素子であってもよい。本発明は、有機ＥＬ表示装置のような自発光型表示装置に好適に利用される。本発明の表示装置は、放送波を受信し表示するテレビジョン受像機のようにそれ単体で動作する表示装置であってもよいし、デジタルカメラなど別の装置の内部に組み込まれる表示装置であっても良い。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施例である表示装置の１つの画素を示す回路図である。画素１００には、選択トランジスタ１０１と駆動トランジスタ１０２、駆動トランジスタ１０２のゲートとソースの間に接続された保持容量６０を含む駆動回路１０が設けられている。
【００２０】
選択トランジスタ１０１は、ドレインがデータ線３０に接続され、ソースが駆動トランジスタ１０２のゲートおよび保持容量６０の一端に接続されている。選択トランジスタ１０１は、データ線３０を駆動トランジスタ１０２のゲート電極につなぐスイッチである。画素を行単位で選択する選択線２０の信号が選択トランジスタ１０１のゲートに入り、そのオン・オフが制御される。
【００２１】
駆動トランジスタ１０２はＰチャネルであり、ソースが電流供給線４０に接続され、ドレインが３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のアノード（陽極）に共通に接続されている。
【００２２】
選択トランジスタ１０１がオンになり、データ線３０からデータ信号が伝達されると、それが保持容量６０の電圧として保持される。保持容量６０の電圧は駆動トランジスタ１０２のゲート−ソース間電圧であるから、この電圧に基づいて駆動トランジスタ１０２のドレイン電流が決まり、駆動回路１０から駆動電流として出力される。
【００２３】
３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソード（陰極）は別々に後述のカソード配線２０３−２０５に接続されている。
【００２４】
図１では有機ＥＬ素子のアノードが共通接続されて駆動回路に接続されているが、アノードとカソードが図１とは逆に配置されていてもよい。その場合は、電源線の電圧極性を反転し、かつ駆動トランジスタ１０２をＮチャネル型にして、電流の向きを反対にする必要がある。
【００２５】
有機ＥＬ素子の駆動回路１０は、図１に示すもののほか多数提案されている。それらに共通しているのは、選択線２０とデータ線３０とに接続されてそれらから信号が供給され、選択線２０の信号によってデータ線３０から供給されたデータ信号を取り込んで保持し、保持したデータ信号に応じて電流または電圧を生成し、有機ＥＬ素子１０３−１０５に出力するという構成である。駆動回路１０に接続される選択線２０は１本とは限らず、有機ＥＬ素子１０３−１０５の発光期間をコントロールするための選択線が別に設けられることもある。本発明はそれらのいずれの駆動回路にも適用できる。
【００２６】
表示装置は、図１に示す画素１００を、横方向に１９２０（＝６４０×３）個、縦方向に４８０個、マトリクス状に並べて構成される。表示装置は、この画素を配列させた表示部の周辺に配置され、各画素に電流や電圧を供給する電源配線、同じく周辺に配置され、各信号線を駆動するドライバおよび表示信号を生成し加工するコントロール部を含んで構成されることもある。
【００２７】
図２は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の有機ＥＬ素子とカソード線の配置図である。
【００２８】
各画素１００は、３つの領域に分割され、各領域には、赤（Ｒ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０３、緑（Ｇ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０４、青（Ｂ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０５が配置されている。この配置は全画素で同じであり、周期的に繰り返されている。
【００２９】
画素を構成する発光素子の数と色の組み合わせは、本実施例のＲＧＢ１個ずつに限らない。各画素は２以上の発光素子からなり、発光素子の個数はすべての画素で同じとする。各画素は少なくとも異なる色の発光素子を含んでいる。
【００３０】
１つの画素に同じ色の発光素子が２つ以上含まれるような表示装置もある。同じ電流または電圧が与えられ、同時に発光するならそれらは１つの発光素子と見做し得る。しかし、同色であっても、電極が別であり、別々の信号で駆動されるばあいは、異なる発光素子と見做すべきである。
【００３１】
各画素１００におけるＲＧＢ３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードは、互いに分離され、色の並びとは直角方向、すなわち図２の上下方向に延びて、帯状のカソード配線２０３−２０５となっている。３本のカソード配線２０３−２０５は画素１００の各列にある。
【００３２】
カソード配線２０３−２０５は、上と下で隣接する画素１００の同色の有機ＥＬ素子のカソードを共通に接続する。図２では、カソード配線２０３−２０５の延びている方向はデータ線３０と同じ方向である。
【００３３】
カソード配線２０３−２０５は、画素１００がマトリクス状に配列する表示領域の外に延長されて、３本の電源線２０６−２０８のいずれかに接続されている。電源線２０６−２０８は、画素配列領域の外で、各画素のカソード配線２０３−２０５を１本ずつ選択して結線する。各列のカソードを共通に接続するカソード配線２０３−２０５と電源線２０６−２０８とは、各画素の有機ＥＬ素子のカソード同士を全画素にわたって接続する３系統の配線を構成している。１つの画素１００の有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードは、別々に、他の画素の３つのカソードのどれかに接続され、この接続は全画素にわたっている。
【００３４】
本実施例においては、電源線２０６は、第１列のＲのカソード配線２０３と、第２列のＧのカソード配線２０４と、第３列のＢのカソード配線２０５とを接続している。また、電源線２０７は、第１列のＧのカソード配線２０４と、第２列のＢのカソード配線２０５と、第３列のＲのカソード配線２０３とを接続しており、電源線２０８は、第１列のＢのカソード配線２０５と、第２列のＲのカソード配線２０３と、第３列のＧのカソード配線２０４とを接続している。第４列以降も同じ結線が３列周期で繰り返されている。
【００３５】
したがって、電源線２０６−２０８は、それぞれ、各列から１色ずつを、引き続く３列が別々の色となるように選んで共通に接続していることになる。
【００３６】
図３は、電源線２０６−２０８に電圧を与える電圧源とその電圧を切り替えるスイッチ回路の図である。
【００３７】
電源線２０６は、２つのスイッチ２１４ａと２１４ｂを介して１対の電圧源２１２、２１３に接続されている。スイッチ回路２００は１対の電圧源２１２，２１３の出力と電源線２０６，２０７，２０８との接続を切り替える回路で、トランジスタからなるスイッチ２１４ａ−２１６ｂを含んでいる。スイッチ２１４ａ、２１４ｂは、それぞれ、信号２０９とインバータ２１７によって作られるその反転信号２０９ｉによって制御され、一方がオンのとき他方がオフになるというように相補的に動作する。
【００３８】
電源線２０７、２０８もそれぞれ２つのスイッチ２１５ａと２１５ｂ、２１６ａと２１６ｂを介して同じ１対の電圧源２１２、２１３に接続されている。スイッチ２１５ａ、２１５ｂは、それぞれ、信号２１０とインバータ２１８によって作られるその反転信号２１０ｉによって相補的に制御され、また、スイッチ２１６ａ、２１６ｂは、それぞれ、信号２１１とインバータ２１９によって作られるその反転信号２１１ｉによって相補的に制御される。
【００３９】
第１のカソード電源２１２は駆動回路１０の電流供給線４０の電位Ｖｃｃより十分低い第１電圧Ｖ１を出力し、第２のカソード電源２１３は電流供給線４０の電位Ｖｃｃより高い第２電圧Ｖ２を出力する。以下で説明するように、第１電圧Ｖ１が有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードに伝達されると有機ＥＬ素子の両電極間に順バイアス電圧がかかり、発光する。一方、第２電圧Ｖ２が画素のカソードに伝達されると逆バイアス電圧がかかり、有機ＥＬ素子は発光しない。以下、Ｖ１を発光レベル、Ｖ２を消灯レベルと呼ぶ。
【００４０】
図４は、各信号線の信号電圧を示すタイミングチャートである。
【００４１】
時刻ｔ１からｔ１０までが１つの画像を表示するための期間であって、１フレーム期間と呼ばれる。１つのフレーム期間は第１から第３の３つのフィールドに分けられる。
【００４２】
時刻ｔ１−ｔ４の第１のフィールドにおいて、まず、ｔ１−ｔａの時間にデータの書き込みが行われる。ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・のタイミングで第１行、第２行、第３行・・・が順次選択され、選択線２０に制御信号Ｓｃａｎ１，Ｓｃａｎ２，Ｓｃａｎ３・・・が与えられる。これに同期して各列のデータ線３０にＤａｔａ１，Ｄａｔａ２，Ｄａｔａ３・・・のデータ信号が印加される。Ｓｃａｎ１は時刻ｔ１とｔ２の間で選択電位となり、このときの各列のデータ線３０に印加されたデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｒ１１、Ｄａｔａ２＝Ｇ１２、Ｄａｔａ３＝Ｂ１３（Ｄａｔａ４以降も同じ色順のデータ信号）が第１行の画素に取り込まれる。これらのデータ信号は、駆動トランジスタ１０２のゲート−ソース間にある寄生容量に電圧として保持される。
【００４３】
時刻ｔ２とｔ３の間で制御信号Ｓｃａｎ２が選択電位となり、第２行の画素回路にデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｒ２１、Ｄａｔａ２＝Ｇ２２、Ｄａｔａ３＝Ｂ２３が保持される。
【００４４】
同様にして、ｔａまでの時間に、すべての行にわたってデータ信号が書き込まれる。第１のフィールドで画素に書き込まれるデータ信号は、第１列がＲ、第２列がＧ、第３列がＢ（以下この繰り返し）のデータ信号である。
【００４５】
全行の書き込みが終了した後、第１フィールドの残りの期間ｔａ−ｔ４で、制御信号２０９が選択レベル（低レベル）になり、スイッチ２１４ａがオン、２１４ｂがオフになる。制御信号２１０と２１１は非選択レベル（高レベル）にあり、スイッチ２１５ａ、２１６ａはオフ、２１５ｂ、２１６ｂはオンである。
【００４６】
これにより電源線２０６とそれに接続されている各画素列の有機ＥＬ素子のカソード配線２０３は発光レベルＶ１となる。電源線２０７と２０８は電源２１３に接続されたままなので、各列のＧの有機ＥＬ素子のカソード配線２０４とＢの有機ＥＬ素子のカソード配線２０５の電位は消灯レベルＶ２にある。その結果、第１列では、赤の有機ＥＬ素子１０３のみ順バイアス電圧がかかって、保持された信号電圧に応じて発光する。第１列の緑と青の有機ＥＬ素子１０４と１０５には逆バイアス電圧がかかって発光しない。第２列では緑、第３列では青の有機ＥＬ素子が発光する。
【００４７】
時刻ｔ４で電源線２０６が消灯レベルＶ２になり、すべての有機ＥＬ素子が消灯状態になって第１のフィールド期間が終了する。
【００４８】
ｔ４で第２のフィールド期間が始まると、ｔ４、ｔ５、ｔ６・・・のタイミングで第１のフィールドと同様に制御信号Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、・・・が順次選択電位になり、それに同期して、第１列のデータ線からデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｇ１１，Ｇ２１，Ｇ３１，・・・が、第２列のデータ線からデータ信号Ｄａｔａ２＝Ｂ１２，Ｂ２２，Ｂ３２，・・・が、第３列のデータ線からデータ信号Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３，・・・が取り込まれる。これらのデータ信号は画素に伝達されて緑の有機ＥＬ素子１０４の発光輝度を定める信号となる。
【００４９】
ｔ４−ｔｂの期間にすべての画素に緑のデータ信号が書き込まれる。第２のフィールド期間の残りのｔｂ−ｔ７の時間、制御信号２１０が選択電位になり、電源線２０７およびカソード配線２０４が発光レベルＶ１になる。制御信号２０９と２１１は非選択電位にあり、電源線２０６と２０８およびカソード配線２０３と２０５は消灯レベルＶ２に設定される。この結果、第１列では緑、第２列では青、第３列では赤の有機ＥＬ素子１０４に順バイアス電圧がかかり、発光が起きる。
【００５０】
時刻ｔ７−ｔ１０の第３のフィールドでも同じ動作が繰り返される。ｔ７、ｔ８、ｔ９、・・・のタイミングでデータが書き込まれ、時刻ｔｃ−ｔ１０の間、第１列では青、第２列では赤、第３列では緑の有機ＥＬ素子が発光する。
【００５１】
図５に（ａ）カソード配線の接続と、（ｂ）第１−第３のフィールドの発光状態を示す。（ａ）のカソード配線と電源線の接続は図３と同じである。（ｂ）では、赤の有機ＥＬ素子が発光する画素にＲ、緑の有機ＥＬ素子が発光する画素にＧ、青の有機ＥＬ素子が発光する画素にＢの符号をつけた。
【００５２】
第１フィールドでは左から列ごとにＲＧＢＲ・・・と並んで発光し、第２フィールドではこれがＧＢＲＧ・・・、第３フィールドではＢＲＧＢ・・・となる。１つの画素に注目すると、３つのフィールドで赤、緑、青の有機ＥＬ素子が順次発光し、１フレーム期間が終了する。この発光が６０分の１秒の周期で繰り返される。
【００５３】
各フィールドにおいて３列周期で赤、緑、青が同時に発光し、その色が３つのフィールドで順次サイクリックに入れ替わる。また、同じフィールドでは、行方向に隣接する画素の発光色が異なる。
【００５４】
画面全体が同じ色の画像を表示すると、動く画像を目で追う時に画像の端が色づいて見えるいわゆるカラーブレイクを生じるが、本実施例では各フィールドで３色が混じった画像が表示されるため、３列ごとに白となるような特別な画像をのぞき、カラーブレイクは生じない。
【実施例２】
【００５５】
図６（ａ）は、本発明の第２の実施例における画素のマトリクス配列とカソード配線の結線を示す図である。図５（ａ）と異なり、行が下に行くにつれてＲＧＢの色の配置が１列ずつ右にずれている。
【００５６】
カソード配線と電源線の結線は実施例１と同じである。すなわち、電源線２０６は、第１列のＲのカソード配線２０３と、第２列のＧのカソード配線２０４と、第３列のＢのカソード配線２０５とを接続し、電源線２０７は、第１列のＧのカソード配線２０４と、第２列のＢのカソード配線２０５と、第３列のＲのカソード配線２０３とを接続しており、電源線２０８は、第１列のＢのカソード配線２０５と、第２列のＲのカソード配線２０３と、第３列のＧのカソード配線２０４とを接続している。第４列以降も同じ結線が３列周期で繰り返されている。
【００５７】
データ信号は実施例１と同じ列に同じ順に与えられる。タイミングチャートを図７に示す。
【００５８】
列方向に並ぶ有機ＥＬ素子の色が同じでないので、図４とは異なり、１フィールド内で各列にＲＧＢのデータ信号が混在して与えられる。すなわち、第１のフィールドでは、時間順に、第１列のデータ線にＤａｔａ１＝Ｒ１１、Ｂ２１，Ｇ３１，・・・のデータ信号が入力され、第２列のデータ線にＤａｔａ２＝Ｇ１２、Ｒ２２，Ｂ３２，・・・のデータ信号が入力され、第３列のデータ線にＤａｔａ３＝Ｂ１３、Ｇ２３，Ｒ３３，・・・のデータ信号が入力される。第２のフィールドでは、第１のフィールドの各列のＲ→Ｂ→Ｇの順のデータ信号がＧ→Ｒ→Ｂの順のデータ信号に入れ替わり、第３のフィールドでは、Ｂ→Ｇ→Ｒの順のデータ信号に入れ替わる。
【００５９】
この結果、フィールドごとの画素の発色の様子は図６（ｂ）のようになる。ＲＧＢの配置が行ごとにずれていることにより、各フィールドで、行方向だけでなく列方向にもＲＧＢが混じって表示される。実施例１の配置では列方向には同色が表示されるので、画像の縦（列方向）の縁が動いたときに色づくカラーブレイクが生じるが、図６（ａ）の配置ではどのような画像にもカラーブレイクが生じない。
【実施例３】
【００６０】
図８（ａ）は、３色の有機ＥＬ素子を上下方向にＲＧＢの順に周期的に並べて配置した表示装置のカソード配線の結線の様子を示す。各画素のカソードは上下方向（列方向）に３つに分離され、色の周期配列と直行する左右方向（行方向）に延びたカソード配線２０３―２０５を形成する。電源線２０６−２０８は、画素配列の左辺に上下（列方向）に延びる配線として設けられている。
【００６１】
選択線２０とデータ線３０は、実施例１、２と同じく、それぞれ行方向と列方向に延びる配線として設けられている。
【００６２】
駆動回路も図１に示したものと同じである。
【００６３】
電源線２０６−２０８は、各行の３本のカソード配線の中から１本ずつ、引き続く３行で互いに異なる色となるようにカソード配線２０３−２０５を選んで共通に接続している。カソード配線２０３−２０５と電源線２０６−２０８の接続は、行と列が入れ替わっているほかは実施例１、２と同じである。
【００６４】
本実施例のタイミングシートを図９に示す。
【００６５】
各列のデータ線３０に与えられるデータ信号Ｄａｔａ１，２、３・・・は、第１のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｒ１１、Ｂ２１，Ｇ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｒ１２、Ｂ２２，Ｇ３２・・・、Ｄａｔａ３＝Ｒ１３、Ｂ２３，Ｇ３３・・・など、各列で同じＲ→Ｂ→Ｇの順、第２のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｇ１１、Ｒ２１，Ｂ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｇ１２、Ｒ２２，Ｂ３２・・・、Ｄａｔａ３＝Ｇ１３、Ｒ２３，Ｂ３３・・・など、各列で同じＧ→Ｒ→Ｂの順、第３のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｂ１１、Ｇ２１，Ｒ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｂ１２、Ｇ２２，Ｒ３２・・・、Ｄａｔａ１＝Ｂ１３、Ｇ２３，Ｒ３３・・・など、各列で同じＢ→Ｇ→Ｒの順である。
【００６６】
フィールドごとの画素の表示色を図８（ｂ）に示す。カソード配線２０３−２０５が行方向に共通に接続されているため、発光色は各フィールドで行方向に同色となり、列方向にＲＧＢが混じって表示される。したがって画像の縦の縁が色づくというカラーブレイクは生じない。
【００６７】
本実施例は、同色の有機ＥＬ素子が行方向にストライプ状に並んでいるので、実施例１の図５（ａ）の配置と同じく、カラーフィルタの形成やメタルマスクによるＲＧＢの塗分け蒸着のプロセスが容易になる利点がある。
【００６８】
図１０は、図２の一点鎖線ＭＭ’における断面図である。図１と同じ部分には同じ符号をつけた。
【００６９】
有機ＥＬ素子１０３−１０５は、それぞれ、アノード１０３ａ−１０５ａと有機発光層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂとカソード１０３ｃ−１０５ｃからなり、アノードからカソードに向かって流れる電流によって発光する。基板１の上に、選択トランジスタ１０１と駆動トランジスタ１０２が形成され、各トランジスタの半導体層３は、絶縁層２ａに開けられたコンタクトホール５ａを介してソース／ドレイン電極に接続されている。選択トランジスタ１０１のソース電極はデータ線３０に接続されている。選択トランジスタ１０１のドレイン電極５は不図示の配線によって駆動トランジスタ１０２のゲート電極４に接続されている。駆動トランジスタ１０２のソース電極は電流供給線４０である。駆動トランジスタ１０２のドレイン電極５は第２の絶縁層２ｂに開けられたコンタクトホール５ａを介して有機ＥＬ素子のアノード６に接続されている。図１０では、有機ＥＬ素子１０３−１０５の各アノード１０３ａ−１０５ａは１枚の電極６で形成され、互いに接続されている。選択トランジスタ１０１、駆動トランジスタ１０２とそれらのゲート電極およびソース／ドレイン電極は、有機ＥＬ素子１０３−１０５の駆動回路１０を構成する。基板１には、この他に、データ信号を保持する容量が形成されていることもある。
【００７０】
カソード１０３ｃ−１０５ｃはＩＴＯ（インジウム・チタン酸化物）などの透明電極で形成されている。分離されたカソード１０３ｃ−１０５ｃを形成するには、全面に蒸着またはスパッタでＩＴＯを成膜した後にレーザー照射によってＩＴＯを分断する方法、金属マスクによってパターニングする方法、逆テーパーの画素分離膜を用いてパターニングする方法等などのいずれを用いても良い。画素は、図１０のようにそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色で発光する３つの有機ＥＬ素子で構成するほか、白色を発光する有機ＥＬ素子にＲＧＢのカラーフィルタを配置してもよい。３つの有機ＥＬ素子を並べた画素は、メタルマスクを用いて発光材料を蒸着することによって得られる。もしくは、有機ＥＬ材料を塗布した基板からレーザー転写によってＲＧＢの有機ＥＬ層を得ることもできる。
【００７１】
有機ＥＬ素子１０３は、アノード１０３ａとカソード１０３ｃの間に有機発光層７Ｒが挟まれた構造を有しており、有機発光層７Ｒは、図１０では１層に描かれているが、実際には、下から順にホール注入・輸送層、発光層、電子注入・輸送層の３層からなる。ホール注入・輸送層はホールを多数キャリアとして含み、電子注入・輸送層は電子を多数キャリアとして含む半導体層である。
【００７２】
有機ＥＬ素子１０４、１０５も、有機発光層の材料や各層の厚さが異なる以外は同様の構造を有している。
【００７３】
アノードをカソードより高電位にする電圧（順バイアス電圧）を有機ＥＬ素子１０３に印加すると、ホール注入層から発光層にホールが注入され、電子注入層から発光層に電子が注入される。これらが発光層中で再結合することにより光を発する。逆極性の、アノードをカソードより低電位にする電圧（逆バイアス電圧）を印加したときは、キャリアの注入が起こらず発光は生じない。このように有機ＥＬ素子はダイオードと類似の整流特性を有している。
【実施例４】
【００７４】
図１１は、本発明の第４の実施例における画素の構成とカソード配線の結線を示す図である。図１と同じ部分には同じ符号を付した。
【００７５】
行方向に、赤の有機ＥＬ素子１０３、第１の緑の有機ＥＬ素子１０４、青の有機ＥＬ素子１０５、第２の緑の有機ＥＬ素子１０６が、この順に４個で並んで画素１００を構成している。行方向にはこの４個の有機ＥＬ素子１０３−１０６が周期的に配列しており、不図示の列方向には同じ色の有機ＥＬ素子が並んでいる。
【００７６】
各画素は２つの緑の有機ＥＬ素子を含む。人間の眼の中にあり視力や色覚を担当する感覚器官の数が最も多いのが緑色であり、１画素内の緑の有機ＥＬ素子を赤と青の有機ＥＬ素子の２倍の数とすることで、３色の副画素数を均等にした場合に比べて解像度を高める効果が得られる。以下、第１の緑を緑Ｉ、第２の緑を緑ＩＩと略記する。
【００７７】
駆動回路１０は各画素で同じ構成であり、選択トランジスタ１０１、伝達トランジスタ１０７、駆動トランジスタ１０２、ならびに２つの保持容量ＣＨ１，ＣＨ２を含んでいる。
【００７８】
各駆動回路１０の駆動トランジスタ１０２は、有機ＥＬ素子の駆動電流を供給する電流供給線４０と有機ＥＬ素子１０３−１０６のアノード電極に接続されて、これらの有機ＥＬ素子１０３−１０６に電流を供給する。赤の有機ＥＬ素子１０３と緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４が１つの駆動回路１０で共通に駆動され、青の有機ＥＬ素子１０５と緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６が別の１つの駆動回路１０で共通に駆動される。本実施例では、赤と緑Ｉの有機ＥＬ素子が１つの副画素１００ａを構成し、青と緑ＩＩの有機ＥＬ素子が別の副画素１００ｂを構成している。
【００７９】
副画素１００ａの有機ＥＬ素子１０３，１０４のカソードは、個別に、隣の副画素１００ｂの有機ＥＬ素子１０５，１０６のカソードと接続される。副画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子１０３は隣の副画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６とカソード同士が接続され、副画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４は隣の副画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子１０４とカソード同士が接続されている。
【００８０】
副画素１００ａと１００ｂは行方向に１２８０（＝６４０×２）個、列方向に４８０個、マトリクス状に配列して表示装置の表示部を構成している。
【００８１】
図１２は本実施例における有機ＥＬ素子の平面配置とカソード配線の結線を示すレイアウト図である。
【００８２】
図１２では、副画素単位で行と列に番号を付け、Ｉ行Ｊ列の副画素の有機ＥＬ素子にＲＩＪなどの符号をつけてある。赤の有機ＥＬ素子１０３は奇数列目にあり、Ｒ１１、Ｒ１３、・・・の符号で示され、緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４も奇数列目にあり、Ｇ１１、Ｇ１３、・・・の符号で示されている。青の有機ＥＬ素子１０５は偶数列目にあり、Ｂ１２、Ｂ１４、・・・の符号で示され、緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６も偶数列目にあり、Ｇ１２、Ｇ１４、・・・の符号で示されている。
【００８３】
各有機ＥＬ素子のカソードは、列方向に延長されて、上下の有機ＥＬ素子のカソードと共通の１つの電極になっている。この電極は、列方向にすべての有機ＥＬ素子のカソードに共通の電極であり、カソード配線２３３，２３４を構成する。
【００８４】
本実施例では、列方向のみならず、同じ行の隣りあう有機ＥＬ素子もカソード同士が連続して形成されており、隣接する２列の有機ＥＬ素子のカソード配線は、１つながりの配線になっている。副画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１１と右隣の副画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子Ｂ１２が共有するカソードはカソード配線２３４を形成し、副画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子Ｒ１３とその左隣の副画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１２が共有するカソードはカソード配線２３３を形成する。一番端の列は例外で、１列の有機ＥＬ素子Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、・・・のカソードだけでカソード配線２３３が構成されている。
【００８５】
カソード配線２３３，２３４は、表示領域の外に延長され、そこでコンタクトホール２０９を通じて１本おきに電源線２１６，２１７に接続されている。本実施例では電源線は２本あり、２つのカソード電源２１２，２１３から点灯電圧Ｖ１と消灯電圧Ｖ２が切り替えられて供給される。
【００８６】
図１３は本実施例の電源線の電圧を切り替えるスイッチ回路である。図３のスイッチ回路から３本目の電源線２０８をなくしたもので、同じ部分には同じ符号を付した。その動作は図３と同じであり、電源線２０６と２０７は、点灯電圧Ｖ１を出力する電源２１２と消灯電圧Ｖ２を出力する電源２１３に交互に接続される。
【００８７】
図１４は本実施例の駆動方法を示すタイミングチャートである。Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、Ｓｃａｎ３は選択線２０に印加される電圧パルス、Ｔｒａｎｓｆｅｒは伝達信号線２１に印加される電圧パルス、Ｄａｔａ１−Ｄａｔａ４はデータ線のデータ信号、Ｃａｔｈｏｄｅ１はカソード配線２１３の電圧、Ｃａｔｈｏｄｅ２はカソード配線２１４の電圧を表している。
【００８８】
１フレームは前半の第１フィールドと後半の第２フィールドに分けられる。
【００８９】
第１フィールドで、信号Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、・・・が各行の選択線２０に印加され、選択トランジスタ１０１のゲート電極に、１行ずつ順次選択電位（Ｈｉｇｈレベル）が供給される。１行目の選択線Ｓｃａｎ１はｔ１の期間選択電位となり、データ線（Ｄａｔａ１−４）のデータ信号が画素回路１０の第１段の保持容量ＣＨ１に伝達される。期間ｔ２に２行目、期間ｔ３に３行目が選択され、同じ動作が順次繰り返されて、全行の画素回路にデータ信号が書き込まれる。
【００９０】
ついで、全行の伝達信号線２１の信号Ｔｒａｎｓｆｅｒがｔ１１の期間一斉にＨｉｇｈレベルになり、画素回路１０の伝達トランジスタ１０７がオン状態になる。これによって第１段の保持容量ＣＨ１の電圧が第２段の保持容量ＣＨ２に伝達される。トランスファー信号線がＬｏｗレベルに戻った後も、第２段の保持容量ＣＨ２に保持された電圧が駆動トランジスタ１０２のゲートに与え続けられる。
【００９１】
期間ｔ１１終了後、第１の電源線２０６（Ｃａｔｈｏｄｅ１）には点灯電圧Ｖ１が印加され、第２の電源線２０７（Ｃａｔｈｏｄｅ２）には消灯電圧Ｖ２が印加される。第１の電源線２０６（Ｃａｔｈｏｄｅ１）に接続されたカソード配線２３３上の有機ＥＬ素子は順方向バイアスになり、電流が流れて発光する。第２の電源線２０７（Ｃａｔｈｏｄｅ２）に接続されたカソード配線２３４上の有機ＥＬ素子は逆方向バイアスになり、電流が流れず、発光しない。したがって、第１フィールドの発光期間中、各副画素１００ａ，１００ｂの２つの有機ＥＬ素子のうちの一方だけが点灯し、他方が消灯状態になる。
【００９２】
第２フィールドでは、Ｓｃａｎ１がｔ４の期間、Ｓｃａｎ２がｔ５の期間、以下の行も同様に順次選択電位となり、同じ書き込み動作が行われる。次いで伝達信号線が期間ｔ１２で選択電位（Ｈレベル）になり、データ信号が駆動トランジスタ１０２のゲートに転送される。
【００９３】
第２フィールドの発光期間は、第１の電源線２０６に消灯電圧Ｖ２、第２の電源線２０７には点灯電圧Ｖ１が印加される。これにより、各副画素１００ａ，１００ｂの第１フィールドの発光期間中点灯しなかったほうの有機ＥＬ素子が点灯状態になり、第１フィールドで点灯した有機ＥＬ素子は消灯状態になる。
【００９４】
図１５は、（ａ）がカソード配線の結線図、（ｂ）が各フィールドで点灯する有機ＥＬ素子を示した図である。（ａ）のカソード配線の結線は、図１２に示したものと同じである。
【００９５】
（ｂ）に示されるように、第１フィールドでは、画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子と画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子が発光し、第２フィールドでは、画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子と画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子が発光する。２つのフィールドで１フレームの画像表示が完了し、目には２つのフィールドの平均化されたカラー画像が見える。
【００９６】
実施例１−３では１つのフィールドでＲＧＢの３色が混在して発光する。本実施例では、各フィールドの画像は全部の色を含んでおらず、部分的な色の発光になる。しかし、各フィールドの画像が少なくとも異なる２色を含んでいるので、カラーブレイク防止の効果が発揮される。
【００９７】
以下、本実施例の有機ＥＬ素子の構造とその製造方法について説明する。
【００９８】
図１６は図１２の一点鎖線ＭＭ‘に沿った有機ＥＬ素子の断面図である。図１０と同じ部分には同じ符号を付した。また、駆動トランジスタ１０２以外の画素回路要素は省略した。
【００９９】
隔壁９に囲まれた図の左側の領域に、赤と緑Ｉの有機ＥＬ素子１０３と１０４が形成されている。また、右の領域にもう１つの副画素を構成する青と緑ＩＩの２つの有機ＥＬ素子１０５と１０６が形成されている。このように、隔壁に囲まれた１つの領域は１つの副画素を形成する。
【０１００】
各領域内の２つの有機ＥＬ素子は、アノード電極６１，６２が共通しており、それぞれ１つの駆動トランジスタ１０２で駆動される。発光物質を含む赤、緑、青の有機層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、１つの領域内に２色が分離して形成されている。また、領域内の２つの有機ＥＬ素子のカソードは分離して形成されているが、緑Ｉと青の有機ＥＬ素子のカソード１０４Ｃ，１０５Ｃは、隔壁を超えてつながっている。図では示されていないが、緑ＩＩと隣の画素の赤の有機ＥＬ素子も、隔壁を超えてカソード同士がつながっている。
【０１０１】
隔壁で囲まれた領域に２つの有機ＥＬ素子を形成する方法について以下で説明する。
【０１０２】
２分割されたカソード電極を形成するには、全面に蒸着またはスパッタでＡｇ、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の電極材料を成膜した後にレーザー照射によって分断する方法、あるいは金属マスクによってパターニングする方法、逆テーパー形状の画素分離膜を用いてパターニングする方法があり、いずれを用いてもよい。
【０１０３】
２色の有機層を分離して形成するには、白色有機ＥＬにカラーフィルタを組み合わせる方法、レーザー転写によってＲ、Ｇ、Ｂの３種類の有機ＥＬ層を配する方法、メタルマスクを用いて蒸着する方法があり、いずれを用いてもよい。
【０１０４】
分割された有機層とカソードを一連のプロセスで形成する方法を、図１７によって説明する。
【０１０５】
図１７（ａ）はケイ素やガラス等の基板１である。基板１の上に、有機ＥＬ素子を駆動するための回路パターン及び電極が形成されているが、図では省略した。
【０１０６】
この基板１に、画素を区画するためのフォトレジスト材料からなる隔壁９をパターニングして設けたのが図１７（ｂ）である。このような隔壁９はシャドーウォールとも呼ばれ、その作製方法については詳しくは特開２０００−１５５５３８号公報に記載されている。
【０１０７】
隔壁９を付けた基板に対して、図１７（ｃ）のように、ＲＧＢの各有機ＥＬ材料を斜め方向から蒸着する。図１７（ｃ）は、左側からの蒸着で緑の有機層７Ｇを、右側からの蒸着で赤と青の有機層７Ｒと７Ｂを重ねて蒸着したものである。７Ｒと７Ｂの有機層は積層されることになる。隔壁９の影の領域には蒸着材料が付着しないので、隔壁９に挟まれた領域に２つの有機層が分離して形成される。
【０１０８】
次に、有機層７Ｇと有機層７Ｒ＋７Ｂの上に、カソード電極材料を、斜め方向左側と右側の両方からから蒸着する。この結果、隔壁９内の２つの有機層に分離してカソード電極材料が付着し、図１７（ｄ）のようなカソードが作られる。隔壁９の上面は両側からカソード電極材料が蒸着されるため、隔壁９を挟んで隣接した２つの有機ＥＬ素子は、カソードどうしが電気的につながって形成される。
【０１０９】
最後に、赤のカラーフィルタＣＦＲと青のカラーフィルタＣＦＢを１つおきに積層有機ＥＬ素子の上に配置する。緑の有機ＥＬ素子にはカラーフィルタを設けない。この結果、図１７（ｅ）のカラー有機ＥＬ素子１０３−１０６が完成する。
【０１１０】
カラーフィルタによりＲＢ積層の有機ＥＬ素子から、別々に、ＲとＢの単独光が取り出される。カラーフィルタは、カソード上を窒化ケイ素膜のような無機膜により平坦化し、その上に直接パターニング形成する。もしくは、別個のガラス基板にカラーフィルタをパターニングして形成し、位置を決めて有機ＥＬ素子を形成した基板と貼り合わせてもよい。
【０１１１】
以上、説明したような工程で作製された表示装置は、白色有機ＥＬにカラーフィルタを用いた組み合わせに比較して、フィルタに吸収される光のロスが少なく消費電力の点で有利である。
【実施例５】
【０１１２】
図１８は、本発明に係る第５の実施例の構成を示す回路図である。有機ＥＬ素子１０３−１０６の配列、電源線の電圧、タイミングチャートは実施例４と同じであるが、有機ＥＬ素子と駆動回路の結線、およびカソード配線と電源線の結線が実施例４とは異なっている。
【０１１３】
図１８に示されているように、左端を第１列として、奇数列の副画素１００ａでは、駆動回路１０が同じ副画素の赤の有機ＥＬ素子１０３と別の副画素（隣の隣の副画素１００ａ）の緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４とに接続されている。偶数列の副画素１００ｂでは、駆動回路１０が同じ副画素の青の有機ＥＬ素子１０５と緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６とに接続されている。
【０１１４】
図１９は、本実施例のカソード配線と電源線の接続を示す図である。同じ結線は、後で説明する図２０（ａ）にも示されている。
【０１１５】
本実施例のカソード配線２３３，２３４と電源線２０６，２０７の結線は、図１２および図１５（ａ）に示した実施例４の結線とは異なり、カソード配線２３３，２３４の２本ずつが１本の電源線に接続されている。この結果、端の列を除いて、奇数列の２つの有機ＥＬ素子とその両側の隣接する偶数列の各１つの有機ＥＬ素子の計４つの行方向に連なる有機ＥＬ素子が同じ電源線に接続される。その隣の４つの有機ＥＬ素子の組はもう１つの電源線に接続される。
【０１１６】
４つの行方向に連なる有機ＥＬ素子は、カソードに点灯電圧または消灯電圧が交互に供給されて、同時に点灯し、同時に消灯される。したがって、これら４つの有機ＥＬ素子は、別々の駆動回路で独立に駆動される。図１９の駆動回路と有機ＥＬ素子の接続は、そのようにして決定されたものである。第２列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６は第２列の駆動回路で駆動され、第３列の赤の有機ＥＬ素子１０３は第３列の駆動回路で駆動され、第３列の緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４は第１列の駆動回路で駆動され、第４列の青の有機ＥＬ素子１０５は第４列の駆動回路で駆動される。そして、これら第１列から第４列の４つの駆動回路は、もう一方のフィールドで点灯する他の４つの有機ＥＬ素子にも接続されているのである。
【０１１７】
図２０（ａ）は、本実施例のカソード配線と電源線の結線図、（ｂ）は各フィールドで点灯状態にある有機ＥＬ素子を示す図である。（ａ）の結線は図１９に示したものと同じである。
【０１１８】
本実施例のカソード配線の接続によって、第１フィールドでは、第１列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１１、Ｒ２１，Ｒ３１、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１１，Ｇ２１，Ｇ３１，・・・と第２列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１２，Ｂ２２，Ｂ３２，・・・が点灯状態になる。同時に、第４列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１４，Ｇ２４，Ｇ３４，・・・、第５列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１５、Ｒ２５，Ｒ３５、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１５，Ｇ２５，Ｇ３５，・・・、第６列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１６，Ｂ２６，Ｂ３６，・・・も点灯状態になる。
【０１１９】
また、第２フィールドでは、第２列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１２、Ｇ２２，Ｇ３２、・・・、第３列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３，・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１３，Ｇ２３，Ｇ３３，・・・、第４列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１４，Ｂ２４，Ｂ３４，・・・が点灯状態になる。同時に、第６列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１６，Ｇ２６，Ｇ３６，・・・、第７列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１７、Ｒ２７，Ｒ３７、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１７，Ｇ２７，Ｇ３７，・・・、第８列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１８，Ｂ２８，Ｂ３８，・・・も点灯状態になる。
【０１２０】
すなわち、画素を構成する４種類の有機ＥＬ素子１０３−１０６のすべてが、１つのフィールドで点灯状態として出現する。もう一方のフィールドでも同様である。各フィールドで赤、緑、青が混じり合って発光するので、自然画などの通常の動画表示においてはカラーブレイクは生じない。
【０１２１】
本実施例では、奇数列の駆動回路１０が異なる２画素の有機ＥＬ素子を駆動する。このように、１つの駆動回路から電流が供給される有機ＥＬ素子の群は、必ずしも１つの画素を構成しない。
【０１２２】
実施例１−３では、各画素のＲＧＢの３つの有機ＥＬ素子が別々の電源線に接続されるので、これらを１つの駆動回路で駆動することができる。すなわち、駆動回路を共通にする有機ＥＬ素子の群は画素を構成する有機ＥＬ素子と一致する。
【０１２３】
実施例４では、各画素の有機ＥＬ素子の一部（Ｒ，ＧＩ，Ｂ，ＧＩＩのうちＧＩとＢ）がカソードを共通にするので、少なくともこの２つの有機ＥＬ素子は別の駆動回路で駆動されなければならない。そのために各画素に２つの駆動回路が設けられている。
【０１２４】
さらに実施例５では、２画素にまたがって連なる４つの有機ＥＬ素子、１つの画素のＲ、ＧＩ、Ｂとその隣の画素のＧＩＩを同時に発光させ、それにより１フィールドにすべての色の発光が混在するようにした。この４つの有機ＥＬ素子を別々の駆動回路で駆動するため、１つの画素の駆動回路が画素をまたがって隣の画素の有機ＥＬ素子を駆動するようにした。
【符号の説明】
【０１２５】
６ アノード（第１電極）
９ 隔壁
１０ 駆動回路
６０ 保持容量
１００ 画素（発光素子群）
１０１ 選択トランジスタ
１０２ 駆動トランジスタ
１０３，１０４，１０５ 有機ＥＬ素子（発光素子）
１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃ カソード（第２電極）
２００ スイッチ回路
２０３、２０４、２０５ カソード配線（配線）
２０６、２０７、２０８ 電源線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、詳しくは、異なる色の発光素子を時分割で発光させてカラー表示を行う表示装置とその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー表示を実現する方法として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの色で発光する３種類の発光素子を並べて配置し、同時に発光させて混色表示させる方法がある。この方式は従来から多用されてきたカラー表示方式である。
【０００３】
これに対して、１つの画素で３色を順次発光させ、それを短時間で繰り返し行う事で、時間的に混色させる時間分割駆動方式が特許文献１で提案されている。
【０００４】
時間分割駆動方式は、１つの画素でＲ、Ｇ、Ｂの３色を順次表示するため、駆動回路を共通化できる利点がある。発光素子として有機ＥＬ素子を用いることもできる。Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の有機ＥＬ素子を積層して、上下端と層間に電極を設けて独立に駆動することにより、画素全体を各色の発光エリアとすることもできる。
【０００５】
上記特許文献１の時間分割駆動方式では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光素子を時間で切り替えて駆動するために、駆動回路と各発光素子の電極の間に、切り替えのためのスイッチが設けられている。このスイッチをなくし、その代わりに、駆動回路に接続された電極と対向する側の電極をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光素子に個別に設け、それらに時間別に電圧を与えて順次発光させる方法が特許文献２に提案されている。Ｒ，Ｇ，Ｂの各対向電極は別々の時間に電圧が与えられ、かつ中間調を表示するためにさらに細かくサブフレームに分解されて階段状に変化する電圧が与えられる。
【０００６】
特許文献１、２の時間分割駆動方法では、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の画面が時間別に高速で切り替わって混色された結果、１つのカラー画像が表示される。この方式では、動画を表示したときに、動いている物体の縁が色づいて見えることが知られている。この現象はカラーブレイク（色割れ）と呼ばれ、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像が時分割で表示されることによるものである。
【０００７】
色割れを解決するために、Ｒ，Ｇ，Ｂの切り替えの順序を画素ごとに入れ替える方法が特許文献３に提案されている。駆動回路と発光素子の間にスイッチを設け、それらのスイッチを隣接する３つの画素で互いに異なる３つの制御信号で開閉することにより、時間分割で切り替わる画像のそれぞれがＲ，Ｇ，Ｂのすべての色を含むようになり、色割れが見えなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４４９４２１４号公報
【特許文献２】特開平９−１３８６５９号公報
【特許文献３】特開２００６−１６３３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献３の駆動方式においては、時間分割で切り替わる画像のそれぞれがＲ，Ｇ，Ｂのすべての色を含むようにするために、特許文献１と同様に、駆動回路と発光素子の間にスイッチの役割を持つトランジスタを設ける必要がある。そのため、画素サイズを小さくして高精細な表示装置にすることが困難である。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、時間分解カラー表示における画素駆動回路のトランジスタ数を増やすことなく、色割れのない動画像を表示する表示装置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】
【００１１】
本発明は、第１に、
第１電極と第２電極の間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子と、
前記発光素子の前記第１電極に接続されて電流を供給する複数の駆動回路と、
前記発光素子の前記第２電極に接続されて前記第２電極に電圧を供給する複数の電源線と
を有する表示装置であって、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする。
【００１２】
第２に、本発明は、
上記の表示装置において、前記複数の電源線の１つに前記発光素子を発光させる電圧を印加するとともに、他の電源線に前記発光素子を消灯する電圧を印加する工程を、前記複数の電源線に対して順次行うことを特徴とする駆動方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画素を構成するＲ、Ｇ、Ｂの発光素子の第２電極が別々の電源線に接続され、かつ電源線の各々には異なる色の発光素子の第２電極が共通に接続されるようにしたので、時分割で発光する画面の１つ１つが異なる色を含むようになり、色割れが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例である表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図２】実施例１の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図３】実施例１の表示装置の電源線のスイッチ回路である。
【図４】実施例１の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】実施例１の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図６】実施例２の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図７】実施例２の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】実施例３の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図９】実施例３の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】実施例１の表示装置における有機ＥＬ素子の断面構造を示す図である。
【図１１】実施例４の表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図１２】実施例４の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図１３】実施例４の表示装置の電源線のスイッチ回路である。
【図１４】実施例４の表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１５】実施例４の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【図１６】実施例４の有機ＥＬ素子の断面を示す図である。
【図１７】実施例４の有機ＥＬ素子の製造工程を説明する図である。
【図１８】実施例５の表示装置の有機ＥＬ素子とその駆動回路の図である。
【図１９】実施例５の表示装置における有機ＥＬ素子とカソード配線の図である。
【図２０】実施例５の（ａ）有機ＥＬ素子の配置と、（ｂ）フィールドごとの発光色を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
有機ＥＬ素子などの発光素子は、ダイオード特性を持ち、一定方向の電流によってのみ発光する。アノードとカソードのうち一方の電極（第１電極とする）を電流源に接続し、他方の電極（第２電極とする）に電流源の電源電圧に対して十分低い電圧を印加すると電流が流れる。逆に、第２電極に第１電極の電流源電圧より高い電圧を与えると電流が流れない。第２電極に与える電圧によって、電流のオン・オフが制御できる。
【００１６】
表示装置の画面は複数の画素で構成される。各画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色、またはそれとは別の色を含んでいてもよいが、異なる色の発光素子を含んでいる。これらの発光素子の一方の第１電極を共通接続して電流源となる駆動回路につなぎ、他方の第２電極を分離して形成し、独立に電圧を与える。第２電極は、それぞれが独立に、他の画素の同色または異色の発光素子の第２電極の各々と接続され、それによって全画素の各第２電極に同時に同じ電圧が印加される。
【００１７】
第２電極の電圧を制御して、各画素の発光素子の１つを発光させ、他の発光素子を消灯状態にすることができる。発光する素子を順次切り替えることにより、異なる色の画像が切り替えて表示される。切り替えが高速に行われ、繰り返されると、混合された色の画像として見える。
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。以下の実施例では、発光素子として有機ＥＬ素子を例にとるが、本発明はそれに限定されるものではない。また、駆動回路に接続される第１電極をアノード、もう一方の第２電極をカソードして説明するが、電流の向きが逆の、第１電極をカソード、第２電極をアノードとする有機ＥＬ素子であってもよい。本発明は、有機ＥＬ表示装置のような自発光型表示装置に好適に利用される。本発明の表示装置は、放送波を受信し表示するテレビジョン受像機のようにそれ単体で動作する表示装置であってもよいし、デジタルカメラなど別の装置の内部に組み込まれる表示装置であっても良い。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施例である表示装置の１つの画素を示す回路図である。画素１００には、選択トランジスタ１０１と駆動トランジスタ１０２、駆動トランジスタ１０２のゲートとソースの間に接続された保持容量６０を含む駆動回路１０が設けられている。
【００２０】
選択トランジスタ１０１は、ドレインがデータ線３０に接続され、ソースが駆動トランジスタ１０２のゲートおよび保持容量６０の一端に接続されている。選択トランジスタ１０１は、データ線３０を駆動トランジスタ１０２のゲート電極につなぐスイッチである。画素を行単位で選択する選択線２０の信号が選択トランジスタ１０１のゲートに入り、そのオン・オフが制御される。
【００２１】
駆動トランジスタ１０２はＰチャネルであり、ソースが電流供給線４０に接続され、ドレインが３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のアノード（陽極）に共通に接続されている。
【００２２】
選択トランジスタ１０１がオンになり、データ線３０からデータ信号が伝達されると、それが保持容量６０の電圧として保持される。保持容量６０の電圧は駆動トランジスタ１０２のゲート−ソース間電圧であるから、この電圧に基づいて駆動トランジスタ１０２のドレイン電流が決まり、駆動回路１０から駆動電流として出力される。
【００２３】
３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソード（陰極）は別々に後述のカソード配線２０３−２０５に接続されている。
【００２４】
図１では有機ＥＬ素子のアノードが共通接続されて駆動回路に接続されているが、アノードとカソードが図１とは逆に配置されていてもよい。その場合は、電源線の電圧極性を反転し、かつ駆動トランジスタ１０２をＮチャネル型にして、電流の向きを反対にする必要がある。
【００２５】
有機ＥＬ素子の駆動回路１０は、図１に示すもののほか多数提案されている。それらに共通しているのは、選択線２０とデータ線３０とに接続されてそれらから信号が供給され、選択線２０の信号によってデータ線３０から供給されたデータ信号を取り込んで保持し、保持したデータ信号に応じて電流または電圧を生成し、有機ＥＬ素子１０３−１０５に出力するという構成である。駆動回路１０に接続される選択線２０は１本とは限らず、有機ＥＬ素子１０３−１０５の発光期間をコントロールするための選択線が別に設けられることもある。本発明はそれらのいずれの駆動回路にも適用できる。
【００２６】
表示装置は、図１に示す画素１００を、横方向に１９２０（＝６４０×３）個、縦方向に４８０個、マトリクス状に並べて構成される。表示装置は、この画素を配列させた表示部の周辺に配置され、各画素に電流や電圧を供給する電源配線、同じく周辺に配置され、各信号線を駆動するドライバおよび表示信号を生成し加工するコントロール部を含んで構成されることもある。
【００２７】
図２は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色の有機ＥＬ素子とカソード線の配置図である。
【００２８】
各画素１００は、３つの領域に分割され、各領域には、赤（Ｒ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０３、緑（Ｇ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０４、青（Ｂ）の光で発光する有機ＥＬ素子１０５が配置されている。この配置は全画素で同じであり、周期的に繰り返されている。
【００２９】
画素を構成する発光素子の数と色の組み合わせは、本実施例のＲＧＢ１個ずつに限らない。各画素は２以上の発光素子からなり、発光素子の個数はすべての画素で同じとする。各画素は少なくとも異なる色の発光素子を含んでいる。
【００３０】
１つの画素に同じ色の発光素子が２つ以上含まれるような表示装置もある。同じ電流または電圧が与えられ、同時に発光するならそれらは１つの発光素子と見做し得る。しかし、同色であっても、電極が別であり、別々の信号で駆動されるばあいは、異なる発光素子と見做すべきである。
【００３１】
各画素１００におけるＲＧＢ３つの有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードは、互いに分離され、色の並びとは直角方向、すなわち図２の上下方向に延びて、帯状のカソード配線２０３−２０５となっている。３本のカソード配線２０３−２０５は画素１００の各列にある。
【００３２】
カソード配線２０３−２０５は、上と下で隣接する画素１００の同色の有機ＥＬ素子のカソードを共通に接続する。図２では、カソード配線２０３−２０５の延びている方向はデータ線３０と同じ方向である。
【００３３】
カソード配線２０３−２０５は、画素１００がマトリクス状に配列する表示領域の外に延長されて、３本の電源線２０６−２０８のいずれかに接続されている。電源線２０６−２０８は、画素配列領域の外で、各画素のカソード配線２０３−２０５を１本ずつ選択して結線する。各列のカソードを共通に接続するカソード配線２０３−２０５と電源線２０６−２０８とは、各画素の有機ＥＬ素子のカソード同士を全画素にわたって接続する３系統の配線を構成している。１つの画素１００の有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードは、別々に、他の画素の３つのカソードのどれかに接続され、この接続は全画素にわたっている。
【００３４】
本実施例においては、電源線２０６は、第１列のＲのカソード配線２０３と、第２列のＧのカソード配線２０４と、第３列のＢのカソード配線２０５とを接続している。また、電源線２０７は、第１列のＧのカソード配線２０４と、第２列のＢのカソード配線２０５と、第３列のＲのカソード配線２０３とを接続しており、電源線２０８は、第１列のＢのカソード配線２０５と、第２列のＲのカソード配線２０３と、第３列のＧのカソード配線２０４とを接続している。第４列以降も同じ結線が３列周期で繰り返されている。
【００３５】
したがって、電源線２０６−２０８は、それぞれ、各列から１色ずつを、引き続く３列が別々の色となるように選んで共通に接続していることになる。
【００３６】
図３は、電源線２０６−２０８に電圧を与える電圧源とその電圧を切り替えるスイッチ回路の図である。
【００３７】
電源線２０６は、２つのスイッチ２１４ａと２１４ｂを介して１対の電圧源２１２、２１３に接続されている。スイッチ回路２００は１対の電圧源２１２，２１３の出力と電源線２０６，２０７，２０８との接続を切り替える回路で、トランジスタからなるスイッチ２１４ａ−２１６ｂを含んでいる。スイッチ２１４ａ、２１４ｂは、それぞれ、信号２０９とインバータ２１７によって作られるその反転信号２０９ｉによって制御され、一方がオンのとき他方がオフになるというように相補的に動作する。
【００３８】
電源線２０７、２０８もそれぞれ２つのスイッチ２１５ａと２１５ｂ、２１６ａと２１６ｂを介して同じ１対の電圧源２１２、２１３に接続されている。スイッチ２１５ａ、２１５ｂは、それぞれ、信号２１０とインバータ２１８によって作られるその反転信号２１０ｉによって相補的に制御され、また、スイッチ２１６ａ、２１６ｂは、それぞれ、信号２１１とインバータ２１９によって作られるその反転信号２１１ｉによって相補的に制御される。
【００３９】
第１のカソード電源２１２は駆動回路１０の電流供給線４０の電位Ｖｃｃより十分低い第１電圧Ｖ１を出力し、第２のカソード電源２１３は電流供給線４０の電位Ｖｃｃより高い第２電圧Ｖ２を出力する。以下で説明するように、第１電圧Ｖ１が有機ＥＬ素子１０３−１０５のカソードに伝達されると有機ＥＬ素子の両電極間に順バイアス電圧がかかり、発光する。一方、第２電圧Ｖ２が画素のカソードに伝達されると逆バイアス電圧がかかり、有機ＥＬ素子は発光しない。以下、Ｖ１を発光レベル、Ｖ２を消灯レベルと呼ぶ。
【００４０】
図４は、各信号線の信号電圧を示すタイミングチャートである。
【００４１】
時刻ｔ１からｔ１０までが１つの画像を表示するための期間であって、１フレーム期間と呼ばれる。１つのフレーム期間は第１から第３の３つのフィールドに分けられる。
【００４２】
時刻ｔ１−ｔ４の第１のフィールドにおいて、まず、ｔ１−ｔａの時間にデータの書き込みが行われる。ｔ１、ｔ２、ｔ３・・・のタイミングで第１行、第２行、第３行・・・が順次選択され、選択線２０に制御信号Ｓｃａｎ１，Ｓｃａｎ２，Ｓｃａｎ３・・・が与えられる。これに同期して各列のデータ線３０にＤａｔａ１，Ｄａｔａ２，Ｄａｔａ３・・・のデータ信号が印加される。Ｓｃａｎ１は時刻ｔ１とｔ２の間で選択電位となり、このときの各列のデータ線３０に印加されたデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｒ１１、Ｄａｔａ２＝Ｇ１２、Ｄａｔａ３＝Ｂ１３（Ｄａｔａ４以降も同じ色順のデータ信号）が第１行の画素に取り込まれる。これらのデータ信号は、駆動トランジスタ１０２のゲート−ソース間にある寄生容量に電圧として保持される。
【００４３】
時刻ｔ２とｔ３の間で制御信号Ｓｃａｎ２が選択電位となり、第２行の画素回路にデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｒ２１、Ｄａｔａ２＝Ｇ２２、Ｄａｔａ３＝Ｂ２３が保持される。
【００４４】
同様にして、ｔａまでの時間に、すべての行にわたってデータ信号が書き込まれる。第１のフィールドで画素に書き込まれるデータ信号は、第１列がＲ、第２列がＧ、第３列がＢ（以下この繰り返し）のデータ信号である。
【００４５】
全行の書き込みが終了した後、第１フィールドの残りの期間ｔａ−ｔ４で、制御信号２０９が選択レベル（低レベル）になり、スイッチ２１４ａがオン、２１４ｂがオフになる。制御信号２１０と２１１は非選択レベル（高レベル）にあり、スイッチ２１５ａ、２１６ａはオフ、２１５ｂ、２１６ｂはオンである。
【００４６】
これにより電源線２０６とそれに接続されている各画素列の有機ＥＬ素子のカソード配線２０３は発光レベルＶ１となる。電源線２０７と２０８は電源２１３に接続されたままなので、各列のＧの有機ＥＬ素子のカソード配線２０４とＢの有機ＥＬ素子のカソード配線２０５の電位は消灯レベルＶ２にある。その結果、第１列では、赤の有機ＥＬ素子１０３のみ順バイアス電圧がかかって、保持された信号電圧に応じて発光する。第１列の緑と青の有機ＥＬ素子１０４と１０５には逆バイアス電圧がかかって発光しない。第２列では緑、第３列では青の有機ＥＬ素子が発光する。
【００４７】
時刻ｔ４で電源線２０６が消灯レベルＶ２になり、すべての有機ＥＬ素子が消灯状態になって第１のフィールド期間が終了する。
【００４８】
ｔ４で第２のフィールド期間が始まると、ｔ４、ｔ５、ｔ６・・・のタイミングで第１のフィールドと同様に制御信号Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、・・・が順次選択電位になり、それに同期して、第１列のデータ線からデータ信号Ｄａｔａ１＝Ｇ１１，Ｇ２１，Ｇ３１，・・・が、第２列のデータ線からデータ信号Ｄａｔａ２＝Ｂ１２，Ｂ２２，Ｂ３２，・・・が、第３列のデータ線からデータ信号Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３，・・・が取り込まれる。これらのデータ信号は画素に伝達されて緑の有機ＥＬ素子１０４の発光輝度を定める信号となる。
【００４９】
ｔ４−ｔｂの期間にすべての画素に緑のデータ信号が書き込まれる。第２のフィールド期間の残りのｔｂ−ｔ７の時間、制御信号２１０が選択電位になり、電源線２０７およびカソード配線２０４が発光レベルＶ１になる。制御信号２０９と２１１は非選択電位にあり、電源線２０６と２０８およびカソード配線２０３と２０５は消灯レベルＶ２に設定される。この結果、第１列では緑、第２列では青、第３列では赤の有機ＥＬ素子１０４に順バイアス電圧がかかり、発光が起きる。
【００５０】
時刻ｔ７−ｔ１０の第３のフィールドでも同じ動作が繰り返される。ｔ７、ｔ８、ｔ９、・・・のタイミングでデータが書き込まれ、時刻ｔｃ−ｔ１０の間、第１列では青、第２列では赤、第３列では緑の有機ＥＬ素子が発光する。
【００５１】
図５に（ａ）カソード配線の接続と、（ｂ）第１−第３のフィールドの発光状態を示す。（ａ）のカソード配線と電源線の接続は図３と同じである。（ｂ）では、赤の有機ＥＬ素子が発光する画素にＲ、緑の有機ＥＬ素子が発光する画素にＧ、青の有機ＥＬ素子が発光する画素にＢの符号をつけた。
【００５２】
第１フィールドでは左から列ごとにＲＧＢＲ・・・と並んで発光し、第２フィールドではこれがＧＢＲＧ・・・、第３フィールドではＢＲＧＢ・・・となる。１つの画素に注目すると、３つのフィールドで赤、緑、青の有機ＥＬ素子が順次発光し、１フレーム期間が終了する。この発光が６０分の１秒の周期で繰り返される。
【００５３】
各フィールドにおいて３列周期で赤、緑、青が同時に発光し、その色が３つのフィールドで順次サイクリックに入れ替わる。また、同じフィールドでは、行方向に隣接する画素の発光色が異なる。
【００５４】
画面全体が同じ色の画像を表示すると、動く画像を目で追う時に画像の端が色づいて見えるいわゆるカラーブレイクを生じるが、本実施例では各フィールドで３色が混じった画像が表示されるため、３列ごとに白となるような特別な画像をのぞき、カラーブレイクは生じない。
【実施例２】
【００５５】
図６（ａ）は、本発明の第２の実施例における画素のマトリクス配列とカソード配線の結線を示す図である。図５（ａ）と異なり、行が下に行くにつれてＲＧＢの色の配置が１列ずつ右にずれている。
【００５６】
カソード配線と電源線の結線は実施例１と同じである。すなわち、電源線２０６は、第１列のＲのカソード配線２０３と、第２列のＧのカソード配線２０４と、第３列のＢのカソード配線２０５とを接続し、電源線２０７は、第１列のＧのカソード配線２０４と、第２列のＢのカソード配線２０５と、第３列のＲのカソード配線２０３とを接続しており、電源線２０８は、第１列のＢのカソード配線２０５と、第２列のＲのカソード配線２０３と、第３列のＧのカソード配線２０４とを接続している。第４列以降も同じ結線が３列周期で繰り返されている。
【００５７】
データ信号は実施例１と同じ列に同じ順に与えられる。タイミングチャートを図７に示す。
【００５８】
列方向に並ぶ有機ＥＬ素子の色が同じでないので、図４とは異なり、１フィールド内で各列にＲＧＢのデータ信号が混在して与えられる。すなわち、第１のフィールドでは、時間順に、第１列のデータ線にＤａｔａ１＝Ｒ１１、Ｂ２１，Ｇ３１，・・・のデータ信号が入力され、第２列のデータ線にＤａｔａ２＝Ｇ１２、Ｒ２２，Ｂ３２，・・・のデータ信号が入力され、第３列のデータ線にＤａｔａ３＝Ｂ１３、Ｇ２３，Ｒ３３，・・・のデータ信号が入力される。第２のフィールドでは、第１のフィールドの各列のＲ→Ｂ→Ｇの順のデータ信号がＧ→Ｒ→Ｂの順のデータ信号に入れ替わり、第３のフィールドでは、Ｂ→Ｇ→Ｒの順のデータ信号に入れ替わる。
【００５９】
この結果、フィールドごとの画素の発色の様子は図６（ｂ）のようになる。ＲＧＢの配置が行ごとにずれていることにより、各フィールドで、行方向だけでなく列方向にもＲＧＢが混じって表示される。実施例１の配置では列方向には同色が表示されるので、画像の縦（列方向）の縁が動いたときに色づくカラーブレイクが生じるが、図６（ａ）の配置ではどのような画像にもカラーブレイクが生じない。
【実施例３】
【００６０】
図８（ａ）は、３色の有機ＥＬ素子を上下方向にＲＧＢの順に周期的に並べて配置した表示装置のカソード配線の結線の様子を示す。各画素のカソードは上下方向（列方向）に３つに分離され、色の周期配列と直行する左右方向（行方向）に延びたカソード配線２０３―２０５を形成する。電源線２０６−２０８は、画素配列の左辺に上下（列方向）に延びる配線として設けられている。
【００６１】
選択線２０とデータ線３０は、実施例１、２と同じく、それぞれ行方向と列方向に延びる配線として設けられている。
【００６２】
駆動回路も図１に示したものと同じである。
【００６３】
電源線２０６−２０８は、各行の３本のカソード配線の中から１本ずつ、引き続く３行で互いに異なる色となるようにカソード配線２０３−２０５を選んで共通に接続している。カソード配線２０３−２０５と電源線２０６−２０８の接続は、行と列が入れ替わっているほかは実施例１、２と同じである。
【００６４】
本実施例のタイミングシートを図９に示す。
【００６５】
各列のデータ線３０に与えられるデータ信号Ｄａｔａ１，２、３・・・は、第１のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｒ１１、Ｂ２１，Ｇ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｒ１２、Ｂ２２，Ｇ３２・・・、Ｄａｔａ３＝Ｒ１３、Ｂ２３，Ｇ３３・・・など、各列で同じＲ→Ｂ→Ｇの順、第２のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｇ１１、Ｒ２１，Ｂ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｇ１２、Ｒ２２，Ｂ３２・・・、Ｄａｔａ３＝Ｇ１３、Ｒ２３，Ｂ３３・・・など、各列で同じＧ→Ｒ→Ｂの順、第３のフィールドでは、Ｄａｔａ１＝Ｂ１１、Ｇ２１，Ｒ３１・・・、Ｄａｔａ２＝Ｂ１２、Ｇ２２，Ｒ３２・・・、Ｄａｔａ１＝Ｂ１３、Ｇ２３，Ｒ３３・・・など、各列で同じＢ→Ｇ→Ｒの順である。
【００６６】
フィールドごとの画素の表示色を図８（ｂ）に示す。カソード配線２０３−２０５が行方向に共通に接続されているため、発光色は各フィールドで行方向に同色となり、列方向にＲＧＢが混じって表示される。したがって画像の縦の縁が色づくというカラーブレイクは生じない。
【００６７】
本実施例は、同色の有機ＥＬ素子が行方向にストライプ状に並んでいるので、実施例１の図５（ａ）の配置と同じく、カラーフィルタの形成やメタルマスクによるＲＧＢの塗分け蒸着のプロセスが容易になる利点がある。
【００６８】
図１０は、図２の一点鎖線ＭＭ’における断面図である。図１と同じ部分には同じ符号をつけた。
【００６９】
有機ＥＬ素子１０３−１０５は、それぞれ、アノード１０３ａ−１０５ａと有機発光層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂとカソード１０３ｃ−１０５ｃからなり、アノードからカソードに向かって流れる電流によって発光する。基板１の上に、選択トランジスタ１０１と駆動トランジスタ１０２が形成され、各トランジスタの半導体層３は、絶縁層２ａに開けられたコンタクトホール５ａを介してソース／ドレイン電極に接続されている。選択トランジスタ１０１のソース電極はデータ線３０に接続されている。選択トランジスタ１０１のドレイン電極５は不図示の配線によって駆動トランジスタ１０２のゲート電極４に接続されている。駆動トランジスタ１０２のソース電極は電流供給線４０である。駆動トランジスタ１０２のドレイン電極５は第２の絶縁層２ｂに開けられたコンタクトホール５ａを介して有機ＥＬ素子のアノード６に接続されている。図１０では、有機ＥＬ素子１０３−１０５の各アノード１０３ａ−１０５ａは１枚の電極６で形成され、互いに接続されている。選択トランジスタ１０１、駆動トランジスタ１０２とそれらのゲート電極およびソース／ドレイン電極は、有機ＥＬ素子１０３−１０５の駆動回路１０を構成する。基板１には、この他に、データ信号を保持する容量が形成されていることもある。
【００７０】
カソード１０３ｃ−１０５ｃはＩＴＯ（インジウム・チタン酸化物）などの透明電極で形成されている。分離されたカソード１０３ｃ−１０５ｃを形成するには、全面に蒸着またはスパッタでＩＴＯを成膜した後にレーザー照射によってＩＴＯを分断する方法、金属マスクによってパターニングする方法、逆テーパーの画素分離膜を用いてパターニングする方法等などのいずれを用いても良い。画素は、図１０のようにそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色で発光する３つの有機ＥＬ素子で構成するほか、白色を発光する有機ＥＬ素子にＲＧＢのカラーフィルタを配置してもよい。３つの有機ＥＬ素子を並べた画素は、メタルマスクを用いて発光材料を蒸着することによって得られる。もしくは、有機ＥＬ材料を塗布した基板からレーザー転写によってＲＧＢの有機ＥＬ層を得ることもできる。
【００７１】
有機ＥＬ素子１０３は、アノード１０３ａとカソード１０３ｃの間に有機発光層７Ｒが挟まれた構造を有しており、有機発光層７Ｒは、図１０では１層に描かれているが、実際には、下から順にホール注入・輸送層、発光層、電子注入・輸送層の３層からなる。ホール注入・輸送層はホールを多数キャリアとして含み、電子注入・輸送層は電子を多数キャリアとして含む半導体層である。
【００７２】
有機ＥＬ素子１０４、１０５も、有機発光層の材料や各層の厚さが異なる以外は同様の構造を有している。
【００７３】
アノードをカソードより高電位にする電圧（順バイアス電圧）を有機ＥＬ素子１０３に印加すると、ホール注入層から発光層にホールが注入され、電子注入層から発光層に電子が注入される。これらが発光層中で再結合することにより光を発する。逆極性の、アノードをカソードより低電位にする電圧（逆バイアス電圧）を印加したときは、キャリアの注入が起こらず発光は生じない。このように有機ＥＬ素子はダイオードと類似の整流特性を有している。
【実施例４】
【００７４】
図１１は、本発明の第４の実施例における画素の構成とカソード配線の結線を示す図である。図１と同じ部分には同じ符号を付した。
【００７５】
行方向に、赤の有機ＥＬ素子１０３、第１の緑の有機ＥＬ素子１０４、青の有機ＥＬ素子１０５、第２の緑の有機ＥＬ素子１０６が、この順に４個で並んで画素１００を構成している。行方向にはこの４個の有機ＥＬ素子１０３−１０６が周期的に配列しており、不図示の列方向には同じ色の有機ＥＬ素子が並んでいる。
【００７６】
各画素は２つの緑の有機ＥＬ素子を含む。人間の眼の中にあり視力や色覚を担当する感覚器官の数が最も多いのが緑色であり、１画素内の緑の有機ＥＬ素子を赤と青の有機ＥＬ素子の２倍の数とすることで、３色の副画素数を均等にした場合に比べて解像度を高める効果が得られる。以下、第１の緑を緑Ｉ、第２の緑を緑ＩＩと略記する。
【００７７】
駆動回路１０は各画素で同じ構成であり、選択トランジスタ１０１、伝達トランジスタ１０７、駆動トランジスタ１０２、ならびに２つの保持容量ＣＨ１，ＣＨ２を含んでいる。
【００７８】
各駆動回路１０の駆動トランジスタ１０２は、有機ＥＬ素子の駆動電流を供給する電流供給線４０と有機ＥＬ素子１０３−１０６のアノード電極に接続されて、これらの有機ＥＬ素子１０３−１０６に電流を供給する。赤の有機ＥＬ素子１０３と緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４が１つの駆動回路１０で共通に駆動され、青の有機ＥＬ素子１０５と緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６が別の１つの駆動回路１０で共通に駆動される。本実施例では、赤と緑Ｉの有機ＥＬ素子が１つの副画素１００ａを構成し、青と緑ＩＩの有機ＥＬ素子が別の副画素１００ｂを構成している。
【００７９】
副画素１００ａの有機ＥＬ素子１０３，１０４のカソードは、個別に、隣の副画素１００ｂの有機ＥＬ素子１０５，１０６のカソードと接続される。副画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子１０３は隣の副画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６とカソード同士が接続され、副画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４は隣の副画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子１０４とカソード同士が接続されている。
【００８０】
副画素１００ａと１００ｂは行方向に１２８０（＝６４０×２）個、列方向に４８０個、マトリクス状に配列して表示装置の表示部を構成している。
【００８１】
図１２は本実施例における有機ＥＬ素子の平面配置とカソード配線の結線を示すレイアウト図である。
【００８２】
図１２では、副画素単位で行と列に番号を付け、Ｉ行Ｊ列の副画素の有機ＥＬ素子にＲＩＪなどの符号をつけてある。赤の有機ＥＬ素子１０３は奇数列目にあり、Ｒ１１、Ｒ１３、・・・の符号で示され、緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４も奇数列目にあり、Ｇ１１、Ｇ１３、・・・の符号で示されている。青の有機ＥＬ素子１０５は偶数列目にあり、Ｂ１２、Ｂ１４、・・・の符号で示され、緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６も偶数列目にあり、Ｇ１２、Ｇ１４、・・・の符号で示されている。
【００８３】
各有機ＥＬ素子のカソードは、列方向に延長されて、上下の有機ＥＬ素子のカソードと共通の１つの電極になっている。この電極は、列方向にすべての有機ＥＬ素子のカソードに共通の電極であり、カソード配線２３３，２３４を構成する。
【００８４】
本実施例では、列方向のみならず、同じ行の隣りあう有機ＥＬ素子もカソード同士が連続して形成されており、隣接する２列の有機ＥＬ素子のカソード配線は、１つながりの配線になっている。副画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１１と右隣の副画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子Ｂ１２が共有するカソードはカソード配線２３４を形成し、副画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子Ｒ１３とその左隣の副画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１２が共有するカソードはカソード配線２３３を形成する。一番端の列は例外で、１列の有機ＥＬ素子Ｒ１１、Ｒ２１、Ｒ３１、・・・のカソードだけでカソード配線２３３が構成されている。
【００８５】
カソード配線２３３，２３４は、表示領域の外に延長され、そこでコンタクトホール２０９を通じて１本おきに電源線２１６，２１７に接続されている。本実施例では電源線は２本あり、２つのカソード電源２１２，２１３から点灯電圧Ｖ１と消灯電圧Ｖ２が切り替えられて供給される。
【００８６】
図１３は本実施例の電源線の電圧を切り替えるスイッチ回路である。図３のスイッチ回路から３本目の電源線２０８をなくしたもので、同じ部分には同じ符号を付した。その動作は図３と同じであり、電源線２０６と２０７は、点灯電圧Ｖ１を出力する電源２１２と消灯電圧Ｖ２を出力する電源２１３に交互に接続される。
【００８７】
図１４は本実施例の駆動方法を示すタイミングチャートである。Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、Ｓｃａｎ３は選択線２０に印加される電圧パルス、Ｔｒａｎｓｆｅｒは伝達信号線２１に印加される電圧パルス、Ｄａｔａ１−Ｄａｔａ４はデータ線のデータ信号、Ｃａｔｈｏｄｅ１はカソード配線２１３の電圧、Ｃａｔｈｏｄｅ２はカソード配線２１４の電圧を表している。
【００８８】
１フレームは前半の第１フィールドと後半の第２フィールドに分けられる。
【００８９】
第１フィールドで、信号Ｓｃａｎ１、Ｓｃａｎ２、・・・が各行の選択線２０に印加され、選択トランジスタ１０１のゲート電極に、１行ずつ順次選択電位（Ｈｉｇｈレベル）が供給される。１行目の選択線Ｓｃａｎ１はｔ１の期間選択電位となり、データ線（Ｄａｔａ１−４）のデータ信号が画素回路１０の第１段の保持容量ＣＨ１に伝達される。期間ｔ２に２行目、期間ｔ３に３行目が選択され、同じ動作が順次繰り返されて、全行の画素回路にデータ信号が書き込まれる。
【００９０】
ついで、全行の伝達信号線２１の信号Ｔｒａｎｓｆｅｒがｔ１１の期間一斉にＨｉｇｈレベルになり、画素回路１０の伝達トランジスタ１０７がオン状態になる。これによって第１段の保持容量ＣＨ１の電圧が第２段の保持容量ＣＨ２に伝達される。トランスファー信号線がＬｏｗレベルに戻った後も、第２段の保持容量ＣＨ２に保持された電圧が駆動トランジスタ１０２のゲートに与え続けられる。
【００９１】
期間ｔ１１終了後、第１の電源線２０６（Ｃａｔｈｏｄｅ１）には点灯電圧Ｖ１が印加され、第２の電源線２０７（Ｃａｔｈｏｄｅ２）には消灯電圧Ｖ２が印加される。第１の電源線２０６（Ｃａｔｈｏｄｅ１）に接続されたカソード配線２３３上の有機ＥＬ素子は順方向バイアスになり、電流が流れて発光する。第２の電源線２０７（Ｃａｔｈｏｄｅ２）に接続されたカソード配線２３４上の有機ＥＬ素子は逆方向バイアスになり、電流が流れず、発光しない。したがって、第１フィールドの発光期間中、各副画素１００ａ，１００ｂの２つの有機ＥＬ素子のうちの一方だけが点灯し、他方が消灯状態になる。
【００９２】
第２フィールドでは、Ｓｃａｎ１がｔ４の期間、Ｓｃａｎ２がｔ５の期間、以下の行も同様に順次選択電位となり、同じ書き込み動作が行われる。次いで伝達信号線が期間ｔ１２で選択電位（Ｈレベル）になり、データ信号が駆動トランジスタ１０２のゲートに転送される。
【００９３】
第２フィールドの発光期間は、第１の電源線２０６に消灯電圧Ｖ２、第２の電源線２０７には点灯電圧Ｖ１が印加される。これにより、各副画素１００ａ，１００ｂの第１フィールドの発光期間中点灯しなかったほうの有機ＥＬ素子が点灯状態になり、第１フィールドで点灯した有機ＥＬ素子は消灯状態になる。
【００９４】
図１５は、（ａ）がカソード配線の結線図、（ｂ）が各フィールドで点灯する有機ＥＬ素子を示した図である。（ａ）のカソード配線の結線は、図１２に示したものと同じである。
【００９５】
（ｂ）に示されるように、第１フィールドでは、画素１００ａの赤の有機ＥＬ素子と画素１００ｂの緑ＩＩの有機ＥＬ素子が発光し、第２フィールドでは、画素１００ａの緑Ｉの有機ＥＬ素子と画素１００ｂの青の有機ＥＬ素子が発光する。２つのフィールドで１フレームの画像表示が完了し、目には２つのフィールドの平均化されたカラー画像が見える。
【００９６】
実施例１−３では１つのフィールドでＲＧＢの３色が混在して発光する。本実施例では、各フィールドの画像は全部の色を含んでおらず、部分的な色の発光になる。しかし、各フィールドの画像が少なくとも異なる２色を含んでいるので、カラーブレイク防止の効果が発揮される。
【００９７】
以下、本実施例の有機ＥＬ素子の構造とその製造方法について説明する。
【００９８】
図１６は図１２の一点鎖線ＭＭ‘に沿った有機ＥＬ素子の断面図である。図１０と同じ部分には同じ符号を付した。また、駆動トランジスタ１０２以外の画素回路要素は省略した。
【００９９】
隔壁９に囲まれた図の左側の領域に、赤と緑Ｉの有機ＥＬ素子１０３と１０４が形成されている。また、右の領域にもう１つの副画素を構成する青と緑ＩＩの２つの有機ＥＬ素子１０５と１０６が形成されている。このように、隔壁に囲まれた１つの領域は１つの副画素を形成する。
【０１００】
各領域内の２つの有機ＥＬ素子は、アノード電極６１，６２が共通しており、それぞれ１つの駆動トランジスタ１０２で駆動される。発光物質を含む赤、緑、青の有機層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、１つの領域内に２色が分離して形成されている。また、領域内の２つの有機ＥＬ素子のカソードは分離して形成されているが、緑Ｉと青の有機ＥＬ素子のカソード１０４Ｃ，１０５Ｃは、隔壁を超えてつながっている。図では示されていないが、緑ＩＩと隣の画素の赤の有機ＥＬ素子も、隔壁を超えてカソード同士がつながっている。
【０１０１】
隔壁で囲まれた領域に２つの有機ＥＬ素子を形成する方法について以下で説明する。
【０１０２】
２分割されたカソード電極を形成するには、全面に蒸着またはスパッタでＡｇ、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の電極材料を成膜した後にレーザー照射によって分断する方法、あるいは金属マスクによってパターニングする方法、逆テーパー形状の画素分離膜を用いてパターニングする方法があり、いずれを用いてもよい。
【０１０３】
２色の有機層を分離して形成するには、白色有機ＥＬにカラーフィルタを組み合わせる方法、レーザー転写によってＲ、Ｇ、Ｂの３種類の有機ＥＬ層を配する方法、メタルマスクを用いて蒸着する方法があり、いずれを用いてもよい。
【０１０４】
分割された有機層とカソードを一連のプロセスで形成する方法を、図１７によって説明する。
【０１０５】
図１７（ａ）はケイ素やガラス等の基板１である。基板１の上に、有機ＥＬ素子を駆動するための回路パターン及び電極が形成されているが、図では省略した。
【０１０６】
この基板１に、画素を区画するためのフォトレジスト材料からなる隔壁９をパターニングして設けたのが図１７（ｂ）である。このような隔壁９はシャドーウォールとも呼ばれ、その作製方法については詳しくは特開２０００−１５５５３８号公報に記載されている。
【０１０７】
隔壁９を付けた基板に対して、図１７（ｃ）のように、ＲＧＢの各有機ＥＬ材料を斜め方向から蒸着する。図１７（ｃ）は、左側からの蒸着で緑の有機層７Ｇを、右側からの蒸着で赤と青の有機層７Ｒと７Ｂを重ねて蒸着したものである。７Ｒと７Ｂの有機層は積層されることになる。隔壁９の影の領域には蒸着材料が付着しないので、隔壁９に挟まれた領域に２つの有機層が分離して形成される。
【０１０８】
次に、有機層７Ｇと有機層７Ｒ＋７Ｂの上に、カソード電極材料を、斜め方向左側と右側の両方からから蒸着する。この結果、隔壁９内の２つの有機層に分離してカソード電極材料が付着し、図１７（ｄ）のようなカソードが作られる。隔壁９の上面は両側からカソード電極材料が蒸着されるため、隔壁９を挟んで隣接した２つの有機ＥＬ素子は、カソードどうしが電気的につながって形成される。
【０１０９】
最後に、赤のカラーフィルタＣＦＲと青のカラーフィルタＣＦＢを１つおきに積層有機ＥＬ素子の上に配置する。緑の有機ＥＬ素子にはカラーフィルタを設けない。この結果、図１７（ｅ）のカラー有機ＥＬ素子１０３−１０６が完成する。
【０１１０】
カラーフィルタによりＲＢ積層の有機ＥＬ素子から、別々に、ＲとＢの単独光が取り出される。カラーフィルタは、カソード上を窒化ケイ素膜のような無機膜により平坦化し、その上に直接パターニング形成する。もしくは、別個のガラス基板にカラーフィルタをパターニングして形成し、位置を決めて有機ＥＬ素子を形成した基板と貼り合わせてもよい。
【０１１１】
以上、説明したような工程で作製された表示装置は、白色有機ＥＬにカラーフィルタを用いた組み合わせに比較して、フィルタに吸収される光のロスが少なく消費電力の点で有利である。
【実施例５】
【０１１２】
図１８は、本発明に係る第５の実施例の構成を示す回路図である。有機ＥＬ素子１０３−１０６の配列、電源線の電圧、タイミングチャートは実施例４と同じであるが、有機ＥＬ素子と駆動回路の結線、およびカソード配線と電源線の結線が実施例４とは異なっている。
【０１１３】
図１８に示されているように、左端を第１列として、奇数列の副画素１００ａでは、駆動回路１０が同じ副画素の赤の有機ＥＬ素子１０３と別の副画素（隣の隣の副画素１００ａ）の緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４とに接続されている。偶数列の副画素１００ｂでは、駆動回路１０が同じ副画素の青の有機ＥＬ素子１０５と緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６とに接続されている。
【０１１４】
図１９は、本実施例のカソード配線と電源線の接続を示す図である。同じ結線は、後で説明する図２０（ａ）にも示されている。
【０１１５】
本実施例のカソード配線２３３，２３４と電源線２０６，２０７の結線は、図１２および図１５（ａ）に示した実施例４の結線とは異なり、カソード配線２３３，２３４の２本ずつが１本の電源線に接続されている。この結果、端の列を除いて、奇数列の２つの有機ＥＬ素子とその両側の隣接する偶数列の各１つの有機ＥＬ素子の計４つの行方向に連なる有機ＥＬ素子が同じ電源線に接続される。その隣の４つの有機ＥＬ素子の組はもう１つの電源線に接続される。
【０１１６】
４つの行方向に連なる有機ＥＬ素子は、カソードに点灯電圧または消灯電圧が交互に供給されて、同時に点灯し、同時に消灯される。したがって、これら４つの有機ＥＬ素子は、別々の駆動回路で独立に駆動される。図１９の駆動回路と有機ＥＬ素子の接続は、そのようにして決定されたものである。第２列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子１０６は第２列の駆動回路で駆動され、第３列の赤の有機ＥＬ素子１０３は第３列の駆動回路で駆動され、第３列の緑Ｉの有機ＥＬ素子１０４は第１列の駆動回路で駆動され、第４列の青の有機ＥＬ素子１０５は第４列の駆動回路で駆動される。そして、これら第１列から第４列の４つの駆動回路は、もう一方のフィールドで点灯する他の４つの有機ＥＬ素子にも接続されているのである。
【０１１７】
図２０（ａ）は、本実施例のカソード配線と電源線の結線図、（ｂ）は各フィールドで点灯状態にある有機ＥＬ素子を示す図である。（ａ）の結線は図１９に示したものと同じである。
【０１１８】
本実施例のカソード配線の接続によって、第１フィールドでは、第１列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１１、Ｒ２１，Ｒ３１、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１１，Ｇ２１，Ｇ３１，・・・と第２列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１２，Ｂ２２，Ｂ３２，・・・が点灯状態になる。同時に、第４列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１４，Ｇ２４，Ｇ３４，・・・、第５列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１５、Ｒ２５，Ｒ３５、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１５，Ｇ２５，Ｇ３５，・・・、第６列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１６，Ｂ２６，Ｂ３６，・・・も点灯状態になる。
【０１１９】
また、第２フィールドでは、第２列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１２、Ｇ２２，Ｇ３２、・・・、第３列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１３，Ｒ２３，Ｒ３３，・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１３，Ｇ２３，Ｇ３３，・・・、第４列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１４，Ｂ２４，Ｂ３４，・・・が点灯状態になる。同時に、第６列の緑ＩＩの有機ＥＬ素子Ｇ１６，Ｇ２６，Ｇ３６，・・・、第７列の赤の有機ＥＬ素子Ｒ１７、Ｒ２７，Ｒ３７、・・・と緑Ｉの有機ＥＬ素子Ｇ１７，Ｇ２７，Ｇ３７，・・・、第８列の青の有機ＥＬ素子Ｂ１８，Ｂ２８，Ｂ３８，・・・も点灯状態になる。
【０１２０】
すなわち、画素を構成する４種類の有機ＥＬ素子１０３−１０６のすべてが、１つのフィールドで点灯状態として出現する。もう一方のフィールドでも同様である。各フィールドで赤、緑、青が混じり合って発光するので、自然画などの通常の動画表示においてはカラーブレイクは生じない。
【０１２１】
本実施例では、奇数列の駆動回路１０が異なる２画素の有機ＥＬ素子を駆動する。このように、１つの駆動回路から電流が供給される有機ＥＬ素子の群は、必ずしも１つの画素を構成しない。
【０１２２】
実施例１−３では、各画素のＲＧＢの３つの有機ＥＬ素子が別々の電源線に接続されるので、これらを１つの駆動回路で駆動することができる。すなわち、駆動回路を共通にする有機ＥＬ素子の群は画素を構成する有機ＥＬ素子と一致する。
【０１２３】
実施例４では、各画素の有機ＥＬ素子の一部（Ｒ，ＧＩ，Ｂ，ＧＩＩのうちＧＩとＢ）がカソードを共通にするので、少なくともこの２つの有機ＥＬ素子は別の駆動回路で駆動されなければならない。そのために各画素に２つの駆動回路が設けられている。
【０１２４】
さらに実施例５では、２画素にまたがって連なる４つの有機ＥＬ素子、１つの画素のＲ、ＧＩ、Ｂとその隣の画素のＧＩＩを同時に発光させ、それにより１フィールドにすべての色の発光が混在するようにした。この４つの有機ＥＬ素子を別々の駆動回路で駆動するため、１つの画素の駆動回路が画素をまたがって隣の画素の有機ＥＬ素子を駆動するようにした。
【符号の説明】
【０１２５】
６ アノード（第１電極）
９ 隔壁
１０ 駆動回路
６０ 保持容量
１００ 画素（発光素子群）
１０１ 選択トランジスタ
１０２ 駆動トランジスタ
１０３，１０４，１０５ 有機ＥＬ素子（発光素子）
１０３ｃ、１０４ｃ、１０５ｃ カソード（第２電極）
２００ スイッチ回路
２０３、２０４、２０５ カソード配線（配線）
２０６、２０７、２０８ 電源線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と第２電極の間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子と、
前記発光素子の前記第１電極に接続されて電流を供給する複数の駆動回路と、
前記発光素子の前記第２電極に接続されて前記第２電極に電圧を供給する複数の電源線と
を有する表示装置であって、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の電源線の各々に、前記発光素子の群のすべての発光色を含む前記発光素子の第２電極が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光素子の群の前記第２電極が延長されてなる配線により、前記発光素子の群の前記第２電極同士が接続され、前記配線がさらに延長されて前記複数の電源線のいずれかに結線されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記配線により異なる色の前記発光素子の前記第２電極同士が接続されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記配線により同色の前記発光素子の前記第２電極同士が接続されており、色が異なる前記発光素子についての前記配線が、同じ前記電源線に結線されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光素子の群が隣接する前記発光素子の群と隔壁で隔てられて配置され、前記隔壁を隔てて隣接する２つの前記発光素子の前記第２電極が、前記隔壁を越えて相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記駆動回路が、
ドレインが前記発光素子の前記第１電極に接続され、ゲートが容量の１端子に接続された駆動トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタのゲートの間に設けられた選択トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートに一端が接続された保持容量と
を含む回路であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記電源線が、前記発光素子を発光させる電圧と消灯する電圧とを切り替えるスイッチ回路に接続されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表示装置において、前記複数の電源線の１つに前記発光素子を発光させる電圧を印加するとともに、他の電源線に前記発光素子を消灯する電圧を印加する工程を、前記複数の電源線に対して順次行うことを特徴とする駆動方法。
【請求項１】
第１電極と第２電極の間に流れる電流によってそれぞれの色で発光する複数の発光素子と、
前記発光素子の前記第１電極に接続されて電流を供給する複数の駆動回路と、
前記発光素子の前記第２電極に接続されて前記第２電極に電圧を供給する複数の電源線と
を有する表示装置であって、
前記複数の駆動回路の各々に、互いに異なる色の光で発光する前記発光素子の群の前記第１電極が共通に接続され、
前記第１電極が共通の駆動回路に接続された前記発光素子の群の前記第２電極は、別々に、前記複数の電源線のいずれか１つに接続され、
前記複数の電源線の各々に前記第２電極が接続された前記発光素子が、異なる色の前記発光素子を含んでいることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の電源線の各々に、前記発光素子の群のすべての発光色を含む前記発光素子の第２電極が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光素子の群の前記第２電極が延長されてなる配線により、前記発光素子の群の前記第２電極同士が接続され、前記配線がさらに延長されて前記複数の電源線のいずれかに結線されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記配線により異なる色の前記発光素子の前記第２電極同士が接続されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記配線により同色の前記発光素子の前記第２電極同士が接続されており、色が異なる前記発光素子についての前記配線が、同じ前記電源線に結線されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光素子の群が隣接する前記発光素子の群と隔壁で隔てられて配置され、前記隔壁を隔てて隣接する２つの前記発光素子の前記第２電極が、前記隔壁を越えて相互に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記駆動回路が、
ドレインが前記発光素子の前記第１電極に接続され、ゲートが容量の１端子に接続された駆動トランジスタと、
データ線と前記駆動トランジスタのゲートの間に設けられた選択トランジスタと、
前記駆動トランジスタのゲートに一端が接続された保持容量と
を含む回路であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記電源線が、前記発光素子を発光させる電圧と消灯する電圧とを切り替えるスイッチ回路に接続されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の表示装置において、前記複数の電源線の１つに前記発光素子を発光させる電圧を印加するとともに、他の電源線に前記発光素子を消灯する電圧を印加する工程を、前記複数の電源線に対して順次行うことを特徴とする駆動方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１８３８６（Ｐ２０１２−１８３８６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９３７５（Ｐ２０１１−８９３７５）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【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２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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