表示装置及びそれを用いた電子機器
【課題】 本発明は、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制する表示装置、電子機器の提供を課題とする。
【解決手段】 本発明は、第１の発光素子と、第２の発光素子と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明は、第１の発光素子と、第２の発光素子と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光型の発光素子を含む表示装置、テレビジョン装置に関する。
【０００２】
また本発明は、自発光型の発光素子を含む表示装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を代表とする発光素子を含む表示装置の開発が進められ、自発光型ゆえの高画質、広視野角、薄型、軽量等の利点を活かして、幅広い利用が期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２３１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子は、周囲の温度（以下環境温度と表記）により、その抵抗値（内部抵抗値）が変化する性質を有する。具体的には、室温を通常の温度としたとき、温度が通常よりも高くなると抵抗値が低下し、温度が通常よりも低くなると抵抗値が上昇する。そのため、温度が高くなると電流値が増加して所望の輝度よりも高い輝度となり、温度が低くなると電流値が低下して所望の輝度よりも低い輝度となる。このような発光素子の性質は、発光素子の電圧電流特性と温度の関係のグラフ（図１０（Ａ）参照）に示す通りである。また、発光素子は、経時的にその電流値が減少する性質を有する。このような発光素子の性質は、発光素子の電圧電流特性と時間の関係のグラフ（図１０（Ｂ）参照）に示す通りである。
【０００５】
上述したような発光素子が有する性質により、環境温度が変化したり、経時変化が生じたりすると、輝度にバラツキが生じてしまう。上記の実情を鑑み、本発明は、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制する表示装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の実情を鑑み、環境温度の変化と経時変化の補償機能を有する表示装置を提供する。本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の出力と経時特性に基づき補正した電源電位を発光素子に供給する電源回路とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の第１の電極の電位と経時特性に基づき補正した電源電位を発光素子に供給する電源回路とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の出力と経時特性に基づき補正した電源電位を供給する電源回路と、複数の画素を含む表示領域とを有する。そして、複数の画素の各々は、発光素子と、画素に対するビデオ信号の入力を制御する第１のトランジスタと、発光素子の発光と非発光を制御する第２のトランジスタと、ビデオ信号を保持する容量素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示装置は、モニター用発光素子に一定の電流を供給する定電流源を有することを特徴とする。また本発明の表示装置が含む発光素子とモニター用発光素子は、同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の表示装置が含む発光素子の第１の電極と第２の電極の一方は透光性を有し、他方は反射性を有することを特徴とする。また本発明の表示装置が含む発光素子の第１の電極と第２の電極は透光性を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記のいずれかの構成を含む表示装置を有するテレビジョン装置を提供することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、第１の発光素子と、第２の発光素子（モニター用発光素子に相当）と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路（経時測定回路に相当）と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路（記憶回路に相当）と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路（補正データ作成回路に相当）と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路（電源回路に相当）を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、第１の発光素子を含む画素を複数含む表示領域と、第２の発光素子（モニター用発光素子に相当）と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路（経時測定回路に相当）と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路（記憶回路に相当）と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路（補正データ作成回路に相当）と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路（電源回路に相当）を有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記のいずれかの構成を含む表示装置を用いた電子機器を提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。
【００１６】
また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明は、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
（実施の形態１）
【００１８】
本発明の表示装置は、発光素子１３とモニター用発光素子６６とを有する（図１参照）。発光素子１３とモニター用発光素子６６は、同一の基板２０上に設けられている。つまり、同一の作製条件により、同一の工程で作成されたものであり、環境温度の変化と経時変化に対して同じ特性を有する。
【００１９】
また、本発明の表示装置は、経時測定回路１０１、記憶回路１０２、補正データ作成回路１０３、電源回路１０４、定電流源１０５を有する。これらの回路は、発光素子１３とモニター用発光素子６６と共に、同一の基板２０上に設けられていてもよいし、別の基板上に設けられていてもよい。
【００２０】
基板２０上に設けられた画素領域４０には、複数の画素がマトリクス状に設けられており、複数の画素の各々は発光素子１３と少なくとも２つのトランジスタ（図１では駆動用トランジスタ１２のみを例示）を含む。発光素子１３は、基板２０上に設けられたドライバ（ここでは第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３を例示）により、発光と非発光やその輝度が制御される。
【００２１】
モニター用発光素子６６は、基板２０上に１つ又は複数設けられる。１つ又は複数のモニター用発光素子６６を含むモニター用回路６４は、画素領域４０内に設けてもよいし、それ以外の領域に設けてもよい。但し、モニター用回路６４は、画像の表示に影響を及ぼさないように、画素領域４０以外の領域に設けるとよい。
【００２２】
モニター用発光素子６６には定電流源１０５により一定の電流が供給される。この状態で環境温度の変化と経時変化が生じると、モニター用発光素子６６自体の抵抗値が変化する。そうすると、モニター用発光素子６６の電流値は常に一定なため、モニター用発光素子６６の両電極間の電位差が変化する。
【００２３】
上記構成の場合、モニター用発光素子６６が含む２つの電極のうち、対向電極の電位は変化せず、定電流源１０５に接続する側の電極（ここでは第１の電極とよぶ）の電位が変化する。変化したモニター用発光素子６６の第１の電極の電位は、補正データ作成回路１０３に出力される。
【００２４】
経時測定回路１０１は、電源回路１０４が発光素子１３を含むパネルに電源を供給していた時間を測定する機能、又は、画素領域４０内の各画素に供給するビデオ信号をサンプリングして、発光素子１３を含む画素の点灯時間を測定する機能を有する。後者の機能の場合、画素領域４０には複数の発光素子１３を含む画素が設けられており、各々の発光素子１３を含む画素で点灯時間が異なる。従って、各々の発光素子１３を含む画素の点灯時間を算出した後、その平均値を用いるとよい。また、複数の発光素子１３を含む画素から選別したいくつかの発光素子１３を含む画素の点灯時間を算出し、その平均値を用いるとよい。経時測定回路１０１は、上記のどちらかの機能により得た経過時間に関する情報を含む信号を、補正データ作成回路１０３に出力する。
【００２５】
記憶回路１０２は、発光素子１３の電流電圧特性の経時特性を記憶する回路である。つまり、各経過時間における発光素子１３の電流電圧特性を記憶しており、好ましくは１万時間から１０万時間分のものを記憶する。記憶回路１０２は、経時測定回路１０１から供給される信号に基づき、その経過時間に対応した発光素子１３の電流電圧特性のデータを補正データ作成回路１０３に出力する。
【００２６】
補正データ作成回路１０３は、モニター用発光素子６６の出力と、経時測定回路１０１の出力と、記憶回路１０２の出力に基づき、発光素子１３を動作させる最適な電圧条件を算出する。つまり、所望の輝度が得られる最適な電圧条件を算出する。そして、その最適な電圧条件に関する情報を含む信号を電源回路１０４に出力する。
【００２７】
電源回路１０４では、補正データ作成回路１０３から供給された信号に基づき、電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を発光素子１３に供給する。
【００２８】
なお、発光素子１３を含むパネルを用いてカラー表示を行う場合、発光波長帯の異なる電界発光層を画素毎に設けるとよく、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した電界発光層を設けるとよい。この場合、赤、緑、青の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。
【００２９】
また、カラー表示を行う場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に加えて、白（Ｗ）の各色に対応した画素を設けてもよい。この場合、赤、緑、青、白の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。このように、カラー表示を行う場合は、複数の色に対応した画素を設けて、その色に対応したモニター用発光素子６６を設けるとよい。
【００３０】
上記構成を有する本発明によると、モニター用発光素子６６、経時測定回路１０１及び記憶回路１０２を用いて、発光素子の電圧条件を最適なものとすることで、温度変化と経時変化の両者に起因した発光素子の電流値の変化による影響を抑制することができる。また、本発明によると、ユーザーによる操作を必要としないため、エンドユーザに渡った後も継続して補正を続けることで、製品としての長寿命化が見込まれる。
【００３１】
また、発光素子１３とモニター用発光素子のデューティー比は異なるものであった。これは、発光素子１３は、映像信号に基づき、発光又は非発光するのに対し、モニター用発光素子６６は常に発光しているためである。つまり、ある一定の期間あたり（例えば、１フレーム期間あたり）の発光素子１３の総電流量と、モニター用発光素子６６の総電流量は異なるものであった。そのため、発光素子１３とモニター用発光素子６６を比較すると、モニター用発光素子６６の方が、経時変化の進行が早かった。従って、モニター用発光素子６６のみを用いて経時変化の補償を行うと、経時変化に起因した発光素子１３の電流値の変化による影響を抑制することが困難であった。しかし、本発明は、経時測定回路１０１と記憶回路１０２を用いることにより、経時変化に起因した発光素子１３の電流値の変化による影響を、より正確に抑制することができるという効果を奏する。
【００３２】
また、本発明の表示装置には、アナログのビデオ信号、ディジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。但し、ディジタルのビデオ信号を用いる場合、そのビデオ信号が電圧を用いているのか、電流を用いているのかで異なる。つまり、発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがある。ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。ビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の表示装置には、電圧のビデオ信号を用いる。
（実施の形態２）
【００３３】
本発明の表示装置の構成の一例について図面を参照して説明する。本発明の表示装置は、ソース線Ｓｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）と、ゲート線Ｇｙ（ｙは自然数、１≦ｙ≦ｎ）が絶縁体を介して交差する領域に複数の素子を含む画素１０を複数有する（図２（Ａ）参照）。画素１０は、発光素子１３と、容量素子１６と、２つのトランジスタとを有する。２つのトランジスタのうち、１つは画素１０に対するビデオ信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ１１であり、もう１つは発光素子１３の発光と非発光を制御する駆動用トランジスタ１２である。スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２は電界効果型トランジスタであり、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の３つの端子を有する。
【００３４】
スイッチング用トランジスタ１１のゲート電極はゲート線Ｇｙに接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方はソース線Ｓｘに接続し、他方は駆動用トランジスタ１２のゲート電極に接続する。駆動用トランジスタ１２のソース電極及びドレイン電極の一方は電源線Ｖｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）に接続し、他方は発光素子１３の画素電極に接続する。発光素子１３の対向電極は対向電源１８に接続する。容量素子１６は駆動用トランジスタ１２のゲート電極とソース電極の間に設けられる。
【００３５】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２の導電型は制約されず、Ｎチャネル型とＰチャネル型のどちらの導電型でもよいが、図示する構成では、スイッチング用トランジスタ１１はＮチャネル型、駆動用トランジスタ１２はＰチャネル型の場合を示す。電源線Ｖｘの電位と対向電源１８の電位も制約されないが、発光素子１３に順方向バイアス又は逆方向バイアスの電圧が印加されるように、互いに異なる電位に設定する。
【００３６】
上記構成を有する本発明の表示装置は、画素１０に配置するトランジスタの個数が２つである点を特徴とする。上記特徴により、１つの画素１０にレイアウトするトランジスタの個数が少なくし、またトランジスタの個数が少ないことから、必然的に配置する配線の本数を少なくすることができるため、高開口率、高精細化、高歩留まりを実現する。また、高開口率が実現すると、光を発する面積の増加に伴って、発光素子の輝度を下げることができる。つまり、発光素子の電流密度を下げることができる。従って、駆動電圧を下げることができるため、消費電力を削減することができる。また、駆動電圧を下げることで、発光素子１３の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明の表示装置は、駆動用トランジスタ１２を線形領域で動作させることを特徴とする。上記特徴により、飽和領域で動作させる場合と比較すると、発光素子１３の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。
【００３８】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２を構成する半導体は、非晶質半導体（アモルファスシリコン）、微結晶半導体、多結晶半導体（ポリシリコン）、有機半導体等のいずれもよい。微結晶半導体は、シランガス（ＳｉＨ4）とフッ素ガス（Ｆ2）を用いて形成するか、シランガスと水素ガスを用いて形成するか、上記に挙げたガスを用いて薄膜を形成後にレーザ光の照射を行って形成するとよい。
【００３９】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２のゲート電極は、導電性材料により単層又は積層で形成する。例えば、タングステン（Ｗ）と窒化タングステン（ＷＮ、タングステン（Ｗ）と窒素（Ｎ）の組成比は制約されない）の積層構造や、モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）とＭｏ、Ｍｏと窒化モリブデン（ＭｏＮ、モリブデン（Ｍｏ）と窒素（Ｎ）の組成比は制約されない）の積層構造を採用するとよい。
【００４０】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２が含む不純物領域（ソース電極とドレイン電極）に接続する導電層（ソース配線又はドレイン配線）は、導電性材料により単層又は積層で形成する。例えば、チタン（Ｔｉ）とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とし、シリコン（Ｓｉ）を含む材料を指す）とＴｉ、ＭｏとＡｌ−ＳｉとＭｏ、ＭｏＮとＡｌ−ＳｉとＭｏＮの積層構造を採用するとよい。または、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料を用いて形成するとよい。
【００４１】
次に、上記構成を有する画素１０のレイアウトを図３に示す。このレイアウトでは、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２、容量素子１６、発光素子１３の画素電極に相当する導電層１９を示す。また、このレイアウトのＡ−Ｂ−Ｃに対応する断面構造を図２（Ｂ）に示す。ガラスや石英などの絶縁表面を有する基板２０上にスイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２、発光素子１３、容量素子１６が設けられている。
【００４２】
発光素子１３は、画素電極に相当する導電層１９、電界発光層３３、対向電極に相当する導電層３４の積層体に相当する。導電層１９、３４の両者が透光性を有する場合、発光素子１３は、導電層１９に向かう方向と、導電層３４に向かう方向に光を発する。つまり発光素子１３は両面出射を行う。また、導電層１９、３４の一方が透光性を有し、他方が遮光性を有する場合、発光素子１３は導電層１９に向かう方向のみか、導電層３４に向かう方向のみに光を発する。つまり発光素子１３は上面出射又は下面出射を行う。図２（Ｂ）の構造では、発光素子１３が下面出射を行う場合の断面構造を示す。
【００４３】
容量素子１６は、駆動用トランジスタ１２のゲート電極とソース電極の間に配置され、当該駆動用トランジスタ１２のゲート・ソース間電圧を保持する。容量素子１６は、スイッチング用トランジスタ１１と駆動用トランジスタ１２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層２２ａ、２２ｂ（以下総称して導電層２２と表記）と、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２６と、導電層２２と導電層２６の間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。
【００４４】
また、容量素子１６は、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２６と、発光素子１３の画素電極と同じ層に設けられた導電層３６と、導電層２６と導電層３６との間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。なお、図３のレイアウトに示すように、導電層３５は導電層３６に接続する。
【００４５】
上記特徴により、容量素子１６は駆動用トランジスタ１２のゲート・ソース間電圧を保持するのに十分な容量値を得ることができる。また、容量素子１６は、電源線を構成する導電層の下部に設けられており、そのために、容量素子１６の配置による開口率の減少は生じない。また、容量素子１６に、スイッチング用トランジスタ１１と駆動用トランジスタ１２のゲート絶縁膜を用いていないため、ゲートリーク電流を減少させることができ、消費電力を削減することができる。
【００４６】
また、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２４〜２７の厚さは、５００ｎｍ乃至２０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ乃至１３００ｎｍである点を特徴とする。導電層２４〜２７は、ソース線Ｓｘや電源線Ｖｘを構成しているため、上記特徴のように、導電層２４〜２７の膜厚を厚くすることで、電圧降下による影響を抑制することができる。なお、導電層２４〜２７を厚くすると配線抵抗を小さくすることができるが、逆に、導電層２４〜２７を厚くしすぎると、パターン加工を正確に行うことが困難になったり、表面の凸凹が問題になったりする。つまり、導電層２４〜２７の厚さは、配線抵抗と、パターン加工のし易さと表面の凸凹の影響とを考慮して、上記の範囲内で決定するとよい。
【００４７】
また、本発明の表示装置は、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２を覆う絶縁層２８、２９（以下総称して第１の絶縁層３０と表記）と、第１の絶縁層３０上に設けられた第２の絶縁層３１とを有し、第２の絶縁層３１上に画素電極に相当する導電層１９を有する点を特徴とする。仮に、第２の絶縁層３１を設けないとすると、ソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２４〜２７と、導電層１９とは同じ層に設けることになる。そうすると、導電層１９を設ける領域は、導電層２４〜２７を設けた領域以外に制約されてしまう。しかしながら、第２の絶縁層３１を設けることにより、導電層１９を設ける領域のマージンが広がり、高開口率を実現する。この構成は、上面出射の場合に特に有効である。高開口率を実現すると、光を発する面積の増加に伴って、駆動電圧を下げて、消費電力を削減することができる。
【００４８】
なお第１の絶縁層３０と第２の絶縁層３１は、酸化珪素や窒化珪素等の無機材料、ポリイミドやアクリル等の有機材料等を用いて形成する。第１の絶縁層３０と第２の絶縁層３１を同じ材料で形成してもよいし、互いに異なる材料で形成してもよい。有機材料としては、シロキサン系の材料を用いればよく、例えば、置換基に少なくとも水素を含む有機基（例えば、アルキル基、芳香族炭化水素）が用いられるもの、又は、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基にフルオロ基が用いられるもの、又はシリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基とが用いられるものである。
【００４９】
また、隔壁層３２（バンク、土手、又は絶縁層ともよぶ）は、無機材料と有機材料のどちらの材料を用いて形成してもよい。但し、隔壁層３２に接するように、発光素子１３の電界発光層を設けるため、当該電界発光層にピンホールなどが生じないように、隔壁層３２はその曲率半径が連続的に変化する形状を有するとよい。また、隔壁層３２は、画素間の輪郭を明確にするために、遮光性を有する材料により形成するとよい。
【００５０】
また、本発明の表示装置は、上述した画素１０がマトリクス状に複数配置された画素領域４０と、第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３とを有する（図４参照）。第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２は、画素領域４０を挟んで対向するように配置するか、画素領域４０の上下左右の四方のうちの一方に配置する。
【００５１】
ソースドライバ４３は、パルス出力回路４４、ラッチ４５及び選択回路４６を有する。ラッチ４５は第１のラッチ４７と第２のラッチ４８を有する。選択回路４６は、トランジスタ４９と、アナログスイッチ５０を有する。トランジスタ４９とアナログスイッチ５０は、ソース線Ｓｘに対応して、各列に設けられる。インバータ５１は、ＷＥ信号（Ｗｒｉｔｅ Ｅｒａｓｅ）の反転信号を生成するためのものであり、外部からＷＥ信号の反転信号を供給する場合には設けなくてもよい。
【００５２】
トランジスタ４９のゲート電極は選択信号線５２に接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方はソース線Ｓｘに接続し、他方は電源５３に接続する。アナログスイッチ５０は、第２のラッチ４８とソース線Ｓｘの間に設けられる。つまり、アナログスイッチ５０の入力ノードは第２のラッチ４８に接続し、出力ノードはソース線Ｓｘに接続する。アナログスイッチ５０の２つの制御ノードは、一方は選択信号線５２に接続し、他方はインバータ５１を介して選択信号線５２に接続する。電源５３の電位は、画素１０が含む駆動用トランジスタ１２をオフにする電位であり、駆動用トランジスタ１２がＮチャネル型の場合は電源５３の電位をＬレベルとし、駆動用トランジスタ１２がＰチャネル型の場合は電源５３の電位をＨレベルとする。
【００５３】
第１のゲートドライバ４１はパルス出力回路５４と選択回路５５を有する。第２のゲートドライバ４２はパルス出力回路５６と選択回路５７を有する。選択回路５５、５７は、選択信号線５２に接続する。但し、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７は、インバータ５８を介して選択信号線５２に接続する。つまり、選択信号線５２を介して、選択回路５５、５７に入力されるＷＥ信号は、互いに電位が反転した関係にある。
【００５４】
選択回路５５、５７の各々はトライステートバッファを有する。トライステートバッファの入力ノードはパルス出力回路５４又はパルス出力回路５６に接続し、制御ノードは選択信号線５２に接続する。トライステートバッファの出力ノードはゲート線Ｇｙに接続する。トライステートバッファは、選択信号線５２から伝達される信号がＨレベルのときに動作状態となり、Ｌレベルのときに不定状態となる。
【００５５】
ソースドライバ４３が含むパルス出力回路４４、第１のゲートドライバ４１が含むパルス出力回路５４、第２のゲートドライバ４２が含むパルス出力回路５６は、複数のフリップフロップ回路からなるシフトレジスタやデコーダ回路に相当する。パルス出力回路４４、５４、５６として、デコーダ回路を適用すれば、ソース線Ｓｘ又はゲート線Ｇｙをランダムに選択することができる。ソース線Ｓｘ又はゲート線Ｇｙをランダムに選択することができると、時間階調方式を適用した場合に生じる疑似輪郭の発生を抑制することができる。
【００５６】
なおソースドライバ４３の構成は上記の記載に制約されず、レベルシフタやバッファを設けてもよい。また、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２の構成も上記の記載に制約されず、レベルシフタやバッファを設けてもよい。また、ソースドライバ４３、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２内に保護回路を設けてもよい。
【００５７】
また本発明の表示装置は、電源制御回路６３を有することを特徴とする（図４参照）。電源制御回路６３は、発光素子１３に電源を供給する電源回路６１と制御回路６２を有する。電源回路６１は、駆動用トランジスタ１２と電源線Ｖｘを介して発光素子１３の画素電極に接続する。また、電源回路６１は、電源線を介して、発光素子１３の対向電極に接続する。
【００５８】
発光素子１３に順方向バイアスの電圧を印加して、発光素子１３に電流を流して発光させるときは、電源線Ｖｘの電位が、対向電源１８の電位よりも高くなるように、電源線Ｖｘと対向電源１８の電位差を設定する。一方、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加する際は、電源線Ｖｘの電位が、対向電源１８の電位よりも低くなるように、電源線Ｖｘと対向電源１８の電位を設定する。このような電源の設定は、制御回路６２から電源回路６１に所定の信号を供給することにより行われる。
【００５９】
本発明は、電源制御回路６３を用いて、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加することで、発光素子１３の経時劣化を抑制し、信頼性を向上させることができる。また、発光素子１３は、異物の付着や、陽極又は陰極にある微細な突起によるピンホール、電界発光層の不均一性を起因として、陽極と陰極が短絡する初期不良が生じることがある。このような初期不良が発生すると、信号に応じた画素の点灯及び非点灯が行われず、電流のほとんどすべてが陽極と陰極の短絡部を流れて素子全体が消光する現象が生じたり、特定の画素が点灯又は非点灯しない現象が生じたりして、画像の表示が良好に行われないという問題が発生する。しかしながら、本発明の構成によると、発光素子に逆方向バイアスを印加することができるため、陽極と陰極の短絡部のみに局所的に電流を流し、短絡部を発熱させ、その結果、短絡部を酸化又は炭化して絶縁化（高抵抗化）することができる。その結果、初期不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる。なお、このような初期不良の絶縁化（高抵抗化）は、出荷前に行うとよい。また、初期不良だけでなく、時間の経過に伴い、新たに陽極と陰極の短絡部が発生することがある。このような不良は進行性不良とも呼ばれるが、本発明の構成によると、定期的に発光素子に逆方向バイアスを印加することができるので、進行性不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる。なお、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加するタイミングには特に制約はない。
【００６０】
本発明の表示装置は、上述したように、モニター用発光素子６６を含むモニター用回路６４と、経時測定回路１０１、記憶回路１０２、補正データ作成回路１０３及び定電流源１０５等を有するモニター用制御回路６５を有することを特徴とする。モニター用回路６４やモニター用制御回路６５の詳しい構成については、実施の形態１において前述した通りであるため、詳細な説明は省略する。上記構成を有する本発明は、環境温度の変化や経時変化による発光素子の電流値の変動を抑制して、信頼性を向上させることができる。
【００６１】
次に、上記構成を有する本発明の表示装置の動作について図面を参照して説明する。まず、ソースドライバの動作について図５（Ａ）を用いて説明する。パルス出力回路４４には、クロック信号（以下ＳＣＫと表記）、クロック反転信号（以下ＳＣＫＢと表記）及びスタートパルス（以下ＳＳＰと表記）が入力され、これらの信号のタイミングに従って、第１のラッチ４７にサンプリングパルスを出力する。データが入力される第１のラッチ４７は、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、１列目から最終列目までビデオ信号を保持する。第２のラッチ４８は、ラッチパルスが入力されると、第１のラッチ４７に保持されていたビデオ信号を、一斉に第２のラッチ４８に転送する。
【００６２】
ここで、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号がＬレベルのときを期間Ｔ１とし、ＷＥ信号がＨレベルのときを期間Ｔ２として、各期間における選択回路４６の動作について説明する。期間Ｔ１、Ｔ２は水平走査期間の半分の期間に相当し、期間Ｔ１を第１のサブゲート選択期間、期間Ｔ２を第２のサブゲート選択期間とよぶ。
【００６３】
期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＬレベルであり、トランジスタ４９はオン状態、アナログスイッチ５０は非導通状態となる。そうすると、複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎは、各列に配置されたトランジスタ４９を介して、電源５３と電気的に接続する。つまり、複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎは、電源５３と同電位になる。
【００６４】
このとき、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、当該スイッチング用トランジスタ１１を介して、電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達される。そうすると、駆動用トランジスタ１２はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は同電位となる。つまり、発光素子１３が含む両電極間には電流が流れず非発光となる。このように、ビデオ線に入力されるビデオ信号の状態に関係なく、電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達されて、当該スイッチング用トランジスタ１１がオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が同電位になる動作を消去動作とよぶ。
【００６５】
期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＨレベルであり、トランジスタ４９はオフ状態、アナログスイッチ５０は導通状態となる。そうすると、第２のラッチ４８に保持されたビデオ信号は、１行分が同時に複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎに伝達される。このとき、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、当該スイッチング用トランジスタ１１を介して、ビデオ信号が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達される。そうすると、入力されたビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２はオン状態又はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は、互いに異なる電位又は同電位となる。より詳しくは、駆動用トランジスタ１２がオン状態になると、発光素子１３が含む２つの電極は互いに異なる電位となり、発光素子１３に電流が流れる。つまり、発光素子１３は発光する。なお発光素子１３に流れる電流は、駆動用トランジスタ１２のソースとドレインの間に流れる電流と同じである。
【００６６】
一方、駆動用トランジスタ１２がオフ状態になると、発光素子１３が含む２つの電極は同電位となり、発光素子１３に電流は流れない。つまり、発光素子１３は非発光となる。このように、ビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２がオン状態又はオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が互いに異なる電位又は同電位となる動作を書き込み動作とよぶ。
【００６７】
次に、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２の動作について説明する。パルス出力回路５４には、Ｇ１ＣＫ、Ｇ１ＣＫＢ、Ｇ１ＳＰが入力され、これらの信号のタイミングに従って、選択回路５５に順次パルスを出力する。パルス出力回路５６には、Ｇ２ＣＫ、Ｇ２ＣＫＢ、Ｇ２ＳＰが入力され、これらの信号のタイミングに従って、選択回路５７に順次パルスを出力する。図５（Ｂ）には、ｉ行目、ｊ行目、ｋ行目、ｐ行目（ｉ、ｊ、ｋ、ｐは自然数、１≦ｉ、ｊ、ｋ、ｐ≦ｎ）の各列の選択回路５５、５７に供給されるパルスの電位を示す。
【００６８】
ここで、ソースドライバ４３の動作の説明と同様に、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号がＬレベルのときを期間Ｔ１とし、ＷＥ信号がＨレベルのときを期間Ｔ２として、各期間における第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５と、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７の動作について説明する。なお、図５（Ｂ）のタイミングチャートでは、第１のゲートドライバ４１から信号が伝達されたゲート線Ｇｙ（ｙは自然数、１≦ｙ≦ｎ）の電位をＧｙ４１と表記し、第２のゲートドライバ４２から信号が伝達されたゲート線の電位をＧｙ４２と表記する。そして、言うまでもなく、Ｇｙ４１とＧｙ４２は、同じ配線を示す。
【００６９】
期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＬレベルである。そうすると、第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５には、ＬレベルのＷＥ信号が入力され、選択回路５５は不定状態となる。一方、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７には、ＷＥ信号が反転したＨレベルの信号が入力され、選択回路５７は動作状態となる。つまり、選択回路５７はＨレベルの信号（行選択信号）をｉ行目のゲート線Ｇｉに伝達し、ゲート線ＧｉはＨレベルの信号と同電位となる。つまり、第２のゲートドライバ４２によりｉ行目のゲート線Ｇｉが選択される。
その結果、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態となる。そして、ソースドライバ４３が含む電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達され、駆動用トランジスタ１２はオフ状態となり、発光素子１３の両電極の電位は同電位となる。つまり、この期間では、発光素子１３が非発光となる消去動作が行われる。
【００７０】
期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＨレベルである。そうすると、第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５には、ＨレベルのＷＥ信号が入力され、選択回路５５は動作状態となる。つまり、選択回路５５はＨレベルの信号をｉ行目のゲート線Ｇｉに伝達し、ゲート線ＧｉはＨレベルの信号と同電位となる。つまり、第１のゲートドライバ４１により、ｉ行目のゲート線Ｇｉが選択される。
【００７１】
その結果、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態となる。そして、ソースドライバ４３が含む第２のラッチ４８からビデオ信号が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達され、駆動用トランジスタ１２はオン状態又はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極の電位は、互いに異なる電位又は同電位となる。つまり、この期間では、発光素子１３は発光又は非発光となる書き込み動作が行われる。一方、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７には、Ｌレベルの信号が入力され、不定状態となる。
【００７２】
このように、ゲート線Ｇｙは、期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において第２のゲートドライバ４２により選択され、期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において第２のゲートドライバ４２により選択される。つまり、ゲート線は、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２により、相補的に制御される。そして、第１及び第２のサブゲート選択期間において、一方で消去動作を行って、他方で書き込み動作を行う。
【００７３】
なお第１のゲートドライバ４１がｉ行目のゲート線Ｇｉを選択する期間では、第２のゲートドライバ４２は動作していない状態（選択回路５７が不定状態）、又はｉ行目を除く他の行のゲート線に行選択信号を伝達する。同様に、第２のゲートドライバ４２がｉ行目のゲート線Ｇｉに行選択信号を伝達する期間は、第１のゲートドライバ４１は不定状態、又はｉ行目を除く他の行のゲート線に行選択信号を伝達する。
【００７４】
また上記のような動作を行う本発明は、発光素子１３を強制的にオフにすることができるために、デューティ比の向上を実現する。さらに、発光素子１３を強制的にオフにすることができるにも関わらず、容量素子１６の電荷を放電するＴＦＴを設ける必要がないために、高開口率を実現する。高開口率を実現すると、光を発する面積の増加に伴って、発光素子の輝度を下げることができる。つまり、駆動電圧を下げることができるため、消費電力を削減することができる。
【００７５】
なお、本発明は、ゲート選択期間を２分割する上記の形態に制約されない。ゲート選択期間を３つ以上に分割してもよい。
（実施の形態３）
【００７６】
本発明の表示装置に適用することができる画素回路の例について説明する。図６（Ａ）は、図２（Ａ）に示した画素１０に、消去用トランジスタ９１と、消去用のゲート線Ｒｙを新たに設けた構成の画素回路（３つのＴＦＴが設けられた画素回路）である。消去用トランジスタ９１の配置により、強制的に発光素子１３に電流が流れない状態を作ることができるため、全ての画素１０に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができる。従って、デューティ比を向上させて、動画の表示は特に良好に行うことができる。
【００７７】
図６（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した画素１０の駆動用トランジスタ１２を削除して、新たに、トランジスタ９２、９３と、電源線Ｖａｘ（ｘ、ｌは自然数、１≦ｘ≦ｌ）とを設けた画素回路（４つのＴＦＴが設けられた画素回路）である。電源線Ｖａｘは電源９４に接続する。本構成では、トランジスタ９２のゲート電極を一定の電位に保持した電源線Ｖａｘに接続することにより、トランジスタ９２のゲート電極の電位を固定にし、なおかつ飽和領域で動作させる。また、トランジスタ９３は線形領域で動作させて、そのゲート電極には、画素１０の点灯又は非点灯の情報を含むビデオ信号を入力する。線形領域で動作するトランジスタ９３のソースとドレインの間電圧の値は小さいため、トランジスタ９３のゲート・ソース間電圧の僅かな変動は、発光素子１３に流れる電流値には影響を及ぼさない。従って、発光素子１３に流れる電流値は、飽和領域で動作するトランジスタ９２により決定される。上記構成を有する本発明は、トランジスタ９２の特性バラツキに起因した発光素子１３の輝度ムラを改善して画質を高めることができる。
【００７８】
また、上記以外の画素回路として、図２（Ａ）の画素１０において、スイッチング用トランジスタ１１を削除した画素回路（１つのＴＦＴが設けられた画素回路）を適用してもよい。この場合、パッシブマトリクス型のディスプレイと同じ動作を行う。
【００７９】
また、上記以外の画素回路として、図示しないが、カレントミラー回路を適用した画素回路を用いてもよい。
【００８０】
また、電界発光層には、一重項励起からの発光を呈する材料（以下一重項励起材料と表記）や、三重項励起からの発光を呈する材料（以下三重項励起材料と表記）を用いる。例えば、赤色に発光する発光素子、緑色に発光する発光素子及び青色に発光する発光素子のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色のものを三重項励起発光材料で形成し、他のものを一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという利点がある。
【００８１】
また、赤色のものと緑色のものとを三重項励起発光材料で形成し、青色のものを一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、さらなる低消費電力化を図ることができる。なお三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などがある。また、電界発光層には、低分子材料、中分子材料、高分子材料のいずれの材料を用いてもよい。
【００８２】
発光素子は、下から陽極、電界発光層、陰極を順に積層する順積み構造や、下から陰極、電界発光層、陽極を順に積層する逆積み構造のどちらを用いてもよい。発光素子が含む陽極又は陰極には、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や、ＩＴＯに酸化珪素が添加された材料、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）をドープした酸化亜鉛（ＧＺＯ）などを用いるとよい。
【００８３】
また、発光素子を含むパネルを用いてカラー表示を行う場合、発光波長帯の異なる電界発光層を画素毎に設けるとよく、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した電界発光層を設けるとよい。この場合、赤、緑、青の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。この場合、発光素子の光の出射側に、その発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすると、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。また、フィルターを設けると、従来必要であるとされていた円偏光板等を省略することが可能となり、電界発光層から出射する光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素領域を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【００８４】
また、電界発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、発光素子の光の出射側に特定の波長の光を透過するフィルターを設けた構成とすれば、カラー表示を行うことができる。
（実施の形態４）
【００８５】
発光素子の経時変化の進行の度合いは、初期に大きく、時間と共に段々少なくなっていく。従って、発光素子を用いた表示装置では、発光素子の輝度調整前（例えば出荷前）に、全ての発光素子の初期の経時変化を生じさせてしまう初期エージング処理を行うとよい。
【００８６】
このような初期エージング処理を行って、発光素子の初期の急減な経時変化を予め生じさせておけば、その後、経時変化が急激に進行することはないため、経時変化を起因とした焼き付きなどの現象を軽減することができる。
【００８７】
なお、初期エージング処理は、発光素子をある期間だけ発光させることで行うが、好ましくは、通常の使用時よりも高い電圧をかけるとよい。そうすれば、初期の経時変化が短時間で生じることになる。
【００８８】
図１２（Ｂ）は、二次電池９６０４を搭載した電子機器９６０２であり、画素部が発光素子で形成された表示装置９６０３が装着されている。表示装置９６０３には、実施の形態１〜３で示すように、モニター用発光素子の出力と経時特性と経時測定回路の出力に基づき補正した電源電位を供給する電源回路を備えている。この電子機器９６０２を充電器にセットして充電をするときに、全ての画素を点灯又は点滅させる信号処理、標準画像（例えば待ち受け画像など）の明暗を反転させた画像を表示する処理、ビデオ信号をサンプリングすることにより、点灯頻度の低い画素を検出して、当該画素を点灯又は点滅させる処理などを行うとよい（図１２（Ｂ）参照）。上記のように、使用状態ではないときに、焼き付きの低減を目的として行う上記の処理は、フラッシュアウト処理とよぶ。このフラッシュアウト処理を行えば、当該処理後に、焼き付きが生じたとしても、その焼き付いた画像の一番明るい箇所と、一番暗い箇所との差を５階調以下、さらに好ましくは１階調以下に設定することができる。また、焼き付きを軽減するためには、上記の処理以外に、画像をなるべく固定化しないようにする処理を行うとよい。このように動作させることのできる電子機器９６０２の態様としては、携帯電話機、コンピュータ、電子手帳、電子書籍などがある。また、他の態様としては、図１２（Ａ）で示すように、映像や文字図形を表示する電子機器９６００にも適用することができる。この電子機器９６００の表示部９６０１は実施の形態１〜３で説明した表示装置を適用している（図１２（Ａ）参照）。
【００８９】
また、経時変化の補償機能には限界があり、ある期間を過ぎたら、経時変化を補正することができなくなる。この限界とは、例えば、本発明では、抵抗値の増加を、電源電位を増加させることで、補償しているが、表示装置に搭載させた電源ＩＣがその増加に対応できない場合などである。その場合、表示装置の表示部９６０１に「長くご使用ありがとうございました 表示限界です」という表示を行うとよい（図１２（Ａ）参照）。
（実施の形態５）
【００９０】
本発明の表示装置の一形態である、画素領域４０と、第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３とを搭載したパネルについて説明する。基板２０上には、発光素子１３を含む画素を複数有する画素領域４０、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２、ソースドライバ４３及び接続フィルム４０７が設けられる（図７（Ａ）参照）。接続フィルム４０７は外部回路（ＩＣチップ）と接続する。
【００９１】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すパネルのＡ−Ｂにおける断面図を示し、画素領域４０に設けられた駆動用トランジスタ１２と発光素子１３と容量素子１６と、ソースドライバ４３に設けられたＣＭＯＳ回路４１０を示す。
【００９２】
画素領域４０と第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２及びソースドライバ４３の周囲にはシール材４０８が設けられ、発光素子１３は、該シール材４０８と対向基板４０６により封止される。この封止処理は、発光素子１３を水分から保護するための処理であり、ここではカバー材（ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等）により封止する方法を用いるが、熱硬化性樹脂や紫外光硬化性樹脂を用いて封止する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法を用いてもよい。基板２０上に形成される素子は、非晶質半導体に比べて移動度等の特性が良好な結晶質半導体（ポリシリコン）により形成することが好適であり、そうすると、同一表面上におけるモノリシック化が実現される。上記構成を有するパネルは、接続する外部ＩＣの個数が減少するため、小型・軽量・薄型が実現される。
【００９３】
また、図１１は、図７（Ａ）に示すパネルのＣ−Ｄにおける断面図を示し、画素領域４０に設けられた駆動用トランジスタ１２と発光素子１３と容量素子１６と、第１のゲートドライバ４１に設けられたＣＭＯＳ回路４１２、第２のゲートドライバ４２に設けられたＣＭＯＳ回路４１１を示す。図示するパネルでは、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２と重なるようにシール材４０８が設けられている点を特徴とする。上記特徴により、狭額縁化を実現する。
【００９４】
なお上記の図７、１１に示す構成では、発光素子１３の画素電極は透光性を有し、発光素子１３の対向電極は遮光性を有する。従って、発光素子１３は下面出射を行う。
【００９５】
また上記とは異なる構成として、発光素子１３の画素電極は遮光性を有し、発光素子１３の対向電極は透光性を有する場合がある（図８（Ａ）参照）。この場合、発光素子１３は上面出射を行う。
【００９６】
また上記とは異なる構成として、発光素子１３の画素電極と、発光素子１３の対向電極の両者が透光性を有する場合がある（図８（Ｂ）参照）。この場合、発光素子１３は両面出射を行う。
【００９７】
下面出射と両面出射を行う場合は、駆動用トランジスタ１２が含む不純物領域に接続する導電層（ソース配線又はドレイン配線）は、アルミニウム（Ａｌ）と、モリブデン（Ｍｏ）等の反射率の低い材料とを組み合わせたもので形成するとよい。具体的には、ＭｏとＡｌ−ＳｉとＭｏ、ＭｏＮとＡｌ−ＳｉとＭｏＮ等の積層構造を採用するとよい。そうすれば、発光素子から発せられた光がソース配線又はドレイン配線に反射することを防止することができ、光を外部に取り出すことができる。本発明の表示装置には、下面出射、上面出射、両面出射のいずれの構成を採用してもよい。
【００９８】
なお、画素領域４０は絶縁表面上に形成された非晶質半導体（アモルファスシリコン）をチャネル部としたＴＦＴにより構成し、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２及びソースドライバ４３はＩＣチップにより構成してもよい。ＩＣチップは、ＣＯＧ方式により基板２０上に貼り合わせたり、基板２０に接続する接続フィルム４０７に貼り合わせたりしてもよい。非晶質半導体は、ＣＶＤ法を用いることで、大面積の基板に簡単に形成することができ、かつ結晶化の工程が不要であることから、安価なパネルの提供を可能とする。また、この際、インクジェット法に代表される液滴吐出法により導電層を形成すると、より安価なパネルの提供を可能とする。
（実施の形態６）
【００９９】
発光素子を含む画素領域を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図９を参照して説明する。
【０１００】
携帯情報端末は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる（図９（Ａ）参照）。表示部９２０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０１】
デジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる（図９（Ｂ）参照）。表示部９７０１は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０２】
携帯端末は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる（図９（Ｃ）参照）。表示部９１０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０３】
携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる（図９（Ｄ）参照）。表示部９３０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。このようなテレビジョン装置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広く適用することができる。
【０１０４】
携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる（図９（Ｅ）参照）。表示部９４０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０５】
テレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる（図９（Ｆ）参照）。表示部９５０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０６】
上記に挙げた電子機器において、二次電池を用いているものは、消費電力を削減した分、電子機器の使用時間を長持ちさせることができ、二次電池を充電する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の表示装置のレイアウトを説明する図。
【図４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図。
【図６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図８】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図９】本発明の表示装置を用いた電子機器の一例を説明する図。
【図１０】発光素子の温度特性と経時特性を示すグラフ。
【図１１】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図１２】本発明の表示装置の使用形態を説明する図。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自発光型の発光素子を含む表示装置、テレビジョン装置に関する。
【０００２】
また本発明は、自発光型の発光素子を含む表示装置を用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子を代表とする発光素子を含む表示装置の開発が進められ、自発光型ゆえの高画質、広視野角、薄型、軽量等の利点を活かして、幅広い利用が期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２３１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光素子は、周囲の温度（以下環境温度と表記）により、その抵抗値（内部抵抗値）が変化する性質を有する。具体的には、室温を通常の温度としたとき、温度が通常よりも高くなると抵抗値が低下し、温度が通常よりも低くなると抵抗値が上昇する。そのため、温度が高くなると電流値が増加して所望の輝度よりも高い輝度となり、温度が低くなると電流値が低下して所望の輝度よりも低い輝度となる。このような発光素子の性質は、発光素子の電圧電流特性と温度の関係のグラフ（図１０（Ａ）参照）に示す通りである。また、発光素子は、経時的にその電流値が減少する性質を有する。このような発光素子の性質は、発光素子の電圧電流特性と時間の関係のグラフ（図１０（Ｂ）参照）に示す通りである。
【０００５】
上述したような発光素子が有する性質により、環境温度が変化したり、経時変化が生じたりすると、輝度にバラツキが生じてしまう。上記の実情を鑑み、本発明は、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制する表示装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の実情を鑑み、環境温度の変化と経時変化の補償機能を有する表示装置を提供する。本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の出力と経時特性に基づき補正した電源電位を発光素子に供給する電源回路とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の第１の電極の電位と経時特性に基づき補正した電源電位を発光素子に供給する電源回路とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の表示装置は、発光素子と、モニター用発光素子と、発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する記憶回路と、モニター用発光素子の出力と経時特性に基づき補正した電源電位を供給する電源回路と、複数の画素を含む表示領域とを有する。そして、複数の画素の各々は、発光素子と、画素に対するビデオ信号の入力を制御する第１のトランジスタと、発光素子の発光と非発光を制御する第２のトランジスタと、ビデオ信号を保持する容量素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示装置は、モニター用発光素子に一定の電流を供給する定電流源を有することを特徴とする。また本発明の表示装置が含む発光素子とモニター用発光素子は、同一の基板上に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の表示装置が含む発光素子の第１の電極と第２の電極の一方は透光性を有し、他方は反射性を有することを特徴とする。また本発明の表示装置が含む発光素子の第１の電極と第２の電極は透光性を有することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記のいずれかの構成を含む表示装置を有するテレビジョン装置を提供することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、第１の発光素子と、第２の発光素子（モニター用発光素子に相当）と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路（経時測定回路に相当）と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路（記憶回路に相当）と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路（補正データ作成回路に相当）と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路（電源回路に相当）を有することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、第１の発光素子を含む画素を複数含む表示領域と、第２の発光素子（モニター用発光素子に相当）と、第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路（経時測定回路に相当）と、第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路（記憶回路に相当）と、第２の発光素子の出力、第１の回路の出力及び経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路（補正データ作成回路に相当）と、補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を第１の発光素子に供給する第４の回路（電源回路に相当）を有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記のいずれかの構成を含む表示装置を用いた電子機器を提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。
【００１６】
また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正する本発明は、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
（実施の形態１）
【００１８】
本発明の表示装置は、発光素子１３とモニター用発光素子６６とを有する（図１参照）。発光素子１３とモニター用発光素子６６は、同一の基板２０上に設けられている。つまり、同一の作製条件により、同一の工程で作成されたものであり、環境温度の変化と経時変化に対して同じ特性を有する。
【００１９】
また、本発明の表示装置は、経時測定回路１０１、記憶回路１０２、補正データ作成回路１０３、電源回路１０４、定電流源１０５を有する。これらの回路は、発光素子１３とモニター用発光素子６６と共に、同一の基板２０上に設けられていてもよいし、別の基板上に設けられていてもよい。
【００２０】
基板２０上に設けられた画素領域４０には、複数の画素がマトリクス状に設けられており、複数の画素の各々は発光素子１３と少なくとも２つのトランジスタ（図１では駆動用トランジスタ１２のみを例示）を含む。発光素子１３は、基板２０上に設けられたドライバ（ここでは第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３を例示）により、発光と非発光やその輝度が制御される。
【００２１】
モニター用発光素子６６は、基板２０上に１つ又は複数設けられる。１つ又は複数のモニター用発光素子６６を含むモニター用回路６４は、画素領域４０内に設けてもよいし、それ以外の領域に設けてもよい。但し、モニター用回路６４は、画像の表示に影響を及ぼさないように、画素領域４０以外の領域に設けるとよい。
【００２２】
モニター用発光素子６６には定電流源１０５により一定の電流が供給される。この状態で環境温度の変化と経時変化が生じると、モニター用発光素子６６自体の抵抗値が変化する。そうすると、モニター用発光素子６６の電流値は常に一定なため、モニター用発光素子６６の両電極間の電位差が変化する。
【００２３】
上記構成の場合、モニター用発光素子６６が含む２つの電極のうち、対向電極の電位は変化せず、定電流源１０５に接続する側の電極（ここでは第１の電極とよぶ）の電位が変化する。変化したモニター用発光素子６６の第１の電極の電位は、補正データ作成回路１０３に出力される。
【００２４】
経時測定回路１０１は、電源回路１０４が発光素子１３を含むパネルに電源を供給していた時間を測定する機能、又は、画素領域４０内の各画素に供給するビデオ信号をサンプリングして、発光素子１３を含む画素の点灯時間を測定する機能を有する。後者の機能の場合、画素領域４０には複数の発光素子１３を含む画素が設けられており、各々の発光素子１３を含む画素で点灯時間が異なる。従って、各々の発光素子１３を含む画素の点灯時間を算出した後、その平均値を用いるとよい。また、複数の発光素子１３を含む画素から選別したいくつかの発光素子１３を含む画素の点灯時間を算出し、その平均値を用いるとよい。経時測定回路１０１は、上記のどちらかの機能により得た経過時間に関する情報を含む信号を、補正データ作成回路１０３に出力する。
【００２５】
記憶回路１０２は、発光素子１３の電流電圧特性の経時特性を記憶する回路である。つまり、各経過時間における発光素子１３の電流電圧特性を記憶しており、好ましくは１万時間から１０万時間分のものを記憶する。記憶回路１０２は、経時測定回路１０１から供給される信号に基づき、その経過時間に対応した発光素子１３の電流電圧特性のデータを補正データ作成回路１０３に出力する。
【００２６】
補正データ作成回路１０３は、モニター用発光素子６６の出力と、経時測定回路１０１の出力と、記憶回路１０２の出力に基づき、発光素子１３を動作させる最適な電圧条件を算出する。つまり、所望の輝度が得られる最適な電圧条件を算出する。そして、その最適な電圧条件に関する情報を含む信号を電源回路１０４に出力する。
【００２７】
電源回路１０４では、補正データ作成回路１０３から供給された信号に基づき、電源電位を補正し、かつ、補正した電源電位を発光素子１３に供給する。
【００２８】
なお、発光素子１３を含むパネルを用いてカラー表示を行う場合、発光波長帯の異なる電界発光層を画素毎に設けるとよく、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した電界発光層を設けるとよい。この場合、赤、緑、青の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。
【００２９】
また、カラー表示を行う場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に加えて、白（Ｗ）の各色に対応した画素を設けてもよい。この場合、赤、緑、青、白の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。このように、カラー表示を行う場合は、複数の色に対応した画素を設けて、その色に対応したモニター用発光素子６６を設けるとよい。
【００３０】
上記構成を有する本発明によると、モニター用発光素子６６、経時測定回路１０１及び記憶回路１０２を用いて、発光素子の電圧条件を最適なものとすることで、温度変化と経時変化の両者に起因した発光素子の電流値の変化による影響を抑制することができる。また、本発明によると、ユーザーによる操作を必要としないため、エンドユーザに渡った後も継続して補正を続けることで、製品としての長寿命化が見込まれる。
【００３１】
また、発光素子１３とモニター用発光素子のデューティー比は異なるものであった。これは、発光素子１３は、映像信号に基づき、発光又は非発光するのに対し、モニター用発光素子６６は常に発光しているためである。つまり、ある一定の期間あたり（例えば、１フレーム期間あたり）の発光素子１３の総電流量と、モニター用発光素子６６の総電流量は異なるものであった。そのため、発光素子１３とモニター用発光素子６６を比較すると、モニター用発光素子６６の方が、経時変化の進行が早かった。従って、モニター用発光素子６６のみを用いて経時変化の補償を行うと、経時変化に起因した発光素子１３の電流値の変化による影響を抑制することが困難であった。しかし、本発明は、経時測定回路１０１と記憶回路１０２を用いることにより、経時変化に起因した発光素子１３の電流値の変化による影響を、より正確に抑制することができるという効果を奏する。
【００３２】
また、本発明の表示装置には、アナログのビデオ信号、ディジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。但し、ディジタルのビデオ信号を用いる場合、そのビデオ信号が電圧を用いているのか、電流を用いているのかで異なる。つまり、発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがある。ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。ビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の表示装置には、電圧のビデオ信号を用いる。
（実施の形態２）
【００３３】
本発明の表示装置の構成の一例について図面を参照して説明する。本発明の表示装置は、ソース線Ｓｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）と、ゲート線Ｇｙ（ｙは自然数、１≦ｙ≦ｎ）が絶縁体を介して交差する領域に複数の素子を含む画素１０を複数有する（図２（Ａ）参照）。画素１０は、発光素子１３と、容量素子１６と、２つのトランジスタとを有する。２つのトランジスタのうち、１つは画素１０に対するビデオ信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ１１であり、もう１つは発光素子１３の発光と非発光を制御する駆動用トランジスタ１２である。スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２は電界効果型トランジスタであり、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の３つの端子を有する。
【００３４】
スイッチング用トランジスタ１１のゲート電極はゲート線Ｇｙに接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方はソース線Ｓｘに接続し、他方は駆動用トランジスタ１２のゲート電極に接続する。駆動用トランジスタ１２のソース電極及びドレイン電極の一方は電源線Ｖｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）に接続し、他方は発光素子１３の画素電極に接続する。発光素子１３の対向電極は対向電源１８に接続する。容量素子１６は駆動用トランジスタ１２のゲート電極とソース電極の間に設けられる。
【００３５】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２の導電型は制約されず、Ｎチャネル型とＰチャネル型のどちらの導電型でもよいが、図示する構成では、スイッチング用トランジスタ１１はＮチャネル型、駆動用トランジスタ１２はＰチャネル型の場合を示す。電源線Ｖｘの電位と対向電源１８の電位も制約されないが、発光素子１３に順方向バイアス又は逆方向バイアスの電圧が印加されるように、互いに異なる電位に設定する。
【００３６】
上記構成を有する本発明の表示装置は、画素１０に配置するトランジスタの個数が２つである点を特徴とする。上記特徴により、１つの画素１０にレイアウトするトランジスタの個数が少なくし、またトランジスタの個数が少ないことから、必然的に配置する配線の本数を少なくすることができるため、高開口率、高精細化、高歩留まりを実現する。また、高開口率が実現すると、光を発する面積の増加に伴って、発光素子の輝度を下げることができる。つまり、発光素子の電流密度を下げることができる。従って、駆動電圧を下げることができるため、消費電力を削減することができる。また、駆動電圧を下げることで、発光素子１３の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
また、本発明の表示装置は、駆動用トランジスタ１２を線形領域で動作させることを特徴とする。上記特徴により、飽和領域で動作させる場合と比較すると、発光素子１３の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。
【００３８】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２を構成する半導体は、非晶質半導体（アモルファスシリコン）、微結晶半導体、多結晶半導体（ポリシリコン）、有機半導体等のいずれもよい。微結晶半導体は、シランガス（ＳｉＨ4）とフッ素ガス（Ｆ2）を用いて形成するか、シランガスと水素ガスを用いて形成するか、上記に挙げたガスを用いて薄膜を形成後にレーザ光の照射を行って形成するとよい。
【００３９】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２のゲート電極は、導電性材料により単層又は積層で形成する。例えば、タングステン（Ｗ）と窒化タングステン（ＷＮ、タングステン（Ｗ）と窒素（Ｎ）の組成比は制約されない）の積層構造や、モリブデン（Ｍｏ）とアルミニウム（Ａｌ）とＭｏ、Ｍｏと窒化モリブデン（ＭｏＮ、モリブデン（Ｍｏ）と窒素（Ｎ）の組成比は制約されない）の積層構造を採用するとよい。
【００４０】
スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２が含む不純物領域（ソース電極とドレイン電極）に接続する導電層（ソース配線又はドレイン配線）は、導電性材料により単層又は積層で形成する。例えば、チタン（Ｔｉ）とアルミニウムシリコン（Ａｌ−Ｓｉ、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とし、シリコン（Ｓｉ）を含む材料を指す）とＴｉ、ＭｏとＡｌ−ＳｉとＭｏ、ＭｏＮとＡｌ−ＳｉとＭｏＮの積層構造を採用するとよい。または、アルミニウムを主成分としニッケルを含む材料、又は、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素と珪素の一方又は両方とを含む合金材料を用いて形成するとよい。
【００４１】
次に、上記構成を有する画素１０のレイアウトを図３に示す。このレイアウトでは、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２、容量素子１６、発光素子１３の画素電極に相当する導電層１９を示す。また、このレイアウトのＡ−Ｂ−Ｃに対応する断面構造を図２（Ｂ）に示す。ガラスや石英などの絶縁表面を有する基板２０上にスイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２、発光素子１３、容量素子１６が設けられている。
【００４２】
発光素子１３は、画素電極に相当する導電層１９、電界発光層３３、対向電極に相当する導電層３４の積層体に相当する。導電層１９、３４の両者が透光性を有する場合、発光素子１３は、導電層１９に向かう方向と、導電層３４に向かう方向に光を発する。つまり発光素子１３は両面出射を行う。また、導電層１９、３４の一方が透光性を有し、他方が遮光性を有する場合、発光素子１３は導電層１９に向かう方向のみか、導電層３４に向かう方向のみに光を発する。つまり発光素子１３は上面出射又は下面出射を行う。図２（Ｂ）の構造では、発光素子１３が下面出射を行う場合の断面構造を示す。
【００４３】
容量素子１６は、駆動用トランジスタ１２のゲート電極とソース電極の間に配置され、当該駆動用トランジスタ１２のゲート・ソース間電圧を保持する。容量素子１６は、スイッチング用トランジスタ１１と駆動用トランジスタ１２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層２２ａ、２２ｂ（以下総称して導電層２２と表記）と、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２６と、導電層２２と導電層２６の間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。
【００４４】
また、容量素子１６は、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２６と、発光素子１３の画素電極と同じ層に設けられた導電層３６と、導電層２６と導電層３６との間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。なお、図３のレイアウトに示すように、導電層３５は導電層３６に接続する。
【００４５】
上記特徴により、容量素子１６は駆動用トランジスタ１２のゲート・ソース間電圧を保持するのに十分な容量値を得ることができる。また、容量素子１６は、電源線を構成する導電層の下部に設けられており、そのために、容量素子１６の配置による開口率の減少は生じない。また、容量素子１６に、スイッチング用トランジスタ１１と駆動用トランジスタ１２のゲート絶縁膜を用いていないため、ゲートリーク電流を減少させることができ、消費電力を削減することができる。
【００４６】
また、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２のソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２４〜２７の厚さは、５００ｎｍ乃至２０００ｎｍ、好ましくは５００ｎｍ乃至１３００ｎｍである点を特徴とする。導電層２４〜２７は、ソース線Ｓｘや電源線Ｖｘを構成しているため、上記特徴のように、導電層２４〜２７の膜厚を厚くすることで、電圧降下による影響を抑制することができる。なお、導電層２４〜２７を厚くすると配線抵抗を小さくすることができるが、逆に、導電層２４〜２７を厚くしすぎると、パターン加工を正確に行うことが困難になったり、表面の凸凹が問題になったりする。つまり、導電層２４〜２７の厚さは、配線抵抗と、パターン加工のし易さと表面の凸凹の影響とを考慮して、上記の範囲内で決定するとよい。
【００４７】
また、本発明の表示装置は、スイッチング用トランジスタ１１、駆動用トランジスタ１２を覆う絶縁層２８、２９（以下総称して第１の絶縁層３０と表記）と、第１の絶縁層３０上に設けられた第２の絶縁層３１とを有し、第２の絶縁層３１上に画素電極に相当する導電層１９を有する点を特徴とする。仮に、第２の絶縁層３１を設けないとすると、ソース配線又はドレイン配線に相当する導電層２４〜２７と、導電層１９とは同じ層に設けることになる。そうすると、導電層１９を設ける領域は、導電層２４〜２７を設けた領域以外に制約されてしまう。しかしながら、第２の絶縁層３１を設けることにより、導電層１９を設ける領域のマージンが広がり、高開口率を実現する。この構成は、上面出射の場合に特に有効である。高開口率を実現すると、光を発する面積の増加に伴って、駆動電圧を下げて、消費電力を削減することができる。
【００４８】
なお第１の絶縁層３０と第２の絶縁層３１は、酸化珪素や窒化珪素等の無機材料、ポリイミドやアクリル等の有機材料等を用いて形成する。第１の絶縁層３０と第２の絶縁層３１を同じ材料で形成してもよいし、互いに異なる材料で形成してもよい。有機材料としては、シロキサン系の材料を用いればよく、例えば、置換基に少なくとも水素を含む有機基（例えば、アルキル基、芳香族炭化水素）が用いられるもの、又は、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基にフルオロ基が用いられるもの、又はシリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基とが用いられるものである。
【００４９】
また、隔壁層３２（バンク、土手、又は絶縁層ともよぶ）は、無機材料と有機材料のどちらの材料を用いて形成してもよい。但し、隔壁層３２に接するように、発光素子１３の電界発光層を設けるため、当該電界発光層にピンホールなどが生じないように、隔壁層３２はその曲率半径が連続的に変化する形状を有するとよい。また、隔壁層３２は、画素間の輪郭を明確にするために、遮光性を有する材料により形成するとよい。
【００５０】
また、本発明の表示装置は、上述した画素１０がマトリクス状に複数配置された画素領域４０と、第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３とを有する（図４参照）。第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２は、画素領域４０を挟んで対向するように配置するか、画素領域４０の上下左右の四方のうちの一方に配置する。
【００５１】
ソースドライバ４３は、パルス出力回路４４、ラッチ４５及び選択回路４６を有する。ラッチ４５は第１のラッチ４７と第２のラッチ４８を有する。選択回路４６は、トランジスタ４９と、アナログスイッチ５０を有する。トランジスタ４９とアナログスイッチ５０は、ソース線Ｓｘに対応して、各列に設けられる。インバータ５１は、ＷＥ信号（Ｗｒｉｔｅ Ｅｒａｓｅ）の反転信号を生成するためのものであり、外部からＷＥ信号の反転信号を供給する場合には設けなくてもよい。
【００５２】
トランジスタ４９のゲート電極は選択信号線５２に接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方はソース線Ｓｘに接続し、他方は電源５３に接続する。アナログスイッチ５０は、第２のラッチ４８とソース線Ｓｘの間に設けられる。つまり、アナログスイッチ５０の入力ノードは第２のラッチ４８に接続し、出力ノードはソース線Ｓｘに接続する。アナログスイッチ５０の２つの制御ノードは、一方は選択信号線５２に接続し、他方はインバータ５１を介して選択信号線５２に接続する。電源５３の電位は、画素１０が含む駆動用トランジスタ１２をオフにする電位であり、駆動用トランジスタ１２がＮチャネル型の場合は電源５３の電位をＬレベルとし、駆動用トランジスタ１２がＰチャネル型の場合は電源５３の電位をＨレベルとする。
【００５３】
第１のゲートドライバ４１はパルス出力回路５４と選択回路５５を有する。第２のゲートドライバ４２はパルス出力回路５６と選択回路５７を有する。選択回路５５、５７は、選択信号線５２に接続する。但し、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７は、インバータ５８を介して選択信号線５２に接続する。つまり、選択信号線５２を介して、選択回路５５、５７に入力されるＷＥ信号は、互いに電位が反転した関係にある。
【００５４】
選択回路５５、５７の各々はトライステートバッファを有する。トライステートバッファの入力ノードはパルス出力回路５４又はパルス出力回路５６に接続し、制御ノードは選択信号線５２に接続する。トライステートバッファの出力ノードはゲート線Ｇｙに接続する。トライステートバッファは、選択信号線５２から伝達される信号がＨレベルのときに動作状態となり、Ｌレベルのときに不定状態となる。
【００５５】
ソースドライバ４３が含むパルス出力回路４４、第１のゲートドライバ４１が含むパルス出力回路５４、第２のゲートドライバ４２が含むパルス出力回路５６は、複数のフリップフロップ回路からなるシフトレジスタやデコーダ回路に相当する。パルス出力回路４４、５４、５６として、デコーダ回路を適用すれば、ソース線Ｓｘ又はゲート線Ｇｙをランダムに選択することができる。ソース線Ｓｘ又はゲート線Ｇｙをランダムに選択することができると、時間階調方式を適用した場合に生じる疑似輪郭の発生を抑制することができる。
【００５６】
なおソースドライバ４３の構成は上記の記載に制約されず、レベルシフタやバッファを設けてもよい。また、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２の構成も上記の記載に制約されず、レベルシフタやバッファを設けてもよい。また、ソースドライバ４３、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２内に保護回路を設けてもよい。
【００５７】
また本発明の表示装置は、電源制御回路６３を有することを特徴とする（図４参照）。電源制御回路６３は、発光素子１３に電源を供給する電源回路６１と制御回路６２を有する。電源回路６１は、駆動用トランジスタ１２と電源線Ｖｘを介して発光素子１３の画素電極に接続する。また、電源回路６１は、電源線を介して、発光素子１３の対向電極に接続する。
【００５８】
発光素子１３に順方向バイアスの電圧を印加して、発光素子１３に電流を流して発光させるときは、電源線Ｖｘの電位が、対向電源１８の電位よりも高くなるように、電源線Ｖｘと対向電源１８の電位差を設定する。一方、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加する際は、電源線Ｖｘの電位が、対向電源１８の電位よりも低くなるように、電源線Ｖｘと対向電源１８の電位を設定する。このような電源の設定は、制御回路６２から電源回路６１に所定の信号を供給することにより行われる。
【００５９】
本発明は、電源制御回路６３を用いて、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加することで、発光素子１３の経時劣化を抑制し、信頼性を向上させることができる。また、発光素子１３は、異物の付着や、陽極又は陰極にある微細な突起によるピンホール、電界発光層の不均一性を起因として、陽極と陰極が短絡する初期不良が生じることがある。このような初期不良が発生すると、信号に応じた画素の点灯及び非点灯が行われず、電流のほとんどすべてが陽極と陰極の短絡部を流れて素子全体が消光する現象が生じたり、特定の画素が点灯又は非点灯しない現象が生じたりして、画像の表示が良好に行われないという問題が発生する。しかしながら、本発明の構成によると、発光素子に逆方向バイアスを印加することができるため、陽極と陰極の短絡部のみに局所的に電流を流し、短絡部を発熱させ、その結果、短絡部を酸化又は炭化して絶縁化（高抵抗化）することができる。その結果、初期不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる。なお、このような初期不良の絶縁化（高抵抗化）は、出荷前に行うとよい。また、初期不良だけでなく、時間の経過に伴い、新たに陽極と陰極の短絡部が発生することがある。このような不良は進行性不良とも呼ばれるが、本発明の構成によると、定期的に発光素子に逆方向バイアスを印加することができるので、進行性不良が生じても、その不良を解消し、画像の表示を良好に行うことができる。なお、発光素子１３に逆方向バイアスの電圧を印加するタイミングには特に制約はない。
【００６０】
本発明の表示装置は、上述したように、モニター用発光素子６６を含むモニター用回路６４と、経時測定回路１０１、記憶回路１０２、補正データ作成回路１０３及び定電流源１０５等を有するモニター用制御回路６５を有することを特徴とする。モニター用回路６４やモニター用制御回路６５の詳しい構成については、実施の形態１において前述した通りであるため、詳細な説明は省略する。上記構成を有する本発明は、環境温度の変化や経時変化による発光素子の電流値の変動を抑制して、信頼性を向上させることができる。
【００６１】
次に、上記構成を有する本発明の表示装置の動作について図面を参照して説明する。まず、ソースドライバの動作について図５（Ａ）を用いて説明する。パルス出力回路４４には、クロック信号（以下ＳＣＫと表記）、クロック反転信号（以下ＳＣＫＢと表記）及びスタートパルス（以下ＳＳＰと表記）が入力され、これらの信号のタイミングに従って、第１のラッチ４７にサンプリングパルスを出力する。データが入力される第１のラッチ４７は、サンプリングパルスが入力されるタイミングに従って、１列目から最終列目までビデオ信号を保持する。第２のラッチ４８は、ラッチパルスが入力されると、第１のラッチ４７に保持されていたビデオ信号を、一斉に第２のラッチ４８に転送する。
【００６２】
ここで、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号がＬレベルのときを期間Ｔ１とし、ＷＥ信号がＨレベルのときを期間Ｔ２として、各期間における選択回路４６の動作について説明する。期間Ｔ１、Ｔ２は水平走査期間の半分の期間に相当し、期間Ｔ１を第１のサブゲート選択期間、期間Ｔ２を第２のサブゲート選択期間とよぶ。
【００６３】
期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＬレベルであり、トランジスタ４９はオン状態、アナログスイッチ５０は非導通状態となる。そうすると、複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎは、各列に配置されたトランジスタ４９を介して、電源５３と電気的に接続する。つまり、複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎは、電源５３と同電位になる。
【００６４】
このとき、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、当該スイッチング用トランジスタ１１を介して、電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達される。そうすると、駆動用トランジスタ１２はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は同電位となる。つまり、発光素子１３が含む両電極間には電流が流れず非発光となる。このように、ビデオ線に入力されるビデオ信号の状態に関係なく、電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達されて、当該スイッチング用トランジスタ１１がオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が同電位になる動作を消去動作とよぶ。
【００６５】
期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＨレベルであり、トランジスタ４９はオフ状態、アナログスイッチ５０は導通状態となる。そうすると、第２のラッチ４８に保持されたビデオ信号は、１行分が同時に複数の信号線Ｓ１〜Ｓｎに伝達される。このとき、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態であり、当該スイッチング用トランジスタ１１を介して、ビデオ信号が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達される。そうすると、入力されたビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２はオン状態又はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極は、互いに異なる電位又は同電位となる。より詳しくは、駆動用トランジスタ１２がオン状態になると、発光素子１３が含む２つの電極は互いに異なる電位となり、発光素子１３に電流が流れる。つまり、発光素子１３は発光する。なお発光素子１３に流れる電流は、駆動用トランジスタ１２のソースとドレインの間に流れる電流と同じである。
【００６６】
一方、駆動用トランジスタ１２がオフ状態になると、発光素子１３が含む２つの電極は同電位となり、発光素子１３に電流は流れない。つまり、発光素子１３は非発光となる。このように、ビデオ信号に従って、駆動用トランジスタ１２がオン状態又はオフ状態になり、発光素子１３が含む２つの電極の電位が互いに異なる電位又は同電位となる動作を書き込み動作とよぶ。
【００６７】
次に、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２の動作について説明する。パルス出力回路５４には、Ｇ１ＣＫ、Ｇ１ＣＫＢ、Ｇ１ＳＰが入力され、これらの信号のタイミングに従って、選択回路５５に順次パルスを出力する。パルス出力回路５６には、Ｇ２ＣＫ、Ｇ２ＣＫＢ、Ｇ２ＳＰが入力され、これらの信号のタイミングに従って、選択回路５７に順次パルスを出力する。図５（Ｂ）には、ｉ行目、ｊ行目、ｋ行目、ｐ行目（ｉ、ｊ、ｋ、ｐは自然数、１≦ｉ、ｊ、ｋ、ｐ≦ｎ）の各列の選択回路５５、５７に供給されるパルスの電位を示す。
【００６８】
ここで、ソースドライバ４３の動作の説明と同様に、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号がＬレベルのときを期間Ｔ１とし、ＷＥ信号がＨレベルのときを期間Ｔ２として、各期間における第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５と、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７の動作について説明する。なお、図５（Ｂ）のタイミングチャートでは、第１のゲートドライバ４１から信号が伝達されたゲート線Ｇｙ（ｙは自然数、１≦ｙ≦ｎ）の電位をＧｙ４１と表記し、第２のゲートドライバ４２から信号が伝達されたゲート線の電位をＧｙ４２と表記する。そして、言うまでもなく、Ｇｙ４１とＧｙ４２は、同じ配線を示す。
【００６９】
期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＬレベルである。そうすると、第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５には、ＬレベルのＷＥ信号が入力され、選択回路５５は不定状態となる。一方、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７には、ＷＥ信号が反転したＨレベルの信号が入力され、選択回路５７は動作状態となる。つまり、選択回路５７はＨレベルの信号（行選択信号）をｉ行目のゲート線Ｇｉに伝達し、ゲート線ＧｉはＨレベルの信号と同電位となる。つまり、第２のゲートドライバ４２によりｉ行目のゲート線Ｇｉが選択される。
その結果、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態となる。そして、ソースドライバ４３が含む電源５３の電位が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達され、駆動用トランジスタ１２はオフ状態となり、発光素子１３の両電極の電位は同電位となる。つまり、この期間では、発光素子１３が非発光となる消去動作が行われる。
【００７０】
期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において、選択信号線５２から伝達されるＷＥ信号はＨレベルである。そうすると、第１のゲートドライバ４１が含む選択回路５５には、ＨレベルのＷＥ信号が入力され、選択回路５５は動作状態となる。つまり、選択回路５５はＨレベルの信号をｉ行目のゲート線Ｇｉに伝達し、ゲート線ＧｉはＨレベルの信号と同電位となる。つまり、第１のゲートドライバ４１により、ｉ行目のゲート線Ｇｉが選択される。
【００７１】
その結果、画素１０が含むスイッチング用トランジスタ１１はオン状態となる。そして、ソースドライバ４３が含む第２のラッチ４８からビデオ信号が駆動用トランジスタ１２のゲート電極に伝達され、駆動用トランジスタ１２はオン状態又はオフ状態となり、発光素子１３が含む２つの電極の電位は、互いに異なる電位又は同電位となる。つまり、この期間では、発光素子１３は発光又は非発光となる書き込み動作が行われる。一方、第２のゲートドライバ４２が含む選択回路５７には、Ｌレベルの信号が入力され、不定状態となる。
【００７２】
このように、ゲート線Ｇｙは、期間Ｔ１（第１のサブゲート選択期間）において第２のゲートドライバ４２により選択され、期間Ｔ２（第２のサブゲート選択期間）において第２のゲートドライバ４２により選択される。つまり、ゲート線は、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２により、相補的に制御される。そして、第１及び第２のサブゲート選択期間において、一方で消去動作を行って、他方で書き込み動作を行う。
【００７３】
なお第１のゲートドライバ４１がｉ行目のゲート線Ｇｉを選択する期間では、第２のゲートドライバ４２は動作していない状態（選択回路５７が不定状態）、又はｉ行目を除く他の行のゲート線に行選択信号を伝達する。同様に、第２のゲートドライバ４２がｉ行目のゲート線Ｇｉに行選択信号を伝達する期間は、第１のゲートドライバ４１は不定状態、又はｉ行目を除く他の行のゲート線に行選択信号を伝達する。
【００７４】
また上記のような動作を行う本発明は、発光素子１３を強制的にオフにすることができるために、デューティ比の向上を実現する。さらに、発光素子１３を強制的にオフにすることができるにも関わらず、容量素子１６の電荷を放電するＴＦＴを設ける必要がないために、高開口率を実現する。高開口率を実現すると、光を発する面積の増加に伴って、発光素子の輝度を下げることができる。つまり、駆動電圧を下げることができるため、消費電力を削減することができる。
【００７５】
なお、本発明は、ゲート選択期間を２分割する上記の形態に制約されない。ゲート選択期間を３つ以上に分割してもよい。
（実施の形態３）
【００７６】
本発明の表示装置に適用することができる画素回路の例について説明する。図６（Ａ）は、図２（Ａ）に示した画素１０に、消去用トランジスタ９１と、消去用のゲート線Ｒｙを新たに設けた構成の画素回路（３つのＴＦＴが設けられた画素回路）である。消去用トランジスタ９１の配置により、強制的に発光素子１３に電流が流れない状態を作ることができるため、全ての画素１０に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができる。従って、デューティ比を向上させて、動画の表示は特に良好に行うことができる。
【００７７】
図６（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した画素１０の駆動用トランジスタ１２を削除して、新たに、トランジスタ９２、９３と、電源線Ｖａｘ（ｘ、ｌは自然数、１≦ｘ≦ｌ）とを設けた画素回路（４つのＴＦＴが設けられた画素回路）である。電源線Ｖａｘは電源９４に接続する。本構成では、トランジスタ９２のゲート電極を一定の電位に保持した電源線Ｖａｘに接続することにより、トランジスタ９２のゲート電極の電位を固定にし、なおかつ飽和領域で動作させる。また、トランジスタ９３は線形領域で動作させて、そのゲート電極には、画素１０の点灯又は非点灯の情報を含むビデオ信号を入力する。線形領域で動作するトランジスタ９３のソースとドレインの間電圧の値は小さいため、トランジスタ９３のゲート・ソース間電圧の僅かな変動は、発光素子１３に流れる電流値には影響を及ぼさない。従って、発光素子１３に流れる電流値は、飽和領域で動作するトランジスタ９２により決定される。上記構成を有する本発明は、トランジスタ９２の特性バラツキに起因した発光素子１３の輝度ムラを改善して画質を高めることができる。
【００７８】
また、上記以外の画素回路として、図２（Ａ）の画素１０において、スイッチング用トランジスタ１１を削除した画素回路（１つのＴＦＴが設けられた画素回路）を適用してもよい。この場合、パッシブマトリクス型のディスプレイと同じ動作を行う。
【００７９】
また、上記以外の画素回路として、図示しないが、カレントミラー回路を適用した画素回路を用いてもよい。
【００８０】
また、電界発光層には、一重項励起からの発光を呈する材料（以下一重項励起材料と表記）や、三重項励起からの発光を呈する材料（以下三重項励起材料と表記）を用いる。例えば、赤色に発光する発光素子、緑色に発光する発光素子及び青色に発光する発光素子のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色のものを三重項励起発光材料で形成し、他のものを一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという利点がある。
【００８１】
また、赤色のものと緑色のものとを三重項励起発光材料で形成し、青色のものを一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、さらなる低消費電力化を図ることができる。なお三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などがある。また、電界発光層には、低分子材料、中分子材料、高分子材料のいずれの材料を用いてもよい。
【００８２】
発光素子は、下から陽極、電界発光層、陰極を順に積層する順積み構造や、下から陰極、電界発光層、陽極を順に積層する逆積み構造のどちらを用いてもよい。発光素子が含む陽極又は陰極には、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や、ＩＴＯに酸化珪素が添加された材料、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）をドープした酸化亜鉛（ＧＺＯ）などを用いるとよい。
【００８３】
また、発光素子を含むパネルを用いてカラー表示を行う場合、発光波長帯の異なる電界発光層を画素毎に設けるとよく、典型的には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応した電界発光層を設けるとよい。この場合、赤、緑、青の各色に対応したモニター用発光素子６６を設けて、色毎に電源電位を補正するとよい。この場合、発光素子の光の出射側に、その発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすると、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。また、フィルターを設けると、従来必要であるとされていた円偏光板等を省略することが可能となり、電界発光層から出射する光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素領域を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【００８４】
また、電界発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、発光素子の光の出射側に特定の波長の光を透過するフィルターを設けた構成とすれば、カラー表示を行うことができる。
（実施の形態４）
【００８５】
発光素子の経時変化の進行の度合いは、初期に大きく、時間と共に段々少なくなっていく。従って、発光素子を用いた表示装置では、発光素子の輝度調整前（例えば出荷前）に、全ての発光素子の初期の経時変化を生じさせてしまう初期エージング処理を行うとよい。
【００８６】
このような初期エージング処理を行って、発光素子の初期の急減な経時変化を予め生じさせておけば、その後、経時変化が急激に進行することはないため、経時変化を起因とした焼き付きなどの現象を軽減することができる。
【００８７】
なお、初期エージング処理は、発光素子をある期間だけ発光させることで行うが、好ましくは、通常の使用時よりも高い電圧をかけるとよい。そうすれば、初期の経時変化が短時間で生じることになる。
【００８８】
図１２（Ｂ）は、二次電池９６０４を搭載した電子機器９６０２であり、画素部が発光素子で形成された表示装置９６０３が装着されている。表示装置９６０３には、実施の形態１〜３で示すように、モニター用発光素子の出力と経時特性と経時測定回路の出力に基づき補正した電源電位を供給する電源回路を備えている。この電子機器９６０２を充電器にセットして充電をするときに、全ての画素を点灯又は点滅させる信号処理、標準画像（例えば待ち受け画像など）の明暗を反転させた画像を表示する処理、ビデオ信号をサンプリングすることにより、点灯頻度の低い画素を検出して、当該画素を点灯又は点滅させる処理などを行うとよい（図１２（Ｂ）参照）。上記のように、使用状態ではないときに、焼き付きの低減を目的として行う上記の処理は、フラッシュアウト処理とよぶ。このフラッシュアウト処理を行えば、当該処理後に、焼き付きが生じたとしても、その焼き付いた画像の一番明るい箇所と、一番暗い箇所との差を５階調以下、さらに好ましくは１階調以下に設定することができる。また、焼き付きを軽減するためには、上記の処理以外に、画像をなるべく固定化しないようにする処理を行うとよい。このように動作させることのできる電子機器９６０２の態様としては、携帯電話機、コンピュータ、電子手帳、電子書籍などがある。また、他の態様としては、図１２（Ａ）で示すように、映像や文字図形を表示する電子機器９６００にも適用することができる。この電子機器９６００の表示部９６０１は実施の形態１〜３で説明した表示装置を適用している（図１２（Ａ）参照）。
【００８９】
また、経時変化の補償機能には限界があり、ある期間を過ぎたら、経時変化を補正することができなくなる。この限界とは、例えば、本発明では、抵抗値の増加を、電源電位を増加させることで、補償しているが、表示装置に搭載させた電源ＩＣがその増加に対応できない場合などである。その場合、表示装置の表示部９６０１に「長くご使用ありがとうございました 表示限界です」という表示を行うとよい（図１２（Ａ）参照）。
（実施の形態５）
【００９０】
本発明の表示装置の一形態である、画素領域４０と、第１のゲートドライバ４１と、第２のゲートドライバ４２と、ソースドライバ４３とを搭載したパネルについて説明する。基板２０上には、発光素子１３を含む画素を複数有する画素領域４０、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２、ソースドライバ４３及び接続フィルム４０７が設けられる（図７（Ａ）参照）。接続フィルム４０７は外部回路（ＩＣチップ）と接続する。
【００９１】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すパネルのＡ−Ｂにおける断面図を示し、画素領域４０に設けられた駆動用トランジスタ１２と発光素子１３と容量素子１６と、ソースドライバ４３に設けられたＣＭＯＳ回路４１０を示す。
【００９２】
画素領域４０と第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２及びソースドライバ４３の周囲にはシール材４０８が設けられ、発光素子１３は、該シール材４０８と対向基板４０６により封止される。この封止処理は、発光素子１３を水分から保護するための処理であり、ここではカバー材（ガラス、セラミックス、プラスチック、金属等）により封止する方法を用いるが、熱硬化性樹脂や紫外光硬化性樹脂を用いて封止する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法を用いてもよい。基板２０上に形成される素子は、非晶質半導体に比べて移動度等の特性が良好な結晶質半導体（ポリシリコン）により形成することが好適であり、そうすると、同一表面上におけるモノリシック化が実現される。上記構成を有するパネルは、接続する外部ＩＣの個数が減少するため、小型・軽量・薄型が実現される。
【００９３】
また、図１１は、図７（Ａ）に示すパネルのＣ−Ｄにおける断面図を示し、画素領域４０に設けられた駆動用トランジスタ１２と発光素子１３と容量素子１６と、第１のゲートドライバ４１に設けられたＣＭＯＳ回路４１２、第２のゲートドライバ４２に設けられたＣＭＯＳ回路４１１を示す。図示するパネルでは、第１のゲートドライバ４１と第２のゲートドライバ４２と重なるようにシール材４０８が設けられている点を特徴とする。上記特徴により、狭額縁化を実現する。
【００９４】
なお上記の図７、１１に示す構成では、発光素子１３の画素電極は透光性を有し、発光素子１３の対向電極は遮光性を有する。従って、発光素子１３は下面出射を行う。
【００９５】
また上記とは異なる構成として、発光素子１３の画素電極は遮光性を有し、発光素子１３の対向電極は透光性を有する場合がある（図８（Ａ）参照）。この場合、発光素子１３は上面出射を行う。
【００９６】
また上記とは異なる構成として、発光素子１３の画素電極と、発光素子１３の対向電極の両者が透光性を有する場合がある（図８（Ｂ）参照）。この場合、発光素子１３は両面出射を行う。
【００９７】
下面出射と両面出射を行う場合は、駆動用トランジスタ１２が含む不純物領域に接続する導電層（ソース配線又はドレイン配線）は、アルミニウム（Ａｌ）と、モリブデン（Ｍｏ）等の反射率の低い材料とを組み合わせたもので形成するとよい。具体的には、ＭｏとＡｌ−ＳｉとＭｏ、ＭｏＮとＡｌ−ＳｉとＭｏＮ等の積層構造を採用するとよい。そうすれば、発光素子から発せられた光がソース配線又はドレイン配線に反射することを防止することができ、光を外部に取り出すことができる。本発明の表示装置には、下面出射、上面出射、両面出射のいずれの構成を採用してもよい。
【００９８】
なお、画素領域４０は絶縁表面上に形成された非晶質半導体（アモルファスシリコン）をチャネル部としたＴＦＴにより構成し、第１のゲートドライバ４１、第２のゲートドライバ４２及びソースドライバ４３はＩＣチップにより構成してもよい。ＩＣチップは、ＣＯＧ方式により基板２０上に貼り合わせたり、基板２０に接続する接続フィルム４０７に貼り合わせたりしてもよい。非晶質半導体は、ＣＶＤ法を用いることで、大面積の基板に簡単に形成することができ、かつ結晶化の工程が不要であることから、安価なパネルの提供を可能とする。また、この際、インクジェット法に代表される液滴吐出法により導電層を形成すると、より安価なパネルの提供を可能とする。
（実施の形態６）
【００９９】
発光素子を含む画素領域を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図９を参照して説明する。
【０１００】
携帯情報端末は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる（図９（Ａ）参照）。表示部９２０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０１】
デジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる（図９（Ｂ）参照）。表示部９７０１は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０２】
携帯端末は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる（図９（Ｃ）参照）。表示部９１０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０３】
携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる（図９（Ｄ）参照）。表示部９３０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。このようなテレビジョン装置は携帯電話などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広く適用することができる。
【０１０４】
携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる（図９（Ｅ）参照）。表示部９４０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０５】
テレビジョン装置は、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる（図９（Ｆ）参照）。表示部９５０２は、実施の形態１〜５で示すものを適用することができる。定電圧駆動を用いる本発明は、定電流駆動を用いる場合と比較すると、発光素子の駆動電圧を低くすることができるため、消費電力を削減することができる。また、モニター用発光素子を用いて発光素子に与える電源電位を補正することで、環境温度の変化と経時変化に起因した、発光素子の電流値の変動による影響を抑制した表示装置を提供することができる。
【０１０６】
上記に挙げた電子機器において、二次電池を用いているものは、消費電力を削減した分、電子機器の使用時間を長持ちさせることができ、二次電池を充電する手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図２】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図３】本発明の表示装置のレイアウトを説明する図。
【図４】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートを示す図。
【図６】本発明の表示装置の構成を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図８】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図９】本発明の表示装置を用いた電子機器の一例を説明する図。
【図１０】発光素子の温度特性と経時特性を示すグラフ。
【図１１】本発明の表示装置の一形態であるパネルを説明する図。
【図１２】本発明の表示装置の使用形態を説明する図。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発光素子と、
第２の発光素子と、
前記第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、
前記第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、
前記第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、
前記第２の発光素子の出力、前記第１の回路の出力及び前記経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、
前記補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した前記電源電位を前記第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の発光素子を含む画素を複数有する表示領域と、
第２の発光素子と、
前記第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、
前記第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、
前記第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、
前記第２の発光素子の出力、前記第１の回路の出力及び前記経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、
前記補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した前記電源電位を前記第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記画素は、前記画素に対するビデオ信号の入力を制御する第１のトランジスタ、前記第１の発光素子の発光と非発光を制御する第２のトランジスタ及び前記ビデオ信号を保持する容量素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、同一の基板上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１の発光素子の第１の電極と第２の電極の一方は透光性を有し、他方は反射性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の発光素子の第１の電極と第２の電極は透光性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の表示装置を用いた電子機器。
【請求項１】
第１の発光素子と、
第２の発光素子と、
前記第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、
前記第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、
前記第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、
前記第２の発光素子の出力、前記第１の回路の出力及び前記経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、
前記補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した前記電源電位を前記第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の発光素子を含む画素を複数有する表示領域と、
第２の発光素子と、
前記第２の発光素子に一定の電流を供給する定電流源と、
前記第１の発光素子に電源を供給する時間を測定する第１の回路と、
前記第１の発光素子の電流電圧特性の経時特性を記憶する第２の回路と、
前記第２の発光素子の出力、前記第１の回路の出力及び前記経時特性に基づき、補正データを作成する第３の回路と、
前記補正データに基づき電源電位を補正し、かつ、補正した前記電源電位を前記第１の発光素子に供給する第４の回路を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記画素は、前記画素に対するビデオ信号の入力を制御する第１のトランジスタ、前記第１の発光素子の発光と非発光を制御する第２のトランジスタ及び前記ビデオ信号を保持する容量素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１の発光素子と前記第２の発光素子は、同一の基板上に設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１の発光素子の第１の電極と第２の電極の一方は透光性を有し、他方は反射性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の発光素子の第１の電極と第２の電極は透光性を有することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の表示装置を用いた電子機器。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１１４１０（Ｐ２００６−１１４１０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４７８９８（Ｐ２００５−１４７８９８）
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２０日（２００５．５．２０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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