表示装置
【課題】有機ＥＬ表示装置の寿命を長くする技術を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ表示装置１０は、赤色、緑色、青色、白色の４色の表示色の画素を備える。各画素は、電源供給線ＰＶＤＤ１、ゲート線ＳＬ１、データ線ＤＬ１、保持容量線ＳＣＬ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に対する電流供給を制御する駆動トランジスタＭＮ２、ゲート線ＳＬ１の選択信号の印加に応じて導通状態となり、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む書き込みトランジスタＭＮ１、及び駆動トランジスタＭＮ２のゲート電極と保持容量線ＳＣＬとの間に設けられた、データ電圧を保持する保持容量ＳＣにより構成される。白色の画素Ａ４における発光面積は、他の色の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３における発光面積よりも大きい。
【解決手段】有機ＥＬ表示装置１０は、赤色、緑色、青色、白色の４色の表示色の画素を備える。各画素は、電源供給線ＰＶＤＤ１、ゲート線ＳＬ１、データ線ＤＬ１、保持容量線ＳＣＬ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に対する電流供給を制御する駆動トランジスタＭＮ２、ゲート線ＳＬ１の選択信号の印加に応じて導通状態となり、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む書き込みトランジスタＭＮ１、及び駆動トランジスタＭＮ２のゲート電極と保持容量線ＳＣＬとの間に設けられた、データ電圧を保持する保持容量ＳＣにより構成される。白色の画素Ａ４における発光面積は、他の色の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３における発光面積よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、複数の表示色の画素を含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬディスプレイの開発が進んでおり、例えば携帯電話機に有機ＥＬディスプレイを採用することが検討されている。有機ＥＬディスプレイの駆動方式としては、走査電極とデータ電極を用いて時分割駆動するパッシブマトリクス駆動方式と、各画素にＴＦＴを配置して、各画素の発光を１垂直走査期間に亘って維持するアクティブマトリクス駆動方式とがある。
【０００３】
ところで、有機ＥＬディスプレイでは、各色の有機ＥＬ素子の実質的な発光効率が異なっており、素子の寿命は、素子に印加される電流密度に依存していることが知られている。このように、有機ＥＬディスプレイでは、各色の素子の発光効率が異なるため、各画素の発光面積が同じである場合、発光効率の悪い画素において所定の輝度を得るためには、他の発光効率の良い画素よりも大きな電流を流さなければならなくなり、それにより、その画素の素子の寿命が短くなり、ひいては表示装置全体の寿命も短くなってしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、各色の画素の発光面積を、発光効率に合わせて異ならせることにより、各色の画素の寿命をほぼ均一にして長寿命化を図る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、有機ＥＬディスプレイの消費電力を低減する方法として、赤色、緑色、青色に、白色を加えた４色で映像を表現する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。有機ＥＬ素子は自発光素子であるため、発光が開始すると電力を消費する。すなわち、個別の画素で各色を発光させて映像表示を行う有機ＥＬディスプレイでは、映像表示が開始されると同時に電力消費が発生する。したがって、赤色、緑色、青色の３色で映像を表現する場合、各色を同時に発光させる白色表示を行う場合が最も電流を消費する。言い換えると、消費電力を低減するためには、各色の画素を同時に発光させないようにすればよい。そこで、赤色や青色の画素の実質的な発光効率よりも少なくとも２倍以上発光効率の高い白色の画素を加えた４色で映像表示することにより、最も消費電力の大きかった白色表示では白色画素を発光させることで他の色の画素の発光を抑えることができ、消費電力を低減することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
従来の、異なる３色の画素を有するディスプレイでは、数種類の回路配置が知られている。最も一般的な回路配置としては、各色画素を一列に整列させるストライプ配置が知られている。ストライプ配置では、走査線と、走査線に直交するように配置されたデータ線とが設けられる。ストライプ配列のアクティブマトリクス方式有機ＥＬデバイスを動作させるためには、走査線に電圧を印加することにより各画素を選択し、かつ、データ線上に保持された電圧信号により各画素の輝度レベルを制御する。
【０００７】
第２のタイプの回路配置として、デルタ配列が知られている。デルタ配列では、各色画素を一列に整列させるのではなく、三角形のパターンでレイアウトする。デルタ配列は、ストライプ配列の場合よりも三色の画素が互いに近くなるため、ストライプ配列よりも、観察者に対して好ましい外観を提供することができる場合が多い。このような回路配置を、４色の画素を有するディスプレイに適用する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９０４４１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１８６２１４号明細書
【特許文献３】特開２００４−３３４２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特に、有機ＥＬディスプレイを携帯機器に適用する場合、消費電力の低減を強く要求されるため、特許文献２のような、赤色、緑色、青色に白色を加えた４色で映像を表現する方法は有効である。しかしながら、本発明者らは、赤色、緑色、青色、白色の４色で映像表示する有機ＥＬディスプレイにおいて、特許文献１の技術を適用して、各色の画素の発光面積を発光効率に合わせて異ならせた場合、各色の画素の素子の寿命が均一にならないという問題があることに気づいた。
【０００９】
また、このような４色系のディスプレイの視認性を向上させるためには、各色の画素の配置が偏らないように考慮する必要がある。
【００１０】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示装置の長寿命化を実現する技術を提供することにある。また、本発明の別の目的は、より視認性の良好な表示装置を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の表示装置は、白色を含む複数の表示色の画素を備え、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、白色の画素における発光面積が、他の色の画素における発光面積よりも大きい。
【００１２】
この態様によると、自然画などの画像を表示させたときに電流を最も消費する白色の画素の発光面積を、他の色の画素の発光面積よりも大きくするので、素子の寿命が平滑化され、表示装置の寿命を向上させることができる。
【００１３】
前記複数の表示色が、青色と緑色と赤色と白色の４色であってもよい。白色の画素を設けることにより、表示装置の消費電力を低減させることができる。
【００１４】
各色の画素の前記発光面積の比が、各色の画素の前記自発光素子に供給する実質的な電流の比に応じて設定されてもよい。例えば、複数の自然画などの画像を表示装置に表示させたときに前記自発光素子に供給される電流の平均値から実質的な電流の比を算出してもよい。実際に供給される電流の比に応じて発光面積の比を決定するので、より適切に素子の寿命を平滑化することができる。
【００１５】
前記自発光素子が発する色は白色であり、他の表示色はカラーフィルタを用いてそれぞれ変換されてもよい。これにより、自発光素子の蒸着工程を簡素化することができるので、歩留まりを向上させることができる。また、画素間のマージン領域を狭くすることができるので、解像度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の別の態様の表示装置は、水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする。
【００１７】
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも隣接しない２つの画素の水平ピッチが同じであってもよい。同一色の画素が互いに隣接しないように配置されてもよい。例えばデルタ配置などのように、同一色の画素が隣接しないような画素配置の場合に、隣接しない２つの画素の水平ピッチを同じにすることにより、画素レイアウトのパターンが少なくなり、設計の負荷を低減することができる。
【００１８】
本発明の更に別の態様の表示装置は、水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの半分ずれて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表示装置の寿命又は視認性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、図１に示すように、赤色の画素Ａ１、緑色の画素Ａ２、青色の画素Ａ３、及び白色の画素Ａ４の、４色の画素を含む。横に並んだ４つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡ４により、画像の構成単位（ピクセル）１２が表現される。白色の画素Ａ４を設けることにより、白色を表示する際に、赤、緑、青の全ての画素を点灯させるのではなく、白色の画素のみを点灯させればよいので、消費電力を低減させることができる。
【００２１】
それぞれの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡ４は、電源供給線ＰＶＤＤ１、ゲート線ＳＬ１、データ線ＤＬ１、保持容量線ＳＣＬ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に対する電流供給を制御する駆動トランジスタＭＮ２、ゲート線ＳＬ１の選択信号の印加に応じて導通状態となり、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む書き込みトランジスタＭＮ１、及び駆動トランジスタＭＮ２のゲート電極と保持容量線ＳＣＬとの間に設けられた、データ電圧を保持する保持容量ＳＣにより構成されている。図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置１０における１つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、又はＡ４の等価回路図である。
【００２２】
図３は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の断面を模式的に示す。図３に示したように、赤、緑、青の３色は、白色で発光する有機ＥＬ発光層１７からの白色光を、赤、青、緑のカラーフィルタ１６によって色変換して得られる。また、白色は、有機ＥＬ発光層１７から発光された白色光をそのまま使用する。有機ＥＬ表示装置１０は、この４色を用いてフルカラー表示を行う。ここで、白色で発光する有機ＥＬ発光層１７は、青色で発光する発光層とオレンジ色で発光する発光層の積層構造により構成される。４色の画素を、それぞれ、赤、緑、青、白で発光する４種の有機ＥＬ発光層により形成すると、メタルマスクを用いて発光層を蒸着させる際に、画素間の間隔を比較的大きくとる必要があるので、解像度が落ちる。また、各色を塗り分けると、発光素子の蒸着工程が増えるので、歩留まりが悪くなる。本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０では、有機ＥＬ発光層１７を全面に蒸着させればよいので、上述した問題を回避することができ、解像度や歩留まりを向上させることができる。
【００２３】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．１：１．３：３．５：１となった。しかしながら、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：１．１：１．１：２．４の比率になることが、本発明者のシミュレーションから分かっている。したがって、特許文献１のように、上述の最大電流値の比率を利用して４色の画素の発光面積比率を決定すると、実際の映像、特に自然画の表示を行ったときに、最も電流を消費する頻度の高い白色画素の面積が最も小さくなるので、白色画素の電流密度が高くなる。すなわち、白色画素が最も早く劣化してしまうので、有機ＥＬ表示装置１０全体としての寿命が短くなってしまう。
【００２４】
そこで、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０においては、図１に示したように、白色の画素Ａ４の発光面積を最も大きくしている。具体的には、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１：２の設定になっている。こうすることにより、最も発光効率が高いものの、最も電流を消費する白色の画素Ａ４の電流密度を低減することができ、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減することができる。すなわち、各色の有機ＥＬ素子の劣化速度を平滑化して、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。また、有機ＥＬ表示装置１０の消費電力を低減することができる。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の画素レイアウト図を示している。本実施の形態の画素レイアウトは、図１に示した第１の実施の形態の画素レイアウトとは、赤、緑、青、白の画素の開口面積比率の点で異なる。これは、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１が第１の実施の形態とは異なっているためである。
【００２６】
第２の実施の形態の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．４：１．１：１．４：１となった。しかしながら、本発明者らのシミュレーションによると、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：０．６：１．２：２．３の比率であった。そこで、この結果を考慮し、第１の実施の形態では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１：２としたが、図４に示した本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：０．８：１．２：１．７の設定になっている。この場合も、白色の画素Ａ４の開口面積を最も大きくする。これにより、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減し、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。
【００２７】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の画素レイアウト図を示している。本実施の形態の画素レイアウトは、第２の実施の形態の場合と同様、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１が第１の実施の形態とは異なるために、図１に示した第１の実施の形態の画素レイアウトとは、赤、緑、青、白の画素の開口面積比率の点で異なる。
【００２８】
第３の実施の形態の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．１：１．１：１．２：１となった。しかしながら、本発明者らのシミュレーションによると、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：１．１：１．２：２．４の比率であった。そこで、この結果を考慮し、第３の実施の形態では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１．２：２に設定している。この場合も、白色の画素Ａ４の開口面積を最も大きくする。これにより、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減し、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
以上、第１から第３の実施の形態で説明したように、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の種類にかかわらず、理論上、最大電流値が最も低い白色の画素Ａ４の発光面積を、他の画素の発光面積よりも大きくする。こうすることにより、最も発光効率が高く、最大電流値が小さいものの、実際に自然画を表示させた場合に、平均的、長期的には、最も電流を消費する白色の画素Ａ４の電流密度を低減することができ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減することができる。すなわち、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。白色の画素Ａ４の開口面積と他の画素の開口面積の比は、表示する映像の色の分布や、材料の特性などに応じて決められればよいが、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは２．０倍以上であってもよい。
【００３０】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態について説明する。図６及び図７は、アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す。図６及び図７に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素がずれるように配置されている。４色で映像表現する場合には、図６に示した画素配列だけでなく、図７のような画素配列も考えられる。図６に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素が１．５画素分ずれており、図７に示した画素配列では、２画素分ずれている。このような配列では、各色の画素が均一に分散されて配置されるために、自然画や動画を表示させる場合に有利である。
【００３１】
いずれの配列の場合においても、有機ＥＬ表示装置１０を制御する外部ＩＣの負担を軽減するために、同じ色の画素、例えば、図６及び図７に示した赤１の画素に対して、同一のデータ線ＤＬ１からデータ信号を送るのが望ましい。しかし、図６の画素配列では、ある行の赤１の画素と次の行の赤１の画素は１．５画素分ずれており、図７の画素配列では２画素分ずれているので、これらを同一のデータ線に接続させるためには、図６及び図７に太線で示したように、データ線ＤＬ１を大きく曲げたパネルレイアウト設計が必要となる。
【００３２】
本発明者らは、このような画素配列において、１つのピクセルを構成する４つの画素のうち２つの画素が同じ水平ピッチを有する場合、配線も含めて２つの画素レイアウトを行ごとに入れ替えることにより、行をまたぐ際のデータ線ＤＬ１又は電源供給線ＰＶＤＤ１の配線の折曲げを同じ長さにすることができる、合理的なレイアウト設計が可能になることを見出した。
【００３３】
以下に図を用いて詳細に説明する。図８は、図５に示した第３の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図を示す。図８中の画素Ａ１〜Ａ４は、図５の画素Ａ１〜Ａ４にそれぞれ対応している。図８では、各画素の色配列を赤、青、緑、白の順番で配列しており、その点で図５とは異なっている。
【００３４】
図８において、画素Ａ１及びＡ２の水平ピッチをａ２、画素Ａ３の水平ピッチをａ１、画素Ａ４の水平ピッチをａ３とし、隣接する行における同一色の画素のシフト量をｓとすると、ｎ−１行目の各画素におけるデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ３になる。また、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−ａ２−ａ３、画素Ａ４ではｓ−ａ２−ａ３になる。ｎ行目のデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ３、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２−ａ３、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ２−ａ３になる。
【００３５】
画素Ａ３及びＡ４は、それぞれ、ｎ−１行目及びｎ行目におけるデータ線ＤＬ１及び電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが同じであるため、ｎ−１行目で使用した画素レイアウトを左右反転することで、ｎ行目の画素レイアウトとしてそのまま使用できる。また、画素Ａ１及びＡ２は、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが異なっているが、図５に示したように、画素Ａ１とＡ２の画素レイアウトは同一であるため、ｎ−１行目の画素Ａ１及びＡ２を左右反転することで、ｎ行目の画素Ａ２及びＡ１として配置することが可能である。すなわち、図８においては、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の画素レイアウトをそれぞれ１つ、合計４パターン作成することで、図７の配列のレイアウト設計が可能になる。
【００３６】
このように、図６及び図７に示したような、隣接行で各色の画素の配列がシフトしているレイアウトにおいて、少なくとも２つの画素のレイアウトを同一にし、かつ、同一のレイアウトの画素を互いに隣接しないように配置することで、画素レイアウトパターンを少なく抑えることができるので、レイアウト設計の負荷を軽減することができる。この技術は、有機ＥＬ表示装置に限らず、液晶表示装置などにおいても適用可能である。
【００３７】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態について説明する。図９は、図１に示した第１の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図を示す。図９中の画素Ａ１〜Ａ４は、図１の画素Ａ１〜Ａ４にそれぞれ対応している。図８では、各画素の色配列を赤、青、緑、白の順番で配列しており、その点で図１とは異なっている。
【００３８】
図９において、画素Ａ１、Ａ２、及びＡ３の水平ピッチをａ１、画素Ａ４の水平ピッチをａ２とし、隣接する行における同一色の画素のシフト量をｓとすると、ｎ−１行目の各画素におけるデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ２になる。また、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ２ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ１−ａ２になる。ｎ行目のデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ２、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ３ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ１−ａ２になる。
【００３９】
画素Ａ２及びＡ４は、それぞれ、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが同じであるため、ｎ−１行目で使用した画素レイアウトを左右反転することで、ｎ行目の画素レイアウトとしてそのまま使用できる。また、画素Ａ１及びＡ３は、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが異なっているが、図１に示したように、画素Ａ１とＡ３の画素レイアウトは同一であるため、ｎ−１行目の画素Ａ１及びＡ３を左右反転することで、ｎ行目の画素Ａ３及びＡ１として配置することが可能である。さらに、画素Ａ１、Ａ２、及びＡ３は、図１に示したように、画素レイアウトが同一であるため、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さがｓ−２＊ａ１となるものは共通で使用可能である。すなわち、図９においては、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の画素レイアウトを合計３パターン作成することで、図７の配列のレイアウト設計が可能になる。
【００４０】
このように、本実施の形態のように、３つの画素の水平ピッチが同一である場合においても、隣接しない２つの画素の水平ピッチが同一になるから、第４の実施の形態と同様に、画素レイアウトのパターンを少なくすることができ、レイアウト設計の負荷を軽減することができる。
【００４１】
なお、図７に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素が２画素分ずれている。４色で映像表現する場合、画像の構成要素のそれぞれは４つの画素を含んでいるので、２画素分のずれは、構成要素の水平ピッチの１／２のずれに当たる。すなわち、図７に示した配列では、垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの１／２ずれるように配置されている。これにより、各色の画素が画面内に均一に配置される。各色の画素の配置が不均一である場合、例えば、１色の画像を表示するときに、その色の画素のみが点灯してスジに見えるなどの不具合が生じることがあるが、図７の配列では、各色の画素が画面内に均一に配置されるので、このような配列に起因する不具合を低減することができる。特許文献３に記載された画素配列では、４色の画素を２×２型マトリクスとして配置しているが、水平方向には２色の画素しか存在しないので、動画などを表示する際に不利である。図７の画素配列では、４色の画素がより均一に配置されるので、表示装置の視認性を向上させることができる。
【００４２】
また、水平方向の見かけの解像度を向上させるために、元の映像信号を、各色の画素ごとに異なるタイミングでサンプリングすることがある。この技術を、図６及び図７の画素配置に適用する場合、映像信号のサンプリングのためのクロック信号は、奇数行と偶数行とで異なる信号を用意する必要がある。しかし、図７の配列では、奇数行と偶数行とで画像の構成要素の水平ピッチの１／２ずれるように画素が配置されているので、奇数行と偶数行とで１８０°位相がずれたクロック信号を生成すればよく、一方のクロック信号から容易に他方のクロック信号を生成することができる。したがって、外部駆動回路の設計が容易になるので、この意味でも図７の配列は有利である。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図２】図１に示した有機ＥＬ表示装置における画素の等価回路図である。
【図３】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面を模式的に示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図６】アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す図である。
【図７】アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す図である。
【図８】図５に示した第３の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図である。
【図９】図１に示した第１の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 表示装置、１６ カラーフィルタ、１７ 有機ＥＬ発光層、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 画素、ＤＬ１ データ線、ＭＮ１ 書き込みトランジスタ、ＭＮ２ 駆動トランジスタ、ＯＥＬ１ 有機ＥＬ素子、ＰＶＤＤ１ 電源供給線、ＳＣ 保持容量、ＳＣＬ 保持容量線、ＳＬ１ ゲート線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、複数の表示色の画素を含む表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬディスプレイの開発が進んでおり、例えば携帯電話機に有機ＥＬディスプレイを採用することが検討されている。有機ＥＬディスプレイの駆動方式としては、走査電極とデータ電極を用いて時分割駆動するパッシブマトリクス駆動方式と、各画素にＴＦＴを配置して、各画素の発光を１垂直走査期間に亘って維持するアクティブマトリクス駆動方式とがある。
【０００３】
ところで、有機ＥＬディスプレイでは、各色の有機ＥＬ素子の実質的な発光効率が異なっており、素子の寿命は、素子に印加される電流密度に依存していることが知られている。このように、有機ＥＬディスプレイでは、各色の素子の発光効率が異なるため、各画素の発光面積が同じである場合、発光効率の悪い画素において所定の輝度を得るためには、他の発光効率の良い画素よりも大きな電流を流さなければならなくなり、それにより、その画素の素子の寿命が短くなり、ひいては表示装置全体の寿命も短くなってしまうという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、各色の画素の発光面積を、発光効率に合わせて異ならせることにより、各色の画素の寿命をほぼ均一にして長寿命化を図る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、有機ＥＬディスプレイの消費電力を低減する方法として、赤色、緑色、青色に、白色を加えた４色で映像を表現する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。有機ＥＬ素子は自発光素子であるため、発光が開始すると電力を消費する。すなわち、個別の画素で各色を発光させて映像表示を行う有機ＥＬディスプレイでは、映像表示が開始されると同時に電力消費が発生する。したがって、赤色、緑色、青色の３色で映像を表現する場合、各色を同時に発光させる白色表示を行う場合が最も電流を消費する。言い換えると、消費電力を低減するためには、各色の画素を同時に発光させないようにすればよい。そこで、赤色や青色の画素の実質的な発光効率よりも少なくとも２倍以上発光効率の高い白色の画素を加えた４色で映像表示することにより、最も消費電力の大きかった白色表示では白色画素を発光させることで他の色の画素の発光を抑えることができ、消費電力を低減することができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
従来の、異なる３色の画素を有するディスプレイでは、数種類の回路配置が知られている。最も一般的な回路配置としては、各色画素を一列に整列させるストライプ配置が知られている。ストライプ配置では、走査線と、走査線に直交するように配置されたデータ線とが設けられる。ストライプ配列のアクティブマトリクス方式有機ＥＬデバイスを動作させるためには、走査線に電圧を印加することにより各画素を選択し、かつ、データ線上に保持された電圧信号により各画素の輝度レベルを制御する。
【０００７】
第２のタイプの回路配置として、デルタ配列が知られている。デルタ配列では、各色画素を一列に整列させるのではなく、三角形のパターンでレイアウトする。デルタ配列は、ストライプ配列の場合よりも三色の画素が互いに近くなるため、ストライプ配列よりも、観察者に対して好ましい外観を提供することができる場合が多い。このような回路配置を、４色の画素を有するディスプレイに適用する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９０４４１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１８６２１４号明細書
【特許文献３】特開２００４−３３４２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特に、有機ＥＬディスプレイを携帯機器に適用する場合、消費電力の低減を強く要求されるため、特許文献２のような、赤色、緑色、青色に白色を加えた４色で映像を表現する方法は有効である。しかしながら、本発明者らは、赤色、緑色、青色、白色の４色で映像表示する有機ＥＬディスプレイにおいて、特許文献１の技術を適用して、各色の画素の発光面積を発光効率に合わせて異ならせた場合、各色の画素の素子の寿命が均一にならないという問題があることに気づいた。
【０００９】
また、このような４色系のディスプレイの視認性を向上させるためには、各色の画素の配置が偏らないように考慮する必要がある。
【００１０】
本発明は、こうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示装置の長寿命化を実現する技術を提供することにある。また、本発明の別の目的は、より視認性の良好な表示装置を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の表示装置は、白色を含む複数の表示色の画素を備え、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、白色の画素における発光面積が、他の色の画素における発光面積よりも大きい。
【００１２】
この態様によると、自然画などの画像を表示させたときに電流を最も消費する白色の画素の発光面積を、他の色の画素の発光面積よりも大きくするので、素子の寿命が平滑化され、表示装置の寿命を向上させることができる。
【００１３】
前記複数の表示色が、青色と緑色と赤色と白色の４色であってもよい。白色の画素を設けることにより、表示装置の消費電力を低減させることができる。
【００１４】
各色の画素の前記発光面積の比が、各色の画素の前記自発光素子に供給する実質的な電流の比に応じて設定されてもよい。例えば、複数の自然画などの画像を表示装置に表示させたときに前記自発光素子に供給される電流の平均値から実質的な電流の比を算出してもよい。実際に供給される電流の比に応じて発光面積の比を決定するので、より適切に素子の寿命を平滑化することができる。
【００１５】
前記自発光素子が発する色は白色であり、他の表示色はカラーフィルタを用いてそれぞれ変換されてもよい。これにより、自発光素子の蒸着工程を簡素化することができるので、歩留まりを向上させることができる。また、画素間のマージン領域を狭くすることができるので、解像度を向上させることができる。
【００１６】
本発明の別の態様の表示装置は、水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする。
【００１７】
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも隣接しない２つの画素の水平ピッチが同じであってもよい。同一色の画素が互いに隣接しないように配置されてもよい。例えばデルタ配置などのように、同一色の画素が隣接しないような画素配置の場合に、隣接しない２つの画素の水平ピッチを同じにすることにより、画素レイアウトのパターンが少なくなり、設計の負荷を低減することができる。
【００１８】
本発明の更に別の態様の表示装置は、水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、前記画素は、電流の供給を受けて発光する自発光素子と、前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの半分ずれて配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、表示装置の寿命又は視認性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１０は、図１に示すように、赤色の画素Ａ１、緑色の画素Ａ２、青色の画素Ａ３、及び白色の画素Ａ４の、４色の画素を含む。横に並んだ４つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡ４により、画像の構成単位（ピクセル）１２が表現される。白色の画素Ａ４を設けることにより、白色を表示する際に、赤、緑、青の全ての画素を点灯させるのではなく、白色の画素のみを点灯させればよいので、消費電力を低減させることができる。
【００２１】
それぞれの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、及びＡ４は、電源供給線ＰＶＤＤ１、ゲート線ＳＬ１、データ線ＤＬ１、保持容量線ＳＣＬ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に対する電流供給を制御する駆動トランジスタＭＮ２、ゲート線ＳＬ１の選択信号の印加に応じて導通状態となり、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む書き込みトランジスタＭＮ１、及び駆動トランジスタＭＮ２のゲート電極と保持容量線ＳＣＬとの間に設けられた、データ電圧を保持する保持容量ＳＣにより構成されている。図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置１０における１つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、又はＡ４の等価回路図である。
【００２２】
図３は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の断面を模式的に示す。図３に示したように、赤、緑、青の３色は、白色で発光する有機ＥＬ発光層１７からの白色光を、赤、青、緑のカラーフィルタ１６によって色変換して得られる。また、白色は、有機ＥＬ発光層１７から発光された白色光をそのまま使用する。有機ＥＬ表示装置１０は、この４色を用いてフルカラー表示を行う。ここで、白色で発光する有機ＥＬ発光層１７は、青色で発光する発光層とオレンジ色で発光する発光層の積層構造により構成される。４色の画素を、それぞれ、赤、緑、青、白で発光する４種の有機ＥＬ発光層により形成すると、メタルマスクを用いて発光層を蒸着させる際に、画素間の間隔を比較的大きくとる必要があるので、解像度が落ちる。また、各色を塗り分けると、発光素子の蒸着工程が増えるので、歩留まりが悪くなる。本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０では、有機ＥＬ発光層１７を全面に蒸着させればよいので、上述した問題を回避することができ、解像度や歩留まりを向上させることができる。
【００２３】
本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．１：１．３：３．５：１となった。しかしながら、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：１．１：１．１：２．４の比率になることが、本発明者のシミュレーションから分かっている。したがって、特許文献１のように、上述の最大電流値の比率を利用して４色の画素の発光面積比率を決定すると、実際の映像、特に自然画の表示を行ったときに、最も電流を消費する頻度の高い白色画素の面積が最も小さくなるので、白色画素の電流密度が高くなる。すなわち、白色画素が最も早く劣化してしまうので、有機ＥＬ表示装置１０全体としての寿命が短くなってしまう。
【００２４】
そこで、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０においては、図１に示したように、白色の画素Ａ４の発光面積を最も大きくしている。具体的には、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１：２の設定になっている。こうすることにより、最も発光効率が高いものの、最も電流を消費する白色の画素Ａ４の電流密度を低減することができ、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減することができる。すなわち、各色の有機ＥＬ素子の劣化速度を平滑化して、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。また、有機ＥＬ表示装置１０の消費電力を低減することができる。
【００２５】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の画素レイアウト図を示している。本実施の形態の画素レイアウトは、図１に示した第１の実施の形態の画素レイアウトとは、赤、緑、青、白の画素の開口面積比率の点で異なる。これは、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１が第１の実施の形態とは異なっているためである。
【００２６】
第２の実施の形態の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．４：１．１：１．４：１となった。しかしながら、本発明者らのシミュレーションによると、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：０．６：１．２：２．３の比率であった。そこで、この結果を考慮し、第１の実施の形態では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１：２としたが、図４に示した本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：０．８：１．２：１．７の設定になっている。この場合も、白色の画素Ａ４の開口面積を最も大きくする。これにより、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減し、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。
【００２７】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置１０の画素レイアウト図を示している。本実施の形態の画素レイアウトは、第２の実施の形態の場合と同様、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１が第１の実施の形態とは異なるために、図１に示した第１の実施の形態の画素レイアウトとは、赤、緑、青、白の画素の開口面積比率の点で異なる。
【００２８】
第３の実施の形態の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１において、各色のカラーフィルタ１６を透過した後の実効的な発光効率と色度とを用いて、発光に必要な最大電流値の比を計算すると、赤：緑：青：白＝１．１：１．１：１．２：１となった。しかしながら、本発明者らのシミュレーションによると、風景写真や人物写真のような任意の自然画を複数表示させた時の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に流れる電流の平均値は、１：１．１：１．２：２．４の比率であった。そこで、この結果を考慮し、第３の実施の形態では、赤、緑、青、白の開口面積比率は、１：１：１．２：２に設定している。この場合も、白色の画素Ａ４の開口面積を最も大きくする。これにより、白色の画素Ａ４の有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減し、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。
【００２９】
以上、第１から第３の実施の形態で説明したように、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の種類にかかわらず、理論上、最大電流値が最も低い白色の画素Ａ４の発光面積を、他の画素の発光面積よりも大きくする。こうすることにより、最も発光効率が高く、最大電流値が小さいものの、実際に自然画を表示させた場合に、平均的、長期的には、最も電流を消費する白色の画素Ａ４の電流密度を低減することができ、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化を低減することができる。すなわち、有機ＥＬ表示装置１０の長寿命化を図ることができる。白色の画素Ａ４の開口面積と他の画素の開口面積の比は、表示する映像の色の分布や、材料の特性などに応じて決められればよいが、好ましくは１．１倍以上、より好ましくは２．０倍以上であってもよい。
【００３０】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態について説明する。図６及び図７は、アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す。図６及び図７に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素がずれるように配置されている。４色で映像表現する場合には、図６に示した画素配列だけでなく、図７のような画素配列も考えられる。図６に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素が１．５画素分ずれており、図７に示した画素配列では、２画素分ずれている。このような配列では、各色の画素が均一に分散されて配置されるために、自然画や動画を表示させる場合に有利である。
【００３１】
いずれの配列の場合においても、有機ＥＬ表示装置１０を制御する外部ＩＣの負担を軽減するために、同じ色の画素、例えば、図６及び図７に示した赤１の画素に対して、同一のデータ線ＤＬ１からデータ信号を送るのが望ましい。しかし、図６の画素配列では、ある行の赤１の画素と次の行の赤１の画素は１．５画素分ずれており、図７の画素配列では２画素分ずれているので、これらを同一のデータ線に接続させるためには、図６及び図７に太線で示したように、データ線ＤＬ１を大きく曲げたパネルレイアウト設計が必要となる。
【００３２】
本発明者らは、このような画素配列において、１つのピクセルを構成する４つの画素のうち２つの画素が同じ水平ピッチを有する場合、配線も含めて２つの画素レイアウトを行ごとに入れ替えることにより、行をまたぐ際のデータ線ＤＬ１又は電源供給線ＰＶＤＤ１の配線の折曲げを同じ長さにすることができる、合理的なレイアウト設計が可能になることを見出した。
【００３３】
以下に図を用いて詳細に説明する。図８は、図５に示した第３の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図を示す。図８中の画素Ａ１〜Ａ４は、図５の画素Ａ１〜Ａ４にそれぞれ対応している。図８では、各画素の色配列を赤、青、緑、白の順番で配列しており、その点で図５とは異なっている。
【００３４】
図８において、画素Ａ１及びＡ２の水平ピッチをａ２、画素Ａ３の水平ピッチをａ１、画素Ａ４の水平ピッチをａ３とし、隣接する行における同一色の画素のシフト量をｓとすると、ｎ−１行目の各画素におけるデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ３になる。また、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−ａ２−ａ３、画素Ａ４ではｓ−ａ２−ａ３になる。ｎ行目のデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ３、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ２−ａ３、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ２−ａ３になる。
【００３５】
画素Ａ３及びＡ４は、それぞれ、ｎ−１行目及びｎ行目におけるデータ線ＤＬ１及び電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが同じであるため、ｎ−１行目で使用した画素レイアウトを左右反転することで、ｎ行目の画素レイアウトとしてそのまま使用できる。また、画素Ａ１及びＡ２は、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが異なっているが、図５に示したように、画素Ａ１とＡ２の画素レイアウトは同一であるため、ｎ−１行目の画素Ａ１及びＡ２を左右反転することで、ｎ行目の画素Ａ２及びＡ１として配置することが可能である。すなわち、図８においては、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の画素レイアウトをそれぞれ１つ、合計４パターン作成することで、図７の配列のレイアウト設計が可能になる。
【００３６】
このように、図６及び図７に示したような、隣接行で各色の画素の配列がシフトしているレイアウトにおいて、少なくとも２つの画素のレイアウトを同一にし、かつ、同一のレイアウトの画素を互いに隣接しないように配置することで、画素レイアウトパターンを少なく抑えることができるので、レイアウト設計の負荷を軽減することができる。この技術は、有機ＥＬ表示装置に限らず、液晶表示装置などにおいても適用可能である。
【００３７】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態について説明する。図９は、図１に示した第１の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図を示す。図９中の画素Ａ１〜Ａ４は、図１の画素Ａ１〜Ａ４にそれぞれ対応している。図８では、各画素の色配列を赤、青、緑、白の順番で配列しており、その点で図１とは異なっている。
【００３８】
図９において、画素Ａ１、Ａ２、及びＡ３の水平ピッチをａ１、画素Ａ４の水平ピッチをａ２とし、隣接する行における同一色の画素のシフト量をｓとすると、ｎ−１行目の各画素におけるデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ２になる。また、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ２ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ４ではｓ−ａ１−ａ２になる。ｎ行目のデータ線ＤＬ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１、画素Ａ２ではｓ−ａ１、画素Ａ３ではｓ−ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ２、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さは、それぞれ、画素Ａ１ではｓ−ａ１−ａ２、画素Ａ２ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ３ではｓ−２＊ａ１、画素Ａ４ではｓ−ａ１−ａ２になる。
【００３９】
画素Ａ２及びＡ４は、それぞれ、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが同じであるため、ｎ−１行目で使用した画素レイアウトを左右反転することで、ｎ行目の画素レイアウトとしてそのまま使用できる。また、画素Ａ１及びＡ３は、ｎ−１行目及びｎ行目における電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さが異なっているが、図１に示したように、画素Ａ１とＡ３の画素レイアウトは同一であるため、ｎ−１行目の画素Ａ１及びＡ３を左右反転することで、ｎ行目の画素Ａ３及びＡ１として配置することが可能である。さらに、画素Ａ１、Ａ２、及びＡ３は、図１に示したように、画素レイアウトが同一であるため、電源供給線ＰＶＤＤ１の配線折曲げ長さがｓ−２＊ａ１となるものは共通で使用可能である。すなわち、図９においては、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の画素レイアウトを合計３パターン作成することで、図７の配列のレイアウト設計が可能になる。
【００４０】
このように、本実施の形態のように、３つの画素の水平ピッチが同一である場合においても、隣接しない２つの画素の水平ピッチが同一になるから、第４の実施の形態と同様に、画素レイアウトのパターンを少なくすることができ、レイアウト設計の負荷を軽減することができる。
【００４１】
なお、図７に示した画素配列では、隣接する行の間で、同じ色の画素が２画素分ずれている。４色で映像表現する場合、画像の構成要素のそれぞれは４つの画素を含んでいるので、２画素分のずれは、構成要素の水平ピッチの１／２のずれに当たる。すなわち、図７に示した配列では、垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの１／２ずれるように配置されている。これにより、各色の画素が画面内に均一に配置される。各色の画素の配置が不均一である場合、例えば、１色の画像を表示するときに、その色の画素のみが点灯してスジに見えるなどの不具合が生じることがあるが、図７の配列では、各色の画素が画面内に均一に配置されるので、このような配列に起因する不具合を低減することができる。特許文献３に記載された画素配列では、４色の画素を２×２型マトリクスとして配置しているが、水平方向には２色の画素しか存在しないので、動画などを表示する際に不利である。図７の画素配列では、４色の画素がより均一に配置されるので、表示装置の視認性を向上させることができる。
【００４２】
また、水平方向の見かけの解像度を向上させるために、元の映像信号を、各色の画素ごとに異なるタイミングでサンプリングすることがある。この技術を、図６及び図７の画素配置に適用する場合、映像信号のサンプリングのためのクロック信号は、奇数行と偶数行とで異なる信号を用意する必要がある。しかし、図７の配列では、奇数行と偶数行とで画像の構成要素の水平ピッチの１／２ずれるように画素が配置されているので、奇数行と偶数行とで１８０°位相がずれたクロック信号を生成すればよく、一方のクロック信号から容易に他方のクロック信号を生成することができる。したがって、外部駆動回路の設計が容易になるので、この意味でも図７の配列は有利である。
【００４３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図２】図１に示した有機ＥＬ表示装置における画素の等価回路図である。
【図３】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の断面を模式的に示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の画素レイアウトを示す図である。
【図６】アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す図である。
【図７】アクティブマトリクス型表示装置における画素配置の例を示す図である。
【図８】図５に示した第３の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図である。
【図９】図１に示した第１の実施の形態の開口面積比率の画素を、図７に示した画素配列にした場合の模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０ 表示装置、１６ カラーフィルタ、１７ 有機ＥＬ発光層、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４ 画素、ＤＬ１ データ線、ＭＮ１ 書き込みトランジスタ、ＭＮ２ 駆動トランジスタ、ＯＥＬ１ 有機ＥＬ素子、ＰＶＤＤ１ 電源供給線、ＳＣ 保持容量、ＳＣＬ 保持容量線、ＳＬ１ ゲート線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色を含む複数の表示色の画素を備え、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
白色の画素における発光面積が、他の色の画素における発光面積よりも大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の表示色が、青色と緑色と赤色と白色の４色であ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】
各色の画素の前記発光面積の比が、各色の画素の前記自発光素子に供給する実質的な電流の比に応じて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電流の比は、複数の画像を前記表示装置に表示させたときに前記自発光素子に供給する電流の平均値から算出され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】
前記自発光素子が発する色は白色であり、他の表示色はカラーフィルタを用いてそれぞれ変換されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも隣接しない２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
同一色の画素が互いに隣接しないように配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの半分ずれて配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
前記自発光素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１】
白色を含む複数の表示色の画素を備え、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
白色の画素における発光面積が、他の色の画素における発光面積よりも大きいことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記複数の表示色が、青色と緑色と赤色と白色の４色であ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】
各色の画素の前記発光面積の比が、各色の画素の前記自発光素子に供給する実質的な電流の比に応じて設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電流の比は、複数の画像を前記表示装置に表示させたときに前記自発光素子に供給する電流の平均値から算出され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】
前記自発光素子が発する色は白色であり、他の表示色はカラーフィルタを用いてそれぞれ変換されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記複数の表示色の画素のうち、少なくとも隣接しない２つの画素の水平ピッチが同じであることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
同一色の画素が互いに隣接しないように配置されることを特徴とする請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
水平方向に配列された異なる複数の表示色の画素により画像の構成要素の１つが構成され、
前記画素は、
電流の供給を受けて発光する自発光素子と、
前記自発光素子の輝度を決定する輝度信号を画素内に取り込む手段と、
前記自発光素子への電流供給を制御する制御手段と、をそれぞれ含み、
垂直方向に隣接する画像の構成要素が、互いに、画像の構成要素の水平ピッチの半分ずれて配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
前記自発光素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３０９１１８（Ｐ２００６−３０９１１８Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５２６９９（Ｐ２００５−２５２６９９）
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]