表示装置
【課題】限定的な条件を設定することなく、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる表示装置を提供する。
【解決手段】本表示装置は、互いに直交する複数の走査電極およびデータ電極の交差点近傍にマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの素子に選択的に電流を流す走査電極駆動回路２００およびデータ電極駆動回路３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備え、上記走査電極およびデータ電極は所定の配線によりそれぞれ対応する上記駆動回路に接続されている。この配線抵抗を適宜に調節して、並列に接続される有機ＥＬ素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線の総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率であるβ’の範囲を０．１≦β≦１０とすることにより、簡易な構成で電気光学素子である有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばすことができる。
【解決手段】本表示装置は、互いに直交する複数の走査電極およびデータ電極の交差点近傍にマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの素子に選択的に電流を流す走査電極駆動回路２００およびデータ電極駆動回路３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備え、上記走査電極およびデータ電極は所定の配線によりそれぞれ対応する上記駆動回路に接続されている。この配線抵抗を適宜に調節して、並列に接続される有機ＥＬ素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線の総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率であるβ’の範囲を０．１≦β≦１０とすることにより、簡易な構成で電気光学素子である有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばすことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子に流される電流量によって発光が制御される表示素子を含む表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、素子に流される電流量に応じてその発光量が制御される素子、例えば、無機ＥＬ（Electro Luminescence）素子や有機ＥＬ素子等に代表されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）を電気光学素子として利用した表示素子がある。ここで、本明細書において、電気光学素子とは、上記有機ＥＬ素子等の他、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電荷駆動素子、液晶、Ｅインク（Electronic Ink）など、電気を与えることにより光学的な特性が変化する全ての素子をいうものとする。なお、以下では電気光学素子として有機ＥＬ素子を例示するが、電流量に応じて発光量が制御される発光素子であれば同様の説明が可能である。
【０００３】
この有機ＥＬ素子を使用したディスプレイは、低電圧・低消費電力で発光可能であり、またバックライトが不要であるので、液晶ディスプレイよりも薄型とすることができ、近年では特に携帯機器への応用が注目されている。この有機ＥＬ素子の駆動方法としては、単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが知られているが、アクティブマトリクス方式は各画素回路内に使用される薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」と略する）の閾値や電流ばらつきを適宜に制御することが難しく、また単純マトリクス方式に比べて製造プロセスが複雑で歩留まりが悪いため、量産には多くの課題がある。そこで、製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式が採用されることも多く、この単純マトリクス方式を使用した携帯電話の表示装置や車載用表示装置などが数多く量産されている。
【０００４】
また、この有機ＥＬ素子の制御方法は、当該有機ＥＬ素子に流される電流を与える電源の形態によって、定電圧源を使用した定電圧型制御方式と、定電流源を使用した定電流型制御方式とに大別される。
【０００５】
定電圧型制御方式は、定電流型制御方式に比べて、電源の回路構成が簡単であるので、製造コストを抑えることができる。しかし、定電圧型制御方式では、時間の経過に伴って有機ＥＬ素子の内部抵抗が水分や酸素との反応、材料の分解、膜層形状変化等の素子劣化が主な原因で増加すると、電源電圧が一定であることから、当該有機ＥＬ素子に流れる電流は減少する。そして、発光輝度と発光時に流れる電流とは比例関係にあることが知られており、このことから当該有機ＥＬ素子の発光輝度も低下する。
【０００６】
これに対して、定電流型制御方式では、時間の経過による内部抵抗の増加とは無関係に、有機ＥＬ素子に一定の電流が流れるよう制御される。そのため、流れる電流の減少による上記のような発光輝度の低下は生じない。しかし、一般的に有機ＥＬ素子は、時間経過とともに同一電流値に対する発光輝度が（素子の劣化により）低下する特性を有しているため、定電流型制御方式においても、時間の経過による発光輝度の低下は生じる。
【０００７】
図１２は、定電圧型制御方式および定電流型制御方式による、上記有機ＥＬ素子の時間経過による発光輝度の低下を示す図である。図中の曲線Ａは定電圧型制御方式の場合を示し、曲線Ｂは定電流型制御方式の場合を示している。また、図１２に示す規格化時間は、定電圧型制御方式での規格化輝度が半減した（すなわち０．５となる）ときの時間を１としている。この図１２に示されるように、定電流型制御方式の方が定電圧型制御方式よりも表示装置の表示寿命を延ばすことができる。なお、この表示寿命とは、所定の輝度で発光する素子が、経時的な劣化により表示装置として使用できなくなる輝度に至る時間、すなわち上記所定の輝度がほぼ半減するまでの時間を意味する。
【０００８】
また、有機ＥＬ素子の表示寿命は周囲温度によっても変化することがよく知られており、また発光時において当該該素子に流れる電流量が大きいほどその発熱量も大きくなるためその表示寿命も変化することになる。ただし、単純マトリクス方式では有機ＥＬ素子の発光が瞬間的であるので、有機ＥＬ素子により発せられる熱の散逸が早い。そのため、有機ＥＬ素子の表示寿命は時間平均電流密度で決まることが知られている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００９】
このことから、例えば有機ＥＬ素子に流れる平均駆動電流を３［ｍＡ／ｃｍ2 ］とし、平均駆動電圧を４Ｖ以下とするようデューティ比１０％以下のパルス電圧を当該有機ＥＬ素子に印加する従来の表示装置がある（例えば特許文献１を参照）。この構成によって、有機ＥＬ素子の表示寿命を大きく延ばすことができる。また、有機ＥＬ素子にコンデンサを接続し、このコンデンサに１秒間に５０回以上の電荷蓄積を行わせる従来の表示装置がある（例えば特許文献２を参照）。
【００１０】
ここで定電流型制御方式は、有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばすことができるとともに、発光輝度と発光時に流れる電流とが比例関係にあることから、発光輝度の高い安定性が要求されるディスプレイや、自然画を表示するような階調の再現性が厳密に要求されるディスプレイに広く採用されており、優れた効果を発揮する。
【００１１】
これに対して、静的な２値（階調）表示を行う簡易型のディスプレイ、例えば時計や携帯型音楽プレーヤーのタイトル曲表示などに使用されるディスプレイには、複雑な回路構成が必要となる定電流制御方式のディスプレイが採用されることが少なく、製造コストがより低い定電圧制御方式が採用されることが多い。
【００１２】
ところで、単純マトリクス方式のディスプレイでは、定電流制御方式および定電圧制御方式のいずれが採用される場合であっても、配線抵抗ができるだけ０［Ω］に近くなるよう構成されている。このように構成すれば、配線抵抗による電圧降下が０に近くなることにより、定電流制御方式では電源の電圧（または駆動用ＩＣの電圧降下が差し引かれた電圧）に近い電圧を有機ＥＬ素子に印加することができる。そして、有機ＥＬ素子は印加される電圧と発光輝度または流れる電流との関係でダイオード特性を示すので、有機ＥＬ素子に印加される電圧を大きくすることによりその発光輝度をより高くすることができる。また、定電圧制御方式では同様に有機ＥＬ素子に印加される電圧を大きくすることによりその発光輝度を高くすることができるほか、配線毎の配線抵抗値のばらつきによる電圧降下量のばらつきを抑え、各有機ＥＬ素子にかかる電圧のばらつき、すなわち輝度のばらつきを抑えることができる。
【００１３】
例えば従来より、電源から離れるほど上記配線の幅を広くした表示装置用基板（表示パネル）がある（特許文献３を参照）。このように配線の幅を広くすることにより配線抵抗を下げることができるので、各表示素子にかかる電圧のばらつき、すなわち輝度のばらつきが抑えられる。
【００１４】
また、輝度のばらつきを抑えるための構成としては、従来より有機ＥＬ素子に対して直列に抵抗素子を設け、この抵抗素子の抵抗値を有機ＥＬ素子の内部抵抗値に対して所定の比率に設定した表示装置や、走査線またはデータ線を交互に異なる方向へ引き出す構成とした表示装置などがある（特許文献４，５を参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９９０４５号公報
【特許文献２】特開２０００−２７６１０９号公報
【特許文献３】特開２００４−２４６３３０号公報
【特許文献４】特開平１１−８７０５３号公報
【特許文献５】特開２００２−２９９０４５号公報
【非特許文献１】宮田清蔵、他，「有機ＥＬ素子とその工業化最前線」，エヌ・ティー・エス，１９９８年１１月，ｐ．２２５−２２６、ｐ．２４２−２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ここで、前述のように簡易型のディスプレイには、製造コストが低い定電圧制御方式を採用することが好ましいが、図１２に示されるように、この定電圧型制御方式は定電流型制御方式に比べて表示装置の表示寿命を延ばすことが難しい。
【００１６】
この点、前述した特許文献１に示される従来の表示装置のように、所定の駆動条件で有機ＥＬ素子を駆動することにより、その表示寿命を延ばすことが考えられる。しかし、この特許文献１に示される従来の表示装置は、駆動条件が限定的であるため、所望の解像度および輝度を有する装置を製造することが極めて困難な場合がある。
【００１７】
なお、ここでは電気光学素子としての有機ＥＬ素子を例示して説明しているが、有機ＥＬ素子に限らず、素子に流れる電流量に応じてその発光量が制御される発光素子には同様の問題点がある。
【００１８】
そこで本発明は、前述のように有機ＥＬ素子を例とする電気光学素子を駆動するための限定的な条件を設定することなく、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、表示輝度のばらつきを抑えつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる表示装置を提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１の発明は、第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点に配置されて電流を流されることにより発光する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄは、前記電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄの和の比率をβ（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ）／Ｒｅｌ）とするとき、０．１≦β≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、第２の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第１の発明において、
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、第１の発明において、
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする。
【００２４】
第６の発明は、第１の発明において、
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄが設定されることを特徴とする。
【００２５】
第７の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２６】
第８の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２７】
第９の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２８】
第１０の発明は、所定の方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第１の電極と、前記第１の電極と直交する方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に複数が配置されて複数の画素を形成する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を所定の期間ずつ選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
前記所定の期間内において前記第２のスイッチ手段により選択的に前記定電圧電源からの電圧を印加される前記第２の電極の数をＸとするとき、全ての発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび全ての発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、全ての発光する電気光学素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）の和の比率をβ’（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）／Ｒｅｌａｌｌ）とするとき、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２９】
第１１の発明は、第１０の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００３０】
第１２の発明は、第１１の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００３１】
第１３の発明は、第１０の発明において、
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする。
【００３２】
第１４の発明は、第１０の発明において、
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする。
【００３３】
第１５の発明は、第１０の発明において、
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されることを特徴とする。
【００３４】
第１６の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されていることを特徴とする。
【００３５】
第１７の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３６】
第１８の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３７】
第１９の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３８】
第２０の発明は、第１または第１０の発明において、
前記定電圧電源はパルス電源であって、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］とするとき、前記パルス電源を駆動するためのデューティ数Ｙ（Ｙは自然数）に対する前記電気光学素子に流れる電流密度Ａｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］の比率γ（＝Ａｅｌ／Ｙ）が５０から５までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００３９】
第２１の発明は、第２０の発明において、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００４０】
第２２の発明は、第２１の発明において、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から１１までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００４１】
第２３の発明は、第１または第１０の発明において、
前記電気光学素子は、発光状態または非発光状態のいずれかの状態となるように２値で階調制御されることを特徴とする。
【００４２】
第２４の発明は、第１または第１０の発明において、
前記電気光学素子は、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。
【発明の効果】
【００４３】
上記第１の発明によれば、発光する電気光学素子から第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓと、発光する電気光学素子から第２のスイッチ手段を介して定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦１０を満たすよう設定される。このことにより、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４４】
上記第２の発明によれば、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定されるので、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４５】
上記第３の発明によれば、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されるので、例えば定電圧電源の消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４６】
上記第４の発明によれば、第１の電極がＣｒ、Ｔａ、ＩＴＯのいずれか１つ以上からなる。これらの金属には、例えばＡｌが使用される場合のように酸化による腐食を避けるための構成が必要ではないので簡易に形成でき、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため好適である。
【００４７】
上記第５の発明によれば、第２の電極がＩＴＯからなるが、一般的な電気光学素子では、第２の電極から第１の電極へ電流が流されると第２の電極側へ発光が行われるので、第２の電極は透明なＩＴＯからなることが好ましい。また、例えばＡｌが使用される場合のように酸化による腐食を避けるための構成が必要ではないので簡易に形成でき、材料の安定性にも優れているため好適である。
【００４８】
上記第６の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄが設定されるので、これらの抵抗値を簡易な構成で設定することができる。
【００４９】
上記第７の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５０】
上記第８の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５１】
上記第９の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５２】
上記第１０の発明によれば、マトリクス型の表示装置において、全ての発光する電気光学素子から第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓと、全ての発光する電気光学素子から第２のスイッチ手段を介して定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）とが、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定される。このことにより、上記第１の発明と同様、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５３】
上記第１１の発明によれば、上記第２の発明と同様、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５４】
上記第１２の発明によれば、上記第３の発明と同様、例えば定電圧電源の消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５５】
上記第１３の発明によれば、上記第４の発明と同様、簡易に形成でき、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため好適である。
【００５６】
上記第１４の発明によれば、上記第５の発明と同様、透明なＩＴＯからなることが好ましく、また、簡易に形成でき、材料の安定性にも優れているため好適である。
【００５７】
上記第１５の発明によれば、上記第６の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、第１の抵抗値Ｒｓおよび第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されるので、これらの抵抗値を簡易な構成で設定することができる。
【００５８】
上記第１６の発明によれば、第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されている。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に平行な方向において、各電気光学素子の輝度ばらつきが結果的に平均化されることによりその輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５９】
上記第１７の発明によれば、上記第７の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６０】
上記第１８の発明によれば、上記第８の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６１】
上記第１９の発明によれば、上記第９の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６２】
上記第２０の発明によれば、定電圧電源がパルス電源であり、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］として、比率γが５０から５までの範囲内に定められることにより、パルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６３】
上記第２１の発明によれば、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］として、比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることにより、パルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６４】
上記第２２の発明によれば、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］として、比率γが５０から１１までの範囲内に定められることにより、例えばデューティ数Ｙが比較的使用される６４であるパルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６５】
上記第２３の発明によれば、２値の電圧により階調制御される。この構成によれば、階調表示にばらつきが生じにくく、また製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式を採用した本表示装置を内蔵することが多い携帯電話の表示装置や車載用表示装置などにおいても好適な表示を行うことができる。
【００６６】
上記第２３の発明によれば、代表的な電気光学素子である有機エレクトロルミネッセンス素子が使用されることにより、容易に高品質な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】
【００６７】
以下、本発明の一実施形態につき添付図面を参照して説明する。
【００６８】
＜１．原理＞
本発明の一実施形態の構成を説明する前提として、本発明において適用されるべき原理と得られる効果につき説明する。
【００６９】
図１は、単体で発光させるときの電気光学素子を示す回路図である。図示される電気光学素子に対して電源から与えられる電圧をＶ、電気光学素子が所定の輝度となるときの抵抗値をＲｅｌ、そのときの電流値をＩとしたとき、オームの法則より、上記電流、電圧、および抵抗の関係は次式（１）のように表される。
Ｖ＝Ｉ・Ｒｅｌ …（１）
【００７０】
図２は、図１に示す回路における電気光学素子に対して抵抗素子を直列に挿入したときのこれらの素子を示す回路図である。なお、電気光学素子の劣化特性は、接続される抵抗素子に関わらず同じものとする。この電気光学素子の発光時における抵抗値をＲｅｌとし、この電気光学素子に対して直列に挿入される抵抗素子（以下「挿入抵抗素子」という）の抵抗値（以下「挿入抵抗値」という）をＲｒとするとき、この電気光学素子に流れる電流値Ｉ’が上記電流値Ｉと等しくなるような電圧値Ｖ’を決定することができる。すなわち、図２に示す電気光学素子の発光輝度が、挿入抵抗素子を挿入しないときの電気光学素子の発光輝度に等しくなるような電圧値Ｖ’を決定することができる。
【００７１】
この電気光学素子に加わる電圧値をＶｅｌ、そのときの挿入抵抗素子（挿入抵抗値Ｒｒ）に加わる電圧値をＶｒとするとき、オームの法則より、上記電流、電圧、および抵抗の関係は、次式（２）のように表される。
Ｖ’＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ’・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ）
＝Ｉ・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ） …（２）
【００７２】
上式（２）に示す電流値Ｉは、上式（１）よりＩ＝Ｖｅｌ／Ｒｅｌと表されるので、これを上式（２）に代入すると、次式（３）のように表すことができる。
Ｖ’＝Ｖｅｌ・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ）／Ｒｅｌ …（３）
【００７３】
ここで、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率（すなわち抵抗値Ｒｅｌに対する挿入抵抗値Ｒｒの割合）をβとするとき、βは分圧の比率に置き替えることにより、次式（４）のように表現することができる。
β＝Ｒｒ／Ｒｅｌ
＝（Ｖｒ／Ｉ’）／（Ｖｅｌ／Ｉ’）
＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（４）
【００７４】
このように、電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する挿入抵抗値Ｒｒの比率β（＝Ｒｒ／Ｒｅｌ）は、これら各抵抗に加わる電圧値の比Ｖｒ／Ｖｅｌによっても表現することができる。
【００７５】
このとき、上式（３）は、上式（４）に示すβを用いて表すと、次式（５）のように表現することができる。
Ｖ’＝Ｖｅｌ・（β＋１） …（５）
【００７６】
また、図３は、定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路図を示す図である。ここで、単純マトリクス方式の表示装置は、後述する図８に示されるように、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの有機ＥＬ素子に対して選択的に電流を流すための複数のスイッチ回路を含む走査電極駆動回路（コモンドライバ回路またはロウドライバ回路とも言う）２００およびデータ電極駆動回路（セグメントドライバ回路またはカラムドライバ回路とも言う）３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備えており、表示パネル１００は、互いに平行な走査電極（カソード電極線）ＳＬ１〜ＳＬ６４と、これらに直交する互いに平行なデータ電極（アノード電極線）ＤＬ１〜ＤＬ９６と、これらの交差点近傍に配置される有機ＥＬ素子１０とを含む。
【００７７】
なお、図３に示す回路は、上記図２に示す回路を電源に対して並列に複数配置した構成であり、図３に示す各配線および各電気光学素子の特性は、上記図２に示す各配線および各電気光学素子の特性と同様である。また、図３に示す回路では、配線を含まない走査電極およびデータ電極自体の抵抗値を０とみなしている。
【００７８】
ここで、各電気光学素子の発光に寄与する（すなわち発光する各電気光学素子に繋がる）データ電極の本数をＸ、各電気光学素子に流れる電流値をＩ、この電流を導通または遮断するよう制御するスイッチＳＷから各電気光学素子までの配線を含む各データ電極の配線抵抗値をＲｄ、各電気光学素子から接地点までの配線を含む各走査電極の配線抵抗値をＲｓ、各電気光学素子の発光時における抵抗値をＲｅｌとするとき、並列に接続される発光時の電気光学素子における内部抵抗のみを並列に接続した合成抵抗値である電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌは次式（６）のように表現することができる。
Ｒｅｌａｌｌ＝Ｒｅｌ／Ｘ …（６）
【００７９】
また、（それ自体の抵抗値は０である）上記データ電極および走査電極におけるそれぞれの配線抵抗のみを接続した合成抵抗値である配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは、同様に次式（７）のように表現することができる。
Ｒｒａｌｌ＝Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ …（７）
【００８０】
さらに、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率（すなわち電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する配線総抵抗値Ｒｒａｌｌの割合）をβ’とするとき、β’は次式（８）のように表現することができる。
β’＝Ｒｒａｌｌ／Ｒｅｌａｌｌ …（８）
【００８１】
また、上式（８）は上式（４）と同様に電圧比で表すこともできるので、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌを有する上記データ電極および走査電極全体に加わる電圧をＶｒａｌｌとし、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌを有する発光時の電気光学素子全体に加わる電圧をＶｅｌａｌｌとするとき、β’は次式（９）のように表現することができる。
β’＝（Ｉ・Ｘ・Ｒｒａｌｌ）／（Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌａｌｌ）
＝Ｖｒａｌｌ／Ｖｅｌａｌｌ …（９）
【００８２】
さらに、図３に示す回路について、配線を含む走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とし、電源電圧をＶｄｄとし、Ｘ＝１のときに当該電気光学素子に加わる電圧をＶｅｌとし、データ電極および走査電極全体に加わる電圧をＶｒとし、その比をβとする。このとき電源電圧Ｖｄｄおよびβは次式（１０）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ
β＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（１０）
【００８３】
また、表示装置に設けられる全てのデータ電極の本数をＸｍａｘとし、Ｘ＝Ｘｍａｘであるとき、電源電圧Ｖｄｄは次式（１１）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ＋Ｉ・Ｘ・Ｒｄ／Ｘ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ
＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ …（１１）
【００８４】
ここで、Ｘ＝Ｘｍａｘであるときのβ’は、上式（９）より、次式（１２）のように表現することができる。
β’＝（Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ）／（Ｉ・Ｘ・Ｒｄ／Ｘ）
＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（１２）
【００８５】
よって、上式（１０）および上式（１２）は等しいので、走査電極の配線抵抗値Ｒｓが０の場合、電源に対して全てのデータ電極がＸｍａｘ本並列に接続されているにもかかわらずβとβ’とは同一の値となり、電流値Ｉも変化しない。
【００８６】
この結果が得られるのは走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とした場合であるが、走査電極の配線抵抗値Ｒｓが０より大きい場合には、発光に寄与するデータ電極の本数に応じて電流値が変化する。そして、電気光学素子である有機ＥＬ素子は、その発光輝度と流れる電流とが比例関係にあることが知られているので、流れる電流値の変化は発光輝度の変化となる。この変化する発光輝度のうち最大の値をピーク輝度と呼び、その最小輝度に対する最大輝度の倍率をピーク輝度率と呼ぶ。
【００８７】
ここで、Ｒｓ＞０とするとき、Ｘ＝１の場合には、発光する電気光学素子に対する挿入抵抗値Ｒｒは、（配線を含む）データ電極の配線抵抗値Ｒｄと（配線を含む）走査電極の配線抵抗値Ｒｓとの和に等しいので、これらに加わる電圧値Ｖｒは次式（１３）のように表現することができる。
Ｖｒ＝Ｉ・（Ｒｓ＋Ｒｄ） …（１３）
【００８８】
この式（１３）より、電源電圧Ｖｄｄは次式（１４）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・（Ｒｓ＋Ｒｄ） …（１４）
【００８９】
また、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合には、電源電圧Ｖｄｄは次式（１５）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ＋Ｉ・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ＋Ｉ・Ｘ・Ｒｓ …（１５）
【００９０】
ここで、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合に電気光学素子に加わる電圧値をＶｅｌ’とし、そのときの挿入抵抗値Ｒｒを有する総配線抵抗に加わる電圧値をＶｒ’とするとき、Ｒｓ＝０であるのときの上式（１４）と、Ｒｓ＞０であるのときの上式（１５）とを参照すれば、Ｖｒ’＞Ｖｒであることがわかり、電源電圧Ｖｄｄは一定であるので、Ｖｅｌ＞Ｖｅｌ’であることがわかる。また、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合に電気光学素子に流れる電流値Ｉ’は、Ｘ＝１の場合に電気光学素子に流れる電流値に比べて当然に小さくなるので、Ｉ＞Ｉ’となる。さらに、上記電圧値Ｖｒ’は次式（１６）のように表現することができる。
Ｖｒ’＝Ｉ’・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ） …（１６）
【００９１】
また、上式（１６）より、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合には、電源電圧Ｖｄｄは次式（１７）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ’＋Ｖｒ’
＝Ｖｅｌ’＋Ｉ’・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ） …（１７）
【００９２】
この式（１７）を変形すると、電流値Ｉ’は次式（１８）のように表現することができる。
Ｉ’＝（Ｖｄｄ−Ｖｅｌ’）／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ） …（１８）
【００９３】
ここで一般的に、電気光学素子である有機ＥＬ素子は、当該素子に加わる電圧と流れる電流との間に指数関数的な近似式が成り立ち、さらに加わる電圧が数ボルト程度である場合にはこれらの関係は２次関数式によって近似できることが知られている。そこで、所定の定数をａ，ｂ，ｃとするとき、上記電流値Ｉ’は次式（１９）のように表現することができる。
Ｉ’＝ａ・Ｖｅｌ’2 ＋ｂ・Ｖｅｌ’＋ｃ …（１９）
【００９４】
そこで、上式（１８）および上式（１９）から解の公式より、上記電圧値Ｖｅｌ’は次式（２０）のように表現することができる。
Ｖｅｌ’＝｛−（ｂ＋１／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））
＋√｛（ｂ＋１／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））2
−４・ａ・（ｃ−Ｖｄｄ／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））｝｝
／（２・ａ） …（２０）
【００９５】
また、Ｘ＝１であるときの電気光学素子の発光輝度をＬとし、Ｘ＝Ｘｍａｘであるときの電気光学素子の発光輝度をＬ’とすると、ピーク輝度率αは次式（２１）のように表現することができる。
α＝Ｌ／Ｌ’ …（２１）
【００９６】
そして、電気光学素子の発光輝度と流れる電流とは比例関係にあることから、ピーク輝度率αは次式（２２）のように表現することができる。
α＝Ｉ／Ｉ’ …（２２）
【００９７】
さらに、このピーク輝度率αを所望の値に予め定める場合、このピーク輝度率αを実現するための（配線を含む）データ電極の配線抵抗値Ｒｄと（配線を含む）走査電極の配線抵抗値Ｒｓとは、上式（１８）、（１９）、（２２）から上記電圧値Ｖｒ’を求め、この求められた上記電圧値Ｖｒ’を代入した、上式（１３）、（１６）、（２２）からなる連立方程式を解くことにより求めることができる。
【００９８】
なお、前述のようにＶｅｌ＞Ｖｅｌ’、Ｖｒ’＞Ｖｒであるので、上式（８）、（１０）、（１２）から、このＸ＝Ｘｍａｘの場合におけるβ’と、Ｘ＝１の場合におけるβとの関係は、次式（２３）のような不等式で表現することができる。
β’（＝Ｖｒ’／Ｖｅｌ’）＞β（＝Ｖｒ／Ｖｅｌ） …（２３）
【００９９】
よって、この式（２３）を参照すると、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率βは、１つの走査電極に繋がる発光している電気光学素子の数が多くなるほ大きくなることがわかる。
【０１００】
また、上述のように複数配列された電気光学素子および関連する配線抵抗の特性は全て同一であるとし、配線のシート抵抗値をＲｓｈ、配線長をＬ、配線幅をＷとするとき、上記配線抵抗Ｒは次式（２４）のように表現される。
Ｒ［Ω］＝Ｒｓｈ［Ω／□（スクエア）］・Ｌ／Ｗ …（２４）
【０１０１】
＜２．電気光学素子の表示寿命とβとの関係＞
次に、電気光学素子である有機ＥＬ素子の表示寿命と、挿入抵抗値Ｒｒおよび電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌの抵抗比率β（またはβ’）との関係について説明する。
【０１０２】
有機ＥＬ素子の所定の輝度における発光初期（すなわち発光経歴が短いとき）の内部抵抗の値は、その発光面積や内部構造によって大きく変動するが、通常１００［Ω］〜２０［ＭΩ］である。この有機ＥＬ素子の内部抵抗の値は、その内部を流れる電流密度と輝度との関係（特性）および電流密度と電圧との関係（特性）に基づき算出される。
【０１０３】
また、有機ＥＬ素子の両端に加わる電圧が変化するとその内部抵抗が変化することはよく知られている。この有機ＥＬ素子が発光するときに当該素子に加わる電圧は、その素子構造により異なるが、通常は約２［Ｖ］〜約２０［Ｖ］である。一般的に、有機ＥＬ素子に２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えると、外部へ逃げることができない熱により高い温度になった当該有機ＥＬ素子は急激に劣化する。また、有機ＥＬ素子は、その膜厚が数１０ｎｍと極めて薄く構成されているのが一般的である。そのため、２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えると、この有機ＥＬ素子の電極を構成するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の表面粗さによって局所的な電界の集中が起きやすくなって絶縁破壊が引き起こされることがある。これらのことから、一般的な有機ＥＬ素子に２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えることは好ましくないといえる。以下では、上述した範囲の電圧が加わる有機ＥＬ素子における表示寿命とβとの関係について、図４および図５を参照して説明する。
【０１０４】
図４は、直流定電圧電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された等価回路を示す図である。この図４に示す等価回路は、図３に示すような定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路に対して、各走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とし、Ｘ＝２２０とした簡略な構成に相当する。
【０１０５】
ここで、２つの異なる以下の条件Ａおよび条件Ｂにおいて、図４に示す回路における有機ＥＬ素子の発光輝度の経時変化について測定を行う。これら条件Ａ、Ｂにおいては、ともに同じ素子構成、素子サイズの有機ＥＬ素子を使用し、有機ＥＬ素子の発光初期における抵抗値Ｒｅｌはともに２．３［ＭΩ］である。そして条件Ａにおいて、電源電圧（入力電圧）Ｖｄｄは４．３［Ｖ］であり、挿入抵抗値Ｒｒは３００［ｋΩ］である。また、条件Ｂにおける電源電圧（入力電圧）Ｖｄｄは３．９８［Ｖ］であり、挿入抵抗値Ｒｒは５［ｋΩ］である。
【０１０６】
図５は、上記条件Ａ，Ｂにおいて、図４に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。この図５に示す縦軸は有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度であり、横軸は条件Ｂにおける規格化輝度が０．５になる時間を１とした規格化時間である。
【０１０７】
ここで、上記各条件における上記抵抗比率β（＝Ｒｒ/Ｒｅｌ）を計算すると、条件Ａにおいてはβ＝０．１３となり、条件Ｂにおいてはβ＝０．００２となる。この条件Ｂにおけるβ＝０．００２の場合のように、挿入抵抗値Ｒｒが有機ＥＬ素子の抵抗値Ｒｅｌに比べて非常に小さい場合、挿入抵抗値Ｒｒはほぼ０とみなすことができる。一般的には、消費電力を低減するため、このように挿入抵抗値Ｒｒが０とみなせる場合が好ましいとされており、従来の表示装置では、例えば走査電極、データ電極、および関連する配線の各抵抗値ができるだけ０に近い値になるよう構成されている場合が多い。
【０１０８】
この点、β＝０．１３となる条件Ａにおいては、挿入抵抗値は有機ＥＬ素子の内部抵抗値に対して１割をやや超える程度の値となっており、従来の表示装置における上記構成とは大きく異なるが、図５を参照すると、条件Ａの方が条件Ｂの場合よりも長い表示寿命が得られることがわかる。これは有機ＥＬ素子の劣化による内部抵抗の増加に応じて、発光初期に挿入抵抗値Ｒｒの抵抗に加わっていた電圧がその後に有機ＥＬ素子に分配されるよう変化し、このような有機ＥＬ素子に加わる電圧の増加によりその輝度の低下が条件Ｂの場合に比べて相対的に抑えられることとなることで、結果的に表示寿命が延ばされる効果が得られると考えられる。
【０１０９】
そしてさらに図５を参照すると、上記規格化輝度が０．５になるまでの経過時間、すなわち有機ＥＬ素子の表示寿命は、条件Ａの方が条件Ｂよりも約１．７６倍に延びている。以上のことからわかるように、βがほぼ０に等しい場合、例えば条件Ｂにおけるβ＝０．００２の場合には、挿入抵抗値Ｒｒは有機ＥＬ素子の抵抗Ｒｅｌに対してほぼ０とみなせる程度に小さいため、電源からの電圧はほとんどすべて有機ＥＬ素子に加わる。このため、表示寿命の延長効果はほとんど期待できない。これに対して、βが０．１近傍の値である場合、すなわち条件Ａにおけるβ＝０．１３のときには、上述したように実際に表示寿命の延長効果を得ることができる。したがって、表示寿命の延長効果を有意に得ることができるβの下限値は、少なくとも０．１以上でなければならないと考えられる。
【０１１０】
次に、パルス電源を使用したときの有機ＥＬ素子の発光輝度の経時変化について測定を行う。図６は、パルス電源に対して有機ＥＬ素子と挿入抵抗とを直列接続した等価回路を示す図である。なお、この図６に示すパルス電源は、デューティ比が５０％である（すなわち１サイクル中５０％の期間のみ定められたオン電位となる）パルス波形を示す電圧を与える。このパルス電源も、広い意味で定電圧電源といえる。
【０１１１】
ここで、４つの異なる条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、図６に示す回路における有機ＥＬ素子の発光輝度の表示寿命について測定を行う。これら条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいては、ともに同じ素子構成、素子サイズの有機ＥＬ素子を使用し、有機ＥＬ素子の発光初期における抵抗値Ｒｅｌはともに２．３［ｋΩ］である。そして条件Ｃにおいて、挿入抵抗値Ｒｒは０［Ω］であり、挿入抵抗は設けられていない。また条件Ｄにおける挿入抵抗値Ｒｒは５１［ｋΩ］であり、条件Ｅにおける挿入抵抗値Ｒｒは１１．５［ｋΩ］であり、条件Ｆにおける挿入抵抗値Ｒｒは５．３５［ｋΩ］である。なお、その他の条件は条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆともに同じである。そして、これら各条件における上記抵抗比率β（＝Ｒｒ/Ｒｅｌ）を計算すると、条件Ｃにおいてはβ＝０となり、条件Ｄにおいてはβ＝０．０４５となり、条件Ｅにおいてはβ＝０．２０となり、条件Ｆにおいてはβ＝０．４３となる。
【０１１２】
図７は、上記条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、図６に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。この図７に示す縦軸は、条件Ｃにおける表示寿命を１として、各条件における表示寿命がその何倍になるかを示す値である。またこの横軸はβである。
【０１１３】
この図７を参照すると、条件Ｄにおける表示寿命は、抵抗を挿入しない条件Ｃにおける表示寿命とほぼ変わらない結果が得られているので、β＝０．０４５の場合にはほとんど表示寿命の延長効果が得られないことがわかる。また、条件Ｅ，Ｆにおける場合のように挿入抵抗値が大きくなるほど、すなわちβが大きくなるほど、表示寿命が延びることがわかる。また、前述した図４および図５などを合わせて参照すれば、図４に示す定電圧源に代えて、上記デューティ比を有するパルス電源を備え、このパルス電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された回路においても同様の効果を得ることができると考えられる。
【０１１４】
以上のような測定結果から、直流定電圧電源であっても、パルス電源であっても、有機ＥＬ素子に対して直列に抵抗を挿入することによって寿命が延びる効果が得られるが、その効果が有意に現れるためのβは、およそ０．１以上であることがわかる。
【０１１５】
また、前述したように有機ＥＬ素子に印加するのに適する上限の電圧は２０［Ｖ］程度であるため、βを有意な効果が得られる最小値に設定した場合における挿入抵抗と直列に接続される電気光学素子の発光輝度が、抵抗が挿入されないときの電気光学素子の発光輝度に等しくなるような電圧値Ｖ’、すなわち電源電圧（の最大値）Ｖ’は、上式（５）に対してＶｅｌ＝２０，β＝０．１を代入することにより、２２［Ｖ］程度であると決定することができる。したがって、Ｖ’＝２０とし、一般的な有機ＥＬ素子が発光するための最小電圧は２Ｖ程度であるので、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より次式（２５）のような不等式で表現することができる。
２２≧２（β＋１） …（２５）
【０１１６】
この式（２５）より、β≦１０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（２６）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦１０ …（２６）
【０１１７】
ここで、Ｖｅｌ＝２０とし、βを０．１より大きくすれば、上式（５）より電源電圧Ｖ’は２２［Ｖ］よりも大きくなる。しかし、上記電源電圧Ｖ’が非常に大きな電圧になると、スイッチ制御を行うためのＩＣ内の素子耐圧を大きくするため、そのチップ面積を大きくしなければならず、その結果、製造コストが上昇する。このことを考慮すれば、電源電源Ｖ’は２０［Ｖ］以下であることが好ましい。このことを考慮してＶ’＝２０とし、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より次式（２７）のような不等式で表現することができる。
２０≧２（β＋１） …（２７）
【０１１８】
この式（２７）より、β≦９．０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（２８）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦９．０ …（２８）
【０１１９】
また同様に、βを有意な効果が得られる最小値に設定し、電源電源Ｖ’を好ましい最大の電圧値である２０［Ｖ］に設定するとき、有機ＥＬ素子の最大発光電圧Ｖｅｌは、上式（５）より１８．２Ｖと求めることができる。
【０１２０】
ここで、上記電源電圧Ｖ’が２０［Ｖ］であるとすると、消費電力が非常に大きくなり、また一般的に使用される電源電圧としても高すぎるので、消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮すると、上記電源電圧Ｖ’は１２Ｖ以下であることがより好ましい。このことを考慮してＶ’＝１２とし、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より、上式（２７）と同様に次式（２９）のような不等式で表現することができる。
１２≧２（β＋１） …（２９）
【０１２１】
この式（２９）より、β≦５．０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（３０）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦５．０ …（３０）
【０１２２】
また同様に、βを有意な効果が得られる最小値に設定し、電源電源Ｖ’をより好ましい最大の電圧値である１２［Ｖ］に設定するとき、有機ＥＬ素子の最大発光電圧Ｖｅｌは、上式（５）より１０．９Ｖと求めることができる。
【０１２３】
以上より、有機ＥＬ素子に印加するのに適する上限の電圧を考慮すれば、発光電圧は２［Ｖ］から２０［Ｖ］までの範囲内に設定されるのが好ましく、さらに電源の製造コスト等を考慮すれば、発光電圧は２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］までの範囲内に設定されるのが好ましく、さらに消費電力を抑えることなどを考慮すれば、発光電圧はは２［Ｖ］から１０．９［Ｖ］までの範囲内に設定されるのがより好ましい。
【０１２４】
また上述のように、βの範囲は、０．１≦β≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β≦５．０であることがより好ましい。
【０１２５】
このことは、上記有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置された単純マトリクス方式の表示装置における、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率β’の範囲についても同様である。よって、上記βと同様に、β’の範囲は、０．１≦β’≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β’≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β’≦５．０であることがより好ましい。
【０１２６】
ここで、以下に説明する本発明の一実施形態に係る表示装置では、電気光学素子である個々の有機ＥＬ素子に対して抵抗素子を直列に挿入するわけではなく、有機ＥＬ素子に電流を流すための走査電極やデータ電極に繋がる電源（具体的には駆動ドライバ）からの配線の抵抗、典型的には配線のシート抵抗値、配線の長さ、および配線の幅のいずれか１つ以上を適宜に調節することにより、上記β’を調整する。本表示装置は、このことにより表示寿命を長くする構成である。このように構成された本発明の一実施形態に係る表示装置について添付図面を参照して説明する。
【０１２７】
＜２． 表示装置の構成＞
＜２．１ 全体的な構成＞
図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置の全体的な構成を簡略に示す図である。図８に示されるように、この表示装置は、単純マトリクス方式の表示装置であって、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの有機ＥＬ素子に対して選択的に電流を流すための複数のスイッチ回路を含む走査電極駆動回路（コモンドライバ回路またはロウドライバ回路とも言う）２００およびデータ電極駆動回路（セグメントドライバ回路またはカラムドライバ回路とも言う）３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備える。
【０１２８】
定電圧電源４００は、駆動すべき負荷にかかわらず定められた直流の電源電圧Ｖｄｄ（ここでは１２［Ｖ］）を出力する。よって、本表示装置は、前述した定電圧型制御方式を採用しており、定電流型制御方式に比べて電源の回路構成が簡単であるため、製造コストを抑えることができる。
【０１２９】
表示パネル１００は、互いに平行な６４本の走査電極（カソード電極線）ＳＬ１〜ＳＬ６４と、これらに直交する互いに平行な９６本のデータ電極（アノード電極線）ＤＬ１〜ＤＬ９６と、これらの交差点近傍に配置される有機ＥＬ素子１０を含む複数の有機ＥＬ素子とを含む。
【０１３０】
この表示パネル１００は多層構造を有しており、例えばガラス基板上にまず上記データ電極となるべきＩＴＯ層が形成され、その上にα−ＮＰＤ等からなる正孔輸送層が形成され、さらにその上に周知の有機発光素材からなる発光層が形成され、さらにその上に上記走査電極となるべきＣｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層が形成される。なお、この構成は周知であるため詳しい説明は省略する。また、周知の陽極バッファ層や電子輸送層などがさらに適宜の位置に積層されてもよい。
【０１３１】
この多層構造において、上記データ電極となるべきＩＴＯ層から走査電極となるべき上記金属層へ電流が流されるとガラス基板の方向へ発光が行われるので、データ電極は透明なＩＴＯからなることが好ましい。また、走査電極となるべき金属層の材料には特に制限はないが、例えばＡｌが使用される場合には酸化による腐食を避けるための構成が必要となる。この点、上記Ｃｒ、Ｔａ、ＩＴＯはそのような構成の必要がなく、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため、走査電極はこれらの金属単体または周知の積層構造により形成されることが好ましい。
【０１３２】
なお、前述のように走査電極とデータ電極とは互いに直交するので、本表示装置では、その表示面に対して垂直方向にこれらが重なる部分のみが発光することになる。この発光部分の具体的な大きさは、ここでは縦２４０μｍであり横２４０μｍであり、また開口率は５０％である。
【０１３３】
走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４は、走査電極駆動回路２００に接続されており、走査電極駆動回路２００に含まれるスイッチ回路の切り替え動作によって定電圧電源４００から供給される電源電圧Ｖｄｄまたは接地電位のいずれかを選択的に与えられる。
【０１３４】
すなわち、１つの表示画面を表示するための１フレーム期間において、走査電極駆動回路２００は、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうちの１つを順に選択して接地電位を与え、選択されていない走査電極には電源電圧Ｖｄｄを与える。図８では、走査電極ＳＬ６２が選択されている状態が示されている。
【０１３５】
なお、本明細書において接地電位とは、電源電圧Ｖｄｄから所定の電位差を有する共通的な電位を指すものとし、或る電極を接地するとは、当該電極を上記共通的な電位にすることをいう
【０１３６】
データ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６は、データ電極駆動回路３００に接続されており、走査電極駆動回路２００と同様にデータ電極駆動回路３００に含まれるスイッチ回路の切り替え動作によって定電圧電源４００から供給される電源電圧Ｖｄｄまたは接地電位のいずれかを選択的に与えられる。
【０１３７】
ここで、データ電極駆動回路３００は、走査電極駆動回路２００により選択されている１本の走査電極に繋がる複数の有機ＥＬ素子のうち発光させるべき１つ以上の有機ＥＬ素子に繋がるデータ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６のうちの１つ以上に電源電圧Ｖｄｄを与え、それ以外のデータ電極を接地する。データ電極駆動回路３００は、この動作を走査電極駆動回路２００により走査電極が選択される毎に繰り返す。図８では、データ電極ＤＬ１，ＤＬ２に電源電圧Ｖｄｄが与えられる状態が示されている。よって、ここでは有機ＥＬ素子１０およびその右隣の有機ＥＬ素子のみが発光することになる。
【０１３８】
なお、本表示装置における走査電極駆動回路２００は、各走査電極を１００Ｈｚで駆動しており、そのデューティ数を６４回としている。この駆動周波数は、特に限定はないが人間の目にフリッカを感じさせない（または感じにくくさせる）限界周波数とされる６０Ｈｚ以上であることが好ましい。
【０１３９】
ここで、本表示装置は、発光する有機ＥＬ素子に流れる電流をアナログ量で制御するアナログ階調制御の構成であってもよいが、一般的に定電圧制御方式では定電流制御方式に比べて各有機ＥＬ素子により表示される階調にばらつきが生じやすいことが知られており、このことを考慮すればアナログ階調制御の構成は必ずしも好ましいとはいえない。そこで、本実施形態では、有機ＥＬ素子を所定の明輝度の発光状態または所定の暗輝度の非発光状態とする２値の電圧により制御し、有機ＥＬ素子の発光時間を制御することにより階調を表現するデジタル階調制御方式が用いられるものとする。このように２値の電圧により階調を制御する構成によれば、階調表示にばらつきが生じにくく、また製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式を採用した本表示装置を内蔵することが多い携帯電話の表示装置や車載用表示装置などにおいても好適な表示を行うことができる。
【０１４０】
なお、上記２値の電圧により階調制御を行う周知の方式としては、例えば、中間調を持つ動画像をそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像に分け、時間的にそれらを重ね合わせることで中間調を表示する方式（サブフィールド法と呼ばれる）や、発光面積の異なる電気光学素子を２値の電圧で階調制御する方式などがあり、本表示装置にこれらの周知の方式を採用してもよい。
【０１４１】
次に、表示パネル１００における走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４およびデータ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６と、表示パネル１００の外部に設けられる走査電極駆動回路２００および走査電極駆動回路２００とを接続するために設けられる、表示パネル１００の配線について説明する。
【０１４２】
＜２．２ 表示パネルの配線構成＞
図９は、表示パネル１００の配線構成を簡略に示す平面図である。図９に示されるように、表示パネル１００の図における下方には、走査電極駆動回路２００に接続される奇数走査電極コネクタ１０１および偶数走査電極コネクタ１０３と、データ電極駆動回路３００に接続されるデータ電極コネクタ１０２とが設けられている。
【０１４３】
走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極ＳＬ１，ＳＬ３，…，ＳＬ６３は、図の左側においてそれぞれ対応する走査電極配線Ｌｓ１，Ｌｓ３，…，Ｌｓ６３の一端に接続されている。これら走査電極配線Ｌｓ１，Ｌｓ３，…，Ｌｓ６３は、それぞれ所定のシート抵抗値、配線長、および配線幅を有しており、その他端は奇数走査電極コネクタ１０１に接続されている。このシート抵抗値、配線長、および配線幅については後述する。
【０１４４】
同様に、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち偶数行に対応する走査電極ＳＬ２，ＳＬ４，…，ＳＬ６４は、図の右側においてそれぞれ対応する走査電極配線Ｌｓ２，Ｌｓ４，…，Ｌｓ６４の一端に接続されている。これら走査電極配線Ｌｓ２，Ｌｓ４，…，Ｌｓ６４は、同様に所定のシート抵抗値、配線長、および配線幅を有しており、その他端は奇数走査電極コネクタ１０１に接続されている。
【０１４５】
このように、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成であることから、有機ＥＬ素子の輝度のばらつきを緩和することができる。すなわち、走査電極の抵抗は完全に０とすることができないので、走査電極に繋がる各有機ＥＬ素子から（走査電極駆動回路２００を経て）定電圧電源４００までの配線距離に応じて各有機ＥＬ素子に加わる電圧にばらつきが生じることにより、その輝度にもばらつきが生じる。そこで、走査電極の一端を各行毎に左右交互に走査電極配線と接続することにより、各走査電極において定電圧電源４００から最も遠い各有機ＥＬ素子が各行毎に交互に左端または右端となるよう配置することができる。この構成により、表示画面の左右方向において有機ＥＬ素子の輝度のばらつきが結果的に平均化され、このことにより輝度ばらつきが緩和される。
【０１４６】
また、走査電極ＳＬ１は、走査電極ＳＬ６３よりも奇数走査電極コネクタ１０１から遠い位置にあり、また同様に走査電極ＳＬ２は、走査電極ＳＬ６４よりも偶数走査電極コネクタ１０３から遠い位置にあるので、図の上下方向における各走査電極の定電圧電源４００までの配線距離に応じて各有機ＥＬ素子に加わる電圧にばらつきが生じることにより、その輝度にもばらつきが生じる。そこで、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とする。このことにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができるので、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和することができる。
【０１４７】
また、この構成に代えてまたはこの構成とともに、最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくすることにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にしてもよい。すなわち、奇数走査電極コネクタ１０１または偶数走査電極コネクタ１０３から遠い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど配線長が大きくなることにより配線抵抗が大きくなるので、上述のように配線幅を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。この構成により、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきが解消または緩和される。
【０１４８】
さらに、これらの構成に代えてまたはこれらの構成とともに、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線材料の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。配線の深さを調整することにより、配線のシート抵抗値を調整することができるからである。なお、この構成は、実際には製造プロセス等の制約により、シート抵抗値を０．３［Ω／□］程度わずかに増減させるための微調整のために行われるのが好適である。同様に製造プロセス等の制約があるが、各走査電極配線の素材を適宜選択することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。配線材料の抵抗率を調整することにより、配線のシート抵抗値を調整することができるからである。これらの構成により、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきが解消または緩和される。
【０１４９】
次に、以上のように走査電極配線およびデータ電極配線のシート抵抗値、配線長、および配線幅を適宜に設定することにより、有機ＥＬ素子の表示寿命を延長することができる最小の値としてβ＝０．１（またはβ’＝０．１）とするときの、走査電極配線およびデータ電極配線の各配線抵抗値について、図９を参照しつつ具体的な数値を算出する。なお、βの範囲は、０．１≦β≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β≦５．０であることがより好ましいことについては前述したとおりであるが、ここではβ（またはβ’）の下限値である０．１である場合を例に説明する。
【０１５０】
＜２．３ 各配線抵抗の算出＞
図１０は、本表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧と、その内部抵抗値および流れる電流値との関係を示す図である。図１０に示されるように、図の左側の縦軸は有機ＥＬ素子の内部抵抗値を示し、右側の縦軸は有機ＥＬ素子に流れる電流値を示し、横軸は有機ＥＬ素子の発光電圧を示している。なお、実線は有機ＥＬ素子の発光電圧とその内部抵抗値との関係を示し、点線は有機ＥＬ素子の発光電圧と流れる電流値との関係を示している。
【０１５１】
ここで、本表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧が１０．９［Ｖ］となるよう当該有機ＥＬ素子に流れる電流値Ｉを設定する。このとき、図１０を参照すると、有機ＥＬ素子の内部抵抗値は１３１７０［Ω］となり、上記電流値Ｉは０．０００８２８［Ａ］となる。また、電源電圧Ｖｄｄは１２Ｖであることから、上記発光電圧が差し引かれた残る１．１［Ｖ］の電圧が走査電極配線およびデータ電極配線に印加されることになる。そこで、有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばす効果が有意に現れるβ＝０．１であるときの走査電極配線およびデータ電極配線の合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）を計算すると、１３２９［Ω］となる。
【０１５２】
なお、ここでは走査電極およびデータ電極の合計抵抗値をほぼ０［Ω］としているが、この合計抵抗値が０［Ω］より相当程度大きい場合には、この合計抵抗値を差し引くことにより上記合計配線抵抗値を算出することができる。
【０１５３】
また、１つの走査電極に繋がる有機ＥＬ素子の最大数は９６であるので、１つの走査電極に流れる最大の電流値は上記電流値Ｉの９６倍である０．０７９５［Ａ］となる。そして、上述したように、並列に接続される発光時の有機ＥＬ素子における内部抵抗全ての合成抵抗である電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと、データ電極および走査電極の配線抵抗の合成抵抗値である配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとは、発光に寄与するデータ電極の本数Ｘによって変化する。
【０１５４】
ここで、Ｘ＝９６としたとき、有機ＥＬ素子の内部抵抗値Ｒｅｌは１３１７０［Ω］であるから、これらを上式（６）に代入すると、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌは次式（３１）のように計算することができる。
Ｒｅｌａｌｌ＝１３１７０／９６
＝１３７．２［Ω］ …（３１）
【０１５５】
また、走査電極に繋がる走査電極配線の抵抗値Ｒｓを０［Ω］としたとき、これを上式（７）に代入すると、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは次式（３２）のように計算することができる。
Ｒｒａｌｌ＝０＋１３２９／９６
＝１３．８［Ω］ …（３２）
【０１５６】
このように以上の条件では、Ｘに関係なく、発光する有機ＥＬ素子の発光電圧は１０．９［Ｖ］であり、走査電極配線およびデータ電極配線に加わる電圧値は１．１［Ｖ］であるので、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率β（または抵抗比率β’）も０．１であり、変化しないことがわかる。
【０１５７】
次に、走査電極に繋がる走査電極配線の抵抗値Ｒｓが０［Ω］より大きい場合には、発光に寄与するデータ電極の本数に応じて電流値が変化するので、ピーク輝度が生じることは前述したとおりである。そこで、Ｘ＝１のときにβ＝０．１になるよう走査電極配線およびデータ電極配線の合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）を前述と同様１３２９［Ω］とし、さらにＲｓ＝１０［Ω］、Ｒｄ＝１３１９［Ω］とする。そして、発光する有機ＥＬ素子の数を増加させるようＸ＝９６とするとき、これらを上式（７）に代入すると、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは次式（３３）のように計算することができる。
Ｒｒａｌｌ＝１０＋１３１９／９６
＝２３．８［Ω］ …（３３）
【０１５８】
このとき、もし発光する有機ＥＬ素子に１０．９Ｖが加わるものとすると、上記配線総抵抗値２３．８［Ω］の配線抵抗に０．０７９５［Ａ］の電流が流れるので、この抵抗に加わる電圧値は１．９［Ｖ］となり、これらの電圧値の合計が電源電圧Ｖｄｄである１２［Ｖ］を超えてしまう。そこで改めて有機ＥＬ素子に加わる電圧値を計算すると、Ｘ＝９６としたとき（すなわち１本の走査電極に繋がる全ての有機ＥＬ素子が発光するとき）、上記配線抵抗に流れる電流は、１つの有機ＥＬ素子に流れる電流値の９６倍である全電流値Ｉａｌｌに等しく、この配線抵抗に加わる電圧はこの全電流値Ｉａｌｌに２３．８［Ω］を乗じた値である。また、この配線抵抗に加わる電圧と有機ＥＬ素子に加わる電圧値Ｖｒｅｌとの和は１２［Ｖ］である。これらの関係を満たす有機ＥＬ素子に加わる電圧値Ｖｒｅｌは、図１０を参照すると１０．５４［Ｖ］であることがわかる。よって、配線抵抗に加わる電圧値は１．４６［Ｖ］であり、このときのβはこれらの電圧比であるから０．１４と計算することができる。
【０１５９】
また、図１０を参照すると、１つの有機ＥＬ素子が発光するとき（Ｘ＝１のとき）に流れる電流値は、１本の走査電極に繋がる９６個全ての有機ＥＬ素子が発光するとき（Ｘ＝９６のとき）に流れる電流値に比べて、１．２９倍となることがわかる。そして、前述したように、有機ＥＬ素子に流れる電流とその発光輝度とはほぼ比例関係にあることが知られているので、ピーク輝度率は１．２９倍となる。このようにピーク輝度率が１より大きいことは、表示装置における表示をより鮮やかに見せるためには好ましく、発光する有機ＥＬ素子が少ない場合、ピーク輝度を有する有機ＥＬ素子によって表示がより鮮やかになる。しかし、ピーク輝度率が大きくなるほど、素子の劣化速度が大きくなって表示寿命が短くなるので、このような表示の美しさと表示寿命の長さとの好適なバランスを考慮すると、ピーク輝度率は概ね１．２から２．０までの値に設定することが好ましいといえる。このように配線抵抗値を調整することにより有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばしながら、特に走査電極配線に０より大きい抵抗値を持たせることにより所定の範囲のピーク輝度率を設定することは、表示装置のおける各配線抵抗値を決定する上で純分に考慮すべき事項であるといえる。
【０１６０】
なお、ここでは走査電極およびデータ電極の合計抵抗値をほぼ０［Ω］としているが、この合計抵抗値が０［Ω］より相当程度大きい場合には、当該走査電極またはデータ電極に繋がる有機ＥＬ素子の輝度にばらつきが生じることがあるので、前述したように合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）は、配線抵抗により適宜に設定することが好ましい。この配線抵抗を適宜に設定する方法としては、前述したように各配線のシート抵抗値、配線長、および配線幅（または配線深さ）を調整することが考えられる。例えばこの配線の長さを３０００μｍとし、配線幅を１０μｍとすると、上式（２４）より、データ電極配線のシート抵抗値は４．４［Ω／□］となり、走査電極配線のシート抵抗値は０．０３［Ω／□］となる。
【０１６１】
＜３． 効果＞
以上のように、本実施形態の表示装置は、個々の有機ＥＬ素子に対して抵抗素子を直列に挿入するのではなく、有機ＥＬ素子に電流を流すための走査電極やデータ電極に繋がる電源からの配線の抵抗、典型的には配線のシート抵抗値、配線の長さ、および配線の幅のいずれか１つ以上を適宜に調節することにより、上記βまたはβ’を調整し、βの範囲を０．１≦β≦１０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦１０）とし、より好適には０．１≦β≦９．０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦９．０）とし、さらにより好適にはβの範囲を０．１≦β≦５．０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦５．０）とすることにより、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【０１６２】
また、本実施形態の表示装置は、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成により、表示画面の左右方向における有機ＥＬ素子の輝度のばらつきを緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【０１６３】
さらに、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とする構成や、最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくする構成や、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にする。このことにより、上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【０１６４】
＜４． 変形例＞
＜４．１ 主たる変形例＞
上記実施形態における表示装置に備えられる定電圧電源４００は、その駆動負荷にかかわらず電源電圧Ｖｄｄ（１２［Ｖ］）を出力する構成であるが、前述したようにこのような定電圧電源をパルス電源に置き換えたとしても同様の表示寿命の延長効果を得られることについては図７を参照して前述したとおりである。そこで、この主たる変形例における表示装置は、上記実施形態の定電圧電源４００に代えて、１２［Ｖ］のパルス電圧を出力するパルス電源を備えるものとする。なお、その他の構成要素は上記実施形態と同様であるためその説明は省略する。
【０１６５】
このパルス電源は、平均電流密度を制御できるので、定電圧電源よりも有機ＥＬ素子の内部温度を低く抑えることができる。そして、有機ＥＬ素子はその内部温度が上昇すると表示寿命が急激に短くなることが知られており、また非特許文献１に示されるように、時間平均電流密度の大きさに応じて有機ＥＬ素子の表示寿命が決定されることも知られている。
【０１６６】
ここで、有機ＥＬ素子の発光電圧をＶｅｌとし、その電流密度をＡｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］とし、パルス電源を駆動するためのデューティ数をＹ（Ｙは自然数）として、これら比をγ（＝Ａｅｌ／Ｙ）とするとき、電力密度Ｐ［Ｗ／ｃｍ 2］は次式（３４）のように表現することができる。
Ｐ＝γ／１０００*Ｖｅｌ …（３４）
【０１６７】
そして一般的に、電力密度Ｐが０．１［Ｗ／ｃｍ 2］以下の場合に有機ＥＬ素子の温度上昇を数度程度に抑えることができるので、温度上昇を抑えるために上式（３４）にＰ＝０．１以下を代入すると、次式（３５）のように表現することができる。
０．１≧γ／１０００*Ｖｅｌ …（３５）
【０１６８】
そして前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から２０［Ｖ］までが好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜２０を代入すると、好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から５までの値となる。また、前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］までがより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜１８．２を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から５．５までの値となる。さらに前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から１０．９［Ｖ］までがさらにより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜１０．９を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から９．２までの値となる。
【０１６９】
次に、この主たる変形例における表示装置において、内部温度の上昇との関係で表示寿命の延長効果がみられるような有機ＥＬ素子の発光電圧について、図１１を参照して具体的に検討する。
【０１７０】
図１１は、図１０に示される特性を有する有機ＥＬ素子について、その電流密度と発光電圧との関係を示す図である。ここで、パルス電源のデューティ数を比較的多く使用される６４とし、発光電圧を１０．９［Ｖ］とするとき、温度上昇を抑えるための有機ＥＬ素子の電流密度は、上式（３５）より計算すると、５８７［ｍＡ／ｃｍ 2］以下でなければならない。しかし、図１１を参照すると、実際の電流密度は２８７４［ｍＡ／ｃｍ 2］となるので、上記実施形態における表示装置と同様の表示寿命の延長効果はあるものの、この場合には有機ＥＬ素子内部の温度上昇により表示寿命が短くなってしまう。
【０１７１】
そこで、上式（３５）より算出された温度上昇を抑えるための有機ＥＬ素子の電流密度が５８７［ｍＡ／ｃｍ 2］以下であることから、図１１を参照して温度上昇を抑えることのできる有機ＥＬ素子の発光電圧を求めると、およそ９．１Ｖ以下であることがわかる。よって、パルス電源を使用した本表示装置は、上述した定電圧電源を使用した表示装置と同様の表示寿命の延長効果を得るためには有機ＥＬ素子の発光電圧は１０．９Ｖであればよいが、有機ＥＬ素子の内部温度の上昇を抑えることによる表示寿命の延長効果を得るためには上記発光電圧は９．１Ｖ以下であることが好ましく、この場合配線抵抗に加わる電圧は２．９Ｖ以上となるため、このような電圧が加わるよう配線抵抗値を調節することがより好ましいといえる。
【０１７２】
また上記の検討結果から、パルス電源のデューティ数を６４としたときに有機ＥＬ素子の内部温度の上昇を抑えることによる表示寿命の延長効果を得るためには、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から９．１［Ｖ］までがさらにより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜９．１を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から１１までの値となる。
【０１７３】
＜４．２ その他の変形例＞
上記実施形態では、走査電極配線およびデータ電極配線の配線抵抗を適宜に調整する構成であるが、これらの配線抵抗を調整することに代えて、周知の抵抗器や抵抗物質を介挿することにより、上記配線抵抗値に相当する抵抗値を与えてもよい。
【０１７４】
上記実施形態では走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成であるが、データ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６のうち奇数列に対応するデータ電極と偶数列に対応するデータ電極とが上下交互に対応するデータ電極配線と接続される構成であってもよい。この場合には、定電圧電源４００から最も遠い各有機ＥＬ素子が各列毎に交互に上端または下端となるよう配置することができる。この構成により、表示画面の上下方向において有機ＥＬ素子の輝度のばらつきが結果的に平均化され、このことにより輝度ばらつきが緩和される。
【０１７５】
上記実施形態では全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とするが、同様に全てのデータ電極配線Ｌｄ１〜Ｌｄ９６の配線長が同一になるよう構成してもよい。また、上記実施形態では最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくする構成や、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にするが、同様の構成よりデータ電極配線Ｌｄ１〜Ｌｄ９６の配線抵抗を略同一にしてもよい。これらのことにより、図の左右方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和することができる。
【０１７６】
なお、本発明は発光素子の形状や大きさに関係なく適用できるので、例えば自動車のスピードメータにおけるパワーメータ部や数字部、または時計など発光素子の形状が異なるものであっても、走査電極線が常に選択状態、すなわち所定のＬｏｗ電圧または接地電圧になっている状態で、画像信号に応じた所定のタイミングで発光素子に電流を供給しまたは遮断する定電圧回路を有しており、βが０．１から１０までの範囲、より好適にはβが０．１から９．０までの範囲、さらにより好適にはβが０．１から５．０までの範囲となる表示装置の構成であればよく、例えばセグメント方式など種々の表示装置において上記実施形態と同様の寿命を延ばす効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、単体で発光させるときの電気光学素子を示す回路図である。
【図２】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、電気光学素子に抵抗素子を直列に挿入したときのこれらの素子を示す回路図である。
【図３】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路図を示す図である。
【図４】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、直流定電圧電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された等価回路を示す図である
【図５】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、図４に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。
【図６】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、パルス電源に対して有機ＥＬ素子と挿入抵抗とを直列接続した等価回路を示す図である。
【図７】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、図６に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る表示装置の全体的な構成を簡略に示す図である。
【図９】上記一実施形態における表示パネルの配線構成を簡略に示す平面図である。
【図１０】上記一実施形態に係る表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧と、その内部抵抗値および流れる電流値との関係を示す図である。
【図１１】上記一実施形態における図１０に示される特性を有する有機ＥＬ素子について、その電流密度と発光電圧との関係を示す図である。
【図１２】従来例における定電圧型制御方式および定電流型制御方式による、有機ＥＬ素子の時間経過による発光輝度の低下を示す図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０ …有機ＥＬ素子
１００ …表示パネル
１０１ …奇数走査電極コネクタ
１０２ …データ電極コネクタ
１０３ …偶数走査電極コネクタ
２００ …走査電極駆動回路
３００ …データ電極駆動回路
４００ …定電圧電源
ＳＬ１〜ＳＬ６４ …走査電極
ＤＬ１〜ＤＬ９６ …データ電極
Ｌｓ１〜Ｌｓ６４ …走査電極配線
Ｌｄ１〜Ｌｄ９６ …データ電極配線
Ｒｄ …データ電極の配線抵抗値
Ｒｓ …走査電極の配線抵抗値
Ｒｅｌ…電気光学素子の発光時における内部抵抗値
Ｒｒ …挿入抵抗値
Ｖｅｌ…電気光学素子に加わる電圧値
Ｖｒ …挿入抵抗素子（挿入抵抗値Ｒｒ）に加わる電圧値
Ｖｄｄ …電源電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学素子に流される電流量によって発光が制御される表示素子を含む表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、素子に流される電流量に応じてその発光量が制御される素子、例えば、無機ＥＬ（Electro Luminescence）素子や有機ＥＬ素子等に代表されるＬＥＤ（Light Emitting Diode）を電気光学素子として利用した表示素子がある。ここで、本明細書において、電気光学素子とは、上記有機ＥＬ素子等の他、ＦＥＤ（Field Emission Display）、電荷駆動素子、液晶、Ｅインク（Electronic Ink）など、電気を与えることにより光学的な特性が変化する全ての素子をいうものとする。なお、以下では電気光学素子として有機ＥＬ素子を例示するが、電流量に応じて発光量が制御される発光素子であれば同様の説明が可能である。
【０００３】
この有機ＥＬ素子を使用したディスプレイは、低電圧・低消費電力で発光可能であり、またバックライトが不要であるので、液晶ディスプレイよりも薄型とすることができ、近年では特に携帯機器への応用が注目されている。この有機ＥＬ素子の駆動方法としては、単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とが知られているが、アクティブマトリクス方式は各画素回路内に使用される薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下「ＴＦＴ」と略する）の閾値や電流ばらつきを適宜に制御することが難しく、また単純マトリクス方式に比べて製造プロセスが複雑で歩留まりが悪いため、量産には多くの課題がある。そこで、製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式が採用されることも多く、この単純マトリクス方式を使用した携帯電話の表示装置や車載用表示装置などが数多く量産されている。
【０００４】
また、この有機ＥＬ素子の制御方法は、当該有機ＥＬ素子に流される電流を与える電源の形態によって、定電圧源を使用した定電圧型制御方式と、定電流源を使用した定電流型制御方式とに大別される。
【０００５】
定電圧型制御方式は、定電流型制御方式に比べて、電源の回路構成が簡単であるので、製造コストを抑えることができる。しかし、定電圧型制御方式では、時間の経過に伴って有機ＥＬ素子の内部抵抗が水分や酸素との反応、材料の分解、膜層形状変化等の素子劣化が主な原因で増加すると、電源電圧が一定であることから、当該有機ＥＬ素子に流れる電流は減少する。そして、発光輝度と発光時に流れる電流とは比例関係にあることが知られており、このことから当該有機ＥＬ素子の発光輝度も低下する。
【０００６】
これに対して、定電流型制御方式では、時間の経過による内部抵抗の増加とは無関係に、有機ＥＬ素子に一定の電流が流れるよう制御される。そのため、流れる電流の減少による上記のような発光輝度の低下は生じない。しかし、一般的に有機ＥＬ素子は、時間経過とともに同一電流値に対する発光輝度が（素子の劣化により）低下する特性を有しているため、定電流型制御方式においても、時間の経過による発光輝度の低下は生じる。
【０００７】
図１２は、定電圧型制御方式および定電流型制御方式による、上記有機ＥＬ素子の時間経過による発光輝度の低下を示す図である。図中の曲線Ａは定電圧型制御方式の場合を示し、曲線Ｂは定電流型制御方式の場合を示している。また、図１２に示す規格化時間は、定電圧型制御方式での規格化輝度が半減した（すなわち０．５となる）ときの時間を１としている。この図１２に示されるように、定電流型制御方式の方が定電圧型制御方式よりも表示装置の表示寿命を延ばすことができる。なお、この表示寿命とは、所定の輝度で発光する素子が、経時的な劣化により表示装置として使用できなくなる輝度に至る時間、すなわち上記所定の輝度がほぼ半減するまでの時間を意味する。
【０００８】
また、有機ＥＬ素子の表示寿命は周囲温度によっても変化することがよく知られており、また発光時において当該該素子に流れる電流量が大きいほどその発熱量も大きくなるためその表示寿命も変化することになる。ただし、単純マトリクス方式では有機ＥＬ素子の発光が瞬間的であるので、有機ＥＬ素子により発せられる熱の散逸が早い。そのため、有機ＥＬ素子の表示寿命は時間平均電流密度で決まることが知られている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００９】
このことから、例えば有機ＥＬ素子に流れる平均駆動電流を３［ｍＡ／ｃｍ2 ］とし、平均駆動電圧を４Ｖ以下とするようデューティ比１０％以下のパルス電圧を当該有機ＥＬ素子に印加する従来の表示装置がある（例えば特許文献１を参照）。この構成によって、有機ＥＬ素子の表示寿命を大きく延ばすことができる。また、有機ＥＬ素子にコンデンサを接続し、このコンデンサに１秒間に５０回以上の電荷蓄積を行わせる従来の表示装置がある（例えば特許文献２を参照）。
【００１０】
ここで定電流型制御方式は、有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばすことができるとともに、発光輝度と発光時に流れる電流とが比例関係にあることから、発光輝度の高い安定性が要求されるディスプレイや、自然画を表示するような階調の再現性が厳密に要求されるディスプレイに広く採用されており、優れた効果を発揮する。
【００１１】
これに対して、静的な２値（階調）表示を行う簡易型のディスプレイ、例えば時計や携帯型音楽プレーヤーのタイトル曲表示などに使用されるディスプレイには、複雑な回路構成が必要となる定電流制御方式のディスプレイが採用されることが少なく、製造コストがより低い定電圧制御方式が採用されることが多い。
【００１２】
ところで、単純マトリクス方式のディスプレイでは、定電流制御方式および定電圧制御方式のいずれが採用される場合であっても、配線抵抗ができるだけ０［Ω］に近くなるよう構成されている。このように構成すれば、配線抵抗による電圧降下が０に近くなることにより、定電流制御方式では電源の電圧（または駆動用ＩＣの電圧降下が差し引かれた電圧）に近い電圧を有機ＥＬ素子に印加することができる。そして、有機ＥＬ素子は印加される電圧と発光輝度または流れる電流との関係でダイオード特性を示すので、有機ＥＬ素子に印加される電圧を大きくすることによりその発光輝度をより高くすることができる。また、定電圧制御方式では同様に有機ＥＬ素子に印加される電圧を大きくすることによりその発光輝度を高くすることができるほか、配線毎の配線抵抗値のばらつきによる電圧降下量のばらつきを抑え、各有機ＥＬ素子にかかる電圧のばらつき、すなわち輝度のばらつきを抑えることができる。
【００１３】
例えば従来より、電源から離れるほど上記配線の幅を広くした表示装置用基板（表示パネル）がある（特許文献３を参照）。このように配線の幅を広くすることにより配線抵抗を下げることができるので、各表示素子にかかる電圧のばらつき、すなわち輝度のばらつきが抑えられる。
【００１４】
また、輝度のばらつきを抑えるための構成としては、従来より有機ＥＬ素子に対して直列に抵抗素子を設け、この抵抗素子の抵抗値を有機ＥＬ素子の内部抵抗値に対して所定の比率に設定した表示装置や、走査線またはデータ線を交互に異なる方向へ引き出す構成とした表示装置などがある（特許文献４，５を参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９９０４５号公報
【特許文献２】特開２０００−２７６１０９号公報
【特許文献３】特開２００４−２４６３３０号公報
【特許文献４】特開平１１−８７０５３号公報
【特許文献５】特開２００２−２９９０４５号公報
【非特許文献１】宮田清蔵、他，「有機ＥＬ素子とその工業化最前線」，エヌ・ティー・エス，１９９８年１１月，ｐ．２２５−２２６、ｐ．２４２−２４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ここで、前述のように簡易型のディスプレイには、製造コストが低い定電圧制御方式を採用することが好ましいが、図１２に示されるように、この定電圧型制御方式は定電流型制御方式に比べて表示装置の表示寿命を延ばすことが難しい。
【００１６】
この点、前述した特許文献１に示される従来の表示装置のように、所定の駆動条件で有機ＥＬ素子を駆動することにより、その表示寿命を延ばすことが考えられる。しかし、この特許文献１に示される従来の表示装置は、駆動条件が限定的であるため、所望の解像度および輝度を有する装置を製造することが極めて困難な場合がある。
【００１７】
なお、ここでは電気光学素子としての有機ＥＬ素子を例示して説明しているが、有機ＥＬ素子に限らず、素子に流れる電流量に応じてその発光量が制御される発光素子には同様の問題点がある。
【００１８】
そこで本発明は、前述のように有機ＥＬ素子を例とする電気光学素子を駆動するための限定的な条件を設定することなく、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、表示輝度のばらつきを抑えつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる表示装置を提供することをさらなる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第１の発明は、第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点に配置されて電流を流されることにより発光する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄは、前記電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄの和の比率をβ（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ）／Ｒｅｌ）とするとき、０．１≦β≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２１】
第３の発明は、第２の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２２】
第４の発明は、第１の発明において、
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする。
【００２３】
第５の発明は、第１の発明において、
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする。
【００２４】
第６の発明は、第１の発明において、
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄが設定されることを特徴とする。
【００２５】
第７の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２６】
第８の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２７】
第９の発明は、第６の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００２８】
第１０の発明は、所定の方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第１の電極と、前記第１の電極と直交する方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に複数が配置されて複数の画素を形成する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を所定の期間ずつ選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
前記所定の期間内において前記第２のスイッチ手段により選択的に前記定電圧電源からの電圧を印加される前記第２の電極の数をＸとするとき、全ての発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび全ての発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、全ての発光する電気光学素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）の和の比率をβ’（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）／Ｒｅｌａｌｌ）とするとき、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００２９】
第１１の発明は、第１０の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００３０】
第１２の発明は、第１１の発明において、
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする。
【００３１】
第１３の発明は、第１０の発明において、
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする。
【００３２】
第１４の発明は、第１０の発明において、
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする。
【００３３】
第１５の発明は、第１０の発明において、
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されることを特徴とする。
【００３４】
第１６の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されていることを特徴とする。
【００３５】
第１７の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３６】
第１８の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３７】
第１９の発明は、第１５の発明において、
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする。
【００３８】
第２０の発明は、第１または第１０の発明において、
前記定電圧電源はパルス電源であって、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］とするとき、前記パルス電源を駆動するためのデューティ数Ｙ（Ｙは自然数）に対する前記電気光学素子に流れる電流密度Ａｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］の比率γ（＝Ａｅｌ／Ｙ）が５０から５までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００３９】
第２１の発明は、第２０の発明において、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００４０】
第２２の発明は、第２１の発明において、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から１１までの範囲内に定められることを特徴とする。
【００４１】
第２３の発明は、第１または第１０の発明において、
前記電気光学素子は、発光状態または非発光状態のいずれかの状態となるように２値で階調制御されることを特徴とする。
【００４２】
第２４の発明は、第１または第１０の発明において、
前記電気光学素子は、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。
【発明の効果】
【００４３】
上記第１の発明によれば、発光する電気光学素子から第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓと、発光する電気光学素子から第２のスイッチ手段を介して定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦１０を満たすよう設定される。このことにより、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４４】
上記第２の発明によれば、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定されるので、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４５】
上記第３の発明によれば、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄとが、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されるので、例えば定電圧電源の消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００４６】
上記第４の発明によれば、第１の電極がＣｒ、Ｔａ、ＩＴＯのいずれか１つ以上からなる。これらの金属には、例えばＡｌが使用される場合のように酸化による腐食を避けるための構成が必要ではないので簡易に形成でき、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため好適である。
【００４７】
上記第５の発明によれば、第２の電極がＩＴＯからなるが、一般的な電気光学素子では、第２の電極から第１の電極へ電流が流されると第２の電極側へ発光が行われるので、第２の電極は透明なＩＴＯからなることが好ましい。また、例えばＡｌが使用される場合のように酸化による腐食を避けるための構成が必要ではないので簡易に形成でき、材料の安定性にも優れているため好適である。
【００４８】
上記第６の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、第１の抵抗値Ｒｓおよび第２の抵抗値Ｒｄが設定されるので、これらの抵抗値を簡易な構成で設定することができる。
【００４９】
上記第７の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５０】
上記第８の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５１】
上記第９の発明によれば、第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一となる。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５２】
上記第１０の発明によれば、マトリクス型の表示装置において、全ての発光する電気光学素子から第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓと、全ての発光する電気光学素子から第２のスイッチ手段を介して定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）とが、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定される。このことにより、上記第１の発明と同様、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５３】
上記第１１の発明によれば、上記第２の発明と同様、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５４】
上記第１２の発明によれば、上記第３の発明と同様、例えば定電圧電源の消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【００５５】
上記第１３の発明によれば、上記第４の発明と同様、簡易に形成でき、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため好適である。
【００５６】
上記第１４の発明によれば、上記第５の発明と同様、透明なＩＴＯからなることが好ましく、また、簡易に形成でき、材料の安定性にも優れているため好適である。
【００５７】
上記第１５の発明によれば、上記第６の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、第１の抵抗値Ｒｓおよび第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されるので、これらの抵抗値を簡易な構成で設定することができる。
【００５８】
上記第１６の発明によれば、第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されている。このことにより、第１および第２の配線の少なくとも一方に平行な方向において、各電気光学素子の輝度ばらつきが結果的に平均化されることによりその輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００５９】
上記第１７の発明によれば、上記第７の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６０】
上記第１８の発明によれば、上記第８の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６１】
上記第１９の発明によれば、上記第９の発明と同様、第１および第２の配線の少なくとも一方に直交する方向における各電気光学素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【００６２】
上記第２０の発明によれば、定電圧電源がパルス電源であり、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］として、比率γが５０から５までの範囲内に定められることにより、パルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば電気光学素子に加えられるべき上限の電圧を考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６３】
上記第２１の発明によれば、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］として、比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることにより、パルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６４】
上記第２２の発明によれば、電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］として、比率γが５０から１１までの範囲内に定められることにより、例えばデューティ数Ｙが比較的使用される６４であるパルス電源で電気光学素子の表示寿命を短くする温度上昇を抑えてその表示寿命を延ばすことができるとともに、例えば定電圧電源の製造コストを低く抑えることを考慮に入れつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命をさらに延ばすことができる。
【００６５】
上記第２３の発明によれば、２値の電圧により階調制御される。この構成によれば、階調表示にばらつきが生じにくく、また製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式を採用した本表示装置を内蔵することが多い携帯電話の表示装置や車載用表示装置などにおいても好適な表示を行うことができる。
【００６６】
上記第２３の発明によれば、代表的な電気光学素子である有機エレクトロルミネッセンス素子が使用されることにより、容易に高品質な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】
【００６７】
以下、本発明の一実施形態につき添付図面を参照して説明する。
【００６８】
＜１．原理＞
本発明の一実施形態の構成を説明する前提として、本発明において適用されるべき原理と得られる効果につき説明する。
【００６９】
図１は、単体で発光させるときの電気光学素子を示す回路図である。図示される電気光学素子に対して電源から与えられる電圧をＶ、電気光学素子が所定の輝度となるときの抵抗値をＲｅｌ、そのときの電流値をＩとしたとき、オームの法則より、上記電流、電圧、および抵抗の関係は次式（１）のように表される。
Ｖ＝Ｉ・Ｒｅｌ …（１）
【００７０】
図２は、図１に示す回路における電気光学素子に対して抵抗素子を直列に挿入したときのこれらの素子を示す回路図である。なお、電気光学素子の劣化特性は、接続される抵抗素子に関わらず同じものとする。この電気光学素子の発光時における抵抗値をＲｅｌとし、この電気光学素子に対して直列に挿入される抵抗素子（以下「挿入抵抗素子」という）の抵抗値（以下「挿入抵抗値」という）をＲｒとするとき、この電気光学素子に流れる電流値Ｉ’が上記電流値Ｉと等しくなるような電圧値Ｖ’を決定することができる。すなわち、図２に示す電気光学素子の発光輝度が、挿入抵抗素子を挿入しないときの電気光学素子の発光輝度に等しくなるような電圧値Ｖ’を決定することができる。
【００７１】
この電気光学素子に加わる電圧値をＶｅｌ、そのときの挿入抵抗素子（挿入抵抗値Ｒｒ）に加わる電圧値をＶｒとするとき、オームの法則より、上記電流、電圧、および抵抗の関係は、次式（２）のように表される。
Ｖ’＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ’・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ）
＝Ｉ・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ） …（２）
【００７２】
上式（２）に示す電流値Ｉは、上式（１）よりＩ＝Ｖｅｌ／Ｒｅｌと表されるので、これを上式（２）に代入すると、次式（３）のように表すことができる。
Ｖ’＝Ｖｅｌ・（Ｒｒ＋Ｒｅｌ）／Ｒｅｌ …（３）
【００７３】
ここで、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率（すなわち抵抗値Ｒｅｌに対する挿入抵抗値Ｒｒの割合）をβとするとき、βは分圧の比率に置き替えることにより、次式（４）のように表現することができる。
β＝Ｒｒ／Ｒｅｌ
＝（Ｖｒ／Ｉ’）／（Ｖｅｌ／Ｉ’）
＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（４）
【００７４】
このように、電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する挿入抵抗値Ｒｒの比率β（＝Ｒｒ／Ｒｅｌ）は、これら各抵抗に加わる電圧値の比Ｖｒ／Ｖｅｌによっても表現することができる。
【００７５】
このとき、上式（３）は、上式（４）に示すβを用いて表すと、次式（５）のように表現することができる。
Ｖ’＝Ｖｅｌ・（β＋１） …（５）
【００７６】
また、図３は、定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路図を示す図である。ここで、単純マトリクス方式の表示装置は、後述する図８に示されるように、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの有機ＥＬ素子に対して選択的に電流を流すための複数のスイッチ回路を含む走査電極駆動回路（コモンドライバ回路またはロウドライバ回路とも言う）２００およびデータ電極駆動回路（セグメントドライバ回路またはカラムドライバ回路とも言う）３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備えており、表示パネル１００は、互いに平行な走査電極（カソード電極線）ＳＬ１〜ＳＬ６４と、これらに直交する互いに平行なデータ電極（アノード電極線）ＤＬ１〜ＤＬ９６と、これらの交差点近傍に配置される有機ＥＬ素子１０とを含む。
【００７７】
なお、図３に示す回路は、上記図２に示す回路を電源に対して並列に複数配置した構成であり、図３に示す各配線および各電気光学素子の特性は、上記図２に示す各配線および各電気光学素子の特性と同様である。また、図３に示す回路では、配線を含まない走査電極およびデータ電極自体の抵抗値を０とみなしている。
【００７８】
ここで、各電気光学素子の発光に寄与する（すなわち発光する各電気光学素子に繋がる）データ電極の本数をＸ、各電気光学素子に流れる電流値をＩ、この電流を導通または遮断するよう制御するスイッチＳＷから各電気光学素子までの配線を含む各データ電極の配線抵抗値をＲｄ、各電気光学素子から接地点までの配線を含む各走査電極の配線抵抗値をＲｓ、各電気光学素子の発光時における抵抗値をＲｅｌとするとき、並列に接続される発光時の電気光学素子における内部抵抗のみを並列に接続した合成抵抗値である電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌは次式（６）のように表現することができる。
Ｒｅｌａｌｌ＝Ｒｅｌ／Ｘ …（６）
【００７９】
また、（それ自体の抵抗値は０である）上記データ電極および走査電極におけるそれぞれの配線抵抗のみを接続した合成抵抗値である配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは、同様に次式（７）のように表現することができる。
Ｒｒａｌｌ＝Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ …（７）
【００８０】
さらに、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率（すなわち電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する配線総抵抗値Ｒｒａｌｌの割合）をβ’とするとき、β’は次式（８）のように表現することができる。
β’＝Ｒｒａｌｌ／Ｒｅｌａｌｌ …（８）
【００８１】
また、上式（８）は上式（４）と同様に電圧比で表すこともできるので、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌを有する上記データ電極および走査電極全体に加わる電圧をＶｒａｌｌとし、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌを有する発光時の電気光学素子全体に加わる電圧をＶｅｌａｌｌとするとき、β’は次式（９）のように表現することができる。
β’＝（Ｉ・Ｘ・Ｒｒａｌｌ）／（Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌａｌｌ）
＝Ｖｒａｌｌ／Ｖｅｌａｌｌ …（９）
【００８２】
さらに、図３に示す回路について、配線を含む走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とし、電源電圧をＶｄｄとし、Ｘ＝１のときに当該電気光学素子に加わる電圧をＶｅｌとし、データ電極および走査電極全体に加わる電圧をＶｒとし、その比をβとする。このとき電源電圧Ｖｄｄおよびβは次式（１０）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ
β＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（１０）
【００８３】
また、表示装置に設けられる全てのデータ電極の本数をＸｍａｘとし、Ｘ＝Ｘｍａｘであるとき、電源電圧Ｖｄｄは次式（１１）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ＋Ｉ・Ｘ・Ｒｄ／Ｘ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ
＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ …（１１）
【００８４】
ここで、Ｘ＝Ｘｍａｘであるときのβ’は、上式（９）より、次式（１２）のように表現することができる。
β’＝（Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ）／（Ｉ・Ｘ・Ｒｄ／Ｘ）
＝Ｖｒ／Ｖｅｌ …（１２）
【００８５】
よって、上式（１０）および上式（１２）は等しいので、走査電極の配線抵抗値Ｒｓが０の場合、電源に対して全てのデータ電極がＸｍａｘ本並列に接続されているにもかかわらずβとβ’とは同一の値となり、電流値Ｉも変化しない。
【００８６】
この結果が得られるのは走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とした場合であるが、走査電極の配線抵抗値Ｒｓが０より大きい場合には、発光に寄与するデータ電極の本数に応じて電流値が変化する。そして、電気光学素子である有機ＥＬ素子は、その発光輝度と流れる電流とが比例関係にあることが知られているので、流れる電流値の変化は発光輝度の変化となる。この変化する発光輝度のうち最大の値をピーク輝度と呼び、その最小輝度に対する最大輝度の倍率をピーク輝度率と呼ぶ。
【００８７】
ここで、Ｒｓ＞０とするとき、Ｘ＝１の場合には、発光する電気光学素子に対する挿入抵抗値Ｒｒは、（配線を含む）データ電極の配線抵抗値Ｒｄと（配線を含む）走査電極の配線抵抗値Ｒｓとの和に等しいので、これらに加わる電圧値Ｖｒは次式（１３）のように表現することができる。
Ｖｒ＝Ｉ・（Ｒｓ＋Ｒｄ） …（１３）
【００８８】
この式（１３）より、電源電圧Ｖｄｄは次式（１４）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ＋Ｖｒ
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・（Ｒｓ＋Ｒｄ） …（１４）
【００８９】
また、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合には、電源電圧Ｖｄｄは次式（１５）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｉ・Ｘ・Ｒｅｌ／Ｘ＋Ｉ・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）
＝Ｉ・Ｒｅｌ＋Ｉ・Ｒｄ＋Ｉ・Ｘ・Ｒｓ …（１５）
【００９０】
ここで、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合に電気光学素子に加わる電圧値をＶｅｌ’とし、そのときの挿入抵抗値Ｒｒを有する総配線抵抗に加わる電圧値をＶｒ’とするとき、Ｒｓ＝０であるのときの上式（１４）と、Ｒｓ＞０であるのときの上式（１５）とを参照すれば、Ｖｒ’＞Ｖｒであることがわかり、電源電圧Ｖｄｄは一定であるので、Ｖｅｌ＞Ｖｅｌ’であることがわかる。また、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合に電気光学素子に流れる電流値Ｉ’は、Ｘ＝１の場合に電気光学素子に流れる電流値に比べて当然に小さくなるので、Ｉ＞Ｉ’となる。さらに、上記電圧値Ｖｒ’は次式（１６）のように表現することができる。
Ｖｒ’＝Ｉ’・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ） …（１６）
【００９１】
また、上式（１６）より、Ｘ＝Ｘｍａｘの場合には、電源電圧Ｖｄｄは次式（１７）のように表現することができる。
Ｖｄｄ＝Ｖｅｌ’＋Ｖｒ’
＝Ｖｅｌ’＋Ｉ’・Ｘ・（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ） …（１７）
【００９２】
この式（１７）を変形すると、電流値Ｉ’は次式（１８）のように表現することができる。
Ｉ’＝（Ｖｄｄ−Ｖｅｌ’）／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ） …（１８）
【００９３】
ここで一般的に、電気光学素子である有機ＥＬ素子は、当該素子に加わる電圧と流れる電流との間に指数関数的な近似式が成り立ち、さらに加わる電圧が数ボルト程度である場合にはこれらの関係は２次関数式によって近似できることが知られている。そこで、所定の定数をａ，ｂ，ｃとするとき、上記電流値Ｉ’は次式（１９）のように表現することができる。
Ｉ’＝ａ・Ｖｅｌ’2 ＋ｂ・Ｖｅｌ’＋ｃ …（１９）
【００９４】
そこで、上式（１８）および上式（１９）から解の公式より、上記電圧値Ｖｅｌ’は次式（２０）のように表現することができる。
Ｖｅｌ’＝｛−（ｂ＋１／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））
＋√｛（ｂ＋１／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））2
−４・ａ・（ｃ−Ｖｄｄ／（Ｒｄ＋Ｘ・Ｒｓ））｝｝
／（２・ａ） …（２０）
【００９５】
また、Ｘ＝１であるときの電気光学素子の発光輝度をＬとし、Ｘ＝Ｘｍａｘであるときの電気光学素子の発光輝度をＬ’とすると、ピーク輝度率αは次式（２１）のように表現することができる。
α＝Ｌ／Ｌ’ …（２１）
【００９６】
そして、電気光学素子の発光輝度と流れる電流とは比例関係にあることから、ピーク輝度率αは次式（２２）のように表現することができる。
α＝Ｉ／Ｉ’ …（２２）
【００９７】
さらに、このピーク輝度率αを所望の値に予め定める場合、このピーク輝度率αを実現するための（配線を含む）データ電極の配線抵抗値Ｒｄと（配線を含む）走査電極の配線抵抗値Ｒｓとは、上式（１８）、（１９）、（２２）から上記電圧値Ｖｒ’を求め、この求められた上記電圧値Ｖｒ’を代入した、上式（１３）、（１６）、（２２）からなる連立方程式を解くことにより求めることができる。
【００９８】
なお、前述のようにＶｅｌ＞Ｖｅｌ’、Ｖｒ’＞Ｖｒであるので、上式（８）、（１０）、（１２）から、このＸ＝Ｘｍａｘの場合におけるβ’と、Ｘ＝１の場合におけるβとの関係は、次式（２３）のような不等式で表現することができる。
β’（＝Ｖｒ’／Ｖｅｌ’）＞β（＝Ｖｒ／Ｖｅｌ） …（２３）
【００９９】
よって、この式（２３）を参照すると、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率βは、１つの走査電極に繋がる発光している電気光学素子の数が多くなるほ大きくなることがわかる。
【０１００】
また、上述のように複数配列された電気光学素子および関連する配線抵抗の特性は全て同一であるとし、配線のシート抵抗値をＲｓｈ、配線長をＬ、配線幅をＷとするとき、上記配線抵抗Ｒは次式（２４）のように表現される。
Ｒ［Ω］＝Ｒｓｈ［Ω／□（スクエア）］・Ｌ／Ｗ …（２４）
【０１０１】
＜２．電気光学素子の表示寿命とβとの関係＞
次に、電気光学素子である有機ＥＬ素子の表示寿命と、挿入抵抗値Ｒｒおよび電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌの抵抗比率β（またはβ’）との関係について説明する。
【０１０２】
有機ＥＬ素子の所定の輝度における発光初期（すなわち発光経歴が短いとき）の内部抵抗の値は、その発光面積や内部構造によって大きく変動するが、通常１００［Ω］〜２０［ＭΩ］である。この有機ＥＬ素子の内部抵抗の値は、その内部を流れる電流密度と輝度との関係（特性）および電流密度と電圧との関係（特性）に基づき算出される。
【０１０３】
また、有機ＥＬ素子の両端に加わる電圧が変化するとその内部抵抗が変化することはよく知られている。この有機ＥＬ素子が発光するときに当該素子に加わる電圧は、その素子構造により異なるが、通常は約２［Ｖ］〜約２０［Ｖ］である。一般的に、有機ＥＬ素子に２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えると、外部へ逃げることができない熱により高い温度になった当該有機ＥＬ素子は急激に劣化する。また、有機ＥＬ素子は、その膜厚が数１０ｎｍと極めて薄く構成されているのが一般的である。そのため、２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えると、この有機ＥＬ素子の電極を構成するＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の表面粗さによって局所的な電界の集中が起きやすくなって絶縁破壊が引き起こされることがある。これらのことから、一般的な有機ＥＬ素子に２０［Ｖ］よりも大きな電圧を与えることは好ましくないといえる。以下では、上述した範囲の電圧が加わる有機ＥＬ素子における表示寿命とβとの関係について、図４および図５を参照して説明する。
【０１０４】
図４は、直流定電圧電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された等価回路を示す図である。この図４に示す等価回路は、図３に示すような定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路に対して、各走査電極の配線抵抗値Ｒｓを０とし、Ｘ＝２２０とした簡略な構成に相当する。
【０１０５】
ここで、２つの異なる以下の条件Ａおよび条件Ｂにおいて、図４に示す回路における有機ＥＬ素子の発光輝度の経時変化について測定を行う。これら条件Ａ、Ｂにおいては、ともに同じ素子構成、素子サイズの有機ＥＬ素子を使用し、有機ＥＬ素子の発光初期における抵抗値Ｒｅｌはともに２．３［ＭΩ］である。そして条件Ａにおいて、電源電圧（入力電圧）Ｖｄｄは４．３［Ｖ］であり、挿入抵抗値Ｒｒは３００［ｋΩ］である。また、条件Ｂにおける電源電圧（入力電圧）Ｖｄｄは３．９８［Ｖ］であり、挿入抵抗値Ｒｒは５［ｋΩ］である。
【０１０６】
図５は、上記条件Ａ，Ｂにおいて、図４に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。この図５に示す縦軸は有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度であり、横軸は条件Ｂにおける規格化輝度が０．５になる時間を１とした規格化時間である。
【０１０７】
ここで、上記各条件における上記抵抗比率β（＝Ｒｒ/Ｒｅｌ）を計算すると、条件Ａにおいてはβ＝０．１３となり、条件Ｂにおいてはβ＝０．００２となる。この条件Ｂにおけるβ＝０．００２の場合のように、挿入抵抗値Ｒｒが有機ＥＬ素子の抵抗値Ｒｅｌに比べて非常に小さい場合、挿入抵抗値Ｒｒはほぼ０とみなすことができる。一般的には、消費電力を低減するため、このように挿入抵抗値Ｒｒが０とみなせる場合が好ましいとされており、従来の表示装置では、例えば走査電極、データ電極、および関連する配線の各抵抗値ができるだけ０に近い値になるよう構成されている場合が多い。
【０１０８】
この点、β＝０．１３となる条件Ａにおいては、挿入抵抗値は有機ＥＬ素子の内部抵抗値に対して１割をやや超える程度の値となっており、従来の表示装置における上記構成とは大きく異なるが、図５を参照すると、条件Ａの方が条件Ｂの場合よりも長い表示寿命が得られることがわかる。これは有機ＥＬ素子の劣化による内部抵抗の増加に応じて、発光初期に挿入抵抗値Ｒｒの抵抗に加わっていた電圧がその後に有機ＥＬ素子に分配されるよう変化し、このような有機ＥＬ素子に加わる電圧の増加によりその輝度の低下が条件Ｂの場合に比べて相対的に抑えられることとなることで、結果的に表示寿命が延ばされる効果が得られると考えられる。
【０１０９】
そしてさらに図５を参照すると、上記規格化輝度が０．５になるまでの経過時間、すなわち有機ＥＬ素子の表示寿命は、条件Ａの方が条件Ｂよりも約１．７６倍に延びている。以上のことからわかるように、βがほぼ０に等しい場合、例えば条件Ｂにおけるβ＝０．００２の場合には、挿入抵抗値Ｒｒは有機ＥＬ素子の抵抗Ｒｅｌに対してほぼ０とみなせる程度に小さいため、電源からの電圧はほとんどすべて有機ＥＬ素子に加わる。このため、表示寿命の延長効果はほとんど期待できない。これに対して、βが０．１近傍の値である場合、すなわち条件Ａにおけるβ＝０．１３のときには、上述したように実際に表示寿命の延長効果を得ることができる。したがって、表示寿命の延長効果を有意に得ることができるβの下限値は、少なくとも０．１以上でなければならないと考えられる。
【０１１０】
次に、パルス電源を使用したときの有機ＥＬ素子の発光輝度の経時変化について測定を行う。図６は、パルス電源に対して有機ＥＬ素子と挿入抵抗とを直列接続した等価回路を示す図である。なお、この図６に示すパルス電源は、デューティ比が５０％である（すなわち１サイクル中５０％の期間のみ定められたオン電位となる）パルス波形を示す電圧を与える。このパルス電源も、広い意味で定電圧電源といえる。
【０１１１】
ここで、４つの異なる条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、図６に示す回路における有機ＥＬ素子の発光輝度の表示寿命について測定を行う。これら条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいては、ともに同じ素子構成、素子サイズの有機ＥＬ素子を使用し、有機ＥＬ素子の発光初期における抵抗値Ｒｅｌはともに２．３［ｋΩ］である。そして条件Ｃにおいて、挿入抵抗値Ｒｒは０［Ω］であり、挿入抵抗は設けられていない。また条件Ｄにおける挿入抵抗値Ｒｒは５１［ｋΩ］であり、条件Ｅにおける挿入抵抗値Ｒｒは１１．５［ｋΩ］であり、条件Ｆにおける挿入抵抗値Ｒｒは５．３５［ｋΩ］である。なお、その他の条件は条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆともに同じである。そして、これら各条件における上記抵抗比率β（＝Ｒｒ/Ｒｅｌ）を計算すると、条件Ｃにおいてはβ＝０となり、条件Ｄにおいてはβ＝０．０４５となり、条件Ｅにおいてはβ＝０．２０となり、条件Ｆにおいてはβ＝０．４３となる。
【０１１２】
図７は、上記条件Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆにおいて、図６に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。この図７に示す縦軸は、条件Ｃにおける表示寿命を１として、各条件における表示寿命がその何倍になるかを示す値である。またこの横軸はβである。
【０１１３】
この図７を参照すると、条件Ｄにおける表示寿命は、抵抗を挿入しない条件Ｃにおける表示寿命とほぼ変わらない結果が得られているので、β＝０．０４５の場合にはほとんど表示寿命の延長効果が得られないことがわかる。また、条件Ｅ，Ｆにおける場合のように挿入抵抗値が大きくなるほど、すなわちβが大きくなるほど、表示寿命が延びることがわかる。また、前述した図４および図５などを合わせて参照すれば、図４に示す定電圧源に代えて、上記デューティ比を有するパルス電源を備え、このパルス電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された回路においても同様の効果を得ることができると考えられる。
【０１１４】
以上のような測定結果から、直流定電圧電源であっても、パルス電源であっても、有機ＥＬ素子に対して直列に抵抗を挿入することによって寿命が延びる効果が得られるが、その効果が有意に現れるためのβは、およそ０．１以上であることがわかる。
【０１１５】
また、前述したように有機ＥＬ素子に印加するのに適する上限の電圧は２０［Ｖ］程度であるため、βを有意な効果が得られる最小値に設定した場合における挿入抵抗と直列に接続される電気光学素子の発光輝度が、抵抗が挿入されないときの電気光学素子の発光輝度に等しくなるような電圧値Ｖ’、すなわち電源電圧（の最大値）Ｖ’は、上式（５）に対してＶｅｌ＝２０，β＝０．１を代入することにより、２２［Ｖ］程度であると決定することができる。したがって、Ｖ’＝２０とし、一般的な有機ＥＬ素子が発光するための最小電圧は２Ｖ程度であるので、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より次式（２５）のような不等式で表現することができる。
２２≧２（β＋１） …（２５）
【０１１６】
この式（２５）より、β≦１０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（２６）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦１０ …（２６）
【０１１７】
ここで、Ｖｅｌ＝２０とし、βを０．１より大きくすれば、上式（５）より電源電圧Ｖ’は２２［Ｖ］よりも大きくなる。しかし、上記電源電圧Ｖ’が非常に大きな電圧になると、スイッチ制御を行うためのＩＣ内の素子耐圧を大きくするため、そのチップ面積を大きくしなければならず、その結果、製造コストが上昇する。このことを考慮すれば、電源電源Ｖ’は２０［Ｖ］以下であることが好ましい。このことを考慮してＶ’＝２０とし、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より次式（２７）のような不等式で表現することができる。
２０≧２（β＋１） …（２７）
【０１１８】
この式（２７）より、β≦９．０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（２８）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦９．０ …（２８）
【０１１９】
また同様に、βを有意な効果が得られる最小値に設定し、電源電源Ｖ’を好ましい最大の電圧値である２０［Ｖ］に設定するとき、有機ＥＬ素子の最大発光電圧Ｖｅｌは、上式（５）より１８．２Ｖと求めることができる。
【０１２０】
ここで、上記電源電圧Ｖ’が２０［Ｖ］であるとすると、消費電力が非常に大きくなり、また一般的に使用される電源電圧としても高すぎるので、消費電力を低く抑え、また一般的に使用される電源を使用することを考慮すると、上記電源電圧Ｖ’は１２Ｖ以下であることがより好ましい。このことを考慮してＶ’＝１２とし、Ｖｅｌ＝２とすると、βは上式（５）より、上式（２７）と同様に次式（２９）のような不等式で表現することができる。
１２≧２（β＋１） …（２９）
【０１２１】
この式（２９）より、β≦５．０となる。そして前述したように有意な効果を得るためのβの最小値は０．１であるから、βの範囲は次式（３０）のような不等式で表現することができる。
０．１≦β≦５．０ …（３０）
【０１２２】
また同様に、βを有意な効果が得られる最小値に設定し、電源電源Ｖ’をより好ましい最大の電圧値である１２［Ｖ］に設定するとき、有機ＥＬ素子の最大発光電圧Ｖｅｌは、上式（５）より１０．９Ｖと求めることができる。
【０１２３】
以上より、有機ＥＬ素子に印加するのに適する上限の電圧を考慮すれば、発光電圧は２［Ｖ］から２０［Ｖ］までの範囲内に設定されるのが好ましく、さらに電源の製造コスト等を考慮すれば、発光電圧は２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］までの範囲内に設定されるのが好ましく、さらに消費電力を抑えることなどを考慮すれば、発光電圧はは２［Ｖ］から１０．９［Ｖ］までの範囲内に設定されるのがより好ましい。
【０１２４】
また上述のように、βの範囲は、０．１≦β≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β≦５．０であることがより好ましい。
【０１２５】
このことは、上記有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置された単純マトリクス方式の表示装置における、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとの抵抗比率β’の範囲についても同様である。よって、上記βと同様に、β’の範囲は、０．１≦β’≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β’≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β’≦５．０であることがより好ましい。
【０１２６】
ここで、以下に説明する本発明の一実施形態に係る表示装置では、電気光学素子である個々の有機ＥＬ素子に対して抵抗素子を直列に挿入するわけではなく、有機ＥＬ素子に電流を流すための走査電極やデータ電極に繋がる電源（具体的には駆動ドライバ）からの配線の抵抗、典型的には配線のシート抵抗値、配線の長さ、および配線の幅のいずれか１つ以上を適宜に調節することにより、上記β’を調整する。本表示装置は、このことにより表示寿命を長くする構成である。このように構成された本発明の一実施形態に係る表示装置について添付図面を参照して説明する。
【０１２７】
＜２． 表示装置の構成＞
＜２．１ 全体的な構成＞
図８は、本発明の一実施形態に係る表示装置の全体的な構成を簡略に示す図である。図８に示されるように、この表示装置は、単純マトリクス方式の表示装置であって、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子を含む表示パネル１００と、これらの有機ＥＬ素子に対して選択的に電流を流すための複数のスイッチ回路を含む走査電極駆動回路（コモンドライバ回路またはロウドライバ回路とも言う）２００およびデータ電極駆動回路（セグメントドライバ回路またはカラムドライバ回路とも言う）３００と、上記電流を供給する定電圧電源４００とを備える。
【０１２８】
定電圧電源４００は、駆動すべき負荷にかかわらず定められた直流の電源電圧Ｖｄｄ（ここでは１２［Ｖ］）を出力する。よって、本表示装置は、前述した定電圧型制御方式を採用しており、定電流型制御方式に比べて電源の回路構成が簡単であるため、製造コストを抑えることができる。
【０１２９】
表示パネル１００は、互いに平行な６４本の走査電極（カソード電極線）ＳＬ１〜ＳＬ６４と、これらに直交する互いに平行な９６本のデータ電極（アノード電極線）ＤＬ１〜ＤＬ９６と、これらの交差点近傍に配置される有機ＥＬ素子１０を含む複数の有機ＥＬ素子とを含む。
【０１３０】
この表示パネル１００は多層構造を有しており、例えばガラス基板上にまず上記データ電極となるべきＩＴＯ層が形成され、その上にα−ＮＰＤ等からなる正孔輸送層が形成され、さらにその上に周知の有機発光素材からなる発光層が形成され、さらにその上に上記走査電極となるべきＣｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層が形成される。なお、この構成は周知であるため詳しい説明は省略する。また、周知の陽極バッファ層や電子輸送層などがさらに適宜の位置に積層されてもよい。
【０１３１】
この多層構造において、上記データ電極となるべきＩＴＯ層から走査電極となるべき上記金属層へ電流が流されるとガラス基板の方向へ発光が行われるので、データ電極は透明なＩＴＯからなることが好ましい。また、走査電極となるべき金属層の材料には特に制限はないが、例えばＡｌが使用される場合には酸化による腐食を避けるための構成が必要となる。この点、上記Ｃｒ、Ｔａ、ＩＴＯはそのような構成の必要がなく、従来から導電性材料として知られており、かつ材料の安定性にも優れているため、走査電極はこれらの金属単体または周知の積層構造により形成されることが好ましい。
【０１３２】
なお、前述のように走査電極とデータ電極とは互いに直交するので、本表示装置では、その表示面に対して垂直方向にこれらが重なる部分のみが発光することになる。この発光部分の具体的な大きさは、ここでは縦２４０μｍであり横２４０μｍであり、また開口率は５０％である。
【０１３３】
走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４は、走査電極駆動回路２００に接続されており、走査電極駆動回路２００に含まれるスイッチ回路の切り替え動作によって定電圧電源４００から供給される電源電圧Ｖｄｄまたは接地電位のいずれかを選択的に与えられる。
【０１３４】
すなわち、１つの表示画面を表示するための１フレーム期間において、走査電極駆動回路２００は、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうちの１つを順に選択して接地電位を与え、選択されていない走査電極には電源電圧Ｖｄｄを与える。図８では、走査電極ＳＬ６２が選択されている状態が示されている。
【０１３５】
なお、本明細書において接地電位とは、電源電圧Ｖｄｄから所定の電位差を有する共通的な電位を指すものとし、或る電極を接地するとは、当該電極を上記共通的な電位にすることをいう
【０１３６】
データ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６は、データ電極駆動回路３００に接続されており、走査電極駆動回路２００と同様にデータ電極駆動回路３００に含まれるスイッチ回路の切り替え動作によって定電圧電源４００から供給される電源電圧Ｖｄｄまたは接地電位のいずれかを選択的に与えられる。
【０１３７】
ここで、データ電極駆動回路３００は、走査電極駆動回路２００により選択されている１本の走査電極に繋がる複数の有機ＥＬ素子のうち発光させるべき１つ以上の有機ＥＬ素子に繋がるデータ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６のうちの１つ以上に電源電圧Ｖｄｄを与え、それ以外のデータ電極を接地する。データ電極駆動回路３００は、この動作を走査電極駆動回路２００により走査電極が選択される毎に繰り返す。図８では、データ電極ＤＬ１，ＤＬ２に電源電圧Ｖｄｄが与えられる状態が示されている。よって、ここでは有機ＥＬ素子１０およびその右隣の有機ＥＬ素子のみが発光することになる。
【０１３８】
なお、本表示装置における走査電極駆動回路２００は、各走査電極を１００Ｈｚで駆動しており、そのデューティ数を６４回としている。この駆動周波数は、特に限定はないが人間の目にフリッカを感じさせない（または感じにくくさせる）限界周波数とされる６０Ｈｚ以上であることが好ましい。
【０１３９】
ここで、本表示装置は、発光する有機ＥＬ素子に流れる電流をアナログ量で制御するアナログ階調制御の構成であってもよいが、一般的に定電圧制御方式では定電流制御方式に比べて各有機ＥＬ素子により表示される階調にばらつきが生じやすいことが知られており、このことを考慮すればアナログ階調制御の構成は必ずしも好ましいとはいえない。そこで、本実施形態では、有機ＥＬ素子を所定の明輝度の発光状態または所定の暗輝度の非発光状態とする２値の電圧により制御し、有機ＥＬ素子の発光時間を制御することにより階調を表現するデジタル階調制御方式が用いられるものとする。このように２値の電圧により階調を制御する構成によれば、階調表示にばらつきが生じにくく、また製造プロセスがシンプルで製造コストを安くすることができる単純マトリクス方式を採用した本表示装置を内蔵することが多い携帯電話の表示装置や車載用表示装置などにおいても好適な表示を行うことができる。
【０１４０】
なお、上記２値の電圧により階調制御を行う周知の方式としては、例えば、中間調を持つ動画像をそれぞれ重み付けられた複数の２値の画像に分け、時間的にそれらを重ね合わせることで中間調を表示する方式（サブフィールド法と呼ばれる）や、発光面積の異なる電気光学素子を２値の電圧で階調制御する方式などがあり、本表示装置にこれらの周知の方式を採用してもよい。
【０１４１】
次に、表示パネル１００における走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４およびデータ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６と、表示パネル１００の外部に設けられる走査電極駆動回路２００および走査電極駆動回路２００とを接続するために設けられる、表示パネル１００の配線について説明する。
【０１４２】
＜２．２ 表示パネルの配線構成＞
図９は、表示パネル１００の配線構成を簡略に示す平面図である。図９に示されるように、表示パネル１００の図における下方には、走査電極駆動回路２００に接続される奇数走査電極コネクタ１０１および偶数走査電極コネクタ１０３と、データ電極駆動回路３００に接続されるデータ電極コネクタ１０２とが設けられている。
【０１４３】
走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極ＳＬ１，ＳＬ３，…，ＳＬ６３は、図の左側においてそれぞれ対応する走査電極配線Ｌｓ１，Ｌｓ３，…，Ｌｓ６３の一端に接続されている。これら走査電極配線Ｌｓ１，Ｌｓ３，…，Ｌｓ６３は、それぞれ所定のシート抵抗値、配線長、および配線幅を有しており、その他端は奇数走査電極コネクタ１０１に接続されている。このシート抵抗値、配線長、および配線幅については後述する。
【０１４４】
同様に、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち偶数行に対応する走査電極ＳＬ２，ＳＬ４，…，ＳＬ６４は、図の右側においてそれぞれ対応する走査電極配線Ｌｓ２，Ｌｓ４，…，Ｌｓ６４の一端に接続されている。これら走査電極配線Ｌｓ２，Ｌｓ４，…，Ｌｓ６４は、同様に所定のシート抵抗値、配線長、および配線幅を有しており、その他端は奇数走査電極コネクタ１０１に接続されている。
【０１４５】
このように、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成であることから、有機ＥＬ素子の輝度のばらつきを緩和することができる。すなわち、走査電極の抵抗は完全に０とすることができないので、走査電極に繋がる各有機ＥＬ素子から（走査電極駆動回路２００を経て）定電圧電源４００までの配線距離に応じて各有機ＥＬ素子に加わる電圧にばらつきが生じることにより、その輝度にもばらつきが生じる。そこで、走査電極の一端を各行毎に左右交互に走査電極配線と接続することにより、各走査電極において定電圧電源４００から最も遠い各有機ＥＬ素子が各行毎に交互に左端または右端となるよう配置することができる。この構成により、表示画面の左右方向において有機ＥＬ素子の輝度のばらつきが結果的に平均化され、このことにより輝度ばらつきが緩和される。
【０１４６】
また、走査電極ＳＬ１は、走査電極ＳＬ６３よりも奇数走査電極コネクタ１０１から遠い位置にあり、また同様に走査電極ＳＬ２は、走査電極ＳＬ６４よりも偶数走査電極コネクタ１０３から遠い位置にあるので、図の上下方向における各走査電極の定電圧電源４００までの配線距離に応じて各有機ＥＬ素子に加わる電圧にばらつきが生じることにより、その輝度にもばらつきが生じる。そこで、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とする。このことにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができるので、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和することができる。
【０１４７】
また、この構成に代えてまたはこの構成とともに、最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくすることにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にしてもよい。すなわち、奇数走査電極コネクタ１０１または偶数走査電極コネクタ１０３から遠い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど配線長が大きくなることにより配線抵抗が大きくなるので、上述のように配線幅を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。この構成により、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきが解消または緩和される。
【０１４８】
さらに、これらの構成に代えてまたはこれらの構成とともに、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線材料の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。配線の深さを調整することにより、配線のシート抵抗値を調整することができるからである。なお、この構成は、実際には製造プロセス等の制約により、シート抵抗値を０．３［Ω／□］程度わずかに増減させるための微調整のために行われるのが好適である。同様に製造プロセス等の制約があるが、各走査電極配線の素材を適宜選択することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にすることができる。配線材料の抵抗率を調整することにより、配線のシート抵抗値を調整することができるからである。これらの構成により、図の上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきが解消または緩和される。
【０１４９】
次に、以上のように走査電極配線およびデータ電極配線のシート抵抗値、配線長、および配線幅を適宜に設定することにより、有機ＥＬ素子の表示寿命を延長することができる最小の値としてβ＝０．１（またはβ’＝０．１）とするときの、走査電極配線およびデータ電極配線の各配線抵抗値について、図９を参照しつつ具体的な数値を算出する。なお、βの範囲は、０．１≦β≦１０であることが好ましく、さらに０．１≦β≦９．０であることがより好ましく、さらにまた０．１≦β≦５．０であることがより好ましいことについては前述したとおりであるが、ここではβ（またはβ’）の下限値である０．１である場合を例に説明する。
【０１５０】
＜２．３ 各配線抵抗の算出＞
図１０は、本表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧と、その内部抵抗値および流れる電流値との関係を示す図である。図１０に示されるように、図の左側の縦軸は有機ＥＬ素子の内部抵抗値を示し、右側の縦軸は有機ＥＬ素子に流れる電流値を示し、横軸は有機ＥＬ素子の発光電圧を示している。なお、実線は有機ＥＬ素子の発光電圧とその内部抵抗値との関係を示し、点線は有機ＥＬ素子の発光電圧と流れる電流値との関係を示している。
【０１５１】
ここで、本表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧が１０．９［Ｖ］となるよう当該有機ＥＬ素子に流れる電流値Ｉを設定する。このとき、図１０を参照すると、有機ＥＬ素子の内部抵抗値は１３１７０［Ω］となり、上記電流値Ｉは０．０００８２８［Ａ］となる。また、電源電圧Ｖｄｄは１２Ｖであることから、上記発光電圧が差し引かれた残る１．１［Ｖ］の電圧が走査電極配線およびデータ電極配線に印加されることになる。そこで、有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばす効果が有意に現れるβ＝０．１であるときの走査電極配線およびデータ電極配線の合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）を計算すると、１３２９［Ω］となる。
【０１５２】
なお、ここでは走査電極およびデータ電極の合計抵抗値をほぼ０［Ω］としているが、この合計抵抗値が０［Ω］より相当程度大きい場合には、この合計抵抗値を差し引くことにより上記合計配線抵抗値を算出することができる。
【０１５３】
また、１つの走査電極に繋がる有機ＥＬ素子の最大数は９６であるので、１つの走査電極に流れる最大の電流値は上記電流値Ｉの９６倍である０．０７９５［Ａ］となる。そして、上述したように、並列に接続される発光時の有機ＥＬ素子における内部抵抗全ての合成抵抗である電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌと、データ電極および走査電極の配線抵抗の合成抵抗値である配線総抵抗値Ｒｒａｌｌとは、発光に寄与するデータ電極の本数Ｘによって変化する。
【０１５４】
ここで、Ｘ＝９６としたとき、有機ＥＬ素子の内部抵抗値Ｒｅｌは１３１７０［Ω］であるから、これらを上式（６）に代入すると、電気光学素子総抵抗値Ｒｅｌａｌｌは次式（３１）のように計算することができる。
Ｒｅｌａｌｌ＝１３１７０／９６
＝１３７．２［Ω］ …（３１）
【０１５５】
また、走査電極に繋がる走査電極配線の抵抗値Ｒｓを０［Ω］としたとき、これを上式（７）に代入すると、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは次式（３２）のように計算することができる。
Ｒｒａｌｌ＝０＋１３２９／９６
＝１３．８［Ω］ …（３２）
【０１５６】
このように以上の条件では、Ｘに関係なく、発光する有機ＥＬ素子の発光電圧は１０．９［Ｖ］であり、走査電極配線およびデータ電極配線に加わる電圧値は１．１［Ｖ］であるので、挿入抵抗値Ｒｒと電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌとの抵抗比率β（または抵抗比率β’）も０．１であり、変化しないことがわかる。
【０１５７】
次に、走査電極に繋がる走査電極配線の抵抗値Ｒｓが０［Ω］より大きい場合には、発光に寄与するデータ電極の本数に応じて電流値が変化するので、ピーク輝度が生じることは前述したとおりである。そこで、Ｘ＝１のときにβ＝０．１になるよう走査電極配線およびデータ電極配線の合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）を前述と同様１３２９［Ω］とし、さらにＲｓ＝１０［Ω］、Ｒｄ＝１３１９［Ω］とする。そして、発光する有機ＥＬ素子の数を増加させるようＸ＝９６とするとき、これらを上式（７）に代入すると、配線総抵抗値Ｒｒａｌｌは次式（３３）のように計算することができる。
Ｒｒａｌｌ＝１０＋１３１９／９６
＝２３．８［Ω］ …（３３）
【０１５８】
このとき、もし発光する有機ＥＬ素子に１０．９Ｖが加わるものとすると、上記配線総抵抗値２３．８［Ω］の配線抵抗に０．０７９５［Ａ］の電流が流れるので、この抵抗に加わる電圧値は１．９［Ｖ］となり、これらの電圧値の合計が電源電圧Ｖｄｄである１２［Ｖ］を超えてしまう。そこで改めて有機ＥＬ素子に加わる電圧値を計算すると、Ｘ＝９６としたとき（すなわち１本の走査電極に繋がる全ての有機ＥＬ素子が発光するとき）、上記配線抵抗に流れる電流は、１つの有機ＥＬ素子に流れる電流値の９６倍である全電流値Ｉａｌｌに等しく、この配線抵抗に加わる電圧はこの全電流値Ｉａｌｌに２３．８［Ω］を乗じた値である。また、この配線抵抗に加わる電圧と有機ＥＬ素子に加わる電圧値Ｖｒｅｌとの和は１２［Ｖ］である。これらの関係を満たす有機ＥＬ素子に加わる電圧値Ｖｒｅｌは、図１０を参照すると１０．５４［Ｖ］であることがわかる。よって、配線抵抗に加わる電圧値は１．４６［Ｖ］であり、このときのβはこれらの電圧比であるから０．１４と計算することができる。
【０１５９】
また、図１０を参照すると、１つの有機ＥＬ素子が発光するとき（Ｘ＝１のとき）に流れる電流値は、１本の走査電極に繋がる９６個全ての有機ＥＬ素子が発光するとき（Ｘ＝９６のとき）に流れる電流値に比べて、１．２９倍となることがわかる。そして、前述したように、有機ＥＬ素子に流れる電流とその発光輝度とはほぼ比例関係にあることが知られているので、ピーク輝度率は１．２９倍となる。このようにピーク輝度率が１より大きいことは、表示装置における表示をより鮮やかに見せるためには好ましく、発光する有機ＥＬ素子が少ない場合、ピーク輝度を有する有機ＥＬ素子によって表示がより鮮やかになる。しかし、ピーク輝度率が大きくなるほど、素子の劣化速度が大きくなって表示寿命が短くなるので、このような表示の美しさと表示寿命の長さとの好適なバランスを考慮すると、ピーク輝度率は概ね１．２から２．０までの値に設定することが好ましいといえる。このように配線抵抗値を調整することにより有機ＥＬ素子の表示寿命を延ばしながら、特に走査電極配線に０より大きい抵抗値を持たせることにより所定の範囲のピーク輝度率を設定することは、表示装置のおける各配線抵抗値を決定する上で純分に考慮すべき事項であるといえる。
【０１６０】
なお、ここでは走査電極およびデータ電極の合計抵抗値をほぼ０［Ω］としているが、この合計抵抗値が０［Ω］より相当程度大きい場合には、当該走査電極またはデータ電極に繋がる有機ＥＬ素子の輝度にばらつきが生じることがあるので、前述したように合計配線抵抗値（Ｒｓ＋Ｒｄ）は、配線抵抗により適宜に設定することが好ましい。この配線抵抗を適宜に設定する方法としては、前述したように各配線のシート抵抗値、配線長、および配線幅（または配線深さ）を調整することが考えられる。例えばこの配線の長さを３０００μｍとし、配線幅を１０μｍとすると、上式（２４）より、データ電極配線のシート抵抗値は４．４［Ω／□］となり、走査電極配線のシート抵抗値は０．０３［Ω／□］となる。
【０１６１】
＜３． 効果＞
以上のように、本実施形態の表示装置は、個々の有機ＥＬ素子に対して抵抗素子を直列に挿入するのではなく、有機ＥＬ素子に電流を流すための走査電極やデータ電極に繋がる電源からの配線の抵抗、典型的には配線のシート抵抗値、配線の長さ、および配線の幅のいずれか１つ以上を適宜に調節することにより、上記βまたはβ’を調整し、βの範囲を０．１≦β≦１０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦１０）とし、より好適には０．１≦β≦９．０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦９．０）とし、さらにより好適にはβの範囲を０．１≦β≦５．０（またはβ’の範囲を０．１≦β’≦５．０）とすることにより、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【０１６２】
また、本実施形態の表示装置は、走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成により、表示画面の左右方向における有機ＥＬ素子の輝度のばらつきを緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償して表示寿命を延ばすことができる。
【０１６３】
さらに、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とする構成や、最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくする構成や、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にする。このことにより、上下方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和しつつ、簡易な構成で電気光学素子の経時的な輝度劣化を補償してその表示寿命を延ばすことができる。
【０１６４】
＜４． 変形例＞
＜４．１ 主たる変形例＞
上記実施形態における表示装置に備えられる定電圧電源４００は、その駆動負荷にかかわらず電源電圧Ｖｄｄ（１２［Ｖ］）を出力する構成であるが、前述したようにこのような定電圧電源をパルス電源に置き換えたとしても同様の表示寿命の延長効果を得られることについては図７を参照して前述したとおりである。そこで、この主たる変形例における表示装置は、上記実施形態の定電圧電源４００に代えて、１２［Ｖ］のパルス電圧を出力するパルス電源を備えるものとする。なお、その他の構成要素は上記実施形態と同様であるためその説明は省略する。
【０１６５】
このパルス電源は、平均電流密度を制御できるので、定電圧電源よりも有機ＥＬ素子の内部温度を低く抑えることができる。そして、有機ＥＬ素子はその内部温度が上昇すると表示寿命が急激に短くなることが知られており、また非特許文献１に示されるように、時間平均電流密度の大きさに応じて有機ＥＬ素子の表示寿命が決定されることも知られている。
【０１６６】
ここで、有機ＥＬ素子の発光電圧をＶｅｌとし、その電流密度をＡｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］とし、パルス電源を駆動するためのデューティ数をＹ（Ｙは自然数）として、これら比をγ（＝Ａｅｌ／Ｙ）とするとき、電力密度Ｐ［Ｗ／ｃｍ 2］は次式（３４）のように表現することができる。
Ｐ＝γ／１０００*Ｖｅｌ …（３４）
【０１６７】
そして一般的に、電力密度Ｐが０．１［Ｗ／ｃｍ 2］以下の場合に有機ＥＬ素子の温度上昇を数度程度に抑えることができるので、温度上昇を抑えるために上式（３４）にＰ＝０．１以下を代入すると、次式（３５）のように表現することができる。
０．１≧γ／１０００*Ｖｅｌ …（３５）
【０１６８】
そして前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から２０［Ｖ］までが好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜２０を代入すると、好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から５までの値となる。また、前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］までがより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜１８．２を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から５．５までの値となる。さらに前述したように、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から１０．９［Ｖ］までがさらにより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜１０．９を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から９．２までの値となる。
【０１６９】
次に、この主たる変形例における表示装置において、内部温度の上昇との関係で表示寿命の延長効果がみられるような有機ＥＬ素子の発光電圧について、図１１を参照して具体的に検討する。
【０１７０】
図１１は、図１０に示される特性を有する有機ＥＬ素子について、その電流密度と発光電圧との関係を示す図である。ここで、パルス電源のデューティ数を比較的多く使用される６４とし、発光電圧を１０．９［Ｖ］とするとき、温度上昇を抑えるための有機ＥＬ素子の電流密度は、上式（３５）より計算すると、５８７［ｍＡ／ｃｍ 2］以下でなければならない。しかし、図１１を参照すると、実際の電流密度は２８７４［ｍＡ／ｃｍ 2］となるので、上記実施形態における表示装置と同様の表示寿命の延長効果はあるものの、この場合には有機ＥＬ素子内部の温度上昇により表示寿命が短くなってしまう。
【０１７１】
そこで、上式（３５）より算出された温度上昇を抑えるための有機ＥＬ素子の電流密度が５８７［ｍＡ／ｃｍ 2］以下であることから、図１１を参照して温度上昇を抑えることのできる有機ＥＬ素子の発光電圧を求めると、およそ９．１Ｖ以下であることがわかる。よって、パルス電源を使用した本表示装置は、上述した定電圧電源を使用した表示装置と同様の表示寿命の延長効果を得るためには有機ＥＬ素子の発光電圧は１０．９Ｖであればよいが、有機ＥＬ素子の内部温度の上昇を抑えることによる表示寿命の延長効果を得るためには上記発光電圧は９．１Ｖ以下であることが好ましく、この場合配線抵抗に加わる電圧は２．９Ｖ以上となるため、このような電圧が加わるよう配線抵抗値を調節することがより好ましいといえる。
【０１７２】
また上記の検討結果から、パルス電源のデューティ数を６４としたときに有機ＥＬ素子の内部温度の上昇を抑えることによる表示寿命の延長効果を得るためには、有機ＥＬ素子の発光電圧は２［Ｖ］から９．１［Ｖ］までがさらにより好ましいので、上式（３５）にＶｅｌ＝２〜９．１を代入すると、さらに好適なγの範囲はＶｅｌに応じて、５０から１１までの値となる。
【０１７３】
＜４．２ その他の変形例＞
上記実施形態では、走査電極配線およびデータ電極配線の配線抵抗を適宜に調整する構成であるが、これらの配線抵抗を調整することに代えて、周知の抵抗器や抵抗物質を介挿することにより、上記配線抵抗値に相当する抵抗値を与えてもよい。
【０１７４】
上記実施形態では走査電極ＳＬ１〜ＳＬ６４のうち奇数行に対応する走査電極と偶数行に対応する走査電極とが左右交互に対応する走査電極配線と接続される構成であるが、データ電極ＤＬ１〜ＤＬ９６のうち奇数列に対応するデータ電極と偶数列に対応するデータ電極とが上下交互に対応するデータ電極配線と接続される構成であってもよい。この場合には、定電圧電源４００から最も遠い各有機ＥＬ素子が各列毎に交互に上端または下端となるよう配置することができる。この構成により、表示画面の上下方向において有機ＥＬ素子の輝度のばらつきが結果的に平均化され、このことにより輝度ばらつきが緩和される。
【０１７５】
上記実施形態では全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線長が同一になるよう、例えばより近い位置にある走査電極に繋がる走査電極配線ほど左右に屈曲させるなどの構成によって、より長い迂回路を経るような配線形状とするが、同様に全てのデータ電極配線Ｌｄ１〜Ｌｄ９６の配線長が同一になるよう構成してもよい。また、上記実施形態では最も図の上方に配置される走査電極ＳＬ１に接続される走査電極配線Ｌｓ１の配線幅を最も大きくし、最も図の下方に配置される走査電極ＳＬ６４に接続される走査電極配線Ｌｓ６４の配線幅を最も小さくする構成や、各走査電極配線の配線深さ（表示面に対する垂直方向の配線の膜厚）を適宜調整することにより、全ての走査電極配線Ｌｓ１〜Ｌｓ６４の配線抵抗を略同一にするが、同様の構成よりデータ電極配線Ｌｄ１〜Ｌｄ９６の配線抵抗を略同一にしてもよい。これらのことにより、図の左右方向における各有機ＥＬ素子の輝度ばらつきを解消または緩和することができる。
【０１７６】
なお、本発明は発光素子の形状や大きさに関係なく適用できるので、例えば自動車のスピードメータにおけるパワーメータ部や数字部、または時計など発光素子の形状が異なるものであっても、走査電極線が常に選択状態、すなわち所定のＬｏｗ電圧または接地電圧になっている状態で、画像信号に応じた所定のタイミングで発光素子に電流を供給しまたは遮断する定電圧回路を有しており、βが０．１から１０までの範囲、より好適にはβが０．１から９．０までの範囲、さらにより好適にはβが０．１から５．０までの範囲となる表示装置の構成であればよく、例えばセグメント方式など種々の表示装置において上記実施形態と同様の寿命を延ばす効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、単体で発光させるときの電気光学素子を示す回路図である。
【図２】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、電気光学素子に抵抗素子を直列に挿入したときのこれらの素子を示す回路図である。
【図３】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、定電圧制御方式を用いた単純マトリクス方式の表示装置において、１つの走査電極が選択されたときの等価回路図を示す図である。
【図４】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、直流定電圧電源に対して２２０本の有機ＥＬ素子が並列に接続された等価回路を示す図である
【図５】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、図４に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。
【図６】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、パルス電源に対して有機ＥＬ素子と挿入抵抗とを直列接続した等価回路を示す図である。
【図７】上記一実施形態に係る表示装置の原理を説明するため、図６に示す有機ＥＬ素子の規格化された発光輝度の経時変化を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る表示装置の全体的な構成を簡略に示す図である。
【図９】上記一実施形態における表示パネルの配線構成を簡略に示す平面図である。
【図１０】上記一実施形態に係る表示装置に使用される１つの有機ＥＬ素子の発光電圧と、その内部抵抗値および流れる電流値との関係を示す図である。
【図１１】上記一実施形態における図１０に示される特性を有する有機ＥＬ素子について、その電流密度と発光電圧との関係を示す図である。
【図１２】従来例における定電圧型制御方式および定電流型制御方式による、有機ＥＬ素子の時間経過による発光輝度の低下を示す図である。
【符号の説明】
【０１７８】
１０ …有機ＥＬ素子
１００ …表示パネル
１０１ …奇数走査電極コネクタ
１０２ …データ電極コネクタ
１０３ …偶数走査電極コネクタ
２００ …走査電極駆動回路
３００ …データ電極駆動回路
４００ …定電圧電源
ＳＬ１〜ＳＬ６４ …走査電極
ＤＬ１〜ＤＬ９６ …データ電極
Ｌｓ１〜Ｌｓ６４ …走査電極配線
Ｌｄ１〜Ｌｄ９６ …データ電極配線
Ｒｄ …データ電極の配線抵抗値
Ｒｓ …走査電極の配線抵抗値
Ｒｅｌ…電気光学素子の発光時における内部抵抗値
Ｒｒ …挿入抵抗値
Ｖｅｌ…電気光学素子に加わる電圧値
Ｖｒ …挿入抵抗素子（挿入抵抗値Ｒｒ）に加わる電圧値
Ｖｄｄ …電源電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点に配置されて電流を流されることにより発光する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄは、前記電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄの和の比率をβ（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ）／Ｒｅｌ）とするとき、０．１≦β≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定され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】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄが設定され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】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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９】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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１０】
所定の方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第１の電極と、前記第１の電極と直交する方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に複数が配置されて複数の画素を形成する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を所定の期間ずつ選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
前記所定の期間内において前記第２のスイッチ手段により選択的に前記定電圧電源からの電圧を印加される前記第２の電極の数をＸとするとき、全ての発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび全ての発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、全ての発光する電気光学素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）の和の比率をβ’（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）／Ｒｅｌａｌｌ）とするとき、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする、表示装置。
【請求項１１】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記定電圧電源はパルス電源であって、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］とするとき、前記パルス電源を駆動するためのデューティ数Ｙ（Ｙは自然数）に対する前記電気光学素子に流れる電流密度Ａｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］の比率γ（＝Ａｅｌ／Ｙ）が５０から５までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項１または請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から１１までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記電気光学素子は、発光状態または非発光状態のいずれかの状態となるように２値で階調制御されることを特徴とする、請求項１または請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記電気光学素子は、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または請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１】
第１および第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点に配置されて電流を流されることにより発光する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第２の抵抗値Ｒｄは、前記電気光学素子の発光時における抵抗値Ｒｅｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄの和の比率をβ（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ）／Ｒｅｌ）とするとき、０．１≦β≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦９．０を満たすよう設定され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】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄは、０．１≦β≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第２の抵抗値Ｒｄが設定され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】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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９】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一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１０】
所定の方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第１の電極と、前記第１の電極と直交する方向へ延びる互いに平行な複数の電極である第２の電極と、前記第１および第２の電極の交差点にそれぞれ対応してマトリクス状に複数が配置されて複数の画素を形成する電気光学素子と、前記電気光学素子に流されるべき電流を供給する定電圧電源と、前記第１の電極を所定の期間ずつ選択的に接地する第１のスイッチ手段と、前記第２の電極に前記定電圧電源からの電圧を選択的に印加する第２のスイッチ手段とを備える表示装置であって、
前記所定の期間内において前記第２のスイッチ手段により選択的に前記定電圧電源からの電圧を印加される前記第２の電極の数をＸとするとき、全ての発光する電気光学素子から前記第１のスイッチ手段を介して接地されるまでの第１の抵抗値Ｒｓおよび全ての発光する電気光学素子から前記第２のスイッチ手段を介して前記定電圧電源に接続されるまでの第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、全ての発光する電気光学素子の総抵抗値Ｒｅｌａｌｌに対する前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）の和の比率をβ’（＝（Ｒｓ＋Ｒｄ／Ｘ）／Ｒｅｌａｌｌ）とするとき、０．１≦β’≦１０を満たすよう設定されることを特徴とする、表示装置。
【請求項１１】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦９．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）は、０．１≦β’≦５．０を満たすよう設定されることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１の電極は、Ｃｒ単体、ＣｒとＴａとの積層構造、ＣｒとＩＴＯとの積層構造、またはＣｒとＴａとＩＴＯとの積層構造からなる金属層により形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第２の電極は、ＩＴＯにより形成されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記第１の電極と前記第１のスイッチ手段とを接続する第１の配線と、前記第２の電極と前記第２のスイッチ手段とを接続する第２の配線とをさらに備え、
前記第１および第２の配線の少なくとも１つにおける、配線長、配線幅、および配線シート抵抗値の少なくとも１つを所定の値に定めることにより、前記第１の抵抗値Ｒｓおよび前記第３の抵抗値（Ｒｄ／Ｘ）が設定されることを特徴とする、請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記第１および第２の電極の少なくとも一方は、平行に隣り合う２つの電極で互いに異なる側となる端部において、対応する第１または第２の配線と接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長がほぼ等しいことにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線幅が定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１および第２の配線は、それぞれ複数が設けられ、
前記第１および第２の配線の少なくとも一方は、複数の配線における配線長に応じて配線深さが定められることにより、複数の配線における配線抵抗が略同一であることを特徴とする、請求項１５に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記定電圧電源はパルス電源であって、
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から２０［Ｖ］とするとき、前記パルス電源を駆動するためのデューティ数Ｙ（Ｙは自然数）に対する前記電気光学素子に流れる電流密度Ａｅｌ［ｍＡ／ｃｍ 2］の比率γ（＝Ａｅｌ／Ｙ）が５０から５までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項１または請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から１８．２［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から５．５までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記電気光学素子の発光電圧を２［Ｖ］から９．１［Ｖ］とするとき、前記比率γが５０から１１までの範囲内に定められることを特徴とする、請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記電気光学素子は、発光状態または非発光状態のいずれかの状態となるように２値で階調制御されることを特徴とする、請求項１または請求項１０に記載の表示装置。
【請求項２４】
前記電気光学素子は、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または請求項１０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２００７−１１２１８（Ｐ２００７−１１２１８Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９５１１０（Ｐ２００５−１９５１１０）
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月４日（２００５．７．４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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