表示装置
【課題】 ２つの異なる光学特性を持つＲＧＢの発光素子をデルタ配列させた表示装置は、エッジがぎざぎざに表示され偽色が生じる。
【解決手段】 発光素子が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、複数の色の１周期ごとに２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
複数の色の１周期おきに、周期内の画素回路に対して当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、間の画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する処理回路と、２つの発光領域を交互に発光させる
画素回路とを有する表示装置。
【解決手段】 発光素子が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、複数の色の１周期ごとに２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
複数の色の１周期おきに、周期内の画素回路に対して当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、間の画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する処理回路と、２つの発光領域を交互に発光させる
画素回路とを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、とくに有機エレクトロルミネセンス素子を用いた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、２枚の電極間に挟まれた薄膜の有機層に電流を流して発光させる。これを２次元に配列して表示装置を構成することができる。
【０００３】
有機ＥＬ素子は光取り出し効率が低いことが大きな課題である。薄膜の発光層から光が様々な角度で出射するが、発光層を上下から挟む保護層などの層と外部空間との境界面で全反射が発生し、大部分の光が外部空間にとりだされず、素子内部に閉じ込められてしまう。この課題を解決するために、様々な構成が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、有機ＥＬ素子の発光面上に樹脂から成るマイクロレンズ（以下レンズという）を配置して正面への取り出し効率を向上させる構成が開示されている。レンズは各有機ＥＬ素子に対応して設けられる。このレンズアレイによって全反射していた光を外部に取り出すことができ、さらに外部にとりだされた光を一定の角度範囲に集光することできる。このため、表示装置として用いた場合、正面から見た輝度が向上する。
【０００５】
光の取り出し効果を高めるため、レンズの直径は発光領域より大きくする。しかし、隣の画素のレンズ同士が重なり合うと取り出し効率が低下したり混色を生じたりするので、レンズ径は画素寸法より大きくできない。一方、有機ＥＬ素子の発光領域を小さくすると電流密度が高くなって劣化が速くなるため、発光領域をあまり小さくすることはできない。
【０００６】
図１１（ａ）は、レンズアレイを無理なく配置するために発光領域を互い違いに配置した表示装置の画素レイアウト図である。各行各列には画素回路（３１，３２，３３など）が設けられ、各画素回路に１つずつ有機ＥＬ素子（３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂなど）が配置されている。有機ＥＬ素子の発光領域を覆う位置にレンズ１１０が配置されている。図にはｍ−１とｍの２行、ｎ−１とｎの２列しか描かれていないが、実際には６４０行×４８０列などの多数の有機ＥＬ素子が並んでいる。ここでは、ＲＧＢの３列をまとめて１列と数えることにする。
【０００７】
カラー表示装置を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の有機ＥＬ素子が行方向（図の左右方向）に周期的に並んでおり、ＲＧＢの１組が１つの画素を構成する。同一行の有機ＥＬ素子は、隣り合う発光領域（３１Ｒと３２Ｇ，３２Ｇと３３Ｂなど）で位置が列方向（図の上下方向）に１／２行分ずれている。１つの列ではＲＧＢの３つの発光領域が下向きの三角形５１の配置をなしており、隣の列ではＲＧＢが上向きの三角形５２になっている。
【０００８】
図１１（ａ）のように互い違いに発光領域を設けることによって、画素密度の高い表示装置でもレンズアレイを設けることができる。
【０００９】
ところで、表示装置に入力される画像信号は、多くの場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの副画素が、行方向に同形で配列し、列方向には同列に並ぶ図１２のいわゆるストライプ配置を前提に作成されている。ストライプ配置においては、ＲＧＢの組からなる画素の発光領域の重心が正方格子をなし、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの発光領域も正方格子状に並んでいる。
【００１０】
一方、図１１（ａ）の配置はＲＧＢの発光領域がデルタ配列をなしている。デルタ配列では、各行のＲＧＢ３つを副画素として画素を構成した場合、画素の重心は正方格子をなすが、各色が作る格子は１列おきに格子点がずれたものになる。
【００１１】
図１２の正方格子をなす画素配列を前提とした画像信号が、デルタ配置の画素を持つ図１１（ａ）の表示装置にそのまま表示されると、表示画面上で１列ごとにずれた画像として表示されてしまう。このずれは、画像のエッジ部分がギザギザに見える原因となり、解像感の高い表示装置では偽色や色モアレを引き起こすなど、表示品位を著しく損ねる。
【００１２】
図１１（ａ）の画素配置を図１１（ｂ）の配置にすることが特許文献２に記載されている。また、ストライプ配置の画像データをデルタ配置の画像データに変換する方法が特許文献３で提案されている。特許文献３のデータ変換方法は、以下のようにして図１１（ｂ）の画素配置に対して適用される。
【００１３】
奇数列（ｎ−１列が奇数列とする）では同じｍ−１行にあるＲＧＢの発光領域３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂの組が１つの画素１０を構成する。次のｍ行でも同様に発光領域４１Ｒ，４２Ｇ，４３Ｂの組から画素１１が構成される。
【００１４】
偶数列（ｎ列）では、同じｍ−１行にあるＲの発光領域３４ＲとＢの発光領域３６Ｂの２つの発光領域とすぐ下のｍ行ｎ列にあるＧの発光領域４５Ｇの組を１つの画素１２とする。ｍ−１行のＧの発光領域３５Ｇは、すぐ上のｍ−２行ｎ列にあるＲとＢの発光領域（不図示）とで１つの画素を作る。また、ｍ行のＲの発光領域４４ＲとＢの発光領域４６Ｂは次のｍ＋１行ｎ列のＧの発光領域とで１つの画素１２を構成する。
【００１５】
ｍ−１とｍの２行にまたがる画素１２のデルタ配置５２は、同一行の発光領域の組からなる画素１０、１１のデルタ配置５１と同形の下向き三角形になる。画素の重心および各色の発光点が作る格子は１列おきに格子点がずれたものになる。しかし、発光点の配置はすべての画素で同じ向きの三角形となり、画素内の発光領域の配置がそろった表示装置になる。
【００１６】
図１１（ｂ）のように構成した画素１０−１２に対して、入力画像のＲＧＢデータを以下のように割り当てる。すなわち、奇数列の画素１０、１１に対しては入力画像の１画素分をそのまま割り当て、偶数列の２行にわたる画素１２に対してはその２行の平均データを割り当てる。
【００１７】
この結果、ｍ−１行ｎ−１列の画素１０のＲ、Ｇ、Ｂの発光領域３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂは、もとの画像信号のｍ−１行ｎ−１列の画素に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像データがそれぞれ与えられる。ｍ行ｎ−１列の画素１１についても同様である。
【００１８】
ｎ列の画素１２に対しては、Ｒの発光領域３４Ｒには元の画像信号のｍ−１行ｎ列のＲの画像データとｍ行ｎ列のＲの画像データとの平均をとった画像データが与えられ、Ｂの発光領域３６ＢとＧの発光領域４５Ｇに対しても、同様にｍ−１行ｎ列とｍ行ｎ列の画像データの平均をとった画像データが与えられる。
【００１９】
また、ｍ−１行ｎ列のＧの発光領域３５Ｇには、元の画像信号のｍ−２行ｎ列のＧの画像データとｍ−１行ｎ列のＧの画像データとの平均画像データが与えられる。ｍ行ｎ列のＲの発光領域４４Ｒには、元のＲの画像データのｍ行ｎ列とｍ＋１行ｎ列の平均をとった画像データが与えられる。Ｂの発光領域４６Ｂについても同様である。
【００２０】
このようなデータ処理により、エッジのギザギザや偽色、色モアレなどの画質劣化を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００４−０３９５００号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１９１７号公報
【特許文献３】特開２００２−１５６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
レンズアレイを設けた表示装置は、それを持たない表示装置に比べて正面から見た輝度は高くなるが、斜め方向から見た輝度は減少してしまう。表示装置の使用形態（ユーザーシーン）によっては正面輝度よりも視野角の広さが求められる場面もあり、レンズのような集光性の高い素子を有機ＥＬ素子の上に設けると、そういった場面では使いづらいことになる。
【００２３】
広い視野角と高い正面輝度を両立させるために、レンズを設けた発光領域とレンズを設けない発光領域とを１画素内に並列させ、２つの発光領域を組み合わせることが考えられる。図１３は、ＲＧＢの有機ＥＬ素子がそれぞれレンズ１１０を設けた発光領域（３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂなど）とレンズを設けない発光領域（３１ｒ、３２ｇ、３３ｂなど）の２つの発光領域を持つ場合の画素配列を示す。図１１（ａ）と同じ部分には同じ符号を付した。
【００２４】
同一行同一列の２つの発光領域（３１Ｒと３１ｒ）は共通の画素回路（３１）に接続されている。２つの発光領域は同じ行内で上の行に近い配置（３１Ｒ，３２ｇ，３３Ｂなど）と下の行に近い配置（３１ｒ、３２Ｇ，３３ｂなど）をとり、この配置が隣同士で反転している。またＲＧＢを組とした画素単位で見ても、隣接する画素同士で全体に上下が反転した発光領域配置をなす。
【００２５】
レンズに限らず、２つの発光領域に正面輝度、視野角−輝度特性などの光学特性が異なる２種類の光学素子を設けて、２つの発光領域を組み合わせて使用することにより、２種類の光学特性が両立した表示装置を作ることができる。２つ発光領域の発光比率を変えることにより、２種類の光学特性の間を可変に調節することもできる。
【００２６】
しかし、図１３のような各有機ＥＬ素子が２つの発光領域を持つ表示装置では次のような問題が生じる。
【００２７】
奇数列（ｎ−１列）では、同じｍ−１行にあるレンズ１１０を搭載したＲＧＢの発光領域３１Ｒ、３２Ｇ，３３Ｂとレンズ１１０を搭載しないＲＧＢの発光領域３１ｒ、３２ｇ、３３ｂとが１つの画素１１を構成し、１画素のＲＧＢのデータがこれらの発光領域に与えられる。ｍ行についても同様に画素１１が構成される。レンズのある発光領域とレンズのない発光領域の２つの発光領域は、もとの入力画像では１つの画素のＲＧＢいずれかであるから、同色の、レンズ１１０を搭載した発光領域と搭載しない発光領域には、同じデータが割り当てられる。
【００２８】
偶数列（ｎ列，ｎ＋２列など）では、同じ行にあるレンズ１１０を搭載したＲの発光領域３４ＲとＢの発光領域３６Ｂおよびその下の行にあるレンズ１１０を搭載したＧの発光領域４５Ｇの組が１つの画素１２を構成する。
【００２９】
ところが、これらのレンズ１１０を搭載した発光領域３４Ｒ，３５Ｇ，３６Ｂと画素回路を共通にし、したがって同じデータが与えられるレンズなしの発光領域は、ｍ−１行のＲの発光領域３４ｒとＢの発光領域３６ｂ、およびｍ行のＧの発光領域４５ｇであり、レンズ有りの発光領域が作るデルタ配置５２とは異なる形状の、縦長の逆三角形５４になってしまう。前の行や次の行に対しても同様の処理がされることから、レンズのない発光領域の作るデルタ配置５４は列方向に相互に重なりあう状態になる。縦長のデルタ配置５４の発光領域は、それが発光することによって偽色、色モアレ、画像エッジ部分のギザギザ感などの画質劣化が発生し、表示品位を著しく損ねる。
【００３０】
画素１２のレンズを搭載しないほうの発光領域４４ｒ、３５ｇ、４６ｂが通常のデルタ配置になるようにしても、今度はレンズ１１０を搭載したほうの発光領域４４Ｒ，３５Ｇ，４６Ｂが縦長のデルタ配置になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明は上の問題を解決するためになされたものであり、行方向と列方向に配列した複数の画素回路と、前記画素回路の各々に接続され、行方向に周期的に配置された複数の色からなる発光素子と、画像データを処理して前記画素回路に伝達する処理回路とを有する表示装置であって、
前記発光素子は各々が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、前記複数の色の１周期ごとに前記２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
前記処理回路は、
前記複数の色の１周期おきに、周期内の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、
前記周期の間の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する回路であり、
前記画素回路は、
前記第１の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち前の行により近く配置された発光領域に供給し、
前記第２の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち次の行により近く配置された発光領域に供給する回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
上述した本発明の構成によれば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置で、ＲＧＢの副画素がそれぞれ異なる光学特性の２つの領域を持ち、同じ光学特性の発光領域がデルタ配置をなす場合に、表示品位を落とさずに表示することが可能である。とくにレンズを配した発光領域とレンズのない発光領域が互いに逆のＲＧＢのデルタ配置をなす表示装置に関して、偽色、色モアレ、画像エッジ部分のギザギザ感などのない表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態である表示装置の全体図である。
【図２】本発明の表示装置の画素回路である。
【図３】表示装置に入力される画像信号である。
【図４】本発明の表示装置の処理回路とデータの流れを示す図である。
【図５】本発明の表示装置の画素回路に伝達される画像データを示す図である。
【図６】有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢの光学特性を示すグラフである。
【図８】本発明の表示装置の点灯と消灯のタイミングチャートである。
【図９】本発明の表示装置の輝度対視野角特性の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の表示装置の消費電力の変化を示すグラフである。
【図１１】従来の表示装置の発光領域の配置を示す図である。
【図１２】従来の表示装置の別の発光領域の配置を示す図である。
【図１３】本発明の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。
【００３５】
表示装置は、制御回路８６と、ＲＧＢの各画像信号を処理する処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂと、パネル８０を有している。
【００３６】
パネル８０にはＭ行３Ｎ列の画素回路８４が配列され、行方向に並ぶ画素回路８４にＲＧＢの有機ＥＬ素子（不図示）が周期的に接続されている。ＲＧＢの１周期で１つの画素が構成される。
【００３７】
画素回路ごとのＲＧＢの発光領域の配置は、図１３に示したものと同じである。すなわち、ＲＧＢの３色の有機ＥＬ素子が行方向の画素回路３１−３６および４１−４６に周期的に接続され、同じ列の画素回路には同じ色の有機ＥＬ素子が接続されている。１つの画素回路３１には２つの発光領域３１ｒと３１Ｒがあり、発光領域３１ｒ（小文字のアルファベットを付けて示す発光領域）に平坦な表面の有機ＥＬ素子ＥＬＡが配置され、発光領域３１Ｒ（大文字のアルファベットを付けて示す発光領域）に表面にレンズを設けた有機ＥＬ素子ＥＬＢとが配置されている。有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢの配置は、列ごとに上下すなわち列方向の位置が入れ替わっている。同じ色の有機ＥＬ素子についてみても、２つの発光領域は隣の同色の有機ＥＬ素子の列との間で位置が列方向に反転している。
【００３８】
以下、列番号はＲＧＢの行方向の周期配列の１周期を１組にまとめて１列と数え、各周期すなわち画素を単位として第１列、第２列、・・・第Ｎ列と呼ぶことにする。
【００３９】
表示装置の外から画像信号ＶＩＤＥＯが入力され、ＲＧＢそれぞれに分かれて信号処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂで処理される。信号処理回路８７（以下、ＲＧＢをまとめて呼ぶときはＲＧＢの添え字を省く）で処理された画像データはデータ線駆動回路８１に送られ、データ線駆動回路８１はデータ信号線ＤａｔａＲ（ｎ）、ＤａｔａＲ（ｎ）、ＤａｔａＲ（ｎ）（ｎは列番号。以下、総称するときは列番号を省略する）にデータ信号を与える。データ信号線Ｄａｔａは画素回路８４にデータ信号Ｖｄａｔａを伝達する。
【００４０】
制御線Ｐ１（ｍ）（ｍは行番号。以下、総称するときは行番号を省略する）はゲート線駆動回路８２で生成する制御信号を、制御線Ｐ２、Ｐ３は発光期間制御回路８３で生成する制御信号を、それぞれ画素回路８４に伝達する。
【００４１】
図２は画素回路８４とそれに接続される有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢを示す回路図である。１つの画素回路８４にはレンズのない有機ＥＬ素子ＥＬＡとレンズ付きの有機ＥＬ素子ＥＬＢの２つが接続されている。各色とも同じ回路であるので、図２では１つの画素回路とそれに接続される１色の有機ＥＬ素子のみ示している。
【００４２】
画素回路８４のそれぞれには、データ信号線Ｄａｔａと制御線Ｐ１−Ｐ３が接続されている。制御線Ｐ１は画素回路を行ごとに順次選択し、その行の画素回路８４にデータ信号Ｖｄａｔａを書き込む。制御線Ｐ１はＴＦＴ（Ｍ１）のゲート端子に接続され、選択された行の画素回路ではＴＦＴ（Ｍ１）が導通し、データ信号線Ｄａｔａからデータ信号が保持容量Ｃ１に伝達され保持される。
【００４３】
有機ＥＬ素子ＥＬＡのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ３）のソース端子に接続されており、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。有機ＥＬ素子ＥＬＢのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ４）のソース端子に接続されており、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。
【００４４】
ＴＦＴ（Ｍ３）及びＴＦＴ（Ｍ４）のドレイン端子は共通化され、ＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン端子に接続される。ＴＦＴ（Ｍ２）のソース端子は電源電位に接続される。ＴＦＴ（Ｍ１）のソース端子は、保持容量Ｃ１の一端に接続されると同時に、ＴＦＴ（Ｍ２）のゲート端子に接続される。保持容量Ｃ１の他端は電源電位である。
【００４５】
ＴＦＴ（Ｍ３）のゲート端子に接続される制御線Ｐ２は、有機ＥＬ素子ＥＬＡに流れる電流を導通または遮断してその発光期間を制御する。ＴＦＴ（Ｍ４）のゲート端子に接続される制御線Ｐ３は、有機ＥＬ素子ＥＬＢに流れる電流を導通または遮断してその発光期間を制御する。
【００４６】
有機ＥＬ素子ＥＬＡに電流を供給し発光させるときは、制御線Ｐ１にＬＯＷレベル、Ｐ２にＨＩレベル、Ｐ３にＬＯＷレベルの信号を入力する。このときＴＦＴ（Ｍ１）はＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ３）はＯＮ、ＴＦＴ（Ｍ４）はＯＦＦになる。ＴＦＴ（Ｍ３）が導通状態であるため、保持容量Ｃ１に生じた電圧により、ＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン電流が有機ＥＬ素子ＥＬＡに供給され、供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子ＥＬＡが発光する。制御線Ｐ２がＨＩレベルにある期間中発光が続き、ＬＯＷレベルになると発光は停止する。時間的に積算した光量が有機ＥＬ素子ＥＬＡの見かけの輝度となる。
【００４７】
有機ＥＬ素子ＥＬＢに電流を供給し発光させるときは、制御線Ｐ１にＬＯＷレベル、Ｐ２にＬＯＷレベル、Ｐ３にＨＩレベルの信号を入力する。このときＴＦＴ（Ｍ１）はＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ３）もＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ４）はＯＮになる。ＴＦＴ（Ｍ４）が導通状態であるため、保持容量Ｃ１に保持された電圧に応じた電流がＴＦＴ（Ｍ２）のドレインから有機ＥＬ素子ＥＬＢに供給され有機ＥＬ素子ＥＬＢが発光する。制御線Ｐ３がＨＩレベルにある期間の積算光量が有機ＥＬ素子ＥＬＢの見かけの輝度となる。
【００４８】
駆動回路を共通にする有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢは、制御線Ｐ１によって同じ選択期間に同じデータ信号線Ｄａｔａからデータ信号Ｖｄａｔａが与えられる。制御信号Ｐ１によって行を選択し、選択された行の画素回路８４にデータ信号線からデータ信号を入れて保持する操作を「書き込み」という。１回の書込み操作では、同じ画素回路８４の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢに同じデータ信号が与えられる。
【００４９】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢを別々のデータ信号によって点灯させるには、１つのデータ信号を書き込んだ後、制御線Ｐ２を選択レベルにして有機ＥＬ素子ＥＬＡを点灯させ、次いで再書き込みをしてデータ信号を変更し、制御線Ｐ３を選択レベルにして有機ＥＬ素子ＥＬＢを点灯させればよい。通常は１画面分の画像信号が送られるフレーム周期ごとに各行に１回の書き込みが行われる。したがって、有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの表示を切り替えるには、１つのフレーム周期（１フレーム期間という）で画素回路に有機ＥＬ素子ＥＬＡのデータを書き込んで点灯させ、次の１フレーム期間で同じ画素回路に有機ＥＬ素子ＥＬＢのデータを書き込んで点灯させる。
【００５０】
２つの有機ＥＬ素子にそれぞれスイッチを設けて電流を供給する画素回路を構成することにより、２つの有機ＥＬ素子を異なる時間に異なるデータで発光させることができる。
【００５１】
図３は、表示装置に外から入力される画像信号を示す。画像信号はＲＧＢ並列の各画素に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ），Ｇ（ｍ，ｎ），Ｂ（ｍ，ｎ）がｍ、ｎの順に時系列に並んだ信号である。画像信号は１フレーム期間（通常は１／６０秒）に、第１行の第１列から第Ｎ列まで、それに続く第２行の第１列から第Ｎ列まで、以下、最終Ｍ行の第１列から第Ｎ列までの画像データが時系列で送られてくる。１フレーム期間の画像信号が１枚の画像を構成し、毎秒６０枚の画像が送られてくる。各画像データは実際には８ビットのディジタル信号であるが、ここでは１つの画像データとして表してある。
【００５２】
図３の入力画像信号は、もとの画像を正方格子の区画（画素）に分けて各区画のＲＧＢの輝度を信号にしたものである。したがってストライプ配列の画素の各画素に与えられるべき画像データとして作られている。
【００５３】
図３の入力画像信号はＲＧＢ別に処理回路８７に送られ、変換されて、データ線駆動回路８１を経てデータ信号線のデータ信号などになる。
【００５４】
図４は、画像データを処理する処理回路８７の構成を示す図である。各色でまったく同じであるので、Ｒの処理回路８７Ｒのみを示した。
【００５５】
処理回路８７は．入力された画像信号Ｒ（１，１）−Ｒ（Ｍ，Ｎ）を３行分蓄えるラインメモリＬ１−Ｌ３、Ｌ３とＬ２の偶数列の画像データを混合する混合器ＭＩＸ１、Ｌ１とＬ２の偶数列の画像データを混合する混合器ＭＩＸ２、Ｌ３とＬ２およびＭＩＸ１から生成された画像データを１ライン分保持するラインメモリＬ４、およびＬ１とＬ２およびＭＩＸ２から生成された画像データを１ライン分保持するラインメモリＬ５を含む。
【００５６】
１行からＭ行までの画像信号Ｒ（１，１）−Ｒ（Ｍ，Ｎ）は、１行ずつ順にラインメモリＬ３に書き込まれ、次の行のラインデータが来る直前に一括してＬ２に転送され、さらにその次のラインデータが来る前にＬ１に転送される。ラインメモリＬ１にｍ−１行の画像データ、ラインメモリＬ２にｍ行の画像データ、ラインメモリＬ３にｍ＋１行の画像データが格納されると、次のタイミングでＬ２の奇数列データがそのままラインメモリＬ４とＬ５の同じ列アドレスに送られる。同時に、Ｌ２とＬ３の偶数列の画像データが混合器ＭＩＸ１に送られ、平均または加重平均が求められてラインメモリＬ４の対応列に送られる。Ｌ１とＬ２の偶数列の画像データも混合器ＭＩＸ２に送られ、平均または加重平均が求められてラインメモリＬ５の対応列に送られる。その後Ｌ４とＬ５からラインデータが読み出され、セレクタ８８に送られる。
【００５７】
セレクタ８８には、制御回路８６からフレームごとにＨとＬが切り替わるフレーム切り替え信号ＳＥＬが送られており、奇数番目のフレームでｍ行とｍ＋１行の画像データが混合されたＬ４のラインデータ、偶数番目のフレームでｍ行とｍ−１行の画像データが混合されたＬ５のラインデータが選択され、これがデータ線駆動回路８１に送られる。データ線駆動回路８１は、このラインデータを制御線Ｐ１がｍ行を選択するタイミングでｍ行の画像データとしてデータ信号線ＤａｔａＲに出力する。
【００５８】
Ｌ４とＬ５のラインデータの出力と並行して、Ｌ２のｍ行データがＬ１に転送され、Ｌ３のｍ＋１行データがＬ２に転送される。次いでＬ３にｍ＋２行の画像データが順次格納される。この動作が行単位で繰り返されて、ｍ＋１行、ｍ＋２行・・・の画像データがデータ線駆動回路８１に送られる。
【００５９】
Ｂの処理回路８７ＢはＲの処理回路８７Ｒとまったく同じ動作をする。
【００６０】
Ｇの処理回路８７Ｇは、セレクタ８８に入るフレーム切り替え信号ＳＥＬの位相が８７Ｒと逆転している。すなわち、奇数番目のフレームではｍ行とｍ−１行の画像データが混合されたＬ５のラインデータ、偶数番目のフレームではｍ行とｍ＋１行の画像データが混合されたＬ４のラインデータが選択される。それ以外はＲの処理回路８７Ｒと同じ構造を持ち、同じ動作をする。
【００６１】
このようにして、ＲＧＢの各処理回路は、ｍ−１行とｍ行の画像データの混合データとｍ行とｍ＋１行の画像データの混合データをフレームごとに交互に生成し、データ線駆動回路８１に送る。データ線駆動回路８１は、ｍ行の選択タイミングでこれをデータ信号Ｖｄａｔａとしてデータ信号線Ｄａｔａに出力しｍ行の画素回路に伝達する。
【００６２】
図５は制御線Ｐ１−Ｐ３とデータ信号線Ｄａｔａのデータ信号Ｖｄａｔａを示すタイミングチャートである。Ｐ１（ｍ−１），Ｐ１（ｍ），Ｐ１（ｍ＋１）は、それぞれｍ−１、ｍ、ｍ＋１行の制御線Ｐ１に印加される制御信号を示す。ＶｄａｔａＲ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＧ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＢ（ｎ−１）はｎ−１列のＲ、Ｇ，Ｂの各データ信号線Ｄａｔａ（ｎ−１）のデータ信号、ＶｄａｔａＲ（ｎ）、ＶｄａｔａＧ（ｎ） ，ＶｄａｔａＢ（ｎ）はそれぞれｎ列のＲ，Ｇ，Ｂの各データ信号線Ｄａｔａ（ｎ）によって伝達されるデータ信号である。ここでの列はＲＧＢの１周期をさす。１周期内にある３つの画素回路のそれぞれにデータ信号線ＤａｔａＲ，ＤａｔａＧ，ＤａｔａＢが接続され、データ信号ＶｄａｔａＲ，ＶｄａａｔＧ，ＶｄａｔａＢが伝達される。
【００６３】
画素回路８４は、ｍ−１、ｍ、ｍ＋１行の制御信号Ｐ１（ｍ−１）、Ｐ１（ｍ）、Ｐ１（ｍ＋１）によって順次選択され、ｎ−１列とｎ列のデータ信号線から与えられたデータ信号がそれぞれの画素回路に書き込まれる。
【００６４】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢの書き込みと発光は引き続く２つのフレームで交互に行う。
【００６５】
Ｐ２（ｍ）とＰ３（ｍ）は、奇数フレームでは、ｍ行の書き込みが終了したのちＰ２がＨレベルになりＰ３はＬのままである。偶数フレームでは、逆にｍ行の書き込みが終了したのちＰ３がＨレベルになりＰ２はＬのままである。他の行のＰ２，Ｐ３は、タイミングがずれるだけでｍ行のＰ２（ｍ）， Ｐ３（ｍ）と同じ波形である。したがって、ＲＧＢいずれも、また奇数列・偶数列いずれも、奇数フレームで有機ＥＬ素子ＥＬＡが発光し、偶数フレームで有機ＥＬ素子ＥＬＢが発光する。図３で言うと、奇数フレームでレンズなしの３１ｒ、３２ｇ、３３ｂ、３４ｒ、３５ｇ、３６ｂおよび４１ｒ、４２ｇ、４３ｂ、４４ｒ、４５ｇ、４６ｂの各発光領域が発光し、引き続く偶数フレームでレンズ付きの３１Ｒ、３２Ｇ、３３Ｂ、３４Ｒ、３５Ｇ、３６Ｂおよび４１Ｒ、４２Ｇ、４３Ｂ、４４Ｒ、４５Ｇ、４６Ｂの各発光領域が発光する。
【００６６】
図４の各データ信号に付したＲ（ｍ、ｎ）は、図３に示した元の入力画像信号のｍ行ｎ列のＲの画像信号であることを示す。Ｒ（ｍ−１、ｎ）＋Ｒ（ｍ、ｎ）やＧ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｇ（ｍ、ｎ）はそれぞれ、同じｎ列のｍ−１とｍの２行、およびｍとｍ＋１の２行の画素データを足して２分したデータである。
【００６７】
奇数列（ｎ−１列）のデータ信号ＶｄａｔａＲ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＧ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＢ（ｎ−１）は、ｍ−１行が選択されたタイミングでｍ−１行の画像データＲ（ｍ−１，ｎ−１）、Ｇ（ｍ−１，ｎ−１）、Ｂ（ｍ−１，ｎ−１）がそのままデータ信号として伝達されてくる。同様に、ｍ行選択のタイミングではｍ行の画像データが、ｍ＋１行選択のタイミングではｍ＋１行の画像データがそのまま送られている。これは奇数、偶数のどのフレームでも同じである。
【００６８】
これに対して偶数列（ｎ列）のデータ信号は、もとの入力画像データでそのものではなく、処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂで変換された画像データになっている。
【００６９】
まずＶｄａｔａＲ（ｎ）は、奇数フレームでは
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｒ（ｍ−２，ｎ）＋Ｒ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｒ（ｍ−１，ｎ）＋Ｒ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｒ（ｍ，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。なお、図４では「／２」が省略されている。
【００７０】
偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｒ（ｍ−１，ｎ）＋Ｒ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｒ（ｍ，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｒ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７１】
ＶｄａｔａＧ（ｎ）は、奇数フレームと偶数フレームのデータの混合の仕方がＶｄａｔａＲ（ｎ）とは逆である。すなわち、奇数フレームでは
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｇ（ｍ−１，ｎ）＋Ｇ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｇ（ｍ，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｇ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達され、偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｇ（ｍ−２，ｎ）＋Ｇ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｇ（ｍ−１，ｎ）＋Ｇ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｇ（ｍ，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７２】
また，ＶｄａｔａＢ（ｎ）は、奇数フレームと偶数フレームのデータの混合の仕方がＶｄａｔａＧ（ｎ）とは逆であり、したがってＶｄａｔａＲ（ｎ）と同じである。すなわち、奇数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｂ（ｍ−２，ｎ）＋Ｂ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｂ（ｍ−１，ｎ）＋Ｂ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｂ（ｍ，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達され、それに続く偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｂ（ｍ−１，ｎ）＋Ｂ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｂ（ｍ，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｂ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７３】
これらの画像データは各タイミングでその行の画素回路に書き込まれる。奇数列の画素回路には当該画素回路の行と列に対応した入力画像データがそのままデータ信号として送られ、書き込まれる。したがって、２つの発光領域の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢは、もとの画像（入力画像）の同じ１つの画素に対応する画像データＲ（ｍ，ｎ）などに従って発光する。
【００７４】
しかし、偶数列の画素回路には奇数フレームとそれに続く偶数フレームでは異なる２つの画素に対応する画像データの平均画像データが書き込まれ、２つの発光領域の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢはこの奇数フレームと偶数フレームで異なる輝度で発光する。
【００７５】
具体的には、偶数列の１つの画素回路に入る画像データは、１つのフレームではその画素回路の行と列に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ）と「前の」行の同列の画像データＲ（ｍ−１，ｎ）を混合させた画像データ（第１の画像データという）であり、その次のフレームではその画素回路に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ）と「次の」行の同列の画像データＲ（ｍ＋１，ｎ）を混合させた画像データ（第２の画像データという）である。また、１つの画素を構成するＲＧＢの並びの中では、第１画像データと第２画像データが交互に送られてくるフレームの位相が逆転している。すなわち、ＲとＢの画素回路は、奇数フレームで第１画像データの書き込みが行われ、偶数フレームで第２画像データの書き込みが行われるのにたいし、Ｇの画素回路は、奇数フレームで第２画像データの書き込みが行われ、偶数フレームで第１画像データの書き込みが行われる。
【００７６】
図５に示すように、奇数フレームでは各行の書き込みの後Ｐ２の信号がＨ（ｈｉｇｈ）レベルになるので、奇数フレームに伝達された画像データが有機ＥＬ素子ＥＬＡに流れる電流を決定し有機ＥＬ素子ＥＬＡを発光させる。また、偶数フレームでは各行の書き込みの後Ｐ３の信号がＨ（ｈｉｇｈ）レベルになるので、偶数フレームに伝達された画像データが有機ＥＬ素子ＥＬＢに流れる電流を決定し有機ＥＬ素子ＥＬＢを発光させる。
【００７７】
図１３に示すように、ＲとＢについては、各行偶数列（ｎ列）の２つの有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢのうち、有機ＥＬ素子ＥＬＡが上方（前の行に近い位置）に配置されており、これらが第１画像データによって（奇数フレームで）発光する。下方（次の行に近い位置）に配置されている有機ＥＬ素子ＥＬＢは第２画像データによって（偶数フレームで）発光する。一方、Ｇについては、逆に有機ＥＬ素子ＥＬＡが下方（後の行に近い位置）に配置され、第２画像データによって（奇数フレームで）発光し、有機ＥＬ素子ＥＬＢが上方（前の行に近い位置）に配置されて第１画像データによって（奇数フレームで）発光する。つまり、上方に配置された有機ＥＬ素子は第１画像データによって発光し、下方に配置された有機ＥＬ素子は第２画像データによって発光する。ＲＧＢのいずれも、当該行の画像データとそれに隣接する前行または次行の画像データとを混合した画像データによって、その隣接行に近い位置にある有機ＥＬ素子が発光することになる。
【００７８】
次に、上に説明した画像データの処理とその画素回路への伝達によって、表示画面上に形成される画像について説明する。ＲとＢについては、奇数フレームに各行の偶数列画素回路に書き込まれる画像データと、偶数フレームにその「前の」行の同じ列の画素回路に書き込まれる画像データとは、同じ２画素の画像データから生成された画像データである。Ｇについては、奇数フレームに各行の偶数列画素回路に書き込まれる画像データと、偶数フレームにその「次の」行の同じ列の画素回路に書き込まれる画像データとが同じ画像データとなる。いずれも隣接する当該２行の画素に対応する画像データの平均である。
【００７９】
上のことを図１３の画素回路について言うと、ｍ行ｎ列のＲの画素回路４４ｒとその前のｍ−１行ｎ列のＲの画素回路３４Ｒとは、それぞれ奇数フレームと偶数フレームにおいて同じ画像データが書き込まれ、それによって発光する。ｍ行ｎ列のＢの画素回路４６ｂとその前のｍ−１行ｎ列のＢの画素回路３６Ｂとについても同様である。また、ｍ−１行ｎ列のＧの画素回路３５ｇとその次のｍ行ｎ列のＧの画素回路４５Ｇは、やはりそれぞれ奇数フレームと偶数フレームで同じ画像データが書き込まれ、それによって発光する。
【００８０】
したがって、図１３の４４ｒと３４Ｒ、３５ｇと４５Ｇ，４６ｂと３６Ｂは、引き続く２フレームで、ともに同じｍ−１行とｍ行の平均の画像データで発光する。同じ画像データで発光するこれら６つの発光領域は１つの画素を構成していることになる。
【００８１】
前後のｍ−２行とｍ−１行、ｍ行とｍ＋１行も同様であり、引き続く２行の画像データについてすべて同じ関係がある。また、奇数フレームとその次の偶数フレームについてのこの関係は、偶数フレームとその次の奇数フレームなど、引き続くどの２つのフレームについても同様である。この結果、偶数列ではつねに、引き続く２行にまたがった６つの発光領域で１つの画素としての表示が行われる。また、その２行の画像データの平均画像データで表示されるので、位置が１／２ピッチずれていることが表示画像の上では緩和される。行方向には等輝度で列方向に輝度が変化する画像を表示しても、奇数列と偶数列で同様に輝度が変化し、均一な輝度変化画像が得られる。
【００８２】
静止画ではフレーム間で画像データは同じであるから、奇数フレームの有機ＥＬ素子ＥＬＡによる表示と偶数フレームの有機ＥＬ素子ＥＬＢによる表示の画像は同一となる。動画においても、動きの激しい部分を除いて引き続くフレーム間では近い画像が表示される。これらの場合は、上の効果が十分発揮される。
【００８３】
後で説明するように、奇数フレームと偶数フレームの発光期間を異ならせることにより輝度と視野角のバランスを調節できる。高輝度だが狭視野角の画像と、低輝度で広視野角の画像とを切り替えても、画像自体が変化することないので、両者を混合させた中間的な特性を持たせることができる。
【００８４】
上の説明では、偶数行の画像データを２行の平均画像データで作成した。しかし、２行のうち、上の行の画像データを下の行より混合比率を高める、あるいは時間的に先に選択される行のデータの重みを後の行の重みより重くするなどの加重平均をとってもよい。いずれの場合も、２行にまたがる２つの発光領域にはその２行の画像データに同じ処理を施した画像データが書き込まれるようにすることが好ましい。
【００８５】
奇数列と偶数列の区別は相対的なものであって、入れ替わっていてもよい。２つの発光領域の配置が上下に反転している２種類の配置のうちのいずれかを奇数列とすれば、他方が偶数列になる。奇数フレームと偶数フレームについても同様である。
【００８６】
単色のモノクロ表示装置は、レンズなしとレンズ付の２つの有機ＥＬ素子が正方形の画素回路領域にあり、同じ画素回路で駆動される。本発明をモノクロ表示装置に適用する場合は、以上の説明をＲだけがあってＧとＢがない表示装置についてのものとすればよい。
【００８７】
Ｒの有機ＥＬ素子ＥＬＢだけがレンズをもち、ＧとＢはレンズがなく発光領域の形状や内部構造により異なる光学特性の発光領域を形成している場合には、２つの発光領域の配置を画素すなわちＲＧＢの周期ごとに反転するだけで済み、画素回路の列ごとに反転する必要はない。その場合には、Ｇの第１画像データと第２の画像データの伝送タイミングをＲとＢと同じにする、すなわち第１画像データと第２の画像データの伝送を偶数列のＲＧＢで同位相にする。
【００８８】
１つの画素回路に接続される光学特性の異なる有機ＥＬ素子が３つ以上あり、隣の列で配置が反転している表示装置に対しても、本発明が適用できる。有機ＥＬ素子が３つ（ＥＬＡ，ＥＬＢ，ＥＬＣとする）の表示装置においては、ＥＬＡを第１フレーム、ＥＬＢを第２フレーム、再びＥＬＡを第３フレーム、ＥＬＣを第４フレームでそれぞれ発光させ、第１と第２の２フレームと、第３と第４の２フレームにそれぞれ上で説明した画像データの振り分けを適用する。
【００８９】
以上、有機ＥＬ素子を例にとって説明したが、本発明は、無機ＥＬ材料やＬＥＤを発光素子とする表示装置にも同様に適用できる。
【００９０】
以下、本発明に用いる有機ＥＬ素子の詳細な構造と、本発明の応用例を説明する。
【００９１】
図６は図１１のＡＡ‘に沿った有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢの断面図である。２つの発光領域４１ｒと４１Ｒに有機ＥＬ素子ＥＬＡおよびＥＬＢがそれぞれ形成されている。図ではＲの発光領域の断面を示したが、Ｇ，Ｂの発光領域も同様の構造である。
【００９２】
有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢは、一対の電極であるアノード電極２１及びカソード電極２４と、それらの電極間に挟持された発光層を含む有機化合物層２３（以下、有機ＥＬ層と呼称する）を備えている。アノード電極２１は発光領域別にパターニングされており、カソード電極２４は共通の電極である。有機ＥＬ素子間には領域間を分離する素子領域分離層２２が設けられている。
【００９３】
アノード電極２１は、Ａｇ等の高い反射率を持つ導電性の金属材料から形成される。アノード電極は、金属材料から成る層とホール注入特性に優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電性材料から成る層との積層体から構成しても良い。
【００９４】
カソード電極２４は半反射性或いは光透過性の材料で形成されており、発光層で発光した光はカソード電極を通して素子外部に取り出される。可視光に対しての反射率が２０〜８０％の半反射性のカソード電極は、ＡｇやＡｇＭｇなどの電子注入性に優れた導電性の金属材料から成る２〜５０ｎｍの膜厚の層で形成される。
【００９５】
有機ＥＬ層２３は発光層を含む単層又は複数の層からなる。有機ＥＬ層２３の構成例としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成や、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。有機ＥＬ層２３を構成する材料は、公知の材料を使用することができる。
【００９６】
基板２０には、有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢを駆動する画素回路（不図示）が形成される。画素回路は薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴ：ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒと称する）、容量、配線他の回路要素から構成される。
【００９７】
カソード電極２４の上には、空気中の酸素や水分から有機ＥＬ層２３を保護するための保護層２５が形成されている。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどの無機材料、あるいは無機材料と有機材料との積層膜からなる。ＣＶＤ法で形成することが好ましい。無機材料の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。１ｕｍ以上にすると製造工程中に表面に除去できない異物が付着してもそれを覆うことができる。
【００９８】
保護層２５は表面が平坦であることが好ましい。有機材料を使うことで表面を平坦にすることが可能である。
【００９９】
有機ＥＬ素子ＥＬＢの上にはレンズ１１０が形成されている。レンズ１１０は樹脂材料、無機材料を加工することなどにより形成されている。レンズは、型押し、フォトリソフラフィなどの方法により形成することができる。
【０１００】
有機ＥＬ層２３から出射された光が透明なカソード電極２４を透過する。次いで保護層２５、レンズ１１０を透過して、有機ＥＬ素子の外部へ出射される。レンズ１１０が形成されている有機ＥＬ素子ＥＬＢは、レンズが無い場合に比べて出射角度が基板垂直方向に近く集光効果があるため、表示装置の正面方向への出射光量を高める。また、発光層から大きな角度で斜めに出射された光でも、レンズを通ることで出射方向が垂直に近づき、出射面での全反射光量が減少する。その結果、光取り出しの効率がも向上する。
【０１０１】
レンズを用いず、有機ＥＬ素子の有機層や電極層の厚さを変えるなど、有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢ自体に構造の違いを持たせて異なる光学特性にすることも可能である。
【０１０２】
図７は（ａ）有機ＥＬ素子ＥＬＡと（ｂ）有機ＥＬ素子ＥＬＢの輝度対視野角特性を示す。視野角は正面から見たときを０度とする。有機ＥＬ素子ＥＬＡ・ＥＬＢともに同じ電流で発光させ、相対輝度値を示している。有機ＥＬ素子ＥＬＢの発光領域は、視野角特性は狭いけれども、正面の輝度は有機ＥＬ素子ＥＬＡの発光領域より約４倍高い。
【０１０３】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢが並存する表示装置を作り、視野角特性の広い光学特性をもつ有機ＥＬ素子ＥＬＡを点灯させ、正面輝度が高く視野角特性の狭い有機ＥＬ素子ＥＬＢを消灯させると、視野角特性の広い表示が得られる。逆に有機ＥＬ素子ＥＬＢを点灯させ、有機ＥＬ素子ＥＬＡを消灯させると、正面の輝度は高くなるが視野角は狭くなる。
【０１０４】
広い視野角を必要としない場合は、正面輝度の高い有機ＥＬ素子ＥＬＢを低電流で点灯して、有機ＥＬ素子ＥＬＡと同じ正面輝度にすることにより、低消費電力の表示モードになる。図７の特性の素子であれば、消費電力は１／４になる。
【０１０５】
光学特性の異なる２つの発光領域を組み合わせて使用することで、ユーザーシーンに応じて、正面から見た輝度の高い「高輝度屋外視認性モード」、斜め方向からでも見やすい「広視野角モード」、周囲が暗い環境で輝度を低くする「低消費電力モード」などの多種のモードを選択可能にし、表示画素品位が高くフレキシビリティの高い表示装置を提供することができる。
【０１０６】
有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの表示をフレームごとに切り替え、平均的な表示にすることで、目に見える輝度と視野角を有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの中間に制御することができる。有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの特性の混合比率は、その点灯時間比率を変えて構成できる。
【０１０７】
図８（ａ）〜（ｅ）は、図７の有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢをフレームごとに切り替え、異なる発光デューティで発光させる表示装置のタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は点灯のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）を示す。画素回路から供給される電流はどの点灯タイミングにおいても同じである。
（有機ＥＬ素子ＥＬＡの点灯時間）：（有機ＥＬ素子ＥＬＢの点灯時間）の比は、（ａ）１６：０、（ｂ）１２：１、（ｃ）８：２、（ｄ）４：３、（ｅ）０：４である。正面から見た平均の輝度は、ＥＬＡ：ＥＬＢ＝４：０、３：１、２：２、１：３、０：４になる。
【０１０８】
図９は輝度対視野角特性、図１０は相対消費電力である。図９、図１０の（ａ）〜（ｅ）は、図８の（ａ）〜（ｅ）に対応する。（ａ）から（ｅ）に向かうに従って、正面輝度は一定で視野角特性を徐々に狭くすることができる。それにつれて消費電力は少なくなる。
（有機ＥＬ素子ＥＬＡの点灯時間）：（有機ＥＬ素子ＥＬＢの点灯時間）の比を（ａ）１６：０、（ｂ）１２：４、（ｃ）８：８、（ｄ）４：１２、（ｅ）０：１６とすると、（ａ）では正面輝度は低いが視野角が広い「広視野角モード」になり、（ｅ）は正面輝度が高く視野角が狭いので屋外で使用できる「高輝度屋外視認モード」となる。（ｂ）−（ｄ）はその段階的切り替えになる。
【０１０９】
以上説明した本発明は、レンズアレイを搭載した発光領域と搭載しない発光領域の組み合わせだけに限らず、光学特性が異なる２つの発光領域を併用するすべての表示装置に適用できる。光学特性の違いは、レンズによらず光学薄膜による干渉などを用いて形成してもよい。２つの発光領域にレンズ径や焦点距離の異なるレンズを搭載した表示装置、あるいは、レンズによらず、有機ＥＬ素子自体の材料や層構造を変えて異なる光学特性を付与した２つの発光領域を併用した表示装置も本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
３１−３６，４１−４６ 画素回路
３１Ｒ、３４Ｒ、４１Ｒ，４４Ｒ レンズのあるＲの有機ＥＬ素子の発光領域
３２Ｇ、３５Ｇ、４２Ｇ，４５Ｇ レンズのあるＧの有機ＥＬ素子の発光領域
３３Ｂ、３６Ｂ、４３Ｂ，４６Ｂ レンズのあるＢの有機ＥＬ素子の発光領域
３１ｒ、３４ｒ、４１ｒ，４４ｒ レンズのないＲの有機ＥＬ素子の発光領域
３２ｇ、３５ｇ、４２ｇ，４５ｇ レンズのないＧの有機ＥＬ素子の発光領域
３３ｂ、３６ｂ、４３ｂ，４６ｂ レンズのないＢの有機ＥＬ素子の発光領域
１０、１１、１２ 画素
８４ 画素回路
８６ 制御回路
８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂ 処理回路
Ｐ１（ｍ）−Ｐ３（ｍ） 制御線
ＤａｔａＲ（ｎ），ＤａｔａＧ（ｎ），ＤａｔａＢ（ｎ） データ信号線
Ｒ（ｍ，ｎ），Ｇ（ｍ，ｎ），Ｂ（ｍ，ｎ） ｍ行ｎ列の入力画像データ
ＶｄａｔａＲ（ｎ）、ＶｄａｔａＧ（ｎ）、ＶｄａｔａＢ（ｎ） データ信号線に伝達されるデータ信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置、とくに有機エレクトロルミネセンス素子を用いた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、２枚の電極間に挟まれた薄膜の有機層に電流を流して発光させる。これを２次元に配列して表示装置を構成することができる。
【０００３】
有機ＥＬ素子は光取り出し効率が低いことが大きな課題である。薄膜の発光層から光が様々な角度で出射するが、発光層を上下から挟む保護層などの層と外部空間との境界面で全反射が発生し、大部分の光が外部空間にとりだされず、素子内部に閉じ込められてしまう。この課題を解決するために、様々な構成が提案されている。
【０００４】
特許文献１には、有機ＥＬ素子の発光面上に樹脂から成るマイクロレンズ（以下レンズという）を配置して正面への取り出し効率を向上させる構成が開示されている。レンズは各有機ＥＬ素子に対応して設けられる。このレンズアレイによって全反射していた光を外部に取り出すことができ、さらに外部にとりだされた光を一定の角度範囲に集光することできる。このため、表示装置として用いた場合、正面から見た輝度が向上する。
【０００５】
光の取り出し効果を高めるため、レンズの直径は発光領域より大きくする。しかし、隣の画素のレンズ同士が重なり合うと取り出し効率が低下したり混色を生じたりするので、レンズ径は画素寸法より大きくできない。一方、有機ＥＬ素子の発光領域を小さくすると電流密度が高くなって劣化が速くなるため、発光領域をあまり小さくすることはできない。
【０００６】
図１１（ａ）は、レンズアレイを無理なく配置するために発光領域を互い違いに配置した表示装置の画素レイアウト図である。各行各列には画素回路（３１，３２，３３など）が設けられ、各画素回路に１つずつ有機ＥＬ素子（３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂなど）が配置されている。有機ＥＬ素子の発光領域を覆う位置にレンズ１１０が配置されている。図にはｍ−１とｍの２行、ｎ−１とｎの２列しか描かれていないが、実際には６４０行×４８０列などの多数の有機ＥＬ素子が並んでいる。ここでは、ＲＧＢの３列をまとめて１列と数えることにする。
【０００７】
カラー表示装置を構成する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の有機ＥＬ素子が行方向（図の左右方向）に周期的に並んでおり、ＲＧＢの１組が１つの画素を構成する。同一行の有機ＥＬ素子は、隣り合う発光領域（３１Ｒと３２Ｇ，３２Ｇと３３Ｂなど）で位置が列方向（図の上下方向）に１／２行分ずれている。１つの列ではＲＧＢの３つの発光領域が下向きの三角形５１の配置をなしており、隣の列ではＲＧＢが上向きの三角形５２になっている。
【０００８】
図１１（ａ）のように互い違いに発光領域を設けることによって、画素密度の高い表示装置でもレンズアレイを設けることができる。
【０００９】
ところで、表示装置に入力される画像信号は、多くの場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの副画素が、行方向に同形で配列し、列方向には同列に並ぶ図１２のいわゆるストライプ配置を前提に作成されている。ストライプ配置においては、ＲＧＢの組からなる画素の発光領域の重心が正方格子をなし、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの発光領域も正方格子状に並んでいる。
【００１０】
一方、図１１（ａ）の配置はＲＧＢの発光領域がデルタ配列をなしている。デルタ配列では、各行のＲＧＢ３つを副画素として画素を構成した場合、画素の重心は正方格子をなすが、各色が作る格子は１列おきに格子点がずれたものになる。
【００１１】
図１２の正方格子をなす画素配列を前提とした画像信号が、デルタ配置の画素を持つ図１１（ａ）の表示装置にそのまま表示されると、表示画面上で１列ごとにずれた画像として表示されてしまう。このずれは、画像のエッジ部分がギザギザに見える原因となり、解像感の高い表示装置では偽色や色モアレを引き起こすなど、表示品位を著しく損ねる。
【００１２】
図１１（ａ）の画素配置を図１１（ｂ）の配置にすることが特許文献２に記載されている。また、ストライプ配置の画像データをデルタ配置の画像データに変換する方法が特許文献３で提案されている。特許文献３のデータ変換方法は、以下のようにして図１１（ｂ）の画素配置に対して適用される。
【００１３】
奇数列（ｎ−１列が奇数列とする）では同じｍ−１行にあるＲＧＢの発光領域３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂの組が１つの画素１０を構成する。次のｍ行でも同様に発光領域４１Ｒ，４２Ｇ，４３Ｂの組から画素１１が構成される。
【００１４】
偶数列（ｎ列）では、同じｍ−１行にあるＲの発光領域３４ＲとＢの発光領域３６Ｂの２つの発光領域とすぐ下のｍ行ｎ列にあるＧの発光領域４５Ｇの組を１つの画素１２とする。ｍ−１行のＧの発光領域３５Ｇは、すぐ上のｍ−２行ｎ列にあるＲとＢの発光領域（不図示）とで１つの画素を作る。また、ｍ行のＲの発光領域４４ＲとＢの発光領域４６Ｂは次のｍ＋１行ｎ列のＧの発光領域とで１つの画素１２を構成する。
【００１５】
ｍ−１とｍの２行にまたがる画素１２のデルタ配置５２は、同一行の発光領域の組からなる画素１０、１１のデルタ配置５１と同形の下向き三角形になる。画素の重心および各色の発光点が作る格子は１列おきに格子点がずれたものになる。しかし、発光点の配置はすべての画素で同じ向きの三角形となり、画素内の発光領域の配置がそろった表示装置になる。
【００１６】
図１１（ｂ）のように構成した画素１０−１２に対して、入力画像のＲＧＢデータを以下のように割り当てる。すなわち、奇数列の画素１０、１１に対しては入力画像の１画素分をそのまま割り当て、偶数列の２行にわたる画素１２に対してはその２行の平均データを割り当てる。
【００１７】
この結果、ｍ−１行ｎ−１列の画素１０のＲ、Ｇ、Ｂの発光領域３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂは、もとの画像信号のｍ−１行ｎ−１列の画素に対応したＲ，Ｇ，Ｂの画像データがそれぞれ与えられる。ｍ行ｎ−１列の画素１１についても同様である。
【００１８】
ｎ列の画素１２に対しては、Ｒの発光領域３４Ｒには元の画像信号のｍ−１行ｎ列のＲの画像データとｍ行ｎ列のＲの画像データとの平均をとった画像データが与えられ、Ｂの発光領域３６ＢとＧの発光領域４５Ｇに対しても、同様にｍ−１行ｎ列とｍ行ｎ列の画像データの平均をとった画像データが与えられる。
【００１９】
また、ｍ−１行ｎ列のＧの発光領域３５Ｇには、元の画像信号のｍ−２行ｎ列のＧの画像データとｍ−１行ｎ列のＧの画像データとの平均画像データが与えられる。ｍ行ｎ列のＲの発光領域４４Ｒには、元のＲの画像データのｍ行ｎ列とｍ＋１行ｎ列の平均をとった画像データが与えられる。Ｂの発光領域４６Ｂについても同様である。
【００２０】
このようなデータ処理により、エッジのギザギザや偽色、色モアレなどの画質劣化を改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００４−０３９５００号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１９１７号公報
【特許文献３】特開２００２−１５６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
レンズアレイを設けた表示装置は、それを持たない表示装置に比べて正面から見た輝度は高くなるが、斜め方向から見た輝度は減少してしまう。表示装置の使用形態（ユーザーシーン）によっては正面輝度よりも視野角の広さが求められる場面もあり、レンズのような集光性の高い素子を有機ＥＬ素子の上に設けると、そういった場面では使いづらいことになる。
【００２３】
広い視野角と高い正面輝度を両立させるために、レンズを設けた発光領域とレンズを設けない発光領域とを１画素内に並列させ、２つの発光領域を組み合わせることが考えられる。図１３は、ＲＧＢの有機ＥＬ素子がそれぞれレンズ１１０を設けた発光領域（３１Ｒ，３２Ｇ，３３Ｂなど）とレンズを設けない発光領域（３１ｒ、３２ｇ、３３ｂなど）の２つの発光領域を持つ場合の画素配列を示す。図１１（ａ）と同じ部分には同じ符号を付した。
【００２４】
同一行同一列の２つの発光領域（３１Ｒと３１ｒ）は共通の画素回路（３１）に接続されている。２つの発光領域は同じ行内で上の行に近い配置（３１Ｒ，３２ｇ，３３Ｂなど）と下の行に近い配置（３１ｒ、３２Ｇ，３３ｂなど）をとり、この配置が隣同士で反転している。またＲＧＢを組とした画素単位で見ても、隣接する画素同士で全体に上下が反転した発光領域配置をなす。
【００２５】
レンズに限らず、２つの発光領域に正面輝度、視野角−輝度特性などの光学特性が異なる２種類の光学素子を設けて、２つの発光領域を組み合わせて使用することにより、２種類の光学特性が両立した表示装置を作ることができる。２つ発光領域の発光比率を変えることにより、２種類の光学特性の間を可変に調節することもできる。
【００２６】
しかし、図１３のような各有機ＥＬ素子が２つの発光領域を持つ表示装置では次のような問題が生じる。
【００２７】
奇数列（ｎ−１列）では、同じｍ−１行にあるレンズ１１０を搭載したＲＧＢの発光領域３１Ｒ、３２Ｇ，３３Ｂとレンズ１１０を搭載しないＲＧＢの発光領域３１ｒ、３２ｇ、３３ｂとが１つの画素１１を構成し、１画素のＲＧＢのデータがこれらの発光領域に与えられる。ｍ行についても同様に画素１１が構成される。レンズのある発光領域とレンズのない発光領域の２つの発光領域は、もとの入力画像では１つの画素のＲＧＢいずれかであるから、同色の、レンズ１１０を搭載した発光領域と搭載しない発光領域には、同じデータが割り当てられる。
【００２８】
偶数列（ｎ列，ｎ＋２列など）では、同じ行にあるレンズ１１０を搭載したＲの発光領域３４ＲとＢの発光領域３６Ｂおよびその下の行にあるレンズ１１０を搭載したＧの発光領域４５Ｇの組が１つの画素１２を構成する。
【００２９】
ところが、これらのレンズ１１０を搭載した発光領域３４Ｒ，３５Ｇ，３６Ｂと画素回路を共通にし、したがって同じデータが与えられるレンズなしの発光領域は、ｍ−１行のＲの発光領域３４ｒとＢの発光領域３６ｂ、およびｍ行のＧの発光領域４５ｇであり、レンズ有りの発光領域が作るデルタ配置５２とは異なる形状の、縦長の逆三角形５４になってしまう。前の行や次の行に対しても同様の処理がされることから、レンズのない発光領域の作るデルタ配置５４は列方向に相互に重なりあう状態になる。縦長のデルタ配置５４の発光領域は、それが発光することによって偽色、色モアレ、画像エッジ部分のギザギザ感などの画質劣化が発生し、表示品位を著しく損ねる。
【００３０】
画素１２のレンズを搭載しないほうの発光領域４４ｒ、３５ｇ、４６ｂが通常のデルタ配置になるようにしても、今度はレンズ１１０を搭載したほうの発光領域４４Ｒ，３５Ｇ，４６Ｂが縦長のデルタ配置になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明は上の問題を解決するためになされたものであり、行方向と列方向に配列した複数の画素回路と、前記画素回路の各々に接続され、行方向に周期的に配置された複数の色からなる発光素子と、画像データを処理して前記画素回路に伝達する処理回路とを有する表示装置であって、
前記発光素子は各々が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、前記複数の色の１周期ごとに前記２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
前記処理回路は、
前記複数の色の１周期おきに、周期内の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、
前記周期の間の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する回路であり、
前記画素回路は、
前記第１の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち前の行により近く配置された発光領域に供給し、
前記第２の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち次の行により近く配置された発光領域に供給する回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
上述した本発明の構成によれば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置で、ＲＧＢの副画素がそれぞれ異なる光学特性の２つの領域を持ち、同じ光学特性の発光領域がデルタ配置をなす場合に、表示品位を落とさずに表示することが可能である。とくにレンズを配した発光領域とレンズのない発光領域が互いに逆のＲＧＢのデルタ配置をなす表示装置に関して、偽色、色モアレ、画像エッジ部分のギザギザ感などのない表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態である表示装置の全体図である。
【図２】本発明の表示装置の画素回路である。
【図３】表示装置に入力される画像信号である。
【図４】本発明の表示装置の処理回路とデータの流れを示す図である。
【図５】本発明の表示装置の画素回路に伝達される画像データを示す図である。
【図６】有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢの光学特性を示すグラフである。
【図８】本発明の表示装置の点灯と消灯のタイミングチャートである。
【図９】本発明の表示装置の輝度対視野角特性の変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の表示装置の消費電力の変化を示すグラフである。
【図１１】従来の表示装置の発光領域の配置を示す図である。
【図１２】従来の表示装置の別の発光領域の配置を示す図である。
【図１３】本発明の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。
【００３５】
表示装置は、制御回路８６と、ＲＧＢの各画像信号を処理する処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂと、パネル８０を有している。
【００３６】
パネル８０にはＭ行３Ｎ列の画素回路８４が配列され、行方向に並ぶ画素回路８４にＲＧＢの有機ＥＬ素子（不図示）が周期的に接続されている。ＲＧＢの１周期で１つの画素が構成される。
【００３７】
画素回路ごとのＲＧＢの発光領域の配置は、図１３に示したものと同じである。すなわち、ＲＧＢの３色の有機ＥＬ素子が行方向の画素回路３１−３６および４１−４６に周期的に接続され、同じ列の画素回路には同じ色の有機ＥＬ素子が接続されている。１つの画素回路３１には２つの発光領域３１ｒと３１Ｒがあり、発光領域３１ｒ（小文字のアルファベットを付けて示す発光領域）に平坦な表面の有機ＥＬ素子ＥＬＡが配置され、発光領域３１Ｒ（大文字のアルファベットを付けて示す発光領域）に表面にレンズを設けた有機ＥＬ素子ＥＬＢとが配置されている。有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢの配置は、列ごとに上下すなわち列方向の位置が入れ替わっている。同じ色の有機ＥＬ素子についてみても、２つの発光領域は隣の同色の有機ＥＬ素子の列との間で位置が列方向に反転している。
【００３８】
以下、列番号はＲＧＢの行方向の周期配列の１周期を１組にまとめて１列と数え、各周期すなわち画素を単位として第１列、第２列、・・・第Ｎ列と呼ぶことにする。
【００３９】
表示装置の外から画像信号ＶＩＤＥＯが入力され、ＲＧＢそれぞれに分かれて信号処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂで処理される。信号処理回路８７（以下、ＲＧＢをまとめて呼ぶときはＲＧＢの添え字を省く）で処理された画像データはデータ線駆動回路８１に送られ、データ線駆動回路８１はデータ信号線ＤａｔａＲ（ｎ）、ＤａｔａＲ（ｎ）、ＤａｔａＲ（ｎ）（ｎは列番号。以下、総称するときは列番号を省略する）にデータ信号を与える。データ信号線Ｄａｔａは画素回路８４にデータ信号Ｖｄａｔａを伝達する。
【００４０】
制御線Ｐ１（ｍ）（ｍは行番号。以下、総称するときは行番号を省略する）はゲート線駆動回路８２で生成する制御信号を、制御線Ｐ２、Ｐ３は発光期間制御回路８３で生成する制御信号を、それぞれ画素回路８４に伝達する。
【００４１】
図２は画素回路８４とそれに接続される有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢを示す回路図である。１つの画素回路８４にはレンズのない有機ＥＬ素子ＥＬＡとレンズ付きの有機ＥＬ素子ＥＬＢの２つが接続されている。各色とも同じ回路であるので、図２では１つの画素回路とそれに接続される１色の有機ＥＬ素子のみ示している。
【００４２】
画素回路８４のそれぞれには、データ信号線Ｄａｔａと制御線Ｐ１−Ｐ３が接続されている。制御線Ｐ１は画素回路を行ごとに順次選択し、その行の画素回路８４にデータ信号Ｖｄａｔａを書き込む。制御線Ｐ１はＴＦＴ（Ｍ１）のゲート端子に接続され、選択された行の画素回路ではＴＦＴ（Ｍ１）が導通し、データ信号線Ｄａｔａからデータ信号が保持容量Ｃ１に伝達され保持される。
【００４３】
有機ＥＬ素子ＥＬＡのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ３）のソース端子に接続されており、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。有機ＥＬ素子ＥＬＢのアノード電極はＴＦＴ（Ｍ４）のソース端子に接続されており、カソード電極は接地電位ＣＧＮＤに接続されている。
【００４４】
ＴＦＴ（Ｍ３）及びＴＦＴ（Ｍ４）のドレイン端子は共通化され、ＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン端子に接続される。ＴＦＴ（Ｍ２）のソース端子は電源電位に接続される。ＴＦＴ（Ｍ１）のソース端子は、保持容量Ｃ１の一端に接続されると同時に、ＴＦＴ（Ｍ２）のゲート端子に接続される。保持容量Ｃ１の他端は電源電位である。
【００４５】
ＴＦＴ（Ｍ３）のゲート端子に接続される制御線Ｐ２は、有機ＥＬ素子ＥＬＡに流れる電流を導通または遮断してその発光期間を制御する。ＴＦＴ（Ｍ４）のゲート端子に接続される制御線Ｐ３は、有機ＥＬ素子ＥＬＢに流れる電流を導通または遮断してその発光期間を制御する。
【００４６】
有機ＥＬ素子ＥＬＡに電流を供給し発光させるときは、制御線Ｐ１にＬＯＷレベル、Ｐ２にＨＩレベル、Ｐ３にＬＯＷレベルの信号を入力する。このときＴＦＴ（Ｍ１）はＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ３）はＯＮ、ＴＦＴ（Ｍ４）はＯＦＦになる。ＴＦＴ（Ｍ３）が導通状態であるため、保持容量Ｃ１に生じた電圧により、ＴＦＴ（Ｍ２）のドレイン電流が有機ＥＬ素子ＥＬＡに供給され、供給された電流に応じた輝度で有機ＥＬ素子ＥＬＡが発光する。制御線Ｐ２がＨＩレベルにある期間中発光が続き、ＬＯＷレベルになると発光は停止する。時間的に積算した光量が有機ＥＬ素子ＥＬＡの見かけの輝度となる。
【００４７】
有機ＥＬ素子ＥＬＢに電流を供給し発光させるときは、制御線Ｐ１にＬＯＷレベル、Ｐ２にＬＯＷレベル、Ｐ３にＨＩレベルの信号を入力する。このときＴＦＴ（Ｍ１）はＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ３）もＯＦＦ、ＴＦＴ（Ｍ４）はＯＮになる。ＴＦＴ（Ｍ４）が導通状態であるため、保持容量Ｃ１に保持された電圧に応じた電流がＴＦＴ（Ｍ２）のドレインから有機ＥＬ素子ＥＬＢに供給され有機ＥＬ素子ＥＬＢが発光する。制御線Ｐ３がＨＩレベルにある期間の積算光量が有機ＥＬ素子ＥＬＢの見かけの輝度となる。
【００４８】
駆動回路を共通にする有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢは、制御線Ｐ１によって同じ選択期間に同じデータ信号線Ｄａｔａからデータ信号Ｖｄａｔａが与えられる。制御信号Ｐ１によって行を選択し、選択された行の画素回路８４にデータ信号線からデータ信号を入れて保持する操作を「書き込み」という。１回の書込み操作では、同じ画素回路８４の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢに同じデータ信号が与えられる。
【００４９】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢを別々のデータ信号によって点灯させるには、１つのデータ信号を書き込んだ後、制御線Ｐ２を選択レベルにして有機ＥＬ素子ＥＬＡを点灯させ、次いで再書き込みをしてデータ信号を変更し、制御線Ｐ３を選択レベルにして有機ＥＬ素子ＥＬＢを点灯させればよい。通常は１画面分の画像信号が送られるフレーム周期ごとに各行に１回の書き込みが行われる。したがって、有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの表示を切り替えるには、１つのフレーム周期（１フレーム期間という）で画素回路に有機ＥＬ素子ＥＬＡのデータを書き込んで点灯させ、次の１フレーム期間で同じ画素回路に有機ＥＬ素子ＥＬＢのデータを書き込んで点灯させる。
【００５０】
２つの有機ＥＬ素子にそれぞれスイッチを設けて電流を供給する画素回路を構成することにより、２つの有機ＥＬ素子を異なる時間に異なるデータで発光させることができる。
【００５１】
図３は、表示装置に外から入力される画像信号を示す。画像信号はＲＧＢ並列の各画素に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ），Ｇ（ｍ，ｎ），Ｂ（ｍ，ｎ）がｍ、ｎの順に時系列に並んだ信号である。画像信号は１フレーム期間（通常は１／６０秒）に、第１行の第１列から第Ｎ列まで、それに続く第２行の第１列から第Ｎ列まで、以下、最終Ｍ行の第１列から第Ｎ列までの画像データが時系列で送られてくる。１フレーム期間の画像信号が１枚の画像を構成し、毎秒６０枚の画像が送られてくる。各画像データは実際には８ビットのディジタル信号であるが、ここでは１つの画像データとして表してある。
【００５２】
図３の入力画像信号は、もとの画像を正方格子の区画（画素）に分けて各区画のＲＧＢの輝度を信号にしたものである。したがってストライプ配列の画素の各画素に与えられるべき画像データとして作られている。
【００５３】
図３の入力画像信号はＲＧＢ別に処理回路８７に送られ、変換されて、データ線駆動回路８１を経てデータ信号線のデータ信号などになる。
【００５４】
図４は、画像データを処理する処理回路８７の構成を示す図である。各色でまったく同じであるので、Ｒの処理回路８７Ｒのみを示した。
【００５５】
処理回路８７は．入力された画像信号Ｒ（１，１）−Ｒ（Ｍ，Ｎ）を３行分蓄えるラインメモリＬ１−Ｌ３、Ｌ３とＬ２の偶数列の画像データを混合する混合器ＭＩＸ１、Ｌ１とＬ２の偶数列の画像データを混合する混合器ＭＩＸ２、Ｌ３とＬ２およびＭＩＸ１から生成された画像データを１ライン分保持するラインメモリＬ４、およびＬ１とＬ２およびＭＩＸ２から生成された画像データを１ライン分保持するラインメモリＬ５を含む。
【００５６】
１行からＭ行までの画像信号Ｒ（１，１）−Ｒ（Ｍ，Ｎ）は、１行ずつ順にラインメモリＬ３に書き込まれ、次の行のラインデータが来る直前に一括してＬ２に転送され、さらにその次のラインデータが来る前にＬ１に転送される。ラインメモリＬ１にｍ−１行の画像データ、ラインメモリＬ２にｍ行の画像データ、ラインメモリＬ３にｍ＋１行の画像データが格納されると、次のタイミングでＬ２の奇数列データがそのままラインメモリＬ４とＬ５の同じ列アドレスに送られる。同時に、Ｌ２とＬ３の偶数列の画像データが混合器ＭＩＸ１に送られ、平均または加重平均が求められてラインメモリＬ４の対応列に送られる。Ｌ１とＬ２の偶数列の画像データも混合器ＭＩＸ２に送られ、平均または加重平均が求められてラインメモリＬ５の対応列に送られる。その後Ｌ４とＬ５からラインデータが読み出され、セレクタ８８に送られる。
【００５７】
セレクタ８８には、制御回路８６からフレームごとにＨとＬが切り替わるフレーム切り替え信号ＳＥＬが送られており、奇数番目のフレームでｍ行とｍ＋１行の画像データが混合されたＬ４のラインデータ、偶数番目のフレームでｍ行とｍ−１行の画像データが混合されたＬ５のラインデータが選択され、これがデータ線駆動回路８１に送られる。データ線駆動回路８１は、このラインデータを制御線Ｐ１がｍ行を選択するタイミングでｍ行の画像データとしてデータ信号線ＤａｔａＲに出力する。
【００５８】
Ｌ４とＬ５のラインデータの出力と並行して、Ｌ２のｍ行データがＬ１に転送され、Ｌ３のｍ＋１行データがＬ２に転送される。次いでＬ３にｍ＋２行の画像データが順次格納される。この動作が行単位で繰り返されて、ｍ＋１行、ｍ＋２行・・・の画像データがデータ線駆動回路８１に送られる。
【００５９】
Ｂの処理回路８７ＢはＲの処理回路８７Ｒとまったく同じ動作をする。
【００６０】
Ｇの処理回路８７Ｇは、セレクタ８８に入るフレーム切り替え信号ＳＥＬの位相が８７Ｒと逆転している。すなわち、奇数番目のフレームではｍ行とｍ−１行の画像データが混合されたＬ５のラインデータ、偶数番目のフレームではｍ行とｍ＋１行の画像データが混合されたＬ４のラインデータが選択される。それ以外はＲの処理回路８７Ｒと同じ構造を持ち、同じ動作をする。
【００６１】
このようにして、ＲＧＢの各処理回路は、ｍ−１行とｍ行の画像データの混合データとｍ行とｍ＋１行の画像データの混合データをフレームごとに交互に生成し、データ線駆動回路８１に送る。データ線駆動回路８１は、ｍ行の選択タイミングでこれをデータ信号Ｖｄａｔａとしてデータ信号線Ｄａｔａに出力しｍ行の画素回路に伝達する。
【００６２】
図５は制御線Ｐ１−Ｐ３とデータ信号線Ｄａｔａのデータ信号Ｖｄａｔａを示すタイミングチャートである。Ｐ１（ｍ−１），Ｐ１（ｍ），Ｐ１（ｍ＋１）は、それぞれｍ−１、ｍ、ｍ＋１行の制御線Ｐ１に印加される制御信号を示す。ＶｄａｔａＲ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＧ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＢ（ｎ−１）はｎ−１列のＲ、Ｇ，Ｂの各データ信号線Ｄａｔａ（ｎ−１）のデータ信号、ＶｄａｔａＲ（ｎ）、ＶｄａｔａＧ（ｎ） ，ＶｄａｔａＢ（ｎ）はそれぞれｎ列のＲ，Ｇ，Ｂの各データ信号線Ｄａｔａ（ｎ）によって伝達されるデータ信号である。ここでの列はＲＧＢの１周期をさす。１周期内にある３つの画素回路のそれぞれにデータ信号線ＤａｔａＲ，ＤａｔａＧ，ＤａｔａＢが接続され、データ信号ＶｄａｔａＲ，ＶｄａａｔＧ，ＶｄａｔａＢが伝達される。
【００６３】
画素回路８４は、ｍ−１、ｍ、ｍ＋１行の制御信号Ｐ１（ｍ−１）、Ｐ１（ｍ）、Ｐ１（ｍ＋１）によって順次選択され、ｎ−１列とｎ列のデータ信号線から与えられたデータ信号がそれぞれの画素回路に書き込まれる。
【００６４】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢの書き込みと発光は引き続く２つのフレームで交互に行う。
【００６５】
Ｐ２（ｍ）とＰ３（ｍ）は、奇数フレームでは、ｍ行の書き込みが終了したのちＰ２がＨレベルになりＰ３はＬのままである。偶数フレームでは、逆にｍ行の書き込みが終了したのちＰ３がＨレベルになりＰ２はＬのままである。他の行のＰ２，Ｐ３は、タイミングがずれるだけでｍ行のＰ２（ｍ）， Ｐ３（ｍ）と同じ波形である。したがって、ＲＧＢいずれも、また奇数列・偶数列いずれも、奇数フレームで有機ＥＬ素子ＥＬＡが発光し、偶数フレームで有機ＥＬ素子ＥＬＢが発光する。図３で言うと、奇数フレームでレンズなしの３１ｒ、３２ｇ、３３ｂ、３４ｒ、３５ｇ、３６ｂおよび４１ｒ、４２ｇ、４３ｂ、４４ｒ、４５ｇ、４６ｂの各発光領域が発光し、引き続く偶数フレームでレンズ付きの３１Ｒ、３２Ｇ、３３Ｂ、３４Ｒ、３５Ｇ、３６Ｂおよび４１Ｒ、４２Ｇ、４３Ｂ、４４Ｒ、４５Ｇ、４６Ｂの各発光領域が発光する。
【００６６】
図４の各データ信号に付したＲ（ｍ、ｎ）は、図３に示した元の入力画像信号のｍ行ｎ列のＲの画像信号であることを示す。Ｒ（ｍ−１、ｎ）＋Ｒ（ｍ、ｎ）やＧ（ｍ＋１、ｎ）＋Ｇ（ｍ、ｎ）はそれぞれ、同じｎ列のｍ−１とｍの２行、およびｍとｍ＋１の２行の画素データを足して２分したデータである。
【００６７】
奇数列（ｎ−１列）のデータ信号ＶｄａｔａＲ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＧ（ｎ−１）、ＶｄａｔａＢ（ｎ−１）は、ｍ−１行が選択されたタイミングでｍ−１行の画像データＲ（ｍ−１，ｎ−１）、Ｇ（ｍ−１，ｎ−１）、Ｂ（ｍ−１，ｎ−１）がそのままデータ信号として伝達されてくる。同様に、ｍ行選択のタイミングではｍ行の画像データが、ｍ＋１行選択のタイミングではｍ＋１行の画像データがそのまま送られている。これは奇数、偶数のどのフレームでも同じである。
【００６８】
これに対して偶数列（ｎ列）のデータ信号は、もとの入力画像データでそのものではなく、処理回路８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂで変換された画像データになっている。
【００６９】
まずＶｄａｔａＲ（ｎ）は、奇数フレームでは
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｒ（ｍ−２，ｎ）＋Ｒ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｒ（ｍ−１，ｎ）＋Ｒ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｒ（ｍ，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。なお、図４では「／２」が省略されている。
【００７０】
偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｒ（ｍ−１，ｎ）＋Ｒ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｒ（ｍ，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｒ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｒ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７１】
ＶｄａｔａＧ（ｎ）は、奇数フレームと偶数フレームのデータの混合の仕方がＶｄａｔａＲ（ｎ）とは逆である。すなわち、奇数フレームでは
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｇ（ｍ−１，ｎ）＋Ｇ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｇ（ｍ，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｇ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達され、偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｇ（ｍ−２，ｎ）＋Ｇ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｇ（ｍ−１，ｎ）＋Ｇ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｇ（ｍ，ｎ）＋Ｇ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７２】
また，ＶｄａｔａＢ（ｎ）は、奇数フレームと偶数フレームのデータの混合の仕方がＶｄａｔａＧ（ｎ）とは逆であり、したがってＶｄａｔａＲ（ｎ）と同じである。すなわち、奇数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−２行とｍ−１行の平均データ［Ｂ（ｍ−２，ｎ）＋Ｂ（ｍ−１，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｂ（ｍ−１，ｎ）＋Ｂ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｂ（ｍ，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋１，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達され、それに続く偶数フレームでは、
ｍ−１行の選択タイミングでｍ−１行とｍ行の平均データ［Ｂ（ｍ−１，ｎ）＋Ｂ（ｍ，ｎ）］／２、
ｍ行選択タイミングでｍ行とｍ＋１行の平均データ［Ｂ（ｍ，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋１，ｎ）］／２、
ｍ＋１行選択タイミングでｍ＋１行とｍ＋２行の平均データ［Ｂ（ｍ＋１，ｎ）＋Ｂ（ｍ＋２，ｎ）］／２
の各画像データに変換されて伝達されてくる。
【００７３】
これらの画像データは各タイミングでその行の画素回路に書き込まれる。奇数列の画素回路には当該画素回路の行と列に対応した入力画像データがそのままデータ信号として送られ、書き込まれる。したがって、２つの発光領域の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢは、もとの画像（入力画像）の同じ１つの画素に対応する画像データＲ（ｍ，ｎ）などに従って発光する。
【００７４】
しかし、偶数列の画素回路には奇数フレームとそれに続く偶数フレームでは異なる２つの画素に対応する画像データの平均画像データが書き込まれ、２つの発光領域の有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢはこの奇数フレームと偶数フレームで異なる輝度で発光する。
【００７５】
具体的には、偶数列の１つの画素回路に入る画像データは、１つのフレームではその画素回路の行と列に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ）と「前の」行の同列の画像データＲ（ｍ−１，ｎ）を混合させた画像データ（第１の画像データという）であり、その次のフレームではその画素回路に対応した画像データＲ（ｍ，ｎ）と「次の」行の同列の画像データＲ（ｍ＋１，ｎ）を混合させた画像データ（第２の画像データという）である。また、１つの画素を構成するＲＧＢの並びの中では、第１画像データと第２画像データが交互に送られてくるフレームの位相が逆転している。すなわち、ＲとＢの画素回路は、奇数フレームで第１画像データの書き込みが行われ、偶数フレームで第２画像データの書き込みが行われるのにたいし、Ｇの画素回路は、奇数フレームで第２画像データの書き込みが行われ、偶数フレームで第１画像データの書き込みが行われる。
【００７６】
図５に示すように、奇数フレームでは各行の書き込みの後Ｐ２の信号がＨ（ｈｉｇｈ）レベルになるので、奇数フレームに伝達された画像データが有機ＥＬ素子ＥＬＡに流れる電流を決定し有機ＥＬ素子ＥＬＡを発光させる。また、偶数フレームでは各行の書き込みの後Ｐ３の信号がＨ（ｈｉｇｈ）レベルになるので、偶数フレームに伝達された画像データが有機ＥＬ素子ＥＬＢに流れる電流を決定し有機ＥＬ素子ＥＬＢを発光させる。
【００７７】
図１３に示すように、ＲとＢについては、各行偶数列（ｎ列）の２つの有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢのうち、有機ＥＬ素子ＥＬＡが上方（前の行に近い位置）に配置されており、これらが第１画像データによって（奇数フレームで）発光する。下方（次の行に近い位置）に配置されている有機ＥＬ素子ＥＬＢは第２画像データによって（偶数フレームで）発光する。一方、Ｇについては、逆に有機ＥＬ素子ＥＬＡが下方（後の行に近い位置）に配置され、第２画像データによって（奇数フレームで）発光し、有機ＥＬ素子ＥＬＢが上方（前の行に近い位置）に配置されて第１画像データによって（奇数フレームで）発光する。つまり、上方に配置された有機ＥＬ素子は第１画像データによって発光し、下方に配置された有機ＥＬ素子は第２画像データによって発光する。ＲＧＢのいずれも、当該行の画像データとそれに隣接する前行または次行の画像データとを混合した画像データによって、その隣接行に近い位置にある有機ＥＬ素子が発光することになる。
【００７８】
次に、上に説明した画像データの処理とその画素回路への伝達によって、表示画面上に形成される画像について説明する。ＲとＢについては、奇数フレームに各行の偶数列画素回路に書き込まれる画像データと、偶数フレームにその「前の」行の同じ列の画素回路に書き込まれる画像データとは、同じ２画素の画像データから生成された画像データである。Ｇについては、奇数フレームに各行の偶数列画素回路に書き込まれる画像データと、偶数フレームにその「次の」行の同じ列の画素回路に書き込まれる画像データとが同じ画像データとなる。いずれも隣接する当該２行の画素に対応する画像データの平均である。
【００７９】
上のことを図１３の画素回路について言うと、ｍ行ｎ列のＲの画素回路４４ｒとその前のｍ−１行ｎ列のＲの画素回路３４Ｒとは、それぞれ奇数フレームと偶数フレームにおいて同じ画像データが書き込まれ、それによって発光する。ｍ行ｎ列のＢの画素回路４６ｂとその前のｍ−１行ｎ列のＢの画素回路３６Ｂとについても同様である。また、ｍ−１行ｎ列のＧの画素回路３５ｇとその次のｍ行ｎ列のＧの画素回路４５Ｇは、やはりそれぞれ奇数フレームと偶数フレームで同じ画像データが書き込まれ、それによって発光する。
【００８０】
したがって、図１３の４４ｒと３４Ｒ、３５ｇと４５Ｇ，４６ｂと３６Ｂは、引き続く２フレームで、ともに同じｍ−１行とｍ行の平均の画像データで発光する。同じ画像データで発光するこれら６つの発光領域は１つの画素を構成していることになる。
【００８１】
前後のｍ−２行とｍ−１行、ｍ行とｍ＋１行も同様であり、引き続く２行の画像データについてすべて同じ関係がある。また、奇数フレームとその次の偶数フレームについてのこの関係は、偶数フレームとその次の奇数フレームなど、引き続くどの２つのフレームについても同様である。この結果、偶数列ではつねに、引き続く２行にまたがった６つの発光領域で１つの画素としての表示が行われる。また、その２行の画像データの平均画像データで表示されるので、位置が１／２ピッチずれていることが表示画像の上では緩和される。行方向には等輝度で列方向に輝度が変化する画像を表示しても、奇数列と偶数列で同様に輝度が変化し、均一な輝度変化画像が得られる。
【００８２】
静止画ではフレーム間で画像データは同じであるから、奇数フレームの有機ＥＬ素子ＥＬＡによる表示と偶数フレームの有機ＥＬ素子ＥＬＢによる表示の画像は同一となる。動画においても、動きの激しい部分を除いて引き続くフレーム間では近い画像が表示される。これらの場合は、上の効果が十分発揮される。
【００８３】
後で説明するように、奇数フレームと偶数フレームの発光期間を異ならせることにより輝度と視野角のバランスを調節できる。高輝度だが狭視野角の画像と、低輝度で広視野角の画像とを切り替えても、画像自体が変化することないので、両者を混合させた中間的な特性を持たせることができる。
【００８４】
上の説明では、偶数行の画像データを２行の平均画像データで作成した。しかし、２行のうち、上の行の画像データを下の行より混合比率を高める、あるいは時間的に先に選択される行のデータの重みを後の行の重みより重くするなどの加重平均をとってもよい。いずれの場合も、２行にまたがる２つの発光領域にはその２行の画像データに同じ処理を施した画像データが書き込まれるようにすることが好ましい。
【００８５】
奇数列と偶数列の区別は相対的なものであって、入れ替わっていてもよい。２つの発光領域の配置が上下に反転している２種類の配置のうちのいずれかを奇数列とすれば、他方が偶数列になる。奇数フレームと偶数フレームについても同様である。
【００８６】
単色のモノクロ表示装置は、レンズなしとレンズ付の２つの有機ＥＬ素子が正方形の画素回路領域にあり、同じ画素回路で駆動される。本発明をモノクロ表示装置に適用する場合は、以上の説明をＲだけがあってＧとＢがない表示装置についてのものとすればよい。
【００８７】
Ｒの有機ＥＬ素子ＥＬＢだけがレンズをもち、ＧとＢはレンズがなく発光領域の形状や内部構造により異なる光学特性の発光領域を形成している場合には、２つの発光領域の配置を画素すなわちＲＧＢの周期ごとに反転するだけで済み、画素回路の列ごとに反転する必要はない。その場合には、Ｇの第１画像データと第２の画像データの伝送タイミングをＲとＢと同じにする、すなわち第１画像データと第２の画像データの伝送を偶数列のＲＧＢで同位相にする。
【００８８】
１つの画素回路に接続される光学特性の異なる有機ＥＬ素子が３つ以上あり、隣の列で配置が反転している表示装置に対しても、本発明が適用できる。有機ＥＬ素子が３つ（ＥＬＡ，ＥＬＢ，ＥＬＣとする）の表示装置においては、ＥＬＡを第１フレーム、ＥＬＢを第２フレーム、再びＥＬＡを第３フレーム、ＥＬＣを第４フレームでそれぞれ発光させ、第１と第２の２フレームと、第３と第４の２フレームにそれぞれ上で説明した画像データの振り分けを適用する。
【００８９】
以上、有機ＥＬ素子を例にとって説明したが、本発明は、無機ＥＬ材料やＬＥＤを発光素子とする表示装置にも同様に適用できる。
【００９０】
以下、本発明に用いる有機ＥＬ素子の詳細な構造と、本発明の応用例を説明する。
【００９１】
図６は図１１のＡＡ‘に沿った有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢの断面図である。２つの発光領域４１ｒと４１Ｒに有機ＥＬ素子ＥＬＡおよびＥＬＢがそれぞれ形成されている。図ではＲの発光領域の断面を示したが、Ｇ，Ｂの発光領域も同様の構造である。
【００９２】
有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢは、一対の電極であるアノード電極２１及びカソード電極２４と、それらの電極間に挟持された発光層を含む有機化合物層２３（以下、有機ＥＬ層と呼称する）を備えている。アノード電極２１は発光領域別にパターニングされており、カソード電極２４は共通の電極である。有機ＥＬ素子間には領域間を分離する素子領域分離層２２が設けられている。
【００９３】
アノード電極２１は、Ａｇ等の高い反射率を持つ導電性の金属材料から形成される。アノード電極は、金属材料から成る層とホール注入特性に優れたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電性材料から成る層との積層体から構成しても良い。
【００９４】
カソード電極２４は半反射性或いは光透過性の材料で形成されており、発光層で発光した光はカソード電極を通して素子外部に取り出される。可視光に対しての反射率が２０〜８０％の半反射性のカソード電極は、ＡｇやＡｇＭｇなどの電子注入性に優れた導電性の金属材料から成る２〜５０ｎｍの膜厚の層で形成される。
【００９５】
有機ＥＬ層２３は発光層を含む単層又は複数の層からなる。有機ＥＬ層２３の構成例としては、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成や、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。有機ＥＬ層２３を構成する材料は、公知の材料を使用することができる。
【００９６】
基板２０には、有機ＥＬ素子ＥＬＡ，ＥＬＢを駆動する画素回路（不図示）が形成される。画素回路は薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴ：ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ−ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒと称する）、容量、配線他の回路要素から構成される。
【００９７】
カソード電極２４の上には、空気中の酸素や水分から有機ＥＬ層２３を保護するための保護層２５が形成されている。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどの無機材料、あるいは無機材料と有機材料との積層膜からなる。ＣＶＤ法で形成することが好ましい。無機材料の膜厚は０．１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。１ｕｍ以上にすると製造工程中に表面に除去できない異物が付着してもそれを覆うことができる。
【００９８】
保護層２５は表面が平坦であることが好ましい。有機材料を使うことで表面を平坦にすることが可能である。
【００９９】
有機ＥＬ素子ＥＬＢの上にはレンズ１１０が形成されている。レンズ１１０は樹脂材料、無機材料を加工することなどにより形成されている。レンズは、型押し、フォトリソフラフィなどの方法により形成することができる。
【０１００】
有機ＥＬ層２３から出射された光が透明なカソード電極２４を透過する。次いで保護層２５、レンズ１１０を透過して、有機ＥＬ素子の外部へ出射される。レンズ１１０が形成されている有機ＥＬ素子ＥＬＢは、レンズが無い場合に比べて出射角度が基板垂直方向に近く集光効果があるため、表示装置の正面方向への出射光量を高める。また、発光層から大きな角度で斜めに出射された光でも、レンズを通ることで出射方向が垂直に近づき、出射面での全反射光量が減少する。その結果、光取り出しの効率がも向上する。
【０１０１】
レンズを用いず、有機ＥＬ素子の有機層や電極層の厚さを変えるなど、有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢ自体に構造の違いを持たせて異なる光学特性にすることも可能である。
【０１０２】
図７は（ａ）有機ＥＬ素子ＥＬＡと（ｂ）有機ＥＬ素子ＥＬＢの輝度対視野角特性を示す。視野角は正面から見たときを０度とする。有機ＥＬ素子ＥＬＡ・ＥＬＢともに同じ電流で発光させ、相対輝度値を示している。有機ＥＬ素子ＥＬＢの発光領域は、視野角特性は狭いけれども、正面の輝度は有機ＥＬ素子ＥＬＡの発光領域より約４倍高い。
【０１０３】
有機ＥＬ素子ＥＬＡとＥＬＢが並存する表示装置を作り、視野角特性の広い光学特性をもつ有機ＥＬ素子ＥＬＡを点灯させ、正面輝度が高く視野角特性の狭い有機ＥＬ素子ＥＬＢを消灯させると、視野角特性の広い表示が得られる。逆に有機ＥＬ素子ＥＬＢを点灯させ、有機ＥＬ素子ＥＬＡを消灯させると、正面の輝度は高くなるが視野角は狭くなる。
【０１０４】
広い視野角を必要としない場合は、正面輝度の高い有機ＥＬ素子ＥＬＢを低電流で点灯して、有機ＥＬ素子ＥＬＡと同じ正面輝度にすることにより、低消費電力の表示モードになる。図７の特性の素子であれば、消費電力は１／４になる。
【０１０５】
光学特性の異なる２つの発光領域を組み合わせて使用することで、ユーザーシーンに応じて、正面から見た輝度の高い「高輝度屋外視認性モード」、斜め方向からでも見やすい「広視野角モード」、周囲が暗い環境で輝度を低くする「低消費電力モード」などの多種のモードを選択可能にし、表示画素品位が高くフレキシビリティの高い表示装置を提供することができる。
【０１０６】
有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの表示をフレームごとに切り替え、平均的な表示にすることで、目に見える輝度と視野角を有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの中間に制御することができる。有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢの特性の混合比率は、その点灯時間比率を変えて構成できる。
【０１０７】
図８（ａ）〜（ｅ）は、図７の有機ＥＬ素子ＥＬＡと有機ＥＬ素子ＥＬＢをフレームごとに切り替え、異なる発光デューティで発光させる表示装置のタイミングチャートである。横軸は時間、縦軸は点灯のＯＮ（ＨＩ）・ＯＦＦ（ＬＯＷ）を示す。画素回路から供給される電流はどの点灯タイミングにおいても同じである。
（有機ＥＬ素子ＥＬＡの点灯時間）：（有機ＥＬ素子ＥＬＢの点灯時間）の比は、（ａ）１６：０、（ｂ）１２：１、（ｃ）８：２、（ｄ）４：３、（ｅ）０：４である。正面から見た平均の輝度は、ＥＬＡ：ＥＬＢ＝４：０、３：１、２：２、１：３、０：４になる。
【０１０８】
図９は輝度対視野角特性、図１０は相対消費電力である。図９、図１０の（ａ）〜（ｅ）は、図８の（ａ）〜（ｅ）に対応する。（ａ）から（ｅ）に向かうに従って、正面輝度は一定で視野角特性を徐々に狭くすることができる。それにつれて消費電力は少なくなる。
（有機ＥＬ素子ＥＬＡの点灯時間）：（有機ＥＬ素子ＥＬＢの点灯時間）の比を（ａ）１６：０、（ｂ）１２：４、（ｃ）８：８、（ｄ）４：１２、（ｅ）０：１６とすると、（ａ）では正面輝度は低いが視野角が広い「広視野角モード」になり、（ｅ）は正面輝度が高く視野角が狭いので屋外で使用できる「高輝度屋外視認モード」となる。（ｂ）−（ｄ）はその段階的切り替えになる。
【０１０９】
以上説明した本発明は、レンズアレイを搭載した発光領域と搭載しない発光領域の組み合わせだけに限らず、光学特性が異なる２つの発光領域を併用するすべての表示装置に適用できる。光学特性の違いは、レンズによらず光学薄膜による干渉などを用いて形成してもよい。２つの発光領域にレンズ径や焦点距離の異なるレンズを搭載した表示装置、あるいは、レンズによらず、有機ＥＬ素子自体の材料や層構造を変えて異なる光学特性を付与した２つの発光領域を併用した表示装置も本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０１１０】
３１−３６，４１−４６ 画素回路
３１Ｒ、３４Ｒ、４１Ｒ，４４Ｒ レンズのあるＲの有機ＥＬ素子の発光領域
３２Ｇ、３５Ｇ、４２Ｇ，４５Ｇ レンズのあるＧの有機ＥＬ素子の発光領域
３３Ｂ、３６Ｂ、４３Ｂ，４６Ｂ レンズのあるＢの有機ＥＬ素子の発光領域
３１ｒ、３４ｒ、４１ｒ，４４ｒ レンズのないＲの有機ＥＬ素子の発光領域
３２ｇ、３５ｇ、４２ｇ，４５ｇ レンズのないＧの有機ＥＬ素子の発光領域
３３ｂ、３６ｂ、４３ｂ，４６ｂ レンズのないＢの有機ＥＬ素子の発光領域
１０、１１、１２ 画素
８４ 画素回路
８６ 制御回路
８７Ｒ，８７Ｇ，８７Ｂ 処理回路
Ｐ１（ｍ）−Ｐ３（ｍ） 制御線
ＤａｔａＲ（ｎ），ＤａｔａＧ（ｎ），ＤａｔａＢ（ｎ） データ信号線
Ｒ（ｍ，ｎ），Ｇ（ｍ，ｎ），Ｂ（ｍ，ｎ） ｍ行ｎ列の入力画像データ
ＶｄａｔａＲ（ｎ）、ＶｄａｔａＧ（ｎ）、ＶｄａｔａＢ（ｎ） データ信号線に伝達されるデータ信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向と列方向に配列した複数の画素回路と、前記画素回路の各々に接続され、行方向に周期的に配置された複数の色からなる発光素子と、画像データを処理して前記画素回路に伝達する処理回路とを有する表示装置であって、
前記発光素子は各々が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、前記複数の色の１周期ごとに前記２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
前記処理回路は、
前記複数の色の１周期おきに、周期内の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、
前記周期の間の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する回路であり、
前記画素回路は、
前記第１の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち前の行により近く配置された発光領域に供給し、
前記第２の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち次の行により近く配置された発光領域に供給する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学特性の異なる２つの発光領域が、前記画素回路の列ごとに列方向に反転して配置されており、前記周期の間の前記画素回路に対して交互に伝達される前記第１の画像データと前記第２の画像データの位相が、隣接する列の画素回路で逆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】
前記画素回路は、異なる期間に前記光学特性の異なる２つの発光領域に電流を供給する回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の画像データが、当該画素回路の前の行の同じ列の前記画素回路に伝達される前記第２の画像データと同一の画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の画像データが、次の行の同じ列の前記画素回路に伝達される前記第１の画像データと同一の画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光学特性の異なる２つの発光領域は、正面輝度および輝度対視野角特性が異なる発光素子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１】
行方向と列方向に配列した複数の画素回路と、前記画素回路の各々に接続され、行方向に周期的に配置された複数の色からなる発光素子と、画像データを処理して前記画素回路に伝達する処理回路とを有する表示装置であって、
前記発光素子は各々が光学特性の異なる２つの発光領域を有しており、前記複数の色の１周期ごとに前記２つの発光領域が列方向に反転して配置されており、
前記処理回路は、
前記複数の色の１周期おきに、周期内の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データを伝達し、
前記周期の間の前記画素回路に対して、当該画素回路の行と列に対応した画像データに前の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第１の画像データと、当該画素回路の行と列に対応した画像データに次の行の同じ列に対応した画像データを混合させた第２の画像データとを、交互に伝達する回路であり、
前記画素回路は、
前記第１の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち前の行により近く配置された発光領域に供給し、
前記第２の画像データに従って電流を生成して、前記光学特性の異なる２つの発光領域のうち次の行により近く配置された発光領域に供給する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学特性の異なる２つの発光領域が、前記画素回路の列ごとに列方向に反転して配置されており、前記周期の間の前記画素回路に対して交互に伝達される前記第１の画像データと前記第２の画像データの位相が、隣接する列の画素回路で逆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】
前記画素回路は、異なる期間に前記光学特性の異なる２つの発光領域に電流を供給する回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の画像データが、当該画素回路の前の行の同じ列の前記画素回路に伝達される前記第２の画像データと同一の画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２の画像データが、次の行の同じ列の前記画素回路に伝達される前記第１の画像データと同一の画像データであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光学特性の異なる２つの発光領域は、正面輝度および輝度対視野角特性が異なる発光素子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の表示装置。
【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１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１１３２４５（Ｐ２０１２−１１３２４５Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６４２１９（Ｐ２０１０−２６４２１９）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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