JP2007057667A - Display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device capable of performing a highly precise gray shades display by significantly reducing variations of luminance for every pixel in a display screen of the display device, reducing power loss and realizing a long life color display. <P>SOLUTION: The display device comprises; first to third light emitting elements; a first driving section; a power supply; and a second driving section. The light emitting element includes a light emitting layer group in which three of light emitting layers 3, 6 and 9 are stacked. The first driving sections 16a to 16c drive the light emitting layers to be light emitting or non-light emitting, and the power supply applies a current to the light emitting element via the first driving section. The second driving section drives the light emitting layers so that the grayscale of light emitting luminance by the first to the third light emitting elements may be expressed, by making the light emitting layer emit light in a state that weighting of the light emitting luminance is set for each of the plurality of light emitting layers. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は表示装置に係り、特にエレクトロルミネッセンスディスプレイなどの発光層を複数層に積層して、画像の階調を表現する表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device that expresses gradation of an image by laminating a plurality of light emitting layers such as an electroluminescence display.

有機エレクトロルミネッセンスまたは有機発光ダイオードを用いたディスプレイは、超薄型、高コントラスト、高速応答、高視野角のディスプレイとして注目されている（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬとも表記する）。有機ＥＬディスプレイは、有機化合物が電気を光に変えるエレクトロルミネッセンスという現象を利用している。またアクティブ・マトリクス駆動法を適用することにより、エネルギー効率がより良い状態で有機ＥＬディスプレイを使用できるため、エネルギー消費を少なくできる。これらのメリット・理由により、有機ＥＬディスプレイは次世代のディスプレイとして有力視されている。   A display using organic electroluminescence or an organic light emitting diode has attracted attention as a display having an ultra-thin shape, high contrast, high-speed response, and a high viewing angle (hereinafter, electroluminescence is also referred to as EL). An organic EL display uses a phenomenon called electroluminescence in which an organic compound changes electricity into light. Further, by applying the active matrix driving method, the organic EL display can be used with better energy efficiency, so that energy consumption can be reduced. Due to these merits and reasons, organic EL displays are regarded as promising next-generation displays.

図２６は、従来の有機ＥＬディスプレイの模式図である。有機ＥＬディスプレイは、図２６（ａ）、２６（ｂ）に示す層構成が一般に用いられる。図２６（ａ）は有機ＥＬディスプレイの基本的な層構成を示す。ここでは、陽極と陰極との間に形成された層の数を層数とする。従って図２６（ａ）の有機ＥＬディスプレイは単層である。
ガラス基板４０の上には陽極４１が形成されている。陽極４１としては光を透過させるために透明なＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極が用いられる。ＩＴＯ電極はインジウムとスズの酸化物で、液晶表示装置などでも広く使用されている。 FIG. 26 is a schematic diagram of a conventional organic EL display. The organic EL display generally uses the layer structure shown in FIGS. 26 (a) and 26 (b). FIG. 26A shows the basic layer structure of the organic EL display. Here, the number of layers formed between the anode and the cathode is defined as the number of layers. Therefore, the organic EL display of FIG. 26A is a single layer.
An anode 41 is formed on the glass substrate 40. As the anode 41, a transparent ITO (Indium Tin Oxide) electrode is used to transmit light. The ITO electrode is an oxide of indium and tin and is widely used in liquid crystal display devices.

陽極４１の上には、有機化合物からなる蛍光体である発光層４２が形成されている。有機材料には、低分子系と高分子系の材料が存在するが、材料の特性、用途、製造法に応じて適宜に選択する。発光層４２上には陰極４３が形成されている。図２６（ａ）に示す従来例では、発光層４２から出力される光をガラス基板４０の方向から取り出すようにしているので、陰極４３はアルミニウムなどの金属を材質とする電極である。   On the anode 41, a light emitting layer 42 which is a phosphor made of an organic compound is formed. Organic materials include low molecular weight materials and high molecular weight materials, which are appropriately selected according to the characteristics, application, and manufacturing method of the material. A cathode 43 is formed on the light emitting layer 42. In the conventional example shown in FIG. 26A, the light output from the light emitting layer 42 is extracted from the direction of the glass substrate 40, so the cathode 43 is an electrode made of a metal such as aluminum.

電源４４から直流電圧を陽極４１と陰極４３の間に印加することによって、陽極４１から正孔が発光層４２に注入され、一方、陰極４３からは電子が発光層４２に注入される。注入された正孔と電子は、発光層４２で再結合して不安定な高いエネルギー状態である励起状態となり、その後すぐに元の安定した低いエネルギー状態である基底状態に戻り、そのときに発光層４２でエネルギーが放出されて発光する。   By applying a DC voltage from the power source 44 between the anode 41 and the cathode 43, holes are injected from the anode 41 into the light emitting layer 42, while electrons are injected from the cathode 43 into the light emitting layer 42. The injected holes and electrons recombine in the light emitting layer 42 to be in an unstable excited state, which is a high energy state, and then immediately return to the original stable, low energy state, ground state. The layer 42 emits energy and emits light.

図２６（ｂ）は５層の有機ＥＬディスプレイを示す。この５層の有機ＥＬディスプレイは、図２６（ｂ）に示すように、ガラス基板４５上に、陽極４６、正孔注入層４７、正孔輸送層４８、発光層４９、電子輸送層５０、電子注入層５１及び陰極５２が順次積層され、陽極４６と陰極５２との間に５つの層が形成された５層構造である。
この従来例では、陽極４６から正孔を取り出しやすいように、正孔注入層４７と、その正孔を発光層４９に輸送する正孔輸送層４８とが設けられている。一方、陰極５２から電子を取り出しやすいように、電子注入層５１と、その電子を効率的に発光層４９に輸送するための電子輸送層５０とが設けられている。 FIG. 26B shows a five-layer organic EL display. As shown in FIG. 26B, this five-layer organic EL display has an anode 46, a hole injection layer 47, a hole transport layer 48, a light emitting layer 49, an electron transport layer 50, an electron on a glass substrate 45. The injection layer 51 and the cathode 52 are sequentially stacked, and a five-layer structure is formed in which five layers are formed between the anode 46 and the cathode 52.
In this conventional example, a hole injection layer 47 and a hole transport layer 48 for transporting the holes to the light emitting layer 49 are provided so that holes can be easily taken out from the anode 46. On the other hand, an electron injection layer 51 and an electron transport layer 50 for efficiently transporting the electrons to the light emitting layer 49 are provided so that electrons can be easily taken out from the cathode 52.

電源５３から直流電圧を陽極４６と陰極５２の間に印加することによって、陽極４６から正孔が正孔注入層４７及び正孔輸送層４８をそれぞれ通過して発光層４９に注入される。一方、陰極５２からは電子が電子注入層５１及び電子輸送層５０をそれぞれ通過して発光層４９に注入される。注入された正孔と電子は、発光層４９で再結合して不安定な高いエネルギー状態である励起状態となり、その後すぐに元の安定した低いエネルギー状態である基底状態に戻り、そのときに発光層４９でエネルギーが放出されて発光する。
以上のように役割を分担した構造を用いることによって、有機ＥＬディスプレイはより効率的に発光するようになった。 By applying a DC voltage from the power source 53 between the anode 46 and the cathode 52, holes are injected from the anode 46 into the light emitting layer 49 through the hole injection layer 47 and the hole transport layer 48, respectively. On the other hand, electrons pass through the electron injection layer 51 and the electron transport layer 50 from the cathode 52 and are injected into the light emitting layer 49. The injected holes and electrons recombine in the light emitting layer 49 to be in an unstable excited state, which is a high energy state, and then immediately return to the ground state, which is the original stable low energy state. The layer 49 emits energy and emits light.
As described above, the organic EL display emits light more efficiently by using the structure in which the roles are shared.

層構成は図２６（ａ）、２６（ｂ）に示したものだけでなく、２層から４層構造のものもあり、発光層及び電極の特性に合わせて、使用する正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を自在に組み合わせることができる。更に、有機材料は、正孔注入層と正孔輸送層の両者の機能を持ち合わせた材料もあり、多様に選択できる。
有機ＥＬディスプレイは、図示したように陽極４１、４６と陰極４３、５２との間に有機化合物の蛍光体である発光層４２、４９を挟み込む構造であり、この挟まれた発光層４２、４９が発光する。 The layer structure is not limited to those shown in FIGS. 26 (a) and 26 (b), but also has a two-layer to four-layer structure. A hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer can be freely combined. Furthermore, there are materials having both functions of a hole injection layer and a hole transport layer, and various organic materials can be selected.
As shown in the figure, the organic EL display has a structure in which light emitting layers 42 and 49, which are phosphors of organic compounds, are sandwiched between anodes 41 and 46 and cathodes 43 and 52. Emits light.

図２７は、従来の有機ＥＬディスプレイを具体的に示した図である。ガラス基板５４の上には、シリコン酸化膜５５及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５９が形成されている。シリコン酸化膜５５は、ガラス基板５４から金属イオンが陽極５６に移動していかないようにする機能を有し、ＴＦＴ５９は画素の発光をオン／オフする機能を有している。シリコン酸化膜５５の上には陽極５６が形成され、その上に有機膜発光層５７が形成されている。有機膜発光層５７は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層及び電子輸送層の組み合わせからなる。   FIG. 27 is a diagram specifically showing a conventional organic EL display. A silicon oxide film 55 and a thin film transistor (TFT) 59 are formed on the glass substrate 54. The silicon oxide film 55 has a function of preventing metal ions from moving from the glass substrate 54 to the anode 56, and the TFT 59 has a function of turning on / off the light emission of the pixel. An anode 56 is formed on the silicon oxide film 55, and an organic film light emitting layer 57 is formed thereon. The organic film light emitting layer 57 includes a combination of a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer.

そして、有機膜発光層５７の上に陰極５８が形成されている。陰極５８は、アルミニウムなどの金属を用いる。ここで示した従来例は、有機膜発光層５７から出力される光が、ＴＦＴ５９を備えるガラス基板５４側から取り出される下面光取り出し構造である。
なお、発光効率を上げるために陰極５８側から光を取り出すときには、陰極５８に透明なＩＴＯを使用する。これを上面光取り出し構造と呼ぶ。 A cathode 58 is formed on the organic film light emitting layer 57. The cathode 58 uses a metal such as aluminum. The conventional example shown here is a bottom light extraction structure in which light output from the organic film light emitting layer 57 is extracted from the glass substrate 54 side including the TFT 59.
Note that transparent ITO is used for the cathode 58 when light is extracted from the cathode 58 side in order to increase luminous efficiency. This is called a top light extraction structure.

実際にディスプレイに映像を表示するにあたり、多くの画素駆動法が開発されている。最も一般的な方法は、階調駆動を実現するため画素内にアナログメモリ、及び電圧−電流変換回路を搭載し、アナログメモリの電圧に対応して有機ＥＬ素子の駆動電流を制御する方法である。この階調駆動方法による表示パネルの一例を図２８に示す。
図２８は、後述する有機ＥＬとアクティブ素子で構成される画素６７を駆動するための表示パネルドライバの一例の構成図を示す。表示パネルには、二次元マトリクス状に複数の画素６７が配置されている。 Many pixel driving methods have been developed for actually displaying images on a display. The most common method is a method in which an analog memory and a voltage-current conversion circuit are mounted in a pixel to realize gradation driving, and the driving current of the organic EL element is controlled in accordance with the voltage of the analog memory. . An example of a display panel by this gradation driving method is shown in FIG.
FIG. 28 shows a configuration diagram of an example of a display panel driver for driving a pixel 67 composed of an organic EL and an active element to be described later. A plurality of pixels 67 are arranged in a two-dimensional matrix on the display panel.

表示パネルには、水平方向の画素を駆動するために、水平ドライバ６８が備えられている。電源回路６９はすべての画素６７に電源電圧を供給する。垂直方向に並んだ画素６７を駆動するためには垂直ドライバ７０が備えられている。例えば、最上段の表示ラインを走査したい場合、垂直ドライバ７０に接続されている水平方向の表示ラインのうち、最上段の表示ラインに供給する電圧を、垂直ドライバ７０内に設けているゲートドライバ６５（図２９に図示）によって各画素６７をそれぞれオンさせる。また、これと同時に、垂直ドライバ７０は、最上段の表示ライン以外の表示ライン上の各画素６７のゲートドライバ６５がオフとなるとなるような電圧を、最上段の表示ライン以外の表示ラインへ出力する。   The display panel is provided with a horizontal driver 68 for driving the pixels in the horizontal direction. The power supply circuit 69 supplies a power supply voltage to all the pixels 67. A vertical driver 70 is provided to drive the pixels 67 arranged in the vertical direction. For example, when the uppermost display line is to be scanned, the gate driver 65 provided in the vertical driver 70 supplies a voltage to be supplied to the uppermost display line among the horizontal display lines connected to the vertical driver 70. Each pixel 67 is turned on by (shown in FIG. 29). At the same time, the vertical driver 70 outputs a voltage at which the gate driver 65 of each pixel 67 on the display line other than the uppermost display line is turned off to the display lines other than the uppermost display line. To do.

このとき、水平ドライバ６８から１走査ライン（表示ライン）の映像信号に対応する電圧を出力し、最上段の表示ラインの各画素６７のコンデンサ６２にデータ電圧を加える。こうすることでコンデンサ６２の両端には電源電圧とデータ電圧が印加され、この電位差を保持するのに十分な電荷が蓄えられる。すなわち、コンデンサ６２には表示データが書き込まれ、記憶される。その後、垂直ドライバ７０をオフにすれば、最上段の表示ラインの各画素６７のコンデンサ６２に記憶されたデータに基づき有機ＥＬが発光し、１走査ラインの映像が表示されることとなる。続けて同様に、垂直ドライバ７０を上から下方向に順番に各表示ライン単位で駆動すると共に、これに同期して水平ドライバ６８から１ライン毎に映像データを出力することにより、表示パネル内の全画素６７を走査できることとなる。   At this time, a voltage corresponding to the video signal of one scanning line (display line) is output from the horizontal driver 68, and a data voltage is applied to the capacitor 62 of each pixel 67 of the uppermost display line. By doing so, a power supply voltage and a data voltage are applied to both ends of the capacitor 62, and a sufficient charge is stored to hold this potential difference. That is, display data is written and stored in the capacitor 62. Thereafter, when the vertical driver 70 is turned off, the organic EL emits light based on the data stored in the capacitor 62 of each pixel 67 of the uppermost display line, and an image of one scanning line is displayed. Similarly, the vertical driver 70 is driven in units of display lines in order from the top to the bottom, and the video data is output for each line from the horizontal driver 68 in synchronization with the vertical driver 70. All the pixels 67 can be scanned.

図２９に各画素６７の回路図を示す。有機ＥＬ６０は、図２７の有機膜発光層５７に相当する。有機ＥＬ６０の発光輝度を決めるデータはデータ入力端子６４から入力される。ここでゲートドライバ６５にＴＦＴ６１がオンするように、ＴＦＴ６１のゲートに電圧が加えられると、端子６４に入力されたデータは、ＴＦＴ６１のソースとドレインを通してコンデンサ６２とＴＦＴ６３のゲートにそれぞれ印加される。この電位に基づいて、ＴＦＴ６３のソースとドレイン間を通して有機ＥＬ６０に供給される電流が制御される。   FIG. 29 shows a circuit diagram of each pixel 67. The organic EL 60 corresponds to the organic film light emitting layer 57 of FIG. Data for determining the light emission luminance of the organic EL 60 is input from the data input terminal 64. Here, when a voltage is applied to the gate of the TFT 61 so that the TFT 61 is turned on to the gate driver 65, the data input to the terminal 64 is applied to the capacitor 62 and the gate of the TFT 63 through the source and drain of the TFT 61, respectively. Based on this potential, the current supplied to the organic EL 60 through the source and drain of the TFT 63 is controlled.

その後、ＴＦＴ６１をオフにすると、電源６６とデータ入力端子６４の間の電位差がコンデンサ６２に記憶される。有機ＥＬ６０は、電流発光デバイスであるために、加えられた電流に比例した明るさで発光する。よって、有機ＥＬ６０が発光する明るさは、端子６４を介して入力されるデータの電位に依存し、このデータから表示装置に出力する映像の階調を表現できる。   Thereafter, when the TFT 61 is turned off, the potential difference between the power supply 66 and the data input terminal 64 is stored in the capacitor 62. Since the organic EL 60 is a current light emitting device, the organic EL 60 emits light with brightness proportional to the applied current. Therefore, the brightness emitted by the organic EL 60 depends on the potential of data input via the terminal 64, and the gradation of the video output to the display device can be expressed from this data.

図２７で従来の表示装置の画素構造を示し、図２９でこの画素を階調駆動方法で駆動するための回路を示したが、駆動方法は他にも様々なものが考えられている。例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号にて１フレーム内の発光期間をアナログ変調するクランプド・インバータ（CLAMPED INVERTER）法がある。この方法は、アクティブ素子であるＴＦＴにおける素子特性である閾値のばらつきを補償でき、ＴＦＴの数も少ないので回路構成も簡単である。また、無発光期間があるために歯切れのある動画表示が可能である（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。   FIG. 27 shows a pixel structure of a conventional display device, and FIG. 29 shows a circuit for driving this pixel by a gradation driving method. Various other driving methods are conceivable. For example, there is a clamped inverter method in which a light emission period in one frame is analog-modulated by a pulse width modulation (PWM) signal. This method can compensate for variations in threshold values, which are element characteristics of TFTs that are active elements, and has a simple circuit configuration because the number of TFTs is small. In addition, since there is a non-light emitting period, a crisp video display is possible (for example, see Non-Patent Document 1 and Patent Document 1).

デジタル表示駆動方法では、有機ＥＬ素子は画素のスイッチトランジスタにより点灯もしくは非点灯状態のいずれかの状態となるよう制御される。この方式の一つとして、画像を時間軸方向に複数のサブフレームに分割し、サブフレームの輝度重み付けの合計で階調を表す方法がある（例えば、特許文献２参照）。   In the digital display driving method, the organic EL element is controlled to be in a lighting or non-lighting state by a switch transistor of the pixel. As one of these methods, there is a method in which an image is divided into a plurality of subframes in the time axis direction, and gradation is represented by the sum of luminance weights of the subframes (see, for example, Patent Document 2).

また、画素を表示装置の表示面内で複数の副画素に分割し、その画素の発光個数で階調を表現する面積分割法がある（例えば、特許文献３参照）。更に、同様な副画素を用いる方式として、第１の副画素を、中間調を含む多階調を表示するようにアナログ駆動制御し、第２の副画素を、明表示または暗表示の２値表示を行うように駆動制御する方法が知られている（例えば、特許文献４参照）。
また、垂直方向に複数の発光色を有する発光部を積層して構成する表示装置も提案されている（例えば、特許文献５または６参照）。 In addition, there is an area division method in which a pixel is divided into a plurality of sub-pixels within a display surface of a display device, and gradation is expressed by the number of light emission of the pixel (see, for example, Patent Document 3). Further, as a method using a similar sub-pixel, the first sub-pixel is controlled by analog drive so as to display multi-tones including halftones, and the second sub-pixel is a binary signal for bright display or dark display. A method of controlling driving so as to perform display is known (for example, see Patent Document 4).
There has also been proposed a display device in which light emitting units having a plurality of light emission colors are stacked in the vertical direction (see, for example, Patent Document 5 or 6).

An Innovative Pixel-Driving Scheme for 64-Level Gray Scale Full-Color Active Matrix OLED Displays、SID2002、32.2An Innovative Pixel-Driving Scheme for 64-Level Gray Scale Full-Color Active Matrix OLED Displays, SID2002, 32.2 特開２００３−１２２３０１号公報JP 2003-122301 A 特開平１０−２１４０６０号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2114060 特開平１１−０７３１５９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-073159 特開２００３−２８０５９３号公報JP 2003-280593 A 特開２０００−１３３４４９号公報JP 2000-133449 A 特開２００２−３１３５７１号公報JP 2002-31571 A

図２９に示した回路図を用いて階調駆動方法により各画素６７を駆動する従来の表示装置は、階調駆動を実現するため画素６７内にアナログメモリ及び電圧−電流変換回路を搭載し、アナログメモリの電圧に対応して有機ＥＬ素子の駆動電流を制御するものである。しかし、アクティブ素子であるＴＦＴ５９の素子特性が画素毎に大きなばらつきを持つため、有機発光層に流れる電流量にばらつきが発生する。そのため画素毎に発光輝度のばらつきが大きくなり、結果として表示装置の表示輝度が不均一となり、画質の向上は困難であった。   The conventional display device that drives each pixel 67 by the gradation driving method using the circuit diagram shown in FIG. 29 includes an analog memory and a voltage-current conversion circuit in the pixel 67 in order to realize gradation driving. The drive current of the organic EL element is controlled corresponding to the voltage of the analog memory. However, since the element characteristics of the TFT 59, which is an active element, vary greatly from pixel to pixel, the amount of current flowing through the organic light emitting layer varies. For this reason, the variation in light emission luminance from pixel to pixel becomes large, resulting in non-uniform display luminance of the display device, making it difficult to improve image quality.

これを改良した非特許文献１記載のクランプド・インバータ法による従来の表示装置は、ＴＦＴのばらつきを無くすのに有効なドライブ方法を採用して動作する装置である。ＴＦＴをオン／オフのみで制御し、発光期間をアナログパルス幅で制御する（ＰＷＭ）ことによって階調を表現するアナログ発光期間変調方式により動作するため、ＴＦＴのばらつきの影響を少なくできる。しかし、この駆動方法による従来の表示装置は、発光輝度に応じた電流量が、１つの発光層にすべて流れるので負担が大きく、長寿命化という点で不利である。しかも、階調毎に発光と非発光の期間があるため、フリッカなどの問題が発生することが予見できる。   A conventional display device based on the clamped inverter method described in Non-Patent Document 1 improved on this is a device that operates by adopting a drive method effective for eliminating variations in TFTs. Since the TFT is controlled only by on / off, and the light emission period is controlled by the analog pulse width (PWM), the operation is performed by the analog light emission period modulation system that expresses the gradation, so that the influence of TFT variation can be reduced. However, the conventional display device according to this driving method is disadvantageous in that it has a large burden because the amount of current corresponding to the light emission luminance flows through one light emitting layer, which increases the life. In addition, since there are light emission and non-light emission periods for each gradation, it can be predicted that problems such as flicker will occur.

また、特許文献２記載のサブフレーム法を用いるデジタル駆動法による従来の表示装置においては、表示輝度のばらつきを無くすために画素の有機ＥＬ素子をオン／オフの２値駆動する。また、階調駆動を得るために１フレーム時間を複数のサブフレーム期間に分割し、サブフレーム期間毎に全ての画素を走査し、各階調のビット構成の２値表示データを画素に書き込み、表示期間に階調毎に所定の輝度で所定の時間点灯させている。しかし、このサブフレーム法を用いるデジタル駆動法による従来の表示装置においては、ＴＦＴのばらつきを無くすという効果があるが、同時に動画疑似輪郭等の妨害が発生するという問題がある。   Further, in the conventional display device based on the digital driving method using the subframe method described in Patent Document 2, the organic EL element of the pixel is binary driven on / off in order to eliminate variations in display luminance. In addition, in order to obtain gradation drive, one frame time is divided into a plurality of subframe periods, all pixels are scanned in each subframe period, and binary display data having a bit structure of each gradation is written to the pixels for display. It is lit for a predetermined time at a predetermined luminance for each gradation during the period. However, the conventional display device using the digital driving method using the subframe method has an effect of eliminating variations in TFTs, but at the same time, there is a problem that interference such as a moving image pseudo contour occurs.

更に、特許文献３記載の面積分割法による従来の表示装置においては、一画素を構成するために複数の副画素が必要であり、今後予想される、パネルの高解像度化の流れに適していない。
また、特許文献４、特許文献５に記載されている発光部を複数積層した構造の表示装置においても、各色をアナログ駆動する場合には、有機発光層に流れる電流量のばらつきによる問題が上記と同様に発生する。 Furthermore, in the conventional display device based on the area division method described in Patent Document 3, a plurality of subpixels are required to form one pixel, which is not suitable for the trend of higher panel resolution expected in the future. .
In addition, in the display device having a structure in which a plurality of light emitting units described in Patent Document 4 and Patent Document 5 are stacked, when each color is analog-driven, the problem due to variation in the amount of current flowing in the organic light emitting layer is as described above. It occurs in the same way.

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、表示装置の表示面内における画素毎の輝度のばらつきを大幅に低減し、高精度の階調表示ができると共に、電力損失を低減し、かつ、長寿命のカラー表示が可能な表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, greatly reducing the variation in luminance for each pixel in the display surface of the display device, enabling high-precision gradation display, reducing power loss, and An object of the present invention is to provide a display device capable of long-life color display.

上記した課題を解決するために本発明は、次の（ａ）〜（ｃ）の表示装置を提供するものである。
（ａ）発光層（３，６，９）を複数積層した発光層群（３６Ｂ）を有し、第一の光を発光する第一の発光素子と、前記第一の発光素子上に形成され、発光層を複数積層した発光層群（３６Ｇ）を有し、第二の光を発光する第二の発光素子と、前記第二の発光素子上に形成され、発光層を複数積層した発光層群（３６Ｒ）を有し、第三の光を発光する第三の発光素子と、前記第一から第三の発光素子の発光層を発光又は非発光とするよう駆動する第１の駆動部（１６ａ〜１６ｃ）と、前記第１の駆動部を介して前記第一から第三の発光素子に電流を流す電源（３８）と、前記第一から第三の発光素子における各発光層に対して輝度の重み付けを設定した状態で前記各発光層を発光させることにより発光輝度の階調を表現するよう駆動する第２の駆動部（３７，３９）とを備えることを特徴とする表示装置。
（ｂ）前記第２の駆動部は、前記各発光層に対して前記電流を流す時間長と電流値との組み合わせを複数種類の値として設定することにより、複数種類の輝度の重み付けを設定することを特徴とする（ａ）記載の表示装置。
（ｃ）前記第２の駆動部は、前記各発光層それぞれに対する輝度の重み付けをフレームまたはフィールド単位で切り替えて、前記複数種類の時間長と電流値との組み合わせを複数フレームまたは複数フィールドの期間で一巡させることを特徴とする（ｂ）記載の表示装置。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following display devices (a) to (c).
(A) a light emitting layer group (36B) in which a plurality of light emitting layers (3, 6, 9) are stacked, and formed on the first light emitting element, a first light emitting element that emits first light; A light emitting layer group (36G) in which a plurality of light emitting layers are laminated, a second light emitting element that emits second light, and a light emitting layer that is formed on the second light emitting element and in which a plurality of light emitting layers are laminated. A first light-emitting element that includes a group (36R) and that emits third light and that drives the light-emitting layers of the first to third light-emitting elements to emit light or not. 16a to 16c), a power source (38) for passing a current to the first to third light emitting elements via the first driving unit, and each light emitting layer in the first to third light emitting elements A second driving unit configured to drive the respective light emitting layers to emit light in a state in which luminance weighting is set to express gradations of light emission luminance; Moving parts (37, 39) and a display device, characterized in that it comprises a.
(B) The second driving unit sets weights of a plurality of types of luminance by setting combinations of a time length and a current value for supplying the current to each light emitting layer as a plurality of types of values. A display device according to (a).
(C) The second driving unit switches the weighting of luminance for each of the light emitting layers in units of frames or fields, and sets the combinations of the plurality of types of time lengths and current values in a period of a plurality of frames or fields. The display device according to (b), wherein the display device is cycled.

発光素子をデジタル駆動して輝度の重み付け合計で１ドットの階調表現を行うことにより、第１の駆動部の閾値のばらつきの影響がない状態で発光素子を駆動できる。そのため、表示装置における輝度むらを無くすことができ、また、電力損失を低減できる。
また、発光輝度に応じた電流量が、１つの発光層にすべて流れることがないため、各発光層の負担を分散でき、従来と比較してより長寿命な表示装置を実現することができる。
さらに、各発光色（三原色）の発光層群を垂直方向に積層することにより構成しているので、各発光色を表示面に対して水平に並べる構成と比較して、画素構成の高精細化を図ることができる。また、材料の特性上の問題により、各発光色で発光輝度が異なっていても、発光色毎に発光層の積層数を異ならせることで発光輝度の各階調を調整することができる。 By digitally driving the light emitting element and expressing the gradation of one dot with the luminance weighted sum, the light emitting element can be driven without being affected by the variation in the threshold value of the first driving unit. Therefore, luminance unevenness in the display device can be eliminated and power loss can be reduced.
In addition, since the amount of current corresponding to the light emission luminance does not flow through one light emitting layer, the burden on each light emitting layer can be distributed, and a display device having a longer life than that of the related art can be realized.
In addition, since the light emitting layer group of each light emission color (three primary colors) is stacked in the vertical direction, the pixel structure has a higher definition than the structure in which each light emission color is arranged horizontally with respect to the display surface. Can be achieved. Further, even if the light emission brightness differs for each light emission color due to a problem in the characteristics of the material, each gradation of the light emission brightness can be adjusted by changing the number of light emitting layers stacked for each light emission color.

≪第一実施形態≫
図１に、本発明の第一実施形態の表示装置における画素の模式図を示す。表示装置は例えば有機ＥＬディスプレイである。第一実施形態では表示装置にてカラー表示を行う際の画素についての具体的な構成を詳述する。ガラス基板１は表示装置の表示面である。ここではガラス基板１としたが、有機膜の層を形成できるものであるならば、プラスチック基板であってもよい。
ガラス基板１の上に発光層群３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒがそれぞれ積層され、画素３６を構成している。発光層群３６Ｂは青の発光色を有する発光層群であり、発光層群３６Ｇは緑の発光色を有する発光層群であり、発光層群３６Ｒは赤の発光色を有する発光層群である。
ここで、発光層群３６Ｂについて説明する。なお発光層群３６Ｂ，３６Ｇ，３６Ｒは同様の層構成となっているため、発光層群３６Ｒ，３６Ｇの具体的構成の図示及び説明は省略する。 ≪First embodiment≫
FIG. 1 is a schematic diagram of a pixel in the display device according to the first embodiment of the present invention. The display device is, for example, an organic EL display. In the first embodiment, a specific configuration of pixels when performing color display on a display device will be described in detail. The glass substrate 1 is a display surface of the display device. Although the glass substrate 1 is used here, a plastic substrate may be used as long as an organic film layer can be formed.
The light emitting layer groups 36 </ b> B, 36 </ b> G, and 36 </ b> R are respectively stacked on the glass substrate 1 to constitute the pixel 36. The light emitting layer group 36B is a light emitting layer group having a blue light emitting color, the light emitting layer group 36G is a light emitting layer group having a green light emitting color, and the light emitting layer group 36R is a light emitting layer group having a red light emitting color. .
Here, the light emitting layer group 36B will be described. Since the light emitting layer groups 36B, 36G, and 36R have the same layer configuration, the illustration and description of the specific configuration of the light emitting layer groups 36R and 36G are omitted.

ガラス基板１の上に陽極２が形成されている。この陽極２としては、例えば透明電極であるＩＴＯなどが使用される。
陽極２の上には有機膜発光層３が形成されている。有機膜発光層３は正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、そして有機化合物からなる蛍光体である発光層との組み合わせで構成される。この組み合わせは、有機ＥＬの特性によって適切に選択される。
有機膜発光層３の上には陰極４が形成されている。陰極４として透明電極であるＩＴＯを使用する場合は、そのままでは陰極として動作しないため、ＩＴＯと有機膜発光層３との間に陰極用のリチウムなどを薄く挿入する必要がある。
電源１３が、陽極２と陰極４との間に直流電圧を印加するために接続される。陽極２と陰極４との間に挟まれた有機膜発光層３の発光原理は従来例と同じである。 An anode 2 is formed on the glass substrate 1. As the anode 2, for example, ITO which is a transparent electrode is used.
An organic film light emitting layer 3 is formed on the anode 2. The organic film light emitting layer 3 is composed of a combination of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer which is a phosphor made of an organic compound. This combination is appropriately selected depending on the characteristics of the organic EL.
A cathode 4 is formed on the organic light emitting layer 3. When ITO, which is a transparent electrode, is used as the cathode 4, it does not operate as a cathode as it is, so it is necessary to insert lithium for the cathode thinly between the ITO and the organic film light emitting layer 3.
A power source 13 is connected to apply a DC voltage between the anode 2 and the cathode 4. The light emission principle of the organic film light emitting layer 3 sandwiched between the anode 2 and the cathode 4 is the same as the conventional example.

陰極４の上にはシリコン酸化膜１１と陽極５が順次積層形成されている。シリコン酸化膜１１は陽極５と陰極４を絶縁する効果を持っている。
陽極５の上には上記同様に有機膜発光層６、陰極７、シリコン酸化膜１２、陽極８、有機膜発光層９、そして陰極１０が順次積層形成されている。 A silicon oxide film 11 and an anode 5 are sequentially stacked on the cathode 4. The silicon oxide film 11 has an effect of insulating the anode 5 and the cathode 4.
On the anode 5, an organic film light emitting layer 6, a cathode 7, a silicon oxide film 12, an anode 8, an organic film light emitting layer 9, and a cathode 10 are sequentially laminated in the same manner as described above.

電源１４、１５がそれぞれ、陽極５と陰極７との間、陽極８と陰極１０との間に直流電圧を印加するため接続されている。これにより、有機膜発光層６、９には電源１４、１５によって印加される直流電圧に応じた電流が供給される。
それぞれの有機膜発光層３、６、９はそこに流れる電流値に比例した輝度で発光し、光はガラス基板１側から取り出される。なお、この構造は、有機ＥＬだけでなく無機ＥＬでも実現可能であり、アクティブ駆動だけでなくパッシブ駆動の表示装置でも実現可能である。 Power supplies 14 and 15 are connected to apply a DC voltage between the anode 5 and the cathode 7 and between the anode 8 and the cathode 10, respectively. As a result, a current corresponding to the DC voltage applied by the power supplies 14 and 15 is supplied to the organic film light emitting layers 6 and 9.
Each of the organic film light emitting layers 3, 6, 9 emits light with a luminance proportional to the current value flowing therethrough, and light is extracted from the glass substrate 1 side. This structure can be realized not only by organic EL but also by inorganic EL, and can also be realized by not only active drive but also passive drive display devices.

有機膜発光層３、６、９は、デジタル駆動すなわち、電源のオン／オフの２値により点灯と消灯（発光または非発光）との間で切り替えられる。有機膜発光層３、６、９はそれぞれ所定の輝度で発光する材料を選択して形成する。   The organic film light emitting layers 3, 6, and 9 are switched between lighting and extinguishing (light emission or non-light emission) by digital driving, that is, binary power ON / OFF. The organic film light emitting layers 3, 6, and 9 are formed by selecting materials that emit light with a predetermined luminance.

図２に、本実施形態における画素の具体的な構造を示す。図２において、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２では、１画素を構成する各色（例えば赤、緑、青など）のうちの１色である青色の発光色を有する発光層群３６Ｂを示している。
ここで、ガラス基板１上には、アクティブ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６ａ、１６ｂ、１６ｃが形成され、それぞれ陽極２、５、８に接続されている。ＴＦＴ１６ａ〜１６ｃは有機膜発光層３、６、９を駆動制御可能なものであるならば、ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）など、どのようなアクティブ素子で作成されていてもよい。 FIG. 2 shows a specific structure of the pixel in this embodiment. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In FIG. 2, the light emitting layer group 36 </ b> B having a blue emission color that is one of the colors (for example, red, green, blue, etc.) constituting one pixel is shown.
Here, thin film transistors (TFT) 16a, 16b, 16c, which are active elements, are formed on the glass substrate 1 and connected to the anodes 2, 5, 8 respectively. The TFTs 16a to 16c can be made of any active element such as p-Si (low temperature polysilicon) or a-Si (amorphous silicon) as long as the organic film light emitting layers 3, 6, and 9 can be driven and controlled. It may be.

ＴＦＴ１６ａ〜１６ｃは、有機膜発光層３、６、９に印加される電源をオン／オフする回路機能を持ち、電源をオン／オフすることで上記したように、有機膜発光層３、６、９を発光または非発光とするよう駆動する。また、ガラス基板１と陽極２との間に形成されたシリコン酸化膜１７は、ガラス基板１から金属イオンが陽極２に移動していかないようにする膜である。陰極４、陰極７、陰極１０は共通電極である。   The TFTs 16a to 16c have a circuit function to turn on / off the power applied to the organic film light emitting layers 3, 6, 9, and as described above by turning the power on / off, the organic film light emitting layers 3, 6, 9 is driven to emit light or not emit light. A silicon oxide film 17 formed between the glass substrate 1 and the anode 2 is a film that prevents metal ions from moving from the glass substrate 1 to the anode 2. The cathode 4, the cathode 7, and the cathode 10 are common electrodes.

なお、本実施形態ではガラス基板１にＴＦＴ１６ａ〜１６ｃが備えられ、ガラス基板１側から光を取り出す下面光取り出し構造としたが、陰極１０側から光を取り出す上面光取り出し構造としてもよい。   In the present embodiment, the glass substrate 1 is provided with the TFTs 16a to 16c and has a bottom light extraction structure for extracting light from the glass substrate 1 side. However, a top surface light extraction structure for extracting light from the cathode 10 side may be employed.

ここでＴＦＴは、後述する図６にて説明するように１つの有機膜発光層に対して複数個接続されていることがある。ここでは便宜上、ＴＦＴ１６ａ〜１６ｃのように一つで示した。本実施形態では、ＴＦＴ１６ａ〜１６ｃを素子駆動部（第１の駆動部）と呼ぶこととする。
陽極２と有機膜発光層３と陰極４と素子駆動部１６ｃとは単位素子を形成している。同様に、陽極５と有機膜発光層６と陰極７と素子駆動部１６ｂとが単位素子であり、陽極８と有機膜発光層９と陰極１０と素子駆動部１６ａとが単位素子である。図２に示す有機ＥＬディスプレイは、表示装置の表示面に対して垂直方向に３個の発光層が積層された３層構造の発光層群を有する発光素子である。この発光素子で１色の光を発光する。 Here, a plurality of TFTs may be connected to one organic film light emitting layer as described later with reference to FIG. Here, for convenience, the TFTs 16a to 16c are shown as one. In the present embodiment, the TFTs 16a to 16c are referred to as element driving units (first driving units).
The anode 2, the organic film light emitting layer 3, the cathode 4 and the element driving unit 16c form a unit element. Similarly, the anode 5, the organic film light emitting layer 6, the cathode 7, and the element driving unit 16b are unit elements, and the anode 8, the organic film light emitting layer 9, the cathode 10, and the element driving unit 16a are unit elements. The organic EL display shown in FIG. 2 is a light-emitting element having a light-emitting layer group having a three-layer structure in which three light-emitting layers are stacked in a direction perpendicular to the display surface of the display device. This light emitting element emits light of one color.

図３（ａ）は、図１及び図２に示した発光層群３６Ｂが有機膜発光層３、６、９を有する３層構造の場合の輝度の重み付けを表す。輝度重み付けとは、それぞれの有機膜発光層の発光輝度を、ある値を基準として相対的に数値化したものである。ここで有機膜発光層３を第１層、有機膜発光層６を第２層、有機膜発光層９を第３層とし、第１層の輝度を「１」とした場合、第２層が輝度「２」、第３層が輝度「４」となるように有機膜発光層３、６、９の材料、構成を選択する。
ここで、各有機膜発光層３、６、９の輝度は電源電圧をオンとした際の発光輝度を表し、各有機膜発光層３、６、９は電源電圧のオン／オフでデジタル駆動される。 FIG. 3A shows luminance weighting when the light emitting layer group 36 </ b> B shown in FIGS. 1 and 2 has a three-layer structure having the organic film light emitting layers 3, 6, and 9. Luminance weighting is the relative quantification of the light emission luminance of each organic film light emitting layer on the basis of a certain value. Here, when the organic film light emitting layer 3 is the first layer, the organic film light emitting layer 6 is the second layer, the organic film light emitting layer 9 is the third layer, and the luminance of the first layer is “1”, the second layer is The material and configuration of the organic light emitting layers 3, 6, and 9 are selected so that the luminance is "2" and the third layer is "4".
Here, the luminance of each organic film light emitting layer 3, 6, 9 represents the light emission luminance when the power supply voltage is turned on, and each organic film light emitting layer 3, 6, 9 is digitally driven by turning on / off the power supply voltage. The

図３（ｂ）は、先に述べた発光層群の第２層と第３層に更に１つずつ単位素子を設けることでそれぞれを２層に分割し、有機膜発光層を５層構造とした場合に、図３（ａ）と同じ階調数を実現する場合の一例を示す。この５つの有機膜発光層を光が取り出される側に近い方から順に、第１層、第２層、第３層、第４層及び第５層とし、第１層の輝度を「１」とした場合、第２層は輝度「１」、第３層は輝度「１」、第４層は輝度「２」、第５層は輝度「２」となる。
図３（ｃ）は、先に述べたように有機膜発光層を５層構造とした場合に、第１層の輝度は「１」、第２層は「２」、第３層は「４」、第４層は「８」、第５層は「１６」とする構成である。
本実施形態では、発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを全て同じ構成として説明するが、発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ毎に有機膜発光層の積層数を異ならせて構成することもできる。有機膜発光層の材料特性により所定の色の発光層の輝度が他の色より低い場合などに、図３（ａ）、３（ｂ）のように有機膜発光層の積層数を各色で調整して同じ階調数を実現できるよう構成すればよい。 In FIG. 3B, the unit layer is further divided into two layers by providing one unit element for each of the second layer and the third layer of the light emitting layer group described above, and the organic film light emitting layer has a five-layer structure. In this case, an example in which the same number of gradations as in FIG. The five organic film light emitting layers are designated as a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, and a fifth layer in order from the side closer to the light extraction side, and the luminance of the first layer is “1”. In this case, the second layer has luminance “1”, the third layer has luminance “1”, the fourth layer has luminance “2”, and the fifth layer has luminance “2”.
FIG. 3C shows that when the organic light emitting layer has a five-layer structure as described above, the luminance of the first layer is “1”, the second layer is “2”, and the third layer is “4”. ”, The fourth layer is“ 8 ”, and the fifth layer is“ 16 ”.
In the present embodiment, the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B are all described as having the same configuration, but the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B may be configured with different numbers of stacked organic film light emitting layers. When the luminance of the light emitting layer of a predetermined color is lower than other colors due to the material properties of the organic film light emitting layer, the number of layers of the organic film light emitting layer is adjusted for each color as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) In other words, the same number of gradations may be realized.

更に、輝度の重み付けも各発光層群で異ならせても良い。有機膜発光層の輝度重み付けは、図３（ａ）〜３（ｃ）に示すように２のｎ乗の輝度重み付けにすることが有機膜発光層を少なく形成できるので望ましいが、この限りではない。また、層毎の輝度の重み付けは、図３（ａ）〜３（ｃ）で示したような光が取り出される側に近い層から昇順とする必要は無く、降順としても、また任意に並べ替えてもよい。なお、この輝度重み付け方法は、有機ＥＬだけでなく無機ＥＬでも勿論実現可能であり、アクティブ駆動だけでなくパッシブ駆動の表示装置でも実現可能である。   Further, the luminance weighting may be different for each light emitting layer group. As shown in FIGS. 3A to 3C, the luminance weighting of the organic film light emitting layer is preferably set to 2 n power weighting because the organic film light emitting layer can be formed in a small number, but is not limited thereto. . Further, the luminance weighting for each layer does not need to be in ascending order from the layer near the side from which light is extracted as shown in FIGS. 3A to 3C, and is arbitrarily rearranged in descending order. May be. This luminance weighting method can be realized not only for organic EL but also for inorganic EL, and can be realized not only for active driving but also for passive driving display devices.

図４に、本発明の第一実施形態の表示装置における画素の階調表現の一例を示す。この例は、図３（ａ）に示した有機膜発光層が３層構造の場合の輝度重み付けの階調表現であり、有機膜発光層が３層であるために、２の３乗、つまり８階調の表現が可能となる。図４において、横軸は有機膜発光層が何層目かを示し、縦軸が表示装置に表示される階調を示す。また、黒丸はその選択された層が点灯することを意味し、黒丸が無い層は発光しない。   FIG. 4 shows an example of pixel gradation expression in the display device according to the first embodiment of the present invention. This example is a gradation representation of luminance weighting in the case where the organic film light emitting layer shown in FIG. 3A has a three-layer structure. Since the organic film light emitting layer has three layers, it is the cube of 2; Eight gradations can be expressed. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the number of organic film light emitting layers, and the vertical axis indicates the gradation displayed on the display device. A black circle means that the selected layer is lit, and a layer without the black circle does not emit light.

例えば、階調「０」では、第１層と第２層と第３層はすべて発光しない。このため、黒となる。階調「１」では、第１層のみ点灯し、この輝度重み付けが「１」であるために階調「１」を表す。階調「２」では、第２層のみが点灯し、この輝度重み付けが「２」であるために階調「２」を表す。階調「３」では、第１層と第２層が共に点灯し、それぞれの輝度重み付けが「１」、「２」であり、この合計「３」が階調となる。階調「４」では、第３層のみ点灯し、この輝度重み付けが「４」であるので階調「４」を表す。   For example, at the gradation “0”, the first layer, the second layer, and the third layer do not emit light. For this reason, it becomes black. At the gradation “1”, only the first layer is turned on, and the luminance weight is “1”, so the gradation “1” is represented. At the gradation “2”, only the second layer is lit, and the luminance weight is “2”, so the gradation “2” is represented. At the gradation “3”, both the first layer and the second layer are lit, the luminance weights are “1” and “2”, respectively, and the total “3” is the gradation. At the gradation “4”, only the third layer is lit, and the luminance weight is “4”, which represents the gradation “4”.

階調「５」では、第１層と第３層が共に発光し、それぞれの輝度重み付けが「１」と「４」であるのでこの合計「５」が階調となる。階調「６」では、第２層と第３層が共に発光し、それぞれの輝度重み付けが「２」と「４」であるので、この合計「６」が階調となる。階調「７」では、第１層と第２層と第３層のすべてが点灯し、この輝度重み付け「１」、「２」、「４」の合計「７」が階調となる。   At the gradation “5”, both the first layer and the third layer emit light, and the respective luminance weights are “1” and “4”, so this sum “5” is the gradation. At the gradation “6”, both the second layer and the third layer emit light, and the respective luminance weights are “2” and “4”, so this total “6” is the gradation. At the gradation “7”, all of the first layer, the second layer, and the third layer are turned on, and the total “7” of the luminance weights “1”, “2”, and “4” is the gradation.

図５に、本発明の第一実施形態の表示装置の表示パネルのドライバ構成図を示す。図５において、一つの画素３６はそれぞれ有機膜発光層を３層有する発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂより構成され、それぞれの発光層群は図６で後述する画素回路に相当する。
表示パネルには、二次元マトリクス状に配置された複数の画素３６にデータを送るための水平ドライバ３７、画素を駆動するための電源回路３８と、垂直方向のラインを選択する垂直ドライバ３９が備えられている。なおここで、水平ドライバ３７と垂直ドライバ３９とを第２の駆動部とする。
複数の画素３６は、垂直方向に並んだ行Ｙと水平方向に並んだ列Ｘとからなる二次元マトリクス状に配置されている。図５では一例としてＹ１〜Ｙ４の４行で、Ｘ１〜Ｘ６の６列の表示パネルを示している。実際の表示パネルは図５に示すものよりも多くの行列を有しているが、ここでは便宜上このように示した。
第一実施形態では、水平ドライバ３７にはデータドライバ３７１〜３７６が、電源回路３８には電源部３８１〜３８６が、垂直ドライバ３９にはゲートドライバ３９１〜３９４がそれぞれ組み込まれている。 FIG. 5 shows a driver configuration diagram of the display panel of the display device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, one pixel 36 is composed of light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B each having three organic film light emitting layers, and each light emitting layer group corresponds to a pixel circuit described later with reference to FIG.
The display panel includes a horizontal driver 37 for sending data to a plurality of pixels 36 arranged in a two-dimensional matrix, a power supply circuit 38 for driving the pixels, and a vertical driver 39 for selecting a vertical line. It has been. Here, the horizontal driver 37 and the vertical driver 39 are used as the second drive unit.
The plurality of pixels 36 are arranged in a two-dimensional matrix composed of rows Y arranged in the vertical direction and columns X arranged in the horizontal direction. In FIG. 5, as an example, a display panel with six columns of X1 to X6 and four rows of Y1 to Y4 is shown. The actual display panel has a larger number of matrices than that shown in FIG. 5, but this is shown here for convenience.
In the first embodiment, the horizontal driver 37 includes data drivers 371 to 376, the power supply circuit 38 includes power supply units 381 to 386, and the vertical driver 39 includes gate drivers 391 to 394.

例えば、図５に示す表示パネルの最上段であるＹ１行の表示ラインを走査したい場合、垂直ドライバ３９のゲートドライバ３９１がＹ１行の各画素３６をオンさせる。その他の表示ラインＹ２行〜Ｙ４行は、ゲートドライバ３９２〜３９４がオフさせる。このとき水平ドライバ３７から映像データの１ライン分のデータを出力し、各画素３６に供給する。   For example, when it is desired to scan the display line of the Y1 row which is the uppermost stage of the display panel shown in FIG. 5, the gate driver 391 of the vertical driver 39 turns on each pixel 36 of the Y1 row. The gate drivers 392 to 394 are turned off for the other display lines Y2 to Y4. At this time, one line of video data is output from the horizontal driver 37 and supplied to each pixel 36.

次に、ゲートドライバ３９１がＹ１行の各画素３６をオフさせることにより、Ｙ１行の１ラインの映像が表示されることになる。続けて同様に、垂直ドライバ３９をＹ２行のゲートドライバ３９２からＹ４行のゲートドライバ３９４まで順番に駆動し、水平ドライバ３７から１ライン毎に映像データを出力することにより、すべての表示パネル内の画素３６を走査できることとなる。   Next, when the gate driver 391 turns off each pixel 36 in the Y1 row, an image of one line in the Y1 row is displayed. Similarly, the vertical driver 39 is sequentially driven from the Y2 row gate driver 392 to the Y4 row gate driver 394, and video data is output line by line from the horizontal driver 37. The pixel 36 can be scanned.

図６は第一実施形態の画素３６を構成する各発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを駆動するための回路図を示す。ここでは発光層群３６Ｂについて示すが、発光層群３６Ｒ，３６Ｇについても同様の回路を用いるため、具体的構成の図示及び説明は省略する。図６において、有機ＥＬ発光層１８、１９、２０は、図１及び図２に示した有機膜発光層３、６、９に相当する。   FIG. 6 is a circuit diagram for driving the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B constituting the pixel 36 of the first embodiment. Although the light emitting layer group 36B is shown here, since the same circuit is used for the light emitting layer groups 36R and 36G, the illustration and description of the specific configuration are omitted. In FIG. 6, the organic EL light emitting layers 18, 19, and 20 correspond to the organic film light emitting layers 3, 6, and 9 shown in FIGS.

有機ＥＬ発光層１８〜２０の各一端（図ではアノード）は、駆動用ＴＦＴ２４〜２６の各ソース、ドレインを介して電源部３８１を構成する電源３０〜３２に接続されている。また、ＴＦＴ２４〜２６の各ゲートは、ゲートトランジスタとしてのＴＦＴ２７〜２９の各ソースに接続される一方、コンデンサ２１〜２３を介して電源３０〜３２に接続されている。   One end (the anode in the figure) of the organic EL light emitting layers 18 to 20 is connected to the power sources 30 to 32 constituting the power source unit 381 through the sources and drains of the driving TFTs 24 to 26. The gates of the TFTs 24 to 26 are connected to the sources of the TFTs 27 to 29 as gate transistors, and are connected to the power sources 30 to 32 via the capacitors 21 to 23.

電源部３８１の電源３０、３１及び３２は、図１に示した電源１３、１４及び１５に相当する。電源３０〜３２は、個別の電源でも共通の電源であってもよく、有機ＥＬ発光層１８〜２０を所定の輝度重み付けで所定の輝度で発光させるように設定する。更に、ＴＦＴ２７〜２９の各ドレインは、データドライバ３７１内のデータ保持部３５０〜３５２に接続され、各ゲートはゲートドライバ３９１に共通接続されている。
ここでは、データドライバ３７１、電源部３８１、ゲートドライバ３９１について示したが、図６に示すように、データドライバ３７２〜３７６、電源部３８２〜３８６、ゲートドライバ３９２〜３９４も同様の構成である。データドライバ３７１〜３７６、電源部３８１〜３８６、ゲートドライバ３９１〜３９４は表示パネルの各行Ｙ、各列Ｘの画素３６を駆動する。 The power supplies 30, 31, and 32 of the power supply unit 381 correspond to the power supplies 13, 14, and 15 shown in FIG. The power sources 30 to 32 may be individual power sources or a common power source, and are set so that the organic EL light emitting layers 18 to 20 emit light with a predetermined luminance with predetermined luminance weighting. Further, the drains of the TFTs 27 to 29 are connected to data holding units 350 to 352 in the data driver 371, and the gates are commonly connected to the gate driver 391.
Here, the data driver 371, the power supply unit 381, and the gate driver 391 are shown. However, as shown in FIG. 6, the data drivers 372 to 376, the power supply units 382 to 386, and the gate drivers 392 to 394 have the same configuration. The data drivers 371 to 376, the power supply units 381 to 386, and the gate drivers 391 to 394 drive the pixels 36 in each row Y and each column X of the display panel.

次に、この駆動回路の動作について説明する。図６において、まず、発光層群３６Ｂに表示する所定階調のデータ３３（３ビット）がデータドライバ３７１に入力される。データ３３は、デジタルのシリアルデータ又はパラレルデータであることが望ましい。
先に述べたように、画素３６は発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを備える。従って各発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂにそれぞれ３ビットのデータ３３が送られるため、画素３６に送られるデータ３３は図５に示すように９ビットとなる。
データドライバ３７１に入力されたデータ３３は、有機ＥＬ発光層１８、１９、２０のうち表示装置に表示する階調に対応した有機ＥＬ発光層を発光させるために使用される。 Next, the operation of this drive circuit will be described. In FIG. 6, data 33 (3 bits) having a predetermined gradation to be displayed on the light emitting layer group 36 </ b> B is first input to the data driver 371. The data 33 is preferably digital serial data or parallel data.
As described above, the pixel 36 includes the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B. Accordingly, since 3-bit data 33 is sent to each of the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B, the data 33 sent to the pixel 36 is 9 bits as shown in FIG.
The data 33 input to the data driver 371 is used to cause the organic EL light emitting layer 18, 19, 20 to emit light corresponding to the gradation displayed on the display device.

データ３３の各ビット（１または０）がデータ保持部３５０〜３５２に保持され、ゲートドライバ３９１は、ゲートトランジスタ２７〜２９のゲートに所定の第１の電位を印加してこれらをオン状態にする。データドライバ３７１から出力されるデータが、ゲートトランジスタ２７〜２９の各ドレイン、ソースを通して、コンデンサ２１〜２３に送られる。これにより、コンデンサ２１〜２３の両端には電源とデータ電圧が印加され、その電位差を保持するのに十分な電荷がコンデンサ２１〜２３に蓄えられる。すなわち、データドライバ３７１から出力される表示データが、データ保持のためのコンデンサ２１〜２３に書き込まれ、記憶される。続いてゲートドライバ３９１は、ゲートトランジスタ２７〜２９のゲートに所定の第２の電位を印加してこれらをオフ状態にする。ゲートトランジスタ２７〜２９をオフにすると、コンデンサ２１〜２３に蓄えられた電荷が保持される。コンデンサ２１〜２３に保持される電荷は、電源３０〜３２とデータドライバ３７１の出力電圧との電位差である。   Each bit (1 or 0) of the data 33 is held in the data holding units 350 to 352, and the gate driver 391 applies a predetermined first potential to the gates of the gate transistors 27 to 29 to turn them on. . Data output from the data driver 371 is sent to the capacitors 21 to 23 through the drains and sources of the gate transistors 27 to 29. As a result, the power supply and the data voltage are applied to both ends of the capacitors 21 to 23, and charges sufficient to hold the potential difference are stored in the capacitors 21 to 23. That is, the display data output from the data driver 371 is written and stored in the capacitors 21 to 23 for holding data. Subsequently, the gate driver 391 applies a predetermined second potential to the gates of the gate transistors 27 to 29 to turn them off. When the gate transistors 27 to 29 are turned off, the charges stored in the capacitors 21 to 23 are held. The electric charge held in the capacitors 21 to 23 is a potential difference between the power supplies 30 to 32 and the output voltage of the data driver 371.

第一実施形態の画素３６において、各発光層群３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを構成する有機ＥＬ発光層１８、１９、２０（有機膜発光層３、６、９）の輝度の重み付けは図３（ａ）にて説明したように設定される。
例えば表示装置に階調「５」の映像を表示する場合を説明する。図４より、階調「５」では第１層と第３層の有機ＥＬ発光層１８と２０を点灯させる必要がある。入力されたデータ３３は、データドライバ３７１で対応する有機ＥＬ発光層の信号線に繋がるデータ列に変換されるが、この場合、データ保持部３５０と３５２に有機ＥＬ発光層１８と２０とを発光させるデータが保持される。 In the pixel 36 of the first embodiment, the luminance weighting of the organic EL light emitting layers 18, 19, and 20 (organic film light emitting layers 3, 6, and 9) constituting the light emitting layer groups 36R, 36G, and 36B is shown in FIG. ).
For example, a case where an image having a gradation “5” is displayed on the display device will be described. From FIG. 4, it is necessary to light the organic EL light emitting layers 18 and 20 of the first layer and the third layer at the gradation “5”. The input data 33 is converted into a data string connected to the signal line of the corresponding organic EL light emitting layer by the data driver 371. In this case, the organic EL light emitting layers 18 and 20 emit light to the data holding units 350 and 352. Data to be retained.

このときコンデンサ２１には、ＴＦＴ２４をオンする電圧が印加され、コンデンサ２３にも、ＴＦＴ２６をオンする電圧が印加されているため、ＴＦＴ２４と２６がそれぞれオン状態とされる。一方、コンデンサ２２には、ＴＦＴ２５を駆動する電圧が印加されていないため、ＴＦＴ２５はオフ状態である。   At this time, since the voltage for turning on the TFT 24 is applied to the capacitor 21 and the voltage for turning on the TFT 26 is also applied to the capacitor 23, the TFTs 24 and 26 are respectively turned on. On the other hand, since the voltage for driving the TFT 25 is not applied to the capacitor 22, the TFT 25 is in an off state.

従って、ＴＦＴ２４と２６がオン状態なので、電源３０、３２から電流がＴＦＴ２４、２６の各ドレイン、ソースを通して有機ＥＬ発光層１８、２０に供給され、有機ＥＬ発光層１８、２０が発光する。このとき有機ＥＬ発光層１８と２０の輝度の重み付けは「１」と「４」であるので、この合計である階調「５」が表示装置に映し出される。   Accordingly, since the TFTs 24 and 26 are in the ON state, current is supplied from the power sources 30 and 32 to the organic EL light emitting layers 18 and 20 through the drains and sources of the TFTs 24 and 26, and the organic EL light emitting layers 18 and 20 emit light. At this time, since the weights of the luminance of the organic EL light emitting layers 18 and 20 are “1” and “4”, the total gradation “5” is displayed on the display device.

以上で述べた輝度の重み付けは、それぞれの有機ＥＬ発光層１８、１９、２０を発光輝度の異なる材料で形成し、有機ＥＬ発光層に流れる電流及びその流れる時間を同じにして実現してもよいし、発光輝度の同じ材料で形成し、流れる電流及びその流れる時間を異ならせて実現してもよい。
ここで、各有機膜発光層は同一の材料で形成し、各有機膜発光層に与える電流値及び電流を与える時間を異ならせることで所定の輝度での発光を実現させる方法について述べる。輝度の重み付けは図３（ａ）に従う。なお、有機ＥＬ発光層１８〜２０へ流れる電流値ｉと電流を流す時間長ｔとを掛け合わせたものが、それぞれの層の輝度重み付けとなる。設定された電流値ｉは、電源回路３８内の電源部３８１で供給される。また、それぞれの時間長ｔを示す時間長データは水平ドライバ３７１に設定される。
例えば、有機ＥＬ発光層１８〜２０に対して、図３（ａ）に示した「１」、「２」、「４」の３種類の輝度重み付けを設定するため、電流値ｉと時間長ｔとの組み合わせを複数種類設定する方法がある。 The luminance weighting described above may be realized by forming the respective organic EL light emitting layers 18, 19, and 20 with materials having different light emission luminances, and making the current flowing through the organic EL light emitting layer and the flow time thereof the same. However, it may be realized by using a material having the same light emission luminance and changing a flowing current and a flowing time thereof.
Here, a method of realizing light emission with a predetermined luminance by forming each organic film light emitting layer with the same material and changing a current value and a time for supplying current to each organic film light emitting layer will be described. Luminance weighting follows FIG. In addition, what multiplied the electric current value i which flows into the organic electroluminescent light emitting layers 18-20 and the time length t which flows an electric current becomes the luminance weight of each layer. The set current value i is supplied by the power supply unit 381 in the power supply circuit 38. Further, time length data indicating each time length t is set in the horizontal driver 371.
For example, in order to set three types of luminance weighting “1”, “2”, and “4” shown in FIG. There are methods to set multiple types of combinations.

また、電流値ｉや時間長ｔを発光層毎に異なるよう設定しながらも、所定時間内で平均化した場合に各発光層間の電流値や発光時間長を均等にさせる方法について説明する。
図７（ａ）、７（ｂ）、７（ｃ）はフレーム毎（インターレース駆動時にはフィールド毎）の階調表現方法を説明するためのテーブルを示す。図７（ａ）〜７（ｃ）共に、第１層〜第３層である各有機ＥＬ発光層（発光層）１８〜２０において、フレーム毎で変化するように設定した電流値ｉや時間長ｔの関係を示す。また、いずれも１フレーム内で全ての発光層が発光した場合の合計輝度は等しい。 In addition, a method of equalizing the current value and the light emission time length between the respective light emitting layers when the current value i and the time length t are set to be different for each light emitting layer and averaged within a predetermined time will be described.
FIGS. 7A, 7B, and 7C show tables for explaining the gradation expression method for each frame (for each field during interlace driving). In each of the organic EL light emitting layers (light emitting layers) 18 to 20 which are the first layer to the third layer in FIGS. 7A to 7C, the current value i and the time length set so as to change from frame to frame. The relationship of t is shown. In addition, the total luminance is the same when all the light emitting layers emit light within one frame.

図７（ａ）は、各有機ＥＬ発光層へ異なる電流値ｉで電流を流すよう設定し、１フレーム毎に切り替えて輝度の重み付けをするテーブルを示す。図７（ａ）のテーブルに基づいて、電流値ｉは切り替えられる。各有機ＥＬ発光層に供給する電流の電流値ｉをフレーム毎に切り替えることで、各有機ＥＬ発光層に対する輝度の重み付けをフレーム毎に切り替える。第４フレーム以降は設定された第１フレームから第３フレームまでの各層の電流値ｉを順次繰り返す。   FIG. 7A shows a table in which currents are set to flow through the respective organic EL light emitting layers at different current values i, and luminance is weighted by switching every frame. The current value i is switched based on the table of FIG. By switching the current value i of the current supplied to each organic EL light emitting layer for each frame, the luminance weighting for each organic EL light emitting layer is switched for each frame. In the fourth and subsequent frames, the set current values i of the respective layers from the first frame to the third frame are sequentially repeated.

すなわち、３フレームで各層の電流値が一巡するように設定する。従って、３種類の輝度の重み付けを設定した。
更に、全てのフレームで全ての有機ＥＬ発光層が発光した場合、各有機ＥＬ発光層における合計輝度は３フレーム単位でいずれも同じ値である。このように設定することで、各有機ＥＬ発光層に流れる電流値の総量が平均化され、各有機ＥＬ発光層の寿命が均一化される効果がある。 That is, the current value of each layer is set to make a round in 3 frames. Therefore, three types of luminance weighting were set.
Furthermore, when all the organic EL light emitting layers emit light in all frames, the total luminance in each organic EL light emitting layer is the same value in units of three frames. By setting in this way, the total amount of the current value flowing through each organic EL light emitting layer is averaged, and there is an effect that the lifetime of each organic EL light emitting layer is made uniform.

図７（ｂ）は、各発光層（第１層〜第３層）へ異なった時間長ｔで同じ電流値ｉの電流を流すよう設定し、１フレーム毎に切り替えて輝度の重み付けをするテーブルを示す。図７（ｂ）のテーブルに基づいて、時間長ｔは切り替えられる。各発光層に電流を供給する時間長ｔをフレーム毎に切り替えることで、各発光層に対する輝度の重み付けをフレーム毎に切り替える。第４フレーム以降は、設定された第１フレームから第３フレームまでの各層の時間長ｔを順次繰り返す。   FIG. 7B is a table for setting the current of the same current value i to flow through the light emitting layers (the first layer to the third layer) at different time lengths t and switching the luminance for each frame to weight the luminance. Indicates. Based on the table in FIG. 7B, the time length t is switched. By switching the time length t for supplying current to each light emitting layer for each frame, the weighting of luminance for each light emitting layer is switched for each frame. After the fourth frame, the set time length t of each layer from the first frame to the third frame is sequentially repeated.

すなわち、３フレームで各発光層へ流す電流の時間長ｔが一巡するように設定していく。ここでは３種類の輝度の重み付けを設定した。
このように設定することで、各発光層に流れる電流値の総時間量が平均化され、各発光層の寿命が均一化される効果がある。各発光層は時分割（ＰＷＭ）の発光をするようになっており、よりきめ細かな階調表現ができる。 That is, the time length t of the current flowing to each light emitting layer is set so as to make a round in three frames. Here, three types of luminance weighting are set.
By setting in this way, the total time amount of the current value flowing through each light emitting layer is averaged, and there is an effect that the life of each light emitting layer is made uniform. Each light emitting layer emits light in a time division (PWM) manner, and finer gradation expression can be achieved.

図７（ｃ）は、各発光層へそれぞれ異なった電流値ｉで、かつ、それぞれ異なった時間長ｔの電流を流すよう設定し、１フレーム毎に切り替えて輝度の重み付けをするテーブルを示す。図７（ｃ）に示すように各発光層において第１フレームから第３フレームの間に輝度重み付けが「１」、「２」、「４」となる電流値ｉと時間長ｔの組み合わせが一巡し、各フレームの合計輝度は常に「７」であるよう設定する。第４フレーム以降も同様に設定するが、一巡する組み合わせの順序は図７（ｃ）に示すように３フレーム毎に変えてもよいし、同じとしてもよい。
ここでは３種類の時間長ｔと電流値ｉの組み合わせを設定して、３種類の輝度の重み付けを設定した。 FIG. 7C shows a table in which currents having different current values i and different time lengths t are set to flow to the respective light emitting layers, and luminance is weighted by switching every frame. As shown in FIG. 7C, in each light emitting layer, the combination of the current value i and the time length t at which the luminance weight is “1”, “2”, and “4” between the first frame and the third frame is completed. The total luminance of each frame is always set to “7”. The fourth and subsequent frames are set in the same manner, but the order of the combination that makes a round may be changed every three frames as shown in FIG. 7C, or may be the same.
Here, three types of combinations of time length t and current value i are set, and three types of luminance weighting are set.

このように設定することで、各発光層に流れる電流値ｉと時間長ｔの総量が平均化され、各発光層毎の寿命が均一化される効果がある。各発光層は時分割（ＰＷＭ）の発光をするようになっており、よりきめ細かな階調表現ができる。   By setting in this way, the total amount of the current value i and the time length t flowing in each light emitting layer is averaged, and there is an effect that the life of each light emitting layer is made uniform. Each light emitting layer emits light in a time division (PWM) manner, and finer gradation expression can be achieved.

図７（ａ）〜７（ｃ）では、有機膜発光層が３層の場合の輝度重み付けの一例を示したが、これに限定されることはなく、更に多層化された場合でも適用可能である。その場合には、発光層の層数をｎ層としたとき、それぞれの層に対する輝度の重み付けをフレーム毎に切り替え、ｍ種類（ｍはｎ以下の自然数）の電流値ｉと時間長ｔの組み合わせがｎフレームで一巡するように設定する。更に、上記したように各フレームにおいて全ての発光層が発光した場合の合計輝度は、いずれも同じ値となるように設定する。また、全てのフレームで全ての発光層が発光した場合、各発光層における合計輝度はｎフレーム単位でいずれも同じ値となるように設定する。   FIGS. 7A to 7C show an example of luminance weighting in the case where the organic film light emitting layer has three layers. However, the present invention is not limited to this, and can be applied even in the case of further multilayering. is there. In that case, when the number of light emitting layers is n, the luminance weighting for each layer is switched for each frame, and m types (m is a natural number equal to or less than n) of current values i and time lengths t are combined. Is set so as to go around in n frames. Further, as described above, the total luminance when all the light emitting layers emit light in each frame is set to have the same value. When all the light emitting layers emit light in all frames, the total luminance in each light emitting layer is set to be the same value in n frames.

また、図７（ａ）〜７（ｃ）では、各有機発光層毎に全て異なった電流値ｉや時間長ｔを設定したが、これに限定することはない。例えば、第１層〜第３層の電流値ｉや時間長ｔを「１」，「１」，「１」のように同じ電流値ｉや時間長ｔとしてもよいし、「１」，「２」，「２」のように部分的に同じ電流値ｉや時間長ｔとしてもよい。   In FIGS. 7A to 7C, different current values i and time lengths t are set for each organic light emitting layer, but the present invention is not limited to this. For example, the current value i and time length t of the first to third layers may be set to the same current value i and time length t as “1”, “1”, “1”, or “1”, “1”, The current value i and the time length t may be partially the same as 2 ”and“ 2 ”.

なお本実施形態では、第１層から第３層、あるいは、第１層から第５層の有機膜発光層を同じ材料で構成するとしたが、これに限定されることはない。有機膜発光層の材料が異なっていても、上記のようにそれぞれの有機膜発光層に対して、電流値ｉや電流を流す時間長ｔを異ならせることにより、トータルとしての輝度を図３（ａ）の場合、第１層が「１」、第２層が「２」、第３層が「４」となるように構成し、図３（ｃ）の場合、第１層が「１」、第２層が「２」、第３層が「４」、第４層が「８」、第５層が「１６」となるように構成していればよい。   In the present embodiment, the organic film light emitting layers from the first layer to the third layer or from the first layer to the fifth layer are made of the same material. However, the present invention is not limited to this. Even if the material of the organic film light emitting layer is different, the total luminance is shown in FIG. 3 by changing the current value i and the time length t during which the current flows for each organic film light emitting layer as described above. In the case of a), the first layer is “1”, the second layer is “2”, and the third layer is “4”. In FIG. 3C, the first layer is “1”. The second layer is “2”, the third layer is “4”, the fourth layer is “8”, and the fifth layer is “16”.

第一実施形態の画素３６の駆動において、駆動用ＴＦＴ２４〜２６はオン／オフのみの動作となる。そのため回路構成は図６に示すように駆動用ＴＦＴ２４〜２６をオン／オフするためのデータを蓄えるコンデンサ２１〜２３と、それを保持するためのゲートトランジスタ２７〜２９というとても簡単な回路構成で済む。   In the driving of the pixel 36 of the first embodiment, the driving TFTs 24 to 26 operate only on / off. Therefore, as shown in FIG. 6, the circuit configuration may be a very simple circuit configuration including capacitors 21 to 23 for storing data for turning on / off the driving TFTs 24 to 26 and gate transistors 27 to 29 for holding the capacitors. .

また、駆動用ＴＦＴ２４〜２６の動作はオン／オフのみとなるために、従来の有機ＥＬ表示装置で問題であった、アクティブ素子であるＴＦＴの素子特性による閾値ばらつきの影響の無い飽和領域で動作させることができる。このため、表示パネル内における表示輝度むら、および階調ずれ等の問題を限りなく少なくできる。更に、飽和領域での動作はＴＦＴによる電力損が少ないため、従来例と比較すると低消費電力である。   Further, since the driving TFTs 24 to 26 are only turned on / off, they operate in a saturation region that is not affected by threshold variation due to element characteristics of TFTs that are active elements, which is a problem in conventional organic EL display devices. Can be made. For this reason, problems such as display luminance unevenness and gradation shift in the display panel can be reduced as much as possible. Further, since the operation in the saturation region has less power loss due to the TFT, the power consumption is lower than that of the conventional example.

更に、第一実施形態において有機ＥＬに供給される電流は複数の発光層に分散される。有機ＥＬの寿命は電流値の２乗に逆比例するといわれている。電流が複数の層に分散されることによって、一層あたりの電流量を少なくすることができるため、従来の回路構成と比較して長寿命となる。   Furthermore, the current supplied to the organic EL in the first embodiment is dispersed in a plurality of light emitting layers. It is said that the lifetime of the organic EL is inversely proportional to the square of the current value. Since the amount of current per layer can be reduced by distributing the current to a plurality of layers, the lifetime is longer than that of a conventional circuit configuration.

≪第二実施形態≫
次に、本発明の第二実施形態の表示装置における画素２３６について詳述する。図８は、本実施形態の表示装置におけるカラー表示を実現するための画素２３６の構成を示す図である。表示装置は例えば有機ＥＬディスプレイである。画素２３６はサブ画素２３６ａ〜２３６ｃを有する。 << Second Embodiment >>
Next, the pixel 236 in the display device according to the second embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the pixel 236 for realizing color display in the display device of the present embodiment. The display device is, for example, an organic EL display. The pixel 236 includes sub-pixels 236a to 236c.

各サブ画素２３６ａ〜２３６ｃは、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）のカラー有機膜発光層で構成された各発光部に対して、白色有機膜発光層（Ｗ）で構成された発光部を積層した構成である。白色有機膜発光層はアナログ駆動でもデジタル駆動でもよいが、本実施形態では好適な実施例としてカラー有機膜発光層をデジタル駆動部Ｄdig（図１２に図示）でデジタル駆動し、白色有機膜発光層をアナログ駆動部Ｄana（図１２に図示）でアナログ駆動させたものを説明する。ここでは、デジタル駆動部Ｄdigはデータドライバ２７１、ゲートトランジスタ２５２〜２５４、コンデンサ２５６〜２５８、ＴＦＴ２４４〜２４６及びゲートドライバ２９１であり、アナログ駆動部Ｄanaは、ＴＦＴ２４７、ゲートトランジスタ２５５、コンデンサ２５９、及びゲートドライバ２９１である。なお、白色有機膜発光層をデジタル駆動させる際は、以下で詳述するカラー有機膜発光層のデジタル駆動と同様に行う。
なお図８では、カラー化の構造と手法を簡単に説明するために、電源、陽極、陰極等は省略してある。また、各色の有機膜発光層の厚みを輝度の重み付けに応じて異なるように示しているが、重み付けする方法は有機膜発光層の厚みを変えることに限らない。有機膜発光層の積層構成を異ならせたり、有機膜発光層を形成する材料を異ならせたり、有機膜発光層に流す電流量を変えることで輝度の重み付けが実現されてもよい。 Each of the sub-pixels 236a to 236c emits light formed of a white organic film light-emitting layer (W) with respect to each light-emitting part formed of red (R) green (G) blue (B) color organic film light-emitting layers. It is the structure which laminated | stacked the part. The white organic film light emitting layer may be driven by analog drive or digital drive. In this embodiment, as a preferred example, the color organic film light emitting layer is digitally driven by a digital drive unit Ddig (shown in FIG. 12), and the white organic film light emitting layer is driven. Will be described in analog drive by an analog drive unit Dana (shown in FIG. 12). Here, the digital driver Ddig is a data driver 271, gate transistors 252 to 254, capacitors 256 to 258, TFTs 244 to 246, and a gate driver 291. The analog driver Dana is TFT 247, a gate transistor 255, a capacitor 259, and a gate. Driver 291. When the white organic film light emitting layer is digitally driven, it is performed in the same manner as the digital driving of the color organic film light emitting layer described in detail below.
In FIG. 8, a power source, an anode, a cathode, and the like are omitted in order to briefly explain the colorization structure and method. Moreover, although the thickness of the organic film light emitting layer of each color is shown to be different according to the weighting of luminance, the weighting method is not limited to changing the thickness of the organic film light emitting layer. Luminance weighting may be realized by changing the laminated structure of the organic film light emitting layer, changing the material forming the organic film light emitting layer, or changing the amount of current flowing through the organic film light emitting layer.

赤色有機膜発光層３０１、赤色有機膜発光層３０２、赤色有機膜発光層３０３、白色有機膜発光層３０４は、基板３００上に順次積層されて表示装置面内の第１サブ画素２３６ａ（１ドット）を構成する。
赤色有機膜発光層３０１をデジタル駆動で発光させた（オン）場合の輝度を相対的な基準値とし、１Ｒと設定した。赤色有機膜発光層３０２は、赤色有機膜発光層３０１の２倍の輝度で発光するようにし、２Ｒで表す。同様に、赤色有機膜発光層３０３は、赤色有機膜発光層３０１の４倍の輝度で発光するようにし、４Ｒで表す。赤色有機膜発光層３０１〜３０３を赤色発光部とする。
白色有機膜発光層３０４は、アナログ駆動される発光部である。この４層の輝度の合計が基板３００から出力されるとともに、デジタル駆動される有機膜発光層（デジタル層）とアナログ駆動される有機膜発光層（アナログ層）の輝度の比率で、再現される色が決定される。 The red organic film light-emitting layer 301, the red organic film light-emitting layer 302, the red organic film light-emitting layer 303, and the white organic film light-emitting layer 304 are sequentially stacked on the substrate 300 to form the first sub-pixel 236a (1 dot in the display device surface). ).
The luminance when the red organic film light emitting layer 301 was caused to emit light by digital driving (on) was set to 1R with a relative reference value. The red organic film light emitting layer 302 emits light with twice the luminance of the red organic film light emitting layer 301 and is represented by 2R. Similarly, the red organic film light emitting layer 303 emits light with a luminance four times that of the red organic film light emitting layer 301 and is represented by 4R. Let the red organic film light emitting layers 301-303 be red light emission parts.
The white organic film light emitting layer 304 is a light emitting unit driven in an analog manner. The total luminance of the four layers is output from the substrate 300 and reproduced at the ratio of the luminance of the digitally driven organic film light emitting layer (digital layer) and the analog driven organic film light emitting layer (analog layer). The color is determined.

緑色有機膜発光層３０５、緑色有機膜発光層３０６、緑色有機膜発光層３０７、白色有機膜発光層３０８は、基板３００上に順次積層されて表示装置面内の第２サブ画素２３６ｂを構成する。
緑色有機膜発光層３０５をデジタル駆動で発光させた場合の輝度を相対的な基準値として、１Ｇと設定した。緑色有機膜発光層３０６は、緑色有機膜発光層３０５の２倍の輝度で発光するようにし、２Ｇで表す。同様に、緑色有機膜発光層３０７は、緑色有機膜発光層３０５の４倍の輝度で発光するようにし、４Ｇで表す。緑色有機膜発光層３０５〜３０７を緑色発光部とする。
白色有機膜発光層３０８は、アナログ駆動される発光部である。この４層の輝度の合計が基板３００から出力されるとともに、デジタル層とアナログ層の輝度の比率で、再現される色が決定される。 The green organic film light emitting layer 305, the green organic film light emitting layer 306, the green organic film light emitting layer 307, and the white organic film light emitting layer 308 are sequentially stacked on the substrate 300 to form the second subpixel 236b in the display device surface. .
The luminance when the green organic film light emitting layer 305 was caused to emit light by digital driving was set to 1 G as a relative reference value. The green organic film light emitting layer 306 emits light with twice the luminance of the green organic film light emitting layer 305 and is represented by 2G. Similarly, the green organic film light emitting layer 307 emits light with a luminance four times that of the green organic film light emitting layer 305 and is represented by 4G. Let the green organic film light emitting layers 305-307 be green light emission parts.
The white organic light emitting layer 308 is an analog driven light emitting unit. The total luminance of these four layers is output from the substrate 300, and the color to be reproduced is determined by the luminance ratio of the digital layer and the analog layer.

青色有機膜発光層３０９、青色有機膜発光層３１０、青色有機膜発光層３１１、白色有機膜発光層３１２は、基板３００上に順次積層されて表示装置面内の第３サブ画素２３６ｃを構成する。
青色有機膜発光層３０９をデジタル駆動で発光させた場合の輝度を相対的な基準値として設定し、１Ｂとした。青色有機膜発光層３１０は、青色有機膜発光層３０９の２倍の輝度で発光するようにし、２Ｂで表す。同様に、青色有機膜発光層３１１は、青色有機膜発光層３０９の４倍の輝度で発光するようにし４Ｂで表す。青色有機膜発光層３０９〜３１１を青色発光部とする。
白色有機膜発光層３１２は、アナログ駆動される発光部である。この４層の輝度の合計が基板３００から出力されるとともに、デジタル層とアナログ層の輝度の比率で、再現される色が決定される。
本実施形態において白色発光部３０４、３０８、３１２は赤色発光部、緑色発光部、青色発光部に対してそれぞれ積層したが、赤色〜青色発光部のいずれか一つに対して積層してもよいし、一つの白色発光部を赤色〜青色発光部にまたがるように積層してもよい。 The blue organic film light emitting layer 309, the blue organic film light emitting layer 310, the blue organic film light emitting layer 311, and the white organic film light emitting layer 312 are sequentially stacked on the substrate 300 to form the third subpixel 236 c in the display device surface. .
The luminance when the blue organic film light emitting layer 309 is caused to emit light by digital driving is set as a relative reference value, which is 1B. The blue organic film light emitting layer 310 emits light with twice the luminance of the blue organic film light emitting layer 309 and is represented by 2B. Similarly, the blue organic film light emitting layer 311 emits light with a luminance four times that of the blue organic film light emitting layer 309 and is represented by 4B. The blue organic film light emitting layers 309 to 311 are referred to as blue light emitting portions.
The white organic film light emitting layer 312 is a light emitting unit driven in an analog manner. The total luminance of these four layers is output from the substrate 300, and the color to be reproduced is determined by the luminance ratio of the digital layer and the analog layer.
In the present embodiment, the white light emitting units 304, 308, and 312 are stacked on the red light emitting unit, the green light emitting unit, and the blue light emitting unit, respectively, but may be stacked on any one of the red to blue light emitting units. In addition, one white light emitting part may be laminated so as to straddle the red to blue light emitting part.

図９に、第二実施形態の表示装置における画素２３６を構成する第１サブ画素２３６ａの層構成を示す。なお、サブ画素２３６ａ〜２３６ｃはいずれも同じ構成をしているため、サブ画素２３６ｂ、２３６ｃについての図示及び説明は省略する。図９において、ガラス基板２０１は表示装置の表示面であり、図８の基板３００に相当する。ここではガラス基板２０１としたが、有機膜の層を形成できるものであるならば、プラスチック基板であってもよい。このガラス基板２０１の上に陽極２０２が形成されている。陽極２０２としては、例えば透明電極であるＩＴＯなどが使用される。   FIG. 9 shows a layer configuration of the first sub-pixel 236a that constitutes the pixel 236 in the display device of the second embodiment. Note that the sub-pixels 236a to 236c have the same configuration, and thus illustration and description of the sub-pixels 236b and 236c are omitted. In FIG. 9, a glass substrate 201 is a display surface of the display device and corresponds to the substrate 300 of FIG. Although the glass substrate 201 is used here, a plastic substrate may be used as long as an organic film layer can be formed. An anode 202 is formed on the glass substrate 201. As the anode 202, for example, ITO which is a transparent electrode is used.

陽極２０２の上には有機膜発光層２０３が形成されている。この有機膜発光層２０３は正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、そして有機化合物からなる蛍光体である発光層との組み合わせで構成される。この組み合わせは、有機ＥＬの特性によって適切に選択される。
有機膜発光層２０３の上には、陰極２０４が形成されている。陰極２０４として透明電極であるＩＴＯを使用する場合は、そのままでは陰極として動作しないため、ＩＴＯと有機膜発光層２０３との間に陰極用のリチウムなどを薄く挿入する必要がある。
電源２１４が、陽極２０２と陰極２０４との間に直流電圧を印加するために接続されている。陽極２０２と陰極２０４との間に挟まれた有機膜発光層２０３の発光原理は従来例と同じである。 An organic light emitting layer 203 is formed on the anode 202. The organic film light emitting layer 203 is composed of a combination of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a light emitting layer which is a phosphor made of an organic compound. This combination is appropriately selected depending on the characteristics of the organic EL.
A cathode 204 is formed on the organic film light emitting layer 203. When ITO, which is a transparent electrode, is used as the cathode 204, it does not operate as a cathode as it is, so it is necessary to insert lithium for the cathode thinly between the ITO and the organic film light emitting layer 203.
A power source 214 is connected to apply a DC voltage between the anode 202 and the cathode 204. The light emission principle of the organic film light emitting layer 203 sandwiched between the anode 202 and the cathode 204 is the same as the conventional example.

陰極２０４の上にはシリコン酸化膜２１５と陽極２０５が順次積層形成されている。シリコン酸化膜２１５は、陽極２０５と陰極２０４を絶縁する効果を持っている。
陽極２０５の上には上記同様に有機膜発光層２０６、陰極２０７、シリコン酸化膜２１７、陽極２０８、有機膜発光層２０９、陰極２１０、シリコン酸化膜２１９、陽極２１１、有機膜発光層２１２、そして陰極２１３が順次積層形成されている。本実施形態で用いた陰極２１３側から光を取り出さない下面光取り出し構造では、陰極２１３はアルミニウムなどの金属とする。 A silicon oxide film 215 and an anode 205 are sequentially stacked on the cathode 204. The silicon oxide film 215 has an effect of insulating the anode 205 and the cathode 204.
On the anode 205, similarly to the above, the organic film light emitting layer 206, the cathode 207, the silicon oxide film 217, the anode 208, the organic film light emitting layer 209, the cathode 210, the silicon oxide film 219, the anode 211, the organic film light emitting layer 212, and The cathode 213 is sequentially stacked. In the lower surface light extraction structure that does not extract light from the cathode 213 side used in this embodiment, the cathode 213 is made of a metal such as aluminum.

電源２１６、２１８、２２０がそれぞれ、陽極２０５と陰極２０７との間、陽極２０８と陰極２１０との間、及び陽極２１１と陰極２１３との間に直流電圧を印加するため接続されている。これにより、それぞれの有機膜発光層２０６、２０９、２１２には電源２１６、２１８、２２０によって印加される直流電圧に応じた電流が供給される。
それぞれの有機膜発光層２０３、２０６、２０９、２１２はそこに流れる電流値に比例した輝度で発光し、光はガラス基板２０１側から取り出される。なお、この構造は、有機ＥＬだけでなく無機ＥＬでも勿論実現可能であり、アクティブ駆動だけでなくパッシブ駆動の表示装置でも実現可能である。 Power supplies 216, 218, 220 are connected to apply a DC voltage between anode 205 and cathode 207, between anode 208 and cathode 210, and between anode 211 and cathode 213, respectively. As a result, a current corresponding to the DC voltage applied by the power sources 216, 218, and 220 is supplied to the organic film light emitting layers 206, 209, and 212.
Each of the organic film light emitting layers 203, 206, 209, and 212 emits light with a luminance proportional to the value of the current flowing therethrough, and the light is extracted from the glass substrate 201 side. Of course, this structure can be realized not only by organic EL but also by inorganic EL, and can be realized not only by active drive but also by a passive drive display device.

ここで、有機膜発光層２０３、２０６、２０９は、電源のオン／オフの２値により発光と非発光（点灯と消灯）との間で切り替えられるデジタル駆動層である。有機膜発光層２０３、２０６、２０９は、それぞれのサブ画素２３６ａ〜２３６ｃで赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）で発光する材料をひとつ選択して形成する。   Here, the organic film light emitting layers 203, 206, and 209 are digital drive layers that are switched between light emission and non-light emission (lighting and extinguishing) by the binary value of power on / off. The organic film light emitting layers 203, 206, and 209 are formed by selecting one material that emits red (R), green (G), and blue (B) in each of the sub-pixels 236a to 236c.

これに対し、有機膜発光層２１２は、電源２２０から供給される電流量に比例して輝度が変化する材料を選択し、所定の輝度で発光させる。すなわち、有機膜発光層２１２は、電流の大きさを変化させる動作によって、輝度が変化するアナログ駆動層であり、中間調レベルの発光ができる。本実施形態では、デジタル駆動層とは異なる色、例えばＷ（白）で発光する材料を選択した。
従って第二実施形態の素子は、デジタル駆動層が３層、アナログ駆動層が１層の構造である。このようにデジタル駆動層とアナログ駆動層とを組み合わせることで、色再現範囲を拡大することが可能となり、更にはピーク輝度を大きく確保することができる。 On the other hand, the organic film light emitting layer 212 selects a material whose luminance changes in proportion to the amount of current supplied from the power source 220 and emits light with a predetermined luminance. That is, the organic film light-emitting layer 212 is an analog drive layer whose luminance is changed by an operation of changing the magnitude of current, and can emit light at a halftone level. In the present embodiment, a material that emits light in a color different from that of the digital driving layer, for example, W (white) is selected.
Therefore, the element of the second embodiment has a structure in which the digital driving layer is three layers and the analog driving layer is one layer. By combining the digital drive layer and the analog drive layer in this manner, the color reproduction range can be expanded, and a large peak luminance can be secured.

図１０に、第二実施形態の具体的な画素構造を示す。図１０において、図９と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１０では、１画素を構成する各色（例えば赤、緑、青など）のうちの１ドット（第１サブ画素２３６ａ）を示している。
ガラス基板２０１上には、アクティブ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ、２２２ｄが形成され、それぞれ陽極２０２、２０５、２０８、２１１に接続されている。ＴＦＴ２２２ａ〜２２２ｄは有機膜発光層２０３、２０６、２０９、２１２を駆動制御可能なものであるならば、ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）など、どのようなアクティブ素子で作成されていてもよい。 FIG. 10 shows a specific pixel structure of the second embodiment. 10, the same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. FIG. 10 shows one dot (first sub-pixel 236a) of each color (for example, red, green, blue, etc.) constituting one pixel.
On the glass substrate 201, thin film transistors (TFTs) 222a, 222b, 222c, and 222d, which are active elements, are formed and connected to anodes 202, 205, 208, and 211, respectively. The TFTs 222a to 222d can be any active element such as p-Si (low temperature polysilicon) or a-Si (amorphous silicon) as long as the organic film light emitting layers 203, 206, 209, and 212 can be driven and controlled. It may be created.

ＴＦＴ２２２ａ〜２２２ｄは、有機膜発光層２０３、２０６、２０９、２１２に供給される電源をオン／オフする回路機能を持つ。また、ガラス基板２０１と陽極２０２との間に形成されたシリコン酸化膜２２１は、ガラス基板２０１から金属イオンが陽極２０２に移動していかないようにする膜である。陰極２０４、陰極２０７、陰極２１０、陰極２１３は共通電極である。   The TFTs 222 a to 222 d have a circuit function for turning on / off the power supplied to the organic film light emitting layers 203, 206, 209, and 212. The silicon oxide film 221 formed between the glass substrate 201 and the anode 202 is a film that prevents metal ions from moving from the glass substrate 201 to the anode 202. The cathode 204, the cathode 207, the cathode 210, and the cathode 213 are common electrodes.

図１０に示すサブ画素２３６ａの下側であるガラス基板２０１側から光を取り出す場合、サブ画素２３６ａの上側である陰極２１３側から光が漏れないようにするため、陰極２１３はアルミニウムなどの金属で形成される。これによって、有機膜発光層２０３、２０６、２０９、２１２からそれぞれ出射された光は上下に放射されるが、陰極２１３側に出射された光は陰極２１３で反射して下側に向かうため、ガラス基板２０１側からのみ取り出されることとなる。   When light is extracted from the glass substrate 201 side, which is the lower side of the subpixel 236a shown in FIG. 10, the cathode 213 is made of a metal such as aluminum so that light does not leak from the cathode 213 side, which is the upper side of the subpixel 236a. It is formed. As a result, the light emitted from the organic film light emitting layers 203, 206, 209, and 212 is emitted upward and downward, but the light emitted to the cathode 213 side is reflected by the cathode 213 and travels downward. It is taken out only from the substrate 201 side.

なお、第二実施形態ではガラス基板２０１にＴＦＴ２２２ａ〜２２２ｄが備えられ、ガラス基板２０１側から光を取り出す下面光取り出し構造としたが、陰極２１３を透明電極で形成し、陽極２０２をアルミニウムなどの金属で形成して、陰極２１３側から光を取り出す上面光取り出し構造としてもよい。   In the second embodiment, the glass substrate 201 is provided with TFTs 222a to 222d and has a bottom light extraction structure for extracting light from the glass substrate 201 side. However, the cathode 213 is formed of a transparent electrode, and the anode 202 is a metal such as aluminum. The upper surface light extraction structure for extracting light from the cathode 213 side may be used.

ここでＴＦＴは、後述する図１２にて説明するように１つの有機膜発光層に対して複数個接続されていることがある。ここでは便宜上、ＴＦＴ２２２ａ〜２２２ｄのように一つで示した。本実施形態では、ＴＦＴ２２２ａ〜２２２ｄを素子駆動部（第１の駆動部）と呼ぶこととする。陽極と有機膜発光層と陰極と素子駆動部とは単位素子を形成する。   Here, a plurality of TFTs may be connected to one organic film light emitting layer as described later with reference to FIG. Here, for the sake of convenience, one TFT TFT 222a to 222d is shown. In the present embodiment, the TFTs 222a to 222d are referred to as element driving units (first driving units). The anode, the organic film light emitting layer, the cathode, and the element driving unit form a unit element.

図９及び図１０に示した第二実施形態の画素２３６を構成するサブ画素２３６ａにおける有機膜発光層２０３、２０６、２０９の輝度重み付け方法は、既に図３（ａ）に説明した方法に従えばよい。有機膜発光層２０３を第１層、有機膜発光層２０６を第２層、有機膜発光層２０９を第３層とする。
図３（ｂ）、３（ｃ）は、デジタル駆動される有機膜発光層が５層構造の場合の例を示すので、図９及び図１０に示した構造に更に２つの単位素子が設けられた５層構造を考える。５つの有機膜発光層のうち、光が取り出される側に近い方から順に第１層、第２層、第３層、第４層及び第５層とする。 The luminance weighting method of the organic film light emitting layers 203, 206, and 209 in the sub-pixel 236a constituting the pixel 236 of the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is the same as that already described in FIG. Good. The organic light emitting layer 203 is the first layer, the organic film light emitting layer 206 is the second layer, and the organic film light emitting layer 209 is the third layer.
3B and 3C show an example in which the digitally driven organic film light emitting layer has a five-layer structure, and therefore two unit elements are further provided in the structure shown in FIGS. Consider a five-layer structure. Among the five organic film light emitting layers, a first layer, a second layer, a third layer, a fourth layer, and a fifth layer are sequentially arranged from the side closer to the light extraction side.

第二実施形態の表示装置における第１サブ画素２３６ａの階調表現の一例は図４に示し、既に説明したとおりである。   An example of the gradation expression of the first sub-pixel 236a in the display device of the second embodiment is shown in FIG. 4 and has already been described.

図１１は、本発明の第二実施形態の表示装置の表示パネルのドライバ構成図を示す。図１１において、一つの画素２３６はそれぞれ有機膜発光層を４層有するサブ画素２３６ａ〜２３６ｃより構成され、それぞれのサブ画素は後述する図１２の画素回路に相当する。第二実施形態の表示パネルには、二次元マトリクス状に配置された複数の画素２３６に、アナログデータ及び９ビットのデジタルデータを送るための水平ドライバ２３７と、画素を駆動するための電源回路２３８と、垂直方向のラインを選択する垂直ドライバ２３９とが備えられている。
複数の画素２３６は、垂直方向に並んだ行Ｙと水平方向に並んだ列Ｘとからなる二次元マトリクス状に配置されている。図１１では一例としてＹ１〜Ｙ４の４行で、Ｘ１〜Ｘ６の６列の表示パネルを示している。実際の表示パネルは図１１に示すものよりも多くの行列を有しているが、ここでは便宜上このように示した。本実施形態では、水平ドライバ２３７にはデータドライバ２７１〜２７６が、電源回路２３８には電源部２８１〜２８６が、垂直ドライバ２３９にはゲートドライバ２９１〜２９４がそれぞれ組み込まれている。なおここで、水平ドライバ２３７及び垂直ドライバ２３９を第２の駆動部とする。 FIG. 11 is a driver configuration diagram of the display panel of the display device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, each pixel 236 is composed of sub-pixels 236a to 236c each having four organic film light-emitting layers, and each sub-pixel corresponds to a pixel circuit in FIG. The display panel of the second embodiment includes a horizontal driver 237 for sending analog data and 9-bit digital data to a plurality of pixels 236 arranged in a two-dimensional matrix, and a power supply circuit 238 for driving the pixels. And a vertical driver 239 for selecting a vertical line.
The plurality of pixels 236 are arranged in a two-dimensional matrix composed of rows Y arranged in the vertical direction and columns X arranged in the horizontal direction. In FIG. 11, as an example, a display panel of six columns X1 to X6 is shown with four rows Y1 to Y4. The actual display panel has a larger number of matrices than that shown in FIG. 11, but this is shown here for convenience. In this embodiment, data drivers 271 to 276 are incorporated in the horizontal driver 237, power supply units 281 to 286 are incorporated in the power supply circuit 238, and gate drivers 291 to 294 are incorporated in the vertical driver 239, respectively. Here, the horizontal driver 237 and the vertical driver 239 are used as the second drive unit.

例えば、図１１に示す表示パネルの最上段であるＹ１行の表示ラインを走査したい場合、垂直ドライバ２３９のゲートドライバ２９１（ゲート用ＴＦＴ）がＹ１行の各画素２３６をオンさせる。その他の表示ラインＹ２行〜Ｙ４行は、ゲートドライバ２９２〜２９４がオフさせる。このとき水平ドライバ２３７から映像データの１ライン分のデータ（デジタルデータとアナログデータからなる）を出力し、各画素２３６に供給する。   For example, when it is desired to scan the display line of the Y1 row which is the uppermost stage of the display panel shown in FIG. 11, the gate driver 291 (gate TFT) of the vertical driver 239 turns on each pixel 236 of the Y1 row. The gate drivers 292 to 294 are turned off for the other display lines Y2 to Y4. At this time, data for one line of video data (consisting of digital data and analog data) is output from the horizontal driver 237 and supplied to each pixel 236.

次に、ゲートドライバ２９１がＹ１行の各画素２３６をオフさせることにより、Ｙ１行の１ラインの映像が表示されることになる。続けて同様に、垂直ドライバ２３９をＹ２行のゲートドライバ２９２からＹ４行のゲートドライバ２９４まで順番に駆動し、水平ドライバ２３７から１ライン毎に映像データを出力することにより、すべての表示パネル内の画素２３６を走査できることとなる。   Next, when the gate driver 291 turns off each pixel 236 in the Y1 row, an image of one line in the Y1 row is displayed. Similarly, the vertical driver 239 is sequentially driven from the Y2 row gate driver 292 to the Y4 row gate driver 294, and video data is output line by line from the horizontal driver 237, so that all the display panels in The pixel 236 can be scanned.

図１２は、本発明の第二実施形態の画素２３６を構成する第１サブ画素２３６ａを駆動するための駆動回路の回路図を示す。ここでは第１サブ画素２３６ａについて示すが、サブ画素２３６ｂ、２３６ｃについても同様の回路を用いるため、具体的構成の図示及び説明は省略する。図１２において、有機ＥＬ発光層２４０、２４１、２４２、２４３は、図９及び図１０に示した有機膜発光層２０３、２０６、２０９、２１２にそれぞれ相当する。第１サブ画素２３６ａは、デジタル層が３層で、アナログ層が１層の計４層構造を示し、デジタル層を構成するそれぞれの有機膜発光層の輝度重み付けは図３（ａ）と同様に「１」、「２」、「４」である。   FIG. 12 is a circuit diagram of a drive circuit for driving the first sub-pixel 236a constituting the pixel 236 according to the second embodiment of the present invention. Although the first sub-pixel 236a is shown here, the same circuit is used for the sub-pixels 236b and 236c, and thus a specific configuration is not shown or described. In FIG. 12, organic EL light emitting layers 240, 241, 242, and 243 correspond to the organic film light emitting layers 203, 206, 209, and 212 shown in FIGS. The first sub-pixel 236a has a total of four-layer structure with three digital layers and one analog layer, and the luminance weighting of each organic film light-emitting layer constituting the digital layer is the same as in FIG. “1”, “2”, and “4”.

有機ＥＬ発光層２４０〜２４３の各一端（図ではアノード）は、駆動用ＴＦＴ２４４〜２４７の各ソース、ドレインを介して電源部２８１を構成する電源２４８〜２５１に接続されている。また、ＴＦＴ２４４〜２４７の各ゲートは、ＴＦＴ２５２〜２５５の各ソースに接続される一方、コンデンサ２５６〜２５９を介して電源２４８〜２５１に接続されている。   One ends (anodes in the figure) of the organic EL light emitting layers 240 to 243 are connected to power sources 248 to 251 constituting the power source unit 281 through the sources and drains of the driving TFTs 244 to 247. The gates of the TFTs 244 to 247 are connected to the sources of the TFTs 252 to 255, and are connected to the power sources 248 to 251 through the capacitors 256 to 259.

電源２４８〜２５１は、それぞれ図９に示した電源２１４、２１６、２１８及び２２０に相当する。電源２４８〜２５１は、個別の電源でも共通の電源であってもよく、有機ＥＬ発光層２４０〜２４３を所定の輝度の重み付けで所定の輝度で発光させるように設定する。更に、ＴＦＴ２５２〜２５４の各ドレインは、データドライバ２７１内のデータ保持部２７１０〜２７１２に接続され、各ゲートはゲートドライバ２９１に共通接続されている。また、ＴＦＴ２４７のゲートは、ＴＦＴ２５５のソース、ドレインを介してアナログデータ２３１が印加される。
ここでは、データドライバ２７１、電源部２８１、ゲートドライバ２９１について示したが、図１１に示すように、データドライバ２７２〜２７６、電源部２８２〜２８６、ゲートドライバ２９２〜２９４も同様の構成である。データドライバ２７１〜２７６、電源部２８１〜２８６、ゲートドライバ２９１〜２９４は表示パネルの各行Ｙ、各列Ｘの画素２３６を駆動する。
図１２では便宜上、ゲートトランジスタ２５２〜２５４とゲートトランジスタ２５５とに接続するゲートドライバ２９１（〜２９４）を別体の如く図示している。 The power supplies 248 to 251 correspond to the power supplies 214, 216, 218, and 220 shown in FIG. The power sources 248 to 251 may be individual power sources or common power sources, and are set so that the organic EL light emitting layers 240 to 243 emit light with a predetermined luminance by weighting with a predetermined luminance. Further, the drains of the TFTs 252 to 254 are connected to data holding units 2710 to 2712 in the data driver 271, and the gates are commonly connected to the gate driver 291. The analog data 231 is applied to the gate of the TFT 247 via the source and drain of the TFT 255.
Here, the data driver 271, the power supply unit 281, and the gate driver 291 are shown. However, as shown in FIG. 11, the data drivers 272 to 276, the power supply units 282 to 286, and the gate drivers 292 to 294 have the same configuration. The data drivers 271 to 276, the power supply units 281 to 286, and the gate drivers 291 to 294 drive the pixels 236 in each row Y and each column X of the display panel.
In FIG. 12, for convenience, the gate drivers 291 (-294) connected to the gate transistors 252 to 254 and the gate transistor 255 are illustrated separately.

次に、この駆動回路の動作について説明する。最初に、デジタル層である有機ＥＬ発光層２４０、２４１及び２４２を、オン／オフの２値により発光／非発光を行うようにデジタル駆動させる場合について説明する。
まず、サブ画素２３６ａに表示される所定階調のデータ２３３（３ビット）がデータドライバ２７１に入力される。データ２３３は、デジタルのシリアルデータ又はパラレルデータであることが望ましい。先に述べたように、画素２３６はサブ画素２３６ａ〜２３６ｃから構成されている。従って各サブ画素２３６ａ〜２３６ｃにそれぞれ３ビットのデータ２３３が送られるため、画素２３６に送られるデータ２３３は図１１に示すように９ビットとなる。
データドライバ２７１に入力されたデータ２３３は、有機ＥＬ発光層２４０〜２４２のうち表示装置に表示する階調に対応した有機ＥＬ発光層を発光させるために使用される。 Next, the operation of this drive circuit will be described. First, the case where the organic EL light emitting layers 240, 241, and 242 that are digital layers are digitally driven so as to emit light / not emit light by binary on / off will be described.
First, data 233 (3 bits) having a predetermined gradation displayed on the sub-pixel 236 a is input to the data driver 271. The data 233 is preferably digital serial data or parallel data. As described above, the pixel 236 includes sub-pixels 236a to 236c. Therefore, since 3-bit data 233 is sent to each of the sub-pixels 236a to 236c, the data 233 sent to the pixel 236 is 9 bits as shown in FIG.
Data 233 input to the data driver 271 is used to emit light from the organic EL light emitting layers 240 to 242 corresponding to the gradation displayed on the display device.

データ２３３の各ビット（１または０）がデータ保持部２７１０〜２７１２に保持され、ゲートドライバ２９１は、ゲートトランジスタ２５２〜２５４のゲートに所定の第１の電位を印加してこれらをオン状態にする。データドライバ２７１から出力される表示データが、ゲートトランジスタ２５２〜２５４の各ドレイン、ソースを通して、データ保持のためのコンデンサ２５６〜２５８に書き込まれ、記憶される。
続いて、ゲートドライバ２９１は、ゲートトランジスタ２５２〜２５４のゲートに所定の第２の電位を印加してこれらをオフ状態にする。ゲートトランジスタ２５２〜２５４をオフにすると、コンデンサ２５６〜２５８に蓄えられたデータが保持される。コンデンサ２５６〜２５８に保持される電荷は、電源２４８〜２５０とデータドライバ２７１の出力電圧との電位差である。 Each bit (1 or 0) of the data 233 is held in the data holding units 2710 to 2712, and the gate driver 291 applies a predetermined first potential to the gates of the gate transistors 252 to 254 to turn them on. . Display data output from the data driver 271 is written and stored in capacitors 256 to 258 for holding data through the drains and sources of the gate transistors 252 to 254.
Subsequently, the gate driver 291 applies a predetermined second potential to the gates of the gate transistors 252 to 254 to turn them off. When the gate transistors 252 to 254 are turned off, the data stored in the capacitors 256 to 258 are held. Charges held in the capacitors 256 to 258 are a potential difference between the power supplies 248 to 250 and the output voltage of the data driver 271.

第二実施形態の画素２３６において、各サブ画素２３６ａ〜２３６ｃを構成するデジタル駆動層である有機ＥＬ発光層２４０〜２４２（有機膜発光層２０３、２０６、２０９）の輝度の重み付けは図３（ａ）にて説明したように設定される。先に述べたように重み付けは、それぞれの有機ＥＬ発光層２４０〜２４２を発光輝度の異なる材料で形成し、有機ＥＬ発光層に流れる電流及びその流れる時間を同じにして実現してもよいし、発光輝度の同じ材料で形成し、流れる電流及びその流れる時間を異ならせて実現してもよい。
各有機膜発光層に与える電流値及び電流を与える時間を異ならせることで所定の輝度での発光を実現させる方法は、既に第一実施形態で説明した方法に従えばよい。 In the pixel 236 of the second embodiment, the weighting of the luminance of the organic EL light emitting layers 240 to 242 (organic film light emitting layers 203, 206, and 209) which are digital driving layers constituting the sub pixels 236a to 236c is shown in FIG. ). As described above, the weighting may be realized by forming the respective organic EL light emitting layers 240 to 242 with materials having different light emission luminances, and making the current flowing through the organic EL light emitting layer and the flowing time thereof the same, They may be formed of materials having the same emission luminance, and may be realized by varying the flowing current and the flowing time.
A method for realizing light emission with a predetermined luminance by changing the current value and the time for applying the current to each organic film light emitting layer may be the method already described in the first embodiment.

例えば表示装置に階調「５」の映像を表示する場合を例にとって説明する。図４より階調「５」では、第１層と第３層の有機ＥＬ発光層２４０と２４２を点灯させる必要がある。ここでは、有機ＥＬ発光層２４０を第１層、有機ＥＬ発光層２４１を第２層、有機ＥＬ発光層２４２を第３層とした。
入力されたデータ２３３は、データドライバ２７１で対応する発光層２４０〜２４２の信号線に繋がるデータ列に変換されるが、この場合、データ保持部２７１０と２７１２に有機ＥＬ発光層２４０と２４２が発光させるデータが保持される。 For example, a case where an image of gradation “5” is displayed on the display device will be described as an example. As shown in FIG. 4, at the gradation “5”, the first and third organic EL light emitting layers 240 and 242 need to be lit. Here, the organic EL light emitting layer 240 is the first layer, the organic EL light emitting layer 241 is the second layer, and the organic EL light emitting layer 242 is the third layer.
The input data 233 is converted into a data string connected to the signal lines of the corresponding light emitting layers 240 to 242 by the data driver 271. In this case, the organic EL light emitting layers 240 and 242 emit light to the data holding units 2710 and 2712. Data to be retained.

このときコンデンサ２５６には、ＴＦＴ２４４をオンする電圧が印加され、コンデンサ２５８にも、ＴＦＴ２４６をオンする電圧が印加されているため、ＴＦＴ２４４と２４６がそれぞれオン状態とされる。一方、コンデンサ２５７には、ＴＦＴ２４５を駆動する電圧が印加されていないため、ＴＦＴ２４５はオフ状態である。   At this time, since the voltage for turning on the TFT 244 is applied to the capacitor 256 and the voltage for turning on the TFT 246 is also applied to the capacitor 258, the TFTs 244 and 246 are turned on. On the other hand, since a voltage for driving the TFT 245 is not applied to the capacitor 257, the TFT 245 is in an off state.

従って、ＴＦＴ２４４と２４６がオン状態なので、電源２４８、２５０から電流がＴＦＴ２４４、２４６の各ドレイン、ソースを通して有機ＥＬ発光層２４０、２４２に供給され、有機ＥＬ発光層２４０、２４２が発光する。このとき有機ＥＬ発光層２４０と２４２の輝度の重み付けは「１」と「４」であるので、この合計である階調「５」が表示装置に映し出される。   Accordingly, since the TFTs 244 and 246 are in the on state, current is supplied from the power sources 248 and 250 to the organic EL light emitting layers 240 and 242 through the respective drains and sources of the TFTs 244 and 246, and the organic EL light emitting layers 240 and 242 emit light. At this time, since the weights of the luminance of the organic EL light emitting layers 240 and 242 are “1” and “4”, the total gradation “5” is displayed on the display device.

次に、有機ＥＬ発光層２４３を用いて中間調レベルの発光を行うように、アナログ駆動させる場合を説明する。まず、画素２３６またはサブ画素２３６ａ〜２３６ｃに表示したい階調のアナログデータ２３１が入力される。アナログデータ２３１は、デジタルデータ２３３で表現できる最小発光輝度よりも小さいレベルの発光輝度に対応した階調のデータが用いられる。   Next, a case where analog driving is performed so as to emit light at a halftone level using the organic EL light emitting layer 243 will be described. First, analog data 231 of gradation to be displayed is input to the pixel 236 or the sub-pixels 236a to 236c. As the analog data 231, gradation data corresponding to light emission luminance of a level smaller than the minimum light emission luminance that can be expressed by the digital data 233 is used.

ここで、表示装置に階調「０．３」を表示する場合を例にして考える。アナログデータ２３１が入力されると、ゲートドライバ２９１によりＴＦＴ２５５がオン状態とされるため、アナログデータ２３１はＴＦＴ２５５のドレイン、ソースを介して、データ保持のためのコンデンサ２５９に蓄えられる。続いて、ゲートドライバ２９１によりＴＦＴ２５５がオフ状態に制御されるため、コンデンサ２５９にアナログデータ２３１が保持される。   Here, a case where the gradation “0.3” is displayed on the display device is considered as an example. When the analog data 231 is input, the TFT 255 is turned on by the gate driver 291, so that the analog data 231 is stored in the capacitor 259 for holding data via the drain and source of the TFT 255. Subsequently, since the TFT 255 is controlled to be turned off by the gate driver 291, the analog data 231 is held in the capacitor 259.

このとき、コンデンサ２５９に保持される電荷は、電源２５１とアナログデータ２３１との電位差であり、これは階調データ「０．３」に応じた電流量が駆動用ＴＦＴ２４７に流れるような値である。コンデンサ２５９に保持された電荷により、駆動用ＴＦＴ２４７が動作し、電源２５１から電流がＴＦＴ２４７のドレイン、ソースを介して有機ＥＬ発光層２４３に供給され、有機ＥＬ発光層２４３が発光する。このとき、階調「０．３」が表示装置に映し出される。   At this time, the electric charge held in the capacitor 259 is a potential difference between the power supply 251 and the analog data 231, which is a value such that a current amount corresponding to the gradation data “0.3” flows to the driving TFT 247. . The driving TFT 247 operates by the electric charge held in the capacitor 259, current is supplied from the power source 251 to the organic EL light emitting layer 243 through the drain and source of the TFT 247, and the organic EL light emitting layer 243 emits light. At this time, the gradation “0.3” is displayed on the display device.

図１３〜１６は、図８の画素２３６を用いて、色信号を再現する方法について説明するための図である。これはｘｙ色度図と呼ばれるもので、横軸にｘ、縦軸にｙを示している。これに輝度信号であるＹを含めて、任意の色ＦをＦ（ｘ、ｙ、Ｙ）で表す。一般には、任意の色Ｆを表す場合、輝度Ｙを省略してＦ（ｘ、ｙ）で表すことが多い。自然界にあるすべての色は図１３〜１６に示すような馬蹄形の曲線ＣＲＵの中の座標で表現できる。   13 to 16 are diagrams for explaining a method of reproducing a color signal using the pixel 236 of FIG. This is called an xy chromaticity diagram, with x on the horizontal axis and y on the vertical axis. An arbitrary color F including Y as a luminance signal is represented by F (x, y, Y). In general, when an arbitrary color F is represented, the luminance Y is often omitted and represented by F (x, y). All colors in the natural world can be expressed by coordinates in a horseshoe-shaped curve CRU as shown in FIGS.

ここで、赤（Ｒ）の色度座標をＲ（ｘｒ、ｙｒ、Ｙｒ）とする。同様に、緑（Ｇ）の色度座標をＧ（ｘｇ、ｙｇ、Ｙｇ）、青（Ｂ）の色度座標をＢ（ｘｂ、ｙｂ、Ｙｂ）とする。例えば、テレビジョン信号の規格であるＮＴＳＣ信号では輝度Ｙを省略して色度座標を、Ｒ（０．６７，０．３３）、Ｇ（０．２１、０．７１）、Ｂ（０．１４、０．０８）と表すことができる。   Here, the chromaticity coordinate of red (R) is assumed to be R (xr, yr, Yr). Similarly, let chromaticity coordinates of green (G) be G (xg, yg, Yg) and chromaticity coordinates of blue (B) be B (xb, yb, Yb). For example, in the NTSC signal which is a standard of a television signal, the luminance Y is omitted and the chromaticity coordinates are R (0.67, 0.33), G (0.21, 0.71), B (0.14). 0.08).

なお、表示装置の三原色としてＲ、Ｇ、Ｂを選択した場合、表示装置で再現できる色Ｆは、図１３〜１６に示すような色度図上のＲ（ｘｒ、ｙｒ）、Ｇ（ｘｇ、ｙｇ）、Ｂ（ｘｂ、ｙｂ）を結んだ一点鎖線で囲まれた三角形ＴＲ１の範囲内の色となる。 When R, G, and B are selected as the three primary colors of the display device, colors F that can be reproduced by the display device are R (xr, yr), G (xg, yg) and B (xb, yb) are colors within a range of a triangle TR1 surrounded by a one-dot chain line.

白の色度座標をＷ（ｘｗ、ｙｗ、Ｙｗ）とする。Ｄ６５の白色光源を使用した場合の色度座標はＷ（０．３１２７、０．３２９１）である。Ｃの白色光源を使用した場合の色度座標は、Ｗ（０．３１、０．３１６）である。上記のＮＴＳＣの色度点を持つＲ、Ｇ、Ｂを有機膜発光層の材料として用いた場合、２．９：６．１：１．０の光束比率で混色すると、Ｄ６５の白色が得られる。同様に、上記のＮＴＳＣの色度点を持つＲ、Ｇ、Ｂを有機膜材料として用いて、３．０：５．９：１．１の光束比率で混色すると、Ｃの白色が得られる。   Let chromaticity coordinates of white be W (xw, yw, Yw). The chromaticity coordinates when using a white light source of D65 are W (0.3127, 0.3291). The chromaticity coordinates when a white light source of C is used are W (0.31, 0.316). When R, G, and B having the above NTSC chromaticity points are used as materials for the organic film light emitting layer, a white color of D65 is obtained by mixing colors with a luminous flux ratio of 2.9: 6.1: 1.0 . Similarly, when R, G, and B having the above NTSC chromaticity points are used as organic film materials and mixed at a luminous flux ratio of 3.0: 5.9: 1.1, C white is obtained.

図１３〜１６の色度図上で、Ｒ（赤）は、図８の赤色有機膜発光層３０１〜３０３の色度点を示す。Ｇ（緑）は、図８の緑色有機膜発光層３０５〜３０７の色度点を示す。Ｂ（青）は、図８の青色有機膜発光層３０９〜３１１の色度点を示す。Ｗ(白)は、図８の白色有機膜発光層３０４，３０８，３１２の色度点を示す。   In the chromaticity diagrams of FIGS. 13 to 16, R (red) indicates the chromaticity points of the red organic film light emitting layers 301 to 303 of FIG. 8. G (green) indicates the chromaticity point of the green organic film light emitting layers 305 to 307 in FIG. B (blue) indicates the chromaticity point of the blue organic film light emitting layers 309 to 311 in FIG. 8. W (white) indicates the chromaticity point of the white organic film light-emitting layers 304, 308, and 312 in FIG.

色度図上の色度点Ｒｗ（ｘｒｗ、ｙｒｗ、Ｙｒｗ）は、ＲとＷを混色して得られる。同様に、色度図上の色度点Ｇｗ（ｘｇｗ、ｙｇｗ、Ｙｇｗ）は、ＧとＷを混色して得られ、色度点Ｂｗ（ｘｂｗ、ｙｂｗ、Ｙｂｗ）は、ＢとＷを混色して得られる。   The chromaticity point Rw (xrw, yrw, Yrw) on the chromaticity diagram is obtained by mixing R and W. Similarly, chromaticity point Gw (xgw, ygw, Ygw) on the chromaticity diagram is obtained by mixing G and W, and chromaticity point Bw (xbw, ybw, Ybw) is obtained by mixing B and W. Obtained.

色度点Ｒｗの色を得るためには、ＲとＷの色度点をもとにＲ、Ｗの光量比に基づいてＲ、Ｗを混色すればよい。また、色度点Ｒｗの輝度Ｙｒｗは、ＲとＷの輝度Ｙｒ、Ｙｗの合計で表される。色の階調を表現するには、輝度Ｙｒ、Ｙｗ間の比率を保ったまま、両者の光量を比例的に変化させることで可能となる。
ここでは、図８の赤色有機膜発光層３０１〜３０３をデジタル駆動することによって、所定の輝度Ｙｒを表現する。一方、白色有機膜発光層３０４は、アナログ駆動することによって所定の輝度Ｙｗを表現する。 In order to obtain the color of the chromaticity point Rw, R and W may be mixed based on the light quantity ratio of R and W based on the chromaticity points of R and W. Further, the luminance Yrw of the chromaticity point Rw is represented by the sum of the luminances Yr and Yw of R and W. In order to express the color gradation, it is possible to change the amount of light in proportion while maintaining the ratio between the luminances Yr and Yw.
Here, the predetermined luminance Yr is expressed by digitally driving the red organic film light emitting layers 301 to 303 in FIG. On the other hand, the white organic film light emitting layer 304 expresses a predetermined luminance Yw by analog driving.

上記と同様に、色度点Ｇｗの色を得るためには、ＧとＷの色度点をもとにＧ、Ｗの光量比に基づいてＧ、Ｗを混色すればよく、色度点Ｇｗの輝度Ｙｇｗは、ＧとＷの輝度Ｙｇ、Ｙｗの合計で表される。色の階調を表現するには、輝度Ｙｇ、Ｙｗ間の比率を保ったまま、両者の光量を比例的に変化させることで可能となる。
図８の緑色有機膜発光層３０５〜３０７をデジタル駆動することによって、所定の輝度Ｙｇを表現する。一方、白色有機膜発光層３０８は、アナログ駆動することによって、所定の輝度Ｙｗを表現する。 Similarly to the above, in order to obtain the color of the chromaticity point Gw, G and W may be mixed based on the light quantity ratio of G and W based on the chromaticity points of G and W. Is represented by the sum of the luminances Yg and Yw of G and W. The color gradation can be expressed by changing the amount of light proportionally while maintaining the ratio between the luminances Yg and Yw.
A predetermined luminance Yg is expressed by digitally driving the green organic film light emitting layers 305 to 307 in FIG. On the other hand, the white organic film light emitting layer 308 expresses a predetermined luminance Yw by analog driving.

上記と同様に、色度点Ｂｗの色を得るためには、ＢとＷの色度点をもとにＢ、Ｗの光量比に基づいてＢ、Ｗを混色すればよく、色度点Ｂｗの輝度Ｙｂｗは、ＢとＷの輝度Ｙｂ、Ｙｗの合計で表される。色の階調を表現するには、輝度Ｙｂ、Ｙｗ間の比率を保ったまま、両者の光量を比例的に変化させることで可能となる。
図８の青色有機膜発光層３０９〜３１１をデジタル駆動することによって、所定の輝度Ｙｂを表現する。一方、白色有機膜発光層３１２は、アナログ駆動することによって、所定の輝度Ｙｗを表現する。 Similarly to the above, in order to obtain the color of the chromaticity point Bw, B and W may be mixed based on the light quantity ratio of B and W based on the chromaticity points of B and W, and the chromaticity point Bw Is represented by the sum of the luminances Yb and Yw of B and W. The color gradation can be expressed by changing the amount of light proportionally while maintaining the ratio between the luminances Yb and Yw.
A predetermined luminance Yb is expressed by digitally driving the blue organic film light emitting layers 309 to 311 in FIG. On the other hand, the white organic film light emitting layer 312 expresses a predetermined luminance Yw by analog driving.

更に図１３〜図１６の色度図を用いて、画素２３６によるカラー表示について詳述する。
図１３に示す色度図では、表示装置で表示できる色の再現範囲は、Ｒｗ、Ｇｗ、Ｂｗを頂点とした実線で示す三角形ＴＲ２で囲まれた範囲内となる。なお、Ｒｗ、Ｇｗ、Ｂｗはそれぞれのサブ画素２３６ａ〜２３６ｃ内のデジタルとアナログの光量比を変えることで、鎖線で示す線分ＲＷ、ＧＷ、ＢＷ上の任意の座標値を選択可能である。このため色再現範囲を表す三角形ＴＲ２は任意の広さに調整可能である。線分ＲＷ、ＧＷ、ＢＷは、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの色度座標とＷの色度座標とを結んだものである。
白色Ｗを表示する場合、図１３に示すように色再現範囲を表す三角形ＴＲ２の中で表せるため、それぞれのサブ画素２３６ａ〜２３６ｃ内のＲ、Ｇ、Ｂ有機膜発光層の役割を、白色有機膜発光層３０４、３０８、３１２に分担させることができる。そのため従来は光量比に従ってＲ、Ｇ、Ｂ有機膜発光層をピーク輝度で発光させてＷを表示していたが、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機膜発光層を点灯させることなくＷを表示できる。従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ有機膜発光層をピーク輝度で発光させて素子寿命が短くなっていた問題を解決できる。更に表示装置上の白文字等で発生する焼き付きの問題も同時に解決できる。 Further, color display by the pixels 236 will be described in detail with reference to the chromaticity diagrams of FIGS.
In the chromaticity diagram shown in FIG. 13, the color reproduction range that can be displayed on the display device is within the range surrounded by a triangle TR2 indicated by a solid line with Rw, Gw, and Bw as vertices. For Rw, Gw, and Bw, arbitrary coordinate values on the line segments RW, GW, and BW indicated by chain lines can be selected by changing the digital / analog light quantity ratio in each of the sub-pixels 236a to 236c. For this reason, the triangle TR2 representing the color reproduction range can be adjusted to an arbitrary width. Line segments RW, GW, and BW connect R, G, and B chromaticity coordinates to W chromaticity coordinates.
When displaying white W, it can be represented in a triangle TR2 representing the color reproduction range as shown in FIG. 13, so the role of the R, G, B organic film light emitting layer in each of the sub-pixels 236a to 236c is white organic. The light emitting layers 304, 308, and 312 can be shared. Therefore, conventionally, the R, G, and B organic film light emitting layers emit light at peak luminance according to the light quantity ratio, and W is displayed. However, W can be displayed without lighting the R, G, and B organic film light emitting layers. Accordingly, it is possible to solve the problem that the R, G, B organic film light emitting layer emits light with peak luminance and the device life is shortened. Furthermore, it is possible to simultaneously solve the image burn-in problem that occurs in white characters on the display device.

任意の色Ｆを表示する場合、図１４に示すように色再現範囲を表す三角形ＴＲ２の中で表せるため、それぞれのサブ画素２３６ａ〜２３６ｃ内のＲ、Ｇ、Ｂ有機膜発光層の役割を、白色有機膜発光層３０４、３０８、３１２に分担することができる。
このため、特定の有機膜発光層のみが劣化して素子寿命が短くなっていた問題を解決できる。このため焼き付きの問題も同時に解決される。これは、表示する任意の色がＷに近いときに特に有効である。 When displaying an arbitrary color F, since it can be represented in a triangle TR2 representing a color reproduction range as shown in FIG. 14, the role of the R, G, B organic film light emitting layer in each of the sub-pixels 236a to 236c, The white organic film light emitting layers 304, 308, and 312 can be shared.
Therefore, it is possible to solve the problem that only the specific organic film light emitting layer is deteriorated and the device life is shortened. For this reason, the problem of burn-in is solved at the same time. This is particularly effective when an arbitrary color to be displayed is close to W.

図１５に示す色度図では、第３サブ画素２３６ｃ内の青色有機膜発光層（Ｂ）３０９〜３１１を発光させない（オフ）場合を示す。表示装置で表示できる色の再現範囲は、Ｗ（ｘｗ、ｙｗ、Ｙｘ）、Ｇｗ（ｘｇｗ、ｙｇｗ、Ｙｇｗ）、Ｒｗ（ｘｒｗ、ｙｒｗ、Ｙｒｗ）を頂点とした実線で示す三角形ＴＲ３で囲まれた範囲内となる。なお、Ｇｗ、Ｒｗは画素内のデジタルとアナログの光量比を変えることで線分ＧＷ、ＲＷ上の任意の座標値を選択可能である。このため色再現範囲を表す三角形ＴＲ３は任意の広さに調整可能である。
例えば図１５に示すように、表示したい任意の色ＦがＷ、Ｇｗ、Ｒｗを頂点とした三角形ＴＲ３の範囲内でＷを中心としてＢの対称側にある場合、第３サブ画素２３６ｃ内の青色有機膜発光層（Ｂ）３０９〜３１１がオフでも、白色有機膜発光層（Ｗ）３１２が担うことで任意の色Ｆを表示できる。このため青色有機膜発光層３０９〜３１１を発光させる必要がなく、青色有機膜発光層３０９〜３１１の素子寿命を保つことができる。
以上のように、表示する任意の色Ｆがｘｙ色度図上で、Ｒｗ、Ｇｗ、Ｂｗのいずれか２つの色度座標とＷを頂点とする三角形の中にあるとき、頂点とならない色度座標を構成する色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの有機膜発光層を発光させることなく任意の色Ｆを表示でき、有機膜発光層の素子寿命を保つことができる。 The chromaticity diagram shown in FIG. 15 shows a case where the blue organic film light emitting layers (B) 309 to 311 in the third subpixel 236c are not caused to emit light (OFF). The color reproduction range that can be displayed on the display device is surrounded by a triangle TR3 indicated by a solid line with W (xw, yw, Yx), Gw (xgw, ygw, Ygw), and Rw (xrw, yrw, Yrw) as vertices. Within range. For Gw and Rw, arbitrary coordinate values on the line segments GW and RW can be selected by changing the digital / analog light quantity ratio in the pixel. For this reason, the triangle TR3 representing the color reproduction range can be adjusted to an arbitrary size.
For example, as shown in FIG. 15, when an arbitrary color F to be displayed is within the triangle TR3 with W, Gw, and Rw as vertices on the symmetrical side of B with W as the center, the blue color in the third sub-pixel 236c Even when the organic film light emitting layers (B) 309 to 311 are off, the white organic film light emitting layer (W) 312 can bear an arbitrary color F. Therefore, it is not necessary to cause the blue organic film light emitting layers 309 to 311 to emit light, and the element lifetime of the blue organic film light emitting layers 309 to 311 can be maintained.
As described above, when an arbitrary color F to be displayed is in a triangle having two chromaticity coordinates of Rw, Gw, and Bw and W as a vertex on the xy chromaticity diagram, the chromaticity that does not become a vertex An arbitrary color F can be displayed without causing the organic film light emitting layers of the color components R, G, and B constituting the coordinates to emit light, and the element lifetime of the organic film light emitting layer can be maintained.

図１６に示す色度図では、第１サブ画素２３６ａ内の白色有機膜発光層３０４、第２サブ画素２３６ｂ内の白色有機膜発光層３０８及び第３サブ画素２３６ｃ内の青色有機膜発光層３０９〜３１１を発光させない（オフ）場合を示す。表示装置で表示できる色の再現範囲は、Ｗ（ｘｗ、ｙｗ、Ｙｘ）、Ｇ（ｘｇ、ｙｇ、Ｙｇ）、Ｒ（ｘｒ、ｙｒ、Ｙｒ）を頂点とした実線で示す三角形ＴＲ４で囲まれた範囲内となる。
例えば図１６に示すように、表示したい任意の色Ｆが線分ＧＲに近い場合、サブ画素２３６ｃ内の青色有機膜発光層（Ｂ）３０９〜３１１がオフでも、白色有機膜発光層（Ｗ）３１２が担うことで任意の色Ｆを表示できる。このため青色有機膜発光層３０９〜３１１を発光させる必要がなく、青色有機膜発光層３０９〜３１１の素子寿命を保つことができる。さらにＲ、Ｇ、Ｂの原色に近い色を再現するときに、白色有機膜発光層３０４、白色有機膜発光層３０８をオフすることで色純度を劣化させずに表示できる。
以上のように、表示する任意の色Ｆがｘｙ色度図上で、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか２つの色とＷを頂点とする三角形の中にあるとき、頂点とならない色の有機膜発光層を発光させることなく任意の色Ｆを表示でき、有機膜発光層の素子寿命を保つことができる。 In the chromaticity diagram shown in FIG. 16, the white organic film light emitting layer 304 in the first subpixel 236a, the white organic film light emitting layer 308 in the second subpixel 236b, and the blue organic film light emitting layer 309 in the third subpixel 236c. The case where ~ 311 is not caused to emit light (off) is shown. The color reproduction range that can be displayed by the display device is surrounded by a triangle TR4 indicated by a solid line with W (xw, yw, Yx), G (xg, yg, Yg), and R (xr, yr, Yr) as vertices. Within range.
For example, as shown in FIG. 16, when an arbitrary color F to be displayed is close to the line segment GR, even if the blue organic film light emitting layers (B) 309 to 311 in the sub-pixel 236c are off, the white organic film light emitting layer (W) An arbitrary color F can be displayed by 312. Therefore, it is not necessary to cause the blue organic film light emitting layers 309 to 311 to emit light, and the element lifetime of the blue organic film light emitting layers 309 to 311 can be maintained. Further, when reproducing colors close to the primary colors of R, G, and B, the white organic film light emitting layer 304 and the white organic film light emitting layer 308 can be turned off for display without deteriorating color purity.
As described above, when an arbitrary color F to be displayed is in a triangle having any two colors of R, G, and B and W as vertices on the xy chromaticity diagram, an organic film having a color that does not become a vertex An arbitrary color F can be displayed without causing the light emitting layer to emit light, and the element lifetime of the organic film light emitting layer can be maintained.

デジタル駆動とアナログ駆動の方法として、アナログデータ２３１はデジタルデータ２３３で表現できる最小発光輝度よりも小さいレベルの発光輝度に対応した階調のデータが用いられるように構成する方法について説明したが、これに限定されるものではない。アナログデータ２３１に、デジタルデータ２３３で表現できる最大発光輝度よりも大きいレベルの発光輝度に対応した階調のデータが用いられるように構成する方法であってもよい。   As a digital driving method and an analog driving method, the analog data 231 has been described so that gradation data corresponding to light emission luminance of a level smaller than the minimum light emission luminance that can be expressed by the digital data 233 is used. It is not limited to. The analog data 231 may be configured such that gradation data corresponding to a light emission luminance of a level larger than the maximum light emission luminance that can be expressed by the digital data 233 is used.

以上説明したように本実施形態によれば、１つのサブ画素を構成する全ての単位素子の有機膜発光層をデジタル駆動して同じ色で発光させる場合と比較して、１サブ画素内で再現できる色範囲が大きくなる。更にデジタル駆動される有機膜発光層とアナログ駆動される有機膜発光層とを備えることで、１サブ画素内の輝度成分をデジタル層とアナログ層で分担することができる。   As described above, according to the present embodiment, reproduction is performed within one subpixel as compared with the case where the organic film light emitting layers of all unit elements constituting one subpixel are digitally driven to emit light of the same color. The color range that can be increased. Furthermore, by providing an organic film light emitting layer that is digitally driven and an organic film light emitting layer that is analog driven, the luminance component in one subpixel can be shared between the digital layer and the analog layer.

また本実施形態によれば、複数積層された各発光輝度を有する有機膜発光層の発光輝度の合計で１サブ画素の色表現および階調表現を行うようにしたため、１つの有機膜発光層に発光輝度に応じた電流量を全て流す構成の従来の表示装置に比べて、長寿命な表示装置を構成できる。   In addition, according to the present embodiment, since the sub-pixel color expression and gradation expression are performed by the total of the light emission luminances of the organic film light emitting layers having a plurality of light emission luminances stacked, one organic film light emission layer is provided. Compared with a conventional display device configured to flow all current amounts according to light emission luminance, a display device with a long life can be configured.

また本実施形態によれば、有機膜発光層を複数積層できる構造の表示デバイスであればエレクトロルミネッセンスや、それ以外の表示デバイスについて適用可能であり、更に小型から大型の表示装置への適用が可能である。   Further, according to this embodiment, any display device having a structure in which a plurality of organic film light emitting layers can be stacked can be applied to electroluminescence and other display devices, and can be applied to small to large display devices. It is.

≪第三実施形態≫
図１７はマルチフォトンを用いた本発明の第三実施形態の表示装置における画素の層構成を示す。表示装置は例えば有機ＥＬディスプレイである。図１７において、ガラス基板１１０は表示装置の表示面である。ここではガラス基板１１０としたが、有機膜の層を形成できるものであるならば、プラスチック基板であってもよい。このガラス基板１１０の上に陽極１１２が形成される。この陽極１１２としては、例えば透明電極であるＩＴＯなどが使用される。
陽極１１２の上には有機膜発光層１１３が形成されている。有機膜発光層１１３は正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、そして有機化合物の蛍光体である発光層の組み合わせで構成される（後述の有機膜発光層１１５、１１７、１１９も同様）。この組み合わせは、有機ＥＬの特性によって適切に選択される。
有機膜発光層１１３の上には電荷生成層１１４が形成されている。電荷生成層１１４は、電子と正孔の注入層として動作する。電荷生成層１１４には、ＩＴＯ又はＶ2Ｏ5などを用いることができる。電荷生成層１１４の上には有機膜発光層１１５が形成され、更にその上に電荷生成層１１６、有機膜発光層１１７、電荷生成層１１８、有機膜発光層１１９が順次に積層されている。そして、有機膜発光層１１９の上には陰極１２０が形成され、この陰極１２０と陽極１１２との間に電源１１１が接続されている。 ≪Third embodiment≫
FIG. 17 shows the layer structure of the pixel in the display device of the third embodiment of the present invention using multiphotons. The display device is, for example, an organic EL display. In FIG. 17, a glass substrate 110 is a display surface of the display device. Although the glass substrate 110 is used here, a plastic substrate may be used as long as an organic film layer can be formed. An anode 112 is formed on the glass substrate 110. As the anode 112, for example, ITO which is a transparent electrode is used.
An organic light emitting layer 113 is formed on the anode 112. The organic film light-emitting layer 113 is composed of a combination of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a light-emitting layer that is a phosphor of an organic compound (organic film light-emitting layers 115 and 117 described later). The same applies to 119). This combination is appropriately selected depending on the characteristics of the organic EL.
A charge generation layer 114 is formed on the organic light emitting layer 113. The charge generation layer 114 operates as an electron and hole injection layer. For the charge generation layer 114, ITO, V 2 O 5, or the like can be used. An organic film light-emitting layer 115 is formed on the charge generation layer 114, and a charge generation layer 116, an organic film light-emitting layer 117, a charge generation layer 118, and an organic film light-emitting layer 119 are sequentially stacked thereon. A cathode 120 is formed on the organic film light emitting layer 119, and a power source 111 is connected between the cathode 120 and the anode 112.

ここで説明した表示装置は、陽極１１２と陰極１２０との間に有機膜発光層と電荷生成層とが交互に発光面に対して水平に複数層積層された構造で、このような構造のものをマルチフォトンと呼ぶ。陽極１１２と陰極１２０との間にはマルチフォトン構造の発光部が挟まれている。
ガラス基板１１０から光を取り出す場合は、陰極１２０はアルミニウムなどの光を反射する金属で形成される。この陽極１１２と陰極１２０との間に挟まれた各有機膜発光層１１３、１１５、１１７、１１９の発光原理は従来例と同じである。 The display device described here has a structure in which a plurality of organic light emitting layers and charge generation layers are alternately stacked horizontally between the anode 112 and the cathode 120 with respect to the light emitting surface. Is called multiphoton. A light-emitting portion having a multiphoton structure is sandwiched between the anode 112 and the cathode 120.
When light is extracted from the glass substrate 110, the cathode 120 is formed of a metal that reflects light such as aluminum. The light emission principle of each organic film light emitting layer 113, 115, 117, 119 sandwiched between the anode 112 and the cathode 120 is the same as that of the conventional example.

図１８はマルチフォトンの動作原理を示す。図１８において図１７と同一構成成分には同一符号を付してある。電荷生成層１１４、１１６、１１８は隣接する有機膜発光層１１３、１１５、１１７、１１９に電子と正孔を注入する機能を持つ。有機膜発光層１１３、１１５、１１７、１１９では、電子と正孔が再結合し、発光する。画素（有機ＥＬ）から出力される明るさは、それぞれの有機膜発光層１１３、１１５、１１７、１１９からの各輝度の合計となる。
本実施形態ではマルチフォトンが４層の有機膜発光層１１３、１１５、１１７、１１９で構成され、それぞれの有機膜発光層が同じ特性の発光材料を用いて形成されている。４層構造のマルチフォトンのそれぞれの有機膜発光層に、従来の１層の有機膜発光層を有する光記録媒体と同じ電圧を印加すると、従来の光記録媒体と比較して４倍の輝度が得られる。従って本実施形態のマルチフォトンで従来の構成と同じ輝度を得るには、各有機膜発光層に流れる電流を４分の１にすることができるため、有機膜発光層の長寿命化を達成できる。本実施形態では、マルチフォトンの各層に同じ発光材料を使用しているが、同じ発光特性が得られる場合にはこの限りではない。 FIG. 18 shows the operation principle of multiphoton. In FIG. 18, the same components as those in FIG. 17 are denoted by the same reference numerals. The charge generation layers 114, 116 and 118 have a function of injecting electrons and holes into the adjacent organic film light emitting layers 113, 115, 117 and 119. In the organic film light emitting layers 113, 115, 117, and 119, electrons and holes are recombined to emit light. The brightness output from the pixel (organic EL) is the sum of the luminances from the respective organic film light emitting layers 113, 115, 117, and 119.
In this embodiment, the multiphoton includes four organic film light emitting layers 113, 115, 117, and 119, and each organic film light emitting layer is formed using a light emitting material having the same characteristics. When the same voltage as the conventional optical recording medium having one organic film light emitting layer is applied to each organic film light emitting layer of the multi-photon having a four-layer structure, the luminance is four times that of the conventional optical recording medium. can get. Therefore, in order to obtain the same brightness as the conventional configuration with the multiphoton of this embodiment, the current flowing through each organic film light emitting layer can be reduced to a quarter, so that the life of the organic film light emitting layer can be extended. . In the present embodiment, the same light emitting material is used for each layer of multiphotons, but this is not the case when the same light emission characteristics can be obtained.

図１９は本実施形態によるカラー表示を行うための有機ＥＬディスプレイの層構成を示す。図１９は、それぞれ独立に発光する３つの発光素子（サブ画素）４００ａ〜４００ｃが１つの画素４００を形成している構成を示す。
まず、ガラス基板４０１の上に陽極４１２が形成され、その上に有機膜発光層４１３、陰極４１４が積層されている。これを第１のサブ画素４００ａとし、本実施形態では緑色有機膜発光層（Ｇ）を用いた。有機膜発光層４１３は従来例の構成と同じである。陽極４１２と陰極４１４には電源４１５から電圧が印加される。
第１のサブ画素４００ａの隣には、ガラス基板４０１の上に陽極４０７が形成され、その上に有機膜発光層４０８ａ、電荷生成層４０９、有機膜発光層４０８ｂおよび陰極４１０が順次積層されている。陽極４０７と陰極４１０との間の構造は有機膜発光層４０８ａ、４０８ｂ、電荷生成層４０９からなる２層構造のマルチフォトンである。これを第２のサブ画素４００ｂとし、本実施形態では赤色有機膜発光層（Ｒ）を用いた。有機膜発光層４０８ａ、４０８ｂは２層とも同材料であり、それぞれの層に同じ電圧が加えられた場合、同じ特性で発光する。陽極４０７と陰極４１０との間には電源４１１が接続されて電圧が印加される。
更に第２のサブ画素４００ｂの隣には、ガラス基板４０１の上に陽極４０２が形成され、その上に有機膜発光層４０３ａ、電荷生成層４０４ａ、有機膜発光層４０３ｂ、電荷生成層４０４ｂ、有機膜発光層４０３ｃ、電荷生成層４０４ｃ、有機膜発光層４０３ｄおよび陰極４０５の順で積層されている。陽極４０２と陰極４０５との間の構造は、有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄと電荷生成層４０４ａ〜４０４ｃとが交互に積層された４層構造のマルチフォトンである。これを第３のサブ画素４００ｃとし、本実施形態では青色有機膜発光層（Ｂ）を用いた。有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄは４層とも同材料であり、それぞれの層に同じ電圧が加えられた場合、同じ特性で発光する。陽極４０２と陰極４０５との間には電源４０６が接続されて電圧が印加される。 FIG. 19 shows a layer structure of an organic EL display for performing color display according to the present embodiment. FIG. 19 shows a configuration in which three light emitting elements (sub-pixels) 400 a to 400 c that independently emit light form one pixel 400.
First, an anode 412 is formed on a glass substrate 401, and an organic film light emitting layer 413 and a cathode 414 are laminated thereon. This is the first sub-pixel 400a, and the green organic film light emitting layer (G) is used in this embodiment. The organic film light emitting layer 413 has the same configuration as the conventional example. A voltage is applied from the power source 415 to the anode 412 and the cathode 414.
Next to the first subpixel 400a, an anode 407 is formed on a glass substrate 401, and an organic film light emitting layer 408a, a charge generation layer 409, an organic film light emitting layer 408b, and a cathode 410 are sequentially stacked thereon. Yes. A structure between the anode 407 and the cathode 410 is a multi-photon having a two-layer structure including organic light emitting layers 408 a and 408 b and a charge generation layer 409. This is the second sub-pixel 400b, and the red organic film light emitting layer (R) is used in this embodiment. The organic film light emitting layers 408a and 408b are made of the same material, and emit light with the same characteristics when the same voltage is applied to the respective layers. A power source 411 is connected between the anode 407 and the cathode 410 to apply a voltage.
Further, next to the second sub-pixel 400b, an anode 402 is formed on a glass substrate 401, on which an organic film light-emitting layer 403a, a charge generation layer 404a, an organic film light-emitting layer 403b, a charge generation layer 404b, an organic film The film light emitting layer 403c, the charge generation layer 404c, the organic film light emitting layer 403d, and the cathode 405 are stacked in this order. The structure between the anode 402 and the cathode 405 is a multi-photon having a four-layer structure in which organic film light emitting layers 403a to 403d and charge generation layers 404a to 404c are alternately stacked. This is the third subpixel 400c, and in this embodiment, the blue organic film light emitting layer (B) is used. The organic light emitting layers 403a to 403d are made of the same material for all four layers, and emit light with the same characteristics when the same voltage is applied to the respective layers. A power source 406 is connected between the anode 402 and the cathode 405 to apply a voltage.

有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ、４１３は、印加される電流に比例した輝度で発光し、ガラス基板４０１の下側から光を取り出される。有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ及び４１３それぞれに使用した発光材料の発光効率が大きく異なっている。ここで発光効率とは、発光材料に所定の電圧を加えたとき、どの程度の発光効率レベル（輝度）が得られるかを示すものである。本実施形態では、それぞれの有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ、４１３に同じ大きさの電圧を印加した際の発光効率の最大を発光効率レベル１と表現したときに、有機膜発光層４１３がレベル１、有機膜発光層４０８ａ〜４０８ｂがレベル０．５、有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄがレベル０．２５という関係である。すなわち有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄと４０８ａ〜４０８ｂと４１３の発光効率のレベル比率が（０．２５）：（０．５）：１である。
上述より、電源４０６、４１１、４１５に、４：２：１の比率で電源電圧を印加すると、各有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ、４１３には等しい電圧が印加され、等しい電流が流れる。つまり、有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄからは発光効率０．２５×４層＝１レベルの輝度、有機膜発光層４０８ａ〜４０８ｂからは発光効率０．５×２層＝１レベルの輝度、有機膜発光層４１３からは発光効率１×１層＝１レベルの輝度、のように３つのサブ画素４００ａ〜４００ｃから出力される輝度が全て同じになる。 The organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 emit light with luminance proportional to the applied current, and light is extracted from the lower side of the glass substrate 401. The luminous efficiencies of the light emitting materials used for the organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 are greatly different. Here, the luminous efficiency indicates how much luminous efficiency level (luminance) can be obtained when a predetermined voltage is applied to the luminescent material. In the present embodiment, when the maximum luminous efficiency when a voltage of the same magnitude is applied to each of the organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 is expressed as light emission efficiency level 1, the organic film light emitting layer 413 is level 1, organic film light emitting layers 408a to 408b are level 0.5, and organic film light emitting layers 403a to 403d are level 0.25. That is, the level ratio of the luminous efficiency of the organic light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 is (0.25) :( 0.5): 1.
As described above, when the power supply voltage is applied to the power supplies 406, 411, and 415 at a ratio of 4: 2: 1, the same voltage is applied to each of the organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413, and the same current is applied. Flowing. That is, the organic film light emitting layers 403a to 403d have a luminous efficiency of 0.25 × 4 layers = 1 level, and the organic film light emitting layers 408a to 408b have a luminance efficiency of 0.5 × 2 layers = 1 level. From the light emitting layer 413, the luminances output from the three sub-pixels 400a to 400c are all the same, such as luminous efficiency 1 × 1 layer = 1 level of luminance.

ここでは、有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ、４１３の発光効率のレベル比率が（０．２５）：（０．５）：１、すなわち１：２：４の場合について述べたが、これは任意に設定しても良い。例えば有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄ、４０８ａ〜４０８ｂ、４１３の発光効率のレベル比率が１：１：３であれば、第２サブ画素４００ｂと第３サブ画素４００ｃは３層構成のマルチフォトン構造とし、第１サブ画素４００ａは単層構造にする。そして電源４０６、４１１、４１５には、３：３：１の比率の電源電圧を印加する。
以上のように各サブ画素４００ａ〜４００ｃを形成する有機膜発光層の発光効率がそれぞれ異なる場合、発光効率が低い有機膜発光層については、複数積層して多層構成のマルチフォトン構造のサブ画素を形成し、各サブ画素４００ａ〜４００から出力される輝度が全て同じになるようにサブ画素に印加する電圧値をそれぞれ決めればよい。すなわち、各有機膜発光層に同じ電圧が印加されるように、各サブ画素に印加する電圧値を決めればよい。
本実施形態において各有機膜発光層は、表示装置に出力する映像の階調レベルに合わせて印加する電源電圧の大きさをアナログ的に変化させることで、それぞれ所定の輝度で発光する。 Here, the case where the level ratio of the luminous efficiency of the organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 is (0.25) :( 0.5): 1, that is, 1: 2: 4 is described. This may be set arbitrarily. For example, if the level ratio of the luminous efficiency of the organic film light emitting layers 403a to 403d, 408a to 408b, and 413 is 1: 1: 3, the second subpixel 400b and the third subpixel 400c have a multi-photon structure having a three-layer structure. The first sub-pixel 400a has a single layer structure. A power supply voltage of 3: 3: 1 is applied to the power supplies 406, 411, and 415.
As described above, when the light emission efficiency of the organic film light-emitting layers forming the sub-pixels 400a to 400c is different, a plurality of organic film light-emitting layers with low light emission efficiency are stacked to form a multi-photon structure sub-pixel having a multilayer structure. The voltage values applied to the sub-pixels may be determined so that the luminances formed and the luminances output from the sub-pixels 400a to 400 are all the same. That is, the voltage value to be applied to each sub-pixel may be determined so that the same voltage is applied to each organic film light emitting layer.
In the present embodiment, each organic film light emitting layer emits light with a predetermined luminance by changing the magnitude of the power supply voltage applied in accordance with the gradation level of the video output to the display device in an analog manner.

図２０は第三実施形態による電流−輝度特性を示す。図２０（Ａ）において、第1サブ画素４００ａ、第２サブ画素４００ｂ、第３サブ画素４００ｃは、図１９の有機ＥＬ層を模式的に示したものであり、第１サブ画素４００ａ、第２サブ画素４００ｂ、第３サブ画素４００ｃの有機膜発光層４１３、４０８ａ〜４０８ｂ、４０３ａ〜４０３ｄに使われた発光材料の発光効率レベルはそれぞれ「１」、「０．５」、「０．２５」である。
図２０（Ｂ）に示すグラフは、各サブ画素４００ａ〜４００ｃにおいて有機膜発光層に流れる電流と、有機膜発光層からガラス基板４０１の下方へ出力される光の輝度の関係を表したものである。なお、各サブ画素４００ａ〜４００ｃに流れる電流と発光輝度の関係を実線Ｌｓａ〜Ｌｓｃで、各有機膜発光層４０８ａ〜４０８ｂ、４０３ａ〜４０３ｄに流れる電流と発光輝度の関係を破線Ｌｄｂ、Ｌｄｃ１〜Ｌｄｃ３で表した。破線Ｌｄｂは、第２サブ画素４００ｂの一層だけに電流を流した場合の輝度を表す。同様に破線Ｌｄｃ１は、第３サブ画素４００ｃの一層だけに電流を流した場合、破線Ｌｄｃ２はいずれか二層に電流を流した場合、破線Ｌｄｃ３はいずれか三層に電流を流した場合の輝度を示す。 FIG. 20 shows current-luminance characteristics according to the third embodiment. In FIG. 20A, a first sub-pixel 400a, a second sub-pixel 400b, and a third sub-pixel 400c schematically show the organic EL layer of FIG. The luminous efficiency levels of the light emitting materials used in the organic film light emitting layers 413, 408a to 408b, and 403a to 403d of the sub pixel 400b and the third sub pixel 400c are “1”, “0.5”, and “0.25”, respectively. It is.
The graph shown in FIG. 20B represents the relationship between the current flowing through the organic film light emitting layer in each of the sub-pixels 400a to 400c and the luminance of light output from the organic film light emitting layer to the lower side of the glass substrate 401. is there. The relationship between the current flowing through each of the sub-pixels 400a to 400c and the light emission luminance is shown by solid lines Lsa to Lsc, and the relationship between the current flowing through each of the organic film light emitting layers 408a to 408b and 403a to 403d and the light emission luminance is shown by broken lines Ldb and Ldc1 to Ldc3. Expressed in A broken line Ldb represents luminance when current is passed through only one layer of the second sub-pixel 400b. Similarly, the broken line Ldc1 indicates the luminance when the current flows through only one layer of the third sub-pixel 400c, the broken line Ldc2 when the current flows through any two layers, and the broken line Ldc3 indicates the luminance when the current flows through any three layers. Indicates.

既述したように、第１サブ画素４００ａの有機膜発光層４１３に使われた発光材料の発光効率レベル１を基準とすると、第２サブ画素４００ｂの有機膜発光層４０８ａ、４０８ｂに使われた発光材料の発光効率レベルは０．５であるが、第２サブ画素４００ｂは２層構成のマルチフォトン構造であるため、第1サブ画素４００ａと同じ電流量を流した場合でも図２０（Ｂ）のグラフに示すように、輝度のダイナミックレンジは第1サブ画素４００ａと同等となる。
同様に第３サブ画素４００ｃは有機膜発光層４０３ａ〜４０３ｄに使われた発光材料の発光効率レベルは０．２５であるが、４層構成のマルチフォトン構造であるため、グラフに示すように第1サブ画素４００ａと同じ電流量を流した場合でも輝度のダイナミックレンジは同等となる。
そのため階調数を増やしても、第1サブ画素４００ａの有機発光層４１３に流れる電流量は広範囲にする必要は無く、かつ、第２サブ画素４００ｂと第３サブ画素４００ｃの有機膜発光層４０８ａ、４０８ｂ、４０３ａ〜４０３ｄに流れる電流量を高精度にする必要も無い。つまり、画素回路およびドライバが駆動電流を制御するのは比較的容易であり、回路の構成がシンプルになる。 As described above, when the light emission efficiency level 1 of the light emitting material used for the organic film light emitting layer 413 of the first subpixel 400a is used as a reference, the organic film light emitting layers 408a and 408b of the second subpixel 400b are used. Although the light emission efficiency level of the light emitting material is 0.5, the second sub-pixel 400b has a multi-photon structure with a two-layer structure. Therefore, even when the same current amount as that of the first sub-pixel 400a is applied, FIG. As shown in the graph, the luminance dynamic range is equivalent to that of the first sub-pixel 400a.
Similarly, in the third sub-pixel 400c, the light emission efficiency level of the light emitting material used in the organic film light emitting layers 403a to 403d is 0.25. However, the third sub pixel 400c has a four-layer multiphoton structure. Even when the same amount of current as that of one sub-pixel 400a is passed, the dynamic range of luminance is equivalent.
Therefore, even if the number of gradations is increased, the amount of current flowing through the organic light emitting layer 413 of the first subpixel 400a does not need to be wide, and the organic film light emitting layer 408a of the second subpixel 400b and the third subpixel 400c. 408b, 403a to 403d, it is not necessary to make the amount of current flowing high. That is, it is relatively easy for the pixel circuit and the driver to control the drive current, and the circuit configuration is simplified.

図２１は本実施形態による表示装置をデジタル駆動させる際の層構成を示す。図１９、図２０では各有機膜発光層をアナログ駆動で発光させる時の説明をしたが、図２１から図２５においては有機膜発光層をデジタル駆動で発光させる時の説明を行う。
図２１において、第1サブ画素４００ｄ、第２サブ画素４００ｅ、第３サブ画素４００ｆは、有機ＥＬ層を模式的に示したものであり、第1サブ画素４００ｄ、第２サブ画素４００ｅ、第３サブ画素４００ｆの有機膜発光層に使われた発光材料の発光効率レベルはそれぞれ「１」、「０．５」、「０．２５」である。
ここで、第1サブ画素４００ｄは一対の陽極と陰極とからなる電源部と電源部の間に挟まれた複数の発光層を積層した発光部とを有する単位素子を３層積層している。基板に接している１層目の単位素子は１層の有機膜発光層を有する構造（１層構造）、その上に形成された２層目の単位素子は２層のマルチフォトン構造の発光部を有し、その上に形成された３層目の単位素子は４層のマルチフォトン構造の発光部を有している。第１サブ画素４００ｄは緑色有機膜発光層（Ｇ）を用いる。 FIG. 21 shows a layer structure when the display device according to the present embodiment is digitally driven. 19 and 20, the description was made when each organic film light emitting layer was caused to emit light by analog driving. However, FIGS. 21 to 25 are those where the organic film light emitting layer was made to emit light by digital driving.
In FIG. 21, a first sub-pixel 400d, a second sub-pixel 400e, and a third sub-pixel 400f schematically show an organic EL layer. The first sub-pixel 400d, the second sub-pixel 400e, the third sub-pixel 400f, and the third sub-pixel 400f The luminous efficiency levels of the light emitting materials used for the organic film light emitting layer of the sub-pixel 400f are “1”, “0.5”, and “0.25”, respectively.
Here, in the first sub-pixel 400d, three layers of unit elements each including a power source unit composed of a pair of anode and cathode and a light emitting unit in which a plurality of light emitting layers are sandwiched between the power source units are stacked. The first unit element in contact with the substrate has a structure having a single organic film light emitting layer (single layer structure), and the second layer unit element formed thereon has a light emitting part having a two layer multiphoton structure. The third layer unit element formed thereon has a four-layer light emitting portion with a multi-photon structure. The first sub-pixel 400d uses a green organic film light emitting layer (G).

第２サブ画素４００ｅは単位素子を３層積層しており、基板に接している１層目の単位素子は２層のマルチフォトン構造の発光部、その上に形成された２層目の単位素子は４層のマルチフォトン構造の発光部、その上に形成された３層目の単位素子は８層のマルチフォトン構造の発光部を有している。第２サブ画素４００ｅは赤色有機膜発光層（Ｒ）を用いる。
第３サブ画素４００ｆは単位素子を３層積層しており、基板に接している１層目の単位素子は４層のマルチフォトン構造の発光部、その上に形成された２層目の単位素子は８層のマルチフォトン構造の発光部、その上に形成された３層目の単位素子は１６層のマルチフォトン構造の発光部を有している。第３サブ画素４００ｆは青色有機膜発光層（Ｂ）を用いる。
以上より、３つのサブ画素４００ｄ〜４００ｆにおいてそれぞれの１層目の単位素子の発光効率レベルを基準とした１層目から３層目の輝度重み付けの関係は、いずれのサブ画素４００ｄ〜４００ｆも１：２：４の比率になる。サブ画素４００ｄ〜４００ｆは、表示する信号の値に応じて、３層の単位素子を互いに独立して発光／非発光させるデジタル駆動であり、３層の単位素子を構成する各発光部の発光輝度の合計で、画素の階調表現を行う。 The second sub-pixel 400e has three layers of unit elements, and the first layer unit element in contact with the substrate is a two-layer multi-photon light emitting part, and the second layer unit element formed thereon. Is a four-layer multi-photon structure light-emitting portion, and the third-layer unit element formed thereon has an eight-layer multi-photon structure light-emitting portion. The second sub-pixel 400e uses a red organic film light emitting layer (R).
The third sub-pixel 400f has three layers of unit elements. The first layer unit element in contact with the substrate is a four-layer multi-photon light emitting part, and the second layer unit element formed thereon. Is an eight-layer multi-photon structure light-emitting portion, and the third-layer unit element formed thereon has a sixteen-layer multi-photon structure light-emitting portion. The third sub-pixel 400f uses a blue organic film light emitting layer (B).
As described above, in the three subpixels 400d to 400f, the luminance weighting relationship from the first layer to the third layer on the basis of the light emission efficiency level of each unit element of the first layer is 1 for all the subpixels 400d to 400f. : 2: 4 ratio. The sub-pixels 400d to 400f are digitally driven to emit / do not emit light independently from each other in the three layers of unit elements in accordance with the value of a signal to be displayed, and the light emission luminance of each light emitting unit constituting the three layers of unit elements In total, pixel gradation expression is performed.

図２２は本実施形態によるデジタル駆動時の有機ＥＬディスプレイの層構成を模式的に示す図である。図２１に示したサブ画素４００ｄ〜４００ｆのうち代表として第1サブ画素４００ｄを取り上げて説明する。
ガラス基板４２０の上に陽極４２１が形成され、その上に有機膜発光層４２２（緑色有機膜発光層）が形成されている。有機膜発光層４２２は従来例の構成と同じであり、１層目の発光部（発光ユニット）である。有機膜発光層４２２の上に陰極４２３が形成されて、陽極４２１と陰極４２３には電源４３４から電圧が印加される。
続いてシリコン酸化膜４３０が形成されている。シリコン酸化膜４３０はシリコン酸化膜４３０の上に形成されている陽極４２４と、下に形成されている陰極４２３とを電気的に絶縁する効果を持つ。陽極４２４の上に有機膜発光層４２５ａ、電荷生成層４３２、有機膜発光層４２５ｂ及び陰極４２６が順次積層されている。陽極４２４と陰極４２６との間の構造は、有機膜発光層４２５ａ、電荷生成層４３２、有機膜発光層４２５ｂからなる２層のマルチフォトンである。これが２層目の発光部となる。
有機膜発光層４２５ａ、４２５ｂは有機膜発光層４２２と同材料であり、それぞれの層に同じ電圧が加えられた場合、同じ特性で発光する。陽極４２４と陰極４２６との間には電源４３５が接続されて電圧が印加される。 FIG. 22 is a diagram schematically showing the layer configuration of the organic EL display during digital driving according to the present embodiment. The first subpixel 400d will be described as a representative of the subpixels 400d to 400f illustrated in FIG.
An anode 421 is formed on a glass substrate 420, and an organic film light emitting layer 422 (green organic film light emitting layer) is formed thereon. The organic film light emitting layer 422 has the same configuration as that of the conventional example, and is a first light emitting unit (light emitting unit). A cathode 423 is formed on the organic film light emitting layer 422, and a voltage is applied from the power source 434 to the anode 421 and the cathode 423.
Subsequently, a silicon oxide film 430 is formed. The silicon oxide film 430 has an effect of electrically insulating the anode 424 formed on the silicon oxide film 430 and the cathode 423 formed below. On the anode 424, an organic film light emitting layer 425a, a charge generation layer 432, an organic film light emitting layer 425b, and a cathode 426 are sequentially stacked. The structure between the anode 424 and the cathode 426 is a two-layer multiphoton including an organic film light emitting layer 425a, a charge generation layer 432, and an organic film light emitting layer 425b. This is the light emitting part of the second layer.
The organic film light emitting layers 425a and 425b are made of the same material as the organic film light emitting layer 422, and emit light with the same characteristics when the same voltage is applied to each layer. A power source 435 is connected between the anode 424 and the cathode 426 to apply a voltage.

陰極４２６の上にはシリコン酸化膜４３１が形成されている。シリコン酸化膜４３１はシリコン酸化膜４３１の上に形成されている陽極４２７と、下に形成されている陰極４２６とを電気的に絶縁する効果を持つ。陽極４２７の上に有機膜発光層４２８ａ、電荷生成層４３３ａ、有機膜発光層４２８ｂ、電荷生成層４３３ｂ、有機膜発光層４２８ｃ、電荷生成層４３３ｃ、有機膜発光層４２８ｄ及び陰極４２９が順次積層された４層マルチフォトン構造の発光部が形成されている。これが３層目の発光部となる。
有機膜発光層４２８ａ〜４２８ｄは有機膜発光層４２２と同材料であり、それぞれの層に同じ電圧が加えられた場合、同じ特性で発光する。陽極４２７と陰極４２９との間には電源４３６が接続されて電圧が印加される。
なお、本実施形態は基板４２０側から光を取り出す下面光取り出し構造であるが、陰極４２９側から光を取り出す上面光取り出し構造の場合は、陰極４２９は透明電極で構成される。 A silicon oxide film 431 is formed on the cathode 426. The silicon oxide film 431 has an effect of electrically insulating the anode 427 formed on the silicon oxide film 431 and the cathode 426 formed below. An organic film light emitting layer 428a, a charge generation layer 433a, an organic film light emission layer 428b, a charge generation layer 433b, an organic film light emission layer 428c, a charge generation layer 433c, an organic film light emission layer 428d, and a cathode 429 are sequentially stacked on the anode 427. In addition, a light emitting portion having a four-layer multiphoton structure is formed. This is the light emitting part of the third layer.
The organic film light emitting layers 428a to 428d are made of the same material as the organic film light emitting layer 422, and emit light with the same characteristics when the same voltage is applied to each layer. A power source 436 is connected between the anode 427 and the cathode 429 to apply a voltage.
In the present embodiment, the lower surface light extraction structure extracts light from the substrate 420 side. However, in the case of the upper surface light extraction structure that extracts light from the cathode 429 side, the cathode 429 is formed of a transparent electrode.

それぞれの有機膜発光層４２２、４２５ａ、４２５ｂ、４２８ａ〜４２８ｄは流される電流に比例した輝度で発光し、ガラス基板４２０側から光を取り出される。ここでは、各有機膜発光層４２２、４２５ａ、４２５ｂ、４２８ａ〜４２８ｄから出力される輝度を同じにするために、各有機膜発光層４２２、４２５ａ、４２５ｂ、４２８ａ〜４２８ｄに同じ電圧が印加されるように、電源４３４、４３５、４３６の電源値を決める。既述したように各サブ画素の１層目から３層目の発光部の輝度重み付けは１：２：４の関係であるため、ここでは、電源４３４、４３５、４３６に印加される電源電圧の比率は、１：２：４の関係である。   Each of the organic film light emitting layers 422, 425a, 425b, and 428a to 428d emits light with a luminance proportional to the flowing current, and light is extracted from the glass substrate 420 side. Here, the same voltage is applied to each organic film light emitting layer 422, 425a, 425b, 428a to 428d in order to make the luminance output from each organic film light emitting layer 422, 425a, 425b, 428a to 428d the same. Thus, the power supply values of the power supplies 434, 435, and 436 are determined. As described above, the luminance weighting of the first to third light-emitting portions of each sub-pixel has a 1: 2: 4 relationship, and here, the power supply voltage applied to the power supplies 434, 435, and 436 is determined. The ratio is 1: 2: 4.

各発光部（マルチフォトン層）は、電源のオン／オフの２値により発光と非発光（点灯と消灯）を切り替えることで、それぞれ所定の輝度で発光する。すなわち、電源のオン／オフの動作によって、有機膜発光層４２２、４２５ａ、４２５ｂ、４２８ａ〜４２８ｄはデジタル駆動となる。   Each light emitting unit (multiphoton layer) emits light with a predetermined luminance by switching between light emission and non-light emission (lighting and extinguishing) according to the binary value of power on / off. That is, the organic film light emitting layers 422, 425a, 425b, and 428a to 428d are digitally driven by power ON / OFF operations.

ここで図２２の表示装置（第1サブ画素４００ｄ）を、一つの陽極と一つの陰極との間に挟まれた有機膜発光層と電荷生成層とからなるマルチフォトン構造の発光部を用いて表すと、図２３に示す画素構造となる。図２３中、図２２と同一構成部分には同一符号を付してある。   Here, the display device (first sub-pixel 400d) of FIG. 22 is used by using a light emitting portion having a multi-photon structure including an organic film light emitting layer and a charge generation layer sandwiched between one anode and one cathode. If it represents, it will become a pixel structure shown in FIG. In FIG. 23, the same components as those in FIG. 22 are denoted by the same reference numerals.

図２３において、ガラス基板４２０の上にはシリコン酸化膜４３７、陽極４２１、発光部４３８、陰極４２３が順次積層され、更にその上にはシリコン酸化膜４３０、陽極４２４、発光部４３９、陰極４２６が順次積層される。更にその上には、シリコン酸化膜４３１、陽極４２７、発光部４４０、陰極４２９が順次積層されている。
発光部４３８は有機膜発光層４２２に相当し、発光部４３９は有機膜発光層４２５ａ、電荷生成層４３２及び有機膜発光層４２５ｂからなり、２層のマルチフォトン構造である。発光部４４０は、有機膜発光層４２８ａ、電荷生成層４３３ａ、有機膜発光層４２８ｂ、電荷生成層４３３ｂ、有機膜発光層４２８ｃ、電荷生成層４３３ｃ及び有機膜発光層４２８ｄからなり、４層のマルチフォトン構造である。 In FIG. 23, a silicon oxide film 437, an anode 421, a light emitting portion 438, and a cathode 423 are sequentially stacked on a glass substrate 420, and a silicon oxide film 430, an anode 424, a light emitting portion 439, and a cathode 426 are further formed thereon. Laminated sequentially. Further thereon, a silicon oxide film 431, an anode 427, a light emitting portion 440, and a cathode 429 are sequentially laminated.
The light emitting unit 438 corresponds to the organic film light emitting layer 422, and the light emitting unit 439 includes an organic film light emitting layer 425a, a charge generation layer 432, and an organic film light emitting layer 425b, and has a two-layer multiphoton structure. The light emitting unit 440 includes an organic film light emitting layer 428a, a charge generation layer 433a, an organic film light emission layer 428b, a charge generation layer 433b, an organic film light emission layer 428c, a charge generation layer 433c, and an organic film light emission layer 428d. It is a photon structure.

第三実施形態において、一つの発光部及びこれを挟む陽極と陰極（電源部）とをあわせて単位素子と呼ぶこととすると、陽極４２１、発光部４３８、陰極４２３は一つの単位素子を構成している。同様に、陽極４２４、発光部４３９、陰極４２６は一つの単位素子を構成しており、陽極４２７、発光部４４０、陰極４２９は一つの単位素子を構成している。従って図２２及び図２３に示す有機ＥＬディスプレイは、表示装置の表示面に対して垂直方向に３個の単位素子が積層された３層構造の発光素子を有するものである。
また、ガラス基板４２０上には、図２３に示すように、アクティブ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４４４〜４４６が形成され、それぞれ陽極４２１、４２４、４２７に接続されている。ＴＦＴ４４４〜４４６は有機膜発光層を駆動制御可能なものであるならば、ｐ−Ｓｉ（低温ポリシリコン）、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）、さらには有機トランジスタなどのどのようなアクティブ素子で作成されていてもよい。 In the third embodiment, if one light emitting part and an anode and a cathode (power supply part) sandwiching the light emitting part are collectively referred to as a unit element, the anode 421, the light emitting part 438, and the cathode 423 constitute one unit element. ing. Similarly, the anode 424, the light emitting portion 439, and the cathode 426 constitute one unit element, and the anode 427, the light emitting portion 440, and the cathode 429 constitute one unit element. Therefore, the organic EL display shown in FIGS. 22 and 23 has a light emitting element having a three-layer structure in which three unit elements are stacked in a direction perpendicular to the display surface of the display device.
On the glass substrate 420, as shown in FIG. 23, thin film transistors (TFTs) 444 to 446 which are active elements are formed and connected to anodes 421, 424 and 427, respectively. The TFTs 444 to 446 can be made of any active element such as p-Si (low temperature polysilicon), a-Si (amorphous silicon), or an organic transistor as long as the organic light emitting layer can be driven and controlled. It may be.

ＴＦＴ４４４〜４４６は、発光部４３８〜４４０に印加される電源をオン／オフする回路機能を持つ。電源をオン／オフすることでＴＦＴ４４４〜４４６は上記したように、発光部４３８〜４４０を発光または非発光とするようデジタル駆動する。
シリコン酸化膜４３７は、ガラス基板４２０から金属イオンが陽極４２１に移動していかないようにする膜である。図示していないが、陰極４２３、陰極４２６、陰極４２９は共通電極である。 The TFTs 444 to 446 have a circuit function for turning on / off the power applied to the light emitting units 438 to 440. By turning on / off the power supply, the TFTs 444 to 446 are digitally driven so that the light emitting units 438 to 440 emit light or do not emit light as described above.
The silicon oxide film 437 is a film that prevents metal ions from moving from the glass substrate 420 to the anode 421. Although not shown, the cathode 423, the cathode 426, and the cathode 429 are common electrodes.

画素の下側であるガラス基板４２０側から光を取り出す場合、画素の上側である陰極４２９側から光が漏れないようにするため、陰極４２９はアルミニウムなどの金属で形成される。これによって、発光部４３８〜４４０から出た光は上下に放射されるが、陰極４２９側に出た光は陰極４２９で反射して下側に向かうため、ガラス基板４２０側からのみ取り出されることとなる。
ここで、ガラス基板４２０にＴＦＴ４４４〜４４６が備えられ、ガラス基板４２０側から光を取り出す下面光取り出し構造と、陰極４２９を透明電極で形成し、陽極４２１をアルミニウムなどの金属で形成して、陰極４２９側から光を取り出す上面光取り出し構造とがあるが、本実施形態ではどちらの構造を用いてもよい。ここでＴＦＴは、後述する図２５にて説明するように１つの有機膜発光層に対して複数個接続されていることがある。ここでは便宜上、ＴＦＴ４４４〜４４６のように一つで示した。本実施形態では、ＴＦＴ４４４〜４４６を素子駆動部（第１の駆動部）と呼ぶこととする。 When light is extracted from the glass substrate 420 side, which is the lower side of the pixel, the cathode 429 is formed of a metal such as aluminum so that light does not leak from the cathode 429 side, which is the upper side of the pixel. As a result, the light emitted from the light emitting units 438 to 440 is radiated up and down, but the light emitted to the cathode 429 side is reflected by the cathode 429 and travels downward, so that it is extracted only from the glass substrate 420 side. Become.
Here, TFTs 444 to 446 are provided on the glass substrate 420, a bottom surface light extraction structure for extracting light from the glass substrate 420 side, a cathode 429 is formed of a transparent electrode, an anode 421 is formed of a metal such as aluminum, and the cathode Although there is an upper surface light extraction structure for extracting light from the 429 side, either structure may be used in this embodiment. Here, a plurality of TFTs may be connected to one organic film light emitting layer as will be described later with reference to FIG. Here, for convenience, one TFT 444 to 446 is shown. In the present embodiment, the TFTs 444 to 446 are referred to as element driving units (first driving units).

図２３に示すように発光素子が３層構造の場合、各層の輝度重み付けは図３（ａ）に従う。輝度重み付けとは、それぞれの発光層の発光輝度をある値を基準として相対的に数値化したものである。
ここで、図２３に示した発光部４３８を第１層、発光部４３９を第２層、発光部４４０を第３層とし、第１層の輝度を「１」、第２層が輝度「２」、第３層が輝度「４」と設定する。これは、マルチフォトン構造の各有機膜発光層に印加される電圧が同じである場合、各発光部４３８〜４４０から出力される輝度は、各発光部が有する有機膜発光層の数の整数倍となることによる。ここで、各発光部の輝度は電源電圧をオンとした際の発光輝度を表し、各発光部は電源電圧のオン／オフでデジタル駆動される。 As shown in FIG. 23, when the light-emitting element has a three-layer structure, luminance weighting of each layer follows FIG. Luminance weighting is a numerical value relative to the emission luminance of each light emitting layer relative to a certain value.
Here, the light emitting unit 438 shown in FIG. 23 is the first layer, the light emitting unit 439 is the second layer, the light emitting unit 440 is the third layer, the luminance of the first layer is “1”, and the luminance of the second layer is “2”. ”, The third layer is set to luminance“ 4 ”. This is because, when the voltage applied to each organic film light emitting layer of the multi-photon structure is the same, the luminance output from each light emitting unit 438 to 440 is an integral multiple of the number of organic film light emitting layers that each light emitting unit has. By becoming. Here, the luminance of each light emitting unit represents the light emitting luminance when the power supply voltage is turned on, and each light emitting unit is digitally driven by turning on / off the power supply voltage.

図３（ｃ）は、発光素子が５層構造の場合の輝度重み付け方法の一例を示す。５層構造の場合、図２３に示した構造に更に２つの単位素子が積層され、発光部が全部で５つとなるように形成される。この５つの発光部のうち、光が取り出される側に近い方から順に第１層、第２層、第３層、第４層及び第５層としたとき、図３（ｃ）に示すように、第１層の輝度を「１」とした場合、第２層は輝度「２」、第３層は輝度「４」、第４層は輝度「８」、第５層は輝度「１６」となる。   FIG. 3C shows an example of a luminance weighting method when the light emitting element has a five-layer structure. In the case of a five-layer structure, two unit elements are further stacked on the structure shown in FIG. 23, and the total number of light emitting portions is five. When the first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, and the fifth layer are sequentially arranged from the side closer to the light extraction side among the five light emitting units, as shown in FIG. When the luminance of the first layer is “1”, the second layer has the luminance “2”, the third layer has the luminance “4”, the fourth layer has the luminance “8”, and the fifth layer has the luminance “16”. Become.

図４は、図３（ａ）の輝度重み付けの場合における階調表現の方法を示し、既に説明したとおりである。   FIG. 4 shows a gradation expression method in the case of luminance weighting in FIG. 3A, as already described.

図２４は第三実施形態の表示装置における画素を用いた表示パネルのドライバ構成図を示す。図２４において、１つの画素４５６はそれぞれ発光部を３層有するサブ画素４００ｄ〜４００ｆより構成され、それぞれのサブ画素は図２５で後述する画素回路に相当する。表示パネルには、二次元マトリクス状に配置された複数の画素４５６に、９ビットのデジタルデータを送るための水平ドライバ４５７と、画素を駆動するための電源回路４５８と、垂直方向のラインを選択する垂直ドライバ４５９とが備えられている。
複数の画素４５６は、垂直方向に並んだ行Ｙと水平方向に並んだ列Ｘとからなる二次元マトリクス状に配置されている。図２４では一例としてＹ１〜Ｙ４の４行で、Ｘ１〜Ｘ６の６列の表示パネルを示している。実際の表示パネルは図に示すものよりも多くの行列を有しているが、ここでは便宜上このように示した。
第三実施形態では、水平ドライバ４５７にはデータドライバ４７１〜４７６が、電源回路４５８には電源部４８１〜４８６が、垂直ドライバ４５９にはゲートドライバ４９１〜４９４がそれぞれ組み込まれている。なおここで、水平ドライバ４５７及び垂直ドライバ４５９を第２の駆動部とする。 FIG. 24 is a driver configuration diagram of a display panel using pixels in the display device of the third embodiment. In FIG. 24, each pixel 456 includes sub-pixels 400d to 400f each having three layers of light-emitting portions, and each sub-pixel corresponds to a pixel circuit described later with reference to FIG. The display panel selects a horizontal driver 457 for sending 9-bit digital data to a plurality of pixels 456 arranged in a two-dimensional matrix, a power supply circuit 458 for driving the pixels, and a vertical line And a vertical driver 459.
The plurality of pixels 456 are arranged in a two-dimensional matrix composed of rows Y arranged in the vertical direction and columns X arranged in the horizontal direction. In FIG. 24, as an example, a display panel of 6 columns of X1 to X6 is shown with 4 rows of Y1 to Y4. Although an actual display panel has more matrices than those shown in the figure, it is shown in this manner for convenience.
In the third embodiment, data drivers 471 to 476 are incorporated in the horizontal driver 457, power supply units 481 to 486 are incorporated in the power supply circuit 458, and gate drivers 491 to 494 are incorporated in the vertical driver 459, respectively. Here, the horizontal driver 457 and the vertical driver 459 are used as the second drive unit.

例えば、図２４に示す表示パネルの最上段であるＹ１行の表示ラインを走査したい場合、垂直ドライバ４５９のゲートドライバ４９１がＹ１行の各画素４５６をオンさせる。その他の表示ラインＹ２行〜Ｙ４行は、ゲートドライバ４９２〜４９４がオフさせる。このとき水平ドライバ４５７から映像データの１ライン分のデータを出力し、各画素４５６に供給する。
次に、ゲートドライバ４９１がＹ１行の各画素４５６をオフさせることにより、Ｙ１行の１ラインの映像が表示されることになる。続けて同様に、垂直ドライバ４５９をＹ２行のゲートドライバ４９２からＹ４行のゲートドライバ４９４まで順番に駆動し、水平ドライバ４５７から１ライン毎に映像データを出力することにより、すべての表示パネル内の画素４５６を走査できることとなる。 For example, when it is desired to scan the display line of the Y1 row which is the uppermost stage of the display panel shown in FIG. 24, the gate driver 491 of the vertical driver 459 turns on each pixel 456 of the Y1 row. The gate drivers 492 to 494 are turned off for the other display lines Y2 to Y4. At this time, one line of video data is output from the horizontal driver 457 and supplied to each pixel 456.
Next, when the gate driver 491 turns off each pixel 456 in the Y1 row, an image of one line in the Y1 row is displayed. Similarly, the vertical driver 459 is sequentially driven from the gate driver 492 in the Y2 row to the gate driver 494 in the Y4 row, and video data is output for each line from the horizontal driver 457. The pixel 456 can be scanned.

図２５は第三実施形態の画素４５６を構成するサブ画素４００ｄ〜４００ｆを駆動するための回路図を示す。図２５において、発光ダイオードのシンボルで記載した４３８、４３９及び４４０は、図２３に示した発光部４３８、４３９及び４４０に相当する。第三実施形態では、３層のデジタル層を有する構造を示し、デジタル層を構成するそれぞれの有機膜発光層の輝度重み付けは図３（ａ）と同様に「１」、「２」、「４」である。
また、発光部４３８〜４４０の各一端（図ではアノード）は、駆動用ＴＦＴ４４４〜４４６の各ソース、ドレインを介して電源部４８１を構成する電源４５０〜４５２に接続されている。また、ＴＦＴ４４４〜４４６の各ゲートは、ＴＦＴ４４１〜４４３の各ソースに接続される一方、コンデンサ４４７〜４４９を介して電源４５０〜４５２に接続されている。 FIG. 25 shows a circuit diagram for driving the sub-pixels 400d to 400f constituting the pixel 456 of the third embodiment. In FIG. 25, 438, 439, and 440 indicated by the light emitting diode symbols correspond to the light emitting portions 438, 439, and 440 shown in FIG. In the third embodiment, a structure having three digital layers is shown, and luminance weighting of each organic film light emitting layer constituting the digital layer is “1”, “2”, “4” as in FIG. It is.
In addition, each one end (anode in the drawing) of the light emitting units 438 to 440 is connected to power sources 450 to 452 constituting the power source unit 481 through the respective sources and drains of the driving TFTs 444 to 446. The gates of the TFTs 444 to 446 are connected to the sources of the TFTs 441 to 443, and are connected to the power sources 450 to 452 via the capacitors 447 to 449.

電源４５０〜４５２は、個別の電源でも共通の電源であってもよく、発光部４３８〜４４０を所定の重み付けで所定の輝度で発光させるように設定する。更に、ＴＦＴ４４１〜４４３の各ドレインは、データドライバ４７１内のデータ保持部４６０〜４６２に接続され、各ゲートはゲートドライバ４９１に共通接続されている。
ここでは、データドライバ４７１、電源部４８１、ゲートドライバ４９１について示したが、図２４に示すように、データドライバ４７２〜４７６、電源部４８２〜４８６、ゲートドライバ４９２〜４９４も同様の構成である。データドライバ４７１〜４７６、電源部４８１〜４８６、ゲートドライバ４９１〜４９４は表示パネルの各行Ｙ、各列Ｘの画素４５６を駆動する。 The power sources 450 to 452 may be individual power sources or common power sources, and are set so that the light emitting units 438 to 440 emit light at a predetermined luminance with a predetermined weight. Further, the drains of the TFTs 441 to 443 are connected to the data holding units 460 to 462 in the data driver 471, and the gates are commonly connected to the gate driver 491.
Here, the data driver 471, the power supply unit 481, and the gate driver 491 are shown. However, as shown in FIG. 24, the data drivers 472 to 476, the power supply units 482 to 486, and the gate drivers 492 to 494 have the same configuration. The data drivers 471 to 476, the power supply units 481 to 486, and the gate drivers 491 to 494 drive the pixels 456 in each row Y and each column X of the display panel.

次に、この駆動回路の動作について説明する。まず、サブ画素４００ｄに表示する所定階調のデータ４５３（３ビット）がデータドライバ４７１に入力される。データ４５３は、デジタルのシリアルデータ又はパラレルデータであることが望ましい。先に述べたように、画素４５６はサブ画素４００ｄ〜４００ｆを備える。従って各サブ画素４００ｄ〜４００ｆにそれぞれ３ビットのデータ４５３が送られるため、画素４５６に送られるデータ４５３は図２４に示すように９ビットとなる。
データドライバ４７１に入力されたデータ４５３は、発光部４３８、４３９、４４０のうち表示装置に表示する階調に対応した発光部を発光させるために使用される。 Next, the operation of this drive circuit will be described. First, data 453 (3 bits) having a predetermined gradation to be displayed on the sub-pixel 400d is input to the data driver 471. The data 453 is preferably digital serial data or parallel data. As described above, the pixel 456 includes sub-pixels 400d to 400f. Therefore, since 3-bit data 453 is sent to each of the sub-pixels 400d to 400f, the data 453 sent to the pixel 456 is 9 bits as shown in FIG.
The data 453 input to the data driver 471 is used to cause the light emitting unit corresponding to the gray scale displayed on the display device among the light emitting units 438, 439, and 440 to emit light.

データ４５３の各ビット（１または０）がデータ保持部４６０〜４６２に保持され、ゲートドライバ４９１は、ゲートトランジスタ４４１〜４４３のゲートに所定の第１の電位を印加してこれらをオン状態にする。データドライバ４７１から出力される表示データが、ゲートトランジスタ４４１〜４４３の各ドレイン、ソースを通して、データ保持のためのコンデンサ４４７〜４４９に書き込まれ、記憶される。
続いてゲートドライバ４９１は、ゲートトランジスタ４４１〜４４３のゲートに所定の第２の電位を印加してこれらをオフ状態にする。ゲートトランジスタ４４１〜４４３をオフにすると、コンデンサ４４７〜４４９に蓄えられた電荷が保持される。コンデンサ４４７〜４４９に保持される電荷は、電源４５０〜４５２とデータドライバ４７１の出力電圧との電位差である。 Each bit (1 or 0) of the data 453 is held in the data holding units 460 to 462, and the gate driver 491 applies a predetermined first potential to the gates of the gate transistors 441 to 443 to turn them on. . Display data output from the data driver 471 is written and stored in capacitors 447 to 449 for holding data through the drains and sources of the gate transistors 441 to 443.
Subsequently, the gate driver 491 applies a predetermined second potential to the gates of the gate transistors 441 to 443 to turn them off. When the gate transistors 441 to 443 are turned off, charges stored in the capacitors 447 to 449 are held. Charges held in the capacitors 447 to 449 are a potential difference between the power sources 450 to 452 and the output voltage of the data driver 471.

いま、表示装置に階調「５」の映像を表示する場合を例にとって説明する。図４より階調「５」では、第１層と第３層の発光部４３８と４４０を点灯させる必要がある。入力されたデータ４５３はデータドライバ４７１で、対応する発光層の信号線に繋がるデータ列に変換される。この場合、データ保持部４６０と４６２に発光部４３８と４４０とを発光させるデータが保持される。   Now, a case where an image of gradation “5” is displayed on the display device will be described as an example. As shown in FIG. 4, at the gradation “5”, it is necessary to turn on the light emitting portions 438 and 440 of the first layer and the third layer. The input data 453 is converted by the data driver 471 into a data string connected to the signal line of the corresponding light emitting layer. In this case, the data holding units 460 and 462 hold data for causing the light emitting units 438 and 440 to emit light.

このときコンデンサ４４７には、ＴＦＴ４４４をオンする電圧が印加され、コンデンサ４４９にも、ＴＦＴ４４６をオンする電圧が印加されているため、ＴＦＴ４４７と４４９がそれぞれオン状態とされる。一方、コンデンサ４４８には、ＴＦＴ４４５を駆動する電圧が印加されていないため、ＴＦＴ４４５はオフ状態である。   At this time, since the voltage for turning on the TFT 444 is applied to the capacitor 447 and the voltage for turning on the TFT 446 is also applied to the capacitor 449, the TFTs 447 and 449 are turned on. On the other hand, since the voltage for driving the TFT 445 is not applied to the capacitor 448, the TFT 445 is in an OFF state.

従って、ＴＦＴ４４４と４４６がオン状態なので、電源４５０、４５２から電流がＴＦＴ４４４、４４６の各ドレイン、ソースを通して発光部４３８、４４０に供給され、発光部４３８、４４０が発光する。このとき発光部４３８、４４０の発光輝度の重み付けは「１」と「４」であるので、この合計である階調「５」が表示装置に映し出される。   Accordingly, since the TFTs 444 and 446 are on, current is supplied from the power sources 450 and 452 to the light emitting units 438 and 440 through the drains and sources of the TFTs 444 and 446, and the light emitting units 438 and 440 emit light. At this time, since the weights of the light emission luminances of the light emitting units 438 and 440 are “1” and “4”, the total gradation “5” is displayed on the display device.

第三実施形態の表示パネルのデジタル駆動法においては、駆動用ＴＦＴ４４４〜４４６はオン／オフのみの動作となる。そのため回路構成は駆動用ＴＦＴ４４４〜４４６をオン／オフするためのデータを蓄えるコンデンサ４４７〜４４９と、これらのコンデンサ４４７〜４４９に上記のデータを保持するためのゲート用ＴＦＴ４４１〜４４３とからなる、極めて簡単な回路構成で済む。
また、駆動用ＴＦＴ４４４〜４４６は、オン／オフのスイッチング動作となるために、従来の有機ＥＬ表示装置で問題であった、アクティブ素子であるＴＦＴの素子特性による閾値ばらつきの影響の無い飽和領域で動作させることができる。このため、表示装置面内における表示輝度むら、および階調ずれ等の問題を限りなく少なくできる。 In the digital driving method of the display panel according to the third embodiment, the driving TFTs 444 to 446 operate only on / off. Therefore, the circuit configuration is composed of capacitors 447 to 449 for storing data for turning on / off the driving TFTs 444 to 446 and gate TFTs 441 to 443 for holding the above data in these capacitors 447 to 449. A simple circuit configuration is sufficient.
In addition, since the driving TFTs 444 to 446 have an on / off switching operation, the driving TFTs 444 to 446 are saturated in a region where there is no influence of threshold variation due to element characteristics of TFTs that are active elements, which is a problem in a conventional organic EL display device. It can be operated. For this reason, problems such as display luminance unevenness and gradation shift in the display device surface can be reduced as much as possible.

更にＴＦＴによる電力損が少ない飽和領域で動作させることができる。このため、従来の表示装置と比較すると低消費電力にできる。   Furthermore, it can be operated in a saturation region where power loss due to the TFT is small. For this reason, power consumption can be reduced as compared with a conventional display device.

第三実施形態の発光素子においては、発光部４３８〜４４０にマルチフォトン構造を採用しているために、各有機膜発光層に流れる電流を少なくしたまま従来以上の輝度が得られる。有機ＥＬの寿命は電流値の２乗に逆比例するため、従来の回路構成と比較して長寿命となる。   In the light emitting device of the third embodiment, since a multi-photon structure is employed for the light emitting portions 438 to 440, brightness higher than that of the conventional one can be obtained while reducing the current flowing through each organic film light emitting layer. Since the lifetime of the organic EL is inversely proportional to the square of the current value, the lifetime is longer than that of the conventional circuit configuration.

また本実施形態によれば、複数のサブ画素で１画素が形成される表示装置において、有機膜発光層の発光効率がサブ画素ごとに大きく異なる場合でも、電流−輝度特性については複数のサブ画素でいずれも等しくなるようにして、画素回路およびドライバの駆動電流制御を容易にすることができる。
更に、表示装置における輝度むらを無くすことができ、かつ、電力損失を低減できると共に、１つの発光層に発光輝度に応じた電流量を全て流す構成の従来の表示装置に比べて、長寿命な表示装置を構成でき、更にデジタル駆動で階調を容易に得ることができる。 In addition, according to the present embodiment, in a display device in which one pixel is formed by a plurality of sub-pixels, the current-luminance characteristics are determined for the plurality of sub-pixels even when the light emission efficiency of the organic film light-emitting layer is greatly different for each sub-pixel. As a result, the drive current control of the pixel circuit and the driver can be facilitated by making them equal.
Furthermore, luminance unevenness in the display device can be eliminated, power loss can be reduced, and the lifetime is longer than that of a conventional display device in which a current amount corresponding to the light emission luminance is made to flow through one light emitting layer. A display device can be configured, and gradation can be easily obtained by digital driving.

なお、本実施形態は第一及び第二実施形態と同様に、第１層から第３層、あるいは、第１層から第５層までの有機膜発光層を異なる材料で構成しても同じ材料で構成してもかまわない。例えば有機膜発光層の材料が異なっていても、上記のようにそれぞれの有機膜発光層に対して、電流値や電流を流す時間長を異ならせることにより、トータルとしての輝度を図３（ａ）〜図３（ｃ）にて説明したように設定していればよい。   In addition, this embodiment is the same material as the first and second embodiments even if the organic film light emitting layers from the first layer to the third layer or from the first layer to the fifth layer are made of different materials. It may be configured with. For example, even if the material of the organic film light emitting layer is different, the total luminance can be obtained by changing the current value and the time length during which the current flows for each organic film light emitting layer as described above. ) To FIG. 3C may be set.

また、有機膜発光層及び発光ユニットの輝度重み付けは、発光層を少なく形成できる２のｎ乗の輝度重み付けにすることが望ましいが、この限りではない。また、層毎の輝度の重み付けは、図３（ａ）〜３（ｃ）で示したような光が取り出される側に近い層から昇順とする必要は無く、降順としても、また任意に並べ替えてもよい。   Further, the luminance weighting of the organic film light emitting layer and the light emitting unit is desirably 2 n power weighting that can form a small number of light emitting layers, but is not limited thereto. Further, the luminance weighting for each layer does not need to be in ascending order from the layer near the side from which light is extracted as shown in FIGS. 3A to 3C, and is arbitrarily rearranged in descending order. May be.

更には例えば、図４では、各発光層毎に異なった輝度重み付けとして説明してきたがこれに限定されるものではなく、第１層と第２層と第３層の輝度重み付けを「１」，「１」，「１」のように同じ輝度重み付けとしてもよいし、第１層と第２層と第３層の輝度を「１」，「２」，「２」のように部分的に同じ輝度重み付けとしてもよい。
また本実施形態は、有機ＥＬだけでなく無機ＥＬでも勿論実現可能であり、アクティブ駆動だけでなくパッシブ駆動の表示装置でも実現可能である。 Further, for example, in FIG. 4, the luminance weighting is different for each light emitting layer, but the present invention is not limited to this, and the luminance weighting of the first layer, the second layer, and the third layer is “1”, The same luminance weighting may be used such as “1” and “1”, and the luminance of the first layer, the second layer, and the third layer may be partially the same as “1”, “2”, and “2”. Luminance weighting may be used.
In addition, this embodiment can be realized not only by organic EL but also by inorganic EL, and can be realized not only by active drive but also by passive drive display devices.

第一実施形態の表示装置における画素の模式図である。It is a schematic diagram of the pixel in the display apparatus of 1st embodiment. 第一実施形態の具体的な画素構造を示す図である。It is a figure which shows the specific pixel structure of 1st embodiment. 有機膜発光層が３層構造と５層構造の各場合の、各層の輝度重み付けの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the brightness | luminance weighting of each layer in each case of an organic film light emitting layer of 3 layer structure and 5 layer structure. 本発明表示装置における階調表現方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gradation expression method in this invention display apparatus. 第一実施形態の表示装置における表示パネルのドライバ構成図である。It is a driver block diagram of the display panel in the display device of the first embodiment. 第一実施形態の画素を構成する発光層群を駆動するための回路図である。It is a circuit diagram for driving the light emitting layer group which comprises the pixel of 1st embodiment. 第一実施形態の表示装置における階調表現方法を説明するためのテーブルを示す図である。It is a figure which shows the table for demonstrating the gradation expression method in the display apparatus of 1st embodiment. 第二実施形態の表示装置においてカラー表示するための模式図である。It is a schematic diagram for carrying out a color display in the display apparatus of 2nd embodiment. 第二実施形態の表示装置における画素の模式図である。It is a schematic diagram of the pixel in the display apparatus of 2nd embodiment. 第二実施形態の具体的な画素構造を示す図である。It is a figure which shows the specific pixel structure of 2nd embodiment. 第二実施形態の表示装置における表示パネルのドライバ構成図である。It is a driver block diagram of the display panel in the display apparatus of 2nd embodiment. 第二実施形態の画素を構成する発光層群を駆動するための回路図である。It is a circuit diagram for driving the light emitting layer group which comprises the pixel of 2nd embodiment. 第二実施形態の画素による白色表示を説明する色度図である。It is a chromaticity diagram explaining the white display by the pixel of 2nd embodiment. 第二実施形態の画素による任意の色Ｆの表示を説明する色度図である。It is a chromaticity diagram explaining the display of the arbitrary color F by the pixel of 2nd embodiment. 第二実施形態の画素による任意の色Ｆの表示を説明する色度図である。It is a chromaticity diagram explaining the display of the arbitrary color F by the pixel of 2nd embodiment. 第二実施形態の画素による任意の色Ｆの表示を説明する色度図である。It is a chromaticity diagram explaining the display of the arbitrary color F by the pixel of 2nd embodiment. 第三実施形態の表示装置におけるマルチフォトン構造の画素を示す図である。It is a figure which shows the pixel of the multiphoton structure in the display apparatus of 3rd embodiment. マルチフォトンの動作原理を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement principle of multiphoton. 第三実施形態の表示装置においてカラー表示するための模式図である。It is a schematic diagram for carrying out a color display in the display apparatus of 3rd embodiment. 第三実施形態の表示装置における画素の電流−輝度特性を示す図である。It is a figure which shows the electric current-luminance characteristic of the pixel in the display apparatus of 3rd embodiment. 第三実施形態の表示装置をデジタル駆動させる際の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure at the time of driving the display apparatus of 3rd embodiment digitally. 第三実施形態の画素構造を示す図である。It is a figure which shows the pixel structure of 3rd embodiment. 第三実施形態の画素構造を発光ユニットによって示す図である。It is a figure which shows the pixel structure of 3rd embodiment by the light emission unit. 第三実施形態の表示装置における表示パネルのドライバ構成図である。It is a driver block diagram of the display panel in the display apparatus of 3rd embodiment. 第三実施形態の画素を構成する発光層群を駆動するための回路図である。It is a circuit diagram for driving the light emitting layer group which comprises the pixel of 3rd embodiment. 従来の有機ＥＬディスプレイ模式図である。It is a conventional organic EL display schematic diagram. 従来の有機ＥＬディスプレイを具体的に示した図である。It is the figure which showed the conventional organic EL display concretely. 従来の表示装置におけるドライバ構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driver structure in the conventional display apparatus. 従来の画素の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional pixel.

符号の説明Explanation of symbols

１ ガラス基板
２、５、８ 陽極
３、６、９ 有機膜発光層
４、７、１０ 陰極
１１、１２、１７ シリコン酸化膜
１３、１４、１５ 直流電源
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（第１の駆動部）
１８、１９、２０ 有機ＥＬ発光層
２１、２２、２３ コンデンサ
２４、２５、２６ 駆動用ＴＦＴ
２７、２８、２９ ゲートＴＦＴ
３６ 画素
３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂ 発光素子
３７ 水平ドライバ（第２の駆動部）
３８ 電源回路
３９ 垂直ドライバ（第２の駆動部）

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2, 5, 8 Anode 3, 6, 9 Organic film light emitting layer 4, 7, 10 Cathode 11, 12, 17 Silicon oxide film 13, 14, 15 DC power supply 16a, 16b, 16c Thin film transistor (TFT) (first 1 drive unit)
18, 19, 20 Organic EL light emitting layer 21, 22, 23 Capacitor 24, 25, 26 Driving TFT
27, 28, 29 Gate TFT
36 pixels 36R, 36G, 36B Light-emitting elements 37 Horizontal driver (second drive unit)
38 Power supply circuit 39 Vertical driver (second drive unit)

Claims (3)

発光層を複数積層した発光層群を有し、第一の光を発光する第一の発光素子と、
前記第一の発光素子上に形成され、発光層を複数積層した発光層群を有し、第二の光を発光する第二の発光素子と、
前記第二の発光素子上に形成され、発光層を複数積層した発光層群を有し、第三の光を発光する第三の発光素子と、
前記第一から第三の発光素子の発光層を発光又は非発光とするよう駆動する第１の駆動部と、
前記第１の駆動部を介して前記第一から第三の発光素子に電流を流す電源と、
前記第一から第三の発光素子における各発光層に対して輝度の重み付けを設定した状態で前記各発光層を発光させることにより発光輝度の階調を表現するよう駆動する第２の駆動部とを備えることを特徴とする表示装置。 A first light-emitting element having a light-emitting layer group in which a plurality of light-emitting layers are stacked, and emitting first light;
A second light-emitting element that is formed on the first light-emitting element, has a light-emitting layer group in which a plurality of light-emitting layers are stacked, and emits second light;
A third light-emitting element that is formed on the second light-emitting element, has a light-emitting layer group in which a plurality of light-emitting layers are stacked, and emits third light;
A first drive unit that drives the light emitting layers of the first to third light emitting elements to emit light or not emit light;
A power source for passing a current to the first to third light emitting elements via the first driving unit;
A second driving unit that drives the light emitting layers to emit light in a state in which the light emitting layers emit light in a state where luminance weights are set for the light emitting layers in the first to third light emitting elements; A display device comprising: 前記第２の駆動部は、前記各発光層に対して前記電流を流す時間長と電流値との組み合わせを複数種類の値として設定することにより、複数種類の輝度の重み付けを設定することを特徴とする請求項１記載の表示装置。   The second driving unit sets weights of a plurality of types of brightness by setting a combination of a time length and a current value for supplying the current to each of the light emitting layers as a plurality of types of values. The display device according to claim 1. 前記第２の駆動部は、前記各発光層それぞれに対する輝度の重み付けをフレームまたはフィールド単位で切り替えて、前記複数種類の時間長と電流値との組み合わせを複数フレームまたは複数フィールドの期間で一巡させることを特徴とする請求項２記載の表示装置。

The second driving unit switches the weighting of the luminance for each of the light emitting layers in units of frames or fields, and makes the combination of the plurality of types of time lengths and current values cycle in a period of a plurality of frames or fields. The display device according to claim 2.

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