JP2011071277A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発光素子にて発生した光を放出させる画素部をマトリクス状に配置した画素アレイを有する有機EL表示装置として、画素部には光検出素子を設けることとし、この光検出素子は、上下位置関係として、発光層の領域内に位置させる。かつ、光検出素子に対して、発光素子にて発生した光が入射されるための構造を画素部に与える。これにより、光検出素子は、同じ画素部にて発生する光を最も強く受光できる。
【選択図】図4
Description
なお、ここでは1つの画素回路しか示していないが、実際の表示装置では、図示するような画素回路がマトリクス状に配列され、各画素回路が水平セレクタ11、ライトスキャナ13により選択されて駆動される。
駆動トランジスタTd及び有機EL素子1は、電源Vccと接地電位との間に直列に接続される。またサンプリングトランジスタTs及び保持容量Csは、駆動トランジスタTdのゲートに接続されている。駆動トランジスタTdのゲート・ソース間電圧をVgsで表わしている。
書込制御線WSLを非選択状態とすると、信号線DTLと駆動トランジスタTdとは電気的に切り離されるが、駆動トランジスタTdのゲート電位は保持容量Csによって安定に保持される。そして電源電位Vccから接地電位に向かって駆動電流Idsが駆動トランジスタTd及び有機EL素子1に流れる。
このとき電流Idsは、駆動トランジスタTdのゲート・ソース間電圧Vgsに応じた値となり、有機EL素子1はその電流Idsのレベル値に応じた輝度で発光する。
つまりこの画素回路の場合、保持容量Csに信号線DTLからの信号値電位を書き込むことによって駆動トランジスタTdのゲート電圧を変化させ、これにより有機EL素子1に流れる電流値をコントロールして階調を得る。
このとき、駆動トランジスタTdのドレイン・ソース間に流れる電流Idsは、下記の式により表される。なお下記の式において[^2] は2のべき乗を示す。
Ids=(1/2)・μ・(W/L)・Cox・(Vgs−Vgh)^2・・・(式1)
飽和領域では、ゲート−ソース間電圧Vgsが一定の条件であれば、ドレイン−ソース間電圧Vdsの変化にかかわらず、電流Idsは変化しない。つまり、ゲート−ソース間電圧Vgsが一定の条件では、駆動トランジスタTdは、定電流源としてみることができる。
そのうえで、飽和領域であっても、電流Idsはゲート・ソース間電圧Vgsに応じてはリニアに変化する。つまり、駆動トランジスタTdは、これを飽和領域で動作させた上で、ゲート・ソース間電圧Vgsを可変することにより、任意のレベルの電流Idsを安定して流すようにして制御できる。つまり、ゲート・ソース間電圧Vgsの制御により、有機EL素子1を所望の輝度で安定して発光させることができる。
例えば図17(a)のように、或る時間長にわたって黒表示に白い窓形状を表示させ、この後、再び全白の表示に戻したとする。すると、窓形状を表示した部分の輝度が低下して周囲の白色部分よりも暗く見えるようにして表示ムラが生じる。
つまり、発光素子が形成され、この発光素子にて発生した光が放出されるための構造を有する画素部を、所定の配列パターンによりマトリクス状に配置した画素アレイと、受光に応じた電流を流すもので、上記画素部の構造において、上記発光素子を形成する発光層の領域内に対応して位置するように設けられる光検出素子と、上記画素部において設けられる、上記発光素子にて発生した光が上記光検出素子に対して入射されるための光入射構造とを備えることとした。
そのうえで、画素部には光検出素子を設けることとし、この光検出素子は、上下位置関係として、発光層の領域内に位置するように配置する。また、光検出素子に対して、発光素子にて発生した光が入射されるための構造を画素部に与えることとしている。これにより、光検出素子は、同じ画素部にて発生する光を最も強く受光できることになる。
<1.表示装置の構成>
<2.画素回路の構成>
[2−1.画素回路(第1例)]
[2−2.画素回路(第2例)]
<3.光検出素子配置の態様例>
<4.実施形態の光検出素子配置>
[4−1.実施形態の光検出素子配置に対応する画素部の構造]
[4−2.光入射構造(第1例)]
[4−3.光入射構造(第2例)]
[4−4.光入射構造(第3例)]
[4−5.光入射構造(第4例)]
[4−6.光入射構造(第5例)]
<5.EL層の厚み設定>
<6.B光遮断構成>
[6−1.B光遮断構成(第1例)]
[6−2.B光遮断構成(第2例)]
[6−3.B光遮断構成(第3例)]
<7.表示装置の構成(変形例)>
図1に本実施形態の有機EL表示装置の構成例を示す。
この有機EL表示装置は、有機EL素子を発光素子とする画素回路10についてアクティブマトリクス方式で発光駆動を行う構成である。
また水平セレクタ11により選択され、表示データとしての輝度信号の信号値(階調値)に応じた電圧を画素回路10に供給する信号線DTL1、DTL2・・・が、画素アレイ上で列方向に配されている。信号線DTL1、DTL2・・・は、画素アレイ20においてマトリクス配置された画素回路10の列数分だけ配される。
書込制御線WSL(WSL1,WSL2・・・)はライトスキャナ13により駆動される。ライトスキャナ13は、設定された所定のタイミングで、行状に配設された各書込制御線WSL1,WSL2・・・に順次、走査パルスWS(WS1,WS2・・・)を供給して、画素回路10を行単位で線順次走査する。
なおライトスキャナ13は、クロックck及びスタートパルスspに基づいて、走査パルスWSを設定する。
水平セレクタ11は、ライトスキャナ13による線順次走査に合わせて、列方向に配された信号線DTL1、DTL2・・・に対して、画素単位の表示データ(階調値)に対応する信号電圧を出力する。
つまり、画素回路10の基本構成としては、nチャネルTFTによるサンプリングトランジスタTs、保持容量Cs、pチャネルTFTによる駆動トランジスタTd、有機EL素子1を有する。
例えば、この場合のサンプリングトランジスタTsはnチャネルTFT(Thin Film Transistor)であり、駆動トランジスタTdはpチャネルTFTであるが、いずれも、nチャネルTFTを用いてもよい。また、ZnO、IGZOなどのような酸化物をトランジスタのチャネル材料に用いてもよい。
駆動トランジスタTdのソース−ドレインは、電源Vccと有機EL素子1のアノードとの間に接続される。有機EL素子1のカソードはアースに接続される。ここでの有機EL素子1はダイオード構造を有するもので、上記のようにアノードとカソードを備える。
信号線DTLに信号電圧が印加されたタイミングで、サンプリングトランジスタTsが書込制御線WSL経由でライトスキャナ13から与えられる走査パルスWSによって導通される。これにより信号線DTLからの信号電圧が保持容量Csに書き込まれ、保持容量Csはこれを保持する。
保持容量Csが信号電圧を保持することで、駆動トランジスタTdには、保持容量Csの両端電圧、即ち信号電圧に応じたゲート−ソース間電圧Vgsが生じる。これに応じて、駆動トランジスタTdはゲート−ソース間電圧Vgsに応じた電流Idsを有機EL素子1に流す。つまり、有機EL素子1には信号電圧に応じた電流Idsが流れ、有機EL素子1は、電流Idsに応じた階調の輝度で発光する。
例えば上記の画素駆動がフレーム期間ごとに1水平ラインを順次走査するようにして行われることで画像が表示されることになる。また、画素回路10を含む画素構造の各々は、その位置に応じてR,G,Bの何れかの光を出射するようにされており、これによってカラー画像の表示が行われる。
[2−1.画素回路(第1例)]
先に、図16(b)を参照して説明したように、有機EL素子1は、時間変化によりその発光効率が低下するようにして劣化する。つまり時間が経過するのに応じて、一定電圧Vに対する電流量(Ids)が小さくなり、それだけ発光量が低下することになる。このことが図17(a)にて説明したようにして焼き付きの原因となる。
そこで、本実施形態としては、上記の焼き付きが補正されるようにして、画素回路10について、図2のようにして構成することにした。なお、図2に示される画素回路10の構成は、第1例となる。
図2(a)に示される画素回路10は、図16(a)に示される基本構成と同様にして、nチャネルTFTによるサンプリングトランジスタTs、保持容量Cs、pチャネルTFTによる駆動トランジスタTd、有機EL素子1を有する。これらの素子についての材料、構造は、上記の画素回路10の基本構成における説明と同様のものを用いればよい。また、これらの素子の接続態様も、上記の画素回路10の基本構成の場合と同様となっている。
ただし、この図では、光検出素子D1のカソードは、アース電位ではなく、所定のカソード電位Vcatと接続している。
なお、光検出素子D1は、一般的にはPINダイオードやアモルファスシリコンを利用して作成できるが、これら以外にも、入射光量に応じて流れる電流量が変化するような素子であれば特に限定されるものではない。
このときには、有機EL素子1が発光して得られる光量は相応に大きなものとなる。すると、光検出素子D1も大きな光量を検出することになり、相応に大きな電流を流すことになる。このようにして、保持容量Csと並列な経路に電流が流れることに応じては、保持容量Cs//光検出素子D1の並列回路の両端電圧、つまり、駆動トランジスタTdのゲート−ソース間電圧Vgsが低下する。これにより、有機EL素子1に流れる電流は、その分少なくなるようにして制御されることになる。
有機EL素子1の劣化が進行している図2(b)のときには、図2(a)と同じ電源Vcc及び信号電圧の条件では、有機EL素子1の発光輝度は小さくなる。
このために光検出素子D1は、図2(a)のときよりも少ない光量を検出することになって、これに応じたより少ない電流を流すことになる。すると、駆動トランジスタTdのゲート−ソース間電圧Vgsの低下の度合いは、図2(a)のときよりも小さくなるので、ゲート−ソース間電圧Vgsとしては高くなるようにして制御される。これにより、駆動トランジスタTdは、ゲート−ソース間電圧Vgsの上昇分に応じて増加した電流Idsを流そうとすることになる。この結果、有機EL素子1に流れる電流も増加し、有機EL素子1の発光輝度も高くなる。
図3は、本実施形態の画素回路10としての第2例の構成を示している。なお、この図において図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図3における光検出素子D1は、そのカソードがVccに接続され、アノードがトランジスタTdtのドレイン−ソースを介して検出DELに対して接続される。検出線DELは、検出ドライバ60から引き出されている。
ここで、表示パネルにおける、1つの画素回路10に対応する物理的な部分について、画素部ということにする。
有機EL表示装置によりR(赤),G(緑)、B(青)の三原色によるカラー画像表示を行う場合には、表示パネルとして、所定の配列パターンによって、R画素部、G画素部、及びB画素部を配列して形成する。R画素部は、赤色光(R光)を放出する画素部であり、G画素部は緑色光(G光)を放出する画素部である。B画素部は、青色光(B光)を放出する画素部である。
ここでは、例えばカラー表現が可能な1組の画素群を成すR画素部10A−R、G画素部10A−G、B画素部10A−Bが水平方向に沿って並んで配置される例としている。また、この図に示す構造は、TFT基板の上側から有機分子の光を取り出すトップエミッションといわれる方式のものとなる。トップエミッション構造は、例えば、TFT基板の下側から光を取り出すボトムエミッション構造と比較して光利用効率が高くなるという利点を有している。
なお、以降の説明にあたりR画素部10A−R、G画素部10A−G、B画素部10A−Bとで特に画素部を区別する必要の無いときは、画素部10Aと表記する場合がある。
アノードコンタクト40は、有機EL素子1のアノード(アノードメタル34)と駆動トランジスタTdとを接続するための配線の接続端子になる。
また、上記の各色光は、R画素部10A−R、G画素部10A−G、B画素部10A−Bの各EL開口部38から外部に放出される。
周囲部45は、画素部10Aにおいて、EL開口部38、アノードメタル平面部34aより外側の部位となる。そのうえで、この場合には、光検出素子D1を、紙面において周囲部45の右下に位置させている。
光検出素子D1は、図2、図3においてダイオードのシンボルにより示されているが、その端子の実際は、図6などに示されるように、物理的には、ゲートメタル、ソースメタルとして形成される。光検出素子D1としてのダイオードのアノード若しくはカソードの一方の極がゲートメタルに対応し、他方の極がソースメタルに対応する。
このために、上記のようにして配置される光検出素子D1には、EL開口部38から放出されて下層側に回り込んで漏れてきた光が、カソード36、ウィンドウ層37から平坦化膜33を介して受光されることになる。
[4−1.実施形態の光検出素子配置に対応する画素部の構造]
本実施形態としては、光検出素子D1において検出対象としない色光が受光されることをできるかぎり排除して、検出対象とする色光が支配的に受光されるようにすることで、より最適な焼き付き補正結果を得ようとするものである。以降、このための構成について説明する。
これに対して、本実施形態の光検出素子配置では、図4に示すようにして光検出素子D1を配置する。なお、図4には、1つの画素部10Aが抜き出されて示されている。この図に示される画素部10Aは、図15に示したR画素部10A−R、G画素部10A−G、B画素部10A−Bの何れにも該当する。また、この図において図15と同一とされる部分については同一符号を付して説明を省略する。これらの点については、図5〜図8により後述する第2例〜第5例の光入射構造の場合にも同様である。
この配置位置とすることで、光検出素子D1は、平面的にはEL層35が占有する領域内に位置することになる。つまり、光検出素子D1は、EL層35から発せられる光を真上側から受けることのできる位置に在ることになる。
そして、EL層35にて発生した光が下側層にまで入射される構造とすることで、光検出素子D1に対しては、同じ画素部10AのEL層35にて発生した光が、非常に近距離で、かつ、直接的に入射される。このとき、光検出素子D1は、EL層35にて発生した光が非常に強いエネルギーを持つ状態で受光できる。つまり、光検出素子D1は、本来受光すべき色光を支配的に受光できる。
このようにして本実施形態の光検出素子配置では、光検出素子D1の配置の工夫によって、光検出素子D1が本来受光すべき色光をより効率的に受光できるようにしている。
次に、EL層35にて発生した光を下層側にまで入射させるための構造(光入射構造)についての第1例〜第5例を説明していくこととし、先ず、光入射構造の第1例を説明する。
上記の光検出素子配置を説明した図4には、光入射構造の第1例も示されている。
この図に示される第1例の光入射構造の場合、アノードメタル34は光透過性を有さない材質により形成されていることを前提とする。そのうえで、図4(b)のA1-A2矢視断面図に示すようにして、アノードメタル34一部分において孔部を形成するようにしてアノードメタル開口部39を設けることとしている。
このアノードメタル開口部39は、例えば、平面から見た場合には、図4(a)の平面図に示すように、光検出素子D1とほぼ同じとなる位置に形成する。
図5は、光入射構造の第2例を示している。
光入射構造の第2例としては、図5(b)のA1-A2矢視断面図に示すように、光を透過しないアノードメタル34に代えて、光を透過する材質による透明アノードメタル34Aを設けることとしている。なお、この場合には、透明アノードメタル34Aには開口部は形成せずにベタのパターンにより形成している。このようにしてベタのパターンとして形成できるので、例えばプロセスとしては簡単なものとすることができる。
図6は、光入射構造の第3例を示している。
光入射構造の第3例としては、図6(a)の平面図、及び図6(b)のA1-A2矢視断面図に示すように、アノードメタルについて、図4のアノードメタル開口部39に相当する部位については透明アノードメタル34Aとし、残る周囲の部分は光を透過しないアノードメタル34として形成するものである。
この場合にも、EL層35にて発生した光は、透明アノードメタル34Aを透過してこれより下層に放出されて、検出素子D1に入射される。第1例でもいえることであるが、この場合には、下層側に光を透過する部分が、アノードメタル34よりも小さい限定されたサイズの領域となるので、例えば外光の影響を受けにくいという利点がある。
光入射構造の第4例としては、図7(a)の平面図及び図7(b)のA1-A2矢視断面図に示すように、先ずは、図4の第1例と同様にアノードメタル開口部39を形成する。これとともに、平面方向においてアノードメタル開口部39に対応する位置の上側において、透明ウィンドウ層37Bを設ける。この場合、EL層35及びカソード36は、透明ウィンドウ層37Bの上側に対して形成されることになる。
また、この光入射構造の第4例の変形例としては、例えば光入射構造の第2例に準じて、アノードメタルについて、ベタの透明アノードメタル34Aとすることが考えられる。また、図6に示した光入射構造の第3例のように、アノードメタル34の開口部に透明アノードメタル34Aを形成した構造と組み合わせることもできる。
なお、後述するB光遮断構成として、第2例若しくは第3例を採用する場合には、この図に示されるウィンドウ層37及び透明ウィンドウ層37Bを、それぞれB光遮断ウィンドウ層37Aとしての材質により形成することになる。
第5例の光入射構造では、図8の断面図に示すようにして、ブラックマトリクス42が設けられるパネル構造を前提とする。なお、この図に示す断面図も、例えば図4(b)〜図7(b)と同様に、A1-A2矢視に対応する位置の断面を示す。
このようにしてアノードメタル開口部39をブラックマトリクス42の下側に設けることで、例えばブラックマトリクス開口部43から光検出素子D1に対して入射してくる外光の影響を小さくできる。
また、本実施形態の光検出素子配置の構成を採る場合におけるEL層35の厚みについて、本実施形態としては、次のようにして設定することとしている。
なお、本実施形態でのEL層35の厚み設定に関しては、前述した光入射構造の第1例、及び第3例〜第5例の何れにも適用可能である。また、後述するB光遮断構成の第1例〜第3例にも有効に適用できる。
この場合において、EL層35の全体の厚さに対応する、カソード36の下面からアノードメタル34の上面までの距離L0において、発光中心からカソード36の下面までのEL層35の距離をL1、発光中心からアノードメタル34の上面までの距離をL2とする(L0=L1+L2)。また、EL層35から放出させるべき色光のスペクトルピーク波長をλとする。そして、距離L1、L2をλの整数倍に設定する、つまり、光路P1、P2の何れもが、λの整数倍の距離を持つようにして設定する。光路P1は、距離L1と同じ長さであり、光路P2の長さは、L1+2*L2により表される。このようにして、直接の光路P1と反射光路P2との各光路長についてλの整数倍に設定すると、反射による干渉効果によって、カソード36を介して取り出せる光のスペクトルは急峻なものとなって、例えばカラー表示に際しては色純度が向上するなどの効果が得られる。
つまり、図9の左側に示す直接の光路P3は発光中心からアノードメタル34の上面までの距離であるが、これは、距離L2と同じであり、従って光路P3の長さはλの整数倍となる。また、図9の左側に示す反射光路P4は2*L1+L2で表されるものとなり、従って、λの整数倍の光路長を有することになる。すると、例えばここでは図示していないが、カソード36とアノードメタル34との間で反射を繰り返してアノードメタル開口部39から出て行く光としても、急峻なスペクトルを有していることになる。ここで、放出される光のスペクトルが急峻になるということは、放出光が強められることを意味する。つまり、上記のようにしてEL層35の厚み(L1,L2)を設定することによっては、上層側に放出させる光だけではなく、下層側において光検出素子D1に入射させる光についても強めることができる。本実施形態では、このようなEL層35の構成によっても、同じ画素部10Aにて発生する光を、さらに効率よく、EL層35より下層側の光検出素子D1に対しても入射させることとしている。
[6−1.B光遮断構成(第1例)]
ところで、R画素部10A−Rから放出されるR光、G画素部10A−Gから放出されるG光、及びB画素部10A−Bから放出されるB光のうちで、最も波長が短いものはB光となる。このために、B光は、R光、G光よりもエネルギーが強くなる。例えば、実際においては、光検出素子D1によっては或る程度弱い光までも効率的に検出できるように、感度を高く設定することが行われる。この輝度設定に応じて、実際には、R光、G光に対して短い波長のB光のエネルギーが極端に強くなる。このために、光検出素子D1への入射光のクロストークに関して、特に現実においては、B光が他の色(R,G)に対応する画素部10Aに入射してしまうことが問題になる。逆に言えば、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gの各光検出素子D1に対するB光の入射光量が有効に抑制されれば、非常に良好な焼き付き補正を実現できることになる。
そこで、本実施形態では、有機EL表示装置として上記図4〜図9により説明した構成に加えて、さらに、以降説明するB光遮断の構成も与えることとした。
図10(a)(b)は、第1例のB光遮断構造を示している。
なお、この図10における各部の構造、配置については、図15と同じになるので、図15と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。また、この図では、アノードメタル34がベタで形成された状態を示しているので、光入射構造としては第2例が対応することになるが、ここで説明するB光遮断構造については、他の光入射構造の例にも同様に適用できる。これらの点については、後述する第2例、第3例のB光遮断構成に対応する図11、図12についても同様である。
また、残るB画素部10A−Bについては、少なくともB光を透過する(B光遮断平坦化膜33AよりもB光の透過率が高い)平坦化膜33を採用する。
上記のようにB光を遮断するB光遮断平坦化膜33Aとしての材質には、例えば、ノボラックを採用できる。図10に示す構造ではR画素部10A−R及びG画素部10A−Gを隣接させているので、B光遮断平坦化膜33Aについては、R画素部10A−RとG画素部10A−Gとにわたって共通に形成することができる。
また、B光を透過する平坦化膜33としての材質にはポリイミドを採用できる。
従って、上記のようにしてB光遮断平坦化膜33Aを設けることとすれば、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gの各光検出素子D1に対し入射されるB光は遮断されることになる、若しくは入射光量が非常に少なくなる。
この結果、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gの各光検出素子D1にて受光される光としては、それぞれR光、G光が支配的となる。これにより、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gのそれぞれにおいて、EL層35の劣化状態に応じた適切な焼き付き補正の動作が得られる。また、B画素部10A−Bについては、B光を透過する平坦化膜33を備えることで、光検出素子D1はB光が支配的に入射されるようになっているので、そのEL層35の劣化状態に応じた適切な焼き付き補正の動作が得られる。
図11(a)(b)は、B光遮断構成の第2例を示している。
この図の場合には、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gのウィンドウ層37Aについて、波長選択によりB光は遮断しR光、G光は透過する材質を用いることとしている。また、B画素部10A−Bについては、少なくともB光を透過するウィンドウ層37としている。
このような構成によっても、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gの各光検出素子D1にまで入射されるB光が弱まって、それぞれ、R光、G光の入射が支配的になり、また、B画素部10A−BについてはB光の入射が支配的になる。これにより、各色の画素部10Aにおいて、そのEL層35の劣化状態に応じた適切な焼き付き補正の動作が得られる。
そこで、この場合には、図11(b)に表されているように、先ずB光遮断ウィンドウ層37Aを形成してから、ウィンドウ層37を形成することで、ウィンドウ層37について、B光遮断ウィンドウ層37Aの上側に覆い被さるようにされた部位である、オーバーラップ部分37aを形成する。
図11の場合、B画素部10A−Bのウィンドウ層37についてオーバーラップ部分37aを形成しているので、上記の効果は、B画素部10A−Bにおいて最も顕著に得られる。しかし、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gについては、図11(b)に示されるように、これら2つの画素部が連なる部位を1つの画素部としてみれば、その両縁において、オーバーラップ部分37aが在るものとしてみることができる。従って、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gにおいても、蒸着マスクや転写基板がアノードメタル34と接触する可能性、確率は充分に低くできる。
なお、B画素部10A−Bのウィンドウ層37を形成した後に、R画素部10A−R及びG画素部10A−GのB光遮断ウィンドウ層37Aを形成することとして、B光遮断ウィンドウ層37A側についてオーバーラップ部分を形成するようにしても上記と同様の効果が得られる。
図12(a)(b)はB光遮断構成としての第3例を示している。
この図に示す第3例は、上記図10及び図11に示した第1例及び第2例の構成を組みあわせている。
つまり、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gには、B光遮断平坦化膜33A及びB光遮断ウィンドウ層37Aを形成する。B画素部10−Bについては、少なくともB光を透過する平坦化膜33及びウィンドウ層37を形成する。
このようにして、有機ELパネルにおける2層についてB光遮断平坦化膜33A及びB光遮断ウィンドウ層37Aを採用することで、R画素部10A−R及びG画素部10A−Gに入射されるB光をさらに弱いものとすることが可能になり、より適切な焼き付き補正の動作を期待できる。
図13は、本実施形態の変形例として、有機EL表示装置としての他の構成例を示している。なお、この図において図1と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図13に示す有機EL表示装置では、ドライブスキャナ12が追加して設けられている。
図14に示される画素回路10の構成要素と、これら構成要素の接続態様については、図2と同様となる。ただし、図14においては、ドライブスキャナ12により駆動される電源制御線DSLが、駆動トランジスタTdの電源として接続されている。
例えばドライブスキャナ12は、先ず電源制御線DSLに初期電圧Vssを印加し、駆動トランジスタTdのソース電位を初期化しておく。次に、水平セレクタ11により信号線DTLに基準値電圧(Vofs)が与えられている期間に、ライトスキャナ13がサンプリングトランジスタTsを導通させて駆動トランジスタTdのゲート電位を基準値に固定する。その状態でドライブスキャナ12によって、駆動電圧Vccを印加することで、保持容量Csに駆動トランジスタTdの閾値電圧Vthを保持させる。これは、駆動トランジスタTdの閾値電圧の補正動作となる。
その後、水平セレクタ11により信号線DTLに信号電圧(Vsig)が印加される期間に、ライトスキャナ13の制御によりサンプリングトランジスタTsを導通させ、信号値を保持容量Csに書き込ませる。このとき、駆動トランジスタTdの移動度補正も行われる。
その後、保持容量Csに書き込まれた信号値に応じた電流が有機EL素子1に流れることで、信号値に応じた輝度による発光が行われる。
この動作により、駆動トランジスタTdの閾値や移動度など、駆動トランジスタTdの特性のバラツキの影響がキャンセルされる。また駆動トランジスタTdのゲート・ソース間電圧は一定値に保たれているので有機EL素子1に流れる電流も変動しない。
しかし、焼き付きに相当する有機EL素子の劣化は、実際的なこととして、同等の劣化が在る程度の広い画素領域に分布するような状態となることが多い。このことに基づき、所定の水平画素部数×垂直画素部数からなる領域部分に対応させて1つの光検出素子D1を設けるような光検出素子のレイアウトとすることを考えることができる。この場合には、例えば図3に示した第2例としての画素回路の構成を採るほうが適している。
この構成の場合には、検出ドライバ60が、光検出素子D1にて検出される光量(電流レベル)に応じて、その光検出素子D1が対応する領域部分を形成する画素回路の補正信号電圧を設定することになる。
そして、この構成は、例えばR,G,Bの色別に行う場合にも適用できる。つまり、所定の水平画素部数×垂直画素部数からなる領域部分ごとに、R光,G光,B光ごとに1つの光検出素子D1を設ける。このような場合において、R光,G光に対応する光検出素子D1が設けられる画素部に対して、本実施形態のB光遮断構造を適用することで、これまでに説明したのと同等の効果が得られる。
しかし、例えば、材質が有りさえすれば、R画素部10A−R、G画素部10A−G、B画素部10A−Bごとに異なる光遮断の構成を適用することも考えられる。例えば、R画素部10A−Rには、R光のみを透過し、G光及びB光を遮断する材質による平坦化膜及び/又はウィンドウ層を形成する。同様に、G画素部10A−Gには、G光のみを透過し、R光及びB光を遮断する材質による平坦化膜及び/又はウィンドウ層を形成し、B画素部10A−Bには、B光のみを透過し、R光及びG光を遮断する材質による平坦化膜及び/又はウィンドウ層を形成する、というものである。
つまり、本発明は、複数の異なる色光を放出する画素部が設けられる場合において、少なくとも、1つの特定の色光を遮断、減衰できる絶縁層を、上記1つの特定の色光以外を放出する画素部に設けるものである。
Claims (7)
- 発光素子が形成され、この発光素子にて発生した光が放出されるための構造を有する画素部を、所定の配列パターンによりマトリクス状に配置した画素アレイと、
受光に応じた電流を流すもので、上記画素部の構造において、上記発光素子を形成する発光層の領域内に対応して位置するように設けられる光検出素子と、
上記画素部において設けられる、上記発光素子にて発生した光が上記光検出素子に対して入射されるための光入射構造と、
を備える表示装置。 - 上記発光素子は、上記発光層と、この発光層の上に形成される半反射膜と、この発光層の下に形成される反射膜とからなり、
発光層における発光中心から上記半反射膜までの距離と、発光層における発光中心から上記反射膜までの距離とのそれぞれについて、対応の画素部から放出させる色光の波長の整数倍の長さを設定する、
請求項1に記載の表示装置。 - 上記光入射構造は、上記発光素子を形成する発光層の下に形成される反射膜である光透過性を有さないアノードメタルの上記光検出素子に対応する位置において形成した開口部を備える、
請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 - 上記光入射構造は、上記発光素子を形成する発光層の下に形成される反射膜として、光透過性を有するベタのアノードメタルを備える、
請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 - 上記光入射構造は、上記発光素子を形成する発光層の下に形成されるアノードメタルとして、上記光検出素子に対応する位置に対応させて形成した光透過性を有する透明アノードメタルを備える、
請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 - 上記光入射構造は、さらに発光素子を形成する発光層の下に、光透過性を有するウィンドウ層を備える、
請求項1乃至請求項5に記載の表示装置。 - 上記画素部素子の上側に対して設けられ、発光素子開口部に対応した部分がくり抜かれるようにされた黒色パターンとして形成されるブラックマトリクスをさらに備え、
上記光検出素子は、ブラックマトリクスの下に位置するようにして配置される、
請求項1乃至請求項6に記載の表示装置。
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