JP5644511B2 - 有機ｅｌ表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置及び電子機器に関する。

平面型（フラットパネル型）の表示装置の一つとして、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する、所謂、電流駆動型の電気光学素子を画素の発光部（発光素子）として用いた表示装置がある。電流駆動型の電気光学素子としては、有機材料のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ；Electroluminescence）を利用し、有機薄膜に電界をかけると発光する現象を用いた有機ＥＬ素子が知られている。

画素の発光部として有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は次のような特長を持っている。すなわち、有機ＥＬ素子は、１０Ｖ以下の印加電圧で駆動できるために低消費電力である。有機ＥＬ素子は自発光素子であるために、液晶表示装置に比べて、画像の視認性が高く、しかも、バックライト等の照明部材を必要としないために軽量化及び薄型化が容易である。更に、有機ＥＬ素子は、応答速度が数μｓｅｃ程度と非常に高速であるために動画表示時の残像が発生しない。

有機ＥＬ表示装置では、液晶表示装置と同様に、その駆動方式として単純（パッシブ）マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とを採ることができる。アクティブマトリクス方式の表示装置は、電気光学素子が１表示フレームの期間に亘って発光を持続するために、単純マトリクス方式の表示装置に比べて、大型でかつ高精細な表示装置の実現が容易である。

アクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子に流れる電流を、当該有機ＥＬ素子と同じ画素内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって制御する。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）が用いられる。すなわち、画素毎に設けられる有機ＥＬ素子の駆動回路（画素回路）は、薄膜トランジスタを用いて構成される。

具体的には、画素の駆動回路は、映像信号の信号電圧を書き込む書込みトランジスタ、当該書込みトランジスタによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量、及び、当該保持容量の保持電圧に応じて有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタを有する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。また、必要に応じて、有機ＥＬ素子の容量成分の不足分を補うために、画素毎に補助容量を設ける構成が採られる場合もある（例えば、特許文献２参照）。更に、画素回路の構成によっては、トランジスタや容量素子が更に増える場合がある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００７−３１０３１１号公報 特開２００９−０４７７６４号公報 特開２００６−１３３５４２号公報

上述したように、有機ＥＬ表示装置にあっては、最低限１個の容量素子（保持容量）、場合によっては２個以上の容量素子を画素毎に有することになる。周知のように、容量素子はその形成に当たっては、ある程度の大きさのレイアウト面積を確保する必要がある。従って、画素の駆動回路を構成する容量素子の全てを、当該駆動回路を形成する基板（所謂、ＴＦＴ基板）上に形成すると、画素個々のレイアウト面積が大きくなるために高精細化の妨げとなる。

そこで、本発明は、画素のレイアウト面積を抑えつつ、必要な容量素子の形成を可能にした有機ＥＬ表示装置、及び、当該有機ＥＬ表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、
２つの電極間に有機層を挟んで成る有機ＥＬ素子を画素毎に有する有機ＥＬ表示装置において、
前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の２つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
構成を採っている。

上記構成の有機ＥＬ表示装置において、周知の通り、有機ＥＬ素子は、発光層を含む有機層を２つの電極間に挟んだ構成となっている。この有機ＥＬ素子において、２つの電極間に直流電圧を印加することで、２つの電極から正孔と電子が発光層内に注入され、発光層内の蛍光分子が励起状態となり、この励起分子の緩和過程で発光が得られる。そして、光が取り出される部分が有機ＥＬ素子の発光部となり、有機ＥＬ素子には、発光に寄与する領域（発光部）と、発光に寄与しない領域とが存在する。

発光に寄与する領域では、当然のことながら、２つの電極は有機層を挟んで対向しているため、当該２つの電極間に容量成分が存在する。この容量成分は有機ＥＬ素子の等価容量となる。また、発光に寄与しない領域でも、２つの電極を対向させることで、両電極間に容量を形成することができる。このときの容量の大きさ（容量値）は、２つの電極の対向面積、２つの電極間の距離、及び、２つの電極間に介在する誘電体の誘電率によって決まる。そして、発光に寄与しない領域の２つの電極間に形成される容量を有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いることで、当該容量素子を形成する面積分が不用になるため、画素のレイアウト面積を抑えることができる。

本発明によれば、発光に寄与しない領域の２つの電極間に形成される容量を有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いることで、画素のレイアウト面積を抑えることができるため、更なる高精細化を図ることができる。

本発明が適用されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。 画素（画素回路）の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。 本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の説明に供するタイミング波形図である。 本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の動作説明図（その１）である。 本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の基本的な回路動作の動作説明図（その２）である。 駆動トランジスタの閾値電圧Ｖ_thのばらつきに起因する課題の説明（Ａ）、及び、駆動トランジスタの移動度μのばらつきに起因する課題の説明（Ｂ）に供する特性図である。 典型的な有機ＥＬ素子の構造を示す概略平面図である。 図７のＯ−Ｏ´線に沿った矢視断面図である。 実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示す概略平面図である。 図９のＰ−Ｐ´線に沿った矢視断面図である。 発光に寄与しない領域に形成する容量を、有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いたときの等価回路を示す回路図である。 実施例２に係る有機ＥＬ素子の構造を示す概略平面図である。 図１１のＱ−Ｑ´線に沿った矢視断面図である。 実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造を示す概略平面図である。 図１３のＲ−Ｒ´線に沿った矢視断面図である。 実施例４に係る有機ＥＬ素子の構造を示す概略平面図である。 図１５のＳ−Ｓ´線に沿った矢視断面図である。 本発明が適用されるテレビジョンセットの外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラの外観を示す斜視図である。 本発明が適用される携帯電話機を示す外観図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

以下、発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本発明が適用される有機ＥＬ表示装置
１−１．システム構成
１−２．基本的な回路動作
１−３．画素を構成する容量素子に伴う不具合
２．実施形態の説明
２−１．典型的な有機ＥＬ素子の構造
２−２．実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造
２−３．実施例２に係る有機ＥＬ素子の構造
２−４．実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造
２−５．実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造
３．変形例
４．適用例（電子機器）

＜１．本発明が適用される有機ＥＬ表示装置＞
［１−１．システム構成］
図１は、本発明が適用されるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示すシステム構成図である。

アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置は、電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子に流れる電流を、当該有機ＥＬ素子と同じ画素内に設けた能動素子、例えば絶縁ゲート型電界効果トランジスタにより制御する表示装置である。絶縁ゲート型電界効果トランジスタとしては、典型的には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が用いられる。

図１に示すように、本適用例に係る有機ＥＬ表示装置１０は、有機ＥＬ素子を含む複数の画素２０と、当該画素２０が行列状に２次元配置されてなる画素アレイ部３０と、当該画素アレイ部３０の周辺に配置される駆動回路部とを有する構成となっている。駆動回路部は、書込み走査回路４０、電源供給走査回路５０及び信号出力回路６０等からなり、画素アレイ部３０の各画素２０を駆動する。

ここで、有機ＥＬ表示装置１０がカラー表示対応の場合は、カラー画像を形成する単位となる１つの画素（単位画素）は複数の副画素（サブピクセル）から構成され、この副画素の各々が図１の画素２０に相当することになる。より具体的には、カラー表示対応の表示装置では、１つの画素は、例えば、赤色（Ｒｅｄ；Ｒ）光を発光する副画素、緑色（Ｇｒｅｅｎ；Ｇ）光を発光する副画素、青色（Ｂｌｕｅ；Ｂ）光を発光する副画素の３つの副画素から構成される。

但し、１つの画素としては、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、３原色の副画素に更に１色あるいは複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）光を発光する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。

画素アレイ部３０には、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、行方向（画素行の画素の配列方向）に沿って走査線３１₁〜３１_mと電源供給線３２₁〜３２_mとが画素行毎に配線されている。更に、ｍ行ｎ列の画素２０の配列に対して、列方向（画素列の画素の配列方向）に沿って信号線３３₁〜３３_nが画素列毎に配線されている。

走査線３１₁〜３１_mは、書込み走査回路４０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。電源供給線３２₁〜３２_mは、電源供給走査回路５０の対応する行の出力端にそれぞれ接続されている。信号線３３₁〜３３_nは、信号出力回路６０の対応する列の出力端にそれぞれ接続されている。

画素アレイ部３０は、通常、ガラス基板などの透明絶縁基板上に形成されている。これにより、有機ＥＬ表示装置１０は、平面型（フラット型）のパネル構造となっている。画素アレイ部３０の各画素２０の駆動回路は、アモルファスシリコンＴＦＴまたは低温ポリシリコンＴＦＴを用いて形成することができる。低温ポリシリコンＴＦＴを用いる場合には、図１に示すように、書込み走査回路４０、電源供給走査回路５０、及び、信号出力回路６０についても、画素アレイ部３０を形成する表示パネル（基板）７０上に実装することができる。

書込み走査回路４０は、クロックパルスｃｋに同期してスタートパルスｓｐを順にシフト（転送）するシフトレジスタ回路等によって構成されている。この書込み走査回路４０は、画素アレイ部３０の各画素２０への映像信号の信号電圧書込みに際して、走査線３１（３１₁〜３１_m）に対して書込み走査信号ＷＳ（ＷＳ₁〜ＷＳ _m）を順次供給することによって画素アレイ部３０の各画素２０を行単位で順番に走査（線順次走査）する。

電源供給走査回路５０は、クロックパルスｃｋに同期してスタートパルスｓｐを順にシフトするシフトレジスタ回路等によって構成されている。この電源供給走査回路５０は、書込み走査回路４０による線順次走査に同期して、第１電源電位Ｖ_ccpと当該第１電源電位Ｖ_ccpよりも低い第２電源電位Ｖ_iniとで切り替わることが可能な電源電位ＤＳ（ＤＳ₁〜ＤＳ_m）を電源供給線３２（３２₁〜３２_m）に供給する。後述するように、電源電位ＤＳのＶ_ccp／Ｖ_iniの切替えにより、画素２０の発光／非発光の制御が行なわれる。

信号出力回路６０は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧（以下、単に「信号電圧」と記述する場合もある）Ｖ_sigと基準電圧Ｖ_ofsとを選択的に出力する。ここで、基準電圧Ｖ_ofsは、映像信号の信号電圧Ｖ_sigの基準となる電位（例えば、映像信号の黒レベルに相当する電位）であり、後述する閾値補正処理の際に用いられる。

信号出力回路６０から出力される信号電圧Ｖ_sig／基準電圧Ｖ_ofsは、信号線３３（３３₁〜３３_n）を介して画素アレイ部３０の各画素２０に対して、書込み走査回路４０による走査によって選択された画素行の単位で書き込まれる。すなわち、信号出力回路６０は、信号電圧Ｖ_sigを行（ライン）単位で書き込む線順次書込みの駆動形態を採っている。

（画素回路）
図２は、画素（画素回路）２０の具体的な回路構成の一例を示す回路図である。画素２０の発光部は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子である有機ＥＬ素子２１から成る。

図２に示すように、画素２０は、有機ＥＬ素子２１と、有機ＥＬ素子２１に電流を流すことによって当該有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路とによって構成されている。有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線（所謂、ベタ配線）された共通電源供給線３４にカソード電極が接続されている。

有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路は、駆動トランジスタ２２、書込みトランジスタ２３、保持容量２４、及び、補助容量２５を有する構成となっている。駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３としてＮチャネル型のＴＦＴを用いることができる。但し、ここで示した、駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。

駆動トランジスタ２２は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、他方の電極（ドレイン／ソース電極）が電源供給線３２（３２₁〜３２_m）に接続されている。

書込みトランジスタ２３は、一方の電極（ソース／ドレイン電極）が信号線３３（３３₁〜３３_n）に接続され、他方の電極（ドレイン／ソース電極）が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続されている。また、書込みトランジスタ２３のゲート電極は、走査線３１（３１₁〜３１_m）に接続されている。

駆動トランジスタ２２及び書込みトランジスタ２３において、一方の電極とは、ソース／ドレイン領域に電気的に接続された金属配線を言い、他方の電極とは、ドレイン／ソース領域に電気的に接続された金属配線を言う。また、一方の電極と他方の電極との電位関係によって一方の電極がソース電極ともなればドレイン電極ともなり、他方の電極がドレイン電極ともなればソース電極ともなる。

保持容量２４は、一方の電極が駆動トランジスタ２２のゲート電極に接続され、他方の電極が駆動トランジスタ２２の他方の電極、及び、有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続されている。

補助容量２５は、一方の電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極に、他方の電極が共通電源供給線３４にそれぞれ接続されている。この補助容量２５は、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補い、保持容量２４に対する映像信号の書込みゲインを高めるために、必要に応じて設けられるものである。すなわち、補助容量２５は必須の構成要素ではなく、有機ＥＬ素子２１の等価容量が十分に大きい場合は省略可能である。

ここでは、補助容量２５の他方の電極を共通電源供給線３４に接続するとしているが、他方の電極の接続先としては、共通電源供給線３４に限られるものではなく、固定電位のノードであればよい。補助容量２５の他方の電極を固定電位のノードに接続することで、有機ＥＬ素子２１の容量不足分を補い、保持容量２４に対する映像信号の書込みゲインを高めるという所期の目的を達成することができる。

上記構成の画素２０において、書込みトランジスタ２３は、書込み走査回路４０から走査線３１を通してゲート電極に印加されるＨｉｇｈアクティブの書込み走査信号ＷＳに応答して導通状態となる。これにより、書込みトランジスタ２３は、信号線３３を通して信号出力回路６０から供給される、輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖ_sigまたは基準電圧Ｖ_ofsをサンプリングして画素２０内に書き込む。この書き込まれた信号電圧Ｖ_sigまたは基準電圧Ｖ_ofsは、駆動トランジスタ２２のゲート電極に印加されるとともに保持容量２４に保持される。

駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２（３２₁〜３２_m）の電源電位ＤＳが第１電源電位Ｖ_ccpにあるときには、一方の電極がドレイン電極、他方の電極がソース電極となって飽和領域で動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、電源供給線３２から電流の供給を受けて有機ＥＬ素子２１を電流駆動にて発光駆動する。より具体的には、駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作することにより、保持容量２４に保持された信号電圧Ｖ_sigの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給し、当該有機ＥＬ素子２１を電流駆動することによって発光させる。

駆動トランジスタ２２は更に、電源電位ＤＳが第１電源電位Ｖ_ccpから第２電源電位Ｖ_iniに切り替わったときには、一方の電極がソース電極、他方の電極がドレイン電極となってスイッチングトランジスタとして動作する。これにより、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１への駆動電流の供給を停止し、有機ＥＬ素子２１を非発光状態にする。すなわち、駆動トランジスタ２２は、有機ＥＬ素子２１の発光／非発光を制御するトランジスタとしての機能をも併せ持っている。

この駆動トランジスタ２２のスイッチング動作により、有機ＥＬ素子２１が非発光状態となる期間（非発光期間）を設け、有機ＥＬ素子２１の発光期間と非発光期間の割合（デューティ）を制御することができる。このデューティ制御により、１表示フレーム期間に亘って画素が発光することに伴う残像ボケを低減できるために、特に動画の画品位をより優れたものとすることができる。

電源供給走査回路５０から電源供給線３２を通して選択的に供給される第１，第２電源電位Ｖ_ccp，Ｖ_iniのうち、第１電源電位Ｖ_ccpは有機ＥＬ素子２１を発光駆動する駆動電流を駆動トランジスタ２２に供給するための電源電位である。また、第２電源電位Ｖ_iniは、有機ＥＬ素子２１に対して逆バイアスを掛けるための電源電位である。この第２電源電位Ｖ_iniは、基準電圧Ｖ_ofsよりも低い電位、例えば、駆動トランジスタ２２の閾値電圧をＶ_thとするときＶ_ofs−Ｖ_thよりも低い電位、好ましくは、Ｖ_ofs−Ｖ_thよりも十分に低い電位に設定される。

［１−２．基本的な回路動作］
続いて、上記構成の有機ＥＬ表示装置１０の基本的な回路動作について、図３のタイミング波形図を基に図４及び図５の動作説明図を用いて説明する。尚、図４及び図５の動作説明図では、図面の簡略化のために、書込みトランジスタ２３をスイッチのシンボルで図示している。また、有機ＥＬ素子２１の等価容量２５についても図示している。

図３のタイミング波形図には、走査線３１の電位（書込み走査信号）ＷＳ、電源供給線３２の電位（電源電位）ＤＳ、信号線３３の電位（Ｖ_sig／Ｖ_ofs）、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_g及びソース電位Ｖ_sのそれぞれの変化を示している。

（前表示フレームの発光期間）
図３のタイミング波形図において、時刻ｔ₁₁以前は、前の表示フレームにおける有機ＥＬ素子２１の発光期間となる。この前表示フレームの発光期間では、電源供給線３２の電位ＤＳが第１電源電位（以下、「高電位」と記述する）Ｖ_ccpにあり、また、書込みトランジスタ２３が非導通状態にある。

このとき、駆動トランジスタ２２は飽和領域で動作するように設計されている。これにより、図４（Ａ）に示すように、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖ_gsに応じた駆動電流（ドレイン−ソース間電流）Ｉ_dsが、電源供給線３２から駆動トランジスタ２２を通して有機ＥＬ素子２１に供給される。従って、有機ＥＬ素子２１が駆動電流Ｉ_dsの電流値に応じた輝度で発光する。

（閾値補正準備期間）
時刻ｔ₁₁になると、線順次走査の新しい表示フレーム（現表示フレーム）に入る。そして、図４（Ｂ）に示すように、電源供給線３２の電位ＤＳが高電位Ｖ_ccpから、信号線３３の基準電圧Ｖ_ofsに対してＶ_ofs−Ｖ_thよりも十分に低い第２電源電位（以下、「低電位」と記述する）Ｖ_iniに切り替わる。

ここで、有機ＥＬ素子２１の閾値電圧をＶ_thel、共通電源供給線３４の電位（カソード電位）をＶ_cathとする。このとき、低電位Ｖ_iniをＶ_ini＜Ｖ_thel＋Ｖ_cathとすると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sが低電位Ｖ_iniにほぼ等しくなるために、有機ＥＬ素子２１は逆バイアス状態となって消光する。

次に、時刻ｔ₁₂で走査線３１の電位ＷＳが低電位側から高電位側に遷移することで、、図４（Ｃ）に示すように、書込みトランジスタ２３が導通状態となる。このとき信号出力回路６０から信号線３３に対して基準電圧Ｖ_ofsが供給された状態にあるために、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gが基準電圧Ｖ_ofsになる。また、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sは、基準電圧Ｖ_ofsよりも十分に低い電位、即ち、低電位Ｖ_iniにある。

このとき、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖ_gsはＶ_ofs−Ｖ_iniとなる。ここで、Ｖ_ofs−Ｖ_iniが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thよりも大きくないと、後述する閾値補正処理を行うことができないために、Ｖ_ofs−Ｖ_ini＞Ｖ_thなる電位関係に設定する必要がある。

このように、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gを基準電圧Ｖ_ofsに固定し、かつ、ソース電位Ｖ_sを低電位Ｖ_iniに固定して（確定させて）初期化する処理が、後述する閾値補正処理（閾値補正動作）を行う前の準備（閾値補正準備）の処理である。従って、基準電圧Ｖ_ofs及び低電位Ｖ_iniが、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_g及びソース電位Ｖ_sの各初期化電位となる。

（閾値補正期間）
次に、時刻ｔ₁₃で、図４（Ｄ）に示すように、電源供給線３２の電位ＤＳが低電位Ｖ_iniから高電位Ｖ_ccpに切り替わると、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gが基準電圧Ｖ_ofsに保たれた状態で閾値補正処理が開始される。すなわち、ゲート電位Ｖ_gから駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thを減じた電位に向けて駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sが上昇を開始する。

ここでは、便宜上、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gの初期化電位Ｖ_ofsを基準とし、当該初期化電位Ｖ_ofsから駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thを減じた電位に向けてソース電位Ｖ_sを変化させる処理を閾値補正処理と呼んでいる。この閾値補正処理が進むと、やがて、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖ_gsが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thに収束する。この閾値電圧Ｖ_thに相当する電圧は保持容量２４に保持される。

尚、閾値補正処理を行う期間（閾値補正期間）において、電流が専ら保持容量２４側に流れ、有機ＥＬ素子２１側には流れないようにするために、有機ＥＬ素子２１がカットオフ状態となるように共通電源供給線３４の電位Ｖ_cathを設定しておくこととする。

次に、時刻ｔ₁₄で、走査線３１の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、図５（Ａ）に示すように、書込みトランジスタ２３が非導通状態となる。このとき、駆動トランジスタ２２のゲート電極が信号線３３から電気的に切り離されることによってフローティング状態になる。しかし、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thに等しいために、当該駆動トランジスタ２２はカットオフ状態にある。従って、駆動トランジスタ２２にドレイン−ソース間電流Ｉ_dsは流れない。

（信号書込み＆移動度補正期間）
次に、時刻ｔ₁₅で、図５（Ｂ）に示すように、信号線３３の電位が基準電圧Ｖ_ofsから映像信号の信号電圧Ｖ_sigに切り替わる。続いて、時刻ｔ₁₆で、走査線３１の電位ＷＳが高電位側に遷移することで、図５（Ｃ）に示すように、書込みトランジスタ２３が導通状態になって映像信号の信号電圧Ｖ_sigをサンプリングして画素２０内に書き込む。

この書込みトランジスタ２３による信号電圧Ｖ_sigの書込みにより、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gが信号電圧Ｖ_sigになる。そして、映像信号の信号電圧Ｖ_sigによる駆動トランジスタ２２の駆動の際に、当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thが保持容量２４に保持された閾値電圧Ｖ_thに相当する電圧と相殺される。この閾値キャンセルの原理の詳細については後述する。

このとき、有機ＥＬ素子２１は、カットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にある。従って、映像信号の信号電圧Ｖ_sigに応じて電源供給線３２から駆動トランジスタ２２に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉ_ds）は、有機ＥＬ素子２１の等価容量及び補助容量２５に流れ込む。これにより、有機ＥＬ素子２１の等価容量及び補助容量２５の充電が開始される。

有機ＥＬ素子２１の等価容量及び補助容量２５が充電されることにより、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sが時間の経過と共に上昇していく。このとき既に、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thの画素毎のばらつきがキャンセルされており、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsは当該駆動トランジスタ２２の移動度μに依存したものとなる。尚、駆動トランジスタ２２の移動度μは、当該駆動トランジスタ２２のチャネルを構成する半導体薄膜の移動度である。

ここで、映像信号の信号電圧Ｖ_sigに対する保持容量２４の保持電圧Ｖ_gsの比率、即ち、書込みゲインＧが１（理想値）であると仮定する。すると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sがＶ_ofs−Ｖ_th＋ΔＶの電位まで上昇することで、駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧Ｖ_gsはＶ_sig−Ｖ_ofs＋Ｖ_th−ΔＶとなる。

すなわち、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは、保持容量２４に保持された電圧（Ｖ_sig−Ｖ_ofs＋Ｖ_th）から差し引かれるように、換言すれば、保持容量２４の充電電荷を放電するように作用する。換言すれば、ソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは、保持容量２４に対して負帰還がかけられたことになる。従って、ソース電位Ｖ_sの上昇分ΔＶは負帰還の帰還量となる。

このように、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉ_dsに応じた帰還量ΔＶでゲート‐ソース間電圧Ｖ_gsに負帰還をかけることで、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsの移動度μに対する依存性を打ち消すことができる。この打ち消す処理が、駆動トランジスタ２２の移動度μの画素毎のばらつきを補正する移動度補正処理である。

より具体的には、駆動トランジスタ２２のゲート電極に書き込まれる映像信号の信号振幅Ｖ_in（＝Ｖ_sig−Ｖ_ofs）が高い程ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsが大きくなるため、負帰還の帰還量ΔＶの絶対値も大きくなる。従って、発光輝度レベルに応じた移動度補正処理が行われる。

また、映像信号の信号振幅Ｖ_inを一定とした場合、駆動トランジスタ２２の移動度μが大きいほど負帰還の帰還量ΔＶの絶対値も大きくなるため、画素毎の移動度μのばらつきを取り除くことができる。従って、負帰還の帰還量ΔＶは、移動度補正処理の補正量とも言える。移動度補正の原理の詳細については後述する。

（発光期間）
次に、時刻ｔ₁₇で、走査線３１の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、図５（Ｄ）に示すように、書込みトランジスタ２３が非導通状態となる。これにより、駆動トランジスタ２２のゲート電極は、信号線３３から電気的に切り離されるためにフローティング状態になる。

ここで、駆動トランジスタ２２のゲート電極がフローティング状態にあるときは、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間に保持容量２４が接続されていることにより、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sの変動に連動してゲート電位Ｖ_gも変動する。このように、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gがソース電位Ｖ_sの変動に連動して変動する動作が、保持容量２４によるブートストラップ動作である。

駆動トランジスタ２２のゲート電極がフローティング状態になり、それと同時に、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsが有機ＥＬ素子２１に流れ始めることにより、当該電流Ｉ_dsに応じて有機ＥＬ素子２１のアノード電位が上昇する。

そして、有機ＥＬ素子２１のアノード電位がＶ_thel＋Ｖ_cathを越えると、有機ＥＬ素子２１に駆動電流が流れ始めるため有機ＥＬ素子２１が発光を開始する。また、有機ＥＬ素子２１のアノード電位の上昇は、即ち、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sの上昇に他ならない。そして、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖ_sが上昇すると、保持容量２４のブートストラップ動作により、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖ_gも連動して上昇する。

このとき、ブートストラップゲインが１（理想値）であると仮定した場合、ゲート電位Ｖ_gの上昇量はソース電位Ｖ_sの上昇量に等しくなる。故に、発光期間中、駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧Ｖ_gsは、Ｖ_sig−Ｖ_ofs＋Ｖ_th−ΔＶで一定に保持される。そして、時刻ｔ₁₈で信号線３３の電位が映像信号の信号電圧Ｖ_sigから基準電圧Ｖ_ofsに切り替わる。

以上説明した一連の回路動作において、閾値補正準備、閾値補正、信号電圧Ｖ_sigの書込み（信号書込み）、及び、移動度補正の各処理動作は、１水平走査期間（１Ｈ）において実行される。また、信号書込み及び移動度補正の各処理動作は、時刻ｔ₁₆−ｔ₁₇の期間において並行して実行される。

〔分割閾値補正〕
尚、ここでは、閾値補正処理を１回だけ実行する駆動法を採る場合を例に挙げて説明したが、この駆動法は一例に過ぎず、この駆動法に限られるものではない。例えば、閾値補正処理を移動度補正及び信号書込み処理と共に行う１Ｈ期間に加えて、当該１Ｈ期間に先行する複数の水平走査期間に亘って分割して閾値補正処理を複数回実行する、所謂、分割閾値補正を行う駆動法を採ることも可能である。

この分割閾値補正の駆動法によれば、高精細化に伴う多画素化によって１水平走査期間として割り当てられる時間が短くなったとしても、閾値補正期間として複数の水平走査期間に亘って十分な時間を確保することができる。従って、１水平走査期間として割り当てられる時間が短くなっても、閾値補正期間として十分な時間を確保できるため、閾値補正処理を確実に実行できることになる。

〔閾値キャンセルの原理〕
ここで、駆動トランジスタ２２の閾値キャンセル（即ち、閾値補正）の原理について説明する。駆動トランジスタ２２は、飽和領域で動作するように設計されているために定電流源として動作する。これにより、有機ＥＬ素子２１には駆動トランジスタ２２から、次式（１）で与えられる一定のドレイン−ソース間電流（駆動電流）Ｉ_dsが供給される。
Ｉ_ds＝（１／２）・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃ_ox（Ｖ_gs−Ｖ_th）² ……（１）
ここで、Ｗは駆動トランジスタ２２のチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｃ_oxは単位面積当たりのゲート容量である。

図６（Ａ）に、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_ds対ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsの特性を示す。図６（Ａ）の特性図に示すように、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thの画素毎のばらつきに対するキャンセル処理（補正処理）を行わないと、閾値電圧Ｖ_thがＶ_th1のときに、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsに対応するドレイン−ソース間電流Ｉ_dsがＩ_ds1になる。

これに対して、閾値電圧Ｖ_thがＶ_th2（Ｖ_th2＞Ｖ_th1）のとき、同じゲート−ソース間電圧Ｖ_gsに対応するドレイン−ソース間電流Ｉ_dsがＩ_ds2（Ｉ_ds2＜Ｉ_ds1）になる。すなわち、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thが変動すると、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsが一定であってもドレイン−ソース間電流Ｉ_dsが変動する。

一方、上記構成の画素（画素回路）２０では、先述したように、発光時の駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖ_gsはＶ_sig−Ｖ_ofs＋Ｖ_th−ΔＶである。従って、これを式（１）に代入すると、ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsは、次式（２）で表される。
Ｉ_ds＝（１／２）・μ（Ｗ／Ｌ）Ｃ_ox（Ｖ_sig−Ｖ_ofs−ΔＶ）² ……（２）

すなわち、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thの項がキャンセルされており、駆動トランジスタ２２から有機ＥＬ素子２１に供給されるドレイン−ソース間電流Ｉ_dsは、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thに依存しない。その結果、駆動トランジスタ２２の製造プロセスのばらつきや経時変化等により、駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖ_thが画素毎に変動したとしても、ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsが変動しないために、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を一定に保つことができる。

〔移動度補正の原理〕
次に、駆動トランジスタ２２の移動度補正の原理について説明する。図６（Ｂ）に、駆動トランジスタ２２の移動度μが相対的に大きい画素Ａと、駆動トランジスタ２２の移動度μが相対的に小さい画素Ｂとを比較した状態で特性カーブを示す。駆動トランジスタ２２をポリシリコン薄膜トランジスタなどで構成した場合、画素Ａや画素Ｂのように、画素間で移動度μがばらつくことは避けられない。

画素Ａと画素Ｂで移動度μにばらつきがある状態で、駆動トランジスタ２２のゲート電極に対して、例えば両画素Ａ，Ｂに同レベルの信号振幅Ｖ_in（＝Ｖ_sig−Ｖ_ofs）を書き込んだ場合を考える。この場合、何ら移動度μの補正を行わないと、移動度μの大きい画素Ａに流れるドレイン−ソース間電流Ｉ_ds1′と移動度μの小さい画素Ｂに流れるドレイン−ソース間電流Ｉ_ds2′との間には大きな差が生じてしまう。このように、移動度μの画素毎のばらつきに起因してドレイン−ソース間電流Ｉ_dsに画素間で大きな差が生じると、画面のユニフォーミティ（一様性）が損なわれる。

ここで、先述した式（１）のトランジスタ特性式から明らかなように、移動度μが大きいとドレイン−ソース間電流Ｉ_dsが大きくなる。従って、負帰還における帰還量ΔＶは移動度μが大きくなるほど大きくなる。図６（Ｂ）に示すように、移動度μの大きな画素Ａの帰還量ΔＶ₁は、移動度の小さな画素Ｂの帰還量ΔＶ₂に比べて大きい。

そこで、移動度補正処理によって駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsに応じた帰還量ΔＶでゲート−ソース間電圧Ｖgsに負帰還をかけることにより、移動度μが大きいほど負帰還が大きくかかることになる。その結果、移動度μの画素毎のばらつきを抑制することができる。

具体的には、移動度μの大きな画素Ａで帰還量ΔＶ₁の補正をかけると、ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsはＩ_ds1′からＩ_ds1まで大きく下降する。一方、移動度μの小さな画素Ｂの帰還量ΔＶ₂は小さいために、ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsはＩ_ds2′からＩ_ds2までの下降となり、それ程大きく下降しない。結果的に、画素Ａのドレイン−ソース間電流Ｉ_ds1と画素Ｂのドレイン−ソース間電流Ｉ_ds2とはほぼ等しくなるために、移動度μの画素毎のばらつきが補正される。

以上をまとめると、移動度μの異なる画素Ａと画素Ｂがあった場合、移動度μの大きい画素Ａの帰還量ΔＶ１は移動度μの小さい画素Ｂの帰還量ΔＶ２に比べて大きくなる。つまり、移動度μが大きい画素ほど帰還量ΔＶが大きく、ドレイン−ソース間電流Ｉ_dsの減少量が大きくなる。

従って、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsに応じた帰還量ΔＶで、ゲート−ソース間電圧Ｖ_gsに負帰還をかけることで、移動度μの異なる画素のドレイン−ソース間電流Ｉ_dsの電流値が均一化される。その結果、移動度μの画素毎のばらつきを補正することができる。すなわち、駆動トランジスタ２２に流れる電流（ドレイン−ソース間電流Ｉ_ds）に応じた帰還量（補正量）ΔＶで、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖ_gsに対して、即ち、保持容量２４に対して負帰還をかける処理が移動度補正処理となる。

［１−３．画素を構成する容量素子に伴う不具合］
以上説明した、本発明が適用される有機ＥＬ表示装置１０にあっては、有機ＥＬ素子２１の駆動回路（画素回路）は、駆動トランジスタ２２、書込みトランジスタ２３、保持容量２４、及び、補助容量２５を有する回路構成となっている。すなわち、当該駆動回路は画素毎に、保持容量２４及び補助容量２５の２つの容量素子を有している。

前にも述べたように、容量素子はその形成に当たっては、ある程度の大きさのレイアウト面積を確保する必要がある。従って、画素の駆動回路を構成する容量素子の全て、本適用例にあっては、保持容量２４及び補助容量２５を、画素の駆動回路を形成するＴＦＴ基板上に形成すると、画素個々のレイアウト面積が大きくなるために表示装置の高精細化の妨げとなる。

＜２．実施形態の説明＞
周知の通り、有機ＥＬ素子２１は、発光層を含む有機層を、アノード電極及びカソード電極の２つの電極間に挟んだ構造となっている（その詳細については後述する）。この有機ＥＬ素子２１において、２つの電極間に直流電圧を印加することで、正孔がアノード電極から、電子がカソード電極からそれぞれ発光層内に注入され、発光層内の蛍光分子が励起状態となり、この励起分子の緩和過程で発光が得られる。そして、光が取り出される部分が有機ＥＬ素子２１の発光部となる。すなわち、有機ＥＬ素子２１には、発光に寄与する領域（発光部）と、発光に寄与しない領域とが存在する。

発光に寄与する領域では、当然のことながら、２つの電極は有機層を挟んで対向している。従って、２つの電極間には、有機層を誘電体として容量成分が形成される。この容量成分は有機ＥＬ素子２１の等価容量となる。また、発光に寄与しない領域でも、２つの電極を対向させることで、両電極間に容量を形成することができる。このときの容量の大きさ（容量値）は、２つの電極の対向面積、２つの電極間の距離、及び、２つの電極間に介在する誘電体の誘電率によって決まる。

そして、発光に寄与しない領域の２つの電極間に形成される容量を、有機ＥＬ素子２１の駆動回路を構成する容量素子として用いることで、当該容量素子を形成するレイアウト面積分が不用になる。換言すれば、画素２０個々のレイアウト面積を抑えつつ、必要な容量素子を形成することができる。

このように、発光に寄与しない領域の２つの電極間に形成される容量を、有機ＥＬ素子２１の駆動回路を構成する容量素子として用いることで、画素２０個々のレイアウト面積を抑えることができるために、有機ＥＬ表示装置１０の更なる高精細化を図ることができる。以下に、発光に寄与しない領域の２つの電極間に容量を形成する具体的な実施例について説明する。

［２−１．典型的な有機ＥＬ素子の構造］
先ず、典型的な有機ＥＬ素子２１_Xの構造について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、典型的な有機ＥＬ素子２１_Xの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図８には、図７のＯ−Ｏ´線に沿った矢視断面を示す。

図８において、透明絶縁基板、例えばガラス基板７１上には、有機ＥＬ素子２１_Xの駆動回路（図示せず）が形成されている。ＴＦＴを含む駆動回路が形成されたガラス基板７１は、一般的に、ＴＦＴ基板と呼称されている。ＴＦＴ基板７１の上には、絶縁平坦化膜７２が形成されて当該ＴＦＴ基板７１の平坦化が図られている。

絶縁平坦化膜７２の上には、有機ＥＬ素子２１_Xのアノード電極２１１が画素単位で形成されている。アノード電極２１１は、絶縁平坦化膜７２に形成されたコンタクトホール７３を介してＴＦＴ基板７１上の駆動回路、具体的には、図２の駆動トランジスタ２２のソース電極と電気的に接続される。

絶縁平坦化膜７２の上にはウインド絶縁膜７４が積層されている。そして、ウインド絶縁膜７４の凹部７４_Aに有機ＥＬ素子２１_Xが設けられている。有機ＥＬ素子２１_Xは、ウインド絶縁膜７４の凹部７４_Aの底部に位置するアノード電極２１１と、当該アノード電極２１１上に形成された有機層２１２と、当該有機層２１２上に全画素共通に形成されたカソード電極２１３とから構成されている。

有機層２１２は、周知の通り、アノード電極２１１上にホール輸送層/ホール注入層、発光層、電子輸送層、及び、電子注入層（図示せず）が順次堆積されることによって形成される。そして、図２の駆動トランジスタ２２による電流駆動の下に、駆動トランジスタ２２からアノード電極２１１を通して有機層２１２に電流が流れることで、当該有機層２１２内の発光層において電子と正孔が再結合する際に発光が得られる。

この有機ＥＬ素子２１_Xにおいて、有機層２１２をアノード電極２１１とカソード電極２１３とで直接挟んでいる領域が、発光に寄与する領域、即ち、発光部となる。そして、アノード電極２１１は、発光部の領域及びコンタクトホール７３を含む領域に形成されており、発光に寄与しない領域には形成されていない。

［２−２．実施例１に係る有機ＥＬ素子の構造］
続いて、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aの構造について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。また、図１０には、図９のＰ−Ｐ´線に沿った矢視断面を示す。図９及び図１０において、図７及び図８と同等部位には同一符号を付して示している。

図９及び図１０において、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aは、基本的な構造については、上述した典型的な有機ＥＬ素子２１_Xと同じである。すなわち、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aは、ウインド絶縁膜７４の凹部７４_Aの底部に位置するアノード電極２１１と、当該アノード電極２１１上に形成された有機層２１２と、当該有機層２１２上に全画素共通に形成されたカソード電極２１３とから構成されている。

ここで、本適用例に係る有機ＥＬ表示装置１０にあっては、有機ＥＬ素子２１_Aとして白色を発光する白色有機ＥＬ素子を用い、図示せぬカラーフィルタによって例えばＲＧＢの各副画素の発光色を得るようにしている。白色有機ＥＬ素子としては、例えば、ＲＧＢの各有機ＥＬ素子を多段化した、より具体的には、ＲＧＢの各発光層を、接続層を介して積層したタンデム構造の有機ＥＬ素子を用いることができる。

この有機ＥＬ素子２１_Aにおいて、有機層２１２をアノード電極２１１とカソード電極２１３とで直接挟んでいる領域が、発光に寄与する領域、即ち、発光部となる。そして、アノード電極２１１は、発光部の領域及びコンタクトホール７３を含む領域に加えて、発光に寄与しない領域にも形成されている。以下、この発光に寄与しない領域に形成されるアノード電極２１１の部分をアノード電極２１１_Aと記す。

ここで、発光部の有機層２１２を挟んで対向するアノード電極２１１とカソード電極２１３との間には、有機層２１２を誘電体として容量が形成される。このときの容量の大きさ（容量値）は、発光部におけるアノード電極２１１とカソード電極２１３との対向面積、アノード電極２１１とカソード電極２１３との間の距離、及び、誘電体としての有機層２１２の誘電率によって決まる。そして、この発光部に形成される容量は、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledとなる。

また、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aでは、特に図１０から明らかなように、発光に寄与しない領域に形成されたアノード電極２１１_Aが、有機層２１２及びウインド絶縁膜７４を挟んでカソード電極２１３と対向している。このように、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３とが、有機層２１２及びウインド絶縁膜７４を挟んで対向することで、両電極２１１_A，２１３間には有機層２１２及びウインド絶縁膜７４を誘電体として容量Ｃ_subが形成される。

このときの容量Ｃ_subの大きさ（容量値）は、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３との対向面積、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３との間の距離、及び、誘電体としての有機層２１２及びウインド絶縁膜７４の誘電率によって決まる。ここで、カソード電極２１３は画素全体に亘って形成されている。また、アノード電極２１１_Aは、発光部のアノード電極２１１と一体的に形成されている。

上記の構成によれば、発光部に形成される容量、即ち、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledと、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subとは電気的に並列に接続されることになる。すなわち、図１１（Ａ）の等価回路に示すように、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subは、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oled及び補助容量２５に対して並列に接続されることになる。

これにより、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledの容量不足分を補う容量素子として、補助容量２５の代わりに用いることができる。その結果、補助容量２５を画素２０内に形成する必要がなくなる、換言すれば、画素２０内に補助容量２５を形成するレイアウト面積分が不用になるため、画素２０個々のレイアウト面積を抑えつつ、必要な容量素子（本例では、補助容量の代わりとなる容量Ｃ_sub）を画素２０内に形成することができる。

また、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを補助容量２５として完全に代替できない場合であっても、当該容量Ｃ_subを補助容量２５の補助の容量素子として用いることができる。この場合は、補助容量２５を形成する必要はあるものの、容量Ｃ_subが存在する分だけ補助容量２５の大きさを小さくすることができる。従って、この場合でも、補助容量２５を形成するレイアウト面積を縮小できる分だけ、画素２０個々のレイアウト面積を縮小できる。

このように、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを単独で、あるいは、補助容量２５との併用で、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledの容量不足分を補う容量素子として用いることで、画素２０個々のレイアウト面積を縮小できる。その結果、画素２０個々のサイズを、容量Ｃ_subを利用しない場合に比べて微細化できるため、有機ＥＬ表示装置１０の更なる高精細化を図ることができる。

［２−３．実施例２に係る有機ＥＬ素子の構造］
次に、実施例２に係る有機ＥＬ素子２１_Bの構造について、図１２及び図１３を用いて説明する。図１２は、実施例２に係る有機ＥＬ素子２１_Bの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図１３には、図１２のＱ−Ｑ´線に沿った矢視断面を示す。図１２及び図１３において、図９及び図１０と同等部位には同一符号を付して示している。

実施例２に係る有機ＥＬ素子２１_Bは、基本的に、実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aと同じ構造となっている。実施例１に係る有機ＥＬ素子２１_Aと異なるのは、有機ＥＬ素子２１_Bの発光に寄与しない領域におけるウインド絶縁膜７４に、当該ウインド絶縁膜７４を僅かに残した状態で凹部７４_Bを形成し、この凹部７４_Bの部位に容量Ｃ_subを形成する構成を採っている点である。

ウインド絶縁膜７４に凹部７４_Bを形成するに当たっては、ハーフトーンマスク等を用いるようにする。ハーフトーンマスク等を用いて凹部７４_Bを形成することにより、容量Ｃ_subを形成する部位のウインド絶縁膜７４の膜厚を薄くすることができる。すなわち、容量Ｃ_subの形成に寄与する領域のウインド絶縁膜７４の膜厚は、容量Ｃ_subの形成に寄与しない領域のウインド絶縁膜７４の膜厚よりも薄くなっている。

実施例１で述べたように、容量Ｃ_subの大きさ（容量値）は、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３との対向面積、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３との間の距離、及び、有機層２１２及びウインド絶縁膜７４の誘電率によって決まる。従って、容量Ｃ_subを形成する部位のウインド絶縁膜７４の膜厚が薄くなることで、アノード電極２１１_Aとカソード電極２１３との間の距離が近く（短く）なる。

これにより、容量Ｃ_subとして、実施例１の場合と比較して大きな容量を形成することができるために、補助容量２５と完全に代替可能な大きさの容量Ｃ_subの形成が可能となる。その結果、画素２０内に補助容量２５を形成するレイアウト面積分が不用になるため、画素２０個々のレイアウト面積を縮小することができる。

［２−４．実施例３に係る有機ＥＬ素子の構造］
次に、実施例３に係る有機ＥＬ素子２１_Cの構造について、図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、実施例３に係る有機ＥＬ素子２１_Cの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図１５には、図１４のＲ−Ｒ´線に沿った矢視断面を示す。図１４及び図１５において、図１２及び図１３と同等部位には同一符号を付して示している。

実施例３に係る有機ＥＬ素子２１_Cは、基本的に、実施例２に係る有機ＥＬ素子２１_Bと同じ構造となっている。実施例２に係る有機ＥＬ素子２１_Bと異なるのは、有機ＥＬ素子２１_Cの発光に寄与しない領域において、カソード電極２１３を発光部の領域部分と電気的に分離した構成を採っている点である。以下、この発光に寄与しない領域において、発光部の領域部分と電気的に分離されたカソード電極２１３の部分をカソード電極２１３_Aと記す。

ここで、発光に寄与しない領域のアノード電極２１１_Aは、発光部のアノード電極２１１と一体的に形成されている。これに対して、発光に寄与しない領域のカソード電極２１３_Aは、発光に寄与する領域、即ち、発光部のカソード電極２１３と電気的に分離されている。これにより、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subは、一方の電極が有機ＥＬ素子２１のアノード電極（駆動トランジスタ２２のソース電極）に対して電気的に接続されているのに対して、他方の電極がオープン状態となる。

そして、図１１（Ｂ）の等価回路に示すように、容量Ｃ_subの他方の電極を駆動トランジスタ２２のゲート電極に電気的に接続することで、当該容量Ｃ_subを保持容量２４の補助容量として用いることができる。これにより、容量Ｃ_subの大きさ（容量値）分だけ保持容量２４の大きさを小さくできるため、保持容量２４を形成するレイアウト面積を縮小できる分だけ、画素２０個々のレイアウト面積を縮小できる。

尚、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを、保持容量２４と同程度の容量値に形成できる場合は、当該容量Ｃ_subを保持容量２４の代わりに用いるようにすることもできる。この場合は、保持容量２４を形成するレイアウト面積を全く確保する必要がなくなるため、保持容量２４の補助容量として用いる場合に比べて、画素２０個々のレイアウト面積を更に縮小できる。

また、容量Ｃ_subの他方の電極に対して有機ＥＬ素子２１のカソード電位Ｖ_cathと同電位を印加する構成を採ることで、実施例１の場合と同様に、当該容量Ｃ_subを単独で、あるいは、補助容量２５との併用で、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledの容量不足分を補う容量素子として用いることもできる。この場合にも、画素２０個々のレイアウト面積を縮小できる。

［２−５．実施例４に係る有機ＥＬ素子の構造］
次に、実施例４に係る有機ＥＬ素子２１_Dの構造について、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６は、実施例４に係る有機ＥＬ素子２１_Dの構造を示す、カソード電極及び有機層を除いた概略平面図である。図１６には、図１５のＳ−Ｓ´線に沿った矢視断面を示す。図１６及び図１７において、図１４及び図１５と同等部位には同一符号を付して示している。

実施例３に係る有機ＥＬ素子２１_Cは、発光に寄与しない領域のカソード電極２１３_Aが、発光に寄与する領域、即ち、発光部のカソード電極２１３と電気的に分離された構成となっている。これに対して、実施例４に係る有機ＥＬ素子２１_Dは、カソード電極２１３_Aに加えて、発光に寄与しない領域のアノード電極２１２_Aも、発光に寄与する領域、即ち、発光部のアノード電極２１２と電気的に分離された構成となっている。

すなわち、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subは、その両方の電極がオープン状態となっている。これにより、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを、図１１（Ａ）に示す接続関係にすることで、実施例１の場合と同様に、当該容量Ｃ_subを単独で、あるいは、補助容量２５との併用で、有機ＥＬ素子２１_Aの等価容量Ｃ_oledの容量不足分を補う容量素子として用いることができる。

また、図１１（Ｂ）に示す接続関係にすることで、実施例３の場合と同様に、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを、保持容量２４の補助容量として、あるいは、保持容量２４の代替の容量素子として用いることができる。更に、有機ＥＬ素子２１の駆動回路が、図２に示す回路構成素子に加えて、更に容量素子を持つ回路構成の場合には、当該容量素子として、発光に寄与しない領域に形成される容量Ｃ_subを用いることもできる。

＜３．適用例＞
上記実施形態では、有機ＥＬ素子２１を駆動する駆動回路（画素回路）が、保持容量２４と補助容量２５との２つの容量素子を有する回路構成の場合を例に挙げて説明したが、駆動回路としてはこの回路構成のものに限られるものではない。

すなわち、本発明は、駆動回路が保持容量２４の１つの容量素子を有する回路構成や、保持容量２４や補助容量２５以外に更に容量素子を有する回路構成など、容量素子を少なくとも１個有する回路構成の有機ＥＬ表示装置全般に対して適用可能である。更に、駆動回路を構成するトランジスタについても、駆動トランジスタ２２や書込みトランジスタ２３以外に更にトランジスタを有する回路構成の有機ＥＬ表示装置に対しても適用可能である。

＜４．電子機器＞
以上説明した本発明による有機ＥＬ表示装置は、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示部（表示装置）に適用できる。一例として、図１８〜図２２に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなどの表示部に適用することが可能である。

このように、あらゆる分野の電子機器の表示部として本発明による有機ＥＬ表示装置を用いることにより、各種の電子機器の表示品位を高めることができる。すなわち、先述した実施形態の説明から明らかなように、本発明による有機ＥＬ表示装置は、画素内に必要な容量素子を形成するに当たって、画素のレイアウト面積を抑えることができるために高精細化を図ることができ、その結果、各種の電子機器において、品位の高い、良好な表示画像をことができる。

本発明による表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。一例として、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部が貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）等が設けられていてもよい。

以下に、本発明が適用される電子機器の具体例について説明する。

図１８は、本発明が適用されるテレビジョンセットの外観を示す斜視図である。本適用例に係るテレビジョンセットは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明による有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図１９は、本発明が適用されるデジタルカメラの外観を示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明による表示装置を用いることにより作製される。

図２０は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明による有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図２１は、本発明が適用されるビデオカメラの外観を示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明による有機ＥＬ表示装置を用いることにより作製される。

図２２は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す外観図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含んでいる。そして、ディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明による有機ＥＬ表示装置を用いることにより、本適用例に係る携帯電話機が作製される。

１０…有機ＥＬ表示装置、２０…画素（画素回路）、２１，２１_A〜２１_D，２１_X…有機ＥＬ素子、２２…駆動トランジスタ、２３…書込みトランジスタ、２４…保持容量、２５…補助容量、３０…画素アレイ部、３１（３１₁〜３１_m）…走査線、３２（３２₁〜３２_m）…電源供給線、３３（３３₁〜３３_n）…信号線、３４…共通電源供給線、４０…書込み走査回路、５０…電源供給走査回路、６０…信号出力回路、７０…表示パネル、７１…ガラス基板（ＴＦＴ基板）、７２…絶縁平坦化膜、７４…ウインド絶縁膜、２１１，２１１_A…アノード電極、２１２…有機層、２１３，２１３_A…カソード電極

Claims (12)

1. ２つの電極間に有機層を挟んで成る有機ＥＬ素子を画素毎に有し、
   前記２つの電極の一方の電極は、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の電極部分が、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与する領域の電極部分と電気的に分離されており、
   前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の２つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
   有機ＥＬ表示装置。
2. 前記一方の電極は、カソード電極である
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記２つの電極の他方の電極は、アノード電極であり、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の電極部分が、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与する領域の電極部分と電気的に分離されている
   請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域において、前記容量の形成に寄与する領域の２つの電極間に存在する絶縁膜の膜厚は、前記容量の形成に寄与しない領域の２つの電極間に存在する絶縁膜の膜厚よりも薄い
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記容量の形成に寄与する領域の２つの電極間に存在する絶縁膜を、ハーフトーンマスクを用いて薄くする
   請求項４に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 前記容量は、前記有機ＥＬ素子に対して並列に接続されて当該有機ＥＬ素子の等価容量の補助として用いられる
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
7. 前記駆動回路は、
   映像信号の信号電圧を画素内に書き込む書込みトランジスタと、
   前記書込みトランジスタによって書き込まれた信号電圧を保持する保持容量と、
   前記保持容量の保持電圧に応じて前記有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタと
   を有する
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
8. 前記容量は、前記保持容量に対して並列に接続されて当該保持容量の補助として用いられる
   請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
9. 前記容量は、前記駆動トランジスタのゲート電極と一方のソース／ドレイン電極との間に接続されて前記保持容量として用いられる
   請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
10. 前記駆動回路は、
    前記有機ＥＬ素子の等価容量の容量不足分を補う補助容量を更に有し、
    前記容量は、前記補助容量に対して並列に接続されて当該補助容量の補助として用いられる
    請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
11. 前記容量は、前記有機ＥＬ素子に対して並列に接続されて当該有機ＥＬ素子の等価容量の補助として用いられる
    請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置。
12. ２つの電極間に有機層を挟んで成る有機ＥＬ素子を画素毎に有し、
    前記２つの電極の一方の電極は、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の電極部分が、前記有機ＥＬ素子の発光に寄与する領域の電極部分と電気的に分離されており、
    前記有機ＥＬ素子の発光に寄与しない領域の２つの電極間に容量を形成し、当該容量を前記有機ＥＬ素子の駆動回路を構成する容量素子として用いる
    有機ＥＬ表示装置を有する表示装置。

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