JP2000010524A - El表示装置 - Google Patents

El表示装置

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JP2000010524A
JP2000010524A JP10192489A JP19248998A JP2000010524A JP 2000010524 A JP2000010524 A JP 2000010524A JP 10192489 A JP10192489 A JP 10192489A JP 19248998 A JP19248998 A JP 19248998A JP 2000010524 A JP2000010524 A JP 2000010524A
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JP
Japan
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display device
organic
common
constant
common line
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Application number
JP10192489A
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English (en)
Inventor
Masaharu Shiotani
雅治 塩谷
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 EL表示装置において、定電圧駆動法によっ
ていて、しかも一定輝度を実現することである。 【解決手段】 定電圧駆動法によるEL表示装置におい
て、コモン側駆動回路35をアナログオペアンプOPで
構成する。オペアンプOPの出力はコモンライン32に
接続されると共に−入力にフィードバック接続され、+
入力にはコモンドライバ37が接続される。オペアンプ
OPによるフィードバック制御でコモンライン32の電
位Vcは一定に制御されるので、EL素子面積の違い、
またデータ選択数に依存することなく一定の輝度を実現
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はEL(エレクトロル
ミネセンス)表示装置の定電圧駆動法の改良に係り、特
にEL素子から成る全ての画素において一定の輝度で発
光可能とした定電圧駆動法に関する。
【0002】
【従来の技術】EL表示装置の駆動法としては、従来よ
り定電流駆動法と定電圧駆動法に大別される。有機EL
表示装置は幅広い電流密度領域に渡り、量子効率がほぼ
一定となる特徴を有する。そしてこれは、有機EL表示
装置の経時変化(高抵抗化、ダークスポットの増加等)
及び使用環境温度に関わらず、ほぼ安定している。従っ
て有機EL表示装置から成る全ての画素に対して定電流
駆動法を適用して電流密度が一定となるように制御する
ことによりほぼ一様な輝度にそろえることができる。
【0003】しかしかかる定電流駆動法には下記の欠点
がある。 (i)駆動回路の構成がやや複雑になる。 (ii)トランジスタにより電流制限を行なうため、電力
損失が生じ、消費電力が大きくなる。 (iii)有機EL素子から成る全ての画素が等しい発光
面積を有する表示装置(ドットマトリクス表示装置な
ど)には適するが、各画素毎に発光面積が異なる表示装
置、例えば、デイジタル時計の8セグメント数字表示部
等には、不向きである。その理由としては、各EL素子
から成る画素毎に電流制御を行なわなくてはならず、こ
のためのデータテーブルを用意する必要が生まれ、この
ような対応をとることはコスト面及び生産管理面で困難
であるからである。有機EL素子の定電流駆動法には上
述した欠点があるため、定電圧駆動法の実用化が強く求
められるようになってきている。
【0004】図3は従来の定電圧駆動法によるEL表示
装置の一例を示す説明図である。同図において、31は
データライン、32はコモンライン、33はEL画素、
34はデータ側駆動回路で、薄膜トランジスタ(TF
T)T1,T2及び反転ゲートG1から成る。35はコモ
ン側駆動回路で、薄膜トランジスタT3,T4及び反転ゲ
ートG2から成る。36はデータドライバ、37はコモ
ンドライバである。Vddは一定電圧、Vcdは電源電
圧であり、ドライバ36,37に入力される選択信号に
応じて対応する各EL画素33が一定電圧Vddで駆動
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したEL装置の定
電圧駆動法は前記定電流駆動法の欠点を有しないもので
あるが、実用化に当ってはなお下記の点が問題となって
いる。 (a)面積の異なる画素(EL素子)に同じ定電圧を印
加すると発光輝度が夫々異なってしまう。この問題の生
じる理由は、図4(a),(b)に示されるように、互
いに異なる発光面積の各EL画素EL−1,EL−2の
内部抵抗R1,R2及びコモン側駆動回路の内部抵抗R3
等から成る抵抗回路網の中間に位置するコモンライン2
の電位Vcは、電流パス及び電流値の影響を受ける「浮
動点」の電位となっているため、選択されたEL画素の
面積の大きさで決まる画素の内部抵抗の値(Rは一定)
により電位Vcがシフトしてくるからである。例えば、
コモンドライバの内部抵抗R3を500Ω、EL−1の
面積がEL−2の面積より4倍大きく、一定電圧Vdd
が7V時に単独で選択されたEL−1及びEL−2の夫
々の内部抵抗R1,R2を100kΩ,400kΩと設定
すれば、画素EL−1のみ選択された場合(図4
(a))、電位VcはVc≒(500/100500)
×7≒35mVであるのに対し、画素EL−2のみ選択
された場合(図4(b))では電位VcはVc≒(50
0/400500)×7≒9mVとなる。このように定
電圧駆動をしても結果的に選択されたEL素子3に応じ
て夫々に印加される分配電圧(Vc)が約26mV変動
することになる。有機EL素子はわずかの印加分配電圧
の変化でも輝度が大きく変化してしまい表示特性上問題
がある。
【0006】(b)単純マトリクスのように1本のコモ
ンラインに複数のデータラインが対応している場合、各
画素の相対的な面積にかかわらず、EL画素の発光輝度
が複数のデータラインに出力されるデータ信号に応じて
画素の発光輝度が異なってしまう。この問題の生じる理
由は、これらデータライン31に与えられる上記データ
信号に応じて選択されるEL画素33が異なるので、
(a)で説明したようにEL画素33の合成内部抵抗が
異なってきて、結局電位Vcが変化するからである。例
えば、データ信号によってデータライン31がn本選択
されれば、発光する全EL画素33の面積もコモンライ
ン31が1本選択されたときn倍になり、その合成内部
抵抗もn倍になる。したがって全体的な輝度が低くなっ
てしまう。
【0007】本発明の目的は定電圧駆動法によりなが
ら、EL装置の各画素を均一に発光することができるよ
うに構成したEL表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、複数本のデータラインとコモンラインの
夫々がEL素子を介して交叉するように配置され、上記
データラインに選択時に一定電圧を与えてEL素子を駆
動するようにしたEL表示装置において、上記各コモン
ラインに選択時にコモンラインの電圧を常に一定値に制
御する駆動回路を設けたことを要旨とする。
【0009】本発明のEL表示装置において、上記EL
素子が有機EL素子であってもよく、また前記駆動回路
は出力がコモンラインに接続されたアナログオペアンプ
から成り、その出力が該アナログオペアンプの一方の入
力にフィードバック接続されるように構成してもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明が適用される有機E
L表示装置の構成を示す。図1に示すように、透明EL
基板17の表面(後面)に、所定方向に沿って形成さ
れ、互いに平行をなす複数の透明な前電極18が形成さ
れている。透明EL基板17は、透明な、ガラス又はプ
ラスチックで形成されている。前電極18は、透明なI
TOまたはIn23(ZnO)x(ただしx>0)で形成
されている。また、透明EL基板17及び前電極18を
覆うように、有機EL層19が形成されている。
【0011】有機EL層19は、青色発光の場合、前電
極18側から順に、N,N'-di(α-naphthyl)-N,N'-diph
enyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine(以下、α-NPD)
からなる正孔輸送層と、96wt%の4,4'-bis(2,2-di
phenyl vinylene)biphenyl(以下、DPVBi)と4
wt%の4,4'-bis((2-carbazole)vinylene)bipheny
l(以下、BCzVBi)とからなる発光層と、aluminu
m-tris(8-hydroxyquinolinate)(以下、Alq3)か
らなる電子輸送層と、の3層構造となり、各層厚は40
nm〜250nm程度である。このような構造の有機E
L層19は、所定の電流が印加されると、青色に発光す
る。また、カソード電極20とアノード電極18との間
を、beryllinm-bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinate)
(以下、BeBq2)を電子輸送性発光層に、α−NP
Dを正孔輸送層にすれば、緑色に発光する発光層とする
ことができる。
【0012】上述のように有機EL層19は、有機電子
輸送層、有機発光層、有機正孔輸送層などからなる3層
構造のものや、有機電子輸送層または有機正孔輸送層が
有機発光層を兼ねる2層構造のものなど各種の構造を採
用することができる。有機EL層19の発光色は、有機
EL層19の材料を選択することにより任意に設定する
ことができる。したがって、カラーフィルタがR(赤)
G(緑)B(青)の各色を透過するフィルタである場
合、それぞれ対応する位置にR,G,B色を発光する有
機EL層19を選択し、カラーフィルタがこの発光色の
波長域をより鋭敏にすることにより、色純度の高い表示
を行うことができる。また、バックライトとして有機E
Lパネル3を用いたとき、R発光層、G発光層、B発光
層のすべてを発光させ、白色表示にすることができる。
【0013】さらに、有機EL層19の表面(後面)に
は、上記した有機EL層19を介して前電極18の延在
する方向と直交する方向に平行に延在する、金属材料ま
たは合金でなる後電極20が複数形成されている。な
お、本実施形態では、これら前電極18と後電極20と
が交差する位置が、EL画素33であり、カラーフィル
タ層の位置に対応するように設定されている。
【0014】また、図1に示すように、透明EL基板1
7の後面側に形成された前電極18、有機EL層19及
び後電極20を覆うように透明絶縁膜21が形成されて
いる。さらに、この透明絶縁膜21の表面(後面)に
は、光反射率の高い金属光沢表面を前面側に有する反射
層としての反射板22が表示領域に対応する領域に亙っ
て形成されている。なお、この反射板22は、後電極2
0と同じ金属や合金で形成するか、もしくはこれらと同
程度の分光反射率を有する材料で形成することが望まし
い。これにより、後電極20と反射板22とが一様な反
射板であるかのような反射機能を備えることができる。
また、反射板22は、透明絶縁膜21の端縁部分から露
出する前電極18や後電極20との短絡を防止するた
め、透明絶縁膜21の端縁部分を覆わないように形成さ
れている。
【0015】このような有機EL素子3においては、前
電極18と後電極20との間に電圧を印加することによ
り、有機EL層19内に注入されたキャリアが再結合す
ることにより有機蛍光材料が励起されて発光が得られ
る。
【0016】図2は上述した有機EL表示装置の回路構
成を示し、図3と同一符号は同一又は類似の部材を表
す。図2から明かなように、本発明の装置においてデー
タ側駆動回路34及びデータドライバ36は図3と同様
の構成であるが、コモン側駆動回路35は図3とは異な
る構成となっている。即ち、コモン側駆動回路35はア
ナログオペアンプOPから成り、その出力はコモンライ
ン32に接続されると共に−入力にフィードバック接続
され、+入力にはコモンライン32を順次走査するコモ
ン信号を出力するためコモンドライバ37が接続されて
いる。データライン31に出力されるデータ信号はEL
画素の2階調以上の発光輝度を決定する信号である。
【0017】このようにコモン側駆動回路35が構成さ
れているので、コモンライン32の電位Vcを参照し
て、コモン側駆動回路35の出力電圧をフィードバック
制御し、Vcを予め定めた一定値に安定化する。Vcの
取出点はコモン側駆動回路35の出力点近傍でもよい
が、より高い効果を望む場合はEL素子3のコモンライ
ン32の端部からとることが望ましい。またVcの値
は、あまり大きな値をとりすぎると、常時電力損失が発
生するため、従来例でのVcの実変動幅よりやや上回る
程度に抑えることが望ましい。
【0018】したがって、コモン信号により選択された
1本のコモンライン32において、データドライバ36
からデータライン31に出力されるデータ信号に応じて
発光されるEL画素33の数に実質的に依存することな
くコモンライン32の電位Vcは常に一定値を保持す
る。
【0019】なお、有機EL素子の場合は、データライ
ンに比べて大電流が流れるコモンラインは低抵抗である
ことが求められるため、一般に抵抗値の低いカソードを
コモンラインとして用いるのが好適である。また本発明
は単純マトリクス型に限らず、各EL素子発光ドットの
面積が異なる時計文字盤のようなセグメント表示装置に
おいても一定輝度でき、輝度のデータ依存性を解消でき
るので、階調表示等の精度を向上できる。かくしてEL
素子に印加される実効電圧は常に(Vdd−Vc)とな
るため、一定輝度を得ることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、E
L素子の面積が異なる場合でも、またデータの選択数に
依存することもなく、一定輝度のEL表示装置を実現す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される有機EL素子の概略構成図
である。
【図2】本発明の一実施形態の回路図である。
【図3】従来のEL表示装置の一例を示す回路図であ
る。
【図4】(a)は図3の装置の動作説明図、(b)は
(a)とは異なる図3の装置の動作説明図である。
【符号の説明】
31 データライン 32 コモンライン 33 EL画素 34 データ側駆動回路 35 コモン側駆動回路 36 データドライバ 37 コモンドライバ OP アナログオペアンプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数本のデータラインとコモンラインの
    夫々がEL素子を介して交叉するように配置され、上記
    データラインに選択時に一定電圧を与えてEL素子を駆
    動するようにしたEL表示装置において、上記各コモン
    ラインに選択時にコモンラインの電圧を常に一定値に制
    御する駆動回路を設けたことを特徴とするEL表示装
    置。
  2. 【請求項2】 上記EL素子が有機EL素子であること
    を特徴とする請求項1記載のEL表示装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動回路は出力がコモンラインに接
    続されたアナログオペアンプから成り、その出力が該ア
    ナログオペアンプの一方の入力にフィードバック接続さ
    れていることを特徴とする請求項1又は2記載のEL表
    示装置。
JP10192489A 1998-06-23 1998-06-23 El表示装置 Pending JP2000010524A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100517467B1 (ko) * 2002-03-25 2005-09-28 엘지전자 주식회사 일렉트로루미네센스 표시소자의 구동방법 및 장치
KR100717334B1 (ko) * 2002-03-25 2007-05-15 엘지전자 주식회사 일렉트로루미네센스 표시소자의 구동방법 및 장치

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