JP2001051637A - Ｅｌ表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の定電流源で、表示素子間の表示輝度を
揃えて輝度ムラがないように陽極電極の面積が異なる複
数の表示素子を駆動する。 【解決手段】 セグメント１１の陽極電極１１ａの面積
はセグメント１２の陽極電極１２ａの面積の約０．２倍
である。陽極電極１１ａ，１２ａは共通して接続され、
いずれもスイッチ２０を介し定電流源３０に接続されて
いる。セグメント１１，１２の陰極電極１１ｂ，１２ｂ
はそれぞれスイッチ２１，２２によって排他的に接地さ
れる。スイッチ２１が導通している際にスイッチ２０が
導通する期間を、スイッチ２２が導通している際にスイ
ッチ２０が導通する期間の０．２倍とすることにより、
電流密度の相違を補償して、セグメント１１，１２の見
かけ上の表示輝度を揃え、以て表示装置１００の輝度ム
ラを回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は流れる電流の電流密
度によって表示輝度が制御される表示素子の複数からな
る表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示
素子、例えば有機ＥＬ表示素子は、陽極電極と、発光層
を介して陽極電極と対向配置された陰極電極とを備えて
おり、これらの間に電流を流すことによって発光層で再
結合を発生させて点灯させる。よってその表示輝度は流
れる電流の電流密度によって制御される。そして、例え
ば車載される制御パネルのような表示装置では、かかる
ＥＬ表示素子を一つのセグメントとして複数のセグメン
トから構成される。

【０００３】図４は表示装置１００の外観を概念的に示
す図であり、セグメント１１，１２，１３，１４が露呈
している。これらのセグメントのそれぞれにおいて、陽
極電極は表示面として機能しており、例えばセグメント
１１，１３の表示面の面積は互いに等しく、またセグメ
ント１２，１４の表示面の面積は互いに等しくかつセグ
メント１１，１３の表示面の面積よりも大きい。

【０００４】このようにセグメントたる表示素子の複数
から構成される表示装置を駆動する方法として、従来か
らスタティック駆動法と、ダイナミック駆動法とが提案
されている。

【０００５】図５はスタティック駆動法を説明する概念
図である。スタティック駆動法では全ての表示素子の陰
極を共通とし、全てにそれぞれ一個ずつ定電流源を接続
する。例えば図５に示されるように、全てのセグメント
１１，１２，１３，１４に共通して陰極１０ｃが設けら
れ、スイッチ５０を介して接地されている。セグメント
１１，１２，１３，１４のそれぞれの陽極電極１１ａ，
１２ａ，１３ａ，１４ａにはそれぞれスイッチ４１，４
２，４３，４４を介して定電流源３１，３２，３３，３
４が接続されている。

【０００６】スイッチ５０及び、スイッチ４１，４２，
４３，４４を介してそれぞれ定電流源３１，３２，３
３，３４から接地へと電流を流すことにより、これらセ
グメント１１，１２，１３，１４を各々独立して点灯可
能とする。かかるスタティック駆動法はセグメント毎に
定電流源を設定するので、異なるセグメント同士で電流
密度を等しくするための設計思想は単純ですむという利
点があるが、定電流源の増加によるコストの上昇という
欠点もある。

【０００７】図６はダイナミック駆動法を説明する概念
図である。ダイナミック駆動法では複数のセグメントに
おいて面積の等しい陽極電極同士を同一の定電流源に接
続する。陽極電極の面積が等しければ、表示輝度を揃え
るために同一の電流を供給すれば良いので、定電流源の
数を低減できる。例えば図６に示されるように、セグメ
ント１１，１３の陽極電極１１ａ，１３ａは共通して接
続されており、更にスイッチ４１を介して定電流源３１
が接続されている。またセグメント１２，１４の陽極電
極１２ａ，１４ａは共通して接続されており、更にスイ
ッチ４２を介して定電流源３２が接続されている。よっ
て図５に示されたスタティック駆動法の場合と比較して
定電流源の数は半減している。

【０００８】なおセグメント１１，１２には共通した陰
極電極１０ａが設けられてスイッチ５１を介して接地さ
れている一方、セグメント１３，１４には共通した陰極
電極１０ｂが設けられてスイッチ５２を介して接地され
ている。そしてスイッチ５１，５２は排他的に、例えば
巡回的に導通することにより、同一の定電流源から同時
に電流が供給されるセグメントを一つに限定している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
陰極電極と陽極電極の間に流れる電流によって表示輝度
が制御されるので、セグメント間の表示輝度を揃えるた
めには、陽極電極の大きさが異なるセグメント毎に定電
流源を設定する必要がある。図６に即して言えば、定電
流源３１の流す電流と定電流源３２の流す電流の比は、
陽極電極１１ａ，１３ａの面積と陽極電極１２ａ，１４
ａの面積との比に設定されなければならない。具体的に
は、所望の表示輝度を得るのに必要な電流密度をＸ（ｍ
Ａ／ｃｍ²）とし、陽極電極の面積をＹ（ｃｍ²）とし、
排他的に、例えば相補的に導通する陰極電極の数をＺと
すると、定電流源が流すべき電流の大きさ（ｍＡ）は
Ｘ，Ｙ，Ｚの積となる。従って、ダイナミック駆動法で
あっても定電流源の数を低減するには限界があった。

【００１０】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、陽極電極の面積が異なる複数のＥＬ表示
素子を有する表示装置を、単一の定電流源で駆動しつつ
もＥＬ表示素子間の表示輝度を揃えて輝度ムラがないよ
うに駆動する技術を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、各々が、第
１の電極と、発光層を介し前記第１の電極に対向配置さ
れた第２の電極とを有し、前記第１の電極の面積が互い
に異なる複数のＥＬ表示素子を駆動する駆動回路であ
る。そして、前記複数のＥＬ表示素子の前記第２の電極
にそれぞれ個別に接続されて互いに排他的に導通する複
数の第１のスイッチと、前記複数のＥＬ表示素子の前記
第１の電極に共通接続されて、前記各第１のスイッチが
導通している期間においては非導通又は対応する前記第
１の電極の面積に応じた時間だけ導通する第２のスイッ
チと、前記第１及び第２のスイッチの導通により、前記
第２のスイッチを介して前記ＥＬ表示素子に選択的に電
流を供給する定電流源とを備える。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明では表示素子の表示輝度は
基本的には電流密度に依存するものの、人間の目にとっ
ては点灯する時間にも依存することを利用している。即
ち電流密度が高いほどまた点灯する時間が長いほど人間
の目には表示輝度が高く感じられることを利用してい
る。

【００１３】図１は本発明の一つの実施の形態の構成を
示す概念図である。表示装置１００はセグメント１１，
１２，１３，１４を有しており、セグメント１１，１
２，１３，１４はそれぞれ陽極電極１１ａ，１２ａ，１
３ａ，１４ａと、陰極電極１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１
４ｂとを有している。例えばセグメント１１，１２，１
３，１４は有機ＥＬ表示素子である。

【００１４】陽極電極１１ａ，１３ａは互いに面積が等
しく、陽極電極１２ａ，１４ａは互いに面積が等しく且
つ陽極電極１１ａ，１３ａの面積よりも大きい。表１に
これら陽極電極の面積を示す。表１には最大面積を１と
した場合の面積比も併記している。

【００１５】

【表１】

【００１６】陽極電極１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ
は互いに共通に接続され、いずれもスイッチ２０を介し
て定電流源３０に接続されている。また陰極電極１１
ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂはそれぞれスイッチ２１，
２２，２３，２４を介して個別に接地されている。スイ
ッチ２１，２２，２３，２４は排他的に、例えば巡回的
に導通する。そしてスイッチ２１，２２，２３，２４が
導通している期間においてスイッチ２０が導通すること
により、定電流源３０からセグメント１１，１２，１
３，１４へ選択的に定電流が流れる。

【００１７】スイッチ２１，２２，２３，２４が導通す
ることにより、それぞれセグメント１１，１２，１３，
１４が点灯するのであるが、これらに流れる電流は定電
流であるので、セグメント１１，１２，１３，１４の全
てにおいて電流密度が等しくなるわけではなく、よって
表示輝度は表１で示された面積比に反比例することにな
る。

【００１８】しかし上述のように、人間の目には点灯す
る時間が長いほど表示輝度が高く感じられるので、面積
比に比例した時間だけ電流を流せば、表示素子間の表示
輝度を補償して揃えることができ、いわゆる輝度ムラを
抑制することができる。従って巡回的に導通するスイッ
チ２１，２２，２３，２４に対応するセグメント１１，
１２，１３，１４の陽極電極１１ａ，１２ａ，１３ａ，
１４ａの面積比に比例した時間だけスイッチ２０を導通
させることにより、輝度ムラを抑制することができる。

【００１９】図２は上記の動作をマイクロコンピュータ
にて制御する場合の構成を示す回路図であり、図３は全
てのセグメントを点灯させる場合の上記動作を示すタイ
ミングチャートである。図２においてマイクロコンピュ
ータ６０は正論理の第１出力ポート６１と負論理の第２
出力ポート６２とを有している。そして第１出力ポート
６１の例えば第０ビット目の信号のアクティブ／非アク
ティブにより、スイッチ２０の導通／非導通が制御され
る。また第２出力ポート６２の第０ビット目、第１ビッ
ト目、第２ビット目、第３ビット目の信号のアクティブ
／非アクティブにより、それぞれスイッチ２１，２２，
２３，２４の導通／非導通が制御される。

【００２０】図３において、第２出力ポート６２の第０
ビット目、第１ビット目、第２ビット目、第３ビット目
は、マイクロコンピュータ６０が通常備える機能である
タイマ割り込み（以下「タイマ割り込み１」と称す）に
よって、一定間隔、例えば１０ｍｓ毎に巡回的にアクテ
ィブとなる。

【００２１】本実施の形態では陰極電極の数が４である
ので、１／１０ｍｓ／４＝２５Ｈｚの駆動周期に相当す
る。そしてそのアクティブとなる期間はマイクロコンピ
ュータ６０が通常備える機能である他のタイマ割り込み
（以下「タイマ割り込み２」と称す）によっていずれも
等しく、例えば８ｍｓに設定される。タイマ割り込み２
のスタートはタイマ割り込み１と同期する。

【００２２】一方、第１出力ポート６１の第０ビット目
はタイマ割り込み２により、第２出力ポート６２のアク
ティブとなっているビット位置に対応したセグメントの
陽極電極の面積に比例した時間だけアクティブとなる
か、あるいは当該セグメントに対応した第２出力ポート
６２がアクティブとなっている期間において全くアクテ
ィブとならない。第１出力ポート６１の第０ビット目が
アクティブとなる期間の設定は、タイマ割り込み２のコ
ンペアレジスタの設定を行うことで実現できる。

【００２３】第１出力ポート６１の第０ビット目がアク
ティブとなれば、対応するセグメントは点灯し、アクテ
ィブでなければ点灯しない。アクティブとなっている第
２出力ポート６２があるにもかかわらず、第１出力ポー
ト６１の第０ビット目がアクティブとならない場合と
は、表示装置１００の表示内容が、当該第２出力ポート
６２のビット位置に対応するセグメントを点灯させるべ
きではない場合である。

【００２４】まず全てのセグメントを点灯させる場合を
説明する。図３において、第２出力ポート６２の第０ビ
ット目がアクティブの状態において、第１出力ポート６
１の第０ビット目は８ｍｓ×０．２＝１．６ｍｓだけア
クティブとなり、セグメント１１には定電流源３０から
定電流が１．６ｍｓだけ供給されて点灯する。この際、
第２出力ポート６２の第１ビット目、第２ビット目、第
３ビット目はアクティブではないので、セグメント１
２，１３，１４は点灯しない。また第２出力ポート６２
の第１ビット目がアクティブの状態において、第１出力
ポート６１の第０ビット目は８ｍｓ×１＝８ｍｓだけア
クティブとなり、セグメント１２には定電流源３０から
定電流が８ｍｓだけ供給されて点灯する。この際、第２
出力ポート６２の第０ビット目、第２ビット目、第３ビ
ット目はアクティブではないので、セグメント１１，１
３，１４は点灯しない。

【００２５】同様にして第２出力ポート６２の第２ビッ
ト目がアクティブの状態において、定電流源３０から定
電流が１．６ｍｓだけ供給されてセグメント１３のみが
点灯し、第２出力ポート６２の第３ビット目がアクティ
ブの状態において、定電流源３０から定電流が８ｍｓだ
け供給されてセグメント１４のみが点灯する。そして１
０ｍｓ×４＝４０ｍｓを一周期として上記動作が繰り返
され、人間の目には全てのセグメントが同時に点灯して
いるように見える。

【００２６】一方、表示装置１００の表示内容が、ある
セグメントを点灯させるべきではない場合には、当該セ
グメントに対応する第２出力ポート６２がアクティブで
あっても第１出力ポート６１の第０ビット目はアクティ
ブとならない。例えば表示装置１００の表示内容が、セ
グメント１１，１４を点灯させ、セグメント１２，１３
を点灯させない場合には、第２出力ポート６２の第１ビ
ット目及び第２ビット目のいずれかがアクティブであっ
ても、第１出力ポート６１の第０ビット目はアクティブ
とならない。

【００２７】第１出力ポート６１の第０ビット目がアク
ティブとなる期間は第２出力ポート６２の各ビットがア
クティブとなる期間に含まれることになる。図３では第
１出力ポート６１の第０ビット目がアクティブとなる期
間の開始時と第２出力ポート６２の各ビットがアクティ
ブとなる期間の開始時が一致している場合が例示されて
いる。更には第２出力ポート６２の各ビットがアクティ
ブとなる期間を第１出力ポート６１の第０ビット目がア
クティブとなる期間と一致させるべく、両方の期間の終
了時を互いに同期させても良い。この場合にはタイマ割
り込み２の機能のみで上記動作を実行することができ、
スイッチ２０〜２４の制御が容易となる。

【００２８】以上のようにして陽極電極の面積が異なる
複数の表示素子を有する表示装置を、単一の定電流源で
駆動し、しかも表示素子間の表示輝度を揃えて輝度ムラ
がないように駆動することができるので、コストの低廉
化を招来することができる。また定電流源の設計数を減
らし、ハードウエアの設計を容易にすることができる。

【００２９】

【発明の効果】この発明にかかるＥＬ表示装置の駆動回
路によれば、複数の第１のスイッチが互いに排他的に導
通することにより複数のＥＬ表示素子には排他的に、ま
た第２のスイッチによって第１の電極の面積に応じた時
間だけ、定電流源から各々に電流が供給される。よって
単一の電流源を採用しつつ、複数のＥＬ表示素子の輝度
を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態の構成を示す概念図
である。

【図２】本発明の動作をマイクロコンピュータにて制御
する場合の構成を示す回路図である。

【図３】全てのセグメントを点灯させる場合の動作を示
すタイミングチャートである。

【図４】表示装置１００の外観を概念的に示す図であ
る。

【図５】スタティック駆動法を説明する概念図である。

【図６】ダイナミック駆動法を説明する概念図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３，１４ 表示素子（セグメント） １１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａ 陽極電極 １１ｂ，１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ 陰極電極 ２０，２１，２２，２３，２４ スイッチ ３０ 定電流源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細川 剛 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 徳永 昌弘 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 小野 純一 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5C080 AA06 BB01 DD05 EE25 EE28 FF09 GG02 JJ02 JJ04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各々が、第１の電極と、発光層を介し前
   記第１の電極に対向配置された第２の電極とを有し、前
   記第１の電極の面積が互いに異なる複数のＥＬ表示素子
   を駆動する駆動回路であって、 前記複数のＥＬ表示素子の前記第２の電極にそれぞれ個
   別に接続されて互いに排他的に導通する複数の第１のス
   イッチと、 前記複数のＥＬ表示素子の前記第１の電極に共通接続さ
   れて、前記各第１のスイッチが導通している期間におい
   ては非導通又は対応する前記第１の電極の面積に応じた
   時間だけ導通する第２のスイッチと、 前記第１及び第２のスイッチの導通により、前記第２の
   スイッチを介して前記ＥＬ表示素子に選択的に電流を供
   給する定電流源とを備えるＥＬ表示装置の駆動回路。