JP2001148288A

JP2001148288A - 有機ｅｌ表示装置の駆動回路

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Publication number: JP2001148288A
Application number: JP32984099A
Authority: JP
Inventors: Takeo Endo; 健夫遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動電圧の変動が生じても、駆動装置内の電
力の消費を抑え、発熱を抑えることができる有機ＥＬ表
示装置の駆動回路を提供することを課題とする。【解決手段】本駆動回路は、図１に示すように、定電
圧回路部２と、定電流部回路部３と、分圧回路部４とを
備える。分圧回路部４は図１及び図４に示すように、定
電圧回路部２の出力２２を所定の割合で分圧してフォー
ドバック電圧とし、定電圧回路部２の制御入力２３に入
力する回路である。この回路は２の抵抗Ｒ１、Ｒ２の一
方Ｒ１に温度検出素子Ｓを並列接続している。このよう
な構成の駆動回路は、有機ＥＬ素子の温度が変化して
も、定電流回路部３における消費電力を一定にすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機ＥＬ（エレクト
ロルミネセンス）表示装置の駆動回路に関する。更に詳
しくは、本発明は温度変化等の要因によって有機ＥＬ素
子の駆動電圧が変化しても必要な電力を供給することが
でき、更に消費電力を抑えることができる有機ＥＬ表示
装置の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ表示装置に用いられる有機ＥＬ
素子は有機蛍光性物質からなる発光層に電荷を注入して
発光させる電流制御型の発光素子であるため、定電流回
路を備える駆動回路を用いることで輝度を一定にするこ
とができる。また、安定した定電流駆動を行うため、前
段に定電圧回路を設けることが多い。更に、有機ＥＬ素
子は負の抵抗温度特性を備える。従って、有機ＥＬ素子
を駆動する電流が一定とする場合、低温では高温より高
電圧にする必要がある。また、有機ＥＬ素子は使用する
につれて劣化し、同じ輝度を維持するためには高電圧で
駆動する必要がある。このように、有機ＥＬ素子の駆動
電圧は５〜１０Ｖ程度の範囲で変動するため、予想され
る最高駆動電圧を下回ることがない電圧を出力する定電
圧回路が必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この最高駆動
電圧が必要な期間は長くなく、通常は最高駆動電圧未満
で動作することが多い。このため、定電流回路によって
大電流が流れないように制御が行われ、過剰分は回路内
で熱となる。例えば、７Ｖの電圧差で、有機ＥＬ素子を
０．３ｍＡで駆動する定電流回路において、定電流回路
内で発する１秒当りの消費電力は最大で、７×０．３＝
２．１ｍＷとなる。また、通常は複数の駆動回路を一体
としたパッケージとすることが多い。駆動回路が６４行
分であれば、２．１×６４＝１３４．４ｍＷとなる。こ
のような発熱量に耐えることができる駆動素子は、フィ
ルム基板上等の放熱が難しい部位に設けることができ
ず、別途基板上等に設ける必要が生ずる。更に、有機Ｅ
Ｌ表示装置全体の消費電力が増大することにより、電源
回路が大型化したり、電池による駆動時間が減少する。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決するも
のであり、温度変化や劣化等による駆動電圧の変動が生
じても、駆動装置内の電力の消費を抑え、発熱を抑える
ことができる有機ＥＬ表示装置の駆動回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本第１発明の有機ＥＬ表
示装置の駆動回路は、フィードバック電圧を定電圧回路
にフィードバックして定電圧の出力を得るようにした有
機ＥＬ表示装置の駆動回路において、該フィードバック
電圧は該出力を抵抗によって分圧して得られ、該有機Ｅ
Ｌ表示装置に具備される有機ＥＬ素子の近傍に設けられ
る温度検出素子が、該抵抗と並列に接続されることを特
徴とする。

【０００６】本第２発明の有機ＥＬ表示装置の駆動回路
は、フィードバック電圧を定電圧回路にフィードバック
して定電圧の第１出力を得るようにした有機ＥＬ表示装
置の駆動回路において、該定電圧回路の後段に設けら
れ、有機ＥＬ素子の駆動単位分だけ具備する定電流回路
の各第２出力の電圧の最大値を求め、該最大値と上記第
１出力の電圧との差を差分回路により得て上記フィード
バック電圧とし、該フィードバック電圧を一定にするこ
とを特徴とする。

【０００７】上記「定電圧回路」の種類は特に問わな
い。また、電源を昇圧して出力してもよいし、降圧して
出力してもよい。更に、上記「定電流回路」の種類は特
に問わない。上記「有機ＥＬ表示装置」は、透明基板上
に、透明電極、有機ＥＬ膜及び背面電極が、順次積層さ
れてなる有機ＥＬ素子を備える。この「有機ＥＬ薄膜」
は、透明電極及び背面電極から供給される正孔及び電子
を再結合させることで発光する部位である。この有機Ｅ
Ｌ薄膜は、少なくとも有機蛍光性物質を具備する発光層
を備える。また、発光層に加えて正孔注入層、正孔輸送
層、電子輸送層及び電子注入層のうち少なくとも一層を
備えることもできる。更に、各層を構成する材料として
は、それぞれ種々の公知材料を用いることができる。こ
れらの各層を形成する方法は、真空蒸着法、スピンコー
ト法、キャスト法、スパッタリング法、ＬＢ法等の方法
を例示することができる。

【０００８】上記「近傍」とは、有機ＥＬ素子の温度が
十分測定できる部位であり、有機ＥＬ素子の内部又は隣
接する部位等とすることができる。上記「温度検出素
子」は、有機ＥＬ素子、特に有機ＥＬ薄膜の温度を計測
することできる素子であればよい。この例として、サー
ミスタ及び熱電対等を挙げることができる。また、有機
ＥＬ素子上に抵抗温度計用抵抗体を薄膜形成し、温度検
出素子として用いることができる。このような素子は、
有機ＥＬ素子の作製工程で作製することができる。更
に、この抵抗温度計用抵抗体は、有機ＥＬ素子の構成要
素である透明電極や背面電極と同材料とし、同時に形成
することができる。

【０００９】また、使用する温度検出素子の抵抗温度係
数は、回路を適宜選択することで係数の正負を問わず任
意とすることができる。抵抗温度係数が正である抵抗温
度計用抵抗体を用いた場合は、抵抗温度計用抵抗体の抵
抗が低抵抗になるほど有機ＥＬ素子の駆動電流が大電流
となるような定電流回路とすればよい（例えば、図３参
照）。逆に、抵抗温度係数が負である抵抗温度計用抵抗
体を用いた場合は、抵抗温度計用抵抗体の抵抗が高抵抗
になるほどフィードバック電圧が下がり、駆動電圧が高
くなるような定電圧回路とすればよい（例えば、図４参
照）。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて本発明
の有機ＥＬ表示装置の駆動回路を実施例により説明す
る。〔実施例１〕本実施例１の有機ＥＬ表示装置の駆動回路
は第１発明に該当し、温度変化による駆動回路内の消費
電力を抑えたものである。この駆動回路は、図１に示す
ように、定電圧回路部２と、定電流部回路部３と、分圧
回路部４とを備える。

【００１１】定電圧回路部２は、電源１を接続する入力
２１と、定電圧化した出力２２と、フィードバック電圧
を入力する制御入力２３とを備える。また、定電圧回路
部２は、制御入力２３のフィードバック電圧を基に出力
２２の電圧が一定になるように制御する、図２に例示す
るような、ステップアップ型のスイッチングレギュレー
タ回路である。また、定電流回路部３は、入力３１と定
電流化した出力３２とを備える、図３に例示する回路で
ある。この出力３２は、有機ＥＬ表示装置５に接続され
る。尚、上記定電圧回路部２及び上記定電流回路部３の
回路は一例であり、同様の機能を持つ他の回路を用いる
ことができる。

【００１２】分圧回路部４は図１及び図４に示すよう
に、定電圧回路部２の出力２２を所定の割合で分圧して
フォードバック電圧とし、定電圧回路部２の制御入力２
３に入力する回路である。この回路は図４に示すよう
に、２の抵抗Ｒ１、Ｒ２の一方Ｒ１に温度検出素子Ｓを
並列接続している。また、温度検出素子Ｓは抵抗温度係
数が負のサーミスタであり、有機ＥＬ素子の表面に張設
している。この回路の出力４２は、２２−３１間の電圧
が一定である場合、高温であるほど、高電圧となる。

【００１３】このような構成の駆動回路は、有機ＥＬ表
示装置５内の有機ＥＬ素子の温度が上昇すると、分圧回
路部４の出力６２が高電圧側に分圧されるようになるた
め、定電圧回路部２の出力電圧が低くなる。このため、
図５に示すように、有機ＥＬ素子の温度が変化しても、
定電圧回路部２の出力２２と、定電流回路部３の出力３
２との電圧差を一定とすることができるため、定電流回
路部３における消費電力を一定にすることができる。

【００１４】例えば、この電圧差が０．８Ｖとすること
ができれば、０．８×０．３＝０．２４ｍＷとなる。ま
た、定電流回路部３が６４行分であっても０．２４×６
４＝１５．３６ｍＷとなる。このように本駆動回路は定
電流回路部３における消費電力を従来より大幅に削減す
ることができる。更に、定電流回路部３の消費電力を減
らすことで、駆動回路の発熱を減少させることができ、
フィルム基板上等、排熱が難しい部位の実装が容易にな
る。また、電源回路を小型化したり、電池による駆動時
間を増加させることができる。

【００１５】〔実施例２〕本実施例２の有機ＥＬ表示装
置の駆動回路は第２発明に該当し、定電流回路の入出力
間の電圧差を一定にすることで駆動回路内の消費電力を
抑えたものである。この駆動回路は、図６に示すよう
に、定電圧回路部２と、定電流部回路３と、差分回路部
６とを備える。

【００１６】定電圧回路部２は、電源１を接続する入力
２１と、定電圧化した出力２２と、フィードバック電圧
を入力する制御入力２３とを備える。また、定電圧回路
部２は、制御入力２３のフィードバック電圧を基に出力
２２の電圧が一定になるように制御する、図２に例示す
るような、ステップアップ型のスイッチングレギュレー
タ回路である。また、定電流回路部３は、入力３１と定
電流化した出力３２とを備える、図３に例示する回路で
あり、有機ＥＬ表示装置５ａ,５ｂ,５ｃ,,,の数だけ設
けられている。この出力３２は、それぞれ有機ＥＬ表示
装置５ａ,５ｂ,５ｃ,,,に接続される。尚、上記定電圧
回路部及び上記定電流回路部は、一例であり他の回路を
用いることができる。更に、降圧型の定電圧回路とする
こともできる。

【００１７】差分回路部６は図６に示すように、定電圧
回路部２の出力２２から得られる電圧と、それぞれの定
電流回路部３ａ,３ｂ,３ｃ,,,の出力３２ａ,３２ｂ,３
２ｃ,,,のうち最高となる電圧と、の差を制御入力２３
に入力する回路である。また、出力３２ａ,３２ｂ,３２
ｃ,,,のうち最高となる電圧は、図７に示すように、各
入力６３ａ,６３ｂ,６３ｃ,,,をダイオードＤａ,Ｄｂ,
Ｄｃ,,,にて演算して得られる。更に、各有機ＥＬ表示
装置５ａ,５ｂ,５ｃ,,,が表示されない場合は、出力３
２ａ,３２ｂ,３２ｃ,,,からの出力が無いため、電源Ｅ
及びダイオードＤｘによる補償がされている。また、表
示パターンによる電圧の変動を減少させるためのコンデ
ンサＣが設けられている。

【００１８】このような構成の駆動回路は、定電流回路
部３の入力３１と出力３２との電圧差が大きくなると、
差分回路部６の出力４２が高電圧になるため、定電圧回
路部２の出力電圧が低くなる。このため、定電流回路部
３における消費電力を一定にすることができる。更に、
有機ＥＬ素子の劣化による駆動電圧の変化や、温度変化
による駆動電圧の変化が生じても、定電流回路部３にお
ける消費電力を一定にすることができる。また、定電流
回路部３の消費電力を減らすことで、駆動回路の発熱を
減少させることができ、フィルム基板上等、排熱が難し
い部位の実装が容易になる。更に、電源回路を小型化し
たり、電池による駆動時間を増加させることができる。

【００１９】尚、本発明においては、上記実施例に限ら
ず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した
実施例とすることができる。即ち、実施例１の分圧回路
部４、及び実施例２の差分回路部６は、例示したものに
限らず、任意に選択することができる。また、温度検出
素子Ｓは、サーミスタに限らず、熱電対や温度抵抗体等
の任意の素子を用いることができる。更に、抵抗温度係
数が正の温度検出素子Ｓを用いることができる。この場
合、例えば、図４に示す分圧回路部４の抵抗Ｒ２に並列
接続する。

【００２０】

【発明の効果】本各発明の有機ＥＬ表示装置の駆動回路
によれば、温度変化や劣化等による駆動電圧の変動が生
じても、駆動装置内の電力の消費を抑え、発熱を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例１の有機ＥＬ表示装置の駆動回路の構
成を説明するためのブロック図である。

【図２】定電圧回路部の回路図である。

【図３】定電流回路部の回路図である。

【図４】本実施例１の分圧回路部の回路図である。

【図５】本実施例の温度と駆動電圧の関係を示すグラフ
である。

【図６】本実施例２の有機ＥＬ表示装置の駆動回路の構
成を説明するためのブロック図である。

【図７】本実施例２の差分回路部の回路図である。

【符号の説明】

１；電源、２；定電圧回路部、２１；入力、２２；出
力、２３；制御入力、３、３ａ〜３ｄ；定電流回路部、
３１、３１ａ〜３１ｄ；入力、３２、３２ａ〜３２ｄ；
出力、４；分圧回路部、４１；入力、４２；出力、５、
５ａ〜５ｄ；有機ＥＬ表示装置、６；差分回路部、６
１；入力、６２；出力、６３ａ〜６３ｄ；駆動電圧入
力。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィードバック電圧を定電圧回路にフィ
ードバックして定電圧の出力を得るようにした有機ＥＬ
表示装置の駆動回路において、該フィードバック電圧は該出力を抵抗によって分圧して
得られ、該有機ＥＬ表示装置に具備される有機ＥＬ素子
の近傍に設けられる温度検出素子が、該抵抗と並列に接
続されることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の駆動回
路。
【請求項２】フィードバック電圧を定電圧回路にフィ
ードバックして定電圧の第１出力を得るようにした有機
ＥＬ表示装置の駆動回路において、該定電圧回路の後段に設けられ、有機ＥＬ素子の駆動単
位分だけ具備する定電流回路の各第２出力の電圧の最大
値を求め、該最大値と上記第１出力の電圧との差を差分
回路により得て上記フィードバック電圧とし、該フィー
ドバック電圧を一定にすることを特徴とする有機ＥＬ表
示装置の駆動回路。