JP2003108028A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示むらのないアクティブマトリクス駆動型
有機ＥＬ表示装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係るアクティブマトリクス駆動
型有機ＥＬ表示装置は、有機層13を挟んで両側に陽極12
と陰極17を配備し、該有機層13によって構成される複数
の画素を発光させるものであって、陰極17は、画面の水
平方向或いは垂直方向に伸びる複数本のストライプ17a
に分割されており、該陰極17の各ストライプ17aの端部
が、表示エリアの外側に配置されたコンタクト部に接続
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス駆動型の有機エレクトロルミネッセンス表示装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機エレクトロルミネッセンスデ
ィスプレイ(以下、有機ＥＬディスプレイという)の開発
が進んでおり、例えば携帯電話機に有機ＥＬディスプレ
イを採用することが検討されている。有機ＥＬディスプ
レイは、図６及び図７に示す如く、ガラス基板(11)をベ
ースとして、有機発光層(14)の両側に有機正孔輸送層(1
5)及び有機電子輸送層(16)を配置して有機層(13)を形成
すると共に、該有機層(13)の両側に陽極(12)及び陰極(1
7)を配置して構成されており、陽極(12)と陰極(17)の間
に所定の電圧を印加することによって、有機発光層(14)
を発光させるものである。

【０００３】陽極(12)は透明なＩＴＯ(indium tin oxid
e)を材料とし、陰極(17)は例えばＡｌ−Ｌｉ合金を材料
として、それぞれストライプ状に形成され、互いに交叉
する方向にマトリクス配置されている。又、陽極(12)は
データ電極、陰極(17)は走査電極として用いられ、水平
方向に伸びる１本の走査電極が選ばれた状態で、垂直方
向に伸びる各データ電極に、入力データに応じた電圧を
印加することによって、該走査電極と各データ電極の交
叉点で有機層(13)を発光させて、１ライン分の表示を行
なう。そして、走査電極を順次垂直方向へ切り替えるこ
とによって垂直方向に走査し、１フレーム分の表示を行
なう。

【０００４】この様な有機ＥＬディスプレイ(１)の駆動
方式としては、上述の如く走査電極とデータ電極を用い
て時分割駆動するパッシブマトリクス駆動型と、各画素
の発光を１垂直走査期間に亘って維持するアクティブマ
トリクス駆動型が知られている。

【０００５】アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬデ
ィスプレイにおいては、図８に示す如く、１つの画素(1
0)を構成すべき１つの有機ＥＬ素子(20)毎に、オン／オ
フ機能を発揮する第１トランジスタＴＲ１と、入力デー
タを電流値に変換する第２トランジスタＴＲ２と、メモ
リ機能を発揮する容量素子Ｃとが配備され、第２トラン
ジスタＴＲ２のソースには、電源供給ライン(４)が接続
されている。又、走査電極を駆動すべきゲートドライバ
(61)と、データ電極を駆動すべきソースドライバ(62)と
によって、駆動回路(６)が構成される。

【０００６】先ず、ゲートドライバ(61)によって各走査
電極に順次電圧を印加し、同一の走査電極に繋がってい
る第１トランジスタＴＲ１を導通状態にし、この走査に
同期してソースドライバ(62)にデータ(入力信号)を供給
する。このとき、第１トランジスタＴＲ１が導通状態で
あるので、該データは容量素子Ｃに蓄積される。次に、
この容量素子Ｃに蓄積されたデータの電荷量によって第
２トランジスタＴＲ２の動作状態が決まる。例えば、第
２トランジスタＴＲ２が動作状態となったと仮定する
と、該第２トランジスタＴＲ２を経て有機ＥＬ素子(20)
に電流が供給される。この結果、該有機ＥＬ素子(20)が
点灯する。この点灯状態は、１垂直走査期間に亘って保
持される。

【０００７】アクティブマトリックス駆動型の有機ＥＬ
ディスプレイにおいては、一般に、図９に示す如くシー
ト状の陰極(18)が採用される。該陰極(18)は、図１０に
示す如く、画面の表示エリアＲよりも大きな電極面積を
有し、その端部にコンタクト部(50)が設けられており、
陰極(18)を流れた電流は図中に矢印で示す様にコンタク
ト部(50)に集束されることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクテ
ィブマトリクス駆動型の有機ＥＬディスプレイ(１)にお
いては、図１０に示す如く陰極(18)を流れる電流がコン
タクト部(50)に向かって集束し、コンタクト部(50)の近
傍部における電流集中が著しくなるため、陰極(18)の位
置による電位のばらつきによって、表示エリアＲには、
特にコンタクト部(50)に近い領域に、表示むらが観察さ
れることとなる問題があった。そこで本発明の目的は、
表示むらのないアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表
示装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決する為の手段】本発明に係る有機ＥＬ表示
装置は、有機層(13)を挟んで両側に陽極(12)と陰極(17)
を配備し、該有機層(13)によって構成される複数の画素
(10)を発光させるアクティブマトリクス駆動型の有機Ｅ
Ｌ表示装置において、陰極(17)は、画面の水平方向或い
は垂直方向に伸びる複数本のストライプ(17a)に分割さ
れており、該陰極(17)の各ストライプ(17a)の端部が、
表示エリアＲの外側に配置された電流集束部に接続され
ている。

【００１０】上記本発明の有機ＥＬ表示装置において
は、陰極(17)が複数本のストライプ(17a)に分割されて
いるので、電流は、画面の表示エリアの内側では各陰極
ストライプ(17a)を流れ、その後に電流集束部に流れ込
むので、表示エリアの内側にて電流が集中することはな
い。従って、表示エリア内では、陰極(17)の位置による
電位のばらつきは殆どなく、この結果、表示エリア内に
表示むらは生じない。

【００１１】尚、アクティブマトリクス駆動型の有機Ｅ
Ｌ表示装置においては、有機層(13)によって構成される
複数の画素(10)にはそれぞれ、走査電極の電圧によって
オン／オフする第１トランジスタＴＲ１と、第１トラン
ジスタがオンとなることによってデータ電極から入力さ
れる信号を記憶する容量素子Ｃと、電源供給ラインから
供給される電源によって前記入力信号に応じた駆動電流
を発生する第２トランジスタＴＲ２とが配備されてい
る。又、各陰極ストライプ(17a)に沿って並ぶ複数の第
２トランジスタについて、これらの第２トランジスタに
供給すべき入力信号に基づき、各第２トランジスタの位
置に応じて陰極ストライプ(17a)に発生する電圧上昇を
算出する電圧上昇算出手段と、算出された電圧上昇値に
応じて、各第２トランジスタに供給すべき入力信号を補
正する入力信号補正手段とを具えている。

【００１２】ここで、電圧上昇算出手段は、各第２トラ
ンジスタについて、入力信号に応じて第２トランジスタ
に流れる電流の大きさと、陰極ストライプ(17a)に沿っ
た各第２トランジスタの位置に応じて決まる抵抗値とに
基づいて、電圧上昇値を算出する。又、入力信号補正手
段は、算出された電圧上昇値を、第２トランジスタを流
れる電流の低下量に換算する第１換算手段と、該第１換
算手段から得られる電流の低下量を、第２トランジスタ
に供給すべき入力信号の補正量に換算する第２換算手段
とから構成される。

【００１３】上記具体的構成においては、各陰極ストラ
イプ(17a)に沿って並ぶ複数の第２トランジスタについ
て、陰極ストライプ(17a)に発生する電圧上昇に応じ
て、各第２トランジスタに供給すべき入力信号が補正さ
れるので、各画素は、入力信号に応じた輝度で発光する
ことになる。

【００１４】又、具体的構成において、陰極(17)を構成
する複数本のストライプ(17a)はそれぞれ、電流集束部
からの距離に応じて、その幅がストライプ(17a)毎に異
なっている。例えば、電流収束部の近傍領域のみ、スト
ライプ(17a)の幅を画素幅程度に小さく形成し、それ以
外の領域では、電流収束部から遠ざかるにつれてストラ
イプ(17a)の幅を拡大していく。これによって、電流集
束部の近傍領域における電流の増大に伴う電圧上昇の影
響が緩和される。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係る有機ＥＬ表示装置によれ
ば、陰極における電流集中に起因する表示むらを解消す
ることが出来る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。図１は、本発明に
係るアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬディスプレ
イ(２)を表わしており、ガラス基板(11)と、該ガラス基
板(11)の表面に水平方向へ伸びるストライプ状に形成さ
れた陽極(12)と、該陽極(12)を覆って積層された有機層
(13)と、該有機層(13)の表面に水平方向へ伸びるストラ
イプ状に形成された陰極(17)とを具えている。尚、陰極
(17)を構成する複数本のストライプ(17a)は、１水平走
査線毎に１本を対応させる構成に限らず、複数の水平走
査線毎に１本を対応させる構成も採用可能である。

【００１７】上記本発明の有機ＥＬディスプレイ(２)に
おいては、陰極(17)の各ストライプ(17a)を流れる電流
が、図２に矢印で示す如く、表示エリアＲの一方の端部
から他方の端部へ向かって一方向に流れた後、表示エリ
アＲの外側に配置されたコンタクト部(５)に流れ込むこ
とになり、表示エリアＲの内側で合流することはない。
従って、陰極(17)の位置による電位のばらつきは殆どな
く、これによって表示エリアＲの表示むらが抑制され
る。

【００１８】本実施例では更に、表示エリアＲの表示む
らを完全に解消するべく、図３に示す補正回路Ｃを装備
する。補正回路Ｃにおいて、入力信号は先ず、Ａ／Ｄコ
ンバータ(21)を経て、デジタルデータに変換された後、
第１メモリ(22)と加算器(23)に供給される。第１メモリ
(22)は、入力されたデータを一旦保存(書込み)し、１水
平走査期間(１Ｈ)の経過後、後段の演算器(25)へデータ
を出力(読出し)するものであって、読出しと書込みを同
時に行なうことによって１Ｈの遅延処理を施している。
尚、１Ｈの遅延処理は、陰極(17)が水平走査線と同じ方
向に伸びており、且つ、陰極(17)のストライプ(17a)が
１画素毎に設けられている場合に限って必要となる。
又、加算器(23)は、入力されたデータを１Ｈ分だけ積算
して、後段の第２メモリ(24)へ出力するものである。第
１メモリ(22)と加算器(23)の動作は、水平方向加算切替
えタイミング制御器(26)によって制御される。

【００１９】演算器(25)においては、第１メモリ(22)か
ら入力されるデータと、第２メモリ(24)から入力される
積算値とに基づいて、後述の演算処理を実行することに
より、前記陰極ストライプ(17a)における電圧上昇の大
きさに応じて、入力データに補正を施し、補正されたデ
ータを第３メモリ(27)に一旦保存する。その後、第３メ
モリ(27)から読み出されたデータがＤ／Ａコンバータ(2
8)を経てアナログの信号に変換された後、有機ＥＬディ
スプレイ(２)へ供給される。

【００２０】ここで、演算器(25)によるデータ補正の原
理につき、図５を用いて説明する。図５において、水平
方向に伸びる１本の電源供給ライン(４)には、１水平走
査線上の画素数(ｎ)に一致する複数の第２トランジスタ
ＴＲ２と有機ＥＬ素子(20)が並列に接続されており、各
第２トランジスタＴＲ２のゲートには、入力データに応
じた階調電圧が印加され、該電圧に応じて、電源供給ラ
イン(４)から第２トランジスタＴＲ２を経て有機ＥＬ素
子(20)へ供給される電流が制御される。１水平走査線上
の複数の有機ＥＬ素子(20)を流れた電流Ｉ１〜Ｉｎは、
対応する１本の陰極ストライプ(17a)に流れ込んで合流
した後、コンタクト部(５)へ流入する。

【００２１】ここで、各第２トランジスタＴＲ２から陰
極ストライプ(17a)への合流点を図示の如く下流側から
上流側へ向かってポイント１〜ポイントＮとし、ポイン
ト１からコンタクト部(５)までの抵抗をＲ０、各画素を
電流が流れるときの電気抵抗をＲとすると、各ポイント
における電圧上昇ΔＶ１〜ΔＶｎは、下記数１によって
表わされる。

【００２２】

【数１】 ΔＶ１＝(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ０ ＋(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ΔＶ２＝(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ０ ＋(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ΔＶ３＝(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ０ ＋(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ・ ・ ΔＶｎ−１＝(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ０ ＋(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ・ ・ ＋(Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ΔＶｎ＝(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ０ ＋(Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ２＋Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋(Ｉ３＋・・・Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ・ ・ ＋(Ｉn-1＋Ｉｎ)×Ｒ ＋Ｉｎ×Ｒ

【００２３】上記数１において、下線を施した項は、各
ポイントの電圧上昇式において、１つ前のポイントの電
圧上昇式に対して付加された項を表わしている。上記数
１の電圧上昇に応じた電圧を、各第２トランジスタＴＲ
２のゲートへ印加すべき階調電圧に上乗せすることによ
って、電圧上昇に影響を受けない所望の電流値、即ち発
光輝度を得ることが出来る。

【００２４】尚、抵抗Ｒ０による電圧上昇をＡとし、各
画素を流れる電流Ｉ１〜Ｉｎの合計値をＩとすると、各
ポイントの電圧上昇式を１つの前のポイントの電圧上昇
式で置き換えることによって、数１は下記数２に書き換
えることが出来る。

【００２５】

【数２】 ΔＶ１＝Ａ＋Ｉ×Ｒ ΔＶ２＝ΔＶ１＋(ポイント１の電流値−Ｉ１)×Ｒ ΔＶ３＝ΔＶ２＋(ポイント２の電流値−Ｉ２)×Ｒ ・ ・ ΔＶn-1＝ΔＶn-2＋(ポイントn-2の電流値−Ｉn-2)×Ｒ ΔＶｎ ＝ΔＶn-1＋(ポイントn-1の電流値−Ｉn-1)×Ｒ

【００２６】そこで、図３に示す演算器(25)として、図
４に示す具体的構成を採用する。図４において、前記第
１メモリ(22)から入力されるデータは電圧上昇演算部(3
1)に供給されると共に、前記第２メモリ(24)から入力さ
れるデータは第５メモリ(33)に保存される。電圧上昇演
算部(31)は、電圧上昇算出の対象とするポイントの１つ
前のポイントの電圧上昇値及び電流値に基づいて、対象
ポイントの電圧上昇値及び電流値を算出するものであ
り、算出された電圧上昇値及び電流値はそれぞれ第４メ
モリ(32)及び第５メモリ(33)に格納される。

【００２７】電圧上昇演算部(31)は、先ず、第５メモリ
(33)に保存されているデータ(電流値Ｉ)に基づいて、ポ
イント１の電圧上昇値ΔＶ１と電流値を算出し、その結
果をそれぞれ第４メモリ(32)及び第５メモリ(33)に供給
する。続いて、電圧上昇演算部(31)は、第４メモリ(32)
に格納されているポイント１の電圧上昇値ΔＶ１と、第
５メモリ(33)に格納されているポイント１の電流値に基
づいて、ポイント２の電圧上昇値ΔＶ２と電流値を算出
し、その結果をそれぞれ第４メモリ(32)及び第５メモリ
(33)に供給する。この様にして、順次、各ポイントの電
圧上昇値と電流値を算出する。この結果、全てのポイン
トの電圧上昇値が得られることになる。

【００２８】又、電圧上昇演算部(31)から得られる各ポ
イントの電圧上昇値は映像信号変換部(34)へ供給され
る。映像信号変換部(34)にはルックアップテーブル(35)
が接続されており、映像信号変換部(34)は、ルックアッ
プテーブル(35)を参照することによって、電圧上昇演算
部(31)から供給される電圧上昇値に信号変換を施す。ル
ックアップテーブル(35)には、各第２トランジスタＴＲ
２について、ソース−ドレイン間の電圧と電流の関係が
規定されると共に、ベース電圧とソース−ドレイン間の
電流との関係が規定されている。

【００２９】映像信号変換部(34)は、ルックアップテー
ブル(35)を参照することによって、各ポイントの電圧上
昇値を第２トランジスタＴＲ２の電流減少量に変換し、
更にその電流減少量を補うために必要なベース電圧の増
大量に変換し、その結果を第１メモリ(22)から得られる
元の入力データに加算して、データの補正を施し、補正
されたデータを第３メモリ(27)へ出力する。尚、映像信
号変換部(34)による変換の関係がリニアの場合は、ルッ
クアップテーブル(35)を用いた信号変換に代えて、定数
を乗算する処理を採用することも可能である。

【００３０】上記の有機ＥＬ表示装置によれば、陰極(1
7)の各ストライプ(17a)に発生する電圧上昇に応じて各
画素に対する入力信号が補正されるので、電圧上昇に拘
わらず各画素は入力信号に応じた輝度で発光し、該電圧
上昇に起因するクロストークが発生することはない。
又、陰極(17)及び陽極(12)を共に水平方向のストライプ
状に形成しているので、上述の補正処理を１水平走査線
毎に行なうことが可能であり、これによって演算処理が
簡易となっている。

【００３１】尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に
限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の
変形が可能である。例えば、陰極(17)を構成する複数本
のストライプ(17a)は全て同一幅に形成する構成に限ら
ず、コンタクト部(５)からの距離に応じて各ストライプ
(17a)を異なる幅に形成することによって、コンタクト
部(５)の近傍領域における電流の増大に伴う電圧上昇の
影響を緩和することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの一部破断
斜視図である。

【図２】該有機ＥＬディスプレイの陰極に流れる電流の
経路を説明する図である。

【図３】本発明に係る有機ＥＬ表示装置の構成を表わす
ブロック図である。

【図４】演算器の具体的構成を示すブロック図である。

【図５】各画素に対する電源供給系統の等価回路図であ
る。

【図６】パッシブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレ
イの積層構造を示す図である。

【図７】パッシブ駆動型有機ＥＬディスプレイの一部破
断斜視図である。

【図８】アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプ
レイの等価回路図である。

【図９】アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプ
レイの一部破断斜視図である。

【図１０】アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディス
プレイの問題点を説明する図である。

【符号の説明】

(２) 有機ＥＬディスプレイ (11) ガラス基板 (12) 陽極 (13) 有機層 (17) 陰極 (17a) 陰極ストライプ (５) コンタクト部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２４Ｂ ６４１ ６４１Ｄ ６４２ ６４２Ａ 3/30 3/30 Ｊ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/26 33/26 Ｚ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB17 BA06 CC00 DA01 DB03 EB00 5C080 AA06 BB05 DD05 DD10 EE29 FF11 GG15 GG17 JJ02 JJ03 JJ06 KK07 5C094 AA03 AA04 AA07 AA48 AA55 BA03 BA27 CA19 DB01 DB04 EA04 EA10 FA01 FB01 FB20 GA10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機層(13)を挟んで両側に陽極(12)と陰
   極(17)を配備し、該有機層(13)によって構成される複数
   の画素(10)を発光させるアクティブマトリクス駆動型の
   有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、陰極
   (17)は、画面の水平方向或いは垂直方向に伸びる複数本
   のストライプ(17a)に分割されており、該陰極(17)の各
   ストライプ(17a)の端部が、表示エリアＲの外側に配置
   された電流集束部に接続されていることを特徴とする有
   機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 【請求項２】 有機層(13)によって構成される複数の画
   素(10)にはそれぞれ、走査電極の電圧によってオン／オ
   フする第１トランジスタＴＲ１と、第１トランジスタが
   オンとなることによってデータ電極から入力される信号
   を記憶する容量素子Ｃと、電源供給ラインから供給され
   る電源によって前記入力信号に応じた駆動電流を発生す
   る第２トランジスタＴＲ２とが配備され、 各陰極ストライプ(17a)に沿って並ぶ複数の第２トラン
   ジスタについて、これらの第２トランジスタに供給すべ
   き入力信号に基づき、各第２トランジスタの位置に応じ
   て陰極ストライプ(17a)に発生する電圧上昇を算出する
   電圧上昇算出手段と、 算出された電圧上昇値に応じて、各第２トランジスタに
   供給すべき入力信号を補正する入力信号補正手段とを具
   えている請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセン
   ス表示装置。
3. 【請求項３】 電圧上昇算出手段は、各第２トランジス
   タについて、入力信号に応じて第２トランジスタに流れ
   る電流の大きさと、陰極ストライプ(17a)に沿った各第
   ２トランジスタの位置に応じて決まる抵抗値とに基づい
   て、電圧上昇値を算出する請求項２に記載の有機エレク
   トロルミネッセンス表示装置。
4. 【請求項４】 入力信号補正手段は、算出された電圧上
   昇値を、第２トランジスタを流れる電流の低下量に換算
   する第１換算手段と、該第１換算手段から得られる電流
   の低下量を、第２トランジスタに供給すべき入力信号の
   補正量に換算する第２換算手段とから構成される請求項
   ２又は請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス
   表示装置。
5. 【請求項５】 陰極(17)を構成する複数本のストライプ
   (17a)はそれぞれ、電流集束部からの距離に応じて、そ
   の幅がストライプ(17a)毎に異なっている請求項１乃至
   請求項４の何れかに記載の有機エレクトロルミネッセン
   ス表示装置。