JP2003157050A

JP2003157050A - 有機ｅｌディスプレイとその駆動方法

Info

Publication number: JP2003157050A
Application number: JP2001353260A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kato; 直樹加藤
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd; Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp; AGC Inc
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】周囲温度が変化しても均一で明るい表示を行う
有機ＥＬディスプレイを得る。【解決手段】走査配線ドライバ１０に接続された走査配
線１と、データ配線ドライバ２０に接続されたデータ配
線２との交点に画素４が構成され、走査配線１は接地電
位におかれ、データ配線２から定電流が供給され、表示
画面の近傍に温度検出手段６が配置され、さらにＡ／Ｄ
変換回路とＭＰＵが配置され、走査配線ドライバ１０に
供給する電圧レベルを制御する電子ボリュームが配置さ
れ、周囲温度の変化に応じて走査配線１の走査配線電位
の調整がコントローラ１１によってリアルタイムに制御
が行われる有機ＥＬディスプレイの駆動法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス発光素子（以下、有機ＥＬ素子ともい
う。）を用いた有機ＥＬディスプレイおよびその駆動方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は陽極と陰極間に有機薄膜
を有する。両電極に挟持された有機薄膜には無視できな
い容量が生ずる。また、有機ＥＬ素子は、半導体発光ダ
イオードに似た特性を有している。陽極側を高電圧側と
し、所定の電圧を両電極間に印加して有機薄膜に電流を
供給すると発光する。逆に、陰極側を高電位とした場合
には電流がほとんど流れず発光しない。そのため、有機
ＬＥＤと呼ばれることもある。その等価回路を図５に示
す。

【０００３】有機ＥＬ素子の有機薄膜に定電圧を印加し
た際、その発光輝度は温度変化や経時変化によって大き
く変動する。しかし、電流値に対する有機ＥＬ素子の発
光輝度の変動は小さい。所定の表示輝度を行うために、
駆動回路に定電流回路を設けて、それぞれの有機ＥＬ素
子に定電流を供給する、定電流性の駆動方法を用いるこ
とが一般的である。

【０００４】マトリックス電極の各画素部に有機ＥＬ素
子をそれぞれ配置した有機ＥＬディスプレイが実現され
ている。図４に平面図、図６（ａ）に斜視図、図６
（ｂ）に断面図を模式的に示す。陽極に接続されるかま
たは陽極そのものを形成する複数の陽極配線２と、それ
に直交する方向に、陰極に接続するかまたは陰極そのも
のを形成する複数の陰極配線１が配置される。陰極配線
１と陽極配線２の交点が画素４となり、両電極間に有機
薄膜３が挟持される。このように、ガラス基板５上に有
機ＥＬ素子によって構成された画素がマトリックス状に
平面配置される。

【０００５】一般に、陰極配線１は金属で形成され、陽
極配線２はＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）などの透
明導電薄膜で形成される。次に、有機ＥＬディスプレイ
の表示を単純マトリックス駆動法で行う手法について説
明する。以下、陽極配線、陰極配線のいずれか一方を走
査配線、他方をデータ配線とする。

【０００６】まず、定電圧回路が備えられた走査配線ド
ライバに走査配線を接続する。走査配線に対して定電圧
性の駆動を行う。そして、走査配線を順次走査して走査
配線のうちの１本を選択状態、残りを非選択状態とし、
所定の期間ごとに選択する。一般的に、走査配線の一方
の端から他方の端に対して走査を行い、一定の期間の間
にすべての走査配線を走査し、所定の駆動電圧を印加す
る。

【０００７】次に、出力談に定電流回路が備えられたデ
ータ配線ドライバにデータ配線を接続する。選択した走
査配線の表示パターンに対応する表示データを、走査に
同期してすべてのデータ配線に供給する。定電流回路か
らデータ配線に供給した電流パルスＩ_Ｄは、選択した走
査配線とデータ配線との交点に位置する有機ＥＬ素子を
通して、選択した走査配線に流れる（図１参照）。

【０００８】有機ＥＬ素子の画素は、その画素が接続さ
れた走査配線が選択されていて、かつデータ配線から電
流が供給されている期間だけ発光する。データ配線から
電流の供給が止まると発光も停止する。このようにし
て、データ配線と走査配線との間に挟持された有機ＥＬ
素子に対して電流を供給し、すべての走査配線の走査を
順次繰り返す。そして、所望の表示パターンに応じて表
示画面全体の画素の発光・非発光を制御する。

【０００９】駆動を行う際に、有機ＥＬ素子の陽極およ
び陰極は、走査配線またはデータ配線のいずれにも設定
できる。つまり、陽極を走査配線とし、陰極をデータ配
線とするか、または陽極をデータ配線、陰極を走査配線
として使用できる。両電極は駆動を行う上で互換性を有
している。有機ＥＬ素子の極性と電極との関係を調整し
て配置すればよい。一般的には、データ配線を陽極配線
に対応させ、走査配線を陰極配線に対応させることが多
い。以後、陰極配線が走査配線、陽極配線がデータ配線
として有機ＥＬディスプレイの駆動と表示について説明
を行う。

【００１０】なお、表示画面を人間が見るときの上下左
右にかかわらず、走査配線に対して平行に配列した方向
の画素の並びを「行」、データ配線に対して平行な方向
に配列した画素の並びを「列」、とも呼ぶこととする。

【００１１】まず、有機ＥＬ素子の陰極に接続した走査
配線は以下の電位条件を満たすことが必要である。つま
り、選択状態の走査配線の電位は、非選択状態の走査配
線の電位より低く設定しなければならない。そのため、
選択状態の走査配線の電位はグラウンド（接地）電位と
し、非選択状態の走査配線電位は接地電位より高い電位
を与えるように駆動を行う。

【００１２】列側のデータ配線には、その出力データが
「画素」を発光させるオンデータである場合には定電流
を供給する。出力データが「画素」を非発光とさせるオ
フデータである場合には、接地電位に等しい定電圧の出
力を供給する。つまり、「画素」がオンかオフかによっ
て、定電流性出力または定電圧性出力の間で切り替わる
ように構成されている。データ配線に対して定電流出力
をするのは、上述したように発光輝度を電流値で制御す
るためである。

【００１３】また、有機ＥＬ素子に流れる電流の方向
は、陽極配線であるデータ配線から有機薄膜を通して、
陰極配線である走査配線へ流れるように設定する。その
ため、データ配線の電位は、選択状態にある走査配線の
電位である接地電位より高く設定する。

【００１４】また、列側がＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３および
Ｃ_４、行側がＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ _４である４×４
のマトリックス表示画面で、図７に示す表示パターンの
表示を行う場合の基本的な駆動波形を図８に示す。ここ
では、データ配線ドライバからの出力電流パルスの時間
幅を変更して行う駆動法について説明する。

【００１５】図１０に示すように、１００％輝度で発光
させる画素には、選択期間のほぼ全幅となるパルス幅で
電流パルスを出力する。５０％輝度で発光させる画素に
は、１００％輝度の場合の半分となる幅の電流パルスを
出力する。この駆動法がパルス幅変調（以下、ＰＷＭと
もいう。）である。

【００１６】上述したように、有機ＥＬ素子は電気的に
ダイオードのような特性を示すとともに容量性の特性を
も示す。定電流回路が備えられたデータ配線ドライバか
らは電流供給し、選択行の有機ＥＬ素子の画素を発光さ
せる。しかし、同時に非選択行の画素の容量を充電しな
ければならない。

【００１７】表示画面を構成するマトリックスの行数が
増加して、データ配線１本あたりに接続された有機ＥＬ
素子の画素数が増加すると、全体の容量を充電するため
に必要な電流が無視できない値となる。その結果、選択
行の画素に流れる電流が減少して、発光輝度が見込みの
値より低くなる。

【００１８】このような問題点を解決する二つの駆動法
が提案されている。第１はリセット駆動である。１本の
走査配線から次の走査配線に駆動を切り替える際に、す
べての走査配線をいったん等しい電位に設定し、その電
位から充電を行って駆動を行う（特開平９−２３２０７
４号公報参照）。

【００１９】このリセット駆動は以下のような条件
（１）〜（５）を備えている。（１）すべての走査配線をいったん等しい電位（リセ
ット電位）に設定する。（２）選択状態となる走査配線はグラウンド電位に、そ
れ以外の走査配線は前記の非選択状態の電位にする。同
時にデータ配線ドライバの定電流回路による電流印加を
開始する。

【００２０】（３）走査配線とデータ配線の容量カップ
リングにより、データ配線の電位は選択期間の早い時点
から、「非選択状態の走査配線電位−リセット電位」と
なる。（４）定電流回路からの電流は容量の充電に消費される
ことなく、各画素の有機ＥＬ素子に供給される。（５）有機ＥＬ素子に所定の定電流が供給される際に、
「非選択状態の走査配線電位−リセット電位」は定電流
回路で駆動される有機ＥＬ素子の駆動電位に近い値に設
定される。

【００２１】第２はプリチャージ駆動である。データ配
線ドライバ側に充電回路をさらに設けて、所定の時間だ
け各画素の有機ＥＬ素子をあらかじめ充電する。そし
て、有機ＥＬ素子の駆動電位を高めることによって発光
輝度を向上させるものである（特開平１１−４５０７１
号公報参照）。

【００２２】このプリチャージ駆動は以下のような条件
（１）〜（５）を有する。まず、データ配線ドライバに
定電流回路と充電回路とが設けられる。（１）ある走査配線から次の走査配線に駆動を切り替え
る際に、いったんデータ配線を所定の電位に充電する。（２）その後、定電流回路を備えた駆動回路で駆動す
る。（３）データ配線の電位は，選択期間の早い時点から
「充電回路によって充電された電位」となる。（４）定電流回路からの電流は容量の充電に消費される
ことなく、各画素を構成する有機ＥＬ素子に供給され
る。（５）その際、「充電回路によって充電された電位」
を、定電流回路で駆動される有機ＥＬ素子の、所望の駆
動電位に近い値に設定をする。

【００２３】また、有機ＥＬディスプレイでは、その表
示画面を全面発光させる場合、選択状態の１本の走査配
線に流れ込む電流は、行数を一定とすると、列数に比例
して大きくなる。また、列数が大きくなると、それに対
応して走査配線が長くなる。そのため、画面の左端から
右端までの走査配線の総抵抗値も大きくなる。

【００２４】また、有機ＥＬディスプレイの外部の駆動
回路へ、走査配線を接続するために引き出す配線（以
下、走査引出し配線という。）も抵抗を有している。所
定の抵抗を有する走査配線および走査引出し配線に流れ
込む電流が大きくなると、本来、接地電位であるべき走
査配線の電位が、接地電位よりも高くなる。

【００２５】そして、有機ＥＬディスプレイを単純マト
リックス駆動法で駆動し、全面発光時の走査配線（陰
極）の電位が本来の接地電位よりも高くなることがあ
る。すると、以下のような問題が生じた。有機ＥＬディ
スプレイの駆動を行うに際し、列側に定電流回路を備え
たデータ配線ドライバを使用している。そのため、上述
したように、走査配線に電位上昇が生じても、データ配
線には所定の電流Ｉ_Ｄがデータ配線ドライバから供給さ
れる。基本的に発光を電流性の駆動で行っているからで
ある。よって、データ配線の電位はその電位上昇分が加
えられた電位まで上昇する。データ配線電位＝走査配線
電位（Ｖ_ＳＥＬ）＋有機ＥＬ素子の端子電圧（Ｖ
_ＯＬＥＤ）の関係である（図１参照）。

【００２６】しかし、対向する走査配線側の電位上昇が
大きい場合には、データ配線の電位はデータ配線ドライ
バの電源電圧に近い電位まで上昇することになる。そし
て、データ配線ドライバの定電流回路の駆動能力が飽和
して、データ配線の電位を充分に上昇させることができ
なくなる。すると画素を構成する有機ＥＬ素子には所定
の電流が充分に流れず、その画素の発光輝度は所望の設
定値より暗くなる。

【００２７】結果として、発光画素数が多い行、すなわ
ち走査配線の電位上昇が大きい行ほど発光輝度が暗くな
るという現象が発生する。正常状態の表示を図１８
（ａ）に示す。これに対して、走査配線の電位上昇が大
きいと、表示のパターンに応じた横帯状のムラが発生す
る（図１８（ｂ））。これを横クロストークと呼ぶ。

【００２８】周囲温度が有機ＥＬディスプレイの使用中
心温度から±２０℃程度であれば、特別な工夫を採用せ
ずに良好な表示品質を保持できる。しかし、使用する際
の周囲温度が上記の範囲を超えて変化することがある。

【００２９】また、有機ＥＬディスプレイの用途によっ
ては広い使用温度域がもともと求められることがある。
その場合でも、有機ＥＬ素子に定電流が供給されれば、
その発光輝度はほとんど変化しない。しかし、定電流が
流れる有機ＥＬ素子の両端子間の電圧（以下、端子電圧
という。）は周囲温度に応じて変化する。一般的に、周
囲温度が下がると有機ＥＬ素子の端子電圧は高くなり、
周囲温度が上がると端子電圧は低くなる。

【００３０】この場合でも、端子電圧の変化が小さいと
きには、表示上の問題は特に生じない。しかし、端子電
圧の変化が大きくなると表示に直接影響が生じる。たと
えば、周囲温度が低温域にある場合に、端子電圧の電流
駆動側電位が定電流回路の電源電位に近づいたり、電源
電圧のレンジを越えたりすると、定電流回路は所定の電
流を供給できなくなる。その結果、発光輝度は表示パタ
ーンによってまちまちになり、前述した横クロストーク
のような表示不良が発生する。

【００３１】また、行数の多い有機ＥＬディスプレイを
駆動するために、リセット駆動やプリチャージ駆動を採
用する従来技術では、各画素の容量を充分充電するよう
に構成する。その充電電圧は、定電流回路によって有機
ＥＬ素子を電流駆動する際の、電流駆動側の端子電圧に
近くなるように設定をする。

【００３２】この二つの電圧が近ければ、充電後に定電
流回路で駆動される端子電圧に落ち着くまでの所要時間
は短くなる。有機ＥＬ素子を定電流で駆動を行う利点が
得られる。ところが、周囲温度の変化により有機ＥＬ素
子の端子電圧が変化すると、二つの電圧の差が大きくな
る。あらかじめ充電を行った後に、定電流回路で電流駆
動をし、所望の端子電圧に落ち着くまでの所要時間が長
くなる。その結果、定電圧駆動に近い駆動状態となっ
て、上述した定電流回路による駆動の利点が失われる。

【００３３】このように、従来技術では、周囲温度が所
定の範囲を越えてさらに変動するにつれて、その表示状
態の均一性が低下する。特に、ＰＷＭによる階調表示を
行いさらに、そのパルス幅が短い低輝度階調の表示の際
に、この現象はより顕著となる。よって、有機ＥＬディ
スプレイにおいて、所望の階調表示を行うことが困難と
なる。

【００３４】また、一般的に使用状況によっても、所望
の駆動波形を維持できるように、上述した従来技術であ
る「リセット駆動」や「プリチャージ駆動」を採用する
ことが多い。通常の設定状態では、ほぼ理想的な矩形波
に近い駆動波形であることを前提としている（図１４
（Ａ）参照）。しかし、周囲温度が変化すると、定電流
回路で駆動しようとする有機ＥＬ素子の端子電圧が変化
する。

【００３５】そのため、リセット駆動の場合には「非選
択状態の走査配線電位−リセット電位」が、プリチャー
ジ駆動の場合には「充電回路によって充電される電位」
があらかじめ設定されている。これに対して有機ＥＬ素
子の端子電圧がシフトしてしまう。つまり、２端子間の
電位が変わり、駆動側の端子の電位、すなわち駆動電圧
波形が変動するからである。

【００３６】すると、データ配線ドライバから定電流回
路で電流を供給した際の、有機ＥＬ素子の端子の電圧波
形は、温度が低い場合は端子電圧が高くなる（図１４
（Ｃ）参照）。また、周囲温度が高い場合には端子電圧
が低くなる（図１４（Ｂ）参照）。つまり、理想的な矩
形形状の電圧波形をとるのではなく、電圧波形として端
子電圧を観察した場合、その立上り波形がなまるか、ま
たは立上りが急峻になる。これは図１４の点線で示され
ている理想的な駆動波形とは大きく異なった駆動波形と
なり、有機ＥＬ素子に求められる発光輝度とは異なる発
光輝度で発光することを意味する。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来技術においては、単純マトリックス駆動を行う有機Ｅ
Ｌディスプレイにおいては、広い温度範囲で使用するこ
とが困難であった。有機ＥＬ素子の基本的な素子物性と
駆動回路との関係から、特に階調表示を行う上で適切な
駆動を常時行うことが困難であった。本発明では、有機
ＥＬディスプレイの駆動回路を改良し、周囲温度が変化
しても、明るくかつ均一性のある表示を行うことのでき
る有機ＥＬディスプレイを提供しようとする。

【００３８】さらに、階調再現性が良く、明るさが均一
で、使用温度の要求の厳しい用途であっても適合できる
高性能の有機ＥＬディスプレイを実現することである。
また、簡素な構成の駆動回路であって、集積化しやすく
安定に駆動をすることができる有機ＥＬディスプレイの
駆動方法を提供する。

【００３９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の態様
１は、走査配線とデータ配線とが交差するように配置さ
れ、走査配線は走査配線ドライバに接続され、データ配
線はデータ配線ドライバに接続され、それぞれのデータ
配線ドライバには定電流回路が備えられ、単純マトリッ
クス駆動によって画素の点灯が行われてなる有機ＥＬデ
ィスプレイにおいて、走査配線が２０本以上設けられ、
有機ＥＬディスプレイの周囲温度を検出する検出手段
と、走査配線に供給される駆動電圧を制御する第１の電
圧制御手段とが備えられ、周囲温度に対応して非選択時
の走査配線の駆動電圧が調整されることを特徴とする有
機ＥＬディスプレイを提供する。

【００４０】また、態様２は、周囲温度によって調整さ
れる走査配線の駆動電圧の変化幅が、所定の温度域に応
じてあらかじめ設定され、高温域にある場合には、低温
域にある場合よりも小さい変化幅で駆動が行われる態様
１に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。

【００４１】また、態様３は、走査配線とデータ配線と
が交差するように配置され、走査配線は走査配線ドライ
バに接続され、データ配線はデータ配線ドライバに接続
され、それぞれのデータ配線ドライバには定電流回路と
定電圧回路とが備えられ、単純マトリックス駆動によっ
て画素の点灯が行われてなる有機ＥＬディスプレイにお
いて、走査配線が２０本以上設けられ、有機ＥＬディス
プレイの周囲温度を検出する検出手段と、定電圧回路の
出力電位を変化させる第２の電圧制御手段が備えられ、
周囲温度に対応して定電圧回路の出力電位が調整される
ように構成されてなることを特徴とする有機ＥＬディス
プレイを提供する。

【００４２】また態様４は、周囲温度によって調整され
る走査配線の駆動電圧の変化幅が、所定の温度域に応じ
てあらかじめ設定され、高温域にある場合には、低温域
にある場合よりも小さい変化幅で駆動が行われる態様３
に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。

【００４３】また、態様５は、データ配線ドライバが１
００本以上である請求項１、２、３または４に記載の有
機ＥＬディスプレイを提供する。

【００４４】また、態様６は、走査配線とデータ配線と
が交差するように配置され、走査配線は走査配線ドライ
バに接続され、データ配線はデータ配線ドライバに接続
され、それぞれのデータ配線ドライバには定電流回路が
備えられ、単純マトリックス駆動によって画素の点灯が
行われてなる有機ＥＬディスプレイにおいて、走査配線
が５０本以上設けられ、データ配線が１００本以上設け
られ、有機ＥＬディスプレイの周囲温度を検出する温度
検出手段が備えられ、周囲温度が所定の温度よりも低い
場合には、定電流回路の電流設定値を小さくして画素の
端子電圧を一定に保つことを特徴とする有機ＥＬディス
プレイを提供する。

【００４５】また、上記の各態様において、階調表示を
行うことが好ましい。特に、１０階調以上の階調表示に
用いることが好ましい。具体的には、ＰＷＭによる電流
パルス制御型の駆動を行い、階調表示を行うように構成
することが好ましい。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬディスプレイの
基本構成を図１に示す。有機ＥＬディスプレイ３０の表
示画面の近傍に温度検出手段６が配置される。さらに、
検出した温度値をディジタル変換するＡ／Ｄ変換回路、
ディジタル化された温度データに基づいて走査配線ドラ
イバの電圧を制御する第１の電圧制御手段として電子回
路からなるコントローラ１１が備えられている。コント
ローラ１１は走査配線ドライバとデータ配線ドライバの
基本動作をも制御する。本例では駆動回路の構成を簡素
化できるので有機ＥＬディスプレイ全体をも小型化でき
る。

【００４７】走査配線ドライバ１０は走査配線１を駆動
し、データ配線ドライバ２０はデータ配線２を駆動す
る。走査配線１とデータ配線２との交点が画素４であ
り、両電極の間に有機薄膜が配置され、印加電圧に応じ
て発光する。コントローラ１１は走査配線ドライバ１０
に対して、周囲温度によって調整される駆動電圧の変化
幅を与える。

【００４８】温度検出手段として、たとえば、熱電対等
の温度センサを用いる。温度センサは有機ＥＬディスプ
レイのパネル面上であって表示部近傍に設置する。その
温度測定範囲を−４０〜１００℃に設定する。Ａ／Ｄ変
換回路は、温度センサから出力された電圧をデジタルデ
ータに変換する。ビット数は所望の精度が得られるよう
に設定する。

【００４９】一般的に、４〜６ビットでよい。コントロ
ーラ１１は、Ａ／Ｄ変換回路からの出力データから必要
となる駆動電圧の値をあらかじめ回路的に設定した条件
で、自動的に変換し決定する。このコントローラ１１の
代わりにＭＰＵを用いて、演算を実際に実行して変換を
行ってもよい。高速処理かつ回路の小型化の観点では、
演算処理ではなく、電子回路で処理する方が好ましい。
また、温度を計測する際に、電圧ではなく電流を計測し
てその計測データに基づいて動作するように構成しても
よい。

【００５０】有機ＥＬ素子を駆動する際に、周囲温度が
変化すると、それに応じて有機ＥＬ素子の端子電圧も変
化する。そこで、リセット駆動の場合は「非選択状態の
走査配線電位−リセット電位」を、プリチャージ駆動の
場合は「充電回路によって充電される電位」を、常に有
機ＥＬ素子の端子電圧に近い値になるように調整するよ
うに作用する。周囲温度が１℃変化した場合の、有機Ｅ
Ｌ素子の端子電圧の変化量は、低温域で大きく、高温域
では小さくなることが見出されたからである。

【００５１】その結果、本発明における有機ＥＬ素子の
駆動側端子での電圧波形は図１５に示すようになる。図
１５（Ａ）は通常温度域、図１５（Ｂ）は低温域、図１
５（Ｃ）は高温域における電圧波形である。これらの図
１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、いずれの温
度域であっても、本発明によれば理想状態に近い駆動側
端子における電圧波形が安定して得られる。上述した従
来例の場合の電圧波形に比較して（図１４参照）、より
矩形形状に近いものであることがわかる。

【００５２】さらに、図１６と図１７にＰＷＭを用いた
場合の電圧波形を示す。ＰＷＭによる２５％階調の場合
の電圧波形であり、図１６は従来技術、図１７が本発明
を適用した場合の電圧波形である。このように、低い階
調レベルでは点灯時間が短いために、より大きな差が生
ずる。本発明を用いると、理想的な電圧波形に近い状態
を実現できたことを示している。

【００５３】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイの発
光基板について説明する。画素のピッチを行方向・列方
向ともに３５０μｍとし、６４行×２５６列の画面構成
とした目標のパネル輝度は２００ｃｄ／ｍ^２に設定し
た。

【００５４】膜厚２００ｎｍのＩＴＯをエッチングして
線幅３２０μｍのデータ配線を形成した。データ配線は
陽極配線として機能する。さらに、その上に絶縁膜とし
てポリイミドを塗布し、各画素において発光させる領域
として行方向・列方向ともに３００μｍの正方形の部分
を除去した。

【００５５】この上に、有機ＥＬ素子の有機薄膜を真空
蒸着法により積層した。まず、第１正孔輸送層として膜
厚２０ｎｍの銅フタロシアニンと、第２正孔輸送層とし
て膜厚４０ｎｍのα−ＮＰＤを形成した。次に発光層の
ホスト化合物としてＡｌｑ、ゲスト化合物の蛍光性色素
としてクマリン６を同時に蒸着し、膜厚６０ｎｍとなる
ように形成した。さらに陰極界面層としてＬｉＦを０．
５ｎｍ蒸着した。

【００５６】最後に陰極配線として、膜厚１００ｎｍの
アルミニウムで６４本の走査配線を形成し、走査配線ド
ライバへ接続をした。

【００５７】このようにしてガラス基板上に形成した有
機ＥＬ素子を、有機薄膜への水分の侵入を防ぐために、
他のガラス基板１枚を対向配置して封止した。封止部の
外部に引き出したデータ配線および走査配線に、それぞ
れデータ配線ドライバ、走査配線ドライバを接続した。
基本的に、電極の本数に応じて、データ配線ドライバお
よび走査配線ドライバが設けられた回路構成とした。

【００５８】データ配線ドライバには１２８出力の定電
流駆動ドライバＬＳＩを２個、走査配線ドライバには３
２出力の定電圧駆動ドライバＬＳＩを２個使用した。デ
ータ配線ドライバはＰＷＭ方式の階調表示に対応するも
のを採用した。そして、単純マトリックス法で有機ＥＬ
素子を駆動し、有機ＥＬディスプレイのパネルの表示を
行った。

【００５９】

【実施例】（例１）本例では有機ＥＬディスプレイ３０
の表示を均一化するための駆動方式としてリセット駆動
を採用した。走査配線ドライバ１０側に駆動電圧を制御
し得る電子ボリュームを設置し、コントローラ１１で電
子制御し、走査配線ドライバ１０の駆動電圧を制御する
ようにした。コントローラ１１の指示する値に応じて、
走査配線ドライバ１０に所定の電位レベルを供給するよ
うに機能する（図１参照）。

【００６０】本例では周囲温度が−４０〜＋８０°の温
度域であっても、表示の均一性が失われずに、見やすい
表示を得ることができた。また、駆動制御が安定してお
り、常に所望の表示を維持できることが確認された。そ
して、本例で採用した駆動回路は集積化が容易であり、
ＬＳＩとして形成できるものである。

【００６１】下記の表１に周囲温度の制御を行う際の基
準データを示す。周囲温度に対して駆動電圧の電圧変化
量を、０℃以下の低温域では大きく、０℃を超える高温
域では小さく設定した。下記表１では、２０℃付近を境
界にして、周囲温度が２０℃以下の場合は０．８Ｖ以
上、周囲温度が２０℃を超える場合は０．７Ｖ以下に設
定をした。なお、駆動電圧の変化幅は有機ＥＬディスプ
レイに用いられる有機薄膜の材料、駆動回路等によって
変動し得るので、それぞれの場合に応じて最適化するこ
とが好ましい。

【００６２】

【表１】

【００６３】（比較例１、２）有機ＥＬディスプレイに
おけるデータ配線の理想的な電圧波形を図１２（Ａ）に
示す。次に、リセット駆動またはプリチャージ駆動を使
わない場合を比較例１とする。比較例１では容量充電に
時間がかかるので、図１２（Ｂ）の電圧波形となる。ま
た、リセット駆動またはプリチャージ駆動を適用し、適
切に電位設定した場合を比較例２とし、その電圧波形図
を図１４（Ａ）に示す。電圧波形にわずかな歪がある
が、理想的な電圧波形の形状に近いものとなる。

【００６４】（例２）本例では、有機ＥＬディスプレイ
３１の表示を均一化するための駆動方式としてプリチャ
ージ駆動を採用した（図２参照）。プリチャージ電圧
は、コントローラ１１から所定の電位を決定するように
電子ボリュームに信号を供給し、データ配線ドライバ２
０の出力電位の電位レベルを調整するようにした。そし
て、温度検出手段６からの温度データに応じて、コント
ローラ１１の指示値はデータ配線ドライバ２０に対し
て、プリチャージ電圧をリアルタイムで決定するように
機能し、良好な表示が得られた。用いた基準データは上
記の表１と同様とした。

【００６５】（例３）本例では、有機ＥＬディスプレイ
の駆動電圧の制御を周囲温度によって、２条件に分けて
設定した。つまり、高温域と低温域をあらかじめ設定
し、駆動条件が不利となる低温域では駆動電圧の電圧レ
ンジを低減し、駆動回路の負荷を低減できるようにし
た。高温域では、通常のように設定をした。

【００６６】よって、本例ではコントローラからの指示
値はデータ配線ドライバの出力電流を決定するように与
えられる。温度検出手段で検出した周囲温度の計測値が
所定の値よりも小さい場合には、定電流回路の出力電流
を小さくなるように駆動回路を構成した。本例の回路構
成は例２と同様であり、その基本構成は図２に示したブ
ロック図のものでよい。

【００６７】具体的には、周囲温度の計測値があらかじ
め設定した所定の値（−１０°）よりも大きい場合に
は、出力電流が一定になるように駆動の制御を行った。
つまり、周囲温度が低温域にある場合には、表示画面全
体の走査配線およびデータ配線に対して、充分な駆動電
圧を供給し維持するのが難しい。そのため、設定する電
流値を小さくすることにより常に所定の電流が流れるよ
うにして、少なくとも表示画面の均一性を保持するよう
に駆動回路を設定した。

【００６８】その結果、周囲温度が−４０〜８０°の範
囲で変化しても、表示の均一性が変化せずに、見やすい
表示を常に提供できた。低温域では、高温域に比較し
て、表示画面がやや暗くなったが、視認性に大きな影響
を与えるほどではなかった。以上説明した本発明の各例
において、電子回路からなるコントローラ１１の代わり
に、ＭＰＵを用いて、演算処理によって駆動電圧の調整
を行うことができる。ＭＰＵを用いて駆動電圧の制御を
行った有機ＥＬディスプレイ３３の模式図を図１１に示
す。

【００６９】（比較例３）本例の有機ＥＬディスプレイ
３２の駆動回路には、温度センサーを備えなかった。画
素を駆動する際の駆動電流や電圧設定は周囲温度に対応
して調整せずに固定とした。本例では、周囲温度が低く
なると表示画面に上記の横クロストークが発生した（図
３参照）。

【００７０】また、階調表示を行うと、低階調側の表示
が暗くなって、表示の階調再現性が低下した。また、逆
に周囲温度が高くなると、階調表示で低階調側の表示が
所定の基準レベルよりも明るくなり、表示の階調再現性
が悪くなった。

【００７１】（例４）本発明においては、上記の態様１
と態様６とを組み合わせて駆動電圧の制御を行うことが
できる。また、態様３と態様６とを組み合わせて駆動電
圧の制御を行うこともできる。これらの場合に用いる基
準データを次の表２に示す。この表２の基準データに示
すように、周囲温度が低温域にある場合、−４０、−３
０および−２０℃の場合に、上記の表１と異なり、−１
０℃と同じ電圧を設定するように条件設定を行った。

【００７２】

【表２】

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、周囲温度が大きく変化
しても、均一性や階調再現性が良好である有機ＥＬディ
スプレイを実現できる。

【００７４】使用温度域で広い用途であっても本発明の
有機ＥＬディスプレイは、表示画面内における明るさの
均一性が一定であり、視認性の良好な表示を提供でき
る。よって、本発明の有機ＥＬディスプレイは自動車用
のインパネや、広い使用温度域が求められる公衆表示装
置に用いることができる。

【００７５】また、本発明はその構成が簡素であり、有
機ＥＬ素子を変更することなく、外部回路である駆動系
を変更・調整するだけで所望の表示を達成できる。ま
た、各種の有機ＥＬ素子に応じて、駆動系を適合させて
所望の表示仕様を達成できるようになる。

【００７６】さらに、本発明の態様６では、表示画面の
横クロストークの発生を防止できる。また、本発明の態
様１と態様６とを組み合わせて使用することができ、そ
の場合は各態様で得られる以上の効果が期待でき、周囲
環境の変動に対して、さらに良好な表示画面を安定して
提供できる。また、本発明の態様３と態様６とを同様に
組み合わせることもできる。

【００７７】また、本発明は製造が容易であり、電子回
路からなるコントローラを採用した場合は、駆動回路の
集積化を容易にできるので装置全体を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例１の構成を示す模式図。

【図２】本発明の例２の構成を示す模式図。

【図３】従来技術の有機ＥＬディスプレイの構成を示す
模式図。

【図４】有機ＥＬディスプレイの平面図。

【図５】有機ＥＬ素子の等価回路図。

【図６】（ａ）有機ＥＬディスプレイの構造を示す斜視
図および（ｂ）断面図。

【図７】有機ＥＬディスプレイの表示パターンの一例を
示す説明図。

【図８】従来例における駆動波形図。

【図９】１選択期間のＰＷＭ方式の駆動波形図。

【図１０】画面位置に応じた走査配線の電位のグラフ。

【図１１】本発明のＭＰＵを用いた例の模式図。

【図１２】従来技術における駆動波形図。

【図１３】駆動電圧の変化を説明する駆動波形図。

【図１４】従来技術を用いた場合の駆動波形図。

【図１５】本発明を用いた場合の駆動波形図。

【図１６】従来例でＰＷＭ２５％で駆動した場合の駆動
波形図。

【図１７】本発明でＰＷＭ２５％で駆動した場合の駆動
波形図。

【図１８】有機ＥＬディスプレイの正常表示と異常表示
の説明図。

【符号の説明】

１：走査配線（陰極）２：データ配線（陽極）３：有機薄膜４：画素６：温度検出手段１０：走査配線ドライバ１１：コントローラ２０：データ配線ドライバ３０：有機ＥＬディスプレイ

フロントページの続きＦターム(参考） 3K007 AB02 AB17 BA06 DB03 GA00 GA04 5C080 AA06 BB05 DD04 EE28 FF12 JJ01 JJ02 JJ04 JJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査配線とデータ配線とが交差するように
配置され、走査配線は走査配線ドライバに接続され、デ
ータ配線はデータ配線ドライバに接続され、それぞれの
データ配線ドライバには定電流回路が備えられ、単純マ
トリックス駆動によって画素の点灯が行われてなる有機
ＥＬディスプレイにおいて、走査配線が２０本以上設けられ、有機ＥＬディスプレイの周囲温度を検出する検出手段
と、走査配線に供給される駆動電圧を制御する第１の電
圧制御手段とが備えられ、周囲温度に対応して非選択時の走査配線の駆動電圧が調
整できるように構成されたことを特徴とする有機ＥＬデ
ィスプレイ。
【請求項２】周囲温度によって調整される走査配線の駆
動電圧の変化幅が、所定の温度域に応じてあらかじめ設
定され、高温域にある場合には、低温域にある場合より
も小さい変化幅で駆動が行われる請求項１に記載の有機
ＥＬディスプレイ。
【請求項３】走査配線とデータ配線とが交差するように
配置され、走査配線は走査配線ドライバに接続され、デ
ータ配線はデータ配線ドライバに接続され、それぞれの
データ配線ドライバには定電流回路と定電圧回路とが備
えられ、単純マトリックス駆動によって画素の点灯が行
われてなる有機ＥＬディスプレイにおいて、走査配線が２０本以上設けられ、有機ＥＬディスプレイの周囲温度を検出する検出手段
と、定電圧回路の出力電位を変化させる第２の電圧制御
手段が備えられ、周囲温度に対応して定電圧回路の出力電位が調整される
ように構成されてなることを特徴とする有機ＥＬディス
プレイ。
【請求項４】周囲温度によって調整される走査配線の駆
動電圧の変化幅が、所定の温度域に応じてあらかじめ設
定され、高温域にある場合には、低温域にある場合より
も小さい変化幅で駆動が行われる請求項３に記載の有機
ＥＬディスプレイ。
【請求項５】データ配線ドライバが１００本以上である
請求項１、２、３または４に記載の有機ＥＬディスプレ
イ。
【請求項６】走査配線とデータ配線とが交差するように
配置され、走査配線は走査配線ドライバに接続され、デ
ータ配線はデータ配線ドライバに接続され、それぞれの
データ配線ドライバには定電流回路が備えられ、単純マ
トリックス駆動によって画素の点灯が行われてなる有機
ＥＬディスプレイにおいて、走査配線が５０本以上設けられ、データ配線が１００本
以上設けられ、有機ＥＬディスプレイの周囲温度を検出する温度検出手
段が備えられ、周囲温度が所定の温度よりも低い場合に
は、定電流回路の電流設定値を小さくして画素の端子電
圧を一定に保つことを特徴とする有機ＥＬディスプレ
イ。