JP2005319687A

JP2005319687A - 有機ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2005319687A
Application number: JP2004139480A
Authority: JP
Inventors: Kouji Terumoto; 幸次照元
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2004-05-10
Filing date: 2004-05-10
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】ＲＧＢの発光部毎の発光効率が異なる場合であっても、画像の質の向上を図ることが可能な有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂと、複数の赤色、緑色および青色の発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎に所定の割当て時間を設定し、複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂを上記割当て時間に対応して切り換えて発光駆動させる駆動制御手段Ａ２と、を備える有機ＥＬ表示装置Ａであって、駆動制御手段Ａ２は、複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂのうち、発光効率が最小のものに対する割当て時間を最大とし、発光効率が最大のものに対する割当て時間を最小とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置に関する。

蛍光性の有機物質を発光層に用いた有機ＥＬ（Electroluminescent）素子は、消費電力量が小さく、自発光素子のため小型化が容易であるなどの利点があり、ディスプレイ用を始めとして、様々な分野への応用が検討されている。近年では、感光方式のプリントヘッドとして、有機ＥＬ素子の利用が進められている。

感光方式のプリントヘッドとして用いられる有機ＥＬ表示装置の一例として、図５（ａ）に示すようなものがある。図示された有機ＥＬ表示装置Ｂは、基板９１上に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光する発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂを各色毎に主走査方向に複数配列するとともに、それらを副走査方向に間隔を隔てて並べたものである。基板９１には、主走査方向に沿う３本の走査電極９５（陰極）と、副走査方向に沿う複数の信号電極９２（陽極）とが設けられている。各発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂは、走査電極９５と信号電極９２の各交差部の間に位置している。

各発光部９４Ｒ，９４Ｇ，９４Ｂは、いわゆるパッシブマトリックス駆動方式によって駆動される。具体的には、各走査電極９５に対して順次走査電圧を印加するとともに、各信号電極９２に信号電圧を印加することにより、電圧印加がなされた信号電極９２および走査電極９５の交差部間に位置する発光部が発光する。感光記録媒体への露光の際には、有機ＥＬ表示装置Ｂと感光記録媒体を副走査方向に相対移動させながら、感光記録媒体の同一位置にＲＧＢの各色の光を１回ずつ照射させることにより、感光記録媒体にカラーの画像潜像が形成される。

ところで、感光記録媒体における露光量は、発光輝度と発光時間の積算によって規定される。上記従来の有機ＥＬ表示装置Ｂにおいては、感光記録媒体に対する発光色毎の最大露光量を揃えるために、図５（ｂ）に示すように各走査電極９５への１回ずつの電圧印加による駆動時間Ｔ（１フレーム）に対してＲＧＢの各色の最大駆動時間を均等に割り当てており（以下、「割当て時間」という）、それぞれの割当て時間はＴ／３とされている。また、駆動用の印加電圧は一定に揃えられているため、各発光部に流れる電流についても一定に揃う。ところが、ＲＧＢ自発光素子の場合、電流に対する発光効率が発光色毎にそれぞれ異なっている。このため、ＲＧＢの発光部毎の供給電流が揃えられていても、これらＲＧＢの発光部毎に発光輝度が異なることとなり、たとえばＲの発光輝度は他のＧ、Ｂと比較して小さくなる。すると、感光記録媒体の現像後に形成される画像については、Ｒの濃度が薄くなることにより全体の色みが変化するといった画像の質の低下を招いていた。

特開２０００−１０３１１４号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ＲＧＢの発光部毎の発光効率が異なる場合であっても、画像の質の向上を図ることが可能な有機ＥＬ表示装置を提供することを課題としている。

本発明の第１の側面によって提供される有機ＥＬ表示装置は、複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部と、上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に所定の割当て時間を設定し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を上記割当て時間に対応して切り換えて発光駆動させる駆動制御手段と、を備える有機ＥＬ表示装置であって、上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに対する割当て時間を最大とし、発光効率が最大のものに対する割当て時間を最小とすることを特徴としている。

このような構成によれば、発光部の発光効率が小さいものほど、割当て時間が長くされているため、発光部毎の最大発光光量を略同一に揃えることが可能となる。その結果、形成画像における発光色毎の濃度が均一化され、画像の質の向上を図ることができる。割当て時間幅の変更は、各走査電極への電圧印加を切り換えるタイミングを変化させるだけで成し得るため、応答性に優れている。また、製造上のバラつきによって発光部毎の発光効率が設計値に対して変化した場合であっても、割当て時間幅を変更することにより、最大発光光量が略同一となるように補正することができる。さらに、発光素子自体の劣化によって発光効率が低下した場合であっても、各発光部の発光効率に見合うように発光部毎の割当て時間を再度調整することによって各発光部の最大発光光量を揃えることが可能となり、ひいては有機ＥＬ表示装置の長寿命化を図ることができる。

本発明の第２の側面によって提供される有機ＥＬ表示装置は、複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部と、上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に順次切り換えて電流を流し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を発光駆動させる駆動制御手段と、を備える有機ＥＬ表示装置であって、上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに流される電流を最大とし、発光効率が最大のものに流される電流を最小とすることを特徴としている。

このような構成によれば、発光部の発光効率が小さいものほど、流される電流が大きくされているため、最大発光光量を略同一に揃えることができる。その結果、形成画像における発光色毎の濃度が均一化され、画像の質の向上を図ることができる。

本発明のその他の特徴および利点については、以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係る有機ＥＬ表示装置を感光方式のプリントヘッドに適用した一例を示している。本実施形態の有機ＥＬ表示装置Ａは、有機ＥＬパネルＡ１および制御部Ａ２を備えている。有機ＥＬパネルＡ１は、基板１、複数の信号電極２（陽極）、絶縁層３、有機層４、３本の走査電極５（陰極）、および封止部材６を備えている。

基板１は、主走査方向に延びる平面視長矩形の平板状であり、ガラスやプラスチックフィルムなどの光透過率が高い材料で構成されている。基板１上には、複数の信号電極２、絶縁層３、有機層４、３本の走査電極５が順次積層して形成されている。

複数の信号電極２は、副走査方向に延びる帯状であり、主走査方向に間隔を隔てて設けられている。信号電極２を構成する材料としては、ＩＴＯ（酸化錫インジウム）などの透明電極材料を用いる。信号電極２は、蒸着法やスパッタリング法などにより成膜し、その後エッチングにより不用部分を除去することにより形成される。

絶縁層３は、基板１および信号電極２上に跨るように設けられており、後述する有機層４どうしおよび走査電極５どうしの間には、帯状の絶縁リブ３ａが形成されている。この絶縁リブ３ａは、蒸着などの手段によって有機層４や走査電極５を信号電極２に重ねて形成するときに、これらを分離し、かつ絶縁する役割を果たすものである。ただし、各有機層４や各走査電極５を形成するときに蒸着マスクを利用することにより、絶縁リブ３ａを用いることなくこれらを分離することもできる。したがって、絶縁リブ３ａが設けられていない場合もある。

有機層４は、主走査方向に延びる帯状であり、たとえば正孔輸送層４１、発光層４２、および電子輸送層４３の３層からなる。有機層４は、副走査方向に間隔を隔てて３箇所に分離して形成されている。発光層４２については、分離形成された各有機層４に対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光するＲ発光層４２Ｒ、Ｇ発光層４２ＧおよびＢ発光層４２Ｂとして構成されている。有機層としては、この他にも、正孔注入層や電子注入層を加えた多層構造や、発光層のみからなる単層構造などの種々の構成をとり得る。

３本の走査電極５は、各発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂのそれぞれの上に主走査方向に延びる帯状に形成されている。走査電極５は、Ａｌなどの導電率の高い金属を蒸着法やスパッタリング法などにより成膜し、フォトリソグラフィ法により不用部分を除去することにより形成される。

各信号電極２および各走査電極５は、制御部Ａ２と導通接続されている。制御部Ａ２は、外部から伝送された画像データに基づいて、この制御部Ａ２に含まれる複数の駆動ＩＣ（図示略）を介して、各信号電極２および各走査電極５に電圧印加を行なうためのものである。後述する各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂは、線順次方式によるパッシブマトリックス駆動により発光するように構成されている。すなわち、制御部Ａ２からは、複数の信号電極２に対して一定の信号電圧がクロックパルスに同期して入力され、３本の走査電極５に対して順次走査電圧が印加される。感光記録媒体の露光時には、信号電極２および走査電極５に挟まれた発光層４２において、正孔と電子が結合して発光する。このようにして各発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂにおいて発光する部分が、それぞれ複数ずつのＲ発光部４２１Ｒ、Ｇ発光部４２１ＧおよびＢ発光部４２１Ｂとして機能する。

封止部材６は、信号電極２、絶縁層３、有機層４および走査電極５を収容する凹部６ａが形成されたものであり、たとえば接着剤を介して基板１に接着することにより設けられている。封止部材６により、外部から封止部材６内への水分の浸入が抑制される。これにより、走査電極５や有機層４などの劣化が抑制される。

感光方式のプリントヘッドにおいては、露光量を制御することにより、多段階の階調表現が可能とされている。多階調表現が適正に行なわれるためには、発光色毎の同一階調における露光量が略同一である必要があり、多階調表現の基礎となる最高階調において、発光色毎の露光量（最大露光量）が略同一に揃えられている必要がある。

ところで、有機ＥＬにおける発光層の電気的特性は、発光色毎に異なるため、発光効率についても発光色毎に異なっている。上述した構成の有機ＥＬ表示装置Ａにおいては、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の発光効率が異なっており、供給電流が揃えられていても、発光効率が小さくなるにつれて、発光輝度も小さくなる。たとえば発光効率の関係が、Ｒ発光部４２１Ｒ＜Ｂ発光部４２１Ｂ＜Ｇ発光部４２１Ｇとなっている場合がある。このような場合に最大露光量を揃えるためには、図３に示すように、１フレームにおける各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対応する割当て時間の関係が、Ｒ発光部４２１Ｒ＞Ｂ発光部４２１Ｂ＞Ｇ発光部４２１Ｇとなるように、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対応する各走査電極５への電圧印加を切り換えるタイミングを制御部Ａ２により制御する。露光量は、発光輝度と発光時間の積算により規定されるため、上述のように発光部の発光効率が小さいものほど、それに対応する割当て時間が長くされているため、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂの最大露光量を略同一に揃えることができる。

上述したように、１フレームにおける発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の割当て時間を変更する制御は、各走査電極５への電圧印加を切り換えるタイミングを変化させるだけで成し得るため、応答性に優れている。また、製造上のバラつきによって発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の発光効率が変化する場合があるが、このような場合においても、割当て時間幅を変更することにより、事後的に最大露光量が略同一となるように補正することができる。

発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の感光記録媒体に対する最大露光量は、発光時間を調整することに代えて、それらの発光輝度を調整することによっても、略同一に揃えることができる。すなわち、発光輝度の調整は、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに印加する電圧を変更することにより行うことができる。たとえば発光効率の関係がＲ発光部４２１Ｒ＜Ｂ発光部４２１Ｂ＜Ｇ発光部４２１Ｇとなっている場合、図４に示すように、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対応する走査電極５に印加する走査電圧が、Ｒ発光部４２１Ｒ＜Ｂ発光部４２１Ｂ＜Ｇ発光部４２１Ｇとなるように制御部Ａ２で制御する。一方、信号電極２に印加する信号電圧は一定であるため、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂに対する印加電圧の関係は、Ｒ発光部４２１Ｒ＞Ｂ発光部４２１Ｂ＞Ｇ発光部４２１Ｇとなる。その結果、各発光部に流される電流の関係についても、Ｒ発光部４２１Ｒ＞Ｂ発光部４２１Ｂ＞Ｇ発光部４２１Ｇとなり、発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の発光輝度を略同一に揃えることができる。ここで、発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の割当て時間は、従来技術と同様に均等でよい。このように発光部の発光効率が小さいものほど、流される電流が大きくされているため、各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂの最大露光量を略同一に揃えることができる。

感光記録媒体の露光時には、各走査電極５に順次走査電圧を印加するとともに、これに同期して複数の信号電極２に信号電圧を入力することにより、主走査方向に沿ったライン状の光が発光色毎に順次照射される。そしてこの有機ＥＬ表示装置Ａの駆動タイミングに同期して、有機ＥＬ表示装置Ａと感光記録媒体を副走査方向に相対移動させると、感光記録媒体の同一位置にＲＧＢの各色のドット状の光が１回ずつ照射されて、感光記録媒体にはカラーの画像潜像が形成される。上述したように、発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ毎の割当て時間または印加電圧のいずれか一方を可変制御することによって各発光部４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂの最大露光量が略同一に揃えられているため、感光記録媒体の現像後の画像における発光色毎の濃度が均一化され、画像の質の向上を図ることができる。また、多階調表現の基礎となる最大露光量が発光色毎に略同一に揃えられているため、画像データに基づいて露光量を変化させる場合であっても、多階調表現が適正に行なわれる。

本発明の内容は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る有機ＥＬ表示装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、プリントヘッドへの適用に限定されるものではなく、ディスプレイに適用してもよい。

たとえば、上記実施形態では、各発光部が赤色光、緑色光、および青色光を自発光するように構成されていたが、有機ＥＬ素子として白色光を発光するものを用い、カラーフィルタを使用して赤色光、緑色光、および青色光を照射するための赤色、緑色、および青色の発光部を構成してもよい。

本発明に係る有機ＥＬ表示装置をプリントヘッドに適用した一例の概略構成を模式的に示す平面図である。図１のII−II 断面図である。各発光部に対する印加電圧波形を示す図である。各発光部に対応する印加電圧波形を示す図である。（ａ）は、従来技術の一例を示す概略平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す従来技術における各発光部に対する印加電圧波形を示す図である。

符号の説明

Ａ有機ＥＬ表示装置
Ａ１有機ＥＬパネル
Ａ２制御部
４２１Ｒ，４２１Ｇ，４２１Ｂ発光部

Claims

複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部と、
上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に所定の割当て時間を設定し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を上記割当て時間に対応して切り換えて発光駆動させる駆動制御手段と、を備える有機ＥＬ表示装置であって、
上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに対する割当て時間を最大とし、発光効率が最大のものに対する割当て時間を最小とすることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。
複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部と、
上記複数の赤色、緑色および青色の発光部毎に順次切り換えて電流を流し、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部を発光駆動させる駆動制御手段と、を備える有機ＥＬ表示装置であって、
上記駆動制御手段は、上記複数ずつの赤色、緑色および青色の発光部のうち、発光効率が最小のものに流される電流を最大とし、発光効率が最大のものに流される電流を最小とすることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。