JP2006064980A

JP2006064980A - 有機ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2006064980A
Application number: JP2004247045A
Authority: JP
Inventors: Junichi Maruyama; 淳一丸山
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-03-09

Abstract

【課題】減光率の調整範囲を大きくすることが可能な有機ＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】ドットマトリクス型の有機ＥＬパネルは、複数の走査ライン及び複数のドライブラインを備え、マトリクス状に設けられた画素を有する。走査スイッチ手段は、走査ラインを第一電位または第二電位に接続自在とする。ドライブスイッチ手段は、ドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に接続自在とする。制御手段は、走査スイッチ手段によって走査ラインを第一電位に接続させ走査ラインを順次選択し、ドライブスイッチ手段の接続状態を制御すると共に、画素の減光率を調整する。制御手段は、減光率が所定値以下のとき、画素を発光させる点灯フレームｆ１，ｆ５，ｆ９，ｆ１３と、画素を発光させない間引きフレームｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ６，ｆ７，ｆ８，ｆ１０，ｆ１１，ｆ１２，ｆ１４，ｆ１５，ｆ１６とを設け、画素の発光を間歇的に間引くものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の陽極ライン及び複数の陰極ラインを有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルを有する有機ＥＬ表示装置に関するものである。

従来より、ドットマトリクス型の有機ＥＬパネルが種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる有機ＥＬパネルは、透光性基板上にＩＴＯ等の導電性透明膜からなる複数の陽極ライン（以下、ドライブラインと記す）をストライプ状に形成し、このドライブラインの背面に有機層を形成し、この有機層の背面にアルミニウム等の金属蒸着膜からなる複数の陰極ライン（以下、走査ラインと記す）をドライブラインに直交するように形成し、これらドライブラインと走査ラインとで前記有機層を挟持するものであり、液晶ディスプレイに代わる低消費電力，高表示品質及び薄型化が可能なディスプレイとして注目されている。
特許第３３１４０４６号公報

有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１と、陰極駆動回路２と、陽極駆動回路３と、制御部４と、リセット回路５とを有している（図７参照）。有機ＥＬパネル１は、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎがマトリクス状に配設されてなるものである。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、縦方向に複数設けられた走査ラインＳ１〜Ｓｍと、走査ラインＳ１〜Ｓｍと直交するように横方向に複数設けられたドライブラインＤ１〜Ｄｎとの交差箇所に設けられている。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、並列配置されたダイオード及びコンデンサからなる等価回路で表される（図８参照）。ただし、図面が煩雑になることを防ぐため、図７においては画素Ｅ１１〜Ｅｍｎをダイオードのみで図示している。

陰極駆動回路２は、各走査ラインＳ１〜Ｓｍに対応する複数の走査スイッチ２１〜２ｍを備えている。走査スイッチ２１〜２ｍは、制御部４の制御信号に基づいて、各走査ラインＳ１〜Ｓｍを選択的に非選択電位Ｖｂまたはアース電位（０Ｖ）に接続するものである。各走査ラインＳ１〜Ｓｍが順次１回ずつ選択される周期は「フレーム周期」、フレーム周期の逆数は「フレーム周波数」と称される。

陽極駆動回路３は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応して個々に駆動電流を供給する定電流源３０と、この定電流源３０からの駆動電流を各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに接続可能とするドライブスイッチ３１〜３ｎとから構成される。各ドライブスイッチ３１〜３ｎの切換えは、制御部４からの制御信号に基づいて決定される。

制御部４は、陰極駆動回路２及び陽極駆動回路３に制御信号を夫々出力し、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させるために必要な走査ラインＳ１〜Ｓｍ及びドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応した走査スイッチ２１〜２ｍ及びドライブスイッチ３１〜３ｎを選択的にオン／オフさせる。

リセット回路５は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに夫々接続された複数のリセットスイッチ５０からなるものである。リセットスイッチ５０は、走査スイッチ２１〜２ｍによって任意の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択されてから次の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択される間に、ドライブラインＤ１〜Ｄｎをアース電位に接続することにより、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎに充電された電荷を放電させるものである。リセット回路５によって画素Ｅ１１〜Ｅｍｎに充電された電荷を放電させる期間は、「リセット期間」と称される。リセット期間では、ドライブラインＤ１〜Ｄｎだけでなく、走査ラインＳ１〜Ｓｍもアース電位に接続される。

制御回路４は、走査スイッチ２１〜２ｍを順次オンさせて、走査ラインＳ１〜Ｓｍを順次選択すると共に、各ドライブスイッチ３１〜３ｎをオン／オフさせることによって、有機ＥＬパネル１に文字，図形等を表示させる。上述のような有機ＥＬパネル１の駆動方式は、「単純マトリクス方式」或いは「パッシブマトリクス方式」と称されている。

有機ＥＬパネル１の減光率を調整する方法としては、ＰＷＭ（Pulse Width
Modulation）が知られている。ＰＷＭは、駆動波形のパルス幅Ｗ１，Ｗ２、即ち、駆動波形のデューティー比によって減光率を調整するものであり、例えば、駆動波形のパルス幅Ｗ２を、パルス幅Ｗ１の２０％にすれば、減光率は２０％になる（図９参照）。ＰＷＭによれば、有機ＥＬパネル１の減光率を１００％〜約１％の範囲で変えることができる。

しかしながら、減光率の調整範囲が更に大きい有機ＥＬ表示装置が望まれており、例えば、車両に搭載される有機ＥＬ表示装置においては、夜間での使用における微弱発光を考慮して、減光率の調整範囲が１００％〜約０．３％であることが望まれている。本発明は、減光率の調整範囲を大きくすることが可能な有機ＥＬ表示装置を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、複数の走査ライン及び複数のドライブラインを備え、マトリクス状に設けられた画素を有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルと、前記走査ラインを第一電位または第二電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、前記ドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、前記走査スイッチ手段によって前記走査ラインを前記第一電位に接続させ前記走査ラインを順次選択し、前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御すると共に、前記画素の減光率を調整する制御手段と、を有する有機ＥＬ表示装置であって、前記制御手段は、前記減光率が所定値以下のとき、前記画素を発光させる点灯フレーム及び前記画素を発光させない間引きフレームを設け、前記画素の発光を間歇的に間引くものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記制御手段は、前記画素の発光を間歇的に間引くと共に、前記減光率をデューティー比によって調整するものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記制御手段は、前記画素の発光を間歇的に間引くと共に、前記減光率を波高値によって調整するものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、フレーム周波数が１５０Ｈｚ以上であるものである。

また、本発明は、請求項５に記載したように、前記制御手段は、前記点灯フレームと前記間引きフレームを不規則な順序で設けるものである。

減光率が所定値以下のとき、画素を発光させない間引きフレームを設け、画素の発光を間歇的に間引くことにより、減光率の調整範囲を大きくすることが可能になる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。図１乃至図４は第一実施形態を示すものである。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１と、陰極駆動回路２と、陽極駆動回路７と、制御部８（制御手段）と、リセット回路５とから構成されている。

有機ＥＬパネル１は、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎがマトリクス状に配設されてなるものである。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、縦方向に複数設けられた走査ラインＳ１〜Ｓｍと、走査ラインＳ１〜Ｓｍと直交するように横方向に複数設けられたドライブラインＤ１〜Ｄｎとの交差箇所に設けられている。

陰極駆動回路２は、各走査ラインＳ１〜Ｓｍに対応する複数の走査スイッチ２１〜２ｍ（走査スイッチ手段）を備えている。各走査スイッチ２１〜２ｍは、走査ラインＳ１〜Ｓｍをアース電位（第一電位）に接続する第一のトランジスタＴｒ１と、走査ラインＳ１〜Ｓｍを非選択電位Ｖｂ（第二電位）に接続させる第二のトランジスタＴｒ２と、からなるものである（図２参照）。第一のトランジスタＴｒ１はＮチャンネル型トランジスタであり、第二のトランジスタＴｒ２はＰチャンネル型トランジスタである。なお、図１においては、図面が煩雑になることを防ぐため、各走査スイッチ２１〜２ｍについては、第一のトランジスタＴｒ１及び第二のトランジスタＴｒ２の一方を図示している。

第一のトランジスタＴｒ１及び第二のトランジスタＴｒ２は、夫々、ゲートＧａ，Ｇｂと、ソースＳａ，Ｓｂと、ドレインＳａ，Ｓｂと、を有している。第一のトランジスタＴｒ１のソースＳａはアース電位に接続され、ドレインＤａは走査ラインＳ１〜Ｓｍに接続されている。第一のトランジスタＴｒ１は、ゲートＧａから入力される駆動信号に基づいて、選択する走査ラインＳ１〜Ｓｍをアース電位に接続する。第二のトランジスタＴｒ２のソースＤｂは非選択電位Ｖｂに接続され、ドレインＤｂは走査ラインＳ１〜Ｓｍに接続されている。第二のトランジスタＴｒ２は、ゲートＧｂから入力される駆動信号に基づいて、選択されない走査ラインＳ１〜Ｓｍを非選択電位Ｖｂに接続する。走査ラインＳ１〜Ｓｍは、走査スイッチ２１〜２ｍによって順次選択状態にされる。本実施形態において、フレーム周波数は１５０Ｈｚである。

リセット回路５は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに夫々接続された複数のリセットスイッチ５０からなるものである。リセットスイッチ５０は、走査スイッチ２１〜２ｍによって任意の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択されてから次の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択される間に、ドライブラインＤ１〜Ｄｎをアース電位に接続することにより、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎに充電された電荷を放電させるものである。

陽極駆動回路７は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応して個々に駆動電流を供給する定電流源７０（駆動電流源）と、制御部８からの制御信号に基づいて各ドライブラインＤ１〜Ｄｎを選択的に定電流源７０またはアース電位（オフ電位）に接続可能なドライブスイッチ７１〜７ｎを有している。

制御部８は、表示コントローラからなるものであり、例えば車両の走行情報を各種センサにより入力すると、所定の演算処理を行い車速やエンジン回転数、残燃料等の各種情報を有機ＥＬパネル１で表示させるべく、陰極駆動回路２と陽極駆動回路７とに制御信号を夫々出力し、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させるために必要な走査ラインＳ１〜Ｓｍ及びドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応した走査スイッチ２１〜２ｍ及びドライブスイッチ７１〜７ｎを選択的にオン／オフさせることで有機ＥＬパネル１に所定の情報を表示させるものである。制御部８はＰＷＭ回路８ａを有しており、このＰＷＭ回路によって駆動信号のデューティー比を調整する。

次に、本発明の特徴であるフレーム間引きによる減光について説明する。制御部８は、減光率が２５％以下のとき、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光を間歇的に間引いて、４フレームに１回だけ画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させる。
例えば減光率２５％で画素Ｅ２１を発光させる場合、第１フレームｆ１〜第４フレームｆ４では、第１フレームｆ１だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第５フレームｆ５〜第８フレームｆ８では、第５フレームｆ５だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第９フレームｆ９〜第１２フレームｆ１２では、第９フレームｆ９だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第１３フレームｆ１３〜第１６フレームｆ１６では、第１３フレームｆ１３だけ画素Ｅ２１を点灯させる（図３参照）。つまり、制御部８は、画素Ｅ２１を発光させる点灯フレームｆ１，ｆ５，ｆ９，ｆ１３と、画素２１を発光させない間引きフレームｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ６，ｆ７，ｆ８，ｆ１０，ｆ１１，ｆ１２，ｆ１４，ｆ１５，ｆ１６を設けている。なお、他の画素Ｅ１１，Ｅ３１〜Ｅｍｎはオフされている。第１７フレーム以降は、第１フレームｆ１〜第１６フレームｆ１６を繰り返す。

制御部は、減光率が２５％よりも大きいときは、ＰＷＭ回路８ａによって駆動信号のデューティー比を変えるだけで減光率を調整する。減光率が２５％よりも小さいときは、フレーム間引きと共に、デューティー比を変えることによって、減光率を調整する。例えば、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光を４フレームに１回だけに間引くと共に、デューティー比を１％にすることにより、減光率を０．２５％にすることができる（図４（ｂ）参照）。即ち、減光率の調整範囲は、１００％〜０．２５％となる。

図５は第二実施形態を示すものである。第二実施形態では、第一実施形態と同様に、減光率が２５％以下のとき、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光を間歇的に間引いて、４フレームに１回だけ画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させるが、点灯フレームと間引きフレームが不規則な順序で設けられている。
例えば減光率２５％で画素Ｅ２１を発光させる場合、第１フレームｆ１〜第４フレームｆ４では、第１フレームｆ１だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第５フレームｆ５〜第８フレームｆ８では、第６フレームｆ６だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第９フレームｆ９〜第１２フレームｆ１２では、第１１フレームｆ１１だけ画素Ｅ２１を点灯させ、第１３フレームｆ１３〜第１６フレームｆ１６では、第１６フレームｆ１６だけ画素Ｅ２１を点灯させる。つまり、制御部８は、画素Ｅ２１を発光させる点灯フレームｆ１，ｆ６，ｆ１１，ｆ１６と、画素２１を発光させない間引きフレームｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ５，ｆ７，ｆ８，ｆ９，ｆ１０，ｆ１２，ｆ１３，ｆ１４，ｆ１５を設けている。

図６は第三実施形態を示すものである。第三実施形態では、フレーム間引きと共に、駆動信号の波高値Ｈ１，Ｈ２及びデューティー比を変えることによって、減光率を調整する。例えば、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光を４フレームに１回だけに間引くと共に、駆動信号の波高値Ｈ２を波高値Ｈ１の８０％にすることにより、減光率を２０％にすることができる（図６（ｂ）参照）。更に、駆動信号のデューティー比を１％にすることにより、減光率を０．２％にすることができる（図６（ｃ）参照）。即ち、減光率の調整範囲は、１００％〜０．２％となる。

各実施形態によれば、減光率が所定値（例えば２５％）以下のときに、フレーム間引きと共に、デューティー比を変えることによって、減光率の調整範囲を大きくすることができる。なお、前記所定値は２５％でなくても良く、例えば、減光率が２０％以下のとき、５フレームに１回だけ画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させても良い。また、各実施形態は、各点灯フレームで画素を同一輝度で発光させるものであるが、各点灯フレームで異なる輝度で画素を発光させても良い。

また、フレーム周波数は１５０Ｈｚ以上であることが望ましく、表示チラツキを防止することができる。また、フレーム間引きのパターンは、点灯フレームと間引きフレームとを不規則な順序で設けられていることが望ましく、表示チラツキを防止することができる。

本発明の第一実施形態を示す有機ＥＬ表示装置の構成図。同上実施形態を示す走査スイッチの回路図。同上実施形態を示すフレーム間引きの説明図。同上実施形態を示す駆動波形図。本発明の第二実施形態を示すフレーム間引きの説明図。本発明の第三実施形態を示す駆動波形図。従来例を示す有機ＥＬ表示装置の構成図。同上従来例を示す画素の等価回路の説明図。同上従来例を示す駆動波形図。

符号の説明

１有機ＥＬパネル
Ｓ１〜Ｓｍ走査ライン
Ｄ１〜Ｄｎドライブライン
２１〜２ｍ走査スイッチ（走査スイッチ手段）
７１〜７ｎドライブスイッチ（ドライブスイッチ手段）
８制御部（制御手段）
８ａＰＷＭ回路
７０駆動電流源（定電流源）

Claims

複数の走査ライン及び複数のドライブラインを備え、マトリクス状に設けられた画素を有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルと、
前記走査ラインを第一電位または第二電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、
前記ドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、
前記走査スイッチ手段によって前記走査ラインを前記第一電位に接続させ前記走査ラインを順次選択し、前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御すると共に、前記画素の減光率を調整する制御手段と、
を有する有機ＥＬ表示装置であって、
前記制御手段は、前記減光率が所定値以下のとき、前記画素を発光させる点灯フレーム及び前記画素を発光させない間引きフレームを設け、前記画素の発光を間歇的に間引くことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
前記制御手段は、前記画素の発光を間歇的に間引くと共に、前記減光率をデューティー比によって調整することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記制御手段は、前記画素の発光を間歇的に間引くと共に、前記減光率を波高値によって調整することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
フレーム周波数が１５０Ｈｚ以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
前記制御手段は、前記点灯フレームと前記間引きフレームを不規則な順序で設けることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。