JP2008051959A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を増大させることなしにフリッカー現象を抑制することのできる表示装置を提供する。
【解決手段】行方向に延びる複数の陰極１と列方向に延びる複数の陽極２との各交差部分に画素が形成されるパッシブマトリクス型の表示装置において、陰極１は、陽極２と交差する部分に列方向に突出した電極部分３を有しており、奇数列の陽極２と交差する部分に設けられた電極部分３の突出方向と、偶数列の陽極２と交差する部分に設けられた電極部分３の突出方向とは互いに逆向きであって、陰極１はインターレース走査される。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関し、より詳しくは、行方向に延びる複数の走査電極と列方向に延びる複数の信号電極との各交差部分に画素が形成されるパッシブマトリクス型の表示装置に関する。

有機ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子とも呼ばれ、有機物中に注入された電子と正孔が再結合して生じた励起子によって発光が起こる現象を利用した素子である。

近年では、この有機ＬＥＤ素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。これは、有機ＬＥＤ表示装置が、液晶表示装置に比較して、広い視野角、速い応答速度および高いコントラストなどを有することによるものである。

有機ＬＥＤ表示装置の駆動方法の１つに、デューティ駆動であるパッシブ駆動方式がある（例えば、特許文献１参照。）。この方式では、画素部分にＴＦＴ等のスイッチング素子が設けられておらず、電極層を用いたパッシブ駆動によって目的とする画像が表示される。

図５に、従来のパッシブ駆動による有機ＬＥＤ表示装置を示す。

図５において、有機ＬＥＤ表示装置２１は、ガラス基板２２の上に、陽極２３、有機層２４および陰極２５が順に積層された構造を有する。ここで、陽極２３と陰極２５とは、互いの交差部分がマトリクス状に配列するようにして配置されている。陽極２３と陰極２５に電圧を印加すると、陽極２３からは正孔が、陰極２５からは電子がそれぞれキャリアとして注入される。これらのキャリアが有機層２４の内部で再結合すると、励起子が発生して発光が起こる。

有機ＬＥＤ表示装置２１においては、例えば、陰極２５を走査電極とし、陽極２３を信号電極とすると、陰極２５はコモン配線によって駆動され、陽極２３はセグメント配線によって駆動される。そして、コモン配線を順に走査電位に設定しつつ、画像データに応じた駆動電流をセグメント配線に供給すると、陽極２３と陰極２５の各交差部分にある有機層２４が画像データに応じた発光量で発光する。

特開平０５−０５３５０９号公報

ところで、液晶表示装置では、表示領域の端から順にコモン配線を走査するプログレッシブ駆動によって映像を表示している。この場合、フレーム周波数は６０Ｈｚ程度である。しかしながら、これをパッシブマトリクス型の有機ＬＥＤ表示装置に対して行うと、フリッカー現象が発生してしまうという問題があった。これは、有機ＬＥＤ表示装置が、液晶表示装置に比較して速い応答速度を有するためである。

有機ＬＥＤ表示装置において、フリッカー現象を抑制するには、フレーム周波数を８０Ｈｚ〜１００Ｈｚまで上げることが有効である。しかし、この方法では、フリッカー現象を軽減できるものの、消費電力が増大するといった問題を生じてしまう。

一方、陰極線管を用いた表示装置では、フリッカー現象を軽減するために、インターレース方式によって映像を表示している。インターレース方式は、例えば、表示領域の上から奇数行のコモン配線を順次駆動し、次に、上から偶数行のコモン配線を順次駆動するものである。

そこで、有機ＬＥＤ表示装置においても、プログレッシブ駆動に代えて、インターレース駆動を行うことが考えられる。図６（ａ）は、従来の有機ＬＥＤ表示装置において、奇数行のコモン配線を駆動して作成される奇数フレームを示す。また、図６（ｂ）は、偶数行のコモン配線を駆動して作成される偶数フレームを示す。奇数フレームと偶数フレームとから１画面が構成される。尚、これらの図において、斜線部分は点灯する画素を表している。

しかしながら、インターレース駆動によっても、フレーム周波数を６０Ｈｚとした場合には、フリッカー現象が発生してしまい、問題を解決するには至らなかった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、消費電力を増大させることなしにフリッカー現象を抑制することのできる有機ＬＥＤ表示装置を提供することにある。

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。

本発明は、行方向に延びる複数の走査電極と列方向に延びる複数の信号電極との各交差部分に画素が形成されるパッシブマトリクス型の表示装置において、
前記走査電極は、前記信号電極と交差する部分に列方向に突出した電極部分を有しており、奇数列の前記信号電極と交差する部分に設けられた前記電極部分の突出方向と、偶数列の前記信号電極と交差する部分に設けられた前記電極部分の突出方向とは互いに逆向きであって、
前記走査電極はインターレース走査されることを特徴とするものである。

本発明においては、奇数行の画素および偶数行の画素からなるフレームによって構成されるプログレッシブ方式の画素データの内で、奇数行の画素データに対応する偶数列の前記信号電極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する奇数列の前記信号電極を駆動する信号とを、奇数行の前記走査電極を駆動する信号と組み合わせることによって、第１のサブフレームを作成するとともに、奇数行の画素データに対応する奇数列の前記信号電極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する偶数列の前記信号電極を駆動する信号とを記憶し、次いで、この記憶した信号を偶数行の前記走査電極を駆動する信号と組み合わせることによって、第２のサブフレームを作成することができる。

本発明において、前記走査電極の行方向に延びる部分には補助電極が設けられていることが好ましい。この場合、前記補助電極は、前記走査電極を構成する材料より低抵抗の材料からなるものとすることができる。また、前記補助電極は、前記走査電極と同じ材料からなるものとすることもできる。

本発明において、前記表示装置は有機ＬＥＤ表示装置とすることができる。

本発明の表示装置は、走査電極が信号電極と交差する部分に列方向に突出した電極部分を有しており、奇数列の信号電極と交差する部分に設けられた電極部分の突出方向と、偶数列の信号電極と交差する部分に設けられた電極部分の突出方向とは互いに逆向きであって、走査電極はインターレース走査されることを特徴とするものである。これにより、消費電力を増大させることなしにフリッカー現象を抑制することが可能となる。

図１は、本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置の平面模式図である。この有機ＬＥＤ表示装置では、行方向に延びる複数の陰極１と、列方向に延びる複数の陽極２との交差部分に、有機ＬＥＤ素子（図示せず）が設けられて画素を形成する。

陰極１を走査電極とし、陽極２を信号電極とすると、陰極１はコモン配線によって駆動され、陽極２はセグメント配線によって駆動される。そして、コモン配線を順に走査電位に設定しつつ、セグメント配線に適宜駆動電流を供給することにより、画像表示を行うことができる。

本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置では、陽極２は、列方向に直線状に延びている。一方、陰極１は、陽極２を横切って行方向に直線状に延びているが、陰極１が陽極２と交差する部分には、列方向に突出した電極部分３が設けられている。ここで、奇数列の陽極２と交差する部分に設けられた電極部分３の突出方向と、偶数列の陽極２と交差する部分に設けられた電極部分３の突出方向とは互いに逆向きである。 すなわち、各電極部分３は、平面視で千鳥状に配置されている。このような有機ＬＥＤ表示装置において、陰極１をインターレース走査すると、フレームレートを擬似的に２倍にすることができるので、フリッカー現象を抑制することが可能となる。

図２（ａ）は、本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置において、奇数行のコモン配線を駆動して作成される第１のサブフレームを模式的に示したものである。また、図２（ｂ）は、偶数行のコモン配線を駆動して作成される第２のサブフレームを模式的に示したものである。尚、これらの図において、斜線部分は点灯する画素を表している。

図６（ａ）および（ｂ）で説明したように、従来の有機ＬＥＤ表示装置でインターレース走査する場合、１画像を構成する各フレームは、いずれもストライプ状に配置された画素から構成されていた。これに対して、本実施の形態では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、各フレームを構成する画素は千鳥状に配置される。

図３は、図２（ａ）または（ｂ）の表示を行う場合におけるデータ処理の一部を示したものである。この例では、奇数行の画素および偶数行の画素からなるフレームによって構成されるプログレッシブ方式の画素データを処理し、まず、奇数行の陰極１に対応するコモン配線を駆動し、次いで、偶数行の陰極１に対応するコモン配線を駆動する。すなわち、プログレッシブ方式の画素データを基にして、陰極１をインターレース走査している。尚、プログッレシブ方式の画素データに代えて、インタレース方式の画素データに基づく処理であってもよい。

図３に示す画像データ処理について、下記に詳しく説明する。

図３の例は、奇数行の画素および偶数行の画素からなるフレームによって構成されるプログレッシブ方式の画素データの内で、奇数行の画素データに対応する偶数列の陽極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する奇数列の陽極を駆動する信号とを、奇数行の陰極を駆動する信号と組み合わせることによって、第１のサブフレームを作成するとともに、奇数行の画素データに対応する奇数列の陽極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する偶数列の陽極を駆動する信号とを記憶し、次いで、この記憶した信号を偶数行の陰極を駆動する信号と組み合わせることによって、第２のサブフレームを作成するものである。ここで、陽極を駆動する信号は、セグメント配線のデータに対応する。また、陰極を駆動する信号は、コモン配線のデータに対応する。このように、奇数行のコモン配線を駆動した後に、偶数行のコモン配線を駆動することで、陰極１をインターレース走査する。

図１において、上から１行目の画素データは、奇数列のセグメント配線のデータと、偶数列のセグメント配線のデータとに分けられる。ここで、図２（ａ）の表示を行うには、偶数列のセグメント配線のデータが用いられる。一方、奇数列のセグメント配線のデータは、ＲＡＭに保存される。そして、偶数列のセグメント配線のデータに、上から１番目のコモン配線のデータを組み合わせることによって、１行目の画像データが作成される。

図１で上から２行目の画素データも、奇数列のセグメント配線のデータと、偶数列のセグメント配線のデータとに分けられる。図２（ａ）の表示を行うには、奇数列のセグメント配線のデータが用いられる。一方、偶数列のセグメント配線のデータは、ＲＡＭに保存される。そして、奇数列のセグメント配線のデータに、上から３番目のコモン配線のデータを組み合わせることによって、２行目の画像データが作成される。

図１で上から３行目の画素データも、奇数列のセグメント配線のデータと、偶数列のセグメント配線のデータとに分けられる。図２（ａ）の表示を行うには、偶数列のセグメント配線のデータが用いられる。一方、奇数列のセグメント配線のデータは、ＲＡＭに保存される。そして、偶数列のセグメント配線のデータに、上から３番目のコモン配線のデータを組み合わせることによって、３行目の画像データが作成される。

図１の上から４行目以降の画素データについても、同様の処理を続けて行くことによって作成できる。このようにして、奇数行のコモン配線が順次駆動されて、図２（ａ）に示す第１のサブフレームが作成され、有機ＬＥＤ表示装置に画像データが出力される。

次に、上から偶数行のコモン配線について順に駆動する。各行の画像データは、次のようにして作成される。

図１において、上から１行目の画像データは、ＲＡＭに保存されている奇数列のセグメント配線のデータと、上から２番目のコモン配線のデータとを組み合わせることによって作成される。

図１の上から２行目の画像データは、ＲＡＭに保存されている偶数列のセグメント配線のデータと、上から２番目のコモン配線のデータとを組み合わせることによって作成される。

図１の上から３行目の画素データは、ＲＡＭに保存されている奇数列のセグメント配線のデータと、上から４番目のコモン配線のデータとを組み合わせることによって作成される。

図１の上から４行目以降の画像データについても、同様の処理を続けて行くことによって作成できる。このようにして、偶数行のコモン配線が順次駆動されて、図２（ｂ）に示す第２のサブフレームが作成され、有機ＬＥＤ表示装置に画像データが出力される。

本実施の形態の有機ＬＥＤ表示装置においては、図３に示すデータ処理を行うために、タイミングコントローラが必要となる。すなわち、タイミングコントローラは、第１のサブフレームと第２のサブフレームとで１つのフレームを構成するインターレース方式の映像信号を表示する際に、第１のサブフレームでは、所定のセグメント配線のデータを保持した状態で、奇数行のコモン配線のデータに基づく画像表示を行う。一方、第２のサブフレームでは、先に保持したセグメント配線のデータを用いて、偶数行のコモン配線のデータに基づく画像表示を行う。

上述したように、図３の例では、奇数行のコモン配線を駆動する際に、一部のセグメント配線のデータを保存し、偶数行のコモン配線の駆動時にこれを取り出して使用している。したがって、この有機ＬＥＤ表示装置では、セグメント配線のデータを保持するための記憶装置が必要となる。記憶装置の容量は、例えば、コモン配線の数が６４本であり、セグメント配線の数が１２８本であるモノクロの有機ＬＥＤ表示装置の場合、５ｋバイト程度で十分と考えられる。そして、この容量の記憶装置であれば、有機ＬＥＤ表示装置の駆動ドライバの内部に設けることが可能である。尚、記憶装置としては、回路規模、コストおよび汎用性などの点からＲＡＭが好ましく用いられる。

図４は、本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置の部分平面図である。尚、詳細は図示しないが、この有機ＬＥＤ表示装置は、支持基板と、この支持基板の上に形成された複数の有機ＬＥＤ素子と、複数の有機ＬＥＤ素子が配列した表示部の周囲に形成されたシール材と、シール材を介して支持基板と重ね合わされた対向基板とを有する。支持基板の上には、カラーフィルタおよび保護膜が設けられていて、この保護膜の上に有機ＬＥＤ素子が形成されていてもよい。

図４に示すように、有機ＬＥＤ表示装置１１は、支持基板（図示せず）の上に順に設けられた陽極１２、有機層１３および陰極１４を備える。ここで、陰極１４を駆動するのはコモン配線であり、陽極１２を駆動するのはセグメント配線である。

支持基板としては、可視光に対する透過率が高い材料が用いられる。具体的には、アルカリガラス、無アルカリガラスおよび石英ガラスなどの無機ガラスの他に、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコール並びにポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどの透明材料が挙げられる。

陽極１２には、透明であって仕事関数の大きな金属若しくはその合金または他の導電性化合物が用いられる。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ_２またはＺｎＯなどを陽極材料として用いることができる。陽極１２は、例えば、スパッタ法または蒸着法などによって形成することができる。

有機層１３は、発光層のみからなる単層構造であってもよいし、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層または電子輸送層などの層を有する積層構造であってもよい。例えば、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極とする構成、陽極／発光層／電子輸送層／陰極とする構成、または、陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極とする構成などが挙げられる。

陰極１４には、仕事関数の小さな金属またはその合金が用いられる。具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属および周期表第３族の金属などが挙げられる。この内、安価で化学的安定性のよい材料であることから、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはこれらの合金などが好ましく用いられる。陰極１４は、例えば、蒸着法などによって形成することができる。

陽極１２は、絶縁膜１５によって、直線状に分離されている。絶縁膜１５としては、例えば、ポリイミド膜などが用いられる。

陰極１４は、陽極１２と交差する部分に、列方向に突出した電極部分１６を有している。奇数列の陽極１２と交差する部分に設けられた電極部分１６の突出方向と、偶数列の陽極１２と交差する部分に設けられた電極部分１６の突出方向とは、互いに逆向きである。陰極１４をこのような形状とすることによって、コモン配線をインターレース駆動した際に、図２（ａ）または（ｂ）に示すようなサブフレームを作成することができる。

陰極１４の周囲には、隔壁１７が設けられている。隔壁１７は、ポリイミドなどの絶縁性樹脂からなり、有機層１３および陰極１４を分離する機能を有する。

陰極１４の形状を上記のようにすると、行方向に延びる部分の線幅が細くなるために、この部分における抵抗値の上昇を招く。そこで、本実施の形態においては、陰極１４の行方向に延びる部分に、補助電極１８を設けることが好ましい。補助電極１８は、陰極１４を構成する材料よりも低抵抗の材料からなることが好ましいが、陰極１４と同じ材料を用いて構成してもよい。いずれの場合であっても、陰極１４の行方向に延びる部分における抵抗値を小さくすることができる。尚、前者の場合には、補助電極１８を形成してから、陰極１４を設けることが好ましい。一方、後者の場合には、陰極１４の形成は、補助電極１８を形成する前および後のいずれであってもよい。

以上述べたように、本実施の形態においては、陰極が、陽極との交差部分に列方向に突出した電極部分を有しており、奇数列の陽極と交差する部分に設けられた電極部分の突出方向と、偶数列の陽極と交差する部分に設けられた電極部分の突出方向とは互いに逆向きとなっている。このような有機ＬＥＤ表示装置について、陰極をインターレース走査すると、フレームレートを擬似的に２倍にすることができる。したがって、フレーム周波数を上げることなしに、フリッカー現象を抑制することが可能となる。すなわち、本発明によれば、消費電力を増大させることなしにフリッカー現象を抑制することができ、さらには、従来より周波数を下げて消費電力を低下させることも期待される。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。

上記実施の形態においては、有機ＬＥＤ表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の表示装置に適用することも可能である。例えば、本発明は、応答速度の速い液晶表示装置に対しても好ましく適用することができる。

本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置の平面模式図である。 本実施の形態の有機ＬＥＤ表示装置において、（ａ）は第１のサブフレームの模式図であり、（ｂ）は第２のサブフレームの模式図である。 本実施の形態の有機ＬＥＤ表示装置において、データ処理の一部を示す図である。 本実施の形態における有機ＬＥＤ表示装置の部分平面図である。 従来のパッシブ駆動による有機ＬＥＤ表示装置である。 従来の有機ＬＥＤ表示装置において、（ａ）は奇数フレームの模式図であり、（ｂ）は偶数フレームの模式図である。

符号の説明

１，１４，２５ 陰極
２，１２，２３ 陽極
３ 電極部分
１１，２１ 有機ＬＥＤ表示装置
１３，２４ 有機層
１５ 絶縁膜
１６ 電極部分
１７ 隔壁
１８ 補助電極
２２ ガラス基板

Claims (6)

1. 行方向に延びる複数の走査電極と列方向に延びる複数の信号電極との各交差部分に画素が形成されるパッシブマトリクス型の表示装置において、
   前記走査電極は、前記信号電極と交差する部分に列方向に突出した電極部分を有しており、奇数列の前記信号電極と交差する部分に設けられた前記電極部分の突出方向と、偶数列の前記信号電極と交差する部分に設けられた前記電極部分の突出方向とは互いに逆向きであって、
   前記走査電極はインターレース走査されることを特徴とする表示装置。
2. 奇数行の画素および偶数行の画素からなるフレームによって構成されるプログレッシブ方式の画素データの内で、奇数行の画素データに対応する偶数列の前記信号電極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する奇数列の前記信号電極を駆動する信号とを、奇数行の前記走査電極を駆動する信号と組み合わせることによって、第１のサブフレームを作成するとともに、奇数行の画素データに対応する奇数列の前記信号電極を駆動する信号と、偶数行の画素データに対応する偶数列の前記信号電極を駆動する信号とを記憶し、次いで、この記憶した信号を偶数行の前記走査電極を駆動する信号と組み合わせることによって、第２のサブフレームを作成することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記走査電極の行方向に延びる部分には補助電極が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記補助電極は、前記走査電極を構成する材料より低抵抗の材料からなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記補助電極は、前記走査電極と同じ材料からなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
6. 前記表示装置は有機ＬＥＤ表示装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。

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