JP2008233285A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタック構造の表示パネルの特質を生かしつつ、画素の開口率が低下する問題を解消させることができる表示装置を提供すること。
【解決手段】列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に表示画素１がそれぞれ配置されて表示パネルが形成される。前記走査線は２本の走査線を組としてそれぞれ行方向の端部で走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４を介して折り返すようにして接続され、走査ドライバ３より組ごとの走査線に対して選択的に走査信号が与えられる。前記表示パネル配置された互いに隣接するデータ線のうちの一方ＡＢ１，ＡＢ３，ＡＢ５，ＡＢ７は、前記表示パネル上において前記画素列に重なる位置に配置され、互いに隣接するデータ線のうちの他方Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８は、前記画素列と当該画素列に隣接する画素列との間に配置される。
【選択図】図４

Description

この発明は、列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子による表示画素がそれぞれ配置された表示パネルを含む表示装置に関する。

携帯電話機や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）などの情報機器の普及によって、高精細な画像表示機能を有し、薄型かつ低消費電力化を実現することができる表示パネルの需要が増大しており、従来より液晶表示パネルがその要求を満たす表示パネルとして多くの製品に採用されてきた。

一方、昨今においては自発光型素子であるという特質を生かした有機ＥＬ素子が実用化され、これが従来の液晶表示パネルに代わる次世代の表示パネルとして注目されている。これは素子の発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことも背景にある。

前記した有機ＥＬ素子は、基本的にはガラス等の透明基板上に、例えばＩＴＯによる透明電極と発光機能層、およびアルミ合金などによる背面電極とが順次積層されることで構成されている。そして、前記発光機能層は有機化合物による単一の発光層、あるいは有機正孔輸送層と発光層による二層構造、または有機正孔輸送層と発光層および有機電子輸送層からなる三層構造、さらには前記透明電極と正孔輸送層との間に正孔注入層を、また前記金属電極と電子輸送層との間に電子注入層を挿入した多層構造になされる場合もある。

そして、一般的には前記透明電極を陽極端子とし、背面電極を陰極端子として駆動電流が供給される。この時に前記発光機能層において発生する光は、前記透明電極および透明基板を介して外部に導出される。

前記した有機ＥＬ素子は、電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対して、電圧・輝度特性が温度変化に対する依存性が高いこと、また、有機ＥＬ素子は過電流を受けた場合に劣化が激しく、発光寿命を短縮させるなどの理由により、一般的には定電流駆動がなされる。かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、素子をマトリクス状に配列したパッシブ駆動型表示パネルが、すでに一部において実用化されている。

前記したパッシブ駆動型表示パネルは、列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に表示画素として機能する前記有機ＥＬ素子が配置される。そして画素を構成する各有機ＥＬ素子は、その陽極端子が列方向に沿うデータ線にそれぞれ接続され、その陰極端子が行方向に沿う走査線にそれぞれ接続された構成にされる。

さらに、前記各データ線はデータドライバに接続され、各走査線は走査ドライバに接続されてそれぞれ駆動される。これにより、映像信号に基づいて各走査線を所定の周期で走査電位に設定しながら所望のデータ線に対して定電流を供給することで、マトリクス状に配置された各有機ＥＬ素子を走査ごとに選択的に発光させることができ、表示パネル上に前記映像信号に基づく画像を表示させることができる。

ところで、前記したパッシブ駆動型表示パネルにおいては、行方向に配置された各走査線ごとに順に走査電位が設定されることになるために、走査線ごとのＥＬ素子の点灯期間の最大値は、１フレーム期間を走査線数で割った値となる。例えばフレーム周波数が６０Ｈｚであり、走査線数が６４本であるとすれば、１走査線に割当て可能な走査時間Ｔｓは、次のように示すことができる。
Ｔｓ＝（１／６０）×（１／６４）＝２６０μｓｅｃ……（式１）

すなわちパッシブ駆動型表示パネルにおいては、前記したように点灯時間率がきわめて小さいために、これを補償するために瞬時輝度を上げなければならず、素子の寿命の他、様々な問題点が浮上する。換言すれば、１走査線に割当て可能な走査時間Ｔｓを増加させれば、瞬時輝度を下げることができると共に、階調制御の精度も上げることができ、またパネル全体の消費電力も低減させることもできる。

前記走査時間Ｔｓを増加させる対策として、従来よりデュアルスキャン駆動方式による表示装置が提案されており、その一例を図１に示す。この例においては１走査ラインに１２０ピクセルが形成され、これが１６０ライン配列された場合を示している。そしてデータ線としての陽極線は上下に二分され上側の表示バネル１Ａにおいては陽極線は符号２Ａで示すデータドライバに接続され、点灯駆動される。また下側の表示パネル１Ｂにおいては陽極線は符号２Ｂで示すデータドライバＢに接続されて点灯駆動される。

一方走査ドライバ３は上側の表示バネル１Ａにおける８０本の陰極線を順次走査すると共に、同時に下側の表示パネル１Ｂにおける８０本の陰極線も順次走査する。この走査に同期してデータドライバＡおよびデータドライバＢより各表示パネル１Ａ，１Ｂに配列された前記陽極線に対して選択的に発光駆動電流が供給されることで、上側および下側の表示パネル１Ａ，１Ｂを１つの表示装置として、所定の画像を表示することができる。

このデュアルスキャン駆動方式を採用した前記の例においては１６０本の走査ラインを上下に２分してそれぞれドライブすることができるので、１フレーム期間を８０スキャンの走査で構成することができる。このために１走査の時間を長くとることができるので素子の瞬間輝度を大きくさせることなく画面の明るさを確保することができる。

ところで、前記したデュアルスキャン駆動方式による表示装置によると、発光デューティを実質的に２倍にさせることができるものの、上下に分けられた各表示領域の各ＥＬ素子に駆動電流を供給するデータドライバもそれぞれ個別に必要になるために、サイズの増加と共に、パネルの上下における映像の均一性にも問題が発生し得る。

前記した問題を解消するために同じく発光デューティを増加させる対策として、スタック構造の表示パネルが提案されており、これは次に示す特許文献１〜３などに開示されている。
特開平９−１０６８８７号公報 特開２００３−１５６０４号公報 特開２００３−４３９５２号公報

図２および図３は、前記特許文献１〜３に示されたスタック構造の表示パネルの例を示したものである。図２は主に成膜構成について模式的に示したものであり、また図３は主に電極の配列構成について模式的に示している。なお、以下においては説明の便宜上、図における横方向、すなわち図２に符号Ｅ１〜Ｅ４で示す陰極電極（背面電極）の長手方向を行と呼び、これに直交する図２に符号Ａ１〜Ａ８で示すデータ線の長手方向を列と呼ぶことにする。

図２および図３においては、共に同一部分を同一符号で示しており、この例に示される表示パネルは、説明を簡素化させるために行および列方向にダイオードのマークで示した４×８個の有機ＥＬ素子からなる画素１が配置されている。なお、前記ダイオードのマークは、図２にのみ示している。

列方向に配列された４列の各画素列には、各画素列の両側に各画素列に沿うようにしてそれぞれデータ線Ａ１〜Ａ８が配列されている。そして各データ線Ａ１〜Ａ８はデータドライバ２に接続されて、各画素を構成する有機ＥＬ素子１に対する点灯駆動用の定電流が選択的に供給されるように動作する。

前記各画素列の両側に配置されたデータ線、例えばデータ線Ａ１とＡ２に着目した場合、データ線Ａ１はデータドライバ２側からみて奇数番の画素に対応する陽極電極（透明電極）に定電流が供給されるように構成され、またデータ線Ａ２はデータドライバ２側からみて偶数番の画素に対応する陽極電極（透明電極）に定電流が供給されるように構成されている。

すなわち、データ線Ａ１とＡ２はこの両者に挟まれた画素列を構成する各画素に対して千鳥足状にデータドライバ２側からの定電流が供給されるように構成されている。これは、図２および図３に示すように他のデータ線Ａ３〜Ａ８についても同様に構成されている。

前記各画素１に対応する陽極電極の裏面には、前記したとおり有機材料による発光機能層が成膜されており、この発光機能層のさらに背面には走査線としての陰極電極（背面電極）Ｅ１〜Ｅ４が形成されている。すなわち、前記発光機能層は、透明電極と背面電極との間に挟まれて有機ＥＬ素子を構成している。

前記背面電極Ｅ１〜Ｅ４は、図２に示すように２行ごとの画素に対応して共通の電極を構成しており、各背面電極Ｅ１〜Ｅ４は走査接続線Ｋ１〜Ｋ４を介して走査ドライバ３に接続されている。そして、前記走査線としての各背面電極Ｅ１〜Ｅ４には、走査接続線Ｋ１〜Ｋ４を介して走査ドライバ３より順次走査選択電位が印加される。なお、図３においては、符号Ｅ１ａ，Ｅ１ｂ〜Ｅ４ａ，Ｅ４ｂで示すように、背面電極を示す各符号の末尾にさらにａおよびｂの符号を加えて前記背面電極を１行ごとに分けた状態で示している。

前記図２および図３に示したスタック構造の表示パネルを備えた表示装置によると、前記したデュアルスキャン駆動方式による表示装置と同様に２倍の発光デューティを得ることができる。しかもデュアルスキャン駆動方式のように独立して動作する２つのデータドライバを備える問題も解消させることができる。

しかしながら、前記したスタック構造の表示パネルによると、各画素列の両側にそれぞれデータ線が配列されるために、各画素列の間においてはそれぞれ２本のデータ線が配列されることになる。このために、データ線の配列面積が増大するために各画素の開口率を低く設定せざるを得ないという別の問題が発生する。

すなわち、各画素の開口率が低下した場合には、各画素間のスペースが目立ち、画像表示における見映えが悪くなるという問題が発生する。

この発明は、前記したスタック構造の表示パネルの特質を生かしつつ、前記した画素の開口率が低下する問題を解消させることができる表示装置を提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる表示装置の好ましい基本形態は、請求項１に記載のとおり、列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に表示画素がそれぞれ配置された表示パネルと、前記各走査線に選択的に走査信号を与えることで走査を実行する走査ドライバと、前記データ線を介して前記各画素に選択的に表示信号を供給するデータドライバとを具備した表示装置であって、前記走査線は２本の走査線を組として、前記走査ドライバより組ごとの走査線に対して選択的に走査信号が与えられ、前記組となる２本の走査線が同時に走査されるように構成され、前記表示パネルに列方向に配列された画素列と当該画素列に隣接する画素列との間には、１本の前記データ線が配置されている点に特徴を有する。

以下、この発明にかかる表示装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に説明するこの発明にかかる実施の形態においては、すでに説明した図２および図３に示した各部と同一または相当する部分を同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は適宜省略する。

図４および図５は、この発明にかかる表示装置の好ましい実施の形態を示したものであり、図４は主に成膜構成について模式的に示しており、また図５は主に電極の配列構成について模式的に示している。図４および図５においては、共に同一部分を同一符号で示しており、この例に示される表示パネルは、すでに説明した図２および図３に示した例と同様に、行および列方向にダイオードのマークで示した４×８個の有機ＥＬ素子からなる画素１が配置されている。なお、前記ダイオードのマークは、図４にのみ示している。

図４および図５に示す実施の形態においては、列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に表示画素１として有機ＥＬ素子がそれぞれ配置されて表示パネルが構成されている。そして、図に示す下の４行分が第１の表示領域Ａを構成し、上の４行分が第２の表示領域Ｂを構成している。

前記第１の表示領域Ａにおいては、４列の画素列を形成するために、例えばＩＴＯ等の透明な素材によるデータ線がベタ電極ＡＢ１，ＡＢ３，ＡＢ５，ＡＢ７として列方向に形成されている。すなわち前記ベタ電極は第１表示領域Ａの前記画素列に重なる位置に配置され、これにより第１表示領域Ａの陽極電極を構成している。そして、前記ベタ電極ＡＢ１，ＡＢ３，ＡＢ５，ＡＢ７は、データドライバ２に接続され、選択的に画素駆動用の定電流（表示信号）が供給されるように構成されている。

なお、前記データ線における画素列に重なる部分以外のベタ電極を部分的に、例えばアルミ等の前記透明な素材による電極よりも低抵抗な金属で構成することにより、データ線全体の抵抗値を下げることもできる。

また、前記第２の表示領域Ｂにおいても、４列の画素列を形成するために、同じくＩＴＯ等の透明な素材によるデータ線がベタ電極ＡＢ２，ＡＢ４，ＡＢ６，ＡＢ８として列方向に形成されている。すなわち前記ベタ電極は第２表示領域Ｂの前記画素列に重なる位置に配置され、これにより第２表示領域Ｂの陽極電極を構成している。

そして、第２表示領域Ｂを形成するベタ電極ＡＢ２，ＡＢ４，ＡＢ６，ＡＢ８は、それぞれ第１表示領域Ａに形成されたデータ線としての中継線Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８を介してデータドライバ２に接続され、選択的に画素駆動用の定電流（表示信号）が供給されるように構成されている。

なお、前記データ線Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８は、図に示されているように第１表示領域Ａに形成された前記ベタ電極間にそれぞれ配列されている。すなわち、第１表示領域Ａにおいてはデータ線としてのベタ電極ＡＢ１，ＡＢ３，ＡＢ５，ＡＢ７と、データ線としての中継線Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８が交互に配列された構成にされ、結果として表示パネルに列方向に配列された画素列と当該画素列に隣接する画素列との間に、１本の前記データ線としての中継線Ａ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８が配置された構成にされている。

一方、前記画素１の形成位置に対応する前記ベタ電極の裏面には有機材料による発光機能層が成膜される。そして、前記発光機能層のさらに背面には走査線としての背面電極（陰極電極）がそれぞれ行方向に形成されている。すなわち前記発光機能層は、透明な陽極電極と背面電極（陰極電極）との間に挟まれて有機ＥＬ素子を構成している。

前記第１表示領域Ａに形成された走査線としての背面電極は、符号Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａ，Ｅ４ａで示されており、これらの一端部は走査接続線Ｋ１〜Ｋ４を介して走査ドライバ３に接続されている。また、前記背面電極Ｅ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａ，Ｅ４ａの他端部には走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４が接続されており、この走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４を介して第２表示領域Ｂにおける走査線としての背面電極Ｅ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂにそれぞれ接続されている。

そして、前記走査線は２本の走査線を組としてそれぞれ行方向の端部で折り返すようにして前記走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４を介して接続されている。ここで、前記第１の表示領域Ａと前記第２の表示領域Ｂの境界から、第１の表示領域側に数えてＮ番目の走査線は、前記境界から第２の表示領域側に数えてＮ番目の走査線に行方向の端部で、前記走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４をそれぞれ介して折り返すようにして接続されている。

すなわち、前記第１の表示領域Ａに配列された走査線には、領域ＡとＢの境界から順にＥ１ａ，Ｅ２ａ，Ｅ３ａ，Ｅ４ａの昇順の符号で示しており、前記第２の表示領域Ｂに配列された走査線にも、領域ＡとＢの境界から順にＥ１ｂ，Ｅ２ｂ，Ｅ３ｂ，Ｅ４ｂの昇順の符号で示している。そして、領域ＡとＢにおける同一数値に対応する各走査線が、前記走査中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４をそれぞれ介して互いに接続されている。

前記した構成を採用することで、領域ＡとＢにおける各走査線を平面上において折り返すようにして中継線Ｋｔ１〜Ｋｔ４により接続することができる。

前記した構成において、走査ドライバ３より前記走査接続線Ｋ１〜Ｋ４に対して順に走査選択電位が供給された場合には、領域ＡとＢにおける各走査線には、領域ＡとＢの境界側から順に表示パネルの外側に向かってそれぞれ同時に走査選択電位が供給されるように動作する。

そして、この走査に同期してデータドライバ２よりデータ線ＡＢ１，ＡＢ３，ＡＢ５，ＡＢ７およびＡ２，Ａ４，Ａ６，Ａ８に対して選択的に画素駆動用の定電流（表示信号）が供給されることで、表示パネルに配列された前記画素は選択的に点灯され、これによりスタック構造の表示パネルの点灯駆動を実現させることができる。

なお、前記した走査ドライバ３による走査は、前記とは逆に走査接続線をＫ４からＫ１に向かうように走査することもできる。この場合には領域ＡとＢにおける各走査線には、領域ＡとＢの両外側から中央の境界部に向かってそれぞれ同時に走査選択電位が供給されるように動作する。

図６はこの発明にかかる他の実施の形態を示したものであり、これは図４と同様に主に表示パネルの成膜構成について模式的に示したものである。なお、この図６においては、その主要部はすでに説明した図４に示した構成とほぼ同一であり、したがって相当する部分を同一符号で示し、その詳細な説明は省略する。

この図６に示す構成においては、図４に示したように組となる２本の走査線が、それぞれ行方向の端部で折り返すように接続されることなく、走査ドライバ３より並行して各走査線に対して走査信号が供給されるように構成されている。

すなわち、図６に示す構成においては、走査ドライバ３より走査接続線Ｋ１ａ〜Ｋ４ａを介して第１表示領域Ａにおける走査線としての背面電極Ｅ１ａ〜Ｅ４ａに走査信号を与えるように構成されている。また同様に走査ドライバ３より走査接続線Ｋ１ｂ〜Ｋ４ｂを介して第２表示領域Ｂにおける走査線としての背面電極Ｅ１ｂ〜Ｅ４ｂに走査信号を与えるように構成されている。

そして、この実施の形態においては第１表示領域Ａにおける走査線と、第２表示領域Ｂにおける走査線とが組みとなって、前記走査ドライバ３より組ごとの走査線に対して選択的に走査信号が与えられ、前記組となる２本の走査線が同時に走査されるように構成されている。

図６に示す構成においては、例えば走査線Ｅ１ａとＥ１ｂ、Ｅ２ａとＥ２ｂ、Ｅ３ａとＥ３ｂ、Ｅ４ａとＥ４ｂを組として同時に走査されるようになされる。組となる走査線は前記した態様に限られず、例えば走査線Ｅ１ａとＥ４ｂ、Ｅ２ａとＥ３ｂ、Ｅ３ａとＥ２ｂ、Ｅ４ａとＥ１ｂを組として同時に走査されるようにされても良い。

以上説明した実施の形態によると、表示パネル配置された互いに隣接するデータ線のうちの一方は、前記表示パネル上において画素列に重なる位置に配置され、互いに隣接するデータ線のうちの他方は、前記画素列と当該画素列に隣接する画素列との間に配置された構成にされるので、図１および２に示す従来のデータ線の配置構成に比較して画素列間におけるデータ線を半減させることができる。

したがって、画素列間におけるデータ線の半減により画素の開口率を高く設定することが可能となり、これに伴い各画素間のスペースが目立たなくなり、画像表示における見映えを良くすることができる。

また、以上説明した実施の形態においては、表示パネルに配列される画素として有機ＥＬ素子を用いた例を示しているが、画素として他の素子を用いた場合においても同様の作用効果を得ることができる。

従来のデュアルスキャン駆動方式による表示装置の例を示した平面図である。 従来のスタック構造の表示パネルを用いた表示装置において、主に表示パネルの成膜構成について示した模式図である。 同じく主に電極の配列構成について示した模式図である。 この発明にかかる表示装置において、主に表示パネルの成膜構成について示した模式図である。 同じく主に電極の配列構成について示した模式図である。 この発明にかかる表示装置における他の形態を示した模式図である。

符号の説明

１ 画素
２ データドライバ
３ 走査ドライバ
Ａ 第１表示領域
Ｂ 第２表示領域
ＡＢ１〜ＡＢ８ データ線（ベタ電極）
Ａ２〜Ａ８ データ線（中継線）
Ｅ１ａ〜Ｅ４ａ 走査線
Ｅ１ｂ〜Ｅ４ｂ 走査線
Ｋ１〜Ｋ４ 走査接続線
Ｋ１ａ〜Ｋ４ａ 走査接続線
Ｋ１ｂ〜Ｋ４ｂ 走査接続線
Ｋｔ１〜Ｋｔ４ 走査中継線

Claims (6)

1. 列方向に複数のデータ線が配置され、行方向に複数の走査線が配置されると共に、前記各データ線と各走査線の交差位置に表示画素がそれぞれ配置された表示パネルと、前記各走査線に選択的に走査信号を与えることで走査を実行する走査ドライバと、前記データ線を介して前記各画素に選択的に表示信号を供給するデータドライバとを具備した表示装置であって、
   前記走査線は２本の走査線を組として、前記走査ドライバより組ごとの走査線に対して選択的に走査信号が与えられ、前記組となる２本の走査線が同時に走査されるように構成され、
   前記表示パネルに列方向に配列された画素列と当該画素列に隣接する画素列との間には、１本の前記データ線が配置されていることを特徴とする表示装置。
2. 組となる前記２本の走査線は、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された表示装置。
3. 組となる前記２本の走査線は、それぞれ行方向の端部で折り返すように接続されていることを特徴とする請求項２に記載された表示装置。
4. 前記表示パネルに配置された互いに隣接するデータ線のうちの一方は、前記表示パネル上において前記画素列に重なる位置に配置され、
   互いに隣接するデータ線のうちの他方は、前記画素列と当該画素列に隣接する画素列との間に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された表示装置。
5. 前記各画素は、行および列方向にマトリクス状に配置されることにより表示領域を構成し、前記表示領域は第１の表示領域と、第２の表示領域に分割され、
   前記第１の表示領域の各画素は前記画素列に重なる位置に配置された一方のデータ線にそれぞれ接続され、前記第２の表示領域の各画素は隣接する画素列の間に配置された他方のデータ線にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項４に記載された表示装置。
6. 前記第１の表示領域と前記第２の表示領域の境界から、第１の表示領域側に数えてＮ番目の走査線は、前記境界から第２の表示領域側に数えてＮ番目の走査線に行方向の端部で折り返すように接続されていることを特徴とする請求項５に記載された表示装置。

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