JP2015025945A - 発光素子表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを抑えると共に、色再現範囲の拡大及び色純度の向上させた発光素子表示装置を提供する。【解決手段】発光素子表示装置は、駆動回路により、表示領域の各画素に配置された複数の副画素の発光領域を発光させ、画像を表示する発光素子表示パネルを備え、各画素は、赤色の波長領域の光を発する第１Ｒ副画素（２８１）及び第２Ｒ副画素（２８４）と、緑色の波長領域の光を発する第１Ｇ副画素（２８２）及び第２Ｇ副画素（２８５）と、青色の波長領域の光を発する第１Ｂ副画素（２８３）及び第２Ｂ副画素（２８６）と、を有し、第２Ｒ副画素、第２Ｇ副画素及び第２Ｂ副画素は、電位の印加により同時に発光させる共通の電極であるＷ電極を有し、駆動回路は、映像信号を取得して、映像信号に基づく画面におけるピーク輝度を算出し、ピーク輝度に基づいて複数の副画素を制御する副画素制御部を有する、ことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、発光素子表示装置に関し、より詳しくは、各画素に配置された自発光体である発光素子に発光させて表示を行う発光素子表示装置に関する。

近年、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）と呼ばれる自発光体を用いた画像表示装置（以下、「有機ＥＬ（Electro-luminescent）表示装置」という。）が実用化されている。この有機ＥＬ表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、自発光体を用いているため、視認性、応答速度の点で優れているだけでなく、バックライトのような補助照明装置を要しないため、更なる薄型化が可能となっている。

このような有機ＥＬ表示装置におけるカラー表示は、主に、画素毎にＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色をそれぞれ発光させる発光素子を有する場合と、発光素子において白色のみを発光し、各画素のカラーフィルタでＲＧＢ３色のそれぞれの波長領域を透過させる場合とがある。また、液晶表示装置においては、消費電力を上げることなく、コントラスト比を高めるため、ＲＧＢの画素に加えて、Ｗ（白）の画素を更に設け、輝度を上げることが知られている。

特許文献１は、ＲＧＢをそれぞれ発光させる発光層に加えてＹ（黄）の発光する発光層を有する表示装置について開示している。

特表２００７−５３１０６２号公報

ＲＧＢ各色を個別に発光させる発光素子を有する発光素子表示装置においても、色再現範囲の拡大及び色純度の向上のためにＲＧＢの他に更にＷやＹ等の発光素子を追加して４色とすることが望まれる。しかしながら、このような構成とした場合には、蒸着工程の回数が増加するため、製造コストの観点から好ましくなく、また蒸着工程の精度は、フォトリソグラフィ工程の精度よりも粗いことから、蒸着工程の回数の増加は、精細化の妨げや開口率の悪化に繋がる。

本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、製造コストを抑えると共に、色再現範囲の拡大及び色純度の向上させた発光素子表示装置を提供することを目的とする。

本発明の発光素子表示装置は、駆動回路により、表示領域の各画素に配置された複数の副画素の発光領域を発光させ、画像を表示する発光素子表示パネルを備え、前記各画素は、赤色の波長領域の光を発する第１Ｒ（赤）副画素及び第２Ｒ副画素と、緑色の波長領域の光を発する第１Ｇ（緑）副画素及び第２Ｇ副画素と、青色の波長領域の光を発する第１Ｂ（青）副画素及び第２Ｂ副画素と、を有し、前記第１Ｒ副画素、前記第１Ｇ副画素及び前記第１Ｂ副画素は、電位の印加によりそれぞれ独立に発光を制御するＲ電極、Ｇ電極及びＢ電極を有し、前記第２Ｒ副画素、前記第２Ｇ副画素及び前記第２Ｂ副画素は、電位の印加により同時に発光させる共通の電極であるＷ（白）電極を有し、前記駆動回路は、映像信号を取得して、前記映像信号に基づく画面におけるピーク輝度を算出し、前記ピーク輝度に基づいて前記複数の副画素を制御する副画素制御部を有する、ことを特徴とする発光素子表示装置である。

本発明の発光素子表示装置において、前記副画素制御部は、前記ピーク輝度を算出するピーク輝度算出部と、前記ピーク輝度算出部により算出された前記ピーク輝度に基づいて、表示領域を複数の領域に分けた各エリア内の画素に配置されたＷ電極を有するＷ副画素の輝度を決定するエリア輝度決定部と、前記Ｗ副画素の輝度を用いて前記各エリア内の画素に配置された前記Ｗ電極に対し電位を印加するＷ副画素制御部と、を有していてもよい。

本発明の発光素子表示装置において、前記エリア輝度決定部は、前記電位が印加される時間である発光時間についても更に決定する、こととしてもよい。

本発明の発光素子表示装置において、前記エリア輝度決定部は、前記ピーク輝度に基づいてエリアの分割についても更に決定する、こととしてもよい。

本発明の発光素子表示装置において、前記副画素制御部は、前記エリア輝度決定部の決定に基づいて、前記第１Ｒ副画素、前記第１Ｇ副画素及び前記第１Ｂ副画素の輝度を決定し、それぞれ決定した輝度に基づいて前記Ｒ電極、前記Ｇ電極及び前記Ｂ電極に電位を印加するＲＧＢ副画素制御部を更に備えていてもよい。

本発明の発光素子表示装置において、前記Ｒ電極、前記Ｇ電極、前記Ｂ電極及び前記Ｗ電極に電位を印加するためのそれぞれのトランジスタが接続される走査信号線は共通であってもよいし、前記Ｒ電極、前記Ｇ電極、前記Ｂ電極に電位を印加するためのそれぞれのトランジスタが接続される走査信号線は、共通であり、Ｗ電極に電位を印加するためのトランジスタが接続される走査信号線とは異なっていることとしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を概略的に示す図である。 図１の有機ＥＬパネルの構成を示す図である。 ＴＦＴ基板に配置された画素について示す図である。 画素に配置された回路について概略的に示す図である。 副画素制御部の構成について示すブロック図である。 エリア輝度決定部が決定する輝度のエリア配置の一例について示す図である。 エリア輝度決定部が決定する輝度のエリア配置の一例について示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＴＦＴ基板に配置された画素について示す図である。 第２実施形態に係るＴＦＴ基板の画素に配置された回路について概略的に示す図である。

以下、本発明の第１及び第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１００が概略的に示されている。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置１００は、上フレーム１１０及び下フレーム１２０に挟まれるように固定された有機ＥＬパネル２００から構成されている。

図２には、図１の有機ＥＬパネル２００の構成が示されている。有機ＥＬパネル２００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２２０と封止基板２３０の２枚の基板を有し、これらの基板の間には不図示の透明樹脂が充填されている。ＴＦＴ基板２２０は、表示領域２０２にマトリクス状に配置された画素２８０を有している。また、ＴＦＴ基板２２０は、画素内に配置された後述する各副画素のそれぞれに配置された画素トランジスタの走査信号線（不図示）に対してソース・ドレイン間を導通させるための電位を印加すると共に、各画素トランジスタのデータ信号線に対して画素の階調値に対応する電圧を印加する駆動回路である駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２６０を有している。駆動ＩＣ２６０は、内部に後述する各副画素の発光を制御するための副画素制御部３５０を有している。

図３は、ＴＦＴ基板２２０に配置された画素２８０について示す図である。この図に示されるように、画素２８０は、Ｒ（赤）の波長領域の光を発する発光部を有する第１Ｒ副画素２８１及び第２Ｒ副画素２８４と、Ｇ（緑）の波長領域の光を発する発光部を有する第１Ｇ副画素２８２及び第２Ｇ副画素２８５と、Ｂ（青）の波長領域の光を発する発光部を有する第１Ｂ副画素２８３及び第２Ｂ副画素２８６とを有している。ここで、第１Ｒ副画素２８１、第１Ｇ副画素２８２及び第１Ｂ副画素２８３と、第２Ｒ副画素２８４、第２Ｇ副画素２８５及び第２Ｂ副画素２８６との間には、走査信号線２６１が配置されている。また、第１Ｒ副画素２８１、第１Ｇ副画素２８２及び第１Ｂ副画素２８３のそれぞれの発光領域の大きさは、第２Ｒ副画素２８４、第２Ｇ副画素２８５及び第２Ｂ副画素２８６のそれぞれの発光領域の大きさよりも大きく形成されている。また、後述するように第２Ｒ副画素２８４、第２Ｇ副画素２８５及び第２Ｂ副画素２８６は、組み合わされ、Ｗ副画素２８７を構成している。

図４は、画素２８０に配置された回路について概略的に示す図である。この図に示されるように、第１Ｒ副画素２８１には対応するＲアノード電極２９１及びＲ画素回路３０１が配置され、第１Ｇ副画素２８２には対応するＧアノード電極２９２及びＧ画素回路３０２が配置され、第１Ｂ副画素２８３には対応するＢアノード電極２９３及びＢ画素回路３０３が配置され、Ｗ副画素２８７には対応するＷアノード電極２９４及びＷ画素回路３０４が配置されている。また、各画素回路には、それぞれ階調値に基づく電位が印加されると共に、発光を制御するＲ信号線２６２、Ｇ信号線２６３、Ｂ信号線２６４及びＷ信号線２６５が走査信号線２６１と交差するように配線されている。更に、発光時の実質的な電力供給を担う電源線２６９も走査信号線２６１と交差するように配線されている。

つまり、Ｗ副画素２８７は、その構成要素である第２Ｒ副画素２８４、第２Ｇ副画素２８５及び第２Ｂ副画素２８６のそれぞれのＲＧＢ発光領域について、一のＷアノード電極２９４及びＷ画素回路３０４で制御されるようにしている。これにより、Ｗ副画素２８７を構成する第２Ｒ副画素２８４、第２Ｇ副画素２８５及び第２Ｂ副画素２８６は、同時に全てのＲＧＢ発光領域が発光する。なお、各副画素内に示された回路は例示であり、階調値に基づく電流をアノード電極に対して流すような制御を行う回路であればどのような形態であってもよい。

図５は、副画素制御部３５０の構成について示すブロック図である。この図に示されるように副画素制御部３５０は、受信した一画面の映像信号のピーク輝度及びその画面上の位置を算出するピーク輝度算出部３５１と、ピーク輝度算出部３５１の算出したピーク輝度及びその画面上の位置に基づいて、画面を分割してエリアを決定し、又は予め定められたエリアについて、そのエリア毎にそのエリアに含まれるＷ副画素２８７の輝度を決定するエリア輝度決定部３５２と、エリア輝度決定部３５２により決定された輝度に対応する電圧を対応するＷ信号線２６５に印加するＷ副画素制御部３５３と、映像信号とエリア輝度決定部３５２により決定された輝度とから、各画素２８０における第１Ｒ副画素２８１、第１Ｇ副画素２８２及び第１Ｂ副画素２８３の輝度を決定し、それらの輝度に対応する電圧をＲ信号線２６２、Ｇ信号線２６３及びＢ信号線２６４に印加するＲＧＢ副画素制御部３５４と、を有している。

ここでエリア輝度決定部３５２は、図６に示されるように、予め定められた例えば矩形のエリアについてそれぞれ輝度を決定することとしてもよいし、図７に示されるように、同じような輝度を有するエリアを決定し、決定されたエリアについてそれぞれ輝度を決定することとしてもよい。更に、エリアは画素単位とし、画素単位でＷ副画素の輝度を決定することとしてもよい。

また、Ｗ副画素制御部３５３は、ＲＧＢ副画素よりも発光時間を短くし、例えばＲＧＢ副画素の１／２又は１／３の時間発光させることとし、それぞれ輝度を２倍又は３倍として発光させてもよい。このような制御とした場合には、特に、いわゆるホールド型の表示装置で起こる動画ぼけを解消することができる。

以上説明したように、本実施形態においては、有機ＥＬ表示装置においてＷの波長領域を発光する領域が設けられているため、色再現範囲を拡大することができると共に、色純度の向上を図ることができる。

また、Ｗの波長領域を発光する領域を、ＲＧＢ副画素のそれぞれに隣接していることにより、各画素においてより自然な輝度を表現することができる。また、走査信号線２６１を共通化しているため、レイアウトを簡略化でき、開口率を向上させることができる。また、Ｗ副画素により輝度を担う表示を用いることにより、動画ぼけを解消することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について説明する。第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の全体構成及び有機ＥＬパネルの構成は、第１実施形態の図１及び図２と同様であるため説明を省略する。図８は、本発明の第２実施形態に係るＴＦＴ基板２２０に配置された画素２８０について拡大して示す図である。第１実施形態の図３と異なる点は、走査信号線２６１の他にＷ走査信号線３６１を有する点で異なっており、図８においてその他の点は図３と同様であるため説明を省略する。

図９は、第２実施形態に係るＴＦＴ基板２２０の画素２８０に配置された回路について概略的に示す図である。この図に示されるように、Ｗ走査信号線３６１を有する本実施形態の場合には、Ｗ画素回路３０４でなく、Ｗ走査信号線３６１に接続されたＷ画素回路３６４を有する構成となる。このように独立したＷ副画素２８７に対して独立した走査信号線を設けることにより、画面の更新のタイミングとは独立してＷ副画素２８７の輝度を制御することができ、より低消費電力化を図ることができる。

第２実施形態に係る構成とした場合であっても、第１実施形態と同様に、Ｗの波長領域を発光する領域が設けられているため、色再現範囲を拡大することができると共に、色純度の向上を図ることができる。また、Ｗ副画素により輝度を担う表示を用いることにより、動画ぼけを解消することができる。

上述した各実施形態においては、ＲＧＢの各色を発光する領域が一方向に同じ色となるようなストライプ配置としたが、各列において異なる色が配置されるドット配置であっても本発明を適用することができる。特にいわゆるデルタ配置を用いることとしてもよい。

また、上述の実施形態においては、ＲＧＢの各色を発光することによりＷの波長領域の発光を行うことを想定したが、例えば、Ｙ（黄色）の波長領域の発光を行うもの等その他の波長領域を担う画素として構成としてもよい。

また、上述の実施形態における発光層の成膜は、ＲＧＢをそれぞれ別に蒸着する方法の他、インクジェット法を用いることができる。インクジェットを用いる場合には、高分子系材料を用いることでより低材料コスト、製造設備コストを抑えることができる。

また、上述の各実施形態においては、駆動回路は、駆動ＩＣの中に組み込まれているものとしたが、一部又は全部がＴＦＴ基板上に直接形成されていてもよい。

１００ 表示装置、１１０ 上フレーム、１２０ 下フレーム、２００ 有機ＥＬパネル、２０２ 表示領域、２２０ ＴＦＴ基板、２３０ 封止基板、２６０ 駆動ＩＣ、２６１ 走査信号線、２６２ Ｒ信号線、２６３ Ｇ信号線、２６４ Ｂ信号線、２６５ Ｗ信号線、２６９ 電源線、２８０ 画素、２８１ 第１Ｒ副画素、２８２ 第１Ｇ副画素、２８３ 第１Ｂ副画素、２８４ 第２Ｒ副画素、２８５ 第２Ｇ副画素、２８６ 第２Ｂ副画素、２８７ Ｗ副画素、２９１ Ｒアノード電極、２９２ Ｇアノード電極、２９３ Ｂアノード電極、２９４ Ｗアノード電極、３０１ Ｒ画素回路、３０２ Ｇ画素回路、３０３ Ｂ画素回路、３０４ Ｗ画素回路、３５０ 副画素制御部、３５１ ピーク輝度算出部、３５２ エリア輝度決定部、３５３ Ｗ副画素制御部、３５４ ＲＧＢ副画素制御部、３６１ Ｗ走査信号線、３６４ Ｗ画素回路。

Claims (7)

1. 駆動回路により、表示領域の各画素に配置された複数の副画素の発光領域を発光させ、画像を表示する発光素子表示パネルを備え、
   前記各画素は、
   赤色の波長領域の光を発する第１Ｒ（赤）副画素及び第２Ｒ副画素と、
   緑色の波長領域の光を発する第１Ｇ（緑）副画素及び第２Ｇ副画素と、
   青色の波長領域の光を発する第１Ｂ（青）副画素及び第２Ｂ副画素と、を有し、
   前記第１Ｒ副画素、前記第１Ｇ副画素及び前記第１Ｂ副画素は、電位の印加によりそれぞれ独立に発光を制御するＲ電極、Ｇ電極及びＢ電極を有し、
   前記第２Ｒ副画素、前記第２Ｇ副画素及び前記第２Ｂ副画素は、電位の印加により同時に発光させる共通の電極であるＷ（白）電極を有し、
   前記駆動回路は、映像信号を取得して、前記映像信号に基づく画面におけるピーク輝度を算出し、前記ピーク輝度に基づいて前記複数の副画素を制御する副画素制御部を有する、ことを特徴とする発光素子表示装置。
2. 請求項１に記載の発光素子表示装置であって、
   前記副画素制御部は、
   前記ピーク輝度を算出するピーク輝度算出部と、
   前記ピーク輝度算出部により算出された前記ピーク輝度に基づいて、表示領域を複数の領域に分けた各エリア内の画素に配置されたＷ電極を有するＷ副画素の輝度を決定するエリア輝度決定部と、
   前記Ｗ副画素の輝度を用いて前記各エリア内の画素に配置された前記Ｗ電極に対し電位を印加するＷ副画素制御部と、を有することを特徴とする発光素子表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の発光素子表示装置であって、
   前記エリア輝度決定部は、前記電位が印加される時間である発光時間についても更に決定する、ことを特徴とする発光素子表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光素子表示装置であって、
   前記エリア輝度決定部は、前記ピーク輝度に基づいてエリアの分割についても更に決定する、ことを特徴とする発光素子表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光素子表示装置であって、
   前記副画素制御部は、前記エリア輝度決定部の決定に基づいて、前記第１Ｒ副画素、前記第１Ｇ副画素及び前記第１Ｂ副画素の輝度を決定し、それぞれ決定した輝度に基づいて前記Ｒ電極、前記Ｇ電極及び前記Ｂ電極に電位を印加するＲＧＢ副画素制御部を更に備える、ことを特徴とする発光素子表示装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光素子表示装置であって、
   前記Ｒ電極、前記Ｇ電極、前記Ｂ電極及び前記Ｗ電極に電位を印加するためのそれぞれのトランジスタが接続される走査信号線は共通である、ことを特徴とする発光素子表示装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光素子表示装置であって、
   前記Ｒ電極、前記Ｇ電極、前記Ｂ電極に電位を印加するためのそれぞれのトランジスタが接続される走査信号線は、共通であり、Ｗ電極に電位を印加するためのトランジスタが接続される走査信号線とは異なっている、ことを特徴とする発光素子表示装置。

Images