JP3981140B2 - Image display device - Google Patents
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Description
本発明は画像表示装置に係り、例えば有機エレクトロルミネセンス(EL)画像表示装置の如く、整流特性を持つ薄膜表示素子を、スイッチング用の薄膜トランジスタ(TFT)回路を使用することなく駆動可能にした画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device, and an image in which a thin film display element having a rectifying characteristic such as an organic electroluminescence (EL) image display device can be driven without using a switching thin film transistor (TFT) circuit. The present invention relates to a display device.
従来のTFTアクティブマトリックス駆動回路を使用した有機EL画像表示装置は、図6に示す如く、画素10−1、10−2、10−3、10−4・・・を有する画面部10と、X軸信号が出力されるシフトレジスタ15と、Y軸信号が出力されるシフトレジスタ16等を具備している。そして画面部10には有機EL用の電源E0 が印加される。
As shown in FIG. 6, an organic EL image display device using a conventional TFT active matrix driving circuit includes a
画素10−1は、発光用の薄膜である有機EL素子EL1 と、この有機EL1 の発光を制御するバイアスTFT11−1と、このバイアスTFT11−1のゲート電極に接続されるコンデンサC1 と、このコンデンサC1 に対し信号を書き込む書き込み用のY座標セレクトスイッチ12−1で構成される。他の画素10−2、10−3、10−4・・・も画素10−1と同様に構成されている。 The pixel 10-1 includes an organic EL element EL 1 that is a thin film for light emission, a bias TFT 11-1 that controls light emission of the organic EL 1 , and a capacitor C 1 connected to the gate electrode of the bias TFT 11-1. configured to the capacitor C 1 in Y-axis select switch 12-1 for writing a signal is written. Other pixels 10-2, 10-3, 10-4,... Are configured similarly to the pixel 10-1.
Y座標セレクトスイッチ12−1は、TFTで構成され、そのゲート電極はシフトレジスタ16の端子Y1 に接続される。このY座標セレクトスイッチ12−1はまたX座標セレクトスイッチ13に接続されている。そしてX座標セレクトスイッチ13は、これまたTFTで構成され、そのゲート電極はシフトレジスタ15の端子X1 に接続されている。なおX座標セレクトスイッチ13には、画像データ信号Diが入力される。
The Y coordinate select switch 12-1 is constituted by a TFT, and its gate electrode is connected to the terminal Y 1 of the
従って、Y軸用のシフトレジスタ16において、端子Y1 より同期信号が出力されると、Y座標セレクトスイッチ12−1、12−2・・・はオンとなる。このときX軸用のシフトレジスタ15において端子X1 に同期信号が出力されると、X座標セレクトスイッチ13がオンとなり、X座標セレクトスイッチ13に入力された画像データ信号D1 がY座標セレクトスイッチ12−1を経由してコンデンサC1 に保持される。
Accordingly, in the
次に端子X2 に同期信号が出力されると、X座標セレクトスイッチ13がオフになると同時にX座標セレクトスイッチ14がオンとなり、このときX座標セレクトスイッチ14に入力された画像データ信号D2 がY座標セレクトスイッチ12−2を経由してコンデンサC2 に保持される。従って、Y座標セレクトスイッチ12−1、12−2・・・はコンデンサC1 、C2 ・・・に画像データ信号に応じた電荷を蓄積する書き込み用のセレクトスイッチとして機能する。
Next, when a synchronization signal is output to the terminal X 2 , the X
このようにしてコンデンサC1 、C2 ・・・に画像データ信号D1 、D2 ・・・が保持され、これに応じてバイアスTFT11−1、11−2・・・もオン状態になり有機EL素子EL1 、EL2 ・・・を画像データ信号D1 、D2 ・・・に応じて発光制御する。このようにして端子Y1 に対する画素10−1、10−2・・・が発光制御動作したのちに、Y軸用のシフトレジスタ16では端子Y2 に同期信号が出力され、同様にして画素10−3、10−4・・・が発光制御動作する。このようなEL画像表示装置は、例えばI.E.E.E.Trans.Electron Devices,Vol.ED−22,No.9,Sept.1975(p739〜p749)に記載されている。
In this way, the image data signals D 1 , D 2 ... Are held in the capacitors C 1 , C 2 ..., And the bias TFTs 11-1, 11-2. The EL elements EL 1 , EL 2 ... Are controlled to emit light according to the image data signals D 1 , D 2 . In this way, after the pixels 10-1, 10-2,... With respect to the terminal Y 1 perform the light emission control operation, the Y-
ところで薄膜表示素子を駆動する場合、図7に示す如き線順次駆動式単純マトリックス駆動回路が使用される事がある。 By the way, when driving a thin film display element, a line sequential drive type simple matrix drive circuit as shown in FIG. 7 may be used.
図7において、有機EL素子E11、E12、E21、E22がそれぞれ図示の如く接続され、行1、行2には電流制限抵抗Rを介した電圧Vボルト又は0ボルトのパルス電圧が印加され、列1、列2には同時に電圧0ボルト又はVボルトが印加される。
In FIG. 7, organic EL elements E 11 , E 12 , E 21 , E 22 are respectively connected as shown, and a voltage V volt or 0 volt pulse voltage via a current limiting resistor R is applied to
いま時刻t1 において、図7に示す如く、行1に電圧Vボルトが印加され、行2はグランド状態に保持され、列1、列2はそれぞれ0ボルトが印加されるとき、有機EL素子E11とE12は点灯状態となるが有機EL素子E21、E22は消灯状態になる。
At time t 1 , as shown in FIG. 7, when the voltage V volt is applied to the
次の時刻t2 において、今度は行1がグランド状態に保持され、行2に電圧Vボルトが印加され、列1には0ボルトが印加され、列2には電圧Vボルトが印加される。これにより有機EL素子E21は点灯となり、有機EL素子E11とE12、E22は消灯状態になる。
At the next time t 2 ,
これを例えば人間の眼が追従できない60Hzで繰り返し制御すれば有機EL素子E22のみオフ状態の表示を行うことができる。 If this is repeatedly controlled, for example, at 60 Hz where the human eye cannot follow, only the organic EL element E 22 can be displayed in an off state.
このようにして行に順次に電圧Vボルトを印加し、列にVボルト又は0ボルトの電圧を印加することにより有機EL素子E11〜E22を選択表示制御することができる。この時のE22以外のEL素子の輝度は点灯時の輝度の時間平均となり、図7のような行数が2であるパネルでは点灯時の輝度の1/2となる。 In this way, the organic EL elements E 11 to E 22 can be selectively displayed and controlled by sequentially applying the voltage V volts to the rows and the V volts or 0 volts to the columns. The luminance of the EL elements other than E 22 at this time is the time average of the luminance at the time of lighting, and in a panel having two rows as shown in FIG.
図6に示すように、有機EL画像表示装置では、一画素あたり複数のTFTを必要とする。従って有機EL画像表示装置の大画面化を考えたとき、設備投資や歩留まりの点からTFTを用いることは困難である。 As shown in FIG. 6, the organic EL image display device requires a plurality of TFTs per pixel. Therefore, it is difficult to use TFTs from the viewpoint of capital investment and yield when considering the enlargement of the screen of the organic EL image display device.
また図7に示す如き線順次駆動式単純マトリックス駆動回路ではパネルの輝度は点灯時の輝度の時間平均になるため行数が増えるほど有機EL素子に瞬間的に強い光を要求することになるため、大きな印加電圧を必要とし、有機EL素子の耐圧、及び寿命から最大の行数又はパネルの輝度に限界が生じる。 Further, in the line-sequential driving simple matrix driving circuit as shown in FIG. 7, the panel luminance is the time average of the luminance at the time of lighting, and therefore, as the number of rows increases, the organic EL element is required to have stronger light instantaneously. A large applied voltage is required, and the maximum number of rows or the luminance of the panel is limited from the withstand voltage and lifetime of the organic EL element.
そのため、本発明の目的は、有機EL素子の選択にTFTのセレクトスイッチを使用しないようにした画像表示装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image display device in which a TFT select switch is not used for selecting an organic EL element.
かつまた本発明の他の目的は、有機EL素子を損なうことなく高輝度、高解像度の画像表示装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an image display device with high brightness and high resolution without damaging the organic EL element.
前記目的を達成するため、本発明の関連技術では、例えば図1(A)に示す如く、行1、行2、列1、列2間に有機EL素子EL11、EL12、EL21、EL22を接続し、各有機EL素子EL11〜EL22を、有機EL素子EL11に代表的に符号を付した如く、互いに逆極性に並列接続された薄膜素子e1 、e2 により構成する。
In order to achieve the above object, in the related art of the present invention, for example, as shown in FIG. 1A, organic EL elements EL 11 , EL 12 , EL 21 , EL between
この素子を用いても線順次駆動式単純マトリックス駆動回路を用いて選択点灯は可能である。 Even when this element is used, selective lighting is possible using a line-sequential driving simple matrix driving circuit.
いま時刻t1 において、図1(A)に示す如く、行1に電流制限抵抗Rを介した電圧vボルトが印加され、行2はグランド状態に保持され、列1、列2はそれぞれ任意の電圧−aボルトが印加されるとき、有機EL素子E11とE12(v+a)が印加されて十分に明るい点灯状態となるが有機EL素子EL21、EL22はaが印加されるのみであり、弱い点灯状態にとどまる。
At time t 1 , as shown in FIG. 1A, a voltage v volt is applied to the
次の時刻t2 において、今度は行1がグランド状態に保持され、行2に電流制限抵抗Rを介した電圧vボルトが印加され、列1には−aボルトが印加され、列2にはaボルトが印加される。これにより有機EL素子EL21は(v+a)が印加されて十分明るい点灯状態となるが有機EL素子EL11、EL12にはaが印加されるのみであり、また有機EL素子EL22には(v−a)が印加されるのみなので、これら有機EL素子EL11、EL12、EL22は弱い点灯状態にとどまる。
At the next time t 2 , this time,
この(t1 +t2 )の期間を1周期とすれば有機EL素子EL11、EL12、EL21に印加される実効電圧の二乗値は図1(B)に示すが如く(v2 +2av+2a2 )/4となり、有機EL素子EL22は(v2 −2av+2a2 )/4となる。これを例えば人間の眼が追従できない60Hzで繰り返し制御し、かつ有機EL素子の(v2 +2av+2a2 )/4の平方根の電圧(即ち実効電圧)の輝度と(v2 −2av+2a2 )/4の平方根の電圧との輝度に十分なコントラスト比を持たせられるように電圧vボルト、及び電圧aボルトを調整すれば有機EL素子EL22のみ消灯状態の表示を行うことができる。又、瞬間的に有機EL素子に印加される最大電圧はv+aである。 If the period of (t 1 + t 2 ) is one cycle, the square value of the effective voltage applied to the organic EL elements EL 11 , EL 12 , EL 21 is (v 2 + 2av + 2a 2 ) as shown in FIG. ) / 4, and the organic EL element EL 22 becomes (v 2 -2av + 2a 2 ) / 4. This is repeatedly controlled at, for example, 60 Hz that cannot be followed by the human eye, and the luminance of the square root voltage (ie, effective voltage) of the organic EL element (v 2 + 2av + 2a 2 ) / 4 and (v 2 -2av + 2a 2 ) / 4. If the voltage v volt and the voltage a volt are adjusted so as to give a sufficient contrast ratio to the brightness of the square root voltage, only the organic EL element EL 22 can be displayed in the off state. The maximum voltage instantaneously applied to the organic EL element is v + a.
そして後述詳記するように、時刻t1 において行1、行2にパルス電源より電流制限抵抗Rを介して電圧vボルトを印加し、列1に−2aボルトを、列2に0ボルトを印加する。これにより有機EL素子EL11、EL21は(v+2a)が印加され十分明るい点灯状態となるが、有機EL素子EL12、EL22はvが印加されるのみであり弱い点灯状態にとどまる。次の時刻t2 において行1にパルス電源より電流制限抵抗Rを介して電圧vボルトを印加し、行2に電圧−vボルトを印加し、列1には0ボルトを、列2には−2aボルトを印加する。これにより有機EL素子EL12は(v+2a)が印加され十分明るい点灯状態となるが有機EL素子EL11、EL21、にはvが印加されるのみであり、また有機EL素子EL22には(v−2a)が印加されるのみであるので、これら有機EL素子EL11、EL21、EL22は弱い点灯状態にとどまる。
As will be described later in detail, at time t 1 , a voltage v volt is applied to
この(t1 +t2 )の期間を1周期とすれば有機EL素子EL11、EL12、EL21に印加される実効電圧の二乗値は図1(C)に示すが如く2(v2 +2av+2a2 )/4となり、有機EL素子EL22は2(v2 −2av+2a2 )/4となる。ここでvを1/√2v、−2aを−√2aに調節すれば図1(B)と等しい実効電圧を得ることができる。又、瞬間的に有機EL素子に印加される最大電圧は1/√2v+√2aである。 If the period of (t 1 + t 2 ) is one cycle, the square value of the effective voltage applied to the organic EL elements EL 11 , EL 12 , EL 21 is 2 (v 2 + 2av + 2a as shown in FIG. 1C. 2 ) / 4, and the organic EL element EL 22 becomes 2 (v 2 -2av + 2a 2 ) / 4. If v is adjusted to 1 / √2v and −2a to −√2a, an effective voltage equal to that in FIG. 1B can be obtained. The maximum voltage instantaneously applied to the organic EL element is 1 / √2v + √2a.
このアクティブ駆動方式によりv、aの選択をすれば瞬間的に有機EL素子に印加される電圧の行数の増加による上昇を抑えることができる。これにより高い行数つまり高解像度のパネル又は高い輝度のパネルが作製できる。しかもTFTのセレクトスイッチが不要なため大面積化も容易である。 If v and a are selected by this active driving method, an increase due to an increase in the number of rows of the voltage applied to the organic EL element can be suppressed. Thus, a high number of rows, that is, a high resolution panel or a high luminance panel can be manufactured. Moreover, since a TFT select switch is not required, the area can be easily increased.
以上のように、本発明によれば次のような効果がある。 As described above, the present invention has the following effects.
(1):整流特性を持つ薄膜表示素子を逆方向に接続して表示画素を構成したのでアクティブ駆動回路により駆動することができ、TFT等のアクティブ素子を用いることなく有機EL素子を損なうことなく大面積、高解像度のパネルを提供することができる。 (1): A thin film display element having a rectifying characteristic is connected in the reverse direction to constitute a display pixel, so that it can be driven by an active drive circuit, without using an active element such as a TFT and without damaging the organic EL element. A large-area, high-resolution panel can be provided.
(2):薄膜表示素子を平面状に配置したので、有機EL素子を構成する有機材料及び電極材料の選択の自由度が大となり、特性のよい画像表示装置を提供することができる。 (2): Since the thin film display elements are arranged in a planar shape, the degree of freedom in selecting the organic material and the electrode material constituting the organic EL element is increased, and an image display apparatus having good characteristics can be provided.
(3):本発明の関連技術によれば、薄膜表示素子を立体的に配置したので、発光源を小さく配置した、しかも発光源が強く発光する画像表示装置を提供することができる。しかも発光有効面積を広くするこができる。 (3): According to the related art of the present invention, since the thin film display elements are three-dimensionally arranged, it is possible to provide an image display device in which the light source is arranged small and the light source emits light strongly. In addition, the effective light emission area can be increased.
(4):複数ライン選択式のアクティブ駆動回路により画像表示装置を駆動するので、その選択されている長時間の間発光を続けるため印加電圧を高めなくても必要とする実効電圧を得るので長寿命のものを提供することができる。 (4): Since the image display device is driven by an active drive circuit of a plurality of line selection type, the effective voltage that is required can be obtained without increasing the applied voltage in order to continue light emission for the selected long time. A product with a lifetime can be provided.
本発明を図1及び図2に基づき説明する。図1は本発明の実施の形態を示し、図2はこの有機EL素子を構成する形態の1例である。 The present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an example of a form constituting this organic EL element.
本発明の実施の形態では、例えば図1に示す如き、アクティブ駆動回路において、例えば図2に示す平面状に配置した有機ELの薄膜表示素子e1 、e2 を逆極性に並列接続したものを有機EL素子EL11〜EL22として使用したものである。 In the embodiment of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, in an active drive circuit, organic EL thin film display elements e 1 and e 2 arranged in a planar shape shown in FIG. The organic EL elements EL 11 to EL 22 are used.
先ず有機EL素子について説明する。 First, the organic EL element will be described.
この例では、図2(A)、(B)に示す如く、1画素を薄膜表示素子e1 、e 2により構成し、これらをガラス基板1上に平面状に配置したものである。
In this example, as shown in FIGS. 2A and 2B, one pixel is constituted by thin film display elements e 1 and e 2 , and these are arranged on a
薄膜表示素子e1 は、図2(B)に断面図として示す如く、ガラス基板1上に形成された透明電極2上に、ホール輸送層P、発光層I、電子輸送層N、電極Eを積層して構成される。また薄膜表示素子e2 は、薄膜表示素子e1 と同様にガラス基板1上に形成された透明電極2上に、ホール輸送層P、発光層I、電子輸送層N、電極Eを積層して構成される。そしてこれらの薄膜表示素子e1 、e2 はそれぞれn型の電子輸送層Nとp型のホール輸送層Pを有するため、整流特性を有するので、逆極性になるように、薄膜表示素子e1 、e2 を並列接続する。例えば図2(A)に示す如き接続線W1 、W2 で前記の如く並列接続する。
The thin film display element e 1 includes a hole transport layer P, a light emitting layer I, an electron transport layer N, and an electrode E on a
ホール輸送層Pは、電極からホールを注入し輸送するものであり、発光層Iは、ホールと電子とを効率よく再結合させ発光を取り出すものである。そして電子輸送層Nは電子を電極から注入して輸送するものである。 The hole transport layer P is for injecting and transporting holes from the electrode, and the light emitting layer I is for taking out light emission by efficiently recombining holes and electrons. The electron transport layer N is for transporting electrons injected from the electrodes.
図2に示す如く、薄膜表示素子e1 、e2 を逆極性で平面状に並列接続した場合には1画素中の発光する面積が1/2になってしまうためパネルの輝度が1/2になってしまうものの有機材料と電極の材料に対する選択の自由度が大きく、従って特性のよいものを提供することができる。パネルの輝度の減少分は入力する電圧を増やすことで相殺することができる。 As shown in FIG. 2, when thin film display elements e 1 and e 2 are connected in parallel with a reverse polarity in a plane, the area of light emission in one pixel is halved, so that the panel luminance is halved. However, the degree of freedom of selection with respect to the organic material and the electrode material is great, and therefore, a material with good characteristics can be provided. The decrease in panel brightness can be offset by increasing the input voltage.
次に、このような有機EL素子EL11〜EL22を使用した場合の表示制御について、図1により詳述する。 Next, display control when such organic EL elements EL 11 to EL 22 are used will be described in detail with reference to FIG.
有機EL素子EL11〜EL22を表示制御する場合、複数のライン(図1(A)の例では、行1、行2の2本のライン)を同時に選択して、これらにパルス電圧を電流制限抵抗Rを介して印加し、これに対応して点灯、消灯を制御する電圧を列1、列2に印加する。
In the case of controlling the display of the organic EL elements EL 11 to EL 22 , a plurality of lines (two lines of
まず時刻t1 において行1、行2にパルス電源より電流制限抵抗Rを介して電圧vボルトを印加し、列1に−2aボルトを、列2は0ボルトを印加する。これにより有機EL素子EL11、EL21は十分明るい点灯状態となるが、有機EL素子EL12、EL22は弱い点灯状態にとどまる。
First, at time t 1 , voltage v volts is applied to
次に時刻t2 において行1にパルス電源より電流制限抵抗Rを介して電圧vボルトを印加し、行2に電圧−vボルトを印加し、列1には0ボルトを、列2には−2aボルトを印加する。これにより有機EL素子EL12は十分明るい点灯状態となるが有機EL素子EL11、EL21、EL22は弱い点灯状態にとどまる。
Next, at time t 2 , a voltage v volt is applied to
従って(t1 +t2 )の時間を1周期とすれば有機EL素子EL11、EL12、EL21に印加される実効電圧の二乗値は図1(C)に示すが如く2(v2 +2av+2a2 )/4となり、有機EL素子EL22は2(v2 −2av+2a2 )/4となる。これを例えば人間の眼が追従できない60Hzで繰り返し制御し、且つ有機EL素子(v2 +2av+2a2 )/4の平方根の電圧の輝度と(v2 −2av+2a2 )/4の平方根の電圧との輝度に十分なコントラスト比を持たせられるようにv、及びaを調整すれば有機EL素子EL22のみ消灯状態の表示を行うことができる。ここでvを1/√2v、−2aを−√2aに調節すれば図1(B)と等しい実効電圧を得ることができる。 Therefore, if the time of (t 1 + t 2 ) is one cycle, the square value of the effective voltage applied to the organic EL elements EL 11 , EL 12 , EL 21 is 2 (v 2 + 2av + 2a) as shown in FIG. 2 ) / 4, and the organic EL element EL 22 becomes 2 (v 2 -2av + 2a 2 ) / 4. This is repeatedly controlled, for example, at 60 Hz that the human eye cannot follow, and the luminance of the square root voltage of the organic EL element (v 2 + 2av + 2a 2 ) / 4 and the luminance of the square root voltage of (v 2 −2av + 2a 2 ) / 4. By adjusting v and a so that a sufficient contrast ratio can be obtained, only the organic EL element EL 22 can be displayed in a light-off state. If v is adjusted to 1 / √2v and −2a to −√2a, an effective voltage equal to that in FIG. 1B can be obtained.
以下このように薄膜表示素子e1 、e2 を逆極性に並列接続し、且つアクティブ駆動を用いる理由について説明する。 Hereinafter, the reason why the thin film display elements e 1 and e 2 are connected in parallel in reverse polarity and the active drive is used will be described.
いま、ラインバッファを用いて線順次走査で任意の画素を表示すべき発光強度がXcd/m2の場合、垂直走査数(行の数)がN本とすると任意の画素が1フィールド毎に要求される発光強度Lcd/m2 は
Lmax=X・N
となる。
Now, when the emission intensity at which an arbitrary pixel is to be displayed by line sequential scanning using a line buffer is Xcd / m2, if the number of vertical scans (number of rows) is N, an arbitrary pixel is required for each field. Emission intensity Lcd / m 2 is Lmax = X · N
It becomes.
例えば表示すべき発光強度が150cd/m2 、垂直走査線が640本では任意の画素が1フィールド毎に要求される発光強度Lmaxは、
Lmax=150×640=96000cd/m2
になる。
For example, when the emission intensity to be displayed is 150 cd / m 2 and the number of vertical scanning lines is 640, the emission intensity Lmax required for any pixel for each field is:
Lmax = 150 × 640 = 96000 cd / m 2
become.
今、図7に示すような垂直走査線数が2本の回路に電流制限抵抗Rを介してV=5ボルトを入力したとすると、このパネルの発光輝度は有機EL素子に電流制限抵抗Rを介して2.5ボルトの定電圧を加えたときと同じ明るさになる。この時有機EL素子E11又はE12、E21には電流制限抵抗Rを介して瞬間最大で5ボルトが印加されることになる。 Now, assuming that V = 5 volts is input to a circuit having two vertical scanning lines as shown in FIG. 7 via a current limiting resistor R, the light emission luminance of this panel is that the current limiting resistor R is applied to the organic EL element. The brightness is the same as when a constant voltage of 2.5 volts is applied. At this time, a maximum of 5 volts is instantaneously applied to the organic EL elements E 11, E 12 , and E 21 via the current limiting resistor R.
これと同じく輝度を図1(a)に示す回路で線順次駆動方式で実現するには電流制限抵抗Rを介してv=3ボルトを入力し、a=1ボルトで上述のように線順次駆動方式により制御されればよい。この時は有機EL素子EL11又はEL12、EL21には電流制限抵抗Rを介して瞬間最大で4(3+1=4)ボルトが印加されることになる。 Similarly to this, in order to realize the luminance by the line-sequential driving method with the circuit shown in FIG. 1A, v = 3 volts is input through the current limiting resistor R, and line-sequential driving is performed as described above when a = 1 volt. It may be controlled by the method. At this time, an instantaneous maximum of 4 (3 + 1 = 4) volts is applied to the organic EL elements EL 11 or EL 12 , EL 21 via the current limiting resistor R.
又、これと同じ輝度を図1(a)に示す回路でアクティブ駆動方式で実現するには電流制限抵抗Rを介してv=約2.1ボルトを入力し、a=約1.4ボルトで上述のようにアクティブ駆動方式により制御されればよい。この時は素子EL11又はEL12、EL21には電流制限抵抗Rを介して瞬間最大で約3.5ボルトが印加されることになる。 In order to realize the same luminance by the active drive system with the circuit shown in FIG. 1A, v = about 2.1 volts is input through the current limiting resistor R, and a = about 1.4 volts. It may be controlled by the active driving method as described above. At this time, a maximum of about 3.5 volts is applied to the elements EL 11, EL 12 , and EL 21 via the current limiting resistor R.
以上説明してきたように同じ輝度を実現するのに図7の様な従来の駆動方法より図1(a)の様な回路で線順次駆動方式が、またそれより図1(a)の様な回路でアクティブ駆動方式の方が瞬間に印加される最大の電圧を下げる事ができる。 As described above, in order to realize the same luminance, the line-sequential driving method is used in the circuit as shown in FIG. 1A than the conventional driving method as shown in FIG. 7, and as shown in FIG. In the circuit, the active drive method can lower the maximum voltage applied instantaneously.
今の例ではN=2を取り上げたがこれらの関係は任意のNで成り立つ。いま、図1(a)の回路で線順次駆動を行ったとき、任意の画素に印加された点灯時の実効電圧Eonは In the present example, N = 2 is taken up, but these relations are established by an arbitrary N. Now, when line sequential driving is performed in the circuit of FIG. 1A, the effective voltage Eon at the time of lighting applied to an arbitrary pixel is
又、全走査線が常に選択される条件でのアクティブ駆動は前述したようにvを(1/√N)v、aを√N・aに調節すれば図1(a)における線順次駆動の場合と等しい実効電圧を得ることができるのでv>√N・aとなるようにv、aを選択すれば Further, as described above, the active drive under the condition that all scanning lines are always selected can be achieved by adjusting the line sequential drive in FIG. 1A by adjusting v to (1 / √N) v and a to √N · a. Since effective voltage equal to the case can be obtained, if v and a are selected so that v> √N · a.
ここで問題になるのはアクティブ駆動は一種の交流駆動であるため、通常は整流素子であるELを用いることができないことである。しかし、本発明では一画素を2つの表示素子を逆極性で接続して構成し、正の電圧のとき一方の表示素子が発光し負の電圧のときには他方の表示素子が発光するように構成し、その整流性を打ち消すことができる。但し図2で示す本発明の実施の形態では1画素中の発光面積が1/2になってしまうので任意の画素の発光強度を2倍にして発光面積の縮小による平均輝度の減少を打ち消す必要がある。 The problem here is that the active drive is a kind of alternating current drive, and therefore it is not possible to use an EL that is a rectifying element. However, in the present invention, one pixel is configured by connecting two display elements with opposite polarities, and one display element emits light when the voltage is positive, and the other display element emits light when the voltage is negative. The rectification can be canceled out. However, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, since the light emission area in one pixel is halved, it is necessary to double the light emission intensity of any pixel to cancel the decrease in average luminance due to the reduction of the light emission area. There is.
本発明の実施の形態を図3に基づき説明する。図3においては、ガラス基板1上に形成した透明電極2上に、有機ELの薄膜表示素子e1 の電子輸送層N及び有機ELの薄膜表示素子e2 のホール輸送層Pをその透明電極2により接続したものである。これによりその接続を容易に行うことができ、逆極性にこれらを容易に接続することができる。駆動回路は、前記図1に示す如き、アクティブ駆動回路を使用する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Figure in 3, on the
本発明の関連技術の形態を図4に基づき説明する。図4(A)は2つの有機ELの薄膜表示素子e1 、e2 を立体的に積層したものである。この場合薄膜表示素子e1 及びe2 の接続部分も透明電極2で構成する。これにより有機EL素子EL1 、EL2 の発光層からの発光を、ガラス基板1側から有効に取り出すことができる。なお図4(B)の電気回路は、有機ELの薄膜表示素子e1 、e2 をパルス電源PEで駆動するときの電気的接続図である。駆動回路は、前記図1に示す如き、アクティブ駆動回路を使用する。
A related art form of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4A shows a structure in which two organic EL thin film display elements e 1 and e 2 are three-dimensionally stacked. In this case, the connection part of the thin film display elements e 1 and e 2 is also constituted by the
図4に示す如く、立体的に配置することにより、画素中の発光面積の縮小をさけることができ図2、図3のように任意の画素の発光強度を2倍にして発光面積の縮小による平均輝度の減少を打ち消す必要がなくなり、印加電圧の増大を抑制することができる。又、各画素を小面積で構成できることにより、より高密度のパネルが形成できる。 As shown in FIG. 4, the three-dimensional arrangement can avoid the reduction of the light emission area in the pixel. As shown in FIGS. 2 and 3, the light emission intensity of an arbitrary pixel is doubled and the light emission area is reduced. There is no need to cancel the decrease in average luminance, and an increase in applied voltage can be suppressed. Further, since each pixel can be configured with a small area, a higher density panel can be formed.
前記説明は有機EL素子の2×2の状態について説明したが、図5に基づき、本発明の実施の形態を4×4の例におけるアクティブ駆動方式について説明する。この場合データフォーマットは、図5(B)に示す如く、「−1−1−1−1」(明)と「0000」(暗)を組み合わせた、明暗の横縞模様を示すものである。 In the above description, the 2 × 2 state of the organic EL element has been described. Based on FIG. 5, an embodiment of the present invention will be described with respect to an active driving method in a 4 × 4 example. In this case, as shown in FIG. 5B, the data format indicates a light and dark horizontal stripe pattern in which "-1-1-1-1" (bright) and "0000" (dark) are combined.
図5(C)に示す如く、時刻t1 では、行1〜行4のすべてにvボルトが印加され、列1〜列4のすべてに−2aボルトが印加されるので、図5(A)において有機EL素子EL11〜EL44はすべて十分明るい点灯状態となる。
As shown in FIG. 5C, at time t 1 , v volt is applied to all of the
時刻t2 では、行1と行3にvボルトが印加され、行2と行4に−vボルトが印加され、列1〜列4のすべてに−2aボルトが印加されるので、図5(A)において行1と行3の有機EL素子EL11〜EL14及び有機EL素子EL31〜EL34は十分明るい点灯状態となるが行2と行4の有機EL素子EL21〜EL24及び有機EL素子EL41〜EL44は弱い点灯状態となる。
At time t 2 , v volt is applied to
時刻t3 では、行1と行2にvボルトが印加され、行3と行4に−vボルトが印加され、列1〜列4のすべてに0ボルトが印加されるので、有機EL素子EL11〜EL44はすべて弱い点灯状態となる。
At time t 3 , v volt is applied to
時刻t4 では行1と行4にvボルトが印加され、行2と行3に−vボルトが印加され、列1〜列4のすべてに0ボルトが印加されるので、有機EL素子EL11〜EL44はすべて弱い点灯状態となる。
At time t 4 , v volt is applied to
このようにして明暗の横縞模様を表示することができる。 In this way, a bright and dark horizontal stripe pattern can be displayed.
本発明の表示素子は、これら2×2、4×4等のサイズに限定されるものではない。なおアクティブ駆動方式は、例えば日経エレクトロニクス 1994,9,26(p179〜p191)に記載のように公知のものである。 The display element of the present invention is not limited to these 2 × 2, 4 × 4 and the like. The active drive method is a known one as described in, for example, Nikkei Electronics 1994, 9, 26 (p179 to p191).
1 ガラス基板
2 透明電極
1
Claims (2)
前記透明電極上に電子輸送層、発光層、ホール輸送層、及び電極が順に積層された第2の薄膜表示素子とを有し、
前記第1の薄膜表示素子及び前記第2の薄膜表示素子は、互いに逆極性になるように前記透明電極を介して前記第1の薄膜表示素子のホール輸送層と、前記第2の薄膜表示素子の電子輸送層とが並列接続されてなると共に、1画素を構成するものであることを特徴とする画像表示装置。 Hole transport layer on the transparency electrode, a first thin film display element emitting layer, an electron transport layer, and electrode are sequentially laminated,
An electron transport layer , a light emitting layer, a hole transport layer , and a second thin film display element in which an electrode is sequentially laminated on the transparent electrode;
The first thin film display element and the second thin film display element have a hole transport layer of the first thin film display element and the second thin film display element through the transparent electrode so as to have opposite polarities to each other. And an electron transport layer are connected in parallel and constitute one pixel.
前記透明電極上に電子輸送層、発光層、ホール輸送層、及び電極が順に積層された第2の薄膜表示素子とを有し、
前記第1の薄膜表示素子及び前記第2の薄膜表示素子は同一のガラス基板上に設けられ、
前記第1の薄膜表示素子及び前記第2の薄膜表示素子は、互いに逆極性になるように前記透明電極を介して前記第1の薄膜表示素子のホール輸送層と、前記第2の薄膜表示素子の電子輸送層とが並列接続されてなると共に、1画素を構成するものであることを特徴とする画像表示装置。 Hole transport layer on the transparency electrode, a first thin film display element emitting layer, an electron transport layer, and electrode are sequentially laminated,
An electron transport layer , a light emitting layer, a hole transport layer , and a second thin film display element in which an electrode is sequentially laminated on the transparent electrode;
The first thin film display element and the second thin film display element are provided on the same glass substrate,
The first thin film display element and the second thin film display element have a hole transport layer of the first thin film display element and the second thin film display element through the transparent electrode so as to have opposite polarities to each other. And an electron transport layer are connected in parallel and constitute one pixel.
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