JP4805038B2 - 電界発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電界発光表示装置に関する。
電界発光素子は、２つの電極の間に形成された発光部を含む自発光素子である。
電界発光素子を含む電界発光表示装置は、液晶ディスプレイ装置のように別途の光源を要する受動型発光素子に比べて、応答速度が早く直流駆動電圧が低く超薄膜化が可能であり、壁掛け用または携帯用での応用が可能である。
一方、電界発光素子は、赤色、青色、緑色のサブピクセルが１つの色を表示するピクセルを利用してカラー表示を実現している。
また、電界発光素子は、サブピクセルを駆動する方式で単純マトリックス型電界発光素子（ＰＭＯＬＥＤ）と薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を利用して駆動する方式であるアクティブマトリックス型電界発光素子（ＡＭＯＬＥＤ）に分類される。
図１は、従来のアクティブマトリックス型電界発光素子の断面図である。
図１を参照すれば、従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０は、基板３２上に形成された薄膜トランジスター部３４と、この薄膜トランジスター部３４のドレーンと接触する画素電極３６と、この画素電極３６上に多層に積層された有機発光層３８と、この有機発光層３８上に形成されたカソード電極４０と、カソード電極４０上に形成された保護層４２とを含んでいる。
従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０は、薄膜トランジスター部３４のゲートにスキャン信号が印加された状態でソースにデータ信号を印加することで、画素電極３６とカソード電極４０を通じて有機発光層３８に正孔と電子が供給され、それにより、正孔と電子が再結合しながら発光する。
このような従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０が最初に駆動された時には、その輝度が不安定であり、ある時間が経過した後に安定化される。
図２は、この従来のアクティブマトリックス型電界発光素子の輝度特性を示すグラフである。
図２を参照すれば、従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０は、グラフＡのように、最初に駆動された時、輝度が急激に上昇した後に下降し、ある時間が経過しなければ一定な輝度を示さない。
このような輝度特性を有する従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０が連続して駆動される時には、駆動薄膜トランジスター部３４と有機発光層３８に相当な衝撃が与えられ、寿命が急激に短縮するという問題があった。
したがって、従来のアクティブマトリックス型電界発光素子３０を利用して映像を表示する電界発光表示装置の場合、寿命問題がその実用化に大きな障害物になった。
従って、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。
本発明に係る電界発光表示装置は、
複数の電界発光素子を含み映像を表示するピクセル回路部と、前記ピクセル回路部にデータ信号を供給するデータ駆動部と、前記ピクセル回路部にスキャン信号を供給するスキャン駆動部と、前記複数の電界発光素子の時間帯別輝度特性を貯蔵する輝度特性テーブル貯蔵部と、前記データ駆動部および前記スキャン駆動部に制御信号を印加し、前記輝度特性テーブル貯蔵部に貯蔵された時間帯別輝度特性に従って第１時刻から第２時刻までは第１ガンマ制御信号を出力し、第２時刻を経過した後は第２ガンマ制御信号を出力するタイミングコントローラーと、前記タイミングコントローラーにより供給される前記第１ガンマ制御信号に従って第１ガンマ値を出力し、前記第２ガンマ制御信号に従って第２ガンマ値を出力するガンマ補正部とを含み、前記データ駆動部は、前記ガンマ補正部により出力される第１ガンマ値に従って前記第１時刻では前記ピクセル回路部に最小データ信号を供給し、前記第１時刻から前記第２時刻まで時間の経過に従って前記最小データ信号よりも大きいデータ信号を前記ピクセル回路部に印加し、第２ガンマ値に従って前記第２時刻の経過後から最大データ信号を前記ピクセル回路部に印加することを特徴とする。
複数の電界発光素子を含み映像を表示するピクセル回路部と、前記ピクセル回路部にデータ信号を供給するデータ駆動部と、前記ピクセル回路部にスキャン信号を供給するスキャン駆動部と、前記複数の電界発光素子の時間帯別輝度特性を貯蔵する輝度特性テーブル貯蔵部と、前記データ駆動部および前記スキャン駆動部に制御信号を印加し、前記輝度特性テーブル貯蔵部に貯蔵された時間帯別輝度特性に従って第１時刻から第２時刻までは第１ガンマ制御信号を出力し、第２時刻を経過した後は第２ガンマ制御信号を出力するタイミングコントローラーと、前記タイミングコントローラーにより供給される前記第１ガンマ制御信号に従って第１ガンマ値を出力し、前記第２ガンマ制御信号に従って第２ガンマ値を出力するガンマ補正部とを含み、前記データ駆動部は、前記ガンマ補正部により出力される第１ガンマ値に従って前記第１時刻では前記ピクセル回路部に最小データ信号を供給し、前記第１時刻から前記第２時刻まで時間の経過に従って前記最小データ信号よりも大きいデータ信号を前記ピクセル回路部に印加し、第２ガンマ値に従って前記第２時刻の経過後から最大データ信号を前記ピクセル回路部に印加することを特徴とする。
以下では、本発明による具体的な実施の形態を、添付された図面を参照して説明する。
図３は、本発明の実施の形態１による電界発光表示装置のシステム構成図であり、図４は、図３の電界発光素子の等価回路図である。
図３を参照すれば、本発明の実施の形態１による電界発光表示装置１０は、ピクセル回路部１２、データ駆動部１４、スキャン駆動部１６、タイミングコントローラー１８、輝度特性テーブル貯蔵部２０、およびガンマ補正部２２を含んでいる。
電界発光素子２８は、電子と正孔の再結合で蛍光物質を発光させる自発光素子である。
ピクセル回路部１２は、データライン２４とスキャンライン２６が交差する位置に形成された電界発光素子２８を複数含む。
このようなピクセル回路部１２は、電界発光素子２８の選択的組合を通じて画面に映像を表示する。
図４を参照すれば、電界発光素子２８は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電源電圧（ＶＤＤ）と有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）との間に繋がれた駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）、駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）のゲートとソースとの間に繋がれた貯蔵キャパシター（Ｃｓｔ）、およびデータライン２４と駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）のゲートとの間に繋がれ、ゲートがスキャンライン２６に接続されたスイッチング薄膜トランジスター（ＴＳ）を含む。
この電界発光素子２８は、スキャンライン２６を通じてスキャン信号が印加された状態で、データライン２４を通じてデータ信号またはデータ電圧が印加されれば、スイッチング薄膜トランジスター（ＴＳ）がオン状態になってデータ信号を駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）に伝達する。
このデータ信号は、スキャン信号が消去されても、駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）を駆動して、そして出力電流を有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に供給するために、貯蔵キャパシター（Ｃｓｔ）に貯蔵される。
したがって、電界発光素子２８は、データ信号またはデータ電圧の大きさを調節するので、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の輝度を調節することができる。
データ駆動部１４は、データライン２４を通じてピクセル回路部１２の電界発光素子２８にデータ信号を印加する。
データ駆動部１４は、ガンマ補正部２２のガンマ値によって大きさが異なるデータ信号またはデータ電圧を、データライン２４を通じて電界発光素子２８に印加する。
この時、データ駆動部１４は、別途の集積回路（ＩＣ）であることもあり、また、パネルに形成されることもできる。
また、データ駆動部１４は、１つであることもあり、２つ以上であることもある。
スキャン駆動部１６は、スキャンライン２６を通じてピクセル回路部１２の電界発光素子２８にスキャン信号または選択信号を印加する。
スキャン駆動部１６は、１つであることもあり、２つ以上であることもある。
タイミングコントローラー１８は、データ駆動部１４とスキャン駆動部１６にそれぞれＲ、Ｇ、Ｂ制御信号とスキャン制御信号を供給して、データ駆動部１４とスキャン駆動部１６を制御する。
また、タイミングコントローラー１８は、ガンマ補正部２２に変動ガンマ制御信号を供給して、ガンマ補正部２２がデータ駆動部１４に提供するガンマ値を制御する。
詳細には、タイミングコントローラー１８は、ガンマ補正部２２がデータ駆動部１４に対して、時間によって変わるガンマ値を提供するように、変動ガンマ制御信号をガンマ補正部２２に提供する。
前記ガンマ値は、輝度特性テーブル貯蔵部２０に貯蔵された輝度特性に応じて対応して変化する。輝度特性は、電界発光素子２８の駆動時間に従って変化する。
輝度特性テーブル貯蔵部２０は、電界発光素子２８の駆動時間に従った種々の輝度特性をあらかじめ測定して、テーブル化して貯蔵している。
図５は、本発明の実施の形態１による電界発光素子の輝度特性を示すグラフである。
図５のグラフＡは、輝度特性テーブル貯蔵部２０に貯蔵された輝度特性の変化を示しており、電界発光素子２８の駆動時間に応じて変化している様子を示している。
グラフＢは、本発明の実施の形態１による電界発光表示装置１０の予想輝度特性を示す。
グラフＣは、データ駆動部１４がデータライン２４を通じて電界発光素子２８に供給するデータ信号またはデータ電圧の変化を示す。
図５を参照すれば、輝度特性テーブル貯蔵部２０は、図５のグラフＡのような電界発光素子２８の駆動時間に従って変化する輝度特性を貯蔵している。
輝度特性テーブル貯蔵部２０は、電界発光素子２８の駆動時間に従って変化する輝度特性を、タイミングコントローラー１８に提供する。
また、図３を参照すれば、タイミングコントローラー１８は、上述した輝度特性によって、変動ガンマ制御信号をガンマ補正部２２に提供する。
それによって、ガンマ補正部２２は、電界発光素子２８が最初に駆動された時に上昇する輝度変化を相殺することができるガンマ値を、データ駆動部１４に供給する。
電界発光素子２８の輝度特性によってガンマ補正部２２がデータ駆動部１４に提供したガンマ値に対応するように、データ駆動部１４がデータラインを通じて電界発光素子２８に印加するデータ信号またはデータ電圧の変化は、グラフＣに示すようになる。
また、図５を参照すれば、グラフＣに示すように駆動されるデータ電圧がグラフＡのような電界発光素子２８の輝度特性を相殺した結果として、本発明の実施の形態１による電界発光表示装置１０は、グラフＢのような輝度特性を示す。
詳細には第１時刻、すなわち、最初に駆動された時には最小データ信号（Ｖ＿ｍｉｎ）を印加し、時間が経つにつれて最小データ信号（Ｖ＿ｍｉｎ）より相対的に大きいデータ信号を印加する。
電界発光素子２８の駆動時間が第２時刻（例えば、１００時間）を経過した後に最大データ信号（Ｖ＿ｍａｘ）が印加されるようにすることにより、電界発光表示装置１０を安定的に駆動することができる。
すなわち、図５のグラフＡのような電界発光素子２８の輝度特性を輝度特性テーブル貯蔵部２０に貯蔵しておき、ガンマ補正部２２が電界発光素子２８の輝度特性に対応するガンマ値をデータ駆動部１４に提供する。
データ駆動部１４は、ガンマ値によって補正されたデータ信号またはデータ電圧をデータラインを通じて電界発光素子２８に印加する。これによって印加されるデータ電圧は、図５のＣのようになる。
この結果、本発明の実施の形態１による電界発光表示装置１０は、理想的にグラフＢのような輝度特性を示す。データ電圧を最大Ｖ＿ｍａｘから最小Ｖ＿ｍｉｎまで変化させることにより、電界発光表示装置１０は、一定な輝度を示すようになる。
以上、図面を参照して本発明の実施の形態１を説明したが、本発明は、これに制限されない。
上述の実施の形態１で、電界発光素子２８は、図４のような画素構造であることを説明したが、これに制限されるものではなく、多様な画素構造を持つことができる。
例えば、駆動薄膜トランジスター（ＴＤ）のしきい電圧を償うためのしきい電圧補償部を含むこともできる。
また、電界発光素子２８は、図１に示す従来の電界発光素子とすることもでき、現在または将来のすべてのタイプの電界発光素子を含む。
上述の実施の形態１で、輝度特性テーブル貯蔵部２０に電界発光素子２８の輝度特性を貯蔵した後、ガンマ補正部２２がこの輝度特性に対応するガンマ値をデータ駆動部１４に提供することを説明したが、輝度特性を輝度特性テーブル貯蔵部２０に貯蔵しないで、タイミングコントローラー１８やガンマ補正部２２が電界発光素子２８の輝度特性に応じて変化するガンマ値をデータ駆動部１４に提供することもできる。
上述の実施の形態１で、ガンマ補正部２２がデータ駆動部１４とは別に存在することを説明したが、データ駆動部１４内に存在することもできる。
この時、ガンマ補正部２２は、デジタルガンマ部であることもある。
以上、本発明の実施の形態１による電界発光素子は、駆動された時間が１００時間以下で、望ましくは約９０時間近くで、安定的な輝度特性を示すことを説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、素子の材料及び駆動部特性によって多様な時間帯の輝度特性を持たせることができる。
以上、本発明の実施の形態１による電界発光素子のピクセル回路部は、有機物発光層、無機物発光層のうち、何れの１つかまたは１つ以上を含むことができる。
以上、本発明の実施の形態１による電界発光素子のピクセル回路部は、有機物発光層、無機物発光層のうち、何れの１つかまたは１つ以上を含むことができる。
１０ 電界発光表示装置、１２ ピクセル回路部、１４ データ駆動部、１６ スキャン駆動部、１８ タイミングコントローラー、２０ 輝度特性テーブル貯蔵部、２２ ガンマ補正部、２４ データライン、２６ スキャンライン、２８ 電界発光素子、３０ アクティブマトリックス型電界発光素子、３２ 基板、３４ 薄膜トランジスター部、３６ 画素電極、３８ 有機発光層、４０ カソード電極、４２ 保護層。
Claims (4)
- 複数の電界発光素子を含み映像を表示するピクセル回路部と、
前記ピクセル回路部にデータ信号を供給するデータ駆動部と、
前記ピクセル回路部にスキャン信号を供給するスキャン駆動部と、
前記複数の電界発光素子の時間帯別輝度特性を貯蔵する輝度特性テーブル貯蔵部と、
前記データ駆動部および前記スキャン駆動部に制御信号を印加し、前記輝度特性テーブル貯蔵部に貯蔵された時間帯別輝度特性に従って第１時刻から第２時刻までは第１ガンマ制御信号を出力し、第２時刻を経過した後は第２ガンマ制御信号を出力するタイミングコントローラーと、
前記タイミングコントローラーにより供給される前記第１ガンマ制御信号に従って第１ガンマ値を出力し、前記第２ガンマ制御信号に従って第２ガンマ値を出力するガンマ補正部と
を含み、
前記データ駆動部は、前記ガンマ補正部により出力される第１ガンマ値に従って前記第１時刻では前記ピクセル回路部に最小データ信号を供給し、前記第１時刻から前記第２時刻まで時間の経過に従って前記最小データ信号よりも大きいデータ信号を前記ピクセル回路部に印加し、第２ガンマ値に従って前記第２時刻の経過後から最大データ信号を前記ピクセル回路部に印加する
ことを特徴とする電界発光表示装置。 - 前記第１時刻は、前記電界発光表示装置が最初に駆動される時刻であり、前記第２時刻は、前記ピクセル回路部が所定範囲の輝度を発する時刻であることを特徴とする請求項１記載の電界発光表示装置。
- 前記ガンマ補正部は、前記データ駆動部に一体に形成されているデジタルガンマ部であることを特徴とする請求項１記載の電界発光表示装置。
- 前記電界発光素子は、２つの電極の間に形成された有機発光層を含むことを特徴とする請求項１記載の電界発光表示装置。
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