JP6551326B2 - 有機ｅｌ表示ユニット - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ表示ユニットに関する。

従来、有機ＥＬ表示ユニットが知られている。特許文献１に開示の表示ユニットは、複数の表示画素が配列された表示面により画像を表示する画像表示部と、表示部を制御する画像制御部と、を備えている。各表示画素は、制御部からの出力量に応じた輝度で発光可能な単一の発光素子を有している。

そして、画像表示部は、湾曲した状態となっていることで、表示部の視認性を敢えて低下させている。また、画像制御部は、画像表示部の湾曲に応じた画素ずらし制御を行なっている。

特開２０１１−９５３７０号公報

さて、有機ＥＬ表示ユニットでは、使用に伴って、発光素子が劣化し、当該発光素子の輝度が低下していくことが公知となっている。この結果、特定の表示画素で同じ表示をし続けた場合に、表示していた画像が残像のように見える所謂「焼き付き」の現象が生じることがある。

特許文献１では、上述の画素ずらし制御により、焼き付きの発生を抑制している。しかしながら、湾曲によって画像表示部の視認性が低下してしまう。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い視認性を長期間維持可能な有機ＥＬ表示ユニットを提供することにある。

本発明は、複数の表示画素（６５）が配列された表示面（５０ａ）により画像を表示する画像表示部（５０）と、画像表示部を制御する画像制御部（２２０）と、を備える有機ＥＬ表示ユニットであって、
画像表示部は、表示面のうち少なくとも一部の領域に、互いに積層された複数の発光層（５６）が設けられた複層領域（５５）を有し、
複層領域の各表示画素（６５）は、
各発光層にそれぞれ１つずつ設けられ、互いに同色又は同系色で、かつ、画像制御部からの個別の出力量に応じた輝度で発光可能な複数の発光素子（６６ａ，６６ｂ）と、
各発光層の各発光素子からの光を合わせて透過する透過部（６３）と、を有し、
画像制御部は、
表示する画像に基づいた指定輝度を、各表示画素毎に指定する輝度指定部（２３０）と、
複層領域の表示画素を、同一の表示画素内の各発光層の分担により指定輝度に応じた輝度で点灯させるように、指定輝度に各発光層の個別の比率を乗じた値に対応する出力量を、各発光層の発光素子に個別に出力する分担出力部（２３２）と、を有し、
比率は、出力対象の表示画素における現在までの累積の点灯時間に応じて設定され、
複層領域において、発光層として、基本発光層（２５６ａ）と、基本発光層を補助する補助発光層（２５６ｂ）とが設けられ、
画像制御部は、
基本発光層の発光素子の点灯時間を記憶する点灯記憶部（２３４）と、
点灯記憶部が記憶した点灯時間に基づいて、補助発光層の比率を決定する比率設定部（２３６）と、をさらに有し、
分担出力部は、指定輝度の１００％に対応した出力量を基本発光層の発光素子に出力すると共に、指定輝度に比率設定部が設定した比率を乗じた値に対応する出力量を、補助発光層の発光素子に出力する。

このような発明によると、指定輝度が、表示する画像に基づいて、各表示画素毎に指定される。そして、複層領域の各表示画素において、指定輝度に各発光層の個別の比率を乗じた値に対応する出力量が、各発光素子に個別に出力される。互いに積層された各発光層に設けられた発光素子は、互いに同色又は同系色で、かつ、出力量に応じた個別の輝度で、発光可能となっているので、複層領域の各表示画素は、同一の表示画素内の各発光層の分担により指定輝度に応じた輝度で点灯することとなる。こうして表示画素の点灯が各発光層に分担して実現されることによって、使用に伴う各発光層の発光素子の劣化を抑制したり、あるいは、仮に発光素子が劣化したとしても指定輝度に応じた輝度で画像を表示可能となるので、焼き付きの発生を抑制することができる。したがって、高い視認性を長期間維持可能な有機ＥＬ表示ユニットを提供することができる。

なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

第１実施形態における有機ＥＬ表示ユニットの概略構成を示すブロック図である。 図１の表示器の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態の表示面の正面図であって、（ａ）表示面の全体図、（ｂ）一部表示画素を拡大した拡大図である。 図３の表示画素のＡ−Ａ断面図であって、単層領域の場合を示している。 図３の表示画素のＡ−Ａ断面図であって、複層領域の場合を示している。 第１実施形態における画像制御部の機能的な構成を示す機能ブロック図である。 第１実施形態の有機ＥＬ表示ユニットによるフローチャートである。 第１実施形態における比率の例を示す図である。 第２実施形態における画像制御部の機能的な構成を示す機能ブロック図である。 第２実施形態の有機ＥＬ表示ユニットによるフローチャートである。 第２実施形態における比率の例を示す図である。 第３実施形態における画像制御部の機能的な構成を示す機能ブロック図である。 第３実施形態の有機ＥＬ表示ユニットによるフローチャートである。 第３実施形態における比率の例を示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における有機ＥＬ表示ユニット１００は、車両に搭載されている。有機ＥＬ表示ユニット１００は、視認者が着座する座席と対向するインストルメントパネルにおいて、車載メータとして設置されている。有機ＥＬ表示ユニット１００は、画像表示部５０により、視認側へ向けて画像を表示する。これにより、有機ＥＬ表示ユニット１００に対して視認側に位置する視認者は、表示される情報を知覚することができる。表示される情報としては、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、バッテリ残量、エンジン冷却水の水温、シフトレンジ、あるいは電動モータの電流値等の車両の状態、及び道路情報、視界補助情報、電子メール等の各種情報を採用することが可能である。

有機ＥＬ表示ユニット１００は、図１，２に示すように、メータ電源回路１０、メータ制御部１２、画像制御部２０、及び画像表示部５０を備えている。ここで、画像制御部２０のうち一部分と画像表示部５０とが主体となって、表示器８が構成されている。

メータ電源回路１０は、車両に搭載されたバッテリから供給されるバッテリ電圧に基づいて、メータ制御部１２が動作する動作電圧、及び画像制御部２０が動作する動作電圧をそれぞれ生成する電子回路である。

メータ制御部１２は、ＣＰＵ１２ａ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１２ｂ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ１２ｃ（Read Only Memory）を主体として構成されている。ＣＰＵ１２ａは、ＲＡＭ１２ｂ等を利用しつつ、ＲＯＭ１２ｃに予め記憶されたプログラム及び車載ＬＡＮ４（Local Area Network）を通じた通信により取得したデータに応じて、信号処理を行なう。またＣＰＵ１２ａは、この信号処理で得られた制御信号を画像制御部２０へ出力する。

具体的に、メータ制御部１２は、車両の各種センサからデータを取得し、当該データに応じて、画像表示部５０にて表示すべき数値又は表示すべきデザインに関する指示値を、制御信号として画像制御部２０に出力するのである。データとしては、例えば、車速センサからの車両の速度データ、周辺監視装置からの周辺車両、周辺障害物に関するデータ等が挙げられる。

画像制御部２０は、表示器８外部に設けられた表示器外要素２１、及び表示器８内部に設けられた表示器内要素２５を主体として構成され、画像表示部５０を制御する。

表示器外要素２１としては、ＧＣ２２（Graphic Controller）、及びＶＲＡＭ２３（Video Random Access Memory）が該当する。ＧＣ２２は、ＶＲＡＭ２３を利用しつつ、ＣＰＵ１２ａからの信号に応じて、画像表示部５０に表示させる画像を生成する。またＧＣ２２は、こうして生成した画像のデータを、映像信号として、表示器８へ出力する。

表示器内要素２５としては、表示電源回路２６、タイミングコントローラ２７、ソースドライバ２８、及びゲートドライバ２９が該当する。表示電源回路２６は、例えばメータ電源回路１０から供給される電源電圧に基づいて、タイミングコントローラ２７が走査する動作電圧、及び各ドライバ２８，２９が動作する動作電圧をそれぞれ生成する。

タイミングコントローラ２７は、ＧＣ２２からの映像信号に応じて、タイミング信号を生成し、ソースドライバ２８及びゲートドライバ２９へ出力する。ソースドライバ２８は、タイミング信号を、画像表示部５０の各表示画素６５に印加するための電圧波形に変換する。さらにソースドライバ２８及びゲートドライバ２９により、各表示画素６５を発光させるための信号が出力される。

画像表示部５０は、図３に示すように、カラーフィルタ方式の有機ＥＬディスプレイであって、複数の表示画素６１，６５が２次元方向に配列された表示面５０ａにより画像を表示する。本実施形態の画像表示部５０は、表示面５０ａのうち一部の領域に複層領域５５を有しており、他部に単層領域５１を有している。

図４に示す単層領域５１には、単一の発光層５２及び当該発光層５２よりも視認側に配置されたカラーフィルタ層５３が設けられている。こうした単層領域５１の各表示画素６１は、各層５２，５３に対応して、発光素子６２及び透過部６３を有している。発光素子６２は、有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）現象により発光する素子であり、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ、Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。

ここで、本実施形態では、発光素子６２は、白色光を発する素子であり、発光素子６２からの光は、カラーフィルタ層５３に入射するようになっている。カラーフィルタ層５３には、透過部６３として、表示画素６１に個別に対応した複数のフィルタ色を有するカラーフィルタ６３ａが設けられている。本実施形態では、フィルタ色として、赤色、緑色、及び青色が採用されている。こうしたフィルタ色のカラーフィルタ６３ａが、隣接する表示画素６１に３色交互に割り当てられている。したがって、本実施形態における表示画素６１とは、一般的に副画素又はサブ画素と呼ばれるものに対応している。

発光素子６２からの光のうちフィルタ色に応じた色の光が、透過部６３のカラーフィルタ６３ａを視認側へ透過する。そして、隣接する表示画素６１の３色の輝度構成により、様々な色が再現されるようになっている。

また、透過部６３は、周囲を遮光性のマスク部６４に囲まれている。マスク部６４が表示画素６１と表示画素６１との間を区画することにより、互いの表示画素６１の光が混ざって視認されることが抑制される。

なお、本実施形態において、単層領域５１では、画像として、各表示画素６１の輝度が随時変動し得る動画を表示するようになっている。

図５に示す複層領域５５には、互いに積層された複数の発光層５６及び当該発光層５６よりも視認側に配置されたカラーフィルタ層５７が設けられている。こうした複層領域５５の各表示画素６５は、各層５６，５７に対応して、複数の発光素子６６ａ，６６ｂ及び透過部６７を有している。特に本実施形態では、複数の発光層５６は２層５６ａ，５６ｂとなっており、発光素子６６ａ，６６ｂは、発光層５６の数に対応した２つとなっている。

発光素子６６ａ，６６ｂは、各発光層５６にそれぞれ１つずつ設けられている。各発光素子６６ａ，６６ｂは、単層領域５１の発光素子６２と同様に、有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）現象により発光する素子であり、互いに同色である白色光を発する。

ここで、発光素子６６ａ，６６ｂの詳細を説明する。発光素子６６ａ，６６ｂは、有機層を挟む陽電極と陰電極との間に印加された電圧に応じて発光する。具体的に、電圧の印加により、陽電極からは正孔が注入され、陰電極からは電子が注入される。正孔及び電子が有機層にて結合されることで、有機層が励起され、励起状態から基底状態に戻る際に、発光現象が発生する。発光素子６６ａ，６６ｂの輝度は、およそ電流密度に比例するので、発光素子６６ａ，６６ｂへの電荷のチャージ量に対応している。

カラーフィルタ層５７は、単層領域５１のカラーフィルタ層５３と同様の構成となっているが、カラーフィルタ層５７における透過部６７は、同一の表示画素６５内における各発光層５６の複数の発光素子６６ａ，６６ｂの光を合わせて透過するようになっている。すなわち、各発光素子６６ａ，６６ｂのうちフィルタ色に応じた糸の光が、合わさった状態で、透過部６７のカラーフィルタ６７ａを透過する。このため、視認される表示画素６５の輝度は、各発光素子６６ａ，６６ｂに対応する輝度を実質合算した輝度で視認され得る。また、透過部６７は、単層領域５１と同様のマスク部６８に囲まれている。

また、本実施形態における表示画素６５とは、表示画素６１と同様に、一般的に副画素又はサブ画素と呼ばれるものに対応している。

なお、本実施形態において、複層領域５５では、画像として、各表示画素６１の輝度が随時変動し難い静止画（例えばアイコン）を表示するようになっている。

こうした複層領域５５の表示画素６５において、各発光素子６６ａ，６６ｂは、画像制御部２０からの出力量に応じた輝度で個別に発光可能となっている。詳細に、図２に示す本実施形態のソースドライバ２８及びゲートドライバ２９は、各発光層５６の各発光素子６６ａ，６６ｂに個別に接続されている。このため、ソースドライバ２８及びゲートドライバ２９は、各発光素子６６ａ，６６ｂを、個別に点灯又は消灯させることが可能であり、点灯させる場合には、個別の輝度で点灯させることが可能となっている。

本実施形態における出力量とは、例えば発光素子６６ａ，６６ｂの輝度に対応する電荷のチャージ量である。発光素子６６ａ，６６ｂの物性等により予め電荷のチャージ量に対応する電圧波形が既知となっているため、実際には陽電極と陰電極との間に印加する電圧の制御が出力量の出力に相当することとなる。

本実施形態における複層領域５５の表示画素６５に対する制御について、以下に詳細に説明する。図６に示すように、画像制御部２０は、上述の表示器外要素２１及び表示器内要素２５により構築されている機能ブロックとして、輝度指定部３０及び分担出力部３２を有している。

輝度指定部３０は、これから表示する画像に基づいた指定輝度を、各表示画素６５毎に指定する。各表示画素６５の指定輝度は、例えば、表示する画像のデータから、例えば視認者により予め設定された明るさの設定等を用いつつ決定される。なお、これらの指定輝度は、複層領域５５、単層領域５１の領域属性に関わらず指定され得る概念である。本実施形態では、主に表示器外要素２１により輝度指定部３０の機能が実現されている。

分担出力部３２は、複層領域５５の各表示画素６５において、輝度指定部３０により指定された指定輝度に各発光層５６の個別の比率を乗じた値に対応する出力量を、各発光層５６の発光素子６６ａ，６６ｂに個別に出力する。本実施形態において個別の比率は、常時固定された０より大きい定数として、設定されている。さらに本実施形態では、個別の比率は、同一の表示画素６５内における各発光層５６間にて等しい値に設定されている。すなわち、本実施形態では発光層５６が２層であるため、複数の発光層５６の比率の合計が１００％となるように、各発光層５６の比率はそれぞれ５０％に設定されている。

こうした出力により、複層領域５５の表示画素６５は、同一の表示画素６５内の各発光層５６の分担により指定輝度に応じた輝度で点灯するようになっている。本実施形態では、主に表示器内要素２５により分担出力部３２の機能が実現されている。

さて、このような機能を有する有機ＥＬ表示ユニット１００により実行される処理を、図７のフローチャートに基づいて説明する。図７のステップＳ１０〜Ｓ３１の一連の処理は、表示画素６５毎に、かつ、画像が書き換えられる毎に実行される。なお、以下の説明において、各発光層５６を区別するため、２層の発光層５６のうち視認側に配置された発光層を上層５６ａと記載し、視認側とは反対側に配置された発光層５６を下層５６ｂと記載する。また、本実施形態の表示画素６５は、副画素に対応しているため、以下の説明では副画素６５ａと記載する。

ステップＳ１０では、処理対象の副画素６５ａを、今回点灯させるかを判定する。具体的に、輝度指定部３０が処理対象の副画素６５ａについて、指定輝度を指定する。この指定輝度が０より大きい値であれば、今回点灯させる副画素６５ａであると判定され、すなわち肯定判定が下され、ステップＳ２０に移る。指定輝度が０であれば、今回消灯させる副画素６５ａであると判定され、すなわち否定判定が下され、ステップＳ３０に移る。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定された場合のステップＳ２０では、上層５６ａの発光素子６６ａを指定輝度の５０％で点灯させる。具体的に、分担出力部３２は、副画素６５ａの指定輝度に上層５６ａの個別の比率である５０％を乗じた値に対応する出力量を、上層５６ａの発光素子６６ａに出力する。その結果、上層５６ａの発光素子６６ａが指定輝度の５０％に応じた輝度で点灯する。ステップＳ２０の処理後、ステップＳ２１に移る。

ステップＳ２１では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを指定輝度の５０％で点灯させる。具体的に、分担出力部３２は、副画素６５ａの指定輝度に下層５６ｂの個別の比率である５０％を乗じた値に対応する出力量を、下層５６ｂの発光素子６６ｂに出力する。その結果、下層５６ｂの発光素子６６ｂが指定輝度の５０％に応じた輝度で点灯する。ステップＳ２１の処理を以って、一連の処理を終了する。

上層５６ａの発光素子６６ａ及び下層５６ｂの発光素子６６ｂがそれぞれ指定輝度の５０％に応じた輝度で点灯すると、透過部６７は、各発光素子６６ａ，６６ｂからの光を合わせて透過することとなるため、処理対象の副画素６５ａは、指定輝度に応じた輝度で点灯する。仮に、発光素子６６ａ，６６ｂの劣化及び下層５６ｂの発光素子６６ｂの光が上層５６ａで受け得る損失が無視できる程度であれば、処理対象の副画素６５ａは、指定輝度に実質等しい輝度で点灯することとなる。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定されなかった場合のステップＳ３０では、上層５６ａの発光素子６６ａを消灯させる。ステップＳ３０の処理後、ステップＳ３１に移る。

ステップＳ３１では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを消灯させる。ステップＳ３１の処理を以って、一連の処理を終了する。

図８では、赤色の副画素６５ａがステップＳ１０にて今回点灯させる副画素６５ａであると判定され、緑色の副画素６５ａがステップＳ１０にて今回点灯させる副画素６５ａであると判定され、青色の副画素６５ａがステップＳ１０にて今回点灯させる副画素６５ａであると判定されなかった場合の、個別の比率の例が示されている。

（作用効果）
以上説明した第１実施形態の作用効果を以下に説明する。

本実施形態によると、指定輝度が、表示する画像に基づいて、各表示画素６５毎に指定される。そして、複層領域５５の各表示画素６５において、指定輝度に各発光層５６の個別の比率を乗じた値に対応する出力量が、各発光素子６６ａ，６６ｂに個別に出力される。互いに積層された各発光層５６に設けられた発光素子６６ａ，６６ｂは、互いに同色で、かつ、出力量に応じた個別の輝度で、発光可能となっているので、複層領域５５の各表示画素６５は、同一の表示画素６５内の各発光層５６の分担により指定輝度に応じた輝度で点灯することとなる。こうして表示画素６５の点灯が各発光層５６に分担して実現されることによって、使用に伴う各発光層５６の発光素子６６ａ，６６ｂの劣化を抑制したり、あるいは、仮に発光素子６６ａ，６６ｂが劣化したとしても指定輝度に応じた輝度で画像を表示可能となるので、焼き付きの発生を抑制することができる。したがって、高い視認性を長期間維持可能な有機ＥＬ表示ユニット１００を提供することができる。

また、第１実施形態によると、常時固定された０より大きい定数として設定されている比率により、各発光層５６の分担が実現される。このようにすると、表示画素６５の点灯時には、当該表示画素６５内の全ての発光層５６が輝度を分担することとなるので、１つの発光素子６６ａ又は６６ｂにより表示画素６５を点灯させる場合よりも、確実に各発光素子６６ａ，６６ｂの劣化が進むことを抑制できる。したがって、高い視認性を長期間維持可能となる。

また、第１実施形態によると、同一の表示画素６５内における各発光層５６間にて等しい値に設定されている比率により、各発光層５６の分担が実現される。このようにすると、同一の表示画素６５内の各発光素子６６ａ，６６ｂ間における劣化進行のばらつきを抑制できるので、特定の発光素子６６ａ，６６ｂの劣化が早まることは抑制される。

また、第１実施形態によると、例えば画像としての動画を単層領域５１にて表示し、静止画を複層領域５５にて表示することが可能となる。すなわち、画像が漸次変化することにより焼き付きが生じ難い動画を単層領域５１で表示するようにして画像表示部５０全体の発光素子数を抑制する一方、同じ画像を表示し続けることにより焼き付きが生じやすい静止画は、複層領域５５に表示されることで、画像表示部５０全体において高い視認性を長期間維持可能となる。

（第２実施形態）
図９〜１１に示すように、本発明の第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第２実施形態の画像表示部５０は、第１実施形態と同様、複数の発光層として、２層の発光層５６が設けられた複層領域５５を有している。ここで第２実施形態では、画像制御部２２０の制御に対して、各発光層５６が異なる役割として機能する。したがって、発光層のうち１層を基本発光層２５６ａと、他の１層を基本発光層２５６ａを補助する補助発光層２５６ｂと、それぞれ記載する（図１１参照）。

第２実施形態の画像制御部２２０は、図９に示すように、表示器外要素２１及び表示器内要素２５により構築されている機能ブロックとして、輝度指定部２３０及び分担出力部２３２に加えて、点灯記憶部２３４及び比率設定部２３６を有している。

点灯記憶部２３４は、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａの点灯時間を記憶する。具体的に、点灯記憶部２３４は、基本発光層２５６ａの各発光素子６６ａについて、表示器８が製造された時点から現在までの累積の点灯時間を、個別に記憶する。点灯時間は、対応する発光素子６６ａの点灯時間を時間カウンタにより計測することで、点消灯に伴って随時更新される。本実施形態では、主に表示器内要素２５により点灯記憶部２３４の機能が実現されている。より詳細には、点灯記憶部２３４の機能は、タイミングコントローラ２７による時間のカウントと、タイミングコントローラ２７の内部に設けられたメモリ（例えばＲＡＭ）での累積の点灯時間の記憶によって実現される。

比率設定部２３６は、点灯記憶部２３４が記憶した点灯時間に基づいて、補助発光層２５６ｂの個別の比率を設定する。具体的に本実施形態では、画像制御部２２０において、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａの累積の点灯時間と、補助発光層２５６ｂの比率との対応関係が、以下の表１に示すような輝度テーブルとしてテーブル記憶部２３８に予め記憶されている。

この輝度テーブルにおける補助発光層２５６ｂの比率は、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａの劣化により、点灯時間の累積に伴った出力量に対する輝度が低下した場合の輝度の低下比率に基づいて設定されている。比率設定部２３６は、この輝度テーブルを参照することにより、出力対象の表示画素６５における補助発光層２５６ｂの個別の比率を設定することができる。

表１の輝度テーブルは、画像表示部５０に採用された発光素子６６ａ，６６ｂの物性に応じて、予め設定されている。輝度テーブルは、例えば、車両に搭載された標準的な環境下での使用で、点灯時間に対する発光素子６６ａ，６６ｂの劣化の程度を測定した実験により作成することができる。また輝度テーブルは、シミュレーション等によって作成されてもよい。本実施形態では、主に表示器内要素２５により比率設定部２３６の機能が実現されている。

第２実施形態の分担出力部２３２は、指定輝度の１００％に対応した出力量を基本発光層２５６ａの発光素子６６ａに出力する。この１００％という比率は、常時固定された定数として設定されている。これと共に、分担出力部２３２は、指定輝度に比率設定部２３６が設定した比率を乗じた値に対応する出力量を補助発光層２５６ｂの発光素子６６ｂに出力する。

さて、このような機能を有する有機ＥＬ表示ユニット１００により実行される処理を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。図１０のステップＳ２１０〜２３２の一連の処理は、表示画素６５毎に、かつ、画像が書き換えられる毎に実行される。なお、以下の説明において、各発光層５６を区別するため、２層の発光層５６のうち視認側に配置された基本発光層２５６ａを上層５６ａと記載し、視認側とは反対側に配置された補助発光層２５６ｂを下層５６ｂと記載する。また、本実施形態の表示画素６５は、副画素に対応しているため、以下の説明では副画素６５ａと記載する。

ステップＳ２１０では、第１実施形態のステップＳ１０と同様に、処理対象の副画素６５ａを、今回点灯させるかを判定する。肯定判定が下された場合には、ステップＳ２２０に移る。否定判定が下された場合には、ステップＳ２３０に移る。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定された場合のステップＳ２２０では、上層５６ａの発光素子６６ａを指定輝度の１００％で点灯させる。具体的に、分担出力部２３２は、副画素６５ａの指定輝度の１００％に対応する出力量を、上層５６ａの発光素子６６ａに出力する。その結果、上層５６ａの発光素子６６ａが指定輝度の１００％に応じた輝度で点灯する。ステップＳ２２０の処理後、ステップＳ２２１に移る。

ステップＳ２２１では、上層５６ａの発光素子６６ａの点灯時間をタイミングコントローラ２７のメモリから読み出す。ステップＳ２２１の処理後、ステップＳ２２２に移る。

ステップＳ２２２では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを輝度テーブルの値で点灯させる。具体的に、比率設定部２３６は、Ｓ２２１にてタイミングコントローラ２７のメモリから読み出した点灯時間をもとに、表１の輝度テーブルを参照することで、下層５６ｂの個別の比率を取得することにより、当該下層５６ｂの個別の比率を設定する。分担出力部２３２は、副画素６５ａの指定輝度に比率設定部２３６が設定した個別の比率を乗じた値に対応した出力量を、下層５６ｂの発光素子６６ａに出力する。その結果、下層５６ｂの発光素子６６ａが個別の比率を乗じた値に応じた輝度で点灯する。ステップＳ２２２の処理後、ステップＳ２２３に移る。

ステップＳ２２３では、時間カウンタのカウントを再開する。すなわち、上層５６ａの発光素子６６ａが点灯した状態となったため、点灯記憶部２３４は、点灯時間を、時間カウンタにより計測し、更新していくこととなる。ステップＳ２２３の処理を以って、一連の処理を終了する。

ここで、上層５６ａの発光素子６６ａの劣化の進行に伴って、出力量に対する当該発光素子６６ａの輝度が低下するので、当該発光素子６６ａにおける指定輝度の１００％に応じた輝度は、輝度低下の影響を受けて指定輝度の１００％より小さい輝度になり得る。本実施形態では、上層５６ａの発光素子６６ａの輝度の低下を、下層５６ｂの発光素子６６ｂが当該低下の比率の分だけ補助することとなるため、処理対象の副画素６５ａは、指定輝度に応じた輝度で点灯する。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定されなかった場合のステップＳ２３０，Ｓ２３１は、第１実施形態のステップＳ３０，Ｓ３１と同様である。ステップＳ２３１の処理後、ステップＳ２３２に移る。

ステップＳ２３２では、時間カウンタを一時停止する。すなわち、上層５６ａの発光素子６６ａが消灯した状態となったため、点灯記憶部２３４は、点灯時間の更新を一時停止することとなる。ステップＳ２３２の処理を以って、一連の処理を終了する。

図１１（ａ）では、赤色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が０時間であり、緑色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が０時間であり、青色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が０時間である場合の、個別の比率が示されている。図１１（ｂ）では、赤色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が１０００時間であり、緑色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が５００時間であり、青色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が０時間である場合の、個別の比率が示されている。図１１（ｃ）では、赤色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が２０００時間であり、緑色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が１０００時間であり、青色の副画素６５ａにおける発光素子６６ａの点灯時間が５００時間である場合の、個別の比率が示されている。

このような第２実施形態においても、表示画素６５の点灯が各発光層５６に分担して実現されることによって、第１実施形態に準じた効果を奏することが可能となる。

また、第２実施形態によると、出力対象の表示画素６５における現在までの累積の点灯時間に応じて設定される比率により、各発光層５６の分担が実現される。このようにすると、累積の点灯時間と相関があると考えられる劣化の進行に対して、適切な出力量を設定できるので、各表示画素６５の輝度を、指定輝度により近づけて点灯可能となる。したがって、高い視認性を長期間維持可能となる。

また、第２実施形態によると、基本発光層２５６ａと補助発光層２５６ｂとが設けられた複層領域５５の表示画素６５において、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａには、指定輝度の１００％に対応した出力量が出力される。これと共に、補助発光層２５６ｂの発光素子６６ｂには、指定輝度に、記憶された累積の点灯時間に基づいて設定された比率を乗じた出力量が出力される。したがって、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａの劣化の進行に伴って、基本発光層２５６ａの発光素子６６ａの出力量に対する輝度が低下したとしても、当該輝度低下分を、補助発光層２５６ｂの発光素子６６ｂへの出力により補うことが可能となる。したがって、高い視認性を長期間維持可能となる。

（第３実施形態）
図１２〜１４に示すように、本発明の第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第３実施形態の画像表示部５０は、第１実施形態と同様、複数の発光層として、２層の発光層５６が設けられた複層領域５５を有している。

第３実施形態の画像制御部３２０は、表示器外要素２１及び表示器内要素２５により構築されている機能ブロックとして、図１２に示すように、輝度指定部３３０及び分担出力部３３２に加えて、時間計測部３４０及び比率入替部３４２を有している。

時間計測部３４０は、比率入替部３４２が参照するための所定時間を、時間カウンタにより計測する。特に本実施形態では、所定時間は、１時間に設定されている。また、時間計測部３４０は、時間カウンタが所定時間の２倍である２時間を超えた場合に、時間カウンタをクリアして０に戻すようになっている。すなわち、各発光層５６の発光素子６６ａ，６６ｂは、所定時間に発光層５６の層数を乗じた周期で制御されるようになっているのである。本実施形態では、主に表示器内要素２５により時間計測部３４０の機能が実現されている。

比率入替部３４２は、所定時間毎に、同一の表示画素６５内において、各発光層５６の個別の比率を入れ替える。特に本実施形態では、比率入替部３４２は、複数の発光層５６の比率の合計が１００％となるように、１つの発光層５６の比率を１００％に設定し、他の発光層５６の比率を０％に設定するようになっている。そして、比率入替部３４２は、所定時間毎に、直前まで１００％だった発光層５６の比率を０％に変更すると共に、直前まで０％だった他の１つ発光層５６の比率を１００％に変更する。本実施形態では、発光層５６が２層であるため、各発光層５６の比率は、１００％と０％とを交互に繰り返すこととなる。本実施形態では、主に表示器内要素２５により比率入替部３４２の機能が実現されている。

さて、このような機能を有する有機ＥＬ表示ユニット１００により実行される処理を、図１３のフローチャートに基づいて説明する。図１３のステップＳ３１０〜Ｓ３３５の一連の処理は、表示画素６５毎に、かつ、画像が書き換えられる毎に実行される。なお、以下の説明において、各発光層５６を区別するため、２層の発光層５６のうち視認側に配置された発光層を上層５６ａと記載し、視認側とは反対側に配置された発光層を下層５６ｂと記載する。また、本実施形態の表示画素６５は、副画素に対応しているため、以下の説明では副画素６５ａと記載する。

ステップＳ３１０では、第１実施形態のステップＳ１０と同様に、処理対象の副画素６５ａを、今回点灯させるかを判定する。肯定判定が下された場合には、ステップＳ３２０に移る。否定判定が下された場合には、ステップＳ３４１に移る。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定された場合のステップＳ３２０では、時間カウンタが所定時間の１時間より大きいか否かを判定する。否定判定が下された場合（すなわち所定時間以下の場合）には、ステップＳ３２１へ移る。肯定判定が下された場合には、ステップＳ３３１へ移る。

時間カウンタが所定時間以下の場合のステップＳ３２１では、上層５６ａの発光素子６６ａを指定輝度の１００％で点灯させる。具体的に、時間カウンタが０以上所定時間以下の場合、比率入替部３４２が上層５６ａの比率を１００％に設定する。分担出力部３３２は、副画素６５ａの指定輝度に比率入替部３４２が設定した個別の比率である１００％を乗じた値に対応した出力量を、上層５６ａの発光素子６６ａに出力する。その結果、上層５６ａの発光素子６６ａが指定輝度の１００％に応じた輝度で点灯する。ステップＳ３２１の処理後、ステップＳ３２２に移る。

ステップＳ３２２では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを指定輝度の０％で点灯させる。具体的に、時間カウンタが０以上所定時間以下の場合、比率入替部３４２が下層５６ｂの比率を０％に設定する。分担出力部３３２は、副画素６５ａの指定輝度に比率入替部３４２が設定した個別の比率である０％を乗じた値に対応した出力量を、下層５６ｂの発光素子６６ｂに出力する。その結果、下層５６ｂの発光素子６６ｂが消灯する。ステップＳ３２２の処理後、ステップＳ３２３に移る。

ステップＳ３２３では、まだ時間カウンタの時間が１周期分経過していないので、時間カウンタをインクリメントする。ステップＳ３２３の処理を以って、一連の処理を終了する。

時間カウンタが所定時間より大きい場合のステップＳ３３１では、上層５６ａの発光素子６６ａを指定輝度の０％で点灯させる。具体的に、時間カウンタが所定時間より大きく、かつ、所定時間の２倍以下の場合、比率入替部３４２は、比率の入れ替えにより上層５６ａの比率を０％に設定する。分担出力部３３２は、副画素６５ａの指定輝度に比率入替部３４２が設定した個別の比率である０％を乗じた値に対応した出力量を、上層５６ａの発光素子６６ａに出力する。その結果、上層５６ａの発光素子６６ａが消灯する。ステップＳ３３１の処理後、ステップＳ３３２に移る。

ステップＳ３３２では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを指定輝度の１００％で点灯させる。具体的に、時間カウンタが所定時間より大きく、かつ、所定時間の２倍以下の場合、比率入替部３４２は、比率の入れ替えにより下層５６ｂの比率を１００％に設定する。分担出力部３３２は、副画素６５ａの指定輝度に比率入替部３４２が設定した個別の比率である１００％を乗じた値に対応した出力量を、上層５６ａの発光素子６６ａに出力する。その結果、下層５６ｂの発光素子６６ｂが指定輝度の１００％に応じた輝度で点灯する。ステップＳ３３２の処理後、ステップＳ３３３に移る。

ステップＳ３３３では、時間カウンタが所定時間の２倍の２時間より大きいか否かを判定する。肯定判定が下された場合、ステップＳ３３４に移る。否定判定が下された場合、ステップＳ３３５に移る。

ステップＳ３３４では、既に時間カウンタの時間が１周期分経過したので、時間カウンタをクリアする。ステップＳ３３４の処理を以って、一連の処理を終了する。

ステップＳ３３５では、まだ時間カウンタの時間が１周期分経過していないので、時間カウンタをインクリメントする。ステップＳ３３５の処理を以って、一連の処理を終了する。

このように、時間カウンタが０以上所定時間以下の場合と、時間カウンタが所定時間より大きく、かつ、所定時間の２倍以下の場合とで、各発光層５６の個別の比率が入れ替わることにより、所定時間毎に、点灯する発光素子６６ａ，６６ｂが入れ替わることとなる。こうして、同一の副画素６５ａ内の各発光層５６の分担により、処理対象の当該副画素６５ａは、指定輝度に応じた輝度で点灯する。

今回点灯させる副画素６５ａであると判定されなかった場合のステップＳ３４１では、上層５６ａの発光素子６６ａを指定輝度の０％で点灯させる。換言すると、上層５６ａの発光素子６６ａを消灯させる。ステップＳ３４１の処理後、ステップＳ３４２に移る。

ステップＳ３４２では、下層５６ｂの発光素子６６ｂを指定輝度の０％で点灯させる。換言すると、下層５６ｂの発光素子６６ｂを消灯させる。ステップＳ３４２の処理後、ステップＳ３４３に移る。

図１４では、赤色の副画素６５ａにおける時間カウンタが所定時間より大きく、かつ、所定時間の２倍以下であり、緑色の副画素６５ａにおける時間カウンタが０以上所定時間以下であり、青色の副画素６５ａのみがステップＳ３１０にて今回点灯させる副画素６５ａであると判定されなかった場合の、個別の比率の例が示されている。

このような第３実施形態においても、表示画素６５の点灯が各発光層５６に分担して実現されることによって、第１実施形態に準じた効果を奏することが可能となる。

また、第３実施形態によると、同一の表示画素６５内において、所定時間毎に入れ替わる比率により、各発光層５６の分担が実現される。このようにすると、特定の発光素子６６ａ，６６ｂに長時間連続して高い負荷がかかることを防止できる。すなわち、特定の発光素子６６ａ，６６ｂが高い負荷により自己発熱しても、所定時間毎に負荷を低下させることで、温度上昇を抑制することができる。したがって、各発光素子６６ａ，６６ｂの劣化の進行が減速するので、高い視認性を長期間維持可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上述の実施形態では、「副画素」を「表示画素」として本発明を適用したが、変形例１としては、副画素の集合としての「画素」を「表示画素」として本発明を適用してもよい。

変形例２としては、同一の表示画素６５内の各発光素子６６ａ，６６ｂは、互いに同系色で発光するものであってもよい。

変形例３としては、カラーフィルタ６３ａ，６７ａのフィルタ色として、赤色、緑色、及び青色の３色以外が採用されていてもよい。この例として、赤色及び青色の２色が採用されていてもよく、赤色、緑色及び青色に加えて黄色の４色が採用されていてもよい。また、赤色、緑色及び青色の３色に加えて、実質無色透明な透過部６３，６７を有する表示画素６１，６５が採用されていてもよい。

変形例４としては、画像表示部５０は、カラーフィルタ層５３，５７を有しておらず、実質無色透明な透過部６７が各発光層５６の各発光素子６６ａ，６６ｂからの光を合わせて透過するものであってもよい。この場合に、異なる色で発光する発光素子６６ａ，６６ｂが、隣接する表示画素６５において３色交互に割り当てられていることで、カラー表示が実現されていてもよく、各発光素子６６ａ，６６ｂが同じ色で発光することで、画像表示部５０が単色表示をするものであってもよい。

変形例５としては、単層領域５１を設けずに、表示面５０ａの全面が複層領域５５となっていてもよい。

変形例６としては、複層領域５５には、互いに積層された３層以上の発光層５６が設けられていてもよい。

変形例７としては、画像制御部２０のうち少なくとも一部は、画像表示部５０と一体的に配置されていなくてもよい。すなわち、画像制御部２０のうち少なくとも一部は、画像表示部５０と通信することにより、当該画像表示部５０を制御するものであってもよい。

第２実施形態に関する変形例８としては、複層領域５５のうち少なくとも一部領域において、視認側とは反対側の発光層を基本発光層２５６ａとし、視認側の発光層を補助発光層２５６ｂとした構成が採用されてもよい。

変形例９としては、本発明は、車載メータの他、インストルメントパネルにおいて運転席及び助手席の間に配置され、各種情報を表示するセンターディスプレイに適用することができる。さらに、車両用に限らず、各種輸送機器用の表示装置又は各種民生用機器に、本発明は適用可能である。

１００ 有機ＥＬ表示ユニット、２０，２２０，３２０ 画像制御部、３０，２３０，３３０ 輝度指定部、３２，２３２，３３２ 分担出力部、５０ 画像表示部、５０ａ 表示面、５５ 複層領域、５６発光層、６５ 表示画素

Claims (2)

1. 複数の表示画素（６５）が配列された表示面（５０ａ）により画像を表示する画像表示部（５０）と、前記画像表示部を制御する画像制御部（２２０）と、を備える有機ＥＬ表示ユニットであって、
   前記画像表示部は、前記表示面のうち少なくとも一部の領域に、互いに積層された複数の発光層（５６）が設けられた複層領域（５５）を有し、
   前記複層領域の各前記表示画素（６５）は、
   各前記発光層にそれぞれ１つずつ設けられ、互いに同色又は同系色で、かつ、前記画像制御部からの個別の出力量に応じた輝度で発光可能な複数の発光素子（６６ａ，６６ｂ）と、
   各前記発光層の各前記発光素子からの光を合わせて透過する透過部（６３）と、を有し、
   前記画像制御部は、
   表示する前記画像に基づいた指定輝度を、各前記表示画素毎に指定する輝度指定部（２３０）と、
   前記複層領域の前記表示画素を、同一の前記表示画素内の各前記発光層の分担により前記指定輝度に応じた輝度で点灯させるように、前記指定輝度に各前記発光層の個別の比率を乗じた値に対応する前記出力量を、各前記発光層の前記発光素子に個別に出力する分担出力部（２３２）と、を有し、
   前記比率は、出力対象の前記表示画素における現在までの累積の点灯時間に応じて設定され、
   前記複層領域において、前記発光層として、基本発光層（２５６ａ）と、前記基本発光層を補助する補助発光層（２５６ｂ）とが設けられ、
   前記画像制御部は、
   前記基本発光層の前記発光素子の前記点灯時間を記憶する点灯記憶部（２３４）と、
   前記点灯記憶部が記憶した前記点灯時間に基づいて、前記補助発光層の前記比率を決定する比率設定部（２３６）と、をさらに有し、
   前記分担出力部は、前記指定輝度の１００％に対応した前記出力量を前記基本発光層の前記発光素子に出力すると共に、前記指定輝度に前記比率設定部が設定した前記比率を乗じた値に対応する前記出力量を、前記補助発光層の前記発光素子に出力する有機ＥＬ表示ユニット。
2. 前記画像表示部は、前記複層領域を除く領域の少なくとも一部に、単一の発光層（５２）が設けられた単層領域（５１）を有する請求項１に記載の有機ＥＬ表示ユニット。

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