JP2003150114A - 自発光素子及びその駆動方法 - Google Patents

自発光素子及びその駆動方法

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JP2003150114A JP2002222659A JP2002222659A JP2003150114A JP 2003150114 A JP2003150114 A JP 2003150114A JP 2002222659 A JP2002222659 A JP 2002222659A JP 2002222659 A JP2002222659 A JP 2002222659A JP 2003150114 A JP2003150114 A JP 2003150114A
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キム，ス・ハク
Yoon Heung Tak
タック，ユーン・ヘウング
Minho Lee
リー，ミン・ホ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部光の明度変化に係わらず一定のコントラ
スト比を維持して、自発光素子がより高効率でより安定
して駆動するようにした自発光素子の駆動回路及びその
駆動方法を提供する。 【解決手段】 本発明の自発光素子の駆動回路は、自発
光素子と、外部光の明るさの程度を感知する感知センサ
ーと、前記感知センサーから提供される感知情報を参照
して、自発光素子の各色成分の使用ビット数及び／又は
輝度を制御するコントローラとを含むことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発光素子に関し、特
に電気又はその他のエネルギーが注入された時自ら光を
発する自発光素子の駆動回路及びその駆動方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に発光素子は受動型発光素子と能動
型発光素子とに分けられる。受動型発光素子としてはＬ
ＣＤ（Liquid Crystal Display）が代表的である。受動
型発光素子は根本的に面積対比の明度が制限的であり、
相対的に応答速度が遅いことから動画像の再現において
問題があり、また、視野角が制限されるのも短所もあ
る。
【０００３】能動型発光素子は受動型発光素子のそのよ
うな短所を克服するために開発された。能動型発光素子
は電気又はその他のエネルギーが注入された時自ら光を
発する素子であって、自発光素子としても知られてい
る。自発光素子としてはＬＥＤ（Light Emitting Diod
e），ＣＲＴ（Cathode RayTube），ＰＤＰ（Plasma Dis
play Panel），ＥＬ（Electroluminescence），ＦＥＤ
（Field Emission Display）などがある。
【０００４】かかる自発光素子の特性は、外部の光があ
まり明るくないところで視認性が非常に優れていると共
に、回路の実現においてＬＣＤに比べて簡単である。こ
のような長所のため普及が次第に拡大されつつある。
【０００５】しかしながら、自発光素子は、従来の技術
では外部の光度が非常に高い所ではコントラスト比が低
下するので視認性が悪くなるという問題があった。外部
の光が非常に明るい所では能動型発光素子の反射型ＬＣ
Ｄより視認性が著しく劣る。
【０００６】このような問題のため、自発光素子を用い
たディスプレイ装置は室外での使用を制限される。従
来、自発光素子の視認性の低下を克服するためにはパネ
ルの輝度を増加させパワーアップしなければならなかっ
た。即ち、外部から強い光が流入する環境で優れた視認
性を維持させるためには発光素子を非常に明るく発光さ
せる必要があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自発光
素子の効率や寿命を考慮した許容印加電圧には制限があ
るため、無理に輝度を高めて全体のパワーをアップする
ことは好ましくない。
【０００８】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであって、外部光の明度変化に係わら
ず一定のコントラスト比を維持して、自発光素子をより
高効率でより安定に駆動させることができる、自発光素
子の駆動回路及びその駆動方法を提供することが目的で
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による自発光素子駆動回路は、自発光素子と、
外部光の明るさの程度を感知する感知センサーと、前記
感知センサーから提供される感知情報を参照して、前記
自発光素子の各色成分のそれぞれの色を表現するために
使用される使用ビット数及び／又は輝度を制御するコン
トローラとを含むことを特徴とする。
【００１０】好ましくは、コントローラは感知センサー
により感知された光の照度が室外水準である場合に、発
光素子の色成分の中、発光効率の良い色成分のそれを表
すために使用されるビット数が一定の比率で減少するよ
うに制御するか、相対的に輝度が高く増加するように制
御し、発光効率の相対的に良くない色成分のビット数は
更に大幅に減少するように制御するか、相対的に輝度が
低く増加するように制御する。
【００１１】上記目的を達成するための本発明による自
発光素子の駆動方法は、外部光の明るさの程度を感知す
る第１段階と、その感知した光の程度に従って各色成分
の深さ及び／又は輝度を制御する第２段階とからなるこ
とを特徴とする。
【００１２】好ましくは、前記第２段階は、感知した外
部光の照度に従って、各色成分の深さ及び／又は輝度が
互いに異なるようにオンされるように発光素子を制御す
る。
【００１３】そして、発光素子の各色成分の使用ビット
数の減少や輝度の増加が全体のコントラスト比を一定に
維持させる比率となるように制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。
【００１５】本発明では自発光素子が室内で駆動するか
室外で駆動するかにより、色を表現するために使用され
るビット数と関連した色の深さ及び／又は輝度を能動的
に調節する。このために本発明では室外で自発光素子が
発光するのに使用される色のビット数を室内でその発光
素子が発光するのに使用される色のビット数より減少さ
せ、かつ輝度は増加させ、室外と室内とで同一のコント
ラスト比を維持する。
【００１６】図１は実現可能な色相の範囲を示す一般的
なＣＩＥ座標系の色度図である。国際照明委員会（ＣＩ
Ｅ）座標系は発光素子の実現可能な色相範囲を示すため
のものである。即ち、自発光素子の色実現のために使用
される一般的な標準座標系が図１に示すものである。Ｃ
ＩＥ座標系で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各
座標値を頂点にした三角形の内側が実現可能な色相範囲
となり、各座標値は３原色（ＲＧＢ）の波長を測定して
得られる。図１に示す座標系で３原色の座標値から作ら
れる三角形の面積が広いということは実現可能な色相範
囲が広いことを意味する。
【００１７】ＣＩＥ座標系で３原色（ＲＧＢ）の各座標
値は表面から反射した光の波長に対する比により決定さ
れる。図１で左側の下段に青色の座標があり、右側の下
端に赤色の座標があり、中央の上端には緑色の座標が位
置する。
【００１８】図２は室内における一般的な色相の範囲を
示すＣＩＥ座標系の色度図である。図２は有機ＥＬが室
内で使用される場合の色座標系を示すものである。も
し、それぞれの色に８ビットを使用し、室内において輝
度を１００ｎｉｔｓ（ｃｄ／ｍ２）でコントラスト比が
１：５００とし、電圧を１５Ｖと仮定すると、室内にお
ける色の比はＲ：Ｇ：Ｂ＝３：６：１程度である。ここ
で、ＣＲＴが使用される場合とほぼ同じ水準のＣＩＥ座
標系が描かれる。
【００１９】しかしながら、室外で室内でのような座標
系を現すためには、前記したように、それぞれの色が８
ビットを使用する場合に次の条件が満足されるべきであ
る。
【００２０】即ち、室外におけるコントラスト比を１：
５００を維持するためには、輝度を３００ｎｉｔｓ程度
とすべきである。そして、電圧はそれぞれの色の効率に
よって異なるものであるが、大略１８Ｖ〜２５Ｖまで上
げることが好ましい。問題は自発光素子の効率や寿命を
考慮した許容印加電圧には制限があるということであ
る。即ち、室外でも実用的に使用されるためには印加電
源電圧が２０Ｖを超えてはいけない。従って、本発明で
は自発光素子で色を表現するために、外部環境に従って
Ｒ，Ｇ，Ｂの比率を適切に制御する。
【００２１】図３は本発明による自発光素子の駆動回路
を示す図面である。図３を参照すると、本発明の駆動回
路は発光体１と、発光体１に電源を供給する電源供給部
２と、電源供給部２の電源供給及び各色成分の使用ビッ
ト数と輝度を制御するコントローラ３と、外部の光の程
度を感知する感知センサー４とで構成されている。
【００２２】発光体１は３原色の光を発散する。有機Ｅ
Ｌの例を挙げると、薄いガラス基板に赤、緑、青の各光
を発散する有機化合物が形成され、その上部に保護膜が
形成された構造である。特に、本発明の発光体１ではそ
れぞれの色相に対して室内と室外とで使用されるビット
数や輝度が異なる。発光体１にはそれぞれの色を発散す
る発光物質にそれぞれ電極が存在する。
【００２３】電源供給部２はそれぞれの発光物質に電源
を供給する。特に、電源供給部２はそれぞれの電極に一
定の電圧を印加する。コントローラ３は電源供給部２の
印加電圧が一定の水準を維持し続けるように制御し、発
光体１で各色成分の使用ビット数や輝度を制御する。即
ち、コントローラ３は感知センサー４から感知した情報
を参照して、発光体１の各色成分に使用ビット数や輝度
を調節する。
【００２４】感知センサー４は外部光の明るさの程度を
感知して、その感知情報をコントローラ３に提供する。
一例として、感知センサー４は外部の照度を測定してコ
ントローラ３に提供する。
【００２５】コントローラ３は感知センサー４から提供
された照度測定値に従って発光体１の各色成分に対する
各使用ビット数や輝度を調節する。即ち、コントローラ
３は感知した外部の照度に従って緑色や青色成分に対す
る使用ビット数に比し赤色成分のビット数を相対的に減
少させる。コントローラ３は発光体が各色成分の中赤色
に対してＡビット数（例えば、４ビット）を使用してオ
ンされるようにし、緑色や青色に対してはＢビット数
（例えば、６ビット）を使用してオンされるように制御
する。
【００２６】本発明においてコントローラ３の役割は、
外部光の明るさの程度が変わっても各色成分に対するビ
ット数や輝度を調節してコントラスト比が常に同様の水
準に維持され得るようにすることである。
【００２７】図４は本発明による自発光素子の駆動方法
を示す図面であって、これは自発光素子を駆動する回路
の制御手順である。図４を参照すると、まず、発光素子
が発光すると（Ｓ１）、感知センサーを通じて外部光の
照度を測定する（Ｓ２）。
【００２８】現在環境が室内であれば、コントローラは
発光体が各色成分に対して同一のビット数（例えば、８
ビット）と低い輝度で発光させる（Ｓ４）。逆に、現在
環境が室外であれば、コントローラは発光体が各色成分
の中、発光効率の良くない色（例えば、赤色）に対して
Ａビット数（例えば、４ビット）を使用し、発光効率の
良好な色（例えば、緑色や青色）に対してはＢビット数
（例えば、６ビット）を使用して発光する（Ｓ５）よう
に制御する。一方、輝度はいずれも増加させるが、発光
効率の良くない色に対して発光効率の良好な色の増加の
程度が多くなるように制御する。その後、コントローラ
は感知センサーから提供される感知情報を観察し続ける
（Ｓ６）。
【００２９】もし、発光素子が室内でオンされた後、そ
の室内の環境が室外水準に明るくなったとの感知情報が
提供されると（Ｓ７）、コントローラは発光体が各色成
分の中、発光効率の良くない色（例えば、赤色）に対し
てＡビット数（例えば、４ビット）を使用し、発光効率
の良好な色（例えば、緑色や青色）に対してはＢビット
数（例えば、６ビット）を使用し、そのとき同時に輝度
を増加させるが、発光効率の良くない色に対して発光効
率の良好な色の増加の程度が多くなるようにして発光さ
せるように制御する（Ｓ５）。
【００３０】また、発光素子が室外でオンされた以後、
その室外の環境が室内水準に暗くなったとの感知情報が
提供されると（Ｓ８）、コントローラは発光体が各色成
分に対して同一のビット数（例えば、８ビット）を使用
し且つ輝度を減少させて発光するように制御する（Ｓ
４）。
【００３１】上記した図４の制御手順においてコントロ
ーラが各色成分に対して使用ビット数や輝度を増減する
時は、その増減比率は全体としてコントラスト比が一定
に維持されるように定められる。上記の制御手順を利用
する場合に、室内と室外における各ＣＩＥ座標系は図５
に示した通りに比較される。
【００３２】図５は本発明により実現される室内及び室
外における各色相の範囲を示すＣＩＥ座標系の色度図で
ある。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自発光素子を室内で駆動する場合には所望のＣＩＥ座標
が得られる一定の輝度比でディスプレイし、室外で駆動
する場合には、全体色の中発光効率の良好な特定色のみ
を使用してディスプレイすることにより、ディスプレイ
の質は大きく変化するが室外でコントラストが良好であ
り且つ既存と異なってパワーを増加させなくとも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実現可能な色相の範囲を示す一般的なＣＩＥ座
標系の色度図。
【図２】室内における一般的な色相の範囲を示すＣＩＥ
座標系の色度図。
【図３】本発明による自発光素子の駆動回路を示す図
面。
【図４】本発明による自発光素子の駆動方法を示す図
面。
【図５】本発明により実現される室内及び室外における
各色相の範囲を示すＣＩＥ座標系の色度図。
【符号の説明】 １ 自発光素子、２ 電源供給部、３ コントローラ、
４ 感知センサー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｃ 5/10 5/10 Ｂ Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ａ 33/14 33/14 Ａ (72)発明者 タック，ユーン・ヘウング 大韓民国・キョンサンブク−ド・クミ− シ・ビサン−ドン・番地なし・カンビュン ボサング アパートメント・106−1202 (72)発明者 リー，ミン・ホ 大韓民国・ソウル・ソチョウ−ク・チャン オン−ドン・73・シンバポ セカンド ア パートメント・112−707 Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB17 BA06 DB03 GA00 GA04 5C080 AA06 BB05 CC03 DD04 DD26 DD29 EE29 EE30 JJ02 JJ05 JJ07 5C082 AA21 BA35 BD01 CA12 CB03 MM03 MM10

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部光の明るさの程度を感知する第１段
    階と、 前記感知した光の程度に従って各色成分の深さを制御す
    る第２段階と、からなることを特徴とする自発光素子の
    駆動方法。
  2. 【請求項２】 前記第１段階は外部の照度を測定するこ
    とを特徴とする請求項１記載の自発光素子の駆動方法。
  3. 【請求項３】 前記第２段階は、 感知した光照度に従って、各色成分の深さを互いに異な
    らせて発光されるように前記発光素子を制御することを
    特徴とする請求項１記載の自発光素子の駆動方法。
  4. 【請求項４】 外部光の明るさの程度を感知する第１段
    階と、 前記感知した光の程度に従って各色成分の輝度を制御す
    る第２段階と、からなることを特徴とする自発光素子の
    駆動方法。
  5. 【請求項５】 前記第１段階は外部の照度を測定するこ
    とを特徴とする請求項４記載の自発光素子の駆動方法。
  6. 【請求項６】 前記第２段階は、 感知した光照度に従って、各色成分の深さが互いに異な
    るようにオンされるように前記発光素子を制御すること
    を特徴とする請求項４記載の自発光素子の駆動方法。
  7. 【請求項７】 外部光の明るさの程度を感知する第１段
    階と、 前記感知した光の程度に従って、前記発光素子の各色成
    分の深さが互いに異なるようにオンされるように制御す
    ると同時に各色成分の輝度を制御する第２段階と、から
    なることを特徴とする自発光素子の駆動方法。
  8. 【請求項８】 前記第１段階は外部の照度を測定するこ
    とを特徴とする請求項７記載の自発光素子の駆動方法。
  9. 【請求項９】 前記第２段階は、 感知した光の程度に従って、各色成分の深さが互いに異
    なるようにオンされるように制御すると同時に各色成分
    の輝度が互いに異なるようにオンされるよう前記発光素
    子を制御することを特徴とする請求項７記載の自発光素
    子の駆動方法。
  10. 【請求項１０】 自発光素子と、 外部光の明るさの程度を感知する感知センサーと、 前記感知センサーから提供される感知情報を参照して、
    前記自発光素子の各色成分の使用ビット数ないし輝度を
    制御するコントローラと、を含むことを特徴とする自発
    光素子の駆動回路。
  11. 【請求項１１】 前記コントローラは、前記感知センサ
    ーにより感知された光の照度が室外水準である場合に、
    前記発光素子の色成分の中、発光効率の良好な色成分の
    ビット数を一定の比率で減少させるように制御し、発光
    効率の相対的に良くない色成分のビット数はそれより大
    きく減少するように制御することを特徴とする請求項１
    ０記載の自発光素子の駆動回路。
  12. 【請求項１２】 前記コントローラは、 前記感知センサーにより感知された光の照度が室外水準
    である場合に、前記発光素子の色成分の中、緑色及び／
    又は青色成分のビット数が一定の比率で減少するように
    制御し、赤色成分のビット数はそれより多く減少させる
    ように制御することを特徴とする請求項１１記載の自発
    光素子の駆動回路。
  13. 【請求項１３】 前記コントローラは、 前記感知センサーにより感知された光の照度が室外水準
    である場合に、前記発光素子の色成分の中、それぞれの
    色成分の輝度を増加させるが、発光効率の良好な色成分
    の輝度を発光効率の良くない色成分の輝度より多く増加
    させるように制御することを特徴とする請求項１０記載
    の自発光素子の駆動回路。
  14. 【請求項１４】 前記コントローラは、 前記感知センサーにより感知された光の照度が室外水準
    である場合に、前記発光素子の色成分の中、緑色及び／
    又は青色成分の輝度が相対的に高く増加するように制御
    し、赤色成分の輝度が相対的に低く増加するように制御
    することを特徴とする請求項１３記載の自発光素子の駆
    動回路。
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