JP2003338372A - 有機el表示装置 - Google Patents
有機el表示装置Info
- Publication number
- JP2003338372A JP2003338372A JP2002144225A JP2002144225A JP2003338372A JP 2003338372 A JP2003338372 A JP 2003338372A JP 2002144225 A JP2002144225 A JP 2002144225A JP 2002144225 A JP2002144225 A JP 2002144225A JP 2003338372 A JP2003338372 A JP 2003338372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- light
- display
- display pixel
- brightness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 63
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 101100214488 Solanum lycopersicum TFT2 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 102220043349 rs138107830 Human genes 0.000 description 1
- 102220082674 rs538303703 Human genes 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of El Displays (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
ジスタ等の専用の受光素子をパネル外部に設けた構成を
採ると、部品点数が増加することによってコストアップ
を招く。 【解決手段】 有機EL素子を含む発光画素がマトリク
ス状に配置されてなる表示画素領域11を有する有機E
L表示装置において、表示画素領域11と同一基板上に
表示画素領域11を囲むように有機EL素子を受光素子
として配置して受光画素領域12を形成し、この受光画
素領域12の有機EL素子によって表示画素領域11の
周囲の明るさを検出し、その検出出力に基づいて表示画
素領域11の有機EL素子(発光画素)の発光時間を制
御することによって発光輝度の制御を行うようにする。
Description
子(電気光学素子)として、有機材料のエレクトロルミ
ネッセンス(以下、有機EL(electroluminescence) と
記す)素子を用いた有機EL表示装置に関する。
で数100nitの輝度が得られる自発光型の発光素子
である。この有機EL素子を発光画素の発光素子として
用いてなる有機EL表示装置は、視野角依存性がなくか
つコントラスト比が高く、液晶表示装置に代表されるホ
ールド型ディスプレイに比べて動画の表示性能が優れて
いるなどの特長を持つため、将来のフラットパネルディ
スプレイとして有望視されている。
子は、高輝度化のために高い電圧または大きな電流で駆
動し続けると、素子特性が変化したり、消費電力が増大
するという課題がある。また一般的に、有機EL表示装
置においては、通常、画素の駆動が一定の条件で行われ
ているため、発光輝度およびコントラストは有機EL素
子の特性に依存している。同様に、消費電力についても
有機EL素子の特性に依存しているのが現状である。こ
のような状況から、有機EL表示装置では、ブラウン管
を使用したディスプレイのように、十分な余裕を持った
輝度で常時画素を発光させることは、有機EL素子の特
性変化や消費電力増大による温度上昇の観点からも困難
とされている。
は、そのリニアな階調特性や応答速度の速さなどから、
例えば映画のような比較的暗い信号においても映像の質
を損なうことなく再現することができるため、視聴環境
に応じてディスプレイの発光輝度の制御を行うことは非
常に重要であると考えられている。そのため、従来、周
囲の明るさを受光素子で検出し、その検出結果に応じて
有機EL素子の駆動電圧を変化させることによって発光
輝度をコントロールする技術が種々提案されている(例
えば、特開平1−100697号公報、特開2002−
062856号公報等参照)。
従来技術ではいずれも、周囲の明るさを検出するために
フォトトランジスタ等の専用の受光素子をパネル外部に
設けた構成を採っているため、部品点数が増加すること
によってコストアップを招くことになったり、あるいは
例えばフォトトランジスタでの明るさ検出の場合には1
点による明るさ検出となってしまい、面の表示領域に対
して明るさを検出できる位置に偏りが生じるため、周囲
の明るさ環境を的確に検出することが難しいという課題
があった。
であり、その目的とするところは、周囲の明るさ環境に
応じて発光輝度を正確にコントロールすることが可能な
有機EL表示装置を提供することにある。
に、本発明では、有機EL素子を含む発光画素がマトリ
クス状に配置されてなる表示画素領域を有する有機EL
表示装置において、当該表示画素領域の周囲の明るさを
検出するための受光素子として、表示画素領域と同一基
板上に形成された受光画素領域の有機EL素子を用いる
か、または特定の画表示を行う第2の表示画素領域の有
機EL素子あるいは表示画素領域の有機EL素子を兼用
し、この有機EL素子の検出出力に基づいて表示画素領
域の有機EL素子の発光輝度を制御する構成を採ってい
る。
示画素領域の発光画素と同じ有機EL素子が、表示画素
領域の周囲の明るさを検出するための受光素子として機
能することで、フォトトランジスタなどの専用の受光素
子を別途設けなくても周囲の明るさを検出し、その検出
出力に基づいて発光画素の輝度制御を行うことができ
る。また、EL素子を蒸着プロセスによって構成する場
合においても特別な工程を必要としない。したがって、
受光画素領域の有機EL素子、または特定の画表示を行
う第2の表示画素領域の有機EL素子を、表示画素領域
の有機EL素子と同時に作成することができる。
て図面を参照して詳細に説明する。
施形態に係る有機EL表示装置の構成の概略を示す正面
図である。図1から明らかなように、本実施形態に係る
有機EL表示装置はその正面側に、画像表示を行う表示
画素領域11と、この表示画素領域11の周囲の明る
さ、即ち表示画素領域11に対する照度を検出する受光
画素領域12と、ブランド名、メーカー名などのマーク
(本例では、「DISPLAY」)を表示するバッチ領
域13とを有する構成となっている。
線がマトリクス状に配線され、その交差部に有機EL素
子を含む発光画素が配置された構成となっている。発光
画素は、能動素子として例えばポリシリコン薄膜トラン
ジスタ(Thin Film Transistor;TFT)を用い、当該薄
膜トランジスタを形成した基板上に有機EL素子を形成
した構成となっている。図2に、発光画素の回路構成の
一例を示す。
は、アノードが例えばグランド(GND)に接続された
有機EL素子21と、ドレインが有機EL素子21のカ
ソードに、ソースが例えば負電源Vssにそれぞれ接続
されたTFT22と、このTFT22のゲートと負電源
Vssとの間に接続されたキャパシタ23と、ゲートが
走査線27に、ドレインがデータ線28にそれぞれ接続
されたTFT24と、ドレインがTFT24のソース
に、ソースが負電源Vssに、ゲートがTFT22のゲ
ートにそれぞれ接続されたTFT25と、ドレインがT
FT25のドレインに、ゲートが制御線29に、ソース
がTFT22のゲートにそれぞれ接続されたTFT26
とを有する構成となっている。
流の形で書き込まれる電流書き込み型の画素回路となっ
ている。すなわち、当該画素回路には走査線27が選択
された状態において、輝度情報がデータ線28を通して
電流として書き込まれる。この電流輝度情報はTFT2
4によって画素回路内に取り込まれ、TFT25によっ
て電圧輝度情報に変換されてキャパシタ23に保持され
る。
た電圧輝度情報を電流に変換し、この電流(駆動電流)
を有機EL素子21に流すことによって当該有機EL素
子21を発光駆動する。これにより、有機EL素子21
は、書き込まれた電流輝度情報に応じた輝度で発光す
る。この書き込まれた輝度情報は、走査線27が非選択
となった後もキャパシタ23に保持される。したがっ
て、有機EL素子21はその保持された電圧輝度情報に
応じた輝度で発光状態を持続する。
て発光時間制御信号がTFT26のゲートに与えられる
と、これに応答してTFT26がオン状態となる。これ
により、キャパシタ23に保持されていた電圧輝度情報
(電荷)がTFT26を通して放電される。そして、T
FT22のゲート-ソース間電位がしきい値を下回る
と、TFT22がオフ状態となって有機EL素子21へ
の駆動電流の供給を停止する。その結果、発光状態にあ
った有機EL素子21が非発光状態に移行する。すなわ
ち、TFT26は、制御線29を通して与えられる発光
時間制御信号に応じてオン/オフすることによって、有
機EL素子21の発光時間をコントロールする。
したに過ぎず、これに限られるものではない。すなわ
ち、発光画素回路としては、他の回路構成の電流書き込
み型画素回路であっても良く、また電流書き込み型に限
らず、輝度情報が電圧の形で書き込まれる電圧書き込み
型の画素回路を用いることも可能である。
断面図である。図3から明らかなように、有機EL素子
は、透明ガラス等からなる基板31上に、透明導電膜か
らなる第1の電極(例えば、陽極)32を形成し、その
上にさらに正孔輸送層33、発光層34、電子輸送層3
5および電子注入層36を順次堆積させて有機層37を
形成した後、この有機層37の上に金属からなる第2の
電極(例えば、陰極)38を形成した構成となってい
る。かかる構成の有機EL素子21では、第1の電極3
2と第2の電極38との間に直流電圧Eを印加すること
で、発光層34において電子と正孔が再結合する際に発
光するようになっている。
表示画素領域11を囲むようにその周囲に、発光画素を
構成する有機EL素子21と同一の構造を有する有機E
L素子(図示せず)を含む受光画素が適当な間隔をもっ
て多数配置された構成となっている。ここで、共に有機
EL素子で構成される表示画素領域11と受光画素領域
12とは同時に形成される。一例として、発光画素と受
光画素とはCVD(Chemical Vapor Deposition)法によ
って同時に蒸着される。また、画素の形成と同様に、表
示画素領域11を保護する保護ガラス14についても、
発光画素と受光画素とを同一の同一のガラスで同時に張
り合わすことができる。
は独立した検出用の回路配線を有する。受光画素は発光
画素と異なり、マトリクス状にR(赤)G(緑)B
(青)の3色を配列して駆動する必要はない。ただし、
製造プロセスを考慮した場合は、受光画素領域12もマ
トリクス配列とすることで、表示画素領域11と共通化
する方が望ましい。また、受光画素領域12について
は、表示画素領域11の周囲の明るさ環境に対して十分
な検出感度を得るためにも、可能な限り広い面積とする
のが好ましい。
す。図4から明らかなように、受光画素回路は、有機E
L素子41、検出抵抗R11、電流検出アンプ42、検
出抵抗R12、ADコンバータ43および発光時間設定
回路44を有する構成となっている。有機EL素子41
は例えばグランドと正電源Vddとの間に検出抵抗R1
1と直列に接続されて受光素子として機能する。有機E
L素子41および検出抵抗R11には、有機EL素子4
1が周囲光(明かり)を受光することで、その周囲光の
光量に応じた検出電流Idが流れる。
両端に各一端がそれぞれ接続された抵抗R13,R14
と、これら抵抗R13,R14の各他端に非反転(+)
入力端および反転(−)入力端がそれぞれ接続されたオ
ペアンプOPと、このオペアンプOPの出力端にベース
が、非反転入力端にコレクタがそれぞれ接続されたバイ
ポーラトランジスタQとを有する構成となっている。検
出抵抗R12は、トランジスタQのエミッタとグランド
との間に接続されている。
1が1個の場合を例に挙げたが、実際には、受光画素領
域12には多数の有機EL素子が配置されることにな
る。したがって、これら多数の有機EL素子に対して
は、全てのアノードをグランドに共通に接続するととも
に、全てのカソードを検出抵抗R11に共通に接続する
ようにすれば良い。これにより、多数の有機EL素子で
検出した明るさの平均値を検出抵抗R11で検出できる
ことになる。
例について説明する。表示画素領域11のサイズ(ディ
スプレイサイズ)を例えば15インチとするとき、表示
画素領域11の周囲それぞれ例えば1cmずつを受光画
素領域12とする。そして、受光素子(有機EL素子)
材料として、アノード電極にITO(200nm)、有
機材料にCuPc(15nm)、α−NPD(45n
m)、Alq3(50nm)、カソード電極にMgAg
(100nm)を用いる。
を作成する場合と同一条件に設定した場合の例である。
この条件で形成された受光素子(有機EL素子)では、
暗所における検出電流Idがほとんどゼロであるのに対
して、一般的な蛍光灯の照明(およそ250ルクス)の
下において、バイアス電圧7Vで42mA/m2 の特性
が得られることが本願発明者によって確認されている。
れぞれ1cmずつ受光画素領域12が形成されており、
このときの受光画素領域12の面積が0.0114m2
であることから、42mA/m2 ×0.0114m2=
0.479mA、つまり約0.5mAの検出電流Idが
有機EL素子41および検出抵抗R11に流れることに
なる。よって、検出抵抗R11の抵抗値を例えば100
Ω、電流検出アンプ42を20倍程度に設定すると、約
0.5mAの検出電流Idを検出抵抗R12によって約
1Vの検出電圧Vdとして得られる。
によって例えば4ビットのデジタルデータに変換され
る。ここでは、4ビットのAD変換を行う場合を例に挙
げているが、4ビットに限られるものではない。ビット
数は多い方が細かな制御が可能となるため、できるだけ
多い方が望ましい。デジタル化されたデータは、発光時
間設定回路44に与えられる。
Vdと発光画素の発光時間との対応表を参照テーブル
(LUT)として持っており、当該参照テーブルに従っ
てADコンバータ43から供給される検出電圧Vdに対
応するデジタルデータから1フィールド期間における発
光画素(有機EL素子21)の発光時間を決定する。こ
の発光時間の制御は、発光時間設定回路44で1フィー
ルド期間ごとに発光時間が設定された発光時間制御信号
により、図2において、制御線29を通してTFT26
をオン/オフ制御することによって実現できる
ュレートが60Hzの信号の場合、1フィールドすべて
の時間について有機EL素子21を発光させると約1
6.67msであり、これを100%とする。また、こ
のときの有機EL素子21は、一定の電流値において5
0%の発光時間で約300cd/m2の発光輝度が得ら
れるように設計されている。
受光素子である有機EL素子41による検出電流Idが
小さい場合、発光時間設定回路44は参照テーブルに従
い、発光画素(有機EL素子21)の発光時間を短く設
定し、図5(B)に示すように、例えば25%とする。
これにより、このディスプレイの最大輝度は150cd
/m2に制御され、表示画面の明るさが制限されること
により、暗い環境下であっても適切な明るさで表示画像
を見ることができる。
有機EL素子41による検出電流Idが大きい場合、発
光時間設定回路44は参照テーブルに従い、発光画素
(有機EL素子21)の発光時間を長く設定し、図5
(A)に示すように、例えば50%とする。これによ
り、このディスプレイの最大輝度は300cd/m2に
制御され、暗い環境での輝度に比べて2倍の明るさで発
光するため、明るい環境下においても最適な明るさで表
示画像を見ることができる。
の明るさ環境に応じた発光時間の制御はあくまでも一例
であり、制御の可変範囲をさらに大きく設定することも
可能である。
EL表示装置においては、表示画素領域11の周囲の明
るさを検出するための受光素子として、表示画素領域1
1の発光画素と同じ有機EL素子を用いることにより、
フォトトランジスタなどの専用の受光素子を別途設けな
くても明るさを検出できるため、低コストにて周囲の明
るさ環境に応じた最適な画像表示が可能になるととも
に、EL素子を蒸着プロセスによって構成する場合にお
いても特別な工程を必要とせず、同時に作成することが
できる。
素領域11の発光画素の輝度を制御することにより、次
のような作用効果を得ることができる。先ず、無駄な消
費電力による温度上昇を抑制し、発光画素の特性変化を
最小限に抑えることが可能になる。また、寝室における
パーソナルユースのテレビジョンを考えると、夜間に視
聴する場合も、朝あるいは昼間に視聴する場合において
も、それぞれの状況の明るさ環境に応じた最適な制御で
発光輝度を設定できるため、画質を損なうことがない。
さらに、カーナビゲーションに代表される車載型ディス
プレイにおいても、従来の液晶表示装置がバックライト
のコントロールによって発光輝度を制御しているのと同
様な効果を、有機EL表示装置にて容易に実現可能とな
る。
答速度が速いことが知られており、この応答速度の速い
有機EL素子を受光素子として用いることにより、周囲
の明るさの変化を迅速に検出して、有機EL素子21の
発光輝度の制御に反映させることができる。特に、受光
画素領域12の有機EL素子41を、表示画素領域11
を囲むようにその周囲に多数配置しているため、表示画
面が受ける周囲の明るさを的確に検出できるため、周囲
の明るさ環境に応じたより正確な輝度制御を実現でき
る。
1の周囲の明るさに応じた発光輝度の制御を、有機EL
素子21の発光時間を制御することによって行う場合を
例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、
有機EL素子21の輝度は入力データの関数であるた
め、有機EL素子21の駆動電流を制御することによっ
ても、上記の場合と同様に、有機EL素子21の発光輝
度を制御することが可能である。
御、具体的にはアクティブマトリクス型において、1画
素が1フィールド期間に発光する時間をコントロール
し、発光輝度を調整するようにした方が、コントラスト
や階調性能など画質性能を劣化させることなく、発光輝
度を調整できる利点がある。
るさ検出および発光輝度の制御を常時行い、周囲の明る
さに応じて発光輝度をリニアにコントロールすることを
前提としているが、例えばカーナビゲーションに代表さ
れるように、昼モードと夜モードの2段階切り替えを始
め、数段階に切り替えるコントロール方法もアプリケー
ションによっては有効な方法である。これらの切り替え
については、図4の発光時間設定回路44で行うように
すれば良い。
施形態に係る有機EL表示装置の構成の概略を示す正面
図であり、図中、図1と同等部分には同一符号を付して
示している。図6から明らかなように、本実施形態に係
る有機EL表示装置はその正面側に、画像表示を行う表
示画素領域11とそれを保持するフレーム15とを有
し、フレーム15の下部の中央には、ブランド名、メー
カー名などのマーク(本例では、「DISPLAY」)
を表示するバッチ領域13が第2の表示画素領域として
設けられた構成となっている。
と同様に、走査線およびデータ線がマトリクス状に配線
され、その交差部に有機EL素子を含む発光画素が配置
された構成となっている。バッチ領域13のフレーム部
分は透明となっており、文字については、有機EL素子
によって表示されるようになっている。このバッチ領域
13の有機EL素子は、文字等の画表示を行う発光素子
として機能とすると同時に、受光素子としても機能す
る。有機EL素子が受光素子としての機能を併せ持つこ
とは周知である。
画素領域11の発光画素と同時に形成される。例えば、
表示画素領域11の発光画素とバッチ領域13の発光/
受光画素とはCVD法によって同時に蒸着される。バッ
チ領域13においては、有機EL素子が発光素子および
受光素子の両機能を持つことから、表示画素領域11と
は独立した回路配線を有する。また、バッチ領域13の
発光/受光画素については、表示画素領域11の発光画
素と異なり、マトリクス状にRGBの3色を配列して駆
動する必要はない。ただし、文字部分を白色で発光させ
る場合は、表示画素領域11の発光画素と同様に、マト
リクス状にRGBの3色を配列して駆動する必要があ
る。
の回路構成の一例を示す回路図である。図7から明らか
なように、発光/受光画素回路は、有機EL素子51
と、この有機EL素子51を発光素子として機能させる
か、受光素子として機能させるかを切り替える切替スイ
ッチ52と、有機EL素子51が発光素子として機能す
るときにこれを駆動する画素駆動回路53と、有機EL
素子51が受光素子として機能するときに有機EL素子
51に流れる電流Idを検出する検出回路54とを有す
る構成となっている。
1個の場合を例に挙げているが、実際には、バッチ領域
13には表示する文字に応じて多数の有機EL素子が配
置され、また文字部分を白色で発光させる場合は有機E
L素子の数がさらに多数となる。したがって、これら多
数の有機EL素子に対しては、全てのアノードをグラン
ドに共通に接続するとともに、切替スイッチ52の固定
接点B側を共通に接続するようにすれば良い。
スイッチ52の一方の固定接点Aとの間に接続された駆
動トランジスタTFTと、負電源Vssとトランジスタ
TFTのゲートとの間に接続された抵抗R21と、この
抵抗R21に対して並列に接続されたキャパシタCと、
トランジスタTFTのゲートとグランドとの間に接続さ
れた抵抗R22とからなる定電流源の構成となってい
る。
回路(図4を参照)と同じ構成となっている。ただし、
検出抵抗R11のグランド側の端部は切替スイッチ52
の他方の固定接点Bに接続されている。
路動作について説明する。有機EL素子51を通常発光
させて使用しているとき、即ちバッチ領域13において
文字を有機EL素子51によって発光表示していると
き、切替スイッチ52は固定接点A側に切り替わってお
り、定電流源からなる画素駆動回路53によって一定の
電流(通常発光時電流In)にて有機EL素子51が駆
動されることで、当該有機EL素子51は発光状態にあ
る。
的に周囲の明るさを検出したいときは、切替スイッチ5
2を固定接点B側に切り替える。この切り替えは、手動
で行っても良いし、また自動的に行うようにすることも
可能である。また、周囲の明るさを常に監視する場合
は、ADコンバータ43と発光時間設定回路44、さら
にはディスプレイの垂直走査タイミングと同期をとるこ
とによって、数10μsという時間、即ち視覚的に認識
できない程度の早さで切替スイッチ52を切り替えるこ
とにより、周囲の明るさを常時検出することが可能とな
る。
として検出抵抗R11に流れる。以降の検出動作は、第
1実施形態の受光画素回路の場合と同じである。すなわ
ち、明るさ検出電流Idは、電流検出アンプ42によっ
て増幅されることにより、検出抵抗R12の両端に検出
電圧Vdとして現れる。この検出電圧Vdは、ADコン
バータ43によって例えば4ビットのデジタルデータに
変換される。発光時間設定回路44は、参照テーブル
(LUT)に従ってADコンバータ43から供給される
検出電圧Vdに対応するデジタルデータから1フィール
ドにおける発光画素(有機EL素子21)の発光時間を
決定する。
受光素子である有機EL素子51による検出電流Idが
小さい場合、発光時間設定回路44は参照テーブルに従
い、発光画素(有機EL素子21)の発光時間を短く設
定し、例えば25%とする。これにより、このディスプ
レイの最大輝度は150cd/m2に制御され、表示画
面の明るさが制限されることにより、暗い環境下であっ
ても適切な明るさで表示画像を見ることができる。
有機EL素子51による検出電流Idが大きい場合、発
光時間設定回路44は参照テーブルに従い、発光画素
(有機EL素子21)の発光時間を長く設定し、例えば
50%とする。これにより、このディスプレイの最大輝
度は300cd/m2に制御され、暗い環境での輝度に
比べて2倍の明るさで発光するため、明るい環境下にお
いても最適な明るさで表示画像を見ることができる。
の明るさ環境に応じた発光時間の制御はあくまでも一例
であり、制御の可変範囲をさらに大きく設定することも
可能である。
EL表示装置においては、第1実施形態に係る有機EL
表示装置の作用効果に加えて、バッチ領域13の有機E
L素子を、表示画素領域11の周囲の明るさを検出する
ための受光素子として兼用することで、専用の受光画素
領域を設ける必要がないため、ディスプレイの外観に特
別な制約なく周囲の明るさの検出が可能になる。
係る有機EL表示装置は、その基本的な外観構成が第2
実施形態に係る有機EL表示装置(図6を参照)と同じ
である。違うのは、第2実施形態に係る有機EL表示装
置では、バッチ領域13の有機EL素子を、周囲の明る
さを検出するための受光素子として兼用していたのに対
して、第3実施形態に係る有機EL表示装置では、表示
画素領域11の発光画素を周囲の明るさを検出するため
の受光素子として兼用するようにしている点にある。
ては、表示画素領域11の有機EL素子(図2の有機E
L素子21に相当)の駆動を、垂直走査タイミング内で
発光用と受光用とに切り替えることにより、発光素子と
しての有機EL素子に受光素子としての機能を持たせて
いる。具体的には、1フィールド期間における発光時間
を制御することによって発光輝度を決定するアクティブ
マトリクス型有機EL表示装置において、図5のタイミ
ングチャートに示すように、発光時間を25%〜50%
に設定するのが一般的であることから、その非発光時間
を受光期間に割り当てるようにする。この場合、受光期
間として75%〜50%の期間を確保でき、しかも有機
EL素子は応答性に優れているため、周囲の明るさを確
実に検出できる。
を受光素子として兼用する場合の発光/受光画素の回路
構成の一例を示す回路図である。本構成例に係る発光/
受光画素回路は、RGB3色それぞれについて一つ以上
設けられる。
路は、有機EL素子61Rと、この有機EL素子61R
を発光素子として機能させるか、受光素子として機能さ
せるかを切り替える切替スイッチ62Rと、有機EL素
子61Rが発光素子として機能するときにこれを入力信
号に応じて駆動する画素駆動回路63Rと、有機EL素
子61Rが受光素子として機能するときに有機EL素子
61Rに流れる電流Idを検出する検出回路64Rとを
有する構成となっている。
有機EL素子61G、切替スイッチ62G、画素駆動回
路63Gおよび検出回路64Gを有し、B(青)の発光
/受光画素回路も同様に、有機EL素子61B、切替ス
イッチ62B、画素駆動回路63Bおよび検出回路64
Bを有する構成となっている。なお、表示画素領域11
内にはRGBごとに多数の有機EL素子が配置されてい
ることから、これら多数の有機EL素子に対しては、全
てのアノードをグランドに共通に接続するとともに、切
替スイッチ52の固定接点B側を共通に接続するように
すれば良い。
発光時間制御信号がアクティブのとき固定接点A側に切
り替わり、発光時間制御信号が非アクティブのとき固定
接点B側に切り替わる。画素駆動回路63R,63G,
63Bとしては、第1実施形態の画素回路(図2を参照)
と同じ構成のものが用いられる。また、検出回路64
R,64G,64Bとしては、第1実施形態の受光画素
回路(図4を参照)と同じ構成のものが用いられる。た
だし、検出回路64R,64G,64Bにおいて、検出
抵抗R11、電流検出アンプ42、検出抵抗R12およ
びADコンバータ43については各色ごとに設けられる
ものの、発光時間設定回路44については各色に対して
共通に設けられることになる。
路動作について説明する。先ず、発光時間制御信号がア
クティブのときは、切替スイッチ62R,62G,62
Bは固定接点A側に切り替わる。これにより、画素駆動
回路63R,63G,63Bは、入力データ(輝度デー
タ)に応じて有機EL素子61R,61G,61Bを発
光駆動する。このとき、有機EL素子61R,61G,
61Bの1フィールド期間における発光時間は、図5の
タイミングチャートから明らかなように、25%〜50
%に設定されるのが一般的である。
とき、即ち画素が非発光状態にあるときは、切替スイッ
チ62R,62G,62Bは固定接点B側に切り替わ
る。これにより、それまで発光素子として機能していた
有機EL素子61R,61G,61Bが受光素子として
機能する。そして、各色ごとにすべての画素について、
周囲の明るさに応じて電流IdR,IdG,IdBが各
色ごとの検出抵抗R11R,R11G,R11Bに流れ
る。
素回路の場合と同じである。すなわち、各色ごとの明る
さ検出電流IdR,IdG,IdBは、電流検出アンプ
42R,42G,42Bによって増幅されることによ
り、検出抵抗R12R,R12G,R12Bの両端に検
出電圧VdR,VdG,VdBとして現れる。これら検
出電圧VdR,VdG,VdBは、ADコンバータ43
R,43G,43Bによって例えば4ビットのデジタル
データに変換されて発光時間設定回路44に供給され
る。
れの有機EL素子61R,61G,61Bの特性に合わ
せた演算が行われる。例えば、図9に示す有機EL素子
の受光特性からも明らかなように、有機EL素子の受光
出力レベルは、赤に対して青が1/2、緑が1/6とい
うデータとなる。そこで、青の受光データを2倍、緑の
受光データを6倍とする演算を行うことで、より平均化
された受光データを得ることができる。
に、R:G:B=3:6:1という値になるように演算
を行うことで、検出する波長レベルの整合をとることも
できる。発光時間設定回路44は、上記演算によって得
られた結果を基に、参照テーブル(LUT)に従って1
フィールド期間における発光画素(有機EL素子61
R,61G,61B)の発光時間を決定する。
有機EL素子61R,61G,61Bによる検出電流I
dR,IdG,IdBが小さい場合、発光時間設定回路
44は参照テーブルに従い、発光画素(有機EL素子6
1R,61G,61B)の発光時間を短く設定し、例え
ば25%とする。これにより、このディスプレイの最大
輝度は150cd/m2に制御され、表示画面の明るさ
が制限されることにより、暗い環境下であっても適切な
明るさで表示画像を見ることができる。
有機EL素子61R,61G,61Bによる検出電流I
dR,IdG,IdBが大きい場合、発光時間設定回路
44は参照テーブルに従い、発光画素(有機EL素子6
1R,61G,61B)の発光時間を長く設定し、例え
ば50%とする。これにより、このディスプレイの最大
輝度は300cd/m2に制御され、暗い環境での輝度
に比べて2倍の明るさで発光するため、明るい環境下に
おいても最適な明るさで表示画像を見ることができる。
の明るさ環境に応じた発光時間の制御はあくまでも一例
であり、制御の可変範囲をさらに大きく設定することも
可能である。
EL表示装置においては、第1実施形態に係る有機EL
表示装置の作用効果に加えて、表示画素領域11の有機
EL素子を、表示画素領域11の周囲の明るさを検出す
るための受光素子として兼用することで、パネル外部に
特別な受光素子を設ける必要がないため、外観上は全く
そのままで周囲の明るさ状況に応じた発光輝度の制御を
行うことができるとともに、フォトトランジスタなどの
1点による観測とは異なり、周囲の明るさ状況を平均的
に観測することができる。
ぞれの発光特性と同様に受光特性を持つことから、その
受光特性に合わせてR,G,Bの各検出値に電気的補正
を掛けて発光輝度の制御を行うようにしていることによ
り、特定の波長の光に左右されることなく、広い波長帯
域で周囲の明るさを検出でき、安定した発光輝度の制御
を行うことができるため、周囲の明るさ環境に応じた良
好な画像表示が可能になる。
有機EL素子を含む発光画素がマトリクス状に配置され
てなる表示画素領域を有する有機EL表示装置におい
て、当該表示画素領域の周囲の明るさを検出するための
受光素子として、表示画素領域と同一基板上に形成され
た受光画素領域の有機EL素子を用いるか、または特定
の画表示を行う第2の表示画素領域の有機EL素子ある
いは表示画素領域の有機EL素子を兼用することで、フ
ォトトランジスタなどの専用の受光素子を別途設けなく
ても周囲の明るさを検出し、その検出出力に基づいて発
光画素の輝度制御を行うことができ、しかもEL素子を
蒸着プロセスによって構成する場合においても特別な工
程を必要とせず、受光画素領域の有機EL素子、または
特定の画表示を行う第2の表示画素領域の有機EL素子
を、表示画素領域の有機EL素子と同時に作成すること
ができる。
の構成の概略を示す正面図である。
る。
る。
受光画素の回路構成の一例を示す回路図である。
ートである。
の構成の概略を示す正面図である。
発光/受光画素の回路構成の一例を示す回路図である。
発光/受光画素の回路構成の一例を示す回路図である。
特性図である。
チ領域、14…保護ガラス、15…フレーム、21,4
1,51,61R,61G,61B…有機EL素子、4
2,42R,42G,42B…電流検出アンプ、43,
43R,43G,43B…ADコンバータ、44…発光
時間設定回路、52,52R,52G,52B…切替ス
イッチ、53,53R,53G,53B…画素駆動回
路、54,54R,54G,54B…検出回路
Claims (11)
- 【請求項1】 有機EL素子を含む発光画素がマトリク
ス状に配置されてなる表示画素領域と、 受光素子として機能する有機EL素子を有し、前記表示
画素領域と同一基板上に形成された受光画素領域と、 前記受光画素領域の有機EL素子の受光出力に基づいて
前記表示画素領域の有機EL素子の発光輝度を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とする有機EL表示装
置。 - 【請求項2】 前記受光画素領域の有機EL素子は、前
記表示画素領域の有機EL素子と同一プロセスにて作成
されることを特徴とする請求項1記載の有機EL表示装
置。 - 【請求項3】 前記受光画素領域の有機EL素子は、前
記表示画素領域を囲むようにその周囲に配置されている
ことを特徴とする請求項1記載の有機EL表示装置。 - 【請求項4】 前記制御手段は、前記表示画素領域の有
機EL素子の発光時間を制御することを特徴とする請求
項1記載の有機EL表示装置。 - 【請求項5】 有機EL素子を含む発光画素がマトリク
ス状に配置されてなる第1の表示画素領域と、 前記第1の表示画素領域と同一基板上に形成され、有機
EL素子によって特定の画表示を行う第2の表示画素領
域と、 前記第2の表示画素領域の有機EL素子を発光素子また
は受光素子として機能させる切替手段と、 前記切替手段の切り替えによって受光素子として機能す
るときの前記第2の表示画素領域の有機EL素子の受光
出力に基づいて、前記第1の表示画素領域の有機EL素
子の発光輝度を制御する制御手段とを備えたことを特徴
とする有機EL表示装置。 - 【請求項6】 前記第2の表示画素領域の有機EL素子
は、前記第1の表示画素領域の有機EL素子と同一プロ
セスにて作成されることを特徴とする請求項5記載の有
機EL表示装置。 - 【請求項7】 前記制御手段は、前記第1の表示画素領
域の有機EL素子の発光時間を制御することを特徴とす
る請求項5記載の有機EL表示装置。 - 【請求項8】 有機EL素子を含む発光画素がマトリク
ス状に配置されてなる表示画素領域と、 前記表示画素領域の有機EL素子を発光素子または受光
素子として機能させる切替手段と、 前記切替手段の切り替えによって受光素子として機能す
るときの前記有機EL素子の受光出力に基づいて、前記
切替手段の切り替えによって発光素子として機能すると
きの前記有機EL素子の発光輝度を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする有機EL表示装置。 - 【請求項9】 前記切替手段は、1フィールド期間にお
ける前記有機EL素子の非発光期間に当該有機EL素子
を受光素子として機能させることを特徴とする請求項8
記載の有機EL表示装置。 - 【請求項10】 前記制御手段は、前記表示画素領域の
有機EL素子の発光時間を制御することを特徴とする請
求項8記載の有機EL表示装置。 - 【請求項11】 前記制御手段は、R(赤)G(緑)B
(青)の各有機EL素子の受光特性に合わせてこれら有
機EL素子の受光出力に電気的補正を掛けて各発光時間
を制御することを特徴とする請求項9記載の有機EL表
示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144225A JP4099572B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 有機el表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144225A JP4099572B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 有機el表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008003893A Division JP4613963B2 (ja) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | 有機el表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003338372A true JP2003338372A (ja) | 2003-11-28 |
JP4099572B2 JP4099572B2 (ja) | 2008-06-11 |
Family
ID=29703958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002144225A Expired - Fee Related JP4099572B2 (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 有機el表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4099572B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005308857A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Sony Corp | アクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法 |
JP2006106294A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
JP2006209054A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Hitachi Ltd | 照明装置及びこれを用いた表示装置 |
JP2007003640A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Tohoku Pioneer Corp | 自発光パネル |
JP2008112191A (ja) * | 2001-08-23 | 2008-05-15 | Seiko Epson Corp | 電子装置の駆動方法、電子装置、半導体集積回路及び電子機器 |
JP2008152018A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電気光学装置の製造方法 |
US7612748B2 (en) | 2004-03-19 | 2009-11-03 | Sony Corporation | Information processing apparatus and method, recording medium, and program |
US7768486B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-08-03 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic light emitting display and method of driving the same |
US7920107B2 (en) | 2001-08-23 | 2011-04-05 | Seiko Epson Corporation | Electronic device driving method, electronic device, semiconductor integrated circuit, and electronic apparatus |
JP2011070225A (ja) * | 2003-04-09 | 2011-04-07 | Global Oled Technology Llc | 有機発光ダイオードディスプレイ |
WO2021053459A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10312173A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Pioneer Electron Corp | 画像表示装置 |
JPH10333641A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-18 | Casio Comput Co Ltd | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2001035655A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Seiko Instruments Inc | 有機el表示装置、及び、有機el素子の駆動方法 |
JP2001085160A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-03-30 | Nec Corp | 発光出力補正機能付き発光素子 |
JP2001265283A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-09-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体表示装置 |
JP2002062856A (ja) * | 2000-06-06 | 2002-02-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及びその作製方法 |
JP2003308046A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-10-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 表示装置 |
-
2002
- 2002-05-20 JP JP2002144225A patent/JP4099572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10312173A (ja) * | 1997-05-09 | 1998-11-24 | Pioneer Electron Corp | 画像表示装置 |
JPH10333641A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-18 | Casio Comput Co Ltd | 表示装置及びその駆動方法 |
JP2001035655A (ja) * | 1999-07-15 | 2001-02-09 | Seiko Instruments Inc | 有機el表示装置、及び、有機el素子の駆動方法 |
JP2001085160A (ja) * | 1999-09-20 | 2001-03-30 | Nec Corp | 発光出力補正機能付き発光素子 |
JP2001265283A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-09-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体表示装置 |
JP2002062856A (ja) * | 2000-06-06 | 2002-02-28 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置及びその作製方法 |
JP2003308046A (ja) * | 2002-02-18 | 2003-10-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 表示装置 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008112191A (ja) * | 2001-08-23 | 2008-05-15 | Seiko Epson Corp | 電子装置の駆動方法、電子装置、半導体集積回路及び電子機器 |
US7920107B2 (en) | 2001-08-23 | 2011-04-05 | Seiko Epson Corporation | Electronic device driving method, electronic device, semiconductor integrated circuit, and electronic apparatus |
JP2011070225A (ja) * | 2003-04-09 | 2011-04-07 | Global Oled Technology Llc | 有機発光ダイオードディスプレイ |
US7612748B2 (en) | 2004-03-19 | 2009-11-03 | Sony Corporation | Information processing apparatus and method, recording medium, and program |
US7612744B2 (en) | 2004-03-19 | 2009-11-03 | Sony Corporation | Information processing apparatus and method, recording medium, and program |
JP2005308857A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Sony Corp | アクティブマトリクス型表示装置およびその駆動方法 |
JP2006106294A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Sony Corp | 液晶表示装置 |
JP2006209054A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Hitachi Ltd | 照明装置及びこれを用いた表示装置 |
US7768486B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-08-03 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic light emitting display and method of driving the same |
JP2007003640A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Tohoku Pioneer Corp | 自発光パネル |
JP2008152018A (ja) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電気光学装置の製造方法 |
WO2021053459A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 |
JP7488825B2 (ja) | 2019-09-20 | 2024-05-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置、表示モジュール、及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4099572B2 (ja) | 2008-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7893892B2 (en) | Image display device and the color balance adjustment method | |
KR101224458B1 (ko) | 유기발광다이오드 표시장치 및 그의 구동방법 | |
US7379044B2 (en) | Image display apparatus | |
US7605792B2 (en) | Driving method and circuit for automatic voltage output of active matrix organic light emitting device and data drive circuit using the same | |
JP5449641B2 (ja) | 表示装置 | |
US8493294B2 (en) | Display device and electronic apparatus | |
US7321350B2 (en) | Image display | |
US20020030647A1 (en) | Uniform active matrix oled displays | |
JP2002229513A (ja) | 有機el表示パネルの駆動装置 | |
JP2002278504A (ja) | 自発光型表示装置 | |
US20100309174A1 (en) | Display device, driving method of display device, and electronic device performing duty control of a pixel | |
JP3883854B2 (ja) | 表示装置、コンピュータ、ナビゲーションシステム、ゲーム機器、及び携帯情報端末 | |
KR20050040679A (ko) | 화상 표시 장치 | |
US20080252572A1 (en) | Organic electroluminescent display and image correction method thereof | |
US6529213B1 (en) | Display device | |
US20060055639A1 (en) | Display device, on-vehicle display device, electronic apparatus, and display method | |
JP4099572B2 (ja) | 有機el表示装置 | |
KR20000035708A (ko) | 전자 발광 표시 장치 | |
JP2002341790A (ja) | 表示画素回路 | |
JP2003108073A (ja) | 自己発光型表示装置 | |
JP4613963B2 (ja) | 有機el表示装置 | |
KR20060082476A (ko) | 유기 전계발광 표시 장치 | |
JP2003131619A (ja) | 自己発光型表示装置 | |
KR20030095954A (ko) | 디스플레이 디바이스 | |
JP2003122305A (ja) | 有機el表示装置およびその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050418 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071022 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080111 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080303 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110328 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130328 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |