JP3485175B2 - エレクトロルミネセンスディスプレイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
センスディスプレイ（以下、「ＥＬディスプレイ」とい
う。）に関する。本発明は、特に、エレクトロルミネッ
センス発光素子からなるＥＬ画素を高速に駆動し得る駆
動回路を有するエレクトロルミネセンスディスプレイに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＥＬディスプレイが広く使用されてい
る。図９は、マトリックス型有機ＥＬディスプレイの構
成を示している。駆動回路１０１は、有機ＥＬ画素１０
２に接続されている。有機ＥＬ画素１０２は、水平駆動
切替スイッチ１０３に接続されている。水平駆動切替ス
イッチ１０３は、接地端子１０４及び電源１０５に接続
されている。

【０００３】駆動回路１０１は、それに接続されている
有機ＥＬ画素１０２のうちの一を駆動する。いずれの有
機ＥＬ画素１０２が駆動されるかは、水平駆動切替スイ
ッチ１０３により定められる。有機ＥＬ画素１０２は、
水平駆動切替スイッチ１０３により接地端子１０４又は
電源１０５のいずれかに接続される。接地端子１０４に
接続された有機ＥＬ画素１０２には電流が流れる。即
ち、接地端子１０４に接続された有機ＥＬ画素１０２
は、駆動回路１０１により駆動される。一方、電源１０
５に接続された有機ＥＬ画素１０２には、電流が流れな
い、即ち、電源１０５に接続された有機ＥＬ画素１０２
は、駆動されない。

【０００４】図１０は、それぞれの有機ＥＬ画素１０２
の構造を示す。透明基板１０８上に、陽極１０９、有機
膜１１０及び陰極１１１が順次に形成されている。有機
膜１１０がエレクトロルミネッセンス現象により発光す
る。

【０００５】図１１は、有機ＥＬ画素１０２の等価回路
を示す。有機ＥＬ画素１０２は、寄生容量１１２と発光
ダイオード１１３とが並列に接続された回路として表現
される。寄生容量１１２は、陽極１０９と陰極１１１と
の間に形成される容量を示している。有機膜１１０は、
一般に、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度と薄い。寄生容量
１１２は、画素サイズが０．０３平方ミリメートルであ
る場合、約３〜４ｐＦの容量を有する。

【０００６】図１２は、有機ＥＬ画素１０２の発光輝度
と、有機ＥＬ画素１０２に印加される電圧との依存性を
示す。有機ＥＬ画素１０２は、それに印加される電圧が
発光開始電圧Ｖ_Ｔを越えて初めて発光する。発光開始電
圧Ｖ_Ｔは、発光色に依存し、約５〜１０Ｖ程度である。
有機ＥＬ画素１０２を発光させるためには、まず、有機
ＥＬ画素１０２が有する寄生容量１１２を発光開始電圧
Ｖ_Ｔまで充電する必要がある。従って、有機ＥＬ画素１
０２が発光するのに要する時間を短縮するには、寄生容
量１１２を高速に充電する必要がある。

【０００７】ＥＬ画素が有する寄生容量が高速に充電さ
れ、ＥＬ素子が発光するまでに要する時間が短縮された
発光ディスプレイが、公開特許公報（特開平１１−２３
１８３４）に開示されている。公知のその発光ディスプ
レイでは、次に述べられる動作により、ＥＬ素子が発光
するまでに要する時間が短縮されている。駆動が開始さ
れる場合、まず、ＥＬ画素に一定の充電電圧が印加さ
れ、寄生容量が充電される。充電電圧は、寄生容量が高
速に充電されるように選ばれている。続いて、所望の輝
度で発光するような駆動電流がＥＬ画素に流される。寄
生容量が高速に充電されることにより、ＥＬ素子が発光
するまでに要する時間が短縮されている。

【０００８】しかし、公知のその発光ディスプレイは、
コントラストを大きくすることが困難である。ＥＬ画素
が高い輝度で発光し得るようにするためには、駆動が開
始される際に印加される充電電圧を高くする必要があ
る。しかし、その充電電圧を高くすると、ＥＬ画素は低
輝度で発光できない。なぜなら、ＥＬ画素には、最低で
もその充電電圧が印加されるからである。一方、ＥＬ画
素が低輝度で発光し得るようにその充電電圧を低くすれ
ば、ＥＬ画素は高い輝度で発光できなくなる。

【０００９】ＥＬディスプレイは、コントラストが高い
ことが望まれる。

【００１０】また、公知のその発光ディスプレイは、周
囲の温度の影響を受けやすい。図１３に示されているよ
うに、ＥＬ画素の輝度−駆動電圧特性は、周囲温度に対
して大きく変動する。公知のその発光ディスプレイのＥ
Ｌ画素は、駆動が開始される際に一定の充電電圧が印加
されるため、その発光輝度は周囲温度に大きく依存す
る。

【００１１】更に、公知のその発光ディスプレイは、周
囲温度が変動すると、色調が変化する。なぜなら、ＥＬ
画素の輝度−駆動電圧特性の周囲温度に対する変動の程
度は、ＥＬ画素の発光色によって異なるからである。

【００１２】ＥＬディスプレイは、周囲温度の影響を受
けにくいことが望まれる。特に、発光輝度や色調が周囲
温度に影響されにくいことが望まれる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＥＬ
ディスプレイのコントラストを大きくすることにある。

【００１４】本発明の他の課題は、発光するまでに要す
る時間が短縮され、且つ、コントラストが大きいＥＬデ
ィスプレイを提供することを課題とする。

【００１５】本発明の更に他の課題は、周囲温度の影響
を受けにくいＥＬディスプレイを提供することにある。
特に、本発明の更に他の課題は、発光輝度や色調が周囲
温度に影響されにくいＥＬディスプレイを提供すること
にある。

【００１６】本発明の更に他の課題は、発光するまでに
要する時間が短縮され、且つ、周囲温度の影響を受けに
くいＥＬディスプレイを提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段は、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の複数の実
施の形態のうちの、少なくとも１つの実施の形態を構成
する技術的事項、特に、その実施の形態に対応する図面
に表現されている技術的事項に付せられている参照番
号、参照記号等に一致している。このような参照番号、
参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態の技
術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよう
な対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形
態の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しな
い。

【００１８】本発明によるエレクトロルミネセンスディ
スプレイは、エレクトロルミネセンス発光素子（２）
と、駆動回路（１、２１）とを具備する。駆動回路
（１、２１）は、エレクトロルミネセンス発光素子
（２）に第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ _ｏｕｔ１’）を
供給した後、第２駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ２、
Ｉ_ｏｕｔ２’）をエレクトロルミネセンス発光素子
（２）に供給する。第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ
_ｏｕｔ１’）は、第２駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ２、Ｉ
_ｏｕｔ２’）よりも大きい。更に、第１駆動電流（Ｉ
_ｏｕｔ１、Ｉ_ｏｕｔ１’）は、第２駆動電流（Ｉ
_ｏｕｔ２、Ｉ_ｏｕｔ２’）に対して単調に増加する。こ
のとき、前記第２駆動電流は、前記エレクトロルミネセ
ンス発光素子の輝度に基づいて定められることが望まし
い。

【００１９】当該エレクトロルミネセンスディスプレイ
では、エレクトロルミネセンス発光素子（２）が高い輝
度で発光する場合には、第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ
_{ｏｕ ｔ１}’）も大きくなり、エレクトロルミネセンス発
光素子（２）が高い端子電圧まで充電される。一方、エ
レクトロルミネセンス発光素子（２）が低い輝度で発光
する場合には、第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、
Ｉ_ｏｕｔ１’）も小さくなり、有機ＥＬ画素２は低い端
子電圧までしか充電されない。これにより、ＥＬディス
プレイが発光し得る輝度の範囲を大きくすることができ
る。即ち、ＥＬディスプレイのコントラストを大きくす
ることができる。

【００２０】当該エレクトロルミネセンスディスプレイ
において、第１駆動電流（Ｉ_{ｏｕｔ １}、Ｉ_ｏｕｔ１’）
は、エレクトロルミネセンス発光素子（２）の電流−輝
度特性が実質的に線形性を保つ最大の電流である限界電
流（Ｉ_ｍａｘ１、Ｉ_ｍａｘ２）より小さくなるように定
められることが望ましい。これにより、エレクトロルミ
ネセンス発光素子（２）の無用な劣化が避けられる。

【００２１】当該エレクトロルミネセンスディスプレイ
において、第１駆動電流（Ｉ_{ｏｕｔ １}）は、第２駆動電
流（Ｉ_ｏｕｔ２）のＡ倍（Ａは、Ａ＞１である定数）で
あることがある。このとき、第２駆動電流
（Ｉ_ｏｕｔ２）の最大値をＩ_{ｏｕｔ２−ｍ ａｘ}とし、エ
レクトロルミネセンス発光素子（２）の電流−輝度特性
が実質的に線形性を保つ最大の電流である限界電流（Ｉ
_ｍａｘ１、Ｉ_ｍａｘ２）をＩ_ｍａｘとすると、Ａは、 Ａ≦Ｉ_ｍａｘ／Ｉ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ} を満たすように定められることが望ましい。これによ
り、エレクトロルミネセンス発光素子（２）の無用な劣
化が避けられる。

【００２２】また、Ａは、前記エレクトロルミネセンス
発光素子の発光色に応じて定められることが望ましい。

【００２３】当該エレクトロルミネセンスディスプレイ
において、駆動回路（１）は、第１電流（ｃ×Ｉ_１）を
生成する第１電流源（１２、１４）と、第２電流（ｃ×
Ｉ_２）を生成する第２電流源（１３、１４）と、第１電
流（ｃ×Ｉ_１）と第２電流（ｃ×Ｉ_２）とを重畳して、
第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１）を生成する電流出力部（１
４）とを含むことがある。

【００２４】このとき、電流出力部（１４）は、第１電
流（ｃ×Ｉ_１）を第２駆動電流（Ｉ _ｏｕｔ２）として出
力することがある。

【００２５】本発明によるエレクトロルミネセンスディ
スプレイの動作方法は、（ａ） エレクトロルミネセン
ス発光素子（２）に第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ
_ｏｕｔ１’）を供給することと、（ｂ） （ａ）第１駆
動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ_ｏｕｔ１’）を供給することの
後、第２駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ２、Ｉ_ｏｕｔ２’）をエレ
クトロルミネセンス発光素子（２）に供給することとを
具備する。第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、Ｉ_{ｏｕｔ １}’）
は、第２駆動電流より（Ｉ_ｏｕｔ２、Ｉ_ｏｕｔ２’）も
大きい。更に、第１駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ１、
Ｉ_ｏｕｔ１’）は、第２駆動電流（Ｉ_ｏｕｔ２、Ｉ_{ｏ
ｕｔ２}’）に対して単調に増加する。当該エレクトロル
ミネセンスディスプレイの動作方法は、ＥＬディスプレ
イが発光し得る輝度の範囲を大きくすることができる。
即ち、当該エレクトロルミネセンスディスプレイの動作
方法は、ＥＬディスプレイのコントラストを大きくする
ことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明による実施の形態のＥＬディスプレイを説明す
る。

【００２７】実施の第１形態：図１は、実施の第１形態
の有機ＥＬディスプレイの構成を示す。当該有機ＥＬデ
ィスプレイは、駆動回路１、有機ＥＬ画素２、水平駆動
切替スイッチ３、接地端子４、電源５とを含んで構成さ
れている。

【００２８】駆動回路１は、有機ＥＬ画素２に接続され
ている。有機ＥＬ画素２は、水平駆動切替スイッチ３に
接続されている。水平駆動切替スイッチ３は、接地端子
４及び電源５に接続されている。

【００２９】駆動回路１は、それに接続されている有機
ＥＬ画素２のうちの一を駆動する。いずれの有機ＥＬ画
素２が駆動されるかは、水平駆動切替スイッチ３により
定められる。有機ＥＬ画素２は、水平駆動切替スイッチ
３により接地端子４又は電源５のいずれかに接続され
る。接地端子４に接続された有機ＥＬ画素２には電流が
流れる。即ち、接地端子４に接続された有機ＥＬ画素２
は、駆動回路１により駆動される。一方、電源５に接続
された有機ＥＬ画素２には、電流が流れない、即ち、電
源５に接続された有機ＥＬ画素２は、駆動されない。

【００３０】図２は、有機ＥＬ画素２を駆動する際に、
駆動回路１が有機ＥＬ画素２に出力する駆動電流Ｉ
_ｏｕｔの波形を示している。有機ＥＬ画素２の駆動が開
始されると、時間τだけ、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１が
有機ＥＬ画素２に流される。充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１
により、有機ＥＬ画素２が有する寄生容量が充電され
る。

【００３１】続いて、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２が、有
機ＥＬ画素２に流される。発光時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ２は、有機ＥＬ画素２の電流−輝度特性に基づい
て、有機ＥＬ画素２が所望の輝度で発光するように定め
られている。このとき、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、
発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２よりもΔＩ_ｏｕｔだけ大き
い。

【００３２】図３は、駆動電流Ｉ_ｏｕｔ、有機ＥＬ画素
２に駆動電流Ｉ_ｏｕｔが出力されたときの有機ＥＬ画素
２の端子電圧Ｖ_ｃ、及び、有機ＥＬ画素２に流れる電流
のうちの発光に寄与する電流Ｉ_ｌｕｍの波形を示してい
る。ここで、有機ＥＬ画素２が、図４に示されている等
価回路で示されるとすると、前述の端子電圧Ｖ_ｃは、寄
生容量２ａに印加される電圧に相当する。更に、電流Ｉ
_ｌｕｍは、発光ダイオード２ｂを流れる電流に相当す
る。

【００３３】図３（ａ）に示されているように、有機Ｅ
Ｌ画素２の駆動が開始されると、駆動電流Ｉ_ｏｕｔとし
て充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１が流される。これにより、
寄生容量２ａが急速に充電され、図３（ｂ）に示されて
いるように、端子電圧Ｖ_ｃが急速に上昇する。端子電圧
Ｖ_ｃが立ち上がるのに続いて、図３（ｃ）に示されてい
るように、電流Ｉ_ｌｕｍが上昇する。電流Ｉ_ｌｕｍが飽
和した時の電流は、概ね、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に
等しい。

【００３４】このとき、前述の充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１は、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に依存し、発光
時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２が大きいほど、充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１も大きくなるように定められている。即ち、充
電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２
に対して単調に増加する。これは、有機ＥＬ画素２が高
い輝度で発光する程、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１も大き
くなるように定められていることを意味する。このよう
に充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１が定められていることは、
当該有機ＥＬディスプレイのコントラストを大きくする
ことに寄与する。更に、このことは、周囲温度が当該有
機ＥＬディスプレイに与える影響を小さくすることにも
寄与している。その理由は後述される。

【００３５】以上に説明された波形を有する駆動電流Ｉ
_ｏｕｔを出力する駆動回路１は、図５に示されている構
成を有している。駆動回路１は、信号電流発生回路１
１、カレントミラー１２、１３、１４、制御回路１５、
トランジスタＱ１３を含む。駆動回路１は、駆動電流Ｉ
_ｏｕｔを有機ＥＬ画素２に出力し、有機ＥＬ画素２を駆
動する。

【００３６】信号電流発生回路１１は、デジタル−アナ
ログ変換器１１_１と、カレントミラー１１_２とを含む。
デジタル−アナログ変換器１１_１は、トランジスタＱ１
〜Ｑ４及び抵抗器Ｒ１〜Ｒ４を含む。カレントミラー１
１_２は、トランジスタＱ５〜Ｑ８及び抵抗器Ｒ５〜Ｒ７
を含む。

【００３７】デジタル−アナログ変換器１１_１は、電流
設定デジタル信号ａ_１〜ａ_４に基づいて、前述の発光時
駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に対応した駆動電流指示電流Ｉ
_ｄｒｖを出力する。駆動電流指示電流Ｉ_ｄｒｖは、前述
の発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に比例するように定められ
ている。

【００３８】カレントミラー１１_２は、駆動電流指示電
流Ｉ_ｄｒｖに基づいて、発光電流指示電流Ｉ_ｂｒｔと充
電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇとを出力する。発光電流指示
電流Ｉ_ｂｒｔは、駆動電流指示電流Ｉ_ｄｒｖのａ_１倍で
ある。充電電流指示電流Ｉ_{ｃ ｈｒｇ}は、駆動電流指示電
流Ｉ_ｄｒｖのａ_２倍である。発光電流指示電流Ｉ_{ｂｒ ｔ}
により、駆動電流Ｉ_ｏｕｔのうちの発光時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ２が定められる。充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇに
より、前述の充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１と発光時駆動電
流Ｉ_ｏｕｔ２との差ΔＩ_ｏｕｔが定められる。

【００３９】発光電流指示電流Ｉ_ｂｒｔは、カレントミ
ラー１２に流れ込む。カレントミラー１２は、トランジ
スタＱ９、Ｑ１０及び抵抗器Ｒ９、Ｒ１０からなる。カ
レントミラー１２は、発光電流指示電流Ｉ_ｂｒｔのｂ_１
倍の電流Ｉ_１を、カレントミラー１４から引き出す。

【００４０】一方、充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇは、制
御回路１５が出力する充電制御信号ｂに応じて、カレン
トミラー１３に流れ込み、又は、トランジスタＱ１３に
流れ込む。充電制御信号ｂに応答してトランジスタＱ１
３がＯＮ状態にされると、充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇ
は、トランジスタＱ１３に流れ込む。このとき、充電電
流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇは、カレントミラー１３に流れ込
まない。一方、トランジスタＱ１３が充電制御信号ｂに
応じてＯＦＦ状態にされると、充電電流指示電流Ｉ
_ｃｈｒｇは、カレントミラー１３に流れ込む。

【００４１】カレントミラー１３は、トランジスタＱ１
１、Ｑ１２及び抵抗器Ｒ１１、Ｒ１２からなる。カレン
トミラー１３は、それに流れ込んだ電流のｂ_２倍の電流
をカレントミラー１４から引き出す。カレントミラー１
３は、充電制御信号ｂに応じ、カレントミラー１４から
引き出す電流Ｉ_２を充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇのｂ _２
倍とし、又は、Ｉ_２＝０とする。

【００４２】前述の電流Ｉ_１、Ｉ_２は、重畳されて電流
Ｉ_３となる。カレントミラー１２、１３により、カレン
トミラー１４から電流Ｉ_３が引き出されることになる。

【００４３】カレントミラー１４は、トランジスタＱ１
４〜１６及び抵抗器Ｒ１４、Ｒ１５からなる。カレント
ミラー１４は、電流Ｉ_３のｃ倍の電流を駆動電流Ｉ
_ｏｕｔとして有機ＥＬ画素２に出力する。即ち、駆動電
流Ｉ_ｏｕｔは、電流Ｉ_１がｃ倍された電流と電流Ｉ_２が
ｃ倍された電流とが重畳された電流となる。

【００４４】有機ＥＬ画素２を駆動する際の駆動回路１
の各部の動作を説明する。

【００４５】有機ＥＬ画素２の駆動が開始される場合、
充電制御信号ｂによりトランジスタＱ１３がＯＦＦにさ
れる。更に、電流設定デジタル信号ａ_１〜ａ_４により発
光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２が指定される。発光時駆動電流
Ｉ_ｏｕｔ２は、有機ＥＬ画素２が出力する光の輝度に応
じて定められる。電流設定デジタル信号ａ_１〜ａ_４に応
答し、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に対応した駆動電流指
示電流Ｉ_ｄｒｖが、デジタル−アナログ変換器１１_１に
よりカレントミラー１１_２から引き出される。発光電流
指示電流Ｉ_ｂｒｔと、充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇと
が、カレントミラー１１_２から出力される。即ち、 Ｉ_ｂｒｔ＝ａ_１・Ｉ_ｄｒｖ， Ｉ_ｃｈｒｇ＝ａ_２・Ｉ_ｄｒｖ．

【００４６】発光電流指示電流Ｉ_ｂｒｔは、カレントミ
ラー１２に出力される。カレントミラー１２により、発
光電流指示電流Ｉ_ｂｒｔのｂ_１倍の電流Ｉ_１がカレント
ミラー１４から引き出される。更に、トランジスタＱ１
３がＯＦＦであるので、充電電流指示電流Ｉ
_ｃｈｒｇが、カレントミラー１３に出力される。発光電
流指示電流Ｉ_ｂｒｔのｂ_２倍の電流Ｉ_２がカレントミラ
ー１４から引き出される。即ち、 Ｉ_１＝ａ_１・ｂ_１・Ｉ_ｄｒｖ Ｉ_２＝ａ_２・ｂ_２・Ｉ_ｄｒｖ

【００４７】ここでＩ_３は、 Ｉ_３＝Ｉ_１＋Ｉ_２ ＝（ａ_１・ｂ_１＋ａ_２・ｂ_２）・Ｉ_ｄｒｖ．

【００４８】従って、有機ＥＬ画素２の駆動が開始され
た直後に有機ＥＬ画素２に出力される充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１は、 Ｉ_ｏｕｔ１＝ｃ・Ｉ_３ ＝（ａ_１・ｂ_１＋ａ_２・ｂ_２）・ｃ・Ｉ_ｄｒｖ・

【００４９】充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、所定の時間
τだけ有機ＥＬ画素２に出力される。充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１は、有機ＥＬ画素２の端子間の電圧が発光開始
電圧Ｖ_Ｔを越えるまで流しつづけられることが望まし
い。

【００５０】その後、充電制御信号ｂによりトランジス
タＱ１３がＯＮにされる。充電電流指示電流Ｉ_ｃｈｒｇ
は、トランジスタＱ１３に流れ込み、カレントミラー１
３には流れ込まない。従って、Ｉ_２＝０となる。

【００５１】発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２は、 Ｉ_ｏｕｔ２＝ｃ・Ｉ_３ ＝ａ_１・ｂ_１・ｃ・Ｉ_ｄｒｖ．

【００５２】発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２は、有機ＥＬ画
素２に発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２が流れたときに、所望
の輝度の光が有機ＥＬ画素２から発光されるように選ば
れる。駆動電流指示電流Ｉ_ｄｒｖは、発光時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ２に対応して定められる。

【００５３】このとき、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、 Ｉ_ｏｕｔ１＝Ａ・Ｉ_ｏｕｔ２， Ａ＝（ａ_１・ｂ_１＋ａ_２・ｂ_２）／（ａ_１・ｂ_１）．

【００５４】このように、充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１は、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２に依存して、発
光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２が大きいほど充電時駆動電流Ｉ
_ｏｕｔ１も大きくなるように定められている。即ち、有
機ＥＬ画素２が高い輝度で発光する程、充電時駆動電流
Ｉ_ｏｕｔ１も大きくなるように定められている。

【００５５】駆動回路１が上述された動作を行うことに
より、ＥＬディスプレイのコントラストを大きくするこ
とができる。なぜなら、有機ＥＬ画素２が発光する輝度
に応じて、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１が定められている
からである。有機ＥＬ画素２が高い輝度で発光する場合
には、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１も大きくなり、有機Ｅ
Ｌ画素２は高い端子電圧まで充電される。一方、有機Ｅ
Ｌ画素２が低い輝度で発光する場合には、充電時駆動電
流Ｉ_ｏｕｔ１が小さくなり、有機ＥＬ画素２は低い端子
電圧までしか充電されない。これにより、ＥＬディスプ
レイが発光し得る輝度の範囲を大きくすることができ
る。即ち、ＥＬディスプレイのコントラストを大きくす
ることができる。

【００５６】更に、周囲温度がＥＬディスプレイに及ぼ
す影響が抑制される。なぜなら、有機ＥＬ画素２が完全
に電流によって駆動されるからである。前述されている
ように、ＥＬ画素の輝度−駆動電圧特性は、周囲温度に
対して大きく変動する。しかし、ＥＬ画素の輝度−駆動
電流特性は、周囲温度に対して変動しにくい。従って、
有機ＥＬ画素２が完全に電流によって駆動されることに
より、周囲温度がＥＬディスプレイに及ぼす影響を小さ
くすることができる。

【００５７】ここで、上述の充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１
は、以下に述べられている範囲に定められていることが
望ましい。図６は、有機ＥＬ画素２の電流−輝度特性を
示している。緑色で発光する場合について考えると、有
機ＥＬ画素２の輝度は、限界電流Ｉ_ｍａｘ１よりも小さ
い範囲では、それに流れ込む電流に対して実質的に線形
的に変化する。有機ＥＬ画素２に流れ込む電流が、限界
電流Ｉ_ｍａｘ１よりも大きくなると、有機ＥＬ画素２の
輝度が減少する。限界電流Ｉ_ｍａｘ１を越す電流を有機
ＥＬ画素２に流すと、有機ＥＬ画素２が急激に劣化す
る。充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、有機ＥＬ画素２の電
流−輝度特性が実質的に線形性を保つ最大の電流である
限界電流Ｉ_ｍａｘ１よりも小さいことが望ましい。

【００５８】このとき、前述のＡ（＝Ｉ_ｏｕｔ１／Ｉ
_ｏｕｔ２）は、 Ａ≦Ｉ_ｍａｘ１／Ｉ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ} を満足するように定められていることが望ましい。ここ
で、Ｉ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ}は、発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２
の最大値、即ち、輝度を最大にしながら有機ＥＬ画素２
を発光させるときの発光時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ２である。
このようにＡを定めることにより、有機ＥＬ画素２に無
用な劣化が生じない。

【００５９】有機ＥＬ画素２が、赤色に発光する場合も
同様である。この場合、充電時駆動電流Ｉ_ｏｕｔ１は、
有機ＥＬ画素２の電流−輝度特性が実質的に線形性を保
つ最大の電流である最大限界電流Ｉ_ｍａｘ２よりも小さ
いことが望ましい。更に、 Ａ≦Ｉ_ｍａｘ２／Ｉ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ} であることが望ましい。

【００６０】有機ＥＬ画素２の電流−輝度特性が実質的
に線形性を保つ最大の電流である限界電流は、発光色に
応じて異なる。従って、Ａは、発光色に応じて定められ
ることが望ましい。

【００６１】実施の第２形態：実施の第２形態では、実
施の第１形態の駆動回路１に代えて、図７に示された構
成を有する駆動回路２１が使用される。駆動回路２１
は、信号電圧発生回路２２、カレントミラー２３、微分
回路２４、及び抵抗Ｒ２１からなる。信号電圧発生回路
２２は、ノード２５に制御電圧Ｖ_ｃｎｔを出力する。ノ
ード２５は、抵抗Ｒ２１の一の端子に接続されている。
抵抗Ｒ２１の他の端子は、カレントミラー２３に接続さ
れている。カレントミラー２３から抵抗Ｒ２１には、電
流Ｉ_４が流れる。

【００６２】ノード２５は、更に、微分回路２４に接続
されている。微分回路２４は、直列に接続された抵抗Ｒ
２２とキャパシタＣ２１とを含む。抵抗Ｒ２１と微分回
路２４とは、並列に接続されている。微分回路２４は、
カレントミラー２３に接続されている。カレントミラー
２３から微分回路２４には、電流Ｉ_５が流れる。

【００６３】カレントミラー２３から信号電圧発生回路
２２には、電流Ｉ_４と電流Ｉ_５を重畳した電流Ｉ_６が流
れる。カレントミラー２３は、トランジスタＱ２１〜Ｑ
２３を含む。カレントミラー２３は、電流Ｉ_６のｄ倍の
電流を駆動電流Ｉ_ｏｕｔ’として有機ＥＬ画素２に出力
する。

【００６４】以下に、駆動回路２１の動作を説明する。

【００６５】図８（ａ）に示されているように、初期状
態では、制御電圧Ｖ_ｃｎｔは、電源電位Ｖ_ｃｃと同一に
設定される。

【００６６】有機ＥＬ画素２に駆動電流Ｉ_ｏｕｔを出力
する場合、制御電圧Ｖ_ｃｎｔは、電源電位Ｖ_ｃｃよりも
低い電圧Ｖ_１に設定される。時刻ｔ＝０のとき、制御電
圧Ｖ _ｃｎｔが電圧Ｖ_１に設定されたとすると、 Ｉ_４＝（Ｖ_ｃｃ−Ｖ_ＢＥ−Ｖ_１）／Ｒ_２１， Ｉ_５＝Ｉ_ｐｅａｋ・ｅｘｐ（−ｔ／τ）． Ｉ_ｏｕｔ’＝ｄ・Ｉ_６ ＝ｄ・（Ｉ_４＋Ｉ_５） ここで、 Ｉ_ｐｅａｋ＝（Ｖ_ｃｃ−Ｖ_ＢＥ−Ｖ_１）／Ｒ_２２， τ＝Ｒ_２２・Ｃ_２１． 但し、Ｖ_ＢＥは、トランジスタＱ２１のベース−エミッ
タ接合の順方向電圧である。Ｒ_２１、Ｒ_２２は、それぞ
れ、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２の抵抗値である。Ｃ_２１は、キ
ャパシタＣ２１の容量値である。

【００６７】ここで、 Ｉ_ｐｅａｋ＝（Ｒ_２１／Ｒ_２２）・Ｉ_４ であるから、 Ｉ_５＝（Ｒ_２１／Ｒ_２２）・Ｉ_４・ｅｘｐ（−ｔ／
τ）．

【００６８】駆動電流Ｉ_ｏｕｔ’の波形が、図８（ｂ）
に示されている。０＜ｔ＜τでの駆動電流Ｉ_ｏｕｔ’を
電流Ｉ_ｏｕｔ１’とすると、 Ｉ_ｏｕｔ１’＝ｄ・Ｉ_４・｛１＋（Ｒ_２１／Ｒ_２２）・
ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝． ０＜ｔ＜τにおいて電流Ｉ_ｏｕｔ１’が有機ＥＬ画素２
に出力され、有機ＥＬ画素２に含まれる寄生容量が急速
に充電される。

【００６９】一方、ｔ＞τでの駆動電流Ｉ_ｏｕｔ’を、
電流Ｉ_ｏｕｔ２’とすると、 Ｉ_ｏｕｔ２’≒ｄ・Ｉ_４ ＝ｄ・（Ｖ_ｃｃ−Ｖ_ＢＥ−Ｖ_１）／Ｒ_２１， 電流Ｉ_ｏｕｔ２’は、有機ＥＬ画素２が所望の輝度で発
光するように定められる。電圧Ｖ_１は、ｄ、Ｖ_ｃｃ、Ｖ
_ＢＥ、Ｒ_２１に応じて、有機ＥＬ画素２に電流Ｉ
_ｏｕｔ２’が出力されるように定められる。

【００７０】ここで、 Ｉ_ｏｕｔ１’＝Ｉ_ｏｕｔ２’・｛１＋（Ｒ_２１／
Ｒ_２２）・ｅｘｐ（−ｔ／τ）｝． すなわち、電流Ｉ_ｏｕｔ１’は、電流Ｉ_ｏｕｔ２’に依
存するように定められている。電流Ｉ_ｏｕｔ１’は、電
流Ｉ_ｏｕｔ２’が大きいほど、電流Ｉ_ｏｕｔ１’も大き
くなるように定められる。即ち、有機ＥＬ画素２が高い
輝度で発光する程、電流Ｉ_ｏｕｔ１’も大きくなるよう
に定められている。これにより、実施の第２形態のＥＬ
ディスプレイは、実施の第１形態と同様に、ＥＬディス
プレイのコントラストを大きくすることができる。更
に、実施の第２形態のＥＬディスプレイは、周囲温度の
影響を小さくすることができる。

【００７１】

【発明の効果】本発明により、ＥＬディスプレイのコン
トラストを大きくすることができる。

【００７２】また、本発明により、発光するまでに要す
る時間が短縮され、且つ、コントラストが大きいＥＬデ
ィスプレイが提供される。

【００７３】また、本発明により、周囲温度の影響を受
けにくいＥＬディスプレイが提供される。特に本発明に
より、発光輝度や色調が周囲温度に影響されにくいＥＬ
ディスプレイが提供される。

【００７４】また、本発明により、発光するまでに要す
る時間が短縮され、且つ、周囲温度の影響を受けにくい
ＥＬディスプレイが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による実施の一形態のＥＬディ
スプレイの構成を示す。

【図２】図２は、駆動回路１が有機ＥＬ画素２に出力す
る駆動電流Ｉ_ｏｕｔの波形を示す。

【図３】図３は、駆動電流Ｉ_ｏｕｔ、有機ＥＬ画素２の
端子電圧Ｖ_ｃ、及び有機ＥＬ画素２に流れる電流のう
ち、発光に寄与する電流Ｉ_ｌｕｍの波形を示している。

【図４】図４は、有機ＥＬ画素２の等価回路を示す。

【図５】図５は、駆動回路１の構成を示す。

【図６】図６は、有機ＥＬ画素２の電流−輝度特性を示
す。

【図７】図７は、実施の第２形態のＥＬディスプレイの
駆動回路２１の構成を示す。

【図８】図８は、駆動回路２１の動作を示すタイミング
チャートである。

【図９】図９は、従来のＥＬディスプレイの構成を示
す。

【図１０】図１０は、有機ＥＬ画素１０２の構成を示
す。

【図１１】図１１は、有機ＥＬ画素１０２の等価回路を
示す。

【図１２】図１２は、有機ＥＬ画素１０２の発光輝度
と、有機ＥＬ画素１０２に印加される電圧との依存性を
示す。

【図１３】図１３は、ＥＬ画素の輝度−駆動電圧特性を
示す。

【符号の説明】

１：駆動回路 ２：有機ＥＬ画素 ３：入力切替スイッチ ４：接地端子 ５：電源 １２〜１４：カレントミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 3/20 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４２Ｌ Ｈ０４Ｎ 5/70 Ｈ０４Ｎ 5/70 Ａ // Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/30 G09G 3/20 621 G09G 3/20 641 G09G 3/20 642 H04N 5/70 H05B 33/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレクトロルミネセンス発光素子と、 駆動回路 とを具備し、 前記駆動回路は、前記エレクトロルミネセンス発光素子
   に第１駆動電流を供給した後、第２駆動電流を前記エレ
   クトロルミネセンス発光素子に供給し、 前記第１駆動電流は、前記第２駆動電流のＡ倍（Ａは、
   Ａ＞１である定数）であり、 前記Ａは、前記エレクトロルミネセンス発光素子の発光
   色に応じて定められた エレクトロルミネセンスディスプ
   レイ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記第２駆動電流は、前記エレクトロルミネセンス発光
   素子の輝度に基づいて定められるエレクトロルミネセン
   スディスプレイ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記第１駆動電流は、前記エレクトロルミネセンス発光
   素子の電流−輝度特性が実質的に線形性を保つ最大の電
   流である限界電流より小さくなるように定められたエレ
   クトロルミネセンスディスプレイ。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記第２駆動電流の最大値をＩ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ}とし、
   前記エレクトロルミネセンス発光素子の電流−輝度特性
   が実質的に線形性を保つ最大の電流である限界電流をＩ
   _ｍａｘとしたとき、 前記Ａは、 Ａ≦Ｉ_ｍａｘ／Ｉ_{ｏｕｔ２−ｍａｘ} を満たすように定められたエレクトロルミネセンスディ
   スプレイ。
5. 【請求項５】 エレクトロルミネセンス発光素子と、 前記エレクトロルミネセンス発光素子に第１駆動電流を
   供給した後、第２駆動電流を前記エレクトロルミネセン
   ス発光素子に供給する駆動回路 とを具備し、 前記第１駆動電流は、前記第２駆動電流よりも大きく、
   且つ、前記第２駆動電流に対して単調に増加し、 前記駆動回路は、 第１電流を生成する第１電流源と、 第２電流を生成する第２電流源と、 前記第１電流と前記第２電流とを重畳して、前記第１駆
   動電流を生成する電流出力部 とを含むエレクトロルミネセンスディスプレイ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記電流出力部は、前記第１電流から前記第２駆動電流
   を生成するエレクトロルミネセンスディスプレイ。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記第２電流は、前記第１電流のＢ倍（Ｂは、Ｂ＞０で
   ある定数）であるエレクトロルミネセンスディスプレ
   イ。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のエレクトロルミネセン
   スディスプレイにおいて、 前記第１電流は、前記エレクトロルミネセンス発光素子
   の輝度に基づいて定められるエレクトロルミネセンスデ
   ィスプレイ。