(57)【要約】【課題】ディスプレイパネルの周囲温度の変化に伴う輝度変動を低減させた有機薄膜発光ディスプレイおよびその制御方法を提供すること。【解決手段】ディスプレイ駆動用に温度検知・駆動電流調整回路１０を備えることとし、パネルの周囲温度を測定するための配線９の両端に電圧を印加し、この配線９中を流れる電流値から抵抗値を算出して周囲温度をパネル内で測定（推定）する。この推定された周囲温度をもとに、発光部４の輝度が一定となるための供給電流を算出し、発光部４に接続された陽極線２に電流供給するデータ側駆動回路８を介して発光部４の輝度を制御することとした。また、配線９に電圧を印加するかわりに一定電流を流し、配線９の両端に生じる電圧から抵抗値を求めることで発光部４の輝度を一定とする供給電流を算出するようにした。【選択図】        図１
2004198503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｙ方向に伸長して設けられた複数の陽極配線と、当該陽極配線に交差するようにＸ方向に伸長して設けられた複数の陰極配線と、前記陽極配線と陰極配線との交差部に設けられた有機薄膜発光層を含む発光部と、前記複数の陽極配線の各々と接続されたデータ側駆動手段と、前記複数の陰極配線の各々と接続された走査側駆動手段と、前記データ側駆動手段を介して前記発光部に供給する電流を調整する駆動電流調整手段とを備え、
当該駆動電流調整手段は温度検知手段と供給電流算出手段とを有し、
前記複数の陰極配線の何れか１本の陰極配線の両端が当該駆動電流調整手段の入力側に接続されるとともに前記データ側駆動手段が当該駆動電流調整手段の出力側に接続されており、
前記温度検知手段が前記接続された１本の陰極配線の抵抗値からディスプレイの周囲温度を推定し、前記供給電流算出手段が前記発光部の輝度を一定とする駆動電流を算出して、前記発光部に供給される電流が制御されることを特徴とする有機薄膜発光ディスプレイ。
【請求項２】
Ｙ方向に伸長して設けられた複数の陽極配線と、当該陽極配線に交差するようにＸ方向に伸長して設けられた複数の陰極配線と、前記陽極配線と陰極配線との交差部に設けられた有機薄膜発光層を含む発光部と、前記複数の陽極配線の各々と接続されたデータ側駆動手段と、前記複数の陰極配線の各々と接続された走査側駆動手段と、前記データ側駆動手段を介して前記発光部に供給する電流を調整する駆動電流調整手段と、前記陰極配線と平行に配置された温度測定用配線とを備え、
当該駆動電流調整手段は温度検知手段と供給電流算出手段とを有し、
前記温度測定用配線の両端が当該駆動電流調整手段の入力側に接続されるとともに前記データ側駆動手段が当該駆動電流調整手段の出力側に接続されており、
前記温度検知手段が前記温度測定用配線の抵抗値からディスプレイの周囲温度を推定し、前記供給電流算出手段が前記発光部の輝度を一定とする駆動電流を算出して、前記発光部に供給される電流が制御されることを特徴とする有機薄膜発光ディスプレイ。
【請求項３】
温度検知手段と発光部への供給電流算出手段とを有する駆動電流調整手段を備えた有機薄膜発光ディスプレイの制御方法であって、
測温用配線の両端に電圧を印加し、
前記温度検知手段により当該測温用配線を流れる電流値から抵抗値を算出して周囲温度を推定し、
当該推定温度をもとに前記供給電流算出手段により前記発光部への供給電流を算出し、
前記発光部の輝度が一定となるように供給電流を制御することを特徴とする有機薄膜発光ディスプレイの制御方法。
【請求項４】
温度検知手段と発光部への供給電流算出手段とを有する駆動電流調整手段を備えた有機薄膜発光ディスプレイの制御方法であって、
測温用配線の両端に所定の電流を流し、
前記温度検知手段により当該測温用配線の両端に生じる電圧から抵抗値を算出して周囲温度を推定し、
当該推定温度をもとに前記供給電流算出手段により前記発光部への供給電流を算出し、
前記発光部の輝度が一定となるように供給電流を制御することを特徴とする有機薄膜発光ディスプレイの制御方法。
【請求項５】
前記供給電流の制御は、電流値制御または供給時間制御の何れかにより実行されることを特徴とする請求項３または４に記載の有機薄膜発光ディスプレイの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機薄膜発光ディスプレイおよびその制御方法に関し、より詳細には、周囲温度の変化に伴うディスプレイパネルの輝度変動を低減させた有機薄膜発光ディスプレイおよびその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に替わるフラットパネルディスプレイとして、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を画素部に用いた有機薄膜発光ディスプレイが注目されている。この有機薄膜発光ディスプレイは、自己発光型素子であるために視認性が高く、かつ、低電圧での駆動が可能であるという特長を有することから、実用化に向けた研究が積極的になされている。
【０００３】
このような有機薄膜発光素子を画素部に用いる有機薄膜発光ディスプレイのうちパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイは、透明基板上に設けられた複数の陽極と、これらの陽極に交差する複数の陰極と、これらの電極に挟持された有機薄膜発光層を含む発光部とから構成され、陽極と陰極との交差領域の発光部を１単位として１画素を形成し、この画素が複数個配列されて表示部が形成されている。
【０００４】
パッシブマトリクス型の駆動方式を採用する有機薄膜発光ディスプレイは構造が単純であるという利点の反面、定電流での駆動であってもパネルの周囲温度変化に応じて発光輝度が変動してしまうという問題があり、パネルの周囲温度が例えば２５℃から８５℃に温度が変化すると１０％程度も輝度が低下してしまう。
【０００５】
このため、従来は、サーミスタなどを用いてパネルの周囲温度を測定し、この温度変化に応じて、駆動電流の大きさや通電時間を制御することで輝度変動を抑制する方法が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１１８６７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、温度補償のために必要とされる有機薄膜発光ディスプレイの構成部品点数が増えて配線等の製造工程が複雑になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、周囲温度変化に伴うディスプレイパネルの輝度変動を低減させた有機薄膜発光ディスプレイおよびその制御方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、有機薄膜発光ディスプレイであって、Ｙ方向に伸長して設けられた複数の陽極配線と、当該陽極配線に交差するようにＸ方向に伸長して設けられた複数の陰極配線と、前記陽極配線と陰極配線との交差部に設けられた有機薄膜発光層を含む発光部と、前記複数の陽極配線の各々と接続されたデータ側駆動手段と、前記複数の陰極配線の各々と接続された走査側駆動手段と、前記データ側駆動手段を介して前記発光部に供給する電流を調整する駆動電流調整手段とを備え、当該駆動電流調整手段は温度検知手段と供給電流算出手段とを有し、前記複数の陰極配線の何れか１本の陰極配線の両端が当該駆動電流調整手段の入力側に接続されるとともに前記データ側駆動手段が当該駆動電流調整手段の出力側に接続されており、前記温度検知手段が前記接続された１本の陰極配線の抵抗値からディスプレイの周囲温度を推定し、前記供給電流算出手段が前記発光部の輝度を一定とする駆動電流を算出して、前記発光部に供給される電流が制御されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、有機薄膜発光ディスプレイであって、Ｙ方向に伸長して設けられた複数の陽極配線と、当該陽極配線に交差するようにＸ方向に伸長して設けられた複数の陰極配線と、前記陽極配線と陰極配線との交差部に設けられた有機薄膜発光層を含む発光部と、前記複数の陽極配線の各々と接続されたデータ側駆動手段と、前記複数の陰極配線の各々と接続された走査側駆動手段と、前記データ側駆動手段を介して前記発光部に供給する電流を調整する駆動電流調整手段と、前記陰極配線と平行に配置された温度測定用配線とを備え、当該駆動電流調整手段は温度検知手段と供給電流算出手段とを有し、前記温度測定用配線の両端が当該駆動電流調整手段の入力側に接続されるとともに前記データ側駆動手段が当該駆動電流調整手段の出力側に接続されており、前記温度検知手段が前記温度測定用配線の抵抗値からディスプレイの周囲温度を推定し、前記供給電流算出手段が前記発光部の輝度を一定とする駆動電流を算出して、前記発光部に供給される電流が制御されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、温度検知手段と発光部への供給電流算出手段とを有する駆動電流調整手段を備えた有機薄膜発光ディスプレイの制御方法であって、測温用配線の両端に電圧を印加し、前記温度検知手段により当該測温用配線を流れる電流値から抵抗値を算出して周囲温度を推定し、当該推定温度をもとに前記供給電流算出手段により前記発光部への供給電流を算出し、前記発光部の輝度が一定となるように供給電流を制御することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、温度検知手段と発光部への供給電流算出手段とを有する駆動電流調整手段を備えた有機薄膜発光ディスプレイの制御方法であって、測温用配線の両端に所定の電流を流し、前記温度検知手段により当該測温用配線の両端に生じる電圧から抵抗値を算出して周囲温度を推定し、当該推定温度をもとに前記供給電流算出手段により前記発光部への供給電流を算出し、前記発光部の輝度が一定となるように供給電流を制御することを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の有機薄膜発光ディスプレイの制御方法において、前記供給電流の制御は、電流値制御または供給時間制御の何れかにより実行されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図１は、本発明のパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイの構成例を説明するための図で、このディスプレイは、基板１上のＹ方向に設けられた複数の陽極線（データライン）２と、これらの陽極線２に交差するようにＸ方向に設けられた複数の陰極線（アドレスライン）３と、これらの電極線（２および３）に挟持された有機薄膜発光層を含む発光部４とを備え、陽極線２と陰極線３との交差領域の発光部４を１単位として１画素が形成され、この画素を複数個配列させて表示部が形成されている。そして、陽極線２および陰極線３の各々から基板１の外部へと延長される接続線５および６を介して、走査側駆動回路７およびデータ側駆動回路８へと接続されてディスプレイが駆動される。
【００１６】
基板１上の電極配線領域の外側には、陰極線３と平行に両端に電極を備えた１本の温度検知用陰極配線９が設けられ、フレキシブルプリント基板などによる配線取出しにより基板１の外部に設けられた温度検知・駆動電流調整回路１０へと接続されている。温度検知・駆動電流調整回路１０は、温度検知用陰極線９の抵抗値を測定しパネルの周囲温度を検知するためのもので、温度検知用陰極配線９の抵抗値の温度依存性をもとにパネル内部で周囲温度をモニタしている。
【００１７】
ここで、図中の温度検知用陰極線９は、陰極線３と同一の材料および形状とされる一方、発光部４を有しない構造とされている。これは、ディスプレイパネルの周囲温度の平均的な変化を正確に検知するためである。なお、温度検知用に用いる陰極線を発光部４に接続されている複数の陰極線３の何れか１つとすることも可能である。
【００１８】
図２は、本発明の有機薄膜発光ディスプレイの制御方法を説明するためのフローチャートで、この有機薄膜発光ディスプレイでは、周囲温度検知のためのサーミスタなどの部品を使用せず、温度検知・駆動電流調整回路１０によって温度検知用陰極配線９の両端に電圧を印加し（Ｓ１０１）、温度検知用陰極配線９を流れる電流値を測定（Ｓ１０２）して抵抗値を算出し（Ｓ１０３）、この抵抗値からパネル内部でパネル周囲の温度を推定する（Ｓ１０４）。温度検知・駆動電流調整回路１０は、この推定温度をもとに発光部４に供給すべき電流値を算出（Ｓ１０５）し、その電流値が温度検知・駆動電流調整回路１０に配線接続されたデータ側駆動回路８を介して発光部４に供給されるべき電流値として設定される（Ｓ１０６）。
【００１９】
例えば、ディスプレイパネルの周囲温度が上昇して温度検知用陰極配線９の温度も上昇してくると、これに伴って温度検知用陰極配線９の抵抗値が高くなり流れる電流値が低下する。この周囲温度の上昇に伴う発光部４の輝度低下を回避するために温度検知・駆動電流調整回路１０が発光部４に供給するべき電流値を算出し、データ側駆動回路８を介して輝度維持に最適な電流を供給させる。これとは逆に、周囲温度が低下すると、この周囲温度の低下に伴って温度検知用陰極配線９の抵抗値が下がり電流値が上昇する。温度検知・駆動電流調整回路１０はこの周囲温度低下に伴う発光部４の輝度上昇を回避するために発光部４に供給するべき電流値を算出し、データ側駆動回路８を介して最適な電流を供給させる。
【００２０】
なお、この図では温度検知用陰極配線９を基板１の外周部に設けることとし、発光部４から基板１へと向かう熱拡散の影響を受け難くい構成とされているが、このような配置に限定されるものではない。また、この図では、データ側駆動回路８から発光部４に供給する電流値を制御することで発光部４での輝度変化を回避する場合について説明したが、発光部４への電流供給時間を制御することとしても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
図３は、本発明のパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイのデータ側駆動回路８への電流値制御のための温度検知・駆動電流調整回路１０の他の構成例を説明するための図である。図１に示した構成では温度検知用陰極配線９の両端に備えるパネル端子間に定電圧が印加されるように構成されているのに対して、この構成例では、温度検知用陰極配線９の両端に備えるパネル端子間に定電流を印加し、実測されたパネル端子間電圧と基準となる駆動電流設定電圧（基準電圧）とをオペアンプにより比較する構成とされている。
【００２２】
例えば、パネルの周囲温度が２５℃から８５℃に上昇すると、温度検知用陰極配線９の抵抗は１２％程度高くなりパネル端子間電圧も１２％程度上昇し、これにより、パネル輝度は１０％程度低下する。このとき、オペアンプによりパネル端子間電圧と基準電圧とを比較・増幅して、温度検知用陰極配線９の抵抗が１２％程度高くなったときにデータ側駆動回路８の電流設定を１０％程度増加させるように設定する。この設定により、周囲温度の変化がある場合でもパネル輝度を一定に維持することができる。
【００２３】
図４は、このようにして設定されるデータ側駆動回路８からの出力電圧波形の例を説明するための図で、パネルの駆動電流制御のためにパルス幅制御を用いた場合の２スキャン分の波形を示している。すなわち、この例では、走査のタイミング中での全体の電圧印加時間に対し、データ側駆動回路８から出力される電圧パルスの幅（電圧印加時間：ｄｕｔｙ）をパネル輝度を補正する割合と同様の割合で増減させることでパネル輝度を制御している。
【００２４】
これにより、例えばパネルの周囲温度が２５℃から８５℃に上昇して温度検知用陰極配線９の抵抗が１２％程度増大した場合に、データ側駆動回路８の出力電圧時間の設定を１０％程度増加させるように設定する。この設定により、周囲温度変化がある場合でもパネル輝度を一定に維持することができる。
【００２５】
本発明のディスプレイを構成する陰極線の材料は例えばアルミ（Ａｌ）であり、Ａｌ陰極線の２５〜９０℃の温度範囲での抵抗値は、図５のように変化する。この図に示すようにＡｌ陰極線の抵抗値は温度に対してリニアに変化するので、発光部に供給する電流はオペアンプなどを用いたアナログ的な方法で十分に制御可能である。
【００２６】
図６は、ディスプレイの動作環境である−３０〜＋９０℃の温度範囲での電流供給量の温度依存性の例を説明するための図で、この図では、３０℃での電流供給量を基準としてプロットしている。有機ＥＬ素子は供給電流量に対して発光輝度が定まる素子であるため、通常は印加電圧の制御を行なうことなく定電流駆動を行う。通電時間を制御する場合もこの図に示す依存性に基づいて、例えば温度上昇に伴って通電時間を長くするように制御すればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、温度検知・駆動電流調整回路を備えることとし、パネルの周囲温度を測定するための配線の両端に電圧を印加し、配線中を流れる電流値から抵抗値を算出して周囲温度を推定し、この結果をもとに、発光部の輝度が一定となるための供給電流を算出して輝度制御することとしたので、ディスプレイパネルの周囲温度の変化に伴う輝度変動を低減させた有機薄膜発光ディスプレイおよびその制御方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイの構成例を説明するための図である。
【図２】本発明のパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のパッシブマトリックス型の有機薄膜発光ディスプレイのデータ側駆動回路への電流値制御のための温度検知・駆動電流調整回路の構成例を説明するための図である。
【図４】データ側駆動回路からの出力電圧波形の例を説明するための図である。
【図５】Ａｌ陰極線の２５〜９０℃の温度範囲での抵抗値の温度変化を説明するための図である。
【図６】ディスプレイの動作環境である−３０〜＋９０℃の温度範囲での電流供給量の温度依存性の例を説明するための図である。
【符号の説明】
１  基板
２  陽極線（データライン）
３  陰極線（アドレスライン）
４  発光部
５、６  接続線
７  走査側駆動回路
８  データ側駆動回路
９  温度検知用陰極線
１０  温度検知・駆動電流調整回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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