(57)【要約】【課題】表示パネルに配列される自発光素子およびこれを点灯駆動するドライバＩＣ等の特性のバラツキを補償することができる自発光型表示装置を提供すること。【解決手段】自発光モジュール１は、複数の自発光素子が配列された表示パネル２と、この表示パネルにその一端部が結合されたフレキシブル回路基板３と、この回路基板３に搭載された前記発光輝度を調整するためのデータが格納されたメモリ１０と、前記回路基板上に同じく搭載され前記メモリに格納されたデータに基づいて各自発光素子の発光輝度を調整するための前記駆動電流を生成する機能を備えたドライブユニット５とにより構成されている。自発光モジュール１に、メモリ１０とドライブユニット５とが搭載されているので、自発光モジュール１を本体基板６側に接続する以前のモジュール単体の状態で、各発光素子の輝度調整を実行することができ、製品の出荷前における輝度の調整作業を容易にすることができる。【選択図】      図２
2004354684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の自発光素子を配列した表示パネル、前記表示パネルにその一端部が結合されて当該表示パネルの各自発光素子に対して駆動電流を供給する回路基板、前記回路基板上に搭載され前記各自発光素子の発光輝度を調整するためのデータが格納されたメモリ、前記回路基板上に搭載され前記メモリに格納されたデータに基づいて各自発光素子の発光輝度を調整するための前記駆動電流を生成する機能を備えたドライブユニットからなる自発光モジュールと、
前記自発光モジュールにおける回路基板の他端に接続され、前記回路基板を介して自発光モジュール側に動作電源を供給する動作電源供給手段を搭載した本体基板と
を具備したことを特徴とする自発光型表示装置。
【請求項２】
前記メモリおよびドライブユニットを搭載した回路基板が、ＦＰＣ（フレキシブル回路基板）により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項３】
前記回路基板の他端にはコネクタが接続され、前記コネクタを介して自発光モジュールが前記本体基板に対して着脱可能に接続されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項４】
前記メモリは、これに格納されるデータが書き換え可能であり、且つ不揮発性の機能を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の自発光型表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルにはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各発光色を発する自発光素子が配列され、前記メモリには各色ごとの輝度を調整するデータが格納されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の自発光型表示装置。
【請求項６】
前記各発光色ごとの輝度を調整するデータは、表示パネルに配列された前記自発光素子から発する前記Ｒ、Ｇ、Ｂによる合成白色光の輝度および色度を所望の値とすることで得られることを特徴とする請求項５に記載の自発光型表示装置。
【請求項７】
前記メモリには、各自発光素子の発光輝度を調整するためのデータの他に、前記自発光モジュールの製造履歴に関するデータが格納されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の自発光型表示装置。
【請求項８】
前記各自発光素子は、前記ドライブユニットにより定電流駆動され、前記Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光色を発する自発光素子の各輝度の調整は、前記ドライブユニットにより制御される定電流値を調整することで実行されるように構成したことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の自発光型表示装置。
【請求項９】
前記自発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の自発光型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の自発光画素を配列した表示装置、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光画素としてマトリクス状に配列した自発光型表示装置に関し、特に前記自発光素子およびこれを点灯駆動するドライバＩＣ等の特性のバラツキを補償することができる自発光型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子をマトリクス状に配列して構成される表示パネルを用いたディスプレイの開発が広く進められている。このような表示パネルに用いられる発光素子として、有機材料を発光層に用いた有機ＥＬ素子が注目されており、これをマトリクス状に配列した自発光型のディスプレイが一部において商品化されている。これはＥＬ素子を構成する発光機能層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことが背景にある。
【０００３】
前記した有機ＥＬ素子を用いた表示装置として、ＥＬ素子を単にマトリクス状に配列したパッシブマトリクス型表示装置と、マトリクス状に配列したＥＬ素子の各々に、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる能動素子を加えたアクティブマトリクス型表示装置が提案されている。
【０００４】
前者のパッシブマトリクス型表示装置は、ストライブ状に配列された第１電極線と、これに直交するようにストライブ状に配列された第２電極線との交差位置にそれぞれ発光画素としての有機ＥＬ層が形成されるものであり、比較的単純な構成として、これを提供することができる。一方、後者のアクティブマトリクス型表示装置においては、前記したＴＦＴからなる能動素子を各画素に具備させる必要があるものの、発光画素としてのＥＬ素子の瞬時輝度を低減させることができるために、発光画素の長寿命化を図ることができ、また画素間のクロストーク発光が少ないなどの利点を有し、大画面のディスプレイや高精細度のディスプレイに適している。
【０００５】
前記したいずれの形式の表示装置を利用するにしても、有機ＥＬ素子に代表されるこの種の自発光素子は、これに供給される駆動電流にほぼ比例した輝度で発光するような特性を有している。しかしながら、各発光素子間においては駆動電流に対する発光輝度にバラツキが発生するという問題を有している。一方、前記した各発光素子を点灯駆動するドライバＩＣにも製造上においてのバラツキが発生する。さらには、アクティブマトリクス型表示装置においては、各画素単位で形成される前記したＴＦＴにも、製造上におけるバラツキが発生する。このために表示画面上における輝度特性を均一にすることが困難であるという問題を抱えている。
【０００６】
一方、昨今においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を発光するＥＬ素子を夫々サブピクセルとして、フルカラー表示を実現させる表示パネルの開発が進められている。この場合、前記各色の発光素子における順方向電圧に対する発光効率が異なるという問題も有しており、カラー（ホワイト）バランスをとるためには、予めこれらの発光輝度の調整を行う必要もある。
【０００７】
そこで、前記した表示装置においては、製品の出荷前に各発光素子の電流対輝度のバラツキ、またドライバＩＣのバラツキなどを補正するために、さらには各サブピクセル間においてホワイトバランスをとるために、前記ドライバＩＣにおいてそれぞれ出力される駆動電流値を調整する作業が行われている。このような調整作業の実態および調整方法の一例については、次に示す特許文献１に開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２８２４２０号公報（段落００１４〜００２４、図１〜図５）
【０００９】
ところで、製品の出荷前になされる前記したドライバＩＣにおける駆動電流値を調整する作業は、例えば図１に示した表示装置の半製品の状態で実行するようになされる。すなわち図１において、符号１は自発光モジュールを示しており、この自発光モジュール１は、表示パネル２、ＦＰＣ（フレキシブル回路基板）３、コネクタ４、および前記ＦＰＣ３上に搭載されたドライバＩＣ５より構成されている。
【００１０】
自発光モジュール１を構成する前記表示パネル２には、特に図示はしていないが多数の発光素子、例えば有機ＥＬ素子がマトリクス状に配列されており、これにより発光状態で画像が再生される。そして、前記パネル２の端縁にＦＰＣ３の一端が、例えば熱圧着などの手段で接続されており、このＦＰＣ３の他端はコネクタ４に結合されて、このコネクタ４を介して後述する本体基板６に接続されている。
【００１１】
前記ＦＰＣ３に搭載されたドライバＩＣ５は、前記表示パネル２に配列された前記発光素子を選択的に発光駆動させるための陽極ドライバと陰極ドライバ、および前記表示パネル２に配列された各ＥＬ素子に定電流を供給する定電流源などが混載されており、このドライバＩＣ５は、前記コネクタ４から表示パネル２に至るＦＰＣ３内において、相互に接続されている。
【００１２】
一方、本体基板６には、例えばＤＣ−ＤＣコンバータによる電圧昇圧回路７が搭載されると共に、自発光モジュール１側におけるドライバＩＣ５の制御、およびデータ送信などを行う制御用ＣＰＵ８が搭載され、さらに前記ドライバＩＣ５内に搭載された各定電流源の電流値を設定することができる輝度設定回路９などが搭載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した特許文献１に開示されたように、各発光素子の輝度のバラツキ、もしくはホワイトバランスを調整するために夫々の駆動電流値を調整する作業を行なうには、図１に示した従来の表示装置の構成においては、輝度設定回路９が本体基板６側に搭載されているために、自発光モジュール１をコネクタ４を介して本体基板６側に接続した状態でなければ、前記調整作業を実施することができない。この様に、自発光モジュール１をコネクタ４を介して一旦本体基板６側に接続し、この状態で表示パネル２の輝度を測定することは、組立て作業の効率化を阻害し、結果として製造コストを上昇させる要因になっている。
【００１４】
すなわち、製造管理の効率化を図る意味から、自発光モジュール１を本体基板６側に接続する以前のモジュール１の単体の状態で、前記した各発光素子の輝度調整、すなわちドライバＩＣ５から供給される各電流値を調整できるようにすることが望ましい。
【００１５】
この発明は、前記したような技術的な背景にたってなされたものであり、自発光モジュールの単体状態で、表示パネルに配列された各発光素子の輝度調整を実行することができ、製造コストの低減を図ることができる自発光型表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる自発光型表示装置は、請求項１に記載のとおり、複数の自発光素子を配列した表示パネル、前記表示パネルにその一端部が結合されて当該表示パネルの各自発光素子に対して駆動電流を供給する回路基板、前記回路基板上に搭載され前記各自発光素子の発光輝度を調整するためのデータが格納されたメモリ、前記回路基板上に搭載され前記メモリに格納されたデータに基づいて各自発光素子の発光輝度を調整するための前記駆動電流を生成する機能を備えたドライブユニットからなる自発光モジュールと、前記自発光モジュールにおける回路基板の他端に接続され、前記回路基板を介して自発光モジュール側に動作電源を供給する動作電源供給手段を搭載した本体基板とを具備した点に特徴を有する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる自発光型表示装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態においては、有機ＥＬ素子を用い、これをパッシブマトリクス方式で駆動する構成を示しているが、この発明はこの様な構成に拘泥されることなく、例えばアクティブマトリクス型の表示装置に適用することも可能である。
【００１８】
図２はこの発明にかかる自発光型表示装置の半製品の状態を示しており、図１に基づいて説明した構成と同一の機能を有する部分を同一符号で示している。そして、図２に示した構成においても、図１に示した構成と同様に自発光モジュール１と、本体基板６とに分けることができる。
【００１９】
この自発光モジュール１は、自発光素子としての複数の有機ＥＬ素子を配列した表示パネル２と、この表示パネル２の端縁に、その一端部が例えば熱圧着の手段で結合されたＦＰＣ３と、このＦＰＣ３上に搭載され、前記各自発光素子の発光輝度を調整するためのデータが格納されたメモリ１０と、同じく前記ＦＰＣ３上に搭載され、前記メモリ１０に格納されたデータに基づいて、各自発光素子の発光輝度を調整する駆動電流を生成する機能を備えたドライブユニットとしてのドライバＩＣ５と、前記ＦＰＣ３の他端部に結合されたコネクタ４より構成されている。
【００２０】
一方、本体基板６には、例えばＤＣ−ＤＣコンバータによる電圧昇圧回路７および制御用ＣＰＵ８が搭載されており、本体基板６に対して着脱可能に接続された前記コネクタ４およびＦＰＣ３に配列された例えば銅箔による各配線３ａを介して、昇圧回路７からの動作電源が前記メモリ１０、ドライバＩＣ５等に供給されると共に、制御用ＣＰＵ８より同じく前記各配線３ａを介して、ドライバＩＣ５の制御信号、およびデータ信号などが伝達されるように構成されている。また、ドライバＩＣ５からは前記ＦＰＣ３における各配線３ａを介して、表示パネル２に配列された各自発光素子に対して個々に駆動電流が供給されるように構成されている。
【００２１】
前記ＦＰＣ３に搭載されたドライバＩＣ５には、電圧昇圧回路７からの動作電源を受けて表示パネル２に配列された発光素子を選択的に発光駆動させるための後述する陽極ドライバと陰極ドライバ、および前記表示パネル２に配列された各ＥＬ素子に定電流を供給する後述する定電流源などが混載されている。そして、前記ドライバＩＣ５は前記メモリ１０からのデータを受けて、ドライバＩＣ５に搭載された前記定電流源の各電流値を制御することができるように構成されている。
【００２２】
なお前記メモリ１０は、これに格納されるデータが書き換え可能であり、且つ不揮発性の機能を備えていることが望ましく、例えばＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリなどが好適に利用される。そして、前記メモリ１０には、前記した自発光素子の各発光輝度を調整するためのデータの他に、自発光モジュールの製造履歴に関するデータ、例えばシリアル番号、ロット番号、日時、装置番号、作業者番号なども書き込むことができるエリアを設定しておくことが望ましく、これにより、後のメンテナンス時などにおいて前記データを有効に活用することができる。
【００２３】
図３は、図２に示されたメモリ１０、ドライバＩＣ５および表示パネル２の構成の一部をより具体的に示したものである。ここで、前記したドライバＩＣ５には、図３に示された陽極ドライバ１１、陰極ドライバ１２が搭載されている。一方、前記表示パネル２には、陽極ドライバ１１におけるドライブスイッチＳＸ１を介して定電流源ＣＣ１  より定電流の供給を受ける陽極ドライブ線Ａ１  が縦方向に形成されている。なお、図３においては紙面の都合で、１本の陽極ドライブ線Ａ１  のみが示されているが、これは表示パネル２に配列される自発光素子の列に対応した本数の陽極ドライブ線が形成されている。
【００２４】
また、前記表示パネル２には、陰極ドライバ１２における走査スイッチＳＹ１〜ＳＹ３を介して、択一的に基準電位点に接続される陰極走査線Ｂ１  〜Ｂ３  が横方向に形成されている。なお、図３においては紙面の都合で、３本の陰極走査線のみが示されているが、これは表示パネル２に配列される自発光素子の行に対応した本数の陰極走査線が形成されている。そして、各陽極ドライブ線と陰極走査線とが交差する位置には、発光素子としての有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅ１３が、そのアノードが陽極ドライブ線に、そのカソードが陰極走査線に夫々接続されてパッシブ駆動構成になされている。
【００２５】
前記したパッシブ駆動構成によると、前記陰極ドライバ１２における走査スイッチを順次オンさせて各陰極走査線を基準電位点に接続することで陰極走査が実行され、この時、走査される陰極走査線に対応して陽極ドライブ線にドライブスイッチを介して定電流源より定電流を供給することで、その交差位置におけるＥＬ素子を選択的に発光させることができる。このような駆動制御は、前記した制御用ＣＰＵ８よりドライバＩＣ５に供給される制御信号およびデータ信号によって実行される。
【００２６】
また、図３に示した実施の形態においては、ドライバＩＣ５に搭載された陽極ドライバ１１内に、各発光素子の発光輝度を調整する調整手段が搭載されている。すなわち、輝度調整手段には図３に示すようにメモリ１０との間で輝度調整データを読み出しおよび書き込みを行うことができるインターフェース兼制御部１３が備えられ、この制御部１３は一時的にそのデータをレジスタ１４に蓄えるように制御する。そしてレジスタ１４に蓄えられたデジタルデータは、Ｄ／Ａ変換回路１５によってアナログ信号に変換され、このアナログ信号によって前記定電流源ＣＣ１  からの電流値が制御されるように構成されている。
【００２７】
前記した構成において、製品の出荷前において各発光素子の輝度調整を行う場合には、前記した表示パネル２における各ＥＬ素子を、予め定められた駆動電流によって点灯させると共に、点灯された各ＥＬ素子の発光輝度を図示せぬＣＣＤカメラによって読み取るようになされる。そして、ＣＣＤカメラによって読み取られた輝度データと予め定められた標準輝度とのズレ対応する補正データを、前記インターフェース兼制御部１３を介してメモリ１０に書き込むようになされる。
【００２８】
したがって、以後においては、前記メモリ１０に書き込まれた各発光素子に対応した輝度調整データを制御部１３が読み出し、レジスタ１４およびＤ／Ａ変換器１５を利用して、個々に定電流源ＣＣ１  の電流値を調整することで、各発光素子のバラツキおよび陽極ドライバ１１における例えば定電流源のバラツキを是正した発光状態とすることができる。
【００２９】
前記したように、各発光素子の輝度調整を行う調整手段は、図２に示した輝度調整データを格納するメモリ１０およびドライバＩＣ５内に搭載された機能により実現させることができる。換言すれば、自発光モジュール１を本体基板６側に接続する以前の自発光モジュール単体の状態で、前記した各発光素子の輝度調整、すなわちドライバＩＣ５から供給される各電流値を設定することができる。したがって、前記した構成によると、自発光モジュール１の単体の状態で前記した調整作業を実行することができるので、製造コストを大幅に低減させることに寄与できる。
【００３０】
なお以上の説明は、表示パネル１に配列された各発光素子として、夫々同一色の発光がなされるいわゆるモノクロの表示パネルを採用した場合を想定している。すでに説明したとおり、有機ＥＬ素子には夫々Ｒ、Ｇ、Ｂの各色で発光する有機材料が提供されており、これらを利用したＥＬ素子を夫々サブピクセルとしてフルカラー表示を実現させる表示パネルの開発も進められている。このようなフルカラー表示を実現させる表示パネルにおいては、各ＥＬ素子の電流対輝度特性のバラツキだけでなく、各色を発光するＥＬ素子の発光効率も考慮し、カラー（ホワイト）バランスを調整する必要が生ずる。
【００３１】
前記したフルカラー表示を実現させる表示パネルにおいては、例えばストライブ状に配列された陽極ドライブ線ごとに、順にＲ、Ｇ、Ｂのドライブ線として定義し、夫々のドライブ線に対応させてＲ、Ｇ、Ｂを発光する有機材料による成膜を施すことで、これを実現させることができる。
【００３２】
すなわち、各ドライブ線ごとにＲ、Ｇ、Ｂが定義されることになるので、図３に示したようにドライブ線ごとに定電流値を管理する構成を利用し、前記メモリ１０に各色ごとに輝度を調整するデータを格納することで、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色を発光するＥＬ素子の発光効率も考慮した輝度調整、すなわち、カラー（ホワイト）バランスを調整することができる。
【００３３】
したがって、製品の出荷前において各Ｒ、Ｇ、ＢのＥＬ素子の輝度調整を行う場合においても、すでに説明した図３に示す陽極ドライバ１１における発光輝度の調整手段をそのまま利用することができる。この場合には、前記した表示パネル２におけるＲ、Ｇ、Ｂを発光する各ＥＬ素子を、予め定められた駆動電流によって点灯させると共に、点灯された各ＥＬ素子の発光輝度を図示せぬＣＣＤカメラによって読み取るようになされる。
【００３４】
そして、ＣＣＤカメラによって読み取られたＲ、Ｇ、Ｂの各実測輝度データと、前記Ｒ、Ｇ、Ｂによる合成白色光が予め定められた輝度および色度となる標準輝度データとのズレが計算され、前記ズレに対応する夫々の補正データが、前記インターフェース兼制御部１３を介してメモリ１０に書き込むようになされる。
【００３５】
したがって、以後においては、前記メモリ１０に書き込まれた各発光素子に対応した輝度調整データを制御部１３が読み出し、レジスタ１４およびＤ／Ａ変換器１５を利用して、個々に定電流源ＣＣ１  の電流値を調整することで、各発光素子のバラツキおよび陽極ドライバ１１における例えば定電流源のバラツキを是正すると共に、各Ｒ、Ｇ、Ｂを発光するＥＬ素子の輝度バランスをも調整した発光状態を再現させることができる。
【００３６】
この様に、フルカラー表示を実現させる表示パネルにおいても、図２に示した構成とすることで、自発光モジュール１を本体基板６側に接続する以前のモジュール単体の状態で、前記した各発光素子の輝度調整、すなわちドライバＩＣ５から供給される各電流値を適切に設定することができる。これにより、製品の出荷前における輝度の調整作業を容易にすることができ、製造コストを低減させることに寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の自発光型表示装置における半製品の状態を示した模式図である。
【図２】この発明にかかる自発光型表示装置における半製品の状態を示した模式図である。
【図３】図２に示されたメモリ、ドライバＩＣおよび表示パネルの構成の一部をより具体的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１          自発光モジュール
２          表示パネル
３          ＦＰＣ
３ａ        配線
４          コネクタ
５          ドライバＩＣ（ドライブユニット）
６          本体基板
７          電圧昇圧回路
８          制御用ＣＰＵ
１０        メモリ
１１        陽極ドライバ
１２        陰極ドライバ
１３        インターフェース兼制御部
１４        レジスタ
１５        Ｄ／Ａ変換回路
ＣＣ１      定電流源
Ｅ１１〜Ｅ１３  有機ＥＬ素子（発光素子）
【図１】
2004354684.tif 000003
【図２】
2004354684.tif 000004
【図３】
2004354684.tif 000005