| 【発明の名称】 |
有機エレクトロルミネッセンス装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中 村 和 夫
|
| 【要約】 |
【課題】外光の明るさに応じて画面の明るさを自動調整可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス装置は、画素アレイ部１と、走査信号供給回路２と、映像信号供給回路３と、信号線駆動アンプ４と、外光センサ５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ゲイン／陰極電圧制御部８と、ゲイン制御電圧発生回路９と、陰極制御電圧発生回路１０と、陰極駆動アンプ１１とを備えている。外光の明るさに応じて、有機ＥＬ発光部７の陰極電圧と信号線駆動アンプ４のゲインを自動調整するため、外光の明るさが変化しても、画面を常に最適な輝度に設定できる。また、人間が手動で輝度調整を行わなくて済むため、調整の手間が省けるとともに、調整用のボタンやソフトウェアが不要になり、コストダウンが図れる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】信号電圧を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力電圧に応じた電圧と陰極電圧との電位差に応じた発光を行う有機ＥＬ発光部と、を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置であって、外光の明るさを検知する外光強度検知手段と、前記検知された外光の明るさに応じて、前記有機ＥＬ発光部の陰極電圧を制御する陰極電圧制御手段と、前記検知された外光の明るさに応じて、前記増幅器のゲイン調整を行うゲイン調整手段と、を備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】前記陰極電圧制御手段は、外光が明るいほど、前記陰極電圧を高くすることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】前記陰極電圧制御手段は、前記陰極電圧を、前記外光強度検知手段で検知された外光の明るさを所定の基準輝度で割った値の対数値に前記陰極の所定の基準電圧を乗じた値に比例させることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】前記ゲイン調整手段は、外光が明るいほど、前記増幅器のゲインを大きくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】前記ゲイン調整手段は、前記増幅器のゲインを、前記外光強度検知手段で検知された外光の明るさを所定の基準輝度で割った値の対数値に所定の基準ゲイン値を乗じた値に比例させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】外光の明るさと前記有機ＥＬ発光部の陰極電圧との対応関係を格納した第１のテーブルと、外光の明るさと前記増幅器のゲインとの対応関係を格納した第２のテーブルと、を備え、前記陰極電圧制御手段は、前記第１のテーブルに基づいて前記有機ＥＬ発光部の陰極電圧を制御し、前記ゲイン調整手段は、前記第２のテーブルに基づいて前記増幅器のゲイン調整を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】前記陰極電圧制御手段および前記ゲイン調整手段は、一水平走査期間終了後の帰線期間と一垂直走査期間終了後の帰線期間との少なくとも一方に、それぞれ前記陰極への印加電圧の調整および前記増幅器のゲイン調整を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画面の明るさを調整できる有機ＥＬ(electroluminescence)装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機蛍光物質に電界をかけると発光する現象を利用した有機ＥＬ装置の研究開発が盛んに行われている。有機ＥＬ装置は、発光に必要な電圧が１０Ｖ以下と低いため、液晶表示装置よりも消費電力を低減できる。また、自発光型なので、バックライトが必要なく、軽量化および薄型化が可能である。さらに、応答時間が数μ秒と短いため残像が少なく、また視野角も１７０度以上と広いという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来提案されている有機ＥＬ装置は、外光をある基準の明るさに想定して、その明るさに合うように、有機ＥＬ発光部の陰極電圧と信号線駆動用の駆動アンプのゲインを設定していた。このため、戸外のように明るいところでは画面が暗く表示され、屋内や夜間のように暗いところでは画面が明るすぎるという問題があった。
【０００４】本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外光の明るさに応じて画面の明るさを自動調整可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明は、信号電圧を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力電圧に応じた電圧と陰極電圧との電位差に応じた発光を行う有機ＥＬ発光部と、を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置であって、外光の明るさを検知する外光強度検知手段と、前記検知された外光の明るさに応じて、前記有機ＥＬ発光部の陰極電圧を制御する陰極電圧制御手段と、前記検知された外光の明るさに応じて、前記増幅器のゲイン調整を行うゲイン調整手段と、を備える。
【０００６】本発明では、外光の明るさに応じて、有機ＥＬ発光部の陰極電圧を制御するとともに、増幅器のゲイン調整を行うため、外光の明るさが変化しても、画面を常に最適な明るさに設定できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０００８】図１は本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。図１の装置は、信号線および走査線が列設された画素アレイ部１と、走査線を駆動する走査信号供給回路２と、映像信号を供給する映像信号供給回路３と、映像信号供給回路３の出力を増幅した電圧を各信号線に供給する信号線駆動アンプ４と、外光の明るさを検知する外光センサ（外光強度検知手段）５と、外光センサ５の検知出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６と、Ａ／Ｄ変換器６の出力に基づいて信号線駆動アンプ４のゲイン調整信号と画素アレイ部１１内の有機ＥＬ発光部７の陰極電圧制御信号とを出力するゲイン／陰極電圧制御部（陰極電圧制御手段、ゲイン調整手段）８と、ゲイン調整信号に基づいて信号線駆動アンプ４のゲイン調整用の電圧を発生するゲイン制御電圧発生回路９と、陰極電圧制御信号に基づいて有機ＥＬ発光部７の陰極制御電圧を発生する陰極制御電圧発生回路１０と、陰極制御電圧を増幅して有機ＥＬ発光部７の陰極に印加する陰極駆動アンプ１１とを備えている。
【０００９】画素アレイ部１内の信号線と走査線の交点付近にはスイッチングＴＦＴ１２が形成され、このスイッチングＴＦＴ１２のドレイン端子は信号線に接続され、ゲート端子は走査線に接続され、ソース端子は駆動ＴＦＴ１３のゲート端子に接続されている。この駆動ＴＦＴ１３のソース端子は有機ＥＬ発光部７の陽極に接続されている。
【００１０】有機ＥＬ発光部７は、陽極と陰極との電位差ＶＥＬに応じて自発光する。発光のメカニズムを簡単に説明すると、陽極と陰極との間に電圧を印加すると、陽極からの正孔と陰極からの電子が有機ＥＬ発光層にそれぞれ注入され、有機ＥＬ発光層内で正孔電子対である励起子が形成される。そして、この励起子の影響で有機ＥＬ発光部７が発光する。
【００１１】次に、図１の有機エレクトロルミネッセンス装置の動作を説明する。外光センサ５で検知された外光の明るさは、Ａ／Ｄ変換器６でデジタル信号に変換されてゲイン／陰極電圧制御部８に入力される。ゲイン／陰極電圧制御部８は、外光の明るさに応じて、信号線駆動アンプ４のゲイン調整信号を出力するとともに、陰極制御電圧を出力する。
【００１２】ゲイン／陰極電圧制御部８は、外光の明るさと有機ＥＬ発光部７の陰極電圧との対応関係を記憶する第１のテーブル２１と、外光の明るさと信号線駆動アンプ４のゲインとの対応関係を記憶する第２のテーブル２２とを有する。ゲイン／陰極電圧制御部８は、外光センサ５で検知された明るさに対応する陰極電圧を第１のテーブル２１から検索し、同明るさに対応するゲインを第２のテーブル２２から検索する。
【００１３】第１のテーブル２１には、（１）式に基づいて計算した値が格納されている。
【００１４】
ゲイン＝基準ゲイン×log（外光の明るさ／基準輝度）×定数 …（１）
また、第２のテーブル２２には、（２）式に基づいて計算した値が格納されている。
【００１５】
陰極電圧＝基準陰極電圧×log（外光の明るさ／基準輝度）×定数 …（２）
図２はゲイン／陰極電圧制御部８の動作を説明する図である。図２（ａ）および図２（ｂ）の曲線は、有機ＥＬ発光部７の特性を示しており、横軸は有機ＥＬ発光部７の両端電圧ＶＥＬ、縦軸は有機ＥＬ発光部７に流れる電流ＩＥＬと有機ＥＬ発光部７の発光輝度ＹＥＬを示している。
【００１６】ゲイン／陰極電圧制御部８は、外光が暗くなると、図２（ａ）に示すように、信号線駆動アンプ４のゲインを小さくするとともに、有機ＥＬ発光部７の陰極電圧を低くする。図２（ａ）は外光照度が300lx程度の室内での特性を示している。この場合、信号線駆動アンプ４のゲインは１．０倍、陰極電圧は１．３Ｖ程度に設定される。
【００１７】一方、外光が明るくなると、図２（ｂ）に示すように、信号線駆動アンプ４のゲインを大きくするとともに、有機ＥＬ発光部７の陰極電圧を高くする。図２（ｂ）は外光照度が10000lx程度の晴天時屋外での特性を示している。この場合、信号線駆動アンプ４のゲインは１．６倍、陰極電圧は２．０Ｖ程度に設定される。
【００１８】このように、ゲイン／陰極電圧制御部８は、外光が明るいほど、有機ＥＬ発光部７の両端に印加される電圧の変化量を大きくする。これにより、画面の輝度変化が大きくなり、外光が明るくても、画面が見やすくなる。逆に、外光が暗いほど、有機ＥＬ発光部７の両端に印加される電圧の変化量を小さくするため、画面の輝度変化が小さくなり、画面が明るすぎなくなって人間の目が疲れなくなる。
【００１９】ゲイン／陰極電圧制御部８から出力されたゲイン制御信号は、ゲイン制御電圧発生回路９に入力され、ゲイン制御電圧が生成される。このゲイン制御電圧に基づいて信号線駆動アンプ４のゲインが調整される。また、ゲイン／陰極電圧制御部８から出力された陰極制御信号は、陰極制御電圧発生回路１０に入力され、陰極制御電圧が生成される。この陰極制御電圧は陰極駆動アンプ１１でゲイン調整されて有機ＥＬ発光部７の陰極に印加される。
【００２０】図３は有機ＥＬ発光部７の陰極電圧制御と信号線駆動アンプ４のゲイン調整を行うタイミングを説明する図である。図示のように、陰極電圧制御とゲイン調整は、一画面の表示期間が終了した後の垂直ブランキング期間中に行われる。具体的には、垂直ブランキング期間中の図３の■の期間に外光センサ５による外光の明るさの取り込みとゲイン／陰極電圧制御部８での処理が行われ、その後の■の期間に信号線駆動アンプ４のゲイン調整が行われ、その後の■の期間に有機ＥＬ発光部７の陰極電圧の調整が行われる。
【００２１】なお、■と■の処理順序を互いに逆にしてもよい。
【００２２】図４は本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置１０の外観図である。図示のように、筐体の上面に外光センサ５が設けられている。なお、外光センサ５の設置場所は特に問わない。
【００２３】このように、本実施形態では、外光の明るさに応じて、有機ＥＬ発光部７の陰極電圧と信号線駆動アンプ４のゲインを自動調整するため、外光の明るさが変化しても、画面を常に最適な輝度に設定できる。また、人間が手動で輝度調整を行わなくて済むため、調整の手間が省けるとともに、調整用のボタンやソフトウェアが不要になり、コストダウンが図れる。さらに、外光の明るさと陰極電圧との対応関係を第１のテーブル２１に登録し、外光の明るさとゲインとの対応関係を第２のテーブル２２に登録しておくため、陰極電圧制御とゲイン調整を行うたびに演算処理を行わなくて済み、きわめて高速に陰極電圧とゲインを設定できる。したがって、外光の明るさの変化に応じて、ほぼリアルタイムに画面の輝度を変更できる。
【００２４】上述した実施形態では、第１および第２のテーブル２２を用いて陰極電圧の設定とゲイン調整を行う例を説明したが、これらテーブルを用いずに、上述した（１）式および（２）式に基づいて演算を行って陰極電圧の設定とゲイン調整を行ってもよい。
【００２５】本発明は、単純マトリクス型の有機ＥＬ装置とアクティブマトリクス型の有機ＥＬ装置の双方に適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によれば、外光の明るさに応じて、有機ＥＬ発光部の陰極電圧を制御するとともに、増幅器のゲイン調整を行うため、外光の明るさが変化しても、画面の明るさを常に最適な状態に設定できる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
|
| 【出願日】 |
平成１３年３月３０日（２００１．３．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５８１２
【弁理士】
【氏名又は名称】吉武 賢次 （外４名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００２−２９７０９６（Ｐ２００２−２９７０９６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月９日（２００２．１０．９） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−９８８１６（Ｐ２００１−９８８１６） |
|