JP2003059650A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路Info
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 経時変化による発光輝度の急速な低下を抑制
することができる有機エレクトロルミネッセンス素子の
駆動回路を提供する。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス素子に直
列に接続された抵抗と、有機エレクトロルミネッセンス
素子と抵抗との直列回路に電圧を供給する電圧供給手段
と、を備えている。
することができる有機エレクトロルミネッセンス素子の
駆動回路を提供する。 【解決手段】 有機エレクトロルミネッセンス素子に直
列に接続された抵抗と、有機エレクトロルミネッセンス
素子と抵抗との直列回路に電圧を供給する電圧供給手段
と、を備えている。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子の駆動回路に関する。
ミネッセンス素子の駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】容量性発光素子の１つである有機エレク
トロルミネッセンス素子（以下、単にＥＬ素子という）
は、電気的には、図１のような等価回路にて表すことが
できる。図１から分かるように、素子は、容量成分Ｃ
と、該容量成分に並列に結合するダイオード特性の成分
Ｅとによる構成に置き換えることができる。よって、Ｅ
Ｌ素子は、容量性の発光素子であると考えられる。ＥＬ
素子は、直流の発光駆動電圧が電極間に印加されると、
電荷が容量成分Ｃに蓄積され、続いて当該素子固有の障
壁電圧または発光閾値電圧を越えると、電極（ダイオー
ド成分Ｅの陽極側）から発光層を担う有機機能層に電流
が流れ始め、この電流に比例した強度で発光する。
トロルミネッセンス素子（以下、単にＥＬ素子という）
は、電気的には、図１のような等価回路にて表すことが
できる。図１から分かるように、素子は、容量成分Ｃ
と、該容量成分に並列に結合するダイオード特性の成分
Ｅとによる構成に置き換えることができる。よって、Ｅ
Ｌ素子は、容量性の発光素子であると考えられる。ＥＬ
素子は、直流の発光駆動電圧が電極間に印加されると、
電荷が容量成分Ｃに蓄積され、続いて当該素子固有の障
壁電圧または発光閾値電圧を越えると、電極（ダイオー
ド成分Ｅの陽極側）から発光層を担う有機機能層に電流
が流れ始め、この電流に比例した強度で発光する。
【０００３】かかる素子の電圧Ｖ−電流Ｉ−輝度Ｌの特
性は、図２に示すように、ダイオードの特性に類似して
おり、発光閾値電圧Ｖth以下の電圧では電流Ｉは極めて
小さく、発光閾値電圧Ｖth以上の電圧になると電流Ｉは
急激に増加する。また、電流Ｉと輝度Ｌはほぼ比例す
る。このような素子は、発光閾値電圧Ｖthを超える駆動
電圧を素子に印加すれば当該駆動電圧に応じた電流に比
例した発光輝度を呈し、印加される駆動電圧が発光閾値
電圧Ｖth以下であれば駆動電流が流れず発光輝度もゼロ
に等しいままである。
性は、図２に示すように、ダイオードの特性に類似して
おり、発光閾値電圧Ｖth以下の電圧では電流Ｉは極めて
小さく、発光閾値電圧Ｖth以上の電圧になると電流Ｉは
急激に増加する。また、電流Ｉと輝度Ｌはほぼ比例す
る。このような素子は、発光閾値電圧Ｖthを超える駆動
電圧を素子に印加すれば当該駆動電圧に応じた電流に比
例した発光輝度を呈し、印加される駆動電圧が発光閾値
電圧Ｖth以下であれば駆動電流が流れず発光輝度もゼロ
に等しいままである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかるＥＬ素子を発光
駆動する駆動回路においては、安定した輝度の発光を常
に得るためにＥＬ素子を定電圧或いは定電流で駆動する
ことが必要である。しかしながら、ＥＬ素子自体の経時
変化によりＥＬ素子のインピーダンスが変化すると、輝
度が低下してしまうという問題点があった。特に、ＥＬ
素子の初期段階におけるインピーダンスの変化が大き
く、初期値に対して短時間で輝度が著しく低下してしま
うという問題点があった。また、輝度を一定に保つため
には、ＥＬ素子の輝度の低下や電流値の減少を検出し、
それに従って電源電圧を変化させる必要があるが、回路
構成が複雑になるという欠点がある。
駆動する駆動回路においては、安定した輝度の発光を常
に得るためにＥＬ素子を定電圧或いは定電流で駆動する
ことが必要である。しかしながら、ＥＬ素子自体の経時
変化によりＥＬ素子のインピーダンスが変化すると、輝
度が低下してしまうという問題点があった。特に、ＥＬ
素子の初期段階におけるインピーダンスの変化が大き
く、初期値に対して短時間で輝度が著しく低下してしま
うという問題点があった。また、輝度を一定に保つため
には、ＥＬ素子の輝度の低下や電流値の減少を検出し、
それに従って電源電圧を変化させる必要があるが、回路
構成が複雑になるという欠点がある。
【０００５】そこで、本発明の目的は、経時変化による
発光輝度の急速な低下を抑制することができるＥＬ素子
の駆動回路を提供することである。
発光輝度の急速な低下を抑制することができるＥＬ素子
の駆動回路を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＥＬ素子の駆動
回路は、ＥＬ素子に直列に接続された抵抗と、ＥＬ素子
と抵抗との直列回路に電圧を供給する電圧供給手段と、
を備えたことを特徴としている。
回路は、ＥＬ素子に直列に接続された抵抗と、ＥＬ素子
と抵抗との直列回路に電圧を供給する電圧供給手段と、
を備えたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図３は本発明による有機ＥＬ
素子の駆動回路を基本的構成を示している。この駆動回
路においては、ＥＬ素子１１と抵抗１２とが直列に接続
されている。すなわち、ＥＬ素子１１の陽極が抵抗１２
の一端と接続され、陰極はアース接続されている。抵抗
１２は例えば、１ｋΩ或いは１０ｋΩである。ＥＬ素子
１１と抵抗１２との直列回路には定電圧源１３の出力電
圧がスイッチ１４を介して印加される。スイッチ１４は
ＥＬ素子１１を発光させるべきときに図示しない制御回
路によってオンにされる。スイッチ１４のオン時におけ
る定電圧源１３の出力電圧の印加によって定電圧源１３
の正端子から電流は駆動電流となって抵抗１２を介して
ＥＬ素子１１を流れ、アースに流れ込む。このように駆
動電流が流れることによってＥＬ素子１１は発光する。
照しつつ詳細に説明する。図３は本発明による有機ＥＬ
素子の駆動回路を基本的構成を示している。この駆動回
路においては、ＥＬ素子１１と抵抗１２とが直列に接続
されている。すなわち、ＥＬ素子１１の陽極が抵抗１２
の一端と接続され、陰極はアース接続されている。抵抗
１２は例えば、１ｋΩ或いは１０ｋΩである。ＥＬ素子
１１と抵抗１２との直列回路には定電圧源１３の出力電
圧がスイッチ１４を介して印加される。スイッチ１４は
ＥＬ素子１１を発光させるべきときに図示しない制御回
路によってオンにされる。スイッチ１４のオン時におけ
る定電圧源１３の出力電圧の印加によって定電圧源１３
の正端子から電流は駆動電流となって抵抗１２を介して
ＥＬ素子１１を流れ、アースに流れ込む。このように駆
動電流が流れることによってＥＬ素子１１は発光する。
【０００８】図４〜図７は抵抗１２を設けた場合と設け
ない場合とのＥＬ素子１１の抵抗値、印加電圧、電流及
び発光輝度各々の時間変化を示している。図４〜図７各
々において実線の特性が抵抗１２を設けた場合であり、
一点鎖線の特性が抵抗１２を設けない場合である。ここ
で、図５の電圧特性から分かるように、時間ｔ＝０の段
階ではＥＬ素子１１には抵抗１２を設けた場合と設けな
い場合とでほぼ同一の電圧が印加されるとする。
ない場合とのＥＬ素子１１の抵抗値、印加電圧、電流及
び発光輝度各々の時間変化を示している。図４〜図７各
々において実線の特性が抵抗１２を設けた場合であり、
一点鎖線の特性が抵抗１２を設けない場合である。ここ
で、図５の電圧特性から分かるように、時間ｔ＝０の段
階ではＥＬ素子１１には抵抗１２を設けた場合と設けな
い場合とでほぼ同一の電圧が印加されるとする。
【０００９】ＥＬ素子１１の抵抗値は図４に示すよう
に、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれに
おいて時間経過に従って増加するが、抵抗１２を設けた
場合には設けない場合に比べてその増加が相対的に小さ
い。ＥＬ素子１１に印加される電圧は図５に示すよう
に、抵抗１２を設けない場合には当然であるが、一定で
ある。一方、抵抗１２を設けた場合にはＥＬ素子１１の
抵抗値の増加が影響してＥＬ素子１１と抵抗１２とによ
る分圧比が変化するので、ＥＬ素子１１の印加電圧は図
５に示すように徐々に増加し、やがて微増の状態とな
る。
に、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれに
おいて時間経過に従って増加するが、抵抗１２を設けた
場合には設けない場合に比べてその増加が相対的に小さ
い。ＥＬ素子１１に印加される電圧は図５に示すよう
に、抵抗１２を設けない場合には当然であるが、一定で
ある。一方、抵抗１２を設けた場合にはＥＬ素子１１の
抵抗値の増加が影響してＥＬ素子１１と抵抗１２とによ
る分圧比が変化するので、ＥＬ素子１１の印加電圧は図
５に示すように徐々に増加し、やがて微増の状態とな
る。
【００１０】ＥＬ素子１１を流れる電流は図６に示すよ
うに、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれ
の場合においても時間経過に従って低下するが、抵抗１
２を設けた場合には設けない場合に比べてＥＬ素子１１
の抵抗値の増加率が小さいためにその電流の低下も相対
的に小さい。ＥＬ素子１１の発光輝度は図７に示すよう
に、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれの
場合においても時間経過に従って低下するが、抵抗１２
を設けた場合には設けない場合に比べて発光輝度の低下
が相対的に小さい。すなわち、抵抗１２をＥＬ素子１１
と直列に挿入したことにより、時間経過に伴うＥＬ素子
１１のインピーダンスの変化が抑制され、この結果、駆
動電流の変化も小さくなり、発光輝度の低下を防止する
ことができる。これは、ＥＬ素子１１に印加される電圧
は時間経過と共に微少変動し続けるのでＥＬ素子１１自
体の劣化が抑制されると考えられる。
うに、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれ
の場合においても時間経過に従って低下するが、抵抗１
２を設けた場合には設けない場合に比べてＥＬ素子１１
の抵抗値の増加率が小さいためにその電流の低下も相対
的に小さい。ＥＬ素子１１の発光輝度は図７に示すよう
に、抵抗１２を設けた場合及び設けない場合のいずれの
場合においても時間経過に従って低下するが、抵抗１２
を設けた場合には設けない場合に比べて発光輝度の低下
が相対的に小さい。すなわち、抵抗１２をＥＬ素子１１
と直列に挿入したことにより、時間経過に伴うＥＬ素子
１１のインピーダンスの変化が抑制され、この結果、駆
動電流の変化も小さくなり、発光輝度の低下を防止する
ことができる。これは、ＥＬ素子１１に印加される電圧
は時間経過と共に微少変動し続けるのでＥＬ素子１１自
体の劣化が抑制されると考えられる。
【００１１】図８は本発明を適用したアクティブマトリ
ックス型表示パネルの駆動回路を部分的に示している。
表示パネルはｍ×ｎ画素からなり、駆動回路は画素毎に
ＥＬ素子の発光回路を備えている。ｍ及びｎは２以上の
整数である。図８には６個の発光回路１９i,j〜１９
i+1,j+2の部分だけを示しているが、その内部構成は同
一であるので、ＥＬ素子２０を発光駆動する発光回路１
９i,jについて説明する。ここで、ｉ及びｊはｍ及びｎ
より小の整数である。
ックス型表示パネルの駆動回路を部分的に示している。
表示パネルはｍ×ｎ画素からなり、駆動回路は画素毎に
ＥＬ素子の発光回路を備えている。ｍ及びｎは２以上の
整数である。図８には６個の発光回路１９i,j〜１９
i+1,j+2の部分だけを示しているが、その内部構成は同
一であるので、ＥＬ素子２０を発光駆動する発光回路１
９i,jについて説明する。ここで、ｉ及びｊはｍ及びｎ
より小の整数である。
【００１２】この発光回路１９i,jは、２つのＦＥＴ（F
ield Effect Transistor)２１，２２、コンデンサ２３
及び抵抗２４を有している。ＦＥＴ２１のゲートＧは、
アドレス信号が供給されるアドレス走査ラインＡｉに接
続され、ＦＥＴ２１のソースＳはデータ信号が供給され
るデータラインＢｊに接続されている。ＦＥＴ２１のド
レインＤはＦＥＴ２２のゲートＧに接続され、コンデン
サ２３の一方の端子に接続されている。ＦＥＴ２２のソ
ースＳはコンデンサ２３の他方の端子と共に共通の電源
ライン２６に接続されている。ＦＥＴ２２のドレインＤ
は抵抗２４を介してＥＬ素子２０の陽極に接続され、Ｅ
Ｌ素子２０の陰極はアースに接続されている。電源ライ
ン２６及び各ＥＬ素子２０の陰極が接続されたアース
は、これらに電力を供給する定電圧源２５に接続されて
いる。
ield Effect Transistor)２１，２２、コンデンサ２３
及び抵抗２４を有している。ＦＥＴ２１のゲートＧは、
アドレス信号が供給されるアドレス走査ラインＡｉに接
続され、ＦＥＴ２１のソースＳはデータ信号が供給され
るデータラインＢｊに接続されている。ＦＥＴ２１のド
レインＤはＦＥＴ２２のゲートＧに接続され、コンデン
サ２３の一方の端子に接続されている。ＦＥＴ２２のソ
ースＳはコンデンサ２３の他方の端子と共に共通の電源
ライン２６に接続されている。ＦＥＴ２２のドレインＤ
は抵抗２４を介してＥＬ素子２０の陽極に接続され、Ｅ
Ｌ素子２０の陰極はアースに接続されている。電源ライ
ン２６及び各ＥＬ素子２０の陰極が接続されたアース
は、これらに電力を供給する定電圧源２５に接続されて
いる。
【００１３】かかる発光回路１９i,jの発光制御動作に
ついて述べると、先ず、ＦＥＴ２１のゲートＧにデータ
ラインを介してオン電圧が供給されると、ＦＥＴ２１は
ソースＳに供給されるデータの電圧に対応した電流をソ
ースＳからドレインＤへ流す。ＦＥＴ２１のゲートＧが
オフ電圧であるとＦＥＴ２１はいわゆるカットオフとな
り、ＦＥＴ２１のドレインＤはオープン状態となる。従
って、ＦＥＴ２１のゲートＧがオン電圧の期間に、コン
デンサ２３は充電され、その電圧がＦＥＴ２２のゲート
Ｇに供給されて、ＦＥＴ２２はオン状態となる。ＦＥＴ
２２を線形領域で動作させることにより、抵抗２４とＥ
Ｌ素子２０とによって決定される駆動電流が定電圧源２
５からソースＳ・ドレインＤ間を流れ、そして抵抗２４
を介してＥＬ素子２０を流れてＥＬ素子２０を発光せし
める。また、ＦＥＴ２１のゲートＧがオフ電圧になる
と、ＦＥＴ２１はオープン状態となり、ＦＥＴ２２はコ
ンデンサ２３に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が
保持され、次の走査まで駆動電流を維持し、ＥＬ素子２
０の発光も維持される。
ついて述べると、先ず、ＦＥＴ２１のゲートＧにデータ
ラインを介してオン電圧が供給されると、ＦＥＴ２１は
ソースＳに供給されるデータの電圧に対応した電流をソ
ースＳからドレインＤへ流す。ＦＥＴ２１のゲートＧが
オフ電圧であるとＦＥＴ２１はいわゆるカットオフとな
り、ＦＥＴ２１のドレインＤはオープン状態となる。従
って、ＦＥＴ２１のゲートＧがオン電圧の期間に、コン
デンサ２３は充電され、その電圧がＦＥＴ２２のゲート
Ｇに供給されて、ＦＥＴ２２はオン状態となる。ＦＥＴ
２２を線形領域で動作させることにより、抵抗２４とＥ
Ｌ素子２０とによって決定される駆動電流が定電圧源２
５からソースＳ・ドレインＤ間を流れ、そして抵抗２４
を介してＥＬ素子２０を流れてＥＬ素子２０を発光せし
める。また、ＦＥＴ２１のゲートＧがオフ電圧になる
と、ＦＥＴ２１はオープン状態となり、ＦＥＴ２２はコ
ンデンサ２３に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が
保持され、次の走査まで駆動電流を維持し、ＥＬ素子２
０の発光も維持される。
【００１４】かかるアクティブマトリックス型表示パネ
ルの各発光回路においては、図８に示すように、ＥＬ素
子２０と直列に抵抗２４が挿入されたことにより、上記
の図３の回路構成と同様に時間経過に伴うＥＬ素子２０
のインピーダンスの変化が抑制され、この結果、駆動電
流の変化も小さくなり、発光輝度の急速な低下を防止す
ることができる。
ルの各発光回路においては、図８に示すように、ＥＬ素
子２０と直列に抵抗２４が挿入されたことにより、上記
の図３の回路構成と同様に時間経過に伴うＥＬ素子２０
のインピーダンスの変化が抑制され、この結果、駆動電
流の変化も小さくなり、発光輝度の急速な低下を防止す
ることができる。
【００１５】なお、ＥＬ素子２０に抵抗２４を付加する
方法としては、ＴＦＴを形成している多結晶シリコンを
利用することが可能である。また、カラー表示のアクテ
ィブマトリックス型表示パネルにおいては１画素に対し
て３つの発光回路、すなわち赤発光回路、緑発光回路及
び青発光回路が形成される。この場合には３つの発光回
路各々においてＥＬ素子に挿入される抵抗はホワイトバ
ランスが崩れないように適切な抵抗値に個別に設定する
ことができる。
方法としては、ＴＦＴを形成している多結晶シリコンを
利用することが可能である。また、カラー表示のアクテ
ィブマトリックス型表示パネルにおいては１画素に対し
て３つの発光回路、すなわち赤発光回路、緑発光回路及
び青発光回路が形成される。この場合には３つの発光回
路各々においてＥＬ素子に挿入される抵抗はホワイトバ
ランスが崩れないように適切な抵抗値に個別に設定する
ことができる。
【００１６】また、上記した実施例おいては、ＥＬ素子
の陽極側に抵抗を挿入しているが、ＥＬ素子の陰極側に
挿入しても良い。
の陽極側に抵抗を挿入しているが、ＥＬ素子の陰極側に
挿入しても良い。
【００１７】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、経時変化
によるＥＬ素子のインピーダンス変化が抑制され、ＥＬ
素子の発光輝度の急速な低下を防止することができる。
によるＥＬ素子のインピーダンス変化が抑制され、ＥＬ
素子の発光輝度の急速な低下を防止することができる。
【図１】ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図２】ＥＬ素子の駆動電圧−電流−発光輝度特性を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図３】本発明の実施例を示す回路図である。
【図４】ＥＬ素子の時間−抵抗値特性図である。
【図５】ＥＬ素子の時間−電圧特性図である。
【図６】ＥＬ素子の時間−電流特性図である。
【図７】ＥＬ素子の時間−輝度特性図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す回路図である。
１１，２０ ＥＬ素子
１２，２４ 抵抗
１９i,j〜１９i+1,j+2 発光回路
２１，２２ ＦＥＴ
２３ コンデンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｊ
Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ
Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB11 BA06 DA01 DB03
EB00 GA03
5C080 AA06 BB05 DD05 DD29 EE28
FF11 JJ02 JJ03 JJ05
5C094 AA31 BA03 BA12 BA27 CA19
CA24 DB01 DB04 DB10 EA04
FB01 FB20 GA10
Claims (4)
- 【請求項１】 有機エレクトロルミネッセンス素子を発
光駆動する駆動回路であって、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子に直列に接続さ
れた抵抗と、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子と前記抵抗との
直列回路に電圧を供給する電圧供給手段と、を備えたこ
とを特徴とする駆動回路。 - 【請求項２】 前記電圧供給手段は、前記直列回路に直
列に接続され定電圧源の出力電圧を前記直列回路にオン
時に印加するスイッチ素子とを有することを特徴とする
請求項１記載の駆動回路。 - 【請求項３】 前記電圧供給手段は、キャパシタと、駆
動信号に応じてオンとなって前記キャパシタを充電させ
る第１スイッチ素子と、前記直列回路に直列に接続され
前記キャパシタの充電電圧に応じてオンとなって定電圧
源の出力電圧を前記直列回路に印加する第２スイッチ素
子と、を有することを特徴とする請求項１記載の駆動回
路。 - 【請求項４】 前記直列回路及び前記電圧供給手段を１
組として複数組がマトリックス状に配置されて表示パネ
ルを形成していることを特徴とする請求項１記載の駆動
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245214A JP2003059650A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001245214A JP2003059650A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003059650A true JP2003059650A (ja) | 2003-02-28 |
Family
ID=19075009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001245214A Abandoned JP2003059650A (ja) | 2001-08-13 | 2001-08-13 | 有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003059650A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004347625A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-12-09 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 素子基板及び発光装置 |
| JP2005024758A (ja) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 素子基板及び発光装置 |
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