CN1831921A - 自发光面板的驱动装置及驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种自发光面板的驱动装置(100)，其中在多根数据线A和多根扫描线K的各交叉位置上配置自发光元件E，利用数据线驱动单元(2)和扫描线扫描单元(3)有选择地对上述各自发光元件E进行发光驱动，其具备进行上述数据线驱动单元(2)和扫描线扫描单元(3)的动作控制的发光控制单元(5)，上述发光控制单元(5)在利用上述扫描线扫描单元(3)依次扫描上述多根扫描线K的1帧期间中，设置对上述自发光元件E施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件E施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且将上述非点亮扫描期间的长度设定得比扫描1扫描线的1扫描期间的长度短。

Description

自发光面板的驱动装置及驱动方法
                     技术领域
本发明涉及使用有机EL(场致发光)等自发光元件的自发光面板的驱动装置及驱动方法。
                     背景技术
目前，正在广泛地进行使用了将发光元件呈矩阵状排列而构成的发光面板的显示器等的开发。作为这样的发光面板中使用的发光元件，值得注意的有例如在发光层中使用有机材料的有机EL(场致发光)元件。
上述有机EL元件从电路上可以由图1所示的等效电路表示。即，有机EL元件可以置换成包括由二极管成分构成的发光元件E和与该发光元件并联结合的寄生电容成分Cp的结构，有机EL元件可以考虑是电容性的发光元件。
该有机EL元件当被施加发光控制电压时，首先，与该元件的电容量相当的电荷作为位移电流流入电极并积蓄起来。接着，当超过该元件固有的一定电压(发光阈值电压＝Vth)时，电流开始从电极(二极管成分E的阳极侧)流向构成发光层的有机层，以和该电流成比例的强度发光。
图2示出这样的有机EL元件的发光静态特性。据此，有机EL元件如图2(a)所示，以和驱动电流(I)大致成比例的亮度(L)发光，如图2(b)所示，在驱动电压(V)为发光阈值电压(Vth)以上的情况下，电流(I)急剧流动而发光。换言之，在驱动电压为发光阈值电压(Vth)以下的情况下，EL元件中几乎没有电流流过，故不发光。因此，EL元件的亮度特性如图2(c)的实线所示，在比上述阈值电压(Vth)大的可发光区域内，具有施加在其上的电压(V)的值越大其发光亮度(L)越大的特性。
作为使用该有机EL元件的发光面板，使有机EL元件呈矩阵状排列的无源驱动型发光面板已部分实用化。图3示出一例无源驱动型发光面板及其驱动装置。关于该无源型驱动方式中的有机EL元件的驱动方法，有阴极线扫描阳极线驱动和阳极线扫描阴极线驱动的2种方法，图3所示的例子是前者的阴极线扫描阳极线驱动的方式。
即，纵向排列n根作为数据线的阳极线A1～An，横向排列m根作为扫描线的阴极线K1～Km，在各交叉部分(共n×m处)配置用二极管的符号标记表示的作为发光元件的有机EL元件E11～Enm，构成发光面板1。
而且，构成像素的各EL元件E11～Enm与沿垂直方向的阳极线A1～An和沿水平方向的阴极线K1～Km的各交点位置对应，一端(EL元件的等效二极管的阳极端子)连接在阳极线上，另一端(EL元件的等效二极管的阴极端子)连接在阴极线上。进而，各阳极线A1～An连接在阳极线驱动电路2上，各阴极线K1～Km连接在阴极线扫描电路3上，分别进行驱动。
上述阳极线驱动电路2具备由供给电源VH驱动并生成恒定的驱动电流的恒流源I1～In和驱动开关SX1～SXn，构成为：经驱动开关SX1～SXn向各阳极线A1～An施加来自上述恒流源I1～In的驱动电流。
即，通过上述驱动开关SX1～SXn选择上述恒流源I1～In侧，对与阴极线对应配置的各EL元件E11～Enm供给来自恒流源I1～In的电流。此外，构成为：当不对各EL元件供给来自恒流源I1～In的电流时，上述驱动开关SX1～SXn可以连接到作为基准电位点的接地侧。
另一方面，上述阴极线扫描电路3中与各阴极线K1～Km对应具备扫描开关SY1～SYm，例如，发挥作用，使将上述供给电源VH分压后得到的反向偏压VM或作为扫描基准电位点的接地电位中的任何一方连接到对应的阴极线上。
由此，发挥作用，通过按规定的周期将阴极线设定在扫描基准电位点(接地电位)上，同时，使恒流源I1～In连接到所要的阳极线A1～An上，可以有选择地使上述各EL元件发光。再有，作为驱动电源，也可以不使用上述恒流源而使用恒压电路，但是，由于EL元件的电流-亮度特性对温度变化稳定、而电压-亮度特性对温度变化不稳定等原因，一般如图3所示那样使用恒流源作为驱动电源。
此外，上述阳极线驱动电路2和阴极线扫描电路3(在图3中没有示出)从发光控制电路接收指令，根据发光控制电路供给的发光数据，发挥作用，使和该发光数据对应的像素发光。这时，阴极线扫描电路3根据来自发光控制电路的指令依次切换扫描开关SY1～SYm，依次选择与发光数据的水平扫描期间对应的某一根阴极线，并将其设定在作为扫描基准电位点的接地电位，对其他非扫描状态的阴极线施加反向偏压VM。再有，图3所示的状态表示扫描第2阴极线K2的状态，其他的阴极线加反向偏压VM。
上述反向偏压VM对连接在与被扫描选择的阴极线的交点上的、被驱动的EL元件的寄生电容充电，并且防止连接在被驱动的阳极线和未被扫描选择的阴极线的交点上的EL元件因漏电流而串扰发光。该反向偏压VM的电压值一般设定为和发光状态下的EL元件的正向电压Vf大致相等的值。而且，由于扫描开关SY1～SYm按水平扫描期间依次切换至接地电位，所以，设定为接地电位的阴极线将连接在该阴极线上的EL元件设定成可发光的状态。
另一方面，由上述发光控制电路向阳极线驱动电路2供给驱动控制信号，根据发光数据表示的像素信息控制某个连接在阳极线上的EL元件按哪个时序在哪个程度的时间内发光。上述阳极线驱动电路2与该驱动控制信号对应，控制某几个驱动开关SX1～SXn，使其与上述恒流源I1～In侧接通，通过阳极线A1～An向与发光数据对应的EL元件供给驱动电流。
这一来，对供给有驱动电流的EL元件进行控制，使其与上述发光数据对应发光。再有，图3所示的状态如上所述是扫描第2阴极线K2的状态，而且，在驱动开关SX1～SXn中，因SX2和SX3连接在恒流源侧，故对图中用圆圈包围的EL元件E22和E32进行发光控制。
但是，在上述无源型驱动方式中，一般如图4的时序图所示，1帧期间依次由包括复位期间、对EL元件的寄生电容进行充电的预充电期间和对各阴极线进行点亮扫描的多个扫描期间(SP：ScanningPeriod)的点亮扫描期间、以及对所有的阴极线不进行点亮扫描的非点亮扫描期间(NSP：Non Scanning Period)构成。而且，在1帧期间内的上述各期间中，分别对数据线、选择的扫描线(阴极线)、未选择的非选择扫描线进行像表1所示那样的电压施加控制。
【表1】
  复位期间   预充电期间   点亮扫描期间   非点亮扫描期间
  数据线   Vm或GND   Vr   Vf   GND
  选择扫描线  -   GND   GND   -
  非选择扫描线  Vm或GND   Vm   Vm   Vm
  Vm...反向偏压，Vr...预充电电压，Vf...正向电压(恒定电流)
在表1所示的点亮扫描期间中，如上所述，对未扫描选择的阴极线(非选择扫描线)施加反向偏压Vm，，但在非点亮扫描期间(NSP)中，对所有的EL元件也同时施加反向偏压Vm。即，这是因为从经验上我们知道：通过对EL元件施加对发光动作无贡献的反向偏压，可以延长元件的发光寿命，特别是这样的次数越多，自恢复效果越提高，更能延长寿命。再有，关于施加反向电压所产生的EL元件延长寿命的效果，在专利文献1中也有记载。
【专利文献1】特开平11-8064号公报(段落0003～0005，图2)
但是，因对点亮扫描期间的非选择扫描线施加反向偏压的控制是以扫描期间(SP)为单位进行的，考虑到容易控制这一点，故在过去，将对全部EL元件施加反向偏压的非点亮扫描期间(NSP)的长度设定为从1个扫描期间到N个扫描期间(N是正整数)的区间。这时，当扫描线(阴极线)的根数多时虽然没有问题，但是，当扫描线的根数极少时(例如6根等)，因1帧期间短，故在1帧期间内非点亮扫描期间(NSP)所占的比例大，存在发光效率大幅降低的问题。此外，如上所述，因非点亮扫描期间(NSP)的长度最低是1个扫描期间(SP)，故存在当扫描线的根数不同时发光效率也变化的问题。
                      发明内容
本发明是鉴于上述无源驱动型发光面板中发生的发光效率低的问题而提出的，其目的在于提供一种自发光面板的驱动装置及驱动方法，其在1帧期间中设置用来对全部自发光元件施加反向偏压的非点亮扫描期间(NSP)，通过设置非点亮扫描期间(NSP)，可以抑制发光效率的大幅度降低，并且可以提高对自发光元件的反向偏压施加的效果。
为了解决上述课题而提出的本发明的自发光面板的驱动装置如方案1记载的那样，是一种自发光面板的驱动装置，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，具备：发光控制单元，进行上述数据线驱动单元和扫描线扫描单元的动作控制，上述发光控制单元在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且将上述非点亮扫描期间的长度设定得比扫描1扫描线的1扫描期间的长度短。
此外，如方案2记载的那样，是一种自发光面板的驱动装置，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，具备：发光控制单元，进行上述数据线驱动单元和扫描线扫描单元的动作控制，上述发光控制单元在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且在1帧期间中多次设置上述非点亮扫描期间。
此外，为了解决上述课题而提出的本发明的自发光面板的驱动方法如方案6记载的那样，是一种自发光面板的驱动方法，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于：在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮的非点亮扫描期间，并且将上述非点亮扫描期间的长度设定得比扫描1扫描线的1扫描期间的长度短。
此外，如方案7记载的那样，是一种自发光面板的驱动方法，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于：在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且在1帧期间中多次设置上述非点亮扫描期间。
                     附图说明
图1是表示有机EL元件的电结构的等效电路图。
图2是说明有机EL元件的电静态特性的特性图。
图3是表示一例现有的无源驱动型发光面板的驱动装置的连线图。
图4是表示现有的无源型驱动方式中1帧期间的结构的时序图。
图5是表示本发明第1实施方式的无源驱动型发光面板的驱动装置的框图。
图6是表示图5的驱动装置的一例1帧期间的扫描时序的图。
图7是表示本发明第2实施方式的无源驱动型发光面板的驱动装置的框图。
图8是表示图7的驱动装置的一例1帧期间的扫描时序的图。
图9是表示图7的驱动装置的另一例1帧期间的扫描时序的图。
                    具体实施方式
下面，根据附图所示的实施方式说明本发明的自发光面板的驱动装置及驱动方法。再有，在下面的说明中，对和已说明的图3所示的各部分相当的部分用同一符号表示，故对各功能和动作适当省略说明。
首先，说明本发明的自发光面板的驱动装置及驱动方法的第1实施方式。图5是表示无源驱动型发光面板1及其驱动装置100的第1实施方式的框图。再有，本实施方式和图3一样，是将阳极线作为驱动线、将阴极线作为扫描线的结构。
此外，图5所示的电路结构作成无源驱动型发光面板1中成为扫描线的阴极线K是6根(K1～K6)的结构。即，作成扫描线的根数少的结构，作为发光面板1的用途，作为打印机装置的打印机光源等使用比作为图像数据的显示面板使用更合适一些。此外，在图5中，示出了图3未示出的发光控制电路5(发光控制单元)，针对输入的发光数据，进行阳极线驱动电路2(数据线驱动单元)和阴极线扫描电路3(扫描线扫描单元)的动作控制。
根据图6说明这样构成的无源驱动型发光面板的驱动装置100的动作。图6是表示1帧期间的6根扫描线(K1～K6)的扫描时序的图。在1帧期间，由发光控制电路5向阳极线A1～An依次供给发光数据D1～D6，按照该时序从扫描线K1扫描线K6依次进行扫描线选择控制。
此外，在本实施方式的发光面板的驱动装置100中，如图6所示，在对全部6根扫描线扫描结束之后，设置比1个扫描期间(SP)短的期间的非点亮扫描期间(NSP)。而且，在该非点亮扫描期间(NSP)中，将所有的驱动开关SX1～SXn切换至接地电位，将所有的扫描开关SY1～SY4切换至反向偏压VM。由此，对所有的EL元件同时施加反向偏压。
如上所述，若按照本发明的第1实施方式，在扫描的扫描线数为根数等少的情况下，将向所有的EL元件施加反向偏压的非点亮扫描期间(NSP)设定得比1个扫描期间(SP)短。其结果是，可以使非点亮扫描期间(NSP)在1帧期间中所占的比例小，与过去非点亮扫描期间(NSP)以扫描期间(SP)为单位进行设置的情况相比，可以提高发光效率。
接着，说明本发明的自发光面板的驱动装置及驱动方法的第2实施方式。再有，在下面的说明中，对和已说明的图3及第1实施方式的图5所示的各部分相当的部分，用同一符号表示，故对各功能和动作适当省略说明。
图7是表示无源驱动型发光面板1及其驱动装置100的第2实施方式的框图。再有，本实施方式与图3、图5一样，是将阳极线作为驱动线、阴极线作为扫描线的结构。此外，图7所示的电路结构是无源驱动型发光面板1中作为扫描线的阴极线K为与图3不同的p根(K1～Kp)的结构。
接着，说明图7的驱动装置100的EL元件的发光驱动控制。图8是表示1帧期间的扫描线K1～Kp的扫描时序的图。在1帧期间中，由发光控制电路5向阳极线A1～An依次供给发光数据D1～Dp，按照该时序从扫描线K1至扫描线Kp依次进行扫描线选择控制。
此外，在本实施方式的发光面板的驱动装置100中，如图8所示，每扫描3根扫描线就设置非点亮扫描期间(NSP)，该非点亮扫描期间(NSP)被控制成与1个扫描期间(SP)不同的长度(例如较短的长度)。即，在1帧中设置多个非点亮扫描期间(NSP)。此外，这时，控制各非点亮扫描期间(NSP)的长度，使得非点亮扫描期间(NSP)的合计在1帧期间中所占的比例和图3所示的以往的扫描线的根数是n根时的情况一样。即，非点亮扫描期间(NSP)的合计在1帧期间中所占的比例恒定，而与扫描线的根数无关。
此外，在1帧期间中的多个非点亮扫描期间(NSP)内，所有的驱动开关SX1～SXn切换至接地电位，所有的扫描开关SY1～SY4切换至反向偏压VM。由此，对所有的EL元件同时施加反向偏压。
如上所述，若按照本发明的第2实施方式，在扫描线根数和以往不同的发光面板的点亮控制中，在1帧期间中设置多次非点亮扫描期间(NSP)，控制各非点亮扫描期间(NSP)的长度。即，非点亮扫描期间(NSP)的合计在1帧期间中所占的比例和以往的扫描线的根数的情况一样。通过这样控制，即使扫描的扫描线的根数变化，也可以使发光面板1的发光效率保持恒定。此外，因在1帧期间内对所有的EL元件多次施加反向偏压，故可以进一步提高EL元件的自修复效率，提高延长寿命的效果。
再有，虽然在上述第2实施方式中，做成每扫描3根扫描线就设置非点亮扫描期间(NSP)的控制，但是，也可以不限于3根，而控制成例如每扫描2根或5根等扫描线就设置非点亮扫描期间(NSP)。例如，为了使非点亮扫描期间(NSP)更分散，如图9所示，也可以按1个扫描期间(SP)设置非点亮扫描期间(NSP)，在各非点亮扫描期间(NSP)中对所有的EL元件施加反向偏压。
此外，这样，当使1帧中包含的非点亮扫描期间(NSP)的个数变化时，最好控制非点亮扫描期间(NSP)的长度，使得非点亮扫描期间(NSP)的合计在1帧期间中所占的比例恒定，而与1帧期间内包含的非点亮扫描期间(NSP)的个数无关。通过这样控制，即使1帧期间内包含的非点亮扫描期间(NSP)的个数变化，也可以使发光面板1的发光效率保持恒定。
再有，虽然在上述的第1和第2实施方式中，举例示出了扫描线是6根的情况，但本发明的发光面板的驱动装置对扫描线的根数没有限定。此外，虽然在上述实施方式中，作成将阳极线作为驱动线、阴极线作为扫描线的结构，但本发明的驱动装置和驱动方法也可以是将阴极线作为驱动线、阳极线作为扫描线的结构。

Claims (10)

1.一种自发光面板的驱动装置，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，
具备：发光控制单元，进行上述数据线驱动单元和扫描线扫描单元的动作控制，
上述发光控制单元在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且将上述非点亮扫描期间的长度设定得比扫描1扫描线的1扫描期间的长度短。
2.一种自发光面板的驱动装置，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，
具备：发光控制单元，进行上述数据线驱动单元和扫描线扫描单元的动作控制，
上述发光控制单元在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且在1帧期间中多次设置上述非点亮扫描期间。
3.权利要求1或2记载的自发光面板的驱动装置，其特征在于，上述发光控制单元进行控制，使上述非点亮扫描期间的合计时间在1帧期间中所占的比例恒定，而与1帧期间中设置的非点亮扫描期间的个数无关。
4.权利要求1或2记载的自发光面板的驱动装置，其特征在于，上述发光控制单元进行控制，使上述非点亮扫描期间的合计时间在1帧期间中所占的比例恒定，而与1帧期间中扫描的扫描线的根数无关。
5.权利要求1或2记载的自发光面板的驱动装置，其特征在于，上述发光控制单元在上述1帧期间中，按1扫描期间来多次设置上述非点亮扫描期间。
6.一种自发光面板的驱动方法，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，
在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮的非点亮扫描期间，并且将上述非点亮扫描期间的长度设定得比扫描1扫描线的1扫描期间的长度短。
7.一种自发光面板的驱动方法，在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置处配置自发光元件，利用数据线驱动单元和扫描线扫描单元有选择地对上述各自发光元件进行发光驱动，其特征在于，
在利用上述扫描线扫描单元依次扫描上述多根扫描线的1帧期间中，设置对上述自发光元件施加正向偏压使其点亮发光的点亮扫描期间和对全部自发光元件施加反向偏压不使其点亮发光的非点亮扫描期间，并且在1帧期间中多次设置上述非点亮扫描期间。
8.权利要求6或7记载的自发光面板的驱动方法，其特征在于，进行控制，使上述非点亮扫描期间的合计时间在1帧期间中所占的比例恒定，而与1帧期间中设置的非点亮扫描期间的个数无关。
9.权利要求6或7记载的自发光面板的驱动方法，其特征在于，进行控制，使上述非点亮扫描期间的合计时间在1帧期间中所占的比例恒定，而与1帧期间中扫描的扫描线的根数无关。
10.权利要求6或7记载的自发光面板的驱动方法，其特征在于，在上述1帧期间中，按1扫描期间来多次设置上述非点亮扫描期间。
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