JP2002108284A - 有機ｅｌ表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

有機ｅｌ表示装置及びその駆動方法

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JP2002108284A JP2000297498A JP2000297498A JP2002108284A JP 2002108284 A JP2002108284 A JP 2002108284A JP 2000297498 A JP2000297498 A JP 2000297498A JP 2000297498 A JP2000297498 A JP 2000297498A JP 2002108284 A JP2002108284 A JP 2002108284A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定電圧源が不要であり、簡素な回路構成で、
迅速に発光させることができ、従って発光輝度を高める
ことができる有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法を提供
する。 【解決手段】 有機ＥＬ素子１がマトリクス状に配置さ
れており、その陽極が列方向に配列された複数個の有機
ＥＬ素子１毎に１本のデータ線３に接続され、陰極は行
方向に配列された複数個の有機ＥＬ素子１毎に１本の走
査線４に接続されている。データ線駆動回路５において
は、各データ線３に信号電流源８が接続されており、各
信号電流源８は電源Ｖ１に接続されている。走査線駆動
回路６においては、各走査線４にスイッチ１０ａ等が接
続されており、各スイッチ１０ａ等の一端は電源Ｖ２に
接続され、他端は接地に接続されている。各データ線３
は、夫々スイッチ25を介して電圧保持回路22のツェナー
ダイオード23に共通接続されている。ツェナーダイオー
ド23にはコンデンサ24が並列接続されている。ツェナー
ダイオード23の保持電位は、各色の黒レベルと判断され
る電位であって可及的に高い電位である。

Description

【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ＥＬ（electr
o-luminescence：エレクトロルミネッセンス）素子を使
用した有機ＥＬ表示装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子を使用した発光表示装置に
おいては、有機ＥＬ素子をマトリクス状に配置し、例え
ば、ロー（行）駆動回路により、行方向に配列した一連
の素子群を列方向に順次走査し、カラム（列）駆動回路
により、ロー駆動回路により走査されて選択されている
行の素子群に駆動電流を選択的に供給して、有機ＥＬ素
子を発光駆動するものである。この有機ＥＬ表示装置は
バックライトを必要としない自発光型表示装置として注
目されている。
【０００３】図８は、単純マトリクス駆動方式の従来の
有機ＥＬ表示装置を示す図である。複数のＥＬ素子１が
マトリックス状に配置されて有機ＥＬパネル２が構成さ
れている。なお、図８において、ＥＬ素子１は簡単のた
めにダイオードのみで表示している。しかし、有機ＥＬ
素子１は、素子１と並列に存在する寄生コンデンサが素
子１を流れる電流の割には、極めて大きな静電容量を有
している。
【０００４】図８に示すように、列方向に配列された複
数個のＥＬ素子１毎に、それらの陽極が１本のデータ線
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）に接続さ
れ、これらのデータ線３はカラム（列）駆動回路５に接
続されている。一方、行方向に配列された複数個のＥＬ
素子１毎に、それらの陰極が１本の走査線４（４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄ・・・）に接続され、これらの走査線４
はロー（行）駆動回路６に接続されている。また、各デ
ータ線３はシャントスイッチ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７
ｄ、７ｅ・・・）を介して選択的に接地に接続されるよ
うになっている。カラム駆動回路５においては、信号電
流源８がドライブスイッチ９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄ、９ｅ・・・）を介して各データ線３に接続されてい
る。各走査線４は、ロー駆動回路６の走査スイッチ１０
（１０ａ、１０ｂ・・・）に接続されており、この走査
スイッチ１０を介して走査線４は電源２又は接地に選択
的に接続される。カラム駆動回路５の駆動スイッチ９、
ロー駆動回路６の走査スイッチ１０及びシャントスイッ
チ７は、制御回路１１により制御される。
【０００５】このように構成された従来の有機ＥＬ表示
装置においては、画像表示のデータが制御回路１１に入
力されると、制御回路１１はロー駆動回路６により走査
線４を順次走査し、選択された走査線４に対して、カラ
ム駆動回路５は特定の選択されたデータ線３に駆動電流
として所定の電流を供給し、選択された走査線４及び選
択されたデータ線３に接続された有機ＥＬ素子１を発光
させる。具体的には、例えば、ロー駆動回路６が走査線
４ｂを走査しており、この走査線４ｂに接続された有機
ＥＬ素子１のうち、データ線３ｂ、３ｃに接続された有
機ＥＬ素子１を発光させる場合、ロー駆動回路６は走査
スイッチ１０ｂを接地側に切り換え、他の走査線４ａ、
４ｃ、４ｄ、４ｅ等に接続された走査スイッチ１０ａ、
１０ｃ、１０ｄ等を電源Ｖ２側に切り換える。一方、カ
ラム駆動回路５は、シャントスイッチ７ｂ、７ｃをオフ
にし駆動スイッチ９ｂ、９ｃをオンにすることにより、
信号電流源９ｂ、９ｃからデータ線３ｂ、３ｃに電源Ｖ
１を印加し、走査線４ｂを接地電位にすると共に、シャ
ントスイッチ７ａ、７ｄ、７ｅ等をオンにし駆動スイッ
チ９ａ、９ｄ、９ｅをオフにすることにより、データ線
３ａ、３ｄ、３ｅを接地に接続する。そうすると、電源
Ｖ１と接地との電位差に基づいて信号電流源８からデー
タ線３ｂ、３ｃに供給された駆動電流は、データ線３
ｂ、３ｃと走査線４ｂとの間に接続された有機ＥＬ素子
１を流れてこの素子１を発光させる。
【０００６】一方、データ線３ｂ、３ｃに接続されてい
るが他の走査線４ａ、４ｃ、４ｄ、４ｅ等に接続されて
いる素子１は、その負極が走査スイッチ１０ａ、１０
ｃ、１０ｄ、１０ｅを介して電源Ｖ２に接続されている
ので、データ線３ｂ、３ｃを介して陽極に電源Ｖ１が印
加され、走査線４ａ、４ｃ、４ｄ、４ｅ等を介して陰極
に逆バイアスとして電源Ｖ２が印加された状態になる。
この電源Ｖ１と電源Ｖ２とを実質的に等しい電圧に設定
しておけば、この素子１の陽極と陰極との間には電圧差
が印加されず、この素子１は発光しない。
【０００７】また、走査線４ｂに接続されているが他の
データ線３ａ、３ｄ、３ｅ等に接続されている有機ＥＬ
素子１は、その陽極及び陰極がいずれも接地されている
ので、電圧差が生じないため、発光しない。
【０００８】更に、他のデータ線３ａ、３ｄ、３ｅ等と
他の走査線４ａ、４ｃ、４ｄ等との間に接続された有機
ＥＬ素子１においては、その陰極に電源Ｖ２が印加さ
れ、陽極に接地が印加された状態にあり、素子１に対し
て逆方向の電圧差が印加される。このため、素子１には
電流が流れず、素子１が発光することはない。しかし、
素子１には逆方向の電圧差が印加されているので、この
素子１の寄生コンデンサには、発光する素子１と逆方向
の電荷が充電される。
【０００９】特に、従前の走査において、駆動されなか
ったデータ線３ａ、３ｄ、３ｅが次順の走査において駆
動された場合、つまり、走査線４ｂを走査したときに
は、駆動されなかったが、走査線４ｃに移ったときにこ
のデータ線３ａ、３ｄ、３ｅが駆動された場合、走査線
４ｃに接続されていて発光させるべき有機ＥＬ素子１に
ついては当然に電流が流れるが、走査線４ｃに接続され
ていないが、従前の走査において逆方向に電荷が充電さ
れた有機ＥＬ素子１にも、その逆方向の電荷をうち消す
だけの電流が流れてしまう。このため、発光させるべき
有機ＥＬ素子１への充電に時間がかかり、迅速に電流を
立ち上げることができない。
【００１０】そこで、従来、ロー駆動回路６による走査
が走査線１０ｂから次の走査線１０ｃに移るときに、カ
ラム駆動回路５の全ての駆動スイッチ９ａ等をオフにす
ると共に、ロー駆動回路６の全ての走査スイッチ１０ａ
等と、全てのシャントスイッチ７ａ等とを接地又は電源
に接続し、有機ＥＬ素子１に充電されている電荷を一旦
放出するようにしている。このように、寄生コンデンサ
の電荷を全て放出した後に、一定の画素電流を印加し
て、選択された有機ＥＬ素子１を点灯させることによ
り、有機ＥＬ素子１の不要な充電を回避している。
【００１１】而して、有機ＥＬ素子の電流電圧特性は、
概念的には、発光ダイオードに近いが、電流が立ち上が
るときの電圧は、発光ダイオードでは２Ｖ程度であるの
に対し、有機ＥＬ素子は５〜１０Ｖ程度と大きい。ま
た、発光ダイオードと異なり、有機ＥＬ素子は発光に必
要な電流が極めて小さいが、前述の如く、有機ＥＬ素子
と並列に存在する寄生コンデンサの静電容量値が極めて
大きいため、電流が立ち上がる電圧まで有機ＥＬ素子に
印加する電圧を上昇させようとすると、その間、寄生コ
ンデンサへの充電が行われるため、発光させるべき有機
ＥＬ素子の電圧上昇が遅れることとなる。
【００１２】前述の如く、従来の駆動回路は、走査線が
移る際に、全ての走査線４ａ等と全てのデータ線３ａ等
とを接地又は電源に接続して、有機ＥＬパネル２に存在
する寄生コンデンサを一旦完全に放電させ、その後の走
査において、０Ｖから発光が得られる電圧まで寄生コン
デンサを充電しているため、有機ＥＬ素子１の発光開始
までに、寄生コンデンサを充電するために長時間が必要
である。そして、この充電時間が長いために、有機ＥＬ
素子１が高い輝度で発光するのに必要な電流を印加でき
るだけの有効な発光時間が得られず、輝度を十分に確保
できないという問題点がある。
【００１３】この問題点を解決することを課題として、
走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り替わるま
での期間に、発光素子にオフセット電圧を印加してこれ
を充電するようにした発光ディスプレイの駆動方法が提
案されている（特開平１１−１４３４２９号公報）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の有機ＥＬ表示装置の駆動方法においては、任意の走
査線の走査が終了した後、次の走査に切り替わるまでの
期間に、全ての発光素子にオフセット電圧を印加するた
め、オフセットの定電圧源が必要であるという問題点が
ある。
【００１５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、定電圧源が不要であり、簡素な回路構成
で、迅速に発光させることができると共に、寄生コンデ
ンサの電荷を回収することにより電流効率を向上させな
がら、発光輝度を高めることができる有機ＥＬ表示装置
及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る有機ＥＬ表
示装置は、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素
子と、これらの有機ＥＬ素子を行方向に配列された有機
ＥＬ素子毎に接続する複数の走査線と、これらの有機Ｅ
Ｌ素子を列方向に配列された有機ＥＬ素子毎に接続する
複数のデータ線と、前記走査線を順次走査する走査線駆
動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して所
定のデータ線に駆動電流を印加するデータ線駆動回路
と、前記有機ＥＬ素子の黒レベルの範囲の電圧を保持す
ることができるツェナーダイオードと、前記各データ線
と前記ツェナーダイオードとの間に設けられ前記データ
線を前記ツェナーダイオードに共通接続するか又は前記
データ線を相互に且つツェナーダイオードから切り離す
スイッチと、前記走査線駆動回路による走査線の走査が
切り替わる際に全ての前記スイッチをオンにして全ての
前記データ線と前記ツェナーダイオードとを接続する制
御回路とを有することを特徴とする。
【００１７】また、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の駆
動方法は、マトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素
子と、これらの有機ＥＬ素子を行方向に配列された有機
ＥＬ素子毎に接続する複数の走査線と、これらの有機Ｅ
Ｌ素子を列方向に配列された有機ＥＬ素子毎に接続する
複数のデータ線と、前記走査線を順次走査する走査線駆
動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期して所
定のデータ線に駆動電流を印加するデータ線駆動回路
と、前記有機ＥＬ素子の黒レベルの範囲の電圧を保持す
ることができるツェナーダイオードと、前記各データ線
と前記ツェナーダイオードとの間に設けられたスイッチ
と、を有する有機ＥＬ表示装置の駆動方法において、前
記走査線駆動回路による走査線の走査が切り替わる際
に、全ての前記スイッチをオンにして、全ての前記デー
タ線と前記ツェナーダイオードとを接続し、前記有機Ｅ
Ｌ素子の寄生コンデンサを前記ツェナーダイオードによ
る決まる電圧に充電することを特徴とする。
【００１８】本発明においては、走査線駆動回路による
走査が次順の走査に移る際、データ線に駆動電流を印加
する直前に、全ての前記スイッチをオンにして前記デー
タ線を相互に接続すると共に、これらのデータ線をツェ
ナーダイオードに共通接続する。これにより、従前の走
査で点灯していた画素からその寄生コンデンサに充電さ
れていた電荷が、データ線を介して全ての画素の寄生コ
ンデンサに流れ込んでこれに充電され、各画素の有機Ｅ
Ｌ素子はツェナーダイオードにより決まる電圧に充電さ
れる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の
実施例に係る有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。有
機ＥＬ素子１がマトリクス状に配置されて有機ＥＬパネ
ル２が構成されている。各有機ＥＬ素子１はダイオード
とそのダイオードに並列に接続された寄生コンデンサか
らなる。そして、有機ＥＬ素子１の陽極が列方向に配列
された複数個の有機ＥＬ素子１毎に１本のデータ線３
（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）に接続されて
おり、各データ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・
・・）は相互に平行に列方向に延びている。また、有機
ＥＬ素子１の陰極は行方向に配列された複数個の有機Ｅ
Ｌ素子１毎に１本の走査線４（４ａ、４ｂ、４ｃ・・
・）に接続されており、各走査線４（４ａ、４ｂ、４ｃ
・・・）は相互に平行に行方向に延びている。なお、デ
ータ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）及び
走査線４（４ａ、４ｂ、４ｃ・・・）はＩＴＯ（Indium
-Tin-Oxide）等の透明導電膜により形成されている。
【００２０】各データ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、
３ｅ・・・）はデータ線駆動回路５に接続されている。
このデータ線駆動回路５においては、各データ線３（３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）に信号電流源８
（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・・）が接続されて
おり、各信号電流源８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ
・・・）は電源Ｖ１に接続されている。
【００２１】また、各走査線４（４ａ、４ｂ、４ｃ・・
・）は走査線駆動回路６に接続されている。この走査線
駆動回路６においては、各走査線４（４ａ、４ｂ、４ｃ
・・・）にスイッチ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・・が接
続されており、各スイッチ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・
・の一端は電源Ｖ２に接続され、他端は接地に接続され
ている。
【００２２】更に、各データ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄ、３ｅ・・・）は、夫々スイッチ２５（２５ａ、２
５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ・・・）を介して電圧保
持回路２２に共通接続されている。この電圧保持回路２
２はツェナーダイオード２３とこのツェナーダイオード
２３に並列に接続されたコンデンサ２４とからなる。ツ
ェナーダイオード２３の陽極はデータ線３（３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）に接続され、ツェナーダ
イオード２３の陰極は接地に接続されている。スイッチ
２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ・・
・）は、夫々データ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３
ｅ・・・）と、電圧保持回路２２との間をオンオフす
る。なお、ツェナーダイオード２３の電位は、各色の黒
レベルと判断される電位であって可及的に高い電位であ
る。
【００２３】データ線駆動回路５の信号電流源８（８
ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・・）の出力、走査線駆
動回路６のスイッチ１０ａ、１０ｂ、１０ｃのオン・オ
フ、及びスイッチ回路２５のスイッチ２５（２５ａ、２
５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ）のオン・オフは、発光
データが入力される制御回路２１により制御される。
【００２４】なお、有機ＥＬ表示装置においては、図１
に示す構成の有機ＥＬパネル２、データ線駆動回路５，
走査線駆動回路６、スイッチ回路２５及び電圧保持回路
２２が、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）及びレッド
（Ｒ）について夫々設けられる。
【００２５】次に、上述の如く構成された本実施例の有
機ＥＬ表示装置の動作について、制御回路２１の制御態
様と共に説明する。走査線駆動回路６が走査線４ｃの走
査から走査線４ａの走査に切り替わったとき、図１に示
すように、制御回路２１は走査線駆動回路６のスイッチ
１０ａを接地側に接続し、その他のスイッチ１０ｂ、１
０ｃ等を電源Ｖ２側に接続する。そして、走査線４ａに
接続された有機ＥＬ素子１のうち、データ線３ｂ、３ｃ
に接続された有機ＥＬ素子１を発光させる場合、駆動信
号電流源８ｂ、８ｃから発光レベルの電流を出力する。
【００２６】そうすると、データ線３ｂ、３ｃと走査線
４ａとの間に接続された有機ＥＬ素子１において、信号
電流源８ｂ、８ｃによりデータ線３ｂ、３ｃから走査線
４ａに向けて電流が流れ、この有機ＥＬ素子１が発光す
る。同時に、これらの発光した有機ＥＬ素子１の寄生コ
ンデンサには、順方向に電荷が充電される。他の走査線
４ｂ、４ｃはスイッチ１０ｂ、１０ｃが電源Ｖ２側に接
続されているので、電源Ｖ１の電圧と電源Ｖ２の電圧と
を実質的に同一にしておけば、データ線３ｂ、３ｃと他
の走査線４ｂ、４ｃとの間に接続された有機ＥＬ素子１
は、その両端の電圧差が実質的に０であり、発光するこ
とはない。これらの有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに
は充電されない。また、他のデータ線３ａ、３ｄ、３ｅ
と走査線４ａとの間に接続された有機ＥＬ素子１は、信
号電流源８ａ、８ｄ、８ｅが駆動電流を供給しないの
で、これらの有機ＥＬ素子１も発光することはない。ま
た、これらの有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサは充放電
されない。更に、他の走査線４ｂ、４ｃと、他のデータ
線３ａ、３ｄ、３ｅとの間に接続された有機ＥＬ素子１
は、その陽極には駆動電流が供給されず、陰極が電源Ｖ
２に接続されているので、これらの有機ＥＬ素子１の両
端には逆方向の電圧差が印加されて、逆バイアスされて
いる。このように、これらの有機ＥＬ素子１は逆バイア
スされているので、これらの有機ＥＬ素子１は発光する
ことがない。また、これらの有機ＥＬ素子１の寄生コン
デンサは負の逆バイアス電位に充電される。
【００２７】次いで、走査線４ａから次の走査線４ｂに
移るとき、制御回路２１は、図２に示すように、走査線
駆動回路６のスイッチ１０ｂを接地に接続すると共に、
他のスイッチ１０ａ、１０ｃを全て電源Ｖ２側に接続す
る。更に、スイッチ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２
５ｄ、２５ｅ・・・）を全て電圧保持回路２２に接続す
る。そうすると、全てのデータ線３（３ａ、３ｂ、３
ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）は相互に接続され、それまで点
灯していた画素から、電荷がデータ線３（３ａ、３ｂ、
３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）を介して全ての画素に流れ込
む。これにより、全ての有機ＥＬ素子１の寄生コンデン
サが流れ込んだ電荷により充電され、全てのデータ線３
（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）は電圧保持回
路２２のツェナーダイオード２３により決まる電位にな
る。また、ツェナーダイオード２３に並列に接続された
コンデンサ２４もデータ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄ、３ｅ・・・）と同一の電位に充電される。このツェ
ナーダイオード２３の電位は、各色の黒レベルと判断さ
れる電位であって可及的に高い電位である。従って、各
画素の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサは、ツェナーダ
イオード２３により決まる電位に充電される。
【００２８】次いで、制御回路１は、図３に示すよう
に、全てのスイッチ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２
５ｄ、２５ｅ）をオフにして各データ線３（３ａ、３
ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ）を相互に切り離すと共に、各デ
ータ線を電圧保持回路２２から切り離す。また、これと
同時に、走査線４ｂに接続された有機ＥＬ素子１の中で
点灯させようとする有機ＥＬ素子１が、例えば、データ
線３ｄ及び３ｅと走査線４ｂとに接続された有機ＥＬ素
子１である場合は、信号電流源８ｄ、８ｅから駆動電流
を流し、他の全ての信号電流源８ａ、８ｂ、８ｃをオフ
にする。これにより、データ線３ｄ及び３ｅと走査線４
ｂとに接続された有機ＥＬ素子１においては、順方向に
信号電流源８ｄ、８ｅの電流値に基づく電位差が印加さ
れ、この有機ＥＬ素子１は発光する。この場合に、この
有機ＥＬ素子１は、既にその寄生コンデンサにはツェナ
ーダイオード２２の電位により決まる電位になるように
電荷が充電されているので、この有機ＥＬ素子１が発光
するまでにその寄生コンデンサに充電すべき電荷は少な
くて済む。従って、この画素においては、スイッチ２５
がオフになった後、極めて迅速に画素が点灯する。ま
た、信号電流が供給されなかった画素においては、前述
の如く、その有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに、電荷
が充電されないか、又は逆方向の電荷（逆バイアス電
荷）が充電される。
【００２９】その後、次の走査線に走査が移る際に、図
４に示すように、次の走査線のスイッチ（図４に図示せ
ず）が接地され、全てのスイッチ２５（２５ａ、２５
ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ・・・）が電圧保護回路２
２側に接続される。これにより、点灯していた画素から
全ての画素に電荷が流れて、全ての画素において、その
有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサがツェナーダイオード
２３の電位により決まる電位に充電される。この場合
に、それまで点灯していた画素の有機ＥＬ素子１の寄生
コンデンサに充電されていた電荷では、全ての画素の有
機ＥＬ素子１の寄生コンデンサをツェナーダイオード２
３により決まる電位まで充電仕切らない場合は、コンデ
ンサ２４からも電荷が供給されるので、全ての画素の寄
生コンデンサに、ツェナーダイオード２３の電位により
決まる電荷が充電される。
【００３０】従って、データ線駆動回路５が制御回路２
１からの信号により所定のデータ線を駆動すると、全て
の画素の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサが黒レベルま
で充電されているので、発光させるべき画素において
は、有機ＥＬ素子１の両端の電圧差が極めて迅速に所望
の輝度レベルまで上昇する。
【００３１】このようにして、本実施例においては、定
電圧源を設けることなく、単にツェナーダイオード及び
コンデンサとオン・オフ動作のスイッチを設けるという
簡素な回路構成で、有機ＥＬ素子１を迅速に発光させる
ことができ、従って有機ＥＬ素子１に十分に高い電流を
印加することができ、高輝度を得ることができる。しか
も、各有機ＥＬ素子１を黒レベルに充電するための電荷
は、従前の走査において点灯した有機ＥＬ素子１の寄生
コンデンサから供給され、回収した電荷を利用して黒レ
ベルに充電するので、電荷を有効利用することができ、
寄生コンデンサを充電するための無駄な電流消費を回避
することができる。
【００３２】なお、本実施例においては、電圧保持回路
２２は、ツェナーダイオード２３とコンデンサ２４との
並列接続体であるが、コンデンサ２４は必ずしも設ける
必要はない。各画素の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサ
は容量値が高いので、従前の走査において発光した画素
の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに蓄積された大量の
電荷がデータ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・
・）を通じて全ての有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに
供給されるため、コンデンサ２４に電荷を蓄積する必要
はない。但し、点灯する画素が少ないような画像を表示
する場合等には、トランジスタ２４を設けてこのトラン
ジスタ２４にも従前の走査において発光した画素の寄生
コンデンサの蓄積電荷を充電しておき、次順の走査にお
いてこのトランジスタ２４からも電荷を供給するように
した方が各画素の有機ＥＬ素子１に安定して黒レベルを
充電するために好ましい。
【００３３】上述の如く、本実施例においては、バイア
ス電圧を発生する電圧保持コンデンサ２４と並列接続し
たツェナーダイオード２３への充電は、画素のもつ寄生
コンデンサに従前の走査により充電された電荷により供
給するように構成した。有機ＥＬ素子１が消灯している
状態の電圧は、有機ＥＬ素子１に使用する材料により大
きく異なるが、一般的には、５〜１０Ｖと一般的な電流
発光素子である発光ダイオードに比して極めて大きな電
圧となる。一方、有機ＥＬ素子はその構造から比較的大
きな寄生コンデンサが存在してしまう。このため、一定
電流を出力する出力形式を用いた電流駆動タイプの有機
ＥＬディスプレイ駆動回路においては、所望の輝度を得
るための電圧に上昇するまでに時間がかかり、所望の輝
度で発光する実効的な発光時間が短くなってしまう。こ
れに対し、本実施例においては、走査が次の走査に移る
際に、駆動直前の有機ＥＬ素子に素子の黒レベルの電
圧、つまり、素子が発光する電圧よりも僅かに低いレベ
ルの電圧を充電しておいて、駆動電流が印加されたとき
に、短時間で発光するようにしたものである。このよう
な有機ＥＬ素子の駆動を可能とするために、本発明にお
いては、定電圧源を使用するのではなく、従前の走査に
おいて有機ＥＬ素子の寄生コンデンサに蓄積された電荷
を回収し、これを各有機ＥＬ素子の両端電位差がツェナ
ーダイオードにより決まる電位になるように、次順の走
査に移る際に各有機ＥＬ素子の寄生コンデンサに充電す
る。これにより、次順の走査において、駆動開始後、極
めて迅速に有機ＥＬ素子が発光し、また所望の高輝度が
得られる電流に迅速に上昇し、長時間にわたってこの高
輝度を持続する。よって、本発明により、簡素な構成で
有効な発光時間を長くすることができ、高輝度を確保す
ることができる。
【００３４】なお、ツェナーダイオード２３はその画素
の発光色の有機ＥＬ素子の黒レベルとなる電位であって
可及的に高い電圧である。図５（ａ）は横軸に有機ＥＬ
素子に流れる電流をとり、縦軸に輝度をとって、有機Ｅ
Ｌ素子の輝度と駆動電流との関係を示す図、図５（ｂ）
は横軸に有機ＥＬ素子における電位差をとり、縦軸に有
機ＥＬ素子の駆動電流をとって、電位差と駆動電流との
関係を示す図である。図５（ａ）に示すように、駆動電
流と発光輝度との間には比例関係が存在し、最高輝度を
指数表示で１０とし、そのときの駆動電流をＩ１０（１
０）としたとき、コントラストを１０に設定すると、黒
レベルは１である。そのときの駆動電流をＩ１とする
と、図５（ｂ）に示すように、発光色がレッド（Ｒ）の
場合は、コントラストが１０のときの黒レベルの電位差
はＶ１０（１）である。この図５（ｂ）に示すように、
発光色により駆動電流と電位差との関係は異なる。従っ
て、黒レベルのときの電位差は発光色により異なるの
で、図１に示すツェナーダイオードの保持電圧は各発光
色に応じて適正なものに設定する必要がある。また、こ
のツェナーダイオードの保持電圧は表示装置としての所
望のコントラストによっても異なる。図５（ａ）におい
て、コントラストが１００になると、最高輝度を１０と
すると、黒レベルは０．１となる。このコントラストが
１００のときの黒レベルの駆動電流をＩ１００（１）は
Ｉ１０（１）の１／１０となり、図５（ｂ）に示すよう
に、黒レベルのときの有機ＥＬ素子の電位差はＶ１００
（１）となる。このように、黒レベルの電圧は発光色と
所望のコントランストによって異なる。従って、ツェナ
ーダイオードに保持させるべき電圧は、黒レベルとなる
電位差の中で、可及的に高い電位差であるが、これは発
光色とそのときの所望のコントラストにより適宜決定さ
れるものである。
【００３５】また、データ線駆動回路の回路構成及び駆
動電流の供給方法自体は従来のものと同様である。図６
はこのデータ線駆動回路の回路構成の一例を示すブロッ
ク図、図７（ａ）及び７（ｂ）は夫々カラム−ロータイ
ミング及びカラムタイミングを示すタイミングチャート
である。ドライバインターフェース３０に入力された駆
動信号はラッチ３１に入力されてラッチされ、ラッチ３
１にラッチされた駆動信号はＤ／Ａ変換器３２を介して
ドライブ３３に出力される。また、ドライバインタフェ
ース３０から制御信号がラッチ３１、Ｄ／Ａ変換器３２
及びドライブ３３に出力され、ラッチ３１及びＤ／Ａ変
換器３２の出力タイミング及びドライブ３３によるプリ
チャージ等を制御している。ドライブ３３から出力され
た駆動電流は出力回路３４を経てデータ線に出力され
る。なお、通常、データ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄ、３ｅ・・・）に対して、図６に示すドライバを複数
組設けて駆動電流が供給される。
【００３６】そして、図７（ａ）に示すように、走査線
駆動信号が順次オンして、ｎ本目及びｎ＋１本目の走査
線が順次走査される。この走査線の駆動に同期して、デ
ータ線駆動信号が出力される。図示は特定のデータ線の
駆動信号の変化を示している。走査線の駆動が次の走査
線の駆動に移った時点で、プリチャージがなされる。こ
の図７におけるプリチャージは、図１に示すスイッチ２
５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ・・・）
を電圧保持回路２２側に切り替えて、全てのデータ線３
（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）と電圧保持回
路２２とを接続している期間である。このプリチャージ
期間において、寄生コンデンサの電荷量が大きいため、
駆動電流源の電流には殆ど影響がない。
【００３７】このプリチャージ期間において、各有機Ｅ
Ｌ素子１の寄生コンデンサが黒レベルに充電され、プリ
チャージ期間が経過した後、駆動電流が供給されると、
寄生コンデンサは既に充電されているので、データ線電
圧が直ちに上昇を開始し、それに応じて、有機ＥＬ素子
１を流れるＥＬ電流が上昇し、発光する。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、駆
動電流の供給に先立ち、各画素の寄生コンデンサに対し
て、従前の走査において点灯した画素に充電された電荷
を流し込むことにより、各画素の寄生コンデンサを黒レ
ベルとされる電位又はそれ以下の電位まで充電するの
で、データ線駆動回路から駆動電流を供給した場合に、
選択された画素においては迅速にデータ線の電圧が上昇
し、有機ＥＬ素子が発光を開始する。このため、高輝度
を得るために十分な発光時間が確保されるので、結果と
して高輝度を得ることができる。しかも、本発明は、ツ
ェナーダイオードを設け、走査が次の走査線に移る際
に、各データ線をツェナーダイオードに接続するだけ
で、上述の効果が得られるので、極めて簡素な回路構成
で、高輝度の有機ＥＬ表示装置を得ることができると共
に、各画素の寄生トランジスタの充電には、従前の走査
において点灯した有機ＥＬ素子の寄生トランジスタの充
電電荷を回収して利用するので、極めて電流効率が高
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る有機ＥＬ表示装置を示す
ブロック図である。
【図２】本実施例の動作を説明するブロック図である。
【図３】同じく本実施例の動作を説明するブロック図で
ある。
【図４】同じく本実施例の動作を説明するブロック図で
ある。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は電圧保持回路の保持電圧を
説明する図である。
【図６】データ線駆動回路の回路構成の一例を示すブロ
ック図である。
【図７】（ａ）はカラム−ロータイミング、（ｂ）はカ
ラムタイミングを示すタイミングチャートである。
【図８】従来の有機ＥＬ表示装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１：有機ＥＬ素子 ２：有機ＥＬパネル ３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・・）：データ線 ４（４ａ、４ｂ、４ｃ・・・）：走査線 ５：データ線駆動回路 ６：走査線駆動回路 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ：スイッチ ８（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ・・・）：信号電流
源 ９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ：スイッチ １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：スイッチ １１、２１：制御回路 ２２：電圧保持回路 ２３：ツェナーダイオード ２４：コンデンサ ２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２５ｅ・・
・）：スイッチ
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月２９日（２０００．９．２
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】そうすると、データ線３ｂ、３ｃと走査線
４ａとの間に接続された有機ＥＬ素子１において、信号
電流源８ｂ、８ｃによりデータ線３ｂ、３ｃから走査線
４ａに向けて電流が流れ、この有機ＥＬ素子１が発光す
る。同時に、これらの発光した有機ＥＬ素子１の寄生コ
ンデンサには、順方向に電荷が充電される。他の走査線
４ｂ、４ｃはスイッチ１０ｂ、１０ｃが電源Ｖ２側に接
続されているので、電源Ｖ１の電圧と電源Ｖ２の電圧と
を実質的に同一にしておけば、データ線３ｂ、３ｃと他
の走査線４ｂ、４ｃとの間に接続された有機ＥＬ素子１
は、発光することはない。これらの有機ＥＬ素子１の寄
生コンデンサは駆動電流の大きさに応じて逆バイアス電
位に充電される。また、他のデータ線３ａ、３ｄ、３ｅ
と走査線４ａとの間に接続された有機ＥＬ素子１は、信
号電流源８ａ、８ｄ、８ｅが駆動電流を供給しないの
で、これらの有機ＥＬ素子１も発光することはない。ま
た、これらの有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサは充放電
されない。更に、他の走査線４ｂ、４ｃと、他のデータ
線３ａ、３ｄ、３ｅとの間に接続された有機ＥＬ素子１
は、その陽極には駆動電流が供給されず、陰極が電源Ｖ
２に接続されているので、これらの有機ＥＬ素子１の両
端には逆方向の電圧差が印加されて、逆バイアスされて
いる。このように、これらの有機ＥＬ素子１は逆バイア
スされているので、これらの有機ＥＬ素子１は発光する
ことがない。また、これらの有機ＥＬ素子１の寄生コン
デンサは負の逆バイアス電位に充電される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】なお、本実施例においては、電圧保持回路
２２は、ツェナーダイオード２３とコンデンサ２４との
並列接続体であるが、コンデンサ２４は必ずしも設ける
必要はない。各画素の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサ
は容量値が高いので、従前の走査において発光した画素
の有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに蓄積された大量の
電荷がデータ線３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・
・）を通じて全ての有機ＥＬ素子１の寄生コンデンサに
供給されるため、コンデンサ２４に電荷を蓄積する必要
はない。但し、点灯する画素が少ないような画像を表示
する場合等には、コンデンサ２４を設けてこのコンデン
サ２４にも従前の走査において発光した画素の寄生コン
デンサの蓄積電荷を充電しておき、次順の走査において
このコンデンサ２４からも電荷を供給するようにした方
が各画素の有機ＥＬ素子１に安定して黒レベルを充電す
るために好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB02 BA06 DA01 DB03 EB00 GA02 GA04 5C080 AA06 BB05 DD08 DD26 EE25 FF12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 5C094 AA07 AA10 AA13 AA15 AA45 AA53 AA56 BA27 CA19 CA25 DB01 DB04 GA10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マトリクス状に配置された複数の有機Ｅ
    Ｌ素子と、これらの有機ＥＬ素子を行方向に配列された
    有機ＥＬ素子毎に接続する複数の走査線と、これらの有
    機ＥＬ素子を列方向に配列された有機ＥＬ素子毎に接続
    する複数のデータ線と、前記走査線を順次走査する走査
    線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期し
    て所定のデータ線に駆動電流を印加するデータ線駆動回
    路と、前記有機ＥＬ素子の黒レベルの範囲の電圧を保持
    することができるツェナーダイオードと、前記各データ
    線と前記ツェナーダイオードとの間に設けられ前記デー
    タ線を前記ツェナーダイオードに共通接続するか又は前
    記データ線を相互に且つツェナーダイオードから切り離
    すスイッチと、前記走査線駆動回路による走査線の走査
    が切り替わる際に全ての前記スイッチをオンにして全て
    の前記データ線と前記ツェナーダイオードとを接続する
    制御回路とを有することを特徴とする有機ＥＬ表示装
    置。
  2. 【請求項２】 前記ツェナーダイオードに並列に接続さ
    れたコンデンサを有することを特徴とする請求項１に記
    載の有機ＥＬ表示装置。
  3. 【請求項３】 前記スイッチは、前記データ線を、前記
    ツェナーダイオード又は浮遊状態に選択的に接続するも
    のであることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機
    ＥＬ表示装置。
  4. 【請求項４】 前記走査線駆動回路は、前記各走査線
    を、走査線電源又は接地に選択的に接続する夫々走査線
    スイッチを有することを特徴とする請求項１乃至３のい
    ずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
  5. 【請求項５】 前記データ線駆動回路は、前記各データ
    線毎に設けられた信号電流源と、前記信号電流源を介し
    て前記データ線に駆動電圧を印加するデータ線電源と、
    を有することを特徴とする請求項１乃至４に記載の有機
    ＥＬ表示装置。
  6. 【請求項６】 前記制御回路は、前記走査線駆動回路に
    よる走査が次の走査線に切り替わるときに、次の走査線
    に接続された走査線スイッチを接地に接続し、他の走査
    線に接続された全ての走査線スイッチを前記走査線電源
    に接続すると共に、前記スイッチを全てオフにすること
    を特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示装置。
  7. 【請求項７】 マトリクス状に配置された複数の有機Ｅ
    Ｌ素子と、これらの有機ＥＬ素子を行方向に配列された
    有機ＥＬ素子毎に接続する複数の走査線と、これらの有
    機ＥＬ素子を列方向に配列された有機ＥＬ素子毎に接続
    する複数のデータ線と、前記走査線を順次走査する走査
    線駆動回路と、前記走査線駆動回路による走査と同期し
    て所定のデータ線に駆動電流を印加するデータ線駆動回
    路と、前記有機ＥＬ素子の黒レベルの範囲の電圧を保持
    することができるツェナーダイオードと、前記各データ
    線と前記ツェナーダイオードとの間に設けられたスイッ
    チと、を有する有機ＥＬ表示装置の駆動方法において、
    前記走査線駆動回路による走査線の走査が切り替わる際
    に、全ての前記スイッチをオンにして、全ての前記デー
    タ線と前記ツェナーダイオードとを接続し、前記有機Ｅ
    Ｌ素子の寄生コンデンサを前記ツェナーダイオードによ
    る決まる電圧に充電することを特徴とする有機ＥＬ表示
    装置の駆動方法。
  8. 【請求項８】 前記ツェナーダイオードにコンデンサが
    並列に接続されていることを特徴とする請求項７に記載
    の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
  9. 【請求項９】 前記スイッチは、前記データ線を前記ツ
    ェナーダイオードに共通接続するか又は前記データ線を
    相互に且つツェナーダイオードから切り離すものである
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載の有機ＥＬ表示
    装置の駆動方法。
  10. 【請求項１０】 前記走査線駆動回路は、走査線スイッ
    チにより、前記各走査線を、走査線電源又は接地に選択
    的に接続することを特徴とする請求項７乃至９のいずれ
    か１項に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
  11. 【請求項１１】 前記データ線駆動回路は、信号電流源
    から前記データ線へ供給する駆動電流を制御することを
    特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の有
    機ＥＬ表示装置の駆動方法。
  12. 【請求項１２】 前記走査線駆動回路による走査が次の
    走査線に切り替わるときに、次の走査線に接続された走
    査線スイッチを接地に接続し、他の全ての走査線スイッ
    チを走査線電源に接続すると共に、前記スイッチを全て
    オフにして前記データ線を相互に切り離すと共に、前記
    ツェナーダイオードから切り離すことを特徴とする請求
    項１１に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
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