JP2003255894A - 発光表示パネルの駆動方法および有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

発光表示パネルの駆動方法および有機ｅｌ表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光表示パネルの点灯起動時、あるいは点灯
駆動中の発光表示パネルの発光輝度が上昇される場合に
おいて、発光表示パネルの発光の立ち上がり、あるいは
輝度の追従性を良好にすること。 【解決手段】 発光表示パネル１に配列された発光素子
は定電流駆動され、その順方向電圧ＶF がサンプリング
ホールド回路８によって取得される。そして、駆動電圧
源６の出力電圧ＶH は、サンプリングホールド回路８に
よって取得された順方向電圧ＶF によって制御される。
例えば、発光表示パネル１が点灯起動される時、あるい
は発光輝度が上昇される場合においては、発光制御回路
４より電圧強制変更回路９に制御信号が送られ、電圧強
制変更回路９よりＤＣ−ＤＣコンバータからなる駆動電
圧源６のＰＷＭ回路１５に対して出力電圧ＶH を上昇さ
せる指令がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発光素子として
例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用
いた発光表示パネルの駆動方法およびこれを利用した表
示装置に関し、特に、前記発光表示パネルの点灯駆動時
あるいは点灯駆動状態において発光輝度が上昇される場
合において、発光の立ち上がりあるいは発光輝度が即座
に追従し得るようにした発光輝度の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイに代わる低消費電力お
よび高表示品質、並びに薄型化が可能なディスプレイと
して、有機ＥＬディスプレイが注目されている。これは
ＥＬディスプレイに用いられるＥＬ素子の発光層に、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、実用に耐えう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ＥＬ素子を配列した表示パネルの
駆動方法として、パッシブマトリックス駆動方式および
アクティブマトリックス駆動方式が提案されている。図
５には、パッシブマトリックス駆動方式と、これにより
発光制御される表示パネルの一例が示されている。この
パッシブマトリックス駆動方式における有機ＥＬ素子の
ドライブ方法には、陰極線走査・陽極線ドライブ、およ
び陽極線走査・陰極線ドライブの２つの方法があるが、
図５に示す構成は前者の陰極線走査・陽極線ドライブの
形態を示している。
【０００４】すなわち、表示パネルにはｎ本のドライブ
線としての陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の走査線
としての陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配列され、各々の
交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、ダイオードのシンボ
ルマークで示した有機ＥＬ素子ＯＥＬが配置され、表示
パネル１を構成している。そして、画素を構成する発光
素子としての各ＥＬ素子は、格子状に配列され、垂直方
向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａn と水平方向に沿う陰極線Ｂ1
〜Ｂm との交差位置に対応して、その一端（ＥＬ素子の
陽極端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の陰極端子）が
陰極線に接続される。また、陽極線は陽極線ドライブ回
路２に接続され、陰極線は陰極線走査回路３に接続され
てそれぞれ駆動される。
【０００５】前記陰極線走査回路３には、各陰極走査線
Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えら
れ、素子のクロストーク発光を防止するための逆バイア
ス電圧生成回路５からの逆バイアス電圧ＶM または基準
電位点としてのアース電位のうちのいずれか一方を、対
応する陰極走査線に接続するように作用する。また、陽
極線ドライブ回路２には、各陽極線を通じて駆動電流を
個々のＥＬ素子に供給する定電流回路Ｉ1 〜Ｉn および
ドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられている。
【０００６】前記ドライブスイッチＳX1〜ＳXnは、定電
流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流またはアース電位のうちの
いずれか一方をそれぞれに対応する陽極線に接続するよ
うに作用する。したがって、ドライブスイッチＳX1〜Ｓ
Xnが前記定電流回路側に接続されることにより、定電流
回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極走査線に対応して配
置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用
する。
【０００７】なお、前記定電流回路に代えて定電圧回路
等の電圧源を用いることも可能であるが、ＥＬ素子の電
流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対
し、電圧・輝度特性が温度変化に対して不安定であるこ
と、また過電流により素子を劣化させるおそれがあるこ
と等の理由により、一般的には図５に示したように定電
流回路を用いるのが一般的である。
【０００８】前記陽極線ドライブ回路２および陰極線走
査回路３には、ＣＰＵを含む発光制御回路４よりコント
ロールバスが接続されており、表示すべき画像信号に基
づいて、前記走査スイッチＳY1〜ＳYmおよびドライブス
イッチＳX1〜ＳXnが操作される。これにより、画像信号
に基づいて陰極走査線を所定の周期でアース電位に設定
しながら所望の陽極線に対して適宜定電流回路Ｉ1 〜Ｉ
n が接続される。したがって、前記各ＥＬ発光素子は選
択的に発光し、表示パネル１上に前記画像信号に基づく
画像が再生される。
【０００９】前記陽極線ドライブ回路２における各定電
流回路Ｉ1 〜Ｉn には、例えば昇圧型のＤＣ−ＤＣコン
バータによる駆動電圧源６からのＤＣ出力（出力電圧＝
ＶH）が供給されるように構成されている。これによ
り、駆動電圧源６からの出力電圧ＶH を受ける前記定電
流回路Ｉ1 〜Ｉn により生成される定電流が、陽極走査
線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給さ
れるように作用する。
【００１０】一方、前記したＥＬ素子のクロストーク発
光を防止するために利用される逆バイアス電圧ＶM の値
は、前記出力電圧ＶH の値に比較的近いこと、また、出
力電圧ＶH の消費電流に比べて逆バイアス電圧ＶM の消
費電流が小さいことから、一般的に出力電圧ＶH から、
シリーズレギュレートすることで、逆バイアス電圧ＶM
を発生させている。このような構成を採用した方が、部
品点数や消費電力の観点において有利であると考えられ
る。
【００１１】前記したシリーズレギュレート回路として
は、構成の簡単な図５に示した逆バイアス電圧生成回路
５を好適に採用することができる。この逆バイアス電圧
生成回路５は、前記した駆動電圧源６からの出力電圧Ｖ
H を分圧する分圧回路と、この分圧回路により生成され
た分圧電圧を、インピーダンス変換して逆バイアス電圧
として出力するトランジスタＱ1 より構成されている。
すなわち、前記分圧回路は、駆動電圧源６と基準電位点
（アース）との間に直列接続された抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 によ
り構成されており、前記インピーダンス変換機能を果た
すｎｐｎトランジスタＱ1 のコレクタ端子が前記駆動電
圧源６に接続され、またベース端子が抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 の
接続中点に結線されている。これにより、トランジスタ
Ｑ1 はエミッタフォロア接続とされて、エミッタ端子よ
り逆バイアス電圧ＶM が出力される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した構
成の駆動装置によると、各ＥＬ素子を定電流駆動するた
めに、各陽極線に対応してそれぞれ定電流回路が備えら
れる。この定電流回路においては、各ＥＬ素子を常に定
電流駆動するためには、定電流回路内での一定の電圧降
下を見込む必要があり、したがって、定電流回路に供給
する駆動電圧源６からの出力電圧ＶH の出力電圧は、定
電流駆動される各ＥＬ素子の順方向電圧ＶF に対して、
前記した定電流回路内での電圧降下分を加算した以上の
電圧値とする必要がある。
【００１３】しかも、各ＥＬ素子の電気的なばらつきお
よび経年変化、さらに定電流回路の各素子のばらつき等
を考慮した場合には、前記した定電流回路内での電圧降
下分にさらに所定のマージンを加えて、前記出力電圧Ｖ
H を設定する必要が生ずる。この様なマージンを加えた
場合には、大多数の定電流回路における電圧降下量が過
剰となり、定電流回路内での電力損失が増大するという
問題を招来させる。
【００１４】そこで、定電流駆動される各ＥＬ素子の順
方向電圧ＶF を例えばサンプリングホールド手段により
検出して、この順方向電圧ＶF に基づいて駆動電圧源６
から供給される出力電圧ＶH の値を制御するように構成
することが考えられる。このような制御手段を採用した
場合には、前記順方向電圧ＶF に対して、定電流回路に
おける定電流駆動を保証することができる一定の電圧値
を加算した状態で出力電圧ＶH を生成させることができ
る。したがって、前記したマージンをごく少なくするこ
とができ、定電流回路における電力損失を低減させるこ
とが可能となる。これにより、例えば携帯用機器等に利
用した場合においては、バッテリーの電力消耗を低減さ
せることができる。
【００１５】一方、前記した有機ＥＬ素子は、その積層
構造から所定の電気容量（寄生容量）を持ったダイオー
ド特性を有していることは周知のとおりである。そし
て、前記したように有機ＥＬ素子を定電流で駆動した場
合には、当該定電流回路は動作原理上、ハイインピーダ
ンス出力回路であるがために、素子の陽極電圧波形は図
６に示すように立上がりが緩慢な特性となる。すなわ
ち、図６において縦軸は素子の陽極電圧Ｖを示してお
り、横軸は経過時間ｔを示している。
【００１６】この陽極電圧Ｖの立上がり曲線は、前回の
走査時における素子の点灯・非点灯の条件や、隣接する
素子の点灯・非点灯の条件など、様々な条件によって変
化する。そして、この立上がり曲線の変化によって有機
ＥＬ素子の輝度も変化するが、いずれにしても、素子の
発光の立上がりが遅れるために、表示パネルの実質的な
輝度が低下することは避けられない。
【００１７】そこで、素子の点灯駆動時において素子に
定電圧源を接続し、素子の寄生容量に対して瞬時に充電
するプリチャージ期間を設けた駆動方法も提案されてい
る。この様なプリチャージを行う代表的な駆動方法とし
て、陰極リセット法と呼ばれるものがあり、例えば特開
平９−２３２０７４号公報に開示されている。この陰極
リセット法は、ＥＬ素子の前記寄生容量と、クロストー
ク発光を防止するための逆バイアス電圧ＶM を利用する
ことで、点灯させようとするＥＬ素子の陽極電圧を瞬時
にして前記逆バイアス電圧ＶM に近い電圧に立ち上げる
ことができる。
【００１８】図７は、プリチャージ電圧（ＶM ）＝素子
の順方向電圧（ＶF ）とした場合の陽極電圧波形を示し
ている。この図７においても、縦軸は素子の陽極電圧Ｖ
を示しており、横軸は経過時間ｔを示している。そし
て、期間ａは素子に対するプリチャージの期間を示し、
期間ｂは素子の定電流駆動期間を示している。
【００１９】一方、前記したようなプリチャージ駆動を
実行させると共に、例えばサンプリングホールド手段を
利用して、ＥＬ素子の順方向電圧ＶF を取得し、駆動電
圧源６から供給される出力電圧ＶH の値を制御する前記
した制御手段を採用した場合においては、次のような問
題点が発生する。すなわち、例えば点灯発光中における
発光素子の発光輝度を上昇させる場合においては、図８
に示すように素子の順方向電圧ＶF が上昇する。この
時、サンプリング動作のタイミングによって、最終的な
順方向電圧ＶF をサンプリングホールドすることができ
ず、サンプリング動作のタイミングに基づいて、ＶF'と
して示す電圧をホールドし、これに基づいて駆動電圧源
６における出力電圧ＶH が制御される。
【００２０】前記したプリチャージに供する電圧ＶM
は、駆動電圧源６の出力電圧ＶH に基づいて生成される
ため、図８に示すＶF'のホールド電圧に基づいて、次に
図９に示す、より高いプリチャージ電圧ＶM が生成され
る。したがって、この様な繰り返しによって、発光素子
の輝度は即座には上昇せず、図１０に示したように階段
状に上昇することになる。したがって、ユーザにとって
はこの様な緩慢な輝度変化は不自然に感じられるという
不具合な問題を抱えることになる。なお、図１０におけ
るｔ１，ｔ２，ｔ３はサンプリング動作のタイミングを
示しており、ｃはサンプリングインターバルを示してい
る。
【００２１】また、前記したようなプリチャージを実行
せずに、発光素子を定電流駆動した場合においても、同
様に緩慢な輝度変化が発生する。すなわち、発光輝度を
上昇させ順方向電圧ＶF が上昇した場合、前記ＶF を検
出するサンプルホールドのタイミングが来るまでは、駆
動電圧源６における出力電圧ＶH は以前の電圧を発生さ
せている。このために、前記ＶH とＶF の電位差が小さ
くなり、各発光素子を定電流駆動するための定電流回路
が、定電流供給動作を確保できなくなり、発光素子の輝
度は上昇するが、所定の輝度までには至らない状態とな
る。
【００２２】そして、前記ＶF を検出するサンプルホー
ルドタイミングが来ると、ＶH は、より高い電圧に制御
され、定電流回路もより高いＶF まで定電流供給動作を
確保でき、これにより輝度が上昇する。この動作を繰り
返すことにより、輝度は階段状に所定の値まで至る。こ
のような動作により、同様に緩慢な輝度変化が発生し、
ユーザに対して不自然さを感じさせる結果となる。ま
た、この様な不具合は例えば表示パネルの点灯起動時に
おいても同様に発生する。
【００２３】前記した現象は、主にサンプリングホール
ドの動作インターバル（通常は数百ｍｓｅｃのインター
バルで動作）によって生ずるものである。したがって、
サンプリングホールドの動作インターバルタイミングを
短く（例えば数十ｍｓｅｃのインターバル）で実行する
ことが考えられるが、常にサンプリングホールドのタイ
ミングを短い間隔で実行した場合においては、サンプリ
ングホールドの動作に要する駆動電力およびホールドさ
れた電圧をその都度放電させることとなり、結果として
電力を無駄に消費することになる。したがって、例えば
これを携帯用の端末器等に利用した場合においては、バ
ッテリーの電力を浪費することとなり好ましくはない。
【００２４】この発明は、前記した技術的な観点に基づ
いてなされたものであり、例えば前記したように表示パ
ネルの発光輝度を上昇させた場合、あるいは表示パネル
の点灯起動時において発生する発光輝度の緩慢な立上が
り動作を改善することができると共に、駆動電力を低減
させることが可能な発光表示パネルの駆動方法およびこ
れを用いた有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とす
るものである。
【００２５】
【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発光表示パネルの駆動
方法は、定電流回路を介してそれぞれ点灯制御される発
光素子を備えた発光表示パネルの駆動方法であって、前
記定電流回路が、駆動電圧源からの出力電圧を利用して
前記発光素子に対して定電流を供給すると共に、発光素
子の順方向電圧に基づいて前記駆動電圧源からの出力電
圧を制御するようになされ、かつ前記発光素子の駆動条
件の変更に伴い、前記駆動電圧源からの出力電圧を強制
的に変更させるようにした点に特徴を有する。
【００２６】この場合、好ましくは前記発光表示パネル
の点灯起動時において、前記駆動電圧源からの出力電圧
を、強制的に所定の電圧値に変更させるようになされ
る。また、点灯駆動中の前記発光表示パネルの発光輝度
が上昇される場合においても、前記駆動電圧源からの出
力電圧を、強制的に所定の電圧値に変更させることが望
ましい。さらに、点灯駆動中の前記発光表示パネルの発
光輝度が予め定められた所定の範囲以上に上昇される場
合において、前記駆動電圧源からの出力電圧を、強制的
に所定の電圧値に変更させるようにすることも考えられ
る。
【００２７】そして、前記したいずれの制御態様を採用
する場合においても、好ましくは、前記所定の電圧値
が、前記駆動電圧源から発生し得る出力電圧の最大値に
設定されるようになされる。また、前記所定の電圧値
が、発光輝度の上昇度合いに対応して予め定められた電
圧値に設定されるようになされる場合もある。
【００２８】そして、前記した制御態様を具現化する好
ましい実施の形態においては、前記定電流回路から発光
素子に定電流を供給するタイミングで、前記順方向電圧
をサンプリングし、サンプリングした電圧値をホールド
するサンプリングホールド回路により、前記順方向電圧
を取得するようになされる。また、前記発光表示パネル
における発光に寄与しないダミーの発光素子に対して定
電流を加えることで、前記順方向電圧を取得するように
構成することもできる。
【００２９】加えて、前記駆動電圧源からの出力電圧を
制御することで、前記定電流回路における電圧降下がほ
ぼ一定となるように制御されることが望ましく、好まし
くは前記駆動電圧源として、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバ
ータを利用するようになされる。
【００３０】そして、この発明にかかる表示装置におい
ては、前記発光素子として有機ＥＬ素子が利用され、前
記した駆動方法を採用して有機ＥＬ素子が点灯駆動され
るように構成される。
【００３１】前記した駆動方法を採用した表示装置によ
ると、定電流回路を介した発光素子の順方向電圧を検出
して、駆動電圧源からの出力電圧を制御するようになさ
れるので、各ＥＬ素子に定電流を供給する定電流回路に
おいては、定電流供給動作を確保できる範囲で、その電
圧降下を極力少なくすることができる。したがって、定
電流回路における電力損失を低減させることに寄与でき
る。
【００３２】また、例えば前記発光表示パネルの点灯起
動時においては、前記駆動電圧源からの出力電圧が、所
定の大きな電圧値に強制的に変更されるので、表示パネ
ルの発光輝度の立上がり特性を急峻にすることができ
る。また、発光表示パネルの発光輝度が上昇される場合
においても、同様に前記駆動電圧源からの出力電圧が、
所定の大きな電圧値に強制的に変更されるので、表示パ
ネルの発光輝度を設定された発光輝度に即座に変更する
ことができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる駆動方法
を採用した表示装置について、その好ましい実施の形態
を図に基づいて説明する。図１はこの発明を適用したパ
ッシブマトリックス駆動方式と、これにより発光制御さ
れる表示パネルの例が示されている。なお、図１におい
ては表示パネル１と、これを駆動する陽極線ドライブ回
路２、陰極線走査回路３および発光制御回路４、さらに
逆バイアス電圧生成回路５については、すでに説明した
図５に示した各回路とその機能は同一であり、したがっ
てその詳細な説明は適宜省略する。
【００３４】なお、この実施の形態においては、発光制
御回路４と陽極線ドライブ回路２とを結ぶコントロール
バスを介して、発光制御回路４から陽極線ドライブ回路
２に対して、ドライブスイッチＳX1〜ＳXnを開閉制御す
るデータを送出すると共に、各定電流回路Ｉ1 〜Ｉn の
出力電流を制御することができる電流制御データも送ら
れるようにされている。これにより、発光制御回路４か
らの指令により表示パネル１の発光輝度を変更すること
ができる。
【００３５】図１において陽極線ドライブ回路２と表示
パネル１との間には、サンプリングスイッチ７が挿入さ
れている。このサンプリングスイッチ７は、陽極線ドラ
イブ回路２における各ドライブスイッチＳX1〜ＳXnと、
表示パネル１における陽極線Ａ1 〜Ａn に対応して、そ
れぞれＳh1〜Ｓhnとして示す各スイッチが備えられてい
る。これらの各スイッチＳh1〜Ｓhnは、サンプリングホ
ールド回路８からの制御信号により、それぞれ開閉制御
を受けるように構成されている。
【００３６】すなわち、前記した発光制御回路４は、各
ドライブスイッチＳX1〜ＳXnを介して各ＥＬ素子を点灯
制御するのに同期して、サンプリングホールド回路８を
駆動し、各スイッチＳh1〜Ｓhnを閉成するようになされ
る。そして、各スイッチＳh1〜Ｓhnを介した各ＥＬ素子
の順方向電圧ＶF は、サンプリングホールド回路８に供
給され、これにより、各ＥＬ素子の順方向電圧ＶF を取
得することができる。
【００３７】図１においては、図示の都合上、各スイッ
チＳh1〜Ｓhnを介したサンプリング値が１本の接続線を
介してサンプリングホールド回路８に供給されるように
構成されているが、これはそれぞれに分離されて各順方
向電圧がサンプリングホールド回路８に供給される。
【００３８】このサンプリングホールド回路８によって
ホールドされた前記順方向電圧は、抵抗素子Ｒ5 および
Ｒ6 による分圧回路を介して誤差増幅器１０における一
方の入力端（反転入力端）に供給されるように構成され
ている。一方、前記誤差増幅器１０における他方の入力
端（非反転入力端）には、基準電圧Ｖref が供給されて
おり、したがって、誤差増幅器１０からは前記順方向電
圧と基準電圧との比較出力（誤差出力）が生成される。
【００３９】そして、誤差増幅器１０からの出力は、差
動増幅器１１における一方の入力端（非反転入力端）に
供給されるように構成されている。また、差動増幅器１
１における他方の入力端（反転入力端）には、駆動電圧
源６の出力電圧ＶH を分圧する抵抗素子Ｒ7 およびＲ8
による出力が供給されるように構成されている。したが
って、差動増幅器１１における出力電圧値は、前記した
発光素子の順方向電圧ＶF および駆動電圧源６の出力電
圧ＶH の双方の出力情報を含んだものとなる。
【００４０】図１に示す実施の形態においては、駆動電
圧源６として昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータが利用され
ており、前記差動増幅器１１における出力は、ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータを構成するスイッチングレギュレータ回路
１４に供給されるように構成されている。なお、以下に
説明するＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源６は、
ＰＷＭ制御（パルス幅変調）により直流出力を生成する
ようにしているが、これはＰＦＭ制御（パルス周波数変
調）を利用することもできる。
【００４１】前記スイッチングレギュレータ回路１４に
はＰＷＭ回路１５および基準発振器１６が配置されてお
り、前記差動増幅器１１における出力はＰＷＭ回路１５
に供給されて、基準発振器１６からもたらされる信号の
パルス幅を変調し、この変調されたパルス出力によって
ｎｐｎトランジスタＱ2 をスイッチングするように構成
されている。すなわち、前記トランジスタＱ2 のオン動
作によって、直流電圧源１２からの電力エネルギーがイ
ンダクタＬ1 に蓄積され、一方、トランジスタＱ2 のオ
フ動作に伴い、前記インダクタに蓄積された電力エネル
ギーは、ダイオードＤ3 を介してコンデンサＣ1 に蓄積
される。
【００４２】そして、前記トランジスタＱ2 のオン・オ
フ動作の繰り返しにより、昇圧されたＤＣ出力をコンデ
ンサＣ1 の端子電圧として得ることができ、これが駆動
電圧源６から出力される出力電圧ＶH となる。したがっ
て、この実施の形態においては前記出力電圧ＶH は、Ｅ
Ｌ素子の点灯状態における順方向電圧ＶF に依存するこ
とになる。
【００４３】また、この実施の形態においては前記出力
電圧ＶH は、前記した抵抗素子Ｒ7およびＲ8 による分
圧出力によっても制御されるものであり、したがって、
前記抵抗素子Ｒ7 およびＲ8 の分圧比を適宜選定するこ
とにより、陽極線ドライブ回路２における各定電流回路
Ｉ1 〜Ｉn が定電流駆動を保証し得る一定の電圧降下値
となるように制御することができる。これにより、各定
電流回路Ｉ1 〜Ｉn における電力損失を極力低減させる
ことが可能となる。
【００４４】一方、前記発光制御回路４より、制御信号
が電圧強制変更回路９に送出することができるように構
成されており、電圧強制変更回路９は、これに基づいて
前記したスイッチングレギュレータ回路１４におけるＰ
ＷＭ回路１５に指令信号を送り、駆動電圧源６から出力
される出力電圧ＶH を強制的に上昇させることができる
ように構成されている。
【００４５】図２は、前記した構成の駆動回路において
生成される逆バイアス電圧ＶM を、発光素子のプリチャ
ージ電圧として利用する陰極リセット法を説明するもの
である。この陰極リセット動作は、前記した発光制御部
４からの制御信号によって、陽極線ドライブ回路２にお
けるドライブスイッチＳX1〜ＳXnが駆動されることによ
り、また、陰極線走査回路３における走査スイッチＳY1
〜ＳYnが駆動されることにより行われる。
【００４６】なお、図２においては例えば第１の陽極ド
ライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ11が発光駆動
されている状態から、次の走査において、同じく第１の
陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ12が発
光駆動される状態が示されている。そして、図２におい
ては、発光駆動されるＥＬ素子がダイオードのシンボル
マークとして示されており、他は寄生容量としてのコン
デンサのシンボルマークで示されている。
【００４７】図２（ａ）は、陰極リセット動作がなされ
る前の状態を示しており、陰極走査線Ｂ1 が走査されＥ
Ｌ素子Ｅ11が発光している状態を示す。次の走査でＥＬ
素子Ｅ12を発光させることになるが、ＥＬ素子Ｅ12を発
光させる前に、図２（ｂ）に示すように陽極ドライブ線
Ａ1 および全陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm をアース電位にリセ
ットして、全電荷を放電させる。これには、図１に示す
各走査スイッチＳY1〜ＳYmがアース側に接続されると共
に、第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているドライ
ブスイッチＳX1がアース側に接続されることにより実行
される。
【００４８】次にＥＬ素子Ｅ12を発光させるために、陰
極走査線Ｂ2 が走査される。すなわち、陰極走査線Ｂ2
がアースに接続され、それ以外の陰極走査線には、逆バ
イアス電圧ＶM が与えられる。なお、この時、ドライブ
スイッチＳX1はアース側から切り離され定電流回路Ｉ1
側に接続される。
【００４９】したがって、前述した図２（ｂ）に示すリ
セット動作時に各素子における寄生容量の電荷が放電し
ているため、この瞬間において図２（ｃ）に示すよう
に、次に発光される素子Ｅ12以外の素子による寄生容量
に対して、矢印で示すように逆バイアス電圧ＶM による
逆方向の充電がなされ、これらに対する充電電流は、陽
極ドライブ線Ａ1 を介して、次に発光されるＥＬ素子Ｅ
12に流入し、当該ＥＬ素子Ｅ12の寄生容量を充電（プリ
チャージ）する。この時、ドライブ線Ａ1 に接続された
定電流源Ｉ1 は、前記したとおり基本的にはハイインピ
ーダンス出力回路であり、この充電電流の動きには影響
を与えない。
【００５０】この場合、前記ドライブ線Ａ1 に、例えば
６４個のＥＬ素子が配列されていると仮定し、また、前
記した逆バイアス電圧ＶM が１０（Ｖ）であるとする
と、前記した充電作用により、陽極ドライブ線Ａ1 の電
位Ｖ(A1)は、パネル内の配線インピーダンスは無視でき
るほど小さいため、瞬時に次に示す数式１に基づく電位
にプリチャージされる。例えば外形が１００ｍｍ×２５
ｍｍ（２５６×６４ｄｏｔ）程度の表示パネルでは、こ
の動作は約１μｓｅｃで完結する。
【００５１】
【数１】Ｖ(A1)＝（ＶM ×６３＋０Ｖ×１）／６４＝
９．８４Ｖ
【００５２】その後、ドライブ線Ａ1 に流れる定電流回
路Ｉ1 からの駆動電流により、図２（ｄ）に示すように
ＥＬ素子Ｅ12は即座に発光状態となる。以上のように、
前記した陰極リセット法は、本来駆動の障害となるＥＬ
素子の寄生容量と、クロストーク発光防止用の逆バイア
ス電圧を利用して、次に点灯駆動させるＥＬ素子の順方
向電圧を瞬時に立ち上げるように作用する。
【００５３】ところで、図１に示した構成の駆動回路に
おいては、発光した状態の素子の順方向電圧ＶF をサン
プリングホールド回路８によって取得し、この順方向電
圧ＶF によって、駆動電圧源６から出力される出力電圧
ＶH を制御するようになされる。そして、出力電圧ＶH
に基づいて生成される逆バイアス電圧ＶM を、前記した
ような陰極リセット法を利用してプリチャージ電圧とし
て用いることで、素子の発光の立ち上がりを早めるよう
になされる。
【００５４】しかしながら、駆動電圧源６からの出力電
圧ＶH は、前記したサンプリングホールド回路８を介し
た帰還ループによって制御されるため、サンプリングイ
ンターバル（数百ｍｓｅｃのインターバル）の影響によ
り、例えば、発光表示パネル１の点灯起動時において
は、駆動電圧源６からの出力電圧ＶH の立上がりが遅れ
る。これにより、素子のプリチャージ電圧として用いる
逆バイアス電圧ＶM の立上がりも遅れ、十分なプリチャ
ージ電圧を得ることができないという問題を抱えること
になる。この結果、発光表示パネル１の点灯起動時にお
ける発光開始動作が緩慢となる。
【００５５】また、点灯駆動中における発光表示パネル
１の発光輝度が上昇される場合においても同様であり、
上昇される発光輝度に対応する十分なプリチャージ電圧
を得ることができず、発光輝度の上昇指令に対する追従
性が悪いという状況が発生する。
【００５６】そこで、図１に示す実施の形態において
は、例えば発光表示パネル１の点灯起動時においては、
前記した発光制御回路４より電圧強制変更回路９に対し
て制御信号が送られるように動作する。これにより、電
圧強制変更回路９は前記したスイッチングレギュレータ
回路１４におけるＰＷＭ回路１５に指令信号を送り、Ｐ
ＷＭ回路１５における基準発振器１６からもたらされる
信号のパルス幅の変調度を、所定の時間にわたって強制
的に大きくし、ｎｐｎトランジスタＱ2 のオン動作時間
を長くするように設定する。
【００５７】この場合、１つの好ましい例においては、
ＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源６より発生し得
る出力電圧ＶH が最大値となるよう設定される。これに
より素子のプリチャージ電圧として利用される前記した
逆バイアス電圧ＶM も瞬時に最大値となり、発光表示パ
ネル１の各発光素子は、ほとんど瞬時にして設定された
発光状態に立ち上がる。これは、点灯駆動中の発光表示
パネル１の発光輝度が上昇される場合においても同様に
なされる。すなわち、発光制御回路４より電圧強制変更
回路９に制御信号を送出することで、同様にプリチャー
ジ電圧を瞬時に上昇されることができ、発光輝度の追従
性が良好になる。
【００５８】前記した例は、発光表示パネル１の点灯起
動時あるいは発光輝度が上昇される場合において、駆動
電圧源６より発生し得る出力電圧ＶH が最大値となるよ
う設定するようになされるが、点灯駆動中の発光輝度が
上昇される場合においては、発光輝度の上昇度合いに対
応して予め定められた電圧値に設定されるように制御す
ることもできる。
【００５９】この場合においては、例えば電圧強制変更
回路９内に、発光輝度の上昇度合いに対応したＰＷＭ回
路１５におけるパルス幅の変調度に関するテーブルを構
築しておき、発光制御回路４からもたらされる発光輝度
の上昇指令データに基づいて、前記テーブルより変調度
のデータを読み出すようになされる。これにより、ＰＷ
Ｍ回路１５におけるパルス幅の変調度合いを制御するこ
とで、発光輝度の上昇度合いに応じた適正なプリチャー
ジ電圧（逆バイアス電圧ＶM ）を得ることができる。
【００６０】なお前記した説明は、発光表示パネル１の
点灯起動時あるいは発光輝度が上昇される場合におい
て、全て駆動電圧源６からの出力電圧ＶH を強制的に上
昇させるようにしているが、例えば、点灯駆動中の前記
発光表示パネルの発光輝度が予め定められた所定の範囲
以上に上昇される場合において、出力電圧ＶH を強制的
に上昇させるようにしてもよい。
【００６１】すなわち、発光表示パネルの発光輝度の上
昇が所定の範囲に満たない場合においては、輝度の変化
はそれ程目立つものではなく、この場合においては、前
記したサンプリングホールド回路８のサンプリングイン
ターバルにしたがって発光輝度を上昇させるようにして
もよい。
【００６２】なお、以上の説明においては、発光素子の
順方向電圧ＶF を得る手段として、図１に示すように陽
極ドライブ回路２に備えられた定電流回路Ｉ1 〜Ｉn に
より点灯制御される各素子の順方向電圧をサンプリング
し、ホールドするようにしている。しかしながら、ＥＬ
素子の順方向電圧ＶF を得る手段としては、図３に示し
た構成も好適に利用することができる。
【００６３】すなわち、図３に示す構成においては、表
示パネル１に発光に寄与しないダミーの有機ＥＬ素子Ｅ
ｘが、表示用の有機ＥＬ素子と共に成膜されて形成さ
れ、これに対して出力電圧ＶH により駆動される定電流
回路２１を介して定電流を供給するように構成されてい
る。そして、ダミーの有機ＥＬ素子Ｅｘの陽極端子は、
オペアンプ２２の反転入力端に接続され、陰極端子はア
ース接続されると共に、オペアンプ２２の非反転入力端
に接続されている。
【００６４】前記オペアンプ２２は、出力端から反転入
力端に帰還抵抗Ｒ9 が接続された周知の負帰還増幅器を
構成しており、このオペアンプ２２の出力が図１に示す
サンプリングホールド回路８に供給されるように構成さ
れる。この構成によると、前記したダミーの有機ＥＬ素
子Ｅｘを利用して、常に素子の順方向電圧ＶF を得るこ
とができ、図１に示したようなサンプリングスイッチＳ
h1〜Ｓhn等を省略することができる。
【００６５】なお、この図３に示した構成を採用した場
合においては、前記したダミーの有機ＥＬ素子Ｅｘも点
灯されることになるため、必要に応じて当該ＥＬ素子Ｅ
ｘの点灯状態を隠蔽するマスキングを備えることが望ま
しい。また、前記した実施の形態においては、発光素子
の順方向電圧をＥＬ素子の陽極端子より得る例を示して
いるが、この順方向電圧はＥＬ素子の陰極端子より得る
こともできる。
【００６６】以上の説明はパッシブマトリックス駆動方
式を例にしてなされているが、この発明はパッシブマト
リックス駆動方式に限らず、アクティブマトリックス駆
動方式にも適用することが可能である。図４はアクティ
ブマトリックス駆動方式においてＥＬ素子を定電流駆動
する一例について、１つのＥＬ素子の点灯駆動構成を示
したものである。このアクティブマトリックス駆動方式
においては、一般的にＥＬ素子による各画素に対応した
データ信号を、各データ線Ｙ1 ，Ｙ2 ……に出力するデ
ータドライバ３１と、アドレッシングのための出力信号
を、各走査線Ｘ1 ，Ｘ2 ……に対して出力する走査ドラ
イバ３２が備えられている。
【００６７】そして、画素を構成するＥＬ素子Ｅ11に対
して、駆動電圧源ＶH より駆動用トランジスタ（Thin F
ilm Transister）Ｑ3 を介して駆動電流を供給するよう
になされる。この場合、駆動用トランジスタＱ3 のゲー
ト電極にはスイッチング回路３３が接続されており、こ
のスイッチング回路３３は、前記走査ドライバ３２から
のアドレッシングのための出力を走査線Ｘ1 を介して受
けた時、データドライバ３１よりもたらされるデータ信
号を、データ線Ｙ1 を介して取り込むようになされる。
【００６８】前記スイッチング回路３３には、駆動用ト
ランジスタＱ3 のオン・オフ制御する機能と、定電流の
バラツキを補正する機能が備えられており、これにより
駆動用トランジスタＱ3 のゲート電圧を制御し、画素を
構成する前記ＥＬ素子Ｅ11に対して定電流を供給するよ
うに作用する。すなわち、この図４に示した形態におい
ては、前記スイッチング回路３３と駆動用トランジスタ
Ｑ3 とにより定電流駆動回路３４を構成している。
【００６９】したがって、図４に示したような定電流駆
動により点灯駆動されるアクティブマトリックス駆動方
式に対しても、この発明を好適に採用することができ、
パッシブマトリックス駆動方式と同様に、発光輝度が即
座に追従し得る発光表示装置を実現させることができ
る。
【００７０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
にかかる駆動方法を利用した表示装置によると、例えば
発光表示パネルの点灯起動時において、あるいは点灯駆
動中の発光表示パネルの発光輝度が上昇される場合にお
いて、駆動電圧源からの出力電圧を強制的に所定の電圧
値に変更させるようになされるので、発光表示パネルの
発光の立ち上がり、あるいは輝度の追従性を良好にする
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる駆動方法をパッシブマトリッ
クス駆動方式に採用した表示パネルの駆動装置を示した
結線図である。
【図２】図１に示す駆動装置において利用される陰極リ
セットの動作を説明する結線図である。
【図３】発光素子の順方向電圧を得るためにダミーの有
機ＥＬ素子を用いた例を示す結線図である。
【図４】この発明にかかる駆動方法をアクティブマトリ
ックス駆動方式に採用する場合の例を示した結線図であ
る。
【図５】従来のパッシブマトリックス駆動方式による発
光駆動装置の一例を示した結線図である。
【図６】定電流駆動した場合の発光素子における陽極電
圧の立上がり状態を示す特性図である。
【図７】発光素子に対してプリチャージを実行した場合
における陽極電圧を示す特性図である。
【図８】点灯発光中における発光素子の発光輝度を上昇
させた場合における順方向電圧の変化を示す特性図であ
る。
【図９】図８に続く発光素子の順方向電圧のさらなる変
化を示す特性図である。
【図１０】発光素子の輝度を上昇させた場合における輝
度変化の例を示した特性図である。
【符号の説明】
１ 発光表示パネル ２ 陽極線ドライブ回路 ３ 陰極線走査回路 ４ 発光制御回路 ５ 逆バイアス生成回路 ６ 駆動電圧源（ＤＣ−ＤＣコンバータ） ７ サンプリングスイッチ ８ サンプリングホールド回路 ９ 電圧強制変更回路 １０ 誤差増幅器 １１ 差動増幅器 １２ ＤＣ電圧源 １４ スイッチングレギュレータ回路 １５ ＰＷＭ回路 １６ 基準発振器 ３１ データドライバ ３２ 走査ドライバ ３３ スイッチング回路 ３４ 定電流駆動回路 Ａ1 〜Ａn 陽極（ドライブ）線 Ｂ1 〜Ｂm 陰極（走査）線 Ｄ3 ダイオード Ｅｘ ダミー素子 Ｉ1 〜Ｉn 定電流回路 Ｌ1 インダクタ ＯＥＬ 有機ＥＬ素子 Ｑ1 〜Ｑ3 トランジスタ Ｒ1 〜Ｒ9 抵抗素子 ＳX1〜ＳXn ドライブスイッチ ＳY1〜ＳYn 走査スイッチ Ｖref 基準電圧 Ｘ1 ，Ｘ2 走査線 Ｙ1 ，Ｙ2 データ線
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/20 ６４１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６４１Ｄ ６４２ ６４２Ｐ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB17 BA06 DB03 GA02 GA04 5C080 AA06 BB05 DD03 DD08 DD26 EE17 EE29 FF03 FF11 FF12 HH09 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 KK07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 定電流回路を介してそれぞれ点灯制御さ
    れる発光素子を備えた発光表示パネルの駆動方法であっ
    て、 前記定電流回路が、駆動電圧源からの出力電圧を利用し
    て前記発光素子に対して定電流を供給すると共に、発光
    素子の順方向電圧に基づいて前記駆動電圧源からの出力
    電圧を制御するようになされ、かつ前記発光素子の駆動
    条件の変更に伴い、前記駆動電圧源からの出力電圧を強
    制的に変更させることを特徴とする発光表示パネルの駆
    動方法。
  2. 【請求項２】 前記発光表示パネルの点灯起動時におい
    て、前記駆動電圧源からの出力電圧を、強制的に所定の
    電圧値に変更させる請求項１に記載の発光表示パネルの
    駆動方法。
  3. 【請求項３】 点灯駆動中の前記発光表示パネルの発光
    輝度が上昇される場合において、前記駆動電圧源からの
    出力電圧を、強制的に所定の電圧値に変更させる請求項
    １に記載の発光表示パネルの駆動方法。
  4. 【請求項４】 点灯駆動中の前記発光表示パネルの発光
    輝度が予め定められた所定の範囲以上に上昇される場合
    において、前記駆動電圧源からの出力電圧を、強制的に
    所定の電圧値に変更させる請求項１に記載の発光表示パ
    ネルの駆動方法。
  5. 【請求項５】 前記所定の電圧値が、前記駆動電圧源か
    ら発生し得る出力電圧の最大値に設定される請求項２な
    いし請求項４のいずれかに記載の発光表示パネルの駆動
    方法。
  6. 【請求項６】 前記所定の電圧値が、発光輝度の上昇度
    合いに対応して予め定められた電圧値に設定される請求
    項３または請求項４に記載の発光表示パネルの駆動方
    法。
  7. 【請求項７】 前記定電流回路から発光素子に定電流を
    供給するタイミングで、前記順方向電圧をサンプリング
    し、サンプリングした電圧値をホールドするサンプリン
    グホールド回路により、前記順方向電圧を取得するよう
    になされる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の
    発光表示パネルの駆動方法。
  8. 【請求項８】 前記発光表示パネルにおける発光に寄与
    しないダミーの発光素子に対して定電流を加えること
    で、前記順方向電圧を取得するようになされる請求項１
    ないし請求項６のいずれかに記載の発光表示パネルの駆
    動方法。
  9. 【請求項９】 前記駆動電圧源からの出力電圧を制御す
    ることで、前記定電流回路における電圧降下がほぼ一定
    となるように制御される請求項１ないし請求項８のいず
    れかに記載の発光表示パネルの駆動方法。
  10. 【請求項１０】 前記駆動電圧源として、昇圧型のＤＣ
    −ＤＣコンバータを利用するようになされた請求項１な
    いし請求項９のいずれかに記載の発光表示パネルの駆動
    方法。
  11. 【請求項１１】 前記発光素子は有機ＥＬ素子により構
    成され、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載さ
    れた駆動方法により前記有機ＥＬ素子が点灯駆動される
    ように構成した有機ＥＬ表示装置。
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