JP2004102040A - Driving device for luminous element - Google Patents
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Abstract
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等の自発光素子の駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機等の携帯端末に用いられる画像表示装置としては、薄型の表示パネルが要求されている。従来の薄型の表示パネルには液晶表示パネルが通常使用されているが、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)をマトリックス状に配列して構成される表示パネルは、薄いだけでなく軽量となるので、携帯端末用の画像表示装置として有望とされている。
【0003】
有機EL素子の駆動としては定電流駆動方式と定電圧駆動方式とがある。有機EL素子は供給される電流レベルに応じた輝度で発光する。定電流駆動方式の駆動装置では有機EL素子に供給する電流レベルの一定電流に制御し、定電圧駆動方式の駆動装置では有機EL素子に印加する電圧を一定電圧に制御することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
定電圧駆動方式の方が簡便な回路構成となるが、以下の問題点がある。EL素子自体の経時変化により有機EL素子のインピーダンスが上昇すると、EL素子に流れる電流が減少するため輝度が低下してしまうという問題点があった。特に、有機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、有機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】
本発明が解決しようとする課題には、上記の問題点が一例として挙げられ、経時変化による発光輝度の低下を簡単な構成で抑制することができる自発光素子の駆動装置を提供することが本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の駆動装置は、自発光素子を駆動して発光させる駆動装置であって、自発光素子の駆動時間を累計する時間累計手段と、時間累計手段によって累計された累計駆動時間に対応したデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、デューティ比設定手段によって設定されたデューティ比のパルス幅を有する駆動パルス信号を所定の繰り返し周期で発生し、駆動パルス信号を自発光素子に印加させる駆動手段と、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1は本発明による有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)の発光駆動装置を示している。この発光駆動装置は、図1に示すように、有機EL素子1を発光駆動する装置であって、電圧源2、スイッチ3、カウンタ4、メモリ回路5及びPWM(パルス幅変調)回路6を備えている。
【0008】
電圧源2は所定の直流電圧を出力する。所定の直流電圧は有機EL素子1の発光閾値電圧より高い電圧である。電圧源2の正出力端子はスイッチ3に接続され、負出力端子はアース接続されている。スイッチ3は有機EL素子1を発光駆動するときにオンとなるように操作される、又は制御されるオンオフスイッチである。スイッチ3の一端が電圧源2の正出力端子に接続され、他端はPWM回路6に接続されている。
【0009】
カウンタ4はスイッチ3がオンとなる期間を累計するタイムカウンタである。スイッチ3がオンとなる期間は有機EL素子1が発光駆動されている期間である。カウンタ4は発光駆動期間の累計時間を示す信号を出力し、その信号はメモリ回路5に供給される。メモリ回路5はデータテーブルを内部に保持している。そのデータテーブルは累計時間とデューティ比との関係を示すものである。図2はメモリ回路5にデータテーブルとして保持されている累計時間とデューティ比との関係を示している。メモリ回路5はそのデータテーブルを用いてカウンタ4の出力信号が示す累計時間に対応したデューティ比を読み出してデータとしてPWM回路6に出力する。
【0010】
PWM回路6には、スイッチ3がオンであるときにスイッチ3から電圧源2の出力電圧が供給される。PWM回路6はメモリ回路5から供給されるデューティ比にて駆動パルス信号を発生する。有機EL素子1のアノードはPWM回路6の駆動パルス信号の出力端子に接続され、カソードはアース接続されている。
かかる構成の発光駆動装置においては、スイッチ3がオンとなると、電圧源2の出力電圧はPWM回路6に供給される。PWM回路6は所定の繰り返し周期で駆動パルス信号を発生する。駆動パルス信号は、有機EL素子1に順方向に印加されるので、有機EL素子1は発光する。有機EL素子1の発光は所定の繰り返し周期で行われるので発光駆動は断続的であるが、所定の繰り返し周期は人間の目で連続的な発光と視認される程度の周期である。
【0011】
駆動パルス信号は、メモリ回路5からデータとして出力されるデューティ比のパルス幅を有している。すなわち、その時点においてカウンタ4から出力されている有機EL素子1の発光駆動期間の累計駆動時間に対応したデューティ比のパルス幅を有している。よって、初期段階では累計駆動時間は0に等しい状態であるので、駆動パルス信号のデューティ比は最小となる。
【0012】
スイッチ3のオン期間はカウンタ4によって累計されるので、カウンタ4の計数値、すなわち累計駆動時間は増加する。累計駆動時間が増加するに従ってメモリ回路5においてデータテーブルから読み出されるデューティ比が大きくなる。よって、PWM回路6から出力される駆動パルス信号のパルス幅が累計駆動時間の増加に従って大きくなる。駆動パルス信号の振幅は、累計駆動時間が増加しても電圧源2の出力電圧にほぼ等しく変化しない。
【0013】
有機EL素子1は、同一の印加電圧であっても発光による経時変化によって発光輝度が低下してくる。本発明によれば、この発光輝度の低下分を駆動パルス信号のパルス幅の増加によって補償することが行われる。
図3(a)〜(c)は有機EL素子1の経時変化の程度を初期段階、中間段階、最終段階の3段階に分けて駆動パルス信号のパルス幅とピーク輝度との関係を示している。図3(a)の初期段階では駆動パルス信号のパルス幅は最小であるが、そのピーク輝度は最大となる。図3(b)の中間段階では駆動パルス信号のパルス幅は初期段階に比べて増加し、そのピーク輝度は初期段階に比べて減少する。図3(c)の最終段階では駆動パルス信号のパルス幅は最大であるが、そのピーク輝度は最小となる。
【0014】
図4は従来の発光駆動装置の場合の時間経過による輝度レベルの変化と、上記した実施例を用いた場合の時間経過による輝度レベルの変化とを示している。
よって、図4からも分かるように、有機EL素子1自体の経時変化によって発光輝度のピーク値が低下してもスイッチ3のオン期間における輝度レベルを維持することができる。かかる駆動装置を表示パネルにおいて用いることにより表示品質を長期間に亘って確保することができる。
【0015】
図1に示した発光駆動装置においては、駆動パルス信号を発生する繰り返し周期を一定としないで、駆動パルス信号発生期間とブランク期間とに分けても良い。駆動パルス信号発生期間は一定であり、ブランク期間はデューティ比に対応した期間に制御される。この制御はPWM回路6においてデューティ比に応じて行う。図5(a),(b)は、このように駆動パルス信号発生期間とブランク期間とに分けた場合の有機EL素子1の経時変化の程度が初期段階及び中間段階にあるときの駆動パルス信号発生期間とブランク期間と関係及び駆動パルス信号のパルス幅とピーク輝度との関係を示している。駆動累計時間が増えると、ブランク期間が小さくなる。また、駆動パルス信号発生期間において、駆動パルス信号のパルス幅を図5(c)に示すように変化させることによって階調制御を行うことができる。
【0016】
図6は図1に示した発光駆動装置に階調制御機能を追加した構成を示している。図6の発光駆動装置においては、メモリ回路5とPWM回路6との間にデューティ比を補正する階調調整回路7が挿入されている。階調調整回路7においては、階調を示す階調制御信号が供給され、階調制御信号に応じてメモリ回路5から読み出されたデューティ比が補正される。例えば、低輝度の階調ほどデューティ比が短く補正される。PWM回路6には補正後のデューティ比がデータとして供給される。
【0017】
図7は本発明の発光駆動装置を表示パネル用として適用した表示装置を示している。この表示装置は、表示パネル11と、表示制御回路12と、陽極駆動回路13と、陰極走査回路14とを備えている。表示パネル11は複数の有機EL素子が複数の陽極線A1〜Am(mは2以上の正の整数)と複数の陰極線B1〜Bn(nは2以上の正の整数)との交差位置各々に配置されたマトリックス表示パネルである。
【0018】
表示制御回路12はCPUからなり、入力画像データに応じた画像を表示パネル11に線順次走査方式で表示させるための制御を行う。その制御のために所定の走査タイミングに同期して陰極走査回路14に走査指令を発し、同時に陽極駆動回路13の後述のスイッチ回路15に対しては駆動指令を発する。表示制御回路12は、駆動指令に応じて表示パネル11の各有機EL素子の駆動時間を積算計数し、各積算駆動時間の平均駆動時間を求める。そして、内蔵する図2に示した如きデータテーブルを用いてその平均駆動時間に対応するデューティ比をデータとして出力する。そのデューティ比のデータは陽極駆動回路13の後述するPWM回路22に供給される。表示制御回路12は、上記したカウンタ4及びメモリ回路5を備えても良いし、それらの構成が行う動作をプログラムに従って実行しても良い。
【0019】
陽極駆動回路13は表示パネル11の陽極線A1〜Am各々に接続され、表示制御回路12からのmビットに対応した駆動指令に応じて陽極線A1〜Amに駆動パルス信号を選択的に供給する。陰極走査回路14は表示パネル11の陰極線B1〜Bn各々に接続され、表示制御回路12からの走査指令に応じて陰極線B1〜Bnのいずれか1を所定順に選択して所定の走査電位(例えば、アース電位)を印加する。所定の走査電位が印加された陰極線に接続された有機EL素子のうちの陽極線を介して駆動電流が供給される有機EL素子が発光する。
【0020】
陽極駆動回路13は、駆動パルス信号を発生するために、電圧源21と、PWM回路22と、スイッチ回路23とを備えている。電圧源21は上記の電圧源2と同様に所定の直流電圧を出力する。PWM回路22には電圧源21から所定の直流電圧が供給される。PWM回路22は表示制御回路12から供給されるデューティ比にて駆動パルス信号を発生する。駆動パルス信号はPWM回路22において電圧源21からの所定の直流電圧をデューティ比のデータに応じてパルス幅変調して発生される。
スイッチ回路23は、m個分のスイッチSW1〜SWmを有し、スイッチSW1〜SWm各々はPWM回路22の出力と表示パネル11の陽極線A1〜Amとの間に設けられている。スイッチSW1〜SWm各々は上記の駆動指令に応じてオンオフする。
【0021】
かかる構成の表示装置において、表示制御回路12が入力画像信号に応じて駆動指令を発する毎に表示パネル11の駆動時間が積算計数され、その計数結果に対応するデューティ比がデータとしてPWM回路22に出力される。
また、mビット分の駆動指令に応じてスイッチ回路23のスイッチSW1〜SWmのいずれかがオンとなり、それ以外はオフのままとなる。すなわち、入力画像信号に応じて発光させるべき有機EL素子に対応した駆動線に接続されたスイッチ回路23のスイッチはオンとなる。
【0022】
一方、表示制御回路12からの走査指令に応じて走査回路14によって走査線B1〜Bnのうちの走査線B1から順に所定の走査タイミングで1走査線ずつ走査電位が印加され、それが繰り返される。走査電位が1走査線に印加される期間、すなわち走査期間は一定である。
走査電位が印加された走査線に接続された有機EL素子のうちの、対応する駆動線に接続されたスイッチ回路23のスイッチがオンとなった有機EL素子には駆動パルス信号が印加される。よって、その有機EL素子は発光する。その発光時間は1走査期間に対してデューティ比で定まる期間である。
【0023】
上記した実施例においては、モノクロ表示する表示装置を示したが、カラー表示する場合には1画素に対して発光色がRGB(赤緑青)の3つの有機EL素子が設けられる。更に、発光色毎に、電圧源とPWM回路を備えて駆動パルス信号の振幅を定める必要がある。
また、上記した各実施例においては、自発光素子として有機EL素子を用いた場合について説明したが、有機EL素子以外のLED等の自発光素子にも本発明を適用することができる。
【0024】
以上の如く、本発明によれば、自発光素子の駆動時間を累計する時間累計手段と、時間累計手段によって累計された累計駆動時間に対応したデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、デューティ比設定手段によって設定されたデューティ比のパルス幅を有する駆動パルス信号を所定の繰り返し周期で発生し、駆動パルス信号を自発光素子に印加させる駆動手段と、を備えたことによって、経時変化による発光輝度の低下を簡単な構成で抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した発光駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図2】データテーブルの累計駆動時間とデューティ比との関係を示す図である。
【図3】図1の駆動装置の動作を経時変化の3段階各々で示す図である。
【図4】図1の輝度変化特性を示す図である。
【図5】本発明の他の実施例としてである。
【図6】図1の駆動装置においてデューティ比に応じてブランク期間を制御する場合の動作を示す図である。
【図7】本発明を適用した表示装置を示す図である。
【符号の説明】
1 有機EL素子
2,21 電圧源
4 カウンタ
5 メモリ回路
6,22 PWM回路
11 表示パネル
12 表示制御回路
13 陽極駆動回路
14 陰極走査回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving device for a self-luminous element such as an organic electroluminescence element.
[0002]
[Prior art]
As an image display device used for a mobile terminal such as a mobile phone, a thin display panel is required. A liquid crystal display panel is usually used for a conventional thin display panel. However, a display panel formed by arranging a plurality of organic electroluminescent elements (organic EL elements) in a matrix is not only thin but also lightweight. Therefore, it is promising as an image display device for a portable terminal.
[0003]
There are a constant current driving method and a constant voltage driving method for driving the organic EL element. The organic EL element emits light at a luminance corresponding to the supplied current level. In the driving device of the constant current driving system, the current level supplied to the organic EL element is controlled to a constant current, and in the driving device of the constant voltage driving system, the voltage applied to the organic EL element is controlled to a constant voltage. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The constant voltage driving method has a simpler circuit configuration, but has the following problems. When the impedance of the organic EL element rises due to the change over time of the EL element itself, there is a problem that the current flowing through the EL element decreases and the luminance decreases. In particular, there is a problem that the change in impedance in the initial stage of the organic EL element is large, and the luminance is significantly reduced in a short time with respect to the initial value. Further, in order to keep the luminance constant, it is necessary to detect a decrease in the luminance of the organic EL element or a decrease in the current value, and to change the power supply voltage accordingly, but there is a disadvantage that the circuit configuration becomes complicated.
[0005]
The problems to be solved by the present invention include the above-mentioned problems as an example. It is an object of the present invention to provide a driving device for a self-luminous element which can suppress a decrease in light emission luminance due to aging with a simple configuration. It is an object of the invention.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The driving device of the present invention is a driving device that drives a self-luminous element to emit light, and includes a time accumulating unit that accumulates a driving time of the self-luminous element, and a duty corresponding to the total driving time that is accumulated by the time accumulating unit. A duty ratio setting means for setting a ratio, a driving means for generating a driving pulse signal having a pulse width of the duty ratio set by the duty ratio setting means at a predetermined repetition cycle, and applying the driving pulse signal to the self-light emitting element. , Is provided.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a light emission driving device of an organic EL device (organic electroluminescence device) according to the present invention. As shown in FIG. 1, the light emission driving device is a device for driving the organic EL element 1 to emit light, and includes a
[0008]
[0009]
The counter 4 is a time counter that accumulates a period during which the
[0010]
The output voltage of the
In the light emission driving device having such a configuration, when the
[0011]
The drive pulse signal has a pulse width of a duty ratio output from the
[0012]
Since the ON period of the
[0013]
In the organic EL element 1, even at the same applied voltage, the light emission luminance decreases due to the temporal change due to light emission. According to the present invention, this decrease in light emission luminance is compensated for by increasing the pulse width of the drive pulse signal.
FIGS. 3A to 3C show the relationship between the pulse width of the drive pulse signal and the peak luminance by dividing the degree of the change over time of the organic EL element 1 into three stages: an initial stage, an intermediate stage, and a final stage. . In the initial stage of FIG. 3A, the pulse width of the drive pulse signal is minimum, but its peak luminance is maximum. In the middle stage of FIG. 3B, the pulse width of the drive pulse signal increases as compared with the initial stage, and its peak luminance decreases as compared with the initial stage. In the final stage of FIG. 3C, the pulse width of the drive pulse signal is maximum, but its peak luminance is minimum.
[0014]
FIG. 4 shows a change in luminance level over time in the case of the conventional light emission driving device and a change in luminance level over time in the case of using the above-described embodiment.
Therefore, as can be seen from FIG. 4, even when the peak value of the emission luminance decreases due to the aging of the organic EL element 1 itself, the luminance level during the ON period of the
[0015]
In the light emission driving device shown in FIG. 1, the repetition period for generating the driving pulse signal may not be constant, and may be divided into the driving pulse signal generation period and the blank period. The drive pulse signal generation period is constant, and the blank period is controlled to a period corresponding to the duty ratio. This control is performed in the
[0016]
FIG. 6 shows a configuration in which a gradation control function is added to the light emission driving device shown in FIG. In the light emission driving device of FIG. 6, a gradation adjustment circuit 7 for correcting a duty ratio is inserted between the
[0017]
FIG. 7 shows a display device to which the light emission driving device of the present invention is applied for a display panel. This display device includes a display panel 11, a
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
The
[0021]
In the display device having such a configuration, each time the
Further, one of the switches SW1 to SWm of the
[0022]
On the other hand, in response to a scanning command from the
The driving pulse signal is applied to the organic EL elements, of the organic EL elements connected to the scanning line to which the scanning potential is applied, for which the switch of the
[0023]
In the above-described embodiment, the display device that performs monochrome display is described. However, in the case of performing color display, three organic EL elements whose emission colors are RGB (red, green, and blue) are provided for one pixel. Further, it is necessary to provide a voltage source and a PWM circuit for each emission color to determine the amplitude of the drive pulse signal.
Further, in each of the above-described embodiments, the case where the organic EL element is used as the self-luminous element has been described. However, the present invention can be applied to a self-luminous element such as an LED other than the organic EL element.
[0024]
As described above, according to the present invention, the time accumulating means for accumulating the driving time of the self-luminous element, the duty ratio setting means for setting the duty ratio corresponding to the accumulated driving time accumulated by the time accumulating means, A driving means for generating a driving pulse signal having a pulse width of a duty ratio set by the setting means at a predetermined repetition cycle and applying the driving pulse signal to the self-luminous element, thereby providing a light emission luminance due to a temporal change. Can be suppressed with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a light emission driving device to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a cumulative driving time of a data table and a duty ratio.
FIG. 3 is a diagram showing the operation of the driving device in FIG. 1 in each of three stages of change with time.
FIG. 4 is a diagram showing a luminance change characteristic of FIG. 1;
FIG. 5 is another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation in a case where a blank period is controlled according to a duty ratio in the driving device of FIG. 1;
FIG. 7 is a diagram showing a display device to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記自発光素子の駆動時間を累計する時間累計手段と、
前記時間累計手段によって累計された累計駆動時間に対応したデューティ比を設定するデューティ比設定手段と、
前記デューティ比設定手段によって設定されたデューティ比のパルス幅を有する駆動パルス信号を所定の繰り返し周期で発生し、前記駆動パルス信号を前記自発光素子に印加させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする駆動装置。A driving device for driving a self-luminous element to emit light,
Time accumulating means for accumulating the driving time of the self-luminous element,
Duty ratio setting means for setting a duty ratio corresponding to the cumulative driving time accumulated by the time accumulating means,
A driving unit that generates a driving pulse signal having a pulse width of a duty ratio set by the duty ratio setting unit at a predetermined repetition period, and applies the driving pulse signal to the self-luminous element. Drive device.
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Cited By (2)
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KR100739285B1 (en) | 2006-05-16 | 2007-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | Organic light-emitting display device |
JP2010257705A (en) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Sanken Electric Co Ltd | Organic el element driving device |
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2002
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