JP2004184900A - Passive matrix type organic el display device and its driving method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL表示装置及びその駆動方法に係り、特にパッシブマトリクス型有機EL表示装置における多階調表示を可能とする階調制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、発光性有機材料を利用した自発光型の有機EL表示装置が開発されている。有機EL表示装置には、パッシブ型(単純マトリクス型)と、アクティブ型(アクティブマトリクス型)の二種類がある。
パッシブマトリクス型の有機EL駆動方式では、階調制御のためにパルス振幅変調(PHM)方式やフレーム変調(FRC)方式あるいはパルス幅変調(PWM)方式がよく用いられている。
【0003】
一般的に、PHM方式では、電流値(または電圧値)によって、瞬時的な輝度を制御できるので、高速の階調制御が可能である。
有機EL素子は、電流制御型の素子であるため、定電流で駆動するのが一般的であるが、従来は定電流値制御により多階調表示をするのは困難であった。従来の方法では、多レベル出力の多数の高精度電流源が必要となり、高コストになってしまう。
【0004】
また、FRC方式では、複数の表示フレームを用いて階調表現をするため、表示が完結するまでに時間が掛かり、フリッカが発生するという問題がある。さらに、階調数の増加にともないフレーム制御を高速で行う必要があるが、有機ELパネルの応答には限界があり、消費電力も増大する。これを解決するために、従来PWM方式がよく用いられている。
【0005】
このPWM方式は、1ロウ(行)選択期間を数シーケンスに分割し、オンシーケンスとオフシーケンスを振り分ける方式である。表示は、1表示フレームで完結する。この方式では、多階調表現を可能とするために、シーケンス分割数を細かく設定するが、駆動周波数が高くなるためにクロストークといった表示画像の画質劣化が生じる等の欠点もある。また、高周波化することにより、当然消費電力も大きくなる。
また、この他特殊なものとしてPWM方式とPHM方式を組み合わせた階調方式なども考案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−329721号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、PHM方式では、前述したように、多階調になるに従い、それを制御するために多レベルの定電流源が必要となり、例えば2n 階調を表示するためには2n−1 種類の電流値が必要となる。従って、それを生成する多レベルの定電流源が多数必要となり、定電流源が増えれば増えるほど制御が複雑になるという問題がある。
また、高精度の多レベルの定電流源を安定的に製造するのは難しく、チップサイズが大きくなるので、高コストになるという問題もある。
【0008】
また、PWM方式では、表示データの階調によって、1ロウ選択期間でのシーケンス分割数を2n としており、階調数が増加すると当然シーケンス分割数が細かくなる。その結果として、ある階調レベルでは高周波の駆動パルスが生じ、そのため有機ELパネルの応答が追随できず、画質劣化を招く等の問題がある。
【0009】
また、FRC方式でも同様で、N階調を表現するためには、N−1個のフィールド(サブフレーム)の制御が必要となる。フリッカ等を防ぐため、フレーム周波数をF[Hz]とすると、1フィールドをF×(N−1)[Hz]程度のスピードで処理する必要があるため、その結果やはり、動作周波数が高周波化し、消費電力が増大する。
【0010】
また、多階調表示を行う場合、有機EL素子に流す電流値と発光強度の関係がリニアでないという問題がある。すなわち、実現したい階調(表示データ)より細かい設定(階調データ)が必要であり、これをガンマ補正と言うが、通常、表示データのビット数に1ビット以上を追加した階調データを設け、表示データと階調データを対応させるか、計算処理を行っている。そして、この処理がさらに消費電力を増加させるという問題がある。
【0011】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、低消費電力化、低コスト化を図るとともに、高画質の画像表示を行うことのできるパッシブマトリクス型有機EL表示装置及びその駆動方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、パッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法であって、表示データに対応する階調データの上位ビットを電流振幅変調による階調方式で表現するとともに、前記表示データに対応する階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で表現し、前記フレームレートコントロール階調方式を前記電流振幅変調による階調方式に付け加えたことを特徴とするパッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法を提供する。
【0013】
また、前記階調データの上位ビットを電流振幅変調による階調方式で電流を制御し、前記階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で電流を制御して、それぞれの電流を合成し、前記有機EL表示装置の陽極に供給して瞬時輝度を制御することが好ましい。
【0014】
また、前記パッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法において、さらに、基準電流値I0 を発生する基準電流源と、前記階調データによりオンないしオフされる1個のフレームレートコントロール用電流源と、前記階調データの上位ビット数分の電流振幅変調用電流源とを持ち、前記有機EL表示装置の陽極を駆動し、有機EL素子の発光輝度を制御することが好ましい。
【0015】
また、前記階調データの上位ビット数分の電流振幅変調用電流源の強さを、k=0、1、2、・・・、mとして、それぞれ前記基準電流値I0 の、2k 倍としたことが好ましい。
【0016】
また、前記有機EL表示装置のすべての陽極において、前記有機EL素子の発光輝度の制御を同時に実行し、1フレームで階調制御を行うことが好ましい。
【0017】
また、前記フレームレートコントロールを行う部分において、1フレームの表示階調数をFCフィールドとして制御し、1フレームで階調表示が完了することが好ましい。
【0018】
また、前記フレームレートコントロールを行う部分において、自由に設定可能な表示階調数分のフレームレートコントロール階調テーブルを備え、1フレームを構成する各フィールドにおいて、前記フレームレートコントロール階調テーブルに基づいて、前記フレームレートコントロール用電流源をオンないしオフさせることが好ましい。
【0019】
また同様に、前記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、前記パッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法により、前記フレームレートコントロール階調方式を前記電流振幅変調による階調方式に付け加えて、前記有機EL素子に流れる電流値を制御し、FC個のフィールドを用いて1 フレームを構成し、電流振幅変調による階調数CHM と、フレームレートコントロールによる階調数であるフィールド数FCの積、CHM ×FCで表される階調数分の階調表示を行うことを特徴とするパッシブマトリクス型有機EL表示装置を提供する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパッシブマトリクス型有機EL表示装置及びその駆動方法について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。
【0021】
本発明に係る有機EL表示装置の駆動方法は、パッシブマトリクスのデューティ駆動方式において、表示データに対応する任意の階調データから階調を選択し、多階調表示を行う際、前記階調データの上位ビットを電流振幅変調(Current Hight Modulation、以下CHMという。)による階調方式(Current Hight Modulatin 階調方式、以下、CHM階調方式という。)で表現するとともに、前記階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式(以下、FRC階調方式という。)で表現するものである。
このように、CHM階調方式にFRC階調方式を付け加える(プラスする)階調方式を、ここでは、CpF(CHM plus FRC)階調方式と呼ぶ。
以下、まず本発明のCpF階調方式の概略について説明する。
【0022】
CpF階調方式の有機EL表示装置は、基準電流源I0 、表示データに対応する階調データにより制御されるFRC用電流源I0 、CHM用電流源I0 、2I0 、4I0 、・・・、2nI0 を有する。有機EL表示装置の陽極(アノード)は、それらの電流源が表示階調毎にオンないしオフされることにより決定される階調毎の駆動電流値により駆動される。
CpF階調方式は、上記のような陽極の駆動を、すべての陽極について実行し、1フレームで階調制御を行う階調方式である。従って、FRC用電流源及びCHM用電流源が、すべての陽極について備えられている。
【0023】
CpF階調方式は、例えば、階調データをnビットとするとき、これを上位mビットと下位sビットに分け、上位mビットをCHM部に割り当て、下位sビットをFRC部に割り当てて、それぞれの階調方式で表現するものである。
CHM部では、上位mビットの状態によって、k=0、1、2、・・・、m−1として、2k 倍に重み付けされた電流源(20 I0 =I0 、21 I0 =2I0 、22 I0 =4I0 、・・・、2m−1 I0 )を、それぞれオンないしオフする。
【0024】
FRC部では、表示階調数(FCフィールド)を制御する。すなわち、FCフィールドで階調表示が完了する。FRC部では、自由に設定可能な階調数分のフレームレートコントロール階調テーブル(FRC階調テーブル)を備え、各フィールドにおいて、この階調テーブルに基づいて、FRC用電流源I0 をオンないしオフする。
【0025】
前記階調データの上位ビットをCHMによる階調方式で制御し、この上位ビット分の階調表現をするための駆動電流が決定される。同様に、前記階調データの下位ビットをFRC階調方式で制御し、駆動電流を決定する。最終的には、上記CHM部とFRC部からのそれぞれの駆動電流を合成し、有機ELパネルの陽極へ合成電流を流す。
このように、CpF階調方式は、有機EL素子に流れる電流を制御することにより、FCフィールドを使用して1 フレームを構成し、CHM階調方式による階調数CHM と、FRC階調方式の階調数であるフィールド数FCとの積、CHM ×FC分の表示階調制御を可能とする。
【0026】
これに対し、nビットの階調データをCHM階調方式だけで実現するには、陽極1本に対し、n個の電流源が必要とされる。しかし、本発明によるCpF階調方式では、nビットの階調データ中の上位mビットをCHM階調方式、下位sビットをFRC階調方式としたため、各電流源も、上位ビット用のCHM部のm個の電流源と、下位ビット用のFRC部の1個の電流源を合わせたm+1個(m+1<n)でよい。
【0027】
さらに、基準電流源I0 を単位トランジスタ1個で構成したとすると、上位mビットを表現するために上述のように重み付けされた電流源のそれぞれは、その規定の電流値を流すために、それぞれ2k−1 個(k=1、2、・・・、m)の単位トランジスタ(全部で、1+2+4+・・・+2m−1 個)を必要とする。
一方、nビットの階調データをCHM階調方式だけで実現すると、同様にして、全部で1+2+4+・・・+2n−1 個の単位トランジスタが必要となる(ここで、m<nである)。
一般的に、有機EL表示装置の陽極の本数は、数百本であることを考慮すると、本発明は、チップサイズの大幅な縮小に効果的である。
【0028】
また、本発明のCpF階調方式は、CHM階調方式をFRC階調方式に付け加えるものであり、下位sビットについては2s 個のフィールドを必要とするが、階調データの上位mビットは、各フィールドで完結している。従って、フリッカが少なく、表示中に表示データが変わってもスプライシングは少ないという効果もある。
【0029】
以下、図を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
ここでは、実施形態として、128階調の階調データ(7ビットデータ)から任意の64階調を選択し、7ビットデータの内上位4ビット(16階調分)をCHM階調方式で、また下位3ビット(8階調分)をFRC階調方式で表現する場合を例にとって説明する。
【0030】
図1は、本発明に係るパッシブマトリクス型有機EL表示装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る有機EL表示装置10は、有機ELパネル12、陰極ドライバ(カソードドライバ)14、陽極ドライバ(アノードドライバ)16及び表示データRAM18を備えている。
【0031】
また、図1は、RGBの各色を時分割で処理する例のため、それぞれ1つしか表示していないが、RGBの各色の階調データ生成、オン/オフデータをパラレルに備えてもよい。
さらに、表示データRAM18には、RAMデコーダ32が設けられている。また、これら各構成要素を制御するためのコントローラ34が設置されている。
【0032】
コントローラ34は、表示すべき行の16ビットの表示データ(R(5ビット)、G(6ビット)、B(5ビット))を、表示データRAM18から読み出し、読み出した表示データをR、G、B毎にそれぞれ7ビットの階調データD0 、D1 、D2 、D3 、D4 、D5 、D6 に変換する。この変換は、例えば補間等の方法によって行えばよい。
【0033】
この7ビットの階調データは、上位4ビットD6 〜D3 がCHMに、下位3ビットD2 〜D0 がFRCに、それぞれ割り当てられる。階調データの上位4ビットD6 、D5 、D4 、D3 から、4ビットのオン/オフデータCHM3、CHM2、CHM1、CHM0が決定され、それらはそれぞれ基準電流値I0 を基にした4電流値8I0 、4I0 、2I0 、I0 を生成する電流源のスイッチ信号となる。
また、階調データの下位3ビットD 2、D1 、D0 に対して、FRCシーケンスカウンタ42により、FRC階調テーブル44から1ビットのオン/オフデータFRC (基準電流値I0 )を決定する。ここで、FRCシーケンスカウンタ42は、フィールド毎にカウントアップされ、8フィールド分(1フレーム分)カウントしたら0にもどるようになっている。
【0034】
図2にFRCシーケンスを示す。図中のFRC0〜FRC7は、階調データの下位3ビットの値0〜7を意味する。FRC区間においては、その値により、フィールド(FRCシーケンス)毎に図2に示すように、各シーケンスにおけるオン/オフを制御する。階調データの下位3ビット分(8階調)を表現するため、1フレームは8フィールドで完結する。
このようにすることで、FRCシーケンスがフィールド毎に更新され、オンとオフが平均化され、フリッカが少ないという効果がある。
【0035】
このようにして決定されたFRC階調テーブル44からの1ビットFRC と、CHMの4ビットCHM3、CHM2、CHM1、CHM0は、オン/オフデータとして、アノードドライバ16に入力される。
図3に、アノードドライバ16の概略構成を示す。
【0036】
図3に示すように、本実施形態のアノードドライバ16は、基準電流源41と、各陽極(アノード0〜N)に対応する複数のドライバ、アノード0ドライバA0 、アノード1ドライバA1 、・・・、アノードNドライバAN を含んでいる。ここでアノード0ドライバA0 はFRC用電流源F0 及びCHM用電流源C0 を含む。同様に、各アノードiドライバAi (図示を省略)も、FRC用電流源Fi 及びCHM用電流源Ci を含む。
【0037】
図3に示すように、5ビットのオン/オフデータCHM3、CHM2、CHM1、CHM0、FRC は、それぞれ各アノードiドライバAi のCHM用電流源Ci 及びFRC用電流源Fi (i=0、・・・、N)に入力される。
CHMでは、基準電流値I0 を基にした4電流値8I0 、4I0 、2I0 、I0 の電流源により、階調データの上位4ビットの階調(16階調)を実現するための16種類(0〜15I0 )の電流値が生成され、それらは陽極(アノード)の駆動電流となる。
【0038】
なお、図3に示すように破線Bで囲んだスイッチの例を図4に示す。図示例のスイッチは、フリップフロップ46及び2つのトランジスタ48a、48bを用いて構成されたものであるが、これに限定されず、同一の機能を有するものであれば、どのようなスイッチを用いてもよい。
【0039】
以下、本実施形態に係る有機EL表示装置10の作用について説明する。
コントローラ34は、有機ELパネル12に表示すべき表示データを選択するよう表示データRAM18のRAMデコーダ32に指示する。
【0040】
コントローラ34は、表示すべき行の表示データを読み出し、階調セレクタ28で、7ビットの階調データに変換し、この7ビットで表される128階調の中から指定される64階調の階調データの上位4ビットをCHMに、また下位3ビットをFRCに設定する。CHMでは、階調データの上位4ビット分の16階調を実現するための16種類の電流値を生成し、FRCでは、階調データの下位3ビットをFRCシーケンスカウンタ42によってFRC階調テーブル44から1ビットのオン/オフデータを決定する。そして、このFRC階調テーブル44からの1ビットと、階調データの上位4ビットがオン/オフデータとして該当する陽極ドライバ(アノードドライバ)16にラッチされる。
【0041】
コントローラ34は、表示すべき行の全ての陽極ドライバ16にオン/オフデータがラッチされた時点で、その表示すべき行に対応する陰極ドライバ14をアクティブにする。これにより、有機ELパネル12が駆動される。
【0042】
一定時間後に、表示中の行電極(陰極ドライバ)をインアクティブにして、次に表示すべき行について、同様に繰り返す。
【0043】
このように、本実施形態においては、CpF(CHM plus FRC)階調制御を行うようにしたため、動作周波数が抑えられ、PWM、FRC階調方式に比べ、低消費電力化が可能である。
例えば、PWM階調方式により最小階調を表示する場合、シーケンスのオン時間が最小(1単位時間)、つまり継続時間の短い高周波の最小駆動パルスが生じてしまい、結果的に高周波動作となり、消費電力が増大してしまう。
【0044】
これをもう少し詳しく説明するため、具体的に、例えば動画を表示する場合を考察する。動画表示は、完全動画レートでは、30フレーム以上/秒が必要とされるが、普通、ごく一般的に使われるのは、10〜20フレーム/秒程度である。ここでは、20フレーム/秒で64階調を表現する場合を例にとる。例えば携帯電話等で用いるような1フレーム168行の有機ELパネルを駆動するために必要となる最小駆動パルスの周波数を試算すると、PWM階調方式の場合は、63(シーケンス)×168(行)×20(フレーム/秒)であり、約200[KHz]になる。
同様に、FRC階調方式では、64(フィールド)×168(行)×20(フレーム/秒)であり、約215[KHz]になる。
【0045】
しかし、本実施形態の方式では、8(フィールド)×168(行)×20(フレーム/秒)となり、約27[KHz]である。その結果、動作周波数はPWMやFRCのような従来方式の約1/8でよいことになり、消費電力も1/8に低減でき、低消費電力化が可能となる。
【0046】
また、本実施形態では、CpF階調方式の電流値による瞬時輝度制御を行うことにより、従来のPWM方式による高周波動作から逃れることが可能となる。
一方で、CpF階調方式とすることにより、フレーム時間が従来のFRC階調方式よりも短くなることにより、常に最適な階調制御が可能となり、フリッカやスプライシング等の画質劣化の少ない高画質の画像表示を実現することができる。
【0047】
さらに、本実施形態では、CpF階調方式とすることにより、従来のPHM階調方式よりも、有機EL素子に対して、定電流源の個数を削減でき、低コストで多階調表現が可能となる。
【0048】
以上、本発明のパッシブマトリクス型有機EL表示装置及びその駆動方法について、詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0049】
【発明の効果】
以上、説明した通り、本発明によれば、パッシブマトリクス型有機EL表示装置において、CHM階調方式にFRC階調方式を付け加えたCpF階調方式で制御することにより、動作周波数を抑え、低消費電力化、及び低コスト化を達成することができるとともに、最適な階調制御が可能であり、低コストで多階調表現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るパッシブマトリクス型有機EL表示装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態におけるFRC区間の駆動方法の例を示す説明図である。
【図3】本実施形態におけるアノードドライバを示す概略構成図である。
【図4】図3のアノードドライバのスイッチの他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
10 有機EL表示装置
12 有機ELパネル
14 陰極ドライバ(カソードドライバ)
16 陽極ドライバ(アノードドライバ)
18 表示データRAM
28 階調セレクタ
32 RAMデコーダ
34 コントローラ
41 基準電流源
42 FRCシーケンスカウンタ
44 FRC階調テーブル
46 フリップフロップ
48a、48b トランジスタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL display device and a driving method thereof, and more particularly, to a gradation control technology that enables a multi-gradation display in a passive matrix organic EL display device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a self-luminous organic EL display device using a light-emitting organic material has been developed. There are two types of organic EL display devices, a passive type (simple matrix type) and an active type (active matrix type).
In a passive matrix organic EL driving method, a pulse amplitude modulation (PHM) method, a frame modulation (FRC) method, or a pulse width modulation (PWM) method is often used for gradation control.
[0003]
Generally, in the PHM method, instantaneous luminance can be controlled by a current value (or a voltage value), so that high-speed gradation control is possible.
Since the organic EL element is a current control type element, it is generally driven with a constant current. However, conventionally, it has been difficult to perform multi-gradation display by constant current value control. The conventional method requires a large number of high-precision current sources with multi-level outputs, resulting in high costs.
[0004]
Further, in the FRC method, since gradation is expressed using a plurality of display frames, it takes time until the display is completed, and there is a problem that flicker occurs. Furthermore, it is necessary to perform frame control at a high speed as the number of gradations increases, but the response of the organic EL panel is limited, and power consumption increases. In order to solve this, the PWM method is often used conventionally.
[0005]
The PWM method is a method in which one row (row) selection period is divided into several sequences, and an ON sequence and an OFF sequence are allocated. The display is completed in one display frame. In this system, the number of sequence divisions is set finely in order to enable multi-gradation expression, but there is a drawback in that the drive frequency is increased, and image quality of a displayed image such as crosstalk is deteriorated. Also, by increasing the frequency, power consumption naturally increases.
In addition, as a special method, a gradation method combining the PWM method and the PHM method has been devised (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-329721
[Problems to be solved by the invention]
However, in the PHM method, as described above, as the number of gradations increases, a multi-level constant current source is required to control the gradation. For example, to display 2 n gradations, 2 n -1 types are required. Is required. Therefore, there is a problem that a large number of multi-level constant current sources for generating the current are required, and the control becomes more complicated as the number of the constant current sources increases.
In addition, it is difficult to stably manufacture a high-precision multi-level constant current source, and the chip size is increased.
[0008]
Further, in the PWM method, the number of sequence divisions in one row selection period is set to 2n depending on the gray scale of display data. As the number of gray scales increases, the number of sequence divisions naturally becomes smaller. As a result, a high-frequency drive pulse is generated at a certain grayscale level, so that the response of the organic EL panel cannot follow and there is a problem that image quality is deteriorated.
[0009]
Similarly, in the FRC method, control of N-1 fields (subframes) is required to represent N gradations. If the frame frequency is F [Hz] in order to prevent flicker and the like, it is necessary to process one field at a speed of about F × (N-1) [Hz]. Power consumption increases.
[0010]
Further, when performing multi-gradation display, there is a problem that the relationship between the current value flowing through the organic EL element and the emission intensity is not linear. That is, finer settings (gradation data) than the desired gradation (display data) are required. This is called gamma correction. Usually, gradation data in which one bit or more is added to the number of bits of display data is provided. , Display data and gradation data are made to correspond to each other, or calculation processing is performed. Then, there is a problem that this processing further increases power consumption.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has a low power consumption and a low cost, and a passive matrix organic EL display device capable of displaying a high-quality image and a driving method thereof. The task is to provide
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect of the present invention is a driving method of a passive matrix organic EL display device, wherein a higher-order bit of gray-scale data corresponding to display data is expressed by a gray scale method using current amplitude modulation. And the lower bits of the gradation data corresponding to the display data are represented by a frame rate control gradation method, and the frame rate control gradation method is added to the current amplitude modulation gradation method. And a driving method of the passive matrix type organic EL display device.
[0013]
Further, the current is controlled by a gray scale method based on current amplitude modulation for the upper bits of the gray scale data, and the current is controlled by the lower bit of the gray scale data by a frame rate control gray scale method. It is preferable to control the instantaneous luminance by supplying the anode to the anode of the organic EL display device.
[0014]
Further, in the method for driving a passive matrix type organic EL display device, the method further comprises a reference current source for generating a reference current value I 0 , and one frame rate control current source which is turned on or off by the gradation data. And a current amplitude modulation current source corresponding to the number of higher-order bits of the grayscale data, and drives an anode of the organic EL display device to control light emission luminance of the organic EL element.
[0015]
.., M, the intensity of the current source for current amplitude modulation corresponding to the number of high-order bits of the gradation data is 2 k times the reference current value I 0. Is preferable.
[0016]
In addition, it is preferable that at all anodes of the organic EL display device, the emission luminance of the organic EL element is simultaneously controlled, and the gradation control is performed in one frame.
[0017]
Further, in the portion where the frame rate control is performed, it is preferable that the number of display gradations in one frame is controlled as an FC field, and the gradation display is completed in one frame.
[0018]
Further, in a portion for performing the frame rate control, a frame rate control gradation table for a freely settable number of display gradations is provided, and in each field constituting one frame, based on the frame rate control gradation table. Preferably, the frame rate control current source is turned on or off.
[0019]
Similarly, in order to solve the above problem, a second aspect of the present invention provides a method of driving the passive matrix organic EL display device, wherein the frame rate control gray scale method is changed to a gray scale method by the current amplitude modulation. In addition to the above, the current value flowing through the organic EL element is controlled to form one frame using FC fields, and the number of gradations CHM by current amplitude modulation and the number of fields which are the number of gradations by frame rate control Provided is a passive matrix organic EL display device which performs gradation display for the number of gradations represented by the product of FC and CHM × FC.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a passive matrix type organic EL display device of the present invention and a driving method thereof will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0021]
The method of driving an organic EL display device according to the present invention is characterized in that, in a passive matrix duty driving method, when selecting a gradation from arbitrary gradation data corresponding to display data and performing multi-gradation display, the gradation data Are expressed by a current amplitude modulation (hereinafter referred to as CHM) gray scale method (Current High Modulation gray scale method; hereinafter referred to as CHM gray scale method), and the lower bits of the gray scale data are represented. Is expressed by a frame rate control gradation method (hereinafter, referred to as an FRC gradation method).
In this manner, a gray scale method in which the FRC gray scale method is added (plus) to the CHM gray scale method is referred to as a CpF (CHM plus FRC) gray scale method.
Hereinafter, first, the outline of the CpF gray scale method of the present invention will be described.
[0022]
The CpF gradation type organic EL display device includes a reference current source I 0 , an FRC current source I 0 controlled by gradation data corresponding to display data, a CHM current source I 0 , 2I 0 , 4I 0 ,. ··· Has 2nI 0 The anode (anode) of the organic EL display device is driven by a drive current value for each gradation determined by turning on or off the current source for each display gradation.
The CpF gradation method is a gradation method in which the above-described anode drive is executed for all the anodes and gradation control is performed in one frame. Therefore, a current source for FRC and a current source for CHM are provided for all anodes.
[0023]
In the CpF gradation method, for example, when gradation data has n bits, the data is divided into upper m bits and lower s bits, the upper m bits are allocated to the CHM unit, and the lower s bits are allocated to the FRC unit. Is expressed by the gray scale method.
The CHM unit, the state of the upper m bits, k = 0, 1, 2, · · ·, as m-1, current source weighted 2 k times (2 0 I 0 = I 0 , 2 1 I 0 = 2I 0, 2 2 I 0 =
[0024]
The FRC unit controls the number of display gradations (FC field). That is, gradation display is completed in the FC field. The FRC unit includes a frame rate control gradation table (FRC gradation table) for a freely settable number of gradations, and turns on or off the FRC current source I 0 in each field based on the gradation table. Turn off.
[0025]
The upper bits of the gray scale data are controlled by a gray scale method using CHM, and a drive current for expressing the gray scale of the upper bits is determined. Similarly, the lower bits of the grayscale data are controlled by the FRC grayscale method to determine the drive current. Finally, the respective drive currents from the CHM section and the FRC section are combined, and the combined current is supplied to the anode of the organic EL panel.
As described above, in the CpF gray scale method, one frame is configured using the FC field by controlling the current flowing through the organic EL element, and the number of gray scales CHM in the CHM gray scale method and the FRC gray scale method are used. The product of the number of gradations, ie, the number of fields FC, and the display gradation control of CHM × FC are enabled.
[0026]
On the other hand, in order to realize n-bit grayscale data only by the CHM grayscale method, n current sources are required for one anode. However, in the CpF gradation method according to the present invention, the upper m bits in the n-bit gradation data are set to the CHM gradation method, and the lower s bits are set to the FRC gradation method. (M + 1) (m + 1 <n), which is the sum of the m current sources described above and one current source of the FRC section for the lower bits.
[0027]
Further, when the reference current source I 0 is constituted by one unit transistor, each of the current sources are weighted as described above to represent the upper m bits, for conducting the current value of its provisions, respectively It requires 2 k-1 (k = 1, 2,..., M) unit transistors (1 + 2 + 4 +... +2 m-1 in total).
On the other hand, if the n-bit grayscale data is realized only by the CHM grayscale method, a total of 1 + 2 + 4 +... +2 n−1 unit transistors are required (where m <n). .
In general, considering that the number of anodes in an organic EL display device is several hundred, the present invention is effective for significantly reducing the chip size.
[0028]
Further, the CpF gray scale method of the present invention is an addition of the CHM gray scale method to the FRC gray scale method, and requires 2 s fields for the lower s bits, but the upper m bits of the gray scale data are , Is completed in each field. Therefore, there is also an effect that there is little flicker and there is little splicing even if display data changes during display.
[0029]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, as an embodiment, an arbitrary 64 gradations are selected from the gradation data of 128 gradations (7-bit data), and the upper 4 bits (for 16 gradations) of the 7-bit data are selected by the CHM gradation method. Also, an example will be described in which the lower three bits (for eight gradations) are represented by the FRC gradation method.
[0030]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a passive matrix organic EL display device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the organic
[0031]
FIG. 1 shows an example in which each color of RGB is processed in a time-division manner, but only one is displayed. However, gradation data generation and on / off data of each color of RGB may be provided in parallel.
Further, the
[0032]
The
[0033]
In the 7-bit gradation data, the upper 4 bits D6 to D3 are allocated to CHM, and the lower 3 bits D2 to D0 are allocated to FRC. From the upper 4 bits D6, D5, D4, D3 of grayscale data, 4-bit ON / OFF data CHM3, CHM2, CHM1, CHM0 is determined and fourth current value 8I that are based on each of which a reference current value I 0 0, 4I 0, 2I 0, the switch signal of the current source for generating a I 0.
Further, for the lower three
[0034]
FIG. 2 shows the FRC sequence. FRC0 to FRC7 in the drawing mean lower three bits of
By doing so, there is an effect that the FRC sequence is updated for each field, ON and OFF are averaged, and flicker is reduced.
[0035]
The 1-bit FRC determined from the FRC gradation table 44 and the 4-bit CHM CHM3, CHM2, CHM1, and CHM0 are input to the
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
[0036]
As shown in FIG. 3, the
[0037]
As shown in FIG. 3, the 5-bit ON / OFF data CHM3, CHM2, CHM1, CHM0, and FRC are respectively supplied to the CHM current source Ci and the FRC current source Fi (i = 0,...) Of each anode i driver Ai. ., N).
In the CHM, a current source having four current values 8I 0 , 4I 0 , 2I 0 , and I 0 based on the reference current value I 0 is used to realize the upper four bits of gradation data (16 gradations). Are generated ( 0 to 15I 0 ), and these become the driving current of the anode (anode).
[0038]
FIG. 4 shows an example of a switch surrounded by a broken line B as shown in FIG. Although the switch in the illustrated example is configured using the flip-
[0039]
Hereinafter, the operation of the organic
The
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
After a certain time, the row electrode (cathode driver) being displayed is made inactive, and the same is repeated for the next row to be displayed.
[0043]
As described above, in the present embodiment, since the CpF (CHM plus FRC) gradation control is performed, the operating frequency is suppressed, and lower power consumption is possible as compared with the PWM and FRC gradation methods.
For example, when the minimum gradation is displayed by the PWM gradation method, a high-frequency minimum drive pulse having a minimum on-time of the sequence (one unit time), that is, a short duration, is generated, resulting in high-frequency operation and consumption. The power increases.
[0044]
In order to explain this in more detail, a case where a moving image is displayed will be specifically considered. In displaying a moving image, at a full moving image rate, 30 frames / second or more is required, but usually, a very common use is about 10 to 20 frames / second. Here, a case where 64 gradations are expressed at 20 frames / sec is taken as an example. For example, when the frequency of the minimum drive pulse required to drive an organic EL panel of 168 lines per frame used in a mobile phone or the like is estimated, in the case of the PWM gradation method, 63 (sequence) × 168 (lines) × 20 (frames / second), which is about 200 [KHz].
Similarly, in the FRC gradation method, it is 64 (field) × 168 (row) × 20 (frame / sec), which is about 215 [KHz].
[0045]
However, in the method of the present embodiment, it is 8 (fields) × 168 (rows) × 20 (frames / second), which is about 27 [KHz]. As a result, the operating frequency may be about 1/8 that of the conventional method such as PWM or FRC, the power consumption can be reduced to 1/8, and the power consumption can be reduced.
[0046]
Further, in the present embodiment, by performing the instantaneous luminance control based on the current value of the CpF gradation method, it is possible to escape from the high frequency operation by the conventional PWM method.
On the other hand, by using the CpF gray scale method, the frame time is shorter than that of the conventional FRC gray scale method, so that optimum gray scale control can always be performed, and high image quality with little image quality deterioration such as flicker and splicing can be obtained. Image display can be realized.
[0047]
Further, in the present embodiment, by using the CpF gray scale method, the number of constant current sources can be reduced with respect to the organic EL element compared to the conventional PHM gray scale method, and multi-gray scale expression can be performed at low cost. It becomes.
[0048]
As described above, the passive matrix type organic EL display device of the present invention and the driving method thereof have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and does not depart from the gist of the present invention. Of course, various improvements and changes may be made.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the passive matrix type organic EL display device, the operating frequency is suppressed by controlling by the CpF gray scale method in which the FRC gray scale method is added to the CHM gray scale method. Power consumption and cost reduction can be achieved, optimal gradation control can be performed, and multi-tone expression can be performed at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of a passive matrix organic EL display device according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a driving method in an FRC section in the present embodiment.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an anode driver according to the embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the switch of the anode driver of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
10
16 Anode driver (anode driver)
18 Display data RAM
28
Claims (8)
表示データに対応する階調データの上位ビットを電流振幅変調による階調方式で表現するとともに、
前記表示データに対応する階調データの下位ビットをフレームレートコントロール階調方式で表現し、
前記フレームレートコントロール階調方式を前記電流振幅変調による階調方式に付け加えたことを特徴とするパッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法。A driving method of a passive matrix type organic EL display device,
The upper bits of the gray scale data corresponding to the display data are expressed in a gray scale method by current amplitude modulation,
Expressing lower bits of the gradation data corresponding to the display data by a frame rate control gradation method,
A method of driving a passive matrix organic EL display device, wherein the frame rate control gray scale method is added to the gray scale method by current amplitude modulation.
前記有機EL表示装置の陽極を駆動し、有機EL素子の発光輝度を制御するパッシブマトリクス型有機EL表示装置の駆動方法。The method of driving a passive matrix type organic EL display device according to claim 1, further comprising: a reference current source for generating a reference current value I 0, 1 or frame rate to be turned on or off by said gradation data A control current source, and a current amplitude modulation current source corresponding to the number of upper bits of the grayscale data,
A method for driving a passive matrix type organic EL display device, wherein an anode of the organic EL display device is driven to control light emission luminance of the organic EL element.
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