JP2005062283A - 自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自発光素子をマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、正常な階調表現を維持すると共にディマー表示することのできる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置を提供すること。
【解決手段】複数のデータ線Ｂおよび複数の走査線Ａの交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の有機ＥＬ素子１４を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、各サブフレーム期間中に前記有機ＥＬ素子１４の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を行なう。
【選択図】 図８
【解決手段】複数のデータ線Ｂおよび複数の走査線Ａの交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の有機ＥＬ素子１４を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、各サブフレーム期間中に前記有機ＥＬ素子１４の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を行なう。
【選択図】 図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、時間階調方式により階調表現を実現するアクティブマトリクス型表示パネルにおいて、ディマー表示を行なう自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子をマトリクス状に配列して構成される表示パネルを用いたディスプレイの開発が広く進められている。このような表示パネルに用いられる発光素子として、例えば有機材料を発光層に用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が注目されている。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、マトリクス状に配列したＥＬ素子の各々に、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる能動素子を加えたアクティブマトリクス型ディスプレイパネルがある。このアクティブマトリクス型ディスプレイパネルは、低消費電力を実現でき、また画素間のクロストークが少ない等の特質を備えており、特に大画面を構成する高精細度のディスプレイに適している。
【０００４】
図１は、従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素１０に対応する回路構成の一例を示している。図１において、制御用トランジスタであるＴＦＴ１１のゲートＧは走査線（走査ラインＡ１）に接続され、ソースＳはデータ線（データラインＢ１）に接続されている。また、この制御用ＴＦＴ１１のドレインＤは、駆動用トランジスタであるＴＦＴ１２のゲートＧに接続されると共に、電荷保持用のキャパシタ１３の一方の端子に接続されている。
【０００５】
また、駆動用ＴＦＴ１２のドレインＤは前記キャパシタ１３の他方の端子に接続されると共に、パネル内に形成された共通陽極１６に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ１２のソースＳは、有機ＥＬ素子１４の陽極に接続され、この有機ＥＬ素子１４の陰極は、パネル内に形成された例えば基準電位点（アース）を構成する共通陰極１７に接続されている。
【０００６】
図２は、図１に示した各画素１０を担う回路構成を、表示パネル２０に配列した状態を模式的に示したものであり、各走査ラインＡ１〜Ａｎと、各データラインＢ１〜Ｂｍとの交差位置の各々において、図１に示した回路構成の各画素１０が夫々形成されている。そして、前記した構成においては、駆動用ＴＦＴ１２の各ドレインＤが図２に示された共通陽極１６に夫々接続され、各ＥＬ素子１４の陰極が同じく図２に示された共通陰極１７に夫々接続された構成とされている。
【０００７】
この状態において、図１における制御用ＴＦＴ１１のゲートＧに走査ラインを介してオン電圧が供給されると、ＴＦＴ１１はソースＳに供給されるデータラインからの電圧に対応した電流をソースＳからドレインＤに流す。従って、ＴＦＴ１１のゲートＧがオン電圧の期間に、前記キャパシタ１３が充電され、その電圧が駆動用ＴＦＴ１２のゲートＧに供給されて、ＴＦＴ１２にはそのゲート電圧とドレイン電圧に基づいた電流を、ソースＳからＥＬ素子１４を通じて共通陰極１７に流し、ＥＬ素子１４を発光させる。
【０００８】
また、ＴＦＴ１１のゲートＧがオフ電圧になると、ＴＦＴ１１はいわゆるカットオフとなり、ＴＦＴ１１のドレインＤが開放状態となるものの、駆動用ＴＦＴ１２はキャパシタ１３に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が保持され、次の走査まで駆動電流を維持し、ＥＬ素子１４の発光も維持される。なお、前記した駆動用ＴＦＴ１２には、ゲート入力容量が存在するので、前記したキャパシタ１３を格別に設けなくても、前記と同様な動作を行なわせることが可能である。
【０００９】
ところで、このようなアクティブマトリクス型ディスプレイパネルで階調表現を行なう方式として、１フレーム期間あたりに有機ＥＬ素子が発光した期間の累計によって中間調を表現する時間階調方式がある。この時間階調方式では、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、それら各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現を実現している。
【００１０】
ところが、図１に示したような画素に対応する回路に使用されるＴＦＴにおいては、その特性のばらつきがあり、また、環境温度の変化に対しても特性が変化するため、画素の輝度表示がばらつき易いことが知見されている。すなわち、輝度がばらつくことにより、正しい階調表現ができないという問題がある。このような課題に対し、時間階調方式を用いて階調表現するアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、ＴＦＴの特性や環境温度によらず、正しく輝度表示を行ない、階調表現する駆動方法について特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２―１０８２８５号公報（第６頁右欄第１２行乃至第７頁左欄第２９行、第１図乃至第３図）
【００１２】
この特許文献１に示される前記駆動方法は、図３のグラフに示すように駆動用ＴＦＴのドレイン・ソース間電圧ＶＤＳをゲート電圧ＶＧＳ以上に設定し、駆動用ＴＦＴをドレイン・ソース間電圧ＶＤＳに関わらず、一定のドレイン電流ＩＤを流す飽和領域で動作させるというものである。これにより、ＥＬ素子にはその個体特性や温度変化によらず、常に一定の電流が供給されるため、画素を構成するＴＦＴの特性のばらつきや、環境温度の変化に対して表示輝度のばらつきを抑えるようになされている。すなわち、輝度のばらつきがないため、より正確な階調表示が可能な構成とされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１に示した回路構成のアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、階調表現を崩さずに輝度のみを低減させる表示、すなわち、ディマー表示を行なう場合、発光素子（有機ＥＬ素子）に供給する電流レベルを制御することによって実現する方法がある。すなわち図１の回路構成においては、駆動用ＴＦＴ１２におけるドレイン電流の電流レベルを低減するよう制御することにより実現される。しかしながら、電流レベルを制御する前記ディマー表示方法にあっては、以下に示すような技術的課題があった。
【００１４】
先ず、特許文献１に示したように、駆動用ＴＦＴをＶＧＳ−ＩＤ特性の飽和領域で用いる場合、電流レベルを下げてディマー表示すると、特許文献１における課題の解決手段を用いることができない。すなわち前記飽和領域に達しないレベルで駆動用ＴＦＴを使用することとなるため、各ＴＦＴの特性のばらつきが目立つという問題が生じる。これにより、正しく階調表現できない虞がある。
【００１５】
また、図４は、１フレーム期間における発光素子の電圧変化の一例を示すグラフである。ここで、曲線Ａは非ディマー表示時の電圧変化の一例を示し、曲線Ｂは発光素子に流す電流レベルを低減することによりディマー表示を行なった場合の発光素子における順方向電圧変化の一例を示している。曲線Ａに示すように、非ディマー表示時においては１フレーム期間の速い段階で素子を発光するに充分な順方向電圧Ｖｆに達するが、発光素子に流す電流レベルを引き下げてディマー表示する場合、通常表示時でも低階調表示の画素においては、曲線Ｂに示すように１フレーム期間の表示が終了した段階でも電圧Ｖｆに達することができない虞がある。したがって、このような場合には、表示画面中の素子（特に低階調表示部分）が発光せずに、正しい階調表示が行なえないという問題があった。
【００１６】
さらにまた、ＲＧＢ（赤、緑、青）の各色を発光する有機ＥＬ素子は、夫々に用いる有機ＥＬ材料が異なるため、当然電圧の立ち上がり方が異なる。例えば、白を表示したい場合、ＲＧＢ夫々の素子に対し同じ電流を流しても、電圧の立ち上がりが夫々異なるため所望の白色を表示できないことが知られている。このため一般的には、キャパシタに電荷をチャージするリセット電圧を変化させるか、またはＲＧＢの素子夫々に対しγ補正を行ない、所望の色を表示させることで対応している。
【００１７】
前記リセット電圧を変化させる場合には、ＲＧＢの素子夫々について電圧Ｖｆに達する時間が同じになるようキャパシタにチャージする電荷量を調整している。すなわち立ち上がりが遅い素子に対して、キャパシタにリセット電圧による初期電荷を与え、電圧Ｖｆに達する時間がＲＧＢの素子すべて同じになるように調整する方法である。また、γ補正による場合には、電圧Ｖｆまでの立ち上がり時間がＲＧＢ毎に違っていても、ＲＧＢの素子夫々における階調毎の輝度を設定することができるため、所望の色を表示することができる。
【００１８】
このＲＧＢ特性に係る補正において、前記電流制御によるディマー表示を行なうと、前記したように電圧Ｖｆまでの立ち上がり時間が変化するため、ＲＧＢの輝度比が変化し、ホワイトバランスが崩れて所望の色が表示できないという課題があった。このような課題を解決する手段として、ディマー表示時においても前記リセット電圧を制御する、あるいは、γ補正をディマー機能に連動して変化させる方法が挙げられる。しかしながら、このような方法を実現するためには、回路規模の増大あるいはγ補正による場合にはγ補正設定値の増大に繋がり、効率的な方法とは云えなかった。
【００１９】
この発明は、前記した技術的な課題に着目してなされたものであり、自発光素子をマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、正常な階調表現を維持すると共にディマー表示することのできる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項１に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２１】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項３に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を期間の等しい複数のサブフレーム期間に時分割し、１つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることにより重み付けがなされ、階調表現を行なうと共に、前記点灯制御がなされる組のうち、最も大きく重み付けられた組の期間のみ前記発光素子を消灯させてディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２２】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項４に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、前記複数のサブフレーム期間のうち、連続した複数のサブフレーム期間を消灯することによりディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２３】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動装置は、請求項７に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動装置であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表示を実現する階調表示手段と、各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を実現するディマー表示手段とを備えることに特徴を有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。尚、以下の説明においてはすでに説明した各図に示された各部（素子）に相当する部分（素子）を同一符号で示しており、したがって個々の機能および動作については適宜説明を省略する。
【００２５】
また、図１および図２に示した従来例においては、画素を構成する駆動用ＴＦＴ１２とＥＬ素子１４との直列回路が、すべて共通陽極１６と共通陰極１７との間に接続されたいわゆる単色発光の表示パネルの例を示している。しかしながら、以下に説明するこの発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置においては、単色発光の表示パネルは勿論のこと、むしろＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各発光画素（サブピクセル）を備えたカラー表示パネルに好適に採用されるものである。したがって、この場合には前記したような共通陽極１６および共通陰極１７を利用することなく、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブピクセルに対応してそれぞれ分離した陽極ラインまたは陰極ラインを備えた構成が採用される。
【００２６】
先ず、図５はこの発明にかかる駆動方法および駆動装置における一実施の形態をブロック図によって示したものである。図５において、駆動制御回路２１がデータドライバ２４（第１のドライバ）と、書込み用ゲートドライバ２５（第２のドライバ）と、消去用ゲートドライバ２６と、マトリクス状に夫々配列された画素３０とからなる駆動手段の動作を制御するようになされている。
【００２７】
先ず、入力されたアナログ映像信号は、駆動制御回路２１およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２に供給される。前記駆動制御回路２１はアナログ映像信号中における水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換器２２に対するクロック信号ＣＬ、およびフレームメモリ２３に対する書き込み信号Ｗ、および読み出し信号Ｒを生成する。
【００２８】
前記Ａ／Ｄ変換器２２は、駆動制御回路２１から供給されるクロック信号に基づいて、入力されたアナログ映像信号をサンプリングし、これを１画素毎に対応した画素データに変換して、フレームメモリ２３に供給するように作用する。前記フレームメモリ２３は、駆動制御回路２１からの書き込み信号によって、Ａ／Ｄ変換器２２から供給される各画素データをフレームメモリ２３に順次書き込むように動作する。
【００２９】
かかる書き込み動作により自発光表示パネル４０における一画面（ｎ行、ｍ列）分のデータの書き込みが終了すると、メモリ２３は駆動制御回路２１から供給される読み出し信号によって、第１行から第ｎ行へと１行分毎に読み出した駆動画素データを、順次データドライバ２４に供給するようになされる。
【００３０】
一方、これと同時に駆動制御回路２１より書込み用ゲートドライバ２５に対してタイミング信号が送出され、これに基づいてゲートドライバ２５は、後述するように各走査ラインに対して順次ゲートオン電圧を送出する。したがって、前記のようにしてメモリ２３から読み出された１行分毎の駆動画素データは、ゲートドライバ２５の走査によって、１行毎にアドレッシングされる。また、この実施の形態においては、前記駆動制御回路２１より消去用ゲートドライバ２６に対して制御信号が送出されるように構成されている。
【００３１】
前記消去用ゲートドライバ２６は、駆動制御回路２１から制御信号を受けて、後述するように走査ライン毎に電気的に分離して配列された電極ライン（この実施の形態においては制御ラインＣ１ 〜Ｃｎ と称する）に対して、選択的に所定の電圧レベルを印加し、後述の消去用ＴＦＴ１５のオン・オフ動作を制御する。
【００３２】
図６は、自発光表示パネル４０にマトリクス状に夫々配列された画素３０のうち、１つの画素の回路構成例を示した図である。この図６に示す１つの画素３０に対応する回路構成は、アクティブマトリクス型ディスプレイパネルに適用されるものである。そして、この回路は図１に示した画素１０の回路構成に、キャパシタ１３に蓄積された電荷を消去する消去用トランジスタであるＴＦＴ１５を加えたものとして構成される。すなわち、この消去用ＴＦＴ１５はキャパシタ１３に並列に接続されており、有機ＥＬ素子１４が点灯動作中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従ってオン動作することにより、キャパシタ１３の電荷を瞬時に放電させることができる。これにより、次のアドレッシング時まで、画素を消灯させることができる。
【００３３】
前記した回路構成は、発光素子であるＥＬ素子に加える駆動電流の供給時間（点灯時間）を変更することができるので、有機ＥＬ素子１４の実質的な発光輝度を制御することができる。例えば、図７（ａ）に示すように、フレーム同期信号Ｆｓによって定められる１フレーム期間を期間の等しい８つのサブフレーム期間（ＳＦ１〜ＳＦ８）に時分割した構成とすれば、これらサブフレーム期間における素子の発光期間Ｌｐを適宜または組み合わせて選択することにより、８階調の表現を行なうことができる。このような階調表現は、前記駆動制御回路２１と、前記データドライバ２４と、前記書込み用ゲートドライバ２５と、各画素３０とにより構成される階調表示手段により実現される。
【００３４】
そして、この階調表現方法においてディマー表示を行なう場合、本実施の形態においては図７（ｂ）に示すように、全てのサブフレーム期間の夫々について、１サブフレーム期間中に有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒを設けている。そして、この消灯期間Ｅｒが各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることにより階調表現を崩さずにディマー表示が実現される。すなわち、この有機ＥＬ素子１４の点灯制御は、各サブフレーム期間において有機ＥＬ素子１４が発光中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従って前記消去用ＴＦＴ１４がオン動作し、消灯期間Ｅｒにおいてキャパシタ１３の電荷を放電させることにより実現される。言い換えれば、このディマー表示は、前記駆動制御回路２１と、消去用ゲートドライバ２６と、消去用ＴＦＴ１４とにより構成されるディマー表示手段により実現される。
【００３５】
また図８（ａ）は、通常表示（非ディマー表示）において、１フレーム期間をそれぞれ期間が異なる３つの期間に分割して８階調表現を行った場合の例を示したものである。
この場合、１つまたは複数のサブフレーム期間を組（図８中、組１〜組３で示す）として点灯制御され、階調表現がなされる。各組は、時間比として１：２：４の長さに重み付けされ、３ｂｉｔ表現により８階調の表現がなされる。
【００３６】
このように重み付けされた組を用いて階調表現し、ディマー表示を行なう場合、本実施の形態においては図８（ｂ）に示すように、各サブフレーム期間（ＳＦ）中に有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒが設けられる。すなわち、重み付け１の組１においては１回の消灯動作が行なわれ、重み付け２の組２においては２回の消灯動作が行なわれ、重み付け４の組３においては４回の消灯動作が行なわれる。このように、各組に含まれる各サブフレーム期間中の所定期間だけ有機ＥＬ素子を消灯させることにより、１フレームとしての発光輝度を引き下げ、ディマー表示を行なうことができる。
【００３７】
また、通常表示（非ディマー表示）において、点灯制御単位となる各組に対して重み付けせずに、前記消去用ＴＦＴ１５を用いて階調表示を行なってもよい。
この場合、図９（ａ）に示すように１フレームを期間の等しい４つのサブフレームに分割し、ＴＦＴ１５のオン動作によりＳＦ１の重み付けを２分の１とし、ＳＦ２〜ＳＦ４の重み付けを１とすることで、８階調表示を実現することができる。ここでディマー表示を行なう場合、図９（ｂ）に示すように、各サブフレーム期間において有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒを設けるが、ＳＦ１だけは、既にサブフレーム期間の２分の１期間のみを発光させているので、その２分の１期間の中で、他のサブフレーム期間における消灯期間Ｅｒと同じ割合だけ有機ＥＬ素子１４が消灯される。この場合、図７（ｂ）に示した例に比べ、少ないサブフレーム数で階調表現が実現できるため、ドライバ駆動等にかかる負荷を低減することができる。
【００３８】
また、通常表示（非ディマー表示）において、点灯制御単位となる各組に重み付けし、前記消去用ＴＦＴ１５を用いて階調表示を行なってもよい。この場合、例えば図１０（ａ）に示すように３ｂｉｔ表現の重み付けで８階調表示を行なう際に、組１（ＳＦ１）の重み付けをＴＦＴ１４のオン動作により２分の１とすると、各組における素子の発光時間の比率は、（１／２）：１：２となる。ここでディマー表示を行なう場合、図１０（ｂ）に示すように、サブフレーム期間毎に有機ＥＬ素子の消灯期間Ｅｒを設けるが、重み付けが１／２のＳＦ１だけは、既に単位期間の２分の１期間のみを発光させているので、その２分の１期間のなかで他のサブフレーム期間における消灯期間Ｅｒと同じ割合だけ有機ＥＬ素子１４が消灯される。この場合、図８（ｂ）に示した例に比べ、少ないサブフレーム数で階調表現が実現できるため、ドライバ駆動等にかかる負荷を低減することができる。
【００３９】
また、図１１（ａ）に示すように通常表示（非ディマー表示）において、各組に対する重み付けを行なわずに８つのサブフレーム期間で８階調表示を行なう場合、図１１（ｂ）に示すように、消去用ＴＦＴ１５をオン動作させ、例えばＳＦ５〜ＳＦ８の連続した期間に有機ＥＬ素子１４を消灯させてディマー表示を行なってもよい。
【００４０】
このとき階調表現において、４つのサブフレーム期間で８階調を擬似的に表現するよう制御する必要がある。そこで駆動制御回路２１により、その画素に対する階調データと前記消灯期間（ＳＦ５〜ＳＦ８）のデータをもとに、書込み用ゲートドライバ２２および消去用ゲートドライバ２６の制御が行なわれる。このとき例えば、通常表示で４つのサブフレーム期間を点灯する場合は、ディマー表示では２つのサブフレーム期間を点灯させるという制御がなされる。このように、すべての画素において、４つの連続したサブフレーム期間を点灯制御し、実際には４階調で８階調を擬似的にディマー表示される。
【００４１】
ここで、ＳＦ５〜ＳＦ８の連続期間は有機ＥＬ素子１４を消灯しており、この期間にデータドライバ２４および書込み用ゲートドライバ２５の動作を一時的に停止させる（動作クロックを停止させる）制御が駆動制御回路２１によりなされる。すなわち、これによりドライバ駆動にかかる電力を低減することが可能となる。
【００４２】
さらにまた、図１２（ａ）に示すように通常表示において３ｂｉｔの重み付けにより８階調表示を行なう場合、図１２（ｂ）に示すように、最も重み付けの大きい（最もサブフレーム期間数が多い）組３の期間のみ有機ＥＬ素子１４を消灯させ、ディマー表示を行なってもよい。この場合、８階調を組１及び組２で表現するために、その画素に対する階調データの各組に対する割り当てが制御される。すなわち、通常表示時では最も重み付けが大きい組３に割り当てられた制御データ（点灯、非点灯の制御）は、ディマー表示時に最も重み付けが大きい組２に割り当てられる。また、通常表示時では２番目に重み付けが大きい組２に割り当てられた制御データ（点灯、非点灯の制御）は、ディマー表示時に２番目に重み付けが大きい組１に割り当てられる。なお、通常表示時で最も重みが小さい組１に割り当てられた制御データはディマー表示時においては使用されない。
【００４３】
このようにして、有機ＥＬ素子１４の点灯・非点灯の制御データの各組に対する割り当てがシフトされることにより、実際には４階調で８階調が擬似的にディマー表示される。ここで、最も期間の長い、重み付け４の組３の期間は有機ＥＬ素子１４を消灯しており、この期間にデータドライバ２４および書込み用ゲートドライバ２５の動作を一時的に停止させる（動作クロックを停止させる）制御が駆動制御回路２１によりなされる。すなわち、これによりドライバ駆動にかかる電力を低減することが可能となる。
【００４４】
このように本発明に係る実施の形態にあっては、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割して階調表現すると共に、各サブフレーム期間に有機ＥＬ素子の消灯期間を設け、この消灯期間がサブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について同じにするようなされる。これにより、各画素において、駆動用ＴＦＴ１２のドレイン電流を低減することなく有機ＥＬ素子１４を発光させることができ、階調表現を崩さずにディマー表示を行なうことができる。
【００４５】
なお、前記した実施の形態においては、階調表現を８階調としたが、これに限らず他の階調数（例えば、６４階調、１２８階調、２５６階調等）表現において本発明にかかる駆動方法を用い、ディマー表示を行なってもよい。
また、前記実施の形態においては、図５、図６に示したように、消去用ゲートドライバ２６によりオン・オフ動作制御がなされる消去用ＴＦＴ１５を用いてディマー表示を実現する方法を示したが、本発明にかかる駆動方法は、前記のような消去用ＴＦＴを用いる方法に限定されるものではない。例えば、各サブフレーム期間において、黒表示のデータを書き込む期間を設け、これを発光素子の消灯期間としてもよい。また、あるいは非常に高速のクロック周波数を用い、階調数にディマー段数を乗じた分解能を表現するよう高速に走査することにより、ディマー表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素に対応する回路構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示した各画素を担う回路構成を、表示パネルに配列した状態を模式的に示す図である。
【図３】従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素に対応する回路構成において、駆動用ＴＦＴのドレイン・ソース間電圧とドレイン電流との関係を示したグラフである。
【図４】１フレーム期間における発光素子の電圧変化の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の駆動方法にかかる一実施の形態を示すブロック図である。
【図６】図５の表示パネルにマトリクス状に夫々配列された画素のうち、１つの画素の回路構成の一例を示した図である。
【図７】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との関係を示す図である。
【図８】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との別の関係を示す図である。
【図９】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１０】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１１】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１２】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 画素
１１ 制御用ＴＦＴ
１２ 駆動用ＴＦＴ
１３ キャパシタ
１４ 有機ＥＬ素子
１５ 消去用ＴＦＴ
２０ 表示パネル
２１ 駆動制御回路
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ フレームメモリ
２４ データドライバ
２５ 書き込み用ゲートドライバ
２６ 消去用ゲートドライバ
Ａ 走査線
Ｂ データ線
Ｃ 制御線
【発明の属する技術分野】
本発明は、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、時間階調方式により階調表現を実現するアクティブマトリクス型表示パネルにおいて、ディマー表示を行なう自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子をマトリクス状に配列して構成される表示パネルを用いたディスプレイの開発が広く進められている。このような表示パネルに用いられる発光素子として、例えば有機材料を発光層に用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が注目されている。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、マトリクス状に配列したＥＬ素子の各々に、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる能動素子を加えたアクティブマトリクス型ディスプレイパネルがある。このアクティブマトリクス型ディスプレイパネルは、低消費電力を実現でき、また画素間のクロストークが少ない等の特質を備えており、特に大画面を構成する高精細度のディスプレイに適している。
【０００４】
図１は、従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素１０に対応する回路構成の一例を示している。図１において、制御用トランジスタであるＴＦＴ１１のゲートＧは走査線（走査ラインＡ１）に接続され、ソースＳはデータ線（データラインＢ１）に接続されている。また、この制御用ＴＦＴ１１のドレインＤは、駆動用トランジスタであるＴＦＴ１２のゲートＧに接続されると共に、電荷保持用のキャパシタ１３の一方の端子に接続されている。
【０００５】
また、駆動用ＴＦＴ１２のドレインＤは前記キャパシタ１３の他方の端子に接続されると共に、パネル内に形成された共通陽極１６に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ１２のソースＳは、有機ＥＬ素子１４の陽極に接続され、この有機ＥＬ素子１４の陰極は、パネル内に形成された例えば基準電位点（アース）を構成する共通陰極１７に接続されている。
【０００６】
図２は、図１に示した各画素１０を担う回路構成を、表示パネル２０に配列した状態を模式的に示したものであり、各走査ラインＡ１〜Ａｎと、各データラインＢ１〜Ｂｍとの交差位置の各々において、図１に示した回路構成の各画素１０が夫々形成されている。そして、前記した構成においては、駆動用ＴＦＴ１２の各ドレインＤが図２に示された共通陽極１６に夫々接続され、各ＥＬ素子１４の陰極が同じく図２に示された共通陰極１７に夫々接続された構成とされている。
【０００７】
この状態において、図１における制御用ＴＦＴ１１のゲートＧに走査ラインを介してオン電圧が供給されると、ＴＦＴ１１はソースＳに供給されるデータラインからの電圧に対応した電流をソースＳからドレインＤに流す。従って、ＴＦＴ１１のゲートＧがオン電圧の期間に、前記キャパシタ１３が充電され、その電圧が駆動用ＴＦＴ１２のゲートＧに供給されて、ＴＦＴ１２にはそのゲート電圧とドレイン電圧に基づいた電流を、ソースＳからＥＬ素子１４を通じて共通陰極１７に流し、ＥＬ素子１４を発光させる。
【０００８】
また、ＴＦＴ１１のゲートＧがオフ電圧になると、ＴＦＴ１１はいわゆるカットオフとなり、ＴＦＴ１１のドレインＤが開放状態となるものの、駆動用ＴＦＴ１２はキャパシタ１３に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が保持され、次の走査まで駆動電流を維持し、ＥＬ素子１４の発光も維持される。なお、前記した駆動用ＴＦＴ１２には、ゲート入力容量が存在するので、前記したキャパシタ１３を格別に設けなくても、前記と同様な動作を行なわせることが可能である。
【０００９】
ところで、このようなアクティブマトリクス型ディスプレイパネルで階調表現を行なう方式として、１フレーム期間あたりに有機ＥＬ素子が発光した期間の累計によって中間調を表現する時間階調方式がある。この時間階調方式では、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、それら各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現を実現している。
【００１０】
ところが、図１に示したような画素に対応する回路に使用されるＴＦＴにおいては、その特性のばらつきがあり、また、環境温度の変化に対しても特性が変化するため、画素の輝度表示がばらつき易いことが知見されている。すなわち、輝度がばらつくことにより、正しい階調表現ができないという問題がある。このような課題に対し、時間階調方式を用いて階調表現するアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、ＴＦＴの特性や環境温度によらず、正しく輝度表示を行ない、階調表現する駆動方法について特許文献１に開示されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２―１０８２８５号公報（第６頁右欄第１２行乃至第７頁左欄第２９行、第１図乃至第３図）
【００１２】
この特許文献１に示される前記駆動方法は、図３のグラフに示すように駆動用ＴＦＴのドレイン・ソース間電圧ＶＤＳをゲート電圧ＶＧＳ以上に設定し、駆動用ＴＦＴをドレイン・ソース間電圧ＶＤＳに関わらず、一定のドレイン電流ＩＤを流す飽和領域で動作させるというものである。これにより、ＥＬ素子にはその個体特性や温度変化によらず、常に一定の電流が供給されるため、画素を構成するＴＦＴの特性のばらつきや、環境温度の変化に対して表示輝度のばらつきを抑えるようになされている。すなわち、輝度のばらつきがないため、より正確な階調表示が可能な構成とされている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１に示した回路構成のアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、階調表現を崩さずに輝度のみを低減させる表示、すなわち、ディマー表示を行なう場合、発光素子（有機ＥＬ素子）に供給する電流レベルを制御することによって実現する方法がある。すなわち図１の回路構成においては、駆動用ＴＦＴ１２におけるドレイン電流の電流レベルを低減するよう制御することにより実現される。しかしながら、電流レベルを制御する前記ディマー表示方法にあっては、以下に示すような技術的課題があった。
【００１４】
先ず、特許文献１に示したように、駆動用ＴＦＴをＶＧＳ−ＩＤ特性の飽和領域で用いる場合、電流レベルを下げてディマー表示すると、特許文献１における課題の解決手段を用いることができない。すなわち前記飽和領域に達しないレベルで駆動用ＴＦＴを使用することとなるため、各ＴＦＴの特性のばらつきが目立つという問題が生じる。これにより、正しく階調表現できない虞がある。
【００１５】
また、図４は、１フレーム期間における発光素子の電圧変化の一例を示すグラフである。ここで、曲線Ａは非ディマー表示時の電圧変化の一例を示し、曲線Ｂは発光素子に流す電流レベルを低減することによりディマー表示を行なった場合の発光素子における順方向電圧変化の一例を示している。曲線Ａに示すように、非ディマー表示時においては１フレーム期間の速い段階で素子を発光するに充分な順方向電圧Ｖｆに達するが、発光素子に流す電流レベルを引き下げてディマー表示する場合、通常表示時でも低階調表示の画素においては、曲線Ｂに示すように１フレーム期間の表示が終了した段階でも電圧Ｖｆに達することができない虞がある。したがって、このような場合には、表示画面中の素子（特に低階調表示部分）が発光せずに、正しい階調表示が行なえないという問題があった。
【００１６】
さらにまた、ＲＧＢ（赤、緑、青）の各色を発光する有機ＥＬ素子は、夫々に用いる有機ＥＬ材料が異なるため、当然電圧の立ち上がり方が異なる。例えば、白を表示したい場合、ＲＧＢ夫々の素子に対し同じ電流を流しても、電圧の立ち上がりが夫々異なるため所望の白色を表示できないことが知られている。このため一般的には、キャパシタに電荷をチャージするリセット電圧を変化させるか、またはＲＧＢの素子夫々に対しγ補正を行ない、所望の色を表示させることで対応している。
【００１７】
前記リセット電圧を変化させる場合には、ＲＧＢの素子夫々について電圧Ｖｆに達する時間が同じになるようキャパシタにチャージする電荷量を調整している。すなわち立ち上がりが遅い素子に対して、キャパシタにリセット電圧による初期電荷を与え、電圧Ｖｆに達する時間がＲＧＢの素子すべて同じになるように調整する方法である。また、γ補正による場合には、電圧Ｖｆまでの立ち上がり時間がＲＧＢ毎に違っていても、ＲＧＢの素子夫々における階調毎の輝度を設定することができるため、所望の色を表示することができる。
【００１８】
このＲＧＢ特性に係る補正において、前記電流制御によるディマー表示を行なうと、前記したように電圧Ｖｆまでの立ち上がり時間が変化するため、ＲＧＢの輝度比が変化し、ホワイトバランスが崩れて所望の色が表示できないという課題があった。このような課題を解決する手段として、ディマー表示時においても前記リセット電圧を制御する、あるいは、γ補正をディマー機能に連動して変化させる方法が挙げられる。しかしながら、このような方法を実現するためには、回路規模の増大あるいはγ補正による場合にはγ補正設定値の増大に繋がり、効率的な方法とは云えなかった。
【００１９】
この発明は、前記した技術的な課題に着目してなされたものであり、自発光素子をマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、正常な階調表現を維持すると共にディマー表示することのできる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項１に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２１】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項３に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を期間の等しい複数のサブフレーム期間に時分割し、１つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることにより重み付けがなされ、階調表現を行なうと共に、前記点灯制御がなされる組のうち、最も大きく重み付けられた組の期間のみ前記発光素子を消灯させてディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２２】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項４に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、前記複数のサブフレーム期間のうち、連続した複数のサブフレーム期間を消灯することによりディマー表示を行なうことに特徴を有する。
【００２３】
また、上記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動装置は、請求項７に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動装置であって、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表示を実現する階調表示手段と、各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を実現するディマー表示手段とを備えることに特徴を有する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。尚、以下の説明においてはすでに説明した各図に示された各部（素子）に相当する部分（素子）を同一符号で示しており、したがって個々の機能および動作については適宜説明を省略する。
【００２５】
また、図１および図２に示した従来例においては、画素を構成する駆動用ＴＦＴ１２とＥＬ素子１４との直列回路が、すべて共通陽極１６と共通陰極１７との間に接続されたいわゆる単色発光の表示パネルの例を示している。しかしながら、以下に説明するこの発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置においては、単色発光の表示パネルは勿論のこと、むしろＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各発光画素（サブピクセル）を備えたカラー表示パネルに好適に採用されるものである。したがって、この場合には前記したような共通陽極１６および共通陰極１７を利用することなく、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブピクセルに対応してそれぞれ分離した陽極ラインまたは陰極ラインを備えた構成が採用される。
【００２６】
先ず、図５はこの発明にかかる駆動方法および駆動装置における一実施の形態をブロック図によって示したものである。図５において、駆動制御回路２１がデータドライバ２４（第１のドライバ）と、書込み用ゲートドライバ２５（第２のドライバ）と、消去用ゲートドライバ２６と、マトリクス状に夫々配列された画素３０とからなる駆動手段の動作を制御するようになされている。
【００２７】
先ず、入力されたアナログ映像信号は、駆動制御回路２１およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２に供給される。前記駆動制御回路２１はアナログ映像信号中における水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換器２２に対するクロック信号ＣＬ、およびフレームメモリ２３に対する書き込み信号Ｗ、および読み出し信号Ｒを生成する。
【００２８】
前記Ａ／Ｄ変換器２２は、駆動制御回路２１から供給されるクロック信号に基づいて、入力されたアナログ映像信号をサンプリングし、これを１画素毎に対応した画素データに変換して、フレームメモリ２３に供給するように作用する。前記フレームメモリ２３は、駆動制御回路２１からの書き込み信号によって、Ａ／Ｄ変換器２２から供給される各画素データをフレームメモリ２３に順次書き込むように動作する。
【００２９】
かかる書き込み動作により自発光表示パネル４０における一画面（ｎ行、ｍ列）分のデータの書き込みが終了すると、メモリ２３は駆動制御回路２１から供給される読み出し信号によって、第１行から第ｎ行へと１行分毎に読み出した駆動画素データを、順次データドライバ２４に供給するようになされる。
【００３０】
一方、これと同時に駆動制御回路２１より書込み用ゲートドライバ２５に対してタイミング信号が送出され、これに基づいてゲートドライバ２５は、後述するように各走査ラインに対して順次ゲートオン電圧を送出する。したがって、前記のようにしてメモリ２３から読み出された１行分毎の駆動画素データは、ゲートドライバ２５の走査によって、１行毎にアドレッシングされる。また、この実施の形態においては、前記駆動制御回路２１より消去用ゲートドライバ２６に対して制御信号が送出されるように構成されている。
【００３１】
前記消去用ゲートドライバ２６は、駆動制御回路２１から制御信号を受けて、後述するように走査ライン毎に電気的に分離して配列された電極ライン（この実施の形態においては制御ラインＣ１ 〜Ｃｎ と称する）に対して、選択的に所定の電圧レベルを印加し、後述の消去用ＴＦＴ１５のオン・オフ動作を制御する。
【００３２】
図６は、自発光表示パネル４０にマトリクス状に夫々配列された画素３０のうち、１つの画素の回路構成例を示した図である。この図６に示す１つの画素３０に対応する回路構成は、アクティブマトリクス型ディスプレイパネルに適用されるものである。そして、この回路は図１に示した画素１０の回路構成に、キャパシタ１３に蓄積された電荷を消去する消去用トランジスタであるＴＦＴ１５を加えたものとして構成される。すなわち、この消去用ＴＦＴ１５はキャパシタ１３に並列に接続されており、有機ＥＬ素子１４が点灯動作中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従ってオン動作することにより、キャパシタ１３の電荷を瞬時に放電させることができる。これにより、次のアドレッシング時まで、画素を消灯させることができる。
【００３３】
前記した回路構成は、発光素子であるＥＬ素子に加える駆動電流の供給時間（点灯時間）を変更することができるので、有機ＥＬ素子１４の実質的な発光輝度を制御することができる。例えば、図７（ａ）に示すように、フレーム同期信号Ｆｓによって定められる１フレーム期間を期間の等しい８つのサブフレーム期間（ＳＦ１〜ＳＦ８）に時分割した構成とすれば、これらサブフレーム期間における素子の発光期間Ｌｐを適宜または組み合わせて選択することにより、８階調の表現を行なうことができる。このような階調表現は、前記駆動制御回路２１と、前記データドライバ２４と、前記書込み用ゲートドライバ２５と、各画素３０とにより構成される階調表示手段により実現される。
【００３４】
そして、この階調表現方法においてディマー表示を行なう場合、本実施の形態においては図７（ｂ）に示すように、全てのサブフレーム期間の夫々について、１サブフレーム期間中に有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒを設けている。そして、この消灯期間Ｅｒが各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることにより階調表現を崩さずにディマー表示が実現される。すなわち、この有機ＥＬ素子１４の点灯制御は、各サブフレーム期間において有機ＥＬ素子１４が発光中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従って前記消去用ＴＦＴ１４がオン動作し、消灯期間Ｅｒにおいてキャパシタ１３の電荷を放電させることにより実現される。言い換えれば、このディマー表示は、前記駆動制御回路２１と、消去用ゲートドライバ２６と、消去用ＴＦＴ１４とにより構成されるディマー表示手段により実現される。
【００３５】
また図８（ａ）は、通常表示（非ディマー表示）において、１フレーム期間をそれぞれ期間が異なる３つの期間に分割して８階調表現を行った場合の例を示したものである。
この場合、１つまたは複数のサブフレーム期間を組（図８中、組１〜組３で示す）として点灯制御され、階調表現がなされる。各組は、時間比として１：２：４の長さに重み付けされ、３ｂｉｔ表現により８階調の表現がなされる。
【００３６】
このように重み付けされた組を用いて階調表現し、ディマー表示を行なう場合、本実施の形態においては図８（ｂ）に示すように、各サブフレーム期間（ＳＦ）中に有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒが設けられる。すなわち、重み付け１の組１においては１回の消灯動作が行なわれ、重み付け２の組２においては２回の消灯動作が行なわれ、重み付け４の組３においては４回の消灯動作が行なわれる。このように、各組に含まれる各サブフレーム期間中の所定期間だけ有機ＥＬ素子を消灯させることにより、１フレームとしての発光輝度を引き下げ、ディマー表示を行なうことができる。
【００３７】
また、通常表示（非ディマー表示）において、点灯制御単位となる各組に対して重み付けせずに、前記消去用ＴＦＴ１５を用いて階調表示を行なってもよい。
この場合、図９（ａ）に示すように１フレームを期間の等しい４つのサブフレームに分割し、ＴＦＴ１５のオン動作によりＳＦ１の重み付けを２分の１とし、ＳＦ２〜ＳＦ４の重み付けを１とすることで、８階調表示を実現することができる。ここでディマー表示を行なう場合、図９（ｂ）に示すように、各サブフレーム期間において有機ＥＬ素子１４の消灯期間Ｅｒを設けるが、ＳＦ１だけは、既にサブフレーム期間の２分の１期間のみを発光させているので、その２分の１期間の中で、他のサブフレーム期間における消灯期間Ｅｒと同じ割合だけ有機ＥＬ素子１４が消灯される。この場合、図７（ｂ）に示した例に比べ、少ないサブフレーム数で階調表現が実現できるため、ドライバ駆動等にかかる負荷を低減することができる。
【００３８】
また、通常表示（非ディマー表示）において、点灯制御単位となる各組に重み付けし、前記消去用ＴＦＴ１５を用いて階調表示を行なってもよい。この場合、例えば図１０（ａ）に示すように３ｂｉｔ表現の重み付けで８階調表示を行なう際に、組１（ＳＦ１）の重み付けをＴＦＴ１４のオン動作により２分の１とすると、各組における素子の発光時間の比率は、（１／２）：１：２となる。ここでディマー表示を行なう場合、図１０（ｂ）に示すように、サブフレーム期間毎に有機ＥＬ素子の消灯期間Ｅｒを設けるが、重み付けが１／２のＳＦ１だけは、既に単位期間の２分の１期間のみを発光させているので、その２分の１期間のなかで他のサブフレーム期間における消灯期間Ｅｒと同じ割合だけ有機ＥＬ素子１４が消灯される。この場合、図８（ｂ）に示した例に比べ、少ないサブフレーム数で階調表現が実現できるため、ドライバ駆動等にかかる負荷を低減することができる。
【００３９】
また、図１１（ａ）に示すように通常表示（非ディマー表示）において、各組に対する重み付けを行なわずに８つのサブフレーム期間で８階調表示を行なう場合、図１１（ｂ）に示すように、消去用ＴＦＴ１５をオン動作させ、例えばＳＦ５〜ＳＦ８の連続した期間に有機ＥＬ素子１４を消灯させてディマー表示を行なってもよい。
【００４０】
このとき階調表現において、４つのサブフレーム期間で８階調を擬似的に表現するよう制御する必要がある。そこで駆動制御回路２１により、その画素に対する階調データと前記消灯期間（ＳＦ５〜ＳＦ８）のデータをもとに、書込み用ゲートドライバ２２および消去用ゲートドライバ２６の制御が行なわれる。このとき例えば、通常表示で４つのサブフレーム期間を点灯する場合は、ディマー表示では２つのサブフレーム期間を点灯させるという制御がなされる。このように、すべての画素において、４つの連続したサブフレーム期間を点灯制御し、実際には４階調で８階調を擬似的にディマー表示される。
【００４１】
ここで、ＳＦ５〜ＳＦ８の連続期間は有機ＥＬ素子１４を消灯しており、この期間にデータドライバ２４および書込み用ゲートドライバ２５の動作を一時的に停止させる（動作クロックを停止させる）制御が駆動制御回路２１によりなされる。すなわち、これによりドライバ駆動にかかる電力を低減することが可能となる。
【００４２】
さらにまた、図１２（ａ）に示すように通常表示において３ｂｉｔの重み付けにより８階調表示を行なう場合、図１２（ｂ）に示すように、最も重み付けの大きい（最もサブフレーム期間数が多い）組３の期間のみ有機ＥＬ素子１４を消灯させ、ディマー表示を行なってもよい。この場合、８階調を組１及び組２で表現するために、その画素に対する階調データの各組に対する割り当てが制御される。すなわち、通常表示時では最も重み付けが大きい組３に割り当てられた制御データ（点灯、非点灯の制御）は、ディマー表示時に最も重み付けが大きい組２に割り当てられる。また、通常表示時では２番目に重み付けが大きい組２に割り当てられた制御データ（点灯、非点灯の制御）は、ディマー表示時に２番目に重み付けが大きい組１に割り当てられる。なお、通常表示時で最も重みが小さい組１に割り当てられた制御データはディマー表示時においては使用されない。
【００４３】
このようにして、有機ＥＬ素子１４の点灯・非点灯の制御データの各組に対する割り当てがシフトされることにより、実際には４階調で８階調が擬似的にディマー表示される。ここで、最も期間の長い、重み付け４の組３の期間は有機ＥＬ素子１４を消灯しており、この期間にデータドライバ２４および書込み用ゲートドライバ２５の動作を一時的に停止させる（動作クロックを停止させる）制御が駆動制御回路２１によりなされる。すなわち、これによりドライバ駆動にかかる電力を低減することが可能となる。
【００４４】
このように本発明に係る実施の形態にあっては、１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割して階調表現すると共に、各サブフレーム期間に有機ＥＬ素子の消灯期間を設け、この消灯期間がサブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について同じにするようなされる。これにより、各画素において、駆動用ＴＦＴ１２のドレイン電流を低減することなく有機ＥＬ素子１４を発光させることができ、階調表現を崩さずにディマー表示を行なうことができる。
【００４５】
なお、前記した実施の形態においては、階調表現を８階調としたが、これに限らず他の階調数（例えば、６４階調、１２８階調、２５６階調等）表現において本発明にかかる駆動方法を用い、ディマー表示を行なってもよい。
また、前記実施の形態においては、図５、図６に示したように、消去用ゲートドライバ２６によりオン・オフ動作制御がなされる消去用ＴＦＴ１５を用いてディマー表示を実現する方法を示したが、本発明にかかる駆動方法は、前記のような消去用ＴＦＴを用いる方法に限定されるものではない。例えば、各サブフレーム期間において、黒表示のデータを書き込む期間を設け、これを発光素子の消灯期間としてもよい。また、あるいは非常に高速のクロック周波数を用い、階調数にディマー段数を乗じた分解能を表現するよう高速に走査することにより、ディマー表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素に対応する回路構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示した各画素を担う回路構成を、表示パネルに配列した状態を模式的に示す図である。
【図３】従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素に対応する回路構成において、駆動用ＴＦＴのドレイン・ソース間電圧とドレイン電流との関係を示したグラフである。
【図４】１フレーム期間における発光素子の電圧変化の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の駆動方法にかかる一実施の形態を示すブロック図である。
【図６】図５の表示パネルにマトリクス状に夫々配列された画素のうち、１つの画素の回路構成の一例を示した図である。
【図７】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との関係を示す図である。
【図８】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との別の関係を示す図である。
【図９】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１０】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１１】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１２】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０ 画素
１１ 制御用ＴＦＴ
１２ 駆動用ＴＦＴ
１３ キャパシタ
１４ 有機ＥＬ素子
１５ 消去用ＴＦＴ
２０ 表示パネル
２１ 駆動制御回路
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ フレームメモリ
２４ データドライバ
２５ 書き込み用ゲートドライバ
２６ 消去用ゲートドライバ
Ａ 走査線
Ｂ データ線
Ｃ 制御線
Claims (8)
- 複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、
各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を行なうことを特徴とする自発光表示パネルの駆動方法。 - １つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることで重み付けがなされていることを特徴とする請求項１に記載された自発光表示パネルの駆動方法。
- 複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、
１フレーム期間を期間の等しい複数のサブフレーム期間に時分割し、１つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることにより重み付けがなされ、階調表現を行なうと共に、
前記点灯制御がなされる組のうち、最も大きく重み付けられた組の期間のみ前記発光素子を消灯させてディマー表示を行なうことを特徴とする自発光表示パネルの駆動方法。 - 複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子と、前記点灯駆動用トランジスタに電流を供給する第１のドライバと、前記点灯駆動用トランジスタを選択制御する制御用トランジスタと、前記制御用トランジスタを走査する第２のドライバとからなる駆動手段を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現すると共に、
前記複数のサブフレーム期間のうち、連続した複数のサブフレーム期間を消灯することによりディマー表示を行なうことを特徴とする自発光表示パネルの駆動方法。 - 前記サブフレーム期間中における前記発光素子を消灯している期間に、前記第１のドライバと前記第２のドライバの少なくとも一方の回路動作を停止させることを特徴とする請求項３または請求項４に記載された自発光表示パネルの駆動方法。
- 前記駆動手段は、前記点灯駆動用トランジスタのゲート電位を保持するキャパシタから電荷を放電消去する消去用トランジスタをさらに備え、
前記消去用トランジスタにより、前記キャパシタの電荷を放電し、前記発光素子を消灯させることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された自発光表示パネルの駆動方法。 - 複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動装置であって、
１フレーム期間を複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表示を実現する階調表示手段と、
各サブフレーム期間中に前記発光素子の消灯期間を設け、該消灯期間が各サブフレーム期間中に占める割合をすべてのサブフレーム期間について等しくすることによりディマー表示を実現するディマー表示手段とを備えることを特徴とする自発光表示パネルの駆動装置。 - 前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７に記載された自発光表示パネルの駆動装置。
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