JP2006039456A - パネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法 - Google Patents

パネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】従来のパネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法では、チャージ開始時点の発光の立ち上がりに時間がかかるという課題があった。
【解決手段】複数のデータ線SEGm及び複数の走査線COMnの交点に各々配置された有機EL素子PEm,nを駆動するパネル表示装置の駆動回路であって、本発明のパネル表示装置の駆動回路は、有機EL素子PEm,nの負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択されたデータ線SEGmをデータ線電源３０と接続する電圧制御回路１２と、立ち上がり期間後、データ線SEGmを定電流源１１と接続する駆動制御回路１０とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法、特に発光素子のチャージを高速にできるパネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法に関するものである。
一般に、図9に示されるように、複数のデータ線（陽極線、SEG1〜SEGm）及び複数の走査線（陰極線、COM1〜COMn）の交点に各々配置された有機EL素子PEm,nを有する有機ELパネル表示装置において、有機ELパネル表示装置の駆動回路は各々のデータ線SEGm毎に定電流源１１と接続するスイッチ回路SWs1〜SWsmを有し、かつ各々の走査線COMn毎に電源電位（Vcc）２０と接続するスイッチ回路SWc1〜SWcnを有する。出力制御手段である駆動制御回路１０により、これらのスイッチ回路SWsm，SWcnは有機EL素子PEm,nを選択、非選択するように制御される。
有機ELパネル表示装置を発光表示させる一般的な動作は、図10で示される動作波形のように、走査線COMnのスイッチ回路SWcnを一定期間（１フレームと定義する）間隔でON状態、OFF状態にすることにより発光させる有機EL素子PEm,nの配置された走査線COMnの行を順次選択する。ここで、ON状態は走査線COMnを接地電位Vssと接続することにより行なわれ、OFF状態は走査線COMnを電源電位Vccと接続することにより行なわれる。１フレーム期間Ｐ０は一般に、有機EL素子PEm,nにチャージされた電荷をディスチャージするディスチャージ期間Ｐ１と、１走査線COMnをＯＮし、選択された有機EL素子PEm,nを発光させるためのチャージ期間Ｐ２からなる。
チャージ期間では、選択された有機EL素子PEm,nと接続するデータ線SEGmのスイッチ回路SWsmをON状態にし、定電流源１１とデータ線SEGmを接続する。これにより、定電流源１１から電流を供給することで有機EL素子PEm,nを発光させる。非選択の走査線COMnの行及び非選択の有機EL素子PEm,nは、一般に有機EL素子PEm,nの半励起状態に起因するクロストークによって発光不良とならないように走査線COMnの電位を電源電圧レベル、データ線SEGmの電位をGNDレベルに制御し、逆バイアスの状態とする。
ディスチャージ期間では、前フレームでの残留電荷によって次のフレームでの発光不良を防止する為に、全てのデータ線SEGmと走査線COMnを接地電位Vssとして、有機EL素子PEm,nにかかる負荷容量を０にリセットする（バイアスゼロとする）。
（例えば、特許文献１参照）。
特許第３５０７２３９号
しかしながら、従来のパネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法では、定電流源によりチャージを行なうため、発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がりに時間がかかるため、有機EL素子PEm,nの発光輝度の劣化、および表示ムラが生じるといった課題があった。
上記課題を解決するために、複数のデータ線及び複数の走査線の交点に各々配置された発光素子を駆動するパネル表示装置の駆動回路であって、本発明のパネル表示装置の駆動回路は、前記発光素子の負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択された前記データ線を前記電源電位と接続する電圧制御回路と、前記立ち上がり期間後、前記データ線を前記定電流源と接続する駆動制御回路とを有することを特徴とする。
また、本発明のパネル表示装置の駆動方法は、前記発光素子の負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択された前記データ線を前記電源電位と接続し、前記立ち上がり期間後、前記データ線を前記定電流源と接続することを特徴とする。
本発明のパネル表示装置の駆動回路およびパネル表示装置の駆動方法は、発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がりが速くなるため、チャージを高速に実施することが可能となる。
以下、図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態につき説明する。なお、図面には、本発明が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関係が概略的に示されているにすぎず、これによりこの発明が特に限定されるものではない。
図１は本発明の第１の実施形態を示すパネル表示装置の駆動回路の構成図である。有機ELパネル表示装置は、複数のデータ線（陽極線、SEG）及び複数の走査線（陰極線、COM）の交点に各々配置された発光素子として有機EL素子PEm,n(m≧1，n≧1)を有する。
本発明のパネル表示装置の駆動回路は、データ線SEGm（m≧1）毎に定電流源１１と接地電位Vssのいずれか一つに接続する第１のスイッチ回路SWsm（m≧1）と、走査線COMn(n≧1)毎に走査線用電源２０（電源電位Vcc）と接地電位Vssのいずれか一つに接続する第２のスイッチ回路SWcn(n≧1)と、データ線SEGm毎にデータ線用電源３０（電源電位Vdd）と接続する第３のスイッチ回路SWvm（m≧1）とを備えている。また、第１及び第２のスイッチ回路SWsm，SWcnは、駆動制御回路１０により切り替えられ、これにより有機EL素子PEm,nの選択、非選択が行われる。また、第３のスイッチ回路SWvmは電圧制御回路１２からの出力により、選択的にデータ線SEGmを電源電位Vddと接続する。
第１及び第２のスイッチ回路SWsm,SWcnは、例えば、駆動制御回路１０から出力される各々独立した制御信号により制御可能なPMOSトランジスタとNMOSトランジスタから構成される。第３のスイッチ回路SWvmは、例えば、電圧制御回路１２から出力される信号により制御可能なPMOSトランジスタとNMOSトランジスタから構成される。
電圧制御回路１２は、有機EL素子PEm,nの負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択されたデータ線SEGmを電源電位Vddと接続し、この立ち上がり期間後、電圧制御回路１２は、データ線SEGmと電源電位Vddとの接続を切り離す。これにより、駆動制御回路１０はデータ線SEGmと定電流源１１とを接続する。
電圧制御回路１２は、図7のように、レジスタ回路、カウンタ回路、比較回路、及び論理回路からなり、先ず、制御信号が入力されると論理回路を介して、第３のスイッチ回路SWvmをON状態にする。次に、レジスタ回路に入力された所望時間を意味する設定データと、カウンタ回路のカウント値が一致すると、比較回路からの出力により、論理回路を介して、第３のスイッチ回路SWvmをOFF状態にする。
次に、図２に示したタイミングチャートを用いて本発明の第１の実施形態のパネル表示装置の駆動動作を説明する。
走査線COMnのスイッチ回路SWcnを一定時間（１フレーム期間）間隔でON状態、OFF状態とすることにより発光させるパネル行を順次選択する。ここで、ON状態にするには、接地電位Vssと接続し、OFF状態にするには、電源電位Vccと接続する。
ディスチャージ期間Ｐ１において、有機EL素子PEm,nにかかる負荷電荷をリセットし、チャージ期間P2において、１走査線をＯＮ状態にし、接続する選択された有機EL素子PEm,nを発光させる。
本発明の第１の実施形態では、ディスチャージ期間Ｐ１において、全てのデータ線SEGmと走査線COMnを接地電位Vssとして、有機EL素子PEm,nにかかる負荷容量を０にリセットした後で、チャージ期間P2開始時に、電圧制御回路１２によってある時間の間スイッチ回路ＳＷvmをON状態にし、ある特定電位までデータ線SEGmの電位を高くする。
詳細には、まず、図２に示すように、チャージ期間Ｐ2(t2'〜t3の期間)において、スイッチ回路SWs1を定電流源１１と接続し、スイッチ回路SWc1を接地電位Vssと接続することで、有機EL素子PE1,1が発光している。次に図３に示すように、t3の時点で、ディスチャージ期間に入り、スイッチ回路SWsmとSWcnの全てを接地電位Vssに接続し、有機EL素子PEm,nにかかる負荷電荷を０にリセットする。t4の時点で、図４に示すようにチャージ期間に入り、スイッチ回路SWsmをＯＦＦし、スイッチ回路SWc1を電源電位Vccと接続した後、電圧制御回路１２によりスイッチ回路SWvmをＯＮし、t4'の時点までVddに接続することで、有機EL素子PEm,nにかかる負荷容量をある特定の電位(ターゲット電位Vsm)までチャージする。その後図５に示すように、電圧制御回路１２によりスイッチ回路SWvmをＯＦＦし、データ線SEGmは特定電位（Vsm±α（αは任意））に保持される。t4'の時点で、図６に示すように直ちにスイッチ回路SWs2を定電流源１１と接続し、非選択データ線のスイッチ回路を接地電位Vssと接続し、スイッチ回路SWc2を接地電位Vssと接続して、有機EL素子PE2,2を発光させる。
上述のとおり、本発明の第１の実施形態によれば、電圧制御回路１２とスイッチ回路SWvmを設け、発光素子の選択時、チャージ期間の立ち上がりで前記電源電位と所定期間接続し、所定期間後、定電流供給源と接続するようにしたので、チャージを高速で実施することができる。電圧制御回路１２により、スイッチ回路SWvmのＯＮ時間を調整できるようにしたので、チャージ能力を調整できる。従って、データ線を特定の電位にセットすることが可能になり、パネルの負荷特性に合わせて設定電位を調整することができる。また、電圧制御回路１２は、特定電位をレギュレータで生成された電圧から供給しない構成としたので、回路規模が小さくなる。
次に、図８に示すタイミングチャートを用いて、本発明の第２の実施形態におけるパネル表示装置の駆動動作を説明する。
ここで、パネル表示装置の駆動回路の構成は本発明の第１の実施形態と同様のもので実施することができる。
本発明の第２の実施形態では、第１の実施形態と異なり、ディスチャージをＨレベルで実施することが特徴となる。
期間Ｐ１において、図４に示すように、スイッチ回路SWsmをＯＦＦし、スイッチ回路SWc1を電源電位Vccと接続した後、電圧制御回路１２によりスイッチ回路SWvmをＯＮし、有機EL素子PEm,nにかかる負荷電荷をある特定の電位(ターゲット電位Vsm)までチャージする。（ディスチャージをＨレベルで実施することになる。）
その後図５に示すように、期間Ｐ２において、電圧制御回路１２によりスイッチ回路SWvmをＯＦＦし、データ線SEGmは特定電位（Vsm±α（αは任意））に保持される。t4の時点で、図６に示すように直ちにスイッチ回路SWs2を定電流源１１と接続し、非選択データ線のスイッチ回路を接地電位Vssと接続し、スイッチ回路SWc2を接地電位Vssと接続して、有機EL素子PE2,2を発光させる。
上述のとおり、本発明の第２の実施形態によれば、チャージ後、一旦ディスチャージしないので、言い換えれば有機ＥＬ素子の電荷を０にしないので、消費電力を大幅に低減できる。
本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動回路の構成図（その１）である。 本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動回路の構成図（その２）である。 本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動回路の構成図（その３）である。 本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動回路の構成図（その４）である。 本発明の第１の実施形態におけるパネル表示装置の駆動回路の構成図（その５）である。 本発明の第１の実施形態における電圧制御回路の構成図である。 本発明の第２の実施形態におけるパネル表示装置の駆動動作を説明するためのタイミングチャートである。 従来のパネル表示装置の駆動回路の構成図である。 従来のパネル表示装置の駆動動作を説明するためのタイミングチャートである。
符号の説明
10 駆動制御回路
11 定電流源
12 電圧制御回路
20 走査線用電源
30 データ線用電源
SEGm データ線
COMn 走査線
SWsm,SWcn スイッチ回路
PEm,n 有機EL素子
Vss 接地電位

Claims (15)

  1. 複数のデータ線及び複数の走査線の交点に各々配置された発光素子を駆動するパネル表示装置の駆動回路であって、
    前記発光素子の負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択された前記データ線を前記電源電位と接続する電圧制御回路と、
    前記立ち上がり期間後、前記データ線を前記定電流源と接続する駆動制御回路と、を有することを特徴とするパネル表示装置の駆動回路。
  2. 前記データ線毎に定電流源と接地電位のいずれか一つに接続する第１のスイッチ回路と、
    前記走査線毎に電源電位と接地電位のいずれか一つに接続する第２のスイッチ回路と、
    前記データ線毎に電源電位と接続する第３のスイッチ回路と、
    前記第１及び第２のスイッチ回路の切り替えにより、前記発光素子の選択、非選択を実行する前記駆動制御回路と、
    第３のスイッチ回路SWvmを用いて、選択的にデータ線SEGmと電源電位Vddとの接続を制御する前記電圧制御回路と、を有することを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  3. 前記発光素子の選択時、前記走査線を前記接地線に接続した状態で、前記データ線を前記電源電位に接続し、
    所定期間後、前記データ線を前記定電流源と接続し、
    前記発光素子の非選択時、前記走査線を前記電源電位に接続した状態で、前記データ線を前記接地線に接続することを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  4. 全ての複数の前記データ線及び複数の前記走査線を接地電位に接続しリセットする工程を含むことを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  5. 前記駆動制御回路はPMOSトランジスタとNMOSトランジスタからなることを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  6. 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1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  7. 前記立ち上がり電圧制御回路は設定データレジスタ回路とカウンタ回路からなることを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  8. 前記立ち上がり期間前にディスチャージ期間を有し、前記ディスチャージ期間において、前記発光素子の負荷容量をリセットすることを特徴とする請求項1記載のパネル表示装置の駆動回路。
  9. 前記リセットは全ての複数の前記データ線及び複数の前記走査線を接地電位に接続することを特徴とする請求項８記載のパネル表示装置の駆動方法。
  10. 複数のデータ線及び複数の走査線の交点に各々配置された発光素子を駆動するパネル表示装置の駆動方法であって、
    前記発光素子の負荷容量が発光に必要な電圧値にチャージされるまでの立ち上がり期間に選択された前記データ線を前記電源電位と接続し、
    前記立ち上がり期間後、前記データ線を前記定電流源と接続することを特徴とするパネル表示装置の駆動方法。
  11. 前記立ち上がり期間前にディスチャージ期間を有し、前記ディスチャージ期間において、前記発光素子の負荷容量をリセットすることを特徴とする請求項１０記載のパネル表示装置の駆動方法。
  12. 前記リセットは全ての複数の前記データ線及び複数の前記走査線を接地電位に接続することを特徴とする請求項１１記載のパネル表示装置の駆動方法。
  13. 前記発光素子の選択時、前記走査線を前記接地線に接続した状態で、前記データ線を前記電源電位に接続し、所定期間後、前記データ線を前記定電流源と接続し、
    前記発光素子の非選択時、前記走査線を前記電源電位に接続した状態で、前記データ線を前記接地線に接続することを特徴とする請求項１０記載のパネル表示装置の駆動方法。
  14. 全ての複数の前記データ線及び複数の前記走査線を接地電位に接続しリセットする工程を含むことを特徴とする請求項１３記載のパネル表示装置の駆動方法。
  15. ディスチャージをＨレベルで実施することを特徴とする請求項１０記載のパネル表示装置の駆動方法。
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