JP2006153905A - 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 リセット動作に伴ってドライブ回路に印加される過剰な電圧を抑制し、安定した点灯駆動動作を保証することができる発光表示パネルの駆動装置を提供すること。
【解決手段】 有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎの寄生容量に蓄積された電荷を除去するリセット動作時には、データドライバ２におけるドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍおよび走査ドライバ３における走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは基準電位点であるグランドに接続される。リセット動作時の初めにおいては走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎとグランドとの間に挿入される可変抵抗素子Ｒｏｎ３は高抵抗になされ、リセット動作期間の経過とともに低抵抗となるように可変される。これにより、有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎの寄生容量に蓄積された逆バイアス電圧Ｖｍの放電に伴い、データドライバ２に対して過剰な負電圧が印加されるのを抑制させることができる。
【選択図】 図５

Description

この発明は、容量性の自発光素子を用いたパッシブマトリクス型発光表示パネルを対象とした駆動装置および駆動方法に関し、特に前記自発光素子の両端部を短絡するリセット動作を実行した時に、表示パネルを発光駆動する例えばデータドライバに過剰な電圧が印加されるのを防止することができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法に関する。

携帯電話機や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）などの普及によって、高精細な画像表示機能を有し、薄型かつ低消費電力化を実現することができる表示パネルの需要が増大しており、従来より液晶表示パネルがその要求を満たす表示パネルとして多くの製品に採用されてきた。一方、昨今においては自発光型素子であるという特質を生かした有機ＥＬ素子が実用化され、これが従来の液晶表示パネルに代わる次世代の表示パネルとして注目されている。これは素子の発光層に、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、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことも背景にある。

前記した有機ＥＬ素子は、基本的にはガラス等の透明基板上に、例えばＩＴＯによる透明電極と有機ＥＬ媒体と金属電極とが順次積層されることで構成されている。そして、前記有機ＥＬ媒体は、有機発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層と有機発光層からなる二層構造の媒体、または有機正孔輸送層と有機発光層および有機電子輸送層からなる三層構造の媒体、さらにこれらの適切な層間に電子もしくは正孔の注入層を挿入した多層構造の媒体になされる場合もある。

前記した有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード特性を有する発光エレメントと、この発光エレメントに並列に結合する寄生容量成分とによる構成に置き換えることができ、有機ＥＬ素子は容量性の自発光素子であるということが言える。この有機ＥＬ素子は、発光駆動電圧が印加されると、先ず、当該素子の電気容量に相当する電荷が電極に変位電流として流れ込み蓄積される。続いて当該素子固有の一定の電圧（発光閾値電圧＝Ｖｔｈ）を越えると、一方の電極（ダイオード成分の陽極側）から発光層を構成する有機層に電流が流れ初め、この電流に比例した強度で発光すると考えることができる。

一方、有機ＥＬ素子は電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対して、電圧・輝度特性が温度変化に対する依存性が高いこと、また、有機ＥＬ素子は過電流を受けた場合に劣化が激しく、発光寿命を短縮させるなどの理由により、一般的には定電流駆動がなされる。かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、素子をマトリクス状に配列したパッシブ駆動型表示パネルが、すでに一部において実用化されている。

図１には従来のパッシブマトリクス型表示パネルと、その駆動回路の一例が示されている。このパッシブマトリ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１に示された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。すなわち、ｍ本のデータ線（以下、これを陽極線とも言う。）Ａ１〜Ａｍが縦方向に配列され、ｎ本の走査線（以下、これを陰極線とも言う。）Ｋ１〜Ｋｎが横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｍ×ｎ箇所）に、ダイオードおよびコンデンサのシンボルマークによる並列結合体で示した有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎが配置されて、表示パネル１を構成している。

そして、画素を構成する各ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎは、縦方向に沿う陽極線Ａ１〜Ａｍと横方向に沿う陰極線Ｋ１〜Ｋｎとの各交点位置に対応して、一端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおけるアノード端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおけるカソード端子）が陰極線に接続されている。さらに、各陽極線Ａ１〜Ａｍはデータドライバとしての陽極線ドライブ回路２に接続され、各陰極線Ｋ１〜Ｋｎは走査ドライバとしての陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。

前記陽極線ドライブ回路２には、駆動電圧源ＶＨからの駆動電圧Ｖｈを利用して動作する点灯駆動電源としての定電流源Ｉ１〜Ｉｍ、および切り換え手段としてのドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍが備えられており、ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍが、前記定電流源Ｉ１〜Ｉｍ側に接続されることにより、定電流源Ｉ１〜Ｉｍからの電流が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎに対して駆動電流として供給されるように作用する。また、前記ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、プリチャージ電圧源ＶＰからのプリチャージ電圧Ｖｐ、もしくは非点灯駆動電源としての基準電位点（グランド電位ＧＮＤ）が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎに対して供給することができるように構成されている。

一方、前記陰極線走査回路３には、各陰極線Ｋ１〜Ｋｎに対応して切り換え手段としての走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎが備えられ、クロストーク発光等を防止するための前記した逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧Ｖｍ、もしくは基準電位点としてのグランド電位ＧＮＤのうちのいずれか一方を、対応する陰極線に供給することができるように構成されている。

なお、前記した陽極線ドライブ回路２および陰極線走査回路３には、図示せぬＣＰＵを含む発光制御回路よりコントロールバスを介してそれぞれに制御信号が供給され、表示すべき映像信号に基づいて、前記走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｎおよびドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍの切り換え操作がなされる。これにより、映像信号に基づいて陰極線を所定の周期でグランド電位に設定しながら所望の陽極線に対して定電流源Ｉ１〜Ｉｎが接続され、前記各ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎが選択的に発光されることで、表示パネル１上に前記映像信号に基づく画像が表示される。

なお、図１に示す状態は、第２の陰極線Ｋ２がグランド電位（これを走査選択電位ともいう。）に設定されて走査状態になされ、この時、非走査状態の各陰極線Ｋ１，Ｋ３〜Ｋｍには、前記した逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧Ｖｍ（これを非走査選択電位ともいう。）が印加される。ここで、走査発光状態におけるＥＬ素子の順方向電圧をＶｆとした時、〔（順方向電圧Ｖｆ）−（逆バイアス電圧Ｖｍ）〕＜（発光閾値電圧Ｖｔｈ）の関係となるように各電位設定がなされており、したがってドライブされている陽極線と走査選択がなされていない陰極線との交点に接続された各ＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止されるように作用する。

ところで、表示パネル１に配列された各有機ＥＬ素子は前記したように個々に寄生容量を有しており、これが陽極線と陰極線との交点位置にマトリクス状に配列されているがため、例えば１つの陽極線に数十個のＥＬ素子が接続されている場合を例にすると、当該陽極線から見て各寄生容量の数百倍もしくはそれ以上の合成容量が負荷容量として陽極線に接続されることになる。この合成容量はマトリクスのサイズが大きくなるにしたがって顕著に増大する。

したがって、ＥＬ素子の点灯走査期間の先頭においては、陽極線を介した前記定電流源Ｉ１〜Ｉｍからの電流は前記した合成負荷容量を充電するために費やされ、ＥＬ素子の発光閾値電圧（Ｖｔｈ）を十分に超えるまでに前記負荷容量を充電するには時間遅れが発生する。それ故、ＥＬ素子の発光の立ち上がりが遅れる（緩慢になる）という問題が発生する。特に、前記したようにＥＬ素子の駆動源として定電流源Ｉ１〜Ｉｍを用いた場合においては、定電流源は動作原理上、ハイインピーダンス出力回路であるがため、電流が制限されてＥＬ素子の発光立ち上がりの遅れが著しくなる。

これは、ＥＬ素子の点灯時間率を低下させることとなり、したがってＥＬ素子の実質的な発光輝度を低下させるという問題を抱えることになる。そこで、前記した寄生容量によるＥＬ素子の発光立ち上がりの遅れを無くすために図１に示す構成においては、プリチャージ電圧源ＶＰが備えられている。

図２は、前記したプリチャージ電圧源ＶＰを用いて、ＥＬ素子の寄生容量に対して電荷を充電するプリチャージ期間を含むＥＬ素子の点灯駆動動作を示すタイミングチャートを示している。また、図３は１フレーム期間内においてＥＬ素子に対して確実に逆バイアス電圧を印加させるために非点灯走査期間を設けた動作タイミングを示すものであり、さらに図４は各期間においてデータ線、および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。

図２（ａ）は走査同期信号を示しており、この例においては前記走査同期信号に同期して、図２（ｂ）に示すように先ずリセット期間が設定される。このリセット期間は表示パネル１に配列された各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷を放電させるために設定される。このリセット期間においては、図４に示されたようにデータ線および走査線の全てに対して、逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧Ｖｍ、もしくはグランド電位ＧＮＤが供給される。

ここで、前記リセット期間においてデータ線および走査線の全てに対してグランド電位ＧＮＤが供給される場合を例にすると、図１においてドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、グランド電位ＧＮＤ側に接続されて各データ線Ａ１〜Ａｍには基準電位が印加される。この時、走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎも、グランド電位ＧＮＤ側に接続されて各走査線Ｋ１〜Ｋｎには基準電位が印加される。したがって、各表示パネル１上における各ＥＬ素子の両端子は同一の電位（グランド電位ＧＮＤ）に設定され、各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷は放電され、リセット状態になされる。

前記したリセット期間の経過後には、図２（ｃ）に示すようにプリチャージ期間に入り、走査対象となるＥＬ素子の寄生容量に対して、発光閾値電圧Ｖｔｈに近い電圧を充電させる動作がなされる。このプリチャージ期間においては、図４に示されたようにデータ線に対してプリチャージ電圧源ＶＰからプリチャージ電圧Ｖｐが印加され、走査対象となる選択走査線にはグランド電位ＧＮＤが印加される。また、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖｍが印加される。

すなわち、図１においてドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍはプリチャージ電圧源ＶＰ側に選択され、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ２に対応する走査スイッチＳｋ２がグランドに選択され、他の走査スイッチＳｋ１，Ｓｋ３〜Ｓｋｎは逆バイアス電圧源ＶＭ側に選択される。これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ２に接続された各ＥＬ素子の寄生容量に対してプリチャージ電圧源ＶＰからのプリチャージ電圧Ｖｐが印加され、第２走査線Ｋ２に接続されたＥＬ素子の寄生容量に対して電圧Ｖｐが充電される。

続いて図２（ｄ）に示すように点灯走査期間に入り、この点灯走査期間においては図４に示されたように点灯対象となるＥＬ素子には定電流源Ｉ１〜Ｉｍ（点灯駆動電源）からの電流が供給され、非点灯対象となるＥＬ素子にはグランド電位ＧＮＤ（非点灯駆動電源）が設定される。また、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ２に対応する走査スイッチＳｋ２がグランド（走査選択電位）に選択され、他の走査スイッチＳｋ１，Ｓｋ３〜Ｓｋｎは逆バイアス電圧源ＶＭ側（非走査選択電位）に選択される。

これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ２に接続されてプリチャージを受けたＥＬ素子のうち、点灯対象とされるＥＬ素子は直ちに発光駆動され、結果として当該データ線にはＥＬ素子の順方向電圧Ｖｆが発生する。この時、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖｍが印加され、前記したとおりドライブされているデータ線と走査選択がなされていない走査線との交点に接続された各ＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止されるように作用する。そして、前記したリセット期間、プリチャージ期間、および点灯走査期間は、図２（ａ）に示された走査同期信号に同期して順次繰り返される。

ところで、前記した有機ＥＬ素子には、発光動作に寄与しない逆方向電圧（逆バイアス電圧）を逐次印加することで、ＥＬ素子の発光寿命を延ばすことができることが知られている（例えば特許文献１参照）。また、前記したＥＬ素子においては、素子に逆バイアス電圧を印加することで、当該素子のリーク現象を自己リペアさせることができることも知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−１６９５１０号公報 特開２００１−１１７５３４号公報

一方、前記したパッシブ駆動型表示パネルにおいては、すでに説明したように非選択走査線に対して逆バイアス電圧Ｖｍを印加することで、クロストーク発光を防止するように構成されているものの、その逆バイアス電圧Ｖｍは一般にＥＬ素子の順方向電圧Ｖｆよりも小さな値である。したがって、表示パネルを構成するいくつかのまたは全てのＥＬ素子が、数フレームもしくは数十フレームにわたって点灯状態が継続される場合には、各ＥＬ素子の極性に対して完全な逆バイアス電圧を印加させる機会が発生せず、前記特許文献１および特許文献２に開示された効果を享受することができない。

そこで、図１に示す構成においては、図３および図４に示すように非点灯走査期間を、例えば１フレーム期間の最後に設定するように制御される。この非点灯走査期間は、図３に示したようにｎ本の走査線を走査する通常の走査の実行後に、数本程度の仮想の走査線を設定して、その仮想の走査線を選択走査することで、全てのＥＬ素子に対して逆バイアス電圧を印加させる機会を与えるものである。

この非点灯走査期間においては、図４に示すようにデータ線をグランドＧＮＤに設定し、各走査線を逆バイアス電圧Ｖｍに設定する操作が行われる。すなわち、図１に示すドライブスイッチＳａ１〜ＳａｍはグランドＧＮＤを選択し、走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは逆バイアス電圧源ＶＭを選択する。これにより、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子は、画素の点灯状態に拘りなく、少なくとも１フレームの期間内に必ず全てのＥＬ素子に対して逆バイアス電圧Ｖｍが印加される機会が与えられる。それ故、前記した非点灯走査期間を設定することで、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子は前記特許文献１および特許文献２に開示された素子の発光寿命の延命効果、および素子のリーク現象を自己リペアさせる効果を享受することができる。

ところで、前記したパッシブ駆動型表示パネルにおいては、前記した例えば点灯走査期間からリセット期間に移る際に、前記自発光素子の寄生容量の影響を受けてドライブ回路に対して過剰な電圧が印加されるという問題が発生する。図５はその状況を説明する等価回路図である。

すなわち、前記した点灯走査期間において、非走査状態の走査線（非選択走査線）には逆バイアス電圧Ｖｍが印加されており、この時非点灯対象とされたドライブ線は、グランド電位に設定される。したがって、前記非選択走査線と非点灯対象とされたドライブ線との間に接続されたＥＬ素子（図５に示すダイオードＤ１および寄生容量Ｃ１）には、逆バイアス電圧Ｖｍが印加された状態になされる。

続いて、リセット期間に移った際には、図５に示すＥＬ素子（Ｄ１，Ｃ１）のカソード端子は、図１に示す陰極線走査回路３における走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎのいずれかを介して基準電位点ＧＮＤに接続される。また、図５に示すＥＬ素子（Ｄ１，Ｃ１）のアノード端子も、図１に示す陽極線ドライブ回路２におけるドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍのいずれかを介して同様に基準電位点ＧＮＤに接続される。

ここで、前記した表示パネル１に配列された走査線の配線抵抗値は平均すると３００Ω程度であり、これを図５においては抵抗素子Ｒ１で示している。また陰極線走査回路３における走査スイッチの接続電気抵抗値は平均すると５０Ω程度であり、これを図５においては等価的に抵抗素子Ｒ２とスイッチＳ１で示している。

一方、前記した表示パネル１に配列されたドライブ線の配線抵抗値は平均すると３ＫΩ程度であり、これを図５においては抵抗素子Ｒ４で示している。また陽極ドライブ回路２におけるドライブスイッチは、コストを低減させるためにチップサイズを大きくすることができず、その接続電気抵抗値は平均すると６ＫΩ程度であり、これを図５においては等価的に抵抗素子Ｒ３とスイッチＳ２で示している。

そして説明の便宜上、前記した逆バイアス電圧Ｖｍを１０Ｖとし、基準電位点Ｐ０がＯＶであるとした場合、前記抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の分圧比により、図５示すＰ１（等価的に陽極ドライブ回路２）は−６．４２Ｖ、Ｐ２（ＥＬ素子のカソード端子）は＋０．３７Ｖ、Ｐ３（ＥＬ素子のアノード端子）は−９．６３Ｖとなる。

すなわち、前記した陽極ドライブ回路２のように、通常においては正電圧の領域において駆動されているドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍには、前記したとおり瞬時に−６Ｖ以下の電位が印加される場合が発生する。これにより、陽極ドライブ回路２には定格耐圧電位を超える負電圧が印加される状態が発生し、回路に不具合を発生させる恐れが生ずる。

そこで、前記したＥＬ素子のカソード側の等価抵抗Ｒ１＋Ｒ２と、アノード側の等価抵抗Ｒ３＋Ｒ４とのバランスをとるために、Ｒ２をより大きく設定すれば前記した問題を解消させることができることになる。しかしながら、前記Ｒ２を大きな値となるように設定した場合には、前記等価抵抗Ｒ１〜Ｒ４の直列抵抗値は大となり、これに伴い寄生容量Ｃ１の放電時定数が大となる。

それ故、前記寄生容量Ｃ１に蓄積された逆バイアス電圧Ｖｍに対応する電荷をリセットさせるリセット期間を大きくとらざるを得ず、一走査におけるＥＬ素子の点灯期間を犠牲にする（点灯デューティを小さくする）などの別の問題が発生することになる。

この発明は、前記した技術的な背景に基づいてなされたものであり、前記した点灯デューティをそれ程小さくすることなく、リセット動作に伴ってドライブ回路に印加される過剰な電圧を抑制し、安定した点灯駆動動作を保証することができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法を提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる駆動装置の好ましい形態は、請求項１に記載のとおり、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子を備えたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、前記走査線のそれぞれを走査選択電位または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを点灯駆動電源または非点灯駆動電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、前記走査ドライバ側の切り換え手段およびデータドライバ側の切り換え手段を介して、前記各走査線とデータ線との間に接続された前記自発光素子の両端子を同一の電位に設定するリセット動作が定期的に実行されるように構成され、かつ、前記リセット動作の実行時における前記走査ドライバ側もしくはデータドライバ側のいずれか一方の切り換え手段における接続電気抵抗が、可変可能に構成されている点に特徴を有する。

また、前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる駆動方法は、請求項９に記載のとおり、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子を備えたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、走査ドライバに備えられた切り換え手段によって、前記走査線のそれぞれを順次走査選択電位に設定し、走査選択電位に設定されない他の走査線を非走査選択電位に設定すると共に、データドライバに備えられた切り換え手段によって、前記データ線のそれぞれを点灯駆動電源または非点灯駆動電源に接続することで前記自発光素子を選択的に点灯駆動させる点灯駆動動作と、前記走査ドライバにおける切り換え手段およびデータドライバにおける切り換え手段を介して、前記各走査線とデータ線との間に接続された前記自発光素子の両端子を同一の電位に設定するリセット動作とが実行され、前記リセット動作の実行時においては、前記走査ドライバ側もしくはデータドライバ側のいずれか一方の切り換え手段における接続電気抵抗を可変制御することを特徴とする。

以下、この発明にかかる発光表示パネルの駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図６はその第１の実施の形態を示したものであり、図６においてはすでに説明した図１に示す構成における各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがってその詳細な説明は省略する。

この図６に示す実施の形態においても、すでに説明した図２〜図４に示す各動作が実行される。そして、図６に示す状態はデータドライバ２における切り換え手段としてのドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、すべてグランドＧＮＤ側に接続され、走査ドライバ３における切り換え手段としての走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎ，Ｓｒ１〜ＳｒｎもすべてグランドＧＮＤ側に接続されるようになされたリセット動作時の状態を示している。

図６に示す実施の形態においては走査ドライバ３における切り換え手段として走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｎおよびＳｒ１〜Ｓｒｎが備えられている。この図６に示す実施の形態においては、スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎを第１走査スイッチと呼び、スイッチＳｒ１〜Ｓｒｎを第２走査スイッチと呼ぶことにする。前記第１走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、図１に基づいてすでに説明したとおり、点灯走査期間においては、走査線Ｋ１〜Ｋｎを順次グランド側に接続して走査選択機能を果たすとともに、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧Ｖｍを印加するように作用する。また、第１走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、リセット動作期間においては図６に示したようにすべてグランド側に接続されるように動作する。

一方、前記第２走査スイッチＳｒ１〜Ｓｒｎは、前記したリセット動作期間の前半においては、図６に示すように抵抗素子Ｒｏｎ２側にそれぞれ接続されるように制御され、リセット動作期間のその後の期間、および他の期間においては抵抗素子Ｒｏｎ１側にそれぞれ接続されるように制御される。

なお、図６に示す各抵抗素子Ｒｏｎ１は、前記走査スイッチの接続電気抵抗を示したものであり、これは、図５に基づいて説明した等価的な抵抗素子Ｒ２に相当するものである。また抵抗素子Ｒｏｎ２は、前記した抵抗素子Ｒｏｎ１（走査スイッチの等価抵抗Ｒ２）の抵抗値よりも高い抵抗値のものが使用されている。なお、このＲｏｎ２の好ましい抵抗値については後で詳細に説明する。

図７は、図６に示した構成においてなされるリセット動作を説明するタイミング図である。なお、図７における（ａ）〜（ｄ）は、図２に示したタイミング図と同一であり、図７（ｅ）は、図７（ｂ）に示すリセット期間におけるＶｍの放電特性を示したものである。すなわち、図７（ｅ）に示したとおり、リセット期間の前半であるｔ０からｔ１の期間においては、すでに説明したとおり第２走査スイッチＳｒ１〜Ｓｒｎは、高抵抗Ｒｏｎ２を選択するようになされる。また、リセット期間におけるｔ１を過ぎた残りの期間においては抵抗Ｒｏｎ１（走査スイッチの等価抵抗Ｒ２）を選択するようになされる。

ここで、前記したようにリセット期間におけるｔ０からｔ１の期間において、高抵抗Ｒｏｎ２を選択することにより、図５に示す等価回路において、抵抗Ｒ２として高抵抗が接続された構成になされる。すなわち、図５におけるＥＬ素子のカソード側の等価抵抗Ｒ１＋Ｒ２の値と、ＥＬ素子のアノード側の等価抵抗Ｒ３＋Ｒ４とのバランスをある程度とることができる。これにより図５におけるＰ１の電位、すなわちデータドライバ２に瞬時に印加される負方向電圧の値を低減させることができる。

前記したｔ０からｔ１の期間においては、図５における抵抗Ｒ２に代わり高抵抗のＲｏｎ２が用いられるので、図５に示す等価抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４と前記Ｒｏｎ２の直列回路を介して、ＥＬ素子の寄生容量に蓄積された前記Ｖｍは放電されて、そのレベルは低下する。そして、ｔ１の時点において第２走査スイッチＳｒ１〜Ｓｒｎが切り換えられて、抵抗Ｒｏｎ１（走査スイッチの等価抵抗Ｒ２）を選択するため、ＥＬ素子の寄生容量の放電特性は促進され、前記したリセット動作を達成することができる。

前記したｔ１の時点において、第２走査スイッチＳｒ１〜Ｓｒｎが抵抗Ｒｏｎ１を選択しても、すでにＥＬ素子の寄生容量に残された前記Ｖｍの値はわずかであり、したがって図５におけるＰ１の電位、すなわちデータドライバ２に印加される負方向電圧の値を、定格耐圧電位内にとどめることができる。

したがって、前記した図６に示した構成および図７に示したリセット時の動作態様による第１の実施の形態によると、リセット動作に伴ってドライブ回路に印加される過剰な電圧を抑制し、また比較的短時間の期間内において前記したリセット動作を達成することができる。これにより、ＥＬ素子の点灯デューティをそれ程小さくすることなく、この種の発光表示パネルの安定した点灯駆動動作を保証することが可能となる。

ここで、図６に示す実施の形態において利用される前記した抵抗素子Ｒｏｎ２の好ましい値について考察すると、次のとおりである。まず、図５に示した等価回路における抵抗Ｒ１〜Ｒ４には以下の制約がある。すなわち、逆バイアス電圧Ｖｍが寄生容量にチャージされたＥＬ素子を、グランドレベルＧＮＤに放電リセットした場合、この時における前記データドライバの最大逆耐圧電位をＶｒとすると、リセット時におけるＥＬ素子からの最大放電電流Ｉｒは、次の式１のように表すことができる。
Ｖｒ／Ｒ３≧Ｉｒ ……（式１）

また、前記最大放電電流Ｉｒは、次の式２のように表すことができるので、前記式１は、式３のように表すことができる。したがって、式３を満たす範囲で、前記Ｒ２，Ｒ３を決定しなければならない。
Ｉｒ＝Ｖｍ／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４） ……（式２）
Ｖｍ／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）≦Ｖｒ／Ｒ３ ……（式３）

具体的には、前記表示パネルに依存するＲ１は３００Ω、Ｒ４は３ＫΩとし、データドライバ側のドライブスイッチの接続電気抵抗Ｒ３は６ＫΩとする。さらにデータドライバ側の逆耐圧電圧Ｖｒ＝０．６Ｖとし、逆バイアス電圧値Ｖｍ＝１０Ｖとした時、前記式３に具体的な数値を代入することで、前記式３は次に示す式４のように表すことができ、結果として、Ｒ２の値として式５に示す条件を導くことができる。
１０／（３００＋Ｒ２＋６０００＋３０００）≦０．６／６０００ ……（式４）
Ｒ２≧９０．７ＫΩ ……（式５）

前記式５に示す条件から、前記した抵抗素子Ｒｏｎ２として、１００ＫΩを採用することで、前記したリセット動作時においてデータドライバに加わる負方向の電位を、前記した逆耐圧電圧（Ｖｒ＝０．６Ｖ）以下に抑えることができることになる。

次に図８は、この発明にかかる表示パネルの駆動装置における第２の実施の形態を示したものであり、図８においてはすでに説明した図１に示す構成における各部と同一の機能を果たす部分を同一符号で示している。したがってその詳細な説明は省略する。

この図８に示す実施の形態においても、すでに説明した図２〜図４に示す各動作が実行される。そして、図８に示す状態はデータドライバ２における切り換え手段としてのドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、すべてグランドＧＮＤ側に接続され、走査ドライバ３における切り換え手段としての走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｎもすべてグランドＧＮＤ側に接続されるようになされたリセット動作時の状態を示している。

なお、前記走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、図１に基づいてすでに説明したとおり、点灯走査期間においては、走査線Ｋ１〜Ｋｎを順次グランド側に接続して走査選択機能を果たすとともに、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧Ｖｍを印加するように作用する。そして、走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、リセット動作期間においては図６に示したようにすべてグランド側に接続されるように動作する。

加えて、図８に示す実施の形態においては各走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｎとグランドＧＮＤとの間には、その電気抵抗が連続的に可変できる可変抵抗素子Ｒｏｎ３がそれぞれ挿入されており、この可変抵抗素子Ｒｏｎ３はリセット動作時において、その抵抗値が連続的に可変されるように制御され、リセット動作時以外においては、最小の抵抗値となるように制御される。

図９は、図８に示した構成においてなされるリセット動作を説明するタイミング図である。なお、図９における（ａ）〜（ｄ）は、図２に示したタイミング図と同一であり、また図９（ｅ）は、図９（ｂ）に示すリセット期間におけるＲｏｎ３の抵抗値変化特性を示したものである。すなわち、図９（ｅ）に示したとおり、Ｒｏｎ３の抵抗値は、リセット期間内において、高抵抗から低抵抗となるように連続的に可変される。

すなわち、前記可変抵抗素子Ｒｏｎ３は、リセット期間の初めにおいては高抵抗になされることにより、図５に示す等価回路において抵抗Ｒ２として高抵抗が接続された構成になされる。すなわち、図５におけるＥＬ素子のカソード側の等価抵抗Ｒ１＋Ｒ２の値と、ＥＬ素子のアノード側の等価抵抗Ｒ３＋Ｒ４とのバランスをある程度とることができる。これにより図５におけるＰ１の電位、すなわちデータドライバ２に瞬時に印加される負方向電圧の値を低減させることができる。

そして、図５に示す等価抵抗Ｒ１，Ｒ２（前記Ｒｏｎ３），Ｒ３，Ｒ４の直列回路を介して、ＥＬ素子の寄生容量に蓄積された前記Ｖｍは放電されて、そのレベルは低下する。また、リセット期間の経過とともに、前記Ｒｏｎ３の抵抗値は低下されるものの、ＥＬ素子の寄生容量に蓄積された前記Ｖｍの放電特性も促進されて、そのレベルがさらに低下するため、図５におけるＰ１の電位、すなわちデータドライバ２に印加される負方向電圧の値が所定値以上となるのを抑えることができる。

前記した可変抵抗素子Ｒｏｎ３の変化特性としては、その最大抵抗値は、すでに説明した第１の実施の形態と同様の条件下においては、前記式５に示されたように約１００ＫΩになされ、またその最小抵抗値としては、可変抵抗素子Ｒｏｎ３が持つことができる最小抵抗値とされるのが望ましい。

図１０は、前記した可変抵抗素子Ｒｏｎ３を含む走査スイッチの構成をＦＥＴによるアナログスイッチにより実現させる例を示したものである。すなわち図１０における符号３は図８に示す符号３と同様に走査ドライバ部分を示したものである。そして、この図１０における走査スイッチＳｋｎに代表して示すように、Ｎチャンネル型ＦＥＴ（Ｔ１）とＰチャンネル型ＦＥＴ（Ｔ２）が具備されている。

前記ＦＥＴ（Ｔ１）は、オン状態において前記逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧Ｖｍを走査線Ｋｎに供給するように機能する。すなわち、ＦＥＴ（Ｔ１）は、その制御局端子であるゲート電極に印加される電位により、ソース・ドレイン電極間がオンまたはオフ状態となるようにスイッチング動作される。これにより、逆バイアス電圧Ｖｍが走査線Ｋｎに供給されるか否かが決定される。

また、前記ＦＥＴ（Ｔ２）は、走査スイッチＳｋｎと前記した可変抵抗素子Ｒｏｎ３の機能を果たすものであり、その制御局端子であるゲート電極に印加される電位により、ソース・ドレイン電極間の電気抵抗が、Ｖｇｓ−Ｉｄ特性にしたがって連続的に変化するように制御される。

図１０に示す符号１１は、前記ＦＥＴ（Ｔ１），ＦＥＴ（Ｔ２）を制御するタイミング制御回路を示しており、これは前記したＣＰＵを含む発光制御回路からのタイミング信号により駆動される。すなわち、前記タイミング制御回路１１は、逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧Ｖｍを走査線に供給するタイミングにおいて前記ＦＥＴ（Ｔ１）をオンさせるゲート電位を出力するように動作する。

また、前記タイミング制御回路１１は、前記したリセット動作の開始のタイミングにおいて、ＣＲ時定数回路１２に対して短時間において所定の電圧レベルを出力し、コンデンサＣに対して電圧をチャージするように動作する。前記コンデンサＣにチャージされた前記電圧は抵抗Ｒによって放電される。

その放電特性による変化電圧は、バッファ回路１３を介してＦＥＴ（Ｔ２）のゲート電極に供給され、したがって、前記ＦＥＴ（Ｔ２）は図９（ｅ）に示した可変抵抗素子Ｒｏｎ３の機能を果たす。なお、前記した可変抵抗素子Ｒｏｎ３はＦＥＴに限らず、例えばバイポーラトランジスタもしくは他の能動素子等も使用することができる。

したがって、前記した図８〜図１０に示した構成およびリセット時の動作態様による第２の実施の形態においても、リセット動作に伴ってドライブ回路に印加される過剰な電圧を抑制し、また比較的短時間の期間内において前記したリセット動作を達成することができる。これにより、ＥＬ素子の点灯デューティをそれ程小さくすることなく、この種の発光表示パネルの安定した点灯駆動動作を保証することが可能となる。

なお、図６に示した実施の形態においては、走査ドライバにおける切り換え手段（走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎ）における接続電気抵抗は、２段階に可変されるように構成されているが、これはさらに多段階に可変されるように構成されていてもよい。また、以上説明した実施の形態においては、表示パネルに配列される自発光素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示しているが、前記自発光素子として容量性の他の素子を用いた場合においても同様の作用効果を得ることができる。

従来のパッシブマトリクス型表示パネルとその駆動回路の一例を示した回路構成図である。 図１に示した表示パネルにおける点灯駆動動作を示したタイミングチャートである。 非点灯走査期間を１フレーム期間内に設けた例を示したタイミングチャートである。 各期間においてデータ線および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。 図１に示した回路構成において、リセット動作を実行した時の等価回路図である。 この発明にかかる駆動装置の第１の実施の形態を示した回路構成図である。 図６に示す構成においてなされるリセット動作時の作用を説明するタイミングチャートである。 この発明にかかる駆動装置の第２の実施の形態を示した回路構成図である。 図８に示す構成においてなされるリセット動作時の作用を説明するタイミングチャートである。 図８に示す構成において好適に採用し得る可変抵抗素子の制御手段の例を示した回路構成図である。

符号の説明

１ 発光表示パネル
２ データドライバ
３ 走査ドライバ
１１ タイミング制御回路
１２ 時定数回路
１３ バッファ回路
Ａ１〜Ａｍ ドライブ線（陽極線）
Ｅ１１〜Ｅｍｎ 自発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｉ１〜Ｉｍ 定電流源（点灯駆動電源）
Ｋ１〜Ｋｎ 走査線（陰極線）
Ｒｏｎ１ 抵抗素子
Ｒｏｎ２ 抵抗素子（高抵抗素子）
Ｒｏｎ３ 可変抵抗素子
Ｓａ１〜Ｓａｍ ドライブスイッチ（切り換え手段）
Ｓｋ１〜Ｓｋｎ 走査スイッチ（切り換え手段）
Ｓｒ１〜Ｓｒｎ 走査スイッチ（切り換え手段）
Ｔ１，Ｔ２ ＦＥＴ（アナログスイッチ）
ＶＨ 駆動電圧源
ＶＭ 逆バイアス電圧源
ＶＰ プリチャージ電圧源

Claims (11)

1. 互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子を備えたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、
   前記走査線のそれぞれを走査選択電位または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを点灯駆動電源または非点灯駆動電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、
   前記走査ドライバ側の切り換え手段およびデータドライバ側の切り換え手段を介して、前記各走査線とデータ線との間に接続された前記自発光素子の両端子を同一の電位に設定するリセット動作が定期的に実行されるように構成され、
   かつ、前記リセット動作の実行時における前記走査ドライバ側もしくはデータドライバ側のいずれか一方の切り換え手段における接続電気抵抗が、可変可能に構成されていることを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。
2. 前記切り換え手段における接続電気抵抗が、高抵抗から低抵抗に可変されるように構成したことを特徴とする請求項１に記載された発光表示パネルの駆動装置。
3. 前記切り換え手段における接続電気抵抗が、段階的に可変されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された発光表示パネルの駆動装置。
4. 前記切り換え手段における接続電気抵抗が、固定抵抗の選択動作により段階的に可変されるように構成したことを特徴とする請求項３に記載された発光表示パネルの駆動装置。
5. 前記切り換え手段における接続電気抵抗が、連続的に可変されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された発光表示パネルの駆動装置。
6. 前記切り換え手段にはアナログスイッチが具備され、当該アナログスイッチにおける制御極端子の電位を連続的に変化させることで、前記切り換え手段における接続電気抵抗が連続的に可変されるように構成したことを特徴とする請求項５に記載された発光表示パネルの駆動装置。
7. 前記走査ドライバに備えられた切り換え手段における接続電気抵抗が、可変可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載された発光表示パネルの駆動装置。
8. 前記自発光素子は、一層以上の発光機能層を有する有機ＥＬ素子によって構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載された発光表示パネルの駆動装置。
9. 互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子を備えたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、
   走査ドライバに備えられた切り換え手段によって、前記走査線のそれぞれを順次走査選択電位に設定し、走査選択電位に設定されない他の走査線を非走査選択電位に設定すると共に、データドライバに備えられた切り換え手段によって、前記データ線のそれぞれを点灯駆動電源または非点灯駆動電源に接続することで前記自発光素子を選択的に点灯駆動させる点灯駆動動作と、
   前記走査ドライバにおける切り換え手段およびデータドライバにおける切り換え手段を介して、前記各走査線とデータ線との間に接続された前記自発光素子の両端子を同一の電位に設定するリセット動作とが実行され、
   前記リセット動作の実行時においては、前記走査ドライバ側もしくはデータドライバ側のいずれか一方の切り換え手段における接続電気抵抗を可変制御することを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
10. 前記切り換え手段における接続電気抵抗を、高抵抗から低抵抗に可変制御することを特徴とする請求項９に記載された発光表示パネルの駆動方法。
11. 前記走査ドライバに備えられた切り換え手段における接続電気抵抗を、可変制御することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載された発光表示パネルの駆動方法。

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