JP2006208625A - 有機elパネルの駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】 擬似発光の生じる虞を少なくできる有機ELパネルの駆動回路を提供する。
【解決手段】 複数の陰極ライン1bと複数の陽極ライン1aとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネル1と、各陰極ライン1bを逆バイアス電圧Vbまたは第1のアース電位に接続自在とする走査スイッチ2a1〜2amと、各陽極ライン1aを第1定電流回路3b1〜3bnまたは第2のアース電位に接続自在とするドライブスイッチ3a1〜3anと、走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anの接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御部4とを備え、有機ELパネル1のオフ制御されるべき前記画素に対応するドライブスイッチ3a1〜3anと前記第2のアース電位との間に第2定電流回路3c1〜3cnを設けた。
【選択図】 図5
【解決手段】 複数の陰極ライン1bと複数の陽極ライン1aとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネル1と、各陰極ライン1bを逆バイアス電圧Vbまたは第1のアース電位に接続自在とする走査スイッチ2a1〜2amと、各陽極ライン1aを第1定電流回路3b1〜3bnまたは第2のアース電位に接続自在とするドライブスイッチ3a1〜3anと、走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anの接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御部4とを備え、有機ELパネル1のオフ制御されるべき前記画素に対応するドライブスイッチ3a1〜3anと前記第2のアース電位との間に第2定電流回路3c1〜3cnを設けた。
【選択図】 図5
Description
本発明は、複数の陽極ライン及び複数の陰極ライン間に少なくとも発光層を有する有機層を形成してなる有機EL素子を備えた有機ELパネルの駆動回路に関する。
定電流駆動素子である有機EL素子を備えた有機ELパネルとしては、例えば下記特許文献1に示すものがある。これは、ガラス基板等の透光性絶縁支持基板上にITO(Indium Tin Oxide)等の導電性透明膜を用いた複数の陽極ラインを平行に形成し、この陽極ラインの背面に有機層を形成し、この有機層の背面にアルミニウム等の金属蒸着膜を用いた複数の平行な陰極ラインを陽極ラインと直交するように形成し、これら陽極ラインと陰極ラインとで有機層を挟持してなるドットマトリクス状の有機EL素子を備える有機ELパネルであり、低消費電力,高表示品質及び薄型化が可能なディスプレイとして注目されている。
特開平11−311978号公報
このような有機ELパネルの駆動回路としては、例えば図6に示すようなものがある。かかる駆動回路は、有機ELパネル1と、陰極側駆動回路2と、陽極側駆動回路3と、制御部4とから構成されている。
有機ELパネル1は、画素を担う有機EL素子E11〜Enmが格子状に配設されてなるもので、この有機EL素子E11〜Enmの構成は、垂直方向に沿うように複数設けられた陽極ライン1aと、この陽極ライン1aと直交するように複数設けられた陰極ライン1bとの交差箇所に、少なくとも発光層を含む有機層が挟持されてなるものである。なお、各有機EL素子E11〜Enmは、並列配置されたダイオード及びコンデンサからなる等価回路で表され、一端が陽極ライン1a(ダイオード成分の陽極側)に、他端が陰極ライン1b(ダイオード成分の陰極側)に接続されてなるものである。
陰極側駆動回路2は、各陰極ライン1bに対応する複数の走査スイッチ2a1〜2amを備え、各有機EL素子E11〜Enmにおける陰極側の電源電圧となる逆バイアス電圧Vもしくはアース電位(0V)のいずれか一方を、制御部4の制御信号に基づき走査スイッチ2a1〜2amによって選択するものである。
陽極側駆動回路3は、各陽極ライン1aに対応する複数のドライブスイッチ3a1〜3anを備え、各陽極ライン1aに駆動電流(定電流)を供給するための駆動電流源3b1〜3bnもしくはアース電位(0V)のいずれか一方を、制御部4の制御信号に基づきドライブスイッチ3a1〜3anによって選択するものである。
制御部4は、主にマイクロコンピュータから構成され、例えば車両の走行情報を各種センサにより入力すると、所定の演算処理を行い車速やエンジン回転数等の各種情報を有機ELパネル1で表示させるための制御信号を陰極側駆動回路2と陽極側駆動回路3とにそれぞれ出力し、有機EL素子E11〜Enmを発光させるのに必要な陰極,陽極ライン1b,1aに対応した走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anを選択的にオン/オフさせることで有機ELパネル1に各種情報を表示させるものである。以上の各部によって有機ELパネルの駆動回路が構成される。
かかる有機ELパネル1の駆動回路は、陰極側駆動回路2及び陽極側駆動回路3における走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anによって陰極,陽極ライン1b,1aのいずれかを選択して、選択された陰極,陽極ライン1b,1aにて挟持される各有機EL素子E11〜Enmのいずれかに前記駆動電流を印加して発光駆動させるものである。
ここで、例えば有機ELパネル1において、走査スイッチ2a1により有機EL素子E11,E21を発光させた後、走査スイッチ2a2により有機EL素子E22,E32を発光させる場合について説明する。制御部4は、まず、各走査スイッチ2a1〜2amに対して、走査スイッチ2a1をアース電位側に切り換え、他の走査スイッチ2a2〜2amを逆バイアス電圧V側に切り換えるように陰極側駆動回路2を制御する。これと同時に、制御部4は、各ドライブスイッチ3a1〜3anに対して、ドライブスイッチ3a1,3a2を駆動電流源3b1,3b2側に切り換え、他のドライブスイッチ3a3〜3anをアース電位側に切り換えるように陽極側駆動回路3を制御する。これにより、有機EL素子E11,E21には前記駆動電流が印加される、つまり有機EL素子E11,E21に対応するコンデンサに電荷が蓄えられるため有機EL素子E11,E21が発光する。
そして、かかる有機EL素子E11,E21の発光後、有機EL素子E22,E32を発光させる場合には、制御部4は、陰極側駆動回路2及び陽極側駆動回路3に対して、一旦、各有機EL素子E11〜Enmに蓄えられている電荷をゼロにしてから、有機EL素子E22,E32を発光させるような制御を行う。
つまり、制御部4は、次に図7に示すように走査スイッチ2a1とドライブスイッチ3a1,3a2をアース電位側に切り換え、走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anを全てアース電位側に切り換えような制御を行う。その後、制御部4は、図8に示すように走査スイッチ2a2のみをアース電位側に切り換えるように陰極側駆動回路2を制御し、またドライブスイッチ3a2,3a3のみを駆動電流源3b2,3b3側に切り換えるように陽極側駆動回路3を制御する。これにより、有機EL素子E22,E32には前記駆動電流が印加される、つまり有機EL素子E22,E32に対応するコンデンサに電荷が蓄えられるため有機EL素子E22,E32が発光するものである。
ところで、かかる有機ELパネルの駆動回路において、走査スイッチ2a2によって所定の有機EL素子E22,E32を発光させる場合には、駆動電流源3b2,3b3に加えて逆バイアス電圧V側に接続されている他の走査スイッチ2a1,2a3〜2anからも有機EL素子E22,E32に電荷が注入され、この電荷が有機EL素子E22,E32に対応するコンデンサに充電されるようになっている。これは、例えば前記特許文献1に示されているように立ち上がりを急峻にするためのリセット駆動であり、逆バイアス電圧V側に接続されている他の走査スイッチからの注入電荷(以下、リセット電流と呼ぶ)の効果が大きい。
一方、このリセット電流は、走査スイッチ2a2によって非発光状態となるべき有機EL素子E12,E42〜En2に対しても、同様に逆バイアス電圧V側に接続されている他の走査スイッチ2a1,2a3〜2anから各インピーダンスR1〜R4に応じた電流が陰極ライン1b側に多く流れるという現象が生じる。つまり、この電流は、インピーダンスの大きい陽極ライン1a側(陽極側駆動回路3側)に流れにくくなり、インピーダンスの小さい有機EL素子E12,E42〜En2に対応する陰極ライン1b側(走査スイッチ2a2側)により流れやすくなるため、有機EL素子E12,E42〜En2に対応する各コンデンサにも電荷が僅かに充電され、この電荷の充電により本来は非発光状態となるべきである有機EL素子E12,E42〜En2が擬似発光してしまうという問題を有していた。この擬似発光とはうっすらと点灯してしまう事象である。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、擬似発光の生じる虞を少なくできる有機ELパネルの駆動回路の提供を目的とするものである。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、擬似発光の生じる虞を少なくできる有機ELパネルの駆動回路の提供を目的とするものである。
本発明は、複数の走査ラインと複数のドライブラインとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネルと、前記走査ラインを第1電位または第2電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、前記ドライブラインを第1定電流回路または第3電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御手段とを備え、前記有機ELパネルのオフ制御されるべき前記画素に対応する前記ドライブスイッチ手段と前記第3電位との間に第2定電流回路を設けたことを特徴とする。
また本発明は、複数の走査ラインと複数のドライブラインとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネルと、前記走査ラインを第1電位または第2電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、前記ドライブラインを第1定電流回路に接続するかまたは第3電位に導くためのドライブスイッチ手段と、前記ドライブスイッチ手段と前記第3電位との間に設けられる第2定電流回路と、前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御手段とを備え、前記制御手段は前記走査スイッチ手段を前記第2電位側に接続するとともに前記ドライブスイッチ手段を前記第1定電流回路側に接続して前記画素を発光させ、また発光させない前記画素に対しては前記ドライブスイッチ手段を前記第2定電流回路側に接続して寄生容量に基づく発光に寄与しない電荷を前記第2定電流回路を介して前記第3電位に流すような制御を行うことを特徴とする。
また本発明は、前記第2定電流回路の動作する電圧は、前記画素の発光開始電圧以下であることを特徴とする。
本発明によれば、初期の目的を達成でき、擬似発光の生じる虞を少なくできる有機ELパネルの駆動回路を提供できる。
以下、本発明をドットマトリクス型の有機EL素子を備える有機ELパネルの駆動回路に適用した実施の形態を添付図面に基づき説明するが、前述した背景技術と同一もしくは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明を省く。
本発明の実施形態における駆動回路は、図1に示すように、有機ELパネル1と、陰極側駆動回路2と、陽極側駆動回路3と、制御部(制御手段)4とから主に構成されている。
有機ELパネル1は、複数の陽極ライン(ドライブライン)1aと複数の陰極ライン(走査ライン)1bとが互いに直交(交差)する状態に配設され、この交差部分に少なくとも発光層を含む有機層を挟持してドットマトリクス状の有機EL素子E11〜Enmを構成している。図2は、有機EL素子E11〜Enmの電気特性(電流、電圧特性)を示しており、これは、有機EL素子E11〜Enmは、寄生容量の充電を行い、その両端の電圧が所定の電圧値(駆動開始電圧)Vo以上となると電流が流れて正常な発光を行うということを示している。
なお、図1中、R1、R2は、各有機EL素子E11〜Enmに対応する各陽極ライン1a、各陰極ライン1bの備えているインピーダンス(配線抵抗)であり、この場合、各有機EL素子E11〜Enmにおいて各陰極ライン1bのインピーダンスR2は、各陽極ライン1aのインピーダンスR1よりも小さい値となっている。
陰極側駆動回路2は、各陰極ライン1bを、走査スイッチ(走査スイッチ手段)2a1〜2amによって、陰極側の電源電圧であり有機EL素子E11〜Enmの駆動電圧と同電位に設定される第1電位である逆バイアス電圧(非選択電圧)Vbもしくは第2電位である第1のアース電位(0V,選択電圧)のいずれか一方に選択するものである。なお,R3は、逆バイアス電圧Vbの備えている回路のインピーダンスであり、R4は、前記第1のアース電位の備えている回路のインピーダンスである。
陽極側駆動回路3は、各陽極ライン1aに対応する複数のドライブスイッチ(ドライブスイッチ手段)3a1〜3anを備え、各陽極ライン1aを、各ドライブスイッチ3a1〜3anによって、各陽極ライン1aに駆動電流(定電流)を供給するための第1定電流回路(駆動電流源)3b1〜3bnもしくは後述するリセット駆動時において走査される所定の陰極ライン1b以外の他の陰極ライン1bから、インピーダンスR1〜R4に応じて流れる電流を、前記走査される所定の陰極ライン1b箇所においてオフ制御されるべき所定の有機EL素子E11〜Enmに流し込むことなく、前記定電流の流れる方向とは反対方向に速やかに流し込むための第2定電流回路(定電流源)3c1〜3cnのいずれか一方に選択するものである。
つまり、本実施形態の場合、駆動電流源3b1〜3bnは、各有機EL素子E11〜Enmに対して発光に寄与する電荷を供給するためのものであり、一方、第2定電流回路3c1〜3cnは、各有機EL素子E11〜Enmから発光に寄与しない電荷を受け取るためのものである。図3は、第2定電流回路3c1〜3cnの一例を示すものであり、第2定電流回路3c1〜3cnは基準電圧発生手段3dとオペアンプ3eとnpnトランジスタ3fとから構成され、トランジスタ3fのオン/オフによって、トランジスタ3fのエミッタに接続された陽極ライン1aからの寄生容量に基づく電流を第3電位である第2のアース電位(矢印A方向)に流すものである。このように第2定電流回路3c1〜3cnは、前記第3電位に接続され、また第2定電流回路3c1〜3cnの動作する電圧は、有機EL素子E11〜Enmの発光開始電圧(前記駆動開始電圧)Vo以下に設定されている。なお、各陽極ライン1aに供給する各駆動電流源3b1〜3bnの電流値及び各第2定電流回路3c1〜3cnの電流値は、同一の値でもよいし異なる値でもよい。
制御部4は、有機ELパネル1における有機EL素子E11〜Enmを駆動させるための制御信号を陰極側駆動回路2と陽極側駆動回路3とにそれぞれ出力し、陰極ライン1bの走査スイッチ2a1〜2am及び陽極ライン1aのドライブスイッチ3a1〜3anを選択的にオン/オフさせ、画素を担う所定の有機EL素子E11〜Enmを発光させることで各種情報を表示させるものである。
次に、図1,図4,図5を用いて有機EL素子E11,E21を発光駆動させた後、有機EL素子E22,E32を発光駆動させる場合を例に挙げて、制御部4による有機ELパネル1の駆動方法を説明する。
制御部4は、まず、図1に示すように、陰極側駆動回路2に制御信号を出力して走査スイッチ2a1によって有機EL素子E11,E21に対応する陰極ライン1bを第1のアース電位側に接続(設定)し、また、第1のアース電位に選択されない陰極ライン1bを走査スイッチ2a2〜2amによって逆バイアス電圧Vb側に各々接続するように各走査スイッチ2a1〜2amを制御する(第1のステップ)。
次に、このように有機EL素子E11,E21を発光駆動させてから、有機EL素子E22,E32を発光駆動させるまでの間、つまり走査スイッチ2a1に対応する陰極ライン1bが選択されてから次の走査スイッチ2a2に対応する陰極ライン1bが選択されるまでの間に、制御部4は、以下に示す第2,第3のステップによる制御(リセット駆動)を陰極側駆動回路2,陽極側駆動回路3に対して行う。
すなわち、制御部4は、次に図4に示すように走査スイッチ2a1〜2amを前記第1のアース電位側に接続し、ドライブスイッチ3a1〜3anを第2定電流回路3c1〜3cn側(前記第2のアース電位側)に接続するような制御を行い、有機EL素子E11〜Enmに蓄えられている電荷を放電させる(第2のステップ)。制御部4は、次に図5に示すように有機EL素子E22,E32に対応する走査スイッチ2a2以外の走査スイッチ2a1,2a3〜2amを逆バイアス電圧Vbに接続し、また有機EL素子E22,E32に対応するドライブスイッチ3b2,3b3を駆動電流源3b2,3b3に接続する(第3のステップ)。これにより、駆動電流源3b2,3b3からの前記定電流が、駆動電流源3b2,3b3に接続される陽極ライン1aに印加され、走査スイッチ2a2に対応する陰極ライン1bに流れ込むことで、有機EL素子E22,E32が発光する。
この際、有機EL素子E22,E32には、前記定電流に加えて逆バイアス電圧Vb側に切り換えられた他の走査スイッチ2a1,2a3〜2amに対応する陰極ライン1bからも各インピーダンスR1〜R4に応じた電荷が注入されるため、この電荷も有機EL素子E22,E32の発光に寄与していることになる。一方、このような走査スイッチ2a2による制御(前記リセット駆動)時において、有機EL素子E22,E32以外の画素、つまり有機EL素子E12,E42〜En2に対しては、他の走査スイッチ2a1,2a3〜2amに対応する陰極ライン1bからの電荷(電流)が、各インピーダンスR1〜Rの大きさに依存することなく、有機EL素子E12,E42〜En2に対応する陽極ライン1aに接続されるとともに駆動電圧Vo以下の動作電圧で動作する各第2定電流回路3c1,3c4〜3cnに強制的に且つ速やかに流れ込むことになる。このため、有機EL素子E12,E42〜En2には余分な電荷が蓄えられないことになり、有機EL素子E12,E42〜En2の擬似発光を防止することができる。
以上のように、本実施形態では、複数の陰極ライン1bと複数の陽極ライン1aとを有しマトリクス状に前記画素が配設された有機ELパネル1と、各陰極ライン1bを逆バイアス電圧Vbまたは前記第1のアース電位に接続自在とする走査スイッチ2a1〜2amと、各陽極ライン1aを駆動電流源3b1〜3bnまたは前記第2のアース電位に接続自在とするドライブスイッチ3a1〜3anと、走査スイッチ2a1〜2am及びドライブスイッチ3a1〜3anの接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御部4とを備え、有機ELパネル1のオフ制御されるべき前記画素に対応するドライブスイッチ3a1〜3anと前記第2のアース電位との間に第2定電流回路3c1〜3cnを設けたものである。
従って、従来のように走査スイッチ2a2による制御時に、非発光状態となるべき画素である有機EL素子E12,E42〜En2に注入されていた電荷は、各有機EL素子E11〜Enmにおける陽極ライン1a,陰極ライン1bの有するインピーダンスR1,R2や回路のインピーダンスR3,R4に関係なく、有機EL素子E12,E42〜En2に充電されずに、ドライブスイッチ3a1,3c4〜3cnを介してこれらに対応する陽極ライン1aに接続された第2定電流回路3c1,3c4〜3cn側、つまり前記定電流の流れる方向とは反対方向に速やかに移動するようになっている。これにより走査スイッチ2a2の制御によって非発光状態となるべき有機EL素子E12,E42〜En2には、余分な電荷が蓄えられなくなるので、擬似発光の生じる虞の少ない表示品質の良好な有機ELパネルを提供することができる。
また本実施形態では、個々の第2定電流回路3c1〜3cnは、電流値を任意の値(あらゆる値)に選択できることにより、有機ELパネルの大きさやインピーダンス等によってパネル特性が変化したとしても、駆動回路の調整を容易に行うことができる。
1 有機ELパネル
1a 陽極ライン(ドライブライン)
1b 陰極ライン(走査ライン)
2 陰極側駆動回路
2a1〜2am 走査スイッチ(走査スイッチ手段)
3 陽極側駆動回路
3a1〜3an ドライブスイッチ(ドライブスイッチ手段)
3b1〜3bn 第1定電流回路(駆動電流源)
3c1〜3cn 第2定電流回路(定電流源)
4 制御部
E11〜Enm 有機EL素子
Vb 逆バイアス電圧
1a 陽極ライン(ドライブライン)
1b 陰極ライン(走査ライン)
2 陰極側駆動回路
2a1〜2am 走査スイッチ(走査スイッチ手段)
3 陽極側駆動回路
3a1〜3an ドライブスイッチ(ドライブスイッチ手段)
3b1〜3bn 第1定電流回路(駆動電流源)
3c1〜3cn 第2定電流回路(定電流源)
4 制御部
E11〜Enm 有機EL素子
Vb 逆バイアス電圧
Claims (3)
- 複数の走査ラインと複数のドライブラインとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネルと、
前記走査ラインを第1電位または第2電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、
前記ドライブラインを第1定電流回路または第3電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、
前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御手段とを備え、
前記有機ELパネルのオフ制御されるべき前記画素に対応する前記ドライブスイッチ手段と前記第3電位との間に第2定電流回路を設けたことを特徴とする有機ELパネルの駆動回路。 - 複数の走査ラインと複数のドライブラインとを有しマトリクス状に画素が配設された有機ELパネルと、
前記走査ラインを第1電位または第2電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、
前記ドライブラインを第1定電流回路に接続するかまたは第3電位に導くためのドライブスイッチ手段と、
前記ドライブスイッチ手段と前記第3電位との間に設けられる第2定電流回路と、
前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御して前記画素をオン/オフさせる制御手段とを備え、
前記制御手段は前記走査スイッチ手段を前記第2電位側に接続するとともに前記ドライブスイッチ手段を前記第1定電流回路側に接続して前記画素を発光させ、また発光させない前記画素に対しては前記ドライブスイッチ手段を前記第2定電流回路側に接続して寄生容量に基づく発光に寄与しない電荷を前記第2定電流回路を介して前記第3電位に流すような制御を行うことを特徴とする有機ELパネルの駆動回路。 - 前記第2定電流回路の動作する電圧は、前記画素の発光開始電圧以下であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の有機ELパネルの駆動回路。
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