JP2006215255A - 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光素子の点灯率、およびディマー設定の条件によって発生するシャドーイングを、実用上において問題のないレベルに低減させ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。
【解決手段】 走査ライン毎の発光素子の点灯率が求められ、前記点灯率およびディマー設定データに基づいてルックアップテーブルより、抵抗値制御データが読み出される。一走査毎の点灯期間の直前に発光素子の寄生容量に対して逆バイアス電圧ＶＭによる逆方向充電期間が設定される。この時、前記抵抗値制御データに基づいて可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍが制御され、点灯制御される発光素子の寄生容量に対する逆方向充電の電荷量が調整される。前記逆方向充電の電荷量の調整により発光素子の点灯輝度が制御され、シャドーイングの発生を抑制することができる。
【選択図】 図７

Description

この発明は、容量性の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に対して好適に採用することができる駆動装置および駆動方法に関し、特に前記発光素子の点灯率の変化に起因して生ずるシャドーイング（横クロストーク）の発生度合いを、実用上において問題のないレベルに低減させ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（エレクトロ・ルミネッセンス）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（陽極）と発光機能層、およびアルミ合金などによる金属電極（陰極）とが順次積層されることで構成されている。そして、前記発光機能層は有機化合物による単一の発光層、あるいは有機正孔輸送層と発光層による二層構造、または有機正孔輸送層と発光層および有機電子輸送層からなる三層構造、さらには前記透明電極と正孔輸送層との間に正孔注入層を、また前記金属電極と電子輸送層との間に電子注入層を挿入した多層構造になされる場合もある。そして、前記発光機能層において発生する光は、前記透明電極および透明基板を介して外部に導出される。

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（ダイオード成分のアノード側）から発光機能層に向かって電流が流れはじめ、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おり、これは陰極線走査・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、走査される陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎに対して発光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、点灯対象外の陽極線を非点灯駆動電源（図１に示す形態においては回路の基準電位であるグランド電位ＧＮＤ）に接続するように機能し、これにより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、非点灯駆動電位が供給され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、非走査選択電位として機能する主にクロストーク発光を防止するために用いられる逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧、もしくは走査選択電位（図１に示す形態においてはグランド電位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。

そして、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、ＣＰＵ等を含む発光制御回路４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〜Ｉｍ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１の陰極線Ｋ１がグランド電位ＧＮＤ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Ｋ２〜Ｋｎ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を防止するように作用する。

図２は、各ＥＬ素子の寄生容量に充電されている電荷量をゼロにするリセット期間を含むＥＬ素子の発光駆動動作を示している。なお、この明細書における説明においては、それぞれ点灯および発光の語句が混在することになるが、これらは特に使い分ける意義はなく、同一の意味として使用する。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、リセット期間および定電流駆動期間が設定される。

そして、図２（Ｂ）および（Ｃ）は、前記各期間におけるデータドライバ（陽極線ドライブ回路）２に接続された陽極線における点灯ラインおよび非点灯ラインに印加される電位を示している。また、図２（Ｄ）および（Ｅ）は、前記各期間における走査ドライバ（陰極線走査回路）３に接続された陰極線における走査ラインおよび非走査ラインに印加される電位を示している。

図２に示すリセット期間においては、データドライバ２に備えられた前記ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、発光駆動対象となるＥＬ素子に対応する陽極線（点灯ライン）に対して、図２（Ｂ）に示すようにグランド電位ＧＮＤを供給するように制御される。また、発光駆動対象外となるＥＬ素子に対応する陽極線（非点灯ライン）にも、図２（Ｃ）に示すようにグランド電位ＧＮＤを供給するように制御される。

一方、前記リセット期間における走査ドライバ３は、これに備えられた走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎによって、走査対象とする陰極線（走査ライン）および走査対象外とする陰極線（非走査ライン）に対して図２（Ｄ）および（Ｅ）に示すように、それぞれグランド電位ＧＮＤを供給するように制御される。これにより、表示パネル１に配列された各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎの各アノードおよびカソード電極は、それぞれリセット電位であるグランド電位ＧＮＤに接続される。これにより、各ＥＬ素子の寄生容量における電荷がゼロにされるリセット動作（ＧＮＤ−ＧＮＤリセット）が実行される。

また、ＥＬ素子の発光可能期間である定電流駆動期間においては、前記ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍによって、発光させるべきＥＬ素子に対応する陽極線（点灯ライン）には、図２（Ｂ）に示すように定電流源Ｉ１〜Ｉｍより定電流（ＣＣ）が供給される。また、発光対象外になされるＥＬ素子に対応する陽極線（非点灯ライン）には、図２（Ｃ）に示すようにグランド電位ＧＮＤが設定される。

一方、前記定電流駆動期間における陰極ドライバ３は、これに備えられた前記走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎによって、走査対象とする陰極線（走査ライン）を図２（Ｄ）に示すように走査選択電位であるグランド電位ＧＮＤに設定し、走査対象外とする陰極線（非走査ライン）に対しては、図２（Ｅ）に示すように非走査選択電位である逆バイアス電圧ＶＭを印加するように制御される。

これにより、走査ラインに接続されて、点灯対象とされるＥＬ素子には定電流源Ｉ１〜Ｉｍより点灯駆動電流が選択的に供給されて点灯状態になされ、非走査状態の陰極線には逆バイアス電圧ＶＭが印加されることにより、点灯対象とされ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を防止するようになされる。

そして、発光制御回路４からの発光駆動データに基づく階調に応じて、定電流源Ｉ１〜Ｉｍから発光制御させるべきＥＬ素子に加えられる発光駆動電流としての定電流（ＣＣ）の供給期間（点灯期間）が制御される。前記した動作により発光駆動されるパッシブ駆動型表示装置は、次に示す特許文献１、特許文献２などに開示されている。
特開２００２−３６６０９９号公報 特開２００５−００３８３７号公報

ところで、前記した構成のパッシブ駆動型表示装置においては、ＥＬ素子の点灯率によっては、点灯率の異なるそれぞれの走査線に対応する各ＥＬ素子の間に、発光輝度のばらつきが生ずるいわゆるシャドーイング（横クロストーク）が発生することが知られている。図３および図４は、前記したシャドーイングが発生する状況を説明するものである。

図３（Ａ）および（Ｂ）は、前記した図２に示すタイミングチャートにしたがうリセット期間におけるＥＬ素子への電圧印加状態および定電流駆動期間におけるＥＬ素子への電圧印加状態をそれぞれ示したものであり、この図３においてはＥＬ素子の点灯率ＰＮが１００％の場合を例示している。なお、図３においては紙面の都合で、第１と第２および第ｍの陽極線、第１と第２および第ｎの陰極線に対応する各ＥＬ素子への電位の供給状態を示している。

リセット期間においては、図３（Ａ）に示すように走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｎおよびドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、すべてグランド電位ＧＮＤを選択する。これにより、表示パネル１に配列された各有機ＥＬ素子Ｅ１１〜Ｅｍｎの各アノードおよび各カソード電極は、それぞれリセット電位であるグランド電位ＧＮＤに接続され、各ＥＬ素子の寄生容量における電荷がゼロとなるようにリセットされる。

一方、定電流駆動期間においては、図３（Ｂ）に示すように走査点灯させるべき例えば第１の走査線Ｋ１を走査スイッチＳｋ１を介してグランド電位ＧＮＤに設定し、他の走査線には走査スイッチＳｋ２〜Ｓｋｎを介して逆バイアス電圧ＶＭを印加するようになされる。また、この時ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍはすべて定電流源Ｉ１〜Ｉｍ側に接続される（点灯率が１００％）。

図３（Ｂ）示す状態によると第１の走査線Ｋ１に接続された各ＥＬ素子には、各定電流源Ｉ１〜Ｉｍからの点灯駆動電流が供給される。この時、逆バイアス電位ＶＭから走査されていないＥＬ素子の寄生容量に対して電流が流れ込み、この電流は各陽極線を通じて点灯対象となるＥＬ素子のアノード側に過渡的に流れ込む。したがって点灯対象のＥＬ素子の寄生容量への充電が急速に行われ、点灯対象のＥＬ素子の発光立上がりは比較的迅速に行われる。

次に図４は、ＥＬ素子の点灯率が低下した場合の動作例を示すものである。なお、この時のリセット期間の動作はすでに説明した図３（Ａ）に示す例と同一であるので、その図示は省略する。図４に示す例は第ｍの陽極線に対応するＥＬ素子が点灯される定電流駆動期間の動作例を示している。この例においても、走査点灯させるべき第１の走査線Ｋ１が走査スイッチＳｋ１を介してグランド電位ＧＮＤに設定され、他の走査線には走査スイッチＳｋ２〜Ｓｋｎを介して逆バイアス電圧ＶＭが印加される。

ここで、第１の走査線Ｋ１に接続され、かつ点灯対象外のＥＬ素子には、そのアノードおよびカソード端子にはそれぞれグランド電位ＧＮＤが印加され、寄生容量の電荷は放電された状態が維持される。したがって、逆バイアス電圧ＶＭからの走査されていないＥＬ素子のカソード側への充電には時間を要する。

それ故、走査されていないＥＬ素子から走査点灯対象となるＥＬ素子へのデータ線を介した電荷の流れ込み（回り込み電流量）は、わずかな量にとどまる。したがって、点灯率が低い状態の図４に示す右上のＥＬ素子は、点灯率が高い場合の図３（Ｂ）に示した右上のＥＬ素子に比較すると輝度が小さく発光するシャドーイングが発生する。

図５は前記した作用により発生するシャドーイングの例を模式的に示したものである。図５に示す表示パターンにおいて、ダブルハッチングを付した“Ａ”部分がＥＬ素子の不点灯状態になされている領域を示し、“Ｂ”部分および“Ｃ”部分はＥＬ素子が点灯状態にされている領域を示している。図５に“Ａ”として示すように走査ライン毎にみて、不点灯素子の割合が多い場合（点灯率が小さい場合）には、前記した作用により“Ｂ”で示す領域は“Ｃ”で示す領域よりも暗く発光する「暗い横クロストーク」が発生する。

前記したシャドーイングは、表示パネルの表示パターンや時定数などの要因により、またパネルサイズによっては走査線側の抵抗値による電位降下の影響を受けることもあり、これにより図５に“Ｂ”で示す部分は“Ｃ”で示す部分よりも明るく発光する「明るい横クロストーク」が発生することもある。

さらに、前記したシャドーイングは表示パネルの全体的な明暗を制御するディマー表示におけるディマー値の設定が低いほど、その発生度合いが顕著になることが知られている。これは、ディマー値を低く設定するほど、１走査期間におけるＥＬ素子の発光時間が短く、もしくは駆動電流の値が小さいために、走査されていないＥＬ素子の寄生容量を介して走査されているＥＬ素子のデータ線を介して流れ込む電荷の寄与が相対的に高くなると考えられるためである。

この発明は、前記したようにＥＬ素子の走査ライン毎の点灯率が低い場合において特に発生するシャドーイングの問題、かつディマー制御によるディマー値の設定が低いほど顕著に発生する前記シャドーイングの問題に着目してなされたものであり、これを実用上において問題のないレベルに低減させ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基本形態は、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発光素子を備えたパッシブマトリクス型表示パネルを発光駆動させるため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、前記各走査線に接続された前記発光素子のうち、発光制御させるべき発光素子数の情報を得る発光情報取得手段と、前記各データ線と非点灯駆動電源との間に介在され、前記発光情報取得手段により得られる発光制御させるべき発光素子数の情報に応じて、抵抗値が可変制御される可変抵抗手段とが具備され、前記表示パネルの１走査期間には、少なくとも前記発光素子のリセット期間と、予備充電期間と、点灯期間とが設定され、前記予備充電期間においては前記可変抵抗手段を介して各発光素子に対して予備充電を行うように構成されていることを特徴とする。

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の好ましい基本態様は、請求項８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発光素子を備えたパッシブマトリクス型表示パネルを発光駆動させるための駆動方法であって、前記各走査線に接続された発光素子のうち、発光制御させるべき発光素子数の情報を得る工程と、前記工程において得られた発光制御させるべき発光素子数の情報に基づいて可変抵抗手段を可変制御させると共に、前記可変抵抗手段をそれぞれ介して前記データ線毎の発光素子に対して予備充電を行う工程と、前記発光素子に対する予備充電後において、走査対象となる走査線を走査選択電位に設定し、点灯対象となるデータ線に対して点灯駆動電源を接続することで、発光制御させるべき発光素子を発光駆動させる工程とを実行する点に特徴を有する。

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。なお、以下に説明する実施の形態においては、すでに説明した各図に示す構成要素と同一の機能を果たす部分は同一符号で示すことにし、その説明は適宜省略する。

図６はこの発明を実施するための発光制御回路４の一つの形態を示したものである。この図６に示す発光制御回路４に対しては、アナログ映像信号が供給される。すなわち、このアナログ映像信号は発光制御回路４を構成する駆動制御回路１１およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１２に供給される。

前記駆動制御回路１１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、Ａ／Ｄ変換回路１２に対するクロック信号ＣＫ、および画像メモリ１３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。また、駆動制御回路１１は前記した水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、走査ドライバ３における走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎの切り換え信号を出力すると共に、データドライバ２におけるドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍの切り換え信号を出力するように動作する。

前記Ａ／Ｄ変換回路１２は駆動制御回路１１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信号をサンプリングし、これを１画素毎に対応した画像データに変換して画像メモリ１３に供給するように作用する。前記画像メモリ１３は、前記駆動制御回路１１からの書き込み信号ＷによってＡ／Ｄ変換回路１２から供給される各画素データを画像メモリ１３に順次書き込むように動作する。

前記画像メモリ１３としてはフレームメモリが用いられており、前記した書き込み動作により表示パネル１における一画面（ｍ列、ｎ行）分のデータの書き込みが行われる。そして一画面分のデータの書き込みが終了するとメモリ１３からは駆動制御回路１１から供給される読み出し信号Ｒによって走査線の第１行から第ｎ行へと１行分（１走査分）毎に画像データが読み出される。そして、駆動制御回路１１は１行分毎の画像データより発光制御させるべき発光素子数の情報（１走査毎のＥＬ素子の点灯率ＰＮ）を得るように動作する。換言すれば、前記駆動制御回路１１はＥＬ素子の発光情報取得手段として機能する。

また、前記駆動制御回路１１には、ディマー設定手段１５よりディマー制御データが供給されるように構成されており、これにより表示パネル１をＤ（Ｄ＝１〜ｄ）段階にディマー表示させるように構成されている。このディマー設定手段１５は手動によりディマー値を設定させる場合もあり、またモバイル機器などにおいては外光を受けて自動的にディマー値を設定させるように構成される場合もある。

前記駆動制御回路１１は、一つの形態として各走査線に対応する前記点灯率ＰＮに基づいて、後で詳細に説明する可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値制御データをルックアップテーブル１４より求め、このルックアップテーブル１４より求められた抵抗値制御データをデコーダ１７に供給するように動作する。そして、前記デコーダ１７は、後で詳細に説明するＥＬ素子の寄生容量に対する予備充電期間において、前記可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値をそれぞれ制御するように動作する。前記した動作は走査ドライバ３の走査に同期して走査線の第１行から第ｎ行（Ｎ＝１〜ｎ）に向かって順次実行される。

また前記駆動制御回路１１は、他の一つの形態として各走査線に対応する前記点灯率ＰＮと、この時に設定されている前記ディマー制御のデータ（Ｄ＝１〜ｄ）に基づいて、同じく後で詳細に説明する可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値制御データをルックアップテーブル１４より求め、このルックアップテーブル１４より求められた抵抗値制御データをデコーダ１７に供給するように動作する。

前記デコーダ１７は、同じく後で詳細に説明するＥＬ素子の寄生容量に対する予備充電期間において、前記可変抵抗手段の抵抗値をそれぞれ制御するように動作する。この場合に用いられる前記ルックアップテーブル１４は、ＥＬ素子の点灯率とディマー制御データとより、前記した抵抗値制御データを引き出すことができるマップ状（二次元）に構築されることになる。

図７および図８は、予備充電期間および定電流駆動期間における各ドライバ２，３の状態を示したものであり、データドライバ２内に前記デコーダ１７からの制御信号によってその抵抗値がそれぞれ制御される可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍを備えた構成を示している。この可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、この実施の形態においては、ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍと、非点灯駆動電源としてのグランド電位ＧＮＤとの間に接続されており、各データ線Ａ１〜Ａｍに対応して同数の可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍがそれぞれ備えられている。なお、前記各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、データドライバ２に対して外付けにされていてもよい。

図９は、図６〜図８に示す駆動装置において実行される点灯駆動制御を説明するタイミング図であり、この駆動装置においては、図９（Ａ）に示す走査同期信号に同期して、１走査期間毎にリセット期間、予備充電（逆方向充電）期間、定電流駆動期間（点灯期間）が設定される。

まず、リセット期間においては、図９（Ｂ）〜（Ｅ）に示すように、各ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍ、および各走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは全てグランド電位ＧＮＤを選択する。この場合、図７および図８に示す各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、当該可変抵抗手段が制御され得る最小抵抗値（理想的には０Ω）を選択するようにデコーダ１７より制御信号を受ける。これにより、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子のアノードおよびカソード端子はそれぞれグランド電位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（ＧＮＤ−ＧＮＤリセット）状態になされる。

続く予備充電（逆方向充電）期間においては、図９（Ｄ）および（Ｅ）に示すように走査ドライバ３における走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、走査ラインおよび非走査ラインのそれぞれに対して非走査選択電位である逆バイアス電圧ＶＭを印加する。この状態が図７に示されている。一方、データドライバ２におけるドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、全て非点灯駆動電源としてのグランド電位ＧＮＤ側に接続される。これにより各データ線Ａ１〜Ａｍは前記した各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍを介してグランド電位ＧＮＤ側に接続される。

この時、前記した各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、前記デコーダ１７からの制御信号によりその抵抗値が可変される。図９（Ｂ）および（Ｃ）には、この時の状態を「最適な抵抗値」と標記している。この動作により、図７に示すように逆バイアス電圧源ＶＭより各走査線Ｋ１〜Ｋｎを介してＥＬ素子のカソード電極に充電電流が供給され、この電流は各データ線Ａ１〜Ａｍおよび各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍをそれぞれ介してグランド電位ＧＮＤ側に流れる。したがって、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子の寄生容量には、図７に示す極性をもって予備充電（逆方向充電）が実行される。

前記各ＥＬ素子の寄生容量に対する逆方向充電による充電電荷量は、前記した各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値に依存することになり、これは前記したとおり各走査線に対応する前記した点灯率ＰＮに基づくものとなる。

続く定電流駆動期間においては、図９（Ｄ）および（Ｅ）に示すように走査ドライバ３における走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｎは、走査ラインを走査選択電位であるグランド電位ＧＮＤに接続し、非走査ラインには非走査選択電位である逆バイアス電圧ＶＭを印加するように動作する。この状態が図８に示されている。一方、データドライバ２におけるドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍは、点灯対象とされるＥＬ素子が接続されたデータ線を、図９（Ｂ）に示すように点灯駆動電源としての定電流源Ｉ１〜Ｉｍ側に接続し、また点灯対象外のＥＬ素子が接続されたデータ線を、非点灯駆動電源としてのグランド電位ＧＮＤ側に接続する。

この時、図９（Ｃ）に示すように各可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、デコーダ１７からの制御信号により最小抵抗値（理想的には０Ω）となるように設定され、したがって点灯対象外のＥＬ素子が接続されたデータ線は、ほぼグランド電位ＧＮＤに設定される。図８は、すでに説明した図４と同様に第ｍの陽極線に対応するＥＬ素子が点灯される定電流駆動期間の動作例を示している。

前記した動作により点灯対象となるＥＬ素子、すなわち図８に示す例においてはデータ線ｍ１と走査線Ｋ１との間に接続されたＥＬ素子には順方向に点灯駆動電流が供給され、また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を防止するように作用する。

この場合、点灯対象にされるＥＬ素子は、その寄生容量に逆方向に充電されていた電荷が点灯駆動電流によって消滅し、再び順方向に充電される。そして、前記した発光閾値電圧Ｖｔｈを超えた時に発光することになる。すなわち、前記した逆方向充電期間において寄生容量に充電されていた電荷量に応じて定電流駆動期間におけるＥＬ素子の発光輝度が決定されることになる。

それ故、前記したように逆方向充電期間において寄生容量への充電量を個々に制御することにより、前記したシャドーイングの発生を効果的に抑制させることが可能となる。例えば図５に基づいて説明したように点灯率が低く、「暗い横クロストーク」が発生する場合においては、非走査選択電源すなわち逆バイアス電圧源ＶＭからＥＬ素子の寄生容量に充電される逆方向充電量が少なくなるように前記可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値をより大きな値に制御すればよいことになる。

また「明るい横クロストーク」が発生する場合においては、前記とは逆に電圧源ＶＭからＥＬ素子の寄生容量に充電される逆方向充電量が大きくなるように前記可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値を小さな値に制御すればよい。

前記した構成による点灯駆動動作によると、各走査ライン毎の点灯率ＰＮに基づいて、走査ライン毎に抵抗値制御データがテーブルから読み出され、これにより予備充電期間（逆方向充電期間）において走査ライン毎の可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの抵抗値を制御するようになされる。これにより、点灯駆動される個々のＥＬ素子の発光輝度を制御することができ、前記したシャドーイングの発生を効果的に抑制させることが可能となる。

そして、走査ライン毎にテーブルより読み出される抵抗値制御データが、各走査ライン毎の点灯率ＰＮと、この時に設定されているディマー制御データに基づくものである場合においては、ＥＬ素子の点灯率によるシャドーイングの是正に加え、特に低ディマー時におけるシャドーイングの発生を効果的に抑制させることが可能となる。

図１０〜図１２は、前記した構成において採用し得る可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍの具体例を示すものである。図１０（Ａ）は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタによる可変抵抗手段を例示するものであり、ベース電流Ｉｂを制御することによるコレクタ電流Ｉｃの変化特性を利用し、実質的にコレクタとエミッタ電極間の抵抗値を可変制御させるものである。また図１０（Ｂ）は、ｎチャンネル型のユニポーラトランジスタ（ＦＥＴ）による可変抵抗手段を例示するものであり、ゲート電圧Ｖｇを制御することによるドレイン電流Ｉｄの変化特性を利用し、実質的にドレインとソース電極間の抵抗値を可変制御させるものである。

また、図１１は複数の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２を切り換え選択することで、抵抗値を可変制御するものであり、図１１に示すスイッチＳ１〜Ｓ３は具体的には半導体素子によるアナログスイッチにより構成される。

図１２（Ａ）は、それぞれにオン抵抗Ｒ１〜Ｒ３が異なる複数のｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ１〜Ｑ３を用いたものであり、前記トランジスタを切り換え選択することで抵抗値を可変制御するものである。また、図１２（Ｂ）は、それぞれにオン抵抗Ｒ１〜Ｒ３が異なる複数のｎチャンネル型ＦＥＴＱ１′〜Ｑ３′用いたものであり、前記ＦＥＴを切り換え選択することで抵抗値を可変制御するものである。

なお、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。また、前記した実施の形態においてはＥＬ素子の点灯率およびディマー制御データに基づいて、ルックアップテーブルより抵抗値制御データを読み出すように構成しているが、この抵抗値制御データは論理演算により求めるように構成されていてもよい。

さらにまた、前記した実施の形態においては、可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍと、非点灯駆動電源としてのグランド電位ＧＮＤとの間に接続されているが、可変抵抗手段ＶＲ１〜ＶＲｍは、各データ線Ａ１〜ＡｍとドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｍの間に接続された構成としても、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説明するタイミングチャートである。 図２に示すタイミングチャートにしたがう発光素子の点灯率が高い場合の動作を説明する回路構成図である。 図２に示すタイミングチャートにしたがう発光素子の点灯率が低い場合の動作を説明する回路構成図である。 シャドーイングが発生する例を示した模式図である。 この発明にかかる駆動装置における発光制御回路の構成例を示したブロック図である。 同じく予備充電期間における表示パネルとドライバの動作例を示した回路構成図である。 同じく点灯期間における表示パネルとドライバ回路の動作例を示した回路構成図である。 この発明にかかる駆動装置における点灯駆動動作を説明するタイミングチャートである。 図７および図８において用いられる可変抵抗手段の例を示した構成図である。 同じく可変抵抗手段の他の例を示した構成図である。 同じく可変抵抗手段のさらに他の例を示した構成図である。

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
４ 発光制御回路
１１ 駆動制御回路（発光情報取得手段）
１２ Ａ／Ｄ変換回路
１３ 画像メモリ
１４ ルックアップテーブル
１５ ディマー設定手段
１７ デコーダ
Ａ１〜Ａｍ データ線（陽極線）
Ｅ１１〜Ｅｍｎ 発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｉ１〜Ｉｍ 点灯駆動電源（定電流源）
Ｋ１〜Ｋｎ 走査線（陰極線）
Ｓａ１〜Ｓａｍ ドライブスイッチ
Ｓｋ１〜Ｓｋｎ 走査スイッチ
ＶＨ 駆動電圧源
ＶＭ 逆バイアス電圧源（非走査選択電源）
ＶＲ１〜ＶＲｍ 可変抵抗手段

Claims (13)

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発光素子を備えたパッシブマトリクス型表示パネルを発光駆動させるため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、
   前記各走査線に接続された前記発光素子のうち、発光制御させるべき発光素子数の情報を得る発光情報取得手段と、
   前記各データ線と非点灯駆動電源との間に介在され、前記発光情報取得手段により得られる発光制御させるべき発光素子数の情報に応じて、抵抗値が可変制御される可変抵抗手段とが具備され、
   前記表示パネルの１走査期間には、少なくとも前記発光素子のリセット期間と、予備充電期間と、点灯期間とが設定され、前記予備充電期間においては前記可変抵抗手段を介して各発光素子に対して予備充電を行うよう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. 前記発光表示パネルをディマー表示させるディマー制御手段がさらに具備され、前記可変抵抗手段における抵抗値が、前記発光情報取得手段により得られる発光素子数の情報と、前記ディマー制御手段において用いられるディマー制御データとに応じて可変制御される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. 前記予備充電期間においては、前記走査ドライバ側の切り換え手段によって、各走査線のそれぞれに非走査選択電位を印加し、前記データドライバ側の切り換え手段によって、各データ線のそれぞれを前記可変抵抗手段を介して非点灯駆動電源に接続する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. 前記可変抵抗手段は、バイポーラトランジスタによるコレクタとエミッタ電極間、もしくはユニポーラトランジスタによるドレインとソース電極間におい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３のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動装置。
5. 前記可変抵抗手段は、複数の抵抗素子を切り換え選択することができるよう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３のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動装置。
6. 前記可変抵抗手段は、オン抵抗が異なる複数のトランジスタにより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３のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動装置。
7. 前記発光素子は、対向する電極間に一層以上からなる有機発光機能層を有する有機ＥＬ発光素子であ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１項に記載された発光表示パネルの駆動装置。
8. 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発光素子を備えたパッシブマトリクス型表示パネルを発光駆動させるための駆動方法であって、
   前記各走査線に接続された発光素子のうち、発光制御させるべき発光素子数の情報を得る工程と、
   前記工程において得られた発光制御させるべき発光素子数の情報に基づいて可変抵抗手段を可変制御させると共に、前記可変抵抗手段をそれぞれ介して前記データ線毎の発光素子に対して予備充電を行う工程と、
   前記発光素子に対する予備充電後において、走査対象となる走査線を走査選択電位に設定し、点灯対象となるデータ線に対して点灯駆動電源を接続することで、発光制御させるべき発光素子を発光駆動させる工程と、
   を実行することを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
9. 前記予備充電を行う工程において可変制御される可変抵抗手段の抵抗値は、前記各走査線に接続された発光素子のうち、発光制御させるべき発光素子数の情報と、前記発光表示パネルをディマー表示させるディマー制御データとに応じて、可変制御されることを特徴とする請求項８に記載された発光表示パネルの駆動方法。
10. 前記予備充電を行う工程においては、走査ドライバ側の切り換え手段によって、各走査線のそれぞれに非走査選択電位を印加し、データドライバ側の切り換え手段によって、各データ線のそれぞれを前記可変抵抗手段を介して非点灯駆動電源に接続することを特徴とする請求項８または請求項９に記載された発光表示パネルの駆動方法。
11. 前記予備充電を行う工程において可変制御される可変抵抗手段は、バイポーラトランジスタによるコレクタとエミッタ電極間、もしくはユニポーラトランジスタによるドレインとソース電極間の抵抗値を可変制御することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動方法。
12. 前記予備充電を行う工程において可変制御される可変抵抗手段は、複数の抵抗素子を切り換え選択することで、抵抗値を可変制御することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動方法。
13. 前記予備充電を行う工程において可変制御される可変抵抗手段は、オン抵抗が異なる複数のトランジスタを切り換え選択することで、抵抗値を可変制御することを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載された発光表示パネルの駆動方法。

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