JP2006259573A - 有機el装置及びその駆動方法並びに電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 全表示領域に占める発光領域の割合に応じて印加する電圧を変化させることなく、その割合に応じた輝度制御を行うことができる有機EL装置及びその駆動方法、並びに当該有機EL装置を備える電子機器を提供する。
【解決手段】 有機EL装置は、複数の走査線と、走査線に対して直交する方向に延びる複数のデータ線と、走査線とデータ線との交点に対応して配設された発光素子、及びその駆動装置を備えている。駆動装置は、表示画像の輝度割合に応じて発光素子の発光時間を調整する。
【選択図】 図7

Description

本発明は、有機EL装置及びその駆動方法並びに電子機器に関する。
バックライト等を必要としない自発光素子として、近年、有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという)素子を備えた有機EL装置が注目されている。有機EL素子は、対向する一対の電極間に有機EL層、即ち発光素子を備えて構成されたものであり、フルカラー表示を行う有機EL装置は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に対応する発光波長帯域を有する発光素子を備えている。対向する一対の電極間に電圧が印加されると、注入された電子と正孔とが発光素子内で再結合し、これより発光素子が発光する。このような有機EL装置に形成される発光素子は、通常1μmを下回るほどの薄膜で形成される。また、有機EL装置は、発光素子そのものが発光するため、従来の液晶表示装置に用いられているようなバックライトも必要ない。従って、有機EL装置は、その厚みを極めて薄型化することができるという利点を有する。
ところで、表示装置として一般的に用いられているCRT(Cathode Ray Tube)においては、全表示領域に占める発光領域の割合が小さい場合には、その表示領域の輝度を高めるピーク輝度表示が行われる。例えば、打ち上げ花火の画像を表示する場合を例に挙げると、花火が輝いてる僅かな部分の輝度は、背景の殆どが白表示である場合よりも背景の殆どが黒表示である場合の方が高く設定される。これにより、表示画像にメリハリをつけることができる。以下の特許文献1及び非特許文献1には、有機EL装置において、全表示領域に占める発光領域の割合に応じて有機EL素子に印加する電圧を変化させてピーク輝度表示を実現する技術が開示されている。
特開2002−297097号公報 秋本,「インバーター回路を用いた電圧駆動型有機ELディスプレイ」,第138回JOEM講演会要旨集,有機エレクトロニクス材料研究会,2004年1月13日,p.15−p.21
ところで、上記の文献に開示されたように、有機EL素子に印加する電圧を変化させることにより確かにピーク輝度表示を実現することができる。しかしながら、ピーク輝度表示を実現するために、有機EL素子に印加する電圧を変化させてしまうと、変化させた電圧に併せて表示画像の階調に応じた電圧を変更する必要が生ずる。例えば、有機EL素子に印加する最大電圧が10Vであり、表現する階調が10階調であったとすると、有機EL素子に印加する電圧を1V単位で変化させれば10階調の全てを表現することができる。しかしながら、ピーク輝度表示を実現するために、例えば有機EL素子に印加する最大電圧を15Vに変更してしまうと、各階調を表現するためには1.5Vを単位として変化させなければならなくなる。以上から、従来の技術においては、信号処理が複雑になるという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、全表示領域に占める発光領域の割合に応じて印加する電圧を変化させることなく、その割合に応じた輝度制御を行うことができる有機EL装置及びその駆動方法、並びに当該有機EL装置を備える電子機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の有機EL装置は、発光素子を有する画素を複数備えた有機EL装置であって、表示画像の輝度割合に応じて画素に設けられる前記発光素子の発光時間を調整する駆動装置を備えることを特徴としている。
この発明によると、画素に設けられる発光素子の発光時間を表示画像の輝度割合(全表示領域に占める発光領域の割合)に応じて調整しているため、例えば表示画像の輝度割合が小さい場合には発光素子の発光時間を長くし、逆に表示画像の輝度割合が大きい場合には発光素子の発光時間を短くするといった駆動を行うことができる。これにより、発光素子に印加する電圧を変えることなく、表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができ、この結果としてCRTのようなメリハリのある表示を行うことができるという効果がある。
ここで、表示画像の輝度割合とは、有機EL装置の有効表示領域内に設けられる発光素子の全てを最大輝度で表示させた場合のそれらの輝度の積算値と、表示画像により表示すべき発光素子のみを表示させた場合のそれらの輝度の積算値との比をいう。つまり、個々の発光素子の最大輝度をLmaxとし、表示画像により表示すべき発光素子のみを表示させた場合の個々の発光素子の輝度をL(kは表示画像により表示すべき発光素子の数)とすると、表示画像の輝度割合Lは以下の(1)式で表され、0≦L≦1の値を取り得る。
=ΣL/ΣLmax ……(1)
また、本発明の有機EL装置は、前記駆動装置が、前記画素に設けられる前記発光素子を非発光とするタイミングを調整することにより、前記発光素子の発光時間を調整することを特徴としている。
この発明によると、発光素子を非発光とするタイミングを調整することによって発光素子の発光時間を調整しているため、発光素子の駆動及び装置構成をさほど複雑化することなく表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。
ここで、第1の具体的構成は、本発明の有機EL装置が、前記複数の画素のうちの所定数の画素を単位として設けられた複数の書込用走査線と、前記書込用走査線に対応して設けられた複数の消去用走査線と、前記書込用走査線が設けられる単位の前記所定数の画素毎に設けられ、前記書込用走査線及び前記消去用走査線に対して直交する方向に延びる複数のデータ線とを備え、前記駆動装置は、前記書込用走査線を介して前記画素に設けられる前記発光素子を発光させ、前記消去用走査線を介して前記画素に設けられる発光素子を非発光としている。
この構成において、前記駆動装置は、前記複数の書込用走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の書込用走査ドライバを備えることが望ましい。
更には、前記駆動装置は、前記複数の消去用走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の消去用走査ドライバを備えることが望ましい。
かかる構成では、前記駆動装置は、前記書込用走査ドライバ又は前記消去用ドライバの数で所定の単位期間を分割し、分割した期間内の各々で前記発光素子の発光及び非発光を制御することが好ましい。
この発明によれば、複数の書込用走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の書込用走査ドライバ及び消去用ドライバを備えており、これらの数で所定の単位期間を分割した期間内の各々で発光素子の発光及び非発光を制御しているため、フリッカ等のちらつきを抑制することができる。また、複数のドライバを備えることで、ドライバの消費電力を低減することも可能である。
また、本発明の駆動装置は、前記画素の各々が、前記書込用走査線及び前記データ線からの信号に基づいて前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動素子と、前記駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路とを備えることを特徴としている。
この発明によると、前記画素の各々に、発光素子を駆動する駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路が設けられているため、駆動素子の特性ばらつきを補償して良好な画像表示を行うことができる。
また、第2の具体的構成は、前記複数の画素のうちの所定数の画素を単位として設けられた複数の走査線と、前記走査線が設けられる単位の前記所定数の画素毎に設けられ、前記走査線に対して直交する方向に延びる複数のデータ線とを備え、前記駆動装置は、前記複数の走査線の内の何れか1つを選択する期間を、第1期間及び第2期間に分けて前記発光素子の発光時間を調整している。
この構成において、前記駆動装置は、前記複数の走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の走査ドライバを備えることが望ましい。
かかる構成では、前記駆動装置は、前記第1期間及び前記第2期間の各々を、前記走査ドライバの数で分割し、分割した期間内の各々で前記発光素子の発光及び非発光を制御するのが好ましい。
また、本発明の有機EL装置は、前記画素の各々が、前記走査線及び前記データ線からの信号に基づいて前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動素子と、前記駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路とを備えることを特徴としている。
この発明によると、前記画素の各々に、発光素子を駆動する駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路が設けられているため、駆動素子の特性ばらつきを補償して良好な画像表示を行うことができる。
また、本発明の有機EL装置は、前記画素が、赤色を発光する赤色発光素子、緑色を発光する緑色発光素子、及び青色を発光する青色発光素子を備えており、前記駆動装置は、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させ、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子の各々を同一の非発光開始タイミングで非発光とすることを特徴としている。
この発明によると、画素に設けられる赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させるとともに、同一の非発光開始タイミングで非発光としているため、発光素子の駆動及び装置構成をさほど複雑化することなく表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。
また、本発明の有機EL装置は、前記駆動装置が、前記表示画像の輝度割合に対して、前記発光素子の発光輝度が非線形となるように前記発光素子の発光時間を調整することを特徴としている。
この発明によると、表示画像の輝度割合に対する発光素子の発光輝度が非線形となるように発光素子の発光時間が調整されるため、従来から用いられているCRTのようにメリハリのある表示を自然に行うことができる。
上記課題を解決するために、本発明の有機EL装置の駆動方法は、発光素子を有する画素を複数備えた有機EL装置の駆動方法であって、表示画像の輝度割合に応じて画素に設けられる前記発光素子の発光時間を調整することを特徴としている。
この発明によると、画素に設けられる発光素子の発光時間を表示画像の輝度割合(全表示領域に占める発光領域の割合)に応じて調整しているため、例えば表示画像の輝度割合が小さい場合には発光素子の発光時間を長くし、逆に表示画像の輝度割合が大きい場合には発光素子の発光時間を短くするといった駆動を行うことができる。これにより、発光素子に印加する電圧を変えることなく、表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができ、この結果としてCRTのようなメリハリのある表示を行うことができるという効果がある。
また、本発明の有機EL装置の駆動方法は、前記画素に設けられる前記発光素子を非発光とするタイミングを調整することにより、前記発光素子の発光時間を調整することを特徴としている。
この発明によると、発光素子を非発光とするタイミングを調整することによって発光素子の発光時間を調整しているため、発光素子の駆動及び装置構成をさほど複雑化することなく表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。
また、本発明の有機EL装置の駆動方法は、前記画素は、赤色を発光する赤色発光素子、緑色を発光する緑色発光素子、及び青色を発光する青色発光素子を備えており、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させ、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子の各々を同一の非発光開始タイミングで非発光とすることを特徴としている。
この発明によると、画素に設けられる赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させるとともに、同一の非発光開始タイミングで非発光としているため、発光素子の駆動及び装置構成をさほど複雑化することなく表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。
更に、本発明の有機EL装置の駆動方法は、前記表示画像の輝度割合に対して、前記発光素子の発光輝度が非線形となるように前記発光素子の発光時間を調整することを特徴としている。
この発明によると、表示画像の輝度割合に対する発光素子の発光輝度が非線形となるように発光素子の発光時間が調整されるため、従来から用いられているCRTのようにメリハリのある表示を自然に行うことができる。
本発明の電子機器は、上記の何れかに記載の有機EL装置を備えたことを特徴としている。
この構成によれば、良好な表示特性を有する電子機器を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による有機EL装置及びその駆動方法並びに電子機器について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態による有機EL装置の電気的構成を示すブロック図である。図1に示す通り、本実施形態の有機EL装置1は、周辺駆動装置2と表示パネル部3とを含んで構成される。周辺駆動装置2は、CPU(中央処理装置)4、主記憶部5、グラフィックコントローラ6、ルックアップテーブル(LUT)7、タイミングコントローラ8、及びビデオRAM(VRAM)9を含んで構成される。尚、CPU4に変えてMPU(演算処理装置)を備える構成であっても良い。また、表示パネル部3は、表示パネル11、書き込み用走査ドライバ12、消去用走査ドライバ13、及びデータドライバ14を含んで構成される。
周辺駆動装置2が備えるCPU(中央処理装置)は、主記憶部5に記憶された画像データを読み出し、主記憶部5を用いて展開処理等の各種処理を行ってグラフィックコントローラ6に出力する。グラフィックコントローラ6は、CPU4から出力された画像データを元に表示パネル部3に対応した画像データ及び同期信号(垂直同期信号、水平同期信号)を生成する。グラフィックコントローラ6はデータ生成部6aで生成した画像データをVRAM9に転送し、生成した同期信号をタイミングコントローラ8に出力する。
また、グラフィックコントローラ6の輝度情報解析部6bはCPU4から出力された画像データを元に画像データの輝度割合を算出する。ここで、画像データの輝度割合とは、表示パネル11に設けられる画素(詳細は後述する)の全てを最大輝度で表示させた場合のそれらの輝度の積算値と、画像データにより表示すべき画素のみを表示させた場合のそれらの輝度の積算値との比をいう。
つまり、個々の画素の最大輝度をLmaxとし、画像データにより表示すべき画素のみを表示させた場合の個々の画素の輝度をL(kは画像データにより表示すべき画素の数)とすると、画像データの輝度割合Lは以下の(2)式で表され、0≦L≦1の値を取り得る。
=ΣL/ΣLmax ……(2)
尚、表示パネル11に設けられる画素の全てを最大輝度で表示させた場合、即ち画像データの輝度割合Lが「1」である場合には、表示パネル11には最も明るい白色表示がなされる。画像データの輝度割合Lが「1」に近づくにつれて発光する画素数が多くなって発光面積が大きくなり、表示パネル11の全体が白色表示されることになる。逆に、画像データの輝度割合Lが「0」に近づくにつれて発光する画素数が少なくなって発光面積が小さくなり、表示パネル11の殆どは黒色表示がなされていることになる。
また、輝度情報解析部6bは、算出した画像データの輝度割合とルックアップテーブル7に格納されている内容とに基づいて、画素の発光している有機EL素子(詳細は後述)の発光時間を調整するための制御信号を生成する。グラフィックコントローラ6は輝度情報解析部6bで生成した制御信号を上記の同期信号とともにタイミングコントローラ8に出力する。ルックアップテーブル7には、画像データの輝度割合に対する有機EL素子の発光時間を規定するデータが格納されている。尚、ルックアップテーブル7に格納されたデータに基づいた有機EL素子の発光時間の制御についての詳細は後述する。
VRAM9は、グラフィックコントローラ6から出力された画像データを表示パネル部3のデータドライバ14に出力し、タイミングコントローラ8は水平同期信号を表示パネル部3のデータドライバ14に出力するとともに、垂直同期信号を表示パネル部3の書き込み用走査ドライバ12に出力する。更に、タイミングコントローラ8は、表示パネル11に設けられた有機EL素子を非発光とするための消去用の走査信号を表示パネル部3の消去用走査ドライバ13に出力する。尚、VRAM9からの画像データとタイミングコントローラ8からの各種信号とは同期が取られて表示パネル11に出力される。
[表示パネル部3]
図2は、本発明の第1実施形態による有機EL装置が備える表示パネル部の構成を示すブロック図である。図2に示す通り、表示パネル部3の表示パネル11は、行方向に沿って延びるn本(nは自然数)の書き込み用走査線YW1〜YWnと、行方向に沿って延びる3n本の消去用走査線YE1〜YEnとを備えている。また、表示パネル11は、行方向に直交する列方向に沿って延びる3m本(mは自然数)のデータ線X1〜X3mを備えている。
更に、表示パネル11には、書き込み用走査線YW1〜YWn(消去用走査線YE1〜YEn)とデータ線X1〜X3mとの交差部に対応する位置に複数の画素20を有している。つまり、各画素20は、行方向に沿って延びる複数の書き込み用走査線YW1〜YWn(消去用走査線YE1〜YEn)と、列方向に沿って延びる複数のデータ線X1〜X3mとの交点にそれぞれ配置され電気的に接続されることによりマトリクス状に配列されている。
図3は、本発明の第1実施形態による有機EL装置が備える表示パネルの左上隅に位置する画素20の構成を示す回路図である。図3に示す通り、表示パネル11の左上隅に位置する画素20は、赤色の光を放射する画素20Rと、発光層から緑色の光を放射する画素20Gと、発光層から青色の光を放射する画素20Bとを有している。尚、表示パネル11に設けられる他の画素も以下に説明する画素20R,20G,20Bから構成されている。
画素20Rには、書き込み用走査線YW1を介して書き込み用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT21と、このスイッチング用TFT21を介してデータ線X1から供給される画素信号を保持する保持容量22と、保持容量22によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT23と、この駆動用TFT23を介して電源線Lrに電気的に接続したときに電源線Lrから駆動電流が流れ込む画素電極(電極)24と、この画素電極24と共通電極26との間に挟み込まれた有機EL素子25Rとが設けられている。また、消去用走査線YE1を介して消去用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT27が設けられている。このスイッチング用TFTのソース電極は電源線Lrに接続され、ドレイン電極はスイッチング用TFT21、保持容量22、及び駆動用TFT23の接続点P1に接続されている。
画素20Gには、書き込み用走査線YW1を介して書き込み用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT21と、このスイッチング用TFT21を介してデータ線X2から供給される画素信号を保持する保持容量22と、保持容量22によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT23と、この駆動用TFT23を介して電源線Lgに電気的に接続したときに電源線Lgから駆動電流が流れ込む画素電極(電極)24と、この画素電極24と共通電極26との間に挟み込まれた有機EL素子25Gとが設けられている。また、消去用走査線YE1を介して消去用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT27が設けられている。このスイッチング用TFTのソース電極は電源線Lgに接続され、ドレイン電極はスイッチング用TFT21、保持容量22、及び駆動用TFT23の接続点P1に接続されている。
同様に、画素20Bには、書き込み用走査線YW1を介して書き込み用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT21と、このスイッチング用TFT21を介してデータ線X3から供給される画素信号を保持する保持容量22と、保持容量22によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT23と、この駆動用TFT23を介して電源線Lbに電気的に接続したときに電源線Lbから駆動電流が流れ込む画素電極(電極)24と、この画素電極24と共通電極26との間に挟み込まれた有機EL素子25Bとが設けられている。また、消去用走査線YE1を介して消去用の走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT27が設けられている。このスイッチング用TFTのソース電極は電源線Lbに接続され、ドレイン電極はスイッチング用TFT21、保持容量22、及び駆動用TFT23の接続点P1に接続されている。
上記構成の画素20において、書き込み用走査線YW1が駆動されてスイッチング用TFT21がオン状態になると、そのときのデータ線X1〜X3の電位が画素20R,20G,20Bの保持容量22にそれぞれ保持される。次いで、各保持容量22の状態に応じて、画素20R,20G,20Bに設けられた駆動用TFT23各々のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT23のチャネルを介して電源線Lr,Lg,Lbの各々から各画素20R,20G,20Bの画素電極24にそれぞれ電流が流れ、有機EL素子25R,25G,25Bの各々を介して共通電極26に電流が流れる。すると、有機EL素子25R,25G,25Bは流れる電流量に応じて発光する。
また、書き込み用走査線YW1が駆動されてない状態で、消去用走査線YE1が駆動されて画素20R,20G,20Bに設けられたスイッチング用TFT27の各々がオン状態になると、各画素20R,20G,20Bにおける接続点P1の電位は電源線Lr,Lg,Lbの電位とそれぞれ同電位になり、保持容量22の電位差が「0」になるとともに駆動用TFT23がオン状態にある場合にはオフ状態となる。これにより、各画素20R,20G,20Bに設けられた保持容量22の各々にデータ線X1〜X3の電位が保持されており、有機EL素子25R,25G,25Bの各々が発光していたとしても、消去用走査線YE1が駆動されると保持容量22の電位差が「0」になって有機EL素子25R,25G,25Bは非発光状態(オフ状態)になる。
図2に戻り、表示パネル11には、列方向に沿って複数の電源線Lr,Lg,Lbが画素20R,20G,20Bに隣接して配線されている。これらの電源線Lr,Lg,Lbには、電源供給線LR,LG,LBをそれぞれ介して駆動電圧VER,VEG,VEBが供給される。尚、本実施形態では、有機EL素子25R,25G,25Bの各々に対して異なる駆動電圧VER,VEG,VEBを印加しているが、電源線Lr,Lg,Lb及び電源供給線LR,LG,LBを共通化して有機EL素子25R,25G,25Bの各々に同一の駆動電圧を印加して駆動しても良い。
[周辺駆動装置2]
次に、周辺駆動装置2について説明する。前述した通り、周辺駆動装置2は、表示パネル部3に対して画像データ及び同期信号を出力する訳であるが、これらを基本クロック信号CLKに同期させて出力する。図4は、本発明の第1実施形態において、周辺駆動装置2から表示パネル部3に出力される各信号のタイミングチャートである。図4に示す通り、周辺駆動装置2は、データドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXを生成して表示パネル部3に設けられたデータドライバ14に出力する。
データドライバスタートパルスSPXは、書き込み用走査線YW1〜YWnの一つを選択する毎に出力され、その選択した一つの書き込み用走査線YW1〜YWn上の各画素20を図2において左から右へ点順次で選択するための信号である。データドライバクロック信号CLX及びデータドライバクロック反転信号CBXは、相補信号であって上記のデータドライバスタートパルスSPXを順番にシフトさせるための信号である。本実施形態では、画素20は、赤用の画素20R、緑用の画素20G、青用の画素20Bを一つの組としている。そして、データドライバクロック信号CLX、データドライバクロック反転信号CBXに応答して1組を1単位としてデータドライバスタートパルスSPXがシフトされて、図2において左から右に順番に1組の画素20R,20G,20Bを選択するようになっている。
また、周辺駆動装置2は、基本クロック信号CLKに基づいて、図4のタイムチャートに示す通り、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYW、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW、及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWを生成してデータドライバ14に出力する。書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWは、書き込み用走査線YW1〜YW2を上から下に線順次で選択する際の最も上の走査線YW1を選択する際に、出力される信号である。書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWは、相補信号であって、線順次で書き込み用走査線を選択するために書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを順番にシフトさせるための信号である。
周辺駆動装置2は、主記憶部5に記憶されている画像データに基づいて、各画素20(20R,20G,20B)の赤用アナログ画像信号VAR、緑用アナログ画像信号VAG、及び青用アナログ画像信号VABを生成する。周辺駆動装置2は、生成したこれらアナログ画像信号VAR,VAG,VABを前述したデータドライバクロック信号CLX及びデータドライバクロック反転信号CBXに同期してデータドライバ14に出力する。
つまり、周辺駆動装置2は、データドライバクロック信号CLX及びデータドライバクロック反転信号CBXに同期して選択された走査線上の各画素20(20R,20G,20B)であって左から右に順番に点順次に選択画素のアナログ画像信号VAR,VAG,VABを出力する。アナログ画像信号VAR,VAG,VABは、所定範囲の値を取り得るアナログ信号であって、対応する画素20の有機EL素子25R,25G,25Bの発光輝度を決定する信号である。
また、周辺駆動装置2は、基本クロック信号CLKに基づいて、図2に示す通り、消去用走査ドライバスタートパルスSPYE、並びに、消去用書き込み用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEを生成して消去用走査ドライバ13に出力する。消去用走査ドライバスタートパルスSPYEは、消去用走査線YE1〜YEnを上から下に線順次で選択する際の最も上の消去用走査線YE1を選択する際に出力される信号である。消去用書き込み用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEは、相補信号であって、線順次で消去用走査線を選択するために消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを順番にシフトさせるための信号である。
周辺駆動装置2は、フレームの各々において、前述した書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを書き込み用走査ドライバ12に出力した後に、消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを所定のタイミングで消去用走査ドライバ13に出力する。これにより、各画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする(消去する)ことで、有機EL素子25R,25G,25B各々の発光時間を調整する。
[書き込み用走査ドライバ12及び消去用走査ドライバ13]
次に、書き込み用走査ドライバ12及び消去用走査ドライバ13について説明する。図5は、本発明の第1実施形態の有機EL装置が備える書き込み用走査ドライバ12の構成を示す回路図である。図5に示す通り、書き込み用走査ドライバ12は、周辺駆動装置2からの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYW、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW、及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWを入力としている。
書き込み用走査ドライバ12は、シフトレジスタ12a及びレベルシフタ12bを含んで構成される。シフトレジスタ12aは、図5に示す通り、書き込み用走査線YW1〜YWnに対応したn個の保持回路30を備えている。尚、図5においては、図示の都合上、2個の保持回路30のみを図示している。各保持回路30は、インバータ回路31、ラッチ部32、及びNAND回路33を含んで構成される。
奇数段目の保持回路30のインバータ回路31には書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWが、偶数段目の保持回路30のインバータ回路31には書き込み用走査ドライバクロック信号CLYWが同期信号として入力される。奇数段目の保持回路30のインバータ回路31は、書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWの立ち上がりに応答して書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力しラッチ部32に出力する。偶数段目の保持回路30のインバータ回路31は、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYWの立ち上がりに応答して書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力しラッチ部32に出力する。
各保持回路30のラッチ部32は、2個のインバータ回路からなり、奇数段目の保持回路30のラッチ部32には書き込み用走査ドライバクロック信号CLYWが、偶数段目の保持回路30のラッチ部32には書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWが同期信号として入力される。奇数段目の保持回路30のラッチ部32は、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYWの立ち上がりに応答してインバータ回路31からの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力し保持する。偶数段目の保持回路30のラッチ部32は、書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWの立ち上がりに応答してインバータ回路31からの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力し保持する。各ラッチ部32は、保持した書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを次段の保持回路30のインバータ回路31に出力する。従って、周辺駆動装置2から出力されたHレベルの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWは、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWに同期して、書き込み用走査線YW1の保持回路30から順番に書き込み用走査線YWnの保持回路30までシフトされていく。
保持回路30に設けたNAND回路33は、一方の入力端子がラッチ部32の出力端子に接続され、他方の入力端子が次段の保持回路30に設けたラッチ部32の出力端子と接続されている。従って、各保持回路30のNAND回路33は、その保持回路30及び次段の保持回路30のラッチ部32がHレベルの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを保持するとLレベルの信号を出力する。そして、NAND回路33は、その保持回路30のラッチ部32がその書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWをシフトさせるとHレベルの信号を出力する。以後、新たな書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWをラッチ部32がそれぞれ保持するまで、NAND回路33はHレベルの信号を出力する。尚、保持回路30(NAND回路33)から出力される信号のLレベルに立ち下がってからHレベルに立ち上がる期間は、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW(書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYW)の1/2周期となる。
各保持回路30に設けられたNAND回路33からの信号は、レベルシフタ12bに出力される。レベルシフタ12bは、図5に示す通り、保持回路30の各々に対応したn個のバッファ回路34を備えている。これらのバッファ回路34は、書き込み用走査線YW1〜YWnにそれぞれ接続されている。従って、バッファ回路34は、対応する保持回路30から出力される信号を書き込み用走査信号SCw1〜Scwnとして書き込み用走査線YW1〜YWnのそれぞれに出力する。レベルシフタ12bは、書き込み用走査信号SCw1〜Scwnによって書き込み用走査線YW1〜YWnを上から順番に下まで線順次で選択し、画像データに応じたデータ電流Id1〜Id3mを、選択した書き込み用走査線に接続された画素20にそれぞれ書き込む。
消去用走査ドライバ13は、図2に示す通り、周辺駆動装置2からの消去用走査ドライバスタートパルスSPYE並びに、消去用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEを生成して消去用走査ドライバ13を入力としている。この消去用走査ドライバ13は、シフトレジスタ13a及びレベルシフタ13bを含んで構成される。消去用走査ドライバ13に設けられるシフトレジスタ13aは、書き込み用走査ドライバ12に設けられる図5に示すシフトレジスタ12aと同様の構成である。また、消去用走査ドライバ13に設けられるレベルシフタ13bは、書き込み用走査ドライバ12に設けられる図5に示すレベルシフタ12aと同様の構成である。尚、シフトレジスタ13a及びレベルシフタ13bの動作は、シフトレジスタ12a及びレベルシフタ12bと同様であるため説明を省略する。
[データドライバ14]
次に、データドライバ14について説明する。図6は、本発明の第1実施形態の有機EL装置が備えるデータドライバ14の構成を示す回路図である。図6に示す通り、データドライバ14は、周辺駆動装置2からのデータドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXを入力する。また、データドライバ14は、周辺駆動装置2から赤用アナログ画像信号VAR、緑用アナログ画像信号VAG、及び青用アナログ画像信号VABを入力する。そして、データドライバ14は、これら各信号に基づいて各データ線X1〜X3mに書き込み用走査線YW1〜YWnの選択動作に同期してデータ線X1〜X3mの各々を駆動するためのデータ電流Id1〜Id3mを供給する。
図6に示す通り、データドライバ14は、シフトレジスタ14a及び複数(3m個)のトランジスタ14bを含んで構成される。シフトレジスタ14aは、3m本のデータ線X1〜X3mであって3本のデータ線を1組としその組数に対応した数(m個)の保持回路40を有している。尚、図6では、説明の便宜上、3個の保持回路40のみを図示している。各保持回路40は、インバータ回路41、ラッチ部42、NAND回路43、及びインバータ回路44から構成されている。
各保持回路40のインバータ回路41は、奇数段目の保持回路40のインバータ回路41にはデータドライバクロック信号CLXが、偶数段目の保持回路40のインバータ回路41にはデータドライバクロック反転信号CBXが同期信号として入力される。奇数段目の保持回路40のインバータ回路41は、データドライバクロック信号CLXの立ち上がりに応答してデータドライバスタートパルスSPXを入力しラッチ部42に出力する。偶数段目の保持回路40のインバータ回路41は、データドライバクロック反転信号CBXの立ち上がりに応答してデータドライバスタートパルスSPXを入力しラッチ部42に出力する。
各保持回路40のラッチ部42は、2個のインバータ回路からなり、奇数段目の保持回路40のラッチ部42にはデータドライバクロック反転信号CBXが、偶数段目の保持回路40のラッチ部42にはデータドライバクロック信号CLXが同期信号として入力される。奇数段目の保持回路40のラッチ部42は、データドライバクロック反転信号CBXの立ち上がりに応答してインバータ回路41からのデータドライバスタートパルスSPXを入力し保持する。偶数段目の保持回路40のラッチ部42は、データドライバクロック信号CLXの立ち上がりに応答してインバータ回路41からのデータドライバスタートパルスSPXを入力し保持する。各ラッチ部42は、保持したデータドライバスタートパルスSPXを次段の保持回路40のインバータ回路41に出力する。
従って、周辺駆動装置2から出力されたHレベルのデータドライバスタートパルスSPXは、データドライバクロック信号CLX及びデータドライバクロック反転信号CBXに同期して、3本のデータ線X1〜X3に対応する保持回路40から順番にデータ線X3m−2〜X3mに対応する保持回路40までシフトされていく。
保持回路40のNAND回路43は、その入力端子の一方がラッチ部42の出力端子に接続され、他方が次段の保持回路40に設けられたラッチ部42の出力端子に接続されている。従って、各保持回路40のNAND回路43は、その保持回路40のラッチ部42及び次段の保持回路40のラッチ部42が共にHレベルのデータドライバスタートパルスSPXを保持すると、Lレベルの信号を出力する。そして、NAND回路43は、その保持回路40のラッチ部42がそのデータドライバスタートパルスSPXをシフトさせるとHレベルの信号を出力する。以後、新たなデータドライバスタートパルスSPXをラッチ部42がそれぞれ保持するまで、NAND回路43はHレベルの信号を出力する。
尚、保持回路40(NAND回路43)から出力される信号がLレベルに立ち下がってからHレベルに立ち上がるまでの期間は、データドライバクロック信号CLX(データドライバクロック反転信号CBX)の1/2周期となる。各保持回路40に設けられたNAND回路43の出力信号は、インバータ回路44を介してレベル反転されて反転出力信号UBXとして出力される。尚、図4では、m個のNAND回路43に基づく反転出力信号UBXを、図6中の左側から順にUBX1,UBX2,UBX3,…,UBXm−1,UBXmと表記している。
また、データドライバ14に設けられる複数のトランジスタ14bは3個が1組とされており、各組の3つのトランジスタ14bは、そのゲート電極がシフトレジスタ14aの1つのインバータ回路44に接続されている。各組における1つのトランジスタ14bは赤用アナログ画像信号VARが入力される信号線に接続され、もう1つのトランジスタ14bは緑用アナログ画像信号VAGが入力される信号線に接続され、残りの1つのトランジスタ14bは青用アナログ画像信号VABが入力される信号線に接続されている。また、各トランジスタ14bは、データ線X1〜X3mにそれぞれ接続されている。
従って、シフトレジスタ14aから反転出力信号UBXが出力される度に、1組のトランジスタ14bが順次オン状態になり、アナログ画像信号VAR,VAG,VABが1組の3本のデータ線に供給される。例えば、図6における左側のインバータ回路44から反転出力信号UBXが出力されると、そのインバータ回路44に接続された3つのトランジスタ14bがオン状態になり、これによりデータ線X1〜X3にアナログ画像信号VAR,VAG,VABがそれぞれ供給される。
次に、上記構成における有機EL装置1の動作について説明する。まず、周辺駆動装置2が備えるCPU(中央処理装置)は、主記憶部5に記憶された画像データを読み出し、主記憶部5を用いて展開処理等の各種処理を行ってグラフィックコントローラ6に出力する。1フレーム分の画像データがグラフィックコントローラ6に入力されると、グラフィックコントローラ6は、画素20毎に1フレームにおけるアナログ画像信号VAR,VAG,VABを作成する。
また、グラフィックコントローラ6の輝度情報解析部6bは、CPU4から出力された画像データを元に画像データの輝度割合を算出する。輝度情報解析部6bは、算出した画像データの輝度割合とルックアップテーブル7に格納されているデータとに基づいて、有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする(消去する)時間を決定する。以上の処理が終了すると、グラフィックコントローラ6は、作成したアナログ画像信号VAR,VAG,VABをVRAM9に出力し、更に、同期信号とともに決定した有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする(消去する)時間を示す情報をタイミングコントローラ8に出力する。
そして、アナログ画像信号VAR,VAG,VABが、図4に示すデータドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXとともにデータドライバ14へ出力され、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYW、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW、及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWが書き込み用走査ドライバ12へ出力されて表示パネル11の表示が行われる。
これらの信号が出力されると、書き込み用走査線YW1が選択され、この書き込み用走査線YW1に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。次に、書き込み用走査線YW2が選択され、この書き込み用走査線YW2に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。以下同様に、書き込み用走査線YW3〜YWnが順に選択されて各々の書き込み用走査線YW3〜YWnに接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。
上記の走査線YW1〜Ywnの走査が行われている最中で、上記の書き込み用走査線YW1の走査を開始してから所定時間(上記の有機EL素子25R,25G,25Bを発光させている時間)が経過すると、周辺駆動装置2のタイミングコントローラ8から消去用走査ドライバ13へ、消去用走査ドライバスタートパルスSPYEが消去用書き込み用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEとともに出力される。これらの信号が出力されると、消去用走査線YE1が選択され、この消去用走査線YE1に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが非発光とされる(消去される)。
次に、消去用走査線YE2が選択され、この消去用走査線YE2に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが非発光とされる(消去される)。以下同様に、消去用走査線YE3〜YEnが順に選択されて各々の消去用走査線YE3〜YEnに接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が順次非発光とされる(消去される)。
上記の書き込み用走査線YWnまでの走査が完了すると1つのフレームについての走査が終了し、次のフレームについての走査が開始される。そして、このフレームについての走査が開始されてから、所定時間(上記の有機EL素子25R,25G,25Bを発光させている時間)が経過すると、上記と同様に周辺駆動装置2のタイミングコントローラ8から消去用走査ドライバ13へ、消去用走査ドライバスタートパルスSPYEが消去用書き込み用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEとともに出力されて消去用走査線YE1が選択され、この消去用走査線YE1に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが非発光とされる(消去される)。そして、消去用走査線YE2〜YEnが順に選択されて各々の消去用走査線YE2〜YEnに接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が順次非発光とされる(消去される)。
図7は、本発明の一実施形態による有機EL装置の駆動方法を説明するための図である。尚、図7に示す図は、横軸に時間を取り、縦軸に走査線の走査方向を取ってある。図7(a)〜図7(c)は、発光面積が10%、50%、100%のときの有機EL素子25R,25G,25Bを発光・非発光とする期間をそれぞれ示す図であり、各々の図においては発光面積が10%、50%、100%のときの実表示領域4と発光面積との関係をそれぞれ模式的に図示している。
図7(a)に示す通り、発光面積が10%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を1フレーム期間の間発光させ、有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする期間は設けられていない。これに対し、図7(b)に示す通り、発光面積が50%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を1フレーム期間の前半分の期間だけ発光させ、残りの後半分の期間は有機EL素子25R,25G,25Bを非発光としている(消去している)。
更に、図7(c)に示す通り、発光面積が100%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を1フレーム期間の先頭の所定の期間だけ発光させ、残りの期間は有機EL素子25R,25G,25Bを非発光としている(消去している)。図7(c)に示す例では、有機EL素子25R,25G,25Bを発光させる時間よりも有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする時間の方が長く設定される。
このように、本実施形態では、発光面積(表示画像の輝度割合)に応じて有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングを調整して有機EL素子25R,25G,25Bの発光時間を調整している。電圧(駆動電圧VER,VEG,VEB)は発光面積に依らず一定であるため、各有機EL素子25R,25G,25Bの発光輝度は発光時間に依存する。このため、有機EL素子25R,25G,25Bに印加する電圧(駆動電圧VER,VEG,VEB)を変えることなく、表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。また、本実施形態においては、発光面積が大きい場合であっても駆動電圧を変化させる必要がないため、高い階調制御性を実現することができる。
尚、図7に示す例では、発光面積が10%,50%,100%の場合のみを図示しているが、発光面積の各々に応じて有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする時間を設定することにより、発光面積に応じた輝度制御を連続的に行うことも可能である。有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングは、図1に示すルックアップテーブル7に格納されるデータにより設定されるため、このデータをテーブルの内容を変更するだけで有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングを自在に変えることができるため、装置構成の大幅な変更を招くこともない。
ここで、発光面積に応じた輝度制御は、従来のCRTの輝度制御に近づけることが望ましい。図8は、CRTとLCD(液晶表示装置)の輝度制御の一例を示す図である。図8に示すグラフは、横軸に画像データ及び発光面積を取り、縦軸に輝度を取ってある。尚、横軸に取った画像データは、その値が「0」のときに黒表示が行われ、その値が「100」のときに白表示が行われる。図8に示すグラフは2つのグラフに分けられる。つまり、発光面積を100%に固定して画像データの値を「0」〜「100」の範囲で変化させた第1グラフR1と、画像データの値を「100」に固定して発光面積は100%〜0%に変化させた第2グラフR2とに分けられる。尚、図中符号H1を付して示す波線のグラフがCRTの輝度変化を示すグラフであり、符号H2を付して示す実線のグラフがLCDの輝度変化を示すグラフである。
図8に示す通り、第1グラフR1においては、CRTの輝度変化を示すグラフH1及びLCDの輝度変化を示すグラフH2の何れのグラフも画像データの値が大きくなるにつれて輝度の値が高くなることが分かる。しかしながら、第2グラフR2においては、CRTの輝度変化を示すグラフH1が発光面積の減少に従って輝度が非線形的に高くなっているのに対し、LCDの輝度変化を示すグラフH2は、一定輝度(画像データの値が「100」のときの輝度)を保っていることが分かる。従来の有機EL装置は発光面積に応じた輝度制御が行われていなかったため、LCDの輝度変化を示すグラフH2と同様に、発光面積が変化しても一定輝度で発光していた。
これに対し、本実施形態の有機EL装置1は上述した駆動方法により、発光面積に応じた輝度制御を行っているため、CRTのようなメリハリのある表示を行うことができる。ここで、極力CRTの表示に近づけるために、発光面積に応じた輝度制御は、第2グラフにおけるCRTの輝度変化を示すグラフH1の如く発光面積に応じて輝度が非線形に変化するように制御することが望ましい。
また、本実施形態においては、各画素20R,20G,20Bに設けられた保持容量22の各々にアナログ画像信号VAR,VAG,VABに応じた電位を保持させ、この保持容量22に保持された電位により駆動用TFT23を制御して有機EL素子25R,25G,25Bの各々に流れる電流を制御している。このため、各画素20R,20G,20Bに設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの特性(閾値電圧)にばらつきがあると、アナログ画像信号VAR,VAG,VABに応じた表示がなされなくなる。
このため、各画素20R,20G,20Bの構成を図9に示す構成にするのが望ましい。図9は、画素20Rの他の構成例を示す図である。尚、画素20G,20Bについては、画素20Rと同様の構成であるため、ここでは画素20Rについてのみ説明し、画素20G,20Bの説明は省略する。図9に示す通り、画素20Rにおける接続点P1(図3参照)には、駆動用TFT23の閾値電圧のばらつきを補償するための補償回路28が設けられている。この補償回路28を備えることにより、各画素20R,20G,20Bに設けられた駆動用TFT23の閾値電圧のばらつきが補償され、良好な画像表示を行うことができる。
〔第2実施形態〕
図10は、本発明の第2実施形態による有機EL装置の電気的構成を示すブロック図である。尚、図1に示す構成と同様の構成については同一の符号を付してある。図10に示す本発明の第2実施形態による有機EL装置は、図1に示す本発明の第1実施形態による有機EL装置が備える消去用走査ドライバ13を省略するとともに、表示パネル11、書き込み用走査ドライバ12、及びデータドライバ14に代えて、構成の異なる表示パネル15、走査ドライバ16、及びデータドライバ17を備えた点である。また、図1に示すタイミングコントローラ8に代えてタイミングコントローラ8aを備えている。
図1に示すタイミングコントローラ8は、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWを生成して書き込み用走査ドライバ12に出力していた。これに対し、図10に示すタイミングコントローラ8aは、これらに代えて走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYを生成して走査ドライバ16に出力している(図11,図13参照)。尚、走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYは、書き込み用走査ドライバクロック信号CLYW及び書き込み用走査ドライバクロック反転信号CBYWと同様の信号である。また、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを生成して操作用ドライバ16に出力する点はタイミングコントローラ8と同様である。図13は、本発明の第2実施形態において、周辺駆動装置2から表示パネル部3に出力される各信号のタイミングチャートである。
また、図1に示すタイミングコントローラ8は、消去用走査ドライバスタートパルスSPYE、並びに、消去用書き込み用走査ドライバクロック信号CLYE及び消去用走査ドライバクロック反転信号CBYEを生成して消去用走査ドライバ13に出力していた。これに対し、図10に示すタイミングコントローラ8aは、消去用走査ドライバスタートパルスSPYE及び書き込み期間選択信号INHを生成して走査ドライバ16に出力している(図11参照)。
更に、図1に示すタイミングコントローラ8は、データドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXを生成して表示パネル部3に設けられたデータドライバ14に出力していた。これに対し、図10に示すタイミングコントローラ8aは、これらデータドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXに加えてデータ線リセット信号RSTを生成してデータドライバ17に出力している(図11参照)。尚、データドライバ17には、不図示の電源からデータ線リセット電位VDDが供給されている。
[表示パネル部3]
図11は、本発明の第2実施形態による有機EL装置が備える表示パネル部の構成を示すブロック図である。図11に示す通り、表示パネル部3が備える表示パネル15の基本構成は、図2に示す表示パネル11と同様であるが、n本の書き込み用走査線YW1〜YWnに代えてn本の走査線Y1〜Ynが設けられており、消去用走査ドライバ13の省略に伴って消去用走査線YE1〜YEnが省略されている点が異なる。
図12は、本発明の第2実施形態による有機EL装置が備える表示パネルの左上隅に位置する画素20の構成を示す回路図である。図12に示す通り、表示パネル11の左上隅に位置する画素20は、赤色の光を放射する画素20Rと、発光層から緑色の光を放射する画素20Gと、発光層から青色の光を放射する画素20Bとを有している。尚、表示パネル11に設けられる他の画素も以下に説明する画素20R,20G,20Bから構成されている。
図12に示す通り、画素20R,20G,20Bの各々には、図3に示す画素画素20R,20G,20Bと同様に、スイッチング用TFT21、保持容量22、駆動用TFT23、画素電極24、及び共通電極26が設けられている。また、画素20R,20G,20Bには有機EL素子25R,25G,25Bがそれぞれ設けられている。但し、図3中の書き込み走査線YE1が走査線Y1に変更されるとともに、消去用走査線YE1及びスイッチング用TFT27が省略されている点が異なる。
このため、第1実施形態と同様に、走査線Y1を選択すれば各画素25R,25G,25Bのスイッチング用TFT21がオン状態となり、そのときのデータ線X1〜X3の電位が画素20R,20G,20Bの保持容量22にそれぞれ保持される。次いで、各保持容量22の状態に応じて画素20R,20G,20Bに設けられた駆動用TFT23各々のオン・オフ状態が決まり、駆動用TFT23のチャネルを介して電源線Lr,Lg,Lbの各々から各画素20R,20G,20Bの画素電極24を介して有機EL素子25R,25G,25Bの各々に電流が流れる。そして、流れた電流量に応じて有機EL素子25R,25G,25Bが発光する
[走査ドライバ16]
次に、走査ドライバ16について説明する。図14は、本発明の第2実施形態の有機EL装置が備える走査ドライバ16の構成を示す回路図である。図14に示す通り、走査ドライバ16は、シフトレジスタ16a、選択回路16b、及びレベルシフタ16cを含んで構成される。シフトレジスタ16aは、走査線Y1〜Ynに対応してn個の第1保持回路60及びn個の第2保持回路70を備えている。尚、図16では、説明の便宜上、2個の第1保持回路60及び第2保持回路70のみを図示している。
各第1保持回路60は、インバータ回路61、ラッチ部62、及びNAND回路63を備えている。各第1保持回路60のインバータ回路61は、奇数段目の第1保持回路60のインバータ回路61には走査ドライバクロック反転信号CBYが、偶数段目の第1保持回路60のインバータ回路61には走査ドライバクロック信号CLYが同期信号として入力される。奇数段目の第1保持回路60のインバータ回路61は、走査ドライバクロック反転信号CBYの立ち上がりに応答して書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力しラッチ部62に出力する。偶数段目の第1保持回路60のインバータ回路61は、走査ドライバクロック信号CLYの立ち上がりに応答して書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力しラッチ部62に出力する。
各第1保持回路60のラッチ部62は、2個のインバータ回路からなり、奇数段目の第1保持回路60のラッチ部62には走査ドライバクロック信号CLYが、偶数段目の第1保持回路60のラッチ部62には走査ドライバクロック反転信号CBYが同期信号として入力される。奇数段目の第1保持回路60のラッチ部62は、走査ドライバクロック信号CLYの立ち上がりに応答してインバータ回路61からの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力し保持する。偶数段目の第1保持回路60のラッチ部62は、走査ドライバクロック反転信号CBYの立ち上がりに応答してインバータ回路61からの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを入力し保持する。各ラッチ部62は、保持した書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを次段の第1保持回路60のインバータ回路61に出力する。
従って、周辺駆動装置2から出力されたHレベルの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWは、走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYに同期して、走査線Y1の第1保持回路60から順番に走査線Ynの第1保持回路60までシフトされていく。
第1保持回路60に設けたNAND回路63は、一方の入力端子がラッチ部62の出力端子に接続され、他方の入力端子が次段の第1保持回路60に設けたラッチ部62の出力端子に接続されている。従って、各第1保持回路60のNAND回路63は、その第1保持回路60と次段の第1保持回路60のラッチ部62がHレベルの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを保持すると、Lレベルの第1出力信号UY1を出力する。そして、NAND回路63は、その第1保持回路60のラッチ部62がその書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWをシフトさせて消失すると、Hレベルの第1出力信号UY1を出力する。以後、新たな書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWをラッチ部62がそれぞれ保持するまで、NAND回路63はHレベルの第1出力信号UY1を出力する。尚、第1保持回路60(NAND回路63)から出力される第1出力信号UY1のLレベルに立ち下がってからHレベルに立ち上がる期間は、走査ドライバクロック信号CLY(走査ドライバクロック反転信号CBY)の1/2周期となる。
各第2保持回路70は、インバータ回路71、ラッチ部72、及びNAND回路73を備えている。各第2保持回路70のインバータ回路71は、奇数段目の第2保持回路70のインバータ回路71には走査ドライバクロック信号CLYが、偶数段目の第2保持回路70のインバータ回路71には走査ドライバクロック反転信号CBYが同期信号として入力される。奇数段目の第2保持回路70のインバータ回路71は、走査ドライバクロック信号CLYの立ち上がりに応答して消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを入力しラッチ部72に出力する。偶数段目の第2保持回路70のインバータ回路71は、走査ドライバクロック反転信号CBYの立ち上がりに応答して消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを入力しラッチ部72に出力する。
各第2保持回路70のラッチ部72は、2個のインバータ回路からなり、奇数段目の第2保持回路70のラッチ部72には走査ドライバクロック反転信号CBYが、偶数段目の第2保持回路70のラッチ部72には走査ドライバクロック信号CLYが同期信号として入力される。奇数段目の第2保持回路70のラッチ部72は、走査ドライバクロック反転信号CBYの立ち上がりに応答してインバータ回路71からの消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを入力し保持する。偶数段目の第2保持回路70のラッチ部72は、走査ドライバクロック信号CLYの立ち上がりに応答してインバータ回路71からの消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを入力し保持する。各ラッチ部72は、保持した消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを次段の第2保持回路70のインバータ回路71に出力する。
従って、周辺駆動装置2から出力されたHレベルの消去用走査ドライバスタートパルスSPYEは、走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYに同期して、走査線Y1の第2保持回路70から順番に走査線Ynの第2保持回路70までシフトされていく。
第2保持回路70に設けたNAND回路73は、一方の入力端子がラッチ部72の出力端子に接続され、他方の入力端子が次段の第2保持回路70に設けたラッチ部72の出力端子に接続されている。従って、各第2保持回路70のNAND回路73は、その第2保持回路70と次段の第2保持回路70のラッチ部72がHレベルの消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを保持すると、Lレベルの第2出力信号UY2を出力する。そして、NAND回路73は、その第2保持回路70のラッチ部72がその消去用走査ドライバスタートパルスSPYEをシフトさせて消失すると、Hレベルの第2出力信号UY2を出力する。以後、新たな消去用走査ドライバスタートパルスSPYEをラッチ部72がそれぞれ保持するまで、NAND回路73はHレベルの第2出力信号UY2を出力する。
尚、第2保持回路70(NAND回路73)から出力される第2出力信号UY2のLレベルに立ち下がってからHレベルに立ち上がる期間は、走査ドライバクロック信号CLY(走査ドライバクロック反転信号CBY)の1/2周期となる。
各第1保持回路60の第1出力信号UY1及び各第2保持回路70の第2出力信号UY2は、選択回路16bに出力される。選択回路16bは、走査線Y1〜Ynに対応してn個の選択部75を有している。各選択部75は、第1〜第3NOR回路75a〜75cを備えている。第1NOR回路75aは、2入力端子のNOR回路であって、一方の入力端子には対応する第1保持回路60から第1出力信号UY1を入力し、他方の入力端子にはインバータ回路76を介して書き込み期間選択信号INHを入力する。
第2NOR回路75bは、2入力端子のNOR回路であって、一方の入力端子には対応する第2保持回路70から第2出力信号UY2を入力し、他方の入力端子には書き込み期間選択信号INHを入力する。書き込み期間選択信号INHは、図13に示す通り、走査ドライバクロック反転信号CBYの1/2周期で反転動作を行う信号であって、走査ドライバクロック反転信号CBYの立上がりと立下りに応答してHレベルに立上が信号である。つまり、走査ドライバクロック反転信号CBYの反転動作し、次の反転動作までの前半はHレベルに、後半はLレベルとなる。
従って、第1NOR回路75aは、第1出力信号UY1がLレベルで書き込み期間選択信号INHがHレベルのとき、Hレベルの出力信号を出力する。つまり、第1保持回路60が書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを保持してから、走査ドライバクロック反転信号CBYの半周期分だけ、第1NOR回路75aは、Hレベルの出力信号を出力する。一方、第2NOR回路75bは、第2出力信号UY2と書き込み期間選択信号INHが共にLレベルのとき、Hレベルの出力信号を出力する。つまり、第2保持回路70が消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを保持しかつ走査ドライバクロック反転信号CBYの半周期分だけ経過してから、同走査ドライバクロック反転信号CBYの半周期分だけ第2NOR回路75bは、Hレベルの出力信号を出力する。
第3NOR回路75cは、2入力端子のNOR回路であって、一方の入力端子には第1NOR回路75aからの出力信号が入力され、他方の入力端子には第2NOR回路75bからの出力信号が入力される。そして、第3NOR回路75cは、第1NOR回路75aと第2NOR回路75bのいずれか一方がHレベルの出力信号を出力したとき、Lレベルの第3出力信号UY3を次段のレベルシフタ16cのバッファ回路77に出力する。また、第3NOR回路75cは、第1NOR回路75a及び第2NOR回路75bが共にLレベルの出力信号を出力したとき、Hレベルの第3出力信号UY3をレベルシフタ16cのバッファ回路77に出力する。レベルシフタ16cに設けられるバッファ回路77は、入力される信号の論理を反転して走査線Y1〜Ynに走査信号SC1〜SCnとして出力する。
このように、走査ドライバ16は、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYW及び消去用走査ドライバスタートパルスSPYEに基づいて各走査線上の画素20のスイッチング用TFT21のオン・オフ状態を制御する走査信号SC1〜SCnを生成する。具体的には、走査ドライバ16は、書き込み期間選択信号INHに基づいて、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWに基づく走査信号SC1〜SCnを、各第1保持回路60が書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWを保持してから、走査ドライバクロック反転信号CBYの前半の半周期の間(図13において書き込み期間)、画素20を選択するために反転する。また、走査ドライバ16は、書き込み期間選択信号INHに基づいて、消去用走査ドライバスタートパルスSPYEに基づく各走査信号SC1〜SCnを、各第1保持回路60が消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを保持してから、走査ドライバクロック反転信号CBYの後半の半周期の間(図13においてリセット期間)、画素20を選択するために反転する。
つまり、走査ドライバ16は、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWに基づいて、書き込み期間に各走査線上の各画素20について発光期間の開始を決める走査信号SC1〜SCnを生成する。また、走査ドライバ16は、消去用走査ドライバスタートパルスSPYEに基づいて、リセット期間に各走査線上の各画素20について非発光期間の開始を決める走査信号SC1〜SCnを生成する。
[データドライバ17]
次に、データドライバ17について説明する。図15は、本発明の第2実施形態の有機EL装置が備えるデータドライバ17の構成を示す回路図である。図15に示す通り、データドライバ17は、図6に示したシフトレジスタ14a及び複数のトランジスタ14bと、データ線X1〜X3mをリセットするためのリセット回路14cとを含んで構成されている。
リセット回路14cは、トランジスタ14bの各々に対応して設けられた複数(3m個)のトランジスタ14dを備えている。これらのトランジスタ14dは、ゲート電極がデータ線リセット信号RSTの供給信号線に接続されており、ソース電極がデータ線リセット電位VDDの供給線に接続されている。また、トランジスタ14dのドレイン電極がデータ線X1〜X3mにそれぞれ接続されている。
上記構成において、データ線リセット信号RSTがLレベルのときには、第1実施形態と同様に、データドライバスタートパルスSPXが入力されると、データドライバクロック信号CLX及びデータドライバクロック反転信号CBXが入力される度に、シフトレジスタ14aが備えるインバータ回路44から反転出力信号UBXが順次出力される。この反転出力信号UBXに基づいて、各組をなす3個のトランジスタ14bがオン状態になり、アナログ画像信号VAR,VAG,VABがデータ線X1〜X3mに順次供給される。
これに対し、データ線リセット信号RSTがHレベルのときには、リセット回路14cに設けられた全てのトランジスタ14dがオン状態になり、データ線X1〜X3mの全てに対してデータ線リセット電位VDDが供給される。データ線X1〜X3mに対してデータ線リセット電位VDDが供給されると、図12に示す各画素20r,20g,20bに設けられたスイッチング用TFT21がオン状態の場合には、データ線リセット電位VDDが保持容量22に保持され、これにより駆動用TFT23はオフ状態になり、この結果として有機EL素子25R,25G,25Bが非発光となる。
次に、上記構成における有機EL装置1の動作について説明する。第1実施形態と同様に、周辺駆動装置2が備えるCPU(中央処理装置)は、主記憶部5に記憶された画像データを読み出し、主記憶部5を用いて展開処理等の各種処理を行ってグラフィックコントローラ6に出力する。1フレーム分の画像データがグラフィックコントローラ6に入力されると、グラフィックコントローラ6は、画素20毎に1フレームにおけるアナログ画像信号VAR,VAG,VABを作成する。
また、グラフィックコントローラ6の輝度情報解析部6bは、CPU4から出力された画像データを元に画像データの輝度割合を算出する。輝度情報解析部6bは、算出した画像データの輝度割合とルックアップテーブル7に格納されているデータとに基づいて、有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする(消去する)時間を決定する。以上の処理が終了すると、グラフィックコントローラ6は、作成したアナログ画像信号VAR,VAG,VABをVRAM9に出力し、更に、同期信号とともに決定した有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする(消去する)時間を示す情報をタイミングコントローラ8に出力する。
そして、アナログ画像信号VAR,VAG,VABが、図13に示すデータドライバスタートパルスSPX、データドライバクロック信号CLX、及びデータドライバクロック反転信号CBXとともにデータドライバ17へ出力され、書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYW、走査ドライバクロック信号CLY、走査ドライバクロック反転信号CBYが走査ドライバ16へ出力される。また、これらの信号とともに、図13に示すデータ線リセット信号RSTがデータドライバ17に出力され、書き込み期間選択信号INHが走査ドライバ16に出力される。
これらの信号が出力されると、走査線Y1が選択され、この走査線Y1に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。次に、走査線Y2が選択され、この走査線Y2に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。以下同様に、走査線Y3〜Ynが順に選択されて各々の走査線Y3〜Ynに接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。
ここで、本実施形態では、図13に示す通り、1つの走査線を選択する期間を二分割して前半を書き込み期間、後半をリセット期間としている。図13に示す通り、書き込み期間においては書き込み期間選択信号INHがHレベルであるため、図14に示す選択回路16bに設けられた各選択部75の各々がシフトレジスタ16aに設けられた各第1保持回路60の出力を選択している状態にある。このため、走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYに同期して、シフトレジスタ16aの第1保持回路60をHレベルの書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWが順次シフトしていき、これにより上記の走査線Y1〜Ynの順次選択が行われる。
また、図13に示す通り、書き込み期間においては、データ線リセット信号RSTがLレベルであるため、図15に示すデータドライバ17のリセット回路14cに設けられたトランジスタ14dが全てオフ状態になっている。従って、周辺駆動装置2から出力されるアナログ画像信号VAR,VAG,VABが順次データ線X1〜X3mに供給され、これによって走査線Y1〜Ynのうちの選択された走査線に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bの発光が同一のタイミングで開始される。
上記の書き込み用走査ドライバスタートパルスSPYWが入力されてから所定時間(上記の有機EL素子25R,25G,25Bを発光させている時間)が経過すると、周辺駆動装置2から走査ドライバ16に対して消去用走査ドライバスタートパルスSPYEが出力される(図13参照)。このスタートパルスSPYEにより走査線Y1が選択され、この走査線Y1に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが同一のタイミングで非発光とされる。次に、走査線Y2が選択され、この走査線Y2に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが同一のタイミングで非発光とされる。以下同様に、走査線Y3〜Ynが順に選択されて各々の走査線Y3〜Ynに接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが同一のタイミングで非発光とされる。
ここで、上述した通り、1つの走査線を選択する期間は二分割されている。以上の有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするのはリセット期間に行われる。図13に示す通り、リセット期間においては書き込み期間選択信号INHがLレベルであるため、図14に示す選択回路16bに設けられた各選択部75の各々がシフトレジスタ16aに設けられた各第2保持回路70の出力を選択している状態にある。このため、走査ドライバクロック信号CLY及び走査ドライバクロック反転信号CBYに同期して、シフトレジスタ16aの第2保持回路70をHレベルの消去用走査ドライバスタートパルスSPYEが順次シフトしていき、これにより上記の走査線Y1〜Ynの順次選択が行われる。
また、図13に示す通り、リセット期間においては、データ線リセット信号RSTがHレベルであるため、図15に示すデータドライバ17のリセット回路14cに設けられたトランジスタ14dが全てオン状態になっている。従って、走査線Y1〜Ynの全てにデータ線リセット電位VDDが供給され、これによって走査線Y1〜Ynのうちの選択された走査線に接続された画素20に設けられた有機EL素子25R,25G,25Bが同一のタイミングで非発光とされる。
上述した消去用走査ドライバスタートパルスSPYEが入力されるタイミングは、輝度情報解析部6bによって算出される画像データの輝度割合とルックアップテーブル7に格納されているデータとに基づいて決定される。このため、周辺駆動装置2が消去用走査ドライバスタートパルスSPYEを出力するタイミングを変えることにより、図7を用いて説明した第1実施形態と同様に、発光面積(表示画像の輝度割合)に応じて有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングを調整して有機EL素子25R,25G,25Bの発光時間を調整することができる。
本実施形態においても、電圧(駆動電圧VER,VEG,VEB)は発光面積に依らず一定であるため、各有機EL素子25R,25G,25Bの発光輝度は発光時間に依存する。このため、有機EL素子25R,25G,25Bに印加する電圧(駆動電圧VER,VEG,VEB)を変えることなく、表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。また、本実施形態においても、発光面積が大きい場合であっても駆動電圧を変化させる必要がないため、高い階調制御性を実現することができる。
尚、本実施形態においても、発光面積に応じた輝度制御は、従来のCRTの輝度制御に近づけることが望ましい。このため、発光面積に応じた輝度制御は、図8中の第2グラフR2におけるCRTの輝度変化を示すグラフH1の如く発光面積に応じて輝度が非線形に変化するように制御することが望ましい。また、本実施形態においても、アナログ画像信号VAR,VAG,VABを用いているため、各画素20R,20G,20Bの構成を図9に示す構成と同様にして、補償回路28により各画素20R,20G,20Bに設けられる駆動用TFT23の閾値電圧を補償することが望ましい。
〔第3実施形態〕
以上説明した第1実施形態及び第2実施形態においては、1フレームを単位として発光面積に応じた輝度制御を行っていたが、本実施形態では1フレームを複数に分割し、分割フレームを単位として発光面積に応じた輝度制御を行っている。かかる制御を行うには、第1実施形態においては、書き込み用走査線YW1〜YWnのうちの所定本数を単位として書き込み用走査ドライバ12を設け、且つ消去用走査線YE1〜YEnのうちの所定本数を単位として消去用走査ドライバ13を設けた構成とし、第2実施形態においては走査線Y1〜Ynのうちの所定本数を単位として走査ドライバ16を設けた構成とする必要がある。1フレームの分割数は、書き込み用走査ドライバ12若しくは消去用走査ドライバ13の数、又は走査ドライバ16の数によって定まる。
図16は、本発明の第3実施形態による有機EL装置の駆動方法を説明するための図である。尚、図16においては、図7と同様に、横軸に時間を取り、縦軸に走査線の走査方向を取ってある。図16(a)〜図16(c)は、発光面積が10%、50%、100%のときの有機EL素子25R,25G,25Bを発光・非発光とする期間をそれぞれ示す図であり、各々の図においては発光面積が10%、50%、100%のときの実表示領域4と発光面積との関係をそれぞれ模式的に図示している。
図16に示す通り、本実施形態では1つのフレームを2つの分割フレームD1,D2に分割している。尚、1フレームにおける分割フレームD1,D2の時間比は1:1であることが好ましいが、任意の時間比を設定することができる。図16(a)に示す通り、発光面積が10%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を分割フレームD1及び分割フレームD2の間は継続して発光させており、有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする期間は設けられていない。
これに対し、図16(b)に示す通り、発光面積が50%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を分割フレームD1,D2の前半分の期間だけ発光させ、分割フレームD1,D2の残りの後半分の期間は有機EL素子25R,25G,25Bを非発光としている(消去している)。
更に、図16(c)に示す通り、発光面積が100%のときには各走査線に接続された画素に設けられる有機EL素子25R,25G,25Bの各々を分割フレームD1,D2の先頭の所定の期間だけ発光させ、分割フレームD1,D2の残りの期間は有機EL素子25R,25G,25Bを非発光としている(消去している)。図16(c)に示す例では、有機EL素子25R,25G,25Bを発光させる時間よりも有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする時間の方が長く設定される。
このように、本実施形態では、1フレームを分割フレームD1,D2に分割し、発光面積(表示画像の輝度割合)に応じて有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングを調整して有機EL素子25R,25G,25Bの発光時間を調整している。かかる制御により、有機EL素子25R,25G,25Bに印加する電圧(駆動電圧VER,VEG,VEB)を変えることなく、表示画像の輝度割合に応じた輝度制御を行うことができる。また、本実施形態においては、発光面積が大きい場合であっても駆動電圧を変化させる必要がないため、高い階調制御性を実現することができる。
更に、本実施形態においては、1フレームを分割フレームD1,D2に分割し、分割フレームを単位として発光面積に応じた輝度制御を行っているため、有機EL素子25R,25G,25Bを発光・非発光とする周期を短くすることができ、この結果としてフリッカの低減を図ることができる。また、書き込み用走査ドライバ12及び消去用走査ドライバ13、又は走査ドライバ16を複数設けた構成であるため、表示パネル内における発光している領域を分散することができ、この結果として局所的な消費電力を低減することができる。
尚、図16に示す例においても、発光面積が10%,50%,100%の場合のみを図示しているが、発光面積の各々に応じて有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とする時間を設定することにより、発光面積に応じた輝度制御を連続的に行うことも可能である。有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングは、図1に示すルックアップテーブル7に格納されるデータにより設定されるため、このデータをテーブルの内容を変更するだけで有機EL素子25R,25G,25Bを非発光とするタイミングを自在に変えることができるため、装置構成の大幅な変更を招くこともない。尚、本実施形態においても、発光面積に応じた輝度制御は、従来のCRTの輝度制御に近づけることが望ましい。このため、発光面積に応じた輝度制御は、図8中の第2グラフR2におけるCRTの輝度変化を示すグラフH1の如く発光面積に応じて輝度が非線形に変化するように制御することが望ましい。
〔電子機器〕
次に、本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、上述した有機EL装置1を表示部として備えるものであり、具体的には図17に示すものが挙げられる。図17は、本発明の電子機器の例を示す図である。図17(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図17(a)において、携帯電話1000は、上述した有機EL装置1を用いた表示部1001を備える。図17(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図17(b)において、時計1100は、上述した有機EL装置1を用いた表示部1101を備える。図17(c)は、ワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図17(c)において、情報処理装置1200は、キーボードなどの入力部1202、上述した有機EL装置1を用いた表示部1206、情報処理装置本体(筐体)1204を備える。図17(a)〜(c)に示すそれぞれの電子機器は、上述した有機EL装置1を有した表示部1001,1101,1206を備えているので、良好な表示特性を有する電子機器が提供される。
尚、本実施形態の有機EL装置1は、上記の電子機器以外に、ビューワ、ゲーム機等の携帯情報端末、電子書籍、電子ペーパ等種々の電子機器に適応できる。また、有機EL装置1は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、カーナビゲーション、カーステレオ、運転操作パネル、パーソナルコンピュータ、プリンタ、スキャナ、テレビ、ビデオプレーヤー等種々の電子機器にも適応できる。
本発明の第1実施形態による有機EL装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による有機EL装置が備える表示パネル部の構成を示すブロック図である。 本発明の第1実施形態による有機EL装置が備える表示パネルの左上隅に位置する画素20の構成を示す回路図である。 本発明の第1実施形態において、周辺駆動装置2から表示パネル部3に出力される各信号のタイミングチャートである。 本発明の第1実施形態の有機EL装置が備える書き込み用走査ドライバ12の構成を示す回路図である。 本発明の第1実施形態の有機EL装置が備えるデータドライバ14の構成を示す回路図である。 本発明の一実施形態による有機EL装置の駆動方法を説明するための図である。 CRTとLCD(液晶表示装置)の輝度制御の一例を示す図である。 画素20Rの他の構成例を示す図である。 本発明の第2実施形態による有機EL装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態による有機EL装置が備える表示パネル部の構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態による有機EL装置が備える表示パネルの左上隅に位置する画素20の構成を示す回路図である。 本発明の第2実施形態において、周辺駆動装置2から表示パネル部3に出力される各信号のタイミングチャートである。 本発明の第2実施形態の有機EL装置が備える走査ドライバ16の構成を示す回路図である。 本発明の第2実施形態の有機EL装置が備えるデータドライバ17の構成を示す回路図である。 本発明の第3実施形態による有機EL装置の駆動方法を説明するための図である。 本発明の電子機器の例を示す図である。
符号の説明
1……有機EL装置
2……周辺駆動装置(駆動装置)
12……書き込み用走査ドライバ(駆動装置)
13……消去用走査ドライバ(駆動装置)
14……データドライバ(駆動装置)
16……走査ドライバ(駆動装置)
17……データドライバ(駆動装置)
20……画素
20R,20G,20B……画素
23……駆動用TFT(駆動素子)
25R……有機EL素子(発光素子、赤色発光素子)
25G……有機EL素子(発光素子、緑色発光素子)
25B……有機EL素子(発光素子、青色発光素子)
28……補償回路
X1〜X3m……データ線
Y1〜Yn……走査線
YE1〜YEn……消去用走査線
YW1〜YWn……書き込み用走査線(書込用走査線)

Claims (18)

  1. 発光素子を有する画素を複数備えた有機EL装置であって、
    表示画像の輝度割合に応じて画素に設けられる前記発光素子の発光時間を調整する駆動装置を備えることを特徴とする有機EL装置。
  2. 前記駆動装置は、前記画素に設けられる前記発光素子を非発光とするタイミングを調整することにより、前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする請求項1記載の有機EL装置。
  3. 前記複数の画素のうちの所定数の画素を単位として設けられた複数の書込用走査線と、
    前記書込用走査線に対応して設けられた複数の消去用走査線と、
    前記書込用走査線が設けられる単位の前記所定数の画素毎に設けられ、前記書込用走査線及び前記消去用走査線に対して直交する方向に延びる複数のデータ線とを備え、
    前記駆動装置は、前記書込用走査線を介して前記画素に設けられる前記発光素子を発光させ、前記消去用走査線を介して前記画素に設けられる発光素子を非発光とすることを特徴とする請求項2記載の有機EL装置。
  4. 前記駆動装置は、前記複数の書込用走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の書込用走査ドライバを備えることを特徴とする請求項3記載の有機EL装置。
  5. 前記駆動装置は、前記複数の消去用走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の消去用走査ドライバを備えることを特徴とする請求項3又は請求項4記載の有機EL装置。
  6. 前記駆動装置は、前記書込用走査ドライバ又は前記消去用ドライバの数で所定の単位期間を分割し、分割した期間内の各々で前記発光素子の発光及び非発光を制御することを特徴とする請求項5記載の有機EL装置。
  7. 前記画素の各々は、前記書込用走査線及び前記データ線からの信号に基づいて前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動素子と、
    前記駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路と
    を備えることを特徴とする請求項3から請求項6の何れか一項に記載の有機EL装置。
  8. 前記複数の画素のうちの所定数の画素を単位として設けられた複数の走査線と、
    前記走査線が設けられる単位の前記所定数の画素毎に設けられ、前記走査線に対して直交する方向に延びる複数のデータ線とを備え、
    前記駆動装置は、前記複数の走査線の内の何れか1つを選択する期間を、第1期間及び第2期間に分けて前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする請求項2記載の有機EL装置。
  9. 前記駆動装置は、前記複数の走査線のうちの所定数を単位として駆動する複数の走査ドライバを備えることを特徴とする請求項8記載の有機EL装置。
  10. 前記駆動装置は、前記第1期間及び前記第2期間の各々を、前記走査ドライバの数で分割し、分割した期間内の各々で前記発光素子の発光及び非発光を制御することを特徴とする請求項9記載の有機EL装置。
  11. 前記画素の各々は、前記走査線及び前記データ線からの信号に基づいて前記発光素子をそれぞれ駆動する駆動素子と、
    前記駆動素子の特性のばらつきを補償する補償回路と
    を備えることを特徴とする請求項8から請求項10の何れか一項に記載の有機EL装置。
  12. 前記画素は、赤色を発光する赤色発光素子、緑色を発光する緑色発光素子、及び青色を発光する青色発光素子を備えており、
    前記駆動装置は、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させ、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子の各々を同一の非発光開始タイミングで非発光とすることを特徴とする請求項2から請求項11の何れか一項に記載の有機EL装置。
  13. 前記駆動装置は、前記表示画像の輝度割合に対して、前記発光素子の発光輝度が非線形となるように前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする請求項1から請求項12の何れか一項に記載の有機EL装置。
  14. 発光素子を有する画素を複数備えた有機EL装置の駆動方法であって、
    表示画像の輝度割合に応じて画素に設けられる前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする有機EL装置の駆動方法。
  15. 前記駆動装置は、前記画素に設けられる前記発光素子を非発光とするタイミングを調整することにより、前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする請求項14記載の有機EL装置の駆動方法。
  16. 前記画素は、赤色を発光する赤色発光素子、緑色を発光する緑色発光素子、及び青色を発光する青色発光素子を備えており、
    前記画素に設けられる前記赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子の各々を同一の発光開始タイミングで発光させ、前記画素に設けられる前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子の各々を同一の非発光開始タイミングで非発光とすることを特徴とする請求項15記載の有機EL装置の駆動方法。
  17. 前記表示画像の輝度割合に対して、前記発光素子の発光輝度が非線形となるように前記発光素子の発光時間を調整することを特徴とする請求項14から請求項16の何れか一項に記載の有機EL装置の駆動方法。
  18. 請求項1から請求項13の何れか一項に記載の有機EL装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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