JP2009244908A - Image display device and its driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を発光させるための駆動方法、およびそれを使用した画像表示装置に関するものであり、特に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子などに有効なものである。 The present invention relates to a driving method for causing a light emitting element to emit light and an image display apparatus using the driving method, and is particularly effective for an organic EL (electroluminescence) element or the like.
薄膜表示装置は走査線とデータ線をマトリックス上に形成しその交点に発光素子（画素）を形成することで表示装置を実現するものであり、各画素に個別にスイッチを形成するアクティブ型とスイッチを設けず線順次駆動するパッシブ型駆動方式がある。以下は線順次駆動装置においての説明である。発光装置の駆動方法において、線順次駆動の場合、次走査線が選択される前に全走査線をある所定電圧に設定することにより、発光素子に蓄積された電荷を放電する機能を有するリセット動作を行うことが知られている（特許文献１を参照）。この駆動方法では発光素子が容量性の場合には以下の効果あることが解っている。 The thin film display device realizes a display device by forming a scanning line and a data line on a matrix and forming a light emitting element (pixel) at an intersection of the scanning line and the data line. There is a passive driving method in which line sequential driving is performed without providing a line. The following is a description of the line sequential drive device. In the driving method of the light emitting device, in the case of line sequential driving, a reset operation having a function of discharging charges accumulated in the light emitting elements by setting all scanning lines to a predetermined voltage before the next scanning line is selected. It is known to perform (refer patent document 1). This driving method has been found to have the following effects when the light emitting element is capacitive.
つまり、リセット動作を行わない場合には選択されていない素子に蓄積された電荷は逆方向に電荷が蓄積されており、走査線が選択された場合には、逆方向に蓄積された電荷を放電した後、順方向に電流が流れる動作が必ず発生する。又、走査線に蓄積された電荷は走査線に接続された素子数で決定されており、全ての電荷が放電されない限り順方向に電流は流れることはない。従って、データ線にデータが入力された素子は発光開始時間が遅れてしまうことになってしまう。つまり、選択された素子は立ち上りが遅くなり高速動作が実現できないという問題があった。そこで、走査線を選択する前に全走査線を一旦データ線電位と同一電位に設定することにより蓄積された電荷を放電させることで、走査線が選択された場合の素子の立ち上り時間を短縮できるようにしたリセット動作が提案されていた。これにより、容量性発光素子では高速動作が実現できるようになった。しかしながら、容量性発光素子ではリセット動作を行った後では全素子の蓄積電荷がなくなることにより、以下の問題が発生する。 That is, when the reset operation is not performed, the charge accumulated in the non-selected element is accumulated in the reverse direction, and when the scanning line is selected, the charge accumulated in the reverse direction is discharged. After that, an operation in which a current flows in the forward direction always occurs. The charge accumulated in the scan line is determined by the number of elements connected to the scan line, and no current flows in the forward direction unless all the charges are discharged. Therefore, the element whose data is input to the data line is delayed in the light emission start time. That is, there is a problem that the selected element has a slow rise and cannot realize high-speed operation. Therefore, by setting all the scanning lines to the same potential as the data line potential before selecting the scanning lines, the accumulated charges are discharged, so that the rise time of the element when the scanning line is selected can be shortened. Such a reset operation has been proposed. As a result, a high-speed operation can be realized in the capacitive light emitting device. However, in the capacitive light emitting element, after the reset operation is performed, the accumulated charge of all the elements disappears, causing the following problem.
つまり、ある走査線が選択された場合、データ線が選択された素子ではデータ線が選択された数に応じて、発光素子にかかる電圧がオーバーシュート、アンダーシュートする場合がある。これは以下のように説明される。オーバーシュート現象はデータ線（陽極）がデータ入力電位や定電流回路に接続されかつ走査線（陰極）が非選択線に接続され、それらの素子が逆方向に充電されることにより発生した電流が、走査線が選択された素子に流れ込むことにより発生する現象である。アンダーシュート現象は、データ線（陽極）がデータ入力電位や定電流回路に接続されかつ走査線（陰極）が非選択線に接続され、それらの素子が順方向に充電されることにより、走査線が選択された素子に流れ込む電流が減少することにより発生する現象である。これらの現象は選択されたデータ線数に依存し、表示回路のインピーダンスによって決定されるものである。 That is, when a certain scanning line is selected, the voltage applied to the light emitting element may overshoot or undershoot depending on the number of data lines selected in the element where the data line is selected. This is explained as follows. The overshoot phenomenon occurs when the data line (anode) is connected to a data input potential or a constant current circuit and the scanning line (cathode) is connected to a non-selected line, and these elements are charged in the opposite direction. This phenomenon occurs when the scanning line flows into the selected element. The undershoot phenomenon is caused when the data line (anode) is connected to a data input potential or a constant current circuit and the scanning line (cathode) is connected to a non-selection line, and these elements are charged in the forward direction. Is a phenomenon that occurs when the current flowing into the selected element decreases. These phenomena depend on the number of selected data lines and are determined by the impedance of the display circuit.
そこで、走査線を選択した際にデータ線にデータを入力する前にデータ線電位（陽極）をある所定電圧に一旦設定するプリチャージ動作が知られている（特許文献２を参照）。これにより、データ線が接続された走査線が非選択の素子はある程度逆方向に電荷が充電されかつ選択線の素子には順方向に電荷が充電されているので、発光素子のアンダーシュートを抑制することが可能となった。又、リセット後にデータ線にデータを入力する時間を所定時間空けた後、データ線にデータを入力するプリセット動作も知られており、この動作においてはリセット後のプリセット時間を規定することで、素子のオーバーシュート、アンダーシュートを同時にある水準以下に制御できることが解っている。これもプリチャージと同様に逆方向の充電を行うことにより実現可能となったものである。 Therefore, a precharge operation is known in which a data line potential (anode) is temporarily set to a predetermined voltage before data is input to the data line when a scanning line is selected (see Patent Document 2). As a result, an element that is not selected by the scanning line to which the data line is connected is charged to a certain extent in the reverse direction, and the element in the selection line is charged in the forward direction, thereby suppressing undershoot of the light emitting element. It became possible to do. Also known is a preset operation in which data is input to the data line after a predetermined time has elapsed after resetting. In this operation, the preset time after the reset is specified, and the element It is understood that the overshoot and undershoot can be controlled below a certain level at the same time. This can also be realized by charging in the opposite direction as in the precharge.
上記に記載の通り、リセット動作を行なったり、リセット後にデータ線にデータ入力するまである設定時間を設けた後にデータを入力するプリセット動作も周知であり、プリセット動作を行うことで発光素子に掛かる電圧のオーバーシュート、アンダーシュートを抑制することが可能となる。しかしながら、表示装置が大きくなり、表示面積が大きくなるとリセット、プリセット動作時における充放電量が大きくなり、電源に突入する電流が増大する。例えば、２５６×６４ドットマトリックス表示装置では動作電圧１５Ｖにおいて、発光素子の容量が１８ｐＦの場合には最大蓄積電荷は２５６×６４×１８×１０−１２×１５＝４．４×１０−６（クーロン）であり、十分な階調を実現する為にこの電荷をリセット期間に放電するにはフレーム周波数１５０Ｈｚ、４階調の場合には、リセット時間は４階調の１／１０時間必要とすると、リセット時間は１／（１５０×６４×３×１０）＝３．５×１０−６（Ｓｅｃ）である。よって、リセット期間に流れる電流は４．４×１０−６／３．５×１０−６＝１．３（Ａ）であり、一般に使用されるＩＣでは電流量が多すぎて大型ＩＣを使用する必要がある。これは装置の重量、サイズを大きくし不経済である。 As described above, a preset operation for inputting data after performing a reset operation or setting a certain time until data is input to the data line after reset is also well known, and the voltage applied to the light emitting element by performing the preset operation Overshoot and undershoot can be suppressed. However, when the display device becomes larger and the display area becomes larger, the amount of charge / discharge during the reset and preset operations increases, and the current that enters the power source increases. For example, in a 256 × 64 dot matrix display device, the maximum accumulated charge is 256 × 64 × 18 × 10 −12 × 15 = 4.4 × 10 −6 (Coulomb) when the operating voltage is 15 V and the capacitance of the light emitting element is 18 pF. In order to discharge this charge during the reset period in order to realize sufficient gradation, in the case of the frame frequency of 150 Hz and 4 gradations, the reset time needs 1/10 hours of 4 gradations. The reset time is 1 / (150 × 64 × 3 × 10) = 3.5 × 10 −6 (Sec). Therefore, the current that flows during the reset period is 4.4 × 10 −6 /3.5×10 −6 = 1.3 (A), and a generally used IC uses a large IC because the amount of current is too large. There is a need. This increases the weight and size of the device and is uneconomical.
そこで、本発明は画像品位の低下を招かず、コスト上昇を抑えた画像表示装置の駆動方法、画像表示装置を実現するものである。又、十分な階調を得る為に走査線のドライバ（選択ドライバ）のオフ時の電流を十分確保することで、表示品位を確保することも合わせて目的とするものである。 Therefore, the present invention realizes an image display device driving method and an image display device that do not cause a reduction in image quality and suppress an increase in cost. It is also an object to secure display quality by securing a sufficient current when the scanning line driver (selection driver) is turned off in order to obtain a sufficient gradation.
上述の問題を解決するために本願は以下に記す実施の形態を取る。
請求項１に記載の発光素子の駆動方法は、走査線とデータ線をマトリックス上に形成し、前記走査線と前記データ線の交点に発光素子を形成することにより発光機能を実現する発光素子の駆動方法において、前記走査線を順次駆動し、前記データ線にデータを入力することにより画像表示を実現する際に、前記データを入力する前記データ線を少なくとも２以上のデータ線群に分割し、前記データ線群にそれぞれ時間をずらしてデータ入力動作を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the present application takes the following embodiment.
The light emitting element driving method according to
請求項２に記載の画像表示装置は、マトリックス上に形成された走査線及びデータ線と、前記走査線と前記データ線との交点に形成され、発光機能を実現する発光素子と、前記走査線を駆動する走査電極駆動部と、前記データ線を駆動するデータ電極駆動部と、前記走査電極駆動部を介して、前記走査線を順次駆動し、前記データ電極駆動部を介して、前記データ線にデータを入力することにより画像表示を実現する表示制御部と、を有する画像表示装置において、前記表示制御部は、前記データ電極駆動部を介して、前記データを入力する前記データ線を少なくとも２以上のデータ線群に分割し、前記データ線群にそれぞれ時間をずらしてデータ入力動作を行うことを特徴とする。
The image display device according to
請求項３に記載の画像表示装置は、請求項２に記載の画像表示装置であって、発光素子が薄膜素子によって形成されたことを特徴とする。 An image display device according to a third aspect is the image display device according to the second aspect, wherein the light emitting element is formed of a thin film element.
請求項４に記載の画像表示装置は、請求項２に記載の画像表示装置であって、発光素子が有機ＥＬ素子によって形成されたことを特徴とする。 An image display device according to a fourth aspect is the image display device according to the second aspect, wherein the light emitting element is formed of an organic EL element.
以上のような構成をとることで、データ線が移行する場合にも瞬間消費電流量を半分以下に抑制することが可能となるものである。
これにより、電源に負荷を掛けずに画像表示装置が実現できるものとなる。
By adopting the configuration as described above, the instantaneous current consumption can be suppressed to half or less even when the data line is shifted.
Thereby, an image display apparatus can be realized without applying a load to the power source.
又、選択ドライバの能力を規定することにより、高品位を確保した画像表示が実現できるものである。例えば、全走査線を複数の走査線群に分割し、同時にリセット、プリセットを行わないようにすれば、リセット、プリセット動作時に瞬間的に電源に突入する電流を抑制することが可能となる。これを実現するためには実際の走査線群は電源の最大定格消費電力以下になるような走査線数を選択すればよく、このように走査線数を選択し、同時間にリセット、プリセット動作を行わなければ、電源に過大な負荷をかけることはなく、電源の容量が小さくても画像表示装置が実現できるものである。 Further, by defining the capability of the selected driver, it is possible to realize image display with high quality. For example, if all the scanning lines are divided into a plurality of scanning line groups and reset and preset are not performed at the same time, it is possible to suppress a current that suddenly enters the power supply during the reset and preset operations. In order to achieve this, the number of scanning lines should be selected so that the actual scanning line group is less than or equal to the maximum rated power consumption of the power supply. In this way, the number of scanning lines is selected, and reset and preset operations are performed simultaneously. If the operation is not performed, an excessive load is not applied to the power source, and the image display apparatus can be realized even if the capacity of the power source is small.
具体的な走査線群は偶数、奇数線の集合あるいは、線順次駆動の場合は連続した走査線の集合あるいは等間隔に離間した集合であればよい。又、リセット、プリセット動作時にはそれぞれの走査線群は同時に動作することはない。そして、全データ線にデータが入力されない場合に蓄積された電荷消費量つまり、Ｗ＝（Ｍ−１）ＮＣＶｏ２／２が最大定格容量を越えた場合において、最大定格以下になるように選択画素数を決定するように走査線数群を選択し、同時間にリセット動作を行うものである。（Ｖｏ：走査線非選択電位、Ｖｄ：データ線選択電位）又、プリセットの場合は（Ｍ−１）ＮＣＶｏ２／２が最大消費電力になるので、この場合もリセットと同様である。データ線の移行に関してはＭＮＣＶｄ２／２最大消費電力になり、Ｖｏ、Ｖｄが同程度であればリセット動作と同様に問題となる。
The specific scanning line group may be a set of even and odd lines, or a set of continuous scanning lines or a set separated at equal intervals in the case of line sequential driving. In the reset and preset operations, the scanning line groups do not operate at the same time. Then, the charge consumption accumulated when data to all data lines is not input words, W = (M-1) in the case where NCVo 2/2 has exceeded the maximum rated capacity, chosen to be less than the maximum rated pixel A group of scanning lines is selected so as to determine the number, and a reset operation is performed at the same time. (Vo: scanning line non-selecting potential, Vd: the data line selection potential) Further, since in the case of
以上に記載したように本発明によれば、画像品位の低下を招くことなく、信頼性を確保し、電源に過大な負荷をかけることがない有機ＥＬ画像表示装置を実現するものである。
本発明は、リセット動作、プリセット動作における瞬間消費電流を抑制するものであり、リセット、プリセット動作を多段階に分割して行うものである。又、データ線へのデータ入力を多段階に行うことで、瞬間消費電流を抑制することも実現するものである。又、走査線に接続された選択ドライバの抵抗、オン電流を規定することで、表示品位を確保した、静止画や動画再生を実現するものである。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize an organic EL image display device that ensures reliability and does not impose an excessive load on a power source without causing deterioration in image quality.
The present invention suppresses the instantaneous current consumption in the reset operation and the preset operation, and performs the reset and preset operations in multiple stages. In addition, the instantaneous current consumption can be suppressed by performing data input to the data line in multiple stages. In addition, by defining the resistance and on-current of the selection driver connected to the scanning line, it is possible to realize still image and moving image reproduction with high display quality.
通常有機ＥＬ素子から構成される画像表示装置では、データ線に入力する為のデータドライバは定電流回路を使用することが出来る。定電流源は、外部から供給される電源電圧をレギュレートして定電流出力している。このようにレギュレータを用いることで、装置を低コストで作製することができ、経済的である。定電流用レギュレータとしては定電流素子やＦＥＴ、トランジスタを組み合わせた定電流回路等を挙げることができる。代表的な例としては、カレントミラー回路で実現できる。 In an image display device usually composed of organic EL elements, a constant current circuit can be used as a data driver for inputting to a data line. The constant current source regulates a power supply voltage supplied from the outside and outputs a constant current. By using the regulator in this way, the device can be manufactured at low cost, which is economical. Examples of the constant current regulator include constant current elements, FETs, constant current circuits that combine transistors, and the like. A typical example can be realized by a current mirror circuit.
本発明の表示装置は、例えば図２４に示すように、ディスプレイに表示するデータや、表示に関するデータを与える主制御部１０４を有し、この主制御部１０４から与えられる表示データに応じて有機ＥＬディスプレイの走査電極、データ電極を駆動する信号である走査電極駆動信号、データ電極駆動信号を送出する表示制御部１０５を有する。さらに、この表示制御部１０５と接続され、主制御部１０４等から与えられる表示データをマトリクスデータ、ビットマップデータ等に展開するためにデータや、あらかじめ決められた表示内容のデータ等を格納する表示データ記憶部１０６と、表示制御部１０５からの走査電極駆動信号、データ電極駆動信号により、有機ＥＬパネル（有機ＥＬディスプレイ本体）１０１の走査電極、データ電極を駆動する走査電極駆動部１０２と、データ電極駆動部１０３とを有する。
For example, as shown in FIG. 24, the display device of the present invention has a
主制御部１０４は、有機ＥＬ表示器１０１に表示させる表示データを与えたり、表示データ記憶部１０６に記憶されている表示データを指定したり、表示に必要なタイミングや制御データを与えたりする。この主制御部１０４は、通常、汎用のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、このＭＰＵと接続されている記憶媒体（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）上の制御アルゴリズム等により構成することができる。主制御部１０４は、ＣＩＳＣ、ＲＩＳＣ、ＤＳＰ等プロセッサの態様を問わず使用可能であり、その他ＡＳＩＣ等論理回路の組合せなどにより構成しても良い。また、この例では主制御部１０４を独立に設けているが、表示制御部１０５や、ディスプレイが備え付けられる装置の制御手段等と一体としてもよい。 表示制御部１０５は、主制御部１０４等から与えられる表示データ等を解析し、必要により表示データ記憶部１０６に格納されているデータを検索して、その表示データを有機ＥＬディスプレイ上の所定の位置に表示させるためのマトリクスデータに変換する。すなわち、表示する画像（イメージまたはキャラクタ）データが、各マトリクスの交点で与えられる有機ＥＬ素子の画素単位のドットデータとした場合、そのドット座標を与える走査電極とデータ電極を駆動するような信号を発生する。また、上記のような各フレーム単位での駆動や、走査電極とデータ電極の駆動比（デューティ）制御等も行なう。
The
表示制御部１０５は、例えば、所定の演算機能を有するプロセッサや複合論理回路、前記プロセッサ等が外部の主制御手段等とのデータの授受を行なうためのバッファ、制御回路へのタイミング信号、表示タイミング信号や外部記憶手段等への読み出し、書き込みタイミング信号等を与えるタイミング信号発生回路（発振回路）、外部の記憶手段から表示データ等の授受を行なう記憶素子制御回路、外部の記憶素子から読み出したり、外部から与えられ、あるいはこれを加工することにより得られた表示データを駆動信号として送出する駆動信号送出回路、外部から与えられる表示機能や表示させるディスプレイ等に関するデータ、制御コマンド等を格納する各種レジスタ等により構成することができる。表示データ記憶部１０６は、外部から与えられた画像データを、ディスプレイ上にマトリクスデータとして展開するためのデータ（変換テーブル）や、所定のキャラクターデータやイメージデータをそのままマトリクスデータに展開したデータ等が格納され、それぞれ必要に応じて格納位置（アドレス）を指定することにより読み出し（書き込み）が可能なようになっている。このような、表示データ記憶手段としてはＲＡＭ（ＶＲＡＭ）、ＲＯＭ等の半導体記憶素子を好ましく挙げることができるが、これに限定されるものではなく、光や磁気を応用した記憶媒体（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、ＨＤ等）を用いてもよい。
The
走査電極駆動部１０２およびデータ電極駆動部１０３は表示制御部１０５から与えられた走査電極駆動信号、データ電極駆動信号に応じて走査電極、データ電極を駆動する。有機ＥＬ表示器を構成する有機ＥＬ素子は電流駆動により発光する発光素子である。よって、データ電極の選択時供給電源としては、データ側が通常、０．００１〜１ｍＡ、走査側が通常０．００１〜３００ｍＡ程度である。
より具体的には、必要な電流容量を有する電圧−電流変換素子、あるいは増幅素子（電力増幅）等のスイッチング素子を用いて、所定位置の走査電極、データ電極を駆動する。このような駆動回路の構成として、プッシュプル回路等が挙げられる。電圧−電流変換素子、あるいは増幅素子等のスイッチング素子としては、リレー等の有接点デバイスを用いることも考えられるが、動作の高速性、信頼性を考慮すると、トランジスタ、ＦＥＴおよびこれらと同等の機能を有する半導体素子が好ましい。また、これらはＩＣ等の集積回路となってもよい。これら半導体素子は、選択電源側または非選択電源側のいずれかに走査電極、データ電極を接続する。ここで、選択電源側、非選択電源側とは直接電圧源や電流源、接地ラインに接続する場合の他、電流制限抵抗、保護用デバイス、レギュレータ等の素子を介して接続する場合も含まれる。
The scan
More specifically, a scanning electrode and a data electrode at a predetermined position are driven using a switching element such as a voltage-current conversion element having a necessary current capacity or an amplifying element (power amplification). Examples of the configuration of such a drive circuit include a push-pull circuit. As a switching element such as a voltage-current conversion element or an amplifying element, it is conceivable to use a contact device such as a relay. However, in consideration of high speed operation and reliability, transistors, FETs, and functions equivalent to these. The semiconductor element having These may be integrated circuits such as ICs. These semiconductor elements connect scan electrodes and data electrodes to either the selected power source side or the non-selected power source side. Here, the selected power source side and the non-selected power source side include not only the case of connecting directly to the voltage source, the current source, and the ground line, but also the case of connecting via elements such as a current limiting resistor, a protection device, and a regulator. .
有機ＥＬパネル１０１は、複数の走査電極と、データ電極とが交差するように配置され、これら２つの任意の電極間に与えられる駆動信号により、特定の画素（有機ＥＬ素子）が発光するようになっている。マトリクス部の走査電極数、データ電極数は、そのディスプレイの大きさや精細度により適宜決められるが、通常、走査電極数が１〜７６８本、データ電極数が１〜３０７２本程度である。上記回路は有機ＥＬパネル（有機ＥＬディスプレイ本体）を駆動するための回路構成の一例にすぎず、同等な機能を有するものであれば他の回路構成をとることも可能である。また、ディスプレイ制御手段、走査電極駆動手段およびデータ電極駆動手段等と明確に分割せずにこれらが渾然一体となった構成であってもよい。なお、これらの回路装置は、通常、１種または２種以上のＩＣおよびその周辺部品として構成されている。
The
本発明の装置により駆動されるディスプレイとして、例えば、電子レンジ、電気炊飯器、エアコン、ビデオ、オーディオ装置等の家電製品の表示器、自動車、二輪車の速度計、回転計、ナビゲーションシステム、オーディオパネル等の各種表示器、各種航空機、管制施設等に用いられる各種計器等の好適に使用される。 As a display driven by the apparatus of the present invention, for example, a display of home appliances such as a microwave oven, an electric rice cooker, an air conditioner, a video, an audio device, an automobile, a speedometer of a two-wheeled vehicle, a tachometer, a navigation system, an audio panel, etc. The various instruments used in various displays, various aircraft, control facilities, etc. are suitably used.
第１の発明の詳細：薄膜表示装置、特に有機ＥＬ素子を使用した容量性の発光素子を使用した画像表示装置において、マトリックス駆動させる場合、表示品位の確保、素子の信頼性の確保を目的として、素子に蓄積された電荷を一旦放電するリセット動作を行うことが知られている。今、選択線に１データのみが入力されている場合と全データ線にデータが入力されている場合について考えてみる。この時、非選択線の陰極はＶｏ電位に設定されており、選択線の陰極はＧｎｄに接続されている（図１）。そして、データ線にデータが入力されていない陽極はＧｎｄに、データが入力されている陽極はＶｄに接続されている。 Details of the first invention: In the case of matrix driving in a thin film display device, particularly an image display device using a capacitive light emitting element using an organic EL element, for the purpose of ensuring display quality and ensuring element reliability. It is known to perform a reset operation for once discharging the charge accumulated in the element. Consider a case where only one data is input to the selection line and a case where data is input to all the data lines. At this time, the cathode of the non-selection line is set to Vo potential, and the cathode of the selection line is connected to Gnd (FIG. 1). The anode that does not input data to the data line is connected to Gnd, and the anode that receives data is connected to Vd.
今、１データのみ入力されている状態からリセット動作を行う場合について考えてみる。全ての電極がＧｎｄに接続された状態になり（図２）、蓄積電荷が放電されることになる。この時、放電される電荷はＭ×Ｎのドットマトリックスで形成されているとすると、（（Ｍ−１）（Ｎ−１）Ｖｏ＋Ｖｄ＋（Ｍ−１）（Ｖｏ−Ｖｄ））Ｃの電荷が放電されることになる。この電荷がスイッチトランジスタを介してＧｎｄに流れ込み電源に負荷を掛けることになる。そこで、図３、図４に示したように、例えば、２ライン毎の選択線群を形成し、非選択線を２回に分けてリセット動作を行わせると１回目のリセットでは、（（（Ｍ−２）ＮＶｏ／２）＋Ｖｄ）Ｃの電荷が放電されることになり、実質放電量を半分に抑えることが可能となる。そして、残りの非選択線を時間をずらして放電させれば電源に負荷を掛けることなく全電荷を放電させることができるものである。この時、Ｇｎｄ線に流れ込む電流量は１回のリセット動作の実質半分になり、２回のリセット動作での全電荷放電時間はおおよそ倍になるものである。又、この時放電に要する時間は１６階調までは特に問題なく実現できるように設定できるものである。又、全データ線にデータが入力されている場合については、（（Ｍ−１）Ｎ（Ｖｏ−Ｖｄ）＋ＮＶｄ）Ｃの電荷が充放電されることになる（図５）。この場合は一旦、（Ｍ−２）ＮＶｄＣ／２分の余計な充電が行われるが充放電に要する電荷量は全走査線を同時にリセットする最大消費電力の半分であるから電源に負荷を掛けることはない。そして、残りの選択線をリセット動作する場合はＭＮＶｏＣ／２の電荷が放電されることになる。よって、データ線に入力されるデータ数によらず電源に負荷を掛けることがないリセット動作を行うことが可能となるものである。 Consider the case where the reset operation is performed from the state where only one data is input. All the electrodes are connected to Gnd (FIG. 2), and the accumulated charge is discharged. At this time, if the electric charge to be discharged is formed by an M × N dot matrix, the electric charge of ((M−1) (N−1) Vo + Vd + (M−1) (Vo−Vd)) C is discharged. Will be. This electric charge flows into Gnd through the switch transistor and places a load on the power supply. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, for example, when a selection line group is formed every two lines and the non-selection lines are divided into two times and the reset operation is performed, the first reset ((( M-2) NVo / 2) + Vd) The electric charge of C is discharged, and the substantial discharge amount can be reduced to half. If the remaining non-selected lines are discharged at different times, all charges can be discharged without applying a load to the power supply. At this time, the amount of current flowing into the Gnd line is substantially half that of one reset operation, and the total charge discharge time in two reset operations is approximately doubled. Further, the time required for the discharge at this time can be set so that it can be realized without particular problems up to 16 gradations. When data is input to all data lines, the charge of ((M−1) N (Vo−Vd) + NVd) C is charged / discharged (FIG. 5). In this case, an extra charge of (M-2) NVdC / 2 is once performed, but the amount of charge required for charging / discharging is half the maximum power consumption for simultaneously resetting all scanning lines, so a load is applied to the power supply. There is no. When the remaining selection lines are reset, the charge of MNVoC / 2 is discharged. Therefore, it is possible to perform a reset operation without applying a load to the power source regardless of the number of data input to the data line.
次に、一旦全電極をＧｎｄ接続させてリセット動作を行った以降、プリセット動作を行う場合について考えてみる。この場合、（Ｍ−１）ＮＶｏＣ／２の電荷が蓄積されることになり、非選択線をプリセットするのに要する電荷（Ｍ−１）ＮＶｏＣの実質半分となる。（図６、図７）よって、電源に負荷を掛けることなくプリセット動作が可能となるものである。 Next, consider a case where a preset operation is performed after all electrodes are once Gnd connected and a reset operation is performed. In this case, (M-1) NVoC / 2 charge is accumulated, which is substantially half of the charge (M-1) NVoC required to preset the non-selected line. (FIGS. 6 and 7) Accordingly, the preset operation can be performed without applying a load to the power source.
又、選択線群は請求項に示したように偶数線、奇数線（図７）であってもよく、リセット、プリセット分割数は設計に応じて適宜選択されるものである。 Further, the selection line group may be an even line or an odd line (FIG. 7) as indicated in the claims, and the reset and preset division numbers are appropriately selected according to the design.
今、データドライバが空走期間（データが入力された最大パルス幅からデータが０になった状態で次走査線が開始されるまでの時間）がない場合は上述したとおりの動作が起きることがわかる。
しかしながら、空走時間がない場合にはリセット動作時に余計な消費電力が発生することもわかっている。そこで、このようなデータドライバを使用した場合にはリセット時に一旦全選択線をフロート電位に設定し（図８、図９）その状態から選択線群を選択してリセット動作を行うことが消費電力を抑えたリセット動作が可能となるものである。尚、図８は１線のみデータが入力された場合であり、図９は全線にデータが入力された場合である。ここで、全ＥＬ素子に蓄積された最大電荷と最小電荷はおおよそ以下のように示される。最大電荷（全消灯）：ＭＮＶｏＣ、最小電荷（全点灯）：ＭＮ（Ｖｏ−Ｖｄ）Ｃである。フロート電位にしてからリセット動作を行うならば、前述した無駄な充放電は発生することはない（図１０、図１１）。よって、最大電荷が十分階調制御を行われるほど短い時間間にリセット動作を行うのに要する電流供給能力を持つ選択ドライバを使用して時間をおいてリセット動作を行えば画像品位の低下を抑えた画像表示が可能となるものである。
If the data driver has no idle period (the time from when the data is input to the time when the next scanning line starts when the data becomes 0), the operation described above may occur. Recognize.
However, it has been found that when there is no idle time, extra power is generated during the reset operation. Therefore, when such a data driver is used, it is necessary to set all the selection lines to the float potential once at the time of resetting (FIGS. 8 and 9) and select the selection line group from the state to perform the reset operation. This makes it possible to perform a reset operation with suppressed. FIG. 8 shows a case where data is input for only one line, and FIG. 9 shows a case where data is input for all lines. Here, the maximum charge and the minimum charge accumulated in all the EL elements are roughly expressed as follows. Maximum charge (all unlit): MNVoC, minimum charge (all lit): MN (Vo-Vd) C. If the reset operation is performed after setting the float potential, the above-described useless charging / discharging does not occur (FIGS. 10 and 11). Therefore, if the reset operation is performed for a long time using a selection driver having a current supply capability required for performing the reset operation in such a short time that the maximum charge is sufficiently controlled by gradation, the deterioration in image quality can be suppressed. Image display is possible.
又、データドライバが十分な空走時間を持っているならば、フロート電位にしてもしなくても良くデータ線に接続されるＥＬ素子の陽極は全てＧｎｄ接続となり、最大電荷：ＭＮＶｏＣ、最小電荷：ＭＮ（Ｖｏ−Ｖｄ）Ｃである。よって、時間をずらしたリセット動作が有効である。 Further, if the data driver has a sufficient idle time, the anodes of the EL elements connected to the data line need not be the float potential, and all the anodes are Gnd-connected, and the maximum charge: MNVoC, the minimum charge: MN (Vo-Vd) C. Therefore, a reset operation with a shifted time is effective.
ここで、実際の設計について考えてみる。通常パッシブマトリックス駆動の場合、選択ドライバとデータドライバとコントローラによって形成された駆動回路を使用するのが一般的である。一般にこれらのドライバはＩＣによって形成されており、ＩＣに流せる電流値はＩＣに使用するトランジスタの大きさで決定されるものである。従って、従来技術に記載のリセット動作ではパネルサイズが大きくなったり、容量成分が大きくなるとリセット、プリセット動作時の充放電電荷量が多くなり、大容量のＩＣが必要になってしまう。そこで、ＩＣを大型化することなく表示品位を確保した駆動方法が必要になり、上記に記載のリセット、プリセット方法が採用されるものである。又、階調を実現するにはある時間以内に蓄積された電荷の放電および素子への逆方向の充電、順方向の充電を完了させる必要があり、それらを実現するにはＩＣに流せる電流量を多くする必要がある。しかしながら、ＩＣの大型化には限界があり、コスト上昇の問題も生じる。よって、上記記載の駆動方法を採用し、ある時間以内に充放電を完了させるために、ＩＣの大型化を避けることを目的とするものである。 Now consider the actual design. In general, in the case of passive matrix driving, a driving circuit formed by a selection driver, a data driver, and a controller is generally used. Generally, these drivers are formed by an IC, and the current value that can be passed through the IC is determined by the size of the transistor used in the IC. Therefore, in the reset operation described in the prior art, when the panel size increases or the capacitance component increases, the charge / discharge charge amount during the reset / preset operation increases, and a large-capacity IC is required. Therefore, a driving method that ensures display quality without increasing the size of the IC is required, and the reset and preset methods described above are employed. Also, in order to realize gradation, it is necessary to complete the discharge of the charge accumulated within a certain time, the reverse charge to the element, and the forward charge, and in order to realize them, the amount of current that can flow to the IC Need to be more. However, there is a limit to increasing the size of the IC, and there is a problem of increased costs. Therefore, the above-described driving method is adopted, and the purpose is to avoid an increase in the size of the IC in order to complete charging and discharging within a certain time.
第２の発明の詳細：データドライバ、選択ドライバを使用する場合において、選択ドライバの非選択電位にされた場合に十分な電流供給が可能なドライバを実現するものであり、具体的には非選択線が有機ＥＬ選択線に接続されるＩＣの抵抗分をなるべく低い値にする、あるいはＰ型トランジスタのオン電流を増大させるといったことが考えられる。では具体的な動作について述べる。本説明においては、Ｇｎｄ線の抵抗は選択ドライバがオフ（Ｖｏ電位）の抵抗より十分低いものとする。 Details of the second aspect of the invention: In the case of using a data driver and a selection driver, a driver capable of supplying a sufficient current when the selection driver is set to a non-selection potential is realized. It is conceivable that the resistance of the IC connected to the organic EL selection line is made as low as possible, or the on-current of the P-type transistor is increased. Now, the specific operation will be described. In this description, it is assumed that the resistance of the Gnd line is sufficiently lower than the resistance when the selection driver is off (Vo potential).
今、Ｄ２．Ｄ３がオフ（Ｇｎｄ）になった瞬間を考える（図１２）。この時、Ｃ１．２、Ｃ１．３の陰極はＶｏ−Ｖｄになり、陽極はＣ１．２、Ｃ１．３電位差を保持したままの状態でＧｎｄ電位になる。これは図１３より、明らかである。この時間以降以下の現象が起きる。まず、非選択線に接続されたデータ線電位が０（オフ）の素子は非選択線からの充電が行われる。これは非選択線かつデータオフに掛かる素子の陰極がＶｏ−Ｖｄ電位からＶｏ電位に移行することに相当する。従って、この充電に要する時間は非選択ドライバの抵抗をαとすると、９５％以上の充電が完了するには以下の式で示される。
Ｔｃ＝（（（−Ｌｎ（１−０．９５））−（Ｌｎ（１−０．３９）））αＣ（Ｓｅｃ）となる。
Now D2. Consider the moment when D3 turns off (Gnd) (FIG. 12). At this time, the cathodes of C1.2 and C1.3 are Vo−Vd, and the anode is Gnd potential while maintaining the potential difference of C1.2 and C1.3. This is clear from FIG. The following phenomenon occurs after this time. First, an element whose data line potential is 0 (off) connected to a non-selected line is charged from the non-selected line. This corresponds to the transition of the cathode of the element which is not selected and data is turned off from the Vo-Vd potential to the Vo potential. Therefore, the time required for this charging is expressed by the following equation to complete the charging of 95% or more, assuming that the resistance of the non-selected driver is α.
Tc = (((− Ln (1−0.95)) − (Ln (1−0.39))) αC (Sec).
又、非選択線かつデータオンに掛かる素子では以下のような現象が起きる。この素子の陽極は０〜Ｖｄに、陰極はＶｏ−ＶｄからＶｏに遷移するように充放電が起きる。これは図１３より明らかである。
ここで、陽極が定電流源である場合について考える。ではＣ１．１、Ｃ２．１についての挙動を考えてみる。Ｖｄは定電流源であるから、まずデータ線オンから全ての素子にほぼ均等に電流が流れる。これは、図１３より明らかなように選択ドライバとデータドライバの電位差はＶｏ−Ｖｄから減少していることからも明らかである。つまり、ある時間まではデータ線に接続された素子は順方向の充電が行われる。そして、同時にデータオフに掛かる非選択線にかかる陰極もＶｏ−ＶｄからＶｏまで上昇していき、この素子にかかる電圧は決してＥＬ素子の順方向電圧にはならない、つまり、負符号を保ったまま、その絶対値が小さくなるような放電がおきるものである（図１７）。そして、ある時間が経過した後（選択ドライバとデータドライバの電位差が最小になった時間以降）、非選択線かつデータオフのＥＬ素子は逆方向の充電が開始される。よって、この時間以降は選択線かつデータオンのＥＬ素子（Ｄ１）はＣ１．１〜Ｃ６３．１素子が十分逆方向に充電される時間の間はみかけ上電流が上昇したように電圧が上昇する（図１８）。この時間は選択ドライバの電圧が上昇する時間に依存するものである。そして、最終的には、選択ドライバがＶｏに達し、データドライバは多少のオーバーシュート時間を経過して、定常時状態になるものである（図１３）。図から明らかなようにこの一連の状態は選択ドライバの電位に依存し、データドライバの電位が決定されるものである（選択ドライバが充電する必要のあるＥＬ素子数に依存する）から、αの値を小さく選定することが重要である。（定電流源が十分な電流供給能力がある場合は非選択線に接続されたデータオフＥＬ素子の充電時間に律速される。）又、αは電圧依存の抵抗分であるため、実際のＴｃはより長くなる傾向にあることも図１３から明らかである。更にこの場合、データ線は一度オーバーシュートするので、そのオーバーシュート分を補正するに逆方向への充電が行われる必要がある。ここに要する時間はＣ１．１〜Ｃ６３．１で放電された電荷分に相当する電荷を充電するのであるから、その全電荷をＱとすると以下の式で示される。Ｉ：Ｄ１に流れる電流、時間Ｔ＝Ｑ／Ｉ（Ｓｅｃ）となる。
In addition, the following phenomenon occurs in the non-selection line and data-on elements. Charging / discharging occurs so that the anode of this element transitions from 0 to Vd and the cathode transitions from Vo-Vd to Vo. This is apparent from FIG.
Here, consider the case where the anode is a constant current source. Let us consider the behavior of C1.1 and C2.1. Since Vd is a constant current source, first, current flows almost evenly from the data line ON to all the elements. This is also clear from the fact that the potential difference between the selection driver and the data driver is decreased from Vo−Vd, as is apparent from FIG. That is, the elements connected to the data line are charged in the forward direction until a certain time. At the same time, the cathode applied to the non-selection line for data off also rises from Vo-Vd to Vo, and the voltage applied to this element never becomes the forward voltage of the EL element, that is, the negative sign is maintained. The discharge is such that the absolute value is small (FIG. 17). Then, after a certain time has elapsed (after the time when the potential difference between the selected driver and the data driver is minimized), the non-selected lines and the data-off EL elements start to be charged in the reverse direction. Therefore, after this time, the voltage of the selection line and data-on EL element (D1) rises as if the apparent current rises during the time when the C1.1 to C63.1 elements are sufficiently charged in the reverse direction. (FIG. 18). This time depends on the time when the voltage of the selected driver rises. Finally, the selected driver reaches Vo, and the data driver is in a steady state after some overshoot time (FIG. 13). As is apparent from the figure, this series of states depends on the potential of the selected driver, and the potential of the data driver is determined (depends on the number of EL elements that the selected driver needs to charge). It is important to select a small value. (If the constant current source has sufficient current supply capability, it is limited by the charging time of the data-off EL element connected to the non-selected line.) Since α is a voltage-dependent resistance component, the actual Tc It is also clear from FIG. 13 that tends to be longer. Further, in this case, since the data line once overshoots, it is necessary to charge in the reverse direction in order to correct the overshoot. Since the time required here is to charge the electric charge corresponding to the electric charge discharged at C1.1 to C63.1, the total charge is represented by the following formula. I: current flowing in D1, time T = Q / I (Sec).
又、選択ドライバは一般的に高電圧領域ではその抵抗が高く、定電流源に近い動作を行う。よって、データ線オフになった瞬間には選択ドライバと選択線間はＶｏ−（Ｖｏ−Ｖｄ）＝Ｖｄ電位になり、そこから０電位に移行するように動作する。この場合、低電圧域では抵抗として動作する（図１４）。よって、データ線がオフになった瞬間からある時間までは、選択ドライバはＣＲ積で決定される時間に十分な電流が供給されない場合には定電流として動作を行い、ある時間以降、抵抗として動作を行いＣＲ積で決定される時間までの充電を行うものである。 Further, the selection driver generally has a high resistance in a high voltage region and operates close to a constant current source. Therefore, at the moment when the data line is turned off, the potential between the selection driver and the selection line becomes Vo− (Vo−Vd) = Vd potential, and the operation is performed so as to shift to 0 potential therefrom. In this case, it operates as a resistor in the low voltage range (FIG. 14). Therefore, from the moment when the data line is turned off until a certain time, the selection driver operates as a constant current when sufficient current is not supplied for the time determined by the CR product, and after a certain time, it operates as a resistor. And charging up to the time determined by the CR product is performed.
つまり、選択線の電位は選択ドライバの供給能力に律速され、定電流領域（Ｑ／Ｉで決定される時間）＋抵抗領域（ＣＲ積で決定される時間）の時間和で決定されるものである。又、データ線の電位は充放電量に依存し、最初は放電が起き、ある時間以降充電が行われる。そして、充電電荷と放電電荷は等しくなるように動作するものである。ここで、データ線は初期の放電時間に対して充電時間がとれずにリセット動作を行うと人間には暗くなったと認識されるものである（図１６）。無論、データドライバ、選択ドライバの能力が十分な場合はデータ線の充放電時間は短くなり、暗くなったとは認識されないと考えられる（図１５）。この対策としてはフレームレートを低下させる、選択ドライバの電流供給能力を上げる、（Ｐ型トランジスタのオン電流を上げる。最終段抵抗を下げる）といった対策が考えられる。しかし、フレームレートを低くさせることは階調を十分に得て動画や静止画を再生するには十分とは言えない。よって、選択ドライバの能力を上げることが重要と考えられる。 In other words, the potential of the selection line is determined by the supply capability of the selection driver, and is determined by the time sum of the constant current region (time determined by Q / I) + resistance region (time determined by CR product). is there. Further, the potential of the data line depends on the amount of charge and discharge, and discharge occurs first, and charging is performed after a certain time. The charge charge and the discharge charge operate to be equal. Here, the data line is recognized to be dark to humans when the reset operation is performed without taking the charge time with respect to the initial discharge time (FIG. 16). Of course, if the data driver and the selection driver have sufficient capabilities, it is considered that the charge / discharge time of the data line is short and it is not recognized that it has become dark (FIG. 15). Possible countermeasures include reducing the frame rate, increasing the current supply capability of the selected driver, (increasing the on-state current of the P-type transistor, decreasing the final stage resistance). However, it cannot be said that lowering the frame rate is sufficient for reproducing a moving image or a still image with sufficient gradation. Therefore, it is considered important to increase the ability of the selected driver.
又、データ線に入力されたデータによる最大充放電量は１画素のみが発光して残りが消灯になる場合であるときである。この時、最小パルス幅時間以上の時間で充放電が完了することは設計上さけなくてはならない。できれば１／３最小パルス幅時間、望ましくは１／１０最小パルス幅時間に充放電が完了すればよい。 The maximum charge / discharge amount based on the data input to the data line is when only one pixel emits light and the rest is turned off. At this time, it must be designed that charging / discharging is completed in a time longer than the minimum pulse width time. If possible, charging / discharging may be completed within 1/3 minimum pulse width time, preferably 1/10 minimum pulse width time.
しかしながら、このような選択ドライバを使用した場合に、例えば、抵抗を十分さげた場合にはリセット、プリセット動作あるいはデータ線のデータが変化した場合に大電流が流れる可能性がある。データ線が移行した場合（全点灯から全消灯に移行）の最大供給電荷量はＭ×Ｎドットの場合、ＭＮＶｄＣの電荷が供給される。プリセット動作時にはＭＮＶｏＣの電荷が供給されることになる。一般にＶｏ＞Ｖｄであり、データ線の移行に際し、Ｖｄが十分低ければ大きな問題にはならないが、プリセット時においては問題となることがわかっている。 However, when such a selection driver is used, for example, when the resistance is sufficiently reduced, there is a possibility that a large current flows when the reset, preset operation, or data line data changes. When the data line is shifted (shifting from all lighting to all lighting is off), when the maximum supply charge amount is M × N dots, the charge of MNVdC is supplied. During the preset operation, the charge of MNVoC is supplied. In general, Vo> Vd, and it is known that when Vd is sufficiently low at the time of data line transition, it is not a big problem, but it becomes a problem at the time of presetting.
そこで、第１の発明のようにプリセット時間をずらして選択線群を指定してプリセットを行うことでこの問題を解決するに至った。又、リセット動作においてもドライバの最終段抵抗が低い場合、最大ＭＮＶｏＣの電荷がリセット動作により、短時間に放電される必要がありＧｎｄ線に大電流が流れ、第１の発明のようなリセット時間をずらしてリセットを行うことで、この問題を解決するに至った。 Thus, as in the first invention, the preset time is shifted and the selection line group is designated to perform the preset to solve this problem. Also in the reset operation, if the final stage resistance of the driver is low, the maximum MNVoC charge needs to be discharged in a short time by the reset operation, and a large current flows through the Gnd line, and the reset time as in the first invention The problem was solved by shifting the reset.
第３の発明の詳細：ところで、前述した通り、Ｖｄが十分高い場合にはデータ線の移行に際し、選択ドライバには瞬間的な大電流は流れない。しかしながら、有機ＥＬ素子は容量性の発光素子であり、通常動作（発光期間）において蓄積された電荷が問題となる場合がある。一般に、データ線に入力されるデータはシフトレジスタから入力されたデータがラッチ回路に溜め込まれ、ある選択線が選択された場合に、ラッチ回路から同時にデータ線にデータが入力されるものである（図１９）。この場合には、前述に記載の問題が発生する場合がある。そこで、第３の発明ではデータ線に入力されるデータを第１の発明のようにあるデータ線群に分割し、同時にデータ入力を行わないように動作させるものである。 Details of the third invention: By the way, as described above, when Vd is sufficiently high, a momentary large current does not flow through the selected driver during the data line transition. However, the organic EL element is a capacitive light emitting element, and the charge accumulated in the normal operation (light emission period) may be a problem. In general, the data input to the data line is the data input from the shift register is stored in the latch circuit, and when a certain selection line is selected, the data is simultaneously input from the latch circuit to the data line ( FIG. 19). In this case, the problem described above may occur. Therefore, in the third invention, the data input to the data line is divided into certain data line groups as in the first invention, and the operation is performed so as not to input the data at the same time.
では、実際の動作について説明する。データ線が移行した場合（全データ線が全点灯から全消灯に移行）の最大供給電荷量はＭ×Ｎドットの場合、約ＭＮＶｄＣの電荷が供給され、この電荷は選択ドライバから供給される。データ線はこの時全てＧｎｄ接続となる。従って、選択ドライバに掛かる負荷が大きくなってしまう場合がある。そこで、データ線が移行する時間をデータ線郡に分割して動作させるとすると例えば、偶数線と奇数線の２分割した場合を考える（図２０，２１）。偶数線が全線消灯となる場合、供給される電荷はＭＮＶｄＣ／２で示される。又、この電荷が十分に放電されるに要する時間はＭ本の選択線があるのであるから、３・ＮＣＲ／２積で決定される。ここで、Ｒは選択ドライバの最終段抵抗を示す。よって、Ｒが小さければ時間は短くてもすむ。そして、この時間が十分に短く、残りの奇数線を全消灯させれば、人間には同時に消灯となったと認識されるものである（図２２）。又、この時選択線に流れる電流は全データ線を消灯にした場合の半分ですむ。よって、階調を十分に確保し、表示品位の確保が可能となり、電源に負荷を掛けない有機ＥＬ表示装置が可能となるものである。 Now, the actual operation will be described. When the data line shifts (all data lines shift from full lighting to full extinction), when the maximum supply charge amount is M × N dots, approximately MNVdC charge is supplied, and this charge is supplied from the selection driver. At this time, all the data lines are Gnd-connected. Therefore, the load applied to the selected driver may increase. Therefore, if the operation time is divided into the data line groups and the data line is moved, for example, consider the case where the even line and the odd line are divided into two (FIGS. 20 and 21). When the even lines are all turned off, the supplied charge is indicated by MNVdC / 2. In addition, since there are M selection lines, the time required for sufficiently discharging the electric charge is determined by 3 · NCR / 2 product. Here, R represents the final stage resistance of the selected driver. Therefore, if R is small, the time may be short. Then, if this time is sufficiently short and all the remaining odd lines are turned off, it is recognized by humans that the lights are turned off at the same time (FIG. 22). At this time, the current flowing through the selection line is half that when all data lines are turned off. Therefore, it is possible to secure a sufficient gradation, ensure display quality, and provide an organic EL display device that does not place a load on the power supply.
又、このデータ線群は設計に応じて適宜選択されればよく、第２の発明と合わせて使用することにより、電源に負荷をかけず表示品位を確保した有機ＥＬ表示装置を実現できるものである。 In addition, the data line group may be appropriately selected according to the design. By using it together with the second invention, it is possible to realize an organic EL display device that ensures display quality without applying a load to the power source. is there.
では第１の発明と合わせて実施した場合についての充放電の関係について述べる（図２５）。簡単のため、表示パネルを上下左右の４分割として、それぞれの領域をＡ−Ｄとする。この場合、図に示されたように、ＡＢ領域、ＣＤ領域で走査線のリセット時間をずらし、ＡＣ領域、ＢＤ領域でデータ線に入力する時間をずらす。この時、それぞれの非選択画素では図に示した充放電が起きる。そして、それぞれの充放電量は単位時間で見ると同一波形でリセット、データ入力した場合の半分以下であることがわかる。よって、瞬間的な消費電流を抑制することが可能である。 Now, the charging / discharging relationship in the case of being carried out together with the first invention will be described (FIG. 25). For the sake of simplicity, the display panel is divided into four parts (upper, lower, left, and right), and the respective areas are taken as AD. In this case, as shown in the figure, the scanning line reset time is shifted in the AB area and the CD area, and the input time to the data line is shifted in the AC area and the BD area. At this time, charging / discharging shown in the drawing occurs in each non-selected pixel. Each charge / discharge amount is found to be less than half of the reset / data input with the same waveform when viewed in unit time. Therefore, instantaneous current consumption can be suppressed.
ここで、実際にＩＣを使用して駆動する場合について考える。データドライバと選択ドライバ、コントローラを使用して画像表示を実現する場合、階調制御を行う場合には以下の方法がある。
ＰＷＭ（駆動電圧を一定にして、時間幅を可変とする）ＰＡＭ（時間幅を一定にして、駆動電圧を可変とする）、フレーム変調（ある固定時間を分割し、それぞれを１データとしてオン、オフデータを入力し、固定時間で階調を実現する）等がある。フレーム変調の場合、階調を十分得るには周波数を上げなくてはならない。しかしながら、容量性の素子では充放電動作が不可欠であり、ＣＲ積で決定される時間以上に周波数を上げることは現実的には不可能であり、現実的ではない。これが、ＰＡＭ、ＰＷＭが採用される原因の一つである。ＰＡＭの場合、発光素子の電圧に対して輝度が線形に変化する必要があり、データドライバのバラツキが輝度バラツキになりやすい。又、定電流回路で駆動する場合、階調により十分な輝度を得るには階調によって、時間差が生じるという問題が発生する。 一方、ＰＷＭの場合は、データドライバの駆動するに際し電圧変動分はＰＡＭより少ないので、輝度バラツキは発生しにくいと考えられる。よって、ＰＷＭ、ＰＡＭどちらを採用するかは画像表示装置に要求される性能で決定される設計事項によるところが大きい。本発明では、階調制御が容易なＰＷＭで実験を行い、第１．２．３の発明の有効性を実証した。
Here, consider the case of actually driving using an IC. When image display is realized using a data driver, a selection driver, and a controller, there are the following methods when gradation control is performed.
PWM (with constant drive voltage and variable time width) PAM (with constant time width and variable drive voltage), frame modulation (divides a fixed time, turns each one as ON, (Off-data is input and gradation is realized in a fixed time). In the case of frame modulation, the frequency must be increased to obtain sufficient gradation. However, charging and discharging operations are indispensable for capacitive elements, and it is practically impossible to raise the frequency beyond the time determined by the CR product, which is not practical. This is one of the reasons why PAM and PWM are adopted. In the case of PAM, the luminance needs to change linearly with respect to the voltage of the light emitting element, and the variation of the data driver tends to be the luminance variation. In the case of driving with a constant current circuit, there arises a problem that a time difference is caused by gradations in order to obtain sufficient luminance by gradations. On the other hand, in the case of PWM, the voltage fluctuation is less than that of PAM when the data driver is driven, so that it is considered that luminance variation is unlikely to occur. Therefore, which of PWM and PAM is adopted depends largely on design matters determined by the performance required for the image display apparatus. In the present invention, an experiment was performed with PWM that allows easy gradation control, and the effectiveness of the invention of 1.2.3 was verified.
次に本発明に使用される有機ＥＬディスプレイパネルを構成する素子構造について説明する。
有機ＥＬディスプレイ１は、例えば、図２３に示すように、一方の基板上２２に、ホール注入電極（陽極）、ホール注入・輸送層、発光および電子注入輸送層、電子注入電極（陰極）、必要により保護層が積層され、これを反転して他方の基板２１との間に有機層を挟み込んだ構成を有する。なお、図示例では一方の引き出し電極２３が、他方の引き出し電極２４と直交する方向に配置されているが、一方の引き出し電極２３を、他方の引き出し電極２４の基板２１を挟んだ反対側に配置してもよい。
Next, the element structure constituting the organic EL display panel used in the present invention will be described.
For example, as shown in FIG. 23, the
本発明の有機ＥＬディスプレイは、上記の構成例に限らず、種々の構成とすることができ、セグメントタイプのものであってもよく、例えば発光層を単独で設け、この発光層と電子注入電極との間に電子注入輸送層を介在させた構造とすることもできる。また、必要に応じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。電子注入電極はスパッタ法や真空蒸着等により成膜し、発光層等の有機物層は真空蒸着等により、ホール注入電極は蒸着やスパッタ等により成膜することができるが、これらの膜のそれぞれは、必要に応じてマスク蒸着または膜形成後にエッチングなどの方法によってパターニングされ、これによって、所望の発光パターンを得ることができる。電極成膜後に、ＳｉＯＸ 等の無機材料、テフロン（登録商標）等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００ｎｍ程度とする。保護膜はスパッタ法、蒸着法等により形成すればよい。 The organic EL display of the present invention is not limited to the above-described configuration example, and may have various configurations, and may be of a segment type. For example, a light emitting layer is provided independently, and the light emitting layer and the electron injection electrode are provided. It is also possible to adopt a structure in which an electron injecting and transporting layer is interposed therebetween. If necessary, the hole injection / transport layer and the light emitting layer may be mixed. The electron injection electrode can be formed by sputtering or vacuum vapor deposition, the organic layer such as the light emitting layer can be formed by vacuum vapor deposition or the like, and the hole injection electrode can be formed by vapor deposition or sputtering, etc. If necessary, patterning is performed by a method such as etching after mask deposition or film formation, whereby a desired light emission pattern can be obtained. After forming the electrode, a protective film using an inorganic material such as SiOX or an organic material such as Teflon (registered trademark) may be formed. The protective film may be transparent or opaque, and the thickness of the protective film is about 50 to 1200 nm. The protective film may be formed by sputtering, vapor deposition, or the like.
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。ホール注入輸送層は、ホール注入電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００ｎｍ程度、特に１０〜３００ｎｍとすることが好ましい。ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１ｎｍ以上、輸送層は１ｎｍ以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００ｎｍ程度、輸送層で５００ｎｍ程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。発光層には発光機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。また、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における化合物の含有量は０．０１〜１０ｗｔ％ 、さらには０．１〜５ｗｔ％ であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。 Furthermore, it is preferable to form a sealing layer on the element in order to prevent oxidation of the organic layer and electrode of the element. The sealing layer is an adhesive resin layer such as a commercially available low-hygroscopic photocurable adhesive, epoxy adhesive, silicone adhesive, cross-linked ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive sheet, etc. in order to prevent moisture from entering. Is used to adhere and seal a sealing plate such as a glass plate. Besides a glass plate, a metal plate, a plastic plate, etc. can also be used. The light emitting layer has a hole (hole) and electron injection function, a transport function thereof, and a function of generating excitons by recombination of holes and electrons. It is preferable to use a relatively electronically neutral compound for the light emitting layer. The hole injecting and transporting layer has the function of facilitating the injection of holes from the hole injecting electrode, the function of stably transporting holes, and the function of blocking electrons, and the electron injecting and transporting layer is the injection of electrons from the electron injecting electrode. These layers have the function of easily transporting electrons, the function of transporting electrons stably, and the function of blocking holes. These layers increase and confine holes and electrons injected into the light-emitting layer and optimize the recombination region. And improve luminous efficiency. The thickness of the light emitting layer, the thickness of the hole injecting and transporting layer, and the thickness of the electron injecting and transporting layer are not particularly limited, and may vary depending on the forming method, but is usually about 5 to 500 nm, and particularly preferably 10 to 300 nm. . The thickness of the hole injecting and transporting layer and the thickness of the electron injecting and transporting layer may be about the same as the thickness of the light emitting layer or about 1/10 to 10 times depending on the design of the recombination / light emitting region. When the injection layer and the transport layer for holes or electrons are separated, the injection layer is preferably 1 nm or more, and the transport layer is preferably 1 nm or more. The upper limit of the thickness of the injection layer and the transport layer at this time is usually about 500 nm for the injection layer and about 500 nm for the transport layer. Such a film thickness is the same when two injection transport layers are provided. The light emitting layer contains a fluorescent material which is a compound having a light emitting function. Examples of such a fluorescent substance include at least one selected from compounds such as those disclosed in JP-A 63-264692, such as quinacridone, rubrene, and styryl dyes. Further, quinoline derivatives such as metal complex dyes having 8-quinolinol or a derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum as a ligand, tetraphenylbutadiene, anthracene, perylene, coronene, 12-phthaloperinone derivatives, and the like can be given. Furthermore, a phenylanthracene derivative of Japanese Patent Application No. 6-110568, a tetraarylethene derivative of Japanese Patent Application No. 6-114456, and the like can be used. Further, it is preferably used in combination with a host material capable of emitting light by itself, and is preferably used as a dopant. In such a case, the content of the compound in the light emitting layer is preferably 0.01 to 10 wt%, more preferably 0.1 to 5 wt%. When used in combination with a host material, the emission wavelength characteristic of the host material can be changed, light emission shifted to a longer wavelength can be achieved, and the light emission efficiency and stability of the device can be improved.
基板材料としては、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。色変換膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、色変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。有機ＥＬディスプレイは、直流駆動型や、交流駆動またはパルス駆動として用いられる。駆動させるための印加電圧は、通常、２〜２０Ｖ程度とされる。 As the substrate material, a transparent or translucent material such as glass, quartz, or resin is used. Further, the emission color may be controlled by using a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent substance, or a dielectric reflection film on the substrate. The color filter film may be a color filter used in a liquid crystal display or the like, but it is only necessary to adjust the characteristics of the color filter according to the light emitted by the organic EL to optimize the extraction efficiency and color purity. . In addition, if a color filter that can cut off short-wavelength external light that is absorbed by the EL element material or the fluorescence conversion layer is used, the light resistance and display contrast of the element can be improved. Further, an optical thin film such as a dielectric multilayer film may be used instead of the color filter. The color conversion film absorbs EL emission light and emits light from the phosphor in the color conversion film to convert the color of the emitted light. The composition includes a binder, a fluorescent material, and light. Formed from three of the absorbent material. The organic EL display is used as a DC drive type, an AC drive or a pulse drive. The applied voltage for driving is usually about 2 to 20V.
有機ＥＬ素子を２５６×６４ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：１５０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：６４．Ｈｄａｔａ：２５６であって、駆動電圧：１５Ｖ、ＰＷＭ駆動により、４階調を実現させる場合について考えてみる。（リセット動作含む）ここで、データドライバはＰＷＭの最大時間幅動作以降において、十分長い時間空走時間があるものとする。ここで、空走時間とはデータ線がＧｎｄに接続され、ＥＬ素子の陽極がＧｎｄ電位にいたる時間以上の時間を意味するものである。つまり、リセット動作が行われる前に全データ線はＧｎｄ電位になっていることを意味するものである。従って、非選択線には非選択線電位の電荷が逆方向に充電されていることになる。ＰＷＭの最大時間幅Ｔｍａｘは以下の式で決定される。全消灯時におけるリセットを考える。
Ｔｍａｘ＝１／１５０×６４×３（Ｓｅｃ）ここで、リセット時に電荷の充放電を完了させるのに必要な時間は表示品位を確保する意味からＴｍａｘ／１０（Ｓｅｃ）は必要である。
今、全電極をリセットする場合について考えてみる。全電荷は１８×１０−１２×６４×２５６×１５＝４．４２×１０−６（クーロン）である。又、ＰＷＭの最小時間幅に１／１０が必要であるから、この電荷を消費する時間は１／（１５０×６４×１０×３）＝３．５０×１０−６である。従って、全電荷をこの時間内に放電させるには４．４２×１０−６／３．５０×１０−６（Ａ）の電流が流れることになり、１．３Ａ必要である。これだけの大電流を流せるＩＣはコストが高く現実的ではない。又、ＩＣが大型化してしまい、実装上問題が生じてしまう。よって、上記駆動方法をとり、例えば、５分割すれば電流量を約２５０ｍＡ程度にすることが可能であり、小型のＩＣを採用することができる。又、この時リセット時間は長くなってしまうが、１６階調レベルでは実用上問題にはならない。このような駆動方法を使用し有機ＥＬ表示装置を実現し、安定した階調を得ることが出来た。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement of 256 × 64 dots. Here, capacitor capacity of each dot: 18 pF / Pixel, frame frequency: 150 Hz, Vscan: 64. Consider a case where Hdata is 256, drive voltage is 15 V, and four gradations are realized by PWM drive. Here, it is assumed that the data driver has a sufficiently long idle time after the PWM maximum time width operation. Here, the idle time means a time longer than the time when the data line is connected to Gnd and the anode of the EL element reaches the Gnd potential. That is, it means that all data lines are at the Gnd potential before the reset operation is performed. Therefore, the non-selected line is charged with the charge of the non-selected line potential in the reverse direction. The maximum PWM time width Tmax is determined by the following equation. Consider resetting when all lights are off.
Tmax = 1/150 × 64 × 3 (Sec) Here, Tmax / 10 (Sec) is necessary for the time required to complete the charge / discharge of the charge at the time of resetting in order to ensure display quality.
Now consider the case of resetting all electrodes. The total charge is 18 × 10 −12 × 64 × 256 × 15 = 4.42 × 10 −6 (Coulomb). Further, since 1/10 is required for the minimum time width of PWM, the time for consuming this charge is 1 / (150 × 64 × 10 × 3) = 3.50 × 10 −6 . Therefore, to discharge all charges within this time, a current of 4.42 × 10 −6 /3.50×10 −6 (A) flows, and 1.3 A is required. An IC capable of flowing such a large current is expensive and unrealistic. In addition, the IC becomes large, resulting in a mounting problem. Therefore, if the above driving method is employed and divided into five, for example, the amount of current can be reduced to about 250 mA, and a small IC can be employed. At this time, the reset time becomes long, but there is no practical problem at 16 gradation levels. An organic EL display device was realized using such a driving method, and a stable gradation could be obtained.
有機ＥＬ素子を２５６×６４ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：１５０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：６４．Ｈｄａｔａ：２５６であって、駆動電圧：１５Ｖ、ＰＷＭ駆動により、４階調を実現させる場合について考えてみる。（リセット後プリセット動作含む）
ＰＷＭの最大時間幅Ｔｍａｘは以下の式で決定される。全電極リセット後を考える。
Ｔｍａｘ＝１／１５０×６４×３（Ｓｅｃ）
ここで、プリセット時に電荷の充電を完了させるのに必要な時間は表示品位を確保する意味からＴｍａｘ／１０（Ｓｅｃ）は必要である。
今、全電極をプリセットする場合について考えてみる。全電荷は１８×１０−１２×６４×２５６×１５＝４．４２×１０−６（クーロン）である。又、ＰＷＭの最大時間幅に１／１０が必要であるからこの電荷を消費する時間は１／（１５０×６４×１０×３）＝３．５０×１０−６である。従って、全電荷をこの時間内に充電させるには４．４２×１０−６／３．５０×１０−６（Ａ）の電流が流れることになり、１．３Ａ必要である。これだけの大電流を流せるＩＣはコストが高く現実的ではない。又、ＩＣが大型化してしまい、実装上問題が生じてしまう。よって、上記に駆動方法をとれば例えば、５分割すれば電流量を約２５０ｍＡ程度にすることが可能であり、小型のＩＣを採用することができる。又、この時プリセット時間は長くなってしまうが、１６階調レベルでは実用上問題にはならない様に設定することが出来た。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement of 256 × 64 dots. Here, capacitor capacity of each dot: 18 pF / Pixel, frame frequency: 150 Hz, Vscan: 64. Consider a case where Hdata is 256, drive voltage is 15 V, and four gradations are realized by PWM drive. (Including preset operation after reset)
The maximum PWM time width Tmax is determined by the following equation. Consider after all electrode reset.
Tmax = 1/150 × 64 × 3 (Sec)
Here, Tmax / 10 (Sec) is necessary for the time required to complete the charge charging at the time of presetting in order to ensure display quality.
Now consider the case of presetting all electrodes. The total charge is 18 × 10 −12 × 64 × 256 × 15 = 4.42 × 10 −6 (Coulomb). Further, since 1/10 is required for the maximum time width of PWM, the time for consuming this charge is 1 / (150 × 64 × 10 × 3) = 3.50 × 10 −6 . Therefore, to charge all charges within this time, a current of 4.42 × 10 −6 /3.50×10 −6 (A) flows, and 1.3 A is required. An IC capable of flowing such a large current is expensive and unrealistic. In addition, the IC becomes large, resulting in a mounting problem. Therefore, if the above driving method is used, for example, if divided into five, the amount of current can be reduced to about 250 mA, and a small IC can be employed. At this time, the preset time becomes long, but it was possible to set the 16 gradation levels so as not to cause a problem in practice.
有機ＥＬ素子を２５６×６４ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：１５０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：６４．Ｈｄａｔａ：２５６であって、データドライバ駆動電圧：１３Ｖ、選択ドライバ駆動電圧：１８Ｖの場合、ＰＷＭ駆動により、４階調を実現させる場合について考えてみる。今、ある選択線が選択された場合に最大階調のデータが全データ線に入力された場合から１データ以外がそれ以下の階調になる場合を考える。尚、データ線への入力はシフトレジスタに入力されたデータをラッチ回路で溜め込み、ある選択線が選択された場合にラッチ回路から全データ線に同時に入力されるものとする。この時、最大階調が選択されたデータ線の非選択線に接続されたＥＬ素子では以下のような現象が起きる。このＥＬ素子はそれ以外のデータ線がオフ（Ｇｎｄ）に接続された瞬間に、陽極には０Ｖが陰極には（１８−１３）＝５Ｖの電位が印加されることになり、実質−５Ｖの電圧が印加される。ここで、このＥＬ素子は非選択線に接続されているのであるから、５→１８Ｖへ電圧が時間的に移行するはずである。そして、データ線電位の１３Ｖまではデータ線に定電流回路から電流が流れ（放電）、１３から１８Ｖまでは選択ドライバからＥＬ素子に電流が流れる（充電）ものである。よって、選択線に接続されたデータ線がオンの素子では放電期間には電流量が減少し、充電期間には電流量が上昇するので、一旦輝度が低下した後、輝度が上昇するものである。従って、充電が十分に完了する前にリセット動作が完了すると輝度低下が発生してしまう。では具体例について述べる。
選択ドライバの最終段の抵抗がαΩとするとひとつの選択線には２５５個のＥＬ素子がＧｎｄ接続になるので、ＣＲ積は２５５×１８×１０−１２×αである。よって、５〜１８Ｖに充電する時間は
（（−Ｌｎ（（１−０．９５））−（−Ｌｎ（１−０．２８）））ＣＲ＝６．１×１０−５（Ｓｅｃ）
Ｒ：５０００Ωの場合。又、４階調を実現するには、最小時間幅は１／（１５０×６４×４）＝２．６×１０−５（Ｓｅｃ）である。よって、α：５０００Ωでは十分な階調制御ができない。
ここで、α：２０００Ωとすると、上式の値は２．５×１０−５（Ｓｅｃ）である。４階調を実現するには９５％以上の電荷の放電があればよいとするとＣＲ積時間の約３倍があればよいので、その時間が最小時間幅程度であればよいから、最終段抵抗を２０００Ω以下として、十分な階調を得ることが可能となった。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement of 256 × 64 dots. Here, capacitor capacity of each dot: 18 pF / Pixel, frame frequency: 150 Hz, Vscan: 64. Consider the case where Hdata: 256, data driver drive voltage: 13 V, and selected driver drive voltage: 18 V, to realize four gradations by PWM drive. Consider a case where, when a certain selection line is selected, the maximum gradation data is input to all the data lines, and the gradation other than one data is lower than that. It is assumed that the data input to the data line is stored in the latch circuit by the latch circuit, and when a certain selection line is selected, it is simultaneously input from the latch circuit to all the data lines. At this time, the following phenomenon occurs in the EL element connected to the non-selected line of the data line for which the maximum gradation is selected. In this EL element, the potential of 0V is applied to the anode and (18-13) = 5V is applied to the cathode at the moment when the other data lines are turned off (Gnd). A voltage is applied. Here, since this EL element is connected to the non-selection line, the voltage should shift from 5 to 18V in time. A current flows from the constant current circuit to the data line up to 13 V of the data line potential (discharge), and a current from 13 to 18 V flows from the selection driver to the EL element (charging). Therefore, in an element in which the data line connected to the selection line is on, the amount of current decreases during the discharging period and the amount of current increases during the charging period. Therefore, the luminance increases after the luminance once decreases. . Accordingly, if the reset operation is completed before the charging is sufficiently completed, the luminance is reduced. Then, a specific example will be described.
If the resistance of the final stage of the selection driver is αΩ, 255 EL elements are Gnd connected to one selection line, so the CR product is 255 × 18 × 10 −12 × α. Therefore, the time for charging to 5 to 18 V is ((−Ln ((1−0.95)) − (− Ln (1−0.28))) CR = 6.1 × 10 −5 (Sec)
R: 5000Ω. In order to realize four gradations, the minimum time width is 1 / (150 × 64 × 4) = 2.6 × 10 −5 (Sec). Therefore, sufficient gradation control cannot be performed at α: 5000Ω.
Here, when α is 2000Ω, the value of the above formula is 2.5 × 10 −5 (Sec). If it is sufficient to discharge more than 95% of charge in order to realize four gradations, it is sufficient if there is about three times the CR product time. It is possible to obtain a sufficient gradation by setting the value to 2000Ω or less.
有機ＥＬ素子を２５６×６４ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：１５０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：６４．Ｈｄａｔａ：２５６であって、データドライバ駆動電圧：１３Ｖ、選択ドライバ駆動電圧：１８Ｖの場合、ＰＷＭ駆動により、４階調を実現させる場合について考えてみる。今、全点灯状態から２５５本が全消灯になる場合を考える。この時、充放電に使用される電荷は１選択線当たり２５５×１３×１８×１０−１２（クーロン）である。ここに要する時間は１３Ｖまではデータ線は十分能力があるとすると選択ドライバの供給電流で決定されるものとして近似するとして、選択ドライバ電流を２ｍＡの場合、２．９８×１０−６（Ｓｅｃ）である。これでは十分な階調を得ることは出来なかった。
そこで、選択ドライバの電流を４ｍＡとして行ったところ十分な階調を得ることができた。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement of 256 × 64 dots. Here, capacitor capacity of each dot: 18 pF / Pixel, frame frequency: 150 Hz, Vscan: 64. Consider the case where Hdata: 256, data driver drive voltage: 13 V, and selected driver drive voltage: 18 V, to realize four gradations by PWM drive. Consider a case in which 255 lights are completely turned off from a fully lit state. At this time, the electric charge used for charging / discharging is 255 × 13 × 18 × 10 −12 (Coulomb) per selection line. Assuming that the time required for this is up to 13 V and the data line has sufficient capacity, it is approximated as determined by the supply current of the selected driver. When the selected driver current is 2 mA, 2.98 × 10 −6 (Sec) It is. With this, sufficient gradation could not be obtained.
Therefore, when the current of the selection driver was set at 4 mA, sufficient gradation could be obtained.
有機ＥＬ素子を２５６×６４ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：１５０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：６４．Ｈｄａｔａ：２５６であって、データドライバ駆動電圧：１３Ｖ、選択ドライバ駆動電圧：１８Ｖの場合、ＰＷＭ駆動により、４階調を実現させる場合について考えてみる。今、選択ドライバが十分な電流供給能力を持っている場合につき考える。この時、データ線を２分割（偶数線と奇数線）した場合において、データ線にデータを入力するタイミングを時間差をおいて入力する場合を考える。今、全点灯から全消灯になった場合、非選択線に蓄積された電荷が放電されるので、全放電電荷量は以下に示される。
全電荷＝２５６×６３×１８×１０−１２×１３＝３．８×１０−６（クーロン）である。この電荷がある時間内に放電される必要があり、つまりＰＷＭの空走時間内に放電される必要がある。空走時間が４μＳＥＣとすると、ながれる電流Ｉ＝３．８×１０−６／４×１０−６＝０．９Ａである。そこで、データ線を２分割すると流れる電流は４５０ｍＡである。この電流ならば大型なＩＣを使用する必要はない。
よって、空走時間を８μＳｅｃに設定し、データ線に入力する時間を４μｓｅｃずらして入力することで、ＩＣに負荷を掛けずに十分な階調を得ることが出来た。
ところで、１選択線が充放電に要する時間はおおよそ３ＣＲで決定される。全電荷は以下のように決定される。２５６×１８×１０−１２×１３（クーロン）である。又、３ＣＲ＝３×２５６×１８×１０−１２×２×１０３であり、２．７×１０−５ｓｅｃである。（Ｒ＝２０００）ここで、Ｒ＝４００として、２分割とすると３ＣＲ＝３×２５６×１８×１０−１２×４００＝３．６×１０−６Ｓｅｃとなる。よって、この時間ならば、データ線に入力する時間間に選択ドライバで十分な供給が出来るので、十分な階調が可能となった。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement of 256 × 64 dots. Here, capacitor capacity of each dot: 18 pF / Pixel, frame frequency: 150 Hz, Vscan: 64. Consider the case where Hdata: 256, data driver drive voltage: 13 V, and selected driver drive voltage: 18 V, to realize four gradations by PWM drive. Consider a case where the selected driver has sufficient current supply capability. At this time, in the case where the data line is divided into two (even line and odd line), a case is considered in which the data input timing is input with a time difference. Now, when all the lights are turned off, all the charges accumulated in the non-selected lines are discharged, so the total discharge charge amount is shown below.
Total charge = 256 × 63 × 18 × 10 −12 × 13 = 3.8 × 10 −6 (Coulomb). This charge needs to be discharged within a certain time, that is, it needs to be discharged within the PWM idle time. When the idle time is 4 μSEC, the flowing current I = 3.8 × 10 −6 / 4 × 10 −6 = 0.9 A. Therefore, when the data line is divided into two, the current that flows is 450 mA. With this current, there is no need to use a large IC.
Therefore, by setting the idle time to 8 μSec and shifting the input time to the data line by 4 μsec, sufficient gradation can be obtained without imposing a load on the IC.
By the way, the time required for charging / discharging one selection line is determined by about 3CR. Total charge is determined as follows. 256 × 18 × 10 −12 × 13 (Coulomb). 3CR = 3 × 256 × 18 × 10 −12 × 2 × 10 3 , and 2.7 × 10 −5 sec. (R = 2000) Here, assuming that R = 400 and dividing into two, 3CR = 3 × 256 × 18 × 10 −12 × 400 = 3.6 × 10 −6 Sec. Therefore, at this time, sufficient supply can be performed by the selection driver during the time input to the data line, so that sufficient gradation can be achieved.
有機ＥＬ素子を４６４×２５６ドットでマトリックス配置に形成された有機ＥＬ画像表示装置を考えてみる。ここで、各ドットのコンデンサ容量：１８ｐＦ／Ｐｉｘｅｌ、フレーム周波数：８０Ｈｚ、Ｖｓｃａｎ：２５６、Ｈｄａｔａ：４６４であって、データドライバ駆動電圧：１３Ｖ、選択ドライバ駆動電圧：１８Ｖの場合、ＰＷＭ駆動により、１６階調を実現させる場合について考えてみる。
走査線ドライバをデュアルスキャンの上下２分割とし、さらに走査線ドライバを両側取りだしとして設計する。又、データ線を４分割して入力するものとする。１６階調を実現する場合、１フレーム期間は１／（８０×１２８）＝９８μＳＥＣである。ここで、リセット期間を１６μＳＥＣとすると、（９８−１６）／１６＝５．１μＳｅｃが最小パルス幅となる。データ線に入力されたデータによる最大充放電量は１画素のみが発光して残りが消灯になる場合であるときである。この時、最小パルス幅時間以上の時間で充放電が完了することは設計上さけなくてはならない。できれば１／３最小パルス幅時間、望ましくは１／１０最小パルス幅時間に充放電が完了すればよい。
これらの条件から、１選択線にはデータ線が４分割されるので、４６４／４＝１１６の素子が充放電されなくてはならない。又、両側取りだしなので結局、１１６／２＝５８素子の充放電が必要である。この時必要な抵抗、電流は以下で示される。ｔは５．１μＳＥＣ以下であるから、Ｒ＝ｔ／３Ｃ＝５．１×１０−６／（３×１８×１０−１２×５８）＝１６３０Ω以下である。望ましくは５４０Ω以下、より好ましくは１６３Ωである。又、オン電流はＩ＝ＣＶ／ｔ＝１８×１０−１２×５８×１３／５．１×１０−６＝２．７ｍＡである。望ましくは１１ｍＡ、より好ましくは３７ｍＡである。そして、データ入力は４分割なので、４μＳＥＣ時間ずらして、データ入力を行った。この設計により、走査線ドライバの抵抗、オン電流を考慮した集積回路を使用し、データ線に分割入力することで、十分な階調表現可能な発光表示が実現できた。
Consider an organic EL image display device in which organic EL elements are formed in a matrix arrangement with 464 × 256 dots. Here, when the capacitor capacity of each dot is 18 pF / Pixel, the frame frequency is 80 Hz, Vscan is 256, Hdata is 464, the data driver driving voltage is 13 V, and the selected driver driving voltage is 18 V, the PWM driving results in 16 Consider the case of realizing gradation.
The scanning line driver is designed to be divided into upper and lower parts of dual scanning, and the scanning line driver is designed to take out both sides. Further, it is assumed that the data line is divided into four and input. When realizing 16 gradations, one frame period is 1 / (80 × 128) = 98 μSEC. If the reset period is 16 μSEC, (98−16) /16=5.1 μSec is the minimum pulse width. The maximum charge / discharge amount based on the data input to the data line is when only one pixel emits light and the rest is turned off. At this time, it must be designed that charging / discharging is completed in a time longer than the minimum pulse width time. If possible, charging / discharging may be completed within 1/3 minimum pulse width time, preferably 1/10 minimum pulse width time.
From these conditions, since the data line is divided into four for one selection line, 464/4 = 116 elements must be charged and discharged. Moreover, since both sides are taken out, it is necessary to charge / discharge 116/2 = 58 elements. The necessary resistance and current at this time are shown below. Since t is 5.1 μSEC or less, R = t / 3C = 5.1 × 10 −6 / (3 × 18 × 10 −12 × 58) = 1630 Ω or less. Desirably, it is 540Ω or less, more preferably 163Ω. The on-current is I = CV / t = 18 × 10 −12 × 58 × 13 / 5.1 × 10 −6 = 2.7 mA. Desirably, it is 11 mA, more preferably 37 mA. Since the data input is divided into four, the data input was performed with a shift of 4 μSEC time. With this design, a light emitting display capable of expressing sufficient gradation can be realized by using an integrated circuit that takes into account the resistance and on-current of the scanning line driver and dividing and inputting to the data lines.
以上、本発明によれば電源に負荷を掛けることなくリセット、プリセット動作が可能となるものであり、表示品位を確保し、信頼性を確保した有機ＥＬ表示装置が実現できるものである。 As described above, according to the present invention, reset and preset operations can be performed without imposing a load on the power source, and an organic EL display device with high display quality and high reliability can be realized.
Ｖｄ：データ線電位
Ｖｏ：走査線電位
Ｄ１〜Ｄ３：発光状態発光素子
Ｃ１．１〜Ｃ６３．２５６：非発光状態発光素子
２１：基板１
２２：基板２
２３：引き出し電極１
２４：引き出し電極２
１０１：有機ＥＬパネル
１０２：走査電極駆動部
１０３：データ電極駆動部
１０４：主制御部
１０５：表示制御部
１０６：表示データ記憶部
Vd: data line potential Vo: scanning line potential D1 to D3: light emitting state light emitting elements C1.1 to C63.256: non-light emitting state light emitting element 21:
22:
23: Lead
24: Lead
101: Organic EL panel 102: Scan electrode driving unit 103: Data electrode driving unit 104: Main control unit 105: Display control unit 106: Display data storage unit
Claims (4)
前記走査線と前記データ線との交点に形成され、発光機能を実現する発光素子と、前記走査線を駆動する走査電極駆動部と、前記データ線を駆動するデータ電極駆動部と、
前記走査電極駆動部を介して、前記走査線を順次駆動し、前記データ電極駆動部を介して、前記データ線にデータを入力することにより画像表示を実現する表示制御部と、を有する画像表示装置において、
前記表示制御部は、前記データ電極駆動部を介して、前記データを入力する前記データ線を少なくとも２以上のデータ線群に分割し、前記データ線群にそれぞれ時間をずらしてデータ入力動作を行うことを特徴とする画像表示装置。 Scan lines and data lines formed on the matrix;
A light emitting element that is formed at an intersection of the scanning line and the data line and realizes a light emitting function; a scanning electrode driving unit that drives the scanning line; and a data electrode driving unit that drives the data line;
An image display including: a display control unit that sequentially drives the scanning lines via the scanning electrode driving unit and inputs data to the data lines via the data electrode driving unit; In the device
The display control unit divides the data lines for inputting the data into at least two or more data line groups via the data electrode driving unit, and performs a data input operation for each of the data line groups while shifting the time. An image display device characterized by that.
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