JP3313830B2 - 表示装置の駆動回路 - Google Patents
表示装置の駆動回路Info
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Description
関する。
の信号電極がマトリクス状に配置され、走査電極と信号
電極との交点部分では、該走査電極及び信号電極に発光
素子が接続されている。そして、1つの共通走査電極に
対して、所望の信号電極に定電流駆動信号を供給するこ
とにより、対応する発光素子を発光状態にしている。
て、発光素子(EL素子)は、長期間使用すると性能が
劣化し、順方向電圧降下(VF )が大きくなることが知
られている。そこで、表示装置では、発光素子の順方向
電圧降下VF が大きくなることを見込んで、駆動手段に
印加される電圧を予め高く設定している。ところが、こ
のように駆動手段への電圧を予め高く設定すると、発光
素子の性能が劣化していない初期状態においても駆動手
段に高い電圧が印加されることになり、この結果、駆動
手段のトランジスタで消費される電力が多くなり、消費
電力の無駄が生じていた。
に適切な発光状態を達成できるとともに、発光素子の使
用の初期状態においては、消費電力を低減することがで
きる表示装置の駆動回路を提供することにある。
に配置された複数の走査電極及び複数の信号電極と、該
走査電極及び信号電極に接続された発光素子と、から構
成される表示パネルと、入力信号に応じて前記信号電極
に定電流駆動信号を供給する駆動手段と、前記発光素子
での順方向電圧降下を検出する検出手段と、該検出手段
からの検出信号に応じて前記駆動手段に所定の電圧が印
加されるように制御する制御手段と、を含むことを特徴
とする。
能が徐々に劣化し、発光素子での順方向電圧降下VF が
大きくなるので、駆動手段に印加されている電圧が不足
し、その結果、駆動手段が正常に動作しない可能性があ
る。そこで、駆動手段から発光素子に接続された信号電
極の電圧を検出する検出部を設けて、発光素子の電圧降
下VF を測定し、該電圧降下VF が小さい場合には、駆
動手段への電圧を低く設定する。これにより、駆動手段
には必要最小限度の電圧が印加されるので、消費電力を
低減することができる。一方、発光素子の長期間の使用
により、発光素子の電圧降下VF が大きくなると、駆動
手段への電圧を上昇させ、駆動手段が正常な定電流動作
を行うようにする。
装置の駆動回路が示されており、図1は、単純マトリク
スの例(定電流駆動)を示す。図1において、電流電圧
(+V)は、駆動手段の定電流源10〜10及び信号電
極12〜12を介して発光素子14〜14に供給され、
該発光素子14〜14は、走査電極16を介してGND
に接続される。なお、発光素子14〜14はその陽極が
信号電極12〜12に接続され、その陰極が走査電極1
6に接続されている。また、符号12a〜12aは信号
電極12〜12の抵抗分を示し、符号16a〜16aは
走査電極16の抵抗分を示す。
電極16に対して最も電位差が大きくなるのは、画面の
中心付近を駆動する信号電極12´(図1では右端の信
号電極)と走査電極16とが選択され、しかも、その走
査電極16につながる全ての発光素子14〜14がON
する場合である。なお、画面の中心付近を駆動する信号
電極12´が走査電極16に対して最も電位差が大きく
なる理由としては、他の信号電極12と比較して、信号
電極12´に接続された発光素子14´がGNDに達す
るまでの走査電極16の長さが最も長く、すなわち、走
査電極16の抵抗分16a〜16aが最も大きいからで
ある。
も上昇するので、この信号電極12´の電位差を検出端
子18で測定し、該検出電圧に基づいて、電源電圧(+
V)を適切に設定することができる。すなわち、発光素
子14´の長期間の使用により該発光素子14´の電圧
降下VF が大きくなると、検出端子18での検出電圧に
基づいて、電源電圧(+V)を上昇させ、定電流源10
´が正常な定電流動作を行うようにする。
駆動する信号電極12´の電圧を検出端子18で検出し
ているが、検出点は画面の中心付近に限られず、他のど
の画素にも設定することができる。この場合には、配線
の電圧降下等の分を考慮して検出電圧を修正し、定電流
源10〜10が正常に動作するように定電流源10〜1
0の電源電圧(+V)を設定する。
を説明する。図2には、表示装置の概略構成が示されて
いる。
示し、該表示パネル30はXドライバ32及びYドライ
バ34により駆動される。一方、ビデオ信号はA/Dコ
ンバータ36を介してメモリ38に供給され、該メモリ
38からのデータは、Xドライバ32に供給される。な
お、Xドライバ32,Yドライバ34及びメモリ38は
コントローラ42により制御される。
いる。図3において、映像信号は、A/Dコンバータ3
6を介してメモリとしてのシフトレジスタ38に供給さ
れ、該シフトレジスタ38は、複数のフリップフロップ
回路(以下FFという)44〜44を含む。シフトレジ
スタ38内のFF44〜44からの信号は、Xドライバ
40内でFF46〜46を介してPWM変調器48〜4
8に供給される。PWM変調器48〜48からの信号
(輝度データに対応したパルス幅を示すアナログ信号)
は、信号電極A0 ,A1 ,A2 ,A3 ,…に供給され、
一方、Yドライバ34内のFF50〜50からの信号
は、走査電極K0 ,K1 ,K2 ,K3 ,…に供給され、
これらの信号電極A0 ,A1 ,A2 ,A3 ,…及び走査
電極K0 ,K1 ,K2 ,K3 ,…により、表示パネル3
0のマトリクスが構成される。表示パネル30におい
て、信号電極A0 ,A1 ,A2 ,A3 ,…と走査電極K
0 ,K1 ,K2 ,K3 ,…との交点部分では信号電極A
0,A1 ,A2 ,A3 ,…及び走査電極K0 ,K1 ,K
2 ,K3 ,…に発光素子52〜52が接続されている。
ータ42は、水平同期信号及び垂直同期信号を受取り、
信号SCLK,LCLK,FPUL,及びFCLKを出
力する。信号SCLKは、A/Dコンバータ36及びシ
フトレジスタ38内のFF44〜44に供給され、信号
LCLKはXドライバ40内のFF46〜46に供給さ
れ、信号FPUL及びFCLKは、Yドライバ34内の
FF50〜50に供給される。
〜48には、水平同期信号H〜Hが供給される。図4に
は、図3の表示装置のタイミングチャートが示されてい
る。
ートを説明すると、映像信号をA/Dコンバータ36で
A/D変換してサンプリングする毎に、A/D変換され
たデータDATAは、信号SCLKにより、シフトレジ
スタ38内のFF44〜44に順次シフトされる。そし
て、1水平同期期間のデータDATAが全てFF44〜
44に送られると、信号LCLKにより、FF44〜4
4内のデータはXドライバ32内のFF46〜46を介
してPWM変調器48〜48に供給される。PWM変調
器48〜48は送られたデータをPWM変調し、データ
に対応する長さのパルスを信号電極A0 ,A1 ,A2 ,
A3 ,…に出力する。
ートを説明すると、信号FPULは、垂直同期期間に1
回“High”レベルになり、信号FCLKにより、信号F
PULのパルスが走査電極(ライン)K0 ,K1 ,
K2 ,K3 ,…に順次転送されていく。そして、走査ラ
インKn (n=0,1,2,3,…)が“High”レベル
のとき、そのラインKn が点火することになる。なお、
信号FCLKは1水平同期期間に1回パルスを出力し、
信号FPULは1垂直同期期間に1回パルスを出力す
る。
装置の駆動回路の概略構成が示されている。図5におい
て、符号54はCPUを示し、該CPU54は、バス5
6に接続されており、また、バス56には、ROM5
8、RAM60、D/Aコンバータ62,64、入力ポ
ート66,68が接続されている。なお、D/Aコンバ
ータ62,64は、それぞれ、駆動電圧指令,駆動電流
指令を出力し、また、入力ポート66,68には、それ
ぞれ、走査電極(陰極)タイミング,信号電極(陽極)
タイミングが供給されている。
A/Dコンバータ72を介して接続され、該マルチプレ
クサ70はS/H回路74,76,78からの信号を受
ける。ここで、S/H回路74,76,78は、それぞ
れ、端子A,端子B,表示パネルの温度センサ80から
の信号を受ける。なお、端子A,端子B,温度センサ8
0については後述する。
装置の駆動回路の回路構成が示されている。図6におい
て、符号30は表示パネルを示し、該表示パネル30
は、Xドライバ32及びYドライバ34により駆動され
る。Xドライバ32からの信号電極A 0 ,A1 ,…及び
走査電極K0 ,K1 ,K2 …により表示パネル30のマ
トリクスが構成され、信号電極A0 ,A1 ,…と走査電
極K0 ,K1 ,K2 ,…との交点部分では、該信号電極
A0 ,A1 ,…及び走査電極K0 ,K1 ,K2 ,…に発
光素子52〜52が接続されている。
Yドライバ34において、走査電極K0 ,K1 ,K2 ,
…が1走査期間(すなわち1水平周期期間)ずつ順次
“High”レベルになると、その“High”レベルになった
走査電極Kn (n=0,1,2,…)に接続された発光
素子52〜52が点灯する。ここで、素子52〜52が
どの程度の輝度で点灯するかは、Xドライバ32からの
信号電極A0 ,A1 ,…の信号により決定される。
符号82は、電源回路を示し、該電源回路82内のコン
パレータ84の一端子には、CPU54からの電圧指令
がA/Dコンバータ62を介して供給されている。
ことにより、電源回路82からの信号電極(陽極)の電
源電圧VD を制御することができる。前記電源回路82
からの電源電圧VD は、定電流源88に供給され、該定
電流源88内のトランシジスタ90,91,91,…に
は、CPU54からの電流指令がD/Aコンバータ64
及び電圧/電流交換器(V/I変換器)94を介して供
給されている。このCPU54からの電流指令を制御す
ることにより、定電流源88からの定電流値を制御する
ことができる。
極A0 ,A1 ,…に供給され、該信号電極A0 ,A1 ,
…は、分岐してトランジスタ96−0,96−1,…の
コレクタに接続されている。このトランジスタ96−
0,96−1,…のベースは、PWM変調器48−0,
48−1,…に接続されている。そして、例えば、PW
M変調器48−0が“High”レベルであると、トランジ
スタ96−0がオン状態になって、該トランジスタ96
−0内を信号電極A0 の定電流が流れるので、信号電極
A0 に接続された発光素子52は、消灯状態である。一
方、PWM変調器48−0が“Low ”レベルであると、
トランジスタ96−0がオフ状態になり、信号電極A0
の定電流は、発光素子52に供給されるので、該発光素
子52は、点灯状態である。なお、発光素子52の点灯
時に、該発光素子52の輝度は、PWM変調器48が
“Low ”レベルになる時間により決定される。
るために、信号電極A0 には、検出用端子Aが設けら
れ、走査電極K0 には、検出用端子Bが設けられてい
る。両端子A,Bからの検出信号は、CPU54に供給
され、CPU54では、両端子A,Bからの検出信号に
基づいて発光素子52の電圧降下VF を求め、該電圧降
下VF に基づいて電圧指令を発生する。この電圧指令
は、前述したように、D/Aコンバータ62を介して電
源回路82内のコンパレータ84の一端子に供給され、
これにより、電源回路82からの電源電圧VD が適切な
値に制御される。
のフローチャートを参照しながら説明する。ステップ1
00でスタートし、ステップ102で駆動電流値を設定
し、すなわち、輝度を設定する。ステップ104で測定
すべき発光素子を選択し、走査電極(陰極)がアクティ
ブになると、ステップ106に進み、ステップ106で
測定すべき発光素子を駆動し、信号電極(陽極)がアク
ティブになると、ステップ108に進む。
端子A,B間の電位差VX を測定する。ステップ110
で駆動電流値,信号電極(陽極)及び走査電極(陰極)
の抵抗値から陽極及び陰極での電圧降下分を推定し、こ
の推定した電圧降下を前記電位差VX から引き、発光素
子の電圧降下VF を求める。ステップ112で求めた電
圧降下VF と予め設定してある電流値から必要最小限の
駆動電圧VD を推定する。
て、要するに、電圧が最も上昇する部分と、電源との電
位差を求めている。次のステップ114で、設定できる
VD の最大値が推定したVD の値より大きいと、ステッ
プ116で推定したVD を駆動電圧に設定する。一方、
ステップ114の結果が“NO”であると、ステップ1
18で表示パネルの寿命が来たことを表示し、ステップ
120で終了する。
の変形例が示されている。図8において、ステップ10
0〜110までは、図7のステップ100〜110と同
じであるが、ステップ110からはステップ122に進
み、表示パネルの温度TP を測定し(図5の温度センサ
80を参照)、ステップ124で表示パネルの温度TP
が上限温度を越えていると、ステップ126で駆動電流
値を下げる。一方、ステップ124で“NO”である
と、ステップ128で表示パネルの温度TP に基づいて
発光素子の電圧降下VF を補正し、その後、図7と同じ
ステップ112,114,116に進む。なお、ステッ
プ114で“NO”であると、ステップ118で表示パ
ネルの寿命が来たことを表示し、ステップ130で駆動
電流値を下げ、輝度を下げる。
成が2つ示されている。図9(A)の第1構成におい
て、電源電圧+Vはカレントミラー構成の定電流源88
に供給され、該定電流源88内のトランジスタ90,9
1には基準電流Irefが供給されている。定電流源88か
らの定電流は、信号電極A0 を介して発光素子52に供
給される。信号電極A0 は、分岐してトランジスタ96
のコレクタに接続され、該トランジスタ96のベースに
は、発光のオンオフ信号が供給される。
ベルであると、トランジスタ96がオン状態であるの
で、該トランジスタ96内を信号電極A0 の定電流が流
れ、発光素子52は、消灯状態である。一方、発光のオ
ンオフ信号が“Low ”レベルであると、トランジスタ9
6がオフ状態になり、信号電極A0 の定電流は、発光素
子52に供給されるので、該発光素子52は点灯状態で
ある。
ンオフ信号に応じてTTL132からの出力はVOHある
いはVOLになり、これにより、トランジスタ134はオ
ン状態あるいはオフ状態になる。この結果、トランジス
タ134からの定電流IF が発光素子52に供給された
り、供給されなかったりする。なお、トランジスタ13
4のオン時に、定電流IF は、次の式で示される。
発光素子での電圧降下を測定し、該電圧降下に応じて駆
動手段に所定の電圧が印加される構成であるので、発光
素子の長期間の使用により該発光素子の電圧降下が大き
くなった場合には、駆動手段に高い電圧が印加され、こ
れにより、発光素子の適切な発光状態が達成される。一
方、発光素子の性能が劣化していない初期状態において
は、発光素子の電圧降下が小さいので、駆動手段に低い
電圧が印加され、この結果、駆動手段での消費電力を低
減させることができる。
図である。
(A)はXドライバのタイミングチャートを示し、
(B)はYドライバのタイミングチャートを示す。
略構成図である。
路構成図である。
ーチャート図である。
ーチャート図である。
(B)はそれぞれ、第1構成,第2構成を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 マトリクス状に配置された複数の走査電
極及び複数の信号電極と、該走査電極及び信号電極に接
続された発光素子と、から構成される表示パネルと、 入力信号に応じて前記信号電極に定電流駆動信号を供給
する駆動手段と、 前記発光素子での順方向電圧降下を検出する検出手段
と、 該検出手段からの検出信号に応じて前記駆動手段に所定
の電圧が印加されるように制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする表示装置の駆動回路。
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