JP3638830B2 - 発光表示パネルの駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子等の容量性発光素子を用いた発光表示パネルの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低消費電力でかつ高表示品質であり、更に薄型化が可能なディスプレイとして、有機エレクトロルミネッセンス素子の複数をマトリクス状に配列して構成されるエレクトロルミネッセンスディスプレイが注目されている。該有機エレクトロルミネッセンス素子は、図１に示すように、透明電極１０１が形成されたガラス板などの透明基板１００上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる少なくとも１層の有機機能層１０２、及び金属電極１０３が積層されたものである。透明電極１０１の陽極にプラス、金属電極１０３の陰極にマイナスの電圧を加え、すなわち、透明電極及び金属電極間に直流を印加することにより、有機機能層１０２が発光する。良好な発光特性を期待することのできる有機化合物を有機機能層に使用することによって、エレクトロルミネッセンスディスプレイが実用に耐えうるものになっている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単にＥＬ素子ともいう）は、電気的には、図２のような等価回路にて表すことができる。図から分かるように、ＥＬ素子は、容量成分Ｃと、該容量成分に並列に結合するダイオード特性の成分Ｅとによる構成に置き換えることができる。よって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、容量性の発光素子であると考えられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、直流の発光駆動電圧が電極間に印加されると、電荷が容量成分Ｃに蓄積され、続いて当該ＥＬ素子固有の障壁電圧または発光閾値電圧を越えると、電極（ダイオード成分Ｅの陽極側）から発光層を担う有機機能層に電流が流れ始め、この電流に比例した強度で発光する。
【０００４】
かかるＥＬ素子の電圧Ｖ−電流Ｉ−輝度Ｌの特性は、図３に示すように、ダイオードの特性に類似しており、発光閾値Ｖth以下の電圧では電流Ｉはきわめて小さく、発光閾値Ｖth以上の電圧になると電流Ｉは急激に増加する。また、電流Ｉと輝度Ｌはほぼ比例する。このようなＥＬ素子は、発光閾値Ｖthを超える駆動電圧をＥＬ素子に印加すれば当該駆動電圧に応じた電流に比例した発光輝度を呈し、印加される駆動電圧が発光閾値電圧Ｖth以下であれば駆動電流が流れず発光輝度もゼロに等しいままである。
【０００５】
かかるＥＬ素子の複数を用いた発光表示パネルの駆動方法としては、単純マトリクス駆動方式が知られている。図４に発光表示パネルの単純マトリクス駆動方式の駆動装置の一例の構造を示す。発光表示パネルにおいては、ｎ個の陰極線（金属電極）Ｂ1〜Ｂnを横方向に、m個の陽極線（透明電極）Ａ1〜Ａmを縦方向に平行に伸長して設けられ、各々の交差した部分（計n×m個）にＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅm,nの発光層を挟む。画素を担うＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅm,nは、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1〜Ａmと水平方向に沿う陰極線Ｂ1〜Ｂnとの交差位置に対応して一端（上記の等価回路のダイオード成分Ｅの陽極線側）が陽極線に、他端（上記の等価回路のダイオード成分Ｅの陰極線側）が陰極線に接続される。陰極線は陰極線走査回路１に接続されて駆動、陽極線は陽極線ドライブ回路２に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００６】
陰極線走査回路１は、各陰極線の電位を個々に定める陰極線Ｂ1〜Ｂnに対応する走査スイッチ５1〜５nを有し、個々が、電源電圧から得られる逆バイアス電位ＶCC（例えば１０Ｖ）及びアース電位（０Ｖ）のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続する。
陽極線ドライブ回路２は、各陽極線を通じて駆動電流をＥＬ素子個々に供給する陽極線Ａ1〜Ａmに対応した電流源２1〜２m（例えば定電流源）及びドライブスイッチ６1〜６mを有し、ドライブスイッチが電流を個々に陽極線に流すオンオフ制御するように構成される。駆動源は定電圧源等の電圧源を用いることも可能であるが、上述した電流−輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対し電圧−輝度特性が温度変化に対して不安定であること等の理由により、電流源（供給電流量が所望の値となるように制御される電源回路）を用いるのが一般的である。電流源２1〜２mの供給電流量は、ＥＬ素子が所望の瞬時輝度で発光する状態（以下、この状態を定常発光状態と称する。）を維持するために必要な電流量とされる。また、ＥＬ素子が定常発光状態にある時は、上述したＥＬ素子の容量成分Ｃには供給電流量に応じた電荷が充電されているため、ＥＬ素子の両端電圧は瞬時輝度に対応した規定値Ｖｅ（以下、これを発光規定電圧と称する。）となる。
【０００７】
陽極線はまた、陽極線リセット回路３に接続される。この陽極線リセット回路３は、陽極線毎に設けられたシャントスイッチ７1〜７mを有し、該シャントスイッチが選択されることによって陽極線をアース電位に設定する。
陰極線走査回路１、陽極線ドライブ回路２及び陽極線リセット回路３は発光制御回路４に接続される。
【０００８】
発光制御回路４は、図示せぬビデオ信号発生系から供給されたビデオ信号に応じて当該ビデオ信号が担う画像を表示させるべく陰極線走査回路１、陽極線ドライブ回路２及び陽極線リセット回路３を制御する。発光制御回路４は、陰極線走査回路１に対して、走査線選択制御信号を発生し、ビデオ信号の水平走査期間に対応する陰極線のいずれかを選択してアース電位に設定し、その他の陰極線は逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ５1〜５nを切り換える制御を行う。逆バイアス電位ＶCCは、ドライブされている陽極線と走査選択がされていない陰極線との交点に接続されたＥＬ素子がクロストーク発光することを防止するために、陰極線に接続される定電圧源によって印加されるものであり、逆バイアス電位ＶCC＝発光規定電圧Ｖｅと設定されるのが一般的である。走査スイッチ５1〜５nが水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線は、その陰極線に接続されたＥＬ素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【０００９】
陽極線ドライブ回路２は、かかる走査線に対して発光制御を行う。発光制御回路４は、ビデオ信号が示す画素情報に従って当該走査線に接続されているＥＬ素子のどれをどのタイミングでどの程度の時間に亘って発光させるかについてを示すドライブ制御信号を発生し、陽極線ドライブ回路２に供給する。陽極線ドライブ回路２は、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチ６1〜６mのいくつかをオンオフ制御し、陽極線Ａ1〜Ａmを通じて画素情報に応じた該当ＥＬ素子への駆動電流の供給をなす。これにより、駆動電流の供給されたＥＬ素子は、当該画素情報に応じた発光をなすこととなる。
【００１０】
陽極線リセット回路３のリセット動作は、発光制御回路４からのリセット制御信号に応じて行われる。陽極線リセット回路３は、リセット制御信号が示すリセット対象の陽極線に対応するシャントスイッチ７1〜７mのいずれかをオンしそれ以外はオフとする。
本願と同一の出願人による特開平９−２３２０７４号公報には、単純マトリクス発光表示パネルにおける、走査線を切り換える直前に格子状に配された各ＥＬ素子の蓄積電荷を放出させるリセット動作を行う駆動法（以下、リセット駆動法と呼ぶ）が開示されている。このリセット駆動法は、走査線を切り換えた際のＥＬ素子の発光立上りを早めるものである。この単純マトリクス表示パネルのリセット駆動法について図４〜図６を参照して説明する。
【００１１】
なお、以下に述べる図４〜図６に示す動作は、陰極線Ｂ1を走査してＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移してＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合を例に挙げたものである。また、説明を分かり易くするために、光っているＥＬ素子はダイオード記号にて示され、光っていないＥＬ素子はコンデンサ記号にて示される。また、陰極線Ｂ1〜Ｂnに印加される逆バイアス電位ＶCCは、ＥＬ素子の発光規定電圧Ｖｅと同じ１０Ｖとされている。
【００１２】
先ず、図４においては、走査スイッチ５1のみが０Ｖのアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ1が走査されている。他の陰極線Ｂ2〜Ｂnには、走査スイッチ５2〜５nにより逆バイアス電位ＶCCが印加されている。同時に、陽極線Ａ1及びＡ2には、ドライブスイッチ６1及び６2によって電流源２1及び２2が接続されている。また、他の陽極線Ａ3〜Ａmには、シャントスイッチ７3〜７mによって０Ｖのアース電位側に切り換えらている。したがって、図４の場合、ＥＬ素子Ｅ1,1とＥ2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源２1及び２2から矢印のように駆動電流が流れ込み、ＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1のみが発光することとなる。この状態においては、ハッチングして示される非発光のＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,nは、それぞれ図示の如き極性に充電されることとなる。
【００１３】
この図４の定常発光状態から、次のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する直前に、以下のようなリセット制御が行われる。すなわち、図５に示すように全てのドライブスイッチ６1〜６mを開放するとともに、全ての走査スイッチ５1〜５nと全てのシャントスイッチ７1〜７mを０Ｖのアース電位側に切り換え、陽極線Ａ1〜Ａmと陰極線Ｂ1〜Ｂnの全てを一旦０Ｖのアース電位側にシャントし、オールリセットを掛ける。このオールリセットが行われると、陽極線と陰極線の全てが０Ｖの同電位となるので、各ＥＬ素子に充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全てのＥＬ素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。
【００１４】
このようにして全てのＥＬ素子の充電電荷をゼロにした後、今度は図６に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ５2のみを０Ｖ側に切り換え、陰極線Ｂ2の走査を行う。これと同時に、ドライブスイッチ６2及び６3を閉じて電流源２2及び２3を対応の陽極線に接続せしめるとともに、シャントスイッチ７1，７4〜７mをオンとし、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmに０Ｖを与える。
【００１５】
このように、上記リセット駆動法の発光制御は、陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちのいずれかをアクティブにする期間である走査モードと、これに後続するリセットモードとの繰り返しである。かかる走査モードとリセットモードは、ビデオ信号の１水平走査期間（１Ｈ）毎に行われる。仮にリセット制御をせずに、図４の状態から図６の状態に直接移行したとすると、例えば、電流源２3から供給される駆動電流は、ＥＬ素子Ｅ3,2に流れ込むだけではなく、ＥＬ素子Ｅ3,3〜Ｅ3,nに充電された逆方向電荷（図４に図示）のキャンセルにも費やされるため、ＥＬ素子Ｅ3,2を定常発光状態にする（ＥＬ素子Ｅ3,2の両端電圧を発光規定電圧Ｖｅにする）には時間を要することとなる。
【００１６】
しかしながら、上述したリセット制御を行うと、陰極線Ｂ2の走査に切り換わった瞬間において、陽極線Ａ2及びＡ3の電位は約ＶCCとなるため、次に発光させるべきＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2には、電流源２2及び２3だけではなく陰極線Ｂ1、Ｂ3〜Ｂnに接続された定電圧源からの複数のルートからも充電電流が流れ込み、この充電電流によって寄生容量が充電されて発光規定電圧Ｖｅまで瞬時に達し定常発光状態に瞬時に移行できる。その後、陰極線Ｂ2の走査期間内においては上述したように電流源から供給される電流量はＥＬ素子が発光規定電圧Ｖｅでの定常発光状態を維持できるだけの電流量とされているので、電流源２2及び２3から供給される電流はＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみに流れ込み、すべてが発光に費やされる。すなわち図６に示される発光状態を持続する。
【００１７】
以上述べたように、従来のリセット駆動法によれば、次の走査線の発光制御に移行する前に、陰極線と陽極線の全てが一旦アース電位である０Ｖ又は逆バイアス電位ＶCCの同電位に接続されてリセットされるので、次の走査線に切り換えられた際に、発光規定電圧Ｖｅまでの充電を速くし、切り換えられた走査線上の発光すべきＥＬ素子の発光の立上りを早くすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
図４及び図６に示したように、いずれかの陰極線にアース電位が印加されることにより走査が行われているとき、走査されていない陰極線には電圧ＶCCが印加され、電流源からの電流供給が行われてない陽極線にはアース電位が印加される。すなわち、図４の場合にはＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,n各々の陽極・陰極間に、また図６の場合にはＥＬ素子Ｅ1,1，Ｅ4,1〜Ｅm,1，Ｅ1,3〜Ｅ1,n，Ｅ4,3〜Ｅm,n各々の陽極・陰極間にはほぼ電圧ＶCCが逆バイアスで印加される。この逆バイアスの電圧Ｖccが印加されたＥＬ素子は充電され、充電された電荷はその後の走査による陰極線のアース電位供給や電流源からの電流供給により放電してしまう。この充放電した電荷はＥＬ素子の発光には全く寄与しない無駄なものであるという問題点があった。特に、その充放電による電力損失は発光表示パネル内のＥＬ素子の数に比例して大きくなるので、表示面積が大なるほど無駄な電力損失も大きくなる。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、発光に寄与しない無駄な電力消費を低減させることができる発光表示パネルの駆動装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光表示パネルの駆動装置は、互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、ドライブ線及び走査線による複数の交差位置各々にて走査線及びドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、走査期間に入力ビデオ信号に応じて１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、走査期間各々の間にリセット期間を設定し、リセット期間にその前後の走査期間各々において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、走査期間に１の走査線に容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、リセット期間に第２電位を複数の走査線の全てに印加する走査手段と、走査期間に発光閾値電圧以上の正電圧を発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ発光ドライブ線以外のドライブ線に発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、リセット期間には複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２１】
かかる本発明の構成によれば、走査期間には、走査のために選択された１の走査線に発光閾値電圧より低い第１電位が印加されかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位が印加され、複数のドライブ線のうちの発光させるべき容量性発光素子が接続された発光ドライブ線以外のドライブ線には発光閾値電圧を越えない第３電位が印加される。この結果、走査期間には１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加される。その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２２】
更に、かかる本発明の構成によれば、リセット期間においてはその前後の走査期間各々において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定し、第２電位を複数の走査線の全てに印加し、かつ複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ非リセットドライブ線に第３電位を印加することが行われる。これにより、その非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２３】
また、本発明の発光表示パネルの駆動装置は、互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、ドライブ線及び走査線による複数の交差位置各々にて走査線及びドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、走査期間に入力ビデオ信号に応じて１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、走査期間各々の間にリセット期間を設定し、リセット期間にその次の走査期間において非発光にさせるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、走査期間に１の走査線に容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、リセット期間に第２電位を複数の走査線の全てに印加する走査手段と、走査期間に発光閾値電圧以上の正電圧を発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ発光ドライブ線以外のドライブ線に発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、リセット期間には複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
かかる本発明の構成によれば、走査期間には、走査のために選択された１の走査線に発光閾値電圧より低い第１電位が印加されかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位が印加され、複数のドライブ線のうちの発光させるべき容量性発光素子が接続された発光ドライブ線以外のドライブ線には発光閾値電圧を越えない第３電位が印加される。この結果、走査期間には１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加される。その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２５】
更に、かかる本発明の構成によれば、リセット期間においてはその次の走査期間において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定し、第２電位を複数の走査線の全てに印加し、かつ複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ非リセットドライブ線に第３電位を印加することが行われる。これにより、その非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図７は本発明を容量性発光素子としてＥＬ素子を用いた発光表示パネルに適用したディスプレイ装置の概略的な構成を示している。このディスプレイ装置は、容量性発光表示パネル１１と、発光制御部１２と、陰極線走査回路１３と、陽極線ドライブ回路１４とを有する。
【００２７】
図８に示すように、発光表示パネル１１においては、図４〜図６に示したものと同様に、複数のＥＬ素子Ｅi,j（１≦ｉ≦m，１≦ｊ≦n）は、ドライブ線の陽極線Ａ1〜Ａm及び走査線の陰極線Ｂ1〜Ｂnの複数の交差位置にマトリクス状に配置されかつ走査線及びドライブ線間に接続されている。すなわち、ＥＬ素子は、略平行に伸長した複数のドライブ線及び各々がドライブ線に略垂直で略平行に伸長した複数の走査線の各交差位置に配置されかつ走査線及びドライブ線に接続されている。なお、図８においてＥＬ素子Ｅi,jはコンデンサ記号にて示されている。
【００２８】
発光表示パネル１１には、陰極線Ｂ1 〜Ｂnには陰極線走査回路１３が接続され、陽極線Ａ1〜Ａmには陽極線ドライブ回路１４が接続されている。陰極線走査回路１３は陰極線Ｂ1〜Ｂn各々に対応して備えられた走査スイッチ１６1〜１６nを有し、走査スイッチ１６1〜１６n各々は対応する陰極線に対してアース電位及び逆バイアス電位Ｖccのいずれか一方の電位を供給する。走査スイッチ１６1 〜１６nが発光制御部１２からの制御によって水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ1 〜Ｂnは、その陰極線に接続された素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００２９】
陽極線ドライブ回路１４は陽極線Ａ1〜Ａm各々に対応して備えられた電流源１７1〜１７m、ドライブスイッチ１８1〜１８m及び電圧源２０1〜２０mを有している。電圧源２０1〜２０m各々はその正負端子間に電圧ＶLを生成する。電圧ＶLは発光閾値電圧Ｖthより以下であってその発光閾値電圧Ｖthに近い電圧である。ドライブスイッチ１８1〜１８m各々は３つの固定接点を有する切換スイッチであり、可動接点は対応する陽極線Ａ1〜Ａmに接続されている。ドライブスイッチ１８1〜１８m各々の第１固定接点には対応する電圧源２０1〜２０mの正端子が接続され、第２固定接点には電流源１７1〜１７mの出力端子が接続され、第３固定接点には電位Ｖccが印加されている。なお、電圧源２０1〜２０m各々の負端子はアース接続されている。また、電位Ｖccは図示していない電圧源から出力される。
【００３０】
発光制御部１２は、図示せぬビデオ信号発生系から供給されたビデオ信号に応じて当該ビデオ信号が担う画像を発光表示パネル１１に表示させるべく陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４を制御する。この制御はリセット期間と走査期間とに分けられて行われる。
発光制御部１２は、リセット期間にはリセット信号を発生する。リセット信号は陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４に供給される。陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて陰極線Ｂ1〜Ｂnの全てに逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ１６1〜１６nを切り換える制御を行う。陽極線ドライブ回路１４はリセット信号に応じて陽極線Ａ1〜Ａmに電位ＶCCが印加されるようにドライブスイッチ１８1〜１８mを切り換える制御を行う。ただし、後述するように、前回の走査期間又は今回の走査期間に発光するＥＬ素子が接続されていない陽極線（非リセットドライブ線）については電位ＶLが印加されるようにドライブスイッチ１８1〜１８mが制御される。
【００３１】
発光制御部１２は、走査期間において陰極線走査回路１３に対して、走査線選択制御信号を発生し、ビデオ信号の水平走査期間に対応する陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちのいずれか１を選択してアース電位に設定し、その他の陰極線は逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ１６1〜１６nを切り換える制御を行う。逆バイアス電位ＶCCは、ドライブされている陽極線と走査選択がされていない陰極線との交点に接続された素子がクロストーク発光することを防止するために、陰極線に接続される定電圧源（図示せず）によって印加される。走査スイッチ１６1〜１６nが水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ1〜Ｂnは、その陰極線に接続された素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００３２】
また、発光制御部１２は、走査期間においてビデオ信号が示す画素情報に従って走査線に接続されている素子のどれをどのタイミングでどの程度の時間に亘って発光させるかについてを示すドライブ制御信号を発生し、ドライブ制御信号は陽極線ドライブ回路１４に供給される。陽極線ドライブ回路１４では、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチ１８1〜１８mのうちの発光させるべきＥＬ素子が接続された陽極線に対応するものが電流源側に切り換え制御され、陽極線Ａ1〜Ａmのうちの対応する陽極線を通じて画素情報に応じた該当素子への駆動電流の供給が行われ、それ以外のドライブスイッチは第１固定接点を選択して電圧源２０1〜２０mによる電位ＶLの供給が行われる。
【００３３】
発光制御部１２内は、図７に示すように構成されている。図７において、同期分離回路４１は、供給された入力ビデオ信号中から水平及び垂直同期信号を抽出してこれらをタイミングパルス発生回路４２に供給する。タイミングパルス発生回路４２は、これら抽出された水平及び垂直同期信号に基づいた同期信号タイミングパルスを発生してこれをＡ／Ｄ変換器４３、制御回路４５及び走査タイミング信号発生回路４７の各々に供給する。Ａ／Ｄ変換器４３は、上記同期信号タイミングパルスに同期して入力ビデオ信号を１画素毎に対応したディジタル画素データに変換し、これをメモリ４４に供給する。制御回路４５は、後述する駆動方法に基づいて上記同期信号タイミングパルスに同期した書込信号及び読出信号をメモリ４４に供給する。メモリ４４は、書込信号に応じて、Ａ／Ｄ変換器４３から供給された各画素データを順次取り込む。また、メモリ４４は、読出信号に応じて、このメモリ４４内に記憶されている画素データを順次読み出して次段の出力処理回路４６へ供給する。走査タイミング信号発生回路４７は、走査スイッチ及びドライブスイッチを制御するための各種タイミング信号を発生してこれらを陰極線走査回路１３及び出力処理回路４６の各々に供給する。これにより陰極線走査回路１３には走査タイミング信号発生回路４７から走査選択制御信号が供給される。出力処理回路４６は、走査タイミング信号発生回路４７からのタイミング信号に同期させて、メモリ４４から供給された画素データに応じたドライブ制御信号を陽極線ドライブ回路１４に供給する。また、制御回路４５はリセット期間にはリセット信号を出力処理回路４６を介して陽極線ドライブ回路１４に供給し、走査タイミング信号発生回路４７を介して陰極線走査回路１３に供給する。
【００３４】
発光制御部１２の制御回路４５における容量性発光表示パネルの駆動動作を図９のフローチャートに基づいて説明する。
制御回路４５は、供給される画素データの１水平走査期間毎に発光制御ルーチンを実行する。発光制御ルーチンにおいては、先ず、１水平走査期間分の画素データを取り込み（ステップＳ１）、その画素データに応じて今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線のうち前回の走査期間において電位ＶLが印加された陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かを判別する（ステップＳ２）。前回及び今回の走査期間の各々において電位ＶLが印加される陽極線とはその陽極線に接続された全てのＥＬ素子はいずれの期間でも発光しないことを意味する。この判別では、今回の走査期間に第１固定接点に切換られるべく制御するドライブスイッチのうち前回の走査期間においても第１固定接点に切換られるべく制御したドライブスイッチがあるか否かを判別しても良い。
【００３５】
前回の走査期間及び今回の走査期間のうちの少なくとも一方の期間に電位ＶLが印加されない陽極線があるならば、全ての陽極線Ａ1〜Ａm及び陰極線Ｂ1〜Ｂnに電位Ｖccを印加させるリセット信号を発生する（ステップＳ３）。一方、前回の走査期間において電位ＶLが印加され、今回の走査期間も電位ＶLが印加されるべき陽極線があるならば、その陽極線に電位ＶLを印加させて残りの陽極線及び全ての陰極線Ｂ1〜Ｂnに電位Ｖccを印加させるべくリセット信号を発生する（ステップＳ４）。リセット信号は陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４に供給される。
【００３６】
ステップＳ３のリセット信号の場合、陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて全ての走査スイッチ１６1〜１６nの可動接点を電位Ｖcc側固定接点に切り換える。陽極線ドライブ回路１４はリセット信号に応じて全てのドライブスイッチ１８1〜１８nの可動接点を電位Ｖcc側の第３固定接点に切り換える。これにより全てのＥＬ素子Ｅi,jの両端が電位Ｖccとなり、蓄電されていた素子の電荷は放電されることになる。
【００３７】
ステップＳ４のリセット信号の場合には、陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて全ての走査スイッチ１６1〜１６nの可動接点を電位Ｖcc側固定接点に切り換えるが、陽極線ドライブ回路１４は前回及び今回の走査期間各々において電位ＶLが印加される陽極線に対応するドライブスイッチは電位ＶL側の第１固定接点に切り換えられたままとなり、その他の陽極線に対応するドライブスイッチは電位Ｖcc側の第３固定接点に切り換えられる。前回及び今回の走査期間各々において電位ＶLが印加される陽極線がＡk（ｋは１〜ｍのうちの少なくとも１）であるならば、ＥＬ素子Ｅk,jを除くＥＬ素子Ｅi,jの両端が電位Ｖccとなり、蓄電されていた素子の電荷は放電されることになる。ＥＬ素子Ｅk,jには電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加される。
【００３８】
リセット期間は一定であっても良いし、走査期間Ｔに応じて変化する長さであっても良い。
制御回路４５は、リセット期間の終了後、ステップＳ１で取り込んだ１水平走査期間分の画素データが示す画素情報に応じて走査選択制御信号及びドライブ制御信号を発生する（ステップＳ５）。
【００３９】
走査選択制御信号は陰極線走査回路１３に供給される。陰極線走査回路１３は走査選択制御信号が示す今回の水平走査期間に対応する陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちの１の陰極線をアース電位に設定するためにその１の陰極線に対応する走査スイッチ（１６1〜１６nのうちの１の走査スイッチ１６S、なお、Ｓは１〜ｎのうちの１）をアース側に切り換える。その他の陰極線には逆バイアス電位ＶCCを印加するために走査スイッチ（１６1〜１６nのうちの１の走査スイッチ１６S以外の全て）をアース側に切り換える。
【００４０】
ドライブ制御信号は陽極線ドライブ回路１４に供給される。陽極線ドライブ回路１４では、ドライブ制御信号が示す今回の水平走査期間内で陽極線Ａ1〜Ａmのうちの発光駆動すべきＥＬ素子が接続された陽極線に対応するドライブスイッチ（１８1〜１８mのうちのいずれかのドライブスイッチ）が電流源（１７1〜１７mのうちの対応するもの）側の第２固定接点に切り換えられ、その他の陽極線に対応するドライブスイッチは電圧源（２０1〜２０mのうちの対応するもの）側の第１固定接点に切り換えられる。
【００４１】
これにより、例えば、ドライブスイッチ１８1が電流源１７1側に切り換えられた場合には電流源１７1からドライブスイッチ１８1、陽極線Ａ1、ＥＬ素子Ｅ1,S、陰極線ＢS、走査スイッチ１６S、そしてアースへと駆動電流が流れ、駆動電流の供給されたＥＬ素子Ｅ1,Sは、当該画素情報に応じた発光をなすこととなる。第１固定接点に切換られたドライブスイッチが例えば、１８3であれば、陽極線Ａ3には電圧源２０3の電位ＶLがドライブスイッチを介して印加され、ＥＬ素子Ｅ3,Sを除くＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅ3,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加される。ＥＬ素子Ｅ3,Sには発光閾値電圧Ｖthより低い電圧ＶLが順方向に印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅ3,nは印加電圧により充電される。
【００４２】
制御回路４５は、ステップＳ５の実行後、予め定められた走査期間Ｔが経過したか否かを判別する（ステップＳ６）。走査期間Ｔは、例えば、予め定められた水平走査期間及び画素データ中の輝度情報に対応して設定されている。走査期間の計測は図示しない内部カウンタによって実行される。走査期間Ｔが経過したならば、ドライブ停止信号を発生する（ステップＳ７）。これにより
走査期間Ｔが経過した場合には、制御回路４５は、ステップＳ７に進んでドライブ停止信号を発生して発光制御ルーチンを終了し、次の水平走査期間が開始されるまで待機することになる。次の水平走査期間が開始されると、上記のステップＳ１〜Ｓ７の動作が繰り返される。図１０はかかる発光駆動動作によるリセット期間と走査期間Ｔとの関係を示している。図１０の走査期間Ｔはリセット期間の終了から次の水平走査期間の開始までである。このように走査期間Ｔが次の水平走査期間の開始までならば、ステップＳ６及びＳ７を省略しても良い。
【００４３】
次に、かかる制御回路４５の制御動作によって陰極線Ｂ1を走査して素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移して素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合について図１１〜図１３を参照しつつ説明する。また、図１１〜図１３においては図４〜図６の場合と同様に説明を分かり易くするために、光っているＥＬ素子はダイオード記号にて示され、光っていないＥＬ素子はコンデンサ記号にて示されている。
【００４４】
先ず、図１１においては、走査スイッチ１６1のみが０Ｖのアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ1が走査されている。他の陰極線Ｂ2〜Ｂnには、走査スイッチ１６2〜１６nにより逆バイアス電位ＶCCが印加されている。同時に、陽極線Ａ1及びＡ2には、ドライブスイッチ１８1及び１８2によって電流源１７1及び１７2が接続され、他の陽極線Ａ3〜Ａmには、ドライブスイッチ１８3〜１８mによって電位ＶLが印加される。従って、図１１の場合、ＥＬ素子Ｅ1,1とＥ2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源１７1及び１７2から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ1,1及びＥ2,1のみが発光することとなる。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、それぞれ図示の如き極性で充電が行われることとなる。電圧Ｖcc−ＶLは十分に低い電圧であるので、充電電荷は従来に比べて小さい。また、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅm,1の陽極陰極間には順方向に電圧ＶLが印加されるが、この電圧ＶLは発光閾値電圧Ｖthより低い電圧であるので、ＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅm,1は発光せず、充電されるだけである。
【００４５】
この図１１の発光状態が走査期間Ｔだけ経過すると、次の水平走査期間のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する前に、リセット制御が行われる。図１２に示すようにドライブスイッチ１８1〜１８3及び全て走査スイッチ１６1〜１６nが電位Ｖcc側に切り換えられるので、陽極線Ａ1〜Ａ3と陰極線Ｂ1〜Ｂnとが電位Ｖccに等しくされる。このリセット制御により、各ＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ3,nに充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全ての素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。一方、陽極線Ａ4〜Ａmには今回の走査期間においても発光のための駆動電流が供給されないので、ドライブスイッチ１８4〜１８mによって陽極線Ａ4〜Ａmには電位ＶLが印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ4,1〜Ｅm,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加されるので、ＥＬ素子Ｅ4,2〜Ｅm,nについては図１１の走査期間に充電された電荷はそのまま保持されることになる。ＥＬ素子Ｅ4,1〜Ｅm,1についてはそれまでの蓄積電荷が直ちに放電され、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。
【００４６】
このようにしてＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ3,nの充電電荷をゼロにした後、次の水平走査期間が開始されると、今度は図１３に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ１６2のみがアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ2の走査が行われる。これと同時に、ドライブスイッチ１８2及び１８3が電流源１７2及び１７3側に切り換えられて電流源１７2及び１７3の出力が対応の陽極線Ａ2及びＡ3に接続されるとともに、ドライブスイッチ１８1が新たに電位ＶL側の第１固定接点に切り換えられ、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには電位ＶLが与えられる。従って、図１３の場合、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが順方向にバイアスされ、電流源１７2及び１７3から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが発光することとなる。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,1〜Ｅm,1、Ｅ4,3〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、ＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,nについては図示の如き極性で充電が新たに行われることとなる。ＥＬ素子Ｅ4,3〜Ｅm,nについては電荷が保持されているので、電圧Ｖcc−ＶLが印加されても充電はほとんど行われない。
【００４７】
このように、走査期間に非発光のＥＬ素子に印加される逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLは従来よりも低く、その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少する。また、前回の走査期間に電位ＶLが印加され、今回の走査期間にも電位ＶLが印加されるべき陽極線（非リセットドライブ線）は、その非リセットドライブ線に接続されたＥＬ素子はいずれもそれら前回及び今回の走査期間では発光しないので、逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLによる充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、今回の走査期間における逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLによる充電電荷量を上記の例ではＥＬ素子Ｅ4,3〜Ｅm,nの分だけ減少させることができる。
【００４８】
なお、上記した実施例において、ステップＳ２では、今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線のうち前回の走査期間において電位ＶLが印加された陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かが判別されたが、図１４に示すように、ステップＳ２では今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かを判別しても良い。今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線がないならば、ステップＳ３に進み、今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線があるならば、ステップＳ４に進むのである。
【００４９】
図１５〜図１７は、図１４に示した制御動作によって陰極線Ｂ1を走査してＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移してＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合の動作状態を各々示している。図１５はＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を発光させる走査期間であり、図１１と同様である。
図１５の発光状態が走査期間Ｔだけ経過すると、次の水平走査期間のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する前に、リセット制御が行われる。図１６に示すようにドライブスイッチ１８2〜１８3及び全て走査スイッチ１６1〜１６nが電位Ｖcc側に切り換えられるので、陽極線Ａ2，Ａ3と陰極線Ｂ1〜Ｂnとが電位Ｖccに等しくされる。このリセット制御により、各ＥＬ素子Ｅ2,1〜Ｅ2,n及びＥ3,1〜Ｅ3,nに充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全ての素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。一方、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには今回の走査期間においても発光のための駆動電流が供給されないので、ドライブスイッチ１８1，１８4〜１８mによって陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには電位ＶLが印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ1,n，Ｅ4,1〜Ｅm,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加されるので、ＥＬ素子Ｅ4,2〜Ｅm,nについては図１１の走査期間に充電された電荷はそのまま保持されることになる。ＥＬ素子Ｅ1,1，Ｅ4,1〜Ｅm,1についてはそれまでの充電電荷が直ちに放電され、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。ＥＬ素子Ｅ1,2〜Ｅ1,nはそれまでに電荷がほとんど充電されていないので、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。
【００５０】
このようにしてＥＬ素子Ｅ2,1〜Ｅ3,nの充電電荷をゼロにした後、次の水平走査期間が開始されると、今度は図１７に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ１６2のみがアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ2の走査が行われる。これと同時に、ドライブスイッチ１８2及び１８3が電流源１７2及び１７3側に切り換えられる。この切換は図１３の場合と同様であり、ＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが順方向にバイアスされ、電流源１７2及び１７3から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが発光することとなる。この動作は図１３と同様である。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,1〜Ｅm,1、Ｅ4,3〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、ＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,3〜Ｅm,nには電荷が保持されているので、電圧Ｖcc−ＶLが印加されても充電はほとんど行われない。
【００５１】
また、上記した実施例においては、第１電位はアース電位に等しくされ、第２電位及び第４電位は容量性発光素子の発光規定電圧Ｖｅにほぼ等しい電位Ｖccにされているが、これに限定されることはない。
【００５２】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加され、その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００５３】
また、かかる本発明によれば、非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬ素子の断面図である。
【図２】ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図３】ＥＬ素子の駆動電圧−電流−発光輝度特性を概略的に示す図である。
【図４】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図５】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図６】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明による発光表示パネルの駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の装置の発光表示パネル、陰極線走査回路及び陽極線ドライブ回路を具体的に示す図である。
【図９】発光制御回路によって実行される発光駆動動作を示すフローチャートである。
【図１０】走査期間とリセット期間との関係を示す図である。
【図１１】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１２】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１３】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１４】発光制御回路によって実行される発光駆動動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１７】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１，１３ 陰極線走査回路
２，１４ 陽極線ドライブ回路
２1〜２m，１７1〜１７m 電流源
３ 陽極線リセット回路
５1〜５n，１６1〜１６n 走査スイッチ
６1〜６m，１８1〜１８m ドライブスイッチ
７1〜７m シャントスイッチ
１１ 発光表示パネル
Ａ1〜Ａm 陽極線
Ｂ1〜Ｂn 陰極線
Ｅ1,1〜Ｅm,n 有機エレクトロルミネッセンス素子
【発明が属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子等の容量性発光素子を用いた発光表示パネルの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低消費電力でかつ高表示品質であり、更に薄型化が可能なディスプレイとして、有機エレクトロルミネッセンス素子の複数をマトリクス状に配列して構成されるエレクトロルミネッセンスディスプレイが注目されている。該有機エレクトロルミネッセンス素子は、図１に示すように、透明電極１０１が形成されたガラス板などの透明基板１００上に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる少なくとも１層の有機機能層１０２、及び金属電極１０３が積層されたものである。透明電極１０１の陽極にプラス、金属電極１０３の陰極にマイナスの電圧を加え、すなわち、透明電極及び金属電極間に直流を印加することにより、有機機能層１０２が発光する。良好な発光特性を期待することのできる有機化合物を有機機能層に使用することによって、エレクトロルミネッセンスディスプレイが実用に耐えうるものになっている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、単にＥＬ素子ともいう）は、電気的には、図２のような等価回路にて表すことができる。図から分かるように、ＥＬ素子は、容量成分Ｃと、該容量成分に並列に結合するダイオード特性の成分Ｅとによる構成に置き換えることができる。よって、有機エレクトロルミネッセンス素子は、容量性の発光素子であると考えられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、直流の発光駆動電圧が電極間に印加されると、電荷が容量成分Ｃに蓄積され、続いて当該ＥＬ素子固有の障壁電圧または発光閾値電圧を越えると、電極（ダイオード成分Ｅの陽極側）から発光層を担う有機機能層に電流が流れ始め、この電流に比例した強度で発光する。
【０００４】
かかるＥＬ素子の電圧Ｖ−電流Ｉ−輝度Ｌの特性は、図３に示すように、ダイオードの特性に類似しており、発光閾値Ｖth以下の電圧では電流Ｉはきわめて小さく、発光閾値Ｖth以上の電圧になると電流Ｉは急激に増加する。また、電流Ｉと輝度Ｌはほぼ比例する。このようなＥＬ素子は、発光閾値Ｖthを超える駆動電圧をＥＬ素子に印加すれば当該駆動電圧に応じた電流に比例した発光輝度を呈し、印加される駆動電圧が発光閾値電圧Ｖth以下であれば駆動電流が流れず発光輝度もゼロに等しいままである。
【０００５】
かかるＥＬ素子の複数を用いた発光表示パネルの駆動方法としては、単純マトリクス駆動方式が知られている。図４に発光表示パネルの単純マトリクス駆動方式の駆動装置の一例の構造を示す。発光表示パネルにおいては、ｎ個の陰極線（金属電極）Ｂ1〜Ｂnを横方向に、m個の陽極線（透明電極）Ａ1〜Ａmを縦方向に平行に伸長して設けられ、各々の交差した部分（計n×m個）にＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅm,nの発光層を挟む。画素を担うＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅm,nは、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1〜Ａmと水平方向に沿う陰極線Ｂ1〜Ｂnとの交差位置に対応して一端（上記の等価回路のダイオード成分Ｅの陽極線側）が陽極線に、他端（上記の等価回路のダイオード成分Ｅの陰極線側）が陰極線に接続される。陰極線は陰極線走査回路１に接続されて駆動、陽極線は陽極線ドライブ回路２に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００６】
陰極線走査回路１は、各陰極線の電位を個々に定める陰極線Ｂ1〜Ｂnに対応する走査スイッチ５1〜５nを有し、個々が、電源電圧から得られる逆バイアス電位ＶCC（例えば１０Ｖ）及びアース電位（０Ｖ）のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続する。
陽極線ドライブ回路２は、各陽極線を通じて駆動電流をＥＬ素子個々に供給する陽極線Ａ1〜Ａmに対応した電流源２1〜２m（例えば定電流源）及びドライブスイッチ６1〜６mを有し、ドライブスイッチが電流を個々に陽極線に流すオンオフ制御するように構成される。駆動源は定電圧源等の電圧源を用いることも可能であるが、上述した電流−輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対し電圧−輝度特性が温度変化に対して不安定であること等の理由により、電流源（供給電流量が所望の値となるように制御される電源回路）を用いるのが一般的である。電流源２1〜２mの供給電流量は、ＥＬ素子が所望の瞬時輝度で発光する状態（以下、この状態を定常発光状態と称する。）を維持するために必要な電流量とされる。また、ＥＬ素子が定常発光状態にある時は、上述したＥＬ素子の容量成分Ｃには供給電流量に応じた電荷が充電されているため、ＥＬ素子の両端電圧は瞬時輝度に対応した規定値Ｖｅ（以下、これを発光規定電圧と称する。）となる。
【０００７】
陽極線はまた、陽極線リセット回路３に接続される。この陽極線リセット回路３は、陽極線毎に設けられたシャントスイッチ７1〜７mを有し、該シャントスイッチが選択されることによって陽極線をアース電位に設定する。
陰極線走査回路１、陽極線ドライブ回路２及び陽極線リセット回路３は発光制御回路４に接続される。
【０００８】
発光制御回路４は、図示せぬビデオ信号発生系から供給されたビデオ信号に応じて当該ビデオ信号が担う画像を表示させるべく陰極線走査回路１、陽極線ドライブ回路２及び陽極線リセット回路３を制御する。発光制御回路４は、陰極線走査回路１に対して、走査線選択制御信号を発生し、ビデオ信号の水平走査期間に対応する陰極線のいずれかを選択してアース電位に設定し、その他の陰極線は逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ５1〜５nを切り換える制御を行う。逆バイアス電位ＶCCは、ドライブされている陽極線と走査選択がされていない陰極線との交点に接続されたＥＬ素子がクロストーク発光することを防止するために、陰極線に接続される定電圧源によって印加されるものであり、逆バイアス電位ＶCC＝発光規定電圧Ｖｅと設定されるのが一般的である。走査スイッチ５1〜５nが水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線は、その陰極線に接続されたＥＬ素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【０００９】
陽極線ドライブ回路２は、かかる走査線に対して発光制御を行う。発光制御回路４は、ビデオ信号が示す画素情報に従って当該走査線に接続されているＥＬ素子のどれをどのタイミングでどの程度の時間に亘って発光させるかについてを示すドライブ制御信号を発生し、陽極線ドライブ回路２に供給する。陽極線ドライブ回路２は、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチ６1〜６mのいくつかをオンオフ制御し、陽極線Ａ1〜Ａmを通じて画素情報に応じた該当ＥＬ素子への駆動電流の供給をなす。これにより、駆動電流の供給されたＥＬ素子は、当該画素情報に応じた発光をなすこととなる。
【００１０】
陽極線リセット回路３のリセット動作は、発光制御回路４からのリセット制御信号に応じて行われる。陽極線リセット回路３は、リセット制御信号が示すリセット対象の陽極線に対応するシャントスイッチ７1〜７mのいずれかをオンしそれ以外はオフとする。
本願と同一の出願人による特開平９−２３２０７４号公報には、単純マトリクス発光表示パネルにおける、走査線を切り換える直前に格子状に配された各ＥＬ素子の蓄積電荷を放出させるリセット動作を行う駆動法（以下、リセット駆動法と呼ぶ）が開示されている。このリセット駆動法は、走査線を切り換えた際のＥＬ素子の発光立上りを早めるものである。この単純マトリクス表示パネルのリセット駆動法について図４〜図６を参照して説明する。
【００１１】
なお、以下に述べる図４〜図６に示す動作は、陰極線Ｂ1を走査してＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移してＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合を例に挙げたものである。また、説明を分かり易くするために、光っているＥＬ素子はダイオード記号にて示され、光っていないＥＬ素子はコンデンサ記号にて示される。また、陰極線Ｂ1〜Ｂnに印加される逆バイアス電位ＶCCは、ＥＬ素子の発光規定電圧Ｖｅと同じ１０Ｖとされている。
【００１２】
先ず、図４においては、走査スイッチ５1のみが０Ｖのアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ1が走査されている。他の陰極線Ｂ2〜Ｂnには、走査スイッチ５2〜５nにより逆バイアス電位ＶCCが印加されている。同時に、陽極線Ａ1及びＡ2には、ドライブスイッチ６1及び６2によって電流源２1及び２2が接続されている。また、他の陽極線Ａ3〜Ａmには、シャントスイッチ７3〜７mによって０Ｖのアース電位側に切り換えらている。したがって、図４の場合、ＥＬ素子Ｅ1,1とＥ2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源２1及び２2から矢印のように駆動電流が流れ込み、ＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1のみが発光することとなる。この状態においては、ハッチングして示される非発光のＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,nは、それぞれ図示の如き極性に充電されることとなる。
【００１３】
この図４の定常発光状態から、次のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する直前に、以下のようなリセット制御が行われる。すなわち、図５に示すように全てのドライブスイッチ６1〜６mを開放するとともに、全ての走査スイッチ５1〜５nと全てのシャントスイッチ７1〜７mを０Ｖのアース電位側に切り換え、陽極線Ａ1〜Ａmと陰極線Ｂ1〜Ｂnの全てを一旦０Ｖのアース電位側にシャントし、オールリセットを掛ける。このオールリセットが行われると、陽極線と陰極線の全てが０Ｖの同電位となるので、各ＥＬ素子に充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全てのＥＬ素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。
【００１４】
このようにして全てのＥＬ素子の充電電荷をゼロにした後、今度は図６に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ５2のみを０Ｖ側に切り換え、陰極線Ｂ2の走査を行う。これと同時に、ドライブスイッチ６2及び６3を閉じて電流源２2及び２3を対応の陽極線に接続せしめるとともに、シャントスイッチ７1，７4〜７mをオンとし、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmに０Ｖを与える。
【００１５】
このように、上記リセット駆動法の発光制御は、陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちのいずれかをアクティブにする期間である走査モードと、これに後続するリセットモードとの繰り返しである。かかる走査モードとリセットモードは、ビデオ信号の１水平走査期間（１Ｈ）毎に行われる。仮にリセット制御をせずに、図４の状態から図６の状態に直接移行したとすると、例えば、電流源２3から供給される駆動電流は、ＥＬ素子Ｅ3,2に流れ込むだけではなく、ＥＬ素子Ｅ3,3〜Ｅ3,nに充電された逆方向電荷（図４に図示）のキャンセルにも費やされるため、ＥＬ素子Ｅ3,2を定常発光状態にする（ＥＬ素子Ｅ3,2の両端電圧を発光規定電圧Ｖｅにする）には時間を要することとなる。
【００１６】
しかしながら、上述したリセット制御を行うと、陰極線Ｂ2の走査に切り換わった瞬間において、陽極線Ａ2及びＡ3の電位は約ＶCCとなるため、次に発光させるべきＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2には、電流源２2及び２3だけではなく陰極線Ｂ1、Ｂ3〜Ｂnに接続された定電圧源からの複数のルートからも充電電流が流れ込み、この充電電流によって寄生容量が充電されて発光規定電圧Ｖｅまで瞬時に達し定常発光状態に瞬時に移行できる。その後、陰極線Ｂ2の走査期間内においては上述したように電流源から供給される電流量はＥＬ素子が発光規定電圧Ｖｅでの定常発光状態を維持できるだけの電流量とされているので、電流源２2及び２3から供給される電流はＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみに流れ込み、すべてが発光に費やされる。すなわち図６に示される発光状態を持続する。
【００１７】
以上述べたように、従来のリセット駆動法によれば、次の走査線の発光制御に移行する前に、陰極線と陽極線の全てが一旦アース電位である０Ｖ又は逆バイアス電位ＶCCの同電位に接続されてリセットされるので、次の走査線に切り換えられた際に、発光規定電圧Ｖｅまでの充電を速くし、切り換えられた走査線上の発光すべきＥＬ素子の発光の立上りを早くすることができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
図４及び図６に示したように、いずれかの陰極線にアース電位が印加されることにより走査が行われているとき、走査されていない陰極線には電圧ＶCCが印加され、電流源からの電流供給が行われてない陽極線にはアース電位が印加される。すなわち、図４の場合にはＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,n各々の陽極・陰極間に、また図６の場合にはＥＬ素子Ｅ1,1，Ｅ4,1〜Ｅm,1，Ｅ1,3〜Ｅ1,n，Ｅ4,3〜Ｅm,n各々の陽極・陰極間にはほぼ電圧ＶCCが逆バイアスで印加される。この逆バイアスの電圧Ｖccが印加されたＥＬ素子は充電され、充電された電荷はその後の走査による陰極線のアース電位供給や電流源からの電流供給により放電してしまう。この充放電した電荷はＥＬ素子の発光には全く寄与しない無駄なものであるという問題点があった。特に、その充放電による電力損失は発光表示パネル内のＥＬ素子の数に比例して大きくなるので、表示面積が大なるほど無駄な電力損失も大きくなる。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、発光に寄与しない無駄な電力消費を低減させることができる発光表示パネルの駆動装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光表示パネルの駆動装置は、互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、ドライブ線及び走査線による複数の交差位置各々にて走査線及びドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、走査期間に入力ビデオ信号に応じて１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、走査期間各々の間にリセット期間を設定し、リセット期間にその前後の走査期間各々において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、走査期間に１の走査線に容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、リセット期間に第２電位を複数の走査線の全てに印加する走査手段と、走査期間に発光閾値電圧以上の正電圧を発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ発光ドライブ線以外のドライブ線に発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、リセット期間には複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２１】
かかる本発明の構成によれば、走査期間には、走査のために選択された１の走査線に発光閾値電圧より低い第１電位が印加されかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位が印加され、複数のドライブ線のうちの発光させるべき容量性発光素子が接続された発光ドライブ線以外のドライブ線には発光閾値電圧を越えない第３電位が印加される。この結果、走査期間には１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加される。その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２２】
更に、かかる本発明の構成によれば、リセット期間においてはその前後の走査期間各々において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定し、第２電位を複数の走査線の全てに印加し、かつ複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ非リセットドライブ線に第３電位を印加することが行われる。これにより、その非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２３】
また、本発明の発光表示パネルの駆動装置は、互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、ドライブ線及び走査線による複数の交差位置各々にて走査線及びドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、走査期間に入力ビデオ信号に応じて１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、走査期間各々の間にリセット期間を設定し、リセット期間にその次の走査期間において非発光にさせるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、走査期間に１の走査線に容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、リセット期間に第２電位を複数の走査線の全てに印加する走査手段と、走査期間に発光閾値電圧以上の正電圧を発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ発光ドライブ線以外のドライブ線に発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、リセット期間には複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
かかる本発明の構成によれば、走査期間には、走査のために選択された１の走査線に発光閾値電圧より低い第１電位が印加されかつ１の走査線以外の走査線に発光閾値電圧より高い第２電位が印加され、複数のドライブ線のうちの発光させるべき容量性発光素子が接続された発光ドライブ線以外のドライブ線には発光閾値電圧を越えない第３電位が印加される。この結果、走査期間には１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加される。その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２５】
更に、かかる本発明の構成によれば、リセット期間においてはその次の走査期間において非発光させるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定し、第２電位を複数の走査線の全てに印加し、かつ複数のドライブ線のうちの非リセットドライブ線を除くドライブ線に第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ非リセットドライブ線に第３電位を印加することが行われる。これにより、その非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図７は本発明を容量性発光素子としてＥＬ素子を用いた発光表示パネルに適用したディスプレイ装置の概略的な構成を示している。このディスプレイ装置は、容量性発光表示パネル１１と、発光制御部１２と、陰極線走査回路１３と、陽極線ドライブ回路１４とを有する。
【００２７】
図８に示すように、発光表示パネル１１においては、図４〜図６に示したものと同様に、複数のＥＬ素子Ｅi,j（１≦ｉ≦m，１≦ｊ≦n）は、ドライブ線の陽極線Ａ1〜Ａm及び走査線の陰極線Ｂ1〜Ｂnの複数の交差位置にマトリクス状に配置されかつ走査線及びドライブ線間に接続されている。すなわち、ＥＬ素子は、略平行に伸長した複数のドライブ線及び各々がドライブ線に略垂直で略平行に伸長した複数の走査線の各交差位置に配置されかつ走査線及びドライブ線に接続されている。なお、図８においてＥＬ素子Ｅi,jはコンデンサ記号にて示されている。
【００２８】
発光表示パネル１１には、陰極線Ｂ1 〜Ｂnには陰極線走査回路１３が接続され、陽極線Ａ1〜Ａmには陽極線ドライブ回路１４が接続されている。陰極線走査回路１３は陰極線Ｂ1〜Ｂn各々に対応して備えられた走査スイッチ１６1〜１６nを有し、走査スイッチ１６1〜１６n各々は対応する陰極線に対してアース電位及び逆バイアス電位Ｖccのいずれか一方の電位を供給する。走査スイッチ１６1 〜１６nが発光制御部１２からの制御によって水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ1 〜Ｂnは、その陰極線に接続された素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００２９】
陽極線ドライブ回路１４は陽極線Ａ1〜Ａm各々に対応して備えられた電流源１７1〜１７m、ドライブスイッチ１８1〜１８m及び電圧源２０1〜２０mを有している。電圧源２０1〜２０m各々はその正負端子間に電圧ＶLを生成する。電圧ＶLは発光閾値電圧Ｖthより以下であってその発光閾値電圧Ｖthに近い電圧である。ドライブスイッチ１８1〜１８m各々は３つの固定接点を有する切換スイッチであり、可動接点は対応する陽極線Ａ1〜Ａmに接続されている。ドライブスイッチ１８1〜１８m各々の第１固定接点には対応する電圧源２０1〜２０mの正端子が接続され、第２固定接点には電流源１７1〜１７mの出力端子が接続され、第３固定接点には電位Ｖccが印加されている。なお、電圧源２０1〜２０m各々の負端子はアース接続されている。また、電位Ｖccは図示していない電圧源から出力される。
【００３０】
発光制御部１２は、図示せぬビデオ信号発生系から供給されたビデオ信号に応じて当該ビデオ信号が担う画像を発光表示パネル１１に表示させるべく陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４を制御する。この制御はリセット期間と走査期間とに分けられて行われる。
発光制御部１２は、リセット期間にはリセット信号を発生する。リセット信号は陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４に供給される。陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて陰極線Ｂ1〜Ｂnの全てに逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ１６1〜１６nを切り換える制御を行う。陽極線ドライブ回路１４はリセット信号に応じて陽極線Ａ1〜Ａmに電位ＶCCが印加されるようにドライブスイッチ１８1〜１８mを切り換える制御を行う。ただし、後述するように、前回の走査期間又は今回の走査期間に発光するＥＬ素子が接続されていない陽極線（非リセットドライブ線）については電位ＶLが印加されるようにドライブスイッチ１８1〜１８mが制御される。
【００３１】
発光制御部１２は、走査期間において陰極線走査回路１３に対して、走査線選択制御信号を発生し、ビデオ信号の水平走査期間に対応する陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちのいずれか１を選択してアース電位に設定し、その他の陰極線は逆バイアス電位ＶCCが印加されるように走査スイッチ１６1〜１６nを切り換える制御を行う。逆バイアス電位ＶCCは、ドライブされている陽極線と走査選択がされていない陰極線との交点に接続された素子がクロストーク発光することを防止するために、陰極線に接続される定電圧源（図示せず）によって印加される。走査スイッチ１６1〜１６nが水平走査期間毎に順次アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定された陰極線Ｂ1〜Ｂnは、その陰極線に接続された素子を発光可能とする走査線として機能することとなる。
【００３２】
また、発光制御部１２は、走査期間においてビデオ信号が示す画素情報に従って走査線に接続されている素子のどれをどのタイミングでどの程度の時間に亘って発光させるかについてを示すドライブ制御信号を発生し、ドライブ制御信号は陽極線ドライブ回路１４に供給される。陽極線ドライブ回路１４では、このドライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチ１８1〜１８mのうちの発光させるべきＥＬ素子が接続された陽極線に対応するものが電流源側に切り換え制御され、陽極線Ａ1〜Ａmのうちの対応する陽極線を通じて画素情報に応じた該当素子への駆動電流の供給が行われ、それ以外のドライブスイッチは第１固定接点を選択して電圧源２０1〜２０mによる電位ＶLの供給が行われる。
【００３３】
発光制御部１２内は、図７に示すように構成されている。図７において、同期分離回路４１は、供給された入力ビデオ信号中から水平及び垂直同期信号を抽出してこれらをタイミングパルス発生回路４２に供給する。タイミングパルス発生回路４２は、これら抽出された水平及び垂直同期信号に基づいた同期信号タイミングパルスを発生してこれをＡ／Ｄ変換器４３、制御回路４５及び走査タイミング信号発生回路４７の各々に供給する。Ａ／Ｄ変換器４３は、上記同期信号タイミングパルスに同期して入力ビデオ信号を１画素毎に対応したディジタル画素データに変換し、これをメモリ４４に供給する。制御回路４５は、後述する駆動方法に基づいて上記同期信号タイミングパルスに同期した書込信号及び読出信号をメモリ４４に供給する。メモリ４４は、書込信号に応じて、Ａ／Ｄ変換器４３から供給された各画素データを順次取り込む。また、メモリ４４は、読出信号に応じて、このメモリ４４内に記憶されている画素データを順次読み出して次段の出力処理回路４６へ供給する。走査タイミング信号発生回路４７は、走査スイッチ及びドライブスイッチを制御するための各種タイミング信号を発生してこれらを陰極線走査回路１３及び出力処理回路４６の各々に供給する。これにより陰極線走査回路１３には走査タイミング信号発生回路４７から走査選択制御信号が供給される。出力処理回路４６は、走査タイミング信号発生回路４７からのタイミング信号に同期させて、メモリ４４から供給された画素データに応じたドライブ制御信号を陽極線ドライブ回路１４に供給する。また、制御回路４５はリセット期間にはリセット信号を出力処理回路４６を介して陽極線ドライブ回路１４に供給し、走査タイミング信号発生回路４７を介して陰極線走査回路１３に供給する。
【００３４】
発光制御部１２の制御回路４５における容量性発光表示パネルの駆動動作を図９のフローチャートに基づいて説明する。
制御回路４５は、供給される画素データの１水平走査期間毎に発光制御ルーチンを実行する。発光制御ルーチンにおいては、先ず、１水平走査期間分の画素データを取り込み（ステップＳ１）、その画素データに応じて今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線のうち前回の走査期間において電位ＶLが印加された陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かを判別する（ステップＳ２）。前回及び今回の走査期間の各々において電位ＶLが印加される陽極線とはその陽極線に接続された全てのＥＬ素子はいずれの期間でも発光しないことを意味する。この判別では、今回の走査期間に第１固定接点に切換られるべく制御するドライブスイッチのうち前回の走査期間においても第１固定接点に切換られるべく制御したドライブスイッチがあるか否かを判別しても良い。
【００３５】
前回の走査期間及び今回の走査期間のうちの少なくとも一方の期間に電位ＶLが印加されない陽極線があるならば、全ての陽極線Ａ1〜Ａm及び陰極線Ｂ1〜Ｂnに電位Ｖccを印加させるリセット信号を発生する（ステップＳ３）。一方、前回の走査期間において電位ＶLが印加され、今回の走査期間も電位ＶLが印加されるべき陽極線があるならば、その陽極線に電位ＶLを印加させて残りの陽極線及び全ての陰極線Ｂ1〜Ｂnに電位Ｖccを印加させるべくリセット信号を発生する（ステップＳ４）。リセット信号は陰極線走査回路１３及び陽極線ドライブ回路１４に供給される。
【００３６】
ステップＳ３のリセット信号の場合、陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて全ての走査スイッチ１６1〜１６nの可動接点を電位Ｖcc側固定接点に切り換える。陽極線ドライブ回路１４はリセット信号に応じて全てのドライブスイッチ１８1〜１８nの可動接点を電位Ｖcc側の第３固定接点に切り換える。これにより全てのＥＬ素子Ｅi,jの両端が電位Ｖccとなり、蓄電されていた素子の電荷は放電されることになる。
【００３７】
ステップＳ４のリセット信号の場合には、陰極線走査回路１３はリセット信号に応じて全ての走査スイッチ１６1〜１６nの可動接点を電位Ｖcc側固定接点に切り換えるが、陽極線ドライブ回路１４は前回及び今回の走査期間各々において電位ＶLが印加される陽極線に対応するドライブスイッチは電位ＶL側の第１固定接点に切り換えられたままとなり、その他の陽極線に対応するドライブスイッチは電位Ｖcc側の第３固定接点に切り換えられる。前回及び今回の走査期間各々において電位ＶLが印加される陽極線がＡk（ｋは１〜ｍのうちの少なくとも１）であるならば、ＥＬ素子Ｅk,jを除くＥＬ素子Ｅi,jの両端が電位Ｖccとなり、蓄電されていた素子の電荷は放電されることになる。ＥＬ素子Ｅk,jには電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加される。
【００３８】
リセット期間は一定であっても良いし、走査期間Ｔに応じて変化する長さであっても良い。
制御回路４５は、リセット期間の終了後、ステップＳ１で取り込んだ１水平走査期間分の画素データが示す画素情報に応じて走査選択制御信号及びドライブ制御信号を発生する（ステップＳ５）。
【００３９】
走査選択制御信号は陰極線走査回路１３に供給される。陰極線走査回路１３は走査選択制御信号が示す今回の水平走査期間に対応する陰極線Ｂ1〜Ｂnのうちの１の陰極線をアース電位に設定するためにその１の陰極線に対応する走査スイッチ（１６1〜１６nのうちの１の走査スイッチ１６S、なお、Ｓは１〜ｎのうちの１）をアース側に切り換える。その他の陰極線には逆バイアス電位ＶCCを印加するために走査スイッチ（１６1〜１６nのうちの１の走査スイッチ１６S以外の全て）をアース側に切り換える。
【００４０】
ドライブ制御信号は陽極線ドライブ回路１４に供給される。陽極線ドライブ回路１４では、ドライブ制御信号が示す今回の水平走査期間内で陽極線Ａ1〜Ａmのうちの発光駆動すべきＥＬ素子が接続された陽極線に対応するドライブスイッチ（１８1〜１８mのうちのいずれかのドライブスイッチ）が電流源（１７1〜１７mのうちの対応するもの）側の第２固定接点に切り換えられ、その他の陽極線に対応するドライブスイッチは電圧源（２０1〜２０mのうちの対応するもの）側の第１固定接点に切り換えられる。
【００４１】
これにより、例えば、ドライブスイッチ１８1が電流源１７1側に切り換えられた場合には電流源１７1からドライブスイッチ１８1、陽極線Ａ1、ＥＬ素子Ｅ1,S、陰極線ＢS、走査スイッチ１６S、そしてアースへと駆動電流が流れ、駆動電流の供給されたＥＬ素子Ｅ1,Sは、当該画素情報に応じた発光をなすこととなる。第１固定接点に切換られたドライブスイッチが例えば、１８3であれば、陽極線Ａ3には電圧源２０3の電位ＶLがドライブスイッチを介して印加され、ＥＬ素子Ｅ3,Sを除くＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅ3,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加される。ＥＬ素子Ｅ3,Sには発光閾値電圧Ｖthより低い電圧ＶLが順方向に印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅ3,nは印加電圧により充電される。
【００４２】
制御回路４５は、ステップＳ５の実行後、予め定められた走査期間Ｔが経過したか否かを判別する（ステップＳ６）。走査期間Ｔは、例えば、予め定められた水平走査期間及び画素データ中の輝度情報に対応して設定されている。走査期間の計測は図示しない内部カウンタによって実行される。走査期間Ｔが経過したならば、ドライブ停止信号を発生する（ステップＳ７）。これにより
走査期間Ｔが経過した場合には、制御回路４５は、ステップＳ７に進んでドライブ停止信号を発生して発光制御ルーチンを終了し、次の水平走査期間が開始されるまで待機することになる。次の水平走査期間が開始されると、上記のステップＳ１〜Ｓ７の動作が繰り返される。図１０はかかる発光駆動動作によるリセット期間と走査期間Ｔとの関係を示している。図１０の走査期間Ｔはリセット期間の終了から次の水平走査期間の開始までである。このように走査期間Ｔが次の水平走査期間の開始までならば、ステップＳ６及びＳ７を省略しても良い。
【００４３】
次に、かかる制御回路４５の制御動作によって陰極線Ｂ1を走査して素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移して素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合について図１１〜図１３を参照しつつ説明する。また、図１１〜図１３においては図４〜図６の場合と同様に説明を分かり易くするために、光っているＥＬ素子はダイオード記号にて示され、光っていないＥＬ素子はコンデンサ記号にて示されている。
【００４４】
先ず、図１１においては、走査スイッチ１６1のみが０Ｖのアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ1が走査されている。他の陰極線Ｂ2〜Ｂnには、走査スイッチ１６2〜１６nにより逆バイアス電位ＶCCが印加されている。同時に、陽極線Ａ1及びＡ2には、ドライブスイッチ１８1及び１８2によって電流源１７1及び１７2が接続され、他の陽極線Ａ3〜Ａmには、ドライブスイッチ１８3〜１８mによって電位ＶLが印加される。従って、図１１の場合、ＥＬ素子Ｅ1,1とＥ2,1のみが順方向にバイアスされ、電流源１７1及び１７2から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ1,1及びＥ2,1のみが発光することとなる。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ3,2〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、それぞれ図示の如き極性で充電が行われることとなる。電圧Ｖcc−ＶLは十分に低い電圧であるので、充電電荷は従来に比べて小さい。また、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅm,1の陽極陰極間には順方向に電圧ＶLが印加されるが、この電圧ＶLは発光閾値電圧Ｖthより低い電圧であるので、ＥＬ素子Ｅ3,1〜Ｅm,1は発光せず、充電されるだけである。
【００４５】
この図１１の発光状態が走査期間Ｔだけ経過すると、次の水平走査期間のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する前に、リセット制御が行われる。図１２に示すようにドライブスイッチ１８1〜１８3及び全て走査スイッチ１６1〜１６nが電位Ｖcc側に切り換えられるので、陽極線Ａ1〜Ａ3と陰極線Ｂ1〜Ｂnとが電位Ｖccに等しくされる。このリセット制御により、各ＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ3,nに充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全ての素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。一方、陽極線Ａ4〜Ａmには今回の走査期間においても発光のための駆動電流が供給されないので、ドライブスイッチ１８4〜１８mによって陽極線Ａ4〜Ａmには電位ＶLが印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ4,1〜Ｅm,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加されるので、ＥＬ素子Ｅ4,2〜Ｅm,nについては図１１の走査期間に充電された電荷はそのまま保持されることになる。ＥＬ素子Ｅ4,1〜Ｅm,1についてはそれまでの蓄積電荷が直ちに放電され、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。
【００４６】
このようにしてＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ3,nの充電電荷をゼロにした後、次の水平走査期間が開始されると、今度は図１３に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ１６2のみがアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ2の走査が行われる。これと同時に、ドライブスイッチ１８2及び１８3が電流源１７2及び１７3側に切り換えられて電流源１７2及び１７3の出力が対応の陽極線Ａ2及びＡ3に接続されるとともに、ドライブスイッチ１８1が新たに電位ＶL側の第１固定接点に切り換えられ、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには電位ＶLが与えられる。従って、図１３の場合、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが順方向にバイアスされ、電流源１７2及び１７3から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが発光することとなる。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,1〜Ｅm,1、Ｅ4,3〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、ＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,nについては図示の如き極性で充電が新たに行われることとなる。ＥＬ素子Ｅ4,3〜Ｅm,nについては電荷が保持されているので、電圧Ｖcc−ＶLが印加されても充電はほとんど行われない。
【００４７】
このように、走査期間に非発光のＥＬ素子に印加される逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLは従来よりも低く、その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少する。また、前回の走査期間に電位ＶLが印加され、今回の走査期間にも電位ＶLが印加されるべき陽極線（非リセットドライブ線）は、その非リセットドライブ線に接続されたＥＬ素子はいずれもそれら前回及び今回の走査期間では発光しないので、逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLによる充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、今回の走査期間における逆バイアス電圧Ｖcc−ＶLによる充電電荷量を上記の例ではＥＬ素子Ｅ4,3〜Ｅm,nの分だけ減少させることができる。
【００４８】
なお、上記した実施例において、ステップＳ２では、今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線のうち前回の走査期間において電位ＶLが印加された陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かが判別されたが、図１４に示すように、ステップＳ２では今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線（非リセットドライブ線）があるか否かを判別しても良い。今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線がないならば、ステップＳ３に進み、今回の走査期間に電位ＶLが印加されるべき陽極線があるならば、ステップＳ４に進むのである。
【００４９】
図１５〜図１７は、図１４に示した制御動作によって陰極線Ｂ1を走査してＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を光らせた後、陰極線Ｂ2に走査を移してＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2を光らせる場合の動作状態を各々示している。図１５はＥＬ素子Ｅ1,1及びＥ2,1を発光させる走査期間であり、図１１と同様である。
図１５の発光状態が走査期間Ｔだけ経過すると、次の水平走査期間のＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2の発光をなす状態に走査を移行する前に、リセット制御が行われる。図１６に示すようにドライブスイッチ１８2〜１８3及び全て走査スイッチ１６1〜１６nが電位Ｖcc側に切り換えられるので、陽極線Ａ2，Ａ3と陰極線Ｂ1〜Ｂnとが電位Ｖccに等しくされる。このリセット制御により、各ＥＬ素子Ｅ2,1〜Ｅ2,n及びＥ3,1〜Ｅ3,nに充電されていた電荷は図中の矢印で示すようなルートを通って放電し、全ての素子の充電電荷が瞬時のうちに無くなる。一方、陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには今回の走査期間においても発光のための駆動電流が供給されないので、ドライブスイッチ１８1，１８4〜１８mによって陽極線Ａ1，Ａ4〜Ａmには電位ＶLが印加される。よって、ＥＬ素子Ｅ1,1〜Ｅ1,n，Ｅ4,1〜Ｅm,nには電圧Ｖcc−ＶLが印加されるので、ＥＬ素子Ｅ4,2〜Ｅm,nについては図１１の走査期間に充電された電荷はそのまま保持されることになる。ＥＬ素子Ｅ1,1，Ｅ4,1〜Ｅm,1についてはそれまでの充電電荷が直ちに放電され、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。ＥＬ素子Ｅ1,2〜Ｅ1,nはそれまでに電荷がほとんど充電されていないので、印加電圧Ｖcc−ＶLによる充電が行われる。
【００５０】
このようにしてＥＬ素子Ｅ2,1〜Ｅ3,nの充電電荷をゼロにした後、次の水平走査期間が開始されると、今度は図１７に示すように、陰極線Ｂ2に対応する走査スイッチ１６2のみがアース電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ2の走査が行われる。これと同時に、ドライブスイッチ１８2及び１８3が電流源１７2及び１７3側に切り換えられる。この切換は図１３の場合と同様であり、ＥＬ素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが順方向にバイアスされ、電流源１７2及び１７3から矢印のように駆動電流が流れ込み、素子Ｅ2,2及びＥ3,2のみが発光することとなる。この動作は図１３と同様である。この発光状態においては、ハッチングによって示されている非発光のＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,1〜Ｅm,1、Ｅ4,3〜Ｅm,nの陽極陰極間には、電圧Ｖcc−ＶLが逆バイアスで印加され、ＥＬ素子Ｅ1,1、Ｅ1,3〜Ｅ1,n、Ｅ4,3〜Ｅm,nには電荷が保持されているので、電圧Ｖcc−ＶLが印加されても充電はほとんど行われない。
【００５１】
また、上記した実施例においては、第１電位はアース電位に等しくされ、第２電位及び第４電位は容量性発光素子の発光規定電圧Ｖｅにほぼ等しい電位Ｖccにされているが、これに限定されることはない。
【００５２】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、１の走査線以外の走査線と発光ドライブ線以外のドライブ線とが交差する位置に配置された容量性発光素子各々には比較的低い逆バイアス電圧が印加され、その逆バイアス電圧によって充電される発光に寄与しない電荷は従来より減少するので、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００５３】
また、かかる本発明によれば、非リセットドライブ線に接続された容量性発光素子に逆バイアス電圧による充電電荷が今回のリセット期間に放電されず維持されるので、次の走査期間においてそれらの容量性発光素子に逆バイアス電圧が印加されてもほとんど充電されない故、無駄な電力消費を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬ素子の断面図である。
【図２】ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図３】ＥＬ素子の駆動電圧−電流−発光輝度特性を概略的に示す図である。
【図４】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図５】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図６】ＥＬ素子を用いた発光表示パネルの従来の駆動装置に適用されるリセット駆動法を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明による発光表示パネルの駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の装置の発光表示パネル、陰極線走査回路及び陽極線ドライブ回路を具体的に示す図である。
【図９】発光制御回路によって実行される発光駆動動作を示すフローチャートである。
【図１０】走査期間とリセット期間との関係を示す図である。
【図１１】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１２】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１３】図９の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１４】発光制御回路によって実行される発光駆動動作の他の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１６】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【図１７】図１４の発光駆動動作を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１，１３ 陰極線走査回路
２，１４ 陽極線ドライブ回路
２1〜２m，１７1〜１７m 電流源
３ 陽極線リセット回路
５1〜５n，１６1〜１６n 走査スイッチ
６1〜６m，１８1〜１８m ドライブスイッチ
７1〜７m シャントスイッチ
１１ 発光表示パネル
Ａ1〜Ａm 陽極線
Ｂ1〜Ｂn 陰極線
Ｅ1,1〜Ｅm,n 有機エレクトロルミネッセンス素子
Claims (5)
- 互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、前記ドライブ線及び前記走査線による複数の交差位置各々にて前記走査線及び前記ドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、
入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて前記複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、前記走査期間に前記入力ビデオ信号に応じて前記１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、前記走査期間各々の間にリセット期間を設定し、前記リセット期間にその前後の走査期間各々において非発光にさせるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、
前記走査期間に前記１の走査線に前記容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ前記１の走査線以外の走査線に前記発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、前記リセット期間に前記第２電位を前記複数の走査線の全てに印加する走査手段と、
前記走査期間に前記発光閾値電圧以上の正電圧を前記発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために前記発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ前記発光ドライブ線以外のドライブ線に前記発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、前記リセット期間には前記複数のドライブ線のうちの前記非リセットドライブ線を除くドライブ線に前記第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に前記第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。 - 前記第１電位はアース電位であり、前記第２電位は前記容量性発光素子の発光規定電圧に等しいことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
- 前記駆動電流は電流源から供給されることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
- 前記容量性発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
- 互いに交差する複数のドライブ線及び複数の走査線と、前記ドライブ線及び前記走査線による複数の交差位置各々にて前記走査線及び前記ドライブ線間に接続され極性を有する複数の容量性発光素子とからなる発光表示パネルの駆動装置であって、
入力ビデオ信号の走査タイミングに応じて前記複数の走査線のうちから１の走査線を選択する走査期間を設定し、前記走査期間に前記入力ビデオ信号に応じて前記１の走査線上の発光させるべき容量性発光素子に対応する発光ドライブ線を指定し、前記走査期間各々の間にリセット期間を設定し、前記リセット期間にその次の走査期間において非発光にさせるべき容量性発光素子だけが接続されたドライブ線を非リセットドライブ線として指定する制御手段と、
前記走査期間に前記１の走査線に前記容量性発光素子の発光閾値電圧より低い第１電位を印加しかつ前記１の走査線以外の走査線に前記発光閾値電圧より高い第２電位を印加し、前記リセット期間に前記第２電位を前記複数の走査線の全てに印加する走査手段と、
前記走査期間に前記発光閾値電圧以上の正電圧を前記発光させるべき容量性発光素子に順方向に印加するために前記発光ドライブ線に駆動電流を供給しかつ前記発光ドライブ線以外のドライブ線に前記発光閾値電圧を越えない第３電位を印加し、前記リセット期間には前記複数のドライブ線のうちの前記非リセットドライブ線を除くドライブ線に前記第２電位に等しい電位の第４電位を供給しかつ前記非リセットドライブ線に前記第３電位を印加するドライブ手段と、を備えたことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。
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