JP3864145B2 - 有機ｅｌ表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子（以下、有機ＥＬ素子という。）を用いた有機ＥＬ表示装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示装置は、陽極と陰極間に挟持される有機ＥＬ素子を含む。両電極に挟持された有機ＥＬ素子には無視できない容量が生ずる。また、有機ＥＬ素子は、半導体発光ダイオードに似た特性を有している。陽極側を高電圧側とし、所定の電圧を両電極間に印加して有機ＥＬ素子に電流を供給すると発光する。逆に、陰極側を高電位とした場合には電流がほとんど流れず発光しない。そのため、有機ＥＬ素子は、有機ＬＥＤと呼ばれることもある。
【０００３】
有機ＥＬ素子に定電圧を印加した際、その発光輝度は温度変化や経時変化によって大きく変動する。しかし、電流値に対する有機ＥＬ素子の発光輝度の変動は小さい。そこで、所定の表示輝度を行うために、駆動回路に定電流回路を設け、それぞれの有機ＥＬ素子に定電流を供給する、定電流性の駆動方法を用いることが一般的である。
【０００４】
マトリクス電極の各画素部に有機ＥＬ素子をそれぞれ配置した有機ＥＬ表示装置が実現されている。図１０（ａ）に斜視図、図１０（ｂ）に断面図を模式的に示す。陽極に接続されるかまたは陽極そのものを形成する複数の陽極配線２が配置され、それに直交する方向に、陰極に接続するかまたは陰極そのものを形成する複数の陰極配線１が配置される。陰極配線１が陰極そのものを構成し、陽極配線２が陽極そのものを構成する場合、陰極配線１と陽極配線２の交点が画素となり、両電極間に有機薄膜（有機ＥＬ素子）３が挟持される。このように、ガラス基板６上に有機ＥＬ素子によって構成された画素がマトリクス状に平面配置される。
【０００５】
有機ＥＬ表示装置の表示を単純マトリクス駆動法で行う手法について説明する。以下、陰極配線１、陽極配線２のいずれか一方を走査電極、他方をデータ電極とする。定電圧回路が備えられた走査ドライバを走査電極に接続する。走査電極に対して定電圧性の駆動を行う。そして、走査電極のうちの１本を選択電圧が印加されている選択状態、残りを選択電圧が印加されていない非選択状態として、走査電極を順次走査する。一般的に、走査電極の一方の端から他方の端に対して選択期間毎に１つの走査電極を順次に選択電圧を印加する走査を行い、一定の期間の間にすべての走査電極を走査し、所定の駆動電圧を画素に印加する。
【０００６】
また、出力段に定電流回路が備えられたデータドライバに、データ電極を接続する。選択した走査電極の表示パターンに対応する表示データを、走査に同期してすべてのデータ電極に供給する。定電流回路からデータ電極に供給された電流パルスは、選択した走査電極とデータ電極との交点に位置する有機ＥＬ素子を通して、選択した走査電極に流れる。
【０００７】
有機ＥＬ素子による画素は、その画素が接続された走査電極が選択されていて、かつデータ電極から電流が供給されている期間だけ発光する。データ電極から電流の供給が止まると発光も停止する。このようにして、データ電極と走査電極との間に挟持された有機ＥＬ素子に対して電流を供給し、すべての走査電極の走査を順次繰り返す。そして、所望の表示パターンに応じて表示画面全体の画素の発光・非発光を制御する。
【０００８】
駆動を行う際に、有機ＥＬパネルの陽極配線２および陰極配線１を、走査電極またはデータ電極のいずれにも設定できる。つまり、陽極配線２を走査電極とし、陰極配線１をデータ電極とするか、または陽極配線２をデータ電極、陰極配線１を走査電極として使用できる。両電極は駆動を行う上で互換性を有している。有機ＥＬ素子の極性と電極との関係を調整して配置すればよい。一般的には、データ電極を陽極配線２に対応させ、走査電極を陰極配線１に対応させることが多い。以後、陰極配線１が走査電極、陽極配線２がデータ電極であるとして有機ＥＬ表示装置の駆動と表示について説明を行う。なお、表示画面を人間が見るときの上下左右にかかわらず、走査電極に対して平行に配列した方向の画素の並びを「行」、データ電極に対して平行な方向に配列した画素の並びを「列」とも呼ぶこととする。また、有機ＥＬ素子に対して走査電極およびデータ電極が配置されたものを有機ＥＬパネルと呼ぶことにする。
【０００９】
まず、走査電極は以下の電位条件を満たすことが必要である。つまり、選択状態の走査電極の電位は、非選択状態の走査電極の電位より低く設定しなければならない。そのため、選択状態の走査電極の電位をグラウンド（接地）電位とし、非選択状態の走査電極電位に接地電位より高い電位を与えるように駆動を行う。
【００１０】
列側のデータ電極には、その出力データが「画素」を発光させるオンデータである場合には定電流を供給する。出力データが「画素」を非発光とさせるオフデータである場合には、接地電位に等しい定電圧の出力を供給する。つまり、「画素」がオンかオフかによって、定電流性出力または定電圧性出力の間で切り替わるように構成されている。データ電極に対して定電流出力をするのは、上述したように発光輝度を電流値で制御するためである。
【００１１】
また、有機ＥＬ素子に流れる電流の方向は、陽極配線２であるデータ電極から有機薄膜３を通して、陰極配線１である走査電極へ流れるように設定される。そのため、データ電極の電位を、選択状態にある走査電極の電位である接地電位より高く設定する。
【００１２】
図１１の等価回路図に示すように、有機ＥＬ素子は電気的にダイオードのような特性を示すとともに容量性の特性をも示す。定電流回路が備えられたデータドライバから画素に電流を供給し、選択電圧が印加されている行の有機ＥＬ素子の画素を発光させる。しかし、同時に選択電圧が印加されていない非選択の行の画素の容量を充電しなければならない。
【００１３】
表示画面を構成するマトリクスの行数が増加して、データ電極１本あたりに接続された画素数が増加すると、全体の容量を充電するために必要な電流が無視できない値になる。その結果、選択電圧が印加されている行の画素に流れる電流が減少して、発光輝度が見込みの値より低くなる。
【００１４】
このような問題点を解決するために、あらかじめすべての走査電極を一旦等しい電位に設定したり、各画素の有機ＥＬ素子をあらかじめ所望の電位に充電したりする駆動法が提案されている。あらかじめすべての走査電極を一旦等しい電位に設定したり、各画素の有機ＥＬ素子をあらかじめ充電したりすることを「容量充電」と呼ぶ。そして、容量充電を実行した後、最大輝度（１００％輝度）で発光させる場合に選択期間のほぼ全体にわたってデータ電極に電流を供給する。すなわち、発光させる画素に、選択期間のほぼ全体にわたって電流を供給する。その後、画素を非点灯とする定電圧をデータ電極に印加する。そのような駆動法を、以下、容量充電駆動法と呼ぶ。容量充電駆動法は、広義には、定電流を供給する初期から画素に所望の定電流が流れるように、列電極の電位を措置しておく処理を伴う駆動法である。
【００１５】
容量充電駆動法として幾つかの駆動法が提案されている。第１は、１本の走査電極から次の走査電極に駆動を切り替える際に、すべての走査電極を一旦等しい電位に設定し、その電位から充電を行って駆動を行う駆動法である（例えば、特許文献１参照。）。以下、この駆動法をリセット駆動法と呼ぶ。
【００１６】
第２は、データドライバ側に定電流回路に加えて充電回路をさらに設け、所定の時間だけ各画素の有機ＥＬ素子をあらかじめ充電する駆動法である。有機ＥＬ素子の駆動電位を高めることによって発光輝度を向上させる（例えば、特許文献２参照。）。以下、この駆動法をプリチャージ駆動法と呼ぶ。
【００１７】
第３は、各走査期間の間に設けられた休止期間において、次の走査期間で駆動されるデータ電極に大電流を流すことによって各画素の寄生容量を充電（逆方向の充電を放電）する駆動法である（例えば、特許文献３参照。）。以下、この駆動法を電流ブースト駆動法と呼ぶ。
【００１８】
列側がＣ_１、Ｃ_２、Ｃ_３およびＣ_４、行側がＲ_１、Ｒ_２、Ｒ_３およびＲ_４である４×４のマトリクス表示画面で、図１２に示す表示パターンの表示を行う場合の基本的な駆動波形を図１３に示す。ここでは、データドライバからの出力電流パルスの時間幅を変更して行う駆動法について説明する。
【００１９】
図１３に示すように、最大輝度（１００％輝度）で発光させる画素に対して、選択期間のほぼ全幅となるパルス幅で電流パルスを供給する。５０％輝度で発光させる画素に対して、１００％輝度の場合の半分となる幅の電流パルスを供給する。その後、データ電極を、画素を非点灯にする電圧を供給する定電圧源に接続する。この駆動法がパルス幅変調（以下、ＰＷＭともいう。）である。
【００２０】
【特許文献１】
特開平９−２３２０７４号公報（段落００２４〜段落００３２、図１〜図４）
【特許文献２】
特開平１１−４５０７１号公報（段落００２２〜段落００２９、図２）
【特許文献３】
特開２００１−３３１１４９号公報（段落００１４）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の駆動法では、容量充電を実行した後、実際に画素を駆動する。容量充電の実行完了時の画素に印加されている電圧（充電電圧）が、画素を駆動する際にデータ電極に印加される電圧（駆動電圧）にまで達していない場合には、充電電圧と駆動電圧との差が輝度の低下を引き起こすことがある。図１４に、１００％輝度または１００％輝度に近い比較的高い輝度で発光させるときの画素に印加される印加電圧の例を示す。図１４において、横方向に定電流供給期間を示し、縦方向に印加電圧を示す。また、印加電圧の立ち上がり時点は、容量充電の実行完了時である。
【００２２】
図１４（ａ）に示すように充電電圧と駆動電圧とが一致している場合には、画素に直ちに所望の電流が流れる。しかし、図１４（ｂ）に示すように充電電圧よりも駆動電圧が高い場合には、容量充電の実行が完了しても、印加電圧が駆動電圧に達するまで同一列における選択されていない画素にも電流が流れる。その結果、点灯させる画素に投入される電荷が不足し、発光輝度が低下する。また、充電電圧よりも駆動電圧が低い場合には、容量充電の実行が完了した後、選択されている画素に対して、同一列における選択されていない画素の容量からも電流が流れる。その結果、点灯させる画素に投入される電荷が過剰になり、発光輝度が上昇する。
【００２３】
陰極配線１はある程度の抵抗値を有しているので、１行当たりの点灯画素数の相違に応じて陰極に流れ込む電流量が異なる。その結果、表示パターンの相違に応じて陰極電位が相違する。その相違と、充電電圧と駆動電圧との差とに応じて、画素を１００％輝度または１００％輝度に近い比較的高い輝度で発光させるときなど比較的高い輝度で発光させる場合でも、図１５（ｂ）に示すように、表示パターンに応じた横帯状のむらが発生する。この表示状態を横クロストークと呼ぶ。図１５には、（ａ）に示すように表示画面の一部を非点灯にし、他の部分を１００％輝度で発光させたいにもかかわらず、点灯画素数が多い行の陰極電位が上昇し、画素を構成する有機ＥＬ素子に所定の電流が流れず、（ｂ）に示すように所望の発光輝度より暗くなる例が示されている。
【００２４】
ＰＷＭ等を用いて低い輝度で発光させる場合には、横クロストークの問題がより大きくなる。図１６に、ＰＷＭによって画素を点灯させるときの印加電圧の例を示す。図１６において、横方向に定電流供給期間を示し、縦方向に印加電圧を示す。
【００２５】
図１６（ａ）に示すように充電電圧と駆動電圧とが一致している場合には、画素に直ちに所望の電流が流れる。しかし、図１６（ｂ）に示すように充電電圧と駆動電圧とが異なっている場合には、容量充電の実行が完了しても、印加電圧が駆動電圧に達するまで同一列における選択されていない画素にも電流が流れる。図１６（ｂ）に示すように、低い輝度で発光させる場合には印加電圧が駆動電圧に達しないうちに、電流をデータ電極に供給する駆動期間が終了してしまう。その場合、画素は所望の輝度（要求輝度）よりも低い輝度で発光する。有機ＥＬ表示装置において、すべての画素の電流電圧特性が揃っていれば一律に輝度低下する。しかし、電流電圧特性が異なる場合には、同じ電圧が印加されても画素を流れる電流値が異なって輝度が異なる。なお、画素の電流電圧特性とは、画素に印加される電圧値と画素に流れる電流との関係である。
【００２６】
電流電圧特性にばらつきがある場合、すなわち印加電圧に対して流れる電流が異なる画素がある場合には、同一の輝度で発光させるように定電流駆動しているにもかかわらず、ある画素は要求輝度で発光するが他の画素は低い輝度で発光する。その結果、視認できる程度に輝度が異なってしまう輝度むらが生ずるという課題があった。
【００２７】
また、１００％輝度または１００％輝度に近い比較的高い輝度で発光させるときよりも、発生する横クロストークの程度が大きくなるという課題があった。
【００２８】
さらに、有機ＥＬ素子におけるすべての画素を対象として容量充電を実行する場合には、その分の電力が消費される。よって、表示パターンが点灯画素数の少ないパターンであっても、消費電力を、容量充電を実行するために消費される電力より低くすることはできないという課題があった。
【００２９】
上記のような課題を解決するために、本発明の発明者は、特願２００２−３５０５１９号において、有機ＥＬパネルにおけるデータ電極に定電流回路から定電流を供給した後にデータ電極をハイインピーダンス状態にする電荷制御駆動法を提案した。電荷制御駆動法では、選択期間中に、選択期間よりも短い駆動期間を設定し、駆動期間において画素に投入される電荷の量を要求輝度に応じた量に制御する。また、駆動期間において画素の容量に蓄積された電荷が、選択期間中の非駆動期間において画素に供給されるように制御する。
【００３０】
容量充電を実行しない場合には、駆動開始時から陽極電圧が駆動電圧に達するまでの期間において画素に流れる電流が少なく、その期間では発光輝度が見込みの値より低くなることは上述したとおりである。しかし、電荷制御駆動法では、要求輝度に応じて画素に投入される電荷の量を制御することによって、要求輝度に対して、選択期間における発光量を均一にすることができる。よって、輝度のばらつきを低減することができ、その結果、横クロストークの発生も抑制される。
【００３１】
ところが、電荷制御駆動法を用いた場合には、容量充電駆動法に比べて通電時間が短いので、駆動電流および駆動電圧を高くする必要がある。また、有機ＥＬ素子は、周囲温度が低くなると、同輝度で発光させるために必要な電圧が高くなる。そのために、電荷制御駆動法を用いた場合に、使用可能な温度範囲を広げた有機ＥＬ表示装置を作製しようとすると、出力電圧が高い駆動回路が求められる。
【００３２】
そこで、本発明は、有機ＥＬ表示装置において横クロストークや輝度むらの発生を抑制でき、かつ、駆動電流および駆動電圧を高くせず駆動回路のコストを上昇させることのない有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の駆動方法では、電荷制御駆動法と、電荷制御駆動を用いない駆動法とを、使用条件に応じて適宜選択して使用する。すなわち、横クロストークや輝度むらの発生がさほど問題にならず、かつ、電荷制御駆動法を用いると駆動電圧が高くなる場合には、電荷制御駆動を用いない駆動法を使用し、電荷制御駆動を用いても駆動電圧が高くならない場合には、電荷制御駆動法を使用する。
【００４２】
態様１は、行電極と列電極がマトリクス状に配置され、行電極と列電極によって有機ＥＬ素子が挟持されてなる有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、周囲温度が所定の温度より高い場合に、所定の電荷を列電極に投入した後に駆動回路から列電極への出力をハイインピーダンス状態にする電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子を駆動し、周囲温度が所定の温度以下であり、最大階調における発光輝度が相対的に低輝度である場合には、電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子を駆動し、周囲温度が所定の温度以下であり、最大階調における発光輝度が相対的に高輝度である場合には、容量充電してから列電極に定電流を通電し、その後、画素を非点灯とする定電圧を列電極に印加する容量充電駆動法で有機ＥＬ素子を駆動する有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供する。
【００４３】
態様２は、態様１において、周囲温度が所定の温度以下である場合に、駆動法を切り換える発光輝度が、定格輝度を１００％とした場合に、４０〜６０％である有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供する。
【００４４】
態様３は、態様１または２において、所定の温度が−１０〜＋１０℃の温度域に含まれる有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供する。
【００４５】
態様４は、態様１〜３において、駆動回路の電源電圧の最大電圧が２５Ｖ以下である有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の駆動法を示す概念図である。図１（ａ）〜（ｄ）において、上段はデータドライバの出力電流波形を示し、下段は陽極電圧波形（陽極配線の電圧波形）を示す。なお、図１において、Ｒは１つの選択期間（Ｔ_ＳＥＬ１）と次の選択期間との間の休止期間を示す。
【００４７】
図１（ａ），（ｂ）に示す駆動法は、上述したような容量充電を用い、さらに、有機ＥＬパネルの最高輝度（１００％輝度）では選択期間の全体にわたってデータ電極に電流を供給し、最高輝度よりも低い輝度では、選択期間において輝度に応じた時間だけデータ電極に電流を供給するとともに残りの期間において画素に定電圧（電流が流れない状態にする電圧、例えば０Ｖ）を印加する駆動法に相当する。図１（ｃ），（ｄ）に示す駆動法は、電荷制御駆動による駆動法すなわち電荷制御駆動法である。以下、図１（ｃ），（ｄ）における定電流が供給されている駆動期間を定電流期間（図１に示すＴ_ＳＥＬ２）、ハイインピーダンス状態にある期間をハイインピーダンス期間ということがある。また、図１（ｂ），（ｄ）に示す例は、本発明の駆動法を、階調表示を実現するためのＰＷＭに適用した場合の例である。
【００４８】
以下、最高輝度では選択期間全体にわたって画素に電流を供給する図１（ａ），（ｂ）に示す駆動法を第１の駆動法と呼び、電荷制御駆動法を第２の駆動法と呼ぶ。本発明では、第１の駆動法と第２の駆動法とを、使用条件に応じて適宜選択して使用する。
【００４９】
図２は、有機ＥＬ表示装置における配線の状態を示す概念図である。図３は、データドライバにおける１列分の駆動部分を画素とともに模式的に示す模式図である。
【００５０】
図２において、走査電極としての陰極配線１とデータ電極としての陽極配線２とが、有機薄膜（図２において図示せず）を挟むようにマトリクス状に配置されている。データドライバ４は、データ電極としての陽極配線２に駆動時に定電流を与える。走査ドライバ５は、選択する走査電極としての陰極配線１に選択電圧を与える。図３に示すように、データ電極としての陽極配線２は、データドライバ４としてのドライバＩＣに内蔵されているＦＥＴ等によるスイッチ４１によって、ドライバＩＣに内蔵されている定電流回路４２に接続される状態、接地電位に接続される状態、およびいずれにも接続されない状態（ハイインピーダンス状態）のいずれかの状態をとることができる。ドライバＩＣは、データドライバ４だけでなく走査ドライバ５を含むこともある。なお、陽極配線２が接地電位に接続されるのは、休止期間においてである。また、本実施の形態では、データ電極は列電極に相当し、走査電極は行電極に相当する。
【００５１】
第１の駆動法では、単純マトリクス駆動法で画素を最高輝度（１００％輝度）で発光させるときには、容量充電が完了した後、図１（ａ）に示すように、選択期間の最初から最後まで、選択されている画素（選択電圧が印加されている陰極配線１に接続されている画素）に定電流が供給される。また、画素を５０％輝度で発光させるときには、図１（ｂ）に示す駆動波形例で、選択期間における５０％の期間において、選択されている画素に定電流が供給され、残り５０％の期間において陽極配線２の電位が例えば接地電位とされ、画素に電流が流れないようにする。
【００５２】
それに対して、第２の駆動法では、単純マトリクス駆動法で画素を１００％輝度で発光させるときには、選択期間における所定期間において、スイッチ４１を定電流回路４２と陽極配線２とが接続される状態にして、選択されている画素に定電流を供給する。また、選択期間における残りの期間において、スイッチ４１を定電流回路４２と陽極配線２とが切り離される状態にして、陽極配線２をハイインピーダンス状態にする。
【００５３】
また、画素を１００％未満の輝度で発光させるときには、図１（ｄ）に示すように、図１（ｃ）に示す定電流期間よりも短い所定期間において、スイッチ４１を定電流回路４２と陽極配線２とが接続された状態にして、選択されている画素に定電流を供給する。また、選択期間における残りの期間において、スイッチ４１を定電流回路４２と陽極配線２とが切り離される状態にして、陽極配線２をハイインピーダンス状態にする。なお、選択されている陰極配線１の電位を選択電圧としての０Ｖ（接地電位）とし、選択されていない陰極配線１の電位を選択電圧よりも高い電位にする。
【００５４】
画素を５０％輝度で発光させるときには、選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量が、１００％輝度で発光させるときの選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量の半分になるように、定電流期間の長さを設定する。５０％輝度以外の階調の場合も、選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量が、１００％輝度で発光させるときの選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量に対して輝度差分だけ少なくなるように、定電流期間の長さを設定する。
【００５５】
また、第２の駆動法の場合の選択期間を、第１の駆動法での選択期間と同じ時間にするには、定電流期間が第１の駆動法での定電流期間の１／２である場合には、定電流回路４１から供給される電流値を第１の駆動法での電流値のおおよそ２倍にすればよい。
【００５６】
なお、第１の駆動法による発光輝度と第２の駆動法による発光輝度とが同じである場合、有機ＥＬ素子の１列分の容量をＣ_ｃｏｌｍ、第１の駆動法で駆動したときの、駆動回路からデータ電極に供給される電荷量をＱ_１、データ電極に定電流を通電する選択期間（選択期間全てにわたって通電する場合）における駆動電圧をＶ_１、選択期間における駆動電流をＩ_１、選択期間の時間をＴ_ＳＥＬ１とし、第２の駆動法で駆動したときの、駆動回路からデータ電極に供給される電荷量をＱ_２、ハイインピーダンス期間終了時におけるデータ電極と走査電極との間の電圧をＶ_２、定電流期間における駆動電流をＩ_２、定電流期間の時間をＴ_ＳＥＬ２とすると、下記式１〜２を満足する。この場合、式１における右辺第１項の電荷は容量充電により供給され、右辺第２項の電荷は定電流を通電することにより供給される。
【００５７】
Ｑ_１＝Ｃ_ｃｏｌｍ・Ｖ_１＋Ｉ_１・Ｔ_ＳＥＬ１ ・・・（１）
【００５８】
Ｑ_２＝Ｉ_２・Ｔ_ＳＥＬ２ ・・・（２）
【００５９】
第１の駆動法による発光輝度と第２の駆動法による発光輝度とが同じである場合、Ｑ _１ とＱ _２ は等しい。ただし、駆動法が異なっているので、実験時や実稼働時に完全に同じにすることは難しいが、理論上はＱ _１ とＱ _２ は等しい。
【００６０】
次に、第２の駆動法である電荷制御駆動法についてさらに詳しく説明する。
【００６１】
定電流期間において定電流回路４１から投入される電荷は、１列におけるすべての画素の容量に蓄積されるとともに、選択されている画素のダイオード特性によって、選択されている画素を通過する。選択されている画素を通過することによって画素は発光する。また、ハイインピーダンス期間において、１列におけるすべての画素の容量に蓄積された電荷が、選択されている画素のダイオード特性によって、選択されている画素を通過する。従って、ハイインピーダンス期間においても画素は発光を継続する。
【００６２】
なお、選択期間終了時の陽極配線２の電位をＶ_ＲＥＳＴとすると、Ｖ_ＲＥＳＴと１列分の容量Ｃ_ｃｏｌｍとで決まる量の電荷が、１列分の画素の容量に残留することになる。以下、選択期間の終了時に１列分の画素に残留する電荷の量を残存電荷量という。また、選択期間のうちの定電流期間において定電流回路４２から１列に投入された電荷の量を投入電荷量という。
【００６３】
次に、電荷制御駆動法によれば輝度むらが低減される理由について説明する。本発明が適用される有機ＥＬ表示装置の構造は図１０に示す従来の有機ＥＬ表示装置の構造と同じでよいが、有機ＥＬ表示装置において使用されている有機ＥＬ素子は、通過電流に対する発光効率（発光輝度／電流密度）の電圧依存性が小さい特性を有することが好ましい。
【００６４】
高分子有機材料を含有したものを正孔注入層として使用すると、画素に対する印加電圧によらず発光効率がほぼ一定になる有機ＥＬ素子を得ることができる。図４に、発光効率の電圧依存性が小さい有機ＥＬ素子の特性例を示す。また、図５に、正孔注入層として銅フタロシアニンを用いた有機ＥＬ素子の特性例を示す。図４および図５において、横軸は画素への印加電圧を示し、縦軸は発光効率を示す。図４に示す特性では、３〜１８Ｖの１５Ｖの電圧範囲において、発光効率の変動の程度（（最大値−最小値）／最小値）は１０％未満である。３〜１８Ｖの範囲は、一般に、選択期間内（ただし、選択期間における画素に印加される電圧の立上がり期間、すなわち有機ＥＬパネルの陽極と陰極との間にかかる電圧がほぼ安定状態に達するまでの期間を除く。）に有機ＥＬパネルの陽極と陰極との間にかかる電圧の範囲を包含しているとみなしてよい。
【００６５】
図１（ｃ），（ｄ）に示すように、電荷制御駆動では、定電流期間において画素への印加電圧は一定ではない。しかし、図４に例示した特性を有する有機ＥＬ素子を用いれば、印加電圧によらず発光効率がほぼ一定である。つまり、印加電圧によらず、選択期間において同じ量の電流が流れると選択期間における発光量は同じである。換言すれば、選択されている画素は、選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量に応じた発光量を呈する。以下、選択期間において有機ＥＬ素子を通過する電荷の量を素子通過電荷量という。素子通過電荷量は（投入電荷量−残存電荷量）である。
【００６６】
それぞれの階調レベルにおいて、素子通過電荷量が一定であれば、選択期間における各階調レベルの発光量は一定になる。また、階調の違いに応じて素子通過電荷量を設定すれば、所望の階調表示を行うことができる。投入電荷量は、定電流回路４２の出力電流値と定電流期間の長さとで決まるので、容易に定めることができる。残存電荷量を制御することは難しいが、１列分の容量Ｃ_ｃｏｌｍを知ることは容易であるから、Ｖ_ＲＥＳＴを予測することができれば残存電荷量をほぼ正確に予測できる。
【００６７】
また、それぞれの階調レベルにおける素子通過電荷量は各階調レベルにおける要求輝度にもとづいて決めることができる。それぞれの階調レベルにおいて必要な素子通過電荷量と残存電荷量とが決まれば、素子通過電荷量に残存電荷量を上乗せした電荷量、すなわち素子通過電荷量に対して残存電荷量を加算した電荷量を投入電荷量とすることによって、各階調レベルの発光量を一定にすることができる。
【００６８】
つまり、電荷制御駆動法は、選択期間における所定期間において、所定の電荷（具体的には、素子通過電荷量と残存電荷量との和）を列電極に投入し、選択期間における残りの期間において駆動回路からデータ電極への出力をハイインピーダンス状態にする駆動法である。そのような駆動を実現するために、例えば、選択期間中に、選択期間より短い期間である定電流期間を設定し、定電流期間において定電流回路から列電極に定電流を供給する。その後、選択期間における残りの期間において、列電極を定電流回路から切り離し定電圧に接続しないで列電極をハイインピーダンス状態にする。電荷制御駆動法を使用すれば、素子通過電荷量を各階調レベルにおける要求輝度にもとづいて決めることができるので、輝度むらを低減することができる。その結果、横クロストークも低減する。投入電荷量に対応した定電流期間すなわち駆動パルス幅を、下記の式７のように表すことができる。
【００６９】
駆動パルス幅＝Ｃ_１・階調レベルの要求輝度＋Ｃ_２ ・・・（７）
式７において、Ｃ_１は定数であり、Ｃ_２は残存電荷量に対応した上乗せ分（加算分）に相当する。なお、Ｃ_２は温度に依存する値であり、有機ＥＬ素子の周囲温度に応じて変化させるようにしてもよい。具体的には、有機ＥＬ素子の周囲温度が高い場合にはＣ_２を減らし、有機ＥＬ素子の周囲温度が低い場合にはＣ_２を増やせばよい。
【００７０】
有機ＥＬ素子の特性のばらつき等に起因して、ハイインピーダンス期間開始時の陽極配線２の電位Ｖ_{ｄｒｉｖｅ}がばらつくことがある。しかし、ハイインピーダンス期間を十分長く設定すれば、電位Ｖ_{ｄｒｉｖｅ}のばらつきによらず、画面内において均一な表示を行うことができる。図６は、図４に示す特性を有する有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置を１／６４デューティで電荷制御駆動した場合の到達電位とハイインピーダンス期間の時間（ハイインピーダンス時間）との関係の測定例を示す説明図である。ここで、到達電位とは、陽極配線２の電位のことである。また、実線は、定電流期間終了時すなわちハイインピーダンス期間開始時の陽極配線２の電位Ｖ_{ｄｒｉｖｅ}が１４Ｖであった場合の測定結果を示し、破線は、Ｖ_{ｄｒｉｖｅ}が１６Ｖであった場合の測定結果を示す。
【００７１】
ハイインピーダンス時間の経過とともに到達電位は徐々に低下する。そして、定電流期間終了時のＶ_{ｄｒｉｖｅ}が異なっても、ハイインピーダンス期間の時間であるハイインピーダンス時間が７０μｓ程度であれば、そのときの到達電位の差がかなり小さくなっている。また、ハイインピーダンス時間が７０μｓ程度を越えると、その差はさらに小さくなる。
【００７２】
図７は、図４に例示した特性を有する有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルを１／６４デューティで電荷制御駆動し、ハイインピーダンス時間を９４μｓとした場合の定電流期間終了時の陽極配線２の電圧と到達電位との関係の測定例を示す説明図である。図７に示すように、定電流期間終了時の陽極配線２の電圧に関わらず、９４μｓのハイインピーダンス時間が経過したときの到達電位はほぼ一定である。
【００７３】
図６に示す測定結果にもとづいて、Ｖ_{ｄｒｉｖｅ}がばらついてもハイインピーダンス時間が７０μｓ程度以上であれば、到達電位はほぼ一致するとみなすことができる。例えば、図６に示す測定結果にもとづいて、到達電位を７Ｖと予測する。残存電荷量は、（到達電位×１列分の容量）によって算出できる。このように、図４に示す特性を有する有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置では、階調レベルによらず残存電荷量を一意に予測することができ、式７におけるＣ_２を一意に定めることができる。よって、各階調レベルにおける要求輝度に応じた適切な投入電荷量すなわち駆動パルス幅を決定することができる。そして、駆動パルス幅が適切に設定されることにより、素子通過電荷量も階調レベルに応じた適切な量になり、各階調レベルにおいて輝度むらが抑制される。
【００７４】
次に、本発明の駆動法を効果的に使用できる駆動のためのパラメータについて図８を参照して説明する。デューティが小さい場合には選択期間を長くとれるので、従来の駆動法を用いても、輝度むらや横クロストークはさほど発生しない。具体的には、デューティ比が１／３２よりも小さい場合に電荷制御駆動は有効である（図８における「本発明の効果が十分に得られる範囲」を示す直線を参照。）。また、選択期間の全範囲にわたってハイインピーダンス期間を設定することはできないので、使用するデューティに応じたハイインピーダンス時間の制約がある（図８における「ハイインピーダンス時間の最大値」の曲線を参照。）。さらに、例えばフレーム周波数６０Ｈｚにおいて選択期間のうち少なくとも２０％程度の期間が定電流期間に割り当てられることが好ましいので、そこからもハイインピーダンス時間の制約が生ずる（図８における「ハイインピーダンス時間の最小値」の曲線を参照。）。
【００７５】
以上のことから、本発明の駆動法を適用できるのは、図８において斜線で示される領域である。すなわち、デューティ比が１／３２よりも小さく、かつ、デューティ比が１／１２８よりも大きな範囲（図８において１／１２８よりも左側の領域）であって、ハイインピーダンス期間が選択期間に対して０％よりも大きく８０％以下の範囲である。実用的には、上述したようにハイインピーダンス時間が（１／デューティ比）μｓ程度以上であって、ハイインピーダンス期間が選択期間に対して８０％以下であることが好ましい。また、フレーム周波数が１２０Ｈｚ以下である場合には、デューティ比が１／６４よりも大きければハイインピーダンス期間を選択期間に対して１／２としてもよく、フレーム周波数が７０Ｈｚ以下である場合には、デューティ比が１／８４よりも大きければハイインピーダンス期間を選択期間に対して１／２としてもよい。
【００７６】
単純マトリクス型の有機ＥＬ表示装置を駆動する際に、発光効率の電圧依存性が小さい有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置を用い、選択期間において定電流期間に続いてハイインピーダンス期間を設けるようにした場合には、特に、ＰＷＭを用いる場合に低階調における輝度むらと横クロストークを低減することができる。すなわち、表示品位を向上させることができる。
【００７７】
なお、図４に示すように、発光効率の変動の程度は、選択期間において画素に印加されうる電圧の範囲において１０％未満であるが、画素に印加されうる電圧の範囲において１５％程度の変動であれば、実用的に電荷制御駆動法を使用できると考えられる。
【００７８】
例えば、駆動回路の出力電圧が室温で３〜１８Ｖの範囲であっても、０℃などの低い周囲温度では、１８Ｖを越える可能性がある。しかし、図４に示す特性から、１８Ｖを越えても、発光効率の変動の程度は１５％以内の変動に収まり、実用的に電荷制御駆動法を使用できると考えられる。
【００７９】
また、第２の駆動法では、容量充電を行わないので消費電力を低減できる。このことは、特に、点灯画素数が少ない場合すなわち点灯率が低い場合に顕著である。
【００８０】
（実施の形態１）
次に、本発明の第１の実施の形態を説明する。本実施の形態では、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に低温であるときには第１の駆動法を用い、相対的に高温であるときには第２の駆動法としての電荷制御駆動法を用いる。相対的に低温であるときとは、例えば、０℃未満のときであり、相対的に高温であるときとは、０℃以上のときである。
【００８１】
第２の駆動法を用いた場合に、第１の駆動法を用いた場合に比べてデータドライバ４からの駆動電流および駆動電圧が高くなる。例えば、第１の駆動法を用いた場合と同輝度を得るために定電流期間を選択期間の１／２にしたときには、駆動電流は、第１の駆動法を用いた場合に比べて約２倍になる。すると、駆動電圧として、電流を２倍にするための電圧が必要になる。このため、駆動電圧は、第１の駆動法を用いた場合に比べて、例えば、約３Ｖ上昇する。
【００８２】
有機ＥＬ素子は、周囲温度が低くなるほど、同輝度で発光するために必要な電圧が高くなる。第１の駆動法を用いた場合に、例えば、−４０℃において必要な電圧は、２０℃において必要な電圧よりも５Ｖ程度高い。また、−４０℃において必要な電圧は、０℃の場合に比べて３Ｖ程度高い。上述したように、第２の駆動法を用いて、第１の駆動法を用いた場合と同輝度を得るために定電流期間を選択期間の１／２にした場合には、駆動電圧は３Ｖ程度上昇する。
【００８３】
すると、第１の駆動法を用いた場合に−４０℃で必要となる駆動電圧の値は、第２の駆動法を用いた場合に０℃で必要となる駆動電圧の値とほぼ等しい。従って、−４０℃で第１の駆動法により有機ＥＬ素子を駆動できるデータドライバ４と電源とは、０℃で第２の駆動法により有機ＥＬ素子を駆動する際に必要な電圧を供給できる。
【００８４】
よって、本実施の形態では、有機ＥＬパネルの近傍に温度センサ等の周囲温度検出手段を設け、周囲温度検出手段が０℃未満であることを検出したら、データドライバ４を第１の駆動法によって制御する。また、周囲温度検出手段が０℃以上であることを検出したら、データドライバ４を第２の駆動法によって制御する。このように駆動法を切り替えることによって、データドライバ４および電源を高電圧対応のものしなくても、すなわちデータドライバ４と電源とのコストを上げることなく、０℃以上の範囲において、上述した電荷制御駆動の効果を享受できる。
【００８５】
有機ＥＬ表示装置を、車載ディスプレイとして用いた場合、常用域は０℃を越える範囲等の相対的に高温の領域である。また、第１の駆動法を用いると、横クロストークや輝度むらが視認される可能性があるが、本実施の形態では、第１の駆動法が用いられるのは、０℃未満の場合である。０℃未満等の相対的に低温の領域においても、有機ＥＬ表示装置において表示可能であることが好ましいが、高い表示品位は求められない。従って、本実施の形態の有機ＥＬ表示装置は、車載ディスプレイとして用いるのに好適である。
【００８６】
なお、０℃未満のときを低温時とするのは一例であって、低温と高温との境界値として他の温度、例えば−１０〜＋１０℃の範囲に含まれる温度を用いてもよい。境界値は、その温度以下で第１の駆動法を用い、その温度を越えるときに第２の駆動法を用いた場合に、使用可能な周囲温度全域にわたって駆動電圧が所望の値よりも低くなるように設定される。所望の値とは、例えば、駆動回路が扱える最大電圧以下の値である。
【００８７】
また、駆動法を切り替える温度の境界値を一義的に設定してもよいが、第１の駆動法から第２の駆動法に切り替える温度と、第２の駆動法から第１の駆動法に切り替える温度とを異ならせてもよい。例えば、第２の駆動法から第１の駆動法に切り替える温度、すなわち高温から低温に変化する場合の境界値を０℃とし、第１の駆動法から第２の駆動法に切り替える温度、すなわち低温から高温に変化する場合の境界値を＋５℃にする。境界値を一義的に設定した場合には、周囲温度が境界値の付近であるときに周囲温度が上下に変動すると、駆動法が頻繁に切り替えられる。しかし、境界値を異ならせておけば、駆動法が頻繁に切り替わる現象の発生を防止することができる。
【００８８】
また、第１の駆動法として、リセット駆動法、プリチャージ駆動法または電流ブースト駆動法を使用することが可能であるが、第１の駆動法はそれらに限られない。容量充電を行ってから選択期間においてデータ電極に定電流を供給し、その後、画素を非点灯とする定電圧をデータ電極に印加するような駆動法であれば、第１の駆動法として他の駆動法を用いてもよい。また、第１の駆動法において、容量充電は選択期間に先立って実行されてもよいし、選択期間における初期に実行されてもよい。
【００８９】
（実施の形態２）
有機ＥＬ表示装置を車載ディスプレイとして用いた場合に、周囲が暗くなったときに、有機ＥＬパネルの輝度を、通常状態である高輝度状態から、低輝度のディミング状態に切り替える機能が設けられることがある。例えば、高輝度時の輝度は有機ＥＬパネルの最高輝度（以下、定格輝度という。）の５０〜１００％であり、ディミング時の輝度は有機ＥＬパネルの定格輝度の５０％以下である。なお、高輝度状態とするかディミング状態とするかは、有機ＥＬ表示装置の外部から有機ＥＬ表示装置に対して入力される信号にもとづいて判定される。そのような信号は、例えば、運転者が、ヘッドライトの点灯スイッチなどの車載のスイッチを操作することによって出力されたり、車両周囲の明るさに応じて車両に搭載されている制御手段から自動的に出力される。また、定格輝度での発光を定格発光と呼ぶことにする。
【００９０】
本実施の形態では、高輝度状態である通常時には第１の駆動法によって有機ＥＬ素子を駆動し、ディミング時には、第２の駆動法によって有機ＥＬ素子を駆動する。通常時は周囲が明るいので、第１の駆動法によって有機ＥＬ素子を駆動したときに発生しうる横クロストーク等は視認されにくい。すなわち、通常時には、第１の駆動法を用いても実用上問題にならない。しかし、ディミング時は周囲が暗いので、横クロストーク等が視認されやすい。そこで、ディミング時には、第２の駆動法を用いる。
【００９１】
なお、第２の駆動法としての電荷制御駆動法が用いられるディミング時の輝度が有機ＥＬパネルの定格輝度の５０％以下である場合に、例えば電荷制御駆動法における定電流期間が選択期間の１／２であれば、ディミング時に有機ＥＬ素子に通電する電流は、第１の駆動法により定格発光時に通電する電流以下になる。
【００９２】
図９は、本実施の形態の駆動法を説明するための概念図である。図９（ａ），（ｂ）は通常時に使用される第１の駆動法による駆動波形例を示し、図９（ｃ），（ｄ）はディミング時に使用される第２の駆動法による駆動波形例を示す。
【００９３】
図９（ａ）は第１の駆動法による駆動波形例を示す。また、図９（ｂ）は、第１の駆動法のＰＷＭによる駆動波形例を示す。
【００９４】
通常時に１００％階調を表示する場合には、図９（ａ）に示すように、選択期間の全範囲にわたって発光させる画素に電流が供給される。通常時の輝度を１００％未満の階調にする場合には、図９（ｂ）に例示するように、ＰＷＭによる駆動が用いられる。
【００９５】
図９（ｃ）は、ディミング時の１００％階調表示時の駆動波形を示し、選択期間Ｔ_ＳＥＬ１よりも短い期間Ｔ_ＳＥＬ２の間に定電流を供給し、選択期間の残りの期間をハイインピーダンス状態にする。図９（ｄ）は、ディミング時の１００％未満の階調表示時の駆動波形を示し、電流値を、図９（ｃ）に示す１００％階調表示時と同じにし、定電流期間を、図９（ｃ）に示す定電流期間よりも短くするＰＷＭによる駆動が用いられている。
【００９６】
なお、ディミング時には、輝度の低さに応じて、定電流期間における定電流値を小さくする。１００％階調において、ディミング比すなわち（ディミング時の輝度）／（通常時の輝度）をＲ_ＤＩＭとすると、下記式６を満足する。また、第１の駆動法で駆動したときの駆動回路から列電極に供給される電荷量Ｑ_１、および第２の駆動法で駆動したときの駆動回路から列電極に供給される電荷量Ｑ_２は、式１および２と同じ式である式４および５で表される。式４における右辺第１項の電荷は容量充電により供給され、右辺第２項の電荷は定電流を通電することにより供給される。

【００９７】
例えば、１００％階調において、ディミング時の輝度を通常時の２０％にしたい場合、Ｔ_ＳＥＬ２がＴ_ＳＥＬ１の５０％であれば、Ｃ_ｃｏｌｍ・Ｖ_２を無視すると、電流値を通常時のおよそ４０％とすればよい。なお、図９（ｃ）に示すようにディミング時に駆動電流を低下させた場合、駆動電圧も低下する。ただし、後述するように、駆動電流を例えば１／２にしたときの駆動電圧は、１／２になるわけではない。
【００９８】
そして、本実施の形態では、第１の駆動法と第２の駆動法とが切り替えられる発光輝度を、定格輝度の５０％とする。しかし、駆動法切替の発光輝度はその値に限定されず、例えば、定格輝度の４０〜６０％の範囲内のいずれかの値であってもよい。
【００９９】
特に低階調時には、第１の駆動法によって有機ＥＬ素子を駆動すると横クロストークや輝度むらの発生によって表示品位が劣化する。そして、ディミング時には周囲が暗いので、表示品位が視認されやすい。そのことを、以下に説明する。
【０１００】
ディミング時の輝度を、通常時の輝度に比べて、１／１０にする場合を例にする。そして、ディミング時でも、第１の駆動法を用いる場合を考える。輝度を１／１０にするには、画素を流れる電流値を１／１０にすればよいのであるが、有機ＥＬ素子は、流れる電流が印加される電圧値に比例しない特性を持つ。例えば、電流値を１／１０にする場合、電圧値は２／３程度である。有機ＥＬ素子において、有機薄膜の膜厚むら等に起因する印加電圧むらも２／３程度になる。輝度むらは、おおよそ式８で表される。
【０１０１】
輝度むら＝（電圧むら×１列分の容量）／（選択期間中に画素に流れる電荷＋電圧×１列分の容量） ・・・（８）
【０１０２】
有機ＥＬ素子の特性として、（選択期間中に画素に流れる電荷）：（電圧×１列分の容量）は通常時には５：１程度である。ディミング時には、選択期間中に画素に流れる電荷は１／１０になり、電圧は２／３になるので、式８の右辺の分母は約１／５になる。また、電圧むらは２／３程度になるので、式８の右辺の分子は約２／３になる。すると、輝度むらは、（２／３）÷（１／５）で、通常時に比べて約３．３倍になってしまう。つまり、通常時には第１の駆動法で駆動しても輝度むらを生じない有機ＥＬパネルを、低輝度の場合にも第１の駆動法で駆動すると、輝度むらが視認されるような表示を行ってしまう。
【０１０３】
しかし、本実施の形態では、ディミング時には、横クロストークや輝度むらの発生を防止できる電荷制御駆動を実施する。従って、低輝度時の表示品位の低下を防止できる。また、図９（ｃ），（ｄ）に示すように、ディミング時では輝度を下げているので駆動電流は小さくてよい。従って、データドライバ４および電源は、高電圧対応のものでなくてもよい。すなわち、表示品位の低下を防止しつつ、データドライバ４および電源の高コスト化を防止することができる。
【０１０４】
なお、第１の駆動法として、リセット駆動法、プリチャージ駆動法または電流ブースト駆動法を使用することが可能であるが、第１の駆動法はそれらに限られない。容量充電を行ってから選択期間においてデータ電極に定電流を供給し、その後、画素を非点灯とする定電圧をデータ電極に印加するような駆動法であれば、第１の駆動法として他の駆動法を用いてもよい。また、第１の駆動法において、容量充電は選択期間に先立って実行されてもよいし、選択期間における初期に実行されてもよい。
【０１０５】
（実施の形態３）
第１の実施の形態では、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に低温であるときには第１の駆動法を用い、相対的に高温であるときには第２の駆動法を用い、第２の実施の形態では、通常時には第１の駆動法を用い、ディミング時には第２の駆動法を用いたが、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせてもよい。
【０１０６】
すなわち、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に高温であるときには第２の駆動法としての電荷制御駆動法を用いる。また、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に低温であってディミングを行うときにも、第２の駆動法を用いる。そして、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に低温であってディミングを行わないときに、第１の駆動法を用いる。
【０１０７】
具体的には、有機ＥＬパネルの近傍に温度センサ等の周囲温度検出手段を設け、周囲温度検出手段の検出信号を駆動回路に入力させる。また、車載のスイッチからの信号などのディミングを行うか否かの信号を駆動回路に入力させる。駆動回路は、周囲温度検出手段の検出信号が相対的に高温を示していたら、すなわち、０℃以上であることを示している場合には、データドライバ４に、第２の駆動法でデータ電極を駆動するように指示する。
【０１０８】
また、周囲温度検出手段の検出信号が相対的に低温を示していたら、すなわち、０℃未満であることを示している場合には、ディミングを行うか否かの信号がディミングを行うことを示していたら、第２の駆動法でデータ電極を駆動するように指示する。そして、周囲温度検出手段の検出信号が０℃未満であることを示している場合に、ディミングを行うか否かの信号がディミングを行わないことを示していたら、第１の駆動法でデータ電極を駆動するように指示する。
【０１０９】
なお、０℃未満のときを相対的に低温時とするのは一例であって、境界値として他の温度、例えば−１０〜＋１０℃の範囲に含まれる温度を用いてもよい。また、低温時には、第２の実施の形態の場合と同様に、駆動法を切り換える発光輝度を、定格輝度を１００％とすると、例えば４０〜６０％とすることができる。
【０１１０】
データドライバ４は、指示に応じて、上述したように、第１の駆動法と第２の駆動法とのいずれかの駆動法でデータ電極を駆動する。
【０１１１】
本実施の形態では、第２の実施の形態とは異なり、通常時でも、有機ＥＬパネルの周囲温度が相対的に高温であるときには、第１の実施の形態の場合と同様に電荷制御駆動法を用いる。従って、車載ディスプレイとして用いた場合に、常用域（相対的に高温である領域）では、常に、上述した電荷制御駆動のメリットを享受できる。
【０１１２】
なお、第１の駆動法として、リセット駆動法、プリチャージ駆動法または電流ブースト駆動法を使用することが可能であるが、第１の駆動法はそれらに限られない。容量充電を行ってから選択期間においてデータ電極に定電流を供給し、その後、画素を非点灯とする定電圧をデータ電極に印加するような駆動法であれば、第１の駆動法として他の駆動法を用いてもよい。また、第１の駆動法において、容量充電は選択期間に先立って実行されてもよいし、選択期間における初期に実行されてもよい。
【０１１３】
以下、本発明の駆動法の実施例を示す。
【０１１４】
［例１］
ガラス基板上に、単純マトリクスの有機ＥＬパネルを形成した。まず、ガラス基板上に膜厚２００ｎｍのＩＴＯを成膜し、これをエッチングして陽極配線２を形成した。次に、膜厚３００ｎｍのクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層膜を成膜し、これをエッチングして有機ＥＬパネル内の引き回し配線を形成した。その上に、絶縁膜として感光性のポリイミドを塗布し、露光現像して各画素の発光部となる開口部を形成した。この上に，有機ＥＬ層の一層となる正孔注入層として、高分子有機材料であるＰＴＰＤＥＫを有機溶媒を用いた湿式塗布法により膜厚３０ｎｍの薄膜に形成した。なお、ＰＴＰＤＥＫは、例えばケミプロ化成株式会社製である。また、ＰＴＰＤＥＫの重量平均分子量は１０００以上であり、有機溶媒中に５０重量％以上含まれるようにする。
【０１１５】
さらに、その上に、有機ＥＬ層を真空蒸着法により積層した。正孔輸送層としての膜厚１００ｎｍのα−ＮＰＤとを形成し、次いで、有機発光材料による発光層のホスト化合物としてのＡｌｑおよびゲスト化合物の蛍光性色素としてのクマリン６を、膜厚３０ｎｍとなるように同時に蒸着して形成した。この上に、電子輸送層として膜厚３０ｎｍのＡｌｑを蒸着し，さらに陰極界面層としてのＬｉＦを０．５ｎｍ蒸着した。最後に、陰極配線１として、膜厚１００ｎｍのＡｌで走査電極を形成し、陰極引き回し配線に接続した。次に、ガラス基板上に形成された有機ＥＬ層を水分から守るために、他のガラス基板１枚を対向配置し、周辺シール材によって両基板を接合し、内部に乾燥窒素ガスを封入した。
【０１１６】
以上のように作製した有機ＥＬパネルに駆動回路を接続して有機ＥＬ表示装置を得た。なお、画素数は９６（列）×６４（行）であり、画素ピッチは、０．３５ｍｍ×０．３５ｍｍである。そして、有機ＥＬパネルを、フレーム周波数８６Ｈｚ、１／６４デューティで電荷制御駆動した。また、階調数を１６（黒レベルを含む）とした。そして、データドライバ４として、沖電気株式会社製のＭＬ９３６１を使用した。
【０１１７】
表１に示すように、周囲温度が０〜９０℃（０℃以上で９０℃以下）の範囲では第２の駆動法としての電荷制御駆動法を用い、−４０〜０℃（−４０℃以上で０℃未満）の範囲では、第１の駆動法としてリセット駆動法を用いて有機ＥＬパネルを駆動した。選択期間の時間（選択時間）は１８２μｓである。なお、６μｓの休止期間を設けた。また、ＰＷＭによる１６（黒レベルを含む）階調の階調表示も実行した。
【０１１８】
表１に示すように、駆動電流は、第１の駆動法では１画素あたり０．３ｍＡ、第２の駆動法では０．６ｍＡである。また、第２の駆動法において、最大輝度時の定電流期間である最高階調時の電流印加時間を９８μｓとし、最高階調時のハイインピーダンス期間の時間であるインピーダンス時間を７８μｓすなわち選択時間の４３％とした。
【０１１９】
以上のような電荷制御駆動を行った結果、駆動回路の電源電圧は２２Ｖ以下であった。また、０〜９０℃の範囲では、輝度むらは視認できず、クロストークも生じなかった。−４０〜０℃の範囲では、クロストークが視認され、有機ＥＬ素子のうち駆動電圧に位置分布（電圧むら）があるものを使用した場合には、低階調時に輝度むらが視認された。従って、駆動回路の電源電圧を、２５Ｖよりも高くすることなく、０〜９０℃の範囲に含まれる常用域において表示品位に劣化のないことが確認された。すなわち、第１の実施の形態の効果が確認できた。なお、駆動電圧に位置分布があるとは、有機ＥＬ素子において画素の電流電圧特性にばらつきがあることである。また、２５Ｖを越える電源電圧の駆動回路は、それ以下の電源電圧の駆動回路に比べて、コストが上昇することが多い。
【０１２０】
【表１】

【０１２１】
［比較例１］
例１で用いた有機ＥＬパネルを、表２に示すように、−４０〜９０℃の範囲で、リセット駆動法により駆動した。フレーム周波数は８６Ｈｚであり、デューティ比は１／６４であり、階調数は１６（黒レベルを含む）である。また、駆動電流は、例１における駆動電流の半分である１画素あたり０．３ｍＡである。
【０１２２】
この場合には、−４０〜９０℃の範囲でクロストークが視認された。また、例１と同様に作製した有機ＥＬパネルのうち、駆動電圧に位置分布があるものを使用した場合には、低階調時に輝度むらが視認された。
【０１２３】
【表２】

【０１２４】
［比較例２］
例１で用いた有機ＥＬパネルを用いて、−４０〜９０℃の範囲で、フレーム周波数８６Ｈｚ、１／６４デューティで電荷制御駆動した。また、階調数を１６（黒レベルを含む）とした。表２に示すように、駆動電流は１画素あたり０．６ｍＡである。また、最大輝度時の定電流期間である最高階調時の電流印加時間を９８μｓとし、最高階調時のハイインピーダンス期間の時間であるインピーダンス時間を７８μｓすなわち選択時間の４３％とした。
【０１２５】
この場合には、輝度むらもクロストークを確認することはできでなかったが、駆動回路の電源電圧が２６Ｖと上昇した。
【０１２６】
［例２］
例１で用いた有機ＥＬパネルのうち、駆動電圧の位置分布が小さいものを選択して用いた。そして、表３に示すように、通常時（高輝度時）の駆動として、比較例１の場合と同じ条件でリセット駆動法による駆動を行った。また、ディミング時の駆動として、駆動電流を０．１ｍＡに下げて、−４０〜９０℃の範囲で、電荷制御駆動を行った。
【０１２７】
いずれの場合にも、輝度むらが視認されなかった。また、駆動回路の電源電圧は２２Ｖを越えなかった。すなわち、第２の実施の形態の効果が確認できた。
【０１２８】
【表３】

【０１２９】
［比較例３］
例２で用いた有機ＥＬパネルを使用して、表４に示すように、通常時（高輝度時）の駆動として、例２の場合と同じ条件でリセット駆動法による駆動を行った。しかし、ディミング時の駆動として、例２とは異なり、駆動電流を０．０３ｍＡと１／１０にしてリセット駆動法による駆動を行った。
【０１３０】
すると、ディミング時の駆動では、輝度むらが視認された。すなわち、ディミング時の駆動法として第１の駆動法を用いることは適切でないことが確認された。
【０１３１】
【表４】

【０１３２】
［比較例４］
例２で用いた有機ＥＬパネルを使用して、表５に示すように、ディミング時の駆動として、例２と同様に、駆動電流を０．１ｍＡとして電荷制御駆動を行った。しかし、通常時（高輝度時）の駆動として、例２とは異なり、比較例２の場合と同じ条件で電荷制御駆動を行った。駆動電流は０．６ｍＡである。最大輝度時の定電流期間である最高階調時の電流印加時間を９８μｓとし、最高階調時のハイインピーダンス期間の時間であるインピーダンス時間を７８μｓすなわち選択時間の４３％とした。
【０１３３】
いずれの場合にも、輝度むらが視認されなかったが、駆動回路の電源電圧は２６Ｖと高くなった。すなわち、通常時の駆動法として第２の駆動法を用いると、駆動回路の電源電圧が上昇してしまうことが確認された。
【０１３４】
【表５】

【０１３５】
［例３］
例１で用いた有機ＥＬパネルを用いて、表６に示すように、例１の場合と同様に、周囲温度が０〜９０℃の範囲では電荷制御駆動を行った。さらに、−４０〜−１℃の範囲で、通常時（高輝度時）の駆動として、比較例１の場合と同じ条件でリセット駆動法による駆動を行い、ディミング時の駆動として、駆動電流を０．１ｍＡに下げて電荷制御駆動を行った。
【０１３６】
以上のような駆動を行った結果、例１の場合と同様、０〜９０℃の範囲では、輝度むらは視認できず、クロストークも生じなかった。−４０〜０℃の範囲では、通常時には、クロストークが視認され、有機ＥＬパネルのうち駆動電圧に位置分布（電圧むら）があるものを使用した場合には、低階調時に輝度むらが視認された。また、ディミング時には、輝度むらは視認できず、クロストークも生じなかった。以上のように、０〜９０℃の範囲に含まれる常用域において表示品位に劣化のないことが確認された。また、駆動回路の電源電圧が、２２Ｖを越えることはなかった。すなわち、第３の実施の形態の効果が確認できた。
【０１３７】
また、表１、表３および表６に示すように、例１〜例３では、第２の駆動法において、駆動回路の電源電圧の最大電圧は、第１の駆動法による最大電圧以下である。
【０１３８】
【表６】

【０１３９】
表７および表８に、上記の実施例（例１〜例３）および比較例をまとめた結果を示す。なお、実施例および比較例として明示しなかったが、上記の実施例および比較例から容易に類推できる結果も合わせて示す。表７および表８において、パネルレベルＣは、上記の例１および例３で使用した有機ＥＬパネルを意味し、パネルレベルＢは、上記の例２で使用した有機ＥＬパネルを意味する。パネルレベルＢの有機ＥＬパネルは、例１および例３で使用した有機ＥＬパネルのうち、電圧むらがないものに相当する。すなわち、パネルレベルＢの性能は、パネルレベルＣの性能を改善したものに相当する。
【０１４０】
【表７】

【０１４１】
【表８】

【０１４２】
また、表７において、従来の駆動法は、リセット駆動法等の第１の駆動法を意味する。表７は、全ての温度範囲および輝度範囲において、従来の駆動法を用いた場合と電荷制御駆動法を用いた場合とにおける表示品位を示し、表８は、全ての温度範囲および輝度範囲において、電荷制御駆動法を用いた場合の表示品位を示す。
【０１４３】
表８において、Ｔｙｐｅ（１）は例１とその比較例に相当し、Ｔｙｐｅ（２）は例２とその比較例に相当する。そして、Ｔｙｐｅ（１）＆（２）は例３に相当する。例えば「温度で切替」とは、温度に応じて（上記の例では０℃を境にして）、第１の駆動法と第２の駆動法とを切り替えることを意味する。表７および表８からわかるように、有機ＥＬパネル自体の性能が改善されても、本発明は、少なくともＴｙｐｅ（１）において効果を発揮する。また、例１および例３で用いたパネルレベルＣの程度の性能の有機ＥＬパネルを使用する場合には、本発明は特に効果的である。
【０１４４】
【発明の効果】
本発明の駆動法によれば、周囲温度が所定の温度より高い場合に、電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子の駆動を行うので、駆動電圧を高くしないようにするとともに、有機ＥＬ表示装置の常用域で有機ＥＬ表示装置の表示品位を向上させることができる。
【０１４５】
また、発光輝度が相対的に低輝度である場合に、電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子の駆動を行うので、輝度むら等が視認されやすい低輝度時の表示品位の低下を防止できるとともに、駆動電圧を高くしないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の駆動法を示す概念図。
【図２】 有機ＥＬ表示装置における配線の状態を示す概念図。
【図３】 データドライバにおける１列分の駆動部分を画素とともに模式的に示す模式図。
【図４】 発光効率の電圧依存性が小さい有機ＥＬ素子の特性例を示す説明図。
【図５】 銅フタロシアニンを用いた有機ＥＬ素子の特性例を示す説明図。
【図６】 到達電位とハイインピーダンス時間との関係の測定例を示す説明図。
【図７】 定電流期間終了時の陽極配線の電圧と到達電位との関係の測定例を示す説明図。
【図８】 電荷制御駆動を使用できる範囲を説明するための説明図。
【図９】 本発明の第２の実施の形態の駆動法を示す概念図。
【図１０】 （ａ）は有機ＥＬ表示装置を示す斜視図、（ｂ）は有機ＥＬ表示装置を示す断面図。
【図１１】 有機ＥＬ素子の等価回路図。
【図１２】 表示パターンの一例を示す説明図。
【図１３】 駆動波形の一例を示す波形図。
【図１４】 従来法によって画素に印加される印加電圧の例を示す波形図。
【図１５】 横クロストークが発生している様子を示す説明図。
【図１６】 従来法によってＰＷＭによって画素を点灯させるときの印加電圧の例を示す波形図。
【符号の説明】
１ 陽極配線
２ 陰極配線
３ 有機薄膜（有機ＥＬ素子）
４ データドライバ
５ 走査ドライバ
６ ガラス基板

Claims (4)

1. 行電極と列電極がマトリクス状に配置され、行電極と列電極によって有機ＥＬ素子が挟持されてなる有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、
   周囲温度が所定の温度より高い場合に、所定の電荷を列電極に投入した後に駆動回路から列電極への出力をハイインピーダンス状態にする電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子を駆動し、
   周囲温度が所定の温度以下であり、最大階調における発光輝度が相対的に低輝度である場合には、前記電荷制御駆動法で有機ＥＬ素子を駆動し、
   周囲温度が所定の温度以下であり、最大階調における発光輝度が相対的に高輝度である場合には、容量充電してから列電極に定電流を通電し、その後、画素を非点灯とする定電圧を列電極に印加する容量充電駆動法で有機ＥＬ素子を駆動する有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
2. 周囲温度が所定の温度以下である場合に、駆動法を切り換える発光輝度が、定格輝度を１００％とした場合に、４０〜６０％である請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
3. 所定の温度が−１０〜＋１０℃の温度域に含まれる請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
4. 駆動回路の電源電圧の最大電圧が２５Ｖ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。

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