JP4449368B2 - 有機ｅｌ表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の陽極ライン及び複数の陰極ラインを有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルを有する有機ＥＬ表示装置及びその有機ＥＬ表示装置の駆動方法に関するものである。

従来より、ドットマトリクス型の有機ＥＬパネル及びその駆動方法が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる有機ＥＬパネルは、透光性基板上にＩＴＯ等の導電性透明膜からなる複数の陽極ライン（以下、ドライブラインと記す）をストライプ状に形成し、このドライブラインの背面に有機層を形成し、この有機層の背面にアルミニウム等の金属蒸着膜からなる複数の陰極ライン（以下、走査ラインと記す）をドライブラインに直交するように形成し、これらドライブラインと走査ラインとで前記有機層を挟持するものであり、液晶ディスプレイに代わる低消費電力，高表示品質及び薄型化が可能なディスプレイとして注目されている。
特許第３３１４０４６号公報

有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１と、陰極側駆動回路２と、陽極側駆動回路３と、制御部４と、リセット回路５とを有している（図５参照）。
有機ＥＬパネル１は、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎがマトリクス状に配設されてなるものである。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、横方向に複数設けられた走査ラインＳ１〜Ｓｍと、走査ラインＳ１〜Ｓｍと直交するように複数設けられたドライブラインＤ１〜Ｄｎとの交差箇所に設けられている。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、並列配置されたダイオード及びコンデンサからなる等価回路で表される（図６参照）。ただし、図面が煩雑になることを防ぐため、図５においては画素Ｅ１１〜Ｅｍｎをダイオードのみで、図８においては画素Ｅ１１〜Ｅｍｎをコンデンサのみで図示している。

陰極側駆動回路２は、各走査ラインＳ１〜Ｓｍに対応する複数の走査スイッチ２１〜２ｍを備えている。走査スイッチ２１〜２ｍは、制御部４の制御信号に基づいて、各走査ラインＳ１〜Ｓｍを選択的に逆バイアス電位Ｖｂまたはアース電位（０Ｖ）に接続するものである。

陽極側駆動回路３は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応して個々に駆動電流を供給する定電流源３０と、この定電流源３０からの駆動電流を各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに接続可能とするドライブスイッチ３１〜３ｎとから構成される。各ドライブスイッチ３１〜３ｎの切換えは、制御部４からの制御信号に基づいて決定される。

制御部４は、陰極側駆動回路２及び陽極側駆動回路３に制御信号を夫々出力し、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させるために必要な走査ラインＳ１〜Ｓｍ及びドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応した走査スイッチ２１〜２ｍ及びドライブスイッチ３１〜３ｎを選択的にオン／オフさせる。

リセット回路５は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに夫々接続された複数のリセットスイッチ５０からなるものである。リセットスイッチ５０は、走査スイッチ２１〜２ｍによって任意の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択されてから次の走査ラインＳ１〜Ｓｍが選択される間に、ドライブラインＤ１〜Ｄｎをアース電位に接続することにより、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎに充電された電荷を放電させるものである。リセット回路５によって画素Ｅ１１〜Ｅｍｎに充電された電荷を放電させる期間は、「リセット期間」と称される。リセット期間では、ドライブラインＤ１〜Ｄｎだけでなく、走査ラインＳ１〜Ｓｍもアース電位に接続される。

制御部４は、定電流原３０からドライブラインＤ１〜Ｄｎに供給される駆動電流の電流レベルである波高値を低くすることによって、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光輝度を調整することができ、例えば、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光輝度を基準値の５０％や２５％に減光することができる。

図７は、画素Ｅ１１を１００％（基準値）の発光輝度、画素Ｅ２１を５０％の発光輝度、画素Ｅ３１を２５％の発光輝度で順次発光させるためにドライブラインＤ１に供給される駆動電流と、走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３のオン／オフタイミングと、各画素Ｅ１１，Ｅ２１，Ｅ３１の発光輝度とを示す図である。
制御部４は、走査スイッチ２１〜２３をオン／オフさせることによって走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３を順次選択し、ドライブスイッチ３１をオンさせることによってドライブラインＤ１に駆動電流を供給する。走査スイッチ２１〜２３によって任意の走査ラインＳ１（または、走査ラインＳ２）が選択されてから次の走査ラインＳ２（または、走査ラインＳ３）が選択される間にはリセット期間ｒが設けられており、このリセット期間ｒでは全ての走査ラインＳ１〜Ｓ３及びドライブラインＤ１がアース電位に接続される。ドライブラインＤ１に供給される駆動電流の波高値は、制御部４によって夫々１００％，５０％，２５％に調整される。

しかしながら、５０％の輝度で発光させたい画素Ｅ２１及び２５％の輝度で発光させたい画素Ｅ３１の発光輝度にオーバーシュートＡ，Ｂが発生し、所望の発光輝度が得られないという問題を有していた。例えば、画素Ｅ２１を発光させるために、走査ラインＳ２をアース電位に接続し、他の走査ラインＳ１，Ｓ３を逆バイアス電位Ｖｂに接続すると、他の画素Ｅ１１，Ｅ３１から瞬間的に電荷が流入するために、オーバーシュートＡが発生する（図８参照）。

このようなオーバーシュートＡ，Ｂは、駆動電流の基準値が、画素Ｅ１１〜画素Ｅｍｎを１００％の輝度で発光させる場合に最適になるように設定されているため、駆動電流の波高値を低くすることによって減光した場合には、他の画素Ｅ１１〜画素Ｅｍｎから瞬間的に流れ込む電荷が相対的に大きくなるためである。
本発明は、所望の輝度で画素を発光させることができる有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の駆動方法を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、複数の走査ライン及び複数のドライブラインを有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルと、前記走査ラインを第一電位または第二電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、前記ドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が前記駆動電流源から前記ドライブラインに供給する駆動電流の波高値を、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる前記走査ライン毎に調整することによって発光輝度を調整する有機ＥＬ表示装置であって、前記制御手段は、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記駆動電流源に接続させると共に、前記制御手段は、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから、前記ドライブラインに供給される前記駆動電流の前記波高値に対応する時間が経過した後に、選択状態にされる前記走査ラインを前記第一電位に接続させるものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記第一電位に接続させるものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記制御手段は、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインの電位を、前記波高値に対応する時間は前記オフ電位またはハイインピーダンスにするものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、前記制御手段は、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから前記波高値に対応する時間が経過した後に、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを前記駆動電流源に接続させるものである。

また、本発明は、請求項５に記載したように、前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第一電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させるものである。

また、本発明は、請求項６に記載したように、前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させるものである。

また、本発明は、請求項７に記載したように、複数の走査ラインを第一電位及び第二電位の一方に夫々接続すると共に、複数のドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に夫々接続する有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、前記駆動電流源から前記ドライブラインに供給する駆動電流の波高値を、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる前記走査ライン毎に調整することによって発光輝度を調整すると共に、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記駆動電流源に接続させ、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから、前記ドライブラインに供給される前記駆動電流の前記波高値に対応する時間が経過した後に、選択状態にされる前記走査ラインを前記第一電位に接続するものである。

また、本発明は、請求項８に記載したように、前記第一電位に接続され選択状態にされる前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記第一電位に接続するものである。

また、本発明は、請求項９に記載したように、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインの電位を、前記波高値に対応する時間は前記オフ電位またはハイインピーダンスにするものである。

また、本発明は、請求項１０に記載したように、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから前記波高値に対応する時間が経過した後に、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを前記駆動電流源に接続させるものである。

また、本発明は、請求項１１に記載したように、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第一電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させるものである。

また、本発明は、請求項１２に記載したように、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させるものである。

発光輝度のオーバーシュートを抑制でき、減光したときにも所望の輝度で画素を発光させることができる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。図１及び図２は第一実施形態を示すものである。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル１と、陰極側駆動回路２と、陽極側駆動回路７と、制御部８（制御手段）とから構成されている。

有機ＥＬパネル１は、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎがマトリクス状に配設されてなるものである。画素Ｅ１１〜Ｅｍｎは、横方向に複数設けられた走査ラインＳ１〜Ｓｍと、走査ラインＳ１〜Ｓｍと直交するように複数設けられたドライブラインＤ１〜Ｄｎとの交差箇所に設けられている。

陰極側駆動回路２は、各走査ラインＳ１〜Ｓｍに対応する複数の走査スイッチ２１〜２ｍ（走査スイッチ手段）を備えている。走査スイッチ２１〜２ｍは、制御部８の制御信号に基づいて、各走査ラインＳ１〜Ｓｍを選択的に逆バイアス電位Ｖｂ（第二電位）またはアース電位（第一電位）に接続するものである。

陽極側駆動回路７は、各ドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応して個々に駆動電流を供給する定電流源７０（駆動電流源）と、制御部８の制御信号に基づいて各ドライブラインＤ１〜Ｄｎを選択的に定電流源７０またはアース電位（オフ電位）に接続するドライブスイッチ７１〜７ｎを有している。

制御部８は、表示コントローラからなるものであり、例えば車両の走行情報を各種センサにより入力すると、所定の演算処理を行い車速やエンジン回転数、残燃料等の各種情報を有機ＥＬパネル１で表示させるべく、陰極側駆動回路２と陽極側駆動回路７とに制御信号を夫々出力し、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させるために必要な走査ラインＳ１〜Ｓｍ及びドライブラインＤ１〜Ｄｎに対応した走査スイッチ２１〜２ｍ及びドライブスイッチ７１〜７ｎを選択的にオン／オフさせることで有機ＥＬパネル１に所定の情報を表示させるものである。

制御部８は、定電流原７０からドライブラインＤ１〜Ｄｎに供給される駆動電流の電流レベルである波高値を低くすることによって、画素Ｅ１１〜Ｅｍｎの発光輝度を調整することができる。

図２は、画素Ｅ１１を１００％の発光輝度、画素Ｅ２１を５０％の発光輝度、画素Ｅ３１を２５％の発光輝度で順次発光させるためにドライブラインＤ１に供給する駆動電流と、走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３のオン／オフタイミング（つまり、走査スイッチ２１，２２，２３のオン／オフタイミング）と、各画素Ｅ１１，Ｅ２１，Ｅ３１の発光輝度とを示す図である。
走査スイッチ２１，２２，２３によって走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ３が順次選択され、ドライブスイッチ３１によってドライブラインＤ１を定電流源７０に接続することによって、駆動電流が供給される。ドライブラインＤ１に供給される駆動電流の波高値は、制御部８によって夫々Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に調整される。

画素Ｅ２１を発光させるとき、走査ラインＳ２以外の他の走査ラインＳ１，Ｓ３〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されてから遅延時間ｔ１が経過した後に、走査ラインＳ２がアース電位に接続される。また、前記遅延時間ｔ１が経過した後に、ドライブラインＤ１が定電流源７０に接続される。ドライブラインＤ１が定電流源７０に接続されるのは、走査ラインＳ２がアース電位に接続されるのと同時である。

画素Ｅ３１を発光させるとき、走査ラインＳ３以外の他の走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されてから遅延時間ｔ２が経過した後に、走査ラインＳ３がアース電位に接続される。また、前記遅延時間ｔ２が経過した後に、ドライブラインＤ１が定電流源７０に接続される。ドライブラインＤ１が定電流源７０に接続されるのは、走査ラインＳ３がアース電位に接続されるのと同時である。

画素Ｅ１１を発光させるときは、走査ラインＳ１以外の他の走査ラインＳ２，Ｓ３〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されると同時に、ドライブラインＤ１が定電流源７０に接続される。

制御部８は、１％〜１００％の発光輝度に夫々対応する波高値データと、この波高値データに対応する遅延時間データとを記憶するＥＥＰＲＯＭ等のメモリを備えている。つまり、遅延時間ｔ１，ｔ２は、駆動電流の波高値Ｈ２，Ｈ３に夫々対応するものである。制御部８は、前記メモリから読み出した遅延時間データに基づいて、陰極側駆動回路２の走査スイッチ２１〜２ｍ及び陽極側駆動回路７のドライブスイッチ７１〜７ｎをオン／オフさせ、１％〜１００％の発光輝度で有機ＥＬパネル１の画素Ｅ１１〜Ｅｍｎを発光させることができる。

なお、本実施形態は、駆動電流源７０に接続されるドライブラインＤ１の電位を、波高値Ｈ２，Ｈ３に対応する時間ｔ１，ｔ２においては、アース電位にするものであったが、ハイインピーダンス、即ち、ドライブスイッチ７１がアース電位にも駆動電流源７０にも接続されていない状態としても良い。

図３は第二実施形態を示す図である。第二実施形態は、走査ラインＳ１〜Ｓｍのオン／オフタイミングが第一実施形態と相違するのみである。

第二実施形態では、順次選択状態にされる任意の走査ラインＳ１〜Ｓｍは、非選択状態にされる他の走査ラインＳ１〜Ｓｍがアース電位に接続されると同時に、アース電位に接続させる。例えば、画素Ｅ２１を発光させるとき、走査ラインＳ２は、他の走査ラインＳ１，Ｓ３〜Ｓｍがアース電位に接続されると同時に、アース電位に接続される。また、画素Ｅ３１を発光させるとき、走査ラインＳ３は、他の走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓｍがアース電位に接続されると同時に、アース電位に接続される。

図４は第三実施形態を示す図である。第三実施形態は、走査ラインＳ１〜Ｓｍのオン／オフタイミングが第一実施形態と相違するのみである。

第三実施形態では、順次選択状態にされる任意の走査ラインＳ１〜Ｓｍを、非選択状態にされる他の走査ラインＳ１〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されると同時に、アース電位に接続される。例えば、画素Ｅ２１を発光させるとき、走査ラインＳ２は、他の走査ラインＳ１，Ｓ３〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されると同時に、アース電位に接続される。また、画素Ｅ３１を発光させるとき、走査ラインＳ３は、他の走査ラインＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されると同時に、アース電位に接続される。

各実施形態によれば、非選択状態にされる走査ラインＳ１〜Ｓｍが逆バイアス電位Ｖｂに接続されてから、選択状態にされる走査ラインＳ１〜Ｓｍがアース電位に接続される間に、駆動電流の波高値に対応した遅延時間を設けたことによって、非選択状態にされる走査ラインＳ１〜Ｓｍ上の非発光画素から流入する電荷の影響を受け難くなり、発光輝度のオーバーシュートが緩和され、所望の発光輝度を得ることができる。

本発明の第一実施形態を示す有機ＥＬ表示装置の構成図。 同上実施形態を示すタイミング図。 本発明の第二実施形態を示すタイミング図。 本発明の第三実施形態を示すタイミング図。 従来例を示す有機ＥＬ表示装置の構成図。 同上従来例を示す画素の等価回路の説明図。 同上従来例を示すタイミング図。 同上従来例を示す要部拡大図。

１ 有機ＥＬパネル
Ｓ１〜Ｓｍ 走査ライン
Ｄ１〜Ｄｎ ドライブライン
２１〜２ｍ 走査スイッチ（走査スイッチ手段）
７１〜７ｎ ドライブスイッチ（ドライブスイッチ手段）
８ 制御部（制御手段）
７０ 駆動電流源（定電流源）

Claims (12)

1. 複数の走査ライン及び複数のドライブラインを有するドットマトリクス型の有機ＥＬパネルと、前記走査ラインを第一電位または第二電位に接続自在とする走査スイッチ手段と、前記ドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に接続自在とするドライブスイッチ手段と、前記走査スイッチ手段及び前記ドライブスイッチ手段の接続状態を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が前記駆動電流源から前記ドライブラインに供給する駆動電流の波高値を、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる前記走査ライン毎に調整することによって発光輝度を調整する有機ＥＬ表示装置であって、
   前記制御手段は、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記駆動電流源に接続させると共に、
   前記制御手段は、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから、前記ドライブラインに供給される前記駆動電流の前記波高値に対応する時間が経過した後に、選択状態にされる前記走査ラインを前記第一電位に接続させることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
2. 前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記第一電位に接続させることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記制御手段は、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインの電位を、前記波高値に対応する時間は前記オフ電位またはハイインピーダンスにすることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記制御手段は、非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから前記波高値に対応する時間が経過した後に、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを前記駆動電流源に接続させることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第一電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 前記制御手段は、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
7. 複数の走査ラインを第一電位及び第二電位の一方に夫々接続すると共に、複数のドライブラインを駆動電流源またはオフ電位に夫々接続する有機ＥＬ表示装置の駆動方法であって、
   前記駆動電流源から前記ドライブラインに供給する駆動電流の波高値を、前記第一電位に順次接続され選択状態にされる前記走査ライン毎に調整することによって発光輝度を調整すると共に、
   前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記駆動電流源に接続させ、
   非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから、前記ドライブラインに供給される前記駆動電流の前記波高値に対応する時間が経過した後に、選択状態にされる前記走査ラインを前記第一電位に接続することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
8. 前記第一電位に接続され選択状態にされる前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続された後に、前記第一電位に接続することを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
9. 前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインの電位を、前記波高値に対応する時間は前記オフ電位またはハイインピーダンスにすることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
10. 非選択状態にされる前記走査ラインが前記第二電位に接続されてから前記波高値に対応する時間が経過した後に、前記駆動電流源に接続される前記ドライブラインを前記駆動電流源に接続させることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
11. 前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第一電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。
12. 前記第一電位に順次接続され選択状態にされる任意の前記走査ラインを、非選択状態にされる他の前記走査ラインが前記第二電位に接続されると同時に、前記第一電位に接続させることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の駆動方法。

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