JP4545461B2

JP4545461B2 - 電界発光ディスプレイパネルの駆動方法

Info

Publication number: JP4545461B2
Application number: JP2004069405A
Authority: JP
Inventors: 淳小田; 進吾川島
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-11
Also published as: JP2004318089A; KR20040089247A; KR100884790B1

Description

本発明は、電界発光ディスプレイパネルの駆動方法に係り、より詳細には、データ電極ラインと走査電極ラインとが所定間隔をおいて互いに交差して形成されてその交差領域に電界発光素子が形成された電界発光ディスプレイパネルの駆動方法および装置に関する。

図１を参照すれば、通常の電界発光ディスプレイ装置は、電界発光ディスプレイパネル２および駆動装置を含む。駆動装置は、制御部２１、走査駆動部６、およびデータ駆動部５を含む。ここで、充電スイッチ２５および充電電圧決定部２２は、電界発光ディスプレイパネル２に含まれるか、駆動装置に含まれる。

電界発光ディスプレイパネル２では、データ電極ライン３と走査電極ライン４とが所定間隔をおいて互いに交差して形成されてその交差領域に電界発光素子１が形成される。

制御部２１は、入力映像信号を処理してデータ駆動部５にディスプレイデータ信号およびスイッチング制御信号を提供し、走査駆動部６および充電スイッチ２５にスイッチング制御信号を提供する。走査駆動部６は、制御部２１から提供されるスイッチング制御信号にしたがって動作して走査電極ライン４を駆動する。制御部２１から提供されるスイッチング制御信号にしたがって動作するデータ駆動部５は、制御部２１から提供されるディスプレイデータ信号にしたがって電流源８からデータ電流信号を発生してデータ電極ライン３を駆動する。

充電スイッチ２５は、制御部２１から提供されるスイッチング制御信号にしたがって動作してあらゆるデータ電極ライン３を電気的に相互連結するか、分離する。キャパシタ２４とツェナーダイオード２３との並列回路を含む充電電圧決定部２２は、ツェナーダイオード２３の降伏電圧によってデータ電極ライン３のプリ充電電圧を決定する。

図１および２を参照して、通常の電界発光ディスプレイパネル２を駆動方法、例えば、特許文献１の駆動方法を説明する。図２において、参照符号Ｓ_ＰＣは制御部２１からデータ駆動部５、走査駆動部６、および充電スイッチ２５に印加されるプリ充電信号を示し、Ｓ_Ｓ１は第１走査電極ライン４ａに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓ２は第２走査電極ライン４ｂに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓｎは第ｎ走査電極ライン４ｃに印加される信号を示す。

制御部２１は、第１水平同期時点Ｔ１でプリ充電信号Ｓ_ＰＣのパルスを走査駆動部６、データ駆動部５、および充電スイッチ２５に印加する。これにより、第１水平駆動時間Ｈ１において、第１走査電極ライン４ａに印加される信号Ｓ_Ｓ１だけが低い論理状態になり、残りの走査電極ライン４ｂ、４ｃに印加される信号は高い論理状態になる。一方、プリ充電信号ＳＰＣの一定のパルス幅に相当する時間ｃでは、あらゆるデータ電極ライン３に印加されるデータ信号が遮断される。また、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が充電電圧決定部２２に接続される。これにより、それ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ライン、例えば、第ｎ走査電極ライン４ｃの電界発光セル１の寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、充電電圧決定部２２によって設定された電位として、あらゆるデータ電極ライン３の電位が均一に高くなる。

第１水平駆動時間Ｈ１の走査時間Ｔ１’〜Ｔ２では、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が電気的に互いに分離され、データ電流信号がデータ電極ライン３に印加されて、第１走査電極ライン４ａの電界発光素子がデータ電流信号にしたがった階調で発光する。ここで、予備充電段階Ｔ1〜Ｔ1’によってあらゆるデータ電極ライン３の電位が基準電位の接地電位より高くなった状態であるため、現在の水平駆動時間において選択された電界発光素子により速く電圧が印加されて輝度が高くなる。

前記のような動作原理は、残りの水平駆動時間Ｈ２〜Ｈ_ｎにおいても同様に適用される。

一方、外部的命令信号にしたがってフェードアウトおよびフェードイン機能が行われる。ここで、フェードアウト機能は、ディスプレイ輝度を徐々に低くして最終的にディスプレイを行わない機能をいう。これとは逆に、フェードイン機能は、フェードアウト動作によってディスプレイが行われていない状態からディスプレイ輝度を徐々に高くして最終的に正常なディスプレイを行う機能をいう。

フェードアウトおよびフェードイン機能を行う通常の駆動方法には次の２つがある。

第１の方法では、制御部２１は、フェードアウト機能を行うために、データ駆動部５に入力される赤色、緑色、および青色の階調値を同じ比率で徐々に下げる。また、制御部２１は、フェードイン機能を行うために、データ駆動部５に入力される赤色、緑色、および青色の階調値を同じ比率で徐々に上げる。

第２の方法では、制御部２１の制御によって動作するデータ駆動部５は、フェードアウト機能を行うために赤色、緑色、および青色の電流信号を共通に駆動する基準電流を同じ比率で徐々に下げる。また、データ駆動部５は、フェードイン機能を行うために赤色、緑色、および青色の電流信号を共通に駆動する基準電流を同じ徐々に段々上げる。

すなわち、前記のような通常の駆動方法は、データ電極ライン３に印加される赤色、緑色、および青色のデータ信号自体を減少または増加させることによって、フェードアウトまたはフェードイン機能を行う方法である。しかし、赤色、緑色、および青色のデータ信号自体が同じ比率で減少または増加することにより、フェードアウトおよびフェードイン動作時間において赤色、緑色、および青色の発光輝度の不均衡によってディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点がある。
大韓民国特許公開第２００２−３６６０５号公報

本発明の目的は、電界発光ディスプレイパネルの駆動方法において、外部的命令信号によるフェードアウトおよびフェードイン動作時間において赤色、緑色、および青色の発光輝度の不均衡によってディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点を改善するところにある。

前記目的を達成するための本発明は、データ電極ライン３と走査電極ライン４とが所定間隔をおいて互いに交差して形成されその交差領域で電界発光素子１が形成される電界発光ディスプレイパネル２において、それぞれの水平駆動時間の初期に存在するプリ充電時間で前記データ電極ライン３を共通に接続する駆動方法であって、フェードアウトモードおよびフェードインモードを含む。前記フェードアウトモードでは、外部的命令信号に応じてフェードアウト動作の開始時点になったときに、設定されたフェードアウト動作時間中に単位フレームが進む度に前記プリ充電時間が徐々に延びる。前記フェードインモードでは、外部的命令信号に応じてフェードイン動作の開始時点になったときに、設定されたフェードイン動作時間中に単位フレームが進む度に前記プリ充電時間が徐々に短くなる。

本発明による電界発光ディスプレイパネルの駆動方法によれば、水平駆動時間と予備充電時間との差である走査時間が変更されることによってフェードアウトおよびフェードインモードが行われる。これにより、例えば、赤色、緑色、および青色のデータ信号自体を変更せずにフェードアウトおよびフェードイン機能を行えるので、フェードアウトおよびフェードイン動作時間において赤色、緑色、および青色の発光輝度の不均衡によってディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点を改善できる。一方、プリ充電時間では、データ電極ラインが共通に接続されてそれ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ラインの電界発光セルの寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、あらゆるデータ電極ラインの電位が均一になる。これにより、現在水平駆動時間で選択された電界発光素子に更に速く電圧が印加されて輝度が高くなる。

以下、本発明による望ましい実施形態を詳細に説明する。

図１および図３Ａを参照して本発明の駆動方法によるフェードアウト動作を説明する。図３Ａにおいて、参照符号ＦＲ１は第１フレームを示し、ＦＲ２は第２フレームを示し、ＦＲｉは第ｉフレームを示し、Ｓ_ＰＣは制御部２１からデータ駆動部５、走査駆動部６、および充電スイッチ２５に印加されるプリ充電信号を示し、Ｓ_Ｓ１は第１走査電極ライン４ａに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓ２は第２走査電極ライン４ｂに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓｎは第ｎ走査電極ライン４ｃに印加される信号を示す。

外部的命令信号に応じたフェードアウト動作の第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１において、制御部２１は、第１水平同期時点Ｔ１においてプリ充電信号ＳＰＣのパルスを走査駆動部６、データ駆動部５、および充電スイッチ２５に印加する。これにより、第１水平駆動時間Ｈ１において、第１走査電極ライン４ａに印加される信号Ｓ_Ｓ１だけが低い論理状態になり、残りの走査電極ライン４ｂ、４ｃに印加される信号は高い論理状態になる。一方、プリ充電信号Ｓ_ＰＣの第１パルス幅に相当する時間Ｃ１では、あらゆるデータ電極ライン３に印加されるデータ信号が遮断される。また、充電スイッチ２５の動作によって、あらゆるデータ電極ライン３が充電電圧決定部２２に接続される。これにより、それ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ライン、例えば、第ｎ走査電極ライン４ｃの電界発光セル１の寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、充電電圧決定部２２によって設定された電位として、あらゆるデータ電極ライン３の電位が均一になる。

第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１の走査時間Ｔ１’〜Ｔ２では、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が電気的に互いに分離され、データ電流信号がデータ電極ライン３に印加されて、第１走査電極ライン４ａの電界発光素子がデータ電流信号に応じた階調で発光する。ここで、予備充電段階Ｔ１〜Ｔ１’によってあらゆるデータ電極ライン３の電位が基準電位の接地電位より高くなった状態であるため、現在の水平駆動時間中に選択された電界発光素子に更に速く電圧が印加されて輝度が高くなる。

以上のような動作原理は、第１フレームＦＲ１の残りの水平駆動時間Ｈ２〜Ｈ_ｎにおいても同様に適用される。もちろん、残りのフレームＦＲ２ないしＦＲｉの水平駆動時間においても同様に適用される。しかし、各フレームＦＲ１ないしＦＲｉの予備充電時間Ｃ１ないしＣｉは、フレームＦＲ１ないしＦＲｉが進む度に徐々に長くなる。例えば、フェードアウト動作時間に存在するフレームＦＲ１ないしＦＲｉの数をＮとし、水平駆動時間をＴ_Ｈ、最低限必要なプリ充電時間をαとすれば、第ｉ（ｉは１以上の整数）フレームでの予備充電時間Ｃｉは、式１によって設定される。

Ｃ_ｉ＝(Ｔ_H−α）・ｉ/Ｎ＋α ・・・（式１）
このように、フレームＦＲ１ないしＦＲｉのプリ充電時間Ｃ１ないしＣｉがフレームＦＲ１ないしＦＲｉが進む度に徐々に長くなるので、水平駆動時間（例えば、Ｈ１）とプリ充電時間Ｃ１ないしＣｉとの差である走査時間がフレーム単位で短くなる。これにより、ディスプレイ輝度が徐々に低くなって最終的にディスプレイが行われなくなる。例えば、第１フレームＦＲ１でのプリ充電時間Ｃ１は最も短い。そのため、第１フレームＦＲ１での走査時間Ｔ１’〜Ｔ２が最も長くて第１フレームＦＲ１での発光輝度が最も高い。また、第ｉフレームＦＲｉでのプリ充電時間Ｃｉは水平駆動時間（例えば、Ｈ１）と同一である。そのため、第ｉフレームＦＲｉでの走査時間が存在せず、第ｉフレームＦＲ１での発光輝度が最も低い。

したがって、赤色、緑色、および青色のデータ信号自体を変更せずにフェードアウト機能を行えるので、フェードアウト動作時間ＦＲ１ないしＦＲｉで赤色、緑色、および青色の発光輝度の不均衡によってディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点を改善できる。一方、プリ充電時間Ｃ１ないしＣｉでは、データ電極ライン３が共通に接続されてそれ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ラインの電界発光セルの寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、あらゆるデータ電極ライン３の電位が均一になる。これにより、現在の水平駆動時間で選択された電界発光素子に更に速く電圧が印加されて発光輝度が一律に高くなる。

図１および図３Ｂを参照して本発明の駆動方法によるフェードイン動作を説明する。図３Ｂにおいて、参照符号ＦＲ１は第１フレームを示し、ＦＲ２は第２フレームを示し、ＦＲｉは第ｉフレームを示し、Ｓ_ＰＣは制御部２１からデータ駆動部５、走査駆動部６、および充電スイッチ２５に印加されるプリ充電信号を示し、Ｓ_Ｓ１は第１走査電極ライン４ａに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓ２は第２走査電極ライン４ｂに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓｎは第ｎ走査電極ライン４ｃに印加される信号を示す。

外部的命令信号によるフェードイン動作の第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１において、制御部２１は、第１水平同期時点Ｔ１においてプリ充電信号Ｓ_ＰＣのパルスを走査駆動部６、データ駆動部５、および充電スイッチ２５に印加する。これにより、第１水平駆動時間Ｈ１において、第１走査電極ライン４ａに印加される信号Ｓ_Ｓ１だけが低い論理状態になり、残りの走査電極ライン４ｂ、４ｃに印加される信号は高い論理状態になる。

しかし、プリ充電信号Ｓ_ＰＣが高い論理状態であるプリ充電時間Ｃ１は第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１と同一である。したがって、第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１ではあらゆるデータ電極ライン３に印加されるデータ信号が遮断される。また、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が充電電圧決定部２２に接続される。これにより、それ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ライン、例えば、第ｎ走査電極ライン４ｃの電界発光セル１の寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、充電電圧決定部２２によって設定された電位としてあらゆるデータ電極ライン３の電位が均一になる。

したがって、第１フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１では、第１走査電極ライン４ａの電界発光セルがいずれも駆動されない。また、第１フレームＦＲ１の残りの水平駆動時間Ｈ２ないしＨｎにおいても、プリ充電信号Ｓ_ＰＣが持続的に高い論理状態であるため、残りの走査電極ライン４ｂないし４ｃの電界発光セルがいずれも駆動されない。

第２フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１において、第１走査電極ライン４ａに印加される信号Ｓ_Ｓ１だけが低い論理状態になり、残りの走査電極ライン４ｂ、４ｃに印加される信号は高い論理状態になる。一方、プリ充電信号Ｓ_ＰＣの第２パルス幅に相当する第２プリ充電時間Ｃ２ではあらゆるデータ電極ライン３に印加されるデータ信号が遮断される。また、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が充電電圧決定部２２に接続される。これにより、それ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ライン、例えば、第ｎ走査電極ライン４ｃの電界発光セル１の寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、充電電圧決定部２２によって設定された電位として、あらゆるデータ電極ライン３の電位が均一になる。

第２フレームＦＲ１の第１水平駆動時間Ｈ１の走査時間Ｔ１’〜Ｔ２では、充電スイッチ２５の動作によってあらゆるデータ電極ライン３が電気的に互いに分離され、データ電流信号がデータ電極ライン３に印加されて、第１走査電極ライン４ａの電界発光素子がデータ電流信号に応じた階調で発光する。ここで、プリ充電段階Ｔ１〜Ｔ１’によってあらゆるデータ電極ライン３の電位が基準電位の接地電位より高くなった状態であるため、現在の水平駆動時間で選択された電界発光素子に更に速く電圧が印加されて発光輝度が高くなる。

このような動作原理は、第２フレームＦＲ２の残りの水平駆動時間Ｈ２〜Ｈ_ｎにおいても同様に適用される。もちろん、残りのフレームＦＲ３ないしＦＲｉの水平駆動時間においても同様に適用される。しかし、フレームＦＲ１ないしＦＲｉのプリ充電時間Ｃ１ないしＣｉはフレームＦＲ１ないしＦＲｉが進む度に徐々に短くなる。例えば、フェードイン完了に必要なフレーム数をＮとし、フェードイン動作時間に存在する水平駆動時間をＴ_Ｈ、最低必要なプリ充電時間をαとすれば、第ｉ（ｉは１以上の整数）フレームでのプリ充電時間Ｃｉは、式２によって設定される。

Ｃｉ＝Ｔ_Ｈ−(Ｔ_Ｈ−α)・(ｉ−１)／Ｎ・・・（式２）
このように、フレームＦＲ１ないしＦＲｉのプリ充電時間Ｃ１ないしＣｉがフレームＦＲ１ないしＦＲｉが進む度に徐々に短くなるので、水平駆動時間（例えば、Ｈ１）と予備充電時間Ｃ１ないしＣｉとの差の走査時間がフレーム単位で長くなる。これにより、ディスプレイ輝度が徐々に高くなって最終的に正常なディスプレイが行われる。例えば、第１フレームＦＲ１での予備充電時間Ｃ１は、水平駆動時間（例えば、Ｈ１）と同一である。そのため、第１フレームＦＲ１での走査時間が存在せず、第１フレームＦＲ１での発光輝度が最も低い。また、第ｉフレームＦＲｉでの予備充電時間Ｃｉは最も短い。そのため、第ｉフレームＦＲ１での走査時間Ｔ１’〜Ｔ２が最も長くて第ｉフレームＦＲｉでの発光輝度が最も高い。

したがって、赤色、緑色、および青色のデータ信号自体を変更せずにフェードイン機能を行えるので、フェードイン動作時間ＦＲ１ないしＦＲｉで赤色、緑色、および青色の発光輝度の不均衡によってディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点を改善できる。一方、プリ充電時間Ｃ１ないしＣｉでは、データ電極ライン３が共通に接続されてそれ以前の水平駆動時間の走査時間で発光した走査電極ラインの電界発光セルの寄生キャパシタの電荷が放電されることによって、あらゆるデータ電極ライン３の電位が均一に高くなる。これにより、現在水平駆動時間で選択された電界発光素子に更に速く電圧が印加されて発光輝度が一律的に高くなる。

図４は、図３Ａおよび図３Ｂの駆動方法を行う図１の走査駆動部６の内部構成を示す。図４において、参照符号Ｓ_ＴＰは第１フリップフロップのＤ端子に入力される信号を示し、Ｓ_ＰＣはあらゆるＤ型フリップフロップのクロック端子ＣＬＫに同時に入力されるクロック信号を示し、Ｓ_Ｓ１は第１走査電極ライン４ａに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓ２は第２走査電極ライン４ｂに印加される信号を示し、Ｓ_Ｓｎは第ｎ走査電極ライン４ｃに印加される信号を示す。

図３Ａないし図４を参照すれば、第１フリップフロップのＤ端子に入力される信号Ｓ_ＴＰは常に高い論理状態である。クロック信号Ｓ_ＰＣは毎水平同期時点Ｔ１ないしＴｎで上昇パルスを発生させる。これにより、毎水平同期時点Ｔ１ないしＴｎで各フリップフロップの反転出力端子／Ｑ（図では、文字Ｑの上に線が付されている）から接地電圧Ｖ_Ｇの走査信号が順次に発生する。

図５は、図３Ａおよび図３Ｂの駆動方法を行う図１のデータ駆動部５の内部構成を示す。図１および図７を参照すれば、データ駆動部５は、インターフェース３０、ラッチ３１、デジタル−アナログ変換部３２、駆動回路３３、および出力部３４を含む。

インターフェース３０は、制御部２１からのディスプレイデータ信号をインターフェーシングしてラッチ３１に提供し、ラッチ３１を介して制御部２１からのタイミング制御信号をデジタル−アナログ変換部３２、および駆動回路３３に提供する。インターフェース３０から出力されるディスプレイデータ信号は、ラッチ３１によって一時的に保持された後でデジタル−アナログ変換部３２に提供される。インターフェース３０から提供されるタイミング制御信号によって動作するデジタル−アナログ変換部３２は、ラッチ３１から出力されるディスプレイデータ信号をアナログ信号に変換して駆動回路３３に提供する。

インターフェース３０から提供されるタイミング制御信号によって動作する駆動回路３３は、デジタル−アナログ変換部３２から出力されるディスプレイデータ信号によって電流源８を駆動して電流によるディスプレイデータ信号を発生させる。出力部３４は駆動回路３３からのディスプレイデータ信号をデータ電極ライン３に出力する。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、特許請求の範囲で定義された発明の思想および範囲内で当業者によって変形および改良できる。

本発明によれば、電界発光ディスプレイ装置のフェードアウトおよびフェードイン動作時間でディスプレイされる映像の色合いが歪む問題点を改善でき、また輝度が高くなる。

通常の電界発光ディスプレイ装置の構成を示す図面である。図１の電界発光ディスプレイパネルの通常の駆動方法を示すタイミング図である。本発明の好適な実施形態の駆動方法によるフェードアウト動作を示すタイミング図である。本発明の好適な実施形態の駆動方法によるフェードイン動作を示すタイミング図である。図３Ａおよび図３Ｂに示す駆動方法を行う図１の走査駆動部の内部構成を示す回路図である。図３Ａおよび図３Ｂに示す駆動方法を行う図１のデータ駆動部の内部構成を示す回路図である。

符号の説明

１電界発光素子
２電界発光ディスプレイパネル
３データ電極ライン
４走査電極ライン
５データ駆動部
６走査駆動部
８電流源
１０ａ、・・・、１０ｃ走査スイッチ
２１制御部
２２充電電圧決定部
２３ツェナ−ダイオード
２４キャパシタ
２５充電スイッチ

Claims

データ電極ラインと走査電極ラインとが所定間隔をおいて互いに交差して形成されその交差領域に電界発光素子が形成された電界発光ディスプレイパネルにおいて、それぞれの水平駆動時間の初期に存在するプリ充電時間で前記データ電極ラインを共通に接続する駆動方法であって、
外部的命令信号に応じてフェードアウト動作の開始時点になったときに、設定されたフェードアウト動作時間中に単位フレームが進む度に前記プリ充電時間を徐々に延ばすフェードアウトモードと、
外部的命令信号に応じてフェードイン動作の開始時点になったときに、設定されたフェードイン動作時間中に単位フレームが進む度に前記プリ充電時間を徐々に短縮するフェードインモードとを実行することを特徴とする駆動方法。
前記フェードアウトモードにおいて、
前記フェードアウト動作時間中に存在するフレームの数をＮとし、前記水平駆動時間をＴ_Ｈとし_、最低限必要なプリ充電時間をαとしたときに、第ｉ（ｉは１以上の整数）フレームにおけるプリ充電時間が(Ｔ_H−α）・ｉ/Ｎ＋αであることを特徴とする請求項１に記載の駆動方法。
前記フェードインモードにおいて、
フェードイン完了に必要なフレーム数をＮとし、前記水平駆動時間をＴ_Ｈとし_、最低限必要なプリ充電時間をαとしたときに、第ｉ（ｉは１以上の整数）フレームにおけるプリ充電時間がＣｉ＝Ｔ_Ｈ−(Ｔ_Ｈ−α)・(ｉ−１)／Ｎであることを特徴とする請求項１に記載の駆動方法。