JP4742505B2 - 単純マトリクス型表示パネルの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、逆バイアス電圧Vrowを高めた場合には、これに起因して、(1)絶縁部での陰極及び陽極間の短絡、(2)階調制御特性の悪化、という新たな問題が発生する。これらの問題について、図5及び図8〜図11も参照しながら説明する。
信号線である陽極線A1〜A256のうちの1本に接続されたm個(図5の例では64個)の発光素子のうちk個が非発光である場合、その非発光の発光素子については、1フレーム分の走査期間中にパルス状の逆バイアス電圧つまり逆バイアスパルスが(k−1)回印加され、駆動対象の発光素子については、1フレーム分の走査中に逆バイアスパルスがk回印加される。図8(a)には、隣接する2つの発光素子の間隙部分の断面構造が模式的に示されており、それら2つの発光素子の間隙部分には、例えばポリイミド系樹脂材料による絶縁部が設けられる。本出願の発明者らは、逆バイアスパルスが印加される回数が増えるに従って、絶縁部のダメージが大きくなり、これに伴い、陰極と陽極とが図8(b)に示すような形態(同図中、破線で囲んだ部分を参照)で短絡する確率が高くなることを明らかにした。
このように、上記絶縁部で発生する陰極及び陽極間の短絡モードと、前述した発光層部分で発生する陰極及び陽極間の短絡モードとは、背反する要素を持っている。つまり、発光層部分での短絡現象に起因した発光不良は、逆バイアス電圧を18〜20V程度まで大きくすることにより防止できるが、このように逆バイアス電圧のレベルを大きくすると、絶縁部での陰極及び陽極間の短絡に起因した発光不良が発生しやすくなる。この逆に、逆バイアス電圧を13V程度まで小さくすれば、絶縁部での短絡現象に起因した発光不良の発生を防止できるが、発光層部分での短絡現象に起因した発光不良の発生を防止できなくなる。
図10(a)、(b)、(c)には、発光素子の発光時において逆バイアス電圧が20Vであった場合における走査線(陰極線B1〜B64)の電圧、電流源から信号線(陽極線A1〜A256)に出力される電流、発光輝度の各波形が示され、図11(a)、(b)、(c)には、発光素子の発光時において逆バイアス電圧が13Vであった場合における走査線の電圧、電流源から信号線に出力される電流、発光輝度の各波形が示されている。これら図10及び図11において、特に、信号線に出力される電流及び発光輝度については、実線が高輝度発光時の波形を示し、破線がパルス幅変調による低輝度発光時の波形を示すものである。
請求項2記載の手段によれば、走査期間Tの最初の期間のみ20Vの逆バイアス電圧が印加される構成となっているから、その逆バイアス電圧によって、発光層部分で生じる陰極及び陽極間の短絡を防止できるようになる。
請求項3記載の手段によれば、走査線の1フレーム分の走査期間Tの当初には13Vの比較的低いピーク値の逆バイアス電圧が印加される構成となっているから、逆バイアス電圧と発光素子の発光時に印加される順バイアス電圧との差が相対的に小さくなる。このため、発光素子の発光期間に移行したときに、その発光輝度が急峻に立ち上がる現象(発光素子に流れる駆動電流が急激に増える現象)が抑制されるようになり、結果的に、減光制御時などにおいてリニアな線形性を確保できるようになって階調制御特性を改善できるようになる。
図1〜図3には本発明の第1実施例が示されており、以下これについて説明する。
全体の電気的構成を示す図1において、有機EL表示パネル11(単純マトリクス型表示パネルに相当)は、前記図5に示したものと同様構成のもので、マトリクス状に配置された陽極線A1〜A256と陰極線B1〜B64との交点位置に256×64ドットの発光素子(画素)が形成されており、陰極線B1〜B64が走査線、陽極線A1〜A256が信号線とされている。この場合、具体的に図示しないが、有機EL表示パネル11は、表示面側である透明基板上に、陽極線A1〜A256を構成する透明電極材料としてのITO電極膜、発光層、陰極線B1〜B64を構成する通常の電極材料としてのアルミニウム電極膜をこの順に積層した構造となっており、隣接する発光素子の各間隙部分には例えばポリイミド系樹脂材料による絶縁部(前記図8参照)が設けられる。
このような誤発光防止制御時には、走査スイッチ161〜1664の切替モードを以下のように制御することにより、1フレーム分の走査期間中において逆バイアス電圧のレベルが変化される構成となっている。
要するに、本実施例では、誤発光防止制御時おいて、誤発光防止制御対象の発光素子に対し、1フレームの走査期間Tの最初の10μsecのみ20Vの逆バイアス電圧が印加され、残りの約110μsecは13Vの逆バイアス電圧が印加される構成に特徴を有するものであり、以下においては、この特徴的構成の意義について説明する。
(1)発光素子の発光層部分で発生する陰極及び陽極間の短絡を防止するためには、逆バイアス電圧のレベルを大きくする必要があるが、その印加時間は短くて良い。実験結果によると、印加時間は1μsec程度の短い時間でも、上記のような短絡を防止することができる。
(2)隣接する発光素子間の絶縁部で発生する陰極及び陽極間の短絡は、逆バイアス電圧が大きい状態でもそのパルス幅が狭ければ発生しない。例えば逆バイアス電圧のパルス幅が50μsec以下であれば、1フレームの走査期間Tでの逆バイアス電圧の印加回数が最大値(本実施例の場合は63回となる)であったとしても、絶縁部で発生する上記短絡を防止することができる。尚、図3には、当該実験により得られた逆バイアス電圧のパルス幅と絶縁部での陰極及び陽極間の短絡発生確率との相関関係を示した。
(第2の実施の形態)
図4には、前記第1実施例に変更を加えた本発明の第2実施例が示されており、以下これについて異なる部分のみ説明する。
このように構成した本実施例においても、誤発光防止制御時おいて、誤発光防止制御対象の発光素子に対し、1フレームの走査期間Tの最後の10μsecにおいて20Vの逆バイアス電圧が印加される構成となっているから、その逆バイアス電圧によって、発光層部分で生じる陰極及び陽極間の短絡を防止できるようになるなど、前記第1実施例と同様の効果を奏することができる。特に、本実施例によれば、誤発光防止制御時おいて、1フレームの走査期間Tの当初には13Vという比較的低いレベルの逆バイアス電圧が印加される構成となっているから、逆バイアス電圧と発光素子の発光時に印加される順バイアス電圧との差が相対的に小さくなる。このため、発光素子の発光期間に移行したときに、その発光輝度が急峻に立ち上がる現象(発光素子に流れる駆動電流が急激に増える現象)が抑制されるようになり、結果的に、減光制御時などにおいてリニアな線形性を確保できるようになって階調制御特性を改善できるようになる。
尚、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、以下に述べるような変形或いは拡大が可能である。
Claims (6)
- 複数本ずつの陽極線及び陰極線の各交点に発光素子が形成され、前記陽極線及び陰極線の各交点において陽極線と前記発光素子のための発光層との間の一部を絶縁する絶縁部が設けられ、前記陰極線及び陽極線の一方を走査線とすると共に他方を信号線とした単純マトリクス型表示パネルの駆動装置において、
前記信号線を駆動源に対し選択的に接続するための信号線駆動回路並びに前記走査線を走査するための走査線駆動回路を備え、前記走査線駆動回路により走査線を走査すると共に、その走査に同期して前記信号線駆動回路により所望の信号線を前記駆動源に接続することにより当該走査線及び信号線の交点位置の発光素子を発光させるという発光制御を実行するように構成され、
前記走査線駆動回路は、走査により選択した走査線に前記発光制御のための第1の駆動電圧を印加すると共に、非選択走査線にピーク値を走査期間Tにおいて時間の経過と共に2段階に変更する第2の駆動電圧を逆バイアス電圧として印加可能に構成され、
前記第2の駆動電圧のうち前記ピーク値が相対的に大きい逆バイアス電圧のパルス幅を走査期間Tにおいて50マイクロ秒以下の期間印加することを特徴とする単純マトリクス型表示パネルの駆動装置。 - 前記走査線駆動回路は、前記非選択走査線に、走査期間Tの始まりにおいて18Vから20Vの範囲の逆バイアス電圧を50マイクロ秒以下の期間印加し、その後13Vの逆バイアス電圧を印加する構成であることを特徴とする請求項1記載の単純マトリクス型表示パネルの駆動装置。
- 前記走査線駆動回路は、前記非選択走査線に、走査期間Tの始まりにおいて13Vの逆バイアス電圧を印加し、走査期間Tの残りが50マイクロ秒以下の期間に18Vから20Vの範囲の逆バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項1記載の単純マトリクス型表示パネルの駆動装置。
- 複数本ずつの陽極線及び陰極線の各交点に発光素子が形成され、前記陽極線及び陰極線の各交点において陽極線と前記発光素子のための発光層との間の一部を絶縁する絶縁部が設けられ、前記陰極線及び陽極線の一方を走査線とすると共に他方を信号線とした単純マトリクス型表示パネルの駆動方法において、
前記走査線を走査しながら、その走査に同期して所望の信号線を駆動源に接続することにより当該走査線及び信号線の交点位置の発光素子を発光させるという発光制御を実行すると共に、所定期間において非走査状態にある陰極線に対して逆バイアス電圧を印加する制御を実行し、その逆バイアス電圧印加制御時には、ピーク値を走査期間Tにおいて時間の経過と共に2段階に変更すると共に、前記ピーク値が相対的に大きい逆バイアス電圧のパルス幅を走査期間Tにおいて50マイクロ秒以下の期間とする逆バイアス電圧を印加することを特徴とする単純マトリクス型表示パネルの駆動方法。
- 前記走査線駆動回路は、前記非選択走査線に、走査期間Tの始まりにおいて18Vから20Vの範囲の逆バイアス電圧を50マイクロ秒以下の期間印加し、その後13Vの逆バイアス電圧を印加する構成であることを特徴とする請求項4記載の単純マトリクス型表示パネルの駆動方法。
- 前記走査線駆動回路は、前記非選択走査線に、走査期間Tの始まりにおいて13Vの逆バイアス電圧を印加し、走査期間Tの残りが50マイクロ秒以下の期間に18Vから20Vの範囲の逆バイアス電圧を印加することを特徴とする請求項4記載の単純マトリクス型表示パネルの駆動方法。
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