JP4753330B2 - 容量性発光素子の駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等の容量性発光素子を発光駆動する技術に関し、特に容量性発光素子を配列して形成した表示パネルにおいて発生する一部の発光素子間の輝度クロストーク、いわゆる水平方向クロストーク現象の発生が低減できるようにした容量性発光素子の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイに代わる低消費電力および高表示品質、並びに薄型化が可能なディスプレイとして、有機ＥＬディスプレイが注目されている。これはＥＬディスプレイに用いられるＥＬ素子の発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐えうる高効率化および長寿命化が進んだことが背景にある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、電気的には図５に示すような等価回路で表すことができる。
すなわち、有機ＥＬ素子は、寄生容量成分Ｃと、この容量成分に並列に結合するダイオード成分Ｅとによる構成に置き換えることができ、有機ＥＬ素子は容量性の発光素子であると考えられている。この有機ＥＬ素子は、発光駆動電圧が印加されると、先ず、当該素子の電気容量に相当する電荷が電極に変位電流として流れ込み蓄積される。続いて当該素子固有の一定の電圧（発光閾値＝Ｖth）を越えると、電極（ダイオード成分Ｅの陽極側）から発光層を構成する有機層に電流が流れ初め、この電流に比例した強度で発光すると考えることができる。
【０００４】
図６は、このような有機ＥＬ素子の発光静特性を示したものである。これによれば、有機ＥＬ素子は図６（ａ）に示すように、駆動電圧（Ｖ）が発光閾値電圧（Ｖth）以上の場合において、急激に電流（Ｉ）が流れて発光する。換言すれば、印加される駆動電圧が発光閾値電圧以下であれば、寄生容量への充電後はＥＬ素子には殆ど駆動電流は流れず発光しない。そして、駆動電圧（Ｖ）が発光閾値電圧以上の発光可能領域においては、図６（ｂ）に示すように、駆動電流（Ｉ）にほぼ比例した輝度（Ｌ）で発光する特性を有している。したがって、ＥＬ素子の輝度特性は図６（ｃ）に示すように前記閾値電圧より大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧（Ｖ）の値が大きくなるほど、その発光輝度（Ｌ）が大きくなる特性を有している。
【０００５】
かかる複数の有機ＥＬ素子を配列させて構成した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適用可能である。図７に単純マトリクス表示パネルと、その駆動装置の一例が示されている。この単純マトリクス駆動方式における有機ＥＬ素子のドライブ方法には、陰極線走査・陽極線ドライブ、および陽極線走査・陰極線ドライブの２つの方法があるが、図７は前者の陰極線走査・陽極線ドライブの形態を示している。すなわち、ｎ本の陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配置され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmが配置され、表示パネル１を構成している。
【０００６】
そして、画素を構成する各素子Ｅ11〜Ｅnmは、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａn と水平方向に沿う陰極線Ｂ1 〜Ｂm との交差位置に対応して一端（前記した等価回路のダイオード成分Ｅの陽極端子）が陽極線に、他端（前記した等価回路のダイオード成分Ｅの陰極端子）が陰極線に接続される。そして、陽極線は陽極線ドライブ回路２に接続され、陰極線は陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００７】
前記陰極線走査回路３には、各陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えられ、電源回路５からの逆バイアス電圧（ＶM ）および基準電位点としてのアース電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極走査線に接続するように作用する。また、陽極線ドライブ回路２には、各陽極線を通じて駆動電流を個々のＥＬ素子に供給する駆動源Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられ、ドライブスイッチがオン制御されることにより、駆動源Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極走査線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【０００８】
これにより、陰極走査線を所定の周期でアース電位に設定しながら所望の陽極ドライブ線に駆動源を接続することにより、前記各発光素子を選択的に発光させるように作用する。なお、前記駆動源は定電圧回路等の電圧源を用いることも可能であるが、ＥＬ素子の電流・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、また過電流により素子を劣化させること等の理由により、駆動源として定電流源を用いるのが一般的である。
【０００９】
前記各陽極ドライブ線は、さらに陰極リセット回路４に接続されている。この陰極リセット回路４には、陽極ドライブ線毎に設けられたリセットスイッチＳR1〜ＳRnが具備されており、当該リセットスイッチがオン動作されることによって、陽極ドライブ線がアース電位に設定される。なお、前記した陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、およびリセット回路４は、図示せぬ発光制御回路からもたらされる指令信号によってそれぞれ駆動される。
【００１０】
すなわち、発光制御回路は、画像データに応じて当該画像データに対応した画像を表示させるべく陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、および陰極リセット回路４を制御する。この場合、陰極線走査回路３は、発光制御回路からの指令により画像データの水平走査期間に対応する陰極走査線のいずれかを選択してアース電位に設定し、その他の陰極走査線は電源回路５に接続して、逆バイアス電圧（ＶM ）が印加されるように走査スイッチＳY1〜ＳYmを切り換える制御がなされる。なお、図７に示した状態は、第１の陰極走査線Ｂ1 が走査される状態を示している。
【００１１】
前記逆バイアス電圧（ＶM ）は、走査選択がなされた陰極線との交点に接続されたドライブされているＥＬ素子の寄生容量を充電すると共に、ドライブされている陽極線と走査選択がなされていない陰極線との交点に接続されたＥＬ素子がリーク電流によりクロストーク発光することを防止するように作用する。そして、この逆バイアス電圧（ＶM ）は、発光駆動されるＥＬ素子の順方向電圧（ＶF ）にほぼ等しい電圧（例えば１０Ｖ）に設定されるのが一般的である。そして、走査スイッチＳY1〜ＳYm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走査線は、その陰極走査線に接続された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。
【００１２】
一方、陽極線ドライブ回路２には、前記した発光制御回路より、画像データが示す画素情報に基づいて当該陽極ドライブ線に接続されているＥＬ素子のいずれかを、どのタイミングでどの程度の時間にわたって発光させるかについて制御するドライブ制御信号（駆動パルス）が供給される。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ＳX1〜ＳXnのいくつかをオン制御し、陽極ドライブ線Ａ1 〜Ａn を通じて画素情報に応じた該当ＥＬ素子に対して駆動電流を供給するように作用する。
【００１３】
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て発光駆動される。なお、図７に示した状態は、前記したとおり第１の陰極走査線Ｂ1 が走査されている状態であり、かつドライブスイッチＳX1およびＳX3がオン状態となされているので、ＥＬ素子Ｅ11およびＥ31が発光駆動されることになる。
【００１４】
前記陰極リセット回路４のリセット動作は、前記した発光制御回路からのリセット制御信号に応じて行われる。この作用は、例えば特開平９−２３２０７４号公報に開示されており、走査線を切り換えた際に、次の走査線に対応して発光駆動されるＥＬ素子の発光立上りを早めるためになされる。これは、前記したように有機ＥＬ素子は寄生容量を有しており、例えば１つの陽極ドライブ線に数十個のＥＬ素子が接続されている場合を例にすると、当該陽極ドライブ線からみて各寄生容量の数十倍の合成容量が負荷容量として接続されることになる。
【００１５】
したがって、走査期間の先頭で陽極ドライブ線からの電流は、前記負荷容量を充電するために費やされ、ＥＬ素子の発光閾値電圧を十分に超えるまで充電するためには時間遅れが発生し、結局ＥＬ素子の発光立上がりが遅れるという問題が発生する。特に、前記したように駆動源として定電流源Ｉ1 〜Ｉn を用いた場合においては、定電流源は動作原理上、ハイインピーダンス出力回路であるがため、電流が制限されてＥＬ素子の発光立上がりの遅れが顕著に発生する。そこで、前記陰極リセット回路４による電荷の放電動作と、陰極走査回路３による逆バイアス電圧（ＶM ）の印加動作は、次の走査において発光駆動させるＥＬ素子の陽極端子に対して、瞬時に発光閾値電圧を十分に超える電圧を与えるように機能する。
【００１６】
図８は前記リセット回路４による陰極リセット動作を示したものであり、例えば第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ11が発光駆動されている状態から、次の走査において、同じく第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ12が発光駆動される状態が示されている。なお、図８においては、発光駆動されるＥＬ素子がダイオードのシンボルマークとして示されており、他は寄生容量としてのコンデンサのシンボルマークで示されている。
【００１７】
図８（ａ）は、陰極リセット動作の前の状態を示しており、陰極走査線Ｂ1 が走査されＥＬ素子Ｅ11が発光している状態を示す。次の走査でＥＬ素子Ｅ12を発光させることになるが、ＥＬ素子Ｅ12を発光させる前に、（ｂ）に示すように陽極ドライブ線Ａ1 および全陰極走査線をアース電位にリセットして、全電荷を放電させる。これには、各走査スイッチＳY1〜ＳYmの全てがアース側に接続されると共に、リセットスイッチＳR1がオン動作される。次にＥＬ素子Ｅ12を発光させるために、陰極走査線Ｂ2 が走査される。すなわち、陰極走査線Ｂ2 がアースに接続され、それ以外の陰極走査線には、逆バイアス電圧（ＶM ）が与えられる。なお、この時、ドライブスイッチＳX1はオン動作になされ、前記リセットスイッチＳR1はオフ動作に切り換えられる。
【００１８】
したがって、前述のリセット時に各素子の電荷が放電しているため、この瞬間において（ｃ）に示すように、次に発光される素子Ｅ12以外の素子による寄生容量に対して、矢印で示すように逆バイアス電圧（ＶM ）による逆方向の充電がなされ、これらに対する充電電流は、陽極ドライブ線Ａ1 を介して、次に発光されるＥＬ素子Ｅ12に流入し、当該ＥＬ素子Ｅ12の寄生容量を充電する。この時、ドライブ線Ａ1 に接続された定電流源Ｉ1 は、前記したとおり基本的にはハイインピーダンス出力回路であり、この充電電流の動きには影響を与えない。
【００１９】
この場合、前記ドライブ線Ａ1 に、例えば６４個のＥＬ素子が配列されていると仮定し、また、前記した逆バイアス電圧ＶM が１０（Ｖ）であるとすると、容量比により電圧配分が定まり、またパネル内の配線インピーダンスは無視できるほど小さいため、前記した充電作用により陽極ドライブ線Ａ1 の電位Ｖ（Ａ1 ）は、瞬時に次に示す数式１に基づく電位に上昇する。例えば寸法が１００ｍｍ×２５ｍｍ（２５６×６４ドット）程度の表示パネルでは、この動作は約１μｓｅｃで完結する。
【００２０】
【数１】
【００２１】
その後、ドライブ線Ａ1 に流れる定電流源Ｉ1 からの駆動電流により、（ｄ）に示すようにＥＬ素子Ｅ12が発光状態になる。なお、この時の走査でＥＬ素子Ｅ12を発光駆動させない場合には、前記リセットスイッチＳR1をオン動作にして、陽極ドライブ線Ａ1 をアースに接続した状態にしておくことで、他の素子からの充電電流は、全てアースに流れるため、陽極ドライブ線Ａ1 には電圧は発生しない。
【００２２】
以上のように、前記した陰極リセット法は、本来駆動の障害となるＥＬ素子の寄生容量とクロストーク発光防止用の逆バイアス電圧を利用して、次に点灯駆動させるＥＬ素子の順方向電圧を瞬時に立ち上げるように作用する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したように逆バイアス電圧ＶM は、ＥＬ素子の順方向電圧ＶF に近い値に選定することが好ましいが、表示パネルの信頼性および寿命等を考慮した場合、逆バイアス電圧ＶM を高く設定できない場合もある。また走査ラインの配線抵抗が無視できないほど大きい場合、パネル内の走査側配線引出し部から遠い素子ほど、全点灯時は陰極側の基準電位が持ち上がり、陽極側電圧が高くなっている。そこで、ＥＬ素子の陽極側電圧よりも逆バイアス電圧ＶM が低い場合においては、前記ＶM のレベルまで充電された後は、ＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路側に陽極ドライブ電流が流れ込み、結果として逆バイアス電圧ＶM が押し上げられる（上昇する）という現象が発生する。
【００２４】
図９は、前記した現象が発生した場合における表示パネル１の発光状態を模式的に示したものである。ここで、図９に示す表示パターンは、ダブルハッチングを付したａ部分が不点灯に制御されている状態を示し、ｂ部分およびｃ部分は点灯状態に制御されている状態を示している。前記した条件においては、ｂ部分の走査時においては、ｂ部分を点灯させるべくドライブスイッチＳX1〜ＳXnのいずれかがオン動作されて、これに対応する駆動源（定電流源）Ｉ1 〜Ｉn のいずれかによって点灯させるべく各ＥＬ素子に対して駆動電流が供給される。これに対して、ｃ部分の走査時においては、全てのドライブスイッチＳX1〜ＳXnがオン動作されて、全ての駆動源Ｉ1 〜Ｉn より各ＥＬ素子に対して駆動電流が供給される。この時、陰極側の基準電位が走査ラインの配線抵抗のため、走査側配線引出し部から遠い素子では、陰極電圧が前記ｂ，ｃ部分の走査時よりも高くなっている。
【００２５】
このために、ｃ部分の走査時においては、ＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路に、陽極ドライブ電流が流れ込む度合いが増大する。これにより、逆バイアス電圧ＶM がより押し上げられ、前記ｃ部分の発光輝度が上昇する。換言すれば、前記ｃ部分の発光輝度が上昇した分、ハッチングで示すｂ部分の発光輝度が暗く見えるという水平方向クロストーク現象が発生する。
【００２６】
このような現象は、ＥＬ素子を構成する陰極側の配線抵抗での電位傾斜が大きくなる片側引き出しの構成において顕著に確認される。さらに前記した陰極リセット操作により放電した各ＥＬ素子の寄生容量に対して、逆バイアス電圧ＶM を充電する際に発生する過大な突入電流を抑えるために、逆バイアス電圧ＶM の電源回路に、例えば抵抗体等のような突入電流制限手段を接続したような回路構成とした場合においても、前記電源回路の出力インピーダンスが見掛け上、上昇するために同様に水平方向クロストーク現象が顕著に発生する。
【００２７】
この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、水平方向クロストーク現象の発生を低減することができる容量性発光素子の駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる容量性発光素子の駆動装置は、陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続することにより、前記各発光素子を選択的に発光駆動させるように構成した容量性発光素子の駆動装置であって、前記走査線のいずれかを基準電位に設定して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して当該走査線に接続された各発光素子に対し逆バイアス電圧を印加させる電源回路と、前記電源回路と走査線との間に配置され、電源回路からの逆バイアス電圧を所定の範囲に維持させる電圧クランプ手段とが具備され、前記電圧クランプ手段には、前記走査線から前記電源回路側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段を備えた点に特徴を有する。
【００２９】
この場合、好ましくは前記電圧クランプ手段は、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分に応じて、前記電流吸い込み手段の電流吸い込み量を制御するように構成される。
【００３０】
前記した構成を基本とする好ましい実施の形態においては、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端を、前記電流吸い込み手段の吸い込み端子として構成される。
【００３１】
また、他の好ましい実施の形態においては、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端に生成される誤差出力を、電流吸い込み手段を構成するトランジスタの制御用電極子に供給するように構成される。
【００３２】
さらに、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、トランジスタのベース電極およびエミッタ電極間に供給され、前記トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極間で、前記電流吸い込み手段を構成することもできる。
【００３３】
前記した容量性発光素子の駆動装置によると、逆バイアス電圧ＶMを供給する電源回路と、表示パネルを構成する各陰極線（走査線）との間に電圧クランプ手段が配置される。加えて、電圧クランプ手段には、前記走査線から前記電源回路側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段が具備される。
【００３４】
そして、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分が、例えば誤差増幅器により検出され、その検出結果に基づいて電流吸い込み手段が制御され、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流は、当該電流吸い込み手段によって吸い込まれる。したがって、電源回路側に流入する電流を抑制することができ、結果として逆バイアス電圧ＶMの上昇を抑えることができる。これにより、表示パネルに表示される表示パターンに応じて、前記した水平方向クロストーク現象が発生するのを効果的に防止することができる。
【００３５】
また、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分によって、電流吸い込み手段を制御するように構成することで、例えば逆バイアス電圧の電圧値を、ＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて変化させるような制御手段を採用しても、電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる容量性発光素子の駆動装置について、その実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はその第１の実施の形態を示したものであり、図１においては、主に電圧クランプ手段１０の構成を示している。なお、図１に示す実施の形態においては容量性発光素子として、有機ＥＬ素子が用いられている。そして、表示パネル１、陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、および陰極リセット回路４においては、それぞれ図７と同様の構成が採用されており、その一部の構成は省略して示している。
【００３７】
図１に示すこの発明にかかる第１の実施の形態においては、逆バイアス電圧（ＶM ）をもたらす電源回路５と陰極線走査回路３との間には、電圧クランプ手段１０が配置されている。この電圧クランプ手段１０は、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM を陰極線走査回路３を介して非走査状態の各ＥＬ素子に供給すると共に、各ＥＬ素子の寄生容量を介して電源回路５側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段が備えられている。
【００３８】
図１に示すように、電源回路５の正電圧の出力端には、ダイオードＤ1 の陽極端子が接続されており、また当該ダイオードＤ1 の陰極端子は抵抗Ｒ1 を介してアース接続されている。そして、ダイオードＤ1 の陰極端子は誤差増幅器を構成するオペアンプＯＰ1 の第１入力端子としての非反転入力端に接続されている。一方、電源回路５の正電圧の出力端には、ダイオードＤ2 の陽極端子が接続されており、当該ダイオードＤ2 の陰極端子はダンプ抵抗Ｒ2 を介して陰極線走査回路３に接続されている。
【００３９】
また、前記オペアンプＯＰ1 の第２入力端子を構成する反転入力端は、ダンプ抵抗Ｒ2 と陰極線走査回路３との接続点に接続されている。さらに、当該接続点にはダイオードＤ3 の陽極端子が接続されると共に、ダイオードＤ3 の陰極端子はオペアンプＯＰ1 の出力端に接続されている。
【００４０】
前記した構成により、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ2 およびダンプ抵抗Ｒ2 を介して陰極線走査回路３に与えられ、非走査状態の陰極線に対して逆バイアス電圧が供給されるようになされる。また、すでに説明したとおり、陰極リセット動作時には、各ＥＬ素子の寄生容量を介して次に点灯駆動されるＥＬ素子の寄生容量に対して、充電電流を供給されるようになされる。
【００４１】
また、オペアンプＯＰ1 の非反転入力端および反転入力端には、前記したように互いに１つのダイオードを介したほぼ等電位の電圧が印加されており、したがって、このオペアンプＯＰ1 は電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM および陰極線走査回路３を介して到来する電流に応じて生成される電圧値との差分により、誤差出力を発生するように機能する。
【００４２】
したがって、前記した陰極リセット動作に伴い、電源回路５から陰極線走査回路３を介して瞬時に充電電流が流れた場合においては、前記ダンプ抵抗Ｒ2 に発生する電圧降下の影響を受けてオペアンプＯＰ1 の出力端には、誤差出力として正電圧が発生するものの、この正電圧は、ダイオードＤ3 により遮断されて逆バイアス電圧の印加系統には影響を及ぼさない。
【００４３】
ここで、例えば図９に基づいて説明したように、水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされ、しかも全点灯ラインを走査する状態（図９におけるｃの領域を走査する状態）においては、前記したとおりＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路に陽極ドライブ電流が流れ込み、結果として逆バイアス電圧ＶM を押し上げようとする現象が発生する。
【００４４】
この場合、前記オペアンプＯＰ1 の非反転入力端の電位が上昇し、このためにオペアンプＯＰ1 の出力端の電位は低下し、ダイオードＤ3 を介して電流を吸い込むように作用する。すなわち、この時オペアンプＯＰ1 は逆バイアス電圧の印加系統が所定の電圧以上に上昇するのを阻止する電圧クランプ手段としての機能を発揮する。
【００４５】
このような作用により、図９におけるｃの領域を走査する状態であっても、逆バイアス電圧ＶM が実質的に上昇するのを抑えることができ、水平方向クロストーク現象の発生を抑制することができる。また、図１に示す実施の形態のように、オペアンプを用いて非反転入力端および反転入力端の誤差により、電圧クランプ手段を機能させるように構成した場合、例えば逆バイアス電圧の電圧値ＶM を、ＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて変化させるような制御手段を採用しても、オペアンプの出力端に形成される電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００４６】
次に図２は、この発明にかかる第２の実施の形態を示したものである。なお、この図２においては逆バイアス電圧を供給する電源回路５と電圧クランプ手段１０のみが示されている。この図２に示す実施の形態における作用は、基本的には図１に示した形態と同様である。この形態においては、オペアンプＯＰ2 の非反転入力端には、抵抗Ｒ2 およびＲ3 で分割された電圧が印加される。またオペアンプＯＰ2 の反転入力端には、ダイオードＤ4 およびダンプ抵抗Ｒ5 を介した電圧が印加される。
【００４７】
そして、オペアンプＯＰ2 の出力端は、ｐｎｐトランジスタＱ1 の制御用電極子であるベース電極に接続されている。前記トランジスタＱ1 のエミッタ電極は、抵抗Ｒ5 と前記した陰極線走査回路３との接続点に接続されており、またトランジスタＱ1 のコレクタ電極は、アースに接続されている。
【００４８】
前記した構成においては、ダイオードＤ4 による電圧降下分に相当する電位を、抵抗Ｒ2 およびＲ3 で分割してオペアンプＯＰ2 の非反転入力端に印加するように構成されており、これによりオペアンプＯＰ2 は、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM および陰極線走査回路３を介して到来する電流に応じて生成される電圧値との差分により、誤差出力を発生するように機能する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、オペアンプＯＰ2 は、反転入力端の電位が上昇するため、オペアンプＯＰ2 はトランジスタＱ1 のベース電極より電流を吸い込むように作用する。
【００４９】
このために、トランジスタＱ1 は導通し、抵抗Ｒ5 と陰極線走査回路３の接続点における電流を吸い込むように作用する。この構成においては、トランジスタＱ1 が電流吸い込み手段を構成しており、したがって、比較的大電流を扱うことのできるパイポーラトランジスタの機能を発揮させることができる。
【００５０】
図３は、この発明にかかる第３の実施の形態を示したものである。なお、この図３においても逆バイアス電圧を供給する電源回路５および電圧クランプ手段１０のみが示されている。この図３に示す実施の形態においては、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、トランジスタのベース電極およびエミッタ電極間に供給され、前記トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極間で、電流吸い込み手段が構成されている。
【００５１】
すなわち、電源回路５による逆バイアス電圧ＶM は、２つのダイオードＤ5 ，Ｄ6 と、抵抗Ｒ6 により分割され、ｐｎｐトランジスタＱ2 のベース電極に供給されるように構成されている。また、逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ7 およびダンプ抵抗Ｒ7 を介して前記した陰極線走査回路４に供給されると共に、ダンプ抵抗Ｒ7 と陰極線走査回路３との接続点は、前記トランジスタＱ2 のエミッタ端子に接続されている。そして、トランジスタＱ2 のコレクタ端子はアース接続されている。
【００５２】
この構成においては、前記２つのダイオードＤ5 ，Ｄ6 による電圧降下分と、ダイオードＤ7 とトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間の電圧降下分のバランスによって、通常時においてはトランジスタＱ2 はオフ状態を維持するように作用する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、トランジスタＱ2 のエミッタ端子の電位が上昇するため、トランジスタＱ2 は導通状態になされ、エミッタ端子からコレクタ端子に向けて電流を吸い込む電圧クランプ機能を発揮するようになされる。
【００５３】
図４は、この発明にかかる第４の実施の形態を示したものであり、図３に示した構成をさらに簡素化したものである。この構成によると、電源回路５による逆バイアス電圧ＶM は、２つの抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 により分割され、ｐｎｐトランジスタＱ3 のベース電極に供給されるように構成されている。また、逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ8 およびダンプ抵抗Ｒ10を介して前記した陰極線走査回路４に供給されると共に、ダンプ抵抗Ｒ10と陰極線走査回路３との接続点は、トランジスタＱ3 のエミッタ端子に接続されている。そして、トランジスタＱ3 のコレクタ端子はアース接続されている。
【００５４】
この構成においては、前記２つの抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 により分割された電圧と、ダイオードＤ8 とトランジスタＱ3 のエミッタ・ベース間の電圧降下分のバランスによって、通常時においてはトランジスタＱ3 はオフ状態を維持するように作用する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、トランジスタＱ3 のエミッタ端子の電位が上昇するため、トランジスタＱ3 は導通状態になされ、エミッタ端子からコレクタ端子に向けて電流を吸い込む電圧クランプ機能を発揮するようになされる。
【００５５】
なお、以上説明した実施の形態は、いずれにおいても電源回路５よりもたらされる逆バイアス電圧ＶM をリファレンスとして、電圧クランプ機能におけるクランプ電圧が追従されるように作用する。これによると、前記したようにＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて逆バイアス電圧ＶM を変化させるような制御手段を採用しても、電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００５６】
しかしながら、逆バイアス電圧ＶM を変化させる制御が行われない場合においては、電圧クランプ機能におけるクランプ電圧が固定されていても、水平方向クロストーク現象の発生を阻止する機能を十分に発揮することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる容量性発光素子の駆動装置によると、電源回路からの逆バイアス電圧を所定の範囲に維持させる電圧クランプ手段を具備したので、水平方向クロストーク現象の発生を効果的に低減させることができ、容量性発光素子を用いた表示パネルの表示品質を良好に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる駆動装置の第１の実施の形態を示した結線図である。
【図２】同じく第２の実施の形態を示した結線図である。
【図３】同じく第３の実施の形態を示した結線図である。
【図４】同じく第４の実施の形態を示した結線図である。
【図５】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図６】有機ＥＬ素子の諸特性を示した特性図である。
【図７】従来の単純マトリックスによる発光駆動装置の一例を示した結線図である。
【図８】図７に示す構成において、陰極リセット動作を説明する結線図である。
【図９】水平方向クロストーク現象が発生する状況を説明する模式図である。
【符号の説明】
１ 表示パネル
２ 陽極線ドライブ回路
３ 陰極線走査回路
４ 陰極線リセット回路
５ 電源回路
Ａ1 〜Ａn 陽極（ドライブ）線
Ｂ1 〜Ｂm 陰極（走査）線
Ｄ1 〜Ｄ8 ダイオード
Ｅ11〜Ｅnm 有機ＥＬ素子（容量性発光素子）
Ｉ1 〜Ｉn 駆動源（定電流源）
ＯＰ1 ，ＯＰ2 オペアンプ（誤差増幅器）
Ｑ1 〜Ｑ3 トランジスタ（電圧クランプ手段）
Ｒ1 〜Ｒ2 抵抗
ＳR1〜ＳRn 陰極リセットスイッチ
ＳX1〜ＳXn ドライブスイッチ
ＳY1〜ＳYn 走査スイッチ
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子等の容量性発光素子を発光駆動する技術に関し、特に容量性発光素子を配列して形成した表示パネルにおいて発生する一部の発光素子間の輝度クロストーク、いわゆる水平方向クロストーク現象の発生が低減できるようにした容量性発光素子の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイに代わる低消費電力および高表示品質、並びに薄型化が可能なディスプレイとして、有機ＥＬディスプレイが注目されている。これはＥＬディスプレイに用いられるＥＬ素子の発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐えうる高効率化および長寿命化が進んだことが背景にある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、電気的には図５に示すような等価回路で表すことができる。
すなわち、有機ＥＬ素子は、寄生容量成分Ｃと、この容量成分に並列に結合するダイオード成分Ｅとによる構成に置き換えることができ、有機ＥＬ素子は容量性の発光素子であると考えられている。この有機ＥＬ素子は、発光駆動電圧が印加されると、先ず、当該素子の電気容量に相当する電荷が電極に変位電流として流れ込み蓄積される。続いて当該素子固有の一定の電圧（発光閾値＝Ｖth）を越えると、電極（ダイオード成分Ｅの陽極側）から発光層を構成する有機層に電流が流れ初め、この電流に比例した強度で発光すると考えることができる。
【０００４】
図６は、このような有機ＥＬ素子の発光静特性を示したものである。これによれば、有機ＥＬ素子は図６（ａ）に示すように、駆動電圧（Ｖ）が発光閾値電圧（Ｖth）以上の場合において、急激に電流（Ｉ）が流れて発光する。換言すれば、印加される駆動電圧が発光閾値電圧以下であれば、寄生容量への充電後はＥＬ素子には殆ど駆動電流は流れず発光しない。そして、駆動電圧（Ｖ）が発光閾値電圧以上の発光可能領域においては、図６（ｂ）に示すように、駆動電流（Ｉ）にほぼ比例した輝度（Ｌ）で発光する特性を有している。したがって、ＥＬ素子の輝度特性は図６（ｃ）に示すように前記閾値電圧より大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧（Ｖ）の値が大きくなるほど、その発光輝度（Ｌ）が大きくなる特性を有している。
【０００５】
かかる複数の有機ＥＬ素子を配列させて構成した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適用可能である。図７に単純マトリクス表示パネルと、その駆動装置の一例が示されている。この単純マトリクス駆動方式における有機ＥＬ素子のドライブ方法には、陰極線走査・陽極線ドライブ、および陽極線走査・陰極線ドライブの２つの方法があるが、図７は前者の陰極線走査・陽極線ドライブの形態を示している。すなわち、ｎ本の陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配置され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmが配置され、表示パネル１を構成している。
【０００６】
そして、画素を構成する各素子Ｅ11〜Ｅnmは、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａn と水平方向に沿う陰極線Ｂ1 〜Ｂm との交差位置に対応して一端（前記した等価回路のダイオード成分Ｅの陽極端子）が陽極線に、他端（前記した等価回路のダイオード成分Ｅの陰極端子）が陰極線に接続される。そして、陽極線は陽極線ドライブ回路２に接続され、陰極線は陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００７】
前記陰極線走査回路３には、各陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えられ、電源回路５からの逆バイアス電圧（ＶM ）および基準電位点としてのアース電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極走査線に接続するように作用する。また、陽極線ドライブ回路２には、各陽極線を通じて駆動電流を個々のＥＬ素子に供給する駆動源Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられ、ドライブスイッチがオン制御されることにより、駆動源Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極走査線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【０００８】
これにより、陰極走査線を所定の周期でアース電位に設定しながら所望の陽極ドライブ線に駆動源を接続することにより、前記各発光素子を選択的に発光させるように作用する。なお、前記駆動源は定電圧回路等の電圧源を用いることも可能であるが、ＥＬ素子の電流・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、また過電流により素子を劣化させること等の理由により、駆動源として定電流源を用いるのが一般的である。
【０００９】
前記各陽極ドライブ線は、さらに陰極リセット回路４に接続されている。この陰極リセット回路４には、陽極ドライブ線毎に設けられたリセットスイッチＳR1〜ＳRnが具備されており、当該リセットスイッチがオン動作されることによって、陽極ドライブ線がアース電位に設定される。なお、前記した陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、およびリセット回路４は、図示せぬ発光制御回路からもたらされる指令信号によってそれぞれ駆動される。
【００１０】
すなわち、発光制御回路は、画像データに応じて当該画像データに対応した画像を表示させるべく陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、および陰極リセット回路４を制御する。この場合、陰極線走査回路３は、発光制御回路からの指令により画像データの水平走査期間に対応する陰極走査線のいずれかを選択してアース電位に設定し、その他の陰極走査線は電源回路５に接続して、逆バイアス電圧（ＶM ）が印加されるように走査スイッチＳY1〜ＳYmを切り換える制御がなされる。なお、図７に示した状態は、第１の陰極走査線Ｂ1 が走査される状態を示している。
【００１１】
前記逆バイアス電圧（ＶM ）は、走査選択がなされた陰極線との交点に接続されたドライブされているＥＬ素子の寄生容量を充電すると共に、ドライブされている陽極線と走査選択がなされていない陰極線との交点に接続されたＥＬ素子がリーク電流によりクロストーク発光することを防止するように作用する。そして、この逆バイアス電圧（ＶM ）は、発光駆動されるＥＬ素子の順方向電圧（ＶF ）にほぼ等しい電圧（例えば１０Ｖ）に設定されるのが一般的である。そして、走査スイッチＳY1〜ＳYm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走査線は、その陰極走査線に接続された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。
【００１２】
一方、陽極線ドライブ回路２には、前記した発光制御回路より、画像データが示す画素情報に基づいて当該陽極ドライブ線に接続されているＥＬ素子のいずれかを、どのタイミングでどの程度の時間にわたって発光させるかについて制御するドライブ制御信号（駆動パルス）が供給される。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ＳX1〜ＳXnのいくつかをオン制御し、陽極ドライブ線Ａ1 〜Ａn を通じて画素情報に応じた該当ＥＬ素子に対して駆動電流を供給するように作用する。
【００１３】
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て発光駆動される。なお、図７に示した状態は、前記したとおり第１の陰極走査線Ｂ1 が走査されている状態であり、かつドライブスイッチＳX1およびＳX3がオン状態となされているので、ＥＬ素子Ｅ11およびＥ31が発光駆動されることになる。
【００１４】
前記陰極リセット回路４のリセット動作は、前記した発光制御回路からのリセット制御信号に応じて行われる。この作用は、例えば特開平９−２３２０７４号公報に開示されており、走査線を切り換えた際に、次の走査線に対応して発光駆動されるＥＬ素子の発光立上りを早めるためになされる。これは、前記したように有機ＥＬ素子は寄生容量を有しており、例えば１つの陽極ドライブ線に数十個のＥＬ素子が接続されている場合を例にすると、当該陽極ドライブ線からみて各寄生容量の数十倍の合成容量が負荷容量として接続されることになる。
【００１５】
したがって、走査期間の先頭で陽極ドライブ線からの電流は、前記負荷容量を充電するために費やされ、ＥＬ素子の発光閾値電圧を十分に超えるまで充電するためには時間遅れが発生し、結局ＥＬ素子の発光立上がりが遅れるという問題が発生する。特に、前記したように駆動源として定電流源Ｉ1 〜Ｉn を用いた場合においては、定電流源は動作原理上、ハイインピーダンス出力回路であるがため、電流が制限されてＥＬ素子の発光立上がりの遅れが顕著に発生する。そこで、前記陰極リセット回路４による電荷の放電動作と、陰極走査回路３による逆バイアス電圧（ＶM ）の印加動作は、次の走査において発光駆動させるＥＬ素子の陽極端子に対して、瞬時に発光閾値電圧を十分に超える電圧を与えるように機能する。
【００１６】
図８は前記リセット回路４による陰極リセット動作を示したものであり、例えば第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ11が発光駆動されている状態から、次の走査において、同じく第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ12が発光駆動される状態が示されている。なお、図８においては、発光駆動されるＥＬ素子がダイオードのシンボルマークとして示されており、他は寄生容量としてのコンデンサのシンボルマークで示されている。
【００１７】
図８（ａ）は、陰極リセット動作の前の状態を示しており、陰極走査線Ｂ1 が走査されＥＬ素子Ｅ11が発光している状態を示す。次の走査でＥＬ素子Ｅ12を発光させることになるが、ＥＬ素子Ｅ12を発光させる前に、（ｂ）に示すように陽極ドライブ線Ａ1 および全陰極走査線をアース電位にリセットして、全電荷を放電させる。これには、各走査スイッチＳY1〜ＳYmの全てがアース側に接続されると共に、リセットスイッチＳR1がオン動作される。次にＥＬ素子Ｅ12を発光させるために、陰極走査線Ｂ2 が走査される。すなわち、陰極走査線Ｂ2 がアースに接続され、それ以外の陰極走査線には、逆バイアス電圧（ＶM ）が与えられる。なお、この時、ドライブスイッチＳX1はオン動作になされ、前記リセットスイッチＳR1はオフ動作に切り換えられる。
【００１８】
したがって、前述のリセット時に各素子の電荷が放電しているため、この瞬間において（ｃ）に示すように、次に発光される素子Ｅ12以外の素子による寄生容量に対して、矢印で示すように逆バイアス電圧（ＶM ）による逆方向の充電がなされ、これらに対する充電電流は、陽極ドライブ線Ａ1 を介して、次に発光されるＥＬ素子Ｅ12に流入し、当該ＥＬ素子Ｅ12の寄生容量を充電する。この時、ドライブ線Ａ1 に接続された定電流源Ｉ1 は、前記したとおり基本的にはハイインピーダンス出力回路であり、この充電電流の動きには影響を与えない。
【００１９】
この場合、前記ドライブ線Ａ1 に、例えば６４個のＥＬ素子が配列されていると仮定し、また、前記した逆バイアス電圧ＶM が１０（Ｖ）であるとすると、容量比により電圧配分が定まり、またパネル内の配線インピーダンスは無視できるほど小さいため、前記した充電作用により陽極ドライブ線Ａ1 の電位Ｖ（Ａ1 ）は、瞬時に次に示す数式１に基づく電位に上昇する。例えば寸法が１００ｍｍ×２５ｍｍ（２５６×６４ドット）程度の表示パネルでは、この動作は約１μｓｅｃで完結する。
【００２０】
【数１】
その後、ドライブ線Ａ1 に流れる定電流源Ｉ1 からの駆動電流により、（ｄ）に示すようにＥＬ素子Ｅ12が発光状態になる。なお、この時の走査でＥＬ素子Ｅ12を発光駆動させない場合には、前記リセットスイッチＳR1をオン動作にして、陽極ドライブ線Ａ1 をアースに接続した状態にしておくことで、他の素子からの充電電流は、全てアースに流れるため、陽極ドライブ線Ａ1 には電圧は発生しない。
【００２２】
以上のように、前記した陰極リセット法は、本来駆動の障害となるＥＬ素子の寄生容量とクロストーク発光防止用の逆バイアス電圧を利用して、次に点灯駆動させるＥＬ素子の順方向電圧を瞬時に立ち上げるように作用する。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したように逆バイアス電圧ＶM は、ＥＬ素子の順方向電圧ＶF に近い値に選定することが好ましいが、表示パネルの信頼性および寿命等を考慮した場合、逆バイアス電圧ＶM を高く設定できない場合もある。また走査ラインの配線抵抗が無視できないほど大きい場合、パネル内の走査側配線引出し部から遠い素子ほど、全点灯時は陰極側の基準電位が持ち上がり、陽極側電圧が高くなっている。そこで、ＥＬ素子の陽極側電圧よりも逆バイアス電圧ＶM が低い場合においては、前記ＶM のレベルまで充電された後は、ＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路側に陽極ドライブ電流が流れ込み、結果として逆バイアス電圧ＶM が押し上げられる（上昇する）という現象が発生する。
【００２４】
図９は、前記した現象が発生した場合における表示パネル１の発光状態を模式的に示したものである。ここで、図９に示す表示パターンは、ダブルハッチングを付したａ部分が不点灯に制御されている状態を示し、ｂ部分およびｃ部分は点灯状態に制御されている状態を示している。前記した条件においては、ｂ部分の走査時においては、ｂ部分を点灯させるべくドライブスイッチＳX1〜ＳXnのいずれかがオン動作されて、これに対応する駆動源（定電流源）Ｉ1 〜Ｉn のいずれかによって点灯させるべく各ＥＬ素子に対して駆動電流が供給される。これに対して、ｃ部分の走査時においては、全てのドライブスイッチＳX1〜ＳXnがオン動作されて、全ての駆動源Ｉ1 〜Ｉn より各ＥＬ素子に対して駆動電流が供給される。この時、陰極側の基準電位が走査ラインの配線抵抗のため、走査側配線引出し部から遠い素子では、陰極電圧が前記ｂ，ｃ部分の走査時よりも高くなっている。
【００２５】
このために、ｃ部分の走査時においては、ＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路に、陽極ドライブ電流が流れ込む度合いが増大する。これにより、逆バイアス電圧ＶM がより押し上げられ、前記ｃ部分の発光輝度が上昇する。換言すれば、前記ｃ部分の発光輝度が上昇した分、ハッチングで示すｂ部分の発光輝度が暗く見えるという水平方向クロストーク現象が発生する。
【００２６】
このような現象は、ＥＬ素子を構成する陰極側の配線抵抗での電位傾斜が大きくなる片側引き出しの構成において顕著に確認される。さらに前記した陰極リセット操作により放電した各ＥＬ素子の寄生容量に対して、逆バイアス電圧ＶM を充電する際に発生する過大な突入電流を抑えるために、逆バイアス電圧ＶM の電源回路に、例えば抵抗体等のような突入電流制限手段を接続したような回路構成とした場合においても、前記電源回路の出力インピーダンスが見掛け上、上昇するために同様に水平方向クロストーク現象が顕著に発生する。
【００２７】
この発明は、前記した問題点に着目してなされたものであり、水平方向クロストーク現象の発生を低減することができる容量性発光素子の駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる容量性発光素子の駆動装置は、陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続することにより、前記各発光素子を選択的に発光駆動させるように構成した容量性発光素子の駆動装置であって、前記走査線のいずれかを基準電位に設定して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して当該走査線に接続された各発光素子に対し逆バイアス電圧を印加させる電源回路と、前記電源回路と走査線との間に配置され、電源回路からの逆バイアス電圧を所定の範囲に維持させる電圧クランプ手段とが具備され、前記電圧クランプ手段には、前記走査線から前記電源回路側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段を備えた点に特徴を有する。
【００２９】
この場合、好ましくは前記電圧クランプ手段は、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分に応じて、前記電流吸い込み手段の電流吸い込み量を制御するように構成される。
【００３０】
前記した構成を基本とする好ましい実施の形態においては、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端を、前記電流吸い込み手段の吸い込み端子として構成される。
【００３１】
また、他の好ましい実施の形態においては、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端に生成される誤差出力を、電流吸い込み手段を構成するトランジスタの制御用電極子に供給するように構成される。
【００３２】
さらに、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、トランジスタのベース電極およびエミッタ電極間に供給され、前記トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極間で、前記電流吸い込み手段を構成することもできる。
【００３３】
前記した容量性発光素子の駆動装置によると、逆バイアス電圧ＶMを供給する電源回路と、表示パネルを構成する各陰極線（走査線）との間に電圧クランプ手段が配置される。加えて、電圧クランプ手段には、前記走査線から前記電源回路側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段が具備される。
【００３４】
そして、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分が、例えば誤差増幅器により検出され、その検出結果に基づいて電流吸い込み手段が制御され、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流は、当該電流吸い込み手段によって吸い込まれる。したがって、電源回路側に流入する電流を抑制することができ、結果として逆バイアス電圧ＶMの上昇を抑えることができる。これにより、表示パネルに表示される表示パターンに応じて、前記した水平方向クロストーク現象が発生するのを効果的に防止することができる。
【００３５】
また、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分によって、電流吸い込み手段を制御するように構成することで、例えば逆バイアス電圧の電圧値を、ＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて変化させるような制御手段を採用しても、電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる容量性発光素子の駆動装置について、その実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はその第１の実施の形態を示したものであり、図１においては、主に電圧クランプ手段１０の構成を示している。なお、図１に示す実施の形態においては容量性発光素子として、有機ＥＬ素子が用いられている。そして、表示パネル１、陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、および陰極リセット回路４においては、それぞれ図７と同様の構成が採用されており、その一部の構成は省略して示している。
【００３７】
図１に示すこの発明にかかる第１の実施の形態においては、逆バイアス電圧（ＶM ）をもたらす電源回路５と陰極線走査回路３との間には、電圧クランプ手段１０が配置されている。この電圧クランプ手段１０は、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM を陰極線走査回路３を介して非走査状態の各ＥＬ素子に供給すると共に、各ＥＬ素子の寄生容量を介して電源回路５側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段が備えられている。
【００３８】
図１に示すように、電源回路５の正電圧の出力端には、ダイオードＤ1 の陽極端子が接続されており、また当該ダイオードＤ1 の陰極端子は抵抗Ｒ1 を介してアース接続されている。そして、ダイオードＤ1 の陰極端子は誤差増幅器を構成するオペアンプＯＰ1 の第１入力端子としての非反転入力端に接続されている。一方、電源回路５の正電圧の出力端には、ダイオードＤ2 の陽極端子が接続されており、当該ダイオードＤ2 の陰極端子はダンプ抵抗Ｒ2 を介して陰極線走査回路３に接続されている。
【００３９】
また、前記オペアンプＯＰ1 の第２入力端子を構成する反転入力端は、ダンプ抵抗Ｒ2 と陰極線走査回路３との接続点に接続されている。さらに、当該接続点にはダイオードＤ3 の陽極端子が接続されると共に、ダイオードＤ3 の陰極端子はオペアンプＯＰ1 の出力端に接続されている。
【００４０】
前記した構成により、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ2 およびダンプ抵抗Ｒ2 を介して陰極線走査回路３に与えられ、非走査状態の陰極線に対して逆バイアス電圧が供給されるようになされる。また、すでに説明したとおり、陰極リセット動作時には、各ＥＬ素子の寄生容量を介して次に点灯駆動されるＥＬ素子の寄生容量に対して、充電電流を供給されるようになされる。
【００４１】
また、オペアンプＯＰ1 の非反転入力端および反転入力端には、前記したように互いに１つのダイオードを介したほぼ等電位の電圧が印加されており、したがって、このオペアンプＯＰ1 は電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM および陰極線走査回路３を介して到来する電流に応じて生成される電圧値との差分により、誤差出力を発生するように機能する。
【００４２】
したがって、前記した陰極リセット動作に伴い、電源回路５から陰極線走査回路３を介して瞬時に充電電流が流れた場合においては、前記ダンプ抵抗Ｒ2 に発生する電圧降下の影響を受けてオペアンプＯＰ1 の出力端には、誤差出力として正電圧が発生するものの、この正電圧は、ダイオードＤ3 により遮断されて逆バイアス電圧の印加系統には影響を及ぼさない。
【００４３】
ここで、例えば図９に基づいて説明したように、水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされ、しかも全点灯ラインを走査する状態（図９におけるｃの領域を走査する状態）においては、前記したとおりＥＬ素子の各寄生容量を通して逆バイアス電圧ＶM の印加回路に陽極ドライブ電流が流れ込み、結果として逆バイアス電圧ＶM を押し上げようとする現象が発生する。
【００４４】
この場合、前記オペアンプＯＰ1 の非反転入力端の電位が上昇し、このためにオペアンプＯＰ1 の出力端の電位は低下し、ダイオードＤ3 を介して電流を吸い込むように作用する。すなわち、この時オペアンプＯＰ1 は逆バイアス電圧の印加系統が所定の電圧以上に上昇するのを阻止する電圧クランプ手段としての機能を発揮する。
【００４５】
このような作用により、図９におけるｃの領域を走査する状態であっても、逆バイアス電圧ＶM が実質的に上昇するのを抑えることができ、水平方向クロストーク現象の発生を抑制することができる。また、図１に示す実施の形態のように、オペアンプを用いて非反転入力端および反転入力端の誤差により、電圧クランプ手段を機能させるように構成した場合、例えば逆バイアス電圧の電圧値ＶM を、ＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて変化させるような制御手段を採用しても、オペアンプの出力端に形成される電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００４６】
次に図２は、この発明にかかる第２の実施の形態を示したものである。なお、この図２においては逆バイアス電圧を供給する電源回路５と電圧クランプ手段１０のみが示されている。この図２に示す実施の形態における作用は、基本的には図１に示した形態と同様である。この形態においては、オペアンプＯＰ2 の非反転入力端には、抵抗Ｒ2 およびＲ3 で分割された電圧が印加される。またオペアンプＯＰ2 の反転入力端には、ダイオードＤ4 およびダンプ抵抗Ｒ5 を介した電圧が印加される。
【００４７】
そして、オペアンプＯＰ2 の出力端は、ｐｎｐトランジスタＱ1 の制御用電極子であるベース電極に接続されている。前記トランジスタＱ1 のエミッタ電極は、抵抗Ｒ5 と前記した陰極線走査回路３との接続点に接続されており、またトランジスタＱ1 のコレクタ電極は、アースに接続されている。
【００４８】
前記した構成においては、ダイオードＤ4 による電圧降下分に相当する電位を、抵抗Ｒ2 およびＲ3 で分割してオペアンプＯＰ2 の非反転入力端に印加するように構成されており、これによりオペアンプＯＰ2 は、電源回路５からの逆バイアス電圧ＶM および陰極線走査回路３を介して到来する電流に応じて生成される電圧値との差分により、誤差出力を発生するように機能する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、オペアンプＯＰ2 は、反転入力端の電位が上昇するため、オペアンプＯＰ2 はトランジスタＱ1 のベース電極より電流を吸い込むように作用する。
【００４９】
このために、トランジスタＱ1 は導通し、抵抗Ｒ5 と陰極線走査回路３の接続点における電流を吸い込むように作用する。この構成においては、トランジスタＱ1 が電流吸い込み手段を構成しており、したがって、比較的大電流を扱うことのできるパイポーラトランジスタの機能を発揮させることができる。
【００５０】
図３は、この発明にかかる第３の実施の形態を示したものである。なお、この図３においても逆バイアス電圧を供給する電源回路５および電圧クランプ手段１０のみが示されている。この図３に示す実施の形態においては、電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、トランジスタのベース電極およびエミッタ電極間に供給され、前記トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極間で、電流吸い込み手段が構成されている。
【００５１】
すなわち、電源回路５による逆バイアス電圧ＶM は、２つのダイオードＤ5 ，Ｄ6 と、抵抗Ｒ6 により分割され、ｐｎｐトランジスタＱ2 のベース電極に供給されるように構成されている。また、逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ7 およびダンプ抵抗Ｒ7 を介して前記した陰極線走査回路４に供給されると共に、ダンプ抵抗Ｒ7 と陰極線走査回路３との接続点は、前記トランジスタＱ2 のエミッタ端子に接続されている。そして、トランジスタＱ2 のコレクタ端子はアース接続されている。
【００５２】
この構成においては、前記２つのダイオードＤ5 ，Ｄ6 による電圧降下分と、ダイオードＤ7 とトランジスタＱ2 のエミッタ・ベース間の電圧降下分のバランスによって、通常時においてはトランジスタＱ2 はオフ状態を維持するように作用する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、トランジスタＱ2 のエミッタ端子の電位が上昇するため、トランジスタＱ2 は導通状態になされ、エミッタ端子からコレクタ端子に向けて電流を吸い込む電圧クランプ機能を発揮するようになされる。
【００５３】
図４は、この発明にかかる第４の実施の形態を示したものであり、図３に示した構成をさらに簡素化したものである。この構成によると、電源回路５による逆バイアス電圧ＶM は、２つの抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 により分割され、ｐｎｐトランジスタＱ3 のベース電極に供給されるように構成されている。また、逆バイアス電圧ＶM は、ダイオードＤ8 およびダンプ抵抗Ｒ10を介して前記した陰極線走査回路４に供給されると共に、ダンプ抵抗Ｒ10と陰極線走査回路３との接続点は、トランジスタＱ3 のエミッタ端子に接続されている。そして、トランジスタＱ3 のコレクタ端子はアース接続されている。
【００５４】
この構成においては、前記２つの抵抗Ｒ8 ，Ｒ9 により分割された電圧と、ダイオードＤ8 とトランジスタＱ3 のエミッタ・ベース間の電圧降下分のバランスによって、通常時においてはトランジスタＱ3 はオフ状態を維持するように作用する。そして、前記したように水平方向クロストーク現象が発生し得る表示パターンになされた場合においては、トランジスタＱ3 のエミッタ端子の電位が上昇するため、トランジスタＱ3 は導通状態になされ、エミッタ端子からコレクタ端子に向けて電流を吸い込む電圧クランプ機能を発揮するようになされる。
【００５５】
なお、以上説明した実施の形態は、いずれにおいても電源回路５よりもたらされる逆バイアス電圧ＶM をリファレンスとして、電圧クランプ機能におけるクランプ電圧が追従されるように作用する。これによると、前記したようにＥＬ素子の発光輝度、動作温度、発光色に応じて逆バイアス電圧ＶM を変化させるような制御手段を採用しても、電圧クランプ手段のクランプ電圧も同時に追従させることができる。
【００５６】
しかしながら、逆バイアス電圧ＶM を変化させる制御が行われない場合においては、電圧クランプ機能におけるクランプ電圧が固定されていても、水平方向クロストーク現象の発生を阻止する機能を十分に発揮することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる容量性発光素子の駆動装置によると、電源回路からの逆バイアス電圧を所定の範囲に維持させる電圧クランプ手段を具備したので、水平方向クロストーク現象の発生を効果的に低減させることができ、容量性発光素子を用いた表示パネルの表示品質を良好に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる駆動装置の第１の実施の形態を示した結線図である。
【図２】同じく第２の実施の形態を示した結線図である。
【図３】同じく第３の実施の形態を示した結線図である。
【図４】同じく第４の実施の形態を示した結線図である。
【図５】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。
【図６】有機ＥＬ素子の諸特性を示した特性図である。
【図７】従来の単純マトリックスによる発光駆動装置の一例を示した結線図である。
【図８】図７に示す構成において、陰極リセット動作を説明する結線図である。
【図９】水平方向クロストーク現象が発生する状況を説明する模式図である。
【符号の説明】
１ 表示パネル
２ 陽極線ドライブ回路
３ 陰極線走査回路
４ 陰極線リセット回路
５ 電源回路
Ａ1 〜Ａn 陽極（ドライブ）線
Ｂ1 〜Ｂm 陰極（走査）線
Ｄ1 〜Ｄ8 ダイオード
Ｅ11〜Ｅnm 有機ＥＬ素子（容量性発光素子）
Ｉ1 〜Ｉn 駆動源（定電流源）
ＯＰ1 ，ＯＰ2 オペアンプ（誤差増幅器）
Ｑ1 〜Ｑ3 トランジスタ（電圧クランプ手段）
Ｒ1 〜Ｒ2 抵抗
ＳR1〜ＳRn 陰極リセットスイッチ
ＳX1〜ＳXn ドライブスイッチ
ＳY1〜ＳYn 走査スイッチ
Claims (5)
- 陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続することにより、前記各発光素子を選択的に発光駆動させるように構成した容量性発光素子の駆動装置であって、
前記走査線のいずれかを基準電位に設定して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して当該走査線に接続された各発光素子に対し逆バイアス電圧を印加させる電源回路と、前記電源回路と走査線との間に配置され、電源回路からの逆バイアス電圧を所定の範囲に維持させる電圧クランプ手段とが具備され、
前記電圧クランプ手段には、前記走査線から前記電源回路側に流入しようとする電流を吸い込む電流吸い込み手段を備えたことを特徴とする容量性発光素子の駆動装置。 - 前記電圧クランプ手段は、前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値との差分に応じて、前記電流吸い込み手段の電流吸い込み量を制御するように構成した請求項１に記載の容量性発光素子の駆動装置。
- 前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端を、前記電流吸い込み手段の吸い込み端子として構成した請求項２に記載の容量性発光素子の駆動装置。
- 前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、誤差増幅器の第１および第２入力端に供給され、前記誤差増幅器の出力端に生成される誤差出力を、電流吸い込み手段を構成するトランジスタの制御用電極子に供給するように構成した請求項２に記載の容量性発光素子の駆動装置。
- 前記電源回路からの逆バイアス電圧に対応する電圧値と、前記走査線から電源回路側に流入しようとする電流に応じて生成される電圧値とが、トランジスタのベース電極およびエミッタ電極間に供給され、前記トランジスタのエミッタ電極とコレクタ電極間で、前記電流吸い込み手段を構成した請求項２に記載の容量性発光素子の駆動装置。
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