JP4972402B2 - 有機elパネルの駆動回路、有機el表示装置および有機elパネル駆動回路の検査装置 - Google Patents
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Description
このような有機EL表示パネルの電流駆動回路は、アクティブマトリックス型でもパッシブマトリックス型のものでも端子ピン対応にカレントミラー回路等の出力段電流源を備えた電流駆動回路が設けられている。
パッシブマトリックス型では、直接、電流源により有機EL素子(以下OEL素子)が電流駆動される。アクティブマトリックス型では、表示セル(画素)に対応してコンデンサと電流駆動トランジスタとOEL素子とからなるピクセル回路がマトリックス状に設けられている。OEL素子は、各ピクセル回路のコンデンサに出力段電流源から駆動電流に対応する電流がコンデンサに流されてコンデンサが充電され、コンデンサに記憶された電圧値に応じて駆動トランジスタにより電流駆動される。
有機ELパネルの駆動回路が4ビット〜6ビット程度のD/Aを使用して出力段電流源を駆動し、それによりOEL素子を駆動すると、D/Aの電流変換精度が悪いために、カラムピン対応の駆動電流にばらつきを生じ易い。このばらつきは、表示装置の製品毎の輝度ばらつきや表示装置の輝度むらとなった現れてくる。
そのため有機ELパネルの駆動回路(ドライバIC)の各出力端子の出力電流が所定の仕様範囲に入っているか否かの検査が必要になる。この検査は、今のところ、各出力端子に測定装置を接続して電流計で直接出力電流を測ることで行われている。
しかし、測定装置のプローブを各出力端子にそれぞれ接触させた時点で、プローブの持つ容量により測定値が安定するまでのセットリングタイムが10msec程度はかかってしまう。そのため、カラムピン数が増加するとそれに対応して各出力端子も増加し、測定回数が多くなってディバイス1個の測定に時間がかかる問題がある。
また、出力電流のテストは、表示データの多階調に合わせてそれぞれの階調で検査をすることになるため、1階調当たりの検査時間の長さが検査時間全体に大きな影響を与える。
測定時間を短縮するために各出力端子に対応する数のプローブを設けた測定装置を開発して使用することも考えられるが、高価な測定装置となる。各出力端子(あるいはカラムピン)の間隔が0.2mm以下と狭い上に、各出力端子間隔にもばらつきがあるので適正な測定装置を安価な装置としては造りにくい。しかも、今後、カラムピン数は、増加し、カラムピン間隔は減少する傾向にある。これに応じて有機ELパネルの駆動回路(ドライバIC)の出力端子数も増加する傾向にある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、有機ELパネルの駆動回路(ドライバIC)の各出力端子から各カラムピンに出力される電流値が適正か否かのテストを行う場合のテスト時間を短縮することができる有機ELパネルの駆動回路および有機EL表示装置を提供することにある。
それぞれの出力端子に一端がそれぞれ接続されかつ他端が共通に接続された複数のスイッチ回路と、
所定の電位ラインに一端が接続された複数の抵抗と、
複数のスイッチ回路の共通に接続された他端を複数の抵抗のそれぞれの他端の1つに選択的に接続するセレクタと、
複数のスイッチ回路の1つを順次所定のタイミングで選択してONにするスイッチ走査回路とを備えていて、
複数の抵抗が、各前記出力端子に出力される電流値が適正か否かを判定するためにそれぞれ所定値に選択され、スイッチ回路とセレクタとスイッチ走査回路とがICに内蔵され、各出力端子の出力電流を検査するためにセレクタにより選択された複数の抵抗の1つにより出力電流が電圧値に変換され、スイッチ走査回路の走査に応じて順次発生する前記の変換された電圧値がICから出力されるものである。
さらに、この発明の有機ELパネル駆動回路の検査装置は、前記の変換された電圧値あるいはこれに対応する信号を受けて有機ELパネルの駆動回路(ドライバIC)のそれぞれの各出力端子についての前記駆動電流の値が適正か否かの検査をするものである。
これにより、この発明は、測定装置のプローブをドライバICの各出力端子に接触させる必要はなくなり、IC外部において、出力された電圧値をコンパレータ等で比較することで各出力端子の出力電流の合否を走査タイミングで順次判定することが可能になる。特に、セレクタにより複数の抵抗の1つを他の1つに切換えられるようにすれば、この発明は、各出力端子の出力電流値が仕様範囲にあるか否かの判定が容易にでき、各出力端子の出力電流の測定時間を短縮することができる。
また、コンパレータをICに内蔵するようにすれば、この発明は、各出力端子の出力電流値が適正か否かに関係する判定結果をそのまま論理値で出力することができる。
さらに、複数のスイッチ回路として各出力端子対応に設けられているパッシブマトリックス型の有機ELパネルにおけるOEL素子のリセットスイッチを利用すれば、あるいは駆動電流を電圧値で記憶するアクティブマトリックス型のピクセル回路のコンデンサのリセットスイッチを利用すれば、この発明は、それぞれの出力端子に一端が接続されたスイッチ回路を特別に設ける必要はなくなるので、簡単な回路として出力電流値のテスト回路を設けることができる。これによりICとしての回路規模の増加を抑えることができる。
その結果、この発明は、有機ELパネルの駆動回路(ドライバIC)の各出力端子について、各カラムピン(各出力端子)に出力される電流値が適正か否かのテストを所定のタイミングで行うことができ、テスト時間を短縮をすることができる。
図1において、10は、有機ELパネルにおける有機EL駆動回路としてのカラムICドライバ(以下カラムドライバ)である。このカラムドライバ10は、出力端子X1,X2,…Xnに対応して設けられたD/A4と出力段電流源5とを有している。出力段電流源5は、トランジスタQ1,Q2のカレントミラー回路で構成され、D/A4により電流駆動されて各出力端子X(出力端子X1,X2,…Xnを代表して以下出力端子Xで説明)に接続されたOEL素子19に駆動電流を出力する。
D/A4は、カラムピン対応に表示データDATと基準駆動電流Irとを受けて、基準駆動電流に従って表示データDATをD/A変換してカラムピン対応に駆動電流を生成して出力段電流源5を駆動する。なお、表示データDATは、MPU11によりレジスタ6にセットされたデータがそれぞれのD/A4に分配されたものである。
1は、テスト回路であって、セレクタ2と、シフトレジスタ3、分周回路7、ナンドゲート8、そしてコンパレータ9とからなる。
抵抗Ra,抵抗Rbの抵抗値をRa,Rbとすると、Ra>Rbであり、RaとRbの抵抗値は、各前記出力端子Xに出力される電流値がこれら抵抗の1つに流れたときに、電流値が適正である範囲の上限値の電圧と下限値の電圧をこれら抵抗がそれぞれ発生するように選択されている。ここでは、抵抗Raが上限値の電圧を、抵抗Rbが下限値の電圧を発生する。
シフトレジスタ3は、分周回路7から分周されたクロック信号CK(以下クロックCK)を受けて入力された1ビットデータ(“1”)をシフトすることで、分周されたクロックCKに応じてリセットスイッチSWを順次選択して選択されたスイッチをONにするスイッチ走査回路であり、それにより各出力端子Xのうちの1つを順次選択する。
分周回路7は、コントロール回路12から出力されるクロックCLK信号(以下クロックCLK)を分周して分周されたクロックCKを発生し、接続ライン15を介してシフトレジスタ3に分周されたクロックCKを供給する。さらに、接続ライン16、出力端子16aを介して外部に分周されたクロックCKを出力する。このクロックCKは、通常の動作クロックCLKよりも低いものであり、コントロール回路12は、このクロックCKを各出力端子X(リセットスイッチSW)を走査する数分だけ発生させる。
なお、リセットコントロールパルスRSは、パッシブマトリックス型の有機ELパネルの駆動では、水平1ラインの走査期間に相当する表示期間と帰線期間に相当するリセット期間(垂直方向の走査切換期間)とを切り分ける信号となり、カラム側の駆動においては、水平1ラインの走査期間と帰線期間を切り分けるタイミングコントロール信号と同じ信号である。
コンパレータ9は、可変電圧発生回路9aを有し、これが発生する基準電圧Vrefを(−)入力に受け、(+)入力が共通の接続ライン13に接続されている。可変電圧発生回路9aは、MPU11からデータを受けて比較基準電圧Vrefを発生するプログラマブル電圧発生回路であり、これにより発生する比較電圧Vrefは、電流値が適正である範囲の上限値の電圧と下限値の電圧の間の電圧に設定される。それは、通常は、(上限値の電圧+下限値の電圧)/2の電圧である。そこで、コンパレータ9は、入力電圧がこの比較電圧Vrefより等しいか、高いときに“H”を発生し、低いときに“L”を発生する。なお、可変電圧発生回路9aは、MPU11から設定データを受けて比較電圧Vrefを発生する。
シフトレジスタ3は、電源投入時の初期状態では、分周回路7からのクロックCKを受けてMPU11からオールビット“1”がセットされ、各段に“1”が設定される。そこで、シフトレジスタ3の各段の出力が“H”となり、リセットコントロールパルスRSが“H”のリセット期間に各ナンドゲート8から“L”の信号が各トランジスタTpのゲートにそれぞれ加えられて、各出力端子Xがリセット期間にONした各トランジスタTp,接続ライン13、セレクタ2を介して同時にツェナーダイオードDZRの電圧になって、OEL素子19が定電圧リセット(プリチャージ)される。なお、このときにはOEL素子19の陰極側は、ロー側走査により所定のタイミングでグランドGNDに接続される。
MPU11がテストモードに設定されるのは、各出力端子Xに出力される出力電流値が適正か否かのテストが合否判定装置20により行われるときであり、MPU11は、外部から割込み端子に所定の割込み信号を受けてテストモードに入る。
このとき、MPU11は、シフトレジスタ3の初段に“1”をセットする。さらに、外部からの割込み信号に応じてセレクタ2に対して抵抗Ra,抵抗Rbのいずれかを選択する選択信号SELを発生する。この選択信号SELは、分周回路7にも加えられて、分周回路7をイネーブルにする。このとき分周回路7は、選択信号SELの2ビットをオアした信号“1”をイネーブル信号として受ける。
コンパレータ9は、クロックCKに応じて順次選択される各出力端子Xの出力電流に対応する電圧値の比較結果を出力端子14aから合否判定装置20へと送出する。このとき、クロックCKも出力端子16aから合否判定装置20へ送出される。
合否判定装置20は、LED点灯回路21、赤色LED22、そして緑色LED23とからなる。LED点灯回路21は、シフトレジスタと各桁の出力を受けるナンドゲート,オアゲート等からなり、MPU11から選択信号SELを受け、さらに分周されたクロックCKを出力端子16aから受けて、クロックCKに同期して、コンパレータ9の出力をシフトレジスタに受けて分周されたクロックCKに応じてシフトし、コンパレータ21の“H”、“L”の判定結果を分周されたクロックCKに応じて記憶していく。さらに記憶された判定結果を読出してオアゲートを介して赤色LED22を点灯し、ナンドゲートを介して緑色LED23を点灯する。すなわち、合否判定装置20は、選択信号SELの値が“10”であり、セレクタ2が上限値の抵抗Raを選択しているときには、クロックCKを受けているときに“H”が1つでもあればオアゲートが“H”となり、これにより赤色LED22を点灯する。合否判定装置20は、クロックCKを受けているときにすべて“L”のときにはナンドゲートが“H”となり、これにより緑色LED23を点灯する。選択信号SELの値が逆に“01”であり、下限値の抵抗Rbを選択しているときには、それぞれのゲート出力をインバータを介して出力ことで、合否判定装置20は、前記と逆の点灯動作をさせる。すなわち、すべて“H”のときにはナンドゲート,インバータを経て緑色LED23を点灯し、“L”が1つでもあればオアゲート,インバータを経て赤色LED22を点灯する。
なお、このテストにおいて、D/A4に設定される表示データは、例えば、最大輝度に対応する表示データ、中間的な輝度に対応する表示データ等を選択することができる。それに応じて抵抗Ra,抵抗Rbの抵抗値を選択するようにしてもよい。
このように変換電圧値をデジタル値で出力する場合には、D/A4に設定される表示データ値が変更されても合否判定装置20側にデジタルコンパレータの判定値がそれに応じて変更さればよい。これにより抵抗Ra,抵抗Rbの抵抗値は固定値にすることができる。
さらに、合否判定装置20は、LED点灯回路21、赤色LED22、緑色LED23に換えて、メモリとMPUとで構成して、コンパレータ9の出力値あるいは前記のA/D変換回路のデジタル値の出力を一旦メモリに記憶しておき、データ処理により比較判定してデバイス(ドライバIC)の合否判定をするものであってもよい。この場合には、高速処理が可能であるので、クロックCLKを分周回路7で分周する必要はない。
また、実施例では、パッシブマトリックス型のOEL素子19の端子電圧をリセットするリセットスイッチSWを利用してこれを走査し、各出力端子Xに出力される出力電流を順次選択してしているが、このOEL素子19に換えてアクティブマトリックス型の各ピクセル回路の電流値を記憶するコンデンサが選択されてもよい。この場合には、前記のリセットスイッチは、ピクセル回路のコンデンサの端子電圧をリセットするリセットスイッチSWになる。
なお、アクティブマトリックス型有機EL表示パネルにおけるピクセル回路のコンデンサのリセット電圧は、電源電圧+Vccになる場合もある。また、パッシブマトリックス型有機EL表示パネルにおけるリセット電圧は、グランド電位の場合もある。
実施例では、R,G,Bの区別をして説明していなが、この発明は、R,G,Bのそれぞれの各カラムラインあるいはデータ線へ電流を出力する各出力端子Xがシフトレジスタ3により順次スイッチ回路を介して選択されるような構成を採ることができる。R,G,BそれぞれにリセットコントロールパルスRSを発生させるときには、シフトレジスタ3は、R,G,Bに対応して3個必要になるが、これら3個のシフトレジスタは、1つに接続された1個のシフトレジスタとされ、制御されてもよい。
3…シフトレジスタ、4…D/A変換回路(D/A)、
5…出力段電流源、6…レジスタ、7…分周回路、
8…ナンドゲート、9…コンパレータ、
10…カラムICドライバ(カラムドライバ)、
11…MPU、12…コントロール回路、
13〜18…接続ライン、19…有機EL素子(OEL素子)、
20…合否判定装置、21…LED点灯回路、
22…赤色LED、23…緑色LED。
Claims (15)
- それぞれの出力端子を介して有機ELパネルの複数のカラムラインあるいは複数のデータ線へそれぞれ駆動電流を出力する複数の電流源を有するIC化された有機ELパネルの駆動回路において、
複数の抵抗と複数のスイッチ回路とセレクタとスイッチ走査回路とを備え、
前記複数のスイッチ回路は、それぞれの前記出力端子に一端がそれぞれ接続されかつ他端が共通に接続され、
前記複数の抵抗は、各前記出力端子に出力される電流値が適正か否かを判定するためにそれぞれ所定値に選択されかつ所定の電位ラインに一端が接続され、
前記セレクタは、前記複数のスイッチ回路の前記共通に接続された他端を前記複数の抵抗のそれぞれの他端の1つに選択的に接続し、
前記スイッチ走査回路は、前記複数のスイッチ回路の1つを順次所定のタイミングで選択してONにし、
前記スイッチ回路と前記セレクタと前記スイッチ走査回路とが前記ICに内蔵され、各前記出力端子の出力電流を検査するために前記セレクタにより選択された前記複数の抵抗の1つにより前記出力電流が電圧値に変換され、前記スイッチ走査回路の走査に応じて順次発生する前記変換された電圧値が前記ICから出力される有機ELパネルの駆動回路。 - 前記スイッチ走査回路は、前記ICの外部からクロック信号を受けてこのクロック信号に応じて前記複数のスイッチ回路の1つを順次ONにする走査を行う請求項1記載の有機ELパネルの駆動回路。
- さらに分周回路を有し、前記クロック信号は前記分周回路で分周され、前記スイッチ走査回路は、前記走査を前記分周されたクロック信号に応じて行い、前記分周されたクロック信号とともに前記変換された電圧値が前記ICから出力される請求項2記載の有機ELパネルの駆動回路。
- さらに、前記ICに内蔵され前記変換された電圧値を受けてこれを所定の電圧と比較するコンパレータを有し、前記コンパレータの比較結果が前記電圧値に換えて前記分周されたクロック信号とともに前記ICから出力され、前記セレクタにより前記複数の抵抗の1つから他の1つに選択が切換えられて前記コンパレータの比較結果が前記分周されたクロック信号とともに前記ICから出力される請求項3記載の有機ELパネルの駆動回路。
- さらに、前記ICに内蔵され前記変換された電圧値をデジタル値に変換するA/D変換回路を有し、前記A/D変換回路の変換デジタル値が前記電圧値に換えて前記クロック信号とともに前記ICから出力され、前記セレクタにより前記複数の抵抗の1つから他の1つに選択が切換えられて前記変換デジタル値が前記クロック信号とともに前記ICから出力される請求項2記載の有機ELパネルの駆動回路。
- 前記セレクタは、前記ICの外部から選択信号を受けてこの選択信号に応じて前記複数の抵抗の1つを選択する請求項4または5記載の有機ELパネルの駆動回路。
- さらに、前記スイッチ走査回路はシフトレジスタを有する請求項2乃至6のうちのいずれか1項記載の有機ELパネルの駆動回路。
- それぞれの前記抵抗の前記所定値は、各前記出力端子に出力される電流値が適正である範囲の上限値と下限値にそれぞれ対応している請求項1記載の有機ELパネルの駆動回路。
- さらに、前記セレクタと前記所定の電位ラインとの間に設けられた定電圧回路を有し、前記所定の電位ラインはグランドラインであり、前記セレクタは、通常状態では、前記定電圧回路を選択して前記複数のスイッチ回路の共通に接続された前記他端を前記定電圧回路に接続し、前記選択信号を受けて前記複数の抵抗の1つを選択する請求項6項記載の有機ELパネルの駆動回路。
- 前記有機ELパネルは、パッシブマトリックス型有機ELパネルであり、前記複数のスイッチ回路は、前記有機ELパネルの有機EL素子の端子電圧をリセットするリセットスイッチである請求項9項記載の有機ELパネルの駆動回路。
- 前記有機ELパネルは、アクティブマトリックス型有機ELパネルであり、前記複数のスイッチ回路は、前記アクティブマトリックス型有機ELパネルのピクセル回路のコンデンサの端子電圧をリセットするリセットスイッチである請求項9項記載の有機ELパネルの駆動回路。
- 請求項1〜11のいずれかの項記載の有機ELパネルの駆動回路と前記有機ELパネルとを有する有機EL表示装置。
- 請求項1〜11のいずれかの項記載の有機ELパネルの駆動回路の前記ICから出力される前記変換された電圧値あるいはこれに対応する信号を受けて前記有機ELパネルの駆動回路のそれぞれの前記出力端子についての前記駆動電流の値が適正か否かの検査をする有機ELパネル駆動回路の検査装置。
- 請求項4項記載の有機ELパネルの駆動回路の前記ICから出力された前記変換された電圧値あるいはこれに対応する信号を受けて前記有機ELパネルの駆動回路のぞれぞれの前記出力端子についての前記駆動電流の値が適正か否かの検査をし、前記コンパレータが前記ICの外部に設けられた有機ELパネル駆動回路の検査装置。
- 請求項5項記載の有機ELパネルの駆動回路の前記ICから出力された前記変換された電圧値あるいはこれに対応する信号を受けて前記有機ELパネルの駆動回路のぞれぞれの前記出力端子についての前記駆動電流の値が適正か否かの検査をし、前記A/D変換回路が前記ICの外部に設けられた有機ELパネル駆動回路の検査装置。
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