JP5379949B2 - 有機電界発光表示装置とその駆動方法 - Google Patents
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Description
LCDは、ノートブック・コンピュータの表示素子として利用され、需要が伸びている。しかし、LCDは半導体工程で製造されるために大画面に難しく、分離した光源を必要としない自発光素子ではないために、その光源の消費電力が大きいという問題がある。
また、LCDは、偏光フィルタ、プリズムシート、拡散板などの光学素子などによって光損失が大きく、視野角の狭い問題がある。
EL表示装置は、無機EL表示装置と有機EL表示装置とに大別され、応答速度が速くて発光効率、輝度及び視野角の大きい利点がある。有機EL表示装置は、大略10〔V〕前後の電圧で数万〔cd/m2〕の高い輝度で画像を表示することができ、通常、用いられているEL表示装置に適用されている。
陽極2と陰極5との間に電界が印加されると、正孔注入層3内の正孔と金属内の電子は、それぞれ発光層4の側に進行して発光層4で結合する。そうすると、発光層4の内の蛍光物質が励起及び遷移しながら可視光が発生する。この際、輝度は、陽極2と陰極5との間の電流に比例する。
図2は、パッシブ方式の有機EL表示装置の一部を等価的に示した回路図であり、図3は、パッシブ方式有機EL表示装置のスキャン信号とデータ信号波形を示す波形図である。 図2及び図3を参照すると、パッシブ方式の有機EL表示装置は、相互に直交する多数のデータラインD1〜D3及び多数のスキャンラインS1〜S3と、データラインD1〜D3とスキャンラインS1〜S3との間の交差部に形成される有機EL素子OLEDとを備える。
スキャンラインS1〜S3は、有機EL素子OLEDの陰極に接続され、データ電流Idに同期するスキャンパルスSP1〜SP3を有機EL素子OLEDの陰極に供給する。
有機EL素子OLEDは、スキャンパルスSP1〜SP3が印加される表示期間DTの間に、陽極と陰極との間に流れる電流に比例して光を放出する。
また、本発明に係る有機電界発光表示装置の駆動方法は、多数のデータラインと多数のスキャンラインが交差し、その交差部に有機電界発光素子が配置される有機電界発光表示装置の駆動方法において、データの階調に対応して、予備充電電流の電流量を指示する予備充電電流データをルックアップテーブルに格納する段階と、前記データの階調を判断し、前記ルックアップテーブルから前記データの階調に対応する前記予備充電電流データを読み取って、前記予備充電電流データに対応する第1制御信号及び第2制御信号を出力する段階と、前記第1制御信号によって異なる予備充電電流を選択し、前記データラインを経由して前記予備充電電流を前記有機電界発光素子に供給する段階と、前記第2制御信号に従って前記予備充電電流によって充電された前記有機電界発光素子にデータ電流を供給する段階とを含み、前記予備充電電流データは、一定の階調の範囲で分けられる値を有し、その値はデータ階調が増加するほど指数関数的に減少することを特徴とする。
図7を参照すると、本発明の第1実施形態による有機EL表示装置は、m×n個の有機EL素子OLEDがマトリックスタイプで配置される表示パネル64と、データ電流を発生するためのデータ駆動部61と、予備充電電流を発生するための予備充電駆動部62と、データ電流に同期するスキャンパルスを発生するためのスキャン駆動部63と、ルックアップ・テーブル66によって予備充電駆動部62を制御するための予備充電/データ制御部65とを備える。
データ駆動部61は、サンプルデータを順次にサンプリングするためのシフトレジスタ回路と、電流ミラー回路あるいは電流シンク回路の電流源を含む。このデータ駆動部61は、デジタルビデオデータをサンプリングして、そのデジタルビデオデータRGBの階調値に対応するデータ電流を、予備充電駆動部62を経由してデータラインD1〜Dmに供給する。
スキャン駆動部63は、スキャンパルスを順次にシフトさせ、かつ、データ電流に同期するスキャンパルスをスキャンラインS1〜Snに順次に供給するシフトレジスタ回路を含む。
図9を参照すると、予備充電駆動部62は、予備充電電流Ipreの電流量を選択するための選択部71と、予備充電電流IpreをデータラインD1に供給するための第1スイッチ素子72aと、データ電流Id1をデータラインD1に供給するための第2スイッチ素子72bとを備える。第2スイッチ素子72bは、データ駆動部61に含めることができる。
第1スイッチ素子72aは、予備充電/データ制御部65からの第1選択信号SEL1に応答して、電流選択部71によって選択された予備層電電流Ipreを、表示期間に先立つ非表示期間の間にデータラインD1に供給する。
図10において、図面符号‘R’は、データラインD1〜Dmの寄生抵抗であり、‘CAP’は、有機EL素子OLEDの寄生静電容量である。そして、‘61a’は、データ駆動部61に含まれる定電流源としてデータ電流を発生し、‘63a’は、スキャン駆動部63に含まれるスイッチ素子として、表示期間即ちスキャン期間の間に、接地電圧GNDを有機EL素子OLEDの陰極に印加し、非表示期間即ち非スキャン期間の間に、有機EL素子OLEDの陰極に正極性のスキャンバイアス電圧を供給する。‘VDD’は、定電流源61aに印加される高電位の駆動電圧であり、‘VSS’は、非表示期間即ち非スキャン期間の間に、有機EL素子OLEDの陰極に印加されるスキャンバイアス電圧である。
図10及び図11を参照すると、予備充電駆動部62の第1スイッチ素子72aは、表示期間DTより前の予備充電期間PCHAの間にターン・オン(turn-on)されて、予備充電/データ制御部65によってデジタルビデオデータRGBの階調と一致するように選択された予備充電電流Ipreを、データラインD1〜Dmに供給する。そうすると、 有機EL素子OLEDは、予備充電期間PCHAの間、図8のようにデータの階調が増加するほど、その電流量が指数関数的に減少する予備充電電流Ipreを充電する。このような予備充電電流Ipreによって有機EL素子OLEDは、従来の予備充電方式に比べて低階調でもっと多い電流量で予備充電されて、応答時間RTが減るようになり、高階調でより小さい電流量で予備充電されて、オーバーシュートによって過充電されない。
以上、本発明の第1実施形態による有機EL表示装置とその駆動方法は、パッシブ方式に基づいた実施形態で説明されたが、公知のどんなアクティブ方式の有機電界発光表示装置においても適用可能である。
図13を参照すると、予備充電駆動部162は第1制御信号φ1に応答して、低電位電圧VssをデータラインD1〜Dmに供給するための第1スイッチ素子162aと、第2制御信号φ2に応答して、予備充電電流IpreをデータラインD1〜Dmに供給するための第2スイッチ素子162bと、第3制御信号φ3に応答して、データ電流Id1をデータラインD1〜Dmに供給するための第3スイッチ素子162cとを備える。
制御信号φ1, φ2, φ3は、予備充電制御部165から供給される。
第1スイッチ素子162aは、低電位電圧VssとデータラインD1〜Dmの間に接続され、第1制御信号φ1に応答してターン・オンされ、データラインD1〜Dmを放電させる。
第2スイッチ素子162bは、電流源IpreとデータラインD1Dmの間に接続され、第2制御信号φ2に応答してターン・オンされ、予備充電電流IpreでデータラインD1〜Dmを充電させる。
第3スイッチ素子162cは、データ駆動部161の出力端とデータラインD1〜Dmの間に接続され、第3制御信号φ3に応答してターン・オンされ、データラインD1〜Dmにデータ電流Id1を供給する。
図14を参照すると、本発明の第2実施形態による有機電界発光表示装置の駆動方法は、スキャンパルスSp1、Sp2がスキャンラインS1、S2に供給されるスキャン期間scの間に非スキャン期間nscを設け、基準階調以下のデータ電流Id1,Id2が供給されるスキャン期間scの間の非スキャン期間nscの間、データラインD1を放電させた後に、予備充電電流Ipreを供給する。基準階調以下のデータが供給されるスキャン期間scの間に設けられる非スキャン期間nscは、放電期間dchaと、その放電期間dchaに続く充電期間pchaを含む。
2 : 陽極
3 : 正孔注入層
4 : 発光層
5 : 陰極
61,161 : データ駆動部
62, 162 : 予備充電駆動部
63, 163 : スキャン駆動部
64, 164 : 表示パネル
65 : 予備充電/データ制御部
66 : ルックアップ・テーブル
71 : 選択部
63a, 72a, 72b, 162a, 162b, 162c : スイッチ素子
165 : 予備充電制御部
166 : 階調判断部
167 : データ比較部
Claims (9)
- 多数のデータラインと多数のスキャンラインとが交差し、その交差部に有機電界発光素子が配置される表示パネルと、
データの階調に対応して、予備充電電流の電流量を指示する予備充電電流データが格納されたルックアップ・テーブルと、
前記データの階調を判断し、前記ルックアップテーブルから前記データの階調に対応する前記予備充電電流データを読み取って、前記予備充電電流データに対応する第1制御信号及び第2制御信号を出力する制御部と、
前記第1制御信号によって異なる予備充電電流を選択し、前記データラインを経由して前記予備充電電流を前記有機電界発光素子に供給する予備充電駆動部と、
前記第2制御信号に従って前記予備充電電流によって充電された前記有機電界発光素子にデータ電流を供給するデータ駆動部とを備え、
前記予備充電電流データは、一定の階調の範囲で分けられる値を有し、その値はデータ階調が増加するほど指数関数的に減少する
ことを特徴とする有機電界発光表示装置。 - 前記データに同期するスキャンパルスを、前記スキャンラインに供給するためのスキャン駆動部とを、更に備えることを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。
- 前記予備充電駆動部は、
電流の値が相互に異なる多数の電流源と、
前記多数の電流源の中のいずれか一つの電流を、前記予備充電電流として選択する選択部と、
非表示期間の間に、前記予備充電電流を前記データラインに供給する第1スイッチ素子とを備えることを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。 - 前記データ駆動部は、前記非表示期間に続く表示期間の間に、前記データラインに前記データ電流を供給する第2スイッチ素子とを備えることを特徴とする請求項3記載の有機電界発光表示装置。
- 前記予備充電電流は、多数の階調を含む階調の範囲内で電流の値が同一であり、前記階調の範囲と異なる階調で電流の値が異なることを特徴とする請求項1記載の有機電界発光表示装置。
- 多数のデータラインと多数のスキャンラインが交差し、その交差部に有機電界発光素子が配置される有機電界発光表示装置の駆動方法において、
データの階調に対応して、予備充電電流の電流量を指示する予備充電電流データをルックアップテーブルに格納する段階と、
前記データの階調を判断し、前記ルックアップテーブルから前記データの階調に対応する前記予備充電電流データを読み取って、前記予備充電電流データに対応する第1制御信号及び第2制御信号を出力する段階と、
前記第1制御信号によって異なる予備充電電流を選択し、前記データラインを経由して前記予備充電電流を前記有機電界発光素子に供給する段階と、
前記第2制御信号に従って前記予備充電電流によって充電された前記有機電界発光素子にデータ電流を供給する段階とを含み、
前記予備充電電流データは、一定の階調の範囲で分けられる値を有し、その値はデータ階調が増加するほど指数関数的に減少する
ことを特徴とする有機電界発光表示装置の駆動方法。 - 前記データと同期するスキャンパルスを、前記スキャンラインに供給する段階を更に含むことを特徴とする請求項6記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
- 前記予備充電電流を選択する段階は、
電流の値が相互に異なる多数の電流源の中のいずれか一つの電流を前記予備充電電流として選択する段階と、
非表示期間の間に、前記予備充電電流を前記データラインに供給する段階とを含むことを特徴とする請求項6記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。 - 前記有機電界発光素子に前記データ電流を充電させる段階は、
前記非表示期間に続く表示期間の間に、前記データラインに前記データ電流を供給する段階を含むことを特徴とする請求項8記載の有機電界発光表示装置の駆動方法。
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