(57)【要約】【課題】発光素子を両側駆動方式で発光させることにより、発光素子の寿命を長くする。【解決手段】階調データが示す階調に応じたスイッチング制御信号を生成する制御回路１０と、複数の抵抗要素が直列に接続された第１の抵抗アレイと、制御回路１０で生成されたスイッチング制御信号に応じて第１の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路とを含む第１の分圧回路１２と、複数の抵抗要素が直列に接続された第２の抵抗アレイと、制御回路１０で生成されたスイッチング制御信号に応じて第２の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路とを含む第２の分圧回路１４と、を備えるディスプレイ装置の駆動回路によって上記課題を解決することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を発光させる階調に対応する駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を発光素子に供給することによって発光素子を発光させるディスプレイ装置の駆動回路であって、
発光素子を発光される階調を示す階調データを受けて、当該階調データが示す階調に応じたスイッチング制御信号を生成する制御回路と、
複数の抵抗要素が直列に接続された第１の抵抗アレイと、前記制御回路で生成されたスイッチング制御信号に応じて前記第１の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路と、を含み、前記第１の抵抗アレイの一端に接地電位が印加され、前記第１の抵抗アレイの他端に接地電位よりも高い電源電圧が印加される第１の分圧回路と、
複数の抵抗要素が直列に接続された第２の抵抗アレイと、前記制御回路で生成されたスイッチング制御信号に応じて前記第２の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路と、を含み、前記第２の抵抗アレイの一端に接地電位が印加され、前記第２の抵抗アレイの他端に接地電位よりも低い電源電圧が印加される第２の分圧回路と、
を備えることを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
【請求項２】
請求項１に記載のディスプレイ装置の駆動回路において、
前記制御回路は、前記階調データが示す階調が所定の閾値以上である場合に前記第１の分圧回路から接地電位以上の電圧が出力されるように前記第１の分圧回路へスイッチ制御信号を出力し、前記階調データが示す階調が前記閾値より小さい場合に前記第２の分圧回路から接地電位以下の電圧が出力されるように前記第２の分圧回路へスイッチ制御信号を出力することを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のディスプレイ装置の駆動回路において、
前記第１の分圧回路及び前記第２の分圧回路は、Ｒ−２Ｒラダー型の分圧回路であることを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のディスプレイ装置の駆動回路において、
前記発光素子は、ロウ電極線とカラム電極線とに印加された電圧の電位差に応じた発光強度で発光する素子であって、
発光素子を発光させる際には、ロウ電極線に接地電位とは異なる電圧が印加された発光素子のカラム電極線に前記第１の分圧回路及び前記第２の分圧回路からの出力電圧に対応する駆動電圧を印加することを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
【請求項５】
請求項４に記載のディスプレイ装置の駆動回路において、
前記発光素子は、無機エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）素子であることを特徴とするディスプレイ装置の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ装置の駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネル型の液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）ディスプレイ装置が広く用いられている。このようなディスプレイ装置は、マトリックス状に配置された離散的な画素を含んでいる。
【０００３】
ディスプレイ装置は、図７に示す等価回路で表すことができる。ロウドライバ４０により複数のロウ電極線Ｌrowのうち１つが順次選択され、選択されたロウ電極線Ｌrowにロウ電圧Ｖrowが印加される。また、カラムドライバ４２に対して外部回路から選択された行に含まれる各画素に対する階調データが入力され、その階調データに基づいて所定のモジュレーション電圧Ｖmがカラムドライバ４２から各カラム電極線Ｌcolに印加される。選択されたロウ電極線Ｌrowに対応する各画素の発光素子には、ロウ電圧Ｖrowと各カラム電極線Ｌcolとの電位差が印加される。その結果、選択されたロウ電極線Ｌrow上の各画素の発光素子は、その電位差に応じた発光強度の光を出力する。各行を順次選択して上記処理を行うことによって、ディスプレイ装置の表示画面を走査して１フレームの画像を表示させることができる。
【０００４】
図８に、従来のディスプレイ装置の駆動回路を示す。駆動回路５０は、制御回路５２、分圧回路５４及び増幅回路５６を含んで構成される。制御回路５２は、論理回路やレベルシフト回路を含み、外部から発光素子の輝度の階調を示す階調データを受けて、階調データに応じたスイッチング制御信号を生成する。分圧回路５４は、図９に示すように、直列に接続された複数の抵抗要素Ｒからなる抵抗アレイ６０を備え、抵抗アレイ６０の両端には基準電圧Ｖref及び接地電位ＧＮＤが印加されている。説明を簡単にするために、図９では、発光素子の輝度の階調が２ビット（０〜４の４階調）で表されるものとして３つの抵抗要素Ｒが直列に接続された抵抗アレイ６０を示している。各抵抗要素Ｒの両端からスイッチング素子へ配線が引き出され、スイッチング素子のマトリックス回路６４が構成される。スイッチング素子を、制御回路５２からのスイッチング制御信号に基づいて、それぞれオン・オフに切り替えることによって基準電圧Ｖrefを分圧した電圧Ｖoutが出力される。増幅回路５６は、分圧回路５４から電圧Ｖoutを受けて、電圧Ｖｓを所定の増幅率で増幅した駆動電圧ＶDRVを発光素子の端子へ出力する。これによって、発光素子が階調データで示される階調に応じた輝度で発光する。
【０００５】
発光素子は、図１０に示すように、ロウドライバ４０から選択されたロウ電極線Ｌrowに印加される電圧Ｖrowと、カラムドライバ４２からカラム電極線Ｌcolに印加される駆動電圧ＶDRVとの電位差が最大電位差ΔＶMAXの場合に最も輝度が高くなり、最小電位差ΔＶMINの場合に最も輝度が低くなる。なお、図１０（ａ）には、電圧Ｖrowと駆動電圧ＶDRVとの極性が逆である場合を示し、図１０（ｂ）には、電圧Ｖrowと駆動電圧ＶDRVとの極性が等しい場合を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の駆動回路では、駆動電圧ＶDRVが接地電位に対して極性が定まった片側駆動を行っている。従って、各発光素子の両端に印加される電圧Ｖrowと駆動電圧ＶDRVとの電位差も最大電位差ΔＶMAX〜最小電位差ΔＶMINの範囲で常に同じ極性で印加され続けることとなる。このように、発光素子に一定の極性の電圧を印加し続けると、発光素子の寿命が短くなる問題を生ずる。
【０００７】
また、分圧回路５４に含まれるスイッチング素子には最大で基準電圧Ｖrefと接地電位ＧＮＤとの電位差が加わることとなるので、スイッチング素子は少なくとも基準電圧Ｖref以上の耐圧を有するものとする必要がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑み、上記課題の少なくとも１つを解決すべく、両側駆動方式の駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、発光素子を発光させる階調に対応する駆動電圧を生成し、前記駆動電圧を発光素子に供給することによって発光素子を発光させるディスプレイ装置の駆動回路であって、発光素子を発光される階調を示す階調データを受けて、当該階調データが示す階調に応じたスイッチング制御信号を生成する制御回路と、複数の抵抗要素が直列に接続された第１の抵抗アレイと、前記制御回路で生成されたスイッチング制御信号に応じて前記第１の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路と、を含み、前記第１の抵抗アレイの一端に接地電位が印加され、前記第１の抵抗アレイの他端に接地電位よりも高い電源電圧が印加される第１の分圧回路と、複数の抵抗要素が直列に接続された第２の抵抗アレイと、前記制御回路で生成されたスイッチング制御信号に応じて前記第２の抵抗アレイに含まれる抵抗要素の端子電圧のいずれかを選択して出力する選択回路と、を含み、前記第２の抵抗アレイの一端に接地電位が印加され、前記第２の抵抗アレイの他端に接地電位よりも低い電源電圧が印加される第２の分圧回路と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記制御回路は、前記階調データが示す階調が所定の閾値以上である場合に前記第１の分圧回路から接地電位以上の電圧が出力されるように前記第１の分圧回路へスイッチ制御信号を出力し、前記階調データが示す階調が前記閾値より小さい場合に前記第２の分圧回路から接地電位以下の電圧が出力されるように前記第２の分圧回路へスイッチ制御信号を出力する。これにより、発光素子を接地電位に対して正負両極の駆動電圧で駆動することができる。
【００１１】
特に、前記第１の分圧回路及び前記第２の分圧回路は、Ｒ−２Ｒラダー型の分圧回路とすることによって、スイッチング素子の数を減らし、制御を簡素化することができる。
【００１２】
上記本発明は、発光素子を発光させる際には、ロウ電極線に接地電位とは異なる電圧が印加された発光素子のカラム電極線に前記第１の分圧回路及び前記第２の分圧回路からの出力電圧に対応する駆動電圧を印加することによって、ロウ電極線とカラム電極線とに印加された電圧の電位差に応じた発光強度で発光する素子を適用範囲とする。特に、無機エレクトロ・ルミネセンス（ＥＬ）素子のように高い駆動電圧を必要とする発光素子において効果が顕著となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、素子に印加される電圧の極性を変更する両側駆動方式を採用することによって、発光素子の寿命を長くすることができる。また、両側駆動方式とすることによって、制御を高速化することができる。さらに、スイッチング素子に必要とされる耐圧特性を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置の駆動回路１００は、図１に示すように、制御回路１０、第１の分圧回路１２、第２の分圧回路１４及び増幅回路１６を含んで構成される。
【００１５】
従来のディスプレイ装置の駆動回路は、接地電位に対して正負いずれか一方の極性の電圧のみを用いて発光素子を駆動する片側駆動方式であったのに対して、本実施の形態における駆動回路１００は、正負両極の電圧を用いて発光素子を駆動させる両側駆動方式を採用している。
【００１６】
制御回路１０は、論理回路を含み、外部から発光素子の輝度の階調を示す階調データを受けて、階調データに応じたスイッチング制御信号を生成して第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４へ出力する。スイッチング制御信号は、第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４に含まれるスイッチング素子を切り替えて所望の電圧を出力させるために用いられる信号である。
【００１７】
このとき、階調データが全階調の１／２より小さい場合にはＮチャネル・スイッチング制御信号を生成して第２の分圧回路１４に出力し、階調データが全階調の１／２以上である場合にはＰチャネル・スイッチング制御信号を生成して第１の分圧回路１２へ出力する。すなわち、階調データが所定の閾値（本実施の形態では、全階調２５６階調の１／２に当たる１２８階調）以上であるか否かに応じてＮチャネル・スイッチング制御信号とＰチャネル・スイッチング制御信号とを切り替えて出力する。
【００１８】
第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４は、図２に示すように、直列に接続された複数の抵抗要素Ｒからなる抵抗アレイ２０，２２をそれぞれ備える。抵抗アレイ２０の一端には、正の基準電圧Ｖref(+)が印加され、他端は抵抗Ｒ／２を介して接地電位に接続される。抵抗アレイ２２の一端には、負の基準電圧Ｖref(-)が印加され、他端は抵抗Ｒ／２を介して接地電位に接続される。例えば、正の基準電圧Ｖref(+)は＋４Ｖ、負の基準電圧Ｖref(-)は−４Ｖとされる。各抵抗要素Ｒの両端からはそれぞれ配線が引き出され、抵抗アレイ２０，２２の各抵抗要素Ｒの端子電圧を選択して取り出せるようにスイッチング素子のマトリックス回路２６，２８が構成されている。
【００１９】
第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４の各スイッチング素子は、それぞれＮチャネル・スイッチング制御信号とＰチャネル・スイッチング制御信号に基づいてオン・オフ制御される。階調データが全階調の１／２より小さい場合にはＮチャネル・スイッチング制御信号によりマトリックス回路２８の各スイッチング素子がオン・オフ制御され、第２の分圧回路１４の出力端子から階調データが示す階調に対応する電圧Ｖoutが出力される。一方、階調データが全階調の１／２以上の場合にはＰチャネル・スイッチング制御信号によりマトリックス回路２６の各スイッチング素子がオン・オフ制御され、第１の分圧回路１２の出力端子から階調データが示す階調に対応する電圧Ｖoutが出力される。
【００２０】
正の基準電圧Ｖref(+)から負の基準電圧Ｖref(-)までの電位差Ｖdifが２５６階調の分解能で表される場合、図３に示すように、階調データの範囲に応じて第１の分圧回路１２又は第２の分圧回路１４から電圧Ｖoutが出力される。階調データが０から１２７までの範囲にあるときには、第２の分圧回路１４において負の基準電圧Ｖref(-)から接地電位ＧＮＤまでを１２７個の抵抗要素Ｒで分圧して、階調データに相当する電圧値が出力されるように制御が行われる。階調データが１２８から２５５までの範囲であるときには、第１の分圧回路１２において接地電位ＧＮＤから正の基準電圧Ｖref(+)までを１２７個の抵抗要素Ｒで分圧して、階調データに相当する電圧Ｖoutが出力されるように制御が行われる。
【００２１】
例えば、正の基準電圧Ｖref(+)が＋４Ｖ、負の基準電圧Ｖref(-)が−４Ｖ、その電位差Ｖdifが−４Ｖ〜４Ｖ＝８Ｖとした場合、階調データが０である場合にはＶout＝−４Ｖ、１である場合にはＶout＝−３．９６８６３Ｖ、・・・１２７である場合にはＶout＝−１．５６９ｍＶが出力されるようにＮチャネル・スイッチング制御信号により第２の分圧回路１４のスイッチング素子が制御される。また、１２８である場合にはＶout＝１．５６９ｍＶ、・・・２５５である場合にはＶout＝＋４Ｖが出力されるようにＰチャネル・スイッチング制御信号により第１の分圧回路１２のスイッチング素子がオン・オフ制御される。
【００２２】
増幅回路１６は、第１の分圧回路１２又は第２の分圧回路１４から出力電圧Ｖoutを受けて、出力電圧を所定の増幅率で増幅して駆動電圧ＶDRVを発光対象となる発光素子のカラム電極線Ｌcolへ出力する。
【００２３】
従って、選択されたロウ電極線Ｌrowに接続されたＥＬ素子には、図４に示すように、ロウ電極線Ｌrowに印加される電圧Ｖrowと、基準電位（接地電位）に対して正負の両極に振れる駆動電圧ＶDRVとの電位差が印加されることとなる。これによって発光素子が電圧Ｖrowと駆動電圧ＶDRVとの電位差ΔＶMAX〜ΔＶMINの範囲において階調に応じた強度で発光する。一方、選択されていないロウ電極線Ｌrowに接続された発光素子には、図５に示すように、基準電位（接地電位）に対して平均的に正負両極に振れる駆動電圧ＶDRVが印加される。従って、発光素子の寿命を従来よりも著しく長くすることができる。
【００２４】
また、駆動電圧ＶDRVが正負の両極性に触れるように両側駆動方式で制御を行うので、正負のそれぞれの極において全階調の１／２の分解能をもたせるだけで良い。例えば、全階調が２５６階調であった場合、正側で１２８階調、負側で１２８階調の分解能をもたせるだけで良い。
【００２５】
さらに、第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４に含まれるスイッチング素子には最大で基準電圧Ｖref(-)と接地電位ＧＮＤとの電位差又は接地電位ＧＮＤと基準電圧Ｖref(+)との電位差が掛かるだけであり、スイッチング素子は少なくとも基準電圧Ｖref(+)又は基準電圧Ｖref(-)以上の耐圧を有するものであれば良い。従って、従来の片側駆動方式に比べて耐電圧が低いスイッチング素子を用いることができる。
【００２６】
また、図６に示すように、第１の分圧回路１２及び第２の分圧回路１４をＲ−２Ｒラダー抵抗回路で構成しても良い。Ｒ−２Ｒラダー抵抗回路を適用することにより、スイッチ・マトリックス回路で分圧回路を構成した場合に比べて、必要なスイッチング素子の数を減らすことができる。従って、制御を簡素化することができる。また、抵抗要素Ｒの精度があまり高くない場合でも分圧を比較的高い精度で行うことができる。
【００２７】
なお、本発明の適用範囲は、両極性の印加電圧によって発光可能な素子を利用したディスプレイ装置であれば良い。ただし、無機ＥＬディスプレイのように印加電圧の範囲が数十Ｖ程度になるディスプレイ装置では、正負の両側駆動とすることによって発光素子の寿命を延ばし、駆動回路に含まれる素子の必要耐圧を抑えることができる等の効果が顕著となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置の駆動回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における分圧回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における階調データと分圧回路の出力電圧との関係を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態における発光素子の両側駆動を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態における発光素子の両側駆動を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態における分圧回路の別例の構成を示す図である。
【図７】従来のディスプレイ装置の等価回路を示す図である。
【図８】従来のディスプレイ装置の駆動回路の構成を示す図である。
【図９】従来の分圧回路の構成を示す図である。
【図１０】従来の発光素子の片側駆動を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  制御回路、１２  第１の分圧回路、１４  第２の分圧回路、１６  増幅回路、２０，２２  抵抗アレイ、２６，２８  スイッチング素子のマトリックス回路、４０  ロウドライバ、４２  カラムドライバ、５０  駆動回路、５２  制御回路、５４  分圧回路、５６  増幅回路、６０  抵抗アレイ、６４  スイッチング素子のマトリックス回路、１００  駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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