(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、
前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、またはツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、
前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、
前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、
前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、
前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されるように構成したことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、
前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、ツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路、またはプリチャージ電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、
前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記プリチャージ電源に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、
前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、
前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、
前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されるように構成したことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記充電期間は、各走査線の点灯走査ごとに設定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記コンデンサの容量は、前記発光表示パネルに配列された全ての自発光素子の寄生容量の合計よりも大きな値になされていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発光表示パネルの駆動装置。
【請求項５】
前記発光表示パネルに配列された自発光素子が、有機化合物を発光層に用いた有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の発光表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルと、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、またはツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備されたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、
前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、
前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、
前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、
前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されることを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
【請求項７】
互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルと、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、ツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路、またはプリチャージ電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備されたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、
前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記プリチャージ電源に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、
前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、
前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、
前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されることを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自発光素子として例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いたパッシブマトリクス型発光表示パネルを対象とした駆動装置に関し、特に前記自発光素子に対して適正な値の逆バイアス電圧を加えることができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子をマトリクス状に配列して構成される表示パネルを用いたディスプレイの開発が広く進められており、このような表示パネルに用いられる発光素子として、例えば有機材料を発光層に用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が注目されている。これは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も背景にある。
【０００３】
前記した有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード特性を有する発光エレメントと、この発光エレメントに並列に結合する寄生容量成分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いうことが言える。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（発光閾値電圧＝Ｖth）を越えると、一方の電極（ダイオード成分の陽極側）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】
一方、有機ＥＬ素子は電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対して、電圧・輝度特性が温度変化に対する依存性が高いこと、また、有機ＥＬ素子は過電流を受けた場合に劣化が激しく、発光寿命を短縮させるなどの理由により、一般的には定電流駆動がなされる。かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、素子をマトリクス状に配列したパッシブ駆動型表示パネルが、すでに一部において実用化されている。
【０００５】
図１には、従来のパッシブマトリクス型表示パネルと、その駆動回路の一例が示されている。このパッシブ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１に示された構成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、ｍ本のデータ線（以下、これを陽極線とも言う。）Ａ1 〜Ａm が縦方向に配列され、ｎ本の走査線（以下、これを陰極線とも言う。）Ｋ1 〜Ｋn が横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｍ×ｎ箇所）に、ダイオードおよびコンデンサのシンボルマークによる並列結合体で示した有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅmnが配置されて、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ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅmnは、縦方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａm と横方向に沿う陰極線Ｋ1 〜Ｋn との各交点位置に対応して、一端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおける陽極端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおける陰極端子）が陰極線に接続されている。さらに、各陽極線Ａ1 〜Ａm はデータドライバとしての陽極線ドライブ回路２に接続され、各陰極線Ｋ1 〜Ｋn は走査ドライバとしての陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００７】
前記陽極線ドライブ回路２には、駆動電圧源ＶH からの駆動電圧Ｖh を利用して動作する定電流源Ｉ1 〜Ｉm およびドライブスイッチＳa1〜Ｓamが備えられており、ドライブスイッチＳa1〜Ｓamが、前記定電流源Ｉ1 〜Ｉm 側に接続されることにより、定電流源Ｉ1 〜Ｉm からの電流が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ11〜Ｅmnに対して駆動電流として供給されるように作用する。また、前記ドライブスイッチＳa1〜Ｓamは、逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm 、プリチャージ電圧源ＶR からのプリチャージ電圧Ｖr 、もしくは基準電位点としてのグランド電位ＧＮＤが陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ11〜Ｅmnに対して供給されるように構成されている。
【０００８】
一方、前記陰極線走査回路３には、各陰極線Ｋ1 〜Ｋn に対応して走査スイッチＳk1〜Ｓknが備えられ、クロストーク発光等を防止するための前記した逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm 、もしくは基準電位点としてのグランド電位ＧＮＤのうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続するように作用する。
【０００９】
なお、前記した陽極線ドライブ回路２および陰極線走査回路３には、図示せぬＣＰＵを含む発光制御回路よりコントロールバスを介してそれぞれに制御信号が供給され、表示すべき映像信号に基づいて、前記走査スイッチＳk1〜ＳknおよびドライブスイッチＳa1〜Ｓamの切り換え操作がなされる。これにより、映像信号に基づいて陰極走査線を所定の周期でグランド電位に設定しながら所望の陽極線に対して定電流源Ｉ1 〜Ｉn が接続され、前記各ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅmnが選択的に発光されることで、表示パネル１上に前記映像信号に基づく画像が表示される。
【００１０】
なお、図１に示す状態は、第２の陰極線Ｋ2 がグランド電位に設定されて走査状態になされ、この時、非走査状態の各陰極線Ｋ1 ，Ｋ3 〜Ｋm には、前記した逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm が印加される。ここで、走査発光状態におけるＥＬ素子の順方向電圧をＶf とした時、〔（順方向電圧Ｖf ）−（逆バイアス電圧Ｖm ）〕＜（発光閾値電圧Ｖth）の関係となるように各電位設定がなされており、したがって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各ＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止されるように作用する。
【００１１】
ところで、表示パネル１に配列された各有機ＥＬ素子は前記したように個々に寄生容量を有しており、これが陽極線と陰極線との交点位置にマトリクス状に配列されているがため、例えば１つの陽極線に数十個のＥＬ素子が接続されている場合を例にすると、当該陽極線から見て各寄生容量の数百倍もしくはそれ以上の合成容量が負荷容量として陽極線に接続されることになる。この合成容量はマトリクスのサイズが大きくなるにしたがって顕著に増大する。
【００１２】
したがって、ＥＬ素子の点灯走査期間の先頭においては、陽極線を介した前記定電流源Ｉ1 〜Ｉm からの電流は前記した合成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（Ｖth）を十分に超えるまでに前記負荷容量を充電するには時間遅れが発生する。それ故、ＥＬ素子の発光の立ち上がりが遅れる（緩慢になる）という問題が発生する。特に、前記したようにＥＬ素子の駆動源として定電流源Ｉ1 〜Ｉm 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素子の発光立ち上がりの遅れが著しくなる。
【００１３】
これは、ＥＬ素子の点灯時間率を低下させることとなり、したがってＥＬ素子の実質的な発光輝度を低下させるという問題を抱えることになる。そこで、前記した寄生容量によるＥＬ素子の発光立ち上がりの遅れを無くすために図１に示す構成においては、プリチャージ電圧源ＶR が備えられている。
【００１４】
図２は、前記したプリチャージ電圧源ＶR を用いて、ＥＬ素子の寄生容量に対して電荷を充電するプリチャージ期間を含むＥＬ素子の点灯駆動動作を示すタイミングチャートである。また、図３は１フレーム期間内においてＥＬ素子に対して確実に逆バイアス電圧を印加させるために非点灯走査期間を設けた動作タイミングを示すものであり、さらに図４は各期間においてデータ線、および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。
【００１５】
図２（ａ）は走査同期信号を示しており、この例においては前記走査同期信号に同期して、図２（ｂ）に示すように先ずリセット期間が設定される。このリセット期間は表示パネル１に配列された各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷を放電させるために設定される。このリセット期間においては、図４に示されたようにデータ線および走査線の全てに対して、逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm 、もしくはグランド電位ＧＮＤが供給される。
【００１６】
すなわち、図１においてドライブスイッチＳa1〜Ｓamは、逆バイアス電圧源ＶM 側に接続されて各データ線Ａ1 〜Ａm には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。この時、走査スイッチＳk1〜Ｓknも、逆バイアス電圧源ＶM 側に接続されて各走査線Ｋ1 〜Ｋn には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。したがって、各表示パネル１上における各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷は放電され、リセット状態になされる。なお、図１に示す構成においてはドライブスイッチＳa1〜Ｓam、および走査スイッチＳk1〜Ｓknを全てグランド電位ＧＮＤに接続することによっても、同様にリセット状態にすることができる。
【００１７】
前記したリセット期間の経過後には、図２（ｃ）に示すようにプリチャージ期間に入り、走査対象となるＥＬ素子の寄生容量に対して、発光閾値電圧Ｖthに近い電圧を充電させる動作がなされる。このプリチャージ期間においては、図４に示されたようにデータ線に対してプリチャージ電圧Ｖr が印加され、走査対象となる選択走査線にはグランド電位ＧＮＤが印加される。また、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。
【００１８】
すなわち、図１においてドライブスイッチＳa1〜Ｓamはプリチャージ電圧源ＶR 側に選択され、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ2 に対応する走査スイッチＳk2がグランドに選択され、他の走査スイッチＳk1，Ｓk3〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM 側に選択される。これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ2 に接続された各ＥＬ素子の寄生容量に対してプリチャージ電圧源ＶR からのプリチャージ電圧Ｖr が印加され、第２走査線Ｋ2 に接続されたＥＬ素子の寄生容量に対して電圧Ｖr が充電される。
【００１９】
続いて図２（ｄ）に示すように点灯走査期間に入り、この点灯走査期間においては図４に示されたように点灯対象となるＥＬ素子には定電流源Ｉ1 〜Ｉm からの電流が供給される。また、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ2 に対応する走査スイッチＳk2がグランドに選択され、他の走査スイッチＳk1，Ｓk3〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM 側に選択される。
【００２０】
これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ2 に接続されてプリチャージを受けたＥＬ素子のうち、点灯対象とされるＥＬ素子は直ちに発光駆動され、結果として当該データ線にはＥＬ素子の順方向電圧Ｖf が発生する。この時、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖm が印加され、前記したとおりドライブされているデータ線と走査選択がなされていない走査線との交点に接続された各ＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止されるように作用する。そして、前記したリセット期間、プリチャージ期間、および点灯走査期間は、図２（ａ）に示された走査同期信号に同期して順次繰り返される。
【００２１】
ところで、前記した有機ＥＬ素子には、発光動作に寄与しない逆方向電圧（逆バイアス電圧）を逐次印加することで、ＥＬ素子の発光寿命を延ばすことができることが知られている（例えば特許文献１参照）。また、前記したＥＬ素子においては、素子に逆バイアス電圧を印加することで、当該素子のリーク現象を自己リペアさせることができることも知られている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６９５１０号公報（段落００１２および図２）
【特許文献２】特開２００１−１１７５３４号公報（段落００２３〜００２５および図８）
【００２２】
一方、前記したパッシブ駆動型表示パネルにおいては、すでに説明したように非選択走査線に対して逆バイアス電圧Ｖm を印加することで、クロストーク発光を防止するように構成されているものの、その逆バイアス電圧Ｖm は一般にＥＬ素子の順方向電圧Ｖf よりも小さな値である。したがって、表示パネルを構成するいくつかのまたは全てのＥＬ素子が、数フレームもしくは数十フレームにわたって点灯状態が継続される場合には、各ＥＬ素子の極性に対して完全な逆バイアス電圧を印加させる機会が発生せず、前記特許文献１および特許文献２に開示された効果を享受することができない。
【００２３】
そこで、図１に示す構成においては、図３および図４に示すように非点灯走査期間を、例えば１フレーム期間の最後に設定するような手段を採用することが考えられる。この非点灯走査期間は、図３に示したようにｎ本の走査線を走査する通常の走査の実行後に、数本程度の仮想の走査線を設定して、その仮想の走査線を選択走査することで、全てのＥＬ素子に対して逆バイアス電圧を印加させる機会を与えるものである。
【００２４】
この非点灯走査期間においては、図４に示すようにデータ線をグランドＧＮＤに設定し、各走査線を逆バイアス電圧Ｖm に設定する操作が行われる。すなわち、図１に示すドライブスイッチＳa1〜ＳamはグランドＧＮＤを選択し、走査スイッチＳk1〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM を選択する。これにより、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子は、画素の点灯状態に拘りなく、少なくとも１フレームの期間内に必ず全てのＥＬ素子に対して逆バイアス電圧Ｖm が印加される機会が与えられる。それ故、前記した非点灯走査期間を設定することで、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子は前記特許文献１および特許文献２に開示された素子の発光寿命の延命効果、および素子のリーク現象を自己リペアさせる効果を享受することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ところで、昨今においては表示画面の大型化と共に画像の解像度を上げるために、その走査線数ｎを増大させようとする要求高まっている。しかしながら、この種のパッシブ駆動型表示パネルにおいては、走査線数が増大するにしたがって素子の点灯時間率が減少するために、素子の瞬間発光輝度を増大させることで、輝度の低下を補償する手段を採用せざるを得ない。
【００２６】
例えば、既存の６４本の走査線数を９６本に増大させようとした場合には、素子の瞬間発光輝度を増大させるために、素子の順方向電圧Ｖf が例えば１４Ｖのところを、１８Ｖ程度となるように設定する必要が生ずる。一方、前記した逆バイアス電圧Ｖm は、非選択走査線に接続されているＥＬ素子が意に反して発光（クロストーク）するのを防止することを目的に非選択走査線に供給されるものであり、したがって前記順方向電圧Ｖf の増大に伴って、例えばＶm が１１Ｖのところを１５Ｖに増大させる必要が生ずる。これにより、Ｖf −Ｖm の値が、４Ｖ程度となるようにすることができ、Ｖf −Ｖm の値が常に発光閾値電圧Ｖth以下となるようにすることができる。
【００２７】
ところが、前記した逆バイアス電圧Ｖm を増大させた場合には、図３および図４に基づいて説明した非点灯走査時において、素子に印加される逆バイアス電圧値も大きくなり、素子の延命効果および自己リペア効果をもたらす最適な逆バイアス電圧（例えば１１Ｖ程度）の範囲を超えてしまうという問題を招来させる。すなわち、図３および図４に基づいて説明した非点灯走査時において、素子に印加される逆バイアス電圧値が大きすぎる場合には、これがむしろ素子の寿命を短縮させる結果をもたらすことが、本件の発明者等によって検証されている。
【００２８】
そこで、クロストーク発光を防止させることを目的とした点灯走査時における逆バイアス電圧値と、素子の延命効果および自己リペア効果をもたらすための非点灯走査時に印加する逆バイアス電圧値とを、そのタイミングに応じてその都度最適値となるように変化させるように制御する構成とすることが考えられる。また、前者に使う逆バイアス電圧と、後者に使う逆バイアス電圧をそれぞれ出力する定電圧源をそれぞれ具備して、これらを選択制御させることも考えられる。しかしながら、このような手段を採用した場合には電源回路の規模が増大し、コストの増大およびスペース上におけるデメリットの問題が浮上する。
【００２９】
この発明は、前記した技術的な背景に基づいてなされたものであり、前記したように電源回路の規模をほとんど増大させることなく、点灯走査期間および非点灯走査期間のそれぞれにおいて最適な逆バイアス電圧値を得ることができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法を提供することを解決課題とするものである。また、この発明は前記した解決課題に加え、さらに前記したプリチャージ電圧源も省略し、電源回路の規模をより簡素化させることができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法を提供することを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる駆動装置の好ましい形態は、請求項１に記載のように、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、またはツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されるように構成したことを特徴とする。
【００３１】
また、この発明にかかる駆動装置の他の好ましい形態は、請求項２に記載のように、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、ツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路、またはプリチャージ電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備され、前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記プリチャージ電源に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定されるように構成したことを特徴とする。
【００３２】
さらに、前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる駆動方法の好ましい形態は、請求項６に記載のように、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルと、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、またはツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備されたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定される点に特徴を有する。
【００３３】
さらにまた、前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる駆動方法の他の好ましい形態は、請求項７に記載のように、互いに交差する複数の走査線および複数のデータ線と、前記各走査線および各データ線の交差位置において、前記各走査線と各データ線との間にそれぞれ接続された自発光素子からなるパッシブマトリクス型発光表示パネルと、前記走査線のそれぞれを走査選択電位、または非走査選択電位に設定するための走査ドライバ側の切り換え手段と、前記データ線のそれぞれを定電流源、ツェナ電圧が前記自発光素子の発光閾値電圧未満に選定されたツェナダイオードと該ツェナダイオードに並列に接続されたコンデンサからなる充放電回路、またはプリチャージ電源に接続するためのデータドライバ側の切り換え手段とが具備されたパッシブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、前記走査線の少なくても一部を走査選択電位に設定し、他の前記走査線を非走査選択電位に設定すると共に、前記データ線の全てを前記プリチャージ電源に接続することにより、前記自発光素子の寄生容量に充電を行なうプリチャージ期間が設定され、前記プリチャージ期間に続いて、前記各走査線に対して前記プリチャージ期間と同一の走査選択電位および非走査選択電位をそれぞれ設定したまま、前記データ線の少なくても一部を前記定電流源に接続する点灯走査期間が設定され、前記点灯走査期間の後に、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、前記非走査選択電位に設定された各走査線に対応する前記自発光素子の寄生容量に蓄積された電荷を利用して前記充放電回路に充電を行う充電期間が設定され、前記充電期間と前記プリチャージ期間との間に、前記走査線の全てを非走査選択電位に設定し、前記データ線の全てを前記充放電回路に接続することにより、全ての前記自発光素子に逆バイアス電圧を印加する非点灯走査期間が設定される点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、この発明にかかる発光表示パネルの駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図５はその第１の実施の形態を示したものであり、この図５に示す構成においては、すでに説明した図１に示す構成に比較して、ドライブスイッチＳa1〜Ｓamがグランド電位ＧＮＤの選択に代えて、コンデンサＣおよびツェナダイオードＺD からなる充放電回路に選択接続されるように構成されている点で相違がある。なお、図５においては、図１に示す構成における各部と同一機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
前記充放電回路（これを非点灯駆動電源とも言う。）は、コンデンサＣに対してツェナダイオードＺD が並列接続されており、したがって、この充放電回路における最大充電電圧は前記ツェナダイオードＺD のツェナ電圧（一例として、後述するように４Ｖ）によって定められる。そして、この図５に示す構成においては、すでに説明したように走査線の数を増大させたことにより、ＥＬ素子の順方向電圧Ｖf を一例として１８Ｖに、逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm が一例として１５Ｖに設定されている条件のもとで、他の電位関係を説明する。
【００３６】
図６は、１フレーム期間内においてＥＬ素子に対して確実に逆バイアス電圧を印加させるために非点灯走査期間を設けた動作タイミングを示しており、また図７は各期間においてデータ線、および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。なおこれら図６および図７は、すでに説明した図３および図４に対応するものである。
【００３７】
この図５に示す実施の形態においても、すでに説明した図２（ａ）に示す走査同期信号に同期して、図２（ｂ）に示すように先ずリセット期間が設定される。このリセット期間はすでに説明したとおり、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷を放電させるために設定される。このリセット期間においては、図７に示されたようにデータ線および走査線の全てに対して、逆バイアス電圧源ＶM からの逆バイアス電圧Ｖm が供給される。
【００３８】
すなわち、図５においてドライブスイッチＳa1〜Ｓam（これを請求の範囲においては、データドライバ側の切り換え手段と記述している。）は、逆バイアス電圧源ＶM 側に接続されて各データ線Ａ1 〜Ａm には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。この時、走査スイッチＳk1〜Ｓkn（これを請求の範囲においては、走査ドライバ側の切り換え手段と記述している。）も、逆バイアス電圧源ＶM 側に接続されて各走査線Ｋ1 〜Ｋn には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。したがって、各表示パネル１上における各ＥＬ素子の寄生容量に蓄積されている電荷は放電され、リセット状態になされる。
【００３９】
前記したリセット期間の経過後には、図２（ｃ）に示すようにプリチャージ期間に入り、走査対象となるＥＬ素子の寄生容量に対して、発光閾値電圧（Ｖth）未満で、これに近い電圧を充電させる動作がなされる。このプリチャージ期間においては、図７に示されたようにデータ線に対してプリチャージ電圧Ｖr が印加され、走査対象となる選択走査線には走査選択電位としてのグランド電位ＧＮＤが印加される。また、非選択走査線には非走査選択電位としての逆バイアス電圧Ｖm が印加される。
【００４０】
すなわち、図５においてドライブスイッチＳa1〜Ｓamはプリチャージ電圧源ＶR 側に選択され、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ2 に対応する走査スイッチＳk2がグランドに選択され、他の走査スイッチＳk1，Ｓk3〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM 側に選択される。これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ2 に接続された各ＥＬ素子の寄生容量に対してプリチャージ電圧源ＶR からのプリチャージ電圧Ｖr が順方向に印加され、第２走査線Ｋ2 に接続されたＥＬ素子の寄生容量に対して電圧Ｖr が充電される。
【００４１】
続いて図２（ｄ）に示すように点灯走査期間に入り、この点灯走査期間においては図７に示されたように点灯対象となるＥＬ素子には、点灯駆動電源としての定電流源Ｉ1 〜Ｉm からの電流が供給される。また、走査選択線である例えば第２走査線Ｋ2 に対応する走査スイッチＳk2がグランドに選択され、他の走査スイッチＳk1，Ｓk3〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM 側に選択される。
【００４２】
これにより、走査選択線である第２走査線Ｋ2 に接続されてプリチャージを受けたＥＬ素子のうち、点灯対象とされるＥＬ素子は直ちに発光駆動され、結果として当該データ線にはＥＬ素子の順方向電圧Ｖf （＝１８Ｖ）が発生する。この時、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖm （＝１５Ｖ）が印加され、ドライブされているデータ線と走査選択がなされていない走査線との交点に接続された各ＥＬ素子には、発光閾値未満である電圧（Ｖf −Ｖm ＝３Ｖ）が印加され、非走査状態のＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止される。
【００４３】
そして、前記したリセット期間、プリチャージ期間、および点灯走査期間は、図２（ａ）に示された走査同期信号に同期して順次繰り返される。なお、この実施の形態においては、図６に示したように一連の点灯走査期間の直後に充電期間が設定される。この充電期間においては、図７に示されたようにデータ線は非点灯駆動電源として機能する充電回路に接続され、選択走査線はグランド電位ＧＮＤに設定され、非選択走査線には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。
【００４４】
この場合、前記した点灯走査期間においてはドライブスイッチＳa1〜Ｓamは、画像信号の階調データに基づいて、点灯駆動電源としての定電流源Ｉ1 〜Ｉm 側から、順次前記した充放電回路側に切り換えられる。図８はドライブスイッチＳa1〜Ｓamが全て充放電回路側に切り換えられた状態を示している。この時の電流の流れを矢印で示したとおり、走査選択されていないＥＬ素子の寄生容量に蓄積されていた電荷は、各ドライブスイッチＳa1〜Ｓamを介して充放電回路におけるコンデンサＣを充電する。なお、この充電動作によるコンデンサＣに対する最大充電電圧は、前記したとおりツェナダイオードＺD のツェナ電圧（ＶL ＝４Ｖ）に制限される。
【００４５】
前記した充電動作は全ての走査線の点灯走査ごとに必ず実行するように構成すれば、動作プログラムの単純化を図ることができる。しかしながら、前記充電動作は全ての走査線の点灯走査ごとに必ず実行する必要はなく、例えば１フレームの後半などの特定な期間における走査線の走査時に実行するようにしてもよい。さらに前記充電動作は階調データに対応して選択された一部の走査線の点灯走査時において実行するようにしてもよい。すなわち、この場合の充電動作は階調データに基づいて予め計算した合計輝度が大きな走査線を選択し、この走査線の走査時において前記充電動作を実行させることで、前記充放電回路に対して効率のよい充電動作を行なうことができる。
【００４６】
そして、前記充放電回路を構成するコンデンサＣの容量は、発光表示パネル１に配列された全てのＥＬ素子の寄生容量の合計よりも大きな値になされていることが望ましい。この場合、１つの大きな容量のコンデンサを実装するスペースが確保することができない場合には、小容量のコンデンサを並列接続させることも考えられる。また、充放電回路としては、図８に示したように全てのデータ線からの充電電流を１つのコンデンサＣによって受ける構成とせず、複数のデータ線ごとにそれぞれコンデンサＣとツェナダイオードＺD との組み合わせを用意した構成とすることもできる。
【００４７】
斯くして、各走査線に対応した一連の点灯走査期間および充電期間の終了後における例えば１フレーム期間の最後においては、図６に示されたように非点灯走査期間が設定される。これは、図３に基づいて説明した非点灯走査期間と同様であり、ｎ本の走査線を走査する通常の走査の実行後に、数本程度の仮想の走査線を設定して、その仮想の走査線を選択走査することで、全てのＥＬ素子に対して逆バイアス電圧を印加させる機会を与えるものである。
【００４８】
この非点灯走査期間においては、図７に示されたようにデータ線側は非点灯駆動電源として機能する前記充放電回路に接続され、また走査線には逆バイアス電圧Ｖm が印加される。すなわち、図５に示すドライブスイッチＳa1〜Ｓamは充放電回路を選択し、走査スイッチＳk1〜Ｓknは逆バイアス電圧源ＶM を選択する。これにより、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子には、非走査選択電位としての逆バイアス電圧（Ｖm ＝１５Ｖ）と、非点灯駆動電源としての充放電回路に充電された電位（ＶL ＝４Ｖ）との差分の電圧（＝１１Ｖ）が、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子に逆バイアス電圧として印加される。
【００４９】
前記した差分の電圧（＝１１Ｖ）は、すでに説明したとおりＥＬ素子の発光寿命の延命効果、およびＥＬ素子のリーク現象を自己リペアさせるためには最適な電圧である。したがって、図５〜図８に基づいて説明したこの発明にかかる第１の実施の形態よると、ＥＬ素子の点灯走査期間中において、クロストーク発光を防止させる逆バイアス電圧値と、非点灯走査期間中において各ＥＬ素子に逆バイアス電圧として印加させる最適な電圧とを簡単な回路構成によって得ることができる。
【００５０】
次に図９は、この発明にかかる駆動装置の第２の実施の形態を説明するものである。なお図９においては、図５に示す構成における各部と同一機能を果たす部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。この図９に示す第２の実施の形態においては、すでに説明した図５に示す構成に比較して、プリチャージ電圧源ＶR が削除され、非点灯駆動電源として機能する充放電回路に充電された電位（ＶL ＝４Ｖ）をプリチャージ電圧として利用するように構成されている。すなわち、非点灯駆動電源とプリチャージ電源とは、コンデンサＣを含む共通の充放電回路により構成されている。
【００５１】
図１０は、図９に示した構成において、各期間においてデータ線および走査線に印加される各電位の関係を示した図であり、この図１０はすでに説明した図７に対応するものである。前記したとおり図９に示す構成においてはプリチャージ期間において、充放電回路に充電された電位（ＶL ＝４Ｖ）をプリチャージ電圧として利用するものであるため、図１０に示すプリチャージ期間においては、データ線は充放電回路に接続されるように制御される。なお、その他の各期間においてデータ線および走査線に供給される各電位は、図７に示した動作と同様である。
【００５２】
なお、この実施の形態においては、プリチャージ電圧は充放電回路におけるツェナダイオードＺD におけるツェナ電圧に依存されるものであり、したがって、ＥＬ素子の発光閾値電圧Ｖth未満のプリチャージ電圧を容易に確保することができる。
【００５３】
図９に示したこの発明にかかる第２の実施の形態よると、すでに説明した第１の実施の形態と同様に、ＥＬ素子の点灯走査期間中においてクロストーク発光を防止させる逆バイアス電圧値と、非点灯走査期間中において各ＥＬ素子に逆バイアス電圧として印加させる最適な電圧とを簡単な回路構成によって得ることができる。さらに、図９に示した構成によると、プリチャージ電源を省略することができるので、電源回路の規模をより簡素化させることができる。
【００５４】
なお図１１は、図９に示した構成においてなされる充電期間における状態を示したものであり、これはすでに説明した図８に対応するものである。この第２の実施の形態においても、ドライブスイッチＳa1〜Ｓamは画像信号の階調データに基づいて、定電流源Ｉ1 〜Ｉm 側から順次前記した充放電回路側に切り換えられる。この時、電流の流れを矢印で示したとおり、走査選択されていないＥＬ素子の寄生容量に蓄積されていた電荷は、各ドライブスイッチＳa1〜Ｓamを介して充放電回路におけるコンデンサＣを充電する。
【００５５】
この例の場合のように、充放電回路をプリチャージ電源として利用する場合においては、充放電回路に比較的大容量のコンデンサＣを備えることが望ましく、これにより走査点灯されるＥＬ素子へのプリチャージ量のばらつきを抑えることが可能となる。
【００５６】
以上説明した実施の形態においては、表示パネルに配列される自発光素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示しているが、前記自発光素子としては、ダイオード特性を有する容量性の他の素子を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】パッシブマトリクス型表示パネルとその駆動回路の一例を示した結線図である。
【図２】図１に示した表示パネルにおける点灯駆動動作を示したタイミングチャートである。
【図３】非点灯走査期間を１フレーム期間内に設けた例を示したタイミングチャートである。
【図４】各期間においてデータ線および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。
【図５】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６】図５に示す構成においてなされる非点灯走査期間を１フレーム期間内に設けた例を示したタイミングチャートである。
【図７】図５に示す構成においてなされる各期間においてデータ線および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。
【図８】図５に示す構成においてなされる充電期間における動作を説明する結線図である。
【図９】この発明にかかる駆動装置の第２の実施の形態を示した結線図である。
【図１０】図９に示す構成においてなされる各期間においてデータ線および走査線に印加される各電位の関係を示した図である。
【図１１】図９に示す構成においてなされる充電期間における動作を説明する結線図である。
【符号の説明】
【００５８】
１          発光表示パネル
２          データドライバ
３          走査ドライバ
Ａ1 〜Ａm   ドライブ線（陽極線）
Ｃ          コンデンサ（充放電回路）
Ｅ11〜Ｅmn  自発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｉ1 〜Ｉm   定電流源（点灯駆動電源）
Ｋ1 〜Ｋn   走査線（陰極線）
Ｓa1〜Ｓam  ドライブスイッチ
Ｓk1〜Ｓkn  走査スイッチ
ＶH         駆動電圧源
ＶM         逆バイアス電圧源
ＶR         プリチャージ電圧源
ＺD         ツェナダイオード
【図１】
0004640755.tif 000002
【図２】
0004640755.tif 000003
【図３】
0004640755.tif 000004
【図４】
0004640755.tif 000005
【図５】
0004640755.tif 000006
【図６】
0004640755.tif 000007
【図７】
0004640755.tif 000008
【図８】
0004640755.tif 000009
【図９】
0004640755.tif 000010
【図１０】
0004640755.tif 000011
【図１１】
0004640755.tif 000012