(57)【要約】【課題】  自発光素子をマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、クロック周波数の上昇を招くことなく、多階調表現を実現させることで消費電力を低減することのできる自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。【解決手段】  複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、前記複数のフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより、前記フレーム画像データの階調表現を行う自発光表示パネルの駆動装置および駆動方法であって、ＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電圧印加手段２７を備え、前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくともＥＬ素子１４の消灯期間を設けて階調表現し、前記逆バイアス電圧印加手段２７は、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、前記消灯期間にＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧を印加する。【選択図】  図７
2005128361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動装置であって、
複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、前記複数のフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより、前記フレーム画像データの階調表現を行う階調表示手段と、前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電圧印加手段とを備え、
前記階調表示手段は、前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくとも前記発光素子の消灯期間を設けて階調表現し、前記逆バイアス電圧印加手段は、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、前記消灯期間に前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することを特徴とする自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
一つのフレーム期間中に最高輝度となる画素がない場合において、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間を、前記発光素子の非点灯期間とすることを特徴とする請求項１に記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記点灯駆動用トランジスタのゲート電位を保持するキャパシタから電荷を放電消去する消去用トランジスタがさらに具備され、
前記階調表示手段は、前記消去用トランジスタにより前記キャパシタの電荷を放電し、前記発光素子を消灯させて、前記発光素子の消灯期間を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記消去用トランジスタにより、サブフレーム期間内に前記発光素子の消灯期間が設けられ、サブフレーム期間内における前記発光素子の点灯期間に重み付けがなされていることを特徴とする請求項３に記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項５】
１つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることで重み付けがなされていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
前記階調表示手段は、前記フレーム画像データの表示において、静止画領域の階調表示は複数のフレーム期間を用いて行い、動画領域の階調表示は一つのフレーム期間を用いて行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項７】
前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された自発光表示パネルの駆動装置。
【請求項８】
複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、
複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、前記複数のフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、
前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくとも前記発光素子の消灯期間を設け、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現を行い、
前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、前記消灯期間に前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することを特徴とする自発光表示パネルの駆動方法。
【請求項９】
一つのフレーム期間中に最高輝度となる画素がない場合において、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間を、前記発光素子の非点灯期間とすることを特徴とする請求項８に記載された自発光表示パネルの駆動方法。
【請求項１０】
前記サブフレーム期間内に前記発光素子の消灯期間を設けることにより、サブフレーム期間内における前記発光素子の点灯期間に重み付けがなされることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された自発光表示パネルの駆動方法。
【請求項１１】
１つまたは複数のサブフレーム期間を組として点灯制御されることで重み付けがなされていることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載された自発光表示パネルの駆動方法。
【請求項１２】
前記フレーム画像データの表示において、静止画領域の階調表示は複数のフレーム期間を用いて行い、動画領域の階調表示は一つのフレーム期間を用いて行うことを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載された自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】
本発明は、１つのフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現を行う自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いる。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。
【０００３】
かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、マトリクス状に配列したＥＬ素子の各々に、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）からなる能動素子を加えたアクティブマトリクス型ディスプレイパネルがある。このアクティブマトリクス型ディスプレイパネルは、低消費電力を実現でき、また画素間のクロストークが少ない等の特質を備えており、特に大画面を構成する高精細度のディスプレイに適している。
【０００４】
図１は、従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素１０に対応する回路構成の一例を示している。図１において、制御用トランジスタであるＴＦＴ１１のゲートＧは走査線（走査ラインＡ１）に接続され、ソースＳはデータ線（データラインＢ１）に接続されている。また、この制御用ＴＦＴ１１のドレインＤは、駆動用トランジスタであるＴＦＴ１２のゲートＧに接続されると共に、電荷保持用キャパシタ１３の一方の端子に接続されている。
【０００５】
また、駆動用ＴＦＴ１２のドレインＤは前記キャパシタ１３の他方の端子に接続されると共に、パネル内に形成された共通陽極１６に接続されている。また、駆動用ＴＦＴ１２のソースＳは、有機ＥＬ素子１４の陽極に接続され、この有機ＥＬ素子１４の陰極は、パネル内に形成された例えば基準電位点（アース）を構成する共通陰極１７に接続されている。
【０００６】
図２は、図１に示した各画素１０を担う回路構成を、表示パネル２０に配列した状態を模式的に示したものであり、各走査ラインＡ１〜Ａｎと、各データラインＢ１〜Ｂｍとの交差位置の各々において、図１に示した回路構成の各画素１０が夫々形成されている。そして、前記した構成においては、駆動用ＴＦＴ１２の各ドレインＤが図２に示された共通陽極１６に夫々接続され、各ＥＬ素子１４の陰極が同じく図２に示された共通陰極１７に夫々接続された構成とされている。そして、この回路において、発光制御を実行する場合においては、電圧源Ｅ１の正電源端子がスイッチ１８を介して、表示パネル２０に形成された共通陽極１６に接続され、また電圧源Ｅ１の負電源端子が共通陰極１７に接続される。
【０００７】
この状態において、図１における制御用ＴＦＴ１１のゲートＧに走査ラインを介してオン電圧が供給されると、ＴＦＴ１１はソースＳに供給されるデータラインからの電圧に対応した電流をソースＳからドレインＤに流す。従って、ＴＦＴ１１のゲートＧがオン電圧の期間に、前記キャパシタ１３が充電され、その電圧が駆動用ＴＦＴ１２のゲートＧに供給されて、ＴＦＴ１２にはそのゲート電圧とドレイン電圧に基づいた電流を、ソースＳからＥＬ素子１４を通じて共通陰極１７に流し、ＥＬ素子１４を発光させる。
【０００８】
また、ＴＦＴ１１のゲートＧがオフ電圧になると、ＴＦＴ１１はいわゆるカットオフとなり、ＴＦＴ１１のドレインＤが開放状態となるものの、駆動用ＴＦＴ１２はキャパシタ１３に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が保持され、次の走査まで駆動電流を維持し、ＥＬ素子１４の発光も維持される。なお、前記した駆動用ＴＦＴ１２には、ゲート入力容量が存在するので、前記したキャパシタ１３を格別に設けなくても、前記と同様な動作を行なわせることが可能である。
【０００９】
ところで有機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、これに並列に接続された静電容量（寄生容量）を有しており、このダイオード特性の順方向電流にほぼ比例した強度で発光することが知られている。また、前記したＥＬ素子においては、発光に関与しない逆方向の電圧（逆バイアス電圧）を逐次印加することで、ＥＬ素子の寿命を延ばすことができることが経験的に知られている。
【００１０】
そこで、例えば特許文献１には、前記した共通陽極１６と共通陰極１７との間に逆バイアス電圧を印加することが示されている。すなわち、図２に示す電圧源Ｅ２は、前記した逆バイアス電圧を印加するときに利用されるものであり、逆バイアス電圧の印加時には、スイッチ１８は電圧源Ｅ２側に切り替えられる。これにより、共通陰極１７に対して電圧源Ｅ２の正電源端子が、また共通陽極１６に電圧源Ｅ２の負電源端子が接続される。したがって、図１に示すＥＬ素子１４には、駆動用ＴＦＴ１２のドレインＤとソースＳを介して逆バイアス電圧が印加されることになる。
【特許文献１】特開２００１―１１７５３４号公報（第３頁右欄第１０行乃至第５頁右欄第３９行、第８図、第１１図）
【００１１】
前記特許文献１に開示された駆動装置においては、時分割階調表現法を利用すると共に、ＥＬ素子に逆バイアス電圧を印加する例が示されている。この特許文献１に開示された時分割階調表現法は、例えば１フレーム期間を複数のサブフレーム期間（特許文献１においてはサブフィールド期間とされる）に分割し、１フレーム期間あたりに有機ＥＬ素子が発光したサブフレーム期間の累計によって中間調表示を行うようにしている。一方、特許文献１に開示された駆動装置によると、共通陽極１６と共通陰極１７との間に、駆動用ＴＦＴ１２を介してＥＬ素子１４が接続された構成とされているので、前記した逆バイアス電圧をＥＬ素子に印加するには、表示パネルに配列された全てのＥＬ素子１４を同時に非点灯となる期間を設定しなければならない。そこで、この例においては、全ての走査ラインに走査信号を送出し終えたアドレス期間の終了時点に、ＥＬ素子の前記非点灯時間を設定し、このときに、すべてのＥＬ素子に対して同時に逆電圧を印加するように制御されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記した時分割階調表現法には従来から、サブフレーム単位でＥＬ素子を発光させ、発光するサブフレーム期間の累計により階調表現する方法（以下、便宜的に単純サブフレーム法と呼ぶ）と、１つまたは複数のサブフレーム期間を組として、組に対して重み付けを行い、その組み合わせにより階調表現する方法（以下、便宜的に重み付けサブフレーム法と呼ぶ）とがある。
【００１３】
前記階調表現法のうち、単純サブフレーム法にあっては、１フレーム期間を、階調数と略同じサブフレーム期間数に分割する必要がある（例えば２５６階調の場合、２５５個のサブフレームに分割）。すなわち、より多階調表現するためには、１フレーム期間をより多くのサブフレーム期間に分割する必要がある。一方、前記重み付けサブフレーム法にあっては、前記単純サブフレーム法よりも大幅に少ないサブフレーム期間数で多階調を表現可能であるが、単純サブフレーム法と同様に、分割されるサブフレーム数が多いほど、多階調表現することができる。
【００１４】
しかしながら、前記のように時分割階調表現法を用いて多階調表現する場合、１フレーム期間が多くのサブフレーム期間に分割されていると、各スイッチング素子の高速動作が必要となり、その周辺回路の負荷が大きくなる。すなわち、駆動系周辺回路のクロック周波数を高く設定する必要があり、その結果、消費電力が増大するという問題があった。
【００１５】
また、前記した特許文献１に開示された駆動装置においては、階調表現を行うためのＥＬ素子の点灯時間および非点灯時間の設定とは別に、ＥＬ素子に対する逆バイアス電圧の印加のための非点灯時間を設定するために、ＥＬ素子の発光デューティ（Ｄｕｔｙ）比、すなわち点灯時間率を低下させることは避けられない。その結果、ＥＬ素子の実質的な発光輝度が低下するので、これをカバーするためにはＥＬ素子の発光時の駆動電流を上昇させる必要が発生し、電源回路の負荷が増大するという問題があった。
【００１６】
この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、自発光素子をマトリクス状に配列したアクティブマトリクス型ディスプレイパネルにおいて、クロック周波数の上昇を招くことなく、多階調表現を実現させることで消費電力を低減することのできる自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課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動装置は、請求項１に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動装置であって、複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、前記複数のフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより、前記フレーム画像データの階調表現を行う階調表示手段と、前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電圧印加手段とを備え、前記階調表示手段は、前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくとも前記発光素子の消灯期間を設けて階調表現し、前記逆バイアス電圧印加手段は、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、前記消灯期間に前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することに特徴を有する。
【００１８】
また、前記課題を解決するためになされた本発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法は、請求項７に記載のとおり、複数のデータ線および複数の走査線の交差位置に配され、少なくとも夫々に点灯駆動用トランジスタを介して発光制御される複数の発光素子を備えたアクティブマトリクス型表示パネルの駆動方法であって、複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、前記複数のフレーム期間を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくとも前記発光素子の消灯期間を設け、各サブフレーム期間を点灯制御することにより階調表現を行い、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、前記消灯期間に前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することに特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明にかかる自発光表示パネルの駆動装置および駆動方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。尚、以下の説明においてはすでに説明した図１および図２に示された各部に相当する部分を同一符号で示しており、したがって個々の機能および動作については適宜説明を省略する。
【００２０】
また、図１および図２に示した従来例においては、画素を構成する駆動用ＴＦＴ１２とＥＬ素子１４との直列回路が、すべて共通陽極１６と共通陰極１７との間に接続されたいわゆる単色発光の表示パネルの例を示している。しかしながら、以下に説明するこの発明にかかる自発光表示パネルの駆動方法および駆動装置においては、単色発光の表示パネルは勿論のこと、むしろＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各発光画素（サブピクセル）を備えたカラー表示パネルに好適に採用されるものである。
【００２１】
図３はこの発明にかかる駆動装置および駆動方法における一実施形態をブロック図によって示したものである。図３において、駆動制御回路２１がデータドライバ２４（第１のドライバ）と、書き込み用ゲートドライバ２５（第２のドライバ）と、消去用ゲートドライバ２６と、マトリクス状に夫々配列された画素３０とからなる駆動手段の動作を制御するようになされている。
【００２２】
先ず、入力されたアナログ映像信号は、駆動制御回路２１およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器２２に供給される。前記駆動制御回路２１はアナログ映像信号中における水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換器２２に対するクロック信号ＣＬ、およびフレームメモリ２３に対する書き込み信号Ｗ、および読み出し信号Ｒを生成する。
【００２３】
前記Ａ／Ｄ変換器２２は、駆動制御回路２１から供給されるクロック信号ＣＫに基づいて、入力されたアナログ映像信号をサンプリングし、これを１画素毎に対応した画素データに変換して、フレームメモリ２３に供給するように作用する。前記フレームメモリ２３は、駆動制御回路２１からの書き込み信号Ｗによって、Ａ／Ｄ変換器２２から供給される各画素データをフレームメモリ２３に順次書き込むように動作する。
【００２４】
かかる書き込み動作により自発光表示パネル４０における一画面（ｎ行、ｍ列）分のデータの書き込みが終了すると、メモリ２３は駆動制御回路２１から供給される読み出し信号Ｒによって、第１行から第ｎ行へと１行分毎に読み出した駆動画素データを、順次データドライバ２４に供給するようになされる。
【００２５】
一方、これと同時に駆動制御回路２１より書き込み用ゲートドライバ２５に対してタイミング信号が送出され、これに基づいてゲートドライバ２５は、後述するように各走査ラインに対して順次ゲートオン電圧を送出する。したがって、前記のようにしてメモリ２３から読み出された１行分毎の駆動画素データは、ゲートドライバ２５の走査によって、１行毎にアドレッシングされる。また、この実施の形態においては、前記駆動制御回路２１より消去用ゲートドライバ２６に対して制御信号が送出されるように構成されている。
【００２６】
前記消去用ゲートドライバ２６は、駆動制御回路２１から制御信号を受けて、後述するように走査ライン毎に電気的に分離して配列された電極ライン（この実施の形態においては制御ラインＣ1 〜Ｃn と称する）に対して、選択的に所定の電圧レベルを印加し、後述の消去用ＴＦＴ１５のオン・オフ動作を制御する。
【００２７】
さらに、前記駆動制御回路２１は、逆バイアス電圧印加手段２７に制御信号を送出する。この逆バイアス電圧印加手段２７は、前記制御信号を受けて、陰極３２に対して、選択的に所定の電圧レベルを印加し、有機ＥＬ素子に対して順方向または逆バイアス電圧を供給するように動作する。
【００２８】
図４は、自発光表示パネル４０にマトリクス状に夫々配列された画素３０のうち、１つの画素の回路構成例を示した図である。この図４に示す１つの画素３０に対応する回路構成は、アクティブマトリクス型ディスプレイパネルに適用されるものである。そして、この回路は図１に示した画素１０の回路構成に、キャパシタ１３に蓄積された電荷を消去する消去用トランジスタであるＴＦＴ１５を加え、さらに前記点灯駆動用ＴＦＴ１２のソースＳとドレインＤとの間に、これをバイパスするようにして接続されたダイオード１９を加えたものとして構成される。
【００２９】
先ず、前記消去用ＴＦＴ１５はキャパシタ１３に並列に接続されており、有機ＥＬ素子１４が点灯動作中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従ってオン動作することにより、キャパシタ１３の電荷を瞬時に放電させることができる。これにより、次のアドレッシング時まで、画素を消灯させることができる。
【００３０】
一方、前記ダイオード１９は、その陽極（アノード）が前記下ＥＬ素子１４の陽極に接続されており、ダイオード１９の陰極（カソード）は、陽極３１に接続されている。したがって、前記ダイオード１９は、ダイオード特性を有するＥＬ素子１４の順方向に対して、逆方向となるように駆動用ＴＦＴ１２のソースＳとドレインＤとの間に並列接続されている。
【００３１】
また、図４に示した回路構成においては、ＥＬ素子１４の陰極（カソード）は、走査ラインＡ１〜Ａｎに対して共通に形成された陰極３２に接続されており、図３に示す逆バイアス電圧印加手段２７によって、当該陰極に対し、選択的に所定の電圧レベルが印加されるようになされている。すなわち、ここでは共通陽極３１に加わる電圧レベルを“Ｖａ”とした場合、陰極３２には、例えば“Ｖｈ”または“Ｖｌ”の電圧レベルが選択的に印加されるようになされる。前記“Ｖａ”に対する“Ｖｌ”のレベル差、すなわちＶａ−Ｖｌは、ＥＬ素子１４において順方向（例えば１０Ｖ程度）となるように設定されており、したがって、陰極３２に選択的に“Ｖｌ”が設定された場合には、各画素３０を構成するＥＬ素子１４は、発光可能な状態となる。
【００３２】
また、前記“Ｖａ”に対する“Ｖｈ”のレベル差、すなわちＶａ−Ｖｈは、ＥＬ素子１４において逆バイアス電圧（例えば−８Ｖ程度）となるように設定されており、したがって、陰極３２に選択的に“Ｖｈ”が印加された場合には、各画素３０を構成するＥＬ素子１４は非発光状態になされ、このとき、図４に示したダイオード１９は、前記逆バイアス電圧によって導通状態になされる。
【００３３】
前記した回路構成は、発光素子であるＥＬ素子に加える駆動電流の供給時間（点灯時間）を変更することができるので、有機ＥＬ素子１４の実質的な発光輝度を制御することができる。例えば、図５（ａ）に示すように、フレーム同期信号Ｆｓによって定められる１フレーム期間を期間の等しい７つのサブフレーム期間（ＳＦ１〜ＳＦ７）に時分割した構成とすれば、これらサブフレーム期間における素子の発光期間Ｌｐを適宜または組み合わせて選択することにより、８階調の表現（単純サブフレーム法）を行うことができる。このような階調表現は、前記駆動制御回路２１と、前記データドライバ２４と、前記書込み用ゲートドライバ２５と、各画素３０とにより構成される階調表示手段により実現される。
【００３４】
そして、この単純サブフレーム法による階調表現方法において１フレーム期間内のサブフレーム数を少なくし、図５（ａ）の場合と同様に８階調表現を行う場合、本実施の形態においては、例えば図５（ｂ）に示すようにフレーム期間を構成する。すなわち、夫々の画素について、１つのフレーム画像データを表示するのに２フレーム期間（第１フレーム期間、第２フレーム期間）を用いて表示する。このとき、単位フレーム期間となる各フレーム期間を夫々４つのサブフレーム期間（ＳＦ１〜ＳＦ４）に分割する。そして、第２フレーム期間におけるサブフレーム期間ＳＦ４を常に非点灯期間（消灯期間）とし、２フレーム期間における７つのサブフレーム期間を点灯制御することにより、８階調の表現が行なわれる。
【００３５】
なお、前記したように、第２フレーム期間のＳＦ４の期間において有機ＥＬ素子１４は、常時消灯状態であるため、この期間を利用し、全ての画素につき有機ＥＬ素子１４に逆バイアス電圧が印加される。
【００３６】
ここで、前記逆バイアス電圧を印加する動作について図６に基づき説明する。図６（ａ）は、図５（ｂ）の第２フレーム期間のデータを表示するために、ゲートドライバ２５によって走査する形態を走査タイミングＴ１〜Ｔ４に対応し模式的に示した図である。また、図６（ｂ）は、表示画面上の走査イメージを、走査タイミングＴ１〜Ｔ４に夫々対応して模式的に示した図である。
【００３７】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、連続するサブフレームのデータ、例えば第３サブフレーム（ＳＦ３）のデータと第４サブフレーム（ＳＦ４）のデータとを順次走査し、表示する場合には、タイミングＴ１からタイミングＴ４までの間に、画面上にＳＦ３とＳＦ４のデータが同時に表示される期間（Ｔ２、Ｔ３）が生じる。前記したように、陰極３２は、全ての画素について共通に形成されているため、Ｔ２やＴ３の状態において、ＳＦ４の期間に逆バイアス電圧を印加すると、ＳＦ３のデータを表示する発光素子までも強制的に消灯される。このため、ＳＦ４において逆バイアス電圧を印加することにより階調表現に不具合が生じないよう制御することが必要となる。
【００３８】
そこで、本回路構成においては、例えば図５（ｂ）に示す階調表現の場合、第２フレームのＳＦ４（常時消灯期間）の直前のサブフレーム期間であるＳＦ３において、階調表示上すべての画素が非点灯状態である場合に、前記ＳＦ４の期間に発光素子に対して逆バイアス電圧が印加される。あるいは、一フレーム期間中に前記ＳＦ４を除く全サブフレーム期間が点灯することにより最高輝度となる画素がない場合において、第２フレームのＳＦ３の期間がすべての画素につき非点灯状態となるように制御し、前記ＳＦ４の期間に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００３９】
このように、複数フレーム期間（２フレーム期間）を用いて１つのフレーム画像データを表示する構成とすれば、各フレーム期間においては、より少ないサブフレーム数でよい。このため、駆動系の周辺回路のクロック周波数を低く抑えることができ、省電力の効果を得ることができる。また、階調表現のためのＥＬ素子１４の点灯制御上、前記複数フレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間にＥＬ素子１４が消灯状態となる期間を設けることができるため、この期間を利用し、ＥＬ素子１４に逆バイアス電圧を印加することによって、新たに逆バイアス電圧印加期間を設けなくてもよい。したがって、ＥＬ素子１４の点灯時間率を低下させることがないため、ＥＬ素子の実質的な発光輝度が低下することがなく、発光効率を向上することができる。これにより、ＥＬ素子の発光時の駆動電流を上昇させる必要もないため、消費電力を抑えることができる。
【００４０】
また、本発明に係る自発光表示パネルの駆動装置および駆動方法にあっては、階調表現方法として前記した重み付けサブフレーム法にも適用することができる。図７（ａ）は、従来からの重み付けサブフレーム法として、１フレーム期間を１つまたは複数のサブフレーム期間からなる組に分け、夫々の組に重み付けすることにより６４階調表現を行った場合の例を示したものである。すなわち、図７（ａ）においては組（組１〜組６で示す）を単位として点灯制御され、階調表現がなされる。各組は、素子点灯時間の時間比として４：２：１：１／２：１／４：１／８の長さに重み付けされ、６ｂｉｔ（組１〜組６）表現により６４階調の表現がなされる。
【００４１】
なお、前記の時間比が分数で表される組においては、サブフレーム期間中にＥＬ素子の消灯期間Ｅｒが設けられることにより、サブフレーム期間内の点灯時間が制御される。すなわち、この有機ＥＬ素子１４の点灯時間制御は、各サブフレーム期間においてＥＬ素子１４が発光中に、前記駆動制御回路２１からの制御信号に従って前記消去用ＴＦＴ１４がオン動作し、消灯期間Ｅｒにおいてキャパシタ１３の電荷を放電させることにより実現される。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、１フレーム期間を１つまたは複数のサブフレーム期間の組に分け、夫々の組に重み付けすることで、単純サブフレーム法よりも少ないサブフレーム数で階調表現することができる。しかしながら、本発明に係る駆動装置および駆動方法によれば、１フレーム期間におけるサブフレーム数をさらに少ない構成として、同じく６４階調を表現することができる。すなわち図７（ｂ）に示すように、夫々の画素について、１つのフレーム画像データを表示するのに２フレーム期間（第１フレーム、第２フレーム）を用いて表示する。
【００４３】
このとき、各フレーム期間は夫々９つのサブフレーム期間に分割される。そして、２つのフレーム期間におけるサブフレームを組分けし、各組に、素子点灯時間の時間比として４：２：１：１／２：１／４：１／８の長さに重み付けし、６ｂｉｔ（組１〜組６）表現により６４階調の表現がなされる。なお、下位ｂｉｔに相当する組４〜組６においては、そのサブフレームは２フレームに１回表示されるため、そのリフレッシュレートは１フレームのリフレッシュレート（例えば６０Ｈｚ）の半分（３０Ｈｚ）となる。
【００４４】
また、第２フレームにおけるサブフレーム期間ＳＦ９（組７）は、階調表現に用いないため、常に消灯期間とされ、この期間を利用して、逆バイアス電圧印加手段２７によりＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧が印加される。但し、この逆バイアス電圧印加動作は、第２フレームのＳＦ９（常時消灯期間）の直前のサブフレーム期間であるＳＦ８において、階調表示上すべての画素が非点灯状態である場合に、前記ＳＦ９の期間に発光素子に対して逆バイアス電圧が印加される。あるいは、第２フレームのＳＦ８は、重み付けにより１サブフレームの１／４期間が点灯期間であるため、この点灯期間の表示が終了した時点で、前記ＳＦ９の期間に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００４５】
また、図８に示すように、２つのフレーム期間（第１フレーム、第２フレーム）を用い、各フレームを図７（ｂ）の例よりもさらに少ない５つのサブフレームに分割して６４階調表現してもよい。この場合、図７（ｂ）の場合と同様に２つのフレーム期間におけるサブフレームを組分けし、各組に、素子点灯時間の時間比として４：２：１：１／２：１／４：１／８の長さに重み付けを行う。但し、各組におけるＥＬ素子点灯時間は、図７（ｂ）の場合に比べ夫々半分の点灯期間となる。このため、リフレッシュレートは全ての組につき、１フレーム表示レート（６０Ｈｚ）の半分の３０Ｈｚとなる。
【００４６】
また、この場合、第２フレーム期間のサブフレーム期間ＳＦ５は、１／８の点灯期間に重み付けされており、その点灯期間以降は常に消灯期間とされ、この期間を利用して、逆バイアス電圧印加手段２７によりＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧が印加される。但し、この逆バイアス電圧印加動作は、第２フレームのＳＦ５およびＳＦ５の直前のサブフレーム期間であるＳＦ４において、階調表示上すべての画素が非点灯状態である場合に、前記ＳＦ５の期間に発光素子に対して逆バイアス電圧が印加される。あるいは、第２フレームのＳＦ５が階調表現上、非点灯である場合、その直前のサブフレームであるＳＦ４の点灯期間（１サブフレーム期間の１／４の点灯期間）の表示が終了した時点で、前記ＳＦ５の期間に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００４７】
このように、重み付けサブフレーム法を用いた階調表現においても、各フレーム期間を構成するサブフレーム数を少なくすることができる。このため、駆動系の周辺回路のクロック周波数を低く抑えることができ、省電力の効果を得ることができる。また、単純サブフレーム法の場合と同様に、常にＥＬ素子１４の消灯期間を設けることができるため、この期間を利用し、ＥＬ素子１４に逆バイアス電圧を印加することができる。このため、新たに逆バイアス電圧印加期間を設けなくてもよく、有機ＥＬ素子の発光効率を向上することができる。
【００４８】
また、図５乃至図７においては、２つのフレーム期間を用いて、フレーム画像データを表示する例を示したが、これに限らず、例えば図９に示すように４つのフレーム期間を用いてフレーム画像データを表示してもよい。先ず単純サブフレーム法によって、３２階調表現する場合、図９（ａ）に示すようにフレーム期間を３１のサブフレームに分割する必要がある。一方、本実施の形態においては、図９（ｂ）に示すように、４つのフレーム期間（第１フレーム期間〜第４フレーム期間）を用いて、フレーム画像データの表示を行う。このとき、各フレーム期間を夫々８つのサブフレーム期間に分割することで３２階調表現することができる。
【００４９】
第２フレーム期間におけるサブフレーム期間ＳＦ８の１／２期間、および第４フレーム期間におけるサブフレーム期間ＳＦ８の１／２期間は常に消灯期間とし、４フレーム期間で３２のサブフレーム期間を点灯制御することにより、３２階調の表現が行なわれる。このとき第２及び第４フレーム期間のＳＦ８を一組として、点灯制御される。
【００５０】
なお、第４フレーム期間のＳＦ８の後半部分は、常に消灯期間であるため、この期間を利用して、逆バイアス電圧印加手段２７によりＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧が印加される。但し、この逆バイアス電圧印加動作は、第４フレームのＳＦ８およびＳＦ８の直前のサブフレーム期間であるＳＦ７において、階調表示上すべての画素が非点灯状態である場合に、前記ＳＦ８の期間に発光素子に対して逆バイアス電圧が印加される。
【００５１】
また、図１０に示すように、第４フレームのＳＦ８の期間をすべて消灯期間とし、第１〜第４フレームにおける、その他３１のサブフレームを用いて３２階調表現してもよい。なお、この場合、第４フレーム期間のＳＦ８は、常に消灯状態であるため、この期間を利用して、逆バイアス電圧印加手段２７によりＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧が印加される。但し、この逆バイアス電圧印加動作は、第４フレームのＳＦ８（常時消灯期間）の直前のサブフレーム期間であるＳＦ７において、階調表示上すべての画素が非点灯状態である場合に、前記ＳＦ８の期間に発光素子に対して逆バイアス電圧が印加される。あるいは、一フレーム期間中に前記ＳＦ８を除く全サブフレーム期間が点灯することにより最高輝度となる画素がない場合において、第４フレームのＳＦ７の期間がすべての画素につき非点灯状態となるように制御し、前記ＳＦ８の期間に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。
【００５２】
このように、４つのフレーム期間を用いて１つのフレーム画像データを表示する構成とすれば、各フレーム期間においては、さらに少ないサブフレーム数で構成すればよい。このため、駆動系の周辺回路のクロック周波数をさらに低く抑えることができ、省電力の効果を得ることができる。また、２つのフレーム期間を用いてフレーム画像データを表示する場合と同様に、前記４つのフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間にはＥＬ素子１４の消灯期間を設けることができるため、この期間を利用し、ＥＬ素子１４に逆バイアス電圧を印加することによって、新たに逆バイアス電圧印加期間を設けなくてもよく、有機ＥＬ素子の発光効率を向上することができる。
【００５３】
さらに、４つのフレーム期間を用いれば、２５６階調のように多階調の場合においても、各フレーム期間を少ないサブフレーム数で構成することにより、階調表現することができる。図１１に、４フレームを用い、重み付けサブフレーム法により２５６階調表現する場合のフレーム構成例を示す。図１１に示すように４つのフレーム期間に含まれる３４のサブフレームを組分けし、各組に、素子点灯時間の時間比として４：２：１：１／２：１／４：１／８：１／１６：１／３２の長さに重み付けを行う。そして、これら重み付けされた組を点灯制御することにより８ｂｉｔ表現により２５６階調表現がなされる。なお、第４フレーム期間におけるサブフレーム期間ＳＦ８、ＳＦ９は常に消灯期間であるため、この期間を利用して逆バイアス電圧印加手段２７によりＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧が印加される。
【００５４】
なお、図１１に示した例においては、下位ｂｉｔに相当する組５〜組８は４フレームに１回表示されるため、リフレッシュレートは１５Ｈｚとなる。このため、動画表示の場合にはフリッカ現象、階調の崩れ等が発生する虞がある。そこで、リフレッシュレートが低速となる場合には、本発明の駆動装置および駆動方法は、例えば携帯電話のディスプレイやデジタルカメラのファインダ画面のように静止画エリアと動画エリアに分かれた表示画面に好適に利用することができる。
【００５５】
すなわち、静止画エリアと動画エリアで階調表現方式を切り換えることにより、フリッカ現象や階調の崩れを防ぐことができる。図１２に示す一例においては、表示画面Ｄ上の静止画エリアにおいては、図１１に示した４つのフレーム構成により２５６階調、１６７７万色を表現し、動画エリアにおいては、１フレーム（例えば６０Ｈｚのリフレッシュレート）で８階調、２５６色を表現するよう階調方式を切り換えられる。
【００５６】
ただし、静止画エリアにおいては、４フレーム毎に逆バイアス電圧を印加するため、動画エリアの画素においても、静止画エリアのタイミングに合わせ、４フレームに一度、最後のサブフレーム期間ＳＦ９において逆バイアス電圧が印加される。なお、動画表示において、表示データの変化が少ない場合等には、表示全体のリフレッシュレートを静止画エリアでの最低リフレッシュレート（例えば１５Ｈｚ）に合わせてもよい。このようにすれば、駆動系回路のクロック周波数を低く抑えることができ、省電力の効果を得ることができる。
【００５７】
このように本発明に係る実施の形態にあっては、複数のフレーム期間により一つのフレーム画像データを表示すると共に、単位フレーム期間（１フレーム期間）を夫々複数のサブフレーム期間に時分割し、各サブフレーム期間を点灯制御することにより、前記フレーム画像データの階調表現を行う。そして、ＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電圧印加手段２７を備え、前記複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間に、少なくともＥＬ素子１４の消灯期間を設けて階調表現し、前記逆バイアス電圧印加手段２７は、前記消灯期間にＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧を印加することに特徴を有している。
【００５８】
これにより、各フレーム期間を、より少ないサブフレーム数で構成し、所定の階調表現を行うことができる。このため、駆動系の周辺回路のクロック周波数を低く抑えることができ、省電力の効果を得ることができる。また、階調表現のためのＥＬ素子１４の点灯制御上、ＥＬ素子１４の消灯期間を設けることができるため、この期間を利用し、ＥＬ素子１４に逆バイアス電圧を印加することによって、新たに逆バイアス電圧印加期間を設けなくてもよい。したがって、ＥＬ素子１４の点灯時間率を低下させることがないため、ＥＬ素子の実質的な発光輝度が低下することがない。これにより、ＥＬ素子の発光時の駆動電流を上昇させる必要もないため、消費電力を抑えることができる。
【００５９】
なお、前記した実施の形態においては、階調表現を８階調、６４階調、２５６階調としたが、これに限らず他の階調数表現において本発明にかかる駆動方法を用い、ディマー表示を行ってもよい。また、前記した形態に示したフレーム画像データを表示するフレーム数および、１フレーム期間を分割するサブフレーム数等は一例であって、それらの数に限らなくても本発明の駆動装置および駆動方法を適用することができる。
また、前記した実施の形態においては、複数のフレーム期間内の最後のサブフレーム期間にＥＬ素子１４の消灯期間を設け、この消灯期間に逆バイアス電圧を印加する例を示したが、本発明に係る駆動装置および駆動方法にあっては、これに限るものではない。すなわち、複数のフレーム期間内のうちのいずれかのサブフレーム期間にＥＬ素子１４の消灯期間を設け、この消灯期間に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。尚、この場合においても、前記消灯期間を含むサブフレーム期間の直前のサブフレーム期間において、すべての画素が非点灯状態である場合に、全てのＥＬ素子１４に対して逆バイアス電圧を印加するようになされる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】従来のアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素に対応する回路構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示した各画素を担う回路構成を、表示パネルに配列した状態を模式的に示す図である。
【図３】本発明の駆動方法にかかる一実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図３の表示パネルにマトリクス状に夫々配列された画素のうち、１つの画素の回路構成の一例を示した図である。
【図５】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との関係を示す図である。
【図６】ゲートドライバによって走査する形態ならびに、表示画面上の走査イメージを模式的に示した図である。
【図７】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間との別の関係を示す図である。
【図８】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図９】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１０】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１１】１フレーム期間におけるサブフレーム期間と発光素子の点灯および消灯期間とのさらに別の関係を示す図である。
【図１２】静止画領域と動画領域を有する表示画面における階調方式の適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１１      制御用ＴＦＴ
１２      駆動用ＴＦＴ
１３      キャパシタ
１４      有機ＥＬ素子
１５      消去用ＴＦＴ
１９      ダイオード
２０      表示パネル
２１      駆動制御回路
２２      Ａ／Ｄ変換器
２３      フレームメモリ
２４      データドライバ
２５      書き込み用ゲートドライバ
２６      消去用ゲートドライバ
２７      逆バイアス電圧印加手段
３０      画素
３１      陽極
３２      陰極
Ａ        走査線
Ｂ        データ線
Ｃ        制御線
【図１】
2005128361.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005128361.tif 000005
【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】
2005128361.tif 000010
【図９】
2005128361.tif 000011
【図１０】
2005128361.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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