(57)【要約】【課題】従来の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法と比較して、輝度ムラを改善した有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法および駆動装置を提供する。【解決手段】定電流回路を備えるカラムドライバと、ロードライバとによって有機ＥＬパッシブマトリックス素子を駆動する方法および駆動装置であって、前記定電流回路は電流調整回路を備え、該電流調整回路は、駆動電流により生じる陰極ラインのカラム方向の電圧降下に応じて、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定電流回路を備えるカラムドライバと、ロードライバとによって有機ＥＬパッシブマトリックス素子を駆動する方法であって、
前記定電流回路は電流調整回路を備え、該電流調整回路は、駆動電流により生じる陰極ラインのカラム方向の電圧降下に応じて、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法。
【請求項２】
前記カラムドライバは、輝度信号から陰極ラインのカラム方向の電圧降下を予測し、カラム（画素）列単位で電流調整係数を生成する電流調整係数生成回路をさらに備え、生成された前記電流調整係数によって前記電流調整回路を制御し、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法。
【請求項３】
定電流回路を備えるカラムドライバと、ロードライバとによって有機ＥＬパッシブマトリックス素子を駆動する駆動装置であって、
前記定電流回路は電流調整回路を備え、該電流調整回路は、駆動電流により生じる陰極ラインのカラム方向の電圧降下に応じて、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動装置。
【請求項４】
前記カラムドライバは、輝度信号から陰極ラインのカラム方向の電圧降下を予測し、カラム（画素）列単位で電流調整係数を生成する電流調整係数生成回路をさらに備え、生成された前記電流調整係数によって前記電流調整回路を制御し、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイに用いられる、有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法および駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低消費電力で高い輝度を得ることができ、薄型化が可能なディスプレイとして、複数の有機ＥＬ素子を行列状（マトリクス状）に配置して構成される有機ＥＬディスプレイが注目されている。
【０００３】
図５に、一般的な有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動回路を示す。この駆動回路では、パッシブマトリックス素子５０がｍ列×ｎ行で配置され、陽極側は１列毎にカラムドライバ５１の各出力に接続して、陰極側は１行毎にロードライバ５２の各入力に接続する。外部からの輝度信号５４に従い、カラムドライバ５１からこの輝度に比例する電流Ｉ1〜Ｉmが、ロードライバ５２の陰極１のみが低電位となることで、有機ＥＬ素子５３の列方向に流れ、点灯する。また、ロードライバ５２の陰極入力が順番に低電位となることで、有機ＥＬ素子５３は行単位で順番に点灯する。これは、いわゆる順次走査である。このような駆動回路を用いた表示装置では、この動作を繰り返すことによって所定の模様や画像が表示される。
【０００４】
次に、パッシブマトリックス素子のカラムドライバ５１の回路構成および基本的な定電流駆動方法を、１つの画素駆動を例にとり説明する。図６は、カラムドライバ５１の回路図であり、説明のために、定電流回路５７と有機ＥＬ素子５３とロードライバ５２との接続を示す。カラムドライバ５１は、表示する画像（輝度）データを１走査ラインごとに記憶するシフトレジスタ５５と、そのデジタル画像データからパルスを生成する変調回路群５６と、カレントミラー回路のように、基準電源６１の出力を基準として有機ＥＬ素子５３に一定の電流を流す定電流回路群５７との３つの要素を備える。このうち、定電流回路５７（トランジスタＴ１）と有機ＥＬ素子５３との関係をさらに説明すると、基準電源６１でトランジスタＴ４のゲート電圧を制御して得る基準電流Ｉｒｅｆと駆動側の電流Ｉとは所定のミラー比（例えば、Ｉ＝ｋＩｒｅｆ）を持っている。変調回路群５６は、画像データに応じて、ＰＷＭ信号６０でトランジスタＴ２を制御（パルス幅）して有機ＥＬの輝度を調整する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５４５０９号公報
【特許文献２】特開２００６−４７５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成の駆動回路では、図７（ａ）に示すように、陰極ラインのカラム方向に、ロードライバ５２から遠ざかるほど輝度が低下し、パッシブマトリックスの表示面では、いわゆる輝度ムラが発生してしまう。  
その要因は、カラムドライバ５１の定電流回路５７の負担電圧Ｖｄｓと、陰極ラインのカラム方向の電圧降下Ｖｂに関係する。
【０００７】
まず、図７（ｂ）に示すように、陰極ラインの電圧降下Ｖｂは、駆動電流Ｉ1〜Ｉmが流れることによりカラム方向に上昇する（Ｖｂ1〜Ｖｂm）。この電圧降下Ｖｂは、表示輝度に比例する。たとえば、１５０ｃｄ／ｍ2の白色点灯を行う場合、電圧降下Ｖｂは数Ｖの大きな値となる。次に、電源電圧Ｖｓを一定とすると、各カラムドライバ５１の負担電圧Ｖｄｓは、ロードライバ５２から遠ざかるほど低下する（Ｖｄｓ1〜Ｖｄｓm）。この場合、負担電圧Ｖｄｓの変化も、電圧降下Ｖｂに連動して数Ｖとなる。負担電圧Ｖｄｓの低下度合いが数Ｖの場合、ＭＯＳ−ＦＥＴの基本特性と照らし合わせてみると、図８に示すように駆動電流の変化△Ｉは輝度ムラに影響を及ぼす大きさとなる。
【０００８】
なお、陰極ラインの抵抗に起因する輝度傾斜を低減するために、カラムドライバに流れる電流を検知して、定電流回路を流れる電流を、電流値が大きい第１の定電流と、電流値が小さい第２の定電流とで切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、陰極ラインの電圧降下を所定値以下に抑えるために、駆動電流の総和が少ない（すなわち、電圧降下が少ない）場合、上述した第１の定電流を用い、駆動電流の総和が多い場合、上述した第２の定電流を用いる。
【０００９】
一方、本発明は、カラム方向、各画素ごとに、その時点での電圧降下に応じて駆動列の各回路ごとに電流を調整する。そうすることによって、本発明では、上述した技術と比較して、カラム方向の輝度ムラをよりきめ細やかに補正することができる。
【００１０】
また、陽極ラインや陰極ラインの抵抗の相違による輝度の不均一を補正するために、実際の画像データと所定の補正データとを加算して、画素ごとの表示データの輝度を補正する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、所定の補正データは、ある表示条件下で設定される固定データである。
【００１１】
一方、本発明によると、時間と共に変化する表示データに基づいて補正することができる。
【００１２】
また、上述した特許文献１および２には、カラム方向で負担電圧Ｖｄｓの差による輝度ムラについては言及されていない。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法と比較して、輝度ムラを改善した有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法および駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、定電流回路を備えるカラムドライバと、ロードライバとによって有機ＥＬパッシブマトリックス素子を駆動する方法であって、前記定電流回路は電流調整回路を備え、該電流調整回路は、駆動電流により生じる陰極ラインのカラム方向の電圧降下に応じて、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動方法であって、前記カラムドライバは、輝度信号から陰極ラインのカラム方向の電圧降下を予測し、カラム（画素）列単位で電流調整係数を生成する電流調整係数生成回路をさらに備え、生成された前記電流調整係数によって前記電流調整回路を制御し、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、定電流回路を備えるカラムドライバと、ロードライバとによって有機ＥＬパッシブマトリックス素子を駆動する駆動装置であって、前記定電流回路は電流調整回路を備え、該電流調整回路は、駆動電流により生じる陰極ラインのカラム方向の電圧降下に応じて、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動装置であって、前記カラムドライバは、輝度信号から陰極ラインのカラム方向の電圧降下を予測し、カラム（画素）列単位で電流調整係数を生成する電流調整係数生成回路をさらに備え、生成された前記電流調整係数によって前記電流調整回路を制御し、カラム（画素）列ごとに有機ＥＬ素子の駆動電流を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動装置におけるカラム方向の輝度ムラを改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、複数の図面において同一の符号は同一物を表し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２０】
まず、図７および８を参照して上述した、カラムドライバ５１の定電流回路５７の負担電圧Ｖｄｓや、陰極ラインのカラム方向の電圧降下Ｖｂ等の関係を、以下の式（１）〜（５）に示す。
Ｖｓ＝Ｖｄｓ−Ｖａ・・・式（１）
Ｖａ＝Ｖｅｌ＋Ｖｂ＋Ｖｃ・・・式（２）
Ｖａ1〜Ｖａm＝Ｖｅｌ＋Ｖｂ1〜Ｖｂm＋Ｖｃ・・・式（３）
Ｖｂ1＝ｍＩｒ１・・・式（４）
Ｖｂm＝ｍＩｒ１＋（ｍ−１）Ｉｒ１＋（ｍ−２）Ｉｒ１＋・・＋Ｉｒ１・・式（５）
Ｖｃ＝Ｉｒ２・・・式（６）
【００２１】
ここで、Ｖｓは駆動電源電圧、Ｖｄｓはカラムドラバの負担電圧、Ｖａはパッシブマトリックス素子の陽極側の端子電圧、Ｖｂは陰極電圧、Ｖｂ1は第１カラムの時の陰極電圧、Ｖｂmは第ｍカラムの時の陰極電圧、ｒ１は１カラム当たりの陰極ラインの抵抗、ｒ２は陽極ラインの抵抗である。ここでは白色点灯としたため、Ｉは一定とした。  
なお、陽極抵抗による電圧降下Ｖｃは、陰極抵抗に比べ電流が少ないために問題とならない。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態に係るカラムドライバ５１の回路図であり、説明のために、定電流回路５７と有機ＥＬ素子５３とロードライバ５２との接続を示す。上述した図６と同様に、本実施形態に係るカラムドライバ５１も、表示する画像（輝度）データを１走査ラインごとに記憶するシフトレジスタ５５と、そのデジタル画像データからパルスを生成する変調回路群５６と、カレントミラー回路のように、基準電源６１の出力を基準として有機ＥＬ素子５３に一定の電流を流す定電流回路群５７との３つの要素を備える。
【００２３】
本実施形態に係る定電流回路５７は、基準電流Ｉｒｅｆを調整する電流調整回路１１をさらに備える。電流調整回路１１は、具体的には、カラム方向における輝度ムラを補正するために、基準電源６１の出力電圧を調整する。その結果、トランジスタＴ４に流れる基準電流Ｉｒｅｆが、カラム位置で調整される。なお、ＴＦＴ素子のゲート電圧を調整して基準電流を調整することは、一般的である。
【００２４】
陰極ラインの画素抵抗ｒ１と、平均的に表示する輝度（＝電流）を決めれば、上述の式（４）および（５）から各カラム位置での各電圧が予測できる。その要素は、まず、陰極ラインの電圧降下を累積した陰極電圧Ｖｂに、この陰極電圧Ｖｂに規定電流を流した時の有機ＥＬ素子の発生電圧Ｖｅｌを加算した陽極電圧Ｖａである。この結果、駆動電源電圧Ｖｓが固定されれば、Ｖｓ−Ｖａで、定電流回路のトランジスタＴ１の負担電圧Ｖｄｓが分かる。なお、陰極電圧Ｖｂはカラム方向で変わるが、有機ＥＬ素子の発生電圧Ｖｅｌは、一定電流の場合は不変である。
【００２５】
したがって、カラム方向の各定電流回路５７中の電流調整回路１１では、図２に示すように、輝度を調整する電流調整係数は、陰極電圧、つまり、陰極ラインのカラム方向の電圧降下の上昇とは逆に、電流が増加するようにしている。
【００２６】
この結果、カラム方向の各定電流回路５７で負担電圧Ｖｄｓが相違しても、一定電流が流れ、従来の輝度ムラを改善する。  
なお、トランジジスタＴ２の負担電圧Ｖｄｓは、スイッチ素子のためにｏｎ抵抗が低いので無視している。
【００２７】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の一実施形態に係るカラムドライバ５１の回路図であり、説明のために、定電流回路５７と有機ＥＬ素子５３とロードライバ５２との接続を示す。
【００２８】
本実施形態に係るカラムドライバ５１は、電流調整係数１３を生成するための電流調整係数生成回路１２と、表示する画像（輝度）データを１走査ラインごとに記憶するシフトレジスタ５５と、そのデジタル画像データからパルスを生成する変調回路群５６と、カレントミラー回路のように、基準電源６１の出力を基準として有機ＥＬ素子５３に一定の電流を流す定電流回路群５７との要素を備える。また、本実施形態においても、定電流回路５７は、基準電流Ｉｒｅｆを調整する電流調整回路１１を備える。
【００２９】
本実施形態に係る電流調整係数生成回路１２は、輝度信号５４の輝度データ列から陰極ラインの電圧降下を予測して、電流調整係数１３を生成し、カラム方向の各定電流回路５７に与える。より具体的には、電流調整係数生成回路１２では、１カラム（画素）ずつの電流値を表す輝度信号５４を上述の式（４）および（５）を用いて、図４（ａ）および（ｂ）のように陰極ラインのカラム方向の電圧降下Ｖｂ1〜Ｖｂmを予測する。さらに、予測した電圧降下に基づき、上述した第１の実施形態と同様にカラム方向で電流が増加する電流調整係数１３を生成して、各定電流回路５７の電流調整回路１１に入力する。各定電流回路５７の電流調整回路１１では、上述した電流調整係数に沿いトランジスタＴ４のゲート電圧、すなわち基準電流Ｉｒｅｆを調整する。
【００３０】
この結果、カラム方向の各定電流回路５７で負担電圧Ｖｄｓが相違しても、一定電流が流れ、従来の輝度ムラを改善することができる。  
なお、電流調整回路１１は、一般的に、出力電圧Ｖ０＝係数ｋ×基準電圧Ｖｉで表わされるアナログ的な掛け算器で容易に構成できる。また、トランジジスタＴ２の負担電圧Ｖｄｓは、スイッチ素子のためにｏｎ抵抗が低いので無視している。
【００３１】
このように、本発明によると、有機ＥＬパッシブマトリックス素子の駆動装置におけるカラム方向の輝度ムラを改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラムドライバの回路図である。
【図２】カラム方向の電流調整係数を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカラムドライバの回路図である。
【図４】輝度データの積和（ａ）と陰極ラインの電圧降下予測（ｂ）を示す図である。
【図５】一般的なパッシブマトリックス素子の駆動回路図である。
【図６】従来のカラムドライバの回路図である。
【図７】陰極ラインのカラム方向の輝度低下（ａ）と電圧降下（ｂ）との関係を示す図である。
【図８】一般的なＭＯＳ−ＦＥＴの負担電圧Ｖｄｓと駆動電流Ｉとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  電流調整回路
１２  電流調整係数生成回路
１３  電流調整係数
５０  パッシブマトリックス素子
５１  カラムドライバ
５２  ロードライバ
５３  有機ＥＬ素子
５４  輝度信号
５５  シフトレジスタ
５６  変調回路
５７  定電流回路
６０  ＰＷＭ信号
６１  基準電源
【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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