(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する複数のドライブ線および複数の走査線と、前記ドライブ線および走査線による複数の交差位置において、前記各ドライブ線および各走査線間に接続された複数の容量性発光素子とを備え、
前記発光表示パネルを構成する容量性発光素子の発光開始時において、前記各発光素子の両端電圧を一旦同一電位にリセットするリセット動作と、前記リセット動作に続いて、次に点灯制御すべき発光素子の寄生容量に対して、当該発光素子と共に前記ドライブ線に共通接続された他の発光素子の寄生容量を介して非走査状態の発光素子に対して印加する逆バイアス電圧を与えることで、プリチャージ動作を実行する発光表示パネルの駆動方法であって、
前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう逆バイアス電圧を、前記各ドライブ線に対して定電流を加える定電流回路を駆動する駆動電圧源の出力電圧を用いて、分圧手段により分圧した出力として得ると共に、前記発光素子における発光輝度の制御状態に応じて前記分圧手段による分圧比を変更する動作を実行することを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
【請求項２】
前記発光素子における発光輝度の制御状態が、低輝度から高輝度になされるにしたがって、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう前記逆バイアス電圧が低電圧から高電圧に変更されることを特徴とする請求項１に記載された発光表示パネルの駆動方法。
【請求項３】
前記発光素子における発光輝度の制御が、１走査期間内において点灯表示される発光素子に対する点灯時間で制御されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された発光表示パネルの駆動方法。
【請求項４】
前記駆動電圧源として、昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを利用した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項に記載された発光表示パネルの駆動方法。
【請求項５】
前記発光素子は有機ＥＬ素子により構成され、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載された駆動方法により前記有機ＥＬ素子が点灯駆動されるように構成したことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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）素子を用いた発光表示パネルの駆動方法およびこれを利用した表示装置に関し、特に、前記発光表示パネルの点灯輝度の制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイに代わる低消費電力および高表示品質、並びに薄型化が可能なディスプレイとして、有機ＥＬディスプレイが注目されている。これはＥＬディスプレイに用いられる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が背景にある。
【０００３】
前記したＥＬ素子を配列した表示パネルの駆動方法として、パッシブマトリックス駆動方式が提案されている。図３にはパッシブマトリックス駆動方式と、これにより発光制御される表示パネルの一例が示されている。このパッシブマトリックス駆動方式における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３に示す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。
【０００４】
すなわち、表示パネルにはｎ本のドライブ線としての陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の走査線としての陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、ダイオードのシンボルマークで示した有機ＥＬ素子ＯＥＬが配置され、表示パネル１を構成している。そして、画素を構成する発光素子としての各ＥＬ素子は、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａn と水平方向に沿う陰極線Ｂ1 〜Ｂm との交差位置に対応して、その一端（ＥＬ素子の陽極端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の陰極端子）が陰極線に接続される。また、陽極線は陽極線ドライブ回路２に接続され、陰極線は陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００５】
前記陽極線ドライブ回路２には、各陽極線Ａ1 〜Ａn に対応してドライブスイッチＳX1〜ＳXnが備えられており、このドライブスイッチＳX1〜ＳXnは、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流またはアース電位のうちのいずれか一方をそれぞれに対応する陽極線に接続するように作用する。したがって、ドライブスイッチＳX1〜ＳXnが前記定電流回路側に接続されることにより、定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極走査線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【０００６】
一方、前記陰極線走査回路３には、各陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm に対応して走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えられ、走査状態になされたいずれかの陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm が択一的に基準電位点としてのアース電位に接続される。これにより、ドライブスイッチＳX1〜ＳXnを介した定電流回路Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極走査線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給され、当該ＥＬ素子は発光状態になされる。
【０００７】
この場合、走査中の陰極線以外の他の陰極線には、走査スイッチＳY1〜ＳYmを介して点灯動作中のＥＬ素子の順方向電圧に近い値の逆バイアス電圧ＶM を印加することにより、非点灯状態のＥＬ素子が誤発光（クロストーク発光）するのを防止している。
【０００８】
なお、前記した定電流回路Ｉ1 〜Ｉn に代えて定電圧回路等の電圧源を用いることも可能であるが、ＥＬ素子の電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対し、電圧・輝度特性が温度変化に対して不安定であること、また過電流により素子を劣化させるおそれがあること等の理由により、図３に示したように定電流回路を用いるのが一般的である。
【０００９】
前記陽極線ドライブ回路２および陰極線走査回路３には、ＣＰＵを含む発光制御回路４よりコントロールバスが接続されており、表示すべき画像信号に基づいて、前記走査スイッチＳY1〜ＳYmおよびドライブスイッチＳX1〜ＳXnが操作される。これにより、画像信号に基づいて陰極走査線を所定の周期でアース電位に設定しながら所望の陽極線に対して適宜定電流回路Ｉ1 〜Ｉn が接続される。したがって、前記各ＥＬ発光素子は選択的に発光し、表示パネル１上に前記画像信号に基づく画像が再生される。
【００１０】
前記陽極線ドライブ回路２における各定電流回路Ｉ1 〜Ｉn には、例えば昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源６からのＤＣ出力（出力電圧＝ＶH ）が供給されるように構成されている。これにより、駆動電圧源６からの出力電圧ＶH を受ける前記定電流回路Ｉ1 〜Ｉn により生成される定電流が、陽極走査線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給されるように作用する。
【００１１】
一方、前記したＥＬ素子のクロストーク発光を防止するために利用される逆バイアス電圧ＶM の値は、前記出力電圧ＶH の値に比較的近いこと、また、出力電圧ＶH の消費電流に比べて逆バイアス電圧ＶM の消費電流が小さいことから、一般的に出力電圧ＶH から、シリーズレギュレートすることで、逆バイアス電圧ＶM を発生させている。このような構成を採用した方が、部品点数や消費電力の観点において有利であると考えられる。
【００１２】
前記したシリーズレギュレート回路としては、構成の簡単な図３に示した逆バイアス電圧生成回路５を好適に採用することができる。この逆バイアス電圧生成回路５は、前記した駆動電圧源６からの出力電圧ＶH を定電圧ダイオードＺD1および抵抗素子Ｒ1 との直列回路で受け、抵抗素子Ｒ1 の端子電圧を出力抵抗Ｒ2 を介して逆バイアス電圧ＶM を得るようにしている。すなわち、前記出力電圧ＶH から定電圧ダイオードＺD1によって定められる定電圧を減算した形で、逆バイアス電圧ＶM を得るようなされている。
【００１３】
一方、前記した有機ＥＬ素子は、その積層構造から所定の電気容量（寄生容量）を持ったダイオード特性を有していることは周知のとおりである。図４はその等価回路を示したものであり、ダイオード特性からなる発光エレメントＥと、これに並列接続された寄生容量Ｃp とで表すことができる。したがって、この様な有機ＥＬ素子を定電流で駆動した場合には、当該定電流回路は動作原理上、ハイインピーダンス出力回路であるがために、素子の陽極電圧波形は図５に示すように立上がりが緩慢な特性となる。すなわち、図５において縦軸は素子の陽極電圧Ｖを示しており、横軸は経過時間ｔを示している。
【００１４】
この陽極電圧Ｖの立上がり曲線は、前回の走査時における素子の点灯・非点灯の条件や、隣接する素子の点灯・非点灯の条件など、様々な条件によって変化する。また、特に有機ＥＬ素子においては、素子の陽極電圧が比較的高い発光閾値電圧Ｖthに至った時に発光状態になされる。したがって、素子は図５に示すｔ1 以降において発光状態になされる（ｔ１以前は発光していない）ため、表示パネルの実質的な輝度が低下することは避けられない。
【００１５】
そこで、素子の点灯駆動時において素子に定電圧源を接続し、素子の寄生容量Ｃp に対して瞬時に充電するプリチャージ期間を設けた駆動方法も提案されている。この様なプリチャージを行う代表的な駆動方法として、陰極リセット法と呼ばれるものがあり、例えば特開平９−２３２０７４号公報に開示されている。
【００１６】
図６は、前記した構成の駆動回路において生成される逆バイアス電圧ＶM を、発光素子のプリチャージ電圧として利用する陰極リセット法を説明するものである。この陰極リセット動作は、図３に示す発光制御部４からの制御信号によって、陽極線ドライブ回路２におけるドライブスイッチＳX1〜ＳXnが駆動されることにより、また、陰極線走査回路３における走査スイッチＳY1〜ＳYnが駆動されることにより行われる。
【００１７】
なお、図６においては例えば第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ11が発光駆動されている状態から、次の走査において、同じく第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているＥＬ素子Ｅ12が発光駆動される状態が示されている。そして、図６においては、発光駆動されるＥＬ素子がダイオードのシンボルマークで示されており、他は寄生容量としてのコンデンサのシンボルマークで示されている。
【００１８】
図６（ａ）は、陰極リセット動作がなされる前の状態を示しており、陰極走査線Ｂ1 が走査されＥＬ素子Ｅ11が発光している状態を示す。次の走査でＥＬ素子Ｅ12を発光させることになるが、ＥＬ素子Ｅ12を発光させる前に、図６（ｂ）に示すように陽極ドライブ線Ａ1 および全陰極走査線Ｂ1 〜Ｂm をアース電位にリセットして、全電荷を放電させる。これには、図３に示す各走査スイッチＳY1〜ＳYmがアース側に接続されると共に、第１の陽極ドライブ線Ａ1 に接続されているドライブスイッチＳX1がアース側に接続されることにより実行される。
【００１９】
次にＥＬ素子Ｅ12を発光させるために、陰極走査線Ｂ2 が走査される。すなわち、陰極走査線Ｂ2 がアースに接続され、それ以外の陰極走査線には、逆バイアス電圧ＶM が与えられる。なお、この時、ドライブスイッチＳX1はアース側から切り離され定電流回路Ｉ1 側に接続される。
【００２０】
前述した図６（ｂ）に示すリセット動作時に各素子における寄生容量の電荷が放電しているため、この瞬間において図６（ｃ）に示すように、次に発光される素子Ｅ12以外の素子による寄生容量に対して、矢印で示すように逆バイアス電圧ＶM による逆方向の充電がなされ、これらに対する充電電流は、陽極ドライブ線Ａ1 を介して、次に発光されるＥＬ素子Ｅ12に流入し、当該ＥＬ素子Ｅ12の寄生容量を充電（プリチャージ）する。この時、ドライブ線Ａ1 に接続された定電流回路Ｉ1 は、前記したとおり基本的にはハイインピーダンス出力回路であり、この充電電流の動きには影響を与えない。
【００２１】
この場合、前記ドライブ線Ａ1 に、例えば６４個のＥＬ素子が配列されていると仮定し、また、前記した逆バイアス電圧ＶM が９（Ｖ）であるとすると、前記した充電作用により、陽極ドライブ線Ａ1 の電位Ｖ(A1)は、パネル内の配線インピーダンスは無視できるほど小さいため、瞬時に次に示す数式１に基づく電位に上昇する。例えば外形が１００ｍｍ×２５ｍｍ（２５６×６４ｄｏｔ）程度の表示パネルでは、この動作は約１μｓｅｃで完結する。
【００２２】
【数１】
Ｖ(A1)＝（ＶM ×６３＋０Ｖ×１）／６４＝８．８６Ｖ
【００２３】
その後、ドライブ線Ａ1 に流れる定電流回路Ｉ1 からの駆動電流により、図６（ｄ）に示すようにＥＬ素子Ｅ12は即座に発光状態となる。以上のように、前記した陰極リセット法は、本来駆動の障害となるＥＬ素子の寄生容量Ｃp と、クロストーク発光防止用の逆バイアス電圧ＶM を利用して、次に点灯駆動させるＥＬ素子の順方向電圧を瞬時に立ち上げるように作用する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した構成によって点灯駆動される表示装置においては、その表示輝度を制御するために階調制御機能およびディマー制御機能が搭載されている。前者の階調制御機能は、主に発光素子の輝度をドットごとに個別に制御するようになされる。また、後者のディマー制御機能は、主に表示パネルの全体の輝度を一様に制御するように機能し、例えば車載用の機器に採用した場合においては、ディマー制御機能は昼間と夜間における外光に合わせて全体輝度が制御されるように利用される。
【００２５】
図７（ａ）は、前記した階調およびディマー制御を行う場合の例を示したものであり、階調を４段階、ディマーを３２段階に制御する例を示している。すなわち、図７（ａ）に示すように表示装置における、表示の１ラインを示すラインシンクＬｓに同期して、前記した陰極リセットＲｓが実行されると共に、陰極リセットＲｓに続く残りの期間において階調ならびにディマー制御が実行される。
【００２６】
ここで、前記した階調およびディマー制御を示すＤＲｎとしての制御期間においては、図７（ａ）に示すように発光素子は時分割によって点灯制御するようになされている。なお、図７（ａ）における上段の数字はディマーによる点灯制御を示し、下段の数字は階調による点灯制御を示している。すなわち、階調数Ｄを０〜３段階、ディマー段数Ｌを０〜３１段階として、素子の点灯駆動期間を、３×３１＝９３に分割している。そして、前記Ｄ×Ｌの数だけ定電流回路より素子に電流を供給することで、階調およびディマー制御がなされるように構成されている。
【００２７】
ここで、例えば階調が３で、ディマーが３１に設定された場合においては、すべての期間において該当するＥＬ素子を点灯制御するようになされる。また、例えば階調が３で、ディマーが３０の場合においては、図７（ａ）における３１として示す期間においてＥＬ素子が消灯されるようになされる。さらに、例えば階調が２で、ディマーが３１の場合においては、下段の数字における１，２の期間のみがそれぞれ点灯されるようになされる。これにより、発光表示されるＥＬ素子の発光時間が制御され、結果として表示パネルの発光輝度が制御される。
【００２８】
ところで、ＥＬ素子の点灯開始時においては、前記した陰極リセットによりＥＬ素子の寄生容量に対して、前記したように逆バイアス電圧ＶM に近い電圧がプリチャージされる。したがって、例えば前記したディマーが１になされた場合を考察すると、本来においては発光輝度をごく少なくなるように点灯制御したい要求にもかかわらず、図７（ｂ）に示すように陰極リセット動作により、発光素子には既に充分に発光可能な電圧がプリチャージされているため、表示パネルはある程度の発光輝度Ｌｘをもって、点灯駆動されるという問題が生ずる。
【００２９】
図８は、その実態を示したものであり、横軸にディマー段数を、縦軸に発光輝度（ｃｄ＝カンデラ）を示したものである。なお、この図８に示す特性は階調が３に設定された場合を示している。この図８におけるａとして示す特性のように、たとえディマーが１に設定されたとしても、素子は約１０ｃｄの輝度で発光する。そして、ディマーが０になされた場合において素子は不点灯になされる。
【００３０】
したがって、素子の不点灯とディマーが１に設定された場合の輝度の変化は著しく大きく、またディマーが１と、最高の輝度で点灯制御されるディマー３１との間における輝度の変化率は比較的小さなものとなる。このような不具合は、図９にａとして示したように、ディマー設定値の変化にかかわらず、逆バイアス電圧ＶM がほぼ一定の値に設定（固定）されていることに起因する。
【００３１】
この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、ディマーまたは階調制御による特に低輝度の発光制御を実現し、ディマーまたは階調制御による素子の点灯輝度の制御幅、すなわちダイナミックレンジを拡大することができる発光表示パネルの駆動方法およびこれを用いた有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とするものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる発光表示パネルの駆動方法は、互いに交差する複数のドライブ線および複数の走査線と、前記ドライブ線および走査線による複数の交差位置において、前記各ドライブ線および各走査線間に接続された複数の容量性発光素子とを備え、前記発光表示パネルを構成する容量性発光素子の発光開始時において、前記各発光素子の両端電圧を一旦同一電位にリセットするリセット動作と、前記リセット動作に続いて、次に点灯制御すべき発光素子の寄生容量に対して、当該発光素子と共に前記ドライブ線に共通接続された他の発光素子の寄生容量を介して非走査状態の発光素子に対して印加する逆バイアス電圧を与えることで、プリチャージ動作を実行する発光表示パネルの駆動方法であって、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう逆バイアス電圧を、前記各ドライブ線に対して定電流を加える定電流回路を駆動する駆動電圧源の出力電圧を用いて、分圧手段により分圧した出力として得ると共に、前記発光素子における発光輝度の制御状態に応じて前記分圧手段による分圧比を変更する動作を実行する点に特徴を有する。
【００３３】
この場合、前記発光素子における発光輝度の制御状態が、低輝度から高輝度になされるにしたがって、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう前記逆バイアス電圧が低電圧から高電圧に変更されるようになされる。
【００３５】
一方、前記発光素子における発光輝度の制御は、好ましくは１走査期間内において点灯表示される発光素子に対する点灯時間で制御するようになされる。
【００３６】
加えて、好ましい実施の形態においては、前記駆動電圧源としては、好ましくは昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータを利用するようになされる。
【００３７】
そして、この発明にかかる表示装置においては、前記発光素子として有機ＥＬ素子が利用され、前記した駆動方法を採用して有機ＥＬ素子が点灯駆動されるように構成される。
【００３８】
前記した駆動方法を採用した表示装置によると、発光表示パネルを構成する容量性発光素子の発光開始時において、発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう充電電圧が、発光素子における発光輝度の制御状態に応じて変更されるようになされる。すなわち、発光素子における発光輝度の制御状態が、比較的低輝度である場合においては、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう充電電圧が比較的低電圧になされる。
【００３９】
これにより、次に発光駆動される発光素子の寄生容量に対して過剰な電圧がプリチャージされるのを避けることができ、低輝度の発光制御を実現することができる。換言すれば、前記したディマーまたは階調制御による素子の点灯輝度の制御幅、すなわちダイナミックレンジを拡大することができる。
【００４０】
一方、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう充電電圧として、非走査状態の発光素子に対して逆バイアスを与える逆バイアス電圧を利用し、前記した陰極リセットの手段により発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なうようにすることで、発光表示パネルの駆動回路の構成を簡素化することに寄与できる。
【００４１】
さらにこの場合においては、前記発光素子の寄生容量に対してプリチャージを行なう逆バイアス電圧が、駆動電圧源の出力電圧を前記発光素子における発光輝度の制御度合いに基づく分圧出力として得ることができる。したがって、この様な手段を採用した場合においては、発光輝度の制御状態に応じた最適なプリチャージ電圧を容易に得ることができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる駆動方法を採用した表示装置について、その好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。図１にはこの発明を適用した駆動回路と、これにより発光制御される表示パネルの第１の実施形態が示されている。なお、図１においては表示パネル１と、これを駆動する陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３および発光制御回路４については、すでに説明した図３に示した各構成とその機能は同一であり、したがってその詳細な説明は適宜省略する。
【００４３】
図１に示す実施の形態においては、駆動電圧源６としてＤＣ−ＤＣコンバータが用いられている。なお、以下に説明するＤＣ−ＤＣコンバータは、ＰＷＭ制御（pulse width modulation）により直流出力（出力電圧＝ＶH ）を生成するようにしているが、これはＰＦＭ制御（pulse frequency modulation）を利用することもできる。
【００４４】
このＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータ回路１１から出力されるＰＷＭ波がスイッチング素子としてのｎｐｎトランジスタＱ1 を所定のデューティサイクルでオン制御するようになされる。すなわち、トランジスタＱ1 ののオン動作によって、直流電圧源１２からの電力エネルギーがインダクタＬに蓄積され、一方、トランジスタＱ2 のオフ動作に伴い、前記インダクタに蓄積された電力エネルギーは、ダイオードＤ1 を介してコンデンサＣ1 に蓄積される。そして、前記トランジスタＱ1 のオン・オフ動作の繰り返しにより、昇圧されたＤＣ出力をコンデンサＣ1 の端子電圧として得ることができる。
【００４５】
前記ＤＣ出力電圧は、抵抗Ｒ4 と温度補償用のサーミスタＴh1からなる並列回路、この並列回路に直列接続された抵抗Ｒ3 との接続点において分圧され、スイッチングレギュレータ回路１１における誤差増幅器１４に供給される。そして、誤差増幅器１４においては、同じく誤差増幅器に供給される基準電圧Ｖref との比較による誤差出力が生成され、ＰＷＭ回路１５に供給される。これにより、基準発振器１６からもたらされる信号波のデューティを制御することで、前記出力電圧ＶH は所定の定電圧に維持するようになされる。
【００４６】
一方、前記したＥＬ素子のクロストーク発光を防止するために利用される逆バイアス電圧ＶM は、前記したＤＣ−ＤＣコンバータにより得られる出力電圧ＶH から、シリーズレギュレートすることで得るようになされている。なお、この実施の形態においては、図６に基づいてその作用を説明した陰極リセット法を併用することで、前記逆バイアス電圧ＶM を有機ＥＬ素子の寄生容量Ｃp に対してプリチャージする充電電圧源として利用するようにしている。
【００４７】
前記逆バイアス電圧ＶM を生成する逆バイアス電圧生成回路５には、前記出力電圧ＶH を分圧する抵抗Ｒ6 およびＲ7 が備えられ、これらの接続中点にトランジスタＱ3 のベースが接続されている。このトランジスタＱ3 のコレクタは、ＤＣ−ＤＣコンバータによる駆動電圧源６の出力ラインに接続されており、これにより前記トランジスタは、前記分圧出力をインピーダンス変換するエミッタフォロアを構成している。
【００４８】
ここで、前記抵抗Ｒ6 およびＲ7 による分圧回路には、抵抗Ｒ6 にさらに並列にｎｐｎトランジスタＱ4 を含むプルダウン抵抗Ｒａ1 〜Ｒａ5 が接続されている。すなわち、前記抵抗Ｒ6 およびＲ7 の接続点には、トランジスタＱ4 のコレクタが接続され、トランジスタＱ4 のベースにはバイアス電圧源２１からの電圧が抵抗Ｒ8 を介して供給されている。さらにトランジスタＱ4 のエミッタには、それぞれ並列にプルダウン抵抗Ｒａ1 〜Ｒａ5 が接続されており、これらプルダウン抵抗Ｒａ1 〜Ｒａ5 の他端は、選択的に基準電位点（アース）に接続される制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 を構成している。
【００４９】
前記した分圧手段の構成によると、トランジスタＱ4 のエミッタに接続されたプルダウン抵抗Ｒａ1 〜Ｒａ5 の値を適宜選択し、制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 の接地の組み合わせを選択することにより、トランジスタＱ4 のコレクタ電流を５ビット（３２段階）で制御することができる。そして、この実施の形態においては、図７（ａ）に基づいてすでに説明したとおり、階調を４段階、ディマーを３２段階にわたって制御するようになされている。したがって、前記したディマーの設定に基づいて制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 の接地の組み合わせを選択することで、トランジスタＱ4 のコレクタ電流を３２段階に制御することができる。実際は、制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 は、最大ディマー（３２）の時、全て接地されず、最小ディマー（１）の時、全て接地されるように動作し、ディマー２〜３１の間は、各々の組み合わせで接地する端子を選択し、全３２段階に制御される。これにより分圧手段による分圧比を変更する動作が実行される。
【００５０】
それ故、前記した構成によると、ディマーの設定に基づいて、トランジスタＱ4 のコレクタ電流（吸い込み電流）を制御することができ、結果として前記した抵抗Ｒ6 に対して、ディマーの設定に基づいて３２段階にわたってインピーダンスが変更される可変インピーダンス回路が並列接続された構成となる。これにより、エミッタフォロアを構成する前記トランジスタＱ3 のベースには、前記抵抗Ｒ7 と、これに直列接続された抵抗Ｒ6 と前記可変インピーダンス回路との並列回路による分圧電圧が供給される。
【００５１】
前記トランジスタＱ3 のエミッタには、ダイオードＤ3 ，Ｄ4 、抵抗Ｒ10，Ｒ11による分圧回路が接続されており、抵抗Ｒ10，Ｒ11の接続点において出力される分圧電圧が、ｐｎｐトランジスタＱ5 のベースに供給される。前記トランジスタＱ5 のコレクタは抵抗Ｒ13を介して接地されており、そのエミッタにはトランジスタＱ3 のエミッタ出力が、ダイオードＤ5 および抵抗Ｒ12を介して供給されるように構成されている。そして、トランジスタＱ5 のエミッタの電位が逆バイアス電圧ＶM （プリチャージ電圧）として使用されるように構成されている。
【００５２】
ここで、前記トランジスタＱ5 は、通常時においてはダイオードＤ3 ，Ｄ4 、抵抗Ｒ10，Ｒ11による分圧回路により得られるベース電圧と、ダイオードＤ5 および抵抗Ｒ12の電圧降下分によるエミッタ電圧との関係で、オフ状態を維持するように作用する。一方、例えば前記した表示パネルにおける発光素子が発光駆動された場合には、その寄生容量を介して逆バイアス生成回路５に向かって陽極ドライブ電流が流れ込むという現象が発生し、結果として逆バイアス電圧ＶM が押し上げられる（上昇する）ことになる。
【００５３】
そこで、前記した作用により逆バイアス電圧ＶM が押し上げられる場合においては、前記トランジスタＱ5 のエミッタ電圧がシフトアップされるため、トランジスタＱ5 は導通状態となり、そのエミッタからコレクタに向けて電流を吸い込むように機能する。すなわち、トランジスタＱ5 はエミッタ電圧がシフトアップされるのを阻止する電圧クランプの機能を発揮する。これにより、例えば発光素子の全点灯の走査と一部点灯の走査が混在する画像表示状態において、一部点灯の走査領域が全点灯の走査領域に対して逆バイアスＶM の押し上げ量が小さいために、暗く見えるという水平クロストークの発生を防止することができる。
【００５４】
以上説明した図１に示す構成によると、逆バイアス電圧生成回路５によって得られる逆バイアス電圧ＶM が、陰極リセットの動作により、次に発光駆動される発光素子の寄生容量に対するプリチャージ電圧として利用される。この時、ディマー制御手段によって設定されているディマーの設定値に応じて、逆バイアス電圧ＶM が変更される。この場合、ディマーの設定値が低輝度から高輝度になされるにしたがって、逆バイアス電圧ＶM が低電圧から高電圧に変更されるようになされる。
【００５５】
したがって、特にディマーの設定値が低輝度になされる場合に着目すると、逆バイアス電圧ＶM を利用するプリチャージ電圧のレベルも低下するので、次に発光駆動される素子の寄生容量に対して過剰な電圧が充電されるのを阻止することができる。図７（ｃ）はその様子を示したものである。すなわち、図７（ｃ）においては、すでに説明した図７（ｂ）に示すように過剰なプリチャージ電圧により最低輝度がすでに立ち上がった状態（立ち上がり発光輝度Ｌｘ）となるのを避けることができる。これにより、素子の不点灯とディマーが１に設定された場合の輝度の大幅な変化をなくすことができる。換言すれば、ディマーまたは階調制御による素子の点灯輝度の制御幅、すなわちダイナミックレンジを拡大することができる。
【００５６】
なお、図８にｂとして示す特性は、図１に示した駆動回路によってなされる実態を示したものであり、同様に階調が３に設定された場合を示している。この図８におけるｂとして示す特性のように、ディマーが１に設定された状態においては素子の発光輝度は、約１ｃｄになされる。そして、図９に示す特性ｂは、図１に示した駆動回路によってなされるディマーの設定値に対応した逆バイアス電圧ＶM （プリチャージ電圧）の変化特性を示している。
【００５７】
次に図２はこの発明を適用した駆動回路の第２の実施形態を示したものである。なお、図２においては表示パネル１と、これを駆動する陽極線ドライブ回路２、陰極線走査回路３、発光制御回路４、ならびにＤＣ−ＤＣコンバータにより構成される駆動電圧源６については、すでに説明した図１に示した各構成とその機能は同一であり、したがってその詳細な説明は適宜省略する。
【００５８】
図２に示す駆動回路においても前記と同様に、逆バイアス電圧生成回路６は、ＤＣ−ＤＣコンバータにより得られる出力電圧ＶH を利用することで逆バイアス電圧ＶM を生成するように構成されている。そして、この実施の形態においても、図６に基づいてその作用を説明した陰極リセット法を併用することで、前記逆バイアス電圧ＶM を有機ＥＬ素子の寄生容量Ｃp に対してプリチャージする充電電圧源として利用するようにしている。
【００５９】
図２に示すように逆バイアス電圧生成回路５には、駆動電圧源６からの出力電圧ＶH を受ける定電圧ダイオードＺD2および抵抗素子Ｒ21の直列回路が備えられ、定電圧ダイオードＺD2と抵抗素子Ｒ21との接続点より、分圧出力を得るように構成されている。すなわち、この分圧出力は前記出力電圧ＶH から定電圧ダイオードＺD2によって定められる定電圧を減算した形で得るようになされる。
【００６０】
そして、前記定電圧ダイオードＺD2と抵抗素子Ｒ21との接続点には抵抗Ｒ22の一端が接続されると共に、この抵抗Ｒ22に対して並列に、各ｐｎｐトランジスタＱ11〜Ｑ15および抵抗Ｒc1〜Ｒc5の直列回路が接続されている。前記ｐｎｐトランジスタＱ11〜Ｑ15のそれぞれのベースには、抵抗Ｒb1〜Ｒb5の一端が接続されると共に、抵抗Ｒb1〜Ｒb5の他端は、それぞのエミッタが接地されたｐｎｐトランジスタＱ16〜Ｑ20のコレクタにそれぞれ接続されている。さらに、前記各トランジスタＱ16〜Ｑ20のベースは、それぞれ抵抗を介して制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 に接続されている。
【００６１】
前記各トランジスタＱ16〜Ｑ20は、前記制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 に選択的に正電圧（＋）が印加された時にオン動作するスイッチング素子として機能し、これにより、各トランジスタＱ11〜Ｑ15をオンさせるようになされる。したがって、各トランジスタＱ11〜Ｑ15に直列に接続された各抵抗Ｒc1〜Ｒc5の値を適宜選択し、制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 に加える正電圧の印加の組み合わせを選択することにより、前記抵抗Ｒ22との並列合成インピーダンスを、５ビット（３２段階）で制御することができる。
【００６２】
そして、この実施の形態においても、図７（ａ）に基づいてすでに説明したとおり、階調を４段階、ディマーを３２段階にわたって制御するようになされている。したがって、前記ディマーの設定に基づいて制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 に加える正電圧の組み合わせを選択することで、前記抵抗Ｒ22のダイオードＤ7 との接続点側における電位レベルを３２段階に制御する分圧手段を構成している。これは換言すれば、逆バイアス電圧印加におけるプリチャージ中のピーク電流値を３２段階に制御できることに他ならない。
【００６３】
前記した抵抗Ｒ22の他端側には、ダイオードＤ7 、抵抗Ｒ23，Ｒ24による分圧回路が接続されており、抵抗Ｒ23，Ｒ24の接続点において出力される分圧電圧が、オペアンプＯP1の非反転入力端に供給されるように構成されている。また、抵抗Ｒ22の他端側には、ダイオードＤ8 と抵抗Ｒ25が直列に接続されており、さらに抵抗Ｒ26を介した出力がオペアンプＯP1の反転入力端に供給されるように構成されている。
【００６４】
前記抵抗Ｒ25とＲ26の接続点にはｐｎｐトランジスタＱ7 のエミッタが接続されており、同トランジスタＱ7 のコレクタは抵抗Ｒ28を介して接地されている。さらに同トランジスタＱ7 のベースには、前記オペアンプＯP1の出力が抵抗Ｒ27を介して供給されるように構成されている。そして、前記トランジスタＱ7 のエミッタの電位が逆バイアス電圧ＶM （プリチャージ電圧）として使用されるように構成されている。
【００６５】
ここで、前記オペアンプＯP1は、通常時においては正（＋）の出力を発生しており、したがって、トランジスタＱ7 はカットオフ状態になされている。一方、図１の構成において説明したように、発光素子の寄生容量を介して陽極ドライブ電流により逆バイアス電圧ＶM が押し上げられる（上昇する）状態が発生した場合には、オペアンプＯP1の反転入力端の電位レベルが上昇するため、オペアンプＯP1の出力は負（−）に反転する。
【００６６】
これにより、トランジスタＱ7 は導通状態となり、そのエミッタからコレクタに向けて電流を吸い込むように機能する。すなわち、トランジスタＱ7 はエミッタ電圧がシフトアップされるのを阻止する電圧クランプの機能を発揮する。これにより、図１の構成において説明したように、水平クロストークが発生するのを防止することができる。
【００６７】
以上説明した図２に示す回路構成によると、図１に示す構成と同様に逆バイアス電圧生成回路５によって得られる逆バイアス電圧ＶM が、陰極リセットの動作により、次に発光駆動される発光素子の寄生容量に対するプリチャージ電圧として利用される。この時、同様にディマー制御手段によって設定されているディマーの設定値に応じて、逆バイアス電圧ＶM が変更される。
【００６８】
したがって、特にディマーの設定値が低輝度になされる場合においては、次に発光駆動される素子の寄生容量に対して過剰な電圧が充電されるのを阻止することができる。したがって、図２に示す回路構成においても、すでに説明した図７（ｃ）に示す制御態様を実現することができる。
【００６９】
なお、図８にｃとして示す特性は、図２に示した駆動回路によってなされる実態を示したものであり、同様に階調が３に設定された場合を示している。この図８におけるｃとして示す特性のように、ディマーが１に設定された状態においては素子の発光輝度は、１ｃｄ程度になされる。また、この図２に示した駆動回路によると、ディマーの設定値に対応した発光輝度が、図１に示した回路構成よりも、よりリニアに変化することが判る。そして、図９に示す特性ｃは、図２に示した駆動回路によってなされるディマーの設定値に対応した逆バイアス電圧ＶM （プリチャージ電圧）の変化特性を示している。
【００７０】
なお、以上説明した実施の形態においては、ディマーならびに階調制御を素子の点灯時間を変更することで実現させているが、このディマーならびに階調制御は、陽極線ドライブ回路２に備えられた定電流回路Ｉ1 〜Ｉn における出力電流を制御することによっても実現できる。したがって、このように出力電流の制御を採用する場合においては、定電流回路の出力電流の制御に対応して、前記した制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 を選択的に接地するか、または制御端子Ｌ1 〜Ｌ5 に対して正電圧を選択的に印加すればよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかる駆動方法を利用した表示装置によると、例えば有機ＥＬ素子のような容量性発光素子の発光開始時において、この発光素子に対してプリチャージを行なう充電電圧を、発光素子における発光輝度の制御状態に応じて変更するようになされるので、より低輝度の発光特性を確保することができる。したがって、発光素子の輝度の制御幅、すなわちダイナミックレンジをより拡大することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる駆動方法を採用した発光駆動装置の第１の実施形態を示した結線図である。
【図２】同じく第２の実施形態を示した結線図である。
【図３】従来の発光駆動装置の一例を示した結線図である。
【図４】有機ＥＬ素子の等価回路図である。
【図５】定電流駆動した場合の有機ＥＬ素子における陽極電圧の立上がり状態を示す特性図である。
【図６】陰極リセット動作を説明する回路図である。
【図７】階調およびディマー制御を行う場合のタイミング図、ならびに輝度の関係を示した特性図である。
【図８】ディマー制御に対応した輝度の関係を示した特性図である。
【図９】ディマー制御に対応した逆バイアス電圧の関係を示した特性図である。
【符号の説明】
１          発光表示パネル
２          陽極線ドライブ回路
３          陰極線走査回路
４          発光制御回路
５          逆バイアス生成回路
６          駆動電圧源（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
１１        スイッチングレギュレータ回路
１２        ＤＣ電圧源
１５        ＰＷＭ回路
１６        基準発振器
Ａ1 〜Ａn   陽極（ドライブ）線
Ｂ1 〜Ｂm   陰極（走査）線
Ｄ1 〜Ｄ5   ダイオード
Ｉ1 〜Ｉn   定電流回路
Ｌ          インダクタ
Ｌ1 〜Ｌ5   制御端子
ＯＥＬ      有機ＥＬ素子
Ｑ1 〜Ｑ20  トランジスタ
Ｒ1 〜Ｒ28  抵抗素子
ＳX1〜ＳXn  ドライブスイッチ
ＳY1〜ＳYn  走査スイッチ
Ｖref       基準電圧
ＺD1，ＺD2  定電圧ダイオード
【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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