JP2002229512A

JP2002229512A - 容量性発光素子の駆動装置および駆動方法

Info

Publication number: JP2002229512A
Application number: JP2001029264A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yazawa; 直樹矢澤; Hajime Suzuki; 鈴木　　元
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】陰極リセット駆動法のような熱損失を伴うこ
となく、容量性発光素子の発光立上がりを迅速になし得
る発光駆動装置を提供すること。【解決手段】陽極ドライブ線Ａ1 〜Ａn と、陰極走査
線Ｂ1 〜Ｂm の各交点に有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmが接続
され、陰極走査線を所定の周期で走査しながら所望のド
ライブ線に定電流源Ｉ1 〜Ｉn を接続することにより、
前記各ＥＬ素子を選択的に発光させるように構成されて
いる。加えて、前記ＥＬ素子の初期点灯によって駆動さ
れるＥＬ素子の順方向電圧に対応する電圧値を保持する
電圧保持手段（ピークホールド回路）１１と、この電圧
保持手段によって保持された前記電圧値を、次の走査以
降において発光駆動されるＥＬ素子に加える電圧印加手
段（バッファ回路）１２とが備えられる。これにより、
次に発光駆動されるＥＬ素子の陽極端子を、瞬時に発光
可能電圧に引き上げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば有機ＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）素子等の容量性発光素子
を発光駆動する技術に関し、特に前記発光素子の発光の
立上がりが迅速になし得る駆動装置および駆動方法に関
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】有機ＥＬ素子は、電気的には図５に示すよ
うな等価回路で表すことができる。すなわち、有機ＥＬ
素子は、寄生容量成分Ｃと、この容量成分に並列に結合
するダイオード成分Ｅ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考えら
れている。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＝Ｖth）を越えると、電
極（ダイオード成分Ｅのアノード側）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】図６は、このような有機ＥＬ素子の静発光
特性を示したものである。これによれば、有機ＥＬ素子
は図６（ａ）に示すように、駆動電圧（Ｖ）が発光閾値
電圧（Ｖth）以上の場合において、急激に電流（Ｉ）が
流れて発光する。換言すれば、印加される駆動電圧が発
光閾値電圧以下であれば、寄生容量への充電後はＥＬ素
子には殆ど駆動電流は流れず発光しない。そして、駆動
電圧（Ｖ）が発光閾値電圧以上の発光可能領域において
は、図６（ｂ）に示すように、駆動電流（Ｉ）にほぼ比
例した輝度（Ｌ）で発光する特性を有している。したが
って、ＥＬ素子の輝度特性は図６（ｃ）に示すように前
記閾値電圧より大なる発光可能領域においては、それに
印加される電圧（Ｖ）の値が大きくなるほど、その発光
輝度（Ｌ）が大きくなる特性を有している。

【０００５】かかる複数の有機ＥＬ素子を配列させて構
成した表示パネルの駆動方法としては、単純マトリクス
駆動方式が適用可能である。図７に単純マトリクス表示
パネルと、その駆動装置の一例が示されている。この単
純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７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、ｎ本の陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ本の
陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配置され、各々の交差した
部分（計ｎ×ｍ箇所）に、有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmが配
置される。

【０００６】そして、画素を構成する各素子Ｅ11〜Ｅnm
は、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａ
n と水平方向に沿う陰極線Ｂ1 〜Ｂm との交差位置に対
応して一端（前記した等価回路のダイオード成分Ｅの陽
極端子）が陽極線に、他端（前記した等価回路のダイオ
ード成分Ｅの陰極端子）が陰極線に接続される。そし
て、陽極線は陽極線ドライブ回路１に接続され、陰極線
は陰極線走査回路２に接続されてそれぞれ駆動される。

【０００７】前記陰極線走査回路２には、各陰極走査線
Ｂ1 〜Ｂm に対応する走査スイッチＳY1〜ＳYmが備えら
れ、逆バイアス電圧ＶM （例えば１０Ｖ）およびアース
電位（０Ｖ）のうちのいずれか一方を、対応する陰極走
査線に接続するように作用する。また、陽極線ドライブ
回路１には、各陽極線を通じて駆動電流を個々のＥＬ素
子に供給する駆動源Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチ
ＳX1〜ＳXnが備えられ、ドライブスイッチがオン制御さ
れることにより、駆動源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。

【０００８】これにより、陰極走査線を所定の周期で走
査しながら所望の陽極ドライブ線に駆動源を接続するこ
とにより、前記各発光素子を選択的に発光させるように
作用する。なお、前記駆動源は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、過電流で素
子を劣化させること等の理由により、駆動源として定電
流源を用いるのが一般的である。

【０００９】前記各陽極ドライブ線は、さらに陰極リセ
ット回路３に接続されている。この陰極リセット回路３
には、陽極ドライブ線毎に設けられたリセットスイッチ
ＳR1〜ＳRnが具備されており、当該リセットスイッチが
オン動作されることによって、陽極ドライブ線がアース
電位に設定される。なお、前記した陽極線ドライブ回路
１、陰極線走査回路２、およびリセット回路３は、図示
せぬ発光制御回路からもたらされる指令信号によってそ
れぞれ駆動される。

【００１０】すなわち、発光制御回路は、画像データに
応じて当該画像データに対応した画像を表示させるべく
陽極線ドライブ回路１、陰極線走査回路２、および陰極
リセット回路３を制御する。この場合、陰極線走査回路
２は、発光制御回路からの指令により画像データの水平
走査期間に対応する陰極走査線のいずれかを選択してア
ース電位に設定し、その他の陰極走査線には逆バイアス
電圧ＶM が印加されるように走査スイッチＳY1〜ＳYmを
切り換える制御がなされる。なお、図７に示した状態は
第１の陰極走査線Ｂ1 が走査される状態を示している。

【００１１】前記逆バイアス電圧ＶM は、走査選択がな
された陰極線との交点に接続されたドライブされている
ＥＬ素子の寄生容量を充電すると共に、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ＥＬ素子がクロストーク発光することを防
止するために印加されるものであり、この逆バイアス電
圧は、発光駆動されるＥＬ素子の順方向電圧（ＶF ）に
ほぼ等しい電圧に設定されるのが一般的である。そし
て、走査スイッチＳY1〜ＳYmが水平走査期間毎に、順次
アース電位に切り換えられるので、アース電位に設定さ
れた陰極走査線は、その陰極走査線に接続されたＥＬ素
子を発光可能とする走査線として機能することとなる。

【００１２】一方、陽極線ドライブ回路１には、前記し
た発光制御回路より、画像データが示す画素情報に基づ
いて当該陽極ドライブ線に接続されているＥＬ素子のい
ずれかをどのタイミングでどの程度の時間にわたって発
光させるかについて制御するドライブ制御信号（駆動パ
ルス）が供給される。陽極線ドライブ回路１は、このド
ライブ制御信号に応じて、ドライブスイッチＳX1〜ＳXn
のいくつかをオン制御し、陽極ドライブ線Ａ1 〜Ａn を
通じて画素情報に応じた該当ＥＬ素子に対して駆動電流
を供給するように作用する。

【００１３】これにより、駆動電流の供給されたＥＬ素
子は、当該画素情報に応じて発光駆動される。なお、図
７に示した状態は、前記したとおり第１の陰極走査線Ｂ
1 が走査されている状態であり、かつドライブスイッチ
ＳX1，ＳX3およびＳXnがオン状態となされているので、
ＥＬ素子Ｅ11，Ｅ31およびＥn1が発光駆動されることに
なる。

【００１４】前記陰極リセット回路３のリセット動作
は、前記した発光制御回路からのリセット制御信号に応
じて行われる。この作用は、例えば特開平９−２３２０
７４号公報に開示されており、走査線を切り換えた際
に、次の走査線に対応して発光駆動されるＥＬ素子の発
光立上りを早めるためになされる。これは、前記したよ
うに有機ＥＬ素子は寄生容量を有しており、例えば１つ
の陽極ドライブ線に数十個のＥＬ素子が接続されている
場合を例にすると、当該陽極ドライブ線からみて各寄生
容量の数十倍の合成容量が負荷容量として接続されるこ
とになる。

【００１５】したがって、走査期間の先頭で陽極ドライ
ブ線からの電流は、前記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を十分に超えるまで充電
するためには時間遅れが発生し、結局ＥＬ素子の発光立
上がりが遅れるという問題が発生する。特に、前記した
ように駆動源として定電流源Ｉ1 〜Ｉn 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
光立上がりの遅れが顕著に発生する。そこで、前記陰極
リセット回路３による電荷の放電動作と、陰極走査回路
２による逆バイアス電圧ＶM の印加動作は、次の走査に
おいて発光駆動させるＥＬ素子の陽極端子に対して、瞬
時に発光閾値電圧を十分に超える電圧を与えるように機
能する。

【００１６】図８は前記リセット回路３による陰極リセ
ット動作を示したものであり、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。なお、図８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
として示されており、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。

【００１７】図８（ａ）は、陰極リセット動作の前の状
態を示しており、陰極走査線Ｂ1 が走査されＥＬ素子Ｅ
11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、（ｂ）に示すように陽極ドライブ線Ａ1 および全
陰極走査線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、各走査スイッチＳY1〜ＳYmがアース
側に接続されると共に、リセットスイッチＳR1がオン動
作される。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はオン動作になされ、前記リセットスイッチ
ＳR1はオフ動作に切り換えられる。

【００１８】したがって、前述したリセット時に各素子
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（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Ｅ
12の寄生容量を充電する。この時、ドライブ線Ａ1 に接
続された定電流源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。

【００１９】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１０（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）程度のディスプレイパネルで
は、この動作は約１μｓｅｃで完結する。

【００２０】

【数１】

【００２１】その後、ドライブ線Ａ1 に流れる定電流源
Ｉ1 からの駆動電流により、（ｄ）に示すようにＥＬ素
子Ｅ12が発光状態になる。なお、この時の走査でＥＬ素
子Ｅ12を発光駆動させない場合には、前記リセットスイ
ッチＳR1をオン動作にして、陽極ドライブ線Ａ1 をアー
スに接続した状態にしておくことで、他の素子からの充
電電流は、全てアースに流れるため、陽極ドライブ線Ａ
1 には電圧は発生しない。

【００２２】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素子の寄生容量とクロス
トーク発光防止用の逆バイアス電圧を利用して、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。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した陰
極リセット法を利用した場合においては、前記した作用
により、ＥＬ素子の発光立上がりを迅速になすことがで
きるものの、陰極走査ごとに各ＥＬ素子の寄生容量に蓄
積された電荷をリセットする操作が伴われる。このため
に、ＥＬ素子の各寄生容量に蓄積された電荷は、走査の
切り換えごとに前記した陽極ドライブ線および陰極走査
線を介したドライバＩＣによって放電動作がなされるた
め、その放電電流により発熱する。

【００２４】換言すれば、陰極リセット動作に伴う各寄
生容量における電荷の放電は、熱として廃棄されること
になる。このために、画像データに基づく画素情報が、
各ＥＬ素子を点灯させない不灯状態を継続させるような
表示パターンにおいては、かなりの熱損失が発生するこ
とになる。

【００２５】このような発熱に消費される電力について
考察すると、次のように説明することができる。すなわ
ち、コンデンサ容量（Ｃ）と、これに印加される電圧
（Ｖ）との関係から、電力エネルギー（Ｐｄ）は、Ｐｄ
＝（１／２）・ＣＶ²として表すことができる。ここ
で、１ドットを構成するＥＬ素子の寄生容量は４ｐＦ程
度である。また、前記ＶM が１０（Ｖ）であるとし、陰
極線ライン走査時間が１７０μｓｅｃであるとすると、
不灯状態の１ドットにおいて、１秒間に消費される電力
エネルギー（Ｗ）については、次の数式２のように表す
ことができる。

【００２６】

【数２】

【００２７】したがって、例えば縦横６４×２５６ドッ
トの表示パネルについて考察すると、一つの陽極ドライ
ブ線あたり、すなわち６４ドットにおいては７５（μ
Ｗ）、また、全ドットにおいては１９．３（ｍＷ）の電
力エネルギーが１秒間に消費されることになる。また、
前記した条件において、陰極線ライン走査時間を、例え
ば１００μｓｅｃにすると、全ドットにおいて３３（ｍ
Ｗ）の電力エネルギーが１秒間に消費されることにな
る。

【００２８】一方、前記１つのドットを点灯させる場合
のＥＬ素子において消費される電力を考察した場合にお
いて、ＥＬ素子の順方向電圧ＶF を、ＶF ＝１０（Ｖ）
とし、この時に素子に流れる電流が、１００（μＡ）で
あるとすると、消費電力Ｐｂは以下のように示すことが
できる。

【００２９】

【数３】

【００３０】したがって、全てのドットを点灯動作させ
た場合においての表示パネルにおいて消費される電力
は、２５６（ｍＷ）となる。また、この時に前記した陽
極線ドライブ回路１の各定電流源Ｉ1 〜Ｉn における電
圧降下は６（Ｖ）程度である。したがって、ここで消費
される電力Ｐｃは以下のように示すことができる。

【００３１】

【数４】

【００３２】したがって、前記した電力計算から理解で
きるように、各ＥＬ素子の点灯に要する消費電力に対し
て、前記した陰極リセット動作によって熱損失となる割
合が非常に大きいことが判る。

【００３３】一方、前記した陰極リセット動作を実行す
る場合、特に陽極ドライブ線および全陰極走査線をアー
ス電位にリセットさせる場合においては、現実には１０
μｓｅｃ以下の高速度でスイッチング動作を実行させる
必要が生ずる。このために、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−
Ｍａｇｎｅｔｉｃ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ＝電磁障
害）の発生を伴い、妨害波を発生させるという問題も抱
えている。

【００３４】この発明は、前記した問題点に着目してな
されたものであり、前記した陰極リセット動作により発
生する熱損失を無くすと共に、各ＥＬ素子の発光立上が
り特性が迅速になしえる容量性発光素子の駆動装置およ
び駆動方法を提供することを目的とするものである。

【００３５】

【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容量性発光素子の駆動
装置は、陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素子を接
続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線とす
ると共に他方をドライブ線として、走査線を所定の周期
で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続するこ
とにより、前記各発光素子を選択的に発光させるように
構成した容量性発光素子の駆動装置であって、前記容量
性発光素子の初期点灯によって駆動される前記容量性発
光素子の順方向電圧に対応する電圧値を保持する電圧保
持手段と、前記電圧保持手段によって保持された前記電
圧値を、次の走査以降において発光駆動される容量性発
光素子に加える電圧印加手段とが備えられた構成とされ
る。

【００３６】この場合、前記電圧保持手段として、好ま
しくは前記容量性発光素子の順方向電圧を保持するピー
クホールド回路が用いられる。また、前記電圧印加手段
としては、好ましくは前記ピークホールド回路によって
保持された電圧値を定電圧で出力するバッファ回路が用
いられる。

【００３７】この場合、好ましくはバッファ回路により
出力される定電圧を、それぞれ一方向性素子を介して各
容量性発光素子の陽極端子に供給するように構成され
る。加えて、この発明にかかる駆動装置には、好ましく
は前記電圧保持手段によって保持された電圧値をリセッ
トさせるリセット回路が具備される。

【００３８】一方、前記電圧保持手段と電圧印加手段と
の組み合わせが、前記容量性発光素子の順方向電圧に対
応する電圧を第１入力とし、帰還電圧を第２入力として
第１および第２入力に応じたパルス信号を出力する第１
処理手段と、前記第１処理手段により得られるパルス信
号を直流電圧値に変換する第２処理手段とにより構成さ
れ、前記第２処理手段により生成される直流電圧を、次
の走査以降において発光駆動される容量性発光素子に加
えると共に、前記第１処理手段への帰還電圧とした構成
も好適に利用することができる。

【００３９】そして、この発明にかかる駆動装置におい
ては、前記した所望のドライブ線に接続される駆動源と
して、定電流源を用いることが望ましい。

【００４０】さらに、この発明にかかる容量性発光素子
の駆動方法は、陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素
子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査
線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定
の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続
することにより、前記各発光素子を選択的に発光させる
ように構成した容量性発光素子の駆動方法であって、前
記容量性発光素子に対して駆動源を接続し、初期点灯さ
せる初期点灯ステップと、前記初期点灯ステップにおい
て点灯状態とされた前記容量性発光素子の順方向電圧に
対応する電圧値を保持する電圧保持ステップと、前記電
圧保持ステップによって保持された前記電圧値を、次の
走査以降において発光駆動される容量性発光素子に加え
る電圧印加ステップとを順次実行するようになされる。

【００４１】この場合、前記電圧保持ステップにおいて
保持された電圧値を必要に応じてリセットさせるリセッ
トステップがさらに実行され、前記リセットステップの
実行に伴い、再び前記初期点灯ステップが実行されるよ
うになされる。

【００４２】前記した駆動方法を採用したこの発明にか
かる容量性発光素子の駆動装置によると、容量性発光素
子としての例えば有機ＥＬ素子を初期点灯した場合にお
ける順方向電圧に対応する電圧値が、電圧保持手段によ
って保持される。この場合、前記電圧保持手段として
は、好ましくはピークホールド回路が利用される。そし
て、ピークホールド回路によって保持された電圧は、電
圧印加手段としてのバッファ回路を介して、次の走査以
降において発光駆動される発光素子の陽極端子に定電圧
として供給される。

【００４３】したがって、次の走査において発光駆動さ
れる容量性発光素子としての例えば有機ＥＬ素子には、
バッファ回路よりもたらされる定電圧によって素子の寄
生容量に対して即座に充電がなされるため、瞬時にして
素子は発光可能な状態になされる。続いて、例えば定電
流源により構成される駆動源より与えられる駆動電流に
よって、前記素子は走査期間中における発光状態が継続
される。

【００４４】この場合、前記バッファ回路からの定電圧
が一方向性素子、例えばダイオードを介して発光駆動さ
れる各素子に対して印加されるように構成することで、
各陽極ドライブ線に対応して各々ピークホールド回路お
よびバッファ回路を備える必要性を無くすことができ
る。

【００４５】一方、前記した電圧保持手段によって保持
された電圧値をリセットさせるリセット回路を備えるこ
とで、例えばディマーコントロール動作により発光素子
の輝度を変更する場合において、バッファ回路から発光
素子に与える定電圧を、即座に変更することが可能とな
る。

【００４６】前記した構成によると、図７および図８に
基づいて説明した陰極リセット法による熱損失を伴うこ
となく、容量性発光素子としての例えば有機ＥＬ素子の
陽極端子を、瞬時に発光可能電圧に引き上げることがで
きる。これにより、各素子の発光の立ち上げを迅速にな
しえることができる。

【００４７】また、例えばディマーコントロール動作に
より発光素子の輝度を変更する場合において、ピークホ
ールド回路によって保持された電圧をリセットさせるリ
セット回路が備えられるものの、このピークホールド回
路による電圧リセットの動作は、前記したように陰極走
査ごとに実行される陰極リセット法によるリセット動作
の頻度に比較すると極めて少ない。したがって、これに
よる熱損失は比較に及ばぬ程度のものとなる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる容量性発
光素子の駆動装置について、その実施の形態を図面に基
づいて説明する。なお、この実施の形態においては容量
性発光素子として、有機ＥＬ素子が用いられている。ま
た、図１に示す実施の形態は図７において説明したと同
様の陰極線走査・陽極線ドライブの形態が採用されてい
る。すなわち、ｎ本の陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に、ｍ
本の陰極線Ｂ1 〜Ｂm が横方向に配置され、各々の交差
した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、有機ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnm
が配置されている。

【００４９】そして、画素を構成する各素子Ｅ11〜Ｅnm
は、格子状に配列され、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａ
n と水平方向に沿う陰極線Ｂ1 〜Ｂm との交差位置に対
応してＥＬ素子の陽極端子が陽極線に、ＥＬ素子の陰極
端子が陰極線に接続されている。また、陽極線は陽極線
ドライブ回路１に接続され、陰極線は陰極線走査回路２
に接続されてそれぞれＥＬ素子を発光駆動するように構
成されている。

【００５０】前記陰極線走査回路２には、図７に示した
例と同様に各陰極走査線Ｂ1 〜Ｂmに対応する走査スイ
ッチＳY1〜ＳYmが備えられ、逆バイアス電圧ＶM （例え
ば１０Ｖ）およびアース電位（０Ｖ）のうちのいずれか
一方を、対応する陰極走査線に接続するように作用す
る。また、陽極線ドライブ回路１には、各陽極線を通じ
て駆動電流を個々のＥＬ素子に供給する駆動源としての
定電流源Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳX1〜ＳXn
が備えられ、ドライブスイッチがオン制御されることに
より、定電流源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。

【００５１】これにより、陰極走査線を所定の周期で走
査しながら所望の陽極ドライブ線に定電流源を接続する
ことにより、前記各発光素子を選択的に発光させるよう
に作用する。

【００５２】図１に示す実施の形態においては、ＥＬ素
子の初期点灯によって駆動される順方向電圧を電圧保持
手段１１に対して供給できるように構成されており、こ
のために陽極ドライブ線Ａ1 が電圧保持手段１１に接続
されている。そして、図１に示す状態においては、陽極
線ドライブ回路１におけるドライブスイッチＳX1がオン
状態とされ、また陰極線走査回路２における走査スイッ
チＳY1がアース電位に接続されている。

【００５３】したがって、ＥＬ素子Ｅ11には駆動源とし
ての定電流源Ｉ1 より、駆動電流が流れる。この駆動電
流により生成されるＥＬ素子Ｅ11の順方向電圧（ＶF ）
は、前記電圧保持手段１１に伝達される（前記初期点灯
ステップ）。この電圧保持手段１１は、後で詳細に説明
するとおり、１つの好ましい例においてはピークホール
ド回路より構成されており、したがって、電圧保持手段
１１は、ＥＬ素子Ｅ11の初期点灯によって駆動される順
方向電圧（ＶF ）に対応した電圧を保持する（前記電圧
保持ステップ）。

【００５４】なお、図１に示した形態においては、陽極
ドライブ線Ａ1 が電圧保持手段１１に接続されている
が、この電圧保持手段１１に接続される陽極ドライブ線
はＡ1に限らず、他の陽極ドライブ線はＡ2 〜Ａn のい
ずれかであっても、以下に示す作用効果は同一であり、
この発明の前記した目的は達成できる。

【００５５】前記電圧保持手段１１によって保持された
前記電圧値は、電圧印加手段１２に供給されるように構
成されている。この電圧印加手段１２は、後で詳細に説
明するとおり、１つの好ましい例においては前記ピーク
ホールド回路によってホールドされた電圧を、定電圧で
出力するバッファ回路より構成されている。そして、図
１に示す実施の形態においては、電圧印加手段１２より
もたらされる定電圧が、それぞれ一方向性素子としての
各ダイオードＤ1 〜Ｄn を介して、陽極線ドライブ回路
１における各定電流源Ｉ1 〜Ｉn の出力端にそれぞれ供
給されるようになされる（前記電圧印加ステップ）。

【００５６】前記した構成によると、陰極線走査回路２
における走査スイッチＳY2がアース電位に接続される次
の走査において、電圧印加手段１２よりもたらされる定
電圧が、それぞれダイオードＤ1 〜Ｄn およびドライブ
スイッチＳX1〜ＳXnを介して、ＥＬ素子の陽極端子に供
給される。したがって、次の走査においてドライブスイ
ッチＳX1〜ＳXnのうち、図１に示すようにスイッチＳX
1，ＳX3，ＳXnがオンされているとすれば、ＥＬ素子Ｅ1
2，Ｅ32，Ｅn2の陽極端子に対して、電圧印加手段１２
よりもたらされる定電圧が供給される。

【００５７】これにより、ＥＬ素子Ｅ12，Ｅ32，Ｅn2の
寄生容量には、前記電圧印加手段１２からの定電圧によ
り瞬時にして充電動作がなされ、発光可能な状態とな
る。続いて、ＥＬ素子Ｅ12，Ｅ32，Ｅn2には、定電流源
Ｉ1 ，Ｉ3 ，Ｉn よりそれぞれ駆動電流が流れるため、
当該走査期間においては、この駆動電流によってＥＬ素
子は発光駆動される。

【００５８】さらに次の走査においては、陰極線走査回
路２における走査スイッチＳY3がアース電位に接続され
るが、この場合においても、ドライブスイッチＳX1〜Ｓ
Xnのいずれかのオン動作にしたがって、それに対応する
ＥＬ素子の陽極端子に対して同様に電圧印加手段１２よ
りもたらされる定電圧が供給され、即座に発光可能な状
態になされる。

【００５９】ここで、前記電圧保持手段１１にはリセッ
ト端子が設けられている。このリセット端子は、ディマ
ーコントロール動作の指令により各ＥＬ素子の輝度を変
更する場合において、電圧保持手段１１によって保持さ
れた電圧を一旦ゼロリセットするものである。したがっ
て、リセット動作がなされた場合においては、定電流源
によって駆動されるＥＬ素子の順方向電圧を、再び電圧
保持手段１１によって保持する動作がなされる。そし
て、以後においては新たに保持された順方向電圧に基づ
く前記電圧印加手段１２からの定電圧により、各ＥＬ素
子の寄生容量に対して充電動作がなされる。

【００６０】なお、図１に示した構成においては、単色
発光の表示パネルを対象としており、したがって一組の
電圧保持手段１１および電圧印加手段１２が示されてい
る。しかしながら、例えば有機ＥＬ素子によりフルカラ
ーの表示画像を実現するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の発光をなすことができる有機材料を、別々に
成膜して配列させたパラレル型ＲＧＢ法が提案されてい
る。この場合においては、前記した赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）ごとに、それぞれ発光輝度を調整して
カーラーバランスを整える必要があり、したがって、こ
れらに対応するように３組の電圧保持手段１１および電
圧印加手段１２を備えることが望ましい。

【００６１】図２は、前記した電圧保持手段１１および
電圧印加手段１２の構成における好ましい第１の例を示
したものである。なお、この図２においては図１におい
て説明した各構成に対応する部分を同一符号で示してい
る。図２に示されたようにコレクタに動作電源が与えら
れたｎｐｎトランジスタＱ１のベースは、陽極ドライブ
線Ａ1 に接続されている。そして、トランジスタＱ１の
エミッタとアースとの間には抵抗Ｒ1 およびコンデンサ
Ｃ1 が直列に接続されている。すなわち、前記したトラ
ンジスタＱ１、抵抗Ｒ1 、およびコンデンサＣ1 により
前記した電圧保持手段１１に対応するピークホールド回
路を構成している。

【００６２】さらに、前記コンデンサＣ1 の端子電圧
が、コレクタに動作電源が与えられたｎｐｎトランジス
タＱ２のベースに供給されるように構成されており、こ
のトランジスタＱ２のエミッタは、一方向性素子として
の前記ダイオードＤ1 〜Ｄn を介して定電流源Ｉ1 〜Ｉ
n の出力端に接続されている。すなわち、トランジスタ
Ｑ２は、コンデンサＣ1 の端子電圧に対応する電圧を定
電圧で出力するバッファ回路を構成しており、これは前
記した電圧印加手段１２としての機能を有している。

【００６３】また、前記コンデンサＣ1 とアースとの間
にはｎｐｎトランジスタＱ３のコレクタおよびエミッタ
が接続されており、当該トランジスタＱ３のベースには
抵抗Ｒ2 および抵抗Ｒ3 により分割されたリセット信号
が供給されるように構成されている。すなわち、前記抵
抗Ｒ3 の一端がリセット端子を構成しており、このリセ
ット端子に正電圧のリセット信号を与えることにより、
トランジスタをＱ３をオン動作させて、コンデンサＣ1
の端子電圧をゼロリセットすることができるように構成
されている。

【００６４】以上の構成において、ドライブスイッチＳ
X1をオン状態にし、陰極走査線Ｂ1を走査した場合にお
いては、定電流源Ｉ1 からの駆動電流によりＥＬ素子Ｅ
11が発光駆動される。そして、この時の順方向電圧（Ｖ
F ）は、トランジスタＱ１のベースに供給される。した
がって、前記コンデンサＣ1 は、トランジスタＱ１のベ
ース・エミッタ間電圧（約０．６Ｖ）分が降下した電圧
に充電される。なお前記バッファ回路を構成するトラン
ジスタＱ2 のベースは、ハイインピーダンス回路を構成
しており、したがってコンデンサＣ1 によって、前記電
圧値がホールドされる。

【００６５】続いて、陰極走査線Ｂ2 が走査された場合
においては、前記トランジスタＱ2およびダイオードＤ1
を介して、コンデンサＣ1 によってホールドされた電
圧がＥＬ素子Ｅ12の陽極端子に供給される。ここで、ト
ランジスタＱ2 のエミッタは、ローインピーダンス出力
回路を構成しており、したがってＥＬ素子Ｅ12の陽極端
子には定電圧が印加される。この時に印加される定電圧
は、ＶF −（０．６×３）であり、したがって順方向電
圧ＶF が１０（Ｖ）であるとすれば、約８．２（Ｖ）の
定電圧が、ＥＬ素子Ｅ12の陽極端子に供給されることに
なる。これにより、ＥＬ素子Ｅ12の寄生容量に対して瞬
時に前記定電圧回路による充電がなされ、発光可能な状
態になされる。

【００６６】一方、ディマーコントロール動作の指令に
より、各ＥＬ素子の輝度が変更される場合においては、
前記リセット端子に正電圧が与えられるため、トランジ
スタＱ3 のオン動作により、コンデンサＣ1 の端子電圧
は放電される。そして、リセット動作がなされた場合に
おいては、定電流源によって駆動されるＥＬ素子の順方
向電圧に対応する電圧を、再びコンデンサＣ1 に充電し
てホールドするピークホールド動作がなされる。

【００６７】次に、図３は前記した電圧保持手段１１お
よび電圧印加手段１２の構成における好ましい第２の例
を示したものである。なお、この図３に示した例は、誤
差増幅器としてのオペレーショナルアンプ（以下オペア
ンプと称する）を利用して、より高精度に素子の順方向
電圧に対応する定電圧を、新たに点灯駆動させるべき素
子に対して供給できるように構成したものである。すな
わち、オペアンプＯＰ1 の非反転入力端には、定電流源
によって駆動されるＥＬ素子の順方向電圧（ＶF ）が供
給されるように構成されている。そして、前記オペアン
プＯＰ1 の反転入力端には、出力端よりダイオードＤｘ
を介した帰還回路が接続されている。

【００６８】そして、前記ダイオードＤｘおよび抵抗Ｒ
4 を介してコンデンサＣ1 に対してオペアンプＯＰ1 か
らの出力電圧が供給され、これによって、ピークホール
ド回路を構成している。一方、コンデンサＣ1 の端子電
圧は、帰還増幅器を構成するオペアンプＯＰ2 の非反転
入力端子に入力されており、オペアンプＯＰ2 の出力端
よりダイオードＤ1 〜Ｄn を介して定電流源Ｉ1 〜Ｉn
の出力端に接続されている。すなわち、オペアンプＯＰ
2 がバッファ回路を構成し、定電圧出力回路として機能
するように構成されている。

【００６９】この構成によると、オペアンプＯＰ1 の帰
還回路として挿入されたダイオードＤｘが、定電流源Ｉ
1 の出力端に接続されるダイオードＤ1 の電圧降下分を
保証するように作用する。これにより、次に走査される
各ＥＬ素子に対して、前記した順方向電圧にほぼ等しい
定電圧を与えることができる。なお、図３に示すトラン
ジスタＱ3 は、図２に示したトランジスタＱ3 と同様に
リセット回路を構成している。

【００７０】さらに、図４は前記した電圧保持手段１１
および電圧印加手段１２の構成における好ましい第３の
例を示したものである。この構成においては、ｎｐｎ型
トランジスタＱ4 のベースに、定電流源によって駆動さ
れるＥＬ素子の順方向電圧（ＶF ）が供給されるように
構成されている。そして、エミッタおよびアース間には
抵抗Ｒ5 を介してコンデンサＣ1 が接続されており、こ
れにより、順方向電圧に対応する電圧がホールドされ
る。また、トランジスタＱ3 は、図２および図３に示し
たトランジスタＱ3 と同様にリセット回路を構成してい
る。

【００７１】前記コンデンサＣ1 の端子電圧は、ｎｐｎ
型トランジスタＱ5 によるバッファを通して、抵抗Ｒ6
および抵抗Ｒ7 によって分割され、その分割電圧は第１
処理手段としての制御用ＣＰＵ１３における第１アナロ
グ入力ポートに、第１入力として供給される。この制御
用ＣＰＵ１３には、第２アナログ入力ポートが具備され
ており、ここには後述する第２処理手段としての電圧ゲ
インバッファ１４からの出力電圧が帰還される。すなわ
ち、制御用ＣＰＵ１３は第１および第２アナログ入力ポ
ートに加わる直流電圧の差分に応じて、出力ポートより
パルス信号（この実施の形態においてはＰＷＭ波）を出
力するように作用する。

【００７２】このＰＷＭ波は、電圧ゲインバッファ１４
に供給され、ここで、直流電圧に変換される。すなわ
ち、この電圧ゲインバッファ１４はローパスフィルタと
して機能し、ＰＷＭ波における波形幅に応じた直流出力
を生成する。この直流出力は、ダイオードＤ1 〜Ｄn を
介して、陽極線ドライブ回路１における各定電流源Ｉ1
〜Ｉn の出力端にそれぞれ供給される。また、電圧ゲイ
ンバッファ１４により生成される直流出力は、抵抗Ｒ8
および抵抗Ｒ9 によって分割され、その分割出力は、前
記した制御用ＣＰＵ１３における第２アナログ入力ポー
トに帰還される。

【００７３】前記図４に示した構成は、いわばデジタル
サーボと言えるものであり、有機ＥＬ素子の発光輝度を
変更したり、発光色に合わせて複数の順方向電圧（ＶF
）の値をホールドして切り換える操作を容易にするこ
とができる。そして、ワンチップ化した場合においてコ
ストを低減させることに寄与できる。

【００７４】なお、前記図４に示した構成においては、
制御用ＣＰＵ１３の第１および第２アナログ入力ポート
に入力される電圧値の差分に応じてＰＷＭ波が出力され
るように構成されているが、これはパルス数、もしくは
デューティーが変更されるように構成されていてもよ
い。

【００７５】

【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採用した容量性発光素子の駆動装置
によると、前記した陰極リセット法のように熱損失を伴
うことなく、容量性発光素子の発光立上がりを迅速にな
し得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる駆動装置の基本構成を示した
結線図である。

【図２】図１に示す電圧保持手段および電圧印加手段の
構成における好ましい第１の例を示した結線図である。

【図３】同じく好ましい第２の例を示した結線図であ
る。

【図４】同じく好ましい第３の例を示した結線図であ
る。

【図５】有機ＥＬ素子の等価回路を示す図である。

【図６】有機ＥＬ素子の諸特性を示した特性図である。

【図７】従来の陰極リセット駆動法を説明する結線図で
ある。

【図８】図７に示す構成において、陰極リセット動作を
説明する結線図である。

【符号の説明】

１陽極線ドライブ回路２陰極線走査回路１１電圧保持手段１２電圧印加手段１３制御用ＣＰＵ（第１処理手段）１４電圧ゲインバッファ（第２処理手段）Ａ1 〜Ａn 陽極（ドライブ）線Ｂ1 〜Ｂm 陰極（走査）線Ｃ1 コンデンサＤ1 〜Ｄn ダイオード（一方向性素子）Ｅ11〜Ｅnm 有機ＥＬ素子Ｉ1 〜Ｉn 駆動源（定電流源）ＯＰ1 ，ＯＰ2 オペアンプＱ1 〜Ｑ4 トランジスタＲ1 〜Ｒ9 抵抗ＳX1〜ＳXn ドライブスイッチＳY1〜ＳYn 走査スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素
子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査
線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定
の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続
することにより、前記各発光素子を選択的に発光させる
ように構成した容量性発光素子の駆動装置であって、前記容量性発光素子の初期点灯によって駆動される前記
容量性発光素子の順方向電圧に対応する電圧値を保持す
る電圧保持手段と、前記電圧保持手段によって保持され
た前記電圧値を、次の走査以降において発光駆動される
容量性発光素子に加える電圧印加手段とを備えた容量性
発光素子の駆動装置。
【請求項２】前記電圧保持手段は、前記容量性発光素
子の順方向電圧を保持するピークホールド回路である請
求項１に記載の容量性発光素子の駆動装置。
【請求項３】前記電圧印加手段は、前記ピークホール
ド回路によって保持された電圧値を定電圧で出力するバ
ッファ回路である請求項２に記載の容量性発光素子の駆
動装置。
【請求項４】前記バッファ回路により出力される定電
圧を、それぞれ一方向性素子を介して各容量性発光素子
の陽極端子に供給するように構成した請求項３に記載の
容量性発光素子の駆動装置。
【請求項５】前記電圧保持手段によって保持された電
圧値をリセットさせるリセット回路をさらに具備した請
求項１ないし請求項４のいずれかに記載の容量性発光素
子の駆動装置。
【請求項６】前記電圧保持手段と電圧印加手段との組
み合わせが、前記容量性発光素子の順方向電圧に対応す
る電圧を第１入力とし、帰還電圧を第２入力として第１
および第２入力に応じたパルス信号を出力する第１処理
手段と、前記第１処理手段により得られるパルス信号を
直流電圧値に変換する第２処理手段とにより構成され、
前記第２処理手段により生成される直流電圧を、次の走
査以降において発光駆動される容量性発光素子に加える
と共に、前記第１処理手段への帰還電圧とした請求項１
に記載の容量性発光素子の駆動装置。
【請求項７】前記駆動源として、定電流源を用いてな
る請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の容量性発
光素子の駆動装置。
【請求項８】陽極線と陰極線の各交点に容量性発光素
子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査
線とすると共に他方をドライブ線として、走査線を所定
の周期で走査しながら所望のドライブ線に駆動源を接続
することにより、前記各発光素子を選択的に発光させる
ように構成した容量性発光素子の駆動方法であって、前記容量性発光素子に対して駆動源を接続し、初期点灯
させる初期点灯ステップと、前記初期点灯ステップにおいて点灯状態とされた前記容
量性発光素子の順方向電圧に対応する電圧値を保持する
電圧保持ステップと、前記電圧保持ステップによって保持された前記電圧値
を、次の走査以降において発光駆動される容量性発光素
子に加える電圧印加ステップと、を実行するようになされた容量性発光素子の駆動方法。
【請求項９】前記電圧保持ステップにおいて保持され
た電圧値をリセットさせるリセットステップがさらに実
行され、前記リセットステップの実行に伴い、再び前記
初期点灯ステップが実行されるようになされた請求項８
に記載の容量性発光素子の駆動方法。