JP2006031050A - 発光ディスプレイ及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動電流の供給開始から発光するまでの立ち上がり速度が速く、高速走査を行うことができる発光ディスプレイ及びその駆動装置を提供すること。
【解決手段】 マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイ及びその駆動方法において、任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、すべての素子にオフセット電圧を印加してこれらを充電するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等の発光素子を用いた発光ディスプレイ及びその駆動方法に関する。

近年、有機ＥＬ表示装置はバックライトを必要としない自発光型表示装置として注目されている。有機材の開発が進み長寿命化が実現し、薄型で高効率発光であり、バックライトを含めた低消費化が可能であることから、画面のより高精細度化、より大型化の開発が盛んである。

この有機ＥＬ素子は容量性を有する素子であるため、マトリクスディスプレイの駆動方法として広く採用されている単純マトリクス駆動方式を行う場合において、発光素子の寄生容量に電荷が充電され、この電荷の影響で素子の発光が不十分になるという問題がある。この問題について以下に具体的に説明する。

図６に示す駆動方法は、単純マトリックス駆動方式と呼ばれるもので、陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６と陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４をマトリックス（格子）状に配置し、このマトリックス状に配置した陽極線と陰極線の各交点位置に接続された発光素子Ｅ_１，１〜Ｅ_{２５６，６４}を接続し、この陽極線または陰極線のいずれか一方を一定の時間間隔で順次選択して走査するとともに、この走査に同期して他方の線を駆動源としての定電流源２_１〜２_２５６でドライブしてやることにより、任意の交点位置の発光素子を発光させるようにしたものである。尚、この定電流源２_１〜２_２５６からは、駆動電流として一定電流Ｉが供給される。

例えば、図６は２つの発光素子Ｅ_１１とＥ_２１を点灯させた場合の例であり、走査スイッチ５_１が０Ｖ側に切り換えられ、陰極線Ｂ_１が走査されている。他の陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４には、走査スイッチ５_２〜５_６４により逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣ（１０Ｖ）が印加されている。この逆バイアス電圧は、定電流源２_１〜２_２５６から供給される電流が走査されていない陰極線に流れ込むことを防止するために印加されるものであって、その電圧値Ｖ_ＣＣは、発光素子を所望の瞬時輝度で発光させるために発光素子間に印加する電圧値、即ち、発光素子が一端に定電流源、他端にアースを接続されて駆動されているときの発光素子の印加電圧とほぼ同一とされることが望ましい。

また、陽極線Ａ_１とＡ_２には、ドライブスイッチ６_１と６_２によって定電流源２_１、２_２が接続され、シャントスイッチ７_１と７_２は開放されている。他の陽極線Ａ_３〜Ａ_２５６に対して、定電流源２_３〜２_２５６は開放され、シャントスイッチ７_３〜７_２５６はアース電位が与えられている。従って、図６の場合、発光素子Ｅ_１，１とＥ_２，１が順方向にバイアスされ、定電流源２_１と２_２から図中矢印で示すように駆動電流が流れ込み、２つの発光素子Ｅ_１，１、Ｅ_２，１のみが発光している。尚、図示される走査スイッチ５_１〜５_６４、ドライブスイッチ６_１〜６_２５６、シャントスイッチ７_１〜７_２５６は発光データが入力される発光制御回路４によって動作を制御されるものである。

また、陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４と陽極線Ａ_１、Ａ_２の交点位置に接続された各発光素子は、一方の端子に走査スイッチ５_２〜５_６４により逆バイアス電圧が印加され、他方の端子に定電流源２_１、２_２から逆バイアス電圧と略同一の電圧が供給されているので、各発光素子には電流が流れない。従って、各発光素子の寄生容量に電荷が充電されることがない。また、陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４と陽極線Ａ_３〜Ａ_２５６の交点位置に接続された各発光素子には逆バイアス電圧が印加されているので、発光素子が有する寄生容量（ハッチングされたコンデンサ）は、それぞれ図に示すような逆方向の電荷が充電された状態（素子の陰極側の電位が高くなる状態）となっている。

このように寄生容量に逆方向の電荷が充電された状態で次の発光素子を発光すべく陰極線を走査すると、発光素子が発光するまでの立ち上がりが遅くなり、高速走査が行えないという問題が生じる。これについて図７を基に説明する。図７は、図６のうち陽極線Ａ_３に接続された発光素子Ｅ_３，１〜Ｅ_３，６４の部分だけを示すものであり、（Ａ）は陰極線Ｂ_１を走査する状態、（Ｂ）は陰極線Ｂ_２を走査する状態を示している。ここで、陰極線Ｂ_１を走査するときは発光素子Ｅ_３，１の発光を行わず、陰極線Ｂ_２を走査するときは発光素子Ｅ_３，２を発光する場合を考える。

（Ａ）に示すように、陰極線Ｂ_１の走査時に陽極線Ａ_３がドライブされていない場合には、現在走査中の陰極線Ｂ_１につながれた発光素子Ｅ_３，１を除く他の発光素子Ｅ_３，２〜Ｅ_３，６４の寄生容量は、各陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４に与えられた逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣによって図示の向きに充電されている。次に（Ｂ）に示すように、走査が陰極線Ｂ_２に移った際に、発光素子Ｅ_３，２を発光されるために陽極線Ａ_３をドライブすると、発光させるべき発光素子Ｅ_３，２の寄生容量が充電されるだけでなく、他の陰極線Ｂ_３〜Ｂ_６４に接続された発光素子Ｅ_３，３〜Ｅ_３，６４の寄生容量に対しても矢印で図示するように電流が流れ込んで充電が行われる。

ところで、発光素子は、その両端電圧に応じて発光輝度が変化する特性を持っており、両端電圧が規定値まで立ち上がらないと、定常状態での発光（所望の瞬時輝度での発光）を行うことができない。従来の駆動方法の場合、図７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、陰極線Ｂ_２に接続された発光素子Ｅ_３，２を発光させるために陽極線Ａ_３をドライブすると、発光させるべき発光素子Ｅ_３，２の寄生容量だけでなく、陽極線Ａ_３に接続された他の発光素子Ｅ_３，３〜Ｅ_３，６４に対しても充電が行われるため、発光されるべき発光素子Ｅ_３，２の寄生容量の充電には時間を要することとなり、陰極線Ｂ_２につながれた発光素子Ｅ_３，２の両端電圧を早急に規定値まで立ち上がることができない。このため、従来の駆動方法は、発光するまでの立ち上がりが遅く、高速走査が不可能であった。

この問題を解決する方法として本出願人は特願平８−３８３９３号公報において以下の駆動方法を提案している。これは図８に示すように、走査が終了し次の陰極線に走査が移るまでの間に、すべてのドライブスイッチ６_１〜６_２５６をオフにし、すべての走査スイッチ５_１〜５_６４とすべてのシャントスイッチ７_１〜７_２５６を０Ｖ側に切り換え、陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６と陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４のすべてを一旦０Ｖでシャントし、０Ｖによるリセットをかけることにより、発光素子の寄生容量の電荷を放電するように制御する駆動方法である。

この駆動方法によれば、陰極線Ｂ_１の走査中に、発光素子Ｅ_３，２〜Ｅ_３，６４の寄生容量に逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣによって充電されていた電荷が、陰極線Ｂ_２の走査に移行する前には放電されるため、陰極線Ｂ_２に走査が移行した瞬間は図９に示す状態となる。このときすべての発光素子の寄生容量の電荷は０とされているので、次に発光させるべき発光素子Ｅ_３，２には、図９に示す複数のルートから電流が流れ込み寄生容量は急速に充電される。これにより、発光素子Ｅ_３，２の発光の立ち上がりを早くすることができる。

また、図１０及び図１１は他の駆動方法を示したもので、先の駆動方法と異なる点はリセットの方法である。この駆動方法では、ドライブスイッチ６_１〜６_２５６に３接点の切替スイッチを用い、第１の接点は開放とし、第２の接点は定電流源２_１〜２_２５６に、第３の接点は電源電圧Ｖ_ＣＣ＝１０Ｖにそれぞれ接続されている。例えば、発光素子Ｅ_１，１とＥ_２，１を発光させる場合の回路状態は、図１０に示すように図６に示した場合と同一であり、説明は省略する。２つの発光素子Ｅ_１，１、Ｅ_２，１を発光させ、次の発光素子を発光させるため陰極線Ｂ_２を走査する前に、図１１に示すようにすべてのシャントスイッチ７_１〜７_２５６をオフするとともに、すべての走査スイッチ５_１〜５_６４を逆バイアス電圧側に切り換え、すべてのドライブスイッチ６_１〜６_２５６を第３の接点側に切り換える。

すると、すべての陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６とすべての陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４が定電圧源でシャントされることになり、すべての発光素子の寄生容量に充電されていた電荷が一瞬に放電される。即ち、上記２種類の駆動方法は、任意の陰極線の走査が終了し次の陰極線に走査が移るまでの間に、すべての発光素子を一旦リセットすることで発光素子の寄生容量に充電されている電荷を放電するものであり、次に発光させる発光素子への駆動電流の供給開始から発光するまでの立ち上がり速度を速くさせ、高速走査を行うようにした駆動方法である。

ところで、表示パネルの大型化や高精細度化が進むと、発光素子の素子数が増加し、これらを配線するための陰極線や陽極線が長くなり、且つ細くなる。陰極線は金属によって形成されているので、通常、小さな抵抗値を持っているが、陰極線や陽極線が長くなり、且つ細くなるとその抵抗値が大きくなる。上述した駆動方法は陰極の抵抗値については考慮していないものであるが、この抵抗値が大きくなると以下に述べる無視できない問題が生じる。これについて図１２を基に説明する。尚、図１２は図６の一部を抜き出したものである。

同図において、走査スイッチ５_１〜５_６４と発光素子Ｅ_１，１〜Ｅ_１，６４の間の陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４の抵抗値ｒ_１はほぼ０とみなせるが、陰極線の抵抗値は走査スイッチ５_１〜５_６４から遠くなるに従って大きくなり、走査スイッチ５_１〜５_６４と発光素子Ｅ_{２５６，１}〜Ｅ_{２５６，６４}の間においてその累積抵抗値（ｒ_１＋ｒ_２＋……＋ｒ_２５６）は最大となる。ここで、上述したリセット動作により各発光素子の寄生容量の電荷が放電され、走査が陰極線Ｂ_１からＢ_２に移動されるとともに、発光素子Ｅ_１，２とＥ_{２，２５６}を発光させるべく陽極線Ａ_１とＡ_２５６が定電流源２_１、２_２５６に接続される場合を考える。

まず発光素子Ｅ_１，２は、走査が切り換ると直ちに発光素子Ｅ_１，１、Ｅ_１，３〜Ｅ_１，６４側から電流が流れ込むが、このとき発光素子Ｅ_１，２と走査スイッチ５_２間の陰極線Ｂ_２の抵抗値はほぼ０であるので、陰極線Ｂ_２の抵抗による電圧降下はない。よって、発光素子Ｅ_１，２の両端に印加される電圧は直ちにほぼＶ_ＣＣとなりそれに相当する電荷が充電される。これにより、発光素子Ｅ_１，２の両端電圧を所望の規定値であるＶ_ＣＣまで立ち上げることができ、直ちに所望の瞬時輝度での発光を行うことができる。

ところが、発光素子Ｅ_{２５６，２}は、走査が切り換り発光素子Ｅ_{２５６，１}、Ｅ_{２５６，３}〜Ｅ_{２５６，６４}側から電流が流れ込んだとき、陰極線Ｂ_２の抵抗ｒ_１乃至ｒ_２５６によって電圧降下Ｖ_２５６が生じる。

よって、発光素子Ｅ_{２５６，２}の両端にかかる電圧はＶ_ＣＣ−Ｖ_２５６となり、それに相当する電荷だけが充電されることとなる。従って、走査が切り替った直後は、発光させるべき発光素子Ｅ_{２５６，２}の両端電圧は所定値に到達していないので、所望の瞬時輝度で発光を行える状態にはならない。しかも所望の瞬時輝度で発光させるためには、その両端電圧が所定値Ｖ_ＣＣになるまで定電流源２_２５６から供給される電流を充電しなければならないが、そのためには陽極線Ａ_２５６の電位がＶ_ＣＣ＋Ｖ_２５６に到達するまで発光素子Ｅ_{２５６，１}〜Ｅ_{２５６，６４}のすべてに充電を行わなければならず、相当の時間を要することとなる。このように、発光素子Ｅ_{２５６，２}はその選択期間において十分な発光輝度を得ることができず、また発光素子Ｅ_１，２との輝度差も生じるため、画面が見にくくなる。

以上説明したとおり、陰極線の抵抗分により、走査スイッチ５_１〜５_６４から離れたところに位置する素子は近いところに位置する素子に比べて十分な発光輝度が得られず、表示パネルは発光輝度が不均一なものとなってしまう。本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、各素子の発光輝度が均一な表示パネルを実現することのできる発光ディスプレイ及びその駆動方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、マトリックス状に配置した複数の陽極線と 陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、陰極線と陽極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイの駆動方法において、任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、発光素子にオフセット電圧を印加してこれを充電するように構成した。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発光ディスプレイの駆動方法において、オフセット電圧は、走査線を接地するとともにドライブ線を駆動源とは異なる電圧源に接続することにより発光素子に印加するように構成した。

請求項３記載の発明は、請求項１ないしは２に記載の発光ディスプレイの駆動方法において、オフセット電圧は、走査線の発光素子と走査線の端部の間の抵抗分における降下電圧に相当する値に決められることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないしは２に記載の発光ディスプレイの駆動方法において、オフセット電圧は、発光素子と走査線の端部との間の抵抗の大きさに対応して設定されることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないしは４に記載の発光ディスプレイの駆動方法において、複数の走査線のうち走査がなされていない線にはバイアス電圧を印加するとともに、複数のドライブ線のうちドライブされていない線は接地するようにしたことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないしは５に記載の発光ディスプレイの駆動方法において、発光素子は寄生容量を有する有機ＥＬ素子であることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線を駆動することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイであって、走査線の各々はバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とグランドのいずれか一つに接続可能とされ、陽極線の各々は、発光素子に駆動電流を供給する定電流源と、発光素子にオフセット電圧を印加する電圧源とグランドのいずれか一つに接続可能とされることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７に記載の発光ディスプレイにおいて、 任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、複数のドライブ線を電圧源に接続するとともに走査線をグランドに接続して、発光素子を充電するようにしたことを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７ないしは８に記載の発光ディスプレイにおいて、オフセット電圧は、走査線の発光素子と走査線の端部の間の抵抗分における降下電圧に相当する値に決められることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項９に記載の発光ディスプレイにおいて、電圧源は可変電圧源であるとともに、次に走査される陰極線に接続されたすべての発光素子の発光状況に応じてこれら発光素子の各々に印加するオフセット電圧を決定するオフセット電圧決定手段と、該オフセット電圧決定手段により決定されたオフセット電圧を印加するように前記可変電圧源の供給電圧値を制御する電圧制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項７ないしは８に記載の発光ディスプレイにおいて、オフセット電圧は、発光素子と走査線の端部との間の抵抗の大きさに対応して設定されることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項７ないしは１１に記載の発光ディスプレイにおいて、走査線の走査期間において、走査がなされていない線にはバイアス電圧印加手段を接続するとともに、ドライブがなされていない線はグランドに接続するようにしたことを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項７ないしは１２に記載の発光ディスプレイにおいて、発光素子は容量性を有する有機ＥＬ素子であることを特徴とする。

本発明の作用によれば、マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイの駆動方法において、任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、発光素子にオフセット電圧を印加してこれらを充電するように構成したので、陰極線の抵抗によって生じる各発光素子の発光立ち上がり時間のバラツキを少なくすることができ、視者が見やすい発光ディスプレイを駆動することができる。

また、マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線を駆動することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイの駆動装置において、走査線の各々はバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とグランドのいずれか一つに接続可能とされ、陽極線の各々は、素子に駆動電流を付与する定電流源と素子にオフセット電圧を印加する定電圧源とグランドのいずれか一つに接続可能に構成し、任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、複数のドライブ線のすべてを定電圧源に接続するとともに複数の走査線のすべてをグランドに接続して、素子のすべてを充電するように構成したので、陰極線の抵抗によって生じる各発光素子の発光立ち上がり時間のバラツキが少なくすることができ、発光素子毎の発光輝度の不均一が少なくなり視者が見やすい発光ディスプレイを提供することができる。

以上説明したように、本発明の発光ディスプレイ及びその駆動方法においては、陰極線の抵抗によって生じる各発光素子の発光立ち上がり時間のバラツキを少なくすることができるので、発光素子毎の発光輝度の不均一が少なくなり視者が見やすい発光ディスプレイ及びその駆動方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図５の図面を参照して説明する。

図１〜図５は、本発明おける発光素子の駆動装置を示した。尚、従来例と同一部分に対しては同一の符号を付してある。尚、発光素子は、図１〜図５に示すように、マトリックス状に配置された複数のドライブ線としての陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６と、走査線としての陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４との各交点位置に発光素子Ｅ_１，１〜Ｅ_{２５６，６４}が接続されている。符号１は陰極線走査回路、２は陽極線ドライブ回路、３は陽極リセット回路、４は発光制御回路である。

陰極線走査回路１は、各陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４を順次に走査するための走査スイッチ５_１〜５_６４を備え、各走査スイッチ５_１〜５_６４の一方の端子は電源電圧からなる逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣ（１０Ｖ）に接続され、他方の端子はグランドにそれぞれ接続されている。

尚、この逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣは、従来と同様に、発光素子を所望の瞬時輝度で発光させるために発光素子間に印加する電圧値を同一とされる。

陽極ドライブ回路２は、駆動源である電流源２_１〜２_２５６と、各陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６を選択するためのドライブスイッチ６_１〜６_２５６とを備えている。

このドライブスイッチ６_１〜６_２５６は、３接点切替スイッチを用いており、第１の接点は開放とし、第２の接点は電流源２_１〜２_２５６に、第３の接点はオフセット電圧を印加するための可変電圧源８_１〜８_２５６に接続されている。

また、陽極リセット回路３は、陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６をグランド電位に接続するためのシャントスイッチ７_１〜７_２５６を備えている。尚、これらの走査スイッチ５_１〜５_６４、ドライブスイッチ６_１〜６_２５６及びシャントスイッチ７_１〜７_２５６のオン・オフは、発光制御回路４によって制御されている。

また、図中に示した抵抗ｒ_２〜ｒ_２５６は、発光素子と陰極線の接点と前記発光素子と同一の陰極線に隣接して接続される発光素子と陰極線の接点の間の抵抗値を示すものであり、例えば、発光素子Ｅ_１，１と陰極線Ｂ_１の接点Ｘと発光素子Ｅ_２，１と陰極線Ｂ_１の接点Ｙとの間の抵抗がｒ_２となる。

これらの抵抗ｒ_２〜ｒ_２５６はそれぞれ同一の抵抗値ｒとされる。

尚、ここでは、発光素子Ｅ_１，１〜Ｅ_１，６４と走査スイッチ５_１〜５_６４間の陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４の抵抗ｒ_１も、説明の便宜上その抵抗値をｒとしている。

では、図１〜図５を参照して本発明の一実施形態による発光素子の駆動方法について説明するに当たり、以下に述べる動作は、陰極線Ｂ_１を走査して２つの発光素子Ｅ_１，１、Ｅ_３，１を発光させた後に、陰極線Ｂ_２に走査を移して発光素子Ｅ_２，２、Ｅ_３，２を発光させる場合を例にして説明する。

また、説明を分かり易くするため、発光している発光素子についてはダイオード記号で示し、発光していない発光素子に対してはコンデンサ記号で示した。

先ず、図１において走査スイッチ５_１がグランド電位側に切り換えられ、陰極線Ｂ_１が走査されている。他の陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４には、走査スイッチ５_２〜５_６４により逆バイアス電圧が印加され、陽極線Ａ_１とＡ_３には、ドライブスイッチ６_１と６_３によって電流源２_１と２_３が接続されるとともに、シャントスイッチ７_１と７_３は開放されている。

一方、他の陽極線Ａ_２及びＡ_４〜Ａ_２５６は、ドライブスイッチ６_２及び６_４〜６_２５６によって電流源２_２及び２_４〜２_２５６が開放されるとともに、シャントスイッチ７_２及び７_４〜７_２５６によってグランド電位に接続されている。

従って、図１の状態の場合は、発光素子Ｅ_１，１とＥ_３，１のみが順方向にバイアスされ、電流源２_１及び２_３から図中矢印で示す方向に駆動電流が流れ込み、発光素子Ｅ_１，１とＥ_３，１のみが発光している。

この時、ドライブされる陽極線Ａ_１とＡ_３の電位はそれぞれＶ_Ｘ１、Ｖ_Ｘ３となっており、Ｖ_Ｘ１＜Ｖ_Ｘ３の関係になっている。

また、走査されていない陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４とドライブされている陽極線Ａ_１とＡ_３の交点にある発光素子Ｅ_１，２〜Ｅ_１，６４とＥ_３２〜Ｅ_３６４には、それぞれ正の電荷が充電された状態となっている。この正電荷は可変電圧源８_１、８_３によって陰極線Ｂ_１の走査前に予め充電されたものである。これについては後述する。

この充電により、発光素子Ｅ_１，２〜Ｅ_１，６４の素子間電圧はＶ_Ｘ１−Ｖ_ＣＣとなっているのでこれらの素子には電流は流れない。

同様に、発光素子Ｅ_３２〜Ｅ_３６４の素子間電圧はＶ_Ｘ３−Ｖ_ＣＣとなっているので、これらの素子には電流は流れない。

また、走査されない陰極線Ｂ_２〜Ｂ_６４とドライブされない陽極線Ａ_２及びＡ_４〜Ａ_２５６の交点にある発光素子の寄生容量は、走査スイッチ５_２〜５_６４により逆バイアス電圧が印加されており、グランド電位に接続されているシャントスイッチ７_２及び７_４〜７_２５６を介して図に示すような極性の向きに充電された状態となっている。

次に、ライン走査期間終了後、次のライン走査に移行するまでの間、オフセット電圧の印加を行う。

具体的には、図２に示すように走査スイッチ５_１〜５_６４によりすべての陰極線Ｂ_１〜Ｂ_６４を接地するとともに、ドライブスイッチ６_１〜６_２５６によりすべての陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６を第３の接点側に切り換えて、可変電圧源８_１〜８_２５６に接続する。また、すべてのシャントスイッチ７_１〜７_２５６をオフとする。

可変電圧源により印加されるオフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６は後述する値となるように予め設定されており、これにより、各発光素子の寄生容量には、印加されるオフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６に応じた正の電荷が充電される。この結果、例えば、発光素子Ｅ_２，２には素子間電圧がＶ_２になるよう正の電荷が充電され、発光素子Ｅ_３，２には素子間電圧がＶ_３となるように正の電荷が充電される。この状態を図３に示す。尚、各オフセット電圧を決定する手段については後述する。

次に走査が陰極線Ｂ_２に移行し発光素子Ｅ_２，２及びＥ_３，２の発光が行われる。これについて、図４及び図５に基づいて説明する。

尚、図４は走査が切り換わってから定常発光状態（所望の瞬時輝度で発光する状態）に至るまでを示し、図５は定常発光状態（発光素子の素子間電圧がＶ_ＣＣとなった状態）になったところを示している。

図４に示すように、走査が陰極線Ｂ_２に移行すると、走査される陰極線Ｂ_２が接地され、走査されない陰極線Ｂ_１、Ｂ_３〜Ｂ_６４は逆バイアス電圧Ｖ_ＣＣが印加される。また、ドライブされる陽極線Ａ_２、Ａ_３は定電流源２_２、２_３に接続され、ドライブされない陽極線Ａ_１、Ａ_４〜Ａ_２５６はシャントスイッチ７_１がＯＮされて接地される。

この時、陽極線Ａ_２の電位Ｖ_Ｘ２は瞬間的にほぼＶ_ＣＣ＋Ｖ_２となるので、発光素子Ｅ_２，２には、図４に示されるように、定電流源２_２からと、発光素子Ｅ_２，１及びＥ_２，３〜Ｅ_{２，２５６}側とから電流が流れ込み、発光素子Ｅ_２，２の素子間電圧がＶ_ＣＣとなるところまでその寄生容量を急速に充電する。

その後は、図５に示されるように、発光素子Ｅ_２，１及びＥ_２，３〜Ｅ_２，６４側からは電流は流れ込まなくなり、定電流源２_２から流れ込む所定の電流Ｉが発光素子Ｅ_２，２のみに流れ込む状態となる。この状態において発光素子は定常発光状態となる。

尚、陽極線Ａ_２と走査されない陰極線Ｂ_１及びＢ_３〜Ｂ_６４の交点に位置する発光素子Ｅ_２，１及びＥ_２，３〜Ｅ_{２，２５６}は走査期間において常に素子間電圧がＶ_２となるように正電荷が充電された状態を維持する。

同様にして、陽極線Ａ_３の電位Ｖ_Ｘ３は瞬間的にほぼＶ_ＣＣ＋Ｖ_３となるので、これにより発光素子Ｅ_３，２には、図４に示されるように、定電流源２_３からと、発光素子Ｅ_３，１及びＥ_３，３〜Ｅ_{３，２５６}側とから電流が流れ込み、発光素子Ｅ_３，１の素子間電圧がＶ_ＣＣとなるところまでその寄生容量を急速に充電する。その後は、図５に示されるように、発光素子Ｅ_３，１及びＥ_３，３〜Ｅ_{３，２５６}側からは電流は流れ込まなくなり、定電流源２_３から流れ込む所定の電流Ｉが発光素子Ｅ_３，３のみに流れ込む状態、即ち、定常発光状態となる。

また、同様に、陽極線Ａ_３と走査されない陰極線Ｂ_１及びＢ_３〜Ｂ_６４の交点に位置する発光素子Ｅ_３，１及びＥ_３，３〜Ｅ_３，６４は走査期間において常に素子間電圧がＶ_３となるように正電荷が充電された状態を維持する。

尚、走査されない陰極線Ｂ_１及びＢ_３〜Ｂ_６４とドライブされない陽極線Ａ_１及びＡ_４〜Ａ_２５６の交点に接続された発光素子（例えば、Ｅ_１，１）は、逆バイアス電圧の印加により図４に示す方向から電流が流れ込み、図５に示すように逆方向に電荷が充電された状態となる。

また、走査されている陰極線Ｂ_２とドライブされない陽極線Ａ_１及びＡ_４〜Ａ_２５６の交点に接続された発光素子Ｅ_１，２及びＥ_４，２〜Ｅ_{２５６，２}は両端が接地されているため、図４に示すように充電電荷が放電し、図５に示すように寄生容量には電荷がまったく充電されない状態となる。

図５に示す状態において、発光素子Ｅ_２，２と陰極線Ｂ_２の接続点Ｐの電位は、発光素子Ｅ_２，２及びＥ_３，２側から陰極線Ｂ_２に流れ込む電流が陰極線Ｂ_２の抵抗ｒ１、ｒ２を流れることによる降下電圧値に相当する電位となる。従って、発光素子Ｅ_２，２には陽極線Ａ_２の電位Ｖ_Ｘ２からこの降下電圧を差し引いた電圧が印加されていることとなる。

ちなみに、上述した従来技術の場合は、オフセット電圧の印加を行っていないため、陽極線Ａ_２の電位Ｖ_Ｘ２がＶ_ＣＣであり、発光素子Ｅ_２，２の素子間電圧はＶ_ＣＣよりも小なるものであった（発光素子Ｅ_２，２の寄生容量に充電される電荷は素子間電圧がＶ_ＣＣよりも小）。

そのため、発光素子Ｅ_２，２は定常発光状態になっておらず、これを定常発光状態にするため定電流源での更なる充電が必要であった。

しかし本発明の場合は、陽極線Ａ_２の電位Ｖ_Ｘ２がＶ_ＣＣ＋Ｖ_２であるので、発光素子Ｅ_２，２の素子間電圧は従来よりも大となり（発光素子Ｅ_２，２の寄生容量に充電される電荷が従来よりも多い）、よって、定常発光状態にするための充電時間が短縮されるのである。

しかも本実施形態においては、オフセット電圧Ｖ_２を上記の降下電圧値と等しく設定しているので、図４に示した、定電流源２_２からと、Ｅ_２，１及びＥ_２，３〜Ｅ_２，６４側からの電流の流れ込みによって発光素子Ｅ_２，２の素子間電圧を一気にＶ_ＣＣまで持って行き、早急に定常発光状態とすることができる。

同様に、オフセット電圧Ｖ_３は、発光素子Ｅ_２，２及びＥ_３，２側から陰極線Ｂ_２に流れ込む電流が陰極線Ｂ_２の抵抗ｒ_１、ｒ_２、ｒ_３を流れることによる降下電圧値と等しく設定しているので、図４に示した、定電流源２_２からと、発光素子Ｅ_３，１及びＥ_３，３〜Ｅ_３，６４側からの電流の流れ込みによって発光素子Ｅ_３，２の素子間電圧を一気にＶ_ＣＣまで持って行き、早急に定常発光状態とすることができる。また、発光素子Ｅ_２，２とＥ_３，２が定常発光状態となるまでの時間差が殆どなくなるので、パネル内における発光も均一となる。

また本実施形態においては、オフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６を適宜設定して印加すべく陽極線Ａ_１〜Ａ_２５６を可変電圧源８_１〜８_２５６に接続可能としたが、オフセット電圧の設定は、走査される陰極線上の各発光素子の発光状態に応じて設定されることが望ましい。これは、走査される陰極線に接続される各発光素子のうちどの発光素子が発光するのかによって、抵抗ｒ_１〜ｒ_２５６の各々に流れる電流量が決まり、その結果、抵抗ｒ_１〜ｒ_２５６の各々における降下電圧値も決まるからである。従って、本実施形態においては、次に走査される陰極線に接続される各発光素子の発光状況データを予め入手し、これを演算してオフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６の各々を決定する手段と、決定されたオフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６を印加するように可変電圧源８_１〜８_２５６を制御する手段とが必要とされる。

以上説明した実施形態においては、オフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６を印加する手段を可変電圧源８_１〜８_２５６としたが、これを所定電圧を印加する定電圧源に置き換えることも可能である。この場合、各発光素子の発光状況の変化に応じてオフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６を変えることはできないため、降下電圧分を完全に補償することはできないが、従来に比べれば、早急に定常発光状態とすることは可能で、パネルの発光均一性も向上する。

またここで、オフセット電圧Ｖ_１〜Ｖ_２５６は、Ｖ_１が最小でＶ_２５６が最大となるように設定することが必要で、その間は徐々に増加する（例、Ｖ_１＜Ｖ_２＜・・・＜Ｖ_２５６）ように設定しても良いく、また、ある範囲のオフセット電圧は同じ値となるように設定しても良い（例、Ｖ_１＝・・・＝Ｖ_５０＜Ｖ_５１＝・・・＝Ｖ_１００＜・・・）。

また、走査スイッチ５_１〜５_６４に近いところに位置する陰極線の抵抗の影響が少ない発光素子にはオフセット電圧を印加せず、走査スイッチ５_１〜５_６４から離れたところに位置する陰極線の抵抗の大きい発光素子だけにオフセット電圧を印加するようにしても良い。

本発明の一実施形態による発光ディスプレイ及びその駆動方法の第１ステップの説明図。 本発明の一実施形態による発光ディスプレイ及びその駆動方法の第２ステップの説明図。 本発明の一実施形態による発光ディスプレイ及びその駆動方法の第３ステップの説明図。 本発明の一実施形態による発光ディスプレイ及びその駆動方法の第４ステップの説明図。 本発明の一実施形態による発光ディスプレイ及びその駆動方法の第５ステップの説明図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例における、発光ディスプレイ及びその駆動方法を示す図。 従来例の発光ディスプレイの問題点を示す図。

符号の説明

１ 陰極線走査回路
２ 陽極線ドライブ回路
２_１〜２_２５６ 電流源（駆動源）
３ 陽極リセット回路
４ 発光制御回路
５_１〜５_６４ 走査スイッチ
６_１〜６_２５６ ドライブスイッチ
７_１〜７_２５６ シャントスイッチ
８_１〜８_２５６ 可変電圧源
Ａ_１〜Ａ_２５６ 陽極線（ドライブ線）
Ｂ_１〜Ｂ_２５６ 陰極線（走査線）
Ｅ_１，１〜Ｅ_{２５６，６４} 発光素子
Ｃ_１，１〜Ｃ_{２５６，６４} 寄生容量
Ｖ_ＣＣ 電源電圧

Claims (13)

1. マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、前記陰極線と陽極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線に駆動源を接続することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイの駆動方法において、
   任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、前記発光素子にオフセット電圧を印加してこれを充電するようにしたことを特徴とする発光ディスプレイの駆動方法。
2. 前記オフセット電圧は、前記走査線を接地するとともに前記ドライブ線を前記駆動源とは異なる電圧源に接続することにより前記発光素子に印加されることを特徴とする請求項１に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
3. 前記オフセット電圧は、前記走査線の発光素子と前記走査線の端部の間の抵抗分における降下電圧に相当する値に決められることを特徴とする請求項１ないしは２に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
4. 前記オフセット電圧は、前記発光素子と前記走査線の端部との間の抵抗の大きさに対応して設定されることを特徴とする請求項１ないしは２に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
5. 前記複数の走査線のうち走査がなされていない線にはバイアス電圧を印加するとともに、前記複数のドライブ線のうちドライブされていない線は接地するようにしたことを特徴とする請求項１ないしは４に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
6. 前記発光素子は寄生容量を有する有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないしは５に記載の発光ディスプレイの駆動方法。
7. マトリックス状に配置した複数の陽極線と陰極線の各交点位置に発光素子を接続し、前記陽極線と陰極線のいずれか一方を走査線にするとともに他方をドライブ線とし、走査線を所定周期で走査しながら、該走査と同期して所望のドライブ線を駆動することにより走査線とドライブ線の交点位置に接続された発光素子を発光させるようにした単純マトリックス駆動方式からなる発光ディスプレイであって、
   前記走査線の各々はバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とグランドのいずれか一つに接続可能とされ、
   前記陽極線の各々は、前記発光素子に駆動電流を供給する定電流源と、発光素子にオフセット電圧を印加する電圧源とグランドのいずれか一つに接続可能とされることを特徴とする発光ディスプレイ。
8. 任意の走査線の走査が終了し次の走査線の走査に切り換わるまでの期間に、前記複数のドライブ線を前記電圧源に接続するとともに前記走査線をグランドに接続して、前記発光素子を充電するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の発光ディスプレイ。
9. 前記オフセット電圧は、前記走査線の発光素子と前記走査線の端部の間の抵抗分における降下電圧に相当する値に決められることを特徴とする請求項７ないしは８に記載の発光ディスプレイ。
10. 前記電圧源は可変電圧源であるとともに、次に走査される陰極線に接続されたすべての発光素子の発光状況に応じてこれら発光素子の各々に印加するオフセット電圧を決定するオフセット電圧決定手段と、
    該オフセット電圧決定手段により決定されたオフセット電圧を印加するように前記可変電圧源の供給電圧値を制御する電圧制御手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項９に記載の発光ディスプレイ。
11. 前記オフセット電圧は、前記発光素子と前記走査線の端部との間の抵抗の大きさに対応して設定されることを特徴とする請求項７ないしは８に記載の発光ディスプレイ。
12. 前記走査線の走査期間において、走査がなされていない線には前記バイアス電圧印加手段を接続するとともに、
    ドライブがなされていない線は前記グランドに接続するようにしたことを特徴とする請求項７ないしは１１に記載の発光ディスプレイ。
13. 前記発光素子は容量性を有する有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７ないしは１２に記載の発光ディスプレイ。

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