JP2006126601A - 有機ｅｌ表示装置の駆動回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 セグメントドライバに供給される電源電圧においてスパイクノイズが生ずる可能性を低減する。
【解決手段】 セグメントドライバ１２は、選択期間において、第１番目のセグメント電極配線（ＳＥＧ_１に相当）を駆動開始してから所定時間経過後に、第２番目のセグメント電極配線（ＳＥＧ_２に相当）を駆動開始し、さらに所定時間が経過したら、第３番目のセグメント電極配線（ＳＥＧ_３に相当）を駆動開始するように、順次、駆動開始時点をずらす。この結果、セグメントドライバ１２に供給される電流Ｉ_ｖｉｎは滑らかに変化し、電源電圧Ｖ_ｉｎの変動が小さくなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス発光素子（以下、有機ＥＬ素子という。）を用いて表示を行う有機ＥＬ表示装置における駆動回路に関する。

マトリクス電極の各画素部に有機ＥＬ素子をそれぞれ配置した構造の有機ＥＬパネルを用いた有機ＥＬ表示装置が実現されている。有機ＥＬパネルでは、例えば、ガラス基板等の基板上に、陽極に接続されるかまたは陽極そのものを形成するＩＴＯ等の透明導電膜を用いた複数の陽極配線が例えば縦方向に配置され、それに直交する方向に、陰極に接続するかまたは陰極そのものを形成する金属を用いた複数の陰極配線が例えば横方向に配置される。陽極配線と陰極配線の交点が画素となり、両配線間に有機薄膜（有機ＥＬ素子）が挟持される。このように、基板上に、有機ＥＬ素子によって構成された画素がマトリクス状に平面配置される（例えば、特許文献１参照。）。

有機ＥＬ素子は、半導体発光ダイオードに似た特性を有している。すなわち、陽極側を高電圧側とし、所定の電圧を両電極間に印加して有機ＥＬ素子に電流を供給すると発光する。具体的には、陽極側の電位と陰極側の電位との差が発光開始電圧以上になると、有機ＥＬ素子に電流が流れ始める。逆に、陰極側を高電位にした場合には電流がほとんど流れず発光しない。

有機ＥＬパネルを単純マトリクス駆動法で駆動することができる。駆動を行う際に、有機ＥＬパネルの陽極配線および陰極配線を、走査電極配線（コモン電極配線）またはデータ電極配線（セグメント電極配線）のいずれにも設定できる。つまり、陽極配線をコモン電極配線とし、陰極配線をセグメント電極配線とするか、または陽極配線をセグメント電極配線とし、陰極配線をコモン電極配線として使用できる。以下、陰極配線をコモン電極配線とし、陽極配線をセグメント電極配線とする場合を例にする。

有機ＥＬパネルを用いた有機ＥＬ表示装置において、それぞれのコモン電極配線に対して線順次に選択電圧としての駆動電圧（一般に接地電位）を与えるために、コモンドライバが実装される。また、それぞれのセグメント電極配線に接続される定電流回路を備え表示データに応じて定電流回路を駆動するセグメントドライバが実装される。コモンドライバおよびセグメントドライバは、それぞれ、１チップＩＣで実現される。

有機ＥＬ素子は、電流が流れると発光する電流駆動素子であるため、輝度は電流量に依存している。そして、パッシブ型の有機ＥＬパネルでは、線順次に駆動される際に、１フレームにおいて、各画素の有機ＥＬ素子には１選択期間においてのみ電流が流れる（点灯時）。従って、有機ＥＬパネル全体としての高輝度を確保するには、各有機ＥＬ素子に一時に多くの電流を流す必要がある。

また、画素に電圧が印加され始めてから発光するまでの時間を短くする等の目的で、選択期間の終了時などにおいて、コモン電極配線とセグメント電極配線とを例えば接地電位にする期間を設ける駆動方法が用いられることが多い。そのような期間では、画素に電流は流れない。すなわち、定電流回路は電流を流さない。従って、表示領域における全ての画素が点灯する全点灯状態であっても、定電流回路を含むセグメントドライバに対して、電流を供給する期間と電流を供給しない期間とが交互に現れる。

特開平９−２３２０７４号公報

すると、特に全点灯状態では、セグメントドライバに対して大電流を供給する期間と電流を供給しない期間とが交互に現れることから、セグメントドライバに電流を供給する電源の出力電圧にスパイクノイズが生じやすくなる。大きなスパイクノイズが生ずると、セグメントドライバを構成するトランジスタ回路に過電圧がかかり、トランジスタ回路を故障させたりする可能性がある。また、一般に、電源ライン（セグメントドライバに対して電流を供給するライン）には、接地レベルとの間に安定化コンデンサが挿入されているが、その安定化コンデンサに対して充放電が行われるとコンデンサが伸縮する。大きなスパイクノイズが生ずると、伸縮の程度が大きくなって異音を生ずることがある。以下、スパイクノイズが生ずる理由について説明する。

図３は、１本のコモン電極配線８１、コモンドライバ１１におけるスイッチング部１１ａおよびセグメントドライバ１２における定電流回路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｎを、画素を模式的に表すダイオードとともに示す模式図である。セグメントドライバ１２に供給される電源ラインの電圧をＶ_ｉｎ、電源ラインを流れる電流をＩ_ｖｉｎとする。また、ＳＥＧ_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）はｉ番目のセグメント電極を示し、ＣＯＭ_ｘはｘ番目のコモン電極を示す。

図４は、コモンドライバ１１およびセグメントドライバ１２の動作を説明するためのタイミング図である。図４において、Ｖ_ｓｓは接地電位を示し、Ｖ_ＣＯＭＨはコモン電極配線に印加される非選択電圧を示す。また、図４には、全点灯状態における様子が示されている。

コモンドライバ１１が１つのコモン電極配線に選択電圧を印加する期間である選択期間において、コモンドライバ１１によって、コモン電極に選択電圧（この例では接地電位）が印加され、点灯させる画素に応じたセグメント電極に所定の電圧が印加される。図４において、セグメント電極ＳＥＧ_１〜ＳＥＧ_３における破線の波形は、セグメント電極配線に定電流が流れることを示している。また、図４に示す例では、選択期間の開始時に、コモン電極とセグメント電極とを接地電位にする期間が設けられている。

全点灯時には、全てのセグメント電極配線に定電流が流れる期間があり、かつ、選択期間においてセグメント電極を接地電位にする期間すなわち電流が流れない期間が設けられているので、セグメントドライバ１２に流れ込む電流Ｉ_ｖｉｎが大きくなる期間と電流が流れない期間とが交互に生ずる。このように大きな電流変化が生ずるので、図４の最下段に示すように、電源電圧Ｖ_ｉｎにスパイクノイズが生ずる。上述したように、スパイクノイズが生ずると、トランジスタ回路に故障を生じさせたり、異音が発生するなどの問題が生ずる。

そこで、本発明は、セグメントドライバに供給される電源電圧においてスパイクノイズが生ずる可能性を低減することができる有機ＥＬ表示装置の駆動回路を提供することを目的とする。

本発明による有機ＥＬ表示装置の駆動回路は、選択期間において、複数の定電流回路における各定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす駆動開始時点離散手段を備えたことを特徴とする。

全てのセグメント電極配線を、所定数のセグメント電極配線からなるグループにグループ化し、駆動開始時点離散手段が、それぞれのグループ内のセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらすように構成されていてもよい。

駆動開始時点離散手段は、グループ内で、最初に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、最後に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差の時間が、無効期間以内になるように、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらすことが好ましい。

駆動開始時点離散手段は、グループ内の１つのセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、次に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差が、グループ内の全てのセグメント電極配線について同じになるように、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらすように構成される。

本発明によれば、セグメントドライバに供給される電源電圧においてスパイクノイズが生ずる可能性を低減して、セグメントドライバが故障したり、駆動回路において異音が発生する可能性を低減できる効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、駆動回路の構成を、駆動回路の外に存在するＭＰＵ（Micro Processing Unit）４０および有機ＥＬパネル１０とともに示すブロック図である。ＭＰＵ４０は、駆動回路に対して表示データを出力する。表示データは、コントローラ１３に内蔵されているメモリに格納される。

図１には、コモンドライバ１１への電源ラインに挿入されている安定化コンデンサ１５、およびセグメントドライバ１２への電源ラインに挿入されている安定化コンデンサ１６も明示されている。

図３に示す構成と同様に、セグメントドライバ１２は、各セグメント電極配線に１対１に対応する定電流回路を内蔵している。

コントローラ１３は、所定のタイミングで、メモリ内の表示データに応じたデータ（Ｄａｔａ）をセグメントドライバ１２に出力する。また、コントローラ１３は、セグメントドライバ１２に対して、クロックパルス（ＣＰ）とＬＰをタイミング信号として出力する。セグメントドライバ１２は、ＬＰを用いて、入力された１行分のＤａｔａをラッチする。

さらに、コントローラ１３は、コモンドライバ１１に対して、１フレームの開始を示すＦＬＭ（ファーストラインマーカ）および駆動するコモン電極配線（選択行）の切替を示すＬＰ（ラッチパルス）をタイミング信号として出力する。

また、セグメントドライバ１２は、ＬＰの入力に応じて、既にラッチされているＤａｔａに応じて定電流回路を駆動するために電源電圧（入力電圧）Ｖ_ｉｎを印加する。すなわち、点灯を示すＤａｔａに対応するセグメント電極配線に対応している定電流回路に電源電圧Ｖ_ｉｎを印加し、消灯を示すＤａｔａに対応するセグメント電極配線に対応している定電流回路の入力側を接地電位Ｖ_ｓｓにする。

ここで、セグメントドライバ１２は、各定電流回路を同時に駆動開始するのではなく、駆動開始時点をずらす。具体的には、全てのセグメント電極配線をグループ化し、各グループにおける第１番目のセグメント電極配線を駆動開始してから所定時間経過後に、各グループにおける第２番目のセグメント電極配線を駆動開始し、さらに所定時間が経過したら、各グループにおける第３番目のセグメント電極配線を駆動開始するように、順次、駆動開始時点をずらす。駆動開始とは、具体的には、対応する定電流回路に対する電源電圧Ｖ_ｉｎの印加を開始して定電流を流させることである（点灯時）。

図２のタイミング図を参照して、セグメントドライバ１２の動作を詳細に説明する。図２に示すように、コントローラ１３は、１フレームの開始時に、ＦＬＭを、コモンドライバ１１に対して出力する。コモンドライバ１１は、ＦＬＭが入力されると、第１行（ここではＣＯＭ_１に対応）から順に、各行すなわち各コモン電極配線に、順に、選択期間において選択電圧を印加する。選択期間は、１つのＬＰが出力されてから、次のＬＰが出力するまでの期間に相当する。

コントローラ１３は、セグメントドライバ１２に対してＬＰ、ＣＰおよびＤａｔａを出力する。コントローラ１３は、Ｄａｔａで、各画素のデータを１画素分ずつセグメントドライバ１２に出力する。セグメントドライバ１２は、ＣＰによってＤａｔａを取り込むとともに、内部で、Ｄａｔａをシフトする。そして、ＬＰが入力されると、シフトされたＤａｔａをラッチし、ラッチしたＤａｔａに応じて各定電流回路を駆動する。なお、コモンドライバ１１がＬＰに応じて第ｉ行目（ｉは１〜最終行数のいずれか）に対して選択電圧を印加するときには、セグメントドライバ１２は、その直前の選択期間において取り込んだＤａｔａにもとづいて各定電流回路を駆動する。

図２に示す例では、全てのセグメント電極配線が、空間的に連続して設けられている３つのセグメント電極配線を１グループとしてグループ化されている。図２には、ＳＥＧ_１〜ＳＥＧ_３の３つのセグメント電極配線が例示されているが、各グループは、それぞれ、第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線、第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線および第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線で構成されている。ここで、ｋは、０、またはセグメント電極配線の総数よりも小さい３の倍数である。

そして、セグメントドライバ１２は、ＬＰが入力されると、第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線を駆動するために、それらに対応する定電流回路に、電源電圧Ｖ_ｉｎを印加する（点灯時）。ここで、セグメントドライバ１２は、全てのグループにおける第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線を駆動する。また、その時点から所定時間が経過すると、第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動するために、それらに対応する定電流回路に、電源電圧Ｖ_ｉｎを印加する（点灯時）。ここで、セグメントドライバ１２は、全てのグループにおける第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動する。さらに、その時点から所定時間が経過すると、第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線を駆動するために、それらに対応する定電流回路に、電源電圧Ｖ_ｉｎを印加する（点灯時）。ここで、セグメントドライバ１２は、全てのグループにおける第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線を駆動する。

図２に示す例では、第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線を駆動開始してから第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動するまでの期間、および第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動開始してから第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線を駆動するまでの期間は、それぞれ、１選択期間においてセグメント電極配線を接地レベルにする期間に対して１／３に設定されている。このように、グループ内の１つのセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、次に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差が、グループ内の全てのセグメント電極配線について同じになるように、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらすことが好ましい。

このような駆動方法によれば、セグメント電極配線に最大電流が流れる期間を短くすることができる。また、図２に示すように、電流Ｉ_ｖｉｎが流れない時点から徐々に（具体的は階段状）電流量が増え、かつ、最大電流が流れる時点から徐々に電流量が減っていく。すなわち、電流Ｉ_ｖｉｎの変化を滑らかにすることができる。この結果、図２に示すように、電源電圧Ｖ_ｉｎの変動を小さくすることができる。換言すれば、スパイクノイズの発生を抑制することができる。よって、セグメントドライバ１２におけるトランジスタ回路に故障を生じさせたり、安定化コンデンサ１６から異音が発生することが防止される。

なお、各セグメント電極配線に流れる電流量、およびに定電流が流れる期間は、図４に示す場合と同じである。従って、本実施の形態では、セグメントドライバ１２への電流を時間的に分散させることによって、電源電圧Ｖ_ｉｎのスパイクノイズの発生を抑制しているということもできる。

以上のような制御を実現するために、駆動回路は、例えば、以下のように構成される。

セグメントドライバ１２は、ＣＰをカウントするカウンタを内蔵し、カウンタは、ＬＰの入力に応じて初期化されるとともに、ＣＰのカウントを開始する。そして、第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線を駆動開始してから第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動するまでの期間に相当するカウント値になったときに、第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線の駆動を開始する。また、第（ｋ＋１）番目のセグメント電極配線を駆動開始してから第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線を駆動するまでの期間に相当するカウント値になったときに、第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線の駆動を開始する。この場合、選択期間において、各定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす駆動開始時点離散手段は、セグメントドライバ１２において実現される。

あるいは、コントローラ１３が、ＬＰを出力した後、第（ｋ＋２）番目のセグメント電極配線を駆動すべき時点になったときに、その旨の信号をセグメントドライバ１２に出力し、第（ｋ＋３）番目のセグメント電極配線を駆動すべき時点になったときに、その旨の信号をセグメントドライバ１２に出力するようにしてもよい。この場合、コントローラ１３において実現される。

以上に説明したように、本実施の形態では、セグメント電極配線を駆動開始する時点をずらすように構成されているので、電源電圧Ｖ_ｉｎにスパイクノイズが生ずる可能性を低減するすることができる。

なお、上記の実施の形態では、全てのセグメント電極配線を、３つのセグメント電極配線で構成されるグループにグループ化する場合について説明したが、グループを構成するセグメント電極配線の数は、２以上の任意の数にすることができる。

ただし、１グループ内のずれ量の和は、１選択期間においてセグメント電極配線を接地レベルにする期間以内である。ここで、ずれ量とは、グループ内で、最初に駆動開始されるセグメント電極配線の駆動開始時点と、最後に駆動開始されるセグメント電極配線の駆動開始時点との差である。すなわち、駆動開始時点離散手段は、グループ内で、最初に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、最後に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差の時間が、無効期間（１選択期間においてセグメント電極配線を接地レベルにする期間）以内であるという条件の下に、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす。

本発明は、有機ＥＬ表示装置において、セグメントドライバを保護したり、異音発生を防止するために適用可能である。

駆動回路の構成を示すブロック図。 駆動回路の動作を説明するためのタイミング図。 コモンドライバ、セグメントドライバおよび画素等を模式的に示す模式図。 一般的なコモンドライバおよびセグメントドライバの動作を説明するためのタイミング図。

符号の説明

１０ 有機ＥＬパネル
１１ コモンドライバ
１２ セグメントドライバ
１３ コントローラ
１４ 電源回路
１５ 安定化コンデンサ
１６ 安定化コンデンサ
４０ ＭＰＵ

Claims (4)

1. 複数のコモン電極配線と複数のセグメント電極配線とが交差するように配置された有機ＥＬパネルと、前記複数のコモン電極配線を線順次に駆動するコモンドライバとを備えた有機ＥＬ表示装置における前記セグメント電極配線を駆動する駆動回路であって、前記複数のセグメント電極配線のそれぞれに１対１に接続される複数の定電流回路を含む駆動回路において、
   前記コモンドライバが１つのコモン電極配線に選択電圧を印加する選択期間で、複数の定電流回路における各定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす駆動開始時点離散手段を備えた
   ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の駆動回路。
2. 全てのセグメント電極配線が、所定数のセグメント電極配線からなるグループにグループ化され、
   駆動開始時点離散手段は、それぞれのグループ内のセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす
   請求項１記載の有機ＥＬ表示装置の駆動回路。
3. 選択期間において定電流回路を駆動しない無効期間が定められ、
   駆動開始時点離散手段は、グループ内で、最初に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、最後に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差の時間が、前記無効期間以内になるように、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす
   請求項２記載の有機ＥＬ表示装置の駆動回路。
4. 駆動開始時点離散手段は、グループ内の１つのセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点と、次に駆動されるセグメント電極配線に対応する定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点との差が、グループ内の全てのセグメント電極配線について同じになるように、定電流回路に対して電源電圧を印加開始する時点をずらす
   請求項２または３記載の有機ＥＬ表示装置の駆動回路。

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