JP4662010B2

JP4662010B2 - 発光表示パネルの駆動装置および駆動方法

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Publication number: JP4662010B2
Application number: JP2003197943A
Authority: JP
Inventors: 雅人富樫
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP2005037498A

Description

【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装置に関し、特に前記発光素子の点灯状態（走査ライン毎の素子の点灯率、およびディマー値）に起因して発生する水平クロストークを低減させることができる発光表示パネルの駆動装置および駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発光素子をマトリクス状に配列して構成した表示パネルの開発が広く進められており、このような表示パネルに用いられる発光素子として、有機材料を発光層に用いた有機ＥＬ素子が注目されている。これは素子の発光層に、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、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことも背景にある。
【０００３】
前記した有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード特性を有する発光エレメントと、この発光エレメントに並列に結合する寄生容量成分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いうことができる。
【０００４】
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（発光閾値電圧＝Ｖth）を越えると、一方の電極（ダイオード成分の陽極側）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。
【０００５】
一方、有機ＥＬ素子は電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対して、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、有機ＥＬ素子は過電流を受けた場合に劣化が激しく、発光寿命を短縮させるなどの理由により、一般的には定電流駆動がなされる。かかる有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとして、素子をマトリクス状に配列したパッシブ駆動型表示パネルが、すでに一部において実用化されている。
【０００６】
図１には、従来のパッシブマトリクス型表示パネルと、その駆動回路の一例が示されている。このパッシブ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１に示された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。すなわち、ｎ本のドライブ線としての陽極線Ａ1 〜Ａn が縦方向に配列され、ｍ本の走査線としての陰極線Ｋ1 〜Ｋm 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Ｅ11〜Ｅnmが配置されて、表示パネル１を構成している。
【０００７】
そして、画素を構成する各ＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmは、垂直方向に沿う陽極線Ａ1 〜Ａn と水平方向に沿う陰極線Ｋ1 〜Ｋm との各交点位置に対応して一端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおける陽極端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおける陰極端子）が陰極線に接続されている。さらに、各陽極線Ａ1 〜Ａn はデータドライバとしての陽極線ドライブ回路２に接続され、各陰極線Ｋ1 〜Ｋm は走査ドライバとしての陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【０００８】
前記陽極線ドライブ回路２には、後述するＤＣ−ＤＣコンバータにおける昇圧回路４よりもたらされる駆動電圧ＶH を利用して動作する定電流源Ｉ1 〜Ｉn およびドライブスイッチＳa1〜Ｓanが備えられており、ドライブスイッチＳa1〜Ｓanが、前記定電流源Ｉ1 〜Ｉn 側に接続されることにより、定電流源Ｉ1 〜Ｉn からの電流が、陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子Ｅ11〜Ｅnmに対して供給されるように作用する。また、前記ドライブスイッチＳa1〜Ｓanは、定電流源Ｉ1 〜Ｉn からの電流を個々のＥＬ素子に供給しない場合には、当該陽極線を基準電位点としてのグランド側に接続できるように構成されている。
【０００９】
また、前記陰極線走査回路３には、各陰極線Ｋ1 〜Ｋm に対応して走査スイッチＳk1〜Ｓkmが備えられ、クロストーク発光を防止するための後述する逆バイアス電圧生成回路（これを、逆バイアス電圧源とも言う。）５からの逆バイアス電圧ＶM または基準電位点としてのグランド電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に接続するように作用する。これにより、陰極線を所定の周期で基準電位点（グランド電位）に設定しながら、所望の陽極線Ａ1 〜Ａn 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作用する。
【００１０】
一方、前記したＤＣ−ＤＣコンバータは、図１に示す例においては昇圧回路４としてＰＷＭ（パルス幅変調）制御を利用し、直流の駆動電圧ＶH を生成するように構成されている。なお、このＤＣ−ＤＣコンバータは、ＰＷＭ制御に代えて周知のＰＦＭ（パルス周波数変調）制御もしくはＰＳＭ（パルススキップ変調）制御を利用することもできる。
【００１１】
このＤＣ−ＤＣコンバータは、昇圧回路４の一部を構成するスイッチングレギュレータ６から出力されるＰＷＭ波がスイッチング素子としてのＭＯＳ型パワーＦＥＴＱ1 を所定のデューティーサイクルでオン制御するように構成されている。すなわち、パワーＦＥＴＱ1 のオン動作によって、一次側のＤＣ電圧源Ｂ1 からの電力エネルギーがインダクタＬ1 に蓄積され、パワーＦＥＴＱ1 のオフ動作に伴い、前記インダクタＬ1 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、前記パワーＦＥＴＱ1 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。
【００１２】
前記ＤＣ出力電圧は、温度補償を行うサーミスタＴH1、抵抗体Ｒ11およびＲ12によって分圧され、スイッチングレギュレータ６における誤差増幅器７に供給され、この誤差増幅器７において基準電圧Ｖref と比較される。この比較出力（誤差出力）がＰＷＭ回路８に供給され、発振器９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、前記出力電圧を所定の駆動電圧ＶH に保持するようにフィードバック制御される。したがって、前記したＤＣ−ＤＣコンバータによる出力電圧、すなわち前記駆動電圧ＶH は、次のように示すことができる。
【００１３】
【数１】
ＶH ＝Ｖref ×〔（ＴH1＋Ｒ11＋Ｒ12）／Ｒ12〕
【００１４】
一方、前記した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生成回路５は、前記駆動電圧ＶH を分圧する分圧回路により構成されている。すなわち、この分圧回路は、抵抗体Ｒ13，Ｒ14およびエミッタフォロアとして機能するｎｐｎトランジスタＱ2 により構成されており、前記トランジスタＱ2 のエミッタにおいて逆バイアス電圧ＶM を得るようにしている。したがって、前記トランジスタＱ2 におけるベース・エミッタ間電圧をＶbeとして表せば、この分圧回路により得られる逆バイアス電圧ＶM は、次のように示すことができる。
【００１５】
【数２】
ＶM ＝ＶH ×〔Ｒ14／（Ｒ13＋Ｒ14）〕−Ｖbe
【００１６】
なお、前記した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１１よりコントロールバスが接続されており、表示すべき映像信号に基づいて、前記走査スイッチＳk1〜ＳkmおよびドライブスイッチＳa1〜Ｓanが操作される。これにより、映像信号に基づいて陰極走査線を所定の周期でグランド電位に設定しながら所望の陽極線に対して定電流源Ｉ1 〜Ｉn が接続される。したがって、前記各発光素子は選択的に発光し、表示パネル１上に前記映像信号に基づく画像が表示される。
【００１７】
なお、図１に示す状態は、第１の陰極線Ｋ1 がグランド電位に設定されて走査状態になされ、この時、非走査状態の陰極線Ｋ2 〜Ｋm には、前記した逆バイアス電圧生成回路５からの逆バイアス電圧ＶM が印加されている。したがって、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各ＥＬ素子がクロストーク発光するのが防止されるように作用する。
【００１８】
ところで、有機ＥＬ素子は、前記したように寄生容量を有しており、例えば１つの陽極線に数十個の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陽極線に接続されることになる。
【００１９】
したがって、走査期間の先頭で陽極線からの電流は、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素子の発光の立ち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素子の発光立ち上がりの遅れが顕著に発生する。
【００２０】
そこで、この種の駆動回路においては、一般的に陰極リセット法が採用される。この陰極リセット法は、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ように作用する。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｄ）は陰極リセット動作を説明するものであり、例えば第１の陽極線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２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。
【００２２】
図２（ａ）は、陰極リセット動作の前の状態を示しており、陰極線Ｋ1 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、（ｂ）に示すように陽極線Ａ1 はスイッチＳa1を介してグランドに接続され、図には示していないが各走査スイッチＳk1〜Ｓkmを介して、全陰極線もグランドに接続される。これにより各ＥＬ素子の電荷を全て放電させるリセット動作が実行される。
【００２３】
次にＥＬ素子Ｅ12を発光させるために、陰極線Ｋ2 が走査状態にされる。すなわち、陰極線Ｋ2 がグランドに接続され、それ以外の陰極線には、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Ｓa1は定電流源Ｉ1 側に切り換えられる。
【００２４】
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る。これらに対する充電電流は、陽極線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の寄生容量を充電する。この時、陽極線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。
【００２５】
この場合、前記陽極線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 が例えば１０（Ｖ）であるとすると、前記した充電作用により、陽極線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３に基づく電位に上昇する。
【００２６】
【数３】
Ｖ（A1）＝（ＶM ×６３＋０Ｖ×１）／６４＝９．８４Ｖ
【００２７】
その後、陽極線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。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。
【００２８】
以上、説明した図１に示す構成のパッシブ駆動型表示パネルと、その駆動回路については、本件出願人がすでに出願した次に示す特許文献１に開示されている。また、図２に示した陰極リセット法は、特許文献２に開示されている。
【００２９】
【特許文献１】
特開２００３−７６３２８号公報（段落０００７〜００２０、図６）
【特許文献２】
特開平９−２３２０７４号公報（段落００１８〜００３３、図１〜図４）
【００３０】
【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動作を実行する駆動回路においては、表示パネルの点灯状態（走査ライン毎の発光素子の点灯率、およびディマー設定値）に起因して水平クロストークが発生するという問題を抱えている。図３は前記した水平クロストークが発生し得る表示パネル１の点灯状態を模式的に示したものである。ここで、図３に示す表示パターンは、ダブルハッチングを付したＡ部分が不点灯状態に制御されている領域を示し、Ｂ部分およびＣ部分は点灯状態に制御されている領域を示している。
【００３１】
図３にＡとして示すように走査ライン毎に見て、不点灯素子の割合が多い場合には、表示パネル１に配列された各ＥＬ素子による合成寄生容量が大きくなり、したがって、各走査ライン毎の発光の立ち上がり特性が緩慢になるという現象が発生する。なお、前記した陰極リセット動作の説明においては、この点については触れていないが、現実的には表示パネル内の配線インピーダンス等の影響を受けて、このような現象が発生することはやむをえない。
【００３２】
例えば、ドライブ線としての陽極線が１２８本、走査ラインが６４本存在する表示パネルを例にし、１つのＥＬ素子の寄生容量がＣｐであるとした場合、その走査において全てのＥＬ素子が消灯される場合における逆バイアス電圧生成回路５側から見た表示パネルにおける合成寄生容量値は、１ドライブ線あたり６３Ｃｐとなる。これは非走査状態のＥＬ素子の数に対応する。したがって、この状態のドライブ線が前記したとおり１２８本存在するので、表示パネルにおける合成寄生容量値は、６３Ｃｐ×１２８＝８０６４Ｃｐとなる。
【００３３】
一方、その走査において全てのＥＬ素子が点灯される場合における逆バイアス電圧生成回路５側から見た表示パネルにおける合成寄生容量値は、１ドライブ線においては６３個のＥＬ素子による並列寄生容量と、点灯対象となる１つのＥＬ素子による寄生容量の直列回路となる。これは１ドライブ線あたりの寄生容量はほぼＣｐであるということができる。この状態のドライブ線が前記したとおり１２８本存在するので、この時の表示パネルにおける合成寄生容量値は、約１２８Ｃｐとなる。したがって、全消灯時の合成寄生容量と全点灯時の合成寄生容量とを比較すると、８０６４Ｃｐ／１２８Ｃｐ＝６３となり、６３倍の容量値の相違が発生する。
【００３４】
したがって、走査時に不点灯に制御されるＥＬ素子の数が多いほど、前記した理由により逆バイアス電圧生成回路５側から見た合成寄生容量値が大きくなる。図５（ａ）は、前記した合成寄生容量値に対応した輝度の立ち上がり特性を説明するものであり、走査信号としての基準クロック（ＣＬＫ）に対応した輝度特性を示している。ここで、図５（ａ）の左半部に示すように、不点灯部分が少ないラインの走査時（すなわち、図３におけるＣとして示す領域の走査時）においては、基準クロックに同期して、比較的急峻に発光（輝度）が立上がる特性を得ることができる。これは、前記したとおり合成寄生容量値が小さいためである。
【００３５】
これに対して、図５（ａ）の右半部に示すように、不点灯部分が多いラインの走査時（すなわち、図３におけるＡ，Ｂとして示す領域の走査時）においては、基準クロックに同期した発光（輝度）の立ち上がり特性が緩慢になる。これは、前記したとおり大きな合成寄生容量の影響を受けるためである。一方、不点灯部分が多いラインの走査時には、図５（ａ）の右半部に示すように、点灯対象となる陽極線の電位が上昇して、ＥＬ素子の瞬間輝度が上昇する現象が発生することも、本件出願の発明者は経験的に知見している。
【００３６】
前記した現象による輝度と時間の積で示される面積が、人間の目において表示画面上の明るさとして認識することができる。したがって、図５（ａ）の右半部に示すように、たとえ発光の立ち上がりが緩慢になされるとしても、点灯対象となる陽極線の電位が上昇することによる素子の瞬間輝度の上昇により、水平クロストークがほとんど発生することがない場合もある。すなわち、この場合においては図３におけるＢとＣに示す領域の明るさは同等になされる。
【００３７】
これに対して、表示パネルにおける表示パターンや時定数によっては、図５（ｂ）に示すように不点灯部分が多い陰極ラインに対応する部分の方が、輝度と時間の積で示される面積が大きくなり、表示画面上において明るく表示される場合がある。すなわち、この場合においては図３におけるＣよりもＢとして示す領域の方が明るく表示され、“明るいクロストーク”となる。さらに、前記した現象に加えてディマー制御を行なった場合においては、ディマー制御の程度によっては、逆に“暗いクロストーク”が発生する場合もある。
【００３８】
図４は、前記したディマー制御を実行する場合の一例を示しており、この例においては、１走査期間におけるＥＬ素子に加える駆動電流の供給時間（点灯時間）を変更することで、ＥＬ素子の実質的な発光輝度を制御する例を示している。すなわち、図４に示すように表示の１ラインを示すラインシンク信号Ｌｓに同期して、前記した陰極リセット動作Ｒｓが実行されると共に、陰極リセット動作Ｒｓに続く残りの期間においてディマー制御が実行される。
【００３９】
ここで、ＤＲｎとして示すディマー制御期間においては、図４に示すようにＥＬ素子は時分割によって点灯制御するようになされる。すなわち、走査の１ライン期間における点灯可能期間が０〜１５に分割されており、これらの期間を４ｂｉｔにより点灯制御することで、１６段階のディマー制御が実現できる。したがって、図４に示すディマー制御においては、ディマー値が“１５”である場合においては、ディマー制御期間のすべてにおいて陽極線ドライブ回路２における定電流源Ｉ1 〜Ｉn からＥＬ素子に駆動電流が供給され、表示画面は最も明るい状態になされる。これに対して、ディマー値が“０”である場合においては、図４における“０”の期間のみにおいて定電流源Ｉ1 〜Ｉn からＥＬ素子に駆動電流が供給されるため、表示画面は最も暗い状態になされる。
【００４０】
ところで、前記したように表示パネルにおける陰極ラインに対応する不点灯部分が多く、しかも、前記したようなディマー制御が実行された場合においては、その電気的な特性は図５（ｃ）に示すようになされる。すなわち、図５（ｃ）における左半部は、すでに説明した例と同様に不点灯部分が少ないラインにおける輝度特性を示している。そして、ディマー制御を受けるために、基準クロックはディマー値が“１５”に対応する全点灯期間ｔ1 よりも短いｔ2 の期間経過後において、立ち下がるように制御される。これにより、点灯されるＥＬ素子の輝度も急激に衰退し消灯される。
【００４１】
一方、図５（ｃ）における右半部に示すように不点灯部分が多いラインにおいては、すでに説明したとおり、基準クロックの立ち上がりに同期して輝度が緩慢に立ち上がり、ｔ2 の期間経過後において輝度が立ち下がる。この結果、図５（ｂ）の右半部に示したように、点灯対象となる陽極線の電位が上昇することによる素子の瞬間輝度の上昇特性を得ることはできない。この結果、図３に示すＢの領域は、Ｃとして示した領域よりも暗くなるという“暗いクロストーク”が発生することになる。
【００４２】
なお以上の説明は、表示パネルにおける走査線が水平方向に配列されている場合を例にしており、この場合において発生する前記現象を水平クロストークと称している。したがって、表示パネルにおける走査線が垂直方向に配列されている場合には、前記した現象によるクロストークは垂直方向に発生することになるが、以下の説明においては、これらをいずれも水平クロストークと称することにする。
【００４３】
この発明は、前記したように走査ライン毎の発光素子の点灯率、およびディマー制御等の発光素子の点灯状態に起因して発生する水平クロストークを効果的に低減させることができる発光表示パネル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。
【００４４】
【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装置は、請求項１に記載のとおり、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、前記各ドライブ線および各走査線との交差位置の各々において、前記各ドライブ線と各走査線との間にそれぞれ接続されたダイオード特性を有する容量性の発光素子からなる発光表示パネルの駆動装置であって、前記走査線を所定の周期で走査して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧を印加させる逆バイアス電圧源と、前記発光表示パネルにおけるディマー値が上昇するように設定された場合、前記逆バイアス電圧源からの出力時定数が上昇するように複数段階で制御され、ディマー値が下降するように設定された場合、前記出力時定数が下降するように複数段階で制御される時定数制御手段とを具備した点に特徴を有する。
【００４５】
また、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、請求項６に記載のとおり、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、前記各ドライブ線および各走査線との交差位置の各々において、前記各ドライブ線と各走査線との間にそれぞれ接続されたダイオード特性を有する容量性の発光素子からなる発光表示パネルの駆動方法であって、前記走査線を所定の周期で走査して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧を印加させると共に、前記発光表示パネルにおけるディマー値が上昇するように設定された場合、前記逆バイアス電圧源からの出力時定数が上昇するように複数段階で前記出力時定数が切り換えられ、ディマー値が下降するように設定された場合、前記出力時定数が下降するように複数段階で前記出力時定数が切り換えられることを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる発光表示パネルの駆動装置を、図６に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、図６においてはすでに説明した図１に示す各構成要素に対応する部分を同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。この図６に示す実施の形態における逆バイアス電圧生成回路（逆バイアス電圧源）５は、昇圧回路４に接続されたツェナーダイオードＺＤ1 と抵抗体Ｒ14との直列回路により構成されている。すなわち、逆バイアス電圧生成回路５は、昇圧回路４よりもたらされる駆動電圧ＶH から、ダイオードＺＤ1 のツェナー電圧分をドロップさせることで逆バイアス電圧ＶM をコンデンサＣ2 の端子電圧として得るようにしている。
【００４７】
一方、発光制御回路１１は、図１に示す実施の形態に基づいてすでに説明したとおり、これに供給される映像信号によって陰極線走査回路３における走査スイッチＳk1〜Ｓkm、および陽極線ドライブ回路２におけるドライブスイッチＳa1〜Ｓanを切り換え操作するように動作する。加えて、図６に示す実施の形態においては、発光制御回路１１に対してディマー制御回路１２からの制御出力が供給されるように構成されている。
【００４８】
すなわち、発光制御回路１１はディマー制御回路１２からの制御出力を受けて、陽極線ドライブ回路２における各定電流源Ｉ1 〜Ｉn からＥＬ素子に供給する駆動電流の供給期間を時分割制御により設定するように構成されている。これは、図４に基づいて説明したディマー制御の形態と同等であり、これにより、ディマー値が“０”〜“１５”の１６段階のディマー制御を実現するようにしている。なお、この図６に示す実施の形態においても、前記ディマー制御による点灯期間の直前に、同じく図４に示すように陰極リセット動作Ｒｓが実行されるようになされる。この陰極リセット動作Ｒｓの詳細は、図２に基づいて説明したとおりである。
【００４９】
また、前記発光制御回路１１からは、前記ディマー制御回路１２からの前記ディマー制御に基づいた最適な時定数を得るべく、時定数切り換え回路１３に対して制御信号が供給されるように構成されている。図６に示す実施の形態においては、時定数切り換え回路１３からの指令信号によってスイッチＳ1 が開閉駆動されるように構成されており、このスイッチＳ1 が開放（オフ）状態においては、逆バイアス電圧源５と陰極線走査回路３との間に、時定数を構成する抵抗体Ｒ25が介在されるようになされる。また、前記スイッチＳ1 が閉成（オン）状態においては、逆バイアス電圧源５と陰極線走査回路３との間に、時定数を構成する前記抵抗体Ｒ25に対してさらに並列に抵抗体Ｒ26が接続されるように作用する。
【００５０】
ここで、前記したディマー制御回路１２、スイッチＳ1 、抵抗体Ｒ25およびＲ26の組み合わせによって、時定数制御手段を構成しており、この時定数制御手段の具体的な一例が図７に符号１５で示されている。なお、図７における鎖線の枠５で囲まれた部分は、図６に示す逆バイアス電圧生成回路を示している。
【００５１】
前記時定数制御手段１５には、ロジック入力端子Ｌ3 が形成され、この端子Ｌ3 には、抵抗体Ｒ31とＲ32の直列回路が接続されている。そして、抵抗体Ｒ31とＲ32の接続中点には、エミッタがグランド接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ3 のベースが接続されており、前記トランジスタＱ3 のコレクタには、抵抗体Ｒ35を介して逆バイアス電圧生成回路５からの逆バイアス電圧ＶM が供給されるように構成されている。
【００５２】
また、トランジスタＱ3 のコレクタには、同じくエミッタがグランド接続されたｎｐｎ型トランジスタＱ4 のベースが接続されており、当該トランジスタＱ4 のコレクタには、直列接続された抵抗体Ｒ36およびＲ37を介して逆バイアス電圧源５からの逆バイアス電圧ＶM が供給されるように構成されている。さらに、前記抵抗体Ｒ36およびＲ37の接続中点には、エミッタが逆バイアス電圧源５に接続されたｐｎｐ型トランジスタＱ5 のベースが接続されている。
【００５３】
また、逆バイアス電圧源５に一端が接続された抵抗体Ｒ25には、前記トランジスタＱ5 のエミッタ・コレクタ間を介して抵抗体Ｒ26が並列接続されるように構成されている。すなわち、図７に示すトランジスタＱ5 は、図６に示すスイッチＳ1 として機能するように構成されている。
【００５４】
ここで、前記したディマー制御回路１２から与えられるディマー値は、前記したとおり、ディマー値“１５”（明るい）からディマー値“０”（暗い）までの１６段階を４ｂｉｔで制御するようになされている。図７に示す端子Ｌ3 には、ディマー信号の最上位ビットで、ディマー値が“０”〜“７”まではロー（Ｌｏｗ）が供給され、ディマー値が“８”〜“１５”まではハイ（Ｈｉｇｈ）が供給されるように作用する。
【００５５】
したがって、ディマー値が“０”〜“７”の範囲においては、結果としてトランジスタＱ5 がオン状態になされ、抵抗体Ｒ25とＲ26との並列接続体が、逆バイアス電圧源５と陰極線走査回路３との間に介在されることになる。これにより、前記抵抗体Ｒ25，Ｒ26の並列接続体と、表示パネル１におけるＥＬ素子の寄生容量との間で形成される逆バイアス電圧源５からの出力時定数、換言すれば前記寄生容量への充電時定数が小さくなるように制御される。
【００５６】
また、ディマー値が“８”〜“１５”の範囲においては、結果としてトランジスタＱ5 がオフ状態になされ、抵抗体Ｒ25が逆バイアス電圧源５と陰極線走査回路３との間に介在されることになる。これにより、前記抵抗体Ｒ25と表示パネル１におけるＥＬ素子の寄生容量との間で形成される逆バイアス電圧源５からの出力時定数、換言すれば前記寄生容量への充電時定数が大きくなるように制御される。
【００５７】
図８は、ディマー値に基づいて寄生容量への充電時定数を前記したように変更した場合の作用を説明するものである。なお、図８に示す波形は、すでに説明した図５（ｃ）に示す波形と同様にディマー制御が実行された場合の例が描かれている。すなわち、図８の右半部に示すように不点灯部分が多いラインにおいては、合成寄生容量が大きくなるために、基準クロックの立ち上がりに同期する輝度の立ち上がり特性は緩慢になる。そして、ディマー制御の実行によりｔ2 の期間経過後において輝度が立ち下がる。この結果、すでに説明したとおり点灯対象となる陽極線の電位が上昇することによる素子の瞬間輝度の上昇特性を得ることはできず、結果として、図３に示すＢの領域は、Ｃとして示した領域よりも暗くなるという“暗いクロストーク”が発生することになる。
【００５８】
ところで、前記したようにディマー制御に基づき時定数を変更する対策を施した場合においては、ある程度以下のディマー値に制御された（暗く制御された）場合には、前記した時定数が小さくなされる。この結果、ＥＬ素子の寄生容量への充電レスポンスが高められる。これを図８に破線で示しているが、左半部よりも右半部の方が輝度の立ち上がり特性は大幅に是正される。この立ち上がり特性が急峻になる結果、不点灯部分が多いラインにおいても、不点灯部分が少ないラインの点灯輝度と同様の特性を得ることができ、前記した“暗いクロストーク”の発生を防止することができる。
【００５９】
また前記と逆に、ある程度以上のディマー値に制御された（明るく制御された）場合においては、前記した時定数が大きくなされる。この結果、ＥＬ素子の寄生容量への充電のレスポンスは低下し、輝度の立ち上がりは緩慢な特性に戻されるものの、この場合においては点灯対象となる陽極線の電位が上昇することによる素子の瞬間輝度の上昇特性を得ることができる。この結果、例えば図５（ａ）に示したように不点灯部分が少ないラインおよび不点灯部分が多いラインかかわらず、輝度と発光時間の積としての面積をほぼ同等にすることができ、同様に水平クロストークの発生を抑制することができる。
【００６０】
なお、以上説明した実施の形態においては、ディマー値を「明るい」および「暗い」の２段階に分けて、時定数を同様に２段階制御するようにしているが、これは、ディマー値をさらに多段階に分けて、同様に時定数を多段階制御するようにすることもできる。この場合においては、図６および図７に示したように、時定数を構成する抵抗体を並列接続の構成で利用する他に、複数の抵抗体を択一的に選択して利用するか、もしくは互いに直列接続して利用するようにした構成も採用し得る。
【００６１】
また、前記した実施の形態においては、ディマー値に基づいて逆バイアス電圧源５からの出力時定数（ＥＬ素子の寄生容量への充電時定数）を変更するようにしているが、ディマー値に基づく前記時定数の変更に加え、走査ラインごとの発光素子の点灯率の情報を加えて、前記時定数を変更するように構成することが望ましい。
【００６２】
この場合、理想的には例えば図９に示すように走査ラインごとの発光素子の点灯率、および設定されたディマー値をパラメータとしてルックアップテーブルを、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリに構築し、このルックアップテーブルを参照することにより、出力時定数を求めるようになされる。すなわち、図９における“ラインＮｏ．０１”が、第１の走査ライン（陰極線Ｋ1 ）の走査時に参照するテーブルであり、以後順次“ラインＮｏ．０２”、“ラインＮｏ．０３”、……“ラインＮｏ．ｍ”まで構築される。
【００６３】
そして、図６に示す発光制御回路１１は、各々の走査ラインの走査の直前において、そのラインの点灯率とその時に設定されているディマー値に基づいて、図９に示す二次元のテーブルからこれに対応した最適な抵抗値（Ｒ11……Ｒxx）を読み出すようになされる。そして、走査ラインごとに前記抵抗値による時定数に切り換えることで、理想的な補償特性を得ることができ、すでに説明したような水平クロストークの発生を大幅に低減させることができる。
【００６４】
なお、各発光表示パネルにおいての各素子の寄生容量、もしくは陰極線のインピーダンス等のバラツキの度合いが大きい場合においては、図９に示すように走査ラインごとに、それぞれ測定によってルックアップテーブルを構築することが望ましい。しかしながら、前記したバラツキの傾向が収束されている場合においては、それぞれの発光表示パネルの仕様ごとに、共通に使用できるルックアップテーブルを構築し、これを利用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来における表示パネルの駆動回路を示す結線図である。
【図２】パッシブ駆動型表示パネルの駆動回路において利用される陰極リセット法を説明する等価回路図である。
【図３】水平クロストークの発生状況を説明する表示パネルの模式図である。
【図４】ディマー制御の一例を説明するタイミング図である。
【図５】各走査線の点灯率に応じたＥＬ素子の発光輝度特性を示すタイミング図である。
【図６】この発明にかかる表示パネルの駆動回路を示す結線図である。
【図７】図６に示す駆動回路における時定数制御手段の一例を示した結線図である。
【図８】この発明にかかる表示パネルの駆動回路によってなされるＥＬ素子の発光輝度特性を説明するタイミング図である。
【図９】水平クロストークの発生を低減するためになされる時定数を決定するためのルックアップテーブルの構築例を示した模式図である。
【符号の説明】
１発光表示パネル
２データドライバ
３走査ドライバ
４昇圧回路
５逆バイアス電圧生成回路（逆バイアス電圧源）
１１発光制御回路
１２ディマー制御回路
１３時定数切り換え回路
１５時定数制御手段
Ａ1 〜Ａn ドライブ線（陽極線）
Ｂ1 ＤＣ電圧源
Ｄ1 ダイオード
Ｅ11〜Ｅnm 発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｉ1 〜Ｉn 定電流源
Ｋ1 〜Ｋm 走査線（陰極線）
Ｌ1 インダクタ
Ｑ1 パワーＦＥＴ
Ｓ1 スイッチ
Ｓa1〜Ｓan ドライブスイッチ
Ｓk1〜Ｓkm 走査スイッチ
Ｖref 基準電圧
ＺＤ1 ツェナーダイオード

Claims

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、前記各ドライブ線および各走査線との交差位置の各々において、前記各ドライブ線と各走査線との間にそれぞれ接続されたダイオード特性を有する容量性の発光素子からなる発光表示パネルの駆動装置であって、
前記走査線を所定の周期で走査して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧を印加させる逆バイアス電圧源と、前記発光表示パネルにおけるディマー値が上昇するように設定された場合、前記逆バイアス電圧源からの出力時定数が上昇するように複数段階で制御され、ディマー値が下降するように設定された場合、前記出力時定数が下降するように複数段階で制御される時定数制御手段とを具備したことを特徴とする発光表示パネルの駆動装置。
前記時定数制御手段は、前記逆バイアス電圧源と、発光表示パネルの走査線との間に介在される抵抗体の抵抗値を変更することで、前記出力時定数を制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の発光表示パネルの駆動装置。
前記時定数制御手段は、設定されたディマー値をパラメータとして構築したルックアップテーブルから、出力時定数のデータを求めるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光表示パネルの駆動装置。
前記ルックアップテーブルは、不揮発性のメモリに構築されていることを特徴とする請求項３に記載の発光表示パネルの駆動装置。
前記発光表示パネルを構成する発光素子が、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発光表示パネルの駆動装置。
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、前記各ドライブ線および各走査線との交差位置の各々において、前記各ドライブ線と各走査線との間にそれぞれ接続されたダイオード特性を有する容量性の発光素子からなる発光表示パネルの駆動方法であって、
前記走査線を所定の周期で走査して発光素子を発光駆動させる状態において、非走査状態の走査線に対して逆バイアス電圧を印加させると共に、前記発光表示パネルにおけるディマー値が上昇するように設定された場合、前記逆バイアス電圧源からの出力時定数が上昇するように複数段階で前記出力時定数が切り換えられ、ディマー値が下降するように設定された場合、前記出力時定数が下降するように複数段階で前記出力時定数が切り換えられることを特徴とする発光表示パネルの駆動方法。
設定されたディマー値に対応して前記時定数のデータを記述したルックアップテーブルを参照し、出力時定数を求めるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の発光表示パネルの駆動方法。