JP4780815B2 - エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた単純マトリクス型エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:以下、「EL」と称する。)素子を用いたEL表示装置が、CRTやLCDに代わる表示装置として注目されており、研究開発も進められている。
【0003】
図4に、一般的な有機EL表示装置の表示部の断面構造を表す断面図を示す。
【0004】
同図に示すように、各表示画素部に設けられた各有機EL素子は、透明なガラス基板1上にITO等の透明電極から成る陽極2、MTDATA(4,4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl)及びTPD(4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylanine)からなるホール輸送層3、キナクリドン(Quinacridone)誘導体を含むBebq2(10-ベンゾ〔h〕キノリノール−ベリリウム錯体)から成る発光層4及びBebq2から成る電子輸送層5、マグネシウム・インジウム(MgIn)合金から成る陰極6がこの順番で積層形成された構造である。
【0005】
また有機EL素子は、陽極から注入されたホールと、陰極から注入された電子とが発光層の内部で再結合し、発光層を形成する有機分子を励起して励起子が生じる。この励起子が放射失活する過程で発光層から光が放たれ、この光が透明な陽極から透明絶縁基板を介して外部へ放出されて発光する。
【0006】
図5に有機EL表示装置の駆動回路のブロック図を示し、図6に有機EL表示装置を駆動するためのタイミングチャートを示す。
【0007】
図5に示すように、有機EL表示装置は、コラムドライバ7、ロウドライバ8及び表示画素部12から成っており、同図の上下方向の列方向に配置され、コラムドライバ7に接続された有機EL素子の陽極2であるストライプ状のコラム電極col1,col2,col3,…,colmと、左右方向の行方向に配置され、ロウドライバ8に接続された有機EL素子の陰極6であるストライプ状のロウ電極row1,row2,row3,…,rownとが互いに交差しており、それらの各交差部に表示画素PX11,PX12,…,PXnmがマトリクス状に配置されている。
【0008】
図4及び図5に示すように、コラムドライバ7には、転送クロックCLK、転送データDATA及び1ライン分のデータのラッチパルスLSが供給され、ロウドライバ8にはロウドライバクロックVCLKが供給される。
【0009】
有機EL表示素子の一方の陰極である各ロウ電極row1,row2,row3,…,rownには、ロウドライバクロックVCLKに応じて走査信号が供給される。そして、その走査信号がロウ電極row1から順次1水平走査期間ずつLレベルになって、各ロウ電極row1,row2,row3、…,rownが選択される。また、他方の陽極である各カラム電極col1,col2,col3,…,colmには、転送クロックCLKに応じた転送データDATAがラッチパルスLSによって転送データ、即ち駆動信号が供給される。
【0010】
こうして、各ロウ電極row1,row2,row3、…,rownと各カラム電極col1,col2,col3,…,colmとの各交差部に設けられた各表示画素PX11〜PXnmが、その表示画素部に配置された各色の発光材料に応じた色で発光する。
【0011】
ここで、表示画素の表示色が、図6に示すように、表示画素PX12は赤色を呈する表示画素であり、表示画素PX23は青色を呈する表示画素であり、その他の表示画素PX11〜PX13,PX21,PX31〜PX33は緑色を呈する表示画素である場合について説明する。
【0012】
例えば、図7に示すように、ロウ電極row1にLレベルの走査信号ROW1が供給されると、このロウ電極row1のみが1Hの間選択される。そうすると、転送クロックCLKに応じた転送データDATAがラッチパルスLSによって、各コラム電極col1,col2,col3に書き込まれる。即ち、駆動信号COL1,COL2,COL3が各コラム電極col1,col2,col3に供給される。この場合には、ロウ電極row1に接続された表示画素PX11〜PX13が全て緑色であるので各表示画素は1Hの期間緑色に発光する。
【0013】
次に、ロウ電極row2に供給される走査信号ROW2がロウドライバクロックVCLKに応じてLレベルになってロウ電極row2が1H選択される。そうすると、駆動信号COL1,COL2,COL3が各コラム電極col1,col2,col3に供給され、各交差部の表示画素PPX21〜PX23に配置された各色の発光材料が発光する。即ち、表示画素PX21は緑色に、表示画素PX22は赤色に、表示画素PX23は青色に発光する。このとき、いずれの表示画素ともにロウ電極が選択された期間、即ち1Hの期間のみ発光する。
【0014】
更に、ロウ電極row3の場合にも、上述のロウ電極row1及びrow2と同様に、供給される走査信号ROW3がロウドライバクロックVCLKに応じてLレベルになってロウ電極row3が1H選択されて、駆動信号COL1,COL2,COL3が各コラム電極col1,col2,col3に供給され、各交差部の表示画素PPX21〜PX23に配置された発光材料が発光する。即ち、各表示画素PX31〜PX33はいずれもロウ電極が選択された期間、即ち1Hの期間のみ発光する。
【0015】
上述のように、各ロウ電極row1,row2,row3が選択される期間はいずれも1Hである。即ち、各表示画素PX11〜PX33は1Hの期間のみ、各色の発光材料に応じた色を発光する。
【0016】
しかしながら、各表示画素PX11〜PX33に配置された各色の発光材料は、その材料によって発光効率が異なるため、上述のように各色の表示画素を同一の期間、即ち1Hの期間発光させた場合には、各色の輝度に不均一が生じるという欠点がある。
【0017】
そこで、この色ごとの輝度差を補正するためには、各色ごとに電流値を発光材料の発光効率に応じて発光時間を調整するパルス幅変調(PWM)方式を採用することで可能である。
【0018】
以下にPWM方式に関し、特にコラムドライバの構成を図8に従って説明する。
【0019】
コラムドライバ7は、各列ごとのnビットの階調データmDATAをシフトクロックCLに従って入力するシフトレジスタ13と、このシフトレジスタ10に入力されたデータをラッチパルスに応じてラッチするラッチ回路14と、階調レベルを表すnビットカウンタ15と、各列ごとに設けられラッチ回路14からのnビット階調データとnビットカウンタ値とを比較して、階調データに応じたパルス幅のコラム駆動信号COL1,COL2,COL3,…,COLmを各々出力するm個のパルス幅変調回路16より構成されている。
【0020】
即ち、nビットカウンタ15のカウント値は、例えばn=3とすると図9に示すように、1H中にその内容が、「0」,「1」,…,「7」と順次変化し、コラム電極のの駆動信号COL1,COL2,COL3,…,COLmはカウンタ値が「1」になるタイミングで全て同時に出力を開始する。そして、各画素の階調データに応じたパルス幅期間Hレベルを維持する。従って、同一業の表示画素PX1〜PXnmは図8に示す発光することになり、この発光期間によって各表示画素の発光期間が制御される。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような構成のPWM方式のコラムドライバを採用することにより、各色ごとの輝度の補正をすることが可能であるものの、回路が複雑になってしまうという欠点があり、例えばコラムドライバをIC化することができない。
【0022】
そこで本発明は、上記の従来の欠点に鑑みて為されたものであり、回路構成を複雑にすることなく、各色ごとの輝度差を生じさせない均一な輝度の表示を得ることができるEL表示装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明のEL表示装置の駆動方法は、走査信号を供給する複数のロウ電極と、駆動信号を供給する複数のカラム電極とが互いに交差した箇所に表示画素が形成されており、該表示画素の前記コラム電極及び前記ロウ電極間に各色を呈する発光材料から成る発光層を備えたエレクトロルミネッセンス素子を、前記ロウ電極を順次選択して発光させるエレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法であって、前記各色の発光材料を配置した表示画素のうち、発光効率が低い色の発光材料を配置した表示画素に前記走査信号を供給するロウ電極に、該表示画素の発光材料の他の色の発光効率との比率に応じた期間連続して前記走査信号を供給するとともに、前記発光効率が低い発光材料を配置した表示画素に前記データ信号を供給するコラム電極に、該表示画素の発光材料の他の色の発光効率との比率に応じた期間前記駆動信号を供給して発光させるものである。
【0024】
また、上述のEL表示装置の駆動方法は、前記各色の表示画素が、前記発光層の発光効率が最も高い色の第1の表示画素から順に低い色の第2及び第3の表示画素から成っているEL表示装置の駆動方法である。
【0025】
更に、上述のEL表示装置の駆動方法は、前記第1の表示画素の発光材料は緑色の発光材料であり、前記第2及び第3の表示画素の発光材料はそれぞれ赤色及び青色であるEL表示装置の駆動方法である。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明のEL表示装置の駆動方法について以下に説明する。
【0027】
本発明の有機EL表示装置は、図5に示したブロック図の構成である。
【0028】
図5に示した有機EL表示装置の構成と異なる点は、カラムドライバの構成であるので、それについて以下に説明する。
【0029】
図2にカラムドライバのブロック図を示す。
【0030】
カラムドライバは各列ごとのデータDATAをシフトクロックCLKに従って入力するシフトレジスタ13と、そのシフトレジスタ13に入力されたデータDATAをラッチパルスに応じてラッチするラッチ回路14から構成されており、ラッチ回路から各カラム電極col1,col2,col3,…,colmにそれぞれ駆動信号COL1,COL2、COL3,…,COLmが出力される。
【0031】
即ち、図8で示した従来のカラムドライバと比較すると、本発明の有機EL表示装置はパルス幅変調回路が不要である。従って、従来の有機EL表示装置のカラムドライバのように非常に複雑なものに比べ、本発明の有機EL表示装置のカラムドライバは非常に簡単な構成とすることができる。そのため、カラムドライバをIC化することも可能となる。
【0032】
ここで、更に、本発明の有機EL表示装置の各ドライバに信号を供給する構成について図3にブロック図を示す。
【0033】
図3に示すように、有機EL表示装置は、図2に示したカラムドライバ7、ロウドライバ8及び表示画素部12から成っており、更に、フレームメモリ9、輝度補正データROM10及び輝度補正用マイコン11から成っている。
【0034】
有機EL表示装置に表示されるデータが外部からフレームメモリ9に格納される。また、輝度補正データROM10には、有機EL表示パネルのどの位置に何色が配置されているかという情報があらかじめ格納されている。即ち、例えば図3において表示画素PX21が緑色、表示画素PX22が赤色である場合には、その情報を輝度補正データROM10に格納しておく。
【0035】
輝度補正を行う場合には、フレームメモリ9に格納されたデータと輝度補正データROM10の情報とを輝度補正用制御マイコン11が読み出し、その情報に対応してコラムドライバ7に画像データ、即ち駆動信号を出力する。
【0036】
ここで、図6に示すように、コラム電極co l1〜col3、ロウ電極row1〜row3及びこれら両電極によって構成される表示画素PX11〜PX13,PX21〜PX23,PX31〜PX33に注目して説明する。
【0037】
図1に、本発明のEL表示装置の駆動方法の実施の形態である有機EL表示装置の駆動するためのタイミングチャートを示す。
【0038】
図6には、コラム電極COL1〜COL3、ロウ電極row1〜row3及びこれら両電極によって構成される表示画素PX11〜PX13,PX21〜PX23,PX31〜PX33を示す。
【0039】
表示画素PX12は赤色を呈し、表示画素PX23は青色を呈する表示画素であり、その他の表示画素PX11〜PX13,PX21,PX31〜PX33は緑色を呈する表示画素である場合について説明する。
【0040】
ここで、各色の発光材料の発光効率は最も緑色が高く、順に赤色、青色と低くなっていく場合であり、緑色の発光材料の発光効率を基準にした各色の発光効率の比率が、緑:赤:青=1:1/2:1/4である場合について説明する。
【0041】
ロウ電極row1,row2,row3は、row1からrow3へと線順次で選択されていく。ロウ電極row1,row2,row3のうち、選択された行のみの走査信号が1水平走査期間(1H)Lレベルとなり、その他の行の走査信号はHレベルとなる。即ち、ロウ電極row1に供給する信号ROW1がLレベルに成ったときにロウ電極row1が選択される。
【0042】
まず、ロウ電極row1について説明する。
【0043】
ロウ電極row1は1Hの期間Lレベルとなり選択されると、ロウ電極row1に接続された表示画素PX11〜PX13の全てが緑色であるので、コラム電極col1のコラム信号col1のHレベルで緑色が発光される。
【0044】
次に、ロウ電極row2はロウ電極row1がHレベルになるタイミングでLレベルになる。このとき、図2に示すようにロウ電極row2には発光効率が低く、発光効率比が緑色に対して1/2の赤及び1/4の青色が配置されている。そこで、発光効率が低い分ロウ電極row2の選択時間を長くする。即ち、青色は緑色の4倍の期間、即ち4Hの期間選択する。
【0045】
ここで、このロウ電極row2が選択されている4Hの期間の各コラム電極col1〜col3の駆動信号の印加期間について説明する。
【0046】
コラム電極col1に接続された表示画素PX21には緑色が配置されているので、コラム電極col1には1H期間のみ駆動信号を供給して表示画素PX21を緑色に発光させる。
【0047】
また、コラム電極col2に接続された表示画素PX22には赤色が配置されているので、コラム電極col2には2H期間駆動信号を供給して表示画素PX22を赤色に発光する。
【0048】
そして、コラム電極col3に接続された表示画素PX23には青色が配置されているので、コラム電極col2には4H期間駆動信号を供給して表示画素PX23を青色に発光する。
【0049】
即ち、ロウ電極row2がLレベルになって始めの1H期間中は、各コラム電極col1,col2,col3に駆動信号が供給されるので、表示電極PX21,PX22,PX23はそれぞれ緑色、赤色、青色を発光し、次の1H期間(2H目)中はコラム電極col2及びcol3のみに駆動信号が供給されるので、表示電極PX22,PX23はそれぞれ赤色及び青色を発光し、次の1H期間(3H目)及び更にその次の1H期間(4H目)中はコラム電極col3のみに駆動信号が供給されるので、表示画素PX23のみが青色を発光する。
【0050】
更に言い換えると、ロウ電極row2を連続して4回(4H)選択し、その4回選択されたときに、緑色の表示画素PX21は1回(1H)分、赤色の表示画素PX 22は2回(2H)分、青色の表示画素PX23は4回(4H)分発光させるのである。
【0051】
それは、フレームメモリ、輝度補正データROM及び輝度補正用マイコンによって供給する信号を制御することによって可能である。
【0052】
即ち、2H目の期間においては、表示画素PX21が表示画素PX21に配置した緑色の発光材料よりも発光効率が低い赤色の発光材料であるという情報があらかじめ格納されている輝度補正データROM10とフレームメモリ9から、各情報を輝度補正用制御マイコン11が読み出し、その情報に対応して画像データの一部(緑色)を削除した情報をコラムドライバに転送して赤色と青色と発光させる。
【0053】
同様に、3H及び4H目の期間においては、あらかじめ格納した輝度補正データROMからの情報に基づいて、緑色及び赤色を削除した情報をカラムドライバに転送して、青色のみ点灯させる。
【0054】
このように、発光効率の最も高い緑色の発光材料を配置した緑色の表示画素の発光期間Tgと、次に発光効率の高い赤色の発光材料を配置した赤色の表示画素の発光期間Trと、最も発光効率の低い青色の発光材料を配置した青色の表示画素の発光期間Tbとを、各色の発光材料の発光効率比(緑:赤:青=1:1/2:1/4)に応じて、Tg:Tr:Tb=1:2:4とすることにより、各色の発光輝度を均一にすることが可能となる。そのため、有機EL表示装置によって表示むらのない均一な表示を得ることができる。
【0055】
なお、上述の実施の形態においては、緑、赤、青色の各色の発光材料の発光効率が、1:1/2:1/4の場合について示したが、本願はこれに限定されるものではなく、各色の発光効率比に応じて、発光効率が最も低い発光材料が配置されている表示画素に接続されているロウ電極を選択する期間を長くするとともに、その表示画素に接続されているコラム電極に供給する駆動信号の印加期間を、発光効率が最も低い発光材料の表示画素が最も長くなるように設定すればよい。
【0056】
また、本実施の形態においては、各表示画素の発光材料を緑色、赤色及び青色の場合について示したが、本願はこれに限定されるものではなく、例えば、緑色、赤色及び青色の他にも、黄色や白色などの発光材料を用いた場合にも適用することが可能であり、同様の効果が得られるものである。
【0057】
更に、上述の実施の形態においては、表示画素の発光材料の色の数が3色の場合について説明したが、3色に限定されるものではなく何色であっても良く、例えば2色を選択した場合には、その発光材料の発光効率の比率に応じて、ロウ電極の選択回数及びカラム電極への駆動信号の供給の回数を選択すればよい。
【0058】
更に、上述の実施の形態においては、有機EL表示装置について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、発光層が無機材料から成る無機EL表示装置にも適用が可能であり、同様の効果が得られる。
【0059】
また、ロウ電極及びカラム電極の数は、限定されるものではなく、精細度や表示面積などの必要に応じて設定することができるものである。
【0060】
なお、本発明においては各発光材料の発光効率比は必ずしも整数でなくてもよい。その比が整数にならない場合には、近傍の整数を選択しても、従来に比較すると、輝度補正をすることができる。
【0061】
【発明の効果】
本発明のEL表示装置の駆動方法によれば、発光効率が異なる各色の発光材料を配置した各表示画素の発光輝度が均一であるEL表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すタイミングチャート図である。
【図2】本発明のカラムドライバのブロック図である。
【図3】本発明の実施の形態を示す駆動回路のブロック図である。
【図4】一般的なEL表示装置の断面図である。
【図5】EL表示装置の駆動回路のブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態を示すEL表示装置の一部の等価回路図である。
【図7】従来のEL表示装置のタイミングチャート図である。
【図8】従来のカラムドライバのブロック図である。
【図9】従来のパルスタイミングを示すチャート図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板
2 陽極
3 ホール輸送層
4 発光層
5 電子輸送層
6 陰極
7 カラムドライバ
8 ロウドライバ
9 フレームメモリ
10 輝度補正データROM
11 輝度補正用マイコン
CLK 転送クロック
VCLK ロウドライバクロック
DATA 転送データ
LS ラッチパルス
Claims (3)
- 走査信号を供給する複数のロウ電極と、駆動信号を供給する複数のコラム電極とが互いに交差した箇所に表示画素が形成されており、該表示画素の前記コラム電極及び前記ロウ電極間に各色を呈する発光材料から成る発光層を備えたエレクトロルミネッセンス素子を、前記ロウ電極を順次選択して発光させるエレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法であって、
前記各色の発光材料を配置した各表示画素のうち、発光効率が低い色の発光材料を配置した表示画素に前記走査信号を供給するロウ電極を、該表示画素の発光材料の他の色の発光効率との比率に応じた回数連続して選択し、前記ロウ電極に前記走査信号を供給するとともに、
前記ロウ電極に配置された最も発光効率の低い色を表示する前記表示画素に前記駆動信号を供給する複数のコラム電極に、前記ロウ電極が選択される回数分、前記駆動信号を供給して発光材料を発光させ、前記ロウ電極に配置された前記最も発光効率の低い色でない色を表示する前記表示画素に前記駆動信号を供給する複数のコラム電極に、前記ロウ電極が選択される回数のうち、該表示画素の発光材料の他の色の発光効率に応じた回数分前記駆動信号を供給して発光材料を発光させることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法。 - 前記ロウ電極が選択される回数は、当該ロウ電極に配置された複数の表示画素が表示する色のうち、もっとも発光効率の低い色によって決定されることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法。
- 前記表示画素が表示する色は緑色、赤色および青色を含み、最も発光効率の低い色を青色とし、最も発光効率が高い色を緑色とすることを特徴とする請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス表示装置の駆動方法。
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