JPH11311970A - 電流型表示素子のマトリクス駆動方法及び電流型表示素子のマトリクス駆動装置 - Google Patents

電流型表示素子のマトリクス駆動方法及び電流型表示素子のマトリクス駆動装置

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JPH11311970A JP10121221A JP12122198A JPH11311970A JP H11311970 A JPH11311970 A JP H11311970A JP 10121221 A JP10121221 A JP 10121221A JP 12122198 A JP12122198 A JP 12122198A JP H11311970 A JPH11311970 A JP H11311970A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 走査電極と信号電極との交差部に生じる浮遊
容量の影響を抑える。 【解決手段】 複数の走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，Ｓｃ
Ｅ2，・・・ＳｃＥy）と複数の信号電極ＳｉＥ（ＳｉＥ
1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）との各交差部に電流型表
示素子をマトリクス状に配置し、走査電極ＳｃＥを選択
して信号電極ＳｉＥに表示信号を供給することによっ
て、各電流型表示素子を駆動するにあたり、信号電極Ｓ
ｉＥへの表示信号の供給に先立って、交差部の容量につ
いてプリチャージするプリチャージ手段３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ（Light Em
itting Diode），ＥＣＤ（Electrochromic Display），
ＥＬ（Electro Luminescence）等の電流で駆動される電
流型表示素子を駆動するためのマトリクス駆動方法及び
マトリクス駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】表示素子を駆動するための単純ＸＹマト
リクス型駆動装置（以下、単にマトリクス型駆動装置と
いう。）は、互いにその方向が直角となすように設けら
れた複数の走査電極（Scanning Electrode）と複数の信
号電極（Signal Electrode）からなる２組の帯状電極群
の交差部に表示素子を挟み、これらの帯状電極にそれぞ
れ接続された駆動回路によって、上記交差部での電圧等
を変化させることにより表示素子を駆動する。
【０００３】ここで、マトリクス型駆動装置の駆動方式
は、その入力（電圧または電流など）と、表示素子の出
力（発光、透過率、反射率）との関係により決定され
る。例えば表示素子が液晶の場合には、マトリクス型駆
動装置の駆動は、走査電極を線順次で選択する線順次走
査方式を用いて、液晶に印加される実効電圧（液晶がツ
イストネマチック（ＴＮ）型の場合）または電圧の極性
（液晶が強誘電性（ＦＬＣ）の場合）を変化させること
により行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、表示素子がＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode），ＥＣＤ（Electrochromic
Display），ＥＬ（Electro Luminescence）等の電流で
駆動される電流型表示素子の場合には、例えば図７に示
すマトリクス型駆動装置１００によりその駆動を行って
いた。ここで、マトリクス型駆動装置１００は、図７に
示すように、複数の走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，Ｓｃ
Ｅ2，・・・ＳｃＥy）と複数の信号電極ＳｉＥ（ＳｉＥ
1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）とが互いに方向が直角と
なすように設けられ、これら２組の帯状電極群の交差部
に上述した電流型表示素子が挟持され、さらに走査電極
ＳｃＥに走査電極駆動回路１０１が、信号電極ＳｉＥに
信号電極駆動回路１０２がそれぞれ接続されて構成され
る。
【０００５】走査電極駆動回路１０１は、図７に示すよ
うに、各走査電極ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・・・ＳｃＥyに
対して選択スイッチＬ（Ｌ1，Ｌ2，・・・Ｌy）が接続
されており、図示しない制御部からの制御信号で各選択
スイッチＬのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、選
択した走査電極ＳｃＥの電位をＧＮＤレベルにする。
【０００６】一方、信号電極駆動回路１０２は、各信号
電極ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥxに対して選択ス
イッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx）及び電源１０３によ
り動作する電流源ＣＳ（ＣＳ1，ＣＳ2，・・・ＣＳx）
が接続されており、図示しない制御部からの制御信号で
各選択スイッチＳのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによ
り、選択した信号電極ＳｉＥに対して電流源ＣＳから表
示信号としての電流を供給する。そして、マトリクス型
駆動装置１００は、各選択スイッチＬ，ＳのＯＮ／ＯＦ
Ｆを切り換えることにより、選択した走査電極ＳｃＥと
選択した信号電極ＳｉＥとの交差部に配置された各電流
型表示素子を線順次駆動するようになっていた。
【０００７】ところで、このようなマトリクス型駆動装
置１００においては、走査電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥ
との交差部に浮遊容量と呼ばれる容量成分が生じること
から、以下のような問題が生じた。
【０００８】すなわち、マトリクス型駆動装置１００に
おいては、線順次駆動を行う際に、電流型表示素子に電
流源ＣＳからの電流（表示信号）を供給しようとする
と、この浮遊容量に対する充電が行われることとなる。
これにより、マトリクス型駆動装置１００によれば、図
８に示すように、電流型表示素子の表示（発光）に要す
る閾値電圧Ｖｔに到達するまでは表示に寄与する電流が
流れないため、１走査線の選択時間の間に「無効時間」
が発生することになる。そして、マトリクス型駆動装置
１００においては、この無効時間の発生により、１走査
線の選択時間の間に効率良く表示が行えないという問題
が生ずることとなる。なお、このときの電流型表示素子
の輝度低下率は、図８からも分かるように、発光時間／
１走査線選択時間×１００（％）で表すことができる。
【０００９】マトリクス型駆動装置１００におけるこの
無効時間の影響は、特に階調表現を行う場合に顕著とな
る。例えば、マトリクス型駆動装置１００においてＰＷ
Ｍ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）により
８：４：２：１の比で階調表現しようとすると、１走査
線選択時間が決められていることから、図９に示すよう
に、階調数が制限され、或いは画質の劣化を生じさせ
る、という問題があった。具体的には、マトリクス型駆
動装置１００によれば、１走査線選択時間内で、上述の
無効時間を考慮して８：４：２：１の比を維持するよう
に階調表現を行うと、図９（Ａ）に示すように、例えば
１６グレイスケール（grayscale）が４グレイスケール
に減少してしまい、階調数が不足してしまう。一方、無
効時間を無視して線順次駆動により８：４：２：１の比
で階調表現を行うと、図９（Ｂ）に示すように、表示し
ている期間ａ，ｂ，ｃ，ｄにおいて８：４：２：１の比
が正しく確保できず、階調の非線形化（ガンマ特性劣
化）が発生し階調が正しく得られない、という問題が生
じた。
【００１０】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであって、走査電極と信号電極との交差部に生
じる浮遊容量の影響を抑えることのできる電流表示素子
のマトリクス駆動方法及びマトリクス駆動装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、複数の走査電極と複数の信号電極との各交
差部に電流型表示素子をマトリクス状に配置し、走査電
極を選択して信号電極に表示信号を供給することによっ
て、各電流型表示素子を駆動する電流型表示素子のマト
リクス駆動方法であって、信号電極への表示信号の供給
に先立って、交差部の容量についてプリチャージする。
【００１２】電流型表示素子のマトリクス駆動方法にお
いては、信号電極への表示信号の供給に先立って、交差
部の容量についてプリチャージすることにより、走査電
極と信号電極との交差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積
される。
【００１３】また、本発明は、上記課題を解決するた
め、複数の走査電極と複数の信号電極との各交差部に電
流型表示素子をマトリクス状に配置し、走査電極を選択
して信号電極に表示信号を供給することによって、各電
流型表示素子を駆動する電流型表示素子のマトリクス駆
動装置であって、信号電極への表示信号の供給に先立っ
て、交差部の容量についてプリチャージするプリチャー
ジ手段を備える。
【００１４】電流型表示素子のマトリクス駆動装置にお
いては、プリチャージ手段が信号電極への表示信号の供
給に先立って交差部の容量についてプリチャージするこ
とにより、走査電極と信号電極との交差部に生じる浮遊
容量に電荷が蓄積される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき図面を
参照しながら詳細に説明する。本発明を適用した電流型
表示素子を駆動するための単純ＸＹマトリクス型駆動装
置（以下、単にマトリクス型駆動装置という。）１０
は、図１に示すように、複数の走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ
1，ＳｃＥ2，・・・ＳｃＥy）と複数の信号電極ＳｉＥ
（ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）とが互いに方向
が直角となすように設けられ、これら２組の電極群の交
差部に電流型表示素子が挟持され、走査電極ＳｃＥに走
査電極駆動回路１が、信号電極ＳｉＥに信号電極駆動回
路２及びプリチャージ回路３がそれぞれ接続されること
により構成される。
【００１６】このマトリクス型駆動装置１０は、走査電
極ＳｃＥが金属により帯状に形成されたカソード電極と
なり、信号電極ＳｉＥが透明部材により帯状に形成され
たアノード電極となることにより、全体としてＰ−ｃｈ
のデバイスを形成している。
【００１７】走査電極駆動回路１は、図１に示すよう
に、走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・・・ＳｃＥ
y）に対して接続される選択スイッチＬ（Ｌ1，Ｌ2，・
・・Ｌy）を備えている。走査電極駆動回路１は、図示
しない制御部からの制御信号で各選択スイッチＬのＯＮ
／ＯＦＦを切り換えることにより、走査電極ＳｃＥの選
択／非選択を決定し、選択した走査電極ＳｃＥについて
その電位をＧＮＤレベルにする。
【００１８】一方、信号電極駆動回路２は、信号電極Ｓ
ｉＥ（ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）に対して接
続される選択スイッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx），選
択スイッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx）に対して接続さ
れる電流源ＣＳ（ＣＳ1，ＣＳ2，・・・ＣＳx），各電
流源ＣＳの電源となる電源部４を備えている。電源部４
は、電圧Ｖを電流源ＣＳに出力することによって、電流
源ＣＳから各表示素子を表示用として十分発光させるの
に必要な電流Ｉ0を出力させる。信号電極駆動回路２に
おいては、図示しない制御部からの制御信号で各選択ス
イッチＳのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、信号
電極ＳｉＥの選択／非選択が決定され、選択した信号電
極ＳｉＥに対して電流源ＣＳからの電流Ｉ0が表示信号
として供給される。
【００１９】ここで、各走査電極ＳｃＥと各信号電極Ｓ
ｉＥとの交差部に挟持される電流型表示素子としては、
例えば緑色に発光する有機ＥＬ（Electro Luminescenc
e）が用いられる。この有機ＥＬの電圧−電流特性図を
図２に示す。この図２に示されるように、マトリクス型
駆動装置１０で駆動する有機ＥＬは、発光を開始する閾
値電圧Ｖt≒１０（ボルト）、十分な発光に必要な電流
Ｉ0＝８（mA／cm2）、電流源ＣＳが電流Ｉ0を流すため
に必要な信号電極駆動回路２の電源部４の出力電圧Ｖ＝
１１（ボルト）という特性となっている。
【００２０】プリチャージ回路３は、図１に示すよう
に、各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxと接続される選択スイ
ッチＣ1〜Ｃx及びこれら各選択スイッチＣ1〜Ｃxを介し
て各信号電極ＳｉＥに電源を供給する電源部５を備えて
いる。電源部５は、上述の有機ＥＬが発光を開始する閾
値電圧Ｖtを各選択スイッチＣ1〜Ｃxを介して各信号電
極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに出力するようになっている。な
お、図１では各選択スイッチＣ1〜Ｃx毎に電源部５を有
する構成としているが、１つの電源部５で各選択スイッ
チＣ1〜Ｃxを介して各信号電極ＳｉＥに電源を供給する
構成としてもよい。
【００２１】プリチャージ回路３は、走査電極駆動回路
１の上記選択スイッチＬ1〜Ｌyによって走査電極ＳｃＥ
1〜ＳｃＥyの選択／非選択の切り換えを行う際に、走査
電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じる浮遊容
量に対して予め有機ＥＬの閾値電圧Ｖtを出力するよう
になっている。具体的には、プリチャージ回路３は、図
示しない制御部からの制御信号で各選択スイッチＣ1〜
ＣxのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、各信号電
極ＳｉＥに対する電圧Ｖtの出力／非出力を決定する。
【００２２】以下に、マトリクス型駆動装置１０の動作
について図３を参照して説明する。マトリクス型駆動装
置１０では、まず走査電極駆動回路１が上記選択スイッ
チＬ1〜Ｌyによって走査電極ＳｃＥについての選択／非
選択の切り換えを行う。この切り換えが行われると、プ
リチャージ回路３が、各選択スイッチＣ1〜ＣxをＯＮに
し、電源部５の出力電圧Ｖtによって、図３に示すよう
に、Ｔ1の期間だけプリチャージを行う。マトリクス型
駆動装置１０においては、このプリチャージによって、
走査電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じる浮
遊容量に電荷が蓄積され、さらに有機ＥＬについて閾値
Ｖtまで充電が行われる。
【００２３】そして、Ｔ1のプリチャージ期間が終わる
と、プリチャージ回路３が各選択スイッチＣ1〜ＣxをＯ
ＦＦにして、続いて信号電極駆動回路２が信号電極Ｓｉ
Ｅについての各選択スイッチＳ1〜ＳxのＯＮ／ＯＦＦを
切り換えて、各有機ＥＬについて点灯／非点灯について
の選択を行う。この時に、選択スイッチＳがＯＮなら、
対応する有機ＥＬに対して信号電極駆動回路２からの出
力電圧Ｖが印加されるので、図２で説明した電流Ｉ0が
流れることにより図３に示すＴ0の期間の後に当該有機
ＥＬが発光する。一方、選択スイッチＳがＯＦＦなら
ば、対応する有機ＥＬに対して信号電極駆動回路２から
の出力電圧Ｖが印加されずに、プリチャージしたときの
電圧Ｖtのままになっているので、当該有機ＥＬは発光
しない状態となる。そして、マトリクス型駆動装置１０
においては、順次次の走査電極ＳｃＥを選択し、同様の
処理を行うことによって、有機ＥＬを発光させて画像等
の表示を行うことができる。
【００２４】なお、図３に示すように、Ｔ0の期間に変
動する電圧幅Ｖ−Ｖｔが小さく、ほとんど零にできるた
め、有機ＥＬの発光に要する期間はほぼプリチャージ期
間Ｔ1だけで決定されることになる。また、プリチャー
ジの電圧を大きくすることでプリチャージ期間Ｔ1を短
くできるため、図３に示すように、一走査時間内で有機
ＥＬを発光させる時間（表示期間）Ｔ2の比率を高める
ことが可能となる。これにより、マトリクス型駆動装置
１０においては、図９で説明したような階調数の制限、
或いは画質の劣化等の発生がなくなり、信号電極駆動回
路２からの表示信号を忠実に再現することが可能とな
る。
【００２５】次に、マトリクス型駆動装置１０の他の構
成例について、図４を参照して説明する。図４に示すこ
のマトリクス型駆動装置１０Ａは、図１に示すマトリク
ス型駆動装置１０と比較して、プリチャージ回路の構成
が異なっている。
【００２６】すなわち、マトリクス型駆動装置１０Ａに
おけるプリチャージ回路３Ａは、図４に示すように、各
信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxと接続されたダイオードＤ1
〜Ｄx及びこれら各ダイオードＤ1〜Ｄxを介して各信号
電極ＳｉＥに電源を供給する電源部５Ａを備えている。
電源部５Ａは、その負極が接地され、正極が各ダイオー
ドＤ1〜Ｄxと接続されることにより、有機ＥＬが発光を
開始する閾値電圧Ｖtを各ダイオードＤ1〜Ｄxを介して
各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに出力する。各ダイオード
Ｄ1〜Ｄxは、そのアノード側が各信号電極ＳｉＥ1〜Ｓ
ｉＥxと接続され、カソード側が電源部５Ａの正極と接
続されることにより、電源部５Ａの保護を図っている。
なお、各デバイスの保護のため、実際には、ダイオード
とＶt電源の間に必要に応じて電流制限抵抗が接続され
る。
【００２７】このようなプリチャージ回路３Ａを備えた
マトリクス型駆動装置１０Ａにおいては、走査電極駆動
回路１の各選択スイッチＬによる走査電極ＳｃＥの選択
と同時に、当該選択された走査電極ＳｃＥ上の全ての有
機ＥＬに対して電源部５Ａからの閾値電圧Ｖtが印加さ
れる。これにより、マトリクス型駆動装置１０Ａによれ
ば、図１のマトリクス型駆動装置１０におけるプリチャ
ージ回路３の各選択スイッチＣによって発生する図３に
示したプリチャージ期間Ｔ1と表示期間Ｔ2の切り換えが
なくなり、各有機ＥＬをより迅速に発光させることが可
能となる。
【００２８】次に、走査電極駆動回路１の他の構成例に
ついて図５を参照して説明する。図５に示す走査電極駆
動回路１Ａは、走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・
・・ＳｃＥy）に対して接続される選択スイッチＫ
（Ｋ1，Ｋ2，・・・Ｋy）及び各選択スイッチＫを介し
て各走査電極ＳｃＥに電源を供給する電源部６を備えて
いる。
【００２９】この走査電極駆動回路１Ａにおいては、各
選択スイッチＫにつき非選択側端子ａと選択側端子ｂの
２つの端子が設けられており、各走査電極ＳｃＥと接続
された選択スイッチＫがこの２つの端子のいずれかと接
続するようになっている。この走査電極駆動回路１Ａに
おいては、図５に示すように、各非選択側端子ａがそれ
ぞれ電源部６と接続されており、選択側端子ｂがそれぞ
れ接地されている。ここで、電源部６は、信号電極Ｓｉ
Ｅ側の電源部４からの電位Ｖ或いはＶより大きい電圧を
各走査電極ＳｃＥに出力するようになっている。
【００３０】走査電極駆動回路１Ａは、図示しない制御
部からの制御信号で各選択スイッチＫの選択（端子ａ）
／非選択（端子ｂ）を切り換える。これにより、各選択
スイッチＫによって選択された走査電極ＳｃＥの電位が
ＧＮＤレベルとなり、選択されない走査電極ＳｃＥの電
位がＶ（ボルト）となる。
【００３１】走査電極選択部をこのような構成としたマ
トリクス型駆動装置１０，１０Ａによれば、走査電極Ｓ
ｃＥの非選択時に、対応する有機ＥＬに対して電流が流
れないことから、クロストークの影響が低減される。
【００３２】次に、信号電極駆動回路２をＩＣ化する場
合の回路構成例について、図６を参照して説明する。図
６に示す信号電極駆動回路２Ａは、電圧／電流供給部１
１と、各信号電極ＳｉＥに対して接続されたユニットセ
ルＵＣ（ＵＣ1，ＵＣ2，ＵＣx）からなる。電圧／電流
供給部１１は、各ユニットセルＵＣに対して定電圧Ｖを
印加する定電圧源１２と、各ユニットセルＵＣに対して
定電圧Ｖｂを印加する定電圧源１３と、各ユニットセル
ＵＣに対して可変電圧Ｖ0ボルトを印加する可変電圧源
１４と、２つの（Ｐ−ｃｈ）ＭＯＳトランジスタＭa，
Ｍbとを備えている。ここで、ＭＯＳトランジスタＭa
は、そのドレインが可変電圧源１４の正極側と接続され
ており、ソースがＭＯＳトランジスタＭbのドレインと
接続されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＭaは、
そのドレインとゲートとが直結されている。
【００３３】各ユニットセルＵＣは、図６に示すよう
に、３つのＮ−ｃｈのＭＯＳトランジスタＭ1，Ｍ２，
Ｍ４と、２つのＰ−ｃｈのＭＯＳトランジスタＭ3，Ｍ5
により構成されている。ＭＯＳトランジスタＭ1は、そ
のゲートが外部ブロックからの１（High）／０（Low）
による入力信号が供給される入力端子Ｘと接続され、ソ
ースが接地され、ドレインがＭＯＳトランジスタＭ3の
ゲート及びＭＯＳトランジスタＭ2のソースと接続され
ている。ＭＯＳトランジスタＭ2は、そのゲートが定電
圧源１３と接続され、ドレインがＭＯＳトランジスタＭ
3のソース，ＭＯＳトランジスタＭ4のドレイン及びゲー
トと接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ3は、その
ドレインがＭＯＳトランジスタＭ5のソースと接続され
ている。そして、各ユニットセルＵＣにおいては、ＭＯ
ＳトランジスタＭ5のドレインとＭＯＳトランジスタＭ4
のソースとが接続され、ここから上述した電流Ｉ0が表
示信号として出力されるようになっている。
【００３４】なお、ＭＯＳトランジスタＭ４は、ダイオ
ード接続したものであり、Ｏｕｔ端子にＶの電圧を印加
することができる。ここで、ＭＯＳトランジスタには１
／gmの抵抗による電流制限があるため、デバイスの最大
許容電流に応じてできるだけ大きい電流になるよう、Ｍ
ＯＳトランジスタＭ４のサイズ（幅Ｗ／長さＬの比を大
きくする）を決定するようにする。
【００３５】この信号電極駆動回路２Ａにおいては、Ｍ
ＯＳトランジスタＭaとＭＯＳトランジスタＭbとでカレ
ントミラーを構成しており、各ユニットセルＵＣにおけ
るＭＯＳトランジスタＭ5とＭＯＳトランジスタＭ4から
出力される電流Ｉ0（以下、表示電流Ｉ0という。）は、
可変電圧源１４の出力電圧Ｖ0の値を調整することによ
って決定される。また、ＭＯＳトランジスタＭ1とＭＯ
ＳトランジスタＭ2は、インバータを構成しており、Ｍ
ＯＳトランジスタＭ2のバイアスがＶbで、このＭＯＳト
ランジスタＭ2は負荷抵抗となる。
【００３６】そして、入力端子Ｘから１（High:表示す
る、電流を流す）の入力信号が入力された時には、ＭＯ
ＳトランジスタＭ1がＯＮとなり、ＭＯＳトランジスタ
Ｍ3のゲートがＬｏｗになり、またＭＯＳトランジスタ
Ｍ5のソース側が定電圧源１２によるＶの電圧になり、
ＭＯＳトランジスタＭaを流れる電流と同じ電流がＭＯ
ＳトランジスタＭ5に流れ、表示電流Ｉ0が出力されるよ
うになる。なお、このときのＭＯＳトランジスタＭ3で
の電圧降下（抵抗）がＭＯＳトランジスタＭbと同様と
なるようにする。
【００３７】一方、入力端子Ｘから０（Low:表示しな
い、電流を流さない）の入力信号が入力された時には、
ＭＯＳトランジスタＭ1はＯＮせず、ＭＯＳトランジス
タＭ2の１／gmの抵抗で定電圧源１２に接続された形と
なり、Ｐ−ｃｈのＭＯＳトランジスタＭ３のゲートがＨ
ｉｇｈになり、このＭＯＳトランジスタＭ3はＯＦＦに
なる。このため、ＭＯＳトランジスタＭ5にバイアスが
印加されず、この場合にはＭＯＳトランジスタＭaを流
れる電流と同じ電流がＭＯＳトランジスタＭ5に流れ
ず、表示電流Ｉ0は出力されない。
【００３８】このように、信号電極駆動回路２Ａによれ
ば、各ユニットセルＵＣの入力端子Ｘに１（ＯＮ）また
は０（ＯＦＦ）の入力信号を与えることにより、各ユニ
ットセルＵＣから各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに表示電
流Ｉ0を流したり、流さなかったりすることが可能とな
る。
【００３９】このように、本発明においては、各信号電
極ＳｉＥへの表示信号の供給に先立って、走査電極Ｓｃ
Ｅと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じる浮遊容量につい
てプリチャージすることとしたので、１走査線の選択時
間の間に効率良く表示を行うことが可能となり、単純マ
トリクス型の電流により駆動される表示デバイスの当該
浮遊容量から生じる画質劣化の問題が大幅に改善され
る。プリチャージを行う構成としては、上述した選択ス
イッチＣによるプリチャージ回路３、ダイオードＤによ
るプリチャージ回路３Ａのどちらでも同等に画質劣化を
防止することが可能であり、回路を集積化する場合に
は、設計上ダイオードＤによるプリチャージ回路３Ａの
方が実現容易である。
【００４０】なお、上述した実施の形態では、信号電極
ＳｉＥを透明な電極によるアノードとし、走査電極Ｓｃ
Ｅを金属によりカソードとするＰ−ｃｈの構成とした
が、本発明はこれに限られず、走査電極ＳｃＥ側をアノ
ードとし、信号電極ＳｉＥ側をカソードとするＮ−ｃｈ
の構成としてもよい。この場合には、信号電極ＳｉＥの
透明な電極について低抵抗化を図る必要があるが、Ｎ−
ｃｈの構成とすることによって、消費電力の低減を図る
ことが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る電流型表示素子のマトリクス駆動方法によれば、信号
電極への表示信号の供給に先立って、交差部の容量につ
いてプリチャージすることにより、走査電極と信号電極
との交差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積されるので、
１走査線の選択時間の間に効率良く表示を行うことが可
能となり、浮遊容量による画質劣化の問題が大幅に改善
される。
【００４２】また、本発明に係る電流型表示素子のマト
リクス駆動装置によれば、プリチャージ手段が信号電極
への表示信号の供給に先立って交差部の容量についてプ
リチャージすることにより、走査電極と信号電極との交
差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積されるので、１走査
線の選択時間の間に効率良く表示を行うことが可能とな
り、浮遊容量による画質劣化の問題が大幅に改善され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電流型表示素子のマトリクス
型駆動装置の構成図である。
【図２】電流型表示素子として使用する有機ＥＬの電圧
−電流特性図である。
【図３】一走査時間におけるプリチャージ期間と表示期
間との関係を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明を適用した電流型表示素子のマトリクス
型駆動装置の他の構成図である。
【図５】走査電極駆動回路の他の構成例について示す図
である。
【図６】信号電極駆動回路をＩＣ化する場合の構成例を
示す回路図である。
【図７】従来の電流型表示素子のマトリクス型駆動装置
の構成図である。
【図８】１走査線選択時間と発光時間との関係を示す図
である。
【図９】無効期間による画質劣化を説明するための図で
あり、（Ａ）に階調数が低下する場合を、（Ｂ）にガン
マ特性が劣化する場合をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１０，１０Ａ マトリクス型駆動装置、１，１Ａ 走査
電極駆動回路、２，２Ａ 信号電極駆動回路、３，３Ａ
プリチャージ回路、４ 電源部、ＣＳ（ＣＳ1，Ｃ
Ｓ2，・・・ＣＳx） 電流源、ＳｃＥ（ＳｃＥ1，Ｓｃ
Ｅ2，・・・ＳｃＥy） 走査電極、ＳｉＥ（ＳｉＥ1，
ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx） 信号電極、Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，
・・・Ｌy），Ｋ（Ｋ1，Ｋ2，・・・Ｋy），Ｓ（Ｓ1，
Ｓ2，・・・Ｓx），Ｃ（Ｃ1，Ｃ2，・・・Ｃx） 選択
スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年４月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電流型表示素子のマトリクス駆動方
法及び電流型表示素子のマトリクス駆動装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＥＤ（Light Em
itting Diode），ＥＣＤ（Electrochromic Display），
ＥＬ（Electro Luminescence）等の電流で駆動される電
流型表示素子を駆動するためのマトリクス駆動方法及び
マトリクス駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】表示素子を駆動するための単純ＸＹマト
リクス型駆動装置（以下、単にマトリクス型駆動装置と
いう。）は、互いにその方向が直角となすように設けら
れた複数の走査電極（Scanning Electrode）と複数の信
号電極（Signal Electrode）からなる２組の帯状電極群
の交差部に表示素子を挟み、これらの帯状電極にそれぞ
れ接続された駆動回路によって、上記交差部での電圧等
を変化させることにより表示素子を駆動する。
【０００３】ここで、マトリクス型駆動装置の駆動方式
は、その入力（電圧又は電流など）と、表示素子の出力
（発光、輝度、透過率、反射率）との関係により決定さ
れる。例えば表示素子が液晶の場合には、マトリクス型
駆動装置の駆動は、走査電極を線順次で選択する線順次
走査方式を用いて、液晶に印加される実効電圧（液晶が
ツイストネマチック（ＴＮ）型の場合）または電圧の極
性（液晶が強誘電性（ＦＬＣ）の場合）を変化させるこ
とにより行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、表示素子がＬＥ
Ｄ（Light Emitting Diode），ＥＣＤ（Electrochromic
Display），ＥＬ（Electro Luminescence）等の電流で
駆動される電流型表示素子の場合には、例えば図７に示
すマトリクス型駆動装置１００によりその駆動を行って
いた。ここで、マトリクス型駆動装置１００は、図７に
示すように、複数の走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，Ｓｃ
Ｅ2，・・・ＳｃＥy）と複数の信号電極ＳｉＥ（ＳｉＥ
1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）とが互いに方向が直角と
なすように設けられている。これら２組の帯状電極群の
交差部に上述した電流型表示素子が挟持され、さらに走
査電極ＳｃＥに走査電極駆動回路１０１が、信号電極Ｓ
ｉＥに信号電極駆動回路１０２がそれぞれ接続されて構
成される。
【０００５】走査電極駆動回路１０１は、図７に示すよ
うに、各走査電極ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・・・ＳｃＥyに
対して選択スイッチＬ（Ｌ1，Ｌ2，・・・Ｌy）が接続
されており、図示しない制御部からの制御信号で各選択
スイッチＬのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、選
択した走査電極ＳｃＥの電位をＧＮＤレベルにする。
【０００６】一方、信号電極駆動回路１０２は、各信号
電極ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥxに対して選択ス
イッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx）及び電源１０３によ
り動作する電流源ＣＳ（ＣＳ1，ＣＳ2，・・・ＣＳx）
が接続されており、図示しない制御部からの制御信号で
各選択スイッチＳのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによ
り、選択した信号電極ＳｉＥに対して電流源ＣＳから表
示信号としての電流を供給する。そして、マトリクス型
駆動装置１００は、各選択スイッチＬ，ＳのＯＮ／ＯＦ
Ｆを切り換えることにより、選択した走査電極ＳｃＥと
選択した信号電極ＳｉＥとの交差部に配置された各電流
型表示素子を線順次駆動するようになっていた。
【０００７】ところで、このようなマトリクス型駆動装
置１００においては、走査電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥ
との交差部に浮遊容量と呼ばれる容量成分が生じること
から、以下のような問題が生じた。
【０００８】すなわち、マトリクス型駆動装置１００に
おいては、線順次駆動を行う際に、電流型表示素子に電
流源ＣＳからの電流（表示信号）を供給しようとする
と、この浮遊容量に対する充電が行われることとなる。
これにより、マトリクス型駆動装置１００によれば、図
８に示すように、電流型表示素子の表示（発光）に要す
る閾値電圧Ｖｔに到達するまでは表示に寄与する電流が
流れないため、１走査線の選択時間の間に「無効時間」
が発生することになる。そして、マトリクス型駆動装置
１００においては、この無効時間の発生により、１走査
線の選択時間の間に効率良く表示が行えないという問題
が生ずることとなる。なお、このときの電流型表示素子
の輝度低下率は、図８からも分かるように、発光時間／
１走査線選択時間×１００（％）で表すことができる。
【０００９】マトリクス型駆動装置１００におけるこの
無効時間の影響は、特に階調表現を行う場合に顕著とな
る。例えば、マトリクス型駆動装置１００においてＰＷ
Ｍ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）により
８：４：２：１のパルス幅の比で階調を表現しようとす
ると、１走査線選択時間が決められていることから、図
９に示すように、階調数が制限され、或いは画質の劣化
を生じさせる、という問題があった。具体的には、マト
リクス型駆動装置１００によれば、１走査線選択時間内
で、上述の無効時間を考慮して８：４：２：１のパルス
幅の比を維持するように階調表現を行うと、図９（Ａ）
に示すように、例えば１６グレイスケール（grayscal
e）が４グレイスケールに減少してしまい、階調数が不
足してしまう。一方、無効時間を無視して線順次駆動に
より８：４：２：１のパルス幅の比で階調表現を行う
と、図９（Ｂ）に示すように、表示している期間ａ，
ｂ，ｃ，ｄにおいて８：４：２：１の発光時間の比が正
しく確保できず、階調の非線形化（ガンマ特性劣化）が
発生し階調が正しく得られない、という問題が生じた。
【００１０】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであって、走査電極と信号電極との交差部に生
じる浮遊容量の影響を抑えることのできる電流表示素子
のマトリクス駆動方法及びマトリクス駆動装置を提供す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、複数の走査電極と複数の信号電極との各交
差部に電流型表示素子をマトリクス状に配置し、走査電
極を選択して信号電極に表示信号を供給することによっ
て、各電流型表示素子を駆動する電流型表示素子のマト
リクス駆動方法であって、信号電極への表示信号の供給
に先立って、交差部の容量に電荷をプリチャージする。
【００１２】電流型表示素子のマトリクス駆動方法にお
いては、信号電極への表示信号の供給に先立って、交差
部の容量に電荷をプリチャージすることにより、走査電
極と信号電極との交差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積
される。
【００１３】また、本発明は、上記課題を解決するた
め、複数の走査電極と複数の信号電極との各交差部に電
流型表示素子をマトリクス状に配置し、走査電極を選択
して信号電極に表示信号を供給することによって、各電
流型表示素子を駆動する電流型表示素子のマトリクス駆
動装置であって、信号電極への表示信号の供給に先立っ
て、交差部の容量に電荷をプリチャージするプリチャー
ジ手段を備える。
【００１４】電流型表示素子のマトリクス駆動装置にお
いては、プリチャージ手段が信号電極への表示信号の供
給に先立って交差部の容量に電荷をプリチャージするこ
とにより、走査電極と信号電極との交差部に生じる浮遊
容量に電荷が蓄積される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき図面を
参照しながら詳細に説明する。本発明を適用した電流型
表示素子を駆動するための単純ＸＹマトリクス型駆動装
置（以下、単にマトリクス型駆動装置という。）１０
は、図１に示すように、複数の走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ
1，ＳｃＥ2，・・・ＳｃＥy）と複数の信号電極ＳｉＥ
（ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）とが互いに方向
が直角となすように設けられ、これら２組の電極群の交
差部に電流型表示素子が挟持され、走査電極ＳｃＥに走
査電極駆動回路１が、信号電極ＳｉＥに信号電極駆動回
路２及びプリチャージ回路３がそれぞれ接続されること
により構成される。
【００１６】このマトリクス型駆動装置１０は、走査電
極ＳｃＥが金属により帯状に形成されたカソード電極と
なり、信号電極ＳｉＥが透明部材により帯状に形成され
たアノード電極となることにより、全体としてＰ型のデ
バイスを形成している。走査電極駆動回路１は、図１に
示すように、走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・・
・ＳｃＥy）に対して接続される選択スイッチＬ（Ｌ1，
Ｌ2，・・・Ｌy）を備えている。走査電極駆動回路１
は、図示しない制御部からの制御信号で各選択スイッチ
ＬのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、走査電極Ｓ
ｃＥの選択／非選択を決定し、選択した走査電極ＳｃＥ
についてその電位をＧＮＤレベルにする。
【００１７】一方、信号電極駆動回路２は、信号電極Ｓ
ｉＥ（ＳｉＥ1，ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx）に対して接
続される選択スイッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx），選
択スイッチＳ（Ｓ1，Ｓ2，・・・Ｓx）に対して接続さ
れる電流源ＣＳ（ＣＳ1，ＣＳ2，・・・ＣＳx），各電
流源ＣＳの電源となる電源部４を備えている。電源部４
は、電圧Ｖを電流源ＣＳに出力することによって、電流
源ＣＳから各表示素子を表示用として十分発光させるの
に必要な電流Ｉ0を出力させる。信号電極駆動回路２に
おいては、図示しない制御部からの制御信号で各選択ス
イッチＳのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、信号
電極ＳｉＥの選択／非選択が決定され、選択した信号電
極ＳｉＥに対して電流源ＣＳからの電流Ｉ0が表示信号
として供給される。
【００１８】ここで、各走査電極ＳｃＥと各信号電極Ｓ
ｉＥとの交差部に挟持される電流型表示素子としては、
例えば緑色に発光する有機ＥＬ（Electro Luminescenc
e）が用いられる。この有機ＥＬの電圧−電流特性図を
図２に示す。この図２に示されるように、マトリクス型
駆動装置１０で駆動する有機ＥＬは、発光を開始する閾
値電圧Ｖt≒１０（ボルト）、十分な発光に必要な電流
Ｉ0＝８（mA／cm2）、電流源ＣＳが電流Ｉ0を流すため
に必要な信号電極駆動回路２の電源部４の出力電圧Ｖ＝
１１（ボルト）という特性となっている。
【００１９】プリチャージ回路３は、図１に示すよう
に、各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxと接続される選択スイ
ッチＣ1〜Ｃx及びこれら各選択スイッチＣ1〜Ｃxを介し
て各信号電極ＳｉＥに電源を供給する電源部５を備えて
いる。電源部５は、上述の有機ＥＬが発光を開始する閾
値電圧Ｖtを各選択スイッチＣ1〜Ｃxを介して各信号電
極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに出力するようになっている。な
お、図１では各選択スイッチＣ1〜Ｃx毎に電源部５を有
する構成としているが、１つの電源部５で各選択スイッ
チＣ1〜Ｃxを介して各信号電極ＳｉＥに電源を供給する
構成としてもよい。プリチャージ回路３は、走査電極駆
動回路１の上記選択スイッチＬ1〜Ｌyによって走査電極
ＳｃＥ1〜ＳｃＥyの選択／非選択の切り換えを行う際
に、走査電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じ
る浮遊容量に対して予め有機ＥＬの閾値電圧Ｖtを出力
するようになっている。具体的には、プリチャージ回路
３は、図示しない制御部からの制御信号で各選択スイッ
チＣ1〜ＣxのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、各
信号電極ＳｉＥに対する電圧Ｖtの出力／非出力を決定
する。
【００２０】以下に、マトリクス型駆動装置１０の動作
について図３を参照して説明する。マトリクス型駆動装
置１０では、まず走査電極駆動回路１が上記選択スイッ
チＬ 1〜Ｌyによって走査電極ＳｃＥについての選択／非
選択の切り換えを行う。この切り換えが行われると、プ
リチャージ回路３が、各選択スイッチＣ1〜ＣxをＯＮに
し、電源部５の出力電圧Ｖtによって、図３に示すよう
に、Ｔ1の期間だけプリチャージを行う。マトリクス型
駆動装置１０においては、このプリチャージによって、
走査電極ＳｃＥと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じる浮
遊容量に電荷が蓄積され、さらに有機ＥＬについて閾値
Ｖtまで充電が行われる。
【００２１】そして、Ｔ1のプリチャージ期間が終わる
と、プリチャージ回路３が各選択スイッチＣ1〜ＣxをＯ
ＦＦにして、続いて信号電極駆動回路２が信号電極Ｓｉ
Ｅについての各選択スイッチＳ1〜ＳxのＯＮ／ＯＦＦを
切り換えて、各有機ＥＬについて点灯／非点灯について
の選択を行う。この時に、選択スイッチＳがＯＮなら、
対応する有機ＥＬに対して信号電極駆動回路２からの出
力電圧Ｖが印加されるので、図２で説明した電流Ｉ0が
流れることにより図３に示すＴ0の期間の後に当該有機
ＥＬが発光する。一方、選択スイッチＳがＯＦＦなら
ば、対応する有機ＥＬに対して信号電極駆動回路２から
の出力電圧Ｖが印加されずに、プリチャージしたときの
電圧Ｖtのままになっているので、当該有機ＥＬは発光
しない状態となる。そして、マトリクス型駆動装置１０
においては、順次次の走査電極ＳｃＥを選択し、同様の
処理を行うことによって、有機ＥＬを発光させて画像等
の表示を行うことができる。
【００２２】なお、図３に示すように、Ｔ0の期間に変
動する電圧幅Ｖ−Ｖｔが小さく、ほとんど零にできるた
め、有機ＥＬの発光に要する期間はほぼプリチャージ期
間Ｔ 1だけで決定されることになる。また、プリチャー
ジの電圧を大きくすることでプリチャージ期間Ｔ1を短
くできるため、図３に示すように、一走査時間内で有機
ＥＬを発光させる時間（表示期間）Ｔ2の比率を高める
ことが可能となる。これにより、マトリクス型駆動装置
１０においては、図９で説明したような階調数の制限、
或いは階調レベルの劣化等の発生がなくなり、信号電極
駆動回路２からの表示信号を忠実に再現することが可能
となる。
【００２３】次に、マトリクス型駆動装置１０の他の構
成例について、図４を参照して説明する。図４に示すこ
のマトリクス型駆動装置１０Ａは、図１に示すマトリク
ス型駆動装置１０と比較して、プリチャージ回路の構成
が異なっている。
【００２４】すなわち、マトリクス型駆動装置１０Ａに
おけるプリチャージ回路３Ａは、図４に示すように、各
信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxと接続されたダイオードＤ1
〜Ｄx及びこれら各ダイオードＤ1〜Ｄxを介して各信号
電極ＳｉＥに電源を供給する電源部５Ａを備えている。
電源部５Ａは、その負極が接地され、正極が各ダイオー
ドＤ1〜Ｄxと接続されることにより、有機ＥＬが発光を
開始する閾値電圧Ｖtを各ダイオードＤ1〜Ｄxを介して
各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに出力する。各ダイオード
Ｄ1〜Ｄxは、そのアノード側が各信号電極ＳｉＥ1〜Ｓ
ｉＥxと接続され、カソード側が電源部５Ａの正極と接
続されることにより、電源部５Ａの保護を図っている。
なお、各デバイスの保護のため、実際には、ダイオード
とＶt電源の間に必要に応じて電流制限抵抗が接続され
る。
【００２５】このようなプリチャージ回路３Ａを備えた
マトリクス型駆動装置１０Ａにおいては、走査電極駆動
回路１の各選択スイッチＬによる走査電極ＳｃＥの選択
と同時に、当該選択された走査電極ＳｃＥ上の全ての有
機ＥＬに対して電源部５Ａからの閾値電圧Ｖtが印加さ
れる。これにより、マトリクス型駆動装置１０Ａによれ
ば、図１のマトリクス型駆動装置１０におけるプリチャ
ージ回路３の各選択スイッチＣによって発生する図３に
示したプリチャージ期間Ｔ1と表示期間Ｔ2の切り換えが
なくなり、各有機ＥＬをより迅速に発光させることが可
能となる。
【００２６】次に、走査電極駆動回路１の他の構成例に
ついて図５を参照して説明する。図５に示す走査電極駆
動回路１Ａは、走査電極ＳｃＥ（ＳｃＥ1，ＳｃＥ2，・
・・ＳｃＥy）に対して接続される選択スイッチＫ
（Ｋ1，Ｋ2，・・・Ｋy）及び各選択スイッチＫを介し
て各走査電極ＳｃＥに電源を供給する電源部６を備えて
いる。
【００２７】この走査電極駆動回路１Ａにおいては、各
選択スイッチＫにつき非選択側端子ａと選択側端子ｂの
２つの端子が設けられており、各走査電極ＳｃＥと接続
された選択スイッチＫがこの２つの端子のいずれかと接
続するようになっている。この走査電極駆動回路１Ａに
おいては、図５に示すように、各非選択側端子ａがそれ
ぞれ電源部６と接続されており、選択側端子ｂがそれぞ
れ接地されている。ここで、電源部６は、信号電極Ｓｉ
Ｅ側の電源部４からの電位Ｖ或いはＶより大きい電圧を
各走査電極ＳｃＥに出力するようになっている。
【００２８】走査電極駆動回路１Ａは、図示しない制御
部からの制御信号で各選択スイッチＫの選択（端子ａ）
／非選択（端子ｂ）を切り換える。これにより、各選択
スイッチＫによって選択された走査電極ＳｃＥの電位が
ＧＮＤレベルとなり、選択されない走査電極ＳｃＥの電
位がＶ（ボルト）となる。
【００２９】走査電極選択部をこのような構成としたマ
トリクス型駆動装置１０，１０Ａによれば、走査電極Ｓ
ｃＥの非選択時に、対応する有機ＥＬに対して電流が流
れないことから、クロストークの影響が低減される。
【００３０】次に、信号電極駆動回路２をＩＣ化する場
合の回路構成例について、図６を参照して説明する。図
６に示す信号電極駆動回路２Ａは、電圧／電流供給部１
１と、各信号電極ＳｉＥに対して接続されたユニットセ
ルＵＣ（ＵＣ1，ＵＣ2，ＵＣ x）からなる。電圧／電流
供給部１１は、各ユニットセルＵＣに対して定電圧Ｖを
印加する定電圧源１２と、各ユニットセルＵＣに対して
定電圧Ｖｂを印加する定電圧源１３と、各ユニットセル
ＵＣに対して可変電圧Ｖ0ボルトを印加する可変電圧源
１４と、２つの（Ｐ型）ＭＯＳトランジスタＭa，Ｍbと
を備えている。ここで、ＭＯＳトランジスタＭaは、そ
のドレインが可変電圧源１４の正極側と接続されてお
り、ソースがＭＯＳトランジスタＭbのドレインと接続
されている。さらに、ＭＯＳトランジスタＭaは、その
ドレインとゲートとが直結されている。
【００３１】各ユニットセルＵＣは、図６に示すよう
に、３つのＮ型のＭＯＳトランジスタＭ1，Ｍ２，Ｍ４
と、２つのＰ型のＭＯＳトランジスタＭ3，Ｍ5により構
成されている。ＭＯＳトランジスタＭ1は、そのゲート
が外部ブロックからの１（High）若しくは０（Low）に
よる入力信号が供給される入力端子Ｘと接続され、ソー
スが接地され、ドレインがＭＯＳトランジスタＭ3のゲ
ート及びＭＯＳトランジスタＭ2のソースと接続されて
いる。ＭＯＳトランジスタＭ2は、そのゲートが定電圧
源１３と接続され、ドレインがＭＯＳトランジスタＭ3
のソース，ＭＯＳトランジスタＭ4のドレイン及びゲー
トと接続されている。ＭＯＳトランジスタＭ3は、その
ドレインがＭＯＳトランジスタＭ5のソースと接続され
ている。そして、各ユニットセルＵＣにおいては、ＭＯ
ＳトランジスタＭ5のドレインとＭＯＳトランジスタＭ4
のソースとが接続され、ここから上述した電流Ｉ0が表
示信号として出力されるようになっている。
【００３２】なお、ＭＯＳトランジスタＭ４は、ダイオ
ード接続したものであり、Ｏｕｔ端子にＶの電圧を印加
することができる。ここで、ＭＯＳトランジスタには１
／gm（但し、ｇｍは相互コンダクタンスである）で決ま
る抵抗値による電流制限があるため、デバイスの最大許
容電流に応じてできるだけ大きい電流になるよう、ＭＯ
ＳトランジスタＭ４のサイズ（幅Ｗ／長さＬの比を大き
くする）を決定するようにする。
【００３３】この信号電極駆動回路２Ａにおいては、Ｍ
ＯＳトランジスタＭaとＭＯＳトランジスタＭbとでカレ
ントミラーを構成しており、各ユニットセルＵＣにおけ
るＭＯＳトランジスタＭ5とＭＯＳトランジスタＭ4から
出力される電流Ｉ0（以下、表示電流Ｉ0という。）は、
可変電圧源１４の出力電圧Ｖ0の値を調整することによ
って決定される。また、ＭＯＳトランジスタＭ1とＭＯ
ＳトランジスタＭ2は、インバータを構成しており、Ｍ
ＯＳトランジスタＭ2のバイアスがＶbで、このＭＯＳト
ランジスタＭ2は負荷抵抗となる。
【００３４】そして、入力端子Ｘから１（High:表示す
る、電流を流す）の入力信号が入力された時には、ＭＯ
ＳトランジスタＭ1がＯＮとなり、ＭＯＳトランジスタ
Ｍ3のゲートがＬｏｗになり、またＭＯＳトランジスタ
Ｍ5のソース側が定電圧源１２によるＶの電圧になり、
ＭＯＳトランジスタＭaを流れる電流と同じ電流がＭＯ
ＳトランジスタＭ5に流れ、表示電流Ｉ0が出力されるよ
うになる。なお、このときのＭＯＳトランジスタＭ3で
の電圧降下（抵抗）がＭＯＳトランジスタＭbと同様と
なるようにする。
【００３５】一方、入力端子Ｘから０（Low:表示しな
い、電流を流さない）の入力信号が入力された時には、
ＭＯＳトランジスタＭ1はＯＮせず、ＭＯＳトランジス
タＭ2の１／gmの抵抗で定電圧源１２に接続された形と
なり、Ｐ型のＭＯＳトランジスタＭ３のゲートがＨｉｇ
ｈになり、このＭＯＳトランジスタＭ3はＯＦＦにな
る。このため、ＭＯＳトランジスタＭ5にバイアスが印
加されず、この場合にはＭＯＳトランジスタＭaを流れ
る電流と同じ電流がＭＯＳトランジスタＭ5に流れず、
表示電流Ｉ0は出力されない。
【００３６】このように、信号電極駆動回路２Ａによれ
ば、各ユニットセルＵＣの入力端子Ｘに１（ＯＮ）また
は０（ＯＦＦ）の入力信号を与えることにより、各ユニ
ットセルＵＣから各信号電極ＳｉＥ1〜ＳｉＥxに表示電
流Ｉ0を流したり、流さなかったりすることが可能とな
る。
【００３７】このように、本発明においては、各信号電
極ＳｉＥへの表示信号の供給に先立って、走査電極Ｓｃ
Ｅと信号電極ＳｉＥとの交差部に生じる浮遊容量につい
てプリチャージすることとしたので、１走査線の選択時
間の間に効率良く表示を行うことが可能となり、単純マ
トリクス型の電流により駆動される表示デバイスの当該
浮遊容量から生じる階調レベル劣化の問題が大幅に改善
される。プリチャージを行う構成としては、上述した選
択スイッチＣによるプリチャージ回路３、ダイオードＤ
によるプリチャージ回路３Ａのどちらでも同等に階調レ
ベル劣化を防止することが可能であり、回路を集積化す
る場合には、設計上ダイオードＤによるプリチャージ回
路３Ａの方が実現容易である。
【００３８】なお、上述した実施の形態では、信号電極
ＳｉＥを透明な電極によるアノードとし、走査電極Ｓｃ
Ｅを金属によりカソードとするＰ型の構成としたが、本
発明はこれに限られず、走査電極ＳｃＥ側をアノードと
し、信号電極ＳｉＥ側をカソードとするＮ型の構成とし
てもよい。この場合には、信号電極ＳｉＥの透明な電極
について低抵抗化を図る必要があるが、Ｎ型の構成とす
ることによって、消費電力の低減を図ることが可能とな
る。
【００３９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る電流型表示素子のマトリクス駆動方法によれば、信号
電極への表示信号の供給に先立って、交差部の容量につ
いてプリチャージすることにより、走査電極と信号電極
との交差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積されるので、
１走査線の選択時間の間に効率良く表示を行うことが可
能となり、浮遊容量による画質劣化の問題が大幅に改善
される。
【００４０】また、本発明に係る電流型表示素子のマト
リクス駆動装置によれば、プリチャージ手段が信号電極
への表示信号の供給に先立って交差部の容量についてプ
リチャージすることにより、走査電極と信号電極との交
差部に生じる浮遊容量に電荷が蓄積されるので、１走査
線の選択時間の間に効率良く表示を行うことが可能とな
り、浮遊容量による階調レベル劣化の問題が大幅に改善
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した電流型表示素子のマトリクス
型駆動装置の構成図である。
【図２】電流型表示素子として使用する有機ＥＬの電圧
−電流特性図である。
【図３】一走査時間におけるプリチャージ期間と表示期
間との関係を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明を適用した電流型表示素子のマトリクス
型駆動装置の他の構成図である。
【図５】走査電極駆動回路の他の構成例について示す図
である。
【図６】信号電極駆動回路をＩＣ化する場合の構成例を
示す回路図である。
【図７】従来の電流型表示素子のマトリクス型駆動装置
の構成図である。
【図８】１走査線選択時間と発光時間との関係を示す図
である。
【図９】無効期間による画質劣化を説明するための図で
あり、（Ａ）に階調数が低下する場合を、（Ｂ）にガン
マ特性が劣化する場合をそれぞれ示す。
【符号の説明】 １０，１０Ａ マトリクス型駆動装置、１，１Ａ 走査
電極駆動回路、２，２Ａ 信号電極駆動回路、３，３Ａ
プリチャージ回路、４ 電源部、ＣＳ（ＣＳ 1，Ｃ
Ｓ2，・・・ＣＳx） 電流源、ＳｃＥ（ＳｃＥ1，Ｓｃ
Ｅ2，・・・ＳｃＥy） 走査電極、ＳｉＥ（ＳｉＥ1，
ＳｉＥ2，・・・ＳｉＥx） 信号電極、Ｌ（Ｌ1，Ｌ2，
・・・Ｌy），Ｋ（Ｋ1，Ｋ2，・・・Ｋy），Ｓ（Ｓ1，
Ｓ2，・・・Ｓ x），Ｃ（Ｃ1，Ｃ2，・・・Ｃx） 選択
スイッチ
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の走査電極と複数の信号電極との各
    交差部に電流型表示素子をマトリクス状に配置し、上記
    走査電極を選択して上記信号電極に表示信号を供給する
    ことによって、各電流型表示素子を駆動する電流型表示
    素子のマトリクス駆動方法であって、 上記信号電極への表示信号の供給に先立って、上記交差
    部の容量についてプリチャージすることを特徴とする電
    流型表示素子のマトリクス駆動方法。
  2. 【請求項２】 上記信号電極への表示信号の供給に先立
    って、上記交差部に配置された電流型表示素子の発光閾
    値電圧を印加することを特徴とする請求項１記載の電流
    型表示素子のマトリクス駆動方法。
  3. 【請求項３】 上記信号電極への表示信号の供給に先立
    って、選択された走査電極と各信号電極との交差部の容
    量についてプリチャージすることを特徴とする請求項１
    記載の電流型表示素子のマトリクス駆動方法。
  4. 【請求項４】 上記信号電極への表示信号の供給に先立
    って、選択された走査電極に対してはＧＮＤレベルの電
    位を与え、選択されない走査電極に対しては上記信号電
    極に与えられる電位以上の電位を与えることを特徴とす
    る請求項１記載の電流型表示素子のマトリクス駆動方
    法。
  5. 【請求項５】 複数の走査電極と複数の信号電極との各
    交差部に電流型表示素子をマトリクス状に配置し、上記
    走査電極を選択して上記信号電極に表示信号を供給する
    ことによって、各電流型表示素子を駆動する電流型表示
    素子のマトリクス駆動装置であって、 上記信号電極への表示信号の供給に先立って、上記交差
    部の容量についてプリチャージするプリチャージ手段を
    備えることを特徴とする電流型表示素子のマトリクス駆
    動装置。
  6. 【請求項６】 上記プリチャージ手段は、上記交差部に
    配置された電流型表示素子の発光閾値電圧を印加するこ
    とを特徴とする請求項５記載の電流型表示素子のマトリ
    クス駆動装置。
  7. 【請求項７】 各信号電極について選択する信号電極選
    択手段と、選択した信号電極に対して上記表示信号を供
    給する表示信号供給手段とを有する信号電極駆動手段
    と、 各走査電極について選択する走査電極選択手段を有する
    走査電極駆動手段とを備えることを特徴とする請求項５
    記載の電流型表示素子のマトリクス駆動装置。
  8. 【請求項８】 上記プリチャージ手段は、上記走査電極
    駆動手段の走査電極選択手段によって選択された走査電
    極と各信号電極との交差部の容量についてプリチャージ
    することを特徴とする請求項７記載の電流型表示素子の
    マトリクス駆動装置。
  9. 【請求項９】 上記走査電極駆動手段は、上記走査電極
    選択手段によって選択した走査電極に対してはＧＮＤレ
    ベルの電位を与え、選択しない走査電極に対しては上記
    信号電極に与えられる電位以上の電位を与えることを特
    徴とする請求項７記載の電流型表示素子のマトリクス駆
    動装置。
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