アクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置および駆動方法
【課題】有機ＥＬ素子の順方向電圧に対応した逆バイアスを印加することで、発光素子の寿命を効果的に延ばせる発光表示パネルの駆動装置を提供する。
【解決手段】モニタ素子Ｅｘに発生する順方向電圧Ｖｆに基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ６による出力電圧ＶＨが制御される。各画素の走査および点灯期間においては、ＦＥＴＱ１，Ｑ４がオン状態にされ、発光素子Ｅ１〜Ｅｎは、データドライバ２からのデータ電圧に応じて選択的に点灯制御される。画像信号の１フレームの切り換えタイミングにおいて、ＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５がオン状態に制御され、これによりＤＣ−ＤＣコンバータ６による出力電圧ＶＨは、各発光素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧として印加される。逆バイアス電圧は、素子の経時変化に応じて制御されるので、素子の発光層に残留した順方向電圧印加時のキャリアを効果的に除去することができ、素子の発光寿命をより延命させることができる。
【解決手段】モニタ素子Ｅｘに発生する順方向電圧Ｖｆに基づいて、ＤＣ−ＤＣコンバータ６による出力電圧ＶＨが制御される。各画素の走査および点灯期間においては、ＦＥＴＱ１，Ｑ４がオン状態にされ、発光素子Ｅ１〜Ｅｎは、データドライバ２からのデータ電圧に応じて選択的に点灯制御される。画像信号の１フレームの切り換えタイミングにおいて、ＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５がオン状態に制御され、これによりＤＣ−ＤＣコンバータ６による出力電圧ＶＨは、各発光素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧として印加される。逆バイアス電圧は、素子の経時変化に応じて制御されるので、素子の発光層に残留した順方向電圧印加時のキャリアを効果的に除去することができ、素子の発光寿命をより延命させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画素を構成する発光素子を例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により選択的に発光駆動させて画像表示させると共に、前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することで素子の発光寿命を延命させることができるように構成したアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置および駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）などの普及によって、高精細な画像表示機能を有し、薄型かつ低消費電力を実現することができる表示パネルの需要が増大しており、従来より液晶表示パネルがその要求を満たす表示パネルとして多くの製品に採用されてきた。一方、昨今においては自発光型表示素子であるという特質を生かした有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示パネルが実用化され、これが従来の液晶表示パネルに代わる次世代の表示パネルとして注目されている。これは素子の発光機能層に、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、基本的にはガラス等の透明基板上に、例えばＩＴＯによる透明電極と有機物質からなる発光機能層と金属電極とが順次積層されることで構成されている。そして、前記発光機能層は、有機発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層と有機発光層からなる二層構造、または有機正孔輸送層と有機発光層および有機電子輸送層からなる三層構造、さらにこれらの適切な層間に電子もしくは正孔の注入層を挿入した多層構造になされる場合もある。
【０００４】
図１は前記した有機ＥＬ素子を発光素子として用いたアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素１０に対応する最も基本的な回路構成の一例を示したものであり、この回路構成はコンダクタンスコントロール方式と呼ばれている。図１においてｎチャンネル型制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートは、走査ドライバ１からの走査ラインに接続され、そのソースはデータドライバ２からのデータラインに接続されている。また制御用ＴＦＴのドレインは、ｐチャンネル型駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のゲートに接続されると共に、電荷保持用のコンデンサＣ１の一方の端子に接続されている。
【０００５】
そして、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のソースは、前記コンデンサＣ１の他方の端子に接続されると共に、スイッチＳ１を介して駆動電圧源ＶＨに接続されている。また駆動用ＴＦＴのドレインは発光素子としてのＥＬ素子Ｅ１のアノードに接続され、当該ＥＬ素子のカソードはスイッチＳ２を介して基準電位点ＧＮＤに接続されている。この図１に示した例においては、前記スイッチＳ１およびＳ２をそれぞれ図示とは逆方向に切り換えることにより、前記ＥＬ素子Ｅ１に対して駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）を介して逆バイアス電圧を印加することができる。なお、図１においては制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）およびコンデンサＣ１による画素回路を、符号３で示している。
【０００６】
図１に示す構成において、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートに走査ラインを介してオン制御電圧Ｓｅｌｅｃｔが供給されると、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）はソースに供給されるデータラインからの電圧Ｖｄａｔａに対応した電流を、ソースからドレインに流す。したがって、制御用ＴＦＴのゲートがオン電圧の期間に、前記コンデンサＣ１が充電され、その電圧が駆動用ＴＦＴのゲートにゲート電圧として供給される。それ故、駆動用ＴＦＴは、そのゲートとソース間電圧（Ｖｇｓ）に基づいた電流をＥＬ素子Ｅ１に流し、ＥＬ素子を発光駆動させる。
【０００７】
一方、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートがオフ電圧になると、当該トランジスタはいわゆるカットオフとなり、制御用ＴＦＴのドレインは開放状態となるものの、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）はコンデンサＣ１に蓄積された電荷によりゲート電圧が保持され、次の走査までＥＬ素子Ｅ１の発光も維持される。
【０００８】
ところで、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、これに並列に接続された静電容量（寄生容量）を有していることは周知のとおりであり、また、有機ＥＬ素子は発光に関与しない逆方向の電圧（逆バイアス電圧）を逐次印加することで、ＥＬ素子に発生するリーク現象を自己リペア（修復）し、またＥＬ素子の発光寿命を延ばすことができることが経験的に知られている。
【０００９】
そこで、図１に示した構成においては、前記したとおりスイッチＳ１およびＳ２を利用してＥＬ素子Ｅ１に対して逆バイアス電圧を印加することができるように構成されている。すなわち、スイッチＳ１およびＳ２が図に示す状態である場合には、発光駆動電圧ＶＨを、駆動用ＴＦＴ（ＴＲ２）とＥＬ素子Ｅ１の直列回路に供給することができる。これにより、駆動用ＴＦＴのオン動作によりＥＬ素子Ｅ１を点灯状態にすることができる。
【００１０】
また、スイッチＳ１およびＳ２を図とは逆の方向に切り換えることにより、前記駆動電圧ＶＨを逆バイアス電圧として駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）とＥＬ素子Ｅ１の直列回路に供給することができ、これにより、ＥＬ素子Ｅ１の前記した自己リペアおよび延命効果を発揮させることができる。
【００１１】
図１に示したように、予め定められた駆動電圧ＶＨをスイッチＳ１およびＳ２を介してＥＬ素子に順方向および逆方向に切り換えて印加することで、ＥＬ素子Ｅ１の発光寿命を延命させようとする表示パネルの駆動装置が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８０５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記した有機ＥＬ素子は、図２（ａ）に示すように、駆動電流Ｉにほぼ比例した輝度Ｌで発光し、図２（ｂ）に実線で示すように駆動電圧Ｖが発光閾値電圧Ｖｔｈ以上の場合において急激に電流Ｉが流れて発光する特性を有している。換言すれば、駆動電圧が発光閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合には、ＥＬ素子には電流は殆ど流れず発光しない。したがって、ＥＬ素子の輝度特性は図２（ｃ）に実線で示すように前記閾値電圧Ｖｔｈより大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧Ｖの値が大きくなるほど、その発光輝度Ｌが大きくなる特性を有している。
【００１３】
一方、前記した有機ＥＬ素子は、長期の使用によって素子の物性が変化し、順方向電圧Ｖｆが大きくなることが知られている。このために、有機ＥＬ素子は図２（ｂ）に示したように実使用時間によって、Ｖ−Ｉ（Ｌ）特性が矢印に示した方向（破線で示した特性）に変化し、したがって輝度特性も低下することになる。
【００１４】
さらに、有機ＥＬ素子の輝度特性は、温度によって概ね図２（ｃ）に破線で示すように変化することも知られている。すなわちＥＬ素子は、前記した発光閾値電圧より大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧Ｖの値が大きくなるほど、その発光輝度Ｌが大きくなる特性を有するが、高温になるほど発光閾値電圧が小さくなる。したがってＥＬ素子は、高温になるほど小さい印加電圧で発光可能な状態となり、同じ発光可能な印加電圧を与えても、高温時は明るく低温時は暗いといった輝度の温度依存性を有している。
【００１５】
さらにまた、前記したＥＬ素子はその発光色に応じて駆動電圧に対する発光効率が異なるという問題を有しており、現状において実用化し得るＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）をそれぞれ発光するＥＬ素子の発光効率は、初期の段階においては概ね図２（ｄ）に示したようにＧの発光効率が高く、Ｂの発光効率が最も低いという状況にある。そして、これらＲ，Ｇ，Ｂを発光する各ＥＬ素子の個々においても、図２（ｂ）および（ｃ）で示したような経時変化および温度依存性をそれぞれ有している。
【００１６】
一方、前記したように経時変化によりＥＬ素子の順方向電圧Ｖｆが上昇した場合においては、ＥＬ素子に対して一定の電圧を適宜逆バイアス電圧として印加しても、素子の延命効果を上げることができないという問題が生ずることを、本件出願の発明者は知見している。これは、順方向電圧Ｖｆの値が上昇した状態においては、素子のカソード側に印加する電圧が一定である場合には、ＥＬ素子の発光層に残留したキャリアを逆バイアス電圧により完全に除去することができないためであると考えることができる。
【００１７】
この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、発光素子の順方向電圧Ｖｆの変化に対応した発光輝度を補償すると共に、前記発光素子の順方向電圧Ｖｆの増大にかかわらず逆バイアス電圧の印加による素子の延命効果を十分に発揮し得るアクティブ駆動型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課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した課題を解決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、ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、前記各発光素子のアノード側には、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧、もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加する第１の選択手段と、前記各発光素子のカソード側には、各発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧、もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する第２の選択手段とが具備され、前記駆動電圧と逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値である点に特徴を有する。
【００１９】
また、前記した課題を解決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７に記載のとおり、ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加すると共に、第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に、当該発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する動作が実行され、前記駆動電圧と前記逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値になされている点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる発光表示パネルの駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図３はその第１の実施の形態を示した回路構成図であり、符号１および２は、すでに説明した図１と同様に走査ドライバおよびデータドライバを示している。また、符号Ｅ１〜Ｅｎは１つの走査ラインに対応して配置された発光素子としての表示用ＥＬ素子を示しており、符号３１〜３ｎは前記各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを個々に発光駆動する画素回路を示している。すなわち、前記画素回路３１〜３ｎが、コンダクタンスコントロール方式の回路構成である場合においては、すでに説明した図１における画素回路３と同様の回路構成にされる。
【００２１】
そして、画素回路３１〜３ｎとＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの組み合わせは、紙面の都合で１走査ラインに対応したものが示されているが、前記の組み合わせは図３における縦方向に多数（走査ライン分）配列され、これによりアクティブマトリクス型発光表示パネルを構成している。
【００２２】
符号Ｅｘはモニタ用素子を示しており、これは表示パネル上に配列された前記した表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの成膜工程時において、例えば同一のマスクを用いて表示パネルの一部に成膜することで、表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎと同一仕様（ほぼ同一寸法、同一面積）のＥＬ素子とすることができる。これにより、表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎとモニタ用のＥＬ素子Ｅｘは、その温度依存性および経時変化に対応した電気的な特性をほぼ一致させることができる。
【００２３】
前記モニタ用素子Ｅｘには、電圧源Ｖｃｃによって駆動される定電流源４より定電流が供給されるように構成されている。そして、定電流の供給によりモニタ用素子Ｅｘのアノード端子に生成される順方向電圧Ｖｆは、サンプリングホールド回路５によってホールドされ、出力電圧制御手段としてのＤＣ−ＤＣコンバータ６に対して制御用電圧として供給されるように構成されている。
【００２４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、例えばバッテリーを一次側の電源とする昇圧型のスイッチングレギュレータにより構成されており、前記サンプリングホールド回路５によってホールドされたモニタ用素子Ｅｘの順方向電圧Ｖｆに基づいて、その出力電圧ＶＨが制御されるように機能する。したがって、後述するようにコンバータ６の出力を駆動電圧として表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを点灯駆動させることで、好ましい温度補償および経時変化に対応した輝度補償動作を実現させることができる。
【００２５】
図３に示す実施の形態においては、前記コンバータ６による出力ＶＨは、ｐチャンネル型ＦＥＴＱ１を介して各表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを発光駆動させる画素回路３１〜３ｎに供給されるように構成されている。また、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ２が接続されている。そして、ＦＥＴＱ１とＱ２は後述するように択一的にオン動作されるように制御される。要するに、前記ＦＥＴＱ１とＱ２との組み合わせは、図１に示したスイッチＳ１と同一の機能を果たすものであり、これを第１の選択手段と称呼することにする。
【００２６】
また、前記ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの各カソード電極は、一般的にＥＬ素子の成膜時に成形される一枚の共通陰極にそれぞれ接続された構成にされており、この共通陰極には、ｐチャンネル型ＦＥＴＱ３を介して前記コンバータ６からの出力ＶＨが供給されるように構成されている。また、前記共通陰極と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ４が接続されている。そして、ＦＥＴＱ３とＱ４は後述するように択一的にオン動作されるように制御される。要するに、前記ＦＥＴＱ３とＱ４との組み合わせは、図１に示したスイッチＳ２と同一の機能を果たすものであり、これを第２の選択手段と称呼することにする。
【００２７】
なお図３において、モニタ用素子Ｅｘのカソード端子は前記した表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎのカソード端子と共に共通陰極に接続されており、そのアノード端子と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ５が接続されている。このＦＥＴＱ５は後述するように、モニタ用素子Ｅｘに対しても適宜逆バイアス電圧を印加するように機能する。
【００２８】
図３に示した構成において、各画素の走査および点灯期間においては、前記ＦＥＴＱ１およびＱ４がオン状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５はオフ状態に制御される。これにより、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線には、ＦＥＴＱ１を介してコンバータ６からの出力、すなわち表示用ＥＬ素子の駆動電圧ＶＨが印加される。また各ＥＬ素子のカソード側の共通陰極は、ＦＥＴＱ４を介して回路の基準電位点に接続され、前記共通陰極には基準電圧が印加される。したがって、各画素を構成するＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎは、データドライバ２からのデータ電圧に応じて選択的に点灯制御され、これにより表示パネル上には画像信号に基づく映像が発光表示される。
【００２９】
また、画像信号の例えば１フレームの切り換えタイミングにおいては、前記ＦＥＴＱ１およびＱ４がオフ状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５はオン状態に制御される。これにより、各画素を構成するＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を印加させることができる。すなわち、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線は、ＦＥＴＱ２を介して基準電位点に接続され、これにより画素回路３１〜３ｎへの電源供給線には非駆動電圧が印加される。また各ＥＬ素子のカソード側の共通陰極には、ＦＥＴＱ３を介してコンバータ６からの出力ＶＨが、逆方向電圧として印加される。
【００３０】
またこの時、前記モニタ用素子Ｅｘに対しても、ＦＥＴＱ３，Ｑ５を介して逆バイアス電圧を与えることができる。これにより、モニタ用素子Ｅｘの延命効果をもたらすことができると共に、モニタ用素子Ｅｘにより生ずる順方向電圧Ｖｆと、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの順方向電圧に乖離が生ずるのを効果的に防止させることができる。なお、図３に示した回路構成においては、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させる駆動電圧の電圧値と、各ＥＬ素子に逆バイアスを与える逆方向電圧の電圧値は、同じ値ＶＨに設定されることになる。
【００３１】
そして、各画素の走査および点灯期間においてなされる前記したＦＥＴＱ１とＱ４のオン動作に対するＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５のオフ動作、また表示用ＥＬ素子に逆バイアス電圧を印加する場合においてなされるＦＥＴＱ１とＱ４のオフ動作に対するＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５のオン動作は、それぞれ同期して実行される。
【００３２】
ところで、前記した構成において、表示用ＥＬ素子としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）をそれぞれ発光するサブピクセルを組としたカラー表示画素を多数配列することで、カラー表示を行うことができる。このカラー表示を行う場合においては、図２（ｄ）に基づいて説明したとおり、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれにおいてＥＬ素子は発光効率が異なり、またそれぞれに異なった経時変化特性および温度依存性を有している。
【００３３】
したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂによるカラー表示パネルを構成する場合においては、各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素に対して供給する駆動電圧を生成する出力電圧制御手段としての前記ＤＣ−ＤＣコンバータ６を個別に用意し、前記各コンバータに与える制御用電圧を生成するモニタ用素子Ｅｘ、定電流源４およびサンプリングホールド回路５もそれぞれ独立した回路構成にされる。これにより、それぞれの順方向電圧Ｖｆに基づいて、コンバータの出力電圧ＶＨが制御されるようになされる。またＲ，Ｇ，Ｂに対応した各サブピクセルに対して各コンバータより駆動電圧を供給するために、図３に示すＦＥＴＱ１とＱ２の組み合わせが３組用意される。
【００３４】
前記したカラー表示の駆動回路によると、図３に示すＦＥＴＱ１およびＱ４がオン状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態に制御される各画素の走査および点灯期間においては、各Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するサブピクセルには、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した順方向電圧Ｖｆに基づく駆動電圧ＶＨが印加される。これにより各サブピクセルは経時変化および温度依存性が補償された発光輝度による点灯動作が実行される。したがって、良好なカラーバランス（ホワイトバランス）を保持した状態で画像表示を行うことができる。
【００３５】
なお、前記したようにＲ，Ｇ，Ｂに対応する各サブピクセルが配列されたカラー表示パネルにおいては、各サブピクセルのカソード電極は一枚の共通陰極にそれぞれ接続された構成にされる。したがって、前記したように画像信号の例えば１フレームの切り換えタイミングにおいて実行される各ＥＬ素子への逆バイアス電圧の印加動作時においては、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブピクセルに対して、それぞれのコンバータからの出力電圧ＶＨを個別に印加することはできない。
【００３６】
すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するいずれか１つのコンバータからの駆動電圧の１つと、前記逆バイアス電圧の印加動作時における逆方向電圧の電圧値が同じ値に設定されることになる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータ出力を逆バイアス電圧として利用するように構成することで、ＥＬ素子に発生するリーク現象を効果的に自己リペアさせることができる。また、ＥＬ素子の発光層に残留した順方向電圧印加時のキャリアを効果的に除去することができ、ＥＬ素子の発光寿命を延ばすことが可能となる。
【００３７】
図３に示すダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータ出力を逆バイアス電圧として利用するように構成した回路例を示すものである。すなわち、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３のアノード側にはＲ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータの各出力（他の２つのコンバータは図示を省略）がそれぞれ供給されるように構成される。そしてダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３の各カソード側は共通接続されてＦＥＴＱ３に接続された構成にされる。この構成によると、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータによる出力を共通接続されたカソード側にもたらすことができる。
【００３８】
図４は、この発明にかかる駆動装置の第２の実施の形態を示した回路構成図である。なお、この図４においてはすでに説明した図３に示す各部に相当する部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この図４に示す実施の形態においては、図３に示した構成に比較してサンプリングホールド回路７とＤＣ−ＤＣコンバータ８が追加されている。
【００３９】
すなわち、図４に示した例においては、サンプリングホールド回路５とＤＣ−ＤＣコンバータ６により生成される出力ＶＨ１は、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させるための駆動電圧源として利用し、サンプリングホールド回路７とＤＣ−ＤＣコンバータ８による出力ＶＨ２は、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を供給するための逆方向電圧生成手段として利用するように構成されている。
【００４０】
この構成によると、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を供給する逆方向電圧を、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させる駆動電圧とは異なる電圧に設定することができる。そして、この図４に示す構成を前記したようにカラー表示パネルの駆動装置に対応させようとする場合においては、逆方向電圧生成手段としての図示せぬ他の２つのコンバータ出力をダイオードＤ２，Ｄ３を介してＦＥＴＱ３に供給することで、逆方向電圧生成手段として機能する一番高い電圧を発生するコンバータによる出力を、逆方向電圧として表示用ＥＬ素子の共通陰極に印加させることができる。そして、図４に示した実施の形態においても、図３に示した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
なお、前記した実施の形態においては、表示パネルに配列される表示用およびモニタ用の各素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示しているが、図２に示したような経時変化および温度依存性を有する他の発光素子を用いた場合においても、同様の作用効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】アクティブマトリクス型表示画素の一例を示した回路構成図である。
【図２】有機ＥＬ素子の諸特性を示した静特性図である。
【図３】この発明にかかる駆動装置の第１の実施の形態を示した回路構成図である。
【図４】同じく第２の実施の形態を示した回路構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 走査ドライバ
２ データドライバ
３，３１〜３ｎ 画素回路
４ 定電流源
５，７ サンプリングホールド回路
６，８ ＤＣ−ＤＣコンバータ（出力電圧制御手段）
１０ 発光画素
Ｃ１ 電荷保持用コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
Ｅ１〜Ｅｎ 有機ＥＬ素子（発光素子）
Ｑ１〜Ｑ５ ＦＥＴ
Ｔｒ１ 制御用ＴＦＴ
Ｔｒ２ 駆動用ＴＦＴ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画素を構成する発光素子を例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により選択的に発光駆動させて画像表示させると共に、前記発光素子に対して逆バイアス電圧を印加することで素子の発光寿命を延命させることができるように構成したアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置および駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）などの普及によって、高精細な画像表示機能を有し、薄型かつ低消費電力を実現することができる表示パネルの需要が増大しており、従来より液晶表示パネルがその要求を満たす表示パネルとして多くの製品に採用されてきた。一方、昨今においては自発光型表示素子であるという特質を生かした有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示パネルが実用化され、これが従来の液晶表示パネルに代わる次世代の表示パネルとして注目されている。これは素子の発光機能層に、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、基本的にはガラス等の透明基板上に、例えばＩＴＯによる透明電極と有機物質からなる発光機能層と金属電極とが順次積層されることで構成されている。そして、前記発光機能層は、有機発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層と有機発光層からなる二層構造、または有機正孔輸送層と有機発光層および有機電子輸送層からなる三層構造、さらにこれらの適切な層間に電子もしくは正孔の注入層を挿入した多層構造になされる場合もある。
【０００４】
図１は前記した有機ＥＬ素子を発光素子として用いたアクティブマトリクス型表示パネルにおける１つの画素１０に対応する最も基本的な回路構成の一例を示したものであり、この回路構成はコンダクタンスコントロール方式と呼ばれている。図１においてｎチャンネル型制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートは、走査ドライバ１からの走査ラインに接続され、そのソースはデータドライバ２からのデータラインに接続されている。また制御用ＴＦＴのドレインは、ｐチャンネル型駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のゲートに接続されると共に、電荷保持用のコンデンサＣ１の一方の端子に接続されている。
【０００５】
そして、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）のソースは、前記コンデンサＣ１の他方の端子に接続されると共に、スイッチＳ１を介して駆動電圧源ＶＨに接続されている。また駆動用ＴＦＴのドレインは発光素子としてのＥＬ素子Ｅ１のアノードに接続され、当該ＥＬ素子のカソードはスイッチＳ２を介して基準電位点ＧＮＤに接続されている。この図１に示した例においては、前記スイッチＳ１およびＳ２をそれぞれ図示とは逆方向に切り換えることにより、前記ＥＬ素子Ｅ１に対して駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）を介して逆バイアス電圧を印加することができる。なお、図１においては制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）およびコンデンサＣ１による画素回路を、符号３で示している。
【０００６】
図１に示す構成において、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートに走査ラインを介してオン制御電圧Ｓｅｌｅｃｔが供給されると、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）はソースに供給されるデータラインからの電圧Ｖｄａｔａに対応した電流を、ソースからドレインに流す。したがって、制御用ＴＦＴのゲートがオン電圧の期間に、前記コンデンサＣ１が充電され、その電圧が駆動用ＴＦＴのゲートにゲート電圧として供給される。それ故、駆動用ＴＦＴは、そのゲートとソース間電圧（Ｖｇｓ）に基づいた電流をＥＬ素子Ｅ１に流し、ＥＬ素子を発光駆動させる。
【０００７】
一方、制御用ＴＦＴ（Ｔｒ１）のゲートがオフ電圧になると、当該トランジスタはいわゆるカットオフとなり、制御用ＴＦＴのドレインは開放状態となるものの、駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）はコンデンサＣ１に蓄積された電荷によりゲート電圧が保持され、次の走査までＥＬ素子Ｅ１の発光も維持される。
【０００８】
ところで、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、これに並列に接続された静電容量（寄生容量）を有していることは周知のとおりであり、また、有機ＥＬ素子は発光に関与しない逆方向の電圧（逆バイアス電圧）を逐次印加することで、ＥＬ素子に発生するリーク現象を自己リペア（修復）し、またＥＬ素子の発光寿命を延ばすことができることが経験的に知られている。
【０００９】
そこで、図１に示した構成においては、前記したとおりスイッチＳ１およびＳ２を利用してＥＬ素子Ｅ１に対して逆バイアス電圧を印加することができるように構成されている。すなわち、スイッチＳ１およびＳ２が図に示す状態である場合には、発光駆動電圧ＶＨを、駆動用ＴＦＴ（ＴＲ２）とＥＬ素子Ｅ１の直列回路に供給することができる。これにより、駆動用ＴＦＴのオン動作によりＥＬ素子Ｅ１を点灯状態にすることができる。
【００１０】
また、スイッチＳ１およびＳ２を図とは逆の方向に切り換えることにより、前記駆動電圧ＶＨを逆バイアス電圧として駆動用ＴＦＴ（Ｔｒ２）とＥＬ素子Ｅ１の直列回路に供給することができ、これにより、ＥＬ素子Ｅ１の前記した自己リペアおよび延命効果を発揮させることができる。
【００１１】
図１に示したように、予め定められた駆動電圧ＶＨをスイッチＳ１およびＳ２を介してＥＬ素子に順方向および逆方向に切り換えて印加することで、ＥＬ素子Ｅ１の発光寿命を延命させようとする表示パネルの駆動装置が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２８０５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前記した有機ＥＬ素子は、図２（ａ）に示すように、駆動電流Ｉにほぼ比例した輝度Ｌで発光し、図２（ｂ）に実線で示すように駆動電圧Ｖが発光閾値電圧Ｖｔｈ以上の場合において急激に電流Ｉが流れて発光する特性を有している。換言すれば、駆動電圧が発光閾値電圧Ｖｔｈ以下の場合には、ＥＬ素子には電流は殆ど流れず発光しない。したがって、ＥＬ素子の輝度特性は図２（ｃ）に実線で示すように前記閾値電圧Ｖｔｈより大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧Ｖの値が大きくなるほど、その発光輝度Ｌが大きくなる特性を有している。
【００１３】
一方、前記した有機ＥＬ素子は、長期の使用によって素子の物性が変化し、順方向電圧Ｖｆが大きくなることが知られている。このために、有機ＥＬ素子は図２（ｂ）に示したように実使用時間によって、Ｖ−Ｉ（Ｌ）特性が矢印に示した方向（破線で示した特性）に変化し、したがって輝度特性も低下することになる。
【００１４】
さらに、有機ＥＬ素子の輝度特性は、温度によって概ね図２（ｃ）に破線で示すように変化することも知られている。すなわちＥＬ素子は、前記した発光閾値電圧より大なる発光可能領域においては、それに印加される電圧Ｖの値が大きくなるほど、その発光輝度Ｌが大きくなる特性を有するが、高温になるほど発光閾値電圧が小さくなる。したがってＥＬ素子は、高温になるほど小さい印加電圧で発光可能な状態となり、同じ発光可能な印加電圧を与えても、高温時は明るく低温時は暗いといった輝度の温度依存性を有している。
【００１５】
さらにまた、前記したＥＬ素子はその発光色に応じて駆動電圧に対する発光効率が異なるという問題を有しており、現状において実用化し得るＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）をそれぞれ発光するＥＬ素子の発光効率は、初期の段階においては概ね図２（ｄ）に示したようにＧの発光効率が高く、Ｂの発光効率が最も低いという状況にある。そして、これらＲ，Ｇ，Ｂを発光する各ＥＬ素子の個々においても、図２（ｂ）および（ｃ）で示したような経時変化および温度依存性をそれぞれ有している。
【００１６】
一方、前記したように経時変化によりＥＬ素子の順方向電圧Ｖｆが上昇した場合においては、ＥＬ素子に対して一定の電圧を適宜逆バイアス電圧として印加しても、素子の延命効果を上げることができないという問題が生ずることを、本件出願の発明者は知見している。これは、順方向電圧Ｖｆの値が上昇した状態においては、素子のカソード側に印加する電圧が一定である場合には、ＥＬ素子の発光層に残留したキャリアを逆バイアス電圧により完全に除去することができないためであると考えることができる。
【００１７】
この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、発光素子の順方向電圧Ｖｆの変化に対応した発光輝度を補償すると共に、前記発光素子の順方向電圧Ｖｆの増大にかかわらず逆バイアス電圧の印加による素子の延命効果を十分に発揮し得るアクティブ駆動型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課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記した課題を解決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、ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、前記各発光素子のアノード側には、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧、もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加する第１の選択手段と、前記各発光素子のカソード側には、各発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧、もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する第２の選択手段とが具備され、前記駆動電圧と逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値である点に特徴を有する。
【００１９】
また、前記した課題を解決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７に記載のとおり、ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加すると共に、第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に、当該発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する動作が実行され、前記駆動電圧と前記逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値になされている点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明にかかる発光表示パネルの駆動装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図３はその第１の実施の形態を示した回路構成図であり、符号１および２は、すでに説明した図１と同様に走査ドライバおよびデータドライバを示している。また、符号Ｅ１〜Ｅｎは１つの走査ラインに対応して配置された発光素子としての表示用ＥＬ素子を示しており、符号３１〜３ｎは前記各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを個々に発光駆動する画素回路を示している。すなわち、前記画素回路３１〜３ｎが、コンダクタンスコントロール方式の回路構成である場合においては、すでに説明した図１における画素回路３と同様の回路構成にされる。
【００２１】
そして、画素回路３１〜３ｎとＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの組み合わせは、紙面の都合で１走査ラインに対応したものが示されているが、前記の組み合わせは図３における縦方向に多数（走査ライン分）配列され、これによりアクティブマトリクス型発光表示パネルを構成している。
【００２２】
符号Ｅｘはモニタ用素子を示しており、これは表示パネル上に配列された前記した表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの成膜工程時において、例えば同一のマスクを用いて表示パネルの一部に成膜することで、表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎと同一仕様（ほぼ同一寸法、同一面積）のＥＬ素子とすることができる。これにより、表示用の各ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎとモニタ用のＥＬ素子Ｅｘは、その温度依存性および経時変化に対応した電気的な特性をほぼ一致させることができる。
【００２３】
前記モニタ用素子Ｅｘには、電圧源Ｖｃｃによって駆動される定電流源４より定電流が供給されるように構成されている。そして、定電流の供給によりモニタ用素子Ｅｘのアノード端子に生成される順方向電圧Ｖｆは、サンプリングホールド回路５によってホールドされ、出力電圧制御手段としてのＤＣ−ＤＣコンバータ６に対して制御用電圧として供給されるように構成されている。
【００２４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、例えばバッテリーを一次側の電源とする昇圧型のスイッチングレギュレータにより構成されており、前記サンプリングホールド回路５によってホールドされたモニタ用素子Ｅｘの順方向電圧Ｖｆに基づいて、その出力電圧ＶＨが制御されるように機能する。したがって、後述するようにコンバータ６の出力を駆動電圧として表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを点灯駆動させることで、好ましい温度補償および経時変化に対応した輝度補償動作を実現させることができる。
【００２５】
図３に示す実施の形態においては、前記コンバータ６による出力ＶＨは、ｐチャンネル型ＦＥＴＱ１を介して各表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎを発光駆動させる画素回路３１〜３ｎに供給されるように構成されている。また、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ２が接続されている。そして、ＦＥＴＱ１とＱ２は後述するように択一的にオン動作されるように制御される。要するに、前記ＦＥＴＱ１とＱ２との組み合わせは、図１に示したスイッチＳ１と同一の機能を果たすものであり、これを第１の選択手段と称呼することにする。
【００２６】
また、前記ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの各カソード電極は、一般的にＥＬ素子の成膜時に成形される一枚の共通陰極にそれぞれ接続された構成にされており、この共通陰極には、ｐチャンネル型ＦＥＴＱ３を介して前記コンバータ６からの出力ＶＨが供給されるように構成されている。また、前記共通陰極と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ４が接続されている。そして、ＦＥＴＱ３とＱ４は後述するように択一的にオン動作されるように制御される。要するに、前記ＦＥＴＱ３とＱ４との組み合わせは、図１に示したスイッチＳ２と同一の機能を果たすものであり、これを第２の選択手段と称呼することにする。
【００２７】
なお図３において、モニタ用素子Ｅｘのカソード端子は前記した表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎのカソード端子と共に共通陰極に接続されており、そのアノード端子と基準電位点との間にはｎチャンネル型ＦＥＴＱ５が接続されている。このＦＥＴＱ５は後述するように、モニタ用素子Ｅｘに対しても適宜逆バイアス電圧を印加するように機能する。
【００２８】
図３に示した構成において、各画素の走査および点灯期間においては、前記ＦＥＴＱ１およびＱ４がオン状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５はオフ状態に制御される。これにより、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線には、ＦＥＴＱ１を介してコンバータ６からの出力、すなわち表示用ＥＬ素子の駆動電圧ＶＨが印加される。また各ＥＬ素子のカソード側の共通陰極は、ＦＥＴＱ４を介して回路の基準電位点に接続され、前記共通陰極には基準電圧が印加される。したがって、各画素を構成するＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎは、データドライバ２からのデータ電圧に応じて選択的に点灯制御され、これにより表示パネル上には画像信号に基づく映像が発光表示される。
【００２９】
また、画像信号の例えば１フレームの切り換えタイミングにおいては、前記ＦＥＴＱ１およびＱ４がオフ状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５はオン状態に制御される。これにより、各画素を構成するＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を印加させることができる。すなわち、画素回路３１〜３ｎへの電源供給線は、ＦＥＴＱ２を介して基準電位点に接続され、これにより画素回路３１〜３ｎへの電源供給線には非駆動電圧が印加される。また各ＥＬ素子のカソード側の共通陰極には、ＦＥＴＱ３を介してコンバータ６からの出力ＶＨが、逆方向電圧として印加される。
【００３０】
またこの時、前記モニタ用素子Ｅｘに対しても、ＦＥＴＱ３，Ｑ５を介して逆バイアス電圧を与えることができる。これにより、モニタ用素子Ｅｘの延命効果をもたらすことができると共に、モニタ用素子Ｅｘにより生ずる順方向電圧Ｖｆと、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎの順方向電圧に乖離が生ずるのを効果的に防止させることができる。なお、図３に示した回路構成においては、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させる駆動電圧の電圧値と、各ＥＬ素子に逆バイアスを与える逆方向電圧の電圧値は、同じ値ＶＨに設定されることになる。
【００３１】
そして、各画素の走査および点灯期間においてなされる前記したＦＥＴＱ１とＱ４のオン動作に対するＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５のオフ動作、また表示用ＥＬ素子に逆バイアス電圧を印加する場合においてなされるＦＥＴＱ１とＱ４のオフ動作に対するＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５のオン動作は、それぞれ同期して実行される。
【００３２】
ところで、前記した構成において、表示用ＥＬ素子としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）をそれぞれ発光するサブピクセルを組としたカラー表示画素を多数配列することで、カラー表示を行うことができる。このカラー表示を行う場合においては、図２（ｄ）に基づいて説明したとおり、Ｒ，Ｇ，ＢのそれぞれにおいてＥＬ素子は発光効率が異なり、またそれぞれに異なった経時変化特性および温度依存性を有している。
【００３３】
したがって、Ｒ，Ｇ，Ｂによるカラー表示パネルを構成する場合においては、各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素に対して供給する駆動電圧を生成する出力電圧制御手段としての前記ＤＣ−ＤＣコンバータ６を個別に用意し、前記各コンバータに与える制御用電圧を生成するモニタ用素子Ｅｘ、定電流源４およびサンプリングホールド回路５もそれぞれ独立した回路構成にされる。これにより、それぞれの順方向電圧Ｖｆに基づいて、コンバータの出力電圧ＶＨが制御されるようになされる。またＲ，Ｇ，Ｂに対応した各サブピクセルに対して各コンバータより駆動電圧を供給するために、図３に示すＦＥＴＱ１とＱ２の組み合わせが３組用意される。
【００３４】
前記したカラー表示の駆動回路によると、図３に示すＦＥＴＱ１およびＱ４がオン状態にされ、またＦＥＴＱ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態に制御される各画素の走査および点灯期間においては、各Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するサブピクセルには、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した順方向電圧Ｖｆに基づく駆動電圧ＶＨが印加される。これにより各サブピクセルは経時変化および温度依存性が補償された発光輝度による点灯動作が実行される。したがって、良好なカラーバランス（ホワイトバランス）を保持した状態で画像表示を行うことができる。
【００３５】
なお、前記したようにＲ，Ｇ，Ｂに対応する各サブピクセルが配列されたカラー表示パネルにおいては、各サブピクセルのカソード電極は一枚の共通陰極にそれぞれ接続された構成にされる。したがって、前記したように画像信号の例えば１フレームの切り換えタイミングにおいて実行される各ＥＬ素子への逆バイアス電圧の印加動作時においては、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブピクセルに対して、それぞれのコンバータからの出力電圧ＶＨを個別に印加することはできない。
【００３６】
すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するいずれか１つのコンバータからの駆動電圧の１つと、前記逆バイアス電圧の印加動作時における逆方向電圧の電圧値が同じ値に設定されることになる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータ出力を逆バイアス電圧として利用するように構成することで、ＥＬ素子に発生するリーク現象を効果的に自己リペアさせることができる。また、ＥＬ素子の発光層に残留した順方向電圧印加時のキャリアを効果的に除去することができ、ＥＬ素子の発光寿命を延ばすことが可能となる。
【００３７】
図３に示すダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータ出力を逆バイアス電圧として利用するように構成した回路例を示すものである。すなわち、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３のアノード側にはＲ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータの各出力（他の２つのコンバータは図示を省略）がそれぞれ供給されるように構成される。そしてダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３の各カソード側は共通接続されてＦＥＴＱ３に接続された構成にされる。この構成によると、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応するコンバータのうちで、一番高い電圧を発生するコンバータによる出力を共通接続されたカソード側にもたらすことができる。
【００３８】
図４は、この発明にかかる駆動装置の第２の実施の形態を示した回路構成図である。なお、この図４においてはすでに説明した図３に示す各部に相当する部分は同一符号で示し、その説明は省略する。この図４に示す実施の形態においては、図３に示した構成に比較してサンプリングホールド回路７とＤＣ−ＤＣコンバータ８が追加されている。
【００３９】
すなわち、図４に示した例においては、サンプリングホールド回路５とＤＣ−ＤＣコンバータ６により生成される出力ＶＨ１は、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させるための駆動電圧源として利用し、サンプリングホールド回路７とＤＣ−ＤＣコンバータ８による出力ＶＨ２は、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を供給するための逆方向電圧生成手段として利用するように構成されている。
【００４０】
この構成によると、表示用ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅｎに対して逆バイアス電圧を供給する逆方向電圧を、表示用ＥＬ素子を点灯駆動させる駆動電圧とは異なる電圧に設定することができる。そして、この図４に示す構成を前記したようにカラー表示パネルの駆動装置に対応させようとする場合においては、逆方向電圧生成手段としての図示せぬ他の２つのコンバータ出力をダイオードＤ２，Ｄ３を介してＦＥＴＱ３に供給することで、逆方向電圧生成手段として機能する一番高い電圧を発生するコンバータによる出力を、逆方向電圧として表示用ＥＬ素子の共通陰極に印加させることができる。そして、図４に示した実施の形態においても、図３に示した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
なお、前記した実施の形態においては、表示パネルに配列される表示用およびモニタ用の各素子として有機ＥＬ素子を用いた例を示しているが、図２に示したような経時変化および温度依存性を有する他の発光素子を用いた場合においても、同様の作用効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】アクティブマトリクス型表示画素の一例を示した回路構成図である。
【図２】有機ＥＬ素子の諸特性を示した静特性図である。
【図３】この発明にかかる駆動装置の第１の実施の形態を示した回路構成図である。
【図４】同じく第２の実施の形態を示した回路構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 走査ドライバ
２ データドライバ
３，３１〜３ｎ 画素回路
４ 定電流源
５，７ サンプリングホールド回路
６，８ ＤＣ−ＤＣコンバータ（出力電圧制御手段）
１０ 発光画素
Ｃ１ 電荷保持用コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ３ ダイオード
Ｅ１〜Ｅｎ 有機ＥＬ素子（発光素子）
Ｑ１〜Ｑ５ ＦＥＴ
Ｔｒ１ 制御用ＴＦＴ
Ｔｒ２ 駆動用ＴＦＴ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、
前記各発光素子のアノード側には、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧、もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加する第１の選択手段と、
前記各発光素子のカソード側には、各発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧、もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する第２の選択手段とが具備され、
前記駆動電圧と逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値であることを特徴とするアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
前記駆動電圧と逆方向電圧は、前記モニタ用素子によって得られる順方向電圧に基づいて出力電圧が制御される出力電圧制御手段によって生成された電圧であることを特徴とする請求項１に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記出力電圧制御手段は、前記駆動電圧および逆方向電圧をそれぞれ生成するために、個別に備えられていることを特徴とする請求項２に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記駆動電圧の電圧値と逆方向電圧の電圧値は、同じ値であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項５】
前記表示用画素を形成する発光素子およびモニタ用素子は、異なる発光色に対応して備えられ、前記駆動電圧は前記モニタ用素子による順方向電圧に基づいて各発光色毎に生成されると共に、各発光色毎の前記駆動電圧のいずれか１つと、前記逆方向電圧の電圧値は、同じ値であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
前記表示用画素における発光素子およびモニタ用素子は、有機物質からなる発光機能層を少なくとも一層含む有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項７】
ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、
第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加すると共に、第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に、当該発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する動作が実行され、
前記駆動電圧と前記逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値になされていることを特徴とするアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法。
【請求項８】
前記第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に非駆動電圧を印加し、前記第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に逆方向電圧を印加する動作が、同期して実行されることを特徴とする請求項７に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法。
【請求項１】
ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置であって、
前記各発光素子のアノード側には、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧、もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加する第１の選択手段と、
前記各発光素子のカソード側には、各発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧、もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する第２の選択手段とが具備され、
前記駆動電圧と逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値であることを特徴とするアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項２】
前記駆動電圧と逆方向電圧は、前記モニタ用素子によって得られる順方向電圧に基づいて出力電圧が制御される出力電圧制御手段によって生成された電圧であることを特徴とする請求項１に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項３】
前記出力電圧制御手段は、前記駆動電圧および逆方向電圧をそれぞれ生成するために、個別に備えられていることを特徴とする請求項２に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項４】
前記駆動電圧の電圧値と逆方向電圧の電圧値は、同じ値であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項５】
前記表示用画素を形成する発光素子およびモニタ用素子は、異なる発光色に対応して備えられ、前記駆動電圧は前記モニタ用素子による順方向電圧に基づいて各発光色毎に生成されると共に、各発光色毎の前記駆動電圧のいずれか１つと、前記逆方向電圧の電圧値は、同じ値であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項６】
前記表示用画素における発光素子およびモニタ用素子は、有機物質からなる発光機能層を少なくとも一層含む有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動装置。
【請求項７】
ダイオード特性を有する発光素子を表示用画素としてそれぞれマトリクス状に配列し、前記発光素子を選択的に発光駆動させる発光駆動トランジスタを前記表示用画素毎に備えたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法であって、
第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に、当該発光素子を点灯駆動させる駆動電圧もしくは非駆動電圧のいずれかを選択して印加すると共に、第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に、当該発光素子に逆バイアスを与える逆方向電圧もしくは基準電圧のいずれかを選択して印加する動作が実行され、
前記駆動電圧と前記逆方向電圧は、モニタ用素子によって得られる順方向電圧に追従した電圧値になされていることを特徴とするアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法。
【請求項８】
前記第１の選択手段によって、前記各発光素子のアノード側に非駆動電圧を印加し、前記第２の選択手段によって、前記各発光素子のカソード側に逆方向電圧を印加する動作が、同期して実行されることを特徴とする請求項７に記載されたアクティブマトリクス型発光表示パネルの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２７６０９７（Ｐ２００６−２７６０９７Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９０５７４（Ｐ２００５−９０５７４）
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２８日（２００５．３．２８）
【出願人】（０００２２１９２６）東北パイオニア株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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