発光パネルの駆動装置および駆動方法
【課題】 発光パネルのディマー設定値の変更に伴い、発光パネルに駆動電圧を供給する駆動電圧生成手段(DC−DCコンバータ)に激しい突入電流が供給されるのを緩和させること。
【解決手段】 ディマー設定値に基づいてモニタ用素子Exに供給する定電流値が制御され、この時に生ずる順方向電圧Vfに基づいてDC−DCコンバータ5の出力電圧VAが制御されて発光パネルの駆動電圧VAとして提供される。ディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号Vdaは、時定数回路を構成する制御信号変換手段5により所定の時間をかけて緩慢に変化し、モニタ用素子Exに供給する定電流値を制御する。特に発光パネルの輝度を上昇させるようにディマー値が変更される場合、発光パネルに駆動電圧VAを供給するDC−DCコンバータ4に対して、バッテリーより突入電流が供給されるのを緩和させることができる。
【解決手段】 ディマー設定値に基づいてモニタ用素子Exに供給する定電流値が制御され、この時に生ずる順方向電圧Vfに基づいてDC−DCコンバータ5の出力電圧VAが制御されて発光パネルの駆動電圧VAとして提供される。ディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号Vdaは、時定数回路を構成する制御信号変換手段5により所定の時間をかけて緩慢に変化し、モニタ用素子Exに供給する定電流値を制御する。特に発光パネルの輝度を上昇させるようにディマー値が変更される場合、発光パネルに駆動電圧VAを供給するDC−DCコンバータ4に対して、バッテリーより突入電流が供給されるのを緩和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、単数もしくは複数の発光素子を配置した発光パネルを発光駆動させる駆動装置および駆動方法に関し、特に発光パネルの発光輝度を制御するディマー設定値を変更する場合において、電源回路等に与えるストレスの程度を低減させることができる発光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値端末機(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】
前記した有機EL素子は、電気的には図1のような等価回路で表すことができる。すなわち、有機EL素子は、発光エレメントとしてのダイオード成分Eと、このダイオード成分Eに並列に結合する寄生容量成分Cp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考えられている。
【0005】
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Eのアノード側)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。
【0006】
図2は、このような有機EL素子の発光静特性を示したものである。これによれば、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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
前記したように、EL素子は環境温度により、また経時変化により発光輝度が変化するので、この輝度特性を補償するためにモニタ用EL素子を用いてその順方向電圧を取得し、当該順方向電圧に基づいて表示用EL素子を発光駆動する電源電圧を制御するように構成した駆動装置を本件出願人において提案している。前記した例は次に示す特許文献1に開示されている。
【特許文献1】特開2004−252036号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
ところで、前記した発光パネルにおいては、一般的にパネル全体の発光輝度を制御するディマー機能を備えており、このようなディマー機能を実現させる一つの手段として、電流ディマー制御を挙げることができる。この電流ディマー制御は、各画素を構成するEL素子に供給する駆動電流値を制御するものであり、具体的な例として図3に示すような構成を採用することができる。
【0012】
図3に示す構成において、発光パネルのディマー値を設定するデジタルデータによるディマー設定値は、図示せぬD/A変換手段によりアナログ制御信号Vdaに変換される。これは、符号1で示した制御信号Vdaを出力する可変電圧源として示すことができる。この制御信号Vdaは、電圧バッファ回路を構成するオペアンプ2を介して電圧/電流変換手段として機能するトランジスタQ3を備えたカレントミラー回路に供給され、モニタ用EL素子Exに対して制御信号Vdaに基づく定電流を供給するように構成されている。なお、前記オペアンプ2にはトランジスタQ3のエミッタ電位が帰還されるように構成され、これによりトランジスタQ3による電圧/電流変換の直線性を向上させるようにされている。
【0013】
前記カレントミラー回路においては、電圧源Vccにpnp型トランジスタQ1,Q2の各エミッタが接続されており、各トランジスタQ1,Q2のベースは共通接続されている。そして、電流制御側を構成するトランジスタQ1のベース・コレクタ間は直結された構成にされている。
【0014】
前記トランジスタQ1のコレクタには電圧/電流変換手段として機能するnpn型の前記したトランジスタQ3のコレクタが接続されており、そのエミッタは抵抗R1を介してグランドに接続されている。そして、トランジスタQ3のベースには、前記したオペアンプ2からのディマー設定値に基づく制御信号が供給されるように構成されている。
【0015】
前記トランジスタQ3は、ディマー設定値に基づく制御信号によって、カレントミラー回路の電流制御側において動作する電流吸い込み回路として機能し、トランジスタQ3により吸い込まれる電流値Iinに対応した電流が、電流被制御側トランジスタQ2のコレクタに接続されたモニタ用素子Exに対して定電流Ioutとして供給されるように作用する。
【0016】
前記したカレントミラー回路の構成によると、前記したディマー設定値の変更制御に伴い、電流制御側の電流値Iinが変更され、これに伴いモニタ用素子Exに供給される電流被制御側の定電流Ioutも変更される。
【0017】
そして、前記モニタ用素子Exに供給される定電流Ioutに基づいて発生する順方向電圧Vfがサンプリングホールド回路3によってホールドされ、そのホールドされた順方向電圧は駆動電圧生成手段としてのDC−DCコンバータ4に対して制御電圧として供給されるように構成されている。前記DC−DCコンバータ4は、例えばバッテリーを一次側電源とする昇圧型のコンバータを構成しており、このコンバータによる出力電圧VAが、発光パネルの駆動電圧として利用されることになる。
【0018】
したがって、前記コンバータ4によって得られる出力電圧VAは、前記したディマー設定値に応じた駆動電圧になされると共に、発光パネルに配置された発光素子(EL素子)の環境温度および経時変化に対応した発光輝度を補償する駆動電圧になされる。
【0019】
ところで、前記したディマー設定値は、例えばモバイル機器などにおいては外光を検知して自動的に変更制御されるように構成される場合があり、また手動によって変更制御するように構成することもできる。このようにディマー設定値が変更された場合、特に画面を明るく(輝度を上昇)させるディマー値の変更時においては、結果として駆動電圧生成手段としての前記DC−DCコンバータ4、および発光パネルやそのドライブ回路等に過渡的に大きな電流が流れ、これらを構成する素子や周辺部品にストレスやダメージを与えるという問題が発生する。
【0020】
図4は、発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合における図3における各部における電圧および電流波形の例を示したものである。(a)は発光輝度を上昇させるディマー設定を行ったことにより上昇する前記した制御信号Vdaの変化態様を示しており、(b)はトランジスタQ3のベース電位Vbを、(c)はカレントミラー回路の出力電流、すなわちモニタ用素子Exに供給される定電流値Ioutを、(d)はモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfをそれぞれ示している。これら(a)〜(d)で示す電圧および電流波形は、(a)に示した制御信号Vdaに示す波形と略同様になる。
【0021】
一方、(e)はDC−DCコンバータ4による駆動電圧VAの出力電圧の変化態様を示しており、これはサンプリングホールド回路3およびDC−DCコンバータ4による動作レスポンスの遅れを持って立ち上がる。さらに(f)はバッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入するコンバータ流入電流Ibaの例を示しており、前記コンバータから出力される電力量の増大に伴い、これを早急にカバーするために瞬時においてスパイク状の大電流(ピーク電流)が流れる。
【0022】
ディマー値の再設定に伴って発生する前記したスパイク状の大電流は、例えばバッテリーおよびDC−DCコンバータ4に対してストレスを、時にはダメージを与える結果となる。また、前記駆動電圧VAの立ち上がりによって、発光パネルやこれを発光駆動させるドライブ回路等にストレスを与える等の問題も招来させる。
【0023】
この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、特にディマー値の再設定に伴い過渡的に発生するピーク電流等を抑制し、これにより受ける悪影響を排除することができるディマー制御を伴う発光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】
【0024】
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パネルの駆動装置における第1の好ましい形態は、請求項1に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御する駆動電圧生成手段とを具備したことを特徴とする。
【0025】
また、この発明にかかる発光パネルの駆動装置における第2の好ましい形態は、請求項2に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御する駆動電流制御手段とを具備したことを特徴とする。
【0026】
さらに、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パネルの駆動方法における第1の好ましい態様は、請求項10に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御させる点に特徴を有する。
【0027】
また、この発明にかかる発光パネルの駆動方法における第2の好ましい態様は、請求項11に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御させる点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、この発明にかかる発光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5はその第1の実施の形態を示したものである。なお、図5においては図3に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。
【0029】
この図5に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項1および請求項10に記載した発明に対応するものであり、この実施の形態においては、ディマー値の再設定に基づいて変更される符号1で示された制御信号Vdaを、所定の時間をかけて緩慢に変化させる制御信号変換手段5が採用されている。この信号変換手段は、抵抗素子R2と容量素子(コンデンサ)C1による時定数回路を構成しており、この時定数回路を介した前記制御信号Vdaは、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給されるように構成されている。
【0030】
図6は、発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合における図5に示すの各部における電圧および電流波形の例を示したものであり、(a)〜(f)は、すでに説明した図4に示す(a)〜(f)として示した各波形に対応するものである。発光パネルの発光輝度を上昇させるディマー設定が行われた場合には、図6(a)に示すように制御信号Vdaが立ち上がる。これを受ける前記した信号変換手段5は、その時定数にしたがって前記オペアンプ2への供給電圧を所定の時間をかけて緩慢に変化させるように作用する。したがって、トランジスタQ3のベース電圧Vbは、図6(b)に示すような波形となる。
【0031】
これにより、(c)に示すモニタ用素子Exに供給される定電流値Iout、(d)に示すモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfは、それぞれ図6(b)と略同様な波形となる。またDC−DCコンバータ4による出力電圧(駆動電圧)VAは、前記モニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfの緩慢な立ち上がりに沿って、略同様な波形をもって上昇する。DC−DCコンバータ4は前記したような出力電圧の制御がなされるために、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入する電流Ibaの値は、図6(f)に示すように、多少の盛り上がりを持つ程度に抑制される。
【0032】
図5に示した信号変換手段5を採用した構成によると、特に発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合において、バッテリーよりコンバータ4に流入する電流Ibaが大きな突入電流となるのを抑制させることができる。これにより、バッテリーおよびDC−DCコンバータ4等に対してストレスを与えるという問題を排除することができる。また、DC−DCコンバータ4より出力される駆動電圧VAの急激な変化も抑制されるので、発光パネルやこれを発光駆動させるドライブ回路等にストレスを与える等の問題も排除することができる。
【0033】
図7は、図5において符号4として示したDC−DCコンバータの具体的な一例を説明するものである。すなわち、図5に示すサンプルホールド回路3からの出力(コンバータの制御入力)は、図7に示すオペアンプによる誤差増幅器11の一方の入力端(反転入力端)に供給されるように構成されている。また、前記誤差増幅器11における他方の入力端(非反転入力端)には、基準電圧Vrefが供給されており、したがって、誤差増幅器11においてはサンプルホールド回路3からの出力と、基準電圧Vrefとの比較出力(誤差出力)が生成される。
【0034】
また、誤差増幅器11による出力は、オペアンプによる誤差増幅器12における一方の入力端(非反転入力端)に供給されるように構成されている。さらに、誤差増幅器12における他方の入力端(反転入力端)には、DC−DCコンバータにおける出力電圧VAを分圧する抵抗素子R3,R4による分圧出力が供給されるように構成されている。したがって、誤差増幅器12における出力電圧値は前記したサンプルホールド回路3からの出力およびDC−DCコンバータにおける出力VAの双方の出力情報を含んだものとなる。
【0035】
図7に示す構成においては、昇圧型のDC−DCコンバータが利用されており、前記誤差増幅器12における出力は、スイッチング信号生成回路13に供給されるように構成されている。このスイッチング信号生成回路13には、基準三角波発振器14およびPWM回路15が備えられている。前記PWM回路15は図示せぬコンパレータが具備されており、このコンパレータに対して前記誤差増幅器12からの出力および基準三角波発振器14からの三角波が供給されることで、PWM回路15からはPWM信号が生成される。
【0036】
前記PWM回路15からのPWMによるパルス信号はパワーFETQ5ゲートに供給され、FETQ5をスイッチング動作するように構成されている。すなわち、前記FETQ5のオン動作によって、バッテリーBattからの電力エネルギーがインダクタL1に蓄積され、一方、FETQ5のオフ動作に伴い、前記インダクタ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C3に蓄積される。
【0037】
そして、前記FETQ5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C3の端子電圧として得ることができ、これがコンバータからの出力電圧VAとなる。この出力電圧VAは前記したとおり抵抗素子R3,R4により分圧されて誤差増幅器12に帰還され、所定の出力電圧VAを維持するように動作する。これにより、発光パネルにおける発光素子の経時変化、動作温度に対応した輝度補償およびディマー制御を実現させることができる駆動電圧VAを供給することができる。
【0038】
図8は、前記したDC−DCコンバータ4より供給される駆動電圧VAを利用して各発光素子を発光駆動するアクティブマトリクス型発光パネルの一例を示したものである。なお、図8に示す発光パネル21においては紙面の都合により、その上下左右端に配置された画素構成のみを示し、それらの中間部分に位置する各画素は省略して示している。
【0039】
図8に示すように発光パネル21には、データドライバ22からのデータ信号が供給されるデータ線A1〜Amが縦方向に配列され、また、ゲートドライバ23からの走査選択信号が供給される走査選択線B1〜Bnが横方向に配列されている。さらに、発光パネル21には、前記各データ線に対応して縦方向に電源供給線P1〜Pmが配列されており、これら電源供給線には、図5(図7)に示したDC−DCコンバータ5よりもたらされる駆動電圧VAが供給されるように構成されている。
【0040】
発光パネル21に配列された各画素は、その一例としてコンダクタンスコントロール方式による画素構成が示されている。すなわち、図8に示す左上の画素を構成する各素子に符号を付けて示したとおり、nチャンネル型TFTで構成された制御用トランジスタTr1のゲートは、走査選択線B1に接続され、そのソースはデータ線A1に接続されている。また、制御用トランジスタTr1のドレインは、pチャンネル型TFTで構成された発光駆動トランジスタtr2のゲートに接続されると共に、電荷保持用コンデンサCsの一方の端子に接続されている。
【0041】
そして、発光駆動トランジスタTr2のソースは前記コンデンサCsの他方の端子に接続されると共に、電源供給線P1に接続されている。また、発光駆動トランジスタのドレインには、発光素子としての有機EL素子E1のアノードが接続されると共に、当該EL素子E1のカソードは電圧値VKで示すカソード側共通電極に接続されている。
【0042】
前記した画素構成において、制御用トランジスタTr1のゲートに、走査選択線B1を介してゲートドライバ23よりオン電圧が供給されると、制御用トランジスタTr1はソースに供給されるデータ線A1からのデータ電圧に対応した電流を、ソースからドレインに流す。したがって、制御用トランジスタTr1のゲートがオン電圧の期間に、前記コンデンサCsが充電され、その電圧が発光駆動トランジスタTr2のゲートに供給される。
【0043】
それ故、発光駆動トランジスタTr2は、そのゲートとソース間電圧に基づいてオン動作され、前記DC−DCコンバータ4よりもたらされる駆動電圧VAをEL素子E1に印加し、EL素子を発光駆動させる。すなわち、この実施の形態においてはTFTで構成された発光駆動トランジスタTr2は、データドライバから供給されるデータ電圧によってオンまたはオフの二態様のスイッチング動作(線形領域で動作)するように構成されている。
【0044】
一方、制御用トランジスタ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、制御用トランジスタTr1のドレインは開放状態となるものの、発光駆動トランジスタTr2はコンデンサCsに蓄積された電荷によりゲート電圧が保持され、次の走査まで前記した駆動電圧VAをEL素子E1に印加する状態を継続し、これによりEL素子E1の発光も維持される。
【0045】
前記したDC−DCコンバータ4よりもたらされる駆動電圧VAは、すでに説明したとおり、前記したディマー値の設定に応じた駆動電圧になされると共に、発光パネルに配置されたEL素子の環境温度および経時変化に対応した発光輝度を補償する駆動電圧になされている。したがって、各画素を構成するEL素子E1は、選択的に前記駆動電圧VAを受けて、図2に示すV−I(L)特性をもって発光制御されることになる。
【0046】
なお、図8に示す発光パネル21の端部に配置された符号Exは、前記したモニタ用素子を示しており、このモニタ用素子Exは発光パネルに配列された各表示用素子E1の形成時において同時に、形成するようにされる。すなわち、表示用素子E1およびモニタ用素子Exが共に有機EL素子であるならば、これらを同時にパネル31の基板上に成膜することで、互いに同様の経時変化および温度依存性を有する発光輝度特性を持たせることができる。
【0047】
図9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ものである。なお、図9においては図3および図5に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。
【0048】
この図9に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項6および請求項15に記載した発明に対応するものであり、この実施の形態においては、ディマー値の設定に基づいて変更される制御信号を段階的に変化させて駆動電圧生成手段としてのDC−DCコンバータに供給する制御信号変換手段5が採用されている。この信号変換手段5には、図に示すようにカウンタ6とD/A変換器7が具備され、デジタル処理によりディマー制御データを得るように構成されている。
【0049】
すなわち、ディマー値の再設定に基づく新たなディマー設定データは、例えば図示せぬレジスタに格納され、カウンタ6は再設定されたディマー設定データに向かって段階的にデータをシフトアップさせるように動作する。このカウンタ6によるデジタルデータはD/A変換器7によりアナログデータに変換され、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給されるように構成されている。
【0050】
図10は、発光輝度を上昇させるディマー値の再設定を行った場合における図9に示す構成の各部における電圧および電流波形の例を示したものであり、(a)〜(f)は、すでに説明した図4に示す(a)〜(f)として示した各波形に対応するものである。発光輝度を上昇させるディマー設定が行われた場合には、前記したカウンタ6とD/A変換器7による信号変換手段5によって、図10(a)に示すように段階的に立ち上がるアナログ制御信号Vdaが生成される。これは、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給される。
【0051】
これにより、図10(b)に示すトランジスタQ3のベース電圧Vb、(c)に示すモニタ用素子Exに供給される定電流値Iout、(d)に示すモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfは、それぞれ図10(a)と略同様な波形となる。また図9に示すDC−DCコンバータ4による出力電圧(駆動電圧)VAは、前記モニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfの段階的な立ち上がりに沿って、略同様な波形をもって上昇する。DC−DCコンバータ4は前記したような出力電圧の制御がなされるために、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入する電流Ibaの変化は、図10(f)に示すように、リップル成分を含む程度に抑制される。
【0052】
したがって、図9に示した信号変換手段5を採用した構成においても、例えば発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合においてコンバータ4に流入する電流Ibaに大きな突入電流を伴うことなく、ピークの発生を効果的に抑制させることができる。これにより、図5に示した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0053】
なお、図9に示した構成におけるDC−DCコンバータ4と、このコンバータ4によりもたらされる駆動電圧VAを利用して発光駆動される発光パネルの具体的な構成においては、すでに説明した図7および図8に示した構成を採用することができる。
【0054】
図11は、この発明にかかる駆動装置の第3の実施の形態を示したものである。この図11においては図5および図9に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。なお図11においてはサンプルホールド回路3以降の構成は図示を省略している。
【0055】
この図11に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項3、請求項4、請求項12、請求項13に記載した発明に対応するものである。この実施の形態においては前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、発光パネルの発光輝度を上昇させる場合、これに加えて前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、制御信号変換手段5による出力を利用するように構成されている。
【0056】
すなわち、前記ディマー値の再設定により発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、バッテリーよりDC−DCコンバータに供給される電力が瞬時に上昇するため、バッテリーよりDC−DCコンバータに供給される電流値が極端に上昇するという現象が発生する。逆に発光パネルの発光輝度を低下させる場合においては、前記した現象は発生しない。
【0057】
したがって、図11に示す実施の形態においては、ディマー設定値がCPU(中央演算ユニット)8に供給されるように構成されており、このCPU8を介してディマー設定値に基づくアナログ制御信号Vdaを得るように構成されている。そして、前記CPU8においては、ディマー値の再設定により発光パネルの発光輝度が上昇されるか否かを判定すると共に、その上昇値(変化量)が所定以上であるか否かを判定する判定手段が構築されている。
【0058】
CPU8内に構築された前記判定手段において、前記した条件を満たすと判定された場合には、CPU8よりスイッチ制御手段9に指令が送られ、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、図11に示したように制御信号変換手段5側に接続されるように構成されている。なお、図11に示した制御信号変換手段5は、一例として図5に示した抵抗素子R2とコンデンサC1による時定数回路により構成されている。これにより、可変電圧源1で示す制御信号Vdaは、制御信号変換手段5を介してオペアンプ9に供給されるので、図5および図6に示した例と同様の作用効果を得ることができる。
【0059】
また、CPU8内に構築された前記判定手段において、前記した条件を満たさないと判定される場合には、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、図11に示した状態とは逆の状態に切り換えられ、制御信号変換手段5による信号変換動作はなされない。
【0060】
以上の説明は、モニタ用素子Exを利用して発光パネルに配置された各発光素子の経時変化および温度依存性に対する輝度補償を実現させる例を示しているが、この発明は前記したモニタ用素子を利用しない発光パネルの駆動装置においても採用することができる。図12はその例を示すものである。
【0061】
図12においては、発光パネル21には代表して1つの画素構成が示されており、これは図8に基づいて説明した例と同様にコンダクタンスコントロール方式による画素構成が示されており、それぞれ相当する各素子は同一符号で示している。そして、制御用トランジスタTr1のゲートおよびソースには、図8に示した例と同様にゲートドライバ23およびデータドライバ22より、それぞれ走査選択信号およびデータ信号が供給されるように構成されている。
【0062】
図12に示す実施の形態においては、ディマー設定に基づく制御信号は図9に示した例と同様にカウンタ6とD/A変換器7による制御信号変換手段5を介して、DC−DCコンバータの制御入力信号として供給される。この構成においても発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定がなされた場合、DC−DCコンバータ4に対してバッテリーから激しい突入電流が供給されるのを緩和させることができ、すでに説明した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0063】
なお、図12に示す実施の形態においては、カウンタ6とD/A変換器7による制御信号変換手段5が採用されているが、これに代えて図5に示したように抵抗素子R2とコンデンサC1からなる時定数回路による信号変換手段を採用することもできる。
【0064】
図13は、図12に示した実施の形態と同様に前記したモニタ用素子を利用しない発光パネルの駆動装置の例を示しており、この図13においては図12に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。なお、この実施の形態は特許請求の範囲における請求項2および請求項11に記載した発明に対応するものである。
【0065】
この図13に示す実施の形態は、データドライバ22からのデータ信号に基づく電荷がコンデンサCsに書き込まれ、コンデンサCsに書き込まれた電荷量、すなわちコンデンサCsの充電電圧値により発光駆動トランジスタTr2が定電流駆動素子として機能する画素構成を備えた発光パネルの駆動装置に好適に採用することができる。
【0066】
この図13に示す構成においても発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定値になされた場合においては、発光パネルにおける消費電力の上昇を補うために、図4(f)に示した例と同様にバッテリーよりDC−DCコンバータ4に対して激しい突入電流が供給されることになる。このような現象を回避するために、図13に示す構成においてはEL素子E1に供給する駆動電流を可変制御することができる駆動電流制御手段としてのトランジスタTr3が各画素毎に配置されている。
【0067】
すなわち、駆動電流制御手段としての前記トランジスタTr3は、発光駆動トランジスタTr2とEL素子E1との間に接続されているが、これは発光駆動トランジスタTr2とEL素子E1に対していずれかの箇所に直列に接続されていればよい。加えて、前記トランジスタTr3のゲートには、ディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号が制御信号変換手段5を介して供給されるように構成されている。
【0068】
前記制御信号変換手段5は、カウンタ6とD/A変換器7を含む図9に示した例と同様のものである。これにより発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定値になされた場合においては、前記トランジスタTr3におけるドレインとソース間の直流抵抗値は、制御信号変換手段5の動作にしたがって段階的に小さくなるように制御される。したがって、図13に示した構成においても、発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定により、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に対して激しい突入電流が供給されるのを緩和させることができる。
【0069】
なお、図13に示す実施の形態においても、制御信号変換手段5としてカウンタ6とD/A変換器7による構成を採用しているが、これに代えて図5に示したように抵抗素子R2とコンデンサC1からなる時定数回路による信号変換手段を採用することもできる。
【0070】
以上説明した実施の形態においては、いずれも複数の発光素子をパネル上に配置し、前記発光素子を選択的に発光駆動することにより画像を表示する構成にされているが、この発明は前記した構成にとどまらず、例えば液晶表示パネルのバックライトとして機能する発光パネルの駆動装置にも採用することができる。図14はその例を模式的に示したものであり、(A)は液晶表示パネルを上面から見た状態で示しており、(B)は(A)におけるX−X線より矢印方向に見た断面図で示している。
【0071】
図14において符号31は液晶パネルを示しており、この液晶パネルの裏面には合成樹脂により形成された導光板32が添接されている。そして、図14に示す形態においては前記導光板32の一端面部分に、発光素子としての3個のLED33が配置され、各LEDより前記導光板32に向かってLEDからの光が導入されるように構成されている。
【0072】
この構成により、LEDからの光は導光板32に導入され、さらに液晶パネル31の裏面から前面に向かってパネル31を透過するように作用し、液晶パネルのバックライトとして機能する。この図14に示す形態においては、前記LED33と導光板32とにより発光パネルを形成しており、ディマー値の設定に基づいて前記LED33に供給する駆動電圧もしくは駆動電流を可変制御することで、前記液晶パネル31の実質的な輝度を変更することができる。
【0073】
したがって、ディマー値の設定に基づいてLED33を発光駆動する駆動電圧生成手段もしくは駆動電流制御手段として、すでに説明した各実施の形態を適宜採用することができ、これにより同様の作用効果を得ることができる。
【0074】
以上説明したこの発明にかかる発光パネルの駆動装置は、図8に示したようなアクティブマトリクス型発光パネルの駆動装置に適用できることは勿論のこと、図には示していないが、パッシブマトリクス型発光パネルの駆動装置にも適用することができる。また、前記した実施の形態においては、発光パネルに配置される表示用発光素子およびモニタ用素子として有機EL素子を用いた例を示しているが、これは図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、同様の輝度補償動作を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】有機EL素子の等価回路図である。
【図2】有機EL素子の諸特性を示した静特性図である。
【図3】この発明の解決課題を伴う駆動装置の一例を示した回路構成図である。
【図4】図3に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図5】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6】図5に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図7】図5に示す構成において利用されるDC−DCコンバータの具体的な一例を示した回路構成図である。
【図8】図5に示す構成による出力電圧を利用して発光制御される発光パネルの例を示した回路構成図である。
【図9】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。
【図10】図9に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図11】この発明にかかる駆動装置の第3の実施の形態を示した回路構成図である。
【図12】同じく第4の実施の形態を示した回路構成図である。
【図13】同じく第5の実施の形態を示した回路構成図である。
【図14】この発明にかかる駆動装置を利用することができる応用例を示した液晶表示パネルの上面図および断面図である。
【符号の説明】
【0076】
1 可変電圧源(制御信号)
2 オペアンプ(電圧バッファ回路)
3 サンプルホールド回路
4 DC−DCコンバータ(駆動電圧生成手段)
5 制御信号変換手段
6 カウンタ
7 D/A変換器
8 CPU
9 スイッチ制御手段
21 発光パネル
22 データドライバ
23 ゲートドライバ
31 液晶パネル
32 導光板
33 LED
Batt バッテリー
E1 発光素子(有機EL素子)
Ex モニタ用素子(有機EL素子)
Tr1 制御用トランジスタ
Tr2 発光駆動トランジスタ
Tr3 駆動電流制御手段(トランジスタ)
【技術分野】
【0001】
この発明は、単数もしくは複数の発光素子を配置した発光パネルを発光駆動させる駆動装置および駆動方法に関し、特に発光パネルの発光輝度を制御するディマー設定値を変更する場合において、電源回路等に与えるストレスの程度を低減させることができる発光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値端末機(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】
前記した有機EL素子は、電気的には図1のような等価回路で表すことができる。すなわち、有機EL素子は、発光エレメントとしてのダイオード成分Eと、このダイオード成分Eに並列に結合する寄生容量成分Cp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考えられている。
【0005】
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Eのアノード側)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。
【0006】
図2は、このような有機EL素子の発光静特性を示したものである。これによれば、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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
前記したように、EL素子は環境温度により、また経時変化により発光輝度が変化するので、この輝度特性を補償するためにモニタ用EL素子を用いてその順方向電圧を取得し、当該順方向電圧に基づいて表示用EL素子を発光駆動する電源電圧を制御するように構成した駆動装置を本件出願人において提案している。前記した例は次に示す特許文献1に開示されている。
【特許文献1】特開2004−252036号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
ところで、前記した発光パネルにおいては、一般的にパネル全体の発光輝度を制御するディマー機能を備えており、このようなディマー機能を実現させる一つの手段として、電流ディマー制御を挙げることができる。この電流ディマー制御は、各画素を構成するEL素子に供給する駆動電流値を制御するものであり、具体的な例として図3に示すような構成を採用することができる。
【0012】
図3に示す構成において、発光パネルのディマー値を設定するデジタルデータによるディマー設定値は、図示せぬD/A変換手段によりアナログ制御信号Vdaに変換される。これは、符号1で示した制御信号Vdaを出力する可変電圧源として示すことができる。この制御信号Vdaは、電圧バッファ回路を構成するオペアンプ2を介して電圧/電流変換手段として機能するトランジスタQ3を備えたカレントミラー回路に供給され、モニタ用EL素子Exに対して制御信号Vdaに基づく定電流を供給するように構成されている。なお、前記オペアンプ2にはトランジスタQ3のエミッタ電位が帰還されるように構成され、これによりトランジスタQ3による電圧/電流変換の直線性を向上させるようにされている。
【0013】
前記カレントミラー回路においては、電圧源Vccにpnp型トランジスタQ1,Q2の各エミッタが接続されており、各トランジスタQ1,Q2のベースは共通接続されている。そして、電流制御側を構成するトランジスタQ1のベース・コレクタ間は直結された構成にされている。
【0014】
前記トランジスタQ1のコレクタには電圧/電流変換手段として機能するnpn型の前記したトランジスタQ3のコレクタが接続されており、そのエミッタは抵抗R1を介してグランドに接続されている。そして、トランジスタQ3のベースには、前記したオペアンプ2からのディマー設定値に基づく制御信号が供給されるように構成されている。
【0015】
前記トランジスタQ3は、ディマー設定値に基づく制御信号によって、カレントミラー回路の電流制御側において動作する電流吸い込み回路として機能し、トランジスタQ3により吸い込まれる電流値Iinに対応した電流が、電流被制御側トランジスタQ2のコレクタに接続されたモニタ用素子Exに対して定電流Ioutとして供給されるように作用する。
【0016】
前記したカレントミラー回路の構成によると、前記したディマー設定値の変更制御に伴い、電流制御側の電流値Iinが変更され、これに伴いモニタ用素子Exに供給される電流被制御側の定電流Ioutも変更される。
【0017】
そして、前記モニタ用素子Exに供給される定電流Ioutに基づいて発生する順方向電圧Vfがサンプリングホールド回路3によってホールドされ、そのホールドされた順方向電圧は駆動電圧生成手段としてのDC−DCコンバータ4に対して制御電圧として供給されるように構成されている。前記DC−DCコンバータ4は、例えばバッテリーを一次側電源とする昇圧型のコンバータを構成しており、このコンバータによる出力電圧VAが、発光パネルの駆動電圧として利用されることになる。
【0018】
したがって、前記コンバータ4によって得られる出力電圧VAは、前記したディマー設定値に応じた駆動電圧になされると共に、発光パネルに配置された発光素子(EL素子)の環境温度および経時変化に対応した発光輝度を補償する駆動電圧になされる。
【0019】
ところで、前記したディマー設定値は、例えばモバイル機器などにおいては外光を検知して自動的に変更制御されるように構成される場合があり、また手動によって変更制御するように構成することもできる。このようにディマー設定値が変更された場合、特に画面を明るく(輝度を上昇)させるディマー値の変更時においては、結果として駆動電圧生成手段としての前記DC−DCコンバータ4、および発光パネルやそのドライブ回路等に過渡的に大きな電流が流れ、これらを構成する素子や周辺部品にストレスやダメージを与えるという問題が発生する。
【0020】
図4は、発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合における図3における各部における電圧および電流波形の例を示したものである。(a)は発光輝度を上昇させるディマー設定を行ったことにより上昇する前記した制御信号Vdaの変化態様を示しており、(b)はトランジスタQ3のベース電位Vbを、(c)はカレントミラー回路の出力電流、すなわちモニタ用素子Exに供給される定電流値Ioutを、(d)はモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfをそれぞれ示している。これら(a)〜(d)で示す電圧および電流波形は、(a)に示した制御信号Vdaに示す波形と略同様になる。
【0021】
一方、(e)はDC−DCコンバータ4による駆動電圧VAの出力電圧の変化態様を示しており、これはサンプリングホールド回路3およびDC−DCコンバータ4による動作レスポンスの遅れを持って立ち上がる。さらに(f)はバッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入するコンバータ流入電流Ibaの例を示しており、前記コンバータから出力される電力量の増大に伴い、これを早急にカバーするために瞬時においてスパイク状の大電流(ピーク電流)が流れる。
【0022】
ディマー値の再設定に伴って発生する前記したスパイク状の大電流は、例えばバッテリーおよびDC−DCコンバータ4に対してストレスを、時にはダメージを与える結果となる。また、前記駆動電圧VAの立ち上がりによって、発光パネルやこれを発光駆動させるドライブ回路等にストレスを与える等の問題も招来させる。
【0023】
この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、特にディマー値の再設定に伴い過渡的に発生するピーク電流等を抑制し、これにより受ける悪影響を排除することができるディマー制御を伴う発光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】
【0024】
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パネルの駆動装置における第1の好ましい形態は、請求項1に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御する駆動電圧生成手段とを具備したことを特徴とする。
【0025】
また、この発明にかかる発光パネルの駆動装置における第2の好ましい形態は、請求項2に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御する駆動電流制御手段とを具備したことを特徴とする。
【0026】
さらに、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パネルの駆動方法における第1の好ましい態様は、請求項10に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御させる点に特徴を有する。
【0027】
また、この発明にかかる発光パネルの駆動方法における第2の好ましい態様は、請求項11に記載のとおり、単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御させる点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、この発明にかかる発光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5はその第1の実施の形態を示したものである。なお、図5においては図3に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。
【0029】
この図5に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項1および請求項10に記載した発明に対応するものであり、この実施の形態においては、ディマー値の再設定に基づいて変更される符号1で示された制御信号Vdaを、所定の時間をかけて緩慢に変化させる制御信号変換手段5が採用されている。この信号変換手段は、抵抗素子R2と容量素子(コンデンサ)C1による時定数回路を構成しており、この時定数回路を介した前記制御信号Vdaは、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給されるように構成されている。
【0030】
図6は、発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合における図5に示すの各部における電圧および電流波形の例を示したものであり、(a)〜(f)は、すでに説明した図4に示す(a)〜(f)として示した各波形に対応するものである。発光パネルの発光輝度を上昇させるディマー設定が行われた場合には、図6(a)に示すように制御信号Vdaが立ち上がる。これを受ける前記した信号変換手段5は、その時定数にしたがって前記オペアンプ2への供給電圧を所定の時間をかけて緩慢に変化させるように作用する。したがって、トランジスタQ3のベース電圧Vbは、図6(b)に示すような波形となる。
【0031】
これにより、(c)に示すモニタ用素子Exに供給される定電流値Iout、(d)に示すモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfは、それぞれ図6(b)と略同様な波形となる。またDC−DCコンバータ4による出力電圧(駆動電圧)VAは、前記モニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfの緩慢な立ち上がりに沿って、略同様な波形をもって上昇する。DC−DCコンバータ4は前記したような出力電圧の制御がなされるために、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入する電流Ibaの値は、図6(f)に示すように、多少の盛り上がりを持つ程度に抑制される。
【0032】
図5に示した信号変換手段5を採用した構成によると、特に発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合において、バッテリーよりコンバータ4に流入する電流Ibaが大きな突入電流となるのを抑制させることができる。これにより、バッテリーおよびDC−DCコンバータ4等に対してストレスを与えるという問題を排除することができる。また、DC−DCコンバータ4より出力される駆動電圧VAの急激な変化も抑制されるので、発光パネルやこれを発光駆動させるドライブ回路等にストレスを与える等の問題も排除することができる。
【0033】
図7は、図5において符号4として示したDC−DCコンバータの具体的な一例を説明するものである。すなわち、図5に示すサンプルホールド回路3からの出力(コンバータの制御入力)は、図7に示すオペアンプによる誤差増幅器11の一方の入力端(反転入力端)に供給されるように構成されている。また、前記誤差増幅器11における他方の入力端(非反転入力端)には、基準電圧Vrefが供給されており、したがって、誤差増幅器11においてはサンプルホールド回路3からの出力と、基準電圧Vrefとの比較出力(誤差出力)が生成される。
【0034】
また、誤差増幅器11による出力は、オペアンプによる誤差増幅器12における一方の入力端(非反転入力端)に供給されるように構成されている。さらに、誤差増幅器12における他方の入力端(反転入力端)には、DC−DCコンバータにおける出力電圧VAを分圧する抵抗素子R3,R4による分圧出力が供給されるように構成されている。したがって、誤差増幅器12における出力電圧値は前記したサンプルホールド回路3からの出力およびDC−DCコンバータにおける出力VAの双方の出力情報を含んだものとなる。
【0035】
図7に示す構成においては、昇圧型のDC−DCコンバータが利用されており、前記誤差増幅器12における出力は、スイッチング信号生成回路13に供給されるように構成されている。このスイッチング信号生成回路13には、基準三角波発振器14およびPWM回路15が備えられている。前記PWM回路15は図示せぬコンパレータが具備されており、このコンパレータに対して前記誤差増幅器12からの出力および基準三角波発振器14からの三角波が供給されることで、PWM回路15からはPWM信号が生成される。
【0036】
前記PWM回路15からのPWMによるパルス信号はパワーFETQ5ゲートに供給され、FETQ5をスイッチング動作するように構成されている。すなわち、前記FETQ5のオン動作によって、バッテリーBattからの電力エネルギーがインダクタL1に蓄積され、一方、FETQ5のオフ動作に伴い、前記インダクタ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C3に蓄積される。
【0037】
そして、前記FETQ5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C3の端子電圧として得ることができ、これがコンバータからの出力電圧VAとなる。この出力電圧VAは前記したとおり抵抗素子R3,R4により分圧されて誤差増幅器12に帰還され、所定の出力電圧VAを維持するように動作する。これにより、発光パネルにおける発光素子の経時変化、動作温度に対応した輝度補償およびディマー制御を実現させることができる駆動電圧VAを供給することができる。
【0038】
図8は、前記したDC−DCコンバータ4より供給される駆動電圧VAを利用して各発光素子を発光駆動するアクティブマトリクス型発光パネルの一例を示したものである。なお、図8に示す発光パネル21においては紙面の都合により、その上下左右端に配置された画素構成のみを示し、それらの中間部分に位置する各画素は省略して示している。
【0039】
図8に示すように発光パネル21には、データドライバ22からのデータ信号が供給されるデータ線A1〜Amが縦方向に配列され、また、ゲートドライバ23からの走査選択信号が供給される走査選択線B1〜Bnが横方向に配列されている。さらに、発光パネル21には、前記各データ線に対応して縦方向に電源供給線P1〜Pmが配列されており、これら電源供給線には、図5(図7)に示したDC−DCコンバータ5よりもたらされる駆動電圧VAが供給されるように構成されている。
【0040】
発光パネル21に配列された各画素は、その一例としてコンダクタンスコントロール方式による画素構成が示されている。すなわち、図8に示す左上の画素を構成する各素子に符号を付けて示したとおり、nチャンネル型TFTで構成された制御用トランジスタTr1のゲートは、走査選択線B1に接続され、そのソースはデータ線A1に接続されている。また、制御用トランジスタTr1のドレインは、pチャンネル型TFTで構成された発光駆動トランジスタtr2のゲートに接続されると共に、電荷保持用コンデンサCsの一方の端子に接続されている。
【0041】
そして、発光駆動トランジスタTr2のソースは前記コンデンサCsの他方の端子に接続されると共に、電源供給線P1に接続されている。また、発光駆動トランジスタのドレインには、発光素子としての有機EL素子E1のアノードが接続されると共に、当該EL素子E1のカソードは電圧値VKで示すカソード側共通電極に接続されている。
【0042】
前記した画素構成において、制御用トランジスタTr1のゲートに、走査選択線B1を介してゲートドライバ23よりオン電圧が供給されると、制御用トランジスタTr1はソースに供給されるデータ線A1からのデータ電圧に対応した電流を、ソースからドレインに流す。したがって、制御用トランジスタTr1のゲートがオン電圧の期間に、前記コンデンサCsが充電され、その電圧が発光駆動トランジスタTr2のゲートに供給される。
【0043】
それ故、発光駆動トランジスタTr2は、そのゲートとソース間電圧に基づいてオン動作され、前記DC−DCコンバータ4よりもたらされる駆動電圧VAをEL素子E1に印加し、EL素子を発光駆動させる。すなわち、この実施の形態においてはTFTで構成された発光駆動トランジスタTr2は、データドライバから供給されるデータ電圧によってオンまたはオフの二態様のスイッチング動作(線形領域で動作)するように構成されている。
【0044】
一方、制御用トランジスタ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、制御用トランジスタTr1のドレインは開放状態となるものの、発光駆動トランジスタTr2はコンデンサCsに蓄積された電荷によりゲート電圧が保持され、次の走査まで前記した駆動電圧VAをEL素子E1に印加する状態を継続し、これによりEL素子E1の発光も維持される。
【0045】
前記したDC−DCコンバータ4よりもたらされる駆動電圧VAは、すでに説明したとおり、前記したディマー値の設定に応じた駆動電圧になされると共に、発光パネルに配置されたEL素子の環境温度および経時変化に対応した発光輝度を補償する駆動電圧になされている。したがって、各画素を構成するEL素子E1は、選択的に前記駆動電圧VAを受けて、図2に示すV−I(L)特性をもって発光制御されることになる。
【0046】
なお、図8に示す発光パネル21の端部に配置された符号Exは、前記したモニタ用素子を示しており、このモニタ用素子Exは発光パネルに配列された各表示用素子E1の形成時において同時に、形成するようにされる。すなわち、表示用素子E1およびモニタ用素子Exが共に有機EL素子であるならば、これらを同時にパネル31の基板上に成膜することで、互いに同様の経時変化および温度依存性を有する発光輝度特性を持たせることができる。
【0047】
図9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ものである。なお、図9においては図3および図5に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。
【0048】
この図9に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項6および請求項15に記載した発明に対応するものであり、この実施の形態においては、ディマー値の設定に基づいて変更される制御信号を段階的に変化させて駆動電圧生成手段としてのDC−DCコンバータに供給する制御信号変換手段5が採用されている。この信号変換手段5には、図に示すようにカウンタ6とD/A変換器7が具備され、デジタル処理によりディマー制御データを得るように構成されている。
【0049】
すなわち、ディマー値の再設定に基づく新たなディマー設定データは、例えば図示せぬレジスタに格納され、カウンタ6は再設定されたディマー設定データに向かって段階的にデータをシフトアップさせるように動作する。このカウンタ6によるデジタルデータはD/A変換器7によりアナログデータに変換され、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給されるように構成されている。
【0050】
図10は、発光輝度を上昇させるディマー値の再設定を行った場合における図9に示す構成の各部における電圧および電流波形の例を示したものであり、(a)〜(f)は、すでに説明した図4に示す(a)〜(f)として示した各波形に対応するものである。発光輝度を上昇させるディマー設定が行われた場合には、前記したカウンタ6とD/A変換器7による信号変換手段5によって、図10(a)に示すように段階的に立ち上がるアナログ制御信号Vdaが生成される。これは、電圧バッファ回路を構成する前記オペアンプ2に供給される。
【0051】
これにより、図10(b)に示すトランジスタQ3のベース電圧Vb、(c)に示すモニタ用素子Exに供給される定電流値Iout、(d)に示すモニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfは、それぞれ図10(a)と略同様な波形となる。また図9に示すDC−DCコンバータ4による出力電圧(駆動電圧)VAは、前記モニタ用素子Exに生ずる順方向電圧Vfの段階的な立ち上がりに沿って、略同様な波形をもって上昇する。DC−DCコンバータ4は前記したような出力電圧の制御がなされるために、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に流入する電流Ibaの変化は、図10(f)に示すように、リップル成分を含む程度に抑制される。
【0052】
したがって、図9に示した信号変換手段5を採用した構成においても、例えば発光輝度を上昇させるディマー設定を行った場合においてコンバータ4に流入する電流Ibaに大きな突入電流を伴うことなく、ピークの発生を効果的に抑制させることができる。これにより、図5に示した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0053】
なお、図9に示した構成におけるDC−DCコンバータ4と、このコンバータ4によりもたらされる駆動電圧VAを利用して発光駆動される発光パネルの具体的な構成においては、すでに説明した図7および図8に示した構成を採用することができる。
【0054】
図11は、この発明にかかる駆動装置の第3の実施の形態を示したものである。この図11においては図5および図9に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。なお図11においてはサンプルホールド回路3以降の構成は図示を省略している。
【0055】
この図11に示した実施の形態は、特許請求の範囲における請求項3、請求項4、請求項12、請求項13に記載した発明に対応するものである。この実施の形態においては前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、発光パネルの発光輝度を上昇させる場合、これに加えて前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、制御信号変換手段5による出力を利用するように構成されている。
【0056】
すなわち、前記ディマー値の再設定により発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、バッテリーよりDC−DCコンバータに供給される電力が瞬時に上昇するため、バッテリーよりDC−DCコンバータに供給される電流値が極端に上昇するという現象が発生する。逆に発光パネルの発光輝度を低下させる場合においては、前記した現象は発生しない。
【0057】
したがって、図11に示す実施の形態においては、ディマー設定値がCPU(中央演算ユニット)8に供給されるように構成されており、このCPU8を介してディマー設定値に基づくアナログ制御信号Vdaを得るように構成されている。そして、前記CPU8においては、ディマー値の再設定により発光パネルの発光輝度が上昇されるか否かを判定すると共に、その上昇値(変化量)が所定以上であるか否かを判定する判定手段が構築されている。
【0058】
CPU8内に構築された前記判定手段において、前記した条件を満たすと判定された場合には、CPU8よりスイッチ制御手段9に指令が送られ、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、図11に示したように制御信号変換手段5側に接続されるように構成されている。なお、図11に示した制御信号変換手段5は、一例として図5に示した抵抗素子R2とコンデンサC1による時定数回路により構成されている。これにより、可変電圧源1で示す制御信号Vdaは、制御信号変換手段5を介してオペアンプ9に供給されるので、図5および図6に示した例と同様の作用効果を得ることができる。
【0059】
また、CPU8内に構築された前記判定手段において、前記した条件を満たさないと判定される場合には、第1スイッチSW1および第2スイッチSW2は、図11に示した状態とは逆の状態に切り換えられ、制御信号変換手段5による信号変換動作はなされない。
【0060】
以上の説明は、モニタ用素子Exを利用して発光パネルに配置された各発光素子の経時変化および温度依存性に対する輝度補償を実現させる例を示しているが、この発明は前記したモニタ用素子を利用しない発光パネルの駆動装置においても採用することができる。図12はその例を示すものである。
【0061】
図12においては、発光パネル21には代表して1つの画素構成が示されており、これは図8に基づいて説明した例と同様にコンダクタンスコントロール方式による画素構成が示されており、それぞれ相当する各素子は同一符号で示している。そして、制御用トランジスタTr1のゲートおよびソースには、図8に示した例と同様にゲートドライバ23およびデータドライバ22より、それぞれ走査選択信号およびデータ信号が供給されるように構成されている。
【0062】
図12に示す実施の形態においては、ディマー設定に基づく制御信号は図9に示した例と同様にカウンタ6とD/A変換器7による制御信号変換手段5を介して、DC−DCコンバータの制御入力信号として供給される。この構成においても発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定がなされた場合、DC−DCコンバータ4に対してバッテリーから激しい突入電流が供給されるのを緩和させることができ、すでに説明した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0063】
なお、図12に示す実施の形態においては、カウンタ6とD/A変換器7による制御信号変換手段5が採用されているが、これに代えて図5に示したように抵抗素子R2とコンデンサC1からなる時定数回路による信号変換手段を採用することもできる。
【0064】
図13は、図12に示した実施の形態と同様に前記したモニタ用素子を利用しない発光パネルの駆動装置の例を示しており、この図13においては図12に基づいて説明した各部と同一の機能を果たす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。なお、この実施の形態は特許請求の範囲における請求項2および請求項11に記載した発明に対応するものである。
【0065】
この図13に示す実施の形態は、データドライバ22からのデータ信号に基づく電荷がコンデンサCsに書き込まれ、コンデンサCsに書き込まれた電荷量、すなわちコンデンサCsの充電電圧値により発光駆動トランジスタTr2が定電流駆動素子として機能する画素構成を備えた発光パネルの駆動装置に好適に採用することができる。
【0066】
この図13に示す構成においても発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定値になされた場合においては、発光パネルにおける消費電力の上昇を補うために、図4(f)に示した例と同様にバッテリーよりDC−DCコンバータ4に対して激しい突入電流が供給されることになる。このような現象を回避するために、図13に示す構成においてはEL素子E1に供給する駆動電流を可変制御することができる駆動電流制御手段としてのトランジスタTr3が各画素毎に配置されている。
【0067】
すなわち、駆動電流制御手段としての前記トランジスタTr3は、発光駆動トランジスタTr2とEL素子E1との間に接続されているが、これは発光駆動トランジスタTr2とEL素子E1に対していずれかの箇所に直列に接続されていればよい。加えて、前記トランジスタTr3のゲートには、ディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号が制御信号変換手段5を介して供給されるように構成されている。
【0068】
前記制御信号変換手段5は、カウンタ6とD/A変換器7を含む図9に示した例と同様のものである。これにより発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定値になされた場合においては、前記トランジスタTr3におけるドレインとソース間の直流抵抗値は、制御信号変換手段5の動作にしたがって段階的に小さくなるように制御される。したがって、図13に示した構成においても、発光パネルの輝度を上昇させるディマー設定により、バッテリーよりDC−DCコンバータ4に対して激しい突入電流が供給されるのを緩和させることができる。
【0069】
なお、図13に示す実施の形態においても、制御信号変換手段5としてカウンタ6とD/A変換器7による構成を採用しているが、これに代えて図5に示したように抵抗素子R2とコンデンサC1からなる時定数回路による信号変換手段を採用することもできる。
【0070】
以上説明した実施の形態においては、いずれも複数の発光素子をパネル上に配置し、前記発光素子を選択的に発光駆動することにより画像を表示する構成にされているが、この発明は前記した構成にとどまらず、例えば液晶表示パネルのバックライトとして機能する発光パネルの駆動装置にも採用することができる。図14はその例を模式的に示したものであり、(A)は液晶表示パネルを上面から見た状態で示しており、(B)は(A)におけるX−X線より矢印方向に見た断面図で示している。
【0071】
図14において符号31は液晶パネルを示しており、この液晶パネルの裏面には合成樹脂により形成された導光板32が添接されている。そして、図14に示す形態においては前記導光板32の一端面部分に、発光素子としての3個のLED33が配置され、各LEDより前記導光板32に向かってLEDからの光が導入されるように構成されている。
【0072】
この構成により、LEDからの光は導光板32に導入され、さらに液晶パネル31の裏面から前面に向かってパネル31を透過するように作用し、液晶パネルのバックライトとして機能する。この図14に示す形態においては、前記LED33と導光板32とにより発光パネルを形成しており、ディマー値の設定に基づいて前記LED33に供給する駆動電圧もしくは駆動電流を可変制御することで、前記液晶パネル31の実質的な輝度を変更することができる。
【0073】
したがって、ディマー値の設定に基づいてLED33を発光駆動する駆動電圧生成手段もしくは駆動電流制御手段として、すでに説明した各実施の形態を適宜採用することができ、これにより同様の作用効果を得ることができる。
【0074】
以上説明したこの発明にかかる発光パネルの駆動装置は、図8に示したようなアクティブマトリクス型発光パネルの駆動装置に適用できることは勿論のこと、図には示していないが、パッシブマトリクス型発光パネルの駆動装置にも適用することができる。また、前記した実施の形態においては、発光パネルに配置される表示用発光素子およびモニタ用素子として有機EL素子を用いた例を示しているが、これは図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、同様の輝度補償動作を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】有機EL素子の等価回路図である。
【図2】有機EL素子の諸特性を示した静特性図である。
【図3】この発明の解決課題を伴う駆動装置の一例を示した回路構成図である。
【図4】図3に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図5】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6】図5に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図7】図5に示す構成において利用されるDC−DCコンバータの具体的な一例を示した回路構成図である。
【図8】図5に示す構成による出力電圧を利用して発光制御される発光パネルの例を示した回路構成図である。
【図9】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。
【図10】図9に示す構成における各部の電圧・電流波形を説明するタイミング図である。
【図11】この発明にかかる駆動装置の第3の実施の形態を示した回路構成図である。
【図12】同じく第4の実施の形態を示した回路構成図である。
【図13】同じく第5の実施の形態を示した回路構成図である。
【図14】この発明にかかる駆動装置を利用することができる応用例を示した液晶表示パネルの上面図および断面図である。
【符号の説明】
【0076】
1 可変電圧源(制御信号)
2 オペアンプ(電圧バッファ回路)
3 サンプルホールド回路
4 DC−DCコンバータ(駆動電圧生成手段)
5 制御信号変換手段
6 カウンタ
7 D/A変換器
8 CPU
9 スイッチ制御手段
21 発光パネル
22 データドライバ
23 ゲートドライバ
31 液晶パネル
32 導光板
33 LED
Batt バッテリー
E1 発光素子(有機EL素子)
Ex モニタ用素子(有機EL素子)
Tr1 制御用トランジスタ
Tr2 発光駆動トランジスタ
Tr3 駆動電流制御手段(トランジスタ)
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、
前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御する駆動電圧生成手段と、
を具備したことを特徴とする発光パネルの駆動装置。
【請求項2】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、
前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御する駆動電流制御手段と、
を具備したことを特徴とする発光パネルの駆動装置。
【請求項3】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、前記発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、前記制御信号変換手段による出力を利用す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に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項4】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、前記制御信号変換手段による出力を利用するように構成した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項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項5】
前記制御信号変換手段は、抵抗素子と容量素子を含む時定数回路により構成され、前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を所定の時間をかけて緩慢に変化させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項6】
前記制御信号変換手段は、カウンタとD/Aコンバータにより構成され、前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を段階的に変化させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項7】
前記制御信号変換手段を介して供給される制御信号によってモニタ用素子に供給する定電流値を制御すると共に、前記モニタ用素子に発生する順方向電圧に基づいて得られる制御電圧を前記駆動電圧生成手段に供給するように構成したことを特徴とする請求項1、請求項3ないし請求項6のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項8】
前記発光素子および前記モニタ用素子は、有機物質からなる発光機能層を含む有機EL素子であることを特徴とする請求項7に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項9】
前記駆動電圧生成手段として、DC−DCコンバータを用いたことを特徴とする請求項1、請求項3ないし請求項8のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項10】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御させることを特徴とする発光パネルの駆動方法。
【請求項11】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御させることを特徴とする発光パネルの駆動方法。
【請求項12】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、前記発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、前記制御信号の変換動作による出力を利用することを特徴とする請求項10または請求項11に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項13】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、前記制御信号の変換動作による出力を利用することを特徴とする請求項10ないし請求項12のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項14】
前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を、抵抗素子と容量素子を含む時定数回路によって、所定の時間をかけて緩慢に変化する制御信号に変換することを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項15】
前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を、カウンタとD/Aコンバータの組み合わせ構成によって、段階的に変化する制御信号に変換することを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項16】
前記ディマー値の再設定に基づく制御信号によってモニタ用素子に供給する定電流値を制御すると共に、前記モニタ用素子に生ずる順方向電圧に基づいて前記発光パネルに供給する駆動電圧を可変制御させることを特徴とする請求項10、請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項1】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、
前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御する駆動電圧生成手段と、
を具備したことを特徴とする発光パネルの駆動装置。
【請求項2】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動装置であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢に、もしくは段階的に変化させる制御信号変換手段と、
前記制御信号変換手段による出力に基づいて、前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御する駆動電流制御手段と、
を具備したことを特徴とする発光パネルの駆動装置。
【請求項3】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、前記発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、前記制御信号変換手段による出力を利用す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に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項4】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、前記制御信号変換手段による出力を利用するように構成した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項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項5】
前記制御信号変換手段は、抵抗素子と容量素子を含む時定数回路により構成され、前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を所定の時間をかけて緩慢に変化させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項6】
前記制御信号変換手段は、カウンタとD/Aコンバータにより構成され、前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を段階的に変化させるように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項7】
前記制御信号変換手段を介して供給される制御信号によってモニタ用素子に供給する定電流値を制御すると共に、前記モニタ用素子に発生する順方向電圧に基づいて得られる制御電圧を前記駆動電圧生成手段に供給するように構成したことを特徴とする請求項1、請求項3ないし請求項6のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項8】
前記発光素子および前記モニタ用素子は、有機物質からなる発光機能層を含む有機EL素子であることを特徴とする請求項7に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項9】
前記駆動電圧生成手段として、DC−DCコンバータを用いたことを特徴とする請求項1、請求項3ないし請求項8のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動装置。
【請求項10】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電圧を可変制御させることを特徴とする発光パネルの駆動方法。
【請求項11】
単数もしくは複数の発光素子を配置し、前記発光素子を発光駆動させるように構成した発光パネルの駆動方法であって、
前記発光パネルの発光輝度を設定するディマー値の再設定に基づいて変更される制御信号を、所定の時間をかけて緩慢にもしくは段階的に変化させる制御信号の変換動作を実行させると共に、前記変換動作後の制御信号を利用して前記発光素子に供給する駆動電流を可変制御させることを特徴とする発光パネルの駆動方法。
【請求項12】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化が、前記発光パネルの発光輝度を上昇させる場合において、前記制御信号の変換動作による出力を利用することを特徴とする請求項10または請求項11に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項13】
前記ディマー値の再設定に基づく前記制御信号の変化量が所定以上となる場合において、前記制御信号の変換動作による出力を利用することを特徴とする請求項10ないし請求項12のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項14】
前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を、抵抗素子と容量素子を含む時定数回路によって、所定の時間をかけて緩慢に変化する制御信号に変換することを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項15】
前記ディマー値の再設定に基づいて変更される前記制御信号を、カウンタとD/Aコンバータの組み合わせ構成によって、段階的に変化する制御信号に変換することを特徴とする請求項10ないし請求項13のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【請求項16】
前記ディマー値の再設定に基づく制御信号によってモニタ用素子に供給する定電流値を制御すると共に、前記モニタ用素子に生ずる順方向電圧に基づいて前記発光パネルに供給する駆動電圧を可変制御させることを特徴とする請求項10、請求項12ないし請求項15のいずれか1項に記載された発光パネルの駆動方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2006−343531(P2006−343531A)
【公開日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−168997(P2005−168997)
【出願日】平成17年6月9日(2005.6.9)
【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12月21日(2006.12.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年6月9日(2005.6.9)
【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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