發光顯示屏的驅動裝置及驅動方法
2023-12-08 16:11:21 1
專利名稱：發光顯示屏的驅動裝置及驅動方法
技術領域：
本發明涉及例如用有機EL(電致發光)元件作為發光元件的發光顯示屏驅動裝置及驅動方法，具體涉及不需要用以點亮、驅動發光元件的恆流源的、可提高電源利用效率的無源驅動型的驅動裝置及驅動方法。
背景技術：
正在廣泛地進行矩陣狀排列發光元件而構成的顯示屏的開發，作為用於這樣的顯示屏上的發光元件，最受矚目的有將有機材料用於發光層的有機EL元件。其背景是通過在元件的發光層上使用了可期待良好發光特性的有機化合物，在適應實用條件的高效化與長壽化方面取得了進展。
所述有機EL元件可用圖1所示的等效電路表示。就是說，有機EL元件可置換成由二極體成分E和與該二極體成分並聯連接的寄生電容成分Cp構成的結構，可認為有機EL元件是電容性的發光元件。在施加了發光碟機動電壓時該有機EL元件首先相當於該元件的電容量的電荷作為位移電流流入電極並加以蓄積。接著，在超過該元件固有的一定電壓(發光閾值電壓＝Vth)時，電流從電極(二極體成分E的陽極側)開始流入構成發光層的有機層，以比例於該電流的強度發光。
圖2表示這樣的有機EL元件的發光靜態特性。依據該特性，有機EL元件如圖2(a)所示，以大致比例於驅動電流I的亮度L發光；如圖2(b)所示，當驅動電壓V在發光閾值電壓Vth以上時電流I急劇流過而發光。換言之，驅動電壓在發光閾值電壓Vth以下時，在EL元件上大致無電流流過而不發光。因此EL元件的亮度特性如圖2(c)的實線所示，在大於所述閾值電壓Vth的可發光區上，具有對其施加的電壓V值越大發光亮度L也越大的特性。
並且，也知有機EL元件的亮度特性隨著環境溫度大致如圖2(c)的虛線表示的那樣變化。就是說，EL元件雖然有如上述那樣在大於發光閾值電壓的可發光區上對其施加的電壓V值越大發光亮度L也越大的特性，但越是高溫其發光閾值電壓就越小。因此，EL元件具有越是高溫就可越小的施加電壓成為發光的狀態，即使供給相同的可發光的施加電壓，也有高溫時亮、低溫時暗的亮度的溫度依賴性。
另一方面，基於有機EL元件的電流/亮度特性對溫度變化穩定，而電壓/亮度特性如上述那樣對溫度變化不穩定，且有機EL元件受到過電流時惡化嚴重等理由，一般進行恆流驅動。作為採用這種有機EL元件的顯示屏，將元件矩陣狀排列的無源驅動型顯示屏已部分實用化。
圖3中示出一例傳統的無源矩陣型顯示屏及其驅動電路。在這種無源矩陣驅動方式的有機EL元件的驅動方法中，有陰極線掃描/陽極線驅動和陽極線掃描/陰極線驅動的兩種方法，圖3所示的結構表示前者的陰極線掃描/陽極線驅動的形態。就是說，顯示屏1如下構成n條的作為數據線的陽極線A1～An縱向排列，m條的作為掃描線的陰極線K1～Km橫向排列，在各交叉部分(共n×m個部位)布置表示為二極體符號標記的有機EL元件E11～Enm。
構成像素的各EL元件E11～Enm與沿垂直方向的陽極線A1～An和沿水平方向的陰極線K1～Km的各交點位置對應，使一端(EL元件的等效二極體的陽極端子)連接於陽極線，另一端(EL元件的等效二極體的陰極端子)連接於陰極線。還有，各陽極線A1～An與作為數據驅動器的陽極線驅動電路2相連；各陰極線K1～Km與作為掃描驅動器的陰極線掃描電路3相連，從而分別被驅動。
所述陽極線驅動電路2中，設有利用從後述的DC-DC變換器中的升壓電路4得到的驅動電壓VH工作的恆流源I1～In與驅動開關Sa1～San，驅動開關Sa1～San的作用是通過連接到所述恆流源I1～In側，使來自恆流源I1～In的電流供給到對應於陰極線布置的各EL元件E11～Enm。並且，配置所述驅動開關Sa1～San另一作用是在不將來自恆流源I1～In的電流供給各EL元件時，將該陽極線連接到作為基準電位點的接地側。
並且，在所述陰極線掃描電路3中，對應於各陰極線K1～Km設有掃描開關Sk1～Skm，其作用是將用以防止串擾發光的來自後述的逆偏壓生成電路5的逆偏壓VM或作為基準電位點的接地電位連接到對應的陰極掃描線上。從而，通過一邊按預定周期將陰極線設定到基準電位點(接地電位)，一邊將所要的陽極線A1～An與恆流源I1～In連接，起到使所述各EL元件有選擇地發光的作用。
另一方面，所述DC-DC變換器在圖3所示的例子中，作為升壓電路4利用PWM(脈寬調製)控制來生成直流的驅動電壓VH。再有，該DC-DC變換器可利用公知的PFM(脈衝頻率調製)控制或PSM(pulse skip modulation脈衝跨越調製)控制，以取代PWM控制。
該DC-DC變換器為如下目的而構成從構成升壓電路4的一部分的開關調節器6輸出的PWM波，以預定工作周期對作為開關元件的MOS型功率場效應電晶體Q1進行導通控制。就是說，通過功率場效應電晶體Q1的導通動作，使來自一次側的DC電壓源B1的電能蓄積到電感L1中，伴隨功率場效應電晶體Q1的截止動作，在所述電感L1中蓄積的電能經由二極體D1蓄積到電容C1中。然後，通過反覆所述功率場效應電晶體Q1的導通/截止動作，能夠得到升壓的DC輸出作為電容C1的端子電壓。
所述DC輸出電壓被進行溫度補償的熱敏電阻TH1、電阻R11和R12分壓，供給開關調節器6上的誤差放大器7，在該誤差放大器7中與基準電壓Vref進行比較。該比較輸出(誤差輸出)供給到PWM電路8，通過控制從振蕩器9接收的信號波的佔空因素(duty cycle)來進行反饋控制，以將所述輸出電壓保持在預定驅動電壓VH上。因此，所述DC-DC變換器的輸出電壓即所述驅動電壓VH可如下表示。
VH＝Vref×[(TH1+R11+R12)/R12]另一方面，用以防止所述串擾發光的逆偏壓生成電路5由將所述驅動電壓VH分壓的分壓電路構成。就是說，該分壓電路由電阻R13、R14以及用作發射極跟隨器的npn電晶體Q2構成，可在所述電晶體Q2的發射極上得到逆偏壓VM。因此，若將所述電晶體Q2的基極/發射極間電壓用Vbe表示，則由該分壓電路得到的逆偏壓VM可如下表示。
VM＝VH×[R14/(R13+R14)]-Vbe再有，在所述陽極線驅動電路2與陰極線掃描電路3中，在含有CPU(未作圖示)的發光控制電路側連接了控制總線，基於要顯示的圖像信號，操作所述掃描開關Sk1～Skm與驅動開關Sa1～San。從而，基於圖像信號一邊按預定周期將陰極掃描線設定到接地電位，一邊對所要的陽極線連接恆流源I1～In。因此，所述各發光元件有選擇地發光，從而在顯示屏1上顯示基於所述圖像信號的圖像。
由於第一陰極線K1設定為接地電位，使圖3所示的狀態處於掃描狀態，這時非掃描狀態的陰極線K2～Km被施加來自所述逆偏壓生成電路5的逆偏壓VM。從而，起到可防止在驅動的陽極線和未作掃描選擇的陰極線的交點上連接的各EL元件的串擾發光的作用。
以上說明的圖3所示的結構的無源驅動型顯示屏及其驅動電路，已公開於本案申請人申請的專利文獻特開2003-76328號公報(段落0007～0020、圖6)中。
但是，採用圖3所示的傳統的代表性的顯示屏的驅動電路時，需要為發光碟機動EL元件設置恆流源I1～In。該恆流源即使被IC晶片化，也難以縮小其晶片尺寸，且無法避免成本的上升。而且，為了使所述恆流源具備恆流特性，需要將恆流源內的一定程度的電壓降估計在內，這會成為導致功率損耗的原因。並且，所述各恆流源I1～In雖然現在如上述那樣作成了IC晶片，但無法避免其電流值的偏差發生，從而帶來例如沿著掃描線的水平方向發生亮度傾斜(intensity slope)等的問題。
為了消除上述的電流值的偏差導致的亮度傾斜等的問題，可考慮將各恆流源的電流值分別控制的對策，但由於所述的有機EL元件在數十μA左右就工作，校正這樣較弱的電流值的偏差非常困難。因此，為了避免因設置恆流源而產生的上述那樣的問題，也考慮將EL元件恆壓驅動，但這時存在如上述那樣因環境溫度導致的亮度變化極大的問題。
發明內容
本發明的目的在於提供解決因在驅動電路上設置恆流源而發生的上述那樣的技術問題，並且可容易地抑制或按需控制因環境溫度導致的亮度變化，同時能夠以低成本實現理想的多灰度等級顯示的發光顯示屏的驅動裝置與驅動方法。
為達成上述目的而構思的本發明的發光顯示屏的驅動裝置是設有相互交叉的多條數據線與多條掃描線，以及在所述各數據線和各掃描線的交點位置上分別與所述數據線和各掃描線連接的具有二極體特性的電容性的發光元件的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述驅動裝置設有通過將所述各掃描線連接到掃描電位點來順序掃描，並將不與掃描電位點相連的非掃描狀態的掃描線連接到驅動用電壓源的掃描驅動器，以及與所述掃描驅動器的掃描同步地控制掃描狀態的各發光元件的點亮或非點亮的數據驅動器；所述掃描驅動器和數據驅動器為如下目的而構成在掃描的切換時刻，將所有的掃描線和所有的數據線設定為同一電位，從而使蓄積於各發光元件的寄生電容的電荷放電，同時將來自給後續的所述非掃描狀態下的發光元件的寄生電容充電的所述驅動用電壓源的充電電流作為正向電流供給掃描點亮的發光元件，利用所述驅動用電壓源該發光元件發光、驅動。
並且，為達成上述目的而構思的本發明的發光顯示屏的驅動方法是設有相互交叉的多條數據線和多條掃描線，以及在所述各數據線和各掃描線的交點位置上分別與所述數據線和各掃描線連接的具有二極體特性的電容性的發光元件的發光顯示屏的驅動方法，其特徵在於通過執行如下步驟使所述顯示屏的發光元件用所述充電電流發光、驅動通過將所述顯示屏的掃描線按預定周期掃描，同時與該掃描同步地控制掃描狀態的各發光元件的點亮或非點亮，並在所述掃描的切換時將所有的掃描線和所有的數據線設定為同一電位，使蓄積於各發光元件的寄生電容的電荷放電的復位步驟；以及接著該復位步驟，利用驅動用電壓源的驅動電壓將非掃描狀態下的發光元件的寄生電容充電，並將該充電電流作為正向電流供給掃描點亮的發光元件的步驟。
圖1是有機EL元件的等效電路圖。
圖2是有機EL元件的各種靜態特性圖。
圖3是傳統的顯示屏的驅動裝置的接線圖。
圖4是本發明的驅動裝置的實施例1的接線圖。
圖5是說明圖4所示的驅動裝置的復位動作的等效電路圖。
圖6是本發明的驅動裝置的實施例2的接線圖。
圖7是本發明實施例3的接線圖。
圖8是主要說明圖7所示的實施例3中的再生部件(revival means)的作用的各開關的動作定時圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就本發明的發光顯示屏的驅動裝置的最佳實施方式進行說明。圖4表示其實施例1。
與已說明的圖3一樣，圖4中縱向排列作為數據線的多條陽極線A1～An，橫向排列作為掃描線的多條陰極線K1～Km。然後，在各陽極線和陰極線的各交叉點上有機EL元件E11～Enm矩陣狀排列。就是說，在圖4的結構中設有相互交叉的多條數據線和多條掃描線，以及在所述各數據線和各掃描線的交叉位置上分別連接在所述數據線和各掃描線之間的具有二極體特性的電容性的發光元件(有機EL元件)。
再有，圖4中與已說明的圖3所示的各構成要素對應的部分上用同一符號進行表示，因此，適當省略其詳細說明。
與圖3所示的傳統結構相比，圖4所示的實施例中省略了點亮驅動作為發光元件的EL元件E11～Enm的恆流源I1～In，且利用DC-DC變換器的升壓電路4的輸出電壓Vout作為顯示屏1的驅動用電壓源。就是說，來自驅動用電壓源的輸出電壓Vout被供給陰極線掃描電路即掃描驅動器3，並作為逆偏壓加到EL元件E11～Enm。
在所述掃描驅動器3上對應於各掃描線K1～Km設有掃描開關Sk1～Skm，發光控制電路12執行將掃描驅動器3的掃描開關Sk1～Skm擇一的方式連接到掃描電位點即接地電位的控制，從而執行順序掃描。這時非掃描狀態的各掃描線上分別被施加來自作為所述升壓電路4的驅動用電壓源的輸出電壓Vout。
另一方面，顯示屏1上排列的各數據線A1～An可受數據驅動器10的控制。就是說，在數據驅動器10中對應於各驅動線A1～An排列驅動開關Sa1～San，通過各開關Sa1～San的導通，使數據線A1～An與作為電路的基準電位點的接地端連接。並且，通過各開關Sa1～San的斷開，數據線A1～An被設定為開路狀態。
所述掃描驅動器3和數據驅動器10與來自含有CPU的發光控制電路12的控制總線相連，所述掃描驅動器3接受來自發光控制電路12的指令，重複上述的順序掃描。並且，所述數據驅動器10基於供給發光控制電路12的圖像信號，與掃描驅動器3的掃描同步地控制的所述驅動開關Sa1～San進行導通/斷開，以控制掃描狀態的各發光元件的點亮或非點亮。從而如後述的詳細說明那樣，在顯示屏1上排列的各EL元件有選擇地發光，在顯示屏1上顯示基於所述圖像信號的圖像。
並且，所述發光控制電路12與灰度等級控制部件13相連，能夠通過該灰度等級控制部件13供給的灰度等級控制信號，控制顯示屏上描繪的圖像的灰度等級。再有，對於本實施例的灰度等級控制方法，後面將詳細說明。
上述結構中，為了將排列於顯示屏1的各EL元件發光碟機動，需要在掃描線順序掃描的掃描切換時將所有的掃描線K1～Km和所有的數據線A1～An設定成同一電位，從而執行使蓄積於各發光元件的寄生電容的電荷放電的復位步驟。然後，接著該復位步驟執行以下步驟利用來自驅動用電壓源的驅動電壓Vout，將非掃描狀態下的發光元件的寄生電容充電，同時將該充電電流作為正向電流供給掃描點亮的發光元件。
從而，對掃描對象外的發光元件的寄生電容中充入的電流，作為衝流(rush current)經由各數據線供給被掃描點亮的發光元件。因此，被掃描點亮的發光元件由所述衝流發光碟機動。
圖5說明上述的復位動作和用由此生成的所述衝流來發光碟機動被掃描點亮的發光元件的動作。圖5中示出從連接於第一數據線A1的EL元件E11被發光碟機動的狀態到下一掃描時同樣連接於第一數據線A1的EL元件E12被發光碟機動的狀態。再有，圖5中用二極體的符號表示被發光碟機動的EL元件，其它由作為寄生電容的電容符號表示。
圖5(a)表示復位動作前的狀態，表示第一掃描線K1被掃描、EL元件E11發光的狀態。這時如(a)圖所示，數據驅動器10中的驅動開關Sa1成為斷開狀態。然後，非掃描狀態的EL元件E13～E1m的陰極端子經由掃描開關SK2～Skm分別被施加來自驅動用電壓源的輸出電壓Vout。並且，掃描狀態的EL元件E11的陰極端子成為掃描基準電位(接地電位)。
結果，如圖5(a)的箭頭所示，從來自驅動用電壓源的驅動電壓Vout分別流出將非掃描狀態的EL元件E12～E1m的寄生電容分別充電的電流，該電流在第一數據線A1上匯聚並作為正向衝流供給掃描狀態的EL元件E11。因此，所述EL元件E11由該衝流發光碟機動。
在下一掃描切換時，如圖5(b)所示，執行將所有的掃描線和所有的數據線設定為同一電位的復位動作。就是說，本實施例中，數據驅動器10中的各驅動開關Sa1～San全部導通而連接到接地端，並且掃描驅動器3中的各掃描開關Sk1～Skm也全部連到接地側。從而，蓄積在各發光元件的寄生電容上的電荷瞬時放電。
接著，為了使EL元件E12發光，第二掃描線K2被掃描。就是說，第二掃描線K2連接到接地端，除此以外的掃描線被供給來自驅動用電壓源的輸出電壓Vout。這時，驅動開關Sa1成為斷開狀態。結果，如圖5(c)的箭頭所示，流過將非掃描狀態的EL元件E11、E13～E1m中的寄生電容分別充電的電流，該電流在第一數據線A1上匯聚並作為正向衝流供給掃描狀態的EL元件E12。因此，所述EL元件E12由該衝流發光碟機動。
這時非掃描狀態的EL元件的寄生電容被充電的電荷的充電方向是逆偏壓方向，因此不存在非掃描狀態的EL元件E11、E13～E1m誤發光的可能。如以上說明中可了解的那樣，使被掃描的EL元件發光碟機動時，如圖5(a)與(c)所示，使驅動開關Sa1受控制而斷開。
相反，不使被掃描的EL元件發光碟機動時，使圖5(a)與(c)的驅動開關Sa1受控制而導通。從而，流過數據線A1的所述充電電流全部流到接地端，不發生對掃描的EL元件的正向電壓。以上，以連接於第一數據線A1的各EL元件為對象進行了說明，但連接於其它數據線A2～An的各EL元件上也因同樣的作用而進行發光碟機動動作。
順便說一下，對因上述作用而被發光碟機動的EL元件供給的發光能量，由掃描對象以外的各EL元件的數量及其各寄生電容以及來自上述的驅動用電壓源的驅動電壓Vout確定。該發光能量經一次掃描確定被發光碟機動的EL元件的瞬時亮度。因此，若增加單位時間內的所述掃描的重複次數(這表示為佔空因素)則整體亮度上升，而減少所述掃描的重複次數則整體亮度下降。
但是排列於發光顯示屏1的各EL元件以點矩陣構成時，EL元件的成膜用蒸鍍工藝實現，因此可大致成為無偏差的狀態。換言之，能夠將對應於各像素的所述寄生電容形成為大致無偏差的狀態。因此，在來自上述的驅動用電壓源的輸出電壓Vout相同的條件下，能夠將經一次的掃描供給EL元件的衝流的發光能量大致為同值，由此，被發光碟機動的EL元件的亮度也能實現大致無偏差的工作狀態控制。
上述特性在以下說明的灰度等級控制中也可保證高線性的灰度等級顯示。就是說，本實施例最理想的灰度等級控制是通過將排列於顯示屏的全部掃描線經多次重複掃描來執行一畫面的顯示，並通過控制每次掃描的所述各發光元件的點亮次數來實現灰度等級顯示。
例如實現16灰度等級時，可控制將排列於顯示屏的全部掃描線16次重複掃描來進行一畫面顯示。而且，在16次的重複掃描中的幾次掃描中，通過控制是否將作為掃描對象的EL元件點亮，能夠將顯示畫面的圖像控制成16灰度等級的亮度。如已說明的那樣，這時是否點亮作為掃描對象的EL元件，通過將數據驅動器10的各驅動開關Sa1～San置於斷開狀態還是連接在基準電位的控制來實現。
還有，在要取得多灰度等級或多的調光(dimmer)分級數時，可進行控制以在EL元件的掃描點亮狀態的過程中，使所述驅動開關Sa1～San從斷開狀態全部連接到基準電位，通過獨立改變將從所述斷開狀態全部連接到基準電位的切換時間，能夠在各點上表現不同的明暗。
而且應用例中需要廣範圍調光且線性變化時，通過使上述的來自驅動用電壓源的輸出電壓Vout可變，能夠進行直到最小亮度的連續的亮度可變設定。因此，通過由本實施例的偏差少的工作狀態控制來管理亮度、灰度等級、調光，能夠準確且容易地得到理想的γ曲線。並且，例如採用將構成所述數據驅動器10的陽極晶片分割成多個的結構，由於半導體的性質導致的時序的時間偏差減少，能使晶片間的亮度等級差不作調整而消除。
再有，在上述的灰度等級控制或調光控制中，將發光亮度控制得較小時，讓在各EL元件的寄生電容中蓄積的電荷向基準電位點(接地)放電的機會增大，因此伴隨功率損耗的、一次電源的利用效率降低。為了解決這樣的技術課題，在上述的實施例中，最好採用利用使蓄積在所述寄生電容中的電荷放電時的放電電流來生成電動勢的再生部件，關於這種再生部件，將於本發明的實施例3(圖7)中進行詳細說明。
另一方面，如已說明的那樣，排列於顯示屏1的各EL元件的正向電壓Vf因環境溫度而變化，其發光亮度隨著環境溫度的上升而上升。因此，為抑制因環境溫度變化而引起的亮度變化，利用了圖4所示的驅動用電壓源中的熱敏電阻TH1的溫度特性。其作用是隨著環境溫度的上升使驅動用電壓源的輸出電壓Vout慢慢地下降。結果，可與環境溫度的高低無關地使EL元件E11～Enm驅動點亮成大致一定的亮度。
依據本實施例的上述工作狀態控制下的發光碟機動動作，可對驅動用電壓源的輸出電壓Vout進行大致成線性的發光亮度控制，通過溫度補償該輸出電壓Vout，能夠得到較準確的溫度補償特性。換言之，能夠容易地抑制上述那樣的相對於環境溫度的亮度變化，相反，能夠隨意控制相對於環境溫度的亮度變化。
接著，圖6表示本發明的顯示屏的驅動裝置的實施例2。圖6中省略了已說明的提供輸出電壓Vout的驅動用電壓源的結構。而且，與已說明的圖4所示的各構成要素對應的部分上用同一符號表示，因此適當省略其詳細說明。
在圖6所示的實施例中，使用兩個掃描驅動器，這兩個掃描驅動器分別與發光顯示屏1的各掃描線K1～Km的兩端相連。就是說，在圖6所示的發光顯示屏1的左側布置第一掃描驅動器3A，在發光顯示屏1的右側布置第二掃描驅動器3B，它們根據來自發光控制電路12的指令執行控制，同步地將各掃描線K1～Km連接到掃描電位點。
第一掃描驅動器3A中對應於各陰極線K1～Km設有掃描開關Sk1L～SkmL，用以施加作為基準電位點的接地電位或驅動用電壓源的輸出電壓Vout中的任一個。同樣地、在第二掃描驅動器3B中也對應於各陰極線K1～Km設有掃描開關Sk1R～SkmR，用以施加作為基準電位點的接地電位或驅動用電壓源的輸出電壓Vout中的任一個。
圖6所示的狀態中，陰極線K1的兩端分別由第一掃描驅動器3A和第二掃描驅動器3B設為掃描狀態，其它的陰極線K2～Km由第一掃描驅動器3A和第二掃描驅動器3B設為施加驅動用電壓源的輸出電壓Vout的狀態。
依據上述圖6所示的結構，在各陰極線K1～Km的兩端，由第一掃描驅動器3A和第二掃描驅動器3B同步地將各掃描線連接到掃描電位點(接地)，同時執行將不與掃描電位點連接的非掃描狀態的掃描線連接到驅動用電壓源的動作，因此可通過在各陰極線K1～Km上發生的電壓降有效防止發生沿掃描線的水平方向的亮度傾斜。
接著，圖7表示本發明的顯示屏的驅動裝置的實施例3。再有，圖7中與已說明的圖4所示的各構成要素對應的部分上用同一符號表示，因此適當省略其詳細說明。在圖7所示的實施例中示出如上述那樣採用了利用使蓄積於各EL元件的寄生電容的電荷放電時的放電電流來生成電動勢的再生部件的例子。
該再生部件11位於作為升壓電路4的供給輸出電壓Vout的驅動用電壓源和掃描驅動器3之間。就是說，再生部件11由以下部分構成位於驅動用電壓源和掃描驅動器3之間的第一開關S1；朝向驅動用電壓源連接陰極端子的二極體D2；在所述二極體D2的陽極端子和基準電位點之間連接的第三開關S3；其陽極端子與基準電位點連接的二極體D3；在所述二極體D3的陰極端子和所述掃描驅動器3之間連接的第二開關S2；以及在所述二極體D3的陰極端子和所述二極體D2的陽極端子之間連接的電感L2。
所述再生部件11在使排列於顯示屏1的各EL元件E11～Enm的寄生電容中蓄積的電荷放電的復位步驟中起到如下作用將所述放電電流作為電磁能回收，並在下一瞬間由電感L2中生成的電動勢對設於驅動用電壓源的電容C1充電。
圖8按順序說明上述結構的再生部件11的再生作用。該圖8中示於左列的各符號從上至下依次表示動作順序(時序)，在上端的行上表示的各符號從左至右依次分別表示上述再生部件11的第一開關～第三開關、掃描驅動器3中的各掃描開關以及數據驅動器10中的各驅動開關。
再生部件11中的第一開關～第三開關S1～S3正表示導通(ON)或斷開(OFF)的狀態；掃描驅動器3的各掃描開關Sk1～Skm正表示向來自驅動用電壓源的輸出電壓側(Vout)或基準電位點(GND)切換的狀態。還有，數據驅動器10中的各驅動開關Sa1～San正表示斷開(OPEN)或導通狀態即向基準電位點(GND)的連接狀態。再有，以下的說明以連接於掃描線的EL元件全部被點亮為例。
圖8所示的時序1-1中，連接於第一掃描線K1的各EL元件E11、E21、E31、......En1全部成為點亮狀態。接著，在時序1-2中，基於在排列於顯示屏1的各EL元件E11～Enm中的寄生電容中蓄積的電荷的電流沿箭頭方向流入電感L2，執行復位動作。從而，在各EL元件的寄生電容中蓄積的電荷被放電。與該動作同時電感L2將流入所述電感L2的放電電流以電磁能回收。
這時由各EL元件的全部寄生電容和所述電感L2的電感係數確定諧振頻率，並決定電感L2上沿箭頭方向流過的電流達到最大值的時間。因此，在該時序1-2的最佳持續時間常時恆定，通過利用時鐘脈衝的定時控制，能夠設定所述持續時間。
在時序1-3中，電感L2的回收能量即在電感L2上發生的電動勢經由二極體D2與D3，將設於驅動用電壓源的電容C1充電。這時由於二極體D2與D3的作用，阻止電流從電容C1側流到接地側。
在圖8所示的下一時序2-1中，連接於第二掃描線K2的各EL元件E12、E22、E32、......En2全部成為點亮狀態。接著，在時序2-2中，通過與上述時序1-2同樣的作用，進行復位動作以及電感L2的電磁能的回收動作。然後，在時序2-3中通過與上述時序1-3同樣的作用，由電感L2上發生的電動勢將電容C1充電。
在圖8所示的以下的時序3-1～3-3、......m-1～m-3中，將重複與上述說明一樣的動作，從而對顯示屏的全部掃描線的一次掃描結束。如上所述，為了實施例如16個灰度等級的灰度等級顯示，需要通過控制以重複16次上述說明的掃描來顯示一畫面。而且，如已說明的那樣，在16次的重複掃描中的幾次掃描中，通過控制是否點亮掃描對象的EL元件，可將顯示畫面的圖像控制成16個灰度等級的亮度。
若採用設置圖7所示的再生部件11的結構，在灰度等級顯示中發光亮度控制成較小時，蓄積於各EL元件的寄生電容的電荷被供給再生部件11，能夠將由此產生的電動勢返還給驅動用電壓源。因此，能夠大幅提高電源的利用效率。
以上說明的圖7所示的實施例中，也能採用圖6所示的用兩個掃描驅動器3A、3B的結構，這種情況下，如參照圖6說明的那樣，可有效防止沿掃描線的水平方向發生的亮度傾斜。
再有，在圖4、圖6、圖7所示的各實施例的結構中，數據驅動器10的驅動開關Sa1～San可選擇接地電位或斷開狀態，但有選擇地與接近接地電位的低電壓源或接近來自所述驅動用電壓源的輸出電壓Vout的電壓源連接也可獲得同樣的效果。
還有，以上說明的實施例以陰極線掃描/陽極線驅動方式為例，但本發明的顯示屏的驅動裝置與驅動方法也可用於陽極線掃描/陰極線驅動方式的顯示裝置中。
權利要求
1.一種設有相互交叉的多條數據線與多條掃描線，以及在所述各數據線和各掃描線的交點位置上分別連接於所述數據線和各掃描線之間的具有二極體特性的電容性的發光元件的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於設有通過將所述各掃描線連接到掃描電位點來順序掃描並將不與掃描電位點相連的非掃描狀態的掃描線連接到驅動用電壓源的掃描驅動器，以及與所述掃描驅動器的掃描同步地控制掃描狀態的各發光元件的點亮或非點亮的數據驅動器；所述掃描驅動器和數據驅動器為如下目的而構成在掃描切換時將所有的掃描線和所有的數據線設定為同一電位，從而使蓄積於各發光元件的寄生電容的電荷放電，同時將用以對後續的所述非掃描狀態的發光元件的寄生電容充電的來自所述驅動用電壓源的充電電流作為正向電流供給被掃描點亮的發光元件，利用所述驅動用電壓源發光碟機動該發光元件。
2.如權利要求1所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述掃描驅動器和所述數據驅動器在掃描切換時通過將所有的掃描線和所有的數據線分別連接到所述掃描電位點，將所述掃描線與數據線設定為同一電位。
3.如權利要求1所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述發光顯示屏的驅動裝置採用在所述各掃描線上連接了所述各發光元件的陰極的陰極線掃描/陽極線驅動方式，所述數據驅動器通過將所述數據線連接到掃描電位點或設定為斷開狀態來控制掃描狀態的發光元件的非點亮或點亮。
4.如權利要求2所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述發光顯示屏的驅動裝置採用在所述各掃描線上連接了所述各發光元件的陰極的陰極線掃描/陽極線驅動方式，所述數據驅動器通過將所述數據線連接到掃描電位點或設定為斷開狀態來控制掃描狀態的發光元件的非點亮或點亮。
5.如權利要求1至4中任一項所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於還設有可改變單位時間的所述掃描的重複次數的灰度等級控制部件。
6.如權利要求1至4中任一項所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述掃描驅動器由分別與發光顯示屏中的各掃描線的兩端連接的第一驅動器和第二驅動器構成，所述第一驅動器和第二驅動器執行同步地將各掃描線連接到掃描電位點，同時將不與掃描電位點相連的非掃描狀態的掃描線連接到驅動電壓源的動作。
7.如權利要求5所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述掃描驅動器由分別與發光顯示屏中的各掃描線的兩端連接的第一驅動器和第二驅動器構成，所述第一驅動器和第二驅動器執行同步地將各掃描線連接到掃描電位點，同時將不與掃描電位點相連的非掃描狀態的掃描線連接到驅動電壓源的動作。
8.如權利要求1至4中任一項所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於還設有利用使蓄積於所述各發光元件的寄生電容的電荷放電時的放電電流生成電動勢的再生部件，將由所述再生部件生成的電動勢返還給所述驅動用電壓源。
9.如權利要求5所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於還設有利用使蓄積於所述各發光元件的寄生電容的電荷放電時的放電電流生成電動勢的再生部件，將由所述再生部件生成的電動勢返還給所述驅動用電壓源。
10.如權利要求6所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於還設有利用使蓄積於所述各發光元件的寄生電容的電荷放電時的放電電流生成電動勢的再生部件，將由所述再生部件生成的電動勢返還給所述驅動用電壓源。
11.如權利要求7所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於還設有利用使蓄積於所述各發光元件的寄生電容的電荷放電時的放電電流生成電動勢的再生部件，將由所述再生部件生成的電動勢返還給所述驅動用電壓源。
12.如權利要求8所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述再生部件中設有將所述放電電流作為電磁能回收的電感，在所述電感上生成的電動勢將配置於所述驅動用電壓源的電容充電。
13.如權利要求9所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述再生部件中設有將所述放電電流作為電磁能回收的電感，在所述電感上生成的電動勢將配置於所述驅動用電壓源的電容充電。
14.如權利要求10所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述再生部件中設有將所述放電電流作為電磁能回收的電感，在所述電感上生成的電動勢將配置於所述驅動用電壓源的電容充電。
15.如權利要求11所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於所述再生部件中設有將所述放電電流作為電磁能回收的電感，在所述電感上生成的電動勢將配置於所述驅動用電壓源的電容充電。
16.如權利要求1至4中任一項所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於構成所述發光顯示屏的發光元件是有機EL元件。
17.如權利要求5所述的發光顯示屏的驅動裝置，其特徵在於構成所述發光顯示屏的發光元件是有機EL元件。
18.一種設有相互交叉的多條數據線和多條掃描線，以及在所述各數據線和各掃描線的交點位置上分別連接於所述數據線和各掃描線之間的具有二極體特性的電容性的發光元件的發光顯示屏的驅動方法，其特徵在於執行通過一邊按預定周期掃描所述顯示屏的掃描線，一邊與該掃描同步地控制掃描狀態的各發光元件的點亮或非點亮，並在所述掃描切換時將所有掃描線和所有數據線設定為同一電位，使蓄積於各發光元件的寄生電容的電荷放電的復位步驟，以及接著該復位步驟，利用驅動用來自電壓源的驅動電壓將非掃描狀態的發光元件的寄生電容充電，並將該充電電流作為正向電流供給被掃描點亮的發光元件的步驟；使所述顯示屏中的發光元件用所述充電電流發光碟機動。
19.如權利要求18所述的發光顯示屏的驅動方法，其特徵在於在使蓄積於所述各發光元件的寄生電容的電荷放電的復位步驟中，執行用電感將所述放電電流作為電磁能回收，同時將在該電感上生成的電動勢返還給所述驅動用電壓源的動作。
20.如權利要求18或權利要求19所述的發光顯示屏的驅動方法，其特徵在於通過多次重複掃描排列於所述顯示屏的全部掃描線來執行一畫面的顯示，並控制每次掃描的所述各發光元件的點亮次來實現灰度等級顯示。
全文摘要
本發明提供以低成本消除因在顯示屏的點亮驅動電路上設置恆流源而發生的技術上的問題的自發光顯示屏的驅動裝置與驅動方法。掃描驅動器(3)和數據驅動器(10)在掃描的切換時，將排列於顯示屏(1)的所有掃描線(K1～Km)和所有數據線(A1～An)設定在同一電位，從而執行使蓄積於各發光元件(E11～Enm)的寄生電容中的電荷放電的復位操作。接著將非掃描狀態的發光元件的寄生電容充電的來自驅動用電壓源(4)的充電電流作為正向電流供給被掃描點亮的發光元件，使該發光元件利用所述驅動用電壓源(4)而發光碟機動。
文檔編號G09G3/32GK1573880SQ200410048979
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月11日 優先權日2003年6月11日
發明者矢澤直樹 申請人:東北先鋒電子股份有限公司