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CN1577445A - 发光显示屏的驱动方法及驱动装置 - Google Patents

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CN1577445A
CN1577445A CNA2004100544100A CN200410054410A CN1577445A CN 1577445 A CN1577445 A CN 1577445A CN A2004100544100 A CNA2004100544100 A CN A2004100544100A CN 200410054410 A CN200410054410 A CN 200410054410A CN 1577445 A CN1577445 A CN 1577445A
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light
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drive unit
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CNA2004100544100A
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高桥博之
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Original Assignee
NORTHEAST PIONEER ELECTRONICS CO Ltd
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Abstract

提供能在高温环境下延长构成显示屏的发光元件寿命的驱动装置。在使发光显示屏(1)中的发光元件(E11～Enm)点亮驱动的升压电路(4)中设有热敏电阻(TH1)，由此构成使上述发光元件点亮驱动、且与环境温度的高低无关地保持大致一定发光亮度值的第一发光控制部件。在将恒定电流提供给上述各发光元件(E11～Enm)的阳极线驱动电路(2)上配置电流反射镜电路，由此构成能够通过来自设有热敏电阻(TH2)的温度检测部件(11A)的控制电压(Va)而控制电流值的第二发光控制部件。上述第二发光控制部件在检测到环境温度超出规定值(例如50℃)的状态时，点亮驱动上述发光元件，使其亮度值成为比通过上述第一发光控制部件控制的一定发光亮度值更小。

Description

发光显示屏的驱动方法及驱动装置
技术领域
本发明涉及采用例如有机EL(Electroluminescence：场致发光)元件作为发光元件的发光显示屏的驱动装置，特别涉及能够通过在高温气氛下调整发光亮度，抑制构成显示屏的发光元件劣化和延长发光寿命的发光显示屏的驱动方法及驱动装置。
背景技术
将发光元件排列成矩阵状而构成的显示屏开发正广泛进行，作为用于这种显示屏的发光元件，在发光层中采用有机材料的有机EL元件正受到注目。其背景在于：通过在元件的发光层上使用能够期待良好发光特性的有机化合物，推进了能满足实用的高效率化和长寿命化。
上述有机EL元件在电气上可以用图1的等效电路表示。也就是说，可以认为：有机EL元件能够置换成由二极管部分E以及与此二极管部分并联的寄生电容部分Cp形成的结构，有机EL元件是电容性发光元件。有机EL元件若被施加发光驱动电压，则相当于该元件电容量的电荷作为位移电流首先流入、存储在电极上，一旦超过该元件固有的一定电压(发光阈值电压＝Vth)，电流就开始从电极(二极管部分E的阳极一侧)向构成发光层的有机层流动，按比例于此电流的强度发光。
图2表示这种有机EL元件的发光静态特性。如图2(a)所示，有机EL元件按大致比例于驱动电流的亮度L发光，如图2(b)所示，如果驱动电压V大于发光阈值电压Vth，则电流I急剧上升而发光。换句话说，如果驱动电压V小于发光阈值电压Vth，则在EL元件上几乎没有电流流过，不发光。因此，如图2(c)中实线所示，在大于上述阈值电压Vth的发光可能区域，EL元件的亮度特性具有以下特性：其上施加的电压V的值越大，则其发光亮度L越高。
另外，众所周知有机EL元件的亮度特性大致如图2(c)中虚线所示随环境温度而变化。即如上所述，在大于发光阈值电压的发光可能区域，EL元件具有以下特性：其上施加的电压V的值越大，其发光亮度L越高，但是温度越高，发光阈值电压越小。因此，温度越高，EL元件成为能以越小的施加电压发光的状态，因此，EL元件具有即使加上相同的发光可能的施加电压而在高温时明亮、在低温时暗淡的亮度-温度相关性。
另一方面，有机EL元件的电流-亮度特性对于温度变化是稳定的，而如上所述，电压-亮度特性对于温度变化是不稳定的，另外，有机EL元件由于过电流而迅速劣化，根据以上种种理由，一般采用恒定电流驱动。作为采用这种有机EL元件的显示屏，将元件排列成矩阵状的无源驱动型显示屏一部分已经实用化。
图3表示传统无源矩阵型显示屏及其驱动电路的一个例子。在无源矩阵驱动方式中有机EL元件的驱动方法有阴极线扫描、阳极线驱动和阳极线扫描、阴极线驱动两种方法，图3所示的结构表示前一种阴极线扫描、阳极线驱动的方式。即在纵方向上排列n根作为数据线的阳极线A1～An，在横方向上排列m根作为扫描线的阴极线K1～Km，在各个交叉部分(合计n×m处)上配置以二极管符号表示的有机EL元件E11～Enm，构成显示屏1。
构成像素的各EL元件E11～Enm对应于沿垂直方向的阳极线A1～An与沿水平方向的阴极线K1～Km的各交点位置，其一端(EL元件的等效二极管中的阳极端子)与阳极线连接，另一端(EL元件的等效二极管中的阴极端子)与阴极线连接。另外，各阳极线A1～An与阳极线驱动电路2连接，各阴极线K1～Km与阴极线扫描电路3连接，分别加以驱动。
在上述阳极线驱动电路2上设有利用从后述的DC-DC变换器中升压电路4产生的驱动电压VH工作的恒定电流源I1～In及驱动开关Sa1～San，通过将驱动开关Sa1～San连接在上述恒定电流源I1～In侧而作用，使来自恒定电流源I1～In的电流提供给对应于阴极线而配置的各个EL元件E11～Enm。另外，在未向各个EL元件提供来自恒定电流源I1～In的电流时，使上述驱动开关Sa1～San能够与作为标准电位点的接地侧连接。
另外，在上述阴极线扫描电路3中对应于各阴极线K1～Km设有扫描开关SK1～SKm，作用是使来自用于防止串扰发光的下面将要叙述的反向偏压生成电路5的反向偏压VM或作为标准电位点的接地电位中的任何一方与对应的阴极扫描线连接。由此，一边以预定周期将阴极线设定为扫描标准电位点(接地电位)，一边通过将恒定电流源I1～In与要求的阳极线A1～An连接，有选择地使上述各EL元件发光。
在图3所示的例子中，上述DC-DC变换器是为利用PWM(脉宽调制)生成直流的驱动电压VH控制作为升压电路4而构成。另外，该DC-DC变换器也可用众所周知的PFM(脉冲频率调制)控制或PSM(脉冲跳跃调制)控制来取代PWM控制。
该DC-DC变换器这样构成，即使得构成升压电路4的一部分的开关调节电路6输出的PWM波对作为开关元件的MOS型功率FETQ1按预定的占空因数进行导通控制。即通过功率FETQ1的导通动作，将来自一次侧的DC电压源B1的电功率能量存储在电感线圈L1上，而伴随功率FETQ1的断开动作，存储在上述电感线圈L1上的电功率能量通过二极管D1存储在电容C1上。这样，通过重复上述功率FETQ1的开关动作，能够将升压后的DC输出作为电容C1的端子电压。
上述DC输出电压通过进行温度补偿的热敏电阻TH1、电阻R11及R12分压，再提供给开关调节电路6中的误差放大器7，在误差放大器7中与标准电压Vref进行比较。该比较输出(误差输出)被提供给PWM电路8，通过控制振荡器9产生的信号波的占空比，进行反馈控制，使上述输出电压维持在预定驱动电压VH。因此，上述DC-DC变换器产生的输出电压，即上述驱动电压VH可以表示如下：
〔公式1〕
VH＝Vref×〔(TH1+R11+R12)/R12〕
用以防止上述串扰发光的反向偏压生成电路5，由将上述驱动电压VH分压的分压电路构成。即该分压电路由电阻R13、R14及作为射极跟随器的npn晶体管Q2构成，以在上述晶体管Q2的发射极上获得反向偏压VM。因此，如果以Vbe表示上述晶体管Q2中的基极-发射极之间电压，则由该分压电路得到的反向偏压VM可以表示如下：
〔公式2〕
VM＝VH×〔R14/(R13+R14)〕-Vbe
另外，包含CPU(未图示)的发光控制电路将控制总线连接到上述阳极线驱动电路2及阴极线扫描电路3，按照应显示的图像信号，操作上述扫描开关Sk1～Skm及驱动开关Sa1～San。由此，根据图像信号，按照预定周期将阴极电极线设定为接地电位，同时对于所要求的阳极线连接恒定电流源I1～Tn。因此，有选择地使上述各发光元件发光，从而根据上述图像信号可以在显示屏1上显示图像。
图3所示的状态是将第一阴极线K1设定为接地电位而成为扫描状态，此时在非扫描状态的阴极线K2～Km上施加来自上述反向偏压生成电路5的反向偏压VM，从而防止连接在正被驱动的阳极线与未扫描选择的阴极线的交点上的各EL元件出现串扰发光。
以上说明的图3所示的结构的无源驱动型显示屏及其驱动电路公开在本发明申请人已申请的专利文献1中。
〔专利文献1〕
特开2003-76328号公报(段落0007～0020、图6)
然而，如上所述，有机EL元件具有以下特性：即工作环境温度越高，其正向电压VF的值越小，发光亮度越高。因此，如上述图3所示，可以采取通过热敏电阻TH1、使变换器的输出反馈量具有温度特性而进行温度补偿的手段。以下说明的图4及图5表示未通过上述热敏电阻TH1进行温度补偿和通过热敏电阻TH1进行温度补偿时的静态特性。
图4表示在变换器中未采用上述热敏电阻TH1(未进行温度补偿)时的静态特性。图4(a)中的横轴表示环境温度Te，纵轴表示电压值V，图4(b)中的横轴同样表示环境温度Te，而纵轴表示发光亮度L。如上所述，在变换器中未进行温度补偿时，如图4(a)所示，变换器的输出电压VH和反向偏压VM都与环境温度Te的高低无关，输出大致一定的电压值。
与此形成对比，环境温度越高，EL元件的正向电压VF越小。也就是说，在环境温度Te为高温的状态下，相对于EL元件的正向电压VF而言，反向偏压VM变得非常大。因此，在EL元件点亮扫描时的初始充电变大，结果如图4(b)所示，具有伴随环境温度上升、EL元件的发光亮度L显著上升的特性。
图5表示在变换器中采用上述热敏电阻TH1(进行温度补偿)时的静态特性。另外，图5(a)及(b)中横轴与纵轴的关系与上述图4(a)及(b)的关系相同。如上所述，在变换器中进行温度补偿时，如图5(a)所示，具有随着环境温度Te上升、变换器的输出电压VH和反向偏压VM的电压值均下降的特性。另外，如上所述，环境温度越高，EL元件的正向电压VF越小。
另外，虽然EL元件具有伴随温度上升、发光亮度L上升的裸特性，但如图5(a)所示，由于具有随着环境温度Te上升、变换器的输出电压VH和反向偏压VM的电压值均下降的特性，结果如图5(b)所示，EL元件的发光亮度L与环境温度Te的高低无关，具有大致一定的值。如上所述，传统发光显示屏的驱动装置的基本设计思路就是，使之具有与环境温度的变化无关的、能获得大致平坦的发光亮度的补偿特性。
然而，以上述有机EL元件为代表的自发光元件构成的显示屏在高温状态(例如大于50℃)下保持预定亮度而继续发光状态的情况下，如果与例如20℃左右的常温气氛下继续同样的发光状态的情况相比，则存在发光寿命缩短的问题。另外，不难理解，如果在高温状态下长时间保持同一图像显示，则与上述常温气氛的情况相比，会明显出现所谓的烧伤现象。
在实用上例如在大于50℃的环境下，长时间观察显示屏图像的机会小，如上所述，在所有的工作保证温度内不一定必须具有能获得大致平坦的发光亮度特性的温度补偿特性。也就是说，在首先考虑发光元件寿命的情况下，在大于预定高温的环境下具有能抑制发光亮度的特性也是一种选择，可以说，即使具有这种发光亮度特性，在实用上也不会感觉怎么不便。
因此，简单而言，通过使图5所示的温度补偿特性过度地作用，就能获得图6所示的输出电压特性及发光亮度特性。另外，图6(a)及(b)中横轴与纵轴的关系与上述图5(a)及(b)的关系相同。如上所述，为了使温度补偿特性过度地作用，例如在图3所示的变换器电路结构中改变串联在热敏电阻TH1上的电阻R11与R12的电阻比率，就可以实现。由此，如图6(a)所示，可以在高温环境下进行调整，使变换器的输出电压VH和反向偏压VM的值更加降低。
如果进行上述调整，则如图6(b)所示，结果可以获得伴随环境温度Te上升、发光亮度L逐渐降低的温度补偿特性。根据图6(b)所示的发光亮度特性，由于在高温工作环境下发光亮度减小，因此大致可以期待发光元件的寿命延长的效果。
但是，如上所述，如果采用使变换器输出电压的温度补偿特性过度作用的结构，则有以下的技术问题留待以后改进。其中的一个问题是随着移向高温工作区域，反向偏压VM显著下降，所以随着环境温度上升，元件的串扰发光增强。另外一个问题是随着工作温度上升、亮度具有单调减少特性，因此在常用的温度范围内亮度的变化难以控制在一定范围内。
另外，如上所述，如果采用使变换器输出电压的温度补偿特性过度作用的结构，则由于在低温环境下工作电压显著上升，也会产生以下问题：即不仅功耗增大，而且必须提高驱动器的耐电压特性、耐电流特性，另外，采取相应对策也会不可避免地带来成本等的增加。
因此，要求在小于预定常用温度范围(例如小于50℃)具有大致平坦的亮度特性，在其以上的高温状态下可以进行使发光亮度降低和延长元件寿命的控制。另外，同样要求具有能在上述预定常用温度范围内有效地抑制串扰发光的作用。
以上根据图3所示的无源驱动型显示屏的温度补偿动作进行了说明，但对于有源驱动型显示屏，特别在高温状态下最好也同样进行使元件发光寿命延长的控制。
发明内容
本发明是基于上述技术观点而提出，其目的在于提供一种发光显示屏的驱动方法及驱动装置，它在预定工作温度范围内发光亮度可以保持大致平坦的状态，同时在大于预定温度的情况下能够加以控制，以延长元件的寿命。
如本发明第一方面所记载的、为了实现上述目的而提出的本发明的发光显示屏的驱动方法，是一种分别在多根数据线和多根扫描线的各交叉点上排列发光元件、并对于成为扫描对象的上述发光元件有选择地提供发光驱动电流的发光显示屏的驱动方法，其主要特征在于：在上述发光显示屏的工作环境温度小于预定值的范围内，实行发光控制，以维持与上述环境温度的高低无关的、大致一定的发光亮度值；而在工作环境温度大于上述预定值的范围内，实行发光控制，使之成为比上述一定的发光亮度值更小的发光亮度状态。
另外，如本发明第二方面所记载，为了实现上述目的而提出的本发明的发光显示屏的驱动装置，是一种具有分别在多根数据线和多根扫描线的各交叉点上排列发光元件、并对于成为扫描对象的上述发光元件有选择地提供发光驱动电流的恒定电流源的发光显示屏的驱动装置，其主要特征在于：它具备检测上述发光显示屏的工作环境温度、对应于上述环境温度而点亮驱动上述发光元件、并与此温度的高低无关而保持大致一定的发光亮度值的第一发光控制部件，以及检测上述发光显示屏的工作环境温度、并在检测到环境温度大于预定值的状态时点亮驱动上述发光元件、使成为比上述一定的发光亮度值更小的亮度值的第二发光控制部件。
另外，如本发明第三方面所记载，为了实现上述目的而提出的本发明的发光显示屏的驱动装置，是一种具备多个在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置上排列、并至少分别通过点亮驱动晶体管进行发光控制的发光元件的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：它具备检测上述发光显示屏的工作环境温度、对应于上述环境温度而点亮驱动上述发光元件、并与此温度的高低无关而保持大致一定的发光亮度值的第一发光控制部件，以及检测上述发光显示屏的工作环境温度、并在检测到环境温度大于预定值的状态时点亮驱动上述发光元件、使成为比上述一定的发光亮度值更小的亮度值的第二发光控制部件。
附图说明
图1是有机EL元件的等效电路图。
图2是表示有机EL元件各特性的静态特性图。
图3是表示传统发光显示屏驱动装置的接线图。
图4是表示图3所示的变换器中未进行温度补偿的例子的特性图。
图5是表示图3所示的变换器中进行温度补偿的例子的特性图。
图6是表示对图5所示的状态进行过度温度补偿的例子的特性图。
图7是表示本发明的驱动装置的实施例1的接线图。
图8是表示本发明的驱动装置的实施例2的接线图。
图9是表示本发明的驱动装置的实施例3的接线图。
图10是表示图7～图9所示的实施例中在温度检测部件中生成的控制电压与发光元件的亮度特性的例子的特性图。
图11是说明按本发明制造的绿色发光元件的发光寿命的测定图。
图12是说明按本发明制造的蓝色发光元件的发光寿命的测定图。
图13是表示本发明的驱动装置实施例4的接线图。
图14是表示图13的实施例中能合适利用的结构的接线图。
图15是表示本发明的驱动装置实施例5的接线图。
图16是表示本发明的驱动装置的实施例6的接线图。
图17是表示本发明的驱动装置的实施例7的接线图。
具体实施方式
下面按图说明本发明的发光显示屏的驱动装置的最佳实施例。图7表示实施例1，它表示用于无源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在图7中相同符号表示对应于已说明的图3所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。如上所述，在图7所示的实施例中符号4表示的DC-DC变换器的增压电路4中含有热敏电阻TH1，如已说明，通过它进行温度补偿。
如图5所示，在这种情况下温度补偿作用是与环境温度相对应、使作为发光元件的EL元件E11～Enm点亮驱动，并具有与此温度的高低无关的大致一定的发光亮度值。为了方便，将它称为第一发光控制部件。也就是说，按图5(a)已说明的，第一发光控制部件中作用是：随着环境温度上升，使变换器的输出电压，即上述驱动电压VH以及将它分压得到的反向偏压VM的电平降低。结果如图5(b)所示，能在大致一定的亮度下使EL元件E11～Enm点亮驱动，而与环境温度的高低无关。
另一方面，在图7所示的实施例中作为阳极线驱动电路2中的恒定电流源具有分别对各阳极线A1～An提供恒定电流的电流提供晶体管Qa1～Qan。各晶体管Qa1～Qan按pnp极性构成，并且使变换器产生的驱动电压VH分别通过电阻元件Ra1～Ran提供给其发射极而构成。另外，各晶体管Qa1～Qan的集电极与驱动开关Sa1～San的驱动侧端子相连接。
另外，使上述各晶体管Qa1～Qan的基极与pnp型控制晶体管Q5的基极共同连接，并通过电阻元件R21向上述控制晶体管Q5的发射极提供驱动电压VH，同时使控制晶体管Q5的基极与集电极之间短路。也就是说，上述各晶体管Qa1～Qan与控制晶体管Q5构成电流反射镜电路。因此，在上述各电阻元件Ra1～Ran与R21分别相等的情况下进行作用，使与控制晶体管Q5的集电极一侧上流过的吸入电流相等的电流提供给各阳极线A1～An。
npn型晶体管Q6的集电极与构成上述电流反射镜电路的控制晶体管Q5的集电极相连接，而其发射极通过电阻元件R22接地。另外，使来自检测环境温度的温度检测部件11A的控制电压Va提供给上述晶体管Q6的基极而构成。因此通过构成电流反射镜电路的各电流提供晶体管Qa1～Qan，提供给阳极线A1～An的恒定电流值通过温度检测部件11A提供的控制电压Va进行控制。
另一方面，在上述温度检测部件11A中电阻元件R25连接在工作电源VDD与晶体管Q6的基极之间，而由热敏电阻TH2与电阻元件R26构成的并联电路连接在晶体管Q6的基极与地线之间，同时电阻元件R27与之串联连接。在此结构的温度检测部件11A中通过采用高电阻区域至负特性区域的拐点温度例如为50℃的负特性热敏电阻TH2，在大于上述50℃的工作环境下，能够获得使施加在电流吸入用晶体管Q6基极上的控制电压Va降低的作用。
由此，在环境温度大于50℃的情况下，在构成电流反射镜电路的各电流提供晶体管Qa1～Qan上流过的电流值受到控制而较急剧地下降。因此，在环境温度大于50℃的情况下，提供给连接在各阳极线上、被点亮驱动的各EL元件E11～Enm上的电流值也受到控制而同样较急剧地下降，其发光亮度也降低。
图10进一步说明上述作用，图10(a)表示通过上述温度检测部件11A得到的控制电压Va的静态特性之一例，图10(b)表示基于此结果的发光元件的亮度特性。另外，图10(a)的横轴表示环境温度Te，纵轴表示控制电压Va，图10(b)的横轴同样表示环境温度Te，其纵轴表示发光亮度L。
如图10(a)所示，在环境温度Te低的区域，通过温度检测部件11A得到的控制电压Va如实线所示，能大致保持一定的值，而在环境温度例如大于50℃(图中所示的T1)的情况下，如实线所示，使控制电压Va较急剧地下降。结果如图10(b)中实线所示，各EL元件的发光亮度受到控制而降低。
在这里，在图10(b)所示的环境温度低于T1的区域内上述EL元件的发光亮度特性是利用已说明的图5所示的按照第一发光控制部件的控制状态。另外，在图10(b)所示的环境温度大于T1的区域内使EL元件的发光亮度降低而进行控制的状态是按照上述温度检测部件11A与电流反射镜电路形成的结构，在这里温度检测部件11A与电流反射镜电路形成的结构称作第二发光控制部件。
在上述图7所示的实施例中在10(b)所示的整个工作环境温度Te内，通过第一发光控制部件得到大致平坦的亮度控制特性，同时在大于预定环境温度时，第二发光控制部件开始工作、进行控制，使各EL元件的发光亮度降低。另外在图7所示的实施例中说明了利用高电阻区域至负特性区域的拐点温度大致为50℃的热敏电阻TH2的例子，但是通过利用上述拐点温度例如为60℃或70℃等的热敏电阻，能够获得图10所示的虚线(拐点温度T2为60℃)或点划线(拐点温度T3为70℃)表示的特性。
图8表示本发明的显示屏驱动装置的实施例2，它同样表示用于无源驱动型显示屏驱动装置的例子。另外，在图8中表示省略了已经说明的图7所示的实施例中DC-DC变换器部分和反向偏压生成电路5。另外，在图8中用相同符号表示对应于图7中所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。
在图8所示的实施例中温度检测部件11B与图7所示的结构中的温度检测部件11A的结构稍有不同。在图8所示的实施例的温度检测部件11B中，电阻元件R31连接在工作电源VDD与晶体管Q6的基极之间，而在晶体管Q6的基极上连接两个二极管D2、D3的串联组，并有电阻元件R32与该串联组并联。另外，在上述串联组与地线之间串联电阻元件R33。
在图8所示的温度检测部件11B中也利用两个二极管D1、D2的正向电压的温度依存性而作用，以对控制电压Va的电平进行控制。因此，在图8所示的结构中在大于预定环境温度下也能够使构成上述第二发光控制部件的电流反射镜电路上流过的电流值受到控制而较急剧地下降。结果在大于预定环境温度下能够获得图10所示的使EL元件的发光亮度降低的特性。
再有，在图8所示的实施例中在温度检测部件11B上利用两个二极管D2、D3的正向电压的温度依存性，以产生控制电压Va，但也可利用例如作为排列在发光显示屏1上的发光元件的有机EL元件代替二极管D2、D3。在这种情况下作为用于温度检测部件11B的有机EL元件，要求利用在发光显示屏1上预先形成、对发光无贡献的扫描对象以外的虚设元件。
这样，使虚设的有机EL元件排列在显示屏1上，几乎不会影响屏的制造成本，特别能够不要准备上述温度探测用二极管D2、D3等，因此能够有助于降低点亮控制电路的成本。
图9表示本发明的显示屏驱动装置的实施例3，它同样表示用于无源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在图9中表示省略了已经说明的图7所示的实施例中DC-DC变换器部分和反向偏压生成电路5。另外，在图9中用相同符号表示对应于图7所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。
在图9所示的实施例中，温度检测部件11C的结构与图7所示结构的温度检测部件11A稍微不同。在图9所示的实施例的温度检测部件11C中，电阻元件R41连接在工作电源VDD与晶体管Q6的基极之间，电阻元件R42连接在晶体管Q6的基极与地线之间。
另外，在工作电源VDD与地线之间连接电阻元件R43、二极管D4以及可变电阻器R44的串联电路，同时pnp型晶体管Q8的基极连接在电阻元件R43与二极管D4阳极的连接点上。另外，上述晶体管Q8的发射极连接在上述电阻元件R41与R42的连接点上，即晶体管Q6的基极上，晶体管Q8的集电极接地。
在图9所示的温度检测部件11C中，也利用二极管D4与晶体管Q8中的发射极-基极之间的正向电压的温度依存性，对控制电压Va的电平进行控制。也就是说，在环境温度大于预定值时，由于二极管D4及晶体管Q8中发射极-基极之间的等效二极管的负温度特性，控制电压Va的电平较急剧地下降。
因此，在图9所示的结构中，在大于预定环境温度下也能够使构成上述第二发光控制部件的电流反射镜电路上流过的电流值受到控制而较急剧地下降。结果在大于预定环境温度下能够获得图10所示的使EL元件的发光亮度降低的特性。另外，如果按照图9所示的实施例，通过调整可变电阻器R44，可以调整晶体管Q8的工作偏压，结果可以有选择地设定图10所示的至负特性区域的拐点温度T1～T3。
图11和图12表示用以验证可以通过以上说明的第一发光控制部件和第二发光控制部件的发光亮度控制，延长较高温度的环境下发光元件寿命的测定结果。也就是说，图11(a)表示在排列绿色发光的有机EL元件的显示屏中在65℃的环境下初始亮度设定为45cd/m2及60cd/m2而继续点亮时相对亮度的变化，其横轴表示经过时间，纵轴表示相对亮度。
而图11(b)是将图11(a)所示的相对亮度作为横轴，表示对应于相对亮度的初始亮度为45cd/m2时的发光时间与初始亮度为60cd/m2时的发光时间的系数。另外，图1 2(a)和(b)表示在与图11(a)和(b)所示的相同条件下对排列蓝色发光有机EL元件的显示屏的测定结果。
按照图11(a)和图12(a)，表明：如果环境温度高(65℃)，则在发光亮度降低(初始亮度为45cd/m2)的情况下，相对亮度对于初始亮度的降低变小，换句话说，可以理解：发光寿命能够延长。按照图11(b)和图12(b)，可以理解：如果环境温度高(65℃)，则在实行使发光亮度从60cd/m2降低到45cd/m2的控制时，在排列绿色发光的有机EL元件的显示屏中能够获得发光寿命延长1.3倍～1.5倍的效果，另外，可以理解：在排列蓝色发光的有机EL元件的显示屏中能够获得发光寿命延长1.2倍～1.6倍的效果。
图13表示本发明的驱动装置的实施例4，它表示用于有源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在该实施例中表示采用称作可实现时间分割灰度显示的同时擦除法(SES＝Simultaneous ErasingScan)的点亮驱动方式的例子。
在本实施例的显示屏1中，在列方向排列许多数据电极线22-1、22-2……，它们分别提供对应于来自数据驱动器(未图示)的图像信号的数据信号Vdata，而平行于上述数据电极线，还排列有电源线23-1、23-2……，它们可以提供驱动电源Vcc。另一方面，在行方向排列许多扫描电极线24-1、24-2……，它们提供来自扫描驱动器(未图示)的扫描信号select，而平行于扫描电极线，还排列有许多电源控制线25-1、25-2……。另外，在行方向还排列有许多擦除信号线26-1、26-2……，它们分别提供来自擦除驱动器(未图示)的擦除信号Reset。
而且，在含有作为发光元件的EL元件E1的各像素21上，分别设有控制用TFT(Thin Film Transistor)、驱动用TFT、电容以及擦除用TFT。在图13所示的方式中，来自扫描驱动器(未图示)的扫描信号select通过扫描电极线24-1、24-2……施加在作为控制用TFT的第1晶体管Tr1(以下也称作控制用晶体管)的栅极上。而控制用晶体管Tr1的源极与数据电极线22-1、22-2……连接，其漏极与作为驱动用TFT的第2晶体管Tr2(以下也称作驱动用晶体管)的栅极连接，并与电容Ca的一端连接。
上述电容Ca的另一端和驱动用晶体管Tr2的源极与电源线23-1、23-2……连接，驱动用晶体管Tr2的漏极连接在各EL元件E1的阳极端子上。各EL元件E1的阴极端子分别与电源控制线25-1、25-2……连接。另外，来自擦除驱动器(未图示)的擦除信号Reset通过擦除信号线26-1、26-2……施加在作为擦除用TFT的第3晶体管Tr3(以下也称作擦除用晶体管)的栅极上。另外，擦除用晶体管Tr3的源极和漏极分别与上述电容Ca的两端连接。另外，在图13所示的像素21中仅驱动用晶体管Tr2由P隧道型TFT构成，其它的晶体管均由N隧道型TFT构成。
在图13所示的例子中由于纸面的限制，只画出4个像素21，将这种像素在行方向和列方向上大量排列成矩阵状，就构成显示屏1。另外，在构成上述各像素21的控制用晶体管Tr1的栅极上在寻址期间通过扫描驱动器(未图示)顺序提供导通电压。这样，通过控制用晶体管Tr1的源极-漏极，使对应于上述数据信号Vdata的电流流向电容Ca，因而电容Ca被充电。而且，该充电电压提供给驱动用晶体管Tr2的栅极，晶体管Tr2使对应于该栅极电压和提供给电源线23-1、23-2……的驱动电源Vcc的电流流向EL元件E1，因此EL元件E1发光。
而且，若控制用晶体管Tr1的栅极电压成为截止电压，则晶体管Tr1成为所谓的截止状态。但是，通过存储在电容Ca上的电荷，驱动用晶体管Tr2的栅极电压可以维持，因此EL元件E1上的驱动电流可以维持。所以在至下次扫描的期间(例如1帧期间)EL元件E1能够继续维持对应于上述数据信号Vdata的点亮状态。
另一方面，在本实施例的上述EL元件E1点亮期间的过程中(例如1帧期间之中)进行控制，以由擦除驱动器(未图示)提供导通擦除晶体管Tr3的擦除信号Reset。因此，能够使在电容Ca上充电的电荷瞬时擦除(放电)。结果驱动用晶体管Tr2变为截止状态，EL元件E1立刻熄灭。换句话说，通过控制来自擦除驱动器(未图示)栅极的导通电压的输出定时，就可以控制EL元件E1的点亮期间，从而能够实现多灰度显示。
在用以点亮驱动设有上述各像素21的显示屏1的电源电路中，也能够适当利用具有作为已说明的图7所示的第一发光控制部件的温度补偿特性的DC-DC变换器。但是图13所示的显示屏1是有源驱动型，因此不需要上述反向偏压VM的生成电路。而且，在图13所示的实施例中，超出预定环境温度时也由第二发光控制部件进行控制，使各EL元件的发光亮度降低。
也就是说，图13中的第二发光控制部件由温敏元件31、电压源36、电压变换器35构成，具体结构是使电压变换器35的输出端通过开关37分别与电源控制线25-1、25-2……连接。再有，图13中表示的是电压变换器35的输出端通过开关37与第1电源控制线25-1连接的状态。
这里，构成第二发光控制部件的上述温敏元件31、电压变换器35、电源36的结构可以置换成例如图14所示的电路结构。也就是这样构成：在作为温敏元件31的热敏电阻TH4的两端分别串连电阻R51和R52，在该串联组加电压源+V。另外，运算放大器15的非反相输入端连接在热敏电阻TH4与电阻R52的连接点上。通过使上述运算放大器15的输出端连接在反相输入端(反馈)，运算放大器15具有作为缓冲放大器的功能，所以基于上述热敏电阻TH4与电阻R52的连接点上的电位的输出电压Vb被输出到运算放大器15。
如果在图14所示的结构中采用高电阻区域至负特性区域的拐点温度例如为50℃的负特性热敏电阻TH4，则在大于上述50℃的工作环境下，能够获得使运算放大器15中的输出电压Vb的电平急剧上升的作用。所以，通过向图13所示的显示屏1的电源控制线25-1提供上述运算放大器15的输出，就可以变更、控制施加在作为发光元件的EL元件E1上的驱动电压值。因此，在大于上述50℃的工作环境下，使EL元件E1的阴极侧的电位上升、EL元件E1的发光亮度降低。
通过上述作用，在图13所示的实施例中也能够获得基于图10说明的对应于环境温度的亮度特性，因此能够期待如图11及图12所说明的延长EL元件发光寿命的效果。
图15表示本发明的驱动装置实施例5，它也表示用于有源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在图15中用相同符号表示对应于已经说明的图13中所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。在图15所示的结构中，与图13所示结构相比增加了A/D变换器32、具有运算控制机能的CPU33及D/A变换器34。
也就是说，与上述热敏电阻TH4所代表的温敏元件输出的环境温度相关的模拟信号通过上述A/D变换器32变换为数字数据，送入CPU33，然后在CPU33中执行必要的处理等，通过D/A变换器34，再变换为模拟信号。D/A变换器34产生的模拟信号提供给电压变换器35，电压变换器35根据与环境温度对应的模拟信号来控制输出电压的电平。
与图13所示的例子同样，上述电压变换器35产生的输出提供给排列在显示屏1上的电源控制线25-1、25-2……，根据环境温度使电源控制线25-1、25-2……的电位变化。因此，在图15所示的实施例中也能够获得与图13所示的实施例同样的作用效果。
图16表示本发明的驱动装置的实施例6，它也表示用于有源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在图16中用相同符号表示对应于已经说明的图13和图15中所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。图16中，显示屏1上仅画出一个像素21作为代表。
在图16所示的实施例的结构是：通过D/A变换器34输出的与环境温度相关的模拟信号，控制提供给数据电极线22-1、22-2……的数据信号Vdata的电平，从而通过驱动晶体管Tr2，变更、控制提供给EL元件E1的驱动电流值。也就是说，使D/A变换器34输出的与环境温度相关的模拟信号，作为控制信号提供给VCA(电压控制放大器)42，并且使对应于图像数据的数据信号作为被控制信号由数据驱动器41提供给VCA42。因此，上述数据信号接受D/A变换器34输出的、与环境温度相关的模拟信号的控制，并作为数据信号Vdata，提供给数据电极线22-1、22-2……。
在上述结构中，如果环境温度例如大于50℃，则通过来自D/A变换器34的控制信号，使VCA42的增益降低。因此，对构成像素21的电容Ca的充电电压降低，相应地，由驱动晶体管Tr2提供给EL元件E1的驱动电流值也降低。因此，在环境温度例如大于50℃的情况下，使EL元件E1的发光亮度降低。
通过上述作用，在图16所示的实施例中也能够获得如图10说明的对应于环境温度的亮度特性，从而能够期待获得如图11及图12所说明的延长EL元件的发光寿命的效果。
图17表示本发明的驱动装置的实施例7，它也表示用于有源驱动型显示屏的驱动装置的例子。另外，在图17中用相同符号表示对应于已经说明的图13、图15及图16所示的各结构要素的部分，因此省略详细的说明。另外，图17中在显示屏1上只画出一个像素21作为代表。
在图17所示的实施例中，根据D/A变换器34输出的与环境温度相关的模拟信号，变更、控制使通过点亮驱动晶体管Tr2使EL元件E1点亮的期间。也就是说，D/A变换器34输出的与环境温度相关的模拟信号作为控制信号提供给PWM(脉宽调制器)45。来自擦除驱动器44的擦除信号提供给PWM45，以使供给擦除信号线26-1、26-2……的擦除信号Reset的发送定时被调整。
作为用于实现上述作用的手段之一是采用这样的结构，即在上述PWM45中在提供给比较电路(未图示)的标准三角波和标准电压中，根据D/A变换器34输出的模拟信号变更上述标准电压的电平。由此，能够进行控制，以根据环境温度变更上述标准三角波和标准电压的交叉点出现的定时。
也就是说，如果环境温度例如大于50℃，则在PWM45产生动作，使标准三角波和标准电压的交叉点出现的定时提前。因此，如果环境温度例如大于50℃，则例如按每帧点亮期间将提供给擦除信号线26-1、26-2……的擦除信号Reset的发生定时提前。
因此，例如按每帧点亮期间擦除晶体管Tr3导通的定时提前，通过上述驱动晶体管Tr2，可以缩短EL元件E1点亮驱动的期间。因此，可以控制使EL元件E1的发光亮度降低。
通过上述作用，在图17所示的实施例中也能够获得如图10说明的对应于环境温度的亮度特性，从而能够期待获得如图11及图12所说明的延长EL元件发光寿命的效果。
另外，在以上说明的有源驱动型显示屏的驱动装置中，可以一并采用变更控制图13及图15所示的EL元件上施加的驱动电压值的部件，经由图16所示的驱动晶体管变更控制向EL元件提供的驱动电流值的部件，以及经由图17所示的驱动晶体管变更控制EL元件点亮期间的部件。

Claims (19)

1.一种分别在多根数据线和多根扫描线的各交叉点上排列发光元件、并向成为扫描对象的所述发光元件有选择地提供发光驱动电流的发光显示屏的驱动方法，其特征在于：
在所述发光显示屏的工作环境温度在预定值以下的范围内，进行可与所述环境温度的高低无关地维持大致一定的发光亮度值的发光控制；并且在工作环境温度超出所述预定值的范围内，进行形成比所述一定的发光亮度值低的发光亮度状态的发光控制。
2.如权利要求1所述的发光显示屏的驱动方法，其特征在于：
对应于所述工作环境温度，通过与该温度高低无关地维持大致一定的发光亮度值的第一发光控制部件，实行所述发光元件的发光控制；并且在工作环境温度超出所述预定值的范围内，所述发光元件的发光亮度的第二发光控制部件执行控制动作，使其亮度值成为比所述一定的发光亮度值低的亮度值。
3.一种分别在多根数据线和多根扫描线的各交叉点上排列发光元件、并设有向成为扫描对象的所述发光元件有选择地提供发光驱动电流的恒定电流源的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
它设有检测所述发光显示屏的工作环境温度、并对应于所述环境温度与该温度的高低无关而保持大致一定的发光亮度值地点亮驱动所述发光元件的第一发光控制部件，以及检测所述发光显示屏的工作环境温度、并在检测到环境温度超出预定值的状态时点亮驱动所述发光元件、使其亮度值比所述一定的发光亮度值低的第二发光控制部件。
4.如权利要求3所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第一发光控制部件具有对应于环境温度来变更控制使所述恒定电流源工作的驱动电压值和向非扫描对象的所述发光元件施加的反向偏压值的结构。
5.如权利要求3或权利要求4所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在超出预定的环境温度的状态时所述第二发光控制部件进行使所述恒定电流源的电流值降低的控制。
6.如权利要求5所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第二发光控制部件中，由分别向各数据线提供恒定电流的电流提供晶体管和对应于环境温度对流过所述各电流提供晶体管的电流值进行控制的控制晶体管构成电流反射镜电路。
7.一种设有多个在多根数据线和多根扫描线的各交叉位置上排列的、并至少分别通过点亮驱动晶体管进行发光控制的发光元件的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
它设有检测所述发光显示屏的工作环境温度、并对应于所述环境温度与此温度的高低无关地保持大致一定的发光亮度值地点亮驱动所述发光元件的第一发光控制部件，以及检测所述发光显示屏的工作环境温度、并在检测到环境温度超出预定值的状态时点亮驱动所述发光元件、使其亮度值比所述一定的发光亮度值低的第二发光控制部件。
8.如权利要求7所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第二发光控制部件变更控制加在所述发光元件上的驱动电压值。
9.如权利要求7所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第二发光控制部件通过点亮驱动晶体管来变更控制向所述发光元件提供的驱动电流值。
10.如权利要求7所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第二发光控制部件通过点亮驱动晶体管来变更控制使所述发光元件点亮的期间。
11.如权利要求7所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
所述第二发光控制部件具有可使之同时使用如下部件中任何两个以上的部件的结构：变更控制加在所述发光元件上的驱动电压值的部件；通过点亮驱动晶体管来变更控制向所述发光元件提供的驱动电流值的部件；以及通过点亮驱动晶体管来变更控制使所述发光元件点亮的期间的部件。
12.如权利要求3或4所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用热敏电阻。
13.如权利要求7至11中任一权利要求所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用热敏电阻。
14.如权利要求3或4所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用二极管元件。
15.如权利要求7至11中任一权利要求所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用二极管元件。
16.如权利要求3或4所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用排列在所述发光显示屏上的发光元件。
17.如权利要求7至11中任一权利要求所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
在检测所述工作环境温度的温度检测部件中采用排列在所述发光显示屏上的发光元件。
18.如权利要求3或4所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
构成所述发光显示屏的发光元件是有机EL元件。
19.如权利要求7至11中任一权利要求所述的发光显示屏的驱动装置，其特征在于：
构成所述发光显示屏的发光元件是有机EL元件。
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