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JP2005164666A - 表示装置の駆動システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電流変換回路の出力電流値に起因した表示ムラの発生を防止した表示装置の駆動システムを提供する。
【解決手段】本発明の表示装置の駆動システムは、ｍ行及びｎ列のマトリックスに配置され電流駆動素子を含む複数の画素と、外部から入力されるデジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnをそれに応じたアナログ電流に変換して出力するｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnと、デジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnをｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnに選択的に入力するための第１セレクター回路１０と、ｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの電流出力を各列の画素群に選択的に供給するための第２セレクター回路２０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示装置の駆動システムに関し、特に電流プログラム方式の駆動回路を有した表示装置の駆動システムに関する。
近年、有機エレクトロルミネッセンス（Organic Electro Luminescence：以下、「有機ＥＬ」と略称する）素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されている。特に、有機ＥＬ素子を駆動させるスイッチング素子として薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が開発されている。かかる有機ＥＬ素子は、ＬＣＤとは異なり、それに流す電流に応じた輝度により自発光する素子である。
そのような有機ＥＬ表示装置の駆動システムとしては種々のものがあるが、その１つに電流プログラム方式がある。この方式は、上述した有機ＥＬ素子の電流対輝度特性を利用して、デジタル表示信号に応じた輝度を得るために、そのデジタル表示信号に応じた電流値を電流変換回路（電流ＤＡＣとも呼ばれる）によって設定し、その電流を電流変換回路から各画素にするものである。
そして、特に、高精細の有機ＥＬ表示装置では、画素への電流プログラム期間を確保するために、各列の画素群に対応して複数の電流変換回路を設けている。このような駆動方式は、各列の画素群に１つずつチャンネルを割り当てたもので、多チャンネル電流ＤＡＣ方式と呼ばれている。
図４は、従来例の有機ＥＬ表示装置の駆動システムを示すブロック図である。それぞれ有機ＥＬ素子を含む複数の画素Ｐ11，Ｐ12，・・・がｍ行及びｎ列のマトリックスに配置されている。そして各列の画素群毎に対応して、ｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnが配置されている。これらの電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnは、それぞれに入力されるデジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnをそれらに応じた電流値を有する電流Ｉ1〜Ｉnに変換して、各列の画素群に供給する。
例えば、最初の１水平走査期間では、画素Ｐ11，Ｐ12，・・・Ｉ1nに順次に、電流Ｉ1，Ｉ2，・・・Ｉnが供給され、次の１水平走査期間では、画素Ｐ21，Ｐ22，・・・Ｉ2nに順次に、電流Ｉ1，Ｉ2，・・・Ｉnが供給される。そして、このような水平走査が残りのすべてのラインについて繰り返され、１フィールドの走査期間が終了する。
図５は、この有機ＥＬ表示装置の駆動システムにおいて、各列の画素群とそれらを駆動する電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnとの対応関係を示した図である。この図からもわかるように、各列の画素群は、同一の電流変換回路によって駆動される。例えば、ｎ番目のフ
ィールドにおいて、１列目の画素群は、図４中「１」で表された電流変換回路ＤＡＣ1によって駆動され、２列目の画素群は、図４中「２」で表された電流変換回路ＤＡＣ2によ
って駆動される。そして、ｎ＋１番目のフィールド、ｎ＋２番目のフィールドについてもこの対応関係は全く同じである。
特開２００３−１５０１１８号公報
一般に、ｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnはＬＳＩで構成されるが、その製造ばらつきのために、ｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの出力電流値にばらつきが生じる。この出力電流のばらつきは、電流駆動素子である有機ＥＬ素子の輝度のばらつきに直結する。
ところが、図４に示した従来の表示装置の駆動システムでは、各列の画素群は、常に同一の電流変換回路によって駆動されるので、ある列に対応した電流変換回路の出力電流値が他に比べて異常に大きかったり、異常に小さかったりすると、その列の画素群に対応したラインに明暗の表示ムラが現れてしまう。
一般に、そのようなラインの表示ムラは、輝度のばらつきが１％以下であれば人間の目に視認されないと言われているが、一般にはそのようなばらつきに抑えるのは、ＬＳＩの製造技術上では困難である。
本発明の表示装置の駆動システムは、ｍ行及びｎ列のマトリックスに配置され電流駆動素子を含む複数の画素と、外部から入力されるデジタル表示信号をそれに応じたアナログ電流に変換して出力するｎ個の電流変換回路と、前記デジタル表示信号を前記ｎ個の電流変換回路に選択的に入力するための第１セレクター回路と、前記ｎ個の電流変換回路の電流出力を各列の画素群に選択的に供給するための第２セレクター回路とを備えることを特徴とするものである。
また、上記構成において、前記第１セレクター回路及び第２セレクター回路は、１フィ
ールド期間中に前記ｎ個の電流変換回路の出力が同一列の画素群に常に共有されることがないように、前記ｎ個の電流変換回路へのデジタル表示信号の入力及び前記ｎ個の電流変換回路から前記各列の画素群への電流出力を１水平走査期間毎に切り替えることを特徴とするものである。
さらに、前記第１セレクター回路及び第２セレクター回路は、前記ｎ個の電流変換回路へのデジタル表示信号の入力及び前記ｎ個の電流変換回路から前記各列の画素群への電流出力を１フィールド期間毎に切り替えることを特徴とするものである。
本発明の表示装置の駆動システムによれば、電流変換回路の出力電流値に起因した表示ムラの発生を防止することができる。
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置の駆動システムを示すブロック図である。
それぞれ有機ＥＬ素子を含む複数の画素Ｐ11，Ｐ12，・・・が、ｍ行及びｎ列のマトリ
ックスに配置されている。そして、ｎ個の電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnが配置されている。これらの電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnは、第１セレクター回路１０を介して入力されるデジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnをそれらに応じた電流値を有する電流Ｉ1〜Ｉnに変換するものである。第１セレクター回路１０は、水平走査クロックＣＫＨ、垂直走査クロックＣＫＶ及び入出力パターン選択信号ＳＥＬによって、１水平走査期間毎に、あるいは１フィ
ールド期間毎に、デジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnをいずれの電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnに入力するかを選択するように制御されている。
また、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnから出力される電流Ｉ1〜Ｉnは、第２セレクター回路２０を介して選択された各列の画素群に供給される。ここで各列の画素群とは、例えば第１列目の画素群は、画素群（Ｐ11，Ｐ21，P31・・，Pm1）を指し、第２列目の画素群は、画素群（Ｐ12，Ｐ22，P32・・，Pm2）を指し、第ｎ列の画素群は、画素群（Ｐ1n，Ｐ2n，P3n・・，Pmn）を指している。そして、第２セレクター回路２０は、水平走査クロックＣＫＨ、垂直走査クロックＣＫＶ及び入出力パターン選択信号ＳＥＬによって、１水平走査期間毎に、あるいは１フィールド期間毎に、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnから出力される電流Ｉ1〜Ｉnをいずれの画素群に供給するかを選択するように制御されている。
そして、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの入出力の切り替えの具体的な態様としては、第１セレクター回路１０及び第２セレクター回路２０は、１フィールド期間中に電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnから出力される電流Ｉ1〜Ｉnが、同一列の画素群に常に共有されることがないように、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnへのデジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnの入力及び電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnから各列の画素群への電流出力を１水平走査期間毎に切り替えることが好適である。また、これに加えて、第１セレクター回路１０及び第２セレクター回路２０は、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnへのデジタル表示信号Ｄ1〜Ｄnの入力及び電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnから各列の画素群への電流出力を１フィールド期間毎に切り替えることが好適である。
図２は、有機ＥＬ表示装置の駆動システムにおいて、各列の画素群とそれらを駆動する電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnとの対応関係の一例を示した図である。図２において、ｍ行ｎ列の画素配置が示されているが、各画素には、その画素に電流を供給する電流変換回路の番号が付されている。例えば、１行１列目の画素P11には、電流変換回路ＤＡＣ1から電流が供給される。１行２列目の画素P12には、電流変換回路ＤＡＣ2から電流が供給される。
そして、この例では１水平期間毎に２チャンネルずつ、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnと画素の関係がシフトされるように制御されている。例えば、ｎ番目のフィールド（ｎ）において、第１行目のライン走査では、１，２，３，４，・・・，ｎの順で電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnが割り当てられている。
第２行目のライン走査では、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの画素に対する割り当てが２チャンネルだけシフトされている。つまり、電流変換回路ＤＡＣ1は、２行１列目の画素P21ではなく、２行３列目の画素P23に電流を供給する。同様に、電流変換回路ＤＡＣ2は、２行４列目の画素P24に電流を供給する。図３は、この第２行目ライン走査時の第１及び第２セレクター回路１０，２０の切り替え状態を示す図である。電流変換回路ＤＡＣ1には、デジタル表示信号Ｄ3が入力され、これを電流に変換して、２行３列目の画素P23に供給している。電流変換回路ＤＡＣ1には、デジタル表示信号Ｄ4が入力され、これを電流に変換して、２行４列目の画素P24に供給している。
このように、デジタル表示信号Ｄ1が第１列の画素群に供給され、デジタル表示信号Ｄ2に応じた電流が第２列の画素群に供給され、デジタル表示信号Ｄ3に応じた電流が第３列の画素群に供給されるという関係は、従来と同じであるが、デジタル表示信号を電流に変換する電流変換回路が切り替えられている。
そして３行目のラインでは、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの画素に対する割り当てが更に２チャンネルだけシフトされている。こうして、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの画素に対する割り当ては、１水平走査毎に２チャンネルずつローテーションされていくが、途中でそのローテーションを中止して、第１行目と同じ割り当て関係に戻しても良い。この例では、第５行目のライン走査時には、第１行目と同じ割り当て関係に戻されている。なお、本実施形態においては、説明を容易にするために、第５行目でローテーションをする例を示したが、単純にローテーションを続けてもよい。
そして、フィールド（ｎ）の走査が終了し、次のｎ＋１番目のフィールド（ｎ）においては、４チャンネルずつ、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnと画素の関係がシフトされた状態から、第１行目のラインの走査が開始される。すなわち、第１行目のラインでは、電流変換回路ＤＡＣ1は、１行５列目の画素P15に電流を供給する。同様に、電流変換回路ＤＡＣ2は、１行６列目の画素P16に電流を供給する。そして、第２行目のライン走査では、前のフィールド（ｎ）と同様に、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの画素に対する割り当てが２チャンネルだけシフトされている。例えば、電流変換回路ＤＡＣ1は、２行７列目の画素P27に電流を供給する。
このように、第１セレクター回路１０及び第２セレクター回路２０を１水平走査期間毎に切り替えることにより、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの出力電流特性のばらつきの影響が各列の画素群の間で分散されるので、列単位で現れる線状の表示ムラが軽減される。さらに、第１セレクター回路１０及び第２セレクター回路２０を１フィールド走査毎に切り替えることにより、１水平走査期間毎の切り替えだけでは残存するパターンが平均化され、さらに表示ムラが視認されにくくなる。
また、電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnの出力電流特性のばらつきはランダムに生じるため、第１セレクター回路１０及び第２セレクター回路２０の入出力のパターンの切り替えは、入出力パターン選択信号ＳＥＬに応じて任意に設定されるように構成することが好ましい。これにより、複数の表示装置毎に表示ムラを抑え、最適な表示が得られる。
本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置の駆動システムを示すブロック図である。 図１の有機ＥＬ表示装置の駆動システムにおいて、各列の画素群とそれらを駆動する電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnとの対応関係の一例を示した図である。 本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置の駆動システムにおいて、第１及び第２セレクター回路１０，２０の切り替え状態の一例を示す図である。 従来例の有機ＥＬ表示装置の駆動システムを示すブロック図である。 図４の有機ＥＬ表示装置の駆動システムにおいて、各列の画素群とそれらを駆動する電流変換回路ＤＡＣ1〜ＤＡＣnとの対応関係を示した図である。
符号の説明
１０ 第１のセレクター回路 ２０ 第２セレクター回路
Ｐ11，Ｐ12・・・ 画素
ＤＡＣ1・・・ＤＡＣn 電流変換回路

Claims (5)

  1. ｍ行及びｎ列のマトリックスに配置され電流駆動素子を含む複数の画素と、
    外部から入力されるデジタル表示信号をそれに応じたアナログ電流に変換して出力するｎ個の電流変換回路と、
    前記デジタル表示信号を前記ｎ個の電流変換回路に選択的に入力するための第１セレクター回路と、
    前記ｎ個の電流変換回路の電流出力を各列の画素群に選択的に供給するための第２セレクター回路とを備えることを特徴とする表示装置の駆動システム。
  2. 前記第１セレクター回路及び第２セレクター回路は、１フィールド期間中に前記ｎ個の電流変換回路の出力が同一列の画素群に常に共有されることがないように、前記ｎ個の電流変換回路へのデジタル表示信号の入力及び前記ｎ個の電流変換回路から前記各列の画素群への電流出力を１水平走査期間毎に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動システム。
  3. 前記第１セレクター回路及び第２セレクター回路は、前記ｎ個の電流変換回路へのデジタル表示信号の入力及び前記ｎ個の電流変換回路から前記各列の画素群への電流出力を１フィールド期間毎に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の表示装置の駆動システム。
  4. 前記第１セレクター回路及び第２セレクター回路は、入出力パターン選択信号に応じて、前記ｎ個の電流変換回路へのデジタル表示信号の入力及び前記ｎ個の電流変換回路から前記各列の画素群への電流出力を任意に切り替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動システム。
  5. 前記電流駆動素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１，２，３，４のいずれか１項に記載の表示装置の駆動システム。
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