(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
【0009】
図1は、本発明の一実施形態の表示装置の概略回路図である。
【0010】
実施形態の表示装置は、m(mは2以上の自然数)本の共通ラインと、n(nは1以上の自然数)本の駆動ラインと、m×n個の発光素子とを有する。
図1には、例えば、3本の共通ラインCOM1、COM2、COM3と、2本の駆動ラインSEG1、SEG2と、6個の発光素子11、12、21、22、31、32を示す。発光素子11、12、21、22、31、32は、例えばLEDである。
【0011】
共通ラインCOM1、COM2、COM3は、電圧源50に接続され、第1方向(
図1では横方向)に延びている。共通ラインCOM1と電圧源50との間にはスイッチS1が接続され、共通ラインCOM2と電圧源50との間にはスイッチS2が接続され、共通ラインCOM3と電圧源50との間にはスイッチS3が接続されている。
【0012】
駆動ラインSEG1、SEG2は、第1方向に直交する第2方向(
図1では縦方向)に延びている。駆動ラインSEG1、SEG2は、シンクドライバ(または電流源)60に接続されている。
【0013】
共通ラインCOM1と駆動ラインSEG1に、発光素子11が接続されている。発光素子11のアノードは共通ラインCOM1に接続され、発光素子11のカソードは駆動ラインSEG1に接続されている。
【0014】
共通ラインCOM2と駆動ラインSEG1に、発光素子21が接続されている。発光素子21のアノードは共通ラインCOM2に接続され、発光素子21のカソードは駆動ラインSEG1に接続されている。
【0015】
共通ラインCOM3と駆動ラインSEG1に、発光素子31が接続されている。発光素子31のアノードは共通ラインCOM3に接続され、発光素子31のカソードは駆動ラインSEG1に接続されている。
【0016】
共通ラインCOM1と駆動ラインSEG2に、発光素子12が接続されている。発光素子12のアノードは共通ラインCOM1に接続され、発光素子12のカソードは駆動ラインSEG2に接続されている。
【0017】
共通ラインCOM2と駆動ラインSEG2に、発光素子22が接続されている。発光素子22のアノードは共通ラインCOM2に接続され、発光素子22のカソードは駆動ラインSEG2に接続されている。
【0018】
共通ラインCOM3と駆動ラインSEG2に、発光素子32が接続されている。発光素子32のアノードは共通ラインCOM3に接続され、発光素子32のカソードは駆動ラインSEG2に接続されている。
【0019】
マトリクス配置された複数の発光素子は、例えば、赤色光を発光する発光素子と、緑色光を発光する発光素子と、青色光を発光する発光素子とを含む。例えば、同一の駆動ラインSEG1に接続された複数の発光素子11、21、31の発光ピーク波長は略同じであり、発光素子11、21、31は同じ色の光を発光する。同様に、同一の駆動ラインSEG2に接続された複数の発光素子12、22、32の発光ピーク波長は略同じであり、発光素子12、22、32は同じ色の光を発光する。
【0020】
駆動ライン(第1駆動ライン)SEG1に接続された発光素子11、21、31の発光ピーク波長は、第1方向において駆動ラインSEG1に隣り合う駆動ライン(第2駆動ライン)SEG2に接続された発光素子12、22、32の発光ピーク波長と異なる。すなわち、駆動ラインSEG1に接続された発光素子11、21、31の発光色は、駆動ラインSEG2に接続された発光素子12、22、32の発光色と異なる。例えば、それぞれの共通ラインCOM1、COM2、COM3に沿って、赤色光を発光する発光素子と、緑色光を発光する発光素子と、青色光を発光する発光素子とが繰り返されて配列されている。
【0021】
実施形態の表示装置は、ダイナミック点灯制御方式で駆動される。スイッチS1、S2、S3が逐次的にオンされ、共通ラインCOM1、COM2、COM3に逐次的に電圧源50から電圧Vcomが与えられる。例えば、スイッチS1がオンされ、スイッチS1以外のスイッチS2、S3がオフされ、共通ラインCOM1に電圧Vcomが与えられ、次に、スイッチS2がオンされ、スイッチS2以外のスイッチS1、S3がオフされ、共通ラインCOM2に電圧Vcomが与えられ、次に、スイッチS3がオンされ、スイッチS3以外のスイッチS1、S2がオフされ、共通ラインCOM3に電圧Vcomが与えられる。共通ラインCOM1、COM2、COM3に順に電圧Vcomが与えられる制御が繰り返される。
【0022】
点灯対象の発光素子が接続された共通ラインに電圧Vcomが与えられたときに、その点灯対象の発光素子が接続された駆動ライン(選択駆動ライン)に接続されたシンクドライバ60を駆動させることで、電圧源50からの電流が、共通ライン、発光素子、および選択駆動ラインを流れてシンクドライバ60に引き込まれる。これにより、点灯対象の発光素子が点灯する。シンクドライバ60に引き込まれる電流の大きさや、引き込む時間で発光素子の点灯の明るさが調整される。
【0023】
例えば、共通ラインCOM1に電圧Vcomが与えられている時に、シンクドライバ60により駆動ラインSEG1が選択されると、発光素子11が点灯する。共通ラインCOM2に電圧Vcomが与えられている時に駆動ラインSEG1が非選択状態(シンクドライバ60が駆動されずシンクドライバ60に電流が引き込まれない状態)であれば発光素子21は点灯せず、共通ラインCOM3に電圧Vcomが与えられている時に駆動ラインSEG1が非選択状態であれば発光素子31は点灯しない。
【0024】
ここで、
図8は、比較例の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
図8は、例えば、同一駆動ラインSEG1に接続された発光素子11、21のうち、1スキャンで発光素子11を点灯させ、発光素子21は点灯させない動作のタイミングチャートである。1スキャンは、共通ラインCOM1がオンになった時点から、他の共通ラインがオンになる期間を経て、一巡して次に共通ラインCOM1がオンになるまでの期間を表す。
【0025】
図8において、共通ラインCOM1、COM2のオンは、それぞれ、スイッチS1、S2がオンになり、共通ラインCOM1、COM2に電圧源50から電圧Vcomが与えられている状態を表す。共通ラインCOM1、COM2のオフは、それぞれ、スイッチS1、S2がオフになり、共通ラインCOM1、COM2に電圧源50から電圧Vcomが与えられていない状態を表す。
【0026】
駆動ラインSEG1のオンは、シンクドライバ60が駆動され、駆動ラインSEG1からシンクドライバ60に電流が引き込まれている状態(駆動ラインSEG1の選択状態)を表す。駆動ラインSEG1のオフは、シンクドライバ60が駆動されず、駆動ラインSEG1からシンクドライバ60に電流が引き込まれない状態(駆動ラインSEG1の非選択状態)を表す。
【0027】
1スキャンの間に、区間1、区間2、区間3、区間4、および区間3が順に続く。
【0028】
図9は、
図8における区間1の状態を示す概略回路図である。
図9において、駆動ラインSEG1に寄生する容量をCで表す。後述する他の図においても駆動ラインSEG1に寄生する容量をCで表す。また、
図3、
図4、
図6、
図7、
図9、
図10、および
図12において、電流の流れを矢印で表す。
【0029】
まず、区間1においては、共通ラインCOM1がオン、共通ラインCOM2がオフ、駆動ラインSEG1がオンとなる。この区間1において、
図9に示すように、電圧源50から、共通ラインCOM1、発光素子11、および駆動ラインSEG1を電流が流れてシンクドライバ60に引き込まれ、発光素子11が点灯する。共通ラインCOM2がオフのため、発光素子21は点灯しない。
【0030】
このとき、寄生容量Cに蓄えられていた電荷Qはシンクドライバ60を通じて放電され、寄生容量Cに蓄えられた電荷Qは0となる。
【0031】
図10は、
図8における区間2の状態を示す概略回路図である。区間2において、共通ラインCOM1がオン、共通ラインCOM2がオフ、駆動ラインSEG1がオフとなる。駆動ラインSEG1がオフになることで、電流がシンクドライバ60に引き込まれずに、発光素子11には定格電流が流れない。すなわち、発光素子11は定格電流に応じた明るさでは点灯しない。
【0032】
ただし、定格電流よりも小さな微小電流(非駆動状態のシンクドライバ60へ流れるリーク電流)が、共通ラインCOM1から発光素子11を経由して寄生容量Cに充電される。このとき、寄生容量Cに充電される電荷Qは、電圧源50の電圧をVcom、発光素子11に上記微小電流が流れる時の順方向電圧をVf1とすると、Q=C(Vcom−Vf1)となる。
【0033】
このとき、発光素子11は、微小電流に応じた微小の明るさで点灯するが、前の区間1において定格電流で明るく点灯していたため、人は区間2における発光素子11の微小点灯を感じない。
【0034】
図11は、
図8における区間3の状態を示す概略回路図である。区間3において、共通ラインCOM1がオフ、共通ラインCOM2がオフ、駆動ラインSEG1がオフとなる。前の区間2において寄生容量Cに充電された電荷(Q=C(Vcom−Vf1))は保持される。発光素子11および発光素子21は点灯しない。
【0035】
図12は、
図8における区間4の状態を示す概略回路図である。この比較例では、上記微小電流(例えば、10μA程度)が流れる時の発光素子11の順方向電圧Vf1が、上記微小電流が流れる時の発光素子21の順方向電圧Vf2よりも大きい。
【0036】
比較例の区間4において、共通ラインCOM1がオフ、共通ラインCOM2がオン、駆動ラインSEG1がオフとなる。共通ラインCOM2がオンになることで、微小電流が共通ラインCOM2から発光素子21を経由して寄生容量Cに充電される。
【0037】
このとき、Vf1>Vf2より、C(Vcom−Vf1)<C(Vcom−Vf2)となる。すなわち、区間4において、寄生容量Cに電荷が溜まる余地があるため、発光素子21経由で寄生容量Cに電荷が充電される。区間3において寄生容量Cに蓄えられる電荷(C(Vcom−Vf1))と、区間4において寄生容量Cに蓄えられる電荷(C(Vcom−Vf2))との差分の電荷ΔQ(=C(Vf1−Vf2))が、区間4において発光素子21経由で寄生容量Cに移動する。
【0038】
したがって、区間4において、駆動ラインSEG1が非選択であり発光素子21は点灯対象でないのに、微小電流により微小の明るさで点灯、すなわち疑似点灯してしまう。
【0039】
これに対して、本実施形態では、上記微小電流が流れる時の発光素子11の順方向電圧(第1順方向電圧)をVf1、上記微小電流が流れる時の発光素子21の順方向電圧(第2順方向電圧)をVf2、上記微小電流が流れる時の発光素子31の順方向電圧(第3順方向電圧)をVf3とし、共通ラインCOM1のオンの後に共通ラインCOM2がオンになり、共通ラインCOM2のオンの後に共通ラインCOM3がオンになり、共通ラインCOM3のオンの後に共通ラインCOM1がオンになる一巡の走査順序において、Vf1<Vf2<Vf3にすることで、点灯対象でない発光素子の疑似点灯を抑制することができる。
【0040】
図2は、実施形態の表示装置の駆動方法を示すタイミングチャートである。
図2は、例えば、同一駆動ライン(第1駆動ライン)SEG1に接続された発光素子(第1発光素子)11、発光素子(第2発光素子)21、発光素子(第3発光素子)31のうち、共通ライン(第1共通ライン)COM1、共通ライン(第2共通ライン)COM2、共通ライン(第3共通ライン)COM3の上記一巡の走査期間に発光素子21を点灯させ、発光素子11、31は点灯させない動作のタイミングチャートの一部の期間を表す。1スキャンの間に、共通ラインCOM1、共通ラインCOM2、および共通ラインCOM3が順にオンにされる。前のスキャン(N回目のスキャン)と次のスキャン(N+1回目のスキャン)との間に、区間4が設定される。
図2は、N回目のスキャンにおける共通ラインCOM2がオンになった時点から、区間4を挟んで、N+1回目のスキャンにおける共通ラインCOM1がオフになった時点までを抽出して表す。
【0041】
図2において、共通ラインCOM1、COM2、COM3のオンは、それぞれ、スイッチS1、S2、S3がオンになり、共通ラインCOM1、COM2、COM3に電圧源50から電圧Vcomが与えられている状態を表す。共通ラインCOM1、COM2、COM3のオフは、それぞれ、スイッチS1、S2、S3がオフになり、共通ラインCOM1、COM2、COM3に電圧源50から電圧Vcomが与えられていない状態を表す。
【0042】
駆動ラインSEG1のオンは、シンクドライバ60が駆動され、駆動ラインSEG1からシンクドライバ60に電流が引き込まれている状態(駆動ラインSEG1の選択状態)を表す。駆動ラインSEG1のオフは、シンクドライバ60が駆動されず、駆動ラインSEG1からシンクドライバ60に電流が引き込まれない状態(駆動ラインSEG1の非選択状態)を表す。
【0043】
図3は、
図2における区間1の状態を示す概略回路図である。区間1においては、共通ラインCOM2がオン、共通ラインCOM1、COM3がオフ、駆動ラインSEG1がオンとなる。この区間1において、電圧源50から、共通ラインCOM2、発光素子21、および駆動ラインSEG1を電流が流れてシンクドライバ60に引き込まれ、発光素子21が点灯する。共通ラインCOM1、COM3がオフのため、発光素子11、31は点灯しない。
【0044】
このとき、寄生容量Cに蓄えられていた電荷Qはシンクドライバ60を通じて放電され、寄生容量Cに蓄えられた電荷Qは0となる。
【0045】
図4は、
図2における区間2の状態を示す概略回路図である。区間2において、共通ラインCOM2がオン、共通ラインCOM1、COM3がオフ、駆動ラインSEG1がオフとなる。駆動ラインSEG1がオフになることで、電流がシンクドライバ60に引き込まれずに、発光素子21には定格電流が流れない。すなわち、発光素子21は定格電流に応じた明るさでは点灯しない。
【0046】
ただし、定格電流よりも小さな微小電流(非駆動状態のシンクドライバ60へ流れるリーク電流)が、共通ラインCOM2から発光素子21を経由して寄生容量Cに充電される。このとき、寄生容量Cに充電される電荷Qは、電圧源50の電圧をVcom、発光素子21に上記微小電流が流れる時の順方向電圧をVf2とすると、Q=C(Vcom−Vf2)となる。
【0047】
このとき、発光素子21は、微小電流に応じた微小の明るさで点灯するが、前の区間1において定格電流で明るく点灯していたため、人は区間2における発光素子21の微小点灯を感じない。
【0048】
図5は、
図2における区間3の状態を示す概略回路図である。区間3において、共通ラインCOM3がオン、共通ラインCOM1、COM2がオフ、駆動ラインSEG1がオフとなる。
【0049】
本実施形態では、共通ラインCOM2に電圧Vcomが供給され、駆動ラインSEG1が非選択状態において発光素子21に微小電流が流れる時の順方向電圧Vf2と、共通ラインCOM2の次にオンにされる共通ラインCOM3に電圧Vcomが供給され、駆動ラインSEG1が非選択状態において発光素子31に微小電流が流れる時の順方向電圧Vf3との間に、Vf2<Vf3の関係がある。
【0050】
そのため、発光素子21に上記微小電流が流れる時の寄生容量Cに蓄えられる電荷(C(Vcom−Vf2))と、発光素子31に上記微小電流が流れるときの寄生容量Cに蓄えられる電荷(C(Vcom−Vf3))との関係は、C(Vcom−Vf2)>C(Vcom−Vf3)となる。
【0051】
したがって、共通ラインCOM3から発光素子31経由で寄生容量Cに電荷が移動せず、C(Vcom−Vf2)と、C(Vcom−Vf3)との差分の電荷が寄生容量Cからシンクドライバ60へ放電される。この結果、発光素子31の疑似点灯を抑制できる。
【0052】
共通ラインCOM3がオンの後、再び共通ラインCOM1がオンされる。ここで、Vf3>Vf1であるため、発光素子11の疑似点灯が生じ得る。
【0053】
そこで、本実施形態では、区間4を設定している。
図6は、
図2における区間4の状態を示す概略回路図である。区間4において、発光素子11、21、31が接続されたすべての共通ラインCOM1、COM2、COM3をオンにする。駆動ラインSEG1はオフである。
【0054】
共通ラインCOM1、COM2、COM3のN回目のスキャンが終了して、次のN+1回目のスキャンが開始する前に、電圧源50から電圧Vcomが共通ラインCOM1、COM2、COM3に同時に、または極短時間の時間差で供給され、発光素子11、21、31を経由して、駆動ラインSEG1上の寄生容量Cに電荷が充電される。このときの微小電流は3つの経路に分散して流れるため、発光素子11、21、31のそれぞれを流れる電流は小さく、この区間4における発光素子11、21、31の疑似点灯を抑制できる。
【0055】
図7は、
図2における区間5の状態を示す概略回路図である。区間5において、共通ラインCOM1がオン、共通ラインCOM2、COM3がオフ、駆動ラインSEG1がオフとなる。
【0056】
区間5において、微小電流が共通ラインCOM1から発光素子11を経由して寄生容量Cに充電されるが、区間2のような放電後の電荷0からの充電ではなく、前の区間4で充電された電荷量からの極微量の充電のため、発光素子11を流れる電流は極微小であり、発光素子11の疑似点灯を抑制できる。
【0057】
以上説明した実施形態では、共通ラインCOM1、COM2、COM3の上記一巡の走査期間に、駆動ラインSEG1に接続された発光素子のうち発光素子21を点灯させ、発光素子11、31は点灯させない例を説明したが、駆動ラインSEG1にm以上の共通ラインが接続されている場合、第m共通ラインに接続された非点灯対象の第m発光素子の微小電流が流れる時の順方向電圧Vf
mと、第m共通ラインより一つ前にオンされる第m−1共通ラインに接続された点灯対象の第m−1発光素子の微小電流が流れる時の順方向電圧Vf
m−1との間の関係を、Vf
m−1<Vf
mとすることで、非点灯対象の第m発光素子の疑似点灯を抑制することができる。駆動ラインSEG2に接続された任意の隣接する2つの発光素子についても同じことが言える。
【0058】
1つの駆動ラインに接続された発光素子の数は3つに限らず、4つ以上の発光素子が1つの駆動ラインに接続された場合にも、それぞれの発光素子に接続された共通ラインが1スキャンの間にオンになる順が後の発光素子ほど上記微小電流時の順方向電圧を大きくし、且つ
図2に示す区間4を設けることで、疑似点灯を抑制することができる。
【0059】
共通ラインおよび駆動ラインを備えた基板を準備し、その基板上に発光素子が実装される。実施形態によれば、複数の発光素子を基板上に実装する前に、複数の発光素子の微小電流時の順方向電圧を測定する。
【0060】
この測定後、1スキャンの間にオンになる順が後の共通ラインに接続される発光素子ほど順方向電圧の測定値が大きくなるように、複数の発光素子を、駆動ラインが延びる方向である第2方向に沿って基板上に配列し、同じ駆動ラインに接続するとともに、別々の共通ラインに接続する。
【0061】
以上、具体例を参照しつつ、本開示の実施形態について説明した。しかし、本開示は、これらの具体例に限定されるものではない。本開示の上述した実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての形態も、本開示の要旨を包含する限り、本開示の範囲に属する。その他、本開示の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本開示の範囲に属するものと了解される。