电致发光显示器的驱动装置及电致发光显示装置 【技术领域】
本发明涉及根据图象信号驱动由EL(电致发光)元件构成的显示器的驱动装置及EL显示装置。
背景技术
有机EL元件，例如，如图8所示，具有将ITO透明阳极52、空穴输送层53、有机发光层54、电子输送层55、阴极56在玻璃基板51上按该顺序层叠的结构。当由电源57从阴极56及阳极52分别注入电子和空穴时，通过将这些电子和空穴在有机发光层54内重新耦合而使有机分子变为激励状态，并当回到了原来的状态(基态)时，从有机发光层54射出光线。电子和空穴重新耦合时的能量，并不是全部作为光线向外部射出，而是有一部分变为热量因而使有机EL元件的温度升高。当有机EL元件的温度升高时，使电子和空穴的迁移率下降并使亮度降低。
采用了有机EL元件的有机EL显示器，与LCD一样，大致可分为无源阵列驱动型和有源阵列驱动型。无源阵列驱动型，具有可以使阳极和阴极的交叉部分发光的简单阵列结构，并仅当选择垂直线时点亮。与此不同，有源阵列驱动型，如图9所示，构成为在各有机EL元件30内配置用作开关的TFT31，并将此时的图象信号写入由选择象素(行)的水平(H)移位寄存器21及选择线(列)的垂直(V)移位寄存器22选定的有机EL元件30，由安装在各有机EL元件30内的电容器C保持图象信号分量(电压)并使各有机EL元件30按规定的周期点亮(参照特开2002-40963)。
这里，假定在水平方向象素数为320、垂直方向象素数为240的有机EL显示器上显示NTSC的图象。在这种情况下，如图10所示，在与线号22及线号285对应的水平周期地脉冲CKV(垂直控制时钟)的时刻，将STV(垂直启动信号)输入垂直移位寄存器22，以选择显示器的最上边的线。如果有效图象周期为水平周期的80％，则如图11所示，将水平周期的320/0.8＝400倍的脉冲CKH(水平控制时钟)输入水平移位寄存器21，并在有效图象周期开始后输入STH(水平启动信号)，以选择显示器的各线的最左边的象素。另外，图9中的CSV(垂直移位方向切换)及CSH(水平移位方向切换)，分别为决定垂直移位寄存器22及水平移位寄存器21的移位方向的信号，在决定了显示器的配置后，无需再进行操作。
当在按如上所述方式驱动的有机EL显示器上例如较长时间地持续显示黑地白格图案的图象时，显示着黑色的有机EL元件，由于都不接受能量，所以温度不会升高，但显示着白色的有机EL元件总是持续地接受着能量，由于所接受的能量的一部分变为热量，所以温度持续地上升，从而将使亮度降低。在这种状态下，虽然在图象上没有不协调的感觉，但如果在该图象之后例如想要显示全部为灰色的图象时，由于温度升高后的有机EL元件与温度没有上升的有机EL元件相比亮度变低，所以将会模糊地看到白地黑格的图案。
【发明内容】
本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的是提供一种通过抑制EL元件的温度上升而减低EL元件之间的亮度不均并由此可以减低由EL元件构成的显示器的画面亮度不均的EL显示器的驱动装置及EL显示装置。
为解决上述课题，本发明的EL显示器的驱动装置，根据图象信号驱动由EL元件构成的显示器，该驱动装置的特征在于：备有利用上述图象信号的垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态的装置、及对上述图象信号进行亮度校正以使图象显示时间因形成上述非发光状态而变短的那些EL元件的输入图象亮度提高的校正装置。
按照上述结构，由于利用垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态，所以可以对所有EL元件提供冷却期间，因而可以抑制EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以减低显示器的画面亮度不均。另外，可以由上述校正装置消除因形成上述非发光状态而使各EL元件的图象显示时间不同所引起的显示器上的显示区域之间的显示亮度变化。
上述校正装置，也可以备有将上述图象信号转换为数字图象的A/D转换电路、及对上述数字图象执行用作亮度校正的运算处理的运算器。此外，上述校正装置，也可以由输入上述图象信号并以任意的增益放大后输出的可变增益放大器构成，该可变增益放大器，可以构成为根据上述图象信号的垂直同步信号改变上述增益。
本发明的EL显示装置，根据图象信号驱动EL元件，该EL显示装置的特征在于：备有抽取设在由上述EL元件构成的各象素部内的电容器的电荷而使各象素进行黑色显示的开关、在对各象素部写入下一个图象入的规定时间前的时刻使上述开关进行ON(接通)操作的控制装置。
按照上述结构，由于通过进行上述黑色显示的开关的操作而使各EL元件形成规定时间的非发光状态(黑色显示状态)，所以可以对所有EL元件提供冷却期间。因此，可以抑制各EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以减低显示器的画面亮度不均。另外，由于上述非发光状态在对各象素部写入下一个图象的规定时间前形成，所以无论在显示器上的哪个区域内都可以提供一定的冷却期间及图象显示时间。
在结构如上所述的EL显示装置中，也可以设有黑色显示用垂直移位寄存器，并构成为在规定时刻将黑色写入启动信号输入该黑色显示用垂直移位寄存器。
本发明的EL显示器的驱动装置，根据图象信号驱动由EL元件构成的显示器，该驱动装置的特征在于：备有利用上述图象信号的垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态的装置、将上述图象信号转换为图象数据的A/D转换电路、将上述图象信号写入存储器的装置、以使半帧图象内的图象供给方向按每个半帧反向的方式从上述存储器读出图象数据的装置、与使上述图象供给方向按每个半帧反向的方式对应地使对上述显示器的图象写入方向按每个半帧反向的装置。
按照上述结构，由于利用垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态，所以可以对所有EL元件提供冷却期间(从半帧期间来看，在显示器上侧和下侧各元件的冷却期间不同)，因而可以抑制EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以减低显示器的画面亮度不均。另外，由于使图象供给方向及图象写入方向按每个半帧反向，所以如从1帧周期来看则可以使各EL元件的冷却期间及图象显示时间在显示器上侧和下侧变得均匀。
也可以使上述图象供给方向及图象写入方向以半帧图象内的线为单位反向，还可以使上述图象供给方向及图象写入方向以半帧图象内的象素为单位反向。
【附图说明】
图1是与本发明的EL显示器的驱动装置有关的说明图，是示出对EL显示器的各信号的波形的说明图。
图2是示出由数字电路构成的驱动装置的框图。
图3是示出由模拟电路构成的驱动装置的框图。
图4是示出本发明的有机EL显示装置的电路图。
图5是示出对图4所示的EL显示装置的各信号的波形的说明图。
图6是与本发明的EL显示器的驱动装置有关的说明图，是示出对EL显示器的各信号的波形的说明图。
图7是示出本发明的有机EL显示器的驱动装置框图。
图8是示出一般的有机EL显示元件的断面图。
图9是示出一般的有源驱动型有机EL显示器的电路图。
图10是示出现有的驱动装置中的对有机EL显示器的各驱动信号的波形的说明图。
图11是用作参考图的示出供给有机EL显示器的1个水平周期的图象信号与各驱动信号的关系的说明图。
【具体实施方式】
(实施形态1)
以下，根据图1和图2说明本发明实施形态的EL显示器的驱动装置。另外，作为本实施形态的驱动装置的驱动对象的有机EL显示器，假定具有与图9所示相同的结构。
如图2所示，本实施形态的驱动装置，备有输入图象信号(在本实施形态中假定为NTSC图象信号)并生成数字图象数据的A/D转换电路1、对上述数字图象数据进行校正处理的数字信号处理器(DSP)2、将进行了校正处理的数字图象数据转换为模拟图象信号的D/A转换器3、有机EL显示器4、及定时控制器5。
由上述定时控制器5对有机EL显示器4中的垂直移位寄存器22(参照图9)的STV及CKV的输出进行控制。定时控制器5，如图1(a)、(b)所示，与垂直回扫期间(21H期间)对应地对STV插入20H宽的脉冲，并使该脉冲为High(高电平)，与此同时，在21H期间内使CKV增速12倍(21H期间×12＝252)。由于垂直回扫期间中的图象信号为黑电平，所以在该期间内对所有有机EL元件写入黑色，接着，在由原来的线选脉冲(STV)写入图象前的期间内，有机EL显示器4持续地显示黑色。即，在垂直回扫期间中，由于所有有机EL元件都不接受能量，所以温度下降，与持续显示白色时相比可以抑制温度的上升，因此可以减低因亮度降低而引起的亮度不均。
但是，在这种状态下在1帧周期内显示着图象信号的最上边的线为483/525(如从525减去21H期间×2(半帧)＝42则得483)，与此不同，显示着图象信号的最下边的线为44/525((21H期间+1(本身的期间))×2(半帧)＝44)，所以将构成越靠画面的下方亮度越低的图象。
数字信号处理器(DSP)2，为消除越靠画面下侧亮度越低的现象，通过在输入级对输入到有机EL显示器4的图象信号进行校正，使亮度变得均匀。具体地说，如设k为校正系数，则通过对各线乘以亮度降低度的倒数而将其校正为适当的亮度，即执行使对最上边的线写入的图象信号乘以k×525/483(≈k×1)的运算处理，并使对最下边的线写入的图象信号乘以k×525/44(≈k×12)。进一步地说，如果是与中间的线对应的图象信号，则可以进行大约乘以k×6的校正。
(实施形态2)
根据图3说明本发明的另一实施形态。图3所示的电路，示出使图象信号通过可变增益放大器6并以垂直锯齿形波控制该可变增益放大器的增益的模拟电路例。即，垂直锯齿形波的周期与有机EL显示器4的图象写入期间相对应，垂直锯齿形波的电压值变化与有机EL显示器4的各有机EL元件的象素位置(亮度降低程度)相对应。因此，可以由上述垂直锯齿形波调整可变增益放大器的增益。按照这种方式，可以提高图象显示时间变短的那些有机EL元件的输入图象亮度，因而能够消除有机显示器4上的显示区域之间的显示亮度变化。
另外，在上述实施形态中，举例示出了在水平方向象素数为320、垂直方向象素数为240的有机EL显示器上显示NTSC的图象的情况，但并不限定于上述的象素数，另外，也不限定于显示NTSC的图象。
如上所述，按照本发明，由于利用垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态，所以可以对所有EL元件提供冷却期间，因而可以抑制EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以取得减低显示器的画面亮度不均的效果。
(实施形态3)
以下，根据图4和图5说明本发明实施形态的有机EL显示装置。
图4是示出本实施形态的有机EL显示装置的电路图。该有机EL显示装置，构成为在各有机EL元件10内配置用作开关的TFT11，并将此时的图象信号写入由选择象素(行)的水平(H)移位寄存器13及选择线(列)的垂直(V)移位寄存器14选定的有机EL元件10，由安装在各有机EL元件10内的电容器C保持图象信号分量(电压)并使各有机EL元件10按规定的周期点亮。另外，作为本发明的特征，具有在各象素部内将黑色显示开关12与上述电容器C并联连接的结构，并构成为由黑色垂直移位寄存器15对黑色显示开关12进行ON/OFF(通/断)控制。
从图中未示出的定时控制器向水平移位寄存器13供给CKH(水平控制时钟)及STH(水平启动信号)、向垂直移位寄存器14供给CKV(垂直控制时钟)及STV(垂直启动信号)，并向黑色垂直移位寄存器15供给CKBV(垂直黑色控制时钟)及STBV(垂直黑色启动信号)。
这里，假定在水平方向象素数为320、垂直方向象素数为240的有机EL显示器上显示NTSC的图象。通过定时控制器的控制，如图5(a)、(b)所示，在与线号22及线号285对应的水平周期的脉冲CKV的时刻，输入STV，以选择显示器的最上边的线。另外，如果有效图象周期为水平周期的80％，则将水平周期的320/0.8＝400倍的脉冲CKH输入水平移位寄存器13，并在有效图象周期开始后输入STH，以选择显示器的各线的最左边的象素。
进一步，定时控制器，在上述图5中示出的时刻将CKBV供给黑色垂直移位寄存器15。在图5所示的例中，在由作为原来的图象写入选择脉冲的STV写入图象的时刻的10H期间之前，将作为黑色写入选择脉冲的STBV供给黑色垂直移位寄存器15。在将该STBV供给黑色垂直移位寄存器15时，可以按每1H选择黑色写入线。在所选定的黑色写入线上，使黑色显示开关12接通并将与其连接着的电容器C的电荷抽出，所以变为非发光状态(黑色显示状态)。在变成黑色显示的线上，可以在10H期间后写入下一个图象。
按照上述方式，可以在半帧中由各象素进行10H期间的黑色显示，由于在该10H期间中所有有机EL元件10都不接受能量，所以温度下降，与持续显示白色时相比可以抑制温度的上升，因此可以减低因亮度降低而引起的亮度不均。在上述举例示出的10H期间的黑色显示中，有机EL元件的总体亮度，与不进行该黑色显示时相比为505/525≈96.2％，因而亮度几乎没有降低。
另外，在上述实施形态中，举例示出了在水平方向象素数为320、垂直方向象素数为240的有机EL显示器上显示NTSC的图象的情况，但并不限定于上述的象素数，另外，也不限定于显示NTSC的图象。此外，在上述的例中，假定进行了10H期间的黑色显示，但并不限定于该期间。如上所述，由于使所有EL元件形成规定时间的非发光状态，所以可以对所有EL元件提供冷却期间，因而可以抑制EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以取得减低显示器的画面亮度不均的效果。
(实施形态4)
以下，根据图6和图7说明本发明实施形态的EL显示器的驱动装置。另外，作为本实施形态的驱动装置的驱动对象的有机EL显示器，假定具有与图9所示相同的结构。
如图7所示，本实施形态的驱动装置，备有输入图象信号(在本实施形态中假定为NTSC图象信号)并生成数字图象数据的A/D转换电路1、进行将上述数字图象数据写入存储器7并将写入该存储器的图象数据读出等的处理的数字信号处理器(DSP)2、将从该数字信号处理器2输出的数字图象数据转换为模拟图象信号的D/A转换器3、有机EL显示器4、及定时控制器5。
由上述定时控制器5对有机EL显示器4中的垂直移位寄存器22(参照图9)的STV(垂直启动信号)、CKV(垂直控制时钟)、CSV(垂直移动方向切换)及CSH(水平移动方向切换)的输出进行控制。定时控制器5，如图6(a)、(b)所示，与垂直回扫期间(21H期间)对应地对STV插入20H宽的脉冲，并使该脉冲为High(高电平)，与此同时，在21H期间内使CKV增速12倍(21H期间×12＝252)。由于垂直回扫期间中的图象信号为黑电平，所以在该期间内对所有有机EL元件写入黑色，接着，在由原来的线选脉冲写入图象前的期间内，有机EL显示器4持续地显示黑色。即，在垂直回扫期间中，由于各有机EL元件都不接受能量，所以温度下降，与持续显示白色时相比可以抑制温度的上升，因此可以减低因亮度降低而引起的亮度不均。
这里，如假定对上述有机EL显示器4的半帧图象内的图象供给方向与图象写入方向在偶数半帧及奇数半帧中相同，则在1帧期间内显示着图象信号的最上边的线为483/525(如从525减去21H期间×2(半帧)＝42则得483)，显示着图象信号的最下边的线为44/525((21H期间+1(本身的期间))×2(半帧)＝44)，所以将构成越靠画面的下方亮度越低的图象。
因此，通过数字信号处理器2及定时控制器5的处理，执行防止在画面区域上产生亮度差异的控制。数字信号处理器2，例如，当该半帧为奇数半帧时，从上侧的线起按顺序读出存储在存储器内的图象数据的半个帧，当该半帧为偶数半帧时，从下侧的线起按顺序读出存储在存储器内的图象数据的半个帧。另外，定时控制器5，当该半帧为奇数半帧时，进行使供给垂直移位寄存器22的CSV为High(高电平)(从上向下移位)的控制，当该半帧为偶数半帧时，进行使上述CSV为Low(低电平)(从下向上移位)的控制。
因此，奇数半帧的图象，按其原有的顺序(从上向下)写入有机EL显示器4，并在其后的垂直回扫期间在21H期间内以12倍的速度从上向下写入黑色。这时，最上边的线的点亮时间为261/262.5，最下边的线的点亮时间约为22/262.5。然后，在接着的偶数半帧中，将存储器上的图象从下线侧到上线侧按反向顺序读出，并将按上述反向顺序读出的图象以从下向上的反向顺序写入有机EL显示器4，并在其后的垂直回扫期间在21H期间内以12倍的速度从下向上写入黑色。这时，最上边的线的点亮时间约为22/262.5，最下边的线的点亮时间为261/262.5。因此，1帧周期中的点亮时间，无论哪一条线都为相同的283/525，因而有机EL显示器4的区域之间没有亮度变化。
另外，在上述实施例中，使上述图象供给方向及图象写入方向以半帧图象内的线为单位反向，但并不限于此，也可以使上述图象供给方向及图象写入方向以半帧图象内的象素为单位反向。在这种情况下，数字信号处理器2，当读出的图象数据对应于偶数半帧时，生成与存储器7对应的读出地址，以便从线的后侧的象素起对构成各线的图象数据进行读出。另外，定时控制器5，当写入的图象数据对应于偶数半帧时，进行使供给水平移位寄存器21的CSH为High(高电平)(从左向右移位)的控制。此外，在上述实施形态中，举例示出了在水平方向象素数为320、垂直方向象素数为240的有机EL显示器上显示NTSC的图象的情况，但并不限定于上述的象素数，另外，也不限定于显示NTSC的图象。
如上所述，按照本发明，由于利用垂直回扫期间使所有EL元件形成非发光状态，所以可以对所有EL元件提供冷却期间，因而可以抑制EL元件的温度上升，并减低EL元件之间的温度不均，从而可以取得减低显示器的画面亮度不均的效果。