(57)【要約】  発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ低コストで消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法を提供する。複数の発光画素が配置された有機ＥＬ表示部（１１０）と、当該表示部へ正極供給電位及び負極供給電位を供給する可変電圧源（１８０）と、代表発光画素の陽極電位及び陰極電位を測定する演算回路（１７０）とを備えた表示装置であって、可変電圧源（１８０）は、少なくとも可変電圧源（１８０）の負極供給電位と代表発光画素の陰極電位との電位差に応じて、負極供給電位に対する正極供給電位を調整して有機ＥＬ表示部（１１０）へ出力する。
2012077258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部と、
前記表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部と、
前記発光画素の陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、
前記電源供給部は、前記表示部へ供給される前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、
前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電源供給部は、少なくとも当該電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電圧測定部は、前記少なくとも一つの代表発光画素の陽極電位及び前記少なくとも一つの代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電源供給部は、前記低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、
前記低電位側の電位に対する前記陰極電位を、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位に対する前記陽極電位から減じた値の絶対値である、前記代表発光画素における電圧降下量を算出し、当該電圧降下量を前記電源供給部へフィードバックする演算回路を備え、
前記電源供給部は、前記電圧降下量が大きいほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
さらに、
前記低電位側の電位と、前記陽極電位とを加算しかつ前記陰極電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する演算回路を備え、
前記電源供給部は、前記演算回路から出力された前記換算電位と、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
さらに、
一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陽極電位を伝達するための高電位モニタ用配線と、
一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陰極電位を伝達するための低電位モニタ用配線とを含む
請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、
前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、
前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、
前記電圧測定部は、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する最小値回路と、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する最大値回路とを備え、
前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記電圧降下量を算出する
請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示部は、
前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、
前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、
前記電圧測定部は、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する第１最小値回路と、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する第１最大値回路とを備え、
前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記換算電位を算出する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示部は、
前記陽極電位及び前記陰極電位が測定される前記代表発光画素を複数有し、
前記表示装置は、
前記複数の代表発光画素のそれぞれについて、前記換算電位を算出し当該換算電位を出力する前記演算回路を複数備え、
前記電源供給部は、前記複数の演算回路から出力された前記複数の換算電位のうちの最小換算電位と前記設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記最小換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、
前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、
前記発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、
前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に前記陽極電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に前記陰極電位が印加される
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、
当該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続され、
前記代表発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されている
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記発光素子が、有機ＥＬ素子である
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部に高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部を備える表示装置の駆動方法であって、
前記発光画素の陰極電位を測定する電位測定ステップと、
少なくとも前記電源供給部が前記表示部へ供給する低電位側の電位と前記電位測定ステップで測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記電源供給部から前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給させる電位供給ステップとを含む
表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、
前記電位測定ステップでは、
前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電位供給ステップでは、
少なくとも前記電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電位測定ステップで測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給させる
請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記電位測定ステップでは、
前記代表発光画素の陽極電位及び前記代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電位供給ステップでは、
前記電源供給部が前記表示部へ供給する低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位との電位差に応じて、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給する
請求項１５に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬに代表される電流駆動型発光素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関し、さらに詳しくは、消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ素子の輝度は、素子に供給される駆動電流に依存し、駆動電流に比例して素子の発光輝度が大きくなる。従って、有機ＥＬ素子からなるディスプレイの消費電力は、表示輝度の平均で決まる。即ち、液晶ディスプレイと異なり、有機ＥＬディスプレイの消費電力は、表示画像によって大きく変動する。【０００３】
例えば、有機ＥＬディスプレイにおいては、全白画像を表示した場合に最も大きな消費電力を必要とするが、一般的な自然画の場合は、全白時に対して２０〜４０％程度の消費電力で十分とされる。【０００４】
しかしながら、電源回路設計やバッテリ容量は、ディスプレイの消費電力が最も大きくなる場合を想定して設計されることから、一般的な自然画に対して３〜４倍の消費電力を考慮しなければならず、機器の低消費電力化及び小型化の妨げとなっている。【０００５】
そこで従来では、映像データのピーク値を検出し、その検出データに基づいて有機ＥＬ素子のカソード電圧を調整して、電源電圧を減少させることにより表示輝度をほとんど低下させずに消費電力を抑制するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０６５１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、有機ＥＬ素子は電流駆動素子であることから、電源配線には電流が流れ、配線抵抗に比例した電圧降下が発生する。そのため、ディスプレイに供給される電源電圧は、電圧降下分を補う電圧降下マージンを上乗せして設定されている。電圧降下分を補う電圧降下マージンについても、上述の電源回路設計やバッテリ容量と同様に、ディスプレイの消費電力が一番大きくなる場合を想定して設定されることから、一般的な自然画に対して無駄な電力が消費されていることになる。【０００８】
モバイル機器用途を想定した小型ディスプレイでは、パネル電流が小さいので、電圧降下分を補う電圧降下マージンは発光画素で消費される電圧に比べて無視できるほど小さい。しかし、パネルの大型化に伴って電流が増加すると、電源配線で生じる電圧降下が無視できなくなる。【０００９】
しかしながら、上記特許文献１における従来技術においては、各発光画素における消費電力を低減することはできるが、電圧降下分を補う電圧降下マージンを低減することはできず、家庭向けの３０型以上の大型表示装置における消費電力低減効果としては不十分である。【００１０】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ低コストで消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る表示装置は、陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部と、前記表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部と、前記発光画素の陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、前記電源供給部は、前記表示部へ供給される前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給することを特徴とする。【００１２】
上記構成によれば、電源供給部から表示部へ供給される低電位側の電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した発光画素の陰極電位を、電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部の高電位側の供給電位を適切に設定することが可能となる。よって、電源供給部の負極の供給電位範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、表示部内の電位分布を考慮した、適切な電源供給部から発光画素への印加電圧を設定することが可能となり、輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。【００１３】
電源供給部がＤＣＤＣコンバータで構成される場合には、一般には電源供給部の負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差が所定の電圧以内であるように使用上制限される。この制限電圧は多くは１Ｖ以下であり、大型表示パネルにおいては電源供給部が供給する負極電位と発光画素に印加される陰極電位との電位差が制限電圧を超えてしまう場合が想定される。この場合には、上記電位差が電源供給部に正確にフィードバックされず発光画素に印加される陰極電位の上昇分を正確に反映した適切な電源供給部の供給電圧を設定することが困難となる。また、上記制限電圧を十分高く設定するには電源供給部のコストが増加するという問題が生じてしまう。そこで、上述した、電源供給部から表示部へ供給される負極電位に対する発光画素に印加される陰極電位の上昇分を、電源供給部の負極ではなく正極にフィードバックさせることにより、電源配線で生じる陰極電位上昇による輝度ムラを、既存の電源供給部を用いて低減することが可能となる。【００１４】
また、前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、前記電源供給部は、少なくとも当該電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給してもよい。【００１５】
これにより、表示部が、例えば、複数の発光画素が行列状に配置された構成の場合であっても、本発明が適用される。すなわち、電源供給部から表示部へ供給される低電位側の電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部の高電位側の供給電位を適切に設定することが可能となる。よって、電源供給部の負極の供給電位範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、表示部内の電位分布を考慮した、適切な電源供給部から各発光画素への印加電圧を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。【００１６】
また、前記電圧測定部は、前記少なくとも一つの代表発光画素の陽極電位及び前記少なくとも一つの代表発光画素の陰極電位を測定し、前記電源供給部は、前記低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給することが好ましい。【００１７】
これにより、特に、代表発光画素に印加される陽極電位及び陰極電位の両方を測定する電圧測定部を設けて、陽極側及び陰極側の電源配線の双方で生じる電位差を総合した電圧降下量を電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部では正極電位のみを調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電圧降下を補償する制御が実現可能となる。よって、表示部内の電位分布を考慮した適切な電源供給部の供給電位を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ最大限の消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。【００１８】
また、さらに、前記低電位側の電位に対する前記陰極電位を、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位に対する前記陽極電位から減じた値の絶対値である、前記代表発光画素における電圧降下量を算出し、当該電圧降下量を前記電源供給部へフィードバックする演算回路を備え、前記電源供給部は、前記電圧降下量が大きいほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給することが好ましい。【００１９】
これにより、電源供給部の前段に設けられた演算回路が電圧降下量を算出し、当該電圧降下量の大きさに応じて、電源供給部の正極の供給電位が調整される。つまり、上記電圧降下量が大きいほど、電源供給部の正極の供給電位を高く調整する。よって、例えば、演算回路の出力を電源供給部の出力検出端子に入力させることにより、電源供給部に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、コスト削減が図られる。【００２０】
また、さらに、前記低電位側の電位と、前記陽極電位とを加算しかつ前記陰極電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する演算回路を備え、前記電源供給部は、前記演算回路から出力された前記換算電位と、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給してもよい。【００２１】
これにより、代表発光画素の陽極電位から、表示部の陰極電源配線により生じる陰極の電位上昇分だけ減じられた換算電位が生成され出力される。この換算電位は、電源供給部の正極電位として予め定められた設定電位から、表示部の陽極電源配線で生じる陽極の電位降下量の絶対値と陰極電源配線で生じる電位上昇量の絶対値とが減じられた電位となって、正極側出力検出部へフィードバックされることになるので、電源供給部では、正極側出力検出部のみを使用するにもかかわらず陽極陰極双方で生じる電圧降下を補償する制御が実現可能である。つまり、上記換算電位が上記設定電位より低いほど、電源供給部の正極の供給電位を高く調整する。この場合にも、電源供給部に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、同様にコスト削減が図られる。【００２２】
また、さらに、一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陽極電位を伝達するための高電位モニタ用配線と、一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陰極電位を伝達するための低電位モニタ用配線とを含んでもよい。【００２３】
これにより、電圧測定部は、高電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される陽極の電位、及び、低電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される陰極の電位、の少なくとも一方を測定できる。【００２４】
また、前記表示部は、前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、前記電圧測定部は、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する最小値回路と、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する最大値回路とを備え、前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記電圧降下量を算出してもよい。【００２５】
あるいは、前記表示部は、前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、前記電圧測定部は、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する第１最小値回路と、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する第１最大値回路とを備え、前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記換算電位を算出してもよい。【００２６】
これにより、電源供給部の負極供給電位に対する正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。よって、表示部を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。【００２７】
また、前記表示部は、前記陽極電位及び前記陰極電位が測定される前記代表発光画素を複数有し、前記表示装置は、前記複数の代表発光画素のそれぞれについて、前記換算電位を算出し当該換算電位を出力する前記演算回路を複数備え、前記電源供給部は、前記複数の演算回路から出力された前記複数の換算電位のうちの最小換算電位と前記設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記最小換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給してもよい。【００２８】
つまり、複数の代表発光画素についての電位情報から、電源供給部の適切な正極供給電位を調整するにあたり、代表発光画素ごとに換算電位を算出し、当該換算電位のうち最小の換算電位を算出し、算出された最小換算電位を電源供給部にフィードバックさせてもよい。これにより、電源供給部の正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。【００２９】
また、前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に前記陽極電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に前記陰極電位が印加されることが好ましい。【００３０】
また、前記第２の電極は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、当該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続され、前記代表発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されていることが好ましい。【００３１】
これにより、表示部の中央付近という通常最も電圧降下量の大きい場所での電位差に基づいて調整するので、特に表示部が大型化した場合に、電源供給部の高電位側の供給電位を簡便に調整できる。【００３２】
また、前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されていてもよい。【００３３】
また、前記発光素子が、有機ＥＬ素子であってもよい。【００３４】
これにより、消費電力が下がることにより発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子の劣化を抑制できる。【００３５】
また、本発明は、このような特徴的な手段を備える表示装置として実現することができるだけでなく、表示装置に含まれる特徴的な手段をステップとする表示装置の駆動方法として実現することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ低コストで消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、発光画素の具体的な構成の一例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る演算回路の機能ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る演算回路の回路図の一例である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態１に係る信号処理回路が有する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及び可変電圧源の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、演算回路を含まない表示装置の構成の一部を表すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る最大値回路の回路図の一例である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の一例を模式的に示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電圧降下量を示すグラフである。
【図１９Ａ】図１９Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の他の一例を模式的に示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電圧降下量を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２に係る変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図２１】図２１は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とを併せて示すグラフである。
【図２２】図２２は、本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る表示装置は、陽極及び陰極を有する発光画素が複数配置された有機ＥＬ表示部と、当該表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する可変電圧源と、複数の発光画素のうち、予め定められた代表発光画素について、当該代表発光画素の陽極電位及び陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、電源供給部は、有機ＥＬ表示部へ供給する低電位側の電位と代表発光画素の陰極電位との電位差、及び、有機ＥＬ表示部へ供給する高電位側の電位と代表発光画素の陽極電位との電位差に応じて、有機ＥＬ表示部へ低電位側の電位に対する高電位側の電位を供給する。
【００４０】
これにより、電源供給部では高電位側、つまり正極の供給電位のみを調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電位降下及び電位上昇を補償する制御が実現可能となる。よって、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ高い消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて具体的に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示された表示装置１００は、有機ＥＬ表示部１１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、演算回路１７０と、可変電圧源１８０と、モニタ用配線１９０とを備える。
【００４３】
図２は、有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。なお、例えば、図中上方が表示面側である。同図に示されるように、有機ＥＬ表示部１１０は、行列状に配置された複数の発光画素１１１と、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３とを有する。
【００４４】
発光画素１１１は、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３に接続され、発光画素１１１に流れる画素電流ｉpixに応じた輝度で発光する。複数の発光画素１１１のうち、予め定められた少なくとも一つの代表発光画素は、検出点ＭA及びＭBにおいて、それぞれ、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂに接続されている。以降、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂに直接接続された発光画素１１１を、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍと記す。また、検出点ＭAを代表発光画素の陽極、及び、検出点ＭBを代表発光画素の陰極と定義する。代表発光画素１１１Ｍは、有機ＥＬ表示部１１０の中央付近に配置されている。なお、中央付近とは、中央とその周辺部とを含む。また、モニタ用配線１９０Ａに直接接続された発光画素Ａと、モニタ用配線１９０Ｂに直接接続された発光画素Ｂとは、必ずしも同一発光画素である必要はない。発光画素Ａと発光画素Ｂとが、互いに隣接配置されている場合や、さらには、所定の同一領域内に属する場合には、発光画素Ａと発光画素Ｂとは、いずれも、予め定められた代表発光画素と定義される。
【００４５】
第１電源配線１１２は、行列状に配置された発光画素１１１に対応させて、網目状に形成されている。一方、第２電源配線１１３は、有機ＥＬ表示部１１０にベタ膜状に形成されている。可変電圧源１８０は有機ＥＬ表示部１１０の周縁部と電気的に接続されており、各発光画素１１１には、有機ＥＬ表示部１１０の周縁部に対して可変電圧源１８０から供給された電位が、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３を介して印加される。図２においては、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３の抵抗成分を示すために、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３を模式的に格子状に図示している。
【００４６】
第１電源配線１１２には、水平方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈと垂直方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｖが存在する。第２電源配線１１３には、水平方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈと垂直方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｖとが存在する。なお、図示されていないが、発光画素１１１は、発光画素１１１を発光及び消光するタイミングを制御するための走査線と、発光画素１１１の発光輝度に対応する信号電圧を供給するためのデータ線とも接続されており、当該走査線及びデータ線を介して、書込走査駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１２０に接続されている。
【００４７】
図３は、発光画素１１１の具体的な構成の一例を示す回路図である。同図に示された発光画素１１１は、駆動素子と発光素子とを含み、駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との一方に高電位側の電位が印加され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との他方に低電位側の電位が印加される。具体的には、発光画素１１１は、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３と、走査線１１４と、データ線１１５と、有機ＥＬ素子１１６と、駆動トランジスタ１１７と、保持容量１１８と、スイッチトランジスタ１１９とを有する。
【００４８】
有機ＥＬ素子１１６は、第１の電極であるアノード電極が駆動トランジスタ１１７のドレイン電極に接続され、第２の電極であるカソード電極が第２電源配線１１３に接続された発光素子であり、アノード電極とカソード電極との間に流れる画素電流ｉpixに応じた輝度で発光する。この有機ＥＬ素子１１６のカソード電極は、複数の発光画素１１１に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、可変電圧源１８０と電気的に接続されている。つまり、上記共通電極が有機ＥＬ表示部１１０における第２電源配線１１３として機能する。
【００４９】
データ線１１５は、データ線駆動回路１２０と、スイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、データ線駆動回路１２０により映像データに対応する信号電圧が印加される。
【００５０】
走査線１１４は、書込走査駆動回路１３０と、スイッチトランジスタ１１９のゲート電極に接続され、書込走査駆動回路１３０により印加される電圧に応じて、スイッチトランジスタ１１９の導通および非導通を切り換える。
【００５１】
スイッチトランジスタ１１９は、ソース電極及びドレイン電極の一方がデータ線１１５に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方が駆動トランジスタ１１７のゲート電極及び保持容量１１８の一端に接続された、例えば、Ｐ型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。
【００５２】
駆動トランジスタ１１７は、ソース電極が第１電源配線１１２に接続され、ドレイン電極が有機ＥＬ素子１１６のアノード電極に接続され、ゲート電極が保持容量１１８の一端及びスイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の他方に接続された駆動素子であり、例えば、Ｐ型ＴＦＴである。これにより、駆動トランジスタ１１７は、保持容量１１８に保持された電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子１１６に供給する。また、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍにおいて、駆動トランジスタ１１７のソース電極は代表発光画素１１１Ｍの陽極であり、モニタ用配線１９０Ａと接続されている。一方、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍにおいて、有機ＥＬ素子１１６のカソード電極は代表発光画素１１１Ｍの陰極であり、モニタ用配線１９０Ｂと接続されている。
【００５３】
保持容量１１８は、一端がスイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の他方に接続され、他端が第１電源配線１１２に接続され、スイッチトランジスタ１１９が非導通となったときの第１電源配線１１２と駆動トランジスタ１１７のゲート電極との電位差を保持する。つまり、信号電圧に対応する電圧を保持する。
【００５４】
以下、図１に記載された各構成要素の機能について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００５５】
データ線駆動回路１２０は、映像データに対応する信号電圧を、データ線１１５を介して発光画素１１１に出力する。
【００５６】
書込走査駆動回路１３０は、複数の走査線１１４に走査信号を出力することで、複数の発光画素１１１を順に走査する。具体的には、スイッチトランジスタ１１９を行単位で導通または非導通とする。これにより、書込走査駆動回路１３０により選択されている行の複数の発光画素１１１に、複数のデータ線１１５に出力された信号電圧が印加される。よって、発光画素１１１が映像データに応じた輝度で発光する。
【００５７】
制御回路１４０は、データ線駆動回路１２０及び書込走査駆動回路１３０のそれぞれに、駆動タイミングを指示する。
【００５８】
ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された映像データのピーク値を検出し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、映像データの中から最も高階調のデータをピーク値として検出する。高階調のデータとは、有機ＥＬ表示部１１０で明るく表示される画像に対応する。
【００５９】
信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号から、当該ピーク信号で発光画素１１１を発光させるために、有機ＥＬ素子１１６と駆動トランジスタ１１７とに必要な、発光画素１１１に印加すべき電圧を決定する。具体的には、有機ＥＬ素子１１６に必要な電圧ＶＥＬと、駆動トランジスタ１１７に必要な電圧ＶＴＦＴとの合計電圧（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）に対応する高電位側の電位を第１基準電位Ｖｒｅｆ１として可変電圧源１８０に供給する。この、第１基準電位Ｖｒｅｆ１は、可変電圧源１８０の正極に予め定められた設定電位である。
【００６０】
また、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０を介して入力された映像データに対応する信号電圧をデータ線駆動回路１２０へ出力する。
【００６１】
演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位と、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭAの電位とを加算し、かつ、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭBの電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する。なお、演算回路１７０は、信号処理回路１６０の内部に配置されていてもよい。
【００６２】
可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位と、可変電圧源１８０の正極に予め定められた設定電位とを比較し、その差分に応じて、可変電圧源１８０の正極供給電位を調整する電源供給部である。
【００６３】
モニタ用配線１９０Ａは、一端が検出点ＭAに接続され、他端が演算回路１７０に接続され、代表発光画素１１１Ｍに印加される高電位側、つまり陽極の電位を伝達する。また、モニタ用配線１９０Ｂは、一端が検出点ＭBに接続され、他端が演算回路１７０に接続され、代表発光画素１１１Ｍに印加される低電位側、つまり陰極の電位を伝達する。これにより、演算回路１７０は、高電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの代表発光画素に印加される陽極電位、及び、低電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの代表発光画素に印加される陰極電位、の少なくとも一方を測定できる。
【００６４】
以下、演算回路１７０及び可変電圧源１８０の構成及び機能について図４〜図７を用いて説明する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図において、可変電圧源１８０の正極は有機ＥＬ表示部１１０の陽極に接続され、可変電圧源１８０の負極は有機ＥＬ表示部の陰極に接続されるとともに負極側出力検出部へ接続される。また、演算回路には、有機ＥＬ表示部１１０の有する代表発光画素１１１Ｍの陽極電位及び陰極電位、ならびに可変電圧源１８０の負極電位が入力され、演算出力は可変電圧源１８０の正極側出力検出部へフィードバックされる。
【００６６】
演算回路１７０は、代表発光画素１１１Ｍに印加される陽極電位及び陰極電位を測定する電圧測定部として機能する。具体的には、演算回路１７０は、代表発光画素１１１Ｍに印加される陽極電位を、モニタ用配線１９０Ａを介して測定し、代表発光画素１１１Ｍに印加される陰極電位を、モニタ用配線１９０Ｂを介して測定する。また、演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位を測定する。これにより、演算回路１７０は、測定された検出点ＭAの電位、検出点ＭBの電位、及び、可変電圧源１８０の負極供給電位から、所定の演算処理を行う。以下、所定の演算処理について、図５を用いて説明する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態１に係る演算回路の機能ブロック図である。同図に示された演算回路１７０は、減算回路１７１及び加算回路１７２を備える。
【００６８】
演算回路１７０は、まず、加算回路１７２により、可変電圧源１８０の負極供給電位と、検出点ＭAの陽極電位とを加算する。次に、減算回路１７１により、加算回路１７２で得られた加算電位から検出点ＭBの陰極電位を減算した換算電位を算出する。上記換算電位は、可変電圧源１８０の出力検出端子を経て正極側出力検出部へ入力される。
【００６９】
図６は、実施の形態１に係る演算回路の回路図の一例である。同図に示されるように、加算回路１７２及び減算回路１７１は、共に、オペアンプ及び抵抗素子により構成される。加算回路１７２には、可変電圧源１８０の負極供給電位Ｖｓｎ及び検出点ＭAの陽極電位Ｖｐｐが入力される。これら２つの電位の加算電位がオペアンプ１７２ａで反転された電位Ｖ１が加算回路１７２から出力される。Ｖ１は以下の式１で表される。
【００７０】
Ｖ１＝−（Ｖｓｎ＋Ｖｐｐ） （式１）
【００７１】
次に、減算回路１７１には電位Ｖ１及び検出点ＭBの陰極電位Ｖｐｎが入力される。減算回路１７１に入力されたＶｐｎとＶ１との加算電位がオペアンプ１７１ｂで反転された電位Ｖ２が換算電位として減算回路１７１から出力され、可変電圧源１８０の正極側出力検出部へ入力される。換算電位Ｖ２は以下の式２で表される。
【００７２】
Ｖ２＝−（Ｖｐｎ＋Ｖ１）＝Ｖｓｎ＋Ｖｐｐ−Ｖｐｎ （式２）
【００７３】
上記式２より、演算回路１７０は、可変電圧源１８０の電位Ｖｓｎと検出点ＭAの陽極電位Ｖｐｐとを加算し、検出点ＭBの陰極電位Ｖｐｎを減算していることがわかる。
【００７４】
なお、図５に記載された演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位、検出点ＭAの陽極電位、及び検出点ＭBの陰極電位を入力電位とし、これらの入力電位を加減算することにより換算電位を算出するものであるが、当該加減算の順は問わない。図５では、先に加算が実行され、後で減算が実行されているが、例えば、先に可変電圧源１８０の負極供給電位から検出点ＭBの陽極電位を減算し、後で検出点ＭAの陰極電位を加算してもよいし、先に検出点ＭAの陽極電位から検出点ＭBの陰極電位を減算し、後で可変電圧源１８０の負極供給電位を加算してもよい。
【００７５】
但し、演算回路がアナログ演算である場合には、演算途中で生成された加算電位または減算電位が、演算回路を動作させるための動作電源電圧を超えないよう、加算回路及び減算回路が適切に配置されなければならない。演算途中で生成された加算電位または減算電位が大きくなると、演算回路の動作電源電圧をこれらに応じて大きく設定しなければならず、結果的に消費電力の増大を招来させてしまうからである。
【００７６】
次に、上記換算電位Ｖ２が入力された可変電圧源１８０の構成及び機能について説明する。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には可変電圧源１８０に接続されている有機ＥＬ表示部１１０、信号処理回路１６０及び演算回路１７０も示されている。
【００７８】
同図に示された可変電圧源１８０は、比較回路１８１と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路１８２と、ドライブ回路１８３と、スイッチング素子ＳＷと、ダイオードＤと、インダクタＬと、コンデンサＣと、正極側出力端子１８４Ａと、負極側出力端子１８４Ｂとを有し、入力電圧Ｖｉｎを第１基準電位Ｖｒｅｆ１に応じた出力電圧Ｖｏｕｔに変換する。そして、可変電圧源１８０は、負極側出力端子１８４Ｂから出力される低電位側の電位を固定したままで、正極側出力端子１８４ＡからＶｏｕｔに応じた高電位側の電位を供給する。なお、図示していないが、入力電圧Ｖｉｎが入力される入力端子の前段には、ＡＣ−ＤＣ変換器が挿入され、例えば、ＡＣ１００ＶからＤＣ２０Ｖへの変換が済んでいるものとする。
【００７９】
比較回路１８１は、出力検出部１８５及び誤差増幅器１８６を有し、演算回路１７０から出力される換算電位Ｖ２と第１基準電位Ｖｒｅｆ１との差分に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２に出力する。
【００８０】
出力検出部１８５は、演算回路１７０の出力と、接地電位との間に挿入された２つの抵抗Ｒ１及びＲ２を有し、換算電位Ｖ２を抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比に応じて分圧し、分圧された換算電位を誤差増幅器１８６へ出力する。
【００８１】
誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５で分圧された換算電位と、信号処理回路１６０から出力された第１基準電位Ｖｒｅｆ１とを比較し、その比較結果に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。具体的には、誤差増幅器１８６は、オペアンプ１８７と、抵抗Ｒ３及びＲ４とを有する。オペアンプ１８７は、反転入力端子が抵抗Ｒ３を介して出力検出部１８５に接続され、非反転入力端子が信号処理回路１６０に接続され、出力端子がＰＷＭ回路１８２と接続されている。また、オペアンプ１８７の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して反転入力端子と接続されている。これにより、誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５から入力された電位と信号処理回路１６０から入力された第１基準電位Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。言い換えると、換算電位Ｖ２と第１基準電位Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。
【００８２】
ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧に応じてデューティの異なるパルス波形をドライブ回路１８３に出力する。具体的には、ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力された電圧が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。言い換えると、換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に比べて低い場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に比べて高い場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。なお、パルス波形のオンの期間とは、パルス波形がアクティブの期間である。
【００８３】
ドライブ回路１８３は、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形がアクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオンし、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形が非アクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオフする。
【００８４】
スイッチング素子ＳＷは、ドライブ回路１８３によりオン及びオフする。スイッチング素子ＳＷがオンの間だけ、入力電圧ＶｉｎがインダクタＬ及びコンデンサＣを介して、正極側出力端子１８４Ａと負極側出力端子１８４Ｂとの間に出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。よって、出力電圧Ｖｏｕｔは０Ｖから徐々に２０Ｖ（Ｖｉｎ）に近づいていく。この間、出力電圧Ｖｏｕｔに対応して、正極側出力端子１８４Ａから有機ＥＬ表示部１１０へ高電位側の電位が供給される。また、これに応じて、演算回路１７０から出力される換算電位も変化する。この換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に近づくにつれて、ＰＷＭ回路１８２に入力される電圧は小さくなり、ＰＷＭ回路１８２が出力するパルス信号のオンデューティは短くなる。すると、スイッチング素子ＳＷがオンする時間も短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは一定電圧へと収束し、出力電圧Ｖｏｕｔが確定する。
【００８５】
このように、可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位Ｖ２が、第１基準電位Ｖｒｅｆ１となるような出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、正極側出力端子１８４Ａからの電位のみを調整して有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
【００８６】
つまり、可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位Ｖ２と、予め定められた設定電位である第１基準電位Ｖｒｅｆ１とを比較し、第１基準電位Ｖｒｅｆ１に対して換算電位Ｖ２が低いほど、負極供給電位に対する正極供給電位を高くして有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
【００８７】
次に、上述した演算回路１７０の演算動作及び可変電圧源１８０の供給電位調整動作を、具体的事例及び図８〜図１０を用いて説明する。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。
【００８９】
まず、ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された１フレーム期間の映像データを取得する（ステップＳ１０）。例えば、ピーク信号検出回路１５０は、バッファを有し、そのバッファに１フレーム期間の映像データを蓄積する。
【００９０】
次に、ピーク信号検出回路１５０は、取得した映像データのピーク値を検出（ステップＳ２０）し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、色ごとに映像データのピーク値を検出する。例えば、映像データが赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれについて０〜２５５（大きいほど輝度が高い）までの２５６階調で表されているとする。ここで、有機ＥＬ表示部１１０の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１７７：１２４：１３５、有機ＥＬ表示部１１０の他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝２４：１７７：５０、さらに他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１０：７０：１７６の場合、ピーク信号検出回路１５０はＲのピーク値として１７７、Ｇのピーク値として１７７、Ｂのピーク値として１７６を検出し、検出した各色のピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。
【００９１】
次に、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号で有機ＥＬ素子１１６を発光させた場合の駆動トランジスタ１１７に必要な電圧ＶＴＦＴと、有機ＥＬ素子１１６に必要な電圧ＶＥＬとを決定する（ステップＳ３０）。具体的には、信号処理回路１６０は、例えば、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを用いて各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。
【００９２】
図９は、本発明の実施の形態１に係る信号処理回路が有する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。
【００９３】
同図に示されるように、必要電圧換算テーブルには各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧が格納されている。例えば、Ｒのピーク値１７７に対応する必要電圧は８．５Ｖ、Ｇのピーク値１７７に対応する必要電圧は９．９Ｖ、Ｂのピーク値１７６に対応する必要電圧は６．７Ｖとなる。各色のピーク値に対応する必要電圧のうち、最大の電圧はＧのピーク値に対応する９．９Ｖである。よって、信号処理回路１６０は、ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを９．９Ｖと決定する。これより、信号処理回路１６０は、例えば、可変電圧源１８０の正極電位を、予め定められた設定電位６．９Ｖと設定し、可変電圧源１８０の負極電位を、予め定められた設定電位−３Ｖと設定する場合を想定する。信号処理回路１６０は、可変電圧源１８０の正極電位として予め定められた上記設定電位６．９Ｖを第１基準電位Ｖｒｅｆ１として可変電圧源１８０へ供給する。
【００９４】
一方、演算回路１７０は、検出点ＭAの陽極電位及びＭBの陰極電位を、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂを介して測定する（ステップＳ４０）。上述したステップＳ３０では、信号処理回路１６０が設定した可変電圧源１８０の正極電位（６．９Ｖ）及び負極の電位（−３Ｖ）が、初期設定電位として有機ＥＬ表示部１１０へ供給されている。これにより、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭA及びＭBの電位が、電源配線で生じる電圧降下の影響を受け、それぞれ、５．５Ｖ及び−１Ｖと測定されたとする。つまり、各発光画素１１１へ印加すべき電圧振幅は９．９Ｖであるのに対して、代表発光画素１１１Ｍに印加された電圧振幅は６．５Ｖ（５．５Ｖ−（−１Ｖ））となっている。ステップＳ４０は、電位測定ステップに相当する。
【００９５】
次に、表示装置１００は、可変電圧源１８０の負極供給電位と検出点ＭBの陰極電位との電位差、及び、可変電圧源１８０の正極供給電位と検出点ＭAの陽極電位との電位差に基づき、可変電圧源１８０の正極供給電位を制御する（ステップＳ５０）。以下、ステップＳ５０の動作内容を詳細に説明する。
【００９６】
図１０は、演算回路及び可変電圧源の動作を示すフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ５０における可変電圧源１８０の正極供給電位の制御処理動作において、まず、演算回路１７０は、図５を用いて説明したように、加算回路１７２において、可変電圧源１８０の負極電位と、検出点ＭAの陽極電位とを加算する（ステップＳ５１）。ここでは、可変電圧源１８０の負極電位（−３Ｖ）と検出点ＭAの陽極電位５．５Ｖとが加算され、２．５Ｖの加算電位が得られる。
【００９８】
次に、減算回路１７１において、上記加算電位から検出点ＭBの陰極電位を減算した換算電位を算出する（ステップＳ５２）。ここでは、可変電圧源１８０の加算電位２．５Ｖから検出点ＭBの陰極電位（−１Ｖ）が減算され、３．５Ｖの換算電位が得られる。
【００９９】
次に、可変電圧源１８０は、上記換算電位（３．５Ｖ）と、第１基準電位（６．９Ｖ）との電位差に応じて可変電圧源１８０の正極供給電位を調整する（ステップＳ５３）。具体的には、比較回路１８１において両電位が比較され、その差分信号によりＰＷＭ回路１８２及びドライブ回路１８３が駆動することにより、当該換算電位を第１基準電位に近づけるべく、可変電圧源１８０の負極供給電位に対して正極供給電位を上昇させる。換算電位が第１基準電位に近づくにつれて、正極側出力端子１８４Ａと負極側出力端子１８４Ｂとの間の出力電圧Ｖｏｕｔは一定電圧へと収束し、出力電圧Ｖｏｕｔが確定する。ステップＳ５１〜Ｓ５３は、電位供給ステップに相当する。
【０１００】
以上説明した演算回路１７０及び可変電圧源１８０の動作により、代表発光画素１１１Ｍの陽極（ＭA）電位（上記事例では５．５Ｖ）から、陰極電源配線により生じる陰極（ＭB）の電圧上昇分（上記事例では２Ｖ）だけ減じられた換算電位（上記事例では３．５Ｖ）が生成され出力される。
【０１０１】
この換算電位は、可変電圧源１８０の正極電位として予め定められた第１基準電位（上記事例では６．９Ｖ）から、有機ＥＬ表示部１１０の陽極電源配線で生じる陽極の電圧降下量の絶対値（上記事例では１．４Ｖ）と陰極電源配線で生じる電圧降下量の絶対値（上記事例では２Ｖ）とが減じられた電位となって、正極側出力検出部へフィードバックされることになるので、可変電圧源１８０では、正極側出力検出部のみを使用するにもかかわらず陽極陰極双方で生じる電圧降下及び電圧上昇を補償する制御が実現可能となる。つまり、上記換算電位が、第１基準電位より低いほど、可変電圧源１８０の正極供給電位を高く調整する。この場合には、可変電圧源１８０に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、コスト削減が図られる。
【０１０２】
一方、電源配線で生じる電圧降下による輝度バラツキや消費電力の増大という課題を解決する方策として、図１１に記載されたような表示装置の構成が挙げられる。
【０１０３】
図１１は、演算回路を含まない表示装置の構成の一部を表すブロック図である。同図において、可変電圧源８８０の正極は有機ＥＬ表示部８１０の陽極に接続され、可変電圧源８８０の負極は有機ＥＬ表示部の陰極に接続されている。また、有機ＥＬ表示部８１０の有する代表発光画素の陽極は可変電圧源８８０の正極側出力検出部に接続され、代表発光画素の陰極は可変電圧源８８０の負極側出力検出部に接続されている。
【０１０４】
この構成によれば、代表発光画素の陽極電位を可変電圧源８８０にフィードバックして可変電圧源８８０の正極供給電位を調整し、代表発光画素の陰極電位を可変電圧源８８０にフィードバックして可変電圧源８８０の負極供給電位を調整することが可能である。よって、表示映像に応じて、陽極電源配線及び陰極電源配線の双方で生じる電圧降下分を補償するように可変電圧源８８０へフィードバックすることで最大限の消費電力低減効果を得ることが可能である。
【０１０５】
しかしながら、図１１に記載された表示装置８００においては、可変電圧源８８０の正極側と負極側の双方に出力検出端子を備える必要がある。また、可変電圧源８８０がＤＣＤＣコンバータで構成される場合には、一般には負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差は内部基準電圧に応じて制限される電圧以内であるように使用上制限される。この制限電圧は多くは１Ｖ以下であり、大型表示パネルにおいては可変電圧源８８０の負極供給電位と代表発光画素の陰極電位との電位差が制限電圧を超える場合には、電圧降下量に応じた正常なフィードバック動作が実現できないといった問題を有する。この問題に対して、上記制限電圧を十分高く設定するには可変電圧源のコストが増加するという問題が生じる。さらには、図１１に記載された構成では、正極用及び負極用フィードバックの２系統が必要となるため、２つの出力検出端子が必要となり、この点においてもコストの増大を招来してしまう。
【０１０６】
これに対し、本発明の実施の形態１に係る表示装置１００は、代表発光画素１１１Ｍで検出された陽極及び陰極での電位降下量及び電位上昇量に応じて、可変電圧源１８０の正極の供給電位のみを調整し、また演算回路１７０の配置により換算電位のみをフィードバックするための１つの出力検出端子のみが必要とされることから、上述問題が解決されている。
【０１０７】
なお、図４に記載された本発明に係る表示装置の構成では、代表発光画素１１１Ｍの陽極電位及び陰極電位、ならびに可変電圧源１８０の負極電位が演算回路１７０に入力されることにより、換算電位が出力されたが、演算回路へ代表発光画素１１１Ｍの陽極電位が入力されない構成も本発明に含まれる。
【０１０８】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された構成が、実施の形態１に係る図４に記載された構成と異なる点は、演算回路２７０には、有機ＥＬ表示部２１０の有する代表発光画素の陰極電位及び可変電圧源１８０の負極電位が入力され、代表発光画素の陽極電位が入力されていないことである。
【０１０９】
上記構成によれば、可変電圧源１８０から有機ＥＬ表示部２１０へ供給される負極供給電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、可変電圧源１８０の正極にフィードバックさせることにより、可変電圧源１８０の正極供給電位を適切に調整することが可能となる。すなわち、可変電圧源１８０の負極供給電位の範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、有機ＥＬ表示部２１０内の電位分布を考慮した、適切な可変電圧源１８０から各発光画素への印加電圧を設定することが可能となる。よって、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【０１１０】
図１２に記載された構成は、特に、陰極電源配線の電位上昇が陽極電源配線の電位降下に比較して大きい場合に適用される。
【０１１１】
また、可変電圧源８８０がＤＣＤＣコンバータで構成される場合において、負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差が所定の制限電圧以下であることを要するが、当該電位差が上記制限電圧未満である状態では、図１１に記載された構成により有機ＥＬ表示部での電圧降下量を補正し、当該電位差が上記制限電圧以上である状態では、図４に記載された本発明の構成により有機ＥＬ表示部での電圧降下量を補正してもよい。この構成は、例えば、上記電位差が上記制限電圧未満となった場合に、図４に記載された接続状態から、代表発光画素陰極と負極側出力検出部とがバイパス接続され、かつ可変電圧源負極と負極側出力検出部とが遮断されるよう、スイッチ素子が適切に配置されることにより実現される。
【０１１２】
また、可変電圧源が絶縁型ＤＣＤＣコンバータで構成される場合において、当該可変電圧源の正極側出力が、別の固定電圧源によって一定の電位に固定される場合がある。本構成の場合でも、本発明の効果が奏されることを以下説明する。
【０１１３】
図１３は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された構成が、図１３に記載された構成と異なる点は、可変電圧源２８０が出力する正極供給電位が、８Ｖに固定されている点である。この構成においても、可変電圧源２８０から有機ＥＬ表示部２１０へ供給される負極供給電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、可変電圧源２８０の正極にフィードバックさせ、可変電圧源２８０の負極供給電位に対して正極供給電位を相対的に調整しようとする。ここで、可変電圧源２８０の正極供給電位は、上述した絶縁型ＤＣＤＣコンバータにより固定されているので、結果的には、可変電圧源２８０の負極供給電位が調整されることとなる。よって、可変電圧源２８０の正極電位が固定され、結果的に負極電位が調整されることは、負極電位に対する正極電位を有機ＥＬ表示部２１０へ供給することと等価であり、本構成によっても本発明の効果が奏される。
【０１１４】
以上、上述した実施の形態１により、特に、代表発光画素に印加される陽極電位、及び、代表発光画素に印加される陰極電位の両方を測定し、陽極電位側及び陰極電位側の電源配線の双方で生じる電位差を総合した電圧降下量を可変電圧源の正極供給電位にフィードバックさせることにより、可変電圧源では負極電位に対する正極電位を調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電圧降下を高精度に補償する制御が実現可能となる。よって、表示部内の電位分布を考慮した適切な可変電圧源の出力電圧を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ最大限の消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。さらに、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子１１６の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子１１６の劣化を防止することが可能となる。
【０１１５】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態１に係る表示装置１００と比較して、複数の代表発光画素について陽極電位を測定し、複数の代表発光画素について陰極電位を測定し、測定された複数の陽極電位及び複数の陰極電位を用いて可変電圧源へフィードバックすべき換算電位を演算する点が異なる。
【０１１６】
これにより、可変電圧源の負極供給電位に対する正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。よって、有機ＥＬ表示部が大型化された場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
【０１１７】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示された表示装置３００は、有機ＥＬ表示部３１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、演算回路１７０と、可変電圧源１８０と、最小値回路３７０Ａと、最大値回路３７０Ｂと、モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａと、モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂとを備える。
【０１１８】
同図に示された表示装置３００は、実施の形態１に係る表示装置１００と比較して、最小値回路３７０Ａ及び最大値回路３７０Ｂが配置され、モニタ用配線１９０に代わりモニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａ及びモニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂが配置されている点が異なる。
【０１１９】
有機ＥＬ表示部３１０は、複数の代表発光画素が設定され、それらに対応して陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５が定義される。陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５は、それぞれ、有機ＥＬ表示部３１０内に均等に設けられていることが望ましく、図１４に示されるように、例えば、有機ＥＬ表示部３１０の中心と、有機ＥＬ表示部３１０が４分割された各領域の中心とに配置されていることが望ましい。なお、同図には、５つの陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び５つの陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５が図示されているが、検出点は複数ではあればよく、２つでも、３つでもよい。また、陽極検出点の１つと陰極検出点の１つとは同じ代表発光画素の検出点であってもよく、互いに近接していることが望ましい。
【０１２０】
モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａは、それぞれ、対応する陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５と、最小値回路３７０Ａとに接続され、対応する検出点Ｍ１〜Ｍ５の陽極電位を最小値回路３７０Ａに伝達する。
【０１２１】
モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂは、それぞれ、対応する陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５と、最大値回路３７０Ｂとに接続され、対応する陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の陰極電位を最大値回路３７０Ｂに伝達する。
【０１２２】
図１５は、本発明の実施の形態２に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【０１２３】
最小値回路３７０Ａは、モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａを介して陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５の陽極電位を測定する電圧測定部の一部であり、複数の代表発光画素から測定された複数の陽極電位のうちの最小電位を検出し、検出された最小電位を演算回路１７０へ出力する。
【０１２４】
図１６は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。同図に記載された最小値回路３７０Ａは、複数の代表発光画素Ｍ１〜Ｍｍの陽極電位を入力し、各々の陽極電位に対して、オペアンプ、当該オペアンプの出力方向と逆方向に直列接続されたダイオード及びフィードバック抵抗からなる比較回路が配置されている。この回路構成により、最小値回路３７０Ａは、上記複数の陽極電位のうち最小の陽極電位を出力する。
【０１２５】
一方、最大値回路３７０Ｂは、モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂを介して陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の陰極電位を測定する電圧測定部の一部であり、複数の代表発光画素から測定された複数の陰極電位のうちの最大電位を検出し、検出された最大電位を演算回路１７０へ出力する。
【０１２６】
図１７は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。同図に記載された最大値回路３７０Ｂは、複数の代表発光画素Ｎ１〜Ｎｎの陰極電位を入力し、各々の陰極電位に対して、オペアンプ、当該オペアンプの出力方向と順方向に直列接続されたダイオード及びフィードバック抵抗からなる比較回路が配置されている。この回路構成により、最大値回路３７０Ｂは、上記複数の陰極電位のうち最大の陰極電位を出力する。
【０１２７】
演算回路１７０は、上記最小電位を代表発光画素の陽極電位とし、上記最大電位を代表発光画素の陰極電位として、実施の形態１で説明した換算電位を算出する。
【０１２８】
演算回路１７０の他、データ線駆動回路１２０、書込走査駆動回路１３０、制御回路１４０、ピーク信号検出回路１５０及び信号処理回路１６０の構成および機能は、実施の形態１で説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態に係る表示装置３００は、複数のモニタ用の代表発光画素のいずれにおいても輝度の低下が生じないような出力電圧を有機ＥＬ表示部３１０に供給する。つまり、出力電圧をより適切な値とすることで、消費電力をより低減し、かつ、各発光画素の輝度の低下を抑制する。以下、この効果について、図１８Ａ〜図１９Ｂを用いて説明する。
【０１３０】
図１８Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の一例を模式的に示す図であり、図１８Ｂは、図１８Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電位降下量を示すグラフである。また、図１９Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の他の一例を模式的に示す図であり、図１９Ｂは、図１９Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電位降下量を示すグラフである。
【０１３１】
図１８Ａに示されるように、有機ＥＬ表示部３１０の全ての発光画素１１１が同じ輝度で発光している場合、第１電源配線１１２の陽極電位降下量は図１８Ｂに示すようになる。また、図示していないが、第２電源配線１１３の陰極電位上昇量は、図１８Ｂに表された第１電源配線１１２の陽極電位降下量と縦軸の絶対値は異なるものの、同様の特性となる。
【０１３２】
従って、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１の電位を調べれば、有機ＥＬ表示部における電圧降下の最大値がわかる。つまり、陽極検出点Ｍ１の電位をＶｐ１、陰極検出点Ｎ１の電位をＶｎ１とした場合、Ｖｐ１及びＶｎ１が演算回路１７０に入力されることにより、換算電位が可変電圧源１８０にフィードバックされ、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を正確な輝度で発光させることができる。
【０１３３】
一方、図１９Ａに示されるように、画面を上下方向に２等分割及び横方向に２等分割した領域、つまり画面を４分割した各領域の中心部の発光画素１１１が同じ輝度で発光し他の発光画素１１１が消光している場合、第１電源配線１１２の陽極電位降下量は図１９Ｂに示されるようになる。また、図示していないが、第２電源配線１１３の陰極電位上昇量は、図１９Ｂに表された第１電源配線１１２の陽極電位降下量と縦軸の絶対値は異なるものの、同様の特性となる。
【０１３４】
この場合には、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１の電位のみを測定する場合は、検出した電位に対して、あるオフセット電位を加えた電位を、可変電圧源１８０の正極供給電位として調整する必要がある。例えば、図１９Ｂに表された第１電源配線１１２の画面中心における陽極電位降下量（０．２Ｖ）に対して、常に１．３Ｖの陽極オフセット量を追加し、画面中心における陰極電位上昇量に対して、常に所定の陰極オフセット量を追加した電位を、可変電圧源１８０の正極供給電位として設定することにより、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を、正確な輝度で発光させることができる。ここで、正確な輝度で発光するとは、発光画素１１１の駆動トランジスタ１１７が飽和領域で動作しているということである。
【０１３５】
しかし、この場合、可変電圧源１８０の正極供給電位として常に陽極オフセット量＋陰極オフセット量が必要になるので、消費電力低減効果が小さくなってしまう。例えば、実際の陽極電位降下量が０．１Ｖの画像の場合でも、可変電圧源１８０の正極供給電位として０．１＋１．３＝１．４Ｖ（陽極電位降下量のみを考慮した場合）を、設定することになるので、その分だけ出力電圧が高くなり、消費電力の低減効果が小さくなる。
【０１３６】
そこで、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１だけでなく、図１９Ａに示すように、画面を四分割し、各分割領域の中心と、画面全体の中心との５箇所の陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の電位を測定する構成とすることにより、電圧降下量を検出する精度を高めることができる。よって、追加のオフセット量を少なくして、消費電力低減効果を高めることができる。
【０１３７】
例えば、陽極検出点Ｍ２〜Ｍ５の電位降下量が１．３Ｖの場合には、図１９Ｂに表された電位降下量の最大値が１．５Ｖであることから、０．２Ｖのオフセットを追加した電圧を可変電圧源１８０の正極供給電位として設定する（陽極電位降下量のみを考慮した場合）ようにすれば、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を正確な輝度で発光させることができる。
【０１３８】
この場合は、実際の電圧降下量が０．１Ｖの画像の場合でも、可変電圧源１８０の正極供給電位として設定される値は、０．１＋０．２＝０．３Ｖなので、画面中心の陽極検出点Ｍ１（及び陰極検出点Ｎ１）の電位のみを測定した場合に比べてさらに１．１Ｖの電源電圧を低減することができる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態に係る表示装置３００は、表示装置１００と比較して、検出点が多く、測定された複数の陽極の電位降下量の最小値及び測定された複数の陰極の電位上昇量の最大値に応じて、可変電圧源１８０の正極供給電位を調整することが可能となる。よって、有機ＥＬ表示部３１０を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
【０１４０】
なお、図１５に記載された本発明に係る表示装置は、最小値回路、最大値回路及び演算回路が各々１つずつ配置されているが、本発明の実施の形態２に係る表示装置は上記構成に限定されない。
【０１４１】
図２０は、本発明の実施の形態２に係る変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された表示装置は、有機ＥＬ表示部４１０の有する複数の代表発光画素の各々について測定された一対の陽極電位及び陰極電位に対して演算回路４７０が配置され、当該複数の演算回路から出力された換算電位のうちの最小の換算電位を最小値回路４７０Ａで検出し、当該検出電位を換算電位として可変電圧源１８０へ出力する。本構成においても、図１４及び図１５に記載された表示装置３００と同様の効果が奏される。
【０１４２】
以上、本発明に係る表示装置について実施の形態に基づき説明したが、本発明に係る表示装置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１及び２に対して、本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１４３】
また、信号処理回路１６０は、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを有するとしたが、必要電圧換算テーブルに代わり駆動トランジスタ１１７の電流−電圧特性と有機ＥＬ素子１１６の電流−電圧特性とを有し、２つの電流―電圧特性を用いてＶＴＦＴ+ＶＥＬを決定してもよい。
【０１４４】
図２１は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とを併せて示すグラフである。横軸は、駆動トランジスタのソース電位に対して下がる方向を正方向としている。
【０１４５】
同図には、２つの異なる階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性及び有機ＥＬ素子の電流−電圧特性が示され、低い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ１、高い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ２で示されている。
【０１４６】
駆動トランジスタのドレイン−ソース電圧の変動に起因する表示不良の影響をなくすためには、駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが必要である。一方、有機ＥＬ素子の発光輝度は駆動電流によって決定される。したがって、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光させるためには、駆動トランジスタのソースと有機ＥＬ素子のカソードとの間の電圧から有機ＥＬ素子の駆動電流に対応する有機ＥＬ素子の駆動電圧（ＶＥＬ）を差し引き、差し引いた残りの電圧が駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが可能な電圧となっていればよい。また、消費電力を低減するためには、駆動トランジスタの駆動電圧（ＶＴＦＴ）が低いことが望ましい。
【０１４７】
よって、図２１において、駆動トランジスタの線形領域と飽和領域との境界を示す線上で駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とが交差する点を通る特性により求められるＶＴＦＴ＋ＶＥＬが、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光し、かつ、消費電力が最も低減できる。
【０１４８】
このように、図２１に示したグラフを用いて、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を換算してもよい。
【０１４９】
また、信号処理回路１６０は、フレームごとに第１基準電位Ｖｒｅｆ１を変えずに、複数フレーム（例えば、３フレーム）ごとに第１基準電位Ｖｒｅｆ１を変えてもよい。
【０１５０】
これにより、第１基準電位Ｖｒｅｆ１が変動することにより可変電圧源１８０で生じる消費電力を低減できる。
【０１５１】
また、実施の形態１及び２では、ピーク信号検出回路１５０及び信号処理回路１６０にて、フレームごとに各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を算出しているが、当該必要電圧をフレームごとに設定せず、固定された設定電圧としてもよい。つまり、ピーク信号検出回路１５０が配置されず、信号処理回路１６０から第１基準電位Ｖｒｅｆ１が可変電圧源１８０に供給されない構成であってもよく、フレームごとの上記必要電圧の算出の有無は、本発明の本質部分ではない。この場合には、映像データにより、可変電圧源１８０に予め定められる正極設定電位及び負極設定電位はフレームごとに変化しない。この場合であっても、代表発光画素の陽極電位及び陰極電位をモニタしてこれらの演算出力を可変電圧源にフィードバックさせて可変電圧源の正極供給電位を調整する限り、有機ＥＬ表示部における電源配線の電圧降下の影響を低減でき、本発明の効果が奏される。
【０１５２】
また、信号処理回路１６０は、有機ＥＬ素子１１６の経年劣化マージンを考慮して、必要電圧を決定してもよい。例えば、有機ＥＬ素子１１６の経年劣化マージンをＶａｄとすると、信号処理回路１６０は、必要電圧をＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖａｄとしてもよい。
【０１５３】
また、上記実施の形態においては、スイッチトランジスタ１１９及び駆動トランジスタ１１７をＰ型トランジスタとして記載したが、これらをＮ型トランジスタで構成してもよい。
【０１５４】
また、スイッチトランジスタ１１９及び駆動トランジスタ１１７は、ＴＦＴであるとしたが、その他の電界効果トランジスタであってもよい。
【０１５５】
また、上記実施の形態に係る表示装置１００及び３００に含まれる各処理部は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。なお、表示装置１００及び３００に含まれる処理部の一部を、有機ＥＬ表示部１１０及び３１０と同一の基板上に集積することも可能である。また、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１５６】
また、本発明の実施の形態に係る表示装置１００及び３００に含まれるデータ線駆動回路、書込走査駆動回路、制御回路、ピーク信号検出回路、信号処理回路及び電位差検出回路の機能の一部を、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。また、本発明は、表示装置１００及び３００が備える各処理部により実現される特徴的なステップを含む表示装置の駆動方法として実現してもよい。
【０１５７】
また、上記説明では、表示装置１００及び３００がアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置である場合を例に述べたが、本発明を、アクティブマトリクス型以外の有機ＥＬ表示装置に適用してもよいし、電流駆動型の発光素子を用いた有機ＥＬ表示装置以外の表示装置、例えば液晶表示装置に適用してもよい。
【０１５８】
また、例えば、本発明に係る表示装置は、図２２に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。本発明に係る画像表示装置が内蔵されることにより、映像信号を反映した高精度な画像表示が可能な薄型フラットＴＶが実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、低消費電力駆動を要するアクティブ型の有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用である。
【符号の説明】
【０１６０】
１００、３００、８００    表示装置
１１０、２１０、３１０、４１０、８１０    有機ＥＬ表示部
１１１    発光画素
１１１Ｍ    代表発光画素
１１２    第１電源配線
１１３    第２電源配線
１１４    走査線
１１５    データ線
１１６    有機ＥＬ素子
１１７    駆動トランジスタ
１１８    保持容量
１１９    スイッチトランジスタ
１２０    データ線駆動回路
１３０    書込走査駆動回路
１４０    制御回路
１５０    ピーク信号検出回路
１６０    信号処理回路
１７０、２７０、４７０    演算回路
１７１    減算回路
１７１ｂ、１７２ａ、１８７    オペアンプ
１７２    加算回路
１８０、２８０、８８０    可変電圧源
１８１    比較回路
１８２    ＰＷＭ回路
１８３    ドライブ回路
１８４Ａ    正極側出力端子
１８４Ｂ    負極側出力端子
１８５    出力検出部
１８６    誤差増幅器
１９０、１９０Ａ、１９０Ｂ、３９１Ａ、３９１Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂ、３９３Ａ、３９３Ｂ、３９４Ａ、３９４Ｂ、３９５Ａ、３９５Ｂ    モニタ用配線
３７０Ａ、４７０Ａ    最小値回路
３７０Ｂ    最大値回路
【図１】
2012077258.tif 000003
【図２】
2012077258.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2012077258.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2012077258.tif 000013
【図１２】
2012077258.tif 000014
【図１３】
2012077258.tif 000015
【図１４】
2012077258.tif 000016
【図１５】
2012077258.tif 000017
【図１６】
2012077258.tif 000018
【図１７】
2012077258.tif 000019
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
2012077258.tif 000021
【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年4月23日(2012.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬに代表される電流駆動型発光素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置及びその駆動方法に関し、さらに詳しくは、消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ素子の輝度は、素子に供給される駆動電流に依存し、駆動電流に比例して素子の発光輝度が大きくなる。従って、有機ＥＬ素子からなるディスプレイの消費電力は、表示輝度の平均で決まる。即ち、液晶ディスプレイと異なり、有機ＥＬディスプレイの消費電力は、表示画像によって大きく変動する。
【０００３】
例えば、有機ＥＬディスプレイにおいては、全白画像を表示した場合に最も大きな消費電力を必要とするが、一般的な自然画の場合は、全白時に対して２０〜４０％程度の消費電力で十分とされる。
【０００４】
しかしながら、電源回路設計やバッテリ容量は、ディスプレイの消費電力が最も大きくなる場合を想定して設計されることから、一般的な自然画に対して３〜４倍の消費電力を考慮しなければならず、機器の低消費電力化及び小型化の妨げとなっている。
【０００５】
そこで従来では、映像データのピーク値を検出し、その検出データに基づいて有機ＥＬ素子のカソード電圧を調整して、電源電圧を減少させることにより表示輝度をほとんど低下させずに消費電力を抑制するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０６５１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、有機ＥＬ素子は電流駆動素子であることから、電源配線には電流が流れ、配線抵抗に比例した電圧降下が発生する。そのため、ディスプレイに供給される電源電圧は、電圧降下分を補う電圧降下マージンを上乗せして設定されている。電圧降下分を補う電圧降下マージンについても、上述の電源回路設計やバッテリ容量と同様に、ディスプレイの消費電力が一番大きくなる場合を想定して設定されることから、一般的な自然画に対して無駄な電力が消費されていることになる。
【０００８】
モバイル機器用途を想定した小型ディスプレイでは、パネル電流が小さいので、電圧降下分を補う電圧降下マージンは発光画素で消費される電圧に比べて無視できるほど小さい。しかし、パネルの大型化に伴って電流が増加すると、電源配線で生じる電圧降下が無視できなくなる。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１における従来技術においては、各発光画素における消費電力を低減することはできるが、電圧降下分を補う電圧降下マージンを低減することはできず、家庭向けの３０型以上の大型表示装置における消費電力低減効果としては不十分である。
【００１０】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ低コストで消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る表示装置は、陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部と、前記表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部と、前記発光画素の陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、前記電源供給部は、前記表示部へ供給される前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、電源供給部から表示部へ供給される低電位側の電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した発光画素の陰極電位を、電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部の高電位側の供給電位を適切に設定することが可能となる。よって、電源供給部の負極の供給電位範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、表示部内の電位分布を考慮した、適切な電源供給部から発光画素への印加電圧を設定することが可能となり、輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【００１３】
電源供給部がＤＣＤＣコンバータで構成される場合には、一般には電源供給部の負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差が所定の電圧以内であるように使用上制限される。この制限電圧は多くは１Ｖ以下であり、大型表示パネルにおいては電源供給部が供給する負極電位と発光画素に印加される陰極電位との電位差が制限電圧を超えてしまう場合が想定される。この場合には、上記電位差が電源供給部に正確にフィードバックされず発光画素に印加される陰極電位の上昇分を正確に反映した適切な電源供給部の供給電圧を設定することが困難となる。また、上記制限電圧を十分高く設定するには電源供給部のコストが増加するという問題が生じてしまう。そこで、上述した、電源供給部から表示部へ供給される負極電位に対する発光画素に印加される陰極電位の上昇分を、電源供給部の負極ではなく正極にフィードバックさせることにより、電源配線で生じる陰極電位上昇による輝度ムラを、既存の電源供給部を用いて低減することが可能となる。
【００１４】
また、前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、前記電源供給部は、少なくとも当該電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給してもよい。
【００１５】
これにより、表示部が、例えば、複数の発光画素が行列状に配置された構成の場合であっても、本発明が適用される。すなわち、電源供給部から表示部へ供給される低電位側の電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部の高電位側の供給電位を適切に設定することが可能となる。よって、電源供給部の負極の供給電位範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、表示部内の電位分布を考慮した、適切な電源供給部から各発光画素への印加電圧を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【００１６】
また、前記電圧測定部は、前記少なくとも一つの代表発光画素の陽極電位及び前記少なくとも一つの代表発光画素の陰極電位を測定し、前記電源供給部は、前記低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給することが好ましい。
【００１７】
これにより、特に、代表発光画素に印加される陽極電位及び陰極電位の両方を測定する電圧測定部を設けて、陽極側及び陰極側の電源配線の双方で生じる電位差を総合した電圧降下量を電源供給部の正極にフィードバックさせることにより、電源供給部では正極電位のみを調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電圧降下を補償する制御が実現可能となる。よって、表示部内の電位分布を考慮した適切な電源供給部の供給電位を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ最大限の消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。
【００１８】
また、さらに、前記低電位側の電位に対する前記陰極電位を、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位に対する前記陽極電位から減じた値の絶対値である、前記代表発光画素における電圧降下量を算出し、当該電圧降下量を前記電源供給部へフィードバックする演算回路を備え、前記電源供給部は、前記電圧降下量が大きいほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給することが好ましい。
【００１９】
これにより、電源供給部の前段に設けられた演算回路が電圧降下量を算出し、当該電圧降下量の大きさに応じて、電源供給部の正極の供給電位が調整される。つまり、上記電圧降下量が大きいほど、電源供給部の正極の供給電位を高く調整する。よって、例えば、演算回路の出力を電源供給部の出力検出端子に入力させることにより、電源供給部に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、コスト削減が図られる。
【００２０】
また、さらに、前記低電位側の電位と、前記陽極電位とを加算しかつ前記陰極電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する演算回路を備え、前記電源供給部は、前記演算回路から出力された前記換算電位と、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給してもよい。
【００２１】
これにより、代表発光画素の陽極電位から、表示部の陰極電源配線により生じる陰極の電位上昇分だけ減じられた換算電位が生成され出力される。この換算電位は、電源供給部の正極電位として予め定められた設定電位から、表示部の陽極電源配線で生じる陽極の電位降下量の絶対値と陰極電源配線で生じる電位上昇量の絶対値とが減じられた電位となって、正極側出力検出部へフィードバックされることになるので、電源供給部では、正極側出力検出部のみを使用するにもかかわらず陽極陰極双方で生じる電圧降下を補償する制御が実現可能である。つまり、上記換算電位が上記設定電位より低いほど、電源供給部の正極の供給電位を高く調整する。この場合にも、電源供給部に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、同様にコスト削減が図られる。
【００２２】
また、さらに、一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陽極電位を伝達するための高電位モニタ用配線と、一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陰極電位を伝達するための低電位モニタ用配線とを含んでもよい。
【００２３】
これにより、電圧測定部は、高電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される陽極の電位、及び、低電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される陰極の電位、の少なくとも一方を測定できる。
【００２４】
また、前記表示部は、前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、前記電圧測定部は、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する最小値回路と、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する最大値回路とを備え、前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記電圧降下量を算出してもよい。
【００２５】
あるいは、前記表示部は、前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、前記電圧測定部は、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する第１最小値回路と、２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する第１最大値回路とを備え、前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記換算電位を算出してもよい。
【００２６】
これにより、電源供給部の負極供給電位に対する正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。よって、表示部を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
【００２７】
また、前記表示部は、前記陽極電位及び前記陰極電位が測定される前記代表発光画素を複数有し、前記表示装置は、前記複数の代表発光画素のそれぞれについて、前記換算電位を算出し当該換算電位を出力する前記演算回路を複数備え、前記電源供給部は、前記複数の演算回路から出力された前記複数の換算電位のうちの最小換算電位と前記設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記最小換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給してもよい。
【００２８】
つまり、複数の代表発光画素についての電位情報から、電源供給部の適切な正極供給電位を調整するにあたり、代表発光画素ごとに換算電位を算出し、当該換算電位のうち最小の換算電位を算出し、算出された最小換算電位を電源供給部にフィードバックさせてもよい。これにより、電源供給部の正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。
【００２９】
また、前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に前記陽極電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に前記陰極電位が印加されることが好ましい。
【００３０】
また、前記第２の電極は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、当該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続され、前記代表発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されていることが好ましい。
【００３１】
これにより、表示部の中央付近という通常最も電圧降下量の大きい場所での電位差に基づいて調整するので、特に表示部が大型化した場合に、電源供給部の高電位側の供給電位を簡便に調整できる。
【００３２】
また、前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されていてもよい。
【００３３】
また、前記発光素子が、有機ＥＬ素子であってもよい。
【００３４】
これにより、消費電力が下がることにより発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子の劣化を抑制できる。
【００３５】
また、本発明は、このような特徴的な手段を備える表示装置として実現することができるだけでなく、表示装置に含まれる特徴的な手段をステップとする表示装置の駆動方法として実現することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ低コストで消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３は、発光画素の具体的な構成の一例を示す回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る演算回路の機能ブロック図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る演算回路の回路図の一例である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施の形態１に係る信号処理回路が有する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及び可変電圧源の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、演算回路を含まない表示装置の構成の一部を表すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。
【図１７】図１７は、実施の形態２に係る最大値回路の回路図の一例である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の一例を模式的に示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、図１８Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電圧降下量を示すグラフである。
【図１９Ａ】図１９Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の他の一例を模式的に示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電圧降下量を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の実施の形態２に係る変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【図２１】図２１は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とを併せて示すグラフである。
【図２２】図２２は、本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る表示装置は、陽極及び陰極を有する発光画素が複数配置された有機ＥＬ表示部と、当該表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する可変電圧源と、複数の発光画素のうち、予め定められた代表発光画素について、当該代表発光画素の陽極電位及び陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、電源供給部は、有機ＥＬ表示部へ供給する低電位側の電位と代表発光画素の陰極電位との電位差、及び、有機ＥＬ表示部へ供給する高電位側の電位と代表発光画素の陽極電位との電位差に応じて、有機ＥＬ表示部へ低電位側の電位に対する高電位側の電位を供給する。
【００４０】
これにより、電源供給部では高電位側、つまり正極の供給電位のみを調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電位降下及び電位上昇を補償する制御が実現可能となる。よって、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ高い消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。
【００４１】
以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて具体的に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示された表示装置１００は、有機ＥＬ表示部１１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、演算回路１７０と、可変電圧源１８０と、モニタ用配線１９０とを備える。
【００４３】
図２は、有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。なお、例えば、図中上方が表示面側である。同図に示されるように、有機ＥＬ表示部１１０は、行列状に配置された複数の発光画素１１１と、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３とを有する。
【００４４】
発光画素１１１は、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３に接続され、発光画素１１１に流れる画素電流ｉpixに応じた輝度で発光する。複数の発光画素１１１のうち、予め定められた少なくとも一つの代表発光画素は、検出点ＭA及びＭBにおいて、それぞれ、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂに接続されている。以降、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂに直接接続された発光画素１１１を、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍと記す。また、検出点ＭAを代表発光画素の陽極、及び、検出点ＭBを代表発光画素の陰極と定義する。代表発光画素１１１Ｍは、有機ＥＬ表示部１１０の中央付近に配置されている。なお、中央付近とは、中央とその周辺部とを含む。また、モニタ用配線１９０Ａに直接接続された発光画素Ａと、モニタ用配線１９０Ｂに直接接続された発光画素Ｂとは、必ずしも同一発光画素である必要はない。発光画素Ａと発光画素Ｂとが、互いに隣接配置されている場合や、さらには、所定の同一領域内に属する場合には、発光画素Ａと発光画素Ｂとは、いずれも、予め定められた代表発光画素と定義される。
【００４５】
第１電源配線１１２は、行列状に配置された発光画素１１１に対応させて、網目状に形成されている。一方、第２電源配線１１３は、有機ＥＬ表示部１１０にベタ膜状に形成されている。可変電圧源１８０は有機ＥＬ表示部１１０の周縁部と電気的に接続されており、各発光画素１１１には、有機ＥＬ表示部１１０の周縁部に対して可変電圧源１８０から供給された電位が、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３を介して印加される。図２においては、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３の抵抗成分を示すために、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３を模式的に格子状に図示している。
【００４６】
第１電源配線１１２には、水平方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈと垂直方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｖが存在する。第２電源配線１１３には、水平方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈと垂直方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｖとが存在する。なお、図示されていないが、発光画素１１１は、発光画素１１１を発光及び消光するタイミングを制御するための走査線と、発光画素１１１の発光輝度に対応する信号電圧を供給するためのデータ線とも接続されており、当該走査線及びデータ線を介して、書込走査駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１２０に接続されている。
【００４７】
図３は、発光画素１１１の具体的な構成の一例を示す回路図である。同図に示された発光画素１１１は、駆動素子と発光素子とを含み、駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との一方に高電位側の電位が印加され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との他方に低電位側の電位が印加される。具体的には、発光画素１１１は、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３と、走査線１１４と、データ線１１５と、有機ＥＬ素子１１６と、駆動トランジスタ１１７と、保持容量１１８と、スイッチトランジスタ１１９とを有する。
【００４８】
有機ＥＬ素子１１６は、第１の電極であるアノード電極が駆動トランジスタ１１７のドレイン電極に接続され、第２の電極であるカソード電極が第２電源配線１１３に接続された発光素子であり、アノード電極とカソード電極との間に流れる画素電流ｉpixに応じた輝度で発光する。この有機ＥＬ素子１１６のカソード電極は、複数の発光画素１１１に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、可変電圧源１８０と電気的に接続されている。つまり、上記共通電極が有機ＥＬ表示部１１０における第２電源配線１１３として機能する。
【００４９】
データ線１１５は、データ線駆動回路１２０と、スイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、データ線駆動回路１２０により映像データに対応する信号電圧が印加される。
【００５０】
走査線１１４は、書込走査駆動回路１３０と、スイッチトランジスタ１１９のゲート電極に接続され、書込走査駆動回路１３０により印加される電圧に応じて、スイッチトランジスタ１１９の導通および非導通を切り換える。
【００５１】
スイッチトランジスタ１１９は、ソース電極及びドレイン電極の一方がデータ線１１５に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方が駆動トランジスタ１１７のゲート電極及び保持容量１１８の一端に接続された、例えば、Ｐ型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。
【００５２】
駆動トランジスタ１１７は、ソース電極が第１電源配線１１２に接続され、ドレイン電極が有機ＥＬ素子１１６のアノード電極に接続され、ゲート電極が保持容量１１８の一端及びスイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の他方に接続された駆動素子であり、例えば、Ｐ型ＴＦＴである。これにより、駆動トランジスタ１１７は、保持容量１１８に保持された電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子１１６に供給する。また、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍにおいて、駆動トランジスタ１１７のソース電極は代表発光画素１１１Ｍの陽極であり、モニタ用配線１９０Ａと接続されている。一方、モニタ用の代表発光画素１１１Ｍにおいて、有機ＥＬ素子１１６のカソード電極は代表発光画素１１１Ｍの陰極であり、モニタ用配線１９０Ｂと接続されている。
【００５３】
保持容量１１８は、一端がスイッチトランジスタ１１９のソース電極及びドレイン電極の他方に接続され、他端が第１電源配線１１２に接続され、スイッチトランジスタ１１９が非導通となったときの第１電源配線１１２と駆動トランジスタ１１７のゲート電極との電位差を保持する。つまり、信号電圧に対応する電圧を保持する。
【００５４】
以下、図１に記載された各構成要素の機能について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００５５】
データ線駆動回路１２０は、映像データに対応する信号電圧を、データ線１１５を介して発光画素１１１に出力する。
【００５６】
書込走査駆動回路１３０は、複数の走査線１１４に走査信号を出力することで、複数の発光画素１１１を順に走査する。具体的には、スイッチトランジスタ１１９を行単位で導通または非導通とする。これにより、書込走査駆動回路１３０により選択されている行の複数の発光画素１１１に、複数のデータ線１１５に出力された信号電圧が印加される。よって、発光画素１１１が映像データに応じた輝度で発光する。
【００５７】
制御回路１４０は、データ線駆動回路１２０及び書込走査駆動回路１３０のそれぞれに、駆動タイミングを指示する。
【００５８】
ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された映像データのピーク値を検出し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、映像データの中から最も高階調のデータをピーク値として検出する。高階調のデータとは、有機ＥＬ表示部１１０で明るく表示される画像に対応する。
【００５９】
信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号から、当該ピーク信号で発光画素１１１を発光させるために、有機ＥＬ素子１１６と駆動トランジスタ１１７とに必要な、発光画素１１１に印加すべき電圧を決定する。具体的には、有機ＥＬ素子１１６に必要な電圧ＶＥＬと、駆動トランジスタ１１７に必要な電圧ＶＴＦＴとの合計電圧（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）に対応する高電位側の電位を第１基準電位Ｖｒｅｆ１として可変電圧源１８０に供給する。この、第１基準電位Ｖｒｅｆ１は、可変電圧源１８０の正極に予め定められた設定電位である。
【００６０】
また、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０を介して入力された映像データに対応する信号電圧をデータ線駆動回路１２０へ出力する。
【００６１】
演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位と、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭAの電位とを加算し、かつ、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭBの電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する。なお、演算回路１７０は、信号処理回路１６０の内部に配置されていてもよい。
【００６２】
可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位と、可変電圧源１８０の正極に予め定められた設定電位とを比較し、その差分に応じて、可変電圧源１８０の正極供給電位を調整する電源供給部である。
【００６３】
モニタ用配線１９０Ａは、一端が検出点ＭAに接続され、他端が演算回路１７０に接続され、代表発光画素１１１Ｍに印加される高電位側、つまり陽極の電位を伝達する。また、モニタ用配線１９０Ｂは、一端が検出点ＭBに接続され、他端が演算回路１７０に接続され、代表発光画素１１１Ｍに印加される低電位側、つまり陰極の電位を伝達する。これにより、演算回路１７０は、高電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの代表発光画素に印加される陽極電位、及び、低電位モニタ用配線を介して少なくとも一つの代表発光画素に印加される陰極電位、の少なくとも一方を測定できる。
【００６４】
以下、演算回路１７０及び可変電圧源１８０の構成及び機能について図４〜図７を用いて説明する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図において、可変電圧源１８０の正極は有機ＥＬ表示部１１０の陽極に接続され、可変電圧源１８０の負極は有機ＥＬ表示部の陰極に接続されるとともに負極側出力検出部へ接続される。また、演算回路には、有機ＥＬ表示部１１０の有する代表発光画素１１１Ｍの陽極電位及び陰極電位、ならびに可変電圧源１８０の負極電位が入力され、演算出力は可変電圧源１８０の正極側出力検出部へフィードバックされる。
【００６６】
演算回路１７０は、代表発光画素１１１Ｍに印加される陽極電位及び陰極電位を測定する電圧測定部として機能する。具体的には、演算回路１７０は、代表発光画素１１１Ｍに印加される陽極電位を、モニタ用配線１９０Ａを介して測定し、代表発光画素１１１Ｍに印加される陰極電位を、モニタ用配線１９０Ｂを介して測定する。また、演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位を測定する。これにより、演算回路１７０は、測定された検出点ＭAの電位、検出点ＭBの電位、及び、可変電圧源１８０の負極供給電位から、所定の演算処理を行う。以下、所定の演算処理について、図５を用いて説明する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態１に係る演算回路の機能ブロック図である。同図に示された演算回路１７０は、減算回路１７１及び加算回路１７２を備える。
【００６８】
演算回路１７０は、まず、加算回路１７２により、可変電圧源１８０の負極供給電位と、検出点ＭAの陽極電位とを加算する。次に、減算回路１７１により、加算回路１７２で得られた加算電位から検出点ＭBの陰極電位を減算した換算電位を算出する。上記換算電位は、可変電圧源１８０の出力検出端子を経て正極側出力検出部へ入力される。
【００６９】
図６は、実施の形態１に係る演算回路の回路図の一例である。同図に示されるように、加算回路１７２及び減算回路１７１は、共に、オペアンプ及び抵抗素子により構成される。加算回路１７２には、可変電圧源１８０の負極供給電位Ｖｓｎ及び検出点ＭAの陽極電位Ｖｐｐが入力される。これら２つの電位の加算電位がオペアンプ１７２ａで反転された電位Ｖ１が加算回路１７２から出力される。Ｖ１は以下の式１で表される。
【００７０】
Ｖ１＝−（Ｖｓｎ＋Ｖｐｐ） （式１）
【００７１】
次に、減算回路１７１には電位Ｖ１及び検出点ＭBの陰極電位Ｖｐｎが入力される。減算回路１７１に入力されたＶｐｎとＶ１との加算電位がオペアンプ１７１ｂで反転された電位Ｖ２が換算電位として減算回路１７１から出力され、可変電圧源１８０の正極側出力検出部へ入力される。換算電位Ｖ２は以下の式２で表される。
【００７２】
Ｖ２＝−（Ｖｐｎ＋Ｖ１）＝Ｖｓｎ＋Ｖｐｐ−Ｖｐｎ （式２）
【００７３】
上記式２より、演算回路１７０は、可変電圧源１８０の電位Ｖｓｎと検出点ＭAの陽極電位Ｖｐｐとを加算し、検出点ＭBの陰極電位Ｖｐｎを減算していることがわかる。
【００７４】
なお、図５に記載された演算回路１７０は、可変電圧源１８０の負極供給電位、検出点ＭAの陽極電位、及び検出点ＭBの陰極電位を入力電位とし、これらの入力電位を加減算することにより換算電位を算出するものであるが、当該加減算の順は問わない。図５では、先に加算が実行され、後で減算が実行されているが、例えば、先に可変電圧源１８０の負極供給電位から検出点ＭBの陽極電位を減算し、後で検出点ＭAの陰極電位を加算してもよいし、先に検出点ＭAの陽極電位から検出点ＭBの陰極電位を減算し、後で可変電圧源１８０の負極供給電位を加算してもよい。
【００７５】
但し、演算回路がアナログ演算である場合には、演算途中で生成された加算電位または減算電位が、演算回路を動作させるための動作電源電圧を超えないよう、加算回路及び減算回路が適切に配置されなければならない。演算途中で生成された加算電位または減算電位が大きくなると、演算回路の動作電源電圧をこれらに応じて大きく設定しなければならず、結果的に消費電力の増大を招来させてしまうからである。
【００７６】
次に、上記換算電位Ｖ２が入力された可変電圧源１８０の構成及び機能について説明する。
【００７７】
図７は、本発明の実施の形態１に係る可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には可変電圧源１８０に接続されている有機ＥＬ表示部１１０、信号処理回路１６０及び演算回路１７０も示されている。
【００７８】
同図に示された可変電圧源１８０は、比較回路１８１と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路１８２と、ドライブ回路１８３と、スイッチング素子ＳＷと、ダイオードＤと、インダクタＬと、コンデンサＣと、正極側出力端子１８４Ａと、負極側出力端子１８４Ｂとを有し、入力電圧Ｖｉｎを第１基準電位Ｖｒｅｆ１に応じた出力電圧Ｖｏｕｔに変換する。そして、可変電圧源１８０は、負極側出力端子１８４Ｂから出力される低電位側の電位を固定したままで、正極側出力端子１８４ＡからＶｏｕｔに応じた高電位側の電位を供給する。なお、図示していないが、入力電圧Ｖｉｎが入力される入力端子の前段には、ＡＣ−ＤＣ変換器が挿入され、例えば、ＡＣ１００ＶからＤＣ２０Ｖへの変換が済んでいるものとする。
【００７９】
比較回路１８１は、出力検出部１８５及び誤差増幅器１８６を有し、演算回路１７０から出力される換算電位Ｖ２と第１基準電位Ｖｒｅｆ１との差分に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２に出力する。
【００８０】
出力検出部１８５は、演算回路１７０の出力と、接地電位との間に挿入された２つの抵抗Ｒ１及びＲ２を有し、換算電位Ｖ２を抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比に応じて分圧し、分圧された換算電位を誤差増幅器１８６へ出力する。
【００８１】
誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５で分圧された換算電位と、信号処理回路１６０から出力された第１基準電位Ｖｒｅｆ１とを比較し、その比較結果に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。具体的には、誤差増幅器１８６は、オペアンプ１８７と、抵抗Ｒ３及びＲ４とを有する。オペアンプ１８７は、反転入力端子が抵抗Ｒ３を介して出力検出部１８５に接続され、非反転入力端子が信号処理回路１６０に接続され、出力端子がＰＷＭ回路１８２と接続されている。また、オペアンプ１８７の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して反転入力端子と接続されている。これにより、誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５から入力された電位と信号処理回路１６０から入力された第１基準電位Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。言い換えると、換算電位Ｖ２と第１基準電位Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。
【００８２】
ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧に応じてデューティの異なるパルス波形をドライブ回路１８３に出力する。具体的には、ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力された電圧が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。言い換えると、換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に比べて低い場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に比べて高い場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。なお、パルス波形のオンの期間とは、パルス波形がアクティブの期間である。
【００８３】
ドライブ回路１８３は、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形がアクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオンし、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形が非アクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオフする。
【００８４】
スイッチング素子ＳＷは、ドライブ回路１８３によりオン及びオフする。スイッチング素子ＳＷがオンの間だけ、入力電圧ＶｉｎがインダクタＬ及びコンデンサＣを介して、正極側出力端子１８４Ａと負極側出力端子１８４Ｂとの間に出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。よって、出力電圧Ｖｏｕｔは０Ｖから徐々に２０Ｖ（Ｖｉｎ）に近づいていく。この間、出力電圧Ｖｏｕｔに対応して、正極側出力端子１８４Ａから有機ＥＬ表示部１１０へ高電位側の電位が供給される。また、これに応じて、演算回路１７０から出力される換算電位も変化する。この換算電位が第１基準電位Ｖｒｅｆ１に近づくにつれて、ＰＷＭ回路１８２に入力される電圧は小さくなり、ＰＷＭ回路１８２が出力するパルス信号のオンデューティは短くなる。すると、スイッチング素子ＳＷがオンする時間も短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは一定電圧へと収束し、出力電圧Ｖｏｕｔが確定する。
【００８５】
このように、可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位Ｖ２が、第１基準電位Ｖｒｅｆ１となるような出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、正極側出力端子１８４Ａからの電位のみを調整して有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
【００８６】
つまり、可変電圧源１８０は、演算回路１７０から出力された換算電位Ｖ２と、予め定められた設定電位である第１基準電位Ｖｒｅｆ１とを比較し、第１基準電位Ｖｒｅｆ１に対して換算電位Ｖ２が低いほど、負極供給電位に対する正極供給電位を高くして有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
【００８７】
次に、上述した演算回路１７０の演算動作及び可変電圧源１８０の供給電位調整動作を、具体的事例及び図８〜図１０を用いて説明する。
【００８８】
図８は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。
【００８９】
まず、ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された１フレーム期間の映像データを取得する（ステップＳ１０）。例えば、ピーク信号検出回路１５０は、バッファを有し、そのバッファに１フレーム期間の映像データを蓄積する。
【００９０】
次に、ピーク信号検出回路１５０は、取得した映像データのピーク値を検出（ステップＳ２０）し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、色ごとに映像データのピーク値を検出する。例えば、映像データが赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれについて０〜２５５（大きいほど輝度が高い）までの２５６階調で表されているとする。ここで、有機ＥＬ表示部１１０の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１７７：１２４：１３５、有機ＥＬ表示部１１０の他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝２４：１７７：５０、さらに他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１０：７０：１７６の場合、ピーク信号検出回路１５０はＲのピーク値として１７７、Ｇのピーク値として１７７、Ｂのピーク値として１７６を検出し、検出した各色のピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。
【００９１】
次に、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号で有機ＥＬ素子１１６を発光させた場合の駆動トランジスタ１１７に必要な電圧ＶＴＦＴと、有機ＥＬ素子１１６に必要な電圧ＶＥＬとを決定する（ステップＳ３０）。具体的には、信号処理回路１６０は、例えば、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを用いて各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。
【００９２】
図９は、本発明の実施の形態１に係る信号処理回路が有する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。
【００９３】
同図に示されるように、必要電圧換算テーブルには各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧が格納されている。例えば、Ｒのピーク値１７７に対応する必要電圧は８．５Ｖ、Ｇのピーク値１７７に対応する必要電圧は９．９Ｖ、Ｂのピーク値１７６に対応する必要電圧は６．７Ｖとなる。各色のピーク値に対応する必要電圧のうち、最大の電圧はＧのピーク値に対応する９．９Ｖである。よって、信号処理回路１６０は、ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを９．９Ｖと決定する。これより、信号処理回路１６０は、例えば、可変電圧源１８０の正極電位を、予め定められた設定電位６．９Ｖと設定し、可変電圧源１８０の負極電位を、予め定められた設定電位−３Ｖと設定する場合を想定する。信号処理回路１６０は、可変電圧源１８０の正極電位として予め定められた上記設定電位６．９Ｖを第１基準電位Ｖｒｅｆ１として可変電圧源１８０へ供給する。
【００９４】
一方、演算回路１７０は、検出点ＭAの陽極電位及びＭBの陰極電位を、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂを介して測定する（ステップＳ４０）。上述したステップＳ３０では、信号処理回路１６０が設定した可変電圧源１８０の正極電位（６．９Ｖ）及び負極の電位（−３Ｖ）が、初期設定電位として有機ＥＬ表示部１１０へ供給されている。これにより、代表発光画素１１１Ｍの検出点ＭA及びＭBの電位が、電源配線で生じる電圧降下の影響を受け、それぞれ、５．５Ｖ及び−１Ｖと測定されたとする。つまり、各発光画素１１１へ印加すべき電圧振幅は９．９Ｖであるのに対して、代表発光画素１１１Ｍに印加された電圧振幅は６．５Ｖ（５．５Ｖ−（−１Ｖ））となっている。ステップＳ４０は、電位測定ステップに相当する。
【００９５】
次に、表示装置１００は、可変電圧源１８０の負極供給電位と検出点ＭBの陰極電位との電位差、及び、可変電圧源１８０の正極供給電位と検出点ＭAの陽極電位との電位差に基づき、可変電圧源１８０の正極供給電位を制御する（ステップＳ５０）。以下、ステップＳ５０の動作内容を詳細に説明する。
【００９６】
図１０は、演算回路及び可変電圧源の動作を示すフローチャートである。
【００９７】
ステップＳ５０における可変電圧源１８０の正極供給電位の制御処理動作において、まず、演算回路１７０は、図５を用いて説明したように、加算回路１７２において、可変電圧源１８０の負極電位と、検出点ＭAの陽極電位とを加算する（ステップＳ５１）。ここでは、可変電圧源１８０の負極電位（−３Ｖ）と検出点ＭAの陽極電位５．５Ｖとが加算され、２．５Ｖの加算電位が得られる。
【００９８】
次に、減算回路１７１において、上記加算電位から検出点ＭBの陰極電位を減算した換算電位を算出する（ステップＳ５２）。ここでは、可変電圧源１８０の加算電位２．５Ｖから検出点ＭBの陰極電位（−１Ｖ）が減算され、３．５Ｖの換算電位が得られる。
【００９９】
次に、可変電圧源１８０は、上記換算電位（３．５Ｖ）と、第１基準電位（６．９Ｖ）との電位差に応じて可変電圧源１８０の正極供給電位を調整する（ステップＳ５３）。具体的には、比較回路１８１において両電位が比較され、その差分信号によりＰＷＭ回路１８２及びドライブ回路１８３が駆動することにより、当該換算電位を第１基準電位に近づけるべく、可変電圧源１８０の負極供給電位に対して正極供給電位を上昇させる。換算電位が第１基準電位に近づくにつれて、正極側出力端子１８４Ａと負極側出力端子１８４Ｂとの間の出力電圧Ｖｏｕｔは一定電圧へと収束し、出力電圧Ｖｏｕｔが確定する。ステップＳ５１〜Ｓ５３は、電位供給ステップに相当する。
【０１００】
以上説明した演算回路１７０及び可変電圧源１８０の動作により、代表発光画素１１１Ｍの陽極（ＭA）電位（上記事例では５．５Ｖ）から、陰極電源配線により生じる陰極（ＭB）の電圧上昇分（上記事例では２Ｖ）だけ減じられた換算電位（上記事例では３．５Ｖ）が生成され出力される。
【０１０１】
この換算電位は、可変電圧源１８０の正極電位として予め定められた第１基準電位（上記事例では６．９Ｖ）から、有機ＥＬ表示部１１０の陽極電源配線で生じる陽極の電圧降下量の絶対値（上記事例では１．４Ｖ）と陰極電源配線で生じる電圧降下量の絶対値（上記事例では２Ｖ）とが減じられた電位となって、正極側出力検出部へフィードバックされることになるので、可変電圧源１８０では、正極側出力検出部のみを使用するにもかかわらず陽極陰極双方で生じる電圧降下及び電圧上昇を補償する制御が実現可能となる。つまり、上記換算電位が、第１基準電位より低いほど、可変電圧源１８０の正極供給電位を高く調整する。この場合には、可変電圧源１８０に必要な出力検出端子は１つでよいこととなり、コスト削減が図られる。
【０１０２】
一方、電源配線で生じる電圧降下による輝度バラツキや消費電力の増大という課題を解決する方策として、図１１に記載されたような表示装置の構成が挙げられる。
【０１０３】
図１１は、演算回路を含まない表示装置の構成の一部を表すブロック図である。同図において、可変電圧源８８０の正極は有機ＥＬ表示部８１０の陽極に接続され、可変電圧源８８０の負極は有機ＥＬ表示部の陰極に接続されている。また、有機ＥＬ表示部８１０の有する代表発光画素の陽極は可変電圧源８８０の正極側出力検出部に接続され、代表発光画素の陰極は可変電圧源８８０の負極側出力検出部に接続されている。
【０１０４】
この構成によれば、代表発光画素の陽極電位を可変電圧源８８０にフィードバックして可変電圧源８８０の正極供給電位を調整し、代表発光画素の陰極電位を可変電圧源８８０にフィードバックして可変電圧源８８０の負極供給電位を調整することが可能である。よって、表示映像に応じて、陽極電源配線及び陰極電源配線の双方で生じる電圧降下分を補償するように可変電圧源８８０へフィードバックすることで最大限の消費電力低減効果を得ることが可能である。
【０１０５】
しかしながら、図１１に記載された表示装置８００においては、可変電圧源８８０の正極側と負極側の双方に出力検出端子を備える必要がある。また、可変電圧源８８０がＤＣＤＣコンバータで構成される場合には、一般には負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差は内部基準電圧に応じて制限される電圧以内であるように使用上制限される。この制限電圧は多くは１Ｖ以下であり、大型表示パネルにおいては可変電圧源８８０の負極供給電位と代表発光画素の陰極電位との電位差が制限電圧を超える場合には、電圧降下量に応じた正常なフィードバック動作が実現できないといった問題を有する。この問題に対して、上記制限電圧を十分高く設定するには可変電圧源のコストが増加するという問題が生じる。さらには、図１１に記載された構成では、正極用及び負極用フィードバックの２系統が必要となるため、２つの出力検出端子が必要となり、この点においてもコストの増大を招来してしまう。
【０１０６】
これに対し、本発明の実施の形態１に係る表示装置１００は、代表発光画素１１１Ｍで検出された陽極及び陰極での電位降下量及び電位上昇量に応じて、可変電圧源１８０の正極の供給電位のみを調整し、また演算回路１７０の配置により換算電位のみをフィードバックするための１つの出力検出端子のみが必要とされることから、上述問題が解決されている。
【０１０７】
なお、図４に記載された本発明に係る表示装置の構成では、代表発光画素１１１Ｍの陽極電位及び陰極電位、ならびに可変電圧源１８０の負極電位が演算回路１７０に入力されることにより、換算電位が出力されたが、演算回路へ代表発光画素１１１Ｍの陽極電位が入力されない構成も本発明に含まれる。
【０１０８】
図１２は、本発明の実施の形態１に係る第１の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された構成が、実施の形態１に係る図４に記載された構成と異なる点は、演算回路２７０には、有機ＥＬ表示部２１０の有する代表発光画素の陰極電位及び可変電圧源１８０の負極電位が入力され、代表発光画素の陽極電位が入力されていないことである。
【０１０９】
上記構成によれば、可変電圧源１８０から有機ＥＬ表示部２１０へ供給される負極供給電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、可変電圧源１８０の正極にフィードバックさせることにより、可変電圧源１８０の正極供給電位を適切に調整することが可能となる。すなわち、可変電圧源１８０の負極供給電位の範囲に制限がある場合であっても、負極に対して相対的に正極の電位を調整することで、有機ＥＬ表示部２１０内の電位分布を考慮した、適切な可変電圧源１８０から各発光画素への印加電圧を設定することが可能となる。よって、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
【０１１０】
図１２に記載された構成は、特に、陰極電源配線の電位上昇が陽極電源配線の電位降下に比較して大きい場合に適用される。
【０１１１】
また、可変電圧源８８０がＤＣＤＣコンバータで構成される場合において、負極端子と負極側出力検出端子との間の電位差が所定の制限電圧以下であることを要するが、当該電位差が上記制限電圧未満である状態では、図１１に記載された構成により有機ＥＬ表示部での電圧降下量を補正し、当該電位差が上記制限電圧以上である状態では、図４に記載された本発明の構成により有機ＥＬ表示部での電圧降下量を補正してもよい。この構成は、例えば、上記電位差が上記制限電圧未満となった場合に、図４に記載された接続状態から、代表発光画素陰極と負極側出力検出部とがバイパス接続され、かつ可変電圧源負極と負極側出力検出部とが遮断されるよう、スイッチ素子が適切に配置されることにより実現される。
【０１１２】
また、可変電圧源が絶縁型ＤＣＤＣコンバータで構成される場合において、当該可変電圧源の正極側出力が、別の固定電圧源によって一定の電位に固定される場合がある。本構成の場合でも、本発明の効果が奏されることを以下説明する。
【０１１３】
図１３は、本発明の実施の形態１に係る第２の変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された構成が、図１３に記載された構成と異なる点は、可変電圧源２８０が出力する正極供給電位が、８Ｖに固定されている点である。この構成においても、可変電圧源２８０から有機ＥＬ表示部２１０へ供給される負極供給電位に対して、電源配線の影響を受けて上昇した代表発光画素の陰極電位を、可変電圧源２８０の正極にフィードバックさせ、可変電圧源２８０の負極供給電位に対して正極供給電位を相対的に調整しようとする。ここで、可変電圧源２８０の正極供給電位は、上述した絶縁型ＤＣＤＣコンバータにより固定されているので、結果的には、可変電圧源２８０の負極供給電位が調整されることとなる。よって、可変電圧源２８０の正極電位が固定され、結果的に負極電位が調整されることは、負極電位に対する正極電位を有機ＥＬ表示部２１０へ供給することと等価であり、本構成によっても本発明の効果が奏される。
【０１１４】
以上、上述した実施の形態１により、特に、代表発光画素に印加される陽極電位、及び、代表発光画素に印加される陰極電位の両方を測定し、陽極電位側及び陰極電位側の電源配線の双方で生じる電位差を総合した電圧降下量を可変電圧源の正極供給電位にフィードバックさせることにより、可変電圧源では負極電位に対する正極電位を調整するにもかかわらず、発光画素の陽極及び陰極の双方で生じる電圧降下を高精度に補償する制御が実現可能となる。よって、表示部内の電位分布を考慮した適切な可変電圧源の出力電圧を設定することが可能となり、発光画素間の輝度バラツキや経時的な変化に適切に対応しつつ最大限の消費電力低減効果を有する表示装置を実現できる。さらに、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子１１６の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子１１６の劣化を防止することが可能となる。
【０１１５】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態１に係る表示装置１００と比較して、複数の代表発光画素について陽極電位を測定し、複数の代表発光画素について陰極電位を測定し、測定された複数の陽極電位及び複数の陰極電位を用いて可変電圧源へフィードバックすべき換算電位を演算する点が異なる。
【０１１６】
これにより、可変電圧源の負極供給電位に対する正極供給電位をより適切に調整することが可能となる。よって、有機ＥＬ表示部が大型化された場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
【０１１７】
図１４は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。同図に示された表示装置３００は、有機ＥＬ表示部３１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、演算回路１７０と、可変電圧源１８０と、最小値回路３７０Ａと、最大値回路３７０Ｂと、モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａと、モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂとを備える。
【０１１８】
同図に示された表示装置３００は、実施の形態１に係る表示装置１００と比較して、最小値回路３７０Ａ及び最大値回路３７０Ｂが配置され、モニタ用配線１９０に代わりモニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａ及びモニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂが配置されている点が異なる。
【０１１９】
有機ＥＬ表示部３１０は、複数の代表発光画素が設定され、それらに対応して陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５が定義される。陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５は、それぞれ、有機ＥＬ表示部３１０内に均等に設けられていることが望ましく、図１４に示されるように、例えば、有機ＥＬ表示部３１０の中心と、有機ＥＬ表示部３１０が４分割された各領域の中心とに配置されていることが望ましい。なお、同図には、５つの陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び５つの陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５が図示されているが、検出点は複数ではあればよく、２つでも、３つでもよい。また、陽極検出点の１つと陰極検出点の１つとは同じ代表発光画素の検出点であってもよく、互いに近接していることが望ましい。
【０１２０】
モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａは、それぞれ、対応する陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５と、最小値回路３７０Ａとに接続され、対応する検出点Ｍ１〜Ｍ５の陽極電位を最小値回路３７０Ａに伝達する。
【０１２１】
モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂは、それぞれ、対応する陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５と、最大値回路３７０Ｂとに接続され、対応する陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の陰極電位を最大値回路３７０Ｂに伝達する。
【０１２２】
図１５は、本発明の実施の形態２に係る演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。
【０１２３】
最小値回路３７０Ａは、モニタ用配線３９１Ａ〜３９５Ａを介して陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５の陽極電位を測定する電圧測定部の一部であり、複数の代表発光画素から測定された複数の陽極電位のうちの最小電位を検出し、検出された最小電位を演算回路１７０へ出力する。
【０１２４】
図１６は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。同図に記載された最小値回路３７０Ａは、複数の代表発光画素Ｍ１〜Ｍｍの陽極電位を入力し、各々の陽極電位に対して、オペアンプ、当該オペアンプの出力方向と逆方向に直列接続されたダイオード及びフィードバック抵抗からなる比較回路が配置されている。この回路構成により、最小値回路３７０Ａは、上記複数の陽極電位のうち最小の陽極電位を出力する。
【０１２５】
一方、最大値回路３７０Ｂは、モニタ用配線３９１Ｂ〜３９５Ｂを介して陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の陰極電位を測定する電圧測定部の一部であり、複数の代表発光画素から測定された複数の陰極電位のうちの最大電位を検出し、検出された最大電位を演算回路１７０へ出力する。
【０１２６】
図１７は、実施の形態２に係る最小値回路の回路図の一例である。同図に記載された最大値回路３７０Ｂは、複数の代表発光画素Ｎ１〜Ｎｎの陰極電位を入力し、各々の陰極電位に対して、オペアンプ、当該オペアンプの出力方向と順方向に直列接続されたダイオード及びフィードバック抵抗からなる比較回路が配置されている。この回路構成により、最大値回路３７０Ｂは、上記複数の陰極電位のうち最大の陰極電位を出力する。
【０１２７】
演算回路１７０は、上記最小電位を代表発光画素の陽極電位とし、上記最大電位を代表発光画素の陰極電位として、実施の形態１で説明した換算電位を算出する。
【０１２８】
演算回路１７０の他、データ線駆動回路１２０、書込走査駆動回路１３０、制御回路１４０、ピーク信号検出回路１５０及び信号処理回路１６０の構成および機能は、実施の形態１で説明した内容と同様であるので、説明を省略する。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態に係る表示装置３００は、複数のモニタ用の代表発光画素のいずれにおいても輝度の低下が生じないような出力電圧を有機ＥＬ表示部３１０に供給する。つまり、出力電圧をより適切な値とすることで、消費電力をより低減し、かつ、各発光画素の輝度の低下を抑制する。以下、この効果について、図１８Ａ〜図１９Ｂを用いて説明する。
【０１３０】
図１８Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の一例を模式的に示す図であり、図１８Ｂは、図１８Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電位降下量を示すグラフである。また、図１９Ａは、有機ＥＬ表示部に表示される画像の他の一例を模式的に示す図であり、図１９Ｂは、図１９Ａの画像を表示している場合のＸ−Ｘ’線における第１電源配線の電位降下量を示すグラフである。
【０１３１】
図１８Ａに示されるように、有機ＥＬ表示部３１０の全ての発光画素１１１が同じ輝度で発光している場合、第１電源配線１１２の陽極電位降下量は図１８Ｂに示すようになる。また、図示していないが、第２電源配線１１３の陰極電位上昇量は、図１８Ｂに表された第１電源配線１１２の陽極電位降下量と縦軸の絶対値は異なるものの、同様の特性となる。
【０１３２】
従って、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１の電位を調べれば、有機ＥＬ表示部における電圧降下の最大値がわかる。つまり、陽極検出点Ｍ１の電位をＶｐ１、陰極検出点Ｎ１の電位をＶｎ１とした場合、Ｖｐ１及びＶｎ１が演算回路１７０に入力されることにより、換算電位が可変電圧源１８０にフィードバックされ、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を正確な輝度で発光させることができる。
【０１３３】
一方、図１９Ａに示されるように、画面を上下方向に２等分割及び横方向に２等分割した領域、つまり画面を４分割した各領域の中心部の発光画素１１１が同じ輝度で発光し他の発光画素１１１が消光している場合、第１電源配線１１２の陽極電位降下量は図１９Ｂに示されるようになる。また、図示していないが、第２電源配線１１３の陰極電位上昇量は、図１９Ｂに表された第１電源配線１１２の陽極電位降下量と縦軸の絶対値は異なるものの、同様の特性となる。
【０１３４】
この場合には、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１の電位のみを測定する場合は、検出した電位に対して、あるオフセット電位を加えた電位を、可変電圧源１８０の正極供給電位として調整する必要がある。例えば、図１９Ｂに表された第１電源配線１１２の画面中心における陽極電位降下量（０．２Ｖ）に対して、常に１．３Ｖの陽極オフセット量を追加し、画面中心における陰極電位上昇量に対して、常に所定の陰極オフセット量を追加した電位を、可変電圧源１８０の正極供給電位として設定することにより、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を、正確な輝度で発光させることができる。ここで、正確な輝度で発光するとは、発光画素１１１の駆動トランジスタ１１７が飽和領域で動作しているということである。
【０１３５】
しかし、この場合、可変電圧源１８０の正極供給電位として常に陽極オフセット量＋陰極オフセット量が必要になるので、消費電力低減効果が小さくなってしまう。例えば、実際の陽極電位降下量が０．１Ｖの画像の場合でも、可変電圧源１８０の正極供給電位として０．１＋１．３＝１．４Ｖ（陽極電位降下量のみを考慮した場合）を、設定することになるので、その分だけ出力電圧が高くなり、消費電力の低減効果が小さくなる。
【０１３６】
そこで、画面中心の陽極検出点Ｍ１及び陰極検出点Ｎ１だけでなく、図１９Ａに示すように、画面を四分割し、各分割領域の中心と、画面全体の中心との５箇所の陽極検出点Ｍ１〜Ｍ５及び陰極検出点Ｎ１〜Ｎ５の電位を測定する構成とすることにより、電圧降下量を検出する精度を高めることができる。よって、追加のオフセット量を少なくして、消費電力低減効果を高めることができる。
【０１３７】
例えば、陽極検出点Ｍ２〜Ｍ５の電位降下量が１．３Ｖの場合には、図１９Ｂに表された電位降下量の最大値が１．５Ｖであることから、０．２Ｖのオフセットを追加した電圧を可変電圧源１８０の正極供給電位として設定する（陽極電位降下量のみを考慮した場合）ようにすれば、有機ＥＬ表示部３１０内の全ての発光画素１１１を正確な輝度で発光させることができる。
【０１３８】
この場合は、実際の電圧降下量が０．１Ｖの画像の場合でも、可変電圧源１８０の正極供給電位として設定される値は、０．１＋０．２＝０．３Ｖなので、画面中心の陽極検出点Ｍ１（及び陰極検出点Ｎ１）の電位のみを測定した場合に比べてさらに１．１Ｖの電源電圧を低減することができる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態に係る表示装置３００は、表示装置１００と比較して、検出点が多く、測定された複数の陽極の電位降下量の最小値及び測定された複数の陰極の電位上昇量の最大値に応じて、可変電圧源１８０の正極供給電位を調整することが可能となる。よって、有機ＥＬ表示部３１０を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
【０１４０】
なお、図１５に記載された本発明に係る表示装置は、最小値回路、最大値回路及び演算回路が各々１つずつ配置されているが、本発明の実施の形態２に係る表示装置は上記構成に限定されない。
【０１４１】
図２０は、本発明の実施の形態２に係る変形例を示す演算回路及びその周辺の構成要素のブロック図である。同図に記載された表示装置は、有機ＥＬ表示部４１０の有する複数の代表発光画素の各々について測定された一対の陽極電位及び陰極電位に対して演算回路４７０が配置され、当該複数の演算回路から出力された換算電位のうちの最小の換算電位を最小値回路４７０Ａで検出し、当該検出電位を換算電位として可変電圧源１８０へ出力する。本構成においても、図１４及び図１５に記載された表示装置３００と同様の効果が奏される。
【０１４２】
以上、本発明に係る表示装置について実施の形態に基づき説明したが、本発明に係る表示装置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１及び２に対して、本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
【０１４３】
また、信号処理回路１６０は、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを有するとしたが、必要電圧換算テーブルに代わり駆動トランジスタ１１７の電流−電圧特性と有機ＥＬ素子１１６の電流−電圧特性とを有し、２つの電流―電圧特性を用いてＶＴＦＴ+ＶＥＬを決定してもよい。
【０１４４】
図２１は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とを併せて示すグラフである。横軸は、駆動トランジスタのソース電位に対して下がる方向を正方向としている。
【０１４５】
同図には、２つの異なる階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性及び有機ＥＬ素子の電流−電圧特性が示され、低い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ１、高い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ２で示されている。
【０１４６】
駆動トランジスタのドレイン−ソース電圧の変動に起因する表示不良の影響をなくすためには、駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが必要である。一方、有機ＥＬ素子の発光輝度は駆動電流によって決定される。したがって、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光させるためには、駆動トランジスタのソースと有機ＥＬ素子のカソードとの間の電圧から有機ＥＬ素子の駆動電流に対応する有機ＥＬ素子の駆動電圧（ＶＥＬ）を差し引き、差し引いた残りの電圧が駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが可能な電圧となっていればよい。また、消費電力を低減するためには、駆動トランジスタの駆動電圧（ＶＴＦＴ）が低いことが望ましい。
【０１４７】
よって、図２１において、駆動トランジスタの線形領域と飽和領域との境界を示す線上で駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とが交差する点を通る特性により求められるＶＴＦＴ＋ＶＥＬが、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光し、かつ、消費電力が最も低減できる。
【０１４８】
このように、図２１に示したグラフを用いて、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を換算してもよい。
【０１４９】
また、信号処理回路１６０は、フレームごとに第１基準電位Ｖｒｅｆ１を変えずに、複数フレーム（例えば、３フレーム）ごとに第１基準電位Ｖｒｅｆ１を変えてもよい。
【０１５０】
これにより、第１基準電位Ｖｒｅｆ１が変動することにより可変電圧源１８０で生じる消費電力を低減できる。
【０１５１】
また、実施の形態１及び２では、ピーク信号検出回路１５０及び信号処理回路１６０にて、フレームごとに各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を算出しているが、当該必要電圧をフレームごとに設定せず、固定された設定電圧としてもよい。つまり、ピーク信号検出回路１５０が配置されず、信号処理回路１６０から第１基準電位Ｖｒｅｆ１が可変電圧源１８０に供給されない構成であってもよく、フレームごとの上記必要電圧の算出の有無は、本発明の本質部分ではない。この場合には、映像データにより、可変電圧源１８０に予め定められる正極設定電位及び負極設定電位はフレームごとに変化しない。この場合であっても、代表発光画素の陽極電位及び陰極電位をモニタしてこれらの演算出力を可変電圧源にフィードバックさせて可変電圧源の正極供給電位を調整する限り、有機ＥＬ表示部における電源配線の電圧降下の影響を低減でき、本発明の効果が奏される。
【０１５２】
また、信号処理回路１６０は、有機ＥＬ素子１１６の経年劣化マージンを考慮して、必要電圧を決定してもよい。例えば、有機ＥＬ素子１１６の経年劣化マージンをＶａｄとすると、信号処理回路１６０は、必要電圧をＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖａｄとしてもよい。
【０１５３】
また、上記実施の形態においては、スイッチトランジスタ１１９及び駆動トランジスタ１１７をＰ型トランジスタとして記載したが、これらをＮ型トランジスタで構成してもよい。
【０１５４】
また、スイッチトランジスタ１１９及び駆動トランジスタ１１７は、ＴＦＴであるとしたが、その他の電界効果トランジスタであってもよい。
【０１５５】
また、上記実施の形態に係る表示装置１００及び３００に含まれる各処理部は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。なお、表示装置１００及び３００に含まれる処理部の一部を、有機ＥＬ表示部１１０及び３１０と同一の基板上に集積することも可能である。また、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１５６】
また、本発明の実施の形態に係る表示装置１００及び３００に含まれるデータ線駆動回路、書込走査駆動回路、制御回路、ピーク信号検出回路、信号処理回路及び電位差検出回路の機能の一部を、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。また、本発明は、表示装置１００及び３００が備える各処理部により実現される特徴的なステップを含む表示装置の駆動方法として実現してもよい。
【０１５７】
また、上記説明では、表示装置１００及び３００がアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置である場合を例に述べたが、本発明を、アクティブマトリクス型以外の有機ＥＬ表示装置に適用してもよいし、電流駆動型の発光素子を用いた有機ＥＬ表示装置以外の表示装置、例えば液晶表示装置に適用してもよい。
【０１５８】
また、例えば、本発明に係る表示装置は、図２２に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。本発明に係る画像表示装置が内蔵されることにより、映像信号を反映した高精度な画像表示が可能な薄型フラットＴＶが実現される。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、低消費電力駆動を要するアクティブ型の有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用である。
【符号の説明】
【０１６０】
１００、３００、８００    表示装置
１１０、２１０、３１０、４１０、８１０    有機ＥＬ表示部
１１１    発光画素
１１１Ｍ    代表発光画素
１１２    第１電源配線
１１３    第２電源配線
１１４    走査線
１１５    データ線
１１６    有機ＥＬ素子
１１７    駆動トランジスタ
１１８    保持容量
１１９    スイッチトランジスタ
１２０    データ線駆動回路
１３０    書込走査駆動回路
１４０    制御回路
１５０    ピーク信号検出回路
１６０    信号処理回路
１７０、２７０、４７０    演算回路
１７１    減算回路
１７１ｂ、１７２ａ、１８７    オペアンプ
１７２    加算回路
１８０、２８０、８８０    可変電圧源
１８１    比較回路
１８２    ＰＷＭ回路
１８３    ドライブ回路
１８４Ａ    正極側出力端子
１８４Ｂ    負極側出力端子
１８５    出力検出部
１８６    誤差増幅器
１９０、１９０Ａ、１９０Ｂ、３９１Ａ、３９１Ｂ、３９２Ａ、３９２Ｂ、３９３Ａ、３９３Ｂ、３９４Ａ、３９４Ｂ、３９５Ａ、３９５Ｂ    モニタ用配線
３７０Ａ、４７０Ａ    最小値回路
３７０Ｂ    最大値回路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部と、
前記表示部へ高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部と、
前記発光画素の陰極電位を測定する電圧測定部とを備え、
前記電源供給部は、前記表示部へ供給される前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、
前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電源供給部は、少なくとも当該電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電圧測定部で測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電圧測定部は、前記少なくとも一つの代表発光画素の陽極電位及び前記少なくとも一つの代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電源供給部は、前記低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を調整して前記表示部へ供給する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
さらに、
前記低電位側の電位に対する前記陰極電位を、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位に対する前記陽極電位から減じた値の絶対値である、前記代表発光画素における電圧降下量を算出し、当該電圧降下量を前記電源供給部へフィードバックする演算回路を備え、
前記電源供給部は、前記電圧降下量が大きいほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
さらに、
前記低電位側の電位と、前記陽極電位とを加算しかつ前記陰極電位を減算した値である換算電位を算出し、当該換算電位を出力する演算回路を備え、
前記電源供給部は、前記演算回路から出力された前記換算電位と、前記電源供給部の正極に予め定められた設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
さらに、
一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陽極電位を伝達するための高電位モニタ用配線と、
一端が前記代表発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記陰極電位を伝達するための低電位モニタ用配線とを含む
請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、
前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、
前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、
前記電圧測定部は、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する最小値回路と、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する最大値回路とを備え、
前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記電圧降下量を算出する
請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示部は、
前記陽極電位が測定される２以上の前記代表発光画素と、
前記陰極電位が測定される２以上の前記代表発光画素とを有し、
前記電圧測定部は、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陽極電位のうちの最小電位を検出する第１最小値回路と、
２以上の前記代表発光画素から測定された２以上の前記陰極電位のうちの最大電位を検出する第１最大値回路とを備え、
前記演算回路は、前記最小電位を前記代表発光画素の陽極電位とし、前記最大電位を前記代表発光画素の陰極電位として、前記換算電位を算出する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示部は、
前記陽極電位及び前記陰極電位が測定される前記代表発光画素を複数有し、
前記表示装置は、
前記複数の代表発光画素のそれぞれについて、前記換算電位を算出し当該換算電位を出力する前記演算回路を複数備え、
前記電源供給部は、前記複数の演算回路から出力された前記複数の換算電位のうちの最小換算電位と前記設定電位とを比較し、前記設定電位に対して前記最小換算電位が低いほど、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を高くして供給する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、
前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、
前記発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、
前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に前記陽極電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に前記陰極電位が印加される
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２の電極は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、
当該共通電極は、その周縁部から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続され、
前記代表発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されている
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記発光素子が、有機ＥＬ素子である
請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
陽極及び陰極を有する発光画素が配置された表示部に高電位側の電位及び低電位側の電位を供給する電源供給部を備える表示装置の駆動方法であって、
前記発光画素の陰極電位を測定する電位測定ステップと、
少なくとも前記電源供給部が前記表示部へ供給する低電位側の電位と前記電位測定ステップで測定された前記陰極電位との電位差に応じて、前記電源供給部から前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給させる電位供給ステップとを含む
表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記表示部は、前記発光画素が複数配置され、
前記電位測定ステップでは、
前記複数の発光画素のうちの予め定められた少なくとも一つの発光画素である代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電位供給ステップでは、
少なくとも前記電源供給部が前記表示部へ供給する前記低電位側の電位と前記電位測定ステップで測定された前記代表発光画素の前記陰極電位との電位差に応じて、前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給させる
請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記電位測定ステップでは、
前記代表発光画素の陽極電位及び前記代表発光画素の陰極電位を測定し、
前記電位供給ステップでは、
前記電源供給部が前記表示部へ供給する低電位側の電位と前記陰極電位との電位差、及び、前記陽極電位との電位差に応じて、前記表示部へ前記低電位側の電位に対する前記高電位側の電位を供給する
請求項１５に記載の表示装置の駆動方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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