(57)【要約】【課題】ピーク輝度レベルの可変制御により動画特性やフリッカ特性が変動し、視認性が低下することがある。【解決手段】自発光表示パネル上にマトリクス配置される各画素に接続される電源線を駆動する電源線駆動回路に、以下の機能を搭載する。すなわち、自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給する機能と、自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する機能とを搭載する。【選択図】図１１
2010048985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自発光表示パネル上にマトリクス配置される各画素に接続される電源線を駆動する電源線駆動回路であって、
自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給し、
自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する電源線駆動回路
を有する半導体集積回路。
【請求項２】
前記第２の駆動電源は、フレーム画像の平均輝度レベルが高いほど前記第１の駆動電源との電位差が小さくなるように可変的に制御され、フレーム画像の平均輝度レベルが低いほど前記第１の駆動電源との電位差が大きくなるように可変的に制御される
請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記第２の駆動電源は、自発光表示パネルの周辺照度が高いほど前記第１の駆動電源との電位差が小さくなるように可変的に制御され、自発光表示パネルの周辺照度が低いほど前記第１の駆動電源との電位差が大きくなるように可変的に制御される
請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記第２の駆動電源は、１フレーム期間内に複数回、電源線に出力される
請求項２又は３に記載の半導体集積回路。
【請求項５】
アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する画素アレイ部と、
信号線を駆動する信号線駆動回路と、
前記画素アレイ部にマトリクス配置される各画素に対する電位の書き込みを制御する書込制御線駆動回路と、
前記画素アレイ部上にマトリクス配置される各画素に接続される電源線を駆動する電源線駆動回路であって、自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給し、自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する電源線駆動回路と
を有することを特徴とする自発光表示パネルモジュール。
【請求項６】
アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する画素アレイ部と、
信号線を駆動する信号線駆動回路と、
前記画素アレイ部にマトリクス配置される各画素に対する電位の書き込みを制御する書込制御線駆動回路と、
前記画素アレイ部上にマトリクス配置される各画素に接続される電源線を駆動する電源線駆動回路であって、自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給し、自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する電源線駆動回路と、
システム全体の動作を制御するシステム制御部と、
前記システム制御部に対する操作入力部と
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給する処理と、
自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する処理と
を有する自発光表示パネル上に配線される電源線の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書で説明する発明は、自発光表示パネルの電源線駆動技術に関する。なお、発明は、半導体集積回路、自発光表示パネルモジュール、電子機器及び電源線駆動方法としての側面を有する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイパネルは、コントラストが高いだけでなく、視野角が広く、応答速度も速いという特性を有している。また、バックライト光源が不要であり、薄型化にも適している。このため、有機ＥＬディスプレイパネルは、次世代のフラットパネルの本命として注目されている。
【特許文献１】特開２００２−２５１１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、有機ＥＬディスプレイパネルは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光時間長でピーク輝度レベルを制御することができる。図１及び図２を用いて、この輝度レベルの制御機能を説明する。図１は、１フレーム期間を１００％として、その何パーセントを発光期間として使用するかを表している。図中、網掛けで示す棒グラフの長さが発光期間長である。例えば図１（Ｂ）は、１フレーム期間の25％を発光期間に使用することを意味し、図１（Ｃ）は、１フレーム期間の50％を発光期間に使用することを意味する。
【０００４】
なお、１フレーム期間における総発光期間長が同じであれば、１フレーム期間中における発光期間の数は必ずしも１回に限られることはなく、複数回に分割することもできる。
図２は、発光期間長の長さの違いによる画素階調と輝度レベルとの関係を表している。図２の縦軸が輝度レベルであり、横軸が画素階調に対応する信号電位Ｖsig 又は駆動電流Ｉsig である。図２に示すように、総発光期間長が長いほど、ピーク輝度レベルを高くすることができる。すなわち、輝度レベルの可変範囲を大きくとることができる。
【０００５】
ところが、図１に示すように単一の発光期間の長さだけでピーク輝度レベルを可変制御する方法には、動画性能やフリッカ性能の両立が難しくなる問題がある。例えば発光期間長を長くするほどピーク輝度レベルを高めることができる一方で、動画応答特性が低下する問題がある。反対に発光期間長を短くするほど動画応答特性を高めることができる一方で、ピーク輝度レベルが低下すると共にフリッカが目立ち易くなる問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、発明者らは、自発光表示パネル上にマトリクス配置される各画素に接続される電源線を駆動する電源線駆動回路であって、自発光素子の発光期間には、固定的に設定される第１の駆動電源と、自発光素子に順電圧を印加する範囲内で可変的に設定される第２の駆動電源を時間順次に対応する電源線に供給し、
自発光素子の非発光期間には、自発光素子を非発光状態に制御する第３の駆動電源を電源線に供給する電源線駆動回路を搭載する半導体集積回路を提案する。
【０００７】
なお、前述した第２の駆動電源は、フレーム画像の平均輝度レベルが高いほど第１の駆動電源との電位差が小さくなるように可変的に制御され、フレーム画像の平均輝度レベルが低いほど第１の駆動電源との電位差が大きくなるように可変的に制御されることが望ましい。
【０００８】
または、前述した第２の駆動電源は、自発光表示パネルの周辺照度が高いほど第１の駆動電源との電位差が小さくなるように可変的に制御され、自発光表示パネルの周辺照度が低いほど第１の駆動電源との電位差が大きくなるように可変的に制御されることが望ましい。
なお、前述した第２の駆動電源は、１フレーム期間内に複数回、電源線に出力されることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
発明者らの提案する駆動技術を採用する場合、第２の駆動電源の可変制御によって、発光開始から発光終了までの期間長は変更することなく、ピーク輝度レベルを可変制御することが可能になる。しかも、発光開始から発光終了までの期間長は変化しないので、ピーク輝度レベルの変化に伴う表示品質の変化を最小限にとどめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下では、自発光表示パネルの位置例であるアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬパネルについて、発明者らが提案する発明の最良の形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
【００１１】
（Ａ）有機ＥＬパネルモジュールの外観構造
まず、有機ＥＬパネルモジュールの外観例を説明する。ただし、この明細書においては、画素アレイ部と駆動回路を同じ基板上に形成するパネルモジュールだけでなく、例えば特定用途向けＩＣとして製造された駆動回路を画素アレイ部と同じ基板上に実装したものも含めてパネルモジュールと呼ぶことにする。ここでの特定用途向けＩＣが、特許請求の範囲における「半導体集積回路」に対応する。
【００１２】
図３に、有機ＥＬパネルモジュールの外観例を示す。有機ＥＬパネルモジュール１は、支持基板３に対向基板５を貼り合わせた構造を有している。
支持基板３は、ガラス、プラスチックその他の基材で構成される。対向基板５も、ガラス、プラスチックその他の透明部材を基材とする。対向基板５は、封止材料を挟んで支持基板３の表面を封止する部材である。
【００１３】
なお、基板の透明性は光の射出側だけ確保されていれば良く、他方の基板側は不透性の基板でも良い。
この他、有機ＥＬパネル１には、外部信号や駆動電源を入力するためのＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）７が必要に応じて配置される。
【００１４】
（Ｂ）形態例１
（Ｂ−１）システム構成例
図４に、この形態例に係る有機ＥＬパネルモジュール１１のシステム構成例を示す。有機ＥＬパネルモジュール１１は、画素アレイ部１３と、信号線駆動部１５と、書込制御線駆動部１７と、電源線駆動部１９と、駆動電源発生部２１とをガラス基板上に配置した構成を有している。
【００１５】
（Ｂ−２）各デバイスの構成
以下、有機ＥＬパネルモジュール１１を構成するデバイス（機能ブロック）の形態例を順番に説明する。
【００１６】
（ａ）画素アレイ部
画素アレイ部１３は、表示上の１画素を構成するホワイトユニットがＭ行×Ｎ列に配置されたマトリクス構造を有している。なお、この明細書において、行とは、図中Ｘ方向に延びる３×Ｎ個のサブ画素２３で構成される画素列をいう。また、列とは、図中Ｙ方向に延びるＭ個のサブ画素２３で構成される画素列をいう。勿論、ＭとＮの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。
【００１７】
図５に、ホワイトユニットを構成するサブ画素２３の配列例を示す。図５は、３原色に対応するＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素に対応するサブ画素２３によって、ホワイトユニットが構成される場合の例である。勿論、ホワイトユニットの構成はこれに限らない。また、サブ画素２３についても原色発光型だけでなく、フィルタによる色変換型やマルチ発光型等のサブ画素構造が考えられる。
【００１８】
図６に、アクティブマトリクス駆動に対応するサブ画素２３の画素回路例を示す。なお、この種の画素回路には、実に様々な回路構成が提案されている。図６は、これらのうち最も単純な回路例の一つである。
【００１９】
図６の場合、画素回路は、サンプリング動作を制御する薄膜トランジスタ（以下、「サンプリングトランジスタ」という。）N１と、駆動電流の供給動作を制御する薄膜トランジスタ（以下、「駆動トランジスタ」という。）N２と、保持容量Ｃｓと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとで構成される。
【００２０】
図６の場合、サンプリングトランジスタＮ１と駆動トランジスタＮ２はＮチャネルＭＯＳトランジスタで構成される。なお、サンプリングトランジスタＮ１は、ゲート電極に接続された書込制御線ＷＳＬにより動作状態が制御される。サンプリングトランジスタＮ１がオン状態のとき、画素データに対応する信号線ＤＴＬの電位が保持容量Ｃｓに書き込まれる。
【００２１】
保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＮ２のゲート電極とソース電極間に接続される容量性負荷である。保持容量Ｃｓに保持された信号電位Ｖsig が、駆動トランジスタＮ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsを与える。この電圧に相当する信号電流Ｉsig が、電流供給線としての電源線ＤＳＬから引き込まれ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される。
【００２２】
なお、信号電流Ｉsig が大きいほど、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れる電流は大きくなり、発光輝度が高くなる。すなわち、信号電流Ｉsig の大きさにより階調が表現される。この信号電流Ｉsig の供給が続く限り、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの所定輝度による発光状態が継続される。
【００２３】
この形態例の場合、電源線ＤＳＬは行単位で配線され、同じ行に位置する全てのサブ画素２３に駆動電源を供給する。この形態例の場合、電源線ＤＳＬは、３値の駆動電源ＶＨ、ＶＭ、ＶＳＳにて駆動される。３値の駆動電源のうち２つの駆動電源ＶＨとＶＭは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤをオン状態に保つことが可能な電源であり、残る１つの駆動電源ＶＳＳは有機ＥＬ素子ＯＬＥＤをオフ状態に制御する電源である。
【００２４】
このうち、駆動電源ＶＨは固定的に設定される駆動電源であり、特許請求の範囲における第１の駆動電源に対応する。また、駆動電源ＶＭは可変的に設定される駆動電源であり、特許請求の範囲おける第２駆動電源に対応する。なお、この明細書においては、駆動電源ＶＭを、可変駆動電源ともいう。
駆動電源ＶＭの最小値は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光状態に維持できる範囲で設定される。一方、駆動電源ＶＭの最大値は、駆動電源ＶＨに一致する。
【００２５】
ここでの駆動電源ＶＨは、特許請求の範囲における第１の駆動電源に対応する。また、駆動電源ＶＳＳは、特許請求の範囲における第３の駆動電源に対応する。なお、この形態例の場合、駆動電源ＶＳＳは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのカソード電極電位Ｖcat よりも低い電位に設定されている。駆動電源ＶＭの設定方法については後述する。
【００２６】
（ｂ）信号線駆動部
信号線駆動部１５は、サブ画素２３の特性補正に必要な基準電位（以下では、「オフセット電位」という。）Ｖofs と、画素階調に対応する信号電位Ｖsig を信号線ＤＴＬに印加する回路デバイスである。信号線ＤＴＬは列単位で配線され、同じ列に位置する全てのサブ画素２３に電位を印加する。
【００２７】
（ｃ）書込制御線駆動部
書込制御線駆動部１７は、オフセット電位Ｖofs や信号電位Ｖsig の書き込みタイミングを与える制御パルスを書込制御線ＷＳＬに印加する回路デバイスである。この形態例の場合、書込制御線ＷＳＬは、前述したように行単位で配線される。従って、書込制御線駆動部１７の動作は水平走査クロックに同期し、水平走査クロックの入力毎に次行の画素列に制御パルスを出力するように動作する。
【００２８】
この形態例の場合、書込制御線駆動部１７は、各出力段が各行（画素列）に対応するシフトレジスタと各行に対応する出力段とを基本構成とする。なお、シフトレジスタは、例えば制御パルスの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングを与えるタイミング信号を次行に順次転送するのに用いられる。出力段は、シフトレジスタから与えられるタイミングパルスに基づいて制御パルスを発生する論理回路と、制御パルスを駆動に適した電位に変換するレベルシフタと、書込制御線ＷＳＬを実際に駆動するバッファ回路とで構成される。
【００２９】
（ｄ）電源線駆動部
電源線駆動部１９は、書込制御線ＷＳＬの制御動作と連動してサブ画素２３の駆動動作を制御する回路デバイスである。前述したように、電源線駆動部１９は、３値の駆動電源のいずれか一つを時間順次に電源線ＤＳＬに印加する。
なお、この明細書においては、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光している期間を発光期間といい、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが発光していない期間を非発光期間という。
【００３０】
なお、発光期間は、各サブ画素２３の保持容量Ｃｓに信号電位Ｖsig が書き込まれた状態において、電源線ＤＳＬに駆動電源ＶＨ又はＶＭが印加される期間が対応する。また、非発光期間は、サブ画素２３に次フレームの信号電位Ｖsig を書き込むまでの期間と、各サブ画素２３の保持容量Ｃｓに信号電位Ｖsig が書き込まれた状態において、電源線ＤＳＬに駆動電源ＶＳＳが印加されている期間が対応する。
【００３１】
なお、非発光期間を構成する前者の期間においては、保持容量Ｃｓの電位の初期化動作時と閾値補正動作の準備期間に、電源線ＤＳＬに駆動電源ＶＳＳが印加され、その他の期間は高電位の駆動電源ＶＨが印加される。
【００３２】
この形態例の場合、電源線駆動部１９は、各行（画素列）に対応する出力段を基本構成とする。出力段は、制御パルスを駆動に適した電位に変換するレベルシフタと、書込制御線ＷＳＬを実際に駆動するバッファ回路とで構成する。なお、この形態例の場合、出力段に対する３値の駆動電源は、駆動電源発生部２１から与えられる。
【００３３】
（ｅ）駆動電源発生部
駆動電源発生部２１は、各行に対応する電源線ＤＳＬに印加する駆動電源を発生する回路デバイスである。
図７に、駆動電源発生部２１の回路構成例を示す。駆動電源発生部２１は、１フレーム平均輝度検出部３１、可変駆動電源発生部３３、駆動タイミング発生部３５で構成される。
【００３４】
このうち、１フレーム平均輝度検出部３１は、１フレーム画面を構成する全画素に対応する入力画像データＤinの平均輝度レベルを算出する回路デバイスである。因みに、入力画像データＤinは、Ｒ（赤）画素データ、Ｇ（緑）画素データ、Ｂ（青）画素データのデータ形式により与えられる。この形態例の場合、平均輝度レベルは、最大輝度レベルを１００％とした値として算出される。
【００３５】
１フレーム平均輝度検出部３１は、平均輝度レベルの算出に際し、まず各画素に対応するＲ画素データ、Ｇ画素データ、Ｂ画素データを画素単位の輝度レベルに変換する。
また、平均輝度レベルは、１フレーム単位で算出しても良いし、複数フレーム単位の平均値として算出しても良い。
【００３６】
可変駆動電源発生部３３は、平均輝度レベルに応じた大きさの駆動電源ＶＭを発生する回路デバイスである。図８に、可変駆動電源発生部３３の回路構成例を示す。可変駆動電源発生部３３は、可変駆動電源値設定部４１、ディジタル／アナログ変換回路４３、レベルシフト・バッファ回路４５で構成される。
【００３７】
可変駆動電源値設定部４１は、検出された平均輝度レベルに対応する可変駆動電源値を設定する回路デバイスである。この形態例の場合、可変駆動電源値設定部４１には、図９に示す入出力特性を有するルックアップテーブルを使用する。すなわち、可変駆動電源値設定部４１は、平均輝度レベルを入力値とし、可変駆動電源値を出力値とする。
【００３８】
なお、図９の横軸は平均輝度レベルであり、縦軸は電圧である。図９に示すように、平均輝度レベルの０％にカソード電極電位Ｖcat を割り当て、平均輝度レベルの１００％に駆動電源ＶＨを割り当てるものとする。
図１０に、可変駆動電源である駆動電源ＶＭの可変範囲とピーク輝度レベルとの関係を示す。図１０の横軸は電圧、縦軸は輝度［nit］ である。ここで、ピーク輝度レベルと表しているのは、駆動電源はピーク輝度レベルを規定する電圧だからである。
【００３９】
ディジタル／アナログ変換回路４３は、ディジタル値として読み出された可変駆動電源値をアナログ電圧に変換する回路デバイスである。
レベルシフト・バッファ回路４５は、前段から入力されるアナログ電圧のレベルをサブ画素２３の駆動に必要な電圧レベルに変換するバッファ回路である。このレベルシフト・バッファ回路４５が図７における駆動タイミング発生部３５に与えられる。
【００４０】
駆動タイミング発生部３５は、３種類の駆動電圧ＶＨ、ＶＭ、ＶＳＳの出力を時間順次に切り替え、電源線ＤＳＬの駆動に必要な駆動パルスを発生する回路デバイスである。なお、生成された駆動パルスは、各行（水平ライン）間で線順次に転送される。
図１１に、駆動パルスの出力パターン例を示す。この出力パターンは、全ての書込制御線ＷＳＬに共通である。
【００４１】
図１１に示すように、駆動パルスの出力パターンは、１フレーム単位で繰り返されるように発生される。前述したように、各行（水平ライン）の初期化タイミングは１水平走査期間毎ずれるように配置される。
【００４２】
図１１に両矢印で示す期間が、各サブ画素２３に信号電位Ｖsig を書き込むための期間であり、その他の期間が基本的に有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光に使用できる期間である。ただし、駆動電源ＶＳＳの期間は、信号電位Ｖsig の書き込みとは無関係に設定される非発光期間である。
【００４３】
また、図１１に示すように、各駆動電源ＶＨ、ＶＭ、ＶＳＳの出力タイミングは固定されている。図１１の場合、発光期間中に配置される駆動電源ＶＨの回数は５回である。この明細書では、出現する順番に１番目、２番目、３番目、４番目、５番目の出力期間という。この形態例の場合、３番目の駆動電源ＶＨの出力期間長が最も長く、２番目と４番目の駆動電源ＶＨの出力期間長が２番目に長く、１番目と５番目の駆動電源ＶＨの出力期間長が最短になるように設定されている。
【００４４】
このような配置を行うのは輝度分布のピークを３番目の出力期間の集中させるためである。なお、各出力期間長が同じ場合、輝度分布のピークが５つになり、動画ボケが出現し易くなる。この表示特性も考慮し、この形態例では、発光期間の中央に位置する駆動電源ＶＨの出力期間長を最長に設定している。
【００４５】
そして、可変駆動電源である駆動電源ＶＭは、駆動電源ＶＨの出力期間の間を埋めるように４つ配置される。この形態例の場合、駆動電源ＶＭの各出力期間長は同じであるものとする。勿論、可変駆動電源である駆動電源ＶＭは、輝度レベルの０％に対応するＶcat から輝度レベルの１００％に対応するＶＨまで可変される。従って、駆動電源ＶＭの大きさによって、図１１に示す凹部の深さが可変され、輝度分布が変化する。なお、駆動電源ＶＨの５番目の出力期間
【００４６】
図１２に、可変駆動電源である駆動電源ＶＭを可変した場合の輝度分布の変化の様子を示す。図中、駆動電源の電位は細線で示し、輝度分布は太線で示している。因みに、図１２（Ａ）〜（Ｃ）が、この形態例で使用する駆動電源の出力パターンと輝度分布である。図１２（Ａ）は、可変駆動電源である駆動電源ＶＭが最大電圧（駆動電圧ＶＨ）の場合における駆動電源の出力パターンと輝度分布である。
【００４７】
図１２（Ｂ）は、可変駆動電源である駆動電源ＶＭが中間電圧の場合における駆動電源の出力パターンと輝度分布である。図１２（Ｃ）は、可変駆動電源である駆動電源ＶＭが最小電圧（カソード電極電位Ｖcat ）の場合における駆動電源の出力パターンと輝度分布である。
【００４８】
一方、図１２（Ｄ）は、駆動電圧を２値の電圧だけで駆動する場合の出力パターンと輝度分布である。図１２（Ｄ）の場合、非発光時の駆動電圧がカソード電極電位Ｖcat より小さくなる。このため、２値電圧の駆動で分割発光方式を採用する場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに対する順バイアスと逆バイアスが繰り返すことになる。
【００４９】
この順バイアスと逆バイアスの繰り返しは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを含むパネルに与える負担が大きく、ダメージを与える原因となることもあり得る。この点、形態例に係る駆動電圧の印加方式の場合には、駆動電圧ＶＭの最小値がカソード電極電圧Ｖcat であり、逆バイアスの印加回数を最小化できる。これにより、２値駆動方式（図１２（Ｄ））に比して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを含むパネルに与える悪影響を抑制することができる。
【００５０】
（Ｂ−３）有機ＥＬパネルモジュールの駆動動作例
以下、図１３に基づいて、有機ＥＬパネルモジュールの駆動動作例を説明する。なお、図１３（Ａ）は信号線ＤＴＬの電位波形であり、図１３（Ｂ）は書込制御線ＷＳＬの駆動波形である。図１３（Ｃ）は電源線ＤＳＬの駆動波形である。図１３（Ｄ）は駆動トランジスタＮ２のゲート電位Ｖｇの電位波形である。図１３（Ｅ）は駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓの電位波形である。
【００５１】
まず、初期化動作から説明する。初期化動作は、保持容量Ｃｓの保持電位を初期化する動作である。この動作は、書込制御線ＷＳＬがＬレベルの状態で、電源線ＤＳＬが駆動電源ＶＨから駆動電源ＶＳＳに切り替えられることで実行される。このとき、電源線ＤＳＬが駆動電源ＶＳＳに低下することで、駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓは駆動電源ＶＳＳへと低下する。勿論、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤには逆バイアスが印加されるので消灯する。
【００５２】
この際、駆動トランジスタＮ２はフローティング状態で動作している。従って、駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓの低下に伴い、保持容量Ｃｓを通じてカップリングされているゲート電極の電位（ゲート電位Ｖｇ）も低下する。この動作が初期化動作である。
この動作状態は、駆動トランジスタＮ２の閾値電圧Ｖthのバラツキ補正動作（閾値補正動作）の開始直前まで継続する。
【００５３】
なお、この形態例の場合、図１３（Ｂ）に示すように、閾値補正動作の開始直前に書込制御線ＷＳＬをＬレベルからＨレベルに切り替えておく。書込制御線ＷＳＬがＨレベルになることで、サンプリングトランジスタＮ１はオン動作し、駆動トランジスタＮ２のゲート電位Ｖｇはオフセット電位Ｖofs に設定される。この動作が補正準備動作である。
この後、電源線ＤＳＬが駆動電源ＶＳＳから駆動電源ＶＨに切り替えられることで、閾値補正動作が開始される。
【００５４】
閾値補正動作が開始すると、駆動トランジスタＮ２はオン動作し、ソース電位Ｖｓが上昇を開始する。一方、駆動トランジスタＮ２のゲート電位Ｖｇはオフセット電位Ｖofs に固定されているので、駆動トランジスタＮ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsは徐々に小さくなる。図１４に、閾値補正動作時における駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓの電位変化を拡大して示す。
【００５５】
図１４に示すように、駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓの電位の上昇は、駆動トランジスタＮ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsが閾値電圧Ｖthに達した時点で自動的に停止する。この動作が閾値補正動作であり、駆動ランジスタＮ２の閾値電圧Ｖthのバラツキがキャンセルされる。なお、書込制御線ＷＳＬの電位は、閾値補正動作に要する時間のバラツキを加味して設定されたタイミングを待って、ＨレベルからＬレベルに切替制御される。
【００５６】
この後、信号線ＤＴＬの電位は信号電位Ｖsig に切り替えられる。勿論、信号電位Ｖsig は、書込み対象であるサブ画素２３の画素階調に応じた電位である。なお、信号電位Ｖsig
の信号線ＤＴＬへの書き込みは、書込制御線ＷＳＬがＨレベルに切り替えられる前に実行される。信号線ＤＴＬの電位が信号電位Ｖsig に遷移した状態で書込みを開始するためである。
【００５７】
さて、前述したように、信号線ＤＴＬに信号電位Ｖsig が印加され、電源線ＤＳＬに駆動電源ＶＨが印加された状態で書込制御線ＷＳＬがＨレベルに切り替え制御され、信号電位Ｖsig の書き込みが開始される。
信号電位Ｖsig の書き込みに伴い、駆動トランジスタＮ２のゲート電位Ｖｇは上昇し、駆動トランジスタＮ２はオン動作する。
【００５８】
駆動トランジスタＮ２がオン動作すると、Ｖgs−Ｖthに応じた大きさの電流が電源線ＤＳＬから引き込まれ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに寄生する容量成分を充電する。この寄生容量の充電により、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノード電位（駆動トランジスタＮ２のソース電位Ｖｓ）は上昇する。ただし、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノード電位がカソード電位に対して閾値電圧Ｖth(oled)以上高くならない限り、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光しない。
【００５９】
また、このとき流れる電流は、駆動トランジスタＮ２の移動度μに依存する。図１５に、移動度μの違いによるソース電位Ｖｓの上昇速度の違いを示す。図１５に示すように、移動度μが大きいほど電流量が増加し、ソース電位Ｖｓも速く上昇する。このことは、同じ信号電位Ｖsig が印加される場合でも、移動度μの大きい駆動トランジスタＮ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsは、相対的に移動度μが小さい駆動トランジスタＮ２のゲート・ソース間電圧Ｖgsよりも小さくなることを意味する。
【００６０】
すなわち、移動度μの大きい駆動トランジスタＮ２に流れる電流量は、相対的に移動度μが小さい駆動トランジスタＮ２に流れる電流量よりも小さくなる。結果的に、移動度μの大きさのバラツキによらず、信号電位Ｖsig が同じであれば、同じ大きさの電流が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流れるように補正される。この動作が移動度補正動作である。
なお、移動度補正動作が完了する時点には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノード電位も閾値電圧Ｖth(oled)より大きくなり、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤがオン動作する。このオン動作により有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光が開始する。
【００６１】
また、信号電位Ｖsig の書き込み終了後は、サンプリングトランジスタＮ１がオフ制御され、駆動トランジスタＮ２はフローティング状態で動作する。このため、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのオン動作によるアノード電位の上昇に伴い、駆動トランジスタＮ２のゲート電位Ｖｇもブートストラップ動作により上昇する。
この後は、駆動電源ＶＨによる発光と、フレーム平均輝度に応じて設定された駆動電源ＶＭによる発光とが前述したように繰り返し実行される。
【００６２】
なお、駆動電源ＶＭは、フレーム平均輝度に応じて、カソード電極電圧Ｖcat から駆動電源ＶＨの範囲で変化する。この際、駆動電源ＶＨの開始端から終了端までの期間長のフレーム期間長に対する比と、駆動電源ＶＨの総出力期間長と駆動電源ＶＭの総出力期間長の比によってピーク輝度レベルを可変的に制御することができる。しかも、ピーク輝度レベルを可変制御しながらも、発光期間の開始時点から終了時点までの期間長は固定することができる。
【００６３】
（Ｂ−４）まとめ
以上の通り。この形態例の場合には、駆動電源ＶＭの可変制御によってピーク輝度レベルを制御することができる。この際、画素データに対しては何らの加工が行われない。従って、ピーク輝度レベルの制御に際して、階調表現の表示性能を損なうことがない。
【００６４】
また、この形態例の場合、駆動電源ＶＨの１番目の出力期間の開始時点から５番目の出力期間の終了時点までの期間長は固定されている。すなわち、ピーク輝度レベルを可変しても、発光期間長と非発光期間長の比率が固定される。このため、ピーク輝度レベルの可変制御に伴い、動画表示性能が変化することを防ぐことができる。
【００６５】
また、この形態例の場合、駆動電源ＶＨを５つの出力期間に分割し、各出力期間の間に可変駆動電源である駆動電源ＶＭの出力期間を配置する。このため、ピーク輝度レベルの可変制御に伴う輝度分布の形状を滑らかに調整することができる。なお、輝度電源ＶＨを５つの期間に分割して配置することにより発光期間の周波数を高めることができ、フリッカが視認され難くできる。勿論、可変駆動電源である駆動電源ＶＭの調整に伴う輝度分布の変化により、動画特性とフリッカ特性の両立について精細な制御が実現できる。
【００６６】
（Ｃ）形態例２
（Ｃ−１）システム構成例
図１６に、この形態例に係る有機ＥＬパネルモジュール５１のシステム構成例を示す。なお、図１６には、図４との対応部分に同一符号を付して示す。
有機ＥＬパネルモジュール５１は、画素アレイ部１３と、信号線駆動部１５と、書込制御線駆動部１７と、電源線駆動部１９と、駆動電源発生部５３とをガラス基板上に配置した構成を有している。
【００６７】
以下では、新規の構成である駆動電源発生部５３についてのみ説明する。この形態例における駆動電源発生部５３も、各行に対応する電源線ＤＳＬに印加する駆動電源を発生する。ただし、駆動電源の発生には、図１７に示すように、照度センサ５５によって検出されたパネル周辺の照度値を参照する。なお、図１７には、図７との対応部分に同一符号を付して示す。
【００６８】
因みに照度センサ５５は、パネル周辺の照度を正確に検出できるように筺体の表面に配置される。照度センサ５５には、例えばフォトトランジスタ、フォトダイオード、フォトＩＣ（フォトダイオード＋アンプ回路）が用いられる。
図１７に示すように、駆動電源発生部５３は、可変駆動電源発生部５７及び駆動タイミング発生部３５で構成される。
【００６９】
可変駆動電源発生部５７は、検出された周辺照度に応じた大きさの駆動電源ＶＭを発生する回路デバイスである。図１８に、可変駆動電源発生部５７の回路構成例を示す。なお、図１８には、図８との対応部分に同一符号を付して示す。
可変駆動電源発生部５７は、可変駆動電源値設定部５９、ディジタル／アナログ変換回路４３、レベルシフト・バッファ回路４５で構成される。
【００７０】
可変駆動電源値設定部５９は、検出された周辺照度に対応する可変駆動電源値を設定する回路デバイスである。この形態例の場合、可変駆動電源値設定部５９には、図１９に示す入出力特性を有するルックアップテーブルを使用する。すなわち、可変駆動電源値設定部５９は、照度を入力値とし、可変駆動電源値を出力値とする。
【００７１】
なお、図１９の横軸は照度[lx]であり、縦軸は電圧である。図１９に示すように、想定する照度の最小値にカソード電極電位Ｖcat を割り当て、想定する照度の最大値に駆動電源ＶＨを割り当てるものとする。想定する照度の最小値と最大値は、それぞれ使用環境を想定して設定される。
因みに、ディジタル／アナログ変換回路４３とレベルシフト・バッファ回路４５の動作は前述した形態例と同じである。
【００７２】
（Ｃ−２）まとめ
この形態例の場合、周辺照度が明るい場合にはピーク輝度レベルを高くして視認性を高める一方で、周辺照度が暗い場合にはピーク輝度レベルを下げて黒浮を防ぐことができる。
勿論、動画特性とフリッカ特性は両立できるため、表示品質を従来技術に比して高めることができる。
【００７３】
（Ｄ）他の形態例
（Ｄ−１）可変駆動電源の他の発生方法
前述した形態例の場合には、フレーム平均輝度や周辺照度の大きさに応じて駆動電源ＶＭの電圧値を可変的に設定する場合について説明した。
【００７４】
しかし、他の情報を参照して駆動電源ＶＭを設定することもできる。例えば有機ＥＬパネルモジュールの周辺温度や環境温度に基づいて、駆動電源ＶＭの電圧値を可変的に設定しても良い。例えば温度が低い場合には駆動電源ＶＭの電圧値を高く設定し、温度が高い場合には駆動電源ＶＭの電圧値を低く設定しても良い。なお、周辺温度や環境温度の測定には、既知の温度センサーを使用すれば良い。
また、前述した複数の条件を組み合わせて駆動電源ＶＭの電圧値を可変的に設定しても良い。
【００７５】
（Ｄ−２）可変駆動電源の配置回数
前述した形態例の場合には、可変駆動電源である駆動電源ＶＭを発光期間内に４個配置する場合について説明した。
しかしながら、この個数は４個に限らず１回以上であれば良い。
【００７６】
（Ｄ−３）駆動対象とする他の電源線
前述した形態例の場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのカソード電極電位を固定し、アノード側の駆動電源を可変的に制御する場合について説明した。
しかし、同様の動作は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノード電極側の電位を固定し、カソード電極側の電位を可変的に制御しても良い。
【００７７】
図２０に、サブ画素２３と駆動回路との対応関係を示す。なお、図２０には、図６との対応部分に同一符号を付して示す。図２０に示すサブ画素２３では、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのアノード電極側を全てのサブ画素２３に共通の駆動電源ＶＨに設定する。一方、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのカソード電極に行単位で電源線ＤＳＬを接続する。なお、この形態例の場合、電源線ＤＳＬには、駆動電源ＶＳＳ、ＶＭ、ＶＨ−Ｖcat のいずれかを線順次に印加する。
【００７８】
図２１に、可変駆動電源である駆動電源ＶＭの可変範囲とピーク輝度レベルの可変範囲の関係を示す。図２１の横軸は電圧、縦軸は輝度［nit］ である。この関係は、図１０に示す関係と上下が反対になった関係になる。なお、駆動電源ＶＭの最大値を、ＶＨ−Ｖcat とするのは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに逆バイアスが印加されないようにするためである。
図２２に、この形態例の場合における駆動電源ＶＭの設定例を示す。図２２は、駆動電源ＶＭの設定に使用するルックアップテーブルの入出力特性である。図２２の横軸は平均輝度レベルであり、縦軸は電圧である。
【００７９】
（Ｄ−４）サブ画素の他の回路構成
サブ画素の回路構成は、他の回路構成も考えられる。図２３に、サブ画素７１の他の回路構成例を示す。サブ画素７１の場合、駆動トランジスタＮ２をＰチャネル型の薄膜トランジスタとする。また、サブ画素７１の場合、保持容量Ｃｓの一方の電極を固定電源に接続する。勿論、他の回路構成の画素回路についても考えられる。
【００８０】
（Ｄ−５）共通電源の駆動電源
前述した形態例１及び２の場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを非発光状態に制御する駆動電源をカソード電極電位Ｖcat より低電位のＶＳＳに設定する場合について説明した。すなわち、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに逆バイアスを印加するように設定した。
しかしながら、非発光状態に制御する駆動電源をカソード電極電位Ｖcat に設定しても良い。
【００８１】
（Ｄ−６）製品例（電子機器）
前述の説明では、形態例に係る点灯期間の設定機能を搭載した有機ＥＬパネルモジュールを例に発明を説明した。しかし、この種の設定機能を搭載する有機ＥＬパネルモジュールその他の表示パネルモジュールは、各種の電子機器に実装した商品形態でも流通される。以下、電子機器への実装例を示す。
【００８２】
図２４に、電子機器８１の概念構成例を示す。電子機器８１は、前述した有機ＥＬパネルモジュール８３、システム制御部８５及び操作入力部８７で構成される。システム制御部８５で実行される処理内容は、電子機器８１の商品形態により異なる。また、操作入力部８７は、システム制御部８５に対する操作入力を受け付けるデバイスである。操作入力部８７には、例えばスイッチ、ボタンその他の機械式インターフェース、グラフィックインターフェース等が用いられる。
【００８３】
なお、電子機器８１は、機器内で生成される又は外部から入力される画像や映像を表示する機能を搭載していれば、特定の分野の機器には限定されない。
図２５に、その他の電子機器がテレビジョン受像機の場合の外観例を示す。テレビジョン受像機９１の筐体正面には、フロントパネル９３及びフィルターガラス９５等で構成される表示画面９７が配置される。表示画面９７の部分が有機ＥＬパネルモジュール８３に対応する。
【００８４】
また、この種の電子機器８１には、例えばデジタルカメラが想定される。図２６に、デジタルカメラ１０１の外観例を示す。図２６（Ａ）が正面側（被写体側）の外観例であり、図２６（Ｂ）が背面側（撮影者側）の外観例である。
【００８５】
デジタルカメラ１０１は、保護カバー１０３、撮像レンズ部１０５、表示画面１０７、コントロールスイッチ１０９及びシャッターボタン１１１で構成される。このうち、表示画面１５７の部分が有機ＥＬパネルモジュール８３に対応する。
【００８６】
また、この種の電子機器８１には、例えばビデオカメラが想定される。図２７に、ビデオカメラ１２１の外観例を示す。
ビデオカメラ１２１は、本体１２３の前方に被写体を撮像する撮像レンズ１２５、撮影のスタート／ストップスイッチ１２７及び表示画面１２９で構成される。このうち、表示画面１７９の部分が有機ＥＬパネルモジュール８３に対応する。
【００８７】
また、この種の電子機器８１には、例えば携帯端末装置が想定される。図２８に、携帯端末装置としての携帯電話機１３１の外観例を示す。図２８に示す携帯電話機１３１は折りたたみ式であり、図２８（Ａ）が筐体を開いた状態の外観例であり、図２８（Ｂ）が筐体を折りたたんだ状態の外観例である。
【００８８】
携帯電話機１３１は、上側筐体１３３、下側筐体１３５、連結部（この例ではヒンジ部）１３７、表示画面１３９、補助表示画面１４１、ピクチャーライト１４３及び撮像レンズ１４５で構成される。このうち、表示画面１３９及び補助表示画面１４１の部分が有機ＥＬパネルモジュール８３に対応する。
【００８９】
また、この種の電子機器８１には、例えばコンピュータが想定される。図２９に、ノート型コンピュータ１５１の外観例を示す。
ノート型コンピュータ１５１は、下側筐体１５３、上側筐体１５５、キーボード１５７及び表示画面１５９で構成される。このうち、表示画面１５９の部分が有機ＥＬパネルモジュール８３に対応する。
【００９０】
これらの他、電子機器８１には、オーディオ再生装置、ゲーム機、電子ブック、電子辞書等が想定される。
【００９１】
（Ｄ−７）他の表示デバイス例
前述の形態例においては、発明を有機ＥＬパネルモジュールに適用する場合について説明した。
しかし、前述した駆動技術は、その他の自発光型の表示パネルモジュールに対しても適用することができる。例えばＬＥＤを配列する表示装置その他のダイオード構造を有する発光素子を画面上に配列した表示装置に対しても適用できる。例えば無機ＥＬ素子をマトリクス状に配置する表示パネルモジュールにも適用できる。
【００９２】
（Ｄ−８）その他
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】１フレーム期間と発光期間との関係を示す図である。
【図２】総発光期間長とピーク輝度レベルとの関係を説明する図である。
【図３】有機ＥＬパネルモジュールの外観例を示す図である。
【図４】有機ＥＬパネルモジュールの構成例を示す図である。
【図５】画素アレイ部を構成するサブ画素の配列構造を説明する図である。
【図６】サブ画素の回路構成例を示す図である。
【図７】駆動電源発生部の構成例を説明する図である。
【図８】可変駆動電源発生部の回路構成例を説明する図である。
【図９】平均輝度レベルに応じた駆動電源ＶＭの設定例を説明する図である。
【図１０】駆動電源ＶＭと輝度レベルとの関係を示す図である。
【図１１】電源線の駆動波形例を示す図である。
【図１２】駆動電源ＶＭの可変制御による輝度分布の変化を説明する図である。
【図１３】有機ＥＬパネルモジュールの駆動動作例を説明する図である。
【図１４】閾値補正動作を説明する図である。
【図１５】移動度補正動作を説明する図である。
【図１６】形態例２に係る有機ＥＬパネルモジュールの構成例を示す図である。
【図１７】駆動電源発生部の構成例を説明する図である。
【図１８】可変駆動電源発生部の回路構成例を説明する図である。
【図１９】周辺照度に応じた駆動電源ＶＭの設定例を説明する図である。
【図２０】駆動電源の他の駆動方式を説明する図である。
【図２１】駆動電源ＶＭと輝度レベルとの他の関係を示す図である。
【図２２】平均輝度レベルに応じた駆動電源ＶＭの他の設定例を説明する図である。
【図２３】サブ画素の他の画素回路例を示す図である。
【図２４】電子機器の機能構成例を示す図である。
【図２５】電子機器の商品例を示す図である。
【図２６】電子機器の商品例を示す図である。
【図２７】電子機器の商品例を示す図である。
【図２８】電子機器の商品例を示す図である。
【図２９】電子機器の商品例を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１１          有機ＥＬパネルモジュール
１３          画素アレイ部
１５          信号線駆動部
１７          書込制御線駆動部
１９          電源線駆動部
２１          駆動電源発生部
３３          可変駆動電源発生部
【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１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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