(57)【要約】【課題】表示可能な階調数を減少させることなく、瞬間電流および瞬間電力が常に所望の制限値以下となるように制御することができる表示装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】表示装置は、外部から入力される電流制限パラメータに従ってアナログ調光値とデジタル調光値を生成し、アナログ調光値とデジタル調光値を用いてフィードバック制御値を生成し、デジタル調光値を用いて外部から入力される１フレームの映像信号の階調データを変更する。そして、複数の画素によって前記映像信号に対応する映像を表示する。この時、電源部は、フィードバック制御値に応じて電源電圧を調節し、複数の画素に調節された電源電圧を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される電流制限パラメータに従ってアナログ調光値とデジタル調光値を生成し、前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を用いてフィードバック制御値を生成するフレーム演算処理部と、
前記デジタル調光値を用いて外部から入力される１フレームの映像信号の階調データを変更する映像データ処理部と、
複数のサブ画素を含み、前記複数のサブ画素によって前記映像信号に対応する映像を表示する表示部と、
前記フィードバック制御値に応じて前記複数のサブ画素を駆動するための電源電圧を調節し、前記複数のサブ画素に調節された電源電圧を供給する電源部とを含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記電源電圧は、前記複数のサブ画素それぞれの有機発光素子のアノードに供給される第１電源電圧と、前記有機発光素子のカソードに供給される第２電源電圧とを含み、
前記電源部は、前記フィードバック制御値に応じて前記第１電源電圧を調節することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電流制限パラメータは、画面の色温度、消費電力制限値、および使用者調光値を含み、
前記フレーム演算処理部は、
前記画面の色温度を用いて前記フレームでの実電流値を計算する電流値演算部と、
前記実電流値と、前記消費電力制限値、および前記使用者調光値を用いて前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を生成し、前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を用いて前記フレームでの目標電流値を計算する調光値演算部と、
前記画素の測定された電流値と、前記目標電流値とを比較して前記フィードバック制御値を生成する電圧制御部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記電源部は、前記サブ画素に供給される電源電圧によって流れる電流値を測定し、前記電圧制御部に出力することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記電圧制御部は、前記測定電流値が前記目標電流値より小さければ、前記電源電圧を増加させるフィードバック制御値を生成することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記調光値演算部は、
前記フレームでの実電流値から計算される負荷から当該フレームのスケール変数を決定するＮＰＣ（Ｎｅｔ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ロジック部と、
前記スケール変数を、アナログスケール変数とデジタルスケール変数に分離する分岐部と、
前記アナログスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記アナログ調光値を生成し、前記デジタルスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記デジタル調光値を生成する調光値決定部とを含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記調光値演算部は、前記アナログ調光値と、前記デジタル調光値、および前記実電流値の積から前記目標電流値を計算する目標電流値演算部を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項８】
前記映像データ処理部は、前記１フレームの映像信号の階調データに前記デジタル調光値を乗算し、前記映像信号の階調データを変更するデジタル調光演算部を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記フィードバック制御値は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記フィードバック制御値は、対応する電圧レベルを指定するデジタル値であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関するものであって、特に、有機発光表示装置およびその駆動方法に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
最近、重量と体積を減少させることができる各種平板表示装置が開発されている。
【０００３】
一般的な平板表示装置には、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、および有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＬＥＤ）などがある。
【０００４】
特に、ＯＬＥＤは、自発光素子の有機発光ダイオードを用いて映像を表示し、平均画素レベル（ａｖｅｒａｇｅ  ｐｉｃｔｕｒｅ  ｌｅｖｅｌ、ＡＰＬ）が増加するほど電流および電力が増加するため、電流および電力を一定水準に制限するための方法が必要である。
【０００５】
従来、ＯＬＥＤの電流制限方法として、現在フレームに外部から入力されるＲＧＢ画素データの階調を変更する方法がある。しかし、この方法がＡＤＳのようなデジタル駆動に適用される場合、実際に表示可能な階調数が減少する。また、特定の階調表現のために１つのサブフィールドのすべてのピクセルが点灯する場合、高い電流が同時に流れて瞬間電流が制限電流より大きくなり、電流制限の意味がなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、表示可能な階調数を減少させることなく、瞬間電流および瞬間電力が常に所望の制限値以下となるように制御することができる表示装置およびその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、表示装置が提供される。表示装置は、フレーム演算処理部と、映像データ処理部と、表示部と、電源部とを含む。前記フレーム演算処理部は、外部から入力される電流制限パラメータに従ってアナログ調光値とデジタル調光値を生成し、アナログ調光値とデジタル調光値を用いてフィードバック制御値を生成する。前記映像データ処理部は、前記デジタル調光値を用いて外部から入力される１フレームの映像信号の階調データを変更する。前記表示部は、複数のサブ画素を含み、前記複数のサブ画素によって前記映像信号に対応する映像を表示する。そして、前記電源部は、前記フィードバック制御値に応じて電源電圧を調節し、前記複数のサブ画素に調節された電源電圧を供給する電源部を含む。
【０００８】
前記電源電圧は、前記複数のサブ画素それぞれの有機発光素子のアノードに供給される第１電源電圧と、前記有機発光素子のカソードに供給される第２電源電圧とを含み、前記電源部は、前記フィードバック制御値に応じて前記第１電源電圧を調節することができる。
【０００９】
前記電流制限パラメータは、画面の色温度、消費電力制限値、および使用者調光値を含み、前記フレーム演算処理部は、電流値演算部と、調光値演算部と、電圧制御部とを含むことができる。前記電流値演算部は、前記画面の色温度を用いて前記フレームでの実電流値を計算する。前記調光値演算部は、前記実電流値と、前記消費電力制限値、および前記使用者調光値を用いて前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を生成し、前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を用いて前記フレームでの目標電流値を計算する。そして、前記電圧制御部は、前記画素の測定された電流値と、前記目標電流値とを比較して前記フィードバック制御値を生成する。
【００１０】
前記電源部は、前記複数の画素に供給される電源電圧によって流れる電流値を測定し、前記電圧制御部に出力することができる。
【００１１】
前記電圧制御部は、前記測定電流値が前記目標電流値より小さければ、前記電源電圧を増加させるフィードバック制御値を生成することができる。
【００１２】
前記調光値演算部は、ＮＰＣ（Ｎｅｔ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ロジック部と、分岐部と、調光値決定部とを含むことができる。前記ＮＰＣロジック部は、前記フレームでの実電流値から計算される負荷から当該フレームのスケール変数を決定する。前記分岐部は、前記スケール変数を、アナログスケール変数とデジタルスケール変数に分離する。そして、前記調光値決定部は、前記アナログスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記アナログ調光値を生成し、前記デジタルスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記デジタル調光値を生成する。
【００１３】
前記調光値演算部は、前記アナログ調光値と、前記デジタル調光値、および前記実電流値の積から前記目標電流値を計算する目標電流値演算部を含むことができる。
【００１４】
前記映像データ処理部は、前記１フレームの映像信号の階調データに前記デジタル調光値を乗算し、前記映像信号の階調データを変更するデジタル調光演算部を含むことができる。
【００１５】
前記フィードバック制御値は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であってもよく、電圧レベルを指定するデジタル値であってもよい。
【００１６】
複数のサブ画素は、少なくとも第１色の第１サブ画素および第２色の第２サブ画素に分けられ、前記電源電圧は、前記第１サブ画素の有機発光素子のアノードに供給される第１電源電圧と、前記第２サブ画素の有機発光素子のアノードに供給される第２電源電圧とを含み、前記電源部は、前記フィードバック制御値に応じて前記第１電源電圧および前記第２電源電圧をそれぞれ調節することができる。
【００１７】
前記フィードバック制御値は、前記第１色に対応する第１フィードバック制御値と、前記第２色に対応する第２フィードバック制御値とを含み、前記アナログ調光値は、前記第１色に対応する第１アナログ調光値と、前記第２色に対応する第２アナログ調光値とを含み、前記デジタル調光値は、前記第１色に対応する第１デジタル調光値と、前記第２色に対応する第２デジタル調光値とを含むことができる。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、複数のサブ画素を含む表示装置の駆動方法が提供される。駆動方法は、外部から入力される電流制限パラメータに従ってアナログ調光値とデジタル調光値を生成する段階と、前記アナログ調光値とデジタル調光値を用いてフィードバック制御値を生成する段階と、前記フィードバック制御値に応じて前記複数のサブ画素それぞれの有機発光素子に供給される電源電圧を調節する段階と、前記複数のサブ画素によって外部から入力される１フレームの映像信号に対応する映像を表示する段階とを含む。
【００１９】
前記表示する段階は、前記デジタル調光値を用いて前記映像信号の階調データを変更する段階を含むことができる。
【００２０】
前記電源電圧は、前記複数のサブ画素それぞれの有機発光素子のアノードに供給される電圧を含むことができる。
【００２１】
複数のサブ画素は、少なくとも第１色の第１サブ画素および第２色の第２サブ画素に分けられ、前記電源電圧は、前記第１サブ画素の有機発光素子のアノードに供給される第１電圧と、前記第２サブ画素の有機発光素子のアノードに供給される第２電圧とを含むことができる。
【００２２】
前記電流制限パラメータは、画面の色温度、消費電力制限値、および使用者調光値を含み、前記アナログ調光値とデジタル調光値を生成する段階は、前記画面の色温度を用いて前記映像信号に対する実電流値を計算する段階と、前記実電流値と前記消費電力制限値を用いてアナログスケール変数とデジタルスケール変数を算出する段階と、前記アナログスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記アナログ調光値を生成する段階と、前記デジタルスケール変数と前記使用者調光値を用いて前記デジタル調光値を生成する段階とを含むことができる。
【００２３】
前記フィードバック制御値を生成する段階は、前記アナログ調光値と前記デジタル調光値を用いて前記フレームでの目標電流値を計算する段階と、前記複数のサブ画素に供給される電源電圧によって流れる電流値を測定する段階と、前記測定された電流値と、前記目標電流値とを比較して前記フィードバック制御値を生成する段階とを含むことができる。
【００２４】
前記測定された電流値と、前記目標電流値とを比較して前記フィードバック制御値を生成する段階は、前記測定された電流値が前記目標電流値より小さければ、前記電源電圧を増加させるフィードバック制御値を生成する段階と、前記測定された電流値が前記目標電流値以上であれば、前記電源電圧を減少させるフィードバック制御値を生成する段階とを含むことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の実施形態によれば、外部から入力されるＲＧＢ画素データの階調を変更すると同時に、有機発光ダイオードの電源電圧ＥＬＶＤＤを制御することによって、単位フィールドあたりの発光量あるいは消費電流を減少させることができる。この時、階調表現が全く影響されないため、階調数がそのまま保存可能であり、パネルのピーク電流自体が減少するため、電流／電力制限の効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表示装置を示した図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる複数のサブ画素のうちの１つを示した図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる画素に供給される電源電圧の一例を示した図である。
【図４】図１に示されたフレーム演算処理部の一例を示した図である。
【図５】図４に示された調光値演算部を示した図である。
【図６】本発明の実施形態にかかるＮＰＣ曲線の一例を示した図である。
【図７】図１に示されたフレーム演算処理部の他の例を示した図である。
【図８】図１に示されたフレーム演算処理部のさらに他の例を示した図である。
【図９】図１に示された映像データ処理部を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は、種々の異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。そして、図面において、本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付した。
【００２８】
明細書および請求の範囲全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００２９】
また、明細書全体において、ある部分が他の部分に「連結」されているとする時、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、その中間に別の素子を挟んで「電気的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００３０】
以下、本発明の実施形態にかかる表示装置およびその駆動方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態にかかる表示装置を示した図であり、図２は、本発明の実施形態にかかる複数のサブ画素のうちの１つを示した図である。
【００３２】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００は、表示部１１０と、映像データ処理部１２０と、フレームメモリ１３０と、フレーム演算処理部１４０と、走査駆動部１５０と、データ駆動部１６０と、電源部１７０とを含む。
【００３３】
表示部１１０は、列方向にのびている複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍと、行方向にのびている複数の走査線Ｓ１〜Ｓｎと、複数のサブ画素ＳＰＸとを含む。複数のサブ画素ＳＰＸはそれぞれ、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのうちのいずれか１つの色を表示する。
【００３４】
複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍはそれぞれ、映像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’に対応するデータ信号を複数のサブ画素ＳＰＸに伝達し、複数の走査線Ｓ１〜Ｓｎは、サブ画素ＳＰＸを選択するための走査信号をサブ画素ＳＰＸに伝達する。複数のサブ画素ＳＰＸそれぞれは、複数の走査線Ｓ１〜Ｓｎを介して伝達される、対応する走査信号によって駆動が活性化され、複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍを介して伝達される、対応するデータ信号に応じた駆動電流で発光素子が光を放出して映像を表示する。
【００３５】
走査駆動部１５０は、第２駆動制御信号ＣＯＮＴ２に応じて走査線Ｓ１〜Ｓｎそれぞれに複数の走査信号を伝達する。データ駆動部１６０は、第１駆動制御信号ＣＯＮＴ１に応じて複数のデータ線Ｄ１〜Ｄｍそれぞれに複数のデータ信号を伝達する。
【００３６】
図２を参照すれば、本発明の実施形態にかかる１サブ画素ＳＰＸは、ｉ番目の走査線Ｓｉおよびｊ番目のデータ線Ｄｊに連結されている。サブ画素ＳＰＸは、スイッチングトランジスタＭ１と、駆動トランジスタＭ２と、キャパシタＣｓｔと、有機発光ダイオードＯＬＥＤとを含む。図２では、スイッチングトランジスタＭ１および駆動トランジスタＭ２をｐチャネルタイプのトランジスタであるＰＭＯＳ（ｐ−ｃｈａｎｎｅｌ  ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタとして示したが、ＰＭＯＳトランジスタの代わりに、類似の機能を果たす他のトランジスタが使用されてもよい。
【００３７】
スイッチングトランジスタＭ１は、走査線Ｓｉに連結されているゲート電極と、データ線Ｄｊに連結されているソース電極と、駆動トランジスタＭ２のゲート電極に連結されているドレイン電極とを含む。
【００３８】
駆動トランジスタＭ２は、電源電圧ＥＬＶＤＤに連結されているソース電極と、有機発光ダイオードＯＬＥＤのアノード電極に連結されているドレイン電極と、スイッチングトランジスタＭ１がターンオンされている期間にデータ信号が伝達されるゲート電極とを含む。
【００３９】
キャパシタＣｓｔは、駆動トランジスタＭ２のゲート電極およびソース電極の間に連結されている。有機発光ダイオードＯＬＥＤのカソード電極は電源電圧ＥＬＶＳＳに連結されている。
【００４０】
このようなサブ画素ＳＰＸの動作を説明すると、走査線Ｓｉを介して伝達された走査信号によってスイッチングトランジスタＭ１がターンオンされると、データ線Ｄｊを介して伝達されたデータ信号が駆動トランジスタＭ２のゲート電極に伝達される。
【００４１】
キャパシタＣｓｔは、データ信号による駆動トランジスタＭ２のゲート電極の電圧とソース電極の電圧との差を一定期間維持し、駆動トランジスタＭ２のゲート電極の電圧とソース電極の電圧との差によって駆動トランジスタＭ２には駆動電流が流れる。駆動電流に応じて有機発光ダイオードＯＬＥＤが発光する。
【００４２】
さらに、図１をみると、電源部１７０は、電源電圧ＥＬＶＤＤ、ＥＬＶＳＳをサブ画素ＳＰＸに供給する。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態にかかる画素に供給される電源電圧の一例を示した図である。
【００４４】
図３を参照すれば、１つの画素ＰＸは、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０を含むことができる。
【００４５】
電源電圧ＥＬＶＤＤは、赤色Ｒのサブ画素１０に供給される電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒと、緑色Ｇのサブ画素２０に供給される電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒと、青色Ｂのサブ画素３０に供給される電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｂとを含むことができる。これら電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂは、互いに等しい電圧であってもよく、互いに異なる電圧であってもよい。
【００４６】
また、電源電圧ＥＬＶＳＳは、赤色Ｒのサブ画素１０に供給される電源電圧ＥＬＶＳＳ＿Ｒと、緑色Ｇのサブ画素２０に供給される電源電圧ＥＬＶＳＳ＿Ｇと、青色Ｂのサブ画素３０に供給される電源電圧ＥＬＶＳＳ＿Ｂとを含むことができる。これら電源電圧ＥＬＶＳＳ＿Ｒ、ＥＬＶＳＳ＿Ｇ、ＥＬＶＳＳ＿Ｂは、互いに等しい電圧であってもよく、互いに異なる電圧であってもよい。
【００４７】
さらに、図１および図３をみると、電源部１７０は、フレーム演算処理部１４０から赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０にそれぞれ対応するフィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢを受信し、フィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢに応じて電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂを調節する。
【００４８】
このようにフィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢに応じて電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂを調節すると、階調表現に全く影響を与えないため、階調数はそのまま維持することができ、パネルのピーク電流自体が減少するため、単位フィールドあたりの有機発光ダイオードＯＬＥＤの発光量および消費電流を減少させることができる。
【００４９】
また、電源部１７０は、サブ画素１０、２０、３０に供給される電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂによってサブ画素１０、２０、３０に入力される電流ＩＭＲ、ＩＭＧ、ＩＭＢを測定し、測定電流値ＩＭＲ、ＩＭＧ、ＩＭＢをフレーム演算処理部１４０に伝達する。
【００５０】
映像データ処理部１２０は、外部から赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂそれぞれの階調データを含む現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと同期信号を受信する。映像データ処理部１２０は、現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと同期信号から第１および第２駆動制御信号ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２を生成する。
【００５１】
そして、入力される現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂはフレームメモリ１３０に格納される。フレームメモリ１３０は、入力される映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを１フレーム遅延させた後、映像データ処理部１２０に出力する。
【００５２】
映像データ処理部１２０は、現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢを演算した後、フレーム演算処理部１４０に出力する。理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢは、フルホワイト（ｆｕｌｌ  ｗｈｉｔｅ）の時、ＩＲ：ＩＧ：ＩＢ＝１：１：１となるように正規化（ｎｏｒｍａｌｉｚｅ）された値である。
【００５３】
また、映像データ処理部１２０は、フレーム演算処理部１４０から赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０にそれぞれ対応するデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを受信し、受信したデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを用いてフレームメモリ１３０から１フレーム遅延して出力される映像信号ＲＧＢの階調データを変更する。
【００５４】
１フレームの理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢの演算が完了する時点は、当該フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂが映像データ処理部１２０にすべて入力された後であり、１フレームの理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢを用いて計算されたデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢをフレーム演算処理部１４０から受信し、当該フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに適用するためには、当該フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを１フレーム遅延させなければならない。したがって、フレームメモリ１３０が必要であり、外部から入力される現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂはフレームメモリ１３０に格納され、フレームメモリ１３０は、入力される現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを１フレーム遅延させた後、映像データ処理部１２０に出力する。
【００５５】
映像データ処理部１２０は、変更された階調データの映像信号Ｒ’Ｇ’Ｂ’と第１駆動制御信号ＣＯＮＴ１をデータ駆動部１６０に出力し、第２駆動制御信号ＣＯＮＴ２を走査駆動部１５０に出力する。
【００５６】
フレーム演算処理部１４０は、外部から電流制限のための複数の電流制限パラメータＰｔｈ、ＤＩＭ、Ｔｃｏｌｏｒを受信し、映像データ処理部１２０から現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢを受信して、最終的にアナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢとデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを生成する。電流制限パラメータＰｔｈは消費電力制限値であり、電流制限パラメータＤＩＭはユーザの所望する使用者調光値であり、電流制限パラメータＴｃｏｌｏｒは画面の色温度を示す。
【００５７】
フレーム演算処理部１４０は、アナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢからサブ画素１０、２０、３０に供給される電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂを制御するフィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢを生成し、デジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを映像データ処理部１２０に出力し、フィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢを電源部１７０に出力する。
【００５８】
図４は、図１に示されたフレーム演算処理部の一例を示した図である。
【００５９】
図４を参照すれば、フレーム演算処理部１４０は、電流係数算出部１４２と、電流値演算部１４４と、調光値演算部１４６と、電圧制御部１４８とを含む。フレーム演算処理部１４０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）またはＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）で実現可能であり、フレーム、例えば６０Ｈｚ単位で演算処理を行う。
【００６０】
電流係数算出部１４２は、画面の色温度に応じた赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別電流係数値を格納しており、外部から入力される画面の色温度Ｔｃｏｌｏｒに対応する赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別電流係数値（ＥＲ、ＥＧ、ＥＢ）を電流値演算部１４４に出力する。例えば、Ｔｃｏｌｏｒが１０，０００Ｋの場合、ＥＲ：ＥＧ：ＥＢは０．５０：０．５０：１．０であってもよく、Ｔｃｏｌｏｒが６，５００Ｋの場合、ＥＲ：ＥＧ：ＥＢは０．５３：０．５０：０７３であってもよい。
【００６１】
この時、電流係数算出部１４２は、画面の色温度に応じた赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別電流係数値をルックアップテーブル（ｌｏｏｋｕｐ  ｔａｂｌｅ）形態で格納したり、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂの色座標に基づいて画面の色温度に対応する電流係数値を計算することもできる。
【００６２】
電流値演算部１４４は、映像データ処理部１２０から出力される理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢにそれぞれ電流係数値ＥＲ、ＥＧ、ＥＢを乗算し、当該フレームで表示しようとする映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの実電流値ＩＯＲ、ＩＯＧ、ＩＯＢを計算する。
【００６３】
調光値演算部１４６は、電流値演算部１４４によって計算された実電流値ＩＯＲ、ＩＯＧ、ＩＯＢと、外部から入力される消費電力制限値Ｐｔｈ、および調光値ＤＩＭに応じてアナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢとデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを生成する。
【００６４】
調光値演算部１４６は、アナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢと、デジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢ、および実電流値ＩＯＲ、ＩＯＧ、ＩＯＢを用いて数式１のように調光が適用され、実際に表示されるべきサブ画素１０、２０、３０の目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢを計算する。調光値演算部１４６は、計算した目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢを電圧制御部１４８に出力する。
【００６５】
【数１】
2014232314.tif 000003
【００６６】
数式１において、Ｉｏｆｆｓｅｔはブラック（ｂｌｏｃｋ）の時の電流を示す。
【００６７】
電圧制御部１４８は、調光値演算部１４６で計算された目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢと、電源部１７０で測定した測定電流値ＩＭＲ、ＩＭＧ、ＩＭＢとをそれぞれ比較してフィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢを生成し、フィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢを電源部１７０に出力する。この時、フィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢは、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に相当する。つまり、フィードバック制御値ＰＷＭＲ、ＰＷＭＧ、ＰＷＭＢに応じて赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０に電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂが印加される。
【００６８】
具体的には、電圧制御部１４８は、測定電流値ＩＭＲが目標電流値ＩＴＲより小さければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒを増加させるフィードバック制御値ＰＷＭＲを生成し、そうでなければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒを減少させるフィードバック制御値ＰＷＭＲを生成する。同様に、電圧制御部１４８は、測定電流値ＩＭＧが目標電流値ＩＴＧより小さければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｇを増加させるフィードバック制御値ＰＷＭＧを生成し、そうでなければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｇを減少させるフィードバック制御値ＰＷＭＧを生成する。また、電圧制御部１４８は、測定電流値ＩＭＢが目標電流値ＩＴＢより小さければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｂを増加させるフィードバック制御値ＰＷＭＢを生成し、そうでなければ、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｂを減少させるフィードバック制御値ＰＷＭＢを生成する。
【００６９】
図５は、図４に示された調光値演算部を示した図であり、図６は、本発明の実施形態にかかるＮＰＣ曲線の一例を示した図である。
【００７０】
図５を参照すれば、調光値演算部１４６は、ＮＰＣ（Ｎｅｔ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ロジック部１４６１と、分岐部１４６２と、調光値決定部１４６３と、目標電流値演算部１４６４とを含む。
【００７１】
ＮＰＣロジック部１４６１は、当該フレームのスケール変数Ｓを決定する。この時、スケール変数Ｓも、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別に存在し得る。事前に決定されたスケール変数Ｓと当該フレームの入力負荷Ｌとの関係式、または設定されたＮＰＣ曲線によって当該フレームのスケール変数Ｓを決定する。この時、スケール変数Ｓは、有機発光ダイオードＯＬＥＤの消費電流および消費電力が制限値を超えないように設定され、入力負荷Ｌは数式２のように決定される。
【００７２】
【数２】
2014232314.tif 000004
【００７３】
数式２において、ＩＯＲｍａｘ、ＩＯＧｍａｘおよびＩＯＢｍａｘは実電流値ＩＯＲ、ＩＯＧ、ＩＯＢの最大値を表す。
【００７４】
分岐部１４６２は、ＮＰＣロジック部１４６１によって決定されたスケール変数Ｓを、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別アナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢとデジタルスケール変数ＳＤＲ、ＳＤＧ、ＳＤＢに分離する。この時、アナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢとデジタルスケール変数ＳＤＲ、ＳＤＧ、ＳＤＢは数式３の関係式を満足する。
【００７５】
【数３】
2014232314.tif 000005
【００７６】
スケール変数Ｓに応じたアナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢがルックアップテーブル形態で格納されていてもよく、スケール変数Ｓに応じたアナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢが所定の定められた計算式によって計算されてもよい。このようにアナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢが決定されると、数式３によってデジタルスケール変数ＳＤＲ、ＳＤＧ、ＳＤＢが決定される。
【００７７】
調光値決定部１４６３は、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂ別アナログスケール変数ＳＡＲ、ＳＡＧ、ＳＡＢと、デジタルスケール変数ＳＤＲ、ＳＤＧ、ＳＤＢ、および使用者調光値ＤＩＭに応じてアナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢとデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを決定する。使用者調光値ＤＩＭは、アナログ調光値の決定にのみ反映されてもよく、デジタル調光値の決定にのみ反映されてもよい。また、使用者調光値ＤＩＭは、アナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢとデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢに分配されてもよい。例えば、ＳＡＲ＊ＤＩＭ＊ＤＩＭＡＲ＝ＳＤ＊ＤＩＭ＊ＤＩＭＤＲとなるように使用者調光値ＤＩＭが分配できる。ここで、ＤＩＭＡＲ＊ＤＩＭＤＲ＝１である。
【００７８】
目標電流値演算部１４６４は、アナログ調光値ＤＩＭＡＲ、ＤＩＭＡＧ、ＤＩＭＡＢと、デジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢ、および実電流値ＩＯＲ、ＩＯＧ、ＩＯＢを用いて数式１の計算式によって目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢを計算し、計算した目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢを電圧制御部１４８に出力する。
【００７９】
一方、電源部１７０の実現方法によって、電圧制御部１４８は、電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂの電圧レベルを指定するデジタル値を電源部１７０に出力することもできる。このような実施形態について、図７を参照して説明する。
【００８０】
図７は、図１に示されたフレーム演算処理部の他の例を示した図である。
【００８１】
図７を参照すれば、フレーム演算処理部１４０’の電圧制御部１４８’は、調光値演算部１４６で計算された目標電流値ＩＴＲ、ＩＴＧ、ＩＴＢと、電源部１７０で測定した測定電流値ＩＭＲ、ＩＭＧ、ＩＭＢとをそれぞれ比較して電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂの電圧レベルを指定するデジタル値ＶＯＬＲ、ＶＯＬＧ、ＶＯＬＢを生成することができる。
【００８２】
電源部１７０は、電圧制御部１４８’からデジタル値ＶＯＬＲ、ＶＯＬＧ、ＶＯＬＢを受信すると、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇｕｅ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（図示せず）によってデジタル値ＶＯＬＲ、ＶＯＬＧ、ＶＯＬＢをアナログ電圧値に変更し、アナログ電圧値に応じて電源電圧ＥＬＶＤＤ＿Ｒ、ＥＬＶＤＤ＿Ｇ、ＥＬＶＤＤ＿Ｂを調節する。この時、ＤＡＣは、電源部１７０に実現されてもよく、電源部１７０と別個に実現されてもよい。
【００８３】
また、以上の実施形態とは異なり、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０に供給される電源電圧が等しくてもよい。このように赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０に供給される電源電圧を等しく設定すると（ＥＬＶＤＤ＿Ｒ＝ＥＬＶＤＤ＿Ｇ＝ＥＬＶＤＤ＿Ｂ）、フレーム演算処理部１４０、１４０’の演算の複雑性を低減することができ、電源部１７０も簡素化させることができる。
【００８４】
図８は、図１に示されたフレーム演算処理部のさらに他の例を示した図で、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０に供給される電源電圧が等しくＥＬＶＤＤに設定された場合である。
【００８５】
図８を参照すれば、フレーム演算処理部１４０’’の電流係数算出部１４２’は、図４および図７と異なって画面の色温度に応じた電流係数値を格納しており、外部から入力される画面の色温度に相当する電流計数値Ｅを電流値演算部１４４’に出力する。
【００８６】
電流値演算部１４４’は、映像データ処理部１２０から出力される理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢに電流係数値Ｅを乗算した後、実平均電流値ＩＯを計算する。
【００８７】
調光値演算部１４６’は、電流値演算部１４４’によって計算された実平均電流値ＩＯと、外部から入力される消費電力制限値Ｐｔｈ、および調光値ＤＩＭに応じて最終的に適用する調光レベルを決定する。
【００８８】
調光値演算部１４６’は、決定された調光レベルからアナログ調光値ＤＩＭＡとデジタル調光値ＤＩＭＤを生成し、デジタル調光値ＤＩＭＤを映像データ処理部１２０に出力する。
【００８９】
調光値演算部１４６’は、アナログ調光値ＤＩＭＡと、デジタル調光値ＤＩＭＤ、および実平均電流値ＩＯを用いて数式４のように目標電流値ＩＴを計算することができる。調光値演算部１４６は、計算した目標電流値ＩＴを電圧制御部１４８’’に出力する。
【００９０】
【数４】
2014232314.tif 000006
【００９１】
電圧制御部１４８’’は、調光値演算部１４６’で計算された目標電流値ＩＴと、電源部１７０で測定した画素ＰＸの測定電流値ＩＭとを比較してフィードバック制御値ＰＷＭを生成し、フィードバック制御値ＰＷＭを電源部１７０に出力する。
【００９２】
電源部１７０は、フィードバック制御値ＰＷＭに応じて電源電圧ＥＬＶＤＤを調節し、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂのサブ画素１０、２０、３０に出力する。
【００９３】
図９は、図１に示された映像データ処理部を示した図である。
【００９４】
図９を参照すれば、映像データ処理部１２０は、フレーム電流演算部１２２と、デジタル調光演算部１２４とを含む。映像データ処理部１２０は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＰＧＡで実現可能であり、ピクセルクロック、例えば７０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ単位で演算処理を行う。
【００９５】
フレーム電流演算部１２２は、赤色Ｒ、緑色Ｇおよび青色Ｂそれぞれの階調データを含む現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを受信し、１フレームの理想的な電流値ＩＲ、ＩＧ、ＩＢを演算する。表示部１１０のガンマ（ｇａｍｍａ）値がｇの時、各ピクセルＰＸの電流は入力階調値のｇ乗に比例する。
【００９６】
デジタル調光演算部１２４は、フレームメモリ１３０から１フレーム遅延した現在フレームの映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの階調データにデジタル調光値ＤＩＭＤＲ、ＤＩＭＤＧ、ＤＩＭＤＢを乗算し、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂの階調データを変更し、階調データが変更された映像信号Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’をデータ駆動部１６０に出力する。
【００９７】
本発明の実施形態は、以上で説明した装置および／または方法によってのみ実現されるものではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体によって実現されてもよく、このような実現は、先に説明した実施形態の記載から本発明の属する技術分野における専門家であれば容易に実現することができる。
【００９８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、以下の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【符号の説明】
【００９９】
１２０  映像データ処理部
１３０  フレームメモリ
１４０  フレーム演算処理部
１５０  走査駆動部
１６０  データ駆動部
１７０  電源部
【図１】
2014232314.tif 000007
【図２】
2014232314.tif 000008
【図３】
2014232314.tif 000009
【図４】
2014232314.tif 000010
【図５】
2014232314.tif 000011
【図６】
2014232314.tif 000012
【図７】
2014232314.tif 000013
【図８】
2014232314.tif 000014
【図９】
2014232314.tif 000015