(57)【要約】【課題】発光素子を駆動させる場合の電力の利用効率を向上させると共に、低階調制御時における前記素子の発光輝度を補償する表示装置およびその駆動方法を提供すること。【解決手段】発光素子を選択的に発光制御することで表示を行う表示パネル１と、前記表示パネルにおける少なくとも１つの発光素子の順方向電圧を検出し、検出した前記順方向電圧に基づいて検出電圧を出力する順方向電圧検出回路４と、低階調制御時における前記順方向電圧検出回路からの検出電圧値を補償した補償電圧値を得ることができる補償電圧生成回路６と、前記順方向電圧検出回路および補償電圧生成回路からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値を選択的に出力する選択回路７と、前記選択回路により得られた電圧値に基づいて、前記表示パネルを駆動する駆動電圧を制御する電源部５とを具備した構成にされる。【選択図】図３
2008064877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子が配置され、前記発光素子を選択的に発光制御することで表示を行う表示パネルと、
前記表示パネルにおける少なくとも１つの発光素子の順方向電圧を検出し、検出した前記順方向電圧に基づいて検出電圧を出力する順方向電圧検出回路と、
前記順方向電圧検出回路からの検出電圧値を補償した補償電圧値を得ることができる補償電圧生成回路と、
前記順方向電圧検出回路および補償電圧生成回路からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値を選択的に出力する選択回路と、
前記選択回路により得られた電圧値に基づいて、前記表示パネルを駆動する駆動電圧を制御する電源部とを具備したことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記補償電圧生成回路には、定電流源からの電流が供給される素子が具備され、前記素子に発生する降下電圧に基づいて、前記補償電圧値を得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された表示装置。
【請求項３】
前記補償電圧生成回路における前記素子に供給される定電流源からの電流値が、前記表示パネルにおける発光素子に供給される定電流源からの電流値と同一比率で制御されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載された表示装置。
【請求項４】
前記補償電圧生成回路から出力される補償電圧値を、前記表示パネルの点灯率に基づいて調整を行うオフセット調整回路を具備したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された表示装置。
【請求項５】
前記オフセット調整回路は、前記補償電圧生成回路から出力される補償電圧値を、さらに環境温度情報および／または前記順方向電圧の経時変化情報に基づいて調整を行うことを特徴とする請求項４に記載された表示装置。
【請求項６】
前記補償電圧生成回路における前記素子に対して定電流を供給または停止させることができる電流供給制御手段が備えられていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載された表示装置。
【請求項７】
前記表示パネルにおいて表示される画像データの階調に基づいて、前記電流供給制御手段による定電流の供給または停止動作を制御することを特徴とする請求項６に記載された表示装置。
【請求項８】
前記電流供給制御手段は、前記画像データの階調値が予め定められた値よりも低い場合にのみ、前記定電流源から前記素子に対する定電流の供給動作を実行するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載された表示装置。
【請求項９】
前記電流供給制御手段は、前記表示パネルにおける表示画像の所定のフレーム数ごとに、前記定電流源から前記素子に対する定電流の供給動作を実行するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載された表示装置。
【請求項１０】
前記補償電圧生成回路から出力される補償電圧値を保持するホールド回路をさらに備えたことを特徴とする請求項９に記載された表示装置。
【請求項１１】
複数の発光素子が配置され、前記発光素子を選択的に発光制御することで表示を行う表示パネルと、前記表示パネルにおける少なくとも１つの発光素子の順方向電圧を検出し、検出した前記順方向電圧に基づいて検出電圧を出力する順方向電圧検出回路と、前記順方向電圧検出回路により得られた検出電圧値に基づいて、前記表示パネルを駆動するための駆動電圧を制御する電源部とを具備した表示装置の駆動制御方法であって、
前記検出電圧値を補償するための補償電圧生成回路から出力される補償電圧値よりも、前記検出電圧値が低い場合においては、補償電圧生成回路から出力される補償電圧値に基づいて、前記電源部から出力される駆動電圧を制御することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記補償電圧値は、前記発光素子の順方向電圧のピークレベルよりも低い値に設定されていることを特徴とする請求項１１に記載された表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多数の発光素子を表示画素として例えばマトリクス状に配列した表示装置に関し、特に前記発光素子を発光駆動させる場合の電力の利用効率を向上させると共に、低階調制御時における前記素子の発光輝度を補償する補償手段を備えた表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯型情報端末機（ＰＤＡ）などの普及によって、高精細な画像表示機能を有し、薄型かつ低消費電力化を実現することができる表示パネルの需要が増大しており、従来より液晶表示パネルがその要求を満たす表示パネルとして多くの製品に採用されてきた。
【０００３】
一方、昨今においては自発光型素子であるという特質を生かした有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示パネルが実用化され、これが従来の液晶表示パネルに代わる次世代の表示パネルとして注目されている。これは素子の発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことも背景にある。
【０００４】
前記有機ＥＬ素子は、電気的にはダイオード特性を有する発光エレメントと、この発光エレメントに並列に結合する寄生容量成分による構成に置き換えることができ、ＥＬ素子は、容量性の発光素子であると言える。そして、ダイオード特性を有する発光エレメントに素子固有の一定の電圧（発光閾値電圧）以上の順方向電圧が加わった場合に素子は発光し、この時の発光輝度は素子を流れる電流値にほぼ比例することが知られている。
【０００５】
一方、前記有機ＥＬ素子は、長期の使用によって素子の物性が変化し、順方向電圧ＶＦが大きくなることが知られている。このために、有機ＥＬ素子は実使用時間によって、印加電圧に対する輝度特性が低下するという経時変化が発生する。
【０００６】
さらに、有機ＥＬ素子は前記した発光閾値電圧より大なる発光可能な領域においては、それに印加される電圧の値が大きくなるほど、その発光輝度が大きくなる特性を有するが、高温になるほど発光閾値電圧が小さくなる。したがって、ＥＬ素子は高温になるほど小さい印加電圧で発光可能な状態となり、同じ発光可能な印加電圧を与えても、高温時は明るく低温時は暗いといった輝度の温度依存性を有している。
【０００７】
前記した有機ＥＬ素子は、電流・輝度特性が温度変化に対して安定しているのに対して、電圧・輝度特性が温度変化に対して不安定であること、また過電流により素子が劣化するのを防止させるなどの理由により、一般的には定電流駆動がなされる場合が多い。この場合、定電流回路に供給されるたとえばＤＣ／ＤＣコンバータ等による電源部からもたらされる駆動電圧（出力電圧）ＶＨとしては、次のような各要素を考慮して設定せざるを得ない。
【０００８】
すなわち、前記要素としては、ＥＬ素子の順方向電圧ＶＦ、ＥＬ素子の前記ＶＦのばらつき分ＶＢ、前記ＶＦの経時変化分ＶＬ、前記ＶＦの温度変化分ＶＴ、定電流回路が定電流動作をするのに必要なドロップ電圧ＶＤ等を挙げることができる。そして、これらの各要素が相乗的に作用した場合においても、前記定電流回路の定電流特性が十部に確保できるようにするために、前記駆動電圧ＶＨとしては、前記各要素として示した各電圧の最大値を加算した値に設定せざるを得ない。
【０００９】
しかしながら、定電流回路に供給される駆動電圧ＶＨとして、前記のように各電圧の最大値を加算した電圧値が必要となるケースは、それ程生ずるものではなく、通常状態においては定電流回路における電圧降下分として大きな電力損失を招いている。したがって、これが発熱の要因になり有機ＥＬ素子および周辺回路部品等に対してストレスを与える結果となっている。
【００１０】
そこで、表示パネルに配列されて発光表示を行なうＥＬ素子の順方向電圧ＶＦを測定するモニタ手段を備え、これより得られる順方向電圧ＶＦを利用して、前記電源部からもたらされる駆動電圧を制御する表示装置について本件出願人からもすでに提案がなされており、これは特許文献１および２に開示されている。この特許文献１に開示された構成によると、ＥＬ素子の経時変化や環境温度の変化に対応して電源部からもたらされる駆動電圧が制御され、電源の利用効率を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００３−２０８１２５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５８９４号公報
【００１１】
図１は前記した特許文献１および２に開示された表示装置を等価的に示したものである。この例においては、ＥＬ素子をマトリクス状に配列したパッシブ駆動型表示パネルとその駆動回路を示しており、これは陰極線走査・陽極線ドライブの形態を示している。すなわち、表示パネルにはｎ本のデータ線（以下、これを陽極線とも言う。）Ａ１〜Ａｎが縦方向に配列され、ｍ本の走査線（以下、これを陰極線とも言う。）Ｋ１〜Ｋｍが横方向に配列され、各々の交差した部分（計ｎ×ｍ箇所）に、ダイオードのシンボルマークで示したＥＬ素子が配置されて、表示パネル１を構成している。
【００１２】
そして、画素を構成する各ＥＬ素子は、縦方向に沿う陽極線Ａ１〜Ａｎと横方向に沿う陰極線Ｋ１〜Ｋｍとの各交点位置に対応して、一端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおけるアノード端子）が陽極線に、他端（ＥＬ素子の等価ダイオードにおけるカソード端子）が陰極線に接続されている。さらに、各陽極線Ａ１〜Ａｎはデータドライバとしての陽極線ドライブ回路２に接続され、各陰極線Ｋ１〜Ｋｍは走査ドライバとしての陰極線走査回路３に接続されてそれぞれ駆動される。
【００１３】
前記陽極線ドライブ回路２には、電源部（ＤＣ−ＤＣコンバータ）からの駆動電圧ＶＨを利用して動作する定電流源Ｉ１〜Ｉｎ、およびドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎが備えられており、ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎが前記定電流源Ｉ１〜Ｉｎ側に接続されることにより、定電流源Ｉ１〜Ｉｎからの電流が、走査される陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して点灯駆動電流として供給されるように作用する。
【００１４】
また、前記ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎは、回路の基準電位であるグランド（ＧＮＤ）電位が陰極線に対応して配置された個々のＥＬ素子に対して供給することができるように構成されている。なお、以下における説明においては、それぞれ点灯および発光の語句が混在することになるが、これらは同一の意味として使用する。
【００１５】
一方、前記陰極線走査回路３には、各陰極線Ｋ１〜Ｋｍに対応して走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｍが備えられ、主にクロストーク発光を防止するために用いられる逆バイアス電圧源ＶＭからの逆バイアス電圧、もしくは走査選択電位としてのグランド（ＧＮＤ）電位のうちのいずれか一方を、対応する陰極線に供給することができるように構成されている。
【００１６】
そして、前記した陽極線ドライブ回路２および陰極線走査回路３には、ＣＰＵ等を含む図示せぬ発光制御回路よりそれぞれに制御信号が供給され、表示すべき映像信号に基づいて、前記走査スイッチＳｋ１〜ＳｋｍおよびドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎの切り換え操作が実行される。これにより、映像信号に基づいて陰極線を所定の周期でグランド電位に設定しながら所望の陽極線に対して定電流源Ｉ１〜Ｉｎが接続され、前記各ＥＬ素子が選択的に発光されることで、表示パネル１上に前記映像信号に基づく画像が表示される。
【００１７】
図１に示す符号４は順方向電圧検出回路を示しており、これはＥＬ素子の点灯状態において前記表示パネル１における各陽極線Ａ１〜Ａｎに生ずるＥＬ素子の順方向電圧ＶＦを検出するように機能する。すなわち、各陽極線Ａ１〜ＡｎにはダイオードＤ１〜Ｄｎの各アノードが接続され、これらダイオードＤ１〜Ｄｎの各カソードは、共通接続されてオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に供給される。すなわち、前記各ダイオードＤ１〜Ｄｎは、各陽極線Ａ１〜Ａｎに生ずるＥＬ素子の順方向電圧ＶＦのうち、いずれか高い電圧値を引き出すように機能する。
【００１８】
前記オペアンプＯＰ１は、ダイオードＤ４によりダイオードＤ１〜Ｄｎのドロップ電圧分が補正された電圧を出力し、その出力はオペアンプＯＰ２の非反転入力端子に供給される。このオペアンプＯＰ２は、ダイオードＤ５、コンデンサＣ１、スイッチＳ１と共にピークホールド回路を構成している。なお、前記スイッチＳ１は、これがオンされることで、ホールドしたピーク値をリセットするように動作する。
【００１９】
そして、ピークホールド回路を構成する前記オペアンプＯＰ２からの出力は、オペアンプＯＰ３による電圧バッファ回路を介して順方向電圧検出回路４からの制御信号として出力される。この制御信号は電源部としてのＤＣ−ＤＣコンバータ５に供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、順方向電圧検出回路４からの制御信号に応じて一次側電源Ｅの電圧をＶＨに昇圧する動作を実行する。その出力ＶＨは前記した陽極線ドライブ回路２における定電流源Ｉ１〜Ｉｎを定電流駆動するように動作する。
【００２０】
前記した図１に示す構成によると、表示パネル１に配列されたＥＬ素子の経時変化、および温度に依存した順方向電圧に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力電圧値ＶＨのレベルが制御されるので、前記定電流源Ｉ１〜Ｉｎにおいて過剰な電圧降下が発生するのを抑制させることができ、電源電圧の利用効率を向上されることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ところで、前記した表示パネルにおいては、各画素として機能するＥＬ素子による階調を表現するために、一走査期間内における各ＥＬ素子の点灯期間を制御する時間階調制御方式（またはＰＷＭ階調制御方式とも言われる。）が利用される。図２は前記時間階調制御方式を採用した場合におけるＥＬ素子に発生する順方向電圧ＶＦと、これに基づいて制御電圧を出力する順方向電圧検出回路４の出力電圧の様子を示している。なお、図２においてはＥＬ素子に発生する順方向電圧を“ＶＦ”と表記し、順方向電圧検出回路４の出力電圧を“検出ＶＦ”と表記している。
【００２２】
図２（Ａ）は走査同期信号を示しており、表示パネルを発光制御する場合は、走査の開始毎にリセット動作（Ｒｅで示す）が実行され、これに続いて一走査における発光動作期間（Ｄｒで示す）が設定される。前記リセット動作は、一つの例としてドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎの全て、および走査スイッチＳｋ１〜Ｓｋｍのすべてをグランド側に接続するものであり、これにより、図１に示す構成においては表示パネル１に配列された各ＥＬ素子の寄生容量に充電されている電荷量はすべてゼロにされるリセット動作（ＧＮＤ−ＧＮＤリセット）が実行される。
【００２３】
これにより、全てのＥＬ素子はその寄生容量に充電されている電荷がゼロにされるので、次に点灯駆動されるＥＬ素子が、前の走査により蓄積された電荷の影響を受けるのを避けることができ、ＥＬ素子の発光輝度を精度よく制御することが可能となる。
【００２４】
続く発光動作期間（Ｄｒ）においては、発光駆動の対象とされるＥＬ素子に対して、ドライブスイッチＳａ１〜Ｓａｎを介して定電流源Ｉ１〜Ｉｎより定電流が供給される。この時の定電流源Ｉ１〜Ｉｎから供給される時間によって、各ＥＬ素子の発光輝度（階調）が制御されることになる。すなわち、図２（Ｂ）は一走査期間内における発光時間が長い高階調制御時の状態を示し、図２（Ｃ）は一走査期間内における発光時間が短い低階調制御時の状態を示している。
【００２５】
各ＥＬ素子には前記したとおり寄生容量が存在するために、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示すようにＶＦの立ち上がりが若干緩慢になり、またＶＦの電圧レベルに基づいて、前記した順方向電圧検出回路４の出力（検出ＶＦ）が発生する。前記検出回路４においても、回路の容量とオペアンプの出力電流特性による影響を受けて、前記検出ＶＦは図２に破線で示したような出力特性となる。
【００２６】
ここで、図２（Ｂ）に示す高階調制御時においては、一走査期間における素子への定電流の供給時間が比較的長いために、破線で示す検出ＶＦの値は、ＶＦのピークレベルにほぼ等しい状態で得ることができる。しかしながら、図２（Ｃ）に示す低階調制御時においては、一走査期間における素子への定電流の供給時間が短いために、前記検出ＶＦの電圧レベルはＶＦのピークレベルに達する前に素子への定電流の供給時間が終了し、前記検出ＶＦの電圧レベルはＶＦのピークレベル以下となる。したがって、低階調制御時においては、前記したＤＣ−ＤＣコンバータ５の出力レベル（駆動電圧）ＶＨはより低下して、適正な階調制御を実現させることができないなど、表示に不具合を発生させるという問題を招来させる。
【００２７】
この発明は、前記したように発光素子の順方向電圧に応じて駆動電圧源の出力レベルを制御すると共に、時間階調制御を実現する表示装置において発生する前記した問題点を解消することを解決課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる表示装置の好ましい基本形態は、請求項１に記載のとおり、複数の発光素子が配置され、前記発光素子を選択的に発光制御することで表示を行う表示パネルと、前記表示パネルにおける少なくとも１つの発光素子の順方向電圧を検出し、検出した前記順方向電圧に基づいて検出電圧を出力する順方向電圧検出回路と、前記順方向電圧検出回路からの検出電圧値を補償した補償電圧値を得ることができる補償電圧生成回路と、前記順方向電圧検出回路および補償電圧生成回路からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値を選択的に出力する選択回路と、前記選択回路により得られた電圧値に基づいて、前記表示パネルを駆動する駆動電圧を制御する電源部とを具備した点に特徴を有する。
【００２９】
また、前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる表示装置の駆動方法は、請求項１１に記載のとおり、複数の発光素子が配置され、前記発光素子を選択的に発光制御することで表示を行う表示パネルと、前記表示パネルにおける少なくとも１つの発光素子の順方向電圧を検出し、検出した前記順方向電圧に基づいて検出電圧を出力する順方向電圧検出回路と、前記順方向電圧検出回路により得られた検出電圧値に基づいて、前記表示パネルを駆動するための駆動電圧を制御する電源部とを具備した表示装置の駆動制御方法であって、前記検出電圧値を補償するための補償電圧生成回路から出力される補償電圧値よりも、前記検出電圧値が低い場合においては、補償電圧生成回路から出力される補償電圧値に基づいて、前記電源部から出力される駆動電圧を制御する点に特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明にかかる表示装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図３はその第１の実施の形態を示すものであり、符号１〜３で示す表示パネル、データドライバ、走査ドライバの構成は、すでに説明した図１に示すものと同一であり、したがって、その詳細な説明は省略する。また図３に示す順方向電圧検出回路４は、図１において同一符号で示した順方向電圧検出回路の構成と同一のものを利用することができ、したがって図３においては、その具体的な構成の図示を省略している。
【００３１】
図３に示す実施の形態においては、図１に示す構成に加えて補償電圧生成回路６および選択回路７が具備されている。前記補償電圧生成回路６は、低階調制御時における前記した順方向電圧検出回路４からの検出電圧値を補償する補償電圧値を得るものである。なお、順方向電圧検出回路４には、図３に示したように定電流源Ｉｎ＋１からの定電流が供給されるように構成される。この定電流源Ｉｎ＋１からの定電流値は、前記表示パネル１におけるＥＬ素子を発光制御する定電流源Ｉ１〜Ｉｎによる電流値の制御と同一比率で制御されるように構成されている。
【００３２】
すなわち、表示パネルの全体輝度を制御するディマー制御は、前記定電流源Ｉ１〜Ｉｎからの定電流の値を同一比率で制御により実現させることができ、したがって前記定電流源Ｉｎ＋１からの定電流値も前記と同一の比率で制御することにより、前記補償電圧生成回路６から出力される補償電圧値には、前記ディマー制御による制御情報が含まれた電圧値となる。
【００３３】
図４および図５は、前記補償電圧生成回路６の好ましい例を示したものである。すなわち、図４に示す例においては、抵抗Ｒ１，Ｒ２、ダイオードＤｘ１，Ｄｘ２の各素子からなる直列回路に対して、前記定電流源Ｉｎ＋１より定電流が供給されるように構成されている。そして、前記抵抗Ｒ１とＲ２の接続点において得られる分圧出力、換言すれば抵抗Ｒ２とダイオードＤｘ１，Ｄｘ２に発生する降下電圧が、電圧バッファを構成するオペアンプＯＰ５およびダイオードＤ７を介して補償電圧値として出力されるように構成されている。
【００３４】
また、図５に示す例においては、図４に示すオペアンプＯＰ５に代えて、ｎｐｎ型トランジスタＴ１、ｐｎｐ型トランジスタＴ２と抵抗Ｒ３，Ｒ４により電圧バッファが構成されており、他の構成は図４の構成と同様である。
【００３５】
前記した補償電圧生成回路６により得られる補償電圧値を、図２（Ｄ）および（Ｅ）にＶＦ１，ＶＦ２として例示している。図２（Ｄ）にＶＦ１として示す補償電圧値は、低階調表示制御時における順方向電圧検出回路４からもたらされる検出電圧値（検出ＶＦ）よりも若干高いレベルに設定されている。また、前記補償電圧値ＶＦ１は、高階調表示制御時、すなわち図２（Ｂ）における順方向電圧検出回路からの検出電圧値（検出ＶＦ）よりも低いレベルに設定されている。
【００３６】
また図２（Ｅ）は図２（Ｄ）と同様に低階調表示制御時の各波形を示しているが、この（Ｅ）に示す例は（Ｄ）に示す例に比較してディマー制御が明るく設定された状態を示している。すなわち、各ＥＬ素子をドライブする定電流源Ｉ１〜Ｉｎからの電流値、ならびに補償電圧生成回路６に定電流を供給する定電流源Ｉｎ＋１からの電流値は同一の比率で増大され、これに伴い各波形のレベルは（Ｄ）に示す例に比較して上昇する。
【００３７】
このディマー制御が明るく設定された状態においても、図２（Ｅ）にＶＦ２として示す補償電圧値は、低階調表示制御時における順方向電圧検出回路４からもたらされる検出電圧値（検出ＶＦ）よりも若干高いレベルに設定され、高階調表示制御時における順方向電圧検出回路からの検出電圧値（検出ＶＦ）よりも低いレベルに設定されている点においては、前記した（Ｄ）と同様である。
【００３８】
図４および図５に示す補償電圧生成回路６のいずれにおいても、抵抗Ｒ２の値およびダイオードＤｘ１，Ｄｘ２の数を適宜選定することで、表示パネルに配列された各ＥＬ素子の電流対順方向電圧特性と同様の特性を持たせることが理想的であり、この場合において、前記したように低階調表示制御時における順方向電圧検出回路４からもたらされる検出電圧値（検出ＶＦ）よりも若干高いレベルの出力がもたされるように設定されていることが望ましい。
【００３９】
図３に戻り、前記順方向電圧検出回路４による出力（検出ＶＦ）と、前記補償電圧生成回路６からの出力は、符号７で示す選択回路に供給される。前記選択回路７は、順方向電圧検出回路および補償電圧生成回路からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値を選択的に出力するように機能し、その出力はＤＣ−ＤＣコンバータ５に供給されて、制御入力電圧として用いられる。
【００４０】
これによると、低階調制御時においては前記補償電圧生成回路６からの出力が選択回路７より引き出され、高階調制御時においては前記順方向電圧検出回路４からの出力が選択回路７より引き出されることになる。
【００４１】
図６は、前記選択回路７の好ましい第１の例を示している。すなわち、図６における符号４は順方向電圧検出回路の構成を示しており、これはすでに説明した図１に示したものと同一の構成である。また図６における符号６は補償電圧生成回路の構成を示しており、これはすでに説明した図５に示したものと同一の構成である。そして、補償電圧生成回路６におけるダイオードＤ７を介した出力は、順方向電圧検出回路４におけるダイオードＤ５を介した出力点に供給されるように構成されている。
【００４２】
したがって、前記ダイオードＤ５およびＤ７の各カソードにおける共通接続点が、実質的に前記選択回路７を構成している。したがって、オペアンプＯＰ３による電圧バッファからは、順方向電圧検出回路および補償電圧生成回路からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値が出力されるように機能し、その出力は前記したとおり、ＤＣ−ＤＣコンバータ５に対して制御入力電圧として供給される。
【００４３】
図７は、前記選択回路７の第２の例を示している。図７における符号４は順方向電圧検出回路の構成を示しており、また図７における符号６は補償電圧生成回路の構成を示しており、これらは前記図６に示した例と同一である。図７に示す選択回路７においては、コンパレータＣＰ１が具備されており、その非反転入力端には順方向電圧検出回路４からの出力が、また反転入力端には補償電圧生成回路６からの出力が供給されるように構成されている。
【００４４】
一方、順方向電圧検出回路４からの出力はスイッチＳ３を介して、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５に供給されるようになされ、補償電圧生成回路６からの出力はスイッチＳ４を介して、前記ＤＣ−ＤＣコンバータ５に供給されるように構成されている。そして、コンパレータＣＰ１の出力が正電位（順方向電圧検出回路４の出力レベルの方が大）である場合には、スイッチＳ３をオン状態にする動作ロジックが形成されている。また、コンパレータＣＰ１の出力が負電位（補償電圧生成回路６の出力レベルの方が大）である場合には、インバータＩｖを介してスイッチＳ４をオン状態にする動作ロジックが形成されている。
【００４５】
この結果、選択回路７は前記したとおり、順方向電圧検出回路４および補償電圧生成回路６からの出力電圧のうち、電圧レベルが高い方の電圧値が出力されるように機能し、その出力は前記したとおり、ＤＣ−ＤＣコンバータ５に対して制御入力電圧として供給される。
【００４６】
斯くして、図３に示した構成によると、表示パネルに配列されたＥＬ素子の順方向電圧に対応してＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を制御することができるので、ＥＬ素子をドライブする定電流源において過剰な電圧降下が発生するのを抑制させることができ、電源電圧の利用効率を向上されることができる。
【００４７】
これに加えて、順方向電圧検出回路からもたらされる検出ＶＦが、低階調制御の影響を受けて低下する場合においては、補償電圧生成回路６からの補償電圧がＤＣ−ＤＣコンバータに対して制御電圧として供給されるので、コンバータからの出力電圧の低下に基づいて、表示に不具合が発生するなどの問題を解消させることができる。
【００４８】
次に図８は、この発明にかかる表示装置の第２の実施の形態を示すものである。なお、この図８においては、図３に示した各部と同一の機能を果たす部分を同一の符号で示しており、したがってその説明は省略する。この図８に示す実施の形態においては、図３に示す構成に加えてオフセット調整回路８が加えられた点に特徴を有する。
【００４９】
前記オフセット調整回路８は、前記補償電圧生成回路６からの出力、すなわち前記した補償電圧値を調整（オフセット）させるように機能するものであり、その好ましい形態としては表示パネルの点灯率に基づいて補償電圧値の調整を行うように動作する。
【００５０】
この実施の形態において採用される表示パネル１においては、画素の点灯率にほぼ比例して走査線（陰極線）Ｋ１〜Ｋｍに流れる電流値が変化する。この結果、前記陰極線に存在する配線抵抗によって生ずる電圧降下分が、前記点灯率に対応して変化することになり、この影響を受けて前記順方向電圧検出回路４より出力される検出ＶＦは、前記点灯率によってそのレベル変動を受ける結果となる。
【００５１】
したがって、前記した選択回路７に供給される補償電圧生成回路６からの補償電圧値も、前記点灯率によって同様にレベル変動を与えることが望ましく、前記オフセット調整回路８は、前記した理由により補償電圧生成回路６からの補償電圧値を前記点灯率によって調整する機能を果たす。
【００５２】
前記した機能を果たすために、オフセット調整回路８は、前記した図示せぬ発光制御回路に付帯する画像メモリ（例えばフレームメモリ）９より、一走査毎の画素の点灯率を求め、その点灯率に応じて前記補償電圧生成回路６からの出力を調整するように動作する。これにより、前記選択回路７には前記点灯率に応じてレベル変動される順方向電圧検出回路４より出力される検出ＶＦ、および補償電圧生成回路６からの補償電圧値が供給されるので、選択回路７は前記点灯率の影響を受けることなく選択動作を行うことができる。
【００５３】
なお、前記補償電圧生成回路６による出力電圧は、図４および図５に示したように例えば抵抗素子とダイオードによる順方向特性を利用して生成するものであるため、温度特性および経時変化特性等は表示素子としてのＥＬ素子の特性とは必ずしも一致しない。そこで、前記したオフセット調整回路８は、前記した点灯率に応じたレベル調整に加え、環境温度および経時変化特性にしたがってレベル調整するように動作させることが望ましい。
【００５４】
この場合においては、前記オフセット調整回路８は、温度特性による補償値と経時変化による補償値とを例えば二次元のマップで構築し、このマップから読み出した前記補償値に基づいて補償電圧生成回路６による出力電圧を調整させるように動作させることが考えられる。この場合、環境温度はサーミスタに代表される感温素子を用いると共に、表示制御回路を構成するマイコンの一部を利用した経時情報を利用することができる。
【００５５】
図９は、前記したオフセット調整回路８の制御を受けて補償電圧生成回路６からの出力、すなわち前記した補償電圧値を調整する一例を示している。この図９に示した例は、図４に示した補償電圧生成回路６において、抵抗Ｒ２の値を可変できるように構成し、またオペアンプＯＰ５の帰還率を可変抵抗Ｒ６によって調整することで利得を変化させることができるようにも構成されている。またスイッチＳ６の開閉によって直列接続されるダイオードの数も選択することができるように構成されている。なお、前記可変抵抗Ｒ２はＦＥＴなどにより構成させることもできる。
【００５６】
図９に示す抵抗Ｒ２およびＲ６の値の調整、また有効なダイオード数を選択するなどの組み合わせの操作を行うことにより、補償電圧生成回路６からの出力を前記した点灯率による調整に加え、ＥＬ素子における温度特性および経時変化特性に近似させた状態で調整することができる。
【００５７】
図１０は、この発明にかかる表示装置の第３の実施の形態を示すものである。なお、この図１０においては、図３に示した各部と同一の機能を果たす部分を同一の符号で示しており、したがってその説明は省略する。この図１０に示す実施の形態においては、図３に示す構成に加えて電流供給制御回路１１が加えられている。
【００５８】
前記電流供給制御回路１１は、前記定電流源Ｉｎ＋１と補償電圧生成回路６との間に介在されたスイッチＳ７を電流供給制御手段１１により開閉制御できるように構成し、必要な状態において前記定電流源Ｉｎ＋１より前記補償電圧生成回路６に対して定電流を供給するように動作させるものである。
【００５９】
図１０に示す実施の形態は、表示パネル１において表示される画像データの階調に基づいて、前記電流供給制御手段１１による定電流の供給または停止動作を制御するものであり、このために電流供給制御回路１１は、前記した画像メモリ９より読み出して得られる画像データの階調値に基づいてスイッチＳ７を開閉制御するように構成されている。
【００６０】
すなわち、すでに説明したとおり、低階調制御時において前記選択回路７は補償電圧生成回路６からの補償電圧値を選択するように動作する。したがって前記画像データの階調値が予め定められた値よりも低い場合においてのみ、前記定電流源Ｉｎ＋１から補償電圧生成回路６に対して定電流を供給するように動作する。
【００６１】
これにより、定電流源Ｉｎ＋１から補償電圧生成回路６に対して、常に定電流を供給する構成に比べて、より低消費電力化を図ることができる。なお、図１０に示した実施の形態においても、図８に示したオフセット調整回路８を具備し、補償電圧生成回路６からの出力レベルを調整する機能を備えることが望ましい。
【００６２】
図１１は、この発明にかかる表示装置の第４の実施の形態を示すものである。この図１１においては、図１０に示した各部と同一の機能を果たす部分を同一の符号で示しており、したがってその説明は省略する。この図１１に示す実施の形態における電流供給制御回路１１は、表示パネル１における表示画像の所定のフレーム数ごとに、前記定電流源Ｉｎ＋１から補償電圧生成回路６に対して定電流を供給するように動作する。
【００６３】
したがって、図１１に示す実施の形態においては、所定のフレーム数を計数するフレームカウンタ１２が具備されており、前記電流供給制御回路１１は前記カウンタ１２からの出力を受けて、スイッチＳ７をオンさせる動作を実行する。この場合、補償電圧生成回路６からは、間欠的に補償電圧値が出力されることになるので、その補償電圧値をホールドするピークホールド回路１３が具備されている。
【００６４】
なお、図１１に示す構成においては、前記したディマー設定値が変更された場合においては、電流供給制御回路１１は即座にスイッチＳ７をオンさせて、変更されたディマー設定値に基づく定電流源Ｉｎ＋１からの定電流を補償電圧生成回路６に供給するように動作させることが望ましい。これにより、選択回路７は新たなディマー設定値に基づく順方向電圧検出回路４からの出力、ならびに補償電圧生成回路６からの出力のいずれかを選択するように動作する。
【００６５】
図１１に示す構成においても、定電流源Ｉｎ＋１から補償電圧生成回路６に対して常に定電流を供給する構成に比べて、より低消費電力化を図ることができる。また、図１１に示した実施の形態においても、図８に示したオフセット調整回路８を具備し、補償電圧生成回路６からの出力レベルを調整する機能を備えることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の表示装置の例を示した回路構成図である。
【図２】従来およびこの発明にかかる表示装置の順方向電圧検出回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】この発明にかかる表示装置の第１の実施の形態を示した回路構成図である。
【図４】図３に示す表示装置において好適に採用される補償電圧生成回路の第１の例を示した回路構成図である。
【図５】同じく補償電圧生成回路の第２の例を示した回路構成図である。
【図６】図３に示す表示装置において好適に採用される選択回路の第１の例を示した回路構成図である。
【図７】同じく選択回路の第２の例を示した回路構成図である。
【図８】この発明にかかる表示装置の第２の実施の形態を示した回路構成図である。
【図９】図８に示す表示装置において好適に採用される補償電圧生成回路の例を示した回路構成図である。
【図１０】この発明にかかる表示装置の第３の実施の形態を示した回路構成図である。
【図１１】同じく４の実施の形態を示した回路構成図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    表示パネル
２    データドライバ
３    走査ドライバ
４    順方向電圧検出回路
５    電源部（ＤＣ−ＤＣコンバータ）
６    補償電圧生成回路
７    選択回路
８    オフセット調整回路
９    画像メモリ
１１  電流供給制御回路
１２  フレームカウンタ
１３  ピークホールド回路
【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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