(57)【要約】【課題】限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置及び方法の提供。【解決手段】ディスプレイの各画素装置が有機発光ダイオードを駆動し発光させる駆動ユニットを具え、各画素内の有機発光ダイオードが共有カソード方式で相互に連接され、且つ共有カソード連接線により抵抗素子に連接され、該抵抗素子の別端が接地するよう形成された有機発光ダイオードディスプレイにおいて、該共有カソード連接線の流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）変化により抵抗素子の電圧を変化させ、駆動ユニットのソース−ドレイン電圧を調整し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が変動するようにした。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイの各画素（２０）内の回路を駆動するデータドライバ（３０）、スキャンドライバ（４０）を具え、該画素（２０）内の回路が、スイッチユニット（２１）、保存ユニット（２３）、駆動ユニット（２２）、有機発光ダイオード（２４）を具え、該スイッチユニット（２１）が二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線（３１）及び走査線（４１）に連接され、該保存ユニット（２３）の一端が電源供給線（６０）に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端に連接され、該駆動ユニット（２２）の入力端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端と保存ユニット（２３）の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット（２２）のもう一つの入力端が上述の電源供給線（６０）に連接され、アノードとカソードを具えた該有機発光ダイオード（２４）のアノードが、該駆動ユニット（２２）の出力端との連接を介して、電源供給線（６０）に連接されている、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置において、
該有機発光ダイオード（２４）が共有カソード連接線（６１）で抵抗素子（５０）に連接され、該抵抗素子（５０）のもう一端が接地されたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。
【請求項２】
前記スイッチユニット（２１）がＴＦＴとされたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。
【請求項３】
前記駆動ユニット（２２）がＴＦＴとされたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。
【請求項４】
前記保存ユニット（２３）がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。
【請求項５】
複数組の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオード（２４）を駆動し発光させる駆動ユニット（２２）を具え、並びに各画素（２０）内の有機発光ダイオード（２４）が共有カソード方式で相互に連接され、且つ共有カソード連接線（６１）により抵抗素子（５０）に連接され、該抵抗素子（５０）の別端が接地するよう形成されたディスプレイに使用される限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法において、
該共有カソード連接線（６１）の流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）変化により抵抗素子（５０）の電圧を変化させ、駆動ユニット（２２）のソース−ドレイン電圧（Ｖｓｄ）を調整し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が変動するようにしたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置及び方法に係り、特に、限定消費パワー下で異なる画面の画像負荷状況に基づき最良の表示輝度に自動調整し、画像輝度を増加してコントラストを高めるようにしたディスプレイ駆動装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光ダイオードディスプレイパネル（ＯＬＥＤ）は、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＯＥＬ）とも称され、その他のフラットディスプレイ技術では達成し難い明るく明晰なフルカラー画像と敏捷な反応速度を達成する新時代の技術である。
ＯＬＥＤの基本構造は薄く透明な半導体性質のＩＴＯをプラス極とし、金属カソードと共に、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＬ）、及び電子輸送層（ＥＴＬ）の有機材料層をサンドイッチのように挟んだ構造である。電池が適当な電圧（低ボルト数の特性）を提供する時、プラス極に注入される正孔とカソードからの電荷が発光層で結合する時、有機材料を励起させて光（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を発生する。有機層の構造とプラス極、マイナス極の選択設計はＯＬＥＤ装置に十分に発光機能を発揮させる鍵となる。
ＯＬＥＤの特徴は自己発光、バックライトモジュール不要、低電圧駆動（１０Ｖより低い）、且つ節電、高いエネルギー効率（１６ｌｍ／Ｗ）、高輝度（１００，００ｃｄ／ｍ２  以上に達し得る）、短い呼応時間（２μｓより短い）、高コントラスト、広視覚（１８０°近い）、軽量、薄型、簡単な構造、低い製造コスト、撓み性（プラスチック基板）及びフルカラー化可能であること、等である。ゆえに、ＯＬＥＤの運用範囲は広範であり、ディスプレイ或いは照明設備のいずれにあっても市場での潜力は高い。例えば、携帯電話、ゲーム機、音響パネル、ディジタルカメラ、ＰＤＡ、カーナビゲーションシステム、ディジタルブック、情報家電、ノートブック型パソコン、モニタ、テレビジョン受像機等に運用されうる。
上述のＯＬＥＤが携帯式或いは手持ち式電子製品、例えば携帯電話（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅ）、ＰＤＡ、ディジタルカメラ、ディジタルビデオカメラ等に応用されるが、これらの製品の部品には、ある重要な特性、則ち消費パワーが低いことが要求されるため、メーカーは通常このような装置の部品を、限定された消費パワー範囲内で運転するように要求する。ディスプレイ装置に関しては、自己発光のＯＬＥＤを例に挙げると、ＯＬＥＤパネルが画像画面を表示する時には、必ずその消費パワーを規格値より低く確保する必要がある。
ＯＬＥＤは自己発光のタイプに属するため、ＯＬＥＤパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量は最大であることが予期され、なぜならこのとき画像負荷（Ｉｍａｇｅ  Ｌｏａｄｉｎｇ）が最大とされ（画像負荷の大きさはディスプレイパネルの各画素の画像データ値の総和とされる）、則ち各画素の画像データがいずれも最大値（画像データがもし８ビットであれば、最大値は２５５となる）であり、これにより、消費パワーをいずれも規格値の要求より低くするため、周知の処理方法は、各画素が画像データ最大値を表示する時の輝度を調整して、ＯＬＥＤパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量を消費パワー限定値に等しくしている。図１は周知の各画素の発生する輝度と画像データの関係図であり、ＯＬＥＤパネルがフルホワイト画像画面を表示するときの電力消費量が消費パワー限定値に等しくなるよう調整された時、その各画素の発生する輝度は各画素が表示する画像データ最大時の輝度のＬｍａｘとされ、その他の画像データ値、例えばｎを表示する時、その輝度Ｌｎは、Ｌｎ＝ｎ×（Ｌｍａｘ／２５５）となる。
また、画像コントラスト比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｒａｔｉｏ；ＣＲ）の基本定義は、画像表示輝度最大値の画像表示輝度最小値に対する比であり、その表示式はＣＲ＝Ｌｍａｘ×Ｌｍｉｎである。上述の周知の方法はＯＬＥＤパネルの画像画面表示時の消費パワーを規格値より低く確保できるが、表示された画像コントラスト比は制限される。
また、特許文献１は、画像データ演算装置を提供し、それはＯＬＥＤ、ＰＤＰのような自己発光型フラットディスプレイに応用され、その目的は、ディスプレイを限定消費パワー下で異なる画像負荷状況に基づき自動的変調させて表示輝度を増強すると共に、消費パワーと画像品質の要求に符合するようにすることにある。
この特許文献１が使用する原理は以下のとおりである。まず、画像負荷を軽重程度により５個の区域に分け、この５個の区域が異なる係数と曲線を使用してもとの画像データ値を調整し、異なる画像負荷の画像データを異なる係数と曲線で調整した後に、さらにＯＬＥＤパネルに表示させ、これによりどのような画像画面を表示する時も、その消費パワーが規格値より低くなるようにし、並びに異なる画像負荷状況に基づき最適の輝度表示が行えるよう調整すると共に、消費パワーと画像品質の要求に符合するものとする。
また、特許文献２は、電流制御回路装置を提供し、電源よりアクティブマトリックス有機発光ディスプレイパネル電源供給線に流れる電流の大きさを検出し、電流増加が設定値より大きいことを検出した時、電源の出力電圧を減少し、これによりアクティブマトリックス有機発光ディスプレイパネル電源供給線電圧を減少し、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイの作業を限定消費パワー内で行わせるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許第６，３８０，９４３号明細書
【特許文献２】
特開２００２−２５１１６７号明細書
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、本発明は限定消費パワー下で、異なる画面の画像負荷状況に応じて最適の表示輝度に自動調整して、画像輝度を増強しコントラストを高め、同時に消費パワーと画像品質の要求に符合するようにする。
本発明はディスプレイ中の各画素内の有機発光ダイオード素子を共有カソード方式で相互に連接し、共有カソードを抵抗素子に連接し、該抵抗素子の別端を接地させ、且つ各画素内の有機発光ダイオード素子のアノードを駆動ユニットを介して電源供給線（Ｖｄｄ  Ｓｕｐｐｌｙ  Ｌｉｎｅ）に連接する。画面画像負荷が大きい時は、パネル上の各画素の有機発光ダイオードを通過する電流の総和が大きくなり、則ち、共有カソードより共有カソード連接線に流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）も大きくなるが、大電流が抵抗素子を通過する時に大きな電圧降下を有し得て、この時パネル上の全ての駆動ユニットが比較的小さいソース−ドレインの電圧（Ｖｓｄ）で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に減少し、これによりパネルの消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。
画面画像負荷が小さい時、パネルの各画素の有機発光ダイオードを通過する電流の総和も小さくなり、則ち共有カソードより共有カソード連接線に流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）も小さくなるが、小さい電流が抵抗素子を通過する時には電圧降下も小さくなり、ゆえにこの時、パネルの全ての駆動ユニットが比較的大きなソース−ドレインの電圧（Ｖｓｄ）で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に増加し、これによりパネル画像の表示できる輝度を高めてコントラストを高めることができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ディスプレイの各画素（２０）内の回路を駆動するデータドライバ（３０）、スキャンドライバ（４０）を具え、該画素（２０）内の回路が、スイッチユニット（２１）、保存ユニット（２３）、駆動ユニット（２２）、有機発光ダイオード（２４）を具え、該スイッチユニット（２１）が二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線（３１）及び走査線（４１）に連接され、該保存ユニット（２３）の一端が電源供給線（６０）に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端に連接され、該駆動ユニット（２２）の入力端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端と保存ユニット（２３）の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット（２２）のもう一つの入力端が上述の電源供給線（６０）に連接され、アノードとカソードを具えた該有機発光ダイオード（２４）のアノードが、該駆動ユニット（２２）の出力端との連接を介して、電源供給線（６０）に連接されている、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置において、
該有機発光ダイオード（２４）が共有カソード連接線（６１）で抵抗素子（５０）に連接され、該抵抗素子（５０）のもう一端が接地されたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項２の発明は、前記スイッチユニット（２１）がＴＦＴとされたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項３の発明は、前記駆動ユニット（２２）がＴＦＴとされたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項４の発明は、前記保存ユニット（２３）がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項１記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項５の発明は、複数組の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオード（２４）を駆動し発光させる駆動ユニット（２２）を具え、並びに各画素（２０）内の有機発光ダイオード（２４）が共有カソード方式で相互に連接され、且つ共有カソード連接線（６１）により抵抗素子（５０）に連接され、該抵抗素子（５０）の別端が接地するよう形成されたディスプレイに使用される限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法において、
該共有カソード連接線（６１）の流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）変化により抵抗素子（５０）の電圧を変化させ、駆動ユニット（２２）のソース−ドレイン電圧（Ｖｓｄ）を調整し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が変動するようにしたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の各画素が発生する輝度（Ｘ軸）と画像データ（Ｙ軸）の関係図である。図示されるように、本発明の原理は以下のとおりである。異なる画像負荷の下で、各グレースケール輝度の画像データ値が異なる比の値を有し得ることから、画面画像負荷が大きい時（図中の大負荷１０）、本発明の駆動装置は各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動減少し、パネルの消費パワーを規格値より低くする要求を達成し、画面画像負荷が小さい時（図中の中負荷１１或いは小負荷１２）の時、本発明の駆動装置は各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動増加し、パネル画像の表示できる輝度を増強し、並びにコントラストを高める。
【０００７】
図３は本発明の装置表示図である。図示されるように、本発明は、データドライバ（３０）とスキャンドライバ（４０）を具え、該データドライバ（３０）とスキャンドライバ（４０）はディスプレイの各画素（２０）内の回路の電子装置を駆動し、該電子装置は少なくとも、スイッチユニット（２１）、保存ユニット（２３）、駆動ユニット（２２）、有機発光ダイオード（２４）を具え、該スイッチユニット（２１）は二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線（３１）と走査線（４１）に連接され、保存ユニット（２３）の一端が電源供給線（６０）（供給電圧Ｖｄｄ）に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端に連接され、駆動ユニット（２２）の入力端が上述のスイッチユニット（２１）の出力端と保存ユニット（２３）の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット（２２）のもう一つの入力端が上述の電源供給線（６０）に連接され、該有機発光ダイオード（２４）が共有カソード連接線（６１）により共有カソードの方式で相互に連接され、該共有カソード連接線（６１）が抵抗素子（５０）に連接され、該抵抗素子（５０）の別端が接地されている。各画素（２０）内の有機発光ダイオード（２４）のアノードが駆動ユニット（２２）を介して電源供給線（６０）（供給電圧Ｖｄｄ）に連接されている。
【０００８】
本発明の動作は以下のとおりである。画面画像負荷が大きい時、パネル上の各画素（２０）の有機発光ダイオード（２４）を通過する電流の総和が大きくなり、則ち、共有カソードより共有カソード連接線（６１）に流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）も大きくなりうるが、大電流が抵抗素子を通過する時に大きな電圧降下を有し得て、この時パネル上の全ての駆動ユニット（２２）が比較的小さいソース−ドレインの電圧（Ｖｓｄ）で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に減少し、これによりパネルの消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。
【０００９】
画面画像負荷が小さい時、パネルの各画素（２０）の有機発光ダイオード（２４）を通過する電流の総和も小さくなり、則ち共有カソードより共有カソード連接線（６１）に流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）も小さくなるが、小さい電流が抵抗素子（５０）を通過する時には電圧降下も小さくなり、ゆえにこの時、パネルの全ての駆動ユニット（２２）が比較的大きなソース−ドレインの電圧（Ｖｓｄ）で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に増加し、これによりパネル画像の表示できる輝度を高めてコントラストを高めることができる。
【００１０】
図４に示されるのは、本発明の有機発光ダイオードの最大電流と画像負荷の関係図である。図示されるように、本発明は異なる画像負荷状況に応じて各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整し、これにより、異なる画像負荷状況で最大グレースケール輝度が全て異なるものとなりうる。図４中のＹ軸は有機発光ダイオードの最大電流（Ｉｏｌｅｄ−ｍａｘ）（画像データが最大値であり則ち２５５であることを代表する）とされ、Ｘ軸は画像負荷（０％〜１００％）とされ、画面の画像負荷が大きい時、有機発光ダイオードの最大電流（Ｉｏｌｅｄ−ｍａｘ）は自動減少し、言い換えると、上述の有機発光ダイオードの最大グレースケール輝度が自動減少し、パネル消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。画面画像負荷が小さい時、該有機発光ダイオード（２４）の最大電流（Ｉｏｌｅｄ−ｍａｘ）は自動的に増加し、則ち有機発光ダイオード（２４）の最大グレースケール輝度も自動的に増加し、これにより、パネル画像の表示できる輝度が増強され、コントラストが高められる。
【００１１】
図５は本発明の抵抗素子の両端の電圧と画像負荷関係図であり、図示されるように、異なる画像負荷の時、共有カソードより共有カソード連接線（６１）に流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）が抵抗素子（５０）を通過する時に異なる電圧降下を有し得る。これにより異なる画像負荷の時、パネル上の駆動ユニット（２２）の各グレースケールＩｓｄ−Ｖｓｄ（ソース−ドレインの電流と電圧の関係）の操作点（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔ）も違いが生じ、抵抗素子（５０）の両端の電圧降下（Ｖｃｖ）が画像負荷状況に応じて連続性の変化を発生し、ゆえに本発明が連続性の自動調整を発生し、画像画面が電圧の不連続変化によりちらつく状況を発生しない。
【００１２】
図６は本発明の消費パワーと画像負荷関係図である。異なる画像負荷の時、有機発光ダイオードパネルの消費パワーを、パワー規格値１５より低くするための周知の方法は、有機発光ダイオードディスプレイパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量をパワー規格値１５の限定値に等しくする、というもので、有機発光ダイオードディスプレイパネルの消費パワーは画像負荷に絶対正比例した（図６の周知の消費パワー曲線１３の如し。）。
【００１３】
これに対して、本発明は、異なる画像負荷状況下での各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整し、画面画像負荷が小さい時は、最大グレースケール輝度を自動増加し、パネル画像の表示できる輝度を高めて画像のコントラストを高め、これにより、有機発光ダイオード（２４）パネルの消費パワーは画像負荷に正比例しないが（図６中の本発明の消費パワー曲線１４の如し）、消費パワーはいずれも消費パワー限定値の要求に符合する。
【００１４】
【発明の効果】
総合すると、本発明は以下の長所を有している。
（１）画像コントラストを増強する。則ち、本発明は限定消費パワー下で異なる画面画像負荷状況により最適の表示輝度に自動調整し、画像輝度を高めてコントラストを高め、消費パワーの制限と画像品質の要求を共に達成する。
（２）連続性の自動調整を行う。則ち、本発明の技術は異なる画像負荷の下で、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整する。当世の方式は、異なる画像負荷の時に共有カソードより流出する総電流（Ｉｔｏｔａｌ  ）が抵抗素子（５０）を通過する時の異なる電圧降下により、異なる画像負荷の時のパネルの駆動ユニット（２２）の各グレースケールＩｓｄ−Ｖｓｄ操作点（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｐｏｉｎｔ）に違いを生じさせる。本発明によると、抵抗素子（５０）の両端の電圧降下は画像負荷状況に応じて連続性の変化を発生する。一方、周知の特許文献１ではビルトインされたルックアップテーブル（Ｌｏｏｋ−ＵＰ  ＴＡＢＬＥ）及び相当に複雑な数学演算を必要とし、且つその調整方式は不連続改変の欠点を有し、画像画面にちらつきの状況が形成された（これらの画面がちょうどある二つのグレースケール輝度の画像データに対する比の値の段階の中間の曖昧な地帯にあるため）。
（３）製造コストが低い。本発明は一つのパネルに余分に一つのパッシブ抵抗を加えるだけでよいが、これに対して特許文献１では大量のディジタル画像処理ユニットと相当に複雑な数学演算を使用する必要があり、支出コストが大きくなり、小サイズのアクティブ式有機発光ディスプレイの低コストの要求に符合しない。
以上は本発明の望ましい実施例の説明に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】周知の各画素が発生する輝度（Ｘ軸）と画像データ（Ｙ軸）の関係図である。
【図２】本発明の各画素が発生する輝度（Ｘ軸）と画像データ（Ｙ軸）の関係図である。
【図３】本発明の装置表示図である。
【図４】本発明の有機発光ダイオードの最大電流（Ｘ軸）と画像負荷（Ｙ軸）の関係図である。
【図５】本発明の抵抗素子の両端の電圧（Ｘ軸）と画像負荷（Ｙ軸）の関係図である。
【図６】本発明の消費パワー（Ｘ軸）と画像負荷（Ｙ軸）の関係図である。
【符号の説明】
２０  画素
２１  スイッチユニット
２２  駆動ユニット
２３  保存ユニット
２４  有機発光ダイオード
３０  データドライバ
３１  データ線
４０  スキャンドライバ
４１  走査線
５０  抵抗素子
６０  電源供給線
６１  共有カソード連接線
【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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