(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子におけるオフセット電圧量を適切なものに制御する。【解決手段】有機ＥＬパネル１０の全電流ＩｃｖをＩｃｖ電流検出回路１４によって検出する。そして、この全電流に応じた電圧と、黒レベル調整電圧を加算器１６で加算し、黒レベルシフト回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに供給する。黒レベルシフト回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、加算器１６の出力に応じてＲＧＢ信号レベルシフトし、オフセット電圧を調整し、これによってＥＬ素子における黒レベル電圧を調整する。【選択図】　　　　図１
2004138830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子の電流量を入力画像信号に応じ個別に制御して、表示を行う有機ＥＬ表示装置であって、
前記マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子全体に流れる全電流を検出する全電流検出手段と、
前記入力画像信号の黒レベルに対応して有機ＥＬ素子に電流が流れ始める電圧となるように入力画像信号をオフセットさせるオフセット電圧を設定するオフセット電圧設定手段と、
前記全電流検出手段により検出した全電流に応じて前記オフセット電圧設定手段によるオフセット電圧を制御するオフセット電圧制御手段と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記オフセット電圧設定手段は、オフセット調整電圧と、入力画像信号の両方が入力され、両者の差に基づく増幅を行い、
前記オフセット電圧制御手段は、前記全電流検出手段で検出した全電流に基づいて前記オフセット調整電圧を変更する、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置において、
前記全電流検出手段は、検出した全電流が所定値以下の場合には一定値を出力し、所定値を超えた場合に全電流に比例する値を出力し、
前記オフセット電圧制御手段は、全電流検出手段の出力に、予め決定されている黒レベル調整値を加算した値に応じてオフセット電圧を制御することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子の電流量を入力画像信号に応じ個別に制御して、表示を行う有機ＥＬ表示装置であって、
前記マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子全体に流れる全電流を供給する電源と、
この電源とマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子との間に配置した低抵抗と、
を有し、
前記全電流が大きくなった場合に、前記低抵抗における電圧降下が大きくなることによって、有機ＥＬ素子の電流を抑制することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子の電流量を入力画像信号に応じ個別に制御して、表示を行う有機ＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、有機ＥＬ表示装置が知られており、自発光のフラットパネル表示装置として注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子をマトリクス状に配置して画素とし、各画素の有機ＥＬ素子の発光を個別に制御して表示を行う。ここで、有機ＥＬ表示装置には、アクティブ型とパッシブ型があるが、各画素に有機ＥＬ素子の電流を制御するための画素回路を有するアクティブ型の有機ＥＬ表示装置の方が高精細の表示が行える。
【０００３】
図１に、アクティブ型の有機ＥＬ表示装置の画素回路の一例を示す。駆動ＴＦＴ１はｐチャンネル型であり、ソースが電源ＰＶｄｄに接続され、ドレインが有機ＥＬ素子２のアノードに接続されている。また、有機ＥＬ素子２のカソードはカソード電源ＣＶに接続されている。
【０００４】
駆動ＴＦＴ１のゲートには、ｎチャンネル型の選択ＴＦＴ３のソースに接続されている。この選択トランジスタのドレインは垂直方向に延びるデータラインＤａｔａに接続され、そのゲートは水平方向に延びるゲートラインＧａｔｅに接続されている。さらに、駆動ＴＦＴ１のゲートには、他端が容量電源Ｖｓｃに接続された保持容量Ｃの一端が接続されている。なお、このような画素が有機ＥＬパネルの表示エリアにマトリクス状に配置されている。
【０００５】
このため、ゲートラインＧａｔｅをハイレベルにすることで、選択ＴＦＴ３がオンし、そのときにデータラインＤａｔａにその画素の輝度についての画像信号を印加すると、その画像信号の電圧が保持容量Ｃに保持され、この電圧が駆動ＴＦＴ１のゲートに印加される。従って、画像信号により駆動ＴＦＴ１のゲート電圧が制御され、有機ＥＬ素子２に流れる電流が制御される。なお、保持容量Ｃがあるため、選択ＴＦＴ３がオフした後も駆動ＴＦＴ１のゲート電圧は保持される。
【０００６】
そして、有機ＥＬ素子２の発光量は、その駆動電流とほぼ比例関係にある。従って、画像信号に応じて有機ＥＬ素子２が発光する。
【０００７】
なお、有機ＥＬパネルの輝度調整については、特許文献１などに提案がある。この特許文献１では、輝度データが所定以上の場合に有機ＥＬ素子への電流量を減少させることが示されている。しかし、この特許文献１では、オフセット電圧を調整しようとする考え方はない。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１５０９４公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、駆動ＴＦＴ１は、ゲート電圧が電源ＰＶｄｄの電圧よりしきい値電圧Ｖｔｈ以上低くなった時（Ｖｇｓ＞Ｖｔｈ）にオンする。そこで、駆動ＴＦＴ１のゲートに供給する画像信号には、画像の黒レベル付近でドレイン電流が流れ始めるような電圧Ｖｔｈに対応したオフセット電圧を与える。また、画像信号の振幅としては、白レベル付近で所定の輝度となるような振幅を与える。これによって、画像信号に応じた輝度で有機ＥＬ素子２が発光する。
【００１０】
ところが、駆動ＴＦＴ１のＶｔｈは個々のパネルでばらつきがあり、また温度によっても変化し、温度上昇とともに低下する。そして、Ｖｔｈが低下した場合は、表示画像の黒が白味を帯びてコントラストが低下する。また、全体的に輝度が上がり消費電流が増加し、消費電流が増加した結果有機ＥＬ素子の劣化が早まるなどの問題が発生する。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、駆動ＴＦＴに供給するオフセット電圧を効果的に制御することが可能な有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子の電流量を入力画像信号に応じ個別に制御して、表示を行う有機ＥＬ表示装置であって、前記マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子全体に流れる全電流を検出する全電流検出手段と、前記入力画像信号の黒レベルに対応して有機ＥＬ素子に電流が流れ始める電圧となるように入力画像信号をオフセットさせるオフセット電圧を設定するオフセット電圧設定手段と、前記全電流検出手段により検出した全電流に応じて前記オフセット電圧設定手段によるオフセット電圧を制御するオフセット電圧制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
このように、本発明によれば、有機ＥＬパネルの全電流に応じてオフセット電圧量を適切なものに制御することができる。そこで、有機ＥＬパネルに過大な電流が流れることによる悪影響を防ぐことができる。また、温度特性その他の原因で有機ＥＬ駆動用ＴＦＴのＶｔｈが減少し、パネルに流れる電流が増加した場合における電流の上昇と黒の浮きを抑えることができる。
【００１４】
また、前記オフセット電圧設定手段は、オフセット調整電圧と、入力画像信号の両方が入力され、両者の差に基づく増幅を行い、前記オフセット電圧制御手段は、前記全電流検出手段で検出した全電流に基づいて前記オフセット調整電圧を変更することが好適である。
【００１５】
また、前記全電流検出手段は、検出した全電流が所定値以下の場合には一定値を出力し、所定値を超えた場合に全電流に比例する値を出力し、前記オフセット電圧制御手段は、全電流検出手段の出力に、予め決定されている黒レベル調整値を加算した値に応じてオフセット電圧を制御することが好適である。
【００１６】
また、本発明は、マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子の電流量を入力画像信号に応じ個別に制御して、表示を行う有機ＥＬ表示装置であって、前記マトリクス状に配置された有機ＥＬ素子全体に流れる全電流を供給する電源と、この電源とマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子との間に配置した低抵抗と、を有し、前記全電流が大きくなった場合に、前記低抵抗における電圧降下が大きくなることによって、有機ＥＬ素子の電流を抑制することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図２に、実施形態の概略構成のブロック図を示す。有機ＥＬ表示パネル１０は、その内部の表示領域に、上述の図１に示した画素回路がマトリクス状に配置されている。そして、表示領域の周辺部に、垂直ドライバ回路および水平ドライバ回路が配置されており、これらドライバ回路によって、データラインＤａｔａ、ゲートラインＧａｔｅの電圧印加が制御される。
【００１９】
また、有機ＥＬ素子は、ＲＧＢのそれぞれのものに分かれており、垂直方向に同じ色の画素が配列されている。すなわち、垂直方向にＲの列、Ｇの列、Ｂの列が順番に繰り返し配列されており、その列に対応するデータラインＤａｔａにＲＧＢの画像信号がそれぞれ印加される。なお、有機ＥＬ素子自体が各色に発光してもよいし、有機ＥＬ素子自体は白色発光とし、カラーフィルタで白色光を各色に変換してもよい。
【００２０】
表示パネル１０には、ＲＧＢ各色についての画像信号がそれぞれ別々に入力される。その入力端子がＲｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎである。入力画像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号は、黒レベルシフト回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを介し、入力端子Ｒｉｎ、Ｇｉｎ、Ｂｉｎに入力される。また、表示パネル１０には、電源ＰＶｄｄが供給されており、これが各駆動ＴＦＴ１のソースに接続されている。一方、各画素の有機ＥＬ２のカソードは、表示パネルから取り出され、カソード電源ＣＶに接続されるが、この間にＣＶ電流検出回路１４が配置されており、ここで表示パネルの全有機ＥＬ素子２に流れる全電流（ＣＶ電流Ｉｃｖ）が検出される。なお、このＣＶ電流検出回路１４は、全電流が所定値までは０Ｖを出力し、その後電流量に応じた（比例した）電圧を出力する。
【００２１】
ＣＶ電流検出回路１４の検出値は、加算器１６に供給され、他から供給される黒レベル調整電圧と加算される。そこで、加算器１６の出力は、黒レベル調整電圧にＣＶ電流検出回路１４の出力電圧値が加算された信号（ａ点信号）になる。
【００２２】
そして、このａ点信号が黒レベルシフト回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに供給される。この黒レベルシフト回路１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、供給されるａ点信号によって、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号をシフトする。そこで、有機ＥＬ表示パネル１０の全電流に応じてオフセット量が制御されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が有機ＥＬ表示パネル１０に供給される。
【００２３】
これによって、ＣＶ電流（Ｉｃｖ）が設定された値を超えると、黒レベルシフト回路が黒レベルの設定値をより黒くなる方向に変化させる。結果的に有機ＥＬ表示パネル１０の消費電流（ＣＶ電流）は設定値を超えることはなくなり、温度変化による黒の浮きも制限される。
【００２４】
黒レベル調整電圧は、ＣＶ電流検出回路１４が動作しない低い電流の画像、すなわち平均輝度の低い画像を表示した時の黒が所定の黒として表示されるように設定する。すなわち、所定の検査などによりこの値を調べ、システムに記憶しておき、これを読み出して加算器１６の入力とする。
【００２５】
図３は、ＣＶ電流検出回路１４により検出したＣＶ電流Ｉｃｖと加算器１６の出力であるａ点信号の関係の一例を示す図である。このように、ＣＶ電流がＩｃｖ１になるまでは、黒レベル調整電圧のまま一定である。そして、ＣＶ電流がＩｃｖ１を超えると、ＣＶ電流に応じてａ点信号が大きくなる。
【００２６】
図４に具体的な構成例を示す。このように、有機ＥＬ表示パネル１０とカソード電源ＣＶの間には、抵抗Ｒ７が配置されている。そして、この抵抗Ｒ７の上側の電圧がオペアンプＯＰ２の正入力端子に入力されている。また、このオペアンプＯＰ２の負入力端子には、基準電圧Ｖ０が抵抗Ｒ６を介し入力されている。さらに、オペアンプＯＰ２の出力端子と負入力端子の間には、帰還抵抗Ｒ５が配置されている。
【００２７】
オペアンプＯＰ２の出力は、抵抗Ｒ８、ダイオードＤ、抵抗Ｒ４を介し、オペアンプＯＰ１の正入力端子に入力される。このオペアンプＯＰ１の正入力端子には、黒レベル調整電圧が抵抗Ｒ３を介し入力されている。従って、オペアンプＯＰ２の出力と黒レベル調整電圧が加算されオペアンプＯＰ１の正入力端に入力される。なお、抵抗Ｒ３、Ｒ４は、調整用の抵抗である。また、抵抗Ｒ８とダイオードＤの中間点には、他端がグランドに接続されたコンデンサＣ１が接続されている。この抵抗Ｒ８、コンデンサＣ１により積分回路が構成されており、ＯＰ２の出力に多少の時定数を持たせることができる。
【００２８】
オペアンプＯＰ１の負入力端には、画像信号（この場合は、一例としてＲ信号）が抵抗Ｒ１を介し入力されている。また、オペアンプＯＰ１の出力端と負入力端の間には帰還抵抗Ｒ２が配置されている。従って、Ｒ信号は抵抗Ｒ１、Ｒ２の比率に応じた反転増幅がされるとともに、正入力端に入力される電圧に従ってシフトしてオペアンプＯＰ１から出力される。そして、この出力が有機ＥＬ表示パネル１０のＲｉｎに入力される。
【００２９】
このようにして、オペアンプＯＰ２の出力には、信号ａが得られる。なお、抵抗Ｒ７は、ＣＶ電流（Ｉｃｖ）検出用の抵抗であり、抵抗Ｒ５とＲ６の抵抗値がＲ５＞＞Ｒ６の時には、電流検出回路の設定閾値（Ｉｃｖ１）は、
Ｉｃｖ１≒（Ｖ０−ＣＶ）／Ｒ７
となる。
【００３０】
この例では、有機ＥＬパネル１０の駆動ＴＦＴ１はｐチャンネル型であり、上述のようにシフトされた画像信号は、反転されている。そこで、ＯＰアンプＯＰ１の前後の信号波形は図５のようになる。ｃ点の黒レベル電圧はＩｃｖが低い時には黒レベル調整電圧により調整された一定値となり、ＩｃｖがＩｃｖ１を超えると高くなる。これによって、ＣＶ電流Ｉｃｖが低くなるので、Ｒ５＞＞Ｒ６の場合にはＩｃｖはＩｃｖ１近辺で安定する。
【００３１】
なお、図４ではＲ信号用の回路のみを示しているが、Ｇ信号、Ｂ信号についても同様の回路を設ける。すなわち、オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２をＧ信号用、Ｂ信号用にも設け、Ｇ信号用のオペアンプＯＰ１の正入力端子にはＧ信号を入力し、Ｂ信号用のオペアンプＯＰ１の負入力端子にはＢ信号を入力し、各正入力端子にはａ点信号を入力し、Ｇ信号用のオペアンプＯＰ１の出力をＧｉｎに入力し、Ｂ信号用のオペアンプＯＰ１の出力をＢｉｎに入力する。
【００３２】
このように、本実施形態によれば、有機ＥＬパネルの全電流に応じてオフセット電圧量を適切なものに制御することができる。そこで、有機ＥＬパネルに過大な電流が流れることによる損傷が防げる。また、温度特性その他の原因で有機ＥＬ駆動用ＴＦＴのＶｔｈが減少し、パネルに流れる電流が所定の値を超えた場合、電流の上昇と黒の浮きを押さえることができる。
【００３３】
「他の実施形態」
図６に、他の実施形態を示す。この例では、有機ＥＬパネル１０の電源ＰＶｄｄと、システムの電源Ｖｄｄと間に低抵抗Ｒ１０を挿入している。これによって、Ｉｃｖが増加すると、低抵抗Ｒ１０における電圧降下（Ｒ１０＊Ｉｃｖ）が大きくなり、電源ＰＶｄｄが低下する。入力画像信号の電圧は変化しないので駆動ＴＦＴ１のゲートソース間電圧Ｖｇｓが小さくなり、ドレイン電流Ｉｃｖが低下する。結果としてＩｃｖの上昇に伴い、入力の黒レベル電圧を上昇させたのと同等となる。この実施例の場合は前の実施例のように急峻にＩｃｖの増加が押さえられることはなく、入力信号レベルが全面黒から全面白へ変化した場合、図７のような動作特性となる。すなわち、全面白に至るに従って、電流Ｉｃｖの増加度合いが小さくなる。
【００３４】
このように、図６の構成によって、有機ＥＬパネル１０における電流量が大きくなったときに、その電流量を抑制することができ、有機ＥＬパネルに過大な電流が流れることによる損傷が防げる。また、温度特性その他の原因で有機ＥＬ駆動用ＴＦＴのＶｔｈが減少し、パネルに流れる電流が所定の値を超えた場合、電流の上昇と黒の浮きを押さえることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パネルの全電流に基づいて、オフセット電圧量を制御できるため、有機ＥＬパネルに過大な電流が流れることによる損傷が防げる。また、温度特性その他の原因で有機ＥＬ駆動用ＴＦＴのＶｔｈが減少した場合に、電流の上昇と黒の浮きを押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画素回路の構成を示す図である。
【図２】実施形態の全体構成を示す図である。
【図３】加算器出力の特性を示す図である。
【図４】実施形態の具体的構成を示す図である。
【図５】複数点における画像信号の波形を示す図である。
【図６】他の実施形態の構成を示す図である。
【図７】他の実施形態における画像信号と全電流の関係を示す図である。
【符号の説明】
１０　有機ＥＬ表示パネル、１２　黒レベルシフト回路、１４　ＣＶ電流検出回路、１６　加算器。
【図１】
2004138830.tif 000003
【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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