(57)【要約】【課題】輝度が駆動電流に依存する発光素子をもつ表示装置において、発光画素の駆動トランジスタへの供給電圧を飽和領域の特性と映像信号に応じて供給電圧を変化させるだけでは、映像信号が頻繁に変化すると消費電力が大きくなる課題がある。【解決手段】表示装置の各画素を構成する発光素子に接続される駆動トランジスタの飽和領域の特性、映像信号及び映像信号の時間的変化も考慮して発光画素へ供給する電圧を制御する。具体的には、供給する電圧を減少させる際の減少率を小さくすることで発光画素の駆動トランジスタの電源線−カソード線間の寄生容量による消費電力値を低減する。そのため、従来の構成に加えて映像信号検出部と電圧制御部を新たに追加する。【選択図】図１
2009162980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、を具備する表示モジュールにおいて、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通であり、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出部と、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部と、を備え、
前記電源部は前記電圧制御信号に従って供給電圧を出力することを特徴とする表示モジュール。
【請求項２】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、を具備する表示モジュールにおいて、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通であり、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出部と、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部と、
前記発光画素群への映像信号を遅延させる映像信号遅延部と、を備え、
前記電源部は前記電圧制御信号に従って供給電圧を出力することを特徴とする表示モジュール。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載の表示モジュールにおいて、
前記部分発光画素群は、前記供給電圧及び発光画素の発光色を共通にすることを特徴とする表示モジュール。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の表示モジュールにおいて、
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする表示モジュール。
【請求項５】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、
前記表示部へ表示する映像信号を供給する映像信号生成部と、を具備する表示装置において、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通であり、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出部と、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部と、を備え、
前記電源部は前記電圧制御信号に従って供給電圧を出力することを特徴とする表示装置。
【請求項６】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、
前記表示部へ表示する映像信号を供給する映像信号生成部と、を具備する表示装置において、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通であり、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出部と、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部と、
前記発光画素群への映像信号を遅延させる映像信号遅延部と、を備え、
前記電源部は前記電圧制御信号に従って供給電圧を出力することを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５乃至６に記載の表示装置において、
前記部分発光画素群は、前記供給電圧及び発光画素の発光色を共通にすることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項５乃至７に記載の表示装置において、
前記発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、を制御する表示方法において、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通とし、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出ステップと、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部ステップと、を備え、
前記電圧制御信号に従って前記電源部から供給電圧を出力することを特徴とする表示方法。
【請求項１０】
輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、
前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、を制御する表示方法において、
前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通とし、
前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出ステップと、
前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御ステップと、
前記発光画素群への映像信号を遅延させる映像信号遅延ステップと、を備え、
前記電圧制御信号に従って前記電源部から供給電圧を出力することを特徴とする表示方法。
【請求項１１】
請求項９乃至１０に記載の表示方法において、
前記部分発光画素群は、前記供給電圧及び発光画素の発光色を共通にすることを特徴とする表示方法。
【請求項１２】
請求項９乃至１１に記載の表示方法において、
前記発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、輝度が駆動電流に依存する発光素子を複数マトリクス状に配置した表示モジュール、表示装置およびその表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１２は輝度が駆動電流に依存する発光素子である有機ＥＬを用いた有機ＥＬパネルの画素回路（発光画素）の構成例である。
【０００３】
図１２において１２０１は電圧Ｖｄｄを供給する電源線であり、１２０２は前記Ｖｄｄ＞Ｖｃを満たす電圧Ｖｃを供給するカソード線であり、１２０３は電流に応じて発光する有機ＥＬ素子であり、１２０４は有機ＥＬ素子１２０３への駆動電流Ｉｏｌｅｄを制御する駆動トランジスタであり、１２０５は表示階調に応じた信号線電圧Ｖｓｉｇを画素駆動回路へ伝播させるソース信号線であり、１２０６は信号線電圧Ｖｓｉｇに応じた電荷を保持する記憶容量Ｃｓであり、１２０７は画素駆動回路のトランジスタを制御する走査線であり、１２０８は走査線１２０７によって制御されるスイッチトランジスタである。駆動トランジスタ１２０４は記憶容量Ｃｓ１２０６の保持電荷に応じて走査線１２０７によって制御される。１２０９は前記カソード線と前記電源線間における寄生容量Ｃｐである。
【０００４】
図１２における駆動トランジスタ１２０４をソースドレイン間電流がソースドレイン間電圧によらずほぼ一定となる飽和領域で動作させることにより、有機ＥＬ素子１２０３の電流電圧特性のばらつきや経時変化に因らず有機ＥＬ素子１２０３の駆動電流を安定に制御できるようにする。図１３に電源線−カソード線間電圧に対する有機ＥＬ駆動電流の特性を示す。飽和領域において駆動電流Ｉａを得るためには電源線−カソード線間電圧をＶａ以上に設定する必要があるが、飽和領域においてＩａ＞Ｉｂである駆動電流Ｉｂを得るためには電源線−カソード線間電圧をＶａ＞ＶｂとなるＶｂ以上に設定すれば良い。駆動トランジスタを常に飽和領域で動作させるために電源線−カソード線間電圧はピーク電流に応じて予め設定する必要があるので、最大駆動電流がＩａのパネルの場合には、電源線−カソード線間電圧をＶａ以上に設定する必要がある。従って、最大駆動電流Ｉａより十分小さい電流で駆動する場合には、必要以上に高い電圧が電源線とカソード線間に印加されており、発光に寄与せず駆動トランジスタにおいて熱として消費されて消費電力を大きくしている。
【０００５】
特許文献１では、映像データのピーク値を検出し、その検出データに基づいてカソード電圧Ｖｃを調整して表示装置の消費電力を抑える技術が開示されている。図１４に従来技術を適応した電圧制御の例を示す。本従来の技術によれば、例えば図１４（ａ）のように映像データのピーク値の変動に比例して駆動電流が変動した場合、図１４（ｂ）のようにカソード電圧Ｖｃを制御することにより、必要以上に高い電圧を電源線とカソード線間に印加することなく、表示輝度をほとんど低下させずに消費電力の低減を図ることが可能となる。
【特許文献１】特開２００６−６５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の技術では、電源線−カソード線電圧間（供給電圧）を下げることで、発光に寄与せず駆動トランジスタにおいて熱として消費される電力を低減させることが可能である。しかしながら、寄生容量Ｃｐに応じて供給電圧を充電する電力が必要になるので、映像データのピーク値の変動周期や寄生容量の大きさによっては消費電力の増加をまねく場合がある。図１４において、ピーク輝度に関係なく供給電圧をＶａに設定した場合に各画素で消費される電力量Ｐ１は、
【０００７】
【数１】
2009162980.tif 000003
【０００８】
である。一方で特許文献１に記載の技術では、各画素で消費される電力量Ｐ２は、
【０００９】
【数２】
2009162980.tif 000004
【００１０】
となるが、寄生容量をＶｂからＶａへと１度再充電する必要があるので、さらに
【００１１】
【数３】
2009162980.tif 000005
【００１２】
の電力量Ｐ３が必要である。これから従来の技術における低電力効果（Ｐ２＋Ｐ３−Ｐ１）がプラスになる条件Ｃ１は、
【００１３】
【数４】
2009162980.tif 000006
【００１４】
となるので、時間Ｔ１が小さいほど、また寄生容量Ｃｐが大きいほどに、かえって消費電力の増加を引き起こすことがわかる。すなわち大画面など寄生容量が大きいパネルで従来の技術を適応した場合に、頻繁に映像データのピーク値が変化すると寄生容量の再充電に要する電力量が大きくなり、消費電力を低減させるどころか消費電力を大きくしてしまう課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明では、発光画素を構成する駆動トランジスタが電源線−カソード線間に持つ寄生容量Ｃｐをも考慮して供給電圧を制御することで上記の課題を解決するものである。供給電圧を映像信号（信号電圧）に従って減少させるだけでは、寄生容量Ｃｐで消費される電力が大きくなる可能性があるため、本発明では、発光画素の特性（駆動トランジスタの飽和領域等の特性）だけでなく、寄生容量Ｃｐを考慮して映像信号（信号電圧）の時間的変化も含めて供給電圧を制御するものである。
【００１６】
本発明は、輝度が電流に依存する発光素子、及び映像信号と供給電圧から該発光素子への電流を制御する駆動トランジスタとを接続した発光画素を複数格子状に備える表示部と、前記駆動トランジスタへ供給電圧を出力する電源部と、を具備する表示モジュールにおいて、前記表示部の一部の発光画素集合である部分発光画素群は前記供給電圧が共通であり、前記部分発光画素群への映像信号から最大値を検出する映像信号検出部と、前記部分発光画素群への映像信号と前記最大値から、前記駆動トランジスタの飽和領域内で前記供給電圧を減少させる際に、時間軸に対する前記供給電圧の減少率を低下させる電圧制御信号を生成する電圧制御部と、を備え、前記電源部は前記電圧制御信号に従って供給電圧を出力することを特徴とするものである。
【００１７】
なお、上記発明は、表示モジュールだけでなく、表示装置、表示方法としても実現が可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は前記の構成により、配線容量の大きい大型パネルでの表示においても、映像信号に応じて最適な駆動電圧を設定することで、低消費電力に優れる表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図を参照して説明する。なお以下の実施の形態では発光素子として有機ＥＬ素子を用いた場合の表示装置を例として説明するが、本発明は有機ＥＬに限定されることはなく、無機ＬＥＤのような駆動電流により発光量を制御可能な光学素子にも適用が可能である。また、実施の形態は表示モジュール、表示方法としても適用が可能である。
【００２０】
図１は有機ＥＰパネルを表示部に用いる表示装置を示した図である。１０１は輝度が電流に依存する有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に駆動のための電流（駆動電流）を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続された図１２の発光画素が複数個、格子（マトリクス）状に配置された有機ＥＬパネルである。格子状の同一走査線に属する発光画素は電源線１２０１、カソード線１２０２及び走査線１２０７を共有する。これらを共有する発光画素の集合を以下、部分発光画素群とする。電源線１２０１とカソード線１２０２を共有することにより、これらの発光画素への供給電圧は同じ電圧が供給される。
【００２１】
１０２は、前記有機ＥＬパネル１０１の同一電源線とカソード線を共有する複数の発光画素（部分発光画素群）への映像信号からピーク値（最大値）を検出する映像信号検出部である。具体的には、同じ走査線上において最も映像信号の大きい信号値を検出するものである。図２において、映像信号が映像信号検出部１０２へ入力されると、発光画素ｎの信号値が抽出され、抽出された信号値とｎより前の同一走査線上の発光画素（発光画素１〜ｎ−１）において最大の信号値とを比較器で比較する。比較の結果、いずれか小さくない信号値を発光画素１〜ｎにおける最大の信号値として保持する。これを同一走査線におけるすべての発光画素について繰り返されたことを出力部で確認すると、出力部は最大の信号値を映像信号検出部１０２から出力する。なお、本実施の形態では、上記のような最大信号値を求める方法を示したが、これ以外の方法においても同様の機能は実現可能である。
【００２２】
１０３は、映像信号検出部１０２の出力するピーク値（最大値）と、入力された発光画素群の映像信号から供給電圧として適した値を算出し、後述する電源部１０４を制御する電圧制御部である。図３において、電圧制御部１０３は入力されたピーク値をレジスタ３０２へ記録する一方、計算部３０３へ入力する。レジスタ３０２は、計算部３０３へ入力するピーク値を一定時間、本実施の形態では映像信号の１フレーム時間、遅らせるものである。
【００２３】
計算部３０３での具体的な処理の流れを、図４を用いて説明する。計算部３０３は、検出されたピーク値に対する駆動電流を駆動トランジスタの飽和領域で得るために必要な電源線−カソード線間の最低電圧である暫定電圧制御信号をステップＳ４０１で求める。ステップＳ４０１では信号線電圧Ｖｓｉｇに対して駆動トランジスタの飽和領域で駆動するために必要な最低電源線−カソード線間電圧を特性テーブルを用いて算出、生成する。
【００２４】
特性テーブルとは、電源線電圧と映像信号（信号線電圧）に応じて発光素子へ駆動電流を流すために駆動トランジスタが必要とする電源線−カソード間電圧（供給電圧）の最低限必要となる電圧値に対応した暫定電圧制御信号を示したものである。図５（ａ）が特性テーブルの例であり、その数値関係を図示したものが図５（ｂ）のグラフである。
【００２５】
次にステップＳ４０２にて現フレームのピーク値が前フレームのピーク値より大きいかどうかを判断し、現フレームのピーク値が前フレームのピーク値よりも大きい場合にはステップＳ４０３にて電圧制御信号として現フレームの暫定電圧制御信号を設定する。前フレームのピーク値はレジスタ３０２に保持されているのでこれを利用する。一方、現フレームのピーク値が前フレームのピーク値よりも大きくない場合にはステップＳ４０４にて電圧制御信号として現フレームの暫定電圧制御信号と前フレームの暫定電圧制御信号の加算平均を設定する。つまり、計算部では、現フレームのピーク値が前フレームのピーク値よりも大きい場合（発光素子の輝度を大きくする場合）には、直ちに供給電圧の値を大きくする一方、反対に現フレームのピーク値よりも前フレームのピーク値が大きくない場合（発光素子の輝度が等しいか小さくなる場合）は、供給電圧値を緩やかに減少させる制御を行うものである。
【００２６】
上記の処理により求められた電圧制御信号を後述する電源部１０４へ出力する。
【００２７】
１０４は、有機パネルの発光画素の電源線−カソード線間電圧である供給電圧を電圧制御部１０３からの電圧制御信号に従って供給する電源部である。
【００２８】
１０５は、映像信号（例えば８ビットのデジタルデータ）から、発光画素へ入力する信号電圧Ｖｓｉｇを生成して出力する信号電圧生成部である。
【００２９】
なお、１０７は表示モジュールであり、上記の１０１から１０５を構成要素に含むものである。
【００３０】
また、表示モジュール１０７に映像信号生成部１０６を含めたものを表示装置とする。映像信号生成部１０６は映像信号を生成するものである。具体的には各種の映像源から映像データを生成するものであり、例えばＤＶＤディスクからデータを読み取りＭＰＥＧを復号する、ＤＶＤドライブからデコーダへの一連の部分や、外部のネットワークから通信インタフェースにより圧縮データを受信しデコーダで復号して映像データを出力する一連の部分等がこれらに該当する。
【００３１】
上記の電圧制御部１０３での処理をすべての部分発光画素群（本実施の形態の場合は、すべての走査線）について繰り返すことで１フレーム分の処理が終了する。
【００３２】
以上の処理により具体的に生成される供給電圧を図６に示す。周期Ｔ２の１フレーム単位でピーク値が変化する映像信号が入力された場合、映像信号検出部１０２でピーク値を検出し、検出されたピーク値が図６（ａ）である。このピーク値が電圧制御部１０３へ入力される。
【００３３】
電圧制御部１０３では暫定電圧制御信号を得るが、図６（ｂ）が検出されたピーク値に対する駆動電流であり、図６（ｃ）が駆動トランジスタの飽和領域で得るために必要な電源線−カソード線間の最低電圧である暫定電圧制御信号である。
【００３４】
図６（ｄ）は、図４に示された処理フローに従って最終的に求められた電圧制御信号に従って電源部１０４から出力される電源線−カソード線間電圧(供給電圧)である。
【００３５】
なお、本実施の形態では、現フレームと１フレーム前のピーク値を参照したが、３以上のフレームのピーク値を参照して同様に電圧制御を行うことも可能である。
【００３６】
また、供給電圧を減少させる際に前フレームでの暫定電圧と現フレームでの暫定電圧の加算平均（比率１対１の平均）を用いて供給電圧を決定しているが、これ以外にも現フレームの影響度を大きくする、または小さくするような不等比率の加算平均を用いることも可能である。
【００３７】
ここで本実施の形態で図６（ｄ）に示される期間に駆動トランジスタおよび発光素子で消費される電力量と寄生容量の充電電力量Ｐ４はあわせて
【００３８】
【数５】
2009162980.tif 000007
【００３９】
である。また、従来技術を適応した結果の供給電圧は図６（ｃ）に等しく、図６に示される期間の電力量Ｐ５は、駆動トランジスタおよび発光素子で消費される電力量と寄生容量の充電電力量をあわせて
【００４０】
【数６】
2009162980.tif 000008
【００４１】
である。さらに電源線−カソード線間電圧をＶａに固定する場合の電力量Ｐ６は
【００４２】
【数７】
2009162980.tif 000009
【００４３】
である。これからＰ６−Ｐ４＞０となる条件Ｃ２は、
【００４４】
【数８】
2009162980.tif 000010
【００４５】
であり、Ｐ６−Ｐ５＞０となる条件Ｃ３は、
【００４６】
【数９】
2009162980.tif 000011
【００４７】
であるので、条件Ｃ２の集合は条件Ｃ３より大きくなり、消費電力の低減が可能である。
【００４８】
有機ＥＬパネル１０１の発光画素は輝度が駆動電流に依存する有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続されていれば図１２の構成に限定されることはなく、図７のように有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源線とドレイン線の間で直列に接続されていても良い。
【００４９】
また、本実施の形態では、部分発光画素群を共通の走査線を用いる場合を示したが、これ以外の発光画素の集合で制御をすることももちろん可能である。例えば、発光素子の色毎に部分発光画素群を構成することも可能である。より具体的にはＲＧＢの夫々の色毎に発光画素群を構成することで色毎の映像信号の変化にも対応が可能である。
【００５０】
以上のように本発明の第１の実施の形態によれば、映像信号検出部１０２の出力するピーク値に基づいて、電圧制御部１０３が電圧制御信号を生成し、電源部１０４が適切な供給電圧を発光画素へ出力するため、頻繁に映像データのピーク値が変化する場合にも寄生容量による電力消費を防ぐことができ、低消費電力に優れる表示装置を提供することが可能である。
【００５１】
（実施の形態２）
図８は本発明の第２の実施形態における表示装置を示す。本実施の形態の表示装置と第１の実施の形態の表示装置の異なる点は、映像信号遅延部８０８が追加されていること及び電圧制御部８０３の機能が異なることである。それ以外の点については第１の実施の形態と同じであるため説明を省略する。
【００５２】
映像信号遅延部８０８は有機ＥＬパネル８０１への映像フレームの信号を１フレーム分遅延させるものである。後述する電圧制御部８０３が出力する電圧制御信号が映像信号よりも１フレーム分送れた制御信号を電源部８０４へ出力するため、有機ＥＬパネル８０１への映像信号の入力と供給電圧の入力を同期させるために、映像信号遅延部８０８は設けられたものである。
【００５３】
第１の実施の形態における電圧制御部１０３では、現フレームと前フレームのピーク値（最大値）を用いていたのに対して、本実施の形態の電圧制御部８０３は、映像信号検出部８０２で検出した現フレーム、前フレームのピーク値を保持しておき、さらに、後フレームのピーク値も用いて有機ＥＬパネル８０１の発光画素へ出力する供給電圧を制御するものである。
【００５４】
電圧制御部８０３の内部構成を図９に示す。第１の実施の形態における電圧制御部１０３の内部構成と異なる点は、前フレームでのピーク値を保持するための前フレーム用レジスタ９０４（第１の実施の形態のレジスタ３０２に相当）に加え、現フレーム用のピーク値を保持する現フレーム用レジスタ９０２が設けられた点にある。電圧制御部８０３は上記の構成により、映像信号検出部８０２で検出した３種類のフレームのピーク値（後述する、前フレーム、現フレーム、後フレームのピーク値）を用いて計算部９０３で電圧制御信号を生成し、出力する。
【００５５】
図１０は電圧制御部８０３の処理フローを示す。有機ＥＬパネル８０１の発光画素群に入力される映像データのフレームを現フレーム、現フレームの１フレーム前のタイミングを前フレーム、現フレームの１フレーム後のタイミングを後フレームとして説明する。
【００５６】
ステップＳ１００１は電源線−カソード線間電圧に対する有機ＥＬ駆動電流の特性テーブル（図５）を用いて後フレームのピーク値に応じた後フレーム暫定電圧制御信号を生成する処理である。
【００５７】
ステップＳ１００２は現フレームのピーク値と前フレームのピーク値の大きさを比較する。現フレームのピーク値が前フレームのピーク値より大きい場合には、後述するステップＳ１００３の処理を行う。反対に、現フレームのピーク値が前フレームのピーク値より大きくない場合は、後述するステップＳ１００４の処理を行う。
【００５８】
ステップＳ１００３は、電圧制御信号を現フレームの暫定電圧制御信号に設定する。
【００５９】
ステップＳ１００４は、さらに後フレームのピーク値と現フレームのピーク値の大きさを比較する。後フレームのピーク値が現フレームのピーク値より大きい場合には、後述するステップＳ１００５の処理を行う。反対に、後フレームのピーク値が現フレームのピーク値よりも大きくない場合には、ステップＳ１００８において、電圧制御信号を現フレームの暫定電圧制御信号に設定する。
【００６０】
ステップＳ１００５は、さらに後フレームのピーク値と前フレームのピーク値の大きさを比較する。後フレームのピーク値が前フレームのピーク値より大きい場合には、ステップＳ１００６において電圧制御信号を前フレームの暫定電圧制御信号に設定する。反対に、後フレームのピーク値が前フレームのピーク値より大きくない場合には、ステップＳ１００７において、電圧制御信号を後フレームの暫定電圧制御信号に設定する。上記の手順に従って求められた電圧制御信号を電源部８０４に出力する。
【００６１】
なお、本実施の形態では、映像信号生成部８０６からは既に後フレームの映像信号が出力されているものの、映像信号遅延部８０８において、映像信号は１フレーム時間分、有機ＥＬパネルへの出力が遅らされるため、電源部８０４から出力される現フレームの供給電圧と整合性を持って有機ＥＬパネルで表示が可能となる。
【００６２】
以上の処理により生成された供給電圧を図１１に示す。周期Ｔ２の１フレーム単位でピーク値が変化する映像信号が入力された場合、映像信号検出部８０２でピーク値を検出し、検出されたピーク値が図１１（ａ）である。このピーク値が電圧制御部８０３へ入力される。図１１（ｂ）が検出されたピーク値に対する駆動電流であり、図１１（ｃ）が駆動トランジスタの飽和領域で得るために必要なカソード線−電源線間の最低電圧である暫定電圧制御信号である。
【００６３】
図１１（ｄ）は、図１０に示された処理フローに従って最終的に求められた電圧制御信号に従って電源部８０４から出力される電源線−カソード線間電圧(供給電圧)である。
【００６４】
上記の処理に従いすべての発光画素群（本実施の形態の場合にはすべての走査線）について同じ処理を繰り返すことで１フレーム分の供給電圧の制御を行うことが可能となる。
【００６５】
ここで本発明の第２の実施形態で図１１（ｄ）に示される期間に駆動トランジスタおよび発光素子で消費される電力量と寄生容量の充電電力量Ｐ７はあわせて
【００６６】
【数１０】
2009162980.tif 000012
【００６７】
である。また、従来技術を適応した結果のカソード線−電源線間の電圧は図１１（ｃ）に等しく、図１１に示される期間の電力量Ｐ８は、駆動トランジスタおよび発光素子で消費される電力量と寄生容量の充電電力量をあわせて
【００６８】
【数１１】
2009162980.tif 000013
【００６９】
である。さらに電源線−カソード線間電圧をＶａに固定する場合の電力量Ｐ９は
【００７０】
【数１２】
2009162980.tif 000014
【００７１】
である。これからＰ９−Ｐ７＞０となる条件Ｃ４は、
【００７２】
【数１３】
2009162980.tif 000015
【００７３】
であり、Ｐ９−Ｐ８＞０となる条件Ｃ５は、
【００７４】
【数１４】
2009162980.tif 000016
【００７５】
であるので、条件Ｃ４の集合は条件Ｃ５および前記実施の形態１の条件Ｃ２より大きくなり、消費電力を大きくしてしまう副作用を低減可能である。
【００７６】
有機ＥＬパネル８０１の発光画素は輝度が駆動電流に依存する有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続されていれば図１２の構成に限定されることはなく、図７のように有機ＥＬ素子とこの有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源線とドレイン線の間で直列に接続されていても良い。
【００７７】
また、本実施の形態では、部分発光画素群を共通の走査線を用いる場合を示したが、これ以外の発光画素の集合で制御をすることももちろん可能である。例えば、発光素子の色毎に部分発光画素群を構成することも可能である。より具体的にはＲＧＢの夫々の色毎に発光画素群を構成することで色毎の映像信号の変化にも対応が可能である。
【００７８】
以上のように本発明の第２の実施の形態によれば、映像信号検出部１０２の出力するピーク値に基づいて、電圧制御部１０３が電圧制御信号を生成し、電源部１０４が適切な供給電圧を発光画素へ出力と映像信号遅延部８０８の映像信号の制御が適切に行われるため、頻繁に映像データのピーク値が変化する場合にも寄生容量による電力消費を防ぐことができ、低消費電力に優れる表示装置を提供することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように本発明は、駆動電流により輝度が依存する発光素子を用いた映像表示装置に利用が可能である。特に、配線容量の大きい大型パネルでの表示において映像信号に応じて最適な駆動電圧を設定することで低消費電力に優れる表示装置を提供することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施の形態１における表示装置の構成図
【図２】実施の形態１における映像信号検出部の構成図
【図３】実施の形態１における電源制御部の構成図
【図４】実施の形態１における電源制御部のフローチャート
【図５】（ａ）駆動トランジスタの特性テーブルの例を示す図、（ｂ）駆動トランジスタの特性を示すグラフ
【図６】（ａ）信号電圧のタイミングチャート、（ｂ）駆動電流のタイミングチャート、（ｃ）電源線−カソード線間の最低電圧のタイミングチャート、（ｄ）電源部から供給される電圧のタイミングチャート
【図７】発光画素の回路構成図
【図８】実施の形態２における表示装置の構成図
【図９】実施の形態２における電源制御部の構成図
【図１０】実施の形態２における電源制御部のフローチャート
【図１１】（ａ）信号電圧のタイミングチャート、（ｂ）駆動電流のタイミングチャート、（ｃ）電源線−カソード線間の最低電圧のタイミングチャート、（ｄ）電源部から供給される電圧のタイミングチャート
【図１２】発光画素の回路構成図
【図１３】駆動トランジスタの特性図
【図１４】従来技術における供給電圧の制御を示した図
【符号の説明】
【００８１】
１０１、８０１  有機ＥＬパネル
１０２、８０２  映像信号検出部
１０３、８０３  電圧制御部
１０４、８０４  電源部
１０５、８０５  信号電圧生成部
１０６、８０６  映像信号生成部
１０７、８０７  表示モジュール
３０２  レジスタ
３０３、９０３  計算部
７０１、１２０１  電源線
７０２、１２０２  カソード線
７０３、１２０３  発光素子
７０４、１２０４  駆動トランジスタ
７０５、１２０５  ソース信号線
７０６、１２０６  記憶容量
７０７、１２０７  走査線
７０８、１２０８  スイッチトランジスタ
７０９、１２０９  寄生容量
８０８  映像信号遅延部
９０２  現フレーム用レジスタ
９０４  前フレーム用レジスタ
【図１】
2009162980.tif 000017
【図２】
2009162980.tif 000018
【図３】
2009162980.tif 000019
【図４】
2009162980.tif 000020
【図５】
2009162980.tif 000021
【図６】
2009162980.tif 000022
【図７】
2009162980.tif 000023
【図８】
2009162980.tif 000024
【図９】
2009162980.tif 000025
【図１０】
2009162980.tif 000026
【図１１】
2009162980.tif 000027
【図１２】
2009162980.tif 000028
【図１３】
2009162980.tif 000029
【図１４】
2009162980.tif 000030