CN102971779A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置,显示装置(300)具备:输出高电位侧电位的高电位侧可变电压源(180A)和输出低电位侧电位的低电位侧可变电压源(180B);配置有多个发光像素的有机EL显示单元(310);检测发光像素(111MA)的高电位侧电位的高电位侧电位差检测电路(170A)和检测发光像素(111MB)的低电位侧电位的低电位侧电位差检测电路(170B);调整高电位侧可变电压源(180A)使得发光像素(111MA)的高电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差的高电位侧电压裕量设定单元(175A)、和调整低电位侧可变电压源(180B)的输出电位使得发光像素(111MB)的低电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差的低电位侧电压裕量设定单元(175B);以及信号处理电路(165)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及使用了以有机EL为代表的电流驱动型发光元件的有源矩阵型显示装置,尤其涉及功耗降低效果优异的显示装置。
背景技术
一般来说,有机EL(电致发光)元件的辉度(brightness)依赖于供给到元件的驱动电流,元件的发光辉度与驱动电流成比例地变大。因此,由有机EL元件构成的显示器的功耗由显示辉度的平均值来决定。即,与液晶显示器不同,有机EL显示器的功耗会根据显示图像而较大地变动。
例如在有机EL显示器中,当显示全白图像时需要最大的功耗,但在一般的自然图像的情况下,相对于全白时为20~40%左右的功耗就足够了。
但是,电源电路设计和电池容量是假定显示器的功耗最大的情况而设计的,所以必须考虑相对于一般的自然图像为3~4倍的功耗,这妨碍了设备的低功耗化和小型化。
因此,以往提出了如下的技术:通过检测图像数据的峰值,根据该检测数据调整有机EL元件的阴极电压,使电源电压减少,从而能够几乎不降低显示辉度地抑制功耗(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2006-065148号公报
发明内容
发明要解决的问题
由于有机EL元件是电流驱动元件,所以在电源布线中流动电流,会产生与布线电阻成比例的电压降。因此,供给到显示器的电源电压被设定为增加了用于补偿电压降的电压降裕量(margin)。关于用于补偿电压下降量的电压降裕量,也是与上述的电源电路设计和电池容量同样地假定显示器的功耗最大的情况而设定的,所以相对于一般的自然图像会消耗无用的电力。
在假定移动设备用途的小型显示器中,由于面板电流小,所以补偿电压下降量的电压降裕量与由发光像素消耗的电压相比,小到可以忽视的程度。但是,当电流随着面板的大型化而增加时,电源布线所产生的电压降无法忽视。
然而,在上述专利文献1的现有技术中,虽然能够降低各发光像素的功耗,但不能降低用于补偿电压下降量的电压降裕量,作为面向家庭的30英寸以上的大型显示装置的功耗降低效果是不够的。
本发明是鉴于上述的问题而完成的发明,目的在于提供一种功耗降低效果优异的显示装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的,本发明的一种方式涉及的显示装置具备:电源供给单元,其输出高电位侧输出电位和低电位侧输出电位的至少一方;显示单元,其配置有多个发光像素,从所述电源供给单元接受电源供给;电压检测单元,其检测施加于所述显示单元内的至少一个发光像素的高电位侧施加电位、和施加于与该发光像素相同或与该发光像素不同的至少一个发光像素的低电位侧施加电位中的至少一方;以及电压调整单元,其调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,使得所述高电位侧施加电位和所述低电位侧施加电位中的至少一方的施加电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差。
发明效果
根据本发明,能够实现功耗降低效果优异的显示装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1涉及的显示装置的概略结构的框图。
图2是示意表示实施方式1涉及的有机EL显示单元的结构的立体图。
图3是表示监视用的发光像素的具体结构的一例的电路图。
图4是表示实施方式1涉及的高电位侧可变电压源的具体结构的一例的框图。
图5是表示本发明实施方式1涉及的显示装置的动作的流程图。
图6是表示实施方式1涉及的所需电压换算表的一例的图。
图7是表示电压裕量换算表的一例的图。
图8是表示第N帧~第N+2帧的显示装置的动作的定时图。
图9是示意表示显示于有机EL显示单元的图像的图。
图10是表示本发明实施方式2涉及的显示装置的概略结构的框图。
图11是表示实施方式2涉及的高电位侧可变电压源的具体结构的一例的框图。
图12是表示本发明实施方式2涉及的显示装置的动作的流程图。
图13是表示实施方式2涉及的所需电压换算表的一例的图。
图14是表示本发明实施方式3涉及的显示装置的概略结构的框图。
图15是表示实施方式3涉及的高电位侧可变电压源的具体结构的一例的框图。
图16是表示第N帧~第N+2帧的显示装置的动作的定时图。
图17是表示本发明实施方式4涉及的显示装置的概略结构的一例的框图。
图18是示意表示实施方式4涉及的有机EL显示单元的结构的立体图。
图19A是连接在高电位侧的监视用布线上的发光像素的电路结构图。
图19B是连接在低电位侧的监视用布线上的发光像素的电路结构图。
图20A是本发明的显示装置具有的显示板的结构概略图。
图20B是示意表示本发明的显示装置具有的显示板的外周附近的结构的立体图。
图21是表示本发明实施方式5涉及的显示装置的概略结构的框图。
图22是表示本发明实施方式5涉及的显示装置的电位分布和检测点配置的图。
图23是表示与图像数据的色阶(灰度等级)对应的、通常的发光像素的发光辉度和具有监视用布线的发光像素的发光辉度的曲线图。
图24是示意表示发生了线缺陷的图像的图。
图25是一并表示驱动晶体管的电流-电压特性和有机EL元件的电流-电压特性的曲线图。
图26是内置有本发明的显示装置的薄型平板TV的外观图。
标号说明
50、100、200、300、400:显示装置
110、310、410:有机EL显示单元
111、111M、111M1、111M2、111M3、111MA、111MB:发光像素
112:第1电源布线
113:第2电源布线
120:数据线驱动电路
121:有机EL元件
122:数据线
123:扫描线
124:开关晶体管
125:驱动晶体管
126:保持电容
130:写入扫描驱动电路
140:控制电路
150:峰信号检测电路
160、165、260:信号处理电路
170、170A:高电位侧电位差检测电路
170B:低电位侧电位差检测电路
175:电压裕量设定单元
175A:高电位侧电压裕量设定单元
175B:低电位侧电压裕量设定单元
180、280、180A:高电位侧可变电压源
180B:低电位侧可变电压源
181、281:比较电路
182:PWM电路
183:驱动电路
184:输出端子
185:输出检测单元
186:误差放大器
190、190A、190B、191、192、193、290:监视用布线
470:电位比较电路
M1、M2、M3:检测点
R1h、R1v:第1电源布线电阻
R2h、R2v:第2电源布线电阻
具体实施方式
本发明涉及的显示装置的特征在于,具备:电源供给单元,其输出高电位侧输出电位和低电位侧输出电位的至少一方;显示单元,其配置有多个发光像素,从所述电源供给单元接受电源供给;电压检测单元,其检测施加于所述显示单元内的至少一个发光像素的高电位侧施加电位、和施加于与该发光像素相同或与该发光像素不同的至少一个发光像素的低电位侧施加电位中的至少一方;以及电压调整单元,其调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,使得所述高电位侧施加电位和所述低电位侧施加电位中的至少一方的施加电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差。
由此,通过按照从电源供给单元到至少一个发光像素产生的电压下降量来调整电源供给单元的高电位侧输出电位和电源供给单元的低电位侧输出电位的至少一方,能够削减功耗。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素和被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素是不同的发光像素。
由此,在高电位侧电源线的电压降分布和低电位侧电源线的电压降(上升)分布不同的情况下,能够根据来自不同的发光像素的电位信息来调整电源供给单元的高电位侧输出电位和低电位侧输出电位,因此能够更有效地削减功耗。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素的个数和被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素的个数的至少一方是多个。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述电压调整单元选择由所述电压检测单元检测出的多个高电位侧施加电位中最小的施加电位、和由所述电压检测单元检测出的多个低电位侧施加电位中最大的施加电位中的至少一方,根据该选择出的施加电位调整所述电源供给单元。
由此,当检测到的高电位侧电位或低电位侧电位中的任意一方是多个时,能够选择多个检测电位中最小或最大的电位。因此,能够更精确地调整来自电源供给单元的输出电位。因而,在使显示单元大型化了的情况下,也能够有效地削减功耗。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式还可以具备高电位侧检测线和低电位侧检测线中的至少一方,所述高电位侧检测线的一端连接于被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素,另一端连接于所述电压检测单元,将所述高电位侧施加电位传输到所述电压检测单元;所述低电位侧检测线的一端连接于被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素,另一端连接于所述电压检测单元,将所述低电位侧施加电位传输到所述电压检测单元。
由此,电压检测单元能够测定经由高电位侧检测线施加于至少一个发光像素的高电位侧电位、和经由低电位侧检测线施加于至少一个发光像素上的低电位侧电位的至少一方。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述电压检测单元还检测通过所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,所述电压调整单元按照第1电位差来调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,所述第1电位差是通过所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位与施加于所述至少1个发光像素的高电位侧施加电位之间的电位差、和通过所述电源供给单元输出的所述低电位侧输出电位与施加于所述至少一个发光像素的低电位侧施加电位之间的电位差中的至少一方的电位差。
由此,电压检测单元实际上能测定从电源供给单元到预先确定的发光像素的电压下降量,因此,能够使电源供给单元的高电位侧输出电位和电源供给单元的低电位侧输出电位的至少一方为与通过电压检测单元测定出的电压下降量相应的最佳的电位。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述电压调整单元进行调整以使得所述高电位侧输出电位与基准电位之间的电位差以及所述低电位侧输出电位与基准电位之间的电位差中的至少一方的电位差、和所述第1电位差成为递增函数的关系。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述电压检测单元还检测对所述电源供给单元和所述多个发光像素的高电位侧进行连接的高电位侧电流路径上的电位、以及对所述电源供给单元和所述多个发光像素的低电位侧进行连接的低电位侧电流路径上的电位的至少一方,所述电压调整单元按照第2电位差来调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,所述第2电位差是所述高电位侧电流路径上的电位与施加于所述至少1个发光像素的高电位侧施加电位之间的电位差、和所述低电位侧电流路径上的电位与施加于所述至少一个发光像素的低电位侧施加电位之间的电位差中的至少一方的电位差。
由此,通过检测施加于发光像素的电压与显示区域外的布线路径上的电压之间的电位差,能够按照仅是显示区域内的电压下降量来调整来自电源供给单元的输出电压。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述电压调整单元进行调整以使得所述高电位侧输出电位与基准电位之间的电位差以及所述低电位侧输出电位与基准电位之间的电位差的至少一方的电位差、和所述第2电位差成为递增函数的关系。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述多个发光像素分别具备:具有源电极和漏电极的驱动元件;和具有第1电极和第2电极的发光元件,所述第1电极连接于所述驱动元件的源电极及漏电极的一方,向所述源电极及所述漏电极的另一方和所述第2电极的一方施加高电位侧电位,向所述源电极及所述漏电极的另一方和所述第2电极的另一方施加低电位侧电位。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述多个发光像素排列成行列状,所述显示装置还具备第1电源线和第2电源线,所述第1电源线将在行方向和列方向中的至少一个方向上相邻的所述驱动元件的所述源电极和所述漏电极的另一方彼此连接,所述第2电源线将在行方向和列方向上相邻的所述发光元件的所述第2电极彼此连接,所述多个发光像素经由所述第1电源线和所述第2电源线接受来自所述电源供给单元的电源供给。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述第2电极和所述第2电源线构成在所述多个发光像素共用地设置的共用电极的一部分,与所述电源供给单元电连接以使得从所述共用电极的周围施加电位。
由此,虽然随着成为显示单元的中央附近而电压下降量变大,但尤其是在显示单元大型化的情况下,能够更适当地调整电源供给单元的高电位侧输出电位和电源供给单元的低电位侧输出电位,能够进一步削减功耗。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述第2电极使用由金属氧化物构成的透明导电性材料形成。
另外,本发明涉及的显示装置的一种方式可以是,所述发光元件是有机EL元件。
由此,通过降低功耗,能够抑制发热,因此能够抑制有机EL元件的劣化。
以下,根据附图来说明本发明的优选的实施方式。以下,在全部附图中对相同或相当的要素标记相同的标号,省略其重复的说明。
(实施方式1)
本实施方式涉及的显示装置具备:可变电压源,其输出高电位侧输出电位和低电位侧输出电位的至少一方;有机EL显示单元,其配置有多个发光像素,从该可变电压源接受电源供给;电位差检测电路,其检测施加于该有机EL显示单元内的一个发光像素的高电位侧施加电位、和施加于与该发光像素相同或与该发光像素不同的至少一个发光像素的低电位侧施加电位中的至少一方;以及信号处理电路,其调整从可变电压源输出的高电位侧输出电位和低电位侧输出电位的至少一方,使得发光像素的高电位侧施加电位和低电位侧施加电位中的至少一方的施加电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差。
由此,本实施方式涉及的显示装置能实现优异的功耗降低效果。
以下,使用附图来具体说明本发明的实施方式1。
图1是表示本发明实施方式1涉及的显示装置的概略结构的框图。
图1所示的显示装置50包括有机EL显示单元110、数据线驱动电路120、写入扫描驱动电路130、控制电路140、信号处理电路165、高电位侧电位差检测电路170、电压裕量设定单元175、高电位侧可变电压源180以及监视用布线190。
图2是示意表示实施方式1涉及的有机EL显示单元110的结构的立体图。此外,图中上方是显示面侧。
如图2所示,有机EL显示单元110具有多个发光像素111、第1电源布线112以及第2电源布线113。
发光像素111连接于第1电源布线112和第2电源布线113,发光像素111以与在该发光像素111中流动的像素电流ipix相应的辉度进行发光。多个发光像素111中预先确定的至少一个发光像素在高电位侧检测点M1连接于监视用布线190。以下,将直接连接于监视用布线190的发光像素111记为监视用发光像素111M。
第1电源布线112与配置成矩阵状的发光像素111对应而形成为网状,与配置在有机EL显示单元110的周缘部的高电位侧可变电压源180电连接。通过从高电位侧可变电压源180输出高电位侧电源电位,向第1电源布线112施加与从高电位侧可变电压源180输出的高电位侧电源电位对应的电位。另一方面,第2电源布线113呈整面膜状而形成于有机EL显示单元110。在图2中,为了表示第1电源布线112和第2电源布线113的电阻成分,示意地呈网状图示了第1电源布线112和第2电源布线113。此外,第2电源布线113也可以例如在有机EL显示单元110的周缘部与显示装置50的共用接地电位连接(接地)。
在第1电源布线112存在水平方向的第1电源布线电阻R1h和垂直方向的第1电源布线电阻R1v。在第2电源布线113存在水平方向的第2电源布线电阻R2h和垂直方向的第2电源布线电阻R2v。虽未图示,但发光像素111与写入扫描驱动电路130及数据线驱动电路120连接,还与用于控制使发光像素111发光和光猝灭的定时的扫描线、和用于供给与发光像素111的发光辉度对应的信号电压的数据线连接。
监视用发光像素111M按照第1电源布线112的布线方法、第1电源布线电阻R1h和R1v的值来决定该发光像素111M的最佳位置。
图3是表示监视用发光像素111M的具体结构的一例的电路图。配置成矩阵状的发光像素各自包含驱动元件和发光元件,驱动元件包含源电极和漏电极,发光元件包含第1电极和第2电极,该第1电极连接于驱动元件的源电极和漏电极中的一方,向源电极和漏电极中的另一方和第2电极中的一方施加高电位侧电位,向源电极和漏电极中的另一方和第2电极中的另一方施加低电位侧电位。
具体来说,发光像素111分别具有有机EL元件121、数据线122、扫描线123、开关晶体管124、驱动晶体管125以及保持电容126。另外,在监视用发光像素111M中,还在驱动元件的源电极和漏电极中的另一方连接有监视用布线190。发光像素111M在有机EL显示单元110中至少配置1个。
有机EL元件121是作为第1电极的阳电极连接于驱动晶体管125的漏电极、作为第2电极的阴电极连接于第2电源布线113的发光元件,以与在阳电极与阴电极之间流动的像素电流ipix相应的辉度进行发光。该有机EL元件121的阴电极构成在多个发光像素111共用地设置的共用电极的一部分,该共用电极被从其周缘部施加电位。也即是,上述共用电极作为有机EL显示单元110中的第2电源布线113发挥作用。另外,阴电极使用由金属氧化物构成的透明导电性材料形成。
数据线122连接于数据线驱动电路120以及开关晶体管124的源电极和漏电极中的一方,通过数据线驱动电路120被施加与图像数据对应的信号电压。
扫描线123连接于写入扫描驱动电路130和开关晶体管124的栅电极,按照通过写入扫描驱动电路130施加的电压来切换开关晶体管124的导通和非导通。
开关晶体管124是源电极和漏电极中的一方连接于数据线122、源电极和漏电极中的另一方连接于驱动晶体管125的栅电极和保持电容126的一端的例如P型薄膜晶体管(TFT)。
驱动晶体管125是源电极连接于第1电源布线112、漏电极连接于有机EL元件121的阳电极、栅电极连接于保持电容126的一端以及开关晶体管124的源电极和漏电极中的另一方的驱动元件,例如是P型TFT。由此,驱动晶体管125向有机EL元件121供给与保持在保持电容126的电压相应的电流。另外,在监视用发光像素111M中,驱动晶体管125的源电极与监视用布线190连接。
保持电容126的一端连接于开关晶体管124的源电极和漏电极中的另一方,另一端连接于第1电源布线112,保持开关晶体管124成为了非导通时的第1电源布线112的电位与驱动晶体管125的栅电极的电位之间的电位差。也即是,保持与信号电压对应的电压。
以下,参照图2和图3说明图1中所示的各构成要素的功能。
数据线驱动电路120经由数据线122向发光像素111输出与图像数据对应的信号电压。
写入扫描驱动电路130通过向多条扫描线123输出扫描信号,依次对多个发光像素111进行扫描。具体来说,以行为单位使开关晶体管124为导通或非导通。由此,向通过写入扫描驱动电路130选择的行的多个发光像素111施加输出到多条数据线122的信号电压。由此,发光像素111以与图像数据相应的辉度进行发光。
控制电路140分别向数据线驱动电路120和写入扫描驱动电路130指示驱动定时。
信号处理电路165向数据线驱动电路120输出与所输入的图像数据对应的信号电压。
高电位侧电位差检测电路170是本实施方式中的本发明的电压检测单元,针对监视用发光像素111M测定施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位。具体来说,高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190测定施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位。也即是,测定检测点M1的电位。进而,高电位侧电位差检测电路170测定高电位侧可变电压源180的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位与高电位侧可变电压源180的输出电位之间的电位差ΔV。并且,向电压裕量设定单元175输出所测定出的电位差ΔV。
电压裕量设定单元175是本实施方式中的本发明的电压调整单元,根据峰色阶的(VEL+VTFT)电压和由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV来调整高电位侧可变电压源180,以使监视用发光像素111M的电位与基准电位之间的电位差为预定的电压。具体来说,电压裕量设定单元175根据由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差求出电压裕量Vdrop。并且,合计峰色阶的(VEL+VTFT)电压和电压裕量Vdrop,将合计结果的VEL+VTFT+Vdrop作为第1基准电压Vref1A的电压而输出到高电位侧可变电压源180。
高电位侧可变电压源180是本实施方式中的本发明的电源供给单元,向有机EL显示单元110输出高电位侧电位。该高电位侧可变电压源180根据从电压裕量设定单元175输出的第1基准电压Vref1A输出使得监视用发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压(VEL+VTFT)的输出电压Vout。基准电位是在显示装置50中成为基准的电位即可,在本实施方式中例如是接地电位。
监视用布线190是一端连接于监视用发光像素111M、另一端连接于高电位侧电位差检测电路170、将施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位传输到高电位侧电位差检测电路170的高电位侧检测线。
接着,简单说明该高电位侧可变电压源180的详细结构。
图4是表示实施方式1涉及的高电位侧可变电压源的具体结构的一例的框图。在图4中还示出了连接于可变电压源的有机EL显示单元110和电压裕量设定单元175。
图4所示的高电位侧可变电压源180具有比较电路181、PWM(PulseWidth Modulation:脉冲宽度调制)电路182、驱动电路183、开关元件SW、二极管D、电感器L、电容器C以及输出端子184,将输入电压Vin转换为与第1基准电压Vref1相应的输出电压Vout,并从输出端子184输出输出电压Vout。此外,虽未图示,但在输入输入电压Vin的输入端子的前级插入有AC-DC转换器,例如能够进行从AC100V向DC20V的转换即可。
比较电路181具有输出检测单元185和误差放大器186,向PWM电路182输出与输出电压Vout和第1基准电压Vref1的差分相应的电压。
输出检测单元185具有插入在输出端子184与接地电位之间的2个电阻R1和R2,按照电阻R1和R2的电阻比对输出电压Vout进行分压,将分压后的输出电压Vout输出给误差放大器186。
误差放大器186比较由输出检测单元185分压后的Vout和从电压裕量设定单元175输出的第1基准电压Vref1A,将与其比较结果相应的电压输出给PWM电路182。具体来说,误差放大器186具有运算放大器187、电阻R3以及电阻R4。运算放大器187的反相输入端子经由电阻R3连接于输出检测单元185,同相输入端子连接于电压裕量设定单元175,输出端子与PWM电路182连接。另外,运算放大器187的输出端子经由电阻R4与反相输入端子连接。由此,误差放大器186将从输出检测单元185输入的电压与从电压裕量设定单元175输入的第1基准电压Vref1A之间的电位差相应的电压输出到PWM电路182。换言之,将与输出电压Vout和第1基准电压Vref1A之间的电位差相应的电压输出到PWM电路182。
PWM电路182按照从比较电路181输出的电压将占空比(duty)不同的脉冲波形输出到驱动电路183。具体来说,PWM电路182在从比较电路181输出的电压大的情况下输出作用时间(on duty)长的脉冲波形,在所输出的电压小的情况下输出作用时间短的脉冲波形。换言之,在输出电压Vout与第1基准电压Vref1A之间的电位差大的情况下,输出作用时间长的脉冲波形,在输出电压Vout与第1基准电压Vref1A之间的电位差小的情况下,输出作用时间短的脉冲波形。此外,脉冲波形作用的期间是指脉冲波形有效(active)的期间。
驱动电路183在从PWM电路182输出的脉冲波形有效的期间使开关元件SW导通,在从PWM电路182输出的脉冲波形无效的期间使开关元件SW截止(断开)。
开关元件SW根据驱动电路183而成为导通或非导通。仅在开关元件SW为导通状态的期间,输入电压Vin经由电感器L和电容器C而作为输出电压Vout被输出到输出端子184。由此,输出电压Vout从0V逐渐接近20V(Vin)。此时,向电感器L和电容器C进行充电。由于在电感器L的两端施加了电压(被充电),所以输出电压Vout成为相应地比输入电压Vin低(比输入电压Vin低施加到电感器L的电压量)的电位。
随着输出电压Vout接近第1基准电压Vref1A,输入到PWM电路182的电压变小,PWM电路182输出的脉冲信号的作用时间变短。
于是,开关元件SW导通的时间也变短,输出电压Vout慢慢收敛于第1基准电压Vref1A。
最终,在电压以Vout=Vref1A附近的电位稍微变动的同时,输出电压Vout的电位得以确定。
这样,高电位侧可变电压源180生成使得成为从信号处理电路165输出的第1基准电压Vref1A的输出电压Vout,并将其供给到有机EL显示单元110。
接着,使用图5~图7来说明上述的显示装置50的动作。
图5是表示本发明实施方式1涉及的显示装置50的动作的流程图。
首先,电压裕量设定单元175从存储器读出预先设定的与峰色阶对应的(VEL+VTFT)电压(S10)。具体来说,电压裕量设定单元175使用表示与各颜色的峰色阶对应的VTFT+VEL的所需电压的所需电压换算表来决定与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL。
图6是表示电压裕量设定单元175所参照的所需电压换算表的一例的图。如图6所示,在所需电压换算表中存储有与峰色阶(255色阶)对应的VTFT+VEL的所需电压。例如,R(红)的峰色阶的所需电压为11.2V,G(绿)的峰色阶的所需电压为12.2V,B(蓝)的峰色阶的所需电压为8.4V。各颜色的峰色阶的所需电压中最大的电压是G的12.2V。因此,电压裕量设定单元175将VTFT+VEL决定为12.2V。
另一方面,高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位(步骤S14)。
接着,高电位侧电位差检测电路170输入高电位侧可变电压源180的输出端子184的电压,另外,计算检测点M1的电位与基准电位之间的电位差,并检测所输入的输出端子184的电压与计算出的上述电位差之间的电位差ΔV(步骤S15)。然后,将检测到的电位差ΔV输出到电压裕量设定单元175。至此的步骤S10~S15相当于本发明的电位测定处理。
接着,电压裕量设定单元175根据从高电位侧电位差检测电路170输出的电位差信号,决定与高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop(步骤S16)。具体来说,电压裕量设定单元175具有表示与电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop的电压裕量换算表,参照该换算表来决定电压裕量Vdrop。
图7是表示电压裕量设定单元175所参照的电压裕量换算表的一例的图。
如图7所示,在电压裕量换算表中存储有与电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop。例如,在电位差ΔV为3.4V的情况下,电压裕量Vdrop为3.4V。由此,电压裕量设定单元175将电压裕量Vdrop决定为3.4V。
如电压裕量换算表所示那样,电位差ΔV和电压裕量Vdrop为递增函数的关系。另外,电压裕量Vdrop越大,高电位侧可变电压源180的输出电压Vout越高。也即是,电位差ΔV和输出电压Vout为递增函数的关系。
接着,电压裕量设定单元175决定在下一帧期间使高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout(步骤S17)。具体来说,将在下一帧期间使高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout设为通过决定有机EL元件121和驱动晶体管125所需的电压(步骤S13)来决定的VTFT+VEL和通过决定与电位差ΔV对应的电压裕量(步骤S15)来决定的电压裕量Vdrop的合计值即VTFT+VEL+Vdrop。
最后,电压裕量设定单元175通过在下一帧期间的最初使第1基准电压Vref1A为VTFT+VEL+Vdrop,调整高电位侧可变电压源180(步骤S18)。由此,在下一帧期间,高电位侧可变电压源180作为Vout=VTFT+VEL+Vdrop供给到有机EL显示单元110。步骤S16~步骤S18相当于本发明的电压调整处理。
这样,本实施方式涉及的显示装置50包括:高电位侧可变电压源180,用于输出高电位侧电位;高电位侧电位差检测电路170,用于针对有机EL显示单元110中的监视用发光像素111M,测定施加于该监视用发光像素111M的高电位侧电位、以及高电位侧可变电压源180的高电位侧输出电压Vout;以及电压裕量设定单元175,用于调整高电位侧可变电压源180,以使通过高电位侧电位差检测电路170测定出的施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差为预定的电压(VTFT+VEL)。另外,高电位侧电位差检测电路170还测定高电位侧可变电压源180的高电位侧输出电压Vout,检测所测定出的高电位侧输出电压Vout与施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位之间的电位差,电压裕量设定单元175按照由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差来调整高电位侧可变电压源180。
由此,显示装置50通过检测由水平方向的第1电源布线电阻R1h和垂直方向的第1电源布线电阻R1v产生的电压降,并将该电压降的程度反馈给高电位侧可变电压源180,能够减少多余的电压,削减功耗。
另外,显示装置50通过在有机EL显示单元110的中央附近配置监视用发光像素111M,从而在有机EL显示单元110大型化的情况下,也能够简便地调整高电位侧可变电压源180的输出电压Vout。
另外,通过削减功耗,能够抑制有机EL元件121的发热,因此能够防止有机EL元件121的劣化。
接着,使用图8和图9对在上述的显示装置50中在第N帧以前和第N+1帧以后输入的图像数据变化的情况下的显示图案的转变进行说明。
最初,对假定为在第N帧和第N+1帧输入的图像数据进行说明。
首先,在第N帧以前,与有机EL显示单元110的中心部对应的图像数据为使得有机EL显示单元110的中心部看起来为白的峰色阶(R:G:B=255:255:255)。另一方面,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据为使得有机EL显示单元110的中心部以外看起来为灰的灰色阶(R:G:B=50:50:50)。
另外,在第N+1帧以后,与有机EL显示单元110的中心部对应的图像数据与第N帧同样地为峰色阶(R:G:B=255:255:255)。另一方面,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据为使得看起来为比第N帧亮的灰的灰色阶(R:G:B=150:150:150)。
接着,对在第N帧和第N+1帧输入了如上所述的图像数据的情况下的显示装置50的动作进行说明。
图8是表示第N帧~第N+2帧的显示装置50的动作的定时图。
在图8中,示出了由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV、从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout、以及监视用发光像素111M的像素辉度。另外,在各帧期间的最后设置有消隐期间。
图9是示意表示显示于有机EL显示单元的图像的图。
在时间t=T10时,信号处理电路165输入第N帧的图像数据。电压裕量设定单元175使用所需电压换算表将G的峰色阶的所需电压12.2V设定为(VTFT+VEL)电压。
另一方面,此时高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位,并检测与从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout之间的电位差ΔV。例如,在时间t=T10时,检测出ΔV=1V。然后,使用电压裕量换算表将第N+1帧的电压裕量Vdrop决定为1V。
时间t=T10~T11是第N帧的消隐期间,在该期间中,在有机EL显示单元110显示与时间t=T10相同的图像。
图9的(a)是示意表示在时间t=T10~T11中显示于有机EL显示单元110的图像的图。在该期间,显示于有机EL显示单元110的图像对应于第N帧的图像数据,中心部白,中心部以外为灰。
在时间t=T11时,电压裕量设定单元175使第1基准电压Vref1A的电压为上述(VTFT+VEL)电压和电压裕量Vdrop的合计VTFT+VEL+Vdrop(例如13.2V)。
在时间t=T11~T16,在有机EL显示单元110依次显示与第N+1帧的图像数据对应的图像(图9的(b)~图9的(f))。此时,从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout常为在时间t=T11时设定为第1基准电压Vref1A的电压的VTFT+VEL+Vdrop。但是,在第N+1帧中,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据是使得看起来为比第N帧亮的灰的灰色阶。由此,从高电位侧可变电压源180向有机EL显示单元110供给的电流量在时间t=T11~T16中逐渐增加,随着该电流量的增加,第1电源布线112的电压降逐渐变大。由此,作为显示为亮的区域的发光像素111的有机EL显示单元110的中心部的发光像素111的电源电压不足。换言之,和与第N+1帧的图像数据R:G:B=255:255:255对应的图像相比,辉度下降。也即是,在时间t=T11~T16中,有机EL显示单元110的中心部的发光像素111的发光辉度逐渐下降。
接着,在时间t=T16时,信号处理电路165输入第N+1帧的图像数据。电压裕量设定单元175使用所需电压换算表将G的峰色阶的所需电压12.2V继续设定为(VTFT+VEL)电压。
另一方面,此时高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位,并检测所检测到的检测点M1的电位与基准电位之间的电位差、与从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout之间的电位差ΔV。例如,在时间t=T16,检测出ΔV=3V。然后,使用电压裕量换算表将第N+1帧的电压裕量Vdrop决定为3V。
接着,在时间t=T17,电压裕量设定单元175使第1基准电压Vref1A的电压为上述(VTFT+VEL)电压和电压裕量Vdrop的合计VTFT+VEL+Vdrop(例如15.2V)。因此,在时间t=T17以后,检测点M1的电位成为作为预定的电位的VTFT+VEL。
这样,虽然显示装置100在第N+1帧中辉度会暂时下降,但为非常短的期间,对于用户来说几乎没有影响。
在本实施方式中,监视施加于发光像素111M的高电位侧电位,调整从高电位侧可变电压源180输出的高电位侧电位,使得该施加于发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压,但也可以监视施加于发光像素111M的低电位侧电位,调整从低电位侧可变电压源输出的低电位侧电位,使得该施加于发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压。在该情况下,配置低电位侧电位差检测电路来取代图1中所示的高电位侧电位差检测电路170,配置低电位侧可变电压源来取代高电位侧可变电压源180。
电压裕量设定单元的功能与电压裕量设定单元175相同。电压裕量设定单元根据峰色阶的(VEL+VTFT)电压和由低电位侧电位差检测电路检测到的电位差ΔV来调整低电位侧可变电压源,以使监视用发光像素111M的电位为预定的电位。
低电位侧电位差检测电路针对监视用发光像素111M测定施加于监视用发光像素111M的低电位侧电位。进一步,低电位侧电位差检测电路测定低电位侧可变电压源的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差、与低电位侧可变电压源的输出电位之间的电位差ΔV。然后,将所测定出的电位差ΔV输出到电压裕量设定单元。
低电位侧可变电压源向有机EL显示单元110输出低电位侧电位。该低电位侧可变电压源根据从电压裕量设定单元输出的基准电压Vref,输出使得监视用发光像素111M的低电位侧电位与基准电位的电位差成为预定的电压的输出电压Vout。基准电位是在显示装置50中成为基准的电位即可。
由此,本发明的显示装置通过检测由水平方向的第2电源布线电阻R2h和垂直方向的第2电源布线电阻R2v产生的电压降,并将该电压降的程度反馈到低电位侧可变电压源,由此能够减少多余的电压,削减功耗。
另外,通过削减功耗,能够抑制有机EL元件的发热,因此能够防止有机EL元件的劣化。
(实施方式2)
本实施方式涉及的显示装置与实施方式1涉及的显示装置相比,不同点在于,输入到可变电压源的基准电压不仅依赖于由高电位侧电位差检测电路检测到的电位差ΔV的变化而进行变化,还依赖于从所输入的图像数据按每帧检测到的峰信号而进行变化。以下,省略与实施方式1的相同点的说明,以与实施方式1的不同点为中心进行说明。另外,对与实施方式1重复的附图,使用实施方式1中所应用的附图。
以下,使用附图来具体地说明本发明的实施方式2。
图10是表示本发明实施方式2涉及的显示装置的概略结构的框图。
图10所示的显示装置100包括有机EL显示单元110、数据线驱动电路120、写入扫描驱动电路130、控制电路140、峰信号检测电路150、信号处理电路160、高电位侧电位差检测电路170、高电位侧可变电压源180以及监视用布线190。
有机EL显示单元110的结构与实施方式1的图2和图3所示的结构是同样的。
峰信号检测电路150检测输入到显示装置100的图像数据的峰值,将表示检测到的峰值的峰信号输出到信号处理电路160。具体来说,峰信号检测电路150从图像数据中检测最高色阶的数据来作为峰值。高色阶的数据对应于在有机EL显示单元110中显示为亮的图像。
信号处理电路160是本实施方式中的本发明的电压调整单元,根据从峰信号检测电路150输出的峰信号和由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV来调整高电位侧可变电压源180,以使监视用发光像素111M的电位与基准电位之间的电位差为预定的电压。具体来说,信号处理电路160在以从峰信号检测电路150输出的峰信号使发光像素111发光的情况下,决定有机EL元件121和驱动晶体管125所需的电压。另外,信号处理电路160根据由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差求出电压裕量。然后,合计所决定的有机EL元件121所需的电压VEL、驱动晶体管125所需的电压VTFT以及电压裕量Vdrop,将合计结果的VEL+VTFT+Vdrop作为第1基准电压Vref1的电压而输出到高电位侧可变电压源180。
另外,信号处理电路160向数据线驱动电路120输出与经由峰信号检测电路150输入的图像数据对应的信号电压。
高电位侧电位差检测电路170是本实施方式中的本发明的电压检测单元,针对监视用发光像素111M测定施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位。具体来说,高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190测定施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位。也即是,测定检测点M1的电位。进一步,高电位侧电位差检测电路170测定高电位侧可变电压源180的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位与高电位侧可变电压源180的输出电位之间的电位差ΔV。然后,将测定出的电位差ΔV输出到信号处理电路160。
高电位侧可变电压源180是本实施方式中的本发明的电源供给单元,将高电位侧电位输出到有机EL显示单元110。该高电位侧可变电压源180根据从信号处理电路160输出的第1基准电压Vref1,输出使得监视用发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压(VEL+VTFT)的输出电压Vout。基准电位是在显示装置100中成为基准的电位即可,在本实施方式中例如是接地电位。
监视用布线190是一端连接于监视用发光像素111M、另一端连接于高电位侧电位差检测电路170、将施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位传输到高电位侧电位差检测电路170的高电位侧检测线。
接着,简单地说明该高电位侧可变电压源180的详细结构。
图11是表示实施方式2涉及的高电位侧可变电压源的具体结构的一例的框图。在图11中还示出了连接于可变电压源的有机EL显示单元110和信号处理电路160。
图11所示的高电位侧可变电压源180与在实施方式1中说明的高电位侧可变电压源180是同样的。
误差放大器186比较由输出检测单元185分压后的Vout和从信号处理电路160输出的第1基准电压Vref1,将与其比较结果相应的电压输出到PWM电路182。具体来说,误差放大器186具有运算放大器187、电阻R3以及电阻R4。运算放大器187的反相输入端子经由电阻R3连接于输出检测单元185,同相输入端子连接于信号处理电路160,输出端子与PWM电路182连接。另外,运算放大器187的输出端子经由电阻R4与反相输入端子连接。由此,误差放大器186将与从输出检测单元185输入的电压和从信号处理电路160输入的第1基准电压Vref1之间的电位差相应的电压输出到PWM电路182。换言之,将与输出电压Vout和第1基准电压Vref1之间的电位差相应的电压输出到PWM电路182。
PWM电路182按照从比较电路181输出的电压而向驱动电路183输出占空比不同的脉冲波形。具体来说,PWM电路182在从比较电路181输出的电压大的情况下输出作用时间长的脉冲波形,在所输出的电压小的情况下输出作用时间短的脉冲波形。换言之,在输出电压Vout与第1基准电压Vref1之间的电位差大的情况下,输出作用时间长的脉冲波形,在输出电压Vout与第1基准电压Vref1之间的电位差小的情况下,输出作用时间短的脉冲波形。脉冲波形作用的期间是脉冲波形有效的期间。
随着输出电压Vout接近第1基准电压Vref1,输入到PWM电路182的电压变小,PWM电路182输出的脉冲信号的作用时间变短。
于是,开关元件SW导通的时间也变短,输出电压Vout慢慢收敛于第1基准电压Vref1。
最终,在电压以Vout=Vref1附近的电位进行变动的同时,输出电压Vout的电位得以确定。
这样,高电位侧可变电压源180生成使得成为从信号处理电路160输出的第1基准电压Vref1的输出电压Vout,并将其供给到有机EL显示单元110。
接着,使用图12、图13以及图7说明上述的显示装置100的动作。
图12是表示本发明的显示装置100的动作的流程图。
首先,峰信号检测电路150取得输入到显示装置100的1帧期间的图像数据(步骤S11)。例如,峰信号检测电路150具有缓冲器,在该缓冲器中存储1帧期间的图像数据。
接着,峰信号检测电路150检测所取得的图像数据的峰值(步骤S12),将表示检测到的峰值的峰信号输出到信号处理电路160。具体来说,峰值信号检测电路150按颜色检测图像数据的峰值。例如,对于红(R)、绿(G)、蓝(B),图像数据分别用0~255(越大辉度越高)的256色阶来表示。在此,在有机EL显示单元110的一部分图像数据为R:G:B=177:124:135、有机EL显示单元110的另一部分图像数据为R:G:B=24:177:50、又一部分图像数据为R:G:B=10:70:176的情况下,峰信号检测电路150检测出177为R的峰值,检测出177作为G的峰值,检测出176作为B的峰值,并将检测到的表示各颜色的峰值的峰信号输出到信号处理电路160。
接着,信号处理电路160决定以从峰信号检测电路150输出的峰值使有机EL元件121发光的情况下的驱动晶体管125所需的电压VTFT和有机EL元件121所需的电压VEL(步骤S13)。具体来说,信号处理电路160使用表示与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL的所需电压的所需电压换算表来决定与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL。
图13是表示信号处理电路160具有的所需电压换算表的一例的图。
如图13所示,在所需电压换算表中存储有与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL的所需电压。例如,与R的峰值177对应的所需电压为8.5V,与G的峰值177对应的所需电压为9.9V,与B的峰值176对应的所需电压为6.7V。与各颜色的色阶对应的所需电压中最大的电压是与G的峰值对应的9.9V。因此,信号处理电路160将VTFT+VEL决定为9.9V。
另一方面,高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位(步骤S14)。
接着,高电位侧电位差检测电路170输入高电位侧可变电压源180的输出端子184的电压,另外,计算检测点M1的电位与基准电位之间的电位差,并检测所输入的输出端子184的电压与计算出的上述电位差之间的电位差ΔV(步骤S15)。然后,将检测到的电位差ΔV输出到信号处理电路160。至此的步骤S11~S15相当于本发明的电位测定处理。
接着,信号处理电路160根据从高电位侧电位差检测电路170输出的电位差信号,决定与高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop(步骤S16)。具体来说,信号处理电路160具有表示与电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop的电压裕量换算表,参照该换算表来决定电压裕量Vdrop。
如图7所示,在电压裕量换算表中存储有与电位差ΔV对应的电压裕量Vdrop。例如,在电位差ΔV为3.4V时,电压裕量Vdrop是3.4V。因此,信号处理电路160将电压裕量Vdrop决定为3.4V。
如电压裕量换算表所示那样,电位差ΔV和电压裕量Vdrop为递增函数的关系。另外,电压裕量Vdrop越大,高电位侧可变电压源180的输出电压Vout越高。也即是,电位差ΔV和输出电压Vout为递增函数的关系。
接着,信号处理电路160决定在下一帧期间使高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout(步骤S17)。具体来说,使在下一帧期间使高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout为通过决定有机EL元件121和驱动晶体管125所需的电压(步骤S13)而决定的VTFT+VEL与通过决定与电位差ΔV对应的电压裕量(步骤S15)而决定的电压裕量Vdrop的合计值即VTFT+VEL+Vdrop。
最后,信号处理电路160通过在下一帧期间的最初使第1基准电压Vref1为VTFT+VEL+Vdrop来调整高电位侧可变电压源180(步骤S18)。由此,在下一帧期间,高电位侧可变电压源180作为Vout=VTFT+VEL+Vdrop供给到有机EL显示单元110。步骤S16~步骤S18相当于本发明的电压调整处理。
这样,本实施方式涉及的显示装置100包括:输出高电位侧电位的高电位侧可变电压源180;高电位侧电位差检测电路170,其针对有机EL显示单元110中的监视用发光像素111M测定施加于该监视用发光像素111M上的高电位侧电位、和高电位侧可变电压源180的高电位侧输出电压Vout;以及信号处理电路160,其调整高电位侧可变电压源180,以使由高电位侧电位差检测电路170测定出的施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差为预定的电压(VTFT+VEL)。另外,高电位侧电位差检测电路170还测定高电位侧可变电压源180的高电位侧输出电压Vout,并检测所测定出的高电位侧输出电压Vout与施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位之间的电位差,信号处理电路160按照由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差来调整高电位侧可变电压源180。
由此,显示装置100通过检测由水平方向的第1电源布线电阻R1h和垂直方向的第1电源布线电阻R1v产生的电压降,并将该电压降的程度反馈到高电位侧可变电压源180,能够减少多余的电压,削减功耗。
另外,显示装置100通过在有机EL显示单元110的中央附近配置监视用发光像素111M,从而在有机EL显示单元110大型化的情况下也能够简便地调整高电位侧可变电压源180的输出电压Vout。
另外,通过削减功耗,能够抑制有机EL元件121的发热,因此能够防止有机EL元件121的劣化。
接着,使用图8和图9来说明在上述的显示装置100中在第N帧以前和第N+1帧以后所输入的图像数据改变的情况下的显示图案的转变。
最初,说明假定为在第N帧和第N+1帧所输入的图像数据。
首先,在第N帧以前,与有机EL显示单元110的中心部对应的图像数据为使得有机EL显示单元110的中心部看起来为白的峰色阶(R:G:B=255:255:255)。另一方面,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据为使得有机EL显示单元110的中心部以外看起来为灰的灰色阶(R:G:B=50:50:50)。
另外,在第N+1帧以后,与有机EL显示单元110的中心部对应的图像数据与第N帧同样地为峰色阶(R:G:B=255:255:255)。另一方面,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据为使得看起来为比第N帧亮的灰的灰色阶(R:G:B=150:150:150)。
接着,说明在第N帧和第N+1帧输入了如上所述的图像数据的情况下的显示装置100的动作。
在图8中示出了由高电位侧电位差检测电路170检测到的电位差ΔV、从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout、监视用发光像素111M的像素辉度。另外,在各帧期间的最后设置有消隐期间。
在时间t=T10时,峰值信号检测电路150检测第N帧的图像数据的峰值。信号处理电路160根据由峰值信号检测电路150检测到的峰值来决定VTFT+VEL。在此,第N帧的图像数据的峰值是R:G:B=255:255:255,所以信号处理电路160使用所需电压换算表而将第N+1帧的所需电压VTFT+VEL决定为例如12.2V。
另一方面,此时高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位,并检测与从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout之间的电位差ΔV。例如,在时间t=T10时,检测出ΔV=1V。然后,使用电压裕量换算表而将第N+1帧的电压裕量Vdrop决定为1V。
时间t=T10~T11是第N帧的消隐期间,在该期间中,在有机EL显示单元110显示与时间t=T10相同的图像。
图9的(a)是示意表示在时间t=T10~T11中显示于有机EL显示单元110的图像的图。在该期间中,显示于有机EL显示单元110的图像与第N帧的图像数据对应,中心部白,中心部以外为灰。
在时间t=T11时,信号处理电路160使第1基准电压Vref1的电压为所决定的所需电压VTFT+VEL与电压裕量Vdrop的合计VTFT+VEL+Vdrop(例如13.2V)。
在时间t=T11~T16,在有机EL显示单元110依次显示与第N+1帧的图像数据对应的图像(图9(b)~图9(f))。此时,从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vou常为在时间t=T11时设定为第1基准电压Wref1的电压的VTFT+VEL+Vdrop。但是,在第N+1帧中,与有机EL显示单元110的中心部以外对应的图像数据是使得看起来为比第N帧亮的灰的灰色阶。因此,从高电位侧可变电压源180向有机EL显示单元110供给的电流量在时间t=T11~T16中逐渐增加,随着该电流量的增加,第1电源布线112的电压降逐渐变大。由此,作为显示为亮的区域的发光像素111的有机EL显示单元110的中心部的发光像素111的电源电压不足。换言之,和与第N+1帧的图像数据R:G:B=255:255:255对应的图像相比,辉度下降。也即是,在时间t=T11~T16,有机EL显示单元110的中心部的发光像素111的发光辉度逐渐降低。
接着,在时间t=T16时,峰信号检测电路150检测第N+1帧的图像数据的峰值。在此检测的第N+1帧的图像数据的峰值是R:G:B=255:255:255,因此,信号处理电路160将第N+2帧的所需电压VTFT+VEL决定为例如12.2V。
另一方面,此时高电位侧电位差检测电路170经由监视用布线190检测检测点M1的电位,检测所检测到的检测点M1的电位与基准电位之间的电位差、和从高电位侧可变电压源180输出的输出电压Vout之间的电位差ΔV。例如,在时间t=T16时,检测出ΔV=3V。然后,使用电压裕量换算表将第N+1帧的电压裕量Vdrop决定为3V。
接着,在时间t=T17时,信号处理电路160使第1基准电压Vref1的电压为所决定的所需电压VTFT+VEL和电压裕量Vdrop的合计VTFT+VEL+Vdrop(例如15.2V)。因此,在时间t=T17以后,检测点M1的电位成为作为预定的电位的VTFT+VEL。
这样,虽然显示装置100的辉度在第N+1帧中暂时降低,但为非常短的期间,对用户来说几乎没有影响。
在本实施方式中,监视施加于发光像素111M的高电位侧电位,调整了从高电位侧可变电压源180输出的高电位侧电位,使得该施加于发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压,但也可以监视施加于发光像素111M的低电位侧电位,调整从低电位侧可变电压源输出的低电位侧电位,使得该施加于发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压。在该情况下,配置低电位侧电位差检测电路来取代图1中所示的高电位侧电位差检测电路170,配置低电位侧可变电压源来取代高电位侧可变电压源180。
峰信号检测电路检测输入到显示装置100的图像数据的峰值,并将表示检测到的峰值的峰信号输出到信号处理电路。峰信号检测电路的功能与峰信号检测电路150相同。
信号处理电路根据从上述峰信号检测电路输出的峰信号和由低电位侧电位差检测电路检测到电位差ΔV来调整低电位侧可变电压源,以使监视用发光像素111M的电位为预定的电位。
低电位侧电位差检测电路针对监视用发光像素111M测定施加于监视用发光像素111M的低电位侧电位。进一步,低电位侧电位差检测电路测定低电位侧可变电压源的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差、和低电位侧可变电压源的输出电位之间的电位差ΔV。然后,将测定出的电位差ΔV输出到信号处理电路。
低电位侧可变电压源将低电位侧电位输出到有机EL显示单元110。该低电位侧可变电压源根据从信号处理电路输出的基准电压Vref,输出使得监视用发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压的输出电压Vout。基准电位是在显示装置100中成为基准的电位即可。
由此,本发明的显示装置通过检测由水平方向的第2电源布线电阻R2h和垂直方向的第2电源布线电阻R2v产生的电压降,并将该电压降的程度反馈到低电位侧可变电压源,能够减少多余的电压,削减功耗。
另外,通过削减功耗,能够抑制有机EL元件的发热,因此能够防止有机EL元件的劣化。
(实施方式3)
本实施方式涉及的显示装置与实施方式2涉及的显示装置100大致相同,但不同点在于,不具备高电位侧电位差检测电路170,检测点M1的电位被输入到高电位侧可变电压源。另外,不同点在于,信号处理电路使输出到高电位侧可变电压源的电压为所需电压VTFT+VEL。由此,本实施方式涉及的显示装置能够按照电压下降量实时地调整高电位侧可变电压源的输出电压Vout,因此与实施方式1相比,能够防止像素辉度的暂时性的下降。
图14是表示本发明实施方式3涉及的显示装置的概略结构的框图。
图14所示的本实施方式涉及的显示装置200与图10所示的实施方式2涉及的显示装置100相比,不同点在于,不具备高电位侧电位差检测电路170,具备监视用布线290来取代监视用布线190,具备信号处理电路260来取代信号处理电路160,具备高电位侧可变电压源280来取代高电位侧可变电压源180。
信号处理电路260根据从峰信号检测电路150输出的峰信号,决定输出到高电位侧可变电压源280的第2基准电压Vref2的电压。具体来说,信号处理电路260使用所需电压换算表来决定有机EL元件121所需的电压VEL与驱动晶体管125所需的电压VTFT的合计VTFT+VEL。然后,将所决定的VTFT+VEL作为第2基准电压Vref2的电压。
这样,本实施方式涉及的显示装置200的信号处理电路260向高电位侧可变电压源280输出的第2基准电压Vref2与实施方式2涉及的显示装置100的信号处理电路160向高电位侧可变电压源180输出的第1基准电压Vref1不同,是仅与图像数据对应地决定的电压。也即是,第2基准电压Vref2不依赖于高电位侧可变电压源280的输出电压Vout与检测点M1的电位之间的电位差ΔV。
高电位侧可变电压源280经由监视用布线290测定施加于监视用发光像素111M的高电位侧电位。也即是,测定检测点M1的电位。然后,按照所测定的检测点M1的电位与基准电位之间的电位差、和从信号处理电路260输出的第2基准电压Vref2来调整输出电压Vout。
监视用布线290的一端连接于检测点M1,另一端连接于高电位侧可变电压源280,将检测点M1的电位传输到高电位侧可变电压源280。
图15是表示实施方式3涉及的高电位侧可变电压源280的具体结构的一例的框图。在图15中还示出了连接于高电位侧可变电压源的有机EL显示单元110和信号处理电路260。
图15所示的高电位侧可变电压源280与图11所示的高电位侧可变电压源180的结构大致相同,但不同点在于,具备用于比较检测点M1的电位和第2基准电压Vref2的比较电路281来取代比较电路181。
在此,当将高电位侧可变电压源280的输出电位设为Vout,将从高电位侧可变电压源280的输出端子184到检测点M1的电压下降量设为ΔV时,检测点M1的电位为Vout-ΔV。也即是,在本实施方式中,比较电路281比较Vref2和Vout-ΔV。如上所述,由于Vref2=VTFT+VEL,所以可以说是比较电路281比较VTFT+VEL和Vout-ΔV。
另一方面,在实施方式2中,比较电路181比较Vref1和Vout。如上所述,由于Vref1=VTFT+VEL+ΔV,所以在实施方式2中可以说是比较电路181比较VTFT+VEL+ΔV和Vout。
因此,比较电路281和比较电路181的比较对象不同,但比较结果相同。也即是,在实施方式2和实施方式3中,在从高电位侧可变电压源280的输出端子184到检测点M1的电压下降量相等的情况下,比较电路181向PWM电路输出的电压与比较电路281向PWM电路输出的电压相同。其结果,高电位侧可变电压源180的输出电压Vout与高电位侧可变电压源280的输出电压Vout相等。另外,在实施方式3中,电位差ΔV和输出电压Vout也为递增函数的关系。
如以上这样构成的显示装置200与实施方式2涉及的显示装置100相比,能够按照输出端子184与检测点M1之间的电位差ΔV实时地调整输出电压Vout。其原因是,在实施方式2涉及的显示装置100中,从信号处理电路160仅在各帧期间的最初进行了该帧中的第1基准电压Vref1的变更,另一方面,在本实施方式涉及的显示装置200中,通过不经由信号处理电路260而向高电位侧可变电压源280的比较电路181直接输入依赖于ΔV的电压、也即是Vout-ΔV,能够不依赖于信号处理电路260的控制而调整Vout。
接着,说明在这样构成的显示装置200中与实施方式2同样地在第N帧以前和第N+1帧以后所输入的图像数据改变的情况下的显示装置200的动作。输入的图像数据与实施方式2同样地为:第N帧以前的有机EL显示单元110的中心部为R:G:B=255:255:255,中心部以外为R:G:B=50:50:50,第N+1帧以后的有机EL显示单元110的中心部为R:G:B=255:255:255,中心部以外为R:G:B=150:150:150。
图16是表示第N帧~第N+2帧的显示装置200的动作的定时图。
在时间t=T20时,峰信号检测电路150检测第N帧的图像数据的峰值。信号处理电路260根据由峰信号检测电路150检测到的峰值来求出VTFT+VEL。在此,由于第N帧的图像数据的峰值是R:G:B=255:255:255,所以信号处理电路160使用所需电压换算表而将第N+1帧的所需电压VTFT+VEL决定为例如12.2V。
另一方面,输出检测单元185经由监视用布线290总对检测点M1的电位进行检测。
接着,在时间t=T21时,信号处理电路260使第2基准电压Vref2的电压为所决定的所需电压VTFT+TEL(例如12.2V)。
在时间t=T21~T22,在有机EL显示单元110依次显示与第N+1帧的图像数据对应的图像。此时,从高电位侧可变电压源280向有机EL显示单元110供给的电流量如在实施方式1中说明过的那样逐渐增加。因此,随着电流量的增加,第1电源布线112的电压降逐渐变大。也即是,检测点M1的电位逐渐下降。换言之,输出电压Vout与检测点M1的电位之间的电位差ΔV逐渐增大。
在此,误差放大器186实时地输出与VTFT+VEL和Vout-ΔV之间的电位差相应的电压,因此按照电位差ΔV的增大而输出使Vout上升的电压。
因此,高电位侧可变电压源280按照电位差ΔV的增大而实时地使Vout上升。
由此,消除作为显示为亮的区域的发光像素111的、有机EL显示单元110的中心部的发光像素111的电源电压的不足。也即是,消除像素辉度的下降。
如以上那样,在本实施方式涉及的显示装置200中,信号处理电路260、高电位侧可变电压源280的误差放大器186、PWM电路182以及驱动电路183检测由输出检测单元185测定出的监视用发光像素111M的高电位侧电位与基准电位之间的电位差、和预定的电位之间的电位差,按照检测到的电位差来调整开关元件SW。由此,本实施方式涉及的显示装置200与实施方式2涉及的显示装置100相比,能够按照电压下降量实时地调整高电位侧可变电压源280的输出电压Vout,因此与实施方式1相比,能够防止像素辉度的暂时性的下降。
在本实施方式中,有机EL显示单元110是本发明的显示单元,输出检测单元185是本发明的电压检测单元,在图15中用单点划线包围的信号处理电路260、高电位侧可变电压源280的误差放大器186、PWM电路182以及驱动电路183是本发明的电压调整单元,在图15中用双点划线包围的开关元件SW、二极管D、电感器L以及电容器C是本发明的电源供给单元。
在本实施方式中,也可以与实施方式2同样地,监视施加于发光像素111M的低电位侧电位,调整从低电位侧可变电压源输出的低电位侧电位,使得该施加于发光像素111M的低电位侧电位与基准电位之间的电位差成为预定的电压。在该情况下,配置低电位侧可变电压源来取代图14中所示的高电位侧可变电压源180。
(实施方式4)
在实施方式2和实施方式3中,说明了通过监视一个发光像素的高电位侧或低电位侧的电位来将该高电位侧电位与基准电位之间的电位差或该低电位侧电位与基准电位之间的电位差调整为预定的电位差的显示装置。相对于此,在本实施方式中说明如下的显示装置:通过监视一个发光像素的高电位侧电位和与该发光像素不同的发光像素的低电位侧电位,将该高电位侧电位与基准电位A之间的电位差调整为预定的电位差,另外,将该低电位侧电位与基准电位B之间的电位差调整为预定的电位差。
以下,使用附图具体地说明本发明的实施方式4。
图17是表示本发明实施方式4涉及的显示装置的概略结构的框图。
图17所示的显示装置300包括有机EL显示单元310、数据线驱动电路120、写入扫描驱动电路130、控制电路140、信号处理电路165、高电位侧电位差检测电路170A、低电位侧电位差检测电路170B、高电位侧电压裕量设定单元175A、低电位侧电压裕量设定单元175B、高电位侧可变电压源180A、低电位侧可变电压源180B、监视用布线190A以及监视用布线190B。
本实施方式涉及的显示装置300与实施方式1涉及的显示装置50相比,不同点在于,包括高电位侧和低电位侧这两个电位差检测电路、两条监视用布线、两个可变电压源。以下,省略与实施方式1的相同点的说明,仅说明不同点。
图18是示意表示实施方式4涉及的有机EL显示单元310的结构的立体图。图中上方是显示面侧。如图18所示,有机EL显示单元310具有多个发光像素111、第1电源布线112以及第2电源布线113。多个发光像素111中预先确定的至少一个发光像素在高电位侧检测点MA连接于监视用布线190A。另外,多个发光像素111中预先确定的至少一个发光像素在低电位侧检测点MB连接于监视用布线190B。以后,将直接连接于监视用布线190A的发光像素111记为监视用发光像素111MA,将直接连接于监视用布线190B的发光像素111记为监视用发光像素111MB
第1电源布线112与配置成矩阵状的发光像素111对应而形成为网状,与配置在有机EL显示单元310的周缘部的高电位侧可变电压源180A电连接。通过从高电位侧可变电压源180A输出高电位侧电源电位,向第1电源布线112施加与从高电位侧可变电压源180A输出的高电位侧电源电位对应的电位。另一方面,第2电源布线113呈整面膜状而形成于有机EL显示单元310,与配置在有机EL显示单元310的周缘部的低电位侧可变电压源180B连接。通过从低电位侧可变电压源180B输出低电位侧电源电位,向第2电源布线113施加与从低电位侧可变电压源180B输出的低电位侧电源电位对应的电位。
监视用发光像素111MA和111MB按照第1电源布线112和第2电源布线113的布线方法、第1电源布线电阻R1h和R1v的值、以及第2电源布线电阻R2h和R2v的值来决定其最佳位置。在本实施方式中,将高电位侧检测点MA和低电位侧检测点MB配置在不同的发光像素。由此,能够实现检测点的最佳化。例如,通过在具有高电位侧电压降大的倾向的发光区域中配置发光像素111MA,在具有低电位侧电压降(上升)大的倾向的发光区域中配置发光像素111MB,从而不需要在不必要的位置配置检测点,能够减少检测点的总数。
构成第2电源布线113所具有的共用电极的一部分的有机EL元件121的阴电极使用了表面电阻高的透明电极(例如ITO),因此有时第2电源布线113的电压上升量比第1电源布线112的电压下降量大。因此,通过按照施加于监视用发光像素的低电位侧电位进行调整,能够更适当地调整电源供给单元的输出电位,能够进一步削减功耗。
图19A和图19B是表示发光像素111的具体结构的一例的电路图。具体来说,图19A是连接于高电位侧监视用布线190A的发光像素111MA的电路结构图,图19B是连接于低电位侧监视用布线190B的发光像素111MB的电路结构图。对于发光像素111MA,在驱动元件的源电极和漏电极的另一方连接有监视用布线190A,对于发光像素111MB,在发光元件的第2电极连接有监视用布线190B。具体来说,发光像素111、111MA以及111MB分别具有有机EL元件121、数据线122、扫描线123、开关晶体管124、驱动晶体管125、保持电容126。另外,发光像素111MA在有机EL显示单元110中至少配置1个,发光像素111MB也在有机EL显示单元110中至少配置1个。
以下,参照图18、图19A以及图19B说明图17中所示的各构成要素的功能。
高电位侧电位差检测电路170A是本实施方式中的本发明的电压检测单元,针对监视用发光像素111MA测定施加于监视用发光像素111MA的高电位侧电位。具体来说,高电位侧电位差检测电路170A经由监视用布线190A测定施加于监视用发光像素111MA的高电位侧电位。进一步,高电位侧电位差检测电路170A测定高电位侧可变电压源180A的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111MA的高电位侧电位和基准电位A之间的电位差、和高电位侧可变电压源180A的输出电位之间的电位差ΔVH。然后,将测定出的电位差ΔVH输出到高电位侧电压裕量设定单元175A。
低电位侧电位差检测电路170B是本实施方式中的本发明的电压检测单元,针对监视用发光像素111MB测定施加于监视用发光像素111MB的低电位侧电位。具体来说,低电位侧电位差检测电路170B经由监视用布线190B测定施加于监视用发光像素111MB的低电位侧电位。进一步,低电位侧电位差检测电路170B测定低电位侧可变电压源180B的输出电位,并测定所测定出的施加于监视用发光像素111MB的低电位侧电位和基准电位B之间的电位差、与低电位侧可变电压源180B的输出电位之间的电位差ΔVL。然后,将测定出的电位差ΔVL输出到低电位侧电压裕量设定单元175B。
高电位侧电压裕量设定单元175A是本实施方式中的本发明的高电位侧电压调整单元,根据峰色阶的(VEL+VTFT)电压和由高电位侧电位差检测电路170A检测到的电位差ΔVH来调整高电位侧可变电压源180A,以使监视用发光像素111MA的电位与基准电位A之间的电位差为预定的电压。具体来说,高电位侧电压裕量设定单元175A根据由高电位侧电位差检测电路170A检测到的电位差来求出电压裕量VHdrop。然后,合计峰色阶的(VEL+VTFT)电压和电压裕量VHdrop,将合计结果的VEL+VTFT+VHdrop的比基准电位A高的电压量作为第1高电位侧基准电压VHref1输出到高电位侧可变电压源180A。
另外,低电位侧电压裕量设定单元175B是本实施方式中的本发明的低电位侧电压调整单元,根据峰色阶的(VEL+VTFT)电压和由低电位侧电位差检测电路170B检测到的电位差ΔVL来调整低电位侧可变电压源180B,以使监视用发光像素111MB的电位与基准电位B之间的电位差为预定的电压。具体来说,低电位侧电压裕量设定单元175B根据由低电位侧电位差检测电路170B检测到的电位差求出电压裕量VLdrop。然后,合计峰色阶的(VEL+VTFT)电压和电压裕量VLdrop,将合计结果的VEL+VTFT+VLdrop的比基准电位B低的电压量作为第1低电位侧基准电压VLref1输出到低电位侧可变电压源180B。
高电位侧可变电压源180A是本实施方式中的本发明的电源供给单元,将高电位侧电位输出到有机EL显示单元310。该高电位侧可变电压源180A根据从高电位侧电压裕量设定单元175A输出的第1高电位侧基准电压VHref1而输出使得监视用发光像素111MA的高电位侧电位与基准电位A之间的电位差成为预定的电压(VEL+VTFT-基准电位A)的高电位侧输出电压VHout。基准电位A是在显示装置100中成为基准的电位即可。
低电位侧可变电压源180B是本实施方式中的本发明的电源供给单元,将低电位侧电位输出到有机EL显示单元310。该低电位侧可变电压源180B根据从低电位侧电压裕量设定单元175B输出的第1低电位侧基准电压VLref1而输出使得监视用发光像素111MB的低电位侧电位与基准电位B之间的电位差成为预定的电压(基准电位B-VEL-VTFT)的低电位侧输出电压VLout。
监视用布线190A是一端连接于监视用发光像素111MA、另一端连接于高电位侧电位差检测电路170A、将施加于监视用发光像素111MA的高电位侧电位传输到高电位侧电位差检测电路170A的高电位侧检测线。
监视用布线190B是一端连接于监视用发光像素111MB、另一端连接于低电位侧电位差检测电路170B、将施加于监视用发光像素111MB的低电位侧电位传输到低电位侧电位差检测电路170B的低电位侧检测线。
另外,本实施方式涉及的高电位侧可变电压源180A和低电位侧可变电压源180B的结构与实施方式1涉及的高电位侧可变电压源180的结构是同样的,在低电位侧可变电压源180B中输出电压VLout为负的情况下,通过在图4中变更开关元件SW、二极管D、电感器L以及电容器C的配置来构成低电位侧可变电压源180B的电路。
另外,关于本实施方式涉及的显示装置300的动作流程,在用于说明实施方式1涉及的显示装置50的动作流程的图5中,在高电位侧和低电位侧并行地执行步骤S14~步骤S18的动作。
根据本实施方式,显示装置300通过检测由正电源线侧的第1电源布线电阻R1h和第1电源布线电阻R1v产生的电压下降、以及由负电源线侧的第2电源布线电阻R2h和第2电源布线电阻R2v产生的电压上升,并将该电压下降和电压上升的程度分别反馈到高电位侧可变电压源180A和低电位侧可变电压源180B,能够减少多余的电压,削减功耗。
另外,通过削减功耗,能够抑制有机EL元件121的发热,因此能够防止有机EL元件121的劣化。
进而,本实施方式涉及的显示装置300与实施方式1涉及的显示装置相比,能够进行对与低电位侧电源线的布线电阻成比例的电压上升也加以考虑的电压裕量的设定,因此,在低电位侧电源线的电压分布的变化剧烈的显示方式中,能够更有效地削减功耗。
在实施方式1~4中,根据施加于发光像素的电压与从可变电压源输出的电压之间的电位差来调整来自可变电压源的输出电压。在该情况下,从可变电压源到发光像素的电流路径包含了显示区域外的布线路径和配置有发光像素的显示区域内的布线路径。也即是,在上述的实施方式1~4中,通过检测施加于发光像素的电压与从可变电压源输出的电压之间的电位差,从而按照显示区域内和显示区域外这两方的电压下降量来调整来自可变电压源的输出电压。相对于此,通过检测施加于发光像素的电压与显示区域外的布线路径上的电压之间的电位差,能够按照仅显示区域内的电压下降(上升)量来调整来自可变电压源的输出电压。以下,使用图20A和图20B对此进行说明。
图20A是本发明的显示装置具有的显示板的结构概略图。另外,图20B是示意表示本发明的显示装置具有的显示板的外周附近的结构的立体图。在图20A中,在呈矩阵状配置有多个发光像素111的显示板的外周部配置有写入扫描驱动电路、数据线驱动电路等驱动器、高电位侧电源线、低电位侧电源线、以及作为与外部设备进行电连接的接口的柔性垫片(flexiblepad)。高电位侧可变电压源和低电位侧可变电压源分别经由高电位侧电源线和柔性垫片、以及低电位侧电源线和柔性垫片连接于显示板。如图20B所示,显示区域外也存在电阻成分,该电阻成分是由上述柔性垫片、高电位侧电源线以及低电位侧电源线产生的。在上述的实施方式1~4中,例如检测发光像素MA的电压与高电位侧可变电压源的输出点Z的电压之间的电位差,但也可以是以调整与仅是显示区域内的电压下降量相应的来自可变电压源的输出电压为目的而检测发光像素MA的电压与显示板和高电位侧电源线的连接点Y的电压之间的电位差。由此,能够按照仅是显示区域内的电压下降来调整可变电压源的输出电压。另外,也可以是针对低电位侧也检测发光像素MB的电压与显示板和低电位侧电源线的连接点的电压之间的电位差。
在本实施方式中,说明了如下的显示装置:通过监视一个发光像素的高电位侧电位和与该发光像素不同的发光像素的低电位侧电位,将该高电位侧电位与基准电位A之间的电位差调整为预定的电位差,另外,将该低电位侧电位与基准电位B之间的电位差调整为预定的电位差,但被检测高电位侧电位的发光像素和被检测低电位侧电位的发光像素也可以是同一发光像素。在该情况下,高电位侧可变电压源180A也将该高电位侧电位与基准电位A之间的电位差调整为预定的电位差,低电位侧可变电压源180B也将该低电位侧电位与基准电位B之间的电位差调整为预定的电位差。
(实施方式5)
在本实施方式中,说明如下的显示装置:通过监视多个发光像素的高电位侧电位,将根据所监视的多个高电位侧电位所确定的高电位侧电位与基准电位之间的电位差调整为预定的电位差。
以下,使用附图来具体说明本发明的实施方式5。
图21是表示本发明实施方式5涉及的显示装置的概略结构的框图。
图21所示的显示装置400包括有机EL显示单元410、数据线驱动电路120、写入扫描驱动电路130、控制电路140、峰信号检测电路150、信号处理电路160、高电位侧电位差检测电路170、高电位侧可变电压源180、监视用布线191、192、193以及电位比较电路470。
本实施方式涉及的显示装置400与实施方式2涉及的显示装置100相比,不同点在于,包括多条监视用布线和电位比较电路470。以下,省略与实施方式2的相同点的说明,仅说明不同点。
有机EL显示单元410与有机EL显示单元110大致相同,但与有机EL显示单元110相比,配置有与检测点M1~M3一一对应地设置的用于测定对应的检测点的电位的监视用布线191~193。
监视用发光像素111M1~111M3按照第1电源布线112的布线方法、第1电源布线电阻R1h和R1v的值来决定其最佳位置。
监视用布线191~193分别与对应的检测点M1~M3连接和电位比较电路470连接,将对应的检测点M1~M3的电位传输到电位比较电路470。由此,电位比较电路470能够经由监视用布线191~193测定检测点M1~M3的电位。
电位比较电路470经由监视用布线191~193测定检测点M1~M3的电位。换言之,测定施加于多个监视用发光像素111M1~111M3的高电位侧电位。进一步,选择所测定出的检测点M1~M3的电位中最小的电位,将选择出的电位输出到高电位侧电位差检测电路170。
信号处理电路160根据由电位比较电路470选择出的电位与基准电位之间的电位差来调整高电位侧可变电压源180。其结果,高电位侧可变电压源180向有机EL显示单元410供给使得在多个监视用发光像素111M1~111M3的任一个中都不产生辉度下降的输出电压Vout。
如以上那样,本实施方式涉及的显示装置400中,电位比较电路470针对有机EL显示单元410内的多个发光像素111分别测定施加的高电位侧电位,并选择所测定的多个高电位侧电位中最小的电位。然后,高电位侧电位差检测电路170检测由电位比较电路470选择出的最小电位和基准电位之间的电位差、与高电位侧可变电压源180的输出电压Vout之间的电位差ΔV。然后,按照信号处理电路160检测到的电位差ΔV来调整高电位侧可变电压源180。
由此,能够更适当地调整高电位侧可变电压源180的输出电压Vout。因此,在使有机EL显示单元大型化了的情况下,也能够有效地削减功耗。
在本实施方式涉及的显示装置400中,高电位侧可变电压源180是本发明的电源供给单元,有机EL显示单元410是本发明的显示单元,电位比较电路470的一部分是本发明的电压检测单元,电位比较电路470的另一部分、高电位侧电位差检测电路170以及信号处理电路160是本发明的电压调整单元。
另外,在显示装置400中分别设置了电位比较电路470和高电位侧电位差检测电路170,但也可以具备用于对高电位侧可变电压源180的输出电压Vout和检测点M1~M3的各个电位进行比较的电位比较电路来取代电位比较电路470和高电位侧电位差检测电路170。
接着,说明由本实施方式涉及的显示装置400获得的效果。
图22是表示本发明实施方式5涉及的显示装置的电位分布和检测点配置的图。在图22的左图中示出了施加15V来作为高电位侧电源输出、另外在低电位侧施加了作为接地电位的0V的情况下的电位分布。由于假定为第1电源布线电阻R1h和第1电源布线电阻R1v之比是1:10,所以高电位侧电位分布为显示板的垂直方向上剧烈的电位变化。另一方面,假定为第2电源布线电阻R2h与第2电源布线电阻R2v之比是10:1,低电位侧的电位分布在整个显示板上为较小的电位变化。也即是,低电位侧的电位分布具有在面内大致均匀的倾向。
在具有这样的倾向的情况下,考虑:例如仅测定具有极端的分布的高电位侧的电位分布,低电位侧的电压下降(上升)量根据高电位侧的电位分布来设定。在图22的例子中,根据高电位侧的电位分布所检测出的最大电压下降量是3V(15V-12V),相对于此,常将该检测下降量(3V)的一半量(1.5V)视为低电位侧的电压下降(上升)量。
在具有图22所表示的特性的显示板中,如上所述那样即使不测定低电位侧的电压下降(上升)量,也不会产生大的错误,作为结果,具有能削减低电位侧的检测点并且能得到省电效果的优点。即,即使针对所设定的各个发光像素111M1~111M3不测定高电位侧电位和低电位侧电位,针对各个发光像素111M1~M3仅测定高电位侧电位即可,能够将检测点削减为6点→3点。由此,能够容易实现必须将监视用布线的配置加以考虑的显示板内的设计,另外,能够避免由追加监视用布线导致的画质劣化。
进一步,由于在低电位侧不存在监视用布线,所以在如从低电位侧射出光的面板方式的情况下,也具有不容易视觉识别到由监视用布线引起的线缺陷的优点。
在图22中图示了3个检测点M1~M3,但检测点是多个即可,按照电源布线的布线方法、布线电阻的值来决定最佳位置和个数即可。
以上,基于实施方式说明了本发明涉及的显示装置,但本发明涉及的显示装置不限于上述的实施方式。在不超出本发明的主旨的范围内,对实施方式1~5实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明涉及的显示装置的各种设备也包含在本发明中。
例如,也可以补偿有机EL显示单元内配置有监视用布线的发光像素的发光辉度的下降。
图23是表示与图像数据的色阶对应的、通常的发光像素的发光辉度和具有监视用布线的发光像素的发光辉度的曲线图。通常的发光像素是有机EL显示单元的发光像素中配置有监视用布线的发光像素以外的发光像素。
从图23中可以明确,在图像数据的色阶相同的情况下,具有监视用布线的发光像素的辉度比通常的发光像素的辉度低。其原因是,通过设置了监视用布线,导致发光像素的保持电容126的电容值减少。因此,即使输入使得以相同的辉度使有机EL显示单元的整个面均匀地发光的图像数据,实际上显示于有机EL显示单元的图像也会成为具有监视用布线的发光像素的辉度比其他发光像素的辉度低的图像。也即是,会产生线缺陷。图24是示意表示产生了线缺陷的图像的图。
为了防止线缺陷,显示装置也可以修正从数据线驱动电路120向有机EL显示单元供给的信号电压。具体来说,由于具有监视用布线的发光像素的位置在设计时已知,所以,只要将提供给该位置的像素的信号电压预先设定成提高辉度下降的量即可。由此,能够防止由设置监视用布线而产生的线缺陷。
另外,信号处理电路具有表示与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL的所需电压的所需电压换算表,但也可以具有驱动晶体管125的电流-电压特性和有机EL元件121的电流-电压特性来取代所需电压换算表,可以使用两个电流-电压特性来决定VTFT+VEL。
图25是一并表示驱动晶体管的电流-电压特性和有机EL元件的电流-电压特性的曲线图。横轴将相对于驱动晶体管的源极电位下降的方向作为正方向。
在图25中示出与两个不同的色阶对应的驱动晶体管的电流-电压特性和有机EL元件的电流-电压特性,用Vsig1表示与低色阶对应的驱动晶体管的电流-电压特性,用Vsig2表示与高色阶对应的驱动晶体管的电流-电压特性。
为了消除由驱动晶体管的漏极-源极电压的变动所引起的显示不良的影响,需要使驱动晶体管工作在饱和区域。另一方面,有机EL元件的发光辉度根据驱动电流来决定。因此,为了与图像数据的色阶对应地使有机EL元件准确地发光,只要从驱动晶体管的源极与有机EL元件的阴极之间的电压减去与有机EL元件的驱动电流对应的有机EL元件的驱动电压(VEL)、减去后的剩余的电压为能够使驱动晶体管工作在饱和区域的电压即可。另外,为了降低功耗,优选的是驱动晶体管的驱动电压(VTFT)较低。
因此,在图25中,根据在表示驱动晶体管的线性区域和饱和区域的边界的线上经过驱动晶体管的电流-电压特性和有机EL元件的电流-电压特性交叉的点的特性而求出的VTFT+VEL与图像数据的色阶对应地使有机EL元件准确地发光,且能够实现功耗最低。
这样,也可以使用图25所示的曲线图对与各颜色的色阶对应的VTFT+VEL的所需电压进行换算。
由此,能够进一步削减功耗。
实施方式2、3及5涉及的显示装置为配置有峰信号检测电路的结构,但若从使驱动晶体管工作在饱和区域的观点来考虑,那么即使没有峰信号检测电路,但如实施方式1和4那样,将峰色阶的(VTFT+VEL)电压预先存储在存储器中,设定为总是将该(VTFT+VEL)电压作为基准电压来进行参照时,也能够使有机EL元件准确地发光。
另外,在实施方式1中,电压裕量设定单元175将加上由高电位差检测电路170检测到的电位差ΔV而得到的基准电压Vref1A输出到高电位侧可变电压源180。相对于此,也可以使实施方式1涉及的显示装置50为如实施方式3涉及的显示装置200那样没有电位差检测电路而检测点M1的电位被直接输入到高电位侧可变电压源180的结构。根据本结构,也能获得与实施方式1涉及的显示装置50同样的效果。
另外,在实施方式4中,高电位侧电压裕量设定单元175A将加上由高电位侧电位差检测电路170A检测到的电位差ΔVH而得到的基准电压VHref1输出到高电位侧可变电压源180A,另外,低电位侧电压裕量设定单元175B将加上由低电位侧电位差检测电路170B检测到的电位差ΔVL而得到的基准电压VLref1输出到低电位侧可变电压源180B。相对于此,也可以使实施方式4涉及的显示装置50为如实施方式3涉及的显示装置200那样没有高电位侧电位差检测电路和低电位侧电位差检测电路而检测点MA和检测点MB的电位被直接输入到高电位侧可变电压源180A和低电位侧可变电压源180B的结构。根据本结构,也能获得与实施方式1涉及的显示装置50同样的效果。
另外,在实施方式5中,电压调整单元也可以检测由电压检测单元测定出的多个监视用发光像素的低电位侧电位和基准电位之间的电位差、与预定的电压之间的电位差,并按照检测到的电位差来调整电源供给单元。
另外,在实施方式2中,信号处理电路也可以不按每帧改变第1基准电压Vref1而按每多个帧(例如3帧)来改变第1基准电压Vref1。
由此,由于第1基准电压Vref1的电位变动,所以能够降低由高电位侧可变电压源180产生的功耗。
另外,信号处理电路也可以在多帧中测定从电位差检测电路或电位比较电路输出的电位差,并将测定出的电位差平均化,按照平均化后的电位差来调整可变电压源。具体来说,在图12所示的流程图中,也可以在多帧中执行检测点的电位的检测处理(步骤S14)和电位差的检测处理(步骤S15),在电压裕量的决定处理(步骤S16)中将通过电位差的检测处理(步骤S15)检测到的多帧的电位差进行平均化,与平均化后的电位差对应地决定电压裕量。
另外,信号处理电路也可以考虑有机EL元件121的历时劣化裕量(容限)来决定第1基准电压Vref1和第2基准电压Vref2。例如,当将有机EL元件121的历时劣化裕量设为Vad时,信号处理电路160也可以使第1基准电压Vref1的电压为VTFT+VEL+Vdrop+Vad,信号处理电路260也可以使第2基准电压Vref2的电压取为VTFT+VEL+Vad。
另外,在上述实施方式中,将开关晶体管124和驱动晶体管125记载为P型晶体管,但也可以用N型晶体管构成这些晶体管。
另外,设为了开关晶体管124和驱动晶体管125是TFT(薄膜晶体管),但也可以是除此之外的场效应晶体管。
另外,包含在上述实施方式涉及的显示装置50、100、200、300及400中的处理单元典型地可以作为集成电路即LSI来加以实现。此外,也可以将包含在显示装置50、100、200、300及400中的处理单元的一部分集成在与有机EL显示单元110、310及410相同的基板上。另外,也可以用专用电路或通用处理器来做实现这些处理单元。另外,也可以利用能在LSI制造后进行编程的FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、或能重构LSI内部的电路单元的连接和/或设定的可重构处理器。
另外,也可以通过CPU等的处理器执行程序来实现包含在本发明的实施方式涉及的显示装置50、100、200、300及400中的数据线驱动电路、写入扫描驱动电路、控制电路、峰信号检测电路、信号处理电路以及电位差检测电路的功能的一部分。另外,本发明也可以作为包含通过显示装置50、100、200、300及400具备的各处理单元实现的特征性的步骤的显示装置的驱动方法来加以实现。
另外,在上述说明中,以显示装置50、100、200、300及400是有源矩阵型有机EL显示装置的情况为例进行了叙述,但既可以将本发明应用于有源矩阵型以外的有机EL显示装置,还可以将本发明应用于使用了电流驱动型的发光元件的有机EL显示装置以外的显示装置、例如液晶显示装置。
另外,例如本发明涉及的显示装置可以内置在如图26所示的薄型平板TV中。通过内置本发明涉及的图像显示装置,能够实现能进行反映了图像信号的高精度的图像显示的薄型平板TV。
产业上的可利用性
本发明特别是对有源型有机EL平板显示器是有用的。

Claims (14)

1.一种显示装置,具备:
电源供给单元,其输出高电位侧输出电位和低电位侧输出电位的至少一方;
显示单元,其配置有多个发光像素,从所述电源供给单元接受电源供给;
电压检测单元,其检测施加于所述显示单元内的至少一个发光像素的高电位侧施加电位、和施加于与该发光像素相同或与该发光像素不同的至少一个发光像素的低电位侧施加电位中的至少一方;以及
电压调整单元,其调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,使得所述高电位侧施加电位和所述低电位侧施加电位中的至少一方的施加电位与基准电位之间的电位差成为预定的电位差。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素和被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素是不同的发光像素。
3.根据权利要求1所述的显示装置,
被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素的个数和被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素的个数的至少一方是多个。
4.根据权利要求3所述的显示装置,
所述电压调整单元选择由所述电压检测单元检测出的多个高电位侧施加电位中最小的施加电位、和由所述电压检测单元检测出的多个低电位侧施加电位中最大的施加电位中的至少一方,根据该选择出的施加电位调整所述电源供给单元。
5.根据权利要求1所述的显示装置,
还具备高电位侧检测线和低电位侧检测线中的至少一方,
所述高电位侧检测线的一端连接于被检测所述高电位侧施加电位的所述发光像素,另一端连接于所述电压检测单元,将所述高电位侧施加电位传输到所述电压检测单元;
所述低电位侧检测线的一端连接于被检测所述低电位侧施加电位的所述发光像素,另一端连接于所述电压检测单元,将所述低电位侧施加电位传输到所述电压检测单元。
6.根据权利要求1所述的显示装置,
所述电压检测单元还检测通过所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,
所述电压调整单元按照第1电位差来调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,所述第1电位差是通过所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位与施加于所述至少1个发光像素的高电位侧施加电位之间的电位差、和通过所述电源供给单元输出的所述低电位侧输出电位与施加于所述至少一个发光像素的低电位侧施加电位之间的电位差中的至少一方的电位差。
7.根据权利要求6所述的显示装置,
所述电压调整单元进行调整以使得所述高电位侧输出电位与基准电位之间的电位差以及所述低电位侧输出电位与基准电位之间的电位差中的至少一方的电位差、和所述第1电位差成为递增函数的关系。
8.根据权利要求1所述的显示装置,
所述电压检测单元还检测对所述电源供给单元和所述多个发光像素的高电位侧进行连接的高电位侧电流路径上的电位、以及对所述电源供给单元和所述多个发光像素的低电位侧进行连接的低电位侧电流路径上的电位的至少一方,
所述电压调整单元按照第2电位差来调整从所述电源供给单元输出的所述高电位侧输出电位和所述低电位侧输出电位的至少一方,所述第2电位差是所述高电位侧电流路径上的电位与施加于所述至少1个发光像素的高电位侧施加电位之间的电位差、和所述低电位侧电流路径上的电位与施加于所述至少一个发光像素的低电位侧施加电位之间的电位差中的至少一方的电位差。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
所述电压调整单元进行调整以使得所述高电位侧输出电位与基准电位之间的电位差以及所述低电位侧输出电位与基准电位之间的电位差的至少一方的电位差、和所述第2电位差成为递增函数的关系。
10.根据权利要求1所述的显示装置,
所述多个发光像素分别具备:
具有源电极和漏电极的驱动元件;和
具有第1电极和第2电极的发光元件,
所述第1电极连接于所述驱动元件的源电极及漏电极的一方,向所述源电极及所述漏电极的另一方和所述第2电极的一方施加高电位侧电位,向所述源电极及所述漏电极的另一方和所述第2电极的另一方施加低电位侧电位。
11.根据权利要求10所述的显示装置,
所述多个发光像素排列成行列状,
所述显示装置还具备第1电源线和第2电源线,所述第1电源线将在行方向和列方向中的至少一个方向上相邻的所述驱动元件的所述源电极和所述漏电极的另一方彼此连接,所述第2电源线将在行方向和列方向上相邻的所述发光元件的所述第2电极彼此连接,
所述多个发光像素经由所述第1电源线和所述第2电源线接受来自所述电源供给单元的电源供给。
12.根据权利要求11所述的显示装置,
所述第2电极和所述第2电源线构成在所述多个发光像素共用地设置的共用电极的一部分,与所述电源供给单元电连接以使得从所述共用电极的周围施加电位。
13.根据权利要求12所述的显示装置,
所述第2电极使用由金属氧化物构成的透明导电性材料形成。
14.根据权利要求10所述的显示装置,
所述发光元件是有机EL元件。
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