JP2002511608A - 電力消費の少ないモードを有するディスプレイ制御デバイス - Google Patents

電力消費の少ないモードを有するディスプレイ制御デバイス

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Abstract

(57)【要約】 発光ディスプレイ（2）のディスプレイ制御デバイス（30）において、可視的表示パターンを規定する表示データを受け取る入力手段（32,33）と、表示データを処理してディスプレイのピクセルを制御するための制御データを生成するとともに、表示データにより規定されたパターンを表示するようにピクセルを制御する第１の標準動作モードと、パターン表示を維持しつつ減少した電力消費で動作するようにディスプレイのピクセルのセットを制御する第２の電力節約モードとを有する処理手段（33,34,35）と、ピクセルに接続してピクセルに制御データを送信する出力手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特に電力消費を減少させる目的のディスプレイコントローラおよび発
光ディスプレイの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な用途のディスプレイデバイスは、典型的にローおよびカラムに直交し
て配置されたピクセルのマトリクスを有する。ピクセルはディスプレイ制御デバ
イスにより個別に制御可能であり、その制御デバイスはディスプレイに接続され
て各ピクセルを個別にアドレスするとともにその状態を個別に制御する。多くの
応用において、ディスプレイの電力消費を減少させる必要がある。これは、ディ
スプレイがバッテリーで電源供給されるとともに、ＬＥＤ、電界放射デバイス、
もしくは有機または無機エレクトロルミネッセントデバイスなどのデバイスによ
り提供される発光ピクセルにより形成されるポータブルコンピュータなどの応用
においてそうである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ディスプレイデバイスの効率を改善する多くの努力は、デバイスの構造的観点
、例えば外部量子効率の改善に向けられてきた。しかし、これらの開発はデバイ
ス効率の比較的小さな増大効果を有する傾向がある。
【０００４】 本発明の１つの目的は、デバイスの制御方法および／または手段の改善により
、ディスプレイデバイスの効率を高めることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、発光ディスプレイのディスプレイ制御デバイス
が提供され、そのデバイスは、可視的表示パターンを規定する表示データを受け
取る入力手段と、表示データを処理してディスプレイのピクセルを制御するため
の制御データを生成するとともに、表示データにより規定されたパターンを表示
するようにピクセルを制御する第１の標準動作モードと、パターン表示を維持し
つつ減少した電力消費で動作するようにディスプレイのピクセルのセットを制御
する第２の電力節約モードとを有する処理手段と、ピクセルに接続してピクセル
に制御データを送信する出力手段と、を備える。
【０００６】 本発明の第２の観点によれば、発光ディスプレイのディスプレイ制御デバイス
が提供され、そのデバイスは、可視的表示パターンを規定する表示データを受け
取る入力手段と、表示データを処理してディスプレイのピクセルを制御するため
の制御データを生成するとともに、表示データにより規定されたパターンを表示
するようにピクセルを制御する第１の標準動作モードと、減少した電力消費で動
作するようにディスプレイ領域の一部のピクセルのセットを制御する第２の電力
節約モードとを有する処理手段と、ピクセルに接続してピクセルに制御データを
送信する出力手段と、を備える。
【０００７】 ピクセルのセットは、ディスプレイのピクセルの全てまたはいくつかのみを含
むことができる。ピクセルのセットがディスプレイのピクセルのいくつかのみを
含む場合、それらは好ましくは近接するピクセルである。ピクセルのセットは好
ましくはディスプレイのユーザインターフェース領域（例えばメニューまたはア
イコン）またはテキストにより占められたディスプレイの領域を示す。
【０００８】 電力節約動作モードでは、ピクセルのセットは、標準動作モードに対してピク
セルの輝度が反転され（適当には、ピクセルのセットの相対的コントラストを維
持しつつ）、または標準動作モードに対してピクセルの輝度が減少する（適当に
は、ピクセルのセットの相対的コントラストを減少しつつ）ように制御される。
【０００９】 ディスプレイ制御デバイスは、それ自体で電力節約モードに出入りする時を決
定することができ、または、そうすべき旨の指示を他のデバイスから受け取るこ
とができる。ディスプレイ制御デバイスは、関連するデバイス（適当には、表示
データを生成するデバイス）のユーザ入力手段（例えばマウスまたはキーボード
）の動作を（直接的または間接的に）監視する監視手段を含むことができる。ま
た、ディスプレイ制御デバイスは、ユーザ入力手段の最後の操作からの期間を計
り、所定期間より長い時間が経過した場合に、処理手段に電力節約動作モードに
入らせるタイミング手段を備えることができる。監視手段は、ユーザ入力手段に
応答して標準動作モードに入るように処理手段を制御することができる。ピクセ
ルのセットがディスプレイの局部的領域（例えばユーザインターフェース領域）
を示す場合、監視手段は、その局部的領域へまたはその近傍へのポインタ（例え
ばマウスポインタまたはカーソル）のユーザインターフェース手段による移動に
応じて標準動作モードへ入るように処理手段を制御することができる。
【００１０】 電力節約動作モードでは、前記セット以外のピクセルは好ましくは標準動作モ
ードで制御される。その代わりに、ディスプレイの２つ以上のピクセルのセット
を同様または異なる電力節約スキームで制御することができる。
【００１１】 パターンは好ましくは微分されたピクセル輝度のパターンである。パターンが
維持されると、好ましくは輝度の相対的な差が維持される。
【００１２】 本発明の第３の観点によれば、上述のディスプレイ制御デバイスとディスプレ
イとが提供される。ディスプレイは好ましくは複数のピクセルを有する。ピクセ
ルは直交するグリッド配置とすることができ、または別の標準的配置とし、また
は不規則に配置することができる。
【００１３】 ディスプレイは好ましくは発光ディスプレイであり、好ましくは有機発光ディ
スプレイである。ピクセルは好ましくは発光領域を含み、それは適当には発光の
ための有機発光材料および／または薄膜トランジスタ制御回路を含む。ピクセル
の１つの好適な構造は、適当にはアノードおよびカソード電極である２つの電荷
キャリア注入層間に有機発光材料層を有するものである。そのようなピクセルの
いくつかの好適な材料は以下のものである。 ・電荷キャリア注入層（ホール注入層）の１つは、好ましくは4.3eVを超える仕
事関数を有する。その層は、インジウム−錫酸化物（「ITO」）または酸化錫（
「TO」）などの金属酸化物を含むことができる。他方の電荷キャリア注入層（電
子注入層）は好ましくは3.5eV未満の仕事関数を有する。その層は適当には、低
仕事関数の金属（Ca、Ba、Yb、Sm,、Liなど）、またはそれら１つ以上の金属を
含む合金であって任意的に他の金属（例えばAl）を含むものとすることができる
。少なくとも１つの電極層は適当には光透過性であり、適当にピクセルからの発
光周波数において好ましくは透明である。 ・発光材料と電荷キャリア注入層の間に、１つ以上の電荷移動層を設けることが
できる。移動層は、適当には、ポリスチレンスルフォン酸をドープしたポリエチ
レンジオキシチオフェン（「PEDOT-PSS」）、および／または、ポリ（2,7-(9,9-
ジ-n-オクチルフルオレン)−（1,4-フェニレン-（4-イミノ（安息香酸））-1,4-
フェニレン-(4-イミノ（安息香酸）)）-1,4-フェニレン））（「BFA」）、およ
び／またはポリアニリン、および／またはPPVを含む１つ以上のポリマーを含む
ことができる。 ・発光層は、適当にはポリマー、好ましくは共役または部分的共役ポリマーであ
る１つ以上の有機材料を含むことができる。適当な材料は、ポリ（p-フェニレン
ビニレン）（「PPV」）、ポリ(2-メトキシ-5(2’-エチル)ヘキシルオキシフェニ
レン-ビニレン)（「MEH-PPV」）、PPV派生物（例えば、ジアルコキシまたはジア
ルキル派生物）、ポリフルオレン、および／またはポリフルオレンセグメント、
PPV、および／または関連するコボリマー、ポリ（2,7-(9,9-ジ-n-オクチルフル
オレン)-(1,4-フェニレンー((4-セクブチルフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン)
）（「TFB」）、ポリ2,7-(9,9-ジ-ｎ-オクチルフルオレン)-（1,4-フェニレン-(
(4-メチルフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン-((4-メチルフェニル)イミノ)-1,4
フェニレン））、ポリ（2,7-(9,9-ジ-n-オクチルフルオレン)-(1,4-フェニレン-
((4-メトキシフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン-((4-メトキシフェニル)イミノ)
-1,4-フェニレン)）（「PFMO」）、F8またはF8BTを含むコポリマーを含む。代替
的材料は、例えばAlq3などの有機分子発光材料、または従来技術において既知の
あらゆる小イオウ華分子または共役ポリマーエレクトロルミネッセント材料を含
む。
【００１４】 処理手段は適当には、フォトディテクタに応答し、フォトディテクタが所定閾
値未満の輝度を検出した時に、電力節約モードに入り、またはディスプレイの全
てまたは部分の輝度を下げる。処理手段は、フォトディテクタの出力に応じて他
の処理を実行することができる。閾値は、フォトディテクタの出力に応じて実行
されるより複雑な電力節約ルーチンにおいて１つのステップを示す。例えば、検
出光が減ると、ディスプレイの電力を徐々に下げる。フォトディテクタは好まし
くはディスプレイ上に入射した光の表示を検出するように構成される。これを達
成するための１つのステップは好ましくはディスプレイから放射された光からデ
ィテクタを光学的に隔離することである。処理手段は１つ以上のそのようなフォ
トディテクタに応答することができる。もっとも好適には、各フォトディテクタ
がディスプレイ内、例えばディスプレイのピクセルとして配置されるが、以下に
述べるように他の解決法も可能である。ディスプレイの領域は１つ以上のフォト
ディテクタに応じて独立に制御可能である。
【００１５】 ディスプレイおよび／またはディスプレイコントローラは適当にはバッテリー
電源供給され、および／またはバッテリーによる電源供給に適合したものである
。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明を図面を参照して以下に例示的に説明する。
【００１７】 図１は、有機発光ディスプレイデバイスのいくつかのピクセルを示す。ピクセ
ルは直交するローとカラムに配置される。ディスプレイ全体のサイズは100×100
ピクセルから1000×1000ピクセルであるが、それより大きいまたは小さいサイズ
、および各側部が異なる数のピクセルであるサイズも可能である。
【００１８】 図２は、図１のピクセルユニット１の断面を示す。ディスプレイは、ガラスシ
ートなどの光透過性基板１０上に形成される。ガラスシート上には従来の薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）回路が蒸着され（一般的に１１で示す）、アクティブマト
リクスディスプレイ制御回路を規定する。アクティブマトリクス回路は以下によ
り詳細に説明する。アクティブマトリクス回路はアノード電極１２で終わる。ア
ノード電極は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）などの光透過性導電性材料から
なる。SiO2などの絶縁材料のバンク層１３がＴＦＴ回路上に蒸着され、図示のよ
うにパターン付けされ、アノード電極上にバンク層を通る穴を残す。次に、有機
発光材料１４を蒸着する。有機材料はデバイス全体上の層として蒸着することが
でき（例えば前駆体ポリマーのスピンコーティングにより）、次に個々のピクセ
ルまたはピクセル領域を形成するようにパターン付けされ、もしくは、特に各々
が異なる色の光を発するピクセルを有するマルチカラー（例えば、赤／緑／青）
デバイスの場合にはピクセル／領域を個別に（例えばインクジェットプリンティ
ングにより）蒸着することができる。結果として得られる有機材料層は1000ナ程
度の厚さである。インクジェットプリンティングにより発光材料を蒸着するため
に、その材料をインクジェットプリンタスプレーヘッドによりスプレーすること
ができる。適当なスプレー周期は毎秒14,400滴であり、小滴の量は30plである。
最後に、例えばアルミニウム：リチウム合金であるカソード電極１５をデバイス
全体の上に蒸着する。
【００１９】 例えば、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（「PPV」）またはポリ（２−メト
キシ−５（２’−エチル）ヘキシルオキシフェニレン−ビニレン）（「MEH-PPV
」）などの共役ポリマー、またはトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウ
ム（Alq3）などの小分子材料などの多数の材料を層１４に使用することができる
。そのような材料の詳細は、例えばPCT/WO90/13148及びUS4,539,507に見られ、
それら両方をここに参考文献として取り入れる。
【００２０】 図３は、ピクセルユニット１に関連するＴＦＴ回路の回路図を示す。発光領域
自体はブロック１４として示され、それは電極１２と１５の間に接続される。Ｔ
ＦＴ回路は３つのラインから入力を受け取る：ロー電極２０、カラム電極２１、
および電流供給電極２２。電流供給電極２２はディスプレイデバイスのすべての
ピクセルのＴＦＴ回路に接続され、ディスプレイのピクセルからの発光に十分な
電圧が電極２２と電極１５の間に常に印加される。ローとカラムのあらゆる組は
単一のピクセルで交差するので、各ピクセルはそのローおよびカラム電極により
個別にアドレスすることができる。ローおよびカラム電極２０、２１に電圧が印
加されると、スイッチングトランジスタ２４がオンとなり、記憶キャパシタ２５
が充電される。次に電極２０および２１をオフにし、別のピクセルをアドレスす
ることができる。キャパシタ２５が充電されるので、電流トランジスタ２６がス
イッチオンされ、電極２３に印加される電圧がピクセルに印加され、ピクセルを
発光させる。ピクセルの輝度は電極２１および２２によりキャパシタ２５の充電
（および、それによりトランジスタ２６のターンオン状態）を制御することによ
り制御することができる。
【００２１】 図４はディスプレイデバイス２の制御のための構成を示す。ディスプレイデバ
イスはディスプレイコントローラ３０に接続され、ディスプレイコントローラ３
０はディスプレイデバイスと、コンピュータ３１などのビデオデータソースとの
間のインターフェースとして機能する。（ディスプレイコントローラはディスプ
レイと一体とすることができる。）コンピュータ３１はライン３２によりビデオ
データをディスプレイコントローラへ供給する。ビデオデータはディスプレイ上
に表示されるべき可視的パターンを規定する。ディスプレイコントローラは、ビ
デオデータを受信するプロセッサ３３と、プロセッサのための命令を記憶するメ
モリ３４と、プロセッサにより一時的記憶として使用されるメモリ３５と、ディ
スプレイ２のローおよびカラム電極に３７で接続されたマルチプレクサ３６と、
を備える。また、３８でディスプレイコントローラは電極２３と１５に定電圧を
供給する。
【００２２】 コンピュータ３１からのビデオデータは、プロセッサ３３により（メモリ３４
に記憶された命令に基づいて）メモリ３５のビデオメモリ空間に、ビデオデータ
によるディスプレイの各ピクセルの状態を規定する情報として記憶される。単純
なデバイスでは、その状態は、単に「オン」または「オフ」であるが、より複雑
なデバイスでは輝度情報を記憶することが必要な場合があり、プロセッサは３２
でのビデオ供給の色情報を個々の単一色（例えば、赤、緑、青）ピクセルについ
ての情報に変換することが必要な場合がある。また、メモリ３４中の命令とメモ
リ３５中の解釈されたビデオデータとに基づいて、プロセッサは情報をマルチプ
レクサ３６へ出力してディスプレイをリフレッシュする。
【００２３】 また、コンピュータ３１は、例えばその動作モードを変更するために、プロセ
ッサ３０へ命令を送ることができる。プロセッサはその動作モードについての情
報をメモリ３５に記憶することができる。特に、ディスプレイコントローラがコ
ンピュータ３１（またはビデオ情報の代替的ソース）と一体である場合には、プ
ロセッサ３０は、特にキーの押し下げやマウスの移動などのイベントをチェック
するために、コンピュータ（またはほかのソース）の状態を適当に監視すること
ができる。
【００２４】 標準動作モードでは、ディスプレイコントローラはビデオデータにより規定さ
れるようにピクセルを制御する。典型的な液晶表示装置（ＬＣＤ）とは異なり、
このデバイスの各ピクセルが使用する電力はピクセルの輝度と独立ではない。こ
の特徴を利用して、ディスプレイコントローラは、ディスプレイの電力消費を減
少させるために使用できるいくつかの機能を実行する。
【００２５】 まず第１に、ディスプレイコントローラはディスプレイの全てのピクセルの輝
度を反転させることができる：暗いピクセルを明るく、オフのピクセルをオンに
など。これは、（例えば）コンピュータ３１の命令下で、またはコンピュータ３
１のユーザ入力デバイスの操作などのイベントに応じて、またはある特定のイベ
ントから所定時間が経過したことに応じて、もしくはディスプレイ自体の状態に
応じて行うことができる。ディスプレイ２の各ピクセルは、明るいほど多くの電
力を使用する。したがって、画面のほとんどが明るい場合、ディスプレイの輝度
を反転させることは電力を節約する。一例は、ディスプレイがテキストを表示し
ている時である。典型的にテキストの文字は背景に比べてディスプレイのかなり
少ない部分を占めるので、明るい背景に暗いテキストではなく、暗い背景に明る
いテキストというフォーマットを使用することにより、相当量の電力（可能なら
９０％）を節約することができる。しかし、ユーザは明るい背景に暗いテキスト
の構成を好む。これを可能とするために、このシステムは以下の種類の動作を提
供し、それらは単なる例示である。以下の時に、ディスプレイを反転させて電力
を節約する（適当には比較的低い背景輝度を実行する）。 １．そうするように直接指示を受けたとき、 ２．コンピュータのユーザ入力デバイス（例えばキーボード３９および／または
マウス４０）の動作から所定時間（例えばユーザが設定する）が経過したとき、
３．ディスプレイコントローラがディスプレイの状態を監視することにより（メ
モリ３５の内容から、もしくは３８に与えられた電力から）、ディスプレイの輝
度が反転したならばそれが電力を節約することを検出した時。最小時間遅延を１
回の反転から次の反転の間に指定してディスプレイのフリッカリングを減少させ
る。 ４．テキストがディスプレイの所定領域（例えばユーザが設定する）上に表示さ
れている時。 ５．残りのバッテリー電力が所定以下の場合（例えばユーザが設定したレベル）
。
【００２６】 以下の場合は、ディスプレイを反転して電力節約状態を維持することができる
（例えば、） １．そうするように直接指示された場合。 ２．コンピュータのユーザ入力デバイスの１つが動作している時。 ３．テキストが、ディスプレイの所定面積（例えばユーザが設定する）未満に表
示されている時。
【００２７】 ユーザは、どの状態がディスプレイの反転をすべきかを選択するようにシステ
ムを構成することができる。選択された状態は、ディスプレイコントローラ３０
のモードに対応することができ、それはコンピュータ３１により選択することが
できる。状態は組み合わせて適用することができる−例えば、テキストがディス
プレイの所定（例えばユーザが設定する）面積を超えて表示されており、かつ、
コンピュータのユーザ入力デバイスの操作から所定時間が経過した時に、電力節
約モードへの切り替えを指定する。
【００２８】 低電力「ホワイト−オン−ブラック」モードを使用することにより、上述の種
類の有機エレクトロルミネッセントディスプレイを（テキストを表示するアプリ
ケーションにおいて）投射して１０Ｖ未満の駆動電圧で0.1mA/cm2程度の時間平
均電流密度で動作することができ、１mW/cm2未満の電力消費を与える。
【００２９】 図５は、マイクロソフト（登録商標）ウィンドウズ環境における典型的なコン
ピュータ表示を示す。他の環境と同様に（特に、グライフィカルユーザインター
フェース環境）、ディスプレイは、メニューなどのユーザインターフェース形態
；ウィンドウ４１、プログラム形態４２を制御するまたはプログラムを起動する
ボタン；および、メニューバー４３、ステータスインジケータ４４、タイトルバ
ー４５、スライダ４６およびツールバー４７などの標準的グラフィカルウィンド
ウ形態を示す領域（一般的に図５で４０で示す）を含む。これらのユーザインタ
ーフェース形態は通常は画面上の一定の位置に表示され、コンピュータディスプ
レイが動作状態である多くの時間それらはユーザに必要ではない。
【００３０】 本システムの第２の電力節約機能は、そのようなユーザインターフェース形態
により占有されるディスプレイの暗いまたはオフされた領域の輝度を反転する（
例えば輝度を均一に下げる）ことである。ここでも、そのような電力節約状態は
、以下の場合に、多数のイベントの１つ以上のイベントの１つみまたは組み合わ
せによってトリガすることができる： １．そうするように直接指示された場合。 ２．コンピュータのユーザ入力デバイス（例えばキーボードおよび／またはマウ
ス）の動作から所定時間（例えばユーザが設定）経過した時。 ３．問題のユーザインターフェース形態の使用から所定時間（例えばユーザが設
定）が経過した時。 ４．ディスプレイコントローラが（メモリ３５から）ディスプレイ状態を監視す
ることにより、１つ以上のユーザインターフェース形態について電力節約状態が
使用されればそれが電力を節約することを検出した時。最小時間遅延を１つの変
更から次の変更の間に指定してフリッカリングを減少させることができる。 ５．バッテリー残量が所定（例えばユーザが設定したレベル）以下である時。
【００３１】 ユーザインターフェース形態の表示は、以下の場合にその自然状態に戻ること
ができる： １．そうするように直接指示された場合。 ２．コンピュータのユーザ入力デバイスの１つが操作された時。 ３．ユーザインターフェース形態の外観が変化した時。 ４．ポインタ（例えばマウスポインタ）がその形態上またはその近くへ移動した
場合。 ５．バッテリー残量が所定（例えばユーザが設定する）レベル以上、または他の
電力源が利用可能である場合。
【００３２】 この場合も、ユーザは、これらの環境のどれがディスプレイの反転を生じさせ
るべきかを選択するようにシステムを構成することができる。選択された環境は
ディスプレイコントローラ３０のモードに対応することができる。環境は組み合
わせて適用することができる。
【００３３】 この第２の電力節約の観点の別の長所は、多くのユーザインターフェース形態
がディスプレイ上の一カ所に長い時間とどまるので、それらはディスプレイのよ
く使う部分のディスプレイ劣化（「ウィンドウの焼き付き」）を加速させるとい
う問題を扱うことである。これは、少なくとも部分的な時間にわたり、その形態
の輝度を減少させるか、またはそれらを全く表示しないことにより処理すること
ができる。
【００３４】 ディスプレイ上の全てのユーザインターフェース形態の輝度は一体的または独
立に調整することができる。
【００３５】 ユーザインターフェース形態は、プロセッサ３３が実行するパターンマッチン
グルーチンか、またはディスプレイコントローラに特にユーザインターフェース
形態の位置を知らせるためにコンピュータがディスプレイコントローラに送る直
接的な情報により検出される。
【００３６】 ユーザインターフェース形態の強さが減少すると、テキストおよび／または他
の情報をキーボード上で移動し、画面全体にわたる積分光出力を時間平均する。
【００３７】 明るい光がディスプレイ上に入射すると、反射光量が高くなり、ディスプレイ
のコントラストが下がり、ユーザが表示画像を見ることが難しくなる。この効果
はディスプレイの輝度を上げることにより対処できるが、それはディスプレイの
電力消費を増加させ、その期待される寿命を短くする。この問題の解決策は、デ
ィスプレイをどのように動作させるべきであるかを決定する際の別のパラメータ
として周囲光レベルを使用することである。１つのアプローチは、ディスプレイ
の横にフォトディテクタを設けて入射光を測定することである。次に、ディスプ
レイコントローラを、フォトディテクタの出力を受け取り、フォトディテクタに
応答して、フォトディテクタにより検出された入射光の強度が増加した場合にデ
ィスプレイの輝度を上げるように構成する。
【００３８】 ディスプレイの横のフォトディテクタはディスプレイとは別個の構成要素とす
ることができ（例えば、ディスプレイの周囲またはパッケージに取り付ける）、
またはディスプレイと一体化することもできる。ディテクタをディスプレイと一
体化するためには、ディテクタをディスプレイと同一基盤上に蒸着し、および／
または、ディスプレイの１つ以上の他の構成要素（例えばディスプレイのピクセ
ルを構成する１つ以上の材料層）と共用することができる。そのようなディテク
タは、有機、無機、またはハイブリッドディテクタとすることができ、ディスプ
レイと同一構造または異なる構造とすることができる。ディテクタは理想的には
、検出した光がディスプレイ自体の上に入射した光を直接的または間接的に示す
ように構成すべきである。
【００３９】 ディテクタをディスプレイから光学的に隔離し、ディテクタがディスプレイ自
体から放射された光を検出しないようにすべきである。これは、ディテクタとデ
ィスプレイとの間の不透明のバリアにより、またはディスプレイが放射していな
い時、例えばディスプレイのリフレッシュ周期中にディテクタが周囲光を測定す
ることにより達成することができる。
【００４０】 より洗練された解決策は、ディスプレイの周辺に複数のフォトディテクタを設
ける、例えば各々がディスプレイの角に位置するように４個のディテクタを設け
ることである。次に、ディスプレイコントローラは、全てのディテクタが検出し
た輝度に応じてディスプレイの輝度を制御することができる。１つの可能性は、
ディスプレイ全体の輝度を全てのディテクタにより検出された輝度の関数（例え
ば平均または最大値）に応じて調整することである。別の可能性は、ディスプレ
イの複数の領域の輝度を独立に調整する、例えばその領域にもっとも近いディテ
クタで検出された輝度に応じて調整することである。後者の場合、複数の領域の
境界の輝度を制御してディスプレイの輝度の差を平滑化することが有益である。
これらの解決策は、ディスプレイ上の入射光がディスプレイ領域にわたってかな
り不均一であるような大型ディスプレイ（例えば10cm×10cmを超える）について
特に役立つ。
【００４１】 さらに進歩した解決策は、１つ以上のフォトディテクタをディスプレイ自体と
一体化することである。１つのアプローチは、ディスプレイのピクセルをフォト
ディテクタとして使用することである。ピクセルは放射を停止し、逆バイアスさ
れ、それによりフォトディテクタとして機能する。結果として得られる信号がデ
ィスプレイコントローラへ、できればアンプなどの他の機器を通じて送られ、上
述のように使用される。測定ステップは好ましくは短時間のものとし、ピクセル
による光放射が妨害されて妨げられないようにする。測定ステップはディスプレ
イのリフレッシュ周期中に実行することができ、もしくはディスプレイ全体また
は検出のために使用されるピクセルからの放射を一時的に停止して測定できるよ
うにする。ディスプレイの１つ以上のピクセルをこのように使用することができ
、例えば離隔したピクセルのグリッドを検出のために使用することができる。大
型ディスプレイでは、ディスプレイの周囲から遠い位置での入射光が測定できる
ので、これは特に有益である。
【００４２】 周囲光のレベルは短時間の間に大きく変わることはあまりないので、周囲光を
検出するステップはあまり頻繁に行わない（例えば、５秒または１０秒またはそ
れ以上に一度）。その代わりに、周囲の光をより頻繁に検出することもできる。
【００４３】 所定の閾値を超える周囲光の検出は、上述の電力節約モードの１つをトリガす
る（それ自体により、または別のイベントとの関連により）別のイベントとする
ことができる。
【００４４】 上述の複数の原理を組み合わせて、ユーザの無活動または部分的無活動中の段
階的電力減少を提供することができる。例えば、第１の期間後に第２の電力節約
形態を実行して１つ以上のユーザインターフェース形態の強度を減少させ、第２
の（より長い）期間後に第１の電力節約形態を実行してディスプレイのテキスト
領域または全領域の輝度を反転することができる。最後に、第３のさらに長い期
間後にディスプレイをオフにすることができる。
【００４５】 上述の原理は他の種類のディスプレイに適用することができる。例えば、パッ
シブマトリクスディスプレイ（各ピクセルがそのローおよびカラム線の間に接続
され、それらにより記憶回路なしで直接的に駆動される）を使用することができ
る。有機発光ピクセルを無機発光ピクセルに置換することができる。ピクセルの
ための代替的デバイスは、電界放射デバイス、無機エレクトロルミネッセントデ
バイス、および一般的なＬＥＤデバイスを含む。ピクセルを、重ねたＬＣＤディ
スプレイ面の１つ以上のＬＤＣピクセルのためのバックライトとして使用するこ
とができる。ピクセルは、異なる形状（例えば特殊な部分キャラクター形状）と
し、または異なるアレイ構成（例えば非直交）中に配置することができる。その
ような具体例の１つは英数字キャラクターディスプレイである。ディスプレイは
モノクロまたはカラー（例えば、赤、緑、青のグループのピクセルを有する）と
することができる。
【００４６】 コンピュータ３１として上述したユニットは、例えばポータブルデスクトップ
コンピュータ、ポータブルディジタルアシスタント（「ＰＤＡ」）または携帯電
話とすることができる。
【００４７】 上述のユーザ入力デバイスの動作はあらゆる適当な動作とすることができる。
例えば、マウスの移動またはキーボード上のあらゆるキーの押し下げ、または所
定の（例えばユーザが設定）動作または動作のシーケンス、例えば同時にキーの
組み合わせを押すこと。トラックボール、タッチパッドなどの他のユーザ入力デ
バイスを使用することができる。
【００４８】 上述の直接指示はユーザからとすることができ（メニューコマンド、タイプさ
れたコマンド、または機械的スイッチ）、またはデバイス３１からディスプレイ
コントローラ３０へのものとすることができる。
【００４９】 本発明は、それが現在請求の範囲に記載されている発明に関連するか否かにか
かわらず、暗示的または明示的またはあらゆる一般化によりここに記載されたあ
らゆる形態またはその組み合わせを含む。上述の記載から、本発明の視野の範囲
内で種々の変形が可能であることが当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 有機発光ディスプレイデバイスのいくつかのピクセルの平面図である。
【図２】 ピクセルの１つを示す図１におけるラインＡ−Ａ'におけるデバイスの断面で
ある。
【図３】 図２のピクセルの回路図を示す。
【図４】 マルチピクセルデバイスおよびその制御装置の概略図である。
【図５】 典型的なコンピュータ画面表示を示す。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載のディスプレイ制御デバ
イスと、ディスプレイと、該ディスプレイ上に入射する光の表示を検出するよう
に構成されたフォトディテクタとを備えるディスプレイユニット。
【請求項６】 ディスプレイのピクセルは発光材料を含む請求項５に記載の
ディスプレイユニット。
【請求項７】 ピクセルは発光のための有機発光材料を含む請求項６に記載
のディスプレイユニット。
【請求項８】 ピクセルは直交するマトリクスに配置される請求項６または
７に記載のディスプレイユニット。
【請求項９】 ピクセルは薄膜トランジスタ制御回路を含む請求項６ないし
８のいずれかに記載のディスプレイユニット。
【請求項１０】 ディスプレイはパッシブマトリクスディスプレイである請
求項６ないし９のいずれかに記載のディスプレイユニット。
【請求項１１】 各フォトディテクタはディスプレイの周囲に配置されてい
る請求項５ないし１０のいずれかに記載のディスプレイユニット。
【請求項１２】 各フォトディテクタはディスプレイ内に配置されている請
求項５ないし１０のいずれかに記載のディスプレイユニット。
【請求項１３】 各フォトディテクタはディスプレイのピクセルである請求
項１２に記載のディスプレイユニット。
【請求項１４】 請求項５ないし１３のいずれかに記載のディスプレイユニ
ットを備えるバッテリー電源供給型電子デバイス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/32 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３３２Ｂ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，Ｋ Ｐ，ＵＳ (72)発明者 ピヒラー・カール アメリカ合衆国 ニューヨーク 12590 ワッピンジャーズ フォールズ ヒルサイ ド アヴェニュー 18 フロアー２ Ｆターム(参考） 5B011 EB09 LL11 LL15 5B069 BB13 5C080 AA06 AA07 AA18 BB05 CC03 DD26 EE28 FF09 GG02 JJ02 JJ03 JJ06

Claims (35)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光ディスプレイのディスプレイ制御デバイスにおいて、 可視的表示パターンを規定する表示データを受け取る入力手段と、 表示データを処理してディスプレイのピクセルを制御するための制御データを
    生成するとともに、表示データにより規定されたパターンを表示するようにピク
    セルを制御する第１の標準動作モードと、パターン表示を維持しつつ減少した電
    力消費で動作するようにディスプレイのピクセルのセットを制御する第２の電力
    節約モードとを有する処理手段と、 ピクセルに接続してピクセルに制御データを送信する出力手段と、を備えるデ
    ィスプレイ制御デバイス。
  2. 【請求項２】 ピクセルのセットは、ディスプレイの全てのピクセルを含む
    請求項１に記載のディスプレイ制御デバイス。
  3. 【請求項３】 ピクセルのセットは、ディスプレイの全領域の一部のみを占
    める請求項１に記載のディスプレイ制御デバイス。
  4. 【請求項４】 ピクセルのセットはディスプレイのユーザインターフェース
    領域に関連する請求項１または３に記載のディスプレイ制御デバイス。
  5. 【請求項５】 ピクセルのセットは、ディスプレイのテキスト表示領域に関
    連する請求項１または３に記載のディスプレイ制御デバイス。
  6. 【請求項６】 電力節約モードでは、ピクセルのセットは、標準動作モード
    に対してピクセルの輝度が反転するように制御される請求項１ないし５のいずれ
    かに記載のディスプレイ制御デバイス。
  7. 【請求項７】 電力節約モードでは、ピクセルのセットは、標準動作モード
    に対してピクセルの輝度が減少するように制御される請求項１ないし５のいずれ
    かに記載のディスプレイ制御デバイス。
  8. 【請求項８】 関連するデバイスのユーザ入力手段の操作を監視する監視手
    段を備える請求項１ないし７のいずれかに記載のディスプレイ制御デバイス。
  9. 【請求項９】 ユーザ入力手段の最後の操作からの期間を計り、所定期間よ
    り長い時間が経過した場合に、処理手段を電力節約動作モードに入らせるタイミ
    ング手段を備える請求項８に記載のディスプレイ制御デバイス。
  10. 【請求項１０】 監視手段は、ユーザ入力手段に応答して標準動作モードに
    入るように処理手段を制御する請求項８または９に記載のディスプレイ制御デバ
    イス。
  11. 【請求項１１】 処理手段は、フォトディテクタに応答して電力節約モード
    に入る請求項１ないし１０のいずれかに記載のディスプレイ制御デバイス。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかに記載のディスプレイ制御
    デバイスと、ディスプレイとを備えるディスプレイユニット。
  13. 【請求項１３】 ピクセルは、発光のための有機発光デバイスを含む請求項
    １２に記載のディスプレイユニット。
  14. 【請求項１４】 ピクセルは直交するマトリクス状に配置される請求項１２
    または１３に記載のディスプレイユニット。
  15. 【請求項１５】 ピクセルは薄膜トランジスタ制御回路を含む請求項１２な
    いし１４のいずれかに記載のディスプレイユニット。
  16. 【請求項１６】 ディスプレイはパッシブマトリクスディスプレイである請
    求項１２ないし１５のいずれかに記載のディスプレイユニット。
  17. 【請求項１７】 ディスプレイ上に入射する光の表示を検出するように配置
    された少なくとも１つのフォトディテクタを含む請求項１２ないし１６のいずれ
    かに記載のディスプレイユニット。
  18. 【請求項１８】 各フォトディテクタはディスプレイの周辺に配置される請
    求項１７に記載のディスプレイユニット。
  19. 【請求項１９】 各フォトディテクタはディスプレイ内に配置される請求項
    １７に記載のディスプレイユニット。
  20. 【請求項２０】 各フォトディテクタはディスプレイのピクセルである請求
    項１９に記載のディスプレイユニット。
  21. 【請求項２１】 請求項１２ないし２０のいずれかに記載のディスプレイユ
    ニットを含むバッテリー電源の電子デバイス。
  22. 【請求項２２】 発光ディスプレイのディスプレイ制御デバイスにおいて、 可視的表示パターンを規定する表示データを受け取る入力手段と、 表示データを処理してディスプレイのピクセルを制御するための制御データを
    生成するとともに、表示データにより規定されたパターンを表示するようにピク
    セルを制御する第１の標準動作モードと、減少した電力消費で動作するようにデ
    ィスプレイ領域の一部のピクセルのセットを制御する第２の電力節約モードとを
    有する処理手段と、 ピクセルに接続してピクセルに制御データを送信する出力手段と、を備えるデ
    ィスプレイ制御デバイス。
  23. 【請求項２３】 ピクセルのセットはディスプレイのユーザインターフェー
    ス領域のものである請求項２２に記載のディスプレイ制御デバイス。
  24. 【請求項２４】 ピクセルのセットはディスプレイのテキスト表示領域のも
    のである請求項２２に記載のディスプレイ制御デバイス。
  25. 【請求項２５】 電力節約モードでは、ピクセルのセットは、標準動作モー
    ドに対してピクセルの輝度が反転するように制御される請求項２２ないし２４の
    いずれかに記載のディスプレイ制御デバイス。
  26. 【請求項２６】 電力節約モードでは、ピクセルのセットは、標準動作モー
    ドに対してピクセルの輝度が減少するように制御される請求項２２ないし２４の
    いずれかに記載のディスプレイ制御デバイス。
  27. 【請求項２７】 関連するデバイスのユーザ入力手段の操作を監視する監視
    手段を備える請求項２２ないし２６のいずれかに記載のディスプレイ制御デバイ
    ス。
  28. 【請求項２８】 ユーザ入力手段の最後の操作からの期間を計り、所定期間
    より長い時間が経過した場合に、処理手段に電力節約動作モードに入らせるタイ
    ミング手段を備える請求項２７に記載のディスプレイ制御デバイス。
  29. 【請求項２９】 監視手段は、ユーザ入力手段に応答して標準動作モードに
    入るように処理手段を制御する請求項２７または２８に記載のディスプレイ制御
    デバイス。
  30. 【請求項３０】 請求項２２ないし２９のいずれかに記載のディスプレイ制
    御デバイスと、ディスプレイとを備えるディスプレイユニット。
  31. 【請求項３１】 ピクセルは発光のための有機発光材料を含む請求項３０に
    記載のディスプレイユニット。
  32. 【請求項３２】 ピクセルは直交マトリクス状に配置される請求項３０また
    は３１に記載のディスプレイユニット。
  33. 【請求項３３】 ピクセルは薄膜トランジスタ回路を含む請求項３０ないし
    ３２のいずれかに記載のディスプレイユニット。
  34. 【請求項３４】 ディスプレイはパッシブマトリクスディスプレイである請
    求項３０ないし３３のいずれかに記載のディスプレイユニット。
  35. 【請求項３５】 請求項３０ないし３３のいずれかに記載のディスプレイユ
    ニットを含むバッテリー電源の電子デバイス。
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