JP2007333768A - ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法に関し、例えば有機ＥＬ素子等の電流駆動型発光素子を用いたディスプレイ装置に適用して、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整する。
【解決手段】本発明は、電流駆動型発光素子である有機ＥＬ素子４と、この素子４の駆動電流を出力する定電流回路１３と、この素子を時間変調方式により定電流回路１３の駆動電流で駆動する駆動トランジスタＴｒ１とを設けるようにして、表示部に設けられた全画素の駆動電流を設定する輝度調整回路を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法に関し、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子等の電流駆動型発光素子を用いたディスプレイ装置に適用することができる。本発明は、電流駆動型発光素子と、この素子の駆動電流を出力する定電流回路と、この素子を時間変調方式により定電流回路の駆動電流で駆動する駆動トランジスタとを設けるようにして、表示部に設けられた画素の駆動電流を設定する輝度調整回路を設けることにより、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整する。

従来、有機ＥＬ素子を用いたディスプレイ装置に関して、特開２００５−１７２９１７号公報には、走査線の数の増大を防止する工夫が提案されている。これに対して有機ＥＬ素子を用いた表示装置に関しては、いわゆる時間変調方式も提案されている。ここで時間変調方式は、画素の発光期間を可変して階調を可変する方式である。

すなわち図１２は、時間変調方式による１画素の概略構成を示す接続図である。有機ＥＬ素子を用いたディスプレイ装置は、この図１２に示す画素１がマトリックス状に配置されて画像を表示する表示部が形成される。ディスプレイ装置は、この表示部の周辺に設けられた駆動回路で表示部の画素１をライン単位で順次選択し、対応する信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇを各画素１の階調に応じて設定する。

各画素１は、定電流回路２、駆動トランジスタＴｒ１、有機ＥＬ素子４の直列回路が電源ＶＤＤ１及びＶＳＳ１間に設けられ、駆動トランジスタＴｒ１をオン状態に設定すると、定電流回路２の駆動電流Ｉで有機ＥＬ素子４を駆動して有機ＥＬ素子４を発光させる。各画素１は、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに応じてＰＷＭ制御回路５で駆動トランジスタＴｒ１をオンオフ制御し、時間変調方式により有機ＥＬ素子４を駆動する。

時間変調方式では、このＰＷＭ制御回路５をディジタル回路で構成して、全体構成を簡略化することができる。すなわちこの図１２の例では、画像データをシリアルデータにより信号線ｓｉｇに順次出力し、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇを画像データの各ビットの論理値に対応する電位に順次設定する。またこの信号線ｓｉｇに出力する画像データの各ビットに対応する期間で、駆動トランジスタＴｒ１をオンオフ制御し、これによりＰＷＭ制御回路５をディジタル回路で構成することができる。

ところでディスプレイ装置は、輝度調整可能に構成することが求められる。そこで図１２に示す構成の画素１を用いたディスプレイ装置では、画像データを補正して輝度調整することが考えられるが、この場合、図１３に示すように、いわゆる階調落ちが発生する問題がある。なお図１３は、符号Ｌｍａｘが輝度最大の場合を示す特性曲線図であり、符号Ｌｌｏｗが輝度を下げた場合を示す特性曲線図である。輝度最大の場合に、全体を１６階調で表現していたものが、画像データを補正して輝度を低下させた場合、この図１３の例では、全体を８階調で表現することになり、階調が１／２に低下して画質が劣化することになる。
特開２００５−１７２９１７号公報

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整することができるディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法を提案しようとするものである。

上記の課題を解決するため請求項１の発明は、画素をマトリックス状に配置した表示部と、前記表示部の画素を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置に適用して、前記画素は、電流駆動型発光素子と、前記電流駆動型発光素子の駆動電流を出力する定電流回路と、時間変調方式により前記電流駆動型発光素子を前記駆動電流で駆動する駆動トランジスタとを有し、前記ディスプレイ装置は、前記駆動電流を設定する輝度調整回路を有する。

また請求項１１の発明は、画素をマトリックス状に配置した表示部と、前記表示部の画素を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置の駆動方法に適用して、前記画素は、電流駆動型発光素子と、前記電流駆動型発光素子の駆動電流を出力する定電流回路と、時間変調方式により前記電流駆動型発光素子を前記駆動電流で駆動する駆動トランジスタとを有し、前記ディスプレイ装置の駆動方法は、前記駆動電流を調整して前記表示部の輝度を調整する。

請求項１の構成によれば、駆動電流を設定する輝度調整回路を有することから、何ら各画素における階調数を変化させることなく、この輝度調整回路で輝度調整することができ、階調落ちを防止して輝度調整することができる。

また請求項１１の構成によれば、駆動電流を調整して表示部の輝度を調整することから、何ら各画素における階調数を変化させることなく、この輝度調整回路で輝度調整することができ、階調落ちを防止して輝度調整することができる。

本発明によれば、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整することができる。また信号線をアナログ信号で駆動して階調落ちが発生しない場合でも、信号線を駆動する信号レベルを小さくせずに低輝度に調整できるため、ノイズに強く高画質な輝度調整ができる。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。

図２は、本発明の実施例１のディスプレイ装置を示すブロック図である。このディスプレイ装置１０は、いわゆるサブフィールド方式の時間軸変調方式で有機ＥＬ素子を駆動し、画像データＤ１を表示部１１で表示する。なおここでサブフィールド方式は、１つのフィールドを複数のサブフィールドに分割して各画素を駆動する方式であり、時間軸変調方式では、各サブフィールドの長さが２のべき乗で順次変化するように設定される。

表示部１１は、例えばガラス基板等の絶縁基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等を順次作成して形成され、有機ＥＬ素子を用いた画素（Ｐ）１２をマトリックス状に配置して形成される。また表示部１１は、書き込み信号ｖｓｃａｎ１、発光制御信号ｖｓｃａｎ２、リフレッシュ信号ｖｓｃａｎ３、ｖｓｃａｎ４をそれぞれ各画素１２に供給する走査線ＳＣＮがライン単位で水平方向に設けられ、またこの走査線ＳＣＮと直交するように信号線ｓｉｇ、輝度制御線Ｙｃｏｎが列毎に垂直方向に設けられる。

ここで図１は、図１２との対比により各画素１２を示す接続図である。各画素１２は、定電流回路１３、駆動トランジスタＴｒ１、有機ＥＬ素子４の直列回路が電源ＶＤＤ１及びＶＳＳ１間に設けられ、駆動トランジスタＴｒ１のオンオフ制御により定電流回路１３で生成する駆動電流で有機ＥＬ素子４を駆動する。

ここで駆動トランジスタＴｒ１は、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３、コンデンサＣｓ１等と共に、定電流回路１３から出力される駆動電流によりサブフィールド方式の時間軸変調方式で有機ＥＬ素子４を駆動する。すなわち駆動トランジスタＴｒ１は、ｐチャンネルＭＯＳ型のトランジスタであり、定電流回路１３にドレインが接続され、トランジスタＴｒ３を介して有機ＥＬ素子４にソースが接続される。駆動トランジスタＴｒ１は、さらにトランジスタＴｒ２を介して信号線ｓｉｇにゲートが接続され、さらにゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１がゲートに設けられる。

ここでゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１は、両端が電源ＶＤＤ１及びトランジスタＴｒ１のゲートに接続されて駆動トランジスタＴｒ１のゲートに設けられる。これに対してトランジスタＴｒ２は、書き込み信号ｖｓｃａｎ１でオン動作して駆動トランジスタＴｒ１のゲートを信号線ｓｉｇに接続する。これにより各画素１２は、書き込み信号ｖｓｃａｎ１でトランジスタＴｒ２を制御してゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧を信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに設定し、このゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ動作して有機ＥＬ素子４を駆動することにより、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに応じて有機ＥＬ素子４を発光させることができるように形成される。

また駆動トランジスタＴｒ１は、第２のリフレッシュ信号である発光制御信号ｖｓｃａｎ２でオンオフ動作するｎチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＴｒ３を介して、ソースが有機ＥＬ素子４に接続される。これにより各画素１２は、発光制御信号ｖｓｃａｎ２でトランジスタＴｒ３を制御して、有機ＥＬ素子４の発光期間を制御できるように形成される。またさらにこのトランジスタＴｒ３をオフ状態に設定して、定電流回路１３で生成された駆動用電流が有機ＥＬ素子４に流出しないように設定される。

定電流回路１３は、いわゆるカレントコピー回路で形成され、水平駆動回路１５によるピーク電流ＩｐｅａｋによりコンデンサＣｓ２の端子間電圧を設定し、このピーク電流Ｉｐｅａｋと同一電流値の駆動電流Ｉを出力する。すなわち定電流回路１３は、ｐチャンネルＭＯＳ型トランジスタＴｒ４のソース及びドレインがそれぞれ電源ＶＤＤ１及び駆動トランジスタＴｒ１のドレインに接続され、さらにこのトランジスタＴｒ４のゲート及びドレインに電圧保持用コンデンサＣｓ２の両端が接続される。これにより定電流回路１３は、電圧保持用コンデンサＣｓ２の端子間電圧である駆動電圧に応じた駆動用電流を有機ＥＬ素子４に向けて出力するように形成される。

また定電流回路１３は、トランジスタＴｒ４のゲートドレイン間に、第３のリフレッシュ信号ｖｓｃａｎ３でオンオフ動作するｎチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＴｒ５が配置される。またさらに定電流回路１３は、第４のリフレッシュ信号ｖｓｃａｎ４でオンオフ動作するｎチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＴｒ６を介して、駆動トランジスタＴｒ１のドレインが輝度制御線Ｙｃｏｎに接続される。ここで後述するように水平駆動回路１５は、この輝度制御線Ｙｃｏｎからピーク電流Ｉｐｅａｋを流入させるように形成され、ピーク電流Ｉｐｅａｋは、各画素１２の最大輝度値を設定する電流値である。

これにより各画素１２は、トランジスタＴｒ３をオフ状態に、トランジスタＴｒ５及びＴｒ６をオン状態に設定して、いわゆるカレントコピーにより、電圧保持用コンデンサＣｓ２の端子間電圧をピーク電流Ｉｐｅａｋで設定し、定電流回路１３の駆動電流値をピーク電流Ｉｐｅａｋと等しい電流値に設定できるように形成される。

ディスプレイ装置１０は（図２）、この各画素１２の構成に対応して水平駆動回路１５、垂直駆動回路１６で各画素１２を駆動する。すなわち垂直駆動回路１６は、図示しないタイミングジェネレータから出力される基準信号を処理して、ライン毎に、書き込み信号ｖｓｃａｎ１、発光制御信号ｖｓｃａｎ２、リフレッシュ信号ｖｓｃａｎ２、ｖｓｃａｎ４を生成して出力する。水平駆動回路１５は、画像データＤ１をシリアルデータに変換して所定の順序で各信号線ｓｉｇに出力する。また例えば内蔵のカレントミラー回路で、輝度制御回路１７で設定されるピーク電流Ｉｐｅａｋを各輝度制御線Ｙｃｏｎからそれぞれ流入させる。

図３は、１つの画素１２を例に取って、水平駆動回路１５及び垂直駆動回路１６の動作の説明に供するタイムチャートである。垂直駆動回路１６は、１フレーム周期で、一定期間ＴＡの間、発光制御信号ｖｓｃａｎ２（図３（Ｃ））の信号レベルを立ち下げ、トランジスタＴｒ２をオフ状態に設定して有機ＥＬ素子４の駆動を停止する。またこの期間ＴＡの間、リフレッシュ信号ｖｓｃａｎ３、ｖｓｃａｎ４（図３（Ｄ）及び（Ｅ））の信号レベルを立ち上げてトランジスタＴｒ５、Ｔｒ６をオン状態に設定し、輝度制御回路１７で生成されるピーク電流Ｉｐｅａｋに対応するように電圧保持用コンデンサＣｓ２の端子間電圧を設定する。

これにより図３（Ａ）において符号Ｒで示すように、ピーク電流Ｉｐｅａｋに対応する駆動電圧を電圧保持用コンデンサＣｓ２に設定し、定電流回路１３による有機ＥＬ素子４の駆動電流をピーク電流Ｉｐｅａｋと等しい電流値に設定する。なお以下において、このピーク電流ＩｐｅａｋによりコンデンサＣｓ２に駆動電圧を設定する処理を、リフレッシュ処理と呼ぶ。

また垂直駆動回路１６は、図３（Ａ）において符号Ｗで示すように、１フレームの期間で、画像データＤ１のビット数に対応する回数だけ、繰り返し、書き込み信号ｖｓｃａｎ１の信号レベルを立ち上げ、トランジスタＴｒ２をオン状態に設定する。またこれに対応して水平駆動回路１５は、この画素１２の画像データＤ１の所定１ビットの値（ｄａｔａ）を信号線ｓｉｇに出力する（図３（Ｆ））。これにより垂直駆動回路１６及び水平駆動回路１５は、ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧を画像データの所定１ビットの値（ｄａｔａ）に設定する。この実施例において、垂直駆動回路１６及び水平駆動回路１５は、ピーク電流Ｉｐｅａｋにより有機ＥＬ素子４の駆動電流を設定した後、画像データＤ１の下位側ビットから順次ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧を設定する。なおこの図３では、下位側からの各ビットの値をＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４で示す。

垂直駆動回路１６は、それぞれ書き込み信号ｖｓｃａｎ１の信号レベルを立ち上げてゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧を設定すると、このゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１に設定した画像データＤ１のビットに対応する期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の間、発光制御信号ｖｓｃａｎ２の信号レベルを立ち上げ、ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１に設定した端子電圧に応じて定電流回路１３で有機ＥＬ素子４を駆動する。

この実施例では、ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧の設定が、画像データＤ１の下位側ビットから順次設定されて、画像データが４ビットで作成されていることから、下位側ビットからの各ビットに対応する期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、１：２：４：８の比率となるように設定される。これによりこの実施例では、画像データＤ１の階調表示をサブフィールド方式の時間軸変調方式により実行する。

図４は、図３との対比により垂直方向に連続する各画素１２の駆動の説明に供するタイムチャートである。この図４では、垂直方向に連続するラインの位置を括弧書の数字で示す。垂直駆動回路１６は、これら垂直方向に連続する各画素１２において、ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧をピーク電流Ｉｐｅａｋで設定する期間が重複しないように、より具体的には、垂直方向に連続する各画素１２でこの期間が順次シフトするように、各走査線ＳＣＮにリフレッシュ信号ｖｓｃａｎ３、ｖｓｃａｎ４を出力する（図４（Ａ１）〜（Ａ４）、（Ｂ１）、（Ｂ２）、（Ｃ１）、（Ｃ２））。またこのリフレッシュ信号ｖｓｃａｎ３、ｖｓｃａｎ４の出力のタイミングに対応して、書き込み信号ｖｓｃａｎ２、発光制御信号ｖｓｃａｎ４の出力のタイミングを垂直方向に連続する各画素１２でシフトさせる。

水平駆動回路１５は、この垂直駆動回路１６による各画素の駆動に対応するように、垂直方向に連続する画素の画像データを１ビット単位で順次循環的に出力する。また輝度制御回路１７によるピーク電流Ｉｐｅａｋに基づいて、例えばカレントミラー回路で各信号線ｓｉｇからピーク電流Ｉｐｅａｋを流入させる。

輝度制御回路１７は（図２）、ピーク電流値Ｉｐｅａｋを生成する可変電流回路であり、制御信号ＳＣによりピーク電流値Ｉｐｅａｋを可変して水平駆動回路１５に出力する。制御信号ＳＣは、明るさ調整の操作子の操作に応じて例えば図示しないコントローラで生成され輝度制御回路１７に入力される。

（２）実施例の動作
以上の構成において、このディスプレイ装置１０において（図２）、順次入力される画像データＤ１は、水平駆動回路１５でシリアルデータに変換されて所定順序で信号線ｓｉｇに振り分けられて出力され、この水平駆動回路１５における振り分けに対応して垂直駆動回路１６から出力される書き込み信号ｖｓｃａｎ１により、対応する画素１２に１ビット単位で順次供給される。

各画素１２では（図１）、書き込み信号ｖｓｃａｎ１によりトランジスタＴｒ２がオン動作してゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１が信号線ｓｉｇに接続され、これにより画像データＤ１の各ビットの論理値に対応する信号レベルにゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧が順次設定される（図３及び図４）。またゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧が設定されると、この設定された端子電圧に対応する画像データＤ１のビットに応じた期間（Ｔ１〜Ｔ４）の間、トランジスタＴｒ３がオン動作し、ゲート電圧保持用コンデンサＣｓ１の端子電圧に応じて、駆動トランジスタＴｒ１で定電流回路１３の駆動電流により有機ＥＬ素子４が駆動される。すなわち例えば画像データの論理値が１の場合、駆動トランジスタＴｒ１がオン状態に設定されて駆動電流で有機ＥＬ素子４が発光し、画像データの論理値が０の場合、駆動トランジスタＴｒ１がオフ状態に設定されて有機ＥＬ素子４が発光しないように設定される。これによりこのディスプレイ装置１０では、サブフィールド方式の時間変調方式により画像データＤ１の画像が表示部１１で表示される。

このディスプレイ装置１０では、所定のタイミングで（期間ＴＡ）、トランジスタＴｒ２のオフ制御により定電流回路１３からの電流が有機ＥＬ素子４側に流れないようにして、定電流回路１３から出力される駆動電流がピーク電流Ｉｐｓａｋとなるようにリフレッシュ処理が実行される。

すなわちディスプレイ装置１０では、トランジスタＴｒ６がオン状態に設定され、定電流回路１３からの電流が水平駆動回路１５側に流出するように設定される。またこの状態で、トランジスタＴｒ５がオン状態に設定されて、水平駆動回路１５によるピーク電流Ｉｐｓａｋにより、定電流回路１３の駆動電流が設定される。

これにより定電流回路１３では、流出する電流値がピーク電流Ｉｐｓａｋと等しい電流値となるように、トランジスタＴｒ４のゲートドレイン間電圧が変化し、このゲートドレイン電圧がコンデンサＣｓ２に保持される。またトランジスタＴｒ５、Ｔｒ６をオフ状態に、トランジスタＴｒ２をオン状態に設定して、有機ＥＬ素子４の駆動を開始した後は、このコンデンサＣｓ２に保持されたゲートドレイン間電圧により、ピーク電流Ｉｐｓａｋと等しい電流値の駆動電流により有機ＥＬ素子４を駆動する。

これによりこのディスプレイ装置１０では、ピーク電流Ｉｐｓａｋに対応する駆動電圧を各画素に設定して、この設定した駆動電圧に応じた駆動電流で各有機ＥＬ素子４を駆動し、時間変調方式により画像データＤ１の画像を表示する。

ディスプレイ装置１０では、ユーザーによる明るさ調整に応じて電流値を可変するように、このピーク電流Ｉｐｓａｋが輝度制御回路１７で生成され、この輝度制御回路１７で生成されたピーク電流Ｉｐｓａｋを各信号線ｓｉｇから流出させるように、水平駆動回路１５が各信号線ｓｉｇを駆動する。

これによりこのディスプレイ装置１０では、図１３との対比により図５に示すように、何ら各画素１２で表示する階調数を何ら変化させることなく、輝度制御回路１７で生成するピーク電流Ｉｐｓａｋの可変により表示部１１で表示する画像の明るさ（輝度）を種々に可変することができ、これにより電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整することができる。

このディスプレイ装置１０では、この水平駆動回路１５のピーク電流Ｉｐｓａｋによるリフレッシュ処理を、１つの輝度制御線Ｙｃｏｎに接続された複数画素１２で同時に実行しないように、垂直駆動回路１６による書き込み信号ｖｓｃａｎ１等の出力のタイミングが、連続するラインで順次シフトするように設定される。これによりこのディスプレイ装置１０では、表示部の垂直方向に連続する画素１２の駆動電圧を、時分割で、順次設定し、各画素１２の駆動電流を正しくピーク電流Ｉｐｅａｋとなるように設定する。

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、電流駆動型発光素子である有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子の駆動電流を出力する定電流回路と、時間変調方式により定電流回路の駆動電流で有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタとを設けるようにして、各画素の駆動電流を設定する輝度調整回路を設けることにより、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整することができる。

より具体的に、駆動電流に対応する駆動電圧をコンデンサに設定して保持し、このコンデンサに保持された駆動電圧に対応する駆動電流を出力するカレントコピー回路で定電流回路を構成し、表示部の垂直方向に連続する画素の駆動電圧を、時分割で、順次設定することにより、各画素の駆動電流を正しく所望する電流値に設定して輝度調整することができる。

また時間変調方式による電流駆動型発光素子の駆動が、サブフィールド法による駆動であるようにして、より具体的に、時間変調方式により画像表示することができる。

図６は、図１との対比により本発明の実施例２のディスプレイ装置に適用される画素の構成を示す接続図である。この図６に示す構成において、上述した実施例と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

この実施例において、画素２２は、実施例１について上述した画素１２に対して、駆動トランジスタＴｒ１と定電流回路１３とが入れ換えられて配置される。また信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇの設定に使用するトランジスタＴｒ２が駆動トランジスタＴｒ１のソース及びドレインに接続され、また信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇを保持するコンデンサＣｓ１が、駆動トランジスタＴｒ１のゲートと信号線ｓｉｇとの間に設けられる。

図３との対比により図７に示すように、この画素１２では、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇが一定電位に保持された状態で、書き込み信号ｖｓｃａｎ１の信号レベルが立ち上げられ、期間ＴＡの間、リフレッシュ信号ｖｓｃａｎ４、ｖｓｃａｎ５の信号レベルが立ち上げられる（図７（Ａ）、（Ｃ）〜（Ｆ））。これによりこの期間ＴＡの間、リフレッシュ処理が実行され、ピーク電流Ｉｐｅａｋに対応する駆動電圧がコンデンサＣｓ２に設定される。

続いてこの画素１２では、発光制御信号ｖｓｃａｎ２の信号レベルが立ち上げられ、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇが、この画素１２で表示する階調に対応したアナログ値に立ち上げられ（図７（Ｂ）及び（Ｅ））、コンデンサＣｓ１の駆動トランジスタＴｒ１側端の電圧がこの信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに設定される。これによりこの画素１２では、表示する階調に対応する電圧がコンデンサＣｓ１に保持される。

この実施例のディスプレイ装置では、１つの信号線ｓｉｇに接続された各画素で、順次表示する階調に対応する電圧がコンデンサＣｓ１に保持され、１つの信号線ｓｉｇに接続された全ての画素で、コンデンサＣｓ１への電圧設定が完了すると、発光制御信号ｖｓｃａｎ２の信号レベルが再び立ち上げられる（図７（Ｂ））。また順次信号レベルが立ち下がった後、途中で折り返して順次信号レベルが立ち上がるように、言い換えるならば折り返し形状のランプ関数形状に信号レベルが変化するように、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇが設定される。

これにより駆動トランジスタＴｒ１は、コンデンサＣｓ１に事前に保持された信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇの分だけ、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに対して電源ＶＤＤ１側にバイアスされて、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇに追従してゲート電圧が変化することになる。これにより駆動トランジスタＴｒ１のゲート電圧が一定電圧以下に立ち下がると、駆動トランジスタＴｒ１がオン状態に動作を切り換えて有機ＥＬ素子４の駆動を開始し、事前に、コンデンサＣｓ１に設定した電圧に対応する期間ＴＷの間だけ、有機ＥＬ素子４を発光させる。これによりこの画素では、事前にコンデンサＣｓ１に設定された信号線ｓｉｇの信号レベルＶｓｉｇと折り返し形状のランプ関数波形にである基準波形との駆動トランジスタＴｒ１における比較結果に基づいて、有機ＥＬ素子４を時間変調方式により駆動する。

なおこの画素における駆動に対応するように、この実施例において、水平駆動回路は、１つの信号線ｓｉｇに接続された各画素の階調に対応して信号レベルが変化するように信号線ｓｉｇを駆動した後、折り返し形状のランプ関数形状に信号レベルが変化するように、信号線ｓｉｇの電位Ｖｓｉｇを設定する。

この実施例のように、時間変調方式による駆動が、信号線の信号レベルと所定基準波形との比較結果に基づいた駆動である場合、画素回路では階調落ちは発生しないが、信号レベルを小さくせずに低輝度への調整が可能である。したがって、ノイズに強く高画質な画像を得ることができる。

図８は、本発明の実施例３のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。この実施例３のディスプレイ装置は、複数フレーム周期で、表示部１１の全画素をリフレッシュ処理する。なお以下においては、リフレッシュ処理する画素をハッチングにより示す。すなわち図８（Ａ）に示すように、ディスプレイ装置は、所定フレームで、表示部１１の全画素をリフレッシュ処理し、続くフレームでは、リフレッシュ処理を中止し（図８（Ｂ））、リフレッシュ処理した後の所定フレームで、表示部１１の全画素をリフレッシュ処理する（図８（Ｃ））。

これにより実施例では、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整するようにして、表示部１１における電力消費を実施例１〜３に比して低減する。

図９は、図８との対比により本発明の実施例４のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。この実施例４のディスプレイ装置は、偶数ラインの画素のリフレッシュ処理と、奇数ラインの画素のリフレッシュ処理とを異なるフレームで実行する。すなわち図９（Ａ）に示すように、ディスプレイ装置は、所定フレームで、奇数ラインの画素をリフレッシュ処理し、続くフレームでは、偶数ラインの画素をリフレッシュ処理し（図９（Ｂ））、さらに続くフレームでは、奇数ラインの画素をリフレッシュ処理する（図９（Ｃ））。なお奇数ラインの画素をリフレッシュ処理するフレームと、奇数ラインの画素をリフレッシュ処理するフレームとを複数フレーム周期で設定するようにしてもよい。

これによりこの実施例では、電流駆動型発光素子を用いた時間変調方式のディスプレイ装置において、階調落ちを防止して輝度調整するようにして、表示部１１における電力消費を実施例１〜３に比して低減する。

またこのように偶数ラインの画素のリフレッシュ処理と、奇数ラインの画素のリフレッシュ処理とを異なるフレームで実行したことにより、連続したラインを順次リフレッシュ処理する場合に比して、１回のリフレッシュ処理に割り当てる時間を長くすることができ、一段と確実に各画素の駆動電流を設定することができる。またフリッカの発生も防止することもできる。

図１０は、図８及び図９との対比により本発明の実施例５のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。この実施例５のディスプレイ装置は、隣接する画素におけるリフレッシュ処理を異なるフレームで実行する。またさらに１つのフレームでリフレッシュ処理する画素が、市松模様の配列となるように設定する。

すなわち図１０（Ａ）に示すように、ディスプレイ装置は、所定フレームで、奇数ライン、奇数番目の画素、偶数ライン、偶数番目の画素をリフレッシュ処理し、続くフレームでは、奇数ライン、偶数番目の画素、偶数ライン、奇数番目の画素をリフレッシュ処理し（図１０（Ｂ））、さらに続くフレームでは、奇数ライン、奇数番目の画素、偶数ライン、偶数番目の画素をリフレッシュ処理する（図１０（Ｃ））。なおこれらのリフレッシュの周期を複数フレーム周期で設定するようにしてもよい。

この実施例のように、隣接する画素のリフレッシュ処理を異なるフレームで実行するようにしても、実施例４と同一の効果を得ることができる。

図１１は、図８〜図１０との対比により本発明の実施例６のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。この実施例６のディスプレイ装置は、連続する複数ラインにおいて、リフレッシュ処理を異なるフレームで実行する。この実施例では、この複数ラインが３ラインに設定される。

すなわち図１１（Ａ）に示すように、ディスプレイ装置は、所定フレームで、第１のラインをリフレッシュ処理し、続くフレームでは、続くラインをリフレッシュ処理する（図１１（Ｂ））。さらに続くフレームでは、さらに続くラインをリフレッシュ処理し（図１１（Ｃ））、続くフレームでは最初のラインをリフレッシュ処理する（図１１（Ｄ））。なおこれらのリフレッシュの周期を複数フレーム周期で設定するようにしてもよい。

この実施例のように、連続する複数ラインにおいて、リフレッシュ処理を異なるフレームで実行するようにしても、実施例４と同一の効果を得ることができる。

この実施例において、輝度制御回路１７は（図1）、画像データＤ１の平均輝度を検出し、平均輝度に応じてピーク電流Ｉｐｅａｋを可変する。具体的に平均輝度が低い場合、ピーク電流Ｉｐｅａｋを低減し、これにより消費電力を低減する。なおこの実施例のディスプレイ装置は、この輝度制御回路１７の構成が異なる点を除いて、上述の実施例と同一に構成される。

この実施例によれば、表示する画像の明るさに応じて駆動電流を可変することにより、上述の実施例の効果に加えて、従来に比して消費電力を低減することができる。

この実施例において、輝度制御回路１７は（図1）、外来光の明るさをセンサで検出し、このセンサの検出結果に応じてピーク電流Ｉｐｅａｋを可変する。具体的に外来光の明るさが暗い場合、ピーク電流Ｉｐｅａｋを低減し、これにより消費電力を低減する。なおこの実施例のディスプレイ装置は、この輝度制御回路１７の構成が異なる点を除いて、上述の実施例と同一に構成される。

この実施例によれば、外来光の明るさに応じて駆動電流を可変することにより、上述の実施例の効果に加えて、従来に比して消費電力を低減することができる。

この実施例において、ディスプレイ装置は、マルチ画面表示の画像データＤ１を表示する。またマルチ画面を構成する画面毎に、平均輝度を検出し、この平均輝度に応じて各画面のピーク電流Ｉｐｅａｋを可変する。これによりこのディスプレイ装置は、表示部の各部でピーク電流を可変する。この実施例は、このピーク電流の制御に関する輝度制御回路の構成が異なる点を除いて、上述の実施例と同一に構成される。

この実施例のように、表示部の各部でピーク電流を可変することにより、上述の実施例の効果に加えて、従来に比して消費電力を低減することができる。

なお上述の実施例においては、他の画素が発光している期間で、順次各画素をリフレッシュ処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば実施例１〜８の構成においては、垂直ブランキング期間でまとめて対応する画素をリフレッシュ処理してもよい。

また上述の実施例１０ではマルチ画面表示において、画面毎にピーク電流を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば複数のウインドウを表示する場合に、ウインドウに応じてピーク電流を設定する場合、メニューを表示して、メニュー毎にピーク電流を設定する場合等、種々の形態の画像を表示する場合に、表示部の各部でピーク電流を可変するようにして、消費電力を低減することができる。

また上述の実施例においては、電流駆動型発光素子に有機ＥＬ素子を適用してディスプレイ装置を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々の電流駆動型発光素子を使用したディスプレイ装置に広く適用することができる。

本発明は、ディスプレイ装置及びディスプレイ装置の駆動方法に関し、例えば有機ＥＬ素子等の電流駆動型発光素子を用いたディスプレイ装置に適用することができる。

本発明の実施例１のディスプレイ装置における画素を示す接続図である。 本発明の実施例１のディスプレイ装置を示すブロック図である。 図２のディスプレイ装置における水平駆動回路及び垂直駆動回路の動作の説明に供するタイムチャートである。 図２のディスプレイ装置における垂直方向に連続する各画素の駆動の説明に供するタイムチャートである。 図２のディスプレイ装置における輝度調整の説明に供する特性曲線図である。 本発明の実施例２のディスプレイ装置に適用される画素の構成を示す接続図である。 図６のディスプレイ装置の動作の説明に供するタイムチャートである。 本発明の実施例３のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。 本発明の実施例４のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。 本発明の実施例５のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。 本発明の実施例６のディスプレイ装置におけるリフレッシュ処理の説明に供する略線図である。 時間変調方式によるディスプレイ装置の１画素の概略構成を示す接続図である。 図１２のディスプレイ装置における輝度調整の説明に供する特性曲線図である。

符号の説明

１、１２、２２……画素、２、１３……定電流回路、４……有機ＥＬ素子、１０……ディスプレイ装置、１１……表示部、１５……水平駆動回路、１６……垂直駆動回路、１７……輝度制御回路

Claims (11)

1. 画素をマトリックス状に配置した表示部と、
   前記表示部の画素を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置において、
   前記画素は、
   電流駆動型発光素子と、
   前記電流駆動型発光素子の駆動電流を出力する定電流回路と、
   時間変調方式により前記電流駆動型発光素子を前記駆動電流で駆動する駆動トランジスタとを有し、
   前記ディスプレイ装置は、
   前記駆動電流を設定する輝度調整回路を有する
   ことを特徴とするディスプレイ装置。
2. 前記定電流回路は、
   前記駆動電流に対応する駆動電流設定用電圧をコンデンサに設定して保持し、前記コンデンサに保持された前記駆動電流設定用電圧に対応する前記駆動電流を出力するカレントコピー回路であり、
   前記輝度調整回路は、
   前記表示部の垂直方向又は水平方向に連続する画素の前記駆動電流設定用電圧を、時分割で、順次設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記時間変調方式による前記電流駆動型発光素子の駆動が、サブフィールド法による駆動である
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
4. 前記時間変調方式による前記電流駆動型発光素子の駆動が、信号線の信号レベルと所定基準波形との比較結果に基づいた駆動である
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
5. 前記輝度調整回路は、
   前記駆動電流を、複数フレーム周期で設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
6. 前記輝度調整回路は、
   偶数ラインの前記画素の駆動電流と、奇数ラインの前記画素の駆動電流とを異なるフレームで設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
7. 前記輝度調整回路は、
   隣接する画素の前記駆動電流を異なるフレームで設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
8. 前記輝度調整回路は、
   連続する複数ラインにおいて、前記画素の前記駆動電流を異なるフレームで設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
9. 前記輝度調整回路は、
   前記表示部で表示する画像の明るさ及び又は外光の明るさに応じて前記駆動電流を可変する
   ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
10. 前記輝度調整回路は、
    前記表示部の各部で、前記駆動電流を可変する
    ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
11. 画素をマトリックス状に配置した表示部と、
    前記表示部の画素を駆動する駆動回路とを有するディスプレイ装置の駆動方法において、
    前記画素は、
    電流駆動型発光素子と、
    前記電流駆動型発光素子の駆動電流を出力する定電流回路と、
    時間変調方式により前記電流駆動型発光素子を前記駆動電流で駆動する駆動トランジスタとを有し、
    前記ディスプレイ装置の駆動方法は、
    前記駆動電流を調整して前記表示部の輝度を調整する
    ことを特徴とするディスプレイ装置の駆動方法。
    

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