JP4846999B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、高画質な表示が可能な画像表示装置に関する。

以下に図１２及び図１３を用いて、従来の技術に関して説明する。
始めに従来例の構造について説明する。

図１２は従来の技術を用いた有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイの画素回路図である。各画素２１３には有機ＥＬ素子２０１が設けられており、有機ＥＬ素子２０１の一端は共通電極に接続され、他端はＡＺＢスイッチ２０２、駆動ＴＦＴ（Thin Film-Transistor）２０３を介して電源線２１２に接続されている。駆動ＴＦＴ２０３のゲート−ドレイン間にはＡＺスイッチ２０４が、ゲート−ソース間には記憶容量２０５が接続されている。また駆動ＴＦＴ２０３のゲートは、オフセットキャンセル容量２０６及び画素スイッチ２０７を介して信号線２１１に接続されている。なおＡＺＢスイッチ２０２はＡＺＢ制御線２０８、ＡＺスイッチ２０４はＡＺ制御線２０９、画素スイッチ２０７はゲート線２１０により制御される。

次に、従来例の動作について図１３を用いて説明する。
図１３は、従来例における画素への信号電圧書込み時の動作タイミング図である。ここで上記ＡＺＢスイッチ２０２、ＡＺスイッチ２０４、画素スイッチ２０７は、図１２に示したようにｐＭＯＳであるため、図１３の各波形は下が各スイッチのオン（ＯＮ）、上がオフ（ＯＦＦ）に対応している。

書込みを選択された画素では、始めにゲート線２１０の信号ＳＥＬによって画素スイッチ２０７がＯＮ、ＡＺ制御線２０９によってＡＺスイッチ２０４がＯＮになる。このときＡＺＢスイッチ２０２はＯＮであるため、有機ＥＬ素子２０１にはダイオード接続された駆動ＴＦＴ２０３を介して電源線２１２から電流が流れる。

次に、ＡＺＢ制御線２０８の信号によってＡＺＢスイッチ２０２がオフすると、駆動ＴＦＴ２０３のドレイン端が閾値電圧Ｖｔｈになった時点で、駆動ＴＦＴ２０３はターンオフする。このとき信号線２１１には、「０レベル」の信号電圧データ（ＤＡＴ）が印加されており、この電圧と上記閾値電圧Ｖｔｈの差がオフセットキャンセル容量２０６に入力される。

次いで、ＡＺ制御線２０９の信号によってＡＺスイッチ２０４がＯＦＦした後に、信号線２１１には映像信号電圧が印加される。このとき駆動ＴＦＴ２０３のゲートには、上記閾値電圧Ｖｔｈに上記映像信号電圧に対応した電圧が生じ、この電圧はゲート線２１０の信号ＳＥＬにより画素スイッチ２０７がＯＦＦすることによって、記憶容量２０５に記憶される。この後、ＡＺＢスイッチ２０２がＯＮすることで、画素２１３への信号電圧書込みが完了し、有機ＥＬ素子２０１は上記映像信号電圧に対応した輝度で次の書込み期間まで発光を続ける。

このような従来例は、例えば非特許文献１に記載されている。

また他に、三角波を用いて有機ＥＬ素子を発光期間変調駆動する技術が、特許文献１や特許文献２に開示されている。

特開２００３−００５７０９号公報 特開２００３−１２２３０１号公報 １９９８年ＳＩＤ、技術論文ダイジェスト、ｐ．１１−１４（1998 SID Digest of Technical Papers, pp.11-14）

前述した従来例においては、各画素に設けられた有機ＥＬ素子を、映像信号電圧に対応した輝度で発光させることができる。しかしながら、発明者らはディスプレイにおける発光特性は、このように映像信号電圧による一義的な発光のみで十分な高画質が得られるものではないことに気付いた。

かつてＴＶ用ディスプレイに表示される映像は、自然画が殆どであった。一方でパソコンや携帯電話のディスプレイに表示される映像は、テキストが殆どであった。しかしながら今後の情報化社会では、インターネットのホームページを見れば明らかなように、自然画とテキストが混在した映像が主体になる。このとき、ガンマ特性やピーク輝度に代表される信号−輝度特性は、自然画とテキストの両者で最適化することが望ましいが、従来のディスプレイでは、単一の映像信号源に対応させて、画面内で自然画とテキストのような映像ソースを区別して信号−輝度特性を制御するということはできなかった。

そこで、本発明の目的は画面内で自然画とテキストのような異なる映像ソースを区別して信号−輝度特性を制御可能な画像表示装置を提供することにある。

本明細書に開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。すなわち、本発明に係る画像表示装置の一つは、映像信号電圧を出力する映像信号電圧発生回路と、前記映像信号電圧によって輝度が制御される発光素子及び該発光素子の輝度制御部を有する画素と、複数の前記画素が配列された表示部とを有する画像表示装置であって、前記画素は該発光素子と、前記発光素子を駆動するためにその一端に接続された駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのドレイン端子とゲート端子間に接続されたリセットトランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲート端子と信号線との間に設けられた映像信号蓄積用コンデンサを有し、前記映像信号電圧発生回路が出力した同一の前記映像信号電圧値に対して、発光スペクトルが実質的に等しく、かつ発光輝度が異なるように画素を駆動するために、該発光素子の発光制御期間内に、前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続されていない方の前記映像信号蓄積用コンデンサの一端に対して印加する駆動電圧信号を、画素によって異ならせるようにしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、単一の映像信号源に対応させて、画面内で自然画とテキストのような映像ソースを区別して信号−輝度特性を制御することによって、自然画とテキストが混在した映像を高画質化することができる。

以下、本発明に係る画像表示装置の実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明する。

図１〜図４を用いて、本発明に係る画像表示装置の第１の実施例の構成および動作について、以下順次説明する。
図１は、携帯電話向けの有機ＥＬディスプレイの構成図である。表示領域２１には画素１３がマトリクス状に配置されており、画素１３には垂直方向に信号線１１が、水平方向には後で詳しく説明するように、リセット線ＲＳＴ、第１ゲート線ＧＴ１、第２ゲート線ＧＴ２（以下、ゲート線と呼ぶ）が接続されている。信号線１１の一端は信号電圧出力回路２３に接続され、リセット線ＲＳＴ、ゲート線ＧＴ１，ＧＴ２の一端は走査回路２２に接続される。

図面を簡略化するために図１には６画素しか記載していないが、実際には画素駆動信号線１５Ａは図面で上部の画素に入力されており、対応する画素数は２４０（水平）×ＲＧＢ×５０（垂直）である。また画素駆動信号線１５Ｂが対応する画素数は２４０（水平）×ＲＧＢ×３２０（垂直）である。なお表示領域２１内における画素は、全て同一のピッチサイズである。画素駆動信号線１５Ａが入力する画素も、画素駆動信号線１５Ｂが入力する画素もみな連続して均一に配置されている。さらに、図２で示される電源線１２も図１では、煩雑になるため省略されている。また表示領域２１内における画素は、全て同一のガラス基板上に設けられている。

次に、画素１３の構成を説明する。図２は画素１３の画素回路図であり、各画素１３には有機ＥＬ素子１が設けられている。有機ＥＬ素子１の一端は共通電極に接続され、他端は駆動ＴＦＴ３を介して電源線１２に接続されている。駆動ＴＦＴ３のゲート−ドレイン間には、リセットスイッチ４が接続されている。また駆動ＴＦＴ３のゲートは、記憶容量５及び画素スイッチＳＷ１を介して信号線１１に、画素スイッチＳＷ２を介して画素駆動信号線１５に接続されている。なおリセットスイッチＲＳＷはリセット線ＲＳＴにより、画素スイッチＳＷ１はゲート線ＧＴ１により、画素スイッチＳＷ２はゲート線ＧＴ２により、それぞれ制御される。

次に、本実施例の動作について図３を用いて説明する。
図３は、本実施例における画素への信号電圧書込み時の動作タイミング図である。ここで、リセット線ＲＳＴで制御されるリセットスイッチＲＳＷ、ゲート線ＧＴ１で制御される画素スイッチＳＷ１、ゲート線ＧＴ２で制御される画素スイッチＳＷ２は、図２に示したようにｐＭＯＳであるため、図３に示した各波形は下が各スイッチのＯＮ、上がＯＦＦに対応している。

書込みを選択された画素では、始めにゲート線ＧＴ１及びゲート線ＧＴ２の信号電圧が切り替わることによって、信号線１１が記憶容量５の一端に接続される。
次いで、信号線１１に映像信号電圧が入力されるとともに、リセット線ＲＳＴによってリセットスイッチＲＳＷがＯＮになると、駆動ＴＦＴ３と有機ＥＬ素子１はリセットスイッチＲＳＷによって入力端と出力端とが短絡させられたインバータ回路として動作する。このときこの有機ＥＬ素子１を負荷とするインバータ回路の入力電圧は、インバータ回路の論理しきい値の中点にリセットされる。

この結果、記憶容量５の両端には、映像信号電圧とインバータ回路の論理しきい値の中点電圧が入力される。記憶容量５のこの状態は、リセット線ＲＳＴによってリセットスイッチＲＳＷがＯＦＦになることによって保持される。

次いで、ゲート１線１０及びゲート２線１４が切り替わることによって、書込み動作時以外のタイミングでは、記憶容量５の一端には画素駆動信号線１５が接続される。ここで本実施例では、画素駆動信号線１５には所定の駆動電圧が入力されている。これに関して以下、図４を用いて説明する。

図４は、本実施例における画素駆動信号線１５に印加される駆動電圧ＤＲＶの１フレーム期間（ＦＲＭ）の波形である。ここでは１フレーム期間は１／６０秒に設定した。図から明らかなように、画素駆動信号線１５に印加される駆動電圧ＤＲＶは、画素駆動信号線１５Ａと画素駆動信号線１５Ｂとで異ならせている。即ち画素駆動信号線１５Ａに印加されている駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ａは一定電圧であるのに対して、画素駆動信号線１５Ｂに印加されている駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂは、下に凸の一個の対称な三角波である。これによって、画素駆動信号線１５Ａの信号電圧が印加されている画素と、画素駆動信号線１５Ｂの信号電圧が印加されている画素とでは、画素の発光動作に違いが生じる。

画素駆動信号線１５Ａの信号電圧が印加されている画素では、駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は、先のインバータ回路の論理しきい値の中点電圧に対して、映像信号電圧と画素駆動信号線１５Ａに印加されている一定電圧である駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ａの電圧差に相当する電圧が印加される。従って、有機ＥＬ素子１は映像信号電圧に対応する発光強度で次の書込み期間まで発光を続ける。

これに対して画素駆動信号線１５Ｂが印加されている画素では、駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は、画素駆動信号線１５Ｂに印加されている下に凸の三角波駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂで駆動される。このとき、三角波駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂの値が映像信号電圧に一致した瞬間では、駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は先のインバータ回路の論理しきい値の中点電圧であるため、有機ＥＬ素子１は点灯と消灯の中間状態になる。三角波駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂの値が映像信号電圧よりも大きければ、インバータの出力論理はＯＦＦであるから、有機ＥＬ素子１は点灯しない。一方、三角波駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂの値が映像信号電圧よりも小さければ、インバータの出力論理はＯＮであるから、有機ＥＬ素子１は点灯することになる。

従って、映像信号電圧値と三角波駆動電圧の大小関係によって、有機ＥＬ素子１の１フレーム期間内の点灯時間が規定される。これにより、有機ＥＬ素子１は映像信号電圧に対応する発光期間で点灯することによって、輝度階調を実現することができる。

以上のように本実施例では、２種類の画素駆動信号線１５Ａ，１５Ｂをそれぞれ異なる画素群に配線することによって、単一の信号電圧出力回路２３による同一の映像信号電圧に対しても、異なる信号−輝度特性を実現することができる。ここで、異なる画素駆動信号線１５Ａ，１５Ｂの信号電圧が印加される２つの画素領域は、前者は主にテキスト及びアイコンを表示する領域であり、後者は自然画を含む一般の映像表示領域である。

また、一定電圧である駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ａの電圧値と、下に凸の三角波である駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂの形状をそれぞれ独立に調整することによって、黒の沈み方や白の輝度などを独立に調整可能であることは言うまでもない。

なお、三角波である駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂが印加され、有機ＥＬ素子１を映像信号電圧に対応する発光期間で点灯することによって輝度階調を実現する、画素駆動信号線１５Ｂの信号電圧が印加されている画素群に関しては、特に「ピーク輝度」特性が実現されていることに着目するべきである。「ピーク輝度」特性とは、局所的な輝点の発光輝度を全面が白表示の場合の発光輝度よりも数倍大きくすることによって、キラリとしたきらめきを表現する特性であって、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）で実用化されている機能である。

上記画素群の発光は、基本的にはＯＮ及びＯＦＦの２つの状態によって制御されるが、ここでＯＮ状態の発光輝度は、基本的に電源線１２の電圧によって定まる値である。このとき、大部分の画素が発光する際には電源線１２が供給する発光電流が大きくなるため、必然的に電源線１２の電圧は降下する。この大部分の画素が発光する際には、有機ＥＬ素子１の発光輝度は低下する。その一方で局所的な画素が発光する際には電源線１２が供給する発光電流は小さく、電源線１２の電圧降下は無視できる。この局所的な画素が発光する際には、先程の有機ＥＬ素子１の発光輝度低下は生じない。このようにして、画素駆動信号線１５Ｂの信号電圧が印加されている画素群に関しては、特に「ピーク輝度」特性が実現されるのである。これによって画素駆動信号線１５Ｂの信号電圧が印加されている画素群は、高品位な自然画を表現することができる。

これに対して画素駆動信号線１５Ａの信号電圧が印加されている画素群は、駆動ＴＦＴ３のゲート電圧によって有機ＥＬ素子１の発光輝度を制御するため、数割程度の輝度変調はあるものの、基本的に「ピーク輝度」特性は存在しない。ところが画素駆動信号線１５Ａの信号電圧が印加されている画素群は、専らテキストやアイコンを表示するための画素であるため、「ピーク輝度」特性は無い方が好ましい。何故なら、画素駆動信号線１５Ｂの信号電圧が印加されている画素群の自然画の映像が変わる度に、テキストやアイコンの輝度まで変化してしまうことは望ましくないからである。
このように、本実施例においては、「ピーク輝度」特性の面においても画素発光特性を最適化することができる。

本実施例では、画素内のＴＦＴを多結晶Ｓｉで形成したｐＭＯＳトランジスタとしたが、各制御電圧の正負を逆にすれば適宜ｎＭＯＳトランジスタを用いることは可能であり、また多結晶Ｓｉに拘らずにその他の有機／無機半導体薄膜をトランジスタに用いることも可能である。

また発光素子としても有機ＥＬ素子に限らず、無機ＥＬ素子やＦＥＤ（Field-Emission Device）など一般の発光素子を用いることができることは明らかである。

更に、本実施例では画素群を２つのグループに分割したが、このような分割数を増やすことも当然可能である。

なお、本実施例において説明した三角波を用いて有機ＥＬ素子を発光期間変調駆動する技術に関しては、特許文献１や、特許文献２などに詳しく記載されている。

以下図５を用いて、本発明に係る画像表示装置の第２の実施例に関して説明する。
本実施例において、有機ＥＬディスプレイの構成、画素回路やその基本的な動作方法は、既に述べた第１の実施例と殆ど同様である。第１の実施例との差異は、画素駆動信号線１５に印加される駆動電圧ＤＲＶの１フレーム期間の波形であるため、ここでは以下これに関してのみ図５を用いて説明する。

図５は、本実施例における、画素駆動信号線１５に印加される駆動電圧ＤＲＶの１フレーム期間（１ＦＲＭ）の波形である。ここでも１フレーム期間は１／６０秒に設定した。図から明らかなように、画素駆動信号線１５に印加される駆動電圧ＤＲＶは、第１の実施例における画素駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ａに変えて画素駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｃと、第１の実施例における画素駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｂに変えて画素駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｄのように定められている。

ここで、画素駆動信号線１５Ａに印加されている駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｃは直線で構成された三角波であるのに対して、画素駆動信号線１５Ｂに印加されている駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｄは上に凸の曲線で構成された三角波である。これによって、画素駆動信号線１５Ａの駆動電圧が印加されている画素と、画素駆動信号線１５Ｂの駆動電圧が印加されている画素とでは、画素の発光動作に違いが生じる。

本実施例の場合は、全画素の有機ＥＬ素子１が映像信号電圧に対応する発光期間で点灯することによって輝度階調を実現するが、画素駆動信号線１５Ａの駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｃが入力されている画素と、画素駆動信号線１５Ｂの駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｄが入力されている画素とでは、駆動電圧ＤＲＶの波形が異なるために、そのガンマ特性が異なってくる。これによって本実施例でも、２種類の画素駆動信号線１５をそれぞれ異なる画素群に配線することによって、単一の信号電圧出力回路２３による同一の映像信号電圧に対しても、異なる信号−輝度特性を実現することができる。

本実施例でも異なる画素駆動信号線１５Ａ，１５Ｂの駆動電圧が入力される２つの画素領域は、前者は主にテキスト及びアイコンを表示する領域であり、後者は自然画を含む一般の映像表示領域であり、後者の方により強いガンマ特性が与えられている。また、駆動電圧ＤＲＶ＿１５Ｃ，ＤＲＶ＿１５Ｄの形状をそれぞれ独立に調整することによって、ガンマ特性のみならず黒の沈み方や白の輝度などを独立に調整可能であることは言うまでもない。

図６〜図８を用いて、本発明に係る画像表示装置の第３の実施例に関して説明する。
図６は、携帯端末向けの有機ＥＬディスプレイの構成図である。表示領域３１には画素３４がマトリクス状に配置されており、画素３４には垂直方向に信号線１１が、水平方向には後で詳しく説明するように、リセット線ＲＳＴ、電源制御線８が接続されている。信号線１１の一端は信号電圧出力回路３３に、リセット線ＲＳＴと、電源制御線８の一端は走査回路３２に接続される。ここで図６に示されているように、画素は電源線３５Ａが接続される画素群と、電源線３５Ｂが接続される画素群とから構成されており、電源線３５Ａと電源線３５Ｂには異なる電源電圧が入力されている。

図面を簡略化するために図６には６画素しか記載していないが、実際にはＶＧＡ（６４０×４８０）の画素が設けられている。電源線３５Ａの入力する画素数は６４０（水平）×ＲＧＢ×３８０（垂直）、電源線３５Ｂの入力する画素数は６４０（水平）×ＲＧＢ×１００（垂直）である。なお、表示領域３１内における画素は全て同一のピッチサイズであり、電源線３５Ａが接続される画素も、電源線３５Ｂが接続される画素も、みな連続して均一に配置されている。また、表示領域３１内における画素は全て同一のガラス基板上に設けられている。

次に、画素３４の構成を説明する。
図７は、画素３４の画素回路図である。各画素３４には有機ＥＬ素子１が設けられており、有機ＥＬ素子１の一端は共通電極に接続され、他端は電源制御スイッチ２及び駆動ＴＦＴ３を介して電源線３５に接続されている。駆動ＴＦＴ３のゲート−ドレイン間にはリセットスイッチＲＳＷが接続されている。また、駆動ＴＦＴ３のゲートは記憶容量５を介して信号線１１に接続されている。なお、リセットスイッチＲＳＷはリセット線ＲＳＴ、電源制御スイッチ２は電源制御線ＰＷＲにより制御される。

次に、本実施例の動作について図８を用いて説明する。
図８は、本実施例における画素の動作タイミング図であり、前半のデータ入力期間ＤＡＴ＿ＩＮが画素への信号電圧書込み、後半のＩＬＭＩ期間が画素の階調発光期間に相当している。ここで、上記リセットスイッチＲＳＷと電源制御スイッチ２は、図７に示したようにｐＭＯＳであるため、図８に示した各波形は下が各スイッチのＯＮ、上がＯＦＦに対応している。

書込みを選択された画素では、始めに電源制御線ＰＷＲが切り替わることによって、有機ＥＬ素子１が駆動ＴＦＴ３に接続される。更に、リセット線ＲＳＴによってリセットスイッチＲＳＷがＯＮになると、リセットスイッチＲＳＷによってダイオード接続された駆動ＴＦＴ３と有機ＥＬ素子１は、電源制御スイッチ２によって電源線３５に接続され電流が流れる。

次いで、電源制御線ＰＷＲがターンオフして電源制御スイッチ２がＯＦＦすると、駆動ＴＦＴ３のドレイン端が閾値電圧Ｖｔｈになった時点で、駆動ＴＦＴ３はターンオフする。このとき信号線１１には、映像信号電圧データＤＡＴ（ＩＭＧ）が印加されており、この映像信号電圧データＤＡＴ（ＩＭＧ）と上記閾値電圧Ｖｔｈの差が、記憶容量５に入力される。

次いで、リセット線ＲＳＴによってリセットスイッチＲＳＷがＯＦＦになった時点で、この画素への信号電圧書込みは終了する。このようにして、前半のデータ入力期間ＤＡＴ＿ＩＮでは、各画素への信号電圧書込みが順次行われる。

画素への書込みが完了すると、後半のＩＬＭＩ期間が画素の階調発光期間である。この期間では、図８に示したように、信号線１１には下に凸の三角波電圧データＤＡＴ（▽）が入力される。このとき信号線１１の電圧値ＤＡＴ（▽）が、先に書込まれた映像信号電圧データＤＡＴ（ＩＭＧ）に一致した瞬間では、駆動ＴＦＴ３のゲート電圧は先の閾値電圧Ｖｔｈであるため、有機ＥＬ素子１は点灯と消灯の中間状態になる。信号線１１の三角波データＤＡＴ（▽）の電圧値が映像信号電圧データＤＡＴ（ＩＭＧ）よりも大きければ、駆動ＴＦＴはターンオフするので有機ＥＬ素子１は点灯せず、信号線１１の三角波データＤＡＴ（▽）の電圧値が映像信号電圧データＤＡＴ（ＩＭＧ）よりも小さければ、駆動ＴＦＴはターンオンするので有機ＥＬ素子１は点灯することになる。

従って、あらかじめ書込まれた映像信号電圧値ＤＡＴ（ＩＭＧ）と信号線１１に印加される三角波電圧ＤＡＴ（▽）の大小関係によって、有機ＥＬ素子１の１フレーム期間内の点灯時間が規定される。すなわち、有機ＥＬ素子１は映像信号電圧に対応する発光期間で点灯することによって、輝度階調を実現することができる。

このとき図６に示したように、画素は電源線３５Ａが接続される画素群と、電源線３５Ｂが接続される画素群とから構成されており、電源線３５Ａと電源線３５Ｂには異なる電源電圧が入力されている。このため有機ＥＬ素子１がＯＮした際の発光輝度には、電源線３５Ａが接続される画素群と、電源線３５Ｂが接続される画素群とでは違いが生じる。ここで異なる電源線３５Ａ，３５Ｂが接続される２つの画素領域は、前者は自然画を含む一般の映像表示領域であり、後者は主にテキストを表示する文字情報領域である。

このとき、電源線３５Ａには比較的高電圧を所定の出力インピーダンスを介して与えることにより、電源線３５Ａが接続される画素群はピーク輝度を含む高輝度の表示を可能としている。また電源線３５Ｂには比較的低電圧を与えることにより、電源線３５Ｂが接続される画素群は、ピーク輝度の殆どない比較的低輝度の表示を可能とした。

なお、本実施例においては、更にＲＧＢの表示色別にこのように電源線３５を複数系統持たせることによって、更にきめの細かい画質制御が可能である。また、電源線３５に印加する電源電圧値を映像によってリアルタイムに制御することで、更に好適な画質制御を行うことも可能である。

図９を用いて、本発明に係る画像表示装置の第４の実施例に関して説明する。
図９は、メイン（主）及びサブ（従）パネルを有する携帯電話向けの有機ＥＬディスプレイの構成図である。表示領域２１及び表示領域２１Ａはそれぞれメイン（主）及びサブ（従）パネルに相当し、それぞれ画素１３がマトリクス状に配置されている。画素１３には垂直方向に信号線１１が、水平方向に第１の実施例と同様に、リセット線ＲＳＴ、第１ゲート線ＧＴ１、第２ゲート線ＧＴ２が接続されている。表示領域２１及び表示領域２１Ａとも信号線１１の一端は信号電圧出力回路２３に共通に接続され、リセット線ＲＳＴ、ゲート線ＧＴ１，ＧＴ２の一端は表示領域２１及び表示領域２１Ａでそれぞれ走査回路２２及び２２Ａに接続される。

図面を簡略化するために図９の表示領域２１には６画素、表示領域２１Ａには４画素しか記載していないが、実際には表示領域２１に対応する画素数は２４０（水平）×ＲＧＢ×３２０（垂直）であり、表示領域２１Ａに対応する画素数は１６０（水平）×ＲＧＢ×１２０（垂直）である。このために記載していない右端では、表示領域２１における信号線１１は８０本余っていることになる。ここで画素駆動信号線１５Ｃは表示領域２１に対応する画素に接続されており、画素駆動信号線１５Ｄは表示領域２１Ａに対応する画素に接続されている。なお、表示領域２１内における画素は全て同一のピッチサイズであり、表示領域２１Ａ内における画素は全て同一のピッチサイズであるが、表示領域２１と表示領域２１Ａの画素のピッチサイズは異なっている。また、表示領域２１内における画素は全て同一のガラス基板上に、表示領域２１Ａ内における画素は全て同一のガラス基板上に設けられているが、表示領域２１と表示領域２１Ａのガラス基板は異なっている。

ここで本実施例は、メイン（主）及びサブ（従）パネルのガラス基板が異なっていることを除けば、画素駆動信号線１５Ｃ，１５Ｄを画素駆動信号線１５Ｂ、１５Ａと読み替えた際の第１の実施例と同様な動作、特徴を有する。

携帯電話のメインパネルには自然画を含めて一般の映像が表示されるが、サブパネルに表示されるのはテキストやアイコンが多いという特徴がある。そこで、本実施例を携帯電話に適用すれば、メインパネルとサブパネルの信号−輝度特性をそれぞれ最適化させることによって、携帯電話のメインパネルの高画質化と、サブパネルに表示される文字の認識し易さの向上とを両立させることができる。

図１０を用いて、本発明に係る画像表示装置の第５の実施例に関して説明する。
図１０は、携帯電話向けの有機ＥＬディスプレイの構成図である。表示領域２１には画素１３がマトリクス状に配置されており、画素１３には垂直方向に信号線１１が、水平方向に第１の実施例と同様に、リセット線ＲＳＴ、第１ゲート線ＧＴ１、第２ゲート線ＧＴ２が接続されている。信号線１１の一端は信号電圧出力回路２３に、リセット線ＲＳＴ、ゲートＧＴ１，ＧＴ２の一端は走査回路２２に接続されている。図面を簡略化するために図１には６画素しか記載していないが、実際の画素数は２４０（水平）×ＲＧＢ×３２０（垂直）である。なお、表示領域２１内における画素は全て同一のピッチサイズである。また、表示領域２１内における画素は全て同一のガラス基板上に設けられている。

ここで、画素駆動信号線１５は画素の一端で画素駆動信号選択回路４０に接続され、画素駆動信号選択回路４０内で画素駆動信号線１５Ａ，１５Ｂに選択的に接続される。

本実施例は、画素駆動信号選択回路４０によって、画素駆動信号線１５を行毎に画素駆動信号線１５Ａまたは、１５Ｂに選択的に接続することを除けば、第１の実施例と同様な動作、特徴を有する。

更に、本実施例は画素駆動信号選択回路４０を有するため、ディスプレイに表示する映像信号によって各画素の信号−輝度表示特性を動的に変更することが可能であるという特徴をもつ。

図１１を用いて、本発明に係る画像表示装置の第６の実施例に関して説明する。
図１１は、ＴＶ画像表示装置１００の構成図である。地上波デジタル信号等を受信する無線インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路１０２には、圧縮された画像データ等が外部から無線データとして入力され、無線Ｉ／Ｆ回路１０２の出力はＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）回路を介してデータバス１０８に接続される。データバス１０８には、この他にマイクロプロセサ（ＭＰＵ）、表示パネルコントローラ１０６、フレームメモリ（ＭＥＭ）等が接続されている。更に、表示パネルコントローラ１０６の出力は有機ＥＬ表示パネル１０１に入力されている。画像表示端末１００には、更に電源ＰＷＳが設けられている。なお、ここで有機ＥＬ表示パネル１０１は、先に延べた第５の実施例と同一の構成および動作を有しているので、その内部の構成及び動作の記載はここでは省略する。

本実施例の動作を説明する。始めに、無線Ｉ／Ｆ回路１０２は命令に応じて圧縮された画像データを外部から取り込み、この画像データをＩ／Ｏ回路を介してＭＰＵ及びフレームメモリに転送する。ＭＰＵ１０４はユーザからの命令操作を受けて、必要に応じて画像表示端末１００全体を駆動し、圧縮された画像データのデコードや信号処理、および情報表示を行う。なお、信号処理された画像データは、フレームメモリに一時的に蓄積が可能である。

ここで、ＭＰＵ１０４が表示命令を出した場合には、その指示に従ってフレームメモリＭＥＭから表示パネルコントローラ１０６を介して有機ＥＬ表示パネル１０１に画像データが入力され、有機ＥＬ表示パネル１０１は入力された画像データをリアルタイムで表示する。このとき表示パネルコントローラ１０６は、同時に画像を表示するために必要な所定のタイミングパルスを出力すると共に、表示画像データに合わせてどの画素群が異なる発光輝度を出力するかの選択を映像内容によって決定し、画素駆動信号選択回路４０を所定のアルゴリズムで制御する。なお有機ＥＬ表示パネル１０１がこれらの信号を用いて、入力された画像データをリアルタイムで表示することに関しては、第５の実施例で述べたとおりである。なお、ここで電源ＰＷＳには、二次電池が含まれており、これらの画像表示端末１００全体を駆動する電力を供給する。

本実施例によれば、高画質表示が可能である画像表示端末１００を提供することができる。なお、本実施例では画像表示デバイスとして、第５の実施例で説明した有機ＥＬ表示パネルを用いたが、これ以外にその他の本発明の実施例に記載されたような種々の表示パネルを用いることが可能であることは明らかである。但し、この場合は有機ＥＬ表示パネルの構造に応じた若干の回路変更が必要になることは言うまでもない。

本発明に係る画像表示装置の第１の実施例を示す有機ＥＬディスプレイの構成図。 第１の実施例における画素回路図。 第１の実施例における動作タイミング図。 第１の実施例における駆動電圧ＤＲＶの波形図。 第２の実施例における駆動電圧ＤＲＶの波形図。 本発明に係る画像表示装置の第３の実施例を示す有機ＥＬディスプレイの構成図。 第３の実施例における画素回路図。 第３の実施例における動作タイミング図。 本発明に係る画像表示装置の第４の実施例を示す有機ＥＬディスプレイの構成図。 本発明に係る画像表示装置の第５の実施例を示す有機ＥＬディスプレイの構成図。 本発明に係る画像表示装置の第６の実施例を示すＴＶ画像表示装置の構成図。 有機ＥＬディスプレイの従来例の画素回路図。 有機ＥＬディスプレイの従来例の動作タイミング図。

符号の説明

１…有機ＥＬ素子、３…駆動ＴＦＴ、５…記憶容量、１１…信号線、１３，３４…画素、１５，１５Ａ，１５Ｂ…画素駆動信号線、２１，２１Ａ，３１…表示領域、２２，３２…走査回路、２３，３３…信号電圧出力回路、３５Ａ，３５Ｂ…電源線、４０…画素駆動信号選択回路、１００…画像表示端末、１０１…有機ＥＬ表示パネル、１０２…無線インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、ＤＡＴ（ＩＭＧ）…映像信号電圧データ、ＤＡＴ（▽）…下に凸の三角波電圧データ、ＤＲＶ，ＤＲＶ＿１５Ａ〜１５Ｄ…駆動電圧、ＧＴ１…第１ゲート線、ＧＴ２…第２ゲート線、ＭＥＭ…フレームメモリ、ＭＰＵ…マイクロプロセサ、ＰＷＲ…電源制御線、ＰＷＳ…電源、ＲＳＴ…リセット線、ＲＳＷ…リセットスイッチ、ＳＷ１，ＳＷ２…画素スイッチ。

Claims (14)

1. 映像信号電圧を出力する映像信号電圧発生回路と、
   前記映像信号電圧によって輝度が制御される発光素子及び該発光素子の輝度制御部を有する画素と、
   複数の前記画素が配列された表示部とを有する画像表示装置であって、
   前記画素は該発光素子と、前記発光素子を駆動するためにその一端に接続された駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのドレイン端子とゲート端子間に接続されたリセットトランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲート端子と信号線との間に設けられ
   た映像信号蓄積用コンデンサを有し、
   前記映像信号電圧発生回路が出力した同一の前記映像信号電圧値に対して、発光スペクトルが実質的に等しく、かつ発光輝度が異なるように画素を駆動するために、該発光素子の発光制御期間内に、前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続されていない方の前記映像信号蓄積用コンデンサの一端に対して印加する駆動電圧信号を、画素によって異ならせるようにしたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記発光素子の輝度制御部は、ＴＦＴで構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
4. 前記表示部は、絶縁基板上に構成されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
5. 前記画素は、同一の前記映像信号電圧値に対して発光輝度が実質的に等しい第１の画素群と、同一の前記映像信号電圧値に対して発光輝度が実質的に異なる第２の画素群とが、配線レイアウトによって予め決定されていることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
6. 前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、画素ピッチが等しいことを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
7. 前記第１の画素群にはアイコン、テキスト等の予め特定された映像信号電圧が書込まれ、前記第２の画素群には自然画を含む一般の映像信号電圧が書込まれることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
8. 前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、それぞれ異なる絶縁基板上に設けられていることを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
9. 前記発光素子の輝度制御部は、発光素子の発光期間を変調することによって輝度制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
10. 前記表示部は、前記複数の画素が配列された第１及び第２の画素群とから構成され、前記第１の画素群は発光輝度特性が前記表示部の発光総量によって変調されるピーク輝度特性を有し、前記第２の画素群はピーク輝度特性を有さないことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
11. 前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、発光時に画素に入力される駆動電圧波形の形状が異なることを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
12. 前記表示部は、前記複数の画素が配列された第１及び第２の画素群とから構成され、前記第１の画素群と前記第２の画素群とは、発光輝度のガンマ特性が異なることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
13. 前記第１の画素群と第２の画素群とは、発光時に画素に入力される駆動電圧波形の形状が異なることを特徴とする請求項１２記載の画像表示装置。
14. 映像信号電圧を出力する映像信号電圧発生回路と、
    前記映像信号電圧によって輝度が制御される発光素子と該発光素子の輝度制御部を有する画素と、
    複数の前記画素が配列された表示部とを有する画像表示装置であって、
    前記画素は該発光素子と、前記発光素子を駆動するためにその一端に接続された駆動用トランジスタと、前記駆動用トランジスタのドレイン端子とゲート端子間に接続されたリセットトランジスタと、前記駆動用トランジスタのゲート端子と信号線との間に設けられた映像信号蓄積用コンデンサを有し、
    同一の前記映像信号電圧発生回路が出力した同一の前記映像信号電圧値に対して、発光スペクトルが実質的に等しく、かつ発光輝度が異なるように画素を駆動するために、該発光素子の発光制御期間内に、前記駆動用トランジスタのゲート端子と接続されていない方の前記映像信号蓄積用コンデンサの一端に対して印加する駆動電圧信号を、画素によって異ならせるようにし、前記映像信号から画素の前記発光輝度特性を制御する制御部を有することを特徴とする画像表示装置。

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