JP4999301B2 - 自発光型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、自発光型表示装置に関し、例えば、自発光素子として有機エレクトロルミネッセンスＥＬ素子を用いた表示装置に関する。

近年、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として、自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略称する）を用いた有機ＥＬ表示装置が開発されている。特に、ビデオ信号に応じて有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタを備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置が開発されている。

有機ＥＬ表示装置に入力されるビデオ信号の種類として、一般に、負極性のビデオ信号と正極性のビデオ信号とがあるが、従来は、それぞれの極性のビデオ信号に個別に対応した有機ＥＬ表示装置が必要とされていた。

図５は、負極性のビデオ信号に対応した有機ＥＬ表示装置の一画素の回路図である。データラインＤＬに印加された負極性のビデオ信号は、ゲートラインＧＬからのゲート信号によってオンオフが制御されたＮチャネル型の画素選択トランジスタ１を通して、Ｐチャネル型の駆動トランジスタ２Ａのゲートに印加される。すると負極性のビデオ信号に応じた駆動電流が駆動トランジスタ２Ａに流れ、この駆動電流が有機ＥＬ素子３に供給される。この駆動電流が大きくなるほど、有機ＥＬ素子３は高い輝度で発光７することになる。

負極性のビデオ信号では、高電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｈ）が黒レベルに対応しており、低電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｌ）が白レベルに対応している。そのため、駆動トランジスタ２ＡをＰチャネル型に設定し、負極性のビデオ信号はそのレベルが低いほど駆動トランジスタの駆動電流が大きくなるようにしている。

一方、図６は、正極性のビデオ信号に対応した有機ＥＬ表示装置の一画素の回路図である。データラインＤＬに印加された正極性のビデオ信号は、ゲートラインＧＬからのゲート信号によってオンオフが制御されたＮチャネル型の画素選択トランジスタ１を通して、Ｎチャネル型の駆動トランジスタ２Ａのゲートに印加される。すると正極性のビデオ信号に応じた駆動電流が駆動トランジスタ２Ａに流れ、この駆動電流が有機ＥＬ素子３に供給される。この駆動電流が大きくなるほど、有機ＥＬ素子３は明るく発光７することになる。

正極性ビデオ信号では、高電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｈ）が白レベルに対応しており、低電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｌ）が黒レベルに対応している。そのため、駆動トランジスタ２ＡをＮチャネル型に設定し、正極性のビデオ信号はそのレベルが高いほど駆動トランジスタの駆動電流が大きくなるようにしている。
特開２００３−２２８３２８号公報

上述のように、負極性のビデオ信号と正極性のビデオ信号に個別に対応した有機ＥＬ表示装置が必要とされていた。すなわち、負極性のビデオ信号に対応した図５の有機ＥＬ表示装置では、正極性のビデオ信号に対応することができず、正極性のビデオ信号に対応した図６の有機ＥＬ表示装置では、負正極性のビデオ信号に対応することができなかった。そこで、本発明は負極性のビデオ信号と正極性のビデオ信号の両方に対応可能な有機ＥＬ表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明の自発光型表示装置は、第１の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、この第１の極性のデジタルビデオ信号を反転することなく出力し、第１の極性と逆極性の第２の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、この第２の極性のデジタルビデオ信号を反転して出力するように切り替える第１の極性切替回路と、この第１の極性切替回路の出力をＤ／Ａ変換してアナログビデオ信号を出力する第１のＤ／Ａ変換器と、自発光素子と、前記アナログビデオ信号に応じて前記自発光素子に駆動電流を供給する駆動トラジスタとを備え、前記駆動トラジスタがＰチャネル型の場合は、前記第１の極性は負極性であり、前記駆動トランジスタがＮチャネル型の場合は、前記第１の極性は正極性であることを特徴とする。

また、前記第１のＤ／Ａ変換器に用いられる高電位側のリファレンス電位を発生する第２のＤ／Ａ変換器と、前記第１のＤ／Ａ変換器に用いられる低電位側のリファレンス電位を発生する第３のＤ／Ａ変換器と、第１の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、第１の極性のデジタルビデオ信号の高電位側のリファレンスデータを前記第２のＤ／Ａ変換器に入力し、第１の極性のデジタルビデオ信号の低電位側のリファレンスデータを前記第３のＤ／Ａ変換器に入力し、第２の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、第２の極性のデジタルビデオ信号の高電位側のリファレンスデータを反転して前記第３のＤ／Ａ変換器に入力し、第２の極性のデジタルビデオ信号の低電位側のリファレンスデータを反転して前記第２のＤ／Ａ変換器に入力するように切り替える第２の極性切替回路を備えることを特徴とするものである。

本発明の自発光表示装置によれば、負極性のビデオ信号か、正極性のビデオ信号かに応じて、ビデオ信号の極性を切り替えることで、両方の極性のビデオ信号に対応可能な有機ＥＬ表示装置を提供することが可能になる。特に、負極性ビデオ信号か、正極性ビデオ信号かに応じて、白レベルと黒レベルを入れ替えているので、正しい反転画像を表示することが可能になる。

次に、本発明の実施形態に係る自発光型表示装置の構成について図面を参照して説明する。この自発光表示装置は、図１のブロック図に示すように、図５又は図６の画素がマトリクス状に配列された画素領域を含む表示パネル１０と、外部から入力されたＲＧＢのデジタルビデオ信号に対して信号処理を施す各種のビデオ信号処理回路（シリアル／パラレル変換器２１、ＲＧＢマトリクス２２、選択回路２３、色補正回路２４、コントラスト／ブライトネス調整回路２５、ガンマ補正回路２６、ＡＣＬ回路２７）、信号処理が施されたデジタルビデオ信号等の極性切り替えを行う極性切替回路２８、極性切替回路２８からのＲＧＢビデオ信号をＤ／Ａ変換する第１のＤ／Ａ変換器２９、極性切替回路２８からの高電位側のリファレンスデータをＤＡ変換する第２のＤ／Ａ変換器３０、極性切替回路２８からの低電位側のリファレンスデータをＤＡ変換する第３のＤ／Ａ変換器３１を備えている。そして、第１のＤ／Ａ変換器２９の出力であるＲＧＢのアナログビデオ信号が表示パネル１０の各画素に供給される。

以下、各回路の構成と動作について説明する。シリアル／パラレル変換器２１は、シリアル信号であるＲＧＢのデジタルビデオ信号、及び輝度信号と色差信号とからなるＹＵＶ信号をパラレル信号に変換する。このパラレル信号のうちＹＵＶ信号は、ＲＧＢマトリックス２２によってＲＧＢのデジタルビデオ信号に変換される。シリアル／パラレル変換器２１から出力されたＲＧＢデジタルビデオ信号、もしくはＲＧＢマトリックス２２によってＹＵＶ信号から変換されたＲＧＢデジタルビデオ信号は、選択回路２３によっていずれか１つ選択されて出力される。

選択回路２３からのデジタルビデオ信号は、所定の色補正を行う色補正回路２４に入力される。色補正回路２４によって色補正されたデジタルビデオ信号は、そのコントラストや明るさを調整するコントラスト／ブライトネス調整回路２５に入力される。コントラスト／ブライトネス調整回路２５によってコントラスト及びブライトネス（明るさ）が調整されたデジタルビデオ信号は、ガンマ補正を行うガンマ補正回路２６に入力される。ガンマ補正回路２６によってガンマ補正されたデジタルビデオ信号は、極性切替回路２８に入力される。

また、ガンマ補正されたデジタルビデオ信号は、ＡＣＬ回路３３に入力される。ＡＣＬ回路２７は、表示パネル１０の輝度を抑制するために、デジタルビデオ信号の白レベルを調整する回路である。ＡＣＬ回路２７から出力される低電位側のリファレンスデータは極性切替回路２８に入力される。また、色補正回路２４から出力された高電位側のリファレンスデータも極性切替回路２８に入力される。

極性切替回路２８は、表示パネル１０の特性に合わせて、上記デジタルビデオ信号の極性を反転するとともに、正しい反転画像を得るために、白レベルと黒レベルを入れ替える機能を有している。

図２は負極性のデジタルビデオ信号が入力された場合の極性切替回路２８の具体的な回路図である。また、図４は、正極性のデジタルビデオ信号が入力された場合の極性切替回路２８の具体的な回路図である。極性切替回路２８は、デジタルビデオ信号の極性を反転する機能を有する第１の極性切替回路２８Ａと、高電位側／低電位側のリファレンスデータを入れ替えてその極性を反転する機能を有する第２の極性切替回路２８Ｂを備えている。また、図２、図４は、ＲＧＢのデジタルビデオ信号、リファレンスデータのうち、１色についての極性切替回路の構成を示している。

いま、表示パネル１０が負極性のビデオ信号に対応したもの（図５の画素を有した表示パネル）であるとして、この極性切替回路２８の動作を説明する。いま、図２に示すように、負極性のデジタルビデオ信号がガンマ補正回路２６を通して第１の極性切替回路２８Ａに入力されると、モード切替信号に応じて、スイッチＳＷが切り替わり、第１の極性切替回路２８Ａの非反転アンプ２８１を通して、第１のＤ／Ａ変換器２９に入力される。つまり、負極性のデジタルビデオ信号は反転されることなく、そのまま第１のＤ／Ａ変換器２９に入力される。

また、色補正回路２４からの高電位側のリファレンスデータは、黒レベルに対応しており、例えば８ビットのデジタルデータである。高電位側のリファレンスデータは、非反転アンプ２８２を通して第２のＤ／Ａ変換器３０に入力される。また、ＡＣＬ回路２７からの低電位側のリファレンスデータが白レベルに対応しており、例えば８ビットのデジタルデータである。低電位側のリファレンスデータは、非反転アンプ２８３を通して第３のＤ／Ａ変換器３１に入力される。つまり、これらのリファレンスデータも反転されることなく、それぞれ第２のＤ／Ａ変換器３０、第３のＤ／Ａ変換器３１に入力される。

第１のＤ／Ａ変換器２９は、図３の回路のように、デジタルビデオ信号が９ビットのデジタルデータから成る場合には、（２^９−１）個のラダー抵抗を有しており、このラダー抵抗の両端に第２のＤ／Ａ変換器３０からの高電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｈ）、第３のＤ／Ａ変換器３１からの高電位側のリファレンス電位Ｒｅｆ（Ｌ）がそれぞれ印加される。そして、デジタルビデオ信号に応じて、ラダー抵抗によって分圧された５１２個の電位（Ｖ１，Ｖ２，・・・Ｖ５１２）のうち、いずれかの電位がアナログスイッチ＋ラッチ回路２９１によって選択され、かつ保持される。この保持された電位がアナログアンプ２９２を通してアナログビデオ信号として出力される。

次に、図４に示すように、正極性のデジタルビデオ信号が第１の極性切替回路２８Ａに入力された場合には、モード切替信号に応じて、スイッチＳＷが切り替わり、第１の極性切替回路２８Ａの反転アンプ２８４を通して、第１のＤ／Ａ変換器２９に入力される。つまり、正極性のデジタルビデオ信号は反転された後、第１のＤ／Ａ変換器２９に入力される。反転アンプ２８４は、正極性のデジタルビデオ信号の各ビットの２値データ（「１」又は「０」）を反転する。つまり、あるビットの２値データが「１」のときは「０」に反転し、「０」のときは「１」に反転する。

また、色補正回路２４からの高電位側のリファレンスデータは白レベルに対応に対応しており、反転アンプ２８５を通して第３のＤ／Ａ変換器３１に入力される。また、ＡＣＬ回路２７からの低電位側のリファレンスデータは黒レベルに対応しており、反転アンプ２８６を通して第２のＤ／Ａ変換器３０に入力される。ここで、反転アンプ２８５，２８６
は、リファレンスデータの各ビットの２値データ（「１」又は「０」）を反転する。そして、第１のＤ／Ａ変換器２９からアナログビデオ信号が出力される。

このように、極性切替回路２８は、表示パネル１０が負極性のビデオ信号に対応したものである場合には、負極性のデジタルビデオ信号が入力されると、極性反転を行わずにそのまま通し、正極性のデジタルビデオ信号が入力されると、デジタルビデオ信号の極性を反転するとともに、正しい反転画像を得るために、白レベルと黒レベルに対応したリファレンスデータを反転して入れ替える。

なお、表示パネル１０が正極性のビデオ信号に対応したもの（図６の画素を有した表示パネル）である場合には、極性切替回路２８は、反対に、正極性のデジタルビデオ信号が入力された場合には、極性反転を行わずにそのまま通し、負極性のデジタルビデオ信号が入力された場合には、デジタルビデオ信号の極性を反転するとともに、白レベルと黒レベルに対応したリファレンスデータを反転して入れ替える。

本発明の実施形態に係る自発光型表示装置のブロック図である。 図１の極性切替回路２８の回路図である。 図２の第１の極性切替回路２８Ａの回路図である。 図１の極性切替回路２８の回路図である。 負極性ビデオ信号に対応した有機ＥＬ表示装置の一画素の回路図である。 正極性ビデオ信号に対応した有機ＥＬ表示装置の一画素の回路図である。

符号の説明

１ 画素選択トランジスタ ２Ａ，２Ｂ 駆動トランジスタ
３ 有機ＥＬ素子 １０ 表示パネル
２１ シリアル／パラレル変換器 ２２ ＲＧＢマトリクス
２３ 選択回路 ２４ 色補正回路
２５ コントラスト／ブライトネス調整回路 ２６ ガンマ補正回路
２７ ＡＣＬ回路 ２８ 極性切替回路
２８Ａ 第１の極性切替回路 ２８Ｂ 第２の極性切替回路
２９ 第１のＤ／Ａ変換器 ３０ 第２のＤ／Ａ変換器
３１ 第３のＤ／Ａ変換器

Claims (6)

1. 第１の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、この第１の極性のデジタルビデオ信号を反転することなく出力し、第１の極性と逆極性の第２の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、この第２の極性のデジタルビデオ信号を反転して出力するように切り替える第１の極性切替回路と、
   この第１の極性切替回路の出力をＤ／Ａ変換してアナログビデオ信号を出力する第１のＤ／Ａ変換器と、
   自発光素子と、
   前記アナログビデオ信号に応じて前記自発光素子に駆動電流を供給する駆動トラジスタと
   を備え、この前記駆動トラジスタがＰチャネル型の場合は、前記第１の極性は負極性であり、前記駆動トランジスタがＮチャネル型の場合は、前記第１の極性は正極性であることを特徴とする自発光型表示装置。
2. 前記第１のＤ／Ａ変換器に用いられる高電位側のリファレンス電位を発生する第２のＤ／Ａ変換器と、前記第１のＤ／Ａ変換器に用いられる低電位側のリファレンス電位を発生する第３のＤ／Ａ変換器と、
   第１の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、第１の極性のデジタルビデオ信号の高電位側のリファレンスデータを前記第２のＤ／Ａ変換器に入力し、第１の極性のデジタルビデオ信号の低電位側のリファレンスデータを前記第３のＤ／Ａ変換器に入力し、第２の極性のデジタルビデオ信号を受けた場合には、第２の極性のデジタルビデオ信号の高電位側のリファレンスデータを反転して前記第３のＤ／Ａ変換器に入力し、第２の極性のデジタルビデオ信号の低電位側のリファレンスデータを反転して前記第２のＤ／Ａ変換器に入力するように切り替える第２の極性切替回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の自発光型表示装置。
3. 前記第１及び第２の極性のデジタルビデオ信号は、色補正回路、コントラスト／ブライトネス調整回路及びガンマ補正回路によって信号処理されたデジタルビデオ信号であることを特徴とする請求項２に記載の自発光型表示装置。
4. 前記ガンマ補正回路によって信号処理された前記第１及び第２の極性のデジタルビデオ信
   号に基づいて、白レベルを調整するための前記リファレンスデータを出力するＡＣＬ回路を備えることを特徴とする請求項３に記載の自発光型表示装置。
5. 前記色補正回路は黒レベルを調整するための前記リファレンスデータを出力することを特徴とする請求項３に記載の自発光型表示装置。
6. 前記自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請求項１乃至請求項５に記載の自発光型表示装置。

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