JP5322845B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置及びその駆動方法に関するものであって、特に、有機電界発光表示装置及びその駆動方法に関する技術である。
表示装置は、基板上にマトリックス状に複数の画素を配置して表示領域とし、各画素に走査線とデータ線とを接続して画素にデータ信号を選択的に印加して表示する。表示装置は、画素の駆動方式によりパッシブ（Ｐａｓｓｉｖｅ）マトリックス型発光表示装置とアクティブ（Ａｃｔｉｖｅ）マトリックス型発光表示装置とに区分される。このうち、解像度、コントラスト、動作速度の観点から、単位画素毎に選択して点灯するパッシブマトリックス型が主になっている。
このような表示装置は、ＰＣ、携帯電話機、ＰＤＡなどの携帯情報端末器などの表示装置や各種情報機器のモニタとして用いられ、液晶パネルを用いたＬＣＤ、有機発光素子を用いた有機電界発光表示装置、プラズマパネルを用いたＰＤＰなどが公知になっている。最近では、陰極線管と比較して、重量と体積が小さい各種発光表示装置が開発されており、特に、発光効率、輝度、及び視野角に優れ、応答速度が速い有機電界発光表示装置が注目されている。
ところで、音声または音響情報がないまま表示装置に写真のような停止映像が表示される場合、ユーザは退屈さを感じる。
本発明の目的は、映像の特性に応じて互いに異なる音声（サウンド）を出力することができる表示装置及びその駆動方法を提供することである。
本発明による表示装置は、複数の画素を含み、入力映像信号及び入力映像制御信号により前記複数の画素を選択的に発光させて映像を表示する表示部と、前記入力映像信号を読み取って、１フレーム単位で前記複数の画素の中で発光する画素の数の比率ついての情報を含むオンピクセル信号を生成する信号制御部と、発光する画素の比率を所定範囲に区分して複数のレベル（段階）を定義し、前記複数のレベルの中から前記オンピクセル信号が該当するレベルを検出して、前記検出されたレベルに対応するサウンド命令信号を生成するサウンド制御部と、を含む。ここで、前記入力映像制御信号は、垂直同期信号を含み、前記信号制御部は、前記垂直同期信号に同期させたサウンド出力開始信号を生成する。また、前記表示装置は、前記サウンド出力開始信号にしたがって、前記サウンド命令信号に対応する音声を出力するサウンド出力部をさらに含む。前記サウンド制御部は、前記複数のレベルに各々対応して互いに異なる音声を出力するための複数のサウンド命令信号を生成する。前記複数のサウンド命令信号のいずれか一つは、無音を出力するための命令信号である。
また、本発明による表示装置の駆動方法は、入力映像信号及び入力映像制御信号により複数の画素を選択的に発光させて映像を表示する段階と、前記入力映像信号を読み取って、１フレーム単位で前記複数の画素の中で発光する画素の数の比率ついての情報を含むオンピクセル信号を生成する段階と、発光する画素の比率を所定範囲に区分して定義される複数のレベル（段階）の中から、前記オンピクセル信号が該当するレベルを検出する段階と、検出されたレベルに対応するサウンド命令信号を生成する段階と、を含む。ここで、前記入力映像制御信号は、垂直同期信号を含み、前記駆動方法は、前記垂直同期信号に同期させたサウンド出力開始信号を生成する段階をさらに含む。前記駆動方法は、前記サウンド出力開始信号にしたがって、前記サウンド命令信号に対応する音声を出力する段階をさらに含む。
本発明によれば、映像の特性により互いに異なる音声を出力することができるという効果を提供することができる。
本発明の一実施形態による表示装置を示したブロック図である。 図１に示された画素（ｐｉｘｅｌ：ＰＸ）の等価回路図である。 本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法を説明するための順序図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は、多様な形態に具現され、ここで説明する実施形態に限られない。また、図面において、本発明を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。
明細書全体において、ある部分が他の部分と「接続」されているという時、これは「直接的に接続」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を間において「電気的に接続」されている場合も含む。また、ある部分が他の構成要素を「含む」という時、これは特に反対記載がない限り他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
図１は、本発明の一実施形態による表示装置を示したブロック図であり、図２は、図１に示された画素（ＰＸ）の等価回路図である。
図１を参照すれば、本発明の表示装置は、表示部１００、走査駆動部２００、データ駆動部３００、信号制御部４００、サウンド制御部５００、及びサウンド出力部６００を含む。表示部１００は、等価回路から見ると、複数の信号線（ｓｉｇｎａｌ ｌｉｎｅ：Ｇ１〜Ｇｎ，Ｄ１〜Ｄｍ）とこれに接続されていて略行列状に配置された複数の画素（ＰＸ）とを含む。信号線（Ｇ１〜Ｇｎ，Ｄ１〜Ｄｍ）は、走査信号を伝達する複数の走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）とデータ電圧を伝達する複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）とを含む。走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）は、略行方向に互いにほぼ平行に延び、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）は、略列方向に互いにほぼ平行に延びる。
図２を参照すれば、各画素（ＰＸ）、例えば、ｉ番目（ｉ＝１、２、…、ｎ）の走査線（Ｇｉ）とｊ番目（ｊ＝１、２、…、ｍ）のデータ線（Ｄｊ）とに接続された画素（ＰＸｉｊ）は、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）、駆動トランジスタ（Ｍ１）、キャパシタ（Ｃｓｔ）、及びスイッチングトランジスタ（Ｍ２）を含む。
駆動トランジスタ（Ｍ１）は、制御端子、入力端子、及び出力端子を有する。制御端子は、スイッチングトランジスタ（Ｍ２）と接続されており、入力端子は、駆動電圧（ＶＤＤ）と接続されており、出力端子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）と接続されている。駆動トランジスタ（Ｍ１）は、制御端子と出力端子との間にかかる電圧に応じてその大きさが変動する電流（ＩＯＬＥＤ）を流す。
スイッチングトランジスタ（Ｍ２）は、制御端子、入力端子、及び出力端子を有する。制御端子は、走査線（Ｇｉ）と接続されており、入力端子は、データ線（Ｄｊ）と接続されており、出力端子は、駆動トランジスタ（Ｍ１）と接続されている。スイッチングトランジスタ（Ｍ２）は、走査線（Ｇｉ）に印加される走査信号に応答してデータ線（Ｄｊ）に印加されるデータ信号、つまり、データ電圧を伝達する。
キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｍ１）の制御端子と入力端子との間に接続されている。キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｍ１）の制御端子に印加されるデータ電圧を充電し、スイッチングトランジスタ（Ｍ２）が遮断された後にもこれを維持する。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、 駆動トランジスタ（Ｍ１）の出力端子と接続されているアノード（ａｎｏｄｅ）と、共通電圧（ＶＳＳ）と接続されているカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）とを有する。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、駆動トランジスタ（Ｍ１）が供給する電流（ＩＯＬＥＤ）により強さを異ならせて発光することによって映像を表示する。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうち一つの色の光を発光できる。基本色の例としては、赤色、緑色、青色の三原色が上げられ、これらの三原色の空間的合計または時間的合計により所望の色を表示する。この場合、一部の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、白色光を発光することができ、このようにすると輝度が高まる。これとは別に、すべての画素（ＰＸ）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が白色光を発光でき、一部画素（ＰＸ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）から出る白色光を、基本発光色のうちのいずれか一つの発光色に変換するカラーフィルタ（図示せず）をさらに含むことができる。
駆動トランジスタ（Ｍ１）及びスイッチングトランジスタ（Ｍ２）は、ｐ−チャンネル電界効果トランジスタ（ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＦＥＴ）である。この場合、制御端子、入力端子、及び出力端子は、各々ゲート、ソース、及びドレーンに該当する。しかし、スイッチングトランジスタ（Ｍ２）及び駆動トランジスタ（Ｍ１）のうちの少なくとも一つは、ｎ−チャンネル電界効果トランジスタでありうる。また、トランジスタ（Ｍ１，Ｍ２）、キャパシタ（Ｃｓｔ）、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の接続関係が変わっても良い。図２に示した画素（ＰＸｉｊ）は、表示装置の一つの画素の一例であり、少なくとも二つのトランジスタまたは少なくとも一つのキャパシタを含む他の異なる形態の画素を用いることができる。
再び、図１を参照すると、走査駆動部２００は、表示部１００の走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）と接続されており、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）により走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に順次に走査信号を印加する。走査信号は、スイッチングトランジスタ（Ｍ２）を導通状態に変化できるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）とスイッチングトランジスタ（Ｍ２）を遮断状態に変化できるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）との組み合わせで構成される。スイッチングトランジスタ（Ｍ２）が、ｐ−チャンネル電界効果トランジスタの場合、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）は、各々低電圧（負極側）及び高電圧（正極側）である。
データ駆動部３００は、表示部１００のデータ線（Ｄ１−Ｄｍ）と接続されており、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）にしたがって、信号制御部４００から入力されるデータ信号（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）をデータ電圧に変換し、データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。
信号制御部４００は、外部から入力信号（ＩＳ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、及びメインクロック信号（ＭＣＬＫ）を受信して、映像データ信号（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）、及びサウンド制御信号（ＣＯＮＴ３）を生成する。走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）と、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力周期を制御する少なくとも一つのクロック信号とを含む。また、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含むことができる。データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一行の画素（ＰＸ）に対する映像データ信号（ＤＲ，ＤＧ，ＤＢ）のデータ駆動部３００への伝送開始を指示する水平同期開始信号（ＳＴＨ）と、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）にデータ電圧を印加することを指示するロード信号（ＬＯＡＤ）とを含む。本実施形態によるサウンド制御信号（ＣＯＮＴ３）は、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）に同期させてサウンド出力を指示するサウンド出力開始信号（ＳＯＵＴ）と、１フレーム内で導通させる画素（ＰＸ）数に関する情報を含むオンピクセル信号（ｏｎ ｐｉｘｅｌ ｓｉｇｎａｌ：ＯＰＳ）とを含む。オンピクセル信号（ＯＰＳ）は、表示部１００の全ての画素（ＰＸ）の数を１００％として導通画素（「導通させる画素」の略記、すなわち、発光させる画素）の数を比率で示す。例えば、表示部１００の全ての画素（ＰＸ）の数が１００個であり、１フレーム内の導通画素（ＰＸ）の数が１０個の場合、オンピクセル信号（ＯＰＳ）は、１０％に該当する値で生成される。
サウンド制御部５００は、全体画素（ＰＸ）に対する導通させる画素の比率をレベル（段階）毎に定義し、オンピクセル信号（ＯＰＳ）が該当するレベルを検出する。また、サウンド制御部５００は、複数のサウンド命令信号（ＳＳ１〜ＳＳ１０）の中から、検出されたレベルに該当するサウンド命令信号を生成する。本実施形態では、サウンド制御部５００が、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率を１０％単位で定義したことを例として説明する。つまり、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率が、０％以上かつ１０％未満であれば、第１レベルであり、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率が１０％以上かつ２０％未満であれば、第２レベルである。同様に、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率が、９０％以上かつ１００％以下であれば、第１０レベルである。このように全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率の範囲をレベル毎に区分する。なお、本発明はこれに限定されず、レベル毎の比率を増減させることができる。例えば、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率を２０％単位とする場合には、５つのレベルに区分される。複数のサウンド命令信号（ＳＳ１〜ＳＳ１０）は、第１レベルから第１０レベルに各々対応し、無音（ｎｏ ｓｏｕｎｄ）を含む互いに異なる音声が出力されるようにする信号である。
サウンド出力部６００は、サウンド出力開始信号（ＳＯＵＴ）にしたがって、複数のサウンド命令信号（ＳＳ１〜ＳＳ１０）の中から選択されたサウンド命令信号に対応する音声を外部に出力する。
図３は、本発明の一実施形態による表示装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。
図３を参照すれば、まず、信号制御部４００は、入力信号（ＩＳ）から１フレーム単位で導通画素（ＰＸ）の数を検出し、全ての画素（ＰＸ）の数に対する導通画素の数の比率を計算する（ステップＳ１１）。計算された比率は、オンピクセル信号（ＯＰＳ）として出力させる。その後、サウンド制御部５００は、ステップＳ１１で計算された比率に該当するレベルを検出する。具体的には、サウンド制御部５００は、ステップＳ１１で計算された比率が０％以上かつ１０％未満の範囲に属するか否かを判断する（ステップＳ１２）。判断の結果、ステップＳ１１で計算された比率が当該範囲に属すれば、サウンド制御部５００は、サウンド命令信号（ＳＳ１）を生成する（ステップＳ１３）。また、ステップＳ１１で計算された比率が当該範囲に属しなければ、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４で、サウンド制御部５００は、ステップＳ１１で計算された比率が、１０％以上かつ２０％未満の範囲に属するか否かを判断する。判断の結果、ステップＳ１１で計算された比率が当該範囲に属すれば、サウンド制御部５００は、サウンド命令信号（ＳＳ２）を生成する（ステップＳ１５）。また、ステップＳ１１で計算された比率が当該範囲に属しなければ、ステップＳ１６へ進む。このような方法を繰り返して行う。最後に、ステップＳ３０で、サウンド制御部５００は、ステップＳ１１で計算された比率が、９０％以上かつ１００％以下の範囲に属するか否かを判断する。判断の結果、ステップＳ１１で計算された比率が当該範囲に属すれば、サウンド制御部５００は、サウンド命令信号（ＳＳ１０）を生成する（ステップＳ３１）。
上記のように、本発明による表示装置及びその駆動方法は、１フレーム単位の映像信号から計算されたオンピクセル比率に応じて互いに異なる音声を出力することができ、表示させる映像の特性に対応する音声を視聴者は鑑賞することができる。また、オンピクセル比率を区分する範囲を調節して音声の種類を多様にすることができる。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
１００ 表示部、
２００ 走査駆動部、
３００ データ駆動部、
４００ 信号制御部、
５００ サウンド制御部、
６００ サウンド出力部。

Claims (6)

  1. 複数の画素を含み、入力映像信号及び入力映像制御信号により前記複数の画素を選択的に発光させて映像を表示する表示部と、
    前記入力映像信号を読み取って、１フレーム単位で前記複数の画素の中で発光する画素の数の比率についての情報を含むオンピクセル信号を生成する信号制御部と、
    発光する画素の比率を所定範囲に区分して複数のレベルを定義し、前記複数のレベルの中から前記オンピクセル信号が該当するレベルを検出して、前記検出されたレベルに対応するサウンド命令信号を生成するサウンド制御部と、
    を含み、
    前記入力映像制御信号は、垂直同期信号を含み、
    前記信号制御部は、前記垂直同期信号に同期されたサウンド出力開始信号を生成することを特徴とする表示装置。
  2. 前記サウンド出力開始信号にしたがって、前記サウンド命令信号に対応する音声を出力するサウンド出力部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記サウンド制御部は、前記複数のレベルに各々対応して互いに異なる音声を出力するための複数のサウンド命令信号を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 前記複数のサウンド命令信号のいずれか一つは、無音を出力するための命令信号であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  5. 入力映像信号及び入力映像制御信号により複数の画素を選択的に発光させて映像を表示する段階と、
    前記入力映像信号を読み取って、１フレーム単位で前記複数の画素の中で発光する画素の数の比率についての情報を含むオンピクセル信号を生成する段階と、
    発光する画素の比率を所定範囲に区分して定義される複数のレベルの中から、前記オンピクセル信号が該当するレベルを検出する段階と、
    前記検出されたレベルに対応するサウンド命令信号を生成する段階と、
    を含み、
    前記入力映像制御信号は、垂直同期信号を含み、
    前記垂直同期信号に同期されたサウンド出力開始信号を生成する段階をさらに含むことを特徴とする表示装置の駆動方法。
  6. 前記サウンド出力開始信号にしたがって、前記サウンド命令信号に対応する音声を出力する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の表示装置の駆動方法。
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