KR101346728B1 - 자발광 표시장치, 발광 조건 제어장치, 발광 조건 제어방법및 프로그램 - Google Patents

자발광 표시장치, 발광 조건 제어장치, 발광 조건 제어방법및 프로그램 Download PDF

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Abstract

표시 패널의 수명을 효과적으로 연장하는 적절한 기술이 존재하지 않는다.
표시 패널의 피크 휘도를 1 프레임 단위로 자재(自在)로 가변 제어하는 발광 조건 제어장치에, (a) 1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치(階調値)를 프레임 단위로 산출하는 평균 계조치 산출부와, (b) 수(數)프레임 기간에 걸쳐서 산출된 평균 계조치에 근거하여, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 영상 신호의 입력을 검출하는 특정 조건 검출부와, (c) 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 발광 조건 제어부를 탑재한다.

Description

자발광 표시장치, 발광 조건 제어장치, 발광 조건 제어방법 및 프로그램{Self-luminous display apparatus, light emission condition control apparatus, light emission condition control method and program}
도 1은, 발광 시간과 발광 휘도의 관계를 설명하는 도면이다.
도 2는, 출력 전압과 발광 휘도와의 관계를 설명하는 도면이다.
도 3은, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 특정 조건의 최적예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 특정 조건의 제한 조건을 다른 관점에서 설명하는 도면이다.
도 6은, 특정 조건의 다른 최적예를 설명하는 도면이다.
도 7은, 유기EL 패널 모듈의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 발광 시간 길이를 제어하는 듀티 펄스예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 유기EL 패널 모듈의 구조예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 발광 조건 제어장치의 형태예 1을 나타내는 도면이다.
도 11은, 구간 평균치(Cn)의 산출 원리를 설명하는 도면이다.
도 12는, 저하량(α)의 산출예를 나타내는 도면이다.
도 13은, 형태예에서 사용하는 특정 조건예를 나타내는 도면이다.
도 14는, 발광 조건 제어장치의 형태예 2를 나타내는 도면이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호설명]
1 : 유기EL 패널 모듈 3A : 발광 영역
5 : 데이터 드라이버 7A : 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)
7B : 게이트 스캔 드라이버 7C : 점등시간 제어용 게이트 드라이버
9 : 타이밍 제너레이터 11 : 발광 조건 제어장치
13 : 평균 계조치 산출부 15 : 특정 조건 검출부
17 : 기준 듀티비 신호 생성부 19 : 듀티비 신호 제어부
21 : 최대 출력 전압 제어부
이 명세서에서 설명하는 발명은, 시각적으로 지각되는 피크 휘도를 유지한 채로 능동적으로 피크 휘도를 저감할 수 있는 기술에 관한 것이다.
또한, 발명자들이 제안하는 발명은, 자발광(自發光) 표시장치, 발광 조건 제어장치, 발광 조건 제어방법 및 프로그램으로서의 측면을 가진다.
유기EL 디스플레이는, 넓은 시야각 특성, 응답 속도, 넓은 색 재현성 범위, 고(高)콘트라스트 성능이 뛰어날 뿐만 아니라, 표시 패널 자체를 얇게 형성할 수 있다. 이러한 이점이 있기 때문에, 유기EL 디스플레이는, 차세대 플랫 패널 디스플레이의 가장 유력한 후보로서 주목받고 있다.
그러나, 유기EL 디스플레이를 텔레비전 프로그램의 시청 용도로 사용하기 위해서는, 발광 소자의 발광 특성을 더욱 개선할 필요가 있다.
그런데, 표시 소자를 구성하는 유기EL 소자의 개발, 특히 재료 개발에는 방대한 시간과 비용이 필요하다. 이 때문에, 유기EL 소자의 구동 방법을 개선함으로써, 수명을 개선하는 방법이 필요하게 된다.
예를 들면, 특허 문헌 1에는, 발광 소자의 구동 전압의 변화량을 검출하고, 그 변화량에 따라 정전류(定電流) 구동 신호를 제어하는 방법이 개시되어 있다.
또 예를 들면, 특허 문헌 2에는, 유기EL 소자가 발광하지 않는 동안, 유기EL 소자가 열화하지 않도록 역(逆)바이어스를 인가하는 방법이 개시되어 있다.
또 예를 들면, 특허 문헌 3에는, 화소 회로의 용량으로 보관 유지되는 전하를 적극적으로 방전함으로써, 불필요한 발광 시간을 억제하는 방법이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1]특개5－17826호 공보
[특허 문헌 2]특개2003－150110호 공보
[특허 문헌 3]특개2002－169509호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 발명은, 각 화소의 휘도 저하분에 대한 전류량을 조정하는 것으로 휘도 저하를 막는 방법이며, 표시 소자의 휘도 저하를 가속시킬 뿐이다. 따라서, 유기EL 패널의 수명을 개선할 수는 없다.
또, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 발명은, 리크 전류에 기인한 휘도 저하에 대해서는 개선할 수 있지만, 적극적으로 수명을 개선할 수는 없다.
또, 특허 문헌 3에 개시되어 있는 발명도, 불필요한 발광 시간에 기인한 휘도 저하에 대해서는 개선할 수 있지만, 역시 적극적으로 수명을 개선할 수는 없다.
그래서, 발명자들은, 표시 패널의 피크 휘도를 1 프레임 단위로 자재로 가변 제어할 수 있는 경우에, 시각적으로 지각되는 피크 휘도를 유지한 채로 능동적으로 피크 휘도를 저감할 수 있는 기술 수법을 제안한다.
즉, 1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치(階調値)를 프레임 단위로 산출하는 평균 계조치 산출 기능과 수(數)프레임 기간에 걸쳐서 산출된 평균 계조치에 근거하여, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 영상 신호의 입력을 검출하는 특정 조건 검출 기능과, 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 발광 조건 제어 기능을 실행하는 수법을 제안한다.
이하, 발명과 관련되는 처리 기능을 탑재한 유기EL 패널 모듈을 예로, 자발광 표시장치를 설명한다.
또한, 본 명세서에서 특히 도시 또는 기재되지 않은 부분에는, 해당 기술 분야의 주지 또는 공지 기술을 적용한다.
또 이하에 설명하는 형태예는, 발명의 하나의 형태예이며, 이것들로 한정되는 것은 아니다.
(A)피크 휘도의 조정
표시 패널의 사용 기간중에 피크 휘도가 a％ 저하하면, 표시 패널의 신뢰성 시간을 a％ 정도 개선할 수 있다. 예를 들면, 10％의 피크 휘도의 저하는 표시 패널의 신뢰성 시간을 10％ 정도 개선할 수 있다. 물론, 피크 휘도가 저하하면 저소비 전력화도 실현할 수 있다.
그래서, 표시 패널의 피크 휘도를 조정하는 수법에 대해 설명한다.
표시 패널의 피크 휘도는, 최대 데이터의 입력시에 표시 소자에 인가되는 출력 전압(출력전류) 또는 발광 시간의 가변 제어에 의해 조정할 수 있다.
도 1에, 발광 시간과 발광 휘도와의 관계를 나타낸다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 발광 휘도는 발광 시간에 대해서 선형으로 변화한다.
도 2(a)에, 표시 소자에 인가되는 출력 전압과 발광 휘도와의 관계를 나타낸다. 도 2(b)에, 입력 영상 신호의 계조치(％)와 표시 소자에 인가되는 출력 전압(기준치를 100％로 나타낸다.)과의 사이의 입출력 관계를 나타낸다.
여기서, 도 2(b)에 실선으로 나타내는 곡선은 기준치에 대응하는 입출력 관계이며, 파선으로 나타내는 곡선은 최대 데이터의 입력시에 표시 소자에 인가되는 최대 출력 전압(Vmax)(최대 출력전류(Imax))을 가변 제어했을 경우의 입출력 관계를 나타낸다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 동일한 입력 계조치에서도 최대 출력 전압(Vmax)(최대 출력전류(Imax))을 가변 제어하면, 발광 휘도가 가변 제어된다.
그런데, 표시 패널의 피크 휘도는, 최대 출력 전압(Vmax)(최대 출력전류(Imax))과 발광 시간과의 곱(S)으로 공급된다.
따라서, 발광 시간 또는 최대 출력 전압(Vmax)(최대 출력전류(Imax))을 개별적으로 가변 제어하면, 표시 패널의 피크 휘도를 가변 제어하는 것이 가능해진다.
(B)물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건
상술한 바와 같이 피크 휘도를 저하시킬 수 있으면, 표시 패널의 장기 수명화나 저소비 전력화를 실현할 수 있다. 그러나, 그 때문에 피크 휘도의 저하가 사람에게 지각되며, 화질의 열화로서 인식되는 것은 피할 필요가 있다.
발명자들은, 사람의 눈은 동일한 표시 패턴(변화가 적은 영상을 포함한다.)을 계속 보는 경우, 시간을 들여 서서히 피크 휘도를 저하시키면, 피크 휘도의 저하를 거의 지각할 수 없는 것을 실험에 의해 확인했다. 이하, 실험에 의해 확인한 특정 조건에 대해 설명한다.
(B－1) 최적 조건예
도 3에, 발명자들이 실험에 의해 확인한 물리적인 최적 조건예를 나타낸다. 도 3은, 가로축에 시간(분), 세로축에 피크 휘도 레벨(계조 데이터의 최대치가 입력되는 경우의 발광 휘도를 100％로 한다.)로 나타낸다.
도면 중, 굵은 외측선으로 나타내는 범위가, 발명자들이 실험을 통해서 확인한 최적 조건이다. 최적 조건의 범위는, 제어 개시 후의 저하 속도와 제어 개시 후의 저감량의 하한으로 공급된다.
또한, 여기서 설명하는 최적 조건은, 모든 영상 작품 또는 프로그램에 대해서 최적인 것을 의미하는 것은 아니다. 실장(實裝)시에는, 영상 작품 또는 프로그램의 내용이나 표시 패널 등의 특성에 따라 최적인 조건을 구하는 것이 요구된 다.
발명자들은, 저하 속도의 최대치로서 30초에 최대 피크치의 50％까지 저하시키는 것을 제안한다. 또, 발명자들은, 저하 속도의 최소치로서 60분에 최대 피크치의 95％(따라서, 저하량은 5％)까지 저하시키는 것을 제안한다.
물론, 저하 속도를 보다 저속으로 하는 것은 가능하지만, 그 경우에는 장기 수명화와 저소비 전력화와 같은 의도된 효과가 현저하다고는 말할 수 없게 된다. 이 때문에, 여기에서는 상술한 조건을 예시하고 있다.
또, 저하 속도를 보다 고속화해도 실용에 지장이 생기지 않을 가능성도 생각할 수 있다. 그러나, 피크 휘도의 저하 속도가 너무 커지면(결과적으로 저하량이 커지면), 사람의 눈에 피크 휘도의 변화가 지각되기 쉬워지기 때문에 별로 바람직하지 않다.
도 3에 나타내는 외측선으로 둘러싸인 범위내에 있다면 피크 휘도의 저하를 사람이 시각적으로 지각하는 것은 어렵다.
또한 실용적으로는, 도 3중에 흑색으로 표시한 바와 같이, 45초간으로 최대 피크치의 65％까지 저하시키는 속도 이하, 30분에 최대 피크치의 92％까지 저하시키는 속도 이상인 것이 바람직하다.
한층 더 바람직하게는, 도 4에 굵은 외측선으로 둘러싼 범위, 즉 1분간으로 최대 피크치의 75％까지 저하시키는 속도 이하, 3분간으로 최대 피크치의 90％까지 저하시키는 속도 이상인 것이 바람직하다. 이 범위내에서의 저하 제어는, 거의 모든 영상에 적용할 수 있다. 또한, 발명자들의 실험 결과에서는, 1분간으로 최 대 피크치의 90％ 정도까지 피크 휘도를 저하시키는 속도 이상이며, 3분간으로 최대 피크치의 80％ 정도까지 피크 휘도를 저하시키는 속도 이하의 범위가 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
또한, 저하 속도에 대해서는, 이하와 같이 조건을 부여할 수도 있다. 도 5는, 저하 속도의 상한치(上限値)를 부여하는 예이다. 저하 속도의 상한치는, 도 3의 경우와 같이, 30초간으로 최대 피크치의 50％까지 저하시키는 속도로 공급된다. 그리고, 최적치는, 30초간으로 최대 피크치의 12.5％까지 저하시키는 속도로 공급된다.
이러한 조건을 만족시키는 것이, 피크 휘도의 저하에 의한 화질의 저하를 지각시키지 않고 표시 패널의 장기 수명화와 저소비 전력화의 실현에 효과적이다.
그런데, 상술한 최적 범위에는 예외도 있다. 예를 들면, 매우 단시간으로는 급격하게 피크 휘도를 저하시켜도 사람에게 피크 휘도의 변화를 지각시키지 않고 끝나는 경우가 있다.
도 6에, 그러한 최적 조건의 일례를 나타낸다. 도 6은, 3초 이내에 최대 피크치의 93％(30초로 환산하면 최대 피크치의 30％)까지 저하시키지만, 그 다음은 이 저하분도 포함하여 1분 이내에 최대 피크치의 90％까지 저하시키는 예를 나타내고 있다.
이와 같이 순간적으로는 피크 휘도를 급변시켜도, 그 다음은 피크 휘도를 점감(漸減)시키도록 제어함으로써, 목적으로 하는 효과를 충분히 발휘시킬 수 있다.
또한, 이러한 급격한 피크 휘도의 저하 제어는 저하 개시 직후로 한정되지 않고, 저하 제어중의 어느 시점에서 실행해도 좋다. 요컨대, 저하 제어의 어느 기간내에서의 저하량이 일정 범위내에 들어가면, 일시적으로 피크 휘도를 급변시켜도 좋다.
(C)유기EL 패널의 구조예
계속해서, 상술한 피크 휘도의 저하 제어를 가능하게 하는 유기EL 패널 모듈의 구조예를 설명한다.
도 7에, 유기EL 패널 모듈(1)의 구조예를 나타낸다. 유기EL 패널 모듈(1)은, 발광 영역(3A)(유기EL 소자가 매트릭스형으로 배열된 영역)과, 화상의 표시를 제어하는 패널 구동 회로로 구성된다.
패널 구동 회로는, 데이터 드라이버(5), 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A), 게이트 스캔 드라이버(7B), 점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C)로 구성된다. 또한, 패널 구동 회로는, 발광 영역(3A)의 주변부에 형성한다.
각 화소에 대응하는 유기EL 소자(3B)와 그 구동 회로(화소 구동 회로)(3C)는, 데이터선(3D)과 주사선(3E)의 교점 위치에 배치되어 있다. 화소 구동 회로(3C)는, 데이터 스위치 소자(T1), 커패시터(C1), 전류 구동 소자(T2), 점등 스위치 소자(T3)로 구성된다.
이 중, 데이터 스위치 소자(T1)는, 데이터선(3D)을 통해서 주어지는 전압치의 혼잡 타이밍을 제어하는데 이용된다. 혼잡 타이밍은, 주사선(3E)을 통해서 선 순차적으로 공급된다.
커패시터(C1)는, 확보한 전압치를 1 프레임간 보관 유지하는데 이용된다. 커패시터(C1)를 이용하는 것으로, 면 순차 구동이 실현된다.
전류 구동 소자(T2)는, 커패시터(C1)의 전압치에 따른 전류를 유기EL 소자(3B)에 공급하는데 이용된다. 구동 전류는, 전류 공급선(3F)을 통해서 공급된다. 또한, 이 전류 공급선(3F)에는, 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)를 통해서 최대 출력 전압(Vmax)이 인가된다.
점등 스위치 소자(T3)는, 유기EL 소자(3B)에 대한 구동 전류의 공급을 제어하는데 이용된다. 점등 스위치 소자(T3)는, 구동 전류의 공급 경로에 대해서 직렬로 배치된다. 점등 스위치 소자(T3)가 닫혀 있는 동안, 유기EL 소자(3B)가 점등한다. 한편, 점등 스위치 소자(T3)가 열려 있는 동안, 유기EL 소자(3B)가 소 등한다.
이 점등 스위치 소자(T3)의 개폐 동작을 제어하는 듀티(duty) 펄스(도 8(b1)~(bn))를 공급하는 것이 점등 제어선(3G)이다.
또한, 도 8(a)은, 기준 기간으로서의 1 프레임 기간을 나타낸다. 또, 도 8(b1)로부터 도 8(bn)의 순서로 듀티 펄스에 의한 발광 시간이 길어진다.
여기서, 전류 공급선(3F)에 인가하는 전압의 인가 제어는, 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)가 실행한다. 또, 발광 시간의 가변 제어는, 점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C)가 실행한다. 이러한 드라이버의 제어 신호는, 후술하는 발광 조건 제어장치로부터 공급된다.
또한, 피크 휘도를 발광 시간 길이로 제어하는 제어를 채용하는 경우에는, 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)는 모든 프레임에 대해 고정 전압을 공급한다. 한편, 피크 휘도를 최대 출력 전압(Vmax)으로 제어하는 수법을 채용하는 경우에는, 점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C)는, 모든 프레임에 대해 고정비의 듀티 펄스를 공급한다.
도 9에, 화소 구동 회로(3C)를 형성한 발광 영역(3A)을 탑재하는 유기EL 패널 모듈(1)의 구조예를 나타낸다. 도 9의 경우, 발광 조건 제어장치(11)는, 타이밍 제너레이터(9)의 일부분으로서 실장한다.
또한, 발광 영역(3A)의 주변 회로(패널 구동 회로)는, 반도체 집적회로로서 패널 기판상에 탑재해도 좋고, 패널 기판상에 반도체 프로세스를 이용하여 직접 형성해도 좋다.
(D)발광 조건 제어장치의 형태예
이하, 피크 휘도의 저하 제어를 실현하는 발광 조건 제어장치(11)(도 9)의 형태예를 설명한다.
(D－1) 형태예 1
도 10에, 발광 시간의 제어에 의해 피크 휘도를 저하 제어하는데 매우 적합한 발광 조건 제어장치(11)의 구성예를 나타낸다.
이 발광 조건 제어장치(11)는, 평균 계조치 산출부(13)와, 특정 조건 검출부(15)와, 기준 듀티비 신호 생성부(17)와, 듀티비 신호 제어부(19)로 구성한다.
평균 계조치 산출부(13)는, 1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치(APLn)를 프레임 단위로 산출하는 처리 디바이스이다. 또한, 여기에서의 첨자(添字)(n)는, 시간(예를 들면 프레임 번호)을 의미한다.
특정 조건 검출부(15)는, 수(數)프레임 기간에 걸쳐서 산출된 평균 계조치(APLn)의 평균치(Cn)에 근거하여, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 영상 신호의 입력을 검출하는 처리 디바이스이다.
여기서, 특정 조건 검출부(15)는, 수프레임 기간에 걸쳐서 산출된 평균 계조치(APLn)의 구간 평균치(Cn)에 대한 최신 프레임의 평균 계조치(APLn)의 변화율을 순서대로 산출하고, 산출된 변화율이 임계치(B)보다 작은 경우에, 특정 조건을 만족시키는 프레임이 나타난 것으로 판정한다.
도 11에, 구간 평균치(Cn)의 산출 원리를 나타낸다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 특정 조건 검출부(15)는, 가장 최신의 m개의 평균 계조치(APLi ~ APLi + m)를 보존하고, 그 총 합을 프레임수(m)로 제산 연산함으로써 구간 평균치(Cn)를 산출한다. 여기에서의 첨자(i)는, 시간(예를 들면 프레임 번호)이다.
도 12에, 특정 조건 검출부(15)에서 실행되는 특정 조건의 검출 순서예를 나타낸다. 또한, 도 12는, 특정 조건의 검출 후에 실행되는 피크 휘도를 도 13에 나타내는 저하 조건에 따라서 저하시키는 것으로서 나타내고 있다. 도 13은, 3분간으로 최대 피크 휘도의 90％까지 피크 휘도를 정속(定速)으로 저감시키는 경우를 나타내고 있다.
도 12의 설명으로 돌아온다. 특정 조건 검출부(15)는, 상술한 바와 같이 가장 최신의 m개의 평균 계조치(APL)에 근거하여 구간 평균치(Cn)를 산출하면(SP1), 구간(區間) 평균치(Cn)와 현(現)프레임의 평균 계조치(APLn)와의 차분의 절대치를 구간 평균치(Cn)로 제산 연산하여 변화율을 산출하고, 변화율이 임계치(B) 이상인지 아닌지를 판정한다(SP2).
변화율이 임계치(B) 이상의 경우, 특정 조건 검출부(15)는, 긍정 결과를 얻어 피크 휘도의 저하 기능을 온 상태로 제어한다. 한편, 변화율이 임계치(B) 미만의 경우, 특정 조건 검출부(15)는, 부정 결과를 얻어 피크 휘도의 저하 기능을 오프 상태로 제어한다.
이 형태 예의 경우, 임계치(B)를 10％로 설정한다.
물론, 임계치(B)는, 10％ 이하의 것보다 작은 값이 되어도 좋다. 그러나, 임계치(B)가 너무 작으면, 화면의 교체나 계조 평균치의 약간의 변화에도 반응하고, 피크 휘도의 저하 기능이 동작하지 않게 된다. 즉, 표시 패널의 장기 수명화 등의 효과가 충분히 발휘되기 어려워진다.
또, 임계치(B)는, 10％ 이상의 것보다 큰 값이 되어도 좋다. 그러나, 임계치(B)가 너무 크면, 화면의 교체 후도 피크 휘도의 저하 기능이 계속되어 버리고, 본래의 피크 휘도에서의 표시가 실행되기 어려워진다.
이상과 같이, 가장 최근 프레임의 평균 휘도에 대해서 10％ 미만의 휘도 변화가 검출되었을 경우, 특정 조건 검출부(15)는, 피크 휘도의 저하 기능을 동작시키고, 저하량(α％)을 도 13의 저하 조건을 만족시키는 기울기(d) 만큼 가산한다(SP3).
다만, 저하량(α％)의 상한치(E)는 10％로 제한되기 때문에, 특정 조건 검출부(15)는, 갱신 후의 저하량(α％)이 상한치(E) 이하인지 아닌지를 판정하고(SP4), 갱신 후의 저하량이 상한치(E)를 넘는 경우에는 이것을 상한치(E)로 제한하는 처리를 실행한다(SP5).
물론, 갱신 후의 저하량(α％)이 상한치(E) 이하의 경우에는, 산출된 저하량(α％)이 그대로, 듀티비(duty ratio) 신호 제어부(19)에 공급된다.
한편, 가장 최근 프레임의 평균 휘도에 대해서 10％ 이상의 휘도 변화가 검출되었을 경우, 특정 조건 검출부(15)는, 피크 휘도의 저하 기능을 정지한다. 즉, 저하량(α％)을 0(제로)으로 리셋한다(SP6).
기준 듀티비 신호 생성부(17)는, 입력 영상 신호의 수직 동기 신호(Vsync)에 동기한 타이밍으로 기준 듀티비 신호를 생성하고, 듀티비 신호 제어부(19)에 공급하는 처리를 실행한다.
듀티비 신호 제어부(19)는, 기준 듀티비 신호의 점등시간에 상당하는 시간을 저하량(α％) 만큼 저하시킨 듀티비 신호를 생성하고, 이것을 유기EL 패널 모듈(1)(점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C))에 공급한다. 이 듀티비 신호 제어부(19)는, 「발광 조건 제어부」로서 기능한다.
이때, 신호 듀티비 신호는, 기준 듀티비 신호의 점등시간 길이를(100－α)／100％로 펄스 폭 변조함으로써 공급된다. 따라서, 저하량(α％)이 0(제로) 이면, 기준 듀티비 신호가 그대로 듀티비 신호로서 출력된다.
이와 같이, 프레임 전체의 평균 휘도와 바로 옆의 평균 휘도와의 차이가 작은 경우에는, 그 상태가 계속되는 한, 3분간으로 피크 휘도가 10％ 만큼 저하하도록(최대 피크 휘도의 90％로 저하하는 것) 피크 휘도를 서서히 저하시킬 수 있는 발광 조건 제어장치(11)를 실장함으로써, 장기적인 표시 패널의 수명 시간을 10％ 정도 개선할 수 있다.
또, 피크 휘도의 저하 기능의 실장에 의해, 피크 휘도가 저하되는 분만큼 소비 전력을 내릴 수 있다.
게다가, 상술한 피크 휘도의 저하 기능은, 소프트웨어 처리로 실현되는 경우에도 연산 부하가 작고, 집적회로로 실현되는 경우에도 매우 소규모의 회로로 실현되는 것이 가능하고, 유기EL 패널 모듈로의 실장에 유리하다.
(D－2) 형태예 2
도 14에, 전류 공급선(3F)에 인가하는 최대 출력 전압(Vmax)을 저하 제어하는데 매우 적합한 발광 조건 제어장치(11)의 구성예를 나타낸다. 또한, 도 14에는, 형태예 1(도 10)과의 대응 부분에 동일 부호를 교부하여 나타낸다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 이 발광 조건 제어장치(11)는, 평균 계조치 산출부(13)와, 특정 조건 검출부(15)와 최대 출력 전압 제어부(21)로 구성한다. 최대 출력 전압 제어부(21) 이외는, 형태예 1과 동일하다.
즉, 특정 조건 검출부(15)에 있어서, 피크 휘도의 저하량(α％)이 결정되며, 최대 출력 전압 제어부(21)에 공급된다. 이 형태 예의 경우, 최대 출력 전압 제어부(21)는, 「발광 조건 제어부」로서 기능한다.
최대 출력 전압 제어부(21)는, 입력 영상 신호의 수직 동기 신호(Vsync)에 동기한 타이밍에 최대 기준 전압 제어 신호를 생성하고, 이것을 유기EL 패널 모듈(1)(최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A))에 공급한다.
여기서, 최대 출력 전압 제어 신호는, 기본적으로는, 기준치에 대해서 (100－α)／100％의 값으로서 공급된다.
다만, 도 2에 나타내는 바와 같이, 표시 소자의 발광 휘도가 최대 출력 전압에 비례하지 않는 경우에는, 이것들을 고려하여 가변된 값이 최대 출력 전압 제어 신호로서 출력되게 된다.
이상과 같이, 1 프레임 기간내의 발광 시간을 일정한 채로, 최대 출력 전압(Vmax)을 저하 제어하는 수법을 채용해도, 형태예 1과 동일한 효과를 실현할 수 있다.
(E)다른 형태예
(a)상술의 형태예에서는, 유기EL 패널 모듈(1)에 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)와 점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C)를 2개 모두 탑재하는 것으로서 설명했다.
그러나, 피크 휘도의 저하 제어는, 발광 시간 또는 최대 출력 전압의 어느 한쪽을 가변 제어하는 것으로 실현할 수 있다. 따라서, 발광 시간을 가변 제어하는 방식을 채용하는 경우에는 최대 출력 전압 제어용 드라이버(7A)를 탑재하지 않는 구성을 채용하고, 최대 출력 전압을 가변 제어하는 방식을 채용하는 경우에는 점등시간 제어용 게이트 드라이버(7C)를 탑재하지 않는 구성을 채용해도 좋다.
(b)상술의 형태예에서는, 발광 시간 및 최대 출력 전압의 어느 한쪽을 가변 제어하여 피크 휘도를 저하 제어하는 경우에 대해 설명했지만, 발광 시간 및 최대 출력 전압의 쌍방을 동시에 가변하여 피크 휘도를 저감하는 것도 가능하다.
(c)상술의 형태예에 있어서는, 유기EL 디스플레이 패널에 대해 설명했지만, 무기EL 디스플레이 패널에도 응용할 수 있다.
(d)상술의 형태예에 있어서는, 발광 조건 제어장치(11)를 유기EL 디스플레이 패널상에 실장하는 경우에 대해 설명했다.
그러나, 이 유기EL 디스플레이 패널 그 외의 표시장치는, 단독의 상품 형태여도 좋고, 다른 화상 처리 장치의 일부로서 탑재되어도 좋다. 예를 들면, 비디오 카메라, 디지털 카메라 그 외의 촬상 장치(카메라 유닛뿐만이 아니라, 기록 장치와 일체로 구성되어 있는 것을 포함한다.), 정보처리 단말(휴대형의 컴퓨터, 휴대 전화기, 휴대형의 게임기, 전자 수첩 등), 게임기의 표시 디바이스로서도 실현할 수 있다.
(e)상술의 형태예에서는, 발광 조건 제어장치(11)를 유기EL 디스플레이 패널상에 실장하는 경우에 대해 설명했다.
그러나, 발광 조건 제어장치(11)는, 유기EL 디스플레이 패널 그 외의 표시장치에 대해서 입력 영상 신호를 공급하는 화상 처리 장치 측에 탑재해도 좋다. 이 경우, 화상 처리 장치로부터 표시장치에 듀티 펄스나 전압치를 공급하는 방식을 채용해도 좋고, 이러한 값을 지시하는 정보를 화상 처리 장치로부터 표시장치에 주는 방식을 채용해도 좋다.
(f)상술의 형태예에서는, 발광 조건 제어장치(11)를 기능 구성의 관점에서 설명했지만, 말할 필요도 없이, 동등한 기능을 하드웨어로서도 소프트웨어로서도 실현할 수 있다.
또, 이러한 처리 기능의 전부를 하드웨어 또는 소프트웨어로 실현할 뿐만 아니라, 그 일부는 하드웨어 또는 소프트웨어를 이용해서 실현되어도 좋다. 즉, 하드웨어와 소프트웨어의 편성 구성으로서도 좋다.
(g)상술의 형태예에는, 발명의 취지의 범위내에서 다양한 변형예를 생각할 수 있다. 또, 본 명세서의 기재에 근거하여 창작되는 또는 조합할 수 있는 각종의 변형예 및 응용예도 생각할 수 있다.
발명과 관련되는 수법의 채용에 의해, 시각적으로 지각되는 피크 휘도를 유지한 채로 능동적으로 피크 휘도를 저하시킬 수 있다. 이 결과, 시청 화질에 영향을 끼치지 않고, 표시 패널의 장기 수명화를 실현할 수 있다. 또 동시에, 표시 패널의 소비 전력화를 실현할 수 있다.

Claims (13)

  1. 표시 패널의 피크 휘도를 1 프레임 단위로 가변적으로 제어하는 자발광(自發光) 표시장치에 있어서,
    1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치를 프레임 단위로 산출하는 평균 계조치 산출부와,
    가장 인접한 복수 프레임에 있어서 각 평균 계조치의 합을 프레임 수만큼 삭제하고 얻어진 구간 평균치와 현재 프레임의 평균 계조치와의 차분의 절대치를 구간 평균치로 삭제하여 얻어진 변화율을 축차 산출하고, 산출된 변화율이 사전에 설정한 소정의 임계치 보다 작은 경우에, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 프레임이 출현하게 되는 경우에, 상기 프레임의 출현을 검출하는 특정 조건 검출부와,
    상기 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후에, 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 발광 조건 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 조건 제어부는, 1 프레임 기간내에 있어서의 표시 패널의 발광 시간을 저하 제어하는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발광 조건 제어부는, 화상 데이터값에 따라 발광 소자에 인가될 수 있 는 전압치 또는 전류치의 최대치를 프레임 단위로 저하 제어하는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건은,
    1시간에 최대 피크치의 95％ 이하로 피크 휘도를 저하시키는 속도 이상이며,
    또한 30초에 최대 피크치의 50％까지 피크 휘도를 저하시키는 속도 이하를 만족시키는 범위가 되는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건은,
    30분에 최대 피크치의 92％ 이하로 피크 휘도를 저하시키는 속도 이상이며, 또한 45초에 최대 피크치의 65％까지 피크 휘도를 저하시키는 속도 이하를 만족시키는 범위가 되는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건은,
    3분에 최대 피크치의 90％ 이하로 피크 휘도를 저하시키는 속도 이상이며, 또한 1분에 최대 피크치의 75％까지 피크 휘도를 저하시키는 속도 이하를 만족시키는 범위가 되는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건의 상한치는,
    30초에 최대 피크치의 50％까지 피크 휘도를 저하시키는 속도로 주어지는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건의 상한치는,
    30초에 최대 피크치의 12.5％까지 피크 휘도를 저하시키는 속도로 주어지는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 저하 조건은,
    1분간에 피크 휘도를 최대 피크치의 10％ 만큼 저하시키는 동안에, 3초 이내에 피크 휘도를 최대 피크치의 5％ 만큼을 저하시키는 기간을 설치하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 자발광 표시장치.
  10. 표시 패널의 피크 휘도를 1 프레임 단위로 제어하는 발광 조건 제어장치에 있어서,
    1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치를 프레임 단위로 산출하는 평균 계조치 산출부와,
    가장 인접한 복수 프레임에 있어서 각 평균 계조치의 합을 프레임 수만큼 삭제하고 얻어진 구간 평균치와 현재 프레임의 평균 계조치와의 차분의 절대치를 구간 평균치로 삭제하여 얻어진 변화율을 축차 산출하고, 산출된 변화율이 사전에 설정한 소정의 임계치 보다 작은 경우에, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 프레임이 출현하게 되는 경우에, 상기 프레임의 출현을 검출하는 특정 조건 검출부와,
    상기 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후에, 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 발광 조건 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 조건 제어장치.
  11. 표시 패널의 발광 시간을 1 프레임 단위로 제어하는 발광 조건 제어방법에 있어서,
    1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치를 프레임 단위로 산출하는 처리와,
    가장 인접한 복수 프레임에 있어서 각 평균 계조치의 합을 프레임 수만큼 삭제하고 얻어진 구간 평균치와 현재 프레임의 평균 계조치와의 차분의 절대치를 구간 평균치로 삭제하여 얻어진 변화율을 축차 산출하고, 산출된 변화율이 사전에 설정한 소정의 임계치 보다 작은 경우에, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 프레임이 출현하게 되는 경우에, 상기 프레임의 출현을 검출하는 처리와,
    상기 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후에, 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 처리를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 조건 제어방법.
  12. 표시 패널의 발광 시간을 1 프레임 기간 내에서 제어하는 컴퓨터에 의해 실행되기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체에 있어서,
    상기 프로그램은,
    1 프레임마다 영상 신호의 평균 계조치를 프레임 단위로 산출하는 처리와,
    가장 인접한 복수 프레임에 있어서 각 평균 계조치의 합을 프레임 수만큼 삭제하고 얻어진 구간 평균치와 현재 프레임의 평균 계조치와의 차분의 절대치를 구간 평균치로 삭제하여 얻어진 변화율을 축차 산출하고, 산출된 변화율이 사전에 설정한 소정의 임계치보다 작은 경우에, 물리적인 피크 휘도의 저하가 시각적으로 지각되기 어려운 특정 조건을 만족시키는 프레임이 출현하게 되는 경우에, 상기 프레임의 출현을 검출하는 처리와,
    상기 특정 조건을 만족시키는 프레임의 검출 후에, 그 검출 상태가 해제될 때까지, 사전에 설정한 저하 조건을 만족시키도록, 표시 패널의 피크 휘도를 프레임 단위로 저하 제어하는 처리를 가지는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
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