KR20120105064A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 가변 전압원(180)과, 상기 가변 전압원(180)에 접속된 복수의 발광 화소가 배치된 유기 EL 표시부(110)와, 상기 유기 EL 표시부(110) 내에 있어서의, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소에 대해서, 그 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및 상기 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는 전위차 검출 회로(170)와, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 상기 가변 전압원(180)을 조정하는 신호 처리 회로(160)를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은, 유기 EL로 대표되는 전류 구동형 발광 소자를 이용한 액티브 매트릭스형 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소비 전력 저감 효과가 높은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 EL 소자의 휘도는, 소자에 공급되는 구동 전류에 의존하고, 구동 전류에 비례하여 소자의 발광 휘도가 커진다. 따라서, 유기 EL 소자로 이루어지는 디스플레이의 소비 전력은, 표시 휘도의 평균으로 결정된다. 즉, 액정 디스플레이와 달리, 유기 EL 디스플레이의 소비 전력은, 표시 화상에 따라 크게 변동한다.
예를 들면, 유기 EL 디스플레이에 있어서는, 전 백색 화상을 표시한 경우에 가장 큰 소비 전력을 필요로 하는데, 일반적인 자연 화상의 경우는, 전 백색일 때에 대해 20∼40%정도의 소비 전력으로 충분하다.
그러나, 전원 회로 설계나 배터리 용량은, 디스플레이의 소비 전력이 가장 커지는 경우를 상정하여 설계되므로, 일반적인 자연 화상에 대해서 3∼4배의 소비 전력을 고려하지 않으면 안되어, 기기의 저소비 전력화 및 소형화의 방해가 된다.
여기서 종래에는, 영상 데이터의 피크치를 검출하고, 그 검출 데이터에 의거하여 유기 EL 소자의 캐소드 전압을 조정하고, 전원 전압을 감소시킴으로써 표시 휘도를 거의 저하시키지 않고 소비 전력을 억제한다고 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본국 특허공개 2006－065148호 공보
그런데, 유기 EL 소자는 전류 구동 소자이므로, 전원 배선에는 전류가 흐르고, 배선 저항에 비례한 전압 강하가 발생한다. 이 때문에, 디스플레이에 공급되는 전원 전압은, 전압 강하에 따른 전압 상승분의 마진을 더 추가하여 설정되어 있다.
전압 상승분의 마진에 대해서도, 상술의 전원 회로 설계나 배터리 용량과 마찬가지로, 디스플레이의 소비 전력이 가장 커지는 경우를 상정하여 설정되어 있으므로, 일반적인 자연 화상에 대해서 쓸데없는 전력이 소비되게 된다.
모바일 기기 용도를 상정한 소형 디스플레이에서는, 패널 전류가 작으므로, 전압 상승분의 마진은 발광 화소로 소비되는 전압에 비해 무시할 수 있을 만큼 작다. 그러나, 패널의 대형화에 따라 전류가 증가하면, 전원 배선에서 생기는 전압 강하를 무시할 수 없게 된다.
그러나, 상기 특허 문헌 1에 있어서의 종래 기술에 있어서는, 각 발광 화소에 있어서의 소비 전력을 저감할 수는 있지만, 전압 강하에 따른 전압 상승분의 마진을 저감할 수는 없어, 가정용의 30형 이상의 대형 표시 장치에 있어서의 소비 전력 저감 효과로서는 불충분하다.
본 발명은 상술의 문제를 감안하여 이루어져, 소비 전력 저감 효과가 높은 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일양태에 관한 표시 장치는, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소가 배치된 표시부와, 상기 표시부 내에 있어서의, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소에 대해서, 상기 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는 전압 측정부와, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 소비 전력 저감 효과가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 유기 EL 표시부의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 발광 화소의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 가변 전압원의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 표시 장치의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 필요 전압 환산 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 7은 전압 마진 환산 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
도 8은 제N 프레임∼제N＋2프레임에 있어서의 표시 장치의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 9는 유기 EL 표시부에 표시되는 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 실시의 형태 2에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 가변 전압원의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 제N 프레임∼제N＋2프레임에 있어서의 표시 장치의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 13은 실시의 형태 3에 관한 표시 장치의 개략 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 14는 실시의 형태 3에 관한 표시 장치의 개략 구성의 다른 일예를 나타내는 블록도이다.
도 15a는 유기 EL 표시부에 표시되는 화상의 일예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 15b는 x－x’선에 있어서의 제1 전원 배선의 전압 강하량을 나타내는 그래프이다.
도 16a는 유기 EL 표시부(310)에 표시되는 화상의 다른 일예를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 16b는 x－x’선에 있어서의 제1 전원 배선의 전압 강하량을 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시의 형태 4에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 18은 영상 데이터의 계조에 대응하는, 통상의 발광 화소의 발광 휘도 및 모니터용 배선을 가지는 발광 화소의 발광 휘도를 나타내는 그래프이다.
도 19는 선 결함이 발생해 있는 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 20은 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성과 유기 EL 소자의 전류―전압 특성을 함께 나타내는 그래프이다.
도 21은 본 발명의 표시 장치를 내장한 박형 플랫 TV의 외관도이다.
본 발명에 관한 표시 장치는, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소가 배치된 표시부와, 상기 표시부 내에 있어서의, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소에 대해서, 상기 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는 전압 측정부와, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정부를 포함한다.
이에 따라, 전원 공급부로부터 적어도 1개의 발광 화소까지 발생하는 전압 강하량에 따라, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 적어도 한쪽을 조정함으로써, 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 일단이 상기 적어도 1개의 발광 화소에 접속되고, 타단이 상기 전압 측정부에 접속되며, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위를 전달하기 위한 고전위 모니터선과, 일단이 상기 적어도 1개의 발광 화소에 접속되고, 타단이 상기 전압 측정부에 접속되며, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위를 전달하기 위한 저전위 모니터선과의 적어도 한쪽을 포함해도 된다.
이에 따라, 전압 측정부는, 고전위 모니터선을 통하여 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 저전위 모니터선을 통하여 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위의 적어도 한쪽을 측정할 수 있다.
또한, 상기 전압 측정부는, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 적어도 한쪽을 측정하고, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위의 전위차, 및, 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위의 전위차의 적어도 한쪽의 전위차를 검출하고, 상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 검출된 전위차에 따라 상기 전원 공급부를 조정해도 된다.
이에 따라, 전압 측정부가 전원 공급부로부터 미리 정해진 발광 화소까지의 전압 강하량을 실제로 측정할 수 있으므로, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위를, 전원 공급부에 의해 측정된 전압 강하량에 따른 최적의 전위로 할 수 있다.
또한, 상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 검출된 상기 적어도 한쪽의 전위차와, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와 저전위측의 출력 전위의 전위차가, 증가 함수의 관계가 되도록 조정해도 된다.
또한, 상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 적어도 한쪽의 전위와, 소정의 전위의 전위차를 검출하고, 검출한 전위차에 따라 상기 전원 공급부를 조정해도 된다.
이에 따라, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위를 측정할 수 없는 경우라도, 전원 공급부로부터 적어도 1개의 발광 화소까지 발생하는 전압 강하량에 따라, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 적어도 한쪽을 조정할 수 있다. 따라서, 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 상기 전압 조정부는, 검출한 전위차와, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 전위차가, 증가 함수의 관계가 되도록 조정해도 된다.
또한, 상기 전압 측정부는, 상기 복수의 발광 화소 중 2이상의 발광 화소의 각각에 대해서, 인가되는 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위의 적어도 한쪽의 전위를 측정해도 된다.
이에 따라, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위를 보다 적절하게 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 표시부를 대형화한 경우라도, 소비 전력을 효과적으로 삭감할 수 있다.
또한, 상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 2이상의 고전위측의 전위 중 최소의 전위와, 상기 전압 측정부에서 측정된 2이상의 저전위측의 전위 중 최대의 전위의 적어도 한쪽을 선택하고, 선택한 전위에 의거하여 상기 전원 공급부를 조정해도 된다.
이에 따라, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위를 최적화할 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광 화소는, 각각, 구동 소자와 발광 소자를 포함하고, 상기 구동 소자는, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 발광소자는, 제1의 전극 및 제2의 전극을 포함하고, 당해 제1의 전극이 상기 구동 소자의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽에 접속되고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 상기 제2의 전극의 한쪽에 고전위측의 전위가 인가되고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 상기 제2의 전극의 다른쪽에 저전위측의 전위가 인가되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2의 전극은, 상기 복수의 발광 화소에 공통으로 설치된 공통 전극의 일부를 구성하고 있고, 상기 공통 전극은, 그 둘레 가장자리부로부터 전위가 인가되도록, 상기 전원 공급부와 전기적으로 접속되고, 상기 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소는, 상기 표시부의 중앙 부근에 배치되어도 된다.
이에 따라, 표시부의 중앙 부근이라고 하는 통상 가장 전압 강하량이 큰 장소에서의 전위차에 의거하여 조정하므로, 특히 표시부가 대형화한 경우에, 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위를 간편하게 조정할 수 있다.
또한, 상기 제2의 전극은, 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전성 재료로 형성되어도 된다.
또한, 상기 발광 소자가, 유기 EL 소자여도 된다.
소비 전력이 내려감으로써 발열이 억제되므로, 유기 EL 소자의 열화를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 이러한 표시 장치로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 그 표시 장치를 구성하는 처리부를 단계로 하는 표시 장치의 구동 방법으로도 실현할 수 있다.
본 발명에 관한 표시 장치의 구동 방법은, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소를 포함하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽을 측정하는 전위 측정 단계와, 상기 전위 측정 단계에서 측정된 전위에 따라, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정 단계를 포함한다.
또한, 상기 전위 측정 단계에 있어서는, 복수의 표시 프레임에 걸쳐 전위를 측정함과 더불어, 상기 전압 조정 단계에 있어서는, 상기 복수의 표시 프레임에 걸쳐 측정한 전위를 평균화하고, 그 평균화한 전위에 따라, 상기 전원 공급부를 조정해도 된다.
이에 따라, 복수의 표시 프레임의 평균을 이용함으로써, 단위 시간당의 전원 전압 조정 동작의 회수를 줄이고, 전원 전압 조정 동작에 의한 전하의 충방전에 따른 소비 전력의 증가를 최소한으로 억제하면서, 표시 장치 전체로서의 소비 전력을 저감할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통하여 동일 또는 상당하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 그 중복하는 설명을 생략한다.
(실시의 형태 1)
본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소가 배치된 표시부와, 상기 표시부 내에 있어서의, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소에 대해서, 상기 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는 전압 측정부와, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정부를 포함한다.
또한, 상기 전압 측정부는, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 적어도 한쪽을 측정하고, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위의 전위차, 및, 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위의 전위차의 적어도 한쪽의 전위차를 검출하고, 상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 검출된 전위차에 따라 상기 전원 공급부를 조정한다.
이에 따라, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 높은 소비 전력 저감 효과를 실현한다.
이하, 본 발명의 실시의 형태 1에 대해서, 도면을 이용하여 구체적으로 설명한다.
도 1은, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
동 도면에 나타내는 표시 장치(100)는, 유기 EL 표시부(110)와, 데이터선 구동 회로(120)와, 기입 주사 구동 회로(130)와, 제어 회로(140)와, 피크 신호 검출 회로(150)와, 신호 처리 회로(160)와, 전위차 검출 회로(170)와, 가변 전압원(180)과, 모니터용 배선(190)을 구비한다.
도 2는, 유기 EL 표시부(110)의 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도면 중 윗쪽이 표시면측이다.
동 도면에 나타내는 바와같이, 유기 EL 표시부(110)는, 복수의 발광 화소(111)와, 제1 전원 배선(112)과, 제2 전원 배선(113)을 가진다.
발광 화소(111)는, 제1 전원 배선(112) 및 제2 전원 배선(113)에 접속되고, 당해 발광 화소(111)에 흐르는 화소 전류(ipix)에 따른 휘도로 발광한다. 복수의 발광 화소(111) 중, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소는, 검출점(M1)에서 모니터용 배선(190)에 접속되어 있다. 이후, 모니터용 배선(190)에 직접 접속된 발광 화소(111)를 모니터용의 발광 화소(111M)로 기재한다. 모니터용의 발광 화소(111M)는, 유기 EL 표시부(110)의 중앙 부근에 배치되어 있다. 또한, 중앙 부근이란, 중앙과 그 주변부를 포함한다.
제1 전원 배선(112)은, 그물코 형상으로 형성되어 있다. 한편, 제2 전원 배선(113)은, 유기 EL 표시부(110)에 솔리드막 상태로 형성되고, 유기 EL 표시부(110)의 둘레 가장자리부에서 가변 전압원(180)으로 출력된 전위가 인가된다. 도 2에 있어서는, 제1 전원 배선(112) 및 제2 전원 배선(113)의 저항 성분을 나타내기 위해서, 제1 전원 배선(112) 및 제2 전원 배선(113)을 모식적으로 메쉬 형상으로 도시하고 있다. 또한, 제2 전원 배선(113)은, 예를 들면 그라운드선이고, 유기 EL 표시부(110)의 둘레 가장자리부에서 표시 장치(100)의 공통 접지 전위에 접지되어 있어도 된다.
제1 전원 배선(112)에는, 수평 방향의 제1 전원 배선 저항(R1h)과 수직 방향의 제1 전원 배선 저항(R1v)이 존재한다. 제2 전원 배선(113)에는, 수평 방향의 제2 전원 배선 저항(R2h)과 수직 방향의 제2 전원 배선 저항(R2v)이 존재한다. 또한, 도시되어 있지 않지만, 발광 화소(111)는, 기입 주사 구동 회로(130) 및 데이터선 구동 회로(120)에 접속되고, 발광 화소(111)를 발광 및 소광하는 타이밍을 제어하기 위한 주사선과, 발광 화소(111)의 발광 휘도에 대응하는 신호 전압을 공급하기 위한 데이터선과도 접속되어 있다.
도 3은, 발광 화소(111)의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 회로도이다.
동 도면에 나타내는 발광 화소(111)는, 구동 소자와 발광 소자를 포함하고, 구동 소자는, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고, 발광 소자는, 제1의 전극 및 제2의 전극을 포함하고, 당해 제1의 전극이 상기 구동 소자의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽에 접속되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 제2의 전극의 한쪽에 고전위측의 전위가 인가되고, 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 제2의 전극의 다른쪽에 저전위측의 전위가 인가된다. 구체적으로는, 발광 화소(111)는, 유기 EL 소자(121)와, 데이터선(122)과, 주사선(123)과, 스위치 트랜지스터(124)와, 구동 트랜지스터(125)와, 유지 용량(126)을 가진다. 이 발광 화소(111)는, 유기 EL 표시부(110)에, 예를 들면 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.
유기 EL 소자(121)는, 본 발명의 발광 소자로서, 애노드가 구동 트랜지스터(125)의 드레인에 접속되고, 캐소드가 제2 전원 배선(113)에 접속되며, 애노드와 캐소드의 사이에 흐르는 전류치에 따른 휘도로 발광한다. 이 유기 EL 소자(121)의 캐소드측의 전극은, 복수의 발광 화소(111)에 공통으로 설치된 공통 전극의 일부를 구성하고 있고, 상기 공통 전극은, 그 둘레 가장자리부로부터 전위가 인가되도록, 가변 전압원(180)과 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 공통 전극이 유기 EL 표시부(110)에 있어서의 제2 전원 배선(113)으로서 기능한다. 또한, 캐소드측의 전극은, 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전성 재료로 형성되어 있다. 또한, 유기 EL 소자(121)의 애노드측의 전극은 본 발명의 제1의 전극이고, 유기 EL 소자(121)의 캐소드측의 전극은 본 발명의 제2의 전극이다.
데이터선(122)은, 데이터선 구동 회로(120)와, 스위치 트랜지스터(124)의 소스 및 드레인의 한쪽에 접속되고, 데이터선 구동 회로(120)에 의해 영상 데이터에 대응하는 신호 전압이 인가된다.
주사선(123)은, 기입 주사 구동 회로(130)와, 스위치 트랜지스터(124)의 게이트에 접속되고, 기입 주사 구동 회로(130)에 의해 인가되는 전압에 따라, 스위치 트랜지스터(124)를 온 및 오프한다.
스위치 트랜지스터(124)는, 소스 및 드레인의 한쪽이 데이터선(122)에 접속되고, 소스 및 드레인의 다른쪽이 구동 트랜지스터(125)의 게이트 및 유지 용량(126)의 일단에 접속된, 예를 들면, P형 박막 트랜지스터(TFT)이다.
구동 트랜지스터(125)는, 본 발명의 구동 소자로서, 소스가 제1 전원 배선(112)에 접속되고, 드레인이 유기 EL 소자(121)의 애노드에 접속되며, 게이트가 유지 용량(126)의 일단 및 스위치 트랜지스터(124)의 소스 및 드레인의 다른쪽에 접속된, 예를 들면, P형 TFT이다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(125)는, 유지 용량(126)에 유지된 전압에 따른 전류를 유기 EL 소자(121)에 공급한다. 또한, 모니터용의 발광 화소(111M)에 있어서, 구동 트랜지스터(125)의 소스는, 모니터용 배선(190)과 접속되어 있다.
유지 용량(126)은, 일단이 스위치 트랜지스터(124)의 소스 및 드레인의 다른쪽에 접속되고, 타단이 제1 전원 배선(112)에 접속되며, 스위치 트랜지스터(124)가 오프되었을 때의 제1 전원 배선(112)의 전위와 구동 트랜지스터(125)의 게이트의 전위의 전위차를 유지한다. 즉, 신호 전압에 대응하는 전압을 유지한다.
데이터선 구동 회로(120)는, 영상 데이터에 대응하는 신호 전압을, 데이터선(122)을 통하여 발광 화소(111)에 출력한다.
기입 주사 구동 회로(130)는, 복수의 주사선(123)에 주사 신호를 출력함으로써, 복수의 발광 화소(111)를 순서대로 주사한다. 구체적으로는, 스위치 트랜지스터(124)를 행 단위로 온 및 오프한다. 이에 따라, 기입 주사 구동 회로(130)에 의해 선택되는 행의 복수의 발광 화소(111)에, 복수의 데이터선(122)에 출력된 신호 전압이 인가된다. 따라서, 발광 화소(111)가 영상 데이터에 따른 휘도로 발광한다.
제어 회로(140)는, 데이터선 구동 회로(120) 및 기입 주사 구동 회로(130)의 각각에, 구동 타이밍을 지시한다.
피크 신호 검출 회로(150)는, 표시 장치(100)에 입력된 영상 데이터의 피크치를 검출하고, 검출한 피크치를 나타내는 피크 신호를 신호 처리 회로(160)에 출력한다. 구체적으로는, 피크 신호 검출 회로(150)는, 영상 데이터 중에서 가장 고계조의 데이터를 피크치로서 검출한다. 고계조의 데이터란, 유기 EL 표시부(110)에서 밝게 표시되는 화상에 대응한다.
신호 처리 회로(160)는, 본 실시의 형태에 있어서의 본 발명의 전압 조정부로서, 피크 신호 검출 회로(150)로부터 출력된 피크 신호와, 전위차 검출 회로(170)에서 검출된 전위차 △V로부터, 모니터용의 발광 화소(111M)의 전위를 소정의 전위로 하도록 가변 전압원(180)을 조정한다. 구체적으로는, 신호 처리 회로(160)는, 피크 신호 검출 회로(150)로부터 출력된 피크 신호로 발광 화소(111)를 발광시킨 경우에, 유기 EL 소자(121)와 구동 트랜지스터(125)에 필요한 전압을 결정한다. 또한, 신호 처리 회로(160)는, 전위차 검출 회로(170)에서 검출된 전위차를 바탕으로, 전압 마진을 구한다. 그리고, 결정한, 유기 EL 소자(121)에 필요한 전압 VEL과, 구동 트랜지스터(125)에 필요한 전압(VTFT)과, 전압 마진(Vdrop)을 합계하고, 합계 결과의 VEL＋VTFT＋Vdrop를 제1 기준 전압(Vref1)의 전압으로서 가변 전압원(180)에 출력한다.
또한, 신호 처리 회로(160)는, 피크 신호 검출 회로(150)를 통하여 입력된 영상 데이터에 대응하는 신호 전압을 데이터선 구동 회로(120)에 출력한다.
전위차 검출 회로(170)는, 본 실시의 형태에 있어서의 본 발명의 전압 측정부로서, 모니터용의 발광 화소(111M)에 대해서, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를 측정한다. 구체적으로는, 전위차 검출 회로(170)는, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를, 모니터용 배선(190)을 통하여 측정한다. 즉, 검출점(M1)의 전위를 측정한다. 또한, 전위차 검출 회로(170)는, 가변 전압원(180)의 고전위측의 출력 전위를 측정하고, 측정한 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위와 가변 전압원(180)의 고전위측의 출력 전위의 전위차 △V를 측정한다. 그리고, 측정한 전위차 △V를 신호 처리 회로(160)에 출력한다.
가변 전압원(180)은, 본 실시의 형태에 있어서의 본 발명의 전원 공급부로서, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 유기 EL 표시부(110)에 출력한다. 이 가변 전압원(180)은, 신호 처리 회로(160)로부터 출력되는 제1 기준 전압(Vref1)에 의해, 모니터용의 발광 화소(111M)의 고전위측의 전위가 소정의 전위(VEL＋VTFT)가 되는 출력 전압(Vout)을 출력한다.
모니터용 배선(190)은, 일단이 모니터용의 발광 화소(111M)에 접속되고, 타단이 전위차 검출 회로(170)에 접속되며, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를 전달한다.
다음에, 이 가변 전압원(180)의 상세한 구성에 대해서 간단하게 설명한다.
도 4는, 가변 전압원의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 블록도이다. 또한, 동 도면에는 가변 전압원에 접속되어 있는 유기 EL 표시부(110) 및 신호 처리 회로(160)도 나타나 있다.
동 도면에 나타내는 가변 전압원(180)은, 비교 회로(181)와, PWM(Pulse Width Modulation) 회로(182)와, 드라이브 회로(183)와, 스위칭 소자(SW)와, 다이오드(D)와, 인덕터(L)와, 콘덴서(C)와, 출력 단자(184)를 가지고, 입력 전압(Vin)을 제1 기준 전압(Vref1)에 따른 출력 전압(Vout)으로 변환하고, 출력 단자(184)로부터 출력 전압(Vout)을 출력한다. 또한, 도시하지 않지만, 입력 전압(Vin)이 입력되는 입력 단자의 전단에는, AC－DC 변환기가 삽입되고, 예를 들면, AC100V로부터 DC20V로의 변환이 완료된 것으로 한다.
비교 회로(181)는, 출력 검출부(185) 및 오차 증폭기(186)를 가지고, 출력 전압(Vout)과 제1 기준 전압(Vref1)의 차분에 따른 전압을 PWM 회로(182)로 출력한다.
출력 검출부(185)는, 출력 단자(184)와, 접지 전위의 사이에 삽입된 2개의 저항(R1, R2)을 가지고, 출력 전압(Vout)을 저항(R1, R2)의 저항비에 따라 분압하고, 분압된 출력 전압(Vout)을 오차 증폭기(186)에 출력한다.
오차 증폭기(186)는, 출력 검출부(185)에서 분압된 Vout와, 신호 처리 회로(160)로부터 출력된 제1 기준 전압(Vref1)을 비교하고, 그 비교 결과에 따른 전압을 PWM 회로(182)에 출력한다. 구체적으로는, 오차 증폭기(186)는, 연산 증폭기(187)와, 저항(R3, R4)을 가진다. 연산 증폭기(187)는, 반전 입력 단자가 저항(R3)을 통하여 출력 검출부(185)에 접속되고, 비반전 입력 단자가 신호 처리 회로(160)에 접속되며, 출력 단자가 PWM 회로(182)와 접속되어 있다. 또한, 연산 증폭기(187)의 출력 단자는, 저항(R4)을 통하여 반전 입력 단자와 접속되어 있다. 이에 따라, 오차 증폭기(186)는, 출력 검출부(185)로부터 입력된 전압과 신호 처리 회로(160)로부터 입력된 제1 기준 전압(Vref1)의 전위차에 따른 전압을 PWM 회로(182)에 출력한다. 환언하면, 출력 전압(Vout)과 제1 기준 전압(Vref1)의 전위차에 따른 전압을 PWM 회로(182)에 출력한다.
PWM 회로(182)는, 비교 회로(181)로부터 출력된 전압에 따라 듀티가 다른 펄스 파형을 드라이브 회로(183)에 출력한다. 구체적으로는, PWM 회로(182)는, 비교 회로(181)로부터 출력된 전압이 큰 경우 온 듀티의 긴 펄스 파형을 출력하고, 출력된 전압이 작은 경우 온 듀티의 짧은 펄스 파형을 출력한다. 환언하면, 출력 전압(Vout)과 제1 기준 전압(Vref1)의 전위차가 큰 경우 온 듀티의 긴 펄스 파형을 출력하고, 출력 전압(Vout)과 제1 기준 전압(Vref1)의 전위차가 작은 경우 온 듀티의 짧은 펄스 파형을 출력한다. 또한, 펄스 파형의 온의 기간이란, 펄스 파형이 액티브인 기간이다.
드라이브 회로(183)는, PWM 회로(182)로부터 출력된 펄스 파형이 액티브인 기간에 스위칭 소자(SW)를 온하고, PWM 회로(182)로부터 출력된 펄스 파형이 비액티브인 기간에 스위칭 소자(SW)를 오프한다.
스위칭 소자(SW)는, 드라이브 회로(183)에 의해 온 및 오프한다. 스위칭 소자(SW)가 온인 동안만, 입력 전압(Vin)이 인덕터(L) 및 콘덴서(C)를 통하여, 출력 단자(184)에 출력 전압(Vout)으로서 출력된다. 따라서, 출력 전압(Vout)은 OV부터 서서히 20V(Vin)에 근접해간다. 이 때, 인덕터(L) 및 콘덴서(C)에 충전이 이루어진다. 인덕터(L)의 양단에는 전압이 인가되어 있으므로(충전되어 있으므로), 그만큼 출력 전압(Vout)은 입력 전압(Vin)보다 낮은 전위로 된다.
출력 전압(Vout)이 제1 기준 전압(Vref1)에 근접함에 따라, PWM 회로(182)에 입력되는 전압은 작아지고, PWM 회로(182)가 출력하는 펄스 신호의 온 듀티는 짧아진다.
그러면 스위칭 소자(SW)가 온되는 시간도 짧아지고, 출력 전압(Vout)은 천천히 제1 기준 전압(Vref1)에 수렴된다.
최종적으로, Vout＝Vref1 부근의 전위로 미소하게 전압 변동하면서 출력 전압(Vout)의 전위가 확정된다.
이와 같이, 가변 전압원(180)은, 신호 처리 회로(160)로부터 출력된 제1 기준 전압(Vref1)이 되는 출력 전압(Vout)을 생성하고, 유기 EL 표시부(110)에 공급한다.
다음에, 상술한 표시 장치(100)의 동작에 대해서 도 5∼도 7을 이용하여 설명한다.
도 5는, 표시 장치(100)의 동작을 나타내는 플로우차트이다.
우선, 피크 신호 검출 회로(150)는, 표시 장치(100)에 입력된 1프레임 기간의 영상 데이터를 취득한다(단계 S11). 예를 들면, 피크 신호 검출 회로(150)는, 버퍼를 가지고, 그 버퍼에 1프레임 기간의 영상 데이터를 축적한다.
다음에, 피크 신호 검출 회로(150)는, 취득한 영상 데이터의 피크치를 검출(단계 S12)하고, 검출한 피크치를 나타내는 피크 신호를 신호 처리 회로(160)에 출력한다. 구체적으로는, 피크 신호 검출 회로(150)는, 색마다 영상 데이터의 피크치를 검출한다. 예를 들면, 영상 데이터가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각각에 대해 0∼255(클수록 휘도가 높다)까지의 256계조로 표시되는 것으로 한다. 여기서, 유기 EL 표시부(110)의 일부의 영상 데이터가 R：G：B＝177：124 :135, 유기 EL 표시부(110)의 다른 일부의 영상 데이터가 R :G：B＝24：177：50, 또한 다른 일부의 영상 데이터가 R:G：B＝10：70 : 176인 경우, 피크 신호 검출 회로(150)는 R의 피크치로서 177, G의 피크치로서 177, B의 피크치로서 176을 검출하고, 검출한 각 색의 피크치를 나타내는 피크 신호를 신호 처리 회로(160)에 출력한다.
다음에, 신호 처리 회로(160)는, 피크 신호 검출 회로(150)로부터 출력된 피크치로 유기 EL 소자(121)를 발광시킨 경우의 구동 트랜지스터(125)에 필요한 전압(VTFT)과, 유기 EL 소자(121)에 필요한 전압(VEL)을 결정한다(단계 S13). 구체적으로는, 신호 처리 회로(160)는, 각 색의 계조에 대응하는 VTFT＋VEL의 필요 전압을 표시하는 필요 전압 환산 테이블을 이용하여 각 색의 계조에 대응하는 VTFT＋VEL를 결정한다.
도 6은, 신호 처리 회로(160)가 가지는 필요 전압 환산 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
동 도면에 도시하는 바와같이, 필요 전압 환산 테이블에는 각 색의 계조에 대응하는 VTFT＋VEL의 필요 전압이 격납되어 있다. 예를 들면, R의 피크치(177)에 대응할 필요 전압은 8.5V, G의 피크치(177)에 대응하는 필요 전압은 9.9V, B의 피크치(176)에 대응하는 필요 전압은 6.7V로 된다. 각 색의 피크치에 대응하는 필요 전압 중, 최대의 전압은 G의 피크치에 대응하는 9.9V이다. 따라서, 신호 처리 회로(160)는, VTFT＋VEL를 9.9V로 결정한다.
한편, 전위차 검출 회로(170)는, 검출점(M1)의 전위를 모니터용 배선(190)을 통하여 검출한다(단계 S14).
다음에, 전위차 검출 회로(170)는, 가변 전압원(180)의 출력 단자(184)의 전위와, 검출점(M1)의 전위의 전위차 △V를 검출한다(단계 S15). 그리고, 검출한 전위차 △V를 신호 처리 회로(160)에 출력한다. 또한, 여기까지의 단계 S11∼S15는, 본 발명의 전위 측정 처리에 상당한다.
다음에, 신호 처리 회로(160)는, 전위차 검출 회로(170)로부터 출력된 전위차 신호로부터, 전위차 검출 회로(170)가 검출한 전위차 △V에 대응하는 전압 마진(Vdrop)을 결정한다(단계 S16). 구체적으로는, 신호 처리 회로(160)는, 전위차 △V에 대응하는 전압 마진(Vdrop)을 나타내는 전압 마진 환산 테이블을 가진다.
도 7은, 신호 처리 회로(160)가 가지는 전압 마진 환산 테이블의 일예를 나타내는 도면이다.
동 도면에 도시하는 바와같이, 전압 마진 환산 테이블에는, 전위차 △V에 대응하는 전압 강하 마진(Vdrop)이 격납되어 있다. 예를 들면, 전위차 △V가 3.4V인 경우, 전압 강하 마진(Vdrop)은 3.4V이다. 따라서, 신호 처리 회로(160)는, 전압 강하 마진(Vdrop)을 3.4V로 결정한다.
그런데, 전압 마진 환산 테이블에 나타내는 바와같이, 전위차 △V와 전압 강하 마진(Vdrop)은 증가 함수의 관계로 되어 있다. 또한, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)은 전압 강하 마진(Vdrop)이 클수록 높아진다. 즉, 전위차 △V와 출력 전압(Vout)은 증가 함수의 관계로 되어 있다.
다음에, 신호 처리 회로(160)는, 다음의 프레임 기간에 가변 전압원(180)에 출력시키는 출력 전압(Vout)을 결정한다(단계 S17). 구체적으로는, 다음의 프레임 기간에 가변 전압원(180)에 출력시키는 출력 전압(Vout)을, 유기 EL 소자(121)와 구동 트랜지스터(125)에 필요한 전압의 결정(단계 S13)으로 결정된 VTFT＋VEL와 전위차 △V에 대응하는 전압 마진의 결정(단계 S15)으로 결정된 전압 마진(Vdrop)의 합계치인 VTFT＋VEL＋Vdrop로 한다.
마지막으로, 신호 처리 회로(160)는, 다음의 프레임 기간의 최초에, 제1 기준 전압(Vref1)을 VTFT＋VEL＋Vdrop로 함으로써, 가변 전압원(180)을 조정한다(단계 S18). 이에 따라, 다음의 프레임 기간에 있어서, 가변 전압원(180)은, Vout＝VTFT＋VEL＋Vdrop로 하고, 유기 EL 표시부(110)에 공급한다. 또한, 단계 S16∼단계 S18는, 본 발명의 전압 조정 처리에 상당한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(100)는, 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 가변 전압원(180)과, 유기 EL 표시부(110)에 있어서의, 모니터용의 발광 화소(111M)에 대해서, 당해 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 가변 전압원(180)의 고전위측의 출력 전압(Vout)을 측정하는 전위차 검출 회로(170)와, 전위차 검출 회로(170)로 측정된 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를 소정의 전위(VTFT＋VEL)로 하도록 가변 전압원(180)을 조정하는 신호 처리 회로(160)를 포함한다. 또한, 전위차 검출 회로(170)는, 가변 전압원(180)의 고전위측의 출력 전압(Vout)을 측정하고, 측정한 고전위측의 출력 전압(Vout)과, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위의 전위차를 검출하고, 신호 처리 회로(160)는, 전위차 검출 회로(170)로 검출된 전위차에 따라 가변 전압원을 조정한다.
이에 따라, 표시 장치(100)는, 수평 방향의 제1 전원 배선 저항(R1h) 및 수직 방향의 제1 전원 배선 저항(R1v)에 의한 전압 강하를 검출하고, 그 전압 강하의 정도를 가변 전압원(180)에 피드백함으로써, 여분의 전압을 줄이고, 소비 전력을 삭감할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는, 모니터용의 발광 화소(111M)가 유기 EL 표시부(110)의 중앙 부근에 배치되어 있으므로, 유기 EL 표시부(110)가 대형화된 경우에도, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)을 간편하게 조정할 수 있다.
또한, 소비 전력을 삭감함으로써 유기 EL 소자(121)의 발열이 억제되므로, 유기 EL 소자(121)의 열화를 방지할 수 있다.
다음에, 상술의 표시 장치(100)에 있어서, 제N 프레임 이전과 제N＋1 프레임 이후에, 입력되는 영상 데이터가 바뀌는 경우의 표시 패턴의 변천에 대해서, 도 8및 도 9를 이용하여 설명한다.
최초에, 제N 프레임 및 제N＋1 프레임에 입력되었다고 상정하는 영상 데이터에 대해서 설명한다.
우선, 제N 프레임 이전에 있어서, 유기 EL 표시부(110)의 중심부에 대응하는 영상 데이터는, 유기 EL 표시부(110)의 중심부가 희게 보이는 피크 계조(R:G:B＝255：255：255)로 한다. 한편, 유기 EL 표시부(110)의 중심부 이외에 대응하는 영상 데이터는, 유기 EL 표시부(110)의 중심부 이외가 회색으로 보이는 회색 계조(R:G：B＝50:50:50)로 한다.
또한, 제N＋1 프레임 이후에 있어서, 유기 EL 표시부(110)의 중심부에 대응하는 영상 데이터는, 제N 프레임과 동일하게 피크 계조(R：G：B＝255：255:255)로 한다. 한편, 유기 EL 표시부(110)의 중심부 이외에 대응하는 영상 데이터는, 제N 프레임보다도 밝은 회색으로 보이는 회색 계조(R:G:B＝150：150：150)로 한다.
다음에, 제N 프레임 및 제N＋1 프레임에 상술과 같은 영상 데이터가 입력된 경우의, 표시 장치(100)의 동작에 대해서 설명한다.
도 8은, 제N프레임∼제N＋2 프레임에 있어서의 표시 장치(100)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
동 도면에는, 전위차 검출 회로(170)로 검출된 전위차 △V와, 가변 전압원(180)으로부터의 출력 전압(Vout)과, 모니터용의 발광 화소(111M)의 화소 휘도가 표시되어 있다. 또한, 각 프레임 기간의 최후에는, 블랭킹(blanking) 기간이 설정되어 있다.
도 9는, 유기 EL 표시부에 표시되는 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다.
시간 t＝T10에 있어서, 피크 신호 검출 회로(150)는 제N 프레임의 영상 데이터의 피크치를 검출한다. 신호 처리 회로(160)는, 피크 신호 검출 회로(150)로 검출된 피크치로부터 VTFT＋VEL를 결정한다. 여기서, 제N 프레임의 영상 데이터의 피크치는 R:G:B＝255:255:255이므로, 신호 처리 회로(160)는, 필요 전압 환산 테이블을 이용하여 제N＋1 프레임의 필요 전압(VTFT＋VEL)을, 예를 들면 12.2V로 결정한다.
한편, 이 때 전위차 검출 회로(170)는, 모니터용 배선(190)을 통하여 검출점(M1)의 전위를 검출하고, 가변 전압원(180)으로부터 출력되어 있는 출력 전압(Vout)과의 전위차 △V를 검출한다. 예를 들면, 시간 t＝T10에 있어서 △V＝1V를 검출한다. 그리고, 전압 마진 환산 테이블을 이용하여, 제N＋1 프레임의 전압 강하 마진(Vdrop)을 1V로 결정한다.
시간 t＝T10∼T11는 제N 프레임의 블랭킹 기간이고, 이 기간에 있어서 유기 EL 표시부(110)에는, 시간 t＝T10와 동일한 화상이 표시된다.
도 9(a)는, 시간 t＝T10∼T11에 있어서, 유기 EL 표시부(110)에 표시되는 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 기간에 있어서, 유기 EL 표시부(110)에 표시되는 화상은, 제N 프레임의 영상 데이터에 대응하고, 중심부가 희고, 중심부 이외가 회색으로 되어 있다.
시간 t＝T11에 있어서, 신호 처리 회로(160)는, 제1 기준 전압(Vref1)의 전압을, 결정한 필요 전압(VTFT＋VEL)과, 전압 강하 마진(Vdrop)의 합계(VTFT＋VEL＋Vdrop)(예를 들면, 13.2V)로 한다.
시간 t＝T11∼T16에 걸쳐, 유기 EL 표시부(110)에는, 제N＋1 프레임의 영상 데이터에 대응하는 화상이 순서대로 표시된다(도 9(b)∼도 9(f)). 이 때, 가변 전압원(180)으로부터의 출력 전압(Vout)은, 항상, 시간 t＝T11에서 제1 기준 전압(Vref1)의 전압으로 설정한 VTFT＋VEL＋Vdrop로 되어 있다. 그러나, 제N＋1 프레임에서는, 유기 EL 표시부(110)의 중심부 이외에 대응하는 영상 데이터는, 제N 프레임보다 밝은 회색으로 보이는 회색 계조이다. 따라서, 가변 전압원(180)으로부터 유기 EL 표시부(110)에 공급하는 전류량은, 시간 T11∼T16에 걸쳐 서서히 증가하고, 이 전류량의 증가에 따라 제1 전원 배선(112)의 전압 강하가 서서히 커진다. 이에 따라, 밝게 표시되어 있는 영역의 발광 화소(111)인, 유기 EL 표시부(110)의 중심부의 발광 화소(111)의 전원 전압이 부족하다. 환언하면, 제N＋1 프레임의 영상 데이터 R:G:B＝255:255:255에 대응하는 화상보다도 휘도가 저하한다. 즉, 시간 t＝T11∼T16에 걸쳐, 유기 EL 표시부(110)의 중심부의 발광 화소(111)의 발광 휘도는 서서히 저하한다.
다음에, 시간 t＝T16에 있어서, 피크 신호 검출 회로(150)는 제N＋1 프레임의 영상 데이터의 피크치를 검출한다. 여기서 검출되는 제N＋1 프레임의 영상 데이터의 피크치는 R:G:B＝255:255:255이므로, 신호 처리 회로(160)는 제N＋2 프레임의 필요 전압(VTFT＋VEL)을, 예를 들면 12.2V로 결정한다.
한편, 이 때 전위차 검출 회로(170)는, 모니터용 배선(190)을 통하여 검출점(M1)의 전위를 검출하고, 가변 전압원(180)으로부터 출력되어 있는 출력 전압(Vout)과의 전위차 △V를 검출한다. 예를 들면, 시간 t＝T16에 있어서 △V＝3V를 검출한다. 그리고, 전압 마진 환산 테이블을 이용하여, 제N＋1 프레임의 전압 강하 마진(Vdrop)을 3V로 결정한다.
다음에, 시간 t＝T17에 있어서, 신호 처리 회로(160)는, 제1 기준 전압(Vref1)의 전압을, 결정한 필요 전압(VTFT＋VEL)과, 전압 강하 마진(Vdrop)의 합계 VTFT＋VEL＋Vdrop(예를 들면, 15.2V)로 한다. 따라서, 시간 t＝T17 이후, 검출점(M1)의 전위는, 소정의 전위인 VTFT＋VEL로 된다.
이와 같이, 표시 장치(100)는, 제N＋1프레임에 있어서, 일시적으로 휘도가 저하하는데, 매우 짧은 기간이며, 사용자에게 있어 거의 영향이 없다.
(실시의 형태 2)
본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 거의 동일한데, 전위차 검출 회로(170)를 구비하지 않고, 검출점(M1)의 전위가 가변 전압원에 입력되는 점이 다르다. 또한, 신호 처리 회로는, 가변 전압원에 출력하는 전압을 필요 전압(VTFT＋VEL)으로 하는 점이 다르다. 이에 따라, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 전압 강하량에 따라 실시간으로 가변 전압원의 출력 전압(Vout)을 조정할 수 있으므로, 실시의 형태 1과 비교하여, 화소 휘도의 일시적인 저하를 방지할 수 있다.
도 10은, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
동 도면에 나타내는 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(200)는, 도 1에 나타낸 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 비교하여, 전위차 검출 회로(170)을 구비하지 않고, 모니터용 배선(190)에 대신하여 모니터용 배선(290)을 구비하고, 신호 처리 회로(160)에 대신하여 신호 처리 회로(260)를 구비하고, 가변 전압원(180)에 대신하여 가변 전압원(280)을 구비하는 점이 다르다.
신호 처리 회로(260)는, 피크 신호 검출 회로(150)로부터 출력된 피크 신호로부터, 가변 전압원(280)에 출력하는 제2 기준 전압(Vref2)의 전압을 결정한다. 구체적으로는, 신호 처리 회로(260)는, 필요 전압 환산 테이블을 이용하여, 유기 EL 소자(121)에 필요한 전압(VEL)과 구동 트랜지스터(125)에 필요한 전압(VTFT)의 합계(VTFT＋VEL)를 결정한다. 그리고, 결정한 VTFT＋VEL를 제2 기준 전압(Vref2)의 전압으로 한다.
이와 같이, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(200)의 신호 처리 회로(260)가 가변 전압원(280)에 출력하는 제2 기준 전압(Vref2)은, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)의 신호 처리 회로(160)가 가변 전압원(180)에 출력하는 제1 기준 전압(Vref1)과 달리, 영상 데이터에만 대응하여 결정되는 전압이다. 즉, 제2 기준 전압(Vref2)은, 가변 전압원(280)의 출력 전압(Vout)과 검출점(M1)의 전위의 전위차 △V에 의존하지 않는다.
가변 전압원(280)은, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를, 모니터용 배선(290)을 통하여 측정한다. 즉, 검출점(M1)의 전위를 측정한다. 그리고, 측정한 검출점(M1)의 전위와, 신호 처리 회로(260)로부터 출력된 제2 기준 전압(Vref2)에 따라, 출력 전압(Vout)을 조정한다.
모니터용 배선(290)은, 일단이 검출점(M1)에 접속되고, 타단이 가변 전압원(280)에 접속되며, 검출점(M1)의 전위를 가변 전압원(280)에 전달한다.
도 11은, 가변 전압원(280)의 구체적인 구성의 일예를 나타내는 블록도이다. 또한, 동 도면에는 가변 전압원에 접속되어 있는 유기 EL 표시부(110) 및 신호 처리 회로(260)도 나타나 있다.
동 도면에 나타내는 가변 전압원(280)은, 도 4에 도시한 가변 전압원(180)의 구성과 거의 동일한데, 비교 회로(181)에 대신하여, 검출점(M1)의 전위와 제2 기준 전압(Vref2)을 비교하는 비교 회로(281)를 구비하는 점이 다르다.
여기서, 가변 전압원(280)의 출력 전위를 Vout로 하고, 가변 전압원(280)의 출력 단자(184)로부터 검출점(M1)까지의 전압 강하량을 △V로 하면, 검출점(M1)의 전위는 Vout－△V로 된다. 즉, 본 실시의 형태에 있어서, 비교 회로(281)는 Vref2와 Vout－△V를 비교하고 있다. 상술한 것처럼, Vref2＝VTFT＋VEL이므로, 비교 회로(281)는 VTFT＋VEL와 Vout－△V를 비교하고 있다고 할 수 있다.
한편, 실시의 형태 1에 있어서, 비교 회로(181)는 Vref1와 Vout를 비교하고 있다. 상술한 것처럼, Vref1＝VTFT＋VEL＋△V이므로, 실시의 형태 1에 있어서, 비교 회로(181)는, VTFT＋VEL＋△V와 Vout를 비교하고 있다고 할 수 있다.
따라서, 비교 회로(281)는, 비교 회로(181)와 비교 대상이 다르지만, 비교 결과는 동일하다. 즉, 실시의 형태 1과 실시의 형태 2에서, 가변 전압원(280)의 출력 단자(184)로부터 검출점(M1)까지의 전압 강하량이 동일한 경우, 비교 회로(181)가 PWM 회로에 출력하는 전압과, 비교 회로(281)가 PWM 회로에 출력하는 전압은 동일하다. 그 결과, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)과 가변 전압원(280)의 출력 전압(Vout)은 동일해진다. 또한, 실시의 형태 2에 있어서도, 전위차 △V와 출력 전압(Vout)은 증가 함수의 관계로 되어 있다.
이상과 같이 구성된 표시 장치(200)는, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 비교하여, 출력 단자(184)와 검출점(M1)의 전위차 △V에 따라 출력 전압(Vout)을 실시간으로 조정할 수 있다. 왜냐하면, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)에 있어서는, 신호 처리 회로(160)로부터 각 프레임 기간의 최초에만, 당해 프레임에 있어서의 제1 기준 전압(Vref1)의 변경이 이루어져 있다. 한편, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(200)에 있어서는, 신호 처리 회로(260)를 통하지 않고, 가변 전압원(280)의 비교 회로(181)에 직접 △V에 의존한 전압, 즉 Vout－△V가 입력됨으로써, 신호 처리 회로(260)의 제어에 의존하지 않고 Vout를 조정할 수 있기 때문이다.
다음에, 이와 같이 구성된 표시 장치(200)에 있어서, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 제N 프레임 이전과 제N＋1 프레임 이후에, 입력되는 영상 데이터가 바뀌는 경우의, 표시 장치(200)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 입력되는 영상 데이터는 실시의 형태 1과 마찬가지로, 제N 프레임 이전의, 유기 EL 표시부(110)의 중심부가 R：G：B＝255：255:255, 중심부 이외가 R:G：B＝50：50：50로 되고, 제N＋1 프레임 이후의, 유기 EL 표시부(110)의 중심부가 R:G:B＝255：255：255, 중심부 이외가 R：G：B＝150:150:150으로 된다.
도 12는, 제N 프레임∼제N＋2 프레임에 있어서의 표시 장치(200)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
시간 t＝T20에 있어서, 피크 신호 검출 회로(150)는 제N 프레임의 영상 데이터의 피크치를 검출한다. 신호 처리 회로(260)는, 피크 신호 검출 회로(150)에서 검출된 피크치로부터 VTFT＋VEL를 구한다. 여기서, 제N 프레임의 영상 데이터의 피크치는 R：G：B＝255:255:255이므로, 신호 처리 회로(160)는, 필요 전압 환산 테이블을 이용하여 제N＋1 프레임의 필요 전압(VTFT＋VEL)을, 예를 들면 12.2V로 결정한다.
한편, 출력 검출부(185)는, 모니터용 배선(290)을 통하여 검출점(M1)의 전위를, 항상 검출하고 있다.
다음에, 시간 t＝T21에 있어서, 신호 처리 회로(260)는, 제2 기준 전압(Vref2)의 전압을, 결정된 필요 전압(VTFT＋TEL)(예를 들면, 12.2V)으로 한다.
시간 t＝T21∼22에 걸쳐, 유기 EL 표시부(110)에는, 제N＋1 프레임의 영상 데이터에 대응하는 화상이 순서대로 표시된다. 이 때, 가변 전압원(280)으로부터 유기 EL 표시부(110)에 공급하는 전류량은, 실시의 형태 1에서 설명한 것처럼 서서히 증가한다. 따라서, 전류량의 증가에 따라 제1 전원 배선(112)에 있어서의 전압 강하가 서서히 커진다. 즉, 검출점(M1)의 전위가 서서히 저하한다. 환언하면, 출력 전압(Vout)과 검출점(M1)의 전위의 전위차 △V가 서서히 증대한다.
여기서, 오차 증폭기(186)는, VTFT＋VEL와 Vout－△V의 전위차에 따른 전압을 실시간으로 출력하므로, 전위차 △V의 증대에 따라 Vout를 상승시키는 전압을 출력한다.
따라서, 가변 전압원(280)은, 전위차 △V의 증대에 따라 Vout를 실시간으로 상승한다.
이에 따라, 밝게 표시되어 있는 영역의 발광 화소(111)인, 유기 EL 표시부(110)의 중심부의 발광 화소(111)의 전원 전압의 부족은 해소된다. 즉, 화소 휘도의 저하를 해소한다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(200)에 있어서, 신호 처리 회로(160)와, 가변 전압원(280)의 오차 증폭기(186), PWM 회로(182) 및 드라이브 회로(183)는, 출력 검출부(185)에서 측정된 모니터용의 발광 화소(111M)의 고전위측의 전위와, 소정의 전위의 전위차를 검출하고, 검출한 전위차에 따라 스위칭 소자(SW)를 조정한다. 이에 따라, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(200)는, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 비교하여, 전압 강하량에 따라 실시간으로 가변 전압원(280)의 출력 전압(Vout)을 조정할 수 있으므로, 실시의 형태 1과 비교하여, 화소 휘도의 일시적인 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서, 유기 EL 표시부(110)는 본 발명의 표시부이고, 출력 검출부(185)는 본 발명의 전압 측정부이며, 도 11에 있어서 일점 쇄선으로 둘러싸여 있는, 신호 처리 회로(160)와, 가변 전압원(280)의 오차 증폭기(186), PWM 회로(182) 및 드라이브 회로(183)는 본 발명의 전압 조정부이고, 도 11에 있어서 2점 쇄선으로 둘러싸여 있는, 스위칭 소자(SW), 다이오드(D), 인덕터(L) 및 콘덴서(C)는 본 발명의 전원 공급부이다.
(실시의 형태 3)
본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 거의 동일한데, 2이상의 발광 화소(111)의 각각에 대해서 고전위측의 전위를 측정하고, 측정한 복수의 전위의 각각과 가변 전압원(180)의 출력 전압의 전위차를 검출하고, 그 검출 결과 중, 최대의 전위차에 따라, 가변 전압원(180)을 조정하는 점이 다르다.
이에 따라, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)을 보다 적절하게 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 유기 EL 표시부를 대형화한 경우에도, 소비 전력을 효과적으로 삭감할 수 있다.
도 13은, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치의 개략 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
동 도면에 나타내는 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(300A)는, 도 1에 도시한 실시의 형태 1에 관한 표시 장치(100)와 거의 동일한데, 표시 장치(100)와 비교하여 전위 비교 회로(370A)를 더 구비하고, 유기 EL 표시부(110)에 대신하여 유기 EL 표시부(310)를 구비하고, 모니터용 배선(190)에 대신하여 모니터용 배선(391∼395)을 구비하는 점이 다르다.
유기 EL 표시부(310)는, 유기 EL 표시부(110)와 거의 동일한데, 유기 EL 표시부(110)와 비교하여, 검출점(M1∼M5)과 1대1로 대응하여 설치되고, 대응하는 검출점의 전위를 측정하기 위한 모니터용 배선(391∼395)이 배치되어 있는 점이 다르다.
검출점(M1∼M5)은, 유기 EL 표시부(310) 내에 균등하게 설치되어 있는 것이 바람직하고, 도 13에 나타내는 바와같이, 예를 들면, 유기 EL 표시부(310)의 중심과, 유기 EL 표시부(310)를 4분할한 각 영역의 중심이 바람직하다. 또한, 동 도면에는, 5개의 검출점(M1∼M5)이 도시되어 있는데, 검출점은 복수이면 되고, 2개거나, 3개여도 된다.
모니터용 배선(391∼395)은, 각각, 대응하는 검출점(M1∼M5)과, 전위 비교 회로(370A)에 접속되고, 대응하는 검출점(M1∼M5)의 전위를 전달한다. 이에 따라, 전위 비교 회로(370A)는, 모니터용 배선(391∼395)을 통하여 검출점(M1∼M5)의 전위를 측정할 수 있다.
전위 비교 회로(370A)는, 모니터용 배선(391∼395)을 통하여 검출점(M1∼M5)의 전위를 측정한다. 환언하면, 복수의 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위를 측정한다. 또한, 측정한 검출점(M1∼M5)의 전위 중 최소의 전위를 선택하고, 선택한 전위를 전위차 검출 회로(170)로 출력한다.
전위차 검출 회로(170)는, 실시의 형태 1과 마찬가지로 입력된 전위와 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)의 전위차 △V를 검출하고, 검출한 전위차 △V를 신호 처리 회로(160)로 출력한다.
따라서, 신호 처리 회로(160)는 전위 비교 회로(370A)에서 선택된 전위에 의거하여 가변 전압원(180)을 조정한다. 그 결과, 가변 전압원(180)은, 복수의 모니터용의 발광 화소(111M)의 어디에 있어서나 휘도의 저하가 생기지 않는 출력 전압(Vout)을, 유기 EL 표시부(310)에 공급한다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(300A)는, 전위 비교 회로(370A)가, 유기 EL 표시부(310) 내에 있어서의 복수의 발광 화소(111)의 각각에 대해서, 인가되는 고전위측의 전위를 측정하고, 측정한 복수의 발광 화소(111)의 전위 중 최소의 전위를 선택한다. 그리고, 전위차 검출 회로(170)가, 전위 비교 회로(370A)에서 선택된 최소의 전위와, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)의 전위차 △V를 검출한다. 그리고, 신호 처리 회로(160)가 검출된 전위차 △V에 따라 가변 전압원(180)을 조정한다.
또한, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(300A)에 있어서, 가변 전압원(180)은 본 발명의 전원 공급부이고, 유기 EL 표시부(310)는 본 발명의 표시부이며, 전위 비교 회로(370A)의 일부는 본 발명의 전압 측정부이고, 전위 비교 회로(370A)의 다른 부분, 전위차 검출 회로(170) 및 신호 처리 회로(160)는 본 발명의 전압 조정부이다.
또한, 표시 장치(300A)에서는 전위 비교 회로(370A)와 전위차 검출 회로(170)를 별도로 설치하고 있는데, 전위 비교 회로(370A)와 전위차 검출 회로(170)의 대신에, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)과 검출점(M1∼M5)의 각각의 전위를 비교하는 전위 비교 회로를 구비해도 된다.
도 14는, 실시의 형태 3에 관한 표시 장치의 개략 구성의 다른 일예를 나타내는 블록도이다.
동 도면에 나타내는 표시 장치(300B)는, 도 13에 나타낸 표시 장치(300A)와 거의 동일한 구성인데, 전위 비교 회로(370A)와 전위차 검출 회로(170)의 대신에, 전위 비교 회로(370B)를 구비하는 점이 상이하다.
전위 비교 회로(370B)는, 가변 전압원(180)의 출력 전압(Vout)과 검출점(M1∼M5)의 각각의 전위를 비교함으로써, 검출점(M1∼M5)에 대응하는 복수의 전위차를 검출한다. 그리고, 검출한 전위차 중, 최대의 전위차를 선택하고, 당해 최대의 전위차인 전위차 △V를 신호 처리 회로(160)로 출력한다.
신호 처리 회로(160)는, 표시 장치(300A)의 신호 처리 회로(160)와 마찬가지로, 가변 전압원(180)을 조정한다.
또한, 표시 장치(300B)에 있어서, 가변 전압원(180)은 본 발명의 전원 공급부이고, 유기 EL 표시부(310)는 본 발명의 표시부이며, 전위 비교 회로(370B)의 일부는 본 발명의 전압 측정부이고, 전위 비교 회로(370B)의 다른 부분 및 신호 처리 회로(160)는 본 발명의 전압 조정부이다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(300A, 300B)는, 복수의 모니터용의 발광 화소(111M)의 어디에 있어서나 휘도의 저하가 생기지 않는 출력 전압(Vout)을 유기 EL 표시부(310)에 공급한다. 즉, 출력 전압(Vout)을 보다 적절한 값으로 함으로써, 소비 전력을 보다 저감시키고, 또한, 발광 화소(111)의 휘도의 저하를 억제한다. 이하, 이 효과에 대해서, 도 15a∼도 16b를 이용하여 설명한다.
도 15a는 유기 EL 표시부(310)에 표시되는 화상의 일예를 모식적으로 도시하는 도면이고, 도 15b는 도 15a에 도시하는 화상을 표시하고 있는 경우의 x－x’선에 있어서의 제1 전원 배선(112)의 전압 강하량을 나타내는 그래프이다. 또한, 도 16a는 유기 EL 표시부(310)에 표시되는 화상의 다른 일예를 모식적으로 나타내는 도면이고, 도 16b는 도 16a에 나타내는 화상을 표시하고 있는 경우의 x－x’선에 있어서의 제1 전원 배선(112)의 전압 강하량을 나타내는 그래프이다.
도 15a에 나타내는 바와같이, 유기 EL 표시부(310)의 모든 발광 화소(111)가 동일한 휘도로 발광하고 있는 경우, 제1 전원 배선(112)의 전압 강하량은 도 15b에 도시하는 것과 같이 된다.
따라서, 화면 중심의 검출점(M1)의 전위를 조사하면, 전압 강하의 워스트 케이스를 알 수 있다. 따라서, 검출점(M1)의 전압 강하량 △V에 대응하는 전압 강하 마진(Vdrop)을 VTFT＋VEL에 가산함으로써, 유기 EL 표시부(310) 내의 모든 발광 화소(111)를 정확한 휘도로 발광시킬 수 있다.
한편, 도 16a에 나타내는 바와같이, 화면을 상하 방향으로 2등 분할하고 또한 가로방향으로 2등 분할한 영역, 즉 화면을 4분할한 영역의 중심부의 발광 화소(111)가 동일한 휘도로 발광하고 또한 다른 발광 화소(111)가 소광하고 있는 경우, 제1 전원 배선(112)의 전압 강하량은 도 16b에 나타내는 바와같이 된다.
따라서, 화면 중심의 검출점(M1)의 전위만을 측정하는 경우는, 검출한 전위에, 어느 오프셋 전위를 가한 전압을, 전압 강하 마진으로서 설정할 필요가 있다. 예를 들면, 화면 중심의 전압 강하량(0.2V)에 대해서, 항상 1.3V의 오프셋을 추가한 전압을, 전압 강하 마진(Vdrop)으로서 설정하도록 전압 마진 환산 테이블을 설정해 두면, 유기 EL 표시부(310) 내의 전 발광 화소(111)를, 정확한 휘도로 발광시킬 수 있다. 여기서, 정확한 휘도로 발광한다는 것은, 발광 화소(111)의 구동 트랜지스터(125)가 포화 영역에서 동작하고 있다는 것이다.
그러나, 이 경우, 전압 강하 마진(Vdrop)으로서 항상 1.3V가 필요하게 되므로, 소비 전력 저감 효과가 작아져 버린다. 예를 들면, 실제의 전압 강하량이 0.1V의 화상인 경우에도, 전압 강하 마진으로서 0.1＋1.3＝1.4V 가지게 되므로, 그만큼 출력 전압(Vout)이 높아지고, 소비 전력의 저감 효과가 작아진다.
여기서, 화면 중심의 검출점(M1)뿐만 아니라, 도 16a에 도시하는 바와같이, 화면을 4분할하고, 그 각각의 중심과, 화면 전체의 중심의 5개소의 검출점(M1∼M5)의 전위를 측정하는 구성으로 함으로써, 전압 강하량을 검출하는 정밀도를 높일 수 있다. 따라서, 추가의 오프셋량을 적게 하여, 소비 전력 저감 효과를 높일 수 있다.
예를 들면, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 검출점(M2∼M5)의 전위가 1.3V인 경우, 0.2V의 오프셋을 추가한 전압을 전압 강하 마진으로서 설정하도록 하면, 유기 EL 표시부(310) 내의 전체 발광 화소(111)를 정확한 휘도로 발광시킬 수 있다.
이 경우는, 실제의 전압 강하량이 0.1V의 화상인 경우에도, 전압 강하 마진(Vdrop)으로서 설정되는 값은 0.1＋0.2＝0.3V이므로, 화면 중심의 검출점(M1)의 전위만을 측정한 경우에 비해 1.1V의 전원 전압을 더욱 저감시킬 수 있다.
이상과 같이, 표시 장치(300A, 300B)는, 표시 장치(100, 200)와 비교하여, 검출점이 많고, 측정한 복수의 전압 강하량의 최대치에 따라 출력 전압(Vout)을 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 유기 EL 표시부(310)를 대형화한 경우라도, 소비 전력을 효과적으로 삭감할 수 있다.
(실시의 형태 4)
본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 실시의 형태 3에 관한 표시 장치(300A, 300B)와 마찬가지로, 2이상의 발광 화소(111)의 각각에 대해서 고전위측의 전위를 측정하고, 측정한 복수의 전위의 각각과 가변 전압원의 출력 전압의 전위차를 검출한다. 그리고, 그 검출 결과 중, 최대의 전위차에 따라, 가변 전압원의 출력 전압이 변화하도록, 가변 전압원을 조정한다. 다만, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 표시 장치(300A, 300B)와 비교하여, 전위 비교 회로에서 선택된 전위가 신호 처리 회로는 아니고, 가변 전압원에 입력되어 있는 점이 다르다.
이에 따라, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치는, 전압 강하량에 따라 실시간으로 가변 전압원의 출력 전압(Vout)을 조정할 수 있으므로, 실시의 형태 3에 관한 표시 장치(300A, 300B)와 비교하여 화소 휘도의 일시적인 저하를 방지할 수 있다.
도 17은, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
동 도면에 도시하는 표시 장치(400)는, 실시의 형태 3에 관한 표시 장치(300A)와 거의 동일한 구성을 가지는데, 가변 전압원(180)에 대신하여 가변 전압원(280)을 구비하고, 신호 처리 회로(160)에 대신하여 신호 처리 회로(260)를 구비하고, 전위차 검출 회로(170)를 구비하지 않고, 전위 비교 회로(370A)에서 선택된 전위가 가변 전압원(280)에 입력되는 점이 다르다.
이에 따라, 가변 전압원(280)은, 전위 비교 회로(370A)에서 선택된 가장 낮은 전압에 따라 출력 전압(Vout)을 실시간으로 상승시킨다.
따라서, 본 실시의 형태에 관한 표시 장치(400)는, 표시 장치(300A, 300B)와 비교하여, 화소 휘도의 일시적인 저하를 해소할 수 있다.
이상, 본 발명에 관한 표시 장치에 대해서 실시의 형태에 의거하여 설명했는데, 본 발명에 관한 표시 장치는, 상술한 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 실시의 형태 1∼4에 대해서, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각한 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 관한 표시 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 유기 EL 표시부 내의 모니터용 배선이 배치되어 있는 발광 화소의 발광 휘도의 저하를 보상해도 된다.
도 18은, 영상 데이터의 계조에 대응하는, 통상의 발광 화소의 발광 휘도 및 모니터용 배선을 가지는 발광 화소의 발광 휘도를 나타내는 그래프이다. 또한, 통상의 발광 화소란, 유기 EL 표시부의 발광 화소 중 모니터용 배선이 배치되어 있는 발광 화소 이외의 발광 화소를 말한다.
동 도면에서 명백한 바와같이, 영상 데이터의 계조가 동일한 경우, 모니터용 배선을 가지는 발광 화소의 휘도는, 통상의 발광 화소의 휘도보다도 저하한다. 이는, 모니터용 배선을 설치함으로써, 발광 화소의 유지 용량(126)의 용량치가 감소해버리기 때문이다. 따라서, 유기 EL 표시부의 전면을 균일하게 동일한 휘도로 발광시키는 영상 데이터가 입력되어도, 실제로 유기 EL 표시부에 표시되는 화상은, 모니터용 배선을 가지는 발광 화소의 휘도가 다른 발광 화소의 휘도보다 낮아지는 화상이 된다. 즉, 선 결함이 발생한다. 도 19는, 선 결함이 발생해 있는 화상을 모식적으로 나타내는 도면이다. 동 도면에는, 예를 들면, 표시 장치(300A)에서 선 결함이 발생하고 있는 경우의 유기 EL 표시부(310)에 표시되는 화상이 모식적으로 나타나 있다.
선 결함을 방지하기 위해서, 표시 장치는, 데이터선 구동 회로(120)로부터 유기 EL 표시부에 공급하는 신호 전압을 보정해도 된다. 구체적으로는, 모니터용 배선을 가지는 발광 화소의 위치는 설계 시에 알고 있으므로, 해당하는 장소의 화소에 부여하는 신호 전압을, 미리 휘도가 저하하는 분만큼 높게 설정해 두면 된다. 이에 따라, 모니터용 배선을 설치함에 의한 선 결함을 방지할 수 있다.
또한, 신호 처리 회로(160, 260)는, 각 색의 계조에 대응하는 VTFT＋VEL의 필요 전압을 나타내는 필요 전압 환산 테이블을 가진다고 했는데, 필요 전압 환산 테이블에 대신하여 구동 트랜지스터(125)의 전류―전압 특성과 유기 EL 소자(121)의 전류―전압 특성을 가지고, 2개의 전류―전압 특성을 이용하여 VTFT＋VEL를 결정해도 된다.
도 20은, 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성과 유기 EL 소자의 전류―전압 특성을 함께 나타내는 그래프이다. 가로축은, 구동 트랜지스터의 소스 전위에 대해서 내려가는 정방향으로 하고 있다.
동 도면에는, 2개의 다른 계조에 대응하는 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성 및 유기 EL 소자의 전류―전압 특성이 나타나고, 낮은 계조에 대응하는 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성이 Vsig1, 높은 계조에 대응하는 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성이 Vsig2로 나타나 있다.
구동 트랜지스터의 드레인―소스 전압의 변동에 기인하는 표시 불량의 영향을 없애기 위해서는, 구동 트랜지스터를 포화 영역에서 동작시키는 것이 필요하다. 한편, 유기 EL 소자의 발광 휘도는 구동 전류에 의해 결정된다. 따라서, 영상 데이터의 계조에 대응하여 유기 EL 소자를 정확하게 발광시키기 위해서는, 구동 트랜지스터의 소스와 유기 EL 소자의 캐소드의 사이의 전압으로부터 유기 EL 소자의 구동 전류에 대응하는 유기 EL 소자의 구동 전압(VEL)을 빼고, 뺀 나머지의 전압이 구동 트랜지스터를 포화 영역에서 동작시키는 것이 가능한 전압으로 되면 된다. 또한, 소비 전력을 저감시키기 위해서는, 구동 트랜지스터의 구동 전압(VTFT)이 낮은 것이 바람직하다.
따라서, 도 20에 있어서, 구동 트랜지스터의 선형 영역과 포화 영역의 경계를 나타내는 선 상에서 구동 트랜지스터의 전류―전압 특성과 유기 EL 소자의 전류―전압 특성이 교차하는 점을 통과하는 특성에 의해 구해지는 VTFT＋VEL가, 영상 데이터의 계조에 대응하여 유기 EL 소자를 정확하게 발광하고, 또한, 소비 전력을 가장 많이 저감시킬 수 있다.
이와 같이, 도 20에 나타낸 그래프를 이용하여, 각 색의 계조에 대응하는 VTFT＋VEL의 필요 전압을 환산해도 된다.
또한, 각 실시의 형태에 있어서는, 가변 전압원은 제1 전원 배선(112)에 고전위측의 출력 전압(Vout)을 공급하고, 제2 전원 배선(113)은 유기 EL 표시부의 둘레 가장자리부에 있어서, 접지되어 있는 것으로 했는데, 가변 전압원은 제2 전원 배선(113)에 저전위측의 출력 전압을 공급해도 된다.
또한, 표시 장치는, 일단이 모니터용의 발광 화소(111M)에 접속되고, 타단이 각 실시의 형태에 관한 전압 측정부에 접속되고, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 저전위측의 전위를 전달하기 위한 저전위 모니터선을 구비해도 된다.
또한, 각 실시의 형태에 있어서, 전압 측정부는, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하고, 전압 조정부는, 모니터용의 발광 화소(111M)의 고전위측의 전위와 모니터용의 발광 화소(111M)의 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 전원 공급부를 조정해도 된다.
이에 따라, 소비 전력을 더욱 삭감시킬 수 있다. 왜냐하면, 제2 전원 배선(113)이 가지는 공통 전극의 일부를 구성하고 있는 유기 EL 소자(121)의 캐소드 전극은, 시트 저항이 높은 투명 전극(예를 들면, ITO)을 이용하고 있으므로, 제1 전원 배선(112)의 전압 강하량보다도 제2 전원 배선(113)의 전압 강하량이 크다. 따라서, 모니터용의 발광 화소(111M)에 인가되는 저전위측의 전위에 따라 조정함으로써, 전원 공급부의 출력 전위를 보다 적절히 조정할 수 있기 때문이다.
또한, 실시의 형태 2 및 4에 있어서, 전압 조정부는, 전압 측정부에서 측정된 모니터용의 발광 화소(111M)의 저전위측의 전위와, 소정의 전위와의 전위차를 검출하고, 검출한 전위차에 따라 전원 공급부를 조정해도 된다.
또한, 실시의 형태 1 및 3에 있어서, 신호 처리 회로(160)는, 프레임마다 제1 기준 전압(Vref1)을 바꾸지 않고, 복수 프레임(예를 들면, 3프레임)마다 제1 기준 전압(Vref1)을 바꾸어도 된다.
이에 따라, 제1 기준 전압(Vref1)의 전위가 변동함으로써 가변 전압원(180)에서 발생하는 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 신호 처리 회로(160)는 복수 프레임에 걸쳐서 전위차 검출 회로(170) 또는 전위 비교 회로(370B)로부터 출력된 전위차를 측정하고, 측정한 전위차를 평균화하고, 평균화한 전위차에 따라 가변 전압원(180)을 조정해도 된다. 구체적으로는, 도 5에 도시하는 플로우차트에 있어서 검출점의 전위의 검출 처리(단계 S14) 및 전위차의 검출 처리(단계 S15)를 복수 프레임에 걸쳐서 실행하고, 전압 마진의 결정 처리(단계 S16)에 있어서, 전위차의 검출 처리(단계 S15)에서 검출된 복수 프레임의 전위차를 평균화하고, 평균화한 전위차에 대응하여 전압 마진을 결정해도 된다.
또한, 신호 처리 회로(160, 260)는, 유기 EL 소자(121)의 경년 열화 마진을 고려하여, 제1 기준 전압(Vref1) 및 제2 기준 전압(Vref2)을 결정해도 된다. 예를 들면, 유기 EL 소자(121)의 경년 열화 마진을 Vad로 하면, 신호 처리 회로(160)는 제1 기준 전압(Vref1)의 전압을 VTFT＋VEL＋Vdrop＋Vad로 해도 되고, 신호 처리 회로(260)는 제2 기준 전압(Vref2)의 전압을 VTFT＋VEL＋Vad로 해도 된다.
또한, 상기 실시의 형태에 있어서는, 스위치 트랜지스터(124) 및 구동 트랜지스터(125)를 P형 트랜지스터로서 기재했는데, 이들을 N형 트랜지스터로 구성해도 된다.
또한, 스위치 트랜지스터(124) 및 구동 트랜지스터(125)는, TFT라고 했는데, 그 외의 전계 효과 트랜지스터여도 된다.
또한, 상기 실시의 형태에 관한 표시 장치(100, 200, 300A, 300B, 400)에 포함되는 처리부는, 전형적으로는 집적 회로인 LSI로서 실현된다. 또한, 표시 장치(100, 200, 300A, 300B 및 400)에 포함되는 처리부의 일부를, 유기 EL 표시부(110, 310)와 동일한 기판 상에 집적하는 것도 가능하다. 또한, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. 또한, LSI 제조 후에 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array), 또는 LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블·프로세서를 이용해도 된다.
또한, 본 발명의 실시의 형태에 관한 표시 장치(100, 200, 300A, 300B, 400)에 포함되는 데이터선 구동 회로, 기입 주사 구동 회로, 제어 회로, 피크 신호 검출 회로, 신호 처리 회로 및 전위차 검출 회로의 기능의 일부를, CPU 등의 프로세서가 프로그램을 실행함으로써 실현해도 된다. 또한, 본 발명은, 표시 장치(100, 200, 300A, 300B 및 400)가 구비하는 각 처리부에 의해 실현되는 특징적인 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서 실현해도 된다.
또한, 상기 설명에서는, 표시 장치(100, 200, 300A, 300B, 400)가 액티브 매트릭스형의 유기 EL 표시 장치인 경우를 예로 기술했는데, 본 발명을, 액티브 매트릭스형 이외의 유기 EL 표시 장치에 적용해도 되고, 전류 구동형의 발광 소자를 이용한 유기 EL 표시 장치 이외의 표시 장치, 예를 들면 액정 표시 장치에 적용해도 된다.
또한, 예를 들면, 본 발명에 관한 표시 장치는, 도 21에 기재된 것과 같은 박형 플랫 TV에 내장된다. 본 발명에 관한 화상 표시 장치가 내장됨으로써, 영상 신호를 반영한 고정밀의 화상 표시가 가능한 박형 플랫 TV가 실현된다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명은, 특히 액티브형의 유기 EL 플랫 패널 디스플레이에 유용하다.
100, 200, 300A, 300B, 400 : 표시 장치
110, 310 : 유기 EL 표시부 111 : 발광 화소
111M : 모니터용의 발광 화소 112 : 제1 전원 배선
113 : 제2 전원 배선 120 : 데이터선 구동 회로
121 : 유기 EL 소자 122 : 데이터선
123 : 주사선 124 : 스위치 트랜지스터
125 : 구동 트랜지스터 126 : 유지 용량
130 : 기입 주사 구동 회로 140 : 제어 회로
150 : 피크 신호 검출 회로 160, 260 : 신호 처리 회로
170 : 전위차 검출 회로 180, 280 : 가변 전압원
181, 281 : 비교 회로 182 : PWM 회로
183 : 드라이브 회로 184 : 출력 단자
185 : 출력 검출부 186 : 오차 증폭기
190, 290, 391, 392, 393, 394, 395 : 모니터용 배선
370A, 370B : 전위 비교 회로
M1, M2, M3, M4, M5 : 검출점
R1h : 수평 방향의 제1 전원 배선 저항
R1v : 수직 방향의 제1 전원 배선 저항
R2h : 수평 방향의 제2 전원 배선 저항
R2v : 수직 방향의 제2 전원 배선 저항

Claims (14)

  1. 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와,
    상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소가 배치된 표시부와,
    상기 표시부 내에 있어서의, 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소에 대해서, 이 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는 전압 측정부와,
    상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 측정된 전위에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 표시 장치는, 또한,
    일단이 상기 적어도 1개의 발광 화소에 접속되고, 타단이 상기 전압 측정부에 접속되며, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위를 전달하기 위한 고전위 모니터선과,
    일단이 상기 적어도 1개의 발광 화소에 접속되고, 타단이 상기 전압 측정부에 접속되며, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위를 전달하기 위한 저전위 모니터선의 적어도 한쪽을 포함하는, 표시 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 전압 측정부는, 또한,
    상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위 및 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 적어도 한쪽을 측정하고,
    상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위의 전위차, 및, 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위와, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위의 전위차의 적어도 한쪽의 전위차를 검출하고,
    상기 전압 조정부는,
    상기 전압 측정부에서 검출된 전위차에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는, 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 검출된 상기 적어도 한쪽의 전위차와, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와 저전위측의 출력 전위의 전위차가, 증가 함수의 관계가 되도록 조정하는, 표시 장치.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 적어도 한쪽의 전위와, 소정의 전위의 전위차를 검출하고, 검출한 전위차에 따라 상기 전원 공급부를 조정하는, 표시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전압 조정부는, 검출한 전위차와, 상기 전원 공급부의 고전위측의 출력 전위와 상기 전원 공급부의 저전위측의 출력 전위의 전위차가, 증가 함수의 관계가 되도록 조정하는, 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전압 측정부는, 상기 복수의 발광 화소 중 2이상의 발광 화소의 각각에 대해서, 인가되는 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽의 전위를 측정하는, 표시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전압 조정부는, 상기 전압 측정부에서 측정된 2이상의 고전위측의 전위 중 최소의 전위와, 상기 전압 측정부에서 측정된 2이상의 저전위측의 전위 중 최대의 전위의 적어도 한쪽을 선택하고, 선택한 전위에 의거하여 상기 전원 공급부를 조정하는, 표시 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 발광 화소는, 각각, 구동 소자와 발광 소자를 포함하고,
    상기 구동 소자는, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자는, 제1의 전극 및 제2의 전극을 포함하고, 당해 제1의 전극이 상기 구동 소자의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽에 접속되고,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 상기 제2의 전극의 한쪽에 고전위측의 전위가 인가되고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽과 상기 제2의 전극의 다른쪽에 저전위측의 전위가 인가되는, 표시 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2의 전극은, 상기 복수의 발광 화소에 공통으로 설치된 공통 전극의 일부를 구성하고 있고,
    상기 공통 전극은, 그 둘레 가장자리부로부터 전위가 인가되도록, 상기 전원 공급부와 전기적으로 접속되고,
    상기 미리 정해진 적어도 1개의 발광 화소는, 상기 표시부의 중앙 부근에 배치되어 있는, 표시 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2의 전극은, 금속 산화물로 이루어지는 투명 도전성 재료로 형성되어 있는, 표시 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 발광 소자가, 유기 EL 소자인, 표시 장치.
  13. 고전위측의 전위 및 저전위측의 전위를 출력하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 접속된 복수의 발광 화소를 포함하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서,
    적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 고전위측의 전위, 및, 상기 적어도 1개의 발광 화소에 인가되는 저전위측의 전위 중 적어도 한쪽을 측정하는 전위 측정 단계와,
    상기 전위 측정 단계에서 측정된 전위에 따라, 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 고전위측의 전위와 상기 적어도 1개의 발광 화소의 상기 저전위측의 전위의 전위차를 소정의 전위차로 하도록, 상기 전원 공급부를 조정하는 전압 조정 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 전위 측정 단계에 있어서는, 복수의 표시 프레임에 걸쳐 전위를 측정함과 더불어,
    상기 전압 조정 단계에 있어서는, 상기 복수의 표시 프레임에 걸쳐 측정한 전위를 평균화하고, 상기 평균화한 전위에 따라, 상기 전원 공급부를 조정하는, 표시 장치의 구동 방법.
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