WO2015019543A1 - 表示パネル及び表示パネルの駆動方法 - Google Patents

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    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Definitions

  • one aspect of the display panel includes a plurality of light emitting elements and an input power supply voltage, and a first power supply voltage and a variable second power used for light emission of the plurality of light emitting elements.
  • a power supply unit that generates a power supply voltage, a first power supply line that transmits the first power supply voltage from the power supply unit to the plurality of light emitting elements, and a second power supply voltage that is transmitted from the power supply unit to the plurality of light emitting elements.
  • power is recovered from the inductor to the capacitor and regenerated to charge the parasitic capacitance of the power supply line, so that power loss can be reduced.
  • a first switch element that switches between conduction and non-conduction between the second terminal of the inductor and one of the input terminals
  • a second switch element that switches between conduction and non-conduction between the second terminal of the inductor and the other of the input terminals
  • a capacitor having a first electrode connected to a constant voltage
  • the switching control unit that controls the inductor.
  • a third switch element that switches between conduction and non-conduction between the second terminal of the capacitor and the second electrode of the capacitor, and the switching control unit has the second power supply voltage set to the first voltage.
  • the power supply unit 60 generates the power supply voltage VTFT and the power supply voltage VEL from the input power supply voltages V ⁇ and V + applied to the input terminals 68 and 69.
  • the power supply voltage VTFT and the power supply voltage VEL are supplied to the power supply terminals 31 and 32 of the pixel unit 30 via the power supply lines 71 and 72, respectively.
  • the power supply voltage VTFT is, for example, a fixed voltage.
  • the power supply voltage VEL is adjusted to be equal to the voltage VEL0 of the signal line 51 by the switching regulator circuit.
  • the signal line 51 is instructed with at least two kinds of voltages VEL0 for the purpose of controlling light emission and non-light emission of the pixel unit 30.
  • the fluctuation of the threshold voltage Vth of the driving transistor is suppressed by bringing the driving transistor into a conducting state once prior to the light emission step.
  • luminance errors for example, tailing when the window is scroll-displayed
  • display quality can be improved.
  • the switching control unit 66 brings the transistor 63 into a conductive state by setting only the gate signal Z among the gate signals X, Y, and Z to a high level.
  • the parasitic capacitance 70 of the second power supply line 72 is charged with the voltage charged in the capacitor 64, and the power supply voltage VEL rises without consuming power from the input power supply voltage.
  • the power supply voltage VEL is equal to or higher than the voltage obtained by adding the threshold voltage of the organic EL element 33 to the voltage VL , the organic EL element 33 can emit light.

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Abstract

第1電源電圧VTFT及び可変の第2電源電圧VELを生成する電源部(60)と、第1電源電圧VTFTを発光素子(33)へ伝達する第1電源線(71)と、第2電源電圧VELを発光素子(33)へ伝達する第2電源線(72)とを備え、電源部(60)は、スイッチング制御部(66)と、第1端子が第2電源線(72)に接続されるインダクタ(65)と、インダクタ(65)の第2端子と入力端子(68)との導通及び非導通を切り換える第1スイッチ素子(61)と、インダクタ(65)の第2端子と入力端子(69)との導通及び非導通を切り換える第2スイッチ素子(62)と、第1電極が一定電圧に接続されるキャパシタ(64)と、インダクタ(65)の第2端子とキャパシタ(64)の第2電極との導通及び非導通を切り換える第3スイッチ素子(63)とを有し、第2電源線(72)の寄生容量(70)からキャパシタ(64)に電力を回収し回生する。

Description

表示パネル及び表示パネルの駆動方法
 本開示は表示パネル及び表示パネルの駆動方法に関する。特には、表示パネルに電力を供給する技術に関する。
 従来、画像表示装置において、個別に発光制御可能な複数の画素部を配列してなる表示パネルが広く用いられている。有機EL(Electro Luminescence)表示パネルは、そのような表示パネルの一例である。有機EL表示パネルは、薄型軽量でかつ高速な応答性及び広い視野角という優れた特性を有し、高い将来性が期待される表示パネルである。近年、有機EL表示パネルの大型化、省電力化、高画質化に向けた研究、開発が盛んに行われている。
 例えば、特許文献1及び特許文献2には、容量性負荷の駆動回路において電力効率を向上させる技術が開示されている。これらの文献には、寄生容量を有するEL素子を容量性負荷として駆動する回路において、EL素子に充電された電荷をコンデンサで回収して再利用することにより、電力効率を向上させる技術が開示されている。
特開2011-90805号公報 特開平9-322560号公報
 しかしながら、従来の技術では、電源線の寄生容量に起因する電力ロスへの、有効な対策は取られていない。
 本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、電源線の寄生容量への充電による電力ロスを低減するための好適な構成を持つ表示パネル及びその駆動方法を提供する。
 上記課題を解決するために、本開示に係る表示パネルの1つの態様は、複数の発光素子と、入力電源電圧から、前記複数の発光素子の発光に用いられる第1電源電圧及び可変の第2電源電圧を生成する電源部と、前記第1電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第1電源線と、前記第2電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第2電源線と、を備え、前記電源部は、前記入力電源電圧が印加される一対の入力端子と、スイッチング制御部と、第1端子が前記第2電源線に接続されるインダクタと、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの第2端子と、前記入力端子の一方との導通及び非導通を切り換える第1スイッチ素子と、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記入力端子の他方との導通及び非導通を切り換える第2スイッチ素子と、第1電極が一定電圧に接続されるキャパシタと、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記キャパシタの第2電極との導通及び非導通を切り換える第3スイッチ素子と、を有し、前記スイッチング制御部は、前記第2電源電圧が第1電圧に設定されているとき、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の何れか一方と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、前記第2電源電圧を前記第1電圧から第2電圧に変更するとき、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする。
 なお、包括的又は具体的な態様は、システム、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本開示によると、インダクタからキャパシタへ電力を回収し、電源線の寄生容量を充電するために回生するので、電力ロスを削減することができる。
図1は、実施の形態における表示パネルを含む表示装置の一例を示す機能ブロック図である。 図2は、実施の形態における電源部及び画素部の構成の一例を示す回路図である。 図3は、実施の形態における、表示パネルの駆動タイミングの一例を説明するためのタイミングチャートである。 図4は、実施の形態における電源部及び画素部における、主要な信号の一例を示すタイミングチャートである。 図5Aは、実施の形態における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図5Bは、実施の形態における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図5Cは、実施の形態における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図5Dは、実施の形態における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図5Eは、実施の形態における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図6は、本開示の表示パネルを用いた薄型フラットTVの一例を示す外観図である。 図7は、変形例における電源部及び画素部の構成の一例を示す回路図である。 図8は、変形例における電源部及び画素部における、主要な信号の一例を示すタイミングチャートである。 図9Aは、変形例における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図9Bは、変形例における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図9Cは、変形例における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図9Dは、変形例における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図9Eは、変形例における、電源部の動作の一例を示す回路図である。 図10は、変形例における表示パネルを含む表示装置の一例を示す機能ブロック図である。 図11は、変形例における電源部及び画素部の構成の一例を示す回路図である。
 (本開示の基礎となった知見)
 本発明者は、背景技術の欄において記載した、表示パネルにおける電源線の寄生容量に起因する電力ロスに関し、以下の問題が生じることを見出した。
 有機EL表示パネルのみならず、典型的な表示パネルには、複数の画素部に動作電力を供給するための電源線が設けられている。電源線には、例えば絶縁層を介して他の電源線と互いに交差することにより発生する寄生容量や、EL素子自体のアノード・カソード間の寄生容量などが存在する。電源線の寄生容量は、表示パネルの電力効率を損なう原因になる。例えば、画素部の発光及び非発光を制御するといった目的で、電源線に出力する電圧を変化させる場合、電源線の寄生容量を充電・放電するために電力が消費される。そのような電力は、表示パネルにおいて、画素部の発光に寄与しない電力ロスになり得る。典型的には、表示パネルがより大型化するにつれて、電源線の寄生容量はより大きくなる。その結果、電源線の寄生容量を充電するための電力ロスが増大して、表示パネルの電力効率が大きく損なわれることになる。
 このような問題を解決するために、開示される1つの態様に係る表示パネルは、複数の発光素子と、入力電源電圧から、前記複数の発光素子の発光に用いられる第1電源電圧及び可変の第2電源電圧を生成する電源部と、前記第1電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第1電源線と、前記第2電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第2電源線と、を備え、前記電源部は、前記入力電源電圧が印加される一対の入力端子と、スイッチング制御部と、第1端子が前記第2電源線に接続されるインダクタと、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの第2端子と、前記入力端子の一方との導通及び非導通を切り換える第1スイッチ素子と、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記入力端子の他方との導通及び非導通を切り換える第2スイッチ素子と、第1電極が一定電圧に接続されるキャパシタと、前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記キャパシタの第2電極との導通及び非導通を切り換える第3スイッチ素子と、を有し、前記スイッチング制御部は、前記第2電源電圧が第1電圧に設定されているとき、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の何れか一方と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、前記第2電源電圧を前記第1電圧から第2電圧に変更するとき、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする。
 このような構成によれば、前記インダクタから前記キャパシタへ電力を回収することができる。また、回収した電力を前記第2電源線の寄生容量を充電するために回生するので、前記第2電源線の寄生容量の充電に係る電力ロスを削減することができる。
 また、例えば、前記表示パネルにおいて、前記スイッチング制御部は、前記発光素子の発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、前記発光素子の非発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にしてもよい。
 このような構成によれば、前記発光素子を発光させるために比較的大きな電流が前記インダクタ流れている発光期間において前記キャパシタに電力を回収し、非発光期間で回生するので、大きな電力を回収、回生できる。その結果、電力ロスを削減する大きな効果が得られる。
 また、例えば、前記表示パネルにおいて、前記スイッチング制御部は、前記発光素子の非発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、前記発光素子の発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にしてもよい。
 このような構成によれば、非発光期間に得られる比較的小さな電力さえをも回収し、発光期間で回生するので、電力を無駄なく回収、回生できる。その結果、電力ロスを削減するより大きな効果が得られる。
 本開示は、このような表示パネルとして実現できるだけでなく、このような表示パネルの駆動方法として実現することもできる。
 以下、本開示の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図を通じて実質的に同一又は相当する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する場合がある。また、以下で説明する実施の形態は、何れも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する趣旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 実施の形態における表示パネルは、個別に発光制御可能な複数の画素部をマトリクス状に配置してなる表示パネルである。また、実施の形態における表示パネルは、当該複数の画素部に駆動電力を供給するための電源線の寄生容量に蓄積されたエネルギーを回収及び回生するためのキャパシタ、インダクタ、及びスイッチ素子を備えている。
 図1は、実施の形態における、表示パネル1の構成の一例を示す機能ブロック図である。
 表示パネル1は、表示部20、信号線駆動部40、走査線駆動部42、パネル制御部50、及び電源部60から構成される。
 表示部20は、複数の画素部30をマトリクス状に配置してなる。当該マトリクスの各列には同じ列に配置される複数の画素部30に共通に接続されるデータ信号線41が設けられる。また、当該マトリクスの各行には同じ行に配置される複数の画素部30に共通に接続される走査信号線43が設けられる。
 パネル制御部50は、外部から映像信号を受信し、当該映像信号で表される画像が表示部20に表示されるように、信号線駆動部40、走査線駆動部42を制御する。
 信号線駆動部40は、データ信号線41を介して、画素部30に、輝度に対応するデータ信号を供給する。
 走査線駆動部42は、走査信号線43を介して、画素部30に、画素部30の動作を制御するための制御信号を供給する。
 画素部30は、データ信号に対応する輝度で発光素子を発光させる回路であり、発光素子である有機EL素子33とともに、2つのトランジスタと1つのキャパシタとで構成される。
 電源部60は、外部から供給される入力電源電圧V+、V-を表示パネル1の動作用に調整して、表示パネル1の各部に分配する。電源部60は、例えば、入力電源電圧V+、V-から画素部30の発光用の第1電源電圧及び可変の第2電源電圧を生成して、電源線71、72を介して表示部20に供給する。第2電源電圧は、パネル制御部50から信号線51を介して指示される電圧と等しくなるように調整される。電源線71、72は、全ての画素部30に共通に接続される。
 図2は、電源部60及び画素部30の構成、及び電源部60と画素部30との接続の一例を示す回路図である。図2には、電源線72の寄生容量70が明示的に示されている。
 電源部60において、トランジスタ61、62、インダクタ65、及びスイッチング制御部66は、スイッチングレギュレータを構成している。トランジスタ63、キャパシタ64、インダクタ65は、スイッチング制御部66による制御下で、電源線72の寄生容量70の充電に用いられる電力の回収及び回生を行う。スイッチング制御部66は、発振器、比較器などを用いて構成され、後ほど詳細に説明するタイミング及び条件に従って、トランジスタ61、62、63に、それぞれゲート信号X、Y、Zを供給する。
 画素部30は、電源端子31、32、有機EL素子33、スイッチングトランジスタ34、駆動トランジスタ35、及び保持容量36で構成される。画素部30は、電源部60から供給される電圧を動作電源として用いて、データ信号DATAから供給される電圧信号を保持容量36で保持し、保持容量36で保持された電圧に対応する輝度で有機EL素子33を発光させる。
 電源部60は、入力端子68、69に印加される入力電源電圧V-、V+から電源電圧VTFT及び電源電圧VELを生成する。電源電圧VTFT及び電源電圧VELはそれぞれ電源線71、72を介して、画素部30の電源端子31、32に供給される。電源電圧VTFTは、例えば、固定の電圧である。電源電圧VELは、前記スイッチングレギュレータ回路により、信号線51の電圧VEL0と等しくなるように調整される。信号線51には、画素部30の発光及び非発光の制御を目的として、少なくとも2種類の電圧VEL0が指示される。少なくとも2種類の電圧VEL0としては、例えば、電源電圧VTFTとの差が、有機EL素子33の閾値電圧よりも大きい電圧Vと、当該閾値電圧以下である電圧Vとであってもよい電源電圧VELは、電圧VEL0に追従して、電圧Vと電圧Vとの間を変化する。
 ここで、電源電圧VTFT、VELが、それぞれ第1電源電圧、第2電源電圧の一例であり、電源線71、72が、それぞれ第1電源線、第2電源線の一例である。また、電源電圧VELが取り得る電圧V、Vが、それぞれ第1電圧、第2電圧の一例である。また、トランジスタ61、62、63が、それぞれ第1スイッチ素子、第2スイッチ素子、第3スイッチ素子の一例である。トランジスタ61、62、63は、n型又はp型の何れの薄膜トランジスタでも構成され得る。キャパシタ64の電極のうち、図2で下側に示される電極及び上側に示される電極がそれぞれ第1電極及び第2電極に対応する。キャパシタ64の第1電極は一定電圧に接続されている。また、インダクタ65の端子のうち、図2で右側に示される端子及び左側に示される端子がそれぞれ第1端子及び第2端子に対応する。
 図3は、表示パネル1の駆動タイミングの一例を説明するためのタイミングチャートである。図3には、各行の走査信号線43に設定される制御信号SCAN(k)、データ信号線41に設定されるデータ信号DATA、電源線71に設定される電源電圧VTFT、信号線51に設定される電圧VEL0、及び電源線72に設定される電源電圧VELの一例が、1フレーム期間について示されている。図3において、縦軸は各信号のレベル、横軸は時間の経過を表す。
 なお、図3には、画素部30のスイッチングトランジスタ34、駆動トランジスタ35が、p型の薄膜トランジスタで構成されている場合に用いられる制御信号SCAN(k)及びデータ信号DATAが例示されている。画素部30のスイッチングトランジスタ34、駆動トランジスタ35が、n型の薄膜トランジスタを用いて構成されている場合は、図3の波形を上下反転させた制御信号SCAN(k)及びデータ信号DATAを用いることで、以下の説明と同等の動作が可能である。
 表示パネル1において、図3に示される信号に従って、フレームごとに、リセットステップ、リセット停止ステップ、データ書込みステップ、及び発光ステップが実行される。
 まず、リセットステップが、先行するフレームの、発光ステップの後、かつ当該フレームの発光ステップの前の非発光期間において、全行同時に実行される。
 リセットステップにおいて、電源部60は、有機EL素子33の両電極間の電圧が有機EL素子33の閾値電圧以下となる電源電圧VTFT、VELを、それぞれ電源線71、72に出力する。電源部60は、一例として、電源電圧VTFTとして固定の電圧Vを出力する。また、電源部60は、一例として、電源電圧VELを、電圧VEL0に追従して、電圧Vから有機EL素子33の閾値電圧を減じた電圧と同じか又はより高い電圧(図示された一例では電圧V)に調整する。
 これにより、駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧によらず、有機EL素子33は発光しない。
 信号線駆動部40は、データ信号DATAを、駆動トランジスタのゲート電極-ソース電極間電圧が駆動トランジスタの閾値電圧よりも大きくなるような電圧Vonに設定する。走査線駆動部42は、制御信号SCAN(k)を全行同時にローレベルに設定する。これにより、全行同時に駆動トランジスタが導通状態となる。
 駆動トランジスタを発光ステップに先立って一度導通状態にすることによって、駆動トランジスタの閾値電圧Vthの変動が抑制される。その結果、後の発光ステップにおいて、駆動トランジスタの閾値電圧Vthの変動に起因する輝度誤差(例えばウィンドウをスクロール表示させたときの尾引き)が低減し、表示品位を向上させることができる。
 なお、このとき、電源電圧VTFT、VELが、有機EL素子33の両端間の電圧が有機EL素子33の閾値電圧以下となる電圧に調整されているので、有機EL素子33は発光しない。よって、有機EL素子33の不要な発光による、表示コントラストの低下、及び消費電力の増大が生じることはない。
 次に、リセット停止ステップが、全行同時に実行される。
 リセット停止ステップにおいて、信号線駆動部40は、データ信号DATAを、駆動トランジスタのゲート電極-ソース電極間電圧が駆動トランジスタの閾値電圧以下となるような電圧Voffに設定する。これにより、駆動トランジスタがオフ状態となり、リセット動作が停止する。
 リセット停止ステップの実行によって、駆動トランジスタを導通状態にする期間が全ての行で統一される。その結果、例えば残像や、ウィンドウスクロール時の尾引き、黒浮き、ラスタ表示の不均一性といった表示上の課題が発生しにくくなる。なお、リセット停止ステップを実行しなくてもそのような表示上の課題が視認の許容範囲内に納まる場合は、リセット停止ステップを省略することもできる。
 次に、データ書込みステップが、行ごとに異なる期間に実行される。
 第k行のデータ書込みステップにおいて、信号線駆動部40は、データ信号線41にデータ信号DATAとして、第k行の画素部30における輝度に対応する電圧Vdata(k)を出力する。走査線駆動部42は、第k行の制御信号SCANをローレベルに設定する。これにより、第k行の画素部30に電圧Vdata(k)が書込まれる。
 そして、発光ステップが、全行同時に実行される。
 発光ステップにおいて、電源部60は、有機EL素子33の両電極間の電圧が有機EL素子33の閾値電圧よりも大きくなる電源電圧VTFT、VELを、それぞれ電源線71、72に出力する。電源部60は、一例として、電源電圧VTFTとして固定の電圧Vを出力する。また、電源部60は、一例として、電源電圧VELを、電圧VEL0に追従して、電圧Vから有機EL素子33の閾値電圧を減じた電圧よりも低い電圧(図示された一例では電圧V)に調整してもよい。
 これにより、駆動トランジスタは、画素部30に書込まれた電圧Vdata(k)に応じた大きさの電流を、有機EL素子33に供給する。その結果、有機EL素子33は、駆動トランジスタから供給された電流の大きさに対応した輝度で発光する。
 このような動作によれば、電源線72に出力される電源電圧VELは、フレームごとに電圧Vと電圧Vとの間を変化する。電源線72に出力する電源電圧VELを変化させる場合、課題の項で指摘したように、電源線72の寄生容量70を充電・放電するための電力ロスが、表示パネル1の電力効率を低下させる要因となり得る。電源部60は、電力を回収して電源線72の寄生容量70を充電するために回生することで、そのような電力ロスを低減する。
 以下では、そのような電力ロスを低減するために電源部60が行う動作について、詳細に説明する。
 図4は、電源部60及び画素部30における、主要な信号の一例を示すタイミングチャートである。図4には、トランジスタ61、62、63それぞれのゲート信号X、Y、Z、電圧VEL0、電源電圧VEL、及びキャパシタ64の第2電極の電圧VC、の一例が、1フレーム期間について示されている。図4において、縦軸は各信号のレベル、横軸は時間の経過を表す。
 図4の非発光期間1、非発光期間2が、図3のリセット、リセット停止、及びデータ書込み(つまり、発光以外の全て)の期間に対応する。図4の発光期間1、発光期間2、発光期間3が、図3の発光期間に対応する。
 なお、図4には、電源部60のトランジスタ61、62、63が、n型の薄膜トランジスタで構成されている場合に用いられるゲート信号X、Y、Zが例示されている。電源部60のトランジスタ61、62、63が、p型の薄膜トランジスタを用いて構成されている場合は、図4の波形を上下反転させたゲート信号X、Y、Zを用いることで、以下の説明と同等の動作が可能である。
 図5Aから図5Eは、それぞれ、非発光期間1、非発光期間2、発光期間1、発光期間2、発光期間3における、電源部60の動作の一例を示す回路図である。回路図中に示された矢印は、各期間における電流の経路を表している。
 非発光期間1及び非発光期間2において、電源電圧VELは電圧Vに調整される。
 非発光期間1が始まるとき、電源電圧VELはVである。また、キャパシタ64は、先行するフレームの発光期間3において第2電極の電圧VCが少なくともVよりも高い電圧になるように充電されている。
 非発光期間1において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Y、Zのうち、ゲート信号Zのみをハイレベルにすることにより、トランジスタ63を導通状態にする。
 図5Aに示されるように、キャパシタ64に充電された電圧で第2電源線72の寄生容量70が充電され、入力電源電圧から電力が消費されることなく、電源電圧VELが上昇する。電源電圧VELが、電圧Vから有機EL素子33の閾値電圧を減じた電圧と同じかより高い電圧になると、有機EL素子33は発光できなくなる。
 非発光期間2において、スイッチング制御部66は、ゲート信号Y、Zを交互にハイレベルにすることにより、トランジスタ62、63を排他的に導通状態にする。
 図5Bに示されるように、トランジスタ62が導通状態になることで、入力電源電圧からの電力で第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELがさらに上昇して目的の電圧Vに到達する。
 トランジスタ62が導通状態になったとき、入力電源電圧からの電力の一部はインダクタ65に蓄積される。トランジスタ63が導通状態になったとき、キャパシタ64は、インダクタ65が保持している電力で充電され、第2電極の電圧VCが低下する。
 電源電圧VELは、センス線73を介してスイッチング制御部66へフィードバックされる。フィードバックされる電源電圧VELが電圧Vよりも高くなった場合、スイッチング制御部66は、電源電圧VELを速やかに電圧Vまで低下させるため、図4及び図5Bに破線で示されるように、ゲート信号Xをハイレベルにしてもよい。
 発光期間1、発光期間2、及び発光期間3において、電源電圧VELは電圧Vに調整される。
 発光期間1が始まるとき、電源電圧VELはVである。また、キャパシタ64は、非発光期間2において第2電極の電圧VCが少なくともVよりも低い電圧になるように充電されている。
 発光期間1において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Y、Zのうち、ゲート信号Zのみをハイレベルにすることにより、トランジスタ63を導通状態にする。
 図5Cに示されるように、キャパシタ64に充電された電圧で第2電源線72の寄生容量70が充電され、入力電源電圧から電力が消費されることなく、電源電圧VELが低下する。電源電圧VELが、電圧Vから有機EL素子33の閾値電圧を減じた電圧以下になると、有機EL素子33は発光可能になる。
 発光期間2において、スイッチング制御部66は、ゲート信号Xをハイレベルにすることにより、トランジスタ61を導通状態にする。
 図5Dに示されるように、トランジスタ61が導通状態になることで、入力電源電圧からの電力で有機EL素子33が発光する。それとともに、第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELがさらに低下して目的の電圧Vに到達する。
 電源電圧VELは、センス線73を介してスイッチング制御部66へフィードバックされる。フィードバックされる電源電圧VELが電圧Vよりも低くなった場合、スイッチング制御部66は、電源電圧VELを速やかに電圧Vまで上昇させるため、図4及び図5Dに破線で示されるように、ゲート信号Yをハイレベルにしてもよい。
 発光期間3において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Zを交互にハイレベルにすることにより、トランジスタ61、63を排他的に導通状態にする。
 図5Eに示されるように、トランジスタ61が導通状態になることで、引き続き、入力電源電圧からの電力で有機EL素子33が発光する。それとともに、第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELが目的の電圧Vに維持される。
 トランジスタ61が導通状態になったとき、入力電源電圧からの電力の一部はインダクタ65に蓄積される。トランジスタ63が導通状態になったとき、キャパシタ64は、インダクタ65が保持している電力で充電され、第2電極の電圧VCが上昇する。
 キャパシタ64に充電された電圧は、後続するフレームの非発光期間1において、第2電源線72の寄生容量70を充電するために用いられる。
 上述した動作には、第2電源線72の寄生容量70から電力を回収し回生する2組の動作が含まれている。すなわち、1つ目は、発光期間3において回収した電力を後続するフレームの非発光期間1で回生する動作(上述の例では、キャパシタ64にVよりも高い電圧を充電し、電圧Vを保持している寄生容量70へ向けて放電する動作)である。2つ目は、及び非発光期間2において回収した電力を発光期間1で回生する動作(上述の例では、キャパシタ64にVよりも低い電圧を充電し、電圧Vを保持している寄生容量70へ向けて放電する動作)である。
 ただし、これらの動作の両方を行うことは、本開示にとって必須ではない。これらの動作のうちの少なくとも一方を行えば、電力ロスを削減する効果が得られるからである。例えば、インダクタ65に比較的大きな電流が流れる発光期間3で回収した電力を、後続するフレームの非発光期間1で回生する動作を行うだけで、かなりの電力ロスが削減される。その上で、非発光期間2で回収した電力を発光期間1で回生する動作を行えば、電力ロスを削減するためのより大きな効果が得られる。
 図6は、表示パネル1を用いたテレビジョンセット100の外観を示す外観図である。表示パネル1を用いることで電力ロスが低減される結果、省電力性能に優れたテレビジョンセット100が実現できる。
 以上、本開示の表示パネルについて実施の形態に基づいて説明した。本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて得られる形態も、本開示の範囲内に含まれる。
 上記の実施の形態では、有機EL素子33のアノードに供給する電圧を固定しカソードに供給する電圧を変化させた。しかし、例えばその逆に、有機EL素子33のカソードに供給する電圧を固定し、アノードに供給する電圧を変化させてもよい。
 図7は、有機EL素子33のアノードに供給する電圧を変化させる場合の、電源部60及び画素部30の構成、及び電源部60と画素部30との接続の一例を示す回路図である。図7では、図2と比べて、スイッチング制御部66の入力端子68、69に入力電源電圧V+、V-が供給される点、及び画素部30における有機EL素子33及び保持容量36の接続が変更される。
 図8は、電源部60及び画素部30における、主要な信号の一例を示すタイミングチャートである。図8には、トランジスタ61、62、63それぞれのゲート信号X、Y、Z、電圧VEL0、電源電圧VEL、及びキャパシタ64の第2電極の電圧VCの一例が、1フレーム期間について示されている。図8において、縦軸は各信号のレベル、横軸は時間の経過を表す。
 図8の非発光期間1、非発光期間2が、図3のリセット、リセット停止、及びデータ書込み(つまり、発光以外の全て)の期間に対応する。図8の発光期間1、発光期間2、発光期間3が、図3の発光期間に対応する。図8は、図4と比べて、電圧VEL0、電源電圧VEL、及びキャパシタ64の第2電極の電圧VCの極性が反転している点が異なっている。より詳細には、電圧VEL0、電源電圧VEL、及び電圧VCについて、図4のVが図8のVに対応し、図4のVが図8のVに対応する。
 図9Aから図9Eは、それぞれ、非発光期間1、非発光期間2、発光期間1、発光期間2、発光期間3における、電源部60の動作の一例を示す回路図である。回路図中に示された矢印は、各期間における電流の経路を表している。
 非発光期間1及び非発光期間2において、電源電圧VELは電圧Vに調整される。
 非発光期間1が始まるとき、電源電圧VELはVである。また、キャパシタ64は、先行するフレームの発光期間3において第2電極の電圧VCが少なくともVよりも低い電圧になるように充電されている。
 非発光期間1において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Y、Zのうち、ゲート信号Zのみをハイレベルにすることにより、トランジスタ63を導通状態にする。
 図9Aに示されるように、キャパシタ64に充電された電圧で第2電源線72の寄生容量70が充電され、入力電源電圧から電力が消費されることなく、電源電圧VELが低下する。電源電圧VELが、電圧Vに有機EL素子33の閾値電圧を加えた電圧と同じかより低い電圧になると、有機EL素子33は発光できなくなる。
 非発光期間2において、スイッチング制御部66は、ゲート信号Y、Zを交互にハイレベルにすることにより、トランジスタ62、63を排他的に導通状態にする。
 図9Bに示されるように、トランジスタ62が導通状態になることで、入力電源電圧からの電力で第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELがさらに低下して目的の電圧Vに到達する。
 トランジスタ62が導通状態になったとき、入力電源電圧からの電力の一部はインダクタ65に蓄積される。トランジスタ63が導通状態になったとき、キャパシタ64は、インダクタ65が保持している電力で充電され、第2電極の電圧VCが上昇する。
 電源電圧VELは、センス線73を介してスイッチング制御部66へフィードバックされる。フィードバックされる電源電圧VELが電圧Vよりも低くなった場合、スイッチング制御部66は、電源電圧VELを速やかに電圧Vまで上昇させるため、図8及び図9Bに破線で示されるように、ゲート信号Xをハイレベルにしてもよい。
 発光期間1、発光期間2、及び発光期間3において、電源電圧VELは電圧Vに調整される。
 発光期間1が始まるとき、電源電圧VELはVである。また、キャパシタ64は、非発光期間2において第2電極の電圧VCが少なくともVよりも高い電圧になるように充電されている。
 発光期間1において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Y、Zのうち、ゲート信号Zのみをハイレベルにすることにより、トランジスタ63を導通状態にする。
 図9Cに示されるように、キャパシタ64に充電された電圧で第2電源線72の寄生容量70が充電され、入力電源電圧から電力が消費されることなく、電源電圧VELが上昇する。電源電圧VELが、電圧Vに有機EL素子33の閾値電圧を加えた電圧以上になると、有機EL素子33は発光可能になる。
 発光期間2において、スイッチング制御部66は、ゲート信号Xをハイレベルにすることにより、トランジスタ61を導通状態にする。
 図9Dに示されるように、トランジスタ61が導通状態になることで、入力電源電圧からの電力で有機EL素子33が発光するとともに第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELがさらに上昇して目的の電圧Vに到達する。
 電源電圧VELは、センス線73を介してスイッチング制御部66へフィードバックされる。フィードバックされる電源電圧VELが電圧Vよりも高くなった場合、スイッチング制御部66は、電源電圧VELを速やかに電圧Vまで低下させるため、図8及び図9Dに破線で示されるように、ゲート信号Yをハイレベルにしてもよい。
 発光期間3において、スイッチング制御部66は、ゲート信号X、Zを交互にハイレベルにすることにより、トランジスタ61、63を排他的に導通状態にする。
 図9Eに示されるように、トランジスタ61が導通状態になることで、引き続き、入力電源電圧からの電力で有機EL素子33が発光するとともに第2電源線72の寄生容量70が充電され、電源電圧VELが目的の電圧Vに維持される。
 トランジスタ61が導通状態になったとき、入力電源電圧からの電力の一部はインダクタ65に蓄積される。トランジスタ63が導通状態になったとき、キャパシタ64は、インダクタ65が保持している電力で充電され、第2電極の電圧VCが低下する。
 キャパシタ64に充電された電圧は、後続するフレームの非発光期間1において、第2電源線72の寄生容量70を充電するために用いられる。
 このように、有機EL素子33のアノードに供給する電圧を変化させる場合でも、有機EL素子33のカソードに供給する電圧を変化させる場合と同様に、第2電源線72の寄生容量70から電力を回収し回生することができる。
 また、上記の実施の形態又は変形例では、第2電源線72において、有機EL素子33のカソード又はアノードに供給するための電圧を変化させた。しかし、第2電源線72において、駆動トランジスタ35のソース又はドレインに供給するための電圧を変化させてもよい。
 図10は、第2電源線72において、駆動トランジスタ35のソースに供給するための電圧を変化させる場合の、表示パネルを含む表示装置の一例を示す機能ブロック図である。
 図11は、電源部及び画素部の構成の一例を示す回路図である。
 図10、図11では、図1、図2と比べて、電源部60が、生成した電源電圧VTFT及び電源電圧VELを、それぞれ電源線72、71を介して、画素部30の電源端子31、32に供給する点が変更される。さらに、画素部30における有機EL素子33及び保持容量36の接続が変更される。
 電源電圧VELは、例えば固定の電圧である。電源電圧VTFTは、信号線51の電圧VTFT0と等しくなるように調整される。信号線51には、画素部30の発光及び非発光の制御を目的として、少なくとも2種類の電圧VEL0が指示される。少なくとも2種類の電圧VEL0としては、例えば、電源電圧VELとの差が、有機EL素子33の閾値電圧よりも大きい電圧Vと、当該閾値電圧以下である電圧Vとであってもよい。電源電圧VELは、電圧VEL0に追従して、電圧Vと電圧Vとの間を変化する。
 このように、第2電源線72において駆動トランジスタ35のソースに供給するための電圧を変化させる場合でも、第2電源線72において有機EL素子33のカソード又はアノードに供給する電圧を変化させる場合と同様に、第2電源線72の寄生容量70から電力を回収し回生することができる。
 本開示は、有機EL表示装置などの映像表示装置に適用できる。
 1  表示パネル
 20  表示部
 30  画素部
 31,32  電源端子
 33  有機EL素子(発光素子)
 34  スイッチングトランジスタ
 35  駆動トランジスタ
 36  保持容量
 40  信号線駆動部
 41  データ信号線
 42  走査線駆動部
 43  走査信号線
 50  パネル制御部
 51  信号線
 60  電源部
 61~63  トランジスタ(スイッチ素子)
 64  キャパシタ
 65  インダクタ
 66  スイッチング制御部
 70  寄生容量
 71,72  電源線
 73  センス線
 100  テレビジョンセット

Claims (6)

  1.  複数の発光素子と、
     入力電源電圧から、前記複数の発光素子の発光に用いられる第1電源電圧及び可変の第2電源電圧を生成する電源部と、
     前記第1電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第1電源線と、
     前記第2電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第2電源線と、を備え、
     前記電源部は、
     前記入力電源電圧が印加される一対の入力端子と、
     スイッチング制御部と、
     第1端子が前記第2電源線に接続されるインダクタと、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの第2端子と、前記入力端子の一方との導通及び非導通を切り換える第1スイッチ素子と、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記入力端子の他方との導通及び非導通を切り換える第2スイッチ素子と、
     第1電極が一定電圧に接続されるキャパシタと、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記キャパシタの第2電極との導通及び非導通を切り換える第3スイッチ素子と、
     を有し、
     前記スイッチング制御部は、
     前記第2電源電圧が第1電圧に設定されているとき、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の何れか一方と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、
     前記第2電源電圧を前記第1電圧から第2電圧に変更するとき、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする、
     表示パネル。
  2.  前記スイッチング制御部は、
     前記発光素子の発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、
     前記発光素子の非発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする、
     請求項1に記載の表示パネル。
  3.  前記スイッチング制御部は、
     前記発光素子の非発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、
     前記発光素子の発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする、
     請求項1に記載の表示パネル。
  4.  表示パネルの駆動方法であって、
     前記表示パネルは、
     複数の発光素子と、
     入力電源電圧から、前記複数の発光素子の発光に用いられる第1電源電圧及び可変の第2電源電圧を生成する電源部と、
     前記第1電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第1電源線と、
     前記第2電源電圧を前記電源部から前記複数の発光素子へ伝達する第2電源線と、を備え、
     前記電源部は、
     前記入力電源電圧が印加される一対の入力端子と、
     スイッチング制御部と、
     第1端子が前記第2電源線に接続されるインダクタと、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの第2端子と、前記入力端子の一方との導通及び非導通を切り換える第1スイッチ素子と、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記入力端子の他方との導通及び非導通を切り換える第2スイッチ素子と、
     第1電極が一定電圧に接続されるキャパシタと、
     前記スイッチング制御部によって制御され、前記インダクタの前記第2端子と、前記キャパシタの第2電極との導通及び非導通を切り換える第3スイッチ素子と、
     を有し、
     前記駆動方法は、
     前記第2電源電圧が第1電圧に設定されているとき、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第1スイッチ素子及び前記第2スイッチ素子の何れか一方と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にすることと、
     前記第2電源電圧を前記第1電圧から第2電圧に変更するとき、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にすることと、を含む、
     表示パネルの駆動方法。
  5.  前記発光素子の発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、
     前記発光素子の非発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする、
     請求項4に記載の表示パネルの駆動方法。
  6.  前記発光素子の非発光期間において、前記インダクタに流れる電流で前記キャパシタに電荷を蓄積するために、前記第2スイッチ素子と前記第3スイッチ素子とを排他的に導通状態にし、
     前記発光素子の発光期間になったときに、前記キャパシタに蓄積された電荷で前記第2電源線の寄生容量を充電するために、前記第3スイッチ素子を導通状態にする、
     請求項4に記載の表示パネルの駆動方法。
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