説明

有機ELパネルの駆動回路および駆動方法、ならびにそれらを利用したディスプレイ装置

【課題】消費電力を低減する。
【解決手段】データドライバ30は、ディスプレイパネル110の複数のデータ線DLごとに設けられ、それぞれが対応するデータ線DLに駆動信号を供給する複数の駆動ユニットDUを含む。走査ドライバ40は、ディスプレイパネル110の複数の走査線SLを駆動する。画像メモリ12は、外部から供給されるパネル110に表示すべき画像データGDを格納する。ラインコード生成部14は、走査線SLを単位とするラインデータLDを所定の演算処理によってエンコードし、走査線SLごとのラインコードLCを生成する。コントローラ16は、画像メモリ12に格納された画像データGDおよび走査線SLごとのラインコードLCにもとづいて、データドライバ30および走査ドライバ40を制御する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機ELパネルの駆動技術に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶ディスプレイに変わる次世代薄型ディスプレイとして、有機EL(electroluminescence)ディスプレイおよびその駆動回路の開発が盛んである。パッシブマトリクス型の有機ELパネルは、複数の走査線と、複数のデータ線および複数の画素を備える。画素ごとの複数の有機EL素子は、走査線とデータ線の交点にマトリクス状に配置され、各有機EL素子は、その陽極(アノード)がデータ線に、陰極(カソード)が走査線に接続されている。
【0003】
かかるパッシブマトリクス型の有機ELパネルを駆動するために、データ線を駆動する陽極ドライバ(データドライバ)と、走査線を駆動する陰極ドライバ(走査ドライバ)が利用される。走査ドライバは、マトリクス状に配置される有機EL素子のうち、発光制御対象の走査線を、順番に選択していく。データドライバは、走査ドライバの選択動作と同期して、各データ線を駆動する。
【0004】
かかるパッシブマトリクス型の有機ELパネルでは、ある行の有機EL素子は、対応する走査線が選択された期間しか発光できない。したがってパネルの縦方向の解像度(走査線の数)が増加すると、各走査線の選択時間が短くなり、発光輝度が低下するという問題がある。発光輝度の低下をキャンセルするために、データドライバにより供給される電流を増加させると、消費電力が高くなってしまう。また、走査線の選択ごとに、各有機EL素子に付随する容量を充放電する必要があるため、この観点からも、走査線の増加は、消費電力を増加させてしまう。
【特許文献1】米国特許出願公開第2007/46603A1号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第2007/46611A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的のひとつは、消費電力を低減可能な駆動回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のある態様は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルの駆動回路に関する。駆動回路は、ディスプレイパネルの複数のデータ線ごとに設けられ、それぞれが対応するデータ線に駆動信号を供給する複数の駆動ユニットを含むデータドライバと、ディスプレイパネルの複数の走査線を駆動する走査ドライバと、外部から供給されるパネルに表示すべき画像データを格納するメモリと、画像データを、走査線を単位として所定の演算処理によってエンコードし、走査線ごとのコードを生成するラインコード生成部と、メモリに格納された画像データおよび走査線ごとのコードにもとづいて、データドライバおよび走査ドライバを制御するコントローラと、を備える。走査ドライバは、複数の走査線のうち、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を同時に選択する。
【0007】
この態様によると、走査線ごとの画像データをエンコードして圧縮することにより、コードを保持するメモリやレジスタの容量を減らすことができ、また圧縮前のデータ同士を比較するよりも、処理を簡潔化できる。さらに複数の走査線を同時に選択することにより、走査線の切り換え回数を減らすことができるため、切り換えにともなうプリチャージに必要な無効電力を低減できる。また、別の観点から言えば、複数の走査線を同時に選択した場合、それらの走査線の駆動時間を長くできるため、それらの走査線上の画素の明るさを高めることができる。
【0008】
走査ドライバは、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を、通常の選択期間のK倍の期間、同時に選択してもよい。データドライバは、複数の駆動ユニットにより生成される駆動信号の値を、通常の駆動時の1/K倍に設定してもよい。
この場合、画素値が同じ画素を、従来の1/K倍の輝度で、K倍の時間、発光させることができ、人間が知覚する明るさを保ちつつ、消費電力を低減できる。
【0009】
ラインコード生成部は、最小完全ハッシュ関数を用いてエンコードしてもよい。最小完全ハッシュ関数を用いることにより、エンコードの前と後のデータを1対1で対応づけることができる。
【0010】
ラインコード生成部は、走査線ごとの画像データを受けるたびに、エンコードしてもよい。
【0011】
ある態様の駆動回路は、走査線ごとのコードを格納するメモリをさらに備えてもよい。
【0012】
本発明の別の態様は、ディスプレイ装置である。この装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルを駆動する上述のいずれかの駆動回路と、を備える。
【0013】
本発明のさらに別の態様は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルの駆動方法に関する。この方法は、ディスプレイパネルの複数のデータ線ごとに設けられ、それぞれが対応するデータ線に駆動信号を供給するステップと、ディスプレイパネルの複数の走査線を駆動するステップと、パネルに表示すべき画像データを、走査線を単位として所定の演算処理によってエンコードし、走査線ごとのコードを生成するステップと、を備える。走査線を駆動するステップは、複数の走査線のうち、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を同時に選択する。
【0014】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【0015】
本発明のある態様によれば、消費電力を低減でき、あるいは輝度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
図1は、実施の形態に係るディスプレイ装置200の構成を示すブロック図である。ディスプレイ装置200は、有機ELディスプレイパネル(以下、単にパネルと称する)110およびその駆動回路100を備える。
【0017】
パネル110は、マトリクス状に配置された複数の画素PIXと、マトリクスの行ごとの設けられた複数の走査線SL(陰極線)と、列ごとに設けられた複数のデータ線DL(陽極線)と、を備える。各画素PIXは等価的に、カソードが対応する走査線SLに接続され、アノードが対応するデータ線DLに接続された有機EL素子(OLED)と、OLEDと並列に設けられた容量で表現できる。
【0018】
駆動回路100は、CPUインタフェース10、画像メモリ12、ラインコード生成部14、コントローラ16、ラインコード用メモリ18、ラインコード比較部20、データドライバ30、走査ドライバ40を備える。これらは、ひとつの半導体基板上に一体集積化されてもよいし、いくつかの基板に分けて構成されてもよい。
【0019】
データドライバ30は、複数の駆動ユニットDUと、駆動信号調節部32を備える。複数の駆動ユニットDUは、複数のデータ線DLごとに設けられ、それぞれが対応するデータ線DLに駆動信号S1を供給する。駆動ユニットDUはnビット(2階調)のD/Aコンバータであり、PWM(パルス幅変調)もしくはPAM(パルス振幅変調)を用いる。駆動信号S1はたとえば輝度に応じた電流信号であり、あるいは別の観点からみれば、画素PIXの容量を充電するための電圧信号である。
【0020】
走査ドライバ40は、複数の走査線SLを順にサイクリックに選択する。具体的には、走査ドライバ40は発光対象の選択すべき走査線SLの電位を接地電位(GNDもしくはVSS)に固定する。
【0021】
CPUインタフェース10は、外部のホストプロセッサから出力される画像データを、所定数の画素を単位として受ける。CPUインタフェース10は受け取った画像データを画像メモリ12に格納するとともに、ラインコード生成部14に対して、走査線(1ライン)ごとの画像データを出力する。
【0022】
ラインコード生成部14は、走査線ごとの画像データ(ラインデータLD)を、所定の演算処理によってエンコードし、走査線ごとのコード(ラインコードLC)を生成する。ラインコード生成部14は、ラインデータLDを受けるたびにエンコードを実行し、ラインコードLCに変換する。言い換えれば、ラインコード生成部14は画像メモリ12に格納された画像データを参照するのではなく、CPUインタフェース10から直接入力されるラインデータLDに対して、エンコード処理を行う。つまり画像メモリ12に対する画像データGDの書き込みと、ラインコード用メモリ18に対するラインコードLCの書き込みは、同時並列的に実行されるため、処理のオーバーヘッドは無視しうる。
【0023】
ラインデータLDとラインコードLCは1対1で対応づけられる。すなわち、ラインコードLCの一致は、ラインデータLDの一致を意味する。たとえば、所定の演算処理は、最小完全ハッシュ関数を用いた処理であってもよい。最小完全ハッシュ関数を用いれば、エンコードの前のラインデータLDと後のエンコード後のラインコードLCを1対1で対応づけて、圧縮することができる。
【0024】
ラインコード用メモリ18には、ラインコード生成部14から順次出力されるラインコードLCが格納される。ラインコードLCのデータ量は、ラインデータLDのそれよりも小さいため、ラインコード用メモリ18の容量は画像メモリ12よりも小さく、回路面積に与えるインパクトはそれほど大きくない。
【0025】
ラインコード比較部20は、ラインコード用メモリ18に格納されたラインごとのラインコードLCを比較し、コードが一致する走査線を抽出する。
【0026】
コントローラ16は、画像メモリ12に格納された画像データGDおよび走査線SLごとのラインコードLCにもとづいて、データドライバ30および走査ドライバ40を制御する。
【0027】
走査ドライバ40は、複数の走査線SLのうち、対応するラインコードLCが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を同時に選択する。この処理は、マルチライン駆動制御部42によって実行される。具体的には、マルチライン駆動制御部42はラインコード比較部20におけるラインコードLCの比較結果を参照し、コードが一致する走査線を同時に選択する。
【0028】
図2は、パネル110に表示される画像データGDを一例を示す図である。図2は、10行10列のマトリクス状の画素を示しており、各画素の輝度が、オン(1)、オフ(0)の2値で制御される場合を示す。図2の例では、3行目と4行目のラインデータが一致し、5行目および7行目〜9行目のラインデータが一致する。
【0029】
図2のスキャン番号は、ラインコード(ラインデータ)が一致する複数の走査線が同時に選択される様子を示す。ラインデータが一致する走査線には、同じスキャン番号が割り当てられている。
【0030】
すなわち走査ドライバ40は水平同期信号と同期して、第1、第2行目の走査線SL、SLを個別に順に選択する(スキャン番号1、2)。続く第3、第4行目の走査線SL、SLを同時に選択し(スキャン番号3)、続いて第5行目および第7〜第9行目の走査線SL、SL〜SLを同時に選択し(スキャン番号4)、続いて第6行目の走査線SLを選択し(スキャン番号5)、最後に第10行目の走査線SL10を選択する(スキャン番号6)。
【0031】
スキャン番号3の動作中、データドライバ30内の第4列目、第7列目の駆動ユニットDU、DUが、対応するデータ線DL、DLに駆動信号を供給する。この間、第3、第4行目の走査線SL、SLが選択されているため、これらの走査線SL上の第4列、第7列目の画素が発光する。
【0032】
たとえば図2の画像データを表示する場合、1フレーム10本の走査線SLに対して、従来の走査方式では、切り換え回数は10回であったところ、実施の形態に係る駆動回路100を用いれば、切り換え回数は6回ですむ。パネル110を駆動する際、走査線SLを切り換えるたびに、画素PIXに輝度値に応じた駆動信号を与えるタイミングに先立ち、画素PIXに蓄えられた容量を充放電して初期化する必要がある。したがって、走査線SLの切り換えの度に、無駄な電力が消費される。実施の形態に係る駆動回路100では、切り換え回数を低減できるため、消費電力を低減できる。また消費電力の低減は、発熱の低減という別の効果をもたらす。
【0033】
消費電力の低減の効果は、表示される画像データGDに応じて変化する。たとえばあるフレームの画像データが、全体が白いデータを表示する場合、すべてのラインコードは一致するであろう。この場合、マルチライン駆動制御部42によって、すべての走査線SLが同時に選択される。つまり1フレームで、走査線の選択動作が1回のみ実行されるため、消費電力低減の効果が最大限発揮される。時刻を表示したり、静止画のみを表示する目的で、電子機器には補助的なディスプレイが設けられる場合がある。補助的なディスプレイは、単調が画像を表示する場合が多いため、ラインデータが一致する確率は高く、実施の形態に係る駆動回路100のアプリケーションとして好適である。
【0034】
走査ドライバ40は、互いに隣接しない複数の走査線SLであっても、ラインコードが一致すれば、それらの走査線を同時に選択してもよい。この場合、消費電力の低減の効果を最大限に発揮できる。なお、この処理の場合、走査ドライバ40は、すべての走査線SLに対するラインコードLCの生成を待ってから、走査線SLをスキャンする。
【0035】
反対に走査ドライバ40は、隣接し、かつラインコードが一致する走査線SLのみを、同時に選択してもよい。この場合、全ての走査線SLに対するラインコードLCの発生を待たずにパネル110を駆動できる。図2の画像を表示する場合、第7行目から9行目のセットと第5行目とは、隣接しないため、別のスキャン番号が割り当てられる。
【0036】
なお、画像データは、図2に示すように白黒2値には限定されず、nビットのグレースケール、もしくはカラー画像であってもよい。
【0037】
さらに駆動回路100は、以下の処理を実行する。
K本(Kは2以上の整数)の走査線SLのラインコードLCが一致するとき、走査ドライバ40は、水平同期信号によって規定される通常の選択期間のK倍の期間、それらの走査線SLを同時に選択する。データドライバ30の駆動信号調節部32は、複数の駆動ユニットDUにより生成される駆動信号の値を、通常の駆動時の1/K倍に設定する。
【0038】
続いて駆動回路100の動作を説明する。図3は、図2の画像データGDを表示する際の、駆動回路100の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。図3のタイムチャートには、水平同期信号HSYNC、複数の走査線SLの電位、駆動ユニットDUからの駆動信号が示される。
【0039】
この処理を行うことにより、同時駆動される走査線SL上の画素を、1/K倍の輝度で、かつK倍の期間、発光させることができるため、人間が知覚する明るさを保ちつつ、消費電力を低減できる。
【0040】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】実施の形態に係るディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】パネルに表示される画像データを一例を示す図である。
【図3】図2の画像データを表示する際の、駆動回路の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【0042】
10…CPUインタフェース、12…画像メモリ、14…ラインコード生成部、16…コントローラ、18…ラインコード用メモリ、20…ラインコード比較部、30…データドライバ、40…走査ドライバ、42…マルチライン駆動制御部、100…駆動回路、110…パネル、200…ディスプレイ装置、SL…走査線、DL…データ線、DU…駆動ユニット。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルの駆動回路であって、
前記ディスプレイパネルの複数のデータ線ごとに設けられ、それぞれが対応する前記データ線に駆動信号を供給する複数の駆動ユニットを含むデータドライバと、
前記ディスプレイパネルの複数の走査線を駆動する走査ドライバと、
外部から供給される前記パネルに表示すべき画像データを格納するメモリと、
前記画像データを、走査線を単位として所定の演算処理によってエンコードし、走査線ごとのコードを生成するラインコード生成部と、
前記メモリに格納された画像データおよび前記走査線ごとのコードにもとづいて、前記データドライバおよび前記走査ドライバを制御するコントローラと、
を備え、
前記走査ドライバは、前記複数の走査線のうち、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を同時に選択することを特徴とする駆動回路。
【請求項2】
前記走査ドライバは、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を、通常の選択期間のK倍の期間、同時に選択し、
前記データドライバは、前記複数の駆動ユニットにより生成される駆動信号の値を、通常の駆動時の1/K倍に設定することを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。
【請求項3】
前記ラインコード生成部は、最小完全ハッシュ関数を用いてエンコードすることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路。
【請求項4】
前記ラインコード生成部は、走査線ごとの画像データを受けるたびに、エンコードすることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路。
【請求項5】
前記走査線ごとのコードを格納するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路。
【請求項6】
マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルを駆動する請求項1から5のいずれかに記載の駆動回路と、
を備えることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項7】
マトリクス状に配置された複数の画素を有する有機EL(electroluminescence)ディスプレイパネルの駆動方法であって、
前記ディスプレイパネルの複数のデータ線ごとに設けられ、それぞれが対応する前記データ線に駆動信号を供給するステップと、
前記ディスプレイパネルの複数の走査線を駆動するステップと、
前記パネルに表示すべき画像データを、走査線を単位として所定の演算処理によってエンコードし、走査線ごとのコードを生成するステップと、
を備え、
前記走査線を駆動するステップは、前記複数の走査線のうち、対応するコードが一致するK本(Kは2以上の整数)の走査線を同時に選択することを特徴とする方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−113050(P2010−113050A)
【公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−284004(P2008−284004)
【出願日】平成20年11月5日(2008.11.5)
【出願人】(000116024)ローム株式会社 (3,539)
【Fターム(参考)】