自発光型表示装置
【課題】表示パネルによる表示が実際に行われる前に消費されるべき表示電力を検出して、表示電力を効果的に制限することが可能な自発光型表示装置を提供する。
【解決手段】発光素子４を有する複数個の画素が配列された表示パネル１と、複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路３とを備える。駆動回路は、外部から表示信号データが供給される電力調整部１２と、電力調整部の出力信号に基づき各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部１０とを備え、電力調整部は、表示信号データに基づき所定の表示期間における各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、表示信号データに対するゲインを調整して表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限する。
【解決手段】発光素子４を有する複数個の画素が配列された表示パネル１と、複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路３とを備える。駆動回路は、外部から表示信号データが供給される電力調整部１２と、電力調整部の出力信号に基づき各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部１０とを備え、電力調整部は、表示信号データに基づき所定の表示期間における各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、表示信号データに対するゲインを調整して表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子とする画素を配列して表示パネルを構成し、各画素を選択駆動して画像の表示を行う無機ＥＬ表示装置のような、自発光型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機ＥＬ素子は、蛍光体層及び誘電体層を含む発光層を一対の電極間に挟んだ構造を有し、一対の電極間に電圧パルスを印加することにより発光する。無機ＥＬ表示装置の表示パネルは、このような無機ＥＬ素子をマトリクス状に配列して構成される。すなわち、ガラス等の基板上に、複数本のストライプ状電極を互いに平行に例えば列方向に配列してデータ電極とし、データ電極に直交する行方向に複数本のストライプ状電極を互いに平行に配列して走査電極とする。データ電極と走査電極の間に発光層を介在させ、両電極の交差部において、発光層をデータ電極と両電極で挟んだ構造により無機ＥＬ素子を形成することにより、多数の表示画素が２次元配列されたパッシブマトリクス型の表示パネルが構成される。
【０００３】
ところで、ＥＬ素子は液晶と異なり自発光であるから、パネル上で発光する素子の数や、輝度（電流量）によって消費電力が変動する。そのため、たとえば全面白信号などの発光点が多く輝度の高い画面のように消費電力が大きい場合、ドライバの熱暴走による破壊を招いたり、素子自体の寿命を低減させてしまう。
【０００４】
そのような問題の発生を防ぐために、特許文献１には、消費電力を制限する構成が記載されている。すなわち、電源部から発光素子に供給される電流量に応じて、各発光素子に流す電流量を制御する電流制御部を備える。具体的には、電流制御部は、電流量が増加すると各発光素子に印加する電源電圧を低下させることにより、各発光素子に流れる電流量を減少させる。また、上記制御に加えて、又は上記制御とは別に、制御部が、各発光素子に供給する表示データのコントラスト又は輝度レベルを制御する。すなわち、電流量が増加したときに表示データのコントラスト又は輝度レベルを低下させることにより、各発光素子に流れる電流量を減少させる。このようにして、表示部での電力消費を確実に抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−２５１１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来例においては、消費電力を制限するために電源電圧を低下させ、あるいは表示データのコントラスト又は輝度レベルを制御するために、電源回路からＥＬ素子へ電力を供給する電源ラインに流れる電流を検出する手段を用い、検出された電流値に応じた制御を行う。しかしながら、電源ラインに流れる電流を検出したのでは、実際に電力を消費した後にその大きさを検出することになるので、消費電力を制限する効果は十分ではない。
【０００６】
本発明は、表示パネルによる表示が実際に行われる前に消費されるべき表示電力を検出して、表示電力を効果的に制限することが可能な自発光型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自発光型表示装置は、発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備え、前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この構成の自発光型表示装置によれば、表示信号データに基づき表示電力を予め検出することができるので、表示パネルによる表示が実際に行われる前に消費されるべき表示電力を検出して、表示電力を効果的に制限することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記構成の本発明の自発光型表示装置において、前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記データ電圧供給部に供給するゲイン制御部とを備えた構成とすることができる。
【００１０】
また、前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う構成とすることが好ましい。
【００１１】
また、前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる構成とすることができる。
【００１２】
また好ましくは、前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記データ電圧供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記データ電圧供給部に供給される。
【００１３】
また、前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する構成とすることができる。
【００１４】
また好ましくは、前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納される。
【００１５】
本発明の自発光型表示装置において、前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する構成とすることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態における自発光型表示装置について、図面を参照して具体的に説明する。以下の実施の形態では、無機ＥＬ表示装置を例として説明するが、他の自発光型表示装置についても、各実施の形態の構成を同様に適用可能である。まず、各実施の形態に共通な無機ＥＬ表示装置の基本的構造について、図１を参照して説明する。
【００１７】
図１は、無機ＥＬ表示装置の概略構成を示すブロック図である。この無機ＥＬ表示装置は、表示領域を形成する無機ＥＬパネル１と、無機ＥＬパネル１を駆動するための、走査側駆動回路２及びデータ側駆動回路３を有する。
【００１８】
無機ＥＬパネル１は、絶縁性基板（図示せず）上に無機ＥＬ発光層４を挟んで形成された、線状の複数本の走査電極５と、走査電極５と交差する複数本のデータ電極６を有する。無機ＥＬ発光層４は周知の構造を有し、図示しないが例えば、蛍光体層と、その少なくとも一方の面に形成された誘電体膜とから形成される。各走査電極５とデータ電極６の交差部が各画素を構成し、複数の画素が２次元配列されたパッシブマトリクス型の表示パネルである。但し、本発明は、パッシブマトリクス型に限らず、他のタイプの表示パネルにも適用可能である。
【００１９】
走査側駆動回路２は、各走査電極５に走査電圧を順次印加する。走査側駆動回路２は、走査電圧を供給する走査電圧供給部７と、各走査電極５に対して走査電圧供給部７の出力を選択的に供給するためのスイッチ部８を有する。スイッチ部８は、走査駆動部９により切り替えが制御されて順次オンとなり、それにより走査電圧供給部７から各走査電極５に対して順次、走査電圧が印加される。
【００２０】
データ側駆動回路３は、表示信号データに応じてデータ電圧供給部１０が発生するデータ電圧を、電圧印加制御部１１により制御されるタイミングで各データ電極６に供給する。データ側駆動回路３は、電力調整部１２をさらに有し、表示信号データは電力調整部１２を介してデータ電圧供給部１０に入力される。電力調整部１２は、表示信号データに含まれる各フレームの輝度の状態に応じて、表示信号データのレベルを調整してデータ電圧供給部１０に供給する。
【００２１】
走査電圧供給部７、走査制御部９、電圧印加制御部１１、及び電力調整部１２は、駆動制御回路１３から供給を受ける信号により動作する。駆動制御回路１３には、外部から垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、データ転送クロック信号ＣＬＫ、表示信号データＤ等が入力される。駆動制御回路１３は、それらの信号に基づき、それぞれ必要な信号を生成して、走査側駆動回路２、及びデータ側駆動回路３に供給する。走査電圧供給部７、走査制御部９、電圧印加制御部１１は、基本的には周知の回路と同様に構成することができるので、具体的な説明は省略する。
【００２２】
以下に、本発明の各実施の形態における電力調整部１２の構成および動作について、図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図２は、実施の形態１の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ａを示すブロック図である。本実施の形態においては、表示信号データＤにより表される表示素子数および表示輝度の大きさをパルス数に変換し、そのパルス数を所定の表示期間、例えば各フレーム毎にカウントして、カウント数が所定の基準値を超えたとき、電力調整部１２Ａの表示データの出力ゲインを下げるように動作させる。
【００２４】
電力調整部１２Ａはデジタル処理部であり、駆動制御回路１３（図１参照）から表示信号データＤが供給される。表示信号データＤとしては、ＲＧＢデジタル信号（例えば８ｂｉｔシリアルデータ）またはコンポーネント信号［Ｙ、Ｐｂ．Ｐｒ］（例えば８ｂｉｔシリアルデータ）を用いることができる。これらはパラレルデータでもよい。表示信号データＤは、Ｄ−Ｄ変換部２０およびゲイン制御部２４に入力される。
【００２５】
Ｄ−Ｄ変換部２０は、デジタル８ｂｉｔの表示信号データＤをパルス数にＤ−Ｄ変換する。但し、入力信号がサブフィールド変調や周波数変調用に変換されていて１または０のみでビットに重みが無いときは、Ｄ−Ｄ変換は不要である。Ｄ−Ｄ変換部２０の出力は、カウンタ２１に入力され、例えばフレーム毎にパルス数がカウントされる。このカウント数が、無機ＥＬパネル１で表示を行う際の消費電力である表示電力に対応する。カウント期間は1フレームに限らず、複数フレーム期間に含まれるパルス数をカウントしてもよい。
【００２６】
カウンタ２１が出力するデータカウント数は、比較器２２の一方の入力として供給される。比較器２２の他方の入力としては、基準値格納部２３に格納された基準カウント数が供給される。基準カウント数は、電力調整を行う境界値である電力調整基準値、すなわち、無機ＥＬパネル１における表示電力に対して制限を行う下限値に対応する。比較器２２は、データカウント数と基準カウント数を比較して、比較出力をゲイン制御部２４に供給する。
【００２７】
ゲイン制御部２４は、比較器２２による比較出力に応じて、所定表示期間における無機ＥＬパネル１による表示電力の平均レベルが所定の範囲になるように、駆動制御回路１３から供給された表示信号データＤに対するゲインを調整する。ゲイン制御部２４の出力は、例えば、シリアルまたはパラレルのＲＧＢ（例えば８ｂｉｔ）デジタル信号、あるいはＤＶＩ信号とすることができる。ゲイン制御部２４はフレームメモリ２５を備え、比較器２２から出力される比較出力とフレームメモリ２５に保持された表示信号データＤとの位相を合わせてゲインを調整する。ただし、1フレームだけで大きく変わる画像は少ないので、フレームメモリ２５を省略しても実用上問題がない場合が多い。
【００２８】
ゲイン制御部２４によるゲイン調整は、例えば図３に示すように行う。図３において、横軸はデータカウント数、縦軸は、ゲイン制御部２４における表示データの出力に対するゲイン及び表示電力平均を示す。このゲインは、ゲイン制御部２４の出力に対応する表示電力の、所定表示期間における平均レベルに対応する。データカウント数が基準カウント数を超えた範囲では、ゲインを下げて、設定したフレーム数での表示電力の平均レベルを一定値に制限する。あるいは、データカウント数が基準カウント数を超えた範囲においては、基準カウント数に対するデータカウント数の比に逆比例させてゲインを低減させる設定としてもよい。
【００２９】
なお、図３には基準カウント数が１つの値のみ示されているが、複数の基準カウント数を設定することもできる。その場合は、例えば、データカウント数が小さい側から大きい側の基準カウント数を順次超える都度、ゲインの傾斜が順次緩やかになるように設定すればよい。基準カウント数を複数設定することで、徐々に電力を制限する等、細かい電流制限の調整を行うことができる。
【００３０】
表示信号データＤが、重み付けのあるビット信号（例えば００１０：１０進で２）の場合は、Ｄ−Ｄ変換部２０およびカウンタ２１を、シフトレジスタと加算器で構成してもよい。電力調整部１２Ａは、汎用ＩＣで構成するか、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣでプログラム構成することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ｂを示すブロック図である。電力調整部１２Ｂの基本的な構成および動作は、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａと同様である。従って、同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明を簡略化する。本実施の形態においては、画像のコントラストを下げないようにするため、突出した高い輝度を有するピーク輝度の画素については、表示信号の電力を制限しないように動作させる。
【００３２】
この電力調整部１２Ｂは、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａの構成要素に加えて、ピーク画素検出部２６とゲイン補正信号選択部３０を備えている。ピーク画素検出部２６は、演算器２７、フレームメモリ２８、および補助比較器２９からなる。また、比較器２３の比較出力は、ゲイン補正信号選択部３０を介してゲイン制御部２４に入力される。
【００３３】
ピーク画素検出部２６の演算器２７およびフレームメモリ２８には、表示信号データＤが供給される。演算器２７は、表示信号データの平均レベルを検出する。すなわち、表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について、所定の表示期間（１フレームあるいは複数フレーム期間）における平均値を検出する。補助比較器２９は、フレームメモリ２８に蓄積された所定の表示期間の表示信号データを各画素毎に、演算器２７から出力される平均レベルに対して予め設定されたオフセット値を加算したピーク基準値と比較する。比較の結果、ピーク基準値よりも高輝度である場合は、当該画素に対応するピーク検出データが出力される。
【００３４】
ゲイン補正信号選択部３０は、補助比較器２９からピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、ゲイン制御部２４による電力制限を加えることなく、データ電圧供給部１０に供給する。ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、比較器２２からの比較データに基づき、実施の形態１と同様の電力制限を加えてデータ電圧供給部１０に供給する。従って、１フレーム中の平均輝度より突出した高輝度の画素は、輝度が制限されることなく表示され、コントラストの劣化が抑制される。
【００３５】
図５において、横軸はデータカウント数、縦軸は、表示データの出力ゲイン及び表示電力平均を示す。表示電力平均を制限しても突出したピークは制限しないので、基準カウント数を超しても平均電力制限は行うが、ピークゲインは通すために、表示データの出力ゲインは全ての値をとり得る。
【００３６】
本実施の形態のように、突出した高い輝度を有するピーク輝度の画素について、表示信号の電力を制限しないように動作させることは、特に、明るい背景の中の白文字のような表示が行われる場合に、画像の品質を維持するために有効である。
【００３７】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ｃを示すブロック図である。電力調整部１２Ｃの基本的な構成および動作は、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａと同様である。従って、同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明を簡略化する。本実施の形態は、複数フレームの表示信号データのデータカウント数を加算し、その加算値を基準カウント数と比較した結果に基づいて、電力調整を行う場合の構成例である。
【００３８】
そのために、カウンタ２１の出力を、シフトレジスタ３１及び加算器３２を介して比較器２２に供給する。表示信号データＤをＤ−Ｄ変換部２０によりパルス数に変換した後、例えば１フレームずつカウントし、各フレームのデータカウント数を、シフトレジスタ３１でシフトしながら、加算器３２で３フレーム分のデータカウント数を加算する。例えば、新しいフレームと前の２フレームの３フレームを加算して、比較データと比較する。このように構成すれば、一瞬だけ全体が光る様な画像に対しては輝度制限が施されないように設定することができる。
【００３９】
加算器３２の加算データをフレーム平均して、対応する基準カウント数と比較する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の自発光型表示装置は、表示電力を効果的に制限して、高輝度の画面による過大な消費電力に起因するドライバの熱暴走による破壊や、素子自体の寿命の低減を回避可能な、安定した表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態における無機ＥＬ表示装置を示すブロック図
【図２】実施の形態１の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【図３】同無機ＥＬ表示装置の動作を示すグラフ
【図４】実施の形態２の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【図５】同無機ＥＬ表示装置の動作を示すグラフ
【図６】実施の形態３の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【符号の説明】
【００４２】
１ 無機ＥＬパネル
２ 走査側駆動回路
３ データ側駆動回路
４ 無機ＥＬ発光層
５ 走査電極
６ データ電極
７ 走査電圧供給部
８ スイッチ部
９ 走査駆動部
１０ データ電圧供給部
１１ 電圧印加制御部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 電力調整部
１３ 駆動制御回路
２０ Ｄ−Ｄ変換部
２１ カウンタ
２２ 比較器
２３ 基準値格納部
２４ ゲイン制御部
２５ フレームメモリ
２６ ピーク画素検出部
２７ 演算器
２８ フレームメモリ
２９ 補助比較器
３０ ゲイン補正信号選択部
３１ シフトレジスタ
３２ 加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子とする画素を配列して表示パネルを構成し、各画素を選択駆動して画像の表示を行う無機ＥＬ表示装置のような、自発光型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無機ＥＬ素子は、蛍光体層及び誘電体層を含む発光層を一対の電極間に挟んだ構造を有し、一対の電極間に電圧パルスを印加することにより発光する。無機ＥＬ表示装置の表示パネルは、このような無機ＥＬ素子をマトリクス状に配列して構成される。すなわち、ガラス等の基板上に、複数本のストライプ状電極を互いに平行に例えば列方向に配列してデータ電極とし、データ電極に直交する行方向に複数本のストライプ状電極を互いに平行に配列して走査電極とする。データ電極と走査電極の間に発光層を介在させ、両電極の交差部において、発光層をデータ電極と両電極で挟んだ構造により無機ＥＬ素子を形成することにより、多数の表示画素が２次元配列されたパッシブマトリクス型の表示パネルが構成される。
【０００３】
ところで、ＥＬ素子は液晶と異なり自発光であるから、パネル上で発光する素子の数や、輝度（電流量）によって消費電力が変動する。そのため、たとえば全面白信号などの発光点が多く輝度の高い画面のように消費電力が大きい場合、ドライバの熱暴走による破壊を招いたり、素子自体の寿命を低減させてしまう。
【０００４】
そのような問題の発生を防ぐために、特許文献１には、消費電力を制限する構成が記載されている。すなわち、電源部から発光素子に供給される電流量に応じて、各発光素子に流す電流量を制御する電流制御部を備える。具体的には、電流制御部は、電流量が増加すると各発光素子に印加する電源電圧を低下させることにより、各発光素子に流れる電流量を減少させる。また、上記制御に加えて、又は上記制御とは別に、制御部が、各発光素子に供給する表示データのコントラスト又は輝度レベルを制御する。すなわち、電流量が増加したときに表示データのコントラスト又は輝度レベルを低下させることにより、各発光素子に流れる電流量を減少させる。このようにして、表示部での電力消費を確実に抑制することができる。
【特許文献１】特開２００２−２５１１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来例においては、消費電力を制限するために電源電圧を低下させ、あるいは表示データのコントラスト又は輝度レベルを制御するために、電源回路からＥＬ素子へ電力を供給する電源ラインに流れる電流を検出する手段を用い、検出された電流値に応じた制御を行う。しかしながら、電源ラインに流れる電流を検出したのでは、実際に電力を消費した後にその大きさを検出することになるので、消費電力を制限する効果は十分ではない。
【０００６】
本発明は、表示パネルによる表示が実際に行われる前に消費されるべき表示電力を検出して、表示電力を効果的に制限することが可能な自発光型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自発光型表示装置は、発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備え、前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この構成の自発光型表示装置によれば、表示信号データに基づき表示電力を予め検出することができるので、表示パネルによる表示が実際に行われる前に消費されるべき表示電力を検出して、表示電力を効果的に制限することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記構成の本発明の自発光型表示装置において、前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記データ電圧供給部に供給するゲイン制御部とを備えた構成とすることができる。
【００１０】
また、前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う構成とすることが好ましい。
【００１１】
また、前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる構成とすることができる。
【００１２】
また好ましくは、前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記データ電圧供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記データ電圧供給部に供給される。
【００１３】
また、前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する構成とすることができる。
【００１４】
また好ましくは、前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納される。
【００１５】
本発明の自発光型表示装置において、前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する構成とすることができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態における自発光型表示装置について、図面を参照して具体的に説明する。以下の実施の形態では、無機ＥＬ表示装置を例として説明するが、他の自発光型表示装置についても、各実施の形態の構成を同様に適用可能である。まず、各実施の形態に共通な無機ＥＬ表示装置の基本的構造について、図１を参照して説明する。
【００１７】
図１は、無機ＥＬ表示装置の概略構成を示すブロック図である。この無機ＥＬ表示装置は、表示領域を形成する無機ＥＬパネル１と、無機ＥＬパネル１を駆動するための、走査側駆動回路２及びデータ側駆動回路３を有する。
【００１８】
無機ＥＬパネル１は、絶縁性基板（図示せず）上に無機ＥＬ発光層４を挟んで形成された、線状の複数本の走査電極５と、走査電極５と交差する複数本のデータ電極６を有する。無機ＥＬ発光層４は周知の構造を有し、図示しないが例えば、蛍光体層と、その少なくとも一方の面に形成された誘電体膜とから形成される。各走査電極５とデータ電極６の交差部が各画素を構成し、複数の画素が２次元配列されたパッシブマトリクス型の表示パネルである。但し、本発明は、パッシブマトリクス型に限らず、他のタイプの表示パネルにも適用可能である。
【００１９】
走査側駆動回路２は、各走査電極５に走査電圧を順次印加する。走査側駆動回路２は、走査電圧を供給する走査電圧供給部７と、各走査電極５に対して走査電圧供給部７の出力を選択的に供給するためのスイッチ部８を有する。スイッチ部８は、走査駆動部９により切り替えが制御されて順次オンとなり、それにより走査電圧供給部７から各走査電極５に対して順次、走査電圧が印加される。
【００２０】
データ側駆動回路３は、表示信号データに応じてデータ電圧供給部１０が発生するデータ電圧を、電圧印加制御部１１により制御されるタイミングで各データ電極６に供給する。データ側駆動回路３は、電力調整部１２をさらに有し、表示信号データは電力調整部１２を介してデータ電圧供給部１０に入力される。電力調整部１２は、表示信号データに含まれる各フレームの輝度の状態に応じて、表示信号データのレベルを調整してデータ電圧供給部１０に供給する。
【００２１】
走査電圧供給部７、走査制御部９、電圧印加制御部１１、及び電力調整部１２は、駆動制御回路１３から供給を受ける信号により動作する。駆動制御回路１３には、外部から垂直同期信号Ｖｓ、水平同期信号Ｈｓ、データ転送クロック信号ＣＬＫ、表示信号データＤ等が入力される。駆動制御回路１３は、それらの信号に基づき、それぞれ必要な信号を生成して、走査側駆動回路２、及びデータ側駆動回路３に供給する。走査電圧供給部７、走査制御部９、電圧印加制御部１１は、基本的には周知の回路と同様に構成することができるので、具体的な説明は省略する。
【００２２】
以下に、本発明の各実施の形態における電力調整部１２の構成および動作について、図面を参照して説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図２は、実施の形態１の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ａを示すブロック図である。本実施の形態においては、表示信号データＤにより表される表示素子数および表示輝度の大きさをパルス数に変換し、そのパルス数を所定の表示期間、例えば各フレーム毎にカウントして、カウント数が所定の基準値を超えたとき、電力調整部１２Ａの表示データの出力ゲインを下げるように動作させる。
【００２４】
電力調整部１２Ａはデジタル処理部であり、駆動制御回路１３（図１参照）から表示信号データＤが供給される。表示信号データＤとしては、ＲＧＢデジタル信号（例えば８ｂｉｔシリアルデータ）またはコンポーネント信号［Ｙ、Ｐｂ．Ｐｒ］（例えば８ｂｉｔシリアルデータ）を用いることができる。これらはパラレルデータでもよい。表示信号データＤは、Ｄ−Ｄ変換部２０およびゲイン制御部２４に入力される。
【００２５】
Ｄ−Ｄ変換部２０は、デジタル８ｂｉｔの表示信号データＤをパルス数にＤ−Ｄ変換する。但し、入力信号がサブフィールド変調や周波数変調用に変換されていて１または０のみでビットに重みが無いときは、Ｄ−Ｄ変換は不要である。Ｄ−Ｄ変換部２０の出力は、カウンタ２１に入力され、例えばフレーム毎にパルス数がカウントされる。このカウント数が、無機ＥＬパネル１で表示を行う際の消費電力である表示電力に対応する。カウント期間は1フレームに限らず、複数フレーム期間に含まれるパルス数をカウントしてもよい。
【００２６】
カウンタ２１が出力するデータカウント数は、比較器２２の一方の入力として供給される。比較器２２の他方の入力としては、基準値格納部２３に格納された基準カウント数が供給される。基準カウント数は、電力調整を行う境界値である電力調整基準値、すなわち、無機ＥＬパネル１における表示電力に対して制限を行う下限値に対応する。比較器２２は、データカウント数と基準カウント数を比較して、比較出力をゲイン制御部２４に供給する。
【００２７】
ゲイン制御部２４は、比較器２２による比較出力に応じて、所定表示期間における無機ＥＬパネル１による表示電力の平均レベルが所定の範囲になるように、駆動制御回路１３から供給された表示信号データＤに対するゲインを調整する。ゲイン制御部２４の出力は、例えば、シリアルまたはパラレルのＲＧＢ（例えば８ｂｉｔ）デジタル信号、あるいはＤＶＩ信号とすることができる。ゲイン制御部２４はフレームメモリ２５を備え、比較器２２から出力される比較出力とフレームメモリ２５に保持された表示信号データＤとの位相を合わせてゲインを調整する。ただし、1フレームだけで大きく変わる画像は少ないので、フレームメモリ２５を省略しても実用上問題がない場合が多い。
【００２８】
ゲイン制御部２４によるゲイン調整は、例えば図３に示すように行う。図３において、横軸はデータカウント数、縦軸は、ゲイン制御部２４における表示データの出力に対するゲイン及び表示電力平均を示す。このゲインは、ゲイン制御部２４の出力に対応する表示電力の、所定表示期間における平均レベルに対応する。データカウント数が基準カウント数を超えた範囲では、ゲインを下げて、設定したフレーム数での表示電力の平均レベルを一定値に制限する。あるいは、データカウント数が基準カウント数を超えた範囲においては、基準カウント数に対するデータカウント数の比に逆比例させてゲインを低減させる設定としてもよい。
【００２９】
なお、図３には基準カウント数が１つの値のみ示されているが、複数の基準カウント数を設定することもできる。その場合は、例えば、データカウント数が小さい側から大きい側の基準カウント数を順次超える都度、ゲインの傾斜が順次緩やかになるように設定すればよい。基準カウント数を複数設定することで、徐々に電力を制限する等、細かい電流制限の調整を行うことができる。
【００３０】
表示信号データＤが、重み付けのあるビット信号（例えば００１０：１０進で２）の場合は、Ｄ−Ｄ変換部２０およびカウンタ２１を、シフトレジスタと加算器で構成してもよい。電力調整部１２Ａは、汎用ＩＣで構成するか、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣでプログラム構成することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ｂを示すブロック図である。電力調整部１２Ｂの基本的な構成および動作は、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａと同様である。従って、同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明を簡略化する。本実施の形態においては、画像のコントラストを下げないようにするため、突出した高い輝度を有するピーク輝度の画素については、表示信号の電力を制限しないように動作させる。
【００３２】
この電力調整部１２Ｂは、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａの構成要素に加えて、ピーク画素検出部２６とゲイン補正信号選択部３０を備えている。ピーク画素検出部２６は、演算器２７、フレームメモリ２８、および補助比較器２９からなる。また、比較器２３の比較出力は、ゲイン補正信号選択部３０を介してゲイン制御部２４に入力される。
【００３３】
ピーク画素検出部２６の演算器２７およびフレームメモリ２８には、表示信号データＤが供給される。演算器２７は、表示信号データの平均レベルを検出する。すなわち、表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について、所定の表示期間（１フレームあるいは複数フレーム期間）における平均値を検出する。補助比較器２９は、フレームメモリ２８に蓄積された所定の表示期間の表示信号データを各画素毎に、演算器２７から出力される平均レベルに対して予め設定されたオフセット値を加算したピーク基準値と比較する。比較の結果、ピーク基準値よりも高輝度である場合は、当該画素に対応するピーク検出データが出力される。
【００３４】
ゲイン補正信号選択部３０は、補助比較器２９からピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、ゲイン制御部２４による電力制限を加えることなく、データ電圧供給部１０に供給する。ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、比較器２２からの比較データに基づき、実施の形態１と同様の電力制限を加えてデータ電圧供給部１０に供給する。従って、１フレーム中の平均輝度より突出した高輝度の画素は、輝度が制限されることなく表示され、コントラストの劣化が抑制される。
【００３５】
図５において、横軸はデータカウント数、縦軸は、表示データの出力ゲイン及び表示電力平均を示す。表示電力平均を制限しても突出したピークは制限しないので、基準カウント数を超しても平均電力制限は行うが、ピークゲインは通すために、表示データの出力ゲインは全ての値をとり得る。
【００３６】
本実施の形態のように、突出した高い輝度を有するピーク輝度の画素について、表示信号の電力を制限しないように動作させることは、特に、明るい背景の中の白文字のような表示が行われる場合に、画像の品質を維持するために有効である。
【００３７】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３の無機ＥＬ表示装置における電力調整部１２Ｃを示すブロック図である。電力調整部１２Ｃの基本的な構成および動作は、図２に示した実施の形態１における電力調整部１２Ａと同様である。従って、同一の要素については、同一の参照符号を付して、説明を簡略化する。本実施の形態は、複数フレームの表示信号データのデータカウント数を加算し、その加算値を基準カウント数と比較した結果に基づいて、電力調整を行う場合の構成例である。
【００３８】
そのために、カウンタ２１の出力を、シフトレジスタ３１及び加算器３２を介して比較器２２に供給する。表示信号データＤをＤ−Ｄ変換部２０によりパルス数に変換した後、例えば１フレームずつカウントし、各フレームのデータカウント数を、シフトレジスタ３１でシフトしながら、加算器３２で３フレーム分のデータカウント数を加算する。例えば、新しいフレームと前の２フレームの３フレームを加算して、比較データと比較する。このように構成すれば、一瞬だけ全体が光る様な画像に対しては輝度制限が施されないように設定することができる。
【００３９】
加算器３２の加算データをフレーム平均して、対応する基準カウント数と比較する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の自発光型表示装置は、表示電力を効果的に制限して、高輝度の画面による過大な消費電力に起因するドライバの熱暴走による破壊や、素子自体の寿命の低減を回避可能な、安定した表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態における無機ＥＬ表示装置を示すブロック図
【図２】実施の形態１の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【図３】同無機ＥＬ表示装置の動作を示すグラフ
【図４】実施の形態２の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【図５】同無機ＥＬ表示装置の動作を示すグラフ
【図６】実施の形態３の無機ＥＬ表示装置における電力調整部を示すブロック図
【符号の説明】
【００４２】
１ 無機ＥＬパネル
２ 走査側駆動回路
３ データ側駆動回路
４ 無機ＥＬ発光層
５ 走査電極
６ データ電極
７ 走査電圧供給部
８ スイッチ部
９ 走査駆動部
１０ データ電圧供給部
１１ 電圧印加制御部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ 電力調整部
１３ 駆動制御回路
２０ Ｄ−Ｄ変換部
２１ カウンタ
２２ 比較器
２３ 基準値格納部
２４ ゲイン制御部
２５ フレームメモリ
２６ ピーク画素検出部
２７ 演算器
２８ フレームメモリ
２９ 補助比較器
３０ ゲイン補正信号選択部
３１ シフトレジスタ
３２ 加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備えた自発光型表示装置において、
前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、
前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする自発光型表示装置。
【請求項２】
前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記データ電圧供給部に供給するゲイン制御部とを備えた請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項３】
前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項４】
前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項５】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記データ電圧供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記データ電圧供給部に供給される請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項６】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項７】
前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、
前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納された請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、
前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する請求項１に記載の自発光型表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備えた自発光型表示装置において、
前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、
前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする自発光型表示装置。
【請求項２】
前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記表示電力供給部に供給するゲイン制御部とを備えた請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項３】
前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項４】
前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項５】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記表示電力供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記表示電力供給部に供給される請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項６】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項７】
前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、
前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納された請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、
前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項１】
発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備えた自発光型表示装置において、
前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、
前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする自発光型表示装置。
【請求項２】
前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記データ電圧供給部に供給するゲイン制御部とを備えた請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項３】
前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項４】
前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項５】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記データ電圧供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記データ電圧供給部に供給される請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項６】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項７】
前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、
前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納された請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、
前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する請求項１に記載の自発光型表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する複数個の画素が配列された表示パネルと、前記複数個の画素に、表示信号データに応じた表示電力をそれぞれ供給する駆動回路とを備えた自発光型表示装置において、
前記駆動回路は、外部から前記表示信号データが供給される電力調整部と、前記電力調整部の出力信号に基づき前記各画素に前記表示電力を供給する表示電力供給部とを備え、
前記電力調整部は、前記表示信号データに基づき所定の表示期間における前記各画素の表示輝度に対応する値を累積することにより、表示により消費される電力に対応する表示電力対応値を検出し、前記表示電力対応値が電力調整基準値を超える範囲においては、前記表示信号データに対するゲインを調整して前記表示電力供給部に供給することにより、表示電力の平均レベルを所定範囲に制限することを特徴とする自発光型表示装置。
【請求項２】
前記電力調整部は、前記表示信号データをパルス数にＤ−Ｄ変換するＤ−Ｄ変換部と、前記表示電力対応値として前記Ｄ−Ｄ変換部の出力パルス数を前記所定の表示期間分カウントしたデータカウント数を出力するカウンタと、前記電力調整基準値に対応する前記所定の表示期間分の前記表示信号データを、前記Ｄ−Ｄ変換部と同様にパルス数に変換して得られる基準カウント数が格納された基準値格納部と、前記データカウント数を前記基準カウント数と比較する比較器と、前記比較器の比較出力に基づき、表示電力の平均レベルが所定の範囲に制限されるように前記表示信号データに対するゲインを調整して、前記表示電力供給部に供給するゲイン制御部とを備えた請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項３】
前記ゲイン制御部は、フレームメモリを備え、前記比較器から出力される比較出力と前記フレームメモリに保持された表示信号データの位相を整合させて、前記ゲインの調整を行う請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項４】
前記ゲイン制御部によるゲインの調整は、前記表示電力対応データが前記基準値を超える範囲においては、表示電力が一定に制限されるように行われる請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項５】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データは前記ゲイン調整無しに前記表示電力供給部に供給され、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データは、前記表示電力対応値に応じたゲイン調整を施して前記表示電力供給部に供給される請求項１に記載の自発光型表示装置。
【請求項６】
前記電力調整部は、前記表示信号データにより表される各画素の表示輝度の値について前記所定表示期間における平均値を検出する演算器と、前記所定表示期間の前記表示信号データを蓄積するメモリと、前記メモリに蓄積された表示信号データを各画素毎に、前記演算器から出力される平均値にオフセット値を加算したピーク基準値と比較し、前記ピーク基準値よりも高輝度である画素に対応させてピーク検出データを出力する補助比較器と、前記ピーク検出データに基づき前記表示信号データに対するゲイン調整の有無を選択するゲイン補正信号選択部とを更に備え、
前記ゲイン補正信号選択部は、前記ピーク検出データが供給された画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して前記比較器の比較出力に基づくゲイン調整を行わない信号を供給し、前記ピーク検出データが供給されなかった画素の表示信号データについては、前記ゲイン制御部に対して、前記比較器の比較出力を供給する請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項７】
前記電力調整部は、最新の複数フレーム分の前記データカウント数を積算して前記比較器に供給する加算部を更に備え、
前記基準値格納部には、前記加算部により積算されるフレーム数に対応する前記基準カウント数が格納された請求項２に記載の自発光型表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは無機ＥＬ表示パネルであって、複数本の走査電極と、前記走査電極に交差する複数本のデータ電極と、誘電体層及び蛍光体層を含み前記走査電極と前記データ電極の間に配置された無機ＥＬ発光層と、各々の前記走査電極に走査電圧を順次供給する走査側駆動回路と、各々の前記データ電極に表示信号データに応じてデータ電圧をそれぞれ供給するデータ側駆動回路と、外部からの入力信号に応じて前記走査側駆動回路及び前記データ側駆動回路を制御する駆動制御回路とを備え、前記画素は、前記走査電極と前記データ電極の各交差部に位置する前記無機ＥＬ発光層により形成され、
前記データ側駆動回路は、前記電力調整部と、前記表示電力供給部として機能するデータ電圧供給部とを備えて、前記電力調整部は前記駆動制御回路から前記表示信号データが供給され、前記データ電圧供給部は前記電力調整部の出力信号に基づき前記データ電圧を生成して前記データ電極に供給する請求項１に記載の自発光型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１１９４６５（Ｐ２００６−１１９４６５Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３０８５７３（Ｐ２００４−３０８５７３）
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（５０３２１７７８３）松下東芝映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２２日（２００４．１０．２２）
【出願人】（５０３２１７７８３）松下東芝映像ディスプレイ株式会社 (176)
【Ｆターム（参考）】
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