表示装置、このような表示装置を有する電気装置及び表示装置を駆動する方法
本発明は、ディスプレイが複数の発光素子と前記発光素子に駆動信号を印加する手段とを有する表示装置及び表示装置を駆動する方法に関する。前記表示装置は、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさとデューティサイクルとを調節する制御手段を有する。このようにして、前記ディスプレイの輝度を一定に保ちながら該ディスプレイの一様性が制御され得る。前記ディスプレイの一様性の制御は、例えば、前記表示装置の電力消費の制御又は暗い画像の品質の改善に関連して用いられてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子と前記発光素子に駆動信号を印加する手段とを持つディスプレイを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の上又は上方に発光素子を用いる表示装置が、次第に普及しつつある。これらの発光素子は、行及び列の行列内に配設される表示画素に組み込まれる又は該表示画素を形成する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。特定の高分子材料（ＰＬＥＤ）又は有機材料（ＯＬＥＤ）などのこのようなＬＥＤにおいて用いられる材料は、電流がこれらの材料に通される場合に光を生成するのに適している。従って、ＬＥＤは、電流の流れがこれらの発光材料に通されることが出来るように配設されなければならない。典型的には、受動的に駆動されるマトリックスディスプレイと、能動的に駆動されるマトリックスディスプレイとに区別される。アクティブマトリックスディスプレイの場合は、表示画素自体が１つ以上のトランジスタなどの能動回路を有する。
【０００３】
アクティブマトリックスディスプレイを駆動する通常の方法においては、全ての画素が、アドレス(address)される場合に連続的に光を発する。この状態は、100%デューティサイクルと呼ばれ、ここで、前記デューティサイクルは、フレーム期間中のディスプレイ又は該ディスプレイの発光素子が光を供給する期間のパーセンテージとして規定されている。この駆動方法は、低い平均電流が表示画素の駆動トランジスタを通り、このことが表示の一様性(display uniformity)に悪影響を及ぼすという不利な点を持つ。一様性は、等しい大きさの駆動電流を用いて駆動される場合の異なる発光素子の間の輝度レベルのばらつき(variation)として規定される。更に、ディスプレイは、例えばビデオ画像をぼんやりさせ得るサンプル／ホールド作用(sample/hold effect)を受ける。サンプル／ホールド作用は、全てのフレーム期間において、フレーム期間の最初に新しい画像が表示され得る（サンプル）一方で、フレーム期間（典型的には60Hz動作の場合は16msec）の残り期間中、前記画像が画面上に目に見えるままである（ホールド）ことから生じる。動くビデオ画像の場合は、眼はディスプレイ全体にわたって画像を追おうとするが、アドレス(addressing)のサンプル／ホールドの性質のために画像は物理的に静止している。ユーザは、この作用をピンぼけ画像として解釈する。
【０００４】
これらの問題が起こるのを防止する方法は、ディスプレイ又は発光素子がフレーム期間の数分の１の時間しか光を発しないパルスモード(pulsed mode)、即ち低減されたデューティサイクルでアクティブマトリックスディスプレイを駆動するものである。しかしながら、このようなパルスモードで駆動されるアクティブマトリックスディスプレイは電力消費の増大を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の不利な点のうちの少なくとも１つを取り除く又は減らす改善された表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさと、デューティサイクルとを調節するよう適応された制御手段が設けられる表示装置を用いることによって達成される。前記デューティサイクルを適応させ、該デューティサイクルに基づいて前記駆動信号の大きさを適応させることによって、又はその逆によって、前記ディスプレイ又は表示画素の一様性は調節され得る。一般に、前記発光素子によって伝達される電流と該発光素子のデューティサイクルとの積は実質的に一定であり、このため、発光画素の平均知覚輝度(average perceived brightness)を元のレベルに維持しながら、特定の駆動信号における異なる発光素子の間の輝度レベルのばらつきが調節され得ることに注意されたい。
【０００７】
本発明の実施例において、前記制御手段は、前記ディスプレイ又は表示画素の一様性に関して複数の利用可能なモードから単一のモードを選択するよう適応される。１つの利点は、前記一様性に関して特定のモードを選ぶことで、前記表示装置の電力消費に影響が及ぼされ得ることにある。別の利点は、前記ディスプレイにおける画質を適応させる自由度に関する。
【０００８】
本発明の実施例において、前記表示装置は、ユーザによる前記利用可能なモードのうちの１つの選択のための選択手段を有する。前記表示装置のユーザは、該ユーザがそう望む場合に前記画像の前記一様性を適応させ得る。
【０００９】
本発明の実施例において、一様性に関する前記単一のモードは、前記表示装置を有する電気装置の残存電力又は利用可能電力に基づいて選択される。この実施例の利点は、前記表示装置の電力が或るレベル未満に落ちる場合に、前記表示装置が、自動的に、前記ディスプレイの一様性がより低い方に切り換え、それによって、前記表示装置が用いられ得る期間を増大させ得ることにある。
【００１０】
本発明の好ましい実施例において、前記単一のモードは、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータ及び／又は前記表示装置若しくは電気装置によって受け取られるデータに応じて選択される。これは、前記ディスプレイの一様性が、該ディスプレイがアクティブに用いられるのか、所謂スタンバイモードにあるのかに依存して自動的に調節される可能性を与える。更に、表示されるべきデータがこのような調節を引き起こす場合、例えば、表示されるべき前記画像が平均して暗い場合には、前記ディスプレイの一様性及び／又は前記電力消費が自動的に調節され得る。更に、このような暗い画像に対して前記デューティサイクルが減らされ、一様性が高められる場合に、グレーレベルの数、即ち、目に見える輝度レベルの数は、動的に増大される。
【００１１】
好ましい実施例において、前記単一のモードは、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータの変化の割合に基づいて選択される。これは、表示されるべき動画に対して、前記グレーレベルを増大させることによって前記一様性が自動的に高められ得るという利点を供給する。更に、この実施例においてはサンプル／ホールドのアーチファクト(sample/hold artefact)の発生が防止され得る。なぜならホールド期間を減少させるより短いデューティサイクルは動く物体の知覚されるより鮮明な画像をもたらすからである。
【００１２】
上記の実施例の場合、前記単一のモードが、前記利用可能なモードから前記ユーザによって又は自動的且つ動的に選択され得ることは明らかであろう。このため、前記表示装置の機能性は高められる。
【００１３】
上記の実施例においては、ディスプレイ全体が、該ディスプレイ全体にわたって同じモード、即ち、同じ一様性で動作すると仮定されていた。しかしながら、好ましい実施例においては、前記ディスプレイは、少なくとも、前記利用可能なモードのうちの第１モードで表示される第１部分と、該利用可能なモードのうちの第２モードで表示される第２部分とを有する。これは、例えば前記ディスプレイ上の異なる部分において異なる画像が表示されるべきである場合には、一様性に関して異なるモードが用いられ得るという利点を持つ。
【００１４】
前記実施例又は前記実施例の特徴が組み合され得ることは分かるであろう。
【００１５】
更に、本発明は、前の段落に記載されているような表示装置を有する電気装置に関する。このような電気装置は、移動体電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)又は携帯用コンピュータなどの携帯装置、及びパソコン、テレビ又は例えば車のダッシュボード上のディスプレイなどの装置に関し得る。電力消費の問題は、とりわけバッテリ駆動の装置に関係があることに注意されたい。
【００１６】
更に、本発明は、駆動信号によってディスプレイを駆動する方法であり、前記ディスプレイが複数の発光素子を持つ方法であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさと、デューティサイクルとを互いに基づいて調節するステップを有する方法に関する。この方法は、ＰＬＥＤ装置又はＯＬＥＤ装置のみならず、トランジスタ間で特性が異なり得る駆動トランジスタによって供給される電流によって光度が規定される装置により広く適用可能であることに注意されたい。例は、電子発光表示装置(electroluminescent display device)と、電界放出技術に基づくアクティブマトリックス表示装置と、エレクトロクロミックタイプ又はスイッチングミラータイプの表示装置とを含む。
【００１７】
国際特許出願公開公報第WO 02/27700号が、フレーム期間中画素のオン状態のデューティサイクルを調節するドライバ回路を有する表示装置を開示していることに注意されたい。しかしながら、この刊行物においては、特定の画素輝度を得るために、前記駆動信号の大きさを変更せずに、パルス幅変調を用いて前記デューティサイクルが調節される。この刊行物において前記ディスプレイの一様性は論点ではない。
【００１８】
米国特許公報第US2002/084463号は、負荷時間率を利用することによって輝度が制御されるＯＬＥＤディスプレイ用のＣＭＯＳ駆動回路を開示している。ここでも、駆動は、デジタルパルス幅変調によって行なわれ、故に、画素の輝度を変更する手段は開示されていない。更に、ＣＭＯＳ駆動される表示装置の場合は、一般に、トランジスタ間で特性がかなり異なり得るポリシリコン(p-Si)又はアモルファスシリコン(a-Si)駆動トランジスタを利用する表示装置とは対照的に、前記ディスプレイの一様性は問題ではない。標準的なＣＭＯＳドライバは、通常、マイクロディスプレイに適用され、容易には高電圧を取り扱うことが出来ない。
【００１９】
本発明による好ましい実施例を示している添付図面を参照して本発明を更に説明する。本発明による装置及び方法は決してこの特定の好ましい実施例に限定されないことは理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、行及び列の行列内に配設される複数の表示画素３を持つディスプレイ２を有する電気装置１を示している。ディスプレイ１は、主ディスプレイ２と比べて異なる種類又はタイプの情報又はデータを表示するためにウィンドウ又はポップアップ画面としてディスプレイ２上に現れる１つ以上の部分４、５を有し得る。部分４は、例えば、遠隔制御装置（図示せず）を介しての入力が促されるメニュー機能を示すかもしれない。メニュー機能は、装置１のユーザに例えばディスプレイ２のコントラスト及び／又は輝度を調節する選択肢を供給し得る。本発明の実施例によれば、このメニュー機能は、ディスプレイ２又は表示画素３又は表示部分５の一様性を調節するための選択肢も含み得る。他の例においては又は更に、電気装置１は、ディスプレイ２又は表示部分４、５の一様性を調節するためにユーザによって用いられ得る制御ダイヤル又はボタン６を有し得る。単一のディスプレイ中に異なる一様性の表示部分４、５が存在し得る又はユーザによって呼び出され得る。１つのディスプレイ２の中の多数の一様性は、ディスプレイ２の様々な部分４、５を異なるデューティサイクルで動作させることによって達成され得る。ディスプレイ２の残りの部分が、部分４、５と異なる一様性を持つ第３のモードで動作し得ることは分かるであろう。このような応用の例は、例えばビデオ画像部がより低いデューティサイクルの対象となる一方で、静止画部がより高いデューティサイクルで動作するテレビ画面用のピクチャ・イン・ピクチャ（ＰＩＰ）又はマルチメディア用途におけるウィンドウを含む。別の例は、ディスプレイ２の第１部分４がスタンバイ状態にあるかもしれず、ディスプレイ２の第２部分５がアクティブに用いられる移動体電話に関する。一般に、特定の単一のモードで動作するディスプレイ２の部分４、５は、予め規定される必要はなく、制御手段（図２参照）によって規定されるようにフレームごとにディスプレイ２における位置を変更し得ることに注意されたい。
【００２１】
図２は、図１に示されているような電気装置１のディスプレイ２を有する表示装置７を示している。ディスプレイ２は、行選択回路８とデータレジスタ９とを有する。ライン１０を介して受け取られる（ビデオ）画像などのディスプレイ２において呈示されるべき情報又はデータは、制御ユニット１１に入力され、その後、前記情報又はデータは、制御ユニット１１によってライン１２を介してデータレジスタ９の適切な部分に送信される。表示画素３の行の選択は、行選択回路８によってライン１３を介して行なわれる。データは、ライン１４を介してデータレジスタ９から表示画素３に書き込まれる。
【００２２】
図３Ａは、アドレストランジスタＴ１と、記憶コンデンサＣと、発光素子１５に駆動信号を印加する手段Ｔ２とを有する表示画素３の既知の構成を示している。Ｔ２は、p-Siの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよく、発光素子１５は、ＰＬＥＤ又はＯＬＥＤなどの発光ダイオードであってもよい。コンデンサＣの平板の一方及びＴ２のソース電極は電圧供給ライン１６に接続される。
【００２３】
Ｔ２が飽和状態においてバイアスをかけられる場合に、Ｔ２は、μｆｅ・（ＶＧＳ−ＶＴ）２と比例する電流を通す定電流源として振る舞う。ここで、ＶＧＳはＴ２のゲート・ソース電圧であり、ＶＴはしきい値電圧であり、μｆｅはＴ２の電界効果移動度である。その場合、この一定電流はＴ２に接続されるＬＥＤ１５に通される。斯くして、電流源はＴ２のゲートにおける電圧を設定することによってプログラムされる。これは、ライン１３を介してＴ１をオンにし、データレジスタ９からＴ２のゲートに信号電圧を送信することによって例えば25μsという短いアドレス時間の間に達成される。次いで、Ｔ１はオフに切り換えられ、プログラムされた電圧はＴ２のゲートにおいてフレーム時間の残り時間の間保持される。記憶コンデンサＣは、Ｔ１を介して漏電によるこのノードの容易に検出できるほどの放電を防止し、このようにして連続的なＬＥＤ電流を可能にするメモリを形成する一方で、ディスプレイ２の他の行は逐次的に選択される。このアドレス方式はうまく動作するが、電流が（ＶＧＳ−ＶＴ）２とμｆｅとの両方に比例することから、ディスプレイ２内の実質的に各表示画素３のためのＴ２の特性において非常に高い一様性を必要とする。この回路は、数秒オーダの水平クロストーク作用も受けやすい。これらは、アドレス期間中にＴ２及びＬＥＤ１５を通る電流があり、電流を伝える行電極が有限の抵抗を持つことから生じる。従って、電流を伝える行に沿っての電圧降下があり、Ｔ２のソース電圧はもはやうまく規定されず、故にＶＧＳの値は誤っている。図３Ａに示されている構成においては、ｎチャネルトランジスタ（Ｔ３）が電流源Ｔ２及びＰＬＥＤ１５と直列に付加されている。このトランジスタＴ３はアドレス期間中電流の流れを切り、これは上記の電圧プログラミングエラーを減らす。
【００２４】
駆動トランジスタＴ２については、典型的には、5%乃至10%の範囲内のμｆｅ及びＶＴのばらつきが観察される。図３Ｂは、図３Ａに示されているような表示画素３を有するディスプレイ２のシミュレーション結果を示しており、ここで、異なる表示画素３の間の輝度のばらつきＢＶの挙動がＬＥＤ１５の様々なグレーレベルに対してグレーレベルＧＬのパーセンテージとして得られた。グレーレベル又は輝度レベルは、ＬＥＤ１５によって伝達される電流の量の判断基準にはなるが、必ずしも線形関係にはない。特に5%乃至10%の範囲内のμｆｅ及びＶＴのばらつきに対して、異なる表示画素３の間の著しい輝度のばらつきが生じ得ることは、図３Ｂに呈示されているシミュレーション結果から明らかである。一例として、特定の電流の大きさと対応する４というグレーレベルにおいて、ＬＥＤ１５の輝度は、同じ大きさの電流で駆動されながら、隣接するＬＥＤ１５の輝度より80%高いかもしれない（ＬＥＤ１５の駆動トランジスタＴ２の特性に10%の範囲内のばらつきがあると仮定されている点線参照）。異なる表示画素３の間の輝度のばらつきＢＶは、グレーレベルを増大させるにつれて、即ち、ＬＥＤ１５が、より高い電流、即ち、より大きな駆動信号を伝達する場合に減ることに注意されたい。
【００２５】
図４Ａに示されているカレントミラー画素回路は、引き続きアナログモードで動作しながら、Ｔ２の特性のばらつきからもたらされる作用を減らし得る。駆動トランジスタＴ２は、表示画素３のアドレスとＬＥＤ１５の駆動との両方において用いられる。データ入力信号は、電流源Ｉによって示されているライン１４を通じて電圧ではなく電流として印加される。アドレス期間中、駆動トランジスタＴ２は、アドレストランジスタＴ１を介してトランジスタＴ４によってダイオード接続され、ＬＥＤ１５はトランジスタＴ３によって回路から絶縁される。このアドレス期間中、データ入力電流がＴ２に通される一方で、コンデンサＣはＴ２の関連ゲート・ソース電圧ＶＧＳに達するよう充電される。ここで、Ｔ１及びＴ４を開け、Ｔ３を閉じることによって、ドレイン電流がＬＥＤ１５に供給される。コンデンサＣのメモリ機能は、ＬＥＤ電流がライン１４を通じて受け取られるデータ入力電流の完璧なコピーであることを確実にする。
【００２６】
この記載は、図４Ａに示されているような表示画素３の理想的な回路動作に対応する。実際には、例えば、アドレス中の駆動トランジスタＴ２のドレイン・ソース電圧と、駆動中の駆動トランジスタＴ２のドレイン・ソース電圧との間の差に関連して、駆動電流が依然として個々のトランジスタＴ２及びＬＥＤ１５の特性に幾らかの依存性を持つというような問題が誤りを引き起こすであろう。しかしながら、この依存性は電流源画素回路の場合の依存性よりずっと小さいことが分かった。カレントミラー回路の主な利点は、ＶＴ及びμｆｅの開きの影響が低減されることにある。図４Ｂは計算された輝度のばらつきを示している。図３Ｂと比較して、ディスプレイ２全体にわたって輝度のばらつきＢＶの略々一桁の大きさの改善が観察されるが、依然として、高い電流を伝達する表示画素３ほど輝度が一様である。
【００２７】
本発明の要旨は、発光素子１５のグレー値ＧＬによる観察される輝度のばらつきＢＶの挙動が利用されることにある。駆動信号の大きさを調節することによって、所望の又は適切な一様性に関するモードが図３Ｂ又は図４Ｂの曲線上の点に対応して選択され得る。実際に、前記曲線は、一様性に関する利用可能なモードを表わしており、前記利用可能なモードから状況に適している１つ以上の単一のモードが選択され得る又は選択される。駆動信号は、上記のような特定の大きさを持つ電流であってもよいが、発光素子自体によって決定される大きさを持つ電流をもたらす或る大きさの電圧信号であってもよいことに注意されたい。この電圧信号は、例えば、Ｔ２が開スイッチとして作用する場合に実現される。発光素子によって伝達される電流の大きさに基づいてデューティサイクルを調節することによって、例えば、電力消費及び画質が手動で又は自動的に制御され得る。
【００２８】
図５は、電圧アドレスアクティブマトリックス駆動方式のためのデューティサイクルが調節され得る幾つかの方法を示している。デューティサイクルを調節する１つの方法は、表示画素３のＬＥＤ１５に対して、フレーム期間のうちの或るパーセンテージの期間の間電圧源１７によって示されている適切な逆電圧を印加することによるものである。電圧源１７がフレーム期間の例えば20%の期間の間ＬＥＤ１５によって電流が伝達されるのを防止する場合には、80%のデューティサイクルが得られる。電圧源１７によってディスプレイ２の例えば全表示画素３に逆電圧が印加される適切な期間を設定することによって、ディスプレイ２全体の所要のデューティサイクルが得られ得る。同様にして、電力線電圧１６は、デューティサイクルを規定するために調節可能にされ得る。
【００２９】
他の例においては、電流がＬＥＤ１５によって伝達されるのを防止するパワートランジスタなどのスイッチＴ５が利用され得る。スイッチＴ５は、制御ユニット１１によって制御されるデューティサイクル選択ライン１８を通じてアドレスされ得る。制御ユニット１１を介してデューティサイクルを適切にアドレスすることによって、ディスプレイ２の様々な部分４、５のための様々なデューティサイクルが得られ得る。
【００３０】
更に別の代案においては、フレーム期間に付加的なアドレスパルスが差し込まれ得る（例えば、ディスプレイ２はフレームの間に１回ではなく２回以上アドレスされ得る）。この方法においては、サブフレームが作成される。サブフレームの幾つかの間黒い画素と関連するグレーレベルを持つディスプレイ２の部分４、５又はディスプレイ２をアドレスすることによって、ディスプレイ２のデューティサイクルを調整することが可能である。
【００３１】
デューティサイクルを調節する様々な他の方法が既知であることに注意されたい。本発明は、デューティサイクルが変更され得る方法に依拠しない。
【００３２】
ディスプレイ２の一様性に関するモードの選択は、ディスプレイ２のデューティサイクルを（自動的に）調節することによって行なわれ得る。例えばデューティサイクルが低減される場合には、駆動信号の大きさ、即ち、表示画素３のための電流の大きさは、ディスプレイ２又は表示画素３の知覚平均輝度が一定のままであるように制御手段１１によって自動的に増大され得る。電流の大きさの増大は２つの作用を持つ。図３Ｂ及び４Ｂに図示されているような曲線上のより高いグレーレベルへのシフトが得られ、その結果として、ディスプレイ２の一様性が高められる。更に、電流の大きさが増大されることから、一般にＬＥＤ１５の電力消費も同様に増大する。この機構により、例えば、一方のモードはディスプレイの低い一様性及び低電力消費に関し、他方のモードはディスプレイの高い一様性及び高電力消費に関する２つの利用可能なモードを備えるディスプレイ２が考えられ得る。一般に、例えば1%乃至100%の範囲内で連続的に調節され得るデューティサイクルは、電力と一様性とをトレードオフする無数の利用可能なモードをもたらすであろう。これらのモードは幾つかの方法でユーザによって選ばれることができ、前記方法の幾つかは既に図１について記載されている。
【００３３】
ディスプレイ２の一様性と電力消費との間の関係に関して、表示装置７は、例えば、デフォルトで、低いデューティサイクルと高い電力消費とに対応する一様性の高いモードで動作してもよい。しかしながら、バッテリ電力が、ユーザによって定義され得る或るレベル未満に落ちる場合には、表示装置７は、例えば制御手段１１主導で、一様性の低いモードに切り換わってもよく、その結果として、電力消費は低減される。これは、特にバッテリ駆動の電気装置１において実施される場合に、該装置１が電池切れになる前に表示装置７がより長期間用いられ得るという利点を持つ。
【００３４】
他の例においては又は更に、一様性のモードはディスプレイ２の動作状態と関連付けてもよい。ディスプレイ２が例えばスタンバイ状態にある場合には、ディスプレイ２の一様性は低くてもよく、その結果として電力消費は低減される。ディスプレイ２がアクティブ状態に切り換わる場合には、もし制御手段１１がディスプレイ２のアクティブ状態に関してトリガされるならば、表示装置は、デューティサイクルを低減させ、発光素子を通る電流を増大させることによって、ディスプレイ２の高められた一様性に関する別の単一のモードに切り換わるかもしれない。
【００３５】
ディスプレイ２の一様性のためのモードは、ライン１０を通じて制御手段１１によって受け取られるデータのタイプ又は内容に応じて自動的に選択されてもよい。表示されるべき画像が平均して明るい場合には、ディスプレイ２は既に適度な一様性を持っているので、制御手段１１によって選択されるデューティサイクルが増大されるモードを持つことは好ましいかもしれない。結果として、このようなデータが呈示される場合には、電力は節減され得る。しかしながら、表示されるべき画像が平均して暗い場合には、ディスプレイ２の一様性が高められるモードが好ましいかもしれない。このモードは、例えば制御手段１１によって、駆動信号の大きさを増大させ、デューティサイクルを低減させることによって選択される。この方法においては、デューティサイクルは、画像の平均輝度も動的に調節する。更に、この低減されたデューティサイクルは、表示されるべき画像の平均輝度を維持しながら暗い画像において視覚化され得るグレーレベルの数を増大させる。例えばデューティサイクルが10%に低減される場合には、本発明は、暗い画像の知覚輝度レベルの範囲を１０倍小さいセクションに分割することを、これらの追加の輝度レベルを含むデータが利用可能である場合に、可能にする。この方法においては、暗い画像においてより多くのグレーレベルが作成されることができ、斯くして、画質は著しく改善され得る。更に、選択される単一のモードは、例えば符号化形式（例えばＭＰＥＧ符号化）に関する表示されるべきデータの品質と関連があるかもしれない。
【００３６】
一般に、動画が表示されるべきである場合には、ディスプレイ２の一様性は高められるべきである。この機能は、表示されるべきデータの変化の割合を検出し、前記変化の割合に基づいて一様性が高められるようにデューティサイクル及び駆動信号の大きさを調節する制御手段１１を持つことによって実施され得る。
【００３７】
図１について記載されているように、ディスプレイ２は幾つかの部分４、５を持っていてもよく、このような部分４、５の一様性に関して異なるモードが選択され得る。これは、例えば、制御手段１１からデューティサイクル選択ライン１８を通じて部分４及び５を構成する表示画素３のためのスイッチＴ５に異なる適切な信号を送信することによって達成され得る。例えば、部分５は、コンピュータモニタ１のディスプレイ２上にビデオを示すポップアップウィンドウであってもよい。制御手段１１は、ライン１０を通じて受け取られるビデオデータを検出し、デューティサイクル選択ライン１８を介してより低いデューティサイクルで、より大きな駆動信号を用いて駆動されるよう表示部分５を構成する表示画素３に命令する。この方法においては、部分５の一様性は高められる一方で、ディスプレイ２の残りの部分は一様性のより低いモードで動作する。
【００３８】
図６は、上記のような機能を実施するよう適応された表示装置７の概略図を示している。制御手段１１は、例えばデューティサイクル選択ライン１８を介してディスプレイ２又は表示画素３のデューティサイクルを制御するよう適応される。このデューティサイクルは、例えば、ユーザによって制御ボタン６を介して調節され得る。上記のように、デューティサイクルは、他の方法でも、例えば、ライン１０を通じて受け取られるデータを分析することによっても同様に変更され得る。制御手段１１は、調節されたデューティサイクルに基づいてライン１４を通じて送られるべき駆動信号の大きさを調節するよう適応される。一般に、発光素子によって伝達される電流とデューティサイクルとの積は実質的に一定であるが、或る応用例の場合は発光素子を通る電流とデューティサイクルとの両方が低減又は増大されることは除外されないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例による電気装置を示す。
【図２】本発明の実施例によるアクティブマトリックスディスプレイの第１の構成を示す。
【図３Ａ】電圧アドレスアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図３Ｂ】前記表示画素の様々なグレーレベルにおける輝度のばらつきの挙動を示す。
【図４Ａ】電流アドレスアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図４Ｂ】前記表示画素の様々なグレーレベルにおける輝度のばらつきの挙動を示す。
【図５】前記表示画素の前記デューティサイクルを調節するための様々な別法を例示するアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図６】本発明の実施例によるアクティブマトリックスディスプレイの第２の構成を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子と前記発光素子に駆動信号を印加する手段とを持つディスプレイを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の上又は上方に発光素子を用いる表示装置が、次第に普及しつつある。これらの発光素子は、行及び列の行列内に配設される表示画素に組み込まれる又は該表示画素を形成する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり得る。特定の高分子材料（ＰＬＥＤ）又は有機材料（ＯＬＥＤ）などのこのようなＬＥＤにおいて用いられる材料は、電流がこれらの材料に通される場合に光を生成するのに適している。従って、ＬＥＤは、電流の流れがこれらの発光材料に通されることが出来るように配設されなければならない。典型的には、受動的に駆動されるマトリックスディスプレイと、能動的に駆動されるマトリックスディスプレイとに区別される。アクティブマトリックスディスプレイの場合は、表示画素自体が１つ以上のトランジスタなどの能動回路を有する。
【０００３】
アクティブマトリックスディスプレイを駆動する通常の方法においては、全ての画素が、アドレス(address)される場合に連続的に光を発する。この状態は、100%デューティサイクルと呼ばれ、ここで、前記デューティサイクルは、フレーム期間中のディスプレイ又は該ディスプレイの発光素子が光を供給する期間のパーセンテージとして規定されている。この駆動方法は、低い平均電流が表示画素の駆動トランジスタを通り、このことが表示の一様性(display uniformity)に悪影響を及ぼすという不利な点を持つ。一様性は、等しい大きさの駆動電流を用いて駆動される場合の異なる発光素子の間の輝度レベルのばらつき(variation)として規定される。更に、ディスプレイは、例えばビデオ画像をぼんやりさせ得るサンプル／ホールド作用(sample/hold effect)を受ける。サンプル／ホールド作用は、全てのフレーム期間において、フレーム期間の最初に新しい画像が表示され得る（サンプル）一方で、フレーム期間（典型的には60Hz動作の場合は16msec）の残り期間中、前記画像が画面上に目に見えるままである（ホールド）ことから生じる。動くビデオ画像の場合は、眼はディスプレイ全体にわたって画像を追おうとするが、アドレス(addressing)のサンプル／ホールドの性質のために画像は物理的に静止している。ユーザは、この作用をピンぼけ画像として解釈する。
【０００４】
これらの問題が起こるのを防止する方法は、ディスプレイ又は発光素子がフレーム期間の数分の１の時間しか光を発しないパルスモード(pulsed mode)、即ち低減されたデューティサイクルでアクティブマトリックスディスプレイを駆動するものである。しかしながら、このようなパルスモードで駆動されるアクティブマトリックスディスプレイは電力消費の増大を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の不利な点のうちの少なくとも１つを取り除く又は減らす改善された表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさと、デューティサイクルとを調節するよう適応された制御手段が設けられる表示装置を用いることによって達成される。前記デューティサイクルを適応させ、該デューティサイクルに基づいて前記駆動信号の大きさを適応させることによって、又はその逆によって、前記ディスプレイ又は表示画素の一様性は調節され得る。一般に、前記発光素子によって伝達される電流と該発光素子のデューティサイクルとの積は実質的に一定であり、このため、発光画素の平均知覚輝度(average perceived brightness)を元のレベルに維持しながら、特定の駆動信号における異なる発光素子の間の輝度レベルのばらつきが調節され得ることに注意されたい。
【０００７】
本発明の実施例において、前記制御手段は、前記ディスプレイ又は表示画素の一様性に関して複数の利用可能なモードから単一のモードを選択するよう適応される。１つの利点は、前記一様性に関して特定のモードを選ぶことで、前記表示装置の電力消費に影響が及ぼされ得ることにある。別の利点は、前記ディスプレイにおける画質を適応させる自由度に関する。
【０００８】
本発明の実施例において、前記表示装置は、ユーザによる前記利用可能なモードのうちの１つの選択のための選択手段を有する。前記表示装置のユーザは、該ユーザがそう望む場合に前記画像の前記一様性を適応させ得る。
【０００９】
本発明の実施例において、一様性に関する前記単一のモードは、前記表示装置を有する電気装置の残存電力又は利用可能電力に基づいて選択される。この実施例の利点は、前記表示装置の電力が或るレベル未満に落ちる場合に、前記表示装置が、自動的に、前記ディスプレイの一様性がより低い方に切り換え、それによって、前記表示装置が用いられ得る期間を増大させ得ることにある。
【００１０】
本発明の好ましい実施例において、前記単一のモードは、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータ及び／又は前記表示装置若しくは電気装置によって受け取られるデータに応じて選択される。これは、前記ディスプレイの一様性が、該ディスプレイがアクティブに用いられるのか、所謂スタンバイモードにあるのかに依存して自動的に調節される可能性を与える。更に、表示されるべきデータがこのような調節を引き起こす場合、例えば、表示されるべき前記画像が平均して暗い場合には、前記ディスプレイの一様性及び／又は前記電力消費が自動的に調節され得る。更に、このような暗い画像に対して前記デューティサイクルが減らされ、一様性が高められる場合に、グレーレベルの数、即ち、目に見える輝度レベルの数は、動的に増大される。
【００１１】
好ましい実施例において、前記単一のモードは、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータの変化の割合に基づいて選択される。これは、表示されるべき動画に対して、前記グレーレベルを増大させることによって前記一様性が自動的に高められ得るという利点を供給する。更に、この実施例においてはサンプル／ホールドのアーチファクト(sample/hold artefact)の発生が防止され得る。なぜならホールド期間を減少させるより短いデューティサイクルは動く物体の知覚されるより鮮明な画像をもたらすからである。
【００１２】
上記の実施例の場合、前記単一のモードが、前記利用可能なモードから前記ユーザによって又は自動的且つ動的に選択され得ることは明らかであろう。このため、前記表示装置の機能性は高められる。
【００１３】
上記の実施例においては、ディスプレイ全体が、該ディスプレイ全体にわたって同じモード、即ち、同じ一様性で動作すると仮定されていた。しかしながら、好ましい実施例においては、前記ディスプレイは、少なくとも、前記利用可能なモードのうちの第１モードで表示される第１部分と、該利用可能なモードのうちの第２モードで表示される第２部分とを有する。これは、例えば前記ディスプレイ上の異なる部分において異なる画像が表示されるべきである場合には、一様性に関して異なるモードが用いられ得るという利点を持つ。
【００１４】
前記実施例又は前記実施例の特徴が組み合され得ることは分かるであろう。
【００１５】
更に、本発明は、前の段落に記載されているような表示装置を有する電気装置に関する。このような電気装置は、移動体電話、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)又は携帯用コンピュータなどの携帯装置、及びパソコン、テレビ又は例えば車のダッシュボード上のディスプレイなどの装置に関し得る。電力消費の問題は、とりわけバッテリ駆動の装置に関係があることに注意されたい。
【００１６】
更に、本発明は、駆動信号によってディスプレイを駆動する方法であり、前記ディスプレイが複数の発光素子を持つ方法であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさと、デューティサイクルとを互いに基づいて調節するステップを有する方法に関する。この方法は、ＰＬＥＤ装置又はＯＬＥＤ装置のみならず、トランジスタ間で特性が異なり得る駆動トランジスタによって供給される電流によって光度が規定される装置により広く適用可能であることに注意されたい。例は、電子発光表示装置(electroluminescent display device)と、電界放出技術に基づくアクティブマトリックス表示装置と、エレクトロクロミックタイプ又はスイッチングミラータイプの表示装置とを含む。
【００１７】
国際特許出願公開公報第WO 02/27700号が、フレーム期間中画素のオン状態のデューティサイクルを調節するドライバ回路を有する表示装置を開示していることに注意されたい。しかしながら、この刊行物においては、特定の画素輝度を得るために、前記駆動信号の大きさを変更せずに、パルス幅変調を用いて前記デューティサイクルが調節される。この刊行物において前記ディスプレイの一様性は論点ではない。
【００１８】
米国特許公報第US2002/084463号は、負荷時間率を利用することによって輝度が制御されるＯＬＥＤディスプレイ用のＣＭＯＳ駆動回路を開示している。ここでも、駆動は、デジタルパルス幅変調によって行なわれ、故に、画素の輝度を変更する手段は開示されていない。更に、ＣＭＯＳ駆動される表示装置の場合は、一般に、トランジスタ間で特性がかなり異なり得るポリシリコン(p-Si)又はアモルファスシリコン(a-Si)駆動トランジスタを利用する表示装置とは対照的に、前記ディスプレイの一様性は問題ではない。標準的なＣＭＯＳドライバは、通常、マイクロディスプレイに適用され、容易には高電圧を取り扱うことが出来ない。
【００１９】
本発明による好ましい実施例を示している添付図面を参照して本発明を更に説明する。本発明による装置及び方法は決してこの特定の好ましい実施例に限定されないことは理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、行及び列の行列内に配設される複数の表示画素３を持つディスプレイ２を有する電気装置１を示している。ディスプレイ１は、主ディスプレイ２と比べて異なる種類又はタイプの情報又はデータを表示するためにウィンドウ又はポップアップ画面としてディスプレイ２上に現れる１つ以上の部分４、５を有し得る。部分４は、例えば、遠隔制御装置（図示せず）を介しての入力が促されるメニュー機能を示すかもしれない。メニュー機能は、装置１のユーザに例えばディスプレイ２のコントラスト及び／又は輝度を調節する選択肢を供給し得る。本発明の実施例によれば、このメニュー機能は、ディスプレイ２又は表示画素３又は表示部分５の一様性を調節するための選択肢も含み得る。他の例においては又は更に、電気装置１は、ディスプレイ２又は表示部分４、５の一様性を調節するためにユーザによって用いられ得る制御ダイヤル又はボタン６を有し得る。単一のディスプレイ中に異なる一様性の表示部分４、５が存在し得る又はユーザによって呼び出され得る。１つのディスプレイ２の中の多数の一様性は、ディスプレイ２の様々な部分４、５を異なるデューティサイクルで動作させることによって達成され得る。ディスプレイ２の残りの部分が、部分４、５と異なる一様性を持つ第３のモードで動作し得ることは分かるであろう。このような応用の例は、例えばビデオ画像部がより低いデューティサイクルの対象となる一方で、静止画部がより高いデューティサイクルで動作するテレビ画面用のピクチャ・イン・ピクチャ（ＰＩＰ）又はマルチメディア用途におけるウィンドウを含む。別の例は、ディスプレイ２の第１部分４がスタンバイ状態にあるかもしれず、ディスプレイ２の第２部分５がアクティブに用いられる移動体電話に関する。一般に、特定の単一のモードで動作するディスプレイ２の部分４、５は、予め規定される必要はなく、制御手段（図２参照）によって規定されるようにフレームごとにディスプレイ２における位置を変更し得ることに注意されたい。
【００２１】
図２は、図１に示されているような電気装置１のディスプレイ２を有する表示装置７を示している。ディスプレイ２は、行選択回路８とデータレジスタ９とを有する。ライン１０を介して受け取られる（ビデオ）画像などのディスプレイ２において呈示されるべき情報又はデータは、制御ユニット１１に入力され、その後、前記情報又はデータは、制御ユニット１１によってライン１２を介してデータレジスタ９の適切な部分に送信される。表示画素３の行の選択は、行選択回路８によってライン１３を介して行なわれる。データは、ライン１４を介してデータレジスタ９から表示画素３に書き込まれる。
【００２２】
図３Ａは、アドレストランジスタＴ１と、記憶コンデンサＣと、発光素子１５に駆動信号を印加する手段Ｔ２とを有する表示画素３の既知の構成を示している。Ｔ２は、p-Siの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であってもよく、発光素子１５は、ＰＬＥＤ又はＯＬＥＤなどの発光ダイオードであってもよい。コンデンサＣの平板の一方及びＴ２のソース電極は電圧供給ライン１６に接続される。
【００２３】
Ｔ２が飽和状態においてバイアスをかけられる場合に、Ｔ２は、μｆｅ・（ＶＧＳ−ＶＴ）２と比例する電流を通す定電流源として振る舞う。ここで、ＶＧＳはＴ２のゲート・ソース電圧であり、ＶＴはしきい値電圧であり、μｆｅはＴ２の電界効果移動度である。その場合、この一定電流はＴ２に接続されるＬＥＤ１５に通される。斯くして、電流源はＴ２のゲートにおける電圧を設定することによってプログラムされる。これは、ライン１３を介してＴ１をオンにし、データレジスタ９からＴ２のゲートに信号電圧を送信することによって例えば25μsという短いアドレス時間の間に達成される。次いで、Ｔ１はオフに切り換えられ、プログラムされた電圧はＴ２のゲートにおいてフレーム時間の残り時間の間保持される。記憶コンデンサＣは、Ｔ１を介して漏電によるこのノードの容易に検出できるほどの放電を防止し、このようにして連続的なＬＥＤ電流を可能にするメモリを形成する一方で、ディスプレイ２の他の行は逐次的に選択される。このアドレス方式はうまく動作するが、電流が（ＶＧＳ−ＶＴ）２とμｆｅとの両方に比例することから、ディスプレイ２内の実質的に各表示画素３のためのＴ２の特性において非常に高い一様性を必要とする。この回路は、数秒オーダの水平クロストーク作用も受けやすい。これらは、アドレス期間中にＴ２及びＬＥＤ１５を通る電流があり、電流を伝える行電極が有限の抵抗を持つことから生じる。従って、電流を伝える行に沿っての電圧降下があり、Ｔ２のソース電圧はもはやうまく規定されず、故にＶＧＳの値は誤っている。図３Ａに示されている構成においては、ｎチャネルトランジスタ（Ｔ３）が電流源Ｔ２及びＰＬＥＤ１５と直列に付加されている。このトランジスタＴ３はアドレス期間中電流の流れを切り、これは上記の電圧プログラミングエラーを減らす。
【００２４】
駆動トランジスタＴ２については、典型的には、5%乃至10%の範囲内のμｆｅ及びＶＴのばらつきが観察される。図３Ｂは、図３Ａに示されているような表示画素３を有するディスプレイ２のシミュレーション結果を示しており、ここで、異なる表示画素３の間の輝度のばらつきＢＶの挙動がＬＥＤ１５の様々なグレーレベルに対してグレーレベルＧＬのパーセンテージとして得られた。グレーレベル又は輝度レベルは、ＬＥＤ１５によって伝達される電流の量の判断基準にはなるが、必ずしも線形関係にはない。特に5%乃至10%の範囲内のμｆｅ及びＶＴのばらつきに対して、異なる表示画素３の間の著しい輝度のばらつきが生じ得ることは、図３Ｂに呈示されているシミュレーション結果から明らかである。一例として、特定の電流の大きさと対応する４というグレーレベルにおいて、ＬＥＤ１５の輝度は、同じ大きさの電流で駆動されながら、隣接するＬＥＤ１５の輝度より80%高いかもしれない（ＬＥＤ１５の駆動トランジスタＴ２の特性に10%の範囲内のばらつきがあると仮定されている点線参照）。異なる表示画素３の間の輝度のばらつきＢＶは、グレーレベルを増大させるにつれて、即ち、ＬＥＤ１５が、より高い電流、即ち、より大きな駆動信号を伝達する場合に減ることに注意されたい。
【００２５】
図４Ａに示されているカレントミラー画素回路は、引き続きアナログモードで動作しながら、Ｔ２の特性のばらつきからもたらされる作用を減らし得る。駆動トランジスタＴ２は、表示画素３のアドレスとＬＥＤ１５の駆動との両方において用いられる。データ入力信号は、電流源Ｉによって示されているライン１４を通じて電圧ではなく電流として印加される。アドレス期間中、駆動トランジスタＴ２は、アドレストランジスタＴ１を介してトランジスタＴ４によってダイオード接続され、ＬＥＤ１５はトランジスタＴ３によって回路から絶縁される。このアドレス期間中、データ入力電流がＴ２に通される一方で、コンデンサＣはＴ２の関連ゲート・ソース電圧ＶＧＳに達するよう充電される。ここで、Ｔ１及びＴ４を開け、Ｔ３を閉じることによって、ドレイン電流がＬＥＤ１５に供給される。コンデンサＣのメモリ機能は、ＬＥＤ電流がライン１４を通じて受け取られるデータ入力電流の完璧なコピーであることを確実にする。
【００２６】
この記載は、図４Ａに示されているような表示画素３の理想的な回路動作に対応する。実際には、例えば、アドレス中の駆動トランジスタＴ２のドレイン・ソース電圧と、駆動中の駆動トランジスタＴ２のドレイン・ソース電圧との間の差に関連して、駆動電流が依然として個々のトランジスタＴ２及びＬＥＤ１５の特性に幾らかの依存性を持つというような問題が誤りを引き起こすであろう。しかしながら、この依存性は電流源画素回路の場合の依存性よりずっと小さいことが分かった。カレントミラー回路の主な利点は、ＶＴ及びμｆｅの開きの影響が低減されることにある。図４Ｂは計算された輝度のばらつきを示している。図３Ｂと比較して、ディスプレイ２全体にわたって輝度のばらつきＢＶの略々一桁の大きさの改善が観察されるが、依然として、高い電流を伝達する表示画素３ほど輝度が一様である。
【００２７】
本発明の要旨は、発光素子１５のグレー値ＧＬによる観察される輝度のばらつきＢＶの挙動が利用されることにある。駆動信号の大きさを調節することによって、所望の又は適切な一様性に関するモードが図３Ｂ又は図４Ｂの曲線上の点に対応して選択され得る。実際に、前記曲線は、一様性に関する利用可能なモードを表わしており、前記利用可能なモードから状況に適している１つ以上の単一のモードが選択され得る又は選択される。駆動信号は、上記のような特定の大きさを持つ電流であってもよいが、発光素子自体によって決定される大きさを持つ電流をもたらす或る大きさの電圧信号であってもよいことに注意されたい。この電圧信号は、例えば、Ｔ２が開スイッチとして作用する場合に実現される。発光素子によって伝達される電流の大きさに基づいてデューティサイクルを調節することによって、例えば、電力消費及び画質が手動で又は自動的に制御され得る。
【００２８】
図５は、電圧アドレスアクティブマトリックス駆動方式のためのデューティサイクルが調節され得る幾つかの方法を示している。デューティサイクルを調節する１つの方法は、表示画素３のＬＥＤ１５に対して、フレーム期間のうちの或るパーセンテージの期間の間電圧源１７によって示されている適切な逆電圧を印加することによるものである。電圧源１７がフレーム期間の例えば20%の期間の間ＬＥＤ１５によって電流が伝達されるのを防止する場合には、80%のデューティサイクルが得られる。電圧源１７によってディスプレイ２の例えば全表示画素３に逆電圧が印加される適切な期間を設定することによって、ディスプレイ２全体の所要のデューティサイクルが得られ得る。同様にして、電力線電圧１６は、デューティサイクルを規定するために調節可能にされ得る。
【００２９】
他の例においては、電流がＬＥＤ１５によって伝達されるのを防止するパワートランジスタなどのスイッチＴ５が利用され得る。スイッチＴ５は、制御ユニット１１によって制御されるデューティサイクル選択ライン１８を通じてアドレスされ得る。制御ユニット１１を介してデューティサイクルを適切にアドレスすることによって、ディスプレイ２の様々な部分４、５のための様々なデューティサイクルが得られ得る。
【００３０】
更に別の代案においては、フレーム期間に付加的なアドレスパルスが差し込まれ得る（例えば、ディスプレイ２はフレームの間に１回ではなく２回以上アドレスされ得る）。この方法においては、サブフレームが作成される。サブフレームの幾つかの間黒い画素と関連するグレーレベルを持つディスプレイ２の部分４、５又はディスプレイ２をアドレスすることによって、ディスプレイ２のデューティサイクルを調整することが可能である。
【００３１】
デューティサイクルを調節する様々な他の方法が既知であることに注意されたい。本発明は、デューティサイクルが変更され得る方法に依拠しない。
【００３２】
ディスプレイ２の一様性に関するモードの選択は、ディスプレイ２のデューティサイクルを（自動的に）調節することによって行なわれ得る。例えばデューティサイクルが低減される場合には、駆動信号の大きさ、即ち、表示画素３のための電流の大きさは、ディスプレイ２又は表示画素３の知覚平均輝度が一定のままであるように制御手段１１によって自動的に増大され得る。電流の大きさの増大は２つの作用を持つ。図３Ｂ及び４Ｂに図示されているような曲線上のより高いグレーレベルへのシフトが得られ、その結果として、ディスプレイ２の一様性が高められる。更に、電流の大きさが増大されることから、一般にＬＥＤ１５の電力消費も同様に増大する。この機構により、例えば、一方のモードはディスプレイの低い一様性及び低電力消費に関し、他方のモードはディスプレイの高い一様性及び高電力消費に関する２つの利用可能なモードを備えるディスプレイ２が考えられ得る。一般に、例えば1%乃至100%の範囲内で連続的に調節され得るデューティサイクルは、電力と一様性とをトレードオフする無数の利用可能なモードをもたらすであろう。これらのモードは幾つかの方法でユーザによって選ばれることができ、前記方法の幾つかは既に図１について記載されている。
【００３３】
ディスプレイ２の一様性と電力消費との間の関係に関して、表示装置７は、例えば、デフォルトで、低いデューティサイクルと高い電力消費とに対応する一様性の高いモードで動作してもよい。しかしながら、バッテリ電力が、ユーザによって定義され得る或るレベル未満に落ちる場合には、表示装置７は、例えば制御手段１１主導で、一様性の低いモードに切り換わってもよく、その結果として、電力消費は低減される。これは、特にバッテリ駆動の電気装置１において実施される場合に、該装置１が電池切れになる前に表示装置７がより長期間用いられ得るという利点を持つ。
【００３４】
他の例においては又は更に、一様性のモードはディスプレイ２の動作状態と関連付けてもよい。ディスプレイ２が例えばスタンバイ状態にある場合には、ディスプレイ２の一様性は低くてもよく、その結果として電力消費は低減される。ディスプレイ２がアクティブ状態に切り換わる場合には、もし制御手段１１がディスプレイ２のアクティブ状態に関してトリガされるならば、表示装置は、デューティサイクルを低減させ、発光素子を通る電流を増大させることによって、ディスプレイ２の高められた一様性に関する別の単一のモードに切り換わるかもしれない。
【００３５】
ディスプレイ２の一様性のためのモードは、ライン１０を通じて制御手段１１によって受け取られるデータのタイプ又は内容に応じて自動的に選択されてもよい。表示されるべき画像が平均して明るい場合には、ディスプレイ２は既に適度な一様性を持っているので、制御手段１１によって選択されるデューティサイクルが増大されるモードを持つことは好ましいかもしれない。結果として、このようなデータが呈示される場合には、電力は節減され得る。しかしながら、表示されるべき画像が平均して暗い場合には、ディスプレイ２の一様性が高められるモードが好ましいかもしれない。このモードは、例えば制御手段１１によって、駆動信号の大きさを増大させ、デューティサイクルを低減させることによって選択される。この方法においては、デューティサイクルは、画像の平均輝度も動的に調節する。更に、この低減されたデューティサイクルは、表示されるべき画像の平均輝度を維持しながら暗い画像において視覚化され得るグレーレベルの数を増大させる。例えばデューティサイクルが10%に低減される場合には、本発明は、暗い画像の知覚輝度レベルの範囲を１０倍小さいセクションに分割することを、これらの追加の輝度レベルを含むデータが利用可能である場合に、可能にする。この方法においては、暗い画像においてより多くのグレーレベルが作成されることができ、斯くして、画質は著しく改善され得る。更に、選択される単一のモードは、例えば符号化形式（例えばＭＰＥＧ符号化）に関する表示されるべきデータの品質と関連があるかもしれない。
【００３６】
一般に、動画が表示されるべきである場合には、ディスプレイ２の一様性は高められるべきである。この機能は、表示されるべきデータの変化の割合を検出し、前記変化の割合に基づいて一様性が高められるようにデューティサイクル及び駆動信号の大きさを調節する制御手段１１を持つことによって実施され得る。
【００３７】
図１について記載されているように、ディスプレイ２は幾つかの部分４、５を持っていてもよく、このような部分４、５の一様性に関して異なるモードが選択され得る。これは、例えば、制御手段１１からデューティサイクル選択ライン１８を通じて部分４及び５を構成する表示画素３のためのスイッチＴ５に異なる適切な信号を送信することによって達成され得る。例えば、部分５は、コンピュータモニタ１のディスプレイ２上にビデオを示すポップアップウィンドウであってもよい。制御手段１１は、ライン１０を通じて受け取られるビデオデータを検出し、デューティサイクル選択ライン１８を介してより低いデューティサイクルで、より大きな駆動信号を用いて駆動されるよう表示部分５を構成する表示画素３に命令する。この方法においては、部分５の一様性は高められる一方で、ディスプレイ２の残りの部分は一様性のより低いモードで動作する。
【００３８】
図６は、上記のような機能を実施するよう適応された表示装置７の概略図を示している。制御手段１１は、例えばデューティサイクル選択ライン１８を介してディスプレイ２又は表示画素３のデューティサイクルを制御するよう適応される。このデューティサイクルは、例えば、ユーザによって制御ボタン６を介して調節され得る。上記のように、デューティサイクルは、他の方法でも、例えば、ライン１０を通じて受け取られるデータを分析することによっても同様に変更され得る。制御手段１１は、調節されたデューティサイクルに基づいてライン１４を通じて送られるべき駆動信号の大きさを調節するよう適応される。一般に、発光素子によって伝達される電流とデューティサイクルとの積は実質的に一定であるが、或る応用例の場合は発光素子を通る電流とデューティサイクルとの両方が低減又は増大されることは除外されないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例による電気装置を示す。
【図２】本発明の実施例によるアクティブマトリックスディスプレイの第１の構成を示す。
【図３Ａ】電圧アドレスアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図３Ｂ】前記表示画素の様々なグレーレベルにおける輝度のばらつきの挙動を示す。
【図４Ａ】電流アドレスアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図４Ｂ】前記表示画素の様々なグレーレベルにおける輝度のばらつきの挙動を示す。
【図５】前記表示画素の前記デューティサイクルを調節するための様々な別法を例示するアクティブマトリックスディスプレイの表示画素の実施例を示す。
【図６】本発明の実施例によるアクティブマトリックスディスプレイの第２の構成を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と前記発光素子に駆動信号を印加する手段とを持つディスプレイを有する表示装置であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさとデューティサイクルとを調節する制御手段が設けられる表示装置。
【請求項２】
前記ディスプレイが、発光ダイオードを有するアクティブマトリックス発光ディスプレイであり、前記駆動信号を印加する手段が、駆動トランジスタであり、各駆動トランジスタが前記発光ダイオードのうちの１つと関連付けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記ディスプレイ又は前記発光素子の一様性に関して複数の利用可能なモードから単一のモードを選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示装置が、該表示装置のユーザによる前記利用可能なモードのうちの１つの選択のための、スイッチ、ダイヤル又はメニュー機能などの選択手段を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記単一のモードが、前記表示装置を有する電気装置の利用可能な電力又は残存電力に基づいて選択されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記単一のモードが、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータ及び／又は前記装置によって受け取られるデータに応じて選択されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記デューティサイクルが前記ディスプレイの平均駆動信号を動的に調節することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記単一のモードが、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータの変化の割合に基づいて選択されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記制御手段が、少なくとも、前記ディスプレイの第１部分のために前記利用可能なモードのうちの第１モードを選択し、該ディスプレイの第２部分のために該利用可能なモードのうちの第２モードを選択することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置を有する電気装置。
【請求項１１】
駆動信号によってディスプレイを駆動する方法であり、前記ディスプレイが複数の発光素子を持つ方法であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさとデューティサイクルとを互いに基づいて調節するステップを有する方法。
【請求項１】
複数の発光素子と前記発光素子に駆動信号を印加する手段とを持つディスプレイを有する表示装置であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさとデューティサイクルとを調節する制御手段が設けられる表示装置。
【請求項２】
前記ディスプレイが、発光ダイオードを有するアクティブマトリックス発光ディスプレイであり、前記駆動信号を印加する手段が、駆動トランジスタであり、各駆動トランジスタが前記発光ダイオードのうちの１つと関連付けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記ディスプレイ又は前記発光素子の一様性に関して複数の利用可能なモードから単一のモードを選択することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示装置が、該表示装置のユーザによる前記利用可能なモードのうちの１つの選択のための、スイッチ、ダイヤル又はメニュー機能などの選択手段を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記単一のモードが、前記表示装置を有する電気装置の利用可能な電力又は残存電力に基づいて選択されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項６】
前記単一のモードが、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータ及び／又は前記装置によって受け取られるデータに応じて選択されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記デューティサイクルが前記ディスプレイの平均駆動信号を動的に調節することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記単一のモードが、前記ディスプレイにおいて表示されるべきデータの変化の割合に基づいて選択されることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記制御手段が、少なくとも、前記ディスプレイの第１部分のために前記利用可能なモードのうちの第１モードを選択し、該ディスプレイの第２部分のために該利用可能なモードのうちの第２モードを選択することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置を有する電気装置。
【請求項１１】
駆動信号によってディスプレイを駆動する方法であり、前記ディスプレイが複数の発光素子を持つ方法であって、前記発光素子のうちの少なくとも１つのための前記駆動信号の大きさとデューティサイクルとを互いに基づいて調節するステップを有する方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図２】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００６−５０６６７８（Ｐ２００６−５０６６７８Ａ）
【公表日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５５２９３６（Ｐ２００４−５５２９３６）
【出願日】平成１５年１０月２７日（２００３．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００４７７０
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４７０６１
【国際公開日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１０月２７日（２００３．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００４７７０
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０４７０６１
【国際公開日】平成１６年６月３日（２００４．６．３）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
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