JP2018087887A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的低輝度でも、所望の色度と実際に得られる色度とのずれが目立たない表示装置を提供する。【解決手段】複数の発光素子を有する表示部と、外部から入力された階調データに応じて複数のメインフレームそれぞれにおいて前記複数の発光素子それぞれを制御する制御部と、を備える表示装置であって、前記複数のメインフレームそれぞれは、複数のサブフレームを有し、前記制御部は、所定のメインフレームにおいて、階調値が最大となるサブフレームの階調値と階調値が最小となるサブフレームの階調値との差が２以上となるように所定の発光素子を点灯させる表示装置。【選択図】図１

Description

本発明は表示装置に関する。
複数の発光素子を有する表示部と、複数の発光素子を異なる階調値で点灯させる制御部と、を備えた表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０１０−０５４９８９号公報
しかしながら、上記従来の表示装置では、階調値が零に近づき低輝度になると、個々の発光素子の点灯期間が短くなり、所望の色度と実際に得られる色度とのずれが目立つ虞がある。
上記の課題は、例えば、次の手段により解決することができる。
複数の発光素子を有する表示部と、外部から入力された階調データに応じて複数のメインフレームそれぞれにおいて前記複数の発光素子それぞれを制御する制御部と、を備える表示装置であって、前記複数のメインフレームそれぞれは、複数のサブフレームを有し、前記制御部は、所定のメインフレームにおいて、階調値が最大となるサブフレームの階調値と階調値が最小となるサブフレームの階調値との差が２以上となるように所定の発光素子を点灯させる表示装置。
比較的低輝度でも、所望の色度と実際に得られる色度とのずれが目立たない表示装置を提供することができる。
実施形態に係る表示装置１の回路図である。 赤色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である。 緑色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である。 青色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である 制御部２０の動作例を説明するタイミングチャートである。 緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４に対する制御をより詳細に説明する図である。 赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４に対する制御をより詳細に説明する図である。 制御部２０の他の動作例を説明するタイミングチャートである。 表１に基づく色度図である。 表２に基づく色度図である。
図１は実施形態に係る表示装置１の回路図である。図１に示すように、表示装置１は表示部１０と制御部２０とを備えている。表示部１０は、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４と、共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２と、電源Ｖと、駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２と、を備えている。複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４、及び青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４からなる。以下、各構成について詳細に説明する。
（複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４）
表示部１０は複数の画素を有している。各画素は、例えば、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４、及び青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４をそれぞれ１つ以上用いて構成される。赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４とは、典型的には、順方向電流２０ｍＡでの発光ピーク波長が６１５ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の波長域にある発光素子をいう。緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４とは、典型的には、順方向電流２０ｍＡでの発光ピーク波長が５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長域にある発光素子をいう。青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４とは、典型的には、順方向電流２０ｍＡでの発光ピーク波長が４５０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の波長域にある発光素子をいう。各発光素子には例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。
図２Ａは赤色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である。図２Ｂは緑色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である。図２Ｃは青色発光素子の時間と出力との関係の一例を示す図である。図２Ａから図２Ｃにおいて、横軸は時間であり、縦軸は出力である。また、図２Ａから図２Ｃにおいて、横軸の１つの目盛りは２００ｎｓである。図２Ａから図２Ｃに示すように、発光素子をパルス駆動させる場合、発光素子の出力は、発光素子の出力の立ち上がり時と立ち下がり時とにおいて不安定になる。以下では、発光素子の出力が安定している状態を定常状態といい、発光素子の出力が不安定にある状態を過渡状態という。また、定常状態にある期間を定常状態期間といい、過渡状態にある期間を過渡状態期間という。定常状態期間が非常に短い場合は、発光素子を所望に近い輝度で点灯させることが難しく、発光素子を所望の色度に近い色度で点灯させることが難しい。１つの点灯期間（発光素子の出力の立ち上がりから立ち下がりまでの期間）は定常状態期間と過渡状態期間により構成される。
赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４は、出力の立ち上がり時間が約４０〜４５ｎｓ程度であり、出力の立ち下がり時間が約５０〜５５ｎｓ程度である。また、青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４は、出力の立ち上がり時間が約６０〜７０ｎｓ程度であり、出力の立ち下がり時間が約８０〜１００ｎｓ程度である。これに対し、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４は、出力の立ち上がり時間が約１３０〜１５０ｎｓ程度であり、出力の立ち下がり時間が約２２０〜２４０ｎｓ程度である。このように、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４に比べて、出力の立ち上がり時間や立ち下がり時間が長い。このため、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４は、点灯期間が非常に短くなると、１つの点灯期間のより多くの区間が過渡状態期間で占められ、定常状態期間が非常に短くなり、これを所望の色度に近い色度で点灯させることが難しくなる。
また、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４に比較して、流れる電流値がばらつくことによって色度がより大きくばらつく傾向にある。この理由の詳細は不明だが、発光素子として主に用いられるのがＬＥＤであることに起因するものと考えられる。つまり、一般的に青色ＬＥＤも緑色ＬＥＤも窒化物半導体からなるが、青色ＬＥＤに比べて緑色ＬＥＤは光を発する活性層にＩｎを多く含み、これに起因して電流値が異なることによる色度の変化が大きいものと考えられる。したがって、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４よりも、定常状態期間における色度と過渡状態期間における色度とが異なりやすく、定常状態期間が非常に短くなると、所望の色度からのずれが大きくなりやすい。
なお、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４は、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４と比べて、出力の立ち上がり時間と立下り時間が比較的短い。このため、点灯期間が非常に短くなっても、定常状態期間は比較的長めに確保される。また、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４は、流れる電流値がばらつくことによる色度のばらつきが比較的小さく、定常状態期間における色度と過渡状態期間における色度とが大きくは異ならない。したがって、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４は、所望の色度に近い色度で点灯させることが比較的容易である。
（共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２）
共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２は、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４の一端に接続される。複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４は、アノードコモンで共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２に接続されてもよいし、カソードコモンで共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２に接続されてもよい。共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２の各々は、途中で枝分かれ、すなわち分岐していてもよい。本実施形態では共通ラインの数を２本としているが、共通ラインの数は１本以上であればよい。
（複数の駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２）
複数の駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２は、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４の他端に接続される。
共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２や駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２には、銅箔などを用いることができる。銅箔とは例えばプリント配線基板の配線の一部のことである。共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２や駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２は、プリント配線基板などにおいて、線状、面状（例：四角状、円状）などの様々な形状に形成することができる。「ライン」としたのは、プリント配線基板などに形成される共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２や駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２の実際の形状を線状に限定する趣旨ではなく、単に回路図において共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２や駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２を模式化した場合にこれを線で表示可能であるからに過ぎない。
（電源Ｖ）
電源Ｖは、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４に電圧を供給する。電源Ｖは、共通ラインの数が２本以上である場合、共通ラインごとに設けられてもよい。ただし、２本以上の共通ラインで電源Ｖを共有することもできる。電源Ｖが２本以上の共通ラインで共有される場合、電源Ｖの電圧は、スタティック制御方式により各共通ラインに常時印加されてもよいし、ダイナミック制御方式により時分割で印加されてもよい。電源Ｖには、例えばシリーズ方式やスイッチング方式などの直流の定電圧源を用いることができる。
（ソースドライバＳＷ１１、ＳＷ１２）
ソースドライバＳＷ１１、ＳＷ１２は、共通ラインＣＯＭ１、ＣＯＭ２と電源Ｖを接続するためのスイッチであり、制御部２０により時分割でＯＮ、ＯＦＦされる。ソースドライバＳＷ１１、ＳＷ１２としては、Ｐチャネル型ＦＥＴやＰＮＰトランジスタを用いることができる。ＦＥＴは、Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒの略である。
（シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６）
シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６は、複数の駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２の各々に接続される。シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６は、複数の駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２をＧＮＤに接続するためのスイッチであり、制御部２０によりＯＮ、ＯＦＦされる。シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６としてはＮＰＮトランジスタやＮチャネル型ＦＥＴなどを用いることができる。駆動ラインＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２に流れる電流は抵抗や定電流源などの素子や装置によって制御することができる。これらの素子や装置は、各シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６とＧＮＤの間、もしくは、各シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６と複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４の間に配置することができる。
（制御部２０）
制御部２０には、ＦＰＧＡ、マイコン、あるいはこれらを組み合わせたものを用いることができる。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。
制御部２０は複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４それぞれを制御する。この制御は、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により行なわれる。すなわち、制御部２０は、シンクドライバＳＷ２１〜ＳＷ２６をＯＮ、ＯＦＦして、所定のパルス幅を有する電圧を複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４に印加することにより、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４を制御する。一例を挙げると、制御部２０は、例えばシンクドライバＳＷ１２とシンクドライバＳＷ２５をＯＮ、ＯＦＦすることにより、電源Ｖ→共通ラインＣＯＭ２→発光素子Ｌ２４→駆動ラインＳＥＧ２２→ＧＮＤの経路に所定のパルス幅の電圧を印加し電流を流す。これにより発光素子Ｌ２４が、所定の時間の間、点灯する。
図３は制御部２０の動作例を説明するタイミングチャートである。図３に示すように、制御部２０は、複数のメインフレームそれぞれにおいて、複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４それぞれを制御する。個々のメインフレームは複数のサブフレームを有し、制御部２０は、個々のサブフレームそれぞれにおいて、所定のパルス幅を有する電圧を複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４に印加する。１つのメインフレームの長さは、複数のメインフレームで映像などを表示する場合は１６．７ｍｓ（６０Ｈｚ）や２０ｍｓ（５０Ｈｚ）であるのが好ましく、テロップを表示する場合は８ｍｓ〜１５ｍｓであるのが好ましい。
個々のサブフレームにおける電圧のパルス幅は、個々のサブフレームの階調値に対応する。階調値が高くなるほどパルス幅は長くなり、階調値が低くなるほどパルス幅は短くなる。パルス幅と階調値との定量的な関係は様々に定義することができる。本実施形態では、階調値「零」はパルス幅「零」に対応するものとし、階調値が零である場合はパルス幅が零になるものとする。なお、本明細書では、発光素子を点灯させない場合でも、「階調値０で発光素子を点灯させる」、あるいは「パルス幅０の電圧を印加し発光素子に電流を流す」と表現することがある。
個々のサブフレームの階調値は外部から入力された階調データに応じて定まる。階調データには、個々のメインフレームの階調値、個々のサブフレームの階調値、及びこれらの階調値を導出できるデータの少なくとも１つが含まれる。一つのメインフレームの階調値は、そのメインフレームを構成する個々のサブフレームの階調値を合計した値に等しい。制御部２０や階調データを出力する外部装置などは、個々のメインフレームの階調値を、そのメインフレームを構成する複数のサブフレームに分配する。表示装置１は、各サブフレームの階調値を記憶する記憶部３０を有してもよい。この場合、制御部２０は、記憶部３０に記憶された階調値に基づいて複数の発光素子Ｌ１１〜Ｌ３４の点灯を制御する。
図４は緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４に対する制御をより詳細に説明する図である。図４中、最も左側に位置する列は１つのメインフレームの階調値を示し、その右に続く４つの列はそのメインフレームを構成する複数のサブフレームの階調値を示す。図３に示す例では、１つのメインフレームが４つのサブフレームから構成される。
制御部２０は、メインフレームの階調値が０または１、あるいは７以上である場合には、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が１以下となるよう、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４の点灯を制御する。例えばメインフレームの階調値が７である場合、階調値が最大となるサブフレームはサブフレーム２、３、４であり、階調値が最小となるサブフレームはサブフレーム１である。サブフレーム２、３、４の階調値は２であり、サブフレーム１の階調値は１であるから、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差は１である。
これに対し、制御部２０は、メインフレームの階調値が２以上６以下である場合においては、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が２以上となるよう、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４の点灯を制御する。例えばメインフレームの階調値が６である場合には、階調値が最大となるサブフレームはサブフレーム２、３、４であり、階調値が最小となるサブフレームはサブフレーム１である。サブフレーム２、３、４の階調値２であり、サブフレーム１の階調値は０であるから、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差は２である。
図５は赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４に対する制御をより詳細に説明する図である。図５においても、図４の場合と同様に、最も左側に位置する列は１つのメインフレームの階調値を示し、その右に続く４つの列はそのメインフレームを構成する複数のサブフレームの階調値を示す。図５に示す例でも、図４に示す例の場合と同様に、１つのメインフレームは４つのサブフレームから構成される。
制御部２０は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４に関しては、メインフレームの階調値がどのような値をとる場合であっても、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が１以下となるよう、その点灯を制御する。例えばメインフレームの階調値が６である場合には、階調値が最大となるサブフレームはサブフレーム２、４であり、階調値が最小となるサブフレームはサブフレーム１、３である。サブフレーム２、４の階調値２であり、サブフレーム１、３の階調値は１であるから、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差は１である。
青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４に対する制御は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４に対する制御と同じであるため図示及び説明を省略する。
以上のとおり、制御部２０は、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４に対しては、メインフレームの階調値が２以上６以下である場合において、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が２以上となるよう、点灯を制御する。このようにすれば、メインフレームの階調値が低く、すべてのサブフレームに対して十分な大きさの階調値を分配することができない場合（いずれのサブフレームにおいても所望の色度が得られない場合）であっても、階調値が最大となるサブフレームにおいては、比較的高い階調値で緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を点灯させることができる。加えて、階調値が最小となるサブフレームにおいては、定常状態期間に対する過渡状態期間の割合が増えるため色調はずれやすくなるが、他のサブフレームに比較して、発光素子が点灯される期間そのものが短く、または点灯されないものとなるため、そのずれは目立ちにくい。したがって、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を、１つのメインフレーム全体で見たときに、所望に近い色度で緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を点灯させることができる。なお、階調値が最大となるサブフレームの階調値は高くなるが、階調値が最小となるサブフレームの階調値が低く抑えられるため、メインフレーム全体の階調値は維持される。
制御部２０は、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４に対しては、メインフレームの階調値がどのような値をとる場合であっても、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が１以下となるよう、その点灯を制御する。このようにすれば、発光素子が連続して非点灯となる時間が短くなるため、フリッカー現象（表示がちらつく現象）を抑制することができる。なお、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４は、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４と比較して、点灯期間が短い場合でも、点灯期間全体に占める定常状態期間の割合が多い。このため、上記の方法で点灯を制御しても、比較的容易に、所望の色度に近い色度を得ることができる。
以上により、本実施形態によれば、比較的低輝度でも、所望の色度と実際に得られる色度とのずれが目立たない表示装置を提供することができる。
階調値が最大となるサブフレームにおけるパルス幅は１００ｎｓよりも長いことが好ましく、２００ｎｓよりも長いことがさらに好ましい。このようにすれば、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４であっても、定常状態期間の割合を増加させることができるので、所望に近い色度で点灯させることができる。
階調値が最大となるサブフレームでは１つの点灯期間全体に占める定常状態期間の割合が５０％以上であることが好ましい。このようにすれば、階調値が最大となるサブフレームにおいて、より一層、所望に近い色度で緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を点灯させることができる。また、階調値が最小となるサブフレームでは１つの点灯期間全体に占める定常状態期間の割合が５０％未満であることが好ましい。このようにすれば、階調値が最小となるサブフレームにおいては、他のサブフレームに比較して、発光素子が点灯される期間そのものがより短くなり、または点灯されないものとなるため、１つのメインフレーム全体で見たときに、より一層、所望に近い色度で緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を点灯させることができる。
本実施形態では、緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を所定の発光素子として、赤色発光素子Ｌ１１〜Ｌ１４や青色発光素子Ｌ３１〜Ｌ３４とは異なる制御を行う。しかし、すべての発光素子を、所定の発光素子として、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が２以上となるよう、点灯を制御してもよい。このようにすれば、点灯制御方法を共通化することができるため、発光素子の制御を簡略化することができる。
本実施形態では、階調値が２以上６以下となるメインフレームを所定のメインフレームとして、階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が２以上となるよう緑色発光素子Ｌ２１〜Ｌ２４を制御するものとした。しかしながら、この制御をどのメインフレームで行うのかについては、適宜定めることができる。また、すべてのメインフレームにおける制御をこの方法で行ってもよい。ただし、本実施形態は、１つメインフレームの階調値をこのメインフレームを構成する複数のサブフレームそれぞれに均等に割り当てたと仮定した場合（均等に割り当てることができない場合は階調値が最大となるサブフレームの階調値と、階調値が最小となるサブフレームの階調値と、の差が１以下となるよう割り当てたと仮定した場合）に、複数のサブフレームの少なくとも１つにおける階調値が、対象となる発光素子を所望の色度で点灯させることが難しい階調値となる場合に特に効果がある。
［制御部２０の他の動作例］
図６は制御部２０の他の動作例を説明するタイミングチャートである。図６に示すように、制御部２０は、所定のメインフレームが、階調値が最大となるサブフレームを複数有するとともに、階調値が最小となるサブフレームを複数有する場合には、階調値が最大となるサブフレームと、階調値が最小となるサブフレームと、が交互になるよう、所定の発光素子を点灯させることが好ましい。つまり、メインフレームの階調値が４である場合には、例えば、サブフレーム１、３の階調値が０となり、サブフレーム２、４の階調値が２となるよう制御を行うことが好ましい。このようにすれば、交互に位置しない場合、例えば、サブフレーム１、２の階調値が２であり、サブフレーム３、４の階調値が０である場合と比較して、発光素子が連続して非点灯となる時間が短くなり、フリッカー現象（表示がちらつく現象）を抑制することができる。
［実施例に係る表示装置］
次に、実施例に係る表示装置について説明する。
実施例に係る表示装置は、縦横４ｍｍの間隔で配置される１７２８個の発光素子と、横方向に配置される２４本の共通ラインと、縦方向に配置される２１６本（７２本×３色）の駆動ラインと、電源としての直流５Ｖの定電圧源と、制御部としてのＦＰＧＡと、ソースドライバとしてのＰチャネル型ＦＥＴと、シンクドライバとしての定電流駆動のＮＰＮトランジスタと、を有する。
表示装置は５７６個の画素を有し、それぞれの画素が１個の赤色発光素子、１個の緑色発光素子、及び１個の青色発光素子からなる。換言すると、１７２８個の発光素子は、５７６個の赤色発光素子、５７６個の緑色発光素子、及び５７６個の青色発光素子からなる。シンクドライバは、赤色発光素子には１６．８ｍＡの電流を流し、緑色発光素子には１８．７ｍＡの電流を流し、青色発光素子には１６．８ｍＡの電流を流すように設定されている。共通ラインは発光素子のアノード側に接続され、駆動ラインは発光素子のカソード側に接続される。
各共通ラインには、ダイナミック点灯方式により、時分割で電圧が印加される。Ｄｕｔｙ比は１／２４であり、１つの共通ラインに電圧が印加されている時間は４７．９ｕｓであり、どの共通ラインにも電圧が印加されていない時間は１０ｕｓである。ここで、（４７．９μｓ＋１０μｓ）×２４Ｄｕｔｙ＝１．３８９ｍｓであるため、１つのサブフレームの長さは１．３８９ｍｓである。
１つのメインフレームは３２個のサブフレームで構成される。１．３８９ｍｓ×３２＝４４．４ｍｓであるため、１つのメインフレームの長さは４４．４ｍｓである。
各サブフレームの階調値はパルス幅変調により６４段階（０〜６３）に制御できるものとする。メインフレーム全体の階調値は、サブフレーム数３２×６４段階＝２０４８段階（０〜２０４７）に制御することができる。パルス幅と階調値とは、パルス幅＝階調値×７２．９ｎｓの関係にあるものとする。
緑色発光素子については、パルス幅が１１６６．７ｎｓ以上の電圧、すなわち、階調値１６以上の電圧（１１６６．７ｎｓ／７２．９ｎｓ≒１６）を印加することで、所望の色度（パルス幅が十分に大きい時の色度。以下、本実施例において同じ。）に近い色度を得ることができるものとする。他方、赤色及び青色発光素子については、パルス幅が７２．９ｎｓ以上の電圧、すなわち、階調値１以上の電圧（７２．９ｎｓ／７２．９ｎｓ＝１）を印加することにより所望の色度に近い色度を得ることができるものとする。
以上の表示装置において、１つのメインフレーム全体における緑色発光素子の階調値が、１０２４である場合と３２である場合とについて検討する。
メインフレーム全体の階調値が１０２４である場合には、メインフレーム全体の階調値１０２４を各サブフレームに均等配分し、各サブフレームにおいて緑色の発光素子を階調値３２（メインフレーム全体の階調値１０２４／サブフレーム数３２＝３２）で点灯させるものとする。このため、各サブフレームにおけるパルス幅は２３３３．３ｎｓ（７２．９ｎｓ×階調値３２＝２３３３．３ｎｓ）であり、緑色の発光素子は所望の色度で点灯する。
メインフレーム全体の階調値が３２である場合には、メインフレーム全体の階調値３２を各サブフレームに均等配分すると、各サブフレームにおける階調値が１（メインフレーム全体の階調値３２／サブフレーム数３２＝１）となる。このため、各サブフレームにおけるパルス幅は７２．９ｎｓ（７２．９ｎｓ×階調値１＝７２．９ｎｓ）であり、緑色の発光素子の色度はすべてのサブフレームにおいて不安定になり所望の色度が得られない。そこで、制御部は、１つのメインフレーム全体の階調値が３２である場合は、階調値０（所望の色度が得られない階調値）のサブフレームと階調値２（所望の色度に近い色度が得られる階調値）のサブフレームとが交互になるよう緑色発光素子を点灯させるものとする。
なお、制御部は、１つのメインフレーム全体における緑色発光素子の階調値が１０２４である場合と３２である場合とのいずれの場合においても、赤色及び青色発光素子については、すべてのサブフレームにおいて階調値１にて点灯制御を行うものとする。
以上の点灯制御により得られる色度を以下の表１に示し、表１に基づく色度図を図７に示す。
Figure 2018087887
 ここで、表１中、「Ｒｅｄ」は赤色発光素子から得られる色度を示し、「Ｇｒｅｅｎ」は緑色発光素子から得られる色度を示し、「Ｂｌｕｅ」は青色発光素子から得られる色度を示す。また、「Ｗｈｉｔｅ」はすべての発光素子から得られる色度を示す。すなわち、「Ｗｈｉｔｅ」は、赤色発光素子から得られる色度と、緑色発光素子から得られる色度と、「Ｂｌｕｅ」は青色発光素子から得られる色度と、を合成した色度を示す。
表１に示されるとおり、実施例に係る表示装置では、緑色発光素子のメインフレーム全体における階調値が３２である場合にはｘ値＝０．２４１、ｙ値＝０．７０８となり、１０２４である場合にはｘ値＝０．２０９、ｙ値＝０．７２０となる。したがって、緑色発光素子のメインフレーム全体の階調値が３２である場合と１０２４である場合とにおいて、ｘ値については０．０３２（０．０３２＝０．２４１−０．２０９）のずれが生じ、ｙ値については０．０１２（０．０１２＝０．７２０−０．７０８）のずれが生じる。なお、それぞれの発光素子の輝度は、階調値が３２である場合、「Ｗｈｉｔｅ」が７．２ｃｄ／ｍ２、「Ｒｅｄ」が１．３ｃｄ／ｍ２、「Ｇｒｅｅｎ」が５．２ｃｄ／ｍ２、「Ｂｌｕｅ」が０．５ｃｄ／ｍ２であり、階調値が１０２４である場合、「Ｗｈｉｔｅ」が２０６．５ｃｄ／ｍ２、「Ｒｅｄ」が４８．８ｃｄ／ｍ２、「Ｇｒｅｅｎ」が１４１．０ｃｄ／ｍ２、「Ｂｌｕｅ」が１６．４ｃｄ／ｍ２である。
次に、比較例に係る表示装置について説明する。
比較例に係る表示装置は、緑色発光素子の点灯制御の点で、実施例に係る表示装置と相違する。その他の構成は実施例に係る表示装置と同様である。具体的に説明すると、比較例では、緑色発光素子のメインフレーム全体における階調値が３２である場合においても、メインフレーム全体の階調値を各サブフレームに均等配分し、すべてのサブフレームにおいて緑色発光素子を階調値１（色度が安定しない階調値）で点灯させるものとする。このような点灯制御により得られる色度を以下の表２に示し、表２に基づく色度図を図８に示す。
Figure 2018087887
表２に示されるとおり、比較例に係る表示装置では、緑色発光素子の色度が、緑色発光素子のメインフレーム全体における階調値が３２である場合にはｘ値＝０．２６３、ｙ値＝０．６９９となり、１０２４である場合にはｘ値＝０．２０８、ｙ値＝０．７２１となる。したがって、緑色発光素子のメインフレーム全体の階調値が３２である場合と１０２４である場合とにおいて、ｘ値については０．０５５（０．０５５＝０．２６３−０．２０８）のずれが生じ、ｙ値については０．０２２（０．０２２＝０．７２１−０．６９９）のずれが生じる。なお、それぞれの発光素子の輝度は、階調値が３２である場合、「Ｗｈｉｔｅ」が８．０ｃｄ／ｍ２、「Ｒｅｄ」が１．３ｃｄ／ｍ２、「Ｇｒｅｅｎ」が５．９ｃｄ／ｍ２、「Ｂｌｕｅ」が０．５ｃｄ／ｍ２であり、階調値が１０２４である場合、「Ｗｈｉｔｅ」が２０４．９ｃｄ／ｍ２、「Ｒｅｄ」が４８．５ｃｄ／ｍ２、「Ｇｒｅｅｎ」が１４０．９ｃｄ／ｍ２、「Ｂｌｕｅ」が１６．４ｃｄ／ｍ２である。
以上のとおり、比較例に係る表示装置では、緑色発光素子のメインフレーム全体の階調値が３２である場合と１０２４である場合とにおいて、ｘ値について０．０５５のずれが生じ、ｙ値について０．０２２のずれが生じる。しかしながら、実施例に係る表示装置によれば、当該ずれを、ｘ値については０．０３２にまで抑制し、ｙ値については０．０１２にまで抑制することができる。したがって、実施例に係る表示装置によれば、比較例に係る表示装置よりも、メインフレーム全体が低階調値である場合において、緑色発光素子の色度を所望の色度に近づけることができる。
以上、実施形態及び実施例について説明したが、これらの説明は、一例に関するものであり、特許請求の範囲に記載した構成を何ら限定するものではない。
本発明に係る表示装置は、例えば大型テレビや交通情報を表示する掲示板などに利用できる。
１ 表示装置
１０ 表示部
２０ 制御部
３０ 記憶部
ＬＥＤ１１〜３４ 発光素子
ＣＯＭ１〜２ 共通ライン
ＳＥＧ１１〜ＳＥＧ３２ 駆動ライン
Ｖ 電源
ＳＷ１１〜１２ ソースドライバ
ＳＷ２１〜ＳＷ２６ シンクドライバ

Claims (7)

  1. 複数の発光素子を有する表示部と、外部から入力された階調データに応じて複数のメインフレームそれぞれにおいて前記複数の発光素子それぞれを制御する制御部と、を備える表示装置であって、
    前記複数のメインフレームそれぞれは、複数のサブフレームを有し、
    前記制御部は、所定のメインフレームにおいて、階調値が最大となるサブフレームの階調値と階調値が最小となるサブフレームの階調値との差が２以上となるように所定の発光素子を点灯させる表示装置。
  2. １つのメインフレームを構成する複数のサブフレームそれぞれに分配すべき階調値を記憶する記憶部を有し、
    前記制御部は、前記記憶部に記憶された階調値に基づいて、前記複数の発光素子それぞれを点灯させる請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記制御部は、前記所定のメインフレームにおいて、
    前記階調値が最大となるサブフレームで、点灯期間全体に対する定常状態期間の割合が５０％以上となるように前記所定の発光素子を点灯させ、かつ、
    前記階調値が最小となるサブフレームで、点灯期間全体に対する定常状態期間の割合が５０％未満となるように前記所定の発光素子を点灯させる請求項１又は２に記載の表示装置。
  4. 前記所定のメインフレームは、前記階調値が最大となるサブフレームを複数有するとともに、前記階調値が最小となるサブフレームを複数有し、
    前記制御部は、前記所定のメインフレームにおいて、
    前記階調値が最大となるサブフレームと、前記階調値が最小となるサブフレームと、が交互になるよう、前記所定の発光素子を点灯させる請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。
  5. 前記制御部は、前記複数の発光素子にパルス幅変調によって電圧を印加し、
    前記階調値が最大となるサブフレームにおけるパルス幅は１００ｎｓよりも長い請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
  6. 前記複数の発光素子は緑色発光素子を含む、
    請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
  7. 前記表示部は複数の画素を有し
    前記複数の画素の各々は、赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子をそれぞれ１つ以上用いて構成され、
    前記所定の発光素子は緑色発光素子を含む、
    請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
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