JP4561856B2

JP4561856B2 - 表示装置及びその駆動方法

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Publication number: JP4561856B2
Application number: JP2008088680A
Authority: JP
Inventors: 潤小倉
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2028-03-28
Also published as: JP2009244411A

Description

本発明は、表示画素に発光素子を用いた表示装置に関し、特に、発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた表示装置に関する。

発光素子である有機ＥＬ素子は、基板上にアノード、ＥＬ層、カソードの順に積層した積層構造となっており、アノードとカソードとの間に電圧が印加されるとＥＬ層に正孔及び電子が注入され、ＥＬ層で電界発光する。ＥＬ層の発光が有機ＥＬ素子の設けられている基板を光透過して表示するように設計したＥＬ素子をボトムエミッション型といい、一方、有機ＥＬ素子が設けられている基板と反対側から外部に出射するように設計したＥＬ素子をトップエミッション型という。

一方、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬディスプレイは、大きく分けて、パッシブ駆動方式のものと、アクティブマトリクス駆動方式のものに分類することができる。アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイは、非常に高いコントラストや広視野角特性さらには優れた動画特性など、極めて優れた表示特性を有している。

また、消費電力に関しても、有機ＥＬディスプレイは自発光デバイスであり、表示点灯率（Average Picture Level）を制御することで低消費電力化を図ることが可能である。さらに、ディマー機能（自動調光機能）を持たせることにより、例えば使用時と待機状態時によって最大輝度を変化させるような処理（ABC: Automatic Brightness Control）をすると、有機ＥＬ素子の発光に消費される電力を抑えることができる。

アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬディスプレイでは、一画素につき一又は複数の薄膜トランジスタが設けられており、薄膜トランジスタによって有機ＥＬ素子を発光させる。例えば、特許文献１に記載されたディスプレイパネルにおいては、表示データに応じた信号電圧がゲート電極に印加されて有機ＥＬ素子に電流を流す駆動トランジスタと、この駆動トランジスタのゲート電極に表示データに応じた信号電圧を供給するためのスイッチングを行う選択トランジスタとの、２つの薄膜トランジスタが画素ごとに設けられている。
特開２００２−１５６９２３号公報

ところで、有機ＥＬ素子を発光させる電流に関しては、有機ＥＬディスプレイ全面最大発光時に必要な電流値とディマー時に必要な電流値との間に例えば２桁以上の差異がある。従って、高輝度表示を可能にするように駆動回路を設計すると、ディマー時の駆動回路の消費電力が最適化されないという問題が生じる。ディマー時の低輝度側使用の方が常態であるようなアプリケーションにおいては、この問題は重大である。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、高輝度表示と低消費電力を両立できる表示装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明による表示装置は、
発光素子を有する表示画素を有し、該表示画素を表示データに応じて駆動する表示装置であって、
前記表示データが最高階調であるときに前記表示画素の前記発光素子に設定される最高輝度が第１の輝度に設定される第１の表示モードと、前記最高輝度が、前記第１の輝度より低い第２の輝度に設定される第２の表示モードと、を有し、
前記表示画素に接続される選択ライン、データライン、及び、電源ラインと、
ドライバ駆動電圧に基づいて前記表示画素を駆動するための駆動制御信号を生成し、前記選択ライン及び前記データラインに印加するゲート駆動回路及びデータ駆動回路と、
発光駆動電圧を前記電源ラインに印加する電源駆動回路と、
前記第１の表示モードに対応し、前記表示画素の前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる電圧値を有する第１発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる値に設定する第１ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給する第１の電源回路と、
前記第２の表示モードに対応し、前記表示画素の前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる電圧値を有する、前記第１発光駆動電圧より低い電位の電圧値を有する第２発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる値に設定する、前記第１ドライバ駆動電圧より絶対値が小さい第２ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給する第２の電源回路と、
前記表示モードの切り替えに対応して、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に、前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替える切替回路と、
を備え、
前記第１の電源回路は、前記発光素子の駆動用に外部より供給される発光素子駆動用電源電圧に基づいて前記第１発光駆動電圧及び前記第１ドライバ駆動電圧を生成し、
前記第２の電源回路は、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路のロジック回路の駆動用に外部より供給される、前記発光素子駆動用電源電圧より低い電位を有するロジック回路駆動用電源電圧に基づいて前記第２発光駆動電圧及び前記第２ドライバ駆動電圧を生成することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明による表示装置において、
前記表示装置は、複数の前記表示画素が２次元配列され、該各表示画素に接続されて、複数の前記選択ラインが行方向に配設され、複数の前記データラインが列方向に配設され、前記電源ラインが前記複数の表示画素に共通に接続されて設けられた表示エリアを有し、
前記ゲート駆動回路は、前記各選択ラインに、前記駆動制御信号として選択信号を印加して、該各選択ラインに接続される表示画素を選択状態に設定し、
前記データ駆動回路は、前記各データラインに、前記駆動制御信号として前記各表示画素の前記発光素子を前記表示データに応じた輝度で発光させる駆動信号を印加し、
前記ドライバ駆動電圧は、少なくとも、前記ゲート駆動回路に印加されて、前記選択信号のハイレベル電圧及びローレベル電圧の設定に用いられる電圧であることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明による表示装置において、
前記ドライバ駆動電圧は、更に、前記データ駆動回路に印加されて、前記駆動信号のハイレベル電圧及びローレベル電圧の設定に用いられる電圧を含むことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明による表示装置において、
前記表示画素は、前記発光素子と、電流路の一端が前記発光素子の一端に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された発光制御トランジスタと、制御端子が前記選択ラインに接続され、電流路の一端が前記発光制御トランジスタの制御端子に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された駆動制御トランジスタと、電流路の一端が前記データラインに接続され、電流路の他端が前記発光制御トランジスタの電流路の他端及び前記発光素子の一端に接続され、制御端子が前記選択ラインに接続された選択制御トランジスタと、前記駆動制御トランジスタの制御端子と電流路の一端との間に設けられた保持容量と、を備えることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明による表示装置において、
前記切替回路は、前記表示データに応じて前記表示画素の前記発光素子に設定される発光輝度の最高値に応じて、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替えることを特徴とする。
また、前記の目的を達成するために、本発明の請求項６記載の発明による表示装置の駆動方法は、
発光素子を有する表示画素を表示データに応じて駆動する表示装置の駆動方法であって、
前記表示装置は、前記表示データが最高階調であるときに前記表示画素の前記発光素子に設定される最高輝度が第１の輝度に設定される第１の表示モードと、前記最高輝度が、前記第１の輝度より低い第２の輝度に設定される第２の表示モードと、前記表示画素に接続される選択ライン、データライン、及び、電源ラインと、ドライバ駆動電圧に基づいて前記表示画素を駆動するための駆動制御信号を生成し、前記選択ライン及び前記データラインに印加するゲート駆動回路及びデータ駆動回路と、発光駆動電圧を前記電源ラインに印加する電源駆動回路と、電源回路としての第１の電源回路と第２の電源回路とを有し、
前記表示モードの切り替えに応じて、前記表示モードが前記第１の表示モードであるとき、前記電源回路として前記第１の電源回路を選択するように切り替え、該第１の電源回路において、前記発光素子の駆動用に外部より供給される発光素子駆動用電源電圧に基づいて、前記表示画素の前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる電圧値を有する第１発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる値に設定する第１ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給し、
前記表示モードが前記第２の表示モードであるとき、前記電源回路として前記第２の電源回路を選択するように切り替え、該第２の電源回路において、前記駆動回路のロジック回路の駆動用に外部より供給される前記発光素子駆動用電源電圧より低い電位を有するロジック回路駆動用電源電圧に基づいて、前記表示画素の前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる電圧値を有する、前記第１発光駆動電圧より低い電位の電圧値を有する第２発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる値に設定する、前記第１ドライバ駆動電圧より絶対値が小さい第２ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給することを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明による表示装置の駆動方法において、
前記表示モードが前記第１の表示モードであるとき前記第１の電源回路を選択するように切り替え、第２の表示モードであるとき前記第２の電源回路を選択するように切り替える動作は、前記表示データに応じて前記各表示画素の前記各発光素子に設定される発光輝度の最高値に応じて、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替える動作を含むことを特徴とする。

本発明によれば、複数の電源回路を切り替えて使用することにより、高輝度表示と低消費電力を両立できる表示装置を提供することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる一実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式のディスプレイモジュール１０の概略構成を示す図である。

該ディスプレイモジュール（表示装置）１０は、複数の画素をマトリクス状に配列した表示エリア１２と、該表示エリア１２近傍に配置されたドライバ回路（駆動回路）１４とを備える。

表示エリア１２は、互いに平行となるように配列されたｎ本（複数本）のデータライン１６と、該データライン１６に対して直交し且つ互いに平行となるように配列されたｍ本（複数本）のゲートライン１８と、該ゲートライン１８のそれぞれの間においてゲートライン１８と平行となるように配列されたｍ本（複数本）のアノードライン２０と、前記データライン１６及びゲートライン１８に沿ってマトリクス状となるよう配列された複数（ｍ×ｎ）の表示画素Ｐｘと、所定の電位（例えば、アナロググランドＶＳＳＡ）が印加される共通配線２２と、を備える。なお、前記ｍ，ｎは２以上の自然数である。

前記データライン１６には、ドライバ回路１４のデータドライバ（データ駆動回路）２４から、表示データに応じた信号電圧である駆動電圧が印加される。また、前記ゲートライン１８には、ドライバ回路１４のゲートドライバ（ゲート駆動回路）２６から、ハイレベルがゲート選択電圧ＶＧＨで、ローレベルがゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ又はＶＧＬ＿Ｈの電位を持つ走査電圧であるゲート出力が印加される。そして、前記アノードライン２０には、ドライバ回路１４のアノードドライバ（電源駆動回路）２８から、ハイレベルが発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ又はＶｓｃ＿Ｈで、ローレベルが例えばアナロググラウンドＶＳＳＡの電位を持つ電源電圧（アノード出力）が印加される。なお、前記ゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ又はＶＧＬ＿Ｈ、発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ，Ｖｓｃ＿Ｈについては後述する。

前記表示画素Ｐｘは何れも同一に構成されているので、図１では代表して１つのみを示している。

表示画素Ｐｘは、発光素子としての有機ＥＬ素子３０と、有機ＥＬ素子３０の近傍に配置された、例えば３つのＮチャネル型のアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（以下単にトランジスタと記述する。）Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と、キャパシタＣ_sと、を備えて構成された画素駆動回路と、を備える。以下では、トランジスタＭ１を駆動制御トランジスタＭ１、トランジスタＭ２を書込制御トランジスタＭ２、トランジスタＭ３を発光制御トランジスタＭ３と称する。また、キャパシタＣ_sを保持容量Ｃ_sと称する。

駆動制御トランジスタＭ１においては、そのソース電極が発光制御トランジスタＭ３のゲート電極及び保持容量Ｃ_sの一方の電極に接続され、ドレイン電極が発光制御トランジスタＭ３のドレイン電極及びアノードライン２０に接続され、ゲート電極が書込制御トランジスタＭ２のゲート電極及びゲートライン１８に接続されている。

発光制御トランジスタＭ３においては、そのソース電極が有機ＥＬ素子３０のアノード電極、書込制御トランジスタＭ２のドレイン電極及び保持容量Ｃ_sの他方の電極に接続され、ドレイン電極が駆動制御トランジスタＭ１のドレイン電極及びアノードライン２０に接続され、ゲート電極が駆動制御トランジスタＭ１のソース電極及び保持容量Ｃ_sの一方の電極に接続されている。

有機ＥＬ素子３０においては、そのアノード電極が書込制御トランジスタＭ２のドレイン電極、発光制御トランジスタＭ３のソース電極及び保持容量Ｃ_sの他方の電極に接続され、カソード電極が共通配線２２に接続されている。

一方、ドライバ回路１４においては、前述したデータドライバ２４、ゲートドライバ２６及びアノードドライバ２８に加え、インターフェイス（以下、Ｉ／Ｆと略記する。）ブロック３２、ロジック電源生成回路３４、タイミングジェネレータ（以下、ＴＧと略記する。）３６、ロジック回路３８及び駆動電源生成回路４０を備える。

Ｉ／Ｆブロック３２は、外部から供給されるインターフェイス電源ＶＤＤＩＯによって動作するもので、デジタルデータとして外部から送られてくる映像信号データ入力や制御コマンド等を受けて、ロジック回路３８に供給する。ロジック電源生成回路３４は、外部から供給されるロジック電源電圧ＶＤＤＤを基に前記ロジック回路３８を動作させるためのロジック電圧を生成する。ＴＧ３６は、外部から供給されるドットクロックＤＣＬＫに基づいて、ロジック回路３８及び駆動電源生成回路４０の動作タイミングを制御する。

ロジック回路３８は、前記Ｉ／Ｆブロック３２からのデジタルデータに従って、前記データドライバ２４、ゲートドライバ２６及びアノードドライバ２８の制御を行う。

即ち、前記ゲートドライバ２６は、駆動電源生成回路４０で生成されたゲート選択電圧ＶＧＨ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ又はＶＧＬ＿Ｈを用いて、前記表示エリア１２における各ゲートライン１８に順次走査信号電圧（ゲート出力）を印加して、各行の各表示画素Ｐｘを順次選択状態に設定する走査駆動手段であり、前記ロジック回路３８は、その走査タイミングを制御する。

また、前記データドライバ２４は、駆動電源生成回路４０で生成された負極性のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ又はＶＥＥ＿Ｈを用いて、前記ゲートドライバ２６によって選択状態に設定された表示エリア１２の行の各表示画素Ｐｘに対して表示データに応じた信号電流であるデータ出力を生成して供給する信号駆動手段であり、前記ロジック回路３８は、外部からの映像信号データ入力に基づいて表示データを生成する。なお、データドライバ２４は、特に図示はしていないが、予め設定された複数の階調電圧に基づいて表示信号の階調値に応じた負極性の信号電圧を生成するＤ／Ａコンバータと、信号電圧の階調毎の値（γ特性と呼ぶ）を適宜設定するγ回路と、信号電圧を電流成分に変換する電圧電流変換回路と、を有しており、前記複数の負極性の階調電圧が前記駆動電源生成回路４０からのデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ又はＶＥＥ＿Ｈを基に生成される。なお、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ又はＶＥＥ＿ＨとアナロググランドＶＳＳＡは、ＶＥＥ＿Ｈ＜ＶＥＥ＿Ｌ＜ＶＳＳＡの関係となっている。

前記アノードドライバ２８は、駆動電源生成回路４０で生成された発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ，Ｖｓｃ＿Ｈを用いて、アノード出力をアノードライン２０に印加するものであり、前記ロジック回路は、その印加タイミングを制御する。

前記駆動電源生成回路４０は、外部から供給されるアナログ電源Ｖｓｃ，ＶＤＤＡを基に、当該ディスプレイモジュール１０の各部に供給する各種電圧を生成する。即ち、前記データドライバ２４に供給するデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ，ＶＥＥ＿Ｈ、前記ゲートドライバ２６に供給するゲート選択電圧ＶＧＨ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ，ＶＧＬ＿Ｈ、前記アノードドライバ２８に供給する発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ，Ｖｓｃ＿Ｈ、等を生成する。

以上のような構成を有するディスプレイモジュール１０では、表示エリア１２の各表示画素Ｐｘの画素駆動回路において、３個のトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３をオン、オフ制御することにより、以下に示すように、有機ＥＬ素子３０を発光制御するように構成されている。

即ち、有機ＥＬ素子３０の発光駆動制御は、例えば、一走査期間を１サイクルとして、該一走査期間内に、特定のゲートライン１８に接続された各表示画素を選択して表示データの輝度階調に対応する駆動電圧に応じた信号電流を書き込み、該信号電流に対応する電圧を信号電圧として保持する書込動作期間（又は、表示画素の選択期間）と、該書込動作期間に書き込み、保持された信号電圧に基づいて、上記表示データに応じた駆動電流を有機ＥＬ素子３０に供給して、所定の輝度階調で発光動作させる発光動作期間（又は、表示画素の非選択期間）と、を設定することにより実行されるなお、一走査期間＝書込動作期間＋発光動作期間であり、各行ごとに設定される書込動作期間は、相互に時間的な重なりが生じないように設定される。

表示画素への書込動作期間においては、前記ドライバ回路１４のゲートドライバ２６から特定の行のゲートライン１８に対して、ハイレベル（ゲート選択電圧ＶＧＨ＿Ｌ又はＶＧＨ＿Ｈ）のゲート出力が印加されると共に、前記ドライバ回路１４のアノードドライバ２８から当該行のアノードライン２０に対して、ローレベルの所定の電位（例えば、アナロググランドＶＳＳＡ）が印加される。また、このタイミングに同期して、データドライバ２４により取り込まれた当該行の各表示画素に対応する表示データの輝度階調に対応する負極性の電圧値を有する駆動電圧が各データライン１６に供給される。

これにより、表示画素Ｐｘの画素駆動回路を構成する駆動制御トランジスタＭ１及び書込制御トランジスタＭ２がオン動作して、アナロググランドＶＳＳＡが発光制御トランジスタＭ３のゲート電極及び保持容量Ｃ_sの一端に印加されると共に、データライン１６を介して負極性の駆動電圧に応じた信号電流が引き込まれる動作が行われることにより、アナロググランドＶＳＳＡよりも低電位の電圧レベルが発光制御トランジスタＭ３のソース電極及び保持容量Ｃ_sの他端に印加される。

このように、発光制御トランジスタＭ３のゲート−ソース電極間に電位差が生じることにより、発光制御トランジスタＭ３がオン動作して、アノードライン２０から発光制御トランジスタＭ３、書込制御トランジスタＭ２、データライン１６を介して、データドライバ２４に、信号電流が流下する。

このとき、保持容量Ｃ_sには、発光制御トランジスタＭ３のゲート−ソース電極間に生じた電位差に対応する電荷が蓄積され（書き込まれ）、電圧成分として保持される（充電される）。また、アノードライン２０には、アナロググランドＶＳＳＡが印加され、さらに、信号電流がデータライン方向に流下するように制御されていることから、有機ＥＬ素子３０のアノードに印加される電位はカソードの電位（アナロググランドＶＳＳＡ）よりも低くなり、有機ＥＬ素子３０には逆バイアス電圧が印加されていることになるため、有機ＥＬ素子３０には電流が流れず、発光動作は行われない。

次いで、書込動作期間終了後の有機ＥＬ素子３０の発光動作期間においては、ゲートドライバ２６から特定の行のゲートライン１８に対して、ローレベル（ゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ又はＶＧＬ＿Ｈ）のゲート出力が印加されると共に、アノードドライバ２８から当該行のアノードライン２０に対して、ハイレベルの発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ又はＶｓｃ＿Ｈが印加される。また、このタイミングに同期して、データドライバ２４による階調電流の引き込み動作が停止される。

これにより、表示画素Ｐｘの画素駆動回路を構成する駆動制御トランジスタＭ１及び書込制御トランジスタＭ２がオフ動作して、発光制御トランジスタＭ３のゲート電極及び保持容量Ｃ_sの一端へのアナロググランドＶＳＳＡの印加が遮断されるとともに、発光制御トランジスタＭ３のソース電極及び保持容量Ｃ_sの他端へのデータドライバ２４による信号電流の引き込み動作に起因する電圧レベルの印加が遮断されるので、保持容量Ｃ_sは、上述した書込動作において蓄積された電荷を保持する。

このように、保持容量Ｃ_sが書込動作時の充電電圧を保持することにより、発光制御トランジスタＭ３のゲート−ソース電極間の電位差が保持されることになり、発光制御トランジスタＭ３はオン状態を維持する。また、アノードライン２０には、アナロググランドＶＳＳＡよりも高い電圧レベルを有する発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ又はＶｓｃ＿Ｈが印加されるので、有機ＥＬ素子３０のアノードに印加される電位はカソードの電位（アナロググランドＶＳＳＡ）よりも高くなる。

したがって、アノードライン２０から発光制御トランジスタＭ３を介して、有機ＥＬ素子３０に順バイアス方向に所定の駆動電流が流れ、有機ＥＬ素子３０が発光する。ここで、保持容量Ｃ_sにより保持される電位差（充電電圧）は、発光制御トランジスタＭ３において駆動電圧に応じた信号電流を流下させる場合の電位差に相当するので、有機ＥＬ素子３０に流下する駆動電流は、上記信号電流と同等の電流値を有することになる。これにより、書込動作期間後の発光動作期間においては、書込動作期間に書き込まれた表示データ（駆動電圧）に対応する電圧成分に基づいて、発光制御トランジスタＭ３を介して、駆動電流が継続的に供給されることになり、有機ＥＬ素子３０は表示データに対応する輝度階調で発光する動作を継続する。

そして、上述した一連の動作を、表示エリア１２を構成する全ての行の表示画素について順次繰り返し実行することにより、表示エリア１２の各表示画素が表示データに応じた輝度階調で発光し、所望の画像情報が表示される。

そして、本一実施形態においては、前記駆動電源生成回路４０は、電源回路Ａ（第１の電源回路）４２及び電源回路Ｂ（第２の電源回路）４４の２種類の電源回路を備えている。ここで、電源回路Ａ４２は、表示データが最高階調であるときに表示画素Ｐｘの有機ＥＬ素子３０に設定される最高輝度が比較的高く、出力電流が大きいときに機能させる電源回路であり、アナログ電源Ｖｓｃを基に、高輝度表示用の、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈ、ゲート選択電圧ＶＧＨ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｈ、発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｈ、等を生成する。また、電源回路Ｂ４４は、表示データが最高階調であるときに表示画素Ｐｘの有機ＥＬ素子３０に設定される最高輝度が比較的低く、出力電流値が小さいときに機能させる電源回路であり、アナログ電源ＶＤＤＡを基に、低輝度表示用の、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ、ゲート選択電圧ＶＧＨ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ、発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ、等を生成する。なお、アナログ電源ＶｓｃとＶＤＤＡ及びゲート選択電圧ＶＧＨ及びゲート非選択電圧ＶＧＬは、Ｖｓｃ≧Ｖｓｃ＿Ｈ＞Ｖｓｃ＿Ｌ≧ＶＤＤＡという関係にある。

これら２種類の電源回路４２Ａ，Ｂ４４は、切替手段としての前記ロジック回路３８の選択により切り替えることで、何れか一方が選択的に使用される。即ち、本実施形態では、高輝度表示時（第１の表示モード）と低輝度表示時（第２の表示モード）に使用するアナログ電源の供給元そのものを切り替えるようにしている。

このことにより、高輝度表示が可能なモジュールでありながら、低輝度側使用が常態の場合にアナログ電源Ｖｓｃ経路からの電源供給をストップすることで、アナログ電源ＶＤＤＡ経路での消費電力を最小に抑えることが可能となる。

さらに、低輝度表示時には、アノードライン２０に印加する発光駆動電圧の電圧値を、高輝度発光時のＶｓｃ＿Ｈよりも小さいＶｓｃ＿Ｌとするとともに、ゲート非選択電圧の絶対値を高輝度発光時のＶＧＬ＿Ｈよりも小さいＶＧＬ＿Ｌとし、データドライバ駆動電源電圧の絶対値を高輝度発光時のＶＥＥ＿Ｈよりも小さいＶＥＥ＿Ｌとすることで、さらに消費電力を抑えることが可能になる。

なお、ロジック回路３８による２種類の電源回路Ａ４２Ａ，Ｂ４４の選択は、例えば、当該ディスプレイモジュール１０を備える機器の動作状態に応じて、該ディスプレイモジュール１０の外部からデジタルデータとして与えられる制御コマンドに応じて行うものであっても良いし、図示しない照度センサ等によって検出した周囲光の明るさに応じて行うようにしても良い。

次に、前記発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ，Ｖｓｃ＿Ｈの電圧値について説明する。

図２は、表示画素Ｐｘの画素駆動回路中の発光駆動電圧を決定する要因部分を抜き出した回路図である。図２に示すように、共通配線２２がアナロググランドＶＳＳＡであるとき、アノードライン２０と共通配線２２間に発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌ又はＶｓｃ＿Ｈが印加される。このとき、駆動トランジスタＭ３のドレイン・ソース間の電圧がＶｄｓ＿３であり、有機ＥＬ素子３０のアノード・カソード電極間の電圧がＶｏｌｅｄである。

書込動作期間において発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース間に流下する信号電流と、発光動作期間において発光制御トランジスタＭ３を介して有機ＥＬ素子３０に流れる駆動電流とをほぼ等しい電流値とするために、書込動作期間及び発光動作期間の何れにおいても、発光制御トランジスタＭ３の動作点が飽和領域にあるように設定される。これにより、発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース間電圧対ドレイン・ソース間電流特性と、有機ＥＬ素子３０の電流−電圧特性と、から、発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース電圧Ｖｄｓ（以下、Ｖｄｓ_3と記す。）に最低限必要な電圧値が決定できる。

図３（Ａ）は、表示データが最高輝度階調であって、発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース間に流れる最大駆動電流を１μＡとした、高輝度表示の駆動での、発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース間電圧対ドレイン・ソース間電流特性（以下、Ｖｄｓ−Ｉｄｓ特性；太実線）と有機ＥＬ素子３０の電圧対電流特性（以下、Ｖ−Ｉ特性；一点鎖線）の実測例を示す図であり、図３（Ｂ）は、同じく表示データが最高輝度階調であって、最大駆動電流を図３（Ａ）の場合の１／１０の１００ｎＡとした、低輝度表示の駆動での、発光制御トランジスタＭ３のＶｄｓ−Ｉｄｓ特性（実線）と有機ＥＬ素子３０のＶ−Ｉ特性（負荷特性；一点鎖線）の実測例を示す図である。なお、各図において、Ｖｄｓ−Ｉｄｓ特性線上の点Ｐ１、Ｐ１’はピンチオフ電圧を示し、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓが０Ｖからピンチオフ電圧までの領域は線形領域であり、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓがピンチオフ電圧以上の領域は飽和領域である。

各図において、２つのカーブの交差点Ｐ２、Ｐ２’が発光制御トランジスタＭ３の動作点となる。図３（Ａ）は、Ｖｓｃ＝１２Ｖで飽和領域上に動作点Ｐ２があるが、図３（Ｂ）では、Ｖｓｃ＝７．５Ｖにしても動作点Ｐ２’が飽和領域上に位置していることが分かる。このように、発光電流の最大値の変化に伴い、発光動作電圧の電圧値を、高輝度表示状態又は低輝度表示状態での最大駆動電流を流すのに必要なだけの電圧値を有するに発光駆動電圧に変えることができる。従って、図３（Ａ）に示した高輝度表示時においては、電源回路Ａ４２による高輝度表示用の発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｈを１２Ｖ以上とし、図３（Ｂ）に示した低輝度表示時においては、電源回路Ｂ４４による低輝度表示用の発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌを７．５Ｖ以上とすれば良い。

上記の実測例において発光電流値が一桁異なるということは、アノードドライバ２８の出力電流の差は最大−最小でさらに差が開くことになる。つまりは、高輝度側は全面点灯駆動が可能な電源回路を準備する必要があるが、ディマー調整時には全点灯ではなく実質の点灯状態で（５％から１０％程度）最大効率になるように電源回路を設計することが可能である。

このように、高輝度表示が可能でありながら、実使用時に最も効率が良くなるように電源回路を適宜切り替えることにより、低消費電力駆動と高輝度表示を兼ね備えたディスプレイモジュールが１０実現可能となる。

例えば、全画素数が１．６万画素（１２８×１２８）あるとする。１画素の電流が１μＡのとき全点灯時に、アノードライン２０に流れる電流値は１６ｍＡになる。これに対して、１００ｎＡの１０％点灯だと１６０μＡとなる。この際、電源回路Ａ４２は１桁分の電流出力範囲で高い変換効率が得られるように設計すればよい。逆に、電源回路Ｂ４４側は、小出力電流で高い変換効率が得られるように設計すればよい。

また、電源回路として電源回路Ａ４２を使用しているときに、表示データに応じて各表示画素Ｐｘの有機ＥＬ素子３０に設定される発光輝度の最高輝度が、上記低輝度表示時における最高輝度に相当するものとなったときに、自動的に、使用する電源回路を電源回路Ｂ４４に切り替えるようにしてもよい。これによってパワーセーブを行うことができる。

次に、前記データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ，ＶＥＥ＿Ｈ、及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌ，ＶＧＬ＿Ｈの電圧値について説明する。

図４は、表示画素Ｐｘの画素駆動回路中の書込動作時の駆動電圧を決定する要因部分を抜き出した回路図である。

表示画素へのデータ保持は、発光制御トランジスタＭ３のゲート・ドレインを短絡してソース電位を設定して保持する。この際、書込制御トランジスタＭ２のドレイン・ソース電圧Ｖｄｓ（以下、Ｖｄｓ_2と記す。）分の電圧降下が存在するので、発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース電圧Ｖｄｓ_3と書込制御トランジスタＭ２のドレイン・ソース電圧Ｖｄｓ_2の和からデータ電圧Ｖｄａｔａは、Ｖｄａｔａ＝−（Ｖｄｓ_2＋Ｖｄｓ_3）＋ＶＳＳＡとなる。このときアノードライン２０から発光制御トランジスタＭ３、書込制御トランジスタＭ２、データライン１６を介してデータドライバ２４に流れる電流を、データ電流Ｉｄａｔａとする。

図５（Ａ）は、前記データ電圧Ｖｄａｔａ及び発光制御トランジスタＭ３のドレイン・ソース電圧Ｖｄｓ_３とデータ電流Ｉｄａｔａの関係を、アナロググランド電圧ＶＳＳＡに対する電位差ΔＶとして示す図である。高輝度表示時の最大電流値Ｉｍａｘを１．０μＡとし、低輝度表示時の最大電流値をＩｍａｘ／１０の０．１μＡ（１００ｎＡ）とした場合、高輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ時のデータ電圧Ｖｄａｔａ、すなわちデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈは約−６Ｖであり、低輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ／１０時のデータ電圧Ｖｄａｔａ、すなわちデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌは約−２Ｖである。ここで、トランジスタの閾値電圧Ｖｔｈが経時変化により４．０Ｖ程度まで変化してしまうことを想定した場合、高輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ時には、高輝度表示用のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈとしては、−６Ｖ＋（−４Ｖ）＝−１０Ｖ以下にする必要がある。また、低輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ／１０時には、低輝度表示用のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌとしては、−２Ｖ＋（−４Ｖ）＝−６Ｖ以下にすれば良い。

さらに、ゲート非選択電圧ＶＧＬも同様に、Ｖｔｈ＝４Ｖまでを考えて、高輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ時には、高輝度表示用のゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｈとしては−１０Ｖより低い電圧にする必要があり、低輝度表示の最大電流値Ｉｍａｘ／１０の場合には、低輝度表示用のゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌとしては−６Ｖより低い電圧にすれば良い。

図５（Ｂ）は、最大発光電流が１μＡとその１／１０（１００ｎＡ）の場合の発光制御トランジスタＭ３のＶｄ−Ｉｄカーブ（実線及び破線）上に、書込動作時の発光制御トランジスタＭ３のＶｇｓ＝Ｖｄｓ＿３カーブ（一点鎖線）を記載した実測例を示す図である。２つのカーブの交差点が発光制御トランジスタＭ３の、書込動作時の動作点となる。

このように、ディマー処理による最大輝度の変化に伴い、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ及びゲート非選択電圧ＶＧＬを変えても電流制御動作することが可能である。従って、電源回路Ａ４２による、高輝度表示用のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｈとしては−１０Ｖ（且つ−１０Ｖ−ΔＶ）以下である例えば−１２Ｖとし、電源回路Ｂ４４による、低輝度表示用のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌとしては−６Ｖ（且つ−６Ｖ−ΔＶ）以下である例えば−７．５Ｖとすれば良い。

このことにより、データドライバ２４の出力段のオペアンプに流れるバイアス電流に依存する消費電力を抑えることができると同時に、発光制御トランジスタＭ３のゲート電極への充放電に伴う消費電力を抑えることが可能になる。

図６は、前述したような高輝度表示用の１２Ｖの発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｈと−１２Ｖのデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｈを生成する電源回路Ａ４２、及び、低輝度表示用の７．５Ｖの発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌと−７．５Ｖのデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌ及びゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌを生成する電源回路Ｂ４４の具体的な構成例を示す図である。これは、コンデンサベースのチャージポンプコンバータ（チャージポンプ回路）による昇圧型のスイッチング電源を用いた例である。

即ち、電源回路Ａ４２は、スイッチ（以下、ＳＷと略記する）４６と、−１倍チャージポンプ回路４８，５０とを備える。ＳＷ４６は、前記ロジック回路３８からの制御信号による選択に応じて、外部から供給されたアナログ電源Ｖｓｃを後段に伝達するか否かを切り替える。なお、その切替タイミングは、前記ＴＧ３６から与えられるスイッチング同期クロックＣＬＫに同期して更に正確にタイミング調整される。−１倍チャージポンプ回路４８，５０は、前記ＳＷ４６を介して供給されたアナログ電源Ｖｓｃを−１倍昇圧する。

例えば、前記アナログ電源Ｖｓｃは、当該ディスプレイモジュール１０が組み込まれる機器の図示しない電源回路で生成された１２ＶのＥＬ駆動電源である。そこで、電源回路Ａ４２では、その１２Ｖをそのままゲート選択電圧ＶＧＨ及び発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｈとして出力する。また、−１倍チャージポンプ回路４８により−１倍昇圧して−１２Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）のゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｈとして出力し、−１倍チャージポンプ回路５０により−１倍昇圧して−１２Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｈとして出力する。

また、電源回路Ｂ４４は、ＳＷ５２と、ロードロップアウトレギュレータ（以下、ＬＤＯレギュレータと略記する。）５４と、２倍チャージポンプ回路５６と、２．５倍チャージポンプ回路５８と、１．５倍チャージポンプ回路６０と、−１倍チャージポンプ回路６２，６４とを備える。ＳＷ５２は、前記ロジック回路３８からの制御信号による選択に応じて、外部から供給されたアナログ電源ＶＤＤＡを後段に伝達するか否かを切り替える。なお、その切替タイミングは、前記ＴＧ３６から与えられるスイッチング同期クロックＣＬＫに同期して更に正確にタイミング調整される。ＬＤＯレギュレータ５４は、入力された所定の電圧範囲内の電圧を一定のアナログ電圧にレギュレートして出力するものであって、前記ＳＷ５２を介して供給されたアナログ電源電圧ＶＤＤＡを所定の一定のアナログ電圧にレギュレートして出力する。２倍チャージポンプ回路５６は、前記ＬＤＯレギュレータ５４から出力された所定のアナログ電圧を２倍昇圧する。２．５倍チャージポンプ回路５８は、前記２倍チャージポンプ回路５６で昇圧されたアナログ電圧を２．５倍昇圧する。１．５倍チャージポンプ回路６０は、前記２倍チャージポンプ回路５６で昇圧されたアナログ電圧を１．５倍昇圧する。−１倍チャージポンプ回路６２，６４は、前記１．５倍チャージポンプ回路６０で昇圧されたアナログ電圧を−１倍昇圧する。

前記アナログ電源電圧ＶＤＤＡとしては、例えば、当該ディスプレイモジュール１０が組み込まれる機器で使用しているロジック電圧を利用する。従って、組み込まれる機器により電圧値が異なり、例えば２．５Ｖ〜３．３Ｖ程度の電圧が供給されることとなる。そこで、電源回路Ｂ４４では、その２．５Ｖ〜３．３ＶをＬＤＯレギュレータ５４でレギュレートして、２．５Ｖの一定のアナログ電圧を得る。そして、その２．５Ｖのアナログ電圧を２．５倍昇圧して、５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）の基準電源ＶＤＤを得る。この基準電源ＶＤＤを２．５倍チャージポンプ回路５８で２．５倍昇圧して１２．５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）のゲート選択電圧ＶＧＨとして出力する。また、前記基準電源ＶＤＤを１．５倍チャージポンプ回路６０で１．５倍昇圧して７．５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）の発光駆動電圧Ｖｓｃ＿Ｌとして出力する。さらに、この１．５倍チャージポンプ回路６０で１．５倍昇圧して７．５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）としたアナログ電圧を、−１倍チャージポンプ回路６２により−１倍昇圧して−１２．５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）のゲート非選択電圧ＶＧＬ＿Ｌとして出力し、同様に、−１倍チャージポンプ回路６４により−１倍昇圧して−７．５Ｖ（実際には変換効率分のロスが存在する）のデータドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ＿Ｌとして出力する。

なお、電源回路の構成はこれに限定されるものではなく、例えばインダクタベースのブーストコンバータによる昇圧型のスイッチング電源等、ディスプレイモジュールに組み込み可能な電源であれば、どのようなものであっても構わない。

以上のような本一実施形態によれば、最大輝度のダイナミックレンジが大きなディマー処理が施されたアクティブマトリックスディスプレイモジュールにおいても、データドライバ２４の出力段のオペアンプに流れるバイアス電流に依存する消費電力を抑えることができると同時に、トランジスタのゲート電極への充放電に伴う消費電力を抑えることができるようにしたことによって、高輝度表示と低消費電力を両立できるようになる。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。

例えば、上記一実施形態では、発光駆動電圧Ｖｓｃ、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ、ゲート非選択電圧ＶＧＬの３つを全て２段階で切り替えるものとしたが、少なくとも１つを切り替えるものであっても良く、その場合でも消費電力を抑える効果が期待できる。

また、表示モードを高輝度表示と低輝度表示の２段階として、これに対応して電源回路を２種類設け、発光駆動電圧Ｖｓｃ、データドライバ駆動電源電圧ＶＥＥ、ゲート非選択電圧ＶＧＬを、高輝度表示と低輝度表示とに応じて２段階に切り替えるものとしたが、表示モードを３段階以上として、これに対応して電源回路を３種類以上設けて、表示モードに応じて切り替えるものとしてもよい。

図１は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式のディスプレイモジュールの概略構成を示す図である。図２は、表示画素回路の画素駆動回路中の発光駆動電圧を決定する要因部分を抜き出した回路図である。図３（Ａ）は、最大発光電流が１μＡの駆動でのトランジスタのＶｄ−Ｉｄ特性と有機ＥＬ素子のＶ−Ｉ特性の実測例を示す図であり、図３（Ｂ）は、最大発光電流が図３（Ａ）の場合の１／１０（１００ｎＡ）の駆動でのトランジスタのＶｄ−Ｉｄ特性と有機ＥＬ素子のＶ−Ｉ特性の実測例を示す図である。図４は、表示画素の画素駆動回路中の書込動作時の駆動電圧を決定する要因部分を抜き出した回路図である。図５（Ａ）は、データ電圧Ｖｄａｔａとデータ電流Ｉｄａｔａの関係を示す図であり、図５（Ｂ）は、最大発光電流が１μＡとその１／１０（１００ｎＡ）の場合の発光制御トランジスタのＶｄ−Ｉｄカーブ上に発光制御トランジスタＭ３のＶｇｓ＝Ｖｄｓ＿３カーブを記載した実測例を示す図である。図４は、駆動電源生成回路における２つの電源回路の具体的な構成例を示す図である。

符号の説明

１０…ディスプレイモジュール
１２…表示エリア
１４…ドライバ回路
１６…データライン
１８…ゲートライン
２０…アノードライン
２２…共通配線
２４…データドライバ
２６…ゲートドライバ
２８…アノードドライバ
３０…有機ＥＬ素子
３２…インターフェイスブロック（Ｉ／Ｆブロック）
３４…ロジック電源生成回路
３６…タイミングジェネレータ（ＴＧ）
３８…ロジック回路
４０…駆動電源生成回路
４２…電源回路Ａ
４４…電源回路Ｂ
４６，５２…スイッチ（ＳＷ）
４８，５０，６２，６４…−１倍チャージポンプ回路
５４…ロードロップアウトレギュレータ（ＬＤＯレギュレータ）
５６…２倍チャージポンプ回路
５８…２．５倍チャージポンプ回路
６０…１．５倍チャージポンプ回路
Ｃ_s…保持容量
Ｍ１…駆動制御トランジスタ
Ｍ２…書込制御トランジスタ
Ｍ２…発光制御トランジスタ
Ｐｘ…表示画素

Claims

発光素子を有する表示画素を有し、該表示画素を表示データに応じて駆動する表示装置であって、
前記表示データが最高階調であるときに前記表示画素の前記発光素子に設定される最高輝度が第１の輝度に設定される第１の表示モードと、前記最高輝度が、前記第１の輝度より低い第２の輝度に設定される第２の表示モードと、を有し、
前記表示画素に接続される選択ライン、データライン、及び、電源ラインと、
ドライバ駆動電圧に基づいて前記表示画素を駆動するための駆動制御信号を生成し、前記選択ライン及び前記データラインに印加するゲート駆動回路及びデータ駆動回路と、
発光駆動電圧を前記電源ラインに印加する電源駆動回路と、
前記第１の表示モードに対応し、前記表示画素の前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる電圧値を有する第１発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる値に設定する第１ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給する第１の電源回路と、
前記第２の表示モードに対応し、前記表示画素の前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる電圧値を有する、前記第１発光駆動電圧より低い電位の電圧値を有する第２発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる値に設定する、前記第１ドライバ駆動電圧より絶対値が小さい第２ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給する第２の電源回路と、
前記表示モードの切り替えに対応して、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に、前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替える切替回路と、
を備え、
前記第１の電源回路は、前記発光素子の駆動用に外部より供給される発光素子駆動用電源電圧に基づいて前記第１発光駆動電圧及び前記第１ドライバ駆動電圧を生成し、
前記第２の電源回路は、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路のロジック回路の駆動用に外部より供給される、前記発光素子駆動用電源電圧より低い電位を有するロジック回路駆動用電源電圧に基づいて前記第２発光駆動電圧及び前記第２ドライバ駆動電圧を生成することを特徴とする表示装置。
前記表示装置は、複数の前記表示画素が２次元配列され、該各表示画素に接続されて、複数の前記選択ラインが行方向に配設され、複数の前記データラインが列方向に配設され、前記電源ラインが前記複数の表示画素に共通に接続されて設けられた表示エリアを有し、
前記ゲート駆動回路は、前記各選択ラインに、前記駆動制御信号として選択信号を印加して、該各選択ラインに接続される表示画素を選択状態に設定し、
前記データ駆動回路は、前記各データラインに、前記駆動制御信号として前記各表示画素の前記発光素子を前記表示データに応じた輝度で発光させる駆動信号を印加し、
前記ドライバ駆動電圧は、少なくとも、前記ゲート駆動回路に印加されて、前記選択信号のハイレベル電圧及びローレベル電圧の設定に用いられる電圧であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記ドライバ駆動電圧は、更に、前記データ駆動回路に印加されて、前記駆動信号のハイレベル電圧及びローレベル電圧の設定に用いられる電圧を含むことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
前記表示画素は、前記発光素子と、電流路の一端が前記発光素子の一端に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された発光制御トランジスタと、制御端子が前記選択ラインに接続され、電流路の一端が前記発光制御トランジスタの制御端子に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された駆動制御トランジスタと、電流路の一端が前記データラインに接続され、電流路の他端が前記発光制御トランジスタの電流路の他端及び前記発光素子の一端に接続され、制御端子が前記選択ラインに接続された選択制御トランジスタと、前記駆動制御トランジスタの制御端子と電流路の一端との間に設けられた保持容量と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示装置。
前記切替回路は、前記表示データに応じて前記表示画素の前記発光素子に設定される発光輝度の最高値に応じて、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
発光素子を有する表示画素を表示データに応じて駆動する表示装置の駆動方法であって、
前記表示装置は、前記表示データが最高階調であるときに前記表示画素の前記発光素子に設定される最高輝度が第１の輝度に設定される第１の表示モードと、前記最高輝度が、前記第１の輝度より低い第２の輝度に設定される第２の表示モードと、前記表示画素に接続される選択ライン、データライン、及び、電源ラインと、ドライバ駆動電圧に基づいて前記表示画素を駆動するための駆動制御信号を生成し、前記選択ライン及び前記データラインに印加するゲート駆動回路及びデータ駆動回路と、発光駆動電圧を前記電源ラインに印加する電源駆動回路と、電源回路としての第１の電源回路と第２の電源回路とを有し、
前記表示モードの切り替えに応じて、前記表示モードが前記第１の表示モードであるとき、前記電源回路として前記第１の電源回路を選択するように切り替え、該第１の電源回路において、前記発光素子の駆動用に外部より供給される発光素子駆動用電源電圧に基づいて、前記表示画素の前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる電圧値を有する第１発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第１の輝度に設定することができる値に設定する第１ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給し、
前記表示モードが前記第２の表示モードであるとき、前記電源回路として前記第２の電源回路を選択するように切り替え、該第２の電源回路において、前記駆動回路のロジック回路の駆動用に外部より供給される前記発光素子駆動用電源電圧より低い電位を有するロジック回路駆動用電源電圧に基づいて、前記表示画素の前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる電圧値を有する、前記第１発光駆動電圧より低い電位の電圧値を有する第２発光駆動電圧を前記発光駆動電圧として生成して前記電源駆動回路に供給して、前記発光素子を前記表示データに応じて発光させるための電流を供給し、前記ドライバ駆動電圧として、前記駆動制御信号の信号レベルを、前記発光素子を前記第２の輝度に設定することができる値に設定する、前記第１ドライバ駆動電圧より絶対値が小さい第２ドライバ駆動電圧を生成して、少なくとも前記ゲート駆動回路又は前記データ駆動回路の何れかに供給することを特徴とする表示装置の駆動方法。
前記表示モードが前記第１の表示モードであるとき前記第１の電源回路を選択するように切り替え、第２の表示モードであるとき前記第２の電源回路を選択するように切り替える動作は、前記表示データに応じて前記各表示画素の前記各発光素子に設定される発光輝度の最高値に応じて、前記ゲート駆動回路、前記データ駆動回路及び前記電源駆動回路に前記発光駆動電圧及び前記ドライバ駆動電圧を供給する電源回路を、前記第１の電源回路又は前記第２の電源回路の何れかに切り替える動作を含むことを特徴とする請求項６記載の表示装置の駆動方法。