JP4622389B2 - Display device and driving method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、輝度が駆動電流に依存する発光素子を複数マトリクス状に配置した表示装置及びその駆動方法に関し、更に詳しくは、低消費電力効果の高い表示装置及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a display device in which a plurality of light emitting elements whose luminance depends on a drive current are arranged in a matrix and a driving method thereof, and more particularly to a display device having a high power consumption effect and a driving method thereof.

近年、平面ディスプレイ装置の一つとして有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」と略記する。）素子を用いた有機ＥＬ表示装置の開発が盛んに行われている。有機ＥＬ表示装置は、低電圧駆動で自発光型であり、動画特性、広視野角、色再現性に優れており、将来最も有望視されているディスプレイ装置の一つとされている。更に、バックライトが不要で薄型に構成できることから、携帯情報端末等のモバイル機器用途として期待されている。   In recent years, an organic EL display device using an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “organic EL”) element as one of flat display devices has been actively developed. An organic EL display device is driven at a low voltage, is self-luminous, has excellent moving image characteristics, a wide viewing angle, and color reproducibility, and is regarded as one of the most promising display devices in the future. Furthermore, since it does not require a backlight and can be made thin, it is expected to be used for mobile devices such as portable information terminals.

モバイル機器では、低消費電力化が求められるものの、有機ＥＬ素子の低消費電力化は未だ発展段階であり、低消費電力化が大きな課題となっている。そこで従来では、発光素子に流れる電流値を検出し、検出した電流値に基づいて発光素子に流れる電流を制御することにより、画面全体の発光輝度及び消費電力を抑制する技術等が提案されている（下記特許文献１参照）。   In mobile devices, low power consumption is required, but low power consumption of organic EL elements is still in the development stage, and low power consumption is a major issue. Thus, conventionally, a technique has been proposed in which the current value flowing through the light emitting element is detected, and the current flowing through the light emitting element is controlled based on the detected current value, thereby suppressing the light emission luminance and power consumption of the entire screen. (See Patent Document 1 below).

特開２００３−１９５８１６号公報JP 2003-195816 A

さて、一般に、有機ＥＬ素子の輝度は、素子に供給される駆動電流に依存し、駆動電流に比例して素子の発光輝度が大きくなる。従って、有機ＥＬ素子からなるディスプレイの消費電力は、表示輝度の平均で決まる。即ち、液晶ディスプレイと異なり、有機ＥＬディスプレイの消費電力は、表示画像によって大きく変動する。   In general, the luminance of the organic EL element depends on the drive current supplied to the element, and the light emission luminance of the element increases in proportion to the drive current. Therefore, the power consumption of a display composed of organic EL elements is determined by the average display luminance. That is, unlike the liquid crystal display, the power consumption of the organic EL display varies greatly depending on the display image.

例えば、有機ＥＬディスプレイにおいては、全白画像を表示した場合に最も大きな消費電力を必要とするが、一般的な自然画の場合は、全白時に対して２０〜４０％程度の消費電力で十分とされる。   For example, in an organic EL display, the highest power consumption is required when an all white image is displayed. However, in the case of a general natural image, a power consumption of about 20 to 40% is sufficient for all white images. It is said.

しかしながら、電源回路設計やバッテリ容量は、ディスプレイの消費電力がいちばん大きくなる場合を想定して設計されることから、一般的な自然画に対して３〜４倍の消費電力を考慮しなければならず、機器の低消費電力化及び小型化の妨げとなっている。   However, since the power supply circuit design and battery capacity are designed assuming that the power consumption of the display is the largest, the power consumption must be considered 3 to 4 times that of a general natural image. Therefore, it is an obstacle to reducing the power consumption and size of the equipment.

また、有機ＥＬ素子は、その寿命特性から、経時的に駆動電圧が上昇する傾向にある。そのため、ディスプレイに供給される電源電圧や有機ＥＬ素子のカソード電圧は、経時変化に伴う電圧上昇分のマージンを上乗せして設定されている。従って、機器の初期使用段階では、電圧マージン分が無駄に消費されていることなり、低消費電力化を困難なものにしている。   In addition, organic EL elements tend to increase in drive voltage over time due to their lifetime characteristics. For this reason, the power supply voltage supplied to the display and the cathode voltage of the organic EL element are set by adding a margin for a voltage increase accompanying a change with time. Therefore, in the initial use stage of the device, the voltage margin is wasted, making it difficult to reduce power consumption.

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、低消費電力化効率の高い表示装置及びその駆動方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device with low power consumption efficiency and a driving method thereof.

以上の課題を解決するに当たり、本発明の表示装置は、所定の走査サイクルで画素を選択する走査線、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線、及び、輝度が駆動電流に依存する発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続された画素回路が、マトリクス状に複数配置されてなる表示装置において、発光素子のアノード電圧が駆動トランジスタの飽和領域に位置する範囲内で、電源電圧と発光素子のカソード電圧との間の電位差を減少させる電位差調整手段を備えたことを特徴とする。   In solving the above problems, a display device according to the present invention includes a scanning line for selecting a pixel in a predetermined scanning cycle, a data line for providing luminance information for driving the pixel, and light emission whose luminance depends on a driving current. In a display device in which a plurality of pixel circuits in which an element and a driving transistor that supplies a driving current to the light emitting element are connected in series with respect to a power supply voltage are arranged in a matrix, the anode voltage of the light emitting element is A potential difference adjusting means for reducing a potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage of the light emitting element within a range located in the saturation region is provided.

また、本発明の表示装置の駆動方法は、所定の走査サイクルで画素を選択する走査線、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線、及び、輝度が駆動電流に依存する発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続された画素回路が、マトリクス状に複数配置された表示装置の駆動方法において、各列のデータ線に供給されるデータ電位のピーク値、又は、全発光素子の駆動電流の総量を検出するステップと、発光素子のアノード電圧が駆動トランジスタの飽和領域に位置する範囲内で、電源電圧と発光素子のカソード電圧との間の電位差を減少させるステップとを有することを特徴とする。   The display device driving method of the present invention includes a scanning line for selecting a pixel in a predetermined scanning cycle, a data line for providing luminance information for driving the pixel, a light emitting element whose luminance depends on a driving current, and the light emitting element. Data supplied to a data line in each column in a driving method of a display device in which a plurality of pixel circuits in which a driving transistor that supplies a driving current to a light emitting element is connected in series to a power supply voltage are arranged in a matrix. The step of detecting the peak value of the potential or the total amount of driving currents of all the light emitting elements and the anode voltage of the light emitting elements are within a range where the anode voltage of the driving transistor is located between the power supply voltage and the cathode voltage of the light emitting elements. And a step of reducing the potential difference.

電位差調整手段は、各列のデータ線に供給されるデータ電位のピーク値、又は、全発光素子の駆動電流の総量に基づいて、電源電圧とカソード電圧との間の電位差を小さくし、表示装置の駆動消費電力の低減を図る。   The potential difference adjusting means reduces the potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage based on the peak value of the data potential supplied to the data line of each column or the total amount of drive currents of all the light emitting elements, and the display device To reduce the drive power consumption.

特に、電位差調整手段によって電源電圧−カソード電圧間の電位差を減少させる基準として、駆動トランジスタの飽和領域上に動作点、即ち発光素子のアノード電圧が位置する範囲内で、カソード電圧を高めるか、あるいは電源電圧を低くする。これにより、表示輝度をほとんど低下させずに、電源電圧−カソード電圧間の電位差を減少させ、消費電力の低減効率を高めることができる。   In particular, as a reference for reducing the potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage by the potential difference adjusting means, the cathode voltage is increased within a range where the operating point, that is, the anode voltage of the light emitting element is located on the saturation region of the driving transistor, or Reduce the power supply voltage. As a result, the potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage can be reduced and the power consumption reduction efficiency can be increased without substantially reducing the display luminance.

本発明によれば、駆動電流を制御することにより発光素子の輝度を制御する表示装置において、例えばデータ信号のピーク値もしくはディスプレイに供給される電流の総量に基づいて、発光素子の電源電圧とカソード電圧との間の電位差を減少させるようにしているので、画品位に影響を与えることなく、低消費電力化を図ることが可能となる。   According to the present invention, in a display device that controls the luminance of a light emitting element by controlling a drive current, the power supply voltage of the light emitting element and the cathode are based on, for example, the peak value of the data signal or the total amount of current supplied to the display. Since the potential difference from the voltage is reduced, the power consumption can be reduced without affecting the image quality.

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態では、各画素を構成する発光素子として有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置を例に挙げて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, an organic EL active matrix display device using an organic EL element as a light emitting element constituting each pixel will be described as an example.

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態による有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置１の概略構成図である。有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置１は、有機ＥＬ表示部２、水平駆動回路３、書込走査駆動回路４、制御回路５、ピーク検出回路６、信号処理回路７及び可変電圧源８で構成されている。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an organic EL active matrix display device 1 according to a first embodiment of the present invention. The organic EL active matrix display device 1 includes an organic EL display unit 2, a horizontal drive circuit 3, a write scan drive circuit 4, a control circuit 5, a peak detection circuit 6, a signal processing circuit 7, and a variable voltage source 8. Yes.

図２は、有機ＥＬ表示部２の構成を示す概略図である。図示するように、書込走査線Ｘが行状に複数配列され、データ線Ｙが列状に複数配列されている。各書込走査線Ｘとデータ線Ｙの交差部には画素１０が配置されている。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the organic EL display unit 2. As shown, a plurality of write scanning lines X are arranged in rows and a plurality of data lines Y are arranged in columns. Pixels 10 are arranged at intersections between the write scanning lines X and the data lines Y.

書込走査線Ｘは、書込走査駆動回路４に接続されている。書込走査駆動回路４はシフトレジスタを含んでおり、制御回路５（図１）から垂直クロックＶＣＫと垂直スタートパルスＶＳＰとが供給される。そして、垂直クロックＶＣＫに同期して垂直スタートパルスＶＳＰを順次転送することにより、各書込走査線Ｘを一走査サイクル内で順次選択する。   The write scan line X is connected to the write scan drive circuit 4. The write scan drive circuit 4 includes a shift register and is supplied with a vertical clock VCK and a vertical start pulse VSP from the control circuit 5 (FIG. 1). Then, by sequentially transferring the vertical start pulse VSP in synchronization with the vertical clock VCK, the write scanning lines X are sequentially selected within one scanning cycle.

一方、データ線Ｙは、水平駆動回路（データ線駆動回路）３に接続されている。水平駆動回路３は、走査線Ｘの線順次走査に同期して、信号処理回路７（図１）から供給される各データ線Ｙの輝度情報に対応した電気信号（後述するＶｓｉｇ）を出力する。水平駆動回路３はシフトレジスタを含んでおり、制御回路５（図１）から水平クロックＨＣＫと水平スタートパルスＨＳＰとが供給され、水平クロックＨＣＫに同期して水平スタートパルスＨＳＰを順次転送し、各データ線Ｙを順次選択する。   On the other hand, the data line Y is connected to a horizontal drive circuit (data line drive circuit) 3. The horizontal driving circuit 3 outputs an electric signal (Vsig described later) corresponding to the luminance information of each data line Y supplied from the signal processing circuit 7 (FIG. 1) in synchronization with the line sequential scanning of the scanning lines X. . The horizontal drive circuit 3 includes a shift register. The horizontal clock HCK and the horizontal start pulse HSP are supplied from the control circuit 5 (FIG. 1), and the horizontal start pulse HSP is sequentially transferred in synchronization with the horizontal clock HCK. The data lines Y are selected sequentially.

図３は、有機ＥＬ表示部２の画素１０の一構成例である。図３に示す回路は、輝度情報の書込みをデータ線Ｙの電圧制御で行う電圧書込み型の画素回路１０Ａを示し、一つの画素回路１０Ａで一つの画素１０を構成している。画素回路１０Ａは、有機ＥＬ素子１１、電流供給線１２、データ線Ｙ、書込走査線Ｘ、書込走査トランジスタ１３、駆動トランジスタ１４及び保持容量１５を備えている。   FIG. 3 is a configuration example of the pixel 10 of the organic EL display unit 2. The circuit shown in FIG. 3 shows a voltage writing type pixel circuit 10A in which luminance information is written by voltage control of the data line Y, and one pixel circuit 10A constitutes one pixel 10. The pixel circuit 10 </ b> A includes an organic EL element 11, a current supply line 12, a data line Y, a write scan line X, a write scan transistor 13, a drive transistor 14, and a storage capacitor 15.

書込走査トランジスタ１３のソース（又はドレイン）は駆動トランジスタ１４のゲートに接続され、ドレイン（又はソース）はデータ線Ｙに接続されている。書込走査トランジスタ１３のゲートには、書込走査線Ｘが接続されている。駆動トランジスタ１４のソースは電流供給線１２に接続され、有機ＥＬ素子１１のアノードに接続されている。保持容量１５の一方の端子は駆動トランジスタ１４のゲートに接続され、他方の端子は電流供給線１２に接続されている。   The source (or drain) of the write scan transistor 13 is connected to the gate of the drive transistor 14, and the drain (or source) is connected to the data line Y. A write scan line X is connected to the gate of the write scan transistor 13. The source of the driving transistor 14 is connected to the current supply line 12 and is connected to the anode of the organic EL element 11. One terminal of the storage capacitor 15 is connected to the gate of the drive transistor 14, and the other terminal is connected to the current supply line 12.

電流供給線１２は電源電圧（ＶＤＤ）に接続されており、有機ＥＬ素子１１を駆動し発光させる定電流源とされている。この電流供給線１２と駆動トランジスタ１４と有機ＥＬ素子１１とは、それぞれ直列に接続されており、有機ＥＬ素子１１の発光輝度は、駆動トランジスタ１４のゲート−ソース間電位（Ｖｇｓ）に対応する駆動電流（ソースとドレインを流れる電流）Ｉの大きさに依存（比例）する。   The current supply line 12 is connected to a power supply voltage (VDD) and is a constant current source that drives the organic EL element 11 to emit light. The current supply line 12, the drive transistor 14, and the organic EL element 11 are connected in series, and the light emission luminance of the organic EL element 11 is a drive corresponding to the gate-source potential (Vgs) of the drive transistor 14. It depends (proportional) on the magnitude of the current (current flowing through the source and drain) I.

なお、書込走査トランジスタ１３及び駆動トランジスタ１４は、ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型電解効果トランジスタ、例えばポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）で構成され、書込走査トランジスタ１３はＮ型、駆動トランジスタ１４はＰ型のトランジスタとされている。   The write scan transistor 13 and the drive transistor 14 are composed of a MOS (Metal Oxide Semiconductor) type field effect transistor, for example, a polysilicon TFT (Thin Film Transistor). The write scan transistor 13 is an N type, and the drive transistor 14 is The transistor is a P-type transistor.

画素１０にデータを書き込むときは、書込走査線ＸをＨ（Ｈｉｇｈ）レベルにし、書込走査トランジスタ１３をＯＮ状態とする。このとき、データ線Ｙと駆動トランジスタ１４のゲートとが互いに接続される。データ線Ｙの電位が低いほど、駆動トランジスタ１４のソースとゲート間の電圧（Ｖｇｓ）が大きくなり、駆動トランジスタ１４のソースとドレインを流れる電流、すなわち有機ＥＬ素子１１の駆動電流が大きくなることによって、その発光輝度（発光強度）が大きくなる。保持容量１５は、駆動トランジスタ１４のゲート電圧を保持し、書込走査線ＸがＬ（Ｌｏｗ）レベルになっても有機ＥＬ素子１１の発光を維持する。これにより、有機ＥＬ素子の発光動作が、一走査サイクルの間、保持される。   When writing data to the pixel 10, the write scanning line X is set to H (High) level, and the write scanning transistor 13 is turned on. At this time, the data line Y and the gate of the driving transistor 14 are connected to each other. As the potential of the data line Y is lower, the voltage (Vgs) between the source and the gate of the driving transistor 14 increases, and the current flowing through the source and drain of the driving transistor 14, that is, the driving current of the organic EL element 11 increases. The emission luminance (emission intensity) increases. The holding capacitor 15 holds the gate voltage of the driving transistor 14 and maintains the light emission of the organic EL element 11 even when the write scanning line X becomes L (Low) level. Thereby, the light emission operation | movement of an organic EL element is hold | maintained during one scanning cycle.

図１を参照して、ピーク検出回路６は、本発明の「ピーク値検出手段」に対応し、入力された映像データ（電圧信号）のピーク値を検出する回路で、その検出データ（電圧制御信号）を可変電圧源８へ出力する。信号処理回路７は、ピーク検出回路６を介して入力された映像データに基づいて、有機ＥＬ表示部２の各画素回路１０Ａに供給するデータ電位（Ｖｓｉｇ）に変換し、データ線Ｙに入力する。   Referring to FIG. 1, a peak detection circuit 6 corresponds to the “peak value detection means” of the present invention, and is a circuit that detects the peak value of input video data (voltage signal). Signal) to the variable voltage source 8. The signal processing circuit 7 converts the data potential (Vsig) supplied to each pixel circuit 10 </ b> A of the organic EL display unit 2 based on the video data input through the peak detection circuit 6 and inputs the data potential to the data line Y. .

可変電圧源８は、カソード線９を介して、有機ＥＬ表示部２の各有機ＥＬ素子１１のカソードに接続されており、電源電圧（電流供給線１２）と各有機ＥＬ素子１１のカソード電圧との間の電位差を調整する機能を備えている。即ち、この可変電圧源８は、本発明の「電位差調整手段」に対応する。   The variable voltage source 8 is connected to the cathode of each organic EL element 11 of the organic EL display unit 2 via the cathode line 9, and the power supply voltage (current supply line 12) and the cathode voltage of each organic EL element 11 are The function of adjusting the potential difference between the two is provided. That is, the variable voltage source 8 corresponds to “potential difference adjusting means” of the present invention.

次に、本発明の動作原理について説明する。ここでは先ず、有機ＥＬ素子１１の電気的特性及び光学的特性から説明する。   Next, the operation principle of the present invention will be described. First, the electrical characteristics and optical characteristics of the organic EL element 11 will be described.

有機ＥＬ素子１１の駆動電圧（アノード−カソード間電圧）をＶ、駆動電流（素子に流れる電流）をＩ、発光輝度をＬとしたとき、駆動電圧Ｖと駆動電流Ｉとの関係を図４に、駆動電流Ｉと発光輝度Ｌとの関係を図５にそれぞれ示す。   FIG. 4 shows the relationship between the driving voltage V and the driving current I when the driving voltage (anode-cathode voltage) of the organic EL element 11 is V, the driving current (current flowing through the element) is I, and the emission luminance is L. FIG. 5 shows the relationship between the drive current I and the light emission luminance L, respectively.

図４に示すように、駆動電流Ｉは駆動電圧Ｖに対してべき乗関数で近似される。また、図５に示すように、発光輝度Ｌは駆動電流Ｉに比例する。このことから、アクティブマトリクス駆動の場合には、有機ＥＬ素子１１に駆動トランジスタ１４を接続し、駆動トランジスタ１４の駆動電流Ｉを制御することにより、有機ＥＬ素子１１の発光輝度が制御される。   As shown in FIG. 4, the drive current I is approximated by a power function with respect to the drive voltage V. Further, as shown in FIG. 5, the light emission luminance L is proportional to the drive current I. Therefore, in the case of active matrix driving, the driving transistor 14 is connected to the organic EL element 11 and the driving current I of the driving transistor 14 is controlled, whereby the light emission luminance of the organic EL element 11 is controlled.

続いて、有機ＥＬ素子１１を駆動するための駆動トランジスタ１４の特性について説明する。   Next, characteristics of the drive transistor 14 for driving the organic EL element 11 will be described.

図３に示すように、電流供給線１２の電圧をＶＤＤ、駆動トランジスタ１４のゲート−ソース間電位をＶｇｓ、ソースに対するドレインの電圧を駆動電圧Ｖ、ソースとドレイン間を流れる電流をＩとする。ここで、Ｖｇｓが駆動トランジスタ１４の閾値電圧Ｖｔｈより大きい場合（Ｖｇｓ＞Ｖｔｈ）の駆動電圧Ｖと駆動電流Ｉの関係を図６に示す。Ｖｇｓの大きさにより特性が変わり、Ｖｇｓが大きい場合と小さい場合を示している。   As shown in FIG. 3, the voltage of the current supply line 12 is VDD, the gate-source potential of the drive transistor 14 is Vgs, the drain voltage with respect to the source is the drive voltage V, and the current flowing between the source and drain is I. Here, FIG. 6 shows the relationship between the drive voltage V and the drive current I when Vgs is larger than the threshold voltage Vth of the drive transistor 14 (Vgs> Vth). The characteristic changes depending on the magnitude of Vgs, and shows the case where Vgs is large and small.

図６において、駆動電圧Ｖがある電圧（＝Ｖｇｓ−Ｖｔｈ：Ｖｇｓ大の場合は図のＶＡに相当し、Ｖｇｓ小の場合は図のＶＢに相当する）より小さい領域では、駆動電流Ｉはほぼリニアに上昇し（リニア領域）、それ以上の電圧では飽和する（飽和領域）。つまり、駆動電圧Ｖが大きい場合には駆動電流Ｉはほぼ一定し、駆動電圧Ｖを小さくしていくと、ＶＡあるいはＶＢあたりから駆動電流Ｉが小さくなる。また、その境目の電圧は、Ｖｇｓが大きいほど大きくなる（ＶＢ＜ＶＡ）。   In FIG. 6, in a region where the driving voltage V is smaller than a certain voltage (= Vgs−Vth: Vgs large corresponds to VA in the figure, and Vgs small corresponds to VB in the figure), the driving current I is almost equal. It rises linearly (linear region) and saturates at higher voltages (saturation region). That is, when the drive voltage V is large, the drive current I is substantially constant, and when the drive voltage V is decreased, the drive current I decreases from around VA or VB. The voltage at the boundary increases as Vgs increases (VB <VA).

駆動トランジスタ１４の飽和領域における、Ｖｇｓに対する駆動電流Ｉの特性を図７に示す。Ｖｇｓが閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなると、（Ｖｇｓ−Ｖｔｈ）の２乗に比例して駆動電流Ｉが増加する。有機ＥＬ素子１１の発光輝度Ｌを決定する駆動電流はＶｇｓで制御され、高階調すなわち発光輝度を大きくする場合にはＶｇｓを大きくし、低階調すなわち発光輝度を小さくする場合にはＶｇｓを小さくする。   FIG. 7 shows the characteristics of the drive current I with respect to Vgs in the saturation region of the drive transistor 14. When Vgs becomes larger than the threshold voltage Vth, the drive current I increases in proportion to the square of (Vgs−Vth). The drive current that determines the light emission luminance L of the organic EL element 11 is controlled by Vgs. When the high gradation, that is, the light emission luminance is increased, Vgs is increased, and when the low gradation, that is, the light emission luminance is decreased, Vgs is decreased. To do.

図３に示したように、駆動トランジスタ１４のソースが電源電圧ＶＤＤに接続されており、駆動トランジスタ１４のドレインと有機ＥＬ素子１１のアノードが点Ｘで接続されている。このときの駆動電圧Ｖと駆動電流（有機ＥＬ素子１１に流れる電流）Ｉの関係を図８に示す。横軸の駆動電圧Ｖの方向として、ＶＤＤを原点としＶＤＤより下がる方向を正方向としている。このとき、駆動トランジスタ１４は、図６に示した特性となる。Ｖｇｓが大きい場合と小さい場合とを示し、それぞれ階調Ａ、階調Ｂとする。   As shown in FIG. 3, the source of the drive transistor 14 is connected to the power supply voltage VDD, and the drain of the drive transistor 14 and the anode of the organic EL element 11 are connected at a point X. The relationship between the driving voltage V and the driving current (current flowing through the organic EL element 11) I at this time is shown in FIG. As the direction of the driving voltage V on the horizontal axis, VDD is the origin, and the direction below VDD is the positive direction. At this time, the drive transistor 14 has the characteristics shown in FIG. A case where Vgs is large and a case where Vgs is small are shown as gradation A and gradation B, respectively.

一方、有機ＥＬ素子１１の特性は、そのカソードを起点として電圧が上がる（負の方向にいく）に従い、図４に示した特性で電流が上昇する。図では、ＶＤＤとカソード間の電位差が大きい場合（カソード電圧Ａ）と小さい場合（カソード電圧Ｂ）を示している。それぞれの曲線をＯＬＥＤＡ、ＯＬＥＤＢとする。   On the other hand, as for the characteristics of the organic EL element 11, the current increases with the characteristics shown in FIG. 4 as the voltage rises (goes in the negative direction) starting from the cathode. The figure shows a case where the potential difference between VDD and the cathode is large (cathode voltage A) and a case where the potential difference is small (cathode voltage B). Let each curve be OLEDA and OLEDB.

ここで、ＯＬＥＤＡと階調Ａ、階調Ｂの交点をそれぞれＸ４，Ｘ２とし、ＯＬＥＤＢと階調Ａ、階調Ｂの交点をそれぞれＸ３，Ｘ１とする。これらの交点の電圧Ｖは、図３の点Ｘすなわち有機ＥＬ素子１１のアノード電圧に相当し、一般的にこの点は、動作点といわれる。   Here, the intersections of OLEDA and gradations A and B are X4 and X2, respectively, and the intersections of OLEDB and gradations A and B are X3 and X1, respectively. The voltage V at these intersection points corresponds to the point X in FIG. 3, that is, the anode voltage of the organic EL element 11, and this point is generally referred to as an operating point.

ＶＤＤと有機ＥＬ素子１１のカソード電圧間の電位差が大きい場合、例えば図８のカソード電圧Ａの状態では、階調が大きい場合でも小さい場合でも動作点は駆動トランジスタ１４の飽和領域にある。カソード電圧を小さくしていくと、例えばカソード電圧Ｂの状態で階調Ｂは飽和領域にあり、カソード電圧Ａの場合との駆動電流Ｉの差ΔＩＢは、僅かである。一方、階調Ａの場合にはリニア領域にあり、駆動電流Ｉの差ΔＩＡが大きくなる。   When the potential difference between VDD and the cathode voltage of the organic EL element 11 is large, for example, in the state of the cathode voltage A in FIG. 8, the operating point is in the saturation region of the drive transistor 14 regardless of whether the gradation is large or small. When the cathode voltage is decreased, for example, the gradation B is in the saturation region in the state of the cathode voltage B, and the difference ΔIB of the drive current I from the case of the cathode voltage A is slight. On the other hand, in the case of gradation A, it is in the linear region, and the difference ΔIA of the drive current I becomes large.

要するに、階調が小さい場合には、カソード電圧を小さくしても駆動電流Ｉすなわち発光輝度の変動量はほとんどないということを意味する。消費電力については、カソード電圧をＶｃとすると、Ｉ×（ＶＤＤ−Ｖｃ）で表される。この式から、カソード電圧Ｖｃを大きくするほど、（ＶＤＤ−Ｖｃ）が小さくなり、消費電力が小さくなる。   In short, when the gradation is small, it means that even if the cathode voltage is reduced, there is almost no variation in the drive current I, that is, the light emission luminance. The power consumption is expressed by I × (VDD−Vc) where the cathode voltage is Vc. From this equation, as the cathode voltage Vc increases, (VDD−Vc) decreases and power consumption decreases.

次に、有機ＥＬ素子１１の経時変化の特性を図９に示す。図９は、有機ＥＬ素子１１の積算駆動時間に対する初期輝度を１としたときの相対輝度を示している。また、図１０に積算駆動時間に対する駆動電圧Ｖの特性を示す。積算駆動時間の増加とともに輝度は減衰し、駆動電圧Ｖは上昇する傾向にある。   Next, FIG. 9 shows characteristics of the organic EL element 11 over time. FIG. 9 shows the relative luminance when the initial luminance is 1 with respect to the cumulative driving time of the organic EL element 11. FIG. 10 shows the characteristics of the drive voltage V with respect to the accumulated drive time. As the integrated driving time increases, the luminance decreases and the driving voltage V tends to increase.

従って、従来の有機ＥＬ素子を発光素子とする表示機器においては、経時的な駆動電圧の上昇を見込んで、ＶＤＤ−Ｖｃ間電圧を大きめに設定する必要がある。しかし、これでは機器の使用初期は無駄な消費電力が発生することになる。   Therefore, in a display device using a conventional organic EL element as a light emitting element, it is necessary to set the voltage between VDD and Vc to be large in consideration of an increase in driving voltage over time. However, in this case, wasteful power consumption occurs in the initial use of the device.

以下、具体的な回路において実際に測定したデータを示す。回路は、図３に示した画素回路１０Ａで、電流供給線１２の電圧（ＶＤＤ）に対するデータ線Ｙの電位差をＶｓｉｇとする。このＶｓｉｇは、データ線Ｙに入力されるデータ電位であり、Ｖｓｉｇが大きいほど高階調となる。   Hereinafter, data actually measured in a specific circuit will be shown. The circuit is the pixel circuit 10A shown in FIG. 3, and the potential difference of the data line Y with respect to the voltage (VDD) of the current supply line 12 is Vsig. This Vsig is a data potential input to the data line Y, and the higher the Vsig, the higher the gradation.

図１１は、Ｖｓｉｇに対する表示装置の画面輝度を示す。Ｖｓｉｇを大きくしていくと、駆動トランジスタ１４の閾値電圧（２．５Ｖ）以上で２乗特性で輝度が上昇する。これは、図７に示した特性にて説明できる。   FIG. 11 shows the screen brightness of the display device with respect to Vsig. As Vsig is increased, the luminance increases with the square characteristic above the threshold voltage (2.5 V) of the driving transistor 14. This can be explained by the characteristics shown in FIG.

図１２は、有機ＥＬ素子１１のカソード電圧Ｖｃと画面輝度の関係を示している。ここで、横軸は、高階調でも動作点が十分駆動トランジスタ１４の飽和領域にある場合、例えば図８のカソード電圧Ａに相当する電圧を原点とし電流供給線１２の電圧方向に正としている。   FIG. 12 shows the relationship between the cathode voltage Vc of the organic EL element 11 and the screen luminance. Here, the horizontal axis is positive in the voltage direction of the current supply line 12 with the voltage corresponding to the cathode voltage A in FIG. 8 as the origin, for example, when the operating point is sufficiently in the saturation region of the driving transistor 14 even at high gradation.

図１２では、４つの階調（Ｖｓｉｇ１、Ｖｓｉｇ２、Ｖｓｉｇ３、Ｖｓｉｇ４）について示しており、Ｖｓｉｇ４が高階調側である。図示するように、高階調側ではカソード電圧が小さい段階で輝度が低下していく。これは、図８で説明したように、カソード電圧を大きくすると高階調側になるほどリニア領域に入り、駆動電流Ｉすなわち輝度が低下するためである。   In FIG. 12, four gradations (Vsig1, Vsig2, Vsig3, Vsig4) are shown, and Vsig4 is on the high gradation side. As shown in the figure, on the high gradation side, the luminance decreases when the cathode voltage is small. This is because, as described with reference to FIG. 8, when the cathode voltage is increased, the higher the gradation level, the more the linear region is entered, and the drive current I, that is, the luminance is lowered.

図１３は、図１２の縦軸をカソード電圧ゼロのときの輝度を１としたときのカソード電圧に対する相対輝度を示している。Ｖｓｉｇ１ではカソード電圧を６Ｖにしてもほぼ変わらない。Ｖｓｉｇ４の場合はカソード電圧３Ｖを超えると輝度が大きく低下する。   FIG. 13 shows the relative luminance with respect to the cathode voltage when the luminance when the cathode voltage is zero is set to 1 on the vertical axis of FIG. In Vsig1, even if the cathode voltage is 6V, there is almost no change. In the case of Vsig4, when the cathode voltage exceeds 3V, the luminance is greatly reduced.

図１４は、カソード電圧に対する表示装置の輝度と総電流量を示している。ここでのＶｓｉｇは、図１２のＶｓｉｇ４のときに相当する。カソード電圧の上昇に伴い、２つの曲線はほぼ同じ挙動を示している。また、図１５は、図１４においてカソード電圧ゼロのときの値に対する相対値を示している。この図を見ても、相対輝度と相対電流はほぼ同じカソード電圧で大きく低下し始める。これは、電流と輝度が図５に示すようにリニアな関係にあるということから説明できる。   FIG. 14 shows the luminance of the display device and the total amount of current with respect to the cathode voltage. Here, Vsig corresponds to Vsig4 in FIG. As the cathode voltage increases, the two curves show almost the same behavior. FIG. 15 shows a relative value with respect to the value when the cathode voltage is zero in FIG. Even if this figure is seen, relative brightness and a relative current begin to fall large with the substantially same cathode voltage. This can be explained from the fact that the current and the luminance are in a linear relationship as shown in FIG.

更に、図１６は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）各色ごとのカソード電圧に対する相対輝度を示している。Ｒ、Ｇ、Ｂで特性が異なるがこれは発光素子ごとに図４に示す特性が異なり、図８に示す動作点Ｘが異なるためである。閾値電圧が大きいほど動作点の電圧がカソード電圧側にシフトし、図１６において相対輝度が大きく低下し始めるカソード電圧の値が小さくなる。図１６の例では、青色（Ｂ）の閾値電圧が最も大きい。   Further, FIG. 16 shows relative luminance with respect to the cathode voltage for each color of red (R), green (G), and blue (B). The characteristics of R, G, and B are different because the characteristics shown in FIG. 4 are different for each light emitting element and the operating point X shown in FIG. 8 is different. As the threshold voltage increases, the voltage at the operating point shifts toward the cathode voltage, and the value of the cathode voltage at which the relative luminance starts to decrease greatly in FIG. 16 decreases. In the example of FIG. 16, the blue (B) threshold voltage is the largest.

さて、以上述べた説明を踏まえて、図１に示した本実施の形態の有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置１の動作について説明する。   Now, based on the above description, the operation of the organic EL active matrix display device 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 will be described.

映像データは先ず、ピーク検出回路６に入力され、ここで映像データのピーク電位の検出が行われる。このピーク検出回路６におけるピーク検出データに基づいて電圧制御信号が生成され、これが可変電圧源８に出力される。一方、映像データはピーク検出回路６を通って信号処理回路７に入力される。ここで、映像データは、有機ＥＬ表示部２の各画素回路１０ＡのＶｓｉｇに相当するデータ電位に変換され、水平駆動回路３において各データ線Ｙ毎に入力される。   The video data is first input to the peak detection circuit 6 where the peak potential of the video data is detected. A voltage control signal is generated based on the peak detection data in the peak detection circuit 6 and is output to the variable voltage source 8. On the other hand, the video data is input to the signal processing circuit 7 through the peak detection circuit 6. Here, the video data is converted into a data potential corresponding to Vsig of each pixel circuit 10 </ b> A of the organic EL display unit 2, and is input to each data line Y in the horizontal drive circuit 3.

可変電圧源８は、ピーク検出回路６からの電圧制御信号に基づいて、各画素回路１０Ａに共通に接続されたカソード線９を介して各画素回路１０Ａにおける有機ＥＬ素子１１のカソード電圧を高める方向に調整することにより、電流供給線１２の電源電圧ＶＤＤとカソード電圧Ｖｃとの間の電位差を小さくし、有機ＥＬ表示部２（表示装置１）の駆動消費電力の低減を図る。   Based on the voltage control signal from the peak detection circuit 6, the variable voltage source 8 increases the cathode voltage of the organic EL element 11 in each pixel circuit 10A via the cathode line 9 commonly connected to each pixel circuit 10A. Thus, the potential difference between the power supply voltage VDD and the cathode voltage Vc of the current supply line 12 is reduced, and the drive power consumption of the organic EL display unit 2 (display device 1) is reduced.

特に、本実施の形態においては、可変電圧源８によってカソード電圧Ｖｃを上げる際の基準として、Ｖｓｉｇデータで動作する駆動トランジスタ１４の飽和領域に動作点、即ち有機ＥＬ素子１１のアノード電圧が位置する範囲内で、カソード電圧Ｖｃの電圧を高めるようにしている。これにより、表示輝度をほとんど低下させずに、ＶＤＤ−Ｖｃ間の電位差を減少させ、消費電力の低減効率を高めることができる。   In particular, in the present embodiment, the operating point, that is, the anode voltage of the organic EL element 11 is located in the saturation region of the driving transistor 14 operating with Vsig data, as a reference when raising the cathode voltage Vc by the variable voltage source 8. Within the range, the cathode voltage Vc is increased. As a result, the potential difference between VDD and Vc can be reduced and the power consumption reduction efficiency can be increased without substantially reducing the display luminance.

つまり、ピーク検出回路６にて検出される映像データのピーク値が大きい場合、例えば図１３のＶｓｉｇ４に相当する場合には、カソード電圧Ｖｃを３Ｖ以上大きくすると輝度低下が大きくなるが、ピーク値が小さい場合、例えば図１３のＶｓｉｇ２に相当する場合には、カソード電圧Ｖｃを５Ｖまで上げても輝度低下にそれほど影響を与えない。すなわち、映像データのピーク値が小さいほどカソード電圧Ｖｃを上げることができるので、消費電力を抑えることができる。   That is, when the peak value of the video data detected by the peak detection circuit 6 is large, for example, when it corresponds to Vsig4 in FIG. 13, if the cathode voltage Vc is increased by 3 V or more, the luminance drop increases, but the peak value is increased. In the case of being small, for example, corresponding to Vsig2 in FIG. 13, even if the cathode voltage Vc is increased to 5V, the luminance reduction is not so much affected. That is, since the cathode voltage Vc can be increased as the peak value of the video data is smaller, power consumption can be suppressed.

このように、本実施の形態においては、各列のデータ線に供給されるデータ電位のピーク値を検出し、その検出データに基づいて可変電圧源８による有機ＥＬ素子１１のカソード電圧Ｖｃを最適な電圧に調整することにより、有機ＥＬ表示部２の消費電力の低減を図ることが可能となる。   Thus, in this embodiment, the peak value of the data potential supplied to the data line of each column is detected, and the cathode voltage Vc of the organic EL element 11 by the variable voltage source 8 is optimized based on the detected data. It is possible to reduce the power consumption of the organic EL display unit 2 by adjusting the voltage to an appropriate voltage.

可変電圧源８によるカソード電位Ｖｃの調整は、例えば、映像フレーム周期で行うことができる。この場合、フレーム毎に映像データのピークが異なる画像を表示する際に常に一定の消費電力低減効果が得られる。   The adjustment of the cathode potential Vc by the variable voltage source 8 can be performed, for example, in a video frame period. In this case, a constant power consumption reduction effect can always be obtained when displaying an image having different video data peaks for each frame.

［第２の実施の形態］
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図１７は、本発明の第２の実施の形態による有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置２１の概略構成図である。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。   FIG. 17 is a schematic configuration diagram of an organic EL active matrix display device 21 according to the second embodiment of the present invention. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態の有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置２１は、有機ＥＬ表示部２、水平駆動回路３、書込走査駆動回路４、制御回路５、信号処理回路７、可変電圧源８、バイアス抵抗２２、電流検出回路２３及び信号増幅回路２４で構成されている。   The organic EL active matrix display device 21 of the present embodiment includes an organic EL display unit 2, a horizontal drive circuit 3, a write scan drive circuit 4, a control circuit 5, a signal processing circuit 7, a variable voltage source 8, and a bias resistor 22. The current detection circuit 23 and the signal amplification circuit 24 are configured.

映像データは信号処理回路７に入力され、ここで有機ＥＬ表示部２の各画素回路１０ＡのＶｓｉｇに相当するデータ電位に変換され、水平駆動回路３において各データ線Ｙ毎に入力される。   Video data is input to the signal processing circuit 7, where it is converted into a data potential corresponding to Vsig of each pixel circuit 10 </ b> A of the organic EL display unit 2, and input to each data line Y in the horizontal drive circuit 3.

バイアス抵抗２２は、可変電圧源８とカソード線９との間に接続されている。カソード線９に流れる電流は、このバイアス抵抗２２で電流−電圧変換され、抵抗両端電圧Ｖ１，Ｖ２が電流検出回路２３に入力される。電流検出回路２３ではカソード線９を流れるカソード電流、即ち、全画素分の有機ＥＬ素子１１の総駆動電流量を検出し、検出したカソード電流に基づいて電圧制御信号及びデータ制御信号を生成する。電圧制御信号は可変電圧源８へ出力され、データ制御信号は信号増幅回路２４へ出力されるようになっている。   The bias resistor 22 is connected between the variable voltage source 8 and the cathode line 9. The current flowing through the cathode line 9 is subjected to current-voltage conversion by the bias resistor 22, and the voltage across the resistor V 1 and V 2 are input to the current detection circuit 23. The current detection circuit 23 detects the cathode current flowing through the cathode line 9, that is, the total drive current amount of the organic EL elements 11 for all pixels, and generates a voltage control signal and a data control signal based on the detected cathode current. The voltage control signal is output to the variable voltage source 8, and the data control signal is output to the signal amplifier circuit 24.

図４及び図５に示した有機ＥＬ素子１１の特性より、発光輝度に比例してカソード電流値が大きくなることから、表示装置の消費電力は表示画像の平均輝度に比例する。例えば表示画像が全白の場合には、非常に大きな消費電力となる。しかし、デジタルカメラやビデオカメラなどで自然画を表示させた場合は、全白の場合の３０〜４０％程度の平均輝度となる。一方、平均輝度が大きい場合にはピーク輝度を下げても画品位に大きく影響しない。   From the characteristics of the organic EL element 11 shown in FIGS. 4 and 5, the cathode current value increases in proportion to the light emission luminance. Therefore, the power consumption of the display device is proportional to the average luminance of the display image. For example, when the display image is all white, the power consumption is very large. However, when a natural image is displayed by a digital camera or a video camera, the average luminance is about 30 to 40% of the case of all white. On the other hand, when the average luminance is high, the image quality is not greatly affected even if the peak luminance is lowered.

そこで、本実施の形態では、可変電圧源８によるカソード電圧Ｖｃの調整を行うとともに、カソード電流値が所定以上に大きい場合、即ち画面平均輝度が所定以上に大きい場合には、映像データのピーク値を制限するべく、信号増幅回路２４を可変増幅器で構成するとともに、一定以上の映像データピーク値に対してはリミット機能を持たせるようにしている。なお、電流検出回路２３は本発明の「電流検出手段」に対応し、信号増幅回路２４は本発明の「データ電位制御手段」に対応する。   Therefore, in the present embodiment, when the cathode voltage Vc is adjusted by the variable voltage source 8, and the cathode current value is larger than a predetermined value, that is, when the screen average luminance is larger than the predetermined value, the peak value of the video data is obtained. In order to limit the above, the signal amplifier circuit 24 is constituted by a variable amplifier, and a limit function is provided for a video data peak value above a certain level. The current detection circuit 23 corresponds to “current detection means” of the present invention, and the signal amplification circuit 24 corresponds to “data potential control means” of the present invention.

具体的に、電流検出回路２３は、検出したカソード電流値に基づいて電圧制御信号とデータ制御信号を決定する。例えば平均輝度が大きい場合には、データ制御信号を通して信号増幅回路２４によりＶｓｉｇを小さくしピーク輝度を下げる。ピーク輝度が下がれば、図１３で示したように、当該Ｖｓｉｇで動作する駆動トランジスタ１４の飽和領域に動作点が位置する範囲内でカソード電圧を上げても、画品位に影響を与えることなく、消費電力を抑えることが可能となる。   Specifically, the current detection circuit 23 determines a voltage control signal and a data control signal based on the detected cathode current value. For example, when the average luminance is large, Vsig is decreased by the signal amplification circuit 24 through the data control signal to lower the peak luminance. If the peak luminance decreases, as shown in FIG. 13, even if the cathode voltage is increased within the range where the operating point is located in the saturation region of the driving transistor 14 operating at the Vsig, the image quality is not affected. It becomes possible to suppress power consumption.

ところで、有機ＥＬ素子１１は、図１０で説明したように経時的に駆動電圧が上昇することから、従来では、これを見込んでカソード電圧を低めに設定していた。この場合、特に使用初期においては無駄な消費電力が発生することは、上述の通りである。   By the way, since the drive voltage of the organic EL element 11 increases with time as described with reference to FIG. 10, conventionally, the cathode voltage has been set low in view of this. In this case, as described above, useless power consumption occurs particularly in the initial use.

これに対して、本実施の形態では、図１５に示したように輝度と電流がほぼ同じ挙動を示すことを利用し、可変電圧源８で有機ＥＬ素子１１のカソード電圧を変化させるとともに、そのときのカソード電流を電流検出回路２３で検出し、画品位に影響を与えない電流値を検出することによって、最適なカソード電圧を可変電圧源８へフィードバックすることもできる。   On the other hand, in the present embodiment, by utilizing the fact that the luminance and current show substantially the same behavior as shown in FIG. 15, the variable voltage source 8 changes the cathode voltage of the organic EL element 11 and By detecting the current cathode current with the current detection circuit 23 and detecting the current value that does not affect the image quality, the optimum cathode voltage can be fed back to the variable voltage source 8.

これにより、有機ＥＬ素子１１の経時変化に関係なく、常に最適なカソード電圧を設定できるようになり、消費電力を最小限に抑えることが可能となる。このような処理は、例えば起動時の僅かな時間を利用して行うことができる。   Thereby, it becomes possible to always set an optimum cathode voltage regardless of the change of the organic EL element 11 with time, and it becomes possible to minimize power consumption. Such processing can be performed, for example, using a short time at startup.

［第３の実施の形態］
図１８は本発明の第３の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。 [Third Embodiment]
FIG. 18 shows a third embodiment of the present invention. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画素回路１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ毎に、有機ＥＬ素子のカソードに接続されるカソード線９Ｒ，９Ｇ，９Ｂを各々独立させた構成を備えている。図１６に示したように、各色に応じて最適なカソード電圧が異なり、例えば青色Ｂに対して赤色Ｒのカソード電圧を大きく設定することができる。このように、カソード線を各色毎に独立して設けることにより、各色で最適なカソード電圧を設定することが可能となり、消費電力の低減効率を高めることができる。   In the present embodiment, each of the R, G, and B pixel circuits 10R, 10G, and 10B has a configuration in which the cathode lines 9R, 9G, and 9B connected to the cathode of the organic EL element are made independent. As shown in FIG. 16, the optimum cathode voltage differs depending on each color. For example, the cathode voltage of red R can be set larger than that of blue B. Thus, by providing the cathode lines independently for each color, it is possible to set an optimum cathode voltage for each color, and it is possible to increase the power consumption reduction efficiency.

なお、各色のカソード電圧の設定は、単一の可変電圧源８を用いて行っても良いし、各色毎に専用の可変電圧源を設置してもよい。また、各色共通にカソード線を接続し、青色Ｂを基準としてカソード電圧の設定を行うことも可能であるが、各色毎にカソード線を設ける本実施の形態の方が、より消費電力低減効果を高くすることができる。   The cathode voltage for each color may be set using a single variable voltage source 8 or a dedicated variable voltage source may be installed for each color. It is also possible to connect a cathode line in common to each color and set the cathode voltage with reference to blue B. However, the present embodiment in which a cathode line is provided for each color is more effective in reducing power consumption. Can be high.

［第４の実施の形態］
更に、図１９は本発明の第４の実施の形態を示している。なお、図において上述の第１の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。 [Fourth Embodiment]
Further, FIG. 19 shows a fourth embodiment of the present invention. In the figure, portions corresponding to those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上述の各実施の形態では、電流供給線（電源電圧）ＶＤＤと有機ＥＬ素子１１のカソード電圧Ｖｃとの間の電位差を減少させる電位差調整手段として、カソード電圧Ｖｃの調整機能を有する可変電圧源８を例に挙げて説明したが、本実施の形態では、電位差調整手段として、電流供給線の電源電圧を調整する機能を有し、この電源電圧が低くなる方向に調整することにより、ＶＤＤ−Ｖｃ間電位差を減少させるようにしている。   In each of the embodiments described above, the variable voltage source 8 having a function of adjusting the cathode voltage Vc as potential difference adjusting means for reducing the potential difference between the current supply line (power supply voltage) VDD and the cathode voltage Vc of the organic EL element 11. In the present embodiment, the potential difference adjusting unit has a function of adjusting the power supply voltage of the current supply line. By adjusting the power supply voltage in the direction of decreasing, VDD−Vc The potential difference is reduced.

図１９の例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の画素回路１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに接続される電流供給線１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを各色毎に独立して設け、各電流供給線１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ毎に独立して電源電圧ＶＤＤを可変とするようにしている。このような構成によっても、上述の各実施の形態と同様な作用効果を得ることができ、有機ＥＬ表示部２の低消費電力化を図ることが可能となる。   In the example of FIG. 19, current supply lines 12R, 12G, and 12B connected to the pixel circuits 10R, 10G, and 10B for the R, G, and B colors are provided independently for each color, and the current supply lines 12R, 12G, and 12B are provided. The power supply voltage VDD is made variable every time. Even with such a configuration, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the above-described embodiments, and to reduce the power consumption of the organic EL display unit 2.

なお、図１９の例では各画素回路１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにおけるカソード線９を共通としたが、上述の第３の実施の形態のように、各色の画素回路毎に、カソード線を独立して設けることも勿論可能であり、これにより、更に消費電力低減効果を高めることができる。   In the example of FIG. 19, the cathode line 9 is common to the pixel circuits 10R, 10G, and 10B. However, as in the third embodiment described above, the cathode line is independently provided for each pixel circuit of each color. Of course, it is also possible to provide it, and this can further enhance the power consumption reduction effect.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。   As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.

例えば以上の実施の形態では、有機ＥＬ表示部２を構成する画素回路１０Ａ（１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ）として、輝度情報の書込みをデータ線の電圧制御で行う電圧書込み型の画素回路を例に挙げて説明したが、これ以外にも、輝度情報の書込みをデータ線の電流制御で行う電流書込み型の画素回路を用いることも可能である。また、有機ＥＬ素子１１の発光輝度をパルス制御で行う方式の画素回路にも本発明は適用可能である。   For example, in the above embodiment, as the pixel circuit 10A (10R, 10G, 10B) constituting the organic EL display unit 2, a voltage writing type pixel circuit in which luminance information is written by voltage control of the data line is taken as an example. In addition to this, it is also possible to use a current writing type pixel circuit that performs writing of luminance information by current control of the data line. The present invention can also be applied to a pixel circuit in which the light emission luminance of the organic EL element 11 is controlled by pulse control.

また、以上の各実施の形態では、電源電圧ＶＤＤとカソード電圧Ｖｃとの間の電位差を減少させる基準として、駆動トランジスタ１４の飽和領域上に動作点（アノード電圧）が位置する範囲内で調整するようにしたが、別の表現として、図１３において相対輝度の立ち下がり点（ニーポイント）までカソード電圧Ｖｃを高める制御を行っても良い。   In each of the above embodiments, as a reference for reducing the potential difference between the power supply voltage VDD and the cathode voltage Vc, adjustment is performed within a range where the operating point (anode voltage) is located on the saturation region of the drive transistor 14. However, as another expression, control for increasing the cathode voltage Vc to the falling point (knee point) of the relative luminance in FIG. 13 may be performed.

本発明の第１の実施の形態による有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置１の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an organic EL active matrix display device 1 according to a first embodiment of the present invention. 有機ＥＬ表示部２の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of an organic EL display unit 2. FIG. 画素回路１０Ａの回路図である。It is a circuit diagram of pixel circuit 10A. 有機ＥＬ素子１１の駆動電圧と駆動電流との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the drive voltage and drive current of the organic EL element. 有機ＥＬ素子１１の駆動電流と発光輝度との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the drive current of the organic EL element 11, and light emission luminance. 駆動トランジスタ１４の電流−電圧特性を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining current-voltage characteristics of a drive transistor. 駆動トランジスタ１４のＶｇｓと駆動電流Ｉとの関係を説明する図である。6 is a diagram for explaining a relationship between Vgs of a driving transistor and a driving current I. FIG. 駆動トランジスタ１４の電流−電圧特性と、有機ＥＬ素子のカソード電圧−電流特性とを合わせて示した図である。It is the figure which combined and showed the current-voltage characteristic of the drive transistor 14, and the cathode voltage-current characteristic of an organic EL element. 有機ＥＬ素子の駆動時間と相対輝度との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the drive time of an organic EL element, and relative luminance. 有機ＥＬ素子１１の駆動時間と駆動電圧との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the drive time of the organic EL element 11, and a drive voltage. データ電位Ｖｓｉｇと画面輝度との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between data potential Vsig and screen brightness | luminance. 各階調度毎のカソード電圧に対する画面輝度の変化を示すする図である。It is a figure which shows the change of the screen brightness | luminance with respect to the cathode voltage for every gradation. カソード電圧に対する各階調度の相対輝度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the relative luminance of each gradation degree with respect to a cathode voltage. カソード電圧に対する画面輝度及び総電流量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the screen brightness | luminance and the total electric current amount with respect to a cathode voltage. カソード電圧に対する画面相対輝度及び相対電流の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the screen relative luminance and relative current with respect to a cathode voltage. カソード電圧に対するＲ，Ｇ，Ｂ各発光素子の相対輝度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the relative brightness | luminance of each R, G, B light emitting element with respect to a cathode voltage. 本発明の第２の実施の形態による有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置２１の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the organic electroluminescent active matrix type display device 21 by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態を示す画素回路図である。It is a pixel circuit diagram which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態を示す画素回路図である。It is a pixel circuit diagram which shows the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１，２１…有機ＥＬアクティブマトリクス型表示装置、２…有機ＥＬ表示部、３…水平駆動回路、４…書込走査駆動回路、５…制御回路、６…ピーク検出回路、７…信号処理回路、８…可変電圧源、９…カソード線、１０…画素、１０Ａ…画素回路、１１…有機ＥＬ素子、１２…電流供給線、１３…書込走査トランジスタ、１４…駆動トランジスタ、１５…保持容量、２２…バイアス抵抗、２３…電流検出回路、２４…信号増幅回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21 ... Organic EL active-matrix display device, 2 ... Organic EL display part, 3 ... Horizontal drive circuit, 4 ... Write scanning drive circuit, 5 ... Control circuit, 6 ... Peak detection circuit, 7 ... Signal processing circuit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Variable voltage source, 9 ... Cathode line, 10 ... Pixel, 10A ... Pixel circuit, 11 ... Organic EL element, 12 ... Current supply line, 13 ... Write scanning transistor, 14 ... Drive transistor, 15 ... Retention capacitance, 22 ... Bias resistor, 23 ... Current detection circuit, 24 ... Signal amplification circuit.

Claims (7)

輝度が駆動電流に依存する発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続された画素回路をそれぞれ有し、マトリクス状に複数配置された画素と、
所定の走査サイクルで前記画素を選択する走査線と、
前記画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線と、
各列の前記データ線に供給されるデータ電位のピーク値を検出するピーク値検出手段と、
前記発光素子のアノード電圧が前記駆動トランジスタの飽和領域に位置する範囲内で、前記ピーク値検出手段により検出されるピーク値が小さいほど前記電源電圧と前記発光素子のカソード電圧との間の電位差を減少させる電位差調整手段と
を備えた表示装置。 Pixels each having a pixel circuit in which a light emitting element whose luminance depends on a driving current and a driving transistor for supplying a driving current to the light emitting element are connected in series with respect to a power supply voltage, and a plurality of pixels arranged in a matrix ,
And scanning lines for selecting said pixels in a predetermined scanning cycle,
A data line for providing brightness information for driving the pixels,
Peak value detecting means for detecting a peak value of a data potential supplied to the data line of each column;
Within the range where the anode voltage of the light emitting element is located in the saturation region of the drive transistor, the smaller the peak value detected by the peak value detecting means, the smaller the potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage of the light emitting element. display device having a potential difference adjusting means <br/> reduced. 前記画素回路が赤、緑、青の各色に独立しており、前記電位差調整手段は、前記各色毎に前記電源電圧−前記カソード電圧間の電位差を調整する
請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the pixel circuit is independent of each of red, green, and blue colors, and the potential difference adjusting unit adjusts a potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage for each color. 前記電位差調整手段は、前記カソード電圧を調整する機能を有している
請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the potential difference adjusting unit has a function of adjusting the cathode voltage. 前記電位差調整手段は、前記電源電圧を調整する機能を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the potential difference adjusting unit has a function of adjusting the power supply voltage. 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である
請求項１に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic electroluminescence element. 所定の走査サイクルで画素を選択する走査線、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線、及び、輝度が駆動電流に依存する発光素子とこの発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタとが電源電圧に対して直列に接続された画素回路が、マトリクス状に複数配置された表示装置の各列の前記データ線に供給されるデータ電位のピーク値を検出するステップと、
前記発光素子のアノード電圧が前記駆動トランジスタの飽和領域に位置する範囲内で、前記検出されたピーク値が小さいほど前記電源電圧と前記発光素子のカソード電圧との間の電位差を減少させるステップとを有する
表示装置の駆動方法。 A scanning line for selecting a pixel in a predetermined scanning cycle, a data line for providing luminance information for driving the pixel, a light emitting element whose luminance depends on a driving current, and a driving transistor for supplying a driving current to the light emitting element and step pixel circuits connected in series, for detecting a peak value of the data potential supplied to the data line of each column of the plurality arranged display device in a matrix with respect to the power supply voltage,
Reducing the potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage of the light emitting element as the detected peak value is smaller within the range where the anode voltage of the light emitting element is located in the saturation region of the driving transistor; A display device driving method. 前記画素回路が赤、緑、青の各色に独立して設けられ、前記各色毎に前記電源電圧−前記カソード電圧間の電位差を調整する
請求項６に記載の表示装置の駆動方法。 The display device driving method according to claim 6 , wherein the pixel circuit is provided independently for each color of red, green, and blue, and a potential difference between the power supply voltage and the cathode voltage is adjusted for each color.
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