JPWO2012172604A1 - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

本発明の表示装置（３００）は、高電位側電位を出力する高電位側可変電圧源（１８０Ａ）及び低電位側電位を出力する低電位側可変電圧源（１８０Ｂ）と、複数の発光画素が配置された有機ＥＬ表示部（３１０）と、発光画素（１１１ＭＡ）の高電位側の電位を検出する高電位側電位差検出回路（１７０Ａ）及び発光画素（１１１ＭＢ）の低電位側の電位を検出する低電位側電位差検出回路（１７０Ｂ）と、発光画素（１１１ＭＡ）の高電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電位差となるように、及び、発光画素（１１１ＭＢ）の低電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電位差となるように、高電位側可変電圧源（１８０Ａ）及び低電位側可変電圧源（１８０Ｂ）の出力電位を調整する高電位側電圧マージン設定部（１７５Ａ）及び低電位側電圧マージン設定部（１７５Ｂ）と、信号処理回路（１６５）とを備える。

Description

本発明は、有機ＥＬに代表される電流駆動型発光素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置に関し、さらに詳しくは、消費電力低減効果の高い表示装置に関する。
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。
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。
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最も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。
そこで従来では、映像データのピーク値を検出し、その検出データに基づいて有機ＥＬ素子のカソード電圧を調整して、電源電圧を減少させることにより表示輝度をほとんど低下させずに消費電力を抑制するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−０６５１４８号公報
さて、有機ＥＬ素子は電流駆動素子であることから、電源配線には電流が流れ、配線抵抗に比例した電圧降下が発生する。そのため、ディスプレイに供給される電源電圧は、電圧降下を補う電圧降下マージンを上乗せして設定されている。電圧降下分を補う電圧降下マージンについても、上述の電源回路設計やバッテリ容量と同様に、ディスプレイの消費電力が一番大きくなる場合を想定して設定されることから、一般的な自然画に対して無駄な電力が消費されていることになる。
モバイル機器用途を想定した小型ディスプレイでは、パネル電流が小さいので、電圧降下分を補う電圧降下マージンは発光画素で消費される電圧に比べて無視できるほど小さい。しかし、パネルの大型化に伴って電流が増加すると、電源配線で生じる電圧降下が無視できなくなる。
しかしながら、上記特許文献１における従来技術においては、各発光画素における消費電力を低減することはできるが、電圧降下分を補う電圧降下マージンを低減することはできず、家庭向けの３０型以上の大型表示装置における消費電力低減効果としては不十分である。
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、消費電力低減効果の高い表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る表示装置は、高電位側及び低電位側の出力電位の少なくとも一方を出力する電源供給部と、複数の発光画素が配置され、前記電源供給部から電源供給を受ける表示部と、前記表示部内における少なくとも一つの発光画素に印加される高電位側の印加電位、及び、前記発光画素と同一または異なる、少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位のうち少なくとも一方を検出する電圧検出部と、前記高電位側の印加電位及び前記低電位側の印加電位のうちの少なくとも一方の印加電位と、基準電位との電位差が所定の電位差となるように、前記電源供給部から出力される前記高電位側及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する電圧調整部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、消費電力低減効果の高い表示装置を実現できる。
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。 図３は、モニタ用の発光画素の具体的な構成の一例を示す回路図である。 図４は、実施の形態１に係る高電位側可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態１に係る必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。 図７は、電圧マージン換算テーブルの一例を示す図である。 図８は、第Ｎフレーム〜第Ｎ＋２フレームにおける表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 図９は、有機ＥＬ表示部に表示される画像を模式的に示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態２に係る高電位側可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。 図１２は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の動作を示すフローチャートである。 図１３は、実施の形態２に係る必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。 図１４は、本発明の実施の形態３に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図１５は、実施の形態３に係る高電位側可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。 図１６は、第Ｎフレーム〜第Ｎ＋２フレームにおける表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 図１７は、本発明の実施の形態４に係る表示装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１８は、実施の形態４に係る有機ＥＬ表示部の構成を模式的に示す斜視図である。 図１９Ａは、高電位側のモニタ用配線に接続された発光画素の回路構成図である。 図１９Ｂは、低電位側のモニタ用配線に接続された発光画素の回路構成図である。 図２０Ａは、本発明の表示装置が有する表示パネルの構成概略図である。 図２０Ｂは、本発明の表示装置が有する表示パネルの外周付近の構成を模式的に示す斜視図である。 図２１は、本発明の実施の形態５に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。 図２２は、本発明の実施の形態５に係る表示装置の電位分布及び検出点配置を表す図である。 図２３は、映像データの階調に対応する、通常の発光画素の発光輝度及びモニタ用配線を有する発光画素の発光輝度を示すグラフである。 図２４は、線欠陥が発生している画像を模式的に示す図である。 図２５は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とをあわせて示すグラフである。 図２６は、本発明の表示装置を内蔵した薄型フラットＴＶの外観図である。
本発明に係る表示装置は、高電位側及び低電位側の出力電位の少なくとも一方を出力する電源供給部と、複数の発光画素が配置され、前記電源供給部から電源供給を受ける表示部と、前記表示部内における少なくとも一つの発光画素に印加される高電位側の印加電位、及び、前記発光画素と同一または異なる、少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位のうち少なくとも一方を検出する電圧検出部と、前記高電位側の印加電位及び前記低電位側の印加電位のうちの少なくとも一方の印加電位と、基準電位との電位差が所定の電位差となるように、前記電源供給部から出力される前記高電位側及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する電圧調整部とを備えることを特徴とする。
これにより、電源供給部から少なくとも一つの発光画素までに発生する電圧降下量に応じて、電源供給部の高電位側の出力電位及び電源供給部の低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整することにより、消費電力を削減することができる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素と、前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素とは、異なる発光画素であってもよい。
これにより、高電位側の電源線の電圧降下分布と、低電位側の電源線の電圧降下（上昇）分布とが異なる場合に、異なる発光画素からの電位情報に基づいて電源供給部の高電位側出力電位と低電位側出力電位とを調整できるので、より効果的に消費電力を削減することが可能となる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素の個数、及び前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素の個数の少なくとも一方は、複数であってもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記電圧調整部は、前記電圧検出部で検出された複数の高電位側の印加電位のうち最小の印加電位と、前記電圧検出部で検出された複数の低電位側の印加電位のうち最大の印加電位とのうち少なくとも一方を選択し、当該選択した印加電位に基づいて前記電源供給部を調整してもよい。
これにより、検出された高電位側の電位または低電位側の電位のうちいずれかが複数であれば、複数の検出電位のうち最小または最大の電位を選択することができる。よって、電源供給部からの出力電位をより精密に調整することが可能となる。よって、表示部を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、さらに、前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素に一端が接続され、前記電圧検出部に他端が接続された、前記高電位側の印加電位を前記電圧検出部に伝達する高電位側検出線と、前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素に一端が接続され、前記電圧検出部に他端が接続された、前記低電位側の印加電位を前記電圧検出部に伝達する低電位側検出線とのうち少なくとも一方を備えてもよい。
これにより、電圧検出部は、高電位側検出線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される高電位側の電位、及び、低電位側検出線を介して少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の電位、の少なくとも一方を測定できる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記電圧検出部は、さらに、前記電源供給部により出力される、前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を検出し、前記電圧調整部は、前記電源供給部により出力される前記高電位側の出力電位と、前記少なくとも１つの発光画素に印加される高電位側の印加電位との電位差、及び、前記電源供給部により出力される前記低電位側の出力電位と、前記少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位との電位差のうち少なくとも一方の電位差である第１電位差に応じて、前記電源供給部から出力される前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整してもよい。
これにより、電圧検出部が電源供給部から予め定められた発光画素までの電圧降下量を実際に測定できるので、電源供給部の高電位側の出力電位及び電源供給部の低電位側の出力電位の少なくとも一方を、電圧検出部により測定された電圧降下量に応じた最適な電位にできる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記電圧調整部は、前記高電位側の出力電位と基準電位との電位差及び前記低電位側の出力電位と基準電位との電位差の少なくとも一方の電位差と、前記第１電位差とが、増加関数の関係となるように調整してもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記電圧検出部は、さらに、前記電源供給部と前記複数の発光画素の高電位側とを接続する高電位側電流経路上における電位、及び前記電源供給部と前記複数の発光画素の低電位側とを接続する低電位側電流経路上における電位の少なくとも一方を検出し、前記電圧調整部は、前記高電位側電流経路上における電位と前記少なくとも１つの発光画素に印加される高電位側の印加電位との電位差、及び、前記低電位側電流経路上における電位と前記少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位との電位差のうち少なくとも一方の電位差である第２電位差に応じて、前記電源供給部から出力される前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整してもよい。
これにより、発光画素に印加された電圧と、表示領域外の配線経路上における電圧との電位差を検出することにより、表示領域内のみにおける電圧降下量に応じて電源供給部からの出力電圧を調整することが可能となる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記電圧調整部は、前記高電位側の出力電位と基準電位との電位差及び前記低電位側の出力電位と基準電位との電位差の少なくとも一方の電位差と、前記第２電位差とが、増加関数の関係となるように調整してもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記複数の発光画素は、それぞれ、ソース電極及びドレイン電極を有する駆動素子と、第１の電極及び第２の電極を有する発光素子とを備え、前記第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に高電位側の電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に低電位側の電位が印加されてもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記複数の発光画素は、行列状に配列されており、行方向及び列方向の少なくとも一つの方向に隣接する前記駆動素子の前記ソース電極及びドレイン電極の他方どうしを接続する第１の電源線と、行方向及び列方向に隣接する前記発光素子の前記第２の電極どうしを接続する第２の電源線とをさらに備え、前記第１の電源線と第２の電源線を介して前記電源供給部からの電源供給を受けてもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記第２の電極及び前記第２の電源線は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、前記共通電極の周囲から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続されていてもよい。
これにより、表示部の中央付近となるにつれ電圧降下量が大きくなっていくが、特に表示部が大型化した場合に、電源供給部の高電位側の出力電位及び電源供給部の低電位側の出力電位をより適切に調整でき、消費電力を一層削減することができる。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されていてもよい。
また、本発明に係る表示装置の一態様は、前記発光素子は、有機ＥＬ素子であってもよい。
これにより、消費電力が下がることにより発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子の劣化を抑制できる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
（実施の形態１）
本実施の形態に係る表示装置は、高電位側及び低電位側の出力電位の少なくとも一方を出力する可変電圧源と、複数の発光画素が配置され当該可変電圧源から電源供給を受ける有機ＥＬ表示部と、当該有機ＥＬ表示部内における一の発光画素に印加される高電位側の印加電位、及び、当該発光画素と同一または異なる、少なくとも一の発光画素に印加される低電位側の印加電位のうち少なくとも一方を検出する電位差検出回路と、発光画素における高電位側の印加電位及び低電位側の印加電位のうちの少なくとも一方の印加電位と、基準電位との電位差が所定の電位差となるように、可変電圧源から出力される高電位側及び低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する信号処理回路とを備える。
これにより、本実施の形態に係る表示装置は、高い消費電力低減効果を実現する。
以下、本発明の実施の形態１について、図を用いて具体的に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示す表示装置５０は、有機ＥＬ表示部１１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、信号処理回路１６５と、高電位側電位差検出回路１７０と、電圧マージン設定部１７５と、高電位側可変電圧源１８０と、モニタ用配線１９０とを備える。
図２は、実施の形態１に係る有機ＥＬ表示部１１０の構成を模式的に示す斜視図である。なお、図中上方が表示面側である。
同図に示すように、有機ＥＬ表示部１１０は、複数の発光画素１１１と、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３とを有する。
発光画素１１１は、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３に接続され、当該発光画素１１１に流れる画素電流ｉｐｉｘに応じた輝度で発光する。複数の発光画素１１１のうち、予め定められた少なくとも一つの発光画素は、高電位側の検出点Ｍ１でモニタ用配線１９０に接続されている。以降、モニタ用配線１９０に直接接続された発光画素１１１をモニタ用の発光画素１１１Ｍと記す。
第１電源配線１１２は、マトリクス状に配置された発光画素１１１に対応させて、網目状に形成され、有機ＥＬ表示部１１０の周縁部に配置されている高電位側可変電圧源１８０に電気的に接続されている。高電位側可変電圧源１８０から高電位側の電源電位が出力されることにより、第１電源配線１１２には高電位側可変電圧源１８０から出力された高電位側の電源電位に対応した電位が印加される。一方、第２電源配線１１３は、有機ＥＬ表示部１１０にベタ膜状に形成されている。図２では、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３の抵抗成分を示すために、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３を模式的にメッシュ状に図示している。なお、第２電源配線１１３は、例えば、有機ＥＬ表示部１１０の周縁部で表示装置５０の共通接地電位に接地されていてもよい。
第１電源配線１１２には、水平方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈと垂直方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｖが存在する。第２電源配線１１３には、水平方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈと垂直方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｖとが存在する。なお、図示されていないが、発光画素１１１は、書込走査駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１２０に接続され、発光画素１１１を発光及び消光するタイミングを制御するための走査線と、発光画素１１１の発光輝度に対応する信号電圧を供給するためのデータ線とも接続されている。
モニタ用の発光画素１１１Ｍは、第１電源配線１１２の配線方法、第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及びＲ１ｖの値に応じて、最適位置が決定される。
図３は、モニタ用の発光画素１１１Ｍの具体的な構成の一例を示す回路図である。マトリクス状に配置された発光画素のそれぞれは、駆動素子と発光素子とを含み、駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、発光素子は、第１の電極及び第２の電極を含み、当該第１の電極が駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との一方に高電位側の電位が印加され、ソース電極及びドレイン電極の他方と第２の電極との他方に低電位側の電位が印加される。
具体的には、発光画素１１１は、それぞれ、有機ＥＬ素子１２１と、データ線１２２と、走査線１２３と、スイッチトランジスタ１２４と、駆動トランジスタ１２５と、保持容量１２６とを有する。また、モニタ用の発光画素１１１Ｍは、さらに、駆動素子のソース電極及びドレイン電極の他方にモニタ用配線１９０が接続されている。発光画素１１１Ｍは、有機ＥＬ表示部１１０に少なくとも１つ配置される。
有機ＥＬ素子１２１は、第１の電極であるアノード電極が駆動トランジスタ１２５のドレイン電極に接続され、第２の電極であるカソード電極が第２電源配線１１３に接続された発光素子であり、アノード電極とカソード電極との間に流れる画素電流ｉｐｉｘに応じた輝度で発光する。この有機ＥＬ素子１２１のカソード電極は、複数の発光画素１１１に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、該共通電極は、その周縁部から電位が印加される。つまり、上記共通電極が有機ＥＬ表示部１１０における第２電源配線１１３として機能する。また、カソード電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されている。
データ線１２２は、データ線駆動回路１２０と、スイッチトランジスタ１２４のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、データ線駆動回路１２０により映像データに対応する信号電圧が印加される。
走査線１２３は、書込走査駆動回路１３０と、スイッチトランジスタ１２４のゲート電極に接続され、書込走査駆動回路１３０により印加される電圧に応じて、スイッチトランジスタ１２４の導通及び非導通を切り換える。
スイッチトランジスタ１２４は、ソース電極及びドレイン電極の一方がデータ線１２２に接続され、ソース電極及びドレイン電極の他方が駆動トランジスタ１２５のゲート電極及び保持容量１２６の一端に接続された、例えば、Ｐ型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。
駆動トランジスタ１２５は、ソース電極が第１電源配線１１２に接続され、ドレイン電極が有機ＥＬ素子１２１のアノード電極に接続され、ゲート電極が保持容量１２６の一端及びスイッチトランジスタ１２４のソース電極及びドレイン電極の他方に接続された駆動素子であり、例えば、Ｐ型ＴＦＴである。これにより、駆動トランジスタ１２５は、保持容量１２６に保持された電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子１２１に供給する。また、モニタ用の発光画素１１１Ｍにおいて、駆動トランジスタ１２５のソース電極はモニタ用配線１９０と接続されている。
保持容量１２６は、一端がスイッチトランジスタ１２４のソース電極及びドレイン電極の他方に接続され、他端が第１電源配線１１２に接続され、スイッチトランジスタ１２４が非導通となったときの第１電源配線１１２の電位と駆動トランジスタ１２５のゲート電極の電位との電位差を保持する。つまり、信号電圧に対応する電圧を保持する。
以下、図１に記載された各構成要素の機能について図２及び図３を参照しながら説明する。
データ線駆動回路１２０は、映像データに対応する信号電圧を、データ線１２２を介して発光画素１１１に出力する。
書込走査駆動回路１３０は、複数の走査線１２３に走査信号を出力することで、複数の発光画素１１１を順に走査する。具体的には、スイッチトランジスタ１２４を行単位で導通または非導通とする。これにより、書込走査駆動回路１３０により選択されている行の複数の発光画素１１１に、複数のデータ線１２２に出力された信号電圧が印加される。よって、発光画素１１１が映像データに応じた輝度で発光する。
制御回路１４０は、データ線駆動回路１２０及び書込走査駆動回路１３０のそれぞれに、駆動タイミングを指示する。
信号処理回路１６５は、入力された映像データに対応する信号電圧をデータ線駆動回路１２０へ出力する。
高電位側電位差検出回路１７０は、本実施の形態における本発明の電圧検出部であって、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を測定する。具体的には、高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を、モニタ用配線１９０を介して測定する。つまり、検出点Ｍ１の電位を測定する。さらに、高電位側電位差検出回路１７０は、高電位側可変電圧源１８０の出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位と高電位側可変電圧源１８０の出力電位との電位差ΔＶを測定する。そして、測定した電位差ΔＶを電圧マージン設定部１７５へ出力する。
電圧マージン設定部１７５は、本実施の形態における本発明の電圧調整部であって、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差ΔＶとから、モニタ用の発光画素１１１Ｍの電位と基準電位との電位差を所定の電圧にするように高電位側可変電圧源１８０を調整する。具体的には、電圧マージン設定部１７５は、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差を元に、電圧マージンＶｄｒｏｐを求める。そして、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、電圧マージンＶｄｒｏｐとを合計し、合計結果のＶＥＬ＋ＶＴＦＴ＋Ｖｄｒｏｐを第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａの電圧として高電位側可変電圧源１８０に出力する。
高電位側可変電圧源１８０は、本実施の形態における本発明の電源供給部であって、高電位側の電位を有機ＥＬ表示部１１０に出力する。この高電位側可変電圧源１８０は、電圧マージン設定部１７５から出力される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａにより、モニタ用の発光画素１１１Ｍの高電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電圧（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）となるような出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。基準電位とは、表示装置５０において基準となる電位であればよく、本実施の形態では、例えば、接地電位である。
モニタ用配線１９０は、一端がモニタ用の発光画素１１１Ｍに接続され、他端が高電位側電位差検出回路１７０に接続され、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を高電位側電位差検出回路１７０に伝達する高電位側検出線である。
次に、この高電位側可変電圧源１８０の詳細な構成について簡単に説明する。
図４は、実施の形態１に係る高電位側可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には可変電圧源に接続されている有機ＥＬ表示部１１０及び電圧マージン設定部１７５も示されている。
同図に示す高電位側可変電圧源１８０は、比較回路１８１と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路１８２と、ドライブ回路１８３と、スイッチング素子ＳＷと、ダイオードＤと、インダクタＬと、コンデンサＣと、出力端子１８４とを有し、入力電圧Ｖｉｎを第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じた出力電圧Ｖｏｕｔに変換し、出力端子１８４から出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。なお、図示していないが、入力電圧Ｖｉｎが入力される入力端子の前段には、ＡＣ−ＤＣ変換器が挿入され、例えば、ＡＣ１００ＶからＤＣ２０Ｖへの変換が済んでいるものとする。
比較回路１８１は、出力検出部１８５及び誤差増幅器１８６を有し、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との差分に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２に出力する。
出力検出部１８５は、出力端子１８４と、接地電位との間に挿入された２つの抵抗Ｒ１及びＲ２を有し、出力電圧Ｖｏｕｔを抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗比に応じて分圧し、分圧された出力電圧Ｖｏｕｔを誤差増幅器１８６へ出力する。
誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５で分圧されたＶｏｕｔと、電圧マージン設定部１７５から出力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとを比較し、その比較結果に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。具体的には、誤差増幅器１８６は、オペアンプ１８７と、抵抗Ｒ３及びＲ４とを有する。オペアンプ１８７は、反転入力端子が抵抗Ｒ３を介して出力検出部１８５に接続され、非反転入力端子が電圧マージン設定部１７５に接続され、出力端子がＰＷＭ回路１８２と接続されている。また、オペアンプ１８７の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して反転入力端子と接続されている。これにより、誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５から入力された電圧と電圧マージン設定部１７５から入力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとの電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。言い換えると、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとの電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。
ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧に応じてデューティの異なるパルス波形をドライブ回路１８３に出力する。具体的には、ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力された電圧が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。言い換えると、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとの電位差が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとの電位差が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。なお、パルス波形のオンの期間とは、パルス波形がアクティブの期間である。
ドライブ回路１８３は、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形がアクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオンし、ＰＷＭ回路１８２から出力されたパルス波形が非アクティブの期間にスイッチング素子ＳＷをオフする。
スイッチング素子ＳＷは、ドライブ回路１８３により導通または非導通となる。スイッチング素子ＳＷが導通状態の間だけ、入力電圧ＶｉｎがインダクタＬ及びコンデンサＣを介して、出力端子１８４に出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。よって、出力電圧Ｖｏｕｔは０Ｖから徐々に２０Ｖ（Ｖｉｎ）に近づいていく。この時、インダクタＬ及びコンデンサＣに充電がなされる。インダクタＬの両端には電圧が印加されている（充電されている）ので、その分だけ出力電圧Ｖｏｕｔは入力電圧Ｖｉｎより低い電位となる。
出力電圧Ｖｏｕｔが第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａに近づくにつれて、ＰＷＭ回路１８２に入力される電圧は小さくなり、ＰＷＭ回路１８２が出力するパルス信号のオンデューティは短くなる。
するとスイッチング素子ＳＷがオンする時間も短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは緩やかに第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａに収束してゆく。
最終的に、Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ１Ａ付近の電位でわずかに電圧変動しながら出力電圧Ｖｏｕｔの電位が確定する。
このように、高電位側可変電圧源１８０は、信号処理回路１６５から出力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａとなるような出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
次に、上述した表示装置５０の動作について図５〜図７を用いて説明する。
図５は、本発明の実施の形態１に係る表示装置５０の動作を示すフローチャートである。
まず、電圧マージン設定部１７５は、予め設定された、ピーク階調に対応する（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧をメモリから読み出す（Ｓ１０）。具体的には、電圧マージン設定部１７５は、各色のピーク階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを用いて各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。
図６は、電圧マージン設定部１７５が参照する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。同図に示すように、必要電圧換算テーブルにはピーク階調（２５５階調）に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧が格納されている。例えば、Ｒのピーク階調での必要電圧は１１．２Ｖ、Ｇのピーク階調での必要電圧は１２．２Ｖ、Ｂのピーク階調での必要電圧は８．４Ｖとなる。各色のピーク階調での必要電圧のうち、最大の電圧はＧの１２．２Ｖである。よって、電圧マージン設定部１７５は、ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを１２．２Ｖと決定する。
一方、高電位側電位差検出回路１７０は、検出点Ｍ１の電位を、モニタ用配線１９０を介して検出する（ステップＳ１４）。
次に、高電位側電位差検出回路１７０は、高電位側可変電圧源１８０の出力端子１８４の電圧を入力し、また検出点Ｍ１の電位と基準電位との電位差とを算出し、入力された出力端子１８４の電圧と算出された上記電位差との電位差ΔＶを検出する（ステップＳ１５）。そして、検出した電位差ΔＶを電圧マージン設定部１７５へ出力する。なお、ここまでのステップＳ１０〜Ｓ１５は、本発明の電位測定処理に相当する。
次に、電圧マージン設定部１７５は、高電位側電位差検出回路１７０から出力された電位差信号から、高電位側電位差検出回路１７０が検出した電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐを決定する（ステップＳ１６）。具体的には、電圧マージン設定部１７５は、電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐを示す電圧マージン換算テーブルを有し、当該換算テーブルを参照して電圧マージンＶｄｒｏｐを決定する。
図７は、電圧マージン設定部１７５が参照する電圧マージン換算テーブルの一例を示す図である。
同図に示すように、電圧マージン換算テーブルには、電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐが格納されている。例えば、電位差ΔＶが３．４Ｖの場合、電圧マージンＶｄｒｏｐは３．４Ｖである。よって、電圧マージン設定部１７５は、電圧マージンＶｄｒｏｐを３．４Ｖと決定する。
ところで、電圧マージン換算テーブルに示すように、電位差ΔＶと電圧マージンＶｄｒｏｐとは増加関数の関係となっている。また、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔは電圧マージンＶｄｒｏｐが大きいほど高くなる。つまり、電位差ΔＶと出力電圧Ｖｏｕｔとは増加関数の関係となっている。
次に、電圧マージン設定部１７５は、次のフレーム期間に高電位側可変電圧源１８０に出力させる出力電圧Ｖｏｕｔを決定する（ステップＳ１７）。具体的には、次のフレーム期間に高電位側可変電圧源１８０に出力させる出力電圧Ｖｏｕｔを、有機ＥＬ素子１２１と駆動トランジスタ１２５に必要な電圧の決定（ステップＳ１３）で決定されたＶＴＦＴ＋ＶＥＬと電位差ΔＶに対応する電圧マージンの決定（ステップＳ１５）で決定された電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計値であるＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとする。
最後に、電圧マージン設定部１７５は、次のフレーム期間の最初に、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１ＡをＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとすることにより、高電位側可変電圧源１８０を調整する（ステップＳ１８）。これにより、次のフレーム期間において、高電位側可変電圧源１８０は、Ｖｏｕｔ＝ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとして、有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。なお、ステップＳ１６〜ステップＳ１８は、本発明の電圧調整処理に相当する。
このように、本実施の形態に係る表示装置５０は、高電位側の電位を出力する高電位側可変電圧源１８０と、有機ＥＬ表示部１１０における、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、当該モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位、及び、高電位側可変電圧源１８０の高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔを測定する高電位側電位差検出回路１７０と、高電位側電位差検出回路１７０で測定されたモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位と基準電位との電位差を所定の電圧（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）にするように高電位側可変電圧源１８０を調整する電圧マージン設定部１７５とを含む。また、高電位側電位差検出回路１７０は、さらに、高電位側可変電圧源１８０の高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔを測定し、測定した高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔと、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位との電位差を検出し、電圧マージン設定部１７５は、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差に応じて高電位側可変電圧源１８０を調整する。
これにより、表示装置５０は、水平方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及び垂直方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｖによる電圧降下を検出し、その電圧降下の程度を高電位側可変電圧源１８０にフィードバックすることで、余分な電圧を減らし、消費電力を削減することができる。
また、表示装置５０は、モニタ用の発光画素１１１Ｍが有機ＥＬ表示部１１０の中央付近に配置されていることにより、有機ＥＬ表示部１１０が大型化した場合にも、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔを簡便に調整できる。
また、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子１２１の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子１２１の劣化を防止できる。
次に、上述の表示装置５０において、第Ｎフレーム以前と第Ｎ＋１フレーム以降とで、入力される映像データが変わる場合の表示パターンの変遷について、図８及び図９を用いて説明する。
最初に、第Ｎフレーム及び第Ｎ＋１フレームに入力されたと想定する映像データについて説明する。
まず、第Ｎフレーム以前において、有機ＥＬ表示部１１０の中心部に対応する映像データは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部が白く見えるようなピーク階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５）とする。一方、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外がグレーに見えるようなグレー階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝５０：５０：５０）とする。
また、第Ｎ＋１フレーム以降において、有機ＥＬ表示部１１０の中心部に対応する映像データは、第Ｎフレームと同様にピーク階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５）とする。一方、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、第Ｎフレームよりも明るいグレーに見えるようなグレー階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１５０：１５０：１５０）とする。
次に、第Ｎフレーム及び第Ｎ＋１フレームに上述のような映像データが入力された場合の、表示装置５０の動作について説明する。
図８は、第Ｎフレーム〜第Ｎ＋２フレームにおける表示装置５０の動作を示すタイミングチャートである。
同図には、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差ΔＶと、高電位側可変電圧源１８０からの出力電圧Ｖｏｕｔと、モニタ用の発光画素１１１Ｍの画素輝度とが示されている。また、各フレーム期間の最後には、ブランキング期間が設けられている。
図９は、有機ＥＬ表示部に表示される画像を模式的に示す図である。
時間ｔ＝Ｔ１０において、信号処理回路１６５は、第Ｎフレームの映像データを入力する。電圧マージン設定部１７５は、必要電圧換算テーブルを用いて、Ｇのピーク階調での必要電圧１２．２Ｖを（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧と設定する。
一方、このとき高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用配線１９０を介して検出点Ｍ１の電位を検出し、高電位側可変電圧源１８０から出力されている出力電圧Ｖｏｕｔとの電位差ΔＶを検出する。例えば、時間ｔ＝Ｔ１０においてΔＶ＝１Ｖを検出する。そして、電圧マージン換算テーブルを用いて、第Ｎ＋１フレームの電圧マージンＶｄｒｏｐを１Ｖと決定する。
時間ｔ＝Ｔ１０〜Ｔ１１は第Ｎフレームのブランキング期間であり、この期間において有機ＥＬ表示部１１０には、時間ｔ＝Ｔ１０と同じ画像が表示される。
図９（ａ）は、時間ｔ＝Ｔ１０〜Ｔ１１において、有機ＥＬ表示部１１０に表示される画像を模式的に示す図である。この期間において、有機ＥＬ表示部１１０に表示される画像は、第Ｎフレームの映像データに対応して、中心部が白く、中心部以外がグレーとなっている。
時間ｔ＝Ｔ１１において、電圧マージン設定部１７５は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａの電圧を、上記（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧と、電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐ（例えば、１３．２Ｖ）とする。
時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて、有機ＥＬ表示部１１０には、第Ｎ＋１フレームの映像データに対応する画像が順に表示されていく（図９（ｂ）〜図９（ｆ））。このとき、高電位側可変電圧源１８０からの出力電圧Ｖｏｕｔは、常に、時間ｔ＝Ｔ１１で第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａの電圧に設定したＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとなっている。しかしながら、第Ｎ＋１フレームでは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、第Ｎフレームよりも明るいグレーに見えるようなグレー階調である。よって、高電位側可変電圧源１８０から有機ＥＬ表示部１１０に供給する電流量は、時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて徐々に増加し、この電流量の増加に伴い第１電源配線１１２の電圧降下が徐々に大きくなる。これにより、明るく表示されている領域の発光画素１１１である、有機ＥＬ表示部１１０の中心部の発光画素１１１の電源電圧が不足する。言い換えると、第Ｎ＋１フレームの映像データＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５に対応する画像よりも輝度が低下する。つまり、時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて、有機ＥＬ表示部１１０の中心部の発光画素１１１の発光輝度は徐々に低下する。
次に、時間ｔ＝Ｔ１６において、信号処理回路１６５は、第Ｎ＋１フレームの映像データを入力する。電圧マージン設定部１７５は、必要電圧換算テーブルを用いて、Ｇのピーク階調での必要電圧１２．２Ｖを、継続して（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧と設定する。
一方、このとき高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用配線１９０を介して検出点Ｍ１の電位を検出し、検出された検出点Ｍ１の電位と基準電位との電位差と高電位側可変電圧源１８０から出力されている出力電圧Ｖｏｕｔとの電位差ΔＶを検出する。例えば、時間ｔ＝Ｔ１６においてΔＶ＝３Ｖを検出する。そして、電圧マージン換算テーブルを用いて、第Ｎ＋１フレームの電圧マージンＶｄｒｏｐを３Ｖと決定する。
次に、時間ｔ＝Ｔ１７において、電圧マージン設定部１７５は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａの電圧を、上記（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧と、電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐ（例えば、１５．２Ｖ）とする。よって、時間ｔ＝Ｔ１７以降、検出点Ｍ１の電位は、所定の電位であるＶＴＦＴ＋ＶＥＬとなる。
このように、表示装置１００は、第Ｎ＋１フレームにおいて、一時的に輝度が低下するが、非常に短い期間であり、ユーザにとってほとんど影響はない。
なお、本実施の形態では、発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位をモニタし、当該高電位側の電位と基準電位との電位差が、所定の電圧となるように、高電位側可変電圧源１８０から出力される高電位側の電位を調整したが、発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位をモニタし、当該低電位側の電位と基準電位との電位差が、所定の電圧となるように、低電位側可変電圧源から出力される低電位側の電位を調整してもよい。この場合には、図１に記載された高電位側電位差検出回路１７０の代わりに低電位側電位差検出回路が配置され、高電位側可変電圧源１８０の代わりに低電位側可変電圧源が配置される。
電圧マージン設定部の機能は、電圧マージン設定部１７５と同じである。電圧マージン設定部は、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、低電位側電位差検出回路で検出された電位差ΔＶとから、モニタ用の発光画素１１１Ｍの電位を所定の電位にするように低電位側可変電圧源を調整する。
低電位側電位差検出回路は、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位を測定する。さらに、低電位側電位差検出回路は、低電位側可変電圧源の出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位と基準電位との電位差と、低電位側可変電圧源の出力電位との電位差ΔＶを測定する。そして、測定した電位差ΔＶを電圧マージン設定部へ出力する。
低電位側可変電圧源は、低電位側の電位を有機ＥＬ表示部１１０に出力する。この低電位側可変電圧源は、電圧マージン設定部から出力される基準電圧Ｖｒｅｆにより、モニタ用の発光画素１１１Ｍの低電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電圧となるような出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。基準電位とは、表示装置５０において基準となる電位であればよい。
これにより、本発明の表示装置は、水平方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈ及び垂直方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｖによる電圧降下を検出し、その電圧降下の程度を低電位側可変電圧源にフィードバックすることで、余分な電圧を減らし、消費電力を削減することができる。
また、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子の劣化を防止できる。
（実施の形態２）
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態１に係る表示装置と比較して、可変電圧源へ入力される基準電圧が、高電位側電位差検出回路で検出された電位差ΔＶの変化に依存して変化するだけでなく、入力された映像データからフレームごと検出されたピーク信号にも依存して変化する点が異なる。以下、実施の形態１と同じ点は説明を省略し、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。また、実施の形態１と重複する図面については、実施の形態１に適用された図面を用いる。
以下、本発明の実施の形態２について、図を用いて具体的に説明する。
図１０は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示す表示装置１００は、有機ＥＬ表示部１１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、高電位側電位差検出回路１７０と、高電位側可変電圧源１８０と、モニタ用配線１９０とを備える。
有機ＥＬ表示部１１０の構成については、実施の形態１の図２及び図３に記載された構成と同様である。
ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された映像データのピーク値を検出し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、映像データの中から最も高階調のデータをピーク値として検出する。高階調のデータとは、有機ＥＬ表示部１１０で明るく表示される画像に対応する。
信号処理回路１６０は、本実施の形態における本発明の電圧調整部であって、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号と、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差ΔＶとから、モニタ用の発光画素１１１Ｍの電位と基準電位との電位差を所定の電圧にするように高電位側可変電圧源１８０を調整する。具体的には、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号で発光画素１１１を発光させた場合に、有機ＥＬ素子１２１と駆動トランジスタ１２５とに必要な電圧を決定する。また、信号処理回路１６０は、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差を元に、電圧マージンを求める。そして、決定した、有機ＥＬ素子１２１に必要な電圧ＶＥＬと、駆動トランジスタ１２５に必要な電圧ＶＴＦＴと、電圧マージンＶｄｒｏｐとを合計し、合計結果のＶＥＬ＋ＶＴＦＴ＋Ｖｄｒｏｐを第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧として高電位側可変電圧源１８０に出力する。
また、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０を介して入力された映像データに対応する信号電圧をデータ線駆動回路１２０へ出力する。
高電位側電位差検出回路１７０は、本実施の形態における本発明の電圧検出部であって、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を測定する。具体的には、高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を、モニタ用配線１９０を介して測定する。つまり、検出点Ｍ１の電位を測定する。さらに、高電位側電位差検出回路１７０は、高電位側可変電圧源１８０の出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位と高電位側可変電圧源１８０の出力電位との電位差ΔＶを測定する。そして、測定した電位差ΔＶを信号処理回路１６０へ出力する。
高電位側可変電圧源１８０は、本実施の形態における本発明の電源供給部であって、高電位側の電位を有機ＥＬ表示部１１０に出力する。この高電位側可変電圧源１８０は、信号処理回路１６０から出力される第１基準電圧Ｖｒｅｆ１により、モニタ用の発光画素１１１Ｍの高電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電圧（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）となるような出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。基準電位とは、表示装置１００において基準となる電位であればよく、本実施の形態では、例えば、接地電位である。
モニタ用配線１９０は、一端がモニタ用の発光画素１１１Ｍに接続され、他端が高電位側電位差検出回路１７０に接続され、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を高電位側電位差検出回路１７０に伝達する高電位側検出線である。
次に、この高電位側可変電圧源１８０の詳細な構成について簡単に説明する。
図１１は、実施の形態２に係る高電位側可変電圧源の具体的な構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には可変電圧源に接続されている有機ＥＬ表示部１１０及び信号処理回路１６０も示されている。
同図に示す高電位側可変電圧源１８０は、実施の形態１で説明した高電位側可変電圧源１８０と同様である。
誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５で分圧されたＶｏｕｔと、信号処理回路１６０から出力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１とを比較し、その比較結果に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。具体的には、誤差増幅器１８６は、オペアンプ１８７と、抵抗Ｒ３及びＲ４とを有する。オペアンプ１８７は、反転入力端子が抵抗Ｒ３を介して出力検出部１８５に接続され、非反転入力端子が信号処理回路１６０に接続され、出力端子がＰＷＭ回路１８２と接続されている。また、オペアンプ１８７の出力端子は、抵抗Ｒ４を介して反転入力端子と接続されている。これにより、誤差増幅器１８６は、出力検出部１８５から入力された電圧と信号処理回路１６０から入力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。言い換えると、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電位差に応じた電圧をＰＷＭ回路１８２へ出力する。
ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧に応じてデューティの異なるパルス波形をドライブ回路１８３に出力する。具体的には、ＰＷＭ回路１８２は、比較回路１８１から出力された電圧が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力された電圧が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。言い換えると、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電位差が大きい場合オンデューティの長いパルス波形を出力し、出力電圧Ｖｏｕｔと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１との電位差が小さい場合オンデューティの短いパルス波形を出力する。なお、パルス波形のオンの期間とは、パルス波形がアクティブの期間である。
出力電圧Ｖｏｕｔが第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に近づくにつれて、ＰＷＭ回路１８２に入力される電圧は小さくなり、ＰＷＭ回路１８２が出力するパルス信号のオンデューティは短くなる。
するとスイッチング素子ＳＷがオンする時間も短くなり、出力電圧Ｖｏｕｔは緩やかに第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に収束してゆく。
最終的に、Ｖｏｕｔ＝Ｖｒｅｆ１付近の電位でわずかに電圧変動しながら出力電圧Ｖｏｕｔの電位が確定する。
このように、高電位側可変電圧源１８０は、信号処理回路１６０から出力された第１基準電圧Ｖｒｅｆ１となるような出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。
次に、上述した表示装置１００の動作について図１２、図１３及び図７を用いて説明する。
図１２は、本発明の表示装置１００の動作を示すフローチャートである。
まず、ピーク信号検出回路１５０は、表示装置１００に入力された１フレーム期間の映像データを取得する（ステップＳ１１）。例えば、ピーク信号検出回路１５０は、バッファを有し、そのバッファに１フレーム期間の映像データを蓄積する。
次に、ピーク信号検出回路１５０は、取得した映像データのピーク値を検出（ステップＳ１２）し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。具体的には、ピーク信号検出回路１５０は、色ごとに映像データのピーク値を検出する。例えば、映像データが赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれについて０〜２５５（大きいほど輝度が高い）までの２５６階調で表されているとする。ここで、有機ＥＬ表示部１１０の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１７７：１２４：１３５、有機ＥＬ表示部１１０の他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝２４：１７７：５０、さらに他の一部の映像データがＲ：Ｇ：Ｂ＝１０：７０：１７６の場合、ピーク信号検出回路１５０はＲのピーク値として１７７、Ｇのピーク値として１７７、Ｂのピーク値として１７６を検出し、検出した各色のピーク値を示すピーク信号を信号処理回路１６０へ出力する。
次に、信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク値で有機ＥＬ素子１２１を発光させた場合の駆動トランジスタ１２５に必要な電圧ＶＴＦＴと、有機ＥＬ素子１２１に必要な電圧ＶＥＬとを決定する（ステップＳ１３）。具体的には、信号処理回路１６０は、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを用いて各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。
図１３は、信号処理回路１６０が有する必要電圧換算テーブルの一例を示す図である。
同図に示すように、必要電圧換算テーブルには各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧が格納されている。例えば、Ｒのピーク値１７７に対応する必要電圧は８．５Ｖ、Ｇのピーク値１７７に対応する必要電圧は９．９Ｖ、Ｂのピーク値１７６に対応する必要電圧は６．７Ｖとなる。各色のピーク値に対応する必要電圧のうち、最大の電圧はＧのピーク値に対応する９．９Ｖである。よって、信号処理回路１６０は、ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを９．９Ｖと決定する。
一方、高電位側電位差検出回路１７０は、検出点Ｍ１の電位を、モニタ用配線１９０を介して検出する（ステップＳ１４）。
次に、高電位側電位差検出回路１７０は、高電位側可変電圧源１８０の出力端子１８４の電圧を入力し、また検出点Ｍ１の電位と基準電位との電位差とを算出し、入力された出力端子１８４の電圧と算出された上記電位差との電位差ΔＶを検出する（ステップＳ１５）。そして、検出した電位差ΔＶを信号処理回路１６０へ出力する。なお、ここまでのステップＳ１１〜Ｓ１５は、本発明の電位測定処理に相当する。
次に、信号処理回路１６０は、高電位側電位差検出回路１７０から出力された電位差信号から、高電位側電位差検出回路１７０が検出した電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐを決定する（ステップＳ１６）。具体的には、信号処理回路１６０は、電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐを示す電圧マージン換算テーブルを有し、当該換算テーブルを参照して電圧マージンＶｄｒｏｐを決定する。
図７に示すように、電圧マージン換算テーブルには、電位差ΔＶに対応する電圧マージンＶｄｒｏｐが格納されている。例えば、電位差ΔＶが３．４Ｖの場合、電圧マージンＶｄｒｏｐは３．４Ｖである。よって、信号処理回路１６０は、電圧マージンＶｄｒｏｐを３．４Ｖと決定する。
ところで、電圧マージン換算テーブルに示すように、電位差ΔＶと電圧マージンＶｄｒｏｐとは増加関数の関係となっている。また、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔは電圧マージンＶｄｒｏｐが大きいほど高くなる。つまり、電位差ΔＶと出力電圧Ｖｏｕｔとは増加関数の関係となっている。
次に、信号処理回路１６０は、次のフレーム期間に高電位側可変電圧源１８０に出力させる出力電圧Ｖｏｕｔを決定する（ステップＳ１７）。具体的には、次のフレーム期間に高電位側可変電圧源１８０に出力させる出力電圧Ｖｏｕｔを、有機ＥＬ素子１２１と駆動トランジスタ１２５に必要な電圧の決定（ステップＳ１３）で決定されたＶＴＦＴ＋ＶＥＬと電位差ΔＶに対応する電圧マージンの決定（ステップＳ１５）で決定された電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計値であるＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとする。
最後に、信号処理回路１６０は、次のフレーム期間の最初に、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１をＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとすることにより、高電位側可変電圧源１８０を調整する（ステップＳ１８）。これにより、次のフレーム期間において、高電位側可変電圧源１８０は、Ｖｏｕｔ＝ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとして、有機ＥＬ表示部１１０へ供給する。なお、ステップＳ１６〜ステップＳ１８は、本発明の電圧調整処理に相当する。
このように、本実施の形態に係る表示装置１００は、高電位側の電位を出力する高電位側可変電圧源１８０と、有機ＥＬ表示部１１０における、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、当該モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位、及び、高電位側可変電圧源１８０の高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔを測定する高電位側電位差検出回路１７０と、高電位側電位差検出回路１７０で測定されたモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位と基準電位との電位差を所定の電圧（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）にするように高電位側可変電圧源１８０を調整する信号処理回路１６０とを含む。また、高電位側電位差検出回路１７０は、さらに、高電位側可変電圧源１８０の高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔを測定し、測定した高電位側の出力電圧Ｖｏｕｔと、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位との電位差を検出し、信号処理回路１６０は、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差に応じて高電位側可変電圧源１８０を調整する。
これにより、表示装置１００は、水平方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及び垂直方向の第１電源配線抵抗Ｒ１ｖによる電圧降下を検出し、その電圧降下の程度を高電位側可変電圧源１８０にフィードバックすることで、余分な電圧を減らし、消費電力を削減することができる。
また、表示装置１００は、モニタ用の発光画素１１１Ｍが有機ＥＬ表示部１１０の中央付近に配置されていることにより、有機ＥＬ表示部１１０が大型化した場合にも、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔを簡便に調整できる。
また、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子１２１の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子１２１の劣化を防止できる。
次に、上述の表示装置１００において、第Ｎフレーム以前と第Ｎ＋１フレーム以降とで、入力される映像データが変わる場合の表示パターンの変遷について、図８及び図９を用いて説明する。
最初に、第Ｎフレーム及び第Ｎ＋１フレームに入力されたと想定する映像データについて説明する。
まず、第Ｎフレーム以前において、有機ＥＬ表示部１１０の中心部に対応する映像データは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部が白く見えるようなピーク階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５）とする。一方、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外がグレーに見えるようなグレー階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝５０：５０：５０）とする。
また、第Ｎ＋１フレーム以降において、有機ＥＬ表示部１１０の中心部に対応する映像データは、第Ｎフレームと同様にピーク階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５）とする。一方、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、第Ｎフレームよりも明るいグレーに見えるようなグレー階調（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１５０：１５０：１５０）とする。
次に、第Ｎフレーム及び第Ｎ＋１フレームに上述のような映像データが入力された場合の、表示装置１００の動作について説明する。
図８には、高電位側電位差検出回路１７０で検出された電位差ΔＶと、高電位側可変電圧源１８０からの出力電圧Ｖｏｕｔと、モニタ用の発光画素１１１Ｍの画素輝度とが示されている。また、各フレーム期間の最後には、ブランキング期間が設けられている。
時間ｔ＝Ｔ１０において、ピーク信号検出回路１５０は第Ｎフレームの映像データのピーク値を検出する。信号処理回路１６０は、ピーク信号検出回路１５０で検出されたピーク値からＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。ここで、第Ｎフレームの映像データのピーク値はＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５であるので、信号処理回路１６０は、必要電圧換算テーブルを用いて第Ｎ＋１フレームの必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを、例えば１２．２Ｖと決定する。
一方、このとき高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用配線１９０を介して検出点Ｍ１の電位を検出し、高電位側可変電圧源１８０から出力されている出力電圧Ｖｏｕｔとの電位差ΔＶを検出する。例えば、時間ｔ＝Ｔ１０においてΔＶ＝１Ｖを検出する。そして、電圧マージン換算テーブルを用いて、第Ｎ＋１フレームの電圧マージンＶｄｒｏｐを１Ｖと決定する。
時間ｔ＝Ｔ１０〜Ｔ１１は第Ｎフレームのブランキング期間であり、この期間において有機ＥＬ表示部１１０には、時間ｔ＝Ｔ１０と同じ画像が表示される。
図９（ａ）は、時間ｔ＝Ｔ１０〜Ｔ１１において、有機ＥＬ表示部１１０に表示される画像を模式的に示す図である。この期間において、有機ＥＬ表示部１１０に表示される画像は、第Ｎフレームの映像データに対応して、中心部が白く、中心部以外がグレーとなっている。
時間ｔ＝Ｔ１１において、信号処理回路１６０は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧を、決定した必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬと、電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐ（例えば、１３．２Ｖ）とする。
時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて、有機ＥＬ表示部１１０には、第Ｎ＋１フレームの映像データに対応する画像が順に表示されていく（図９（ｂ）〜図９（ｆ））。このとき、高電位側可変電圧源１８０からの出力電圧Ｖｏｕｔは、常に、時間ｔ＝Ｔ１１で第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧に設定したＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐとなっている。しかしながら、第Ｎ＋１フレームでは、有機ＥＬ表示部１１０の中心部以外に対応する映像データは、第Ｎフレームよりも明るいグレーに見えるようなグレー階調である。よって、高電位側可変電圧源１８０から有機ＥＬ表示部１１０に供給する電流量は、時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて徐々に増加し、この電流量の増加に伴い第１電源配線１１２の電圧降下が徐々に大きくなる。これにより、明るく表示されている領域の発光画素１１１である、有機ＥＬ表示部１１０の中心部の発光画素１１１の電源電圧が不足する。言い換えると、第Ｎ＋１フレームの映像データＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５に対応する画像よりも輝度が低下する。つまり、時間ｔ＝Ｔ１１〜Ｔ１６にかけて、有機ＥＬ表示部１１０の中心部の発光画素１１１の発光輝度は徐々に低下する。
次に、時間ｔ＝Ｔ１６において、ピーク信号検出回路１５０は第Ｎ＋１フレームの映像データのピーク値を検出する。ここで検出される第Ｎ＋１フレームの映像データのピーク値はＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５であるので、信号処理回路１６０は第Ｎ＋２フレームの必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを、例えば１２．２Ｖと決定する。
一方、このとき高電位側電位差検出回路１７０は、モニタ用配線１９０を介して検出点Ｍ１の電位を検出し、検出された検出点Ｍ１の電位と基準電位との電位差と高電位側可変電圧源１８０から出力されている出力電圧Ｖｏｕｔとの電位差ΔＶを検出する。例えば、時間ｔ＝Ｔ１６においてΔＶ＝３Ｖを検出する。そして、電圧マージン換算テーブルを用いて、第Ｎ＋１フレームの電圧マージンＶｄｒｏｐを３Ｖと決定する。
次に、時間ｔ＝Ｔ１７において、信号処理回路１６０は、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧を、決定した必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬと、電圧マージンＶｄｒｏｐとの合計ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐ（例えば、１５．２Ｖ）とする。よって、時間ｔ＝Ｔ１７以降、検出点Ｍ１の電位は、所定の電位であるＶＴＦＴ＋ＶＥＬとなる。
このように、表示装置１００は、第Ｎ＋１フレームにおいて、一時的に輝度が低下するが、非常に短い期間であり、ユーザにとってほとんど影響はない。
なお、本実施の形態では、発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位をモニタし、当該高電位側の電位と基準電位との電位差が、所定の電圧となるように、高電位側可変電圧源１８０から出力される高電位側の電位を調整したが、発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位をモニタし、当該低電位側の電位と基準電位との電位差が、所定の電圧となるように、低電位側可変電圧源から出力される低電位側の電位を調整してもよい。この場合には、図１に記載された高電位側電位差検出回路１７０の代わりに低電位側電位差検出回路が配置され、高電位側可変電圧源１８０の代わりに低電位側可変電圧源が配置される。
ピーク信号検出回路は、表示装置１００に入力された映像データのピーク値を検出し、検出したピーク値を示すピーク信号を信号処理回路へ出力する。ピーク信号検出回路の機能は、ピーク信号検出回路１５０と同じである。
信号処理回路は、上記ピーク信号検出回路から出力されたピーク信号と、低電位側電位差検出回路で検出された電位差ΔＶとから、モニタ用の発光画素１１１Ｍの電位を所定の電位にするように低電位側可変電圧源を調整する。
低電位側電位差検出回路は、モニタ用の発光画素１１１Ｍについて、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位を測定する。さらに、低電位側電位差検出回路は、低電位側可変電圧源の出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位と基準電位との電位差と、低電位側可変電圧源の出力電位との電位差ΔＶを測定する。そして、測定した電位差ΔＶを信号処理回路へ出力する。
低電位側可変電圧源は、低電位側の電位を有機ＥＬ表示部１１０に出力する。この低電位側可変電圧源は、信号処理回路から出力される基準電圧Ｖｒｅｆにより、モニタ用の発光画素１１１Ｍの低電位側の電位と基準電位との電位差が所定の電圧となるような出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。基準電位とは、表示装置１００において基準となる電位であればよい。
これにより、本発明の表示装置は、水平方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈ及び垂直方向の第２電源配線抵抗Ｒ２ｖによる電圧降下を検出し、その電圧降下の程度を低電位側可変電圧源にフィードバックすることで、余分な電圧を減らし、消費電力を削減することができる。
また、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子の劣化を防止できる。
（実施の形態３）
本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態２に係る表示装置１００とほぼ同じであるが、高電位側電位差検出回路１７０を備えず、検出点Ｍ１の電位が高電位側可変電圧源に入力される点が異なる。また、信号処理回路は、高電位側可変電圧源に出力する電圧を必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬとする点が異なる。これにより、本実施の形態に係る表示装置は、電圧降下量に応じてリアルタイムに高電位側可変電圧源の出力電圧Ｖｏｕｔを調整できるので、実施の形態１と比較して、画素輝度の一時的な低下を防止できる。
図１４は、本発明の実施の形態３に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示す本実施の形態に係る表示装置２００は、図１０に示した実施の形態２に係る表示装置１００と比較して、高電位側電位差検出回路１７０を備えず、モニタ用配線１９０に代わりモニタ用配線２９０を備え、信号処理回路１６０に代わり信号処理回路２６０を備え、高電位側可変電圧源１８０に代わり高電位側可変電圧源２８０を備える点が異なる。
信号処理回路２６０は、ピーク信号検出回路１５０から出力されたピーク信号から、高電位側可変電圧源２８０に出力する第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の電圧を決定する。具体的には、信号処理回路２６０は、必要電圧換算テーブルを用いて、有機ＥＬ素子１２１に必要な電圧ＶＥＬと駆動トランジスタ１２５に必要な電圧ＶＴＦＴとの合計ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを決定する。そして、決定したＶＴＦＴ＋ＶＥＬを第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の電圧とする。
このように、本実施の形態に係る表示装置２００の信号処理回路２６０が高電位側可変電圧源２８０に出力する第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、実施の形態２に係る表示装置１００の信号処理回路１６０が高電位側可変電圧源１８０に出力する第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と異なり、映像データのみに対応して決定される電圧である。つまり、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２は、高電位側可変電圧源２８０の出力電圧Ｖｏｕｔと検出点Ｍ１の電位との電位差ΔＶに依存しない。
高電位側可変電圧源２８０は、モニタ用の発光画素１１１Ｍに印加される高電位側の電位を、モニタ用配線２９０を介して測定する。つまり、検出点Ｍ１の電位を測定する。そして、測定した検出点Ｍ１の電位及び基準電位の電位差と、信号処理回路２６０から出力された第２基準電圧Ｖｒｅｆ２とに応じて、出力電圧Ｖｏｕｔを調整する。
モニタ用配線２９０は、一端が検出点Ｍ１に接続され、他端が高電位側可変電圧源２８０に接続され、検出点Ｍ１の電位を高電位側可変電圧源２８０に伝達する。
図１５は、実施の形態３に係る高電位側可変電圧源２８０の具体的な構成の一例を示すブロック図である。なお、同図には高電位側可変電圧源に接続されている有機ＥＬ表示部１１０及び信号処理回路２６０も示されている。
同図に示す高電位側可変電圧源２８０は、図１１に示した高電位側可変電圧源１８０の構成とほぼ同じであるが、比較回路１８１に代わり、検出点Ｍ１の電位と第２基準電圧Ｖｒｅｆ２とを比較する比較回路２８１を備える点が異なる。
ここで、高電位側可変電圧源２８０の出力電位をＶｏｕｔとし、高電位側可変電圧源２８０の出力端子１８４から検出点Ｍ１までの電圧降下量をΔＶとすると、検出点Ｍ１の電位はＶｏｕｔ−ΔＶとなる。つまり、本実施の形態において、比較回路２８１はＶｒｅｆ２とＶｏｕｔ−ΔＶとを比較している。上述したように、Ｖｒｅｆ２＝ＶＴＦＴ＋ＶＥＬなので、比較回路２８１はＶＴＦＴ＋ＶＥＬとＶｏｕｔ−ΔＶとを比較していると言える。
一方、実施の形態２において、比較回路１８１はＶｒｅｆ１とＶｏｕｔとを比較している。上述したように、Ｖｒｅｆ１＝ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋ΔＶなので、実施の形態２において、比較回路１８１はＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋ΔＶとＶｏｕｔとを比較していると言える。
よって、比較回路２８１は、比較回路１８１と比較対象が異なるが、比較結果は同じである。つまり、実施の形態２と実施の形態３とで、高電位側可変電圧源２８０の出力端子１８４から検出点Ｍ１までの電圧降下量が等しい場合、比較回路１８１がＰＷＭ回路に出力する電圧と、比較回路２８１がＰＷＭ回路に出力する電圧とは同じである。その結果、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔと高電位側可変電圧源２８０の出力電圧Ｖｏｕｔとは等しくなる。また、実施の形態３においても、電位差ΔＶと出力電圧Ｖｏｕｔとは増加関数の関係となっている。
以上のように構成された表示装置２００は、実施の形態２に係る表示装置１００と比較して、出力端子１８４と検出点Ｍ１との電位差ΔＶに応じて出力電圧Ｖｏｕｔをリアルタイムに調整できる。なぜならば、実施の形態２に係る表示装置１００においては、信号処理回路１６０から各フレーム期間の最初にだけ、当該フレームにおける第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の変更がされていた。一方、本実施の形態に係る表示装置２００においては、信号処理回路２６０を介さずに、高電位側可変電圧源２８０の比較回路１８１に直接ΔＶに依存した電圧、つまりＶｏｕｔ−ΔＶ、が入力されることにより、信号処理回路２６０の制御に依存せずにＶｏｕｔを調整することができるからである。
次に、このように構成された表示装置２００において、実施の形態２と同様に、第Ｎフレーム以前と第Ｎ＋１フレーム以降とで、入力される映像データが変わる場合の、表示装置２００の動作について説明する。なお、入力される映像データは実施の形態２と同様に、第Ｎフレーム以前の、有機ＥＬ表示部１１０の中心部がＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５、中心部以外がＲ：Ｇ：Ｂ＝５０：５０：５０とし、第Ｎ＋１フレーム以降の、有機ＥＬ表示部１１０の中心部がＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５、中心部以外がＲ：Ｇ：Ｂ＝１５０：１５０：１５０とする。
図１６は、第Ｎフレーム〜第Ｎ＋２フレームにおける表示装置２００の動作を示すタイミングチャートである。
時間ｔ＝Ｔ２０において、ピーク信号検出回路１５０は第Ｎフレームの映像データのピーク値を検出する。信号処理回路２６０は、ピーク信号検出回路１５０で検出されたピーク値からＶＴＦＴ＋ＶＥＬを求める。ここで、第Ｎフレームの映像データのピーク値はＲ：Ｇ：Ｂ＝２５５：２５５：２５５であるので、信号処理回路１６０は、必要電圧換算テーブルを用いて第Ｎ＋１フレームの必要電圧ＶＴＦＴ＋ＶＥＬを、例えば１２．２Ｖと決定する。
一方、出力検出部１８５は、モニタ用配線２９０を介して検出点Ｍ１の電位を、常に検出している。
次に、時間ｔ＝Ｔ２１において、信号処理回路２６０は、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の電圧を、決定した必要電圧ＶＴＦＴ＋ＴＥＬ（例えば、１２．２Ｖ）とする。
時間ｔ＝Ｔ２１〜Ｔ２２にかけて、有機ＥＬ表示部１１０には、第Ｎ＋１フレームの映像データに対応する画像が順に表示されていく。このとき、高電位側可変電圧源２８０から有機ＥＬ表示部１１０に供給する電流量は、実施の形態１で説明したように徐々に増加する。よって、電流量の増加に伴い第１電源配線１１２における電圧降下が徐々に大きくなる。つまり、検出点Ｍ１の電位が徐々に低下する。言い換えると、出力電圧Ｖｏｕｔと検出点Ｍ１の電位との電位差ΔＶが徐々に増大する。
ここで、誤差増幅器１８６は、ＶＴＦＴ＋ＶＥＬとＶｏｕｔ−ΔＶとの電位差に応じた電圧をリアルタイムに出力するので、電位差ΔＶの増大に応じてＶｏｕｔを上昇させるような電圧を出力する。
よって、高電位側可変電圧源２８０は、電位差ΔＶの増大に応じてＶｏｕｔをリアルタイムに上昇する。
これにより、明るく表示されている領域の発光画素１１１である、有機ＥＬ表示部１１０の中心部の発光画素１１１の電源電圧の不足は解消する。つまり、画素輝度の低下を解消する。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置２００において、信号処理回路２６０と、高電位側可変電圧源２８０の誤差増幅器１８６、ＰＷＭ回路１８２及びドライブ回路１８３は、出力検出部１８５で測定されたモニタ用の発光画素１１１Ｍの高電位側の電位と基準電位との電位差と、所定の電位との電位差を検出し、検出した電位差に応じてスイッチング素子ＳＷを調整する。これにより、本実施の形態に係る表示装置２００は、実施の形態２に係る表示装置１００と比較して、電圧降下量に応じてリアルタイムに高電位側可変電圧源２８０の出力電圧Ｖｏｕｔを調整できるので、実施の形態１と比較して、画素輝度の一時的な低下を防止できる。
なお、本実施の形態において、有機ＥＬ表示部１１０は本発明の表示部であり、出力検出部１８５は本発明の電圧検出部であり、図１５において一点鎖線で囲まれている、信号処理回路２６０と、高電位側可変電圧源２８０の誤差増幅器１８６、ＰＷＭ回路１８２及びドライブ回路１８３とは本発明の電圧調整部であり、図１５において２点鎖線で囲まれている、スイッチング素子ＳＷ、ダイオードＤ、インダクタＬ及びコンデンサＣは本発明の電源供給部である。
なお、本実施の形態においても、実施の形態２と同様に、発光画素１１１Ｍに印加される低電位側の電位をモニタし、当該低電位側の電位と基準電位との電位差が、所定の電圧となるように、低電位側可変電圧源から出力される低電位側の電位を調整してもよい。この場合には、図１４に記載された高電位側可変電圧源１８０の代わりに低電位側可変電圧源が配置される。
（実施の形態４）
実施の形態２及び３では、一の発光画素の高電位側または低電位側の電位をモニタすることにより、当該高電位側の電位と基準電位との電位差、または、当該低電位側の電位と基準電位との電位差を所定の電位差へと調整する表示装置を説明した。これに対し、本実施の形態では、一の発光画素の高電位側の電位と、当該発光画素とは異なる発光画素の低電位側の電位とをモニタすることにより、当該高電位側の電位と基準電位Ａとの電位差を所定の電位差へと調整し、また、当該低電位側の電位と基準電位Ｂとの電位差を所定の電位差へと調整する表示装置を説明する。
以下、本発明の実施の形態４について、図を用いて具体的に説明する。
図１７は、本発明の実施の形態４に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示す表示装置３００は、有機ＥＬ表示部３１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、信号処理回路１６５と、高電位側電位差検出回路１７０Ａと、低電位側電位差検出回路１７０Ｂと、高電位側電圧マージン設定部１７５Ａと、低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂと、高電位側可変電圧源１８０Ａと、低電位側可変電圧源１８０Ｂと、モニタ用配線１９０Ａ及び１９０Ｂとを備える。
本実施の形態に係る表示装置３００は、実施の形態１に係る表示装置５０と比較して、高電位側及び低電位側の２つの電位差検出回路、２本のモニタ用配線、２つの可変電圧源を備える点が異なる。以下、実施の形態１と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
図１８は、実施の形態４に係る有機ＥＬ表示部３１０の構成を模式的に示す斜視図である。なお、図中上方が表示面側である。同図に示すように、有機ＥＬ表示部３１０は、複数の発光画素１１１と、第１電源配線１１２と、第２電源配線１１３とを有する。複数の発光画素１１１のうち、予め定められた少なくとも一つの発光画素は、高電位側の検出点ＭＡでモニタ用配線１９０Ａに接続されている。また、複数の発光画素１１１のうち、予め定められた少なくとも一つの発光画素は、低電位側の検出点ＭＢでモニタ用配線１９０Ｂに接続されている。以降、モニタ用配線１９０Ａに直接接続された発光画素１１１をモニタ用の発光画素１１１ＭＡと記し、モニタ用配線１９０Ｂに直接接続された発光画素１１１をモニタ用の発光画素１１１ＭＢと記す。
第１電源配線１１２は、マトリクス状に配置された発光画素１１１に対応させて、網目状に形成され、有機ＥＬ表示部３１０の周縁部に配置されている高電位側可変電圧源１８０Ａに電気的に接続されている。高電位側可変電圧源１８０Ａから高電位側の電源電位が出力されることにより、第１電源配線１１２には高電位側可変電圧源１８０Ａから出力された高電位側の電源電位に対応した電位が印加される。一方、第２電源配線１１３は、有機ＥＬ表示部３１０にベタ膜状に形成され、有機ＥＬ表示部３１０の周縁部に配置されている低電位側可変電圧源１８０Ｂに接続されている。低電位側可変電圧源１８０Ｂから低電位側の電源電位が出力されることにより、第２電源配線１１３には低電位側可変電圧源１８０Ｂから出力された低電位側の電源電位に対応した電位が印加される。
モニタ用の発光画素１１１ＭＡ及び１１１ＭＢは、第１電源配線１１２及び第２電源配線１１３の配線方法、第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及びＲ１ｖの値、ならびに第２電源配線抵抗Ｒ２ｈ及びＲ２ｖの値に応じて、最適位置が決定される。本実施の形態では、高電位側の検出点ＭＡ及び低電位側の検出点ＭＢを、異なる発光画素に配置している。これにより、検出点の最適化が可能となる。例えば、高電位側の電圧降下が大きい傾向にある発光領域に発光画素１１１ＭＡを配置し、低電位側の電圧降下（上昇）が大きい傾向にある発光領域に発光画素１１１ＭＢを配置することにより、不要な箇所に検出点を配置する必要がなくなり、検出点の総数を減らすことができる。
第２電源配線１１３が有する共通電極の一部を構成している有機ＥＬ素子１２１のカソード電極は、シート抵抗の高い透明電極（例えば、ＩＴＯ）を用いているので、第１電源配線１１２の電圧降下量よりも第２電源配線１１３の電圧上昇量が大きい場合がある。よって、モニタ用の発光画素に印加される低電位側の電位に応じて調整することにより、電源供給部の出力電位をより適切に調整でき、消費電力を一層削減することができる。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、発光画素１１１の具体的な構成の一例を示す回路図である。具体的には、図１９Ａは、高電位側のモニタ用配線１９０Ａに接続された発光画素１１１ＭＡの回路構成図であり、図１９Ｂは、低電位側のモニタ用配線１９０Ｂに接続された発光画素１１１ＭＢの回路構成図である。発光画素１１１ＭＡは、駆動素子のソース電極及びドレイン電極の他方にモニタ用配線１９０Ａが接続されており、発光画素１１１ＭＢは、発光素子の第２電極にモニタ用配線１９０Ｂが接続されている。具体的には、発光画素１１１、１１１ＭＡ及び１１１ＭＢは、それぞれ、有機ＥＬ素子１２１と、データ線１２２と、走査線１２３と、スイッチトランジスタ１２４と、駆動トランジスタ１２５と、保持容量１２６とを有する。また、発光画素１１１ＭＡは、有機ＥＬ表示部１１０に少なくとも１つ配置され、発光画素１１１ＭＢも、有機ＥＬ表示部１１０に少なくとも１つ配置される。
以下、図１７に記載された各構成要素の機能について図１８、図１９Ａ及び図１９Ｂを参照しながら説明する。
高電位側電位差検出回路１７０Ａは、本実施の形態における本発明の電圧検出部であって、モニタ用の発光画素１１１ＭＡについて、モニタ用の発光画素１１１ＭＡに印加される高電位側の電位を測定する。具体的には、高電位側電位差検出回路１７０Ａは、モニタ用の発光画素１１１ＭＡに印加される高電位側の電位を、モニタ用配線１９０Ａを介して測定する。さらに、高電位側電位差検出回路１７０Ａは、高電位側可変電圧源１８０Ａの出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１ＭＡに印加される高電位側の電位と基準電位Ａとの電位差と、高電位側可変電圧源１８０Ａの出力電位との電位差ΔＶＨを測定する。そして、測定した電位差ΔＶＨを高電位側電圧マージン設定部１７５Ａへ出力する。
低電位側電位差検出回路１７０Ｂは、本実施の形態における本発明の電圧検出部であって、モニタ用の発光画素１１１ＭＢについて、モニタ用の発光画素１１１ＭＢに印加される低電位側の電位を測定する。具体的には、低電位側電位差検出回路１７０Ｂは、モニタ用の発光画素１１１ＭＢに印加される低電位側の電位を、モニタ用配線１９０Ｂを介して測定する。さらに、低電位側電位差検出回路１７０Ｂは、低電位側可変電圧源１８０Ｂの出力電位を測定し、測定したモニタ用の発光画素１１１ＭＢに印加される低電位側の電位と基準電位Ｂとの電位差と、低電位側可変電圧源１８０Ｂの出力電位との電位差ΔＶＬを測定する。そして、測定した電位差ΔＶＬを低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂへ出力する。
高電位側電圧マージン設定部１７５Ａは、本実施の形態における本発明の高電位側電圧調整部であって、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、高電位側電位差検出回路１７０Ａで検出された電位差ΔＶＨとから、モニタ用の発光画素１１１ＭＡの電位と基準電位Ａとの電位差を所定の電圧にするように高電位側可変電圧源１８０Ａを調整する。具体的には、高電位側電圧マージン設定部１７５Ａは、高電位側電位差検出回路１７０Ａで検出された電位差を元に、電圧マージンＶＨｄｒｏｐを求める。そして、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、電圧マージンＶＨｄｒｏｐとを合計し、合計結果のＶＥＬ＋ＶＴＦＴ＋ＶＨｄｒｏｐの基準電位Ａよりも高い電圧分を第１高電位側基準電圧ＶＨｒｅｆ１として高電位側可変電圧源１８０Ａに出力する。
また、低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂは、本実施の形態における本発明の低電位側電圧調整部であって、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、低電位側電位差検出回路１７０Ｂで検出された電位差ΔＶＬとから、モニタ用の発光画素１１１ＭＢの電位と基準電位Ｂとの電位差を所定の電圧にするように低電位側可変電圧源１８０Ｂを調整する。具体的には、低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂは、低電位側電位差検出回路１７０Ｂで検出された電位差を元に、電圧マージンＶＬｄｒｏｐを求める。そして、ピーク階調での（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ）電圧と、電圧マージンＶＬｄｒｏｐとを合計し、合計結果のＶＥＬ＋ＶＴＦＴ＋ＶＬｄｒｏｐの基準電位Ｂよりも低い電圧分を第１低電位側基準電圧ＶＬｒｅｆ１として低電位側可変電圧源１８０Ｂに出力する。
高電位側可変電圧源１８０Ａは、本実施の形態における本発明の電源供給部であって、高電位側の電位を有機ＥＬ表示部３１０に出力する。この高電位側可変電圧源１８０Ａは、高電位側電圧マージン設定部１７５Ａから出力される第１高電位側基準電圧ＶＨｒｅｆ１により、モニタ用の発光画素１１１ＭＡの高電位側の電位と基準電位Ａとの電位差が所定の電圧（ＶＥＬ＋ＶＴＦＴ−基準電位Ａ）となるような高電位側出力電圧ＶＨｏｕｔを出力する。基準電位Ａとは、表示装置１００において基準となる電位であればよい。
低電位側可変電圧源１８０Ｂは、本実施の形態における本発明の電源供給部であって、低電位側の電位を有機ＥＬ表示部３１０に出力する。この低電位側可変電圧源１８０Ｂは、低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂから出力される第１低電位側基準電圧ＶＬｒｅｆ１により、モニタ用の発光画素１１１ＭＢの低電位側の電位と基準電位Ｂとの電位差が所定の電圧（基準電位Ｂ−ＶＥＬ−ＶＴＦＴ）となるような低電位側出力電圧ＶＬｏｕｔを出力する。
モニタ用配線１９０Ａは、一端がモニタ用の発光画素１１１ＭＡに接続され、他端が高電位側電位差検出回路１７０Ａに接続され、モニタ用の発光画素１１１ＭＡに印加される高電位側の電位を高電位側電位差検出回路１７０Ａに伝達する高電位側検出線である。
モニタ用配線１９０Ｂは、一端がモニタ用の発光画素１１１ＭＢに接続され、他端が低電位側電位差検出回路１７０Ｂに接続され、モニタ用の発光画素１１１ＭＢに印加される低電位側の電位を低電位側電位差検出回路１７０Ｂに伝達する低電位側検出線である。
また、本実施の形態に係る高電位側可変電圧源１８０Ａ及び低電位側可変電圧源１８０Ｂの構成は、実施の形態１に係る高電位側可変電圧源１８０の構成と同様であり、低電位側可変電圧源１８０Ｂにおいて出力電圧ＶＬｏｕｔが負である場合には、図４において、スイッチング素子ＳＷ、ダイオードＤ、インダクタＬ、及びコンデンサＣの配置を変更することにより、低電位側可変電圧源１８０Ｂの回路が構成される。
また、本実施の形態に係る表示装置３００の動作フローについては、実施の形態１に係る表示装置５０の動作フローを説明する図５において、ステップＳ１４〜ステップＳ１８までの動作を、高電位側と低電位側とで並行して実行する。
本実施の形態により、表示装置３００は、正電源線側の第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及び第１電源配線抵抗Ｒ１ｖによる電圧降下、及び、負電源線側の第２電源配線抵抗Ｒ２ｈ及び第２電源配線抵抗Ｒ２ｖによる電圧上昇を検出し、その電圧降下及び電圧上昇の程度を、それぞれ、高電位側可変電圧源１８０Ａ及び低電位側可変電圧源１８０Ｂにフィードバックすることで、余分な電圧を減らし、消費電力を削減することができる。
また、消費電力を削減することにより有機ＥＬ素子１２１の発熱が抑えられるので、有機ＥＬ素子１２１の劣化を防止できる。
さらに、本実施の形態に係る表示装置３００は、実施の形態１に係る表示装置と比較して、低電位側電源線の配線抵抗に比例した電圧上昇も考慮に入れた電圧マージンの設定が可能となるので、低電位側電源線の電圧分布の変化が激しい表示態様においては、より効果的に消費電力を削減することが可能となる。
なお、実施の形態１〜４では、発光画素に印加された電圧と、可変電圧源から出力された電圧との電位差に基づいて、可変電圧源からの出力電圧を調整している。この場合には、可変電圧源から発光画素までの電流径路は、表示領域外の配線経路と発光画素が配置された表示領域内の配線経路とを含んでいる。つまり、上述した実施の形態１〜４では、発光画素に印加された電圧と可変電圧源から出力された電圧との電位差を検出することにより、表示領域内と表示領域外との双方における電圧降下量に応じて可変電圧源からの出力電圧を調整している。これに対し、発光画素に印加された電圧と、表示領域外の配線経路上における電圧との電位差を検出することにより、表示領域内のみにおける電圧降下（上昇）量に応じて可変電圧源からの出力電圧を調整することが可能となる。これについて、以下、図２０Ａ及び図２０Ｂを用いて説明する。
図２０Ａは、本発明の表示装置が有する表示パネルの構成概略図である。また、図２０Ｂは、本発明の表示装置が有する表示パネルの外周付近の構成を模式的に示す斜視図である。図２０Ａにおいて、複数の発光画素１１１がマトリクス状に配置された表示パネルの外周部には、書込走査駆動回路やデータ線駆動回路などのドライバーと、高電位側電源線と、低電位側電源線と、外部機器との電気接続をするインターフェイスであるフレキパッドとが配置されている。高電位側可変電圧源及び低電位側可変電圧源は、それぞれ、高電位側電源線とフレキパッド、及び、低電位側電源線とフレキパッド、を介して表示パネルに接続されている。図２０Ｂに示すように、表示領域外にも抵抗成分が存在し、当該抵抗成分は上記フレキパッド、高電位側電源線及び低電位側電源線によるものである。前述した実施の形態１〜４では、例えば、発光画素ＭＡの電圧と高電位側可変電圧源の出力点Ｚの電圧との電位差を検出するものであるが、表示領域内のみの電圧降下量に応じた可変電圧源からの出力電圧調整を目的として、発光画素ＭＡの電圧と、表示パネル及び高電位側電源線の接続点Ｙの電圧との電位差を検出することとしてもよい。これにより、表示領域内のみにおける電圧降下量に応じて、可変電圧源の出力電圧を調整することが可能となる。また、低電位側についても、発光画素ＭＢの電圧と、表示パネル及び低電位側電源線の接続点の電圧との電位差を検出することとしてもよい。
なお、本実施の形態では、一の発光画素の高電位側の電位と、当該発光画素とは異なる発光画素の低電位側の電位をとモニタすることにより、当該高電位側の電位と基準電位Ａとの電位差を所定の電位差へと調整し、また、当該低電位側の電位と基準電位Ｂとの電位差を所定の電位差へと調整する表示装置を説明したが、高電位側の電位が検出される発光画素と低電位側の電位が検出される発光画素とは、同一の発光画素であってもよい。この場合でも、高電位側可変電圧源１８０Ａが当該高電位側の電位と基準電位Ａとの電位差を所定の電位差へと調整し、低電位側可変電圧源１８０Ｂが当該低電位側の電位と基準電位Ｂとの電位差を所定の電位差へと調整する。
（実施の形態５）
本実施の形態では、複数の発光画素の高電位側の電位をモニタすることにより、モニタされた複数の高電位側の電位から特定された高電位側の電位と基準電位との電位差を、所定の電位差へと調整する表示装置を説明する。
以下、本発明の実施の形態５について、図を用いて具体的に説明する。
図２１は、本発明の実施の形態５に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示す表示装置４００は、有機ＥＬ表示部４１０と、データ線駆動回路１２０と、書込走査駆動回路１３０と、制御回路１４０と、ピーク信号検出回路１５０と、信号処理回路１６０と、高電位側電位差検出回路１７０と、高電位側可変電圧源１８０と、モニタ用配線１９１、１９２及び１９３と、電位比較回路４７０とを備える。
本実施の形態に係る表示装置４００は、実施の形態２に係る表示装置１００と比較して、複数のモニタ用配線及び電位比較回路４７０を備える点が異なる。以下、実施の形態２と同じ点は説明を省略し、異なる点のみ説明する。
有機ＥＬ表示部４１０は、有機ＥＬ表示部１１０とほぼ同じであるが、有機ＥＬ表示部１１０と比較して、検出点Ｍ１〜Ｍ３と１対１に対応して設けられ、対応する検出点の電位を測定するためのモニタ用配線１９１〜１９３が配置されている。
モニタ用の発光画素１１１Ｍ１〜１１１Ｍ３は、第１電源配線１１２の配線方法、第１電源配線抵抗Ｒ１ｈ及びＲ１ｖの値に応じて、最適位置が決定される。
モニタ用配線１９１〜１９３は、それぞれ、対応する検出点Ｍ１〜Ｍ３と、電位比較回路４７０とに接続され、対応する検出点Ｍ１〜Ｍ３の電位を、電位比較回路４７０に伝達する。これにより、電位比較回路４７０は、モニタ用配線１９１〜１９３を介して検出点Ｍ１〜Ｍ３の電位を測定できる。
電位比較回路４７０は、モニタ用配線１９１〜１９３を介して検出点Ｍ１〜Ｍ３の電位を測定する。言い換えると、複数のモニタ用の発光画素１１１Ｍ１〜１１１Ｍ３に印加される高電位側の電位を測定する。さらに、測定した検出点Ｍ１〜Ｍ３の電位のうち最小の電位を選択し、選択した電位を高電位側電位差検出回路１７０へ出力する。
信号処理回路１６０は、電位比較回路４７０で選択された電位と基準電位との電位差に基づいて高電位側可変電圧源１８０を調整する。その結果、高電位側可変電圧源１８０は、複数のモニタ用の発光画素１１１Ｍ１〜１１１Ｍ３のいずれにおいても輝度の低下が生じないような出力電圧Ｖｏｕｔを、有機ＥＬ表示部４１０に供給する。
以上のように、本実施の形態に係る表示装置４００は、電位比較回路４７０が、有機ＥＬ表示部４１０内における複数の発光画素１１１のそれぞれについて、印加される高電位側の電位を測定し、測定した複数の高電位側の電位のうち最小の電位を選択する。そして、高電位側電位差検出回路１７０が、電位比較回路４７０で選択された最小の電位と基準電位との電位差と、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔとの電位差ΔＶを検出する。そして、信号処理回路１６０が検出された電位差ΔＶに応じて高電位側可変電圧源１８０を調整する。
これにより、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔをより適切に調整することが可能となる。よって、有機ＥＬ表示部を大型化した場合であっても、消費電力を効果的に削減できる。
なお、本実施の形態に係る表示装置４００において、高電位側可変電圧源１８０は本発明の電源供給部であり、有機ＥＬ表示部４１０は本発明の表示部であり、電位比較回路４７０の一部は本発明の電圧検出部であり、電位比較回路４７０の他部、高電位側電位差検出回路１７０及び信号処理回路１６０は本発明の電圧調整部である。
また、表示装置４００では電位比較回路４７０と高電位側電位差検出回路１７０とを別に設けていたが、電位比較回路４７０と高電位側電位差検出回路１７０の代わりに、高電位側可変電圧源１８０の出力電圧Ｖｏｕｔと検出点Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれの電位とを比較する電位比較回路を備えてもよい。
次に、本実施の形態に係る表示装置４００により奏される効果について説明する。
図２２は、本発明の実施の形態５に係る表示装置の電位分布及び検出点配置を表す図である。図２２の左図では、高電位側の電源出力として１５Ｖを、また低電位側には接地電位である０Ｖが印加された場合の電位分布が示されている。高電位側の電位分布は、第１電源配線抵抗Ｒ１ｈと第１電源配線抵抗Ｒ１ｖとの比が１：１０と仮定しているため、表示パネルの垂直方向に激しい電位変化となっている。一方、低電位側の電位分布は、第２電源配線抵抗Ｒ２ｈと第２電源配線抵抗Ｒ２ｖとの比が１０：１と仮定しているが、表示パネル全体にわたり、小さい電位変化となっている。つまり、低電位側の電位分布は面内でほぼ均一になる傾向となっている。
このような傾向のある場合には、例えば、極端な分布を持つ高電位側の電位分布のみを測定し、低電位側の電圧降下（上昇）量は、高電位側の電位分布に基づいて設定することが考えられる。図２２の例で言うと、高電位側の電位分布から検出される最大電圧降下量が３Ｖ（１５Ｖ−１２Ｖ）であるのに対し、その検出降下量（３Ｖ）の半分（１．５Ｖ）を、常に低電位側の電圧降下（上昇）量とみなすことである。
図２２に表された特性を有する表示パネルでは、上述したように低電位側の電圧降下（上昇）量を測定せずとも大きなエラーは生じず、結果として低電位側の検出点を削減しつつ省電力効果が得られるメリットが有る。すなわち、設定した発光画素１１１Ｍ１〜１１１Ｍ３のそれぞれについて、高電位側の電位及び低電位側の電位を測定せずとも、発光画素１１１Ｍ１〜Ｍ３のそれぞれについて、高電位側の電位のみを測定すればよく、検出点が６点→３点に削減できる。これにより、モニタ用配線の配置を考慮に入れなければならない表示パネル内の設計が容易となり、また、モニタ用配線の追加による画質劣化を回避できる。
さらに, 低電位側にはモニタ用配線が存在しなくなるので, 低電位側から光を射出するようなパネル形態の場合は, モニタ用配線に起因する線欠陥が視認されにくくなるというメリットもある。
なお、同図には、３つの検出点Ｍ１〜Ｍ３が図示されているが、検出点は複数であればよく、電源配線の配線方法、配線抵抗の値に応じて、最適位置及び点数を決定すればよい。
以上、本発明に係る表示装置について実施に形態に基づき説明したが、本発明に係る表示装置は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態１〜５に対して、本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例や、本発明に係る表示装置を内蔵した各種機器も本発明に含まれる。
例えば、有機ＥＬ表示部内のモニタ用配線が配置されている発光画素の発光輝度の低下を補償してもよい。
図２３は、映像データの階調に対応する、通常の発光画素の発光輝度及びモニタ用配線を有する発光画素の発光輝度を示すグラフである。なお、通常の発光画素とは、有機ＥＬ表示部の発光画素のうちモニタ用配線が配置されている発光画素以外の発光画素のことである。
同図から明らかなように、映像データの階調が同じ場合、モニタ用配線を有する発光画素の輝度は、通常の発光画素の輝度よりも低下する。これは、モニタ用配線を設けたことにより、発光画素の保持容量１２６の容量値が減少してしまうからである。よって、有機ＥＬ表示部の全面を均一に同じ輝度で発光させるような映像データが入力されても、実際に有機ＥＬ表示部に表示される画像は、モニタ用配線を有する発光画素の輝度が他の発光画素の輝度より低くなるような画像となる。つまり、線欠陥が発生する。図２４は、線欠陥が発生している画像を模式的に示す図である。
線欠陥を防止するために、表示装置は、データ線駆動回路１２０から有機ＥＬ表示部に供給する信号電圧を補正してもよい。具体的には、モニタ用配線を有する発光画素の位置は設計時に分かっているので、該当する場所の画素に与える信号電圧を、予め輝度が低下する分だけ高めに設定しておけばよい。これにより、モニタ用配線を設けたことによる線欠陥を防止できる。
また、信号処理回路は、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を示す必要電圧換算テーブルを有するとしたが、必要電圧換算テーブルに代わり駆動トランジスタ１２５の電流−電圧特性と有機ＥＬ素子１２１の電流−電圧特性とを有し、２つの電流−電圧特性を用いてＶＴＦＴ+ＶＥＬを決定してもよい。
図２５は、駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とをあわせて示すグラフである。横軸は、駆動トランジスタのソース電位に対して下がる方向を正方向としている。
同図には、２つの異なる階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性及び有機ＥＬ素子の電流−電圧特性が示され、低い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ１、高い階調に対応する駆動トランジスタの電流−電圧特性がＶｓｉｇ２で示されている。
駆動トランジスタのドレイン−ソース電圧の変動に起因する表示不良の影響を無くすためには、駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが必要である。一方、有機ＥＬ素子の発光輝度は駆動電流によって決定される。したがって、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光させるためには、駆動トランジスタのソースと有機ＥＬ素子のカソードとの間の電圧から有機ＥＬ素子の駆動電流に対応する有機ＥＬ素子の駆動電圧（ＶＥＬ）を差し引き、差し引いた残りの電圧が駆動トランジスタを飽和領域で動作させることが可能な電圧となっていればよい。また、消費電力を低減するためには、駆動トランジスタの駆動電圧（ＶＴＦＴ）が低いことが望ましい。
よって、図２５において、駆動トランジスタの線形領域と飽和領域との境界を示す線上で駆動トランジスタの電流−電圧特性と有機ＥＬ素子の電流−電圧特性とが交差する点を通る特性により求められるＶＴＦＴ＋ＶＥＬが、映像データの階調に対応して有機ＥＬ素子を正確に発光し、かつ、消費電力が最も低減できる。
このように、図２５に示したグラフを用いて、各色の階調に対応するＶＴＦＴ＋ＶＥＬの必要電圧を換算してもよい。
これにより、消費電力を一層削減することができる。
なお、実施の形態２、３及び５に係る表示装置は、ピーク信号検出回路を配置した構成となっているが、駆動トランジスタを飽和領域で動作させるという観点から考えれば、ピーク信号検出回路が無くとも、実施の形態１及び４のように、ピーク階調での（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧を予めメモリに記憶させておき、常に当該（ＶＴＦＴ＋ＶＥＬ）電圧を基準電圧として参照するように設定しておけば、有機ＥＬ素子を正確に発光させることが出来る。
また、実施の形態１において、電圧マージン設定部１７５は、高電位差検出回路１７０で検出された電位差ΔＶが加算された基準電圧Ｖｒｅｆ１Ａを高電位側可変電圧源１８０に出力している。これに対し、実施の形態１に係る表示装置５０を、実施の形態３に係る表示装置２００のように、電位差検出回路がなく、検出点Ｍ１の電位が高電位側可変電圧源１８０に直接入力される構成としてもよい。本構成によっても、実施の形態１に係る表示装置５０と同様の効果が奏される。
また、実施の形態４において、高電位側電圧マージン設定部１７５Ａは、高電位側電位差検出回路１７０Ａで検出された電位差ΔＶＨが加算された基準電圧ＶＨｒｅｆ１を高電位側可変電圧源１８０Ａに出力し、また、低電位側電圧マージン設定部１７５Ｂは、低電位側電位差検出回路１７０Ｂで検出された電位差ΔＶＬが加算された基準電圧ＶＬｒｅｆ１を低電位側可変電圧源１８０Ｂに出力している。これに対し、実施の形態４に係る表示装置５０を、実施の形態３に係る表示装置２００のように、高電位側電位差検出回路及び低電位側電位差検出回路がなく、検出点ＭＡ及び検出点ＭＢの電位が高電位側可変電圧源１８０Ａ及び低電位側可変電圧源１８０Ｂに直接入力される構成としてもよい。本構成によっても、実施の形態１に係る表示装置５０と同様の効果が奏される。
また、実施の形態５において、電圧調整部は、電圧検出部で測定された複数のモニタ用の発光画素の低電位側の電位と基準電位との電位差と、所定の電圧との電位差を検出し、検出した電位差に応じて電源供給部を調整してもよい。
また、実施の形態２において、信号処理回路は、フレームごとに第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を変えずに、複数フレーム（例えば、３フレーム）ごとに第１基準電圧Ｖｒｅｆ１を変えてもよい。
これにより、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電位が変動するために高電位側可変電圧源１８０で生じる消費電力を低減できる。
また、信号処理回路は複数フレームにわたって電位差検出回路又は電位比較回路から出力された電位差を測定し、測定した電位差を平均化し、平均化した電位差に応じて可変電圧源を調整してもよい。具体的には、図１２に示すフローチャートにおいて検出点の電位の検出処理（ステップＳ１４）及び電位差の検出処理（ステップＳ１５）を複数フレームにわたって実行し、電圧マージンの決定処理（ステップＳ１６）において、電位差の検出処理（ステップＳ１５）で検出された複数フレームの電位差を平均化し、平均化した電位差に対応して電圧マージンを決定してもよい。
また、信号処理回路は、有機ＥＬ素子１２１の経年劣化マージンを考慮して、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１及び第２基準電圧Ｖｒｅｆ２を決定してもよい。例えば、有機ＥＬ素子１２１の経年劣化マージンをＶａｄとすると、信号処理回路１６０は第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の電圧をＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖｄｒｏｐ＋Ｖａｄとしてもよく、信号処理回路２６０は第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の電圧をＶＴＦＴ＋ＶＥＬ＋Ｖａｄとしてもよい。
また、上記実施の形態においては、スイッチトランジスタ１２４及び駆動トランジスタ１２５をＰ型トランジスタとして記載したが、これらをＮ型トランジスタで構成してもよい。
また、スイッチトランジスタ１２４及び駆動トランジスタ１２５は、ＴＦＴであるとしたが、その他の電界効果トランジスタであってもよい。
また、上記実施の形態に係る表示装置５０、１００、２００、３００及び４００に含まれる処理部は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。なお、表示装置５０、１００、２００、３００及び４００に含まれる処理部の一部を、有機ＥＬ表示部１１０、３１０及び４１０と同一の基板上に集積することも可能である。また、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
また、本発明の実施の形態に係る表示装置５０、１００、２００、３００及び４００に含まれるデータ線駆動回路、書込走査駆動回路、制御回路、ピーク信号検出回路、信号処理回路及び電位差検出回路の機能の一部を、ＣＰＵ等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現してもよい。また、本発明は、表示装置５０、１００、２００、３００及び４００が備える各処理部により実現される特徴的なステップを含む表示装置の駆動方法として実現してもよい。
また、上記説明では、表示装置５０、１００、２００、３００及び４００がアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置である場合を例に述べたが、本発明を、アクティブマトリクス型以外の有機ＥＬ表示装置に適用してもよいし、電流駆動型の発光素子を用いた有機ＥＬ表示装置以外の表示装置、例えば液晶表示装置に適用してもよい。
また、例えば、本発明に係る表示装置は、図２６に記載されたような薄型フラットＴＶに内蔵される。本発明に係る画像表示装置が内蔵されることにより、映像信号を反映した高精度な画像表示が可能な薄型フラットＴＶが実現される。
本発明は、とりわけアクティブ型の有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用である。
５０、１００、２００、３００、４００ 表示装置
１１０、３１０、４１０ 有機ＥＬ表示部
１１１、１１１Ｍ、１１１Ｍ１、１１１Ｍ２、１１１Ｍ３、１１１ＭＡ、１１１ＭＢ 発光画素
１１２ 第１電源配線
１１３ 第２電源配線
１２０ データ線駆動回路
１２１ 有機ＥＬ素子
１２２ データ線
１２３ 走査線
１２４ スイッチトランジスタ
１２５ 駆動トランジスタ
１２６ 保持容量
１３０ 書込走査駆動回路
１４０ 制御回路
１５０ ピーク信号検出回路
１６０、１６５、２６０ 信号処理回路
１７０、１７０Ａ 高電位側電位差検出回路
１７０Ｂ 低電位側電位差検出回路
１７５ 電圧マージン設定部
１７５Ａ 高電位側電圧マージン設定部
１７５Ｂ 低電位側電圧マージン設定部
１８０、２８０、１８０Ａ 高電位側可変電圧源
１８０Ｂ 低電位側可変電圧源
１８１、２８１ 比較回路
１８２ ＰＷＭ回路
１８３ ドライブ回路
１８４ 出力端子
１８５ 出力検出部
１８６ 誤差増幅器
１９０、１９０Ａ、１９０Ｂ、１９１、１９２、１９３、２９０ モニタ用配線
４７０ 電位比較回路
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 検出点
Ｒ１ｈ、Ｒ１ｖ 第１電源配線抵抗
Ｒ２ｈ、Ｒ２ｖ 第２電源配線抵抗

Claims (14)

  1. 高電位側及び低電位側の出力電位の少なくとも一方を出力する電源供給部と、
    複数の発光画素が配置され、前記電源供給部から電源供給を受ける表示部と、
    前記表示部内における少なくとも一つの発光画素に印加される高電位側の印加電位、及び、前記発光画素と同一または異なる、少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位のうち少なくとも一方を検出する電圧検出部と、
    前記高電位側の印加電位及び前記低電位側の印加電位のうちの少なくとも一方の印加電位と、基準電位との電位差が所定の電位差となるように、前記電源供給部から出力される前記高電位側及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する電圧調整部とを備える、
    表示装置。
  2. 前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素と、前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素とは、異なる発光画素である、
    請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素の個数、及び前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素の個数の少なくとも一方は、複数である、
    請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記電圧調整部は、前記電圧検出部で検出された複数の高電位側の印加電位のうち最小の印加電位と、前記電圧検出部で検出された複数の低電位側の印加電位のうち最大の印加電位とのうち少なくとも一方を選択し、当該選択した印加電位に基づいて前記電源供給部を調整する、
    請求項３に記載の表示装置。
  5. さらに、
    前記高電位側の印加電位が検出される前記発光画素に一端が接続され、前記電圧検出部に他端が接続された、前記高電位側の印加電位を前記電圧検出部に伝達する高電位側検出線と、前記低電位側の印加電位が検出される前記発光画素に一端が接続され、前記電圧検出部に他端が接続された、前記低電位側の印加電位を前記電圧検出部に伝達する低電位側検出線とのうち少なくとも一方を備える、
    請求項１に記載の表示装置。
  6. 前記電圧検出部は、さらに、前記電源供給部により出力される、前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を検出し、
    前記電圧調整部は、前記電源供給部により出力される前記高電位側の出力電位と、前記少なくとも１つの発光画素に印加される高電位側の印加電位との電位差、及び、前記電源供給部により出力される前記低電位側の出力電位と、前記少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位との電位差のうち少なくとも一方の電位差である第１電位差に応じて、前記電源供給部から出力される前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する、
    請求項１に記載の表示装置。
  7. 前記電圧調整部は、前記高電位側の出力電位と基準電位との電位差及び前記低電位側の出力電位と基準電位との電位差の少なくとも一方の電位差と、前記第１電位差とが、増加関数の関係となるように調整する、
    請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記電圧検出部は、さらに、前記電源供給部と前記複数の発光画素の高電位側とを接続する高電位側電流経路上における電位、及び前記電源供給部と前記複数の発光画素の低電位側とを接続する低電位側電流経路上における電位の少なくとも一方を検出し、
    前記電圧調整部は、前記高電位側電流経路上における電位と前記少なくとも１つの発光画素に印加される高電位側の印加電位との電位差、及び、前記低電位側電流経路上における電位と前記少なくとも一つの発光画素に印加される低電位側の印加電位との電位差のうち少なくとも一方の電位差である第２電位差に応じて、前記電源供給部から出力される前記高電位側の出力電位及び前記低電位側の出力電位の少なくとも一方を調整する、
    請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記電圧調整部は、前記高電位側の出力電位と基準電位との電位差及び前記低電位側の出力電位と基準電位との電位差の少なくとも一方の電位差と、前記第２電位差とが、増加関数の関係となるように調整する、
    請求項８に記載の表示装置。
  10. 前記複数の発光画素は、それぞれ、
    ソース電極及びドレイン電極を有する駆動素子と、
    第１の電極及び第２の電極を有する発光素子とを備え、
    前記第１の電極が前記駆動素子のソース電極及びドレイン電極の一方に接続され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との一方に高電位側の電位が印加され、前記ソース電極及びドレイン電極の他方と前記第２の電極との他方に低電位側の電位が印加される、
    請求項１に記載の表示装置。
  11. 前記複数の発光画素は、行列状に配列されており、
    行方向及び列方向の少なくとも一つの方向に隣接する前記駆動素子の前記ソース電極及びドレイン電極の他方どうしを接続する第１の電源線と、行方向及び列方向に隣接する前記発光素子の前記第２の電極どうしを接続する第２の電源線とをさらに備え、
    前記第１の電源線と第２の電源線を介して前記電源供給部からの電源供給を受ける、
    請求項１０に記載の表示装置。
  12. 前記第２の電極及び前記第２の電源線は、前記複数の発光画素に共通して設けられた共通電極の一部を構成しており、前記共通電極の周囲から電位が印加されるように、前記電源供給部と電気的に接続されている、
    請求項１１に記載の表示装置。
  13. 前記第２の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されている、
    請求項１２に記載の表示装置。
  14. 前記発光素子は、有機ＥＬ素子である、
    請求項１０に記載の表示装置。
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