WO2011086597A1 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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light emitting
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power supply
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戎野浩平
加藤敏行
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an active matrix display device using a current-driven light emitting element typified by organic EL, and a driving method thereof, and more particularly to a display device having a high power consumption reduction effect and a driving method thereof.
  • the luminance of the organic EL element depends on the driving current supplied to the element, and the light emission luminance of the element increases in proportion to the driving 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.
  • the power supply circuit design and battery capacity are designed assuming that the power consumption of the display is the largest. Therefore, it is necessary to consider power consumption 3 to 4 times that of general natural images. Therefore, it is an obstacle to reducing the power consumption and size of the equipment.
  • the organic EL element is a current driving element, a current flows through the power supply wiring, and a voltage drop proportional to the wiring resistance occurs. For this reason, the power supply voltage supplied to the display is set by adding a margin for the voltage increase accompanying the voltage drop.
  • the margin for the voltage rise is set assuming that the power consumption of the display is the largest, so it is useless for general natural images. Electric power is consumed.
  • the panel current is small, so the margin for voltage rise is negligibly small compared to the voltage consumed by the light-emitting pixels.
  • the current increases as the panel size increases, the voltage drop that occurs in the power supply wiring cannot be ignored.
  • Patent Document 1 it is possible to reduce the power consumption in each light emitting pixel, but it is not possible to reduce the margin of the voltage increase caused by the voltage drop, and the household type 30 type or more The effect of reducing power consumption in a large display device is insufficient.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a display device having a high power consumption reduction effect and a driving method thereof.
  • a display device includes a power supply portion that outputs a high potential side potential and a low potential side potential, and a plurality of light-emitting pixels connected to the power supply portion. And a high-potential side potential applied to the light-emitting pixel and a low-potential side potential applied to the light-emitting pixel with respect to at least one predetermined light-emitting pixel in the display unit.
  • a voltage measuring unit that measures at least one of the potentials; and a potential difference between the potential on the high potential side of the at least one light emitting pixel and the potential on the low potential side of the at least one light emitting pixel.
  • a voltage adjusting unit that adjusts the power supply unit according to the measured potential.
  • a display device with a high power consumption reduction effect can be realized.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the organic EL display unit.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the light emitting pixel.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the variable voltage source.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the display device.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a necessary voltage conversion table.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a voltage margin conversion table.
  • FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the display device in the Nth frame to the (N + 2) th frame.
  • FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the display device in the Nth frame to the (N + 2) th frame.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an image displayed on the organic EL display unit.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a specific configuration of the variable voltage source.
  • FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the display device in the Nth frame to the (N + 2) th frame.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the display device according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating another example of the schematic configuration of the display device according to the third embodiment.
  • FIG. 15A is a diagram schematically illustrating an example of an image displayed on the organic EL display unit.
  • FIG. 15A is a diagram schematically illustrating an example of an image displayed on the organic EL display unit.
  • FIG. 15B is a graph showing a voltage drop amount of the first power supply wiring along the x-x ′ line.
  • FIG. 16A is a diagram schematically illustrating another example of an image displayed on the organic EL display unit 310.
  • FIG. 16B is a graph showing a voltage drop amount of the first power supply wiring along the x-x ′ line.
  • FIG. 17 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 18 is a graph showing the light emission luminance of a normal light emission pixel and the light emission luminance of a light emission pixel having a monitor wiring corresponding to the gradation of video data.
  • FIG. 19 is a diagram schematically illustrating an image in which a line defect has occurred.
  • FIG. 20 is a graph showing both the current-voltage characteristics of the drive transistor and the current-voltage characteristics of the organic EL element.
  • FIG. 21 is an external view of a thin flat TV incorporating the display device of the present invention.
  • a display device includes a power supply unit that outputs a high-potential side potential and a low-potential side potential, a display unit in which a plurality of light emitting pixels connected to the power supply unit are disposed, and the display unit Measure at least one of a high-potential-side potential applied to the light-emitting pixel and a low-potential-side potential applied to the light-emitting pixel with respect to at least one predetermined light-emitting pixel. According to the measured potential so that the voltage difference between the high-potential side potential of the at least one light-emitting pixel and the low-potential side potential of the at least one light-emitting pixel is a predetermined potential difference. And a voltage adjusting unit for adjusting the power supply unit.
  • At least one of the output potential on the high potential side of the power supply unit and the output potential on the low potential side of the power supply unit is adjusted according to the amount of voltage drop generated from the power supply unit to at least one light emitting pixel. As a result, power consumption can be reduced.
  • one end is connected to the at least one light emitting pixel, and the other end is connected to the voltage measuring unit, and a high potential monitor for transmitting a potential on the high potential side applied to the at least one light emitting pixel.
  • the voltage measurement unit can detect a high potential applied to at least one light emitting pixel via the high potential monitor line and a low potential applied to at least one light emitting pixel via the low potential monitor line. At least one of the side potentials can be measured.
  • the voltage measurement unit further measures at least one of an output potential on the high potential side of the power supply unit and an output potential on the low potential side of the power supply unit, and outputs the high potential side of the power supply unit.
  • the voltage adjustment unit may adjust the power supply unit according to the potential difference detected by the voltage measurement unit.
  • the voltage measurement unit can actually measure the amount of voltage drop from the power supply unit to the predetermined light emitting pixel, so the output potential on the high potential side of the power supply unit and the output potential on the low potential side of the power supply unit Can be set to an optimum potential according to the amount of voltage drop measured by the power supply unit.
  • the voltage adjustment unit may be configured such that the at least one potential difference detected by the voltage measurement unit and a potential difference between a high potential side output potential and a low potential side output potential of the power supply unit are increased functions. You may adjust so that it may become a relationship.
  • the voltage adjusting unit detects a potential difference between the at least one potential of the at least one light emitting pixel measured by the voltage measuring unit and a predetermined potential, and the power supply unit according to the detected potential difference May be adjusted.
  • the voltage generated from the power supply unit to at least one light emitting pixel According to the amount of drop, at least one of the output potential on the high potential side of the power supply unit and the output potential on the low potential side of the power supply unit can be adjusted. Thus, power consumption can be reduced.
  • the voltage adjustment unit may increase the relationship between the detected potential difference and the potential difference between the output potential on the high potential side of the power supply unit and the output potential on the low potential side of the power supply unit. You may adjust.
  • the voltage measuring unit may measure at least one of a high potential side potential and a low potential side potential applied to each of two or more light emitting pixels of the plurality of light emitting pixels. Good.
  • the voltage adjustment unit may include a minimum potential among two or more high-potential side potentials measured by the voltage measurement unit and a maximum of two or more low-potential side potentials measured by the voltage measurement unit. May be selected, and the power supply unit may be adjusted based on the selected potential.
  • each of the plurality of light emitting pixels includes a driving element and a light emitting element
  • the driving element includes a source electrode and a drain electrode
  • the light emitting element includes a first electrode and a second electrode
  • the first electrode is connected to one of a source electrode and a drain electrode of the driving element, and a potential on a high potential side is applied to one of the other of the source electrode and the drain electrode and the second electrode, and the source It is desirable that a potential on the low potential side is applied to the other of the electrode and the drain electrode and the other of the second electrode.
  • the second electrode constitutes a part of a common electrode provided in common to the plurality of light emitting pixels, and the common electrode is configured so that a potential is applied from a peripheral portion thereof.
  • the at least one predetermined light emitting pixel that is electrically connected to a power supply unit may be disposed near the center of the display unit.
  • the second electrode may be formed of a transparent conductive material made of a metal oxide.
  • the light emitting element may be an organic EL element.
  • the present invention can be realized not only as such a display device, but also as a display device driving method using a processing unit constituting the display device as a step.
  • a display device driving method includes a power supply unit that outputs a high potential side potential and a low potential side potential, and a display panel that includes a plurality of light emitting pixels connected to the power supply unit.
  • a method for driving an apparatus wherein the potential measurement measures at least one of a high potential side potential applied to at least one light emitting pixel and a low potential side potential applied to the at least one light emitting pixel. And a potential difference between the potential on the high potential side of the at least one light emitting pixel and the potential on the low potential side of the at least one light emitting pixel according to the potential measured in the step and the potential measuring step. And a voltage adjusting step for adjusting the power supply unit.
  • the potential measurement step the potential is measured over a plurality of display frames.
  • the potentials measured over the plurality of display frames are averaged, and the averaged potential is obtained.
  • the power supply unit may be adjusted accordingly.
  • the display device includes a power supply unit that outputs a high potential side potential and a low potential side potential, a display unit in which a plurality of light emitting pixels connected to the power supply unit are disposed, For at least one predetermined light emitting pixel in the display unit, at least one of a high potential side potential applied to the light emitting pixel and a low potential side potential applied to the light emitting pixel is set.
  • a voltage measurement unit to measure, and a measured potential so that a potential difference between the high potential side potential of the at least one light emitting pixel and the low potential side potential of the at least one light emitting pixel is a predetermined potential difference.
  • a voltage adjusting unit that adjusts the power supply unit according to the method.
  • the voltage measurement unit further measures at least one of an output potential on the high potential side of the power supply unit and an output potential on the low potential side of the power supply unit, and outputs the high potential side of the power supply unit.
  • the voltage adjustment unit adjusts the power supply unit according to the potential difference detected by the voltage measurement unit.
  • the display device realizes a high power consumption reduction effect.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a display device according to the present embodiment.
  • the display device 100 shown in the figure includes an organic EL display unit 110, a data line drive circuit 120, a write scan drive circuit 130, a control circuit 140, a peak signal detection circuit 150, a signal processing circuit 160, a potential difference.
  • a detection circuit 170, a variable voltage source 180, and a monitor wiring 190 are provided.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the organic EL display unit 110.
  • the upper side in the figure is the display surface side.
  • the organic EL display unit 110 includes a plurality of light emitting pixels 111, a first power supply wiring 112, and a second power supply wiring 113.
  • the light emitting pixel 111 is connected to the first power supply wiring 112 and the second power supply wiring 113 and emits light with luminance according to the pixel current ipix flowing through the light emitting pixel 111.
  • the plurality of light emitting pixels 111 at least one predetermined light emitting pixel is connected to the monitor wiring 190 at the detection point M1.
  • the light emitting pixel 111 directly connected to the monitor wiring 190 is referred to as a monitor light emitting pixel 111M.
  • the monitor light emitting pixel 111 ⁇ / b> M is disposed near the center of the organic EL display unit 110. Note that the vicinity of the center includes the center and its peripheral portion.
  • the first power supply wiring 112 is formed in a mesh shape.
  • the second power supply wiring 113 is formed in a solid film shape on the organic EL display unit 110 and is applied with the potential output from the variable voltage source 180 from the peripheral portion of the organic EL display unit 110.
  • the first power supply wiring 112 and the second power supply wiring 113 are schematically illustrated in a mesh shape.
  • the second power supply wiring 113 is, for example, a ground line, and may be grounded to the common ground potential of the display device 100 at the periphery of the organic EL display unit 110.
  • the first power supply wiring 112 includes a first power supply wiring resistance R1h in the horizontal direction and a first power supply wiring resistance R1v in the vertical direction.
  • the second power supply wiring 113 includes a second power supply wiring resistance R2h in the horizontal direction and a second power supply wiring resistance R2v in the vertical direction.
  • the light emitting pixel 111 is connected to the writing scan driving circuit 130 and the data line driving circuit 120, a scanning line for controlling the timing of light emission and extinction of the light emitting pixel 111, and the light emitting pixel 111.
  • a data line for supplying a signal voltage corresponding to the light emission luminance is also connected.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a specific configuration of the light emitting pixel 111.
  • the light-emitting pixel 111 illustrated in the drawing includes a driving element and a light-emitting element.
  • the driving element includes a source electrode and a drain electrode.
  • the light-emitting element includes a first electrode and a second electrode.
  • the electrode is connected to one of the source electrode and the drain electrode of the driving element, a potential on the high potential side is applied to one of the other of the source electrode and the drain electrode and the second electrode, and the other of the source electrode and the drain electrode A potential on the low potential side is applied to the other of the second electrode.
  • the light emitting pixel 111 includes an organic EL element 121, a data line 122, a scanning line 123, a switch transistor 124, a driving transistor 125, and a storage capacitor 126.
  • the light emitting pixels 111 are arranged on the organic EL display unit 110 in a matrix, for example.
  • the organic EL element 121 is a light emitting element according to the present invention, and has an anode connected to the drain of the drive transistor 125 and a cathode connected to the second power supply wiring 113 in accordance with a current value flowing between the anode and the cathode. Emits light with brightness.
  • the electrode on the cathode side of the organic EL element 121 constitutes a part of a common electrode provided in common to the plurality of light emitting pixels 111, and a potential is applied to the common electrode from the peripheral portion thereof.
  • the variable voltage source 180 is electrically connected. That is, the common electrode functions as the second power supply wiring 113 in the organic EL display unit 110.
  • the cathode side electrode is formed of a transparent conductive material made of a metal oxide.
  • the electrode on the anode side of the organic EL element 121 is the first electrode of the present invention, and the electrode on the cathode side of the organic EL element 121 is the second electrode of the present invention.
  • the data line 122 is connected to the data line driving circuit 120 and one of the source and drain of the switch transistor 124, and a signal voltage corresponding to video data is applied by the data line driving circuit 120.
  • the scanning line 123 is connected to the write scanning drive circuit 130 and the gate of the switch transistor 124, and turns the switch transistor 124 on and off according to the voltage applied by the write scan drive circuit 130.
  • the switch transistor 124 is, for example, a P-type thin film transistor (TFT) in which one of the source and the drain is connected to the data line 122 and the other of the source and the drain is connected to the gate of the driving transistor 125 and one end of the storage capacitor 126. .
  • TFT P-type thin film transistor
  • the drive transistor 125 is a drive element of the present invention, the source is connected to the first power supply wiring 112, the drain is connected to the anode of the organic EL element 121, the gate is one end of the storage capacitor 126, and the source of the switch transistor 124.
  • a P-type TFT connected to the other of the drain and the drain.
  • the drive transistor 125 supplies current corresponding to the voltage held in the holding capacitor 126 to the organic EL element 121.
  • the source of the drive transistor 125 is connected to the monitor wiring 190.
  • the storage capacitor 126 has one end connected to the other of the source and the drain of the switch transistor 124, the other end connected to the first power supply wiring 112, and the potential and driving of the first power supply wiring 112 when the switch transistor 124 is turned off. A potential difference from the gate potential of the transistor 125 is held. That is, the voltage corresponding to the signal voltage is held.
  • the data line driving circuit 120 outputs a signal voltage corresponding to the video data to the light emitting pixel 111 via the data line 122.
  • the writing scan driving circuit 130 sequentially scans the plurality of light emitting pixels 111 by outputting scanning signals to the plurality of scanning lines 123. Specifically, the switch transistors 124 are turned on and off in units of rows. As a result, the signal voltage output to the plurality of data lines 122 is applied to the plurality of light emitting pixels 111 in the row selected by the writing scan driving circuit 130. Therefore, the light emitting pixel 111 emits light with luminance according to the video data.
  • the control circuit 140 instructs the data line drive circuit 120 and the write scan drive circuit 130 to drive timing.
  • the peak signal detection circuit 150 detects the peak value of the video data input to the display device 100, and outputs a peak signal indicating the detected peak value to the signal processing circuit 160. Specifically, the peak signal detection circuit 150 detects the highest gradation data from the video data as a peak value. High gradation data corresponds to an image displayed brightly on the organic EL display unit 110.
  • the signal processing circuit 160 is a voltage adjustment unit of the present invention in this embodiment, and is used for monitoring from the peak signal output from the peak signal detection circuit 150 and the potential difference ⁇ V detected by the potential difference detection circuit 170.
  • the variable voltage source 180 is adjusted so that the potential of the light emitting pixel 111M becomes a predetermined potential.
  • the signal processing circuit 160 determines a voltage required for the organic EL element 121 and the driving transistor 125 when the light emitting pixel 111 emits light with the peak signal output from the peak signal detection circuit 150.
  • the signal processing circuit 160 obtains a voltage margin based on the potential difference detected by the potential difference detection circuit 170.
  • the signal processing circuit 160 outputs a signal voltage corresponding to the video data input via the peak signal detection circuit 150 to the data line driving circuit 120.
  • the potential difference detection circuit 170 is a voltage measurement unit of the present invention in the present embodiment, and measures the high potential side potential applied to the monitor light emitting pixel 111M with respect to the monitor light emitting pixel 111M. Specifically, the potential difference detection circuit 170 measures the potential on the high potential side applied to the monitor light emitting pixel 111M via the monitor wiring 190. That is, the potential at the detection point M1 is measured. Further, the potential difference detection circuit 170 measures the output potential on the high potential side of the variable voltage source 180, and the high potential side potential applied to the measured light emitting pixel 111M and the high potential side of the variable voltage source 180 are measured. The potential difference ⁇ V from the output potential is measured. Then, the measured potential difference ⁇ V is output to the signal processing circuit 160.
  • the variable voltage source 180 is a power supply unit of the present invention in the present embodiment, and outputs a high potential side potential and a low potential side potential to the organic EL display unit 110.
  • the variable voltage source 180 outputs an output voltage Vout such that the high potential side potential of the monitor light emitting pixel 111M becomes a predetermined potential (VEL + VTFT) by the first reference voltage Vref1 output from the signal processing circuit 160. To do.
  • the monitor wiring 190 has one end connected to the monitor light emitting pixel 111M and the other end connected to the potential difference detection circuit 170, and transmits a high potential side potential applied to the monitor light emitting pixel 111M.
  • variable voltage source 180 Next, a detailed configuration of the variable voltage source 180 will be briefly described.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the variable voltage source.
  • an organic EL display unit 110 and a signal processing circuit 160 connected to a variable voltage source are also shown.
  • the variable voltage source 180 shown in the figure includes a comparison circuit 181, a PWM (Pulse Width Modulation) circuit 182, a drive circuit 183, a switching element SW, a diode D, an inductor L, a capacitor C, and an output terminal 184.
  • the input voltage Vin is converted into an output voltage Vout corresponding to the first reference voltage Vref1, and the output voltage Vout is output from the output terminal 184.
  • an AC-DC converter is inserted before the input terminal to which the input voltage Vin is input, and, for example, conversion from AC 100 V to DC 20 V has been completed.
  • the comparison circuit 181 includes an output detection unit 185 and an error amplifier 186, and outputs a voltage corresponding to the difference between the output voltage Vout and the first reference voltage Vref1 to the PWM circuit 182.
  • the output detection unit 185 has two resistors R1 and R2 inserted between the output terminal 184 and the ground potential, and divides the output voltage Vout according to the resistance ratio of the resistors R1 and R2.
  • the output voltage Vout is output to the error amplifier 186.
  • the error amplifier 186 compares Vout divided by the output detection unit 185 with the first reference voltage Vref1 output from the signal processing circuit 160, and outputs a voltage corresponding to the comparison result to the PWM circuit 182.
  • the error amplifier 186 includes an operational amplifier 187 and resistors R3 and R4.
  • the operational amplifier 187 has an inverting input terminal connected to the output detection unit 185 via the resistor R3, a non-inverting input terminal connected to the signal processing circuit 160, and an output terminal connected to the PWM circuit 182.
  • the output terminal of the operational amplifier 187 is connected to the inverting input terminal via the resistor R4.
  • the error amplifier 186 outputs a voltage corresponding to the potential difference between the voltage input from the output detection unit 185 and the first reference voltage Vref1 input from the signal processing circuit 160 to the PWM circuit 182.
  • a voltage corresponding to the potential difference between the output voltage Vout and the first reference voltage Vref1 is output to the PWM circuit 182.
  • the PWM circuit 182 outputs a pulse waveform having a different duty to the drive circuit 183 according to the voltage output from the comparison circuit 181. Specifically, the PWM circuit 182 outputs a pulse waveform with a long on-duty when the voltage output from the comparison circuit 181 is large, and outputs a pulse waveform with a short on-duty when the output voltage is small. In other words, a pulse waveform with a long on-duty is output when the potential difference between the output voltage Vout and the first reference voltage Vref1 is large, and a pulse waveform with a short on-duty is output when the potential difference between the output voltage Vout and the first reference voltage Vref1 is small. Output. Note that the ON period of the pulse waveform is a period in which the pulse waveform is active.
  • the drive circuit 183 turns on the switching element SW while the pulse waveform output from the PWM circuit 182 is active, and turns off the switching element SW when the pulse waveform output from the PWM circuit 182 is inactive.
  • the switching element SW is turned on and off by the drive circuit 183.
  • the input voltage Vin is output as the output voltage Vout to the output terminal 184 via the inductor L and the capacitor C only while the switching element SW is on. Therefore, the output voltage Vout gradually approaches 20V (Vin) from 0V. At this time, the inductor L and the capacitor C are charged. Since a voltage is applied (charged) to both ends of the inductor L, the output voltage Vout is lower than the input voltage Vin by that amount.
  • the voltage input to the PWM circuit 182 decreases, and the on-duty of the pulse signal output from the PWM circuit 182 decreases.
  • variable voltage source 180 generates the output voltage Vout that becomes the first reference voltage Vref1 output from the signal processing circuit 160, and supplies the output voltage Vout to the organic EL display unit 110.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the display device 100.
  • the peak signal detection circuit 150 acquires video data for one frame period input to the display device 100 (step S11).
  • the peak signal detection circuit 150 has a buffer and stores video data for one frame period in the buffer.
  • the peak signal detection circuit 150 detects the peak value of the acquired video data (step S12), and outputs a peak signal indicating the detected peak value to the signal processing circuit 160. Specifically, the peak signal detection circuit 150 detects the peak value of the video data for each color. For example, it is assumed that the video data is represented by 256 gradations from 0 to 255 (the higher the luminance, the higher the luminance) for each of red (R), green (G), and blue (B).
  • the peak signal detection circuit 150 has 177 as the peak value of R, 177 as the peak value of G, and the peak value of B 176 is detected, and a peak signal indicating the detected peak value of each color is output to the signal processing circuit 160.
  • the signal processing circuit 160 includes a voltage VTFT necessary for the driving transistor 125 and a voltage VEL necessary for the organic EL element 121 when the organic EL element 121 emits light with the peak value output from the peak signal detection circuit 150. Are determined (step S13). Specifically, the signal processing circuit 160 determines VTFT + VEL corresponding to the gradation of each color using a necessary voltage conversion table indicating a necessary voltage of VTFT + VEL corresponding to the gradation of each color.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a necessary voltage conversion table included in the signal processing circuit 160.
  • the necessary voltage conversion table stores the necessary voltage of VTFT + VEL corresponding to the gradation of each color.
  • the necessary voltage corresponding to the R peak value 177 is 8.5 V
  • the necessary voltage corresponding to the G peak value 177 is 9.9 V
  • the necessary voltage corresponding to the B peak value 176 is 6.7 V.
  • the maximum voltage is 9.9 V corresponding to the peak value of G. Therefore, the signal processing circuit 160 determines VTFT + VEL as 9.9V.
  • the potential difference detection circuit 170 detects the potential at the detection point M1 via the monitor wiring 190 (step S14).
  • the potential difference detection circuit 170 detects a potential difference ⁇ V between the potential at the output terminal 184 of the variable voltage source 180 and the potential at the detection point M1 (step S15). Then, the detected potential difference ⁇ V is output to the signal processing circuit 160. Note that steps S11 to S15 so far correspond to the potential measurement processing of the present invention.
  • the signal processing circuit 160 determines a voltage margin Vdrop corresponding to the potential difference ⁇ V detected by the potential difference detection circuit 170 from the potential difference signal output from the potential difference detection circuit 170 (step S16). Specifically, the signal processing circuit 160 has a voltage margin conversion table indicating the voltage margin Vdrop corresponding to the potential difference ⁇ V.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a voltage margin conversion table included in the signal processing circuit 160.
  • the voltage margin conversion table stores a voltage drop margin Vdrop corresponding to the potential difference ⁇ V. For example, when the potential difference ⁇ V is 3.4V, the voltage drop margin Vdrop is 3.4V. Therefore, the signal processing circuit 160 determines the voltage drop margin Vdrop to be 3.4V.
  • the potential difference ⁇ V and the voltage drop margin Vdrop have an increasing function relationship.
  • the output voltage Vout of the variable voltage source 180 increases as the voltage drop margin Vdrop increases. That is, the potential difference ⁇ V and the output voltage Vout have an increasing function relationship.
  • the signal processing circuit 160 determines the output voltage Vout to be output to the variable voltage source 180 in the next frame period (step S17). Specifically, the output voltage Vout to be output to the variable voltage source 180 in the next frame period corresponds to the potential difference ⁇ V and VTFT + VEL determined in the determination of the voltage required for the organic EL element 121 and the drive transistor 125 (step S13). VTFT + VEL + Vdrop which is the total value of the voltage margin Vdrop determined in the determination of the voltage margin to be performed (step S15).
  • the display device 100 includes the variable voltage source 180 that outputs the high potential side potential and the low potential side potential, and the monitor light emitting pixel 111M in the organic EL display unit 110.
  • a potential difference detection circuit 170 that measures the potential on the high potential side applied to the light emitting pixel 111M for monitoring and the output voltage Vout on the high potential side of the variable voltage source 180, and for monitoring measured by the potential difference detection circuit 170
  • a signal processing circuit 160 that adjusts the variable voltage source 180 so that the potential on the high potential side applied to the light emitting pixel 111M becomes a predetermined potential (VTFT + VEL).
  • the potential difference detection circuit 170 further measures the output voltage Vout on the high potential side of the variable voltage source 180, and measures the measured output voltage Vout on the high potential side and the high potential side applied to the light emitting pixel 111M for monitoring.
  • the signal processing circuit 160 adjusts the variable voltage source in accordance with the potential difference detected by the potential difference detection circuit 170.
  • the display device 100 detects a voltage drop due to the first power supply wiring resistance R1h in the horizontal direction and the first power supply wiring resistance R1v in the vertical direction, and feeds back the degree of the voltage drop to the variable voltage source 180. Extra power can be reduced and power consumption can be reduced.
  • the display device 100 includes the output voltage of the variable voltage source 180 even when the organic EL display unit 110 is enlarged because the monitor light emitting pixel 111M is arranged near the center of the organic EL display unit 110. Vout can be easily adjusted.
  • the heat generation of the organic EL element 121 can be suppressed by reducing the power consumption, the deterioration of the organic EL element 121 can be prevented.
  • FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the display device 100 in the Nth frame to the (N + 2) th frame.
  • This figure shows the potential difference ⁇ V detected by the potential difference detection circuit 170, the output voltage Vout from the variable voltage source 180, and the pixel brightness of the monitor light emitting pixel 111M.
  • a blanking period is provided at the end of each frame period.
  • FIG. 9 is a diagram schematically showing an image displayed on the organic EL display unit.
  • the peak signal detection circuit 150 detects the peak value of the video data of the Nth frame.
  • the signal processing circuit 160 determines VTFT + VEL from the peak value detected by the peak signal detection circuit 150.
  • the signal processing circuit 160 uses the necessary voltage conversion table to calculate the necessary voltage VTFT + VEL of the (N + 1) th frame. For example, it is determined as 12.2V.
  • the signal processing circuit 160 sets the voltage of the first reference voltage Vref1 as a total VTFT + VEL + Vdrop (for example, 13.2 V) of the determined necessary voltage VTFT + VEL and the voltage drop margin Vdrop.
  • the amount of current supplied from the variable voltage source 180 to the organic EL display unit 110 gradually increases from time T11 to T16, and the voltage drop of the first power supply wiring 112 gradually increases as the amount of current increases.
  • the power supply voltage of the light emitting pixel 111 at the center of the organic EL display unit 110 which is the light emitting pixel 111 in the brightly displayed region, is insufficient.
  • the display device 100 temporarily decreases in luminance in the (N + 1) th frame, but it is a very short period and has almost no influence on the user.
  • the display device according to the present embodiment is substantially the same as the display device 100 according to the first embodiment, except that the potential difference detection circuit 170 is not provided and the potential at the detection point M1 is input to the variable voltage source. .
  • the signal processing circuit is different in that the voltage output to the variable voltage source is the required voltage VTFT + VEL.
  • the display device according to the present embodiment can adjust the output voltage Vout of the variable voltage source in real time according to the voltage drop amount, so that the pixel luminance is temporarily reduced as compared with the first embodiment. Can be prevented.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of the display device according to the present embodiment.
  • the display device 200 does not include the potential difference detection circuit 170 as compared with the display device 100 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the wiring 290 is provided, the signal processing circuit 260 is provided instead of the signal processing circuit 160, and the variable voltage source 280 is provided instead of the variable voltage source 180.
  • the signal processing circuit 260 determines the voltage of the second reference voltage Vref2 output to the variable voltage source 280 from the peak signal output from the peak signal detection circuit 150. Specifically, the signal processing circuit 260 determines the total VTFT + VEL of the voltage VEL necessary for the organic EL element 121 and the voltage VTFT necessary for the drive transistor 125 using the necessary voltage conversion table. The determined VTFT + VEL is set as the voltage of the second reference voltage Vref2.
  • the second reference voltage Vref2 output from the signal processing circuit 260 of the display device 200 according to the present embodiment to the variable voltage source 280 is the variable voltage of the signal processing circuit 160 of the display device 100 according to the first embodiment. Unlike the first reference voltage Vref1 output to the source 180, the voltage is determined only for video data. That is, the second reference voltage Vref2 does not depend on the potential difference ⁇ V between the output voltage Vout of the variable voltage source 280 and the potential of the detection point M1.
  • the variable voltage source 280 measures the potential on the high potential side applied to the monitor light emitting pixel 111M via the monitor wiring 290. That is, the potential at the detection point M1 is measured. Then, the output voltage Vout is adjusted according to the measured potential of the detection point M1 and the second reference voltage Vref2 output from the signal processing circuit 260.
  • the monitor wiring 290 has one end connected to the detection point M1 and the other end connected to the variable voltage source 280, and transmits the potential of the detection point M1 to the variable voltage source 280.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the variable voltage source 280.
  • the organic EL display unit 110 and the signal processing circuit 260 connected to the variable voltage source are also shown.
  • variable voltage source 280 shown in the figure is substantially the same as the configuration of the variable voltage source 180 shown in FIG. 4, but instead of the comparison circuit 181, a comparison for comparing the potential at the detection point M 1 with the second reference voltage Vref 2. The difference is that a circuit 281 is provided.
  • the comparison circuit 281 is different from the comparison circuit 181 in comparison target, but the comparison result is the same. That is, in the first embodiment and the second embodiment, when the amount of voltage drop from the output terminal 184 of the variable voltage source 280 to the detection point M1 is equal, the voltage output from the comparison circuit 181 to the PWM circuit and the comparison circuit 281 Is the same as the voltage output to the PWM circuit. As a result, the output voltage Vout of the variable voltage source 180 is equal to the output voltage Vout of the variable voltage source 280. Also in the second embodiment, the potential difference ⁇ V and the output voltage Vout have an increasing function relationship.
  • the display device 200 configured as described above can adjust the output voltage Vout in real time according to the potential difference ⁇ V between the output terminal 184 and the detection point M1, as compared with the display device 100 according to the first embodiment. This is because, in the display device 100 according to the first embodiment, the first reference voltage Vref1 in the frame is changed from the signal processing circuit 160 only at the beginning of each frame period. On the other hand, in display device 200 according to the present embodiment, a voltage dependent on ⁇ V, that is, Vout ⁇ V, is directly input to comparison circuit 181 of variable voltage source 280 without passing through signal processing circuit 260. This is because Vout can be adjusted without depending on the control of the signal processing circuit 260.
  • the operation of the display device 200 when the input video data changes between the Nth frame and the N + 1th frame and after. explain.
  • B 50: 50: 50
  • FIG. 12 is a timing chart showing the operation of the display device 200 in the Nth frame to the (N + 2) th frame.
  • the peak signal detection circuit 150 detects the peak value of the video data of the Nth frame.
  • the signal processing circuit 260 calculates VTFT + VEL from the peak value detected by the peak signal detection circuit 150.
  • the signal processing circuit 160 uses the necessary voltage conversion table to calculate the necessary voltage VTFT + VEL of the (N + 1) th frame. For example, it is determined as 12.2V.
  • the output detection unit 185 always detects the potential of the detection point M1 via the monitor wiring 290.
  • the signal processing circuit 260 sets the voltage of the second reference voltage Vref2 to the determined necessary voltage VTFT + TEL (for example, 12.2 V).
  • the error amplifier 186 since the error amplifier 186 outputs a voltage corresponding to the potential difference between VTFT + VEL and Vout ⁇ V in real time, the error amplifier 186 outputs a voltage that increases Vout according to the increase in the potential difference ⁇ V.
  • variable voltage source 280 increases Vout in real time as the potential difference ⁇ V increases.
  • the signal processing circuit 160, the error amplifier 186 of the variable voltage source 280, the PWM circuit 182 and the drive circuit 183 are for monitoring measured by the output detection unit 185.
  • a potential difference between the high potential side of the light emitting pixel 111M and a predetermined potential is detected, and the switching element SW is adjusted according to the detected potential difference.
  • the display device 200 according to the present embodiment can adjust the output voltage Vout of the variable voltage source 280 in real time according to the amount of voltage drop, as compared with the display device 100 according to the first embodiment. Compared with the first embodiment, it is possible to prevent a temporary decrease in pixel luminance.
  • the organic EL display unit 110 is a display unit of the present invention
  • the output detection unit 185 is a voltage measurement unit of the present invention, and is surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 160
  • the error amplifier 186 of the variable voltage source 280, the PWM circuit 182 and the drive circuit 183 are voltage adjusting units of the present invention, and are shown in FIG. 11 surrounded by a two-dot chain line
  • switching element SW, diode D, inductor L and the capacitor C are the power supply unit of the present invention.
  • the display device according to the present embodiment is substantially the same as the display device 100 according to the first embodiment, but the potential on the high potential side is measured for each of the two or more light-emitting pixels 111, and a plurality of measured potentials are measured. The difference is that the potential difference between each and the output voltage of the variable voltage source 180 is detected, and the variable voltage source 180 is adjusted according to the maximum potential difference among the detection results.
  • the output voltage Vout of the variable voltage source 180 can be adjusted more appropriately. Therefore, even when the organic EL display unit is enlarged, power consumption can be effectively reduced.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the display device according to the present embodiment.
  • the display device 300A according to the present embodiment shown in the figure is substantially the same as the display device 100 according to the first embodiment shown in FIG. 1, but further includes a potential comparison circuit 370A compared to the display device 100.
  • the difference is that an organic EL display unit 310 is provided instead of the organic EL display unit 110, and monitor wires 391 to 395 are provided instead of the monitor wire 190.
  • the organic EL display unit 310 is substantially the same as the organic EL display unit 110, but is provided in a one-to-one correspondence with the detection points M1 to M5 as compared with the organic EL display unit 110, and the corresponding detection points The difference is that monitor wires 391 to 395 for measuring the potential are arranged.
  • the detection points M1 to M5 are desirably provided evenly in the organic EL display unit 310. As shown in FIG. 13, for example, the center of the organic EL display unit 310 and the organic EL display unit 310 are divided into four. The center of each region is desirable. In the figure, five detection points M1 to M5 are illustrated, but the number of detection points may be two, or two or three.
  • the monitor wirings 391 to 395 are connected to the corresponding detection points M1 to M5 and the potential comparison circuit 370A, respectively, and transmit the potentials of the corresponding detection points M1 to M5. Thereby, the potential comparison circuit 370A can measure the potentials of the detection points M1 to M5 via the monitor wirings 391 to 395.
  • the potential comparison circuit 370A measures the potentials of the detection points M1 to M5 via the monitor wirings 391 to 395. In other words, the potential on the high potential side applied to the plurality of monitor light emitting pixels 111M is measured. Further, the minimum potential is selected from the measured potentials of the detection points M 1 to M 5, and the selected potential is output to the potential difference detection circuit 170.
  • the potential difference detection circuit 170 detects the potential difference ⁇ V between the input potential and the output voltage Vout of the variable voltage source 180 as in the first embodiment, and outputs the detected potential difference ⁇ V to the signal processing circuit 160.
  • the signal processing circuit 160 adjusts the variable voltage source 180 based on the potential selected by the potential comparison circuit 370A.
  • the variable voltage source 180 supplies the organic EL display unit 310 with an output voltage Vout that does not cause a decrease in luminance in any of the plurality of monitor light emitting pixels 111M.
  • the potential comparison circuit 370A measures the potential on the high potential side applied to each of the plurality of light emitting pixels 111 in the organic EL display unit 310, A minimum potential is selected from the measured potentials of the plurality of light emitting pixels 111. Then, the potential difference detection circuit 170 detects a potential difference ⁇ V between the minimum potential selected by the potential comparison circuit 370A and the output voltage Vout of the variable voltage source 180. The signal processing circuit 160 adjusts the variable voltage source 180 according to the detected potential difference ⁇ V.
  • variable voltage source 180 is the power supply unit of the present invention
  • organic EL display unit 310 is the display unit of the present invention
  • a part of the potential comparison circuit 370A is the present one.
  • the voltage measurement unit of the present invention, the other part of the potential comparison circuit 370A, the potential difference detection circuit 170, and the signal processing circuit 160 are the voltage adjustment unit of the present invention.
  • the display device 300A is provided with the potential comparison circuit 370A and the potential difference detection circuit 170 separately, but instead of the potential comparison circuit 370A and the potential difference detection circuit 170, the output voltage Vout of the variable voltage source 180 and the detection points M1 to M5. There may be provided a potential comparison circuit for comparing the respective potentials.
  • FIG. 14 is a block diagram showing another example of the schematic configuration of the display device according to the third embodiment.
  • the display device 300B shown in the figure has substantially the same configuration as the display device 300A shown in FIG. 13, except that a potential comparison circuit 370B is provided instead of the potential comparison circuit 370A and the potential difference detection circuit 170.
  • the potential comparison circuit 370B detects a plurality of potential differences corresponding to the detection points M1 to M5 by comparing the output voltage Vout of the variable voltage source 180 and the respective potentials of the detection points M1 to M5. Then, the maximum potential difference is selected from the detected potential differences, and the potential difference ⁇ V that is the maximum potential difference is output to the signal processing circuit 160.
  • the signal processing circuit 160 adjusts the variable voltage source 180 similarly to the signal processing circuit 160 of the display device 300A.
  • variable voltage source 180 is the power supply unit of the present invention
  • organic EL display unit 310 is the display unit of the present invention
  • a part of the potential comparison circuit 370B is the voltage measurement unit of the present invention.
  • the other part of the potential comparison circuit 370B and the signal processing circuit 160 are the voltage adjustment unit of the present invention.
  • the display devices 300A and 300B supply the organic EL display unit 310 with the output voltage Vout that does not cause a decrease in luminance in any of the plurality of monitor light emitting pixels 111M. . That is, by setting the output voltage Vout to a more appropriate value, the power consumption is further reduced and the luminance of the light emitting pixel 111 is prevented from being lowered.
  • this effect will be described with reference to FIGS. 15A to 16B.
  • FIG. 15A is a diagram schematically illustrating an example of an image displayed on the organic EL display unit 310
  • FIG. 15B is a diagram illustrating the first power supply wiring 112 along the line xx ′ when the image illustrated in FIG. 15A is displayed. It is a graph which shows the amount of voltage drops of.
  • FIG. 16A is a diagram schematically showing another example of an image displayed on the organic EL display unit 310
  • FIG. 16B is a diagram showing the xx ′ line when the image shown in FIG. 16A is displayed.
  • 6 is a graph showing the amount of voltage drop in one power supply wiring 112;
  • the voltage drop amount of the first power supply wiring 112 is as shown in FIG. 15B.
  • the voltage drop amount of the first power supply wiring 112 is as shown in FIG. 16B.
  • the voltage margin conversion table is set so that a voltage with an offset of 1.3 V added to the voltage drop amount (0.2 V) at the center of the screen is always set as the voltage drop margin Vdrop, All the light emitting pixels 111 in the EL display unit 310 can emit light with accurate luminance.
  • to emit light with accurate luminance means that the driving transistor 125 of the light emitting pixel 111 operates in the saturation region.
  • the voltage drop margin Vdrop since 1.3 V is always required as the voltage drop margin Vdrop, the power consumption reduction effect is reduced.
  • the detection point M1 at the center of the screen but also the screen is divided into four as shown in FIG. 16A, and the potentials at five detection points M1 to M5, each of which is centered and the center of the entire screen, are measured.
  • the configuration it is possible to increase the accuracy of detecting the voltage drop amount. Therefore, the amount of additional offset can be reduced and the power consumption reduction effect can be enhanced.
  • the power supply voltage of 1.1 V can be further reduced as compared with the case of measurement.
  • the display devices 300 ⁇ / b> A and 300 ⁇ / b> B have more detection points than the display devices 100 and 200, and can adjust the output voltage Vout according to the measured maximum value of the plurality of voltage drops. Become. Therefore, even when the organic EL display unit 310 is enlarged, power consumption can be effectively reduced.
  • the display device according to the present embodiment like the display devices 300A and 300B according to the third embodiment, measures the potential on the high potential side for each of the two or more light-emitting pixels 111, and each of the plurality of measured potentials. And the potential difference between the output voltage of the variable voltage source. Then, the variable voltage source is adjusted so that the output voltage of the variable voltage source changes according to the maximum potential difference among the detection results.
  • the display device according to the present embodiment is different from the display devices 300A and 300B in that the potential selected by the potential comparison circuit is input to the variable voltage source instead of the signal processing circuit.
  • the display device according to the present embodiment can adjust the output voltage Vout of the variable voltage source in real time according to the voltage drop amount, the pixel brightness compared with the display devices 300A and 300B according to the third embodiment. Can be prevented temporarily.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a schematic configuration of the display device according to the present embodiment.
  • the display device 400 shown in the figure has substantially the same configuration as the display device 300A according to the third embodiment, but includes a variable voltage source 280 instead of the variable voltage source 180, and a signal processing circuit 260 instead of the signal processing circuit 160. Except that the potential difference detection circuit 170 is not provided and the potential selected by the potential comparison circuit 370A is input to the variable voltage source 280.
  • variable voltage source 280 increases the output voltage Vout in real time according to the lowest voltage selected by the potential comparison circuit 370A.
  • the display device 400 can eliminate a temporary decrease in pixel luminance as compared with the display devices 300A and 300B.
  • the display device according to the present invention has been described based on the embodiment, the display device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. Modifications obtained by applying various modifications conceived by those skilled in the art to Embodiments 1 to 4 without departing from the gist of the present invention, and various devices incorporating the display device according to the present invention are also included in the present invention. It is.
  • a decrease in light emission luminance of a light emitting pixel in which a monitor wiring in the organic EL display unit is arranged may be compensated.
  • FIG. 18 is a graph showing the light emission luminance of a normal light emission pixel and the light emission luminance of a light emission pixel having a monitor wiring corresponding to the gradation of the video data.
  • a normal light emitting pixel is a light emitting pixel other than the light emitting pixel in which the wiring for monitoring is arrange
  • FIG. 19 is a diagram schematically illustrating an image in which a line defect has occurred.
  • an image displayed on the organic EL display unit 310 when a line defect has occurred in the display device 300A is schematically shown.
  • the display device may correct the signal voltage supplied from the data line driving circuit 120 to the organic EL display unit. Specifically, since the position of the light-emitting pixel having the monitor wiring is known at the time of design, the signal voltage applied to the pixel at the corresponding place may be set higher by a level corresponding to the decrease in luminance in advance. As a result, it is possible to prevent a line defect caused by providing the monitor wiring.
  • the signal processing circuits 160 and 260 have the necessary voltage conversion table indicating the necessary voltage of VTFT + VEL corresponding to the gradation of each color, but instead of the necessary voltage conversion table, the current-voltage characteristics of the driving transistor 125 and the organic EL The current-voltage characteristic of the element 121 may be included, and VTFT + VEL may be determined using two current-voltage characteristics.
  • FIG. 20 is a graph showing both the current-voltage characteristics of the drive transistor and the current-voltage characteristics of the organic EL element. In the horizontal axis, the downward direction with respect to the source potential of the driving transistor is a positive direction.
  • the figure shows the current-voltage characteristics of the driving transistor corresponding to two different gradations and the current-voltage characteristics of the organic EL element, and the current-voltage characteristics of the driving transistor corresponding to the low gradation are Vsig1 and high.
  • a current-voltage characteristic of the driving transistor corresponding to the gradation is indicated by Vsig2.
  • the organic EL corresponding to the driving current of the organic EL element is determined from the voltage between the source of the driving transistor and the cathode of the organic EL element. It is only necessary that the drive voltage (VEL) of the element is subtracted and the remaining voltage is a voltage that can operate the drive transistor in the saturation region. In order to reduce power consumption, it is desirable that the drive voltage (VTFT) of the drive transistor is low.
  • VTFT + VEL obtained by the characteristic passing through the point where the current-voltage characteristic of the driving transistor and the current-voltage characteristic of the organic EL element cross on the line indicating the boundary between the linear region and the saturation region of the driving transistor.
  • the organic EL element can accurately emit light corresponding to the gradation of the video data, and the power consumption can be reduced most.
  • the necessary voltage of VTFT + VEL corresponding to the gradation of each color may be converted using the graph shown in FIG.
  • variable voltage source supplies the high-potential-side output voltage Vout to the first power supply wiring 112, and the second power supply wiring 113 is grounded at the peripheral edge of the organic EL display section.
  • the variable voltage source may supply the output voltage on the low potential side to the second power supply wiring 113.
  • the display device has one end connected to the monitor light emitting pixel 111M and the other end connected to the voltage measurement unit according to each embodiment, so that the low potential side potential applied to the monitor light emitting pixel 111M can be reduced.
  • a low potential monitor line for transmission may be provided.
  • the voltage measurement unit includes at least one of a high potential side potential applied to the monitor light emitting pixel 111M and a low potential side potential applied to the monitor light emitting pixel 111M.
  • One potential is measured, and the voltage adjustment unit measures the potential difference between the high potential side potential of the monitoring light emitting pixel 111M and the low potential side potential of the monitoring light emitting pixel 111M to a predetermined potential difference.
  • the power supply unit may be adjusted in accordance with the electric potential.
  • the transparent electrode for example, ITO
  • the voltage drop amount of the second power supply wiring 113 is larger than the voltage drop amount. Therefore, the output potential of the power supply unit can be adjusted more appropriately by adjusting according to the potential on the low potential side applied to the monitor light emitting pixel 111M.
  • the voltage adjustment unit detects a potential difference between the low potential side potential of the monitor light emitting pixel 111M measured by the voltage measurement unit and a predetermined potential, and the detected potential difference is detected.
  • the power supply unit may be adjusted accordingly.
  • the signal processing circuit 160 may change the first reference voltage Vref1 for each of a plurality of frames (for example, three frames) without changing the first reference voltage Vref1 for each frame.
  • the signal processing circuit 160 measures the potential difference output from the potential difference detection circuit 170 or the potential comparison circuit 370B over a plurality of frames, averages the measured potential difference, and adjusts the variable voltage source 180 according to the averaged potential difference. Also good. Specifically, in the flowchart shown in FIG. 5, the detection process of the potential at the detection point (step S14) and the detection process of the potential difference (step S15) are performed over a plurality of frames, and the potential difference is determined in the voltage margin determination process (step S16). The potential differences of a plurality of frames detected in the detection process (step S15) may be averaged, and a voltage margin may be determined corresponding to the averaged potential difference.
  • the signal processing circuits 160 and 260 may determine the first reference voltage Vref1 and the second reference voltage Vref2 in consideration of the aging deterioration margin of the organic EL element 121. For example, when the aged deterioration margin of the organic EL element 121 is Vad, the signal processing circuit 160 may set the voltage of the first reference voltage Vref1 to VTFT + VEL + Vdrop + Vad, and the signal processing circuit 260 may set the voltage of the second reference voltage Vref2 to VTFT + VEL + Vad. .
  • the switch transistor 124 and the drive transistor 125 are described as P-type transistors, but these may be configured as N-type transistors.
  • the switch transistor 124 and the drive transistor 125 are TFTs, but may be other field effect transistors.
  • the processing units included in the display devices 100, 200, 300A, 300B, and 400 are typically realized as an LSI that is an integrated circuit.
  • a part of the processing units included in the display devices 100, 200, 300A, 300B, and 400 may be integrated on the same substrate as the organic EL display units 110 and 310.
  • an FPGA Field Programmable Gate Array
  • a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of the circuit cells inside the LSI may be used.
  • the data line drive circuit, the write scan drive circuit, the control circuit, the peak signal detection circuit, the signal processing circuit, and the potential difference detection circuit included in the display devices 100, 200, 300A, 300B, and 400 may be realized by a program such as a CPU executing a program.
  • the present invention may be realized as a display device driving method including characteristic steps realized by the processing units included in the display devices 100, 200, 300A, 300B, and 400.
  • the display devices 100, 200, 300A, 300B, and 400 are active matrix type organic EL display devices has been described as an example.
  • the present invention is applied to organic EL display devices other than the active matrix type.
  • the present invention may be applied to a display device other than an organic EL display device using a current-driven light emitting element, for example, a liquid crystal display device.
  • the display device according to the present invention is built in a thin flat TV as shown in FIG.
  • a thin flat TV capable of displaying an image with high accuracy reflecting a video signal is realized.
  • the present invention is particularly useful for an active organic EL flat panel display.
  • Display device 110 310 Organic EL display unit 111 Light emitting pixel 111M Monitor light emitting pixel 112 First power supply wiring 113 Second power supply wiring 120 Data line driving circuit 121 Organic EL element 122 Data line 123 Scan line 124 Switch transistor 125 Drive transistor 126 Holding capacitor 130 Write scan drive circuit 140 Control circuit 150 Peak signal detection circuit 160, 260 Signal processing circuit 170 Potential difference detection circuit 180, 280 Variable voltage source 181, 281 Comparison circuit 182 PWM circuit 183 Drive circuit 184 Output terminal 185 Output detector 186 Error amplifier 190, 290, 391, 392, 393, 394, 395 Monitor wiring 370A, 370B Potential comparison circuit M1, M2, M3, M , M5 second power line resistance of the second power supply wiring resistance R2v vertical first power supply wiring resistance R2h horizontal first power supply wiring resistance R1v vertical detection points R1h horizontal

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Abstract

 本発明の表示装置は、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する可変電圧源(180)と、前記可変電圧源(180)に接続された複数の発光画素が配置された有機EL表示部(110)と、該有機EL表示部(110)内における、予め定められた少なくとも一つの発光画素について、該発光画素に印加される高電位側の電位、及び、前記発光画素に印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する電位差検出回路(170)と、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて前記可変電圧源(180)を調整する信号処理回路(160)と、を含む。

Description

表示装置及びその駆動方法
 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、及びその駆動方法に関し、さらに詳しくは、消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法に関する。
 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。
 電圧上昇分の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、電圧上昇分の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出来るが、電圧降下に伴う電圧上昇分の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、消費電力低減効果の高い表示装置及びその駆動方法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、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、前記電源供給部に接続された複数の発光画素が配置された表示部と、該表示部内における、予め定められた少なくとも一つの発光画素について、該発光画素に印加される高電位側の電位、及び、前記発光画素に印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する電圧測定部と、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて前記電源供給部を調整する電圧調整部と、を含む。
 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、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、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、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、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、表示装置の動作を示すフローチャートである。 図6は、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、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、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、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13は、実施の形態3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14は、実施の形態3に係る表示装置の概略構成の他の一例を示すブロック図である。 図15Aは、有機EL表示部に表示される画像の一例を模式的に示す図である。 図15Bは、x-x’線における第1電源配線の電圧降下量を示すグラフである。 図16Aは、有機EL表示部310に表示される画像の他の一例を模式的に示す図である。 図16Bは、x-x’線における第1電源配線の電圧降下量を示すグラフである。 図17は、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。 図18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19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20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21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、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、前記電源供給部に接続された複数の発光画素が配置された表示部と、該表示部内における、予め定められた少なくとも一つの発光画素について、該発光画素に印加される高電位側の電位、及び、前記発光画素に印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する電圧測定部と、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて前記電源供給部を調整する電圧調整部と、を含む。
 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、さらに、一端が前記少なくとも一つの発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記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を伝達するための高電位モニタ線と、一端が前記少なくとも一つの発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、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電位を伝達するための低電位モニタ線との少なくとも一方を含んでもよい。
 これにより、電圧測定部は、高電位モニタ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、低電位モニタ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、前記電圧測定部は、さらに、前記電源供給部の高電位側の出力電位及び前記電源供給部の低電位側の出力電位の少なくとも一方を測定し、前記電源供給部の高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高電位側の電位との電位差、及び、前記電源供給部の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電位との電位差、の少なくとも一方の電位差を検出し、前記電圧調整部は、前記電圧測定部で検出された電位差に応じて前記電源供給部を調整してもよい。
 これにより、電圧測定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を、電源供給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、前記電圧調整部は、前記電圧測定部で検出された前記少なくとも一方の電位差と、前記電源供給部の高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差とが、増加関数の関係となるように調整してもよい。
 また、前記電圧調整部は、前記電圧測定部で測定された前記少なくとも一つの発光画素の前記少なくとも一方の電位と、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前記電源供給部を調整してもよい。
 これにより、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測定することができない場合であっても、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ができる。よって、消費電力を削減することができる。
 また、前記電圧調整部は、検出した電位差と、前記電源供給部の高電位側の出力電位と前記電源供給部の低電位側の出力電位との電位差とが、増加関数の関係となるように調整してもよい。
 また、前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうち2以上の発光画素のそれぞれについて、印加される高電位側の電位及び低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定してもよい。
 これにより、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、前記電圧調整部は、前記電圧測定部で測定された2以上の高電位側の電位のうち最小の電位と、前記電圧測定部で測定された2以上の低電位側の電位のうち最大の電位との少なくとも一方を選択し、選択した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、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最適化できる。
 また、前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記発光素子は、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ことが望ましい。
 また、前記第2の電極は、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、該共通電極は、その周縁部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、前記予め定められた少なくとも一つの発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されていてもよい。
 これにより、表示部の中央付近という通常最も電圧降下量の大きい場所での電位差に基づいて調整するので、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簡便に調整できる。
 また、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、前記発光素子が、有機EL素子であってもよい。
 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。
 また、本発明はこのような表示装置として実現できるだけではなく、その表示装置を構成する処理部をステップとする表示装置の駆動方法としても実現できる。
 本発明に係る表示装置の駆動方法は、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、前記電源供給部に接続された複数の発光画素を含む表示パネルとを含む表示装置の駆動方法であって、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、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電位のうちの少なくとも一方を測定する電位測定ステップと、前記電位測定ステップで測定された電位に応じて、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、前記電源供給部を調整する電圧調整ステップと、を含む。
 また、前記電位測定ステップにおいては、複数の表示フレームに渡って電位を測定すると共に、前記電圧調整ステップにおいては、前記複数の表示フレームに渡って測定した電位を平均化し、該平均化した電位に応じて、前記電源供給部を調整してもよい。
 これにより、複数の表示フレームの平均を利用することで、単位時間当りの電源電圧調整動作の回数を減らし、電源電圧調整動作による電荷の充放電に伴う消費電力の増加を最小限に抑えつつ、表示装置全体としての消費電力を低減することができる。
 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、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、前記電源供給部に接続された複数の発光画素が配置された表示部と、該表示部内における、予め定められた少なくとも一つの発光画素について、該発光画素に印加される高電位側の電位、及び、前記発光画素に印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する電圧測定部と、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて前記電源供給部を調整する電圧調整部と、を含む。
 また、前記電圧測定部は、さらに、前記電源供給部の高電位側の出力電位及び前記電源供給部の低電位側の出力電位の少なくとも一方を測定し、前記電源供給部の高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高電位側の電位との電位差、及び、前記電源供給部の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電位との電位差、の少なくとも一方の電位差を検出し、前記電圧調整部は、前記電圧測定部で検出された電位差に応じて前記電源供給部を調整する。
 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、本実施の形態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、電位差検出回路170と、可変電圧源180と、モニタ用配線190とを備える。
 図2は、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、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と記載する。モニタ用の発光画素111Mは、有機EL表示部110の中央付近に配置されている。なお、中央付近とは、中央とその周辺部とを含む。
 第1電源配線112は、網目状に形成されている。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、有機EL表示部110の周縁部から可変電圧源180で出力された電位が印加される。図2においては、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、例えばグランド線であり、有機EL表示部110の周縁部で表示装置100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。
 図3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。
 同図に示す発光画素111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、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、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。この発光画素111は、有機EL表示部110に、例えばマトリクス状に配置されている。
 有機EL素子121は、本発明の発光素子であって、アノードが駆動トランジスタ125のドレインに接続され、カソードが第2電源配線113に接続され、アノードとカソードとの間に流れる電流値に応じた輝度で発光する。この有機EL素子121のカソード側の電極は、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ように、可変電圧源180と電気的に接続されている。つまり、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、カソード側の電極は、金属酸化物からなる透明導電性材料で形成されている。なお、有機EL素子121のアノード側の電極は本発明の第1の電極であり、有機EL素子121のカソード側の電極は本発明の第2の電極である。
 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のソース及びドレインの一方に接続され、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をオン及びオフする。
 スイッチトランジスタ124は、ソース及びドレインの一方がデータ線122に接続され、ソース及びドレインの他方が駆動トランジスタ125のゲート及び保持容量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、本発明の駆動素子であって、ソースが第1電源配線112に接続され、ドレインが有機EL素子121のアノードに接続され、ゲートが保持容量126の一端及びスイッチトランジスタ124のソース及びドレインの他方に接続された、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のソース及びドレインの他方に接続され、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がオフされたときの第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。
 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を行単位でオン及びオフする。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。
 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、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の電位を所定の電位にするように可変電圧源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、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。
 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測定部であって、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、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、電位差検出回路170は、可変電圧源180の高電位側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可変電圧源180の高電位側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。
 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、高電位側の電位及び低電位側の電位を有機EL表示部110に出力する。この可変電圧源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の高電位側の電位が所定の電位(VEL+VTFT)となるような出力電圧Voutを出力する。
 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伝達する。
 次に、この可変電圧源180の詳細な構成について簡単に説明する。
 図4は、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、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。
 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によりオン及びオフする。スイッチング素子SWがオンの間だけ、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、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5~図7を用いて説明する。
 図5は、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6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、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、電位差検出回路170は、可変電圧源180の出力端子184の電位と、検出点M1の電位との電位差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、電位差検出回路170から出力された電位差信号から、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する。
 図7は、信号処理回路160が有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に対応する電圧降下マージンVdropが格納されている。例えば、電位差ΔVが3.4Vの場合、電圧降下マージンVdropは3.4Vである。よって、信号処理回路160は、電圧降下マージン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と電圧降下マージンVdropとは増加関数の関係となっている。また、可変電圧源180の出力電圧Voutは電圧降下マージン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、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、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、高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する可変電圧源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、可変電圧源180の高電位側の出力電圧Voutを測定する電位差検出回路170と、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を所定の電位(VTFT+VEL)にするように可変電圧源180を調整する信号処理回路160とを含む。また、電位差検出回路170は、さらに、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、電位差検出回路170で検出された電位差に応じて可変電圧源を調整する。
 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、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は、第Nフレーム~第N+2フレームにおける表示装置100の動作を示すタイミングチャートである。
 同図には、電位差検出回路170で検出された電位差ΔVと、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、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、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フレームの電圧降下マージン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、電圧降下マージン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、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、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、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フレームの電圧降下マージン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、電圧降下マージン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。
 (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100とほぼ同じであるが、電位差検出回路170を備えず、検出点M1の電位が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、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10は、本実施の形態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1に示した実施の形態1に係る表示装置100と比較して、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、可変電圧源180に代わり可変電圧源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、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が可変電圧源280に出力する第2基準電圧Vref2は、実施の形態1に係る表示装置100の信号処理回路160が可変電圧源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、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。
 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、他端が可変電圧源280に接続され、検出点M1の電位を可変電圧源280に伝達する。
 図11は、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。
 同図に示す可変電圧源280は、図4に示した可変電圧源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、可変電圧源280の出力電位をVoutとし、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1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1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1と実施の形態2とで、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、可変電圧源180の出力電圧Voutと可変電圧源280の出力電圧Voutとは等しくなる。また、実施の形態2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1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1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、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1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1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12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=T21~22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、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、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160と、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、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1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は本発明の電圧測定部であり、図11において一点鎖線で囲まれている、信号処理回路160と、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11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。
 (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1に係る表示装置100とほぼ同じであるが、2以上の発光画素111のそれぞれについて高電位側の電位を測定し、測定した複数の電位のそれぞれと可変電圧源180の出力電圧との電位差を検出し、その検出結果のうち、最大の電位差に応じて、可変電圧源180を調整する点が異なる。
 これにより、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。
 図13は、本実施の形態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。
 同図に示す本実施の形態に係る表示装置300Aは、図1に示した実施の形態1に係る表示装置100とほぼ同じであるが、表示装置100と比較してさらに電位比較回路370Aを備え、有機EL表示部110に代わり有機EL表示部310を備え、モニタ用配線190に代わりモニタ用配線391~395を備える点が異なる。
 有機EL表示部310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~M5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391~395が配置されている点が異なる。
 検出点M1~M5は、有機EL表示部310内に均等に設けられていることが望ましく、図13に示すように、例えば、有機EL表示部310の中心と、有機EL表示部310を4分割した各領域の中心とが望ましい。なお、同図には、5つの検出点M1~M5が図示されているが、検出点は複数であればよく、2つでも、3つでもよい。
 モニタ用配線391~395は、それぞれ、対応する検出点M1~M5と、電位比較回路370Aとに接続され、対応する検出点M1~M5の電位を伝達する。これにより、電位比較回路370Aは、モニタ用配線391~395を介して検出点M1~M5の電位を測定できる。
 電位比較回路370Aは、モニタ用配線391~395を介して検出点M1~M5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111M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~M5の電位のうち最小の電位を選択し、選択した電位を電位差検出回路170へ出力する。
 電位差検出回路170は、実施の形態1と同様に入力された電位と可変電圧源180の出力電圧Voutとの電位差ΔVを検出し、検出した電位差ΔVを信号処理回路160へ出力する。
 よって、信号処理回路160は電位比較回路370Aで選択された電位に基づいて可変電圧源180を調整する。その結果、可変電圧源180は、複数のモニタ用の発光画素111M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310に供給する。
 以上のように、本実施の形態に係る表示装置300Aは、電位比較回路370Aが、有機EL表示部310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、測定した複数の発光画素111の電位のうち最小の電位を選択する。そして、電位差検出回路170が、電位比較回路370Aで選択された最小の電位と、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に応じて可変電圧源180を調整する。
 なお、本実施の形態に係る表示装置300Aにおいて、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310は本発明の表示部であり、電位比較回路370Aの一部は本発明の電圧測定部であり、電位比較回路370Aの他部、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300Aでは電位比較回路370Aと電位差検出回路170とを別に設けていたが、電位比較回路370Aと電位差検出回路170の代わりに、可変電圧源180の出力電圧Voutと検出点M1~M5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。
 図14は、実施の形態3に係る表示装置の概略構成の他の一例を示すブロック図である。
 同図に示す表示装置300Bは、図13に示した表示装置300Aとほぼ同じ構成であるが、電位比較回路370Aと電位差検出回路170の代わりに、電位比較回路370Bを備える点が異なる。
 電位比較回路370Bは、可変電圧源180の出力電圧Voutと検出点M1~M5のそれぞれの電位とを比較することで、検出点M1~M5に対応する複数の電位差を検出する。そして、検出した電位差のうち、最大の電位差を選択し、当該最大の電位差である電位差ΔVを信号処理回路160へと出力する。
 信号処理回路160は、表示装置300Aの信号処理回路160と同様に、可変電圧源180を調整する。
 なお、表示装置300Bにおいて、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310は本発明の表示部であり、電位比較回路370Bの一部は本発明の電圧測定部であり、電位比較回路370Bの他部及び信号処理回路160は本発明の電圧調整部である。
 以上のように、本実施の形態に係る表示装置300A及び300Bは、複数のモニタ用の発光画素111M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310に供給する。つまり、出力電圧Voutをより適切な値とすることで、消費電力をより低減し、かつ、発光画素111の輝度の低下を抑制する。以下、この効果について、図15A~図16Bを用いて説明する。
 図15Aは有機EL表示部310に表示される画像の一例を模式的に示す図であり、図15Bは図15Aに示す画像を表示している場合のx-x’線における第1電源配線112の電圧降下量を示すグラフである。また、図16Aは有機EL表示部310に表示される画像の他の一例を模式的に示す図であり、図16Bは図16Aに示す画像を表示している場合のx-x’線における第1電源配線112の電圧降下量を示すグラフである。
 図15Aに示すように、有機EL表示部310の全ての発光画素111が同じ輝度で発光している場合、第1電源配線112の電圧降下量は図15Bに示すようになる。
 従って、画面中心の検出点M1の電位を調べれば、電圧降下のワーストケースがわかる。よって、検出点M1の電圧降下量ΔVに対応する電圧降下マージンVdropをVTFT+VELに加算することにより、有機EL表示部310内の全ての発光画素111を正確な輝度で発光させることができる。
 一方、図16Aに示すように、画面を上下方向に2等分割かつ横方向に2等分割した領域、つまり画面を4分割した領域、の中心部の発光画素111が同じ輝度で発光かつ他の発光画素111が消光している場合、第1電源配線112の電圧降下量は図16Bに示すようになる。
 従って、画面中心の検出点M1の電位のみを測定する場合は、検出した電位に、あるオフセット電位を加えた電圧を、電圧降下マージンとして設定する必要がある。例えば、画面中心の電圧降下量(0.2V)に対して、常に1.3Vのオフセットを追加した電圧を、電圧降下マージンVdropとして設定するように電圧マージン換算テーブルを設定しておけば、有機EL表示部310内の全発光画素111を、正確な輝度で発光させることができる。ここで、正確な輝度で発光するとは、発光画素111の駆動トランジスタ125が飽和領域で動作しているということである。
 しかし、この場合、電圧降下マージンVdropとして常に1.3Vが必要になるので、消費電力低減効果が小さくなってしまう。例えば、実際の電圧降下量が0.1Vの画像の場合でも、電圧降下マージンとして0.1+1.3=1.4V持つことになるので、その分だけ出力電圧Voutが高くなり、消費電力の低減効果が小さくなる。
 そこで、画面中心の検出点M1だけでなく、図16Aに示すように、画面を四分割し、そのそれぞれの中心と、画面全体の中心との5箇所の検出点M1~M5の電位を測定する構成にすることにより、電圧降下量を検出する精度を高めることができる。よって、追加のオフセット量を少なくして、消費電力低減効果を高めることができる。
 例えば、図16A及び図16Bにおいて、検出点M2~M5の電位が1.3Vの場合、0.2Vのオフセットを追加した電圧を電圧降下マージンとして設定するようにすれば、有機EL表示部310内の全発光画素111を正確な輝度で発光させることができる。
 この場合は、実際の電圧降下量が0.1Vの画像の場合でも、電圧降下マージンVdropとして設定される値は0.1+0.2=0.3Vなので、画面中心の検出点M1の電位のみを測定した場合に比べてさらに1.1Vの電源電圧を低減することができる。
 以上のように、表示装置300A及び300Bは、表示装置100及び200と比較して、検出点が多く、測定した複数の電圧降下量の最大値に応じて出力電圧Voutを調整することが可能となる。よって、有機EL表示部310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。
 (実施の形態4)
 本実施の形態に係る表示装置は、実施の形態3に係る表示装置300A及び300Bと同様に、2以上の発光画素111のそれぞれについて高電位側の電位を測定し、測定した複数の電位のそれぞれと可変電圧源の出力電圧との電位差を検出する。そして、その検出結果のうち、最大の電位差に応じて、可変電圧源の出力電圧が変化するように、可変電圧源を調整する。ただし、本実施の形態に係る表示装置は、表示装置300A及び300Bと比較して、電位比較回路で選択された電位が信号処理回路ではなく、可変電圧源に入力されている点が異なる。
 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可変電圧源の出力電圧Voutを調整できるので、実施の形態3に係る表示装置300A及び300Bと比較して画素輝度の一時的な低下を防止できる。
 図17は、本実施の形態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、実施の形態3に係る表示装置300Aとほぼ同様の構成を有するが、可変電圧源180に代わり可変電圧源280を備え、信号処理回路160に代わり信号処理回路260を備え、電位差検出回路170を備えず、電位比較回路370Aで選択された電位が可変電圧源280に入力される点が異なる。
 これにより、可変電圧源280は、電位比較回路370Aで選択された最も低い電圧に応じて出力電圧Voutをリアルタイムに上昇する。
 よって、本実施の形態に係る表示装置400は、表示装置300A及び300Bと比較して、画素輝度の一時的な低下を解消できる。
 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1~4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18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19は、線欠陥が発生している画像を模式的に示す図である。同図には、例えば、表示装置300Aで線欠陥が発生している場合の有機EL表示部310に表示される画像が模式的に示されている。
 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160及び260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20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20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20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。
 また、各実施の形態においては、可変電圧源は第1電源配線112に高電位側の出力電圧Voutを供給し、第2電源配線113は有機EL表示部の周縁部において、接地されているとしたが、可変電圧源は第2電源配線113に低電位側の出力電圧を供給してもよい。
 また、表示装置は、一端がモニタ用の発光画素111Mに接続され、他端が各実施の形態に係る電圧測定部に接続され、モニタ用の発光画素111Mに印加される低電位側の電位を伝達するための低電位モニタ線を備えてもよい。
 また、各実施の形態において、電圧測定部は、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、モニタ用の発光画素111Mに印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定し、電圧調整部は、モニタ用の発光画素111Mの高電位側の電位とモニタ用の発光画素111Mの低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて電源供給部を調整してもよい。
 これにより、消費電力を一層削減することができる。なぜなら、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の電圧降下量が大きい。よって、モニタ用の発光画素111M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るからである。
 また、実施の形態2及び4において、電圧調整部は、電圧測定部で測定されたモニタ用の発光画素111Mの低電位側の電位と、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電源供給部を調整してもよい。
 また、実施の形態1及び3において、信号処理回路160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の電位が変動することにより可変電圧源180で生じる消費電力を低減できる。
 また、信号処理回路160は複数フレームにわたって電位差検出回路170又は電位比較回路370B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180を調整してもよい。具体的には、図5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160及び260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100、200、300A、300B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100、200、300A、300B及び400に含まれる処理部の一部を、有機EL表示部110及び310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100、200、300A、300B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100、200、300A、300B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100、200、300A、300B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21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。
100、200、300A、300B、400  表示装置
110、310  有機EL表示部
111  発光画素
111M  モニタ用の発光画素
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、260  信号処理回路
170  電位差検出回路
180、280  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、290、391、392、393、394、395  モニタ用配線
370A、370B  電位比較回路
M1、M2、M3、M4、M5  検出点
R1h  水平方向の第1電源配線抵抗
R1v  垂直方向の第1電源配線抵抗
R2h  水平方向の第2電源配線抵抗
R2v  垂直方向の第2電源配線抵抗

Claims (14)

  1.  高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、
     前記電源供給部に接続された複数の発光画素が配置された表示部と、
     該表示部内における、予め定められた少なくとも一つの発光画素について、該発光画素に印加される高電位側の電位、及び、前記発光画素に印加される低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する電圧測定部と、
     前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、測定された電位に応じて前記電源供給部を調整する電圧調整部と、
     を含む表示装置。
  2.  前記表示装置は、さらに、
     一端が前記少なくとも一つの発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、前記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を伝達するための高電位モニタ線と、
     一端が前記少なくとも一つの発光画素に接続され、他端が前記電圧測定部に接続され、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電位を伝達するための低電位モニタ線との少なくとも一方を含む
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記電圧測定部は、さらに、
     前記電源供給部の高電位側の出力電位及び前記電源供給部の低電位側の出力電位の少なくとも一方を測定し、
     前記電源供給部の高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高電位側の電位との電位差、及び、前記電源供給部の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電位との電位差、の少なくとも一方の電位差を検出し、
     前記電圧調整部は、
     前記電圧測定部で検出された電位差に応じて前記電源供給部を調整する
     請求項1又は2に記載の表示装置。
  4.  前記電圧調整部は、前記電圧測定部で検出された前記少なくとも一方の電位差と、前記電源供給部の高電位側の出力電位と低電位側の出力電位との電位差とが、増加関数の関係となるように調整する、
     請求項3に記載の表示装置。
  5.  前記電圧調整部は、前記電圧測定部で測定された前記少なくとも一つの発光画素の前記少なくとも一方の電位と、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前記電源供給部を調整する
     請求項1又は2に記載の表示装置。
  6.  前記電圧調整部は、検出した電位差と、前記電源供給部の高電位側の出力電位と前記電源供給部の低電位側の出力電位との電位差とが、増加関数の関係となるように調整する、
     請求項5に記載の表示装置。
  7.  前記電圧測定部は、前記複数の発光画素のうち2以上の発光画素のそれぞれについて、印加される高電位側の電位及び低電位側の電位のうちの少なくとも一方の電位を測定する
     請求項1に記載の表示装置。
  8.  前記電圧調整部は、前記電圧測定部で測定された2以上の高電位側の電位のうち最小の電位と、前記電圧測定部で測定された2以上の低電位側の電位のうち最大の電位との少なくとも一方を選択し、選択した電位に基づいて前記電源供給部を調整する、
     請求項7に記載の表示装置。
  9.  前記複数の発光画素は、それぞれ、駆動素子と発光素子とを含み、
     前記駆動素子は、ソース電極及びドレイン電極を含み、
     前記発光素子は、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。
  10.  前記第2の電極は、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、
     該共通電極は、その周縁部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、
     前記予め定められた少なくとも一つの発光画素は、前記表示部の中央付近に配置されている、
     請求項9に記載の表示装置。
  11.  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10に記載の表示装置。
  12.  前記発光素子が、有機EL素子である、
     請求項9に記載の表示装置。
  13.  高電位側の電位及び低電位側の電位を出力する電源供給部と、前記電源供給部に接続された複数の発光画素を含む表示パネルとを含む表示装置の駆動方法であって、
     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、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電位のうちの少なくとも一方を測定する電位測定ステップと、
     前記電位測定ステップで測定された電位に応じて、前記少なくとも一つの発光画素の前記高電位側の電位と前記少なくとも一つの発光画素の前記低電位側の電位との電位差を所定の電位差にするように、前記電源供給部を調整する電圧調整ステップと、
     を含む表示装置の駆動方法。
  14.  前記電位測定ステップにおいては、複数の表示フレームに渡って電位を測定すると共に、
     前記電圧調整ステップにおいては、前記複数の表示フレームに渡って測定した電位を平均化し、該平均化した電位に応じて、前記電源供給部を調整する、
     請求項13に記載の表示装置の駆動方法。
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