特許 6142235 表示装置およびその駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6142235

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】表示装置およびその駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/3291 20160101AFI20170529BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20170529BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/3291

   G09G3/20 611A

   G09G3/20 631V

   G09G3/20 641P

   G09G3/20 612U

   H05B33/14 A

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-542522(P2015-542522)

(86)(22)【出願日】2014年10月15日

(86)【国際出願番号】JP2014005238

(87)【国際公開番号】WO2015056446

(87)【国際公開日】20150423

【審査請求日】2016年2月23日

(31)【優先権主張番号】特願2013-217716(P2013-217716)

(32)【優先日】2013年10月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514188173

【氏名又は名称】株式会社ＪＯＬＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100189430

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100190805

【弁理士】

【氏名又は名称】傍島 正朗

(72)【発明者】

【氏名】今井 佑紀

(72)【発明者】

【氏名】前田 智之

(72)【発明者】

【氏名】中村 美香

【審査官】 中村 直行

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０７７２５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０８６５９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２８１７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８５８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４９９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４２２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／００ − ３／３８

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を有する複数の発光画素が配列されて構成される表示部と、
前記表示部に供給される駆動電圧を生成する電圧源と、
前記複数の発光画素及び前記電圧源に接続され、前記電圧源から前記各発光画素に前記駆動電圧を供給する電源線と、
前記複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データを用いて、前記電源線において前記電圧源から前記各発光画素までに生じる電圧降下量を推定する電圧降下量推定部と、
前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す補正情報を記憶している第１記憶部と、
前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合の、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す基準特性情報を記憶している第２記憶部と、
前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルである基準レベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより補正されたレベルで前記輝度信号を生成する輝度信号補正部と、を備える、
表示装置。

【請求項2】

前記第１記憶部は、異なる複数の電圧降下量のそれぞれに対応して前記補正情報を記憶しており、
前記輝度信号補正部は、前記電圧降下量推定部で推定された電圧降下量に対応する補正情報を用いて前記基準レベルを補正することにより、前記輝度信号を生成する、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１記憶部は、前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に前記発光素子を所定の輝度で発光させるための前記輝度信号のレベルと、前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合に前記発光素子を前記所定の輝度で発光させるための前記輝度信号のレベルとの対応を表す情報を、前記補正情報として記憶しており、
前記輝度信号補正部は、前記補正情報によって前記基準レベルに対応する前記輝度信号のレベルで、前記輝度信号を生成する、
請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

表示装置の駆動方法であって、
前記表示装置は、
各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を含む複数の発光画素が配列されて構成される表示部と、
前記表示部に供給される駆動電圧を生成する電圧源と、
前記複数の発光画素及び前記電圧源に接続され、前記電圧源から前記各発光画素に前記駆動電圧を供給する電源線と、
電圧降下量推定部と、
前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す補正情報を記憶している第１記憶部と、
前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す基準特性情報を記憶している第２記憶部と、
輝度信号補正部と、を備え、
前記駆動方法は、
前記電圧降下量推定部にて、前記複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データを用いて、前記電源線において前記電圧源から前記各発光画素までに生じる電圧降下量を推定し、
前記輝度信号補正部にて、前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより、前記輝度信号を生成する、
表示装置の駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）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の表示装置、及びその駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

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、一般的な自然画を表示する場合は、全白画像の２０〜４０％程度の消費電力で十分とされる。

【0003】

しかしながら、電源回路容量やバッテリ容量は、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。

【0004】

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素子を駆動する駆動トランジスタが飽和領域で動作する限りにおいて当該有機ＥＬ素子のカソード電圧を調整して、ディスプレイに供給される駆動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技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−６５１４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、表示装置の消費電力をさらに低減できる余地がある。

【0007】

本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、消費電力の低減効果が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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の１つの態様に係る表示装置は、各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を有する複数の発光画素が配列されて構成される表示部と、前記表示部に供給される駆動電圧を生成する電圧源と、前記複数の発光画素及び前記電圧源に接続され、前記電圧源から前記各発光画素に前記駆動電圧を供給する電源線と、前記複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データを用いて、前記電源線において前記電圧源から前記各発光画素までに生じる電圧降下量を推定する電圧降下量推定部と、前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す補正情報を記憶している第１記憶部と、前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合の、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す基準特性情報を記憶している第２記憶部と、前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルである基準レベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより補正されたレベルで前記輝度信号を生成する輝度信号補正部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

開示される表示装置によれば、前記駆動トランジスタが線形領域で動作する場合でも、レベルが補正された輝度信号により模擬的に、飽和領域での動作特性を得ることができる。その結果、各発光画素に供給するための駆動電圧を前記駆動トランジスタが線形領域で動作する大きさまで低減し、かつ発光素子を所望の輝度で正確に発光させることが可能になるので、消費電力の低減効果が高い表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態における表示装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図2】図２は、電源線の等価回路の一例である。

【図3】図３は、表示部の構成を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、発光画素の構成の一例を示す回路図である。

【図5】図５は、発光画素の動作点を説明する図である。

【図6】図６は、発光画素の発光特性を説明する図である。

【図7】図７は、輝度信号の補正処理の考え方を説明する図である。

【図8】図８は、表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、基準特性情報の一例を示す図である。

【図10】図１０は、補正情報の一例を示す図である。

【図11】図１１は、補正情報の一例を示す図である。

【図12】図１２は、輝度信号の補正処理の効果を説明する図である。

【図13】図１３は、実施の形態における表示装置を適用したテレビジョン受信機の一例を示す外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本発明の基礎となった知見）
背景技術の欄において記載した表示装置に関し、特許文献２（国際公開第２０１２／００１９９１号）は、次の問題を指摘している。

【0012】

特許文献１に記載の表示装置では、有機ＥＬ素子を駆動する駆動トランジスタを飽和領域で動作させるために、ディスプレイに供給される駆動電圧には、当該駆動電圧を伝達するための電源線にて生じ得る電圧降下量を補うためのマージンが上乗せされている必要がある。そのようなマージンを固定的に確保した場合、つまり電源線で生じ得る最大の電圧降下量に対応するマージンを常に駆動電圧に上乗せした場合、一般的な自然画に対して無駄な電力が消費されるという問題がある。

【0013】

この問題に対し、特許文献２に記載の表示装置は、複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示す映像データから電源線で生じる電圧降下量の分布を前記発光画素毎に推定し、推定した前記発光画素毎の電圧降下量の分布に基づいて前記電源線に供給する駆動電圧を調整する。これにより、駆動電圧に上乗せされるマージンが実際に表示される映像データに適応して縮小できるので、表示装置の消費電力をより高度に抑制する効果が得られる。

【0014】

特許文献１及び特許文献２に開示されるいずれの技術も、有機ＥＬ素子の駆動電流を供給する駆動トランジスタを飽和領域で、いわゆる定電流動作させている。これにより、駆動トランジスタのソースドレイン間電圧の当該駆動電流に与える影響が抑制されるので、駆動トランジスタのゲートソース間電圧のみに依存して当該駆動電流が正確に制御される。つまり、有機ＥＬを所望の輝度で発光させることができる。

【0015】

駆動トランジスタが線形領域で動作できれば電源線に供給する駆動電圧をさらに低減できるので、表示装置の消費電力を抑制するために有用と考えられる。しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術では、駆動トランジスタを線形領域で動作させると、駆動トランジスタのソースドレイン間電圧が有機ＥＬ素子の駆動電流に与える影響が顕在化するため、発光素子を所望の輝度で正確に発光させることができなくなる懸念がある。

【0016】

このような問題を解決するために、開示される１つの態様に係る表示装置は、各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を有する複数の発光画素が配列されて構成される表示部と、前記表示部に供給される駆動電圧を生成する電圧源と、前記複数の発光画素及び前記電圧源に接続され、前記電圧源から前記各発光画素に前記駆動電圧を供給する電源線と、前記複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データを用いて、前記電源線において前記電圧源から前記各発光画素までに生じる電圧降下量を推定する電圧降下量推定部と、前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す補正情報を記憶している第１記憶部と、前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合の、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す基準特性情報を記憶している第２記憶部と、前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルである基準レベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより補正されたレベルで前記輝度信号を生成する輝度信号補正部と、を備える。

【0017】

これにより、前記駆動トランジスタが線形領域で動作する場合でも、レベルが補正された輝度信号により模擬的に、飽和領域での動作特性を得ることができる。その結果、各発光画素に供給するための駆動電圧を前記駆動トランジスタが線形領域で動作する大きさまで低減し、かつ発光素子を所望の輝度で正確に発光させることが可能になるので、消費電力の低減効果が高い表示装置が得られる。

【0018】

また、例えば、前記第１記憶部は、異なる複数の電圧降下量のそれぞれに対応して前記補正情報を記憶しており、前記輝度信号補正部は、前記電圧降下量推定部で推定された電圧降下量に対応する補正情報を用いて前記基準レベルを補正することにより、前記輝度信号を生成してもよい。

【0019】

これにより、電圧降下量に応じて異なる特性を、高い精度で補正できる。

【0020】

また、例えば、前記第１記憶部は、前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に前記発光素子を所定の輝度で発光させるための前記輝度信号のレベルと、前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合に前記発光素子を前記所定の輝度で発光させるための前記輝度信号のレベルとの対応を表す情報を、前記補正情報として記憶しており、前記輝度信号補正部は、前記補正情報によって前記基準レベルに対応する前記輝度信号のレベルで、前記輝度信号を生成してもよい。

【0021】

これにより、前記駆動トランジスタが線形領域で動作するか飽和領域で動作するかに依らず、前記発光素子を同一の輝度で発光させることができる。

【0022】

また、例えば、開示される１つの態様に係る駆動方法は、表示装置の駆動方法であって、前記表示装置は、各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を含む複数の発光画素が配列されて構成される表示部と、前記表示部に供給される駆動電圧を生成する電圧源と、前記複数の発光画素及び前記電圧源に接続され、前記電圧源から前記各発光画素に前記駆動電圧を供給する電源線と、電圧降下量推定部と、前記駆動トランジスタが線形領域と飽和領域との双方で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す補正情報を記憶している第１記憶部と、前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合に、前記発光素子が発光する輝度と前記輝度信号のレベルとの間の関係を表す基準特性情報を記憶している第２記憶部と、輝度信号補正部と、を備え、前記駆動方法は、前記電圧降下量推定部にて、前記複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データを用いて、前記電源線において前記電圧源から前記各発光画素までに生じる電圧降下量を推定し、前記輝度信号補正部にて、前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより、前記輝度信号を生成する。

【0023】

これにより、前記駆動トランジスタが線形領域で動作する場合でも、レベルが補正された輝度信号により模擬的に、飽和領域での動作特性が得られる。その結果、各発光画素に供給するための駆動電圧を前記駆動トランジスタが線形領域で動作する大きさまで低減することが可能になるので、消費電力の低減効果が高い表示装置の駆動方法が得られる。

【0024】

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、または集積回路で実現されてもよく、システム、方法、または集積回路の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【0025】

以下、開示される１つの態様に係る表示装置及びその駆動方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0026】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0027】

（実施の形態）
図１は、実施の形態における表示装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【0028】

図１に示される表示装置１００は、複数の発光画素のそれぞれの発光輝度を示すデータである映像データに従って映像を表示する装置であり、表示部１１０と、電源線１１２、１１３と、データ線ドライバ１２０と、データ線１２２と、書込走査ドライバ１３０と、走査線１２３と、コントローラ１４０と、電圧降下量推定部１５０と、輝度信号補正部１６０と、電圧源１７０と、第１記憶部１８１と、第２記憶部１８２と、を備える。

【0029】

表示部１１０は、各々が、供給される電流に応じて発光する発光素子と、外部から与えられる輝度信号のレベルに応じた駆動電流を前記発光素子に供給する駆動トランジスタと、を有する複数の発光画素１１１が配列されて構成される。複数の発光画素１１１は、行列状に配列されてもよい。

【0030】

電圧源１７０は、表示部１１０に供給される駆動電圧を生成する。

【0031】

電源線１１２、１１３は、発光画素１１１及び電圧源１７０に接続され、電圧源１７０から表示部１１０の各発光画素１１１に前記駆動電圧を供給する。

【0032】

データ線１２２は列ごとに設けられ、同じ列に位置する複数の発光画素１１１は、当該列に設けられるデータ線１２２を介してデータ線ドライバ１２０に接続される。

【0033】

走査線１２３は行ごとに設けられ、同じ行に位置する複数の発光画素１１１は、当該行に設けられる走査線１２３を介して書込走査ドライバ１３０に接続される。

【0034】

電圧降下量推定部１５０は、前記映像データを用いて、電源線１１２、１１３の少なくとも一方において電圧源１７０から各発光画素１１１までに生じる電圧降下量を推定する。

【0035】

第１記憶部１８１は、発光画素１１１において前記駆動トランジスタが線形領域で動作する場合の、前記輝度信号のレベルと前記発光素子の輝度との間の関係を表す補正情報を記憶している。

【0036】

第２記憶部１８２は、発光画素１１１において前記駆動トランジスタが飽和領域で動作する場合の、前記輝度信号のレベルと前記発光素子の輝度との間の関係を表す基準特性情報を記憶している。

【0037】

輝度信号補正部１６０は、前記基準特性情報に基づいて前記映像データで示される発光輝度に対応する前記輝度信号のレベルである基準レベルを、推定された前記電圧降下量に応じて前記補正情報に基づいて補正することにより、補正されたレベルで各列の輝度信号を生成する。

【0038】

データ線ドライバ１２０は、生成された輝度信号を、対応列のデータ線１２２に出力する。

【0039】

書込走査ドライバ１３０は、行ごとの走査線１２３に、順次、走査信号を出力する。

【0040】

コントローラ１４０は、データ線ドライバ１２０及び書込走査ドライバ１３０のそれぞれに、駆動タイミングを指示する。

【0041】

このように構成された表示装置１００において、発光画素１１１は、電源線１１２、１１３から供給される駆動電圧を電源として用いて、データ線ドライバ１２０から供給される前記輝度信号のレベルに応じた輝度で発光する。これにより、表示部１１０には、映像データに従って映像が表示される。

【0042】

図２は、電源線１１２の等価回路の一例である。

【0043】

図２では、列方向に隣接する発光画素１１１と電源線１１２との接続点の間の電源線１１２の抵抗成分をＲａｈで表し、行方向に隣接する発光画素１１１と電源線１１２との接続点の間の電源線１１２の抵抗成分をＲａｖで表している。電源線１１２の外周部には、電圧源１７０から駆動電圧が印加される。このような電源線１１２は、例えば、１９２０列、１０８０行の大きさのマトリクス状に発光画素１１１を配列した表示部１１０に設けられ、電圧源１７０から印加される駆動電圧を各発光画素１１１に供給することができる。以下では、説明の便宜上、列番号をｈで表し、行番号をｖで表す。

【0044】

駆動電圧は、各発光画素１１１が発光するための電源であり、例えば、陽極電圧と、当該陽極電圧よりも低い陰極電圧とで構成されてもよい。例えば、陽極電圧が、電圧源１７０から電源線１１２を介して各発光画素１１１に供給され、また、陰極電圧が、電圧源１７０から電源線１１２と同様の等価回路で表される電源線１１３を介して各発光画素１１１に供給されてもよい。陰極電圧は、表示装置１００の共通の接地電圧であってもよい。電源線１１２、１１３は、具体的に、導電材料をパターニングして形成された配線網であってもよく、透明な導電材料で構成されたベタ膜であってもよい。

【0045】

図３は、表示部１１０の構成を模式的に示す斜視図である。

【0046】

図３に示されるように、表示部１１０は、複数の発光画素１１１と、電源線１１２、１１３と、を有する。ｈ列ｖ行に位置する発光画素１１１について、発光画素１１１と電源線１１２との接続点の電圧をｖａ（ｈ，ｖ）で表し、発光画素１１１と電源線１１３との接続点の電圧をｖｃ（ｈ，ｖ）で表し、発光画素１１１に流れる電流をｉ（ｈ，ｖ）で表す。電源線１１３もまた、電源線１１２と同様に、隣接する発光画素１１１と電源線１１３との接続点の間の抵抗成分Ｒｃｈ、Ｒｃｖを用いた等価回路によって記述される。

【0047】

各発光画素１１１は、電源線１１２、１１３から供給される駆動電圧を電源として用いて、流れる電流量に応じた輝度で発光する。

【0048】

図４は、発光画素１１１の構成の一例を示す回路図である。

【0049】

図４に示されるように、発光画素１１１は、発光素子１２１と、選択トランジスタ１２４と、駆動トランジスタ１２５と、保持容量１２６と、を有している。

【0050】

発光素子１２１は、駆動トランジスタ１２５から供給される電流に応じて発光する素子であり、例えば、有機ＥＬ素子で構成されてもよい。

【0051】

選択トランジスタ１２４は、書込走査ドライバ１３０から走査線１２３を介して供給される走査信号に応じて導通することにより、データ線ドライバ１２０からデータ線１２２を介して供給される輝度信号を保持容量１２６に記憶させる素子であり、例えば、薄膜トランジスタで構成されてもよい。

【0052】

駆動トランジスタ１２５は、保持容量１２６に記憶されている輝度信号のレベルに応じた駆動電流を発光素子１２１に供給する素子であり、例えば、薄膜トランジスタで構成されてもよい。

【0053】

なお、図４に示される発光画素１１１の構成は一例であって、必須ではない。発光画素１１１は、発光素子１２１と駆動トランジスタ１２５とが直列に接続されてなる回路を有し、当該回路の両端に電源線１１２、１１３から駆動電圧を供給され、当該駆動電圧を電源として用いて発光する限り、任意に変形されてもよい。例えば、選択トランジスタ１２４及び駆動トランジスタ１２５は、それぞれ走査信号及び輝度信号の極性に応じてＰ型トランジスタ及びＮ型トランジスタの何れで構成されてもよい。また、例えば、発光素子１２１は、電源線１１２、１１３から供給される駆動電圧に応じて図４に示される方向とは逆に接続されてもよい。

【0054】

図５は、発光画素１１１の動作点を説明する図であり、発光素子１２１と駆動トランジスタ１２５とのそれぞれの電流電圧特性が示されている。以下では説明の簡明のため、輝度信号と駆動トランジスタ１２５のゲートソース間電圧とが等しいとする。

【0055】

図５には、駆動トランジスタ１２５の電流電圧特性として、異なる複数のゲートソース間電圧のそれぞれについて、ドレイン電流とソースドレイン間電圧との間の関係が示されている。駆動トランジスタ１２５は、ドレイン電流がソースドレイン間電圧及びソースゲート間電圧に依存する線形領域、及びドレイン電流が実質的にソースゲート間電圧のみに依存する飽和領域の双方で動作し得る。

【0056】

また、発光素子１２１の電流電圧特性として、発光画素１１１に印加される異なる複数の駆動電圧のそれぞれについて、アノードカソード間電流と駆動電圧から発光素子１２１のアノードカソード間電圧を減じた電圧との間の関係が示されている。ここで、複数の駆動電圧は、電源線１１２、１１３において電圧源１７０から発光画素１１１までに生じる電圧降下量に対応付けて表されている。

【0057】

発光画素１１１は、発光画素１１１に印加された駆動電圧に対応する発光素子１２１の特性曲線と発光画素１１１に印加された輝度信号に対応する駆動トランジスタ１２５の特性曲線との交点である動作点で動作する。駆動電圧が低いほど、つまり、電源線１１２、１１３で生じる電圧降下の量が大きいほど、発光画素１１１の動作点は、駆動トランジスタ１２５の線形領域に入りやすくなる。

【0058】

図６は、発光画素１１１の発光特性を説明する図であり、発光画素１１１の発光輝度と輝度信号との間の関係が示されている。

【0059】

図６は、発光画素１１１に等しい輝度信号を印加したとき、発光画素１１１の動作点が駆動トランジスタ１２５の線形領域にある場合と、発光画素１１１の動作点が駆動トランジスタ１２５の飽和領域にある場合とで、発光輝度が一致しないことを表している。

【0060】

従来の構成では、そのような発光輝度の不統一を回避するために、電源線１１２、１１３で生じ得る電圧降下量をあらかじめ上乗せした駆動電圧を電圧源１７０で生成して、電源線１１２、１１３に供給する。それにより、発光画素１１１の動作点が駆動トランジスタ１２５の線形領域に入らないようにしている。

【0061】

前述したように、駆動トランジスタ１２５が線形領域で動作できれば、電源線１１２、１１３に供給する駆動電圧をさらに低減できるので、表示装置１００の消費電力を抑制するために有用である。

【0062】

そこで、表示装置１００では、発光画素１１１の動作点が駆動トランジスタ１２５の線形領域及び飽和領域の何れにある場合でも、同じ発光輝度を表す映像データに応じて同じ発光輝度で発光画素１１１が発光するように、輝度信号のレベルを補正する。

【0063】

図７は、輝度信号の補正処理の考え方を説明する図である。

【0064】

図７において、発光画素１１１を所望の輝度で発光させるための輝度信号のレベルは、駆動トランジスタ１２５が飽和領域で動作する場合には基準レベル（Ａ点）であり、駆動トランジスタ１２５が線形領域で動作する場合には補正レベル（Ｂ点）である。ここで、所望の輝度とは、例えば映像データによって表される輝度である。

【0065】

すなわち、輝度信号のレベルを補正することにより、駆動トランジスタ１２５が線形領域及び飽和領域の何れで動作する場合でも、同じ発光輝度で発光画素１１１を発光させることができる。

【0066】

このような補正は、具体的に、駆動トランジスタ１２５が飽和領域で動作する場合の輝度信号のレベルを、駆動電圧の電圧降下量に応じて駆動トランジスタ１２５が線形領域で動作する場合の発光画素の発光特性に基づいて、補正することにより行ってもよい。

【0067】

次に、上述のように構成された表示装置１００の動作について説明する。

【0068】

図８は、表示装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

【0069】

図８のフローチャートは、例えば、映像データによって表される映像を構成するピクチャごとに実行されてもよい。

【0070】

ステップＳ１１において、電圧降下量推定部１５０は、映像データを用いて、駆動電圧の各発光画素１１１での電圧降下量を推定する。ここで、駆動電圧の各発光画素１１１での電圧降下量とは、例えば、電源線１１２において電圧源１７０から各発光画素１１１までに生じる電圧降下量である。従来、このような電圧降下量を推定するための方法が知られている（例えば、特許文献２）。

【0071】

以下では、特許文献２の開示に従って、電源線１１２と複数の発光画素１１１との接続点における電圧分布を計算することにより、電源線１１２における電圧降下量を推定する方法について説明する。

【0072】

電圧降下量推定部１５０は、画素の輝度値と画素電流との間の関係を表す変換式又は変換テーブルを用いて、映像データによって表される１つのピクチャの各画素の輝度値から、各発光画素１１１に流すべき電流量を特定する。

【0073】

そして、電圧降下量推定部１５０は、特定された各発光画素１１１の電流量から、発光画素１１１と電源線１１２との接続点における電圧の分布を、次のようにして計算する。

【0074】

図２及び図３の表記法を用いて、ｈ列ｖ行に位置する発光画素１１１の画素電流ｉ（ｈ，ｖ）は、式１で表される。

【0075】

Ｒａｈ×｛ｖａ（ｈ−１，ｖ）−ｖａ（ｈ，ｖ）｝＋
Ｒａｈ×｛ｖａ（ｈ＋１，ｖ）−ｖａ（ｈ，ｖ）｝＋
Ｒａｖ×｛ｖａ（ｈ，ｖ−１）−ｖａ（ｈ，ｖ）｝＋
Ｒａｖ×｛ｖａ（ｈ，ｖ＋１）−ｖａ（ｈ，ｖ）｝＝ｉ（ｈ，ｖ）
・・・（式１）

【0076】

ここで、発光画素１１１が、例えば、１９２０列、１０８０行のマトリクス状に配列されている場合、ｈは１から１９２０までの整数であり、ｖは１から１０８０までの整数である。

【0077】

ｖａ（０，ｖ）、ｖａ（１９２１，ｖ）、ｖａ（ｈ，０）、及びｖａ（ｈ，１０８１）は、電源線１１２の外周部の電圧であり、電圧源１７０から電源線１１２の外周部までの電圧降下量を０で近似することにより、電圧源１７０で生成される駆動電圧と等しい定数で表す。

【0078】

Ｒａｈ、Ｒａｖは、隣接する発光画素１１１と電源線１１２との接続点の間の抵抗成分であり、電源線１１２の設計値又は実測値に基づいて定められる定数である。

【0079】

これらの定数は、例えば、電圧降下量推定部１５０にあらかじめ記憶され、電圧降下量を推定する際に参照されてもよい。

【0080】

式１を各発光画素１１１について立てて、変数ｖａ（ｈ，ｖ）に関する連立方程式として解くことによって、各発光画素１１１と電源線１１２との接続点における電圧ｖａ（ｈ，ｖ）が求まる。そして、電圧源１７０から出力される駆動電圧とｖａ（ｈ，ｖ）との差分により、電源線１１２において電圧源１７０から各発光画素１１１までに生じる電圧降下量が求まる。

【0081】

電圧降下量推定部１５０は、同様の考え方で、電源線１１３において電圧源１７０から各発光画素１１１までに生じる電圧降下量を求めることができる。

【0082】

このようにして、電圧降下量推定部１５０は、電源線１１２、１１３の何れか一方又は両方において電圧源１７０から各発光画素１１１までに生じる電圧降下量を推定する。

【0083】

ステップＳ１２において、輝度信号補正部１６０は、第２記憶部１８２に記憶されている基準特性情報によって映像データで示される輝度値に対応付けられる輝度信号のレベルを、各発光画素１１１について特定する。

【0084】

基準特性情報は、発光画素１１１において駆動トランジスタ１２５が飽和領域で動作する場合の、発光素子１２１の発光輝度と輝度信号のレベルとの間の関係を表す情報である。

【0085】

図９は、基準特性情報の一例を示す図である。基準特性情報の具体的な表現形式は限定されないが、基準特性情報は、一例として図９に示されるように、映像データによって示される画素の輝度値と、輝度信号の電圧値との間の関係を表す変換テーブルであってもよい。輝度信号のレベルは、実際の電圧値でも、電圧値を表す符号でもよく、また、基準特性情報は、変換式で表されてもよい。

【0086】

このような基準特性情報を用いて、輝度信号補正部１６０は、映像データで示される発光輝度に対応付けられる輝度信号のレベルを、発光画素ごとに特定する。

【0087】

なお、基準特性情報は、例えば、全ての発光輝度において駆動トランジスタ１２５が飽和領域で動作する程度に大きな駆動電圧を印加しながら、既定の輝度値を示す映像データに従って各発光画素１１１を発光させ、発光輝度を実測することにより取得してもよい。各発光画素１１１の発光輝度は、例えば、表示部１１０をカメラで撮影することにより測定されてもよい。

【0088】

ステップＳ１３において、輝度信号補正部１６０は、特定された輝度信号のレベルを補正情報に基づいて、発光画素ごとに補正する。

【0089】

補正情報は、発光画素１１１において駆動トランジスタ１２５が線形領域と飽和領域との双方で動作する場合の、発光素子１２１の発光輝度と輝度信号のレベルとの間の関係を表す情報である。

【0090】

図１０は、補正情報の一例を示す図である。補正情報の具体的な表現形式は限定されないが、補正情報は、一例として図１０に示されるように、駆動トランジスタ１２５が飽和領域で動作する場合と、線形領域と飽和領域との双方で動作する場合とで、発光素子１２１が互いに等しい輝度で発光するための、輝度信号の基準レベルと補正レベルとの間の関係を示す情報であってもよい。発光素子１２１の発光輝度と基準レベルとの間の関係は、前述の基準特性情報によって対応付けられているから、このような補正情報によって、駆動トランジスタ１２５が線形領域で動作する場合の、発光素子１２１の発光輝度と輝度信号の補正レベルとの間の関係が表される。

【0091】

なお、補正情報は、より直接的に、映像データによって示される画素の輝度値と、輝度信号の補正レベルとの間の関係を表してもよい。補正情報は、図１０に示されるように、異なる複数の電圧降下量のそれぞれに対応して設けられてもよい。補正情報は、図１１に示されるように、変換テーブルで表されてもよい。

【0092】

輝度信号補正部１６０は、映像データによって示される画素の輝度値に対応する輝度信号の基準レベルを、電圧降下量推定部１５０で推定された電圧降下量に応じて補正情報に基づいて補正する。

【0093】

ステップＳ１４において、輝度信号補正部１６０は、補正レベルで輝度信号を生成する。

【0094】

ステップＳ１５において、各発光画素１１１は、補正レベルの輝度信号に従って発光する。

【0095】

その結果、図１２に示されるように、駆動トランジスタ１２５が実際には線形領域で動作している場合であっても、レベルが補正された輝度信号によって模擬的に、飽和領域で動作している場合の発光特性が得られる。

【0096】

なお、このような輝度信号の補正は、推定された電圧降下量に応じて、例えば実質的に０でない電圧降下量が推定された場合にのみ、行ってもよい。実質的に０である電圧降下量が推定された場合は、このような輝度信号の補正を行わず、基準レベルで輝度信号を生成してもよい。また、複数の補正情報のなかから、推定された電圧降下量に対応する補正情報を用いて行ってもよい。

【0097】

図１３は、表示装置１００を用いて構成されるテレビジョン受信機の一例を示す外観図である。このようなテレビジョン受信機では、表示装置１００を用いることによって、優れた消費電力の低減効果が得られる。

【産業上の利用可能性】

【0098】

開示される表示装置は、例えばテレビジョン受信機などの表示装置に広く利用できる。

【符号の説明】

【0099】

１００ 表示装置
１１０ 表示部
１１１ 発光画素
１１２、１１３ 電源線
１２０ データ線ドライバ
１２１ 発光素子
１２２ データ線
１２３ 走査線
１２４ 選択トランジスタ
１２５ 駆動トランジスタ
１２６ 保持容量
１３０ 書込走査ドライバ
１４０ コントローラ
１５０ 電圧降下量推定部
１６０ 輝度信号補正部
１７０ 電圧源
１８１ 第１記憶部
１８２ 第２記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】