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JP2004333570A - Display driving device and method for performing automatic regulation to optimum luminance under limited power consumption - Google Patents

Display driving device and method for performing automatic regulation to optimum luminance under limited power consumption Download PDF

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Publication number
JP2004333570A
JP2004333570A JP2003125525A JP2003125525A JP2004333570A JP 2004333570 A JP2004333570 A JP 2004333570A JP 2003125525 A JP2003125525 A JP 2003125525A JP 2003125525 A JP2003125525 A JP 2003125525A JP 2004333570 A JP2004333570 A JP 2004333570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
power consumption
light emitting
organic light
emitting diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003125525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shintai Ra
新臺 羅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHOKA KAGI KOFUN YUGENKOSHI
Original Assignee
SHOKA KAGI KOFUN YUGENKOSHI
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2003125525A priority Critical patent/JP2004333570A/en
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display driving device and method for performing the automatic regulation to the optimum luminance under limited power consumption. <P>SOLUTION: An organic light emitting diode display is formed in such a manner that respective pixel devices of the display are provided with drive units for driving organic light emitting diode and emitting light, the organic light emitting diode in respective pixels are communicated one another on the basis of a shared cathode system and are connected to a resistive element by shared cathode connecting lines and the other end of the resistive element is grounded. Therein, a voltage of the resistive element is changed in accordance with the change of a total current (Itotal) flowing through the shared cathode connecting line, a source-drain voltage of the drive unit is adjusted and the value of the ratio of each gray scale luminance to an image data value is changed. As a result, the picture contrast is enhanced. That is, in the display driving device and method, both of power consumption limitation and picture quality requirement can be achieved by performing automatic regulation to the optimum display luminance in accordance with different circumstances of screen image loads under limited power consumption, enhancing the image luminance and enhancing the contrast. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置及び方法に係り、特に、限定消費パワー下で異なる画面の画像負荷状況に基づき最良の表示輝度に自動調整し、画像輝度を増加してコントラストを高めるようにしたディスプレイ駆動装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機発光ダイオードディスプレイパネル(OLED)は、有機EL(Organic Electroluminescence;OEL)とも称され、その他のフラットディスプレイ技術では達成し難い明るく明晰なフルカラー画像と敏捷な反応速度を達成する新時代の技術である。
OLEDの基本構造は薄く透明な半導体性質のITOをプラス極とし、金属カソードと共に、正孔輸送層(HTL)、発光層(EL)、及び電子輸送層(ETL)の有機材料層をサンドイッチのように挟んだ構造である。電池が適当な電圧(低ボルト数の特性)を提供する時、プラス極に注入される正孔とカソードからの電荷が発光層で結合する時、有機材料を励起させて光(electroluminescence)を発生する。有機層の構造とプラス極、マイナス極の選択設計はOLED装置に十分に発光機能を発揮させる鍵となる。
OLEDの特徴は自己発光、バックライトモジュール不要、低電圧駆動(10Vより低い)、且つ節電、高いエネルギー効率(16lm/W)、高輝度(100,00cd/m 以上に達し得る)、短い呼応時間(2μsより短い)、高コントラスト、広視覚(180°近い)、軽量、薄型、簡単な構造、低い製造コスト、撓み性(プラスチック基板)及びフルカラー化可能であること、等である。ゆえに、OLEDの運用範囲は広範であり、ディスプレイ或いは照明設備のいずれにあっても市場での潜力は高い。例えば、携帯電話、ゲーム機、音響パネル、ディジタルカメラ、PDA、カーナビゲーションシステム、ディジタルブック、情報家電、ノートブック型パソコン、モニタ、テレビジョン受像機等に運用されうる。
上述のOLEDが携帯式或いは手持ち式電子製品、例えば携帯電話(Mobile Phone)、PDA、ディジタルカメラ、ディジタルビデオカメラ等に応用されるが、これらの製品の部品には、ある重要な特性、則ち消費パワーが低いことが要求されるため、メーカーは通常このような装置の部品を、限定された消費パワー範囲内で運転するように要求する。ディスプレイ装置に関しては、自己発光のOLEDを例に挙げると、OLEDパネルが画像画面を表示する時には、必ずその消費パワーを規格値より低く確保する必要がある。
OLEDは自己発光のタイプに属するため、OLEDパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量は最大であることが予期され、なぜならこのとき画像負荷(Image Loading)が最大とされ(画像負荷の大きさはディスプレイパネルの各画素の画像データ値の総和とされる)、則ち各画素の画像データがいずれも最大値(画像データがもし8ビットであれば、最大値は255となる)であり、これにより、消費パワーをいずれも規格値の要求より低くするため、周知の処理方法は、各画素が画像データ最大値を表示する時の輝度を調整して、OLEDパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量を消費パワー限定値に等しくしている。図1は周知の各画素の発生する輝度と画像データの関係図であり、OLEDパネルがフルホワイト画像画面を表示するときの電力消費量が消費パワー限定値に等しくなるよう調整された時、その各画素の発生する輝度は各画素が表示する画像データ最大時の輝度のLmaxとされ、その他の画像データ値、例えばnを表示する時、その輝度Lnは、Ln=n×(Lmax/255)となる。
また、画像コントラスト比(Contrast Ratio;CR)の基本定義は、画像表示輝度最大値の画像表示輝度最小値に対する比であり、その表示式はCR=Lmax×Lminである。上述の周知の方法はOLEDパネルの画像画面表示時の消費パワーを規格値より低く確保できるが、表示された画像コントラスト比は制限される。
また、特許文献1は、画像データ演算装置を提供し、それはOLED、PDPのような自己発光型フラットディスプレイに応用され、その目的は、ディスプレイを限定消費パワー下で異なる画像負荷状況に基づき自動的変調させて表示輝度を増強すると共に、消費パワーと画像品質の要求に符合するようにすることにある。
この特許文献1が使用する原理は以下のとおりである。まず、画像負荷を軽重程度により5個の区域に分け、この5個の区域が異なる係数と曲線を使用してもとの画像データ値を調整し、異なる画像負荷の画像データを異なる係数と曲線で調整した後に、さらにOLEDパネルに表示させ、これによりどのような画像画面を表示する時も、その消費パワーが規格値より低くなるようにし、並びに異なる画像負荷状況に基づき最適の輝度表示が行えるよう調整すると共に、消費パワーと画像品質の要求に符合するものとする。
また、特許文献2は、電流制御回路装置を提供し、電源よりアクティブマトリックス有機発光ディスプレイパネル電源供給線に流れる電流の大きさを検出し、電流増加が設定値より大きいことを検出した時、電源の出力電圧を減少し、これによりアクティブマトリックス有機発光ディスプレイパネル電源供給線電圧を減少し、アクティブマトリックス有機発光ディスプレイの作業を限定消費パワー内で行わせるようにしている。
【0003】
【特許文献1】
米国特許第6,380,943号明細書
【特許文献2】
特開2002−251167号明細書
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、本発明は限定消費パワー下で、異なる画面の画像負荷状況に応じて最適の表示輝度に自動調整して、画像輝度を増強しコントラストを高め、同時に消費パワーと画像品質の要求に符合するようにする。
本発明はディスプレイ中の各画素内の有機発光ダイオード素子を共有カソード方式で相互に連接し、共有カソードを抵抗素子に連接し、該抵抗素子の別端を接地させ、且つ各画素内の有機発光ダイオード素子のアノードを駆動ユニットを介して電源供給線(Vdd Supply Line)に連接する。画面画像負荷が大きい時は、パネル上の各画素の有機発光ダイオードを通過する電流の総和が大きくなり、則ち、共有カソードより共有カソード連接線に流出する総電流(Itotal )も大きくなるが、大電流が抵抗素子を通過する時に大きな電圧降下を有し得て、この時パネル上の全ての駆動ユニットが比較的小さいソース−ドレインの電圧(Vsd)で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に減少し、これによりパネルの消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。
画面画像負荷が小さい時、パネルの各画素の有機発光ダイオードを通過する電流の総和も小さくなり、則ち共有カソードより共有カソード連接線に流出する総電流(Itotal )も小さくなるが、小さい電流が抵抗素子を通過する時には電圧降下も小さくなり、ゆえにこの時、パネルの全ての駆動ユニットが比較的大きなソース−ドレインの電圧(Vsd)で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に増加し、これによりパネル画像の表示できる輝度を高めてコントラストを高めることができる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、ディスプレイの各画素(20)内の回路を駆動するデータドライバ(30)、スキャンドライバ(40)を具え、該画素(20)内の回路が、スイッチユニット(21)、保存ユニット(23)、駆動ユニット(22)、有機発光ダイオード(24)を具え、該スイッチユニット(21)が二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線(31)及び走査線(41)に連接され、該保存ユニット(23)の一端が電源供給線(60)に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット(21)の出力端に連接され、該駆動ユニット(22)の入力端が上述のスイッチユニット(21)の出力端と保存ユニット(23)の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット(22)のもう一つの入力端が上述の電源供給線(60)に連接され、アノードとカソードを具えた該有機発光ダイオード(24)のアノードが、該駆動ユニット(22)の出力端との連接を介して、電源供給線(60)に連接されている、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置において、
該有機発光ダイオード(24)が共有カソード連接線(61)で抵抗素子(50)に連接され、該抵抗素子(50)のもう一端が接地されたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項2の発明は、前記スイッチユニット(21)がTFTとされたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項3の発明は、前記駆動ユニット(22)がTFTとされたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項4の発明は、前記保存ユニット(23)がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置としている。
請求項5の発明は、複数組の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオード(24)を駆動し発光させる駆動ユニット(22)を具え、並びに各画素(20)内の有機発光ダイオード(24)が共有カソード方式で相互に連接され、且つ共有カソード連接線(61)により抵抗素子(50)に連接され、該抵抗素子(50)の別端が接地するよう形成されたディスプレイに使用される限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法において、
該共有カソード連接線(61)の流出する総電流(Itotal )変化により抵抗素子(50)の電圧を変化させ、駆動ユニット(22)のソース−ドレイン電圧(Vsd)を調整し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が変動するようにしたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の各画素が発生する輝度(X軸)と画像データ(Y軸)の関係図である。図示されるように、本発明の原理は以下のとおりである。異なる画像負荷の下で、各グレースケール輝度の画像データ値が異なる比の値を有し得ることから、画面画像負荷が大きい時(図中の大負荷10)、本発明の駆動装置は各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動減少し、パネルの消費パワーを規格値より低くする要求を達成し、画面画像負荷が小さい時(図中の中負荷11或いは小負荷12)の時、本発明の駆動装置は各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動増加し、パネル画像の表示できる輝度を増強し、並びにコントラストを高める。
【0007】
図3は本発明の装置表示図である。図示されるように、本発明は、データドライバ(30)とスキャンドライバ(40)を具え、該データドライバ(30)とスキャンドライバ(40)はディスプレイの各画素(20)内の回路の電子装置を駆動し、該電子装置は少なくとも、スイッチユニット(21)、保存ユニット(23)、駆動ユニット(22)、有機発光ダイオード(24)を具え、該スイッチユニット(21)は二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線(31)と走査線(41)に連接され、保存ユニット(23)の一端が電源供給線(60)(供給電圧Vdd)に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット(21)の出力端に連接され、駆動ユニット(22)の入力端が上述のスイッチユニット(21)の出力端と保存ユニット(23)の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット(22)のもう一つの入力端が上述の電源供給線(60)に連接され、該有機発光ダイオード(24)が共有カソード連接線(61)により共有カソードの方式で相互に連接され、該共有カソード連接線(61)が抵抗素子(50)に連接され、該抵抗素子(50)の別端が接地されている。各画素(20)内の有機発光ダイオード(24)のアノードが駆動ユニット(22)を介して電源供給線(60)(供給電圧Vdd)に連接されている。
【0008】
本発明の動作は以下のとおりである。画面画像負荷が大きい時、パネル上の各画素(20)の有機発光ダイオード(24)を通過する電流の総和が大きくなり、則ち、共有カソードより共有カソード連接線(61)に流出する総電流(Itotal )も大きくなりうるが、大電流が抵抗素子を通過する時に大きな電圧降下を有し得て、この時パネル上の全ての駆動ユニット(22)が比較的小さいソース−ドレインの電圧(Vsd)で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に減少し、これによりパネルの消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。
【0009】
画面画像負荷が小さい時、パネルの各画素(20)の有機発光ダイオード(24)を通過する電流の総和も小さくなり、則ち共有カソードより共有カソード連接線(61)に流出する総電流(Itotal )も小さくなるが、小さい電流が抵抗素子(50)を通過する時には電圧降下も小さくなり、ゆえにこの時、パネルの全ての駆動ユニット(22)が比較的大きなソース−ドレインの電圧(Vsd)で作業し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が自動的に増加し、これによりパネル画像の表示できる輝度を高めてコントラストを高めることができる。
【0010】
図4に示されるのは、本発明の有機発光ダイオードの最大電流と画像負荷の関係図である。図示されるように、本発明は異なる画像負荷状況に応じて各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整し、これにより、異なる画像負荷状況で最大グレースケール輝度が全て異なるものとなりうる。図4中のY軸は有機発光ダイオードの最大電流(Ioled−max)(画像データが最大値であり則ち255であることを代表する)とされ、X軸は画像負荷(0%〜100%)とされ、画面の画像負荷が大きい時、有機発光ダイオードの最大電流(Ioled−max)は自動減少し、言い換えると、上述の有機発光ダイオードの最大グレースケール輝度が自動減少し、パネル消費パワーを規格値より低くする要求が達成される。画面画像負荷が小さい時、該有機発光ダイオード(24)の最大電流(Ioled−max)は自動的に増加し、則ち有機発光ダイオード(24)の最大グレースケール輝度も自動的に増加し、これにより、パネル画像の表示できる輝度が増強され、コントラストが高められる。
【0011】
図5は本発明の抵抗素子の両端の電圧と画像負荷関係図であり、図示されるように、異なる画像負荷の時、共有カソードより共有カソード連接線(61)に流出する総電流(Itotal )が抵抗素子(50)を通過する時に異なる電圧降下を有し得る。これにより異なる画像負荷の時、パネル上の駆動ユニット(22)の各グレースケールIsd−Vsd(ソース−ドレインの電流と電圧の関係)の操作点(Operating Point)も違いが生じ、抵抗素子(50)の両端の電圧降下(Vcv)が画像負荷状況に応じて連続性の変化を発生し、ゆえに本発明が連続性の自動調整を発生し、画像画面が電圧の不連続変化によりちらつく状況を発生しない。
【0012】
図6は本発明の消費パワーと画像負荷関係図である。異なる画像負荷の時、有機発光ダイオードパネルの消費パワーを、パワー規格値15より低くするための周知の方法は、有機発光ダイオードディスプレイパネルがフルホワイト画像画面を表示する時の電力消費量をパワー規格値15の限定値に等しくする、というもので、有機発光ダイオードディスプレイパネルの消費パワーは画像負荷に絶対正比例した(図6の周知の消費パワー曲線13の如し。)。
【0013】
これに対して、本発明は、異なる画像負荷状況下での各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整し、画面画像負荷が小さい時は、最大グレースケール輝度を自動増加し、パネル画像の表示できる輝度を高めて画像のコントラストを高め、これにより、有機発光ダイオード(24)パネルの消費パワーは画像負荷に正比例しないが(図6中の本発明の消費パワー曲線14の如し)、消費パワーはいずれも消費パワー限定値の要求に符合する。
【0014】
【発明の効果】
総合すると、本発明は以下の長所を有している。
(1)画像コントラストを増強する。則ち、本発明は限定消費パワー下で異なる画面画像負荷状況により最適の表示輝度に自動調整し、画像輝度を高めてコントラストを高め、消費パワーの制限と画像品質の要求を共に達成する。
(2)連続性の自動調整を行う。則ち、本発明の技術は異なる画像負荷の下で、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値を自動調整する。当世の方式は、異なる画像負荷の時に共有カソードより流出する総電流(Itotal )が抵抗素子(50)を通過する時の異なる電圧降下により、異なる画像負荷の時のパネルの駆動ユニット(22)の各グレースケールIsd−Vsd操作点(Operating Point)に違いを生じさせる。本発明によると、抵抗素子(50)の両端の電圧降下は画像負荷状況に応じて連続性の変化を発生する。一方、周知の特許文献1ではビルトインされたルックアップテーブル(Look−UP TABLE)及び相当に複雑な数学演算を必要とし、且つその調整方式は不連続改変の欠点を有し、画像画面にちらつきの状況が形成された(これらの画面がちょうどある二つのグレースケール輝度の画像データに対する比の値の段階の中間の曖昧な地帯にあるため)。
(3)製造コストが低い。本発明は一つのパネルに余分に一つのパッシブ抵抗を加えるだけでよいが、これに対して特許文献1では大量のディジタル画像処理ユニットと相当に複雑な数学演算を使用する必要があり、支出コストが大きくなり、小サイズのアクティブ式有機発光ディスプレイの低コストの要求に符合しない。
以上は本発明の望ましい実施例の説明に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】周知の各画素が発生する輝度(X軸)と画像データ(Y軸)の関係図である。
【図2】本発明の各画素が発生する輝度(X軸)と画像データ(Y軸)の関係図である。
【図3】本発明の装置表示図である。
【図4】本発明の有機発光ダイオードの最大電流(X軸)と画像負荷(Y軸)の関係図である。
【図5】本発明の抵抗素子の両端の電圧(X軸)と画像負荷(Y軸)の関係図である。
【図6】本発明の消費パワー(X軸)と画像負荷(Y軸)の関係図である。
【符号の説明】
20 画素
21 スイッチユニット
22 駆動ユニット
23 保存ユニット
24 有機発光ダイオード
30 データドライバ
31 データ線
40 スキャンドライバ
41 走査線
50 抵抗素子
60 電源供給線
61 共有カソード連接線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display driving apparatus and method for automatically adjusting a display brightness to an optimal level under a limited power consumption. The present invention relates to a display driving apparatus and method for increasing contrast by increasing the contrast.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Organic light emitting diode display panels (OLEDs), also called organic electroluminescence (OEL), are a new era of technology that achieves bright and clear full-color images and agile reaction speed that are difficult to achieve with other flat display technologies. .
The basic structure of an OLED is a thin transparent ITO-based material with a positive electrode, and together with a metal cathode, an organic material layer such as a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EL), and an electron transport layer (ETL) like a sandwich. It is a structure sandwiched between. When the battery provides an appropriate voltage (low volt number characteristic), when the holes injected into the positive electrode and the charges from the cathode combine in the light emitting layer, the organic material is excited to generate light (electroluminescence). I do. The structure of the organic layer and the selective design of the positive electrode and the negative electrode are the keys to the OLED device to sufficiently exhibit the light emitting function.
Features of an OLED self-luminous, a backlight module required, low voltage (less than 10V), and power-saving, high energy efficiency (16lm / W), (it can reach 100,00cd / m 2 or more) high-intensity, short response Time (less than 2 μs), high contrast, wide vision (close to 180 °), light weight, thin shape, simple structure, low manufacturing cost, flexibility (plastic substrate) and full color capability. Therefore, the operation range of the OLED is wide, and the potential in the market is high regardless of whether the display or the lighting equipment is used. For example, it can be used in mobile phones, game machines, acoustic panels, digital cameras, PDAs, car navigation systems, digital books, information appliances, notebook computers, monitors, television receivers, and the like.
The above-mentioned OLEDs are applied to portable or hand-held electronic products, such as mobile phones, PDAs, digital cameras, digital video cameras, etc., and the components of these products have certain important characteristics, that is, Due to the demand for low power consumption, manufacturers usually require the components of such devices to operate within a limited power consumption range. As for the display device, taking a self-luminous OLED as an example, when the OLED panel displays an image screen, it is necessary to ensure that the power consumption thereof is lower than a standard value.
Since the OLED belongs to the self-luminous type, it is expected that the power consumption when the OLED panel displays the full white image screen is the largest, because at this time, the image loading is maximized (image loading). Is the sum of the image data values of the pixels of the display panel), that is, the image data of each pixel is the maximum value (if the image data is 8 bits, the maximum value is 255) Therefore, in order to reduce the power consumption below the requirement of the standard value, a well-known processing method adjusts the brightness when each pixel displays the maximum value of the image data, so that the OLED panel can display the full white image. The power consumption when displaying the screen is set equal to the power consumption limit value. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between luminance and image data generated by each known pixel. When the power consumption when the OLED panel displays a full white image screen is adjusted to be equal to the power consumption limitation value, The luminance generated by each pixel is defined as Lmax of the luminance when the image data displayed by each pixel is the maximum, and when displaying other image data values, for example, n, the luminance Ln is Ln = n × (Lmax / 255) It becomes.
Further, the basic definition of the image contrast ratio (Contrast Ratio; CR) is a ratio of the maximum value of the image display luminance to the minimum value of the image display luminance, and its display formula is CR = Lmax × Lmin. Although the above-described known method can ensure that the power consumption of the OLED panel when displaying the image screen is lower than the standard value, the displayed image contrast ratio is limited.
Also, Patent Document 1 provides an image data calculation device, which is applied to a self-luminous flat display such as an OLED or PDP, the purpose of which is to automatically display the display under limited power consumption based on different image load conditions. The purpose of the present invention is to modulate the display brightness so as to meet power consumption and image quality requirements.
The principle used in Patent Document 1 is as follows. First, the image load is divided into five areas according to the degree of lightness, and the five areas use different coefficients and curves to adjust the original image data values. After the adjustment, the display is further performed on the OLED panel, so that the power consumption is lower than the standard value when any image screen is displayed, and the optimum luminance display can be performed based on different image load conditions. In addition to the adjustment, the power consumption and the image quality need to be met.
Further, Patent Document 2 provides a current control circuit device, detects a magnitude of a current flowing from a power supply to an active matrix organic light emitting display panel power supply line, and detects that a current increase is larger than a set value. , Thereby reducing the power supply line voltage of the active matrix organic light emitting display panel so that the operation of the active matrix organic light emitting display can be performed within a limited power consumption.
[0003]
[Patent Document 1]
US Patent No. 6,380,943 [Patent Document 2]
JP-A-2002-251167
[Problems to be solved by the invention]
The main object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to eliminate the drawbacks, and the present invention provides an optimum display brightness under limited power consumption according to different screen image load conditions. Automatically adjust to enhance image brightness and contrast while meeting power consumption and image quality requirements.
The present invention connects the organic light emitting diode elements in each pixel in the display to each other in a shared cathode manner, connects the shared cathode to a resistance element, grounds another end of the resistance element, and connects the organic light emitting diode in each pixel. The anode of the diode element is connected to a power supply line (Vdd Supply Line) via a drive unit. When the screen image load is large, the sum of the currents passing through the organic light emitting diodes of each pixel on the panel becomes large, that is, the total current (Itotal) flowing from the common cathode to the common cathode connecting line also increases. When a large current passes through the resistive element, it may have a large voltage drop, at which time all the drive units on the panel work with a relatively small source-drain voltage (Vsd), and the image data of each gray scale luminance The value of the ratio to the value is automatically reduced, thereby fulfilling the requirement that the power consumption of the panel be lower than the specified value.
When the screen image load is small, the sum of the currents passing through the organic light emitting diodes of each pixel of the panel is also small, that is, the total current (Itotal) flowing from the common cathode to the common cathode connecting line is also small. When passing through the resistive element, the voltage drop is also small, so that at this time all the drive units of the panel work with a relatively large source-drain voltage (Vsd) and the value of the ratio of each gray scale luminance to the image data value Automatically increases, thereby increasing the displayable brightness of the panel image and increasing the contrast.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a data driver (30) and a scan driver (40) for driving a circuit in each pixel (20) of the display, wherein the circuit in the pixel (20) is a switch unit (21). It comprises a storage unit (23), a drive unit (22), an organic light emitting diode (24), the switch unit (21) has two input terminals and one output terminal, and these two input terminals are respectively connected to data lines ( 31) and the scanning line (41), one end of the storage unit (23) is connected to the power supply line (60), and the other end is connected to the output end of the switch unit (21). The input end of the unit (22) is connected to the connection between the output end of the switch unit (21) and the input end of the storage unit (23), and another input end of the drive unit (22). The anode of the organic light emitting diode (24) connected to the power supply line (60) and having an anode and a cathode is connected to the output terminal of the drive unit (22) via the power supply line (60). ), A display driving device that automatically adjusts to the optimum brightness under limited power consumption,
The organic light emitting diode (24) is connected to the resistance element (50) by a shared cathode connection line (61), and the other end of the resistance element (50) is grounded. The display drive device automatically adjusts the brightness.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a display driving apparatus for automatically adjusting to an optimum luminance under a limited power consumption according to the first aspect, wherein the switch unit (21) is a TFT.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the display driving apparatus according to the first aspect, wherein the driving unit (22) is a TFT.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the display driving apparatus according to the first aspect, wherein the storage unit (23) is composed of a capacitor.
The invention according to claim 5 is composed of a plurality of sets of pixel devices, each pixel device comprising a driving unit (22) for driving and emitting an organic light emitting diode (24), and an organic light emitting diode in each pixel (20). (24) is connected to each other in a shared cathode system and connected to a resistance element (50) by a shared cathode connection line (61), and is used for a display formed so that another end of the resistance element (50) is grounded. In a display drive method that automatically adjusts to the optimal brightness under limited power consumption
The source-drain voltage (Vsd) of the drive unit (22) is adjusted by changing the voltage of the resistance element (50) according to the change of the total current (Itotal) flowing out of the shared cathode connecting line (61), and each gray scale luminance is adjusted. Wherein the value of the ratio to the image data value fluctuates, and the display driving method automatically adjusts to the optimum luminance under the limited power consumption.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the luminance (X axis) generated by each pixel and the image data (Y axis) according to the present invention. As shown, the principle of the present invention is as follows. When the screen image load is large (large load 10 in the figure), since the image data value of each gray scale luminance can have a different ratio value under different image loads, the driving device of the present invention uses each gray scale luminance. When the demand for lowering the panel power consumption below the standard value is achieved by automatically reducing the ratio value of the scale luminance to the image data value, and the screen image load is small (medium load 11 or small load 12 in the figure). The driving apparatus of the present invention automatically increases the ratio of each gray scale luminance to the image data value, enhances the luminance that can display a panel image, and increases the contrast.
[0007]
FIG. 3 is a diagram showing a device according to the present invention. As shown, the present invention comprises a data driver (30) and a scan driver (40), the data driver (30) and the scan driver (40) being electronic devices of circuits in each pixel (20) of the display. The electronic device comprises at least a switch unit (21), a storage unit (23), a drive unit (22), an organic light emitting diode (24), and the switch unit (21) has one input terminal and one input terminal. It has two output terminals, and these two input terminals are connected to the data line (31) and the scanning line (41), respectively, and one end of the storage unit (23) is connected to the power supply line (60) (supply voltage Vdd). The other end is connected to the output end of the switch unit (21), and the input end of the drive unit (22) is connected to the output end of the switch unit (21). (23), the other input end of the drive unit (22) is connected to the power supply line (60), and the organic light emitting diode (24) is connected to the shared cathode connection. The common cathode connecting line (61) is connected to the resistance element (50) by a line (61) in the form of a shared cathode, and another end of the resistance element (50) is grounded. The anode of the organic light emitting diode (24) in each pixel (20) is connected to the power supply line (60) (supply voltage Vdd) via the drive unit (22).
[0008]
The operation of the present invention is as follows. When the screen image load is large, the sum of the current passing through the organic light emitting diode (24) of each pixel (20) on the panel becomes large, that is, the total current flowing from the shared cathode to the shared cathode connecting line (61). (Itotal) can also be large, but large currents can have large voltage drops as they pass through the resistive element, at which time all drive units (22) on the panel have relatively small source-drain voltages (Vsd ), The value of the ratio of each grayscale luminance to the image data value is automatically reduced, thereby fulfilling the requirement that the power consumption of the panel be lower than the standard value.
[0009]
When the screen image load is small, the total current flowing through the organic light emitting diode (24) of each pixel (20) of the panel is also small, that is, the total current (Itotal) flowing from the shared cathode to the shared cathode connecting line (61). ) Is small, but when a small current passes through the resistance element (50), the voltage drop is also small. Therefore, at this time, all the drive units (22) of the panel are driven by a relatively large source-drain voltage (Vsd). In operation, the value of the ratio of each grayscale luminance to the image data value is automatically increased, thereby increasing the displayable luminance of the panel image and increasing the contrast.
[0010]
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the maximum current and the image load of the organic light emitting diode of the present invention. As shown, the present invention automatically adjusts the value of the ratio of each grayscale luminance to the image data value according to different image load conditions, so that the maximum grayscale luminances are all different under different image load conditions. sell. The Y-axis in FIG. 4 is the maximum current (Ioled-max) of the organic light emitting diode (representing that the image data is the maximum value, that is, 255), and the X-axis is the image load (0% to 100%). ), When the image load on the screen is large, the maximum current (Ioled-max) of the organic light emitting diode is automatically reduced. In other words, the maximum gray scale luminance of the organic light emitting diode is automatically reduced, and the panel power consumption is reduced. The requirement to be below specification is achieved. When the screen image load is small, the maximum current (Ioled-max) of the organic light emitting diode (24) automatically increases, that is, the maximum gray scale luminance of the organic light emitting diode (24) also increases automatically. As a result, the brightness at which a panel image can be displayed is enhanced, and the contrast is enhanced.
[0011]
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the voltage across the resistor element of the present invention and the image load. As shown in the figure, the total current (Itotal) flowing from the common cathode to the common cathode connecting line (61) at different image loads. Have different voltage drops as they pass through the resistive element (50). Accordingly, when the image load is different, the operating point (Operating Point) of each gray scale Isd-Vsd (the relationship between the source-drain current and the voltage) of the drive unit (22) on the panel also differs, and the resistance element (50) ) Causes a change in continuity according to the image load condition, and therefore the present invention generates an automatic adjustment of the continuity, causing a situation in which the image screen flickers due to a discontinuous change in voltage. do not do.
[0012]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between power consumption and image load according to the present invention. A known method for lowering the power consumption of the organic light emitting diode panel to a power specification value of 15 under different image loads is to reduce the power consumption when the organic light emitting diode display panel displays a full white image screen to the power specification. The power consumption of the organic light emitting diode display panel was absolutely directly proportional to the image load by making the value equal to the limit value of 15 (like the well-known power consumption curve 13 in FIG. 6).
[0013]
In contrast, the present invention automatically adjusts the value of the ratio of each grayscale luminance to the image data value under different image load conditions, and when the screen image load is small, automatically increases the maximum grayscale luminance, The displayable brightness of the panel image is increased to enhance the contrast of the image, so that the power consumption of the organic light emitting diode (24) panel is not directly proportional to the image load (see the power consumption curve 14 of the present invention in FIG. 6). ), The power consumption meets the requirement of the power consumption limit value.
[0014]
【The invention's effect】
Taken together, the present invention has the following advantages.
(1) Enhance image contrast. In other words, the present invention automatically adjusts the display brightness to the optimum according to the different screen image load conditions under the limited power consumption, increases the image brightness to increase the contrast, and achieves both the limitation of the power consumption and the requirement of the image quality.
(2) Automatic continuity adjustment is performed. That is, the technique of the present invention automatically adjusts the value of the ratio of each grayscale luminance to the image data value under different image loads. The current system uses a different voltage drop when the total current (Itotal) flowing out of the shared cathode passes through the resistance element (50) at different image loads, so that the driving unit (22) of the panel at different image loads is changed. This causes a difference in each grayscale Isd-Vsd operating point. According to the present invention, the voltage drop across the resistive element (50) produces a continuity change depending on the image load situation. On the other hand, in the well-known patent document 1, a built-in look-up table (Look-UP TABLE) and a considerably complicated mathematical operation are required, and the adjustment method has a drawback of discontinuous alteration, and a flickering image screen. A situation has formed (because these screens are in the middle of a fuzzy zone in the middle of the ratio value step for two grayscale luminance image data).
(3) The manufacturing cost is low. While the present invention requires only one extra passive resistor per panel, Patent Document 1 requires the use of a large number of digital image processing units and rather complicated mathematical operations, resulting in a cost reduction. Do not meet the low cost requirements of small sized active organic light emitting displays.
The above is only a description of preferred embodiments of the present invention, and does not limit the scope of the present invention, and any modification or alteration of details that can be made based on the present invention shall fall within the scope of the claims of the present invention. I do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a relationship between luminance (X axis) generated by each known pixel and image data (Y axis).
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between luminance (X axis) generated by each pixel and image data (Y axis) according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the maximum current (X-axis) and the image load (Y-axis) of the organic light emitting diode of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the voltage (X-axis) and the image load (Y-axis) across the resistance element according to the present invention.
FIG. 6 is a relationship diagram between power consumption (X axis) and image load (Y axis) according to the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 20 pixel 21 switch unit 22 drive unit 23 storage unit 24 organic light emitting diode 30 data driver 31 data line 40 scan driver 41 scan line 50 resistor element 60 power supply line 61 shared cathode connecting line

Claims (5)

ディスプレイの各画素(20)内の回路を駆動するデータドライバ(30)、スキャンドライバ(40)を具え、該画素(20)内の回路が、スイッチユニット(21)、保存ユニット(23)、駆動ユニット(22)、有機発光ダイオード(24)を具え、該スイッチユニット(21)が二つの入力端と一つの出力端を具え、この二つの入力端がそれぞれデータ線(31)及び走査線(41)に連接され、該保存ユニット(23)の一端が電源供給線(60)に連接され、もう一端が上述のスイッチユニット(21)の出力端に連接され、該駆動ユニット(22)の入力端が上述のスイッチユニット(21)の出力端と保存ユニット(23)の入力端の連接部分に連接され、該駆動ユニット(22)のもう一つの入力端が上述の電源供給線(60)に連接され、アノードとカソードを具えた該有機発光ダイオード(24)のアノードが、該駆動ユニット(22)の出力端との連接を介して、電源供給線(60)に連接されている、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置において、
該有機発光ダイオード(24)が共有カソード連接線(61)で抵抗素子(50)に連接され、該抵抗素子(50)のもう一端が接地されたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。
The display includes a data driver (30) and a scan driver (40) for driving a circuit in each pixel (20) of the display. The circuit in the pixel (20) includes a switch unit (21), a storage unit (23), and a drive unit. The switch unit (21) has two input terminals and one output terminal, and the two input terminals are a data line (31) and a scanning line (41), respectively. ), One end of the storage unit (23) is connected to the power supply line (60), the other end is connected to the output end of the switch unit (21), and the input end of the drive unit (22). Is connected to a connecting portion between the output terminal of the switch unit (21) and the input terminal of the storage unit (23), and another input terminal of the drive unit (22) is connected to the power supply line. The organic light emitting diode (24) having an anode and a cathode is connected to the power supply line (60) through a connection with the output terminal of the drive unit (22). In a display drive device that automatically adjusts to the optimal brightness under limited power consumption,
The organic light emitting diode (24) is connected to the resistance element (50) by a shared cathode connection line (61), and the other end of the resistance element (50) is grounded. Display drive that automatically adjusts to brightness.
前記スイッチユニット(21)がTFTとされたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。2. The display driving device according to claim 1, wherein the switch unit is a TFT. 前記駆動ユニット(22)がTFTとされたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。The display driving apparatus according to claim 1, wherein the driving unit (22) is a TFT. 前記保存ユニット(23)がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項1記載の限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動装置。2. The display driving apparatus according to claim 1, wherein the storage unit is formed of a capacitor. 複数組の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオード(24)を駆動し発光させる駆動ユニット(22)を具え、並びに各画素(20)内の有機発光ダイオード(24)が共有カソード方式で相互に連接され、且つ共有カソード連接線(61)により抵抗素子(50)に連接され、該抵抗素子(50)の別端が接地するよう形成されたディスプレイに使用される限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法において、
該共有カソード連接線(61)の流出する総電流(Itotal )変化により抵抗素子(50)の電圧を変化させ、駆動ユニット(22)のソース−ドレイン電圧(Vsd)を調整し、各グレースケール輝度の画像データ値に対する比の値が変動するようにしたことを特徴とする、限定消費パワー下で最適輝度に自動調整するディスプレイ駆動方法。
A plurality of pixel devices, each pixel device including a driving unit (22) for driving and emitting an organic light emitting diode (24), and an organic light emitting diode (24) in each pixel (20) being a shared cathode type , And connected to a resistor element (50) by a shared cathode connection line (61), under limited power consumption used in a display formed so that another end of the resistor element (50) is grounded. In a display driving method that automatically adjusts to the optimal brightness,
The source-drain voltage (Vsd) of the drive unit (22) is adjusted by changing the voltage of the resistance element (50) according to the change of the total current (Itotal) flowing out of the shared cathode connecting line (61), and each gray scale luminance is adjusted. A display driving method for automatically adjusting to an optimum luminance under limited power consumption, wherein a value of a ratio with respect to the image data value is varied.
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