JP2008151946A - Electroluminescence display device - Google Patents
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Abstract
【課題】EL表示装置の消費電力の低減を図る。
【解決手段】外光輝度や温度、EL素子の劣化程度などの使用環境に応じ、EL素子に流す電流を制御する素子駆動用トランジスタTr2に印加するためのデータ信号を調整し、かつ、駆動電源とカソード電源との電源電圧差(CVマージン)を調整する。特に、データ信号を低くしてEL素子の動作電圧を低下させることに対応して、カソード電源電圧を上昇させることで駆動電源とカソード電源との電源電圧差を縮小する。これによりデータ信号による電流低下分だけでなく、CVシフト電圧分の消費電力も低減する。
【選択図】図4The power consumption of an EL display device is reduced.
A data signal to be applied to an element driving transistor Tr2 for controlling a current flowing through the EL element is adjusted in accordance with a use environment such as external light luminance, temperature, and the degree of deterioration of the EL element, and a driving power source The power supply voltage difference (CV margin) between the cathode power supply and the cathode power supply is adjusted. In particular, the power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply is reduced by raising the cathode power supply voltage in response to lowering the data signal and lowering the operating voltage of the EL element. Thereby, not only the current drop due to the data signal but also the power consumption corresponding to the CV shift voltage is reduced.
[Selection] Figure 4
Description
この発明は、有機エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence:以下EL)素子などの発光素子を備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device including a light emitting element such as an organic electroluminescence (EL) element.
ダイオード構造の発光素子であるEL素子を各画素に備えたEL表示装置は、自発光型であると共に、薄く消費電力が小さい等の有利な点があり、液晶表示装置(LCD)やCRTなどの表示装置に代わる表示装置として注目され、研究が進められている。 An EL display device provided with an EL element, which is a light emitting element having a diode structure, in each pixel is advantageous in that it is a self-luminous type and is thin and has low power consumption, such as a liquid crystal display device (LCD) and a CRT. Attention has been focused on as a display device that can replace the display device, and research has been underway.
また、EL素子を個別に制御する薄膜トランジスタ(TFT)などのスイッチ素子を各画素に備え、画素毎にEL素子を制御するアクティブマトリクス型EL表示装置は、高精細な表示装置として期待されている。 In addition, an active matrix EL display device that includes a switching element such as a thin film transistor (TFT) that individually controls the EL element in each pixel and controls the EL element for each pixel is expected as a high-definition display device.
このようなEL表示装置では、その装置の使用環境に応じて表示装置に要求される輝度が大きく異なる。例えば、図10に示すように、晴れの屋外等、外光輝度が高い場合、表示イメージを視認させるためには、表示装置に対する必要輝度は非常に大きい。図10の例では、晴れの屋外環境で要求される輝度は250cd/m2である。一方、屋内や夜間の外光輝度の低い環境で要求される輝度は、25cd/m2程度であり、視認必要輝度は10倍に相違する。 In such an EL display device, the luminance required for the display device varies greatly depending on the usage environment of the device. For example, as shown in FIG. 10, when the outside light luminance is high, such as a sunny outdoor day, the luminance necessary for the display device is very large in order to make the display image visible. In the example of FIG. 10, the luminance required in a sunny outdoor environment is 250 cd / m 2 . On the other hand, the luminance required in an environment where the outside light luminance is low indoors or at night is about 25 cd / m 2 , and the required luminance for viewing is 10 times different.
したがって、特許文献1等では、晴れの屋外環境であっても高い表示品質(高コントラスト表示)を実現するために、EL素子に流す電流量を増大させてEL素子を高輝度発光させることが提案されている。
Therefore, in
また、屋内環境で用いられる場合などは外光輝度が低いため、表示装置を高輝度発光させなくても視認性が良好である。さらに、外光輝度が低い場合に、表示装置の発光輝度が高いと、表示画面がまぶしく感ずるなど視感を損なう可能性もあり、EL素子に流す電流量を低減して発光輝度を低下させることが好適である。 In addition, when used in an indoor environment, the external light luminance is low, and thus the visibility is good even when the display device does not emit light with high luminance. Furthermore, if the luminance of the display device is high when the luminance of the external light is low, there is a possibility that the display screen may be dazzled and the visual feeling may be impaired. Is preferred.
電子機器の低消費電力化の要求が強まる中、そのような機器のディスプレイとして用いられるEL表示装置には、表示品質を低下させることなく、消費電力をさらに低減することが強く望まれている。視認必要輝度が低い場合に、EL素子に流す電流量を削減して発光輝度を低減することで消費電力を低減することができるが、表示品質を維持しつつ、更なる低消費電力化が望まれる。 As the demand for lower power consumption of electronic devices becomes stronger, EL display devices used as displays of such devices are strongly desired to further reduce power consumption without reducing display quality. When the luminance required for visual recognition is low, the power consumption can be reduced by reducing the light emission luminance by reducing the amount of current flowing to the EL element, but it is desirable to further reduce the power consumption while maintaining the display quality. It is.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、EL表示装置の消費電力の低減を可能とすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to enable reduction of power consumption of an EL display device.
本発明は、本発明の他の態様では、エレクトロルミネッセンス表示装置であって、複数の画素を備える表示部と、前記表示部での表示動作を制御する制御部と、表示装置の使用条件を判定する判定部と、を備え、前記複数の画素のそれぞれは、エレクトロルミネッセンス素子及び該エレクトロルミネッセンス素子に接続された素子駆動トランジスタを備え、前記素子駆動トランジスタのソース及びドレインと、前記エレクトロルミネッセンス素子とは、駆動電源とカソード電源との間に直列接続され、前記素子駆動トランジスタは、飽和領域で動作し、データ信号に応じて該エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を制御し、前記制御部は、前記判定部での判定結果に応じて、前記データ信号を調整するデータ信号調整部と、前記判定部での判定結果に応じて、前記駆動電源とカソード電源との電源電圧差を調整する電圧調整部と、を備え、前記データ信号の調整によって前記エレクトロルミネッセンス素子の動作電圧を動作基準値よりも低くする場合、前記電圧調整部は、該動作電圧の低下分に応じて、前記駆動電源と前記カソード電源の電源電圧差を基準値より縮小する。 In another aspect of the present invention, the present invention provides an electroluminescence display device, which includes a display unit including a plurality of pixels, a control unit that controls display operation in the display unit, and a use condition of the display device. Each of the plurality of pixels includes an electroluminescence element and an element driving transistor connected to the electroluminescence element, and the source and drain of the element driving transistor and the electroluminescence element The element driving transistor is connected in series between the driving power source and the cathode power source, the element driving transistor operates in a saturation region, and controls a current flowing through the electroluminescence element according to a data signal, and the control unit includes the determination unit A data signal adjusting unit that adjusts the data signal according to the determination result in And a voltage adjustment unit that adjusts a power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply according to the determination result, and the operation voltage of the electroluminescence element is made lower than an operation reference value by adjusting the data signal In this case, the voltage adjustment unit reduces the power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply from a reference value in accordance with a decrease in the operating voltage.
本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記電圧調整部は、前記動作電圧低下分と、前記データ信号の調整によって低下する前記素子駆動トランジスタのピンチオフ電圧の絶対値の低下分とに応じ、前記駆動電源と前記カソード電源の前記電源電圧差を縮小する。 In another aspect of the present invention, in the electroluminescence display device, the voltage adjustment unit includes the amount of decrease in the operating voltage and the amount of decrease in the absolute value of the pinch-off voltage of the element driving transistor that is decreased by adjusting the data signal. Accordingly, the power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply is reduced.
本発明の他の態様では、エレクトロルミネッセンス表示装置であって、複数の画素を備える表示部と、前記表示部での表示動作を制御する駆動部と、を備え、前記複数の画素のそれぞれは、エレクトロルミネッセンス素子及び該エレクトロルミネッセンス素子に接続された素子駆動トランジスタを備え、前記素子駆動トランジスタのソース及びドレインと、前記エレクトロルミネッセンス素子とは、駆動電源とカソード電源との間に直列接続され、前記素子駆動トランジスタは、飽和領域で動作し、データ信号に応じて該エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を制御し、前記駆動部は、表示装置の使用条件を判定する判定部と、前記判定部での判定結果に応じて、前記データ信号を調整するデータ信号調整部と、前記判定部での判定結果に応じて、前記駆動電源とカソード電源との電源電圧差を調整する電圧調整部と、を備え、前記電圧調整部は、前記エレクトロルミネッセンス素子の電流電圧特性線と前記素子駆動トランジスタの電流電圧特性線との交点に相当する前記エレクトロルミネッセンス素子の動作電圧と、前記素子駆動トランジスタのピンチオフ電圧との電圧差が、基準範囲内となるように、前記駆動電源と前記カソード電源との電源電圧差を調整する。 In another aspect of the present invention, an electroluminescence display device includes a display unit including a plurality of pixels, and a drive unit that controls a display operation in the display unit, and each of the plurality of pixels includes: An electroluminescence element and an element driving transistor connected to the electroluminescence element, the source and drain of the element driving transistor and the electroluminescence element being connected in series between a driving power source and a cathode power source; The driving transistor operates in a saturation region and controls a current flowing through the electroluminescence element in accordance with a data signal. The driving unit determines a use condition of the display device, and a determination result in the determination unit The data signal adjustment unit for adjusting the data signal and the determination result in the determination unit. And a voltage adjustment unit that adjusts a power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply, and the voltage adjustment unit includes a current-voltage characteristic line of the electroluminescence element and a current-voltage characteristic of the element drive transistor. The power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply is set so that the voltage difference between the operating voltage of the electroluminescent element corresponding to the intersection with the line and the pinch-off voltage of the element drive transistor is within a reference range. adjust.
本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス表示装置において、さらに、表示装置の外光輝度を検出するフォトセンサを備え、前記判定部は、検出された前記外光輝度と基準輝度とを比較し、基準輝度より小さい場合には、前記データ信号調整部は、前記エレクトロルミネッセンス素子に流す電流量を低下させるように前記データ信号を調整し、前記電圧調整部は、前記カソード電源の電源電圧を上昇させる。 In another aspect of the present invention, the electroluminescence display device further includes a photosensor that detects an external light luminance of the display device, and the determination unit compares the detected external light luminance with a reference luminance. When the luminance is lower than the reference luminance, the data signal adjustment unit adjusts the data signal so as to reduce the amount of current flowing through the electroluminescence element, and the voltage adjustment unit increases the power supply voltage of the cathode power supply. Let
本発明の他の態様では、さらに、温度センサを備え、前記判定部は、検出された温度に応じ、前記エレクトロルミネッセンス素子の電流電圧特性の傾きを判定し、前記傾きが基準値より小さい場合には、前記電圧調整部は、前記カソード電源の電源電圧を基準値より上昇させる。 In another aspect of the present invention, a temperature sensor is further provided, and the determination unit determines a slope of a current-voltage characteristic of the electroluminescence element according to the detected temperature, and the slope is smaller than a reference value. The voltage adjustment unit raises the power supply voltage of the cathode power supply from a reference value.
本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記傾きが基準値より大きい場合には、前記電圧調整部は、前記カソード電源の電源電圧を基準値より低下させる。 In another aspect of the present invention, in the electroluminescence display device, when the inclination is larger than a reference value, the voltage adjusting unit lowers the power supply voltage of the cathode power supply from the reference value.
本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記判定部は、各画素での電流特性を検出するための電流特性検出部を備え、前記判定部は、前記エレクトロルミネッセンス素子を非発光レベルとする検査用オフ表示信号及び発光レベルとする検査用オン表示信号とを供給した時の、前記検査用オフ表示信号に応じた前記エレクトロルミネッセンス素子のカソード電流と、前記検査用オン表示信号に応じた前記エレクトロルミネッセンス素子のカソード電流とのオンオフ電流差を検出し、前記オンオフ電流差に基づいて電流特性の変化から使用条件の変化を判定する。 In another aspect of the present invention, in the electroluminescence display device, the determination unit includes a current characteristic detection unit for detecting a current characteristic in each pixel, and the determination unit does not emit light from the electroluminescence element. When the inspection off display signal for the level and the inspection on display signal for the emission level are supplied, the cathode current of the electroluminescence element according to the inspection off display signal and the inspection on display signal A corresponding on / off current difference from the cathode current of the electroluminescence element is detected, and a change in use condition is determined from a change in current characteristics based on the on / off current difference.
本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記エレクトロルミネッセンス素子に前記カソード電源を供給するカソード電源線は、前記複数の画素の水平走査方向に交差する垂直走査方向、又は水平走査方向において、列毎に又は行毎
に、設けられている。
In another aspect of the present invention, in the electroluminescence display device, a cathode power supply line that supplies the cathode power supply to the electroluminescence element is a vertical scanning direction that intersects a horizontal scanning direction of the plurality of pixels, or a horizontal scanning direction. Are provided for each column or row.
本発明によれば、外光輝度や温度、EL素子の劣化程度などの使用環境に応じ、各画素のEL素子に流す電流を制御する素子駆動用トランジスタに印加するためのデータ信号を調整するとともに、駆動電源とカソード電源との電源電圧差を調整する。特に、データ信号を低くしてEL素子の動作電圧を低下させると、この動作電圧の低下によって素子駆動トランジスタのピンチオフ電圧とEL素子の動作電圧との電圧差(カソード電圧マージン)が拡大するが、本発明では駆動電源とカソード電源との電源電圧差を縮小することで上記マージンの拡大を抑制する。EL表示装置において、各画素における消費電力は、EL素子の流す電流(Ioled)と駆動電源とカソード電源との電源電圧差(PVDD−CV)との積で表される。したがって、本発明によれば、カソード電流だけでなく、電源電圧差を低減することにより、一層の低消費電力化を図ることが可能となる。 According to the present invention, the data signal to be applied to the element driving transistor for controlling the current flowing to the EL element of each pixel is adjusted according to the use environment such as the external light brightness, temperature, and the degree of deterioration of the EL element. The power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply is adjusted. In particular, when the data signal is lowered to lower the operating voltage of the EL element, the voltage difference (cathode voltage margin) between the pinch-off voltage of the element driving transistor and the operating voltage of the EL element increases due to the lowering of the operating voltage. In the present invention, expansion of the margin is suppressed by reducing the power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply. In the EL display device, the power consumption in each pixel is represented by the product of the current (Ioled) flowing through the EL element and the power supply voltage difference (PVDD−CV) between the drive power supply and the cathode power supply. Therefore, according to the present invention, it is possible to further reduce power consumption by reducing not only the cathode current but also the power supply voltage difference.
以下、図面を用いてこの発明の最良の実施の形態(以下実施形態という)について説明する。 The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below with reference to the drawings.
本実施形態において、表示装置は、具体的にはアクティブマトリクス型の有機EL表示装置であり、複数の画素を備える表示部がELパネル100に形成されている。図1は、この実施形態に係るアクティブマトリクス型EL表示装置の等価回路の一例を示す図である。ELパネル100の表示部には、マトリクス状に複数の画素が配置され、マトリクスの水平(H)走査方向(行方向)には、順次選択信号が出力される選択ライン(ゲートラインGL)10が形成されており、垂直(V)走査方向(列方向)には、データ信号(Vsig)が出力されるデータライン12(DL)と、被駆動素子である有機EL素子(以下、単に「EL素子」という)18に、駆動電源PVDDを供給するための電源ライン16(VL)が形成されている。
In the present embodiment, the display device is specifically an active matrix organic EL display device, and a display unit including a plurality of pixels is formed on the
各画素は、これらのラインの交点に対応した領域に設けられており、各画素は、被駆動素子としてEL素子18を備え、また、nチャネルのTFTより構成された選択トランジスタTr1(以下、「選択Tr1」)、保持容量Cs、pチャネルのTFTより構成された素子駆動トランジスタTr2(以下、「素子駆動Tr2」)が設けられている。
Each pixel is provided in a region corresponding to the intersection of these lines. Each pixel includes an
選択Tr1は、そのドレインが垂直走査方向に並ぶ各画素にデータ電圧(Vsig)を供給するデータライン12に接続され、ゲートが1水平走査ライン上に並ぶ画素を選択するためのゲートライン10に接続され、そのソースは素子駆動Tr2のゲートに接続されている。
In the selection Tr1, the drain is connected to the
また、素子駆動Tr2のソースは電源ライン16に接続され、ドレインはEL素子18のアノードに接続されている。EL素子のカソードは各画素共通で形成され、カソード電源CVに接続されている。
The source of the element drive Tr2 is connected to the
EL素子18は、ダイオード構造で下部電極と上部電極の間に発光素子層を備える。発光素子層は、例えば少なくとも有機発光材料を含む発光層を備え、発光素子層に用いる材料特性などにより、単層構造や、2層、3層あるいは4層以上の多層構造を採用することができる。本実施形態では、下部電極が画素毎に個別形状にパターニングされ上記アノードとして機能し、素子駆動Tr2に接続されている。また、上部電極が複数の画素に共通でカソードとして機能する。
The
また、ELパネル100の表示部の周辺には各画素を駆動するための駆動回路を設けることができ、この駆動回路は図1の例では各ゲートライン10に、順次、選択信号を出力するVドライバ220Vと、データライン12に対し、上記ゲートライン10によって選択される画素の表示内容に応じたデータ信号Vsigを供給するためのHドライバ220Hを備える。
In addition, a driving circuit for driving each pixel can be provided around the display portion of the
順次出力される選択信号によって対応する行の選択Tr1がオン制御され、オンした選択Tr1を介し、データライン12に供給されているデータ信号Vsigが素子駆動Tr2のゲート及び保持容量Csに供給される。保持容量Csは、供給されたデータ信号Vsigに応じた電荷を所定期間保持し、これにより、素子駆動Tr2のゲート電位が所定期間データ信号Vsigに応じた電位に保持され、そのゲート電位に応じて、素子駆動Tr2が電源ライン16からEL素子18に供給する電流Idsが制御される。EL素子18には、供給される電流Idsに応じた電流Ioledが流れ、電流量に応じた輝度で発光する。
The selection Tr1 of the corresponding row is controlled to be turned on by the selection signal sequentially output, and the data signal Vsig supplied to the
このようなELパネル100において、各画素の素子駆動Tr2のVd−Id特性とEL素子18のVI特性を重ね合わせると図2のようになる。図2において、横軸の右端は、駆動電源電圧PVDDであり、左側がカソード電圧CVである。縦軸は、TFTのVI特性についてはドレイン電流Ids、EL素子のVI特性についてはアノードカソード間電流Ioledを示す。
In such an
TFT特性A,Bは、表示装置の使用条件A,Bに対応してそれぞれ設定されたデータ信号Vsigをゲートに受けて動作する素子駆動Tr2のドレイン・ソース間電圧Vdsとドレイン電流Idsとの関係である。例えば使用条件Aは、晴天の屋外など外光輝度が高くELパネルの視認必要輝度が高い場合であり、通常と同一内容の表示を視認させるために、通常よりも高輝度でEL素子18を発光させる必要があり、データ信号Vsigの最大値の絶対値Vsigmaxを大きく設定している(VsigmaxA)。一方、使用条件Bは、例えば、屋内で外光輝度が低く、ELパネルの視認必要輝度が低い場合であり、基準状態と同一内容の表示を視認させるためには通常よりも低輝度でEL素子18を発光させれば良く、データ信号Vsigmaxの絶対値を小さく設定している(VsigmaxB)。
The TFT characteristics A and B are the relationship between the drain-source voltage Vds and the drain current Ids of the element drive Tr2 which operates by receiving the data signal Vsig set corresponding to the use conditions A and B of the display device at the gate. It is. For example, the use condition A is a case where the brightness of outside light is high and the required brightness for viewing the EL panel is high, such as outdoors on a sunny day, and the
ここで、本実施形態では、表示を行う場合、ドレインソース間電圧Vdsの変動によるドレイン電流Idsの急激な変化を防止してEL素子を定電流駆動することを目的とし、素子駆動Tr2は飽和領域で動作させ、EL素子18に電流を供給している。
Here, in the present embodiment, when performing display, an object is to drive the EL element at a constant current by preventing a drastic change in the drain current Ids due to the fluctuation of the drain-source voltage Vds. The current is supplied to the
この飽和領域は、素子駆動Tr2の動作しきい値Vth、ゲート・ソース間電圧Vgs、ドレイン・ソース間電圧Vdsが、Vgs−Vth<Vdsを満たす動作領域であり、Vdsが変化してもドレイン電流Idsの変化は小さく、素子駆動Tr2のゲートに供給するデータ信号Vsigの電圧に応じたドレイン電流Idsを得ることができる。一方、Vgs−Vth>Vdsの電圧条件を満たす場合には、素子駆動Tr2は、線形領域で動作し、Vdsに応じてドレイン電流Idsが線形変化する。この線形領域と飽和領域の境界となるドレインソース間電圧Vdsが、ピンチオフ電圧であり、このピンチオフ電圧は、素子駆動Tr2のゲートに供給されるデータ信号Vsigの絶対値が小さくなるほど、その絶対値が低下する(図2のTFTピンチオフ特性参照)。 This saturation region is an operation region where the operation threshold value Vth, the gate-source voltage Vgs, and the drain-source voltage Vds of the element driving Tr2 satisfy Vgs−Vth <Vds, and the drain current is changed even when Vds changes. A change in Ids is small, and a drain current Ids corresponding to the voltage of the data signal Vsig supplied to the gate of the element drive Tr2 can be obtained. On the other hand, when the voltage condition of Vgs−Vth> Vds is satisfied, the element drive Tr2 operates in a linear region, and the drain current Ids changes linearly according to Vds. The drain-source voltage Vds that becomes the boundary between the linear region and the saturation region is a pinch-off voltage, and this pinch-off voltage has an absolute value that decreases as the absolute value of the data signal Vsig supplied to the gate of the element drive Tr2 decreases. (Refer to TFT pinch-off characteristics in FIG. 2).
EL素子18は、上記素子駆動Tr2と駆動電源PVDDとカソード電源CVとの間に直列接続されているため、EL素子18のVI特性線とTFT特性線A及びBとの交点Pa,Pbが、各使用条件A,Bに応じたデータ信号VsigmaxA、VsigmaxBが素子駆動Tr2に供給された場合のEL素子18の動作点Pa,Pbとなり、EL素子18には、この動作点Pa、Pbにおける素子駆動Tr2のドレイン電流Idsに等しい電流Ioledが流れ、そして、EL素子18はこのIoledに対応する輝度で発光する。
Since the
通常、最も高いVsigmaxAに対応できるよう駆動電源電圧PVDDを決め、またカソード電源電圧CVは、素子駆動Tr2及びEL素子18に電流が流れて生ずる電圧降下を考慮し、最も高いVsigmaxAで素子駆動Tr2を駆動した場合にも、EL素子18に十分な電流が流れることができるような低い電圧に設定する。なお、上述のように、本実施形態では、素子駆動Tr2を飽和領域で動作させて表示を行うため、図2に示すTFT特性Aに対応するEL素子18の動作電圧(Pa)とピンチオフ電圧との差が、丁度、EL素子18のアノード電極とカソード電極との電位差の余裕、つまりカソード電源電圧CVの設定しうる範囲(以下、CVマージンという)に相当する。
Usually, the drive power supply voltage PVDD is determined so as to correspond to the highest Vsigmax A, and the cathode power supply voltage CV is determined by considering the voltage drop caused by the current flowing through the element drive Tr2 and the
しかし、外光輝度などに応じ、図2に示すTFT特性Bのように、データ信号の最大値Vsigmaxを低下させた場合、EL素子18の動作に必要な電圧(PVDD−CV)も、動作電流Ioledも低下し、TFT特性A(使用条件A)の場合と比較すると、TFT特性Aに合わせて設定されたCVマージン(ピンチオフ電圧とEL動作電圧との電位差)が拡大しているのがわかる。つまり、従来のようにカソード電源電圧CVを一定とすると、データ信号Vsigmaxの電圧値を低下させた分の省電力化は図れるが、CVマージンが拡大しており、カソード電流が無駄に流れてしまうことを防止することができない。
However, when the maximum value Vsigmax of the data signal is lowered as in TFT characteristics B shown in FIG. 2 according to the external light luminance or the like, the voltage (PVDD−CV) required for the operation of the
そこで、本実施形態では、図3に示すように、使用条件に応じて、データ信号Vsigmaxを変化させると共に、それに応じてCVマージンが拡大しないように駆動電源電圧PVDDとカソード電源電圧CVとの差を調整する。つまり、使用条件に応じ、データ信号Vsigmaxを低下させる際、EL素子18の動作電圧の低下とTFTピンチオフ電圧の低下とを考慮してカソード電源電圧CVを上昇させ、PVDD−CVを小さくし、CVマージンがデータ信号Vsigmaxが変化しても所定範囲となるように調整する。ここで、上記データ信号Vsigmaxを低下させることにより、EL素子18の動作点は、基準動作値より低下し、この基準動作値は、例えば、対応するTFT特性のピンチオフ電圧に対して、絶対値で1V以上大きく、|PVDD−CV|未満の電圧値である。さらに、この基準動作値は、一例として、パネルで実現される最大発光輝度状態におけるEL素子18の電圧値に設定することができる。本実施形態では、このようなEL素子18の動作電圧を基準動作値よりも低くする場合に、その低下分に応じて、PVDDとCVとの差を上記基準動作時の条件よりも縮小する。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the data signal Vsigmax is changed according to the use conditions, and the difference between the drive power supply voltage PVDD and the cathode power supply voltage CV is set so as not to increase the CV margin accordingly. Adjust. That is, when the data signal Vsigmax is lowered according to the use conditions, the cathode power supply voltage CV is increased in consideration of the decrease in the operating voltage of the
CVマージンは、TFTのピンチオフ特性に沿って、
Vsigmax=(PVDD−CV)−Vth+CVマージン ・・・(1)
が成り立つように決めることが好適である。また、CVマージンはEL素子のVI特性の経時変化や温度特性によっても最適値が変化するが、0.5<CVマージン<5Vの中で決めることが望ましい。このCVマージンは、主として、EL素子18のVI特性の製造ばらつきと温度依存性を考慮して決定することが好適である。EL素子のVI特性の製造ばらつき(ΔVelm)が1.5V程度のマージンを必要とし、温度依存性(ΔVelt)が1.5V程度のマージンを必要とする。また、TFTのピンチオフ特性の製造ばらつき(ΔVtftm)、温度特性(温度依存性)(ΔVtftt)もCVマージンに影響を及ぼし、それぞれ0.5V程度のマージンを必要とする。より具体的には、0.2V<ΔVelm<2V、0.2V<ΔVelt<2V、0.1V<ΔVtftm+ΔVtftt<1Vを考慮すれば良い。その結果、CVマージン≒ΔVelm+ΔVelt+ΔVtftt+ΔVtfttと考えることができるため、上記のように、0.5<CVマージン<5Vを得る。
The CV margin is in line with the pinch-off characteristics of the TFT.
Vsigmax = (PVDD−CV) −Vth + CV margin (1)
It is preferable to determine so that Further, the optimum value of the CV margin varies depending on the change in the VI characteristic of the EL element with time and the temperature characteristic, but it is desirable to determine it within 0.5 <CV margin <5V. The CV margin is preferably determined mainly in consideration of manufacturing variations and temperature dependence of the VI characteristics of the
なお、カソード電源電圧CVを上昇させると、EL素子18のVI特性は、その分だけ、図3において右方向(TFTのピンチオフ電圧に近づく方向)にシフトする。したがって、EL素子18の対応するVI特性BとTFTの対応する特性(ここでは特性B)との交点(EL素子の動作点Pb)が右方向にシフトするため、その分CVマージンが縮小し、図3の例ではTFT特性Aの場合のCVマージンと同程度のマージンが得られている。
When the cathode power supply voltage CV is increased, the VI characteristic of the
図4は、使用状況に応じてデータ信号Vsigmaxを調整することによる低消費電力化と、CVマージンを調整することによる低消費電力化の効果を概念的に示している。ここで消費電力は図4に点線で囲んだ面積で表されるように電圧Vと電流Iの積で表される。よって、例えば外光が強い環境において採用されるデータ信号VsigmaxAに対し、外光が弱い環境ではデータ信号Vsigmaxの絶対値をVsigmaxB(|VsigmaxA|>|VsigmaxB|)とすることで、対応して減少するドレイン電流Ids(Ioled)の分、消費電力が低減される。さらに、カソード電源電圧CVを上昇させてCVマージンがほぼ一定となるようにすることにより、カソード電源電圧CVのシフト分だけ消費電力が低減される。したがって、外光が弱いなどの使用環境の場合に、基準条件よりもデータ信号Vsigmaxを低下させ、かつカソード電源電圧CVを上昇させることで、電流方向と電圧方向の両方で各画素における消費電力を低減することが可能となる。なお、図4では図示の都合上、点線で囲む面積を消費電力としているが、TFT特性Aの場合の各画素の消費電力は、TFT特性線AとEL素子のVI特性線Aとの交点とグラフの原点を対角の点とする四角形の面積で表される。TFT特性Bの場合の各画素の消費電力は、カソード電源電圧CVをシフトさせない場合は、TFT特性線BとEL素子のVI特性線Aとの交点とグラフの原点を対角の点とする四角形の面積、本実施形態のようにカソード電源電圧CVをシフトさせる場合には、TFT特性線BとEL素子のVI特性線Bとの交点と原点とを対角の点とする四角形の面積が消費電力となる。 FIG. 4 conceptually shows the effect of reducing the power consumption by adjusting the data signal Vsigmax according to the usage situation and the effect of reducing the power consumption by adjusting the CV margin. Here, the power consumption is represented by the product of the voltage V and the current I as represented by the area surrounded by the dotted line in FIG. Therefore, for example, the data signal VsigmaxA used in an environment with strong external light is reduced by setting the absolute value of the data signal Vsigmax to VsigmaxB (| VsigmaxA |> | VsigmaxB |) in an environment with low external light. Power consumption is reduced by the amount of drain current Ids (Ioled). Further, by increasing the cathode power supply voltage CV so that the CV margin becomes substantially constant, the power consumption is reduced by the shift of the cathode power supply voltage CV. Therefore, in a usage environment where the outside light is weak, the data signal Vsigmax is lowered below the reference condition and the cathode power supply voltage CV is raised, thereby reducing the power consumption in each pixel in both the current direction and the voltage direction. It becomes possible to reduce. In FIG. 4, for the convenience of illustration, the area surrounded by the dotted line is the power consumption. However, the power consumption of each pixel in the case of the TFT characteristic A is the intersection of the TFT characteristic line A and the VI characteristic line A of the EL element. It is represented by a square area with the origin of the graph as a diagonal point. When the cathode power supply voltage CV is not shifted, the power consumption of each pixel in the case of the TFT characteristic B is a quadrangle whose diagonal is the intersection of the TFT characteristic line B and the VI characteristic line A of the EL element and the origin of the graph. When the cathode power supply voltage CV is shifted as in the present embodiment, a rectangular area whose diagonal is the intersection of the TFT characteristic line B and the VI characteristic line B of the EL element and the origin is consumed. It becomes electric power.
このようなCVマージンの調整は、一例として図5に示すようなカソード電源電圧調整部300を採用することによって実行できる。図5のカソード電源調整部300は、複数のカソード電源電圧CVを発生する電源回路320と、EL素子18のカソード電極に出力する電源電圧を切り替えるスイッチ322を備える。発生するカソード電源数は、特に制限されるものではないが、データ信号Vsigmaxの調整少なくとも2種類設ける。この場合、一方は、視認必要輝度が最大の場合に対応することのできる十分低い電圧CVa(−3.5V等)、他方は、例えば、視認必要輝度が標準以下の場合に十分な電圧CVb(0V等)とする。この場合、スイッチ322は、各電源CVa、CVbに対応してそれぞれ設ければよい。もちろん2種類には限らず、基準用にもう一つ電圧CVrefを設けても良いし、可変抵抗などを電源回路に設けて任意のカソード電源電圧CVを発生可能な構成とすることも可能であり、この場合には、スイッチ322を不要として任意のカソード電源電圧を出力する電源回路から、直接、表示部のカソード電極に供給することも可能である。なお、カソード電極に出力するカソード電源電圧CVの切り替えは、後述するような表示装置の使用条件判定部における判定結果に応じて実行する。
Such adjustment of the CV margin can be executed by adopting a cathode power supply
次に、使用条件の判定部を備えるEL表示装置の全体的な構成について説明する。表示装置はELパネル100を備え、パネル100は、ガラスなどの基板上に図1に例示するような画素回路を備える表示部と、表示部を駆動するための駆動部200を備える。なお、図6の例では、駆動部200の一部として、この表示部の周辺に、表示部の各画素を駆動するHドライバ220H、Vドライバ220Vが配置されている(画素部の回路と共に基板上に内蔵形成することも可能である)。
Next, an overall configuration of an EL display device including a use condition determination unit will be described. The display device includes an
上記H,Vドライバ220H,220Vを備え、このドライバ及び表示部に必要な信号及び電源を作成・供給するパネル駆動部200は、さらに、信号処理回路、電源回路などを備える。また、本実施形態では、その他に、使用条件検出用のセンサ230、使用条件の判定部240、データ信号調整部250、カソード電源電圧調整部300を備える。これらの複数の回路を有する駆動部200は、1又は複数の集積回路(ドライバIC)によって構成することができ、ドライバICは、表示部を形成した基板と同じ基板に、例えばCOG(chip on glass)方式で搭載することができる。
The
駆動部200の信号処理部は、外部から供給される映像信号や垂直、水平同期信号、ドットクロックなどから必要なタイミング信号作成部や、所望のレベルのデータ信号を作成するデータ信号作成部を含み、作成されたデータ信号が、さらに装置使用条件に応じてその最大値Vsigmaxを調整するデータ信号調整部250に供給される。なお、パネルのドライバ220H,220Vは、図6のように表示部の周縁に内蔵形成することもできるが、上記駆動部200を集積化したドライバICに内蔵しても良い。
The signal processing unit of the
駆動部200の電源回路は、ドライバIC内に内蔵することも、専用の電源回路ICを採用して構成することも可能であり、この電源回路は、上述のカソード電源調整部回路300、駆動電源PVDD、H,Vドライバ220H,220Vを動作させるための電源等を、外部から供給される電源を利用し昇圧する回路を含み、作成した電源電圧を各部へ供給する(外部からそのまま各部へ供給する場合もある)。
The power supply circuit of the
また、本実施形態では、表示装置の使用環境を検出して使用条件を判定するためのセンサ230を表示パネル100に備える。このセンサ230は、上述のように、駆動部200を集積化したドライバIC内に設けることもできるし、独立したセンサをドライバICに搭載することもできる。センサ230は、例えば図示するように外光輝度を検出するフォトセンサであり、センサ230で検出された外光輝度は、判定部240に供給される。
In the present embodiment, the
判定部240は、センサ230で検出された外光輝度に応じたパネルの視認必要輝度を判定し、視認必要輝度に応じて、データ調整部250にデータ信号Vsigの最大値Vsigmaxを調整するかどうか指示し、カソード電源電圧調整部300にカソード電源電圧を調整するかどうかを指示する。ここで、装置の使用条件に応じたVsigmax及びカソード電圧の調整手順の一例について、図7をさらに参照して具体的に説明する。
The
ここでは、使用条件として上述のように外光輝度を採用し、センサ230が外光を測定する(S1)。判定部240は、測定された外光輝度が、しきい値より大きいかどうかを判定する(S2)。このしきい値は、基準として定めた所定輝度であり、例えば、図10に示すような視認必要輝度の中間値(150cm/m2程度:曇りの屋外又は明るい屋内程度)等を採用することができる。判定部240が、基準輝度よりも測定輝度が大きく、かつ、基準輝度を超えた回数が規定回数を上回ると、外光輝度が高いと判断し、データ信号調整部250がデータ信号の最大値Vsigmaxを高くする(S3)。これは具体的には、基準Vsigmaxよりも高くするか、又は低輝度の時のVsigmaxより高くすればよい。さらに、カソード電源電圧調整部300が、データ信号Vsigmaxの上昇分に応じ、カソード電源電圧CVを基準CVよりも低くする、又は低輝度の時のCVより低下させる(S4)。
Here, the external light luminance is adopted as the use condition as described above, and the
基準輝度よりも測定輝度が小さく、又は、基準輝度を超えた回数が規定回数以下であると、外光輝度が低いと判断し、データ信号調整部250がデータ信号の最大値Vsigmaxを基準又は高輝度のときのVsigmaxより低くする(S5)。さらに、カソード電源電圧調整部300が、データ信号Vsigmaxの下降分に応じてカソード電源電圧CVを、基準又は高輝度のときのCVよりも上昇させる(S6)。
If the measured brightness is smaller than the reference brightness or the number of times the reference brightness is exceeded is less than or equal to the specified number, it is determined that the external light brightness is low, and the data signal
このようにして外光輝度に応じてデータ信号Vsigmaxを調整し、それに合わせてカソード電源電圧を調整することにより、消費電力の抑制と表示品質の両立が図られる。特に、データ信号Vsigmaxを低下させた際に、それによって低下するEL素子の動作電圧(動作点の電圧)を考慮して、カソード電源電圧を上昇させることにより、低輝度の場合における消費電力を確実に抑制できる。 In this way, by adjusting the data signal Vsigmax in accordance with the external light luminance and adjusting the cathode power supply voltage accordingly, it is possible to achieve both suppression of power consumption and display quality. In particular, when the data signal Vsigmax is lowered, the cathode power supply voltage is raised in consideration of the operating voltage (voltage at the operating point) of the EL element that is lowered thereby, thereby ensuring power consumption in the case of low luminance. Can be suppressed.
なお、データ信号Vsigmaxとカソード電源電圧の設定を3段階とし、真ん中の2段階目は、基準輝度範囲の場合に割り当てても良い。この場合、外光輝度を高輝度判定用閾値、低輝度判定用閾値でそれぞれ比較し、基準範囲内ならば、データ信号Vsigmaxは基準値とし、カソード電源電圧も基準値とする。そして、外光輝度が高輝度判定用閾値を超えると、データ信号Vsigmaxを上昇させ、カソード電源電圧CVは低下させる。低輝度判定用閾値を超えるとデータ信号Vsigmaxを低下させカソード電源電圧CVは上昇させる。このようにすることで、常時最適な発光輝度で、かつ、消費電力の低減を図ることができる。なお、外光高輝度と判定された場合において、カソード電源電圧CVは、基準値のままとしても良い。カソード電源電圧CVを低下させることは消費電力の増大につながり、上記の通りCVマージンが確保されていれば基準のカソード電源電圧を変更する必要がないからである。 The data signal Vsigmax and the cathode power supply voltage may be set in three stages, and the second stage in the middle may be assigned in the case of the reference luminance range. In this case, the external light luminance is compared with the high luminance determination threshold value and the low luminance determination threshold value, and if within the reference range, the data signal Vsigmax is set as the reference value, and the cathode power supply voltage is also set as the reference value. When the external light luminance exceeds the high luminance determination threshold, the data signal Vsigmax is increased and the cathode power supply voltage CV is decreased. When the low luminance determination threshold is exceeded, the data signal Vsigmax is lowered and the cathode power supply voltage CV is raised. By doing so, it is possible to always reduce the power consumption with the optimum light emission luminance. When it is determined that the external light has high brightness, the cathode power supply voltage CV may be kept at the reference value. This is because reducing the cathode power supply voltage CV leads to an increase in power consumption, and it is not necessary to change the reference cathode power supply voltage if the CV margin is secured as described above.
また、外光輝度によるデータ信号Vsigmax及びカソード電源電圧CVの調整だけでなく、機器に対してなされる省電力要求やその他の使用条件をさらに考慮して調整を行っても良い。図8は、輝度以外の使用条件を考慮してデータ信号Vsigmaxとカソード電源電圧CVを調整する場合の手順の一例を示している。 In addition to the adjustment of the data signal Vsigmax and the cathode power supply voltage CV according to the external light luminance, the adjustment may be performed in consideration of a power saving request made to the device and other use conditions. FIG. 8 shows an example of a procedure for adjusting the data signal Vsigmax and the cathode power supply voltage CV in consideration of usage conditions other than luminance.
この例では、表示装置に装置全体を制御するCPUなどから省電力要求があると(S10)、外光を測定し(S11)、判定部240は、外光輝度に応じて駆動条件を変更するかどうか判定する。判定の結果、外光輝度が低い場合にはデータ信号Vsigmaxを低下させ(S13)、かつカソード電源電圧CVを上昇させてPVDD−CV電圧差を縮小する(S15)。これにより、省電力要求があった場合に、確実に消費電力を低減することが可能となる。なお、省電力要求があった場合には、外光輝度が高くともデータ信号Vsigmaxは変更せず(上昇させず)、又は、要求に従って低下さる(S13)。また、Vsigmaxを低下させた場合には、対応してカソード電源電圧CVを低下させる(S15)。
In this example, when there is a power saving request from the CPU or the like that controls the entire apparatus in the display device (S10), the external light is measured (S11), and the
また、外光だけでなく、温度センサを備えて装置温度を測定し(S14)、測定温度に応じてCVマージンを調整してもよい(S15)。EL素子のVI特性が温度依存性を持ち、その特性の傾きが温度が低くなるほど小さくなる。したがって、基準よりも低温の場合には、EL素子のVI特性の傾きが小さくなるため、TFT特性とELのVI特性との交点と、TFTのピンチオフ電圧との電位差、つまり、CVマージンは拡大する。よって、EK素子のVI特性の傾き低下に応じてカソード電源電圧CVを上昇させることでCVマージンの拡大を抑制し、CVの上昇分、消費電力を低減することが可能となる。 In addition to external light, a temperature sensor may be provided to measure the device temperature (S14), and the CV margin may be adjusted according to the measured temperature (S15). The VI characteristic of the EL element has temperature dependence, and the gradient of the characteristic becomes smaller as the temperature becomes lower. Therefore, when the temperature is lower than the reference, the slope of the VI characteristic of the EL element becomes small, and the potential difference between the intersection of the TFT characteristic and the EL VI characteristic and the pinch-off voltage of the TFT, that is, the CV margin increases. . Therefore, by increasing the cathode power supply voltage CV in accordance with the decrease in the slope of the VI characteristic of the EK element, it is possible to suppress the expansion of the CV margin and to reduce the power consumption by the increase in CV.
また、EL素子18のVI特性は、経時変化によっても傾きが変化するため、駆動時間の長さ(寿命)を測定し、測定した駆動時間に応じた傾きを判定し(S14)、判定結果に応じてCVマージンを調整しても良い(S15)。ここで、EL素子のVI特性は、駆動時間が長くなると、経時劣化によりその傾きが小さくなる傾向を備えることが多い。この場合、駆動時間に応じてカソード電源電圧CVを上昇させることで消費電力の低減を図ることができる。
Further, since the slope of the VI characteristic of the
なお、EL素子の経時変化によるVI特性の変化は、各EL素子に検査用オン表示信号とオフ表示信号を供給し、得られるカソード電流Icvon、Icvoffの差ΔIcvを測定した結果から検出することもできる。駆動時間の積算値からEL素子のVI特性変化を推測することも可能であるが、データ信号として検査用のオンオフ信号を供給し、そのときのカソード電源を測定することで現実のVI特性変化を精度良く検出することができる。 It should be noted that the change in the VI characteristics due to the aging of the EL elements can be detected from the result of measuring the difference ΔIcv between the cathode currents Icvon and Icvoff obtained by supplying the on display signal for inspection and the off display signal to each EL element. it can. Although it is possible to estimate the VI characteristic change of the EL element from the integrated value of the driving time, an actual on-off characteristic change can be obtained by supplying an on / off signal for inspection as a data signal and measuring the cathode power supply at that time. It can be detected with high accuracy.
ここで検査用の上記表示信号は、オン表示、オフ表示とも、通常表示と同様に、素子駆動Tr2を飽和領域で動作させるデータ信号である。EL素子のVI特性に経時変化(劣化)が生じ、その傾きが小さくなる環境では、上記ΔIcvの値が対応して小さくなることから、確実に経時変化によるVI特性の傾き変化を知ることができる。 Here, the display signal for inspection is a data signal for operating the element drive Tr2 in the saturation region in the same manner as in the normal display for both the on display and the off display. In an environment where the VI characteristics of the EL element change with time (deterioration) and the inclination becomes small, the value of ΔIcv becomes correspondingly small, so that the change in inclination of the VI characteristic due to the change over time can be surely known. .
また、オン表示信号に対応したカソード電流Icvonだけでなく、オフ表示信号に対応したカソード電源Icvoffとの差ΔIcvを求めることにより、カソード電流検出アンプの検出誤差などがIcvonとIcvoffとの差を取ることでキャンセルされ、正確な計測をすることができる。 Further, by obtaining a difference ΔIcv not only from the cathode current Icvon corresponding to the ON display signal but also from the cathode power source Icvoff corresponding to the OFF display signal, the detection error of the cathode current detection amplifier takes the difference between Icvon and Icvoff. It is canceled by this, and an accurate measurement can be performed.
なお、カソード電流検査は、通常表示時において、例えば映像信号の1垂直ブランキング期間中に1行ずつ等の割合で実行する等の方法を採用することにより、通常表示をしながら、順次、全画面についてのΔIcvを検出することが可能となる。また、このような検査を実行する場合には、図1に説明したようなカソード電極を全画素で共通化するのではなく、図9に示すように、列毎に独立したカソード電極ラインCVLを設け、列毎にカソード電極ラインに得られるIcvを検出することが検出速度等の観点で有利である。なお、水平走査方向において、行毎にカソード電極ラインCVLを設け、行毎にIcvを検出しても良い。 It should be noted that the cathode current inspection is performed in the normal display mode by adopting a method such as executing one line at a rate during the vertical blanking period of the video signal. It is possible to detect ΔIcv for the screen. Further, when such an inspection is executed, the cathode electrode as described in FIG. 1 is not shared by all pixels, but an independent cathode electrode line CVL is provided for each column as shown in FIG. It is advantageous in terms of detection speed and the like to detect Icv obtained in the cathode electrode line for each column. In the horizontal scanning direction, a cathode electrode line CVL may be provided for each row, and Icv may be detected for each row.
さらに、表示内容に応じてCVマージンを調整しても良い。これは、静止画像を表示する場合に有効で、静止画表示において、1フレーム期間中のデータ信号Vsigmaxを検出し、その値が基準のVsigmaxより小さければ(S14)、カソード電源電圧CVを上昇させる(S15)方法である。このようなCVマージン調整によっても、確実に消費電力の低減を図ることができる。 Further, the CV margin may be adjusted according to the display content. This is effective in displaying a still image. In still image display, the data signal Vsigmax in one frame period is detected. If the value is smaller than the reference Vsigmax (S14), the cathode power supply voltage CV is increased. (S15) Method. Such a CV margin adjustment can also reliably reduce power consumption.
また、以上の説明では、表示部100の構成は、図1に示すような回路構成を例に説明したが、図8に示すようにカソード電極ラインCVLを列毎に設けた構成にも同様に適用することができる。この場合、上述のように、カソード電流をカソード電極ライン毎に検出でき、また、CVマージンの調整をカソード電源ライン毎に実施することも可能である。
Further, in the above description, the configuration of the
なお、以上の画素回路では、素子駆動トランジスタとして、pチャネルのTFTを採用したが、nチャネルのTFTを用いてもよい。さらに、以上の画素回路では、1画素について、トランジスタとして、選択トランジスタと駆動トランジスタの2つのトランジスタを備える構成を採用した例を説明したが、トランジスタが2つのタイプ及び上記回路構成には限られない。 In the pixel circuit described above, a p-channel TFT is used as the element driving transistor, but an n-channel TFT may be used. Further, in the above pixel circuit, an example in which a configuration including two transistors, that is, a selection transistor and a drive transistor, is employed as a transistor for one pixel has been described. However, the transistors are not limited to the two types and the circuit configuration described above. .
10 ゲートライン(GL)、12 データライン(DL)、14 容量ライン、16 電源ライン(VL)、18 EL素子、100 ELパネル、200 駆動部、220H Hドライバ、220V Vドライバ、230 センサ、240 判定部、250 データ信号調整部(データ調整部)、300 カソード電源電圧調整部(CV調整部)、320 カソード電源回路、322 スイッチ。 10 gate line (GL), 12 data line (DL), 14 capacitance line, 16 power supply line (VL), 18 EL element, 100 EL panel, 200 drive unit, 220H H driver, 220V V driver, 230 sensor, 240 judgment Unit, 250 data signal adjustment unit (data adjustment unit), 300 cathode power supply voltage adjustment unit (CV adjustment unit), 320 cathode power supply circuit, 322 switch.
Claims (10)
複数の画素を備える表示部と、前記表示部での表示動作を制御する制御部と、表示装置の使用条件を判定する判定部と、を備え、
前記複数の画素のそれぞれは、
エレクトロルミネッセンス素子及び該エレクトロルミネッセンス素子に接続された素子駆動トランジスタを備え、
前記素子駆動トランジスタのソース及びドレインと、前記エレクトロルミネッセンス素子とは、駆動電源とカソード電源との間に直列接続され、前記素子駆動トランジスタは、飽和領域で動作し、データ信号に応じて該エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を制御し、
前記制御部は、
前記判定部での判定結果に応じて、前記データ信号を調整するデータ信号調整部と、
前記判定部での判定結果に応じて、前記駆動電源とカソード電源との電源電圧差を調整する電圧調整部と、を備え、
前記データ信号の調整によって前記エレクトロルミネッセンス素子の動作電圧をその動作基準値よりも低くする場合、前記電圧調整部は、該動作電圧の低下分に応じて、前記駆動電源と前記カソード電源の電源電圧差を基準値より縮小することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 An electroluminescence display device,
A display unit including a plurality of pixels, a control unit that controls a display operation in the display unit, and a determination unit that determines a use condition of the display device,
Each of the plurality of pixels is
An electroluminescence element and an element driving transistor connected to the electroluminescence element,
The source and drain of the element driving transistor and the electroluminescence element are connected in series between a driving power source and a cathode power source, and the element driving transistor operates in a saturation region, and the electroluminescence element operates according to a data signal. Control the current flowing through the element,
The controller is
A data signal adjustment unit that adjusts the data signal according to a determination result in the determination unit;
A voltage adjustment unit that adjusts a power supply voltage difference between the drive power source and the cathode power source according to a determination result in the determination unit;
When the operation voltage of the electroluminescence element is made lower than the operation reference value by adjusting the data signal, the voltage adjustment unit is configured to supply power voltages of the drive power supply and the cathode power supply according to a decrease in the operation voltage. An electroluminescence display device, wherein the difference is reduced from a reference value.
前記電圧調整部は、前記動作電圧低下分と、前記データ信号の調整によって低下する前記素子駆動トランジスタのピンチオフ電圧の絶対値の低下分とに応じ、前記駆動電源と前記カソード電源の前記電源電圧差を縮小することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 The electroluminescent display device according to claim 1,
The voltage adjustment unit is configured to reduce a difference between the power supply voltage of the drive power supply and the cathode power supply according to a decrease in the operating voltage and a decrease in an absolute value of the pinch-off voltage of the element drive transistor that is decreased by adjusting the data signal. An electroluminescence display device characterized by reducing the size.
複数の画素を備える表示部と、前記表示部での表示動作を制御する駆動部と、を備え、
前記複数の画素のそれぞれは、
エレクトロルミネッセンス素子及び該エレクトロルミネッセンス素子に接続された素子駆動トランジスタを備え、
前記素子駆動トランジスタのソース及びドレインと、前記エレクトロルミネッセンス素子とは、駆動電源とカソード電源との間に直列接続され、前記素子駆動トランジスタは、飽和領域で動作し、データ信号に応じて該エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を制御し、
前記駆動部は、表示装置の使用条件を判定する判定部と、該判定部での判定結果に応じて、前記データ信号を調整するデータ信号調整部と、前記判定部での判定結果に応じて、前記駆動電源とカソード電源との電源電圧差を調整する電圧調整部と、を備え、
前記電圧調整部は、前記エレクトロルミネッセンス素子の電流電圧特性線と前記素子駆動トランジスタの電流電圧特性線との交点に相当する前記エレクトロルミネッセンス素子の動作電圧と、前記素子駆動トランジスタのピンチオフ電圧との電圧差が、基準範囲内となるように、前記駆動電源と前記カソード電源との電源電圧差を調整することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 An electroluminescence display device,
A display unit including a plurality of pixels, and a drive unit that controls a display operation in the display unit,
Each of the plurality of pixels is
An electroluminescence element and an element driving transistor connected to the electroluminescence element,
The source and drain of the element driving transistor and the electroluminescence element are connected in series between a driving power source and a cathode power source, and the element driving transistor operates in a saturation region, and the electroluminescence element operates according to a data signal. Control the current flowing through the element,
The drive unit includes: a determination unit that determines a use condition of the display device; a data signal adjustment unit that adjusts the data signal according to a determination result of the determination unit; and a determination result of the determination unit A voltage adjustment unit for adjusting a power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply,
The voltage adjusting unit is a voltage between an operating voltage of the electroluminescent element corresponding to an intersection of a current-voltage characteristic line of the electroluminescent element and a current-voltage characteristic line of the element driving transistor, and a pinch-off voltage of the element driving transistor. An electroluminescence display device, wherein a power supply voltage difference between the drive power supply and the cathode power supply is adjusted so that the difference falls within a reference range.
前記電圧調整部は、前記カソード電源の電圧を上昇させて前記駆動電源と前記カソード電源の前記電位差を縮小することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 In the electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 3,
The electroluminescence display device according to claim 1, wherein the voltage adjustment unit reduces the potential difference between the driving power source and the cathode power source by increasing a voltage of the cathode power source.
さらに、表示装置の外光輝度を検出するフォトセンサを備え、
前記判定部は、検出された前記外光輝度と基準輝度とを比較し、
基準輝度より小さい場合には、
前記データ信号調整部は、前記エレクトロルミネッセンス素子に流す電流量を低下させるように前記データ信号を調整し、
前記電圧調整部は、前記カソード電源電圧を上昇させることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 In the electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 4,
Furthermore, a photo sensor for detecting the external light luminance of the display device is provided,
The determination unit compares the detected external light luminance with a reference luminance,
If it is smaller than the reference brightness,
The data signal adjustment unit adjusts the data signal so as to reduce the amount of current flowing through the electroluminescence element,
The electroluminescence display device, wherein the voltage adjusting unit increases the cathode power supply voltage.
前記判定部は、検出された前記外光輝度と基準輝度とを比較し、
基準輝度より大きい場合には、
前記データ信号調整部は、前記エレクトロルミネッセンス素子に流す電流量を増大させるように前記データ信号を調整することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 The electroluminescence display device according to claim 5,
The determination unit compares the detected external light luminance with a reference luminance,
If it is larger than the reference brightness,
The electroluminescence display device, wherein the data signal adjustment unit adjusts the data signal so as to increase an amount of current flowing through the electroluminescence element.
さらに、温度センサを備え、
前記判定部は、検出された温度に応じ、前記エレクトロルミネッセンス素子の電流電圧特性の傾きを判定し、
前記傾きが基準値より小さい場合には、前記電圧調整部は、前記カソード電源の電源電圧を基準値より上昇させることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 In the electroluminescent display device according to any one of claims 1 to 6,
In addition, it has a temperature sensor,
The determination unit determines the slope of the current-voltage characteristics of the electroluminescence element according to the detected temperature,
When the inclination is smaller than a reference value, the voltage adjustment unit raises the power supply voltage of the cathode power supply from a reference value.
前記傾きが基準値より大きい場合には、前記電圧調整部は、前記カソード電源の電源電圧を基準値より低下させるとを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 The electroluminescent display device according to claim 7.
When the inclination is larger than a reference value, the voltage adjusting unit lowers the power supply voltage of the cathode power supply from a reference value.
前記判定部は、各画素での電流特性を検出するための電流特性検出部を備え、
前記判定部は、前記エレクトロルミネッセンス素子を非発光レベルとする検査用オフ表示信号及び発光レベルとする検査用オン表示信号とを供給した時の、前記検査用オフ表示信号に応じた前記エレクトロルミネッセンス素子のカソード電流と、前記検査用オン表示信号に応じた前記エレクトロルミネッセンス素子のカソード電流とのオンオフ電流差を検出し、前記オンオフ電流差に基づいて電流特性の変化に応じた使用条件の変化を判定することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 In the electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 8,
The determination unit includes a current characteristic detection unit for detecting a current characteristic in each pixel,
The determination unit supplies the inspection off-display signal that sets the electroluminescence element to a non-emission level and the inspection on-display signal that sets the emission level to the electroluminescence element according to the inspection off-display signal The on-off current difference between the cathode current of the electroluminescent element and the cathode current of the electroluminescence element according to the on-display signal for inspection is detected, and a change in use condition according to a change in current characteristics is determined based on the on-off current difference An electroluminescent display device characterized by:
前記エレクトロルミネッセンス素子に前記カソード電源を供給するカソード電源線は、前記複数の画素の垂直走査方向又は水平走査方向において、列毎又は行毎に、設けられていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。 In the electroluminescence display device according to any one of claims 1 to 9,
A cathode power supply line for supplying the cathode power supply to the electroluminescence element is provided for each column or row in the vertical scanning direction or the horizontal scanning direction of the plurality of pixels. .
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