JP5309475B2 - 表示パネル駆動方法、表示装置、表示パネル駆動装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
なお、発明は、表示パネル駆動方法、表示装置、表示パネル駆動装置及び電子機器としての側面を有する。
図2の画素回路11は、書き込み制御素子T1と、電流駆動素子T2と、発光期間制御素子T3と、保持容量Csと、有機EL素子OLEDとで構成される。
ここで、書き込み制御素子T1の動作状態は、ゲート電極に接続された第1の走査線VSCAN1により制御される。書き込み制御素子T1がオン状態のとき、画素データに対応する信号電圧が信号線Vsig を通じて保持容量Csに書き込まれる。
従って、電流駆動素子T2には、保持容量Csに保持される信号電圧の大きさに応じた大きさのドレイン電流Idsが流れることになる。ドレイン電流Idsが大きいほど、有機EL素子OLEDに流れる電流が大きくなり、発光輝度が高くなる。
因みに、図4及び図5は、画素アレイ部3の1行目から3行目までの画素回路11に対応する印加電圧と駆動状態との関係を示す。すなわち、括弧内の数字が対応する行位置を示す。
また、第1の走査線VSCAN1がHレベルで第2の走査線VSCAN2がLレベルの期間が信号電圧の書き込み期間に対応する。
また、第1の走査線VSCAN1がLレベルで第2の走査線VSCAN2がHレベルの期間が発光期間に対応する。
利点の一つに、入力信号の振幅を変化させなくても、ピーク輝度レベルの調整が可能になることがある。図6に、1フィールド期間内に占める発光期間長とピーク輝度レベルとの関係を示す。
また、発光期間長の可変制御には、動画像の画質を向上させる効果がある。図7〜図9を用いてこの効果を説明する。なお、図7〜図9の各横軸は画面内の位置を示し、縦軸は経過時間を示す。いずれも、画面内で輝点が移動する場合の視点の動きを表している。
図8は、発光期間が1フィールド期間に対して十分短いインパルス型のディスプレイの表示特性を示している。この種のディスプレイ装置の代表例には、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイがある。
図7〜図9を見比べて分かるように、発光期間が1フィールド期間の100%の場合(図7)には、輝点の移動時に表示幅が広く見える現象(すなわち動画ボケ)が知覚され易くなる。
発光期間が1フィールド期間の50%の場合(図9)は、輝点の移動時にも表示幅の広がりを抑制でき、その分、動画ボケを低減することができる。
発光期間:〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY}・T
消灯期間:{〔(s-1)/m〕+DUTY}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
ただし、tは以下の期間を満たす。
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
そこで、発光期間が短い場合におけるフリッカを低減する方法として、1フィールド期間内の発光期間を複数回に分割する方法が提案されている。
因みに、図12及び図13は、画素アレイ部3の1行目から3行目までの画素回路11に対応する印加電圧と駆動状態との関係を示す。すなわち、括弧内の数字が対応する行位置を示す。
前半期間の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY/2}・T
前半期間の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY/2}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1/2}・T
〔(s-1)/m+1/2〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+(1+DUTY)/2}・T
後半期間の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+(1+DUTY)/2}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
ただし、tは以下の期間を満たす。
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
この発光形態は、図16に示すように、1フィールド期間の75%を発光期間とする場合と同じ視点の動きを発生してしまう。
加えて、前半期間と後半期間がそれぞれ同じ比率で光るため、1本の直線の移動表示が2本の直線として視認され易い別の課題もある。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
図17に、有機ELパネルの主要構造例を示す。なお、図17に対しては、図1との対応部分に同一符号を付して示す。
(B−1)表示パネルの駆動例1
ここでは、1フィールド期間内に2個の発光期間を配置する場合に、1番目の発光期間長と2番目の発光期間長の比が3:1となるように、各発光期間の長さを可変制御する駆動例について説明する。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.75}・T
{〔(s-1)/m〕+0.75}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.75+DUTY・(1/4)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.75+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
ただし、tは以下の期間を満たす。
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
なお、この駆動例の場合、総発光期間を0%から100%の範囲で可変制御することができる。従って、この駆動例は、有機ELパネルの発光輝度を最大化するのに効果的である。
なお、これらの調整ステップの制御手法は、後述する他の駆動例にも適用することができる。
前述した駆動例1の場合には、ピーク輝度レベルの制御に、1フィールド期間を最大限利用できる。しかし、2回目の発光期間の開始タイミングが75%の位置であるので、総発光期間長が短い場合でも、見かけ上の発光期間長が長くならざるを得ない。このため、動画ボケが問題となる可能性がある。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.45}・T
{〔(s-1)/m〕+0.45}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.45+DUTY・(1/4)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.45+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、動画ボケやフリッカの観点から見ると、この駆動例の場合、見かけ上の発光期間を45%から60%に制御できる。
このように、駆動例2を用いれば画質の低下を抑制しつつ、ピーク輝度レベルを広範囲で調整することができる。
前述した駆動例2では、各発光期間の開始タイミングを固定し、総発光期間長の増加に伴って各発光期間の終了タイミングを遅延する方式を採用した。
ここでは、1回目の発光期間の開始タイミングと2回目の発光期間の終了タイミングまでの長さは固定した状態で、2つの発光期間の隙間を埋めるように各発光期間長を可変制御する駆動例について説明する。
図24及び図25に、この駆動手法に対応する第2の走査線VSCAN2の駆動タイミング例を示す。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(3/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.6-DUTY・(1/4)}・T
{〔(s-1)/m〕+0.6-DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.6}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.6}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、動画ボケやフリッカの観点から見ると、この駆動例の場合、見かけ上の発光期間を60%に制御できる。
このように、駆動例3を用いれば画質の低下を抑制しつつ、ピーク輝度レベルを広範囲で調整することができる。
従って、この駆動例の場合も、調整可能な輝度レベルの調整ステップが発光期間を1つとする場合の4分の1に減少してしまう。また、輝度レベルの可変単位が、発光期間を1つとする場合の4倍になってしまう。
なお、これらの調整ステップの制御手法は、後述する他の駆動例にも適用することができる。
ここでは、前述した駆動例以外の駆動例について説明する。この駆動例の場合、2つの発光期間のうち一方の発光期間の開始タイミングと終了タイミングの両方を総発光期間長(割合DUTY)に応じて同時に可変制御する。
なお、この駆動例では、2つの期間が割り当てられる発光期間について、固定点としての基点を設定する。当該発光期間の開始タイミングと終了タイミングは、当該基点を基準に決定される。
なお、図27は総発光期間長が短い場合に対応し、図28は総発光期間長が長い場合に対応する。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/3)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/3)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.4-DUTY・(1/3)}・T
{〔(s-1)/m〕+0.4-DUTY・(1/3)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.4+DUTY・(1/3)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.4+DUTY・(1/3)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、動画ボケやフリッカの観点から見ると、この駆動例の場合、見かけ上の発光期間を40%〜60%に制御できる。
このように、駆動例4を用いれば画質の低下を抑制しつつ、ピーク輝度レベルを広範囲で調整することができる。
ここでは、1フィールド期間内に3つの発光期間を配置する場合の駆動例について説明する。
この場合も、各発光期間の制御方法には、各発光期間長を単調に増加させる方法(発光期間1の長さ<発光期間2の長さ<発光期間3の長さ)や、各発光期間長を単調に減少させる方法(発光期間1の長さ>発光期間2の長さ>発光期間3の長さ)が考えられる。
なお、ここでは、ピーク輝度レベルの調整量を与える総発光期間長(割合DUTY)の最大値を1フィールド期間の100%であるものとして説明する。
従って、この駆動例では、1回目の発光期間の開始タイミングを0%、2回目の発光期間の開始タイミングを25%、3回目の発光期間の開始タイミングを75%に固定する。
なお、図29は総発光期間長が短い場合に対応し、図30は総発光期間長が長い場合に対応する。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.25}・T
{〔(s-1)/m〕+0.25}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.25+DUTY・(2/4)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.25+DUTY・(2/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.75}・T
{〔(s-1)/m〕+0.75}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.75+DUTY・(1/4)}・T
3回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.75+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、この駆動例の場合、2つ目の発光期間が発光中心となるように、各発光期間の発光期間長の配分割合が可変制御される。
従って、画像が3重に見える現象を効果的に抑制することができる。
前述した駆動例5の場合には、ピーク輝度レベルの制御に、1フィールド期間を最大限利用できる。しかし、発光期間の可変範囲が1フィールド期間の全体に広がっているので、動画ボケが問題となる可能性がある。
従って、この駆動例では、1回目の発光期間の開始タイミングを0%、2回目の発光期間の開始タイミングを15%、3回目の発光期間の開始タイミングを45%に固定する。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.15}・T
{〔(s-1)/m〕+0.15}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.15+DUTY・(2/4)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.15+DUTY・(2/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.45}・T
{〔(s-1)/m〕+0.45}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.45+DUTY・(1/4)}・T
3回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.45+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、動画ボケやフリッカの観点から見ると、この駆動例の場合、見かけ上の発光期間を45%から60%に制御できる。
このように、駆動例6を用いれば画質の低下を抑制しつつ、ピーク輝度レベルを広範囲で調整することができる。
ここでは、3つの発光期間のうち1つ目の発光期間と3つ目の発光期間の発光期間長を駆動例3の可変技術を適用し、2つ目の発光期間の発光期間長を駆動例4の可変技術を適用する場合について説明する。
従って、この駆動例では、1回目の発光期間の開始タイミングを0%、2回目の発光期間の基点を30%、3回目の発光期間の終了タイミングを60%に固定する。
このとき、発光タイミング決定部23は、s番目の走査線VSCAN2(s) に対応する発光期間を次式に基づいて決定する。
このとき、発光期間と消灯期間は、それぞれ次式で与えられる。
1回目の発光期間:
〔(s-1)/m〕・T<t<{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T
1回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.3-DUTY・(1/4)}・T
{〔(s-1)/m〕+0.3-DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.3+DUTY・(1/4)}・T
2回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.3+DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.6-DUTY・(1/4)}・T
{〔(s-1)/m〕+0.6-DUTY・(1/4)}・T<t<{〔(s-1)/m〕+0.6}・T
3回目の消灯期間:
{〔(s-1)/m〕+0.6}・T<t<{〔(s-1)/m〕+1}・T
また、動画ボケやフリッカの観点から見ると、この駆動例の場合、見かけ上の発光期間を60%に制御できる。
このように、駆動例7を用いれば画質の低下を抑制しつつ、ピーク輝度レベルを広範囲で調整することができる。
(C−1)発光期間長の相対比
前述した駆動例では、発光期間長の最も長い発光期間と発光期間長の最も短い発光期間の比が3:1の場合と、2:1の場合について説明した。
しかし、発光期間の比はこれら以外でも構わない。なお、複数の発光期間のうちで1つの発光期間が主に視認されるようにするためには、発光期間長の比が1.5:1以上であることが望ましい。
前述した駆動例においては、1フィールド期間内の発光期間の数が2つの場合を例に、その一方の発光期間の長さだけを1調整ステップ単位で可変する場合について説明した。
勿論、1フィールド期間内の発光期間の数が3つ以上の場合にも同様に、1つの発光期間の長さだけを1調整ステップ単位で可変制御しても良い。
(a)ドライブIC
前述の説明では、画素アレイ部と駆動回路とが1つのパネル上に形成されている場合について説明した。
しかし、画素アレイ部3と駆動回路部5、7、9、23等とは別々に製造し、流通することもできる。例えば、駆動回路部5、7、9、23等はそれぞれ独立したドライブIC(integrated circuit)として製造し、画素アレイ部3を形成したパネルとは独立に流通することもできる。
前述した形態例における有機ELパネル21は、図35に示す外観構成を有する表示モジュール31の形態で流通することもできる。
前述した形態例における有機ELパネルは、電子機器に実装された商品形態でも流通される。
図36に、電子機器41の概念構成例を示す。電子機器41は、前述した有機ELパネル43及びシステム制御部45で構成される。システム制御部45で実行される処理内容は、電子機器41の商品形態により異なる。
この種の電子機器41には、例えばテレビジョン受像機が想定される。図37に、テレビジョン受像機51の外観例を示す。
ビデオカメラ81は、本体83の前方に被写体を撮像する撮像レンズ85、撮影のスタート/ストップスイッチ87及び表示画面89で構成される。このうち、表示画面89の部分が、形態例で説明した有機ELパネルに対応する。
ノート型コンピュータ111は、下型筐体113、上側筐体115、キーボード117及び表示画面119で構成される。このうち、表示画面119の部分が、形態例で説明した有機ELパネルに対応する。
前述した駆動方法は、有機ELパネル以外にも適用できる。例えば無機ELパネル、LEDを配列する表示パネル、その他のダイオード構造を有する発光素子を画面上に配列する自発光型の表示パネルに適用できる。
また、前述した駆動方法は、液晶ディスプレイパネルその他の非自発光型の表示パネルにも適用することができる。
前述の説明では、アクティブマトリクス駆動型の画素回路例(図2、図3)について説明した。
しかし、画素回路の構成は、これらに限られるものではなく、既存の又は将来提案される様々な構成の画素回路にも適用できる。
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
3 画素アレイ部
5 走査線駆動部
7 走査線駆動部
9 データ線駆動部
11 画素回路
21 有機ELパネル
23 発光タイミング決定部
Claims (6)
- 画素が1フィールド期間内に発光する総発光期間長を制御する表示パネル駆動方法であって、
画素について1フィールド期間内にN(Nは、N≧2)個の発光期間を配置し、1回目の発光期間の開始タイミングからN回目の発光期間の終了タイミングまでの期間長が1フィールド期間長の25%以上75%以下であり、1回目の発光期間の開始タイミングとN回目の発光期間の終了タイミングが固定されている状態で、特定の発光期間における発光期間長がその他の発光期間における各発光期間長よりも長くなるように、発光期間と発光期間との間の消灯期間を両方向から狭めあるいは両方向に広げることによって発光期間の終了タイミングと発光期間の開始タイミングとを制御する表示パネル駆動方法。 - 特定の発光期間の発光期間長と、その他の発光期間における各発光期間長との比の値は、1.5以上である請求項1に記載の表示パネル駆動方法。
- 特定の発光期間の発光期間長に、総発光期間長の過半数を割り当てる請求項2に記載の表示パネル駆動方法。
- 画素が1フィールド期間内に発光する総発光期間長を制御する表示パネル駆動部であって、画素について1フィールド期間内にN(Nは、N≧2)個の発光期間を配置し、1回目の発光期間の開始タイミングからN回目の発光期間の終了タイミングまでの期間長が1フィールド期間長の25%以上75%以下であり、1回目の発光期間の開始タイミングとN回目の発光期間の終了タイミングが固定されている状態で、特定の発光期間における発光期間長がその他の発光期間における各発光期間長よりも長くなるように、発光期間と発光期間との間の消灯期間を両方向から狭めあるいは両方向に広げることによって発光期間の終了タイミングと発光期間の開始タイミングとを制御する表示パネル駆動部と、
アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する表示パネルとを有する表示装置。 - 画素が1フィールド期間内に発光する総発光期間長を制御する表示パネル駆動部であって、画素について1フィールド期間内にN(Nは、N≧2)個の発光期間を配置し、1回目の発光期間の開始タイミングからN回目の発光期間の終了タイミングまでの期間長が1フィールド期間長の25%以上75%以下であり、1回目の発光期間の開始タイミングとN回目の発光期間の終了タイミングが固定されている状態で、特定の発光期間における発光期間長がその他の発光期間における各発光期間長よりも長くなるように、発光期間と発光期間との間の消灯期間を両方向から狭めあるいは両方向に広げることによって発光期間の終了タイミングと発光期間の開始タイミングとを制御する表示パネル駆動部を有する表示パネル駆動装置。
- 画素が1フィールド期間内に発光する総発光期間長を制御する表示パネル駆動部であって、画素について1フィールド期間内にN(Nは、N≧2)個の発光期間を配置し、1回目の発光期間の開始タイミングからN回目の発光期間の終了タイミングまでの期間長が1フィールド期間長の25%以上75%以下であり、1回目の発光期間の開始タイミングとN回目の発光期間の終了タイミングが固定されている状態で、特定の発光期間における発光期間長がその他の発光期間における各発光期間長よりも長くなるように、発光期間と発光期間との間の消灯期間を両方向から狭めあるいは両方向に広げることによって発光期間の終了タイミングと発光期間の開始タイミングとを制御する表示パネル駆動部と、
アクティブマトリクス駆動方式に対応する画素構造を有する表示パネルと、
システム制御部と、
システム制御部に対する操作入力部とを有する電子機器。
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