CN101996575A - 显示装置、校正亮度劣化的方法、及电子设备 - Google Patents

显示装置、校正亮度劣化的方法、及电子设备 Download PDF

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Abstract

一种显示装置，包括：第一基准像素部分，配置为被驱动来以预定亮度发光；第二基准像素部分，配置为当将要检测亮度劣化量时被驱动以发光；以及校正单元，配置为基于第一基准像素部分和第二基准像素部分的亮度检测结果，来校正对显示有贡献的有效像素的亮度劣化。

Description

显示装置、校正亮度劣化的方法、及电子设备
技术领域
本发明涉及一种显示装置、校正亮度劣化(1uminance degradation)的方法、及电子设备。
背景技术
近年，在用来显示图像的显示装置领域，包含用作电光元件的发光元件的像素布置成矩阵的平(平板)发光显示装置已迅速地广泛流传。可获得的发光元件的示例包括利用当电场施加至有机薄膜时发光的现象的有机电致发光(EL)元件。有机EL元件是所谓的电流驱动的电光元件，其发光亮度根据流经元件的电流值来改变。
包含用作电光元件的有机EL元件的有机EL显示装置具有以下特征。即，有机EL元件能够用所施加的10V或更少的电压驱动，由此功耗低。由于有机EL元件是发光元件，因此有机EL显示装置与通过以液晶的像素为单位控制来自光源的光强度来显示图像的液晶显示装置相比，具有高的图像可视性。而且，不需要诸如背光的照明单元，由此装置的重量和厚度能够容易地降低。而且，有机EL元件的响应速度非常高，处于大约几微秒(μsec)，这防止了当显示运动图像时发生余像(afterimage)。
同时，在如通过有机EL元件所代表的发光元件中，发光效率与发光量和发光时间段成比例地下降。因而，在发光显示装置中，对显示没有贡献的哑像素(dummy pixel)作为基准像素提供在显示面板(基板)上，在该显示面板(基板)上提供有对显示有贡献的有效像素，基于基准像素的亮度劣化量来估计有效像素的亮度劣化量。然后，检测(测量)基准像素的亮度劣化量，基于检测结果来校正有效像素的亮度劣化(例如，参见日本未审查专利申请公报No.2007-240804)。
发明内容
在如在日本未审查专利申请公报No.2007-240804中所描述的相关技术中基于基准像素的亮度劣化量来校正有效像素的亮度劣化的情况下，需要准确地检测(测量)基准像素的亮度劣化量。然而，通常，检测结果受环境条件严重影响，所述环境条件诸如检测基准像素的亮度劣化量的环境的温度和辉度(brightness)，由此很难检测准确的劣化量。
为了准确检测基准像素的亮度劣化量，需要规律地观测与某输入相对应的输出电平，并将输出电平与初始值相比较。在此，造成妨碍劣化量精确检测的因素包括测量基准像素的发光亮度的亮度测量装置的特性的变化和测量环境。
亮度测量装置大而昂贵，因而不适合规律地测量显示装置中基准像素的亮度劣化量。由于此原因，包含光电二极管等等的亮度传感器通常用于检测基准像素的亮度劣化量。此亮度传感器的特性类似于二极管而变化，由此难以把基准像素的亮度劣化量检测为精确绝对值。而且，亮度传感器包括光电二极管，因而具有显著的温度特性，由此检测值取决于放置显示装置的环境条件而显著地变化。
相应地，希望提供一种显示装置，其能够检测有效像素的亮度劣化量而不受放置该显示装置的环境条件的影响，并提供一种用来校正显示装置中亮度劣化的方法、及一种包括该显示装置的电子设备。
根据本发明实施例，通过使用配置为被驱动来以预定亮度发光的第一基准像素部分和配置为当在将要检测亮度劣化量时被驱动以发光的第二基准像素部分，基于第一基准像素部分和第二基准像素部分的亮度检测结果，来校正对显示有贡献的有效像素的亮度劣化，以便校正显示装置的亮度劣化。
第一基准像素部分被驱动来以预定亮度发光，检测第一基准像素部分的亮度，从而能够根据放置显示装置的环境条件获得亮度劣化有进展的第一基准像素部分的亮度的检测结果。基于在亮度劣化已经发生之后获得的检测结果，能够根据放置显示装置的环境条件来估计亮度劣化有进展的有效像素的亮度劣化量。另一方面，第二基准像素部分被驱动以发光，检测第二基准像素部分的亮度，以检测亮度劣化量，从而能够根据放置显示装置的环境条件获得处于亮度劣化未发生的初始状态的第二基准像素部分的亮度的检测结果。基于初始亮度状态的检测结果，能够估计基于放置显示装置的环境条件的有效像素的初始状态下的亮度。
即，第一基准像素部分的亮度的检测结果和第二基准像素部分的亮度的检测结果二者是基于放置显示装置的环境的条件的检测结果。基于第一和第二基准像素部分的亮度的那些检测结果，能够通过消除放置显示装置的环境的条件的影响来获得从初始状态的有效像素的亮度劣化量。而且，通过基于从第一和第二基准像素部分的亮度的检测结果获得的亮度劣化量来控制有效像素的亮度，能够校正从初始状态的有效像素的亮度劣化。
根据本发明实施例，第一和第二基准像素部分的亮度的检测结果是基于放置显示装置的环境的条件的检测结果，由此能够检测有效像素的亮度劣化量而不受环境条件的影响。
附图说明
图1是示出应用本发明实施例的有机EL显示装置的配置概略的***配置图；
图2是示出应用本发明实施例的有机EL显示装置的像素(像素电路)的电路配置的电路图；
图3是示出根据本发明第一实施例的有机EL显示装置的配置示例的示意图；
图4是示出根据第一实施例的有机EL显示装置中基准像素部分和劣化测量像素部分之间的位置关系的图；
图5A和5B分别是示出根据示例1的亮度传感器的布置结构的平面图和截面图；
图6A和6B分别是示出根据示例2的亮度传感器的布置结构的平面图和截面图；
图7是示出根据示例3的亮度传感器的布置结构的截面图；
图8是示出亮度劣化校正单元的配置示例的框图；
图9是示出相对于特定亮度的发光时间的亮度劣化率的图；
图10是示出劣化测量像素部分和基准像素部分中相对于发光时间的检测亮度(观测值)的改变的图；
图11是示出劣化测量像素部分中相对于发光时间的亮度劣化率的图；
图12是示出在劣化测量像素部分中设置三种类型的亮度的情况下，劣化测量像素部分中相对于发光时间的亮度劣化率的图；
图13是示出在劣化测量像素部分中设置十种类型的亮度的情况下，劣化测量像素部分中相对于发光时间的亮度劣化率的图；
图14是示出相对于发光时间的有效像素的亮度劣化的校正值的图；
图15是示出测量亮度劣化量的过程的示例的流程图；
图16是示出根据本发明第二实施例的有机EL显示装置的配置示例的示意图；
图17是示出根据第二实施例的有机EL显示装置中基准像素部分和劣化测量像素部分之间的位置关系的图；
图18是示出应用本发明实施例的电视机外观的透视图；
图19A和19B分别是示出应用本发明实施例的数字照相机外观的前侧和后侧的透视图；
图20是示出应用本发明实施例的笔记本个人计算机外观的透视图；
图21是示出应用本发明实施例的视频摄像机外观的透视图；以及
图22A至22G示出应用本发明实施例的移动电话的外观，其中图22A是示出打开状态的前视图，图22B是其侧视图，图22C是示出关闭状态的前视图，图22D是左侧视图，图22E是右侧视图，图22F是顶视图，图22G是底视图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。描述将按照以下顺序给出。
1.应用本发明实施例的显示装置(有机EL显示装置的示例)
1-1.***配置
1-2.像素电路
2.第一实施例(基准像素部分和劣化测量像素部分水平布置的示例)
2-1.基准像素部分的配置
2-2.亮度传感器的配置
2-3.亮度劣化校正单元
2-4.测量亮度劣化量的方法
2-5.第一实施例的操作和效果
3.第二实施例(基准像素部分处于中心、劣化测量像素部分垂直、水平、及成对角线布置的示例)
3-1.基准像素部分的配置
3-2.亮度传感器的配置
3-3.第二实施例的操作和效果
4.修改
5.应用(电子设备)
1.应用本发明实施例的显示装置
1-1.***配置
图1是示出应用本发明实施例的有源矩阵显示装置的配置概略的***配置图。在此，作为示例，将关于包含电流驱动的电光元件的有源矩阵有机EL显示装置给出描述，在该电流驱动的电光元件中，发光亮度根据流经该元件的电流值而改变，该元件例如有机EL元件，其用作像素(像素电路)的发光元件。
如图1所示，根据本实施例的有机EL显示装置10包括：像素阵列部分30，其中多个像素20二维布置为矩阵，每个像素20包括用作发光元件的有机EL元件；以及驱动单元，其驱动像素阵列部分30中的每个像素20。虽然未在图中示出，然而驱动单元包括写扫描单元、电源单元、及信号提供单元。
在此，当有机EL显示装置10与彩色显示相兼容时，每个像素包括与一个像素20相对应的多个子像素。更具体地，在彩色显示装置中，每个像素包括三个子像素：发射红(R)光的子像素；发射绿(G)光的子像素；及发射蓝(B)光的子像素。
注意，一个像素的配置不限于三原色RGB的子像素的组合。替代地，除了三原色的子像素之外，一个像素还可以包括一个色彩的子像素或多个色彩的多个子像素。更具体地，例如，一个像素可以包括发射白(W)光来增大亮度的子像素，或者一个像素可以包括发射扩大色彩再现范围的补色光的至少一个子像素。
在像素阵列部分30中，写扫描线31和电源线32相对于矩阵中像素20的布置而沿行方向(像素行中像素布置的方向)针对各个像素行来布置。而且，信号线33沿列方向(像素列中像素布置的方向)针对各个像素列来布置。
在通常情况下，像素阵列部分30形成在诸如玻璃基板的透明绝缘基板上。相应地，有机EL显示装置10具有平板结构。驱动像素20的有机EL元件的驱动电路能够通过使用无定形硅薄膜晶体管(TFT)或低温多晶硅TFT来形成。在使用低温多晶硅TFT的情况下，包含写扫描单元、电源单元、及信号提供单元的驱动单元能够安装在其中形成像素阵列部分30的显示面板(基板)40上。
1-2.像素电路
图2是示出一个像素(像素电路)20的具体电路配置的示例的电路图。
如图2所示，像素20包括：发光元件，例如用作电流驱动的电光元件的有机EL元件21，其中发光亮度根据流经该元件的电流值而改变；以及驱动电路，其驱动有机EL元件21。有机EL元件21具有连接至公共电源线34的阴极电极，公共电源线34公共地布线至所有像素20(所谓的公共布线)。
驱动有机EL元件21的驱动电路包括：驱动晶体管22、写晶体管23、及存储电容器24。在此，N沟道TFT用作驱动晶体管22和写晶体管23。然而，驱动晶体管22和写晶体管23的导电型的这一组合仅仅是示例，也可以采用其它组合。
当N沟道TFT用作驱动晶体管22和写晶体管23时，能够使用无定形硅(a-Si)工艺。通过使用a-Si工艺，在其中形成TFT的基板的成本能够降低，由此有机EL显示装置10的成本能够降低。另外，当驱动晶体管22和写晶体管23为同一导电型时，晶体管22和23二者能够以相同工艺形成，这降低了成本。
驱动晶体管22的一个电极(源极/漏极电极)连接至有机EL元件21的阳极电极，驱动晶体管22的另一电极(漏极/源极电极)连接至电源线32。
在此，第一电源电势或低于第一电源电势的第二电源电势选择性地从电源单元(未示出)供给至电源线32。在按照本实施例的像素电路中，像素20的发光/不发光通过切换电源线32的电源电势来控制。
写晶体管23的一个电极(源极/漏极电极)连接至信号线33，写晶体管23的另一电极(漏极/源极电极)连接至驱动晶体管22的栅极电极。写晶体管23的栅极电极连接至写扫描线31。
在驱动晶体管22和写晶体管23中，一个电极是电气连接至源极/漏极区域的金属导线，另一电极是电气连接至漏极/源极区域的金属导线。而且，取决于一个电极和另一电极之间的电势关系，该一个电极可以用作源极电极或漏极电极，该另一电极可以用作漏极电极或源极电极。
存储电容器24的一个电极连接至驱动晶体管22的栅极电极，存储电容器24的另一电极连接至驱动晶体管22的该另一电极和有机EL元件21的阳极电极。
在具有上述配置的像素20中，写晶体管23响应于高有效(high-active)写扫描信号而进入导电状态，该高有效写扫描信号从写扫描单元(未示出)经由写扫描线31而施加至栅极电极。相应地，写晶体管23对与从信号输出电路60经由信号线33供给的亮度信息相对应的视频信号的信号电压Vsig进行采样，将所采样的信号电压Vsig写入像素20。所写的信号电压Vsig施加至驱动晶体管22的栅极电极，并存储在存储电容器24中。
当电源线32的电源电势是第一电源电势时，驱动晶体管22工作于饱和区域，其一个电极用作漏极电极而其另一电极用作源极电极。相应地，驱动晶体管22接收从电源线32供给的电流，通过使用该电流来驱动有机EL元件21发光。更具体地，驱动晶体管22工作于饱和区域，从而将具有与存储电容器24中存储的信号电压Vsig的电压值相对应的电流值的驱动电流供给至有机EL元件21。相应地，驱动晶体管22通过使用该电流来驱动有机EL元件21，使得有机EL元件21发光。
而且，当电源线32的电源电势从第一电源电势切换至第二电源电势时，驱动晶体管22作为切换晶体管来工作，其一个电极用作源极电极而其另一电极用作漏极电极。相应地，驱动晶体管22停止向有机EL元件21供给驱动电流，使有机EL元件21进入不发光状态。即，驱动晶体管22还用作控制有机EL元件21发光或不发光的晶体管。
通过驱动晶体管22的切换操作，提供了有机EL元件21处于不发光状态的时间段(不发光时间段)，并且能够控制有机EL元件21的发光时间段相对于不发光时间段的比率(占空比)。通过控制该占空比，能够降低一帧时间段期间像素发光造成的残留图像模糊。因而，能够进一步改进特别是运动图像的质量。
像素电路的上述电路配置仅仅是示例。即，用于有机EL元件21的驱动电路的配置不限于包括两个晶体管元件(即驱动晶体管22和写晶体管23)及一个电容器元件(即存储电容器24)的电路配置。
作为电路配置的另一示例，根据需要可以提供辅助晶体管，该辅助晶体管具有连接至有机EL元件21的阳极电极的一个电极和连接至固定电势的另一电极，以便补充有机EL元件21的电容的不足。而且，还可以采用下面的电路配置。即，切换晶体管串联连接至驱动晶体管22，有机EL元件21的发光/不发光通过切换晶体管的导电/不导电来控制。
在由具有上述配置的有机EL显示装置10代表的发光显示装置中，如上所述，对显示没有贡献的哑像素被提供作为显示面板40上的基准像素，像素20的亮度劣化量基于基准像素的亮度劣化量来估计。在此，像素阵列部分30中的像素20是对显示有贡献的像素(以下那些像素可以称为有效像素20)。检测(测量)基准像素的亮度劣化量，基于检测结果来校正有效像素20的亮度劣化。本发明的实施例的特征在于亮度劣化校正电路的配置，具体是基准像素部分的配置。以下，将描述该配置的具体实施例。
2.第一实施例
2-1.基准像素部分的配置
图3是示出根据本发明第一实施例的有机EL显示装置10A的配置示例的示意图。在图3中，与图1中那些等同(相对应)的部分由相同的参考标号表示，并省略其详细描述。
如图3所示，多个成对的第一和第二基准像素部分51和52布置在显示面板40上像素阵列部分(有效显示区域)30的***区域中，例如，在像素阵列部分30的右和左侧二者上的空白区域(所谓的框架区域)中。即，第一和第二基准像素部分51和52以一一对应方式布置。而且，形成对的第一和第二基准像素部分51和52彼此相邻地布置。
如图4所示，在彼此相邻的第一和第二基准像素部分51和52之中，第一基准像素部分51包括用来测量有效像素20的亮度劣化量的哑像素。由此，以预定的特定色彩和亮度，使用与用于有效像素电路的驱动方法相等同的驱动方法，持续地驱动第一基准像素部分51发光。然后，检测第一基准像素部分51的亮度，由此，能够基于检测结果来估计有效像素20的亮度劣化量。此后，第一基准像素部分51称为劣化测量像素部分51。驱动多个对中的劣化测量像素部分51以不同亮度发光。
另一方面，第二基准像素部分52包括用来测量有效像素20在初始状态下的亮度的哑像素。由此，第二基准像素部分52持续地处于不发光状态，并且当要检测有效像素20的亮度劣化量时驱动其发光。然后，如下所述，以第二基准像素部分52的检测结果作为基准，将第一基准像素部分51的检测结果与第二基准像素部分52的检测结果相比较，从而能够估计从有效像素20的初始状态的亮度劣化量。以下，第二基准像素部分52简称为基准像素部分52。
持续地处于不发光状态的第二基准像素部分52仅仅在检测(测量)亮度劣化状态的情况下以与劣化测量像素部分51相同的条件被驱动来发光。另一方面，贯穿有机EL显示装置10A工作的时间段，劣化测量像素部分51在一定条件下被持续驱动来发光。在此，各种条件可以应用为该一定的发光条件。所述条件的示例将在下文描述。
发光条件的示例1
劣化测量像素部分51持续地被驱动来以基准亮度发光。基准亮度可以例如是有机EL显示装置10A的最大亮度或该最大亮度的一半。
发光条件的示例2
劣化测量像素部分51持续地被驱动来以在整个有机EL显示装置10A中的显示亮度的平均级别发光。
劣化测量像素部分51和基准像素部分52各自的亮度由下述亮度传感器检测(测量)。希望尽可能多的像素布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52中，使得亮度传感器检测充分的光量。
例如，当将像素阵列部分30中的一个像素20的大小视为基准时，劣化测量像素部分51和基准像素部分52的每个具有垂直方向中的若干像素×水平方向中的若干像素，从而亮度传感器能够检测充分的光量。而且，当劣化测量像素部分51和基准像素部分52的每个具有满足由亮度传感器检测的光量的像素数目的像素时，相对于劣化测量像素部分51和基准像素部分52设置亮度传感器的尺寸的机械的精确度能够放松。
然而，当太多的像素布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52的每一个中时，像素阵列部分(有效显示区域)30外侧的空间增大，导致增加设计限制的缺点。另外，发光像素的温度增大的影响变得值得注意。由此，希望在满足亮度传感器的光量的同时最小化所布置的像素数目。具体地，例如，劣化测量像素部分51和基准像素部分52的每一个可以具有形成4.5平方毫米的像素数目，其为1.5平方毫米的亮度传感器的三倍。
驱动发光的示例
在图3所示的示例中，在像素阵列部分30的右和左侧的每一侧上的框架区域中布置多对(例如5对)劣化测量像素部分51和基准像素部分52，即，总共10对。在此布置示例中，关于10对中劣化测量像素部分51的驱动发光，下面的两个示例是可用的。
示例1
在10对的布置示例中，框架区域中一侧上的5对中的劣化测量像素部分51被驱动来以不同亮度(即5个级别的亮度)发光。而且，框架区域中另一侧上的5对中的劣化测量像素部分51被驱动来以与所述一侧上的5对相同的5个级别的亮度发光。
以此方式，当像素阵列部分30的右和左侧二者上的5对中的劣化测量像素部分51按照5个级别被驱动来以相同亮度发光时，能够在相同的发光条件下在右和左侧二者上检测出亮度劣化量。因而，亮度劣化量的检测精确度与仅仅在框架区域中一侧上检测亮度劣化量的情况相比能够提高。
示例2
在10对的布置示例中，框架区域中一侧上的5对中的劣化测量像素部分51和框架区域中另一侧上的5对中的劣化测量像素部分51被驱动来以不同亮度发光。即，像素阵列部分30的每侧上5对的总共10对中的劣化测量像素部分51，被驱动来以不同亮度即10个级别的亮度发光。
以此方式，当像素阵列部分30的右和左侧二者上的5对中的劣化测量像素部分51被驱动来以不同亮度发光时，亮度劣化量能够在10个级别的亮度下检测。因而，亮度劣化量的检测分辨率与在5个级别的亮度下检测亮度劣化量的情况相比能够提高。
2-2.亮度传感器的配置
例如，亮度传感器提供在劣化测量像素部分51和基准像素部分52的发光表面上。按照相关技术的光检测器元件能够用作亮度传感器。作为示例，可以使用包含无定形硅半导体的可见光传感器。亮度传感器输出检测为电流值的亮度信息(光量信息)，该亮度信息作为电压值而输出。以下，将描述亮度传感器的布置结构的具体示例。
示例1
图5A和5B分别是示出根据示例1的亮度传感器的布置结构的平面图和截面图。
如图5A和5B所示，在根据示例1的亮度传感器的布置结构中，亮度传感器53和54以一一对应的方式布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52上。亮度传感器53和54布置为面对劣化测量像素部分51和基准像素部分52的光接收表面。
在此布置关系中，亮度传感器53和54的每一个被光遮蔽板55包围，从而能够防止来自相邻像素部分52或51的光或来自外侧的光进入。而且，通过布置亮度传感器53和54使其间有充分的距离，能够防止来自与亮度传感器53和54相邻的像素部分52和51的光进入，而不用提供光遮蔽板55。
然而，当亮度传感器53和54布置为其间有充分的距离时，布置彼此相邻的劣化测量像素部分51和基准像素部分52的效果(将在下文描述细节)降低。由此，与布置亮度传感器53和54使其间有充分的距离相比，更希望提供光遮蔽板55。
以此方式，通过以一一对应的方式向劣化测量像素部分51和基准像素部分52提供亮度传感器53和54，能够并行地检测(测量)劣化测量像素部分51和基准像素部分52各自的亮度(光量)。而且，由于劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度由亮度传感器53和54个别地检测，因此劣化测量像素部分51和基准像素部分52的大小不必相同。
示例2
图6A和6B分别是示出根据示例2的亮度传感器的布置结构的平面图和截面图。
如图6A和6B所示，在根据示例2的亮度传感器的布置结构中，一个亮度传感器56布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52的光接收表面上、位于该劣化劣化测量像素部分51和基准像素部分52之间的中间位置上，同时在劣化测量像素部分51和基准像素部分52之上延伸。
在根据示例1的亮度传感器的布置结构中，亮度传感器53和54分别布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52上。在此情况下，需要预先确定亮度传感器53和54的特性相对于劣化测量像素部分51和基准像素部分52彼此等同。
即，需要在进行测量以检测亮度劣化之前，在亮度传感器53和54中的每一个上执行校准。此校准操作增加了操作过程和成本。另外，如果用于比较的像素部分的数目增加以提高精确度，亮度传感器的数目相应地增加。而且，需要用于存储校准结果的存储器，其容量也增大。
另一方面，根据按照示例2的亮度传感器的布置结构，其中单个亮度传感器56用于检测劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度，消除了对前述校准操作的需求。而且，与以一一对应关系在劣化测量像素部分51和基准像素部分52上布置亮度传感器的情况相比，亮度传感器的数目减少至一半。而且，不需要用来存储校准结果的存储器。
示例3
图7是示出根据示例3的亮度传感器的布置结构的截面图。
如图7所示，在根据示例3的亮度传感器的布置结构中，如同在根据示例2的亮度传感器的布置结构中那样，单个亮度传感器56用于检测劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度。另外，在根据示例3的亮度传感器的布置结构中，在亮度传感器56与劣化测量像素部分51和基准像素部分52的集合之间放置扩散板57。
以此方式，当在亮度传感器56与劣化测量像素部分51和基准像素部分52的集合之间放置扩散板57时，扩散板57的分散/扩散效果导致整个亮度传感器56被从劣化测量像素部分51和基准像素部分52发射的光所辐射。
2-3.亮度劣化校正单元
下面，将给出关于亮度劣化校正单元60的配置和处理的描述，该亮度劣化校正单元60基于劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度检测数据来校正像素阵列部分30中的所有像素(有效像素)20的亮度劣化。
图8是示出亮度劣化校正单元60的配置示例的框图。如图8所示，根据此示例的亮度劣化校正单元60包括：劣化量计算单元61、校正值计算单元62、图像数据累积单元63、及校正单元64。
在使得多个劣化测量像素部分51以不同亮度发光的情况下，劣化量计算单元61获得亮度传感器53/56的检测结果(以下称为“劣化数据”)，由此计算线对于基准亮度下发光时间的亮度劣化率(劣化量)。图9示出相对于特定亮度下发光时间的亮度劣化率。
图10是示出相对于劣化测量像素部分51和基准像素部分52的发光时间的所检测亮度(观测值)的改变的图。在图10中，所检测亮度不与发光时间成比例下降的原因，即，所检测亮度上下波动的原因，是有机EL显示装置10受放置该装置的环境条件的影响，具体是环境的温度和明度的影响。
然后，劣化量计算单元61通过用关于劣化测量像素部分51的劣化数据除以关于基准像素部分52的劣化数据，来执行计算，从而能够获得相对于发光时间的劣化测量像素部分51的劣化率(劣化量)。图11是示出相对于发光时间的劣化测量像素部分51的亮度劣化率。图12示出在对于劣化测量像素部分51设置三种类型的亮度的情况下相对于发光时间的劣化测量像素部分51的亮度劣化率。而且，图13示出在对于劣化测量像素部分51设置十种类型的亮度的情况下相对于发光时间的劣化测量像素部分51的亮度劣化率。
校正值计算单元62基于由劣化量计算单元61计算的劣化量(劣化率)和从图像数据累积单元63给出的信息，来针对所有有效像素20计算亮度劣化的校正值。图14示出相对于发光时间的有效像素20的亮度劣化的校正值。图像数据累积单元63累计亮度劣化已经由校正单元64校正的图像数据，并计算与每个有效像素20的发光时间相对应的时间。
校正单元64基于校正值计算单元62计算的亮度劣化的校正值，对输入至其的视频数据以像素为单位执行校正过程。亮度劣化已经校正的视频数据供给至图像数据累积单元63，并供给至面板驱动定时生成单元70。面板驱动定时生成单元70与驱动像素阵列部分30中的各个像素20的上述驱动单元相对应，包括写扫描单元、电源单元、及信号提供单元。
已经关于亮度劣化校正单元60的配置示例给出描述，但是亮度劣化校正单元60的配置不限于此。即，可以采用任何其它配置，只要有效像素20的亮度劣化能够基于关于劣化测量像素部分51的劣化数据和关于基准像素部分52的劣化数据来校正。
2-4.测量亮度劣化量的方法
下面，将参照图15的流程图来描述测量亮度劣化量的方法。在此，将关于按照示例1的亮度传感器的布置结构的情况给出描述，该布置结构即亮度传感器53和54以一一对应关系布置在劣化测量像素部分51和基准像素部分52上的布置结构。
首先，观测劣化测量像素部分51和基准像素部分52的初始状态(步骤S11)。为了观测该初始状态，使劣化测量像素部分51和与之相邻的基准像素部分52发射相同量的光，光量(亮度)通过分别使用亮度传感器53和54来测量。此时，希望光量足以获得亮度传感器53和54执行的测量及比较所需要的精确度。
通过测量初始状态中的亮度，能够获得劣化测量像素部分51的初始亮度和与之相邻的基准像素部分52的初始亮度。注意，由于测量值包含测量误差和亮度传感器53和54的特性的变化，初始测量值并不必然一致，而是在许多情况下是变化的。
然后，将通过观测初始状态而获得的值的比率视为初始状态(经过时间＝0)比率100％。
初始状态比率100％(经过0时间)＝传感器测量值(劣化测量像素部分的亮度)/传感器测量值(基准像素部分的亮度)......(1)
下面，将关于直到测量有效像素20的劣化状态为止的时间期间的条件进行描述。基准像素部分52持续地保持在不发光状态，并且使其仅仅当将要测量劣化状态时，在与劣化测量像素部分51相同的条件下发光。
劣化测量像素部分51在有机EL显示装置10正在工作时在一定条件下持续地保持在发光状态。在此，各种条件被应用为该一定条件，其示例将在下文描述。
显示示例1
使劣化测量像素部分51以基准亮度发光，例如以有机EL显示装置10的最大亮度或有机EL显示装置10的最大亮度的一半发光。
显示示例2
使劣化测量像素部分51以整个有机EL显示装置10中的显示的平均级别发光。
在初始状态比率100％已经计算之后，确定是否已经经过一定时间段(步骤S13)。在已经经过该一定时间段之后，通过使用亮度传感器53和54以与测量初始状态的方式相同的方式来测量劣化测量像素部分51和与之相邻的基准像素部分52的亮度(步骤S14)。
理想的是，劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度的测量间隔尽可能地短。在能够预先估计元件的劣化特性的情况下，以劣化小于1％的间隔执行测量，然后执行校正。相应地，有机EL显示装置10的显示质量在许多情况下不受损害。然而，前述测量间隔是理想测量间隔。测量间隔可以根据将被显示的内容、使用目的、及显示装置的特性而更适当地设置。
下面，使用通过亮度传感器53和54中的测量而获得的值，基于下面的等式(2)来计算在经过时间h之后的比率。
劣化率(经过时间h)＝传感器测量值(劣化测量像素部分的亮度)/传感器测量值(基准像素部分的亮度)......(2)
通过基于等式(2)的计算，能够获得所测量元件即劣化测量像素部分51的经过时间h之后的劣化率。
在从初始状态经过时间h的时间点，环境可能与初始状态显著地不同。例如，即使在温度和湿度在有机EL显示装置10的制造厂中保持恒定的条件下、在初始状态中测量基准值，在经过时间h之后环境条件仍然可以变化。
即，经过时间h之后，在使用有机EL显示装置10的环境中测量亮度，因此难以估计使用有机EL显示装置10的、包括温度和湿度的条件。因而，由于温度和湿度而造成的亮度传感器53和54的特性的变化以及有机EL显示装置10本身的温度特性直接影响测量值。
然而，当使得劣化测量像素部分51和与之相邻的基准像素部分52发射用来在亮度传感器53和54的检测结果比较中获得精确度的足够的光量时，以及当检测结果相比较时，能够消除环境改变的影响而获得劣化度。而且，此时获得的所测量的元件的劣化度由比率表示，其非常明显。
上面给出的描述关于在根据示例1的亮度传感器的布置结构的情况下用来测量亮度劣化量的方法。该方法在根据示例2和3的亮度传感器的布置结构的情况下基本上相同。而且，在根据示例2和3的亮度传感器的布置结构的情况下，即，在单个亮度传感器56由劣化测量像素部分51和基准像素部分52共享的布置结构的情况下，能够消除亮度传感器的特性变化和由环境导致的测量误差。
2-5.第一实施例的操作和效果
如上所述，通过使用劣化测量像素部分51和基准像素部分52，基于那些像素部分51和52各自的亮度的检测结果，来执行有效像素20的亮度劣化校正过程。相应地，能够获得下面的操作和效果。
即，驱动劣化测量像素部分51以预定亮度发光，检测劣化测量像素部分51的亮度，由此，能够根据放置有机EL显示装置10A的环境的条件获得亮度劣化有进展的劣化测量像素部分51的亮度的检测结果。基于在亮度劣化已经发生之后获得的检测结果，亮度劣化有进展的有效像素20的亮度劣化量能够根据放置有机EL显示装置10A的环境的条件来估计。
另一方面，当将要检测亮度劣化量时，驱动基准像素部分52来发光，并检测基准像素部分52的亮度，从而能够根据放置有机EL显示装置10A的环境的条件获得在未发生亮度劣化的初始状态中基准像素部分52的亮度的检测结果。基于初始亮度状态下获得的检测结果，能够根据放置有机EL显示装置10A的环境的条件估计在初始状态下有效像素20的亮度。
即，劣化测量像素部分51的亮度的检测结果和基准像素部分52的亮度的检测结果二者是基于放置有机EL显示装置10A的环境的条件的检测结果。基于劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度的检测结果，能够在消除放置有机EL显示装置10A的环境条件的影响的同时，获得有效像素20从初始状态的亮度劣化量。
然后，基于从劣化测量像素部分51和基准像素部分52的亮度的检测结果计算的劣化量来控制有效像素20的亮度，从而能够校正有效像素从初始状态的亮度劣化。即，由于劣化测量像素部分51的亮度的检测结果和基准像素部分52的亮度的检测结果二者是基于放置有机EL显示装置10A的环境的条件的检测结果，因此能够不受环境条件影响地检测有效像素20的亮度劣化量。
3.第二实施例
3-1.基准像素部分的配置
图16是示出根据本发明第二实施例的有机EL显示装置10B的配置示例的示意图。在图16中，与图3中那些等同(相对应)的部分由相同的参考标号表示，并省略其详细描述。
如图16所示，每一个都具有一个基准像素部分(第二基准像素部分)52和多个劣化测量像素部分(第一基准像素部分)51的多个集合布置在显示面板40上的像素阵列部分30的***区域中，例如，在像素阵列部分30的右和左侧二者上的框架区域中。在此实施例中，一个基准像素部分52和多个劣化测量像素部分51的多个集合，即6个集合，提供在右和左侧上的框架区域中。
具体地，如图17所示，一个基准像素部分52和多个劣化测量像素部分51的集合具有如下配置：其中基准像素部分52处于中心，8个劣化测量像素部分51-1至51-8布置在基准像素部分52周围。即，8个劣化测量像素部分51-1至51-8布置为在相对于基准像素部分52的水平、垂直、和倾斜方向上与基准像素部分52相邻。
8个劣化测量像素部分51-1至51-8包括用来测量像素阵列部分30中各个有效像素20的亮度劣化量的哑像素。劣化测量像素部分51-1至51-8被持续地驱动来以预定的特定亮度发光。通过检测8个劣化测量像素部分51-1至51-8的亮度，能够基于检测结果来估计有效像素20的各自的亮度的劣化量。
另一方面，基准像素部分52包括用来测量初始状态下有效像素20的亮度的哑像素。基准像素部分52持续地处于不发光状态，并且当将要检测有效像素20的亮度劣化量时被驱动以发光。如在第一实施例中，基准像素部分52的检测结果被视为基准，基准像素部分52的检测结果与劣化测量像素部分51-1至51-8的检测结果相比较。相应地，能够估计有效像素20从初始状态的亮度劣化量。
如同在第一实施例中，通过亮度传感器检测(测量)劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52各自的亮度。希望尽可能多的像素布置在劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52中，从而亮度传感器检测足够的光量。
例如，当像素阵列部分30中的一个像素20的大小视为基准时，劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的每一个具有垂直方向的若干像素×水平方向的若干像素，从而亮度传感器能够检测足够的光量。而且，当劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的每一个具有满足亮度传感器检测的光量的像素数目的像素时，相对于劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52设置亮度传感器的大小的机械的精确度能够放松。
然而，当太多的像素布置在劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的每一个中时，框架区域中的空间增大，导致增加设计限制的缺点。另外，发光像素的温度增大的影响变得值得注意。由此，希望在满足亮度传感器的光量的同时最小化所布置的像素数目。具体地，例如，劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的每一个可以具有形成4.5平方毫米的像素数目，其为1.5平方毫米的亮度传感器的三倍。
在此，仅仅当将要检测(测量)亮度劣化状态时，驱动持续处于不发光状态的基准像素部分52在与劣化测量像素部分51相同的条件下发光。另一方面，能够针对8个劣化测量像素部分51-1至51-8设置多个发光条件。
具体地，能够同时执行根据第一实施例的使用发光条件的示例1(以有机EL显示装置10B的最大亮度或最大亮度的一半)的发光和使用发光条件的示例2(以整个有机EL显示装置10B中的显示亮度的平均级别)的发光。或者，下面的条件可用作发光条件的另一示例。即，8个劣化测量像素部分51-1至51-8之一被驱动来以整个有机EL显示装置10B中的显示亮度的平均级别发光，其它7个像素部分被驱动来以彼此不同的7个级别的基准亮度发光。
3-2.亮度传感器的配置
如同在第一实施例中，使用无定形硅半导体的可见光传感器能够用作亮度传感器。而且，在劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52之间的关系中，能够采用根据第一实施例中示例1或示例3的亮度传感器的布置结构。
在示例1的情况下
如同在根据第一实施例中示例1的布置结构的情况，亮度传感器以一一对应关系布置在劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52上(见图5A和5B)。此时，亮度传感器布置为面向劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的光接收表面。
以此方式，通过把亮度传感器以一一对应关系布置在劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52上，能够并行检测(测量)各个像素部分51-1至51-8和52的亮度(光量)。而且，各个像素部分51-1至51-8和52的亮度由亮度传感器个别地检测，因此，劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的大小并非必须相同。
在示例3的情况下
如同在根据第一实施例中示例3的布置结构的情况，单个亮度传感器由劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52共享。而且，在亮度传感器与劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的集合之间放置扩散板(见图7)。
以此方式，当在单个亮度传感器与劣化测量像素部分51-1至51-8和基准像素部分52的集合之间放置扩散板时，扩散板的分散/扩散效果导致从各个像素部分51-1至51-8和52发射的光进入单个亮度传感器。因而，多个劣化测量像素部分51能够布置为与处于中心的基准像素部分52相邻，并且单个亮度传感器能够有利地由多个劣化测量像素部分51共享。
在具有根据第二实施例的上述配置的有机EL显示装置10B中，以与根据第一实施例的有机EL显示装置10A中基本上相同的方式，基于从亮度传感器输出的检测结果(劣化数据)执行亮度劣化的校正和亮度劣化量的测量。因此，省略其详细描述。
3-3.第二实施例的操作和效果
在根据本实施例的有机EL显示装置10B的情况下，能够获得与在根据第一实施例的有机EL显示装置10A的情况下基本上类似的操作和效果。即，能够检测有效像素20的亮度劣化量而不受放置有机EL显示装置10B的环境的条件的影响。另外，在根据本实施例的有机EL显示装置10B的情况下，能够针对劣化测量像素部分51-1至51-8设置多个发光条件，由此能够识别用于较精细校正的劣化状况。
4.修改
在上述实施例中，已经关于将实施例应用于包含用作像素20的电光元件(发光元件)的有机EL元件的有机EL显示装置的情况给出了描述。或者，其它应用也是可接受的。即，本发明的实施例能够应用于发光显示装置，其中，诸如无机EL元件、发光二极管(LED)元件、及半导体激光元件的发光元件用作像素20的电光元件。
5.应用
根据本发明实施例的上述显示装置能够应用于各种领域的电子设备的显示装置，用来显示输入至电子设备的视频信号或在电子设备中生成的视频信号，作为图像或视频。例如，根据本发明实施例的显示装置能够应用于图18至22G中所示的各种电子设备的显示装置，诸如数字照相机、笔记本个人计算机、诸如移动电话的移动终端设备、及视频摄像机。
以此方式，通过在各种领域中把根据本发明实施例的显示装置用作电子设备的显示装置，高质量的图像能够显示在各种电子设备中。即，如从上面在实施例中给出的描述所显见的，根据本发明实施例的显示装置能够可靠地检测发光元件的亮度劣化量并基于检测结果校正发光元件的亮度劣化。相应地，能够显示高质量图像。
根据本发明实施例的显示装置包括具有密封结构的模块型显示装置，例如，通过把诸如透明玻璃的相对部分贴到像素阵列部分30而形成的显示模块。在透明的相对部分上可以提供色彩过滤器、保护膜、或上述光遮蔽膜。而且，显示模块可以提供有用来外部地输入信号等等至像素阵列部分以及从像素阵列部分外部地输出信号等等的电路单元、柔性印刷电路(FPC)等等。
下面，将关于应用本发明实施例的电子设备的具体示例给出描述。
图18是示出应用本发明实施例的电视机外观的透视图。根据此应用示例的电视机包括具有前面板102和过滤玻璃103的视频显示屏幕单元101，并通过将根据本发明任意一个实施例的显示装置用作视频显示屏幕单元101来制作。
图19A和19B是示出应用本发明实施例的数字照相机外观的透视图。图19A是前侧的透视图，图19B是后侧的透视图。根据本应用示例的数字照相机包括闪光灯发射单元111、显示单元112、菜单切换器(switch)113、及快门按钮114，并通过将根据本发明任意一个实施例的显示装置用作显示单元112来制作。
图20是示出应用本发明实施例的笔记本个人计算机外观的透视图。根据本应用示例的笔记本个人计算机包括主体121、操作来输入字符等等的键盘122、及显示图像的显示单元123，并通过将根据本发明任意一个实施例的显示装置用作显示单元123来制作。
图21是示出应用本发明实施例的视频摄像机外观的透视图。根据本应用示例的视频摄像机包括主体单元131、用来拍摄对象图像并放置在前侧的透镜132、拍摄开始/停止开关133、及显示单元134，并通过将根据本发明任意一个实施例的显示装置用作显示单元134来制作。
图22A至22G示出应用本发明实施例的诸如移动电话的移动终端设备的外观。图22A是示出打开状态的前视图，图22B是其侧视图，图22C是示出关闭状态的前视图，图22D是左侧视图，图22E是右侧视图，图22F是顶视图，图22G是底视图。根据本应用示例的移动电话包括上壳体141、下壳体142、耦接单元(铰链单元)143、显示器144、子显示器145、图片灯146、及照相机147。通过将根据本发明任意一个实施例的显示装置用作显示器144和子显示器145来制作根据本应用示例的移动电话。
本申请包含与2009年8月12日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-187004中所公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。
本领域技术人员应该理解，取决于设计要求及其它因素，可以产生各种修改、组合、子组合和替换，只要它们在所附权利要求及其等价物的范围内。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：
第一基准像素部分，配置为被驱动来以预定亮度发光；
第二基准像素部分，配置为在将要检测亮度劣化量时被驱动以发光；以及
校正单元，配置为基于第一基准像素部分和第二基准像素部分的亮度检测结果，来校正对显示有贡献的有效像素的亮度劣化。
2.按照权利要求1所述的显示装置，
其中，所述第一基准像素部分和所述第二基准像素部分彼此相邻地布置在布置有效像素的像素阵列部分的***部分中。
3.按照权利要求2所述的显示装置，
其中，所述第一基准像素部分包括被驱动来以不同亮度发光的多个基准像素部分。
4.按照权利要求3所述的显示装置，
其中，所述第二基准像素部分包括与所述第一基准像素部分的多个基准像素部分一一对应地布置的多个基准像素部分。
5.按照权利要求4所述的显示装置，
其中，所述第一基准像素部分和所述第二基准像素部分两者布置在像素阵列部分的两侧。
6.按照权利要求5所述的显示装置，
其中，当所述第一基准像素部分布置在像素阵列部分的两侧时，驱动在一侧的多个基准像素部分和在另一侧的多个基准像素部分以相同的亮度发光。
7.按照权利要求5所述的显示装置，
其中，当所述第一基准像素部分布置在像素阵列部分的两侧时，驱动在一侧的多个基准像素部分和在另一侧的多个基准像素部分以不同的亮度发光。
8.按照权利要求3所述的显示装置，
其中，所述第二基准像素部分包括单个基准像素部分；以及
其中，所述第一基准像素部分的多个基准像素部分布置在第二基准像素部分周围。
9.按照权利要求8所述的显示装置，
其中，第一基准像素部分和第二基准像素部分的集合布置在像素阵列部分的两侧。
10.按照权利要求2所述的显示装置，还包括：
第一亮度传感器，配置为检测第一基准像素部分的亮度劣化；以及
第二亮度传感器，配置为检测第二基准像素部分的亮度劣化。
11.按照权利要求10所述的显示装置，
其中，所述第一亮度传感器和所述第二亮度传感器的每一个被光遮蔽板包围。
12.按照权利要求10所述的显示装置，
其中，所述第一亮度传感器和所述第二亮度传感器由单个亮度传感器构成，该单个亮度传感器放置在第一基准像素部分和第二基准像素部分之间的中间位置，以便由第一基准像素部分和第二基准像素部分共享。
13.按照权利要求12所述的显示装置，
其中，在所述单个亮度传感器与第一基准像素部分和第二基准像素部分之间放置扩散板。
14.一种校正亮度劣化的方法，该方法包括步骤：
通过使用配置为被驱动来以预定亮度发光的第一基准像素部分和配置为在将要检测亮度劣化量时被驱动以发光的第二基准像素部分，基于第一基准像素部分和第二基准像素部分的亮度检测结果，来校正对显示有贡献的有效像素的亮度劣化，以便校正显示装置的亮度劣化。
15.一种包括显示装置的电子设备，该显示装置包括：
第一基准像素部分，配置为被驱动来以预定亮度发光；
第二基准像素部分，配置为在将要检测亮度劣化量时被驱动以发光；以及
校正单元，配置为基于第一基准像素部分和第二基准像素部分的亮度检测结果，来校正对显示有贡献的有效像素的亮度劣化。
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