JP2006243223A - 駆動回路、それを用いた電気光学装置、電子機器、および、駆動回路の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 低階調の映像を高輝度で表示することが可能な電気光学装置の駆動回路および駆動方法を提供する。
【解決手段】 駆動回路において、階調信号生成手段と、走査線切換え手段と、階調信号に基づいて各データ線に電流を供給するデータ線切換え手段とを備え、階調信号生成手段は、画像信号に基づいて各データ線に供給される電流値を算出し１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手段と、特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手段と、ウインドウサイズ算出手段と、ピーク輝度曲線に従って、ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手段と、特定の走査線のピーク輝度がウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように画像信号のすべてを補正して階調信号を生成する階調信号補正手段とを有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、駆動回路に関し、特に、有機ＥＬ素子を含む表示部を備えた電気光学装置を駆動する駆動回路および駆動方法に関する。

近年、有機ＥＬ(Electronic Luminescence)素子を用いたフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等の電気光学装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、自己を流れる電流によって自己発光する素子であり、有機ＥＬ素子を用いた電気光学装置は、マトリクス状に配置した複数の有機ＥＬ素子の発光により画像表示を行う。電気光学装置には、単純マトリクス型と、ＴＦＴを使用するアクティブマトリクス型とがある。

図１４は、従来例の単純マトリクス型の電気光学装置５００の構成を示すブロック図である。電気光学装置５００は、表示部５２０と、駆動回路としての走査線駆動回路５３０およびデータ線駆動回路５４０と、制御回路５５０とを備える。
電気光学装置５００には、複数の走査線５１１と複数のデータ線５１２とが交差するように配置され、この交差に対応して複数の有機ＥＬ素子５２１が表示部５２０に設けられる。各有機ＥＬ素子の陽極はデータ線５１２に接続され、陰極は走査線５１１に接続されている。
走査線駆動回路５３０は走査線５１１を駆動し、データ線駆動回路５４０はデータ線５１２を駆動する。具体的には、複数の走査線５１１のうち選択されたマトリクスの行に対応する走査線５１１の走査信号が１水平走査期間接地されてＬレベルとなり、他の行の操作信号はＨレベルとなる。一方、データ線駆動回路５４０には、各画素の階調表示を表す画像信号が入力され、データ線駆動回路５４０は、データ線５１２に、データ線駆動信号Ｄａｔａ１、Ｄａｔａ２、…Ｄａｔａｍとして階調データに応じたパルス幅を有するＨレベルのパルス信号を出力する。データ線駆動信号がＨレベルとなるパルス幅期間中、Ｌレベルに駆動された走査線の有機ＥＬ素子５２１が発光することになる。

このような単純マトリクス電気光学装置では、表示部の大型化のため、走査線およびデータ線の数が増加すると、走査線に流れる電流が増大する。これに伴い、走査線の配線抵抗により生じる電圧降下も増大し、走査線電位が上昇することにより、非選択の有機ＥＬ素子に電流が流れクロストーク発光が生じやすくなる。また、走査線の電流が許容電流を超えるおそれがある（例えば、特許文献１参照。）。このため、大型の電気光学装置では、発光輝度を高めることが容易でない。
ここで、特許文献２には、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置に、画素電流検出回路を備え、画素に流れる電流の検出結果に基づいて画素に流れる電流の量を制御する技術が示されている。この構成によれば、画面が暗く検出電流が小さいときには、発光時間を長くして高輝度化が図れる。
特開２００３−１５６０４号公報 特開２００３−１９５８１６号公報

しかしながら、この構成では、画面の輝度を、実際に画素に流れる電流により検知しているため、輝度の変化が早い映像を表示する場合、急激に輝度が高くなると、電流検知により制御がされる前に、走査線の電流が許容電流を超えてしまうおそれがあった。

本発明は、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも走査線の電流が許容電流を超えてしまうことなく、低階調の映像を高輝度で表示することが可能な電気光学装置の駆動回路および駆動方法を提供することを目的とし、また、この駆動回路を用いた電気光学装置、および電子機器を提供することを目的とする。

本発明の駆動回路は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子を含む表示部とを備えた電気光学装置の駆動回路であって、入力される画像信号に基づいて、前記表示部を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手段と、前記走査線のうち特定の走査線を選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手段と、前記階調信号に基づいて前記各データ線を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給するデータ線切換え手段と、を備え、前記階調信号生成手段は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手段と、この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手段と、ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手段と、ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手段と、前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手段と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、ウインドウサイズピーク輝度算出手段は、画像信号に基づいて各データ線に供給される電流値を算出し、算出した電流値に基づいて電流が最大となる走査線のピーク輝度を算出する。そして、階調信号生成手段では、この走査線のピーク輝度が、算出したウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように画像信号を補正して階調信号を生成する。これにより、階調信号を生成する際の補正が、実際に有機ＥＬ素子に流れる電流ではなく、入力される画像信号に基づく算出結果に基づいて行われる。したがって、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、画像信号に基づく算出結果により予め、画像信号を補正して階調信号を生成することができ、低階調の映像をより高輝度で表示しつつも、走査線の電流が許容電流を超えてしまう事態を防止することができる。

また、本発明の別の態様では、マトリクス状に配置した複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子とを備え、前記有機ＥＬ素子を単純マトリクス駆動方式により駆動する電気光学装置の駆動回路であって、入力される画像信号に基づいて、前記表示部を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手段と、前記走査線のうち特定の走査線を選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手段と、前記階調信号に基づいて前記各データ線を介して前記ＥＬ素子に電流を供給するデータ線切換え手段と、を備え、前記階調信号生成手段は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手段と、この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手段と、ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手段と、ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手段と、前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手段と、を有することを特徴とする

この発明によれば、上述の駆動回路と同様、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、画像信号に基づく算出結果により予め、画像信号を補正して階調信号を生成することができる。

ここで、前記駆動回路において、前記階調信号補正手段は、前記データ線に供給される電流値、前記データ線に電流が供給される期間、および前記特定の走査線が選択される期間のうち、少なくとも１つについて補正することが好ましい。

これによれば、入力される画像信号の算出結果に基づく補正が、データ線に供給される電流値、電流が供給される期間、および特定の走査線が選択される期間のうち、いずれか１つについて行われるので、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、応答の早い良好な補正を行うことができる。

また、前記駆動回路において、前記ウインドウサイズ算出手段は、前記データ線に供給される電流の総和を、画面を全白表示した場合に前記データ線に供給される電流の総和で除することにより、ウインドウサイズを算出することが好ましい。

これによれば、ウインドウサイズの算出が、データ線に供給される電流の総和の、画面を全白表示した場合にデータ線に供給される電流の総和による除数となるので、補正に必要なウインドウサイズは、全白表示した場合の画面全体の輝度に対する、画像信号による画面全体の輝度の割合に対応する数値として求められる。したがって、画面全体の輝度を考慮した自然な補正を行うことができる。

また、有機ＥＬ表示装置といった電気光学装置に前記駆動回路を備えることにより、走査線の電流が許容電流を超えてしまう事態の発生を抑えつつ、低階調の映像をより高輝度で表示する電気光学装置を提供することができる。

また、電子機器に前記電気光学装置を備えることにより、走査線の電流が許容電流を超えてしまう事態の発生を抑えつつ、低階調の映像をより高輝度で表示する電子機器を提供することができる。

また、本発明は、電気光学装置を駆動するための方法としても特定され得る。この駆動方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子を含む表示部とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、入力される画像信号に基づいて、前記画素回路を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手順と、前記走査線のうち特定の走査線を順次選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手順と、前記選択された走査線が接地した状態で、前記データ線に電流を供給するデータ線切換え手順と、を備え、前記階調信号生成手順は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手順と、この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手順と、ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手順と、ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手順と、前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手順と、を有することを特徴とする。

また、本発明の別の態様では、マトリクス状に配置した複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子とを備え、前記有機ＥＬ素子を単純マトリクス駆動方式により駆動する電気光学装置の駆動方法であって、入力される画像信号に基づいて、前記画素回路を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手順と、前記走査線のうち特定の走査線を順次選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手順と、前記選択された走査線が接地した状態で、前記データ線に電流を供給するデータ線切換え手順と、を備え、前記階調信号生成手順は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手順と、この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手順と、ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手順と、ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手順と、前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手順と、を有することを特徴とする。

これらの発明によれば、上述した駆動回路と同様の理由により、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、画像信号に基づく算出結果により予め、画像信号を補正して階調信号を生成することができ、低階調の映像をより高輝度で表示しつつも、走査線の電流が許容電流を超えてしまう事態を防止することができる。

また、前記駆動方法において、前記階調信号補正手順では、前記データ線に供給される電流値、前記データ線に電流が供給される期間、および前記特定の走査線が選択される期間のうち、少なくとも１つについて補正することが好ましい。

この発明によれば、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、応答の早い良好な補正を行うことができる。

＜１．第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１００の構成について図を参照して説明する。
＜１−１：構成＞

図１は、電気光学装置１００の構成を示すブロック図である。

電気光学装置１００は、マトリクス状に配置した複数の走査線１１１と、複数のデータ線１１２と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子１２１を含む表示部１２０とを備えており、さらに、電気光学装置１００を単純マトリクス駆動方式により駆動する駆動回路としてのデータ線駆動回路１４０および走査線駆動回路１３０と、制御回路１５０とを備えている。各有機ＥＬ素子１２１の陽極はデータ線１１２に接続され、陰極は走査線１１１に接続されている。
制御回路１５０は、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０に対し、画像信号、タイミング信号、およびクロック信号を出力する。
走査線切換え手段としての走査線駆動回路１３０は、走査線１１１のうちマトリクスの行に対応する特定の走査線を、ＣＨ１からＣＨｎまで１本ずつ順次選択し、選択された走査線を１水平走査期間接地する。また、他の走査線は所定の電位に駆動する。

図２は、データ線駆動回路１４０の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路１４０は、階調信号生成回路１４２とデータ線ドライバ１４１とを備えている。
データ線切換え手段としてのデータ線ドライバ１４１は、階調信号生成回路１４２が生成する階調信号に基づいて、各データ線１１２に電流を供給する。データ線１１２に電流が供給されオン状態となると、このデータ線と、接地された走査線１１１とを接続する有機ＥＬ素子１２１に電流が流れ、有機ＥＬ素子１２１が発光する。データ線１１２への電流供給が停止されオフ状態となると、有機ＥＬ素子１２１は発光を停止する。

階調信号生成手段としての階調信号生成回路１４２は、表示部を階調制御するための階調信号を生成する。ここで、電気光学装置１００における階調制御は、時間階調制御により行う。つまり、データ線１１２を通じ有機ＥＬ素子１２１に定電流を供給する時間の長短を制御することにより、１水平走査期間に有機ＥＬ素子１２１に流れる電流の総量を制御して、発光輝度を変化させ階調の表示を行う。
階調信号生成回路１４２は、走査線特定回路１４４ａと、走査線ピーク輝度算出回路１４４ｂと、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃと、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７と、階調信号補正回路１４９と、フレームメモリ１４６と、ピーク輝度曲線記憶部１４８とを備えている。走査線特定回路１４４ａ、走査線ピーク輝度算出回路１４４ｂ、および、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃは、画像信号処理回路１４３を構成する。

走査線特定手段としての走査線特定回路１４４ａは、制御回路１５０から入力される画像信号に基づいて各データ線１１２に供給される電流値を算出し、この電流値に基づいて１フレーム期間で流れる電流の量が最大となる走査線を特定する。
ここで、画像信号は、有機ＥＬ素子１２１ごとの発光輝度階調を示している。電気光学装置１００において、走査線１１１は、１フレーム期間の間に１回ずつ順次選択され１水平走査期間、接地される。有機ＥＬ素子の発光輝度は、この期間に、対応するデータ線１１２から有機ＥＬ素子を通って走査線に流れる電流の量の値である電流値により決定される。電気光学装置１００では、１水平走査期間のうち、データ線１１２から有機ＥＬ素子に電流を流す時間を画像信号に基づいて変化させることにより電流値を調整し、発光輝度を制御する。ここで、１水平走査期間でデータ線１１２から有機ＥＬ素子に流れる電流はすべて、選択された走査線に流れる。したがって、走査線に流れる電流は、対応する１水平走査期間にデータ線１１２から各有機ＥＬ素子に供給する電流の総量すなわち、画像信号の階調に基づく電流の量を累計することにより算出することができる。走査線特定回路１４４ａは、この電流の算出を走査線１１１のそれぞれに対応する画像信号について行うことにより、流れる電流が最大となる走査線を特定する。

走査線ピーク輝度算出手段としての走査線ピーク輝度算出回路１４４ｂは、走査線特定回路１４４ａにより特定された走査線のピーク輝度を算出する。
ウインドウサイズ算出手段としてのウインドウサイズ算出回路１４４ｃは、ウインドウサイズを算出する。ここで、ウインドウサイズは、全画面が最大輝度で発光した場合（全白画面）の輝度に対する、画像信号に基づいた表示の輝度の割合を意味し、具体的には、最大輝度で発光する有機ＥＬ素子と発光しない有機ＥＬ素子とからなる表示部の全画面に対し、発光する有機ＥＬ素子の領域（ウインドウ）の割合に相当する値として求められる。例えば、表示部を構成するすべての有機ＥＬ素子の数に対し、最大階調で発光する有機ＥＬ素子の数の割合が５０％であれば、ウインドウサイズは５０％となる。実際の表示は、中間階調を含めて行われるので、ウインドウサイズは、具体的には、１フレーム期間について、入力される画像信号を表示するためデータ線に供給される電流の量の累積値を、全画面を最大階調で表示する全白表示した場合にデータ線に供給される電流の量の総和で除することにより、割合として算出される。

ウインドウサイズピーク輝度算出手段としてのウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、ピーク輝度曲線に従って、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃにより算出されたウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出する。ピーク輝度曲線は、ウインドウサイズと、ウインドウに属する有機ＥＬ素子のピーク輝度としての発光可能輝度との関係を表わす特性曲線である。

図３は、ピーク輝度曲線を示すグラフである。
ピーク輝度曲線Ａは、表示部で発光するすべての有機ＥＬ素子１２１に１フレーム期間を通じて流れる電流の合計、すなわち画面総電流の値を一定とする場合の、ウインドウサイズに対する、有機ＥＬ素子１２１の発光可能輝度の特性を示す。ここで、有機ＥＬ素子１２１の発光輝度は、有機ＥＬ素子１２１に流れる電流の量に比例するため、電流として表わすことができる。画面総電流は、１フレーム期間にウインドウ内の有機ＥＬ素子１２１に流れる電流の量の総和であるため、ピーク輝度曲線Ａでは、ウインドウサイズと有機ＥＬ素子１２１の発光可能輝度、電流が反比例の関係であることを示している。例えば、ウインドウサイズが１００％の場合の発光可能輝度Ｌｂに対し、ウインドウサイズが５０％の場合は輝度を２倍に、また、ウインドウサイズが１０％の場合は輝度を１０倍にする特性である。
実際の電気光学装置１００では、他の配線の電流の許容限度等から、より小さい発光可能輝度の特性が用いられる。電気光学装置１００において実際に用いられる特性を、ピーク輝度曲線Ｂとして示す。ピーク輝度曲線Ｂにおいて、表示部のすべての有機ＥＬ素子１２１が最大階調で発光する場合、すなわちウインドウサイズ１００％の場合では、１つの走査線に流すことが可能な許容電流Ｉｂに対して、発光可能輝度Ｌｂが求められている。表示部の走査線の数をｍとすると、このときの画面総電流はＩｂ × ｍとなる。
ピーク輝度曲線Ｂは、あらかじめ、実測またはシミュレーションにより求められ、特性データとしてピーク輝度曲線記憶部１４８に記憶されている。
図２に戻ると、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、走査線特定回路１４４ａが特定した走査線に流れる電流の量が許容電流Ｉｂを超えない範囲で、この特定の走査線のピーク輝度が、入力される画面信号のウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、輝度補正係数ｋを算出する。

階調信号補正手段としての階調信号補正回路１４９は、この輝度補正係数ｋに基づいて、画像信号のすべてを補正して階調信号を生成する。階調信号は、データ線に電流が供給されるタイミングを制御する信号である。

フレームメモリ１４６は、例えばＲＡＭにより構成される先入れ先出し形式のメモリであり、画像信号が入力されて補正係数が算出されるまでの間、入力された１フレーム分の画像信号を一時的に記憶する。つまり、フレームメモリ１４６に記憶されるデータを、入力よりも約１フレーム分遅れて読み出すことができる。走査線特定回路１４４ａは、制御回路１５０から入力される画像信号に基づいて電流値を算出するとともに、入力された画像信号をフレームメモリ１４６に記憶する。一方、階調信号補正回路１４９は、算出の元となった、１フレーム分前に入力された画像信号をフレームメモリ１４６から読み出し、この読み出した画像信号に算出した輝度補正係数ｋを掛ける補正を行って階調信号を生成し、データ線ドライバ１４１に出力する。

＜１−２：作用＞
図４は、階調信号生成回路１４２が輝度補正係数ｋを算出する手順を示すフローチャートである。

まず、走査線特定回路１４４ａは、制御回路１５０から画像信号を入力するとともに、入力した画像信号に基づいて各データ線１１２に供給される電流値を算出する。画像信号は、各有機ＥＬ素子１２１の発光輝度階調を示し、発光輝度階調は対応するデータ線１１２に供給される電流値としての電流の量に対応する。走査線特定回路１４４ａは、あらかじめ記憶されたデータテーブルあるいは変換式の演算をすることにより、階調から電流の量を求める（Ｓ１１）。また、走査線特定回路１４４ａは、１水平期間に流れる電流量の合計、すなわち各走査線に流れる電流の量を走査線ごとに算出するとともに、入力した画像データを、フレームメモリ１４６に記憶する。算出は、１フレーム分の画像信号について行う。

続いて、走査線ピーク輝度算出回路１４４ｂは、走査線特定回路１４４ａにより算出された結果に基づいて、電流量が最大となる走査線ＣＨｓを特定する（Ｓ１２）。また、走査線ＣＨｓの電流Ｉｃｈｓ、および走査線ＣＨｓの中で最も高いピーク輝度Ｌｃｈに対応する電流Ｉｃｈの量を特定する。これらの特定は、走査線特定回路１４４ａの算出結果を選択することにより行われる。

続いて、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃは、走査線特定回路１４４ａにより算出された結果に基づいて、全画面に流れる画面総電流Ｉｔを算出する（Ｓ１３）。画面総電流Ｉｔは、各走査線の電流の量の総計である。

続いて、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃは、算出した画面総電流Ｉｔに基づいてウインドウサイズＷｓを算出する（Ｓ１４）。ウインドウサイズは、表示部の全画面が最大階調で表示する場合の電流量（ｍ × Ｉｂ）に対する、画面総電流Ｉｔの割合として算出する。

続いて、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、ピーク輝度曲線に従って、ウインドウサイズ算出回路１４４ｃの算出結果であるウインドウサイズＷｓにおけるピーク輝度としての発光可能輝度Ｌｓを算出する（Ｓ１５）。具体的には、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、ピーク輝度曲線記憶部１４８に記憶されているピーク輝度曲線Ｂ（図３）のデータに基づいて、ウインドウサイズＷｓの値に対応する発光可能輝度Ｌｓの電流量Ｉｓを読み出す。

続いて、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、特定の走査線のピーク輝度が、入力される画面信号のウインドウサイズＷｓにおける発光可能輝度Ｌｓとなる輝度補正係数ｋを算出する（Ｓ１６）。
具体的には、算出した発光可能輝度Ｌｓの電流量Ｉｓ、および走査線ＣＨｓの中で最も高い輝度Ｌｃｈのデータ線に流れる電流Ｉｃｈから、以下の式で輝度補正係数ｋを算出する。

ｋ ＝ Ｌｓ ／ Ｌｃｈ （＝ Ｉｓ ／ Ｉｃｈ）

続いて、ウインドウサイズピーク輝度算出回路１４７は、輝度補正係数ｋに基づき画像信号を補正して階調信号を生成するとした場合に、画像信号から算出したピーク輝度Ｌｃｈのデータ線に流れる電流Ｉｃｈｓの補正値が、走査線の許容電流値を超えるか否かを判別する（Ｓ１７）。具体的には、Ｉｃｈｓ × ｋ が許容電流Ｉｂの値を下回るか否かを判別する。このステップにおいて、Ｉｃｈｓ × ｋ がＩｂを下回ると判別された場合には（Ｓ１７でＹｅｓ）、輝度補正係数ｋの値を変更せず、この値を階調信号補正回路１４９に出力する。この結果、階調信号補正回路１４９は、画像信号のすべてを補正して階調信号を生成する。この一方、Ｉｃｈｓ × ｋの値がＩｂの値以上であると判別された場合には（Ｓ１７でＮｏ）、輝度補正係数ｋを１として階調信号補正回路１４９に出力する。この結果、階調信号補正回路１４９は、画像信号を補正せずに階調信号を生成する（Ｓ１８）。このようにして、階調信号補正回路１４９は、特定の走査線ＣＨｓに流れる電流Ｉｃｈｓ × ｋが許容電流Ｉｂを超えない範囲で、特定の走査線ＣＨｓのピーク輝度が画像信号に対応するウインドウサイズＷｓにおけるピーク輝度Ｌｓになるように、輝度補正係数ｋを算出する。

階調信号生成回路１４２は、上述の手順で輝度補正係数ｋを算出するが、画像信号は次々と入力されるため、１フレームの画像信号が入力された後は、算出した輝度補正係数ｋに基づいて階調信号を出力すると同時に、次のフレームの画像信号を入力することとなる。すなわち、画像信号の入力と、前のフレームの画像信号に基づく補正後の階調信号の出力は並行して行われる。

図５は、走査線駆動回路１３０およびデータ線駆動回路１４０の動作を示すタイミングチャートである。走査線駆動回路１３０は、１水平走査期間（１Ｈ）ごとに、走査線を順次選択し、選択した走査線を接地して、接地（ＧＮＤ）レベルとする。接地（ＧＮＤ）レベルとなる走査信号はＣＨ１からＣＨｎまで順次移っていく。なお、すべての水平走査期間の終了時にＧＮＤレベルとなっているのは、その前の期間に、有機ＥＬ素子に蓄積した電荷を放電し、すべての有機ＥＬ素子の状態を初期化するためである。
ある走査線の信号が接地（ＧＮＤ）レベルとなるとき、この走査線に対応する有機ＥＬ素子を発光させるため、データ線駆動回路１４０が、階調信号生成回路１４２により生成する階調信号に基づいて、発光に対応するデータ線１１２に電流を供給する。なお、階調信号は、データ線を駆動する駆動信号と同一波形である。これにより、データ線信号は、補正された画像信号に応じた期間だけオン状態となり、この期間、有機ＥＬ素子に電流が流れる。具体的には、補正がない場合に画像信号に対応する時間に、輝度補正係数ｋを掛けた時間、データ信号をオン状態とする。輝度補正係数ｋによる補正は全画面について行われるので、全画面に渡りオン状態の時間が補正される。
ここで、輝度補正係数ｋにより、電流量が最大となる走査線ＣＨｓのピーク輝度Ｌｃｈは、輝度補正係数ｋにより、画像信号に対応するウインドウサイズＷｓにおける発光可能輝度Ｌｓとなる。

＜１−３：効果＞
電気光学装置１００を駆動する、データ線駆動回路１４０および走査線駆動回路１３０によれば、階調信号生成回路１４２は、入力される画像信号に基づいて各データ線１１２に供給される電流値を算出し、算出した電流値に基づいて電流が最大となる走査線ＣＨｓのピーク輝度Ｌｃｈを算出する。そして、この走査線のピーク輝度Ｌｃｈが、画像信号から算出したウインドウサイズＷｓにおけるピーク輝度としての発光可能輝度Ｌｓになるように画像信号を補正して階調信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａｍを生成する。これにより、画面上の限定された領域で発光する画像を表示する場合に、発光する領域の輝度を、表示画像に相当するウインドウサイズからピーク輝度曲線に基づいて得られた発光可能輝度に補正することができる。そしてこの際、階調信号を生成する際の補正が、実際に有機ＥＬ素子１２１に流れる電流ではなく、入力される画像信号に基づく算出結果に基づいて行われる。したがって、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、画像信号に基づく算出結果により、あらかじめ画像信号を補正して階調信号Ｄａｔａ１〜Ｄａｔａｍを生成することができ、低階調の映像をより高輝度で表示しつつも、走査線の電流が許容電流を超えてしまう事態を防止することができる。

また、画像信号の算出結果に基づく補正が、データ線に電流が供給される期間ついて行われるので、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、応答の早い良好な補正を行うことができる。

さらに、ウインドウサイズＷｓが、データ線に供給される電流の総和Ｉｔの、画面を全白表示した場合にデータ線に供給される電流の総和（ｍ × Ｉｂ）による除数として算出されるため、補正に必要なウインドウサイズＷｓが、全白表示した場合の画面全体の輝度に対する、画像信号による画面全体の輝度の割合に対応する数値として求められる。したがって、画面全体の輝度を考慮した自然な補正を行うことができる。

ところで、第１実施形態に係る走査線駆動回路１３０では、輝度補正係数ｋに基づいて画像信号を補正して階調信号を生成する場合に、ピーク輝度Ｌｃｈのデータ線に流れる電流の補正後の値が、走査線の許容電流Ｉｂを超えるか否かを判別している。具体的には、Ｉｃｈｓ × ｋの値が許容電流Ｉｂの値以上であると判別された場合には（図４のＳ１７でＮｏ）、輝度補正係数ｋを１として、すなわち画像信号を補正せずに階調信号を生成する。
例えば、図６に示す画面の表示例において、（ａ）のように、発光させる部分が画面上垂直方向に延びる太線状である場合に、画面全体についてウインドウサイズＷｓに基づいて求めた輝度補正係数ｋを掛け、発光させる輝度をウインドウサイズＷｓに対応するピーク輝度Ｌｓとして高輝度に表示を行うことができる。
しかしながら、図６の（ｂ）のように、発光させる部分が画面上水平方向に延びる太線状である場合には、ウインドウサイズＷｓに基づく輝度補正係数ｋを適用すると、太線状部分の最大電流の走査線では、Ｉｃｈｓ × ｋ の値がＩｂの値以上となり、補正が行われない。
ここで、発光させる部分が画面上水平方向に延びる太線状の場合でも画像信号を補正して階調信号を生成する、本発明の第２実施形態について説明する。

＜２．第２実施形態＞
＜２−１：構成＞
図７は、第２実施形態に係る電気光学装置２００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る電気光学装置２００は、第１実施形態の電気光学装置１００の構成に対し、データ線駆動回路２４０から走査線駆動回路２３０に、１水平走査期間を示す水平同期信号Ｈｓｙｎｃが供給される点が異なる。
図８は、本発明の第２実施形態に係るデータ線駆動回路２４０の構成を示すブロック図である。データ線駆動回路２４０では、第１実施形態のデータ線駆動回路１４０の構成に対し、階調信号補正回路２４９が水平同期信号Ｈｓｙｎｃを出力している点が異なる。
ここで、データ線駆動回路２４０では、図４に示す手順のうち、Ｉｃｈｓ × ｋ の値がＩｂの値以上であると判別された場合には（Ｓ１６でＮｏ）、輝度補正係数ｋを１としない。階調信号補正回路２４９は、この代わりに、この走査線が選択されるときの水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期を輝度補正係数ｋの値に応じて長くする（図９の区間Ａ）。また、輝度補正係数ｋに掛けて補正を行った時間、データ信号をオン状態とする。輝度補正係数ｋによる補正は全画面について行われるので、全画面に渡りオン状態の時間が補正される。ここで、輝度補正係数ｋにより、電流量が最大となる走査線ＣＨｓのピーク輝度Ｌｃｈは、輝度補正係数ｋにより、画像信号に対応するウインドウサイズＷｓにおける発光可能輝度Ｌｓとなる。
走査線駆動回路２３０は、データ線駆動回路２４０から出力される水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して、走査線の選択および選択された走査線の接地を行う。なお、特定の走査線について水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期が長くなることにより、データ線駆動回路２４０および走査線駆動回路２３０における１フレームの周期が、入力される画像信号の１フレーム周期とずれないよう、輝度の小さい画面の走査線については、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの周期を短くする（図９の区間Ｂ）。
なお、第２実施形態における上述の他の構成は、第１実施形態と同様である。

＜２−２：作用、効果＞
図９に示すように、入力される画像信号の算出結果に基づく補正が、特定の走査線が選択される期間について行われるので、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、応答の早い良好な補正を行うことができる。さらに、例えば、発光させる部分が画面上水平方向に延びる太線状のような場合でも画像信号を補正して階調信号を生成するので、より多くの種類の画素信号に対し良好な補正を行うことができる。

＜３．第３実施形態＞
＜３−１：構成＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係るデータ線駆動回路３４０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るデータ線駆動回路３４０は、第１実施形態のデータ線駆動回路１４０の構成に対し、階調信号補正回路３４９がデータ線ドライバ３４１に対し、階調補正信号Ｖｃｔｒｌを出力している点が異なる。
ここで、データ線ドライバ３４１は、データ線を駆動する電流を一定に固定するのではなく、階調補正信号Ｖｃｔｒｌの電圧値に基づいて変化させる。具体的には、電圧制御可能な電流源回路を備えることにより、階調補正信号Ｖｃｔｒｌの電圧値に比例した電流をデータ線３１２に出力する。
第３実施形態に係る階調信号補正回路３４９は、図４に示す手順で求められた輝度補正係数ｋに基づいて、階調補正信号Ｖｃｔｒｌの電圧値を変化させる。具体的には、輝度補正係数ｋに比例した電圧の階調補正信号Ｖｃｔｒｌを出力する。
なお、第２実施形態における上述の他の構成は、第１実施形態と同様である。
＜３−２：作用、効果＞
このように、入力される画像信号の算出結果に基づく補正が、データ線に供給される電流値に対して行われるので、輝度の変化が早い映像を表示する場合でも、応答の早い良好な補正を行うことができる。さらに、階調信号補正回路３４９において、フレームメモリ１４６から読み出した画像信号の出力と、補正係数の出力とを別にできるので構成を簡潔にすることができる。

＜４．変形例、改良例＞
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、電気光学装置が、駆動回路を備えるものとして説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、駆動回路の一部または全部を、電気光学装置として素子基板に形成する替わりに、例えば、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）技術を用いてフィルムに実装された駆動回路を、素子基板の所定位置に設けられる異方性導電フィルムを介して電気的および機械的に接続する構成としても良いし、駆動回路が形成されたＩＣチップを、ＣＯＧ（Chip On Glass）技術を用いて、電気光学装置が形成された素子基板の所定位置に接続する構成としてもよい。

＜５．電子機器＞
次に、上述した実施形態および応用例に係る電気光学装置１００を適用した電子機器について説明する。図１１に、電気光学装置１００を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。この電気光学装置１００は、入力感度が製造プロセスのばらつきによる影響を受けないレベルシフト回路を備えるので、均質な画像を表示することができる。

図１２に、電気光学装置１００を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図１３に、電気光学装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１００に表示される。

なお、電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図１１〜図１３に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１００が適用可能である。

本発明の第１実施形態に係る電気光学装置１００の構成を示すブロック図である。 電気光学装置１００のデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 ピーク輝度曲線を示すグラフである。 輝度補正係数ｋを算出する手順を示すフローチャートである。 走査線駆動回路およびデータ線駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。 画面の表示例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る電気光学装置２００の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 走査線駆動回路およびデータ線駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態に係るデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。 前記した電気光学装置を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 前記した電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 前記した電気光学装置を適用した情報携帯端末の構成を示す斜視図である。 従来例の単純マトリクス型の電気光学装置５００の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１００，２００…電気光学装置、１１１，２１１…走査線、１１２，２１２，３１２…データ線、１２１，２２１，３２１…有機ＥＬ素子、 １２０，２２０…表示部、 １３０，２３０，３４０…走査線駆動回路（走査線切換え手段、駆動回路）、 １４０，２４０，３４０…データ線駆動回路（駆動回路）、 １４１，２４１，３４１…データ線ドライバ（データ線切換え手段）、 １４２，２４２，３４２…階調信号生成回路（階調信号生成手段）、 １４４ａ，２４４ａ，３４４ａ…走査線特定回路（走査線特定手段）、 １４４ｂ，２４４ｂ，３４４ｂｂ…走査線ピーク輝度算出回路（走査線ピーク輝度算出手段）、 １４４ｃ，２４４ｃ，３４４ｃ…ウインドウサイズ算出回路（ウインドウサイズ算出手段）、 １４６，２４６，３４６…フレームメモリ、 １４７，２４７，３４７…ウインドウサイズピーク輝度算出回路（ウインドウサイズピーク輝度算出手段）、 １４８，２４８，３４８…ピーク輝度曲線記憶部、 １４９，２４９，３４９… 階調信号補正回路（階調信号補正手段）、 １５０，２５０…制御回路、 ２０００…パーソナルコンピュータ、３０００…携帯電話機、４０００…情報携帯端末

Claims (10)

1. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子を含む表示部とを備えた電気光学装置の駆動回路であって、
   入力される画像信号に基づいて、前記表示部を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手段と、
   前記走査線のうち特定の走査線を選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手段と、
   前記階調信号に基づいて前記各データ線を介して前記有機ＥＬ素子に電流を供給するデータ線切換え手段と、を備え、
   前記階調信号生成手段は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手段と、
   この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手段と、
   ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手段と、
   ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手段と、
   前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手段と、を有することを特徴とする駆動回路。
2. マトリクス状に配置した複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子とを備え、前記有機ＥＬ素子を単純マトリクス駆動方式により駆動する電気光学装置の駆動回路であって、
   入力される画像信号に基づいて、前記表示部を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手段と、
   前記走査線のうち特定の走査線を選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手段と、
   前記階調信号に基づいて前記各データ線を介して前記ＥＬ素子に電流を供給するデータ線切換え手段と、を備え、
   前記階調信号生成手段は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手段と、
   この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手段と、
   ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手段と、
   ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手段と、
   前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手段と、を有することを特徴とする駆動回路。
3. 請求項１または２に記載の駆動回路において、
   前記階調信号補正手段は、前記データ線に供給される電流値、前記データ線に電流が供給される期間、および前記特定の走査線が選択される期間のうち、少なくとも１つについて補正することを特徴とする駆動回路。
4. 請求項１から３いずれかに記載の駆動回路において、
   前記ウインドウサイズ算出手段は、前記データ線に供給される電流の総和を、画面を全白表示した場合に前記データ線に供給される電流の総和で除することにより、ウインドウサイズを算出することを特徴とする駆動回路。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の駆動回路を備えたことを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項５に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
7. 複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子を含む表示部とを備えた電気光学装置の駆動方法であって、
   入力される画像信号に基づいて、前記画素回路を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手順と、
   前記走査線のうち特定の走査線を順次選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手順と、
   前記選択された走査線が接地した状態で、前記データ線に電流を供給するデータ線切換え手順と、を備え、
   前記階調信号生成手順は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手順と、
   この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手順と、
   ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手順と、
   ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手順と、
   前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手順と、を有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
8. マトリクス状に配置した複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線との交差に対応して設けられた有機ＥＬ素子とを備え、前記有機ＥＬ素子を単純マトリクス駆動方式により駆動する電気光学装置の駆動方法であって、
   入力される画像信号に基づいて、前記画素回路を階調制御する階調信号を生成する階調信号生成手順と、
   前記走査線のうち特定の走査線を順次選択し、この選択された走査線を接地する走査線切換え手順と、
   前記選択された走査線が接地した状態で、前記データ線に電流を供給するデータ線切換え手順と、を備え、
   前記階調信号生成手順は、入力される画像信号に基づいて前記各データ線に供給される電流値を算出し、これら電流値に基づいて１フレーム期間に流れる電流が最大となる走査線を特定する走査線特定手順と、
   この特定された走査線のピーク輝度を算出する走査線ピーク輝度算出手順と、
   ウインドウサイズを算出するウインドウサイズ算出手順と、
   ピーク輝度曲線に従って、前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度を算出し、前記特定の走査線に流れる電流が許容電流値を超えない範囲で、前記特定の走査線のピーク輝度が前記ウインドウサイズにおけるピーク輝度になるように、補正係数を算出するウインドウサイズピーク輝度算出手順と、
   前記補正係数に基づいて、前記画像信号の全てを補正して階調信号を生成する階調信号補正手順と、を有することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
9. 請求項７または８に記載の電気光学装置の駆動方法において、
   前記階調信号補正手順では、前記データ線に供給される電流値、前記データ線に電流が供給される期間、および前記特定の走査線が選択される期間のうち、少なくとも１つについて補正することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
10. 請求項７から９いずれかに記載の電気光学装置の駆動方法において、
    前記ウインドウサイズ算出手順では、前記データ線に供給される電流の総和を、画面を全白表示する場合に前記データ線に供給される電流の総和で除することにより、ウインドウサイズを算出することを特徴とする電気光学装置の駆動方法。
    

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