JP2014013335A - Display device and driving method of display panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各画素を構成する発光素子の輝度劣化量を表示輝度の累積情報から見積もって、輝度劣化量を補正する手段を備えた表示装置、及び表示パネルの駆動方法に関する。 The present invention relates to a display device including means for correcting a luminance deterioration amount by estimating the luminance deterioration amount of a light emitting element constituting each pixel from accumulated display luminance information, and a display panel driving method.
フラットパネル型の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ（以下、「有機ＥＬパネル」という。）は、マトリクス状に配置した各画素が有機ＥＬ素子で構成される。有機ＥＬパネルは、動画の高速表示が可能で色再現性に優れる反面、有機ＥＬ素子の発光輝度が点灯により劣化する。 In a flat panel type organic electroluminescence (EL) display (hereinafter referred to as an “organic EL panel”), each pixel arranged in a matrix is composed of organic EL elements. The organic EL panel can display a moving image at a high speed and has excellent color reproducibility, but the light emission luminance of the organic EL element is deteriorated by lighting.
有機ＥＬパネルに表示する画像に応じて、各画素の有機ＥＬ素子は点灯する。点灯により有機ＥＬ素子の輝度が劣化してくると、画素間に輝度差が生じ、これが焼付き現象や表示むらとして視認される。 The organic EL element of each pixel lights up according to the image displayed on the organic EL panel. When the luminance of the organic EL element deteriorates due to lighting, a luminance difference occurs between the pixels, and this is visually recognized as a burn-in phenomenon or display unevenness.
有機ＥＬ素子の輝度劣化速度は、当該有機ＥＬ素子の温度に依存することが判っている。有機ＥＬパネルの温度を検出することにより、当該有機ＥＬパネルの焼付きや表示むらを防止する技術が種々提案されている。 It has been found that the luminance deterioration rate of the organic EL element depends on the temperature of the organic EL element. Various techniques for preventing image sticking and display unevenness of the organic EL panel by detecting the temperature of the organic EL panel have been proposed.
例えば、表示領域外の温度検出部で検出した環境温度と表示階調とから有機ＥＬ素子の輝度劣化量を見積もり、その輝度劣化量を劣化前の輝度になるように補正する技術が提案されている（特許文献１）。 For example, a technique has been proposed in which the luminance degradation amount of the organic EL element is estimated from the environmental temperature detected by the temperature detection unit outside the display area and the display gradation, and the luminance degradation amount is corrected to the luminance before the degradation. (Patent Document 1).
また、有機ＥＬパネルの過度な温度上昇をパネル面内に複数配置した熱電対で検知し、上昇位置を温度調節器で冷却して輝度劣化速度の面内分布を抑制する技術が提案されている（特許文献２）。特許文献２によれば、パネル面内における輝度劣化量のばらつきを抑制し、パネル面内の輝度むらの発生が防止される。
In addition, a technique has been proposed in which excessive temperature rise of the organic EL panel is detected by a plurality of thermocouples arranged in the panel surface, and the rise position is cooled by a temperature controller to suppress the in-plane distribution of the luminance deterioration rate. (Patent Document 2). According to
ところで、有機ＥＬパネルは、パネル面内において温度分布が生じるため、温度に依存する輝度劣化速度にも面内分布が生じる。パネル面内における温度分布は表示する画像にも依存するが、例えば、パネルサイズ３ｉｎｃｈの有機ＥＬパネルでは、最大で２０℃程度の面内温度差が生じることがある。また、輝度劣化速度の温度係数は使用材料にもよるが、例えば、ある材料では１．４倍／１０℃程度である。 By the way, since an organic EL panel has a temperature distribution in the panel surface, an in-plane distribution also occurs in the luminance deterioration rate depending on the temperature. Although the temperature distribution in the panel surface depends on the image to be displayed, for example, in an organic EL panel having a panel size of 3 inches, an in-plane temperature difference of about 20 ° C. at the maximum may occur. The temperature coefficient of the luminance deterioration rate depends on the material used, but is about 1.4 times / 10 ° C. for a certain material, for example.
特許文献１の技術によれば、表示領域外の環境温度を検出しているが、パネル面内における温度分布を把握することは困難である。例えば、２０℃の温度分布を把握しないで輝度劣化量を見積もると、約２倍の輝度劣化量の見積もり誤差が生じる。見積もり誤差の生じた輝度劣化量に基づいて焼付き補正すると、却って表示むらが生じる場合がある。
According to the technique of
また、特許文献２の技術によれば、有機ＥＬパネルの面内に複数の熱電対を配置すると共に、温度調節器を設けているので、部品点数の増加により製造コストが増大する。また、複数の熱電対の配置は全画素に対応しておらず、熱電対間に存する有機ＥＬ素子の温度を正確に把握することができない。
Further, according to the technique of
本発明は、パネル面内における温度分布が生じても、製造コストを増大させることなく、正確に各発光素子の輝度を補正することができる表示装置、及び表示パネルの駆動方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a display device and a display panel driving method capable of accurately correcting the luminance of each light emitting element without increasing the manufacturing cost even if a temperature distribution occurs in the panel surface. To do.
また本発明は、長時間の点灯の後においても表示むらのない均一な表示を維持することができる表示装置、及び表示パネルの駆動方法の提供を目的とする。 It is another object of the present invention to provide a display device and a display panel driving method capable of maintaining uniform display without display unevenness even after lighting for a long time.
上記目的を達成するための本発明に係る表示装置は、各画素が発光素子で構成された表示パネルと、
前記表示パネルの各画素を構成する発光素子に電力を供給するパネル駆動回路と、
前記表示パネルの環境温度を検出する温度検出部と、
映像信号の階調情報を各画素の劣化量に応じて補正して、補正後の階調情報を前記パネル駆動回路へ出力する演算部と、
演算パラメータ、各画素温度、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチ情報を保存する記憶部と、を備える。
In order to achieve the above object, a display device according to the present invention includes a display panel in which each pixel includes a light emitting element,
A panel drive circuit for supplying power to the light emitting elements constituting each pixel of the display panel;
A temperature detector for detecting an environmental temperature of the display panel;
A calculation unit that corrects the gradation information of the video signal according to the deterioration amount of each pixel, and outputs the corrected gradation information to the panel drive circuit;
A storage unit that stores calculation parameters, pixel temperatures, pixel luminance deterioration amounts, and inter-pixel pitch information.
前記演算部は、
前記表示パネルの前記各発光素子の各画素温度を算出する各画素温度演算部と、
前記表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する輝度劣化量演算部と、
前記輝度劣化量演算部による各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する焼付き補正演算部と、を有することを特徴とする。
The computing unit is
Each pixel temperature calculation unit for calculating each pixel temperature of each light emitting element of the display panel;
A luminance deterioration amount calculation unit that calculates the luminance deterioration amount of each pixel from the accumulated gradation information of the display image of the display panel;
And a burn-in correction calculation unit that acquires deterioration information of each pixel by the luminance deterioration amount calculation unit and corrects gradation information according to the deterioration amount.
また、本発明に係る表示パネルの駆動方法は、温度検出部が検出した表示パネルの環境温度と、記憶部に保存された演算パラメータ、各画素温度、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチ情報と、に基づいて、映像信号の階調情報を各画素の劣化量に応じて補正して、補正後の階調情報をパネル駆動回路へ出力する表示パネルの駆動方法であって、
前記表示パネルの各画素を構成する発光素子の各画素温度を算出する手順と、
前記表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する手順と、
前記各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する手順と、
を有することを特徴とする。
In addition, the display panel driving method according to the present invention includes an environmental temperature of the display panel detected by the temperature detection unit, calculation parameters stored in the storage unit, each pixel temperature, each pixel brightness deterioration amount, and inter-pixel pitch information. The display panel driving method for correcting the gradation information of the video signal according to the amount of deterioration of each pixel based on, and outputting the corrected gradation information to the panel driving circuit,
Calculating each pixel temperature of a light emitting element constituting each pixel of the display panel;
A procedure for calculating a luminance deterioration amount of each pixel from cumulative gradation information of a display image of the display panel;
A procedure for acquiring deterioration information of each pixel and correcting gradation information according to the deterioration amount;
It is characterized by having.
本発明によれば、温度検出部が検出した表示パネルの環境温度と、記憶部に保存された演算パラメータ、各画素温度、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチ情報と、に基づいて、演算部は入力された映像信号の階調情報を各画素の劣化量に応じて補正する。 According to the present invention, based on the environmental temperature of the display panel detected by the temperature detection unit, the calculation parameters stored in the storage unit, each pixel temperature, each pixel luminance deterioration amount, and inter-pixel pitch information, the calculation unit Corrects the gradation information of the input video signal according to the deterioration amount of each pixel.
演算部は、表示パネルの各発光素子の各画素温度を算出する各画素温度演算部、表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する輝度劣化量演算部、及び輝度劣化量演算部による各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する焼付き補正演算部を有する。そして演算部は、演算処理により映像信号の階調情報を各画素劣化量に応じて補正し、補正後の階調情報をパネル駆動回路へ出力する
したがって、パネル面内における温度分布が生じても、製造コストを増大させることなく、正確に各発光素子の輝度を補正することができ、長時間の点灯の後においても表示むらのない均一な表示を維持することができる。
The calculation unit is a pixel temperature calculation unit that calculates the pixel temperature of each light emitting element of the display panel, a luminance deterioration amount calculation unit that calculates the luminance deterioration amount of each pixel from the accumulated gradation information of the display image of the display panel, and It has a burn-in correction calculation unit that acquires deterioration information of each pixel by the luminance deterioration amount calculation unit and corrects the gradation information according to the deterioration amount. Then, the calculation unit corrects the gradation information of the video signal according to each pixel deterioration amount by the calculation process, and outputs the corrected gradation information to the panel drive circuit. Therefore, even if a temperature distribution occurs in the panel surface The brightness of each light emitting element can be accurately corrected without increasing the manufacturing cost, and a uniform display without display unevenness can be maintained even after long-time lighting.
以下、図面を参照して、本発明に係る表示装置と、本発明に係る表示パネルの駆動方法を説明する。 Hereinafter, a display device according to the present invention and a display panel driving method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
≪表示装置の構成≫
まず図１及び図２を参照して、本発明の表示装置の構成および機能について説明する。図１は本発明の表示装置の一例の構成概要を示す平面図である。図２は本発明の表示装置の一例の機能概要を示すブロック図である。
≪Configuration of display device≫
First, the configuration and function of the display device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing an outline of the configuration of an example of the display device of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an outline of functions of an example of the display device of the present invention.
図１に示すように、本発明の表示装置１００は、ガラス基板１ａ上に表示パネル２とパネル駆動回路３及び温度検出部４を備える。さらに表示装置１００は、ガラス基板１ｂ上に演算部５と記憶部６を備える。
As shown in FIG. 1, the
表示パネル２は、画像を表示するフラットパネル型のディスプレイである。表示パネル２としては、各画素が自発光型の発光素子である有機ＥＬ素子で構成された有機ＥＬディスプレイを採用する。有機ＥＬディスプレイは、複数の有機ＥＬ素子１がマトリクス状に配置されている。
The
図１及び図２に示すように、パネル駆動回路３は、表示パネル２の各画素である有機ＥＬ素子に電力を供給する回路である。パネル駆動回路３は、表示パネル２および演算部５と電気的に接続される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
温度検出部４は、例えば、ガラス基板１上において環境温度を検出する温度センサである。図１において温度検出部４はガラス基板１の角部近傍に配置されている。温度検出部４としては、例えば、熱電対が採用される。温度検出部４は、演算部５と電気的に接続される。
The
演算部５は、入力された映像信号の階調情報を各画素の劣化度合いに応じて補正して、補正後の階調情報をパネル駆動回路３へ出力する制御回路である。演算部５は、各画素温度演算部５１、輝度劣化量演算部５２、焼付き補正演算部５３の３つの機能を有する。
The
各画素温度演算部５１は、表示パネル２の各画素を構成する有機ＥＬ素子の各画素温度を算出する。各画素温度は、前フレームの各画素温度に、環境温度の変化量と現フレームにおける自己発熱による温度上昇量を加えることで算出される。
Each pixel
輝度劣化量演算部５２は、表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する。各画素の輝度劣化量は、前フレームまでの劣化量に、現フレームの劣化量を加えることで算出される。
The luminance deterioration
焼付き補正演算部５３は、輝度劣化量演算部５２による各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する。補正は最も劣化した画素を基準とし、その他の画素に対して最も劣化した画素との差分に応じて電流値を小さくする様に補正を行うことで、均一な表示を得る。
The burn-in
演算部５の演算に必要な情報は、温度検出部４で検出される環境温度、及び記憶部６の不揮発性メモリ６１に保存された演算パラメータ及び各画素輝度劣化量の情報である。演算部５は、例えば、マイクロコンピュータで構成される。演算部５は、パネル駆動回路３、温度検出部４及び記憶部６と電気的に接続される。
Information necessary for the calculation of the
記憶部６は、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ６１とＲＡＭ等の揮発性メモリ６２からなる。不揮発性メモリ６１には、熱拡散方程式の演算パラメータや、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチの情報等が予め保存されている。画素間ピッチ情報は、パネルサイズ、解像度、パネル縦横比、によって決まる。例えば、パネルサイズ３ｉｎｃｈ、解像度２６７ｐｐｉ、縦横比４：３のＶＧＡ表示パネルの画素ピッチは９５μｍである。
The
揮発性メモリ６２には、演算部５での演算処理に伴って、各画素温度及び各画素輝度劣化量の演算情報が保存される。
In the
なお、図１では、パネル駆動回路３及び温度検出部４はガラス基板１上に搭載されているが、ガラス基板１外に別部品として備えても構わない。
In FIG. 1, the
≪表示パネルの駆動方法≫
＜第１実施形態＞
次に、図３から図１０を参照して、本発明に係る表示パネルの駆動方法の第１実施形態について説明する。
≪Display panel drive method≫
<First Embodiment>
Next, a first embodiment of the display panel driving method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態の駆動方法は、表示パネルの各画素を構成する有機ＥＬ素子の各画素温度を算出する手順を有する。さらに本実施形態の駆動方法は、表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する手順と、各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する手順と、を有する。以下、本実施形態の駆動方法を各手順ごとに説明する。 The driving method of the present embodiment includes a procedure for calculating each pixel temperature of the organic EL element that constitutes each pixel of the display panel. Furthermore, the driving method of the present embodiment obtains the luminance deterioration amount of each pixel from the accumulated gradation information of the display image of the display panel, acquires the deterioration information of each pixel, and sets the gradation information according to the deterioration amount. And a correction procedure. Hereinafter, the driving method of this embodiment will be described for each procedure.
［各画素温度の算出手順］
まず図３及び図４を参照して、演算部５の各画素温度演算部５１（図２参照）による各画素温度を算出する手順について説明する。図３は本実施形態において表示パネルの各画素温度を算出する方法を示すフロー図である。図４は本実施形態において画素回路の一例を示す回路図である。
[Calculation procedure for each pixel temperature]
First, a procedure for calculating each pixel temperature by each pixel temperature calculation unit 51 (see FIG. 2) of the
図３に示すように、現（Ｎ）フレームの各画素温度（ＴN）は、前（Ｎ−１）フレームの各画素温度（ＴN-1）に、環境温度の変化量（ΔＴN(env)）と現フレームにおける自己発熱による温度上昇量（ΔＴN）を加えることで算出される。 As shown in FIG. 3, the current (N) each pixel of the frame temperature (T N) of the previous (N-1) to each pixel in the frame temperature (T N-1), the amount of change in environmental temperature ([Delta] T N ( env)) ) and the temperature rise (ΔT N ) due to self-heating in the current frame.
環境温度の変化量（ΔＴN(env)）は、前フレームの環境温度（ＴN-1(env)）と現フレームの環境温度（ＴN(env)）から算出される（Ｓ３０１）。 The amount of change in environmental temperature (ΔT N (env)) is calculated from the previous frame in the environmental temperature (T N-1 (env) ) and ambient temperature of the current frame (T N (env)) ( S301).
また、現フレームにおける温度上昇量（ΔＴN）は、以下の手順で算出される。 Further, the temperature rise amount (ΔT N ) in the current frame is calculated by the following procedure.
まず、各画素の階調情報（ＩＤ）から各画素の電流値（Ｉ）が算出される（Ｓ３０２）。このとき必要な演算情報は、（階調情報−電流特性）（γ）、最大階調時の電流（Ｉ0）及び最大階調時の階調情報（ＩＤmax.；例えば８ｂｉｔでは２５５）である。 First, the current value (I) of each pixel is calculated from the gradation information (ID) of each pixel (S302). The necessary computation information at this time is (gradation information-current characteristics) (γ), current at the maximum gradation (I 0 ), and gradation information at the maximum gradation (ID max . ; for example, 255 for 8 bits). is there.
具体的には、Ｉ＝Ｉ0×（ＩＤ／ＩＤmax.）γの式を用いて、各画素の電流値（Ｉ）を算出する。 Specifically, the current value (I) of each pixel is calculated using an equation of I = I 0 × (ID / ID max. ) Γ .
次に、上記で算出した電流値（Ｉ）に駆動電圧（Ｖ）と１フレーム内の発光期間（ｔ）を乗じて、１フレームあたりの発熱量（Ｑ）が算出される（Ｓ３０３）。ここで駆動電圧（Ｖ）は、図４に示す回路図中のＶOLEDとＧＮＤ間の電圧である。 Next, the calorific value (Q) per frame is calculated by multiplying the current value (I) calculated above by the drive voltage (V) and the light emission period (t) in one frame (S303). Here, the drive voltage (V) is a voltage between V OLED and GND in the circuit diagram shown in FIG.
上記で得られた当該フレームの各画素の発熱量（Ｑ）から、以下に示す非定常状態の熱伝導方程式を用いて、各画素の温度上昇量が算出される（Ｓ３０４）。 From the calorific value (Q) of each pixel of the frame obtained above, the temperature rise amount of each pixel is calculated using the following non-steady state heat conduction equation (S304).
ここで、λはパネルの熱伝導率［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］、ρはパネルの密度［ｋｇ／ｍ3］、ｃはパネルの比熱［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］、Ａは伝熱面積［ｍ2］、αは熱伝達率［Ｗ／（ｍ・Ｋ2）］、ＴN(env)は環境温度である。 Where λ is the thermal conductivity of the panel [W / (m · K)], ρ is the panel density [kg / m 3 ], c is the specific heat of the panel [J / (kg · K)], and A is the conductivity. The heat area [m 2 ], α is the heat transfer coefficient [W / (m · K 2 )], and T N (env) is the environmental temperature.
また、各画素温度を算出するためには、表示パネルの画素間ピッチ情報が必要である。画素間ピッチ情報は、記憶部６の不揮発性メモリ６１（図１及び図２参照）に予め保存されている。
Moreover, in order to calculate each pixel temperature, the pitch information between pixels of a display panel is required. The inter-pixel pitch information is stored in advance in the nonvolatile memory 61 (see FIGS. 1 and 2) of the
このようにして算出した現（Ｎ）フレームの各画素の温度変化量ΔＴNと前（Ｎ−１）フレームの各画素温度ＴN-1、及び環境温度の変化量Δ（ＴN(env)）を加算して、現（Ｎ）フレームの各画素温度ＴNを算出する。 Thus calculated temperature change amount ΔT N of each pixel in the current (N) frame, each pixel temperature T N-1 in the previous (N−1) frame, and environmental temperature change amount Δ (T N (env) ) To calculate each pixel temperature T N of the current (N) frame.
なお、本実施形態では現フレームをＮフレームとし、各フレームにおいて演算を行う場合を説明したが、これに限定されず、複数フレームについて１回の演算でもよい。複数フレームについて１回の演算をする場合は、温度の見積もり精度は下がるが、演算量を削減することができる。 In the present embodiment, the current frame is assumed to be N frames, and the calculation is performed in each frame. However, the present invention is not limited to this, and one calculation may be performed for a plurality of frames. When calculating once for a plurality of frames, the accuracy of temperature estimation is lowered, but the amount of calculation can be reduced.
次に図５を参照して、表示パネルを９×９のブロックに分割して温度分布を見積もる場合の具体例を説明する。図５は、本実施形態における表示パネルの温度推定結果を示す図である。 Next, with reference to FIG. 5, a specific example of dividing the display panel into 9 × 9 blocks and estimating the temperature distribution will be described. FIG. 5 is a diagram showing the temperature estimation result of the display panel in the present embodiment.
図５（ａ）は、各ブロックの表示階調を示している。具体的には、表示パネルの全面が最大階調の２５５である。 FIG. 5A shows the display gradation of each block. Specifically, the entire display panel has a maximum gradation of 255.
図５（ｂ）は、自己発熱による温度上昇量を考慮しない場合の表示パネルの推定温度を示している。ここで環境温度は２５℃で一定としている。 FIG. 5B shows the estimated temperature of the display panel when the amount of temperature increase due to self-heating is not considered. Here, the environmental temperature is constant at 25 ° C.
図５（ｃ）は、自己発熱による温度上昇量及び放熱を考慮した表示パネルの温度推定結果である。 FIG. 5C shows the temperature estimation result of the display panel in consideration of the temperature increase due to self-heating and heat dissipation.
表示パネルの温度は、環境温度に加え、自己発熱と外部への熱拡散によって決定される。ここで発熱量は実験値から表示パネル全体で２［Ｗ］で、各ブロックの発熱量は約２５［ｍＷ］（＝２０００／８１）とした。 The temperature of the display panel is determined by self-heating and thermal diffusion to the outside in addition to the environmental temperature. Here, the calorific value was 2 [W] from the experimental value for the entire display panel, and the calorific value of each block was about 25 [mW] (= 2000/81).
外部への熱拡散は、主に表示パネル面を経由する熱伝導と、各画素から外部への直接的な拡散からなる。ガラス材の特性値として、比熱ｃ＝８４０［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］、密度ρ＝２７００［ｋｇ／ｍ3］、熱伝導率λ＝０．７６［Ｗ／（ｍ・Ｋ）］を用いた。また、各画素から外部への直接的な拡散は、表示パネルの温度と外部温度と差に比例し、比例係数である熱伝達率α［Ｗ／Ｋ・ｍ2］は実験値からα＝３０［Ｗ／Ｋ・ｍ2］とした。 The heat diffusion to the outside mainly includes heat conduction via the display panel surface and direct diffusion from each pixel to the outside. As the characteristic values of the glass material, specific heat c = 840 [J / (kg · K)], density ρ = 2700 [kg / m 3 ], thermal conductivity λ = 0.76 [W / (m · K)] Using. Further, the direct diffusion from each pixel to the outside is proportional to the difference between the temperature of the display panel and the external temperature, and the heat transfer coefficient α [W / K · m 2 ], which is a proportional coefficient, is α = 30 from the experimental value. [W / K · m 2 ].
図５（ａ）に示す階調で、１５０秒間表示した後の表示パネル温度を前述の熱伝導方程式を用いて求めると、図５（ｃ）の結果が得られる。図５（ｃ）において、パネル中心の温度（位置ａ）は４６℃であり、実測値と一致する。 When the display panel temperature after 150 seconds of display at the gradation shown in FIG. 5A is obtained using the above-described heat conduction equation, the result of FIG. 5C is obtained. In FIG.5 (c), the temperature (position a) of the panel center is 46 degreeC, and corresponds with a measured value.
一方、自己発熱を考慮しない場合、図５（ｂ）に示すように全てのブロックが２５℃であり、実測値と比べて最大２１℃の差が生じる。この場合、輝度劣化速度の温度係数が１．４℃／１０℃とすると、約２倍（＝（１．４）2.1）の劣化量見積もり誤差が生じる。 On the other hand, when self-heating is not taken into consideration, all the blocks are 25 ° C. as shown in FIG. In this case, if the temperature coefficient of the luminance deterioration rate is 1.4 ° C./10° C., a deterioration amount estimation error of about twice (= (1.4) 2.1 ) occurs.
次に図６を参照して、時間経過による表示パネルの面内での温度変化について説明する。図６は本実施形態における表示パネルの温度推定の時間変化を示す図である。 Next, with reference to FIG. 6, the temperature change in the surface of the display panel over time will be described. FIG. 6 is a diagram showing a change over time in temperature estimation of the display panel in the present embodiment.
図６は、図５（ａ）に示した表示階調、具体的には全面最大階調の２５５で点灯し続けた場合の５０秒後、１００秒後、１５０秒後の温度推移を、前述の熱伝導方程式を用いて算出したものである。 FIG. 6 shows the temperature transition after 50 seconds, 100 seconds, and 150 seconds when the display gradation shown in FIG. It was calculated using the heat conduction equation.
図６に示すように、同一の表示階調であっても、時間経過により表示パネルの面内で温度差が生じ、表示パネルの中央（位置ａ）と表示パネルの周縁部（位置ｂ）は異なる温度推移を示している。 As shown in FIG. 6, even in the same display gradation, a temperature difference occurs in the surface of the display panel over time, and the center (position a) of the display panel and the peripheral edge (position b) of the display panel are Different temperature transitions are shown.
次に図７を参照して、推定劣化曲線の特性について説明する。図７は本実施形態における劣化曲線の推定を示す図である。 Next, the characteristics of the estimated deterioration curve will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating estimation of a deterioration curve in the present embodiment.
図７は、図６で示した位置ａ，位置ｂ及び自己発熱を考慮しない場合（２５℃）の推定劣化曲線を示しており、図６に示した温度推移に従って見積もった位置ａ，位置ｂの劣化量は、実測値とよく一致した。 FIG. 7 shows an estimated deterioration curve when the positions a and b shown in FIG. 6 and self-heating are not considered (25 ° C.), and the positions a and b estimated according to the temperature transition shown in FIG. The amount of deterioration was in good agreement with the measured value.
図７では、表示パネルにおいて、ある位置の温度を５０秒毎に算出している。０から５０秒後までの温度は０秒の環境温度を表示している。実際には、０から５０秒後までの間においても、位置ａ，位置ｂの温度は変化するので、位置ａ，位置ｂ及び自己発熱を考慮しない場合（２５℃）の推定劣化曲線は５０秒後から分岐することになる。したがって、温度を算出する時間間隔を短くした方が、劣化量の見積もり精度は高くなる。 In FIG. 7, the temperature of a certain position is calculated every 50 seconds on the display panel. The temperature from 0 to 50 seconds indicates the environmental temperature of 0 seconds. Actually, the temperature at the position a and the position b also changes from 0 to 50 seconds later, so the estimated deterioration curve when the position a, the position b and the self-heating are not considered (25 ° C.) is 50 seconds. It will branch later. Therefore, if the time interval for calculating the temperature is shortened, the accuracy of estimating the deterioration amount becomes higher.
［各画素劣化量の算出手順］
次に図８を参照して、演算部５の輝度劣化量演算部５２（図２参照）による各画素の輝度劣化量を算出する手順について説明する。図８（ａ）は本実施形態における各画素の輝度劣化量を算出する手順を示すフロー図、図８（ｂ）は劣化特性テーブルである。
[Calculation procedure for each pixel deterioration amount]
Next, a procedure for calculating the luminance deterioration amount of each pixel by the luminance deterioration amount calculation unit 52 (see FIG. 2) of the
各画素の輝度劣化量は、前（Ｎ−１）フレームまでの劣化量ΔＬ（Ｎ−１）に、現（Ｎ）フレームの劣化量を加えることで算出される。 The luminance degradation amount of each pixel is calculated by adding the degradation amount of the current (N) frame to the degradation amount ΔL (N−1) up to the previous (N−1) frame.
現（Ｎ）フレームまでの劣化量は、実験結果から求めた劣化特性テーブルに基づいて、現（Ｎ）フレームにおける各画素階調情報、各画素温度情報を用いて求める。 The deterioration amount up to the current (N) frame is obtained using each pixel gradation information and each pixel temperature information in the current (N) frame based on the deterioration characteristic table obtained from the experimental result.
図８（ａ）のＮフレームの各画素温度ＴNには、図３のフローで算出した現（Ｎ）フレームの各画素温度ＴNが入力される。ここでは、図８のＴNは図３のＴNと一致する。 Each pixel temperature T N of the current (N) frame calculated by the flow of FIG. 3 is input to each pixel temperature T N of the N frame in FIG. Here, T N of FIG. 8 is consistent with T N in FIG.
有機ＥＬ素子の劣化特性は、当該有機ＥＬ素子に流れる電流値と、当該有機ＥＬ素子が置かれた温度に依存する。また、劣化特性は図８（ｂ）に示すように劣化が進むにつれて徐々に劣化速度が落ちてくることが一般的である。 The deterioration characteristic of the organic EL element depends on a current value flowing through the organic EL element and a temperature at which the organic EL element is placed. Further, as shown in FIG. 8B, the deterioration characteristic is generally that the deterioration rate gradually decreases as the deterioration proceeds.
基準劣化特性テーブルには、最大階調、２５℃のときの劣化特性情報が製品出荷段階に予め記憶されている。この劣化特性テーブル上の前（Ｎ−１）フレームまでの劣化量の位置を参照することで、現（Ｎ）フレームの基準劣化量、即ち当該画素が２５℃環境において最大階調表示がされたときの現（Ｎ）フレームの劣化量を知ることができる（Ｓ８０１）。 In the reference deterioration characteristic table, deterioration characteristic information at the maximum gradation and 25 ° C. is stored in advance at the product shipment stage. By referring to the position of the deterioration amount up to the previous (N-1) frame on this deterioration characteristic table, the standard deterioration amount of the current (N) frame, that is, the pixel is displayed at the maximum gradation in the 25 ° C. environment. The amount of degradation of the current (N) frame at that time can be known (S801).
劣化量は電流値と温度に依存するため、現（Ｎ）フレームにおける各画素階調情報から求めた各画素電流値と、各画素温度情報による補正を加えることで、現（Ｎ）フレームの各画素劣化量を求めることができる。 Since the deterioration amount depends on the current value and the temperature, each pixel current value obtained from each pixel gradation information in the current (N) frame and correction by each pixel temperature information are added, so that each of the current (N) frames is corrected. The amount of pixel deterioration can be obtained.
電流値に応じた劣化量の補正は、以下の手順で行う。まず、各画素の階調情報（ＩＤ）から各画素の電流値を算出する（Ｓ８０２）。このとき必要な演算情報は、（階調情報−電流特性）（γ）、最大階調時の電流（Ｉ0）及び最大階調時の階調情報（ＩＤmax；例えば８ｂｉｔでは２５５）である。 The correction of the deterioration amount according to the current value is performed according to the following procedure. First, the current value of each pixel is calculated from the gradation information (ID) of each pixel (S802). The calculation information required at this time is (gradation information-current characteristics) (γ), current at the maximum gradation (I 0 ), and gradation information at the maximum gradation (ID max ; for example, 255 for 8 bits). .
具体的には、Ｉ＝Ｉ0×（ＩＤ／ＩＤmax）γの式を用いて、各画素の電流値（Ｉ）を算出する。 Specifically, the current value (I) of each pixel is calculated using an equation of I = I 0 × (ID / ID max ) γ .
次に、劣化量の電流補正率を算出する（Ｓ８０３）。具体的には、実験結果から求めた以下の式を用いて電流値に応じた補正率αを算出する。
α＝（Ｉ／Ｉ0）α0
Next, the current correction rate of the deterioration amount is calculated (S803). Specifically, the correction factor α corresponding to the current value is calculated using the following formula obtained from the experimental results.
α = (I / I 0 ) α0
ここで、Ｉ0は最大階調時の電流、α0は電流依存換算係数で、ここでは１を用いる。α0は発光素子の材料や構成で決まる。 Here, I 0 is a current at the maximum gradation, α 0 is a current-dependent conversion coefficient, and 1 is used here. α 0 is determined by the material and configuration of the light emitting element.
次に、劣化量の温度補正率を算出する（Ｓ８０４）。温度に応じた補正率βは、実験結果から求めた以下の式を用いて求める。
β＝β0 (TN-25)/10
Next, the temperature correction factor of the deterioration amount is calculated (S804). The correction factor β according to the temperature is obtained using the following equation obtained from the experimental results.
β = β 0 (TN-25) / 10
ここで、β0は１０℃あたりの劣化速度比で、ここでは１．４を用いる。β0は発光素子の材料や構成で決まる。 Here, β 0 is a deterioration rate ratio per 10 ° C., and 1.4 is used here. β 0 is determined by the material and configuration of the light emitting element.
［焼付き補正の手順］
次に図９を参照して、演算部５の焼付き補正演算部５３（図２参照）による各画素の焼付き補正の手順について説明する。図９は、本実施形態における焼付き補正の手順を示すフロー図である。
[Stamping correction procedure]
Next, with reference to FIG. 9, a procedure for burn-in correction of each pixel by the burn-in correction calculation unit 53 (see FIG. 2) of the
図８を用いて説明した手順で各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報に補正をかけるものである。補正は最も劣化した画素を基準とし、その他の画素に対して最も劣化した画素との差分に応じて電流値を小さくする様に補正を行うことで、均一な表示を得る。 The deterioration information of each pixel is acquired by the procedure described with reference to FIG. 8, and the gradation information is corrected according to the amount of deterioration. The correction is based on the most deteriorated pixel, and a uniform display is obtained by performing correction so as to reduce the current value according to the difference from the most deteriorated pixel with respect to the other pixels.
図８のＮフレームまでの劣化量ΔＬ（Ｎ）から、図９の前フレームまでの劣化後の輝度Ｌ（Ｎ−１）と前フレームまでの最大劣化画素の劣化後輝度Ｌ（Ｎ−１）min.を抽出する（Ｓ９０１）。これらの輝度Ｌと以下に記す輝度Ｌは環境温度２５℃かつ最大階調における輝度である。 From the degradation amount ΔL (N) up to the N frame in FIG. 8, the luminance L (N−1) after degradation up to the previous frame in FIG. 9 and the luminance L (N−1) after degradation of the maximum degradation pixel up to the previous frame. min. is extracted (S901). These luminance L and luminance L described below are the luminance at the environmental temperature of 25 ° C. and the maximum gradation.
ここでは、図８のＮフレームは、図９のＮ−１フレームと一致する。劣化前の輝度から図８のΔＬ（Ｎ）を減じた値が図９におけるＬ（Ｎ−１）となる。また、図８のΔＬ（Ｎ）が面内を分割したブロックもしくは全画素で最大であるΔＬ（Ｎ）max.を劣化前の最大階調における輝度から減じたものが、図９におけるＬ（Ｎ−１）min.である。 Here, the N frame in FIG. 8 matches the N-1 frame in FIG. A value obtained by subtracting ΔL (N) in FIG. 8 from the luminance before deterioration is L (N−1) in FIG. 9. Also, ΔL (N) max. In which ΔL (N) in FIG. 8 is the maximum in all pixels or blocks obtained by dividing the in-plane is subtracted from the luminance at the maximum gradation before deterioration as L (N -1) min .
図１０を参照して、補正の具体的な方法を説明する。図１０は本実施形態の焼付き補正方法を説明する階調−輝度特性図である。 A specific method of correction will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a gradation-luminance characteristic diagram for explaining the burn-in correction method of this embodiment.
図１０に示すように、各画素の劣化量が異なると、ある階調ＩＤに応じて電流を流したときに得られる輝度が異なる。各画素の劣化量は前述した算出方法によって求めており、劣化後の輝度をＬとすると、補正後の階調情報ＩＤ’は以下の式を用いて算出される（図９のＳ９０２参照）。
ＩＤ’＝（Ｌ最大劣化画素／Ｌ）1/γ×ＩＤ
As shown in FIG. 10, when the deterioration amount of each pixel is different, the luminance obtained when a current is passed according to a certain gradation ID is different. The deterioration amount of each pixel is obtained by the above-described calculation method. When the luminance after deterioration is L, the corrected gradation information ID ′ is calculated using the following equation (see S902 in FIG. 9).
ID ′ = (L maximum deteriorated pixel / L) 1 / γ × ID
演算部は、上記式を用いて得た補正後の階調情報ＩＤ’をパネル駆動回路に出力することで、均一な表示を得ることができる（図９のＳ９０３参照）。 The calculation unit can obtain a uniform display by outputting the corrected gradation information ID ′ obtained using the above formula to the panel drive circuit (see S903 in FIG. 9).
以上説明したように、本発明の表示装置１００及び本実施形態の駆動方法によれば、温度検出部４が表示パネル２の環境温度を検出する。また記憶部６には、演算パラメータ、各画素温度、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチ情報が予め保存されている。演算部５は、温度検出部４の検出情報及び記憶部６に保存された情報に基づいて、入力された映像信号の階調情報を各画素の劣化量に応じて補正する。
As described above, according to the
演算部５における演算処理は、各画素温度演算部５１、輝度劣化量演算部５２及び焼付き補正演算部５３の３つの機能を有する。各画素温度演算部５１は、表示パネル２の各有機ＥＬ素子の各画素温度を算出する。輝度劣化量演算部５２は、表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する。焼付き補正演算部５３は、輝度劣化量演算部による各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する。
The calculation processing in the
そして演算部は、これらの機能による演算処理により映像信号の階調情報を各画素劣化量に応じて補正し、補正後の階調情報をパネル駆動回路３へ出力する。
Then, the calculation unit corrects the gradation information of the video signal according to each pixel deterioration amount by the calculation processing by these functions, and outputs the corrected gradation information to the
したがって、本発明の表示装置１００及び本実施形態の駆動方法は、パネル面内における温度分布が生じても、製造コストを増大させることなく、正確に各発光素子の輝度を補正することができる。また、長時間点灯した後においても、表示むらのない均一な表示を維持することができる表示装置が実現される。
Therefore, the
＜第２実施形態＞
次に、図１１を参照して、本発明に係る表示パネルの駆動方法の第２実施形態について説明する。図１１は本実施形態のおける温度分布の算出方法を説明する概念図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the display panel driving method according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a temperature distribution calculation method according to this embodiment.
第１実施形態の駆動方法では、各画素温度演算部５１（図２参照）が、表示パネル２の表示画像の階調情報から求めた各画素の発熱量の分布に、二次元ローパスフィルタをかけることによって各有機ＥＬ素子の各画素温度を求める点が、第１実施形態と異なる。
In the driving method according to the first embodiment, each pixel temperature calculation unit 51 (see FIG. 2) applies a two-dimensional low-pass filter to the distribution of the calorific value of each pixel obtained from the gradation information of the display image of the
具体的には、図１１に示すように、各画素の階調から求めた発熱量に、二次元ローパスフィルタをかけることで各画素の発熱量を近似し、近似して得られた発熱量から下記の式を用いて各画素の温度変化量を算出する。 Specifically, as shown in FIG. 11, the heat generation amount obtained from the gradation of each pixel is approximated to the heat generation amount of each pixel by applying a two-dimensional low-pass filter, and the heat generation amount obtained by the approximation is approximated. The amount of temperature change of each pixel is calculated using the following equation.
ここで、ρはパネルの密度［ｋｇ／ｍ3］、ｃはパネルの比熱［Ｊ／（ｋｇ・Ｋ）］である。 Here, ρ is the panel density [kg / m 3 ], and c is the specific heat of the panel [J / (kg · K)].
算出した温度変化量に環境温度ＴN（ｘ，ｙ）を加算することで、現（Ｎ）フレームの各画素温度を算出する。 The pixel temperature of the current (N) frame is calculated by adding the environmental temperature T N (x, y) to the calculated temperature change amount.
また、得られた各画素温度を用いて、第１実施形態で説明した手順で輝度劣化量を算出し、焼付き補正を行う。各画素温度を用いた輝度劣化量を算出手順及び焼付き補正手順に関しては第１実施形態で説明しており、説明を省略する。 Further, by using the obtained pixel temperatures, the luminance deterioration amount is calculated by the procedure described in the first embodiment, and burn-in correction is performed. The procedure for calculating the luminance deterioration amount using each pixel temperature and the burn-in correction procedure are described in the first embodiment, and the description is omitted.
本実施形態の駆動方法は、第１実施形態のように、各画素の温度分布を演算して加算する必要がないため、演算量を大幅に少なくすることができるという特有の効果を奏するものである。 The driving method of the present embodiment does not have to calculate and add the temperature distribution of each pixel as in the first embodiment, and thus has a specific effect that the amount of calculation can be greatly reduced. is there.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but these are examples for explaining the present invention, and the scope of the present invention is not intended to be limited to these embodiments. The present invention can be implemented in various modes different from the above-described embodiments without departing from the gist thereof.
本発明は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、テレビジョン、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の各種の映像を表示する表示装置に利用できる。 The present invention can be used for a display device that displays various images such as a personal computer (PC), a television, a digital video camera, and a digital still camera.
２ 表示パネル、３ パネル駆動回路、４ 温度検出部、５ 演算部、６ 記憶部、５１ 各画素温度演算部、５２ 輝度劣化量演算部、５３ 焼付き補正演算部、１００ 表示装置 2 display panel, 3 panel drive circuit, 4 temperature detection unit, 5 calculation unit, 6 storage unit, 51 each pixel temperature calculation unit, 52 luminance deterioration amount calculation unit, 53 burn-in correction calculation unit, 100 display device
Claims (8)
前記表示パネルの各画素を構成する発光素子に電力を供給するパネル駆動回路と、
前記表示パネルの環境温度を検出する温度検出部と、
映像信号の階調情報を各画素の劣化量に応じて補正して、補正後の階調情報を前記パネル駆動回路へ出力する演算部と、
演算パラメータ、各画素温度、各画素輝度劣化量及び画素間ピッチ情報を保存する記憶部と、
を備え、
前記演算部は、
前記表示パネルの前記各発光素子の各画素温度を算出する各画素温度演算部と、
前記表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する輝度劣化量演算部と、
前記輝度劣化量演算部による各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する焼付き補正演算部と、
を有することを特徴とする表示装置。 A display panel in which each pixel is composed of light emitting elements;
A panel drive circuit for supplying power to the light emitting elements constituting each pixel of the display panel;
A temperature detector for detecting an environmental temperature of the display panel;
A calculation unit that corrects the gradation information of the video signal according to the deterioration amount of each pixel, and outputs the corrected gradation information to the panel drive circuit;
A storage unit for storing calculation parameters, each pixel temperature, each pixel luminance deterioration amount and inter-pixel pitch information;
With
The computing unit is
Each pixel temperature calculation unit for calculating each pixel temperature of each light emitting element of the display panel;
A luminance deterioration amount calculation unit that calculates the luminance deterioration amount of each pixel from the accumulated gradation information of the display image of the display panel;
A burn-in correction calculation unit that acquires deterioration information of each pixel by the luminance deterioration amount calculation unit and corrects gradation information according to the deterioration amount;
A display device comprising:
前記表示パネルの各画素を構成する発光素子の各画素温度を算出する手順と、
前記表示パネルの表示画像の累積階調情報から各画素の輝度劣化量を算出する手順と、
前記各画素の劣化情報を取得し、劣化量に応じて階調情報を補正する手順と、
を有することを特徴とする表示パネルの駆動方法。 Based on the environmental temperature of the display panel detected by the temperature detection unit, the calculation parameters stored in the storage unit, each pixel temperature, each pixel luminance deterioration amount, and inter-pixel pitch information, A display panel driving method for correcting according to the amount of deterioration of a pixel and outputting corrected gradation information to the panel driving circuit,
Calculating each pixel temperature of a light emitting element constituting each pixel of the display panel;
A procedure for calculating a luminance deterioration amount of each pixel from cumulative gradation information of a display image of the display panel;
A procedure for acquiring deterioration information of each pixel and correcting gradation information according to the deterioration amount;
A display panel driving method characterized by comprising:
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