JP3995504B2

JP3995504B2 - 有機ｅｌディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3995504B2
Application number: JP2002081635A
Authority: JP
Inventors: 徹佐々木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP2003280590A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイを備えた有機ＥＬディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、フラットパネルディスプレイの主流である液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に比べて様々な優位性を持ち、次世代フラットパネルディスプレイとして期待されているものに有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた有機ＥＬパネルがある。
【０００３】
有機ＥＬ素子の構造は、良く知られているように、ガラス基板上に陽極（ＩＴＯ）上に、ホール輸送層、発光層、電子輸送層および陰極が順次積層された構造である。また、有機ＥＬディスプレイは、ＬＣＤと同様に、駆動方法によって、パッシブマトリックス型とアクティブマトリックス型とに大別できる。
【０００４】
パッシブマトリックス型は、陽極と陰極とが交差した部分が発光可能となる単純マトリクスで構成されている。これに対して、アクティブマトリックス型は、各画素にスイッチング用ＴＦＴを配置したものである。
【０００５】
有機ＥＬディスプレイは、自己発光型であるので、バックライトを必要とせず、ＬＣＤに比べてディスプレイ全体では低消費電力化が実現できるという優位性を持っている。しかしながら、パッシブマトリックス型であるかアクティブマトリックス型であるかにかかわらず、有機ＥＬ素子そのものは電流駆動であるため、駆動時において液晶素子に比べて比較的大きな電流量を必要とする。このため、電源供給線による電圧降下によって、電流（電圧）供給源より遠くに位置する画素ほど輝度が低下するという問題がある。
【０００６】
今、水平方向画素数が３２０で、垂直方向画素数が２４０の有機ＥＬデイスプレイの電源供給線が図１に示すように配線されているものとする。
【０００７】
図１において、Ｗ１は有機ＥＬディスプレイの左端から水平方向２００画素の範囲を、Ｗ３は有機ＥＬディスプレイの右端から水平方向１００画素の範囲を、それぞれ示している。Ｗ１の範囲とＷ３の範囲の間の水平方向２０画素の範囲Ｗ２に対する電源供給線が電源供給源１００に直接接続されているものとする。
【０００８】
電源供給線の抵抗は均一であるとする。つまり、１画素距離間の配線の抵抗をｒとする。また、各有機ＥＬ素子（画素）で同じ電流量ｉが消費されているとすると、範囲Ｗ１内における位置であって、有機ＥＬディスプレイの左端から水平方向にｎ画素離れておりかつ垂直方向に電源供給源１００に最も近い位置Ｅ点での電圧降下（水平方向の電圧降下）Ｖｎ１は、次式（１）で表される。
【０００９】
Vn1 ＝｛240ri ・W1(W1-1)/2｝−｛240ri ・n(n-1)/2｝ …(1)
【００１０】
上記式（１）における｛240ri ・W1(W1-1)/2｝は、範囲Ｗ１全体での電源供給線の配線による電圧降下を示し、｛240ri ・n(n-1)/2｝は有機ＥＬディスプレイの左端から水平方向にｎ画素までの範囲での電源供給線の配線による電圧降下を示している。
【００１１】
範囲Ｗ３内における位置であって、有機ＥＬディスプレイの右端から水平方向にｎ’画素離れておりかつ垂直方向に電源供給源１００に最も近い位置での電圧降下（水平方向の電圧降下）Ｖｎ３は、次式（２）で表される。
【００１２】
Vn3 ＝｛240ri ・W3(W3-1)/2｝−｛240ri ・n'(n'-1)/2｝ …(2)
【００１３】
上記式（２）における｛240ri ・W3(W3-1)/2｝は、範囲Ｗ３全体での電源供給線の配線による電圧降下を示し、｛240ri ・n'(n'-1)/2｝は有機ＥＬディスプレイの右端から水平方向にｎ’画素までの範囲での電源供給線の配線による電圧降下を示している。
【００１４】
また、Ｗ１とＷ３との間の範囲Ｗ２では、水平方向の電圧降下Ｖｎ２は０となる。したがって、各水平方向位置であって垂直方向に電源供給源１００に最も近い位置での電圧降下は、図２に示すようになる。
【００１５】
水平方向が任意の位置でかつ有機ＥＬディスプレイの上端から垂直方向にｍ画素離れたＦ点での電圧降下（垂直方向の電圧降下）Ｖｍは、次式（３）で表される。
【００１６】
Vm＝｛240(240-1)ri/2｝−｛m(m-1)ri/2｝ …(3)
【００１７】
上記式（３）における｛240(240-1)ri/2｝は、水平方向が任意の位置での垂直全体での電源供給線の配線による電圧降下を示し、｛m(m-1)ri/2｝は有機ＥＬディスプレイの上端から垂直方向にｍ画素までの範囲での電源供給線の配線による電圧降下を示している。
【００１８】
つまり、任意の水平位置における各垂直方向位置における電源供給線による電圧降下は、図３に示すようになる。
【００１９】
したがって、範囲Ｗ１内において、画面左上端から水平方向にｎ画素、垂直方向にｍ画素離れたＧ点での電圧降下Ｖｎｍ１は、次式（４）で表される。
【００２０】

【００２１】
また、範囲Ｗ３内において、画面右上端から水平方向にｎ’画素、垂直方向にｍ画素離れた点での電圧降下Ｖｎｍ３は、次式（５）で表される。
【００２２】

【００２３】
また、Ｗ１とＷ３との間の範囲Ｗ２では、画面上端から垂直方向にｍ画素離れた点での電圧降下Ｖｎｍ２は、次式（６）で表される。
【００２４】
Vnm2＝Vn2+Vm＝｛240(240-1)ri/2｝−｛m(m-1)ri/2｝ …(6)
【００２５】
図２および図３に示したように、水平方向の電圧降下の最大値は４．８×１０⁶ｒｉであるのに対し、垂直方向の電圧降下の最大値は２．８×１０⁴ｒｉであるので、垂直方向位置による輝度ムラはさほど目立たないが、水平方向位置による輝度ムラは明るい画面ほど目立つという問題があった。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、電源供給線による電圧降下によって、輝度低下および輝度ムラが発生するのを防止することができる有機ＥＬディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、カラー有機ＥＬディスプレイを備えた有機ＥＬディスプレイ装置において、１垂直期間毎に入力映像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出手段、平均輝度算出手段によって算出された平均輝度に基づいて、カラー有機ＥＬディスプレイ内の各画素位置ごとの電源供給線による電源電圧降下を算出する電圧降下算出手段、および電圧降下算出手段によって算出された各画素毎の電源電圧降下に基づいて、電源電圧降下による輝度低下を補完するように、入力映像信号を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
【００２８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカラー有機ＥＬディスプレイにおいて、補正手段は、各画素に対する入力映像信号を、その画素に対して算出された電源電圧降下が大きいほど、その画素の発光輝度が高くなるように、補正するものであることを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
図４は、有機ＥＬディスプレイを備えた有機ＥＬディスプレイ装置に設けられた信号処理回路の構成を示している。
【００３１】
入力映像信号は、Ａ／Ｄ変換器１によってデジタル化された後、ＤＳＰ２に入力される。ＤＳＰ２は、電源供給線による電圧降下によって輝度ムラが発生するのを防止するために、輝度ムラ防止用の補正処理を行う。ＤＳＰ２によって補正された映像データはＡ／Ｄ変換器３によってアナログ信号に変換された後、有機ＥＬディスプレイ４に送られる。
【００３２】
輝度ムラ防止用の補正処理について説明する。以下の説明では、白の階調が０であり、黒の階調が２５５であるとする。
【００３３】
有機ＥＬディスプレイ４の電源供給線の配線が図１に示すようなものであるとすると、Ａ点での電圧降下が最も大きくなり、Ａ点で輝度低下が最も大きくなる。電源供給源１００の電圧Ｖ０からＡ点までの電圧降下分ＶａをＡ点での映像信号成分Ｖｓａから減じると、Ａ点での電源電圧（Ｖ０−Ｖａ）と信号電圧（Ｖａｓ−Ｖａ）との差は、電圧降下が存在しない場合の電源電圧と信号電圧との差（Ｖ０−Ｖｓａ）に等しくなる。
【００３４】
上記式（４）、（５）、（６）で求めたＶｎｍ１，Ｖｎｍ３，Ｖｎｍ２は、各画素での消費電流が同じであると仮定した場合の電圧降下であるので、ｒｉ／２の代わりに平均輝度レベルｋを用いることにすると、上記式（４）、（５）、（６）は、それぞれ次式（７）、（８）、（９）となる。
【００３５】
Vnm1＝｛240 W1(W1-1)−240 n(n-1)＋240(240-1)−m(m-1)｝k …(7)
【００３６】
Vnm3＝｛240 W3(W3-1)−240 n'(n'-1)＋240(240-1)−m(m-1)｝k …(8)
【００３７】
Vnm2＝｛240(240-1)−m(m-1)｝k …(9)
【００３８】
Vnm1、Vnm2およびVnm3を総称してＶｎｍｋとすると、Ｗ１の範囲内の画素に対しては上記式（７）のＶｎｍ１を、Ｗ３の範囲内の画素に対しては上記式（８）のＶｎｍ３を、Ｗ１とＷ３との間の範囲Ｗ２内の画素に対しては上記式（９）のＶｎｍ２を、各画素の映像信号Ｖｓから減じるといった補正を行うことにより、各画素での実際の電源電圧（Ｖ０−電圧降下）と補正後の信号電圧（Ｖｓ−Ｖｎｍｋ）との差は、電圧降下が存在しない場合の電源電圧と信号電圧との差（Ｖ０−Ｖｓ）に近づく。
【００３９】
なお、平均輝度レベルｋは、各画素の信号成分を１垂直期間分加算し、その加算結果を全画素数で除算することにより、求められる。
【００４０】
入力映像信号に対して以上のような補正処理を行うことにより、有機ＥＬディスプレイ４内の各有機ＥＬ素子には、電源電圧と信号電圧との差電圧に比例した電流が流れる。各有機ＥＬ素子は電流に比例した輝度で発光するので、各画素での配線による電源電圧の降下分の影響が小さくなり、輝度ムラが改善される。
【００４１】
図５は、ＤＳＰ２内の輝度ムラ防止用の補正処理回路の構成（機能ブロック）を示している。
【００４２】
図５において、Ｖは入力映像信号の垂直同期信号であり、Ｈは水平同期信号であり、Ｄはドットクロック信号である。
【００４３】
輝度ムラ防止用の補正処理回路は、平均輝度レベル算出部１１、電圧降下算出部１２および減算部１３を備えている。
【００４４】
平均輝度レベル算出部１１は、入力映像データに基づいて、１垂直期間毎に平均輝度レベルを算出する。電圧降下算出部１２は、平均輝度レベル算出部１１によって算出された平均輝度レベルと上記式（７）、（８）、（９）に基づいて各画素毎の電圧降下Ｖｎｍｋを算出する。減算部１３は、入力映像データからその画素位置に対応した電圧降下Ｖｎｍｋを減算する。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、電源供給線による電圧降下によって、輝度低下および輝度ムラが発生するのを防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カラー有機ＥＬディスプレイの電源供給線の配線を示す模式図である。
【図２】各水平方向位置であって垂直方向に電源供給源１００に最も近い位置での電圧降下を示すグラフである。
【図３】任意の水平位置における各垂直方向位置における電源供給線による電圧降下を示すグラフである。
【図４】カラー有機ＥＬディスプレイを備えた表示装置に設けられた信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図５】ＤＳＰ２内の輝度ムラ防止用の補正処理回路の構成（機能ブロック）を示すブロック図である。
【符号の説明】
１Ａ／Ｄ変換器
２ＤＳＰ
３Ａ／Ｄ変換器
４有機ＥＬディスプレイ
１１平均輝度レベル算出部
１２電圧降下算出部
１３減算部

Claims

カラー有機ＥＬディスプレイを備えた有機ＥＬディスプレイ装置において、
１垂直期間毎に入力映像信号の平均輝度を算出する平均輝度算出手段、
平均輝度算出手段によって算出された平均輝度に基づいて、カラー有機ＥＬディスプレイ内の各画素位置ごとの電源供給線による電源電圧降下を算出する電圧降下算出手段、および
電圧降下算出手段によって算出された各画素毎の電源電圧降下に基づいて、電源電圧降下による輝度低下を補完するように、入力映像信号を補正する補正手段を備えていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ装置。
補正手段は、各画素に対する入力映像信号を、その画素に対して算出された電源電圧降下が大きいほど、その画素の発光輝度が高くなるように、補正するものであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ装置。