JP6656265B2 - 表示装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
前記回路素子の特性を測定する特性測定処理と、前記複数個の画素回路を駆動する駆動処理とを行う画素回路駆動部と、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られる特性データを保持する特性データ記憶部と、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データに基づいて入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成する補償演算処理部と、
温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された検出温度に応じて、前記特性測定処理の実行頻度を制御する測定制御部と、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた特性データの値を、前記温度検出部により検出された該特性測定処理時の温度に基づき標準温度に対応する値に補正し、補正後の特性データを前記特性データ記憶部に格納する第1の特性データ補正部と、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データの値を、前記温度検出部により検出された前記駆動処理時の温度に対応する値に補正する第2の特性データ補正部と
を備え、
前記測定制御部は、前記検出温度が高いほど前記特性測定処理の実行頻度を高くし、
前記補償演算処理部は、前記第2の特性データ補正部による補正後の特性データに基づいて前記入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成することを特徴とする。
前記測定制御部は、温度と前記特性測定処理の実行頻度との関係を表す第1の関係式を予め保持し、前記検出温度に基づいて前記第1の関係式から前記特性測定処理の実行頻度を決定することを特徴とする。
前記複数個の画素回路の累積駆動時間を計測する累積駆動時間計測部を更に備え、
前記測定制御部は、前記累積駆動時間が短いほど前記特性測定処理の実行頻度を高くすることを特徴とする。
前記測定制御部は、前記累積駆動時間と前記特性測定処理の実行頻度との関係を表す第2の関係式を予め保持し、前記累積駆動時間に基づいて前記第2の関係式から前記特性測定処理の実行頻度を決定することを特徴とする。
前記温度検出部は、複数個設けられていることを特徴とする。
前記温度検出部は、前記複数個の画素回路を含む表示パネルの内部に設けられていることを特徴とする。
前記温度検出部は、前記複数個の画素回路を含む表示パネルの外部に設けられていることを特徴とする。
前記電気光学素子は、有機発光ダイオードであることを特徴とする。
本発明の第9の局面は、本発明の第1の局面において、
前記特性データは、前記駆動トランジスタのオフセット値および前記駆動トランジスタのゲイン値を含み、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも高い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって大きくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたゲイン値を補正によって大きくして補正後のゲイン値を前記特性データ記憶部に格納し、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも低い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって小さくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたゲイン値を補正によって小さくして補正後のゲイン値を前記特性データ記憶部に格納することを特徴とする。
本発明の第10の局面は、本発明の第1の局面において、
前記特性データは、前記電気光学素子のオフセット値および前記電気光学素子の劣化補正係数を含み、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも高い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって大きくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた劣化補正係数を補正によって小さくして補正後の劣化補正係数を前記特性データ記憶部に格納し、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも低い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって小さくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた劣化補正係数を補正によって大きくして補正後の劣化補正係数を前記特性データ記憶部に格納することを特徴とする。
前記回路素子の特性を測定する特性測定処理を行いつつ前記複数個の画素回路を駆動する画素回路駆動ステップと、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られる特性データを所定の特性データ記憶部に格納する特性データ記憶ステップと、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データに基づいて入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成する補償演算処理ステップと、
温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップで検出された検出温度に応じて、前記特性測定処理の実行頻度を制御する測定制御ステップと、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた特性データの値を、前記温度検出ステップで検出された該特性測定処理時の温度に基づき標準温度に対応する値に補正し、補正後の特性データを前記特性データ記憶部に格納する第1の特性データ補正ステップと、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データの値を、前記温度検出ステップで検出された前記複数個の画素回路を駆動する時の温度に対応する値に補正する第2の特性データ補正ステップと
を含み、
前記測定制御ステップでは、前記検出温度が高いほど前記特性測定処理の実行頻度が高められ、
前記補償演算処理ステップでは、前記第2の特性データ補正ステップによる補正後の特性データに基づいて前記入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号が生成されることを特徴とする。
また、特性測定処理で得られた特性データは、その値が標準温度での値に換算された状態で特性データ記憶部に保持される。そして、特性データ記憶部に保持されている特性データの値に対して、補償演算処理を行う時の温度に対応する値に換算する補正が施され、その補正後の特性データに基づいて入力映像信号が補正される。このように特性データは一旦その値が標準温度での値に換算された状態で保存されるので、温度の変動が大きくても補償の精度を保つことができる。
図1は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機EL表示装置の全体構成を示すブロック図である。この有機EL表示装置は、有機ELパネル10と制御部20とソースドライバ30とによって構成されている。有機ELパネル10には、表示部100,ゲートドライバ110,および温度センサ120が含まれている。すなわち、本実施形態においては、有機ELパネル10を構成する基板上にゲートドライバ110が形成されている。但し、ゲートドライバ110が有機ELパネル10の外部に設けられている構成を採用することもできる。制御部20は、画像処理部22とタイミングコントローラ24とによって構成されている。画像処理部22は、一般に「GPU」と呼ばれるLSIによって実現されている。タイミングコントローラ24は、一般に「TCON」と呼ばれるLSIによって実現されており、ゲートドライバ110およびソースドライバ30の動作を制御する。このように画像処理部22とタイミングコントローラ24とは別々のLSIによって実現されているが、本明細書では、便宜上、それらをまとめて制御部20として説明する。なお、本実施形態においては、ゲートドライバ110とソースドライバ30とによって画素回路駆動部が実現され、温度センサ120によって温度検出部が実現されている。
次に、画素回路102およびソースドライバ30について詳しく説明する。ソースドライバ30は、データ線駆動部310として機能するときには次のような動作を行う。ソースドライバ30は、制御部20から出力されたソース制御信号SCTLを受け取り、M本のデータ線S(1)〜S(M)にそれぞれ目標輝度に応じた電圧(以下、「データ電圧」という)を印加する。このとき、ソースドライバ30では、ソーススタートパルス信号のパルスをトリガーとして、ソースクロック信号のパルスが発生するタイミングで、各データ線Sに印加すべき電圧を示すデジタル映像信号VDaが順次に保持される。そして、ラッチストローブ信号のパルスが発生するタイミングで、上記保持されたデジタル映像信号VDaがアナログ電圧に変換される。その変換されたアナログ電圧は、データ電圧として全てのデータ線S(1)〜S(M)に一斉に印加される。ソースドライバ30は、電流モニタ部320として機能するときには、データ線S(1)〜S(M)に測定用電圧を印加して、それによってデータ線S(1)〜S(M)に流れる電流をそれぞれ電圧に変換する。その変換後のデータは、モニタデータMOとしてソースドライバ30から出力される。
次に、電流モニタ(TFT特性やOLED特性を検出するための電流測定)を行うための駆動方法について説明する。電流モニタが行われる期間については特に限定されない。例えば、表示期間中,垂直帰線期間中,装置の電源オン直後,装置の電源オフ時などに電流モニタを行うことができる。なお、以下において、電流モニタのための一連の処理が行われる期間のことを「モニタ処理期間」という。また、以下において、電流モニタの対象となっている行のことを「モニタ行」という。
図8は、制御部20内の詳細な構成を示すブロック図である。制御部20には、パラメータ計算部210,第1の温度補正部220,パラメータテーブル230,第2の温度補正部240,モニタ制御部250,および補償演算処理部260が含まれている。なお、これらの構成要素は、それぞれ、画像処理部22内およびタイミングコントローラ24内のいずれに設けられていても良い。
Id=(β/2)×(Vgs−Vth)2 ・・・(1)
I1=(β_raw(TFT)/2)×(Vgs1−Vth_raw(TFT))2
・・・(2)
I2=(β_raw(TFT)/2)×(Vgs2−Vth_raw(TFT))2
・・・(3)
Io=β(Vo−Vth)K ・・・(6)
I3=β_raw(OLED)×(Vom3−Vth_raw(OLED))K
・・・(7)
I4=β_raw(OLED)×(Vom4−Vth_raw(OLED))K
・・・(8)
本実施形態によれば、回路素子(駆動トランジスタT2、有機EL素子OLED)の劣化を補償する機能を有する有機EL表示装置に、温度を検出する温度センサ120と検出温度に応じてモニタ間隔を調整するモニタ制御部250とが設けられている。そして、モニタ制御部250は、温度が高いほどモニタ間隔が小さくなり、温度が低いほどモニタ間隔が大きくなるように、モニタ間隔を調整する。このため、たとえ有機EL表示装置が高温の状態下で使用されていても、温度による劣化に起因する輝度低下が抑制される。これについて、図12および図13を参照しつつ更に説明する。図12には、本実施形態における高温および低温のそれぞれの状態下での時間の経過と輝度との関係を示している。図12に示すように、高温時のモニタ間隔t1は低温時のモニタ間隔t2よりも小さくなっている。ここで、仮に高温時のモニタ間隔をt2にすると、時間の経過と輝度との関係は、図13に示すようなものとなる。図13より、電流モニタが行われる時点の直前には補償演算処理によって得られる輝度が本来の輝度よりも大きく低下していることが把握される。この点、本実施形態においては、高温の状態下ではモニタ頻度が高くなるので、図12に示すように温度による劣化に起因する輝度低下が抑制される。また、モニタ頻度が高くなるほど消費電力は増大するが、本実施形態においては、低温時にはモニタ頻度は低くされる。このため、電流モニタを行うことに起因する消費電力の増大が抑制される。以上のように、本実施形態によれば、消費電力の増大を抑制しつつ有機EL素子OLEDの温度による劣化(発光効率の低下)に起因する輝度低下を抑制することのできる有機EL表示装置が実現される。
以下、上記実施形態の変形例について説明する。
図14は、時間の経過と回路素子(トランジスタ、有機EL素子)の劣化速度との関係を示す図である。図14から把握されるように、時間の経過につれて回路素子の劣化速度は低くなる。換言すれば、回路素子の劣化の進行の程度は初期において大きい。そこで、本変形例においては、温度に加えて画素回路102の累積駆動時間を考慮してモニタ間隔が決定される。例えば図15に示すように、初期においてはモニタ間隔は小さくされ、時間の経過につれて徐々にモニタ間隔は大きくされる。以下、これを実現するための構成について説明する。
図18は、上記実施形態の第2の変形例に係るアクティブマトリクス型の有機EL表示装置の全体構成を示すブロック図である。上記実施形態においては、温度センサ120は有機ELパネル10内に設けられていた。これに対して、本変形例においては、有機ELパネル10の外部に温度センサ50が設けられている。本変形例においても、温度センサ50は、その周囲の温度を検出して、検出温度を表す温度データTEを出力する。その温度データTEは制御部20に与えられる。温度センサ50の設置場所以外の点については、上記実施形態と同様である。
上記実施形態においては、有機EL表示装置には、画素回路102からデータ線S(1)〜S(M)に出力された電流を測定する機能を有するソースドライバ30が設けられていた。すなわち、画素回路102内の回路素子(駆動トランジスタT2や有機EL素子OLED)の特性を得るために電流の測定が行われていた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、画素回路102内の回路素子の特性を得るために電圧の測定が行われるようにしても良い(本変形例の構成)。
本発明は、上記実施形態および上記各変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施形態および上記各変形例においては有機EL表示装置を例に挙げて説明したが、電流で駆動される自発光型表示素子を備えた表示装置であれば、有機EL表示装置以外の表示装置にも本発明を適用することができる。
20…制御部
30…ソースドライバ
50,120…温度センサ
100…表示部
102…画素回路
110…ゲートドライバ
210…パラメータ計算部
220…第1の温度補正部
230…パラメータテーブル
240…第2の温度補正部
250…モニタ制御部
260…補償演算処理部
310…データ線駆動部
320…電流モニタ部
330…電圧モニタ部
T1〜T3…トランジスタ
Cst…コンデンサ
OLED…有機EL素子
G1(1)〜G1(N)…走査線
G2(1)〜G2(N)…モニタ制御線
S(1)〜S(M)…データ線
MCTL…モニタ制御信号
MO…モニタデータ
TE…温度データ
TI…時間データ
Claims (11)
- 電流によって輝度が制御される電気光学素子および前記電気光学素子に供給すべき電流を制御するための駆動トランジスタを回路素子として含む複数個の画素回路を備えた表示装置であって、
前記回路素子の特性を測定する特性測定処理と、前記複数個の画素回路を駆動する駆動処理とを行う画素回路駆動部と、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られる特性データを保持する特性データ記憶部と、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データに基づいて入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成する補償演算処理部と、
温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された検出温度に応じて、前記特性測定処理の実行頻度を制御する測定制御部と、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた特性データの値を、前記温度検出部により検出された該特性測定処理時の温度に基づき標準温度に対応する値に補正し、補正後の特性データを前記特性データ記憶部に格納する第1の特性データ補正部と、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データの値を、前記温度検出部により検出された前記駆動処理時の温度に対応する値に補正する第2の特性データ補正部と
を備え、
前記測定制御部は、前記検出温度が高いほど前記特性測定処理の実行頻度を高くし、
前記補償演算処理部は、前記第2の特性データ補正部による補正後の特性データに基づいて前記入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成することを特徴とする、表示装置。 - 前記測定制御部は、温度と前記特性測定処理の実行頻度との関係を表す第1の関係式を予め保持し、前記検出温度に基づいて前記第1の関係式から前記特性測定処理の実行頻度を決定することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記複数個の画素回路の累積駆動時間を計測する累積駆動時間計測部を更に備え、
前記測定制御部は、前記累積駆動時間が短いほど前記特性測定処理の実行頻度を高くすることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記測定制御部は、前記累積駆動時間と前記特性測定処理の実行頻度との関係を表す第2の関係式を予め保持し、前記累積駆動時間に基づいて前記第2の関係式から前記特性測定処理の実行頻度を決定することを特徴とする、請求項3に記載の表示装置。
- 前記温度検出部は、複数個設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記温度検出部は、前記複数個の画素回路を含む表示パネルの内部に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記温度検出部は、前記複数個の画素回路を含む表示パネルの外部に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記電気光学素子は、有機発光ダイオードであることを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。
- 前記特性データは、前記駆動トランジスタのオフセット値および前記駆動トランジスタのゲイン値を含み、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも高い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって大きくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたゲイン値を補正によって大きくして補正後のゲイン値を前記特性データ記憶部に格納し、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも低い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって小さくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたゲイン値を補正によって小さくして補正後のゲイン値を前記特性データ記憶部に格納することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記特性データは、前記電気光学素子のオフセット値および前記電気光学素子の劣化補正係数を含み、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも高い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって大きくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた劣化補正係数を補正によって小さくして補正後の劣化補正係数を前記特性データ記憶部に格納し、
前記温度検出部により検出された前記特性測定処理時の温度が標準温度よりも低い場合には、前記第1の特性データ補正部は、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られたオフセット値を補正によって小さくして補正後のオフセット値を前記特性データ記憶部に格納し、かつ、前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた劣化補正係数を補正によって大きくして補正後の劣化補正係数を前記特性データ記憶部に格納することを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 電流によって輝度が制御される電気光学素子および前記電気光学素子に供給すべき電流を制御するための駆動トランジスタを回路素子として含む複数個の画素回路を備えた表示装置の駆動方法であって、
前記回路素子の特性を測定する特性測定処理を行いつつ前記複数個の画素回路を駆動する画素回路駆動ステップと、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られる特性データを所定の特性データ記憶部に格納する特性データ記憶ステップと、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データに基づいて入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号を生成する補償演算処理ステップと、
温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップで検出された検出温度に応じて、前記特性測定処理の実行頻度を制御する測定制御ステップと、
前記特性測定処理での測定結果に基づいて得られた特性データの値を、前記温度検出ステップで検出された該特性測定処理時の温度に基づき標準温度に対応する値に補正し、補正後の特性データを前記特性データ記憶部に格納する第1の特性データ補正ステップと、
前記特性データ記憶部に保持されている特性データの値を、前記温度検出ステップで検出された前記複数個の画素回路を駆動する時の温度に対応する値に補正する第2の特性データ補正ステップと
を含み、
前記測定制御ステップでは、前記検出温度が高いほど前記特性測定処理の実行頻度が高められ、
前記補償演算処理ステップでは、前記第2の特性データ補正ステップによる補正後の特性データに基づいて前記入力映像信号を補正することによって、前記複数個の画素回路に供給すべき映像信号が生成されることを特徴とする、駆動方法。
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