JP2003043998A - ディスプレイ装置 - Google Patents

ディスプレイ装置

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JP2003043998A
JP2003043998A JP2001229005A JP2001229005A JP2003043998A JP 2003043998 A JP2003043998 A JP 2003043998A JP 2001229005 A JP2001229005 A JP 2001229005A JP 2001229005 A JP2001229005 A JP 2001229005A JP 2003043998 A JP2003043998 A JP 2003043998A
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light emitting
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正美 土田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化や経時変化に拘わらず、入力映像信
号に対応した適切な輝度で画像表示を行うことが可能な
ディスプレイ装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 モニタ用発光素子と、このモニタ用発光
素子をK%の輝度で発光させる基準駆動電流を発生する
基準電流源と、上記基準駆動電流をモニタ用発光素子に
供給するトランジスタと、このトランジスタにおける上
記基準駆動電流の出力端と制御端とを接続するスイッチ
と、からなるモニタ回路を設ける。そして、映像信号に
よって表される最大輝度レベルのK%の値が、上記モニ
タ発光素子駆動トランジスタの制御端上の電圧値と等し
くなるように入力映像信号を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型の表示パネルを搭載したディスプレイ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在、画素を担う発光素子として有機エ
レクトロルミネセンス素子(以下、単にEL素子と称す
る)を用いた表示パネルを搭載したエレクトロルミネセ
ンスディスプレイ装置(以下、ELディスプレイ装置と
称する)が着目されている。このELディスプレイ装置
による表示パネルの駆動方式として、単純マトリクス駆
動型と、アクティブマトリクス駆動型が知られている。
アクティブマトリクス駆動型のELディスプレイ装置
は、単純マトリクス型のものに比べて、低消費電力であ
り、また画素間のクロストークが少ないなどの利点を有
し、特に大画面ディスプレイや高精細度ディスプレイに
適している。
【0003】図1は、アクティブマトリクス駆動型のE
Lディスプレイ装置の概略構成を示す図である。図1に
示す如く、ELディスプレイ装置は、表示パネル10
と、この表示パネル10を映像信号VLに応じて駆動す
る駆動装置100とから構成される。表示パネル10に
は、陽極電源バスライン16、陰極電源バスライン1
7、1画面のn個の水平走査ライン各々を担う走査ライ
ン(走査電極)A1〜An、及び各走査ラインに交叉して配
列されたm個のデータライン(データ電極)B1〜Bmが夫
々形成されている。尚、陽極電源バスライン16には電
源電位Vcが印加されており、陰極電源バスライン17
には接地電位GNDが印加されている。更に、表示パネ
ル10における上記走査ラインA1〜An及びデータライ
ンB1〜Bmの各交差部に、画素を担うELユニットE1
1〜En,mが形成されている。
【0004】図2は、1つの走査ラインA及びデータラ
インBの交差部に形成されているELユニットEの内部
構成の一例を示す図である。図2において、走査ライン
選択用のFET(Field Effect Transistor)11のゲー
トGには走査ラインAが接続され、そのドレインDには
データラインBが接続されている。FET11のソース
Sには発光駆動用トランジスタとしてのFET12のゲ
ートGが接続されている。FET12のソースSには陽
極電源バスライン16を介して電源電位Vcが印加され
ており、そのゲートG及びソースS間にはキャパシタ1
3が接続されている。更に、FET12のドレインDに
はEL素子15のアノード端が接続されている。EL素
子15のカソード端には、陰極電源バスライン17を介
して接地電位GNDが印加されている。
【0005】駆動装置100は、表示パネル10の走査
ラインA1〜An各々に順次、択一的に走査パルスを印加
して行く。更に、駆動装置100は、上記走査パルスの
印加タイミングに同期させて、各水平走査ラインに対応
した映像信号VLに応じた画素データパルスDP1〜DP
mを発生し、これらをデータラインB1〜Bmに夫々印加
する。尚、画素データパルスDPの各々は、映像信号V
Lによって示される輝度レベルに応じたパルス電圧を有
する。この際、走査パルスの印加された走査ラインA上
に接続されているELユニットの各々が画素データの書
込対象となる。画素データの書込対象となったELユニ
ットE内のFET11は、上記走査パルスに応じてオン
状態となり、データラインBを介して供給された上記画
素データパルスDPをFET12のゲートG及びキャパ
シタ13に夫々印加する。FET12は、かかる画素デ
ータパルスDPのパルス電圧に応じた発光駆動電流を発
生し、これをEL素子15に供給する。この発光駆動電
流に応じてEL素子15は、上記画素データパルスDP
のパルス電圧に応じた輝度で発光する。この間、キャパ
シタ13は、上記画素データパルスDPのパルス電圧に
よって充電される。かかる充電動作により、キャパシタ
13には、上記映像信号VLによって示される輝度レベ
ルに応じた電圧が保持され、いわゆる画素データの書き
込みが為される。ここで、画素データの書込対象から開
放されると、FET11はオフ状態となり、FET12
のゲートGに対する画素データパルスDPの供給を停止
する。ところが、この間においても、上述した如くキャ
パシタ13に保持された電圧がFET12のゲートGに
印加され続けているので、FET12は、引き続き上記
発光駆動電流をEL素子15に流しつづける。すなわ
ち、画素データの書込対象から開放された後も、EL素
子15は、映像信号VLによって示される輝度レベルに
応じた輝度で発光を継続するのである。
【0006】しかしながら、これらFET11、FET
12及びEL素子15は、温度や経時変化等でその特性
が変化する。よって、例えば周囲温度が変化した際に
は、EL素子15に流れる上記発光駆動電流が所望の電
流値とはならず、このEL素子15を、入力映像信号に
対応した適切な輝度で発光させることができなくなると
いう問題が生じた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
を解決せんとして為されたものであり、温度変化や経時
変化に拘わらず、入力映像信号に対応した適切な輝度で
画像表示を行うことが可能なディスプレイ装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるディスプレ
イ装置は、映像信号に応じた駆動電流を発生する第1ト
ランジスタと、前記駆動電流に応じた輝度で発光する発
光素子とからなる発光画素ユニットがマトリクス状に配
列されてなる表示パネルを搭載したディスプレイ装置で
あって、モニタ用発光素子と、前記モニタ用発光素子を
K%の輝度で発光せしめる基準駆動電流を発生する基準
電流源と、前記基準駆動電流を前記モニタ用発光素子に
供給する第2トランジスタと、前記第2トランジスタに
おける前記基準駆動電流の出力端と前記第2トランジス
タの制御端とを接続するスイッチと、前記映像信号によ
って表される最大輝度レベルのK%の値が前記第2駆動
トランジスタの前記制御端上の電圧値と等しくなるよう
に前記映像信号を補正する映像信号補正手段と、を有す
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照しつ
つ詳細に説明する。図3は、本発明によるアクティブマ
トリクス駆動型のELディスプレイ装置の構成を示す図
である。図3に示す如く、本発明によるELディスプレ
イ装置は、表示パネル10、表示パネル10を駆動する
駆動装置150、ゲート電圧モニタ回路200及び加算
器300から構成される。
【0010】表示パネル10には、陽極電源バスライン
16、陰極電源バスライン17、1画面のn個の水平走
査ライン各々を担う走査ラインA1〜An、及び各走査ラ
インに交叉して配列されたm個のデータラインB1〜Bm
が夫々形成されている。尚、陽極電源バスライン16に
は電源電位Vcが印加されており、陰極電源バスライン
17には接地電位GNDが印加されている。更に、表示
パネル10における上記走査ラインA1〜An及びデータ
ラインB1〜Bmの各交差部に、画素を担うELユニット
11〜En,mが形成されている。尚、ELユニットEの
内部構成は、前述した如き図2に示すものと同一である
ので、その説明は省略する。
【0011】ゲート電圧モニタ回路200は、上記表示
パネル10の近傍位置に形成されている。図4は、かか
るゲート電圧モニタ回路200の内部構成を示す図であ
る。図4において、モニタ用のEL素子201の一端に
はFET(Field Effect Transistor)202のドレイン
D及びFET203のソースSが夫々接続されており、
その他端には基準電流源204が接続されている。基準
電流源204は、上記EL素子201に流すべき所定の
基準電流IREFを発生する。尚、基準電流IR EFは、EL
素子201を最大輝度で発光させる際に供給する電流量
の50%である。すなわち、EL素子201は、上記基
準電流IREFが供給されると、その最大輝度の50%の
輝度で発光することになる。FET202のソースSに
は陽極電源バスライン16を介して電源電位Vcが印加
されており、そのゲートG及びソースS間にはキャパシ
タ205が接続されている。FET203は、そのゲー
トGにサンプルパルスSPが供給されるとオン状態とな
る。FET203は、いわゆるスイッチとして作用す
る。サンプルホールド回路206は、上記サンプルパル
スSPの供給時点においてFET202のゲートGの電
圧を取り込んで記憶し、これをゲート電圧VGとして出
力する。
【0012】加算器300は、入力された映像信号VS
に、上記ゲート電圧VGを加算したものを映像信号V
S'として駆動装置150に供給する。この際、映像信
号VSにおいて最大輝度レベルを表す値を"VM"とし、
最小輝度レベルを表す値を"−VM"とする。駆動装置1
50は、表示パネル10の走査ラインA1〜An各々に順
次、択一的に走査パルスを印加して行く。更に、駆動装
置150は、上記走査パルスの印加タイミングに同期さ
せて、各水平走査ラインに対応した映像信号VS'に応
じた画素データパルスDP1〜DPmを発生し、これらを
データラインB1〜Bmに夫々印加する。尚、画素データ
パルスDPの各々は、映像信号VS'によって示される
輝度レベルに応じたパルス電圧を有する。この際、走査
パルスの印加された走査ラインA上に接続されているE
LユニットEの各々が画素データの書込対象となる。こ
の画素データの書込対象となったELユニットE内のF
ET11は、上記走査パルスに応じてオン状態となり、
データラインBを介して供給された上記画素データパル
スDPをFET12のゲートG及びキャパシタ13に夫
々印加する。FET12は、かかる画素データパルスD
Pのパルス電圧に応じた発光駆動電流を発生し、これを
EL素子15に供給する。この発光駆動電流に応じてE
L素子15は、上記画素データパルスDPのパルス電圧
に応じた輝度で発光する。この間、キャパシタ13は、
上記画素データパルスDPのパルス電圧によって充電さ
れる。この充電動作により、キャパシタ13には、上記
映像信号VS'によって示される輝度レベルに応じた電
圧が保持され、いわゆる画素データの書き込みが為され
る。ここで、画素データの書込対象から開放されると、
FET11はオフ状態となり、FET12のゲートGに
対する画素データパルスDPの供給を停止する。ところ
が、この間においても、上述した如くキャパシタ13に
保持された電圧がFET12のゲートGに印加され続け
ているので、FET12は、引き続き上記発光駆動電流
をEL素子15に流しつづける。すなわち、画素データ
の書込対象から開放された後も、EL素子15は、上記
映像信号VS'によって示される輝度レベルに応じた輝
度で発光を継続するのである。これにより、表示パネル
10の画面上において、入力された映像信号VSに応じ
た画像表示が為されるようになる。
【0013】駆動装置150は、上述した如き表示パネ
ル10に対する駆動を実施しつつ、温度変化、及び経時
変化に伴う表示パネル10の輝度変動を補正させるべく
所定周期毎に上記サンプルパルスSPをゲート電圧モニ
タ回路200に供給する。以下に、かかるサンプルパル
スSPに応じて、ゲート電圧モニタ回路200及び加算
器300によって為される輝度補正動作について説明す
る。
【0014】先ず、サンプルパルスSPがゲート電圧モ
ニタ回路200に供給されると、FET203がオン状
態となり、EL素子201を50%の輝度で発光させる
基準電流IREFがFET202のソースS及びドレイン
D間に流れる。そして、FET202のゲートGには、
上記基準電流IREFをFET202のソースS及びドレ
インD間に流すべきゲート電圧が発生する。すなわち、
FET202のゲートGには、EL素子201を50%
の輝度で発光させるべきゲート電圧が印加されるのであ
る。サンプルホールド回路206は、上記サンプルパル
スSPに応じて、FET202のゲート電圧を取り込ん
で記憶し、これをゲート電圧VGとして加算器300に
供給する。
【0015】この際、ゲート電圧モニタ回路200に設
けられているEL素子201、FET202、及びキャ
パシタ205なる構成は、各ELユニットE内に形成さ
れているEL素子15、FET12、及びキャパシタ1
3と同一である。従って、ゲート電圧モニタ回路200
により、現在の温度状況下においてEL素子15を50
%の輝度で発光させる場合にFET12のゲートGに印
加すべき電圧値が、上記ゲート電圧VGとして測定され
るのである。
【0016】加算器300は、上記映像信号VSに、こ
のゲート電圧VGを加算することにより、温度変化及び
経時変化に伴う表示パネル10の輝度変動分を補正した
映像信号VS'を生成する。ここで、映像信号VSと
は、前述した如く、−VM〜VMなる範囲で最小〜最大
輝度レベルを表す信号である。従って、かかる映像信号
VSに、上記ゲート電圧VGを加算して求めた上記映像
信号VS'として取り得る範囲は、 [−VM+VG]≦VS'≦[VM+VG] となり、その範囲の中間値は、 {[VM+VG]+[−VM+VG]}/2 =VG となる。
【0017】すなわち、映像信号VS'は、その輝度レ
ベルを表す範囲の中心値が必ず、EL素子15を50%
の輝度で発光させる際にFET12のゲートGに印加す
べき電圧値と等しくなるように補正された信号なのであ
る。つまり、EL素子15を50%の輝度で発光させる
際にFET12のゲートGに印加すべきゲート電圧VG
を基準として映像信号VSに対する補正処理を行って上
記映像信号VS'を得るのである。
【0018】よって、かかる映像信号VS'に基づいて
表示パネル10の駆動を行えば、周囲温度及び経時変化
に追従した適切な輝度レベルを有する表示画像が得られ
るようになる。尚、上記実施例においては、EL素子1
5を50%の輝度で発光させる際にFET12の制御端
であるゲートGに印加すべきゲート電圧値を基準として
いるが、必ずしも50%輝度の発光状態で得られたゲー
ト電圧を基準とする必要はない。
【0019】要するに、EL素子15をK%の輝度で発
光させる際にFET12の制御端(ゲートG)に印加すべ
きゲート電圧VGKを測定し、映像信号によって表され
る最大輝度レベルのK%の値がこのゲート電圧VGK
等しくなるように入力映像信号を補正すれば良いのであ
る。又、現在の温度状況下においてEL素子15を例え
ば10%の輝度で発光させる場合にFET12のゲート
Gに印加すべきゲート電圧VGLと、90%の輝度で発
光させる場合に印加すべきゲート電圧VGHとを測定
し、これらゲート電圧VGL及びVGHに基づいて、入力
映像信号に対する補正処理を行っても良い。
【0020】図5は、かかる点に鑑みて為された本発明
の他の実施例によるELディスプレイ装置の構成を示す
図である。尚、図5において、表示パネル10の構成は
図3及び図4に示すものと同一であり、更に駆動装置1
50'による表示パネル10に対する駆動動作も図3に
示される駆動装置150と同様であるので、それらの説
明は省略する。
【0021】図5において、駆動装置150'は、前述
した如き表示パネル10に対する駆動を実施しつつ、温
度変化及び経時変化に伴う表示パネル10の輝度変動を
補正させるべく適宜、サンプルパルスSP1及びSP2
を順次、ゲート電圧モニタ回路200'に供給する。図
6は、ゲート電圧モニタ回路200'の内部構成を示す
図である。
【0022】図6において、モニタ用のEL素子201
の一端にはFET202のドレインDが接続されてお
り、その他端には基準電流源204a及び204bが夫
々接続されている。基準電流源204aは、上記EL素
子201をその最大輝度の10%で発光させるべき基準
電流ILREFを発生する。又、基準電流源204bは、
上記EL素子201をその最大輝度の90%で発光させ
るべき基準電流IHREFを発生する。FET207a
は、駆動装置150'から供給されたサンプルパルスS
P1に応じてオン状態となり、基準電流源204aが発
生した基準電流IL REFをEL素子201に流す。FE
T207bは、駆動装置150'から供給されたサンプ
ルパルスSP2に応じてオン状態となり、基準電流源2
04bが発生した基準電流IHREFをEL素子201に
流す。FET202のソースSには陽極電源バスライン
16を介して電源電位Vcが印加されており、そのゲー
トG及びソースS間にはキャパシタ205が接続されて
いる。サンプルホールド回路206aは、上記サンプル
パルスSP1の供給に応じてFET202のゲートGの
電圧を取り込んで記憶し、これをゲート電圧VG1とし
て出力する。サンプルホールド回路206bは、上記サ
ンプルパルスSP2の供給に応じてFET202のゲー
トGの電圧を取り込んで記憶し、これをゲート電圧VG
2として出力する。
【0023】輝度変調回路400は、映像信号VS'に
よって表される最大輝度レベルの10%の値が上記ゲー
ト電圧VG1と等しく、かつ、映像信号VS'によって
表される最大輝度レベルの90%の値が上記ゲート電圧
VG2と等しくなるように、映像信号VSに対して変調
処理を施して上記映像信号VS'を生成する。又、上記
実施例においては、ゲート電圧モニタ回路200を表示
パネル10の外部に形成しているが、このゲート電圧モ
ニタ回路200の機能を表示パネル10に形成されてい
るELユニットE各々の内のいずれか1に搭載しても良
い。この際、ELユニット内に選択スイッチを設けて、
通常の表示動作と上述した如きゲート電圧モニタ動作と
を択一的に実行させるようにすることも可能である。
【0024】図7は、ゲート電圧モニタ回路200の機
能を搭載したELユニットEの内部構成の一例を示す図
である。図7において、FET11、FET12、キャ
パシタ13、及びEL素子15各々は、図2に示す如き
ELユニットEを構築するモジュールと同一構成であ
る。一方、図7に示されるFET203、基準電流源2
04、及びサンプルホールド回路206各々は、図4に
示す如きゲート電圧モニタ回路200を構築するモジュ
ールと同一構成である。
【0025】そして、この図7に示すELユニットEで
は、ELユニットE本来の動作と、ゲート電圧モニタ回
路200としての動作とを択一的に実施させるべきスイ
ッチ208が設けられている。スイッチ208は、EL
素子15のカソード端に接地電位GNDを印加する状
態、及びEL素子15のカソード端に基準電流源204
を接続する状態のいずれか一方の状態に設定される。す
なわち、スイッチ208は、駆動装置150からサンプ
ルパルスSPが供給されていない間は、EL素子15の
カソード端に接地電位GNDを印加する状態に設定され
る。この際、FET203、基準電流源204、及びサ
ンプルホールド回路206各々は動作しないので、図7
に示すELユニットEは、前述した如きELユニットE
としての本来の動作を実施する。
【0026】一方、駆動装置150からサンプルパルス
SPが供給されている間においては、スイッチ208
は、EL素子15のカソード端に基準電流源204を接
続する状態に設定される。更に、サンプルパルスSPの
供給に応じてFET203がオン状態となり、EL素子
15を50%の輝度で発光させる基準電流IREFがFE
T12のソースS及びドレインD間に流れる。そして、
FET12のゲートGには、上記基準電流IREFをFE
T12のソースS及びドレインD間に流すべきゲート電
圧が発生する。すなわち、FET12のゲートGには、
EL素子15を50%の輝度で発光させるべきゲート電
圧が印加されるのである。サンプルホールド回路206
は、上記サンプルパルスSPに応じて、FET12のゲ
ート電圧を取り込んで記憶し、これをゲート電圧VGと
し出力する。
【0027】つまり、図7に示すELユニットEは、サ
ンプルパルスSPの供給に応じて、前述した如きゲート
電圧モニタ回路200としての動作を実行するのであ
る。
【0028】
【発明の効果】以上の如く、本発明によるディスプレイ
装置においては、モニタ用発光素子と、このモニタ用発
光素子をK%の輝度で発光させる基準駆動電流を発生す
る基準電流源と、上記基準駆動電流をモニタ用発光素子
に供給するトランジスタと、このトランジスタにおける
上記基準駆動電流の出力端と制御端とを接続するスイッ
チと、からなるモニタ回路を設ける。そして、映像信号
によって表される最大輝度レベルのK%の値が、上記モ
ニタ発光素子駆動トランジスタの制御端上の電圧値と等
しくなるように入力映像信号を補正するようにしてい
る。
【0029】よって、本発明によれば、温度変化や経時
変化に拘わらず、入力された映像信号に対応した適切な
輝度で画像表示を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アクティブマトリクス駆動型のELディスプレ
イ装置の概略構成を示す図である。
【図2】各画素を担うELユニットEの内部構成の一例
を示す図である。
【図3】本発明によるアクティブマトリクス駆動型のE
Lディスプレイ装置の構成を示す図である。
【図4】ゲート電圧モニタ回路200の内部構成を示す
図である。
【図5】本発明の他の実施例によるELディスプレイ装
置の構成を示す図である。
【図6】図5に示すELディスプレイ装置に搭載されて
いるゲート電圧モニタ回路200'の内部構成を示す図
である。
【図7】ゲート電圧モニタ回路200の機能を搭載した
ELユニットEの内部構成の一例を示す図である。
【主要部分の符号の説明】
200 ゲート電圧モニタ回路 201 EL素子 202 FET 203 FET 204 基準電流源 206 サンプルホールド回路 300 加算器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号に応じた駆動電流を発生する第
    1トランジスタと、前記駆動電流に応じた輝度で発光す
    る発光素子とからなる発光画素ユニットがマトリクス状
    に配列されてなる表示パネルを搭載したディスプレイ装
    置であって、 モニタ用発光素子と、 前記モニタ用発光素子をK%の輝度で発光せしめる基準
    駆動電流を発生する基準電流源と、 前記基準駆動電流を前記モニタ用発光素子に供給する第
    2トランジスタと、 前記第2トランジスタにおける前記基準駆動電流の出力
    端と前記第2トランジスタの制御端とを接続するスイッ
    チと、 前記映像信号によって表される最大輝度レベルのK%の
    値が前記第2駆動トランジスタの前記制御端上の電圧値
    と等しくなるように前記映像信号を補正する映像信号補
    正手段と、を有することを特徴とするディスプレイ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記映像信号補正手段は、前記映像信号
    に前記第2駆動トランジスタの前記制御端上の電圧値を
    加算する加算器であることを特徴とする請求項1記載の
    ディスプレイ装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチは、所定の周期毎にオン状
    態となって前記第2トランジスタにおける前記基準駆動
    電流の出力端と前記制御端とを接続することを特徴とす
    る請求項1記載のディスプレイ装置。
  4. 【請求項4】 所定の周期毎に前記第2駆動トランジス
    タの前記制御端上の電圧値を取り込んでこれを保持しつ
    つ前記映像信号補正手段に供給する手段を更に備えたこ
    とを特徴とする請求項1記載のディスプレイ装置。
  5. 【請求項5】 前記発光素子は、エレクトロルミネセン
    ス素子であることを特徴とする請求項1記載のディスプ
    レイ装置。
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