JP2005308775A - 表示装置及び表示装置付き電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 外光の照射に起因するコントラストの低下を適切に補償することができる表示装置を提供する。
【解決手段】アクティブマトリクス駆動型の表示装置であって、各画素は、有機ＥＬ素子と、走査電圧が印加されて導通状態となる第１トランジスタと、該第１トランジスタが導通状態にある時にデータ電圧に応じた電圧を保持するコンデンサと、該コンデンサの出力側にソースが接続された第２トランジスタと、前記コンデンサに保持されている電圧に応じて有機ＥＬ素子を駆動する第３トランジスタとを備え,更に、所定のデータ電圧に応じた電圧を各コンデンサが保持し且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各有機ＥＬ素子に流れる電流の和を検出する電流検出回路８と、該回路８による検出結果に応じてデータ電圧が補正されるようにデータ電圧供給部を制御するデータ補正制御回路９とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を駆動する有機ＥＬ表示装置等の表示装置に関し、特に外光に起因するコントラストの低下を補償するアクティブマトリクス駆動型表示装置に関する。また、本発明はそれらの表示装置を備えたデジタルカメラ等の表示装置付き電気機器に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、有機ＥＬディスプレイといい、有機ＥＬディスプレイを用いた表示装置を以下、有機ＥＬ表示装置という)の開発が進んでおり、例えば携帯電話機に有機ＥＬディスプレイを採用することが検討されている。

有機ＥＬディスプレイの駆動方式としては、走査電極とデータ電極を用いて時分割駆動するパッシブマトリクス駆動型と、各画素の発光を１垂直走査線期間に亘って維持するアクティブマトリクス駆動型とが知られている。

また、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬディスプレイに適用可能な駆動方式として、電圧プログラム方式と呼ばれる駆動方式が開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。詳細は後述するが、この電圧プログラム方式を用いることで、画素の回路構成のひとつであるトランジスタの動作しきい値電圧のばらつきによる影響を排除することができる。以下、この技術を図４及び図５を用いて説明する。

図４は、上記電圧プログラム方式で用いられる画素４１の回路構成である。画素４１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である４つのＰチャンネルのＭＯＳトランジスタ（絶縁ゲート型の電界効果トランジスタ）ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３及びＴＲ４と、２つのコンデンサＣ１及びＣ２と、電力の供給を受けて発光する有機ＥＬ素子４０とから構成されている。

トランジスタＴＲ１は、第１電極（例えばソース）がデータ電圧ラインＤＡＴＡに接続されると共に、第２電極（例えばドレイン）がコンデンサＣ１の一方の電極に接続されており、またゲートが走査電極ラインＳＥＬＥＣＴに接続されている。トランジスタＴＲ２は、第１電極（例えばソース）がコンデンサＣ１の他方の電極、コンデンサＣ２の一方の電極、及びトランジスタＴＲ３のゲートに共通接続されていると共に、第２電極（例えばドレイン）がトランジスタＴＲ３のドレインとトランジスタＴＲ４のソースに共通接続されており、またゲートが制御信号ラインＡＺに接続されている。トランジスタＴＲ４は、ドレインが有機ＥＬ素子４０の陽極に接続されており、ゲートが制御信号ラインＡＺＢに接続されている。有機ＥＬ素子４０の陰極には電源電圧ＣＶが印加されており、またトランジスタＴＲ３のソース及びコンデンサＣ２の他方の電極には電源電圧ＶＤＤが印加されている。また、コンデンサＣ１とトランジスタＴＲ３のゲートとの接続点を、以下ノードＮ１という。

図５の動作手順を示すタイムチャートを用いて、その動作を説明する。図５は、上から夫々データ電圧ラインＤＡＴＡ、制御信号ラインＡＺ、制御信号ラインＡＺＢ、及び夫々走査電極ラインＳＥＬＥＣＴの信号電圧を表わしている。

期間Ｔ１ではＳＥＬＥＣＴがローレベルとなってトランジスタＴＲ１がオン（導通状態）となり、続く期間Ｔ２ではＡＺがローレベルとなってトランジスタＴＲ２がオンする。期間Ｔ２ではＤＡＴＡにはデータ電圧（輝度信号）を表わさない一定の初期電圧が供給されており、またＡＺＢがローレベルであるため、トランジスタＴＲ４がオンとなって電源電圧ＶＤＤと電源電圧ＣＶとの差電圧（ＶＤＤ−ＣＶ）が有機ＥＬ素子４０の陽極−陰極間電圧Ｖ_ELとトランジスタＴＲ３のドレイン−ソース間電圧（Ｖｄｓ）とで配分される。この時のノードＮ１の電圧は（ＣＶ＋Ｖ_EL）となっている。

続く期間Ｔ３ではＡＺＢがハイとなってトランジスタＴＲ４がオフとなる。この時、電源電圧ＶＤＤからの電流がトランジスタＴＲ３及びＴＲ２を介してノードＮ１に流れ込み、ノードＮ１は電源電圧ＶＤＤよりトランジスタＴＲ３の動作しきい値電圧（Ｖｔｈ）だけ低い電圧まで充電される。そして、ノードＮ１の電位が安定する頃にＡＺをハイにしてトランジスタＴＲ２をオフ（遮断状態）とする（期間Ｔ４）。この時のトランジスタＴＲ４のソース電位も、（ＶＤＤ−Ｖｔｈ）である。

期間Ｔ４に続く期間Ｔ５ではＤＡＴＡからデータ電圧（輝度信号）が入力され、このデータ電圧に応じた電圧降下がノードＮ１にあらわれる。つまり、データ電圧に応じた電圧がノードＮ１に書き込まれる。その後、ＳＥＬＥＣＴがハイになってトランジスタＴＲ１がオフとなり（期間Ｔ６）、更にＤＡＴＡが上記初期電圧に戻る（期間Ｔ７）。そして、期間Ｔ８にてＡＺＢがローとなりトランジスタＴＲ４がオンとなることによって、期間Ｔ５にてノードＮ１に書き込まれた電圧に応じた大きさの電流が有機ＥＬ素子４０に供給される。この結果、データ電圧に応じた輝度で有機ＥＬ素子４０が点灯する。この点灯状態は、１垂直走査線期間に亘って保持されることになる。

上記期間Ｔ５にてノードＮ１に書き込まれ、コンデンサＣ１、Ｃ２及びトランジスタＴＲ３のゲート容量（不図示）から成る「電圧保持部」で１垂直走査期間に亘り保持されるデータ電圧に応じた電圧は、上述のように電圧（ＶＤＤ−Ｖｔｈ）が基準となっている。従って、有機ＥＬ素子４０の輝度は、トランジスタＴＲ３の動作しきい値電圧（Ｖｔｈ）のばらつきの影響を受けないことになる。

尚、トランジスタＴＲ２は、上記「電圧保持部」の出力側であるノードＮ１に自身の第１電極（例えばソース）が接続されていると言える。また、トランジスタＴＲ３は、トランジスタＴＲ２が遮断状態にあるときに上記「電圧保持部」が保持している電圧に応じて有機ＥＬ素子４０に電流を流すことにより有機ＥＬ素子４０を駆動するトランジスタであると言える。

特開２００３−１０８０６７

上述の電圧プログラム方式を用いると、トランジスタＴＲ３の動作しきい値電圧のばらつきの影響をなくなり、計算上は正確にデータ電圧に応じた輝度で有機ＥＬ素子４０が発光することになる。しかしながら、通常のボトムエミッション（裏側表示）タイプの有機ＥＬディスプレイでは画素を構成するトランジスタ（ＴＲ２等）に外光が照射されるため、トランジスタＴＲ２がオフ（遮断状態）であっても、トランジスタＴＲ２のドレイン−ソース間には若干量の電流（もれ電流）が流れてしまう。

例えば、期間Ｔ８（図５参照）において、有機ＥＬ素子４０に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧Ｖ_B0に応じた電圧を、コンデンサＣ１等から成る上記「電圧保持部」が保持している場合は、ノードＮ１の電位が比較的高いため、ノードＮ１からトランジスタＴＲ２の第２電極（例えばドレイン）に向かう方向にもれ電流が流れてしまう。このもれ電流は、有機ＥＬ素子４０に流れる電流及び有機ＥＬ素子４０の輝度を理想的なものより増大させる。尚、このデータ電圧Ｖ_B0は、黒の階調の映像表示（有機ＥＬ素子４０の輝度が最小）に対応している。

一方、有機ＥＬ素子４０に流れる電流が最大になることに対応するデータ電圧Ｖ_W0に応じた電圧を、コンデンサＣ１等から成る上記「電圧保持部」が保持している場合は、ノードＮ１の電位が比較的低いため、トランジスタＴＲ２の第２電極（例えばドレイン）からノードＮ１に向かう方向にもれ電流が流れてしまう。このもれ電流は、有機ＥＬ素子４０に流れる電流及び有機ＥＬ素子４０の輝度を理想的なものより減少させる。尚、このデータ電圧Ｖ_W0は、白の階調の映像表示（有機ＥＬ素子の輝度が最大）に対応している。

この結果、例えば図６に示す如く、外光がない場合においては、黒の映像表示に対応するデータ電圧Ｖ_B0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_B0となって輝度が正確に黒レベル「０」になると共に、白の映像表示に対応するデータ電圧Ｖ_W0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_W0となって輝度が正確に白レベル「１」になる（実線５０）のに対し、外光がある場合においては、データ電圧Ｖ_B0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_B0より大きくなって輝度が「０」より大きくなり、データ電圧Ｖ_W0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_W0より小さくなって輝度が「１」より小さくなる（破線５１）。つまり、外光の存在により、黒側の映像表示の輝度が上昇すると共に、白側の映像表示の輝度が減少するため、コントラストが低下してしまうという問題がある。

また、外光の量や照射角度、その他の上記もれ電流の量に影響を与える要因は一定ではなく、データ電圧を予め画一的に補正しておくことは困難である。

そこで本発明は、外光の照射に起因するコントラストの低下を適切に補償することができる表示装置を提供することを目的とする。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る第１の表示装置は、複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルに、走査ドライバーとデータ電圧供給部を接続して構成され、各画素は、電力の供給を受けて発光する表示素子と、前記走査ドライバーからの走査電圧が印加されて導通状態となる第１トランジスタと、該第１トランジスタが導通状態にある時に前記データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備えるアクティブマトリクス駆動型の表示装置であって、全部または一部の画素において所定のデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出する電流検出手段と、該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段とを備えている。

上記表示装置の各画素においては、走査ドライバーから走査電圧が印加されると第１トランジスタが導通状態となり、電圧保持手段は第１トランジスタが導通状態にある時にデータ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する。そして、第３トランジスタは電圧保持手段が保持している電圧に応じて表示素子を駆動する。これにより、データ電圧に応じた明るさで表示素子が発光することになる。

ところが、電圧保持手段の出力側には第２トランジスタの第１電極が接続されており、外光が第２トランジスタに照射されると、第２トランジスタが遮断状態となるように制御したとしても第２トランジスタにはもれ電流が流れてしまう。例えば、電圧保持手段の出力電圧が比較的高いと該出力電圧を減少させる方向にもれ電流が流れ、電圧保持手段の出力電圧が比較的低いと該出力電圧を増加させる方向にもれ電流が流れる。このことは、電圧保持手段の保持している電圧を変動させてコントラストの低下を招く。

そこで、上記表示装置では、所定のデータ電圧に応じた電圧を電圧保持手段が保持しており且つ第２トランジスタが遮断状態になる時において各表示素子に流れる電流の和を検出し、その検出結果に応じてデータ電圧が補正されるようにしている。これにより、表示素子に実際に流れる電流値（外光の照射がある場合に相当）と理想的な電流値（外光の照射がない場合に相当）との間にある乖離がなくなるようにデータ電圧が補正され、コントラストの低下が補償される。

また、例えば、前記電流検出手段は、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出するようにしてもよい。

上記電流検出手段とデータ補正制御手段とが協働することによりデータ電圧の補正動作を行っている間は、各表示素子に流れる電流が最小であるため各表示素子の輝度は最小になる。一方、表示装置において電源起動時等に表示パネルの輝度が最小になることは通常である。従って、上記のように構成した上で電源起動時等に上記データ電圧の補正動作を行うようにすれば、当該表示装置を視る者に対して何ら不自然な感じを与えず、不便等を与えることもない。また、輝度が小さくなる側（例えば黒側）の階調が正確に補正される。尚、「表示素子に流れる電流が最小になる」とは、表示素子に流れる電流がゼロになることをも含む。

また、例えば、前記電流検出手段は、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和と、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最大になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和とを検出するようにしてもよい。

これにより、輝度が大きくなる側（例えば白側）の階調もより正確に補正され、より確実にコントラストの低下の補償を実現することができる。

また、例えば、前記電流検出手段による前記検出の動作と、前記データ補正制御手段による前記制御の動作は、複数回繰り返され、前記データ補正制御手段は、前記電流検出手段による最新の検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するようにしてもよい。

これにより、データ電圧の補正精度が向上し、より確実にコントラストの低下の補償を実現することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る第２の表示装置は、電力の供給を受けて発光する表示素子と、データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備える表示装置であって、所定のデータ電圧に応じた電圧を前記電圧保持手段が保持しており且つ前記第２トランジスタが遮断状態にある時の前記表示素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段とを備えている。

これにより、表示素子に実際に流れる電流値（外光の照射がある場合に相当）と理想的な電流値（外光の照射がない場合に相当）との間にある乖離がなくなるようにデータ電圧が補正され、コントラストの低下が補償される。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置付き電気機器は、複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルに、走査ドライバーとデータ電圧供給部を接続して構成され、各画素は、電力の供給を受けて発光する表示素子と、前記走査ドライバーからの走査電圧が印加されて導通状態となる第１トランジスタと、該第１トランジスタが導通状態にある時に前記データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備えるアクティブマトリクス駆動型の表示装置であって、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出する電流検出手段と、該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段とを備えた表示装置と、前記表示パネルに表示される画像全体が切り替わる画像切り替え時、または当該電気機器の起動時に、各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧を、前記データ電圧供給部が全部または一部の画素に対して供給するように前記データ電圧供給部を制御する主制御部とを備えている。

上記電気機器が備える表示装置では、表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を電圧保持手段が保持しており且つ第２トランジスタが遮断状態になる時において各表示素子に流れる電流の和を検出し、その検出結果に応じてデータ電圧が補正されるようにしている。これにより、表示素子に実際に流れる電流値（外光の照射がある場合に相当）と理想的な電流値（外光の照射がない場合に相当）との間にある乖離がなくなるようにデータ電圧が補正され、コントラストの低下が補償される。

また、主制御部は、前記表示パネルに表示される画像全体が切り替わる画像切り替え時、または当該電気機器の起動時に、各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧を、前記データ電圧供給部が全部または一部の画素に対して供給するように前記データ電圧供給部を制御している。そして、主制御部によるその制御により各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧が供給され、各電圧保持手段がそのデータ電圧に応じた電圧を保持している時に、上記電流検出手段とデータ補正制御手段とが協働してデータ電圧の補正動作を行う。この補正動作を行っている間は、各表示素子に流れる電流が最小であるため各表示素子の輝度は最小になる。

表示装置を備える電気機器においては、電源起動時等に表示パネルの輝度が最小になることは通常である。従って、上記データ電圧の補正動作は当該電気機器を視る者に何ら不自然な感じを与えず、不便等を与えることもない。また、輝度が小さくなる側（例えば黒側）の階調が正確に補正される。

尚、「表示素子に流れる電流が最小になる」とは、表示素子に流れる電流がゼロになることをも含む。また、上記表示装置付き電気機器としては、例えばデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、テレビ受信機等がある。

上述した通り、本発明に係る表示装置によれば、外光の照射に起因するコントラストの低下を適切に補償することができる。

以下、本発明をアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ表示装置を有するデジタルカメラに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。

（図１：デジタルカメラの全体構成ブロック図）
図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルカメラ３０の全体的構成を示すブロック図である。デジタルカメラ３０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices；不図示）等を用いて入力した像を電気信号である映像信号に変換する光学部３１と、該映像信号をデジタル信号として記録する記録部３２と、光学部３１または記録部３２からの映像信号を受けて
自身の有する表示パネルに映像を表示する有機ＥＬ表示装置１と、入力キー（不図示）を有して操作者による様々な入力を受ける入力部３３と、入力部３３が受けた入力内容に応じつつ光学部３１、記録部３２及び有機ＥＬ表示装置１の動作を制御する主制御部３４とから概略構成される。

（図２：有機ＥＬ表示装置の全体構成ブロック図）
図２は、図１における有機ＥＬ表示装置１の全体的構成を示すブロック図である。有機ＥＬディスプレイ１０は、図２に示す如く、複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネル４に、走査ドライバー２、データドライバー３及び制御信号発生回路５を接続して構成されている。尚、制御信号発生回路５から伸びる制御信号ラインは、図２において水平ライン毎に１本であるかのような記載となっているが、実際は２本ずつ（ＡＺとＡＺＢ）となっている。

光学部３１等から供給される映像信号は、映像信号処理回路６へ供給されて、映像表示に必要な信号処理が施され、これによって得られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）から成る３原色の映像信号が、有機ＥＬディスプレイ１０のデータドライバー３へ供給される。

又、映像信号処理回路６から得られる水平同期信号Ｈsync及び垂直同期信号Ｖsyncがタイミング信号発生回路７へ供給され、これによって得られるタイミング信号が走査ドライバー２、データドライバー３及び制御信号発生回路５へ供給される。尚、映像信号処理回路６は、主制御部３４からの外光テスト指令信号の入力も受け付けており、該信号を受けたときの動作については後述する。

表示パネル４は、図４に示す回路構成の画素４１をマトリクス状に配列して構成されており、その動作手順は図５に示すものと同様であるため詳細な説明は省略する。走査ドライバー２は、各走査電極ラインＳＥＬＥＣＴに順次走査電圧（即ち、ＳＥＬＥＣＴへのローレベル電圧）を印加して、同一走査電極ラインに繋がっている複数のトランジスタＴＲ１を導通状態にする。この走査に略同期して図５に示す手順に従いつつ、データドライバー３がデータ電圧を各データ電圧ラインＤＡＴＡに与え、制御信号発生回路５が制御信号を各制御信号ラインＡＺ及びＡＺＢに供給する。

そして、期間Ｔ８（図５参照）にて信号ラインＡＺＢがローになると、有機ＥＬ素子４０にデータ電圧に応じた大きさの電流が供給され、データ電圧に応じた明るさで該有機ＥＬ素子４０が点灯する。この点灯状態は、１垂直走査線期間に亘って保持されることになる。尚、映像信号処理回路６及びデータドライバー３が協働することにより、表示パネル４の各画素にデータ電圧が供給されるとも言えるため、映像信号処理回路６及びデータドライバー３は、各画素にデータ電圧を供給するという機能を有するデータ電圧供給部を構成するとも言える。

電源回路１１は、ＤＣ／ＤＣコンバータから構成され、表示パネル４を構成する各画素４１に電源電圧ＶＤＤ及びＣＶを供給する。

電流検出回路８は、電源電圧ＣＶを表示パネル４に与えている電源電圧ラインに流れる電流を検出する。即ち、電流検出回路８は、各画素４１の備える有機ＥＬ素子４０に流れる電流の総和Ｉ_CVを検出する。図５における期間Ｔ８に着目すれば、この検出された電流値は、或る与えられたデータ電圧に応じた電圧を各「電圧保持部」（上述の如くコンデンサＣ１等から成る）が保持しており、且つ各トランジスタＴＲ２が遮断状態にある時の各有機ＥＬ表示素子４０に流れる電流の和である、とも言える。該電流検出回路８による検出結果である電流値Ｉ_CVは、Ａ／Ｄコンバータ（不図示）でデジタル信号化されてデータ補正制御回路９に与えられる。

データ補正制御回路９は、データ補正制御信号を映像信号処理回路６に与えて、前記検出結果に応じて映像信号処理回路６及びデータドライバー３から成る上記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように、上記データ電圧供給部を制御する。

尚、図１及び図２に示す各回路、各ドライバーには電源回路(図示省略)が接続されている（但し、電源回路１１は除く）。また、初期状態において（後述する図３の動作の前において）、データドライバー３の供給するデータ電圧の幅はＶ_B0〜Ｖ_W0である（尚、Ｖ_B0＞Ｖ_W0である）。つまり、データドライバー３は黒の映像表示（ＲＧＢの三原色に対応する各有機ＥＬ素子４０に流れる電流の大きさが全て最小となる表示であり、各有機ＥＬ素子４０の輝度が最小となる表示）を行う場合にデータ電圧Ｖ_B0を供給し、白の映像表示（ＲＧＢの三原色に対応する各有機ＥＬ素子４０に流れる電流の大きさが全て最大となる表示であり、各有機ＥＬ素子４０の輝度が最大となる表示）を行う場合にデータ電圧Ｖ_W0を供給するものとする。

また、初期状態において、表示パネル４に照射される外光の有無によって階調と輝度との関係が変化する様子は、図６に示すものと同様であり、外光がない場合において、データ電圧Ｖ_B0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_B0となると共に、データ電圧Ｖ_W0を画素４１に与えると有機ＥＬ素子４０に流れる電流がＩ_W0となるとする。また、表示パネル４を構成する画素４１の総数を、以下ｎ（ｎは２以上の整数）とする。

（図３：動作のフローチャート）
次に、外光に応じてデータ電圧を補正する手法につき、図３に示すフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１にて、映像信号処理回路６は、主制御部３４から外光テスト指令信号を入力したかどうかを判定する。該信号を入力していない場合は（ステップＳ１のＮ）、再度ステップＳ１に戻りつつ通常の映像表示のための処理が行われるが、該信号を入力した場合（ステップＳ１のＹ）、映像信号処理回路６及びデータドライバー３から成るデータ電圧供給部は、表示パネル４を構成する全ての画素４１に対してデータ電圧Ｖ_B0を供給する（ステップＳ２）。即ち、表示パネル４の全面に黒の映像表示（補正前であるので厳密には黒ではない）がなされるようにデータ電圧を供給する。

そして、各画素４１のトランジスタＴＲ４がオンとなると、データ電圧Ｖ_B0に応じた電流が各有機ＥＬ素子４０に流れ、その電流の総和Ｉ_CVを電流検出回路８が検出する（ステップＳ３）。通常の使用において、表示パネル４には外光が照射されているため、Ｉ_CV＞ｎ・Ｉ_B0が成立する。

ここで、デジタルカメラ３０は、電流値ｎ・Ｉ_B0を示すデータ、及び検出された電流値Ｉ_CV対してどの程度データ電圧を補正すべきかを決定するためのデータ（以下、これらのデータを総称して「補正基礎データ」と記す）を記録部３２又は他の図示しないメモリに記憶している。この補正基礎データは、デジタルカメラ３０の製造段階等において個別にテストして得ることもできるし、実験等を経て表示パネル４等の特性から画一的に予め定めておくこともできる。

ステップＳ３を終えて移行するステップＳ４では、データ補正制御回路９が電流検出回路８による検出結果、及び上記補正基礎データに基づいて、データ補正制御信号を映像信号処理回路６に送出する。このデータ補正制御信号を受けると、映像信号処理回路６及びデータドライバー３から成るデータ電圧供給部ではデータ電圧の補正処理が行われ（ステップＳ５）、次回から供給されるデータ電圧は補正されたものとなる。

具体的には、黒の映像表示を行う場合は、データ電圧Ｖ_B1（但し、Ｖ_B1＞Ｖ_B0）が供給されるように補正される。これにより、黒の映像表示を行う時の電流値Ｉ_CVは、補正前よりも電流値ｎ・Ｉ_B0に近づくことになる。また、白の映像表示を行う場合は、データ電圧Ｖ_W1（但し、Ｖ_W1＜Ｖ_W0）が供給されるように補正される。これにより、白の映像表示を行う時の電流値Ｉ_CVは、補正前よりも電流値ｎ・Ｉ_W0に近づくことになる。

尚、トランジスタＴＲ２が遮断状態にあって表示パネル４に所定の外光が照射されている時におけるトランジスタＴＲ２のドレイン−ソース間に流れるもれ電流とトランジスタＴＲ２のドレイン−ソース間電圧には相関がある。その相関関係は、実験等により容易に知ることが可能である。そして、その相関関係を用いることにより、Ｖ_B1−Ｖ_B0から適切なＶ_W1を予測して設定する（例えば、Ｖ_W1＝Ｖ_W0−（Ｖ_B1−Ｖ_B0）と設定する）。

また、黒と白の中間階調に対応するデータ電圧も、黒と白のデータ電圧の補正に伴って補正される。例えば、補正前において或る中間階調に対応するデータ電圧がＶ_T0であったとすると、補正後のその中間階調に対応するデータ電圧Ｖ_T1は、Ｖ_T1＝Ｖ_W1＋（Ｖ_B1−Ｖ_W1）・（Ｖ_T0−Ｖ_W0）／（Ｖ_B0−Ｖ_W0）となる。

上述のようにデータ電圧が補正されることにより、表示パネル４に対する外光の照射により低下したコントラストが補償される。特に、黒の映像表示を実際に行って補正をしているので、黒側の階調が正確に補正されることになる。勿論、照度センサー等を用いる必要もない。

また、ステップＳ５を一度実行しただけでは、コントラストが完全に補償されるとは限らない。補正の対象はデータ電圧であり、有機ＥＬ素子４０に流れる電流値そのものを直接補正するわけではないからである。従って、ステップＳ５を終えた後、ステップＳ２に戻ってステップＳ２〜Ｓ５の処理を再度行うようにしてもよい。即ち、上記補正後の黒の映像表示に対応するデータ電圧Ｖ_B1を各画素４１に対して供給して再度電流値Ｉ_CVを検出し、その再度検出された最新の検出結果である電流値に基づいてデータ補正制御回路９はデータ補正制御信号を出力する。そして、その最新のデータ補正制御信号を受けてデータ電圧を補正する（２回目のステップＳ２〜Ｓ５の処理）のである。更に、必要に応じてステップＳ２〜Ｓ５の処理を３回目、４回目、・・・と繰り返す。この際、黒の映像表示に対応するデータ電圧が補正される度にある電圧値（式：Ｉ_CV＝ｎ・Ｉ_B0を成立せしめる電圧値）に近づいていくように補正を行う。

上記のようにステップＳ２〜Ｓ５の処理を複数回繰り返すことにより、データ電圧の補正精度が向上し、より完全にコントラストが補償されることになる。

また、デジタルカメラ３０は、外部から入力した像を表示パネル４に表示しつつ撮影を行う撮影モードと、事前に撮影した画像を表示パネル４に表示する画像表示モードとを入力部３３（図１参照）の操作により切り替え可能となっている。また、画像表示モードにおいて事前に撮影した画像が複数ある場合は、入力部３３の操作により表示パネル４に表示される画像を切り替え可能となっている。

そして、表示パネル４に表示される画像全体が切り替わる画像切り替え時、例えば、上記モードの切り替え時や表示される画像の切り替え時、或はデジタルカメラ３０の電源起動時に、主制御部３４はステップＳ１の判定を肯定に導く上記外光テスト指令信号を映像信号処理回路６に送出するようになっている。上記モードの切り替え時や表示される画像の切り替え時は、表示パネル４に表示される画像全体が切り替わることになる。従って、数１０ミリ秒〜数１００ミリ秒程度、表示パネル４に黒の映像表示がなされても何ら不自然ではなく、操作者に不便等を与えることもない。デジタルカメラ３０の電源起動時も同様である。

また、図３に示す動作においては、黒の映像表示のみを実際に行い、白の映像表示に対応する適切なデータ電圧Ｖ_W1を予測して設定することとしているが、白の映像表示も実際に行った上でデータ電圧Ｖ_W1を設定してもよい（データ電圧Ｖ_W0からＶ_W1に補正してもよい）。即ち、図３におけるステップＳ３の後、表示パネル４を構成する全ての画素４１に対してデータ電圧Ｖ_W0を供給し、各画素４１のトランジスタＴＲ４がオンとなった際の電流値Ｉ_CVを電流検出回路８が検出する。そして、黒の映像表示を行った場合の電流値Ｉ_CVと白の映像表示を行った場合の電流値Ｉ_CVとの双方の結果に基づいて、データ補正制御信号を送出して（ステップＳ４に相当）データ電圧の補正を行う（ステップＳ５に相当）のである。

このようにすることにより、白側の階調がより正確に補正されるようになり、より完全なコントラストの補償を実現することができる。

（その他）
また、図３における動作において、表示パネル４を構成する画素４１の一部（例えば、ＲＧＢ三原色のうちＲの表示に対応する画素の全て或はその一部）のみにデータ電圧Ｖ_B0或はデータ電圧Ｖ_W0を与え、その一部の画素４１の有機ＥＬ素子４０に流れる電流の和を検出して上述と同様のデータ電圧の補正を行っても良い。一部の画素４１の有機ＥＬ素子４０に流れる電流の和を検出するには、例えばその一部の画素４１の有機ＥＬ素子４０には通常に電流が流れるように制御すると共に、その一部以外の画素４１のトランジスタＴＲ４を遮断状態にした上で、電流検出回路８が電流Ｉ_CVを検出すればよい。この場合も、上述と同様、ステップＳ２〜Ｓ５の処理を複数回繰り返す等の動作を適用可能である。

また、データドライバー３の供給するデータ電圧の幅がＶ_B0〜Ｖ_W0である状態においてデータ電圧を上述の手法で補正する場合、データ電圧Ｖ_B0或はデータ電圧Ｖ_W0を画素４１に与えて電流値Ｉ_CVを検出するのが、コントラストを補償するという観点から最も望ましい。

トランジスタＴＲ２のドレイン−ソース間に流れるもれ電流は、ある中間階調においてゼロとなり、その中間階調から高輝度に対応する白側の階調に向かうにつれ増加すると共に、その中間階調から低輝度に対応する黒側の階調に向かうにつれ増加するため、理想的な輝度との乖離が最も大きくなるデータ電圧Ｖ_B0或はデータ電圧Ｖ_W0を画素４１に与えた時の電流値Ｉ_CVに基づいて補正するのが、最も精度のよいコントラスト補償の実現に寄与するからである。しかしながら、それら以外の中間階調に対応するデータ電圧を与えてデータ電圧を補正することも可能である。

また、データ補正制御回路９（図２参照）がデータ補正制御信号を映像信号処理回路６に対してではなくデータドライバー３に与えるようにし、データドライバー３が該信号に応じて供給するデータ電圧を補正するようにしてもよい。

尚、黒のデータ電圧をＶ_B0からＶ_B1に変換する補正、及び白のデータ電圧をＶ_W0からＶ_W1に変換する補正は、具体的には映像信号処理回路６の最終段にあるＤ／Ａコンバータ（不図示）における黒のデータ電圧及び白のデータ電圧に対応するリファレンス電圧を夫々変化させることで行う。

本発明は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いてエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を駆動する有機ＥＬ表示装置等の表示装置に好適であり、特にアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ表示装置に好適である。

本発明の実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 図１における有機ＥＬ表示装置の構成を示すブロック図である。 図１におけるデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。 従来及び本発明に用いられる画素の回路図である。 図４に示す画素に対する信号を表わす波形図である。 図４における有機ＥＬ素子の階調と輝度の関係を表わす図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ表示装置
２ 走査ドライバー
３ データドライバー
４ 表示パネル
５ 制御信号発生回路
６ 映像信号処理回路
７ タイミング信号発生回路
８ 電流検出回路
９ データ補正制御回路
１０ 有機ＥＬディスプレイ
１１ 電源回路
３０ デジタルカメラ
３１ 光学部
３２ 記録部
３３ 入力部
３４ 主制御部
ＶＤＤ、ＣＶ 電源電圧
４０ 有機ＥＬ素子
ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４ トランジスタ
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ

Claims (6)

1. 複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルに、走査ドライバーとデータ電圧供給部を接続して構成され、各画素は、電力の供給を受けて発光する表示素子と、前記走査ドライバーからの走査電圧が印加されて導通状態となる第１トランジスタと、該第１トランジスタが導通状態にある時に前記データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備えるアクティブマトリクス駆動型の表示装置であって、
   全部または一部の画素において所定のデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出する電流検出手段と、
   該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 前記電流検出手段は、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記電流検出手段は、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和と、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最大になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和とを検出することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記電流検出手段による前記検出の動作と、前記データ補正制御手段による前記制御の動作は、複数回繰り返され、
   前記データ補正制御手段は、前記電流検出手段による最新の検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 電力の供給を受けて発光する表示素子と、データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備える表示装置であって、
   所定のデータ電圧に応じた電圧を前記電圧保持手段が保持しており且つ前記第２トランジスタが遮断状態にある時の前記表示素子に流れる電流を検出する電流検出手段と、
   該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段と
   を備えたことを特徴とする表示装置。
6. 複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルに、走査ドライバーとデータ電圧供給部を接続して構成され、各画素は、電力の供給を受けて発光する表示素子と、前記走査ドライバーからの走査電圧が印加されて導通状態となる第１トランジスタと、該第１トランジスタが導通状態にある時に前記データ電圧供給部から供給されるデータ電圧に応じた電圧を保持する電圧保持手段と、該電圧保持手段の出力側に第１電極が接続された第２トランジスタと、前記電圧保持手段に保持されている電圧に応じて前記表示素子を駆動する第３トランジスタとを備えるアクティブマトリクス駆動型の表示装置であって、全部または一部の画素において各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧に応じた電圧を各電圧保持手段が保持しており且つ各第２トランジスタが遮断状態にある時の各表示素子に流れる電流の和を検出する電流検出手段と、該電流検出手段による検出結果に応じて前記データ電圧供給部の供給するデータ電圧が補正されるように前記データ電圧供給部を制御するデータ補正制御手段とを備えた表示装置と、
   前記表示パネルに表示される画像全体が切り替わる画像切り替え時、または当該電気機器の起動時に、各表示素子に流れる電流が最小になることに対応するデータ電圧を、前記データ電圧供給部が全部または一部の画素に対して供給するように前記データ電圧供給部を制御する主制御部と
   を備えたことを特徴とする表示装置付き電気機器。

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