JP2005321684A - Video display apparatus and video display method - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、例えばアクティブマトリクス型有機EL(エレクトロルミネッセンス)映像表示装置およびその映像表示方法に関し、更に詳しくは、画素間の発光階調の差に起因する「焼き付き現象」を抑制できる映像表示装置および映像表示方法に関する。 The present invention relates to, for example, an active matrix organic EL (electroluminescence) image display device and an image display method thereof, and more specifically, an image display device capable of suppressing a “burn-in phenomenon” caused by a difference in light emission gradation between pixels, and The present invention relates to a video display method.
近年、平面ディスプレイ装置の一つとして有機EL素子を用いた有機EL表示装置の開発が進められている。有機EL表示装置は、自発光型であるためバックライトを必要とせず、また、動画特性、広視野角、色再現性等に優れているため、次世代の薄型ディスプレイとして注目されている。 In recent years, an organic EL display device using an organic EL element has been developed as one of flat display devices. Since the organic EL display device is a self-luminous type, it does not require a backlight and is excellent in moving image characteristics, a wide viewing angle, color reproducibility, and the like, and thus has attracted attention as a next-generation thin display.
ところで、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子は使用するほど輝度が劣化し、一定の表示をし続けると「焼き付き」と呼ばれる均一性の劣化が生じる。また、R(赤)、G(緑)、B(青)独立の有機EL素子を有したカラー表示が可能な映像表示装置ではRGBが均等に使用されないとRGBの色ごとに劣化が生じ、ホワイトバランスがずれる現象が生じる。この症状は不可逆であり、進行すれば映像表示品位を著しく劣化させることになる。 By the way, the luminance of an organic EL (electroluminescence) element deteriorates as it is used, and when a constant display is continued, a uniformity deterioration called “burn-in” occurs. Further, in an image display device capable of color display having R (red), G (green), and B (blue) independent organic EL elements, if RGB is not used evenly, deterioration occurs for each RGB color, and white A phenomenon of imbalance occurs. This symptom is irreversible, and if it progresses, the video display quality will deteriorate significantly.
有機EL映像表示装置における「焼き付き現象」を抑制するために、従来では、表示時間の制限、映像の表示内容の変更(下記特許文献1,2参照)、表示位置の移動(下記特許文献3参照)、あるいは、不使用時間における補正画像の表示(下記特許文献4,5参照)等、画素間における輝度劣化特性の不均一性が大きくならないような対策を施している。
In order to suppress the “burn-in phenomenon” in the organic EL video display device, conventionally, the display time is limited, the display content of the video is changed (see
しかしながら、上述の焼き付き防止対策を施した従来の有機EL映像表示装置においては、同一表示の時間制限等によって輝度劣化の不均一性の発生を抑えるようにしているので、使用者の意図しない設計が強いられることになる。 However, in the conventional organic EL video display device with the above-described measures for preventing burn-in, the occurrence of non-uniformity in luminance deterioration is suppressed by the time limit of the same display, etc. Will be forced.
その結果、上記特許文献1〜3等の構成では、使用者が長時間同一の表示を見たくても使用者が想定しない表示変更が突然なされるために、使用者の戸惑いや混乱を招いたり、誤操作を誘発させるおそれがある。また、上記特許文献4,5の構成においても、不使用時であるにもかかわらず使用者の意図しない画像が表示されるために、使用者の戸惑いや混乱を引き起こし、故障等の誤認を生じさせるおそれがある。
As a result, in the configurations disclosed in
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、使用者の混乱や誤認を生じさせることなく、焼き付きや色ずれを防止することができる映像表示装置および映像表示方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a video display device and a video display method capable of preventing image sticking and color misregistration without causing confusion or misunderstanding of the user.
以上の課題を解決するに当たり、本発明の映像表示装置は、画素ごとに配置され画素温度を調節する画素温度調節素子と、輝度情報に基づいて当該画素温度調節素子の駆動を制御し、各画素の輝度劣化特性を均一化する駆動制御部とを備えたことを特徴とする。 In solving the above problems, an image display device of the present invention controls a pixel temperature adjusting element that is arranged for each pixel and adjusts the pixel temperature, and controls driving of the pixel temperature adjusting element based on luminance information. And a drive control unit that equalizes the luminance deterioration characteristics of the display.
また、本発明の映像表示方法は、画素ごとに画素温度を調節する画素温度調節素子を設け、輝度情報に基づいて各画素を発光させると同時に、画素温度調節素子を駆動して各画素の輝度劣化特性を均一化することを特徴とする。 Also, the image display method of the present invention is provided with a pixel temperature adjusting element that adjusts the pixel temperature for each pixel, and at the same time, the pixel temperature adjusting element is driven to emit light based on the luminance information, and the luminance of each pixel is driven. It is characterized by making the deterioration characteristics uniform.
例えば有機EL素子の画素劣化の要因の一つに、画素の温度上昇による構造のガラス化が挙げられている。そこで本発明は、ガラス化による劣化を表示映像の内容によって画素ごとに異なることのないように、画素劣化を全ての画素で均一になるような構造と駆動を実現し、焼き付き現象の軽減と均一性の長期維持を図るようにしている。 For example, one of the causes of pixel deterioration of an organic EL element is the vitrification of the structure due to the temperature rise of the pixel. Therefore, the present invention realizes a structure and driving that makes the pixel deterioration uniform for all pixels so that deterioration due to vitrification does not differ from pixel to pixel depending on the content of the display image, thereby reducing and uniforming the burn-in phenomenon. I try to maintain long-term sex.
温度調節素子としては、発光素子の近傍に設けられた発熱素子を用いることができる。この発熱素子による発光素子の発熱操作によって当該発光素子の輝度劣化を促進し、各画素について劣化の均一化を図ることができる。発熱素子には、通電する電流の大きさによって発熱量が制御可能な抵抗加熱体等が好適である。 As the temperature adjusting element, a heating element provided in the vicinity of the light emitting element can be used. By the heat generation operation of the light emitting element by the heat generating element, the luminance deterioration of the light emitting element can be promoted, and the deterioration can be made uniform for each pixel. For the heating element, a resistance heating body or the like that can control the amount of heat generation according to the magnitude of the energized current is suitable.
また、発光素子の発熱操作に加えて、又は発光素子の発熱操作に代えて、比較的高輝度で発光する発光素子に対しては吸熱(放熱)操作を行うことによって画素温度の冷却を図るようにしてもよい。これにより、各画素の劣化量の低減を図ることが可能となり、素子の寿命改善を図れるようになる。吸熱素子としては、通電する電流の大きさによって吸熱量が制御可能なペルチェ素子等が好適に用いられる。 In addition to the heat generation operation of the light emitting element, or in place of the heat generation operation of the light emitting element, the pixel temperature is cooled by performing an endothermic (heat dissipation) operation on the light emitting element that emits light with relatively high luminance. It may be. As a result, it is possible to reduce the deterioration amount of each pixel and to improve the lifetime of the element. As the heat absorption element, a Peltier element or the like whose heat absorption amount can be controlled by the magnitude of a current to be energized is preferably used.
各画素の輝度劣化制御の基準すなわち画素温度の制御目標としては、例えば階調100%あるいは50%など所定の階調度を基準とする制御方法が適用できるが、これに限らない。 As a reference for luminance deterioration control of each pixel, that is, a control target of pixel temperature, a control method based on a predetermined gradation degree such as a gradation of 100% or 50% can be applied, but is not limited thereto.
例えば、映像表示デバイスは供給される映像信号に応じた強度で発光させることで映像の表示を実現し、映像はフレームまたはフィールドの単位で表示を変化させることで動画を得ている。このとき、ある任意の映像表示単位(例えばフィールド)内での発光素子の最大発光強度は、入力される映像信号から事前に知ることが可能である。この値を検波しそのフィールド内で適切な劣化量を確定し、フィールド単位で上記温度調節素子を駆動制御して発光素子の劣化量をコントロールするができる。これにより、表示の均一性を保った上で、発光素子の寿命改善に貢献することが可能となる。 For example, a video display device realizes video display by emitting light with an intensity corresponding to a supplied video signal, and a video is obtained by changing the display in units of frames or fields. At this time, the maximum light emission intensity of the light emitting element in an arbitrary video display unit (for example, a field) can be known in advance from the input video signal. It is possible to detect this value, determine an appropriate amount of deterioration in the field, and control the amount of deterioration of the light emitting element by driving and controlling the temperature adjusting element in units of fields. Thereby, it is possible to contribute to the improvement of the life of the light emitting element while maintaining the uniformity of display.
なお、発光素子としては、有機EL発光素子に限らず、発光ダイオード等の他の自発光素子が適用可能である。 In addition, as a light emitting element, not only an organic EL light emitting element but other self light emitting elements, such as a light emitting diode, are applicable.
以上述べたように、本発明によれば、文字や記号、画像等をその表示位置を固定して表示しても、焼き付き現象を抑制することが可能となるので、従来の焼き付き防止策のように表示位置の移動や消去等が不要となり、これにより使用者の混乱や誤操作を招くことなく、長時間の映像観賞を可能とし、また、長時間の使用によってもホワイトバランスの変化(色ずれ)をなくすことができる。 As described above, according to the present invention, even if characters, symbols, images, etc. are displayed with their display positions fixed, it is possible to suppress the burn-in phenomenon, so that the conventional burn-in prevention measures This eliminates the need to move or erase the display position, thereby enabling long-term video viewing without causing user confusion or misoperation, and changing the white balance (color shift) even after prolonged use. Can be eliminated.
以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。以下の各実施の形態では、各画素を構成する発光素子として有機EL素子を用いた有機ELアクティブマトリクス型映像表示装置を例に挙げて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the following embodiments, an organic EL active matrix video display device using an organic EL element as a light emitting element constituting each pixel will be described as an example.
[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。有機EL発光層1は、アノード電極2とカソード電極3との間に配置され、表示駆動電流源4から供給される電流の大きさに応じた発光強度で発光する自発光素子である。有機EL発光層1の近傍には、画素温度調節素子としての発熱層5がアノード電極2とカソード電極6との間に配置され、発熱層駆動電流源7から供給される電流の大きさに応じた発熱量で有機EL発光層1を発熱する。本実施の形態において、発熱層5は有機EL発光層1に積層されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the first embodiment of the present invention. The organic EL
発熱層5は、ITO(Indium Tin Oxide)膜等のように、透明性を有する面発熱体フィルムで形成されるのが好ましく、例えば(株)トビー製透明導電性フィルム「OTEC」等が適用可能である。
The heat generating
表示駆動電流源4は、駆動制御回路(本発明の駆動制御部)8から供給される表示駆動電流制御信号S1に対応する電流量で有機EL発光層1を駆動する。表示駆動電流制御信号S1は、駆動制御回路8に入力される映像信号(輝度情報)に基づいて駆動制御回路8にて生成される。また、発熱層駆動電流源7は、駆動制御回路8から供給される発熱層駆動電流制御信号S2に対応する電流量で発熱層5を駆動する。発熱層駆動電流制御信号S2もまた、駆動制御回路8に入力される映像信号(輝度情報)に基づいて駆動制御回路8にて生成される。
The display drive
ところで、有機EL素子の寿命は、その発光階調および素子温度に依存する。 By the way, the lifetime of the organic EL element depends on its emission gradation and element temperature.
図2は、有機EL素子の寿命に対する発光階調の依存特性の一例を示している。図では50%階調時(曲線A)と100%階調時(曲線B)の寿命曲線を示している。縦軸は初期値の輝度を1としたときの相対輝度を示し、横軸は発光時間を示している。図から明らかなように、50%階調に比べて100階調では、相対輝度の劣化が早い。すなわち、有機EL素子は、その階調を上げると劣化速度が早くなるという特性がある。 FIG. 2 shows an example of the dependence characteristic of the light emission gradation on the lifetime of the organic EL element. In the figure, life curves at 50% gradation (curve A) and 100% gradation (curve B) are shown. The vertical axis represents the relative luminance when the initial luminance is 1, and the horizontal axis represents the light emission time. As is apparent from the figure, the relative luminance is deteriorated faster at 100 gradations than at 50% gradation. That is, the organic EL element has a characteristic that the deterioration rate increases as the gradation is increased.
また、図3は、有機EL素子の寿命に対する基板温度の依存特性の一例を示している。図では25℃(曲線A)と50℃(曲線B)の寿命曲線を示している。縦軸は初期値の輝度を1としたときの相対輝度を示し、横軸は発光時間を示している。図から明らかなように、25℃に比べて50℃では、相対輝度の劣化が早い。すなわち、有機EL素子は、温度を上げると劣化速度が早くなるという特性がある。 FIG. 3 shows an example of the dependence characteristic of the substrate temperature on the lifetime of the organic EL element. In the figure, life curves at 25 ° C. (curve A) and 50 ° C. (curve B) are shown. The vertical axis represents the relative luminance when the initial luminance is 1, and the horizontal axis represents the light emission time. As is clear from the figure, the relative luminance deteriorates faster at 50 ° C. than at 25 ° C. That is, the organic EL element has a characteristic that the deterioration rate increases as the temperature is increased.
有機EL映像表示装置における「焼き付き」現象は、画素間において発光階調の異なる画像を長時間表示させることによって引き起こされる。図4は、10%階調時(曲線C)と50%階調時(曲線A)と100%階調時(曲線B)の劣化曲線例を同一グラフ上にプロットした図である。上述のように、階調が大きくなるに従って劣化度合いが早くなることから、例えば発光時間T1時には、10%階調時と100%階調時の相対輝度差ΔL1に相当する輝度差が「焼き付き」として現れることになる。 The “burn-in” phenomenon in the organic EL video display device is caused by displaying images having different light emission gradations between pixels for a long time. FIG. 4 is a graph in which deterioration curve examples at the time of 10% gradation (curve C), 50% gradation (curve A), and 100% gradation (curve B) are plotted on the same graph. As described above, since the degree of deterioration increases as the gradation increases, for example, at the light emission time T1, the luminance difference corresponding to the relative luminance difference ΔL1 between the 10% gradation and the 100% gradation is “burn-in”. Will appear as.
そこで、本実施の形態の映像表示装置は、図1に示した有機EL発光層1および発熱層5を含む画素10をマトリクス状に複数配置して有機EL表示部を構成することにより、入力される映像信号に伴い有機EL発光層1に適切な量のキャリアが注入されるように表示駆動電流を制御すると同時に、表示駆動電流に応じて劣化度合いがデバイス設計値を下回らないように発熱層5において劣化量を補償し、設計値通りの使用時間に対する劣化量となるように制御する。すなわち、駆動制御回路8は、入力信号に合わせてそれぞれの画素に劣化度合いの差が生じないように、上述の方法で発光層1と発熱層2を駆動制御し、画面全体の均一性を維持する作用を行う。
In view of this, the video display device according to the present embodiment is inputted by forming a plurality of
図5は本実施の形態による画素の輝度劣化制御の一例を示している。100%階調で発光する画素に対しては発熱処理を行わない。50%階調で発光する画素に対してはその劣化特性が曲線AからA1へ推移する発熱量UQ1を与え、10%階調で発光する画素に対してはその劣化特性が曲線CからC1へ推移する発熱量UQ2を与える(UQ1<UQ2)。これにより、発光時間T1時における10%階調画素と100%階調画素の相対輝度差はΔL2となり、図4に示したように劣化制御を行わないときの相対輝度差ΔL1よりも小さくでき、「焼き付き」を改善することができる。 FIG. 5 shows an example of pixel luminance deterioration control according to this embodiment. Heat generation processing is not performed on pixels that emit light at 100% gradation. For a pixel that emits light at 50% gradation, a heat generation amount UQ1 whose deterioration characteristic changes from curve A to A1 is given, and for a pixel that emits light at 10% gradation, the deterioration characteristic changes from curve C to C1. A changing calorific value UQ2 is given (UQ1 <UQ2). Thereby, the relative luminance difference between the 10% gradation pixel and the 100% gradation pixel at the light emission time T1 becomes ΔL2, which can be made smaller than the relative luminance difference ΔL1 when the deterioration control is not performed as shown in FIG. “Burn-in” can be improved.
なお、制御目標とする相対輝度差ΔL2は小さいほど好ましいが、その大きさは特に限定されず、使用する有機EL発光層の種類や表示画像の表示制御形態等に応じて適宜設定される。 The relative luminance difference ΔL2 that is a control target is preferably as small as possible. However, the size is not particularly limited, and is appropriately set according to the type of the organic EL light emitting layer to be used, the display control mode of the display image, and the like.
次に、画素10の詳細について図6および図7を参照して説明する。図6は本実施の形態の有機EL映像表示装置11の構成を示し、図7は一画素あたりの画素回路10Aの構成を示している。
Next, details of the
有機EL映像表示装置11は、画素10をマトリクス状に複数配置してなる有機EL表示部12と、データ線駆動回路および発熱層駆動回路を兼ねる駆動制御回路8と、書込走査駆動回路9とを備えている。図示するように、書込走査線X(X1,X2,…,Xn)が行状に複数配列され、データ線Y(Y1,Y2,…,Yn)が列状に複数配列されている。各書込走査線Xとデータ線Yの交差部には画素10が各々配置されている。
The organic EL
書込走査線Xは、書込走査駆動回路9に接続されている。書込走査駆動回路9はシフトレジスタを含んでおり、垂直クロックVCKと垂直スタートパルスVSPとが供給される。そして、垂直クロックVCKに同期して垂直スタートパルスVSPを順次転送することにより、書込走査線X1,X2,…,Xnを一走査サイクル内で順次選択する。
The write scan line X is connected to the write
一方、データ線Yは、駆動制御回路8に接続されている。駆動制御回路8には、輝度情報(映像信号)DATAが入力される。駆動制御回路8は、書込走査線Xの線順次走査に同期して、各データ線Yの輝度情報に対応した電気信号を出力する。この場合、駆動制御回路8は、いわゆる線順次駆動を行い、選択された画素の行に対して一斉に電気信号を供給してもよいし、あるいは、いわゆる点順次駆動を行い、選択された画素の行に対して順次電気信号を供給してもよい。いずれにしても、本発明は、線順次駆動と点順次駆動の両者を包含している。
On the other hand, the data line Y is connected to the
図7に示したように、各画素10を構成する画素回路10Aは、有機EL発光層1と、発熱層5と、データ線Yと、書込走査線Xと、EL電流供給線13と、発熱層電流供給線14と、書込走査トランジスタ15と、EL駆動トランジスタ16と、発熱層駆動トランジスタ17と、保持容量18とで構成され、それぞれ図示のように電気的に接続されている。なお、EL駆動トランジスタ16はPチャンネルMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)とし、発熱層駆動トランジスタ17はNチャンネルMOSFETとする。
As shown in FIG. 7, the
画素10にデータを書き込むときは、書込走査線XをH(High)レベルにし、書込走査トランジスタ15をON状態とする。このとき、データ線YとEL駆動トランジスタ16のゲートおよび発熱層駆動トランジスタ17のゲートとがそれぞれ接続される。データ線Yの電位が低いほど、EL駆動トランジスタ16のソースとゲート間の電圧が大きくなり、EL駆動トランジスタ16のソースとドレインを流れる電流、すなわち有機EL発光層1の駆動電流が大きくなることによって、その発光強度が大きくなる。反対に、発熱層駆動トランジスタ17のソースとゲート間の電圧は小さくなり、発熱層駆動トランジスタ17のソースとドレインを流れる電流、すなわち発熱層5に流れる電流が小さくなることによって、発熱層15からの発熱量は小さくなる。なお、発熱層5の発熱作用は、保持容量18により一走査期間保持される。
When writing data to the
したがって、有機EL発光層1は、発光強度が大きい場合は発熱量が小さく、発光強度が小さい場合は発熱量が大きくなる。これにより、発熱層駆動トランジスタ17のソース電位を調節して、発熱層駆動トランジスタ17のゲート電圧しきい値(Vth)の電位を適切に設定することにより、EL発光強度による輝度劣化と温度による輝度劣化の総和を発光強度に関係なく一定とすることができ、画素間における劣化均一性を保てることになる。
Therefore, the organic EL
例えば図5に示した劣化制御例のように、100%階調で発光する画素の劣化特性を基準として、これよりも低階調で発光する画素に対しては発熱層5を通電することによって有機EL発光層1を適量発熱させ、当該有機EL発光層1の劣化特性カーブを100%階調時の劣化特性カーブに近似させる駆動制御が可能となる。
For example, as in the deterioration control example shown in FIG. 5, with reference to the deterioration characteristic of a pixel that emits light at 100% gradation, by energizing the
なお、100%階調を基準に他の比較的低輝度の画素について発熱処理を実行する場合に限らず、50%階調等の他の階調度を基準としたり、例えば1フィールドごとのように一定期間ごとでの全画素における最大輝度を基準とするようにすれば、劣化均一性を維持しながら、各画素の劣化度合いを低減できるので全体的な寿命改善が図れるようになる。 It should be noted that the present invention is not limited to the case where heat generation processing is performed on other relatively low-luminance pixels based on 100% gradation, and other gradations such as 50% gradation are used as a reference, for example, for each field. If the maximum luminance of all pixels in a certain period is used as a reference, the deterioration degree of each pixel can be reduced while maintaining the uniformity of deterioration, so that the overall life can be improved.
以上のように、本実施の形態によれば、文字や記号、画像等をその表示位置を固定して表示しても「焼き付き」を抑制することができるので、従来の焼き付き防止策のように表示位置の移動や消去等が不要となり、これにより使用者の混乱や誤操作を招くことなく、長時間の映像観賞を可能とし、また、長時間の使用によってもホワイトバランスの変化をなくすことができる。 As described above, according to the present embodiment, even if characters, symbols, images, etc. are displayed with their display positions fixed, “burn-in” can be suppressed. There is no need to move or erase the display position, so that users can watch the video for a long time without causing confusion or misoperation, and the change in white balance can be eliminated even after long-term use. .
また、本実施の形態によれば、従来の「焼き付き」防止策としての表示位置の移動や消去等が不要となるので、設計者の意図通りのデザインを実現することが可能となるとともに、制御がシンプルになり、例えばソフトウェアによって制御している場合にはバグの発生要因を削減でき、品質向上にも繋がる。 In addition, according to the present embodiment, it is not necessary to move or erase the display position as a conventional “burn-in” prevention measure, so that it is possible to realize a design as intended by the designer and control. For example, when it is controlled by software, the cause of bugs can be reduced and quality can be improved.
[第2の実施の形態]
図8および図9は本発明の第2の実施の形態を示している。ここで、図8は本実施の形態の有機EL映像表示装置21の構成を示し、図9は一画素当たりの画素回路10Bの構成を示している。
[Second Embodiment]
8 and 9 show a second embodiment of the present invention. Here, FIG. 8 shows the configuration of the organic EL
有機EL映像表示装置21は、有機EL表示部22と、データ線駆動回路23と、書込走査駆動回路24と、発熱層駆動制御回路(本発明の駆動制御部)25とを備え、図示するように、書込走査駆動回路24に接続された書込走査線Xが行状に複数配列されているとともに、データ線駆動回路23に接続されたデータ線Yが列状に複数配列されている。また、発熱層駆動制御回路25に接続された発熱層用データ線Z(Z1,Z2,…,Zn)が、データ線Yと平行に列状に複数配列されている。更に、データ線駆動回路23には表示駆動用の輝度情報DATA1が供給され、発熱層駆動制御回路25には発熱層駆動用の輝度情報DATA2が供給される。
The organic EL
図9に示したように、各画素10を構成する画素回路10Bは、有機EL発光層1と、発熱層5と、書込走査線Xと、データ線Yと、発熱層用データ線Zと、EL電流供給線26と、発熱層電流供給線27と、EL書込走査トランジスタ28と、EL駆動トランジスタ29と、発熱層駆動トランジスタ30と、EL用保持容量31と、発熱層書込走査トランジスタ32と、発熱層用保持容量33とで構成され、それぞれ図示のように電気的に接続されている。なお、EL駆動トランジスタ29および発熱層駆動トランジスタ30はそれぞれPチャンネルMOSFETである。
As shown in FIG. 9, the
画素10にデータを書き込むときは、書込走査線XをHレベルにし、EL書込走査トランジスタ28と発熱層書込走査トランジスタ32とをON状態とする。このとき、データ線YとEL駆動トランジスタ29のゲートとが接続され、発熱層用データ線Zと発熱層駆動トランジスタ30のゲートとが接続される。データ線Yの電位が低いほど、EL駆動トランジスタ29のソースとゲート間の電圧が大きくなり、EL駆動トランジスタ29のソースとドレインを流れる電流、すなわち有機EL発光層1の駆動電流が大きくなることによって、発光輝度が大きくなる。また、発熱層用データ線Zの電位が高いほど発熱層駆動トランジスタ30のソースとゲート間の電圧は小さくなり、発熱層駆動トランジスタ30のソースとドレインを流れる電流、すなわち発熱層5に流れる電流が小さくなることによって、発熱層5からの発熱量は小さくなる。
When writing data to the
したがって、有機EL発光層1は、発光強度が大きい場合は発熱量が小さく、発光強度が小さい場合は発熱量が大きくなる。これにより、データ線Yおよび発熱層用データ線Zの各電位を制御する信号DATA1およびDATA2をそれぞれ適切に設定することにより、EL発光強度による輝度劣化と温度による輝度劣化の総和を発光強度に関係なく一定とすることができ、画素間における劣化均一性を保てることになる。
Therefore, the organic EL
この構成により、例えば図5に示した劣化制御例のように、100%階調で発光する画素の劣化特性を基準として、これよりも低階調で発光する画素に対しては発熱層5を通電することによって有機EL発光層1を適量発熱させ、当該有機EL発光層1の劣化特性カーブを100%階調時の劣化特性カーブに近似させる駆動制御が可能となり、上述の第1の実施の形態と同様な作用効果を得ることができる。
With this configuration, for example, as in the deterioration control example shown in FIG. 5, the
[第3の実施の形態]
図10〜図12は本発明の第3の実施の形態を示している。ここで、図10は画素構造を模式的に示す断面図、図11は一画素当たりの画素回路の構成図、図12は画素の劣化制御の一例を示す図である。
[Third Embodiment]
10 to 12 show a third embodiment of the present invention. Here, FIG. 10 is a sectional view schematically showing the pixel structure, FIG. 11 is a configuration diagram of a pixel circuit per pixel, and FIG. 12 is a diagram showing an example of pixel deterioration control.
本実施の形態における有機EL映像表示装置の画素構造は、図10に示すように、ガラス基板35上に吸熱層36、第1絶縁膜37、発熱層5、第2絶縁膜38、アノード電極39、有機EL発光層1、カソード電極40、封止材41および封止ガラス42が順に積層されることによって構成されている。
As shown in FIG. 10, the pixel structure of the organic EL video display device in the present embodiment has a
吸熱層36は、Al等でなる発熱用金属層43、PチャンネルとNチャンネルとが交互に配置されたSi層44、およびAl等でなる発熱用金属層45を有するペルチェ素子で構成されている。また、第1,第2絶縁膜37,38は、例えばSiN、SiO2等で構成され、アノード電極39は銀等の低抵抗金属で構成される。発熱層5は例えば低抵抗のITOをイオンプレーティング法等により形成される。
The
吸熱層36からアノード電極39まではTFT(Thin Film Transistor)プロセスで形成し、多層膜構造の有機EL発光層1およびカソード電極40は例えば蒸着等のELプロセスで形成し、封止材41および封止ガラス42は封止プロセスで形成する。カソード電極40は、例えばMgAg系の半透明金属を蒸着等で形成することにより、有機EL発光層1で発光した光をカソード電極40を通して上面発光で取り出す。
The
次に、図10に示した構成の画素を駆動する画素回路46の構成を図11を参照して説明する。
Next, the configuration of the
画素回路46は、有機EL発光層1と、発熱層5と、書込走査線Xと、データ線Yと、EL電流供給線47と、発熱層電流供給線48と、書込走査トランジスタ49と、EL駆動トランジスタ50と、発熱層駆動トランジスタ51と、保持容量52と、ペルチェ素子36と、ペルチェ駆動トランジスタ53とで構成され、それぞれ図示のように電気的に接続されている。なお、EL駆動トランジスタ50はPチャンネルMOSFET、発熱層駆動トランジスタ51はNチャンネルMOSFET、ペルチェ駆動トランジスタ53はPチャンネルMOSFETとしている。
The
画素にデータを書き込むときは、書込走査線XをHレベルにし、書込走査トランジスタ49をON状態とする。このとき、データ線YとEL駆動トランジスタ50のゲート、発熱層駆動トランジスタ51のゲートおよびペルチェ駆動トランジスタ53のゲートとが、それぞれ接続される。データ線Yの電位が低いほど、EL駆動トランジスタ50のソースとゲート間の電圧が大きくなり、EL駆動トランジスタ50のソースとドレインを流れる電流、すなわち有機EL発光層1の駆動電流が大きくなることによって、発光輝度が大きくなる。反対に、発熱層駆動トランジスタ51のソースとゲート間の電圧は小さくなり、発熱層駆動トランジスタ51のソースとドレインを流れる電流、すなわち発熱層5に流れる電流は小さくなることによって、発熱層5からの発熱量は小さくなる。また、ペルチェ駆動トランジスタ53のソースとゲート間の電圧は大きくなり、ペルチェ駆動トランジスタ53のソースとドレインを流れる電流、すなわちペルチェ素子36の駆動電流が大きくなり、吸熱効果が大きくなる。
When writing data to the pixel, the write scanning line X is set to H level, and the
したがって、有機EL発光層1の発光輝度の大きさに合わせて、発熱層5の発熱量あるいはペルチェ素子36の吸熱量を適宜調整することにより有機EL発光層1の輝度劣化特性を制御することが可能となる。これにより、例えば図12に示すように、有機EL発光層1の輝度劣化の度合いを一定範囲内に制御することができるようになる。
Therefore, the luminance deterioration characteristic of the organic EL
図12は本実施の形態による画素の輝度劣化制御の一例を示している。50%階調(曲線A)で発光する画素に対しては発熱および吸熱のいずれの処理も行わない。10%階調で発光する画素に対してはその輝度劣化特性が曲線CからC2へ推移する発熱量UQ3を与え、100%階調で発光する画素に対してその輝度劣化特性が曲線BからB2へ推移する吸熱量DQ1を与える。これにより、発光時間T1時における10%階調画素と100%階調の相対輝度差をΔL3にまで低減し、各画素の輝度劣化特性を均一化を図って焼き付き現象を抑制することができるようになる。 FIG. 12 shows an example of pixel luminance deterioration control according to this embodiment. Neither exothermic nor endothermic processes are performed on pixels that emit light at 50% gradation (curve A). For a pixel that emits light at 10% gradation, a heat generation amount UQ3 whose luminance deterioration characteristic changes from curve C to C2 is given, and for a pixel that emits light at 100% gradation, the luminance deterioration characteristic changes from curve B to B2. Gives the endothermic amount DQ1. As a result, the relative luminance difference between the 10% gradation pixel and the 100% gradation at the light emission time T1 can be reduced to ΔL3, and the luminance deterioration characteristic of each pixel can be made uniform to suppress the burn-in phenomenon. become.
なお、この例では、階調50%を基準とし、各画素を50%階調時の輝度劣化特性に合わせて画素温度の調節制御を行うようにしたが、これに限らず、例えば全ての画素の平均階調を基準とするようにしてもよい。 In this example, the pixel temperature is adjusted and controlled in accordance with the luminance deterioration characteristic at the 50% gradation with reference to the gradation of 50%. However, the present invention is not limited to this. The average gradation may be used as a reference.
[第4の実施の形態」
本発明の第4の実施の形態では、フィールド単位(またはフレーム単位)で各画素に供給される輝度情報の中から最大値成分を検出し、検出した最大輝度情報に対応する画素の輝度劣化特性に合わせて他の画素の画素温度を調節する機構を備えた映像表示装置の構成を説明する。
[Fourth Embodiment]
In the fourth embodiment of the present invention, the maximum value component is detected from the luminance information supplied to each pixel in the field unit (or frame unit), and the luminance deterioration characteristic of the pixel corresponding to the detected maximum luminance information. A configuration of a video display device having a mechanism for adjusting the pixel temperature of other pixels according to the above will be described.
図13は、本実施の形態における画素温度調節機構のブロック図である。有機EL駆動回路55は、入力された映像信号(輝度情報)に対応する発光強度で、各画素56の有機EL発光層を駆動する。これと同時に、フィールド内最大発光強度検波回路57は、入力された映像信号の中から最大発光情報を検出し、検出した最大発光情報を劣化量設定回路58へ供給する。なお、これらフィールド内最大発光強度検波回路57および劣化量設定回路58は、本発明の駆動制御部を構成する。
FIG. 13 is a block diagram of the pixel temperature adjusting mechanism in the present embodiment. The organic
劣化量設定回路58は、各画素の画素温度調節素子へ劣化制御信号を供給し、最大発光強度で発光する画素の輝度劣化特性を基準として、他の低輝度で発光する画素温度を上昇させ画素の輝度劣化量を促進する。あるいは、最大発光強度で発光する画素の吸熱(放熱)作用により画素温度を冷却して輝度劣化量を抑圧し、この抑圧した輝度劣化特性を基準として他の低輝度で発光する画素の画素温度を調節するようにしてもよい。後者の場合、吸熱対象となる画素は、ある所定以上の大きさの輝度で発光するものに限ってもよい。
The deterioration
図14Aは有機EL発光層の映像信号入力に対するEL発光強度(実線)と、これに応じて輝度劣化度を一定に保つための、当該有機EL発光層に対する発熱制御(破線)および吸熱制御(一点鎖線)の様子を示すタイミングチャートである。EL発光強度が所定以上大きい場合は吸熱制御により劣化の抑圧を行い、EL発光強度が小さい場合は発熱制御により劣化を加速する。これにより、有機EL発光層の発光強度によらず一定の劣化を実現できる。 FIG. 14A shows EL emission intensity (solid line) with respect to video signal input of the organic EL light emitting layer, and heat generation control (dashed line) and heat absorption control (one point) for the organic EL light emitting layer in order to keep the luminance deterioration level constant accordingly. It is a timing chart which shows the mode of a chain line. When the EL emission intensity is higher than a predetermined value, the deterioration is suppressed by heat absorption control, and when the EL emission intensity is low, the deterioration is accelerated by heat generation control. Thereby, it is possible to realize a certain deterioration regardless of the light emission intensity of the organic EL light emitting layer.
なお、発熱制御の基準は、他の最大輝度で発光する画素を基準とするが、勿論、これに限らず、1フィールド内における全画素の平均輝度情報を検出し、その平均値の劣化特性に合わせるようにしてもよい。また、吸熱制御もこれと同様に行うことができる。 Note that the reference for the heat generation control is based on pixels that emit light at other maximum luminances, but of course, this is not a limitation, and the average luminance information of all the pixels in one field is detected, and the deterioration characteristics of the average values are used. You may make it match. Further, the endothermic control can be performed in the same manner.
図14Bは、図14Aの一部を時間軸方向に拡大して表示した図である。映像表示は、フレームまたはフィールドの単位で発光強度を変化させることで動画を実現している。図14Bこの映像書き換え単位(本例ではフィールド)ごとに有機EL発光強度とそれに伴う発熱、放熱制御の様子を示している。 FIG. 14B is an enlarged view of a part of FIG. 14A in the time axis direction. Video display realizes a moving image by changing the light emission intensity in units of frames or fields. FIG. 14B shows the state of organic EL emission intensity and the accompanying heat generation and heat dissipation control for each video rewriting unit (field in this example).
本実施の形態によれば、映像信号のピーク検出をフィールドごとに行い、有機EL画素劣化量の最適化を行っているので、例えば前面黒画面を長時間表示しているなど、各画素の発光強度がほとんど0である場合に対しては、発熱による輝度劣化量を0とすることが可能となる。これにより、所定の階調を基準とした輝度劣化制御を行う場合に比べて素子の寿命特性を改善できるようになる。 According to the present embodiment, since the peak detection of the video signal is performed for each field and the organic EL pixel deterioration amount is optimized, for example, the front black screen is displayed for a long time. When the intensity is almost zero, the luminance deterioration amount due to heat generation can be reduced to zero. As a result, the lifetime characteristic of the element can be improved as compared with the case where the luminance deterioration control is performed based on a predetermined gradation.
例えば図15は、フィールド内最大発光強度を考慮しない場合の輝度劣化特性(100%輝度)と、フィールド内最大発光強度を検波して輝度劣化最適化制御をした場合の輝度劣化特性を示している。図から明らかなように、輝度劣化最適化制御を行うことにより、フィールド内最大発光強度が100%輝度でない時間の輝度劣化勾配を抑圧でき、素子寿命の向上を図ることができる。 For example, FIG. 15 shows the luminance deterioration characteristic (100% luminance) when the maximum emission intensity in the field is not taken into account and the luminance deterioration characteristic when the luminance deterioration optimization control is performed by detecting the maximum emission intensity in the field. . As is apparent from the figure, by performing luminance deterioration optimization control, it is possible to suppress the luminance deterioration gradient when the maximum in-field emission intensity is not 100% luminance, and to improve the element lifetime.
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.
例えば以上の実施の形態では、発熱層5を有機EL発光層1の下面側に積層配置した例を説明したが、これに代えて、発熱層を有機EL素子と同一平面内に近接配置することも可能である。例えば図16に示すように、有機EL素子61、62および63で一画素分の有機EL発光層60を構成し、これら各有機EL素子61〜63の間に発熱素子64,65を隣接配置することができる。なお、これ以外にも、発熱層と発光層との間の温度差を少なくできる配置構造であれば、どのような構造でも採用可能である。
For example, in the above embodiment, the example in which the
また、以上の実施の形態では、有機EL表示部(パネル)を構成する全ての画素を対象に輝度劣化特性の均一化を図るようにしたが、これに代えて、例えば図17および図18に示すように、パネル全体を複数の領域に分割し、分割した各領域ごとに輝度劣化の均一化制御を行うようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the luminance deterioration characteristics are made uniform for all the pixels constituting the organic EL display unit (panel), but instead of this, for example, FIG. 17 and FIG. As shown in the figure, the entire panel may be divided into a plurality of regions, and brightness deterioration uniformity control may be performed for each of the divided regions.
図17に示すように、領域R1の大きさで全体を分けた場合、領域R1ごとに例えば1フィールドごとの最大輝度を基準として発熱量を決定する。この場合、パネル全領域の最大輝度と比較した場合、ラスターでない限り領域ごとに最大輝度が小さくなり、全体の発熱量を小さくすることができる。図18に示すように、更に小さく領域R2を分けた場合は、領域ごとの最大輝度がより小さくなり、全体の発熱量を小さくすることができる。 As shown in FIG. 17, when the whole area is divided by the size of the region R1, the amount of heat generation is determined for each region R1, for example, based on the maximum luminance for each field. In this case, when compared with the maximum brightness of the entire panel area, the maximum brightness is reduced for each area as long as it is not a raster, and the overall heat generation amount can be reduced. As shown in FIG. 18, when the region R2 is further divided, the maximum luminance for each region becomes smaller, and the overall heat generation amount can be reduced.
これらの例のように領域ごとに制御を分けた場合は、領域ごとに劣化度合いが異なることになるが、劣化度合いが領域単位で平均化されることから、焼き付き度合いを小さくすることが可能となる。 When the control is divided for each area as in these examples, the degree of deterioration differs for each area. However, since the degree of deterioration is averaged for each area, it is possible to reduce the degree of image sticking. Become.
1…有機EL発光層、5…発熱層、8…駆動制御回路、9…書込走査制御回路、10…画素、10A,10B,46…画素回路、11,21…有機EL映像表示装置、12,22…有機EL表示部、23…データ線駆動回路、24…書込走査制御回路、25…発熱層駆動制御回路、35…ガラス基板、36…ペルチェ素子、42…封止ガラス、57…フィールド内最大発光強度検波回路、58…劣化量設定回路、X…書込走査線、Y…データ線、Z…発熱層用データ線。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
画素ごとに配置され画素温度を調節する画素温度調節素子と、
前記輝度情報に基づいて前記画素温度調節素子の駆動を制御し、各画素の輝度劣化特性を均一化する駆動制御部とを備えた
ことを特徴とする映像表示装置。 A scanning line that selects a pixel in a predetermined scanning cycle, a data line that provides luminance information for driving the pixel, and a pixel circuit that controls the amount of current based on the luminance information and causes the light emitting element to emit light. In an active matrix video display device arranged in a shape,
A pixel temperature adjusting element arranged for each pixel to adjust the pixel temperature;
An image display apparatus comprising: a drive control unit that controls driving of the pixel temperature adjusting element based on the luminance information and uniformizes luminance deterioration characteristics of each pixel.
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The video display device according to claim 1, wherein the pixel temperature adjusting element is a heat generating element and / or a heat absorbing element provided in the vicinity of the light emitting element.
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The video display device according to claim 1, wherein the pixel temperature adjusting element is stacked on the light emitting element.
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The video display device according to claim 1, wherein the pixel temperature adjusting element is disposed adjacent to the surface of the light emitting element.
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The drive control unit detects a maximum emission intensity information from luminance information supplied to each pixel for each scanning cycle, and controls the pixel temperature adjustment element based on an output of the detection circuit unit The video display device according to claim 1, further comprising: a setting circuit unit that sets an amount.
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The video display device according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic electroluminescence element.
画素ごとに画素温度を調節する画素温度調節素子を設け、
前記輝度情報に基づいて各画素を発光させると同時に、前記画素温度調節素子を駆動して各画素の輝度劣化特性を均一化する
ことを特徴とする映像表示方法。 A scanning line for selecting a pixel in a predetermined scanning cycle, a data line for supplying luminance information for driving the pixel, and a pixel circuit for controlling the amount of current based on the luminance information and causing the light emitting element to emit light are arranged in a matrix. In an image display method that is arranged and performs light emission operation of the light emitting element based on selective scanning of the operation line by a scanning driving unit and selection driving through the data line by a data driving unit,
Provide a pixel temperature adjustment element that adjusts the pixel temperature for each pixel,
A video display method, wherein each pixel is caused to emit light based on the luminance information, and at the same time, the pixel temperature adjusting element is driven to equalize luminance deterioration characteristics of each pixel.
ことを特徴とする請求項7に記載の映像表示方法。 The video display method according to claim 7, wherein the uniform luminance deterioration characteristic between the pixels includes promotion of luminance deterioration due to a heat generation operation of the light emitting element.
ことを特徴とする請求項7に記載の映像表示方法。 The video display method according to claim 7, wherein the uniform luminance deterioration characteristic between the pixels includes suppression of luminance deterioration by a heat absorbing element of the light emitting element.
ことを特徴とする請求項7に記載の映像表示方法。 Detecting the maximum light emission intensity information in one scanning cycle, and adjusting the pixel temperature of other pixels by driving the pixel temperature adjusting element so as to correspond to the luminance deterioration characteristic of the pixel emitting light at the maximum light emission intensity. 8. The video display method according to claim 7, wherein
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