JP2009042788A - Display device and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置およびその駆動方法に関し、特に輝度が駆動電流に依存する発光素子を有する表示装置およびその駆動方法に関する。 The present invention relates to a display device and a driving method thereof, and more particularly to a display device having a light emitting element whose luminance depends on a driving current and a driving method thereof.
輝度が駆動電流に依存する発光素子、例えば有機材料のエレクトロルミネッセンス(electro luminescence)素子(以下、有機EL素子と記す)において、その経時変化として、定電流駆動を行った場合に、駆動電圧の上昇や発光効率(輝度/電流)の低下がある。これを補償する方法として、両面に透明電極を使用した有機EL素子を用い、その一方の透明電極側からの出射光に基づいて発光輝度をモニターしてフィードバックをかける方法(例えば、特許文献1参照)や、表示に使用しないモニター用有機EL素子を別に作り、このモニター用有機EL素子で発光輝度をモニターしてフィードバックをかける方法(例えば、特許文献2参照)等が知られている。 In a light-emitting element whose luminance depends on the driving current, for example, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element), as a change with time, the driving voltage increases when constant current driving is performed. There is also a decrease in luminous efficiency (luminance / current). As a method for compensating for this, a method of using an organic EL element using transparent electrodes on both sides and monitoring the emission luminance based on the emitted light from one transparent electrode side and applying feedback (see, for example, Patent Document 1) ) , A method of separately producing a monitor organic EL element that is not used for display, and monitoring the light emission luminance with this monitor organic EL element to provide feedback (for example, see Patent Document 2) .
しかしながら、上記従来技術に係る方法では、有機EL素子の輝度を直接検出する構成を採っているため、その検出の際に光導電素子や複雑な回路が必要になり、その分だけコストが高くなってしまう。また、周辺の駆動回路の回路規模も大きくなるため、その分だけ画素領域(表示領域)の面積を狭めざるを得なく、開口率の低下も余儀なくされる。これに伴って輝度が低下し、また同程度の輝度を維持するためには大きめの電流を流す必要があるため、発光素子の寿命低下といった弊害をもたらす。 However, since the method according to the prior art employs a configuration for directly detecting the luminance of the organic EL element, a photoconductive element or a complicated circuit is required for the detection, and the cost increases accordingly. End up. Further, since the circuit scale of the peripheral driving circuit is increased, the area of the pixel region (display region) must be reduced by that amount, and the aperture ratio is inevitably lowered. As a result, the luminance decreases, and in order to maintain the same level of luminance, it is necessary to flow a large current.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光導電素子を用いることなく、単純な回路構成にて経時変化に伴う輝度の変化を補うことが可能な表示装置およびその駆動方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display that can compensate for a change in luminance with time with a simple circuit configuration without using a photoconductive element. An apparatus and a driving method thereof are provided.
上記目的を達成するために、本発明では、輝度が駆動電流に依存する発光素子と、ドレイン電圧の変化に対するドレイン電流の変化が一定となる領域で前記発光素子を駆動するトランジスタとを含む単位画素において、前記トランジスタに接続される前記発光素子の一端の電圧を検出し、その検出結果に基づいて発光素子の電流−電圧特性から前記発光素子の一定電流にて駆動した場合の輝度を見積もり、この見積もった輝度になるように前記発光素子の発光期間または前記発光素子に流す電流量を制御する構成を採っている。 To achieve the above object, the present invention, the unit comprising a light emitting element Brightness is dependent on the drive current, and a transistor which changes in the drain current with respect to a change in the drain voltage for driving the light emitting element in a region to be a constant in the pixel, the detecting a voltage at one end of the light emitting element connected to the transistor, the current of the light emitting element based on the detection result - estimate the luminance in the case of driving voltage characteristics at a constant current of the light emitting element, The light emitting period of the light emitting element or the amount of current flowing through the light emitting element is controlled so that the estimated brightness is obtained.
発光素子は、経時変化に伴ってその電流−電圧特性が高電圧側に移動する。一方、定電流にて発光素子を駆動した場合、発光素子の電圧と輝度は、ある相関を持った関数で表される。したがって、単位画素を構成する発光素子の電流−電圧特性から発光素子の輝度を見積もることができる。この点に着目し、トランジスタに接続される発光素子の一端の電圧を検出することで、光導電素子を用いなくてもその検出結果から発光素子の輝度を知ることができる。そして、検出した電圧を基に、発光素子の電流−電圧特性から発光素子の一定電流にて駆動した場合の輝度を見積もり、前記見積もった輝度に対応して発光素子の発光期間または発光素子に流す電流量を制御することによって発光素子の経時変化に伴う輝度変化について補正を行うことができる。 The current-voltage characteristic of the light emitting element moves to the high voltage side with time. On the other hand, when the light emitting element is driven with a constant current, the voltage and luminance of the light emitting element are expressed by a function having a certain correlation. Therefore, the luminance of the light emitting element can be estimated from the current-voltage characteristics of the light emitting element constituting the unit pixel. Focusing on this point, by detecting the voltage at one end of the light emitting element connected to the transistor, the luminance of the light emitting element can be known from the detection result without using a photoconductive element. Then, based on the detected voltage, the brightness when the light emitting element is driven at a constant current is estimated from the current-voltage characteristics of the light emitting element, and the light emission period of the light emitting element or the light emitting element is caused to flow according to the estimated brightness. By controlling the amount of current, it is possible to correct a luminance change accompanying a change with time of the light emitting element.
本発明によれば、輝度が駆動電流に依存する発光素子と、ドレイン電圧の変化に対するドレイン電流の変化が一定となる領域で発光素子を駆動するトランジスタとを含む単位画素において、当該トランジスタに接続される発光素子の一端の電圧を検出し、その検出結果に基づいて発光素子の電流−電圧特性から発光素子の一定電流にて駆動した場合の輝度を見積もり、この見積もった輝度に対応して発光素子の発光期間または発光素子に流す電流量を制御することによって発光素子の輝度変化を補正することにより、光導電素子を用いることなく、単純な回路構成にて経時変化に伴う発光素子の輝度変化を補うことができる。 According to the present invention, a unit pixel including a light-emitting element whose luminance depends on a drive current and a transistor that drives the light-emitting element in a region where a change in drain current with respect to a change in drain voltage is constant is connected to the transistor. that detects the end of the voltage of the light-emitting element, current of the light emitting element based on the detection result - estimate the luminance when driven at a constant current of the light emitting element voltage characteristics, the light-emitting element in response to the estimated luminance By correcting the luminance change of the light-emitting element by controlling the light emission period or the amount of current flowing to the light-emitting element, the luminance change of the light-emitting element with time change can be achieved with a simple circuit configuration without using a photoconductive element. Can be supplemented.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置を示す概念図である。図1から明らかなように、本実施形態に係る表示装置は、輝度が駆動電流に依存する発光素子、例えば薄膜発光素子11と、この薄膜発光素子11を含む回路の電圧または電流を検出する検出回路12と、この検出回路12の検出信号に基づいて薄膜発光素子11の輝度変化を補正する補正回路13とを有する構成となっている。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a display device according to an embodiment of the present invention. As is apparent from FIG. 1, the display device according to the present embodiment has a light emitting element whose luminance depends on a drive current, for example, a thin film
ここで、薄膜発光素子11は、1組以上マトリクス状に配線された走査線とデータ線との間に直接接続されて単位画素を構成する(パッシブマトリクス)か、あるいは駆動トランジスタ(画素トランジスタ)と直列に接続されて単位画素を構成する(アクティブマトリクス)。この薄膜発光素子11としては、例えば、有機EL素子や無機発光ダイオード等が挙げられる。有機EL素子には、画素の発光素子として液晶セルを用いてなる液晶表示装置において、液晶のバックライトとして用いられるEL素子も含まれる。
Here, the thin-film
ここで、経時変化に伴って、薄膜発光素子11の電流(I)−電圧(V)特性は、図2に示すように、高電圧側に移動する。一方、定電流にて薄膜発光素子11を駆動した場合、薄膜発光素子11の電圧(V)と輝度(L)は、図3に示すように、ある相関を持った関数で表される。したがって、薄膜発光素子11の電流−電圧特性から発光素子の輝度を見積もることができる。図3において、Voは初期電圧、Loは初期輝度、Vは長時間使用後の電圧、Lは長時間使用後の輝度をそれぞれ表している。
Here, the current (I) -voltage (V) characteristics of the thin-film
上述した薄膜発光素子11の特性に着目し、本発明では、薄膜発光素子11を含む回路の電圧または電流を検出回路12によって検出することで、光導電素子を用いて薄膜発光素子11の輝度を直接検出しなくても、薄膜発光素子11の輝度を電気的に検出し、その検出結果を薄膜発光素子11にフィードバックすることにより、当該薄膜発光素子11の経時変化に伴う輝度変化を補正する構成を採っている。薄膜発光素子11を含む回路の電圧または電流を検出する検出回路12としては、次の構成が考えられる。
Focusing on the characteristics of the thin film
図4は、パッシブマトリクス型表示装置の画素部の構成を示す回路図である。図4において、走査線21とデータ線22とがマトリクス状に配線されており、これら走査線21とデータ線22との間に薄膜発光素子11が直接接続されている。このパッシブマトリクス型表示装置において、データ線22と基準電位(例えば、グランド)との間に電圧計23を接続することにより、この電圧計23によって薄膜発光素子11の電圧(本例では、アノード電圧)を直接検出することができる。すなわち、本例では、電圧計23が検出回路12に相当することになる。
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a pixel portion of the passive matrix display device. In FIG. 4, scanning lines 21 and data lines 22 are wired in a matrix, and the thin film
図5は、アクティブマトリクス型表示装置の単位画素の構成を示す回路図である。図5において、第1電源(例えば、グランド)と第2電源(例えば、正電源Vdd)との間に、薄膜発光素子11とこれを駆動するトランジスタ(画素トランジスタ)24とが直列に接続されて単位画素を構成している。ここでは、単位画素の要部の構成を示しているに過ぎず、この構成に限られるものではない。このアクティブマトリクス型表示装置において、薄膜発光素子11の一方の端部、本例ではアノード端と基準電位(例えば、グランド)との間に電圧計25を接続することにより、この電圧計25によって薄膜発光素子11の電圧(本例では、アノード電圧)を直接検出することができる。すなわち、本例では、電圧計25が検出回路12に相当することになる。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a unit pixel of the active matrix display device. In FIG. 5, a thin film
以上の2つの検出方法は、薄膜発光素子11の電流−電圧特性を判断するために素子電圧を検出する方法である。これに対して、薄膜発光素子11の電流−電圧特性を判断するために素子電流を検出するには、薄膜発光素子11にある電圧をかけたときの薄膜発光素子11に流れる電流値を検出すれば良い。
The above two detection methods are methods for detecting the element voltage in order to determine the current-voltage characteristics of the thin-film
ただし、図5に示すアクティブマトリクス型表示装置において、トランジスタ24のゲート電圧VGが低い場合、薄膜発光素子11の特性変化による電流値の変化を読み取ることが難しい。何故ならば、ゲート電圧VGが低いと、トランジスタ24の特性は、図6に示すように、ドレイン電流Idの電流値が一定になり始めるときのドレイン電圧Vdの電圧値が低い。これにより、図7において、電流I′の場合のように、薄膜発光素子11の電流−電圧特性が変化しても電流値に変化が現れないためである。
However, in the active matrix display device shown in FIG. 5, when the gate voltage VG of the transistor 24 is low, it is difficult to read the change in the current value due to the characteristic change of the thin film
この課題を解決するためには、電流値を読むときに一時的にトランジスタ24のゲート電圧VGを高くすれば良い。トランジスタ24のゲート電圧VGを高くすることで、トランジスタ24がリニア領域で動作するため、図7において、電流I0,I1の場合のように、薄膜発光素子11の特性変化による電流値の変化を読み取ることができる。また、上記課題を解決する他の方法として、電源電圧Vddを下げるか、もしくは薄膜発光素子11のカソードの電位を上げることも考えられる。
In order to solve this problem, the gate voltage VG of the transistor 24 may be temporarily increased when reading the current value. Since the transistor 24 operates in the linear region by increasing the gate voltage VG of the transistor 24, the change in the current value due to the characteristic change of the thin film
図5に示すアクティブマトリクス型表示装置において、上記の電流検出を実現するには、図8に示すように、薄膜発光素子11に対して例えばそのカソード側に電流計26を直列に接続する回路を組むようにする。そして、ゲート電圧VGを高く設定してトランジスタ24をリニア領域で動作させ、その電流値を電流計26で読み取ることで、薄膜発光素子11に流れる電流値(本例では、カソード電流)を検出することができる。すなわち、本例では、電流計26が検出回路12に相当することになる。
In the active matrix display device shown in FIG. 5, in order to realize the above-described current detection, as shown in FIG. 8, a circuit in which an ammeter 26 is connected in series to the cathode side of the thin film
以下では、検出回路12での検出法として、薄膜発光素子11に流れる電流値を検出する方法(図8)を用い、この検出した電流値に基づいて薄膜発光素子11の経時変化に伴う輝度変化を補正する具体例について説明する。なお、先述したように、当該電流検出法を用いる場合には、薄膜発光素子11に直列に接続されたトランジスタ24に対して、当該トランジスタ24をリニア領域で動作させ得るゲート電圧VGをかけた状態で行われる。また、薄膜発光素子11に流れる電流値の検出動作は、非表示期間、例えばシステム電源の立ち上げ直後などに行われる。
Hereinafter, as a detection method in the
[第1具体例]
図9は、薄膜発光素子として例えば有機EL素子を用いた第1具体例に係る有機EL表示装置を示す概略構成図であり、モノクロ方式の有機EL表示装置に適用した場合を例に採って示している。ここでは、図面の簡略化のために、6行37列の画素配列の場合を例に採って示している。
[First example]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an organic EL display device according to a first specific example using, for example, an organic EL element as a thin-film light emitting element, and shows an example of application to a monochrome organic EL display device. ing. Here, for simplification of the drawing, a pixel array of 6 rows and 37 columns is taken as an example.
図9において、有機ELパネル31は、透明ガラスなどの基板上に有機EL素子32が行列状に多数配された構成となっている。具体的には、基板上に、透明導電膜からなる第1の電極(例えば、陽極)が形成され、その上にさらに正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が順次堆積されることで有機層が形成され、この有機層上にさらに低仕事関数の金属からなる第2の電極(例えば、陰極)が形成されることで有機EL素子32が形成されている。 In FIG. 9, the organic EL panel 31 has a configuration in which a large number of organic EL elements 32 are arranged in a matrix on a substrate such as transparent glass. Specifically, a first electrode (for example, an anode) made of a transparent conductive film is formed on a substrate, and a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are sequentially deposited thereon. Thus, an organic layer is formed, and a second electrode (for example, a cathode) made of a metal having a low work function is further formed on the organic layer, whereby the organic EL element 32 is formed.
この有機EL素子32において、第1の電極と第2の電極との間に直流電圧を印加することにより、正孔が第1の電極(陽極)から正孔輸送層を経て、電子が第2の電極(陰極)から電子輸送層を経てそれぞれ発光層内に注入され、この注入された正負のキャリアによって発光層内の蛍光分子が励起状態となり、この励起分子の緩和過程で発光が得られるようになっている。 In this organic EL element 32, by applying a DC voltage between the first electrode and the second electrode, holes are transferred from the first electrode (anode) through the hole transport layer, and electrons are transferred to the second electrode. Each of the electrodes (cathode) is injected into the light-emitting layer through the electron transport layer, and the injected positive and negative carriers cause the fluorescent molecules in the light-emitting layer to be excited, and light emission is obtained in the relaxation process of the excited molecules. It has become.
有機EL素子32を含む画素回路において、有機EL素子32を駆動する駆動トランジスタとして、一般的に、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)が用いられる。当該画素回路は、通常、TFTを複数個有するとともに、画素情報(輝度情報)を保持するキャパシタを有する構成となっている。ただし、ここでは、図面の簡略化のために、画素回路として、有機EL素子32に対して直列に接続されて当該素子32を駆動するためのTFT33のみを代表して示している。 In a pixel circuit including the organic EL element 32, a thin film transistor (TFT) is generally used as a drive transistor for driving the organic EL element 32. The pixel circuit usually includes a plurality of TFTs and a capacitor that holds pixel information (luminance information). However, for simplification of the drawing, only the TFT 33 that is connected in series to the organic EL element 32 and drives the element 32 is representatively shown as a pixel circuit.
有機EL素子32には、TFT33を通して駆動電圧が選択的に与えられる。これにより、有機EL素子32の駆動が行われる。ここで、有機EL素子32が例えば流れる電流によって輝度が変化するタイプの素子であるとすると、各画素の有機EL素子32に流れる電流は、各画素の輝度情報に応じて図示せぬTFTによって制御されることになる。 A driving voltage is selectively given to the organic EL element 32 through the TFT 33. Thereby, the organic EL element 32 is driven. Here, if the organic EL element 32 is an element whose luminance changes depending on, for example, a flowing current, the current flowing in the organic EL element 32 of each pixel is controlled by a TFT (not shown) according to the luminance information of each pixel. Will be.
有機EL素子32の一端(本例では、カソード端)は全画素共通に接続され、さらに電流検出回路34の入力端に接続されている。電流検出回路34は、図8の電流計26に相当し、有機EL素子32の電流−電圧特性を判断するために、非表示期間において、TFT33の各々に対して高いゲート電圧、具体的には当該TFT33をリニア領域で動作させ得る程度のゲート電圧をかけた状態で全画素のTFT33に流れる平均電流を検出する。 One end (the cathode end in this example) of the organic EL element 32 is connected in common to all pixels, and is further connected to the input end of the current detection circuit 34. The current detection circuit 34 corresponds to the ammeter 26 of FIG. 8, and in order to determine the current-voltage characteristics of the organic EL element 32, a high gate voltage, specifically to each of the TFTs 33 during the non-display period. An average current flowing in the TFTs 33 of all the pixels is detected in a state where a gate voltage that can operate the TFTs 33 in the linear region is applied.
電流検出回路34で検出された電流値は、電流−電圧変換回路35で電圧値に変換され、検出電圧Vdetとして出力される。先述したように、薄膜発光素子(本例では、有機EL素子)の電流−電圧特性から発光素子の輝度を見積もることができることから、検出電圧Vdetの電圧値は有機EL素子32の輝度に対応している。検出電圧Vdetは比較器36に供給され、当該比較器36において基準電圧Vrefと比較される。
The current value detected by the current detection circuit 34 is converted into a voltage value by the current-
ここで、比較電圧Vrefとしては、有機EL素子32の初期輝度に対応した電圧値が設定されている。そして、比較器36は、基準電圧Vrefに対して検出電圧Vdetを比較することでその差分を検出し、デューティ制御回路37にそのデューティ設定情報として与える。デューティ制御回路37は、比較器36から与えられたデューティ設定情報を保持し、表示期間において当該デューティ設定情報を基に、有機EL素子32の1フレーム当たりの発光/非発光の割合、即ちデューティ比を制御することにより、経時変化に伴う有機EL素子32の輝度変化を補正する。
Here, as the comparison voltage Vref, a voltage value corresponding to the initial luminance of the organic EL element 32 is set. The
すなわち、電流−電圧変換回路35、比較器36およびデューティ制御回路37は、電流検出回路34の検出電流値に基づいて有機EL素子32の輝度変化、具体的には経時変化に伴う輝度変化を補正する補正手段(図1の補正回路13に相当)を構成している。
That is, the current-
ここで、有機EL素子32の発光期間割合をDuty、ピーク輝度をLpeakとすると、有機EL素子32の平均輝度Laveは、
Lave =Duty・Lpeak
で表される。
Here, when the light emission period ratio of the organic EL element 32 is Duty and the peak luminance is Lpeak, the average luminance Level of the organic EL element 32 is
Lave = Duty / Lpeak
It is represented by
有機EL素子32の電流−電圧特性が経時変化に伴って変化したとすると、ピーク輝度Lpeakのみが小さくなる。そこで、有機EL素子32の発光期間割合Dutyを、図10に示すように、経時変化に伴う電流−電圧特性の変化に応じて制御し、有機EL素子32の初期輝度をLo、長時間使用後の有機EL素子32の電圧をV、初期電圧をVoとするとき、有機EL素子32の輝度Lを、
L≒Lo×V/Vo
と見積もり、この見積った輝度に対応して補正する。これにより、経時変化に伴って電流−電圧特性が変化したとしても、有機EL素子32のピーク輝度Lpeakを一定に、即ち初期ピーク輝度値に保つことができる。
If the current-voltage characteristic of the organic EL element 32 changes with time, only the peak luminance Lpeak is reduced. Therefore, the light emission period ratio Duty of the organic EL element 32 is controlled in accordance with the change of the current-voltage characteristic with the change with time, as shown in FIG. When the voltage of the organic EL element 32 is V and the initial voltage is Vo, the luminance L of the organic EL element 32 is
L ≒ Lo × V / Vo
And the correction is made in accordance with the estimated brightness. Thereby, even if the current-voltage characteristics change with time, the peak luminance Lpeak of the organic EL element 32 can be kept constant, that is, the initial peak luminance value.
一般的には、経時変化に伴って有機EL素子32の電流−電圧特性が悪化する方向に変化することから、図10において、有機EL素子32の発光期間割合Dutyを初期時には下限近傍に設定しておき、経時変化に伴う電流−電圧特性の変化に応じて、発光期間割合Dutyを上げていくようにすることで、発光期間割合Dutyの制御範囲を広く設定することができる。 In general, since the current-voltage characteristics of the organic EL element 32 change with deterioration with time, the light emission period ratio Duty of the organic EL element 32 in FIG. In addition, the control range of the light emission period ratio Duty can be set wide by increasing the light emission period ratio Duty according to the change of the current-voltage characteristic with the change with time.
上述したように、有機EL素子32を含む発光画素が行列状に配置されてなるモノクロ方式の有機EL表示装置において、有機EL素子32を含む回路の電流を検出し、その検出結果に基づいて有機EL素子32の発光期間割合Dutyを制御することにより、光導電素子を用いることなく、単純な回路構成にて有機EL素子32の経時変化に伴う輝度変化を補正することができる。したがって、有機EL素子32のピーク輝度Lpeakを一定に保つことができるため、経時変化の影響を受けることなく、常に最適な表示状態を維持できることになる。 As described above, in the monochrome organic EL display device in which the light emitting pixels including the organic EL elements 32 are arranged in a matrix, the current of the circuit including the organic EL elements 32 is detected, and the organic current is detected based on the detection result. By controlling the light emission period ratio Duty of the EL element 32, it is possible to correct a luminance change accompanying a change with time of the organic EL element 32 with a simple circuit configuration without using a photoconductive element. Therefore, since the peak luminance Lpeak of the organic EL element 32 can be kept constant, the optimum display state can always be maintained without being affected by changes with time.
[第2実施形態]
図11は、第2具体例に係る有機EL表示装置を示す概略構成図であり、カラー方式の有機EL表示装置に適用した場合を例に採って示している。
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an organic EL display device according to a second specific example, and shows an example of application to a color organic EL display device.
図11において、有機ELパネル41上には、R(赤)G(緑)B(青)の各有機EL素子42R,42G,42Bが各行ごとに例えばRGBの順に繰返し配列されている。そして、有機EL素子42R,42G,42Bの各一端(本例では、カソード端)が各色共通に接続され、さらに電流検出回路24の入力端に接続されている。
In FIG. 11, on the
電流検出回路44は、TFT43R,43G,43Bの各々に対してこれらTFTをリニア領域で動作させ得るゲート電圧をかけた状態で各色ごとに有機EL素子42R,42G,42Bに流れる平均電流を検出し、その検出した電流値を電流−電圧変換回路45に供給する。電流−電圧変換回路45はRGBの各色に対応した回路部分を有し、電流検出回路44で検出された各色ごとの電流値を電圧値に変換し、その電圧値を各色ごとに比較器46に供給する。
The current detection circuit 44 detects an average current flowing through the organic EL elements 42R, 42G, and 42B for each color in a state where a gate voltage capable of operating these TFTs in a linear region is applied to each of the
比較器46はRGBの各色に対応した回路部分を有し、電流−電圧変換回路45から各色ごとに出力される検出電圧VdetR,VdetG,VdetBを、例えば各色ごとに初期輝度に対応して設定された基準電圧Vrefr,Vrefg,Vrefbと比較し、その差分をデューティ制御回路47にそのデューティ設定情報として与える。
The
デューティ制御回路47はRGBの各色に対応した回路部分を有し、比較器76から与えられたデューティ設定情報を保持し、表示期間において当該デューティ設定情報を基に、各色ごとに有機EL素子42R,42G,42Bの1フレーム当たりの発光/非発光の割合、即ちデューティ比を制御することにより、経時変化に伴う有機EL素子42R,42G,42Bの輝度変化を補正する。
The
このカラー方式の有機EL表示装置においては、一連の輝度補正に際しては、先ずRについて補正処理を行い、次いでGについて補正処理を行い、最後にBについて補正処理を行う、というような具合に各色ごとに順番に補正処理を行うことになる。ただし、その順番はR→G→Bの順に限られるものではなく任意である。 In this color-type organic EL display device, in a series of brightness corrections, first, correction processing is performed for R, then correction processing is performed for G, and finally correction processing is performed for B. The correction processing is performed in order. However, the order is not limited to the order of R → G → B, and is arbitrary.
ところで、有機EL素子の場合、例えば液晶セルではカラーフィルタを用いるのと異なり、発光層の材料を変えることでRGBの各色を発光するようになっている。このため、経時変化に伴う有機EL素子の電圧(V/Vo)−輝度(L/Lo)特性の変化が、図12に示すように、RGBの有機EL素子42R,42G,42Bごとに異なることになる。これにより、経時変化に伴って有機EL素子42R,42G,42Bの各電流−電圧特性が変化すると、有機EL素子42R,42G,42Bの各ピーク輝度Lpeakがばらつくことになるため、色度のバランスが崩れることになる。 In the case of an organic EL element, for example, in a liquid crystal cell, each color of RGB is emitted by changing a material of a light emitting layer, unlike using a color filter. For this reason, the change in the voltage (V / Vo) -luminance (L / Lo) characteristics of the organic EL element with time change is different for each of the RGB organic EL elements 42R, 42G, and 42B as shown in FIG. become. Accordingly, when the current-voltage characteristics of the organic EL elements 42R, 42G, and 42B change with time, the peak luminances Lpeak of the organic EL elements 42R, 42G, and 42B vary, and thus the chromaticity balance. Will collapse.
これに対して、本具体例に係るカラー方式の有機EL表示装置では、有機EL素子42R,42G,42Bを含む回路の各々の電流を検出し、その検出電流値に基づいて有機EL素子42R,42G,42Bの各々の発光期間割合Dutyを制御するようにすることにより、先の具体例の場合と同様に、光導電素子を用いることなく、単純な回路構成にて有機EL素子42R,42G,42Bの経時変化に伴う輝度変化を補正することができる。 On the other hand, in the color-type organic EL display device according to this specific example, each current of the circuit including the organic EL elements 42R, 42G, and 42B is detected, and the organic EL elements 42R, 42R, 42, By controlling the light emission period ratio Duty of each of 42G and 42B, the organic EL elements 42R, 42G, etc. can be formed with a simple circuit configuration without using a photoconductive element as in the case of the previous specific example. It is possible to correct the luminance change accompanying the change with time of 42B.
これに加えて、経時変化によって有機EL素子の電圧−輝度特性の変化が有機EL素子42R,42G,42Bの各色ごとに異なったとしても、上述した各色ごとの輝度変化の補正動作によって有機EL素子42R,42G,42Bの各ピーク輝度Lpeakを一定に保つことで、色度バランスを保つことができるため、経時変化の影響を受けることなく、常に最適な色度バランスでの表示状態を維持できることになる。 In addition to this, even if the change in the voltage-luminance characteristics of the organic EL element varies with each color of the organic EL elements 42R, 42G, and 42B due to a change with time, the organic EL element is corrected by the above-described luminance change correction operation for each color. Since the chromaticity balance can be maintained by keeping the peak luminances Lpeak of 42R, 42G, and 42B constant, the display state with the optimal chromaticity balance can always be maintained without being affected by changes over time. Become.
なお、上記実施形態では、経時変化に伴う薄膜発光素子の輝度変化を、薄膜発光素子の発光期間割合Dutyを制御することで補正する場合を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、薄膜発光素子のピーク輝度Lpeakは入力データDATAの関数であるため、薄膜発光素子の電流値を制御することによっても、上記の場合と同様に、薄膜発光素子のピーク輝度Lpeakを一定に保つように補正することが可能である。 In the above embodiment, the case where the change in luminance of the thin film light emitting element with the change with time is corrected by controlling the light emission period ratio Duty of the thin film light emitting element has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Since the peak luminance Lpeak of the thin film light emitting element is a function of the input data DATA, the peak luminance Lpeak of the thin film light emitting element is kept constant by controlling the current value of the thin film light emitting element as in the above case. It is possible to correct as follows.
また、上記実施形態においては、検出電圧Vdetと基準電圧Vrefとを比較し、その差分に基づいて薄膜発光素子の発光期間割合Dutyを決めるとしたが、ある一定の関数L=F(V)で電圧から輝度および発光期間割合Dutyあるいは電流値を算出するようにすることも可能である。すなわち、初期輝度と初期電圧をそれぞれLo,Vo、長時間使用後の輝度と電圧をそれぞれL,Vとした場合、図3に示すように、L/LoとVo/Vは相関関係を持つので、ある一定の関数L=F(V)で電圧から輝度および発光期間割合Dutyあるいは電流値を算出することで、薄膜発光素子の経時変化に伴う輝度変化を補正することができる。 Further, in the above embodiment, the detection voltage Vdet and the reference voltage Vref are compared, and the light emission period ratio Duty of the thin film light emitting element is determined based on the difference, but with a certain function L = F (V). It is also possible to calculate the luminance and the light emission period ratio Duty or the current value from the voltage. That is, assuming that the initial luminance and initial voltage are Lo and Vo, respectively, and the luminance and voltage after long-time use are L and V, respectively, as shown in FIG. 3, L / Lo and Vo / V have a correlation. By calculating the luminance and the light emission period ratio Duty or the current value from the voltage with a certain function L = F (V), it is possible to correct the luminance change accompanying the change with time of the thin film light emitting element.
さらには、比較あるいは演算によって発光期間割合Dutyあるいは電流値を決める以外に、あらかじめ電圧と輝度、輝度と発光期間割合Dutyあるいは電流値との対応表を作り、図13に示すように、これをルックアップテーブル(LUT)としてメモリ14に格納しておき、補正回路13は検出回路12の検出信号に基づいてメモリ14のルックアップテーブルを参照して薄膜発光素子の発光期間割合Dutyあるいは電流値を決めるようにすることも可能である。
Further, in addition to determining the light emission period ratio Duty or current value by comparison or calculation, a correspondence table of voltage and luminance, luminance and light emission period ratio Duty or current value is prepared in advance, and this is looked up as shown in FIG. The
11…薄膜発光素子、12…検出回路、13…補正回路、31,41…有機ELパネル、32,42R,42G,42B…有機EL素子、33,43R,43G,43B…TFT(薄膜トランジスタ)、34,44…電流検出回路、35,45…電流−電圧変換回路、36,46…比較器、37,47…デューティ制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記トランジスタに接続される前記発光素子の一端に接続されて当該一端の電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出信号に基づいて発光素子の電流−電圧特性から前記発光素子の一定電流にて駆動した場合の輝度を見積もり、前記見積もった輝度に対応して前記発光素子の発光期間または前記発光素子に流す電流量を制御する補正手段と
を備えた表示装置。 A unit pixel including a light emitting element whose luminance depends on a driving current, and a transistor for driving the light emitting element in a region where a change in the drain current with respect to a change in the drain voltage is constant ;
Detecting means connected to one end of the light emitting element connected to the transistor to detect the voltage at the one end ;
Based on the detection signal of the detection means, the brightness when the light emitting element is driven at a constant current is estimated from the current-voltage characteristics of the light emitting element, and the light emission period of the light emitting element or the light emission corresponding to the estimated brightness And a correction means for controlling the amount of current flowing through the element.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the detection operation of the detection unit and the correction operation of the correction unit are performed for each light emitting element provided corresponding to each emission color of R (red), G (green), and B (blue). .
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the detection unit performs the detection operation during a non-display period.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the correction unit estimates and corrects the luminance from the voltage detected by the detection unit based on a correspondence table of luminance and voltage.
請求項1記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the light emitting element is an organic electroluminescence element having first and second electrodes and an organic layer including a light emitting layer between the electrodes.
その検出結果に基づいて発光素子の電流−電圧特性から前記発光素子の一定電流にて駆動した場合の輝度を見積もり、
前記見積もった輝度に対応して前記発光素子の発光期間または前記発光素子に流す電流量を制御する
表示装置の駆動方法。 A light-emitting element whose luminance is dependent on the drive current, the unit pixel including a transistor change in the drain current for driving the light emitting element in a region to be a constant with respect to a change in the drain voltage, of the light emitting element connected to the transistor Detect the voltage at one end
Based on the detection result, from the current-voltage characteristics of the light emitting element, estimate the luminance when driving with a constant current of the light emitting element,
A method for driving a display device, comprising: controlling a light emission period of the light emitting element or an amount of current flowing through the light emitting element corresponding to the estimated luminance.
請求項6記載の表示装置の駆動方法。 The display according to claim 6, wherein the voltage or current detection operation and the luminance change correction operation are performed for each light emitting element provided corresponding to each emission color of R (red), G (green), and B (blue). Device driving method.
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