JP2009217021A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL素子を使用した画像表示装置に関し、特に、有機EL素子を駆動する駆動手段に関する。 The present invention relates to an image display apparatus using an organic EL element, and more particularly, to a driving unit that drives the organic EL element.
近年、低消費電力で高い輝度を得ることができ、薄型化が可能なディスプレイとして、複数の有機EL素子を行列状(マトリクス状)に配置して構成される有機ELディスプレイが注目されている。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to an organic EL display configured by arranging a plurality of organic EL elements in a matrix (matrix) as a display that can obtain high luminance with low power consumption and can be thinned.
一般的に、有機EL素子を駆動する薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)素子では、駆動した時間やその輝度に応じて駆動特性の劣化が生じる。特に、TFT素子としてアモルファスTFTを利用する場合には、駆動特性の劣化が顕著である。この駆動特性の劣化とは、TFT素子のゲートの閾値電圧の変化であり、より具体的には、TFT素子を駆動させるための電圧が、時間の経過と共に高くなることである。 In general, in a thin film transistor (TFT) element that drives an organic EL element, drive characteristics are deteriorated depending on the driving time and the luminance. In particular, when an amorphous TFT is used as the TFT element, the drive characteristics are remarkably deteriorated. The deterioration of the drive characteristics is a change in the threshold voltage of the gate of the TFT element, and more specifically, the voltage for driving the TFT element increases with time.
以下に、図14を参照しながら、有機EL素子を駆動するTFT素子の閾値電圧について説明する。図14に示すように、有機EL素子47を駆動するTFT素子のゲート−ソース間電圧Vgs44が劣化すると、駆動電流Ids48が低下してしまう。したがって、劣化する前と同じ駆動電流Ids48を流すためには、ゲート−ソース間電圧Vgs44を高くする必要がある。そのため、画像表示に先立って画素毎にゲート−ソース間電圧Vgs44の電圧上昇分を読み出して、それに基づいて駆動電圧を高くする方法が知られている。
The threshold voltage of the TFT element that drives the organic EL element will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 14, when the gate-source voltage Vgs44 of the TFT element that drives the
図15に、従来の画像表示装置のシステム構成図を示す。従来の画像表示装置は、有機ELパネル8、ドライバA 15、ドライバB 16、MPU17、表示メモリ14、補正メモリ13、および制御部20を備える。表示画像用の表示メモリ14および補正メモリ13はそれぞれ、画像データ入力バス1および補正メモリインターフェースバス4を介して、ドライバA 15に接続される。また、MPU17は、MPUバス18を介して、表示メモリ14、補正メモリ13、および制御部20に接続される。制御部20は、表示メモリアドレスバス11を介して表示メモリ14に接続され、補正メモリアドレスバス12を介して補正メモリ13に接続され、さらに、ドライバB 16にも接続される。
FIG. 15 shows a system configuration diagram of a conventional image display apparatus. The conventional image display device includes an
このような画像表示装置において、画素に対応するTFT素子のゲート−ソース間電圧Vgs44の変動を補正メモリ13に設定して画像を表示する動作を、以下に説明する。
1.まず、図16に示すように、MPU17が、TFT素子のゲート−ソース間電圧Vgs44を読み出す。この際、ゲート−ソース間電圧Vgs44は、ドライバA 15内でデジタル化されているものとする。
2.次に、図17に示すように、MPU17が、読み出されたゲート−ソース間電圧Vgs44の値を補正メモリ13に書き込む。
3.次に、図18に示すように、補正データおよび表示データをドライバA 15に送り、それらに基づいて画像を表示する。
In such an image display device, an operation for displaying an image by setting the fluctuation of the gate-source voltage Vgs44 of the TFT element corresponding to the pixel in the
1. First, as shown in FIG. 16, the
2. Next, as shown in FIG. 17, the
3. Next, as shown in FIG. 18, the correction data and the display data are sent to the
図19に、従来の画像表示装置のドライバA 15が備える補正データ選択回路6の回路図を示す。補正データ選択回路6は、補正データ選択レジスタ49、ADコンバータ33、デコーダ34、および、補正データリードバス32が接続されている選択スイッチ35を備える。補正データ選択回路6では、上述した1と2の処理を画素毎に行うために、それらの処理の切り替えが行われる。したがって、MPU17は、補正データ選択回路6においてゲート−ソース間電圧Vgs44を読み出すTFT素子を、補正データ選択レジスタ49に設定する必要がある。つまり、MPU17は、画素毎に補正データ選択回路6の設定を変更しなくてはならない。
FIG. 19 shows a circuit diagram of the correction
このような、画像の表示に先立って、有機EL素子を駆動するTFT素子の閾値電圧を測定してメモリに格納し、格納した閾値電圧に基づいて表示画像を補正する例(例えば、特許文献1参照)が開示されている。 Prior to displaying an image, an example in which the threshold voltage of a TFT element that drives an organic EL element is measured and stored in a memory, and the display image is corrected based on the stored threshold voltage (for example, Patent Document 1). Reference).
しかしながら、従来の技術では、画像表示装置の大型化や精細度の向上によって画面の画素数が増加すると、補正データを読み出して、補正メモリ13に格納する際のMPU17のアクセス数が増加する。また、これらの動作がすべて、MPU17を介して行われるので、その動作時間も増加する。すなわち、補正メモリ13に補正データを格納する処理に要する時間が増加することとなり、画像表示装置が画像を表示するまでの時間が増加してしまうという問題があった。
However, in the conventional technique, when the number of pixels on the screen increases due to the increase in the size and definition of the image display device, the number of accesses of the
本発明は、このような問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、画像を表示するまでの時間を減少させ、より高速に画像を表示することができる画像表示装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of reducing the time until an image is displayed and displaying the image at a higher speed. It is to be.
このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、有機EL素子および該有機EL素子を駆動する駆動素子を備えた複数の画素駆動回路を有し、前記駆動素子から読み出した補正データによって補正された画像を表示する画像表示装置であって、画像の表示に先立って前記駆動素子から補正データを読み出す補正データ読み出し手段と、読み出した前記補正データを補正メモリに直接書き込むための補正データ書き込み手段とを備え、前記補正データ読み出し手段および前記補正データ書き込み手段によってDMA機能を実現し、前記補正メモリから読み出した前記補正データに基づいて、画像を補正して表示することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention described in
本発明によると、補正データの読み出し動作や書き込み動作をDMA機能によって実施することができる。DMA機能とは、MPUを介さずに処理を行なうことである。したがって、本発明によると、MPUが介在するデータ処理を少なくすることができ、より高速に画像を補正して表示することができる。 According to the present invention, the correction data read operation and write operation can be performed by the DMA function. The DMA function is to perform processing without going through the MPU. Therefore, according to the present invention, data processing involving the MPU can be reduced, and an image can be corrected and displayed at a higher speed.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像表示装置であって、前記補正データ読み出し手段は、前記補正データを読み出す前記駆動画素を選択するための補正データ選択回路と補正データ読み出しカウンタとを備え、前記補正データ選択回路は、前記画素駆動回路からの信号を選択する選択スイッチを有し、該選択スイッチからの出力をADコンバータに接続して、前記補正データ読み出しカウンタからの出力に基づいて前記選択スイッチを制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image display device according to the first aspect, the correction data reading means selects a correction data selection circuit for selecting the drive pixel from which the correction data is read, and correction data reading. And the correction data selection circuit has a selection switch for selecting a signal from the pixel drive circuit, and an output from the selection switch is connected to an AD converter to output from the correction data read counter The selection switch is controlled based on the above.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像表示装置であって、前記補正データ読み出し手段は、前記補正データを読み出す前記駆動画素を選択するための補正データ選択回路と補正データ読み出しカウンタとを備え、前記補正データ選択回路は、前記画素駆動回路からの信号をADコンバータに接続し、該ADコンバータからの出力をセレクタに接続して、前記補正データ読み出しカウンタの出力に基づいて前記セレクタを制御することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the image display device according to the first aspect, wherein the correction data reading means and a correction data selection circuit for selecting the drive pixel from which the correction data is read and a correction data reading. And the correction data selection circuit connects a signal from the pixel driving circuit to an AD converter, connects an output from the AD converter to a selector, and based on the output of the correction data read counter Controlling the selector.
本発明によれば、画像を表示するまでの時間を減少させ、より高速に画像を表示することができる画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image display device capable of reducing the time until an image is displayed and displaying the image at a higher speed.
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、複数の図面において同一の符号は同一物を表し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol represents the same thing in several drawing, and the repeated description is abbreviate | omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置のシステム構成図である。本実施形態に係る画像表示装置は、有機ELパネル8、有機ELパネル8を駆動するドライバA 15、ドライバB 16、MPU17、表示メモリ14、補正メモリ13、および制御部20を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a system configuration diagram of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. The image display apparatus according to the present embodiment includes an
表示画像用の表示メモリ14および補正メモリ13はそれぞれ、画像データ入力バス1および補正メモリインターフェースバス4を介してドライバA 15に接続される。また、MPU17は、MPUバス18を介して、表示メモリ14、補正メモリ13、および制御部20に接続される。制御部20は、表示メモリアドレスバス11を介して表示メモリ14に接続され、補正メモリアドレスバス12を介して補正メモリ13に接続され、さらに、ドライバB 16にも接続される。
The
図2は、本発明の一実施形態に係るドライバA 15の回路を示す図であり、ドライバA 15と有機ELパネル8が接続されている。ドライバA 15は、補正データ読み出しカウンタ5、補正データ選択回路6、補正データバッファ50、シリアルパラレル変換器2、およびドライバA駆動回路3を備える。また、有機ELパネル8は、複数の画素駆動回路7を備え、画素駆動回路7は、ドライバA制御信号線9およびドライバB制御信号線10に接続される。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit of the
補正データリードバス32を介して一度に読み出された複数のTFT素子の補正データは、補正データ読み出しカウンタ5を用いて逐次出力される。すなわち、ドライバB 16で選択される画素駆動回路7の列から補正データを読み出す際に、補正データ読み出しカウンタ5のアドレスに基づいて画素を選択することができる。
The correction data of a plurality of TFT elements read at once via the correction data read
シリアルパラレル変換器2は、補正データを、補正メモリインターフェースバス4から補正データバッファ50を介して受け取り、また、画像データを、画像データ入力バス1から受け取り、それらをドライバA駆動回路3に送る。画素駆動回路7は、ドライバA制御信号線9およびドライバB制御信号線10から制御信号を受け取る。そうすることによって、有機ELパネル8が駆動される。
The serial /
図3に、図1に示した画像表示装置のデータバスの詳細を示す。制御部20は、表示アドレスジェネレータ19、補正メモリアドレスジェネレータ21、ドライバB制御信号発生部22、および画素制御信号発生部52を備える。
FIG. 3 shows details of the data bus of the image display apparatus shown in FIG. The
表示アドレスジェネレータ19は、補正メモリ用表示アドレスバッファ23を介して補正メモリ13に接続され、また、表示メモリ用表示アドレスバッファ28を介して表示メモリ14に接続される。補正メモリアドレスジェネレータ21は、補正メモリアドレスバッファ24を介して補正メモリ13に接続される。補正メモリ13は、MPUアクセス用アドレスバッファ25、およびMPU用補正メモリ入出力用データバッファ27を介してMPUバス18に接続され、また、表示用補正メモリ入出力用データバッファ26を介してドライバA 15に接続される。表示メモリ14は、表示メモリ用アドレスバッファ29、およびMPU用表示メモリ入出力用データバッファ31を介してMPUバス18に接続され、また、表示用表示メモリデータバッファ30を介してドライバA 15に接続される。
The
上述したように、制御部20が、自動的にアドレスを生成する表示アドレスジェネレータ19および補正メモリアドレスジェネレータ21、並びに、制御信号発生回路であるドライバB制御信号発生部22および画素制御信号発生部52を備えることにより、MPU17に関する処理を軽減することができるDMA(Direct Memory Access)機能を実現することができる。すなわち、読み出された補正データを、補正メモリアドレスジェネレータ21から出力されるアドレスやメモリ書込み命令に基づいて、MPU17を介さずに補正メモリ13に直接書込むことができる。
As described above, the
次に、画素駆動回路と補正方法について説明する。
図4は、本発明の一実施形態に係る画素部の駆動回路図であり、補正回路を備える複数の画素駆動回路7と、ドライバA駆動回路3とが接続されている。図5は、図4に示した駆動回路の補正動作(閾値電圧の読み出し動作)のタイミングチャートである。図6は、図4に示した駆動回路の動作を示す図である。図7は、補正データ読み出しカウンタ5の補正データ読み出し動作を説明する図である。また、図8は、本発明の一実施形態に係る補正データ選択回路6の回路図である。これらの図面を参照しながら、以下に、補正動作について説明する。
Next, a pixel drive circuit and a correction method will be described.
FIG. 4 is a drive circuit diagram of a pixel unit according to an embodiment of the present invention, and a plurality of
(1)補正メモリ13への補正データの書き込み動作
図4に示すように、第1の画素制御信号41と第2の画素制御信号42は、ドライバB制御信号発生部22から出力され、各々第1のスイッチ39と第2のスイッチ40を制御する。
(1) Operation for Writing Correction Data to
1)図5のタイミングチャートに示すように、補正データVthを得るために、第1の画素制御信号41と第2の画素制御信号42の両方がハイレベルとして、図6に示すようにリファレンス電源37から有機EL素子47を駆動する(この際、DAコンバータ38の出力は停止させておく。)。
2)次に、第1の画素制御信号41をオフにするのと同時に、リファレンス電流43を停止する。
3)次に、図7に示すように、回路が安定した後に第1の画素制御信号41をオンにして、補正データリードバス32へ補正データを読み出す。
4)なお、3)の動作における補正データリードバス32の補正データの選択は、図8に示す補正データ選択回路6によって制御される。より具体的には、補正データを読み出す画素の選択は、補正データ読み出しカウンタ5の値によって決定され、この値が、デコーダ34によって選択制御信号となる。
1) As shown in the timing chart of FIG. 5, in order to obtain the correction data Vth, both the first
2) Next, the reference current 43 is stopped simultaneously with turning off the first
3) Next, as shown in FIG. 7, after the circuit is stabilized, the first
4) The correction data selection of the correction data read
図9は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の動作を示す図である。図9では、上述した1)〜4)の動作において読み出してきた補正データを、補正メモリ13に書き込む動作を示す。
制御部20は、ドライバB制御信号発生部22で、上述した1)〜4)の動作の制御を行う信号を発生させる。さらに、制御部20は、補正メモリアドレスジェネレータ21から補正メモリ13に補正メモリアドレスを出力し、ドライバA 15からの補正データを補正メモリ13へ書き込む制御信号を発生させる。ここでは、MPU17が介在せずにメモリアクセスが行われる。
なお、上述した画素駆動回路7は一例に過ぎず、補正データを読み出すことができるその他の駆動回路を使用することもできる。
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 9 shows an operation of writing the correction data read out in the operations 1) to 4) described above into the
The
The
(2)表示動作
図10に、図4に示した駆動回路の表示動作のタイミングチャートを示す。図示されるように、補正メモリ13からの補正データVthと、表示メモリからの表示データVdataとが加算されて、駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧Vgs44となる。
図11に、補正データ45と表示データ46とを加算する画素毎の回路図を示す。図示されるように、補正メモリ13からの補正データ45と、表示メモリ14からの表示データ46とが加算器51によって加算されて、DAコンバータ38に送られる。このようにすることによって、補正が可能になる。
(2) Display Operation FIG. 10 shows a timing chart of the display operation of the drive circuit shown in FIG. As shown in the figure, the correction data Vth from the
FIG. 11 shows a circuit diagram for each pixel to which the
図12は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の動作を示す図である。図12では、この画像表示装置における表示動作を示す。
制御部20では、表示アドレスジェネレータ19が表示アドレスを出力し、その表示アドレスは、補正メモリ13および表示メモリ14に供給される。次いで、それぞれのメモリから補正データおよび表示データが読み出され、ドライバA 15に供給される。このようにして、画像が表示されることになる。
FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 12 shows a display operation in this image display apparatus.
In the
このように、本発明に係る画像表示装置では、上述した動作を、MPU17を介さずに直接メモリにアクセスして行うことができる(すなわち、DMA機能が実現される)。そうすることによって、MPU17の処理性能の影響を受けずに、それらの動作を実施することができ、MPU17を用いた場合と比較して、より高速に、補正された画像データを表示することができる。
Thus, in the image display apparatus according to the present invention, the above-described operation can be performed by directly accessing the memory without going through the MPU 17 (that is, the DMA function is realized). By doing so, those operations can be performed without being affected by the processing performance of the
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、図8を参照して説明したように、補正データ選択回路6が補正データを選択するために、補正データ読み出しカウンタ5の出力をデコーダ34に入力し、そのデコード出力によって選択スイッチ35を制御する。この場合、ADコンバータ33は1つなので小型化しやすいが、選択スイッチ35の性能によっては、ADコンバータ33による量子化がノイズなどの影響を受けてしまう。
本実施形態に係る画像表示装置は、第1の実施形態とは異なる構成の補正データ選択回路6’を備える。なお、本実施形態に係る画像表示装置のその他の構成および動作は、第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, as described with reference to FIG. 8, in order for the correction
The image display apparatus according to the present embodiment includes a correction
図13に、本実施形態に係る補正データ選択回路6’の回路図を示す。この補正データ選択回路6’は、補正データ読み出しカウンタ5に接続されたセレクタ36と、セレクタ36に接続された複数のADコンバータ33を備える。この補正データ選択回路6’では、補正データがADコンバータ33によって量子化され、補正データ読み出しカウンタ5の出力によりセレクタ36の選択が変更される。こうすることにより、デジタル制御が可能となり、ADコンバータ33による量子化はノイズなどの影響を受けにくくなる。
FIG. 13 shows a circuit diagram of the correction data selection circuit 6 'according to the present embodiment. The correction
このように、本発明によると、画像を表示するまでの時間を減少させ、より高速に画像を表示することができる画像表示装置を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide an image display device that can reduce the time until an image is displayed and can display the image at a higher speed.
1 画像データ入力バス
2 シリアルパラレル変換器
3 ドライバA駆動回路
4 補正メモリインターフェースバス
5 補正データ読み出しカウンタ
6、6’ 補正データ選択回路
7 画素駆動回路
8 有機ELパネル
9 ドライバA制御信号線
10 ドライバB制御信号線
11 表示メモリアドレスバス
12 補正メモリアドレスバス
13 補正メモリ
14 表示メモリ
15 ドライバA
16 ドライバB
17 MPU
18 MPUバス
19 表示アドレスジェネレータ
20 制御部
21 補正メモリアドレスジェネレータ
22 ドライバB制御信号発生部
23 補正メモリ用表示アドレスバッファ
24 補正メモリアドレスバッファ
25 MPUアクセス用アドレスバッファ
26 表示用補正メモリ入出力用データバッファ
27 MPU用補正メモリ入出力用データバッファ
28 表示メモリ用表示アドレスバッファ
29 表示メモリ用アドレスバッファ
30 表示用表示メモリデータバッファ
31 MPU用表示メモリ入出力用データバッファ
32 補正データリードバス
33 ADコンバータ
34 デコーダ
35 選択スイッチ
36 セレクタ
37 リファレンス電源
38 DAコンバータ
39 第1のスイッチ
40 第2のスイッチ
41 第1の画素制御信号
42 第2の画素制御信号
43 リファレンス電流
44 駆動トランジスタのゲート−ソース間電圧Vgs
45 補正データ
46 表示データ
47 有機EL素子
48 駆動電流Ids
49 補正データ選択レジスタ
50 補正データバッファ
51 加算器
52 画素制御信号発生部
DESCRIPTION OF
16 Driver B
17 MPU
18
45
49 Correction
Claims (3)
画像の表示に先立って前記駆動素子から補正データを読み出す補正データ読み出し手段と、読み出した前記補正データを補正メモリに直接書き込むための補正データ書き込み手段とを備え、
前記補正データ読み出し手段および前記補正データ書き込み手段によってDMA機能を実現し、前記補正メモリから読み出した前記補正データに基づいて、画像を補正して表示することを特徴とする画像表示装置。 An image display device having a plurality of pixel drive circuits including an organic EL element and a drive element for driving the organic EL element, and displaying an image corrected by correction data read from the drive element,
Correction data reading means for reading correction data from the drive element prior to image display, and correction data writing means for directly writing the read correction data to a correction memory,
An image display device, wherein a DMA function is realized by the correction data reading means and the correction data writing means, and an image is corrected and displayed based on the correction data read from the correction memory.
前記補正データ選択回路は、前記画素駆動回路からの信号を選択する選択スイッチを有し、該選択スイッチからの出力をADコンバータに接続して、前記補正データ読み出しカウンタからの出力に基づいて前記選択スイッチを制御することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The correction data reading means includes a correction data selection circuit and a correction data read counter for selecting the drive pixel from which the correction data is read.
The correction data selection circuit has a selection switch for selecting a signal from the pixel drive circuit, and an output from the selection switch is connected to an AD converter, and the selection is performed based on an output from the correction data readout counter. The image display device according to claim 1, wherein the switch is controlled.
前記補正データ選択回路は、前記画素駆動回路からの信号をADコンバータに接続し、該ADコンバータからの出力をセレクタに接続して、前記補正データ読み出しカウンタの出力に基づいて前記セレクタを制御することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The correction data reading means includes a correction data selection circuit and a correction data read counter for selecting the drive pixel from which the correction data is read.
The correction data selection circuit connects a signal from the pixel driving circuit to an AD converter, connects an output from the AD converter to a selector, and controls the selector based on an output of the correction data read counter. The image display apparatus according to claim 1.
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