JP2010250171A - 自発光表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 環境温度、外光、自発光による発熱のすべてに対応した適応制御によって、自発光表示装置の発光輝度を最適化し、さらに、好ましくは、部分的に生じる焼き付きに対しても劣化補償を実行すること。
【解決手段】
自発光表示装置２００は、自発光素子を含む画素ＰＸが複数配置されている画素部１１０と、外光センサー１５０と、温度センサー１４０と、統計情報に基づく画像データを補正する画像補正部１４と、温度および外光強度に基づいて、画素ＰＸの発光輝度を制御するための輝度補正信号を生成する表示制御部２４と、を含む。好ましくは、画素部において設定される劣化モニター対象である第１領域１２０の発光輝度の経時変動を検出するためのダミー画素１３０を含む輝度センサー部１３５を、さらに含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自発光表示装置および電子機器に関する。

自発光素子である有機ＥＬ素子の発光効率は温度によって変動する。よって、環境温度の変化、自己発熱によるパネル温度の変化等によって発光輝度が変動する。この対策として、温度センサーの出力に基づいて発光素子を含む画素の発光強度を補正する技術が、例えば特許文献１に記載されている。また、外光強度によっても画面の見易さが変化する。この対策として、外光強度に基づいて発光素子を含む画素の発光強度を補正する技術が、例えば特許文献２に記載されている。

特開２００７−２４０８１２号公報 特開２００５−１９３５３号公報

例えば、持ち運び可能な電子機器に搭載される表示パネルでは、外光強度ならびに温度が周囲環境に応じて急に変化する場合があるため、外光および温度のうちのいずれか一方に基づく発光輝度の制御のみでは、最適な画像補正が困難である。

また、有機ＥＬ素子等の自発光素子を用いた表示装置では、全白画像のような高輝度の画像を表示する場合（つまり、表示画面の大部分の画素が高輝度の発光をするような場合）には、画素の劣化が促進されて画質が変化し、また、消費電力も増大する。

また、画素部の一部に、長時間にわたって常時発光し、かつ同一の画像データによる表示が長時間続くような領域があると、その領域における画素の特性の劣化が激しくなり、焼き付き等が発生し、その周囲の領域との輝度差が拡大して輝度ムラが生じる場合がある。例えば、車両に備え付けられた有機ＥＬ表示パネルが、車両の走行時には計器類を表示し、非走行時には、ナビゲーション画像やテレビ画像を表示する場合がある。計器類の外周、目盛りあるいは数字等の表示領域は常に発光しており、かつその表示データはめったに変更されない。したがって、車両の走行が長時間にわたる場合、計器類の外周、目盛りならびに数字等を表示している部分の有機ＥＬ素子の特性変動（特性劣化）が激しくなり、焼き付きが発生する可能性がある。焼き付きが生じた後、表示画像が計器類の画像からナビゲーション画像やテレビ画像に切り換えられた場合、計器類の表示によって焼き付きが生じた部分の輝度は正確な輝度から許容範囲を超えて変動し、本来、高精細な画像であるべきナビゲーション画像やテレビ画像等の画質を低下させる可能性がある。

従来の画像補正技術では、例えば、上記のすべての問題に適切に対応した、発光輝度の最適化を実現することができない。本発明の少なくとも一つの態様によれば、例えば、環境温度、外光、自発光による発熱のすべてに対応した適応制御によって、自発光表示装置の発光輝度を最適化し、さらに、好ましくは、部分的に生じる焼き付きに対しても劣化補償を実行することができる。

（１）本発明の自発光表示装置の一態様は、自発光素子を含む画素が複数配置されている画素部と、外光強度を測定する外光センサーと、環境温度を測定する温度センサーと、入力される画像データの統計情報に基づいて、前記画像データを補正する画像補正部と、前記外光センサーの測定信号に基づいて調光信号を生成する調光部と、前記温度センサーの測定信号に基づいて温度補正信号を生成する温度制御部と、前記調光信号および前記温度補正信号に基づいて、前記画素部における前記画素の発光輝度を制御するための輝度補正信号を生成する表示制御部と、を含み、前記画像補正部によって補正された画像データおよび前記輝度補正信号に基づいて、前記画素部における前記画素の発光輝度が調整される。

本態様では、３種類の発光輝度制御が実行される。すなわち、入力画像データの統計情報に基づく画像データ補正と、外光（環境光）に基づく発光輝度制御と、温度（環境温度および自発光素子の自己発熱による温度の双方を含む）に基づく発光輝度制御とが実行される。

例えば、画像補正部は、入力画像データの輝度ヒストグラムを解析して、全白画像のように画面全体の発光輝度が高いと判断される場合には、輝度ヒストグラム（輝度分布）を低輝度側シフトさせるように、画像データの補正を実行する。これにより、例えば、全白画像に近い高輝度の画像が長く表示される場合でも、画素の劣化が抑制され、焼き付き等が生じるおそれが低減される。また、各画素の駆動電流が抑制されることから画素部における消費電力削減の効果も得られ、また、表示パネルの長寿命化の効果も得られる。また、表示制御部は、外光強度に基づいて生成される調光信号と、温度に基づいて生成される温度補正信号に基づいて輝度補正信号を生成する。その輝度補正信号によって、画素の発光輝度が調整される。例えば、周囲が明るい場合には画面が見づらくなるため、外光強度が強いとき（周囲が明るいとき）には画素の発光輝度を上昇させ、外光強度が弱いとき（周囲が暗いとき）には、周囲が明るい場合に比べて画素の発光輝度を低くするというような輝度補正が実行される。また、温度が上昇したとき、有機ＥＬ素子の輝度がほぼ比例して上昇するような場合には、その輝度上昇を抑制するために、有機ＥＬ素子の輝度変動とは逆の補正特性（上記の例でいえば、温度上昇に伴って輝度がほぼ直線的に低下するような特性）による輝度補正が実行される。

輝度補正信号による発光輝度の調整方法としては、例えば、統計情報に基づいて補正された画像データを、さらに補正する方法を採用することができ、また、画素回路に含まれる発光制御トランジスタを駆動するＰＷＭ信号のデューティを、輝度補正信号によって可変に制御する方法を採用することができる。但し、後者の方法の場合、統計情報に基づく画像データの補正と、外光強度および温度情報に基づく輝度補正信号の生成とを、独立して並行的に実行することができ、輝度補正処理が効率化されるという利点がある。例えば、持ち運び可能な電子機器に搭載される表示パネルでは、外光強度ならびに温度が周囲環境に応じて急に変化する場合があるが、本態様によれば、入力画像データの補正、外光および温度の双方に基づく発光輝度の制御が重畳的に実行されるため、表示装置がおかれている環境や入力画像の輝度傾向を総合的に勘案して、最適な画像補正が実現される。例えば、過不足のない輝度補正が実行され、表示画像の画質向上を図ることができる。

（２）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記画素は、自発光素子と、前記自発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタと、前記自発光素子の発光期間を制御する発光制御トランジスタと、を有し、前記画像補正部は、前記入力される画像データの輝度ヒストグラムを作成し、前記輝度ヒストグラムを解析し、表示画像全体の輝度が所定の閾値以上である場合に、前記表示画像全体の輝度を低下させるように、前記画素に供給される前記画像データを補正し、前記表示制御部は、前記外光強度および前記環境温度に基づいて、デューティが可変のＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号を生成し、前記デューティが可変のＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号によって、前記画素における発光制御トランジスタのオン／オフを制御する。

本態様では、画像補正部は、入力画像データの輝度ヒストグラムを作成し、解析して、表示画像全体の輝度が所定の閾値以上である場合に、表示画像全体の輝度を低下させるように画素データを補正する。例えば、画像補正部は、入力画像データの輝度ヒストグラムを解析して、例えば全部の画素の輝度平均が所定の閾値以上であるときや、また例えば、全画素中の、発光輝度が所定輝度（基準輝度）を越える画素の数が、所定の閾値以上（例えば全体の８割以上）である場合に、画面全体の発光輝度が高いと判断して、輝度ヒストグラム（輝度分布）を低輝度側シフトさせるように画像データの補正を実行する。

また、表示制御部は、デューティが可変のＰＷＭ信号としての輝度補正信号を生成する。その輝度補正信号によって、画素回路に含まれる発光制御トランジスタ（発光制御素子：例えば、自発光素子の発光タイミングや発光期間を制御する役割を果たす）のオン／オフが制御され、これによって自発光素子の発光期間が制御されて、各画素の発光輝度が調整される。本態様の方法の場合、統計情報に基づく画像データの補正と、外光強度および温度情報に基づく輝度補正信号の生成とを、独立して並行的に実行することができ、輝度補正処理の効率化ならびに容易化を図ることができるという効果が得られる。

（３）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記表示制御部は、前記ＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号の前記デューティが所定のデューティ値未満となる場合に、前記ＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号の前記デューティを前記所定のデューティ値以上に変更すると共に、その変更によって生じる前記画素の発光輝度の上昇分を補償するための輝度調整信号を前記画像補正部に供給する調整部を、さらに有する。

デューティが可変のＰＷＭ信号である輝度補正信号によって発光制御トランジスタ（発光制御素子）の発光期間を可変に制御する場合、例えば、温度が高く、かつ周囲が暗い場合には、発光輝度が大きく抑制されることからＰＷＭ信号のデューティが所定のデューティ値（例えば５０％）未満となる場合がある。しかし，ＰＷＭ信号のデューティが例えば５０％を下回ると、発光素子が点灯しない期間が長くなってフリッカが生じるおそれが生じる。そこで本態様では、このような場合に、調整部が、ＰＷＭ信号のデューティが例えば５０％以上になるようにし（つまり、デューティが所定のデューティ値を下回るような発光制御を禁止してデューティを例えば所定のデューティ値（つまり５０％）に維持し）、その代わりに、その変更によって生じる画素の発光輝度の上昇分を補償するための輝度調整信号を画像補正部に供給する。画像補正部は輝度調整信号を受けると、その輝度調整信号が指示する輝度値になるように、例えば、輝度ヒストグラムを低輝度側に移動させて、全体の画像の輝度値を低下させる補正を実行する。これにより、画素の輝度値は最適化されると共に、フリッカによる画質の低下も確実に防止される。

（４）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記画素部には、劣化モニター対象となる第１領域と、前記第１領域の周囲に位置する第２領域とが設定されており、前記画素部における前記第１領域の発光輝度の経時変動を検出するための、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素と同じ発光条件で発光するダミー画素を含む輝度センサー部を、さらに有し、前記画像補正部は、前記輝度センサー部の検出信号に基づいて、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度と、前記第２領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度の少なくとも一方を補正する。

本態様では、画面全体の輝度補正に加えて、画面の一部の、劣化の激しい部分に着目した部分的な輝度補正も併せて実行し、さらに柔軟かつ高度な適応的な輝度補正処理を実行する。例えば、本態様では、画素部（表示領域）において、予め劣化モニター対象となる第１領域が設定される。上述の例でいえば、例えば、計器類の外周、目盛りならびに数字等を表示している部分が第１領域（劣化モニター領域）として設定される。また、予め第１領域の周囲に位置する第２領域（周囲領域）が設定される。この第２領域は、例えば、第１領域に含まれる画素の発光輝度の経時変動によって輝度ムラが生じると予測される部分の中から、予め選択される。第２領域としては、上述の例でいえば、例えば計器類の針を表示している部分（例えば必要なときにのみ表示される）や背景部分（例えば発光輝度が極めて弱く劣化が少ない部分）が該当する。輝度センサー部は、第１領域に含まれる少なくとも一つの画素と同じ発光条件（例えば、表示色、表示輝度ならびに表示タイミング等）で発光するダミー画素を含む。第１領域は、複数の画素から構成されるため、例えば、そのうちの代表的な画素（例えば、最も劣化が激しいと予想される画素）の発光条件をダミー画素の発光条件とすることができる。具体的には、例えば、ダミー画素は、第１領域の代表画素の駆動信号に同期した駆動信号によって同時に駆動され、かつ、代表画素用の表示データ電圧と同一の表示データ電圧によって発光する（但し、一例であり、これに限定されるものではない）。輝度センサーは、例えば、ダミー画素の消費電流を検出して、輝度変動の程度（つまり、発光素子の特性劣化の程度）をモニターする。あるいは、ダミー画素の発光を受光素子によって受光し、受光量を電気信号に変換することによって輝度変動をモニターすることもできる。

画像補正部は、輝度センサー部の検出信号に基づいて、第１領域（劣化モニター領域）に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度と、第２領域（周囲領域）に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度との差が縮小するように、第１領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度および第２領域に含まれる少なくとも一つの画素の少なくとも一方の発光輝度を補正する。第１領域は、例えば設計段階で予め特定することができるため、第１領域の位置情報（画素部における座標、フレームメモリーにおけるアドレス等）は予め特定することができ、同様に、第２領域の位置情報も予め特定することができる。よって、その位置情報を、例えばＲＯＭ等に格納しておけば、経時劣化補償の際に、各領域を区別することは可能である。例えば、計器類の外周、目盛りならびに数字等を表示している部分を第１領域とし、その周囲に配置される針の部分や計器類の背景部分を第２領域とし、長時間の計器類の表示によって第１領域に焼き付きが生じているような場合においては、例えば、第１領域の発光輝度を下げて、第２領域の発光輝度との差を小さくして、輝度ムラが目立たないようにすることができる。また、例えば、第２領域の輝度を上昇させて、第１領域の発光輝度との差を縮小して輝度ムラを抑制することもできる。また、第１領域の輝度を下げ、これと並行して第２領域の発光輝度を上げ、これによって輝度ムラを抑制してもよい。このとき、第２領域において、例えば、計器類の背景部分は人の視覚に与える影響が小さいのであれば、針の部分のみの発光輝度を上昇させるという方法を採用し、輝度補正の対象領域を最小限化することもできる。

本態様では、経時劣化が激しい部分に着目して、その部分と周囲との境界付近の領域の輝度を、集中的に補正するため、補正対象となる画素の規模を小さく抑えることができ、補正回路の負担も軽減される。経時劣化補償によって、例えば、長時間にわたって同じ画像を表示する常時発光領域と、その周囲の領域との間で輝度ムラが生じることを効率的かつ効果的に防止することができる。

（５）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記画像補正部は、前記第１領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値と、前記第２領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる全画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる全画素の発光輝度の少なくとも一方を補正する。

本態様では、第１領域および第２領域に含まれる全画素が、経時劣化補償処理（画像補正処理）の対象となる。画像補正部は、第１領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値と、第２領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値との差が縮小するように、第１領域に含まれる全画素の発光輝度および第２領域に含まれる全画素の発光輝度の少なくとも一方を補正する。これによって、第１領域の全体の輝度レベルと第２領域の全体の輝度レベルとの差が縮小されるため、第１領域に含まれる画素の発光特性が、画素回路等の特性の経時劣化に伴って変動したとしても輝度ムラが抑制され、したがって、画質の低下が防止される。

（６）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記画像補正部は、前記第１領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度と、前記第２領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる前記特定画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる前記特定画素の発光輝度の少なくとも一方を補正する。

本態様では、第１領域および第２領域に含まれる全画素のうちの特定画素（１または複数の画素）が、経時劣化補償処理（画像補正処理）の対象となる。画像補正部は、第１領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度と、第２領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度との差が縮小するように、第１領域に含まれる特定画素の発光輝度および第２領域に含まれる特定画素の発光輝度の少なくとも一方を補正する。本態様では、例えば、特定画素の個数を制限して、画像補正部の負担を軽減することができる。本態様では、どの位置にある画素を特定画素として選択するかを慎重に検討し、例えば、最小限度の数の画素の発光輝度の補正で、最大限の輝度ムラ抑制効果を得るようにすることが望ましい。

（７）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記自発光表示装置は複数の種類の画像を表示することができ、前記画像補正部は、前記画素部における表示画像を第１の画像から第２の画像に切り換える場合に、前記第２の画像の表示期間において、経時劣化補償のための前記画像データの補正を実行する。

本態様では、表示画像が、異なる種類の画像に切り換えられた場合に、経時劣化補償を実行する。例えば、車両に備え付けられた有機ＥＬ表示パネルが、車両の走行時には計器類を表示し、非走行時には、ナビゲーション画像やテレビ画像を表示する場合がある。計器類の外周、目盛りあるいは数字等の表示領域は常に発光しており、かつその表示データはめったに変更されないことから、焼き付きが発生する可能性がある。焼き付きが生じた後、表示画像が計器類の画像からナビゲーション画像やテレビ画像に切り換えられた場合、計器類の表示によって焼き付きが生じた部分の輝度は正確な輝度から許容範囲を超えて変動し、本来、高精細な画像であるべきナビゲーション画像やテレビ画像等の画質を低下させるおそれがある。そこで、本態様では、画素部における表示画像を第１の画像（上記の例における計器類の表示画像）から第２の画像（上記の例のナビ画像やテレビ画像）に切り換える場合に、第２の画像（ナビ画像やテレビ画像）の表示期間において経時劣化補償を実行する。例えば、ナビ画像等を表示する際に、第１領域（計器類の目盛り等の表示領域）における焼き付きによって上昇した輝度を補正するための補正データを、そのナビ画像等の画像データに加算（あるいは減算）して、第１領域に対応する画像データを補正する、という方法を採用することができる。これによって、焼き付き等による表示輝度の変動を抑制することができ、画質の低下の程度を最小限にとどめることができる。

なお、例えば、計器類を表示している最中においても、目盛りの一部が間欠的に点滅し、数字の色が経時的に変化するという場合等もあり得るが、このような画像の変化は、同一の画像（同一種類の画像）の変化であり、異なる画像（異なる種類の画像）への切り換えではない。異なる画像への切り換えの場合には、切り換え前の画像と切り換え後の画像との間に何らの関連性がなく、したがって、画像の切り換え前に生じた、一部の領域における輝度特性の大きな変動が、切り換え後の画像に影響を及ぼした場合には、切り換え後の画像において、不自然な画質の変動が生じる。したがって、本態様では、このような問題が生じないように、異なる画像（異なる種類の画像）への切り換えの際に、経時劣化補償処理を実行する。

（８）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記画像補正部は、前記自発光表示装置が画像を継続的に表示している期間において、経時劣化補償のための画像データの補正を実行する。

本態様では、画像を継続的に表示しているときに経時劣化補償処理が行われる。本態様では、画像の切り換えを前提としない。画像補正部は、例えば、計器類を表示しているときに、第１領域（例えば、常に発光している計器類の周囲部分、目盛りや数字部分）の輝度と、その周囲の領域（例えば計器類の針部分）の輝度との差を縮小するように、常に、経時劣化処理を実行することができる。また、常に経時劣化処理を実行するのではなく、第１領域の劣化が許容レベルを超えた場合（例えば、ダミー画素の輝度レベルを示すダミー画素の消費電流量がしきい値を超えた場合）にのみ、経時劣化補償を実行することもできる。この場合、経時劣化補償が行われる期間が短くなるため、画像補正部の負担が軽減され、回路の消費電力も削減することが可能である。

（９）本発明の自発光表示装置の他の態様では、前記自発光素子は、有機ＥＬ素子である。

有機ＥＬ素子は、温度によって発光効率が変化して輝度が上昇するという特性がある。また、長時間の発光による自己発熱によって、画素特性の劣化が促進される場合もある。よって、本発明を適用して、入力画像データの輝度分布、外光、温度を考慮して、さらに好ましくは部分的が画素劣化も考慮して、総合的に輝度調整を行うことが有効である。

（１０）本発明の電子機器は、上記いずれかの自発光表示装置を有する。

本発明の自発光表示装置を搭載する電子機器は、常に高画質表示が可能であり、小型かつ低消費電力であるという利益を享受する。

本発明の自発光表示装置の構成の一例を示す図 入力画像データの統計情報、外光および温度に基づく発光輝度制御について説明するための図 画像補正部に含まれるデータ補正部の処理の一例を示す図 図４（Ａ），図４（Ｂ）は、外光強度および温度に基づく発光輝度の補正における補正特性の一例を示す図 図５（Ａ），図５（Ｂ）は、発光制御信号による発光輝度の調整を説明するための図である。 調整部による調整処理の手順例を示す図 本発明の自発光表示装置の他の例（劣化補償制御も実行する例）の構成を示す図 劣化補償処理を含む４種類の輝度補正制御を実行する場合の処理手順の一例を示す図 図９（Ａ）および図９（Ｂ）は、画像補正部における劣化補償処理を実行する部分の構成および動作の例を説明するための図 図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、画像が切り換わった後に、経時劣化補償を実行する例を示す図 図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、画像を継続的に表示している期間に、経時劣化補償を実行する例を示す図

次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成のすべてが、本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の自発光表示装置の構成の一例を示す図である。自発光表示装置２００は、有機ＥＬ素子を用いた自発光表示パネル１００と、自発光表示パネルの駆動部１５１と、を有する。

（自発光表示パネルの構成）
自発光表示パネル１００は、複数の画素ＰＸがマトリクス状に配置されてなる画素部１１０と、ダミー画素１３０を含む輝度センサー部１３５と、を有する。

画素ＰＸは、複数の走査線（具体的には第１走査線ＷＬ１）の各々と複数のデータ線（ＤＬ１）の各々との交差に設けられる。画素ＰＸは、書き込みトランジスタＭ１と、駆動トランジスタＭ２と、発光制御トランジスタＭ３と、保持容量Ｃ１と、有機ＥＬ素子ＥＬと、を含む。駆動トランジスタＭ２のソースは高レベルの画素電源電位ＶＤＤに接続され、有機ＥＬ素子ＥＬのカソードは低レベルの画素電源電位ＶＣＴに接続される。書き込みトランジスタＭ１のゲートは、第１走査線ＷＬ１に接続されており、書き込みトランジスタＭ１のオン／オフは、書き込み制御信号ＧＷＲＴによって制御される。また、発光制御トランジスタＭ３のゲートは、第２走査線ＷＬ２に接続されており、発光制御トランジスタＭ３のオン／オフは、発光制御信号ＧＥＬによって制御される。

書き込みトランジスタＭ１がオンすると、データ線ＤＬ１から、表示データ電圧ＶＤＡＴＡ（ＶＤＡＴＡ（１））が駆動トランジスタＭ２のゲートに供給され、その表示データ電圧が保持容量Ｃ１に保持される。駆動トランジスタＭ２のゲート・ソース間には、表示データ電圧に応じた電圧が印加されることから、駆動トランジスタＭ２は、表示データ電圧に対応した駆動電流Ｉを出力する。

発光制御トランジスタＭ３は、有機ＥＬ素子ＥＬの発光タイミングの調整ならびに画素部１１０の全体の輝度の調整等のために設けられる。発光制御信号ＧＥＬはＰＷＭ（パルス幅変調）信号であり、発光制御信号ＧＥＬがアクティブレベル（Ｈ）の期間において、発光制御トランジスタＭ３がオンして、電流駆動型の自発光素子である有機ＥＬ素子ＥＬが発光する。発光制御信号ＧＥＬのデューティ（１画素の発光可能期間におけるオン期間とオフ期間との比を表わす）を適宜、変更することによって、例えば、画素部１１０の全体の表示輝度を微調整することができる。

また、画素部１１０には、劣化モニター対象となる第１領域（劣化モニター領域）１２０と、その周囲に位置する第２領域（周囲領域）と、が予め設定されている。第１領域１２０は、例えば、自発光表示装置２００の電源がオンされている期間（動作状態である期間）において常時発光し、かつ、同一の表示データによって長時間にわたって発光する常時発光領域であり、例えば、計器類の外周部分、目盛り部分や数字部分が該当する。第１領域１２０には、複数の画素（ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（ｎ，ｍ））が含まれる。この第１領域１２０における、長時間発光等による輝度変動を輝度センサー部１３５にて監視（モニター）し、輝度センサー部１３５から出力される検出信号ＩＸに基づいて、第１領域１２０（例えば、計器類の外周部分、目盛り部分や数字部分）と、その周囲に位置する第２領域１２３（例えば、計器類の針の部分）との間の輝度差を縮小するように、少なくとも一方の領域における画像データの補正等を実行する。

輝度センサー部１３５は、第１領域１２０に含まれる少なくとも一つの画素と同じ発光条件（例えば、表示色、表示輝度ならびに表示タイミング等）で発光する、少なくとも１つのダミー画素１３０を含む。第１領域１２０は、複数の画素（ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（ｎ，ｍ））から構成されるため、例えば、そのうちの代表的な画素（例えば、最も劣化が激しいと予想される画素：例えばＰＸ（１，ｍ）とする）の発光条件をダミー画素１３０の発光条件とすることができる。

具体的には、例えば、ダミー画素１３０は、第１領域１２０の代表画素（ＰＸ（１，ｍ））の駆動信号に同期した駆動信号によって同時に駆動され、代表画素用の表示データ電圧と同一の表示データ電圧に基づいて発光する（但し、一例であり、これに限定されるものではなく、例えば発光条件に若干の相違があってもよい）。輝度センサー部１３５は、例えば、ダミー画素１３０の消費電流ＩＸを検出して、輝度変動の程度（つまり、発光素子の特性劣化の程度）をモニターする。あるいは、ダミー画素１３０の発光を受光素子（自発光パネル内に設けられたＰＩＮダイオード等）によって受光し、受光量を電気信号に変換して得られる信号を検出信号ＩＸとすることもできる。なお、劣化補償処理の詳細については、第２実施形態において説明する。

また、自発光表示パネル１００には、温度センサー１４０と、外光センサー１５０とが設けられる。温度センサー１４０は、例えば、温度補償された基準電圧でバイアスされたＰＮ接合ダイオード（不図示）を含む。環境温度の変動（ならびに画素部の発熱による温度変動）が生じると、ＰＮ接合ダイオードは負の温度特性を有することから、ＰＮ接合ダイオードの電流ＱＸａが増大する。よって、この電流ＱＸａを検出することによって、温度の変化を検出することができる（但し、この例は一例であって、この例に限定されるものではない）。また、外光センサー１５０は、例えば、ＰＩＮダイオードのような受光素子により構成される。外光センサー１５０からは、外光強度（外光照度）に応じて変化する検出信号（例えば電流信号）ＰＸａが出力される。

（駆動部の構成）
駆動１５１は、ホスト等から送られてくる画像データが入力されるデータＩ／Ｏ１０と、ＲＡＭ（フレームメモリーやラインメモリー）１２と、画像補正部１４と、外光センサー１５０から出力される検出信号ＰＸａを受ける調光部１３（調光ロジック１３ａを有する）と、温度センサー１４０から出力される検出信号ＱＸａ（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１１と、第１領域（劣化モニター領域）１２０および第１領域の周囲に位置する第２領域（周囲領域）１２３の位置情報を記憶している位置情報記憶部１６と、輝度センサー部１３５から出力されるアナログの検出信号（モニター信号）ＩＸをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１８と、ホスト等から送られてくる表示制御信号が入力される制御信号Ｉ／Ｏ２２と、表示制御部２４（調整部２５を含む）と、Ｄ／Ａ変換回路およびアンプ２６と、データ線ドライバー２８と、走査線（第１走査線ＷＬ１，第２走査線ＷＬ２）の駆動を制御する走査制御部３０と、レベルシフト回路３２と、走査線ドライバー３４と、を有する。

データ線ドライバー２８は、データ線ＷＬ１を経由して、画素部１１０に表示データ電圧（表示データ信号，画像信号）ＶＤＡＴＡ（１）を供給し、また、ダミー画素１３０に、ダミー画素用の表示データ電圧（上述のとおり、第１領域１２０における代表画素（注目画素）用の表示データ電圧に一致する）ＶＤＡＴＡ（２）を供給する。また、走査線ドライバー３４は、書き込み制御信号ＧＷＲＴおよび発光制御信号ＧＥＬの各々を、第１走査線ＷＬ１および第２走査線ＷＬ２の各々に出力する。

調光部１３における調光ロジック１３ａは、例えば、Ａ／Ｄ変換回路、フィルタ回路、ＰＷＭ信号生成回路等を有する（いずれも不図示）。調光部１３が生成する調光信号（ＰＷＭ信号）ＰＸｂは、表示制御部に送られる。なお、調光部１３が、例えば、デジタル信号である調光信号ＰＸｃを生成して画像補正部１４に供給するようにしてもよい。また、温度センサー１４０から出力されるアナログ信号である検出信号ＱＸａを、Ａ／Ｄ変換して得られるデジタル信号である温度補正信号ＱＸｂも、表示制御部２４に送られる。

画像補正部１４は、入力画像データの輝度ヒストグラムを作成し、その輝度ヒストグラムを解析し、全体の画像が基準を超えて高輝度の画像であると判断されるときは、全体の画像の輝度を低下させる補正を実行することができる（この点については、図２を用いて後述する）。

また、画像補正部１４は、輝度センサー部１３５の検出信号ＩＸに基づいて、第１領域１２０における発光輝度と、第１領域１２０の周囲に位置する第２領域１２３の発光輝度との差が縮小するように、少なくとも一方の領域（第１領域１２０または第２領域１２３、あるいは双方の領域）の発光輝度を補正する。

第１領域１２０は、設計段階で予め特定することができるため、第１領域１２０の位置情報（例えば、画素部１１０における座標情報、フレームメモリー１２におけるアドレス等）は予め特定することができ、同様に、第２領域１２３の位置情報も予め特定することができる。それらの位置情報は、ＲＯＭ等で構成される位置情報記憶部１６に記憶されている。位置情報記憶部１６に記憶されている位置情報と、画像データ（ＤＡＴＡ）の位置情報（アドレス）とを比較する等の処理を行うことによって、経時劣化補償の際に、各領域を区別することが可能である。

例えば、計器類の外周、目盛りならびに数字等を表示している部分を第１領域１２０とし、その周囲に配置される針の部分や計器類の背景部分を第２領域１２３とし、長時間の計器類の表示によって第１領域１２０に焼き付きが生じているような場合においては、例えば、第１領域１２０の発光輝度を下げて、第２領域１２３の発光輝度との差を小さくして、輝度ムラが目立たないようにすることができる。また、例えば、第２領域１２３（例えば針の部分）の輝度を上昇させて、第１領域１２０の発光輝度との差を縮小して輝度ムラを抑制することもできる。また、第１領域１２０の輝度を下げ、これと並行して第２領域１２３の発光輝度を上げ、これによって輝度ムラを抑制することもできる。第２領域１２３の設定に際しては、人の資格に与える影響等を十分に考慮するのが好ましい。例えば、計器類の背景部分は人の視覚に与える影響が小さいのであれば、針の部分のみの発光輝度を上昇させるという方法を採用し（つまり、背景部分は第２領域には含めないで針の部分のみを第２領域とし）、これによって、発光輝度の補正の対象となる領域を最小限化することもできる。これによって、画像補正部１４の処理の負担が軽減される。

画像補正部１４は、画素部１１０における第１領域１２０用の画像信号ＱＤ（１）と、第２領域１２３用の画像信号ＱＤ（２）と、ダミー画素１３０用の画像信号ＱＤ（３）とを含む画像信号を出力し、出力された画像信号は表示制御部２４に入力される。表示制御部２４は、画素部用の表示データおよびダミー画素用の表示データを生成して出力し、また、輝度デューティ（発光制御信号ＧＥＬのデューティ）を決定して、決定されたデューティを走査制御部３０に供給する。通常は、デューティ１００％に設定される。

また、制御信号Ｉ／Ｏ２２を経由してホスト等から送られてきた表示制御信号ＣＱ（１）は、表示制御部ＣＱ１に供給される。また、表示制御信号ＣＱ（２）（例えば、ＣＱ（１）をコピーして得られる）が、画像補正部１４に送られる。これによって、画像補正部１４は、画像表示の状態や、種類の異なる画像への切り換えタイミング等を常時、知ることができる。

また、表示制御部２４は、外光強度に基づいて生成される調光信号ＰＸｂと、温度に基づいて生成される温度補正信号ＱＸｂに基づいて輝度補正信号ＹＣを生成する。その輝度補正信号ＹＣによって、画素ＰＸにおける発光制御トランジスタＭ３のオン／オフが制御され、これによって有機ＥＬ素子ＥＬの発光期間が制御されて、有機ＥＬ素子ＥＬの発光輝度が適応的に調整される。例えば、周囲が明るい場合には画面が見づらくなるため、外光強度が強いとき（周囲が明るいとき）には画素ＰＸの発光輝度を上昇させ、外光強度が弱いとき（周囲が暗いとき）には、周囲が明るい場合に比べて画素ＰＸの発光輝度を低くするというような輝度補正が実行される。また、温度が上昇したとき、有機ＥＬ素子ＥＬの輝度がほぼ比例して上昇するような場合には、その輝度上昇を抑制するために、有機ＥＬ素子ＥＬの輝度変動とは逆の補正特性（上記の例でいえば、温度上昇に伴って輝度がほぼ直線的に低下するような特性）による輝度補正が実行される。また、表示制御部２４は、画素部１１０用の表示データＶＤＡＴＡ（１）およびダミー画素用の表示データＶＤＡＴＡ（２）を生成して出力する。

また、走査制御部３０は、輝度補正信号ＹＣに応じて、発光制御信号ＧＥＬのデューティ（ＰＷＭ信号のデューティ）を決定し、決定されたデューティの発光制御信号ＧＥＬを出力する。走査線ドライバー３４は、発光制御信号ＧＥＬの信号レベルを調整して（昇圧して）出力する。また、走査線ドライバー３４は、発光制御信号ＧＥＬと同期している書き込み制御信号ＧＷＲＴを走査線ＷＬ１に供給する。

（入力画像データの統計情報、外光および温度に基づく発光輝度制御について）
図２は、入力画像データの統計情報、外光および温度に基づく発光輝度制御について説明するための図である。図２に示されるように、画像補正部１４は、統計情報取得部（輝度ヒストグラム作成部）１と、輝度ヒストグラム解析部２と、データ補正部３と、を有する。また、表示制御部２４は、温度補正用のルックアップテーブルＬＵＴ(参照符号４)と、調光部１３からの調光信号ＰＸｂ（ＰＷＭ信号）をデジタル信号に変換する入力変換部５と、デジタル演算部６と、調整部２５と、デジタル信号をＰＷＭ信号に変換して出力する出力変換部７と、を有する。

図２の画像補正部１４における統計情報取得部１は、入力画像データ（ＤＡＴＡ）の輝度ヒストグラムを作成し、解析して、表示画像全体の輝度が例えば所定の閾値以上である場合に、表示画像全体の輝度を低下させるように画素データを補正する。例えば、輝度ヒストグラム解析部２は、入力画像データの輝度ヒストグラムを解析する。その結果、例えば全部の画素の輝度平均が所定の閾値以上であるときや、また例えば、全画素中の、発光輝度が所定輝度（基準輝度）を越える画素の数が、所定の閾値以上（例えば全体の８割以上）である場合には、データ補正部３は、画面全体の発光輝度が高いと判断して、輝度ヒストグラム（輝度分布）を低輝度側にシフトさせるように画像データの補正を実行する。低輝度側へのシフト量は、輝度ヒストグラム解析の結果に対応して適応的に制御される。例えば、全部の画素の輝度平均が所定の閾値を超える程度が大きいほど、低輝度側へのシフト量が大きくなるように設定することができる。これにより、例えば、全白画像に近い高輝度の画像が長く表示される場合でも、画素の劣化が抑制され、焼き付き等が生じるおそれが低減される。また、各画素の駆動電流が抑制されることから画素部における消費電力削減の効果も得られる。また、自発光表示パネル１００の長寿命化の効果も得られる。

また、表示制御部２４は、デューティが可変のＰＷＭ信号としての輝度補正信号ＹＣを生成する。輝度補正信号ＹＣによって、画素回路ＰＸに含まれる発光制御トランジスタＭ３（発光制御素子：例えば、自発光素子の発光タイミングや発光期間を制御する役割を果たす）の発光期間が制御されて、各画素の発光輝度が調整される。この場合、統計情報に基づく画像データの補正と、外光強度および温度情報に基づく輝度補正信号の生成とを、独立して並行的に実行することができ、輝度補正処理の効率化ならびに容易化を図ることができる。

表示制御部２４において、温度補正用のルックアップテーブルＬＵＴ（参照符号４）からは、温度補正係数が出力される。入力変換部５は、調光部１３からの調光信号ＰＸｂ（ＰＷＭ信号）をデジタル信号に変換する。デジタル演算部６は、温度補正係数とデジタル信号化された調光信号との演算（例えば乗算処理）を実行してデジタルデータの値を調整する。調整部２５は、異なる種類の輝度補正間の補正量の調整を実行する。

すなわち、デューティが可変のＰＷＭ信号である輝度補正信号ＹＣによって発光制御トランジスタ（発光制御素子）Ｍ３の発光期間を可変に制御する場合、例えば、温度が高く、かつ周囲が暗い場合には、発光輝度が大きく抑制されることからＰＷＭ信号のデューティが所定のデューティ値（例えば５０％）未満となる場合がある。しかし，ＰＷＭ信号のデューティが例えば５０％を下回ると、発光素子が点灯しない期間が長くなってフリッカが生じるおそれが生じる。このような場合に、調整部２５が、ＰＷＭ信号のデューティが例えば５０以上になるようにし（つまり、デューティが所定のデューティ値を下回るような発光制御を禁止してデューティを例えば所定のデューティ値（つまり５０％）に維持し）、その代わりに、その変更によって生じる画素の発光輝度の上昇分を補償するための輝度調整信号ＴＸを、画像補正部１４におけるデータ補正部３に供給する。

画像補正部１４は、輝度調整信号ＴＸを受けると、全体の画像の輝度が、その輝度調整信号ＴＸが指示する輝度値になるように、例えば、輝度ヒストグラムを低輝度側に移動させて、全体の画像の輝度値を低下させる補正を実行する。例えば、デューティが所定のデューティ値を下回る程度が大きくなるほど、輝度上昇分の補償量が大きくなることから、全体の画像の輝度の低輝度側へのシフト量が増えるように設定することができる。これにより、画素の輝度値は最適化されると共に、フリッカによる画質の低下も確実に防止される。出力変換部７は、調整部２５から出力されるデジタル信号をＰＷＭ信号に変換して、輝度補正信号ＹＣとして出力する。

なお、輝度補正信号ＹＣによる発光輝度の調整方法としては、例えば、統計情報に基づいて補正された画像データを、さらに補正する方法を採用してもよい。但し、画素回路ＰＸに含まれる発光制御トランジスタＭ３を駆動するＰＷＭ信号（発光制御信号ＧＥＬ）のデューティを、輝度補正信号ＹＣによって可変に制御する方法を採用する場合、統計情報に基づく画像データ（ＤＡＴＡ）の補正と、外光強度および温度情報に基づく輝度補正信号ＹＣの生成とを、独立して並行的に実行することができ、輝度補正処理が効率化されるという利点がある

例えば、持ち運び可能な電子機器８００に搭載される自発光表示装置（自発光表示パネル）２００では、外光強度ならびに温度が周囲環境に応じて急に変化する場合があるが、本実施形態によれば、入力画像データ（ＤＡＴＡ）の補正、外光および温度の双方に基づく発光輝度の制御が重畳的に実行されるため、自発光表示装置２００がおかれている環境や入力画像の輝度傾向を総合的に勘案して、最適な画像補正が実現される。例えば、過不足のない輝度補正が実行され、表示画像の画質向上を図ることができる。

図３は、画像補正部に含まれるデータ補正部の処理の一例を示す図である。ここでは、全画素中の、発光輝度が所定輝度（基準輝度）を越える画素の数が、所定の閾値以上（例えば全体の８割以上）である場合に、画面全体の発光輝度が高いと判断して、輝度ヒストグラム（輝度分布）を低輝度側シフトさせる（図中の矢印がシフトを示している）ように画像データの補正を実行する。図４（Ａ），図４（Ｂ）は、外光強度および温度に基づく発光輝度の補正における補正特性の一例を示す図である。図４（Ａ）は、外光強度（外光照度）に対して自発光素子ＥＬの発光強度を制御する場合の補正特性（特性線ＹＢ１）の一例を示している。図中、外光照度がＬＡのときは、自発光素子ＥＬの発光輝度はＲＡになるように調整され、外光照度がＬＢのときは、自発光素子ＥＬの発光輝度はＲＢになるように調整される。図４（Ｂ）は、温度に対して自発光素子ＥＬの発光強度を制御する場合の補正特性（特性線ＹＢ２）の一例を示している。図４（Ｂ）の場合、温度の上昇に伴って、自発光素子ＥＬの発光輝度がほぼ線形で低下するように調整される。

図５（Ａ），図５（Ｂ）は、発光制御信号による発光輝度の調整を説明するための図である。図５（Ａ）は画素ＰＸの構成を示している。図５（Ｂ）は、発光制御信号ＧＥＬのタイミングおよびデューティを示す図である。図５（Ｂ）において、Ｖｓｙｎｃは垂直同期信号、Ｈｓｙｎｃは水平同期信号であり、ＴＡは垂直同期期間であり、ＴＢは、１画素の発光可能期間（最長の発光期間）を示している。発光制御信号ＧＥＬのデューティが１００％のときは、発光制御トランジスタＭ２は、期間ＴＢのすべてにわたってオンする。発光制御信号ＧＥＬのデューティが７５％となると発光期間は３／４となり、デューティが５０％となると発光期間は半分となる。例えば、発光期間が半分となると、単位時間（ＴＢ）当たりの発光量が半分となるため、時間平均した発光輝度が半分となる。

図６は、調整部２５による調整処理の手順例を示す図である。表示制御部２４に含まれる調整部２５は、発光制御信号ＧＥＬのデューティが５０％未満であるか否かを判定し（ステップＳＴ１）、デューティが５０％以上のときは、調整を行うことなく、輝度補正信号ＹＣをそのまま出力し（ステップＳＴ２）、デューティが５０％未満である場合には、発光制御信号ＧＥＬのデューティが５０％以上となるように輝度補正信号ＹＣを調整する（ステップＳＴ３）。そして、画素の発光輝度の上昇分を補償するための輝度調整信号ＴＸ（輝度ヒストグラムを低輝度側にシフトする指令を含む）を、画像補正部１４におけるデータ補正部３に供給する（ステップＳＴ４）。

（第２の実施形態）
本実施形態では、上述の３種類の発光輝度補正（入力画像データの統計情報に基づく画像補正、外光および温度に基づく輝度補正）に加えて、さらに、輝度センサー部１３５の検出信号ＩＸに基づく経時劣化補償制御も実行する。すなわち、経時劣化が激しいと予想される部分に着目して、その部分と周囲との境界付近の領域の輝度を集中的に補正することによって、補正対象となる画素の規模を小さく抑えることができ、補正回路の負担も軽減される。経時劣化補償によって、例えば、長時間にわたって同じ画像を表示する常時発光領域と、その周囲の領域との間で輝度ムラが生じることを効率的かつ効果的に防止することができる。本実施形態では、４種類の発光輝度制御が実行されることになる。

図７は、本発明の自発光表示装置の他の例（劣化補償制御も実行する例）の構成を示す図である。図７において、輝度センサー部１３５から出力される信号ＩＸはＡ／Ｄ変換回路１８によってデジタル信号に変換され、そのデジタル信号が画像補正部１４に供給される。

図８は、劣化補償処理を含む４種類の輝度補正制御を実行する場合の処理手順の一例を示す図である。ステップＳ１では、輝度ヒストグラム解析による全体の画像の輝度が補正される。ステップＳ２では、劣化補償処理によって、劣化した画素の輝度を部分的に補正する。ステップＳ３では、外光（環境光）に基づく発光輝度の適応補正が実行され、ステップＳ４では、パネル温度に基づく発光輝度の適応補正が実行される。また、ステップＳ３およびステップＳ４の結果、発光制御信号のデューティが所定のデューティ値未満になってフリッカが生じるおそれが生じた場合には、調整部２５によって、上述したとおりの調整が実行される（ステップＳ５）。

３種類の補正については、前掲の実施形態で説明がされているため、以下の説明では、経時劣化補償処理に関係する部分の構成や動作のみを説明する。

（経時劣化補償制御について）
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、画像補正部における劣化補償処理を実行する部分の構成および動作の例を説明するための図である。図９（Ａ）では、画像補正部１４（より具体的には、図２に示されるデータ補正部３）は、輝度センサー部１３５の検出信号ＩＸに基づいて、第１領域１２０についての発光輝度を補正して（すなわち、発光時間の経過と共に上昇した輝度値を低下させる補正を実行して）、周辺領域１２３の発光輝度との差を縮小させ、輝度ムラが生じないようにする。

図９（Ａ）の画像補正部１４は、データ振り分け部１５と、第１領域補正部１９と、を有している。また、図９（Ａ）では、ＲＡＭ１２としてフレームメモリーを使用している（ラインメモリーを使用することもできる）。経時劣化補償処理に際して、データ振分け部１５は、ＲＯＭ等で構成される位置情報記憶部１６に記憶されている位置情報ＡＤ（第１領域１２０の位置情報（ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（ｎ，ｍ）を含む）と、画像データ（ＤＡＴＡ）の位置情報（フレームメモリー１２のアドレス情報）とを比較することによって、第１領域１２０を第２領域１２３と区別して認識し、第１領域１２０用の画像データ（表示データ：ＤＡＴＡ）を、第１領域補正部１９に振り分ける。一方、第２領域１２３用の画像データ（ＤＡＴＡ）は、第２領域用の画像信号ＱＤ（２）としてそのまま出力される。

第１領域補正部１９は、例えば、輝度センサー部１３５から出力される検出信号ＩＸに基づいて、長時間の発光によって上昇した画素の輝度を低下させるための補正データΔＣＤを生成し、その補正データΔＣＤ（負データ）を、第１領域１２０用の画像データ（ＤＡＴＡ）に、加算器を用いて加算する。これによって、輝度を低下させるための画像データの補正が実行される。以上の補正方法は一例であり、これに限定されるものではない。例えば、第１領域補正部１９が、輝度センサー部１３５から出力される検出信号ＩＸに基づいて補正係数ＫＣを生成し、その補正係数ＫＣを第１領域１２０用の画像データ（ＤＡＴＡ）に乗算するというような補正方法を採用することもできる。また、算出された補正データを用いた、所定の演算式による補正演算によって補正後の画像データを得ることもできる。第１領域補正部１９は、第１領域１２０用の画像信号ＱＤ（１）と、ダミー画素１３０用の画像信号ＱＤ（３）と、を生成して出力する。ダミー画素１３０用の画像信号ＱＤ（３）は、上述のとおり、第１領域１２０における代表画素（注目画素）用の画像信号ＱＤ（１）と同じ画像信号とすることができる。

図９（Ｂ）では、画像補正部１４は、データ振り分け部１５と、第２領域補正部２１と、を有する。なお、モニター外領域には第２領域１２３が含まれる。経時劣化補償処理に際して、データ振分け部１５は、位置情報記憶部１６に記憶されている位置情報ＡＤ（第１領域の位置情報（ＰＸ（１，１）〜ＰＸ（ｎ，ｍ）に加えて、第２領域１２３の位置情報ＰＺ（１，１）〜ＰＺ（ｎ，ｍ）をさらに含む）と、画像データ（ＤＡＴＡ）の位置情報（フレームメモリー１２のアドレス情報）とを比較することによって、第２領域１２３を、第１領域１２０と区別して認識し、第２領域１２３用の画像データ（表示データ：ＤＡＴＡ）を、第２領域補正部２１に振り分ける。第１領域１２０用の画像データ（ＤＡＴＡ）およびダミー画素１３０用の画像データ（ＤＡＴＡ）は各々、劣化補償領域用の画像信号ＱＤ（１）およびダミー画素用の画像信号ＱＤ（３）としてそのまま出力される。

第２領域補正部２１は、例えば、輝度センサー部１３０から出力される検出信号ＩＸに基づいて、第２領域１２３用の画像データ（ＤＡＴＡ）を補正して、画素の発光輝度を上昇させ、長時間の発光によって上昇した第１領域１２０の画素の発光輝度との差を縮小させる。第２領域１２３用の画像データ（ＤＡＴＡ）の補正は、例えば、輝度センサー部１３０から出力される検出信号ＩＸに基づいて発光輝度を上昇させるための補正データΔＣＤを生成し、その補正データΔＣＤ（正データ）を、第２領域１２３用の画像データ（ＤＡＴＡ）に、加算器を用いて加算することによって実現することができる。この結果、第２領域補正部２１から、補正された第２領域用の画像信号ＱＤ（２）が出力される。上述したとおり、補正係数を用いた演算や、所定の演算式を用いた演算等によって、第２領域１２３用の画像データを補正することもできる。

また、第１領域１２０および第２領域１２３には複数の画素が含まれるが、全画素を発光輝度の補正対象とすることができ、また、全画素中の一部の特定画素（１または複数の画素）のみを発光輝度の補正対象とすることもできる。以上の点を考慮すると、画像補正部１４は、輝度センサー部１３５の検出信号（ダミー画素１３０の検出出力信号）ＩＸに基づいて、第１領域（劣化モニター領域）１２０に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度と、第２領域（周囲領域）１２３に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度との差が縮小するように、第１領域１２０に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度および第２領域１２３に含まれる少なくとも一つの画素の少なくとも一方の発光輝度を補正する、ということができる。

また、画像補正部１４は、第１領域１２０に含まれる全画素（図１のＰＸ（１，１）〜ＰＸ（ｎ，ｍ）の全部）および第２領域１２３に含まれる全画素を、経時劣化補償処理（画像補正処理）の対象とすることもできる。この場合、画像補正部１４は、例えば、第１領域１２０に含まれる全画素の発光輝度の平均値と、第２領域１２３に含まれる全画素の発光輝度の平均値との差が縮小するように、第１領域２０に含まれる全画素の発光輝度および第２領域１２３に含まれる全画素の発光輝度の少なくとも一方を補正することができる。これによって、第１領域１２０の全体の輝度レベルと第２領域１２３の全体の輝度レベルとの差が縮小されるため、第１領域１２０に含まれる画素の発光特性が、画素回路等の特性の経時劣化に伴って変動したとしても輝度ムラが抑制され、したがって、画質の低下が防止される。

また、上述のとおり、画像補正部１４は、第１領域１２０および第２領域１２３に含まれる全画素のうちの特定画素（１または複数の画素）を、経時劣化補償処理（画像補正処理）の対象とすることもできる。この場合、画像補正部１４は、第１領域１２０に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度と、第２領域１２３に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度との差が縮小するように、第１領域１２０に含まれる特定画素の発光輝度および第２領域１２３に含まれる特定画素の発光輝度の少なくとも一方を補正することができる。この場合、例えば、特定画素の個数を制限して、画像補正部１４の負担を軽減することができる。どの位置にある画素を特定画素として選択するかを慎重に検討し、例えば、最小限度の数の画素の発光輝度の補正で、最大限の輝度ムラ抑制効果を得るようにすることが好ましい。

（劣化補償処理の第１適用例）
劣化補償処理は、画素部１１０における表示画像を第１の画像から第２の画像に切り換える場合に、第２の画像の表示期間において経時劣化補償処理を実行する。

図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）は、画像が切り換わった後に経時劣化補償を実行する例を示す図である。なお、ここでは、車両に備え付けられた有機ＥＬ表示パネルが、車両の走行時には計器類を表示し、非走行時には、ナビゲーション画像やテレビ画像を表示する場合を想定する。図１０（Ａ）において、画面Ａは、車両走行時の画面であり、第１領域１２０は、例えば、計器類の外周、目盛りあるいは数字等を表示する領域である。第１領域１２０における画素は常に発光しており、かつその表示データはめったに変更されないことから、焼き付きが発生する可能性がある。

図１０（Ｂ）に示すように、第１領域（劣化モニター領域）１２０において焼き付きが生じた後、表示画像が計器類の画像(画像Ａ)からナビゲーション画像やテレビ画像（画像Ｂ）に切り換えられた場合、計器類の表示によって焼き付きが生じた部分１２０の輝度は正確な輝度から許容範囲を超えて変動し、第２領域（周囲領域，周辺領域）１２３の発光輝度との差が拡大して輝度ムラが生じる。この場合、本来、高精細な画像であるべきナビゲーション画像やテレビ画像（画面Ｂ）の画質を低下させることになる。

そこで、前掲の実施形態で説明した経時劣化補償処理を実行する。図１０（Ｃ）では、第１領域１２０の輝度を低下させる補正が実行される。図１０（Ｃ）において、参照符号１２０’は、輝度が補正された第１領域（劣化モニター領域）を示している。図１０（Ｄ）では、第２領域（周囲領域あるいは周辺領域）１２３の輝度を上昇させる補正が実行される。図１０（Ｄ）において、参照符号１２３’は、輝度が補正された第２領域（周囲領域）を示している。図１０（Ｃ），図１０（Ｄ）に示されるような画像データ（表示データ）の補正が実行されることによって、焼き付き等による表示輝度の変動を抑制することができ、画質の低下の程度を最小限にとどめることができる。なお、第１領域１２０の輝度を低下させる補正と、第２領域（周囲領域）１２３の輝度を上昇させる補正とを、並行的に行うこともできる。

なお、例えば、計器類を表示している最中においても、目盛りの一部が間欠的に点滅し、数字の色が経時的に変化するという場合等もあり得るが、このような画像の変化は、同一の画像の変化であり、異なる画像への切り換えではない。異なる画像への切り換えの場合には、切り換え前の画像と切り換え後の画像との間に何らの関連性がなく、したがって、画像の切り換え前に生じた、一部の領域における輝度特性の大きな変動が、切り換え後の画像に影響を及ぼした場合には、切り換え後の画像において、不自然な画質の変動が生じる。したがって、本実施形態では、このような問題が生じないように、異なる画像への切り換えがあった場合（つまり、第１の画像から第２の画像への切り換えがあった場合）に、切り換え後の画像に対して、経時劣化補償処理が実行される。

なお、図１０（Ａ）の状態（画面Ａを表示している状態）において、常時、劣化補償処理を実行してもよく、また、図１０（Ａ）の場合には劣化補償処理は実行せず、画面Ｂに切り換わった時（図１０（Ｃ）または図１０（Ｄ）の状態）から、劣化補償処理を行うこともできる。後者の場合、図１０（Ａ）の段階では劣化補償を実行しないため、劣化補償部１４の負担が軽減される。また、例えば、図１０（Ａ）の状態から図１０（Ｃ）あるいは図１０（Ｄ）の状態に切り換わる際には、所定の切り換え時間が設定されるのが一般的であり、この期間に画像補正用の補正データを用意しておけば、画像Ｂに切り換わった直後から、リアルタイムで画像補正を実行することができる。

（劣化補償処理の第２適用例）
劣化補償処理は、例えば、自発光表示装置２００が、画像を継続的に表示しているときに実行することができる。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、画像を継続的に表示しているときに、経時劣化補償を実行する例を示す図である。

図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）では、自発光表示パネルには計器類が表示されている。計器類の表示は、例えば、車両や航空機等の乗り物の安全運行、運転規則の遵守等のためには必須である一方、長時間にわたって常に発光表示される可能性が高く、その常時発光部の画素特性の劣化が激しい場合が想定される。よって、本発明による劣化補償を実行することが有効となる。

図１１（Ａ）において、第１領域１２０は、計器類の外周、目盛りあるいは数字等を表示する領域（図１１（Ａ）において、説明の便宜上、黒で塗りつぶされて示される）である。針部の領域１２３ａおよび背景部の領域１２３ｂは、共に第２領域１２３として設定することが可能な領域であるが、背景部分は視覚的に目立たないこと等を考慮して、ここでは、針部の領域１２３ａのみが、第２領域１２３として予め設定されているものとする。

図１１（Ｂ）において、画像補正部１４は、第１領域１２０の輝度を低下させる補正を実行する。図１１（Ｂ）において、参照符号１２０’は、輝度が補正された第１領域１２０を示している。また、図１１（Ｃ）では、第２領域（周囲領域）１２３の輝度を低下させる補正が実行される。図１１（Ｃ）において、参照符号１２３ａ’は、輝度が補正された第２領域（周囲領域）を示している。図１１（Ｂ），図１１Ｃ）のような画像データの補正が実行されることによって、第１領域１２０（常に発光している計器類の周囲部分、目盛りや数字部分）の輝度と、その周囲に位置する第２領域１２３（例えば、必要な場合にしか表示されない計器類の針部分１２３ａ）の輝度との差が縮小され、輝度ムラが生じず、視覚的に自然な画像が常に得られる。図１１（Ｃ）においては、背景部１２３ｂについても画像補正を実行してもよい。但し、背景部１２３ｂの、人と視覚に与える影響が小さいときは、針部１２３ａの画像補正のみを実行しても、特に問題は生じない。この場合、画像補正の対象画素が少なくなるため、画像補正部１４の処理負担が軽減されるという効果がある。なお、第１領域１２０の輝度を低下させる補正と、第２領域１２３（具体的には１２３ａであり、必要に応じて１２３ｂも含めることができる）の輝度を上昇させる補正とを、並行的に行うこともできる。

また、経時劣化補償処理は、表示パネルが動作状態である期間において常時、行うことができる。また、常に経時劣化処理を実行するのではなく、第１領域１２０の劣化が許容レベルを超えた場合（例えば、ダミー画素１３０の輝度レベルを示すダミー画素の消費電流量がしきい値を超えた場合）にのみ、経時劣化補償を実行することもできる。この場合、経時劣化補償が行われる期間が短くなるため、画像補正部の負担が軽減され、回路の消費電力も削減することが可能である。

以上説明したように、本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、例えば、環境温度、外光、自発光による発熱のすべてに対応した適応制御によって、自発光表示装置の発光輝度を最適化し、さらに、好ましくは、部分的に生じる焼き付きに対しても劣化補償を実行することができる。よって、常に、最適な発光輝度制御が実行されて、常に高品質の表示が可能であり、かつ、消費電力の増大を抑制することも可能である自発光表示装置を提供することができる。本発明の自発光表示装置を搭載する電子機器も、同様に、常に高画質表示が可能であり、小型かつ低消費電力であるという利益を享受する。

なお、本実施形態について詳述したが、本発明の新規事項および効果から逸脱しない範囲で、多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、すべて本発明に含まれるものとする。例えば、入力画像データの統計情報に基づく画像補正において、より複雑な補正処理を実行することもでき、また、外光強度や温度情報に基づく輝度補正においても、より複雑な補正特性を利用することもできる。また、経時劣化補償を行うタイミングや回数等については、回路の負担や消費電力、あるいは表示パネルの特性等を考慮して、適宜、決定することができる。劣化モニターの対象領域やその大きさ等も、表示画像の種類や特性等を考慮して、適宜、決定することができる。また、自発光素子としては、電流駆動型の自発光素子である有機ＥＬ素子の他、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を使用することもでき、また、その他の自発光素子を採用することもできる。

１０ データＩ／Ｏ、１１ Ａ／Ｄ変換回路、
１２ ＲＡＭ（フレームメモリー、ラインメモリー）、１３ 調光部、
１４ 画像補正部、１６ 位置情報記憶部、１８ Ａ／Ｄ変換回路、
２２ 制御信号Ｉ／Ｏ、２４ 表示制御部、２５ 調整部、
２６ Ｄ／Ａおよびアンプ、２８ データ線ドライバー、３０ 走査制御部、
３２ レベルシフト回路、３４ 走査線ドライバー、１００ 自発光表示パネル、
１１０ 画素部、１２０ 第１領域（劣化モニター領域）、
１２３ 第２領域（周囲領域）、１３０ ダミー画素、 １３５ 輝度センサー部、
１４０ 温度センサー、１５０ 外光センサー、 １５１ 駆動部

Claims (10)

1. 自発光素子を含む画素が複数配置されている画素部と、
   外光強度を測定する外光センサーと、
   環境温度を測定する温度センサーと、
   入力される画像データの統計情報に基づいて、前記画像データを補正する画像補正部と、
   前記外光センサーの測定信号に基づいて調光信号を生成する調光部と、前記温度センサーの測定信号に基づいて温度補正信号を生成する温度制御部と、前記調光信号および前記温度補正信号に基づいて、前記画素部における前記画素の発光輝度を制御するための輝度補正信号を生成する表示制御部と、
   を含み、前記画像補正部によって補正された画像データおよび前記輝度補正信号に基づいて、前記画素部における前記画素の発光輝度が調整されることを特徴とする自発光表示装置。
2. 請求項１記載の自発光表示装置であって、
   前記画素は、
   自発光素子と、前記自発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタと、前記自発光素子の発光期間を制御する発光制御トランジスタと、を有し、
   前記画像補正部は、
   前記入力される画像データの輝度ヒストグラムを作成し、前記輝度ヒストグラムを解析し、表示画像全体の輝度が所定の閾値以上である場合に、前記表示画像全体の輝度を低下させるように、前記画素に供給される前記画像データを補正し、
   前記表示制御部は、
   前記外光強度および前記環境温度に基づいて、デューティが可変のＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号を生成し、前記デューティが可変のＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号によって、前記画素における発光制御トランジスタのオン／オフを制御することを特徴とする自発光表示装置。
3. 請求項２記載の自発光表示装置であって、
   前記ＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号の前記デューティが、所定のデューティ値未満となる場合に、前記ＰＷＭ信号としての前記輝度補正信号の前記デューティを前記所定のデューティ値以上に変更すると共に、その変更によって生じる前記画素の発光輝度の上昇分を補償するための輝度調整信号を前記画像補正部に供給する調整部を、さらに有することを特徴とする自発光表示装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の自発光表示装置であって、
   前記画素部には、劣化モニター対象となる第１領域と、前記第１領域の周囲に位置する第２領域とが設定されており、
   前記画素部における前記第１領域の発光輝度の経時変動を検出するための、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素と同じ発光条件で発光するダミー画素を含む輝度センサー部を、さらに有し、
   前記画像補正部は、
   前記輝度センサー部の検出信号に基づいて、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度と、前記第２領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる少なくとも一つの画素の発光輝度の少なくとも一方を補正することを特徴とする自発光表示装置。
5. 請求項４記載の自発光表示装置であって、
   前記画像補正部は、
   前記第１領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値と、前記第２領域に含まれる全画素の発光輝度の平均値との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる全画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる全画素の発光輝度の少なくとも一方を補正することを特徴とする自発光表示装置。
6. 請求項４記載の自発光表示装置であって、
   前記画像補正部は、
   前記第１領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度と、前記第２領域に含まれる、一または複数の特定画素の発光輝度との差が縮小するように、前記第１領域に含まれる前記特定画素の発光輝度および前記第２領域に含まれる前記特定画素の発光輝度の少なくとも一方を補正することを特徴とする自発光表示装置。
7. 請求項４〜請求項６のいずれかに記載の自発光表示装置であって、
   前記自発光表示装置は複数の種類の画像を表示することができ、前記画像補正部は、前記画素部における表示画像を第１の画像から第２の画像に切り換える場合に、前記第２の画像の表示期間において、経時劣化補償のための前記画像データの補正を実行することを特徴とする自発光表示装置。
8. 請求項４〜請求項６のいずれかに記載の自発光表示装置であって、
   前記画像補正部は、前記自発光表示装置が画像を継続的に表示している期間において、経時劣化補償のための画像データの補正を実行することを特徴とする自発光表示装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の自発光表示装置であって、
   前記自発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする自発光表示装置。
10. 請求項１〜請求項９のいずれかに記載の自発光表示装置を有することを特徴とする電子機器。

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