JP2011027819A - 自発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電源供給手段からの電圧降下によって生じる輝度傾斜の補正精度を向上した自発光表示装置の提供を目的とする。
【解決手段】表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、表示領域の外部に配置される電源供給手段と、電源供給手段に接続されて表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、表示領域に表示される画像に関する情報に従って、画像が表示される際に画素の各々に印加する基準電圧を決定することにより、電源供給線から前記表示素子に供給される電流を制御して発光輝度を制御する発光制御手段１０８と、を有し、発光制御手段１０８は、画像に関する情報に従って、所定段数の補正電圧を離散的に設定する補正電圧設定手段６８１と、補正電圧設定手段６８１によって設定された補正電圧のいずれかを、画像に関する情報に従って選択することにより、基準電圧を決定する基準電圧決定手段６８２と、を有することを特徴とする自発光表示装置。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＥＬ(Electro Luminescence）素子や有機ＥＬ素子その他の自発光タイプの表示素子である自発光素子を搭載した表示装置に関する。
有機ＥＬ素子等に代表される自発光素子をマトリクス状に複数個配置した表示装置（自発光表示装置）において、各々の素子が発光するための電源は、表示領域の外部から一括して供給されるのが一般的である。
自発光表示装置の各画素には、表示領域外部の電源供給手段から、電源供給線を経て電源が供給される。表示領域の各画素が電源供給手段から離れることにより、表示素子に供給される電源は電圧降下が生じる。ここで、図１０は、このような電圧降下による画像への影響を説明する図である。同図においては、表示領域に対して図中右側のフレキシブルプリント基板に電源供給手段が実装されて、電源供給手段から離れるに従って輝度が徐々に変化する現象（輝度傾斜）が、人間の目に認識されることとなる。
なお、自発光素子のアノード電極側の電圧に、輝度の傾斜とは逆の傾斜を持たせることにより、輝度傾斜を補正する技術が特許文献１に開示されている。
特開２００５−３８３７号公報
ここで、表示領域に表示する画像に応じて、電源供給手段から供給される電流が変化するため、輝度傾斜の原因となる電圧降下も表示する画像によって変化することとなる。具体的には、明るい画像を表示する場合には電源供給手段から流れる電流が多いため電圧降下が大きくなるため輝度傾斜が大きくなり、暗い画像を表示する場合には、電源供給手段から流れる電流が少ないために電圧降下が小さくなるため輝度傾斜も小さくなる。したがって、電源供給手段からの距離や抵抗のみに着目して電圧降下を補正すると、表示する画像によって輝度傾斜を補正しきれない場合や逆の輝度傾斜が発生する場合がある。
また、輝度傾斜を補正する際には、例えば、図１１で示すような輝度が異なる境界（補正段差）が視認される場合がある。このような補正段差は、ＤＡＣ分解能を向上させることで発生させにくくすることができるが、ＤＡＣ分解能を向上させることは、ＩＣのチップサイズの増大につながって望ましくない。
本発明は、電源供給手段からの電圧降下によって発生する上記のような輝度傾斜の補正精度を向上した自発光表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る自発光表示装置は、表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、前記表示領域に表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記画素の各々に対して印加する基準電圧を決定することにより、前記電源供給線から前記表示素子に供給される電流を制御して発光輝度を制御する発光制御手段と、を有し、前記発光制御手段は、前記画像に関する情報に従って、所定段数の補正電圧を離散的に設定する補正電圧設定手段と、前記補正電圧設定手段によって設定された前記補正電圧のいずれかを、前記画像に関する情報に従って選択することにより、前記基準電圧を決定する基準電圧決定手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記補正電圧設定手段は、前記情報に従って、前記補正電圧が離散的に設定される範囲を決定するようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記発光制御手段は、前記電源供給手段との位置関係によって前記画像に発生する輝度の変動にしたがって、前記補正電圧設定手段に前記補正電圧を設定させ、前記基準電圧決定手段に前記基準電圧を決定させるようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記基準電圧決定手段は、前記画素に印加される前記基準電圧を、該画素の輝度と、該画素と前記電源供給手段とに関する距離とに従ってシフトさせるようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記基準電圧の波形は、矩形波となるようにしてもよい。
上記課題に鑑みて、本発明に係る自発光表示装置は、表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、前記表示領域によって表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記画素の各々に対して印加する基準電圧を決定することにより、前記電源供給線から前記表示素子に供給される電流を制御して発光輝度を制御する発光制御手段と、を有し、前記発光制御手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記電源供給手段との位置関係によって発生する輝度の変動に従って前記基準電圧を決定するようにしてもよい。
上記課題に鑑みて、本発明に係る自発光表示装置は、表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、前記電源供給線から前記表示素子に電流を供給することにより、前記表示素子の発光輝度を制御する基準電圧を供給して、前記電源供給手段から離れるように順次並設される複数の信号線と、前記表示領域に表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記信号線の各々から供給される基準電圧をそれぞれ制御する発光制御手段と、を有し、前記発光制御手段は、前記画像に関する情報に従って、所定段数の補正電圧を離散的に設定する補正電圧設定手段と、前記補正電圧設定手段によって設定された前記補正電圧のいずれかを、前記画像に関する情報に従って選択することにより、前記信号線の各々に供給させる前記基準電圧を決定する基準電圧決定手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記複数の電源供給線は、前記電源供給手段から離れるよう順次並設されて、所定の抵抗値を有して前記電源供給手段から敷設される配線と接続することにより、前記電源供給手段と接続されるようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記基準電圧決定手段は、前記信号線の各々に接続される画素に印加される前記基準電圧を、該画素の輝度と、該画素及び前記電源供給手段に関する距離とに従ってシフトさせるようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記発光制御手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記補正電圧設定手段および前記基準電圧決定手段を備え、前記基準電圧決定手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記信号線の各々に印加される前記基準電圧を、該信号線に接続された画素の輝度と、該信号線及び前記電源供給線に関する距離とに従ってシフトさせるようにしてもよい。
また、本発明に係る自発光表示装置の一態様では、前記基準電圧決定手段は、複数本の前記信号線毎に前記補正電圧のいずれかを選択して、前記基準電圧を決定するようにしてもよい。
本発明によれば、電源供給手段からの電圧降下によって発生する輝度傾斜の補正精度を向上した自発光表示装置を提供することが出来る。
本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬパネルの表示領域における回路を概略的に示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るデータ線駆動手段の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る補正電圧設定手段の概念図を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るデータ線駆動手段の動作のタイミングチャートを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るデータ線駆動手段の動作のタイミングチャートを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る表示信号の書込みと発光制御信号とによって、輝度傾斜を補正する動作を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る自発光表示装置における水平方向の輝度分布と、従来の自発光表示装置における水平方向の輝度分布とを概略的に示すグラフである。 従来の自発光表示装置において、電源供給手段からの電圧降下により輝度が徐々に変化する輝度傾斜が生じている様子を説明する図である。 従来の自発光表示装置において、電圧降下による輝度傾斜を補正した際に、補正段差が生じた様子を説明する図である。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し、同一構成要素の繰り返しの説明については省略する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態係る有機ＥＬ表示装置２００について示す図である。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置２００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３００及び不図示の封止基板から構成される有機ＥＬパネルを挟むように固定する上フレーム３１０及び下フレーム３２０と、表示する情報を生成する回路素子を備える回路基板３４０と、その回路基板３４０において生成されたＲＧＢの情報をＴＦＴ基板３００に伝えるフレキシブル基板３３０と、により構成されている。また、回路基板３４０には電源回路が実装されて、有機ＥＬパネルが画像を表示するための電源がフレキシブル基板３３０を経て供給される。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置２００の概略構成を説明するための図である。表示制御部６、データ線駆動手段９、走査線駆動手段１１、書込制御手段１３、及び電源供給手段１５は、回路基板３４０に実装されて、これらから信号または電源がＴＦＴ基板３００に供給されることにより、有機ＥＬパネルの表示領域１７において画像が表示される。
まず、表示制御部６には、水平同期信号１、垂直同期信号２、データイネーブル信号３、表示データ４、同期クロック５が供給されて、表示制御部６は、これらからデータ線制御信号７と走査線制御信号８とを生成する。垂直同期信号２は一画面周期（１フレーム周期）の信号、水平同期信号１は一水平周期の信号、データイネーブル信号３は表示データ４が有効である期間（表示有効期間）を示す信号である。これらの信号は、同期クロック５に同期して入力される。本実施形態では、一画面分の表示データ４は、左上端の画素から順次ラスタスキャン形式で、表示制御部６に供給され、表示領域１７における１画素分の情報は８ビットのデジタルデータからなるものとして以下説明する。
走査線駆動手段（回路）１１には、走査線制御信号８が供給されて、走査線駆動手段１１は、走査信号を表示領域１７に順次供給する。書込制御手段（回路）１３には、走査線制御信号８が供給されて、走査線駆動手段１１が画素行を選択するタイミングに合わせて、当該画素行の各画素の容量素子に電荷を蓄積させるデータ書込み制御信号１４を表示領域１７に供給する。一方、データ線駆動手段（回路）９は、走査線駆動手段１１によって画素行が選択される毎に、表示信号（信号電圧）を選択された画素行の各画素に印加させる。データ線駆動手段９は、データ線制御信号７が供給されることによりデータ線駆動信号１０を出力する。そして、このデータ線駆動信号１０には、表示する輝度の階調値に基づく電荷を書き込む表示信号（信号電圧）、ならびに、各画素に信号電圧が書き込まれた後に画像を表示させる際（帰線期間）に供給する発光制御信号（基準電圧）が含まれる。このデータ線駆動手段９についての詳細は、後述する。
表示領域１７は、有機ＥＬ素子を有する複数の画素がマトリクス状に配列されて形成される。電源供給手段１５は、有機ＥＬ素子を発光させるための電流を供給する電源電圧を生成し、本実施形態では、電源供給手段１５からの電流が、後述する自発光素子駆動配線１６および電源供給線を経て表示領域１７の各画素に供給される。ここで、自発光素子駆動配線１６は、例えば、有機ＥＬパネルの右下端からパネル下側を水平方向に左下端まで比較的高抵抗となる配線で敷設されるものであり、電源供給線は低抵抗な配線で構成されることで、自発光素子駆動配線１６における電圧降下が、電源供給線における電圧降下よりも大きくなる。本実施形態では、表示領域１７の外周にそって敷設された自発光素子駆動配線１６による電圧降下によって、表示領域１７において輝度傾斜が水平方向に生じて右から左に向かって暗くなるものとして、以下説明する。
表示領域１７では、走査線駆動手段１１から出力される走査線駆動信号１２によって選択、書込み制御された画素に、データ線駆動手段９から出力されるデータ線駆動信号１０に基づく信号電圧に従ってデータ書込みがなされ、発光制御信号が供給されることによって画像が表示される。表示領域１７の各画素における有機ＥＬ素子を駆動する電圧は、電源供給手段１５から、自発光素子駆動配線１６および電源供給線を経て供給される。なお、表示制御部６、データ線駆動手段９、走査線駆動手段１１、書込制御手段１３は、本実施形態では回路基板３４０に実装されるが、各々が別々のＬＳＩで実現されてもよいし、一つのＬＳＩで実現してもよく、表示領域１７と同一のガラス基板上に形成されてもよい。
図３は本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬパネルの表示領域１７における回路を概略的に示す図である。同図においては、第１行第１列の画素２６１をはじめとして、他の画素２６２、２６３、２６４等がマトリクス状に配列される様子が示され、以下においては、第１行第１列の画素２６１の構成を詳細に説明するが、他の画素も同様の構成を有している。また、表示領域１７には、図中横方向に複数の走査線２０と、複数の書込み制御線２２と、複数の点灯スイッチ線２７が敷設され、図中縦方向には、複数のデータ線１８と、複数の電源供給線２４が敷設されることにより、各画素が升目状に形成される。特に、画素２６１は、有機ＥＬ素子３５と、走査スイッチ３１Ａ、容量素子３１Ｂ、駆動スイッチ３１Ｃ、書込み制御スイッチ３１Ｄ、点灯スイッチ３１Ｅとを、有しており、図中点線で囲まれた領域は、容量素子３１Ｂに蓄積された階調値に基づく電荷によって有機ＥＬ素子３５を発光駆動させる画素駆動部３０である。走査スイッチ３１Ａは、走査線２０に走査線駆動信号１２が供給されることによってオン状態となり、書込み制御スイッチ３１Ｄは、書込み制御線２２によってデータ書込み制御信号１４が供給されてオン状態となり、点灯スイッチ３１Ｅは、第１行点灯スイッチ線２７に信号が供給されることによってオン状態となる。
ここで、画素駆動部３０の各スイッチと、画素駆動部３０に接続される各信号線とによって有機ＥＬ素子３５が発光する様子について説明する。まず、走査スイッチ３１Ａと書込み制御スイッチ３１Ｄと点灯スイッチ３１Ｅをオン状態とし、ＰＭＯＳの駆動スイッチ３１Ｃのゲート端子にデータ線１８から低電位を供給することで、前フレームの容量素子３１Ｂに書き込まれた電荷が、有機ＥＬ素子３５に解放されてリセットされる（プリチャージ動作）。
次に、走査スイッチ３１Ａと書込み制御スイッチ３１Ｄをオン状態とし、ＰＭＯＳの駆動スイッチ３１Ｃのゲート端子にデータ線１８から階調値に基づく電位（Ｖｄａｔａ）を供給することで、電源供給線２４から容量素子３１Ｂに電荷が供給される（書込み動作）。容量素子３１Ｂには、本実施形態では、階調値がゼロとなる輝度（黒表示）で有機ＥＬ素子３５が発光する場合には、Ｖｄａｔａは０Ｖであり、階調値が２５５となる輝度（白表示）の場合は、Ｖｄａｔａは３Ｖとなる。ここで、電源供給線２４から所定の電位（Ｖｄｄ）として１０Ｖが供給されるようにすることで、駆動スイッチ３１Ｃを経ることで容量素子３１Ｂに８Ｖの電位が供給されるが、当該所定の電位には上述のような電圧降下（自発光素子駆動配線１６による電圧降下）が生じて、電源供給線２４毎に異なる電位が供給されることとなる。
次に、他の行で書込み動作となる場合には、走査スイッチ３１Ａと書込み制御スイッチ３１Ｄがオフ状態となって容量素子３１Ｂの電荷が保持される（非書込み時の動作）。そして、走査スイッチ３１Ａと点灯スイッチ３１Ｅとがオン状態となって、データ線１８に基準電圧（Ｖｓｗｅｅｐ）が印加されることにより、駆動スイッチ３１Ｃがオン状態となり、電源供給線２４から有機ＥＬ素子３５に電流が流れて発光することとなる（発光動作）。このとき、有機ＥＬ素子３５は、容量素子３１Ｂに蓄積された電荷によって、階調値に基づく輝度で発光する。Ｖｄａｔａが０Ｖのときには、容量素子３１Ｂには８Ｖの電圧が印加された状態となり、この場合には、駆動スイッチ３１Ｃは有機ＥＬ素子３５に電流を供給させないようにする。すなわち、駆動スイッチ３１Ｃのスレッショルド電圧（Ｖｔｈ）は８Ｖとなっている。また、Ｖｄａｔａが３Ｖのときには、容量素子３１Ｂには５Ｖの電圧が印加された状態となって、輝度が２５５となる白表示をさせるように、駆動スイッチ３１Ｃは有機ＥＬ素子３５に電流を供給する。したがって、容量素子３１Ｂに５Ｖから８Ｖとなる電圧が印加されることで、０〜２５５の階調値が表現される。
表示領域１７が画像を表示する１フレーム期間には、図中横方向に伸びる走査線２０を一方の側から順次選択して、階調値に基づく電荷を各画素の容量素子３１Ｂに書き込む書込み期間と、表示領域１７の全域の画素が書き込まれた後に有機ＥＬ素子３５を発光させる発光期間が設けられる。本実施形態における発光期間では、上述したように、各データ線１８から基準電圧が供給されることにより、表示領域１７の全域の画素の駆動スイッチ３１Ｃがオン状態となって、各画素の有機ＥＬ素子３５が階調値に基づく輝度で発光する。有機ＥＬ素子３５の輝度は、供給される電流にほぼ比例するため、容量素子３１Ｂの電荷とともに基準電圧の電位に応じて有機ＥＬ素子３５の輝度が設定されることとなる。なお、本実施形態では、このような基準電圧がデータ線１８から供給されるようにしているが、他の信号を画素に供給する信号線から基準電圧が供給されてもよい。
図４は、本実施形態にかかるデータ線駆動手段９の機能的構成を示すブロック図である。データ線駆動手段９には、同図で示すように、表示入力シリアルデータ５６とともに水平出力タイミング６６が入力されて、表示信号１０Ａと発光制御信号１０Ｂとが出力される。この表示信号１０Ａおよび発光制御信号１０Ｂは、表示領域１７の各データ線１８を駆動するデータ線駆動信号１０として出力される。また、表示入力シリアルデータ５６に伴って、図４においては不図示のデータスタート信号５４やデータクロック５５が入力されて、これらと水平出力タイミング６６とを含んで、データ線制御信号７が構成される。
表示入力シリアルデータ５６は、１フレーム周期において表示される画像の各画素の階調値がライン（行）毎に連なって構成されるデータであって、画面格納手段６９によって一時的に格納される。画面格納手段６９は、水平出力タイミング６６が入力される水平出力制御手段６７から水平データ読出しパルス６０を受け取って、そのタイミングに合わせて表示入力シリアルデータ５６における１ライン毎のデータを、表示信号１０Ａとして出力する。
ここで、画面格納手段６９とは別に、表示入力シリアルデータ５６が供給される輝度傾斜情報生成手段６３について説明する。この輝度傾斜情報生成手段６３は、不図示のデータスタート信号５４やデータクロック５５とともに表示入力シリアルデータ５６を取得して、１フレームの画像における各画素の輝度情報を取得する画像データ取得手段を有している。そして輝度傾斜情報生成手段６３は、取得された画像データの一部となる中央の画素行における１ラインの輝度データ（１ライン輝度情報）をラッチする。自発光素子駆動配線１６において生じる電圧降下は、電源供給手段１５からの電流に応じて変動し、電源供給線２４から供給される電流は１ラインデータにおける各輝度値に概ね対応することとなる。したがって、自発光素子駆動配線１６において生じる電圧降下であって、電源供給手段１５から各電源供給線２４に至るまでの電圧降下量を導出するために、輝度傾斜情報生成手段６３は、上記の１ライン輝度情報において、電源供給手段１５に最も近い電源供給線２４に対応する画素の輝度から各電源供給線２４に対応する画素の輝度までを積算した１ラインのデータ（電圧降下情報）を生成する。そしてさらに、輝度傾斜情報生成手段６３は、電圧降下量を輝度換算することにより、１フレーム画像を表示する際に発生する輝度傾斜のデータ（輝度傾斜情報１１１）を電圧降下情報から生成し、後述する発光制御手段１０８に出力する。この輝度傾斜情報１１１は、本実施形態では、電圧降下によって生じる輝度階調の変化量を示す１ラインのデータである。具体的には、輝度階調の変化量は、（輝度値）×（電圧降下後の電圧／電圧降下が発生しない場合の電圧）で求められ、１ライン輝度情報と、１ラインの電圧降下情報とによって、輝度傾斜情報１１１が求められる。
発光制御手段１０８は、表示される画像において発生する輝度傾斜情報１１１を、輝度傾斜情報生成手段６３から受け入れて、１フレーム期間の発光期間において、各データ線１８に接続された画素に発光制御信号１０Ｂ（基準電圧）を、電源供給手段１５との位置関係に応じて供給する。有機ＥＬ素子３５の輝度は、自発光素子駆動配線１６の電圧降下によって階調値が低下する。発光制御手段１０８は、輝度傾斜情報１１１を用いて、表示される画像の輝度傾斜を少なくするように、データ線１８を経て駆動スイッチ３１Ｃのゲート端子に印加する基準電圧を変化させて、各画素を発光制御する。発光制御手段１０８は、駆動スイッチ３１Ｃのゲート端子に印加される基準電圧を、電源供給線２４に流れる電流（データ線１８に接続される画素の輝度）と、電源供給手段１５からの距離とにしたがってシフトさせて、電源供給線２４から有機ＥＬ素子３５に電流を供給されやすくすることで、電圧降下によって低下する各画素の階調値を向上させる。本実施形態では、当該ゲート端子に印加される電圧は輝度値が０となる黒表示時には８Ｖであって、輝度値が２５５となる白表示時には５Ｖである。したがって、基準電圧（通常の場合には０Ｖとして設定される）を、さらに低くシフトさせて、５Ｖ〜８Ｖよりも低い範囲で駆動スイッチ３１Ｃのゲート端子に電圧を印加させることで、階調値を向上させることができる。また、本実施形態では、データ線１８は、電源供給手段１５が実装されたフレキシブルプリント基板から徐々に遠ざかるように並んで配置されており、電源供給手段１５から遠くにデータ線１８が位置するほど、当該データ線１８に接続される各有機ＥＬ素子３５に供給される電流が電圧降下の影響を受ける。したがって、例えば、一定の輝度が分布している画像を表示する場合には、電源供給手段１５から離れるに従って、基準電圧を低くするようにシフトして、電流を供給されやすくする必要がある。
補正電圧設定手段６８１は、各データ線１８に対して基準電圧として選択される所定段数の階調からなる補正電圧を、輝度傾斜情報生成手段６３から受け入れた輝度傾斜情報１１１に従って決定する。ここで、図５は、本実施形態にかかる補正電圧設定手段６８１の概念図である。本実施形態における補正電圧は、２５５レベルの階調（段数）を有している。輝度傾斜情報１１１は、輝度の目標値に対する差分を示しており、上記の１ライン輝度情報における輝度値が一定であれば、電源供給手段１５からデータ線１８が離れるに従って輝度が低下することとなる。補正電圧設定手段６８１は、例えば、輝度の目標値に対する差分の最大値と最小値とに基づいて、補正電圧の範囲（最大基準電圧と最小基準電圧の範囲）を決定する。明るい画像を表示する場合には、補正電圧のレンジは広く、暗い画像を表示する場合には、補正電圧のレンジは狭くなり、レンジが狭い場合においても所定段数の分解能が維持されるため、補正段差が目立たなくなる。また、例えば、中央が明るくその周辺が暗い画像を表示する場合には、最大基準電圧と最小基準電圧とによるレンジを図５で示されるように変化させればよく、この場合にも設定されたレンジ内において所定段数の分解能が確保されるため、補正段差が目立たなくなる。
さらに、例えば、電源供給手段１５から遠い側が明るく近い側が暗い画像を表示する場合には、暗い部分は電圧降下による輝度の変化が目立たないため、輝度の変化が大きくなる明るい部分を中心として補正電圧を設定することで、補正段差が目立たなくなる。具体的には、輝度の目標値に対する差分の変化量に応じて補正電圧の階調が設けられるようにし、画像が明るくなる領域は、画像が暗くなる領域よりも多くの補正電圧の階調が振り分けられるようにする。
補正電圧は、輝度傾斜情報１１１によってレンジが決定されて、そのレンジ内において所定段数が設けられる。基準電圧決定手段６８２は、補正電圧設定手段６８１によって設けられた所定段数の補正電圧における１レベルを、各データ線１８に印加する基準電圧として輝度傾斜情報１１１に応じて選択して決定する。これにより、基準電圧がデジタル／アナログ変換されることとなる。基準電圧は、輝度の目標値に対する差分から、これに対応する補正電圧の１レベルが各データ線１８毎に選択されることにより決定されるが、複数本のデータ線１８毎に補正電圧を選択して決定してもよい。
水平出力制御手段６７は、水平出力タイミング６６を受け入れて、画面格納手段６９に水平データ読出しパルス６０を、発光制御手段１０８に発光制御スタート信号１０９を供給する。画面格納手段６９は、表示入力シリアルデータ５６を一旦格納し、水平データ読出しパルス６０に従って一水平分をまとめて読み出して、各ラインのデータをデータ書込み期間において順次出力する。また、発光制御手段１０８は、水平出力タイミング６６から出力された発光制御スタート信号１０９にしたがって、データ書込み期間が終了して発光制御期間を開始させるとともに、矩形波の基準電圧を各データ線１８に出力させる。
図６は、本実施形態にかかるデータ線駆動手段９の動作のタイミングチャートを示す図である。表示入力シリアルデータ５６はデータスタート信号５４が“１”となるタイミングを基準に、データクロック５５で取り込まれ、画面格納手段６９に一旦格納される。例えば、ｎライン目表示入力シリアルデータ７７（ｎライン目入力データ）は、ｎライン目入力データ取込み開始タイミング７５の次のデータクロック５５の立ち上がりから取り込まれ、画面格納手段６９に一旦格納される。また、図６の下側では、データスタート信号５４の時間軸を拡大するとともに、他の信号についてのタイミングチャートが示されている。一旦格納された表示入力シリアルデータ５６は、データ書込み期間４４の期間内で、水平データ読出しパルス６０のタイミングに従って、一水平分のデータをまとめて読み出す。本実施形態では、データ書込み期間４４を少なくし発光制御期間１０７を多く取るために、読出しタイミングとなる水平データ読出しパルス６０が、データスタート信号５４の周波数よりも高速（ここでは２倍の速度）にして、発光制御期間１０７において、一画面分の表示データが一旦格納されるものとして以下説明する。
発光制御スタート信号１０９は、最後の水平データ読出しパルス６０によって、最後のラインの表示入力データの出力が終了するタイミングで開始し、１フレーム期間４８からデータ書込み期間４４を除いた期間となる発光制御期間１０７の間に、発光制御信号１０Ｂが矩形波で出力される。したがって１画面データ６２は、データ書込み期間４４では表示信号１０Ａ、発光制御期間１０７（矩形波期間）では発光制御信号１０Ｂを出力することを示している。最後に、データ線駆動信号１０は１画面データ６２をアナログ変換した信号となり、発光制御期間１０７においては、データ線１８のそれぞれに一定のレベルとなる矩形波の基準電圧が、発光制御信号１０Ｂとして供給される。
図７は、本実施形態にかかるデータ線駆動手段９の動作を示すタイミングチャートである。図７において、発光制御シリアルデータ１１１（輝度傾斜情報１１１）は、発光制御データスタート信号１１２が“１”となる発光制御データ取込み開始タイミング１１８を基準に、発光制御クロック１１０で取り込まれる。そして、発光制御シリアルデータ１１１を全て取り込んだ後、発光制御スタート信号１０９によって、発光制御信号１０Ｂとして出力される。
また、本実施形態では、表示領域１７は縦方向（列方向）が４８０ドット、横方向（行方向）が２４０ドットの解像度を有し、１ドットが左からＲ（Ｒｅｄ）Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３画素で構成されることにより、有機ＥＬパネルの水平方向は７２０画素で構成される。なお、有機ＥＬ表示装置２００の解像度は４８０×２４０ドットに限定されることはなく、他の解像度でもよい。この場合、データ線１８等の本数も解像度に応じて適宜変更される。
また図８は、表示信号１０Ａの書込みと発光制御信号１０Ｂとによって、輝度傾斜を補正する動作を示した図である。図８においては、まず、リセットパルスとともに走査線選択パルスが出力されることにより、第１行の画素行が選択されて、第１行の各画素にデータ線１８から信号が供給されてデータが書き込まれる。本実施形態においては、１フレーム期間（１／６０秒）におけるデータ書込み期間に、４８０ライン分のデータの書込み動作がなされる。そして、データ書込み期間終了後に、有機ＥＬパネルの表示領域１７全域の画素が発光する発光期間となる。図８において示されるように、第１行第１列の画素と第１行第７２０列の画素は、容量素子３１Ｂに蓄積された階調値に基づく電圧Ｖｓｉｇが共通しているが、矩形波信号で表される基準電圧が異なっている。そして、第７２０列画素よりも電源供給手段１５から遠い位置にある第１列画素の矩形波信号が、第７２０列画素よりも低くシフトされており、これにより、電圧降下が生じることで輝度が低下する第１列の画素に、電流を流しやすくして輝度傾斜を解消するようにしている。
図９は、本実施形態にかかる自発光表示装置における水平方向の輝度分布と、従来の自発光表示装置における水平方向の輝度分布とを概略的に示すグラフである。同図における輝度分布は、水平方向に存在する７２０画素の所定ラインの輝度分布であって、縦軸は、１フレーム期間４８において表示される各画素の輝度の目標値に対して比較した値（％）である。ここで、例えば、水平位置が１画素（第１列）となる輝度の目標値が２００の場合には、輝度傾斜によってその５０％である１００となる。電源供給手段１５から離れたデータ線１８に接続される画素の表示素子に、基準電圧を補正して電源供給線２４から電流が供給されやすくすることで、画素の輝度を目標値に近づけることができる。
なお、本実施形態では輝度傾斜情報１１１を生成する際に、中央の画素行（２４０行）における輝度値を取得しているが、他の画素行の輝度値を取得するようにしてもよい。また、複数（もしくは全て）の画素行の輝度値を平均または積算することにより、１ラインの輝度情報を生成してもよいし、複数の画素列に対応する輝度値によって１ライン輝度情報を構成してもよい。また、１ライン輝度データから電圧降下情報を生成して、輝度傾斜情報１１１を導出しているが、表示される画像の全体的な輝度が電源供給手段１５からの電流にほぼ対応するため、表示される画像の全体的な輝度等から電圧降下情報を生成して輝度傾斜情報１１１を導出してもよい。この場合には、輝度傾斜情報生成手段６３が、表示される画像の少なくとも一部を取得して全体的な明るさを判断して、当該明るさに電圧降下情報や輝度傾斜情報１１１が予め関連づけられたテーブルを保持して、これを参照することで輝度傾斜情報１１１を出力してもよい。また、輝度傾斜情報生成手段６３は、表示入力シリアルデータ５６を取得して輝度傾斜情報１１１を生成しているが、画面格納手段６９から表示される画像に関する情報を発光制御手段１０８が受け入れて、発光制御手段１０８が表示される画像で発生する輝度傾斜を導出して、さらに補正電圧を設定する等してもよい。
なお、本実施形態では、電源供給手段１５から離れるようにして並設されている複数のデータ線１８に基準電圧が供給されるとしているが、他の信号線であってもよい。また、本実施形態では、自発光素子駆動配線１６が比較的高抵抗となる配線で敷設されて、電源供給線２４は低抵抗な配線で構成されるとして各データ線１８が電源供給手段１５から離れるに従って基準電圧をシフトさせているが、他の場合であっても、電源供給手段１５から離れた画素に基準電圧がシフトして供給されるようにすればよい。
なお、本実施形態では図２に示すような回路を用いることとしたが、このような回路構成に限られず、基準電圧を用いて輝度の傾斜を補正できるような自発光素子表示装置に適用することが出来る。そして、自発光素子表示装置は、本実施形態のように有機ＥＬ素子を用いてもよいし、発光ダイオード等の他の素子を用いるようにしてもよい。有機ＥＬ素子を用いる場合は、有機ＥＬ層に使用される発光材料は低分子であっても、高分子であってもよいし、光の取り出し方向は、ボトムエミッション方式及びトップエミッション方式のいずれであってもよい。
［第２の実施形態］
上記の第１の実施形態では、表示領域１７は縦方向（列方向）が４８０ドット、横方向（行方向）が２４０ドットの解像度を有し、１ドットが左からＲ（Ｒｅｄ）Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３画素で構成されているが、これらＲＧＢの３画素に供給される基準電圧は、電源供給線２４から供給される電流及び電源供給手段１５との位置関係に応じて決定している。しかし、ＲＧＢの３画素における有機ＥＬ素子３５の発光開始電圧等の特性が異なることから、第２の実施形態では、発光制御手段１０８において、ＲＧＢの画素毎に印加する基準電圧を決定して、ＲＧＢの有機ＥＬ素子３５に供給される電流を制御する。この点で、第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なっている。したがって、第２の実施形態では、発光制御手段１０８は、電源供給手段１５との位置関係によって発生する輝度の変動に従って、有機ＥＬ素子３５の発光色毎に基準電圧が決定され、補正電圧設定手段６８１と基準電圧決定手段６８２が、ＲＧＢの各色に設けられる。また、輝度傾斜情報生成手段６３も、ＲＧＢ毎に設けられて、ＲＧＢの各色について別々に輝度傾斜情報１１１が生成されるようにしてもよい。これらの点以外については、第２の実施形態は第１の実施形態とほぼ同様であるため説明を省略する。ＲＧＢの各色毎に基準電圧が制御されることで、電圧降下を補正することにより画像の暗い部分に生じやすくなる青味等の色味を発生しにくくして、輝度傾斜を補正できる。
以上説明した本発明の各実施形態に係る自発光表示装置は、上記の各実施形態によっては限定されず、第１の実施形態と第２の実施形態とが組み合わせて実施されてもよいし、その技術的思想の範囲内において異なる形態にて実施されてよい。
１ 水平同期信号、２ 垂直同期信号、３ データイネーブル信号、４表示データ、５ 同期クロック、６ 表示制御部、７ データ線制御信号、８ 走査線制御信号、９ データ線駆動手段、１０ データ線駆動信号、１０Ａ 表示信号、１０Ｂ 発光制御信号、１１ 走査線駆動手段、１２ 走査線選択信号、１３ 書込制御手段、１４ データ書込み制御信号、１５ 電源供給手段、１６ 自発光素子駆動配線、１７ 表示領域、１８ データ線、２０ 走査線、２２ 書込み制御線、２４ 電源供給線、２７ 点灯スイッチ線、３０ 画素駆動部、３１Ａ 走査スイッチ、３１Ｂ 容量素子、３１Ｃ 駆動スイッチ、３１Ｄ 書込み制御スイッチ、３１Ｅ 点灯スイッチ ３５ 有機ＥＬ素子、４４ データ書込み期間、４８ １フレーム期間、５４ データスタート信号、５５ データクロック、５６ 表示入力シリアルデータ、６０ 水平データ読出しパルス、６２ １画面データ、６３ 輝度傾斜情報生成手段、６６ 水平出力タイミング、６７ 水平出力制御手段、６９ 画面格納手段、７５ ｎライン目データ開始タイミング、７６ ｎ＋１ライン目データ開始タイミング、７７ ｎライン目表示入力シリアルデータ、７８ ｎ＋１ライン目表示入力シリアルデータ、１０７ 発光制御期間、１０８ 発光制御手段、１０９ 発光制御スタート信号、１１０ 発光制御クロック、１１１ 輝度傾斜情報（発光制御シリアルデータ）、１１２ 発光制御データスタート信号、１１８ 発光制御データ取り込み開始タイミング、２００ 有機ＥＬ表示装置、２６１ 第１行第１列画素、２６２,２６３,２６４ 画素、３００ ＴＦＴ基板、３１０ 上フレーム、３２０ 下フレーム、３３０ フレキシブル基板、３４０ 回路基板、６８１ 補正電圧設定手段、６８２ 基準電圧決定手段。

Claims (11)

  1. 表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、
    前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、
    前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、
    前記表示領域に表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記画素の各々に対して印加する基準電圧を決定することにより、前記電源供給線から前記表示素子に供給される電流を制御して発光輝度を制御する発光制御手段と、を有し、
    前記発光制御手段は、
    前記画像に関する情報に従って、所定段数の補正電圧を離散的に設定する補正電圧設定手段と、
    前記補正電圧設定手段によって設定された前記補正電圧のいずれかを、前記画像に関する情報に従って選択することにより、前記基準電圧を決定する基準電圧決定手段と、
    を有することを特徴とする自発光表示装置。
  2. 請求項１の自発光表示装置において、
    前記補正電圧設定手段は、前記情報に従って、前記補正電圧が離散的に設定される範囲を決定する、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  3. 請求項１の自発光表示装置において、
    前記発光制御手段は、前記電源供給手段との位置関係によって前記画像に発生する輝度の変動にしたがって、前記補正電圧設定手段に前記補正電圧を設定させ、前記基準電圧決定手段に前記基準電圧を決定させる、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  4. 請求項３の自発光表示装置において、
    前記基準電圧決定手段は、前記画素に印加される前記基準電圧を、該画素の輝度と、該画素と前記電源供給手段とに関する距離とに従ってシフトさせる、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  5. 請求項１の自発光表示装置において、
    前記基準電圧の波形は、矩形波となる、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  6. 表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、
    前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、
    前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、
    前記表示領域によって表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記画素の各々に対して印加する基準電圧を決定することにより、前記電源供給線から前記表示素子に供給される電流を制御して発光輝度を制御する発光制御手段と、
    を有し、
    前記発光制御手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記電源供給手段との位置関係によって発生する輝度の変動に従って前記基準電圧を決定する、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  7. 表示素子を有する複数の画素が配列される表示領域と、
    前記表示領域の外部に配置される電源供給手段と、
    前記電源供給手段に接続されて前記表示素子に電源を供給する複数の電源供給線と、
    前記電源供給線から前記表示素子に電流を供給することにより、前記表示素子の発光輝度を制御する基準電圧を供給して、前記電源供給手段から離れるように順次並設される複数の信号線と、
    前記表示領域に表示される画像に関する情報に従って、前記画像が表示される際に前記信号線の各々から供給される基準電圧をそれぞれ制御する発光制御手段と、
    を有し、
    前記発光制御手段は、
    前記画像に関する情報に従って、所定段数の補正電圧を離散的に設定する補正電圧設定手段と、
    前記補正電圧設定手段によって設定された前記補正電圧のいずれかを、前記画像に関する情報に従って選択することにより、前記信号線の各々に供給させる前記基準電圧を決定する基準電圧決定手段と、
    を有することを特徴とする自発光表示装置。
  8. 請求項７に記載された自発光表示装置において、
    前記複数の電源供給線は、前記電源供給手段から離れるよう順次並設されて、所定の抵抗値を有して前記電源供給手段から敷設される配線と接続することにより、前記電源供給手段と接続される、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  9. 請求項７に記載された自発光表示装置において、
    前記基準電圧決定手段は、前記信号線の各々に接続される画素に印加される前記基準電圧を、該画素の輝度と、該画素及び前記電源供給手段に関する距離とに従ってシフトさせる、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  10. 請求項７に記載された自発光表示装置において、
    前記発光制御手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記補正電圧設定手段および前記基準電圧決定手段を備え、
    前記基準電圧決定手段は、前記表示素子の発光色毎に、前記信号線の各々に印加される前記基準電圧を、該信号線に接続された画素の輝度と、該信号線及び前記電源供給線に関する距離とに従ってシフトさせる、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
  11. 請求項７に記載された自発光表示装置において、
    前記基準電圧決定手段は、複数本の前記信号線毎に前記補正電圧のいずれかを選択して、前記基準電圧を決定する、
    ことを特徴とする自発光表示装置。
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