JP2012042913A - 有機発光ダイオード駆動装置 - Google Patents

有機発光ダイオード駆動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、補償が必要な画素を選択し、画素の劣化を画素駆動中にリアルタイムで補償し、予め設定されたグレースケール範囲のうち、互いに異なる範囲の少なくとも２つの代表値の差によって画素に採用されたスイッチであるトランジスタの電流−抵抗ドロップを除去して校正データを設定できる有機発光ダイオード駆動装置に関する。
【解決手段】予め設定されたグレースケール範囲を有し、入力データの校正可否に応じて選択的に画素の劣化を補償するために前記入力データに含まれたグレースケールが含まれるグレースケール範囲の代表値を補償用データに設定する変換部と、前記変換部の補償用データに応じて複数の画素を有する画素部を駆動する駆動部と、前記駆動部により駆動された画素から検出された劣化情報と前記変換部からの代表値の差による劣化補償信号を前記変換部に提供する補償部と、を含むことを特徴とする有機発光ダイオード駆動装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光ダイオード駆動装置に関し、より詳しくは、補償が必要な画素を選択し、画素の劣化を画素駆動中にリアルタイムで補償し、予め設定されたグレースケール範囲のうち、互いに異なる範囲の少なくとも２つの代表値の差によって画素に採用されたスイッチであるトランジスタの電流−抵抗ドロップを除去して校正データを設定することができる有機発光ダイオード駆動装置に関する。
近年、ディスプレイ装置は、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ，ＣＲＴ）方式ディスプレイまたは液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）のような一般のディスプレイから、ディスプレイ装置の大型化による空間占有の少ないディスプレイ装置へと要求が増大され、液晶表示装置に比べて画質反応速度がかなり速く、厚さと重さを約１／３程度に抑えることができる有機発光ダイオードを採用したディスプレイ装置が注目されている。
このような有機発光ダイオードは、駆動方式によって受動型及び能動型に分けられるが、画面を構成する最小単位である画素（ｐｉｘｅｌ）を個別に制御できる能動型有機発光ダイオードが普遍的に使用されている。
このような能動型有機発光ダイオードは、既存の液晶表示装置に比べて、画質、厚さ及び重さだけでなく、明るさ、電力消耗などの側面においても優れた性能を有する。
しかし、このような能動型有機発光ダイオードは一定の時間が経過するにつれて同一のデータ信号に対応して、次第に低輝度の光が生成される劣化現象が発生し、均一な輝度の画像を表示できなくなるという問題がある。
本発明の目的は、補償が必要な画素を選択し、画素の劣化を画素駆動中にリアルタイムで補償し、予め設定されたグレースケール範囲のうち、互いに異なる範囲の少なくとも２つの代表値の差によって画素に採用されたスイッチであるトランジスタの電流−抵抗ドロップを除去して校正データを設定することができる有機発光ダイオード駆動装置を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明の一技術的側面は、予め設定されたグレースケール範囲を有し、入力データの校正可否に応じて選択的に画素の劣化を補償するために上記入力データに含まれたグレースケールが含まれるグレースケール範囲の代表値を補償用データに設定する変換部と、上記変換部の補償用データに応じて複数の画素を有する画素部を駆動する駆動部と、上記駆動部により駆動された画素から検出された劣化情報と上記変換部からの代表値の差による劣化補償信号を上記変換部に提供する補償部と、を含むことを特徴とする有機発光ダイオード駆動装置を提供するものである。
本発明の一技術的側面によると、上記変換部は、上記補償部からの劣化補償信号に含まれた校正データを保存し、非校正された画素の入力データが入力されると、該当する校正データに変換することができる。
本発明の一技術的側面によると、上記変換部は、上記入力データが駆動しようとする画素に該当する校正データの有無によって上記入力データの補償可否を判断する補償判断部と、上記補償判断部の判断結果に従い、上記入力データに該当する校正データを提供する校正データ保存用メモリと、上記補償判断部の判断結果に従い、上記入力データに該当する補償用データ及び補償レベル情報を提供する補償用データ発生部と、を含むことができる。
本発明の一技術的側面によると、上記補償用データ発生部は、予め設定された複数のグレースケール範囲を有し、上記入力データのグレースケールが該当する範囲の代表値から上記補償用データを提供し、上記代表値を含む補償レベル情報を上記変換部に伝達することができる。
本発明の一技術的側面によると、上記補償部は、上記変換部からの補償レベル情報と該当する画素の劣化検出情報に応じ、保存しようとする保存メモリを選択する補償レベル選択部と、上記グレースケール範囲の範囲数に対応する複数個の保存メモリを有するメモリ部と、補償しようとする画素の初期輝度データまたは以前の補償による輝度データを保存する以前データ保存用メモリと、上記メモリ部に保存された一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報ともう一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報との差の計算結果と、上記以前データ保存用メモリの輝度データを比較し、該当する画素の劣化程度を計算する劣化程度計算機と、上記劣化程度計算機による劣化程度に応じて該当する画素の輝度を調整する校正データを計算する校正データ計算機と、を含むか、または、上記補償部は、上記変換部からの補償レベル情報と該当する画素の劣化検出情報に応じ、保存しようとする保存メモリを選択する補償レベル選択部と、上記グレースケール範囲の範囲数に対応する複数個の保存メモリを有するメモリ部と、補償しようとする画素の初期輝度データ及び使用時間または以前の補償による輝度データ及び使用時間を保存する以前データ保存用メモリと、上記メモリ部に保存された一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報ともう一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報との差の計算結果と、上記以前データ保存用メモリの輝度データ及び使用時間を比較し、該当する画素の劣化程度を計算する劣化程度計算機と、上記劣化程度計算機による劣化程度に応じて該当する画素の輝度を調整する校正データを計算する校正データ計算機と、を含むことができる。
本発明の一技術的側面によると、上記校正データ計算機は、該当する画素の輝度が全体画素の平均輝度を有するように調整する校正データを計算することができる。
本発明の一技術的側面によると、上記画素部から検出された劣化情報をデジタル信号に変換して上記補償部に伝達するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含むことができる。
本発明によると、補償が必要な画素を選択し、画素の劣化を画素駆動中にリアルタイムで補償することができ、予め設定されたグレースケール範囲のうち、互いに異なる範囲の少なくとも２つの代表値の差によって画素に採用されたスイッチであるトランジスタの電流−抵抗ドロップを除去して校正データを正確に設定することができる。
本発明の有機発光ダイオード駆動装置の概略的な構成図である。 本発明の有機発光ダイオード駆動装置に採用された変換部の概略的な構成図である。 図２の変換部に採用された補償用データ発生部の代表値の設定範囲を示す図面である。 本発明の有機発光ダイオード駆動装置に採用された補償部の概略的な構成図である。 本発明の有機発光ダイオード駆動装置の動作フローチャートである。
以下、図面を参照し本実施形態を具体的に説明する。
図１は、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置の概略的な構成図である。
図１を参照すると、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置１００は、変換部１１０、駆動部１２０、画素部１３０、ＡＤＣ１４０及び補償部１５０を含むことができる。
変換部１１０は、画素を駆動するための入力データを受けることができる。上記入力データは、対応する画素を駆動するためのグレースケール（ｇｒａｙ ｓｃａｌｅ）を含むことができる。一方、変換部１１０は、入力データを、画素の劣化が補償された校正データや画素の劣化を補償するための補償用データに変換することができる。
図２は、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置に採用された変換部の概略的な構成図である。
図１と共に図２を参照すると、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置１００に採用された変換部１１０は、補償判断部１１１、校正データ保存用メモリ１１２及び補償用データ発生部１１３を含むことができる。
補償判断部１１１は、入力された入力データが駆動しようとする画素に対応する校正データの有無によって上記入力データの補償をする必要があるか否かを判断できる。後述するように、校正データは、補償用データに応じた画素の駆動により検出される劣化補償信号に含まれるデータである。したがって、校正データが有る場合は、既に補償用データに応じた画素の駆動が行われているので、さらに校正データを計算する必要はない。一方で、校正データが無い場合は、未だ補償用データに応じた画素の駆動が行われていないので、校正データを計算する必要がある。
校正データ保存用メモリ１１２は、補償判断部１１１の判断結果に従い、上記入力データに対応する校正データが有る場合は補償部１５０の劣化補償信号に応じて形成された校正データを駆動部１２０に提供する。このとき、校正データ保存用メモリ１１２は、動作初期に入力データと同一の初期データが保存されていてもよい。即ち、動作初期には劣化が発生しないことがあるため、入力データと同一の初期データが保存されている場合がある。
これに対し、補償用データ発生部１１３は、補償判断部１１１の判断結果に従い、上記入力データに対応する校正データが無い場合は補償用データを駆動部１２０に提供する。このとき、補償用データ発生部１１３は、入力データを補償用データに変換するにあたって、入力データとは異なるビット数のデータにして画素を駆動させることができる。例えば、入力データが ８ビット（ｂｉｔ）の「０１００１１００」であると、補償用データは８ビットの上記入力データに２ビットを付加して１０ビットのデータに変換できる。このとき、付加的な２ビットは最上位ビット（ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ，ＭＳＢ）と最下位ビット（ｌｅａｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ，ＬＳＢ）であることがある。これにより、１０ビットの補償用データは「ｘ０１００１１００ｘ」に変換できる。上記最下位ビットは劣化補償しようとする画素の解像度を高めるために採択でき、上記最上位ビットは劣化補償時にデータが増加する方向に変化することから、このときに発生するオーバーフロー（ｏｖｅｒｆｌｏｗ）を防止するために採択できる。
一方、補償用データ発生部１１３は、入力データを補償用データに変換する時、入力データのグレースケールによって予め設定されたグレースケール範囲の代表値から補償用データを発生させることができる。これにより、補償部１５０に上記代表値を含む補償レベル情報を伝達できる。
図３は、図２の変換部に採用された補償用データ発生部の代表値の設定範囲を現わす図面である。
図１及び図２と共に図３を参照すると、補償用データ発生部１１３は、予め設定された単位を有するグレースケール範囲を有し、上記グレースケール範囲は複数であることができる。補償用データ発生部１１３は、上記入力データのグレースケールが複数のグレースケール範囲のうち１つのグレースケール範囲に該当する場合、該当するグレースケール範囲の代表値から上記補償用データを発生することができる。例えば、補償用データ発生部１１３が０〜２５５のグレースケール値を８等分して８個のグレースケール範囲を有することができ、入力データが２４０のグレースケール値を有する場合、補償用データ発生部１１３は２２３〜２５５の８番目のグレースケール範囲の代表値である２４０のグレースケール値を補償用データとして発生させ、駆動部１２０に伝達できる。即ち、入力データの各グレースケールに対する補償用データを発生させずに、グレースケール範囲に該当する入力データのグレースケールに関する代表グレースケール値から補償用データを発生させることで、メモリの大きさを減少できる。
さらに図１を参照すると、駆動部１２０は変換部１１０からの校正データまたは補償用データに応じて画素部１３０の画素を駆動させることができる。
画素部１３０は、複数の行及び列を有するマトリックス構造で形成された複数の画素を含み、行単位で駆動できる。
図示を省略する検出器は、画素部１３０の該当する画素が表示する光の輝度を、アナログ劣化感知信号として検出する。ＡＤＣ１４０は、画素部１３０の該当する画素のアナログ形態で検出されたアナログ劣化感知信号をデジタル劣化感知信号に変換して補償部１５０に伝達できる。
補償部１５０は、デジタル劣化感知信号に基づき、劣化補償信号を提供することができる。
図４は、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置に採用された補償部の概略的な構成図である。
図１と共に図４を参照すると、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置１００に採用された補償部１５０は、補償レベル選択部１５１、メモリ部１５２、以前データ保存用メモリ１５３、劣化程度計算機１５４及び校正データ計算機１５５を含むことができる。
補償レベル選択部１５１は、ＡＤＣ１４０からのデジタル劣化信号と、変換部１１０からの補償レベル情報を受けて、信号のレベルに応じて保存しようとするメモリを選択することができる。
メモリ部１５２は、複数のメモリを有し、メモリの個数は上記グレースケール範囲の個数と同一であってもよい。これにより、補償レベル選択部１５１は、変換部１１０からの補償レベル情報に含まれた代表値のグレースケール範囲が８個のグレースケール範囲のうち３番目のグレースケール範囲であれば、メモリ部１５２の第３メモリに保存し、以後の入力データに対する補償レベル情報に含まれた代表値のグレースケール範囲が８個のグレースケール範囲のうち５番目のグレースケール範囲であれば、メモリ部１５２の第５メモリに保存できる（図面中、第ＸメモリのＸは１より大きい自然数である）。
以前データ保存用メモリ１５３は、入力データに応じて補償しようとする画素の初期輝度データまたは以前の補償による輝度データを保存することができる。
劣化程度計算機１５４は、メモリ部１５２に保存された一つの補償レベル情報及び該当する画素のデジタル劣化感知信号に基づく劣化検出情報と、もう一つの補償レベル情報及び該当する画素のデジタル劣化感知信号に基づく劣化検出情報との差の計算結果と、以前データ保存用メモリ１５３の輝度データを比較し、該当する画素の劣化程度を計算する。即ち、例えば、第３メモリに保存された補償レベル情報及び該当する画素のデジタル劣化感知信号に基づく劣化検出情報と、第５メモリに保存された補償レベル情報及び該当する画素のデジタル劣化感知信号に基づく劣化検出情報との差を計算し、画素の電源移動のために形成されたトランジスタの電流−抵抗ドロップ（ｄｒｏｐ）を除去した後、これを以前データ保存用メモリ１５３の輝度データと比較し、該当する画素の劣化程度を計算する。
校正データ計算機１５５は、劣化程度計算機１５４による劣化程度に応じて該当する画素の輝度を調整する校正データを計算し、これを含む劣化補償信号を変換部１１０に伝達する。校正データ計算機１５５は、例えば、劣化程度計算機１５４が計算した劣化程度が、校正データ保存用メモリ１１２に保存されている校正データでは補償することができない程度であれば、新たに校正データを計算するとしてもよい。校正データは、例えば、入力データのグレースケールの値を調整するデータであってよい。このとき、画素の劣化補償をより正確にするため、画素の使用時間に基づいて校正データをより正確に設定することができる。変換部１１０は、これを保存して入力データを校正データに変換し、上記入力データが駆動しようとする画素の劣化を補償することができる。
図面を参照し、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置の動作を詳しく説明する。
図５は、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置の動作フローチャートである。
図１〜図４と共に図５を参照すると、本実施形態の有機発光ダイオード駆動装置１００は、画素を駆動するための入力データが入力されると、上記入力データの補償が必要か否かを選択できる（Ｓ１）。即ち、上記入力データが駆動させる画素が既に劣化補償るための校正データが用意されている場合は、変換部１１０は上記入力データに対応する校正データを駆動部１２０に伝達し（Ｓ３）、上記入力データが駆動させる画素の劣化補償が必要な場合は、上記入力データを補償用データに変換して駆動部１２０に伝達する。このとき、補償用データ発生部１１３は予め設定された複数のグレースケール範囲を有し、上記入力データのグレースケールが該当する範囲の代表値から上記補償用データを駆動部１２０に提供することができる。また、補償用データに含まれた代表値を有する補償レベル情報を補償部１５０に伝達する（Ｓ２）。
駆動部１２０は、変換部１１０からの校正データに応じて画素部１３０の画素を駆動させることができる（Ｓ４）。一方、補償レベル選択部１５１は、変換部１１０からの補償レベル情報を予め設定された複数のメモリを有するメモリ部１５２に保存するが、このとき、補償レベル情報のレベルに応じて保存しようとするメモリを選択できる（Ｓ５）。入力データを補償用データに変換後、この代表値のグレースケール範囲によってメモリ部１５２のメモリを選択し保存するが、このとき、メモリ部１５２はグレースケール範囲数に対応する数のメモリを備え、上記補償レベル情報を該当するメモリに保存する（Ｓ６、Ｓ７）。このとき、Ｎレベルの補償用データによる劣化感知信号と、上記Ｎレベルとは異なるレベルであるＭレベルの補償用データによる劣化感知信号と差を計算し、画素に電源を伝達するスイッチであるトランジスタによる電流−抵抗ドロップ成分を除去し、トランジスタによる電流−抵抗ドロップ成分が除去された劣化感知情報と以前データを比較して該当する画素の劣化程度データを出力し（Ｓ８）、これによる校正データを変換部１１０に提供し、変換部１１０は上記校正データを保存する（Ｓ９）。
上述したように、本実施形態によると、別途に補償時間を要することなく、補償が必要な画素を選択し、画素の劣化を画素駆動中にリアルタイムで補償することができ、さらに、補償用データをグレースケール範囲内の代表値から設定することで全体グレースケールに対する補償用データを保存しないため、メモリ節約の効果がある。また、予め設定されたグレースケール範囲のうち、互いに異なる範囲の少なくとも２つの代表値の差によって画素に採用されたスイッチであるトランジスタの電流−抵抗ドロップを除去し、校正データを設定して正確な校正データを提供することができる。
本発明は、上述した実施形態及び添付の図面によって限定されず、添付の請求の範囲によって限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で当技術分野における通常の知識を有する者であれば、様々な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属するものである。
１００ 有機発光ダイオード駆動装置
１１０ 変換部
１２０ 駆動部
１３０ 画素部
１４０ ＡＤＣ
１５０ 補償部

Claims (8)

  1. 予め設定されたグレースケール範囲を有し、入力データの校正可否に応じて選択的に画素の劣化を補償するために前記入力データに含まれたグレースケールが含まれるグレースケール範囲の代表値を補償用データに設定する変換部と、
    前記変換部に設定された前記補償用データに応じて複数の画素を有する画素部を駆動する駆動部と、
    前記駆動部により駆動された画素から検出された劣化情報と前記変換部が設定した前記代表値の差による劣化補償信号を前記変換部に提供する補償部と
    を含むことを特徴とする有機発光ダイオード駆動装置。
  2. 前記変換部は、前記補償部から提供された前記劣化補償信号に含まれている校正データを保存し、前記校正データが存在する画素の入力データが入力されると、対応する校正データにより前記入力データを変換することを特徴とする請求項１に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  3. 前記変換部は、
    前記入力データが駆動しようとする画素に対応する校正データの有無によって前記入力データの補償可否を判断する補償判断部と、
    前記補償判断部の判断結果に従い、前記入力データに対応する校正データを提供する校正データ保存用メモリと、
    前記補償判断部の判断結果に従い、前記入力データに対応する補償用データ及び補償レベル情報を提供する補償用データ発生部と
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  4. 前記補償用データ発生部は、予め設定された複数のグレースケール範囲を有し、前記入力データのグレースケールが該当する範囲の代表値から前記補償用データを提供し、前記代表値を含む補償レベル情報を前記変換部に伝達することを特徴とする請求項３に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  5. 前記補償部は、
    前記グレースケール範囲の範囲数に対応する複数個の保存メモリを有するメモリ部と、
    前記変換部からの補償レベル情報および該当する画素の劣化検出情報を保存しようとする保存メモリを、前記変換部からの補償レベル情報に応じて前記複数個の保存メモリから選択する補償レベル選択部と、
    補償しようとする画素の初期輝度データまたは以前の補償による輝度データを保存する以前データ保存用メモリと、
    前記メモリ部に保存された一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報ともう一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報との差の計算結果と、前記以前データ保存用メモリの輝度データを比較し、該当する画素の劣化程度を計算する劣化程度計算機と、
    前記劣化程度計算機による劣化程度に応じて該当する画素の輝度を調整する校正データを計算する校正データ計算機と
    を含むことを特徴とする請求項４に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  6. 前記画素部から検出された劣化情報をデジタル信号に変換して前記補償部に伝達するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  7. 前記補償部は、
    前記グレースケール範囲の範囲数に対応する複数個の保存メモリを有するメモリ部と、
    前記変換部からの補償レベル情報および該当する画素の劣化検出情報を保存しようとする保存メモリを、前記変換部からの補償レベル情報に応じて前記複数個の保存メモリから選択する補償レベル選択部と、
    補償しようとする画素の初期輝度データ及び使用時間または以前の補償による輝度データ及び使用時間を保存する以前データ保存用メモリと、
    前記メモリ部に保存された一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報ともう一つの補償レベル情報及び該当する画素の劣化検出情報との差の計算結果と、前記以前データ保存用メモリの輝度データ及び使用時間を比較し、該当する画素の劣化程度を計算する劣化程度計算機と、
    前記劣化程度計算機による劣化程度に応じて該当する画素の輝度を調整する校正データを計算する校正データ計算機と
    を含むことを特徴とする請求項６に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
  8. 前記校正データ計算機は、該当する画素の輝度が全体画素の平均輝度を有するように調整する校正データを計算することを特徴とする請求項５または７に記載の有機発光ダイオード駆動装置。
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