JP2023085195A - 表示装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子の劣化をより正確に測定する。【解決手段】表示装置は、基板上に配列された複数の画素を含む表示パネルと、光センサと、ロックインアンプを含む制御装置と、を含む。制御装置は、複数の画素から１以上の画素を選択し、１以上の画素の発光光量の測定を実行し、測定の結果に基づいて１以上の画素の発光を制御する。測定は、選択された１以上の画素の発光を交流変調し、選択された１以上の画素からの光に対する光センサからの光検知信号を、交流変調と同期した参照信号に基づき、ロックインアンプによって測定する、ことを含む。【選択図】図１

Description

本開示は、表示装置及びその制御方法に関する。

液晶表示装置に代わる表示装置として、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示装置の利用が進んでいる。ＯＬＥＤ表示装置の表示をつかさどるＯＬＥＤ素子は自発光デバイスであるため、点灯寿命に関連する不可逆的な、電流－電圧－発光光量特性の変化が発生する。この特性の変化は、表示階調が高く点灯電流が大きいほど、また点灯時間が長いほど大きく現れる。

特性変化が表示画面全体で平均的に起きた場合には、全体の平均輝度低下として発現する。また、定型の固定表示を長時間継続した場合には、表示パターンに対応した特性変化が起きるため、定型表示の痕跡が定常的に見えてしまう現象、いわゆる焼き付きや残像と称する問題が発生する。これらを解消又は軽減する方法として、点灯の累積負荷に応じた各画素の劣化度合いを把握し、その劣化度合いに応じて各画素の点灯条件を変えることで、表示品質の低下を避けようとする劣化補償という考え方がある。

特開２０１０－０７８８５３号公報 米国特許出願公開第２０１７／３０１２７３号 米国特許出願公開第２０１５／０４２６９４号

ＯＬＥＤ表示装置の使用期間の経過と共に、ＯＬＥＤ素子の発光特性は変化する。通常は、同一の駆動条件において発光光量が低下する傾向にあるため、発光特性の劣化と称することが多い。ＯＬＥＤ素子の劣化が発生しても、ＯＬＥＤ表示装置の表示品質を保つために劣化補償機能を実装したＯＬＥＤ表示装置がある。劣化補償機能が実装されたＯＬＥＤ表示装置においては、実使用環境下においてＯＬＥＤ素子の劣化度合を評価し、その評価結果に基づき表示品質の低下を起こさないようにＯＬＥＤ素子を制御することが求められる。

劣化補償のために必要なＯＬＥＤ素子の劣化度合は、そのＯＬＥＤ素子の発光特性を測定することで評価し把握する方法が、画像表示と直結した情報が得られるという点でもっとも有効である。しかし、表示装置の実使用環境下においては、太陽光、各種照明装置等が発する光などの外光が存在し、外光強度は大きく変化し、表示装置は、強い外光の下で使用されることもある。従って、ＯＬＥＤ素子の発光特性を測定するためには、外光の影響を低減することが望まれる。

本開示の一態様の表示装置は、基板上に配列された複数の画素を含む表示パネルと、光センサと、ロックインアンプを含む制御装置と、を含む。前記複数の画素の各画素は、自発光素子を含む。前記制御装置は、前記複数の画素から１以上の画素を選択し、前記１以上の画素の発光光量の測定を実行し、前記測定の結果に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御する。前記測定は、前記選択された１以上の画素の発光を交流変調し、前記選択された１以上の画素からの発光に対する前記光センサからの光検知信号を、前記交流変調と同期した参照信号に基づき、前記ロックインアンプによって測定する、ことを含む。

本開示の一態様の表示装置の制御方法は、複数の画素から１以上の画素を選択し、前記１以上の画素の発光光量の測定を実行し、前記測定の結果に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御することを含む。前記測定は、前記選択された１以上の画素の発光を交流変調し、前記選択された１以上の画素からの交流変調された光を、前記交流変調と同期した参照信号に基づきロックイン測定する、ことを含む。

本開示の一態様は、発光素子の劣化度合いをより正確に評価できる。

本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を模式的に示す。 表示領域を含む表示パネルに対する光センサの位置を模式的に示す。 ロックインアンプの構成例を示す。 記憶回路に格納されている情報の例を示す。 発光量温度補償情報の構成例を示す。 光センサ感度温度補償情報の構成例を示す。 光量変換情報の構成例を示す。 光センサ出力の測定例を示す。 異なる温度における、ＯＬＥＤ素子の発光による表示領域正面への出射光量と、画像の階調レベルとの関係を示す。 異なる温度における、ＯＬＥＤ素子の発光による光センサ出力と、画像データの階調レベルとの関係を示す。 ＯＬＥＤ表示装置の実使用環境下で、ＯＬＥＤ素子の推定正面出射光量の変化の例を模式的に示す。 推定正面出射光量に加えて目標特性の例を示す。 表示領域内のＯＬＥＤ素子の劣化評価及び表示補正のフローチャートを示す。 表示領域の全域の表示補償情報を分割して取得する方法の概念図である。 異なる種類の光に対する表示パネル端面に設置された光センサの出力の測定例を示す。 異なる数の表示画素を点灯させ、ロックイン測定を行った結果の例を示す。 表示パネルの側端面に設置された複数の光センサの例を示す。 光センサに表示パネルの端面からの漏れ光を導く光伝送路の例を示す。 アンダーディスプレイカメラ構成の例を示す。 フレーム書き換え動作を利用してＯＬＥＤ素子を点滅させる、ＯＬＥＤ表示装置の構成例を示す。 出荷前の測定方法の構成例を示す。 表示階調を変化させたときの漏れ光の光量測定結果の例を示す。 画素回路の構成例を示す。 通常の映像データの表示における１フレーム期間において、図２３に示す画素回路を制御する信号のタイミングチャートを示す。 劣化評価のための点滅制御における、一つの画素行（水平ライン）に対する発光制御信号の時間変化の例を示す。 通常映像データの表示における、異なる時刻それぞれでの、画素行それぞれの発光制御信号を示す。 劣化評価のための点灯制御における、異なる時刻それぞれでの、画素行それぞれの発光制御信号を示す。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。本実施形態は本開示を実現するための一例に過ぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。

〔概略〕
以下において、自発光素子により画像を表示する表示装置の実施形態を説明する。自発光素子の例は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子である。なお、本開示の特徴は、ＯＬＥＤ素子と異なる種類の自発光素子を使用する表示装置にも適用することができる。以下において、自発光素子を単に発光素子と呼ぶ。

発光素子は、使用期間の経過と共にその電流－電圧－発光光量特性を変化させ得る。通常は、同一の駆動条件において発光光量が低下する傾向にあるため、劣化と称することが多い。本明細書の一実施形態に係る表示装置は、発光素子の発光光量を測定することで、発光素子の劣化度合を評価する。表示装置は、発光素子の劣化度合に基づいて、その発光素子の発光を制御する。これにより、表示装置の表示品質の劣化を抑制する。

表示装置は、表示領域において画像を表示する。表示領域は複数の画素で構成され、各画素は発光素子を含む。画素は、発光制御される最小単位であって、カラー画像を表示する構成において、副画素と呼ばれることもある。表示領域を構成する画素は、共通の色、例えば白く発光してもよく、表示領域は、異なる色、例えば、赤、緑、青の画素を含んでもよい。

表示装置は、発光素子の劣化度合を、その発光素子の発光光量を測定することによって評価する。表示装置の実使用環境下において、太陽光、各種照明装置等が発する光などの外光が存在し、外光強度は大きく変化し、発光素子の発光光量の測定に影響を与える。本明細書の一実施形態において、表示装置は、発光素子の発光光量のロックイン測定を行う。

本明細書の一実施形態において、表示装置は、表示領域を構成する画素から一部の画素（発光素子）を測定対象として選択的に点灯する。一部の画素は、１又は複数の画素で構成される。表示装置は、選択した画素の発光を所定周波数で交流変調する。パルス変調は交流変調の例であり、パルス信号の他に、例えばサイン波を使用してもよい。光センサは、交流変調された画素の光を含む光の強度に応じた検知信号を出力する。ロックインアンプは、入力された上記所定周波数の参照信号に基づき、画素からの交流変調された光に対する成分を検知信号から抽出する。

本明細書の一実施形態において、光センサは、表示領域の正面から外れた位置に配置されている。例えば、光センサは、表示領域を含む表示パネルの側端に設置されてよい。これにより、光センサの存在によって、表示装置の意匠に影響を与えることが避けられ、機能面でもユーザによる画像の視認に対する影響を避けることができる。光センサは、表示パネル側端からの漏れ光を検知する。漏れ光は、表示領域正面における表示光より弱い。

上述のように、選択した画素からの光のロックイン測定を行うことで、外光の影響を低減して、選択した画素の発光に対応する漏れ光を適切に測定することができる。特定の位置の選択された画素からの発光は、表示光として表示領域の正面へ出射されるとともに、その一部は表示パネル内を伝播して表示パネルの側端にも漏れ光として達する。表示パネルの構造は使用期間で変化するものではなく、光センサの位置は製造時から変化することはない。

したがって画素から正面へ出射される光量と、表示パネル内を伝播して光センサに届く光量の間には、選択された画素の座標に対して一定の関係が保たれる。そこで、あらかじめその関係を把握しておくことによって、光センサで漏れ光を測定することで、表示領域正面への出射光量を推定することができる。

〔装置構成〕
図１は、本明細書の一実施形態に係る表示装置の構成例を模式的に示す。表示装置の一例として、ＯＬＥＤ表示装置を説明するが、本開示の特徴は、他のタイプの発光素子を使用する表示装置にも適用することができる。

図１を参照して構成例を説明する。ＯＬＥＤ表示装置１０は、表示領域１２を含む表示パネルと、表示パネルを制御する制御回路を含む。制御回路は、走査回路１４、表示信号回路１６、主制御回路２１、補正回路２２、記憶回路２３、スイッチ２７、ロックインアンプ３３、及び温測回路３９を含む。ＯＬＥＤ表示装置１０は、さらに、ＤＣ電源２５及びパルス電源３５を含む点灯用電源回路、並びに、光センサ３１及び温度センサ３８を含む。

表示領域１２は、面状に配列された複数の表示画素１２１を含む。表示画素１２１は、１又は複数の画素で構成されている。以下に説明する例において、表示画素１２１は、赤、緑及び青の三つの画素で構成される。以下において、これら３色の画素それぞれを、副画素と呼ぶ。これに対して、３色の副画素からなる表示画素に対して主画素という表現も用いる。

図２は、表示領域１２を含む表示パネル１１に対する光センサ３１の位置を模式的に示す。表示パネル１１は、ＯＬＥＤ素子及び画素回路が形成されるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１１１と、有機発光素子を封止する薄膜封止構造（ＴＦＥ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）と、を含んで構成されている。薄膜封止構造に代えて、ＴＦＴ基板１１１に接合部によって封止基板を接合してもよい。ＴＦＴ基板１１１と封止基板との間には、例えば、乾燥窒素が封入される。ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２８の一端は、ＴＦＴ基板１１１に接続され、ＴＦＴ基板１１１上の制御回路と外部装置との間で、画像データを含むデータを伝送する。

光センサ３１は、表示領域１２の正面を除く外側に配置されている。図２の構成例において、光センサ３１は、表示パネル１１の側端面に対向する位置に設置されている。副画素、つまり、ＯＬＥＤ素子からの発光は、表示領域１２の正面から出射する表示光１２６の他に、一部は表示パネル１１に用いられるガラス基板や透光性フィルム基板等に入射し、表示パネル１１の端面まで伝播し表示パネル側端面に達する漏れ光１２７となる。

図２では、漏れ光１２７は光センサ３１の位置に表示されているが、実際には表示パネル１１の側端面のすべておよび、裏面にも発生している。表示パネル１１の端面に光センサ３１を設置することで、通常の画像表示動作時に画像の視認性への影響や装置の意匠への影響を与えることなく、ＯＬＥＤ素子の発光光量を、測定することが可能となる。

ふたたび図１に戻って構成例を説明する。表示領域１２の外側に、制御回路及び電源回路が配置される。例えば、制御回路及び電源回路の一部は、ＴＦＴ基板１１１の表示領域の周囲の領域に配置することができる。それ以外の主制御回路２１及び電源回路２５、並びにロックインアンプ３３は、ＦＰＣ２８上及びその接続先のプリント基板上に配置され、図１の構成が形成されている。図１の構成は外部の機器と接続され、画像データや電源電圧を外部の機器から受信する。各構成要素の配置は個々の機器設計の思想によって異なる。

表示画素は走査回路と表示信号回路を主制御回路によって連動させることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動される。走査回路１４はＴＦＴ基板１１１の走査線及び発光制御線を順次選択駆動して、各副画素の画像データの更新および発光期間を制御する。発光制御線は、画素回路行を順次選択するため、走査線でもある。走査線及び発光制御線は、画素回路を制御するための制御線である。主制御回路２１は、走査回路１４に電源及びタイミング信号（制御信号）を与え、走査回路１４は、そのタイミング信号に応じて走査信号及び発光制御信号を出力する。走査信号は、表示信号を書き込む画素行を選択することができる。発光制御信号は、ＯＬＥＤ素子への駆動電流の供給をＯＮ／ＯＦＦして、ＯＬＥＤ素子の消灯及び点灯を制御できる。

表示信号回路１６は、ＴＦＴ基板１１１のデータ線に表示信号を与える。データ線は、走査回路１４によって選択された画素回路行の画素回路それぞれに表示信号を伝送する。画素回路は、表示信号に対応した駆動電流をＯＬＥＤ素子に与え、ＯＬＥＤ素子は表示信号に対応する光量で発光する。

具体的には、画素回路は、駆動ＴＦＴ（駆動トランジスタ）と、駆動ＴＦＴの駆動電流を決める信号電圧を保持する保持容量を含む。データ線が伝送する表示信号は、駆動ＴＦＴの閾値に応じて補正されて保持容量に蓄積される。保持容量の電圧は、駆動ＴＦＴのゲート電圧（Ｖｇｓ）を決定する。表示信号が駆動ＴＦＴのコンダクタンスをアナログ的に変化させ、発光階調に対応した順バイアス電流をＯＬＥＤ素子に供給する。

表示信号回路１６は、補正回路２２から与えられた表示データに応じた表示信号を出力する。主制御回路２１は、補正回路２２に副画素の劣化を補償するためのパラメータを設定する。補正回路２２は、主制御回路２１から表示画素の座標及び赤、緑及び青それぞれの階調レベルを受信し、補償パラメータに従って、階調レベルから表示データを生成する。

主制御回路２１は、外部から画像データを受信し、連続する画像フレームの各画像フレームから、副画素それぞれの階調レベルを決定する。階調レベルは、補正回路２２に送信される。後述するように、主制御回路２１は、表示領域１２内の副画素（ＯＬＥＤ素子）それぞれの発光光量を測定し、それらの劣化度合を評価する。主制御回路２１は、ＯＬＥＤ素子の劣化度合に応じて、副画素それぞれのための劣化補償パラメータを決定し、補正回路２２に設定する。

記憶回路２３は、主制御回路２１によるＯＬＥＤ素子の劣化評価のための制御情報、及び、主制御回路２１により決定された劣化補償パラメータを格納する。記憶回路２３が格納する情報の詳細は後述する。

ＯＬＥＤ表示装置１０は、ＯＬＥＤ素子の劣化評価において、光センサ３１に加えて温度センサ３８を使用する。温度センサ３８は、例えば、表示領域１２の裏面に配置される。図１は、一つの温度センサ３８を使用する例を示すが、異なる位置に配置された複数の温度センサが使用されてもよく、温度センサの配置位置は設計により適切に決定される。例えば、複数の温度センサが表示領域１２の裏側において異なる位置に配置されてもよく、一つの温度センサは、光センサ３１近傍に配置されていてもよい。

温測回路３９は、温度センサ３８からの温度検知信号を受信し、温度検知信号から温度センサ３８近傍の温度を決定する。温測回路３９は、決定した温度データを、主制御回路２１に与える。後述するように、主制御回路２１は、温度センサ３８により測定された温度に基づいて、光センサ３１の感度及びＯＬＥＤ素子の発光量の温度補償を行う。

複数の温度センサが設定されている場合、ＯＬＥＤ素子の劣化評価は、対象の光センサ対して予め関連付けられている温度センサを使用し、さらに、対象のＯＬＥＤ素子に関連付けられている温度センサを使用してもよい。光センサ又はＯＬＥＤ素子に関連付けられる温度センサは、例えば、最も近い温度センサである。より近くの温度センサを使用することで、より正確な温度補償が可能となる。

主制御回路２１は、スイッチ２７を制御して、通常表示動作において、ＤＣ電源２５を、表示パネル１１の共通電極（カソード）に接続する。ＤＣ電源２５は、所定の一定電位を共通電極に与える。共通電極は、表示領域１２全域を覆うように形成された単一の電極であって、共通電極の一部が、各ＯＬＥＤ素子のカソードとして作用する。

ＯＬＥＤ素子の劣化評価において、主制御回路２１は、スイッチ２７を、ＤＣ電源２５からパルス電源３５に切り替える。主制御回路２１は、測定を行う１又は複数の副画素（ＯＬＥＤ素子）を選択し、それらに表示信号を書き込む。パルス電源３５は、周期的にＬレベルとＨレベルの間で変化するカソード電源電位を共通電極に供給する。これにより、パルス変調された駆動電流がＯＬＥＤ素子に与えられ、ＯＬＥＤ素子の点灯が変調される。パルス電源３５の機能を提供する手段としては、ＤＣ電源をＦＥＴなどのスイッチング素子で断続することで、点灯を変調する方法であってもよい。

パルス電源の周波数は、他の周期的な信号の影響を避けるように選択されてもよい。ＤＣ電源を断続する方法の場合には断続を制御する周波数がこれに相当する。例えば、５０Ｈｚや６０Ｈｚの商用電源周波数や、蛍光灯インバータ周波数等及びこれらの整数倍の周波数など予め想定されるノイズ源の周波数が除外される。これにより、ノイズを低減して測定精度が向上する。また、パルス電源の周波数は、ＯＬＥＤ表示装置１０の通常表示動作におけるフレーム周波数より高くてもよい。

フレーム周波数は多くの場合６０Ｈｚか高くてもせいぜい１２０Ｈｚである。多くのシステムではノイズの周波数成分は周波数が０Ｈｚに近づくほど大きくなるという傾向をもっており、このノイズを避ける意味がある。あわせて、画素はデータ書き換え時に消灯するので、フレーム周波数で明滅していることになる。本明細書の一実施形態に係る光量測定時の表示パネル動作は、通常動作を基本として、共通電極であるカソード電圧に変調をかける。

つまりフレーム周波数はロックイン測定においてはノイズとなりうる。ロックイン測定では、後述する同期検波回路において、入力信号の周波数変換を行い、変調周波数成分を０Ｈｚ（ＤＣ）に周波数変換した上で、不要な周波数成分をローパスフィルタ（ＬＰＦ）により取り除く。

このときノイズ周波数成分は、変調周波数と一定の周波数差を保ったままで周波数変換される。ノイズ成分が変調周波数に近い周波数であると、これを取り除くためにはカットオフ周波数を低く設定する必要がある。ＬＰＦのカットオフ周波数を低くすると時定数が長くなり、計測に時間がかかる。

したがって明らかに存在するはずのノイズ成分を有効に分離し、計測の効率を上げるにはノイズ成分と変調周波数の周波数差を十分に大きくすることが有効である。フレーム周波数よりも変調周波数を高い側に設定することにより、周波数差を大きくすることができる。これにより、より適切にＯＬＥＤ素子の発光光量を測定することができる。

カソード電源電位を周期的に変化させて、ＯＬＥＤ素子の点灯を変調することで、画素回路構成に実質的に依存することなくＯＬＥＤ素子の発光を適切にパルス変調させることができる。ＯＬＥＤ素子は、パルス変調されたカソード電源電位に応じて発光光量をパルス状に変化させる。Ｌレベルのカソード電源電位は、通常動作におけるＤＣ電源２５から供給される電位と同一でよい。

例えば、Ｈレベルのカソード電位において、ＯＬＥＤ素子は消灯し、その発光量はゼロである。ＯＬＥＤ素子は、所定光量での点灯と、完全な消灯とを繰り返す。パルス変調した場合に、ＯＬＥＤ素子の静電容量により波形の遅延が発生することがある。波形の鈍りなどにより、Ｈレベルのカソード電位の期間において実際のＯＬＥＤ素子に印加される電位差でわずかに発光してしまう可能性がある。この場合にも所定光量での点灯と、完全な消灯を繰り返すように変調周波数を選択できる。

ロックイン測定では、測定値は入力の振幅に基づく出力が得られる。つまり、完全消灯を想定している期間にわずかに発光してしまうと、わずかな発光量の分だけ、測定結果にマイナスの誤差を与えることになる。したがって、Ｈレベルの電位はＯＬＥＤ素子のアノード電位よりも高い電位を選択することができる。これによりＯＬＥＤ素子（副画素）はＨレベル期間で完全に消灯（発光量０）し、所定光量での点灯との点滅を繰り返す。以下に説明する例において、劣化評価のために、ＯＬＥＤ素子は点滅する。

光センサ３１は、点滅するＯＬＥＤ素子からの漏れ光を含む光を検知し、その光検知信号をロックインアンプ３３に送信する。ロックインアンプ３３は、光センサ３１からの光検知信号に加えて、パルス電源３５から、変調周波数の参照信号を受信する。ＤＣ電源を断続する方法の場合には、ＤＣ電源を断続する制御信号が参照信号となる。

ロックインアンプ３３は、参照信号に基づいて、光検知信号から、点滅するＯＬＥＤ素子からの漏れ光に対する成分を抽出する。このようなロックイン測定によって、外光等の相当量のノイズの影響を回避して、高い精度でＯＬＥＤ素子の発光光量を測定することができる。

図３は、ロックインアンプ３３の構成例を示す。ロックインアンプ３３は、プリアンプ３３１、同期検波回路３３２、及びＡＤコンバータ（ＡＤＣ）３３３を含む。プリアンプ３３１は、光センサ３１からの検出信号を、ロックインアンプ３３の処理に適した大きさに増幅する。

同期検波回路３３２は、雑音内の微小信号を高感度に検出することができる。同期検波回路３３２は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３３５、位相敏感検出器（ＰＳＤ）３３６、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３７、及び移相器３６を含む。

上述のように、ＯＬＥＤ素子からの光はパルス変調されている。光センサ３１の検出信号は、変調信号と同じ周波数および位相で変化するＯＬＥＤ素子の発光光量に対応した信号を含み、これに外光成分を含む様々な雑音成分が重畳されている。バンドパスフィルタ３３５は、変調周波数成分を選択的に通過させ、他の成分を減衰させる。これにより、周波数が異なる雑音成分の多くの部分が削除される。なお、バンドパスフィルタに代えて、同調アンプを使用してもよい。

位相敏感検出器（ＰＳＤ）３３６は、参照信号（変調信号）に同期してバンドパスフィルタ３３５からの信号を整流する。移相器３６は参照信号の位相を調整する。具体的には、移相器３６は位相敏感検出器３３６に至るまでの回路における信号の位相変化による影響を回避するために、ＯＬＥＤ素子の点滅による検出信号の位相と参照信号の位相が一致するように、参照信号の位相を調整する。移相器３６は省略されてもよい。位相敏感検出器３３６は、移相器３６により途中回路での位相変化が調整された参照信号を受け取る。位相敏感検出器３３６は、参照信号に基づいて、バンドパスフィルタ３３５からの信号をスイッチングして全波整流する。

ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３３７は、位相敏感検出器３３６からの信号からＤＣ成分を取り出して、最終的な計測信号を生成する。具体的には、全波整流された波形の中には信号成分はＤＣ成分として含まれるが、位相が異なる成分や、変調周波数以外の周波数成分は交流成分として含まれている。この信号をローパスフィルタに通すことで、時間平均を取るのと同じ効果が生まれ交流成分はキャンセルされる。これにより、参照信号と位相の異なる成分、異なる周波数成分を除去する。

強い外光によるノイズが光センサ３１の光検知信号に含まれていたとしても、外光自体は測定のためのパルス変調をされているわけではないので、上述した過程によって排除することができる。このように、同期検波回路３３２は、ＯＬＥＤ素子の点滅と周波数及び位相が一致した成分を高感度に抽出できる。同期検波回路３３２からの出力は、ＡＤコンバータ３３３によってデジタル信号に変換されて、主制御回路２１に入力される。

なお、ロックインアンプは上述のような構成でなくてもよく、９０°位相差を持たせた２つの参照信号をもちいる２位相ロックインアンプや、アナログ的な乗算回路を用いて構成されていてもよい、それ以外にも、ＯＬＥＤ素子のパルス発光と同一周波数及び同一周期の成分を光センサ３１の光検知信号から抽出できる任意の構成を使用できる。

〔制御情報〕
図４は、記憶回路２３に格納されている情報の例を示す。記憶回路２３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。一般に、不揮発性メモリが記憶回路２３のために使用される。記憶回路２３は、発光量温度補償情報４１、光センサ感度温度補償情報４２、光量変換情報４３、光量測定データ４４、光量初期データ４５、及び表示補償情報４６を格納している。

発光量温度補償情報４１は、ＯＬＥＤ素子の発光光量の温度補償を行うための情報を示す。光センサ感度温度補償情報４２は、光センサ感度の温度補償を行うための情報を示す。光量変換情報４３は、光センサにより検知された漏れ光の光量を表示領域正面へ出射される光量に変換するための情報を示す。発光量温度補償情報４１、光センサ感度温度補償情報４２及び光量変換情報４３は、ＯＬＥＤ素子の劣化評価において参照され、記憶回路２３に予め設定されている。

光量測定データ４４は、ＯＬＥＤ素子の劣化評価において測定された光量データを示す。光量初期データ４５は、ＯＬＥＤ表示装置１０の実使用の前に測定された、ＯＬＥＤ素子の光量データを示す。表示補償情報４６は、ＯＬＥＤ素子の劣化評価結果に基づき生成され、劣化補償を行うために参照される情報を示す。

図５は、発光量温度補償情報４１の構成例を示す。発光量温度補償情報４１は、温度と温度補償係数αとの関係を示す。各温度におけるＯＬＥＤ素子の発光光量に、対応する温度補償係数αを乗算することで、標準温度での発光光量が得られる。図５は、テーブルフォーマットで温度と温度補償係数αとの関係を示すが、関数式でこれらの関係が表されてもよい。

図６は、光センサ感度温度補償情報４２の構成例を示す。光センサ感度温度補償情報４２は、温度と温度補償係数βとの関係を示す。各温度における光センサの検知信号に、対応する温度補償係数βを乗算することで、標準温度での光センサ感度での検知信号を得ることができる。図６は、テーブルフォーマットで温度と温度補償係数βとの関係を示すが、関数式でこれらの関係が表されてもよい。

図７は、光量変換情報４３の構成例を示す。光量変換情報４３は、赤、緑及び青副画素用それぞれのテーブル４３１Ｒ、４３１Ｇ及び４３１Ｂを含む。各テーブルは、光センサにより測定された漏れ光の光量を表示領域正面への出射光量に変換する係数を示す。具体的には、各テーブルは、表示画素の位置座標と階調レベルの組み合わせそれぞれに対する係数を示す。なお、係数は階調レベルに依存することなく位置座標のみに対して定義されていてもよい。他の例において、階調レベルに代えて、光センサの検出光量レベルと表示画素の位置座標の組み合せに対して係数が設定されていてもよい。

表示パネル側面に配置された光センサ３１と副画素（ＯＬＥＤ素子）との位置関係は、副画素の座標位置によって異なり、表示パネル側面に配置された光センサまでの光の伝播経路が異なる。表示パネル側面からの漏れ光となる光は、画素の発光によってもたらされるが、ＴＦＴ基板や封止基板等の中を減衰しながら伝播する。伝播中の減衰量は波長依存性を持っており、伝播距離によっても変化する。従って、副画素の座標位置毎に変換係数を用意することで、適切な変換が可能となる。図７に示す例において、同一の表示画素を構成する三つの副画素の座標は共通であるが、これらが異なっていてもよい。同一表示画素の異なる副画素の係数は共通でもよい。

ロックインアンプ３３により得られた光センサ３１の位置におけるＯＬＥＤ素子の漏れ光の光量に、光量変換情報４３における対応する係数を乗算することによって、当該ＯＬＥＤ素子の表示領域正面へ出射される光量の推定値を得ることができる。図７は、テーブルフォーマットで副画素それぞれの変換係数を示すが、座標と係数との関係を示す関数式が使用されてもよい。

光量測定データ４４、光量初期データ４５、及び表示補償情報４６は、それぞれ、図７に示す光量変換情報４３のフォーマットと同様のフォーマットで、副画素それぞれのための値を示すことができる。例えば、光量測定データ４４は、光センサ３１による検知信号から得られる、副画素それぞれの表示領域正面への出射光量の推定値を示す。

主制御回路２１は、ロックインアンプ３３から副画素（ＯＬＥＤ素子）の漏れ光光量の測定値を取得する。主制御回路２１は、発光量温度補償情報４１及び光センサ感度温度補償情報４２を参照して、温測回路３９からの温度に基づき、漏れ光光量の測定値を補正する。主制御回路２１は、光量変換情報４３から対応する副画素の係数を取得し、温度補償された光センサ位置における漏れ光光量の測定値を、表示領域正面への出射光量の推定値に変換する。このように推定された正面への出射光量値が、光量測定データ４４に格納される。

光量初期データ４５は、例えば、ＯＬＥＤ表示装置１０の出荷前に実測された副画素それぞれの正面出射光量値を格納する。具体的には、光量初期データ４５は、ＯＬＥＤ素子が表示パネルとして製造された直後ではなく、表示パネル状態で、あるいはＯＬＥＤ表示装置１０として組立てられた後に発光特性を整えるエージング処理等を経て、ＯＬＥＤ表示装置１０の実使用開始状態と同等の発光特性となったときに実測された副画素それぞれの正面出射光量値を格納する。他の例において、光量初期データ４５は、ＯＬＥＤ素子が劣化する前、例えば、最初のＯＬＥＤ素子劣化評価における正面出射光量値が格納されてもよい。

表示補償情報４６は、例えば、副画素それぞれの劣化状況に対応して、各階調における補償係数を示す。信号補正回路２２は、表示補償情報４６を主制御回路２１から取得する。信号補正回路２２は、表示補償情報４６が示す補償係数に従って、各副画素の階調レベルから劣化補償された表示データを生成し、表示信号回路１６に出力する。信号補正回路２２は、例えば、主制御回路２１から取得した階調レベル（例えば０～２５５）を表示補償情報４６に基づいて補正してもよく、階調レベルから算出された表示データを表示補償情報４６に基づいて補正してもよい。表示補償情報４６はＯＬＥＤ表示装置の初期のγ特性を維持し、補償後の表示に置いてホワイトバランスが維持された状態に表示を補正することができる情報である。

表示補償情報４６は、副画素それぞれの劣化状況と各階調における補償係数との関係を示す関数式を含んでもよい。表示補償情報４６が示す劣化補償のためのパラメータは、ＯＬＥＤ表示装置の設計に依存し、各副画素のための補償係数の他、関数式の係数等でもあり得る。

主制御回路２１は、表示パネルの全体あるいは局部的に劣化が進行したときに、劣化による表示品質の低下を軽減あるいは解消するような表示補償情報を算出する。例えば、光量初期データ４５と光量測定データ４４との比較結果に基づいて、予め設定された計算方法に従って、表示補償情報４６を算出することができる。他の例において、主制御回路２１は、光量測定データ４４が示す光量分布に基づいて、表示補償情報４６を算出することができる。例えば、主制御回路２１は、光量測定データ４４が示す副画素の発光光量のばらつきが小さくなるように、表示補償情報４６を決定する。発光光量のばらつきを小さくする考え方としては、隣接する領域の副画素群同士で同一の均一な表示データに対して、平均的な発光光量が異なり、領域の境界で急激に光量の差を生じるときに、領域全体を補正するのではなく、境界線が視認されにくくなるようにするような補正であってもよい。

図４に示す記憶回路２３に格納される情報の一部は省略されていてもよい。例えば、発光量温度補償情報４１、光センサ感度温度補償情報４２及び光量変換情報４３は省略されていてもよい。発光量温度補償情報４１と光センサ感度温度補償情報４２とが統合され、その補償情報は、各温度に対して発光量とセンサ感度を同時に補正する係数を示してもよい。

光量変換情報４３が省略されている場合、光量測定データ４４及び光量初期データ４５は、光センサ位置での漏れ光光量の値を示す。光量測定データ４４から面内輝度が均一化されるように表示補償情報４６を決定する構成において、光量初期データ４５は省略されていてもよい。光量測定データ４４は、表示補償情報４６が生成（更新）された後、消去されてもよい。

図８は、光センサ出力の測定例を示す。図８のグラフは、表示パネルの全面において、最大階調レベル（２５５階調レベル）で異なる色の副画素をそれぞれ表示した場合の、センサ出力を示す。具体的には、図８は、実験用の暗室の中で測定したもので、外光の影響がない環境で測定したものであり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の表示に対する光センサ出力をそのまま表示してあり、ロックインアンプを用いたものではない。

赤、緑及び青ともに、それぞれ２５５階調レベルの点灯であり、これらを同時に点灯させると白表示となる条件である。図８に示すように、赤、緑及び青の間で、センサ出力自体に差があるのは当然であるが、明らかにホワイトバランスが成立する発光強度比率ではない。これは、ＯＬＥＤ表示装置１０内で副画素から光センサ３１までの光の伝搬経路において、発光色すなわち波長毎に減衰率が異なることを示す。さらに光センサ３１の波長依存性の影響もある。従って、図７に示すように、発光色毎に制御情報を用意することで、より適切な劣化補償が可能となる。

図９は、座標（ｘ，ｙ）の副画素について、異なる温度における、ＯＬＥＤ素子の発光による表示領域正面への出射光量と、画像データから算出される階調レベルとの関係を模式的に示す。図９に示す例において、階調レベルと正面出射光量とが線形の関係を示すように記載したが、実際、の関係はＯＬＥＤ素子の特性だけでなく、制御回路および表示信号回路に設定されているγ特性に依存する。

図９に示すように、全ての階調レベルにおいて、温度上昇と共に、発光光量が低下する。発光量温度補償情報４１は、このようなＯＬＥＤ素子の発光特性に基づき生成される。発光量温度補償情報４１を参照することで、測定値を標準温度での測定値に補正することができ、ＯＬＥＤ素子の温度依存性を排除して、より高精度なＯＬＥＤ素子の劣化評価が可能となる。

図１０は、座標（ｘ、ｙ）の副画素について、ＯＬＥＤ素子の発光を光センサの温度を変化させたときの出力と、画像データから算出される階調レベルとの関係を模式的に示す。ここでは、ＯＬＥＤ素子の発光光量は、階調レベルが一定であれば一定であり、光センサ温度に依存しないとする。図１０に示す例において、階調レベルと光センサ出力とは線形の関係を示すように記載したが、実際の関係はＯＬＥＤ素子の特性だけでなく、制御回路および表示信号回路に設定されているγ特性に依存する。

図１０に示すように、全ての階調レベルにおいて、温度上昇と共に、センサの出力が上昇する。光センサ感度温度補償情報４２は、このような光センサの特性に基づき生成される。光センサ感度温度補償情報４２を参照することで、測定値を標準温度での測定値に補正することができ、光センサの温度依存性を排除して、より高精度なＯＬＥＤ素子の発光光量測定が可能となる。

図１１は、ＯＬＥＤ表示装置１０の使用時間が経過したのちの、座標（ｘ、ｙ）の異なる複数の副画素について、実使用環境下での、ＯＬＥＤ素子の推定正面出射光量の測定データの比較例を模式的に示す。上述のように、主制御回路２１は、ロックインアンプ３３が光センサ出力から抽出したＯＬＥＤ素子の漏れ光量測定値から、発光量温度補償情報４１、光センサ感度温度補償情報４２、及び光量変換情報４３を参照して、正面出射光量値を推定する。図１１のグラフにおいて、横軸は階調レベルを示し、縦軸は推定正面出射光量を示す。

図１１において、線４４１Ａは、推定正面出射光量値の初期値を示す。線４４１Ｂは、ＯＬＥＤ表示装置１０の使用時間の経過に伴い劣化した平均的なＯＬＥＤ素子の推定正面出射光量値を示す。ＯＬＥＤ素子の劣化に伴い、各階調レベルにおける推定正面出射光量は低下している。線４４１Ｃ及び４４１Ｄは、それぞれ、平均的ＯＬＥＤ素子よりも劣化が大きいＯＬＥＤ素子の推定正面出射光量を示す。例えば、線４４１Ｄは、全ての副画素において最も大きな劣化を示す副画素の推定正面出射光量を示す。

線４４１Ｂで示す平均的劣化状態のＯＬＥＤ素子群の領域の中に、線４４１Ｃの特性を示すＯＬＥＤ素子群が存在する場合、表示画面全体を同一の階調で表示させても、ＯＬＥＤ素子が発する光量には図１１の線４４１Ｂと線４４１Ｃ縦軸方向の差が存在する。この差はＯＬＥＤ表示装置の使用期間に起きた劣化の程度差であり、その期間の表示階調と表示時間に依存する負荷の程度によるものである。その結果、劣化に対する補償を行わない表示においては、使用時間経過後には長時間表示した画像に対応した光量の差があり、いわゆる焼き付きとして視認される。

主制御回路２１は、表示領域１２の全体の推定正面出射光量に基づいて、各副画素の目標特性を決定し、目標特性に近い特性を示すように、各副画素の発光制御に補正を加える。主制御回路２１は、画像データの階調レベルをシフトさせてもよい。他の例において、主制御回路２１は、ＯＬＥＤ素子の駆動電流を示す表示データを補正して発光量を変化させてもよい。

階調による補正を用いる場合、主制御回路２１は、画像データの階調レベルを補正して、駆動階調レベルを生成する。一般には最大階調レベルを超える駆動はできない。劣化補償による補正は、表示領域１２全体を暗くする。図１２は、推定正面出射光量４４１Ａ～４４１Ｄに加えて、目標特性４４２の例を示す。目標特性４４２は、最も劣化が進んでいる副画素の発光特性４４１Ｄに合わせて、目標特性４４２が決定される。

図１２の例においては、目標特性４４２が示す推定正面出射光量は、全ての階調レベルにおいて、最劣化特性４４１Ｄの推定正面出射光量以下である。また、目標特性４４２は、劣化前のＯＬＥＤ素子の特性に沿うように、階調レベルと推定正面出射光量が比例関係を示す。このように、階調レベル間で劣化度合が異なる場合であっても、階調レベルとの比例関係を維持するように補正することができる。

図１２による説明では劣化前のＯＬＥＤ素子の特性が表示階調と直線関係、即ちγ＝１で模式図を作成して説明した。よって、劣化補償後の特性も同じγ＝１として劣化前後で画像表示に影響が出ないようになっている。Ｒ、Ｇ、Ｂ各副画素に対しては劣化特性が同じにならない場合が多い。各色の副画素に対して、個別に劣化補償をしてしまうとホワイトバランスがずれてしまう。したがって、詳細な手順の説明は省略するが、主制御回路２１はγ特性を維持しつつ、ホワイトバランスを保つような補正目標を設定した表示補償情報を生成する。

上述のように劣化補償が副画素の発光光量を低下させるように補正を行う構成において、主制御回路２１は、表示領域１２全体の明るさを調整する他の機能を併用することで、表示領域全体が暗くなることを抑制してもよい。また、上述のように劣化補償が画面全体を均一化するような方法を説明したが、画面全体を平均化するような補正を施すのではなく、焼き付きが生じている境界部分で発光特性の急激な変化の影響を緩和するような補正によって、焼き付きの視認性を低下させるようにしてもよい。劣化情報をもとに補正情報を導出する方法は、あらかじめ定めた計算式によるものであってもよく、あるいは特定のアルゴリズムによって計算されるものであってもよい。さらにはＡＩ（人工知能）によって焼き付き境界の視認性を低下させる方法であってもよい。

〔出荷前測定〕
以下において、ＯＬＥＤ表示装置１０に予め設定される制御データの生成方法を説明する。図４を参照して説明した例において、光量変換情報４３及び光量初期データ４５は、発光量温度補償情報４１及び光センサ感度温度補償情報４２と共に、予めＯＬＥＤ表示装置１０に設定される。

ＯＬＥＤ表示装置１０の製造段階において、表示パネル１１の発光特性及びセンサ感度の温度特性を測定し、温度補償情報４１、４２及び光量変換情報４３と共に、光量初期データ４５を生成する。ＯＬＥＤ表示装置個体間の特性が安定している場合、複数のＯＬＥＤ表示装置に対して共通の代表値を使用することができる。

ＯＬＥＤ表示装置１０の製造段階における手順を、図２１を参照してさらに詳しく説明する。ＯＬＥＤ表示装置１０は図１の構成を持ち、表示領域１２が外部に露出している。さらにＯＬＥＤ表示装置１０には自身の動作を制御する信号およびデータを、主制御回路２１（図２１で図示無し）を通じて外部とやり取りするためのインターフェース（図示無し）がある。

ＯＬＥＤ表示装置１０の製造段階においては、ＯＬＥＤ表示装置１０は測定環境２００に置かれ、そのインターフェースを通じて測定装置２０１と接続され、制御信号とデータをやり取りする。測定装置２０１には外部光センサ２１０が接続される。測定装置２０１にはロックインアンプが搭載されていて、画素の明滅に同期したロックイン測定を行う。外部光センサ２１０はＯＬＥＤ表示装置１０の表示領域１２の正面に配置され、ＯＬＥＤ素子の発光をとらえて光量を測定し測定装置２０１に伝える。

外部光センサ２１０は測定対象となり発光するＯＬＥＤ素子の正面へ移動する機構（図示無し）を備える。測定環境２００は温度調節装置（図示無し）、及び模擬外光源２０３を備える。測定環境２００は遮光装置２０５を持ち暗室状態にできる構造であってもよい。温度調節装置は、測定環境２００および測定環境内のＯＬＥＤ表示装置１０、外部光センサ２１０を温調することができる。模擬外光源２０３は、表示領域１２を照射し、実使用環境の外光を模擬する。外光の影響については後述する。

測定装置２０１は、表示領域１２の各副画素の正面出射光量を外部光センサ２１０で測定し、同時に、光センサ３１の位置における漏れ光の光量を測定する。漏れ光の測定は、例えば、表示パネル１１に実装済みの光センサ３１（図２１で図示無し）を使用することができる。この光量測定は、実使用環境下での劣化評価と同様に行うことができる。つまり、パルス変調された発光光量が測定される。

測定装置２０１は、表示パネル１１の副画素を順次選択し点灯させる制御をする。同時に外部光センサ２１０を選択した副画素の上方に移動させ正面出射光量を測定する。測定装置２０１は、表示パネル１１の共通電極にパルス電源から、パルス変調された電源電位を与えるよう制御する。測定装置２０１は、ＤＣ電源をスイッチングしてパルスを生成させてもよい。

測定装置２０１は、表示領域１２の正面に設置した外部光センサ２１０及び表示パネル１１に実装された側面の光センサ３１によって変調信号によるロックイン測定を行い、正面出射光量と光センサ３１に入射する漏れ光の光量との対応関係を光量変換情報４３として保存する。ＯＬＥＤ表示装置に搭載された光センサ３１による測定は、ＯＬＥＤ表示装置側で測定した値を、インターフェースを経由して測定装置２０１に取り込んでもよい。なお、局部的に劣化の進行が著しく異なることがない領域については、一部の副画素についてのみ測定を行い、近接する副画素のデータを補間関数によって決定してもよい。

上記光量測定は、異なる複数の階調レベルにおいて実行される。測定装置２０１は、各階調レベルにおいて正面出射光量と漏れ光の光量との関係を特定する。なお、一部の階調レベルについてのみ測定を行い、他の階調レベルの値は補間関数によって決定してもよい。

前述の測定は、測定環境２００が温度調整装置２０２によって標準温度に温調された状態で行われる。測定装置は、さらに、異なる温度において、副画素の正面出射光量及びセンサ出力を測定する。これにより、センサ感度と温度との関係及びＯＬＥＤ素子の発光光量と温度との関係を同時に測定することができる。測定温度範囲は、実使用環境での想定温度範囲が選択される。

温度補償は、１種類の補償情報によって、センサ感度及びＯＬＥＤ素子発光光量に対して同時に実行される。なお、光センサの温度特性とＯＬＥＤ素子の温度特性が個別に測定されて、図４に示すように、それぞれの温度補償情報が用意されてよい。光センサ及びＯＬＥＤ素子の特性が十分安定している場合には個々のＯＬＥＤ表示装置に対して補償情報の取得は行わず、共通の代表値をもってそれに代えてもよい。

上記副画素の出射光量測定により、光量初期データ４５も得ることができる。製造段階における光量測定は、副画素群を構成する近接した複数副画素を同時発光させ、それら複数副画素の出射光量の総和を測定してもよい。製造段階においては焼き付き、即ち局部的に発光特性の異なる場所は発生していないはずなので、測定値から副画素単位の出射光量を算出することができる。

これにより、表示領域全体の発光測定時間を短縮できる。同時に点灯、測定する副画素数を増やした場合には単純な計算では単一の副画素を測定したときの特性とは誤差が増大するので、あらかじめ同時発光させた場合の計算値と、個別の測定値を測定しておけば、同一設計のＯＬＥＤ表示装置に対する傾向を把握することができ、同時発光による測定の限界を知ることができる。

〔劣化評価及び劣化補償〕
次に、実使用環境下でのＯＬＥＤ素子の劣化評価及び劣化補償の例を説明する。図１３は、ＯＬＥＤ表示装置１０による表示領域１２内のＯＬＥＤ素子の劣化評価及び表示補正のフローチャートを示す。ＯＬＥＤ表示装置１０は、上述のように、表示パネル１１の端面の光センサ３１を用いて、１又は複数のＯＬＥＤ素子（副画素）の発光による表示パネル１１側面からの漏れ光の光量を測定する。

ＯＬＥＤ表示装置１０の起動後、主制御回路２１は、現在が、表示期間内であるか判定する（Ｓ１０１）。例えば、主制御回路２１は、外部からの画像データの入力が既定時間を超えて停止している場合に、表示期間外であると判定することができる。他の例において、主制御回路２１は、ＯＬＥＤ表示装置１０の起動直後、電源ＯＦＦの指示又はスリープモードへの移行時に、表示期間外であると判定してもよい。

現在が表示期間内であると判定されると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、主制御回路２１は、記憶回路２３内の保存メモリ２３１から表示補償情報４６を読み込む（Ｓ１０２）。主制御回路２１は、読み込んだ表示補償情報４６に基づき、入力された画像データの補正表示を実行する（Ｓ１０３）。なお、図４に示す情報は、全て、保存メモリ２３１に格納されている。

具体的には、主制御回路２１は、補正回路２２に補償情報を設定し、補正回路２２は、外部から入力された画像データが示す副画素それぞれの階調レベルから、補正された表示データを生成する。画像データの入力が終了するまで（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、補正表示が実行される（Ｓ１０４：ＮＯ及びＳ１０３）。なお、前回の測定から所定期間が経過していることが、劣化評価開始の条件に加えられていてよい。

ステップＳ１０１において、現在が表示期間外であると判定されると（Ｓ１０１：ＮＯ）、主制御回路２１は、現在温度と所定の閾値とを比較する（Ｓ１０５）。現在温度と初期データ測定時の標準温度との差が閾値より高い場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、フローはステップＳ１０１に戻る。標準温度から大きくかけ離れた温度での測定は温度補償でデータを変化させる差異が大きくなり、誤差を生む原因となる。このように、正確な劣化評価ができない温度範囲での劣化評価を避けることで、より正確に補償情報を更新できる。なお、劣化評価を実行する温度範囲の上限のみが設定されてもよく、下限のみが設定されていてもよい。

現在温度と標準温度との差が閾値以下である場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、主制御回路２１は、外光強度と所定の閾値とを比較する（Ｓ１０６）。外光強度は、例えば、光センサ３１又は他の光センサを使用して測定できる。外光強度が閾値より高い場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、フローはステップＳ１０１に戻る。

本明細書の一実施形態に係る表示装置においては、ロックイン測定によって外光によるノイズ成分の影響を効率よく排除できる。しかし、真夏の炎天下で日光が表示領域を直射するような条件では、外光の影響を排除しきれない。表示面に入射した外光は表示面から表示パネル内に侵入し、その一部は表示パネル側面の光センサに到達する。ＯＬＥＤ素子１個の光量と、表示領域全面に照射される日光を比べると格段の差があり、光センサに到達する光量を比べても外光の強度は強大である。このように、正確な劣化評価ができない外光強度下での劣化評価を避けることで、より正確に補償情報を更新できる。外光の影響の大きさについては後述する。

劣化評価を行うための環境条件が満たされる場合（Ｓ１０５：ＮＯ、Ｓ１０６：ＮＯ）、主制御回路２１は、副画素を順次点灯して、劣化評価を実行する。主制御回路２１は、全ての副画素の劣化評価を行ってもよく、選択された一部の副画素の劣化評価を行ってもよい。また、隣接する複数の副画素からなる副画素群を同時に点灯し、当該副画素群の劣化評価を行ってもよい。

ただし、劣化評価においては、初期特性取得時とは異なり、焼き付きが発生している可能性がある。同時測定の結果（出射光量の総和）が閾値を超える低下を示し、当該副画素群内に極端に劣化した副画素が存在すると推定される場合、主制御回路２１は、当該副画素群内の各副画素の光量を個別に測定してもよい。過去の測定結果で極端な劣化が測定された副画素群の各副画素は個別に発光光量測定を行い、他の副画素群については複数副画素の同時測定を行ってもよい。この方法により劣化評価の時間短縮がはかれる。以下の説明は、全ての副画素の劣化評価を順次実行するものとする。

主制御回路２１は、未測定の表示画素の座標を選択し（Ｓ１０７）、さらに、選択した表示画素の未測定の階調レベルを選択する（Ｓ１０８）。その後、主制御回路２１は、選択した表示画素の赤副画素、緑副画素及び青副画素それぞれの発光光量を測定する（Ｓ１０９、Ｓ１１０及びＳ１１１）。

主制御回路２１は、選択した階調レベルにおいて、副画素を発光させる。この時、主制御回路２１は、劣化補償を行うことなく、副画素を選択した階調レベルで発光させる。上述のように、主制御回路２１は、副画素の発光をパルス変調し、ロックインアンプ３３によってロックイン測定を行う。

上述のように、主制御回路２１は、副画素に選択した階調レベルの表示信号を書き込み、ＯＬＥＤ素子の共通電極への電源を、ＤＣ電源２５からパルス電源３５に切り替える。パルス電源３５は、パルス変調された電源電位を共通電極へ与える。これにより、所望の周波数で副画素を点滅させることができる。パルス電源３５を使用することで、フレーム周波数を超える所望の周波数で、適切にＯＬＥＤ素子の発光をパルス変調させることができる。

表示パネル１１の表示面から外光が入射し、光センサ３１に届く可能性もある。点滅周波数は、外界からのノイズと分離できるように、特定の周波数を避けるように設定される。例えば、商用電源周波数等の、想定される外界ノイズの整数倍を避けることで、ノイズ耐性が上がり測定精度が向上する。

主制御回路２１は、光センサ３１によって検知され、ロックインアンプ３３によって抽出された、ＯＬＥＤ素子の赤、緑、青それぞれの漏れ光の光量値を、発光量温度補償情報４１及び光センサ感度温度補償情報４２に基づき補正する（Ｓ１１２）。さらに、主制御回路２１は、光量変換情報４３に基づき、温度補正された光量値から表示領域正面への出射光量値を推定する（Ｓ１１３）。主制御回路２１は、測定された赤、緑及び青の副画素の正面出射光量推定値及び、それら副画素の正面出射光量推定値に基づく表示補償情報を、記憶回路２３内の一時メモリ２３２に格納する。あらかじめ目標特性を定めた、最も単純な表示補償情報４６の生成方法は、上述の通り行うことができる。

主制御回路２１は、全ての表示画素の光量測定が完了したか判定する（Ｓ１１４）。未測定の表示画素が残っている場合（Ｓ１１４：ＮＯ）、フローはステップＳ１０１に戻る。全ての表示画素の光量測定が完了している場合（Ｓ１１４：ＹＥＳ）、主制御回路２１は、一時メモリに格納されている光量測定データ４４及び表示補償情報４６を、保存メモリ２３１に転送する（Ｓ１１５）。

なお、表示補償情報４６の導出は、全ての副画素の光量測定完了後に行われてもよい。すべての副画素の光量測定データがあると、測定データに基づく目標特性の決定ができる。単純な表示補償でない、焼き付きの輪郭の視認性を低下させる等の表示補償を行う場合には、全ての副画素の光量測定完了後に、所定の方法で表示補正情報を生成する。劣化情報をもとに補正情報を導出する方法は、あらかじめ定めた計算式によるものであってもよく、あるいは特定のアルゴリズムによって計算されるものであってもよい。さらにはＡＩ（人工知能）によって焼き付き境界の視認性を低下させる方法であってもよい。

上述のように、測定すべき全ての副画素の劣化評価（光量測定）が完了する前に表示期間が開始すると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、主制御回路２１は、劣化評価を中断して、通常の表示動作を実行する（Ｓ１０２及びＳ１０３）。

図１４は、表示領域１２の全域の表示補償情報４６を分割して取得する方法の概念図である。ここでは表示領域１２の全域の表示補償情報を取得する期間をサイクルと称する。今回サイクルにおける表示領域１２全域の劣化評価が完了する前、前回サイクルにおいて取得された光量測定データ４６０Ａをもとに生成された表示補償情報４６１Ａが、画像データの表示のために参照される。上述のように、主制御回路２１は、表示期間外の期間（休止期間）それぞれにおいて、表示領域１２の一部領域１２２Ａ～１２２ＥのＯＬＥＤ素子の劣化評価を順次行う。測定された一部領域の光量測定データが、一時メモリ２３２に格納される。

表示領域１２の全てのＯＬＥＤ素子の測定が完了すると光量測定データ４６０Ｂが完成する。これをもとに今回サイクルにおける表示領域全域の表示補償情報４６１Ｂが生成されると、主制御回路２１は、表示補償情報４６１Ｂを保存メモリ２３１に格納する。それ以降の画像データの表示において、表示補償情報４６１Ｂが参照される。

１回の測定期間に表示領域全域の光量測定を行うことなく、複数回の測定期間に分割して取得した光量測定値を基に、表示領域全域の状態を把握してもよい。表示領域１２の分割した光量測定の２回目以降の測定において、すでに測定済みの表示画素の一部を再び測定して、測定済みデータと比較を行う。分割測定の２回目以降の測定においては、使用状況によっては、使用時間が劣化の進行に対し無視できないほどに経過していたり、すでに行った測定時とは温度が極端に異なることがある。過去の測定時及び現在の測定時の温度情報に差があると、温度補正を行うものの、温度差が大きいと誤差が入り込む余地が増える。

複数回測定した表示画素については、異なる測定期間の間での測定値に不連続性が発生しないような補正を行うことができる。これにより、分割取得データ間の誤差を少なくすることができる。また、異なる測定期間で同一の表示画素の測定値に閾値を超える差異がある場合には、一時メモリにある測定済みのデータを破棄して、今回サイクルの測定をやり直してもよい。

これにより、予期しない測定誤差に基づく影響を回避して、測定精度が向上する。１サイクル内の同一画素、同一階調の測定は複数回の測定結果から異常値の排除、平均等の手順で決定されてもよい。また、１サイクルの測定を複数回繰り返した結果によって１サイクルの測定結果を決定してもよい。このように、複数回の測定結果の統計解析を行うことで、測定精度が向上する。測定に要する時間の増加は、要求する測定精度と、表示装置の運用状況の兼ね合いで決めることができる。

図１５は、異なる種類の光に対する表示パネル端面に設置された光センサ３１の出力の測定例であって、測定対象のＯＬＥＤ素子の発光と、外光の光量の比較を示す。外光の場合は、表示パネルの表示面に入射して、表示パネル１１内を伝播し、表示パネル側面に到達した光量であり、ＯＬＥＤ素子点灯の場合は表示パネル内を伝播して、表示パネル側面へ到達した漏れ光の光量である。

図１５のグラフにおいて、縦軸は光センサの出力をプリアンプを通してＤＣ測定した結果を示す。図１５は、ＬＥＤスタンド直下（７４００ｌｘ）、薄暗い室内灯下（５．０ｌｘ）、暗室での表示パネルの全面点灯（パルス点灯）、及び暗室での１０×１０表示画素（パルス点灯）のＤＣ測定の結果を示す。パルス点灯の周波数は、５２０Ｈｚであった。表示パネルのパルス点灯は本明細書の一実施形態における、外光の影響を排除したＯＬＥＤ素子の発光による測定で測定対象となる光量に対応している。外光としてのＬＥＤスタンド、薄暗い室内灯の照度は、ＯＬＥＤ表示装置の表示領域の直上面で測定した値である。

図１５の測定結果において、ＬＥＤスタンドのセンサ出力が最も大きく、点灯された１０×１０表示画素のセンサ出力が最も小さい。ＯＬＥＤ素子の発光に比べて、外光の光量は約９０００倍で、薄暗い室内でも約１７０倍であり、そのまま光量測定したのでは、外光の影響に埋もれて、ＯＬＥＤ素子の発光は検出できないことは明白である。図１５の測定結果が示すように、外光の光センサ出力に対する影響は、非常に大きい。

図１６は、異なる数の表示画素を点灯させ、表示パネル側面への漏れ光のロックイン測定を行った結果の例を示す。図１６のグラフにおいて、横軸は点灯させた表示画素の数を示し、縦軸はロックイン測定の測定結果を示す。図１６は、暗室における測定結果を破線で示し、上述のＬＥＤスタンドが点灯された状態での測定結果を実線で示す。図１６に示すように、ＬＥＤスタンド点灯下におけるロックイン測定は、暗室での測定結果と同様の測定結果を示す。表示画素数が数１０以上であれば、ＬＥＤスタンドの影響は排除されている。

上述のセットアップでは、表示画素ひとつの測定であっても、通常の室内の照明下であれば全く問題なく測定できることがわかる。このように、ロックイン測定によって、外光ノイズの影響を大きく低減し、ＯＬＥＤ素子の発光光量を高精度に測定することが可能である。

図２２に表示パネル中央部の１０×１０表示画素の表示階調を０から２５５まで段階的に変化させたときの測定例を示す。図２２の測定は、表示パネル側面の光センサで漏れ光をロックイン測定した結果である。測定環境は、前述の薄暗い室内灯下（５．０ｌｘ）相当である。このようなＯＬＥＤ素子の局所的な階調発光特性が、ＯＬＥＤ表示装置の外観を損ねることなく、実使用環境下で測定可能となり、この結果をもとに推定した表面出射光量値から、表示特性の劣化評価が可能となる。

〔他の実施形態〕
以下において、光センサの配置の他の例を説明する。異なる位置に配置された複数の光センサを使用することで、劣化評価におけるＯＬＥＤ素子の発光光量をより適切に測定することできる。図１７は、表示パネル１１の側端面に設置された複数の光センサの例を示す。光センサ３１Ａ及び３１Ｂは、表示パネル１１の一側端面に設置され、他の二つの光センサ３１Ｃ及び３１Ｄは、反対側の端面に設置されている。

複数の光センサ３１Ａ～３１ＤでＯＬＥＤ素子の漏れ光を検知することで、総合的に光信号を増大させることができる。主制御回路２１は、個々の光センサにより検知信号と、それら光センサの配置位置、及び発光させた副画素（ＯＬＥＤ素子）の位置に基づき、発光光量値を算出してよい。これにより、より適切なＯＬＥＤ素子の光量測定が可能となる。

ＯＬＥＤ素子の発光光量の検知信号強度を上げる他の方法は、光伝送路を使用してもよい。表示パネル１１の端面の一部又は全部における漏れ光を光伝送路により光センサに導く。図１８は、光センサ３１に表示パネル１１の端面からの漏れ光を導く光伝送路３１１の例を示す。

光伝送路３１１として、例えば、光ファイバを使用することができる。例えば、表示パネル１１外周を囲むように、光ファイバが設置される。例えば、表示パネル端面側において、光ファイバのコアが露出し、光ファイバの他の領域は反射層で覆われている。光ファイバは、表示パネル１１端面から漏れ光を受け、光センサ３１に導く。

ＯＬＥＤ素子の劣化評価のための光センサは、他の目的のために設定された光センサを利用してもよい。例えば、図１９に示すように、いくつかのスマートフォンは、アンダーディスプレイカメラ構成を有し、表示パネル１１の裏面に配置されたインカメラを含む。当該カメラの光センサ３１２で漏れ光を計測することで、追加の光センサを設置することなくＯＬＥＤ素子の劣化評価を行うことができる。

他の例として、画面内で指紋認証が行える機能を持つスマートフォン等の装置が知られている。光学式指紋測定を採用している構成においては、例えば、光センサを含む指紋センサモジュールが、画面の裏側に追加されている、又は表示パネルと一体化されている。このような構成において、その光センサでＯＬＥＤ素子の漏れ光を測定することで、新たな部品の追加が不要となる。

上記の例に限定されることなく、ＯＬＥＤ表示装置及びＯＬＥＤ表示装置が搭載された機器に何らかの光検知機能が実装され、ＯＬＥＤ表示装置の漏れ光が光センサに入射する場合には、それを用いることが可能である。光検知機能の本来の機能に対し、漏れ光の入射が悪影響を及ぼす場合には、ＯＬＥＤ素子の劣化評価のために使用するときに解除できる漏れ光に対する遮光機能をもたせればよい。また、表示パネル１１の一部の狭い領域に光センサが設置された例に限らず、もっと広い領域又は表示パネル全面に光センサが搭載されていてもよい。

次に、ＯＬＥＤ素子の劣化評価のための発光制御の他の例を説明する。上述のように、外光の影響を排除するためにはロックイン測定が有効である。図１を参照して説明した構成例は、共通電極にパルス電源からパルス変調された電源電位を与えることで、ＯＬＥＤ素子を所定周期で点滅させる。

以下に説明する構成例は、ＯＬＥＤ表示装置のフレーム書き換え動作を利用して、ＯＬＥＤ素子を点滅させる。図２０は、フレーム書き換え動作を利用してＯＬＥＤ素子を点滅させる、ＯＬＥＤ表示装置の構成例を示す。ＯＬＥＤ表示装置１０は、フレーム書き換えの際に、ＯＬＥＤ素子を明滅させる。この点滅を同期信号として用いることができる。

図１の構成例との相違を主に説明する。ロックインアンプ３３には、走査回路１４から、ロックイン測定のための参照信号が入力され、パルス電源３５及びスイッチ２７は省略されている。他の部分は、図１に示す構成例と同様である。主制御回路２１は、外光の影響排除に有効なフレームレートを設定することで、追加の構成なく、ＯＬＥＤ素子の発光光量のロックイン測定のために、ＯＬＥＤ素子を点滅させることができる。主制御回路２１は、走査回路１４へのクロック信号の周波数によって、フレームレートを設定することができる。

主制御回路２１は、副画素に書き込む表示信号によって、副画素（ＯＬＥＤ素子）の点灯と消灯とを切り替える。例えば、副画素が点灯フレーム期間と、副画素が消灯されたフレーム期間とが繰り返される。測定対象以外の副画素は、消灯状態に維持される。この例において、点滅は２フレームを使用するため、点滅の周波数は、フレーム周波数の１／２である。より簡便な方法は、通常動作と同じ動作条件において、１フレームごとに測定対象の副画素に、所定階調での点灯と消灯の信号を表示することによって実現できる。

他の構成例は、表示信号の書き込みのための期間における表示パネルの消灯期間を利用してもよい。表示パネルはアクティブマトリクス駆動されており、フレーム周波数の周期でデータの書き換えを行うたびに、一時的に消灯する。アクティブマトリクス駆動において、選択された画素行は、画素を消灯した状態にて駆動トランジスタの閾値補償と、表示信号の書き込みを行う。消灯期間は短いが、ＯＬＥＤ素子は、フレーム周波数の成分をもって点滅するので、それに同期して点滅の振幅を検知することが可能である。表示信号の書き込みのための期間は、保持容量への表示信号の書き込みに加えて、駆動トランジスタの閾値補償のための期間を含み得る。

主制御回路２１は、通常の画像データの表示動作と異なるフレーム周波数を設定して、非表示期間において選択した副画素を点滅させてもよい。例えば、通常表示よりも高い又は低い周波数でフレーム駆動によって、ＯＬＥＤ素子の発光光量のロックイン測定ためのＯＬＥＤ素子の点滅を得ることができる。

次に、ＯＬＥＤ素子の劣化評価のための発光制御の他の例を説明する。以下に説明する構成例は、ＯＬＥＤ素子の発光を制御するスイッチトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、ＯＬＥＤ素子を点滅させる。これは、ＯＬＥＤ素子の点滅の駆動遅延を低減できる。また、フレームレートを超える高速で点滅動作させることが可能となる。この点滅動作を、パネル側面の光センサで受光して、シフトレジスタに与えた変調パルスを参照信号とした同期検波を行うことで、外光の影響を排除した高精度の光量計測が可能となる。また、映像表示のための画素回路を利用して、ＯＬＥＤ素子の劣化評価のための発光制御を可能とする。

図２３は、本例の画素回路５００の構成例を示す。画素回路５００は、表示信号回路１６から供給されるデータ信号を補正し、その補正したデータ信号によりＯＬＥＤ素子の発光を制御する。なお、図２３に示す画素回路と異なる構成の画素回路が利用されてもよい。画素回路は、閾値補正をするための回路を含まなくてもよい。

例えば、ＯＬＥＤ素子への表示データを保持する保持容量、保持容量への表示データの書き込みを制御するスイッチトランジスタ、保持容量の表示データに従ってＯＬＥＤ素子Ｅ１への電流量を制御する駆動トランジスタ、そして、ＯＬＥＤ素子Ｅ１への電流の供給をＯＮ／ＯＦＦする発光制御トランジスタを含むことができ、さらに、これらの他の素子、例えば、容量やスイッチトランジスタを含むことができる。

画素回路５００は、ゲート端子、ソース端子およびドレイン端子を持った７つのトランジスタ（ＴＦＴ）Ｍ１～Ｍ７を含む。本例において、トランジスタＭ１～Ｍ７はＰ型ＭＯＳ―ＴＦＴである。

トランジスタＭ３は、ＯＬＥＤ素子Ｅ１への電流量を制御する駆動トランジスタである。駆動トランジスタＭ３は、アノード電源ＶＤＤからＯＬＥＤ素子Ｅ１に与える電流量を、保持容量Ｃｓｔが保持する電圧に応じて制御する。ＯＬＥＤ素子Ｅ１のカソードは、カソード電源ＶＥＥに接続されている。保持容量Ｃｓｔは、駆動トランジスタＭ３のゲートソース間電圧（単にゲート電圧とも呼ぶ）を保持する。

トランジスタＭ１及びＭ６は、ＯＬＥＤ素子Ｅ１の発光の有無を制御する。トランジスタＭ１は、ソース端子がアノード電源ＶＤＤに接続され、ドレイン端子に接続された駆動トランジスタＭ３への電流供給をＯＮ／ＯＦＦする。トランジスタＭ６は、ソース端子が駆動トランジスタＭ３のドレイン端子に接続され、ドレイン端子に接続されたＯＬＥＤ素子Ｅ１への電流供給をＯＮ／ＯＦＦする。トランジスタＭ１及びＭ６は、それぞれ、走査回路１４からゲート端子に入力される発光制御信号Ｅｍｉにより制御される。トランジスタＭ１及びＭ６は、ＯＬＥＤ素子Ｅ１の発光をＯＮ／ＯＦＦする発光制御トランジスタである。

トランジスタＭ７は、ＯＬＥＤ素子Ｅ１のアノードへのリセット電位の供給のために動作する。トランジスタＭ７は、走査回路１４からゲート端子に入力される選択信号Ｓ２によりＯＮにされると、リセット電源Ｖｒｓｔからリセット電位をＯＬＥＤ素子Ｅ１のアノードへ与える。リセット電源Ｖｒｓｔのもう一端は、ＧＮＤに接続されている。

トランジスタＭ５は、駆動トランジスタＭ３のゲートへのリセット電位の供給の有無を制御する。トランジスタＭ５は、走査回路１４からゲート端子に入力される選択信号Ｓ１によりＯＮにされると、ドレイン端子に接続されたリセット電源Ｖｒｓｔからリセット電位を駆動トランジスタＭ３のゲートに与える。リセット電源Ｖｒｓｔのもう一端は、ＧＮＤに接続されている。なお、ＯＬＥＤ素子Ｅ１のアノードへのリセット電位と駆動トランジスタＭ３のゲートへのリセット電位は異なっていてもよい。

トランジスタＭ２は、データ信号を供給する画素回路５００を選択するための選択トランジスタである。トランジスタＭ２のゲート電圧は、走査回路１４から供給される選択信号Ｓ２により制御される。選択トランジスタＭ２は、ＯＮのとき、表示信号回路１６からデータ線を介して供給されるデータ信号Ｖｄａｔａを、駆動トランジスタＭ３のゲート（保持容量Ｃｓｔ）に与える。

本例において、選択トランジスタＭ２（ソース及びドレイン）は、データ線と駆動トランジスタＭ３のソースとの間に接続されている。さらに、トランジスタＭ４は、駆動トランジスタＭ３のドレインとゲートとの間に接続されている。

トランジスタＭ４は、駆動トランジスタＭ３の閾値電圧を補正するために動作する。トランジスタＭ４がＯＮであるとき、駆動トランジスタＭ３はダイオード接続状態のトランジスタを構成する。データ線からのデータ信号Ｖｄａｔａは、ＯＮである選択トランジスタＭ２、駆動トランジスタＭ３及びトランジスタＭ４のチャネルを介して、保持容量Ｃｓｔに与えられる。

保持容量Ｃｓｔは、駆動トランジスタＭ３のゲートソース間電圧を保持し、図２３の例において、一端は駆動トランジスタＭ３のゲートに、他端はトランジスタＭ１のソースとアノード電源ＶＤＤとの間のノードに接続されている。保持容量Ｃｓｔは、駆動トランジスタＭ３の閾値電圧Ｖｔｈに応じて補正されたデータ信号（電圧）を保持する。

図２４は、通常の映像データの表示における１フレーム期間において、図２３に示す画素回路５００を制御する信号のタイミングチャートを示す。図２４は、Ｎ番目の行を選択し、データ信号Ｖｄａｔａを画素回路５００に書き込むためのタイミングチャートを示す。具体的には、図２４は、発光制御信号Ｅｍｉ、選択信号Ｓ１、選択信号Ｓ２、駆動トランジスタＭ３のゲート電位Ｎ１の、１フレームにおける変化を示す。図２３の回路はＰ型ＭＯＳ―ＴＦＴで構成されているので、各トランジスタはゲート電位がＬｏｗのときにＯＮ、ＨｉｇｈのときにＯＦＦである。

図２４の時刻Ｔ１において、発光制御信号ＥｍｉがＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。これら制御信号に応じて、時刻Ｔ１において、トランジスタＭ１及びＭ６はＯＦＦとなる。時刻Ｔ１において、選択信号Ｓ１及びＳ２はＨｉｇｈである。これら制御信号に応じて、トランジスタＭ２、Ｍ４、Ｍ５及びＭ７は、ＯＦＦである。時刻Ｔ１の後の時刻Ｔ２まで、これらのトランジスタ状態が維持される。ゲート電位Ｎ１Ｓは、前回フレームの信号電位にある。

時刻Ｔ２において、選択信号Ｓ１は、ＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。時刻Ｔ２において、発光制御信号Ｅｍｉ及び選択信号Ｓ２はＨｉｇｈである。選択信号Ｓ１の変化に応じて、トランジスタＭ５がＯＮとなる。トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ４、Ｍ６及びＭ７は、ＯＦＦである。トランジスタＭ５がＯＮとなることで、ゲート電位Ｎ１Ｓはリセット電源Ｖｒｓｔの電位に変化する。リセット電位は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までゲート電位Ｎ１Ｓに与えられる。

時刻Ｔ３において、選択信号Ｓ１は、ＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。時刻Ｔ３において、発光制御信号Ｅｍｉ及び選択信号Ｓ２はＨｉｇｈである。選択信号Ｓ１の変化に応じて、トランジスタＭ５がＯＦＦとなる。時刻Ｔ３から時刻Ｔ４まで、トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ４～Ｍ７は、ＯＦＦである。

時刻Ｔ４において、選択信号Ｓ２は、ＨｉｇｈからＬｏｗに変化する。時刻Ｔ４において、発光制御信号Ｅｍｉ及び選択信号Ｓ１はＨｉｇｈである。選択信号Ｓ２の変化に応じて、トランジスタＭ２、Ｍ４及びＭ７がＯＮとなる。トランジスタＭ１、Ｍ５及びＭ６はＯＦＦである。

トランジスタＭ７がＯＮとなることで、ＯＬＥＤ素子Ｅ１のアノードにリセット電源Ｖｒｓｔのリセット電位が与えられる。トランジスタＭ４がＯＮであるため、駆動トランジスタＭ３はダイオード接続されている。トランジスタＭ２はＯＮであるため、データ線からのデータ信号Ｖｄａｔａは、トランジスタＭ２、Ｍ３及びＭ４を介して、保持容量Ｃｓｔに書き込まれる。

保持容量Ｃｓｔに書き込まれる電圧は、データ信号Ｖｄａｔａに対して駆動トランジスタＭ３の閾値電圧Ｖｔｈに対する補正がなされた電圧である。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間において、画素回路５００へのデータ信号Ｖｄａｔａの書き込み及びそのＶｔｈ補正がなされる。

時刻Ｔ５において、選択信号Ｓ２は、ＬｏｗからＨｉｇｈに変化する。時刻Ｔ５において、発光制御信号Ｅｍｉ及び選択信号Ｓ１はＨｉｇｈである。選択信号Ｓ２の変化に応じて、トランジスタＭ２、Ｍ４及びＭ７がＯＦＦとなる。トランジスタＭ１、Ｍ２、Ｍ４～Ｍ７はＯＦＦである。時刻Ｔ５から時刻Ｔ６まで、制御信号及びトランジスタの状態は、維持される。

時刻Ｔ６において、発光制御信号ＥｍｉがＨｉｇｈからＬｏｗに変化し、トランジスタＭ１及びＭ６がＯＦＦからＯＮに変化する。選択信号Ｓ１及びＳ２はＨｉｇｈであり、トランジスタＭ２、Ｍ４、Ｍ５及びＭ７はＯＦＦのままである。駆動トランジスタＭ３は、保持容量Ｃｓｔに保持されている補正されたデータ信号に基づき、ＯＬＥＤ素子Ｅ１に与える駆動電流を制御する。つまりＯＬＥＤ素子Ｅ１が発光する。

次に、ＯＬＥＤ素子の劣化評価のための画素回路５００の制御を説明する。主制御回路２１は、劣化計測において、測定対象の画素のみを点灯させて、他は点灯させない表示データを生成し、表示信号回路１６へ送信する。主制御回路２１は、測定対象の画素のみを点灯させる画像データを生成し、補正回路２２を介して、表示データを表示信号回路１６へ送信してもよい。

本明細書の一実施形態の主制御回路２１は、通常映像データの表示のように、連続する複数フレームの表示データを画素に書き込み、各フレームの発光期間において、発光制御トランジスタをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ＯＬＥＤ素子を点滅させることができる。

主制御回路２１は、１フレーム期間内の図２４を参照して説明した時刻Ｔ６より後の発光期間において、走査回路１４を介して発光制御信号Ｅｍｉを制御することで、測定対象の画素を点滅させる。図２５は、劣化評価のための点滅制御における、一つの画素行（水平ライン）に対する発光制御信号Ｅｍｉの時間変化の例を示す。図２４を参照して説明した他の信号の時間変化は、通常映像データの表示と同様である。

図２５において、破線５５１は通常映像データ表示における発光制御信号Ｅｍｉの時間変化を示す。実線５５２は劣化評価のための点滅制御における発光制御信号Ｅｍｉの時間変化を示す。図２５に示す例において、時刻Ｔ１から時刻Ｔ７の期間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ６の期間の２倍である。

時刻Ｔ１及びＴ６は、図２４に示す時刻Ｔ１及びＴ６と同一である。つまり、主制御回路２１は、時刻Ｔ１からＴ６の間において、図２４を参照して説明したように、画素回路のデータ信号の書き換えを行う。その後、時刻Ｔ７において発光制御信号をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化させる。これにより、ＯＬＥＤ素子は点灯される。

時刻Ｔ７以降、主制御回路２１は、定期的に、発光制御信号ＥｍｉのＬｏｗレベルとＨｉｇｈレベルを周期的に切り替える。図２５に示す例において、Ｌｏｗレベルの期間長とＨｉｇｈレベルの期間長は同一であり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ７までの期間長と一致する。本例においては、発光制御信号ＥｍｉがＬｏｗレベルのときに、画素回路は点灯状態（点灯可能状態）にあり、Ｈｉｇｈレベルの時に消灯状態にある。図２５におけるＥｍｉがＨｉｇｈレベルすなわちＯＬＥＤ素子が消灯（ＯＦＦ）となるパルスを、データの書き換えの有無にかかわらず、後の説明ではオフパルスと呼ぶ。主制御回路２１は、測定対象の画素回路に対してのみＯＬＥＤ素子が発光するデータ信号を書き込むため、測定対象のＯＬＥＤ素子のみが点滅する。なお、図２５は、ＯＬＥＤ素子の点滅周期の一例を示すに過ぎず、劣化評価のための点滅周期は任意である。

図２６は、通常映像データの表示における、異なる時刻それぞれでの、画素行それぞれの発光制御信号Ｅｍｉの例を示す。時刻ｔ１にて画素行１が消灯状態にあり、他の画素行は点灯状態である。次の時刻ｔ２にて画素行２が消灯状態にあり、他は点灯状態にある。消灯状態の画素行が、Δｔの一定ステップで、順送りされる。図２６は図２４で説明したＴ１～Ｔ６までの時間がΔｔに等しい条件で作成してあるので、特定の画素行に注目すると、１ステップのみ消灯状態にあり、他のステップでは点灯状態にある。Ｔ１～Ｔ６までの時間とΔｔが異なる場合には、隣接する画素行が同時に消灯状態にあったり、すべての画素行が点灯状態にある期間が発生する。

例えば、走査回路１４は、発光制御信号Ｅｍｉを画素行に順次出力するシフトレジスタを含む。主制御回路２１は、映像表示のフレーム周期と対応する垂直同期信号に従って単発パルスをシフトレジスタに入力し、その後、データ信号書き換えのために画素行を選択する水平同期信号と一致するクロック信号を、シフトレジスタに入力する。これにより、図２６に示す発光制御信号Ｅｍｉが生成され得る。

図２７は、劣化評価のための点灯制御における、異なる時刻それぞれでの、画素行それぞれの発光制御信号Ｅｍｉの例を示す。時刻ｔ１にて画素行１、２、５、６・・・が消灯状態にあり、画素行３、４、７、８・・・が点灯状態にある。このように、２画素行おきに、消灯状態の画素行と点灯状態の画素行が繰り返される。この中のいずれかのパルスは、図２５を参照して説明したように、点灯制御のデータ書き換え期間を含む。図２４で説明したＴ１～Ｔ６の時間よりも、図２７の点滅の間隔が短くならないようにすることで、全期間にわたって、均等な（一定周期の）点滅動作が可能となる。発光制御信号を交流信号の周期で説明すると、その周期、つまり発光制御信号の交流変調の周期は、画素のデータ書き換えに必要な期間である時刻Ｔ１～時刻Ｔ６の期間の２倍以上、と言い換えることができる。

次の時刻ｔ２にて、画素行２、３、６、７・・・が消灯状態にあり、画素行１、４、５、８、９・・・が点灯状態にある。時刻ｔ２における状態は、時刻ｔ１における状態から１画素行ずれて、２ラインおきに消灯、点灯となっている。さらに消灯状態の画素行が、Δｔのステップで順送りされる。特定の画素行に注目すると、２ステップごとに点灯状態と消灯状態とを繰り返すことがわかる。これは、図２５を参照して説明した通りである。

例えば、主制御回路２１は、映像表示のフレーム周期と対応する垂直同期信号と同期をとり、２水平期間ごとにＯＮ／ＯＦＦを繰り返すパルスをシフトレジスタに入力し続ける。合わせて、データ信号書き換えのために画素行を選択する水平同期信号と一致するクロック信号を、シフトレジスタに入力する。これにより、図２７に示す発光制御信号Ｅｍｉが生成され得る。なお、シフトレジスタへの入力パルスの周期を変化させることで、ＯＬＥＤ素子の点滅の間隔を変えることができる。

例えば、画素行の数（走査線数）を１０８０、フレーム周波数を６０ｆｐｓとして、フレーム間のブランキング期間を無視するものとする。この例において、１水平期間は、１５．４μｓとなる。図２５及び２７を参照して説明したように、２画素行おきの消灯パルスにより、消灯状態と点灯状態の変化は、３０．８μｓおきに発生する。このときの点灯周期は６１．６μｓであり、点滅周波数は１６．２３ｋＨｚである。このように、高い周波数でＯＬＥＤ素子を点滅させることができる。

ＯＬＥＤ素子の発光光量のロックイン測定は、上記実施形態と同様に実行され得る。ロックイン測定のための参照信号は、シフトレジスタへの入力パルス信号、つまり、点滅周期に対応した複数のオフパルスからなる、オフパルス列でよい。パルス列は、シフトレジ
スタのスタート位置、最終段等、いずれの位置から取り出されてよい。他例において、シフトレジスタのクロック信号から生成されてもよい。

ＯＬＥＤ素子の発光量のロックイン測定は、１フレーム期間（通常動作における１発光期間）内で完了してもよく、複数フレーム期間にまたがる期間で実行されてもよい。各フレーム期間において、画素回路の表示信号が書き換えられる。複数フレーム期間に渡りＯＬＥＤ素子が一定周期で点滅するように、発光制御信号Ｅｍｉは複数フレーム期間に渡り一定周期で変化するように制御される。例えば、フレーム間にブランキング期間が設定されている場合、通常の書き換え動作を乱さず、ブランキング期間を含めて点滅動作が周期的に連続するように、主制御回路２１は、シフトレジスタに対して入力パルス信号を与える。

劣化評価のための表示制御のフレーム周波数は、通常の映像データの表示周波数と同一でもよく、それと異なる特定の周波数であってもよい。図２４及び２６を参照して説明したように、通常映像データの表示において、発光制御信号の１パルス（オフパルス）が、１フレーム期間にシフトレジスタを１回伝送される。それぞれの画素行は、オフ期間にリセット、閾値補正及び書き込みを行い、残りの期間においてＯＬＥＤ素子を点灯する。

劣化評価のための測定において、発光制御信号の複数のオフパルスが、１フレーム期間に一定の周期でシフトレジスタを伝送される。図２５を参照して説明したように、測定用のオフパルスの長さは、通常映像表示のための画素回路の表示信号の書き換えに必要なオフパルス期間以上の長さであってよく、これらの長さが同一であってもよい。

図２５及び２７を参照して説明したように、劣化評価の点滅制御において、表示信号書き換えの期間（時刻Ｔ１からＴ６）を含むオフパルスの長さと、点滅のためのオフパルスの長さとを同一とすることで、発光制御信号を連続した点滅制御パルスで構成することができる。また、１オフパルス期間内に、リセット、補償、及び書き込みを行うことができるので、通常表示と同様に表示信号の書き換えを行いつつ、劣化評価用の点滅動作が可能となる。劣化評価の点滅制御期間では書き換えられる表示信号は一定である。すなわち、１フレーム期間おきに同じ信号でリフレッシュされる。

同一画素行上の画素を同時にまとめて、発光量の測定を行うことが可能である。隣接画素行上の画素の発光量の同時測定のためには、測定象画素群が同時に点灯するように発光制御信号を生成する。発光制御信号は、同時測定が必要な複数水平期間で連続するＯＮ／ＯＦＦ期間をもつパルス列で構成されればよい。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本開示の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

１０ ＯＬＥＤ表示装置
１２ 表示領域
１４ 走査回路
１６ 表示信号回路
２１ 主制御回路
２２ 補正回路
２３ 記憶回路
２５ ＤＣ電源
２７ スイッチ
３１ 光センサ
３３ ロックインアンプ
３５ パルス電源
３６ 移相器
３８ 温度センサ
３９ 温測回路
４１ 発光量温度補償情報
４２ 光センサ感度温度補償情報
４３ 光量変換情報
４４ 光量測定データ
４５ 光量初期データ
４６ 表示補償情報
１２６ 表示光
１２７ 漏れ光
２００ 測定環境
２０１ 測定装置
２０５ 遮光装置
３３２ 同期検波回路
５００ 画素回路

Claims (20)

1. 基板上に配列された複数の画素を含む表示パネルと、
   光センサと、
   ロックインアンプを含む制御装置と、
   を含み、
   前記複数の画素の各画素は、自発光素子を含み、
   前記制御装置は、
   前記複数の画素から１以上の画素を選択し、
   前記１以上の画素の発光光量の測定を実行し、
   前記測定の結果に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御し、
   前記測定は、
   前記選択された１以上の画素の発光を交流変調し、
   前記選択された１以上の画素からの光に対する前記光センサからの光検知信号を、前記交流変調と同期した参照信号に基づき、前記ロックインアンプによって測定する、
   ことを含む、表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記光センサは、前記表示パネルの表示領域の正面から外れた位置に配置されている、
   表示装置。
3. 請求項２に記載の表示装置であって、
   前記制御装置は、
   前記ロックインアンプにより測定された前記光検知信号から、前記表示領域の正面出射光量を算出するための変換情報を保持し、
   前記変換情報を参照して、前記ロックインアンプにより測定された前記光検知信号を、正面出射光量を示す値に変換し、
   前記正面出射光量を示す値に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御する、
   表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記変換情報は、前記複数の画素毎に正面出射光量を算出するための情報を示す、
   表示装置。
5. 請求項３に記載の表示装置であって、
   前記変換情報は、異なる色毎に正面出射光量を算出するための情報を示す、
   表示装置。
6. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記交流変調はパルス変調である、
   表示装置。
7. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記表示パネルは、前記複数の画素の発光素子に電流を与えるための、共通電極を含み、
   前記制御装置は、
   前記共通電極の電位を前記交流変調することによって、前記１以上の画素の発光を交流変調させる、
   表示装置。
8. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記制御装置は、前記１以上の画素が保持する表示信号を書き換えることによって、前記１以上の画素の発光を交流変調させる、
   表示装置。
9. 請求項１に記載の表示装置であって、
   温度センサをさらに含み、
   前記制御装置は、
   温度に基づき前記光検知信号を補正するための温度補償情報を保持し、
   前記温度センサの検知温度及び前記温度補償情報に基づいて、前記光検知信号を補正する、
   表示装置。
10. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記制御装置は、画像データの非表示期間において、前記測定を実行する、
    表示装置。
11. 請求項１０に記載の表示装置であって、
    前記制御装置は、
    前記非表示期間内に、一部の画素の前記測定が完了していない場合、
    前記非表示期間より後の１又は複数の非表示期間において、前記一部の画素の前記測定を実行し、
    全画素の前記測定の完了後、前記全画素の測定結果に基づき前記表示パネルの表示制御を開始する、
    表示装置。
12. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記制御装置は、予め設定された条件が満たされている場合に、前記測定を実行し、
    前記予め設定された条件は、前記表示パネルに入射する外光が閾値未満であること、又は、温度が閾値未満であること、の少なくとも一方を含む、
    表示装置。
13. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記１以上の画素は複数の画素であり、
    前記制御装置は、前記複数の画素の発光を同時に交流変調する、
    表示装置。
14. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記制御装置は、
    前記複数の画素から、複数の画素からなる画素群を順次選択し、
    選択された画素群の輝度の測定を実行し、
    前記画素群の輝度の測定は、前記画素群を構成する複数の画素の全ての輝度を同時にパルス変調し、
    画素群の測定結果が閾値を超える出射光量の総和の低下を示す場合、当該画素群の画素それぞれの輝度の測定を実行する、
    表示装置。
15. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記制御装置は、
    前記１以上の画素の発光光量の複数回の測定を実行し、
    前記複数回の測定結果を統計解析した結果に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御する、
    表示装置。
16. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記表示パネルの正面外に漏れ出た前記１以上の画素からの光を、前記光センサに伝送する、光伝送路をさらに含む、
    表示装置。
17. 請求項１に記載の表示装置であって、
    前記複数の画素の各画素は、前記自発光素子の発光をＯＮ／ＯＦＦする、発光制御トランジスタを含み、
    前記１以上の画素の各画素の発光は、前記発光制御トランジスタを制御することによって交流変調される、
    表示装置。
18. 請求項１７に記載の表示装置であって、
    前記発光制御トランジスタを制御する交流変調の周期は、各画素のデータ書き換えに必要な期間の２倍以上である、表示装置。
19. 請求項１７に記載の表示装置であって、
    前記発光制御トランジスタを制御する信号は、複数フレーム期間に渡り一定周期で変化する、表示装置。
20. 表示装置の制御方法であって、
    複数の画素から１以上の画素を選択し、
    前記１以上の画素の発光光量の測定を実行し、
    前記測定の結果に基づいて、前記１以上の画素の発光を制御し、
    前記測定は、
    前記選択された１以上の画素の発光を交流変調し、
    前記選択された１以上の画素からの交流変調された光を、前記交流変調と同期した参照信号に基づきロックイン測定する、
    ことを含む、表示装置の制御方法。

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