JP2024095557A - 電界発光表示装置とその駆動方法 - Google Patents

電界発光表示装置とその駆動方法 Download PDF

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Abstract

【課題】使用者の視感を阻害することなく残像改善効果を高めることができる電界発光表示装置とその駆動方法を提供する。
【解決手段】発光素子をそれぞれ含む複数の画素を備えた表示パネルと、制御部とを備え、制御部は、画素のうち対応画素に対する入力画像データを受信し、駆動中の対応する画素に具現された画像の累積により前記対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定し、累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つとストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定し、対応する画素を駆動するための入力画像データと目標補償ゲインに基づいて補正された入力画像データを出力する。
【選択図】図2

Description

この明細書は電界発光表示装置とその駆動方法に関する。
電界発光表示装置は発光層の材料によって無機発光表示装置と電界発光表示装置に分かれる。電界発光表示装置の各画素は自ら発光する発光素子を含み、映像データの階調によるデータ電圧で発光素子の発光量を制御して輝度を調節する。
駆動時間の経過によって発光素子の劣化特性が画素で変わることがある。画素間の劣化のばらつきが生じると、同じデータ電圧が印加されているにもかかわらず画素で発光に寄与する駆動電流が画素間でばらつく。このような駆動電流のばらつきは輝度不均一(残像)を招き、画質を劣化させる。
電界発光表示装置において、画素の劣化を遅らせるための多様な試みがなされているが、ユーザの視聴形態が考慮されず、十分な残像改善効果は得られていない。
したがって、本実施例は前述した課題を解決するためのもので、使用者の視聴形態によって輝度低減量を適応的に制御し、残像改善効果を向上可能な電界発光表示装置とその駆動方法を提供する。
関連技術の上述の課題を克服または軽減するため、本開示は、残像を防止または低減する効果を高めるために、ユーザの視認挙動に基づいて輝度の低下の程度を適応的に調整するエレクトロルミネッセンス表示装置およびその駆動方法を提供する。
本開示のさらなる特徴および態様は、以下の説明に記載され、部分的には説明から明らかになるか、または本明細書で提供される発明概念の実施によって習得され得る。本発明の概念の他の特徴および態様は、明細書、特許請求の範囲、および添付の図面において特に指摘されるか、またはそれらから導き出せる構造によって実現および達成され得る。
本実施形態に係る電界発光表示装置は、発光素子をそれぞれ含む複数の画素を備えた表示パネルと、画素のうち対応する画素のための入力画像データを受信し、駆動中の前記対応画素に具現された画像の累積により前記対応画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定し、前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つと前記ストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定し、前記対応する画素を駆動するための入力画像データと前記目標補償ゲインに基づいて補正された入力画像データを出力する残像改善回路を含む。
本実施形態による電界発光表示装置の駆動方法は、前記画素のうち対応する画素の入力画像データを受信するステップと、駆動中に前記対応する画素に具現される画像の累積によって対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定するステップと、前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定するステップと、下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つと、前記ストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定するステップと、前記入力画像データと前記目標補償ゲインに基づいて補正された入力画像データを出力するステップと、前記補正された入力画像データに基づいて前記対応する画素を駆動するステップとを含む。
本開示のさらに別の態様では、表示装置は、発光素子を有する画素を複数有する表示パネルと、制御部と、駆動部とを備え、制御部は、複数の画素のうち対応する画素に対する入力映像データを受信し、駆動中に対応する画素に実装された画像によって対応する画素の発光素子に加わる累積応力を表す累積応力データを決定し、累積応力データに基づいて目標補償ゲインを決定し、入力映像データ及び目標補償ゲインに基づいて補正された入力映像データを出力し、駆動部は補正された画像データに基づいて対応する画素を駆動する。
本開示の上述の利点に加えて、本開示の他の特徴および利点は、以下で説明されるか、またはそのような説明もしくは説明から当業者によって明確に理解され得る。
本開示の前述の概要および以下の詳細な説明の両方は、例としてのものであり、特許請求される本開示のさらなる説明を提供することが意図されることを理解されたい。
本実施例によれば以下の効果を奏することができる。本実施例はハイブリッド輝度低減方式を採用し、使用者の視聴形態によって輝度減少量を適応的に制御し、使用者の視感を阻害することなく残像改善効果を向上させることができる。
本実施例は累積駆動時間による目標補償ゲインの下限(lower limit)を設定してストレスが大きい視聴条件で輝度が過度に低減されることを防止できる。
本実施例は累積駆動時間による目標補償ゲインの上限(upper limit)を設定して素子の輝度上昇または過補償による逆残像を未然に防止することができる。
本明細書による効果は、以上で例示された内容によって制限されず、より多様な効果が本明細書内に含まれている。
本実施例による電界発光表示装置を示すブロック図である。 本実施例による残像改善回路を示すブロック図である。 本実施例によるストレス累積回路で行われるストレス変換過程を示す図である。 累積駆動時間による累積ストレスデータと、累積ストレスデータにマッピングされたストレス補償ゲインを示す図である。 は累積駆動時間による目標補償ゲインの設定範囲を示す図である。 本実施例によるゲイン算出回路の動作手順を示す図である。 タイマおよびストレスベースの輝度低減アルゴリズム適用時の累積駆動時間による残像分布を示す図である。 目標補償ゲイングラフにタイマ上限線とタイマ下限線が設定されていない場合のリスクを説明するための図である。 目標補償ゲイングラフに設定されるタイマ上限線とタイマ下限線の多様な形態による補償結果を説明するための図である。
以下、添付された図面を参照して望ましい実施例を詳しく説明する。明細書全体にわたって同じ参照番号は、実質的に同じコンポーネントを意味する。以下の説明において、この明細書内容に係るお知らせ機能若しくは構成についての具体的な説明が不必要に内容理解を損ね、又は妨げられると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
用語「第1の」、「第2の」A、B、(a)、(b)などは、本明細書では様々な要素を説明するために使用され得るが、これらの要素は、そのような要素の特定の本質、順序、シーケンス、優先順位、または数を定義するために使用されないので、これらの用語によって限定されると解釈されるべきではない。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第1の要素を第2の要素と呼ぶこともあり、同様に、第2の要素を第1の要素と呼ぶこともある。
要素を解釈するにあたって、要素は、そのような誤差または許容範囲の明示的な説明が提供されていない場合であっても、誤差または許容範囲を含むものとして解釈されるべきである。
図1は、本明細書の実施例による電界発光表示装置を示すブロック図である。
図1を参照すると、本明細書の実施例による電界発光表示装置は、表示パネル10、タイミングコントローラ11、データドライバ12、ゲートドライバ13、メモリ回路20及び残像改善回路111を含むことができる。図1において、タイミングコントローラ11、データドライバ12は、全体または一部がドライブ集積回路内で一体化することができる。
表示パネル10で入力映像が表示される画面には、列(Column)方向(または垂直方向)に延長されたデータライン14と行(Row)方向(または水平方向)に延長されたゲートライン15が交差し、交差領域ごとに画素PIXがマトリックス状に配置されて画素アレイを形成する。各データライン14は、列方向に隣接する画素PIXに共通して接続され、各ゲートライン15は行方向に隣接する画素PIXに共通して接続される。
画素アレイに含まれた画素PIXは複数個ずつグルーピングされて多様なカラーを表現することができる。カラー表現のための画素グループを単位画素として定義する場合、1単位画素はR(赤色)、G(緑色)、B(青色)画素を含んで構成することもでき、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)、W(白色)画素を含んで構成され得る。
画素PIXのそれぞれは発光素子と、ゲート-ソース間の電圧によって駆動電流を生成して発光素子を駆動させる駆動素子を含む。発光素子は、アノード電極、カソード電極およびこれらの電極との間に形成された有機化合物層を含むことができる。有機化合物層は、正孔注入層(Hole Injection layer,HIL)、正孔輸送層(Hole transport layer,HTL)、発光層(Emission layer,EML)、電子輸送層(Electron Injection layer,EIL)などを含むことができるが、これに限定されない。発光素子に駆動電流が流れる時、正孔輸送層HTLを通過した正孔と電子輸送層ETLを通過した電子が発光層EMLに移動して励起子が形成され、その結果発光層EMLが可視光を放出できる。一方、有機化合物層は無機化合物層に置き換えることもできる。
駆動素子は有機基板(またはプラスチック基板)基盤の低温ポリシリコン(Low-Temperature-Poly-Silicon、LTPS)または酸化物(Oxide)薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)で具現できるが、これに限定されない。駆動素子はシリコンウェハー(Si-wafer)基盤のCMOSトランジスタとして具現されることもできる。
画素回路に含まれた一部素子(特に、ソースまたはドレインが駆動素子のゲートに連結されたスイッチング素子)を酸化物トランジスタとして具現する試みが増えている。酸化物トランジスタは半導体物質でポリシリコンの代わりに酸化物(Oxide)、すなわちIn(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)、O(酸素)を結合したIGZOという酸化物が使われる。酸化物トランジスタは、非晶質シリコントランジスタに比べて電子移動度が10倍以上高く、LTPSトランジスタに比べて製造コストがはるかに低い長所がある。また、酸化物トランジスタはオフ電流が低いため、トランジスタのオフ期間が相対的に長い低速駆動時の駆動安定性と信頼性が高い長所もある。したがって、高解像度と低電力駆動が必要であったり、低温ポリシリコン工程で画面サイズに対応できないOLEDテレビに酸化物トランジスタを採用することができる。
発光素子の電気的特性(例えば、動作点電圧またはしきい値電圧)はすべての画素で均一でなければならないが、駆動時間経過によるストレスによって画素PIX間に差(以下、画素間劣化偏差という)がありうる。画素間の劣化偏差が生じれば、同じデータ電圧が印加されても画素で発光に寄与する駆動電流が変わるしかない。このような駆動電流の偏差は残像を招き、画像品位を低下させる。
残像改善回路111は画素PIXの劣化を遅らせるためにタイマ基盤の輝度低減方式とOLEDストレス基盤の輝度低減方式が混用されたハイブリッド輝度低減方式を使用する。
タイマベースの輝度低減方式は、発光素子の累積駆動時間に応じて設定された目標補償ゲインに基づいて輝度を徐々に低減させる方式である。タイマベースの輝度低減方式によれば、映像の種類、強度など視聴条件とは無関係に累積駆動時間によってのみ輝度が低減されるため、ストレスの強い映像やヘビーユーザー基準の映像に対しては残像改善効果が大きくない。
OLEDストレスベースの輝度低減方式は、消費者の視聴行動に応じて輝度下降度を調節してストレスを低減する方式である。OLEDストレスベースの輝度低減方式によれば、視聴条件によって輝度低減量が異なる。
本実施形態のハイブリッド輝度低減方式は、累積駆動時間中に画素(PIX)で具現された累積画像によって発光素子に加えられた累積ストレスデータを導出し、累積ストレスデータが予め設定された基準ストレス値よりも低いとタイマベースの輝度低減方式レベルで輝度を低減し、累積ストレスデータが前記基準ストレス値以上であれば、OLEDストレスベースの輝度低減方式レベルで輝度を低減する。
本実施形態のハイブリッド輝度低減方式は、累積駆動時間に応じた目標補償ゲインの下限を設定して、ストレスの大きい視聴条件で輝度が過度に低減されることを防止することができる。
本実施形態のハイブリッド輝度低減方式は、累積駆動時間に応じた目標補償ゲインの上限を設定し、素子の輝度上昇または過補償による逆残像を未然に防止することができる。
残像改善回路111はタイミングコントローラ11内に実装されてもよいが、これに限定されない。残像改善回路111は、入力画像データDATAを目標補償ゲインで補正して補正画像データCDATAを生成し、補正画像データCDATAをデータドライバ12に供給する。
タイミングコントローラ11は、ホストシステムから垂直同期信号(Vsync)、水平同期信号(Hsync)、データイネーブル信号(DE)、ドットクロック(DCLK)などのタイミング信号を入力して、データドライバ12とゲートドライバ13の動作タイミングを制御するためのタイミング制御信号を生成する。タイミング制御信号は、ゲートタイミング制御信号GDCとデータタイミング制御信号DDCとを含むことができる。
データドライバ12はデータライン14を介して画素PIXに接続されている。データドライバ12は、画素PIXの駆動に必要なデータ電圧を生成してデータライン14に供給する。データドライバ12は、残像改善回路111から入力される補正画像データCDATAをデータタイミング制御信号DDCに基づいてサンプリング及びラッチして並列データに置き換え、並列データをガンマ補償電圧にマッピングし、アナログデータ電圧に変換する。データ電圧は、画素PIXで表現されるべき画像階調に対応するように異なる電圧レベルを有することができる。
データドライバ12は、複数のソースドライバ集積回路で構成することができる。ソースドライバ集積回路はシフトレジスタ(shift register)、ラッチ、レベルシフター、DAC(Digital to Analog Converter)、および出力バッファを含むことができる。
ゲートドライバ13はゲートライン15を通じて画素PIXに連結される。ゲートドライバ13は、ゲートタイミング制御信号GDCに基づいてスキャン信号を生成し、各スキャン信号をデータ電圧の供給タイミングに合わせてゲートライン15に供給する。スキャン信号によってデータ電圧が供給される水平画素ラインが選択される。スキャン信号それぞれはゲートオン電圧(Gate On Voltage)とゲートオフ電圧(Gate Off Voltage)の間でスイング(swing)するパルスタイプで生成できる。ゲートオン電圧はトランジスタのしきい値電圧より高い電圧に設定され、ゲートオフ電圧はトランジスタのしきい値電圧より低い電圧に設定される。トランジスタはゲートオン電圧に応答してターンオン(turn-on)される反面、ゲートオフ電圧に応答してターンオフ(turn-off)される。
ゲートドライバ13は、ゲートシフトレジスタ、ゲートシフトレジスタの出力信号を画素のトランジスタ駆動に適したスイング幅に変換するためのレベルシフターおよび出力バッファなどをそれぞれ含む多数のゲートドライブ集積回路から構成されることができる。または、ゲートドライバ13はGIP(Gate driver In Panel)方式で表示パネル10の基板上に直接形成されることもできる。 GIP方式の場合、レベルシフターはPCB(Printed Circuit Board)上に実装され、ゲートシフトレジスタは表示パネル10の非表示領域であるベゼル領域に形成されることができる。ゲートシフトレジスタは、キャスケード(Cascade)方式で互いに連結された多数のスキャン出力ステージを含む。スキャン出力ステージはゲートラインに独立して接続され、ゲートライン15にスキャン信号を出力する。
メモリ回路20は、あらかじめ設定された目標補償ゲイングラフを保存する。目標補償ゲイングラフは累積駆動時間と累積ストレスデータによる目標補償ゲインの動作範囲を定義するもので、複数のルックアップテーブルを含むことができる。メモリ回路20はNANDメモリまたはフラッシュ(flash)メモリで構成され得る。
図2は、本実施例による残像改善回路を示すブロック図である。図3は、本実施例によるストレス累積回路で行われるストレス変換処理を示す図である。図4は累積駆動時間による累積ストレスデータと、累積ストレスデータにマッピングされたストレス補償ゲインを示す図である。図5は累積駆動時間による目標補償ゲインの設定範囲を示す図である。そして、図6は本実施例によるゲイン算出回路の動作手順を示す図である。
図2を参照すると、残像改善回路111はタイマTM、ストレス累積回路SAC、ルックアップ回路LUT、ゲイン算出回路GCC、およびデータ補償回路GCCを含むことができる。
タイマTMは表示パネルの各画素に含まれた発光素子が発光する時間をカウントして累積駆動時間を出力する。累積駆動時間は表示パネルで映像が再生される時間を合わせたものだ。タイマTMは表示パネルの画面がオンになっている時間をカウントして累積駆動時間を出力する。
ストレス累積回路SACは累積駆動時間の間、画素で具現された累積映像によって発光素子に加えられた累積ストレスデータを導出する。ストレス累積回路SACは、図3のようにあらかじめ設定されたストレス変換ルックアップテーブルを参照して入力映像データDATAの各階調に対応するストレス値を導出する。ストレス値は累積駆動時間による発光素子の予測劣化量を示す。ストレス変換ルックアップテーブルには入力映像データDATAの各階調に対応するストレス値が累積駆動時間にマッピングされている。ストレス変換ルックアップテーブルはストレス値変換アルゴリズムを通じてあらかじめ作られ得る。このような応力値変換アルゴリズムの例としては、限定はしないが、以下の式を挙げることができる。
ストレス=I (式1)
ストレス=I*exp(Ea/KT) (式2)
ここで、「I」は電流、「n」は輝度加速係数、「Ea」は活性化エネルギー、「K」はボルツマン定数、「T」は温度である。
データパターン認可過程では劣化前の初期状態で階調別データパターンを表示パネルに印加して電流を測定する。ストレス値変換過程では、前記測定電流値をあらかじめ定められた関数式を利用してストレス値に変換する。例えば、上記のストレス変換アルゴリズムの1つである。しかしながら、本開示はこれに限定されない。ストレスは、一般に、画素寿命に影響するいくつかの因子の関数として決定されてよく、所定の関数は、当業者によって選択されてよい。例えば、このような関数は、以下の一般的な関数の1つとして表すことができる。
ストレス=f(電流密度、温度、...) (式3)
ストレス=f(因子1、因子2、因子3、...) (式4)
ストレス累積回路SACはストレス変換ルックアップテーブルを通じて導出した累積ストレスデータを出力する。ストレス累積回路SACは、累積ストレスデータをアップデート保存するための内部メモリをさらに含み得る。
ルックアップ回路LUTは、システム電源がオンになる時、メモリ回路20でダウンローディングされた複数のルックアップテーブルを含むことができる。ルックアップ回路LUTは、下限目標ルックアップテーブルTTL1、上限目標ルックアップテーブルTTL2、およびストレス目標ルックアップテーブルOTLを含む。
下限目標ルックアップテーブルTTL1はタイマTMから入力された累積駆動時間をリードアドレス(read address)としてタイマ下限補償ゲインLL-Gを出力する。タイマ下限補償ゲインLL-Gは、図5の目標補償ゲイングラフのタイマ下限線上に位置する。
上限目標ルックアップテーブルTTL2は、タイマTMから入力された累積駆動時間をリードアドレスとしてタイマ上限補償ゲインUL-Gを出力する。タイマ上限補償ゲインUL-Gは、図5の目標補償ゲイングラフのタイマ上限線上に位置する。
ストレス目標ルックアップテーブルOTLはストレス累積回路SACから入力された累積ストレスデータをリードアドレスとしてストレス補償ゲインS-Gを出力する。ストレス目標ルックアップテーブルOTLは、一例として図4のように構成できる。図4には累積駆動時間による累積ストレスデータと、累積ストレスデータにマッピングされたストレス補償ゲインS-Gがあらかじめ設定されている。ストレス補償ゲインS-Gは、図5の目標補償ゲイングラフでタイマ下限線とタイマ上限線によって囲まれたゲイン領域AA内に位置する。
ゲイン算出回路GCCはルックアップ回路LUTから入力された下限補償ゲインLL-G、上限補償ゲインUL-Gおよびストレス補償ゲインS-Gを基盤に目標補償ゲインを算出する。
ゲイン算出回路GCCは図6のように、上限補償ゲインUL-Gとストレス補償ゲインS-Gの中で相対的に小さい値を第1演算値として設定する(S31)。続いて、ゲイン算出回路GCCは第1演算値と下限補償ゲインLL-Gの中で相対的により大きな値を第2演算値に設定する(S32)。続いて、ゲイン算出回路GCCは第2演算値を目標補償ゲインとして出力する(S33)。
データ補償回路GCCはゲイン算出回路GCCから入力された目標補償ゲインに基づいて、画素に記入される映像データDATAを下方修正する。
映像データDATAに乗算される目標補償ゲインは図5のように1であるため、補正映像データCDATAは元の階調値以下に低くなる。
本実施形態のハイブリッド輝度低減方式は、図5の目標補償ゲイングラフに基づく残像改善回路111の動作で実現することができる。累積駆動時間とユーザの視聴行動に応じて輝度下降度を適応的に調整できるように、目標補償ゲイングラフの形態を図5のように設定することができる。
具体的には、目標補償ゲイングラフの第1累積駆動時間(0)において、タイマ下限線とタイマ上限線は同じ第1目標補償ゲインを有し、第1累積駆動時間(0)よりも多くの目標補償ゲイングラフの第2累積駆動時間50000において、タイマ下限線とタイマ上限線は同じ第2の目標補償ゲインを有する。そして、第1累積駆動時間(0)と第2累積駆動時間(50000)との間にある目標補償ゲイングラフの第3累積駆動時間(0~50000)で、タイマ下限線は第3目標補償ゲインを有し、タイマ上限は第4目標補償ゲインを持つ。ここで、第1目標補償ゲインは1であり、2目標補償ゲインは0.5であり、第3目標補償ゲインは0.5と1の間の第1値であり、第4目標補償ゲインは前記0.5と1の間の第2値である。そして、第2の値は第1の値よりも高い。
残像改善のために輝度を過度に下げると、ユーザの視感に干渉するため好ましくない。出願人は、多数回の実験を通じて目標補償ゲインの最小値を0.5に設定し、輝度が50%到達する時間(T50)を基準輝度スペックとして決定した。
目標補償ゲイングラフでは、残像改善効果を高めT50を増やすために、タイマ下限線とタイマ上限線は、目標補償ゲイン0.6付近にそれぞれ変曲点を有するように設計することができる。
具体的には、タイマ下限線は、第1の傾きを有する第1の下限線SLP1と、第1の傾きよりも緩やかな第2の傾きを有する第2の下限線SLP2とを含み、第1の下限線SLP1と第2の下限線SLP2は、第1の変曲点IFP1を介して互いに接続されてもよい。
タイマ上限線は、第3の傾きを有する第1の上限線SLP3と、第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線SLP4とを含み、第1の上限線SLP3と第2の上限線SLP4は第2変曲点IFP2を介して互いに接続されてもよい。
第1の傾きを有する第1の下限線SLP1と、第3の傾きを有する第1の上限線SLP3とは、第1の累積駆動時間(0)で互いに一致する。そして、第2の傾きを有する第2の下限線SLP2と、第4の傾きを有する第2の上限線SLP4とが、第1の累積駆動時間よりも多くの第2の累積駆動時間50000で互いに一致する。
第2の傾きは第1の傾きに比べてより緩やかであり、第4の傾きは第3の傾きに比べてより緩やかである。相対的に傾斜した第1および第3の傾きによって発光素子が劣化する前に輝度が急速に低下して残像を改善することができ、比較的傾斜が緩やかな第2および第4の傾きによってT50が増加する。ユーザの視感を向上させることができる。
図7はタイマ及びストレスベースの輝度低減アルゴリズムを適用した場合の駆動時間に応じた残像分布を示す図である。
図7を参照すると、本実施形態のハイブリッド輝度低減方式(実線表記)は、累積駆動時間とユーザの視聴行動に応じて輝度下降度が適応的に調節するため、他の輝度低減方式(目標未適用、タイマベースの輝度低減方式)に比べて比較的短い累積駆動時間(10000~20000)で残像が発生する割合を低くできる効果がある。
図8は、目標補償ゲイングラフにタイマ上限線とタイマ下限線が未設定の場合のリスクを説明するための図である。
タイマ下限がない場合の潜在的なリスクは、図8の埋め込みモードとヘビーユースモードによって説明することができる(XX参照)。ストアモードはセールプロモーションのために高い輝度を使用するため、約2200時間で輝度が50%に達することになる。ヘビー使用モードは、ゲーミング目的で使用され、過度のストレスが発光素子に加わるため、約5800時間で輝度が50%に達することになる。このように、タイマ下限がないと輝度が早い時間内に過度に低くなり、ユーザの視感を落とすことができる。
タイマ上限がない場合のリスクは、図8の輝度上昇モードを介して説明することができる(XY参照)。輝度上昇モードは、素子の輝度を上昇させたり、過補償を招き、発光素子に加わるストレスが加速され、逆残像が発生するおそれがある。
これに対し、本実施形態のハイブリッド輝度低減モードは、タイマ下限線とタイマ上限線とゲイン領域AAとを含むため、上述した問題を回避することができる。
図9は、目標補償ゲイングラフに設定されるタイマ上限線とタイマ下限線の様々な形態による補償結果を説明するための図である。
図9を参照すると、タイマ下限線がステップ状に設定されている場合、ステップダウン時に輝度が急激に低下してユーザの視感を低下させることができる。これはタイマ上限も同様である。ユーザの視感の観点からは、輝度は長時間にわたって徐々に低減されることが好ましい。
また、タイマ下限線が過度に低く設定されていると、過度の輝度低下により輝度性能の品位を維持することができない。
また、目標を未設定にすると、高い輝度により発光素子に加わるストレスが加速し、逆残像が発生するおそれがある。
これに対し、本実施例のタイマ下限線とタイマ上限線はそれぞれ傾き変曲点を有し、輝度を徐々に下げる形態を有するため、ユーザの視感を阻害することなく残像改善に有効である。
本発明は、下記のような効果及び長所を具現することができる。
本発明は、ハイブリッド輝度低減方法を利用して、ユーザの視聴行動に基づいて輝度低減の程度を適応的に調整することによって、ユーザの視認性を妨げずに残像を低減する効果を高めることができる。
ストレスの大きい視聴条件で輝度が過度に低下しないように、累積駆動時間量に基づいて目標補償ゲインの下限を設定してもよい。
累積駆動時間量に基づいて目標補償ゲインの上限を設定して、過補償による逆残像の発生や素子輝度の上昇を防止することができる。
本開示の例示的な実施形態による効果および利点は、上記の例に限定されず、他の様々な効果および利点が実際に実現され得る。
本開示の例示的な実施形態は、以下のように説明され得る。
本発明に係る電界発光表示装置は、発光素子をそれぞれ含む複数の画素を備えた表示パネルと、制御部とを備え、前記制御部は、前記画素のうち対応する画素のための入力画像データを受信し、駆動中の前記対応する画素に具現された画像の累積により前記対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定し、前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つと前記ストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定し、前記対応する画素を駆動するための入力画像データと前記目標補償ゲインとに基づいて補正された入力画像データを出力する。
前記制御部は、前記発光素子が発光する駆動時間をカウントして累積駆動時間を出力するようにさらに構成されてもよい。下限補償ゲインおよび上限補償ゲインは、それぞれ累積駆動時間量に対応してもよい。
好ましくは、前記累積駆動時間及び前記累積ストレスデータに応じた目標補償ゲインの設定範囲を示す目標補償ゲイングラフを記憶するメモリ回路をさらに含む。目標補償ゲインの設定範囲は、下限補償ゲインを表すタイマ下限と、上限補償ゲインを表すタイマ上限と、目標補償ゲイングラフにおいてタイマ下限とタイマ上限とで囲まれるゲイン領域とを含んでもよい。ストレス補償ゲインは、目標補償ゲイングラフのゲイン領域内にあり得る。
前記タイマ下限及び前記タイマ上限は、前記目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間で同じ第1目標補償ゲインを有することができる。タイマ下限およびタイマ上限は、目標補償ゲイングラフにおける第2の累積駆動時間量において同じ第2の目標補償ゲインを有し得、第2の累積駆動時間量は、第1の累積駆動時間量よりも大きい。第1の累積駆動時間量と第2の累積駆動時間量との間の目標補償ゲイングラフにおける第3の累積駆動時間量において、タイマ下限は第3の目標補償ゲインを有してもよく、タイマ上限は第4の目標補償ゲインを有してもよい。第1の目標補償ゲインは1であり得、第2の目標補償ゲインは0.5であり得、第3の目標補償ゲインは0.5と1との間の第1の値を有し得、第4の目標補償ゲインは0.5と1との間の第2の値を有し得る。第2の値は、第1の値よりも大きくてもよい。
前記タイマ下限線は、第1傾きを有する第1下限線と、前記第1傾きより緩やかな第2傾きを有する第2下限線とを含み、前記第1下限線と前記第2下限線とは、前記目標補償ゲイングラフにおける第1変曲点で接続されてもよい。前記タイマ上限は、第3の傾きを有する第1の上限線と、前記第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、前記第1の上限線と前記第2の上限線とは、前記目標補償ゲイングラフにおける第2の変曲点で接続されていてもよい。
第1傾きを有する第1下限線は、目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間で第3傾きを有する第1上限線と交わる。第2傾きを有する第2下限線は、目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間より大きい第2累積駆動時間で第4傾きを有する第2上限線と交わり得る。第1累積駆動時間における第1下限線及び第1上限線に対応する第1目標補償ゲインは1であり、第2累積駆動時間における第2下限線及び第2上限線に対応する第2目標補償ゲインは0.5であってもよい。
いくつかの例示的な実施形態では、であって、電界発光表示装置は、補正された画像データに基づいて対応する画素を駆動するデータドライバをさらに含んでもよい。
他の実施形態において、電界発光表示装置の駆動方法であって、発光装置を有する画素を複数有する表示パネルと、画素のうち対応する画素の入力画像データを受信するステップと、駆動中に該当画素に具現されたイメージの累積によって該当画素で発光素子に印加される累積ストレスデータを決定するステップと、蓄積されたストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定するステップと、ストレス補償ゲインと下限補償ゲイン及び上限補償ゲインの少なくとも一方とに基づいて目標補償ゲインを算出するステップと、入力画像データと目標補償ゲインとに基づいて補正入力画像データを出力するステップと、補正された入力画像データに基づいて対応する画素を駆動するステップとを含む。
前記方法は、前記発光素子が発光する駆動時間をカウントして累積駆動時間を出力するステップをさらに含むことができる。下限補償ゲインおよび上限補償ゲインは、それぞれ累積駆動時間量に対応してもよい。
前記方法は、累積駆動時間及び累積ストレスデータによる目標補償ゲインの設定範囲を表す目標補償ゲイングラフを保存する段階をさらに含むことができる。目標補償ゲインの設定範囲は、下限補償ゲインを表すタイマ下限と、上限補償ゲインを表すタイマ上限と、目標補償ゲイングラフにおいてタイマ下限とタイマ上限とで囲まれるゲイン領域とを含んでもよい。ストレス補償ゲインは、目標補償ゲイングラフのゲイン領域内にあり得る。
前記タイマ下限及び前記タイマ上限は、前記目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間で同じ第1目標補償ゲインを有し得る。タイマ下限およびタイマ上限は、目標補償ゲイングラフにおける第2の累積駆動時間量において同じ第2の目標補償ゲインを有し得、第2の累積駆動時間量は、第1の累積駆動時間量よりも大きい。第1の累積駆動時間量と第2の累積駆動時間量との間の目標補償ゲイングラフにおける第3の累積駆動時間量において、タイマ下限は第3の目標補償ゲインを有してもよく、タイマ上限は第4の目標補償ゲインを有してもよい。第1の目標補償ゲインは1であり得、第2の目標補償ゲインは0.5であり得、第3の目標補償ゲインは0.5と1との間の第1の値を有し得、第4の目標補償ゲインは0.5と1との間の第2の値を有し得る。第2の値は、第1の値よりも大きくてもよい。
前記タイマ下限線は、第1傾きを有する第1下限線と、前記第1傾きより緩やかな第2傾きを有する第2下限線とを含み、前記第1下限線と前記第2下限線とは、前記目標補償ゲイングラフにおける第1変曲点で連結されてもよい。タイマ上限は、第3の傾きを有する第1の上限線と、第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、第1の上限と第2の上限とは、目標補償ゲイングラフにおける第2の変曲点で互いに接続されてもよい。
第1の傾きを有する第1の下限線は、目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間で第3傾きを有する第1上限線と交わる。第2傾きを有する第2下限線は、目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間より大きい第2累積駆動時間で第4傾きを有する第2上限線と交わることができる。第1累積駆動時間における第1下限線及び第1上限線に対応する第1目標補償ゲインは1であり、第2累積駆動時間における第2下限及び第2上限線に対応する第2目標補償ゲインは0.5である。
他の例示的な実施形態では、表示装置は、発光素子を有する画素を複数有する表示パネルと、制御部と、データドライバとを有し、制御部は、複数の画素のうち対応する画素に対する入力映像データを受信し、駆動中に対応する画素に実装された画像によって対応する画素の発光素子に加わる累積ストレスを表す累積ストレスデータを決定し、累積ストレスデータに基づいて目標補償ゲインを決定し、入力映像データ及び目標補償ゲインに基づいて補正された入力映像データを出力し、データドライバは、補正された画像データに基づいて対応する画素を駆動する。
いくつかの例示的な実施形態では、前記制御部は、前記発光素子が発光する累積駆動時間を決定し、前記累積駆動時間及び前記累積ストレスデータに基づいて前記目標補償ゲインを決定する。
いくつかの例示的な実施形態では、前記制御部は、前記累積駆動時間量に対応する下限補償ゲイン及び上限補償ゲインを決定し、前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、前記下限補償ゲイン、前記上限補償ゲイン及び前記ストレス補償ゲインに基づいて前記目標補償ゲインを決定する。
前記表示装置は、前記累積駆動時間及び前記累積ストレスデータに応じて、前記目標補償ゲインの所定範囲を表す目標補償ゲイングラフを記憶するメモリ回路をさらに含んでもよい。目標補償ゲインの所定範囲は、下限補償ゲインを表すタイマ下限と、上限補償ゲインを表すタイマ上限と、目標補償ゲイングラフにおいてタイマ下限とタイマ上限とで囲まれるゲイン領域とを含んでもよい。ストレス補償ゲインは、目標補償ゲイングラフのゲイン領域内にあり得る。
前記タイマ下限及び前記タイマ上限は、前記目標補償ゲイングラフにおいて第1累積駆動時間で同じ第1目標補償ゲインを有することができる。タイマ下限およびタイマ上限は、目標補償ゲイングラフにおける累積駆動時間の第2の量において同じ第2の目標補償ゲインを有してもよく、第2の量は第1の量よりも大きい。第1の累積駆動時間量と第2の累積駆動時間量との間の目標補償ゲイングラフにおける第3の累積駆動時間量において、タイマ下限は第3の目標補償ゲインを有してもよく、タイマ上限は第4の目標補償ゲインを有してもよい。第1の目標補償ゲインは1であり得、第2の目標補償ゲインは0.5であり得、第3の目標補償ゲインは0.5と1との間の第1の値を有し得、第4の目標補償ゲインは0.5と1との間の第2の値を有し得る。第2の値は、第1の値よりも大きくてもよい。
前記タイマ下限線は、第1傾きを有する第1下限線と、前記第1傾きより緩やかな第2傾きを有する第2下限線とを含み、前記第1下限線と前記第2下限線とは、前記目標補償ゲイングラフにおける第1変曲点で合流してもよい。前記タイマ上限は、第3の傾きを有する第1の上限線と、前記第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、前記第1の上限線と前記第2の上限線とは、前記目標補償ゲイングラフにおける第2の変曲点で合流してもよい。
いくつかの例示的な実施形態では、制御部は、累積駆動時間の量に基づいて下限補償ゲインを提供するように構成された第1のルックアップテーブルと、累積駆動時間の量に基づいて上限補償を提供するように構成された第2のルックアップテーブルと、蓄積されたストレスデータに基づいてストレス補償ゲインを提供するように構成された第3のルックアップテーブルとを含み得る。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。ただし、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能。したがって、本明細書に開示される前述の例示的実施形態は、限定ではないが、本開示の原理の例示として解釈されるべきであり、本開示の範囲は、前述の例示的実施形態に限定されない。したがって、上記の例示的な実施形態は、いかなる態様においても網羅的であると解釈されるべきではない。
以上説明した内容により、当業者であれば、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更及び修正が可能であることが分かるであろう。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
10 表示パネル
11 タイミングコントローラ
12 データドライバ
13 ゲートドライバ
20 メモリ回路
30 補償回路
113 補償ゲイン演算回路
210 第1メモリ

Claims (20)

  1. 発光素子をそれぞれ含む複数の画素を備えた表示パネルと、
    制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記画素のうち対応する画素のための入力画像データを受信し、
    駆動中の前記対応する画素に具現された画像の累積により前記対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定し、
    前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、
    下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つと前記ストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定し、
    前記対応する画素を駆動するための前記入力画像データと前記目標補償ゲインとに基づいて補正された前記入力画像データを出力する、
    電界発光表示装置。
  2. 前記制御部は、前記対応する画素の発光素子が発光する時間をカウントして累積駆動時間をさらに出力し、
    前記下限補償ゲインと前記上限補償ゲインとは、それぞれ前記累積駆動時間に対応する、
    請求項1に記載の電界発光表示装置。
  3. 前記累積駆動時間および前記累積ストレスデータに応じた前記目標補償ゲインの設定範囲を示す目標補償ゲイングラフを記憶するメモリ回路をさらに備え、
    前記目標補償ゲインの設定範囲は、前記目標補償ゲイングラフにおいて、前記下限補償ゲインが位置するタイマ下限線と、前記上限補償ゲインが位置するタイマ上限線と、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線で囲まれたゲイン領域とを含み、
    前記ストレス補償ゲインは、前記ゲイン領域内にある、
    請求項2に記載の電界発光表示装置。
  4. 前記目標補償ゲイングラフの第1の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同一の第1の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の累積駆動時間よりも多くの前記目標補償ゲイングラフの第2の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同じ第2の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の累積駆動時間と前記第2の累積駆動時間との間にある前記目標補償ゲイングラフの第3の累積駆動時間において、前記タイマ下限線は第3の目標補償ゲインを有し、前記タイマ上限線は第4の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の目標補償ゲインは1であり、前記第2の目標補償ゲインは0.5であり、前記第3の目標補償ゲインは0.5と1の間の第1の値であり、前記第4の目標補償ゲインは0.5と1の間の第2の値であり、
    前記第2の値が前記第1の値よりも大きい、
    請求項3に記載の電界発光表示装置。
  5. 前記タイマ下限線は、第1の傾きを有する第1の下限線と、前記第1の傾きより緩やかな第2の傾きを有する第2の下限線とを含み、前記第1の下限線と前記第2の下限線とが第1の変曲点を介して互いに接続され、
    前記タイマ上限線は、第3の傾きを有する第1の上限線と、前記第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、前記第1の上限線と前記第2の上限線とが第2の変曲点を介して互いに接続された、
    請求項3に記載の電界発光表示装置。
  6. 前記第1の傾きを有する前記第1の下限線は、第1の累積駆動時間において前記第3の傾きを有する前記第1の上限線と交わり、
    前記第2の傾きを有する前記第2の下限線は、前記第1の累積駆動時間よりも長い第2の累積駆動時間において前記第4の傾きを有する前記第2の上限線と交わり、
    前記第1の累積駆動時間において前記第1の下限線と前記第1の上限線とに対応する第1の目標補償ゲインは1であり、
    前記第2の累積駆動時間において、前記第2の下限線と前記第2の上限線に対応する第2の目標補償ゲインは0.5である、
    請求項5に記載の電界発光表示装置。
  7. 前記補正された入力画像データに基づいて対応する画素を駆動するデータドライバをさらに含む、
    請求項1に記載の電界発光表示装置。
  8. 発光素子をそれぞれ含む複数の画素を備えた表示パネルを含む電界発光表示装置の駆動方法であって、
    前記画素のうち対応する画素のための入力画像データを受信するステップと、
    駆動中に前記対応する画素に具現される画像の累積により前記対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定するステップと、
    前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定するステップと、
    下限補償ゲインおよび上限補償ゲインの少なくとも一つと前記ストレス補償ゲインに基づいて目標補償ゲインを決定するステップと、
    前記入力画像データと前記目標補償ゲインに基づいて補正された入力画像データとを出力するステップと、
    前記補正された入力画像データに基づいて前記対応する画素を駆動するステップと、
    を含む電界発光表示装置の駆動方法。
  9. 累積駆動時間を出力するために、前記対応する画素の前記発光素子が発光する時間をカウントするステップをさらに含み、
    前記下限補償ゲインと前記上限補償ゲインとは、それぞれ前記累積駆動時間に対応する、
    請求項8に記載の電界発光表示装置の駆動方法。
  10. 前記累積駆動時間および前記累積ストレスデータに応じた前記目標補償ゲインの設定範囲を示す目標補償ゲイングラフを記憶するステップをさらに含み、
    前記目標補償ゲインの設定範囲は、前記目標補償ゲイングラフにおいて、前記下限補償ゲインが位置するタイマ下限線と、前記上限補償ゲインが位置するタイマ上限線と、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線で囲まれたゲイン領域とを含み、
    前記ストレス補償ゲインは、前記ゲイン領域内にある、
    請求項9に記載の電界発光表示装置の駆動方法。
  11. 前記目標補償ゲイングラフの第1の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同一の第1の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の累積駆動時間よりも多くの前記目標補償ゲイングラフの第2の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同じ第2の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の累積駆動時間と前記第2の累積駆動時間との間にある前記目標補償ゲイングラフの第3の累積駆動時間において、前記タイマ下限線は第3の目標補償ゲインを有し、前記タイマ上限線は第4の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の目標補償ゲインは1であり、前記第2の目標補償ゲインは0.5であり、前記第3の目標補償ゲインは0.5と1の間の第1の値であり、前記第4の目標補償ゲインは0.5と1の間の第2の値であり、
    前記第2の値が前記第1の値よりも大きい、
    請求項10に記載の電界発光表示装置の駆動方法。
  12. 前記タイマ下限線は、第1の傾きを有する第1の下限線と、前記第1の傾きより緩やかな第2の傾きを有する第2の下限線とを含み、前記第1の下限線と前記第2の下限線とが第1の変曲点を介して互いに接続され、
    前記タイマ上限線は、第3の傾きを有する第1の上限線と、前記第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、前記第1の上限線と前記第2の上限線とが第2の変曲点を介して互いに接続された、
    請求項10に記載の電界発光表示装置の駆動方法。
  13. 前記第1の傾きを有する前記第1の下限線は、第1の累積駆動時間において前記第3の傾きを有する前記第1の上限線と交わり、
    前記第2の傾きを有する前記第2の下限線は、前記第1の累積駆動時間よりも多くの第2の累積駆動時間で前記第4の傾きを有する前記第2の上限線と交わり、
    前記第1の累積駆動時間において前記第1の下限線と前記第1の上限線に対応する第1の目標補償ゲインは1であり、
    前記第2の累積駆動時間において、前記第2の下限線と前記第2の上限線に対応する第2の目標補償ゲインは、0.5である、
    請求項12に記載の電界発光表示装置の駆動方法。
  14. 発光素子をそれぞれ含む複数の画素を有する表示パネルと、
    制御部と、
    駆動部とを備え、
    前記制御部は、
    前記画素のうち対応する画素のための入力映像データを受信し、
    駆動中に前記対応する画素に具現される画像の累積により前記対応する画素の発光素子に印加される累積ストレスデータを決定し、
    前記累積ストレスデータに基づいて目標補償ゲインを決定し、前記入力画像データと前記目標補償ゲインに基づいて補正された入力画像データを出力し、
    前記駆動部は、前記補正された入力画像データに基づいて前記対応する画素を駆動する、電界発光表示装置。
  15. 前記制御部は、前記対応する画素の発光素子が発光する累積駆動時間を決定し、
    前記累積駆動時間にさらに基づいて前記目標補償ゲインを決定する、
    請求項14に記載の電界発光表示装置。
  16. 前記制御部は、
    前記累積駆動時間にそれぞれ対応するように下限補償ゲインと上限補償ゲインとを決定し、
    前記累積ストレスデータに対応するストレス補償ゲインを決定し、
    前記下限補償ゲイン、前記上限補償ゲイン、および前記ストレス補償ゲインに基づいて前記目標補償ゲインを決定する、
    請求項15に記載の電界発光表示装置。
  17. 前記累積駆動時間と前記累積ストレスデータに応じた前記目標補償ゲインの設定範囲を示す目標補償ゲイングラフが記憶されたメモリ回路をさらに備え、
    前記目標補償ゲインの設定範囲は、前記目標補償ゲイングラフにおいて、前記下限補償ゲインが位置するタイマ下限線と、前記上限補償ゲインが位置するタイマ上限線と、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線で囲まれたゲイン領域とを含み、
    前記ストレス補償ゲインは、前記ゲイン領域内にある、
    請求項16に記載の電界発光表示装置。
  18. 前記目標補償ゲイングラフの第1の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同一の第1の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の累積駆動時間よりも多く前記目標補償ゲイングラフの第2の累積駆動時間において、前記タイマ下限線および前記タイマ上限線は同じ第2の目標補償ゲインを有し
    前記第1の累積駆動時間と前記第2の累積駆動時間との間にある前記目標補償ゲイングラフの第3の累積駆動時間において、前記タイマ下限線は第3の目標補償ゲインを有し、前記タイマ上限線は第4の目標補償ゲインを有し、
    前記第1の目標補償ゲインは1であり、前記第2の目標補償ゲインは0.5であり、前記第3の目標補償ゲインは0.5と1の間の第1の値であり、前記第4の目標補償ゲインは0.5と1の間の第2の値であり、
    前記第2の値が前記第1の値よりも大きい、
    請求項17に記載の電界発光表示装置。
  19. 前記タイマ下限線は、
    第1の傾きを有する第1の下限線と、前記第1の傾きより緩やかな第2の傾きを有する第2の下限線とを含み、前記第1の下限線と前記第2の下限線とが第1の変曲点で交わり、
    前記タイマ上限線は、
    第3の傾きを有する第1の上限線と、前記第3の傾きよりも緩やかな第4の傾きを有する第2の上限線とを含み、前記第1の上限線と前記第2の上限線とが第2の変曲点で交わる、
    請求項17に記載の電界発光表示装置。
  20. 前記制御部は、
    前記累積駆動時間に基づいて前記下限補償ゲインを提供する第1のルックアップテーブルと、
    前記累積駆動時間に基づいて前記上限補償ゲインを提供する第2のルックアップテーブルと、
    前記累積ストレスデータに基づいて前記ストレス補償ゲインを提供する第3のルックアップテーブルとを含む、
    請求項17に記載の電界発光表示装置。
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