JP3883890B2

JP3883890B2 - Luminance control method and luminance control circuit for organic EL display

Info

Publication number: JP3883890B2
Application number: JP2002079419A
Authority: JP
Inventors: 幸夫森; 晋棚瀬; 敦弘山下; 益孝井上; 茂雄木下; 治彦村田; 武則鵜狩; 祐一種谷
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP2003280589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、有機エレクトロルミッネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイの輝度制御方法および輝度制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイには、単純マトリクス構造のパッシブ型と、ＴＦＴを用いるアクティブ型とがある。
【０００３】
図１は、アクティブ型の有機ＥＬディスプレイの基本画素構成を示している。
【０００４】
アクティブ型の有機ＥＬディスプレイの１画素分の回路は、スイッチング用ＴＦＴ１０１と、コンデンサ１０２と、駆動用ＴＦＴ１０３と、有機ＥＬ素子１０４とから構成されている。
【０００５】
スイッチング用ＴＦＴ１０１のドレインには、表示信号ライン１１１を介して表示信号Data(Vin) が印加される。スイッチング用ＴＦＴ１０１のベースには、選択信号ライン１１２を介して選択信号SCANが印加される。スイッチング用ＴＦＴ１０１のソースは、駆動用ＴＦＴ１０３のベースに接続されているとともに、コンデンサ１０２を介して接地されている。
【０００６】
駆動用ＴＦＴ１０３のドレインには、電源ライン１１３を介して駆動電源電圧Vdd が印加されている。駆動用ＴＦＴ１０３のソースは、有機ＥＬ素子１０４の陽極に接続されている。有機ＥＬ素子１０４の陰極は接地されている。
【０００７】
スイッチング用ＴＦＴ１０１は、選択信号SCANによってオンオフ制御される。コンデンサ１０２は、スイッチング用ＴＦＴ１０１がオンのときに、スイッチング用ＴＦＴ１０１を介して供給される表示信号Data(Vin) によって充電される。そして、スイッチング用ＴＦＴ１０１がオフのときには、充電電圧を保持する。駆動用ＴＦＴ１０３は、そのベースに加えられるコンデンサ１０２の保持電圧に応じた電流を有機ＥＬ素子１０４に供給する。
【０００８】
図２は、図１に示す基本画素構成において、表示信号Data(Vin) と有機ＥＬ素子１０４の発光輝度（駆動電流）との関係を示している。
【０００９】
図２において、RefWは入力信号の白レベルに対する発光輝度を規定するための白側リファレンス電圧を、RefBは入力信号の黒レベルに対する発光輝度を規定するための黒側リファレンス電圧を、それぞれ示している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなアクティブ型の有機ＥＬディスプレイでは、画面全体が明るい画像では、有機ＥＬ素子１０４に大きな電流が流れる。有機ＥＬ素子１０４に大きな電流が流れると、消費電力が多くなる。また、有機ＥＬ素子１０４に大きな電流が継続して流れると、その性能の劣化を早める。したがって、長期間にわたって有機ＥＬディスプレイを使用すると、有機ＥＬ素子が劣化し、発光輝度が低下する。
【００１１】
カラー有機ＥＬディスプレイにおいては、ＲＧＢをそれぞれ発光する３種類の有機ＥＬ素子（Ｒ発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ発光素子）で、１つの画素が構成される。このようなカラー有機ＥＬディスプレイでは、それに用いられるＲＧＢ毎の発光素子の種類に起因して、それらのＲＧＢ毎の発光素子の間での発光輝度の経時的劣化速度（たとえば、発光素子を継続的に発光させた場合の所定時間経過後の発光輝度の低下率）にばらつきがある場合が多い。
【００１２】
この発明は、有機ＥＬディスプレイに用いられているＲＧＢの発光素子の種類に起因して、それらのＲＧＢ毎の発光素子の間での発光輝度の経時的劣化速度にばらつきがある場合に、有機ＥＬディスプレイの寿命を延ばすことが可能となる有機ＥＬディスプレイの輝度制御方法および輝度制御回路を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、有機ＥＬディスプレイの輝度制御方法において、デジタル映像入力信号に基づいて、１画面毎に、全画素または所定領域の画素に対するＲＧＢそれぞれの入力信号積算値を算出し、そのＲＧＢ積算値を所定の比率で加算した値または該値に等化な値を、１画面単位のＲＧＢ加重加算値として算出する第１ステップ、およびデジタル映像入力信号をアナログ映像出力信号に変換するためのＤＡ変換器に供給されるリファレンス電圧を、第１ステップによって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値に基づいて制御することにより、アナログ映像出力信号の振幅を制御し、振幅制御後のアナログ映像出力信号を有機ＥＬディスプレイに供給する第２ステップを備えていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２ステップは、第１ステップによって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値が大きいときにアナログ映像出力信号の振幅が小さくなるように、アナログ映像出力信号の振幅を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、ＤＡ変換器に供給されるリファレンス電圧には、入力信号の黒レベルに対する発光輝度を規定するための黒側リファレンス電圧と入力信号の白レベルに対する発光輝度を規定するための白側リファレンス電圧とがあり、第２ステップは、白側リファレンス電圧を、第１ステップによって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値に基づいて制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に記載の発明において、１画面単位のＲＧＢ加重加算値を算出するために用いられる比率は、有機ＥＬディスプレイに含まれるＲ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子のうち、発光輝度の経時的劣化速度が早いと想定される発光素子の発光色に対応する比率ほど大きな値に設定されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、有機ＥＬディスプレイの輝度制御回路において、所与のリファレンス電圧によって規定される入出力特性に基づいて、デジタル映像入力信号をアナログ映像出力信号に変換して、有機ＥＬディスプレイに供給するＤＡ変換器と、デジタル映像入力信号に基づいて、ＤＡ変換器に供給されるリファレンス電圧を制御するリファレンス電圧制御回路とを備えており、リファレンス電圧制御回路は、デジタル映像入力信号に基づいて、１画面毎に、全画素または所定領域の画素に対するＲＧＢそれぞれの入力信号積算値を算出し、そのＲＧＢ積算値を所定の比率で加算した値または該値に等化な値を、１画面単位のＲＧＢ加重加算値として算出するＲＧＢ加重加算値算出回路と、ＲＧＢ加重加算値算出回路によって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値に基づいて、ＤＡ変換器に供給されるリファレンス電圧を制御する電圧調整回路とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、ＤＡ変換器に供給されるリファレンス電圧には、入力信号の黒レベルに対する発光輝度を規定するための黒側リファレンス電圧と、入力信号の白レベルに対する発光輝度を規定するための白側リファレンス電圧とがあり、電圧調整回路はＲＧＢ加重加算値算出回路によって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値に基づいて、白側リファレンス電圧を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、電圧調整回路は、ＲＧＢ加重加算値算出回路によって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値が大きいときに、入力信号の白レベルに対する発光輝度が低くなるように、白側リファレンス電圧を制御することを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項６乃至７に記載の発明において、電圧調整回路は、ＲＧＢ加重加算値算出回路によって算出された１画面単位のＲＧＢ加重加算値に基づいて、白側リファレンス電圧を制御するためのゲインを算出するゲイン算出回路、ゲイン算出回路によって算出されたゲインに基づいて、白側リファレンス電圧を制御する制御回路を備えていることを特徴とする。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、ゲイン算出回路は、入力される１画面単位のＲＧＢ加重加算値が所定値以下である場合には出力ゲインを一定値とし、入力される１画面単位のＲＧＢ加重加算値が所定値を越える場合には入力される１画面単位のＲＧＢ加重加算値が大きいほど出力ゲインを小さくさせる入出力特性を有しており、制御回路はゲインが小さいほど入力信号の白レベルに対する発光輝度が低くなるように、白側リファレンス電圧を制御するものであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項５乃至９に記載の発明において、１画面単位のＲＧＢ加重加算値を算出するために用いられる比率は、有機ＥＬディスプレイに含まれるＲ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子のうち、発光輝度の経時的劣化速度が早いと想定される発光素子の発光色に対応する比率ほど大きな値に設定されていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図３〜図６を参照して、この発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図３は、有機ＥＬディスプレイの輝度制御回路の構成を示している。
【００２６】
有機ＥＬディスプレイの輝度制御回路は、リファレンス電圧制御回路１とＤＡＣ２とを備えている。デジタル映像入力信号R ＿in，G ＿in，B ＿inは、リファレンス電圧制御回路１に送られるとともに、ＤＡＣ２に送られる。リファレンス電圧制御回路１は、ＤＡＣ２に供給されるリファレンス電圧を制御する。ＤＡＣ２に供給されるリファレンス電圧には、R,G,B それぞれについて、黒側リファレンス電圧R ＿RefB, G ＿RefB, B ＿RefB( これらを総称するときには RefB と記載する) と、白側リファレンス電圧R ＿RefW, G ＿RefW, B ＿RefW( これらを総称するときには RefW と記載する) とがある。
【００２７】
黒側リファレンス電圧RefBとは、入力信号の黒レベルに対する発光輝度を規定するための基準電圧であり、この実施の形態では、固定されている。白側リファレンス電圧RefWとは、入力信号の白レベルに対する発光輝度を規定するための基準電圧であり、この実施の形態では、リファレンス電圧制御回路１によって制御される。
【００２８】
ＤＡＣ２は、リファレンス電圧制御回路１から供給される黒側リファレンス電圧RefBと白側リファレンス電圧RefW' とによって規定される入出力特性に基づいて、デジタル映像入力信号R ＿in，G ＿in，B ＿inをアナログ映像出力信号R ＿out ，G ＿out ，B ＿out に変換する。ＤＡＣ２によって得られるアナログ映像出力信号R ＿out ，G ＿out ，B ＿out は、有機ＥＬディスプレイ３に供給される。このアナログ映像出力信号R ＿out ，G ＿out ，B ＿out は、図１の表示信号Data(Vin) に相当する。
【００２９】
リファレンス電圧制御回路１は、３つの乗算器１１、１２、１３、１つの加算器１４、積算回路１５、ゲイン算出回路１６、リファレンス電圧調整回路（Ref 電圧調整回路）１７および複数のＤＡＣ１８〜２３を備えている。
【００３０】
乗算器１１は、デジタル映像入力信号R ＿inに加重加算係数Ｋ_Rを１画素毎に乗算する。乗算器１２は、デジタル映像入力信号G ＿inに加重加算係数Ｋ_Gを１画素毎に乗算する。乗算器１３は、デジタル映像入力信号B ＿inに加重加算係数Ｋ_Bを１画素毎に乗算する。
加算器１４は、これらの乗算器１１、１２、１３の出力信号を１画素毎に加算する。積算回路１５は、１フレーム毎に、加算器１４の出力信号の積算値（以下、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値という）を算出する。ゲイン算出回路１６は、積算回路１５から得られる１フレーム毎のＲＧＢ加重加算値の大きさに応じて、白側リファレンス電圧RefWを制御するためのゲインGainを算出する。図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれゲイン算出回路１６の入出力特性、つまり、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値に対するゲインの特性の例を示している。
【００３１】
図４（ａ）の特性では、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が０〜ａまではゲインは１．００となり、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値がａを越えるとゲインは徐々に低下している。図４（ｂ）の特性では、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が０〜ｂまではゲインは１．００となり、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値がｂ〜ｃまではゲインは緩やかに低下し、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値がｃを越えるとゲインはやや急激に低下している。
【００３２】
リファレンス電圧調整回路１７は、R,G,B 毎に予め設定された黒側リファレンス電圧( 以下、基準黒側リファレンス電圧という)R＿RefB, G ＿RefB, B ＿RefBと、R,G,B 毎に予め設定された白側リファレンス電圧( 以下、基準白側リファレンス電圧という)R＿RefW, G ＿RefW, B ＿RefWと、ゲイン算出回路１６によって算出されたゲインGainとに基づいて、R,G,B 毎の調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW', G＿RefW', B＿RefW' を生成する。
【００３３】
各基準黒側リファレンス電圧R ＿RefB, G ＿RefB, B ＿RefB および各基準白側リファレンス電圧R ＿RefW, G ＿RefW, B ＿RefWは、デジタル信号として与えられている。
【００３４】
リファレンス電圧調整回路１７は、R,G,B それぞれに対するリファレンス電圧調整回路を含んでいるが、それぞれの構成は同じであるので、ここでは、R に対するリファレンス電圧調整回路について説明する。
【００３５】
図５は、R に対するリファレンス電圧調整回路を示している。
【００３６】
このリファレンス電圧調整回路は、減算器３１、乗算器３２および減算器３３を備えている。
【００３７】
減算器３１は、R に対する基準黒側リファレンス電圧R ＿RefBと、R に対する基準白側リファレンス電圧R ＿RefWとの差（R ＿RefB−R ＿RefW）を演算する。乗算器３２は、減算器３１の出力（R ＿RefB−R ＿RefW）にゲインGainを乗算する。減算器３３は、基準黒側リファレンス電圧R ＿RefBから乗算器３２の出力（ Gain ×（R ＿RefB−R ＿RefW）) を減算することにより、調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW' を算出する。
【００３８】
ゲインGainが１．００である場合には、調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW' は、基準白側リファレンス電圧R ＿RefWと等しくなる。そして、ゲインGainが小さくなるほど、つまり、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が大きくなるほど、調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW' が大きくなり、基準黒側リファレンス電圧R ＿RefB側に近づく。つまり、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が大きくなるほど、入力信号の白レベルに対する有機ＥＬ素子の発光輝度（駆動電流）が低下する。
【００３９】
各基準黒側リファレンス電圧R ＿RefB, G ＿RefB, B ＿RefB は、それぞれＤＡＣ１８、１９、２０によってアナログ信号に変換されて、ＤＡＣ２に供給される。各調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW', G＿RefW', B＿RefW' は、それぞれＤＡＣ２１、２２、２３によってアナログ信号に変換されて、ＤＡＣ２に供給される。
【００４０】
図６は、ＤＡＣ２の入出力特性を示している。
【００４１】
図６において、RefW’１は、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が小さい場合にＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧（＝基準白側リファレンス電圧RefW) を示している。RefW’３は、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が大きい場合にＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧を示している。RefW’２は、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値が中間値である場合にＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧を示している。
【００４２】
ＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧がRefW’１である場合には、ＤＡＣ２の入出力特性は、直線Ｌ１で示される特性となる。この場合に、黒レベルから白レベルまで変化する入力信号をＤＡＣ２に周期的に入力すると、曲線Ｓ１に示すような出力波形が得られる。
【００４３】
ＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧がRefW’３である場合には、ＤＡＣ２の入出力特性は、直線Ｌ３で示される特性となる。この場合に、黒レベルから白レベルまで変化する入力信号をＤＡＣ２に周期的に入力すると、曲線Ｓ３に示すような出力波形が得られる。
【００４４】
ＤＡＣ２に供給される白側リファレンス電圧がRefW’２である場合には、ＤＡＣ２の入出力特性は、直線Ｌ２で示される特性となる。この場合に、黒レベルから白レベルまで変化する入力信号をＤＡＣ２に周期的に入力すると、曲線Ｓ２に示すような出力波形が得られる。
【００４５】
つまり、白側リファレンス電圧を１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値に応じて制御することにより、ＤＡＣ２の出力信号の振幅が制御されていることがわかる。
【００４６】
ところで、有機ＥＬディスプレイ３においては、ＲＧＢをそれぞれ発光する３種類の有機ＥＬ素子で、１つの画素が構成されている。このような有機ＥＬディスプレイ３は、ＲＧＢの各色発光用の有機ＥＬ素子（Ｒ発光素子、Ｇ発光素子、Ｂ発光素子）を含んでいる。このような有機ＥＬディスプレイ３では、それに用いられるＲＧＢ毎の発光素子の種類に起因して、それらのＲＧＢ毎の発光素子の間での発光輝度の経時的劣化速度（たとえば、発光素子を継続的に発光させた場合の所定時間経過後の発光輝度の低下率）にばらつきがある場合が多い。
【００４７】
このような場合には、乗算器１１、１２、１３に与えられる加重加算数Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bとして、発光輝度の経時的劣化速度が早い（寿命の短い）発光素子の色に対応するものほど、大きな値を設定することによって、有機ＥＬディスプレイ３の寿命を延ばすことが可能となる。
【００４８】
例えば、Ｒ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子それぞれの発光輝度の経時的劣化速度が図７に示すような場合を想定する。
【００４９】
Ｒ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子それぞれの発光輝度の経時的劣化速度は、例えば、Ｒ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子それぞれを白１００％で継続的に点灯させた状態での、１００００時間後のＲＧＢ各発光素子の発光輝度劣化比率（初期発光輝度に対する１００００時間後の発光輝度）ΔＲ（％）、ΔＧ（％）、ΔＢ（％）として求められる。
【００５０】
この例では、ΔＲ＞ΔＧ＞ΔＢであり、Ｒ発光素子の発光輝度の経時的劣化速度が最も早く、Ｂ発光素子の発光輝度の経時的劣化速度が最も遅く、Ｇ発光素子の発光輝度の経時的劣化速度がそれらの中間となっている。加重加算数Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bは、次式（１）によって決定される。
【００５１】
Ｋ_R＝ΔＲ／（ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ）
Ｋ_G＝ΔＧ／（ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ）
Ｋ_B＝ΔＢ／（ΔＲ＋ΔＧ＋ΔＢ） …（１）
【００５２】
なお、ΔＲ＞ΔＧ＞ΔＢの場合、Ｋ_R＝１、Ｋ_G＝Ｋ_B＝０．０としてもよい。このように加重加算数Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを設定すると、入力映像がＲ発光素子を強く発光せしめるような赤色系統の映像の場合には、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値がより大きな値となり、ゲインGainが小さくなり、調整後の白側リファレンス電圧R ＿RefW' が大きくなり、各色の入力信号の白レベルに対する発光素子の発光輝度（駆動電流）が低下する。つまり、画面全体が暗くなる。このため、Ｒ発光素子の経時的劣化速度を遅くさせることが可能となる。この結果、有機ＥＬディスプレイの寿命を延ばすことが可能となる。
【００５３】
このようにしても、ＲＧＢ信号とも同じゲインGainによって、白側リファレンス電圧を調整しているため、色相は変わらず、画面全体の明るさが変化するだけである。また、ＤＡ変換時のリファレンス電圧を制御することによって、映像入力信号の振幅を制御しているので、階調は低下しない。さらに、映像入力信号（表示信号）の振幅制御は、フィードフォワード制御によって行われているので、ハンチングも発生しない。
【００５４】
なお、各乗算器１１、１２、１３の出力信号を、それぞれ１フレーム毎に加算し、それらの加算結果を加算することにより、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値を算出するようにしてもよい。また、入力信号R ＿in，G ＿in，B ＿inそれぞれを１フレーム毎に積算し、得られた１フレーム単位のＲ積算値、Ｇ積算値およびＢ積算値それぞれに、対応する加重加算係数Ｋ_R、Ｋ_G、Ｋ_Bを乗算し、それらの乗算結果を加算することにより、１フレーム単位のＲＧＢ加重加算値を算出するようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
この発明によれば、有機ＥＬディスプレイに用いられているＲＧＢの発光素子の種類に起因して、それらのＲＧＢ毎の発光素子の間での発光輝度の経時的劣化速度にばらつきがある場合に、有機ＥＬディスプレイの寿命を延ばすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アクティブ型の有機ＥＬディスプレイの基本画素構成を示す回路図である。
【図２】図２は、図１に示す基本画素構成において、表示信号Data(Vin) と有機ＥＬ素子の発光輝度（駆動電流）との関係を示すグラフである。
【図３】この発明の実施の形態である有機ＥＬディスプレイの輝度制御回路の構成を示している。
【図４】ゲイン算出回路１６の入出力特性の例を示すグラフである。
【図５】 R に対するリファレンス電圧調整回路を示す回路図である。
【図６】ＤＡＣ２の入出力特性を示すグラフである。
【図７】Ｒ発光素子、Ｇ発光素子およびＢ発光素子それぞれの発光輝度の経時的劣化速度の求め方の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１リファレンス電圧制御回路
２ＤＡＣ
３有機ＥＬディスプレイ
１１、１２、１３乗算器
１４加算器
１５積算回路
１６ゲイン算出回路
１７リファレンス電圧調整回路（Ref 電圧調整回路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a luminance control method and a luminance control circuit for an organic electroluminescence (organic EL) display.
[0002]
[Prior art]
Organic EL displays include a passive type having a simple matrix structure and an active type using TFTs.
[0003]
FIG. 1 shows a basic pixel configuration of an active organic EL display.
[0004]
A circuit for one pixel of the active type organic EL display includes a switching TFT 101, a capacitor 102, a driving TFT 103, and an organic EL element 104.
[0005]
A display signal Data (Vin) is applied to the drain of the switching TFT 101 via the display signal line 111. A selection signal SCAN is applied to the base of the switching TFT 101 via a selection signal line 112. The source of the switching TFT 101 is connected to the base of the driving TFT 103 and grounded via the capacitor 102.
[0006]
A drive power supply voltage Vdd is applied to the drain of the drive TFT 103 via the power supply line 113. The source of the driving TFT 103 is connected to the anode of the organic EL element 104. The cathode of the organic EL element 104 is grounded.
[0007]
The switching TFT 101 is ON / OFF controlled by a selection signal SCAN. The capacitor 102 is charged by a display signal Data (Vin) supplied via the switching TFT 101 when the switching TFT 101 is on. When the switching TFT 101 is off, the charging voltage is held. The driving TFT 103 supplies a current corresponding to the holding voltage of the capacitor 102 applied to the base to the organic EL element 104.
[0008]
FIG. 2 shows the relationship between the display signal Data (Vin) and the light emission luminance (drive current) of the organic EL element 104 in the basic pixel configuration shown in FIG.
[0009]
In FIG. 2, RefW represents a white side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the input signal, and RefB represents a black side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the black level of the input signal. .
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the active organic EL display as described above, a large current flows through the organic EL element 104 in an image with a bright entire screen. When a large current flows through the organic EL element 104, power consumption increases. Further, if a large current continues to flow through the organic EL element 104, the performance thereof is accelerated. Therefore, when an organic EL display is used over a long period of time, the organic EL element deteriorates and the light emission luminance decreases.
[0011]
In a color organic EL display, one pixel is composed of three types of organic EL elements (R light emitting element, G light emitting element, and B light emitting element) that respectively emit RGB light. In such a color organic EL display, due to the type of the light emitting element for each RGB used in the color organic EL display, the deterioration rate of light emission luminance over time between the light emitting elements for each RGB (for example, the light emitting element is continuously changed). In many cases, there is variation in the emission luminance reduction rate after elapse of a predetermined time.
[0012]
In the present invention, when there is a variation in the temporal deterioration rate of light emission luminance among the light emitting elements for each RGB due to the types of RGB light emitting elements used in the organic EL display, the organic EL display An object of the present invention is to provide a luminance control method and a luminance control circuit for an organic EL display capable of extending the lifetime of the display.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in the luminance control method of the organic EL display, the RGB input signal integrated values for all pixels or pixels in a predetermined area are calculated for each screen based on the digital video input signal, A first step of calculating a value obtained by adding the RGB integrated values at a predetermined ratio or a value equal to the value as an RGB weighted addition value for each screen, and converting the digital video input signal into an analog video output signal For controlling the amplitude of the analog video output signal by controlling the reference voltage supplied to the DA converter for controlling based on the RGB weighted addition value for each screen calculated in the first step. A second step of supplying an analog video output signal to the organic EL display is provided.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, in the second step, the amplitude of the analog video output signal is small when the RGB weighted addition value of one screen unit calculated in the first step is large. As described above, the amplitude of the analog video output signal is controlled.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the reference voltage supplied to the DA converter includes a black-side reference voltage and an input signal for defining light emission luminance with respect to the black level of the input signal. And the white side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the white level. In the second step, the white side reference voltage is controlled based on the RGB weighted addition value of one screen unit calculated in the first step. It is characterized by that.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the present invention, the ratio used for calculating the RGB weighted addition value for one screen unit is an R light emitting element or G light emitting element included in the organic EL display. Of the elements and the B light emitting elements, the ratio corresponding to the emission color of the light emitting element, which is assumed to have a fast deterioration rate of the light emission luminance with time, is set to a larger value.
[0018]
The invention according to claim 5, the luminance control circuit of an organic EL display, based on the input-output characteristics defined by a given reference voltage, converts the digital image input signal to an analog Film image output signal, A DA converter to be supplied to the organic EL display and a reference voltage control circuit for controlling a reference voltage supplied to the DA converter based on a digital video input signal are provided. based on the signals, for each screen, calculates the input signal integrated value of RGB respectively with respect to pixels of all the pixels or the predetermined region, the equalization value to the value of the RGB integrated value obtained by adding a predetermined ratio or said value Calculated by an RGB weighted addition value calculation circuit and an RGB weighted addition value calculation circuit that are calculated as RGB weighted addition values per screen. Based on the RGB weighted sum of each screen was, characterized in that it comprises a voltage regulating circuit for controlling a reference voltage supplied to the DA converter.
[0019]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the reference voltage supplied to the DA converter includes a black-side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the black level of the input signal, and an input A white side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the signal, and the voltage adjustment circuit determines the white side reference voltage based on the RGB weighted addition value for each screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit. It is characterized by controlling.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, when the voltage adjustment circuit has a large RGB weighted addition value per screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit, The white-side reference voltage is controlled so that the light emission luminance with respect to the level is lowered.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, the voltage adjustment circuit according to any of the sixth to seventh aspects of the invention is based on the RGB weighted addition value for each screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit. A gain calculation circuit that calculates a gain for controlling the voltage, and a control circuit that controls the white-side reference voltage based on the gain calculated by the gain calculation circuit are provided.
[0022]
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8 , wherein the gain calculation circuit sets the output gain to a constant value when the input RGB weighted addition value for each screen is equal to or less than a predetermined value. When the input RGB weighted addition value per screen exceeds a predetermined value, the input circuit has an input / output characteristic that decreases the output gain as the input RGB weighted addition value per screen increases. The white-side reference voltage is controlled so that the light emission luminance with respect to the white level of the input signal decreases as the gain decreases.
[0023]
According to a tenth aspect of the present invention, in the inventions according to the fifth to ninth aspects, the ratio used for calculating the RGB weighted addition value for one screen unit is an R light emitting element or G light emitting element included in the organic EL display. Of the elements and the B light emitting elements, the ratio corresponding to the emission color of the light emitting element, which is assumed to have a fast deterioration rate of the light emission luminance with time, is set to a larger value.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
FIG. 3 shows the configuration of the luminance control circuit of the organic EL display.
[0026]
The luminance control circuit of the organic EL display includes a reference voltage control circuit 1 and a DAC 2. The digital video input signals R_in, G_in, and B_in are sent to the reference voltage control circuit 1 and to the DAC 2. The reference voltage control circuit 1 controls the reference voltage supplied to the DAC 2. The reference voltages supplied to the DAC 2 include black reference voltages R_RefB, G_RefB, B_RefB (referred to collectively as RefB) and white reference voltages R_RefW, R, G, B respectively. G_RefW, B_RefW (When referring to these, they are described as RefW).
[0027]
The black side reference voltage RefB is a reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the black level of the input signal, and is fixed in this embodiment. The white side reference voltage RefW is a reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the input signal, and is controlled by the reference voltage control circuit 1 in this embodiment.
[0028]
The DAC 2 analogizes the digital video input signals R_in, G_in, and B_in based on input / output characteristics defined by the black-side reference voltage RefB and the white-side reference voltage RefW ′ supplied from the reference voltage control circuit 1. Video output signals R_out, G_out, and B_out are converted. Analog video output signals R_out, G_out, and B_out obtained by the DAC 2 are supplied to the organic EL display 3. The analog video output signals R_out, G_out, and B_out correspond to the display signal Data (Vin) in FIG.
[0029]
The reference voltage control circuit 1 includes three multipliers 11, 12, 13, one adder 14, an integration circuit 15, a gain calculation circuit 16, a reference voltage adjustment circuit (Ref voltage adjustment circuit) 17, and a plurality of DACs 18 to 23. I have.
[0030]
The multiplier 11 multiplies the digital video input signal R_in by a weighted addition coefficient K _R for each pixel. The multiplier 12 multiplies the weighted-addition coefficient K _G for each pixel in the digital video input signal G _in. The multiplier 13 multiplies the weighted-addition coefficient K _B for each pixel in the digital image input signal B _in.
The adder 14 adds the output signals of the multipliers 11, 12, and 13 for each pixel. The integration circuit 15 calculates an integrated value of the output signal of the adder 14 (hereinafter referred to as an RGB weighted addition value for each frame) for each frame. The gain calculation circuit 16 calculates a gain Gain for controlling the white side reference voltage RefW according to the size of the RGB weighted addition value for each frame obtained from the integration circuit 15. 4A and 4B show examples of input / output characteristics of the gain calculation circuit 16, that is, gain characteristics with respect to RGB weighted addition values in units of one frame.
[0031]
In the characteristic of FIG. 4A, the gain is 1.00 until the RGB weighted addition value in units of one frame is 0 to a, and when the RGB weighted addition value in one frame unit exceeds a, the gain gradually decreases. Yes. In the characteristic of FIG. 4B, the gain is 1.00 when the RGB weighted addition value in units of one frame is 0 to b, and the gain gradually decreases until the RGB weighted addition value in units of one frame is b to c. When the RGB weighted addition value in units of one frame exceeds c, the gain decreases slightly abruptly.
[0032]
The reference voltage adjustment circuit 17 is set in advance for each of R, G, and B, a black reference voltage (hereinafter referred to as a reference black side reference voltage) R_RefB, G_RefB, B_RefB, and R, G, B. The adjusted white-side reference voltages (hereinafter referred to as reference white-side reference voltages) R_RefW, G_RefW, B_RefW and the gain Gain calculated by the gain calculation circuit 16 are adjusted for each of R, G, and B. White side reference voltages R_RefW ', G_RefW', B_RefW 'are generated.
[0033]
Each reference black side reference voltage R_RefB, G_RefB, B_RefB and each reference white side reference voltage R_RefW, G_RefW, B_RefW are given as digital signals.
[0034]
The reference voltage adjustment circuit 17 includes reference voltage adjustment circuits for R, G, and B. Since the respective configurations are the same, the reference voltage adjustment circuit for R 1 will be described here.
[0035]
FIG. 5 shows a reference voltage adjustment circuit for R 1.
[0036]
The reference voltage adjusting circuit includes a subtracter 31, a multiplier 32, and a subtracter 33.
[0037]
The subtractor 31 calculates the difference (R_RefB−R_RefW) between the reference black side reference voltage R_RefB for R 1 and the reference white side reference voltage R_RefW for R 1. The multiplier 32 multiplies the output (R_RefB−R_RefW) of the subtractor 31 by the gain Gain. The subtractor 33 calculates the adjusted white-side reference voltage R_RefW ′ by subtracting the output (Gain × (R_RefB−R_RefW)) of the multiplier 32 from the reference black-side reference voltage R_RefB.
[0038]
When the gain Gain is 1.00, the adjusted white-side reference voltage R_RefW ′ is equal to the reference white-side reference voltage R_RefW. Then, the smaller the gain Gain, that is, the larger the RGB weighted addition value in one frame unit, the larger the adjusted white side reference voltage R_RefW ′ and the closer to the reference black side reference voltage R_RefB side. That is, as the RGB weighted addition value for each frame increases, the light emission luminance (drive current) of the organic EL element with respect to the white level of the input signal decreases.
[0039]
The reference black side reference voltages R_RefB, G_RefB, and B_RefB are converted into analog signals by the DACs 18, 19, and 20 and supplied to the DAC2. The adjusted white-side reference voltages R_RefW ′, G_RefW ′, and B_RefW ′ are converted into analog signals by the DACs 21, 22, and 23 and supplied to the DAC 2.
[0040]
FIG. 6 shows the input / output characteristics of the DAC 2.
[0041]
In FIG. 6, RefW′1 represents the white side reference voltage (= reference white side reference voltage RefW) supplied to the DAC 2 when the RGB weighted addition value in units of one frame is small. RefW′3 indicates the white-side reference voltage supplied to the DAC 2 when the RGB weighted addition value per frame is large. RefW′2 represents the white-side reference voltage supplied to the DAC 2 when the RGB weighted addition value for each frame is an intermediate value.
[0042]
When the white-side reference voltage supplied to the DAC 2 is RefW′1, the input / output characteristics of the DAC 2 are characteristics indicated by the straight line L1. In this case, when an input signal that changes from the black level to the white level is periodically input to the DAC 2, an output waveform as shown by the curve S1 is obtained.
[0043]
When the white-side reference voltage supplied to the DAC 2 is RefW′3, the input / output characteristics of the DAC 2 are characteristics indicated by a straight line L3. In this case, when an input signal that changes from the black level to the white level is periodically input to the DAC 2, an output waveform as shown by the curve S3 is obtained.
[0044]
When the white-side reference voltage supplied to the DAC 2 is RefW′2, the input / output characteristics of the DAC 2 are characteristics indicated by the straight line L2. In this case, when an input signal that changes from the black level to the white level is periodically input to the DAC 2, an output waveform as shown by the curve S2 is obtained.
[0045]
That is, it can be seen that the amplitude of the output signal of the DAC 2 is controlled by controlling the white side reference voltage according to the RGB weighted addition value in units of one frame.
[0046]
By the way, in the organic EL display 3, one pixel is composed of three types of organic EL elements each emitting RGB. Such an organic EL display 3 includes organic EL elements (R light emitting element, G light emitting element, B light emitting element) for light emission of each color of RGB. In such an organic EL display 3, due to the type of light emitting element for each RGB used in the organic EL display 3, the deterioration rate of light emission luminance with time between the light emitting elements for each RGB (for example, the light emitting elements are continuously used). In many cases, there is variation in the emission luminance reduction rate after elapse of a predetermined time.
[0047]
In such a case, the weighted addition numbers K _R , K _G , and K _B given to the multipliers 11, 12, and 13 correspond to the colors of the light-emitting elements that have a fast deterioration rate with time (short lifetime). By setting a larger value, the life of the organic EL display 3 can be extended.
[0048]
For example, a case is assumed where the light emission luminance deterioration rates with time of each of the R light emitting element, the G light emitting element, and the B light emitting element are as shown in FIG.
[0049]
The time-dependent deterioration rate of the emission luminance of each of the R light emitting element, the G light emitting element, and the B light emitting element is, for example, in a state where each of the R light emitting element, the G light emitting element, and the B light emitting element is continuously lit at 100% white. The emission luminance deterioration ratio of each RGB light emitting element after 10,000 hours (emission luminance after 10,000 hours with respect to the initial emission luminance) ΔR (%), ΔG (%), ΔB (%) is obtained.
[0050]
In this example, ΔR>ΔG> ΔB, the light emission luminance degradation rate of the R light emitting element with time is the fastest, the light emission luminance deterioration time with time of the B light emitting element is the slowest, and the light emission luminance of the G light emitting element with time. The degradation rate is between them. The weighted addition numbers K _R , K _G , and K _B are determined by the following equation (1).
[0051]
K _R = ΔR / (ΔR + ΔG + ΔB)
K _G = ΔG / (ΔR + ΔG + ΔB)
K _B = ΔB / (ΔR + ΔG + ΔB) (1)
[0052]
When ΔR>ΔG> ΔB, K _R = 1 and K _G = K _B = 0.0 may be set. When the weighted addition numbers K _R , K _G , and K _B are set in this way, the RGB weighted addition value for each frame is larger when the input image is a red video image that causes the R light emitting element to emit light strongly. The gain Gain decreases, the adjusted white side reference voltage R_RefW ′ increases, and the light emission luminance (drive current) of the light emitting element with respect to the white level of the input signal of each color decreases. That is, the entire screen becomes dark. For this reason, it is possible to slow down the deterioration rate with time of the R light emitting element. As a result, the lifetime of the organic EL display can be extended.
[0053]
Even in this case, since the white side reference voltage is adjusted by the same gain Gain for the RGB signals, the hue does not change and only the brightness of the entire screen changes. Also, since the amplitude of the video input signal is controlled by controlling the reference voltage at the time of DA conversion, the gradation does not decrease. Furthermore, since the amplitude control of the video input signal (display signal) is performed by feedforward control, hunting does not occur.
[0054]
The output signals of the multipliers 11, 12, and 13 may be added for each frame, and the addition result may be added to calculate an RGB weighted addition value for each frame. Also, the input signals R_in, G_in, and B_in are integrated for each frame, and the obtained R integrated value, G integrated value, and B integrated value for each frame are respectively added to the corresponding weighted addition coefficients K _R , An RGB weighted addition value for each frame may be calculated by multiplying K _G and K _B and adding the multiplication results.
[0055]
【The invention's effect】
According to this invention, due to the type of RGB light emitting elements used in the organic EL display, when there is a variation in the temporal deterioration rate of the light emission luminance among the light emitting elements for each of the RGB, The lifetime of the organic EL display can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic pixel configuration of an active organic EL display.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a display signal Data (Vin) and light emission luminance (drive current) of an organic EL element in the basic pixel configuration shown in FIG.
FIG. 3 shows a configuration of a luminance control circuit of an organic EL display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing an example of input / output characteristics of the gain calculation circuit 16;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a reference voltage adjustment circuit for R;
FIG. 6 is a graph showing input / output characteristics of DAC2.
FIG. 7 is a graph showing an example of how to determine the rate of deterioration with time of the emission luminance of each of the R light emitting element, the G light emitting element, and the B light emitting element.
[Explanation of symbols]
1 Reference voltage control circuit 2 DAC
3 Organic EL Display 11, 12, 13 Multiplier 14 Adder 15 Integration Circuit 16 Gain Calculation Circuit 17 Reference Voltage Adjustment Circuit (Ref Voltage Adjustment Circuit)

Claims

In the method of controlling the brightness of an organic EL display,
Based on the digital video input signal, 1 for each screen, it calculates the respective input signal integrated value RGB for a pixel for all the pixels or the predetermined region, equalizing the RGB integrated value value or said value added at a predetermined ratio A first step of calculating a correct value as an RGB weighted addition value for each screen, and
By controlling the reference voltage supplied to the DA converter for converting the digital video input signal into the analog video output signal based on the RGB weighted addition value calculated in the first step, A second step of controlling the amplitude of the output signal and supplying the analog video output signal after the amplitude control to the organic EL display;
A method for controlling the brightness of an organic EL display.

The second step, as the amplitude of the analog video output signal when RGB weighted addition value of each screen calculated by the first step is large is small, and controlling the amplitude of the analog video output signal The brightness | luminance control method of the organic electroluminescent display of Claim 1.

The reference voltage supplied to the DA converter includes a black side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the black level of the input signal and a white side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the input signal. 3. The luminance control method for an organic EL display according to claim 2 , wherein the second step controls the white-side reference voltage based on the RGB weighted addition value for each screen calculated in the first step. 4. .

The ratio used to calculate the RGB weighted addition value for one screen unit is assumed to have a fast deterioration rate of the emission luminance with time among the R light emitting element, G light emitting element and B light emitting element included in the organic EL display. luminance control method for an organic EL display according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that it is set to a larger value as the ratio corresponding to the emission colors of the light emitting element that.

In the luminance control circuit of the organic EL display,
Based on the input-output characteristics defined by a given reference voltage, converts the digital image input signal to an analog Film image output signal, and a DA converter supplied to the organic EL display, based on the digital video input signal And a reference voltage control circuit for controlling a reference voltage supplied to the DA converter, and the reference voltage control circuit applies to all pixels or pixels in a predetermined area for each screen based on the digital video input signal. An RGB weighted addition value calculation circuit that calculates an input signal integration value for each of RGB and calculates a value obtained by adding the RGB integration values at a predetermined ratio or a value equal to the value as an RGB weighted addition value for each screen. Based on the RGB weighted addition value for each screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit. Brightness control circuit of the organic EL display which is characterized by comprising a voltage regulating circuit for controlling the Arensu voltage.

The reference voltage supplied to the DA converter includes a black side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the black level of the input signal and a white side reference voltage for defining the light emission luminance with respect to the white level of the input signal. 6. The organic EL display according to claim 5 , wherein the voltage adjustment circuit controls the white side reference voltage based on the RGB weighted addition value for each screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit. Brightness control circuit.

The voltage adjustment circuit controls the white-side reference voltage so that the emission luminance with respect to the white level of the input signal is low when the RGB weighted addition value for each screen calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit is large. The luminance control circuit for an organic EL display according to claim 6 .

The voltage adjustment circuit is calculated by a gain calculation circuit and a gain calculation circuit that calculate a gain for controlling the white side reference voltage based on the RGB weighted addition value of one screen unit calculated by the RGB weighted addition value calculation circuit. was based on the gain, the luminance control circuit of the organic EL display according to claim 6 or claim 7, characterized in that it comprises a control circuit for controlling the white-side reference voltage.

The gain calculation circuit sets the output gain to a constant value when the input RGB weighted addition value for one screen unit is less than or equal to a predetermined value, and when the input RGB weighted addition value for one screen unit exceeds the predetermined value. Has an input / output characteristic in which the output gain is reduced as the RGB weighted addition value in one screen unit is increased, and the control circuit is configured such that the emission luminance with respect to the white level of the input signal decreases as the gain decreases. 9. The brightness control circuit for an organic EL display according to claim 8 , wherein the brightness control circuit controls a white side reference voltage.

The ratio used to calculate the RGB weighted addition value for one screen unit is assumed to have a fast deterioration rate of the emission luminance with time among the R light emitting element, G light emitting element and B light emitting element included in the organic EL display. brightness control circuit of the organic EL display according to any one of claims 6, 7, 8 or 9, characterized in that it is set to a larger value as the ratio corresponding to the emission colors of the light emitting element that.