JP4302945B2 - 表示パネルの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアクティブマトリクス型の表示パネルの駆動装置及び駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、画素を担う発光素子として有機エレクトロルミネセンス素子(以下、単にEL素子と称する)を用いた表示パネルを搭載したエレクトロルミネセンスディスプレイ装置(以下、ELディスプレイ装置と称する)が着目されている。このELディスプレイ装置による表示パネルの駆動方式として、単純マトリクス駆動型と、アクティブマトリクス駆動型が知られている。アクティブマトリクス駆動型のELディスプレイ装置は、単純マトリクス型のものに比べて、低消費電力であり、また画素間のクロストークが少ないなどの利点を有し、特に大画面ディスプレイや高精細度ディスプレイに適している。
【0003】
ELディスプレイ装置は、図1に示すように、表示パネル1と、表示パネル1を映像信号に応じて駆動する駆動装置2とから構成される。
表示パネル1には、陽極電源線3、陰極電源線4、1画面の垂直(縦)方向に伸張して平行に配列されたm個のデータ線(データ電極)A1〜Am、データ線A1〜Amと直交して1画面のn個の水平走査線(走査電極)B1〜Bnが各々形成されている。陽極電源線3には駆動電圧Vcが印加されており、陰極電源線4には接地電位GNDが印加されている。更に、表示パネル1におけるデータ線A1〜Am及び走査線B1〜Bnの各交差部に、1つの画素を担う画素部E1,1〜Em,nが形成されている。
【0004】
画素部E1,1〜Em,n各々は同一の構成であり、図2に示すように構成されている。すなわち、走査線選択用のFET(Field Effect Transistor)11のゲートGには走査線Bが接続され、そのドレインDにはデータ線Aが接続されている。FET11のソースSには発光駆動用トランジスタとしてのFET12のゲートGが接続されている。FET12のソースSには陽極電源線3を介して駆動電圧Vcが印加されており、そのゲートG及びソースS間にはキャパシタ13が接続されている。更に、FET12のドレインDにはEL素子15のアノード端が接続されている。EL素子15のカソード端には、陰極電源線4を介して接地電位GNDが印加されている。
【0005】
駆動装置2は、表示パネル1の走査線B1〜Bn各々に順次、択一的に走査パルスを印加して行く。更に、駆動装置2は、走査パルスの印加タイミングに同期させて、各水平走査線に対応した入力画像データに応じた画素データパルスDP1〜DPmを発生し、これらをデータ線A1〜Amに夫々印加する。画素データパルスDPの各々は、入力映像信号によって示される輝度に応じたパルス電圧を有する。走査パルスの印加された走査線B上に接続されている画素部の各々が画素データの書込対象となる。画素データの書込対象となった画素部E内のFET11は、走査パルスに応じてオン状態となり、データ線Aを介して供給された画素データパルスDPをFET12のゲートG及びキャパシタ13に夫々印加する。FET12は、かかる画素データパルスDPのパルス電圧に応じた発光駆動電流を発生し、これをEL素子15に供給する。この発光駆動電流に応じてEL素子15は、画素データパルスDPのパルス電圧に応じた輝度で発光する。この間、キャパシタ13は、画素データパルスDPのパルス電圧によって充電される。かかる充電動作により、キャパシタ13には、入力映像信号によって示される輝度に応じた電圧が保持され、いわゆる画素データの書き込みが為される。ここで、画素データの書込対象から開放されると、FET11はオフ状態となり、FET12のゲートGに対する画素データパルスDPの供給を停止する。ところが、この間においても、上述した如くキャパシタ13に保持された電圧がFET12のゲートGに印加され続けているので、FET12は、発光駆動電流をEL素子15に流し続ける。
【0006】
EL素子15は、長時間発光していると素子自体の抵抗値が徐々に高くなるという特性を有している。表示パネル1に搭載されている画素部E1,1〜Em,n内の各EL素子15は、入力映像信号によって夫々発光頻度が異なるので累積発光時間にも差異が生じてくる。従って、表示パネル1を長時間駆動すると、EL素子15各々の抵抗値にバラツキが生じ、それに伴う発光輝度のバラツキにより画面全体に輝度ムラや、焼き付けが発生するという問題が生じた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、長時間使用時においても、輝度ムラの無い高品質な画像表示を行うことができる表示パネルの駆動装置及び駆動方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示パネルの駆動装置は、各々が発光素子及びスイッチ素子の直列回路からなる複数の画素部がマトリクス状に配列された表示パネルを入力画像信号に応じて駆動する駆動装置であって、複数の画素部各々の直列回路に対して駆動電圧を印加する駆動電圧発生手段と、駆動電圧発生手段から複数の画素部各々の直列回路に出力される電流の値を測定する電流測定手段と、表示パネルの漏れ電流に対するオフセット電流分を駆動電圧発生手段から出力される電流に加算して複数の画素部各々の直列回路に対して供給する電流供給手段と、複数の画素部各々のスイッチ素子を個別にオンさせることによって複数の画素部毎に発光素子を順次単独にて発光させつつ発光素子各々の発光時のタイミングの電流測定手段による測定電流値を複数の画素部各々に対応させてメモリに記憶する記憶制御手段と、複数の画素部各々の発光素子の発光輝度出力を、メモリに記憶されている対応する測定電流値に基づいて補正する輝度補正手段と、を備えたことを特徴としている。
【0009】
本発明の表示パネルの駆動方法は、各々が発光素子及びスイッチ素子の直列回路からなる複数の画素部がマトリクス状に配列された表示パネルを入力画像信号に応じて駆動する駆動方法であって、複数の画素部各々の直列回路に対して駆動電圧発生手段の出力駆動電圧を印加させ、電流供給手段が表示パネルの漏れ電流に対するオフセット電流分を駆動電圧発生手段から出力される電流に加算して複数の画素部各々の直列回路に対して供給し、複数の画素部各々のスイッチ素子を個別にオンさせることによって複数の画素部毎に発光素子を順次単独にて発光させつつ発光素子各々の発光時のタイミングにおける駆動電圧発生手段からの出力電流値を測定してその測定電流値を複数の画素部各々に対応させてメモリに記憶し、複数の画素部各々の発光素子の発光輝度出力を、メモリに記憶されている対応する測定電流値に基づいて補正することを特徴としている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図3は本発明を適用した表示装置を示している。この表示装置は、表示パネル21と、コントローラ22と、画素電流値メモリ23と、データ信号供給回路24と、走査パルス供給回路25と,電流検出回路26と、電源回路27と、電流供給回路28と、電流加算回路29とを備えている。
【0011】
表示パネル21は各々が平行に配置された複数のデータ線X1〜Xm(mは2以上の整数)と複数の走査線Y1〜Yn(nは2以上の整数)と、複数の電源線Z1〜Znを備えている。複数の走査線Y1〜Ynと複数の電源線Z1〜Znとは図3に示すように平行に配列されている。複数のデータ線X1〜Xmは複数の走査線Y1〜Yn及び複数の電源線Z1〜Znの各々と互いに交差している。複数のデータ線X1〜Xmと複数の走査線Y1〜Ynとの交差位置各々に画素部PL1,1〜PLm,nが配置され、マトリックス表示パネルが形成されている。電源線Z1〜Znは互いに接続されて1つの電源線Zとなり、電流加算回路29に接続されている。複数の画素部PL1,1〜PLm,n各々は図2に示した構成を有している。
【0012】
表示パネル21は走査線Y1〜Ynを介して走査パルス供給回路25に接続され、またデータ線X1〜Xmを介してデータ信号供給回路24に接続されている。コントローラ22は入力される画像データに応じて表示パネル21を階調駆動制御するために走査制御信号及びデータ制御信号を生成する。走査制御信号は走査パルス供給回路25に供給され、データ制御信号はデータ信号供給回路24に供給される。
【0013】
走査パルス供給回路25は、走査線Y1〜Ynに接続されており、走査制御信号に応じて走査パルスを走査線Y1〜Ynに所定の順番で供給する。
データ信号供給回路24は、データ線X1〜Xmに接続されており、走査パルスが供給される走査線上に位置する画素部のうちの発光駆動されるべき画素部に対して画素データパルスをデータ線を介して供給する。
【0014】
表示パネル21を階調駆動するにあたり様々な階調方法が考えられるが、ここではサブフレーム法で実施した場合を例にとって説明する。
サブフレーム法では、1フレームの表示期間をN個のサブフレームに分割し、各サブフレームに夫々異なる発光期間を割り当てる。そして、画素データによって示される輝度レベルに応じて、発光を実施させるサブフレームの組み合わせ方を決定することにより、(2N+1)段階にて中間輝度を表現させるものである。コントローラ22は、かかるサブフレーム法を用いた駆動により表示パネル21を駆動させるべき各種制御信号をデータ信号供給回路24及び走査パルス供給回路25に供給する。
【0015】
以下に、1フレームの表示期間を図4に示す如く3つのサブフレームSF1〜SF3に分割して表示パネル21を駆動する場合を例にとって、データ信号供給回路24及び走査パルス供給回路25の動作を説明する。
走査パルス供給回路25は、図4に示す如きサブフレームSF1〜SF3各々内において、表示パネル21の走査線Y1〜Yn各々に順次、択一的に走査パルスを印加して行く。この間、データ信号供給回路24は、各走査線上に存在するm個の画素各々に対応したm個の輝度補正画素データLD各々に応じた画素データパルスDP1〜DPm(データ信号)を上記走査パルスの印加タイミングに同期してデータ線X1〜Xmに各々印加する。画素データパルスDPは、そのサブフレーム内において画素部を非発光させる場合には高レベル電圧、発光の際には低レベル電圧(例えば0ボルト)のパルス電圧を有する。
【0016】
走査パルスの印加された走査線上に接続されている画素部が画素データの書込対象となる。この画素データの書込対象となった画素部内では、図2に示した構成で説明すると、FET11は、上記走査パルスに応じてオン状態となり、データ線Aを介して供給された上記画素データパルスDPをFET12のゲートG及びキャパシタ13に夫々印加する。FET12は、かかる画素データパルスDPのパルス電圧に応じた発光駆動電流を発生し、これをEL素子15に供給する。すなわち、EL素子15は、低電圧の画素データパルスDPが供給された場合には上記発光駆動電流によって発光状態となる。一方、高レベル電圧の画素データパルスDPが供給された場合には非発光状態となる。この際、図4に示す如きサブフレームSF1においてFET12に低電圧の画素データパルスDPが供給された場合には、EL素子15は、"1"なる期間に亘って発光を継続させる。又、サブフレームSF2においてFET12に低電圧の画素データパルスDPが供給された場合には、このEL素子15は、"2"なる期間に亘って発光を継続させる。又、サブフレームSF3においてFET12に低電圧の画素データパルスDPが供給された場合には、このEL素子15は、"4"なる期間に亘って発光を継続させる。
【0017】
従って、例えばサブフレームSF1〜SF3の内のSF3のみで発光を実施すると、1フレーム表示期間内において"4"の期間だけ発光が為されるので、人の目には発光期間"4"に対応した輝度が視覚される。又、サブフレームSF1及びSF3において発光を実施すると、1フレーム表示期間内において"1"+"4"="5"なる期間だけ発光が為されるので、人の目には発光期間"5"に対応した輝度が視覚される。同様に、サブフレームSF2及びSF3において発光を実施すると、1フレーム表示期間内において"2"+"4"="6"なる期間だけ発光が為されるので、人の目には発光期間"6"に対応した輝度が視覚される。
【0018】
このように、図4に示す如き3つのサブフレームを用いて表示パネル21を駆動すると、発光を実施させるサブフレームの組み合わせ方により、8階調分の中間輝度を表現することが可能となるのである。
画素電流値メモリ23には画素部PL1,1〜PLm,n毎の画素電流値がデータとしてコントローラ22によって書き込まれる。この書込動作について後述する。
【0019】
電流検出回路26は、電源回路27から電源線Zへ出力される電流の値を検出する。電流供給回路28はその電流検出回路26によって検出された電流値に応じてオフセット電流値を設定し、その電流値のオフセット電流を電流加算回路29に供給する。
電流検出回路26は、具体的には図5に示すように、電流測定回路31と、A/D(アナログ/ディジタル)変換器32とからなる。また、電流供給回路28は図5に示すように、判定回路36と、D/A変換器37と、電流発生回路38とを備えている。
【0020】
電流測定回路31は電源回路27と電流加算回路29との間に設けられている。電流測定回路31は、並列接続された抵抗R及びスイッチSWを備え、電源回路27からの電流がスイッチSWのオン時にはそのスイッチSWを介して、スイッチSWのオフ時には抵抗Rを介して電源回路27へ供給されるように構成されている。スイッチSWのオンオフはコントローラ22によって制御される。電流測定回路31は抵抗Rを流れる電流値に対応した電圧、すなわち抵抗Rの両端間電圧を出力する。
【0021】
A/D変換器32は電流測定回路31の出力電圧をディジタル信号に変換してコントローラ22及び判定回路36に供給する。判定回路36はA/D変換器32から出力されるディジタル信号が示す漏れ電流値が所定の範囲内の電流値であるか否かを判定する。また、判定回路36はその判定結果に応じてオフセット電流値を指定する。判定回路33が指定するオフセット電流値はディジタル信号としてD/A変換器37に出力される。D/A変換器37はディジタル信号をアナログの電圧信号に変換して電流発生回路38に供給する。また、D/A変換器37はコントローラ22から指令によって出力電圧を制御される。電流発生回路38は電圧信号を電流に変換するV/I変換回路であり、結果的に判定回路36が指定した値のオフセット電流を電流加算回路29に出力する。
【0022】
電流加算回路29は、電流測定回路31から出力される電流と電流発生回路38から出力されるオフセット電流とを加算して電源線Z1〜Znに供給する。
コントローラ22は、漏れ電流キャンセルルーチン及び発光駆動電流測定ルーチンを実行する。漏れ電流キャンセルルーチンは表示パネル21の全ての画素部PL1,1〜PLm,nの発光駆動を停止した状態に表示パネル21に流れる電流を漏れ電流として測定し、その漏れ電流分に相当する電流を電流発生回路38から出力されるためのルーチンである。発光駆動電流測定ルーチンは画素部PL1,1〜PLm,n各々の駆動電流を測定するためのルーチンである。これらの実行タイミングは、特に限定されないが、例えば、表示装置の電源がオフにされているときや画像データの入力がないときやサブフィールドとサブフィールドとの間に行っても良い。
【0023】
漏れ電流キャンセルルーチンにおいてコントローラ22は、図6に示すように、表示パネル21の全ての画素部PL1,1〜PLm,nの発光駆動を停止した状態にする(ステップS1)。すなわち、上記した走査制御信号及びデータ制御信号の生成を停止するのである。そして、コントローラ22はオフセット電流値が0となるようにD/A変換器37の出力電圧を0Vとする(ステップS2)。D/A変換器37の出力電圧が0Vになると、それによって電流発生回路38からのオフセット電流の出力は0となる。更に、コントローラ22は電流測定回路31のスイッチSWをオフに制御する(ステップS3)。
【0024】
この制御状態では、電源回路27の出力電圧(駆動電圧)Vcが電流測定回路31の抵抗R及び電流加算回路29を介して表示パネル21の電源線Z1〜Znとアース線との間に印加され、表示パネル21には漏れ電流が流れる。電流測定回路31からはその漏れ電流値に応じた電圧が出力される。その電流測定回路31の出力電圧はA/D変換器32によってディジタル値に変換された後、判定回路36に供給される。コントローラ22は判定回路36に対してA/D変換器32から出力されるディジタル信号が示す測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値であるか否かを判定させる(ステップS4)。判定回路36による判定の結果、測定漏れ電流値が所定の範囲より大なる電流値である場合には所定の電流値Ir分の電流増加に対応したディジタル信号をD/A変換器37に出力する(ステップS5)。そのディジタル信号はコントローラ22及び判定回路36のいずれからD/A変換器37に供給されても良い。D/A変換器37はその供給されたディジタル信号をアナログ電圧信号に変換して電流発生回路38に出力する。電流発生回路38は所定の電流値Ir分だけ電流値を増加し、その増加電流を出力する。この電流発生回路38の出力電流は電流加算回路29に供給される。電流発生回路38の出力電流によってその電流値Ir分だけ電源回路27から出力される電流が減少する。電流加算回路29から表示パネル21に流れる漏れ電流の値自体に変化はない。
【0025】
判定回路36が測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値であると判定した場合には、コントローラ22はその時の電流発生回路38の出力電流値をオフセット電流値として保持させる(ステップS6)。
図7は測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値になるまでの変化を示している。第1回目の測定漏れ電流値は表示パネル21に流れる実際の漏れ電流の値Ioである。第1回目では電流発生回路38からは電流は出力されない。第2回目の測定漏れ電流値は実際の漏れ電流値から電流値Ir分だけ減少した値である。第2回目では電流発生回路38の出力電流値はIrとなる。すなわち、第j回目の測定漏れ電流値は実際の漏れ電流値Ioから電流値(j−1)Ir分だけ減少した値である。第j回目では電流発生回路38の出力電流値は(j−1)Irとなる。判定回路36は、電流値の所定の範囲を0〜Iaとすると、0≦Io−(j−1)Ir≦Iaを満足するか否かを判定する。
【0026】
図7においては、第6回目の測定漏れ電流値は実際の漏れ電流値から電流値5Ir分だけ減少した値であり、Io−5Irとなる。第6回目では電流発生回路38の出力電流値は5Irとなる。その第6回目の測定漏れ電流値は所定の範囲内の電流値0〜Iaとなっている。電流発生回路38の出力電流値5Irがオフセット電流として保持される。
【0027】
電流供給回路28は図8に示すように、アナログ演算回路39と、電流発生回路38とから構成することもできる。アナログ演算回路39は電流測定回路31から出力される測定漏れ電流値を示す電圧に応じて電流発生回路38へ供給する電圧レベルを演算する。すなわち、アナログ演算回路39は上記した0≦Io−(j−1)Ir≦Iaを満足するように電流発生回路38に対して電流(j−1)Irを出力させる。
【0028】
また、電流供給回路28は図9に示すように電流発生回路38だけから構成しても良い。この図9の電流供給回路38においては、その出力電流値が手動操作によって調整可能にされている。よって、電流測定回路31から出力される測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値0〜Iaとなるように、電流発生回路38の出力電流が手動操作によって調整される。
【0029】
なお、図5、図8及び図9に示した各実施例においては、表示パネル21の各画素部PL1,1〜PLm,nの発光素子であるEL素子の発光色が同一である場合について説明したが、RGB(赤緑青)のように複数の発光色である場合には発光色毎に駆動電圧Vcが異なることがあるので、電源回路27、電流検出回路26及び電流供給回路28を発光色が異なる画素部毎に設けても良い。
【0030】
上記したように漏れ電流キャンセルルーチンにおいて電流供給回路28の出力電流がオフセット電流値として保持された後、コントローラ22は各画素部PL1,1〜PLm,nの発光駆動電流測定ルーチンを実行する。
コントローラ22は、発光駆動電流測定ルーチンにおいて図10に示すように、先ず、行番号レジスタY(図示せぬ)に初期の行番号として"1"を記憶すると共に、列番号レジスタX(図示せぬ)に初期の列番号として"1"を記憶する(ステップS11)。その後、コントローラ22は、画素部PL1,1〜PLm,nのうちの行番号レジスタYに記憶されている行番号、及び列番号レジスタXに記憶されている列番号に対応した画素部PLXYのみを発光駆動すべき駆動制御信号を走査パルス供給回路25及びデータ信号供給回路24の各々に供給する(ステップS12)。かかるステップS12の実行により、走査パルス供給回路25は、走査線Y1〜Ynのうちの行番号レジスタYに記憶されている行番号によって示される走査ラインYXのみに走査パルスを供給する。これと同時に、データ信号供給回路24は、データ線X1〜Xmのうちの列番号レジスタXに記憶されている列番号によって示されるデータ線XYのみに低レベル(例えば、アース電位)のデータ信号を供給し、データ線を除く残りのデータ線には高レベルの電位を印加する。以上の如き動作により、画素部PL1,1〜PLm,nのうちの画素部PLXY内のEL素子のみに発光駆動電流が流れ、このEL素子が発光する。従って、画素部PLXY内のEL素子によって消費される発光駆動電流のみが電源線ZY及びZ上に流れるのである。電流検出回路26は、電源線Z上を流れる電流の値を示す電流値データ信号CDをコントローラ22に供給する。
【0031】
ここで、コントローラ22は、上記電流値データ信号CDによって示される電流値を取り込み、これを画素電流値として画素電流値メモリ23の番地[X、Y]に記憶させる(ステップS13)。次に、コントローラ22は、列番号レジスタXに記憶されている列番号を1だけ増加させる(ステップS14)。次に、コントローラ22は、列番号レジスタXに記憶されている列番号が最終の列番号mよりも大であるか否かの判定を行う(ステップS15)。コントローラ22は、ステップS15において列番号レジスタXに記憶されている列番号が最終の列番号mよりも大ではないと判定した場合には、上記ステップS12の実行に戻り前述した如き動作を繰り返し実行する。
【0032】
上記ステップS12〜S15の繰り返し実行によれば、行番号レジスタYに記憶されている行番号にて示される走査線YY上に存在する画素部PL1,Y〜PLm,Y各々内のEL素子に流れる発光駆動電流が順次、個別に測定され、発光駆動電流値メモリ8に記憶されるのである。
コントローラ22は、上記ステップS15において、列番号レジスタXに記憶されている列番号が最終の列番号mよりも大であると判定した場合には、行番号レジスタYに記憶されている行番号を1だけ増加させ、列番号レジスタXに記憶されている列番号を1に書き換える(ステップS16)。すなわち、かかるステップS16の実行により、発光駆動電流の測定対象すべき画素部を走査線YXから次の走査線YX+1上の画素部に移行させるのである。また、コントローラ22は、行番号レジスタYに記憶されている行番号が最終の行番号nよりも大であるか否かの判定を行う(ステップS17)。コントローラ22は、ステップS17において行番号レジスタYに記憶されている行番号が最終の行番号nよりも大ではないと判定した場合には上記ステップS12の実行に戻り前述した如き動作を繰り返し実行する。
【0033】
上記ステップS12〜S17の繰り返し実行によれば、表示パネル21に形成されている全ての画素部PL1,1〜PLm,n各々内のEL素子に対して個別に発光駆動電流が測定され、その測定結果が各画素に対応付けされて画素電流値メモリ23に記憶されるのである。
また、コントローラ22は、上記ステップS17にて行番号レジスタYに記憶されている行番号が最終の行番号nよりも大であると判定した場合には、上記画素電流値メモリ23に記憶されている各画素毎の画素電流値の内で最も小なる電流値を検索し、その電流値を代表電流値として内部レジスタ(図示せず)に記憶させる(ステップS18)。次に、コントローラ22は、電流測定回路31のスイッチSWをオンに制御する(ステップS19)。これにより、電流測定回路31内に設けられている抵抗Rの両端が短絡するので、電源回路27が発生した駆動電圧Vcが直接、電源線Zに印加されることになる。上記ステップS19の実行後、コントローラ22は、この発光駆動電流測定ルーチンを抜けてメインルーチン(図示せぬ)の実行に戻る。
【0034】
発光駆動電流測定ルーチンは前述した如く、ユーザが、表示パネル21による表示動作を停止させるべく実施した電源オフ操作などに応じて実行されるものである。すなわち、画像データに基づく表示動作が為されていない期間中において、画素部PL1,1〜PLm,n毎のEL素子を単独に発光させた場合に流れる発光駆動電流の測定が為され、その測定結果が画素電流値として画素電流値メモリ23に記憶されるのである。また、この画素電流測定は漏れ電流分がほぼ削除された状態で行われるので、画素部PL1,1〜PLm,n毎の画素電流値を高精度で測定することができる。更に、上記した漏れ電流キャンセルルーチン及び発光駆動電流測定ルーチンを用いれば、表示パネル毎にオフセット電流値が設定されるので、表示パネル各々で漏れ電流の大きさが異なっても画素部PL1,1〜PLm,n毎の画素電流値を高精度で測定することができる。
【0035】
次に、表示パネル21による表示動作を開始させるべく、入力画像データ中の画素毎の画素データPDに対応した上記輝度補正値Kを生成すべく、図11に示す如き輝度補正値生成ルーチンを実行する。
コントローラ22は、画像データが入力されて画素データPDが得られたか否か判定する(ステップS21)。ステップS21は画素データPDが得られるまで繰り返し実行される。コントローラ22は、画素データPDが得られると、その画素データPDに対応した画素に対応した画素電流値を画素電流値メモリ23から読み出す(ステップS22)。次に、コントローラ22は、内部レジスタに記憶されている代表電流値を上記画素電流値で除算した除算結果を輝度補正値Kとして求め(ステップS23)、これを画素データPDに乗算して輝度補正画素データLDを算出する(ステップS24)。ステップS24では下記式ように輝度補正画素データLDが生成されることになる。
【0036】
LD=画素データPD・輝度補正値K
=画素データPD・(代表電流値/画素電流値)
コントローラ22は、画面表示がオフとなるまでステップS21〜S24を繰り返し実行して画素毎の輝度補正画素データLDを生成する。
上記輝度補正値生成ルーチンの実行によれば、各画素毎に測定された発光駆動電流が上記代表電流値に対して大なるほど、その画素に対応した画素部内のEL素子を発光させるべき期間を画素データPDにて示される期間よりも短くすべき輝度補正値Kが生成される。そして、この画素に対応して供給された画素データPDに上記輝度補正値Kを乗算したものが輝度補正画素データLDとして得られるのである。
【0037】
例えば、画素部PL1,1の画素電流値が上記代表電流値の120%である場合には輝度補正値Kは0.83になり、画素部PL1,1に対応して供給された画素データPDに0.83を乗算したものが輝度補正画素データLDとなる。また、画素部PL2,1の画素電流値が上記基準電圧値の110%である場合には輝度補正値Kは0.91になり、画素部PL2,1に対応して供給された画素データPDに0.91を乗算したものが輝度補正画素データLDとなる。
【0038】
すなわち、発光駆動電流が大となるEL素子を備えた画素部に対しては、発光駆動電流の小なるEL素子に比して、各フレーム内での発光期間が短くなるように画素データPDに対する輝度補正を行うのである。つまり、発光駆動電流の大なるEL素子は発光駆動電流の小なるEL素子に比して発光時の輝度が大となるが、その分だけ発光駆動電流の大なるEL素子に対応した画素データPDによる1フレームあたりの発光期間を短くすることにより、画面上における見かけの輝度を均一にしているのである。
【0039】
よって、表示パネル21を長時間駆動したが故に各画素に対応したEL素子各々の発光輝度にバラツキが生じてしまっても、輝度ムラの無い高品質な画像表示を提供することが可能となる。
なお、上記実施例においては、画素電流値メモリ23に記憶されている各画素毎の画素電流値の内で最も小なる電流値を代表電流値としているが、最も大なる電流値を代表電流値としても良い。この場合には、コントローラ22は、図10に示されるステップS18において、画素電流値メモリ23に記憶されている各画素毎の画素電流値の内で最も大なる電流値を検索し、その電流値を代表電流値として内部レジスタに記憶させる。これにより、発光駆動電流が最も大なるEL素子を基準にして、発光駆動電流の小なるEL素子ほど、1フレーム内での発光期間が長くなるように画素データPDに対する輝度補正が行われる。輝度補正値Kは常に1より大となる。そこで、輝度補正値Kを画素データPDに乗算して輝度補正画素データLDを求めるにあたり、更に、所定係数(1未満)の乗算を行う。例えば、かかる所定係数を0.7とすると、
LD=画素データPD・0.7・輝度補正値K
=画素データPD・0.7(代表電流値/画素電流値)
なる輝度補正画素データLDが得られる。
【0040】
また、上記実施例においては、各画素毎に実際に測定した画素電流値を画素電流値メモリ23に記憶するようにしているが、この画素電流値と上記代表電流値との差を各画素毎に対応づけして画素電流値メモリ23に記憶するようにしても良い。
コントローラ22は発光駆動電流測定ルーチンの実行後、図12に示す如き駆動電圧設定ルーチンの実行に移っても良い。
【0041】
図12において、先ず、コントローラ22は、上記内部レジスタに記憶されている代表電流値IREFが所定の上限電流値IMAXよりも小であるか否かの判定を行う(ステップS31)。上限電流値IMAXとは、必要最低限の輝度を確保しつつも消費電力が所定値を超えない程度に画素部のEL素子を発光させる発光駆動電流の上限値である。ステップS31において代表電流値IREFが上限電流値IMAXよりも小ではないと判定された場合、コントローラ22は、直前まで上記駆動電圧指定信号VDにて指定していた電圧値に所定電圧値αを減算した電圧値を新たな指定電圧値とした駆動電圧指定信号VDを電源回路27に供給する(ステップS32)。ステップS32の実行により、電源回路27は、所定電圧値αの分だけその電圧値を減らした駆動電圧Vcを電源線Zに供給する。次に、コントローラ22は、上記した如き発光駆動電流測定ルーチンを再び実行する(ステップS33)。すなわち、ステップS32によって所定電圧値αの分だけ電源線Zに印加する駆動電圧Vcを減らした状態において、再度、画素部PL1,1〜PLm,n各々内のEL素子に対して個別に発光駆動電流の測定を行うのである。上記ステップS33の実行後、コントローラ22は、上記ステップS31の実行に戻って前述した如き動作を繰り返し実行する。すなわち、コントローラ22は、代表電流値IREFが上限電流値IMAXよりも小になるまで、電源線Zに印加すべき駆動電圧Vcを所定電圧値αずつ減らして行くのである。
【0042】
ここで、上記ステップS31において、代表電流値IREFが上限電流値IMAXよりも小であると判定された場合、コントローラ22は、次にこの代表電流値IREFが所定の下限電流値IMINよりも大であるか否かの判定を行う(ステップS34)。下限電流値IMINとは、必要最低限の輝度でEL素子を発光させる発光駆動電流の下限値である。上記ステップS34において代表電流値IREFが下限電流値IMINよりも大ではないと判定された場合、コントローラ22は、直前まで上記駆動電圧指定信号VDにて指定していた電圧値から所定電圧値αを加算した電圧値を新たな指定電圧値とした駆動電圧指定信号VDを電源回路27に供給する(ステップS35)。ステップS35の実行により、電源回路27は、所定電圧値αの分だけその電圧値を増加した駆動電圧Vcを電源線Zに供給する。かかるステップS35の実行後、コントローラ22は、ステップS33による発光駆動電流測定ルーチンの実行に移る。すなわち、ステップS35によって所定電圧値αの分だけ電源線Zに印加する駆動電圧Vcを増加した状態において、再度、画素部PL1,1〜PLm,n各々内のEL素子に対して個別に発光駆動電流の測定を行うのである。上記ステップS33の実行後、コントローラ22は、上記ステップS31の実行に戻って前述した如き動作を繰り返し実行する。すなわち、コントローラ22は、代表電流値IREFが下限電流値IMINよりも大になるまで、電源線Zに印加する駆動電圧Vcを所定電圧値αずつ増加させるのである。
【0043】
ここで、上記ステップS34において、代表電流値IREFが下限電流値IMINよりも大であると判定された場合には、この代表電流値IREFが下限電流値IMIN〜上限電流値IMAXの範囲内にあることになるので、コントローラ22は、駆動電圧設定ルーチンを抜けてメインルーチン(図示せぬ)の実行に戻る。
以上の如く、駆動電圧設定ルーチンの実行によれば、画素部PL1,1〜PLm,nの各EL素子に流れる発光駆動電流の内で最も小なる発光駆動電流値が、EL素子を所望の輝度範囲内で発光させる際に必要となる発光駆動電流値となるように駆動電圧Vcの電圧調整が為されるのである。
【0044】
また、パネル保護のため駆動電圧Vcに上限を設定しても良い。
従って、例え、製造上のバラツキ、環境温度の変化又は累積発光時間等によりEL素子の内部抵抗値が変動してしまっても、表示パネル21の画面全体の輝度レベルを常に所望の輝度範囲内に維持させることができるのである。
【0045】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、長時間使用時においても、輝度ムラの無い高品質な画像表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のELディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の画素部の構成を示す回路図である。
【図3】本発明を適用したディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図4】サブフィールド法を説明するための図である。
【図5】図3の装置中の電流検出回路及び電流供給回路各々の構成を示す図である。
【図6】漏れ電流キャンセルルーチンを示すフローチャートである。
【図7】漏れ電流キャンセル動作例を示す図である。
【図8】図3の装置中の電流検出回路及び電流供給回路各々の他の構成を示す図である。
【図9】図3の装置中の電流検出回路及び電流供給回路各々の他の構成を示す図である。
【図10】発光駆動電流測定ルーチンを示すフローチャートである。
【図11】輝度補正値生成ルーチンを示すフローチャートである。
【図12】駆動電圧設定ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1,21 表示パネル
22 コントローラ
26 電流検出回路
28 電流供給回路
31 電流測定回路

Claims (9)

  1. 各々が発光素子及びスイッチ素子の直列回路からなる複数の画素部が配列された表示パネルを入力画像信号に応じて駆動する表示パネルの駆動装置であって、
    前記複数の画素部各々の直列回路に対して駆動電圧を印加する駆動電圧発生手段と、
    前記駆動電圧発生手段から前記複数の画素部各々の直列回路に出力される電流の値を測定する電流測定手段と、
    前記表示パネルの漏れ電流に対するオフセット電流分を前記駆動電圧発生手段から出力される電流に加算して前記複数の画素部各々の直列回路に対して供給する電流供給手段と、
    前記複数の画素部各々のスイッチ素子を個別にオンさせることによって前記複数の画素部毎に発光素子を順次単独にて発光させつつ前記発光素子各々の発光時のタイミングの前記電流測定手段による測定電流値を前記複数の画素部各々に対応させてメモリに記憶する記憶制御手段と、
    前記複数の画素部各々の発光素子の発光輝度出力を、前記メモリに記憶されている対応する前記測定電流値に基づいて補正する輝度補正手段と、を備えたことを特徴とする駆動装置。
  2. 前記オフセット電流分は、前記複数の画素部全ての発光素子の非発光時に前記駆動電圧発生手段から出力される電流が所定の範囲の電流値となるようにするための電流値であることを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動装置。
  3. 前記電流供給手段は、前記複数の画素部全ての発光素子の非発光時に前記駆動電圧発生手段から出力される電流の値を前記電流測定手段から測定漏れ電流値として読み取る読取動作と、その読み取った測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値であるか否かを判定する判定動作とを行う読取判定手段と、
    前記読取判定手段によって前記測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値でないと判定されたときには前記電流供給手段の出力電流を所定電流値だけ増加させ、更に、前記読取判定手段に前記読取動作及び前記判定動作を再度実行させ、前記読取判定手段によって前記測定漏れ電流値が所定の範囲内の電流値であるときには前記電流供給手段の現在の出力電流値を前記オフセット電流分の値として維持させる制御手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動装置。
  4. 前記読取判定手段は、前記読み取った測定漏れ電流値をディジタル変換して前記判定動作をディジタル処理する回路であることを特徴とする請求項3記載の表示パネルの駆動装置。
  5. 前記読取判定手段は、前記読み取った測定漏れ電流値に応じて前記判定動作をアナログ処理する回路であることを特徴とする請求項3記載の表示パネルの駆動装置。
  6. 前記輝度補正手段は、前記入力画像信号中の画素毎の画素データによって示される輝度レベルを、前記メモリに記憶されている前記複数の画素部の前記測定電流値のうちのその画素対応の測定電流値に基づいて輝度補正画素データを得る輝度データ補正手段と、
    前記入力画像信号における各フレーム期間内における画像表示発光期間において前記輝度補正画素データに対応した期間だけ前記発光素子を発光させる発光駆動手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動装置。
  7. 前記輝度補正手段は、前記測定電流値各々の内の1つが所定の基準電流値と等しくなるように前記駆動電圧の電圧値を調整する駆動電圧調整手段と、を有することを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動装置。
  8. 前記駆動電圧発生手段、前記電流測定手段及び前記電流供給手段は、前記発光素子の発光色毎に設けられることを特徴とする請求項1記載の表示パネルの駆動装置。
  9. 各々が発光素子及びスイッチ素子の直列回路からなる複数の画素部がマトリクス状に配列された表示パネルを入力画像信号に応じて駆動する表示パネルの駆動方法であって、
    前記複数の画素部各々の直列回路に対して駆動電圧発生手段の出力駆動電圧を印加させ、
    電流供給手段が前記表示パネルの漏れ電流に対するオフセット電流分を前記駆動電圧発生手段から出力される電流に加算して前記複数の画素部各々の直列回路に対して供給し、
    前記複数の画素部各々のスイッチ素子を個別にオンさせることによって前記複数の画素部毎に発光素子を順次単独にて発光させつつ前記発光素子各々の発光時のタイミングにおける前記駆動電圧発生手段からの出力電流値を測定してその測定電流値を前記複数の画素部各々に対応させてメモリに記憶し、
    前記複数の画素部各々の発光素子の発光輝度出力を、前記メモリに記憶されている対応する前記測定電流値に基づいて補正することを特徴とする駆動方法。
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