JP4608910B2 - 補正データ生成装置、及び情報記録媒体、並びに補正データ生成方法 - Google Patents

補正データ生成装置、及び情報記録媒体、並びに補正データ生成方法 Download PDF

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Description

本発明は、有機発光ダイオード等の電気光学素子を用いた電気光学装置の特性を計測する計測装置、これを用いた補正データ生成装置、検査装置、及び補正データを記録した情報記録媒体、並びに計測方法、補正データ生成方法、及び検査方法に関する。
液晶表示装置に替わる電気光学装置として、有機発光ダイオード素子(以下、OLED素子と称する。)を備えた装置が注目されている。OLED(Organic Light Emitting Diode)素子は、電気的にはダイオードのように動作し、光学的には、順バイアス時に発光して順バイアス電流の増加にともなって発光輝度が増加する。
OLED素子をマトリクス状に配列した電気光学装置は、アクティブ型とパッシブ型に大別される。いずれの場合も様々な要因によりOLED素子に流れる電流がばらつく。アクティブ型の電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線を備え、走査線とデータ線の交差に対応して画素回路が各々設けられている。各画素回路は、各OLED素子に電流を供給するTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)を有する。アクティブ型の電気光学装置は、TFTの特性やアナログデータの書き込み精度等に起因してOLED素子に流れる電流がばらつく。一方、パッシブ型の電気光学装置にあっては、電流経路の抵抗成分や容量成分の影響で、一定時間内にOLED素子に供給する電流がばらつく。
OLED素子に流れる電流のばらつきを改善する技術として、各OLED素子に流れる電流を測定し、測定結果に基づいて補正値を生成し、画像データを補正する手法が知られている(例えば、特許文献1)。
特開平2003−202836号公報
しかしながら、従来の技術のように画素毎に電流を測定するのでは、全ての画素について電流を測定するのに時間がかかる。特に、大画面の電気光学装置にあっては、画素数が多いので大きな問題となる。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、有機発光ダイオード等の電気光学素子を用いた電気光学装置の特性を計測する計測装置、これを用いた補正データ生成装置、検査装置、及び補正データを記録した情報記録媒体、並びに計測方法、補正データ生成方法、及び検査方法を提供することを解決課題とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係る計測装置は、電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備えた電気光学装置の特性を計測するものであって、前記画素領域を分割した複数のブロックに各々対応する画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力する画像パターン生成手段と、前記ブロック毎に前記電気光学素子に供給される電流をブロック電流として計測する電流計測手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、ブロック毎に電気光学素子に供給される電流を計測するので、個々の電気光学素子について個別に電流を計測する場合と比較して計測時間を短縮することができる。電流の検出方法としては、電気光学素子に電流を供給する電源線に電流計測手段を設けてもよい。また、カラー表示の場合であって、色毎に電源線が独立している場合には、各電源線に電流計測手段を設け、色毎にブロック電流を計測するようにしてもよい。ここで、電気光学素子とは、電気エネルギーによって光学特性が変化する素子の意味であり、有機発光ダイオードや無機発光ダイオード等の自発光素子が含まれる。また、ブロックの分割手法としては、ランダムに輝度のばらつきを測定した場合に比べて、ブロックごと輝度のばらつきが大きくなるように定めることが好ましい。ばらつきの要因としては、1個のドライバ内における出力のばらつき、複数個のドライバを使用する場合においてドライバ間の出力のばらつき、電気光学素子を含む画素回路を構成するトランジスタを形成するプロセスにおけるばらつき、電気光学素子を形成するプロセスにおけるばらつきが含まれる。従って、電気光学装置の製造プロセスにおけるばらつきが反映されるようにブロックを分割することが好ましい。
また、前記複数のブロックは一つのブロック群を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は前記画素領域の全体を互いに異なる区分け方法によって分割した複数のブロック群に属し、前記画像パターン生成手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、前記電流計測手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した電流を前記ブロック電流として計測することが好ましい。この場合には、電気光学素子が複数のブロック群に含まれるので、ブロック群ごとに計測されたブロック電流に基づいて、個々の電気光学素子に流れる電流を特定することが可能となり、しかも電流の計測時間を大幅に短縮することができる。例えば、電気光学素子がm行n列に配列されている場合、第1ブロック群として行方向にm個のブロックに分割する一方、第2ブロック群として列方向にn個のブロックに分割してもよい。
また、上述した計測装置にあっては、所定の基準電流値に対する前記ブロック電流の差分を第1偏差情報として算出する演算手段を備えることが好ましい。ここで、所定の基準電流値は、所定の発光輝度を得るために電気光学素子に流すことが必要な電流値とすればよい。加えて、前記演算手段は、前記ブロック電流を前記ブロックに属する前記電気光学素子の数で除算した値と前記基準電流値との差分を前記第1偏差情報として算出し、更に、ある電気光学素子の属する前記ブロック別の前記第1偏差情報に所定の演算を施して前記複数の電気光学素子の各々について第2偏差情報を生成してもよい。この場合、第1偏差情報はブロック単位でブロック電流のばらつきを示す情報となり、第2偏差情報は電気光学素子単位で電流のばらつきを示す情報となる。
次に、本発明に係る補正データ生成装置は、上述した計測装置と、前記第1偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備えることを特徴とする。この発明によれば、ブロック単位の第1偏差情報に基づいて補正データを生成するので、補正データを生成する時間を短縮することができる。ここで、補正データは、ブロック単位のデータであってもよいし、あるいは、電気光学素子単位のデータであってもよい。また、制御データは、電気光学素子の発光輝度を制御するのであればどのようなものであってよく、例えば、電気光学素子に供給される電流、データ線に供給される電流又は電圧、表示すべき階調を示すデータ、電気光学素子の発光期間を指示するデータが含まれる。
また、本発明に係る補正データ生成装置は、上述した計測装置と、前記第2偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備えることを特徴とする。この発明によれば、電気光学素子単位の第2偏差情報に基づいて補正データを生成するので、補正データの精度を向上させることができる。
ここで、前記補正データ生成手段は、前記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて前記電気光学素子に流れる電流値を前記基準電流値に補正するための補正係数を示す電流補正データを生成し、当該電流補正データに基づいて前記補正データを生成してもよい。
また、上述した補正データ生成装置は、前記補正データ生成手段が生成した前記補正データを用いて前記制御データを補正し、補正した前記制御データを用いて前記電気光学素子に電流を供給し、その結果得られる前記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて、前記補正データを更新する補正データ更新手段を備えたことが好ましい。
次に、本発明に係る情報記録媒体は、上述した補正データ生成装置によって生成された前記補正データを記憶したことを特徴とする。情報記録媒体としては、ROM等の不揮発性メモリであることが好ましい。
次に、本発明に係る検査装置は、上述した計測装置と、前記計測装置の計測結果が所定の範囲内にあるか否かを判定する判定手段とを備え、当該判定手段による判定結果に基づいて前記電気光学装置の良否を検査することを特徴とする。この検査装置によれば、電流の計測時間が短縮されるので、短時間で電気光学装置の良否を判定することが可能となる。
次に、本発明に係る計測方法は、電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備えた電気光学装置の特性を計測する方法であって、前記画素領域は複数のブロックから構成され、前記複数のブロックは一つのブロック群を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は互いに異なる区分け方法によって前記画素領域を分割した複数のブロック群に属し、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した電流をブロック電流として計測することを特徴とする。この発明によれば、ブロック毎に電気光学素子に供給される電流を計測するので、個々の電気光学素子について個別に電流を計測する場合と比較して計測時間を短縮することができる。
ここで、所定の基準電流値に対する前記ブロック電流の差分を第1偏差情報として算出してもよく、更に、前記ブロック電流を前記ブロックに属する前記電気光学素子の数で除算した値と所定の基準電流値との差分を第1偏差情報として算出し、ある電気光学素子の属する前記ブロック別の前記第1偏差情報に所定の演算を施して前記複数の電気光学素子の各々について第2偏差情報を生成してもよい。
次に、本発明に係る補正データ生成方法は、上述した計測方法によって前記第1偏差情報を計測し、 前記第1偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する、ことを特徴とする。この発明によれば、ブロック単位の第1偏差情報に基づいて補正データを生成するから、補正データを短時間で生成することが可能となる。
次に、本発明に係る補正データ生成方法は、上述した計測方法によって前記第2偏差情報を計測し、前記第2偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成することを特徴とする。この発明によれば、電気光学素子単位の第2偏差情報に基づいて補正データを生成するから、正確な補正データを生成することが可能となる。
このような補正データ生成方法において、補正データの精度を更に向上させる観点から、生成した前記補正データを用いて前記制御データを補正し、補正した前記制御データを用いて前記電気光学素子に電流を供給し、その結果得られる前記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて、前記補正データを更新することが好ましい。
また、本発明に係る検査方法は、上述した計測方法を用いて計測を実行し、計測結果が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて前記電気光学装置の良否を検査することが好ましい。この検査方法によれば、電流の計測時間が短縮されるので、短時間で電気光学装置の良否を判定することが可能となる。
<1.第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る補正データ生成システムの概略構成を示すブロック図である。補正データ生成システムは、電気光学装置1と補正データ生成装置2を備える。補正データ生成装置2は、電気光学装置1の電源電流を計測し、計測結果に基づいてOLED素子の発光輝度が均一になるように補正データDhを生成する。
電気光学装置1は、電気光学パネルと制御回路300を備える。電気光学パネルには、画素領域A、走査線駆動回路100及びデータ線駆動回路200が形成される。このうち、画素領域Aには、X方向と平行にm本の走査線101及びm本の発光制御線102が形成される。また、X方向と直交するY方向と平行にn本のデータ線103が形成される。そして、走査線101とデータ線103との各交差に対応して画素回路400が各々設けられている。画素回路400はOLED素子を含む。また、各画素回路400には、電源電圧Vddが電源線Lを介して供給されるようになっている。
走査線駆動回路100は、複数の走査線101を順次選択するための走査信号Y1、Y2、Y3、…、Ymを生成すると共に発光制御信号Vg1、Vg2、Vg3、…、Vgmを生成する。発光制御信号Vg1、Vg2、Vg3、…、Vgmは、各発光制御線102を介して各画素回路400に各々供給される。図2に走査信号Y1〜Ymと発光制御信号Vg1〜Vgmのタイミングチャートの一例を示す。走査信号Y1は、1垂直走査期間(1F)の最初のタイミングから、1水平走査期間(1H)に相当する幅のパルスであって、1行目の走査線101に供給される。以降、このパルスを順次シフトして、2、3、…、m行目の走査線101の各々に走査信号Y2、Y3、…、Ymとして供給する。一般的にi(iは、1≦i≦mを満たす整数)行目の走査線101に供給される走査信号YiがHレベルになると、当該走査線101が選択されたことを示す。また、発光制御信号Vg1、Vg2、Vg3、…、Vgmとしては、例えば、走査信号Y1、Y2、Y3、…、Ymの論理レベルを反転した信号を用いる。
データ線駆動回路200は、階調データDに基づいて、選択された走査線101に位置する画素回路400の各々に対し階調信号X1、X2、X3、…、Xnを供給する。この例において、階調信号X1〜Xnは階調輝度を指示する電流信号として与えられる。また、データ線駆動回路200は、n本のデータ線103の各々に対応した電流出力型のデジタルアナログ変換器を有している。
制御回路300は、各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路100及びデータ線駆動回路200へ出力する。また、制御回路300は、外部から供給される入力階調データDinにガンマ補正等を施して出力階調データDを生成する。本実施形態では入力階調データDinの代わりに、後述する画像パターン作成回路900から画像パターン信号GSが供給される。
次に、画素回路400について説明する。図3に、画素回路400の回路図を示す。同図に示す画素回路400は、i行目のR色に対応するものであり、電源電圧Vddrが供給される。他の色に対応する画素回路400は、電源電圧Vddrの代わりに電源電圧Vddg(G色)又は電源電圧Vddb(B色)が供給される点を除いて、同様に構成されている。画素回路400は、4個のTFT401〜404と、容量素子410と、OLED素子420とを備える。TFT401〜404の製造プロセスでは、レーザーアニールショットを利用してガラス基板の上にポリシリコン層が形成される。また、OLED素子420は、陽極と陰極との間に発光層が挟持されている。そして、OLED素子420は、順方向電流に応じた輝度で発光する。発光層には、発光色に応じた有機EL(Electronic Luminescence)材料が用いられる。発光層の製造プロセスでは、インクジェット方式のヘッドから有機EL材料を液滴として吐出し、これを乾燥させている。
駆動トランジスタであるTFT401はpチャネル型、スイッチングトランジスタであるTFT402〜404はnチャネル型である。TFT401のソース電極は電源線LRに接続される一方、そのドレイン電極はTFT403のドレイン電極、TFT404のドレイン電極及びTFT402のソース電極にそれぞれ接続される。
容量素子410の一端はTFT401のソース電極に接続される一方、その他端は、TFT401のゲート電極及びTFT402のドレイン電極にそれぞれ接続される。TFT403のゲート電極は走査線101に接続され、そのソース電極は、データ線103に接続される。また、TFT402のゲート電極は走査線101に接続される。一方、TFT404のゲート電極は発光制御線102に接続され、そのソース電極はOLED素子420の陽極に接続される。TFT404のゲート電極には、発光制御線102を介して発光制御信号Vgiが供給される。なお、OLED素子420の陰極は、画素回路400のすべてにわたって共通の電極であり、電源における低位(基準)電位となっている。
このような構成において、走査信号YiがHレベルになると、nチャネル型TFT402がオン状態となるので、TFT401は、ゲート電極とドレイン電極とが互いに接続されたダイオードとして機能する。走査信号YiがHレベルになると、nチャネル型TFT403も、TFT402と同様にオン状態となる。この結果、データ線駆動回路200の電流Idataが、電源線LR→TFT401→TFT403→データ線103という経路で流れるとともに、そのときに、TFT401のゲート電極の電位に応じた電荷が容量素子410に蓄積される。
走査信号YiがLレベルになると、TFT403、402はともにオフ状態となる。このとき、TFT401のゲート電極における入力インピーダンスは極めて高いので、容量素子410における電荷の蓄積状態は変化しない。TFT401のゲート・ソース間電圧は、電流Idataが流れたときの電圧に保持される。また、走査信号YiがLレベルになると、発光制御信号VgiがHレベルとなる。このため、nチャネル型のTFT404がオンし、TFT401のソース・ドレイン間には、そのゲート電圧に応じた注入電流Ioledが流れる。詳細には、この電流は、電源線LR→TFT401→TFT404→OLED素子420という経路で流れる。
ここで、OLED素子420に流れる注入電流Ioledは、TFT401のゲート・ソース間電圧で定まるが、その電圧は、Hレベルの走査信号Yiによって電流Idataがデータ線103に流れたときに、容量素子410によって保持された電圧である。このため、発光制御信号VgiがHレベルになったときに、OLED素子420に流れる注入電流Ioledは、直前に流れた電流Idataに略一致する。このように画素回路400は、電流Idataによって発光輝度を規定することから、電流プログラム方式の回路である。
OLED素子420の発光輝度は、注入電流Ioledに対応したものになるが、実際の電気光学装置1においては、様々な要因によって注入電流Ioledがばらつく。このため、輝度ムラが発生して電気光学装置1の表示品質が劣化することがある。注入電流Ioledのばらつきに着目すると、画素領域Aは図4に示すブロックBに分割して考えることができる。図4(A)は画素領域Aを行方向に分割したものであり、図4(B)は画素領域Aを列方向に分割したものであり、図4(C)は画素領域Aを縦横の位置に応じて分割したものであり、図4(D)は、画素領域Aを左右に2分割したものである。
上述したようにデータ線駆動回路200は、n個の電流出力型のデジタルアナログ変換器を備える。従って、デジタルアナログ変換器の特性がばらつくと、図4(B)に示すブロックBの間で発光輝度がばらつくことになる。
また、画素回路400のTFT401〜404は、上述したようにレーザーアニールショットを利用して形成される。レーザーアニールの工程では、複数のレーザー光源を所定の方向に走査する処理が行われる。このため、レーザー光源間で光量がばらつくことがあり、また、走査が進行する過程でも光量がばらつくことがある。光量のばらつきは、ポリシリコン層の電気的な特性に影響を与えることになるので、TFT401〜404の電気的な特性がばらつくことになる。例えば、レーザーアニールショットの走査方向が列方向である場合には、レーザー光源の光量の相違に起因して図4(B)示すブロックBの間で発光輝度がばらつくと共に、走査の進行過程での光量の相違に起因して図4(A)に示すブロックBの間で発光輝度がばらつく。
更に、OLED素子420の発光層は上述したようにインクジェット方式で有機EL材料を塗布した後、乾燥して形成される。塗布工程では、複数のヘッドから有機EL材料を液滴として吐出しながら所定の方向に走査する処理が行われる。このため、ヘッド間で液滴の大きさがばらつくことがあり、また、走査が進行する過程でも液滴の大きさがばらつくことがある。液滴の大きさのばらつきは、発光層の電気的な特性に影響を与えるので、OLED素子420の発光特性がばらつくことになる。例えば、インクジェットの走査方向が行方向である場合には、ヘッド間の液滴量の相違に起因して図4(A)示すブロックBの間で発光輝度がばらつくと共に、走査の進行過程での液滴量の相違に起因して図4(B)に示すブロックBの間で発光輝度がばらつく。また、乾燥工程では熱の勾配に起因して発光層の電気的な特性がばらつく。このため、OLED素子420の画素領域Aにおける位置によって発光輝度がばらつくことになる。従って、図4(C)に示すブロック間で発光輝度がばらつくことになる。
加えて、上述したデータ線駆動回路200を複数のICモジュールで構成することがある。この場合は、ICモジュール間の電気的な特性がばらつくと発光輝度がばらつく。例えば、データ線駆動回路200を2個のICモジュールで構成する場合は、図4(D)に示すブロック間で発光輝度がばらつくことになる。以下の説明においては、図4(A)〜(D)に示すように画素領域Aを所定の規則に従って分割したブロックBの集まりをブロック群BGと称する。
上述したように発光輝度はOLED素子420への注入電流Ioledに比例する。また、1画素のOLED素子420のみを発光させたときの電源電流は当該OLED素子420の注入電流Ioledである。従って、各画素の輝度のばらつきは注入電流Ioledのばらつきから特定することが可能である。また、あるブロックBのOLED素子420のみを発光させたときの電源電流をブロック電流Ibとしたとき、画素ごとの注入電流Ioledは、異なるブロック群BGに属する複数のブロック電流Ibから特定することができる。例えば、図4(A)に示される行方向に分割したブロックBの集まりを第1ブロック群BG1、図4(B)に示される列方向に分割したブロックBの集まりを第2ブロック群BG2としたとき、第1行第1列に位置する画素の注入電流Ioledは、第1ブロック群BG1に属する第1行目のブロック電流Ibと第2ブロック群BG2に属する第1列目のブロック電流Ibとに基づいて特定することが可能である。本実施形態の補正データ生成装置2は、第1ブロック群BG1と第2ブロック群BG2についてブロック電流Ibを計測し、計測したブロック電流Ibに基づいて、輝度のばらつきを補正する補正データDhを生成する。
次に、補正データ生成装置2の詳細を説明する。補正データ生成装置2は、図1に示すように電源回路510、電流計500、ブロック電流記憶部600、補正データ生成回路700、補正データ記憶部800、及び画像パターン生成回路900を備える。電源回路510は、電源電圧Vddを生成する。電流計500は、電源線Lを流れる電源電流を計測して計測結果をブロック電流記憶部600に出力する。ブロック電流記憶部600は、電源電流値をブロック電流Ibの値として記憶する。補正データ生成回路700は、ブロック電流記憶部600に記憶したブロック電流Ibの値に基づいて、補正データDhを生成する。また、補正データ生成回路700は、画像パターン作成回路900に対して画像パターンを指示する指示信号を出力する。補正データ記憶部800は、補正データDhを記憶する。画像パターン作成回路900は、第1ブロック群BG1の及び第2ブロック群BG2の各ブロックBを所定の輝度で発光させる画像パターン信号GSを生成し、これを制御回路300に順次出力する。
以上の構成において、補正データ生成装置2は、全てのブロックBについてブロック電流Ibを計測し、次に、補正データDhを生成する。図5にブロック電流Ibを計測する処理のフローチャートを示す。まず、電気光学装置1及び補正データ生成装置2の電源が投入される(ステップS1)。この後、電気光学装置1において画像表示の制御/駆動が開始される(ステップS2)。次に、補正データ生成回路700は、第1ブロック群BG1、第2ブロック群BG2の順に画像パターンを生成するように指示信号を生成し、これに従って画像パターン作成装置900が画像パターン信号GSを生成する(ステップS3)。具体的には、第1ブロック群BG1の各ブロックBについて第1行→第2行→…→第m行の順に発光させる画像パターンを作成させる。これに続いて、第2ブロック群BG2の各ブロックBについて第1列→第2列→…→第n列の順に発光させる画像パターンを作成させる。ここで、画像パターンは、対象となるブロックBを均一な所定輝度となるように設定されており、また、ブロック間の輝度も同じになるように設定されている。
次に、あるブロックBが発光すると電流計500を用いて電源電流が計測される(ステップS4)。この電源電流がブロック電流Ibとなる。次に、計測されたブロック電流Ibがブロック電流記憶部600に記憶される(ステップS5)。この後、補正データ生成回路700は、全てのブロックBについて測定が終了したか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6の判定条件が否定されると、補正データ生成回路700は、次の画像パターンを指示する指示信号を出力し、これを受けて画像パターン作成回路900が変更した画像パターン信号GSを電気光学装置1へ供給する。そして、全てのブロックBについて測定が終了するとブロック電流Ibの計測処理が終了する。
次に、補正データ生成回路700はブロック電流Ibに基づいて補正データDhを生成する。図6を参照して補正データDhの生成処理を説明する。この例では、5行5列の画素領域Aを想定する。ブロック電流記憶部600に記憶されるブロック電流Ibは、図6(A)に示すように第1ブロック群BG1(行方向)に対応するものと、第2ブロック群BG2(列方向)に対応するものが記憶されている。2系統のブロック電流Ibから画素ごとの電流を算出する方法には、様々な算出方法が考えられるが、ここでは加減算によって算出する方法を一例として説明する。
第1に、ブロック電流Ibのばらつき(偏差)を示すブロックばらつきデータDa(第1偏差情報)を次式に従って算出する。
Da1=行ごとの電流/1行の画素数−Iref
Da2=列ごとの電流/1列の画素数−Iref
例えば、図6(A)に示すように第1ブロック群BG1(行方向)のブロック電流Ibの値は、第1行から第5行に対応して、50、55、60、35、55となり、第2ブロック群BG2(列方向)のブロック電流Ibの値は、第1列から第5列に対応して、50、55、40、50、60となる。
但し、Irefは所定の輝度でOLED素子420を発光させるために必要な注入電流Ioledの値を示す基準電流値である。また、Da1は第1ブロック群BG1の各ブロックBに対応したブロックばらつきデータであり、Da2は第2ブロック群BG2の各ブロックBに対応したブロックばらつきデータである。
例えば、基準電流値Irefを「10」とした場合、第1行から第5行のブロックばらつきデータDa11〜Da15は、Da11=0、Da12=1、Da13=2、Da14=−3、Da15=1となる。また、第1列から第5列のブロックばらつきデータDa21〜Da25は、Da21=0、Da22=1、Da23=−2、Da24=0、Da25=2となる。
第2に、ブロック群BGごとのブロックばらつきデータDa1及びDa2に基づいて、画素ごとの注入電流Ioledのばらつきを示す画素ばらつきデータDb(第2偏差情報)を次式に従って算出する。
Dbij=Da1i+Da2j
但し、Dbijは、i行j列の画素における注入電流Ioledのばらつきを示す。図6(A)に示すブロック電流Ibに対応する画素ばらつきデータDbは、図6(B)に示すものとなる。この例では、画素ばらつきデータDbを第1ブロック群BG1のブロックばらつきデータDa1と第2ブロック群BG2のブロックばらつきデータDa2とを加算して算出したが、減算、乗算、除算、又はこれらの組み合わせによって算出してもよい。更に、過去のデータやシミュレーション結果等に基づいた補正テーブル(LUT)に基づいて画素ばらつきデータDbを生成してもよい。
第3に、画素ばらつきデータDbに基づいて補正データDhを算出する。この例の補正データDhは、画素ばらつきデータDbの符号を反転させたものであり、図6(C)に示すものとなる。例えば、1行2列の画素に着目すると、図6(B)に示すように画素ばらつきデータDb12は「+1」となっている。これは、基準電流値Irefに対して、1行2列の注入電流Ioledが「1」だけ大きいことを意味する。一方、図6(C)に示すように補正データDh12は「−1」となっているので、注入電流Ioledに補正データDh12を反映させることによって、注入電流Ioledを基準電流値Irefに一致させることが可能となる。
このようにして得られた補正データDhは、補正データ記憶部800に記憶される。ここで、補正データ記憶部800は、フラッシュROMなどの不揮発性メモリで構成される。そして、補正データDhの書き込まれた不揮発性メモリを電気光学装置1に組み込むことによって、各画素回路400のOLED素子420に流れる電流Ioledのばらつきを改善することが可能となる。より具体的には、制御回路300がアクセス可能となるように不揮発性メモリを組み込み、制御回路300が不揮発性メモリの内容を参照して補正済みの出力階調データDoutを生成すればよい。
以上、説明したように本実施形態によれば、ブロックBの単位で計測したブロック電流Ibに基づいて補正データDhを生成したので、全ての画素の各々について注入電流Ioledを計測し計測結果に基づいて補正データDhを生成する場合と比較して、計測時間を大幅に短縮することが可能となる。しかも、1個のOLED素子420は複数のブロック群BGに属するので、2系統のブロック電流Ibから当該OLED素子の注入電流Ioledのばらつきを正確に特定することができる。上述したように画素領域Aはm行n列であり、これを行方向の第1ブロック群BS1と列方向の第2ブロック群BS2に分割している。この場合、画素ごとのばらつきを直接測定するには、n・m回の測定が必要となるが、ブロック群BGごとに測定する本実施形態では、n+m回の測定で計測を完了することが可能となる。
<2.第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る補正データ生成システムについて説明する。第1実施形態に係る補正データ生成システムは、ブロック電流Ibのばらつきをそのまま補正データDhとしたが、第2実施形態では、ブロック電流Ibのばらつきが最も小さくなるように画像パターンの階調値を調整し、調整済みの階調値から補正データDhを生成するものである。第2実施形態の補正データ生成システムの構成は、ブロック電流記憶部600を省略して電流計500の出力信号が補正データ信号生成回路700に供給される点を除いて、図1に示す第1実施形態の補正データ生成システムと同様であり、補正データ生成処理の内容が相違する。
図7に本実施形態における補正データ生成処理の内容を示す。まず、補正データ生成システムの電源が投入され(ステップS11)、電気光学装置1の制御/駆動が開始される(ステップS12)。次に、補正データ生成回路700は、第1ブロック群BG1、第2ブロック群BG2の順に画像パターンを生成するように指示信号を生成し、これに従って画像パターン作成回路900が画像パターン信号GSを生成する(ステップS13)。
次に、電流計500を用いてブロック電流Ibを計測し、計測したブロック電流Ibに基づいて算出した注入電流Ioledが基準電流値Irefに最も近づくように画像パターン信号GSの階調値を調整する(ステップS14)。具体的には、ブロック電流Ibを当該ブロックBの画素数で除算した値が、基準電流値Irefに最も近づくように階調値を調整する。例えば、ブロック電流Ibの測定において、階調値の初期値をG1、第2回目の階調値をG2、第3回目の階調値をG3として、図8に示す測定結果が得られたとする。この場合、ブロックばらつきデータDaは、第2回目の測定で階調値G2とした場合が最小となる。即ち、階調値G2が基準電流値Irefに最も近い値となる。この後、基準電流値Irefに最も近づいた階調値に応じて補正データDhを生成し、補正データメモリ800に記憶する(ステップS15)。
上述したように、基準電流値Irefは所定の輝度を発光させる注入電流Ioledの値である。OLED素子420の発光輝度は画像パターン信号GSの階調値によって定まる。この例では基準電流値Irefに対応する階調値を基準階調値Grefとする。仮に、データ線駆動回路200や画素回路400等の電気光学装置1の各構成要素が理想的であれば、基準階調値Grefの画像パターン信号GSを電気光学装置1に供給すると、注入電流Ioledの値が基準電流値Irefとなる。しかしながら、データ線駆動回路200や画素回路400の電気的特性にばらつきがある場合には、注入電流Ioledの値が基準電流値Irefに対しばらつく。第1実施形態では、電流のばらつきに着目して補正データDhを生成したが、第2実施形態では、基準電流値Irefに最も近づくように入力の階調値を調整し、調整済みの階調値に基づいて補正データDhを生成する。即ち、注入電流Ioledを制御する制御データ(この例では、入力階調値)の調整結果に基づいて補正データDhを生成するので、注入電流Ioledのばらつきをより一層低減することが可能となる。
<3.応用例>
本発明は、上述した第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、以下の応用が可能である。
(1)上述した第1実施形態の補正データ生成システムの一部又は全部は、電気光学装置1の電気的特性を計測する計測装置として捉えることも可能である。また、計測されたブロック電流Ib、ブロックばらつきデータDa、又は画素ばらつきデータDb(計測装置の計測結果)が所定の範囲内にあるか否かを判定し、判定結果に基づいて電気光学装置の良否を検査してもよい。ブロック電流Ib、ブロックばらつきデータDa、又は画素ばらつきデータDbは、補正データDhを生成するために計測するのであるが、TFTの不良や配線の不良がある場合には、計測値が大きくずれることになる。例えば、点欠陥や線欠陥の場合である。このような場合には、電気光学パネル等がそもそも不良であり、補正で対応することができないので不良品とすることが望ましい。なお、走査線101やデータ線103の導通試験を行って点欠陥や線欠陥を発見することも可能であるが、検査工程を別途実施する必要が生じる。これに対して、補正データDhを生成する過程で不良検査を実行すれば、検査工程を含む電気光学装置1の製造工程を簡略化することができる。
(2)上述した第1及び第2実施形態では、電気光学パネルに走査線駆動回路100及びデータ線駆動回路200が組み込まれており、制御回路300が電気光学パネルの外部に組み込まれているものを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上述した回路及び画像パターン作成回路の一部または全部は、モジュールとして電気光学装置1に組み込んでもよいし、あるいは、補正データ生成装置2に組み込んでもよい。モジュールとして電気光学装置1に組み込んだ場合には、駆動回路の特性を含めて補正データDhを生成することができるという利点があり、モジュールを補正データ生成装置2に組み込んだ場合には、電気光学パネル単体の良否検査を行えるといった利点がある。
(3)上述した第1及び第2実施形態では、不揮発性メモリで構成される補正データ記憶部800が補正データ生成装置2に組み込まれていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、補正データ生成装置2の電流計500を除く構成要素を計測用コンピュータで構築してもよい。この場合、補正データDhを計測用コンピュータに内蔵されるRAMに記憶しておき、補正データDhをROMライターに出力して不揮発性メモリに書き込むようにしてもよい。即ち、補正データ記憶部800は、一時的に補正データDhを記憶するメモリであってもよいし、不揮発性メモリであってもよい。さらに、電気光学装置1に不揮発性メモリを設け、そこに補正データDhを書き込むようにしてもよい。
(4)上述した第1及び第2実施形態では、単一色の電気光学装置1を一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カラー表示の電気光学装置1を対象としてもよい。この場合、複数種類の発光色を有するOLED素子420を用いるか、あるいは、単色のOLED素子とカラーフィルタ等の色変換層とを組み合わせることが考えられる。前者の場合には、例えば、図9に示す補正データ生成システムを構成すればよい。同図に示す「R」、「G」、及び「B」の符号はそれぞれ「赤」、「緑」、及び「青」を意味し、OLED素子420の発光色を示している。この例にあっては、データ線103に沿って各色の画素回路400が配列されている。また、各画素回路400のうち、R色に対応する画素回路400は電源線LRと接続されており、G色に対応する画素回路400は電源線LGと接続されており、B色に対応する画素回路400は電源線LBに接続されている。電源電圧Vddr、Vddg、及びVddbが、電源線LR、LG及びLBを介して、RGB各色に対応する画素回路400に供給される。
そして、電流計500は、各電源線LR、LG及びLBに流れる電流を各々検出する。図10を参照して、行方向の第1ブロック群BG1のブロックBについて説明する。同図に示すように行方向のブロックBには、RGB色の画素が各々設けられている。発光色が相違するOLED素子420では、発光効率が異なるので基準電流値Irefが相違する。このため、補正データDhは発光色に応じて生成する必要がある。そこで、同図に示すようにブロックBを発光色ごとのサブブロックBr、Bg及びBbの集まりと捉え、サブブロックBr、Bg及びBbごとにブロック電流Ibを計測して、補正データDhを生成すればよい。
(5)上述した第1実施形態においては、各画素の補正係数を補正データDhとして生成して補正データ記憶部800に記憶したが、行列ごとの補正係数またはブロックばらつきデータDa(Da1、Da2)を補正データDhとして補正データ記憶部800に記憶するようにしてもよい。この場合には、電気光学装置1において、2系統の補正データDhから各画素の補正データDhを生成する必要があるが、補正データ記憶部800の記憶容量を削減できるといった利点がある。一方、上述した第1実施形態のように画素ごとの補正データDhを記憶する場合には、電気光学装置1において2系統の補正データDhから画素ごとの補正データDhを生成する必要がないので、演算処理を不要にでき構成を簡易にできるといった利点がある。
(6)上述した第1及び第2実施形態及び応用例において、電流計500は、電源電流が定常状態で一定値を示すタイミングで瞬時電流を測定してもよいし、あるいは、ある時間で平均化された平均電流を測定してもよい。例えば、パッシブ型の電気光学装置1においては、電源電流が図11に示すように変化するが、瞬時電流はI1となり、平均電流はI2となる。
また、アクティブ型の電気光学装置1の場合、電源電流は書込電流(非発光)と発光電流とに分けられることがある。この場合には、書き込み期間、発光期間、及びブランク期間の割合、並びに書き込み電流値から発光に寄与する電源電流値を算出してもよい。
(7)上述した第1及び第2実施形態及び応用例において、基準電流値Irefは、予め定められた値であったが、全画面の平均輝度に応じて定めてもよい。また、上述した実施形態では、行方向と列方向に着目してブロック群BSを選定したが、図4(C)に示すブロックBや図4(D)に示すブロックBを採用してもよい。更に、上述した実施形態及び応用例では、ブロックBごとのばらつきを計測したが、これに加えて画素領域A全体のばらつきを計測結果として出力するようにしてもよい。この場合には、電気光学パネル全体で荒く補正して、ブロックBごとに細かく補正することが可能となる。
(8)上述した第2実施形態においては、出力階調データDoutを調整することでばらつきを吸収したが、画素回路400へ供給するアナログ電圧やアナログ電流、あるいは発光時間などを調整してばらつきを吸収するように構成してもよい。要は、注入電流Ioledを制御可能なデータであれば、如何なるものであっても調整の対象とすることが可能である。この場合も注入電流Ioledの補正値でなく、調整の対象となるデータの補正値を補正データ記憶部800に記憶すればよい。
また、第2実施形態の基準電流値Irefは、上述したように予め定められた値であってもよいし、画素領域Aの全体の平均であってもよい。更に、直前の画像パターンを表示させたときの電流であってよいし、最初の画像パターンを表示させたときの電流であってもよい。
(9)上述した第1実施形態では補正電流値を補正データDhとし、第2実施形態では補正階調値を補正データDhとしたが、電流値/階調値の他に電流補正係数/階調補正係数も補正データDhとして保存してもよい。さらに、これらに加えて、各画素の基準電圧や基準電流の補正値あるいは補正係数を補正データDhとしてもよい。要は、電気光学素子に流れる電流値が基準電流値と同一または略同一となるように、電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するのであれば、補正データDhは如何なる形式であって
もよい。
本発明の第1実施形態に係る補正データ生成システムの構成を示すブロック図である。 同システムの電気光学装置における走査線駆動回路のタイミングチャートである。 同装置における画素回路の構成を示す回路図である。 画素領域Aのブロックの態様を説明するための説明図である。 同システムの計測処理の内容を示すフローチャートである。 同システムにおける補正データ生成処理の内容を示す説明図である。 第2実施形態に係る補正データ生成処理の内容を示すフローチャートである。 同システムの階調値調整処理の内容を説明するためのグラフである。 応用例に係る補正データ生成システムの構成を示すブロック図である。 カラー表示の電気光学装置におけるブロックを構成するサブブロックを説明するための説明図である。 応用例に係る電源電流の計測をするための説明図である。
符号の説明
1…電気光学装置、2…補正データ生成装置、400…画素回路、420…有機発光ダイオード、500…電流計、600…ブロック電流記憶部、700…補正データ生成回路、800…補正データ記憶部、900…画像パターン作成回路、Dh…補正データ。

Claims (8)

  1. 電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備
    えた電気光学装置の特性を計測する計測装置と、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備えることを特徴とする補正データ生成装置であって、
    前記計測装置が、
    前記画素領域を分割した複数のブロックに各々対応する画像パターンを順次生成して前
    記電気光学装置へ出力する画像パターン生成手段と、
    前記ブロック毎に前記電気光学素子に供給される電流をブロック電流として計測する電流計測手段と、
    所定の基準電流値に対する前記ブロック電流の差分を第1偏差情報として算出する演算手段と、
    を備え
    前記複数のブロックは一つのブロック群を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は前記画素領域の全体を互いに異なる区分け方法によって分割した複数のブロック群に属し、
    前記画像パターン生成手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に
    属するブロックに対応した画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、
    前記電流計測手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブ
    ロックに対応した電流を前記ブロック電流として計測し、
    前記補正データ生成手段が、
    前記第1偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に
    流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置にお
    いて前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生
    成することを特徴とする補正データ生成装置。
  2. 電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備えた電気光学装置の特性を計測する計測装置と、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する補正データ生成手段と、を備えることを特徴とする補正データ生成装置であって、
    前記計測装置が、
    前記画素領域を分割した複数のブロックに各々対応する画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力する画像パターン生成手段と、
    前記ブロック毎に前記電気光学素子に供給される電流をブロック電流として計測する電
    流計測手段と、
    所定の基準電流値に対する前記ブロック電流の差分を第1偏差情報として算出する演算手段と、を備え、
    前記複数のブロックは一つのブロック群を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は前記画素領域の全体を互いに異なる区分け方法によって分割した複数のブロック群に属し、
    前記画像パターン生成手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に
    属するブロックに対応した画像パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、
    前記電流計測手段は、前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブ
    ロックに対応した電流を前記ブロック電流として計測し、
    前記演算手段は、前記ブロック電流を前記ブロックに属する前記電気光学素子の数で除算した値と前記基準電流値との差分を前記第1偏差情報として算出し、更に、ある電気光学素子の属する前記ブロック別の前記第1偏差情報に所定の演算を施して前記複数の電気光学素子の各々について第2偏差情報を生成し、
    補正データ生成手段が、前記第2偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成することを特徴とする補正データ生成装置。
  3. 前記補正データ生成手段は、前記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて前記電
    気光学素子に流れる電流値を前記基準電流値に補正するための補正係数を示す電流補正デ
    ータを生成し、当該電流補正データに基づいて前記補正データを生成することを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の補正データ生成装置。
  4. 前記補正データ生成手段が生成した前記補正データを用いて前記制御データを補正し、
    補正した前記制御データを用いて前記電気光学素子に電流を供給し、その結果得られる前
    記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて、前記補正データを更新する補正データ
    更新手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の補正デー
    タ生成装置。
  5. 請求項1乃至4に記載の補正データ生成装置によって生成された前記補正データを記憶
    したことを特徴とする情報記録媒体。
  6. 電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備
    えた電気光学装置の特性を計測して、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する、補正データ生成方法であって、
    前記画素領域は複数のブロックから構成され、前記複数のブロックは一つのブロック群
    を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は互いに異なる区分け方法によって前記画素領
    域を分割した複数のブロック群に属し、
    前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した画像
    パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、
    前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した電流
    をブロック電流として計測し、
    所定の基準電流値に対する前記ブロック電流の差分を第1偏差情報として算出し、
    前記第1偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に
    流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置にお
    いて前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生
    成する、ことを備えることを特徴とする補正データ生成方法。
  7. 電流によって駆動される複数の電気光学素子がマトリクス状に配列された画素領域を備えた電気光学装置の特性を計測して、前記電気光学装置において前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生成する、補正データ生成方法であって、
    前記画素領域は複数のブロックから構成され、前記複数のブロックは一つのブロック群
    を構成し、前記複数の電気光学素子の各々は互いに異なる区分け方法によって前記画素領
    域を分割した複数のブロック群に属し、
    前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した画像
    パターンを順次生成して前記電気光学装置へ出力し、
    前記複数のブロック群の各々について、各ブロック群に属するブロックに対応した電流
    をブロック電流として計測し、
    前記ブロック電流を前記ブロックに属する前記電気光学素子の数で除算した値と所定の
    基準電流値との差分を第1偏差情報として算出し、
    ある電気光学素子の属する前記ブロック別の前記第1偏差情報に所定の演算を施して前
    記複数の電気光学素子の各々について第2偏差情報を生成し、
    前記第2偏差情報に基づいて、前記複数のブロックの各々について前記電気光学素子に
    流れる電流値が前記基準電流値と同一または略同一となるように、前記電気光学装置にお
    いて前記電気光学素子の発光輝度を制御する制御データを補正するための補正データを生
    成する
    ことを特徴とする補正データ生成方法。
  8. 生成した前記補正データを用いて前記制御データを補正し、
    補正した前記制御データを用いて前記電気光学素子に電流を供給し、
    その結果得られる前記第1偏差情報又は前記第2偏差情報に基づいて、前記補正データ
    を更新する
    ことを特徴とする請求項6又は7に記載の補正データ生成方法。
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