JP4752803B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
の階調を規定する表示データの補正処理に関する。
置が知られている。例えば、特許文献1には、表示パネル内に設けられた複数の温度セン
サによって、有機EL素子の発熱に伴う温度変動を検出し、これに応じて、表示パネルの
駆動補正を行う技術が開示されている。
なものがある。例えば、電気光学装置の使用時における周囲照度、画素中に含まれる電気
光学素子の経時劣化、或いは、表示パネルの製造ばらつき等に起因した表示ムラといった
如くである。
示品質の安定化を図ることである。
であって、入力される表示データに対応する変換データを生成する際に、第1の補正要素に基づいて変換データの階調特性を設定し、当該設定された階調特性を有する変換データの中から、入力された前記表示データに対応する前記変換データを出力する階調特性生成部と、前記第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素に基づいて、前記変換データを電流データにD/A変換し、前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、を有することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記データ線駆動回路
は、D/A変換部を有しており、前記D/A変換部には、前記変換データを構成する各ビ
ットに対応して制御されるスイッチングトランジスタと、当該スイッチングトランジスタ
と直列に接続され、前記各ビットの重みに応じて利得係数が設定された駆動トランジスタ
とのペアがビット数に応じて設けられており、前記第2の補正要素に応じて、前記D/A
変換部に供給される駆動電圧が設定されることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記第2の補正要素に
応じて、前記駆動トランジスタのゲートに供給される電圧が設定されることを特徴とする
。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記D/A変換部は、
前記スイッチングトランジスタと前記駆動トランジスタのペアに対して、並列に設けられ
たトランジスタを有しており、前記第2の補正要素に応じて、前記トランジスタのゲート
に供給される電圧が設定されることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、走査線と、データ線と、前記走
査線と前記データ線の交差に応じて配置された画素と、を備える電気光学装置であって、
前記画素は、電流駆動型素子と、前記データ線より供給されるデータに応じた電荷が保持
されるキャパシタと、前記キャパシタにそのゲートが接続された第1トランジスタと、駆
動信号がそのゲートに供給される第2トランジスタと、前記走査線がそのゲートに接続さ
れ、前記データ線と前記キャパシタとの間に設けられた第3トランジスタとを有しており
、電源電圧と基準電圧の間において、前記電流駆動型素子と前記第1及び第2トランジス
タとを介して駆動電流の経路が形成されており、入力される表示データに対応する変換データを生成する際に、第1の補正要素に基づいて変換データの階調特性を設定し、当該設定された階調特性を有する変換データの中から、入力された前記表示データに対応する前記変換データを出力する階調特性生成部と、前記第1の補正要素とは異なる第2の補正要素に基づいて、前記画素の駆動期間を前記駆動信号により制御する駆動期間制御部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記駆動期間制御部は
、前記第2の補正要素に基づいて、前記駆動信号に応じて前記電流駆動型素子がオンする
オン期間を設定することを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記駆動期間制御部は
、前記第2の補正要素に基づいて、前記走査線に供給される走査信号の立ち下りのタイミ
ングと前記駆動トランジスタの立ち上がりのタイミングとの間に遅延時間を設定すること
を特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、前記電流駆動型素子を
オンさせるオン期間とオフさせるオフ期間とを有しており、前記駆動期間制御部は、前記
第2の補正要素に基づいて、前記オン期間及び前記オフ期間のデューティ比を設定するこ
とを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置であって、1フレームを分割する
ことにより規定される複数のサブフィールドを有しており、前記駆動期間制御部は、前記
第2の補正要素に基づいて、前記サブフィールド毎、前記オン期間を設定することを特徴
とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、データ線を備える電気光学装置
であって、少なくとも一つの第1の補正要素に基づき、入力される表示データから変換デ
ータに変換する際の階調特性を設定し、当該階調特性に基づき前記変換データを生成する
際に、前記表示データを非線形な値に加工するとともに、前記表示データのビット数より
も多いビット数の変換データを生成する階調特性生成部と、前記第1の補正要素とは異な
る少なくとも一つの第2の補正要素に基づくとともに、入力される前記変換データを論理
演算し、前記変換データのビット数よりも多いビット数の補正データを生成する階調補正
部と、前記補正データを電流データにD/A変換し、前記電流データを前記データ線に供
給するデータ信号生成部と、を有することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置の駆動方法は、データ線を備える電
気光学装置の駆動方法であって、少なくとも一つの第1の補正要素に基づき、入力される
表示データから変換データに変換する際の階調特性を設定し、当該階調特性に基づき前記
変換データを生成し、前記第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素に
基づいて、前記変換データを電流データにD/A変換し、前記データ線に供給することを
特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置の駆動方法は、走査線と、データ線
と、前記走査線と前記データ線の交差に応じて配置された画素と、を備える電気光学装置
の駆動方法であって、前記画素は、電流駆動型素子と、前記データ線より供給されるデー
タに応じた電荷が保持されるキャパシタと、前記キャパシタにそのゲートが接続された第
1トランジスタと、駆動信号がそのゲートに供給される第2トランジスタと、前記走査線
がそのゲートに接続され、前記データ線と前記キャパシタとの間に設けられた第3トラン
ジスタとを有しており、電源電圧と基準電圧の間において、前記電流駆動型素子と前記第
1及び第2トランジスタとを介して駆動電流の経路が形成されており、入力される表示データに対応する変換データを生成する際に、第1の補正要素に基づいて変換データの階調特性を設定し、当該設定された階調特性を有する変換データの中から、入力された前記表示データに対応する前記変換データを出力し、前記第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素に基づいて、前記画素の駆動期間を前記駆動信号により制御することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明の電気光学装置の駆動方法は、データ線を備える電
気光学装置の駆動方法であって、少なくとも一つの第1の補正要素に基づき、入力される
表示データから変換データに変換する際の階調特性を設定し、当該階調特性に基づき前記
変換データを生成する際に、前記表示データを非線形な値に加工するとともに、前記表示
データのビット数よりも多いビット数の変換データを生成し、前記第1の補正要素とは異
なる少なくとも一つの第2の補正要素に基づくとともに、入力される前記変換データを論
理演算し、前記変換データのビット数よりも多いビット数の補正データを生成し、前記補
正データを電流データにD/A変換し、前記電流データを前記データ線に供給することを
特徴とする。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、入力される表示データと出力される変換
データとの対応関係が記述され、少なくとも一つの第1の補正要素が記述内容に反映され
た変換テーブルを参照することによって、画素の階調を規定する表示データから、表示デ
ータの階調特性を変形させた階調特性を有する変換データを生成する階調特性生成部と、
階調特性生成部とは異なる種類の処理を用いて、第1の補正要素とは異なる少なくとも一
つの第2の補正要素によって、変換データの階調特性を補正した上で、画素を駆動する画
素駆動部とを有する電気光学装置を提供する。
調特性の変形よりも微細なレベルで、変換データの階調特性を補正することが好ましい。
、少なくとも一つの第1の補正要素が記述内容に反映された変換テーブルを参照すること
によって、画素の階調を規定する表示データの階調特性を疎調整した変換データを生成す
る階調特性生成部と、第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素に基づ
いて、疎調整よりも微細なレベルで変換データの階調特性を微調整した上で、画素を駆動
する画素駆動部とを有する電気光学装置を提供する。
複数の変換テーブルを有し、第1の補正要素に応じて、複数の変換テーブルのいずれかを
参照対象として選択することが好ましい。
タを補正することによって、補正データを生成する階調補正部と、補正データに基づいて
、画素に供給するデータ信号を生成するデータ信号生成部とを含んでいてもよい。この場
合、階調補正部は、変換データと第2の補正要素との論理演算によって、補正データを生
成することが好ましい。また、別の構成として、画素駆動部は、変換データに基づいて、
画素に供給するデータ信号を生成するデータ信号生成部を含み、データ信号生成部は、第
2の補正要素に基づいて、データ信号をアナログ補正してもよい。さらに、別の構成とし
て、画素駆動部は、変換データに基づいて、画素に供給するデータ信号を生成するデータ
信号生成部と、第2の補正要素に基づいて、画素中に含まれる電気光学素子の輝度の設定
が行われる駆動期間を可変に制御する駆動期間制御部とを含んでいてもよい。これらの構
成において、画素が自己を流れる電流によって輝度が設定される電気光学素子を含む場合
、データ信号生成部は、データ信号を電流ベースで生成することが好ましい。
よび、画素中に含まれる電気光学素子の自己発熱温度変動のうちの少なくとも一つを含む
ことが好ましい。この場合、電気光学装置の周囲照度を検出する照度検出部をさらに設け
て、照度検出部によって検出された周囲照度に基づいて、周囲照度変動を算出してもよい
。
素中に含まれる電気光学素子の劣化変動、および、画素がマトリクス状に並んだ表示部の
表示ムラのうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。この場合、電気光学装置の周囲
温度を検出する温度検出部をさらに設けて、温度検出部によって検出された周囲温度に基
づいて、周囲温度変動を算出してもよい。また、画素中に含まれる電気光学素子の劣化度
合を検出する劣化度合検出部をさらに設けて、劣化度合検出部によって検出された劣化度
合に基づいて、劣化変動を算出してもよい。また、第2の補正要素が複数存在する場合に
おいて、画素駆動部は、複数の第2の補正要素に基づいて補正値を算出する補正値生成部
を含むとともに、補正値生成部によって算出された補正値に基づいて、画素の駆動を行う
ことが好ましい。この補正値生成部は、複数の第2の補正要素の論理演算によって、補正
値を算出することが望ましい。
、画素中に含まれる電気光学素子の自己発熱温度変動が記述内容に反映された変換テーブ
ルを参照することによって、画素の階調を規定する表示データから、表示データの階調特
性を変形させた階調特性を有する変換データを生成する階調特性生成部と、変換データに
基づいて、画素を駆動する画素駆動部とを有する電気光学装置を提供する。
た電子機器を提供する。
、少なくとも一つの第1の補正要素が記述内容に反映された変換テーブルを参照すること
によって、画素の階調を規定する表示データから、この表示データの階調特性を変形させ
た階調特性を有する変換データを生成する第1のステップと、第1のステップとは異なる
種類の処理を用いて、第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素によっ
て、変換データの階調特性を補正した上で、画素を駆動する第2のステップとを有する電
気光学装置の駆動方法を提供する。
の階調特性の変形よりも微細なレベルで、変換データの階調特性を補正するステップを含
むことが好ましい。
、少なくとも一つの第1の補正要素が記述内容に反映された変換テーブルを参照すること
によって、画素の階調を規定する表示データの階調特性を疎調整した変換データを生成す
る第1のステップと、第1の補正要素とは異なる少なくとも一つの第2の補正要素に基づ
いて、疎調整よりも微細なレベルで変換データの階調特性を微調整した上で、画素を駆動
する第2のステップとを有する電気光学装置の駆動方法を提供する。
複数の変換テーブルのうち、第1の補正要素に応じて、いずれかを参照対象として選択す
るステップを含むことが好ましい。
データを補正することによって、補正データを生成するステップと、補正データに基づい
て、画素に供給するデータ信号を生成するステップとを含むことが好ましい。ここで、補
正データを生成するステップは、変換データと第2の補正要素との論理演算によって、補
正データを生成するステップであってもよい。また、これに代えて、変換データに基づい
て、画素に供給するデータ信号を生成するとともに、第2の補正要素に基づいて、データ
信号をアナログ補正するステップであってもよい。さらに、これらに代えて、変換データ
に基づいて、画素に供給するデータ信号を生成するステップと、第2の補正要素に基づい
て、画素中に含まれる電気光学素子の輝度の設定が行われる駆動期間を可変に制御するス
テップとを含むステップであってもよい。また、画素が自己を流れる電流によって輝度が
設定される電気光学素子を含む場合、データ信号を生成するステップは、データ信号を電
流ベースで生成するステップであることが好ましい。
よび、画素中に含まれる電気光学素子の自己発熱温度変動のうちの少なくとも一つを含む
ことが好ましい。この場合、周囲照度変動は、照度検出部によって検出された電気光学装
置の周囲照度に基づいて算出されることが好ましい。
素中に含まれる電気光学素子の劣化変動、および、画素がマトリクス状に並んだ表示部の
表示ムラのうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。この場合、周囲温度変動は、温
度検出部によって検出された電気光学装置の周囲温度に基づいて算出してもよい。また、
劣化変動は、劣化度合検出部によって検出された画素中に含まれる電気光学素子の劣化度
合に基づいて算出してもよい。さらに、第2の補正要素が複数存在する場合において、第
2のステップは、複数の第2の補正要素に基づいて補正値を算出するステップと、補正値
に基づいて、画素の駆動を行うステップとを含むことが好ましい。この場合、補正値を算
出するステップは、複数の第2の補正要素の論理演算によって、補正値を算出するステッ
プであってもよい。
、画素中に含まれる電気光学素子の自己発熱温度変動が記述内容に反映された変換テーブ
ルを参照することによって、画素の階調を規定する表示データから、表示データの階調特
性を変形させた階調特性を有する変換データを生成する第1のステップと、変換データに
基づいて、画素を駆動する第2のステップとを有する電気光学装置の駆動方法を提供する
。
図1は、本実施形態にかかる電気光学装置のブロック構成図である。表示部1は、例え
ば、TFT等の駆動素子によって電気光学素子を駆動するアクティブマトリクス型の表示
パネルである。この表示部1には、mドット×nライン分の画素2がマトリクス状(二次
元平面的)に並んでいる。また、表示部1には、それぞれが水平方向に延在している走査
線群Y1〜Ynと、それぞれが垂直方向に延在しているデータ線群X1〜Xmとが設けられて
おり、これらの交差に対応して画素2が配置されている。本実施形態では、1つの画素2
を画像の最小表示単位としているが、カラーパネルのように、1つの画素2をRGBの3
つのサブ画素で構成してもよい。なお、図1には、それぞれの画素2に対して所定の電圧
Vdd,Vssを供給する電源線等が省略されている。
つのトランジスタT1〜T4、および、データを保持するキャパシタCで構成されている。
ダイオードとして表記された有機EL素子OLEDは、自己を流れる駆動電流Ioledによって
輝度が設定される典型的な電流駆動型素子である。この画素回路では、nチャネル型のト
ランジスタT1,T2,T4とpチャネル型のトランジスタT3とが用いられているが、これ
は一例にすぎず、これとは異なる組み合わせでチャネル型を設定してもよい。
、そのソースは、データ電流Idataが供給される1本のデータ線Xに接続されている。こ
のトランジスタT1のドレインは、トランジスタT2のソース、トランジスタT3のドレイ
ンおよびトランジスタT4のドレインに共通接続されている。トランジスタT2のゲートは
、トランジスタT1と同様に、走査信号SELが供給される走査線Yに接続されている。
トランジスタT2のドレインは、キャパシタCの一方の電極と、トランジスタT3のゲート
とに共通接続されている。キャパシタCの他方の電極とトランジスタT3のソースとには
、電源電圧Vddが印加されている。この電源電圧Vddは、カラーパネルの場合には、RG
B毎に異なる値に設定されることが多い。その理由は、有機EL素子OLEDの材料がRGB
によって異なるため、これに起因した電気的特性の相違に対応するためである。駆動信号
GPがゲートに供給されたトランジスタT4は、トランジスタT3のドレインと有機EL素
子OLEDのアノード(陽極)との間に設けられている。この有機EL素子OLEDのカソード(
陰極)には、電源電圧Vddよりも低い基準電圧Vssが印加されている。なお、データを保
持する回路要素としては、キャパシタC以外にも、多ビットのデータを記憶可能なメモリ
(SRAM等)を用いることもできる。
次走査によって、ある画素2の選択が開始されるタイミングをt0とし、この画素2の選
択が次に開始されるタイミングをt2とする。この期間t0〜t2は、前半のプログラミン
グ期間t0〜t1と、後半の駆動期間t1〜t2とに分けられる。
。まず、タイミングt0において、走査信号SELが高レベル(以下「Hレベル」という
)に立ち上がり、スイッチング素子として機能するトランジスタT1,T2が共にオン(導
通)する。これにより、データ線XとトランジスタT3のドレインとが電気的に接続され
るとともに、トランジスタT3は、自己のゲートと自己のドレインとが電気的に接続され
たダイオード接続となる。トランジスタT3は、データ線Xより供給されたデータ電流Id
ataを自己のチャネルに流し、このデータ電流Idataに応じた電圧がゲート電圧Vgとして
発生する。トランジスタT3のゲートに接続されたキャパシタCには、発生したゲート電
圧Vgに応じた電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に相当するデータが書き込まれる。
データ信号に基づいて、キャパシタCに対するデータの書き込みを行うプログラミングト
ランジスタとして機能する。また、駆動信号GPが低レベル(以下「Lレベル」という)
に維持されているため、トランジスタT4はオフ(非導通)のままである。したがって、
有機EL素子OLEDに対する駆動電流Ioledの経路はトランジスタT4によって遮断され、
有機EL素子OLEDは発光しない。
子OLEDの輝度の設定が行われる。まず、タイミングt1において、走査信号SELがLレ
ベルに立ち下がり、トランジスタT1,T2が共にオフする。これにより、データ電流Ida
taが供給されるデータ線XとトランジスタT3のドレインとが電気的に分離され、トラン
ジスタT3のゲートとドレインとの間も電気的に分離される。トランジスタT3のゲートに
は、キャパシタCの蓄積電荷に応じたゲート電圧Vgが印加され続ける。タイミングt1に
おける走査信号SELの立ち下がりと同期(同一タイミングであるとは限らない)して、
それ以前はLレベルだった駆動信号GPがHレベルに立ち上がる。これにより、電源電圧
Vddから基準電圧Vssに向かって、トランジスタT3,T4と有機EL素子OLEDとを介した
駆動電流Ioledの経路が形成される。有機EL素子OLEDを流れる駆動電流Ioledは、トラ
ンジスタT3のチャネル電流に相当し、その電流レベルは、キャパシタCの蓄積電荷に起
因したゲート電圧Vgによって制御される。
を供給する駆動トランジスタとして機能し、有機EL素子OLEDは、この駆動電流Ioledに
応じた輝度で発光する。
いて、互いに協働して表示部1の表示制御を行う。走査線駆動回路3は、シフトレジスタ
、出力回路等を主体に構成されており、走査線Y1〜Ynに走査信号SELを出力すること
によって、走査線Y1〜Ynを所定の選択順序で順番に選択する線順次走査を行う。走査信
号SELは、HレベルまたはLレベルの2値的な信号レベルをとり、データの書込対象と
なる画素行(1水平ライン分の画素群)に対応する走査線YはHレベル、これ以外の走査
線YはLレベルにそれぞれ設定される。そして、1垂直走査期間(1F)において、所定
の選択順序で、それぞれの画素行が順番に選択されていく。なお、走査線駆動回路3は、
走査信号SEL以外に、図2に示したトランジスタT4を導通制御する駆動信号GP(ま
たはそのベース信号)も出力する。この駆動信号GPによって、駆動期間、すなわち、画
素2中に含まれる有機EL素子OLEDの輝度の設定が行われる期間が設定される。
ータ線X1〜Xmに対する信号の供給を電流ベースで行う。図4は、データ線駆動回路4の
構成図である。このデータ線駆動回路4は、mビットのXシフトレジスタ40およびデー
タ線単位で設けられたm個の回路ユニット41で構成されている。Xシフトレジスタ40
は、1水平走査期間(1H)の最初に供給されるスタートパルスSTをクロック信号CL
Xにしたがって転送し、ラッチ信号S1,S2,S3,・・・,Smのレベルを順次排他的に
Hレベルに設定する。
信号の一斉出力と、次の1Hで書き込みを行う画素行に関するデータの点順次的なラッチ
とを同時に行う。単一の回路ユニット41は、データDcvt(D0〜D5)のビット単位で
設けられた6つのスイッチの集合であるスイッチ群42,44、第1のラッチ回路43、
第2のラッチ回路45および電流DAC46で構成されている。データ線X1〜Xmに対応
する個々の回路ユニット41の動作は、ラッチ信号S1,S2,S3,・・・,Smによるデ
ータD0〜D5の取り込みタイミングが異なる点を除けば同様である。すなわち、最前段の
スイッチ群42は、対応するラッチ信号SがHレベルになることによってオンする。これ
により、ラッチ信号Sが規定する取り込みタイミングで、6ビットデータD0〜D5が第1
のラッチ回路43に取り込まれる。第1のラッチ回路43にラッチされたデータD0〜D5
は、ラッチパルスLPがHレベルになってスイッチ群44がオンした時点で、第2のラッ
チ回路45に転送される。それとともに、第1のラッチ回路43には、スイッチ群42を
介して、次の1HにおけるデータD0〜D5が新たにラッチされる。
0〜D5をD/A変換し、アナログ信号であるデータ電流Idataを生成し、これを対応する
データ線Xに供給する。電流DAC46は、次に述べる補正系回路の一部である画素駆動
部として機能し、これを実現する上で必要な回路が付加されているが、その具体的な回路
構成については後述する。
順次的に入力する構成でも本発明を適用できるが、その場合においても本発明の主眼とす
る部分の動作は同様である。このような構成にした場合には、データ線駆動回路4にシフ
トレジスタを設ける必要がなくなる。
系回路が設けられており、この回路によって、複数の外乱要素に対応した補正が統合的に
行われる。補正項目となる外乱要素は5つあり、それぞれの外乱要素を補正する補正要素
がΔDta,ΔDtl,ΔDlx,ΔDd,ΔDmuraとなる。
動を補正する補正要素である。一般に、周囲温度Taが変動すると、有機EL素子OLEDの
駆動電圧や発光効率等も変動する。したがって、この温度領域全体で表示品質の安定化を
図るためには、外乱要素である周囲温度Taの影響を考慮した補正を行うことが好ましい
。図5は、一例としての周囲温度Taと周囲温度変動ΔDtaとの関係を示す特性図である
。有機EL素子OLEDの温度−輝度特性がRGB毎に異なる点に鑑み、周囲温度変動ΔDta
は、RGB毎に個別に設定されている。B(青)については、周囲温度Taの増加にとも
ない周囲温度変動ΔDtaが線形的に増加しており、R(赤)およびG(緑)については、
周囲温度Taの増加にともない周囲温度変動ΔDtaが線形的に減少している。
検出部6で表示部1近傍の周囲温度Taを検出することにより、リアルタイムで行われる
。演算部8は、温度検出部6によって検出された周囲温度Taを入力とした演算処理を行
って、画素2の階調設定の際に加味すべき補正値を算出し、これを周囲温度変動ΔDtaと
してデータ線駆動回路4に出力する。この演算処理は、例えば、図5のような特性が記述
された変換テーブルを参照して、入力値Taから出力値ΔDtaを求めるテーブル参照処理
(Look Up Table処理)が想定されるが、これ以外の処理方法であってもよい。なお、こ
の補正単位は、周囲温度Taの影響が表示部1全体に作用する点に鑑み、表示部1全体で
ある。
度センサが搭載された半導体チップを用いてもよく、特開2002−122838号公報
に開示されているように、表示部1の基板上に形成された温度検出素子(PN接合の温度
に対する電圧変化を検出する素子)を用いることも可能である。
偏在していない方がよい。そこで、冷却ファン、或いは、特開平11−95872号公報
や特開平11−251777号公報に開示されているような高熱伝導材等を用いて、電気
光学装置より発生する熱を有効に放熱し、周囲の温度を均一化させることが好ましい。
する補正要素である。一般に、有機EL素子OLEDの発光輝度が高くなるほど、有機EL素
子OLEDの発熱温度も高くなる。したがって、この発熱温度領域全体で表示品質の安定化を
図るためには、外乱要素である発熱温度Tlの影響を考慮した補正を行うことが好ましい
。図6は、一例としての発熱温度Tlと自己発熱温度変動ΔDtlとの関係を示す特性図で
ある。自己発熱温度変動ΔDtlは、RGB毎に個別に設定されているが、いずれも発熱温
度Tlの増加にともない非線形的に増加している。
されている。この知得を前提として、自己発熱温度変動ΔDtlは、階調特性生成部9が備
える変換テーブルの設定値として折り込み済みである。つまり、変換テーブルの記述内容
自体が、例えば、図6のような特性を反映したものになっている。この場合、自己発熱温
度変動ΔDtlに応じた補正を行うために、センサ類を用いる必要はない。なお、この補正
単位は、基本的には画素毎であるが、ある画素2の発熱量が周辺画素へも拡散するケース
を想定する場合には、周辺画素を含めたブロック単位にしてもよい。
Lxの変動を補正する補正要素である。一般に、外光の程度に応じて、見映えのよい表示
を行う上で最適な有機EL素子OLEDの発光輝度が変わってくる。例えば、明るい外光下で
の使用時には、通常の表示状態よりも発光輝度を明るくし、高コントラスト化した方が視
認性が向上する。これに対して、暗い屋内での使用時には、通常の表示状態では明るすぎ
るため、発光輝度を多少暗くした方が視認性が向上する。したがって、この照度領域全体
において安定した視認性を得るためには、外乱要素である周囲照度Lxの影響を考慮した
補正を行うことが好ましい。図7は、一例としての周囲照度Lxと周囲照度変動ΔDlxと
の関係を示す特性図である。周囲照度変動ΔDlxについては、他の補正要素とは異なりR
GB共通に設定され、周囲照度Lxの増加にともない非線形的に増加している。
検出部5で表示部1近傍の周囲照度Lxを検出することにより、リアルタイムで行われる
。演算部8は、照度検出部5によって検出された周囲照度Lxを入力とした演算処理を行
って、画素2の階調設定の際に加味すべき補正値を算出し、これを周囲照度変動ΔDlxと
して階調特性生成部9に出力する。この演算処理は、例えば、図7のような特性が記述さ
れた変換テーブルを参照して、入力値Lxから出力値ΔDlxを求めるLUT処理が想定さ
れるが、これ以外の処理方法であってもよい。なお、この補正単位は、周囲照度Lxの影
響が表示部1全体に作用する点に鑑み、表示部1全体である。
うに、外光の強度を検出する照度センサを用いることができる。なお、周囲照度Lxの検
出精度を確保するという観点でいえば、表示部1の自己発光の影響を受けないように、自
己発光を遮蔽する構造的な工夫を表示部1に設けることが好ましい。
る。一般に、有機EL素子OLEDの劣化が進むにしたがい、有機EL素子OLEDの駆動電圧や
発光効率等が低下していく。したがって、時間軸領域全体で表示品質の安定化を図るため
には、外乱要素である劣化度合dの影響を考慮した補正を行うことが好ましい。図8は、
一例としての劣化度合dと劣化変動ΔDdとの関係を示す特性図である。劣化度合dがR
GB毎に異なる点に鑑み、劣化変動ΔDdもRGB毎に個別に設定されているが、いずれ
も劣化度合dの増加にともない線形的に増加している。
検出部7で劣化度合dを検出することにより、リアルタイムで行われる。演算部8は、劣
化度合検出部7によって検出された劣化度合dを入力とした演算処理を行って、画素2の
階調設定の際に加味すべき補正値を算出し、これを劣化変動ΔDdとしてデータ線駆動回
路4に出力する。この演算処理は、例えば、図8のような特性が記述された変換テーブル
を参照して、入力値dから出力値ΔDdを求めるLUT処理が想定されるが、これ以外の
処理方法を用いてもよい。
るタイマ、或いは、フレームメモリに今まで蓄積された表示データの累積数を計測するカ
ウンタ等を用いることができる。この場合、補正単位は表示部1全体となる。また、この
ような時間軸ベースで劣化度合dを推定する手法に代えて、有機EL素子OLEDの発光状態
ベースで劣化度合dを推定してもよい。例えば、CCDセンサやCMOSセンサ等の輝度
センサを用いて、有機EL素子OLEDの発光輝度を画素単位で検出し、本来の輝度に対する
実際の輝度の低下分から劣化度合dを推定するといった如くである。この場合の補正単位
は、画素毎となる。
開平11−345957号公報に開示されている他、電気光学装置に開閉可能なフタを設
け、表示部1と対向するフタの内面(対向面)にCCDセンサ等を設けてもよい。
た表示部1のムラ度合muraを補正する補正要素である。図9は、一例としてのムラ度合mu
raと表示ムラΔDmuraとの関係を示す特性図である。RGB毎の特性の違いを考慮して、
表示ムラΔDmuraもRGB毎に個別に設定されているが、いずれもムラ度合muraの進行に
ともない線形的に増加している。
によってムラ度合muraを検出することで、製品出荷前に行われる。演算部8は、検査装置
によって検出されたムラ度合muraを入力とした演算処理を行って、画素2の階調設定の際
に加味すべき補正値を算出し、これを表示ムラΔDmuraとしてデータ線駆動回路4に出力
する。この演算処理は、例えば、図9のような特性が記述された変換テーブルを参照して
、入力値muraから出力値ΔDmuraを求めるLUT処理が想定されるが、これ以外の処理方
法であってもよい。ムラ度合muraの検出を画素単位に行う場合、補正単位も画素毎になる
。
ずしも必要ではない。しかしながら、上述した輝度センサを用いてムラ度合muraをリアル
タイムで検出し、表示ムラΔDmuraに応じた補正をリアルタイムで行うことも可能である
。
ータDの階調特性を疎調整することによって、変換データDcvtを生成・出力する。ここ
では、表示データDの階調特性の形そのものを別の形に変形させるようなデータ変換が行
われ、論理演算等での対応が容易ではない比較的大きな変形を伴うデータ変換(疎調整)
を想定している。そのため、このような疎調整への対応が容易なLUT処理を採用してい
る。表示データDは、画素2の階調を規定するデジタル信号であり、一般的には、図示し
ない上位のフレームメモリからのデータである。この表示データDは、階調に対して線形
な値であることが多いが、階調特性生成部9は、表示データDを非線形な値に加工する機
能を有する。そのため、表示データDが有するビット領域よりも大きなビット領域を準備
しておく必要があり、本実施形態では、4ビットの表示データD(D0〜D3)に対して、
6ビットの変換データDcvt(D0〜D5)が生成される。
有する。図11は、変換テーブルLUT1〜LUT4の説明図である。また、図12は、表
示データDのデータ変換によって生成される変換データDcvtの階調特性図であり、横軸
が表示データD、縦軸が変換データDcvtをそれぞれ表している。それぞれの変換テーブ
ルLUT1〜LUT4は、4ビットの表示データD(入力値)と6ビットの変換データDcv
t(出力値)との対応関係が記述されている。変換データDcvtは、表示データDの階調特
性とは異なり、表示データDの線形性を非線形に変形させた階調特性になっており、表示
データDが高階調側に向かうに従い、変換データDcvtが非線形に増加するように設定さ
れている。
かを選択することによって実現される。ここで、変換テーブルLUT1〜LUT4の特性を
比較すると、LUT1,LUT2,LUT3,LUT4の順に、変換データDcvtの増加率が
大きくなっている。また、同一の表示データDに対する変換データDcvtは、この順序で
高階調側にシフトする傾向があり、この傾向は、表示データDが高階調になるほど顕著に
なる。これらの変換テーブルLUT1〜LUT4の記述内容には、周囲照度変動ΔDlxの影
響が反映されている。
れて、変換テーブルLUT1が選択される。そして、この変換テーブルLUT1の記述内容
に応じて、表示データDに対応する変換データDcvtが出力される。例えば、表示データ
Dが”1000”(階調8)の場合には、”000010”(階調2)の変換データDcv
tが出力される。このデータ変換は、表示データDに対して、本来の階調を大きく低下さ
せる暗補正を施すことと等価である。また、第1の使用状況よりも若干明るい第2の使用
状況(例えば、明るめの屋内使用時)には、ΔDlx=1が指示されて、変換テーブルLU
T2が選択される。そして、この変換テーブルLUT2の記述内容に応じた変換データDcv
tが出力される。例えば、”1000”(階調8)の表示データDに対して、”0001
10”(階調6)の変換データDcvtが出力される。このデータ変換は、表示データDに
対して、階調を若干低下させる暗補正を施すことと等価である。また、第2の使用状況よ
りも明るい第3の使用状況(例えば、曇天での屋外使用時)には、ΔDlx=2となり、変
換テーブルLUT3が参照対象として選択される。例えば、”1000”(階調8)の表
示データDに対して、”001110”(階調14)の変換データDcvtが出力される。
このデータ変換は、表示データDに対して、階調を若干高める明補正を施すことと等価で
ある。さらに、第3の使用状況よりも明るい第4の使用状況(例えば、明るい外光下での
屋外使用時)には、ΔDlx=3となり、変換テーブルLUT4が参照対象として選択され
る。例えば、”1000”(階調8)の表示データDに対して、”011000”(階調
24)の変換データDcvtが出力される。このデータ変換は、表示データDに対して、階
調を大きく高める明補正を施すことと等価である。
のみならず、自己発熱温度変動ΔDtlも反映されている。一般に、発光に伴い有機EL素
子OLED自体が発熱し、発光効率が低下することが知られている。そのため、図13に示す
ように、実線で示した実際の階調(見かけ上の階調特性)は、点線で示した本来の階調よ
りも低下する。そこで、このような階調ズレを予め見越した上で、変換テーブルLUT1
〜LUT4の記述内容を設定しておく。これにより、有機EL素子OLEDの発熱に伴う階調
ズレが補正されたデータが、変換データDcvtとして出力される。
、画素2に供給するデータ信号を電流ベースで生成するデータ信号生成部46aを主体と
し、これに補正値生成部46bと階調補正部46cとを追加した構成を有する。補正値生
成部46bは、比較的単純な加減乗除の演算を行う演算回路で構成されており、演算部8
からの3つの補正要素ΔDta,ΔDd,ΔDmuraに基づいて、これらを統合した代表値と
して補正値K(補正係数a,bのセット)を生成する。同図の構成では、周囲温度変動Δ
Dtaの値がそのまま補正係数aとなり、劣化変動ΔDdと表示ムラΔDmuraとを加算した
値が補正係数bとなる。なお、補正値K(a,b)の算出は、加減乗除の組み合わせ程度
の比較的単純な論理演算を想定しているが、より複雑な論理演算によって行うことも可能
である。
た変換データDcvtに所定の演算を施して、補正データDamdを出力する。ここでは、変換
データDcvtの階調特性を大きく変形させるのではなく、全階調に対して一括に所定の補
正処理を施す。この補正処理は、加減乗除の組み合わせ程度の比較的単純な論理演算を想
定しているが、より複雑な論理演算であってもよい。これにより、変換データDcvtの基
本的な階調特性を維持しながら、階調特性生成部9における階調特性の変形よりも微細な
レベルで、階調特性の補正を行う微調整が行われる。本実施形態では、Damd=a・Dcvt
+bの線形的な演算によって、6ビットの変換データDcvtを拡張して、8ビットの補正
データDamdを算出している。図15は、一例として、a=010,b=110の場合における
変換データDcvt(入力値)と補正データDamd(出力値)との関係を示す図である。また
、図16は、階調補正部46cにおけるデータ補正の特性図である。
に直列接続されたスイッチングトランジスタSWと駆動トランジスタDRとのペアを補正
データDamdのビット数分(すなわち8つ)有する。それぞれの駆動トランジスタDRは
、自己の利得係数βに応じた電流をチャネルに流す定電流源として機能し、そのゲートに
は所定の駆動電圧Vbaseが共通に印加されている。これらの駆動トランジスタDRの利得
係数βの比は、補正データDamdを構成する8ビットの重みに対応して、1:2:4:8
:16:32:64:128に設定されている。また、8つのスイッチングトランジスタ
SWの導通状態は、8ビットの補正データDamd(D0〜D7)の内容に応じて設定され、
導通したものに対応する駆動トランジスタDRにおいて、利得係数βに応じたチャネル電
流が生じる。データ線Xに供給されるデータ電流Idataは、それぞれの駆動トランジスタ
DRを流れるチャネル電流の合計値となる。
ができる。図17に示すように、本実施形態では、表示データDからデータ電流Idataを
生成する過程において、種類の異なる2つの補正処理が行われる。まず、階調特性生成部
9では、LUT処理によって、2つの補正要素ΔDlx,ΔDtlを加味した補正が行われ、
表示データDより変換データDcvtが生成される。このLUT処理ベースでの補正によっ
て、周囲照度Lxおよび発熱温度Tlという2つの外乱要素の影響が有効に低減され、表示
データDの階調特性を変形させた階調特性を有する変換データDcvtが出力される。また
、画素駆動部の一部を構成する階調補正部46cでは、論理演算によって、3つの補正要
素ΔDd,ΔDmura,ΔDtaを加味した補正が行われ、変換データDcvtより補正データD
amdが生成される。この論理演算ベースでの補正によって、劣化度合d、ムラ度合muraお
よび周囲温度Taという3つの外乱要素の影響が有効に低減され、変換データの階調特性
を補正した補正データDamdが出力される。そして、画素駆動部の一部を構成するデータ
信号生成部46aにおいて、補正データDamdよりデータ電流Idataが生成され、これに
基づいて画素2の駆動が行われる。このように、5つの補正要素ΔDlx,ΔDtl,ΔDd
,ΔDmura,ΔDtaを統合的に加味した上で、データ電流Idataを生成することにり、複
数の外乱要素の影響を有効に低減できるので、表示品質の安定化を図ることが可能になる
。
することで、表示データDに関する一連の補正処理を高速に行うことができる。一般に、
LUT処理は、階調特性を大きく変形させるような疎調整に適している反面、入力数の増
大にともない変換テーブルLUTの記述内容が膨大になり、処理速度の低下を招き易いと
いう不都合がある。これとは逆に、論理演算は、このような疎調整には向かない反面、入
力数に関わりなく、高速処理が可能であるという利点がある。そこで、本実施形態では、
対応すべき補正要素を、階調特性自体を変形させる疎調整にて対応する疎調整要素ΔDlx
,ΔDtlと、疎調整よりも微細なレベルの変形にて対応する微調整要素ΔDd,ΔDmura
,ΔDtaとに分類している。そして、前者については、LUT処理を用いた疎調整にて対
応し、後者については、論理演算を用いて、疎調整よりも微細なレベルの微調整にて対応
する。これにより、すべての補正要素をLUT処理にて対応する場合と比較して、変換テ
ーブルLUTの記述内容を著しく低減できる。その結果、表示データDの一連の補正処理
の高速化を図ることができ、リアルタイムでの対応が可能になる。
を通じて予め取得しておき、記述内容にこれを反映した変換テーブルLUTを作成する。
そして、この変換テーブルLUTを参照することによって、表示データDから変換データ
Dcvtを生成している。これにより、有機EL素子OLEDの発光時における発熱温度を温度
センサ等で直接検出する必要がなくなる。その結果、表示部1の回路規模の増大を抑制で
き、かつ、センサの検出精度の問題等も解消できるという効果がある。
調整要素とした例について説明したが、これらの少なくとも一つを微調整要素にしてもよ
い。同様に、周囲温度変動ΔDta、劣化変動ΔDdおよび表示ムラΔDmuraのすべてを疎
調整要素として例について説明したが、これらの少なくとも一つを疎調整要素にしてもよ
い。また、本発明は、例示した5つの補正要素以外のものを考慮した補正処理に対しても
広く適用可能である。
れらの代表値としての補正値Kを算出する補正値生成部46bを設けている。したがって
、微調整要素が1つの場合には、補正値生成部46bを設けなくてもよい。
はなく、例えば、特表2002−51430号公報に開示されている画素回路も含めて広
く適用可能である。また、本発明の適用範囲は、電流プログラム方式の画素回路に限定さ
れるものではなく、データ線Xに対するデータの出力を電圧ベースで行う「電圧プログラ
ム方式」を用いた画素回路に対して同様に適用可能である。
同様に該当する。
図18は、第2の実施形態にかかる電流DAC46の構成図である。この電流DAC4
6は、画素2に供給するデータ信号を電流ベースで生成するデータ信号生成部46aを主
体とし、これに補正値生成部46bと駆動電圧補正部46dとを追加した構成を有する。
図14の構成例との相違点は、データ信号生成部46aの構成が若干異なる点、および、
階調補正部46cの代わりに駆動電圧補正部46dを設けた点である。それ以外に関して
は、図14の回路要素と同一であるから、同一の符号を付してここでの説明を省略する。
に直列接続されたスイッチングトランジスタSWと駆動トランジスタDRとのペアを変換
データDcvtのビット数分(すなわち6つ)有する。6つの駆動トランジスタDRは、変
換データDcvtを構成する6ビットの重みに対応して、1:2:4:8:16:32に利
得係数βの比が設定されており、これらのゲートには第1の駆動電圧Vbase1が共通に印
加されている。また、6つのスイッチングトランジスタSWの導通状態は、階調特性生成
部9からの変換データDcvt(D0〜D5)の内容に応じて設定され、導通したものに対応
する駆動トランジスタDRにおいて、利得係数βに応じたチャネル電流が生じる。さらに
、データ線Xと基準電圧Vssとの間には、k・β(kは自然数)の利得係数を有する駆動
トランジスタDR2が追加されており、このゲートには第2の駆動電圧Vbase2が印加され
ている。
第1の駆動電圧Vbase1と第2の駆動電圧Vbase2とを可変に設定する。第1の駆動電圧V
base1は、補正係数aに応じて設定され、その電圧は補正係数aの増大にともない大きく
なる。第2の駆動電圧Vbase2は、補正係数bに応じて設定され、その電圧値は補正係数
bの増大にともない大きくなる。駆動トランジスタDR,DR2のチャネル電流は、駆動
電圧Vbase1,Vbase2によって微調整され、これによって、データ電流Idataがアナログ
的に補正される。
からデータ電流Idataを生成する過程において、種類の異なる2つの補正処理が行われる
。まず、階調特性生成部9では、LUT処理によって、2つの補正要素ΔDlx,ΔDtlを
加味した補正が行われ、表示データDより変換データDcvtが生成される。また、画素駆
動部に相当するデータ信号生成部46aでは、変換データDcvtよりデータ電流Idataが
生成される。駆動トランジスタDR,DR2のチャネル電流は、3つの補正要素ΔDd,Δ
Dmura,ΔDtaに応じて変化するため、データ電流Idataがアナログ的に微調整される。
画素2は、このようにしてアナログ補正されたデータ電流Idataによって駆動する。
味した上で、データ電流Idataを生成することによって、複数の外乱要素の影響を低減で
き、表示品質の安定化を図ることが可能になる。それとともに、LUT処理による疎調整
とアナログ処理による微調整とを併用することで、表示データDに関する一連の補正処理
を高速に行うことができる。
図20は、第3の実施形態の概略的な特徴の説明図である。本実施形態では、階調特性
生成部9のLUT処理によって、2つの補正要素ΔDlx,ΔDtlを加味した補正が行われ
、表示データDより変換データDcvtが生成される。画素駆動部の一部を構成するデータ
信号生成部46aは、3つの補正要素ΔDd,ΔDmura,ΔDtaを考慮することなく、変
換データDcvtからデータ電流Idataを直接生成し、これをデータ線Xを介して画素2に
供給する。
Dmura,ΔDtaを考慮した上で、図2に示した画素2の駆動期間を制御する。図21は、
一例としての画素2の駆動タイミングチャートである。走査信号SELの立ち下がりタイ
ミングt1と駆動信号GPの立ち上がりタイミングとの間に、遅延時間Δtを設定し、こ
の遅延時間Δtを補正値K(a,b)によって可変に制御する。これにより、有機EL素
子OLEDが発光するオン時間tonが特定され、有機EL素子OLEDの輝度が決定される。図2
2は、別の一例としての画素2の駆動タイミングチャートである。期間t1〜t2において
、駆動信号GPをインパルス状に設定し、画素2中に含まれる有機EL素子OLEDを発光さ
せるオン期間tonと発光させないオフ期間toffとを交互に設定する。有機EL素子OLED
の発光輝度は、期間t2〜t3に占めるオン期間tonのデューティ比によって決定される。
また、時間軸変調方式の一種であるサブフィールド駆動によって、駆動期間を制御しても
よい。周知のように、サブフィールド駆動では、所定の期間(例えば1フレーム)を分割
することにより規定される複数のサブフィールドを用いて、画素の階調表示が行われる。
流Idataを生成するとともに、3つの補正要素ΔDd,ΔDmura,ΔDtaを加味した上で
画素2の駆動時間を可変に制御する。これにより、上述した各実施形態と同様に、複数の
外乱要素の影響を低減でき、表示品質の安定化を図ることが可能になる。それとともに、
LUT処理による疎調整と駆動時間ベースでの微調整とを併用することで、表示データD
に関する一連の補正処理を高速に行うことができる。
ついて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、液晶(LC)
、無機LED、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、或いは、プラズマ発光や電
子放出による蛍光等を用いた様々な電気光学素子に対しても広く適用可能である。
クタ、ビューワ、携帯電話、携帯端末、携帯ゲーム機、電子書籍、ビデオカメラ、デジタ
ルスチルカメラ、カーナビゲーション、カーステレオ、モバイルコンピュータ、パーソナ
ルコンピュータ、プリンタ、スキャナ、POS、ビデオプレーヤ表示機能付ファックス装
置、電子案内板、工作機械や輸送車両等の運転操作パネル等を含む様々な電子機器に広く
実装可能である。これらの電子機器に上述した電気光学装置を実装すれば、電子機器の商
品価値を一層高めることができ、市場における電子機器の商品訴求力の向上を図ることが
できる。
装置の表示品質を安定化できる。それとともに、LUT処理による疎調整と、LUT処理
とは異なる種類の処理による微調整とを併用することによって、補正処理の高速化を図る
ことが可能になる。
、6…温度検出部、7…劣化度合検出部、8…演算部、9…階調特性生成部、10…駆動
期間制御部、40…Xシフトレジスタ、41…回路ユニット、42,44…スイッチ群、
43…第1のラッチ回路、45…第2のラッチ回路、46…電流DAC、46a…データ
信号生成部、46b…補正値生成部、46c…階調補正部、46d…駆動電圧補正部、O
LED…有機EL素子、T1〜T4…トランジスタ、SW…スイッチングトランジスタ、
DR,DR2…駆動トランジスタ、C…キャパシタ。
Claims (2)
- 画素と、前記画素にデータを供給するデータ線と、を備える電気光学装置であって、
前記画素の階調を指定する表示データが入力され、当該表示データに対応する変換データを生成する際に、第1の補正要素に基づいて変換データの階調特性を設定し、当該設定された階調特性を有する変換データの中から、入力された前記表示データに対応する前記変換データを出力する階調特性生成部と、
前記第1の補正要素とは異なる第2の補正要素に基づいて、前記階調特性生成部から出力された前記変換データに対して論理演算を行って当該変換データを補正することで補正データを生成し、当該補正データをD/A変換して前記データ線に供給するデータ線駆動回路と、
を有し、
前記階調特性生成部は、それぞれが異なる階調特性のデータを有する複数の変換テーブ
ルを有し、前記第1の補正要素に基づいて、前記複数の変換テーブルの中から一の変換テ
ーブルを選択して、当該選択された変換テーブルが有するデータを前記変換データとし、
前記第1の補正要素は周囲照度変動を含み、前記第2の補正要素は周囲温度変動を含むことを特徴とする電気光学装置。 - 請求項1に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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JP2007100088A JP4752803B2 (ja) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | 電気光学装置及び電子機器 |
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JP2007100088A JP4752803B2 (ja) | 2007-04-06 | 2007-04-06 | 電気光学装置及び電子機器 |
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