JP4816744B2 - 発光装置、表示装置、及び発光装置の駆動制御方法 - Google Patents

発光装置、表示装置、及び発光装置の駆動制御方法 Download PDF

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本発明は、発光装置、表示装置、及び発光装置の駆動制御方法に関するものであり、特に、画素に発光素子を備える発光装置、これを備える表示装置、及び、発光装置の駆動制御方法に関するものである。
従来、画素に光学要素として、有機EL、無機EL又はLED等のような発光素子を有し、各画素が1列又はマトリクス(行列)状に配列されて、各画素の発光素子が発光する発光装置や、これを用いて表示を行う発光素子型ディスプレイ(表示装置)が知られている。
特に、アクティブマトリクス駆動方式の発光素子型ディスプレイは、高輝度、高コントラスト、高精細、低電力等の点で、優位性を有しており、特に、有機EL素子が注目されている。
このような有機EL素子を画素に有する表示装置(発光装置)として、有機EL素子への電流を制御することにより供給された画像データの輝度が得られるように、複数のトランジスタを用いて、有機EL素子を駆動するものがある(例えば、特許文献1参照)。
この表示装置は、有機EL素子への電流を制御するトランジスタのゲート−ソース間に、供給された画像データの輝度に基づくデータ(ゲート電圧)を書き込むことにより、有機EL素子が、この輝度で発光するように制御している。
特開2002−156923号公報(第3−6頁、図1)
有機EL素子は、電流を流して発光させる動作を継続させると、その抵抗値が次第に増加するとともに、発光効率が次第に低下することが知られている。しかしながら、特許文献1に示されているような表示装置では、有機EL素子の両端間の電圧を測定するようなことができず、有機EL素子の特性変化を検出することが困難であった。このため、有機EL素子の特性変化に対応した駆動制御を行うことができなかった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、発光素子の特性変化を考慮した駆動制御を行うことが可能な発光装置、表示装置、及び発光装置の駆動制御方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、発光素子の特性変化を考慮した駆動を行うことが可能な発光装置、表示装置、及び発光装置の駆動制御方法を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る発光装置は、
電源ラインと、
少なくとも1つのデータラインと、
一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する少なくとも1つの画素と、
予め設定された電流値の検定電流を出力する電流供給回路と、
前記データラインと前記画素の前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの該発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得する電圧測定回路を有するデータ駆動部と、
を備えることを特徴とする。
前記データ駆動部は、前記電圧測定回路によって取得された前記検定電圧に基づいて、外部から供給される画像データに応じた駆動データを補正する補正回路と、補正された前記駆動データに基づく駆動信号を生成する駆動信号供給回路と、を備えるようにしてもよい。
前記補正回路は、
前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係を予め記憶しておく記憶回路を有し、前記記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記電圧測定回路によって測定した前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出する発光効率抽出部と、
前記発光効率抽出部が抽出した前記発光効率の値に基づいて前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正する演算部と、を備えるようにしてもよい。
前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
前記画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿って複数配列されており、
前記データラインは前記発光領域における列方向に沿って複数配設され、
前記発光装置は、前記発光領域における行方向に沿って複数配設され、前記各画素に接続された複数の選択ラインと、前記各選択ラインに選択信号を印加して、該各選択ラインに対応する前記各画素を選択状態に設定する選択駆動部と、を有し、
前記各画素は、前記各データラインと前記各選択ラインの交点近傍にマトリクス状に配列され、該各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
前記駆動信号供給回路は、前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加し前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、前特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定し、
前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記特定の1つの画素の前記発光素子に対応する前記検定電圧を取得するようにしてもよい。
前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記第2のトランジスタの制御端子に接続された第3のトランジスタを有し、
前記複数の選択ラインは、前記各画素の前記第3のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第1の選択ラインと、前記各画素の前記第1のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第2の選択ラインと、を有し、
前記選択駆動部は、
前記各第1の選択ラインに第1の選択信号を印加する第1の選択駆動部と、
前記各第2の選択ラインに第2の選択信号を印加する第2の選択駆動部と、を有し、
前記第1のトランジスタと前記第3のトランジスタとは、前記第1の選択駆動部と前記第2の選択駆動部により個別に導通状態に設定されるようにしてもよい。
前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記第2のトランジスタの制御端子に接続された第3のトランジスタを有し、
前記複数の選択ラインは、前記各画素の前記第1のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第1の選択ラインと、前記各画素の前記第3のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第2の選択ラインと、を有し、
前記選択駆動部は、
前記各第1の選択ラインに第1の選択信号を印加する第1の選択駆動部と、
前記各第2の選択ラインに前記第1の選択信号に基づく第2の選択信号を印加する複数のスイッチング素子を有してなるスイッチ回路と、前記スイッチ回路の前記各トランジスタの動作を制御するスイッチ駆動回路と、からなる第2の選択駆動部と、を有し、
前記第1のトランジスタと前記第3のトランジスタとは、前記第1の選択駆動部と前記第2の選択駆動部により個別に導通状態に設定されるようにしてもよい。
前記スイッチ回路は、前記発光領域の各行に対応して設けられ、電流路の一端が前記各第2の選択ラインに接続され、該電流路の他端が所定の電位に設定された複数の第1のスイッチング素子と、前記発光領域の各行に対応して設けられ、該各行の画素に接続される前記第1の選択ラインと前記第2の選択ラインとに該電流路の両端が接続された複数の第2のスイッチング素子と、前記各第1のスイッチング素子の制御端子に共通に接続された第1の制御信号ラインと、前記各第2のスイッチング素子の制御端子に共通に接続された第2の制御信号ラインと、を有し、
前記スイッチ駆動回路は、前記第1の制御信号ライン及び前記第2の制御信号ラインに、前記各第1のスイッチング素子及び前記各第2のスイッチング素子の導通を制御する制御信号を個別に印加するようにしてもよい。
前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
前記複数の画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に複数配列されており、
前記データラインは前記発光領域における列方向に沿って複数配設され、
前記電流供給回路から出力される電流は前記発光領域の全ての画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記発光領域の列方向に沿って配設され、前記複数のデータラインの各々に接続された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を取得するようにしてもよい。
前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
前記複数の画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に複数配列されており、
前記データラインは列方向に沿って複数配設されており、
前記電流供給回路から出力される電流は前記発光領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記発光領域の当該1行に配設された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得するようにしてもよい。
本発明の第2の観点に係る表示装置は、
電源ラインと、
複数のデータラインと、
前記複数のデータラインの何れかに接続され、一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記各データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する複数の画素と、
予め設定された電流値の検定電流を出力する電流供給回路と、
前記各データラインと前記複数の画素における少なくとも1つの前記画素の前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの該発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得する電圧測定回路と、前記電圧測定回路によって取得された前記検定電圧に基づいて、外部から供給される画像データに応じた駆動データを補正する補正回路と、補正された前記駆動データに基づく駆動信号を生成する駆動信号供給回路と、を有するデータ駆動部と、を備えることを特徴とする。
前記補正回路は、
前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係を予め記憶しておく記憶回路を有し、前記記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記電圧測定回路によって測定した前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出する発光効率抽出部と、
前記発光効率抽出部が抽出した前記発光効率の値に基づいて前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正する演算部と、を備えるようにしてもよい。
前記表示装置は、前記複数の画素が配列された表示領域を有し、
前記複数の画素は、前記表示領域に、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列されており、
前記複数のデータラインの各々は、前記表示領域の列方向に沿って配設され、
前記発光装置は、前記表示領域の行方向に沿って複数配設されて前記各画素に接続された複数の選択ラインと、前記各選択ラインに選択信号を印加して、該各選択ラインに対応する前記各画素を選択状態に設定する選択駆動部と、を有し、
前記各画素は、前記各データラインと前記各選択ラインの交点近傍にマトリクス状に配列され、該各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
前記駆動信号供給回路は、前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、前記特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定し、
前記特定の1つの画素を順次変更設定して、前記データ駆動部の前記電圧測定回路、前記表示領域の前記複数の画素における1つの前記画素毎に対する前記検定電圧を順次取得するように制御されるようにしてもよい。
前記表示装置は、前記複数の画素が行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示領域を有し、
前記データラインは前記表示領域における列方向に沿って複数配設され、
前記電流供給回路から出力される電流は前記表示領域の全ての画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記表示領域の列方向に沿って配設され、前記複数のデータラインの各々に接続された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を取得するようにしてもよい。
前記表示装置は、前記複数の画素が行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示領域を有し、
前記データラインは列方向に沿って複数配設されており、
前記電流供給回路から出力される電流は前記表示領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記表示領域の当該1行に配設された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得するようにしてもよい。
本発明の第3の観点に係る発光装置の駆動制御方法は、
発光素子を有する発光装置を駆動する発光装置の駆動制御方法であって、
前記発光装置は、電源ラインと、少なくとも1つのデータラインと、一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する少なくとも1つの画素と、予め設定された電流値を有する検定電流を出力する電流供給回路を有する電源ライン駆動部と、を有し、
前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップと、
前記データラインと前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの前記発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得するステップと、
を含むことを特徴とする。
前記発光装置の駆動制御方法は、外部から供給される画像データに応じた駆動データを前記取得された前記検定電圧の値に基づいて補正するステップと、
前記補正した駆動データに基づく駆動信号を生成し、前記データラインを介して前記画素に供給するステップと、を含むようにしてもよい。
前記駆動データを補正するステップは、
前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係が予め記憶された記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記発光素子の一端の電圧を取得するステップにより取得された前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出するステップと、
前記抽出した発光効率に基づいて、前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正するステップと、
を含むようにしてもよい。
前記発光装置は、前記画素が行方向及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、
前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
前記検定電圧を取得するステップは、
前記表示領域の何れかの1行に対応する前記各表示画素を選択状態に設定するステップと、
前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択状態とされた行の、前記特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定して、前記検定電流を前記特定の1つの画素の前記発光素子に流すステップと、
前記特定の1つの画素を順次変更設定して、前記発光領域に配列される前記複数の画素の各々に対応する前記検定電圧を順次測定するステップと、
を含むようにしてもよい。

前記発光装置は、前記画素が行及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、前記データラインは列方向に沿って複数配設され、
前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップにおいて、前記電流供給回路から出力される前記検定電流は前記発光領域の全ての前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記発光素子の一端の電圧を取得するステップは、前記発光領域の列方向に沿って配設された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を測定するステップを含むようにしてもよい。
前記発光装置は、前記画素が行及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、前記データラインは列方向に沿って複数配設され、
前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップにおいて、前記電流供給回路から出力される前記検定電流は前記発光領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
前記発光素子の一端の電圧を取得するステップは、前記発光領域の当該1行に配列された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得するステップを含むようにしてもよい。
本発明によれば、発光素子の特性変化を検出することができる。また、発光素子の特性変化を考慮した駆動制御を行うことができる。
本発明の第1の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 有機EL素子の発光効率と電圧との関係を示す図である。 図1に示す補正回路の構成を示す図である。 図3に示す発光効率抽出部が記憶するLUT(ルックアップテーブル)を示す図である。 図1に示す表示装置における、有機EL素子の電圧測定動作(1列平均の場合)を示す図である。 図1に示すトランジスタの動作領域(ドレイン電圧とドレイン電流との関係)を示す図である。 図1に示す表示装置における、表示動作のための書き込み動作を示す図である。 図1に示す表示装置における、表示動作における発光動作を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る表示装置における、有機EL素子の電圧測定動作(1行平均の場合)を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 図10に示す表示装置における、有機EL素子の電圧を画素毎に測定するための電圧書き込み動作を示す図である。 図10に示す表示装置における、有機EL素子の電圧を画素毎に測定する動作を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 図13に示す表示装置における、有機EL素子の電圧を画素毎に測定するための電圧書き込み動作を示す図である。 図13に示す表示装置における、有機EL素子の電圧を画素毎に測定する動作を示す図である。
以下、本発明の実施形態に係る表示装置(発光装置)を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る表示装置の構成を図1に示す。
第1の実施形態に係る表示装置は、複数の画素11_ij(i=1〜m、j=1〜n、m、n;自然数)と、複数の画素11_ijが配列された表示領域(発光領域)10と、アノード回路(電源ライン駆動部)12と、データドライバ(データ駆動部)13と、セレクトドライバ(選択駆動部)14と、制御部15と、によって構成される。
各画素11_ijは、それぞれ、画像の1画素に対応するものであり、表示領域10に行及び列方向にマトリクス状に配置される。各画素11_ijは、発光素子としての有機EL素子111と、トランジスタT1〜T3と、キャパシタ(電圧保持部)C1とからなる画素駆動回路と、を備える。
有機EL素子(Organic Electroluminescent Element)111は、アノード−カソード間に、有機化合物に注入された電子と正孔との再結合によって生じた励起子によって発光する現象を利用した発光素子であり、供給された電流の電流値に対応する輝度で発光する。
有機EL素子111には、画素電極が形成され、この画素電極上に、正孔注入層と発光層と対向電極とが形成される(いずれも図示せず)。正孔注入層は、画素電極上に形成され、発光層に正孔を供給する機能を有する。
画素電極は、透光性を備える導電材料、例えばITO(Indium Tin Oxide)、ZnO等から構成される。各画素電極は隣接する他の画素の画素電極と層間絶縁膜(図示せず)によって絶縁されている。
正孔注入層は正孔(ホール)注入、輸送が可能な有機高分子系の材料から構成される。また、有機高分子系のホール注入・輸送材料を含む有機化合物含有液としては、例えば導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とドーパントであるポリスチレンスルホン酸(PSS)を水系溶媒に分散させた分散液であるPEDOT/PSS水溶液が用いられる。
発光層は、インターレイヤ(図示せず)上に形成される。発光層は、アノード電極とカソード電極との間に所定の電圧を印加することにより光を発生する機能を有する。
発光層は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマーを含む赤(R)、緑(G)、青(B)色の発光材料から構成される。
また、これらの発光材料は、適宜水系溶媒あるいはテトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン、キシレン等の有機溶媒に溶解(又は分散)した溶液(分散液)をノズルコート法やインクジェット法等により塗布し、溶媒を揮発させることによって形成される。
尚、3原色の場合、有機EL素子111のRGBの発光材料は、通常、列毎に塗布される。
対向電極は、導電材料、例えばCa,Ba等仕事関数の低い材料からなる層と、Al等の光反射性導電層と、からなる2層構造になっており、接地電位の接地ライン112に接続される。
電流は、画素電極から対極電極方向へと流れ、逆方向には流れず、画素電極、対極電極は、それぞれ、アノード電極、カソード電極となる。
この有機EL素子111は、電流を供給して、長時間、駆動することにより、次第に特性が劣化する。即ち、有機EL素子111の特性が劣化すると、抵抗が増加して電流が流れにくくなるとともに、流れる電流に対する発光輝度が低下し、発光効率が低下する。
すなわち、有機EL素子111の特性が劣化した場合、初期の輝度を得るためには、有機EL素子111に供給する電流を増加させる必要がある。電流を増加させると、有機EL素子111のカソード−アノード間の電圧VELも増加する。
この輝度と、有機EL素子111のカソード−アノード間の電圧VELとの間には、相関がある。図2は、発光効率ηと電圧VELとの関係を示す。発光効率ηは、有機EL素子111に一定の電流(電流初期値Iel_0:検定電流)を流したときの有機EL素子111が初期の特性を有しているときの初期の輝度(値)を1として、輝度の変化を示すパラメータである。従って、この図2は、駆動時間により発光効率ηが変化したときに、電圧VELがどれぐらい変化するかを示す。
尚、この関係は、実験によって得られたデータであり、有機EL素子111が初期特性を有しているときに、輝度が5000cd/m2,単位面積当たりの輝度が16cd/Aとなる電流初期値Iel_0を流したときのデータであり、発光部の面積を100μm×300μmとした場合、電流初期値Iel_0の電流値は、5000×(100×300)/16=9.38(μA)である。
本実施形態に係る表示装置は、この発光効率ηと電圧VELとの関係に着目し、有機EL素子111に上記電流初期値Iel_0を流したときの電圧(検定電圧)VELを測定し、この電圧VELに基づいて、供給する電流の電流値を補正することにより、供給された画像データに対応した輝度を得るように構成されている。
トランジスタT1〜T3は、nチャンネル型のFET(Field Effect Transistor;電界効果トランジスタ)によって構成された薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)である。
トランジスタT1(第3のトランジスタ、書き込み制御トランジスタ)は、トランジスタT3(第2のトランジスタ、電流制御トランジスタ)のオン、オフ状態を制御するためのスイッチトランジスタである。
各画素11_ijのトランジスタT1のドレイン(端子)は、アノードライン(電源ライン)Laに接続される。
各画素11_11〜11_m1のトランジスタT1のゲート(端子)は、セレクトライン(選択ライン)Ls11に接続される。同様に、各画素11_12〜11_m2のトランジスタT1のゲートは、セレクトライン(選択ライン)Ls12に、・・・、各画素11_1n〜11_mnのトランジスタT1のゲートは、セレクトライン(選択ライン)Ls1nに、それぞれ、接続される。
画素11_11の場合、セレクトドライバ14からセレクトラインLs11にオン(High;ハイ)レベルの信号が出力されると、トランジスタT1はオンし、トランジスタT3もオンする。
セレクトラインLs11にオフ(Low;ロー)レベルの信号が出力されると、トランジスタT1は、オフする。それとともに、トランジスタT1がオフすると、キャパシタC1に充電された電荷は保持される。
トランジスタT2(第1のトランジスタ、選択制御トランジスタ)は、セレクトドライバ14によって選択されてオン、オフし、アノード回路12とデータドライバ13との間を導通、遮断するためのスイッチトランジスタである。
各画素11_ijのトランジスタT2の一端としてのドレインは、有機EL素子111のアノード(電極)に接続される。
各画素11_11〜11_m1のトランジスタT2のゲートは、セレクトラインLs11に接続される。同様に、各画素11_12〜11_m2のトランジスタT2のゲートは、セレクトラインLs12に、・・・各画素11_1n〜11_mnのトランジスタT2のゲートは、セレクトラインLs1nに接続される。
また、各画素11_11〜11_1nのトランジスタT2の他端としてのソースは、データラインLd1に接続される。同様に、各画素11_21〜11_2nのトランジスタT2のソースは、データラインLd2に、・・・、各画素11_m1〜11_mnのトランジスタT2のソースは、データラインLdmに接続される。
画素11_11の場合、トランジスタT2は、セレクトドライバ14から、セレクトラインLs11にオンレベルの信号が出力されるとオンして有機EL素子111のアノードとデータラインLd1とを接続する。
また、セレクトラインLs11にオフレベルの信号が出力されると、トランジスタT2はオフして有機EL素子111のアノードとデータラインLd1とを遮断する。
トランジスタT3は、電圧VELを測定する際に、アノード回路12から供給される電流を有機EL素子111に流すように機能する。
電圧VELの測定時において、各画素11_ijのトランジスタT3のドレインは、アノード回路12から供給される電流が流入する電流流入端であり、アノードラインLaに接続され、ソースは、電流が流出する電流流出端であり、有機EL素子111のアノードに接続され、ゲートは、ドレイン−ソース間に流れる電流の電流値を制御する制御端であり、トランジスタT1のソースに接続される。
キャパシタC1は、トランジスタT3のゲート−ソース間電圧Vgs(以後、ゲート電圧Vgsと記す。)を保持するキャパシタであり、その一端は、トランジスタT1のソースとトランジスタT3のゲートとに接続され、他端はトランジスタT3のソースと有機EL素子111のアノードに接続される。
キャパシタC1は、トランジスタT1がオンすると、トランジスタT3はゲート−ドレイン間が接続され、ダイオード接続されてオンするため、アノードラインLaからトランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れ、そのときのトランジスタT3のゲート電圧Vgsで充電され、その電荷が蓄積される。
トランジスタT1及びT2がオフすると、キャパシタC1は、トランジスタT3のゲート電圧Vgsを保持する。
アノード回路12は、電圧VELの測定時において、アノードラインLaを介して、各画素11_ijに測定用の電流を供給する機能を有するとともに、各画素11_ijへのデータの書き込み動作及び各画素11_ijの有機EL素子111の画像データに応じた発光動作を行う際に、アノードラインLaを接地電位及び接地電位より高電位の所定の電圧(電圧Vsrc)に設定する機能を有するものであり、電流供給回路121と、スイッチ122,123と、接地電位の接地ライン124と、電圧Vsrcを出力する定電圧電源と、を備える。
電流供給回路121は、予め設定された電流値の電流を供給する電流供給源である。スイッチ122は、電圧Vsrc又は接地ライン124とスイッチ123の一端とを、選択的に接続するものである。スイッチ123は、電流供給回路121の出力端とスイッチ122の出力端とを選択的に接続するものである。
データドライバ13は、各画素11_ijの有機EL素子111にデータを書き込む機能を有するものであり、スイッチ131−1〜131−mと、バッファ132−1〜132−mと、ADC(A/Dコンバータ)133−1〜133−mと、補正回路134−1〜134−mと、DAC(D/Aコンバータ:駆動信号供給回路)135−1〜135−mと、を備える。
スイッチ131−1〜131−mは、それぞれ、データラインLd1〜Ldmと、バッファ132−1〜132−mの入力端又はD/Aコンバータ135−1〜135−mの出力端とを選択的に接続するためのものである。
バッファ132−1〜132−mは、それぞれ、各画素11_1j〜11_mjからの電流の流れ込みを阻止するためのものであり、入力インピーダンスが高い、例えばオペアンプからなるものである。バッファ132−1〜132−mは、それぞれ、データラインLd1〜Ldmを介して測定されるアナログの電圧VELをA/Dコンバータ133−1〜133−mに供給する。
A/Dコンバータ133−1〜133−mは、それぞれ、バッファ132−1〜132−mから供給されたアナログの電圧VELを測定するためのものであり、測定したアナログの電圧VELをデジタルの電圧VELに変換する。
A/Dコンバータ133−1〜133−mは、変換したデジタルの電圧VELを補正回路134−1〜134−mに供給する。各バッファ132−1〜132−mと、これに接続されたA/Dコンバータ133−1〜133−mとは、電圧測定回路に相当する。
補正回路134−1〜134−mは、それぞれ、供給された画像データに応じた輝度が得られるように、A/Dコンバータ133−1〜133−mから供給された電圧VELに基づいて、画像データに応じた駆動データVdataの値を補正する回路である。
補正回路134−1〜134−mは、それぞれ、図3に示すように、発光効率抽出部136−1〜136−mと、メモリ137−1〜137−mと、演算部138−1〜138−mと、を備える。
発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、測定によって得られた電圧VELに対応する発光効率ηを抽出するものであり、図4に示すようなLUT(ルックアップテーブル、記憶回路)を有している。
このLUTは、電圧VELと輝度と発光効率ηとの関係を示すテーブルであり、図2に示す発光効率ηと電圧VELとの関係に基づいて作成されたものである。
このLUTは、有機EL素子111に電流初期値Iel_0の電流を流した場合の輝度の変化と、発光効率ηと電圧VELとの関係を示すものである。
このLUTは、有機EL素子111が初期特性を有しているときに輝度5000cd/m2を得るために必要な電流初期値Iel_0の電流を流して、輝度が3000cd/m2になったとき、発光効率はη=3000/5000=0.60となり、電圧VELは、初期値7.85Vから、8.30Vに増加することを示している。
なお、本実施形態において、上記LUTは、1つの電流初期値Iel_0(検定電流)に対応し、アノード回路12の電流供給回路121からは、これに対応した1種類の電流を供給するものとした。しかし、本実施形態はこれに限るものではなく、LUTを2レベル以上の複数の異なる電流値の検定電流に対応するものとし、アノード回路12の電流供給回路121から、これに対応した複数レベルの異なる電流値に対応した電流を供給する構成としてもよい。この場合、電圧VELの測定を、各レベルの検定電流に応じて、複数回行うこととなる。
発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、このLUTを参照して、電圧VELに対応する発光効率ηを抽出する。
メモリ137−1〜137−mは、それぞれ、発光効率抽出部136−1〜136−mが抽出した発光効率ηを記憶するためのメモリ(記憶回路)である。
演算部138−1〜138−mは、それぞれ、画像データが供給されて、画像データに応じた輝度を得るための駆動データVdataを取得するものである。
演算部138−1〜138−mは、それぞれ、駆動データVdataで書き込みを行うときに、メモリ137−1〜137−mから発光効率ηを読み出す。
演算部138−1〜138−mは、それぞれ、有機EL素子111が初期特性を有しているとしたときに、供給された画像データに応じた輝度を得るために必要な電流値Ielf_0と、メモリ137−1から読み出した発光効率ηの逆数と、を乗算して電流補正値Ielf_1を取得する。
そして、演算部138−1〜138−mは、各画素11_ijのトランジスタT3のゲート電圧Vgsに対するドレイン−ソース間電流の特性と、この電流補正値Ielf_1と、に基づいて駆動データVdataを求める。
D/Aコンバータ135−1〜135−mは、それぞれ、演算部138−1〜138−mが求めたデジタルの駆動データVdataをアナログの書き込み電圧Vd(駆動信号:負電圧)に変換するものである。
D/Aコンバータ135−1〜135−mは、それぞれ、この書き込み電圧Vdを、データラインLd1〜Ldmを介して、各画素11_1j〜11_mjのトランジスタT2の他端に印加することにより、トランジスタT2を介して、トランジスタT3から電流を引き込む。
セレクトドライバ14は、制御部15に制御されて、行毎に画素11_ijを選択するためのものであり、例えば、シフトレジスタを備える。セレクトドライバ14は、それぞれ、セレクトラインLs11〜Ls1nに、オンレベル又はオフレベルの信号を出力する。
制御部15は、各部を制御するものである。制御部15は、有機EL素子111の電圧VELの変動に基づいて、駆動信号の書き込み時に供給する電流の電流値を補正することにより、必要な輝度を得るように各部を制御する。
このため、制御部15は、各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定し、各画素11_ijのトランジスタT3のゲート−ソース間に駆動データVdata(書き込み電圧Vd)の書き込みを行い、有機EL素子111を発光させるように、各部を制御する。
第1の実施形態に係る表示装置は、1列毎に電圧VELの測定を行う。尚、表示装置は、この電圧VELの測定を、例えば、電源立ち上げ時、1日毎、あるいは、一定時間使用する毎に行う。
1列毎に電圧VELの測定を行う場合、制御部15は、電流がアノード回路12から、各画素11_ijの有機EL素子111を経由して接地ライン112へと流れるように、アノード回路12とデータドライバ13とセレクトドライバ14とを制御する。
駆動データVdataの書き込みを行う場合、制御部15は、電流がアノード回路12から各画素11_ijの有機EL素子111に流れないようにして、データドライバ13に流れるように、アノード回路12とデータドライバ13とセレクトドライバ14とを制御する。
有機EL素子111を発光させる場合、制御部15は、各画素11_ijのキャパシタC1に書き込まれたトランジスタT3のゲート電圧Vgsに基づいて、電流が有機EL素子111に供給されるように、アノード回路12とデータドライバ13とセレクトドライバ14とを制御する。
次に第1の実施形態に係る表示装置の動作を説明する。
まず、各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定する際の動作について説明する。
表示装置は、各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定する。制御部15は、電圧VELを測定するため、図5に示すように、アノード回路12の電流供給回路121とアノードラインLaとが接続されるように、スイッチ123を制御する。
制御部15は、それぞれ、データドライバ13の各バッファ132−1〜132−mと、データラインLd1〜Ldmと、が接続されるように、スイッチ131−1〜131−mを制御する。
そして、制御部15は、全てのセレクトラインLs11〜Ls1nにオン(図中、「Hi」と記す。)レベルの信号を出力するようにセレクトドライバ14を制御する。
セレクトドライバ14がセレクトラインLs11〜Ls1nにオンレベルの信号を出力すると、すべての画素11_ijのトランジスタT1,T2はオンする。トランジスタT1がオンすると、トランジスタT3のゲート−ドレイン間が接続されてトランジスタT3はオン状態となり、ダイオード動作する。
図6はトランジスタT3のドレイン−ソース間電圧Vds対ドレイン−ソース間電流Ids特性と有機EL素子111の負荷線SPe1を示す図である。トランジスタT3の動作点は、トランジスタT3のVds対Ids特性線と有機EL素子111の負荷線SPelとの交点である図6のP32で示すものとなり、トランジスタT3は、飽和領域で動作する。
尚、この図6において、P0はピンチオフ点、Vthは閾値電圧であり、ドレイン−ソース間電圧Vdsが0Vからピンチオフ電圧までの領域は不飽和領域であり、ドレイン−ソース間電圧Vdsがピンチオフ電圧以上の領域は飽和領域である。
すべての画素11_ijのトランジスタT1〜T3がオンすると、電流供給回路121とアノードラインLaとが接続されているため、電流供給回路121から供給される電流がすべての画素11_ijのトランジスタT3に分配されて流れる。
ここで、電流供給回路121から供給される電流の電流値は、各画素11_ijに流れる電流の平均値が上記電流初期値Iel_0の値に等しくなる電流値に設定される。
データドライバ13の各バッファ132−1〜132−mがハイインピーダンスであるため、この電流は、データドライバ13には流れない。このため、電流は、すべての画素11_ijの有機EL素子111を経由して接地ライン112へと流れる。
バッファ132−1〜132−mは、それぞれ、スイッチ131−1〜131−mを介してデータラインLd1〜Ldmの電圧を取得する。各画素11_ijのトランジスタT2のオン抵抗は、ゲート電圧Vgsが高いため、ほぼ無視できる程度の値になる。従って、バッファ132−1〜132−mがそれぞれ取得したデータラインLd1〜Ldmの電圧が有機EL素子111の電圧VELになる。
また、データラインLd1には、1列の画素11_11〜11_1nの各トランジスタT2を介して各有機EL素子111のアノードが接続されているため、データラインLd1の電圧は、1列の画素11_11〜11_1nの各有機EL素子111の平均化された電圧VELになる。バッファ132−1は、この電圧VELをA/Dコンバータ133−1に供給する。
同様に、バッファ132−2〜132−mは、それぞれ、スイッチ131−2〜131−mを介して、データラインLd2〜Ldmに接続された画素11_ijの有機EL素子111の列毎に平均化された電圧VELをA/Dコンバータ133−2〜133−mに供給する。
A/Dコンバータ133−1〜133−mは、このようにして、それぞれ、バッファ132−1〜132−mを介して、列毎に平均化された有機EL素子111の電圧VELをアナログ値で測定する。そして、A/Dコンバータ133−1〜133−mは、それぞれ、アナログの電圧VELをデジタルの電圧VELに変換する。ここで、バッファ132−1〜132−m及びA/Dコンバータ133−1〜133−mは、電圧測定回路をなす。
補正回路134−1〜134−mの発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、LUTを参照して、A/Dコンバータ133−1〜133−mが変換したデジタルの電圧VELに対応する発光効率ηを抽出する。発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、抽出した発光効率ηをメモリ137−1〜137−mに記憶する。
次に、画像データに基づいて各画素11_ijの有機EL素子111を駆動する際の動作について説明する。
画像データが供給されると、表示装置は、各画素11_11〜11_mnに対して駆動データVdataの書き込みを行う。このとき、制御部15は、図7に示すように、アノードラインLaが接地電位となるように、アノード回路12のスイッチ122,123を制御する。スイッチ122は、接地ライン124とスイッチ123の一端とを接続し、スイッチ123は、このスイッチ123の一端とアノードラインLaとを接続して、アノードラインLaを接地ライン124に接続する。
次いで、制御部15は、セレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフ(図中、「Lo」と記す。)レベルの信号を出力するように、セレクトドライバ14を制御し、画素11_11〜11_m1を選択する。
演算部138−1〜138−mは、それぞれ、メモリ137−1〜137−mから、各画素11_11〜11_m1の発光効率ηを読み出し、読み出した発光効率ηに基づいて駆動データVdataを求める。
データドライバ13の各D/Aコンバータ135−1〜135−mは、それぞれ、演算部138−1〜138−mが求めた駆動データVdataをアナログの書き込み電圧Vdに変換する。
制御部15は、それぞれ、データドライバ13の各D/Aコンバータ135−1〜135−mと、データラインLd1〜Ldmと、が接続されるように、スイッチ131−1〜131−mを制御する。
データドライバ13の各D/Aコンバータ135−1〜135−mは、それぞれ、アナログ変換した書き込み電圧VdをデータラインLd1〜Ldmに印加する。
アノードラインLaは接地電位になっており、各画素11_11〜11_m1の有機EL素子111のカソードの電位も接地電位であるため、電流は、各画素11_11〜11_m1の有機EL素子111には流れない。
また、書き込み電圧Vdが負電圧であるため、電流は、アノード回路12から、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT3,T2、データラインLd1〜Ldmを介して、それぞれ、データドライバ13のD/Aコンバータ135−1〜135−mに流れる。
各画素11_11〜11_m1の各トランジスタT1はオンしているため、各トランジスタT3は、ゲート−ドレイン間が接続されて、ダイオード接続される。このため、トランジスタT3は飽和領域内で動作し、トランジスタT3には、ダイオード特性に応じたドレイン電流Idが流れ、その動作点は図6の動作点P2となる。
トランジスタT1がオンし、トランジスタT3にドレイン電流Idが流れるため、トランジスタT3のゲート電圧Vgsは、ドレイン電流Idに対応した電圧に設定され、キャパシタC1は、このゲート電圧Vgsで充電される。
このようにしてデータドライバ13は、測定した電圧VELに基づいて補正した電流を、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT3から引き込んで、キャパシタC1に、駆動データVdataに基づく、トランジスタT3のゲート電圧Vgsを保持させる。
以下、同様にして、制御部15は、順次、画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnを選択するようにセレクトドライバ14を制御し、各画素11_11〜11_mnのトランジスタT3のゲート−ソース間のキャパシタC1に、駆動データVdataに基づく電圧を書き込む。
すべての画素11_ijのトランジスタT3のゲート−ソース間のキャパシタC1に駆動データVdataの書き込みが行われた後、表示装置は、各画素11_ijの有機EL素子111を発光させる。
このとき、制御部15は、図8に示すように、すべてのセレクトラインLs11〜Ls1nにオフレベルの信号を出力するように、セレクトドライバ14を制御して、すべての画素11_ijのトランジスタT1,T2をオフさせる。
すべての画素11_ijにおいて、それぞれ、トランジスタT1,T2がオフすると、トランジスタT3は、非選択状態となる。トランジスタT3が非選択状態となると、トランジスタT3のゲート−ソース間電圧Vgsは、キャパシタC1に書き込まれた電圧に保持される。
また、このとき、制御部15は、電圧VsrcがアノードラインLaに印加されるように、アノード回路12のスイッチ122,123を制御する。この電圧Vsrcは、例えば、12V程度に設定される。
このとき、トランジスタT3のゲート電圧VgsがキャパシタC1によって保持されているため、トランジスタT3の動作点は、図6に示すように、保持されたゲート電圧Vgsの動作線と有機EL素子111の負荷線SPelとの交点である動作点P3となる。この電圧Vsrcの電圧値は、この動作点P3が、トランジスタT3が飽和領域で動作する状態となる電圧値に設定される。
そして、トランジスタT3のドレイン−ソース間には、駆動データVdataを書き込んだときの書き込み電流と同じ電流値のドレイン電流Idが流れる。トランジスタT2がオフし、有機EL素子111のアノード側の電位がカソード側の電位より高い状態となっているため、このドレイン電流Idは、有機EL素子111に供給される。
このとき、各画素11_ijの有機EL素子111に流れる電流Idは、測定した電圧VELに基づいて補正されている。
例えば、画素11_11の有機EL素子111に対し、供給された画像データに応じた輝度が5000cd/m2であり、有機EL素子111の計測された電圧VELが8.30Vであった場合、補正しなければ、輝度は3000cd/m2に低下する。
この場合、発光効率抽出部136−1は、電圧VEL=8.30Vから、図4に示すLUTを参照して、発光効率η=0.60を取得する。
演算部138−1は、メモリ137−1を参照してη=0.60を取得し、輝度5000cd/m2を得るための電流値として、電流初期値Iel_0を1/η=1.67倍して電流補正値Iel_1を取得する。
即ち、画素11_11の有機EL素子111には、電流初期値Iel_0の1.67倍の電流が流れるように補正され、その結果、有機EL素子111は、輝度5000cd/m2で発光する。
以上説明したように、本第1の実施形態によれば、制御部15は、各画素11_ijに駆動データVdataの書き込みを行った後、各画素11_ijのトランジスタT1,T2がオンするように制御し、アノード回路12から、各画素11_ijのトランジスタT3を介して有機EL素子111に電流を供給するようにアノード回路12を制御した。
また、データドライバ13は、入力インピーダンスがハイインピーダンスのバッファ132−1〜132−mを備えるようにした。
従って、データドライバ13のA/Dコンバータ133−1〜133−mは、それぞれ、ハイインピーダンスのバッファ132−1〜132−mを介して、各画素11_ijの有機EL素子111の列毎に平均化された電圧VELを測定することができる。
また、補正回路134−1〜134−mは、それぞれ、供給された画像データの輝度が得られるように、A/Dコンバータ133−1〜133−mが測定した電圧VELに基づいて有機EL素子111に供給される電流の電流値を補正して駆動データVdataを得るようにした。
また、制御部15は、アノード回路12が有機EL素子111と同電位の接地電位となるように制御し、データドライバ13の各D/Aコンバータ135−1〜135−mは、負の書き込み電圧Vdを、それぞれ、データラインLd1〜Ldmに印加するようにした。
従って、測定された電圧VELの値に応じて、供給された画像データの輝度に対応する駆動データVdataで書き込みを行うことができる。このため、有機EL素子111を長時間駆動しても、供給された画像データに応じた輝度で有機EL素子111を発光させることができる。
前述のように、RGBの3原色の場合、RGBの発光材料は、通常、列毎に塗布される。有機EL素子111は、材料が異なれば劣化の程度も異なる。しかし、第1の実施形態では、列毎に平均化された電圧VELを測定するようにしているため、このような材料の相違を考慮することなく、同じ材料で生成された有機EL素子111の平均化された電圧VELを測定できる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る表示装置は、各有機EL素子の電圧を行毎に測定するようにしたものである。
画像表示において、横線を表示する頻度が多い場合には、行毎に流れる電流値が異なる。このため、電圧VELの値も行毎に相違してくる。第2の実施形態に係る表示装置は、このような場合でも、正確に電圧VELを測定するため、行毎に電圧VELを測定する。
この第2の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態と同様に図1に示す構成を有する。
次に第2の実施形態に係る表示装置の動作を説明する。
電圧VELの測定動作において、制御部15は、各行の各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定する。制御部15は、図9に示すように、アノード回路12の電流供給回路121とアノードラインLaとが接続されるように、スイッチ123を制御する。
制御部15は、それぞれ、データドライバ13の各バッファ132−1〜132−mと、データラインLd1〜Ldmと、が接続されるように、スイッチ131−1〜131−mを制御する。
制御部15は、セレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力するようにセレクトドライバ14を制御し、第1行目の画素11_11〜11_m1を選択する。
セレクトドライバ14がセレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力すると、画素11_12〜11_m2、・・・、11_1n〜11_mnのトランジスタT1〜T3はオフする。
画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT1〜T3がオフするため、電流供給回路121から供給される電流は、画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnには、流れない。
セレクトドライバ14がセレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力すると、第1行目の画素11_11〜11_m1のトランジスタT1、T2がオンする。上記第1の実施形態の場合と同様に、トランジスタT3のゲート−ドレイン間が接続されてトランジスタT3はオン状態となり、ダイオード動作をして飽和領域で動作し、その動作点は図6のP2となる。
画素11_11〜11_m1のトランジスタT1〜T3がオンすると、電流供給回路121とアノードラインLaとが接続されているため、電流供給回路121から供給される電流が画素11_11〜11_m1のトランジスタT3に分配されて流れる。
ここで、電流供給回路121から供給する電流の電流値は、1行の各画素11_11〜11_m1に流れる電流の平均値が上記電流初期値Iel_0の値に等しくなる電流値に設定される。
データドライバ13の各バッファ132−1〜132−mがハイインピーダンスであるため、この電流は、データドライバ13には流れない。このため、電流は、画素11_11〜11_m1の有機EL素子111を経由して接地ライン112へと流れる。
データドライバ13のバッファ132−1〜132−mは、それぞれ、スイッチ131−1〜131−mを介して、データラインLd1〜Ldmの電圧を取得する。
画素11_11〜11_m1のトランジスタT2のオン抵抗は無視できるので、バッファ132−1〜132−mが取得した電圧は、それぞれ、画素11_11〜11_m1の各有機EL素子111の電圧VELになる。
バッファ132−1〜132−mは、それぞれ、取得した電圧VELを、A/Dコンバータ133−1〜133−mに供給する。A/Dコンバータ133−2〜133−mは、それぞれ、バッファ132−1〜132−mを介して測定した画素11_11〜11_m1の有機EL素子111のアナログの電圧VELを、デジタルの電圧VELに変換して、補正回路134−1〜134−mに供給する。
補正回路134−1〜134−mの発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、A/Dコンバータ133−1〜133−mが変換したデジタルの電圧VELを平均し、LUTを参照して、1行分の電圧VELの平均値に対応する発光効率ηを抽出する。
発光効率抽出部136−1〜136−mは、それぞれ、変換した発光効率ηをメモリ137−1〜137−mに記憶する。
このように、発光効率ηがメモリ137−1〜137−mに記憶されると、制御部15は、第2行目の画素11_12〜11_m2を選択し、上記第1行目と同様に各画素11_12〜11_m2の電圧VELを取得し、行毎の電圧VELの平均値に対応する発光効率ηを抽出し、それに対応する発光効率ηをメモリ137−1〜137−mに記憶する。
このようにして、制御部15は、順次、各行の画素11_13〜11_mnを選択し、メモリ137−1〜137−mには、行毎の電圧VELの平均値に対応する発光効率ηが記憶される。
本実施形態における、画像データに基づく各画素11_ijの有機EL素子111の表示動作は、上記第1の実施形態の場合と同様であって、画像データが供給されると、表示装置は、各画素11_11〜11_mnに対して駆動データVdataの書き込みを行う。
このとき、制御部15は、第1の実施形態と同様、順次、画素11_11〜11_m1,・・・,11_1n〜11_mnを選択する。
データドライバ13の演算部138−1〜138−mは、それぞれ、制御部15が選択した各行の画素11_ijの発光効率を、メモリ137−1〜137−mから読み出し、読み出した発光効率ηに基づいて電流値を補正し、駆動データVdataを求める。
D/Aコンバータ135−1〜135−mは、それぞれ、演算部138−1〜138−mが求めた駆動データVdataをアナログの負の書き込み電圧Vdに変換し、この負の書き込み電圧Vdで、制御部15が選択した各行の画素11_ijのトランジスタT3のゲート−ソース間に駆動データVdataを書き込む。
表示装置は、すべての行の画素11_ijについて書き込みを行うと、第1の実施形態と同様に、各画素11_ijの有機EL素子111を発光させる。
以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置は、行毎に、各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定し、書き込みを行うように各部を制御するようにした。
従って、行毎に平均した電圧VELを取得することができ、特に、画像表示において、横線を表示する頻度が多く、行毎に電圧VELが相違する場合にも電圧VELを正確に測定することができる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る表示装置は、各画素の有機EL素子の電圧を画素毎に測定するようにしたものである。
例えば、デジタルカメラのインジケータのように、長時間表示されている場合に、部分的に有機EL素子111が劣化すると、電圧VELは画素毎に異なるものになる。第3の実施形態に係る表示装置は、このような場合でも各有機EL素子111の電圧VELを正確に測定するため、画素毎に電圧VELを測定する。
第3の実施形態に係る表示装置の構成を図10に示す。
第3の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態における構成と同様のセレクトドライバ14(第1の選択駆動部)に加え、第2セレクトドライバ16(第2の選択駆動部)を備える。
ここで、セレクトドライバ14は、制御部15に制御されて、各画素11_ijのトランジスタT1(第3のトランジスタ)をオン、オフ制御し、第2セレクトドライバ16は、制御部15に制御されて、各画素11_ijのトランジスタT2(第1のトランジスタ)をオン、オフ制御するものである。
画素11_11〜11_m1,11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnの各トランジスタT2のゲートは、それぞれ、セレクトラインLs21〜Ls2nを介して第2セレクトドライバ16に接続される。
次に第3の実施形態に係る表示装置の動作を説明する。
表示装置の制御部15は、行を選択し、選択した行の画素11_ijを選択し、選択した一つの行の中の1つの画素11_ijにのみオンレベルの電圧書き込みを行ってから、そのオンレベルの電圧書き込みを行った画素11_ijに対して有機EL素子111の電圧VELを測定するように各部を制御する。
画素11_ijへの電圧書き込み動作において、制御部15は、まず、図11に示すように、アノードラインLaを接地ライン124に接続して接地電位となるように、アノード回路12のスイッチ122,123を制御する。
制御部15は、画素11_11を選択するように、セレクトドライバ14,第2セレクトドライバ16を制御する。即ち、制御部15は、セレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力するようにセレクトドライバ14を制御する。
また、制御部15は、セレクトラインLs21にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs22〜Ls2nにオフレベルの信号を出力するように第2セレクトドライバ16を制御する。
セレクトドライバ14がセレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力すると、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT1は、オフする。
第2セレクトドライバ16がセレクトラインLs22〜Ls2nにオフレベルの信号を出力すると、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT2は、オフする。
各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT1、T2がオフすると、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnに電流は流れない。
一方、セレクトドライバ14がセレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力すると、画素11_11〜11_m1のトランジスタT1は、オンする。
第2セレクトドライバ16がセレクトラインLs21にオンレベルの信号を出力すると、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT2は、オンする。
画素11_11〜11_m1のトランジスタT1,T2がオンしたとき、D/Aコンバータ135−1は、画素11_11に印加する書き込み電圧をアノードラインLaの電位より十分低いローレベルの第1の書き込み電圧Vd1に設定する。
この第1の書き込み電圧Vd1の電圧値は、トランジスタT3のしきい値を越える値を有してトランジスタT3がオン状態となり、この第1の書き込み電圧Vd1の書き込み時に画素11_11に流れる電流の電流値が、この後の電圧VELを測定する際にアノード回路12から供給される電流(電流初期値Iel_0)より大きい電流値となるのに必要な値、に設定される。
一方、D/Aコンバータ135−2〜135−mは、画素11_21〜11_m1に印加する書き込み電圧を、トランジスタT3のしきい値を越えない第2の書き込み電圧Vd2に設定する。これによって画素11_21〜11_m1のトランジスタT3はオフ状態となる。この第2の書き込み電圧Vd2の電圧値は例えば0Vである。
制御部15は、それぞれ、データラインLd1〜Ldmとデータドライバ13のD/Aコンバータ135−1〜135−mとが接続されるようにスイッチ131−1〜131−mを制御する。
データラインLd1〜Ldmとデータドライバ13のD/Aコンバータ135−1〜135−mとが接続されると、データラインLd1に関して、画素11_11のトランジスタT3がオン状態になっているため、アノード回路12の接地ライン124から、アノードラインLa、画素11_11のトランジスタT3、トランジスタT2、データラインLd1を介して、D/Aコンバータ135−1へ電流が流れる。有機EL素子111のアノードは負電位になるため、画素11_11の有機EL素子111には電流は流れない。
また、データラインLd2〜Ldmにおいて、画素11_21〜11_m1のトランジスタT3はオフ状態であるため、電流は流れない。また、有機EL素子111のアノードは接地電位又は負電位になるため、画素11_21〜11_m1の有機EL素子111には電流が流れない。
画素11_11のトランジスタT3は、トランジスタT1がオンしているため、ダイオード接続され、飽和領域内で動作し、その動作点は図6の動作点P2となる。
こうして、第1行目の画素11_11のトランジスタT3のゲート−ソース間には、第1の書き込み電圧Vd1により、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる状態となる電圧値の電圧書き込みが行われ、画素11_21〜11_m1のトランジスタT3のゲート−ソース間には、第2の書き込み電圧Vd2により、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れない状態となる電圧値の電圧書き込みが行われる。
次いで、画素11_11の電圧VELの測定動作において、上記のようにして電圧書き込みが行われた後、制御部15は、図12に示すように、アノードラインLaに電流供給回路121から電流が供給されるようにスイッチ123を制御する。電流供給回路121から供給する電流の電流値は、上記の電流初期値Iel_0に等しい電流値に設定される。
そして、制御部15は、セレクトラインLs11にオフレベルの信号が出力されるようにセレクトドライバ14を制御する。制御部15は、セレクトラインLs21に継続してオンレベルの信号が出力されるように第2セレクトドライバ16を制御する。
セレクトラインLs11にオフレベルの信号が出力されると、画素11_11〜11_m1のトランジスタT1は、オフする。
制御部15は、それぞれ、データラインLd1〜Ldmとバッファ132−1〜132−mと、が接続されるように、スイッチ131−1〜131−mを制御する。
画素11_11においては、トランジスタT3のゲート−ソース間に、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる程度の電圧書き込みが行われているため、トランジスタT1がオフしても、トランジスタT3のゲート−ソース間電圧は、しきい値を越えた電圧書き込みによってキャパシタC1に書き込まれた電圧によるゲート電圧Vgsに保持されている。
このため、画素11_11のトランジスタT3のゲート電圧Vgsは変化せず、トランジスタT3は、図6の動作点P1で示すように、ゲート電圧Vgs一定の動作線上で動作し、不飽和領域内で動作する。
一方、画素11_21〜11_m1においては、トランジスタT3のゲート−ソース間に、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れない程度の電圧書き込みが行われ、トランジスタT3のゲート−ソース間の電圧はしきい値を越えていないため、トランジスタT1のオン、オフによらず、トランジスタT3はオフ状態になっている。そのため、画素11_21〜11_m1の各有機EL素子111に電流供給回路121からの電流は供給されない。
従って、電流供給回路121から供給された電流は、画素11_ijの有機EL素子111にのみ流れ、有機EL素子111を経由して接地ライン112へと流れる。
このとき、データドライバ13のA/Dコンバータ133−1は、トランジスタT2、データラインLd1、スイッチ131−1、バッファ132−1を介して、有機EL素子111の電圧VELを測定する。
補正回路134−1の発光効率抽出部136−1は、A/Dコンバータ133−1が測定した電圧VELを発光効率ηに変換してメモリ137−1に記憶する。
発光効率抽出部136−1が、この発光効率ηをメモリ137−1に記憶した後、制御部15は、セレクトドライバ14,第2セレクトドライバ16及びデータドライバ13を制御して、画素11_21,・・・,11_m1に対して順次、それぞれのトランジスタT3のゲート−ソース間への、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる程度の電圧書き込み及び各電圧VELの測定を行う。
次いで、制御部15は、第2行目〜第n行目の順で、各行の各画素11_ijに対して各電圧書き込み及び各電圧VELの測定を順次行う。このように、全画素11_ijに対してトランジスタT3のゲート−ソース間に、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる程度の電圧書き込みを行って、それぞれの電圧VELを順次測定する。
このようにして、表示装置は、すべての画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定する。
画像データが供給されると、表示装置は、第1の実施形態と同様に、測定した電圧VELに基づいて電流値を補正し、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT3のゲート−ソース間に駆動データVdataを書き込む。そして、表示装置は、各画素11_ijの有機EL素子111を発光させる。
以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置は、セレクトドライバ14、第2セレクトドライバ16を用いて、選択的にトランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる状態となる電圧値の電圧を書き込み、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れない状態となる電圧値の電圧書き込みを行う。それから、表示装置は、各画素11_ijのトランジスタT1,T2を個別にオン、オフ制御し、各画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定するようにした。
従って、有機EL素子111の電圧VELを画素毎に測定することができる。このため、デジタルカメラのインジケータのように、長時間表示された結果、電圧VELが画素毎に異なる場合でも、電圧VELを画素毎に、正確に測定することができる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態に係る表示装置は、上記第3の実施形態に対して構成を変えて、第3の実施形態と同様に、各有機EL素子の電圧を画素毎に測定するようにしたものである。
第4の実施形態に係る表示装置の構成を図13に示す。
第4の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態における構成と同様のセレクトドライバ14(第1の選択駆動部)に加え、トランジスタT11−1〜T11−n(第1のスイッチング素子)と、トランジスタT12−1〜T12−n(第2のスイッチング素子)と、ゲートラインLg1(第1の制御信号ライン)と、ゲートラインLg2(第2の制御信号ライン)と、スイッチドライバ(スイッチ駆動回路)17と、からなる第2の選択駆動部を備える。
トランジスタT11−1〜T11−nは、それぞれ、セレクトラインLs31〜Ls3nと、ローレベルラインLmとの接続、遮断を行うためのトランジスタである。このローレベルラインLmには、ローレベルの電圧が印加される。トランジスタT11−1〜T11−nは、チャンネル型のFETによって構成されたTFTである。
トランジスタT11−1〜T11−nのドレインは、それぞれ、セレクトラインLs31〜Ls3nに接続され、ソースは、それぞれ、ローレベルラインLmに接続される。また、トランジスタT11−1〜T11−nのゲートは、ゲートラインLg1に共通に接続される。
トランジスタT12−1〜T12−nは、セレクトラインLs11とLs31,・・・,Ls1nとLs3nとを接続、遮断するためのトランジスタである。トランジスタT12−1〜12−nは、nチャンネル型のFETによって構成されたTFTである。
トランジスタT12−1〜T12−nのドレインは、それぞれ、セレクトラインLs31〜Ls3nに接続され、ソースは、それぞれ、セレクトラインLs11〜Ls1nに接続される。また、トランジスタT12−1〜T12−nのゲートは、ゲートラインLg2に共通に接続される。
スイッチドライバ17は、制御部15に制御されて、ゲートラインLg1,Lg2に、それぞれ、オン(Hi)レベル又はオフ(Lo)レベルの信号を出力する。
次に第4の実施形態に係る表示装置の動作を説明する。
表示装置は、選択した一つの行の中の1つの画素11_ijにのみ、トランジスタT3のゲート−ソース間に、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる状態となる電圧値の電圧書き込みを行ってから、その電圧書き込みを行った画素11_ijに対して有機EL素子111の電圧VELを測定する。
画素11_ijへの電圧書き込み動作において、制御部15は、図14に示すように、アノードラインLaが接地電位となるように、アノード回路12のスイッチ122,123を制御する。
制御部15は、セレクトドライバ14がセレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力するように制御し、画素11_11〜11_m1を選択する。
また、制御部15は、ゲートラインLg1,Lg2に、それぞれ、オフ(Lo)レベル、オン(Hi)レベルの信号を出力するようにスイッチドライバ17を制御する。
スイッチドライバ17が、ゲートラインLg1にオフレベルの信号を出力すると、トランジスタT11−1〜T11−nはオフし、セレクトラインLs31〜Ls3nとローレベルラインLmとは遮断される。
スイッチドライバ17が、ゲートラインLg2にオンレベルの信号を出力すると、セレクトラインLs11とLs31、・・・、セレクトラインLs1nとLs3nと、が接続される。
セレクトドライバ14が、それぞれ、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力すると、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT2はオフする。
また、このとき、セレクトラインLs11とLs31とが接続されるため、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT1もオフする。
各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnのトランジスタT1、T2がオフすると、各画素11_12〜11_m2,・・・,11_1n〜11_mnに電流供給回路121から供給される電流は流れない。
一方、セレクトドライバ14がセレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力すると、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT2はオンする。
また、セレクトラインLs11とLs31とが接続されるため、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT1もオンする。
D/Aコンバータ135−1は、画素11_11のトランジスタT3のゲート−ソース間に印加する、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる状態となる電圧値を有する第1の書き込み電圧Vd1を設定する。D/Aコンバータ135−1は、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT1,T2がオンしたとき、画素11_11に第1の書き込み電圧Vd1を出力する。
この第1の電圧の電圧値は、この第1の書き込み電圧Vd1の書き込み時に画素11_11に流れる電流の電流値が、この後の電圧VELを測定する際にアノード回路12から供給される電流(電流初期値Iel_0)より大きい電流値となる値に設定される。
一方、D/Aコンバータ135−2〜135−mは、画素11_21〜11_m1のトランジスタT3のゲート−ソース間に印加する、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れない状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧Vd2を設定する。
そして、D/Aコンバータ135−2〜135−mは、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT1,T2がオンしたとき、画素11_21〜11_m1に第2の書き込み電圧Vd2を出力する。この第2の電圧の電圧値は例えば0Vである。
制御部15は、それぞれ、データラインLd1〜Ldmとデータドライバ13のD/Aコンバータ135−1〜135−mとが接続されるようにスイッチ131−1〜131−mを制御する。
データラインLd1〜Ldmとデータドライバ13のD/Aコンバータ135−1〜135−mとが接続されると、画素11_11のトランジスタT3がオン状態になっているため、アノード回路12の接地ライン124から、アノードラインLa、画素11_11のトランジスタT3、トランジスタT2、データラインLd1を介して、D/Aコンバータ135−1へと電流が流れる。
また、データラインLd2〜Ldmにおいては、画素11_21〜11_m1のトランジスタT3はオフ状態であるため、電流は流れない。また、有機EL素子111のアノードは接地電位又は負電位になるため、画素11_21〜11_m1の有機EL素子111には電流が流れない。
各画素11_11のトランジスタT3は、トランジスタT1がオンしているため、ダイオード接続され、飽和領域内で動作し、その動作点は図6の動作点P2となる。
このように、第1行目の画素11_11のトランジスタT3のゲート−ソース間には、しきい値を越える電圧値の書き込みが行われ、画素11_21〜11_m1のトランジスタT3のゲート−ソース間には、しきい値を越えない電圧値の書き込みが行われる。
次いで、画素11_11の電圧VELの測定動作において、このように電圧書き込みが行われた後、制御部15は、図15に示すように、アノードラインLaに電流供給回路121から電流が供給されるようにスイッチ123を制御する。電流供給回路121から供給する電流の電流値は、上記の電流初期値Iel_0に等しい電流値に設定される。
そして、制御部15は、ゲートラインLg1にオンレベル、ゲートラインLg2にオフレベルの信号が出力されるように、スイッチドライバ17を制御する。
尚、制御部15は、継続して、セレクトラインLs11にオンレベルの信号を出力し、セレクトラインLs12〜Ls1nにオフレベルの信号を出力するようにセレクトドライバ14を制御する。
スイッチドライバ17が、ゲートラインLg1にオンレベルの信号を出力すると、トランジスタT11−1〜T11−nは、オンし、それぞれ、セレクトラインLs31〜Ls3nと、ローレベルラインLmと、が接続される。
スイッチドライバ17が、ゲートラインLg2にオフレベルの信号を出力すると、トランジスタT12−1〜T12−nは、オフし、それぞれ、セレクトラインLs11〜Ls1nと、セレクトラインLs31〜Ls3nと、は遮断される。
このため、セレクトラインLs31〜Ls3nの信号レベルはオフレベルになり、第1行目の画素11_11〜11_m1の各トランジスタT1は、オフする。
一方、第1行目の画素11_11〜11_m1の各トランジスタT2は、オンしたままとなる。
このように、各画素11_ijのトランジスタT1とT2とは、第3の実施形態と同様、個別にオン、オフ制御される。
これにより、第3の実施形態と同様に、電流供給回路121から供給された電流は、画素11_11の有機EL素子111にのみ流れ、有機EL素子111を経由して接地ライン112へと流れる。
制御部15は、それぞれ、データラインLd1〜Ldmとバッファ132−1〜132−mと、が接続されるように、スイッチ131−1〜131−mを制御する。
データドライバ13のA/Dコンバータ133−1は、データラインLd1、スイッチ131−1、バッファ132−1を介して、有機EL素子111の電圧VELを測定し、補正回路134−1の発光効率抽出部136−1は、A/Dコンバータ133−1が測定した電圧VELに対応する発光効率ηを抽出してメモリ137−1に記憶する。
発光効率抽出部136−1が、この発光効率ηをメモリ137−1に記憶した後、制御部15は、セレクトドライバ14、スイッチドライバ17及びデータドライバ13を制御して、画素11_21,・・・,11_m1に対して順次、それぞれのトランジスタT3のゲート−ソース間への、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる状態とする電圧値の電圧書き込み及び各電圧VELの測定を行う。
次いで、制御部15は、第2行目〜第n行目の順で、各行の各画素11_ijに対して各電圧書き込み及び各電圧VELの測定を順次行う。このように、表示装置は、全画素11_ijに対してトランジスタT3のゲート−ソース間に、トランジスタT3のドレイン−ソース間に電流が流れる程度の電圧書き込みを行って、それぞれの電圧VELを測定する。
このようにして、表示装置は、すべての画素11_ijの有機EL素子111の電圧VELを測定し、画像データが供給されると、第1の実施形態と同様に、測定した電圧VELに基づいて電流値を補正する。
そして、表示装置は、各画素11_11〜11_m1のトランジスタT3のゲート−ソース間に駆動データVdataを書き込み、各画素11_ijの有機EL素子111を発光させる。
以上説明したように、本実施形態によれば、2つのセレクトラインLs11〜Ls1nと、セレクトラインLs31〜Ls3nとをトランジスタT12−1〜T12−nで接続又は遮断し、トランジスタT12−1〜T12−nを用いてセレクトラインLs31〜Ls3nにオフレベルの信号の供給を制御するようにした。
従って、本実施形態においても、第3の実施形態と同様、各画素11_ijのトランジスタT1とT2とを個別にオン、オフ制御することができ、有機EL素子111の電圧VELを画素毎に測定することができる。このため、電圧VELが画素毎に異なる場合でも、電圧VELを画素毎に、正確に測定することができる。
尚、本発明を実施するにあたっては、種々の形態が考えられ、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、発光素子を有機EL素子として説明した。しかし、発光素子は、有機EL素子に限られるものではなく、例えば、無機EL素子又はLEDであってもよい。
上記実施形態では、データドライバ13に、電流の流れ込みを阻止するため、ハイインピーダンスのバッファ132−1〜132−mを備えるようにした。しかし、A/Dコンバータ133−1〜133−mがハイインピーダンスのものであれば、バッファ132−1〜132−mを備えなくてもよい。
図2に示す有機EL素子の発光効率と電圧との関係は、有機EL素子の発光材料等によって変わるものであり、必ずしも、このものに限られるものではない。また、図4に示すLUTも、同様に、このものに限られるものではない。
また、上記各実施形態においては、発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配列された表示領域を有する表示装置に適用した場合について説明した。しかし、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、発光素子を有する複数の画素が一方向に配列された発光素子アレイを有し、感光体ドラムに画像データに応じて発光した光を照射して露光する露光装置をなす、発光装置に適用してもよい。
11_ij(i=1〜m,j=1〜n)・・・画素、12・・・アノード回路、13・・・データドライバ、14・・・セレクトドライバ、15・・・制御部、131−1〜131−m・・・スイッチ、132−1〜132−m・・・バッファ、133−1〜133−m・・・ADC(A/Dコンバータ)、134−1〜134−m・・・補正回路、135−1〜135−m・・・DAC、136−1〜136−m・・・発光効率抽出部、137−1〜137−m・・・メモリ、138−1〜138−m・・・演算部

Claims (20)

  1. 電源ラインと、
    少なくとも1つのデータラインと、
    一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する少なくとも1つの画素と、
    予め設定された電流値の検定電流を出力する電流供給回路と、
    前記データラインと前記画素の前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの該発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得する電圧測定回路を有するデータ駆動部と、
    を備えることを特徴とする発光装置。
  2. 前記データ駆動部は、前記電圧測定回路によって取得された前記検定電圧に基づいて、外部から供給される画像データに応じた駆動データを補正する補正回路と、補正された前記駆動データに基づく駆動信号を生成する駆動信号供給回路と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記補正回路は、
    前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係を予め記憶しておく記憶回路を有し、前記記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記電圧測定回路によって測定した前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出する発光効率抽出部と、
    前記発光効率抽出部が抽出した前記発光効率の値に基づいて前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正する演算部と、
    を備えることを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
    前記画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿って複数配列されており、
    前記データラインは前記発光領域における列方向に沿って複数配設され、
    前記発光装置は、前記発光領域における行方向に沿って複数配設され、前記各画素に接続された複数の選択ラインと、前記各選択ラインに選択信号を印加して、該各選択ラインに対応する前記各画素を選択状態に設定する選択駆動部と、を有し、
    前記各画素は、前記各データラインと前記各選択ラインの交点近傍にマトリクス状に配列され、該各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
    前記駆動信号供給回路は、前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加し前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、前特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定し、
    前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記特定の1つの画素の前記発光素子に対応する前記検定電圧を取得することを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  5. 前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記第2のトランジスタの制御端子に接続された第3のトランジスタを有し、
    前記複数の選択ラインは、前記各画素の前記第3のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第1の選択ラインと、前記各画素の前記第1のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第2の選択ラインと、を有し、
    前記選択駆動部は、
    前記各第1の選択ラインに第1の選択信号を印加する第1の選択駆動部と、
    前記各第2の選択ラインに第2の選択信号を印加する第2の選択駆動部と、を有し、
    前記第1のトランジスタと前記第3のトランジスタとは、前記第1の選択駆動部と前記第2の選択駆動部により個別に導通状態に設定されることを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  6. 前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記第2のトランジスタの制御端子に接続された第3のトランジスタを有し、
    前記複数の選択ラインは、前記各画素の前記第1のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第1の選択ラインと、前記各画素の前記第3のトランジスタの制御端子に接続されて行方向に複数配設された第2の選択ラインと、を有し、
    前記選択駆動部は、
    前記各第1の選択ラインに第1の選択信号を印加する第1の選択駆動部と、
    前記各第2の選択ラインに前記第1の選択信号に基づく第2の選択信号を印加する複数のスイッチング素子を有してなるスイッチ回路と、前記スイッチ回路の前記各トランジスタの動作を制御するスイッチ駆動回路と、からなる第2の選択駆動部と、を有し、
    前記第1のトランジスタと前記第3のトランジスタとは、前記第1の選択駆動部と前記第2の選択駆動部により個別に導通状態に設定されることを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  7. 前記スイッチ回路は、前記発光領域の各行に対応して設けられ、電流路の一端が前記各第2の選択ラインに接続され、該電流路の他端が所定の電位に設定された複数の第1のスイッチング素子と、前記発光領域の各行に対応して設けられ、該各行の画素に接続される前記第1の選択ラインと前記第2の選択ラインとに該電流路の両端が接続された複数の第2のスイッチング素子と、前記各第1のスイッチング素子の制御端子に共通に接続された第1の制御信号ラインと、前記各第2のスイッチング素子の制御端子に共通に接続された第2の制御信号ラインと、を有し、
    前記スイッチ駆動回路は、前記第1の制御信号ライン及び前記第2の制御信号ラインに、前記各第1のスイッチング素子及び前記各第2のスイッチング素子の導通を制御する制御信号を個別に印加することを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  8. 前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
    前記複数の画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に複数配列されており、
    前記データラインは前記発光領域における列方向に沿って複数配設され、
    前記電流供給回路から出力される電流は前記発光領域の全ての画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記発光領域の列方向に沿って配設され、前記複数のデータラインの各々に接続された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を取得することを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
  9. 前記発光装置は、前記画素が複数配列された発光領域を有し、
    前記複数の画素は、前記発光領域において、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に複数配列されており、
    前記データラインは列方向に沿って複数配設されており、
    前記電流供給回路から出力される電流は前記発光領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記発光領域の当該1行に配設された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得することを特徴とする請求項に記載の発光装置。
  10. 電源ラインと、
    複数のデータラインと、
    前記複数のデータラインの何れかに接続され、一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記各データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する複数の画素と、
    予め設定された電流値の検定電流を出力する電流供給回路と、
    前記各データラインと前記複数の画素における少なくとも1つの前記画素の前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの該発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得する電圧測定回路と、前記電圧測定回路によって取得された前記検定電圧に基づいて、外部から供給される画像データに応じた駆動データを補正する補正回路と、補正された前記駆動データに基づく駆動信号を生成する駆動信号供給回路と、を有するデータ駆動部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  11. 前記補正回路は、
    前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係を予め記憶しておく記憶回路を有し、前記記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記電圧測定回路によって測定した前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出する発光効率抽出部と、
    前記発光効率抽出部が抽出した前記発光効率の値に基づいて前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正する演算部と、
    を備えることを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
  12. 前記表示装置は、前記複数の画素が配列された表示領域を有し、
    前記複数の画素は、前記表示領域に、行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列されており、
    前記複数のデータラインの各々は、前記表示領域の列方向に沿って配設され、
    前記発光装置は、前記表示領域の行方向に沿って複数配設されて前記各画素に接続された複数の選択ラインと、前記各選択ラインに選択信号を印加して、該各選択ラインに対応する前記各画素を選択状態に設定する選択駆動部と、を有し、
    前記各画素は、前記各データラインと前記各選択ラインの交点近傍にマトリクス状に配列され、該各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
    前記駆動信号供給回路は、前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択駆動部により選択状態とされた行の、前記特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定し、
    前記特定の1つの画素を順次変更設定して、前記データ駆動部の前記電圧測定回路、前記表示領域の前記複数の画素における1つの前記画素毎に対する前記検定電圧を順次取得するように制御されることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  13. 前記表示装置は、前記複数の画素が行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示領域を有し、
    前記データラインは前記表示領域における列方向に沿って複数配設され、
    前記電流供給回路から出力される電流は前記表示領域の全ての画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記表示領域の列方向に沿って配設され、前記複数のデータラインの各々に接続された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を取得することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  14. 前記表示装置は、前記複数の画素が行方向及び列方向に沿ってマトリクス状に配列された表示領域を有し、
    前記データラインは列方向に沿って複数配設されており、
    前記電流供給回路から出力される電流は前記表示領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記データ駆動部の前記電圧測定回路は、前記複数のデータラインの各々に対応して複数設けられ、該各電圧測定回路は、前記表示領域の当該1行に配設された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得することを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
  15. 発光素子を有する発光装置を駆動する発光装置の駆動制御方法であって、
    前記発光装置は、電源ラインと、少なくとも1つのデータラインと、一端が前記電源ラインに電気的に接続され、他端が所定の電位に設定された発光素子と、前記データラインと前記発光素子の一端とを接続する第1のトランジスタと、を有する少なくとも1つの画素と、予め設定された電流値を有する検定電流を出力する電流供給回路を有する電源ライン駆動部と、を有し、
    前記電流供給回路から前記電源ラインを介して前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップと、
    前記データラインと前記第1のトランジスタの電流路を介して、前記発光素子の一端から他端に前記検定電流が流れるときの前記発光素子の前記一端の電圧を検定電圧として取得するステップと、
    を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。
  16. 外部から供給される画像データに応じた駆動データを前記取得された前記検定電圧の値に基づいて補正するステップと、
    前記補正した駆動データに基づく駆動信号を生成し、前記データラインを介して前記画素に供給するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項15に記載の発光装置の駆動制御方法。
  17. 前記駆動データを補正するステップは、
    前記発光素子に前記検定電流を流したときに、該発光素子が初期特性を有しているときの初期輝度に対する輝度の比率を示す発光効率と、該発光素子に前記検定電流を流したときの該発光素子の両端間の電圧との関係が予め記憶された記憶回路に記憶された、前記発光効率と前記発光素子の両端間の電圧との関係に基づき、前記発光素子の一端の電圧を取得するステップにより取得された前記検定電圧に対応する前記発光効率の値を抽出するステップと、
    前記抽出した発光効率に基づいて、前記駆動データに対して演算を行って、該駆動データを補正するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項16に記載の発光装置の駆動制御方法。
  18. 前記発光装置は、前記画素が行方向及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、
    前記各画素は、電流路の一端が前記電源ラインに接続され、該電流路の他端が前記発光素子の一端に接続されて、前記電源ラインと前記発光素子の一端とを電気的に接続する第2のトランジスタと、前記第2のトランジスタの制御端子と前記電流路の他端との間の電圧を保持する電圧保持部と、を有し、
    前記検定電圧を取得するステップは、
    前記表示領域の何れかの1行に対応する前記各表示画素を選択状態に設定するステップと、
    前記発光素子に前記検定電流を流す前に、前記選択状態とされた行の、特定の1つの画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタの電流路に、前記検定電流より大きい電流値の電流が流れるのに必要な電圧値を有する第1の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第1の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させ、前記第2のトランジスタを導通状態とし、前記選択状態とされた行の、前記特定の1つの画素を除く前記画素に、前記駆動信号として、前記第2のトランジスタを非導通状態とする電圧値を有する第2の書き込み電圧を印加して、前記電圧保持部に該第2の書き込み電圧に基づく電圧成分を保持させて、前記検定電流が前記特定の1つの画素の前記発光素子のみに流れる状態に設定して、前記検定電流を前記特定の1つの画素の前記発光素子に流すステップと、
    前記特定の1つの画素を順次変更設定して、前記発光領域に配列される前記複数の画素の各々に対応する前記検定電圧を順次測定するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項15に記載の発光装置の駆動制御方法。
  19. 前記発光装置は、前記画素が行及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、前記データラインは列方向に沿って複数配設され、
    前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップにおいて、前記電流供給回路から出力される前記検定電流は前記発光領域の全ての前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記発光素子の一端の電圧を取得するステップは、前記発光領域の列方向に沿って配設された複数の前記画素の前記検定電圧の平均値を測定するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の発光装置の駆動制御方法。
  20. 前記発光装置は、前記画素が行及び列方向に沿って複数配列された発光領域を有し、前記データラインは列方向に沿って複数配設され、
    前記発光素子の一端から他端に前記検定電流を流すステップにおいて、前記電流供給回路から出力される前記検定電流は前記発光領域の何れかの1行に沿って配設された複数の前記画素の前記発光素子に同時に流れ、
    前記発光素子の一端の電圧を取得するステップは、前記発光領域の当該1行に配列された前記各画素の前記検定電圧を並行して取得するステップを含むことを特徴とする請求項15に記載の発光装置の駆動制御方法。
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