JP4935920B2 - 画素駆動装置、発光装置及びその駆動制御方法、並びに、電子機器 - Google Patents
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Description
請求項3記載の発明は、請求項2記載の画素駆動装置において、供給される前記画像データに対する補正を行う画像データ補正回路を有し、該画像データ補正回路は、前記画像データとして前記輝度測定用の画像データが供給され、該輝度測定用の画像データに対して、前記第2の特性パラメータを乗算処理し、前記第1の特性パラメータを加算処理する、補正処理を施し、前記電圧印加回路は、前記補正処理が施された前記輝度測定用の画像データが供給されて、これに対応した輝度測定用の階調電圧を生成して出力し、前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記輝度測定用の階調電圧が前記データ線に印加されて発光動作した前記発光素子の発光輝度の前記測定値を取得し、該測定値の、該発光輝度の設定値に対する偏差に基づいて、前記発光素子の発光電流効率に関連する第3の特性パラメータを、前記発光特性パラメータとして取得することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の画素駆動装置において、前記第1及び第2の特性パラメータ取得回路は、単一の演算処理回路により構成されていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項3に記載の画素駆動装置において、前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の画素駆動装置において、前記第1乃至第4の特性パラメータを複数の前記画素の各々に対応して取得し、前記第1乃至第4の特性パラメータを、前記各画素に関連付けて記憶する記憶回路を具備することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発光装置において、前記各画素の前記発光駆動回路は、第1の電流路と第1の制御端子とを有し、該第1の電流路の一端側に予め設定した電圧値の電源電圧が印加され、該第1の電流路の他端側が前記発光素子に接続された第1のトランジスタと、第2の電流路と第2の制御端子とを有し、該第2の制御端子が前記走査線に接続され、該第2の電流路の一端側が前記第1のトランジスタの前記電流路の一端側に接続され、該第2の電流路の他端側が前記第1のトランジスタの前記第1の制御端子に接続された第2のトランジスタと、第3の電流路と第3の制御端子とを有し、該第3の制御端子が前記走査線に接続され、該第3の電流路の一端が前記各データ線に接続され、該第3の電流路の他端が前記第1のトランジスタの前記第1の電流路の他端に接続された第3のトランジスタと、を備え、前記駆動制御素子は前記第1のトランジスタであり、前記選択状態に設定されたときに、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタがオン状態となり、前記第1のトランジスタは、電流路の一端と前記制御端子とが前記第2のトランジスタを介して接続され、前記第1のトランジスタの電流路の他端と前記発光素子との接続点が、前記第3のトランジスタを介して、前記各データ線に接続され、前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記緩和時間が経過した時点の前記接続点の、前記第3のトランジスタと前記データ線とを介した電圧を、前記検出電圧として取得することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項7乃至9のいずれかに記載の発光装置において、供給される画像データに対応する階調電圧を生成して出力する電圧印加回路と、該電圧印加回路と前記各データ線とを接続又は遮断する接続切換回路と、を有し、前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記接続切換回路により前記電圧印加回路を前記各データ線に接続し、前記電圧印加回路より前記検出用電圧として予め設定した電圧値を有する階調電圧を出力した後、前記接続切換回路により前記各データ線と前記電圧印加回路との接続を遮断して前記各データ線をハイインピーダンス状態にした後、前記複数の異なる前記緩和時間が経過した時点の前記各データ線の複数の電圧を、前記検出電圧として取得することを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項10記載の発光装置において、供給される前記画像データに対する補正を行う画像データ補正回路を有し、該画像データ補正回路は、前記画像データとして前記輝度測定用の画像データが供給され、該輝度測定用の画像データに対して、前記第2の特性パラメータを乗算処理し、前記第1の特性パラメータを加算処理する、補正処理を施し、前記電圧印加回路は、前記補正処理が施された前記輝度測定用の画像データが供給されて、これに対応した輝度測定用の階調電圧を生成して出力し、前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記輝度測定用の階調電圧が前記データ線に印加されて発光動作した前記発光素子の発光輝度の前記測定値を取得し、該測定値の、該発光輝度の設定値に対する偏差に基づいて、前記発光素子の発光電流効率に関連する第3の特性パラメータを、前記発光特性パラメータとして取得することを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項11に記載の発光装置において、前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得することを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項12記載の発光装置において、前記駆動回路は、前記第1乃至第4の特性パラメータを前記複数の画素の各々に対応して取得し、前記第1乃至第4の特性パラメータを、前記各画素に関連付けて記憶する記憶回路を具備することを特徴とする。
請求項14記載の発明に係る電子機器は、請求項7乃至13のいずれかに記載の発光装置が実装されてなることを特徴とする。
請求項17記載の発明は、請求項16記載の発光装置の駆動制御方法において、前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得する第3の特性パラメータ取得ステップを、さらに含むことを特徴とする。
<第1の実施形態>
まず、本発明に係る画素駆動装置を備えた発光装置の概略構成について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る発光装置を表示装置として適用した場合について説明する。
図1は、本発明に係る発光装置を適用した表示装置の一例を示す概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態に係る表示装置(発光装置)100は、概略、表示パネル(発光パネル)110と、選択ドライバ(走査駆動回路)120と、電源ドライバ130と、データドライバ140と、コントローラ150と、を備えている。ここで、選択ドライバ120と電源ドライバ130とデータドライバ140とコントローラ150は、本発明における画素駆動装置又は駆動回路に対応する。
次に、本実施形態に係る表示パネルに配列される画素の構成について具体的に説明する。
図6は、本実施形態に係る表示パネルに適用される画素(発光駆動回路及び発光素子)の一実施形態を示す回路構成図である。
トランジスタ(第2のトランジスタ)Tr11は、ゲート端子が選択ラインLsに接続され、また、ドレイン端子が電源ラインLaに接続され、また、ソース端子が接点N11に接続されている。
トランジスタ(駆動制御素子、第1のトランジスタ)Tr13は、ゲート端子が接点N11に接続され、ドレイン端子が電源ラインLaに接続され、ソース端子が接点N12に接続されている。また、キャパシタ(容量素子)Csは、トランジスタTr13のゲート端子(接点N11)及びソース端子(接点N12)間に接続されている。
キャパシタCsは、トランジスタTr13のゲート・ソース端子間に形成される寄生容量であってもよいし、該寄生容量に加えて接点N11及び接点N12間に別個の容量素子を並列に接続したものであってもよい。
次に、本実施形態に係る表示装置における駆動制御方法について説明する。
本実施形態に係る表示装置100の駆動制御動作は、大別して、特性パラメータ取得動作と表示動作とからなる。
(特性パラメータ取得動作)
ここでは、最初に本実施形態に係る特性パラメータ取得動作において適用される特有の手法について説明したのち、当該手法を用いて各画素PIXのしきい値電圧Vth及び電流増幅率βを補償するための特性パラメータを取得する動作を説明し、次いで、発光電流効率ηを補償するための特性パラメータを取得する動作について説明する。
Id=β(V0−Vdata−Vth0)2
・・・(2)
Id=β(V0−Vdata−Vth)2 ・・・(3)
Id=β′(V0−Vdata−Vth0)2
・・・(4)
オートゼロ法を用いた特性パラメータ取得動作は、具体的には、まず、画素PIXを選択状態に設定した状態で、発光駆動回路DCのトランジスタTr13のゲート・ソース端子間(接点N11とN12間)に、当該トランジスタTr13のしきい値電圧を超える電圧が印加されるように、データドライバ140からデータラインLdに対して検出用電圧Vdacを印加する。
brtを生成し、データドライバ140に入力して表示パネル110(画素PIX)を電圧駆動する。
Vbrt=V1−ΔV(nd_brt−1)) ・・・(22)
図16は、本実施形態に係る表示装置における特性パラメータ取得動作を示すタイミングチャート(その2)である。図17は、本実施形態に係る表示装置における輝度測定用の画像データの生成動作を示す機能ブロック図であり、図18は、本実施形態に係る表示装置における輝度測定用の画像データの書込動作を示す動作概念図であり、図19は、本実施形態に係る表示装置における輝度測定用の発光動作を示す動作概念図であり、図20は、本実施形態に係る補正データ算出動作を示す機能ブロック図(その2)である。ここで、図18、図19おいては、データドライバ140の構成として、図示の都合上、シフトレジスタ回路141を省略して示す。
次に、本実施形態に係る表示装置の表示動作(発光動作)においては、上記補正データnth、Δβηを用いて、画像データを補正し、各画素PIXを所望の輝度階調で発光動作させる。
Vdata=V1−ΔV(nd_comp−1)) ・・・(25)
次に、上述した第1の実施形態における表示装置を電子機器に適用した、第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
上述した第1の実施形態に示したように、有機EL素子OELからなる発光素子を各画素PIXに有する表示パネル110を備える表示装置100は、デジタルカメラ、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話等、種々の電子機器に適用できるものである。
110 表示パネル
120 選択ドライバ
130 電源ドライバ
140 データドライバ
143 データラッチ回路
144 DAC/ADC回路
145 出力回路
150 コントローラ
153 乗算機能回路
154 加算機能回路
155 メモリ
156 補正データ取得機能回路
SW1〜SW5 スイッチ
PIX 画素
DC 発光駆動回路
Tr11〜Tr13 トランジスタ
Cs キャパシタ
OEL 有機EL素子
Claims (17)
- 発光素子と、該発光素子に供給する電流を制御する駆動制御素子を有する発光駆動回路と、を備える画素を駆動する画素駆動装置であって、
前記発光駆動回路の電気的特性の変動及び偏差を補償するための、該発光駆動回路の電気的特性に係わる電気特性パラメータを取得する第1の特性パラメータ取得回路と、
前記発光素子の特性の変動を補償するための、前記発光素子の発光特性に係わる発光特性パラメータと、を取得する第2の特性パラメータ取得回路と、
を具備し、
前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記画素に接続されるデータ線に検出用電圧を印加して、前記駆動制御素子の制御端子と電流路の一端との間に、該駆動制御素子のしきい値電圧を越える電圧値の電圧を印加した後、前記データ線への前記検出用電圧の印加を遮断した後、緩和時間が経過した時点の前記データ線の電圧を、検出電圧として取得し、前記緩和時間を複数の異なる時間に設定したときの該各緩和時間に対応する前記検出電圧の電圧値に基づいて、前記電気特性パラメータとして、前記発光駆動回路の前記駆動制御素子のしきい値電圧に対応した第1の特性パラメータと、前記発光駆動回路の電流増幅率の設定値に対する偏差に対応した第2の特性パラメータと、を取得し、
前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記電気特性パラメータに基づいて補正した輝度測定用の画像データに応じて発光動作させた前記画素の前記発光素子の発光輝度の測定値に基づいて、前記発光特性パラメータを取得することを特徴とする画素駆動装置。 - 供給される画像データに対応する階調電圧を生成して出力する電圧印加回路と、
該電圧印加回路と前記データ線とを接続又は遮断する接続切換回路と、
を有し、
前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記接続切換回路により前記電圧印加回路を前記データ線に接続し、該電圧印加回路より前記検出用電圧として予め設定した電圧値を有する階調電圧を出力した後、前記接続切換回路により前記データ線と前記電圧印加回路との接続を遮断して前記データ線をハイインピーダンス状態にした後、前記複数の異なる前記緩和時間が経過した時点の前記データ線の複数の電圧を、前記検出電圧として取得することを特徴とする請求項1記載の画素駆動装置。 - 供給される前記画像データに対する補正を行う画像データ補正回路を有し、
該画像データ補正回路は、前記画像データとして前記輝度測定用の画像データが供給され、該輝度測定用の画像データに対して、前記第2の特性パラメータを乗算処理し、前記第1の特性パラメータを加算処理する、補正処理を施し、
前記電圧印加回路は、前記補正処理が施された前記輝度測定用の画像データが供給されて、これに対応した輝度測定用の階調電圧を生成して出力し、
前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記輝度測定用の階調電圧が前記データ線に印加されて発光動作した前記発光素子の発光輝度の前記測定値を取得し、該測定値の、該発光輝度の設定値に対する偏差に基づいて、前記発光素子の発光電流効率に関連する第3の特性パラメータを、前記発光特性パラメータとして取得することを特徴とする請求項2記載の画素駆動装置。 - 前記第1及び第2の特性パラメータ取得回路は、単一の演算処理回路により構成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画素駆動装置。
- 前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得することを特徴とする請求項3に記載の画素駆動装置。
- 前記第1乃至第4の特性パラメータを複数の前記画素の各々に対応して取得し、前記第1乃至第4の特性パラメータを、前記各画素に関連付けて記憶する記憶回路を具備することを特徴とする請求項5記載の画素駆動装置。
- 複数の画素と、該各画素に接続される複数のデータ線と、を有する発光パネルと、
前記発光パネルを駆動する駆動回路と、
を備え、
前記各画素は、発光素子と、該発光素子に供給する電流を制御する駆動制御素子を有する発光駆動回路と、を有し、
前記駆動回路は、
前記発光駆動回路の電気的特性の変動及び偏差を補償するための、該発光駆動回路の電気的特性に係わる電気特性パラメータを取得する第1の特性パラメータ取得回路と、
前記発光素子の特性の変動を補償するための、前記発光素子の発光特性に係わる発光特性パラメータと、を取得する第2の特性パラメータ取得回路と、
を具備し、
前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記データ線に検出用電圧を印加して、前記駆動制御素子の制御端子と電流路の一端との間に、該駆動制御素子のしきい値電圧を越える電圧値の電圧を印加した後、前記データ線への前記検出用電圧の印加を遮断した後、緩和時間が経過した時点の前記データ線の電圧を、検出電圧として取得し、前記緩和時間を複数の異なる時間に設定したときの該各緩和時間に対応する前記検出電圧の電圧値に基づいて、前記電気特性パラメータとして、前記発光駆動回路の前記駆動制御素子のしきい値電圧に対応した第1の特性パラメータと、前記発光駆動回路の電流増幅率の設定値に対する偏差に対応した第2の特性パラメータと、を取得し、
前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記電気特性パラメータに基づいて補正した輝度測定用の画像データに応じて発光動作させた前記画素の前記発光素子の発光輝度の測定値に基づいて、前記発光特性パラメータを取得することを特徴とする発光装置。 - 前記発光パネルは、
第1の方向に配設された前記複数のデータ線と、
前記第1の方向に交差する第2の方向に配設された少なくとも1本の走査線と、
前記走査線と前記各データ線の各交点近傍に配設された前記複数の画素と、
を有し、
前記駆動回路は、前記各走査線に選択信号を順次印加して、各行の前記各画素を選択状態に設定する走査駆動回路を有し、前記選択状態に設定された行の前記各画素の前記駆動制御素子の前記電流路の一端に対して、前記各データ線を介して前記検出用電圧を印加することを特徴とする請求項7記載の発光装置。 - 前記各画素の前記発光駆動回路は、
第1の電流路と第1の制御端子とを有し、該第1の電流路の一端側に予め設定した電圧値の電源電圧が印加され、該第1の電流路の他端側が前記発光素子に接続された第1のトランジスタと、
第2の電流路と第2の制御端子とを有し、該第2の制御端子が前記走査線に接続され、
該第2の電流路の一端側が前記第1のトランジスタの前記電流路の一端側に接続され、該第2の電流路の他端側が前記第1のトランジスタの前記第1の制御端子に接続された第2のトランジスタと、
第3の電流路と第3の制御端子とを有し、該第3の制御端子が前記走査線に接続され、
該第3の電流路の一端が前記各データ線に接続され、該第3の電流路の他端が前記第1のトランジスタの前記第1の電流路の他端に接続された第3のトランジスタと、
を備え、
前記駆動制御素子は前記第1のトランジスタであり、
前記選択状態に設定されたときに、前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタがオン状態となり、前記第1のトランジスタは、電流路の一端と前記制御端子とが前記第2のトランジスタを介して接続され、前記第1のトランジスタの電流路の他端と前記発光素子との接続点が、前記第3のトランジスタを介して、前記各データ線に接続され、
前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記緩和時間が経過した時点の前記接続点の、前記第3のトランジスタと前記データ線とを介した電圧を、前記検出電圧として取得することを特徴とする請求項8記載の発光装置。 - 供給される画像データに対応する階調電圧を生成して出力する電圧印加回路と、
該電圧印加回路と前記各データ線とを接続又は遮断する接続切換回路と、
を有し、
前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記接続切換回路により前記電圧印加回路を前記各データ線に接続し、前記電圧印加回路より前記検出用電圧として予め設定した電圧値を有する階調電圧を出力した後、前記接続切換回路により前記各データ線と前記電圧印加回路との接続を遮断して前記各データ線をハイインピーダンス状態にした後、前記複数の異なる前記緩和時間が経過した時点の前記各データ線の複数の電圧を、前記検出電圧として取得することを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の発光装置。 - 供給される前記画像データに対する補正を行う画像データ補正回路を有し、
該画像データ補正回路は、前記画像データとして前記輝度測定用の画像データが供給され、該輝度測定用の画像データに対して、前記第2の特性パラメータを乗算処理し、前記第1の特性パラメータを加算処理する、補正処理を施し、
前記電圧印加回路は、前記補正処理が施された前記輝度測定用の画像データが供給されて、これに対応した輝度測定用の階調電圧を生成して出力し、
前記第2の特性パラメータ取得回路は、前記輝度測定用の階調電圧が前記データ線に印加されて発光動作した前記発光素子の発光輝度の前記測定値を取得し、該測定値の、該発光輝度の設定値に対する偏差に基づいて、前記発光素子の発光電流効率に関連する第3の特性パラメータを、前記発光特性パラメータとして取得することを特徴とする請求項10記載の発光装置。 - 前記第1の特性パラメータ取得回路は、前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得することを特徴とする請求項11に記載の発光装置。
- 前記駆動回路は、前記第1乃至第4の特性パラメータを前記複数の画素の各々に対応して取得し、前記第1乃至第4の特性パラメータを、前記各画素に関連付けて記憶する記憶回路を具備することを特徴とする請求項12記載の発光装置。
- 請求項7乃至13のいずれかに記載の発光装置が実装されてなることを特徴とする電子機器。
- 複数のデータ線と該各データ線に接続される複数の画素とを備える発光パネルを有し、
前記各画素は、発光素子と、該発光素子に供給する電流を制御する駆動制御素子を有する発光駆動回路と、を有する、発光装置の駆動制御方法であって、
前記各データ線に検出用電圧を印加して、前記各画素の前記駆動制御素子の制御端子と電流路の一端に、該駆動制御素子のしきい値電圧を超える検出用電圧を印加する電圧印加ステップと、
前記各データ線への前記検出用電圧の印加を遮断した後、緩和時間が経過した時点の前記各データ線の電圧を、検出電圧として取得し、前記緩和時間を複数の異なる時間に設定して、該各緩和時間に対応する複数の前記検出電圧を取得する電圧取得ステップと、
取得した前記複数の検出電圧の電圧値に基づいて、前記各画素の前記発光駆動回路の電気的特性の変動及び偏差を補償するための、該発光駆動回路の電気的特性に係わる電気特性パラメータとして、前記発光駆動回路の前記駆動制御素子のしきい値電圧に対応した第1の特性パラメータを取得するステップと、前記発光駆動回路の電流増幅率の、設定値に対する偏差に対応した第2の特性パラメータを取得する第1の特性パラメータ取得ステップと、
輝度測定用の画像データを、取得した前記電気特性パラメータに基づいて補正して、補正した前記輝度測定用の画像データに応じて、前記各画素の前記発光素子を発光動作させる発光動作ステップと、
前記発光動作させた前記各画素の前記発光素子の発光輝度の測定値を取得し、取得した前記測定値に基づいて、前記発光素子の特性の変動を補償するための、前記発光素子の発光特性に係わる発光特性パラメータを取得する第2の特性パラメータ取得ステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。 - 前記第2の特性パラメータ取得ステップは、前記発光特性パラメータとして、前記測定値の、前記発光素子の発光輝度の設定値に対する偏差に基づいて、前記発光素子の発光電流効率に関連する第3の特性パラメータを取得するステップを含むことを特徴とする請求項15記載の発光装置の駆動制御方法。
- 前記第2の特性パラメータと前記第3の特性パラメータを関連付けた第4の特性パラメータを取得する第3の特性パラメータ取得ステップを、さらに含むことを特徴とする請求項16記載の発光装置の駆動制御方法。
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