JP5381709B2 - 表示装置、表示装置の駆動方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

表示装置、表示装置の駆動方法およびコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本発明は、表示装置および表示装置の駆動方法に関し、より詳細には、所定の走査周期で画素を選択する走査線と、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線と、輝度情報に基づいて電流量を制御し、電流量に応じて発光素子を発光させる画素回路とが、マトリクス状に配置されて構成されるアクティブマトリクス型の表示装置およびその駆動方法に関する。
平面で薄型の表示装置として、液晶を用いた液晶表示装置、プラズマを用いたプラズマ表示装置等が実用化されている。
液晶表示装置は、バックライトを設け、電圧の印加によって液晶分子の配列を変化させることでバックライトからの光を通過させたり遮断したりすることで画像を表示する表示装置である。また、プラズマ表示装置は、基板内に封入されたガスに対して電圧を印加することでプラズマ状態となり、プラズマ状態から元の状態に戻る際に生じるエネルギーによって発生する紫外線が、蛍光体に照射されることで可視光となり、画像を表示する表示装置である。
一方、近年においては、電圧を印加すると素子自体が発光する有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を用いた自発光型の表示装置の開発が進んでいる。有機EL素子は、電解によってエネルギーを受けると、基底状態から励起状態へ変化し、励起状態から基底状態に戻るときに、差分のエネルギーを光として放出する。有機EL表示装置は、この有機EL素子が放出する光を用いて画像を表示する表示装置である。
自発光型表示装置は、バックライトを必要とする液晶表示装置とは異なり、素子が自ら発光するためにバックライトを必要としないため、液晶表示装置に比べて薄く構成することが可能である。また、液晶表示装置と比べて、動画特性、視野角特性、色再現性等が優れているため、有機EL表示装置は次世代の平面薄型表示装置として注目されている。
しかし、有機EL素子は、電圧を印加し続けると発光特性が劣化し、同じ電流を入力しても輝度が低下する。その結果、特定の画素の発光頻度が高い場合には、その特定の画素は他の画素に比べて発光特性が劣るため、いわゆる「焼き付き」現象が生じるという問題があった。
この焼き付き現象は、液晶表示装置やプラズマ表示装置でも起こりうるものであるが、これらの表示装置は交流電圧の印加によって画像の表示を行っているため、印加する電圧を調整する手段を必要としていた。これに対し、自発光型表示装置では、電流量を制御することで焼き付きを補正する方法が採られている。自発光型表示装置における焼き付き補正技術を開示した文献として、例えば特許文献1がある。
特開2005−275181号公報
しかし、特許文献1に記載の方法では、ピクセル毎またはサブピクセル毎に累積発光量を揃えるような制御を行っており、発光体の劣化が少ない部位に対して本来の入力データより大きい値を与えているため、発光量のバランスを取ることは出来るが、発光体の劣化が進んでしまい、発光体の寿命が短くなる問題があった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、有機EL表示装置のように電流量に応じて発光する発光素子を有する表示装置において、映像信号から発光量を算出して映像信号を制御することによって画面の焼き付き現象を抑えることが可能な、新規かつ改良された表示装置、表示装置の駆動方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置であって、表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御部と、を含む、表示装置が提供される。
かかる構成によれば、記憶部は表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶し、輝度制御部は記憶部に記憶された発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する。その結果、映像信号に基づいて発光量を蓄積し、蓄積した発光量に基づいて映像信号を制御することによって画面の焼き付き現象を抑えることができる。
輝度制御部は、リニア特性を有する映像信号を入力し、画素または複数の画素からなる画素群単位で発光量を算出する発光量算出部と、発光量算出部で算出した発光量に基づいて、画素または画素群単位で発光量に対応する発光量パラメータを算出する発光量パラメータ算出部と、記憶部に蓄積された、全ての画素または画素群に対応する発光量パラメータの中からピーク値を検出するピーク検出部と、ピーク検出部で検出したピーク値に基づいて輝度を調節する係数を算出する係数算出部と、係数算出部で算出した係数を映像信号に乗算して出力する係数乗算部とを含んでもよい。
かかる構成によれば、発光量算出部はリニア特性を有する映像信号を入力して画素または画素群単位で発光量を算出し、発光量パラメータ算出部は発光量算出部で算出した発光量に基づいて、画素または画素群単位で発光量に対応する発光量パラメータを算出し、発光量パラメータ蓄積部は発光量パラメータ算出部で算出した発光量パラメータを画素または画素群と対応付けて蓄積し、ピーク検出部は発光量パラメータ蓄積部に蓄積された、全ての画素または画素群に対応する発光量パラメータの中からピーク値を検出し、係数算出部はピーク検出部で検出したピーク値に基づいて輝度を調節する係数を算出し、係数乗算部は係数算出部で算出した係数を映像信号に乗算して出力する。その結果、蓄積された発光量パラメータの値が最も多い画素または画素群に対して輝度を調節する係数を算出して当該係数を映像信号に乗算することで、画面の焼き付き現象を抑えることができる。
上記表示装置は、ガンマ特性を有する映像信号を、リニア特性を有する映像信号に変換するリニア変換部をさらに含んでいてもよい。リニア変換部はガンマ特性を有する映像信号を、リニア特性を有する映像信号に変換する。その結果、映像信号に対する各種信号処理を容易に行うことができる。
上記表示装置は、リニア特性を有する係数乗算部の出力信号を、ガンマ特性を有するように変換するガンマ変換部をさらに含んでいてもよい。かかる構成によれば、ガンマ変換部はリニア特性を有する係数乗算部の出力信号を、ガンマ特性を有するように変換する。その結果、映像信号がガンマ特性を有することで、表示部が有するガンマ特性をキャンセルし、信号の電流に応じて表示部の内部の自発光素子が発光するようにリニア特性を有することができる。
係数算出部は、少なくとも最大輝度を抑制する第1の係数と、ピーク値を有する画素または画素群の輝度が他の画素の輝度と比較して相対的に低くなるようにピーク値を有する画素または画素群の輝度を抑制する第2の係数と、を算出してもよい。その結果、画面全体の輝度を落とすとともに、発光量パラメータのピーク値を有する画素または画素群の輝度をさらに落とすことで、画面の一部の輝度が極端に低下しない自然な画像を表示装置で表示することができる。
係数乗算部は、全ての画素に入力する映像信号に対して第1の係数を乗算し、ピーク値を有する画素または画素群に入力する、第1の係数を乗算した後の映像信号に対して第2の係数を乗算してもよい。また、係数乗算部は、ピーク値を有する画素または画素群を除く画素に入力する映像信号に対して第1の係数を乗算し、ピーク値を有する画素または画素群に入力する映像信号に対して第2の係数を乗算してもよい。
上記表示装置は、係数算出部が算出した係数を使用の有無を切り換える設定切換部をさらに含んでいてもよい。また、上記表示装置は、係数算出部が算出した係数を使用の有無を設定切換部で切り換えるための画面を表示させる表示制御部をさらに含んでいてもよい。その結果、焼き付きを抑えるために輝度を低下して表示させたくない場合には、設定を切り換えて映像信号に基づいた画像を表示することができる。また、当該設定の切り換えを表示装置に画面を表示させて行うことができる。
上記表示装置は、係数算出部が算出した第1の係数と第2の係数との使用の有無を切り換える設定切換部をさらに含んでいてもよい。また、上記表示装置は、係数算出部が算出した第1の係数と第2の係数との使用の有無を設定切換部で切り換えるための画面を表示させる表示制御部をさらに含んでいてもよい。その結果、焼き付きを抑えるために輝度を低下して表示させたくない場合には、設定を切り換えて映像信号に基づいた画像を表示することができる。また、当該設定の切り換えを表示装置に画面を表示させて行うことができる。
係数算出部は、ピーク値を有する画素または画素群の周囲の所定の領域に含まれる画素の発光量の平均値に基づいて係数を算出してもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置の駆動方法であって、表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶する記憶ステップと、記憶ステップで記憶した発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御ステップと、を含む、表示装置の駆動方法が提供される。
かかる構成によれば、記憶ステップは表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶し、輝度制御ステップは記憶ステップで記憶した発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する。その結果、映像信号に基づいて発光量を蓄積し、蓄積した発光量に基づいて映像信号を制御することによって画面の焼き付き現象を抑えることができる。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶する記憶ステップと、記憶ステップで記憶した発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御ステップと;を含む、コンピュータプログラムが提供される。
かかる構成によれば、記憶ステップは表示部の複数の位置に対応して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に係るデータを記憶し、輝度制御ステップは記憶ステップで記憶した発光量に係るデータのピーク値に基づき表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する。その結果、映像信号に基づいて発光量を蓄積し、蓄積した発光量に基づいて映像信号を制御することによって画面の焼き付き現象を抑えることができる。
以上説明したように本発明によれば、有機EL表示装置のように電流量に応じて発光する発光素子を有する表示装置において、電流量を検出し、電流量を制御することによって画面の焼き付き現象を抑えることが可能な、新規かつ改良された表示装置、表示装置の駆動方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる表示装置100の構成について説明する説明図である。 図2Aは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図2Bは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図2Cは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図2Dは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図2Eは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図2Fは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。 図3は、パネル158に設けられる画素回路の断面構造の一例を示す断面図である。 図4は、5Tr/1C駆動回路の等価回路図である。 図5は、5Tr/1C駆動回路の駆動のタイミングチャートである。 図6Aは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Bは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Cは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Dは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Eは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Fは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Gは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Hは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図6Iは、5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図7は、2Tr/1C駆動回路の等価回路図である。 図8は、2Tr/1C駆動回路の駆動のタイミングチャートである。 図9Aは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図9Bは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図9Cは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図9Dは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図9Eは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図9Fは、2Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を示す説明図である。 図10は、4Tr/1C駆動回路の等価回路図である。 図11は、3Tr/1C駆動回路の等価回路図である。 図12は、本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128の構成について説明する説明図である。 図13は、本発明の第1の実施形態にかかる、表示装置100に表示される画像の一例を示す説明図である。 図14Aは、本発明の第1の実施形態にかかる、危険度算出部166における危険度の算出の一例について説明する説明図である。 図14Bは、本発明の第1の実施形態にかかる、危険度算出部166における危険度の算出の一例について説明する説明図である。 図15は、本発明の第1の実施形態にかかる危険度マップについて説明する説明図である。 図16は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法について説明する流れ図である。 図17は、本発明の第1の実施形態にかかる、信号レベル補正部128の入力輝度と出力輝度との関係をグラフで示す説明図である。 図18は、本発明の第1の実施形態にかかる、信号レベル補正部128の入力輝度とゲインとの関係をグラフで示す説明図である。 図19は、本発明の第1の実施形態にかかる、ゲインの算出に用いる危険度の値とゲインを落とし始める信号レベルとの関係をグラフで示す説明図である。 図20は、本発明の第2の実施形態にかかる信号レベル補正部228の構成について説明する説明図である。 図21は、本発明の第2の実施形態にかかるエリア平均算出部265における、発光量の平均値を求める領域について説明する説明図である。 図22は、本発明の第2の実施形態にかかるエリアゲインの特性の一例について説明する説明図である。 図23は、本発明の第2の実施形態にかかるエリアゲインを用いて得られる危険度の値の特性について説明する説明図である。 図24は、本発明の第3の実施形態にかかる、輝度調節の設定を行う画面の一例を示す説明図である。
符号の説明
100 表示装置
104 制御部
106 記録部
110 信号処理集積回路
112 エッジぼかし部
114 I/F部
116 リニア変換部
118 パターン生成部
120 色温度調整部
122 静止画検波部
124 長期色温度補正部
126 発光時間制御部
128 信号レベル補正部
130 ムラ補正部
132 ガンマ変換部
134 ディザ処理部
136 信号出力部
138 長期色温度補正検波部
140 ゲートパルス出力部
142 ガンマ回路制御部
150 記憶部
152 データドライバ
154 ガンマ回路
156 過電流検出部
158 パネル
162 輝度算出部
164 発光量算出部
166 危険度算出部
168 危険度更新部
170 ピーク検出部
172、272 ゲイン算出部
174 乗算器
265 エリア平均算出部
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の構成について説明する説明図である。以下、図1を用いて本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の構成について説明する。
図1に示したように、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100は、制御部104と、記録部106と、信号処理集積回路110と、記憶部150と、データドライバ152と、ガンマ回路154と、過電流検出部156と、パネル158と、を含んで構成される。
そして信号処理集積回路110は、エッジぼかし部112と、I/F部114と、リニア変換部116と、パターン生成部118と、色温度調整部120と、静止画検波部122と、長期色温度補正部124と、発光時間制御部126と、信号レベル補正部128と、ムラ補正部130と、ガンマ変換部132と、ディザ処理部134と、信号出力部136と、長期色温度補正検波部138と、ゲートパルス出力部140と、ガンマ回路制御部142と、を含んで構成される。
表示装置100は、映像信号の供給を受けると、その映像信号を分析して、分析した内容に従って、後述するパネル158の内部に配置される画素を点灯することで、パネル158を通じて映像を表示するものである。
制御部104は、信号処理集積回路110の制御を行うものであり、I/F部114との間で信号の授受を行う。また、制御部104はI/F部114から受け取った信号に対して各種信号処理を行う。制御部104で行う信号処理には、例えばパネル158に表示する画像の輝度の調整に用いるゲインの算出がある。
記録部106は、制御部104において信号処理集積回路110を制御するための情報を格納するためのものである。記録部106として、表示装置100の電源が切れている状態でも情報が消えずに格納することができるメモリを用いることが好ましい。記録部106として採用するメモリとして、例えば電気的に内容を書き換えることができるEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)を用いることが望ましい。EEPROMは基板に実装したままでデータの書き込みや消去を行うことができる不揮発性のメモリであり、刻一刻と変化する表示装置100の情報を格納するために好適なメモリである。
信号処理集積回路110は、映像信号を入力し、入力された映像信号に対して信号処理を施すものである。本実施形態では、信号処理集積回路110に入力される映像信号はデジタル信号であり、信号幅は10ビットである。入力した映像信号に対する信号処理は、信号処理集積回路110の内部の各部で行う。
エッジぼかし部112は、入力された映像信号に対してエッジをぼかすための信号処理を行うものである。具体的には、エッジぼかし部112は、パネル158への画像の焼き付き現象を防ぐために、画像を意図的にずらすことでエッジをぼかして、画像の焼き付き現象を抑えるものである。
リニア変換部116は、入力に対する出力がガンマ特性を有する映像信号を、ガンマ特性からリニア特性を有するように変換する信号処理を行うものである。リニア変換部116で入力に対する出力がリニア特性を有するように信号処理を行うことで、パネル158で表示する画像に対する様々な処理が容易になる。リニア変換部116での信号処理によって、映像信号の信号幅が10ビットから14ビットに拡がる。リニア変換部116でリニア特性を有するように映像信号を変換すると、後述するガンマ変換部132においてガンマ特性を有するように変換する。
パターン生成部118は、表示装置100の内部の画像処理で使用するテストパターンを生成するものである。表示装置100の内部の画像処理で使用するテストパターンとしては、例えばパネル158の表示検査に用いるテストパターンがある。
色温度調整部120は、画像の色温度の調整を行うものであり、表示装置100のパネル158で表示する色の調整を行うものである。図1には図示していないが、表示装置100には色温度を調整するための色温度調整手段を備えており、利用者が色温度調整手段を操作することで、画面に表示される画像の色温度を手動で調整することができる。
長期色温度補正部124は、有機EL素子のR(赤)、G(緑)、B(青)各色の輝度・時間特性(LT特性)が異なることによる経年変化を補正するものである。有機EL素子には、R、G、B各色のLT特性が異なるため、発光時間の経過に伴って色のバランスが崩れてくる。その色のバランスを補正するものである。
発光時間制御部126は、映像をパネル158に表示する際のパルスのデューティ比を算出して、有機EL素子の発光時間を制御するものである。表示装置100は、パルスがHI状態の間にパネル158内部の有機EL素子に対して電流を流すことで、有機EL素子を発光させて画像の表示を行う。
信号レベル補正部128は、画像の焼き付き現象を防ぐために、映像信号の信号レベルを補正することでパネル158に表示する映像の輝度を調整するものである。画像の焼き付き現象は、特定の画素の発光頻度が他の画素に比べて高い場合に生じる発光特性の劣化現象のことであり、劣化してしまった画素は他の劣化していない画素に比べて輝度の低下を招いて、周辺の劣化していない部分との輝度差が大きくなる。この輝度の差によって、画面に文字が焼き付いてしまったように見える。
信号レベル補正部128は、映像信号と発光時間制御部126で算出されたパルスのデューティ比とから各画素または画素群の発光量を算出し、算出した発光量に基づいて、必要に応じて輝度を落とすためのゲインを算出し、算出したゲインを映像信号に乗じるものである。信号レベル補正部128の構成については後に詳述する。
長期色温度補正検波部138は、長期色温度補正部124で補正するための情報を検知するものである。長期色温度補正検波部138で検知した情報は、I/F部114を通じて制御部104に送られ、制御部104を経由して記録部106に記録される。
ムラ補正部130は、パネル158に表示される画像や映像のムラを補正するものである。ムラ補正部130において、パネル158の横筋、縦筋および画面全体の斑を、入力信号のレベルや座標位置を基準に補正を行う。
ガンマ変換部132は、リニア変換部116でリニア特性を有するように変換した映像信号に対してガンマ特性を有するように変換する信号処理を施すものである。ガンマ変換部132で行う信号処理は、パネル158が有するガンマ特性をキャンセルし、信号の電流に応じてパネル158の内部の有機EL素子が発光するようにリニア特性を有するような信号に変換する信号処理である。ガンマ変換部132で信号処理を行うことで、信号幅が14ビットから12ビットに変化する。
ディザ処理部134は、ガンマ変換部132で変換された信号に対してディザリングを施すものである。ディザリングは、使用可能な色数が少ない環境で中間色を表現するために、表示可能な色を組み合わせて表示することである。ディザ処理部134でディザリングを行うことで、本来パネル上では表示できない色を、見かけ上作り出して表現することができる。ディザ処理部134でのディザリングによって、信号幅が12ビットから10ビットに変化する。
信号出力部136は、ディザ処理部134でディザリングが施された後の信号をデータドライバ152に対して出力するものである。信号出力部136からデータドライバ152に渡される信号はR、G、B各色の発光量に関する情報が乗った信号であり、発光時間の情報が乗った信号はゲートパルス出力部140からパルスの形式で出力される。
ゲートパルス出力部140は、パネル158の発光時間を制御するパルスを出力するものである。ゲートパルス出力部140から出力されるパルスは、発光時間制御部126で算出したデューティ比によるパルスである。ゲートパルス出力部140からのパルスによって、パネル158での各画素の発光時間が決定される。
ガンマ回路制御部142は、ガンマ回路154に設定値を与えるものである。ガンマ回路制御部142が与える設定値は、データドライバ152の内部に含まれるD/A変換器のラダー抵抗に与えるための基準電圧である。
記憶部150は、本発明のパラメータ蓄積部の一例であり、信号レベル補正部128で輝度を補正する際に必要となる、所定の輝度を上回って発光している画素または画素群の情報と、当該上回っている量の情報とを対応付けて格納しているものである。記憶部150としては、記録部106とは異なり、電源が切れると内容が消去されるようなメモリを用いてもよく、そのようなメモリとして、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)を用いることが望ましい。
過電流検出部156は、基板のショート等で過電流が生じた場合にその過電流を検出し、ゲートパルス出力部140に通知するものである。過電流検出部156からの過電流発生通知により、過電流が生じた場合にその過電流がパネル158に印加されるのを防ぐことができる。
データドライバ152は、信号出力部136から受け取った信号に対して信号処理を行い、パネル158に対して、パネル158で映像を表示するための信号を出力するものである。データドライバ152には、図示しないが、D/A変換器が含まれており、D/A変換器はデジタル信号をアナログ信号に変換して出力する。
ガンマ回路154は、データドライバ152の内部に含まれるD/A変換器のラダー抵抗に基準電圧を与えるものである。ラダー抵抗に与えるための基準電圧は、上述のようにガンマ回路制御部142で生成される。
パネル158は、データドライバ152からの出力信号およびゲートパルス出力部140からの出力パルスを入力し、入力した信号およびパルスに応じて、自発光素子の一例である有機EL素子を発光させて動画像や静止画像を表示するものである。パネル158は、画像を表示する面の形状が平面である。有機EL素子は電圧を印加すると発光する自発光型の素子であり、その発光量は電圧に比例する。従って、有機EL素子のIL特性(電流−発光量特性)も比例関係を有することとなる。
パネル158には、図示しないが、所定の走査周期で画素を選択する走査線と、画素を駆動するための輝度情報を与えるデータ線と、輝度情報に基づいて電流量を制御し、電流量に応じて発光素子である有機EL素子を発光させる画素回路とが、マトリクス状に配置されて構成されており、このように走査線、データ線および画素回路が構成されていることで、表示装置100は映像信号に従って映像を表示することができる。
以上、図1を用いて本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の構成について説明した。なお、図1に示した本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100は、リニア変換部116でリニア特性を有するように映像信号を変換した後、変換後の映像信号をパターン生成部118に入力したが、パターン生成部118とリニア変換部116とを入れ替えてもよい。
次に、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりについて説明する。図2A〜図2Fは、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の特性の移り変わりをグラフで説明する説明図である。図2A〜図2Fの各グラフは、横軸を入力、縦軸を出力として示している。
図2Aは、被写体を入力した際に、被写体の光量に対する出力Aがガンマ特性を有する映像信号に対して、リニア変換部116で逆のガンマ曲線(リニアガンマ)を掛け合わせることで、被写体の光量に対する出力がリニア特性を有するように映像信号を変換したことを示している。
図2Bは、被写体の光量の入力に対する出力Bの特性がリニア特性を有するように変換した映像信号に対して、ガンマ変換部132でガンマ曲線を掛け合わせることで、被写体の光量の入力に対する出力がガンマ特性を有するように映像信号を変換したことを示している。
図2Cは、被写体の光量の入力に対する出力Cの特性がガンマ特性を有するように変換した映像信号に対して、データドライバ152におけるD/A変換が行われたことを示している。D/A変換は、入力と出力との関係がリニア特性を有している。従って、データドライバ152によってD/A変換が施されることによって、被写体の光量を入力すると、出力電圧はガンマ特性を有する。
図2Dは、D/A変換が施された後の映像信号が、パネル158に含まれるトランジスタに入力されることによって、両者のガンマ特性が打ち消されることを示している。トランジスタのVI特性は、被写体の光量の入力に対する出力電圧のガンマ特性と逆のカーブを有するガンマ特性である。従って、被写体の光量を入力すると出力電流がリニア特性を有するように再び変換することができる。
図2Eは、被写体の光量を入力すると出力電流がリニア特性を有する信号がパネル158に入力されることで、当該リニア特性を有する信号と、上述したようにリニア特性を有する有機EL素子のIL特性とが掛け合わされることを示している。
その結果、図2Fに示したように、被写体の光量を入力すると、パネル(OLED;Organic Light Emitting Diode)の発光量がリニア特性を有しているため、リニア変換部116で逆のガンマ曲線を掛け合わせてリニア特性を有するように映像信号を変換することで、図1に示した信号処理集積回路110におけるリニア変換部116からガンマ変換部132の間をリニア領域として信号処理することが可能となる。
以上、本発明の一実施形態にかかる表示装置100を流れる信号の信号特性の移り変わりについて説明した。
[画素回路構造]
続いて、図1に図示したパネル158に設けられる画素回路の構造の一例について説明する。
図3は、図1に図示したパネル158に設けられる画素回路の断面構造の一例を示す断面図である。図3に示すように、パネル158に設けられる画素回路は、駆動トランジスタ1022等を含む駆動回路が形成されたガラス基板1201上に絶縁膜1202、絶縁平坦化膜1203およびウインド絶縁膜1204がその順に形成され、当該ウインド絶縁膜1204の凹部1204Aに有機EL素子1021が設けられた構成となっている。ここでは、駆動回路の各構成素子のうち、駆動トランジスタ1022のみを図示し、他の構成素子については省略して示している。
有機EL素子1021は、上記ウインド絶縁膜1204の凹部1204Aの底部に形成された金属等からなるアノード電極1205と、当該アノード電極1205上に形成された有機層(電子輸送層、発光層、ホール輸送層/ホール注入層)1206と、当該有機層1206上に全画素共通に形成された透明導電膜等からなるカソード電極1207とから構成されている。
この有機EL素子1021において、有機層1206は、アノード電極1205上にホール輸送層/ホール注入層2061、発光層2062、電子輸送層2063および電子注入層(図示せず)が順次堆積されることによって形成される。そして、駆動トランジスタ1022による電流駆動の下に、駆動トランジスタ1022からアノード電極1205を通して有機層1206に電流が流れることで、当該有機層1206内の発光層2062において電子と正孔が再結合する際に発光するようになっている。
駆動トランジスタ1022は、ゲート電極1221と、半導体層1222の一方側に設けられたソース/ドレイン領域1223と、半導体層1222の他方側に設けられたドレイン/ソース領域1224と、半導体層1222のゲート電極1221と対向する部分のチャネル形成領域1225とから構成されている。ソース/ドレイン領域1223は、コンタクトホールを介して有機EL素子1021のアノード電極1205と電気的に接続されている。
そして、図3に示すように、駆動トランジスタ1022を含む駆動回路が形成されたガラス基板1201上に、絶縁膜1202、絶縁平坦化膜1203およびウインド絶縁膜1204を介して有機EL素子1021が画素単位で形成された後は、パッシベーション膜1208を介して封止基板1209が接着剤1210によって接合され、当該封止基板1209によって有機EL素子1021が封止されることにより、パネル158が形成される。
[駆動回路]
続いて、図1に図示したパネル158に設けられる駆動回路の構成の一例について説明する。
図4等に示す、有機EL素子を備えた発光部ELPを駆動するための駆動回路として各種の回路があるが、以下、5トランジスタ/1容量部から基本的に構成された駆動回路(以下、5Tr/1C駆動回路と呼ぶ場合がある)、4トランジスタ/1容量部から基本的に構成された駆動回路(以下、4Tr/1C駆動回路と呼ぶ場合がある)、3トランジスタ/1容量部から基本的に構成された駆動回路(以下、3Tr/1C駆動回路と呼ぶ場合がある)、2トランジスタ/1容量部から基本的に構成された駆動回路(以下、2Tr/1C駆動回路と呼ぶ場合がある)に共通する事項を、先ず説明する。
便宜上、駆動回路を構成する各トランジスタは、原則として、nチャネル型の薄膜トランジスタ(TFT)から構成されているとして説明する。但し、場合によっては、一部のトランジスタをpチャネル型のTFTから構成することもできる。尚、半導体基板等にトランジスタを形成した構成とすることもできる。駆動回路を構成するトランジスタの構造は、特に限定するものではない。以下の説明においては、駆動回路を構成するトランジスタはエンハンスメント型であるとして説明するが、これに限るものではない。デプレッション型のトランジスタが用いられていてもよい。また、駆動回路を構成するトランジスタはシングルゲート型であってもよいし、デュアルゲート型であってもよい。
以下の説明において、表示装置は、(N/3)×M個の2次元マトリクス状に配列された画素から構成され、1つの画素は、3つの副画素(赤色を発光する赤色発光副画素、緑色を発光する緑色発光副画素、青色を発光する青色発光副画素)から構成されているとする。また、各画素を構成する発光素子は、線順次駆動されるとし、表示フレームレートをFR(回/秒)とする。即ち、第m行目(但し、m=1,2,3・・・M)に配列された(N/3)個の画素、より具体的には、N個の副画素のそれぞれを構成する発光素子が同時に駆動される。換言すれば、1つの行を構成する各発光素子にあっては、その発光/非発光のタイミングは、それらが属する行単位で制御される。尚、1つの行を構成する各画素について映像信号を書き込む処理は、全ての画素について同時に映像信号を書き込む処理(以下、単に、同時書込み処理と呼ぶ場合がある)であってもよいし、各画素毎に順次映像信号を書き込む処理(以下、単に、順次書込み処理と呼ぶ場合がある)であってもよい。いずれの書込み処理とするかは、駆動回路の構成に応じて適宜選択すればよい。
ここで、原則として、第m行目、第n列(但し、n=1,2,3・・・N)に位置する発光素子に関する駆動、動作を説明するが、係る発光素子を、以下、第(n,m)番目の発光素子あるいは第(n,m)番目の副画素と呼ぶ。そして、第m行目に配列された各発光素子の水平走査期間(第m番目の水平走査期間)が終了するまでに、各種の処理(後述する閾値電圧キャンセル処理、書込み処理、移動度補正処理)が行われる。尚、書込み処理や移動度補正処理は、第m番目の水平走査期間内に行われる必要がある。一方、駆動回路の種類によっては、閾値電圧キャンセル処理やこれに伴う前処理を第m番目の水平走査期間より先行して行うことができる。
そして、上述した各種の処理が全て終了した後、第m行目に配列された各発光素子を構成する発光部を発光させる。尚、上述した各種の処理が全て終了した後、直ちに発光部を発光させてもよいし、所定の期間(例えば、所定の行数分の水平走査期間)が経過した後に発光部を発光させてもよい。この所定の期間は、表示装置の仕様や駆動回路の構成等に応じて、適宜設定することができる。尚、以下の説明においては、説明の便宜のため、各種の処理終了後、直ちに発光部を発光させるものとする。そして、第m行目に配列された各発光素子を構成する発光部の発光は、第(m+m’)行目に配列された各発光素子の水平走査期間の開始直前まで継続される。ここで、「m’」は、表示装置の設計仕様によって決定される。即ち、或る表示フレームの第m行目に配列された各発光素子を構成する発光部の発光は、第(m+m’−1)番目の水平走査期間まで継続される。一方、第(m+m’)番目の水平走査期間の始期から、次の表示フレームにおける第m番目の水平走査期間内において書込み処理や移動度補正処理が完了するまで、第m行目に配列された各発光素子を構成する発光部は、原則として非発光状態を維持する。上述した非発光状態の期間(以下、単に、非発光期間と呼ぶ場合がある)を設けることにより、アクティブマトリクス駆動に伴う残像ボケが低減され、動画品位をより優れたものとすることができる。但し、各副画素(発光素子)の発光状態/非発光状態は、以上に説明した状態に限定するものではない。また、水平走査期間の時間長は、(1/FR)×(1/M)秒未満の時間長である。(m+m’)の値がMを越える場合、越えた分の水平走査期間は、次の表示フレームにおいて処理される。
1つのトランジスタの有する2つのソース/ドレイン領域において、「一方のソース/ドレイン領域」という用語を、電源部に接続された側のソース/ドレイン領域といった意味において使用する場合がある。また、トランジスタがオン状態にあるとは、ソース/ドレイン領域間にチャネルが形成されている状態を意味する。係るトランジスタの一方のソース/ドレイン領域から他方のソース/ドレイン領域に電流が流れているか否かは問わない。一方、トランジスタがオフ状態にあるとは、ソース/ドレイン領域間にチャネルが形成されていない状態を意味する。また、或るトランジスタのソース/ドレイン領域が他のトランジスタのソース/ドレイン領域に接続されているとは、或るトランジスタのソース/ドレイン領域と他のトランジスタのソース/ドレイン領域とが同じ領域を占めている形態を包含する。更には、ソース/ドレイン領域は、不純物を含有したポリシリコンやアモルファスシリコン等の導電性物質から構成することができるだけでなく、金属、合金、導電性粒子、これらの積層構造、有機材料(導電性高分子)から成る層から構成することができる。また、以下の説明で用いるタイミングチャートにおいて、各期間を示す横軸の長さ(時間長)は模式的なものであり、各期間の時間長の割合を示すものではない。
図4等に示す駆動回路を用いた発光部ELPの駆動方法は、例えば、
(a)第1ノードND1と第2ノードND2との間の電位差が、駆動トランジスタTRDの閾値電圧を越え、且つ、第2ノードND2と発光部ELPに備えられたカソード電極との間の電位差が、発光部ELPの閾値電圧を越えないように、第1ノードND1に第1ノード初期化電圧を印加し、第2ノードND2に第2ノードND2初期化電圧を印加する前処理を行い、次いで、
(b)第1ノードND1の電位を保った状態で、第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧を減じた電位に向かって、第2ノードND2の電位を変化させる閾値電圧キャンセル処理を行い、その後、
(c)走査線SCLからの信号によりオン状態とされた書込みトランジスタTRWを介して、データ線DTLから映像信号を第1ノードND1に印加する書込み処理を行い、次いで、
(d)走査線SCLからの信号により書込みトランジスタTRWをオフ状態とすることにより第1ノードND1を浮遊状態とし、電源部2100から駆動トランジスタTRDを介して、第1ノードND1と第2ノードND2との間の電位差の値に応じた電流を発光部ELPに流すことにより、発光部ELPを駆動する、
工程から成る。
上述したように、前記工程(b)において、第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧を減じた電位に向かって、第2ノードND2の電位を変化させる閾値電圧キャンセル処理を行なう。より具体的には、第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧を減じた電位に向かって第2ノードND2の電位を変化させるために、前記工程(a)における第2ノードND2の電位に駆動トランジスタTRDの閾値電圧を加えた電圧を超える電圧を、駆動トランジスタTRDの一方のソース/ドレイン領域に印加する。定性的には、閾値電圧キャンセル処理において、第1ノードND1と第2ノードND2との間の電位差(換言すれば、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差)が駆動トランジスタTRDの閾値電圧に近づく程度は、閾値電圧キャンセル処理の時間により左右される。従って、例えば閾値電圧キャンセル処理の時間を充分長く確保した形態にあっては、第2ノードND2の電位は第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧を減じた電位に達する。そして、第1ノードND1と第2ノードND2との間の電位差は駆動トランジスタTRDの閾値電圧に達し、駆動トランジスタTRDはオフ状態となる。一方、例えば閾値電圧キャンセル処理の時間を短く設定せざるを得ない形態にあっては、第1ノードND1と第2ノードND2との間の電位差が駆動トランジスタTRDの閾値電圧より大きく、駆動トランジスタTRDはオフ状態とはならない場合がある。閾値電圧キャンセル処理の結果として、必ずしも駆動トランジスタTRDがオフ状態となることを要しない。
次いで、各駆動回路毎に、駆動回路の構成、及び、これらの駆動回路を用いた発光部ELPの駆動方法に関して、以下、詳しく説明する。
[5Tr/1C駆動回路]
5Tr/1C駆動回路の等価回路図を図4に示し、図4に示した5Tr/1C駆動回路の駆動のタイミングチャートを模式的に図5に示し、図4に示した5Tr/1C駆動回路の各トランジスタのオン/オフ状態等を模式的に図6A〜図6Iに示す。
この5Tr/1C駆動回路は、書込みトランジスタTRW、駆動トランジスタTRD、第1トランジスタTR1、第2トランジスタTR2、第3トランジスタTR3の5つのトランジスタから構成され、更には、1つの容量部C1から構成されている。尚、書込みトランジスタTRW、第1トランジスタTR1、第2トランジスタTR2、及び、第3トランジスタTR3をpチャネル型のTFTから形成してもよい。なお、図4に示した駆動トランジスタTRDは、図3で図示した駆動トランジスタ1022に相当するものである。
[第1トランジスタTR1
第1トランジスタTR1の一方のソース/ドレイン領域は、電源部2100(電圧VCC)に接続され、第1トランジスタTR1の他方のソース/ドレイン領域は、駆動トランジスタTRDの一方のソース/ドレイン領域に接続されている。また、第1トランジスタTR1のオン/オフ動作は、第1トランジスタ制御回路2111から伸びて、第1トランジスタTR1のゲート電極に接続された第1トランジスタ制御線CL1によって制御される。電源部2100は、発光部ELPに電流を供給し、発光部ELPを発光させるために設けられている。
[駆動トランジスタTRD
駆動トランジスタTRDの一方のソース/ドレイン領域は、上述のとおり、第1トランジスタTR1の他方のソース/ドレイン領域に接続されている。一方、駆動トランジスタTRDの他方のソース/ドレイン領域は、
(1)発光部ELPのアノード電極、
(2)第2トランジスタTR2の他方のソース/ドレイン領域、及び、
(3)容量部C1の一方の電極、
に接続されており、第2ノードND2を構成する。また、駆動トランジスタTRDのゲート電極は、
(1)書込みトランジスタTRWの他方のソース/ドレイン領域、
(2)第3トランジスタTR3の他方のソース/ドレイン領域、及び、
(3)容量部C1の他方の電極、
に接続されており、第1ノードND1を構成する。
ここで、駆動トランジスタTRDは、発光素子の発光状態においては、以下の式(1)に従ってドレイン電流Idsを流すように駆動される。発光素子の発光状態においては、駆動トランジスタTRDの一方のソース/ドレイン領域はドレイン領域として働き、他方のソース/ドレイン領域はソース領域として働く。説明の便宜のため、以下の説明において、駆動トランジスタTRDの一方のソース/ドレイン領域を単にドレイン領域と呼び、他方のソース/ドレイン領域を単にソース領域と呼ぶ場合がある。尚、
μ :実効的な移動度
L :チャネル長
W :チャネル幅
gs:ゲート電極とソース領域との間の電位差
th:閾値電圧
ox:(ゲート絶縁層の比誘電率)×(真空の誘電率)/(ゲート絶縁層の厚さ)
k≡(1/2)・(W/L)・Cox
とする。
ds=k・μ・(Vgs−Vth2 (1)
このドレイン電流Idsが発光部ELPを流れることで、発光部ELPが発光する。更には、このドレイン電流Idsの値の大小によって、発光部ELPにおける発光状態(輝度)が制御される。
[書込みトランジスタTRW
書込みトランジスタTRWの他方のソース/ドレイン領域は、上述のとおり、駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続されている。一方、書込みトランジスタTRWの一方のソース/ドレイン領域は、信号出力回路2102から伸びるデータ線DTLに接続されている。そして、データ線DTLを介して、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSigが、一方のソース/ドレイン領域に供給される。尚、データ線DTLを介して、VSig以外の種々の信号・電圧(プリチャージ駆動のための信号や各種の基準電圧等)が、一方のソース/ドレイン領域に供給されてもよい。また、書込みトランジスタTRWのオン/オフ動作は、走査回路2101から伸びて、書込みトランジスタTRWのゲート電極に接続された走査線SCLによって制御される。
[第2トランジスタTR2
第2トランジスタTR2の他方のソース/ドレイン領域は、上述のとおり、駆動トランジスタTRDのソース領域に接続されている。一方、第2トランジスタTR2の一方のソース/ドレイン領域には、第2ノードND2の電位(即ち、駆動トランジスタTRDのソース領域の電位)を初期化するための電圧VSSが供給される。また、第2トランジスタTR2のオン/オフ動作は、第2トランジスタ制御回路2112から伸びて、第2トランジスタTR2のゲート電極に接続された第2トランジスタ制御線AZ2によって制御される。
[第3トランジスタTR3
第3トランジスタTR3の他方のソース/ドレイン領域は、上述のとおり、駆動トランジスタTRDのゲート電極に接続されている。一方、第3トランジスタTR3の一方のソース/ドレイン領域には、第1ノードND1の電位(即ち、駆動トランジスタTRDのゲート電極の電位)を初期化するための電圧VOfsが供給される。また、第3トランジスタTR3のオン/オフ動作は、第3トランジスタ制御回路2113から伸びて、第3トランジスタTR3のゲート電極に接続された第3トランジスタ制御線AZ3によって制御される。
[発光部ELP]
発光部ELPのアノード電極は、上述のとおり、駆動トランジスタTRDのソース領域に接続されている。一方、発光部ELPのカソード電極には、電圧VCatが印加される。発光部ELPの容量を符号CELで表す。また、発光部ELPの発光に必要とされる閾値電圧をVth-ELとする。即ち、発光部ELPのアノード電極とカソード電極との間にVth-EL以上の電圧が印加されると、発光部ELPは発光する。
以下の説明において、電圧あるいは電位の値を以下のとおりとするが、これは、あくまでも説明のための値であり、これらの値に限定されるものではない。
Sig :発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号
・・・0ボルト〜10ボルト
CC :電源部2100の電圧
・・・20ボルト
Ofs :駆動トランジスタTRDのゲート電極の電位(第1ノードND1の電位)を初期化するための電圧
・・・0ボルト
SS :駆動トランジスタTRDのソース領域の電位(第2ノードND2の電位)を初期化するための電圧
・・・−10ボルト
th :駆動トランジスタTRDの閾値電圧
・・・3ボルト
Cat :発光部ELPのカソード電極に印加される電圧
・・・0ボルト
th-EL:発光部ELPの閾値電圧
・・・3ボルト
以下、5Tr/1C駆動回路の動作説明を行う。尚、上述したように、各種の処理(閾値電圧キャンセル処理、書込み処理、移動度補正処理)が全て完了した後、直ちに発光状態が始まるものとして説明するが、これに限るものではない。後述する4Tr/1C駆動回路、3Tr/1C駆動回路、2Tr/1C駆動回路の説明においても同様である。
[期間−TP(5)-1](図5及び図6A参照)
この[期間−TP(5)-1]は、例えば、前の表示フレームにおける動作であり、前回の各種の処理完了後に第(n,m)番目の発光素子が発光状態にある期間である。即ち、第(n,m)番目の副画素を構成する発光素子における発光部ELPには、後述する式(5)に基づくドレイン電流I’dsが流れており、第(n,m)番目の副画素を構成する発光素子の輝度は、係るドレイン電流I’dsに対応した値である。ここで、書込みトランジスタTRW、第2トランジスタTR2及び第3トランジスタTR3はオフ状態であり、第1トランジスタTR1及び駆動トランジスタTRDはオン状態である。第(n,m)番目の発光素子の発光状態は、第(m+m’)行目に配列された発光素子の水平走査期間の開始直前まで継続される。
図5に示す[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)4]は、前回の各種の処理完了後の発光状態が終了した後から、次の書込み処理が行われる直前までの動作期間である。即ち、この[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)4]は、例えば、前の表示フレームにおける第(m+m’)番目の水平走査期間の始期から、現表示フレームにおける第(m−1)番目の水平走査期間の終期までの或る時間長さの期間である。尚、[期間−TP(5)1]〜[期間−TP(5)4]を、現表示フレームにおける第m番目の水平走査期間内に含む構成とすることもできる。
そして、この[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)4]において、第(n,m)番目の発光素子は原則として非発光状態にある。即ち、[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)1]、[期間−TP(5)3]〜[期間−TP(5)4]においては、第1トランジスタTR1はオフ状態であるので、発光素子は発光しない。尚、[期間−TP(5)2]においては、第1トランジスタTR1はオン状態となる。しかし、この期間においては後述する閾値電圧キャンセル処理が行われている。閾値電圧キャンセル処理の説明において詳しく述べるが、後述する式(2)を満たすことを前提とすれば、発光素子が発光することはない。
以下、[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)4]の各期間について、先ず、説明する。尚、[期間−TP(5)1]の始期や、[期間−TP(5)1]〜[期間−TP(5)4]の各期間の長さは、表示装置の設計に応じて適宜設定すればよい。
[期間−TP(5)0
上述したように、この[期間−TP(5)0]において、第(n,m)番目の発光素子は、非発光状態にある。書込みトランジスタTRW、第2トランジスタTR2、第3トランジスタTR3はオフ状態である。また、[期間−TP(5)-1]から[期間−TP(5)0]に移る時点で、第1トランジスタTR1がオフ状態となるが故に、第2ノードND2(駆動トランジスタTRDのソース領域あるいは発光部ELPのアノード電極)の電位は、(Vth-EL+VCat)まで低下し、発光部ELPは非発光状態となる。また、第2ノードND2の電位低下に倣うように、浮遊状態の第1ノードND1(駆動トランジスタTRDのゲート電極)の電位も低下する。
[期間−TP(5)1](図6B及び図6C参照)
この[期間−TP(5)1]において、後述する閾値電圧キャンセル処理を行うための前処理が行われる。即ち、[期間−TP(5)1]の開始時、第2トランジスタ制御線AZ2及び第3トランジスタ制御線AZ3をハイレベルとすることによって、第2トランジスタTR2及び第3トランジスタTR3をオン状態とする。その結果、第1ノードND1の電位は、VOfs(例えば、0ボルト)となる。一方、第2ノードND2の電位は、VSS(例えば、−10ボルト)となる。そして、この[期間−TP(5)1]の完了以前において、第2トランジスタ制御線AZ2をローレベルとすることによって、第2トランジスタTR2をオフ状態とする。尚、第2トランジスタTR2及び第3トランジスタTR3を同時にオン状態としてもよいし、第2トランジスタTR2を先にオン状態としてもよいし、第3トランジスタTR3を先にオン状態としてもよい。
以上の処理により、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差がVth以上となる。駆動トランジスタTRDはオン状態である。
[期間−TP(5)2](図6D参照)
次に、閾値電圧キャンセル処理が行われる。即ち、第3トランジスタTR3のオン状態を維持したまま、第1トランジスタ制御線CL1をハイレベルとすることによって、第1トランジスタTR1をオン状態とする。その結果、第1ノードND1の電位は変化しないが(VOfs=0ボルトを維持)、第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthを減じた電位に向かって、第2ノードND2の電位は変化する。即ち、浮遊状態の第2ノードND2の電位が上昇する。そして、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差がVthに達すると、駆動トランジスタTRDがオフ状態となる。具体的には、浮遊状態の第2ノードND2の電位が(VOfs−Vth=−3ボルト>VSS)に近づき、最終的に(VOfs−Vth)となる。ここで、以下の式(2)が保証されていれば、云い換えれば、式(2)を満足するように電位を選択、決定しておけば、発光部ELPが発光することはない。
(VOfs−Vth)<(Vth-EL+VCat) (2)
この[期間−TP(5)2]にあっては、第2ノードND2の電位は、最終的に、(VOfs−Vth)となる。即ち、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vth、及び、駆動トランジスタTRDのゲート電極を初期化するための電圧VOfsのみに依存して、第2ノードND2の電位は決定される。云い換えれば、発光部ELPの閾値電圧Vth-ELには依存しない。
[期間−TP(5)3](図6E参照)
その後、第3トランジスタTR3のオン状態を維持したまま、第1トランジスタ制御線CL1をローレベルとすることによって、第1トランジスタTR1をオフ状態とする。その結果、第1ノードND1の電位は変化せず(VOfs=0ボルトを維持)、浮遊状態の第2ノードND2の電位も変化せず、(VOfs−Vth=−3ボルト)を保持する。
[期間−TP(5)4](図6F参照)
次いで、第3トランジスタ制御線AZ3をローレベルとすることによって、第3トランジスタTR3をオフ状態とする。第1ノードND1及び第2ノードND2の電位は、実質上、変化しない。実際には、寄生容量等の静電結合により電位変化が生じ得るが、通常、これらは無視することができる。
次いで、[期間−TP(5)5]〜[期間−TP(5)7]の各期間について説明する。尚、後述するように、[期間−TP(5)5]において書込み処理が行われ、[期間−TP(5)6]において移動度補正処理が行われる。上述したように、これらの処理は、第m番目の水平走査期間内に行われる必要がある。説明の便宜のため、[期間−TP(5)5]の始期と[期間−TP(5)6]の終期とは、それぞれ、第m番目の水平走査期間の始期と終期とに一致するものとして説明する。
[期間−TP(5)5](図6G参照)
その後、駆動トランジスタTRDに対する書込み処理を実行する。具体的には、第1トランジスタTR1、第2トランジスタTR2、及び、第3トランジスタTR3のオフ状態を維持したまま、データ線DTLの電位を、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSigとし、次いで、走査線SCLをハイレベルとすることによって、書込みトランジスタTRWをオン状態とする。その結果、第1ノードND1の電位は、VSigへと上昇する。
ここで、容量部C1の容量を値c1と表し、発光部ELPの容量CELの容量を値cELと表す。そして、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の寄生容量の値をcgsとする。駆動トランジスタTRDのゲート電極の電位がVOfsからVSig(>VOfs)に変化したとき、容量部C1の両端の電位(第1ノードND1及び第2ノードND2の電位)は、原則として、変化する。即ち、駆動トランジスタTRDのゲート電極の電位(=第1ノードND1の電位)の変化分(VSig−VOfs)に基づく電荷が、容量部C1、発光部ELPの容量CEL、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の寄生容量に振り分けられる。然るに、値cELが、値c1及び値cgsと比較して十分に大きな値であれば、駆動トランジスタTRDのゲート電極の電位の変化分(VSig−VOfs)に基づく駆動トランジスタTRDのソース領域(第2ノードND2)の電位の変化は小さい。そして、一般に、発光部ELPの容量CELの容量値cELは、容量部C1の容量値c1及び駆動トランジスタTRDの寄生容量の値cgsよりも大きい。そこで、説明の便宜のため、特段の必要がある場合を除き、第1ノードND1の電位変化により生ずる第2ノードND2の電位変化は考慮せずに説明を行う。他の駆動回路においても同様である。尚、図5に示した駆動のタイミングチャートも、第1ノードND1の電位変化により生ずる第2ノードND2の電位変化を考慮せずに示した。駆動トランジスタTRDのゲート電極(第1ノードND1)の電位をVg、駆動トランジスタTRDのソース領域(第2ノードND2)の電位をVsとしたとき、Vgの値、Vsの値は以下のとおりとなる。それ故、第1ノードND1と第2ノードND2の電位差、換言すれば、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差Vgsは、以下の式(3)で表すことができる。
g =VSig
s ≒VOfs−Vth
gs≒VSig−(VOfs−Vth) (3)
即ち、駆動トランジスタTRDに対する書込み処理において得られたVgsは、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSig、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vth、及び、駆動トランジスタTRDのゲート電極を初期化するための電圧VOfsのみに依存している。そして、発光部ELPの閾値電圧Vth-ELとは無関係である。
[期間−TP(5)6](図6H参照)
その後、駆動トランジスタTRDの移動度μの大小に基づく駆動トランジスタTRDのソース領域(第2ノードND2)の電位の補正(移動度補正処理)を行う。
一般に、駆動トランジスタTRDをポリシリコン薄膜トランジスタ等から作製した場合、トランジスタ間で移動度μにばらつきが生じることは避け難い。従って、移動度μに差異がある複数の駆動トランジスタTRDのゲート電極に同じ値の映像信号VSigを印加したとしても、移動度μの大きい駆動トランジスタTRDを流れるドレイン電流Idsと、移動度μの小さい駆動トランジスタTRDを流れるドレイン電流Idsとの間に、差異が生じてしまう。そして、このような差異が生じると、表示装置の画面の均一性(ユニフォーミティ)が損なわれてしまう。
従って、具体的には、書込みトランジスタTRWのオン状態を維持したまま、第1トランジスタ制御線CL1をハイレベルとすることによって、第1トランジスタTR1をオン状態とし、次いで、所定の時間(t0)が経過した後、走査線SCLをローレベルとすることによって、書込みトランジスタTRWをオフ状態とし、第1ノードND1(駆動トランジスタTRDのゲート電極)を浮遊状態とする。そして、以上の結果、駆動トランジスタTRDの移動度μの値が大きい場合、駆動トランジスタTRDのソース領域における電位の上昇量ΔV(電位補正値)は大きくなり、駆動トランジスタTRDの移動度μの値が小さい場合、駆動トランジスタTRDのソース領域における電位の上昇量ΔV(電位補正値)は小さくなる。ここで、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差Vgsは、式(3)から以下の式(4)のように変形される。
gs≒VSig−(VOfs−Vth)−ΔV (4)
尚、移動度補正処理を実行するための所定の時間([期間−TP(5)6]の全時間t0)は、表示装置の設計の際、設計値として予め決定しておけばよい。また、このときの駆動トランジスタTRDのソース領域における電位(VOfs−Vth+ΔV)が以下の式(2’)を満足するように、[期間−TP(5)6]の全時間t0は決定されている。そして、これによって、[期間−TP(5)6]において、発光部ELPが発光することはない。更には、この移動度補正処理によって、係数k(≡(1/2)・(W/L)・Cox)のばらつきの補正も同時に行われる。
(VOfs−Vth+ΔV)<(Vth-EL+VCat) (2’)
[期間−TP(5)7](図6I参照)
以上の操作によって、閾値電圧キャンセル処理、書込み処理、移動度補正処理が完了する。ところで、走査線SCLがローレベルとなる結果、書込みトランジスタTRWがオフ状態となり、第1ノードND1、即ち、駆動トランジスタTRDのゲート電極は浮遊状態となる。一方、第1トランジスタTR1はオン状態を維持しており、駆動トランジスタTRDのドレイン領域は、電源部2100(電圧VCC、例えば20ボルト)に接続された状態にある。従って、以上の結果として、第2ノードND2の電位は上昇する。
ここで、上述したとおり、駆動トランジスタTRDのゲート電極は浮遊状態にあり、しかも、容量部C1が存在するが故に、所謂ブートストラップ回路におけると同様の現象が駆動トランジスタTRDのゲート電極に生じ、第1ノードND1の電位も上昇する。その結果、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差Vgsは、式(4)の値を保持する。
また、第2ノードND2の電位が上昇し、(Vth-EL+VCat)を越えるので、発光部ELPは発光を開始する。このとき、発光部ELPを流れる電流は、駆動トランジスタTRDのドレイン領域からソース領域へと流れるドレイン電流Idsであるので、式(1)で表すことができる。ここで、式(1)と式(4)から、式(1)は、以下の式(5)にように変形することができる。
ds=k・μ・(VSig−VOfs−ΔV)2 (5)
従って、発光部ELPを流れる電流Idsは、例えば、VOfsを0ボルトに設定したとした場合、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSigの値から、駆動トランジスタTRDの移動度μに起因した第2ノードND2(駆動トランジスタTRDのソース領域)における電位補正値ΔVの値を減じた値の2乗に比例する。云い換えれば、発光部ELPを流れる電流Idsは、発光部ELPの閾値電圧Vth-EL、及び、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthには依存しない。即ち、発光部ELPの発光量(輝度)は、発光部ELPの閾値電圧Vth-ELの影響、及び、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthの影響を受けない。そして、第(n,m)番目の発光素子の輝度は、係る電流Idsに対応した値である。
しかも、移動度μの大きな駆動トランジスタTRDほど、電位補正値ΔVが大きくなるので、式(4)の左辺のVgsの値が小さくなる。従って、式(5)において、移動度μの値が大きくとも、(VSig−VOfs−ΔV)2の値が小さくなる結果、ドレイン電流Idsを補正することができる。即ち、移動度μの異なる駆動トランジスタTRDにおいても、映像信号VSigの値が同じであれば、ドレイン電流Idsが略同じとなる結果、発光部ELPを流れ、発光部ELPの輝度を制御する電流Idsが均一化される。即ち、移動度μのばらつき(更には、kのばらつき)に起因する発光部の輝度のばらつきを補正することができる。
発光部ELPの発光状態を第(m+m’−1)番目の水平走査期間まで継続する。この時点は、[期間−TP(5)-1]の終わりに相当する。
以上によって、第(n,m)番目の副画素を構成する発光素子10の発光の動作が完了する。
次に、2Tr/1C駆動回路に関する説明を行う。
[2Tr/1C駆動回路]
2Tr/1C駆動回路の等価回路図を図7に示し、駆動のタイミングチャートを模式的に図8に示し、各トランジスタのオン/オフ状態等を模式的に図9A〜図9Fに示す。
この2Tr/1C駆動回路においては、前述した5Tr/1C駆動回路から、第1トランジスタTR1、第2トランジスタTR2、及び、第3トランジスタTR3の3つのトランジスタが省略されている。即ち、この2Tr/1C駆動回路は、書込みトランジスタTRW、及び、駆動トランジスタTRDの2つのトランジスタから構成され、更には、1つの容量部C1から構成されている。なお、図7に示した駆動トランジスタTRDは、図3で図示した駆動トランジスタ1022に相当するものである。
[駆動トランジスタTRD
駆動トランジスタTRDの構成は、5Tr/1C駆動回路において説明した駆動トランジスタTRDの構成と同じであるので、詳細な説明は省略する。但し、駆動トランジスタTRDのドレイン領域は電源部2100に接続されている。尚、電源部2100からは、発光部ELPを発光させるための電圧VCC-H、及び、駆動トランジスタTRDのソース領域の電位を制御するための電圧VCC-Lが供給される。ここで、電圧VCC-H及びVCC-Lの値として、
CC-H= 20ボルト
CC-L=−10ボルト
を例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
[書込みトランジスタTRW
書込みトランジスタTRWの構成は、5Tr/1C駆動回路において説明した書込みトランジスタTRWの構成と同じであるので、詳細な説明は省略する。
[発光部ELP]
発光部ELPの構成は、5Tr/1C駆動回路において説明した発光部ELPの構成と同じであるので、詳細な説明は省略する。
以下、2Tr/1C駆動回路の動作説明を行う。
[期間−TP(2)-1](図8及び図9A参照)
この[期間−TP(2)-1]は、例えば、前の表示フレームにおける動作であり、実質的に、5Tr/1C駆動回路において説明した[期間−TP(5)-1]と同じ動作である。
図8に示す[期間−TP(2)0]〜[期間−TP(2)2]は、図5に示す[期間−TP(5)0]〜[期間−TP(5)4]に対応する期間であり、次の書込み処理が行われる直前までの動作期間である。そして、5Tr/1C駆動回路と同様に、[期間−TP(2)0]〜[期間−TP(2)2]において、第(n,m)番目の発光素子は原則として非発光状態にある。但し、2Tr/1C駆動回路の動作においては、図8に示すように、[期間−TP(2)3]の他、[期間−TP(2)1]〜[期間−TP(2)2]も第m番目の水平走査期間に包含される点が、5Tr/1C駆動回路の動作とは異なる。尚、説明の便宜のため、[期間−TP(2)1]の始期、及び、[期間−TP(2)3]の終期は、それぞれ、第m番目の水平走査期間の始期、及び、終期に一致するものとして説明する。
以下、[期間−TP(2)0]〜[期間−TP(2)2]の各期間について、説明する。尚、5Tr/1C駆動回路において説明したと同様に、[期間−TP(2)1]〜[期間−TP(2)3]の各期間の長さは、表示装置の設計に応じて適宜設定すればよい。
[期間−TP(2)0](図9B参照)
この[期間−TP(2)0]は、例えば、前の表示フレームから現表示フレームにおける動作である。即ち、この[期間−TP(2)0]は、前の表示フレームにおける第(m+m’)番目の水平走査期間から、現表示フレームにおける第(m−1)番目の水平走査期間までの期間である。そして、この[期間−TP(2)0]において、第(n,m)番目の発光素子は、非発光状態にある。ここで、[期間−TP(2)-1]から[期間−TP(2)0]に移る時点で、電源部2100から供給される電圧を、VCC-Hから電圧VCC-Lに切り替える。その結果、第2ノードND2の電位はVCC-Lまで低下し、発光部ELPは非発光状態となる。また、第2ノードND2の電位低下に倣うように、浮遊状態の第1ノードND1(駆動トランジスタTRDのゲート電極)の電位も低下する。
[期間−TP(2)1](図9C参照)
そして、現表示フレームにおける第m行目の水平走査期間が開始する。この[期間−TP(2)1]において、閾値電圧キャンセル処理を行うための前処理が行われる。[期間−TP(2)1]の開始時、走査線SCLをハイレベルとすることによって、書込みトランジスタTRWをオン状態とする。その結果、第1ノードND1の電位は、VOfs(例えば、0ボルト)となる。第2ノードND2の電位はVCC-L(例えば、−10ボルト)を保持する。
上記の処理により、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差がVth以上となり、駆動トランジスタTRDはオン状態となる。
[期間−TP(2)2](図9D参照)
次に、閾値電圧キャンセル処理が行われる。即ち、書込みトランジスタTRWのオン状態を維持したまま、電源部2100から供給される電圧を、VCC-Lから電圧VCC-Hに切り替える。その結果、第1ノードND1の電位は変化しないが(VOfs=0ボルトを維持)、第1ノードND1の電位から駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthを減じた電位に向かって、第2ノードND2の電位は変化する。即ち、浮遊状態の第2ノードND2の電位が上昇する。そして、駆動トランジスタTRDのゲート電極とソース領域との間の電位差がVthに達すると、駆動トランジスタTRDがオフ状態となる。具体的には、浮遊状態の第2ノードND2の電位が(VOfs−Vth=−3ボルト)に近づき、最終的に(VOfs−Vth)となる。ここで、上述した式(2)が保証されていれば、云い換えれば、式(2)を満足するように電位を選択、決定しておけば、発光部ELPが発光することはない。
この[期間−TP(2)2]にあっては、第2ノードND2の電位は、最終的に、(VOfs−Vth)となる。即ち、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vth、及び、駆動トランジスタTRDのゲート電極を初期化するための電圧VOfsのみに依存して、第2ノードND2の電位は決定される。そして、発光部ELPの閾値電圧Vth-ELとは無関係である。
[期間−TP(2)3](図9E参照)
次に、駆動トランジスタTRDに対する書込み処理、及び、駆動トランジスタTRDの移動度μの大小に基づく駆動トランジスタTRDのソース領域(第2ノードND2)の電位の補正(移動度補正処理)を行う。具体的には、書込みトランジスタTRWのオン状態を維持したまま、データ線DTLの電位を、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSigとする。その結果、第1ノードND1の電位はVSigへと上昇し、駆動トランジスタTRDはオン状態となる。尚、書込みトランジスタTRWを、一旦、オフ状態とし、データ線DTLの電位を、発光部ELPにおける輝度を制御するための映像信号VSigに変更し、その後、走査線SCLをハイレベルとすることによって、書込みトランジスタTRWをオン状態とすることで、駆動トランジスタTRDをオン状態としてもよい。
5Tr/1C駆動回路において説明したと異なり、駆動トランジスタTRDのドレイン領域には電源部2100から電位VCC-Hが印加されているので、駆動トランジスタTRDのソース領域の電位は上昇する。所定の時間(t0)が経過した後、走査線SCLをローレベルとすることによって、書込みトランジスタTRWをオフ状態とし、第1ノードND1(駆動トランジスタTRDのゲート電極)を浮遊状態とする。尚、この[期間−TP(2)3]の全時間t0は、第2ノードND2の電位が(VOfs−Vth+ΔV)となるように、表示装置の設計の際、設計値として予め決定しておけばよい。
この[期間−TP(2)3]にあっても、駆動トランジスタTRDの移動度μの値が大きい場合、駆動トランジスタTRDのソース領域における電位の上昇量ΔVは大きく、駆動トランジスタTRDの移動度μの値が小さい場合、駆動トランジスタTRDのソース領域における電位の上昇量ΔVは小さい。
[期間−TP(2)4](図9E参照)
以上の操作によって、閾値電圧キャンセル処理、書込み処理、移動度補正処理が完了する。そして、5Tr/1C駆動回路において説明した[期間−TP(5)7]と同じ処理がなされ、第2ノードND2の電位が上昇し、(Vth-EL+VCat)を越えるので、発光部ELPは発光を開始する。このとき、発光部ELPを流れる電流は、前述した式(5)にて得ることができるので、発光部ELPを流れる電流Idsは、発光部ELPの閾値電圧Vth-EL、及び、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthには依存しない。即ち、発光部ELPの発光量(輝度)は、発光部ELPの閾値電圧Vth-ELの影響、及び、駆動トランジスタTRDの閾値電圧Vthの影響を受けない。加えて、駆動トランジスタTRDにおける移動度μのばらつきに起因したドレイン電流Idsのばらつき発生を抑制することができる。
そして、発光部ELPの発光状態を第(m+m’−1)番目の水平走査期間まで継続する。この時点は、[期間−TP(2)-1]の終わりに相当する。
以上によって、第(n,m)番目の副画素を構成する発光素子10の発光の動作が完了する。
以上、好ましい例に基づき説明したが、本発明においては駆動回路の構成はこれらの例に限定されるものではない。各例において説明した表示装置、発光素子、駆動回路を構成する各種の構成要素の構成、構造、発光部の駆動方法における工程は例示であり、適宜、変更することができる。例えば、駆動回路として図10に示した4Tr/1C駆動回路や、図11に示した3Tr/1C駆動回路を用いてもよい。
また、5Tr/1C駆動回路の動作説明においては、書込み処理と移動度補正を別個に行ったが、これに限るものではない。2Tr/1C駆動回路の動作説明と同様に、書込み処理において移動度補正処理が併せて行われる構成とすることもできる。具体的には、発光制御トランジスタTEL_Cをオン状態とした状態で、書込みトランジスタTSigを介して、データ線DTLから映像信号VSig_mを第1ノードに印加する構成とすればよい。
次に、本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128の構成について説明する。図12は、本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128の構成について説明する説明図である。以下、図12を用いて本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128の構成について説明する。
図12に示したように、本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128は、本発明の輝度制御部の一例であり、輝度算出部162と、発光量算出部164と、危険度算出部166と、危険度更新部168と、ピーク検出部170と、ゲイン算出部172と、乗算器174と、を含んで構成される。
輝度算出部162は、リニア変換部116で変換されたリニア特性を有する映像信号を入力し、入力した映像信号から輝度を算出するものである。
発光量算出部164は、輝度算出部162で算出した輝度と、発光時間制御部126で算出したパルスのデューティ比を入力し、輝度にデューティ比を乗じて得られる(輝度×デューティ比で得られる)各画素の1フレームあたりの発光量を算出するものである。OLEDパネルにおける有機EL素子は、電流と発光量との間にリニアな(線形な)関係を有している。従って、映像信号から輝度を算出し、算出した輝度とパルスのデューティ比とを発光量算出部164に入力することで、発光量算出部164では、入力された1フレームの映像信号に基づいて発光する、1フレームあたりのパネル158の各画素の発光量を算出することができる。
危険度算出部166は、本発明の発光量パラメータ算出部の一例であり、発光量算出部164で算出した発光量に基づいて、発光量に対応する発光量パラメータを算出するものである。発光量パラメータは、画素または画素群の焼き付きの危険性の度合いを示すものである。以下、危険度算出部166で算出する発光量パラメータを「危険度」とも称する。危険度算出部166で算出した危険度は危険度更新部168に送られる。
危険度更新部168は、危険度算出部166で算出された危険度を画素または複数の画素をまとめた画素群ごとに、本発明の発光量パラメータ蓄積部の一例である記憶部150に蓄積するものである。危険度算出部166で算出された危険度を画素または画素群ごとに蓄積することで、画面上の各画素または画素群と危険度との関係が分かる。画素または画素群ごとに蓄積された危険度の情報のことを危険度マップとも称する。
画素群を設定する際の画素のまとめ方は、設計に応じて自由に指定することが可能であり、特定のまとめ方に限定されない。縦横のピクセル数を同じにして画素群を設定してもよく、縦横のピクセル数を異なる数にして画素群を設定してもよい。
記憶部150は、本発明のパラメータ蓄積部の一例であり、危険度算出部166で算出した危険度を蓄積して、危険度マップとして記憶しておくものである。危険度は、表示装置100が稼動している間に順次蓄積し、表示装置100の電源を切断すると、蓄積した危険度はリセットする。そのため、上述したように、記憶部150としては、電源が切れると内容が消去されるようなメモリ、例えばSDRAMを用いることが望ましい。
ここで、本発明の第1の実施形態にかかる、危険度算出部166における危険度の算出方法について説明する。
図13は、ある時間において、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100に表示される画像の一例を示す説明図である。図5は、本発明の第1の実施形態にかかる、危険度算出部166における危険度の算出の一例について説明する説明図である。図14A及び図14Bは、パネル158中のある画素に着目し、発光量算出部164で算出した発光量を検出することによって危険度の算出を行うことを説明している。また、図15は、本発明の第1の実施形態にかかる危険度マップについて説明する説明図である。
例えば、ある時間において、映像信号の入力に応じて発光する画素または画素群の発光量が500〜600の間であった場合には、焼き付きの危険度ランクはAランクであると判断し、当該画素または画素群の危険度の履歴に2を加算する。また、ある時間において、映像信号の入力に応じて発光する画素または画素群の発光量が300〜500の間であった場合には、焼き付きの危険度ランクはBランクであると判断し、当該画素または画素群の危険度の履歴に1を加算する。
一方、ある時間において、映像信号の入力に応じて発光する画素または画素群の発光量が100〜300の間であった場合には、焼き付きの危険度ランクはCランクであると判断し、当該画素または画素群の履歴から1を減算する。また、ある時間において、映像信号の入力に応じて発光する画素または画素群の発光量が0〜100の間であった場合には、焼き付きの危険度ランクはDランクであると判断し、当該画素または画素群の履歴から2を減算する。
このように、画素または画素群単位で所定の間隔で発光量を検出し、検出した発光量に基づいて当該画素または画素群の危険度の履歴の加算および減算を繰り返すことで、表示装置100の電源が投入されている時間、画面全体に対して危険度を算出し続ける。発光量の検出は毎フレーム行ってもよく、所定数のフレーム間隔を空けて行ってもよい。
画面全体に対して危険度を算出することで、全ての画素または画素群に対して危険度を算出することができる。そして、画面上の画素または画素群の位置と危険度とを対応させることで危険度マップを作成することができる。
図13に示した画像を例に挙げて説明すると、図13の画像は、左上の時刻表示部分は画面上に常に表示されているものである。そして、時刻表示部分は通常はある程度高い輝度で表示されるので、時刻を表示している画素は焼き付きの危険度のランクが高く、時刻を表示し続けている限り、時間の経過に伴って危険度が上昇する。
図15は、危険度マップにおいて、時刻を表示している画素の危険度が上昇していることを示しているものである。時刻表示部分以外の画素は表示する画像が変化するので危険度の上昇量は多くないが、時刻表示部分の画素は時刻を表示し続けている限り、時間の経過に伴って危険度が上昇するので、危険度マップにおいて時刻表示部分の画素の危険度の値が高くなっている。
なお、画素または画素群の位置と危険度との関係は、分かりやすくするために危険度マップという形で説明したが、記憶部150には、画素または画素群の位置情報と危険度の情報とが紐付けられた形で格納されることになる。
なお、発光量と危険度との関係および危険度と履歴との関係は、上述したものに限られないことは言うまでも無い。どの発光量の範囲でどの危険度を設定し、履歴に対してどのように加減算するかは、設計に応じて自由に設定することが可能である。
以上、本発明の第1の実施形態にかかる、危険度算出部166における危険度の算出方法について説明した。なお、画素群単位で危険度を算出する場合には、発光量算出部164は当該画素群単位で発光量を算出してもよい。
ピーク検出部170は、記憶部150から危険度が蓄積されることで得られる危険度マップを入力し、入力した危険度マップから危険度のピークを有している画素または画素群の位置と、危険度の値とを検出して出力するものである。ピーク検出部170で検出した画素または画素群の位置と危険度の値とは、ゲイン算出部172に対して出力される。
ゲイン算出部172は、本発明の係数算出部の一例であり、輝度算出部162で算出した輝度と、ピーク検出部170で検出したピーク値と、記憶部150に記憶された危険度とを入力し、入力した情報から、乗算器174において映像信号に乗算するためのゲインを算出するものである。ゲイン算出部172で算出されたゲインは乗算器174に入力されて、乗算器174に入力された映像信号に対する補正が行われる。ゲイン算出部172におけるゲインの算出方法については後に詳述する。
乗算器174は、映像信号とゲイン算出部172が算出したゲインとを入力し、映像信号にゲインを乗算して出力するものである。
以上、図12を用いて本発明の第1の実施形態にかかる信号レベル補正部128の構成について説明した。次に、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法について説明する。
図16は、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法について説明する流れ図である。以下、図16を用いて本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法について詳細に説明する。
まず、ガンマ特性を有する映像信号に対して、リニア変換部116でリニア特性を有するように変換処理を行う(ステップS102)。本実施形態においては、リニア変換部116での変換処理によって、10ビットの映像信号が14ビットに拡がる。
リニア特性を有するように変換した映像信号は、発光量算出部164に入力される。発光量算出部164は、入力された映像信号から発光量を算出する(ステップS104)。発光量算出部164に入力される映像信号はリニア特性を有しているので、信号の大きさからパネル158における発光量を得ることができる。
発光量は、画素単位または画素を所定数まとめた画素群単位で取得する。取得した発光量は、画素または画素群と対応付けられて危険度算出部166に送られる。危険度算出部166では、画素または画素群単位で、発光量が所定の値を超えているかどうか検出し、発光量が所定の値を超えていれば、その超えている値を危険度として算出する(ステップS106)。
危険度算出部166で危険度を算出すると、算出した危険度を危険度更新部168に送る。危険度更新部168では、画素または画素群ごとの危険度を、上述したように危険度マップとして記憶部150に蓄積する(ステップS108)。記憶部150では、画素または画素群ごとの危険度を、表示装置100の電源がオンになっている間、順次蓄積する。蓄積された危険度は危険度更新部168に送られ、パネル158に表示する画像の輝度の調節に用いられる。
記憶部150に危険度が蓄積されていくと、危険度の蓄積によって作成される危険度マップの情報を基に、パネル158に表示する画像の輝度の調節を行う。作成された危険度マップは危険度更新部168からピーク検出部170に送られ、ピーク検出部170において、危険度マップの中から危険度のピークの画素または画素群を検出する(ステップS110)。
ピーク検出部170で、危険度マップの中から危険度のピークの画素または画素群を検出すると、ゲイン算出部172に映像信号、危険度および危険度のピークの画素または画素群を入力し、これらの入力した情報を用いてゲインを算出する(ステップS112)。
ゲイン算出部172で算出するゲインは、危険度のピークにある画素または画素群に対して、焼き付き現象を生じない程度に輝度を下げるためのゲインである。また、危険度のピークにある画素または画素群に対するゲインと併せて、画面全体の輝度を下げるゲインを算出してもよい。
ゲイン算出部172でゲインを算出すると、算出したゲインを乗算器174に入力し、映像信号に対してゲインを乗算する(ステップS114)。ゲイン算出部172で危険度のピークにある画素または画素群に対するゲインと併せて、画面全体の輝度を下げるゲインを算出した場合には、乗算器174において、画面全体の輝度を下げるゲインを映像信号に対して乗算すると共に、危険度のピークにある画素または画素群に該当する映像信号に対してゲインを乗算する。
画面全体の輝度を下げるゲイン(以下「第1の係数」と称する)と、危険度のピークにある画素または画素群に対するゲイン(以下「第2の係数」と称する)とを算出する場合には、全ての画素に対して入力する映像信号に対して第1の係数を乗算し、危険度のピークにある画素または画素群に入力する、第1の係数を乗算した後の映像信号に対して第2の係数を乗算してもよく、また、危険度のピークにある画素または画素群を除く画素に入力する映像信号に対して第1の係数を乗算し、危険度のピークにある画素または画素群に入力する映像信号に対して第2の係数を乗算してもよい。
このように、危険度マップの中から危険度のピークにある画素または画素群を検出し、当該画素または画素群に対して輝度を落とすようなゲインを算出することによって、明るく発光し続けている画素に対する焼き付き現象を抑えることができる。また、画面全体の輝度を下げるゲインも併せて算出することで、所定の(危険度のピークにある)画素または画素群のみの輝度を抑えることによって不自然な映像とならないようにすることができる。
ゲイン算出部172におけるゲインの算出方法の一例について、より詳細に説明する。
図17は、本発明の第1の実施形態にかかる、信号レベル補正部128に入力された映像信号の輝度(入力輝度)と、信号レベル補正部128から出力される映像信号の輝度(出力輝度)との関係の一例をグラフで示す説明図である。本実施形態においては、ゲイン算出部172において図17に示したような入出力関係を満たすゲインの算出を行う。
図17に示したように、本実施形態では、入力輝度がxthに達するまでは、入力輝度と出力輝度が同じになるようにゲインを算出する。しかし、入力輝度がxthに達すると、入力輝度と出力輝度との関係が二次曲線となるようにゲインを算出する。
図17では、ゲインを落とし始める入力輝度(映像信号と輝度との間にはリニア特性を有しているので、輝度算出部162に入力される映像信号の信号レベルに比例する)をxthとしている。そして、このxthの値は危険度の値によって動的に変化する。riskpeakを危険度のピーク値、riskpeak_maxをゲインの算出で使用する際の危険度のピーク値の最大値とすると、ゲインの算出で使用する危険度のピーク値riskpeak’はriskpeak_maxの値を境に以下のように表すことができる。
Figure 0005381709
この危険度のピーク値riskpeak’を用いると、ゲインの算出で使用する危険度の値risk’をriskpeak’の値を境にして以下のように表すことができる。
Figure 0005381709
その結果、ゲインを落とし始める信号レベルxthは危険度の値risk’によって動的に変化するので、xthはrisk’の関数xth(risk’)として表すことができる。xth(risk’)は、危険度が最大のときのxthの値xth_max、ゲインを落とし始める危険度の値risk_sttおよび危険度の最大値risk_maxを用いて、以下のように表すことができる。
Figure 0005381709
よって、ゲイン算出部172で算出するゲインは、xthを境にして変化することになる。
図18は、本発明の第1の実施形態にかかる、信号レベル補正部128に入力された映像信号の輝度(入力輝度)とゲインとの関係の一例をグラフで示す説明図である。図18に示したように、入力輝度の信号レベルがxth未満であれば、ゲインは1、つまり入力輝度を落とさずに出力を行う。一方、入力輝度の値がxth以上であれば、輝度の上昇に従ってゲインの値を落としていく。
図19は、本発明の第1の実施形態にかかる、ゲインの算出に用いる危険度の値risk’とゲインを落とし始める信号レベルxthとの関係の一例をグラフで示す説明図である。図19に示したように、risk’の値がゲインを落とし始める危険度の値risk_sttに達するまでは、xthの値は1.0、すなわち信号レベル補正部128に入力された映像信号の信号レベルと同じ値である。risk’の値がゲインを落とし始める危険度の値risk_stt以上になると、xthの値は徐々に減少する。
従って、画面上のある画素または画素群に対して所定の輝度以上の画像が出力され続けると危険度が増加し、危険度の増加に伴って、ゲインを落とし始める信号レベルxthを下げていく。つまり、図17において、危険度の増加に伴ってxthの位置が左に移動するので、危険度が増加すれば、信号レベル補正部128に入力された映像信号の輝度(入力輝度)が小さくても、ゲイン算出部172において、出力する映像信号の輝度を落とすためにゲインを算出する。
以上、ゲイン算出部172におけるゲインの算出方法について説明した。なお、ゲイン算出部172におけるゲインの算出方法がかかる例に限定されないことは言うまでもない。画面全体の輝度を下げるゲイン(第1の係数)と、危険度のピークにある画素または画素群に対するゲイン(第2の係数)とを算出する場合には、ゲインを落とし始める基準となる危険値を2つ設定すればよい。そして、危険度のピークにある画素または画素群と、それ以外の画素または画素群とで別々にゲインを算出し、算出したゲインを乗算器174に送ることで、危険度のピークにある画素または画素群だけでなく、画面全体の輝度を落として、表示装置100で画像を見ている利用者に違和感を与えることなく、焼き付き現象を抑えることができる。
なお、図16では本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法の一連の流れを説明したが、上述したように、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法では、表示装置100の電源が投入されている間、所定の間隔で危険度の算出及び蓄積を繰り返す。
以上、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法について詳細に説明した。なお、上述した本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法は、表示装置100の内部の記録媒体(例えば記録部106)に予め本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100の駆動方法を実行するように作成されたコンピュータプログラムを記録しておき、当該コンピュータプログラムを演算装置(例えば制御部104)が順次読み出して実行することによって行ってもよい。
以上説明したように、本発明の第1の実施形態にかかる表示装置100および表示装置100の駆動方法によれば、映像信号とパルスとから各画素の発光量を算出し、所定の発光量を超えて発光する画素または画素群に対して、その発光量を抑えるようなゲインを算出し、映像信号に対して算出したゲインを乗算することで、画面の焼き付き現象を抑えることができ、また発光素子の劣化を遅らせることができる。
また、危険値の蓄積に伴って徐々にゲイン算出部172でゲインを下げていくことで、表示装置100で映像を見ている利用者に対して、画面に表示される映像の輝度の変化を感じさせないことができる。
そして、有機EL素子のような自発光型の発光素子は、電流と発光量がリニア特性を有しているため、電流量を取得することで発光素子の発光量を得ることができる。従って、発光量を検出することで焼き付きを抑える従前の表示装置とは異なり、フィードバックを行うことなく、予め発光量を取得することによって焼き付きを抑えることができる。
(第2の実施形態)
本発明の第1の実施形態においては、画面全体の輝度を下げるゲイン(第1の係数)と、危険度のピークにある画素または画素群に対するゲイン(第2の係数)とを算出する場合について触れたが、このように第1の係数と第2の係数とを算出する場合には、以下の現象が生じるおそれがある。
例えば、映像信号に対して2種類のゲインを乗算した場合に、画面全体が明るく平坦な画像を表示する映像信号が入力されると、第2の係数が乗算された危険度のピークにある画素または画素群が焼きついたように見えてしまうおそれがある。
そこで、本発明の第2の実施形態においては、第2の係数を算出する際に、危険度のピークにある画素または画素群の周囲の画素の発光量の平均値を算出し、算出した平均値に基づいて第2の係数を算出することで、焼き付きを抑えることができる表示装置について説明する。
図20は、本発明の第2の実施形態にかかる信号レベル補正部228の構成について説明する説明図である。以下、図20を用いて本発明の第2の実施形態にかかる信号レベル補正部228の構成について説明する。
図20に示したように、本発明の第2の実施形態にかかる信号レベル補正部228は、輝度算出部162と、発光量算出部164と、危険度算出部166と、危険度更新部168と、ピーク検出部170と、ゲイン算出部272と、乗算器174と、エリア平均算出部265と、を含んで構成される。
この内、輝度算出部162と、発光量算出部164と、危険度算出部166と、危険度更新部168と、ピーク検出部170と、乗算器174とは、本発明の第1の実施形態で説明したものと同一であるため、ここでは本発明の第1の実施形態とは異なる構成であるゲイン算出部272とエリア平均算出部265とについて説明する。
エリア平均算出部265は、発光量算出部164で算出した各画素の発光量を用いて、当該画素を含む所定の領域における発光量の平均値(エリア平均値)を算出するものである。図21は、本発明の第2の実施形態にかかるエリア平均算出部265における、発光量の平均値を求める領域について説明する説明図である。本実施形態においては、図21に示したように、当該画素を中心として、例えば32ピクセル×32ラインの領域における発光量の平均値を算出する。エリア平均算出部265で算出した発光量のエリア平均値はゲイン算出部272に入力される。なお、発光量の平均値を算出する領域は32ピクセル×32ラインの領域に限られない。
ゲイン算出部272は、本発明の係数算出部の一例であり、輝度算出部162で算出した輝度と、ピーク検出部170で検出したピーク値と、記憶部150に記憶された危険度と、エリア平均算出部265で算出した発光量のエリア平均値とを入力し、入力した情報から、乗算器174において映像信号に乗算するためのゲインを算出するものである。
以上、本発明の第2の実施形態にかかる信号レベル補正部228の構成について説明した。次に、本発明の第2の実施形態にかかる係数算出方法について説明する。
本発明の第1の実施形態では、数式(7)に示したように、危険度riskと、危険度のピーク値riskpeak’とを比較して大きいものをゲインの算出に用いたが、本発明の第2の実施形態では、エリア平均算出部265で算出した発光量のエリア平均値を加味してゲインの算出を行う。
ゲイン算出部272において、危険度のピーク値riskpeakと危険度のピークの最大値riskpeak_maxとを用いて、ゲインの算出で使用する危険度のピーク値riskpeak’を求める方法は、本発明の第1の実施形態と同様である。
本発明の第2の実施形態では、エリア平均算出部265で算出した発光量のエリア平均値を用いて、エリア平均値の値に応じて第2の係数を変化させる第3の係数(以下「エリアゲイン」とも称する)を求めることを特徴とする。
エリアゲインは、発光量のエリア平均値に正比例するような特性を有しても良く、発光量のエリア平均値の値が0から所定の値までは1.0であって、所定値以降は正比例するような特性を有してもよい。図22は、本発明の第2の実施形態にかかるエリアゲインの特性の一例をグラフで示す説明図である。図22に示したグラフでは、横軸が発光量のエリア平均値area_ave、縦軸がエリアゲインarea_gainである。
図22に示したように、area_aveが0からave1までの間は、area_gainは1.0である。そして、area_aveがave1以上になるとarea_gainの値が低下し、area_aveがave2になるとarea_gainの値が0となる。この様に求められるarea_gainを用いて、ゲインの算出で使用する危険度の値risk’を算出する。
エリア平均値から求まるエリアゲインarea_gainを用いて得られる危険度の値をrisk_newとする。risk_newは以下の式で定義される値である。
Figure 0005381709
図23は、本発明の第2の実施形態にかかるエリアゲインを用いて得られる危険度の値の特性について説明する説明図である。図23に示したグラフでは、横軸が発光量のエリア平均値area_ave、縦軸がエリアゲインを用いて得られる危険度の値risk_newである。
図23に示したように、area_aveが0からave1までの間は、risk_newの値はriskと同じ値である。そして、area_aveがave1以上になるとrisk_newの値が低下し、area_aveがave2になるとrisk_newの値がriskpeak’と同じ値となる。
すなわち、area_aveの値が小さい場合、つまり危険度のピークにある画素または画素群の周囲の領域の発光量の平均値が小さい場合には、riskと同じ値をゲインの算出に用いる。area_aveの値が大きくなるに従って、riskの値から徐々に下げた値をゲインの算出に用いる。そして、area_aveの値が所定の値以上となると、つまり危険度のピークにある画素または画素群の周囲の領域の発光量の平均値が大きい場合には、riskpeak’の値をゲインの算出に用いる。
ゲインの算出で使用する危険度の値risk’は、riskpeak’とrisk_newのどちらかであり、どちらの値を選択するかは、riskの値とriskpeak’の値との大小関係によって決まる。ゲインの算出で使用する危険度の値risk’は以下のように表される。
Figure 0005381709
この数式(10)のように表されるrisk’の値から係数を算出する方法は、本発明の第1の実施形態において説明したrisk’の値から係数を算出する方法と同一であるため、詳細な説明は割愛する。
このように、エリア平均値の値に応じて第2の係数を変化させる第3の係数を求め、第2の係数によって危険度のピーク値を有する画素または画素群に表示される画像の輝度を低下させることで、画面の焼き付きを抑えるとともに、画面全体が明るく平坦な画像を表示する映像信号が入力された場合であっても、危険度のピークにある画素または画素群が焼き付いたように見えなくすることができる。
(第3の実施形態)
本発明の第1の実施形態および第2の実施形態では、画面全体の輝度を下げる第1の係数と、危険度のピークにある画素または画素群に対して輝度を下げる第2の係数とを求めて、画面の焼き付き現象を抑える表示装置について説明した。本発明の第3の実施形態では、この第1の係数や第2の係数を用いて輝度の調節を行うかどうか選択的に設定可能な表示装置について説明する。
図24は、本発明の第3の実施形態にかかる、輝度調節の設定を行う画面の一例を示す説明図である。図24に示した画面は、ユーザが表示装置100に対して所定の動作(例えば、リモートコントローラによる設定画面の表示指示や、表示装置100本体に備えられているボタンの押下等)を行うと、本発明の表示制御部の機能を有する制御部104を介してパネル158に表示する。図24に示した画面は、映像信号に基づいて表示される画像の上に被せて表示するオンスクリーンディスプレイ(OSD)の形式で表示してもよく、映像信号に基づいて表示される画像を表示させずに、図24に示した画面だけを表示してもよい。
図24に示した画面では、「自動輝度差調節」を選択すると「強」「弱」「切」の3種類から選択することで、輝度調節の設定を行う。「強」を選択すると、輝度調節を行う際に、第1の係数と第2の係数の両方を利用して輝度の調節を行う。「弱」を選択すると、輝度調節を行う際に、第1の係数のみを選択して輝度の調節を行う。そして「切」を選択すると、信号レベル補正部128(または信号レベル補正部228)による輝度の調節は行われなくなる。
本発明の設定切換部の機能を有する制御部104が、I/F部114を介して信号レベル補正部128(または信号レベル補正部228)に設定を通知する。信号レベル補正部128(または信号レベル補正部228)は、受け取った設定に従って信号レベルの補正を行って、パネル158に表示される画像の輝度の調節を行う。
このように、本発明の第3の実施形態では、ユーザの好みに応じて、第1の係数や第2の係数を用いて輝度の調節を行うかどうか選択的に設定することができる。そして表示装置100は、ユーザが選択した設定によって輝度の調節を行うかどうか判断することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、上記実施形態では全ての画素に対して危険度を算出して危険度マップを作成し、危険度のピーク値を有する画素または画素群に対して輝度を落とすためのゲインを算出していたが、本発明は係る例に限定されない。例えば、画面上の所定範囲のみに対して危険度を算出して危険度マップを作成してもよく、画面上の複数の領域に対して独立に危険度マップを作成してもよい。

Claims (13)

  1. 電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置であって:
    前記表示部の複数の位置に対して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に関するデータをそれぞれ記憶する記憶部と;
    前記記憶部に記憶された前記発光量に関するデータのピーク値に基づき前記表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御部と;
    を含み、
    前記輝度制御部は、
    リニア特性を有する映像信号を入力し、前記画素または複数の前記画素からなる画素群単位で前記映像信号から発光量を算出する発光量算出部と;
    前記発光量算出部で算出した発光量に基づいて、前記画素または前記画素群単位で前記発光量に関するデータとして発光量パラメータを算出する発光量パラメータ算出部と;
    前記記憶部に蓄積された、全ての画素または画素群に対応する発光量パラメータの中からピーク値を検出するピーク検出部と;
    前記ピーク検出部で検出した前記ピーク値に基づいて輝度を調節する係数を算出する係数算出部と;
    前記係数算出部で算出した係数を前記映像信号に乗算して出力する係数乗算部と;
    を含む、表示装置。
  2. 前記係数算出部は、
    少なくとも最大輝度を抑制する第1の係数と、
    前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群の輝度が他の画素の輝度と比較して相対的に低くなるように前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群の輝度を抑制する第2の係数と、
    を算出する、請求項に記載の表示装置。
  3. 前記係数乗算部は、全ての画素に入力する映像信号に対して前記第1の係数を乗算し、前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群に入力する、前記第1の係数を乗算した後の映像信号に対して前記第2の係数を乗算する、請求項に記載の表示装置。
  4. 前記係数乗算部は、前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群を除く画素に入力する映像信号に対して前記第1の係数を乗算し、前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群に入力する映像信号に対して前記第2の係数を乗算する、請求項に記載の表示装置。
  5. 前記係数算出部が算出した前記係数の使用の有無を切り換える設定切換部をさらに含む、請求項に記載の表示装置。
  6. 前記係数の使用の有無を前記設定切換部で切り換えるための画面を表示させる表示制御部をさらに含む、請求項に記載の表示装置。
  7. 前記係数算出部が算出した前記第1の係数と前記第2の係数との使用の有無を切り換える設定切換部をさらに含む、請求項に記載の表示装置。
  8. 前記第1の係数と前記第2の係数との使用の有無を前記設定切換部で切り換えるための画面を表示させる表示制御部をさらに含む、請求項に記載の表示装置。
  9. 前記係数算出部は、前記ピーク値を有する前記画素または前記画素群の周囲の所定の領域に含まれる画素の発光量の平均値に基づいて前記係数を算出する、請求項に記載の表示装置。
  10. ガンマ特性を有する映像信号を、前記リニア特性を有する映像信号に変換するリニア変換部をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  11. リニア特性を有する前記係数乗算部の出力信号を、ガンマ特性を有するように変換するガンマ変換部をさらに含む、請求項1に記載の表示装置。
  12. 電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置の駆動方法であって:
    前記表示部の複数の位置に対して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に関するデータをそれぞれ記憶する記憶ステップと;
    前記記憶ステップで記憶した前記発光量に関するデータのピーク値に基づき前記表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御ステップと;
    を含み、
    前記輝度制御ステップは、
    リニア特性を有する映像信号を入力し、前記画素または複数の前記画素からなる画素群単位で前記映像信号から発光量を算出する発光量算出ステップと;
    前記発光量算出ステップで算出された発光量に基づいて、前記画素または前記画素群単位で前記発光量に関するデータとして発光量パラメータを算出する発光量パラメータ算出ステップと;
    前記記憶ステップで蓄積された、全ての画素または画素群に対応する発光量パラメータの中からピーク値を検出するピーク検出ステップと;
    前記ピーク検出ステップで検出された前記ピーク値に基づいて輝度を調節する係数を算出する係数算出ステップと;
    前記係数算出ステップで算出された係数を前記映像信号に乗算して出力する係数乗算ステップと;
    を含む、表示装置の駆動方法。
  13. 電流量に応じて自発光する発光素子を有する複数の画素がマトリクス状に配置された表示部と、発光させる前記画素を選択する選択信号を所定の走査周期で該画素へ供給する走査線と、映像信号を前記画素へ供給するデータ線とを備える表示装置の制御をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって:
    前記表示部の複数の位置に対して、複数のフレームの映像信号に基づき累積された発光量に関するデータをそれぞれ記憶する記憶ステップと;
    前記記憶ステップで記憶した前記発光量に関するデータのピーク値に基づき前記表示部に供給される映像信号の最大輝度を抑制するように制御する輝度制御ステップと;
    を含み、
    前記輝度制御ステップは、
    リニア特性を有する映像信号を入力し、前記画素または複数の前記画素からなる画素群単位で前記発光量に関するデータから発光量を算出する発光量算出ステップと;
    前記発光量算出ステップで算出された発光量に基づいて、前記画素または前記画素群単位で前記発光量に対応する発光量パラメータを算出する発光量パラメータ算出ステップと;
    前記記憶ステップで蓄積された、全ての画素または画素群に対応する発光量パラメータの中からピーク値を検出するピーク検出ステップと;
    前記ピーク検出ステップで検出された前記ピーク値に基づいて輝度を調節する係数を算出する係数算出ステップと;
    前記係数算出ステップで算出された係数を前記映像信号に乗算して出力する係数乗算ステップと;
    を含む、コンピュータプログラム。
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