JP6388032B2 - 表示装置および表示装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本開示は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置およびその駆動方法に関する。

電流駆動型の発光素子を用いた画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）を用いた有機ＥＬディスプレイが知られている。この有機ＥＬディスプレイは、視野角特性が良好で、消費電力が少ないという利点を有する。

有機ＥＬディスプレイは、複数の走査線（複数のゲート線）、複数のデータ線（複数のソース線）、複数の画素、および、駆動回路等を備えている。複数の画素のそれぞれは、走査線とデータ線との交点に配置され、スイッチング素子、容量素子、駆動トランジスタおよび有機ＥＬ素子等を備えている。

有機ＥＬディスプレイでは、選択された画素の発光輝度を制御するために、選択された画素に接続されたデータ線の電圧値を制御している。また、有機ＥＬディスプレイでは、選択された画素の発光タイミングを制御するために、選択された画素に接続された走査線の電圧を制御している（駆動トランジスタをオン状態にするタイミングを制御している）。

特開２００７−２８６３４１号公報

しかしながら、駆動トランジスタおよび有機ＥＬ素子は、映像を表示する際に流れる電流により、同じ電圧値の輝度信号を供給しても、次第に発光量が低下する（経時劣化する）という問題がある。

そこで、本開示は、より簡素な装置構成で、有機ＥＬ素子または駆動トランジスタの劣化に起因する映像品質の劣化を防止できる表示装置を提供する。

本開示の一態様に係る表示装置は、供給される電流に応じて発光する有機ＥＬ素子と、輝度信号の大きさに応じた駆動電流を前記有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタとを含む表示画素が複数配列されて構成される表示部と、前記表示部の外に設けられ、有機ＥＬ素子で構成された測定用素子と、測定用信号の大きさに応じた電流を前記測定用素子に供給する測定用トランジスタを含む測定用画素と、所定の劣化状態における前記測定用画素に流れる電流量を測定する電流量測定部と、前記劣化状態における前記測定用画素について、理論的に求められる前記輝度信号の第一補正量と、前記電流量測定部により測定された電流量の実測値から求められる前記輝度信号の第二補正量との間のずれ量を算出するずれ量算出部と、前記ずれ量算出部における前記ずれ量の算出結果を用いて、理論的に求められる前記表示画素の前記輝度信号の第三補正量を補正する輝度信号補正部とを備える。

本開示の表示装置および表示装置の駆動方法は、より簡素な装置構成で、ＥＬ素子の劣化に起因する映像品質の劣化を防止することが可能になる。

図１は、有機ＥＬディスプレイを構成する表示画素の構成を示す回路図である。 図２は、駆動トランジスタの劣化前後の特性を示すグラフである。 図３は、有機ＥＬ素子の劣化前後の特性を示すグラフである。 図４は、一部の画素が劣化した場合の有機ＥＬディスプレイの状態を説明する図である。 図５は、劣化の理論値と実測値とのずれを示す図である。 図６Ａは、実施の形態における表示装置（全体）の構成例を示すブロック図である。 図６Ｂは、実施の形態における表示装置（測定用画素の配線）の構成例を示すブロック図である。 図６Ｃは、実施の形態における表示装置（背面側）の構成例を示すブロック図である。 図７は、実施の形態の制御部（一部）の構成例を示す図である。 図８は、実施の形態における測定用画素のストレスの印加方法の一例を示すグラフである。 図９は、実施の形態における輝度信号の補正係数の算出方法を示すフローチャートである。 図１０は、実施の形態における発光効率の変化量Δηと測定用素子の端子間電圧の変化量ΔＶとの関係を示すグラフである。

（課題の詳細）
上述した課題、つまり、駆動トランジスタおよび有機ＥＬ素子の経時劣化について、図１〜図４を用いてより詳細に説明する。

［表示画素の構成］
図１は、有機ＥＬディスプレイを構成する表示画素の構成を示す回路図である。なお、表示画素ＰＩＸは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３原色のいずれか１つに対応している。ＲＧＢの３つの表示画素ＰＩＸのセットで、１つの画素が構成されている。

図１に示すように、表示画素ＰＩＸは、スイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４、容量素子Ｃ１、駆動トランジスタＴ５および有機ＥＬ素子（発光素子）ＯＥＬ１を備えている。

スイッチング素子Ｔ１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、表示画素ＰＩＸの選択非選択を切り替える。スイッチング素子Ｔ１は、ゲート端子が走査線ＳＣＮに、ソース端子がデータ線Ｄａｔａに、ドレイン端子がノードＮ１にそれぞれ接続されている。

スイッチング素子Ｔ２は、薄膜トランジスタであり、制御線ＲＥＦの電圧に応じて参照電圧ＶＲＥＦの供給を切り替える。スイッチング素子Ｔ２は、ゲート端子が制御線ＲＥＦに、ソース端子およびドレイン端子の一端がノードＮ１に接続され、ソース端子およびドレイン端子の他端に参照電圧ＶＲＥＦが入力されている。

スイッチング素子Ｔ３は、薄膜トランジスタであり、制御線ＥＮＢの電圧に応じて電圧ＶＴＦＴの供給を切り替える。スイッチング素子Ｔ３は、ゲート端子が制御線ＥＮＢに、ソース端子がノードＮ３にそれぞれ接続され、ドレイン端子に電圧ＶＴＦＴが入力されている。

スイッチング素子Ｔ４は、薄膜トランジスタであり、制御線ＩＮＩの電圧に応じて容量素子Ｃ１の電荷を放電する。スイッチング素子Ｔ４は、ゲート端子が制御線ＩＮＩに、一端がノードＮ２にそれぞれ接続され、他端に電圧ＶＩＮＩが入力されている。

駆動トランジスタＴ５は、薄膜トランジスタであり、輝度信号の大きさに応じた駆動電流を有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に供給する。駆動トランジスタＴ５は、ゲート端子がノードＮ１に、ソース端子が有機ＥＬ素子ＯＥＬ１のアノード電極に、ドレイン端子がノードＮ３にそれぞれ接続されている。

有機ＥＬ素子は、駆動トランジスタＴ５から供給される駆動電流に応じて発光する素子である。有機ＥＬ素子ＯＥＬ１は、アノード電極がノードＮ２に接続されている。

容量素子Ｃ１は、一端がノードＮ１に、他端がノードＮ２に接続されている。

［駆動トランジスタＴ５の劣化］
駆動トランジスタの劣化について、図２を基に説明する。

図２は、駆動トランジスタＴ５の劣化前後の特性を示すグラフである。図２において、破線は、駆動トランジスタＴ５の劣化前のＩＶ特性を示している。実線は、駆動トランジスタＴ５の劣化後のＩＶ特性を示している。

図２に示すように、駆動トランジスタＴ５は、電流が流れることにより次第に劣化し、ゲート端子に同じ電圧を印加した場合でも、ソースドレイン間に流すことができる電流量が次第に低下する。より具体的には、駆動トランジスタＴ５が劣化していない状態（図中の「初期カーブ」）に対し、劣化後は、同じ電圧Ｖｄａｔａに対し電流量Ｉｐｉｘが小さくなっている。

［有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化］
有機ＥＬ素子の劣化について、図３を基に説明する。

図３は、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化前後の特性を示すグラフである。図３において、破線は、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化前の特性を示している。実線は、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化後の特性を示している。

図３に示すように、有機ＥＬ素子は、電流が流れることにより次第に劣化し、同じ電流量の電流を流しても発光量が次第に小さくなる。より具体的には、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１が劣化していない状態に対し、劣化後は、同じ駆動電流に対し発光量Ｌが小さくなっている。

［駆動トランジスタＴ５および有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化による映像品質の劣化］
駆動トランジスタＴ５および有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の劣化による映像品質の劣化について、図４を基に説明する。

図４は、一部の画素が劣化した場合の有機ＥＬディスプレイの状態を説明する図である。図４の（ａ）に示すように、例えば、一部の画素（図中の白い領域）のみを利用して映像を表示し続けた後、図４の（ｂ）に示すように、全画素同じデータ電圧で白表示させた場合に、上記一部の画素の見た目の輝度（発光量）が他の画素よりも低下してしまうという問題がある。

このような有機ＥＬ素子の劣化に対応するための方法としては、例えば、有機ＥＬ素子の劣化状態に応じて電流量の補正量を求め、駆動トランジスタの劣化状態に応じて、補正後の電流量を流すために必要なゲート電圧の補正量を理論的に求める方法がある。

［理論値と実際の劣化状態とのずれ］
しかしながら、所定の劣化状態における表示画素において、理論的に算出された発光量（以下、適宜「発光量の理論値」と称する）と、実際の発光量（以下、適宜「発光量の実測値」と称する）との間でずれが生じる場合がある。ずれの要因としては、例えば、電源ＯＦＦ時における劣化の回復、温度あるいは湿度等の周辺環境等がある。

図５は、発光量の理論値と発光量の実測値とのずれを示す図である。図５では、初期状態の画素を１００％として、同じ電圧値の輝度信号を印加した場合の発光量を示している。図５において、点線は発光量の理論値を、実線は発光量の実測値を示している。図５に示すように、電源ＯＦＦ時における劣化の回復等により、発光量の理論値と発光量の実測値との間には、ずれが生じている。

このように、発光量の理論値と発光量の実測値との間にずれがあることから、発光量の理論値による輝度信号の補正では、精度が十分ではないという問題がある。

有機ＥＬ素子の劣化に対応するための他の技術としては、例えば、表示画素ＰＩＸと同じ構成の測定用画素を設け、測定用画素の有機ＥＬ素子に流れる電流量と、測定用画素の有機ＥＬ素子の発光量とを測定して、電圧値等を補正する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の方法では、電流量の実測値と発光量の実測値とに基づいて補正を行うので、より高精度に補正することが可能になる。

しかしながら、上述した特許文献１に記載の方法では、測定用画素の有機ＥＬ素子の電流量、および、当該有機ＥＬ素子の発光量の両方を測定する必要があるという問題がある。

このような問題を解決するために、本開示の一態様に係る表示装置は、供給される電流に応じて発光する有機ＥＬ素子と、輝度信号の大きさに応じた駆動電流を前記有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタとを含む表示画素が複数配列されて構成される表示部と、前記表示部の外に設けられ、有機ＥＬ素子で構成された測定用素子と、測定用信号の大きさに応じた電流を前記測定用素子に供給する測定用トランジスタを含む測定用画素と、所定の劣化状態における前記測定用画素に流れる電流量を測定する電流量測定部と、前記劣化状態における前記測定用画素について、理論的に求められる前記輝度信号の第一補正量と、前記電流量測定部により測定された電流量の実測値から求められる前記輝度信号の第二補正量との間のずれ量を算出するずれ量算出部と、前記ずれ量算出部における前記ずれ量の算出結果を用いて、理論的に求められる前記表示画素の前記輝度信号の第三補正量を補正する輝度信号補正部とを備える。

上記構成の表示装置によれば、測定用画素における理論的な輝度信号の第一補正量と、測定用画素における電流量の実測値から求められる輝度信号の第二補正量とのずれを求めて、表示画素の理論的な輝度信号の第三補正量を補正する。

上記構成の表示装置によれば、測定用素子の電流量の実測値を用いるので、従来のように、表示用画素の輝度値を理論のみで補正する場合に比べ、高精度に補正を行うことが可能になる。また、特許文献１に記載の表示装置では、測定用素子の電流量の実測値と発光量とを測定する必要があったが、上記構成の表示装置では、ダミー画素（測定用画素）の電流値を測定するだけで、駆動トランジスタまたは有機ＥＬ素子の劣化に対応することが可能になる。言い換えると、測定用画素における発光量の実測値を求める必要がなくなる。

なお、補正量は、輝度信号に対する補正値または補正率等であっても良いし、補正後の輝度信号（補正信号）であってもよい。

また、測定用画素に流れる電流量は、特に、測定用素子に流れる電流量を指す。測定用トランジスタと測定用素子とは直列に接続されているため、測定用トランジスタのソースドレイン間に流れる電流量は、測定用素子に流れる電流量とほぼ同じである。

例えば、前記ずれ量算出部は、前記劣化状態における前記測定用トランジスタについて、所望の電流量を得るために必要なゲート電圧であって、理論的に求められる第一ゲート電圧と、前記電流量を得るために必要なゲート電圧であって、前記実測値から求められる第二ゲート電圧との間の第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出処理と、前記劣化状態における前記測定用素子について、所望の発光量を得るために必要な電流量であって、理論的に求められる第一電流量と、前記発光量を得るために必要な電流量であって、前記実測値から求められる第二電流量との間の第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出処理とを実行し、前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とを合わせて前記ずれ量を算出しても良い。

上記構成の表示装置によれば、特性の異なる駆動トランジスタおよび有機ＥＬ素子のそれぞれについて、より的確に劣化の状態を求めることができる。

例えば、前記ずれ量算出部は、前記第一ずれ量算出処理において、前記測定用画素の前記測定用トランジスタが飽和領域で動作するように前記測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、前記測定用画素に流れる電流量の実測値を求めても良い。

上記構成の表示装置によれば、測定用トランジスタである駆動トランジスタについて、より的確に劣化の状態を求めることができる。駆動トランジスタの補正量のずれは、理論的なゲート電圧と実測値から求められるゲート電圧との比により求められる。このため、測定用トランジスタに起因する輝度信号の補正量の算出では、測定用トランジスタを飽和領域で動作させることで、より的確に劣化の状態を求めることができる。

例えば、前記ずれ量算出部は、前記第二ずれ量算出処理において、前記測定用画素の前記測定用トランジスタが線形領域で動作するように前記測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、前記測定用画素に流れる電流量の実測値を求めても良い。

上記構成の表示装置によれば、有機ＥＬ素子について、より的確に劣化の状態を求めることができる。測定用トランジスタを線形領域で動作させれば、測定用画素を構成する有機ＥＬ素子の電圧値の変化が、測定用トランジスタを流れる電流量の変化として現れる。したがって、測定用トランジスタを線形領域で動作させて、電流量を測定することで、有機ＥＬ素子の電圧値の変化を求めることが可能になる。

例えば、前記測定用画素は、前記表示画素の前記駆動トランジスタのゲート端子に駆動信号を供給するための走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記表示画素との間に配置されても良い。

上記構成の表示装置は、測定用画素が走査線駆動回路と表示部との間に配置されるので、測定用素子のための走査線を新たに設ける必要がなくなる。言い換えると、測定用素子は、測定用トランジスタのゲート端子が、前記駆動トランジスタのゲート端子に接続された走査線に接続できる位置に配置される。より具体的には、例えば、上記構成の表示装置の測定用画素は、表示部の左右に配置される。

例えば、前記表示部は、複数の前記表示画素で構成される複数のブロックで構成され、前記複数のブロックのそれぞれについて、対応するブロックの近傍に前記測定用画素が設けられ、前記ずれ量算出部は、前記複数のブロックのそれぞれについて、対応する前記測定用画素の前記電流量を用いて前記ずれ量を算出しても良い。

上記構成の表示装置は、ブロック単位でずれ量を求めるので、個々の画素の劣化により精細に対応することが可能になる。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されても良い。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態）
実施の形態の表示装置について、図６Ａ〜図１０を基に説明する。

本実施の形態の表示装置は、所定の劣化状態にある測定用画素について、理論的に求められる輝度信号の第一補正量と、電流量の実測値から求められる輝度信号の第二補正量との間のずれ量を求める。本実施の形態の表示装置は、理論的に求められる表示画素の輝度信号の第三補正量の理論値を、ずれ量を用いて補正する。これにより、実質的に、電流量の実測値から求められる表示画素の輝度信号の第四補正量を求めることができる。本実施の形態では、表示装置は、有機ＥＬディスプレイである。

なお、本実施の形態では、補正量は、補正後の輝度信号（補正信号）である場合を例に説明するが、輝度信号に対する補正値（輝度信号からの差分）または補正率であっても良い。

［１−１．表示装置の構成］
有機ＥＬディスプレイの構成例について、図６Ａ〜図６Ｃを基に説明する。

図６Ａは、本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１００の構成例を示すブロック図である。図６Ｂは、有機ＥＬディスプレイ１００を構成する表示用画素および測定用画素と、各種配線の接続関係を示す図である。図６Ｃは、有機ＥＬディスプレイ１００を背面側から見たときの構成を示す図である。

有機ＥＬディスプレイ１００は、図６Ａに示すように、画素部１０と、複数の配線と、複数のＣＯＦ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｉｌｍ、Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ）２０と、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ、プリント基板）３０と、制御部４０とを備えている。

画素部１０は、表示部１１０と、測定部１２０とを備えている。

表示部１１０は、映像を表示するための領域であり、ユーザーが視認できる位置に配置された複数の表示画素で構成されている。表示部１１０の複数の表示画素は、マトリクス状に配置されている。表示画素の構成は、図１に示す表示画素ＰＩＸの構成と同じであり、供給される電流に応じて発光する有機ＥＬ素子ＯＥＬ１と、輝度信号（データ線Ｄａｔａの電圧）の大きさに応じた駆動電流を有機ＥＬ素子ＯＥＬ１に供給する駆動トランジスタＴ５とを含んで構成されている。本実施の形態の表示画素ＰＩＸは、それぞれ、３原色の１つに対応している。ＲＧＢの３つの表示画素ＰＩＸのセットで１つの画素が構成されている。１つの画素を構成する複数の表示画素ＰＩＸは、それぞれ隣接して配置されている。

測定部１２０は、劣化の測定値を得るための領域であり、ユーザーが視認できない位置、例えば、フロントキャビネットの内側に配置された複数の測定用画素で構成されている。より詳細には、測定用画素は、表示部１１０の外側に配置されている。測定用画素の構成は、表示画素ＰＩＸと同じである。なお、以下の説明では、測定用画素の有機ＥＬ素子（発光素子）を測定用素子、測定用画素の駆動トランジスタＴ５を測定用トランジスタと適宜称する。測定用画素を構成する測定用素子および測定用トランジスタの特性は、表示画素ＰＩＸを構成する有機ＥＬ素子ＯＥＬ１および駆動トランジスタＴ５の特性と略同じである。このように測定用画素を形成することで、より高精度な補正が可能になる。

さらに、本実施の形態において、測定用画素は、専用に作成した画素ではなく、有機ＥＬディスプレイの製造上、表示部１１０の周囲に余分に形成される画素を利用している。これらの測定用画素は、通常の映像の表示では利用されない。このような画素を利用することにより、測定用画素を作成するための特別な工程を必要としないため、製造コストが増大するのを抑えることが可能になる。

本実施の形態の測定部１２０は、後述する走査線駆動回路を備えるＣＯＦ２２と、表示部１１０との間に配置されている。このように配置することにより、測定部１２０は、表示部１１０と走査線ＳＣＮを共用することができる。

複数の配線は、画素部１０に電源および各種電圧を供給する配線である。複数の配線には、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、例えば、走査線ＳＣＮ、データ線Ｄａｔａ、配線ＬＴＦＴ１、および、モニター用配線ＬＴＦＴ２等が含まれる。上述したように、走査線ＳＣＮは、表示部１１０および測定部１２０で共通に用いられる。データ線Ｄａｔａは、図６Ｂに示すように、色別（ＲＧＢ別）毎に設けられている。

このように配線されることにより、測定用画素の輝度信号（Ｄａｔａ線の信号）は、表示画素とは独立して設定することが可能になる。これに対し、測定用画素の駆動信号（走査線ＳＣＮの信号）は、表示画素と同じ信号に設定される。測定用画素に供給される電圧ＶＴＦＴ（モニター用配線ＬＴＦＴ２の電圧）は、表示画素と同じ電圧である。

配線ＬＴＦＴ１は、電圧ＶＴＦＴを表示部１１０に供給する配線である。モニター用配線ＬＴＦＴ２は、電圧ＶＴＦＴを測定部１２０に供給する配線である。電圧ＶＴＦＴを供給する配線を、表示部１１０と測定部１２０とで異なる配線としたのは、以下の理由による。本実施の形態では、表示画素ＰＩＸの電流量を直接測定することが困難であるため、測定用画素の電流量を測定する構成となっている。測定用画素に流れる電流量は、電圧ＶＴＦＴを供給する配線に流れる電流量を測定することで求められる。このため、測定用画素に対し、専用のモニター用配線ＬＴＦＴ２を設けている。

ＣＯＦ２０は、画素部１０に各種信号を供給する駆動回路を備えたフレキシブルケーブルで構成され、画素部１０の周囲に配置されている。ＣＯＦ２０には、図６Ａに示すように、データ線Ｄａｔａに接続されるＣＯＦ２１と、走査線ＳＣＮに接続されるＣＯＦ２２とが含まれる。

ＣＯＦ２１（図６Ａでは画素部１０の上下に記載）は、データ線Ｄａｔａに輝度信号に応じた電圧を供給するデータ線駆動回路を備えている。なお、本実施の形態では、ＣＯＦ２１が、表示部１１０および測定部１２０に対しデータ線Ｄａｔａを介して輝度信号に応じた電圧を供給するが、これに限るものではない。測定部１２０に対し、輝度信号に応じた電圧を供給する専用の回路を設けても良い。

ＣＯＦ２２（図６Ａでは画素部１０の左右に記載）は、選択された表示画素に接続された走査線ＳＣＮに駆動信号を供給するための走査線駆動回路を備えている。

ＰＣＢ３０は、ＣＯＦ２０と制御部４０とを接続するプリント基板である。なお、図６Ａでは、紙面上、全てのＣＯＦ２０と接続されていないが、実際には、全てのＣＯＦ２０と制御部４０とを接続している。

制御部４０は、表示部１１０における映像の表示を制御する回路であり、タイミングコントローラ（ＴＣＯＭ）を用いて構成される。図６Ｃに示すように、制御部４０は、電流量測定部４１およびＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０を備えている。ＭＣＵ５０は、映像表示回路および劣化対応回路として機能する。

映像表示回路は、画素部１０に通常の映像を表示させる回路である。制御部４０の映像表示回路は、電源回路６０から供給される電源電圧を用いて、ＣＯＦ２０に対し輝度信号および駆動信号等を供給し、表示部１１０に所望の映像を表示させる。

劣化対応回路は、表示画素の劣化に対応して輝度信号を補正する回路である。図７は、劣化対応回路の構成例を示す図である。制御部４０は、劣化対応機能として、電流量測定部４１と、大規模メモリ４２と、ずれ量算出部４３と、輝度信号補正部４４とを備える。

電流量測定部４１は、測定用画素に電圧ＶＴＦＴを供給するモニター用配線ＬＴＦＴ２に流れる電流量を測定する。

大規模メモリ４２は、例えば、フラッシュメモリ等のメモリで構成されている。なお、大規模メモリ４２は、劣化対応回路の専用のメモリである必要は無く、映像表示回路と共用されても良い。大規模メモリ４２には、測定用画素の理論的な輝度信号の第一補正量および表示画素の理論的な輝度信号の第三補正量を算出するためのパラメータが記憶される。なお、第一補正量および第三補正量を算出するためのパラメータには、例えば、輝度信号が示すデータあるいは温度条件等が含まれていても良い。また、当該パラメータに代えて、第一補正量および第三補正量の算出結果を保存しても良いし、当該パラメータと算出結果の両方を記憶するように構成しても良い。

ずれ量算出部４３は、所定の劣化状態にある測定用画素について、理論的に求められた輝度信号の第一補正量と、電流量測定部４１で測定された電流量の実測値から求められる輝度信号の第二補正量との間のずれ量を算出する。ずれ量算出部４３は、当該ずれ量を用いて、理論的な表示画素の輝度信号の第三補正量を補正するための補正係数を求める。

輝度信号補正部４４は、ずれ量算出部４３において算出された補正係数を用いて、表示画素ＰＩＸの輝度信号の第三補正量を補正する。

電源回路６０は、電圧ＶＴＦＴを含む各種電源を生成する回路であり、画素部１０に対し、電圧ＶＴＦＴを供給するＤＣＤＣコンバータ６１を備えている。さらに、図示しないが、ＣＯＦ２０の基準電圧（ドライバＩＣ基準電圧）をＣＯＦ２０に供給するＹＩＣ１、測定用画素の輝度信号ＶＤａｔａをＣＯＦ２０に供給するＹＩＣ２に所定の電源を供給している。

［１−２．表示装置の動作］
有機ＥＬディスプレイ１００の動作（輝度信号の補正）について、図８〜図１０を基に説明する。

本実施の形態では、上述したように、所定の劣化状態にある測定用画素について、理論的に求められる輝度信号の第一補正量と、電流量の実測値から求められる輝度信号の第二補正量との間のずれ量を求め、理論的に求められる表示画素の輝度信号の第三補正量を、ずれ量を用いて補正する。

なお、以下の説明において、補正係数の算出時の測定用画素の劣化状態を第一劣化状態とし、表示画素の劣化状態を第二劣化状態とする。

［１−２−１．測定用画素の劣化処理］
先ず、測定用画素の劣化処理について説明する。

制御部４０は、表示部１１０に対して映像信号に応じた映像を表示させるときに、表示画素の劣化状態に応じて測定用画素を劣化させるための動作を行う。

より詳細には、表示部１１０に対して映像信号に応じた映像を表示させると同時に、測定用画素に対して映像信号に応じた測定用の輝度信号を与えて、測定用画素を実際に発光させる。これにより、測定用画素に電流が流れ、測定用画素が劣化する。

図８は、測定用画素に接続するデータ線Ｄａｔａ（図８では「ダミーソースライン」と記載）に印加する輝度信号の信号波形を示している。図８の時間ｔ０〜ｔ１のストレス印加時間が、測定用画素を劣化させるための動作に相当する。図８では、測定用画素Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１については、測定用画素に高負荷をかける場合の輝度信号の信号波形を、測定用画素Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２については、測定用画素に低負荷をかける場合の輝度信号の信号波形をそれぞれ示している。つまり、測定用画素を２つに分け、２種類の負荷に対応して、２通りの劣化量で劣化させている。

［１−２−２．理論値を算出するためのデータの蓄積処理］
制御部４０は、表示部１１０に映像を表示したときに、表示画素毎に、第二劣化状態にある表示画素について、理論的に求められる輝度信号の第三補正量を算出するためのパラメータ（以下、「表示画素の理論値算出用パラメータ」と称する）を大規模メモリ４２に蓄積する。

パラメータには、輝度信号が示すデータ、温度条件などが含まれる。大規模メモリ４２には、上記パラメータが累積的に蓄積される。

同様に、制御部４０は、測定用画素毎に、第一劣化状態にある測定用画素について、理論的に求められる輝度信号の第一補正量を算出するためのパラメータ（以下、「測定用画素の理論値算出用パラメータ」と称する）を大規模メモリ４２に蓄積する。

［１−２−３．輝度信号の補正係数の算出］
本実施の形態における理論的な表示画素ＰＩＸの輝度信号の第三補正量を補正するための補正係数の算出方法について、図９および図１０を基に説明する。図９は、本実施の形態における補正係数の算出方法を示すフローチャートである。

補正係数の算出は、本実施の形態では、フレーム単位ではなく、有機ＥＬディスプレイ１００の起動時等のイベント発生毎、および、１時間等の一定時間毎に実行される。これは、補正係数は、フレーム単位では変化せず、劣化がある程度進む毎に変化すると考えられるからである。

制御部４０のずれ量算出部４３は、大規模メモリ４２に記憶された測定用画素の理論値算出用パラメータを用いて、第一劣化状態にある測定用画素について、理論的な輝度信号の第一補正量を算出する（Ｓ１１）。

より詳細には、ずれ量算出部４３は、第一劣化状態における測定用トランジスタについて、所望の電流量を得るために必要なゲート電圧であって、理論的に求められる第一ゲート電圧を算出する（第一ずれ量算出処理の一部）。大規模メモリ４２には、測定用画素の理論値算出用パラメータと第一ゲート電圧との関係を示す関係式またはテーブルが記憶されている。ずれ量算出部４３は、当該関係式またはテーブルに、大規模メモリ４２に記憶された測定用画素の理論値算出用パラメータを適用することにより、第一ゲート電圧を算出する。

さらに、ずれ量算出部４３は、所望の発光量を得るために必要な電流量であって、理論的に求められる第一電流量を算出する（第二ずれ量算出処理の一部）。大規模メモリ４２には、測定用画素の理論値算出用パラメータと第一電流量との関係を示す関係式またはテーブルが記憶されている。ずれ量算出部４３は、当該関係式またはテーブルに、大規模メモリ４２に記憶された測定用画素の理論値算出用パラメータを適用することにより、第一電流量を算出する。

次に、電流量測定部４１は、第一劣化状態にある測定用画素に流れる電流量を測定する（Ｓ１２）。なお、本実施の形態では、図８に示すように、測定用画素の劣化を２種類に設定していることから、劣化量に応じて異なる電流量が測定されると考えられる。但し、表示画素全体で１つの補正係数を算出することから、測定結果を用いて平均的な劣化量に対応した電流量を求める。

また、本実施の形態では、測定用トランジスタと測定用素子とでは、素子の特性が異なることから、電流量の測定方法が異なる。このため、測定用トランジスタに起因する輝度信号の補正量のずれを求めるための電流量の測定と、測定用素子に起因する輝度信号の補正量のずれを求めるための電流量の測定とは、別々に実行する必要がある。以下、具体的に説明する。

電流量測定部４１は、測定用トランジスタに起因する輝度信号の補正量のずれを求めるために、測定用トランジスタが飽和領域で動作するように測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、モニター用配線ＬＴＦＴ２に流れる電流量を測定する（Ｓ１３）。

なお、測定用トランジスタについては、補正量のずれ（第一ずれ量）は、第一劣化状態にある測定用トランジスタにおいて、上述した理論的な第一ゲート電圧と、電流量の実測値から求められる所望の電流量の電流を流すために必要な第二ゲート電圧との比で表される。このため、ゲート電圧の変動によらず電流量が一定になる飽和領域で測定用トランジスタを動作させる。

さらに、電流量測定部４１は、測定用素子に起因する輝度信号の補正量のずれを求めるために、測定用トランジスタが線形領域で動作するように測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、モニター用配線ＬＴＦＴ２に流れる電流量を測定する（Ｓ１４）。上述したように、ここでは、測定用トランジスタである駆動トランジスタＴ５を線形領域で動作させている。この場合、駆動トランジスタＴ５のソースドレイン間にかかる電圧Ｖｄｓは、ＯＥＬ素子ＯＥＬ１の電圧によって変化する。ここで、駆動トランジスタＴ５を飽和領域で使用すると、駆動トランジスタＴ５のソースドレイン間の電圧Ｖｄｓが変化しても駆動トランジスタＴ５のソースドレイン間に流れる電流の電流量はほとんど変化しない。つまり、駆動トランジスタＴ５を飽和領域で使用すると、ＯＥＬ素子ＯＥＬ１の電圧差は電流量にほとんど影響を与えない。これに対し、駆動トランジスタＴ５を線形領域で使用すれば、ＯＥＬ素子ＯＥＬ１の端子間電圧の変化量ΔＶが、電流量の変化量ΔＩに現れるため、電流値を測定することでΔＶの測定が可能となる。

なお、測定用素子については、補正量のずれ（第二ずれ量）は、第一劣化状態にある測定用素子において、上述した理論的な第一電流量と、電流量の実測値から求められる所望の発光量を得るために必要な第二電流量との比で表される。本実施の形態では、発光量を直接測定は出来ないが、発光効率の変化量Δηと測定用素子の端子間電圧の変化量ΔＶとの間には相関関係があることが知られている。

ここで、図１０は、発光効率の変化量Δηと測定用素子の端子間電圧の変化量ΔＶとの関係を示すグラフである。本実施の形態では、この相関関係を利用して、補正量のずれを求める。すなわち、補正量のずれは、測定用素子の端子間電圧ΔＶと電流量の変化量ΔＩとの相関関係から求められる。

但し、測定用素子の端子間電圧を直接測定することは困難である。そこで、本実施の形態では、測定用トランジスタを線形領域で動作させたときのソースドレイン間電流Ｉｄｓの変化量ΔＩｄｓ（＝ΔＩ）とソースドレイン間電圧Ｖｄｓの変化量ΔＶｄｓ（ＶＴＦＴ−ΔＶ）の相関関係（ＩＶ特性）を利用する。例えば、電圧ＶＴＦＴを２点以上変動させて電流量を測定することで、測定用トランジスタのＩＶ特性から、測定用素子の電流量の変化量ΔＩと端子間電圧の変動量ΔＶとの関係を求めることができる。

ずれ量算出部４３は、上述したずれ量を算出する（Ｓ１５）。具体的には、測定用トランジスタのゲート電圧の補正量のずれ量（第一ずれ量算出処理の一部）と、測定用素子の電流量の補正量のずれ量（第二ずれ量算出処理の一部）とを算出する。

先ず、ずれ量算出部４３は、ステップＳ１３で求めた測定用トランジスタの電流量の実測値から、所望の電流量を得るために必要な第二ゲート電圧を算出する（ゲート電圧の実測値）。

ずれ量算出部４３は、ステップＳ１１で求めた測定用トランジスタの理論的な第一ゲート電圧と、電流量の実測値を用いて求められる第二ゲート電圧との間の第一ずれ量を求める。より詳しくは、第一ずれ量は、測定用トランジスタの第二ゲート電圧／第一ゲート電圧で求められる。

次に、ずれ量算出部４３は、ステップＳ１４で求めた測定用素子の電流量の測定結果を用いて、発光効率の変化量Δηを求める。発光効率の変化量Δηは、上述したように、測定用トランジスタを線形領域で動作させた場合におけるＩＶ特性から求められる。大規模メモリ４２には、ΔηとΔＶの関係を示す関係式またはテーブルを記憶しておく。ずれ量算出部４３は、ステップＳ１４で求めた測定用素子の電流量の実測値からΔＶを求め、大規模メモリ４２に記憶されたΔηとΔＶの関係から、Δηを求める。さらに、発光効率の変動量Δηを用いて、所望の発光量を得るために必要な第二電流量（実測値から求められる第二電流量）を求める。ずれ量算出部４３は、ステップＳ１１で求めた測定用画素の理論的な第一電流量と、実測値から求められる第二電流量との間の第二ずれ量を求める。より詳しくは、第二ずれ量は、第二電流量／第一電流量で求められる。

輝度信号補正部４４は、第一ずれ量および第二ずれ量を用いて、表示画素ＰＩＸの輝度信号の補正信号を補正するための補正係数を算出する（Ｓ１６）。ここでの補正係数は、第一ずれ量×第二ずれ量で求められる。

また、本実施の形態では、補正係数は色毎に求める。また、各色の測定用画素が複数ある場合は、複数の測定用画素における補正係数の平均値を、表示画素ＰＩＸの補正係数として用いても良い。

［１−２−４．輝度信号の補正］
本実施の形態における輝度信号の補正方法について説明する。

制御部４０の輝度信号補正部４４は、理論的に求められる表示画素ＰＩＸの輝度信号の第三補正量（＝補正後の輝度信号、補正信号）に、補正係数を乗算して、表示画素ＰＩＸの輝度信号の第四補正量を算出する。

輝度信号の補正は、映像信号のフレーム毎、表示画素ＰＩＸ毎に行われる。ただし、補正係数は、ここでは、全フレームおよび全表示画素ＰＩＸで共通である。これは、劣化の理論値と実測値とのずれの要因、例えば、電源ＯＦＦ時における劣化の回復、温度あるいは湿度等の周辺環境が、有機ＥＬディスプレイ１００全体で略同じであり、補正量のずれ量も略同じになると考えられるからである。

制御部４０は、表示画素ＰＩＸに映像を表示する際に、映像信号の輝度値を第二劣化状態に応じて理論的に補正した輝度信号（第三補正量）に上述した補正係数を乗算して、第四補正量を算出する。制御部４０は、第四補正量を用いて映像の表示を行う。上述したように、補正係数は、複数の表示画素ＰＩＸで共通である。

［１−３．効果等］
本実施の形態の有機ＥＬディスプレイ１００は、測定用画素における理論的な第一補正量と電流量の実測値から求められる第三補正量との間のずれ量を求め、表示画素ＰＩＸの理論的な第三補正量を補正するので、有機ＥＬディスプレイ１００の実際の劣化状態に応じた映像の表示が可能になる。

なお、特許文献１に記載の表示装置では、有機ＥＬ素子ＯＥＬ１の電流量と発光量とを直接測定して、表示画素に対して実際に用いる輝度信号を求めたが、本実施の形態では、補正量のずれ量を算出することにより、発光量を測定する必要がない。

本実施の形態の測定部１２０は、上述したように、走査線駆動回路を備えるＣＯＦ２２と、表示部１１０との間に配置されている。このように配置することにより、測定部１２０は、表示部１１０と走査線ＳＣＮを共用することができ、測定部１２０のための専用の走査線ＳＣＮを設ける必要がない。

［１−４．変形例等］
（１）上記実施の形態では、有機ＥＬディスプレイ１００全体で共通の補正係数を算出するように構成したが、例えば、有機ＥＬディスプレイ１００の表示部１１０を２×２の４ブロック等、複数のブロックに分割し、ブロック単位で補正係数を算出しても良い。なお、ブロックの分割数は任意に設定して良い。また、各ブロックの補正係数は、各ブロックの近傍に配置されている測定用画素のずれ量を用いることができる。距離が近い測定用画素程、測定用画素の特性が、ブロックに含まれる表示画素と特性が近いと考えられる。このため、距離が近い測定用素子を用いる程、補正の精度は高くなると考えられる。さらに、ブロック分割して補正係数を算出する場合、１つの測定用画素の測定結果を複数のブロックで用いるように構成しても構わない。

（２）上記実施の形態では、複数の測定用画素を、劣化量が最も大きい表示画素および劣化量が最も小さい表示画素等、複数の劣化量に対応させて劣化させたが、これに限るものではない。測定用画素がＲＧＢの１セットの場合には、表示画素の平均的な劣化量に応じて一律に劣化させてもよい。

なお、複数の測定用画素を複数の劣化量に対応させて劣化させる場合、劣化量の範囲に応じて複数の補正係数を算出してもよい。この場合、表示画素の補正係数は、当該表示画素の劣化量が、どの劣化量の範囲に属するかで選択することができる。

さらに、上記実施の形態では、測定用画素を、高負荷をかける劣化量の大きい画素と、低負荷をかける劣化量の小さい画素に分けていたが、これに限るものではない。

劣化量は、１種類または３種類以上であっても良い。劣化量が１種類の場合、測定用画素の劣化処理において、例えば、ＲＧＢの色別に、表示画素ＰＩＸの平均的な輝度値を示す輝度信号を生成し、測定用画素の輝度信号として用いる。これにより、劣化量が１種類の場合の測定用素子および測定用トランジスタの劣化の程度は、複数の表示画素ＰＩＸの有機ＥＬ素子および駆動トランジスタＴ５の平均的な劣化と同程度になると考えられる。

（３）なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されても良い。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されても良い。ここで、上記各実施の形態の表示装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、コンピュータに、第一劣化状態における測定用画素に流れる電流量を測定するステップ（Ｓ１３、Ｓ１４）と、第一劣化状態における前記測定用画素について、電流量を測定するステップにおいて測定された電流量の実測値から求められる輝度信号の補正量と、輝度信号の補正量の理論値との間のずれ量を算出するステップ（Ｓ１５、Ｓ１６）と、ずれ量を算出するステップにおけるずれ量の算出結果を用いて、第二劣化状態における表示画素ＰＩＸの輝度信号の補正量を補正するステップとを実行させる。

以上、有機ＥＬディスプレイ（表示装置）について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれても良い。

本開示は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた有機ＥＬディスプレイに利用可能である。

１０ 画素部
２０、２１、２２ ＣＯＦ
３０ ＰＣＢ
４０ 制御部
４１ 電流量測定部
４２ 大規模メモリ
４３ ずれ量算出部
４４ 輝度信号補正部
５０ ＭＣＵ
６０ 電源回路
６１ ＤＣＤＣコンバータ
１００ 有機ＥＬディスプレイ
１１０ 表示部
１２０ 測定部
ＳＣＮ 走査線
Ｄａｔａ データ線
ＬＴＦＴ１ 配線
ＬＴＦＴ２ モニター用配線
ＲＥＦ、ＥＮＢ、ＩＮＩ 制御線
ＶＴＦＴ、ＶＩＮＩ、Ｖｄａｔａ 電圧
ＶＲＥＦ 参照電圧
Ｉｐｉｘ 電流量
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３ ノード
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４ スイッチング素子
Ｔ５ 駆動トランジスタ
Ｃ１ 容量素子
ＯＥＬ１ 有機ＥＬ素子

Claims (7)

1. 供給される電流に応じて発光する有機ＥＬ素子と、輝度信号の大きさに応じた駆動電流を前記有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタとを含む表示画素が複数配列されて構成される表示部と、
   前記表示部の外に設けられ、有機ＥＬ素子で構成された測定用素子と、測定用信号の大きさに応じた電流を前記測定用素子に供給する測定用トランジスタを含む測定用画素と、
   所定の劣化状態における前記測定用画素に流れる電流量を測定する電流量測定部と、
   前記劣化状態における前記測定用画素について、前記輝度信号の第一補正量であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第一補正量算出用パラメータと前記第一補正量との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第一補正量と、前記輝度信号を前記測定用信号とした場合に前記測定用トランジスタに流れる前記電流量の前記電流量測定部により測定された実測値から求められる前記輝度信号の第二補正量との間のずれ量を算出するずれ量算出部と、
   前記ずれ量算出部における前記ずれ量の算出結果を用いて、前記表示画素の前記輝度信号の第三補正量であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第三補正量算出用パラメータと前記第三補正量との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第三補正量を補正する輝度信号補正部とを備える、
   表示装置。
2. 前記ずれ量算出部は、
   前記劣化状態における前記測定用トランジスタについて、所望の電流量を得るために必要な第一ゲート電圧であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第一ゲート電圧算出用パラメータと前記第一ゲート電圧との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第一ゲート電圧と、前記電流量を得るために必要なゲート電圧であって、前記実測値から求められる第二ゲート電圧との間の第一ずれ量を算出する第一ずれ量算出処理と、
   前記劣化状態における前記測定用素子について、所望の発光量を得るために必要な第一電流量であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第一電流量算出用パラメータと前記第一電流量との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第一電流量と、前記発光量を得るために必要な電流量であって、前記実測値から求められる第二電流量との間の第二ずれ量を算出する第二ずれ量算出処理とを実行し、
   前記第一ずれ量と前記第二ずれ量とを合わせて前記ずれ量を算出する、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ずれ量算出部は、前記第一ずれ量算出処理において、前記測定用画素の前記測定用トランジスタが飽和領域で動作するように前記測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、前記測定用画素に流れる電流量の実測値を求める、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記ずれ量算出部は、前記第二ずれ量算出処理において、前記測定用画素の前記測定用トランジスタが線形領域で動作するように前記測定用トランジスタのソース−ドレイン間の電圧を調整して、前記測定用画素に流れる電流量の実測値を求める、
   請求項２に記載の表示装置。
5. 前記測定用画素は、前記表示画素の前記駆動トランジスタのゲート端子に駆動信号を供給するための走査線を駆動する走査線駆動回路と、前記表示画素との間に配置される、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の表示装置。
6. 前記表示部は、複数の前記表示画素で構成される複数のブロックで構成され、
   前記複数のブロックのそれぞれについて、対応するブロックの近傍に前記測定用画素が設けられ、
   前記ずれ量算出部は、前記複数のブロックのそれぞれについて、対応する前記測定用画素の前記電流量を用いて前記ずれ量を算出する、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の表示装置。
7. 供給される電流に応じて発光する有機ＥＬ素子と、輝度信号の大きさに応じた駆動電流を前記有機ＥＬ素子に供給する駆動トランジスタとを含む表示画素が複数配列されて構成される表示部と、
   前記表示部の外に設けられ、有機ＥＬ素子で構成された測定用素子と、測定用信号の大きさに応じた電流を前記測定用素子に供給する測定用トランジスタを含む測定用画素とを備える表示装置の駆動方法であって、
   所定の劣化状態における前記測定用画素に流れる電流量を測定するステップと、
   前記劣化状態における前記測定用画素について、前記輝度信号の第一補正量であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第一補正量算出用パラメータと前記第一補正量との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第一補正量と、前記輝度信号を前記測定用信号とした場合に前記測定用トランジスタに流れる前記電流量の前記電流量を測定するステップにおいて測定された実測値から求められる前記輝度信号の第二補正量との間のずれ量を算出するステップと、
   前記ずれ量を算出するステップにおける前記ずれ量の算出結果を用いて、前記表示画素の前記輝度信号の第三補正量であって、前記輝度信号が示すデータを含む少なくとも一つの第三補正量算出用パラメータと前記第三補正量との関係式又はテーブルに基づいて求められる前記第三補正量を補正する輝度信号補正部とを備える、
   表示装置の駆動方法。

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