JPWO2008136358A1 - 有機ｅｌパネルの表示補正回路、表示補正回路、および表示装置 - Google Patents

Abstract

所定のガンマ補正のされているビデオ信号が供給され、供給されたビデオ信号のガンマ補正をキャンセルしてリニアなガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するリニアガンマ回路と、リニアガンマ回路から出力されるビデオ信号が供給される補正回路と、補正回路から出力されるビデオ信号が供給され、供給されたビデオ信号を、有機ＥＬパネルのガンマ特性に対応したガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するパネルガンマ回路とを有し、補正回路は、供給されたビデオ信号から、有機ＥＬパネルのドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出する検出部と、検出部の検出出力により有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号の補正を行う補正部とを有する、有機ＥＬパネルの表示補正回路が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は有機ＥＬパネルの表示補正回路、表示補正回路、および表示装置に関する。

パネル状の表示装置として有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）パネルを使用したものがある。この有機ＥＬパネルは、複数の有機ＥＬ素子をマトリックス状に配列するとともに、その１つの有機ＥＬ素子が１つの画素（赤、緑、青のどれかの画素）に対応するものである。

図７は１つの有機ＥＬ素子に対するドライブ回路を原理的に示すもので、電源＋ＶＤＤに対して、ドライブ用のトランジスタ（ＴＦＴ）Ｑと、有機ＥＬ素子Ｄとが直列接続され、トランジスタＱにビデオ信号の信号電圧Ｖが供給される。

したがって、信号電圧ＶがトランジスタＱにより信号電流Ｉに変換され、この信号電流Ｉが有機ＥＬ素子Ｄを流れるので、有機ＥＬ素子Ｄからは信号電流Ｉの大きさに対応した輝度（発光強度）の光Ｌが出力され、この結果、信号電圧Ｖに対応した輝度の画素が表示される。

このように、有機ＥＬパネルを使用した表示装置においては、有機ＥＬ素子Ｄが自発光なので、液晶表示装置のようなバックライトが不要あり、薄型化ができる。また、その発光は有機半導体内の励起子によるものなので、エネルギ変換効率が高く、発光そのものに必要な電圧も数Ｖ程度と低くすることができる。

さらに、応答速度が速く、視野角が広いとともに、色再現範囲も広い。また、ブラウン管（受像管）のように磁気の影響を受けることもない。なお、有機ＥＬは、有機ＬＥＤ、ＯＬＥＤなどとも呼ばれている。

また、先行技術文献として例えば以下のものがある。
特開２００５−３００９２９号公報

ところで、有機ＥＬパネルを使用した表示装置において、高画質の画像を再現するためには、ビデオ信号に各種の補正が必要となる。特許文献１には、有機ＥＬパネルに電流検出手段を設け、検出された電流に応じて電位差を補正することにより経時変化などに起因す輝度劣化を補償する表示装置が記載されている。

しかしながら、有機ＥＬパネルにおいては、例えばホワイトバランスや色温度の経年変化への対応、過大電流に対する保護、焼き付きの防止や軽減などのため各種の補正が必要とされる場合があり、そのためには有機ＥＬパネルの駆動状態を、より簡単、かつ正確に検出し、補正や制御を行うことが求められる。

本発明は、有機ＥＬパネルを用いた表示装置において、良好な表示を保つため、有機ＥＬパネルの駆動状態を、より簡単、かつ正確に検出し、各種の補正や制御を行うことができるようにするものである。

本発明においては、
有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号に表示用の補正を行う表示補正回路において、
所定のガンマ補正のされているビデオ信号が供給され、供給された上記ビデオ信号の上記ガンマ補正をキャンセルしてリニアなガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するリニアガンマ回路と、
上記リニアガンマ回路から出力されるビデオ信号が供給される補正回路と、
上記補正回路から出力されるビデオ信号が供給され、供給された上記ビデオ信号を、上記有機ＥＬパネルのガンマ特性に対応したガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するパネルガンマ回路と、
を有し、
上記補正回路は、
供給された上記ビデオ信号から、上記有機ＥＬパネルのドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出する検出部と、
上記検出部の検出出力により上記有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号の補正を行う補正部と、
を有する、有機ＥＬパネルの表示補正回路、
とするものである。

本発明の表示補正回路においては、入力信号のガンマ特性を入出力特性がリニアなビデオ信号に変換し、その入出力特性がリニアに変換された信号情報により有機ＥＬパネルの駆動状態を検出し、その検出結果を用いて出力されるビデオ信号を補正する。そして、その後に、有機ＥＬパネルのガンマ特性に合わせてビデオ信号の補正を行う構成とされ、有機ＥＬパネルの素子からは駆動電流Ｉの大きさに比例した輝度（発光強度）の光Ｌが出力される（駆動電流に対する光出力がリニアな特性となる）。

したがって、上記入出力特性がリニアに変換された信号情報の値は、有機ＥＬパネルの素子の光出力、すなわち、素子の駆動状態に対応する。

本発明によれば、入出力特性がリニアに変換された信号情報から、容易に有機ＥＬパネルのドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出することができるため、比較的小規模の回路構成により、その検出結果を用いて適切なビデオ信号の補正を行い、有機ＥＬパネルにおいて高品位の画像表示を保つことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る系統図である。 図２Ａは、本発明の実施形態に係る表示装置の概略構成の一例を示す説明図である。 図２Ｂは、本発明の実施形態に係る表示装置の画素回路の一例を示す説明図である。 図３は、図２Ａに示す表示装置の表示領域における主要部の断面構成の一例を示す説明図である。 図４は、図１の回路の動作を説明するための特性図である。 図５は、図１の回路の動作を説明するための特性図である。 図６は、図１の回路の動作を説明するための特性図である。 図７は、有機ＥＬ素子の特性を説明するための接続図である。 図８は、図７の素子の動作を説明するための特性図である。

符号の説明

１ 信号源
１０ 表示補正回路
１１ オービット回路
１２ リニアガンマ回路
１３ パネルガンマ回路
１４ ディザ回路
１５ 出力変換回路
２０ 補正回路
２１ パターンジェネレータ
２２ 色温度調整回路
２３ 長期ホワイトバランス補正回路
２４ ＡＢＬ回路
２５ 部分焼き付き補正回路
２６ 発光むら補正回路
３２ 通信回路
３３ 静止画検出回路
３４ ホワイトバランス検出回路
３５ 平均輝度検出回路
３６ ゲートパルス回路
４２ 有機ＥＬパネル
４３ 電流検出回路
５１ 制御用マイクロコンピュータ
５２ 不揮発性メモリ
１００ 表示装置

図２Ａは、本発明の実施形態に係る表示装置１００の概略構成の一例を示す説明図であり、また、図２Ｂは、本発明の実施形態に係る表示装置１００の画素回路の一例を示す説明図である。また、図３は、図２Ａに示す表示装置１００の表示領域における主要部の断面構成の一例を示す説明図である。ここでは、発光素子として有機電界発光素子１１を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置１００に本発明を適用した実施形態を説明する。

図２Ａに示すように、表示装置１００の基板１２上には、表示領域１２ａとその周辺領域１２ｂとが設定されている。表示領域１２ａは、複数の走査線２１と複数の信号線２３とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して１つの画素ａが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素ａに、図３に示す有機電界発光子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂのうちの１つが設けられている。また周辺領域１２ｂには、走査線２１を走査駆動する走査線駆動回路ｂと、輝度情報に応じたビデオ信号（すなわち入力信号）を信号線２３に供給する信号線駆動回路ｃとが配置されている。

図２Ｂに示すように、各画素ａに設けられる画素回路は、例えば、各有機電界発光素子１１Ｒ（１１）（赤色発光素子）、１１Ｇ（緑色発光素子），１１Ｂ（青色発光素子）のうちの１つと、駆動トランジスタＴｒ１、書き込みトランジスタ（サンプリングトランジスタ）Ｔｒ２、および保持容量Ｃｓで構成されている。そして、走査線駆動回路ｂによる駆動により、書き込みトランジスタＴｒ２を介して信号線２３から書き込まれたビデオ信号が保持容量Ｃｓに保持され、保持された信号量に応じた電流が各有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂに供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂが発光する。

なお、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成してもよい。また、周辺領域２ｂには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。

＜有機ＥＬパネルの断面構成例＞
次に、図３を参照して、表示装置１００の表示領域における主要部の断面構成について説明する。

有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂが設けられる基板１２の表示領域には、ここでの図示を省略したが、上述した画素回路を構成するように駆動トランジスタ、書き込みトランジスタ、走査線、および信号線が設けられ（図２参照）、これらを覆う状態で絶縁膜が設けられている。

この絶縁膜で覆われた基板１２上に、有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂが配列形成されている。各有機電界発光素子１１Ｒ（１１）、１１Ｇ、１１Ｂは、基板１２と反対側から光を取り出す上面発光型の素子として構成される。

各有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂの陽極１３は、素子ごとにパターン形成されている。各陽極１３は、基板１２の表面を覆う絶縁膜に形成された接続孔を介して画素回路の駆動トランジスタに接続されている。

各陽極１３は、その周縁部が絶縁膜３１で覆われており、絶縁膜３１に設けた開口部分に陽極１３の中央部が露出された状態となっている。そして、陽極１３の露出部分を覆う状態で、有機層１４がパターン形成され、各有機層１４を覆う共通層として陰極１５が設けられた構成となっている。

これらの有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂのうち、赤色発光素子１１Ｒに着目すると、陽極１３上に設けられた有機層１４は、例えば、陽極１３側から順に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、ホスト材料としてナフタセン誘導体を用いた赤色の発光層１４ｃ−Ｒ（１４ｃ）、および電子輸送層１４ｄを積層させている。

また、緑色発光素子１１Ｇにおける有機層は、例えば、陽極１３側から順に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、緑色の発光層１４ｃ−Ｇ、および電子輸送層１４ｄをこの順に積層させている。同様に、青色発光素子１１Ｂにおける有機層は、例えば、陽極１３側から順に、正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、青色の発光層１４ｃ−Ｂ、および電子輸送層１４ｄをこの順に積層させている。

そして、以上のように設けられた複数の有機電界発光素子１１Ｒ（１１）、１１Ｇ、１１Ｂは、保護膜で覆われていることとする。なお、この保護膜は、有機電界発光素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが設けられた表示領域の全体を覆って設けられていることとする。

ここで、赤色発光素子１１Ｒ（１１）、緑色発光素子１１Ｇ、および青色発光素子１１Ｂを構成する陽極１３〜陰極１５までの各層は、例えば、真空蒸着法、イオンビーム法（ＥＢ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、スパッタ法、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＯＶＰＤ）法などのドライプロセスによって形成できる。

また、有機層であれば、以上の方法に加えて、例えば、レーザー転写法、スピンコート法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法などの塗布法、インクジェット法、オフセット印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法などの印刷法などのウエットプロセスによる形成も可能であり、各有機層や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。

そして、以上のように各有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂごとにパターン形成された有機層１４は、例えば、マスクを用いた蒸着法や転写法によって形成される。

このように形成された表示装置は、壁掛けテレビ等のフラットパネルディスプレイや平面発光体として好適に使用することができ、複写機やプリンター等の光源、液晶ディスプレイや計器類等の光源、表示板、標識灯等への応用が可能となる。

また、以上の例においては、アクティブマトリックス型の表示装置を念頭に説明を行なったが、本発明の実施形態に係る表示装置は、パッシブマトリックス型の表示装置への適用も可能であることは言うまでもない。

なお、各有機電界発光素子１１Ｒ（１１），１１Ｇ，１１Ｂにおいては、発光層１４ｃ以外の層を共通化してもよい。また、緑色発光素子１１Ｇおよび青色発光素子１１Ｂにおいては、それぞれの発光層１４ｃ−Ｇ，１４ｃ−Ｂに適するように、異なる材料で構成された電子輸送層１４ｄを設けてもよい。

〔１〕 全体の構成例
有機ＥＬパネルを使用した表示装置において、高画質の画像を再現する場合には、ビデオ信号に各種の補正が必要となる。ビデオ信号に対する補正としては、例えば、有機ＥＬパネルのばらつきに対する補正、パネル全体についての発光むら（輝度の一様性）の補正、局所的な発光むらの補正、ホワイトバランスや色温度の経年変化に対する対応、過大電流に対する保護、焼き付きの防止や軽減などが挙げられる。

また、有機ＥＬ素子Ｄは、図８Ａに示すように、信号電流Ｉと輝度（発光強度）Ｌとが比例する。しかし、トランジスタＱに信号電圧Ｖを供給した場合、図８Ｂに示すように、そのトランジスタＱの特性により信号電圧Ｖと信号電流Ｉとの関係は指数特性となってしまう。この結果、信号電圧Ｖと、有機ＥＬ素子Ｄの輝度Ｌとの関係は、図８Ｃに示すように指数特性となってしまう。

したがって、有機ＥＬパネルを使用した表示装置においては、図８Ｄに示すように、入出力特性が図８Ｃの特性とは相補な指数特性の回路を設け、この補正回路により、ビデオ信号の信号電圧Ｖのレベルを、図８Ｅに示すように、（補正前の）信号電圧Ｖと、輝度Ｌとの関係がリニアとなるように補正する必要がある。すなわち、有機ＥＬパネルを使用した表示装置においては、逆ガンマ補正が必要となる。

そして、この逆ガンマ補正はトランジスタＱの特性のばらつきにより異なるため、個々の有機ＥＬパネルに応じた補正値を設定することが望ましい。また、逆ガンマ補正を実現する方法としては、例えば、各画素のトランジスタＱに対応して表示される場所や信号レベルにより適応的に補正してもよく、さらに、表示される場所や信号レベルによる補正を別の機能ブロックを設けて補正してもよい。

一方、テレビ放送などにおけるビデオ信号は、例えば、ブラウン管に供給されるとき、その信号電圧と輝度との関係がリニアになるようにガンマ補正が行われている。しかし、このブラウン管のためのガンマ補正の特性は、有機ＥＬ素子に必要とされるガンマ補正の特性（図８Ｄ）とは異なる。したがって、有機ＥＬパネルを使用した表示装置においては、ブラウン管用のガンマ補正の特性と、有機ＥＬ素子用のガンマ補正の特性との違いを考慮する必要もある。

図１は、上述した各種の補正を実行する表示補正回路の一例およびその使用例を示している。すなわち、図１において、鎖線で囲った部分１０がその画質の表示補正回路を示し、これは例えばＬＳＩ化されたり、ＦＰＧＡにより１チップＩＣにＩＣ化されて構成されている。そして、このＩＣ（表示補正回路）１０は外部接続用の端子ピンＴ１１〜Ｔ１５を有する。

また、符号１は、チューナ回路、ＤＶＤプレーヤなどの信号源を示し、この信号源１からビデオ信号（赤、緑および青の３原色信号）Ｓ１が取り出される。このビデオ信号Ｓ１は、デジタル信号であるとともに、テレビ放送におけるビデオ信号と同等の規格を有する信号である。したがって、図４Ａに示すように、ビデオ信号Ｓ１は、例えば、ブラウン管用のガンマ補正が行われることによって、以下の数式１に示すような特性に近似することができる。ここで、数式１の“Ｌ”は被写体の輝度を示し、“Ｖ”は信号Ｓ１の信号電圧を示している。また、数式１の“γ１”はガンマ値（例えば、γ１＝２．２程度）、“ｋ１”は定数、そして、「^」はべき乗を示す演算記号を示している。

Ｌ＝ｋ１・Ｖ＾（１／γ１）
・・・（数式１）

さらに、符号４２は、画像表示用の有機ＥＬパネルを示している。有機ＥＬパネル４２は、図７を参照して説明したように有機ＥＬ素子ごとにドライブ用のトランジスタを有しており、また、図８Ｃに示すように発光特性は、以下の数式２により近似することができる。ここで、数式２の“Ｌ”は有機ＥＬ素子の輝度の輝度を示し、“Ｖ”は入力信号電圧を示している。また、数式２の“γ２”はガンマ値、“ｋ２”は定数、そして、「^」はべき乗を示す演算記号を示している。なお、有機ＥＬパネル４２のアスペクトレシオは、例えば１６：９である。

Ｌ＝ｋ２・Ｖ＾γ２
・・・（数式２）

また、符号５１は、この表示補正回路１０における補正を、自動あるいは外部からの指示にしたがって制御する制御用のマイクロコンピュータである。

そして、信号源１からのビデオ信号Ｓ１が、ＩＣ１０の端子ピンＴ１１を通じてオービット回路１１に供給される。このオービット回路１１は、有機ＥＬパネル４２の焼き付きを目立たなくするために、有機ＥＬパネル４２に表示された画像全体を視聴者にわからない程度のゆっくりした速度で、上下左右に周期的に偏位させるための回路である。つまり、そのようにすることにより、静止画や標準方式（４：３）の画像などが長時間にわたって表示されて焼き付きを生じたとしても、その焼き付きの輪郭はぼけることになり、目立たなくなる。こうして、オービット回路１１からは、焼き付きを低減したビデオ信号Ｓ１１が取り出される。

続いて、このビデオ信号Ｓ１１がリニアガンマ回路１２に供給され、ビデオ信号Ｓ１２とされる。このリニアガンマ回路１２は、ビデオ信号Ｓ１１が有するガンマ特性をキャンセルするためのものであり、このため、図２Ｂに示すように、ビデオ信号Ｓ１１に与えられているガンマ特性（図２Ａ）とは相補の入出力特性を有する。上記相補の入出力特性は、例えば、以下の数式３で表される。ここで、数式３の“ｋ３”は定数を示している。

Ｓ１２＝ｋ３・Ｓ１１＾γ１
・・・（数式３）

したがって、リニアガンマ回路１２からは、図４Ｃに示すように、被写体の輝度Ｌに対して信号電圧Ｖがリニアに変化する特性のビデオ信号Ｓ１２が出力される。なお、このとき、ビデオ信号Ｓ１２は、例えば、１サンプルあたり１４ビットとされる。

そして、このビデオ信号Ｓ１２が補正回路２０に供給される。この補正回路２０の詳細については〔２〕において後述するが、回路２１〜２６を有し、マイクロコンピュータ５１により制御されて上述した各種の補正を実行する。そして、補正回路２０は、補正されたビデオ信号Ｓ２６を出力する。なお、このビデオ信号Ｓ２６は、図４Ｃにも示すように、輝度Ｌに対してリニアに変化する信号となる。

そして、このビデオ信号Ｓ２６がパネルガンマ回路１３に供給され、ビデオ信号Ｓ１３とされる。このパネルガンマ回路１３は、ビデオ信号Ｓ１３に所定のガンマ特性を付加することにより有機ＥＬパネル４２が有するガンマ特性をキャンセルするためのものである。このため、パネルガンマ回路１３は、図４Ｄに示すように、図８Ｃの特性とは相補な入出力特性（図８Ｄの入出力特性と等しい特性）を有する。上記相補な入出力特性は、例えば、以下の数式４で表される。ここで、数式４の“ｋ４”は定数を示している。

Ｓ１３＝ｋ４・Ｓ２６＾(１／γ２)
・・・（数式４）

したがって、パネルガンマ回路１３からは、図４Ｅに示すように、有機ＥＬパネル４２の輝度Ｌと、信号電圧との関係がリニアな関係となるガンマ特性のビデオ信号Ｓ１３が出力される。なお、このとき、ビデオ信号Ｓ１３は、例えば、１サンプルあたり１２ビットとされる。

このビデオ信号Ｓ１３はディザ回路１４に供給され、例えば、１サンプルあたり１０ビットでディザ処理の行われたビデオ信号Ｓ１４とされる。また、このビデオ信号Ｓ１４は出力変換回路１５に供給され、例えば、３原色信号からＲＳＤＳ（登録商標）形式のビデオ信号Ｓ１５にフォーマット変換される。そして、このビデオ信号Ｓ１５が出力用の端子ピンＴ１３に取り出される。

この端子ピンＴ１３に取り出されたビデオ信号Ｓ１５は、ドライブ回路４１に供給されてデジタル信号からアナログ信号にＤ／Ａ変換され、その後、有機ＥＬパネル４２に供給される。したがって、信号源１から供給されたビデオ信号Ｓ１が、有機ＥＬパネル４２にカラー画像として表示される。

〔２〕 補正回路２０の構成例
補正回路２０は回路３３〜３５からなる検出部および回路２１〜２６からなる補正部により構成され、これら補正部２１〜２６により以下のように補正が実行される。

すなわち、リニアガンマ回路１２から出力されたビデオ信号Ｓ１２が、パターンジェネレータ回路２１に供給される。このパターンジェネレータ回路２１は、通常の視聴時には、供給されたビデオ信号Ｓ１２をそのままビデオ信号Ｓ２１として出力する。しかし、この表示補正回路１０および有機ＥＬパネル４２を使用した有機ＥＬ表示装置の調整や検査などを行うときには、テストパターンやカラーバーなどとして表示される各種の調整用あるいはテスト用のビデオ信号を形成し、この信号をビデオ信号Ｓ１２に代わってビデオ信号Ｓ２１として出力する。

そして、パターンジェネレータ回路２１から出力されたビデオ信号Ｓ２１が、色温度調整回路２２に供給されて視聴者の設定した色温度のビデオ信号Ｓ２２に変換され、このビデオ信号Ｓ２２が長期ホワイトバランス補正回路２３に供給される。この長期ホワイトバランス補正回路２３は、有機ＥＬパネル４２を長期間にわたって使用したときに生じるホワイトバランスの経時変化を補正し、そのホワイトバランスの補正されたビデオ信号Ｓ２３を出力するものである。

このホワイトバランスの補正結果のビデオ信号Ｓ２３はＡＢＬ回路２４に供給され、ＡＢＬ回路２４からはピーク輝度が制限されたビデオ信号Ｓ２４が出力される。また、このビデオ信号Ｓ２４は部分焼き付き補正回路２５に供給され、部分焼き付き補正回路２５は信号レベルおよび時間から部分的な焼き付きを検出する。そして、部分焼き付き補正回路２５は、検出結果に基づく補正が行われたビデオ信号Ｓ２５を出力する。

そして、このビデオ信号Ｓ２５が、有機ＥＬパネル４２の画面全体の発光むら（輝度の一様性）の補正回路２６に供給されて輝度が一様性を有するビデオ信号Ｓ２６に補正される。したがって、補正回路２０からは、発光むら補正回路２６により発光むらが補正されるとともに、回路２１〜２５により各種の補正が行われたビデオ信号Ｓ２６が取り出され、このビデオ信号Ｓ２６が上述のようにパネルガンマ回路１３に供給される。

〔３〕 補正回路２０の制御の詳細
上述の補正処理が適切に実行されるようにするため、表示補正回路１０には制御用のバスライン３１が設けられ、このバスライン３１が通信回路３２を通じて端子ピンＴ１２に接続されるとともに、この端子ピンＴ１２に、制御用のマイクロコンピュータ５１が接続される。また、このマイクロコンピュータ５１には、各種のデータや履歴などを保存しておくための不揮発性メモリ５２が接続される。

そして、パターンジェネレータ回路２１から出力されたビデオ信号Ｓ２１（通常時は放送などにおけるビデオ信号）が、静止画検出回路３３に供給されてビデオ信号Ｓ２１により表示される画像が静止画であるか否かが検出され、その検出信号Ｓ３２が通信回路３２を通じてマイクロコンピュータ５１に供給される。

すると、マイクロコンピュータ５１において、その検出信号Ｓ３２に基づいて所定の制御信号が形成されるとともに、この制御信号が通信回路３２を通じてオービット回路１１に供給される。その結果、ビデオ信号Ｓ２１により表示される画像が静止画のときには、その表示位置が制御され、有機ＥＬパネル４２の焼き付きが低減ないし目立たなくされる。なお、この処理は、例えば、ビデオ信号Ｓ１１のうち、画像として表示される波形部分を、垂直および水平同期パルスに対してシフトすることにより実現することができる。

さらに、マイクロコンピュータ５１から通信回路３２を通じてパターンジェネレータ回路２１に制御信号が供給され、パターンジェネレータ回路２１は、例えば、以下のような切り換え制御を行う。なお、この切り換え制御は、例えば、視聴者あるいはメーカの検査者・調整者がメインのマイクロコンピュータ（図示せず）を通じてマイクロコンピュータ５１に指示を出すことにより行われる。
・リニアガンマ回路１２から供給されたビデオ信号Ｓ１２をそのまま出力する。
・テストパターンやカラーバーとして表示されるビデオ信号を形成して出力する。
・全面が一様な輝度となる一定レベルのビデオ信号を形成して出力する。

また、例えば、視聴者あるいはメーカの検査者・調整者がメインのマイクロコンピュータを通じてマイクロコンピュータ５１に、色温度の調整・設定の指示を出すと、これがマイクロコンピュータ５１から通信回路３２を通じて色温度調整回路２２に通知され、色温度が目的とする特性に調整・設定される。なお、この色温度の調整・設定は、例えば、図５における入出力特性の傾きを３原色信号Ｒ〜Ｂのそれぞれについて調整・設定することにより行われる。

さらに、ホワイトバランスの経時変化を補正するため、ＡＢＬ回路２４から出力されるビデオ信号Ｓ２４がホワイトバランス検出回路３４に供給され、ビデオ信号（３原色信号）Ｓ24の各色信号ごとにそのレベルを示す検出信号Ｓ３４が取り出される。そして、この検出信号Ｓ３４が通信回路３２を通じてマイクロコンピュータ５１に供給される。

この場合、検出信号Ｓ３４は、各色信号のレベルを示しているのであるから、有機ＥＬパネル４２の各色の輝度を示している信号でもある。そこで、マイクロコンピュータ５１においては、その各色の検出信号Ｓ３４が積算されて有機ＥＬパネル４２の各色の積算発光量（輝度×時間）が算出される。

ここで、積算発光量が大きければ、それだけ有機ＥＬ４２は輝度が低下していることを示している。すなわち、その積算発光量は、有機ＥＬパネル４２の各色の輝度の劣化量にも対応することとなる。よって、マイクロコンピュータ５１は、その積算発光量の算出値に基づいて、例えば、メモリ５２にあらかじめ用意された積算発光量に対する各色の輝度劣化を示すテーブルを参照することによって各色に対する補正値を求めることができる。そして、この補正値が通信回路３２を通じて長期ホワイトバランス補正回路２３に供給され、例えば図５における入出力特性の傾きが変更されてホワイトバランスの経時変化が補正される。

このように入力信号のガンマ特性を入出力特性がリニアなビデオ信号に変換し、その入出力特性がリニアに変換された信号情報に基づいて、単純な加算処理により発光量の積算値を求めることによって、有機ＥＬパネル４２の駆動状態に対応する情報が検出される。そして、その検出結果を用いてメモリ５２に用意されているテーブルが読み出されることによって、入出力特性の傾きを変更する簡単な演算により出力されるビデオ信号が補正される。

そして、その後に、有機ＥＬパネル４２のガンマ特性に合わせてビデオ信号の補正を行う構成とされ、有機ＥＬパネル４２の素子からは駆動電流Ｉの大きさに比例した輝度（発光強度）の光Ｌが出力される（駆動電流に対する光出力がリニアな特性となる）。したがって、入出力特性がリニアに変換された信号情報の値は、有機ＥＬパネル４２の素子の光出力、すなわち、素子の駆動状態に対応する。

このように、入出力特性がリニアに変換された信号情報から容易に有機ＥＬパネルの駆動状態が検出され、さらにはドライブ状態を基にドライブ履歴を検出することができるため、比較的小規模の回路構成により、その検出結果を用いて適切なビデオ信号の補正を行うことができる。したがって、有機ＥＬパネル４２において高品位の画像表示が保たれる。

また、ＡＢＬ回路２４から出力されるビデオ信号Ｓ２４が平均輝度検出回路３５に供給され、ビデオ信号Ｓ２４における各色信号の電圧の比から、例えば、１フレーム期間における平均輝度が検出される。そして、この検出信号Ｓ３５がゲートパルス回路３６に制御信号として供給される。このゲートパルス回路３６は、有機ＥＬパネル４２の発光期間のデューティレシオ、すなわち、１フレーム期間における有機ＥＬパネル４２の発光期間の割り合いを制御するものである。

こうして、ゲートパルス回路３６からは、有機ＥＬパネル４２の発光期間のデューティレシオを算出したフレームの次のフレームにおける発光期間のデューティレシオを制御する制御信号Ｓ３６が出力される。そして、この制御信号Ｓ３６が端子ピンＴ１４を通じて有機ＥＬパネル４２に、その発光期間のデューティレシオの制御信号として供給され、有機ＥＬパネル４２が保護される。

また、このとき、有機ＥＬパネル４２に流れる信号電流Ｉの大きさが電流検出回路４３により検出され、この検出信号Ｓ４３が端子ピンＴ１５を通じてゲートパルス回路３６に供給される。そして、有機ＥＬパネル４２に流れる信号電流Ｉを検出した結果により制御信号Ｓ３６が制御され、有機ＥＬパネル４２に流れる信号電流Ｉを検出したフレームの次のフレームまでに信号電流の大きさが急激に変化した場合に有機ＥＬパネル４２に供給される電流量が制限される。したがって、有機ＥＬパネル４２は過大な信号電流Ｉから保護される。

この場合においても、リニアガンマ回路１２とパネルガンマ回路１３との間で、入出力特性がリニアに変換された信号情報を用いて１フレームの画像データの値の総和を求めることにより平均輝度を検出できる。ここで、上記平均輝度は、有機ＥＬパネル４２全体に供給される総電流量と対応しているので、四則演算による簡単な信号処理により有機ＥＬパネル４２の保護のための制御が実現される。

さらに、発光むら補正回路２６において、有機ＥＬパネル４２の画面全体の発光むらの補正が行われる。この補正は調整時や検査時などに行われる。すなわち、パターンジェネレータ２１から一様のレベルのビデオ信号Ｓ１２が出力され、したがって、有機ＥＬパネル４２に発光むらがなければ、パネル４２は全面が一様な輝度で発光する。

そこで、この有機ＥＬパネル４２の全面がビデオカメラなどの撮像素子により撮像され、パネル４２の発光むらが検出される。なお、この検出は、例えば赤色、青色および緑色の各発光色について行われる。そして、この検出結果がマイクロコンピュータ５１に供給され、ビデオ信号Ｓ２５のレベルおよび有機ＥＬパネル４２における座標位置（走査位置）を基準にしてテーブルを参照することにより、補正値が算出され、この補正値が通信回路３２を通じて発光むら補正回路２６に供給され、発光むらが補正される。

こうして、補正回路２０において、色温度の調整、ホワイトバランスの経時変化の補正、有機ＥＬパネル４２の焼き付きおよび発光むらの補正、最大輝度の制限など、各種の補正が実行され、その実行結果の画像が有機ＥＬパネル４２に表示される。

〔４〕 まとめ
上述の表示補正回路１０によれば、回路３３〜３５からなる検出部および回路２１〜２６からなる補正部により構成される補正回路２０により有機ＥＬパネル４２のための各種の補正を行うようにしているので、高画質の画像を得ることができる。そして、補正回路２０が補正を行う場合、ブラウン管用のガンマ特性の与えられたビデオ信号Ｓ１を、リニアガンマ回路１２により、図４Ｅに示すようにリニアなガンマ特性のビデオ信号Ｓ１３とし、このビデオ信号Ｓ１３に対して、各種の補正やその補正に必要なレベルの検出を行っているので、簡単な構成で確実に補正を行うことができる。

すなわち、入力されたビデオ信号Ｓ１は、図６に示すようなガンマ特性を有しているので、このビデオ信号Ｓ１（あるいはビデオ信号Ｓ１１）に対して補正をする場合には、その電圧レベルが低いときの電圧の変化幅ΔＶと、高いときの電圧の変化幅ΔＶとが等しい場合でも、電圧レベルが低いときの変化幅ΔＶに対する輝度の変化幅ΔＬＬ１と、高いときの変化幅ΔＶに対する輝度の変化幅ΔＬＨ１とは、異なってしまう。

つまり、ビデオ信号Ｓ１の電圧レベルに応じて補正感度（ΔＬＬ１／ΔＶ、ΔＬＨ１／ΔＶ）が異なってしまう。したがって、上述のように各種の補正をする場合、ビデオ信号Ｓ１のレベルに対応してその補正の制御幅（ΔＶ）を変更する必要があり、補正回路１０の構成が複雑になってしまうとともに、補正を最適値に追い込めないことがある。

しかし、上述の表示補正回路１０においては、入力されたビデオ信号Ｓ１を、リニアガンマ回路１２により図４Ｃに示すようにリニアな特性のビデオ信号Ｓ１２とし、このビデオ信号Ｓ１２（あるいは信号Ｓ２１〜Ｓ２５）に対して補正を行うようにしている。したがって、表示補正回路１０は、図６に示すように、ビデオ信号Ｓ１２の電圧レベルが低いときの電圧の変化幅ΔＶに対する輝度の変化幅ΔＬＬ１２と、高いときの変化幅ΔＶに対する輝度の変化幅ΔＬＨ１２とは等しくなる。

つまり、ビデオ信号Ｓ１２の電圧レベルにかかわらず補正感度（ΔＬＬ１２／ΔＶ、ΔＬＨ１２／ΔＶ）が等しくなる。したがって、補正回路２０において、上述のように各種の補正を行う場合、ビデオ信号Ｓ１２を適切に補正することができるとともに、そのための構成も簡単になる。

しかも、リニアガンマ回路１２により図４Ｃに示すようにリニアなガンマ特性とされたビデオ信号Ｓ１２（Ｓ２１〜Ｓ２５）に対して、パネルガンマ回路１３により改めて有機ＥＬパネル４２のためのガンマ補正をするので、ガンマ特性の異なる有機ＥＬパネルにも適切にガンマ補正を行うことができ、高品位の画像を表示することができる。

また、検出回路３３〜３５が各種の検出を行うとき、ビデオ信号はリニアな特性なので、ビデオ信号に対する検出感度がビデオ信号のレベルにかかわらず等しくなり、したがって、精度のよい検出ができ、結果として高画質を得ることができる。

〔５〕 その他
上述において、パターンジェネレータ２１から出力されるテスト用ビデオ信号に、ビデオ信号Ｓ１と同様のガンマ特性を与える場合には、パターンジェネレータ２１はリニアガンマ回路１２の前段に設けることができる。

〔略語の一覧〕
ＡＢＬ ：Automatic Brightness Limiter
ＥＬ ：ElectroLuminescence
ＦＰＧＡ：Field Prgramble Gate Array
ＩＣ ：Integrated Circuit
ＬＥＤ ：Light Emitting Diode
ＬＳＩ ：Large Scale Integration
ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode
ＲＳＤＳ：Reduced Swing Differential Signaling（登録商標）
ＴＦＴ ：Thin Film Transistor

Claims (19)

1. 有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号に表示用の補正を行う表示補正回路において：
   所定のガンマ補正のされているビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号の前記ガンマ補正をキャンセルしてリニアなガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するリニアガンマ回路と；
   前記リニアガンマ回路から出力されるビデオ信号が供給される補正回路と；
   前記補正回路から出力されるビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号を、前記有機ＥＬパネルのガンマ特性に対応したガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するパネルガンマ回路と；
   を有し、
   前記補正回路は、
   供給された前記ビデオ信号から、前記有機ＥＬパネルのドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出する検出部と；
   前記検出部の検出出力により前記有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号の補正を行う補正部と；
   を有する、有機ＥＬパネルの表示補正回路。
2. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬの発光量を検出し、
   前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項１に記載の有機ＥＬパネルの表示補正回路。
3. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬの１フレームごとの平均輝度を検出し、
   前記補正部は、前記平均輝度の検出出力にしたがって、その平均輝度を検出したフレームの次のフレームに前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項１に記載の有機ＥＬパネルの表示補正回路。
4. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬの積算の発光量を検出し、
   前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号を補正する、請求項１に記載の有機ＥＬパネルの表示補正回路。
5. 前記補正回路は、ビデオ信号のホワイトバランスを補正する、請求項４に記載の有機ＥＬパネルの表示補正回路。
6. 前記表示補正回路は、
   積算発光量に対する輝度劣化を示すデータが保持されるメモリと；
   該メモリに接続されたマイクロコンピュータと；
   をさらに有し、
   前記検出部により検出した積算の発光量と、前記メモリに保持されたデータとを、参照することにより、ビデオ信号を補正する、請求項４に記載の有機ＥＬパネルの表示補正回路。
7. 表示装置に供給されるビデオ信号に表示用の補正を行う表示補正回路において：
   所定のガンマ補正のされているビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号の前記ガンマ補正をキャンセルしてリニアなガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するリニアガンマ回路と；
   前記リニアガンマ回路から出力されるビデオ信号が供給される補正回路と；
   前記補正回路から出力されるビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号を、前記表示装置のガンマ特性に対応したガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するパネルガンマ回路と；
   を有し、
   前記補正回路は、
   供給された前記ビデオ信号から、前記表示装置のドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出する検出部と；
   前記検出部の検出出力により前記表示装置に供給されるビデオ信号の補正を行う補正部と；
   を有する、表示補正回路。
8. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記表示装置の発光量を検出し、
   前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項７に記載の表示補正回路。
9. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記表示装置の１フレームごとの平均輝度を検出し、
   前記補正部は、前記平均輝度の検出出力にしたがって、その平均輝度を検出したフレームの次のフレームに前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項７に記載の表示補正回路。
10. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記表示装置の積算の発光量を検出し、
    前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号を補正する、請求項７に記載の表示補正回路。
11. 前記補正回路は、ビデオ信号のホワイトバランスを補正する、請求項１０に記載の表示補正回路。
12. 前記表示補正回路は、
    積算発光量に対する輝度劣化を示すデータが保持されるメモリと；
    該メモリに接続されたマイクロコンピュータと；
    をさらに有し、
    前記検出部により検出した積算の発光量と、前記メモリに保持されたデータとを、参照することにより、ビデオ信号を補正する、請求項１０に記載の表示補正回路。
13. 有機層を有する表示装置において：
    前記表示装置は、各々の画素に有機電界発光素子と、駆動トランジスタを有する有機ＥＬパネルを有し、
    前記表示装置は、
    前記表示装置に供給されるビデオ信号に表示用の補正を行う表示補正回路と；
    所定のガンマ補正のされているビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号の前記ガンマ補正をキャンセルしてリニアなガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するリニアガンマ回路と；
    前記リニアガンマ回路から出力されるビデオ信号が供給される補正回路と；
    前記補正回路から出力されるビデオ信号が供給され、供給された前記ビデオ信号を、前記有機ＥＬパネルのガンマ特性に対応したガンマ特性のビデオ信号に変換して出力するパネルガンマ回路と；
    を有し、
    前記補正回路は、
    供給されたビデオ信号から、前記有機ＥＬパネルのドライブ状態あるいはドライブ履歴を検出する検出部と；
    前記検出部の検出出力により前記有機ＥＬパネルに供給されるビデオ信号の補正を行う補正部と；
    を有する、表示装置。
14. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬパネルの発光量を検出し、
    前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬの１フレームごとの平均輝度を検出し、前記補正部は、前記平均輝度の検出出力にしたがって、その平均輝度を検出したフレームの次のフレームに前記補正回路から出力されるビデオ信号のレベルを制御する、請求項１３に記載の表示装置。
16. 前記検出部は、前記ビデオ信号の信号レベルから前記有機ＥＬの積算の発光量を検出し、
    前記補正部は、前記発光量の検出出力にしたがって、前記補正回路から出力されるビデオ信号を補正する、請求項１３に記載の表示装置。
17. 前記補正回路は、ビデオ信号のホワイトバランスを補正する、請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記表示補正回路は、
    積算発光量に対する輝度劣化を示すデータが保持されるメモリと；
    該メモリに接続されたマイクロコンピュータと；
    をさらに有し、
    前記検出部により検出した積算の発光量と、前記メモリに保持されたデータとを、参照することにより、ビデオ信号を補正する、請求項１６に記載の表示装置。
19. 前記表示装置は、前記駆動トランジスタＴｒ１に接続された書き込みトランジスタと；
    前記書き込みトランジスタおよび前記駆動トランジスタに接続された保持容量を有する、請求項１３に記載の表示装置。
    
    

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