WO2014069324A1 - 表示装置用のデータ処理装置、それを備える表示装置、および表示装置用のデータ処理方法 - Google Patents

表示装置用のデータ処理装置、それを備える表示装置、および表示装置用のデータ処理方法 Download PDF

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純史 太田
高濱 健吾
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Definitions

  • the present invention relates to a data processing device for a display device, and more specifically, a data processing device for a display device using an electro-optical element such as an organic light emitting diode (OLED) as a display element, and the data processing device thereof And a data processing method for the display device.
  • OLED organic light emitting diode
  • display elements included in a display device include an electro-optical element whose luminance is controlled by an applied voltage and an electro-optical element whose luminance is controlled by a flowing current.
  • a typical example of an electro-optical element whose luminance is controlled by an applied voltage is a liquid crystal display element.
  • a typical example of an electro-optical element whose luminance is controlled by a flowing current is an OLED.
  • the OLED is also called an organic electroluminescence (EL) element.
  • EL organic electroluminescence
  • An organic EL display device adopting a passive matrix system (hereinafter referred to as a “passive matrix organic EL display device”) has a simple structure, but is difficult to increase in size and definition.
  • an organic EL display device adopting an active matrix system (hereinafter referred to as an “active matrix type organic EL display device”) has a larger size and higher definition than a passive matrix type organic EL display device. It can be easily realized.
  • the organic EL display device includes a plurality of pixel circuits arranged in a matrix.
  • a pixel circuit of an active matrix organic EL display device typically includes an input transistor that selects a pixel and a drive transistor that controls supply of current to the OLED.
  • driving current the current flowing from the driving transistor to the OLED may be referred to as “driving current”.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the influence of deterioration over time of the OLED on the display. As shown in FIG. 16, when an OLED is made to emit light in an area where white display is continued for a long time, it can emit light only with light emission luminance lower than desired light emission luminance.
  • Patent Document 1 detects a decrease in the capacity of the OLED from the pixel circuit, and based on the correlation between the degree of the deterioration of the OLED with time and the decrease in the capacity of the OLED, a driving current larger than the original is applied to the OLED that has deteriorated with time.
  • An organic EL display device that compensates for a decrease in luminance by flowing a current is disclosed.
  • a read block for reading a voltage and the like is provided in the data driver in order to detect a decrease in the capacity of the OLED from the pixel circuit.
  • the read block transmits the read voltage to the controller.
  • Patent Document 2 estimates an OLED that is most deteriorated with time by sampling a video signal supplied to a controller constantly or periodically, and causes a driving current larger than the original to flow through the OLED. Thus, an organic EL display device that compensates for a decrease in luminance is disclosed.
  • Patent Document 3 discloses an organic memory in which a voltage between terminals of an OLED that increases as the deterioration of the OLED with time progresses is accumulated in a capacitor in the pixel circuit, and the luminance decrease is compensated by using the accumulated voltage between the terminals.
  • An EL display device is disclosed.
  • ⁇ Deterioration of OLED with time progresses more rapidly when the drive current is large. More specifically, when the OLED is allowed to emit light for the same time, the degree of deterioration of the OLED with time is proportional to the square of the current (that is, the energy of the current).
  • the organic EL display devices disclosed in the above Patent Documents 1 to 3 since the decrease in luminance is compensated by increasing the drive current that flows through the OLED according to the degree of deterioration of the OLED with time, even if burn-in can be prevented, As a result, the aging of the OLED is accelerated. Further, the organic EL display device disclosed in Patent Document 1 requires a large number of wirings for connecting the readout block to the pixel circuit and a wiring for transmitting the voltage read by the readout block to the controller.
  • the present invention provides a data processing device for a display device and a display device including the data processing device, which can prevent seizure while suppressing deterioration with time and increase in the number of wirings of an electro-optic element such as an OLED. And a data processing method for a display device.
  • a first aspect of the present invention is a data processing device for a display device that includes a plurality of pixel circuits each having an electro-optic element whose luminance is controlled by an electric current, An equivalent cumulative value acquisition unit that acquires, for each pixel circuit, an equivalent cumulative value that reflects at least the cumulative value of the energy of the current that has flowed through the electro-optical element, based on gradation data corresponding to the luminance of the electro-optical element; , For each pixel circuit, a correction coefficient acquisition unit that acquires a correction coefficient that is approximately 1 or less based on the maximum equivalent cumulative value of the plurality of pixel circuits based on the equivalent cumulative value of the pixel circuit. When, And a correction unit that outputs a value obtained by multiplying the gradation data by the correction coefficient as corrected gradation data.
  • the equivalent cumulative value further reflects a deterioration coefficient indicating deterioration with time of the electro-optic element according to the ambient temperature of the display device
  • the equivalent cumulative value acquisition unit A temperature acquisition unit for acquiring the ambient temperature of the display device;
  • a deterioration coefficient acquisition unit that acquires the deterioration coefficient based on an ambient temperature of the display device, The equivalent cumulative value is acquired based on the gradation data and the deterioration coefficient.
  • the deterioration coefficient indicates a deterioration with time of the electro-optic element according to a temperature around the display device with a predetermined reference temperature as a reference.
  • the equivalent cumulative value acquisition unit Based on the gradation data and the deterioration coefficient acquired at a predetermined timing, a unit equivalent value reflecting the current flowing through the electro-optic element in a predetermined period and the deterioration coefficient in the predetermined period is acquired.
  • a unit equivalent value acquisition department And an accumulating unit for accumulating the unit equivalent values to obtain the equivalent accumulated value.
  • the correction coefficient acquisition unit A conversion unit that converts each of the maximum equivalent cumulative value and the equivalent cumulative value of each pixel circuit into luminance of the electro-optic element at the reference temperature; And a division unit that obtains the correction coefficient by dividing the maximum equivalent cumulative value converted into luminance by the equivalent cumulative value of each pixel circuit converted into luminance.
  • the correction coefficient acquisition unit is 1 for each pixel circuit based on the maximum equivalent cumulative value and the equivalent cumulative value of the pixel circuit when the equivalent cumulative value of the pixel circuit is the maximum equivalent cumulative value.
  • the equivalent cumulative value of the pixel circuit is other than the maximum equivalent cumulative value, a value that is less than 1 is acquired as the correction coefficient.
  • the equivalent cumulative value acquisition unit, the correction coefficient acquisition unit, and the correction unit are realized as one chip set.
  • An eighth aspect of the present invention is an active matrix display device, A data processing apparatus according to any of the first to seventh aspects of the present invention; Multiple data lines, A plurality of scan lines; The plurality of pixel circuits, each of which has the electro-optic element that is arranged corresponding to the plurality of data lines and the plurality of scanning lines and whose luminance is controlled by current; A data driver for driving the plurality of data lines; A scan driver for driving the plurality of scan lines; Controls the data driver and the scan driver, receives the corrected gradation data from the data processing device, and supplies the driving gradation data obtained based on the corrected gradation data to the data driver. And a display control unit for transmission.
  • a ninth aspect of the present invention is the eighth aspect of the present invention,
  • the pixel circuit includes: An input transistor connected to the scanning line and turned on when the scanning line is selected; A drive capacitive element to which a data voltage based on the drive gradation data is applied via the data line and the input transistor; And a drive transistor for controlling a current to be supplied to the electro-optic element in accordance with a voltage held by the drive capacitor element.
  • the input transistor can output a current flowing through the driving transistor to the data line when the input transistor is in an ON state.
  • An eleventh aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention,
  • the scan driver sequentially selects the plurality of scan lines to thereby select a first period for writing the data voltage to the pixel circuit and a predetermined number of scan lines among the plurality of scan lines.
  • a second period for outputting the current flowing through the drive transistor from the pixel circuit to the data line via the input transistor is alternately repeated, and the predetermined number of scans to be selected Shifting the line every second period;
  • the data driver is In the second period, a current flowing through the electro-optic element is measured for each data line in accordance with a data voltage based on driving gradation data corresponding to a relatively low first gradation among a plurality of gradations.
  • the first measurement data is acquired, and the current flowing through the electro-optic element is measured in accordance with the data voltage based on the driving gradation data corresponding to the relatively low second gradation among the plurality of gradations.
  • a current measurement unit for obtaining second measurement data A data voltage supply unit configured to supply the data voltage to the data line in the first period and the second period;
  • the display control unit acquires the driving gradation data by correcting the corrected gradation data based on the first measurement data and the second measurement data acquired by the current measurement unit.
  • a twelfth aspect of the present invention is the eleventh aspect of the present invention,
  • the current measurement unit transmits the first measurement data and the second measurement data to the display control unit in the second period,
  • the display control unit In the second period, driving gradation data indicating each of the first gradation and the second gradation is transmitted to the data driving unit, and the first measurement data and the second measurement are transmitted from the current measurement unit.
  • Receiving data, ideal characteristic data indicating ideal characteristics of the driving transistor corresponding to the first gradation and the second gradation, and the received first measurement data and the second measurement data respectively. Update the correction data based on the comparison result, In the first period and the second period, the correction data is read from the storage unit, and the corrected gradation data is corrected based on the correction data.
  • a thirteenth aspect of the present invention is the twelfth aspect of the present invention
  • the correction data includes first correction data for threshold voltage compensation of the driving transistor, and second correction data for gain compensation of the driving transistor
  • the display control unit updates the first correction data based on a result of comparing the first measurement data and the ideal characteristic data, and based on a result of comparing the second measurement data and the ideal characteristic data. And updating the second correction data.
  • a fourteenth aspect of the present invention is the eleventh aspect of the present invention.
  • the display control unit and the data driving unit transmit and receive the driving gradation data, the first measurement data, and the second measurement data using a bidirectional communication bus.
  • a fifteenth aspect of the present invention is the tenth aspect of the present invention.
  • the display control unit Based on the corrected gradation data, correction data for at least one of threshold voltage compensation of the driving transistor and gain compensation of the driving transistor according to a current predicted to flow through the electro-optic element is acquired.
  • the driving gradation data is obtained by correcting the corrected gradation data based on the correction data.
  • a sixteenth aspect of the present invention is a data processing method for a display device including a plurality of pixel circuits each having an electro-optic element whose luminance is controlled by current.
  • An equivalent cumulative value acquisition step for acquiring, for each pixel circuit, an equivalent cumulative value that reflects at least the cumulative value of the energy of the current flowing through the electro-optical element, based on gradation data corresponding to the luminance of the electro-optical element; , For each pixel circuit, based on the equivalent cumulative value of the pixel circuit, a correction coefficient for acquiring a correction coefficient that is approximately 1 or less with respect to the maximum equivalent cumulative value of the plurality of pixel circuits is obtained.
  • a correction coefficient acquisition step to be performed;
  • the maximum equivalent cumulative value among the equivalent cumulative values of the plurality of pixel circuits is approximately 1 or less.
  • a correction coefficient is obtained.
  • the equivalent cumulative value of each pixel circuit reflects at least the cumulative value of the energy of the current (drive current) that has flowed through the electro-optical element included in the pixel circuit, and thus represents the deterioration with time of the electro-optical element.
  • the product of the correction coefficient and the gradation data obtained as described above is used as the corrected gradation data, so that the pixel circuit having the electro-optic element in which deterioration with time is most advanced (hereinafter referred to as “aging
  • the gradation data is corrected so that the gradation in the other pixel circuits is lowered with reference to “a pixel circuit in which deterioration is most advanced”. For this reason, the drive current becomes smaller than the original in other pixel circuits with reference to the pixel circuit in which deterioration with time is most advanced. Accordingly, it is possible to prevent burn-in by performing luminance compensation while suppressing deterioration with time of the electro-optic element.
  • reading out various parameters from the pixel circuit (such as the voltage or drive current applied to both ends of the electro-optic element) is not required to correct the gradation data in the data processing device, so the increase in the number of wires is suppressed. can do.
  • the deterioration coefficient indicating the deterioration with time of the electro-optic element according to the ambient temperature of the display device is further reflected in the equivalent cumulative value. Since the deterioration with time of the electro-optic element also changes depending on the temperature, accurate brightness compensation can be performed by using an equivalent cumulative value that further reflects the deterioration coefficient.
  • a deterioration coefficient based on a predetermined reference temperature is acquired. For this reason, if the temperature around the display device is acquired, the deterioration coefficient can be determined based on a predetermined formula, for example. Thus, it is not necessary to previously store correlation data between the accumulated value of current energy and temperature. Therefore, the memory capacity required for the data processing device can be made relatively small.
  • the fourth aspect of the present invention it is possible to obtain the same effect as that of the third aspect of the present invention by accumulating unit equivalent values acquired at a predetermined timing to obtain an equivalent cumulative value.
  • the sixth aspect of the present invention it is 1 when the equivalent cumulative value of each pixel circuit is the maximum equivalent cumulative value, and is less than 1 when the equivalent cumulative value of the pixel circuit is other than the maximum equivalent cumulative value. More accurate luminance compensation can be performed by using the correction coefficient.
  • the equivalent cumulative value acquisition unit, the correction coefficient acquisition unit, and the correction unit are realized as one chip set, so that space saving can be achieved. .
  • the drive gradation data obtained based on the corrected gradation data received from the data processing device according to any of the first to seventh aspects of the present invention is obtained.
  • the display device can achieve the same effects as any of the first to seventh aspects of the present invention.
  • the display control circuit unit can be changed to a special specification. The above effects can be achieved.
  • the same effect as that of the eighth aspect of the present invention can be reliably achieved by using a pixel circuit including an input transistor, a drive capacitor, and a drive transistor.
  • the drive current can be output to the data line, for example, the drive current can be measured and various corrections based on the measurement result can be performed. For this reason, since a driving current close to a desired value can flow in each pixel circuit, errors in correction of gradation data in the data processing apparatus can be reduced. Further, since the data line is used for reading the driving current from the pixel circuit, an increase in the number of wirings can be suppressed.
  • the eleventh aspect of the present invention in the second period, a predetermined number of scanning lines are sequentially selected, and the drive current is measured for each data line. Measurement data is acquired. Then, the corrected gradation data is corrected based on the acquired first measurement data and second measurement data (hereinafter simply referred to as “measurement data” when they are not distinguished in the description of the effect of the invention).
  • the control voltage (gate-source voltage) of the driving transistor is relatively small. The deviation of the threshold voltage with respect to the control voltage is greatly reflected in the drive current.
  • the control voltage of the drive transistor is relatively large. While the threshold voltage shift with respect to is difficult to be reflected in the drive current, the gain shift is relatively greatly reflected in the drive current. For this reason, the first measurement data is data that largely reflects the shift in threshold voltage, and the second measurement data is data that largely reflects the shift in gain.
  • the corrected gradation data is corrected based on both the first measurement data in which the threshold voltage shift is largely reflected and the second measurement data in which the gain shift is largely reflected, whereby the driving is performed. Both transistor threshold voltage compensation and gain compensation can be performed for each pixel circuit.
  • the corrected gradation data is corrected based on the first measurement data and the second measurement data acquired in the second period, it is possible to perform compensation that follows the change with time of the characteristics of the drive transistor.
  • the drive current drive current close to a desired value
  • gain compensation of the drive transistor flows in each pixel circuit as described above, an error in correction of gradation data in the data processing apparatus is reduced. It can be surely reduced.
  • the storage unit storing the correction data is provided, and the correction data is updated based on the comparison result between the ideal characteristic data and the measurement data.
  • the correction data is updated based on the comparison result between the ideal characteristic data and the measurement data.
  • first correction data and second correction data are prepared, and the first measurement data and the second measurement data are compared with the ideal characteristic data to compare the first correction data and the second correction data, respectively.
  • the same effect as that of the twelfth aspect of the present invention can be obtained.
  • the fourteenth aspect of the present invention since a bidirectional communication bus is used, it is not necessary to separately provide wiring for transmitting data from the data driving unit to the display control unit. For this reason, the increase in the number of wirings can be suppressed.
  • the corrected gradation data is corrected for at least one of threshold voltage compensation and gain compensation of the drive transistor in the display control unit without measuring the drive current. . For this reason, it is possible to achieve the same effects as those of the tenth aspect of the present invention with a simple configuration.
  • the same effects as in the first aspect of the present invention can be achieved.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an organic EL display device according to a first embodiment of the present invention. It is a block diagram for demonstrating the structure of the display part shown in FIG.
  • FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a pixel circuit illustrated in FIG. 2. It is a figure for demonstrating a mode that OLED deteriorates with progress of time. It is the figure which graphed Formula (6). It is a figure for demonstrating conversion of the usage time of OLED. It is a figure which shows the relationship between the equivalent use time in normal temperature, and the equivalent use time in general temperature. It is the figure which graphed Formula (14). It is a block diagram which shows the functional structure of the data processor shown in FIG.
  • FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit and a part of components corresponding to a data driver in the second embodiment.
  • 12 is a timing chart for explaining the operation in the video signal period of some of the components on the data driver side corresponding to the pixel circuit shown in FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the pixel circuit shown in FIG. 11 and the corresponding components on the data driver side in the vertical synchronization period.
  • It is a block diagram for demonstrating the data communication between a controller and a data driver in the said 2nd Embodiment.
  • It is a block diagram which shows the structure of the organic electroluminescence display which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the influence which deterioration with time of OLED has on a display.
  • the transistor included in the pixel circuit in each embodiment is a field effect transistor, typically a thin film transistor (TFT).
  • the transistor included in the pixel circuit includes an oxide TFT in which a channel layer is formed from an oxide semiconductor, a low-temperature polysilicon TFT in which a channel layer is formed from low-temperature polysilicon, and an amorphous silicon TFT in which a channel layer is formed from amorphous silicon. Etc.
  • an oxide TFT in particular, a TFT in which a channel layer is formed of InGaZnOx which is an oxide semiconductor mainly containing indium (In), gallium (Ga), zinc (Zn), and oxygen (O) (hereinafter referred to as “ InGaZnOx-TFT ”).
  • An oxide TFT such as an InGaZnOx-TFT is particularly effective when employed as an n-channel transistor included in a pixel circuit.
  • the present invention does not exclude the use of a p-channel oxide TFT.
  • oxide semiconductors other than InGaZnOx for example, indium, gallium, zinc, copper (Cu), silicon (Si), tin (Sn), aluminum (Al), calcium (Ca), germanium (Ge), and lead ( The same effect can be obtained even when the channel layer is formed of an oxide semiconductor including at least one of Pb).
  • m and n are integers of 2 or more.
  • “the state in which the component A is connected to the component B” refers to the case where the component A is physically connected directly to the component B and the component A is connected to other components. Including the case of being connected to the component B.
  • other components are limited to those that do not violate the concept of the present invention.
  • when there is no need to distinguish the gradation data, the corrected gradation data, and the driving gradation data they may be simply expressed as “gradation data”.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an active matrix organic EL display device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the organic EL display device 1 includes a data processing device 10, a controller 21 as a display control unit, a second dynamic random access memory (DRAM) 28, a second electrically erasable programmable read only memory (Electrically Erasable Programmable).
  • a read-only memory (EEPROM) 29, a display panel 40, a data driver 60, and a scan driver 70 are included.
  • a data driver 60 and a scan driver 70 are arranged on the display panel 40. Note that either one or both of the data driving unit 60 and the scanning driving unit 70 may be formed integrally with the display unit 50.
  • the second DRAM 28 and the second EEPROM 29 may be provided inside the controller 21.
  • the data processing device 10 includes an OLED compensation unit 11, a first DRAM 12, and a first EEPROM 13, and is realized as one chip set.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the display unit 50 shown in FIG.
  • the display unit 50 is provided with m data lines DA1 to DAm and n scanning lines DM1 to DMn orthogonal thereto.
  • m data lines DA1 to DAm When it is not necessary to distinguish the m data lines DA1 to DAm, they are simply represented by the symbol DA, and when it is not necessary to distinguish the n scanning lines DM1 to DMn, they are simply represented by the symbol DM.
  • the extending direction of the data line DA is the column direction
  • the extending direction of the scanning line DM is the row direction.
  • the display unit 50 further includes m ⁇ n pixel circuits 51 corresponding to the intersections of the m data lines DA1 to DAm and the n scanning lines DM1 to DMn.
  • Each pixel circuit 51 is referred to as a red sub-pixel (hereinafter referred to as “R sub-pixel”), a green sub-pixel (hereinafter referred to as “G sub-pixel”), and a blue sub-pixel (hereinafter referred to as “B sub-pixel”).
  • R sub-pixel red sub-pixel
  • G sub-pixel green sub-pixel
  • B sub-pixel blue sub-pixel
  • the types of sub-pixels are not limited to red, green, and blue, but may be cyan, magenta, yellow, or the like.
  • the display unit 50 includes a power supply line for supplying a high level power supply voltage ELVDD (hereinafter referred to as “high level power supply line” and denoted by the same symbol ELVDD as the high level power supply voltage), and a low level power supply voltage ELVSS (not shown).
  • high level power supply line hereinafter referred to as “high level power supply line” and denoted by the same symbol ELVDD as the high level power supply voltage
  • ELVSS low level power supply voltage
  • the high level power supply voltage ELVDD and the low level power supply voltage ELVSS are fixed values, and the low level power supply voltage ELVSS is, for example, a ground voltage.
  • the 1 receives the video signal VS from the outside, and transmits the corrected video signal VScmp obtained by correcting the video signal VS to the controller 21.
  • the video signal VS includes gradation data P of each pixel (the gradation may also be represented by the symbol P), and the corrected video signal VScmp is corrected gradation data Pcmp (corrected gradation) of each pixel. May also be represented by the symbol Pcmp).
  • the OLED compensator 11 performs various operations using the first DRAM 12.
  • the first EEPROM 13 is used for holding various data to be used in the OLED compensator 11 and the first DRAM 12 when the power is turned off and reading the data when the power is turned on. A detailed description of the data processing apparatus 10 will be described later.
  • the controller 21 controls the data driver 60 and the scan driver 70 based on the corrected video signal VScmp (corrected gradation data Pcmp) received from the OLED compensator 11 and a synchronization signal (not shown). More specifically, the controller 21 transmits various control signals and driving gradation data obtained based on the corrected gradation data Pcmp to the data driver 60, and transmits various control signals to the scan driver 70. By transmitting the data, the data driver 60 and the scan driver 70 are controlled. The controller 21 performs various operations using the second DRAM.
  • the second EEPROM 29 is used to hold various data to be used in the controller 21 and the second DRAM 28 when the power is turned off and read out when the power is turned on.
  • the data driver 60 includes a plurality of data drivers 600. However, the data driver 60 may be configured by a single data driver 600. In FIG. 1, six data drivers 600 are provided. Of the six data drivers 600, three are arranged on the upper end side of the display panel 40 and the remaining three are arranged on the lower end side of the display panel 40. Note that such an arrangement of the data drivers 600 is merely an example, and the present invention is not limited to this.
  • Each data driver 600 supplies a data voltage based on driving gradation data to the data line DA in accordance with a control signal received from the controller 21.
  • the overall operation of the data driver 60 may be described with one data driver 600 as a representative.
  • the scan driver 70 includes a plurality of gate drivers 700. However, the scan driver 70 may be configured by a single gate driver 700. In FIG. 1, two gate drivers 700 are provided. Of the two gate drivers 700, one is disposed on the left end side of the display panel 40, and the remaining one is disposed on the right end side of the display panel 40. Note that the arrangement of the gate driver 700 is merely an example, and the present invention is not limited to this.
  • the scan driver 70 sequentially selects n scan lines DM1 to DMn in accordance with a control signal received from the controller 21.
  • a pixel circuit 51 shown in FIG. 2 includes an OLED, an input transistor that is turned on when a gate terminal (control terminal) is connected to the scanning line DM, and the scanning line DM is selected, and driving gradation data. And a drive transistor for controlling a current (drive current) to be supplied to the OLED in accordance with a voltage held by the drive capacitor. Any configuration can be used.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the pixel circuit 51 shown in FIG.
  • a pixel circuit 51 shown in FIG. 3 is the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column.
  • the pixel circuit 51 includes one OLED 52, two transistors T1 and T2, and one capacitor (drive capacitance element) C1.
  • the transistor T1 is a drive transistor
  • the transistor T2 is an input transistor.
  • the transistors T1 and T2 are all n-channel type, for example, InGaZnOx-TFT.
  • the transistor T1 is provided in series with the OLED 52, a drain terminal as a first conduction terminal is connected to the high-level power line ELVDD, and a source terminal as a second conduction terminal is connected to the anode terminal of the OLED 52.
  • the transistor T2 has a gate terminal connected to the scanning line DMj, and is provided between the data line DAi and the gate terminal of the transistor T1.
  • the capacitor C1 is provided between the gate terminal and the source terminal of the transistor T1.
  • the cathode terminal of the OLED 52 is connected to the low level power line ELVSS.
  • the scanning line DMj is in a selected state when the potential of the scanning line DMj is at “1” level, and that the scanning line DMj is in a non-selected state when the potential of the scanning line DMj is at “0” level.
  • the transistor T2 is turned on and the data voltage is written to the capacitor C1.
  • the data voltage of the gradation P written in the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column is represented by a symbol Vm (i, j, P).
  • the gradation data that is the source of the data voltage Vm (i, j, P) may also be represented by the symbol Vm (i, j, P) for convenience.
  • Vm (i, j, P) the potential of the scanning line DMj becomes “1” level.
  • the transistor T2 is turned off, and the gate-source voltage Vgs of the transistor T1 held by the capacitor C1 is determined.
  • Vgs Vm (i, j, P). Since the transistor T1 operates in the saturation region, the drive current Ioled is given by the following equation (1).
  • ⁇ and Vt represent the gain and threshold voltage of the transistor T1, respectively.
  • the gain ⁇ is given by the following equation (2).
  • ⁇ * (W / L) * Cox (2)
  • ⁇ , W, L, and Cox represent the mobility, gate width, gate length, and gate insulating film capacitance per unit area of the transistor T1, respectively.
  • the drive current Ioled corresponding to the data voltage Vm (i, j, P) flows through the OLED 52, so that the OLED 52 has the brightness corresponding to the drive current Ioled (in other words, the brightness corresponding to the gradation P). Emits light.
  • the deterioration with time of the OLED is divided into initial deterioration that proceeds rapidly and normal deterioration that proceeds stably.
  • the deterioration with time of the OLED including the initial deterioration and the normal deterioration may be referred to as “total deterioration” for convenience (see FIG. 5).
  • total deterioration for convenience (see FIG. 5).
  • the total deterioration, initial deterioration, and normal deterioration described here actually represent luminance as described below, but such luminance is an indicator of deterioration over time, so this luminance itself is expressed as “deterioration”. Yes.
  • the total degradation of the OLED is given by the following equation (6).
  • L represents total degradation
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 represent constants
  • t represents time
  • L 1 represents the initial degradation normalized by the initial degradation component (ratio of initial degradation to the total degradation).
  • L 2 represents a relative luminance
  • L 2 represents a relative luminance of normal deterioration normalized by a normal deterioration component (a ratio of normal deterioration to total deterioration)
  • k represents a Boltzmann constant
  • T represents an absolute temperature
  • E anormal represents the energy of the normal degradation component
  • a 1 represents the time for the initial degradation component to reach 1 / e of the initial stage
  • a 2 represents 1 / e of the normal degradation component. Represents the time to reach Here, e ⁇ 2.718.
  • the first term on the right side of Equation (6) represents initial degradation
  • the second term represents normal degradation.
  • the time constant Ta for the initial deterioration is given by the following equation (7).
  • Ta A 1 (7)
  • the time constant Tb for normal deterioration is given by the following equation (8).
  • Expression (7) even when the temperature T changes, the time constant Ta of initial deterioration does not change.
  • the time constant Tb of normal deterioration changes. Specifically, the time constant Tb decreases as the temperature T increases, and the time constant Tb increases as the temperature T decreases. In this manner, when the temperature T changes, the progress of normal deterioration changes, and as a result, the total deterioration L also changes.
  • the OLED aging model in consideration of the temperature change as described above is adopted.
  • the total deterioration L shown in the equation (6) is expressed as a function E (t, T) of the time t and the temperature T.
  • the ambient temperature can change every moment when using the organic EL display device, it is desirable to convert the deterioration with time at each temperature into the deterioration with time at a certain reference temperature for the convenience of calculation processing.
  • the usage time of the OLED at each temperature is converted into the usage time of the OLED at a certain reference temperature.
  • the reference temperature is expressed as “room temperature”
  • the temperature higher than room temperature is expressed as “high temperature”
  • the temperature lower than room temperature is expressed as “low temperature”.
  • how many times normal temperature is set is not specifically limited.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the conversion of the usage time of the OLED.
  • use of 500 h (hours) at a high temperature corresponds to use of 1100 h at a normal temperature. Therefore, if the OLED is used at a high temperature for 500 h and then used at a normal temperature for 900 h, the total use time is equivalent to 2000 h when converted to a use time based on the normal temperature.
  • conversion from low temperature to normal temperature can be performed similarly. By performing such conversion to room temperature, an equivalent use time at room temperature can be obtained.
  • the normal temperature is represented by Tn
  • the equivalent use time at the normal temperature Tn (hereinafter referred to as “normal temperature equivalent use time”) is represented by tn.
  • a generalized temperature hereinafter referred to as “general temperature” of high temperature, low temperature, and normal temperature Tn is represented by Ts
  • a use time at the general temperature Ts (hereinafter referred to as “general temperature use time”) is represented by ts. .
  • the total deterioration ⁇ E per unit use time (hereinafter referred to as “general temperature unit use time”) ⁇ ts related to the general temperature Ts is given by the following equation (10).
  • the total deterioration ⁇ E per unit equivalent usage time (hereinafter referred to as “normal temperature unit equivalent usage time”) ⁇ tn related to normal temperature Tn is given by the following equation (11).
  • the room temperature unit equivalent use time ⁇ tn can be expressed by the following formula (12).
  • the general temperature use time ts in the equation (12) can be expressed as ts (tn, Ts) using the normal temperature equivalent use time tn. That is, Expression (12) can be expressed as the following Expression (13).
  • FIG. 8 shows a graph of the coefficient on the right side of the equation (13) (Y for convenience as shown in the following equation (14)).
  • the coefficient Y shown in the equation (14) corresponds to a deterioration coefficient corresponding to the ambient temperature with the normal temperature Tn as a reference.
  • the correction coefficient Kcmp is obtained from the equivalent cumulative usage time tn obtained as described above, and the gradation data P is corrected to compensate for the deterioration of the OLED 52 over time.
  • the data processing apparatus 10 for performing such compensation will be described.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of the data processing apparatus 10 shown in FIG.
  • the data processing apparatus 10 includes a temperature sensor 101, a first look-up table (LUT) 102, a second LUT 103, a third LUT 104, a first multiplier 105, an accumulator 106, a maximum value detector 108, a fourth LUT 109, A 5LUT 110, a division unit 111, and a second multiplication unit 112 are included.
  • an equivalent cumulative value acquisition unit 121 is realized by the temperature sensor 101, the first LUT 102, the second LUT 103, the third LUT 104, the first multiplication unit 105, and the accumulation unit 106.
  • the correction coefficient acquisition unit 122 is realized by the maximum value detection unit 108, the fourth LUT 109, the fifth LUT 110, and the division unit 111.
  • a correction unit is realized by the second multiplication unit 112.
  • the unit equivalent value acquisition unit 123 is realized by the temperature sensor 101, the first LUT 102, the second LUT 103, the third LUT 104, and the first multiplication unit 105.
  • the degradation coefficient acquisition unit 124 is realized by the first LUT 102 and the second LUT 103.
  • the conversion unit 125 is realized by the fourth LUT 109 and the fifth LUT 110.
  • a temperature acquisition unit is realized by the temperature sensor 101.
  • the temperature sensor 101 acquires the ambient temperature (general temperature Ts) at a predetermined timing, and gives it to the first LUT 102 and the second LUT 103.
  • the first LUT 102 acquires the above-described general temperature use time ts (tn, Ts) based on the general temperature Ts and the equivalent accumulated use time tn, and provides the second LUT 103 with it.
  • the second LUT 103 acquires the deterioration coefficient Y based on the general temperature Ts and the general temperature use time ts (tn, Ts), and provides the deterioration coefficient Y to the first multiplier 105.
  • the third LUT 104 acquires X 4.4 based on the corrected gradation data Pcmp and provides it to the first multiplier 105.
  • X Im (i, j, t) / 255.
  • the gradation data P may be provided to the third LUT 104, but the accuracy can be improved by providing the corrected gradation data Pcmp to the third LUT 104. Since the corrected gradation data Pcmp is intended to be acquired based on the grayscale data P, to acquire X 4.4 based on the corrected gradation data Pcmp is, X 4.4 based on grayscale data P It can be said that you get.
  • the first multiplier 105 gives the product of the degradation coefficient Y and X 4.4 (corresponding to ⁇ tn shown in the above equation (13)) to the accumulator 106.
  • the product of the deterioration coefficient Y and X 4.4 acquired in this way is the drive current that has flowed to the OLED 52 during a predetermined period based on the corrected gradation data Pcmp and the deterioration coefficient Y acquired at a predetermined timing. It corresponds to a unit equivalent value reflecting the deterioration coefficient Y in a predetermined period.
  • the “predetermined period” corresponds to ⁇ t, and the timing at which the deterioration coefficient Y is acquired so that the change in drive current within each predetermined period becomes small (it can also be said to be the timing at which the ambient temperature is acquired). It is desirable to determine. Thereby, the calculation accuracy of the degradation coefficient Y can be improved.
  • the integrating unit 106 includes a first adding unit 107a and a memory 107b.
  • the memory 107b is realized by a predetermined storage area of the first DRAM 12.
  • the equivalent cumulative usage time tn shown in the above equation (16) is obtained for each pixel circuit 51.
  • ⁇ t in the above equation (16) represents the time increment of integration.
  • the equivalent cumulative usage time tn corresponds to an equivalent cumulative value.
  • the accumulating unit 106 gives the acquired equivalent accumulated usage time tn to the maximum value detecting unit 108 and the fifth LUT 110.
  • the maximum value detection unit 108 detects the maximum equivalent cumulative use time tn (hereinafter referred to as “maximum equivalent cumulative use time tnmax”) among the equivalent cumulative use times tn of all pixels.
  • the maximum value detection unit 108 gives the maximum equivalent accumulated usage time tnmax to the fourth LUT 109.
  • the fourth LUT 109 acquires the total deterioration E (tnmax, Tn) at the normal temperature Tn based on the maximum equivalent accumulated usage time tnmax and gives it to the division unit 111.
  • the fifth LUT 110 acquires the total deterioration E (tn, Tn) at the normal temperature Tn based on the equivalent cumulative usage time tn (for each pixel), and gives it to the division unit 111.
  • the division unit 111 acquires a correction coefficient Kcmp given by the following equation (17) based on the total deterioration E (tnmax, Tn) and the total deterioration E (tn, Tn), and supplies the correction coefficient Kcmp to the second multiplication unit 112.
  • Kcmp E (tnmax, Tn) / E (tn, Tn) (17)
  • E (tnmax, Tn) ⁇ E (tn, Tn) the correction coefficient Kcmp is 1 or less.
  • the second multiplication unit 112 acquires corrected gradation data Pcmp given by the following equation (18) based on the gradation data P and the correction coefficient Kcmp.
  • Pcmp P * Kcmp (18)
  • the corrected gradation data Pcmp for all the pixels is transmitted to the controller 21 as a corrected video signal.
  • the total deterioration E (tnmax, Tn) obtained based on the maximum equivalent cumulative use time tnmax is divided by the total deterioration E (tn, Tn) of the pixel circuit 51.
  • a correction coefficient Kcmp ( ⁇ 1) based on the maximum equivalent cumulative usage time tnmax is obtained.
  • the total deterioration E (tn, Tn) of each pixel circuit 51 reflects the accumulated value of the energy of the drive current, and thus represents the deterioration with time of the OLED 52 (the same applies to the equivalent accumulated use time tn).
  • the product of the correction coefficient Kcmp and the gradation data P obtained as described above is used as the corrected gradation data Pcmp, so that the pixel circuit 51 where deterioration with time is most advanced is used as a reference.
  • the gradation data P is corrected so that the gradation in the pixel circuit 51 is lowered.
  • the drive current becomes smaller than the original in the other pixel circuits 51 on the basis of the pixel circuit 51 in which deterioration with time progresses most. Thereby, it is possible to prevent burn-in by performing luminance compensation while suppressing deterioration of the OLED 52 over time.
  • the number of wirings can be increased. Can be suppressed.
  • the deterioration coefficient Y is further reflected in the equivalent cumulative usage time tn. Since the deterioration with time of the OLED 52 also changes depending on the temperature, accurate luminance compensation can be performed by using the equivalent cumulative use time tn further reflecting the deterioration coefficient Y.
  • the deterioration coefficient Y based on the normal temperature Tn is acquired. For this reason, if the ambient temperature is acquired, the deterioration coefficient Y can be determined based on the above equation (14). Accordingly, it is not necessary to previously store correlation data between the cumulative value of the drive current energy and the ambient temperature. Therefore, the memory capacity required for the data processing apparatus 10 can be made relatively small.
  • the maximum equivalent cumulative use time tnmax and the equivalent cumulative use time tn are converted into the total deterioration E (tnmax, Tn) and the total deterioration E (tn, Tn), respectively, according to the above equation (17).
  • a correction coefficient Kcmp ( ⁇ 1) is acquired.
  • more accurate luminance compensation can be performed by determining the correction coefficient Kcmp based on the total deterioration E (tnmax, Tn) and the total deterioration E (tn, Tn).
  • the data processing device 10 and the controller 21 are separate components.
  • the data processing device 10 is provided in the previous stage of the conventional controller 21 so that the controller 21 is changed to a special specification. There is no need to do it.
  • the data processing device 10 is realized as a chip set, the physical size of the memory required for the data processing device 10 is smaller than when the function of the data processing device 10 is incorporated in the controller 21. can do.
  • tnmax in the above equation (17) is set as the maximum equivalent cumulative use time.
  • a substantially maximum value that is statistically obtained from the equivalent cumulative use time tn of all pixels may be used as tnmax.
  • the equivalent cumulative usage times tn of all pixels are arranged in order of magnitude, a group of at least one equivalent cumulative usage time tn is selected from the maximum value side, and the maximum value in the group is set to tnmax.
  • the irregular maximum equivalent cumulative use time tnmax can be prevented from being acquired, and the above-described effects can be achieved while ensuring average luminance.
  • the correction coefficient Kcmp obtained in this case is also based on the maximum equivalent cumulative usage time tnmax.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an active matrix organic EL display device 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the controller 21 in the present embodiment includes a TFT compensation unit 200.
  • Each data driver 600 includes a data voltage supply unit 610 and a current measurement unit 620.
  • the data voltage supply unit 610 has the same function as that of the data driver 600 in the first embodiment.
  • the current measurement unit 620 measures the drive current obtained from the pixel circuit 51 according to the data voltage based on the drive gradation data, and obtains measurement data indicating the current value of the drive current. In addition, the current measurement unit 620 transmits the acquired measurement data to the controller 21. Various types of data are transmitted and received between the controller 21 and the data driving unit 60 via the communication bus 80.
  • one frame period is composed of a video signal period and a vertical synchronization period.
  • the video signal period in the present embodiment is also called a “scanning period” or the like.
  • the vertical synchronization period in this embodiment is also referred to as “vertical blanking period” or “vertical blanking period”.
  • the video signal period corresponds to the first period
  • the vertical synchronization period corresponds to the second period.
  • the scan driver 70 (gate driver 700) sequentially selects the n scanning lines DM, thereby writing the data voltage to the pixel circuit 51 and the n scanning lines DM.
  • the vertical synchronization period for outputting a driving current from the pixel circuit 51 to the data line DA is alternately repeated.
  • p a predetermined number
  • n preferably a natural number multiple of p.
  • the organic EL display device 1 outputs a drive current to the data line DA and acquires the measurement data in a vertical synchronization period in which only various synchronization operations are normally performed.
  • the scan driver 70 shifts the p scanning lines DM to be selected every vertical synchronization period (that is, every frame period).
  • FIG. 11 is a circuit diagram showing some components on the pixel circuit 51 side and the data driver 600 side corresponding thereto in the present embodiment.
  • a pixel circuit 51 shown in FIG. 11 is the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column.
  • the pixel circuit 51 includes one OLED 52, three transistors T1 to T3, and one capacitor (drive capacitance element) C1.
  • the transistor T1 is a driving transistor
  • the transistor T2 is a reference voltage supply transistor
  • the transistor T3 is an input transistor.
  • the transistors T1 to T3 are all n-channel type, and are, for example, InGaZnOx-TFTs.
  • the transistor T1 is provided in series with the OLED 52, a drain terminal as a first conduction terminal is connected to the high-level power line ELVDD, and a source terminal as a second conduction terminal is connected to the anode terminal of the OLED 52.
  • the transistor T2 has a gate terminal connected to the scanning line DMj, and is provided between the reference voltage line Vref and the gate terminal of the transistor T1.
  • the transistor T3 has a gate terminal connected to the scanning line DMj and is provided between the data line DAi and the source terminal of the transistor T1.
  • the capacitor C1 is provided between the gate terminal and the source terminal of the transistor T1.
  • the cathode terminal of the OLED 52 is connected to the low level power line ELVSS.
  • the data driver 600 includes a DAC 630, an operational amplifier 640, a resistance element R1, a control switch SW, and a measurement data acquisition unit 650.
  • the DAC 630 is a component of the data voltage supply unit 610
  • the operational amplifier 640 and the control switch SW are components shared by the data voltage supply unit 610 and the current measurement unit 620
  • the resistance element R1 and the measurement data acquisition unit 650 are components of the current measurement unit 620.
  • the resistance element R1 functions as a current-voltage conversion element.
  • the non-inverting input terminal of the operational amplifier 640 is connected to the output terminal of the DAC 630, and the inverting input terminal is connected to the corresponding data line DAi.
  • a resistor element R1 and a control switch SW are connected in parallel between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 640.
  • the measurement data acquisition unit 650 acquires measurement data from the output of the operational amplifier 640.
  • the control switch SW When the input / output control signal DWT is “1” level, the control switch SW is closed, so that the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 640 are short-circuited. Therefore, when the input / output control signal DWT is at the “1” level, the operational amplifier 640 functions as a buffer amplifier. As a result, the data voltage Vm (i, j, P) is supplied to the data line DAi with a low output impedance. At this time, it is desirable to prevent the data voltage Vm (i, j, P) from being input to the measurement data acquisition unit 650 by controlling the measurement data acquisition unit 650 with the input / output control signal DWT.
  • the gradation P here is actually the gradation Pcmp after correction in the first embodiment corrected by the controller 21, but will be described as being the gradation P for convenience (this embodiment). The same applies to the figure relating to the above).
  • the control switch SW When the input / output control signal DWT is at “0” level, the control switch SW is open, so that the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 640 are connected to each other via the resistor element R1. For this reason, the operational amplifier 640 functions as a current amplification amplifier using the resistance element R1 as a feedback resistor. At this time, when the data voltage Vm (i, j, P) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 640, the potential of the inverting input terminal also becomes Vm (i, j, P) due to a virtual short circuit.
  • a driving current (hereinafter referred to as symbol I (), which flows from the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column to the data line DAi in accordance with the gate-source voltage Vgs based on the data voltage Vm (i, j, P). i, j, P).) is output (details will be described later).
  • the output voltage of the operational amplifier 640 becomes “Vm (i, j, P) ⁇ R1 * I (i, j, P)”.
  • the measurement data acquisition unit 650 measures the measurement data (drive current) corresponding to the data voltage Vm (i, j, P). As well as the symbol Is (i, j, P)).
  • FIG. 12 is a timing chart for explaining the operation of the pixel circuit 51 shown in FIG. 11 and the corresponding components on the data driver 600 side during the video signal period.
  • “I (i, j, P)” in FIGS. 12 and 13 represents measurement data.
  • a period A3 between times t1 and t2 is a period for writing the data voltage Vm corresponding to the desired gradation P into the pixel circuit 51 (hereinafter referred to as “desired gradation program period”).
  • n scanning lines DM are sequentially selected.
  • the input / output control signal is at the “1” level. Therefore, the operational amplifier 640 functions as a buffer amplifier as described above.
  • the potential of the scanning line DMj Prior to time t1, the potential of the scanning line DMj is at the “0” level. At this time, the transistors T2 and T3 are in an off state, and a driving current I (i, j, P) corresponding to the gate-source voltage Vgs held in the capacitor C1 flows through the transistor T1.
  • the OLED 52 emits light with a luminance corresponding to the drive current I (i, j, P).
  • the drive current flowing through the OLED 52 is referred to as a light emission drive current Ioled. Note that in one horizontal (1H) period immediately before the desired gradation program period A3, the data line DAi supplies the data voltage Vm (i, j-1, P).
  • the data voltage Vm (i, j, P) is supplied to the data line DAi via the operational amplifier 640. Further, the potential of the scanning line DMj changes to “1” level, and the transistors T2 and T3 are turned on. Therefore, one end of the capacitor C1 (on the source terminal side of the transistor T1) is supplied with the data voltage Vm (i, j, P) via the data line DAi and the transistor T3, and the other end of the capacitor C1 (the gate of the transistor T1).
  • the reference voltage Vref is applied to the terminal side via the transistor T2.
  • the data voltage Vm (i, j, P) is preferably set to a value given by the following equation (20).
  • Vm (i, j, P) ⁇ ELVSS + Vtholed (20)
  • the data voltage Vm (i, j, P) set as shown in the equation (20) is applied to the anode terminal (source terminal of the transistor T1) of the OLED 52, so that a desired gradation program period A3 (period A1, described later) The same applies to P2), and the light emission drive current Ioled becomes zero. For this reason, the light emission of the OLED 52 can be stopped.
  • the potential of the scanning line DMj changes to “0” level, and the transistors T2 and T3 are turned off. For this reason, the holding voltage of the capacitor C1 is determined to the gate-source voltage Vgs shown in the above equation (19).
  • the data voltage Vm (i, j, P) in the equation (21) is set so as to perform threshold voltage compensation and gain compensation of the transistor T1, and details thereof will be described later.
  • the data voltage Vm is written to all the pixel circuits 51 in the video signal period. Note that the drive current I is not measured in the video signal period.
  • the gate-source voltage Vgs becomes a value that does not depend on the high-level power supply voltage ELVDD.
  • the light emission drive current Ioled also becomes a value that does not depend on the high-level power supply voltage ELVDD. According to such a pixel circuit configuration, even if a large current flows through the high-level power supply line ELVDD to drive the OLED 52 and a drop voltage is generated due to the wiring resistance of the high-level power supply line ELVDD, the light emission drive current Ioled varies. do not do.
  • FIG. 13 is a timing chart for explaining the operation of the pixel circuit 51 shown in FIG. 11 and the corresponding components on the data driver 600 side in the vertical synchronization period.
  • Each of the period A1 from the time t1 to t2 and the period A1 from the time t3 to t4 is a data voltage Vm (hereinafter simply referred to as “measurement gradation”) corresponding to a gradation used for measuring the drive current I (hereinafter referred to as “measurement gradation”).
  • Vm data voltage
  • measurement gradation program period a period for writing the pixel circuit 51.
  • the second gradation P2 is relatively high among the gradations that can be set by the controller 21 based on the above. The specific setting of the first and second gradations P1 and P2 will be described later.
  • Each of the period A2 from time t2 to t3 and the period A2 from time t4 to t5 is a period for measuring the drive current I according to the measurement data voltage Vm (hereinafter referred to as “current measurement period”).
  • the measurement data voltage corresponding to the first gradation P1 is referred to as “first measurement data voltage”
  • the measurement data voltage corresponding to the second gradation P2 is referred to as “second measurement data voltage”. It is called “voltage”.
  • the gradation data indicating the first gradation P1 (actually the gradation data after correction but will be described as gradation data for convenience) is referred to as “first measurement gradation data”.
  • the gradation data indicating the two gradations P2 is referred to as “second measurement gradation data”.
  • the p scanning lines DM are sequentially selected as described above.
  • the display panel 40 in the present embodiment is an FHD (Full-High-Definition) system
  • the total number of scanning lines is 1125 and the number of effective scanning lines is 1080.
  • the number n of the scanning lines DM corresponds to the number of effective scanning lines.
  • the vertical synchronization period is 45H period.
  • p 9, and nine scanning lines DM are sequentially selected for each 5H period in the vertical synchronization period. Note that the value of p and the length of the period during which the scanning line DM is selected are merely examples, and the present invention is not limited to this.
  • the level of the input / output control signal DWT is “1” level, “0” level, “ It is switched every 1H period in the order of “1” level, “0” level, and “1” level.
  • the operational amplifier 640 functions as a buffer amplifier as described above when the input / output control signal DWT is at “1” level, and functions as a current amplification amplifier as described above when the input / output control signal DWT is at “0” level. .
  • the potential of the scanning line DMj Prior to time t1, the potential of the scanning line DMj is at the “0” level. At this time, the transistors T2 and T3 are in the off state, and the transistor T1 passes the driving current I (i, j, P) corresponding to the gate-source voltage Vgs held in the capacitor C1.
  • the drive current I (i, j, P) flowing through the transistor T1 flows through the OLED 52 as the light emission drive current Ioled.
  • the OLED 52 emits light with a luminance corresponding to the light emission drive current Ioled.
  • the potential of the scanning line DMj changes to “1” level, and the transistors T2 and T3 are turned on. Further, the input / output control signal DWT becomes “1” level, and the control switch SW is closed.
  • the first measurement data voltage Vm (i, j, P1) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 640. Therefore, the first measurement data voltage Vm (i, j, P1) is supplied to the data line DAi.
  • the capacitor C1 is charged with the gate-source voltage Vgs given by the following equation (22).
  • the Vgs Vref-Vm (i, j, P1) (22)
  • the measurement gradation program period A1 in which the first measurement data voltage Vm (i, j, P1) is written is referred to as a “first measurement gradation program period”.
  • the input / output control signal DWT changes to “0” level and the control switch SW is opened.
  • the first measurement data voltage Vm (i, j, P1) is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 640 following time t1, the potential of the inverting input terminal is also set to the first measurement data due to a virtual short circuit.
  • the voltage is Vm (i, j, P1). Since the data line DAi is already charged to the first measurement data voltage Vm (i, j, P1) in the period A1 from the time t1 to the time t2, the potential of the inverting input terminal is thus changed to the first measurement data voltage Vm (i, j, P1).
  • the time required to reach the data voltage Vm (i, j, P1) is very short.
  • a current path of the drive current I (i, j, P1) is formed through the transistor T3 that is in the on state, and the drive current I (( i, j, P1) is output.
  • the light emission drive current Ioled does not flow from the above equation (20).
  • the transistor T3 can output the drive current I (i, j, P1) (the same applies to the drive current I (i, j, P2) described later) to the data line DAi when the transistor T3 is in the ON state. .
  • the drive current I (i, j, P1) corresponding to the first gradation P1 is referred to as “first drive current”, and the current for measuring the first drive current I (i, j, P1).
  • the measurement period A2 is referred to as “first current measurement period”.
  • the measurement data I (i, j, P1) indicating the value of the first drive current I (i, j, P1) is referred to as “first measurement data”.
  • the operation in the measurement gradation program period A1 from time t3 to t4 is merely the change of the first gradation P1 of the operation in the first measurement gradation program period A1 from time t1 to t2 to the second gradation P2. Therefore, the detailed description is abbreviate
  • the measurement gradation program period A1 in which the second measurement data voltage Vm (i, j, P2) is written is referred to as a “second measurement gradation program period”.
  • the operation in the current measurement period A2 from time t4 to t5 is only the first gradation P1 of the operation in the first current measurement period A2 from time t2 to t3 changed to the second gradation P2. Is omitted.
  • the drive current I (i, j, P2) corresponding to the second gradation P2 is referred to as “second drive current”, and the current for measuring the second drive current I (i, j, P2).
  • the measurement period A2 is referred to as a “second current measurement period”.
  • the measurement data I (i, j, P2) indicating the value of the second drive current I (i, j, P2) is referred to as “second measurement data”.
  • the data voltage Vm (i, j, P) written to the pixel circuit 51 in the desired gradation program period A3 in the vertical synchronization period in the present embodiment is the first and second data acquired during the vertical synchronization period.
  • the correction data updated based on the measurement data I (i, j, P1) and I (i, j, P2) is reflected (details will be described later).
  • the potential of the scanning line DMj changes to “0” level, and the transistors T2 and T3 are turned off. For this reason, the holding voltage of the capacitor C1 is determined to the gate-source voltage Vgs shown in the above equation (19).
  • the light emission drive current Ioled shown in the above equation (21) flows, and the OLED 52 emits light with the luminance corresponding to the light emission drive current Ioled. .
  • the second measurement gradation program period A1 and the second current measurement period A2 are provided after the first measurement gradation program period A1 and the first current measurement period A2.
  • the first measurement gradation program period A1 and the first current measurement period A2 may be provided after the gradation program period A1 and the second current measurement period A2.
  • the operations of the first measurement gradation program period A1, the first current measurement period A2, the second measurement gradation program period A1, the second current measurement period A2, and the desired gradation program period A3 as described above are p.
  • measurement of the drive current I is performed for each of the pixel circuits 51 (m ⁇ p) corresponding to the p scanning lines DM.
  • the drive current I is measured for each of the pixel circuits 51 corresponding to the first to p-th scanning lines DM1 to DMp in the vertical synchronization period of a certain frame period, the vertical of the next frame period is assumed.
  • the drive current I is measured for each of the pixel circuits 51 corresponding to the scanning lines DMp + 1 to DM2p of the (p + 1) th row to the 2pth row.
  • the drive current I is measured for each of the pixel circuits 51 corresponding to the scan lines DMn-p + 1 to DMn in the np + 1 row to the nth row in the vertical synchronization period of a certain frame period.
  • the drive current I is measured for each of the pixel circuits 51 corresponding to the first to p-th scanning lines DM1 to DMp.
  • the drive current I is measured for each of the m ⁇ n pixel circuits 51 by sequentially shifting the m ⁇ p pixel circuits 51 to be measured for each frame period without overlap.
  • the drive current I can be measured for all the pixel circuits 51 in 120 frame periods (1080 rows / 9 rows), that is, 2 seconds.
  • FIG. 14 is a block diagram for explaining data communication between the controller 21 and the data driver 600 in the present embodiment.
  • the communication bus 80 in the present embodiment is configured by a bidirectional communication bus capable of bidirectional data communication between the controller 21 and the data driver 600.
  • the type of the bidirectional communication bus is not particularly limited. For example, low voltage differential signaling (LVDS), mobile industry processor interface (MIPI) ), Or an Embedded Display Port (e-DP).
  • LVDS low voltage differential signaling
  • MIPI mobile industry processor interface
  • e-DP Embedded Display Port
  • the gain correction memory 31 stores gain correction data for correcting the voltage data Vm (i, j, P) so that the gain compensation of the transistor T1 (driving transistor) is performed.
  • the threshold voltage correction memory 32 stores threshold voltage correction data for correcting the voltage data Vm (i, j, P) so that the threshold voltage compensation of the transistor T1 is performed.
  • Each of these gain correction data and threshold voltage correction data is prepared for each pixel circuit 51.
  • the gain correction data corresponding to the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column is represented by a symbol B2R (i, j).
  • threshold voltage correction data corresponding to the pixel circuit 51 in the j-th row and the i-th column is represented by a reference symbol Vt (i, j).
  • the gain correction data B2R (i, j) corresponds to the second correction data
  • the threshold voltage correction data Vt (i, j) corresponds to the first correction data.
  • the initial value of the gain correction data B2R (i, j) is set to 1, and the initial value of the threshold voltage correction data Vt (i, j) is set to a predetermined value common to the pixel circuits 51.
  • the storage unit is realized by the second DRAM 28.
  • the TFT compensation unit 200 of the controller 21 includes a sixth LUT 22, a third multiplication unit 23, a second addition unit 24, a subtraction unit 25, a seventh LUT 26, and a central processing unit (Central Processing Unit: CPU) 27.
  • a logic circuit or the like may be used instead of the CPU 27.
  • the CPU 27 controls various operations of the controller 21.
  • the sixth LUT 22 receives the corrected video signal VScmp (corrected gradation data Pcmp) from the data processing apparatus 10, and for each pixel circuit 51, the gradation P (in fact, the corrected gradation Pcmp is as described above). .) Is converted into a control voltage Vc (P) and output. Details of the conversion in the sixth LUT 22 will be described later.
  • the third multiplication unit 23 receives the control voltage Vc (P) from the sixth LUT 22 and receives the gain correction data B2R (i, j) read from the gain correction memory 31. Note that the read timing of the gain correction data B2R (i, j) from the gain correction memory 31 is controlled by the CPU 27 or the like.
  • the third multiplier 23 outputs “Vc (P) * B2R (i, j)” obtained by multiplying the control voltage Vc (P) by the gain correction data B2R (i, j).
  • the second adder 24 receives the output of the third multiplier 23 and receives the threshold voltage correction data Vt (i, j) read from the threshold voltage correction memory 32. Note that the read timing of the threshold voltage correction data Vt (i, j) from the threshold voltage correction memory 32 is controlled by the CPU 27 or the like.
  • the second adder 24 adds “Vc (P) * B2R (i, j) + Vt (i, j)” obtained by adding the threshold voltage correction data Vt (i, j) to the output of the third multiplier 23. Output.
  • the subtractor 25 receives the output of the second adder 24 and the reference voltage Vref, and outputs a value obtained by subtracting the output of the second adder 24 from the reference voltage Vref as voltage data Vm (i, j, P).
  • the voltage data Vm (i, j, P) output from the subtracting unit 25 is held in, for example, a buffer memory (not shown), and corresponds via the bidirectional communication bus 80 at a predetermined timing based on control by the CPU 27. It is transmitted to the data driver 600.
  • the voltage data Vm (i, j, P) output from the subtracting unit 25 is given by the following equation (23).
  • Vm (i, j, P) Vref-Vc (P) * B2R (i, j) -Vt (i, j) (23)
  • the voltage data Vm (i, j, P) given by the equation (23) corresponds to drive gradation data.
  • the light emission drive current Ioled (P) corresponding to the gradation P is given by the following equation (27).
  • equation (27) shows an ideal case where the output current (drive current) of the transistor T1 has a square characteristic with respect to the input control voltage.
  • the output current is Actually, it deviates from the square characteristic. Therefore, it is desirable that the conversion in the sixth LUT 22 be Vc (P) normalized by the following equation (28) instead of the equation (26). Thereby, the conversion accuracy in the sixth LUT 22 can be improved.
  • Vc (P) Vw * Vn (P) (28)
  • Vn (P) is a non-linear value with respect to the gradation P.
  • the seventh LUT 26 receives the first and second gradations P1 and P2, and converts them into ideal display characteristics corresponding to the first and second gradations P1 and P2 (more specifically, ideal gradations). Converted into ideal characteristic data IO (P) indicating the value of the driving current) and output.
  • ideal characteristic data IO (P) is given by the following equation (29).
  • IO (P) Iw * P 2.2 (29)
  • the CPU 27 receives the first and second measurement data I (i, j, P1) and I (i, j, P2) from the data driver 600 through the bidirectional communication bus 80 at a predetermined timing.
  • the CPU 27 receives the first measurement data I (i, j, P1), it receives ideal characteristic data IO (P1) corresponding to the first gradation P1 from the seventh LUT 26. Then, the CPU 27 compares the ideal characteristic data IO (P1) and the first measurement data I (i, j, P1), and updates the threshold voltage correction data Vt (i, j) based on the comparison result. .
  • the CPU 27 sets the threshold voltage correction data Vt (i, j) to “Vt (i, j) + ⁇ V”.
  • the threshold voltage correction data Vt (i, j) is set to “Vt (i, j) ⁇ V” and the first measurement data
  • the threshold voltage correction data Vt (i, j) is changed to “Vt (i, j)” as it is, thereby obtaining the threshold voltage correction data Vt ( i, j) is updated.
  • ⁇ V represents a predetermined fixed value for changing the value of the threshold voltage correction data Vt (i, j). More specifically, ⁇ V represents the value of the threshold voltage correction data Vt (i, j). Represents the minimum value that can be changed. That is, the threshold voltage correction data Vt (i, j) is updated with the minimum width.
  • I0 (P1) -I (i, j, P1) ⁇ 0 (31) I0 (P1) -I (i, j, P1) 0 (32)
  • the CPU 27 When the CPU 27 receives the second measurement data I (i, j, P2), it receives the ideal characteristic data IO (P2) corresponding to the second gradation P2 from the seventh LUT 26. Then, the CPU 27 compares the ideal characteristic data IO (P2) and the second measurement data I (i, j, P2), and updates the gain correction data B2R (i, j) based on the comparison result.
  • the CPU 27 sets the gain correction data B2R (i, j) to “B2R (i, j) + ⁇ B” when the second measurement data I (i, j, P2) satisfies the following equation (33).
  • the gain correction data B2R (i, j) is set to “B2R (i, j) ⁇ B”, and the second measurement data I
  • the gain correction data B2R (i, j) is obtained by directly changing the gain correction data B2R (i, j) to “B2R (i, j)”. Update.
  • the threshold voltage correction data Vt (i, j) and the gain correction data B2R (i, j) are updated, and the voltage data Vm (i, j, P) based on the threshold voltage correction data Vt (i, j) and the gain correction data B2R (i, j) are updated.
  • the voltage data Vm (i, j, P) is corrected.
  • the reason why the first measurement data I (i, j, P1) is used as a criterion for updating the threshold voltage correction data Vt (i, j) is as follows.
  • the transistor T1 is driven according to the first measurement data voltage Vm (i, j, P1), the gate-source voltage Vgs of the transistor T1 is relatively small. Therefore, the deviation of the threshold voltage Vt from the gate-source voltage Vgs is greatly reflected in the first drive current I (i, j, P1). Therefore, the first measurement data I (i, j, P1) is suitable as a criterion for updating the threshold voltage correction data Vt (i, j).
  • the reason why the second measurement data I (i, j, P2) is used as a criterion for updating the gain correction data B2R (i, j) is as follows.
  • the transistor T1 is driven according to the second measurement data voltage Vm (i, j, P2), the gate-source voltage Vgs of the transistor T1 is relatively large.
  • the shift of the threshold voltage Vt with respect to the gate-source voltage Vgs is not easily reflected in the second drive current I (i, j, P2), while the shift of the gain ⁇ is not reflected in the second drive current I (i, j, P2).
  • P2) is reflected relatively large. Therefore, the second measurement data I (i, j, P2) is suitable as a determination criterion for updating the gain correction data B2R (i, j).
  • p scanning lines are sequentially selected in the vertical synchronization period, and the drive current I is measured for each data line DA, whereby the first and second measurement data I for each pixel circuit 51 are measured.
  • (I, j, P1) and I (i, j, P2) are acquired, and the voltage data Vm (i, j, P) is corrected based on them.
  • the transistor T1 is driven according to the first measurement data voltage Vm (i, j, P1), the gate-source voltage Vgs of the transistor T1 is relatively small, and therefore the threshold voltage Vt with respect to the gate-source voltage Vgs. The deviation is greatly reflected in the first drive current I (i, j, P1).
  • the gate-source voltage Vgs of the transistor T1 is relatively large, so that the gate-source voltage is high. While the shift of the threshold voltage Vt with respect to Vgs is difficult to be reflected in the second drive current I (i, j, P2), the shift of the gain ⁇ is relatively greatly reflected in the second drive current I (i, j, P2). Is done. For this reason, the first measurement data I (i, j, P1) is data that largely reflects the deviation of the threshold voltage Vt, and the second measurement data I (i, j, P2) largely reflects the deviation of the gain ⁇ . Data.
  • both threshold voltage compensation and gain compensation of the transistor T1 can be performed for each pixel circuit 51.
  • the voltage data Vm (i, j, P) is corrected based on the first and second measurement data I (i, j, P1) and I (i, j, P2) acquired in the vertical synchronization period.
  • the data line DA is used for reading the drive current I from the pixel circuit 51, an increase in the number of wirings can be suppressed.
  • the second DRAM 28 storing the threshold voltage correction data Vt (i, j) and the gain correction data B2R (i, j) is provided, and the ideal characteristic data IO (P) and the first and second The threshold voltage correction data Vt (i, j) and gain correction data B2R (i, j) are updated based on the comparison results with the measurement data Im (i, j, P1) and Im (i, j, P2), respectively. Is done. By performing such an update, it is possible to reliably perform the compensation following the change with time of the characteristics of the transistor T1.
  • the second DRAM 28 is provided outside the data driver 60, the configuration of the data driver 60 can be simplified. Further, by using the ideal characteristic data IO (P), the threshold voltage correction data Vt (i, j) and the gain correction data B2R (i, j) can be updated by a simple process.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an active matrix organic EL display device 1 according to the third embodiment of the present invention.
  • the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • a TFT compensation unit 200 is provided in the controller 21 in the first embodiment.
  • the configuration of the pixel circuit 51 may be the same as that of the first embodiment or the same as that of the second embodiment.
  • the TFT compensation unit 200 in the present embodiment performs various types of compensation without using the measurement data I.
  • any known method can be adopted.
  • the TFT compensation unit 200 is for at least one of threshold voltage compensation and gain compensation of the transistor T1 according to a current predicted to flow through the OLED 52 based on the corrected video signal VScmp (corrected gradation data Pcmp).
  • the correction gradation data Pcmp is corrected based on the correction data, and the driving gradation data is acquired.
  • the second DRAM 28 can be used as necessary to obtain correction data.
  • the controller 21 does not measure the drive current I, and the corrected gradation data Pcmp for at least one of threshold voltage compensation and gain compensation of the transistor T1 is measured. Correction is performed. For this reason, the same effect as the second embodiment can be obtained with a simple configuration.
  • the second embodiment in which the drive current I is actually measured has higher accuracy of threshold voltage compensation and gain compensation of the transistor T1, and as a result, the accuracy of correction of the gradation data P in the data processing device 10 is also improved. Get higher.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the deterioration coefficient Y is not necessarily used.
  • the temperature sensor 101, the first LUT 102, the second LUT 103, the first multiplication unit 105, the fourth LUT 109, and the fifth LUT 110 are not used.
  • X 4.4 is directly given to the integrating unit 106 from the third LUT 104.
  • the equivalent cumulative current Iequ (i, j) of each pixel is divided by the maximum equivalent cumulative current Iequ (i, j) among the equivalent cumulative currents Iequ (i, j) of all the pixels.
  • a value is acquired as a correction coefficient Kcmp.
  • the equivalent cumulative current Iequ (i, j) shown in the above formula (5) corresponds to an equivalent cumulative value
  • the equivalent current shown in the above formula (4) corresponds to a unit equivalent value.
  • the correction coefficient Kcmp used in the present invention is not limited to that obtained as in the first embodiment. Based on the pixel circuit 51, the correction coefficient Kcmp obtained for each pixel circuit 51 is approximately 1 or less on the basis of the maximum equivalent cumulative use time tnmax (which may be the maximum equivalent cumulative current Iequ (i, j)). It only has to be.
  • the data for the equivalent cumulative usage time tn held in the memory 107b may be compressed by a known data compression method.
  • Known data compression techniques include, for example, compression using discrete cosine transform, compression using wavelet transform, and run-length compression (see Patent Documents 4 to 6).
  • threshold voltage compensation may be performed by providing a threshold voltage compensation transistor in the pixel circuit 51.
  • the pixel circuit 51 only needs to be able to output the drive current I to the data line DA, and is not limited to the above-described configuration example. Even in such a case, the drive current I can be measured and various corrections based on the measurement result can be performed. For this reason, since the drive current I close to a desired value can be made to flow in each pixel circuit 51, an error in correction of the gradation data P in the data processing device 10 can be reduced.
  • a unidirectional communication bus may be used instead of the bidirectional communication bus.
  • the number of wirings between the controller 21 and the data driver 600 is increased as compared with the first embodiment, but the data line DA is used for reading the driving current I from the pixel circuit 51 as described above. Therefore, an increase in the number of wirings necessary for reading out the drive current I from the pixel circuit 51 can be suppressed.
  • the data processing apparatus and the data processing method for a display device according to the present invention have a feature that burn-in can be prevented while suppressing deterioration with time of the electro-optical element and increase in the number of wirings. It can utilize for the various display apparatus which uses an element as a display element.

Abstract

単位等価値取得部(123)は、温度センサ(101)、第1~第3LUT(102~104)、および第1乗算部(105)を用いて常温単位等価使用時間Δtnを取得する。積算部(106)は、常温単位等価使用時間Δtnを積算して等価累積使用時間tnを取得する。最大値検出部(108)は、最大等価累積使用時間tnmaxを検出する。除算部(111)は、第4LUT(109)が取得したトータル劣化E(tnmax,Tn)を第5LUT(110)が取得したトータル劣化E(tn,Tn)で除して補正係数Kcmpを取得する。これにより、電気光学素子の経時劣化および配線数の増大を抑制しつつ、焼き付きを防止することができる、表示装置用のデータ処理装置を提供する。

Description

表示装置用のデータ処理装置、それを備える表示装置、および表示装置用のデータ処理方法
 本発明は表示装置用のデータ処理装置に関し、より詳細には、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)などの電気光学素子を表示素子とする表示装置用のデータ処理装置、そのデータ処理装置を備える表示装置、および表示装置用のデータ処理方法に関する。
 従来、表示装置が備える表示素子としては、印加される電圧によって輝度が制御される電気光学素子と流れる電流によって輝度が制御される電気光学素子とがある。印加される電圧によって輝度が制御される電気光学素子の代表例としては液晶表示素子が挙げられる。一方、流れる電流によって輝度が制御される電気光学素子の代表例としてはOLEDが挙げられる。OLEDは、有機エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)素子とも呼ばれる。自発光型の電気光学素子であるOLEDを使用した有機EL表示装置は、一般的にバックライトおよびカラーフィルタなどを要する液晶表示装置に比べて、薄型化、低消費電力化、および高輝度化などを図ることができるので、近年積極的に開発が進められている。
 有機EL表示装置の駆動方式としては、パッシブマトリクス方式(単純マトリクス方式とも呼ばれる。)およびアクティブマトリクス方式の2種類がある。パッシブマトリクス方式を採用した有機EL表示装置(以下「パッシブマトリクス型の有機EL表示装置」という。)は、構造は単純であるものの、大型化および高精細化が困難である。これに対して、アクティブマトリクス方式を採用した有機EL表示装置(以下「アクティブマトリクス型の有機EL表示装置」という。)は、パッシブマトリクス型の有機EL表示装置に比べて大型化および高精細化を容易に実現できる。
 有機EL表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素回路を含んでいる。また、アクティブマトリクス型の有機EL表示装置の画素回路は、典型的には、画素を選択する入力トランジスタと、OLEDへの電流の供給を制御する駆動トランジスタとを含んでいる。以下では、駆動トランジスタからOLEDに流れる電流のことを「駆動電流」という場合がある。
 ところで、OLEDは、その発光時間が長くなるにつれて劣化が進行し、結果として発光輝度が当初よりも低下することが知られている。すなわち、OLEDの劣化が進行すると、当初と同じ駆動電流を流しても所望の発光輝度まで到達しない。以下では、OLEDの発光時間が長くなるにつれて進行する劣化のことを「経時劣化」という。図16は、OLEDの経時劣化が表示に与える影響を説明するための図である。図16に示すように、長時間白表示を継続させたエリアにおいて、OLEDを発光させようとすると、所望の発光輝度よりも低い発光輝度でしか発光させることができない。これは、長時間白表示を継続させたエリアではOLEDの経時劣化が進行しているためである。一方、長時間黒表示を継続させたエリアでは、OLEDの経時劣化が進行していないので、所望の発光輝度でOLEDを発光させることができる。このように、ある画素において、OLEDの経時劣化が周囲の画素よりも進行すると、それらの画素の輝度差が視認される「焼き付き」という現象が生じる。
 そこで、特許文献1には、画素回路からOLEDの容量減少を検出し、OLEDの経時劣化の程度とOLEDの容量減少との相関に基づいて、経時劣化が進行したOLEDに本来よりも大きい駆動電流を流すことにより輝度低下を補償する有機EL表示装置が開示されている。なお、特許文献1に開示された有機EL表示装置では、画素回路からOLEDの容量減少を検出するために電圧などを読み出すための読み出しブロックがデータドライバ内に設けられている。読み出しブロックは、読み出した電圧をコントローラに送信する。
 また、特許文献2には、コントローラに供給される映像信号を常時または定期的にサンプリングすることによって、経時劣化が最も進行しているOLEDを推定し、そのOLEDに本来よりも大きい駆動電流を流すことにより輝度低下を補償する有機EL表示装置が開示されている。
 また、特許文献3には、OLEDの経時劣化が進行するにつれて増大するOLEDの端子間電圧を画素回路内のコンデンサに蓄積し、蓄積された当該端子間電圧を利用して輝度低下を補償する有機EL表示装置が開示されている。
米国特許出願公開第2008/0088648号明細書 日本国特開2003-177713号公報 米国特許出願公開第2011/0141160号明細書 日本国特開平6-303596号公報 国際公開第1999/07155号 日本国特開2011-40834号公報
K.FURUKAWA, et al.,"Development of the All-Phosphorescent OLED Product for Lighting Applications", KONICA MINOLTA TECHNOLOGY REPORT VOL.9, 2012
 OLEDの経時劣化は、駆動電流が大きいと進行がより早まる。より詳細には、OLEDを同じ時間だけ発光させた場合、OLEDの経時劣化の程度は電流の2乗(すなわち電流のエネルギー)に比例する。上記特許文献1~3に開示された有機EL表示装置では、OLEDの経時劣化の程度に応じてOLEDに流す駆動電流を大きくすることによって輝度低下を補償するので、焼き付きを防止できたとしても、結果としてOLEDの経時劣化を早めてしまう。また、上記特許文献1に開示された有機EL表示装置では、読み出しブロックを画素回路に接続するための配線と、読み出しブロックが読み出した電圧をコントローラに送信するための配線とが多数必要となる。
 そこで、本発明は、例えばOLEDである電気光学素子の経時劣化および配線数の増大を抑制しつつ、焼き付きを防止することができる、表示装置用のデータ処理装置、そのデータ処理装置を備える表示装置、および表示装置用のデータ処理方法を提供することを目的とする。
 本発明の第1の局面は、電流によって輝度が制御される電気光学素子をそれぞれが有する複数の画素回路を含む表示装置用のデータ処理装置であって、
 各画素回路につき、少なくとも前記電気光学素子に流れた電流のエネルギーの累積値を反映した等価累積値を、当該電気光学素子の輝度に対応する階調データに基づいて取得する等価累積値取得部と、
 各画素回路につき、当該画素回路の等価累積値に基づいて、前記複数の画素回路の等価累積値の中で最大の等価累積値を基準として略1以下となる補正係数を取得する補正係数取得部と、
 前記階調データに前記補正係数を乗じた値を補正後階調データとして出力する補正部とを備えることを特徴とする。
 本発明の第2の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記等価累積値は、前記表示装置の周囲の温度に応じた前記電気光学素子の経時劣化を示す劣化係数をさらに反映し、
 前記等価累積値取得部は、
  前記表示装置の周囲の温度を取得する温度取得部と、
  前記表示装置の周囲の温度に基づいて前記劣化係数を取得する劣化係数取得部とを含み、
  前記階調データおよび前記劣化係数に基づいて前記等価累積値を取得することを特徴とする。
 本発明の第3の局面は、本発明の第2の局面において、
 前記劣化係数は、所定の基準温度を基準とする前記表示装置の周囲の温度に応じた前記電気光学素子の経時劣化を示すことを特徴とする。
 本発明の第4の局面は、本発明の第3の局面において、
 前記等価累積値取得部は、
  前記階調データと所定のタイミングで取得された前記劣化係数とに基づいて、所定の期間に前記電気光学素子に流れた電流および前記所定の期間における前記劣化係数を反映した単位等価値を取得する単位等価値取得部と、
  前記単位等価値を積算して前記等価累積値を求める積算部とをさらに含むことを特徴とする。
 本発明の第5の局面は、本発明の第4の局面において、
 前記補正係数取得部は、
  前記最大の等価累積値および各画素回路の等価累積値のそれぞれを前記基準温度における前記電気光学素子の輝度に変換する変換部と、
  輝度に変換された前記最大の等価累積値を輝度に変換された各画素回路の等価累積値で除して前記補正係数を求める除算部とを含むことを特徴とする。
 本発明の第6の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記補正係数取得部は、各画素回路につき、前記最大の等価累積値と当該画素回路の等価累積値とに基づいて、当該画素回路の等価累積値が前記最大の等価累積値であるときには1となり、当該画素回路の等価累積値が前記最大の等価累積値以外であるときには1未満となる値を前記補正係数として取得することを特徴とする。
 本発明の第7の局面は、本発明の第1の局面において、
 前記等価累積値取得部、前記補正係数取得部、および前記補正部は、1つのチップセットとして実現されていることを特徴とする。
 本発明の第8の局面は、アクティブマトリクス型の表示装置であって、
 本発明の第1の局面から第7の局面までのいずれかに係るデータ処理装置と、
 複数のデータ線と、
 複数の走査線と、
 前記複数のデータ線および前記複数の走査線に対応して配置され、電流によって輝度が制御される前記電気光学素子をそれぞれが有する前記複数の画素回路と、
 前記複数のデータ線を駆動するデータ駆動部と、
 前記複数の走査線を駆動する走査駆動部と、
 前記データ駆動部および前記走査駆動部を制御すると共に、前記データ処理装置から前記補正後階調データを受け取り且つ当該補正後階調データに基づいて得られる駆動用階調データを前記データ駆動部に送信する表示制御部とを備えることを特徴とする。
 本発明の第9の局面は、本発明の第8の局面において、
 前記画素回路は、
  前記走査線に制御端子が接続され、当該走査線が選択されているときにオン状態になる入力トランジスタと、
  前記駆動用階調データに基づくデータ電圧が前記データ線および前記入力トランジスタを介して与えられる駆動容量素子と、
  前記駆動容量素子が保持する電圧に応じて、前記電気光学素子に供給すべき電流を制御する駆動トランジスタとをさらに含むことを特徴とする。
 本発明の第10の局面は、本発明の第9の局面において、
 前記入力トランジスタは、オン状態のときに、前記駆動トランジスタに流れる電流を前記データ線に出力可能であることを特徴とする。
 本発明の第11の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記走査駆動部は、前記複数の走査線を順次選択することにより、前記画素回路に前記データ電圧の書き込みを行うための第1期間と、前記複数の走査線のうちの所定数の走査線を順次選択することにより、前記駆動トランジスタに流れる電流を、前記入力トランジスタを介して前記画素回路から前記データ線に出力するための第2期間とを交互に繰り返すと共に、選択すべき前記所定数の走査線を前記第2期間毎にシフトさせ、
 前記データ駆動部は、
  前記第2期間で、前記データ線毎に、複数の階調のうちの比較的低い第1階調に対応する駆動用階調データに基づくデータ電圧に応じて前記電気光学素子に流れる電流を測定して第1測定データを取得し、前記複数の階調のうちの比較的低い高い第2階調に対応する駆動用階調データに基づくデータ電圧に応じて前記電気光学素子に流れる電流を測定して第2測定データを取得する電流測定部と、
  前記第1期間および前記第2期間で、前記データ電圧を前記データ線に供給するデータ電圧供給部とを含み、
 前記表示制御部は、前記電流測定部が取得した前記第1測定データおよび前記第2測定データに基づいて前記補正後階調データを補正することにより、前記駆動用階調データを取得することを特徴とする。
 本発明の第12の局面は、本発明の第11の局面において、
 前記補正後階調データの補正に使用される補正データを記憶する記憶部をさらに備え、
 前記電流測定部は、前記第2期間で、前記第1測定データおよび前記第2測定データを前記表示制御部に送信し、
 前記表示制御部は、
  前記第2期間では、前記第1階調および前記第2階調のそれぞれを示す駆動用階調データを前記データ駆動部に送信し、前記電流測定部から前記第1測定データおよび前記第2測定データを受信して、前記第1階調および前記第2階調に対応する理想的な前記駆動トランジスタの特性を示す理想特性データと受信した前記第1測定データおよび前記第2測定データとをそれぞれ比較した結果に基づいて前記補正データを更新し、
  前記第1期間および前記第2期間では、前記記憶部から前記補正データを読み出し、当該補正データに基づいて前記補正後階調データを補正することを特徴とする。
 本発明の第13の局面は、本発明の第12の局面において、
 前記補正データは、前記駆動トランジスタの閾値電圧補償のための第1補正データと、前記駆動トランジスタのゲイン補償のための第2補正データとを含み、
 前記表示制御部は、前記第1測定データと前記理想特性データとを比較した結果に基づいて前記第1補正データを更新し、前記第2測定データと前記理想特性データとを比較した結果に基づいて前記第2補正データを更新することを特徴とする。
 本発明の第14の局面は、本発明の第11の局面において、
 前記表示制御部と前記データ駆動部とは、双方向通信バスを利用して前記駆動用階調データと前記第1測定データおよび前記第2測定データとの送受信を行うことを特徴とする。
 本発明の第15の局面は、本発明の第10の局面において、
 前記表示制御部は、
  前記補正後階調データに基づいて、前記電気光学素子に流れると予測される電流に応じた前記駆動トランジスタの閾値電圧補償および前記駆動トランジスタのゲイン補償の少なくともいずれかのための補正データを取得し、
  前記補正データに基づいて前記補正後階調データを補正することにより、前記駆動用階調データを取得することを特徴とする。
 本発明の第16の局面は、電流によって輝度が制御される電気光学素子をそれぞれが有する複数の画素回路を含む表示装置用のデータ処理方法であって、
 各画素回路につき、少なくとも前記電気光学素子に流れた電流のエネルギーの累積値を反映した等価累積値を、当該電気光学素子の輝度に対応する階調データに基づいて取得する等価累積値取得ステップと、
 各画素回路につき、当該画素回路の等価累積値に基づいて、前記複数の画素回路の等価累積値の中で最大の等価累積値を基準として略1以下となる補正係数を取得する補正係数を取得する補正係数取得ステップと、
 前記階調データに前記補正係数を乗じた値を補正後階調データとして出力する補正ステップとを備えることを特徴とする。
 本発明の第1の局面によれば、各画素回路につき、当該画素回路の等価累積値に基づいて、複数の画素回路の等価累積値の中で最大の等価累積値を基準として略1以下となる補正係数が得られる。各画素回路の等価累積値は、少なくとも当該画素回路が有する電気光学素子に流れた電流(駆動電流)のエネルギーの累積値を反映するので、当該電気光学素子の経時劣化を表す。このため、上述のようにして得られた補正係数と階調データとの積を補正後階調データとすることにより、経時劣化が最も進行している電気光学素子を有する画素回路(以下「経時劣化が最も進行している画素回路」という場合がある。)を基準として、他の画素回路における階調が低下するように階調データが補正される。このため、駆動電流は、経時劣化が最も進行している画素回路を基準として他の画素回路で本来よりも小さくなる。これにより、電気光学素子の経時劣化を抑制しつつ、輝度補償を行って焼き付きを防止することができる。また、データ処理装置における階調データの補正のために画素回路からの各種パラメータの読み出し(電気光学素子の両端に印加される電圧または駆動電流など)は必要とされないので、配線数の増大を抑制することができる。
 本発明の第2の局面によれば、表示装置の周囲の温度に応じた電気光学素子の経時劣化を示す劣化係数が等価累積値にさらに反映される。電気光学素子の経時劣化は温度によっても変化するので、劣化係数をさらに反映した等価累積値を使用することによって正確な輝度補償を行うことができる。
 本発明の第3の局面によれば、所定の基準温度を基準とする劣化係数が取得される。このため、表示装置の周囲の温度を取得すれば、劣化係数は、例えば所定の式に基づいて決定することができる。これにより、電流のエネルギーの累積値と温度との相関データなどを予め保持しておく必要がない。したがって、データ処理装置に必要とされるメモリ容量を比較的小さくすることができる。
 本発明の第4の局面によれば、所定のタイミングで取得される単位等価値を積算して等価累積値を求めることにより、本発明の第3の局面と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第5の局面によれば、輝度に変換された最大の等価累積値を輝度に変換された各画素回路の等価累積値で除して取得される補正係数を使用することで、より正確な輝度補償を行うことができる。
 本発明の第6の局面によれば、各画素回路の等価累積値が最大の等価累積値であるときには1となり、当該画素回路の等価累積値が最大の等価累積値以外であるときには1未満となる補正係数を使用することで、より正確な輝度補償を行うことができる。
 本発明の第7の局面によれば、等価累積値取得部、補正係数取得部、および補正部(すなわちデータ処理装置)が1つのチップセットとして実現されるので、省スペース化を図ることができる。
 本発明の第8の局面によれば、本発明の第1の局面から第7の局面のいずれかに係るデータ処理装置から受け取った補正後階調データに基づいて得られる駆動用階調データをデータ駆動部に送信することで、表示装置において、本発明の第1の局面から第7の局面のいずれかと同様の効果を奏することができる。また、データ処理装置と表示制御回部とを別部品とすることで、例えば従来の表示制御回部の前段に上記データ処理装置を設けることで、表示制御回部を特別な仕様に変更することなく上記効果を奏することができる。
 本発明の第9の局面によれば、入力トランジスタ、駆動容量素子、および駆動トランジスタを含む画素回路を使用して、本発明の第8の局面と同様の効果を確実に奏することができる。
 本発明の第10の局面によれば、駆動電流をデータ線に出力可能となるので、例えばこの駆動電流を測定して、測定結果に基づく様々な補正を行うことができる。このため、各画素回路で所望の値に近い駆動電流を流すことができるので、データ処理装置における階調データの補正における誤差を低減することができる。また、駆動電流の画素回路からの読み出しにデータ線を使用するので、配線数の増大を抑制することができる。
 本発明の第11の局面によれば、第2期間において、所定数の走査線が順次選択され、データ線毎に駆動電流が測定されることにより、画素回路毎に第1測定データおよび第2測定データが取得される。そして、取得された第1測定データおよび第2測定データ(以下、発明の効果の説明においてこれらを区別しない場合に単に「測定データ」という。)に基づいて補正後階調データが補正される。比較的低い第1階調に対応する補正後階調データに基づくデータ電圧に応じて駆動トランジスタが制御されるとき、当該駆動トランジスタの制御電圧(ゲート-ソース間電圧)が比較的小さいので、当該制御電圧に対する閾値電圧のずれは駆動電流に大きく反映される。これに対して、比較的高い第2階調に対応する補正後階調データに基づくデータ電圧に応じて駆動トランジスタが制御されるとき、当該駆動トランジスタの制御電圧が比較的大きいので、当該制御電圧に対する閾値電圧のずれは駆動電流に反映されにくい一方で、ゲインのずれは駆動電流に相対的に大きく反映される。このため、第1測定データは、閾値電圧のずれが大きく反映されたデータであり、第2測定データは、ゲインのずれが大きく反映されたデータである。以上のようにして、閾値電圧のずれが大きく反映された第1測定データおよびゲインのずれが大きく反映された第2測定データの双方に基づいて補正後階調データが補正されることにより、駆動トランジスタの閾値電圧補償およびゲイン補償の双方を画素回路毎に行うことができる。また、第2期間において、駆動電流の測定対象となる画素回路以外では、電気光学素子の発光を停止させる必要がないので、表示を行いつつ、補償を行うことができる。また、第2期間において取得した第1測定データおよび第2測定データに基づいて補正後階調データが補正されるので、駆動トランジスタの特性の経時変化に追従した補償を行うことができる。また、以上のように駆動トランジスタの閾値電圧補償およびゲイン補償が行われた駆動電流(所望の値に近い駆動電流)が各画素回路で流れるので、データ処理装置における階調データの補正の誤差を確実に低減することができる。
 本発明の第12の局面によれば、補正データを記憶した記憶部を設け、理想特性データと測定データとの比較結果に基づいて補正データが更新される。このような補正データの更新を行うことにより、駆動トランジスタの特性の経時変化に追従した補償を確実に行うことができる。また、記憶部がデータ駆動部の外部に設けられるので、データ駆動部の構成を簡素化することができる。また、理想特性データを使用することにより補正データの更新を簡易な処理で行うことができる。
 本発明の第13の局面によれば、第1補正データおよび第2補正データを用意し、第1測定データおよび第2測定データと理想特性データとを比較してそれぞれ第1補正データおよび第2補正データを更新することにより、本発明の第12の局面と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第14の局面によれば、双方向通信バスが利用されるので、データ駆動部から表示制御部にデータを送信するための配線を別途設ける必要がない。このため、配線数の増大を抑制することができる。
 本発明の第15の局面によれば、駆動電流を測定することなく、表示制御部で、駆動トランジスタの閾値電圧補償およびゲイン補償の少なくともいずれかのための補正後階調データの補正が行われる。このため、簡易な構成で、本発明の第10の局面と同様の効果を奏することができる。
 本発明の第16の局面によれば、表示装置用のデータ処理方法において、本発明の第1の局面と同様の効果を奏することができる。
本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す表示部の構成を説明するためのブロック図である。 図2に示す画素回路の一例を示す回路図である。 OLEDが時間経過と共に劣化する様子を説明するための図である。 式(6)をグラフ化した図である。 OLEDの使用時間の換算を説明するための図である。 常温での等価使用時間と一般温度での等価使用時間との関係を示す図である。 式(14)をグラフ化した図である。 図1に示すデータ処理装置の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る有機EL表示装置の構成を示すブロック図である。 上記第2の実施形態における画素回路およびそれに対応するデータドライバ側の一部の構成要素を示す回路図である。 図11に示す画素回路およびそれに対応するデータドライバ側の一部の構成要素の映像信号期間での動作について説明するためのタイミングチャートである。 図11に示す画素回路およびそれに対応するデータドライバ側の一部の構成要素の垂直同期期間での動作について説明するためのタイミングチャートである。 上記第2の実施形態における、コントローラとデータドライバとの間でのデータ通信を説明するためのブロック図である。 本発明の第3の実施形態に係る有機EL表示装置の構成を示すブロック図である。 OLEDの経時劣化が表示に与える影響を説明するための図である。
 以下、添付図面を参照しながら、本発明の第1~第3の実施形態について説明する。各実施形態における画素回路に含まれるトランジスタは電界効果トランジスタであり、典型的には薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)である。画素回路に含まれるトランジスタとしては、酸化物半導体によりチャネル層が形成された酸化物TFT、低温ポリシリコンによりチャネル層が形成された低温ポリシリコンTFT、アモルファスシリコンによりチャネル層が形成されたアモルファスシリコンTFTなどが挙げられる。酸化物TFTとしては、特に、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、および酸素(O)を主成分とする酸化物半導体であるInGaZnOxによりチャネル層が形成されたTFT(以下「InGaZnOx-TFT」という。)が挙げられる。InGaZnOx-TFTなどの酸化物TFTは特に、画素回路に含まれるnチャネル型のトランジスタとして採用する場合に有効である。ただし、本発明は、pチャネル型の酸化物TFTの使用を排除するものではない。また、InGaZnOx以外の酸化物半導体として、例えばインジウム、ガリウム、亜鉛、銅(Cu)、シリコン(Si)、錫(Sn)、アルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)、ゲルマニウム(Ge)、および鉛(Pb)のうち少なくとも1つを含む酸化物半導体によりチャネル層を形成した場合でも同様の効果が得られる。
 また、以下では、m,nは2以上の整数であるとする。また、以下では、「構成要素Aが構成要素Bに接続された状態」は、構成要素Aが構成要素Bに物理的に直接接続される場合の他、構成要素Aが他の構成要素を介して構成要素Bに接続される場合も含む。ただし、他の構成要素は、本発明の概念に反しないものに限られる。また、以下では、階調データ、補正後階調データ、および駆動用階調データを区別する必要がない場合にはそれらを単に「階調データ」と表現する場合がある。
 <1.第1の実施形態>
 <1.1 全体構成>
 図1は、本発明の第1の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機EL表示装置1の構成を示すブロック図である。有機EL表示装置1は、データ処理装置10、表示制御部としてのコントローラ21、第2ダイナミックランダムアクセスメモリ(Dynamic Random Access Memory:DRAM)28、第2エレクトリカリーイレイザブルプログラマブルリードオンリーメモリ(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory :EEPROM)29、表示パネル40、データ駆動部60、および走査駆動部70を含んでいる。表示パネル40上にはデータ駆動部60および走査駆動部70が配置されている。なお、データ駆動部60および走査駆動部70のいずれか一方または双方が、表示部50と一体的に形成されていても良い。また、第2DRAM28および第2EEPROM29はコントローラ21の内部に設けられていても良い。データ処理装置10は、OLED用補償部11、第1DRAM12、および第1EEPROM13を含んでおり、1つのチップセットして実現されている。
 図2は、図1に示す表示部50の構成を説明するためのブロック図である。表示部50には、m本のデータ線DA1~DAmおよびこれらに直交するn本の走査線DM1~DMnが配設されている。m本のデータ線DA1~DAmを区別する必要がない場合はこれらを単に符号DAで表し、n本の走査線DM1~DMnを区別する必要がない場合はこれらを単に符号DMで表す。以下では、データ線DAの延伸方向を列方向とし、走査線DMの延伸方向を行方向とする。表示部50にはさらに、m本のデータ線DA1~DAmとn本の走査線DM1~DMnとの交差点に対応してm×n個の画素回路51が設けられている。各画素回路51は、赤色のサブ画素(以下「Rサブ画素」という。)、緑色のサブ画素(以下「Gサブ画素」という。)、および青色のサブ画素(以下「Bサブ画素」とう。)のいずれかを形成し、行方向に並んだ画素回路51は、例えば図2における最左端から順にRサブ画素、Gサブ画素、およびBサブ画素を形成する。なお、サブ画素の種類は、赤色、緑色、および青色に限定されるものではなく、シアン、マゼンタ、および黄色などでも良い。
 また、表示部50には、ハイレベル電源電圧ELVDDを供給する電源線(以下「ハイレベル電源線」といい、ハイレベル電源電圧と同じく符号ELVDDで表す。)、および図示しないローレベル電源電圧ELVSSを供給する電源線(以下「ローレベル電源線」といい、ローレベル電源電圧と同じく符号ELVSSで表す。)が配設されている。ハイレベル電源電圧ELVDDおよびローレベル電源電圧ELVSSは固定値であり、ローレベル電源電圧ELVSSは例えば接地電圧である。
 図1に示すOLED用補償部11は、外部から映像信号VSを受け取り、当該映像信号VSを補正して得られた補正後映像信号VScmpをコントローラ21に送信する。映像信号VSは各画素の階調データP(階調のことを同じく符号Pで表すことがある。)を含み、補正後映像信号VScmpは各画素の補正後階調データPcmp(補正後階調のことを同じく符号Pcmpで表すことがある。)を含んでいる。OLED用補償部11は、第1DRAM12を利用して各種動作を行う。なお、第1EEPROM13は、OLED用補償部11および第1DRAM12で使用すべき各種データを電源オフ時に保持し、電源オン時に読み出すために使用される。データ処理装置10の詳細な説明は後述する。
 コントローラ21は、OLED用補償部11から受け取った補正後映像信号VScmp(補正後階調データPcmp)と図示しない同期信号に基づき、データ駆動部60および走査駆動部70を制御する。より詳細には、コントローラ21は、データ駆動部60には各種制御信号と補正後階調データPcmpに基づいて得られる駆動用階調データとを送信し、走査駆動部70には各種制御信号を送信することにより、データ駆動部60および走査駆動部70を制御する。コントローラ21は、第2DRAMを利用して各種動作を行う。なお、第2EEPROM29は、コントローラ21および第2DRAM28で使用すべき各種データを電源オフ時に保持し、電源オン時に読み出すために使用される。
 データ駆動部60は、複数個のデータドライバ600を含んでいる。ただし、データ駆動部60は、1個のデータドライバ600により構成されていても良い。図1では、データドライバ600が6個設けられているものとしている。6個のデータドライバ600のうち、3個は表示パネル40の上端側に配置され、残りの3個は表示パネル40の下端側に配置されている。なお、このような各データドライバ600の配置は単なる一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。各データドライバ600には、k本(図1の例では、k=m/6)のデータ線が接続されている。各データドライバ600は、コントローラ21から受け取る制御信号に従って、駆動用階調データに基づくデータ電圧をデータ線DAに供給する。以下では、便宜上、データ駆動部60全体の動作を、1個のデータドライバ600を代表させて説明する場合がある。
 走査駆動部70は、複数個のゲートドライバ700を含んでいる。ただし、走査駆動部70は、1個のゲートドライバ700により構成されていても良い。図1では、ゲートドライバ700が2個設けられているものとしている。2個のゲートドライバ700のうち、1個は表示パネル40の左端側に配置され、残りの1個は表示パネル40の右端側に配置されている。なお、このようなゲートドライバ700の配置は単なる一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。走査駆動部70は、コントローラ21から受け取る制御信号に従って、n本の走査線DM1~DMnを順次選択する。
 <1.2 画素回路>
 図2に示す画素回路51は、OLEDと、走査線DMにゲート端子(制御端子)が接続され、当該走査線DMが選択されているときにオン状態になる入力トランジスタと、駆動用階調データに基づくデータ電圧がデータ線DAおよび入力トランジスタを介して与えられる駆動容量素子と、駆動容量素子が保持する電圧に応じて、OLEDに供給すべき電流(駆動電流)を制御する駆動トランジスタとを含んでいれば、いかなる構成でも良い。図3は、図2に示す画素回路51の一例を示す回路図である。図3に示す画素回路51はj行i列目の画素回路51である。図3に示すように、画素回路51は、1個のOLED52、2個のトランジスタT1,T2、および1個のコンデンサ(駆動容量素子)C1を含んでいる。トランジスタT1は駆動トランジスタであり、トランジスタT2は入力トランジスタである。トランジスタT1,T2はすべてnチャネル型であり、例えばInGaZnOx-TFTである。
 トランジスタT1は、OLED52と直列に設けられ、ハイレベル電源線ELVDDに第1導通端子としてのドレイン端子が接続され、OLED52のアノード端子に第2導通端子としてのソース端子が接続されている。トランジスタT2は、走査線DMjにゲート端子が接続され、データ線DAiとトランジスタT1のゲート端子との間に設けられている。コンデンサC1は、トランジスタT1のゲート端子とソース端子との間に設けられている。OLED52のカソード端子は、ローレベル電源線ELVSSに接続されている。
 以下では、走査線DMjの電位が“1”レベルであるとき当該走査線DMjは選択状態であり、走査線DMjの電位が“0”レベルであるとき当該走査線DMjは非選択状態であるとする。走査線DMjの電位が“1”レベルになると、トランジスタT2がターンオンしてデータ電圧がコンデンサC1に書き込まれる。以下では、j行i列目の画素回路51に書き込まれる階調Pのデータ電圧を符号Vm(i,j,P)で表す。なお、データ電圧Vm(i,j,P)の元となる階調データのことも便宜上符号Vm(i,j,P)で表す場合がある。その後、走査線DMjの電位が“1”レベルになると、トランジスタT2がターンオフして、コンデンサC1が保持するトランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsが確定する。なおここでは、Vgs=Vm(i,j,P)であるとする。トランジスタT1は飽和領域で動作するので、駆動電流Ioledは次式(1)で与えられる。
 Ioled=(β/2)*(Vgs-Vt)2
    =(β/2)*(Vm(i,j,P)-Vt)2 …(1)
ここで、β,VtはそれぞれトランジスタT1のゲインおよび閾値電圧を表す。ゲインβは、次式(2)で与えられる。
 β=μ*(W/L)*Cox …(2)
ここで、μ,W,L,CoxはそれぞれトランジスタT1の移動度、ゲート幅、ゲート長、および単位面積あたりのゲート絶縁膜容量を表す。
 以上のようにして、データ電圧Vm(i,j,P)に応じた駆動電流IoledがOLED52に流れることにより、駆動電流Ioledに応じた輝度(言い換えると階調Pに応じた輝度)でOLED52が発光する。
 <1.3 OLEDの経時劣化>
 時刻tにおけるj行i列目の画素の階調データをIm(i,j,t)で表すと、時刻tにおいてj行i列目の画素のOLEDに流れる駆動電流I(i,j,t)は次式(3)で与えられる。
 I(i,j,t)=I255*[Im(i,j,t)/255]2.2 …(3)
ここで、I255 は、Im(i,j,t)=255であるときの駆動電流を表す。また、駆動電流I(i,j,t)はγ=2.2の理想特性に従った値であるとする。また、ここでは最大階調を255としているが、本発明はこれに限定されるものではない。
 一般に、OLEDの経時劣化の程度は駆動電流の2乗(すなわち駆動電流のエネルギー)に比例にすることが知られている(言い換えると、駆動電流の2乗に反比例してOLEDの寿命時間が短くなる。)。上記式(3)に基づき、OLEDの経時劣化を表す等価電流を次式(4)で表す。
 [I(i,j,t)/I255]2=[[Im(i,j,t)/255]2.2]2 …(4)
 式(4)から、時刻t0からtnまでのOLEDの経時劣化を表す等価累積電流Iequ(i,j)は次式(5)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 このような等価累積電流Iequ(i,j)から補正係数Kcmpを求め、階調データPを補正することにより、OLEDの経時劣化を補償することが考えられる(図4を参照)。ところで、OLEDの経時劣化は、周囲の温度に依存することが知られている。このため、OLEDの経時劣化を補償する際には、有機EL表示装置の周囲の温度(以下単に「周囲温度」という。)を考慮することが望ましい。ここで、OLEDの経時劣化と周囲温度との関係について説明する。
 非特許文献1によれば、OLEDの経時劣化は、急速に進行する初期劣化と安定的に進行する通常劣化とに分けられる。以下では、初期劣化および通常劣化からなるOLEDの経時劣化のことを便宜上「トータル劣化」という場合がある(図5を参照)。なお、ここでいうトータル劣化、初期劣化、および通常劣化は下記のとおり実際には輝度を表すが、このような輝度は経時劣化の指標となるので、この輝度自体を「劣化」と表現している。OLEDのトータル劣化は、次式(6)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
ここで、Lはトータル劣化を表し、α1 ,α2 は定数を表し、tは時間を表し、L1 は初期劣化成分(トータル劣化に占める初期劣化の割合)で規格化された初期劣化の相対輝度を表し、L2 は通常劣化成分(トータル劣化に占める通常劣化の割合)で規格化された通常劣化の相対輝度を表し、kはボルツマン定数を表し、Tは絶対温度を表し、Eainitialは初期劣化成分のエネルギーを表し、Eanormal は通常劣化成分のエネルギーを表し、A1 は初期劣化成分が初期の1/eに達する時間を表し、A2 は通常劣化成分が初期の1/eに達する時間を表す。ここで、e≒2.718である。式(6)の右辺における第1項は初期劣化を表し、第2項は通常劣化を表す。
 式(6)から、初期劣化の時定数Taは、次式(7)で与えられる。
 Ta=A1 …(7)
また、式(6)から、通常劣化の時定数Tbは、次式(8)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
式(7)に示すとおり、温度Tが変化しても初期劣化の時定数Taは変化しない。一方、式(8)に示すとおり、温度Tが変化すると通常劣化の時定数Tbは変化する。具体的には、温度Tが高くなると時定数Tbが短くなり、温度Tが低くなると時定数Tbが長くなる。このようにして、温度Tが変化すると通常劣化の進行が変化し、結果としてトータル劣化Lも変化することになる。本実施形態では、以上に示したような、温度変化を考慮したOLEDの経時劣化モデルを採用する。以下では、式(6)に示すトータル劣化Lを、時間tおよび温度Tの関数E(t,T)として表現する。
 ところで、有機EL表示装置を使用する際に周囲温度が刻々と変化し得るので、計算処理の便宜上、各温度における経時劣化を、ある基準温度における経時劣化に換算することが望ましい。ここでは、各温度におけるOLEDの使用時間を、ある基準温度におけるOLEDの使用時間に換算することを考える。以下では基準温度を「常温」と表現し、常温よりも高い温度を「高温」と表現し、常温よりも低い温度を「低温」と表現する。なお、常温を何度に設定するかは特に限定されない。
 図6は、OLEDの使用時間の換算を説明するための図である。図6に示す劣化カーブでは、高温での500h(hours)の使用は、常温での1100hの使用に相当する。したがって、OLEDを高温で500h使用した後に常温で900h使用すると、その使用時間全体を常温を基準とした使用時間に換算すると、2000hに相当する。なお、低温から常温への換算も同様に行うことができる。このような常温への換算を行うことにより、常温での等価使用時間が得られる。
 次に、常温での等価使用時間の算出について説明する。以下では、常温をTnで表し、常温Tnでの等価使用時間(以下「常温等価使用時間」という。)をtnで表す。また、高温、低温、および常温Tnを一般化した温度(以下「一般温度」という。)をTsで表し、一般温度Tsでの使用時間(以下「一般温度使用時間」という。)をtsで表す。
 一般温度Tsでのトータル劣化はE(ts,Ts)で表され、常温Tnでのトータル劣化はE(tn,Tn)で表される。一般温度使用時間tsは常温等価使用時間tnに換算されるので(図7を参照)、一般温度Tsでのトータル劣化E(ts,Ts)と常温Tnでのトータル劣化E(tn,Tn)は次式(9)で示される関係にある。
 E(ts,Ts)=E(tn,Tn)  …(9)
 次に、一般温度Tsに関する単位使用時間(以下「一般温度単位使用時間」という。)Δtsあたりのトータル劣化ΔEは、次式(10)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
また、常温Tnに関する単位等価使用時間(以下「常温単位等価使用時間」という。)Δtnあたりのトータル劣化ΔEは、次式(11)で与えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 上記式(10)および式(11)から、常温単位等価使用時間Δtnは次式(12)で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
ここで、式(12)における一般温度使用時間tsは常温等価使用時間tnを用いてts(tn,Ts)で表すことができる。すなわち、式(12)は次式(13)のように表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 ts(tn,Ts)は、上記式(9)により求めることができる。具体的には、上記式(9)でTn=300(常温の一例)とし、一般温度Tsを固定して各常温等価使用時間tnに対する一般温度使用時間tsを求める。一般温度Tsを種々変化させて上述の一般温度使用時間tsを求める操作を繰り返すと、ts(tn,Ts)を求めることができる。なお、式(13)における右辺の係数(次式(14)に示すように、便宜上Yとする。)をグラフ化すると図8のように示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
式(14)に示す係数Yは、常温Tnを基準とする周囲温度に応じた劣化係数に相当する。
 上述のように、OLEDの経時劣化の程度は駆動電流の2乗に比例するので、常温での標準のトータル劣化E(tn,Tn)が電流i0のときのものとし、実際にOLEDに流れる駆動電流をix、実際にOLEDに駆動電流ixが流れた時間をΔtとすると、駆動電流ixを反映させた一般温度使用時間tsの微小変化時間である一般温度単位使用時間Δtsは次式(15)で与えられる。
 Δts=(ix/i0)2Δt  …(15)
 式(15)に示される一般温度単位使用時間Δtsと上記式(13)に基づいて、上述の等価累積電流Iequ(i,j)に温度変化を反映させた等価累積値(すなわち、OLEDに流れた駆動電流のエネルギーの累積値と劣化係数Yとが反映されている。)としての等価累積使用時間が次式(16)によって得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
なお、式(16)に示す等価累積使用時間は常温使用時間tnと等しいので、等価累積使用時間のことも符号tnで表す。
 本実施形態では、以上のようにして得られる等価累積使用時間tnから補正係数Kcmpを求め、階調データPを補正することにより、OLED52の経時劣化を補償する。以下では、このような補償を行うためのデータ処理装置10の具体的な構成を説明する。
 <1.4 データ処理装置>
 図9は、図1に示すデータ処理装置10の機能的構成を示すブロック図である。データ処理装置10は、温度センサ101、第1ルックアップテーブル(Look up Table :LUT)102、第2LUT103、第3LUT104、第1乗算部105、積算部106、最大値検出部108、第4LUT109、第5LUT110、除算部111、および第2乗算部112を含んでいる。本実施形態では、温度センサ101、第1LUT102、第2LUT103、第3LUT104、第1乗算部105、および積算部106によって等価累積値取得部121が実現されている。また、最大値検出部108、第4LUT109、第5LUT110、および除算部111によって補正係数取得部122が実現されている。また、第2乗算部112によって補正部が実現されている。また、温度センサ101、第1LUT102、第2LUT103、第3LUT104、および第1乗算部105によって単位等価値取得部123が実現されている。また、第1LUT102および第2LUT103によって劣化係数取得部124が実現されている。また、第4LUT109および第5LUT110によって変換部125が実現されている。また、温度センサ101によって温度取得部が実現されている。
 温度センサ101は、所定のタイミングで周囲温度(一般温度Ts)を取得し、第1LUT102および第2LUT103に与える。第1LUT102は、一般温度Tsおよび等価累積使用時間tnに基づいて、上述の一般温度使用時間ts(tn,Ts)を取得し、第2LUT103に与える。第2LUT103は、一般温度Tsおよび一般温度使用時間ts(tn,Ts)に基づいて劣化係数Yを取得し、第1乗算部105に与える。第3LUT104は、補正後階調データPcmpに基づいてX4.4 を取得し、第1乗算部105に与える。ここで、X=Im(i,j,t)/255である。なお、補正後階調データPcmpに代えて階調データPを第3LUT104に与えるようにしても良いが、補正後階調データPcmpを第3LUT104を与える方が精度を高めることができる。なお、補正後階調データPcmpは階調データPに基づいて取得されるものであるので、補正後階調データPcmpに基づいてX4.4 を取得することは、階調データPに基づいてX4.4 を取得するともいえる。第1乗算部105は、劣化係数YとX4.4 との積(上記式(13)に示すΔtnに相当する。)を積算部106に与える。このようにして取得される劣化係数YとX4.4 との積は、補正後階調データPcmpと所定のタイミングで取得された劣化係数Yとに基づいて、所定の期間にOLED52に流れた駆動電流および所定の期間における劣化係数Yを反映した単位等価値に相当する。なお、ここでいう「所定の期間」はΔtに相当し、各所定の期間内での駆動電流の変化が小さくなるように劣化係数Yを取得するタイミング(周囲温度を取得するタイミングともいえる。)を決定することが望ましい。これにより、劣化係数Yの計算精度を高めることができる。
 積算部106は、第1加算部107aおよびメモリ107bを含んでいる。メモリ107bは、第1DRAM12の所定の記憶領域によって実現される。第1加算部107aおよびメモリ107bによって、第1乗算部105から与えられる劣化係数YとX4.4 との積を積算することにより、上記式(16)に示す等価累積使用時間tnが画素回路51毎に取得される。なお、上記式(16)におけるΔtは積算の時間刻みを表す。等価累積使用時間tnは等価累積値に相当する。積算部106は、取得した等価累積使用時間tnを最大値検出部108および第5LUT110に与える。
 最大値検出部108は、全画素の等価累積使用時間tnの中で最大の等価累積使用時間tn(以下「最大等価累積使用時間tnmax」という。)を検出する。最大値検出部108は、最大等価累積使用時間tnmaxを第4LUT109に与える。第4LUT109は、最大等価累積使用時間tnmaxに基づいて、常温Tnでのトータル劣化E(tnmax,Tn)を取得し、除算部111に与える。第5LUT110は、等価累積使用時間tn(画素毎)に基づいて、常温Tnでのトータル劣化E(tn,Tn)を取得し、除算部111に与える。除算部111は、トータル劣化E(tnmax,Tn)およびトータル劣化E(tn,Tn)に基づいて次式(17)で与えられる補正係数Kcmpを取得し、第2乗算部112に与える。
 Kcmp=E(tnmax,Tn)/E(tn,Tn)  …(17)
ここで、E(tnmax,Tn)≦E(tn,Tn)であるので、補正係数Kcmpは1以下となる。
 第2乗算部112は、階調データPおよび補正係数Kcmpに基づき、次式(18)で与えられる補正後階調データPcmpを取得する。
 Pcmp=P*Kcmp  …(18)
全画素についての補正後階調データPcmpは、補正後映像信号としてコントローラ21に送信される。
 <1.5 効果>
 本実施形態によれば、各画素回路51につき、最大等価累積使用時間tnmaxに基づいて得られるトータル劣化E(tnmax,Tn)を当該画素回路51のトータル劣化E(tn,Tn)で除することにより、最大等価累積使用時間tnmaxを基準とした補正係数Kcmp(≦1)が得られる。各画素回路51のトータル劣化E(tn,Tn)は、駆動電流のエネルギーの累積値を反映するので、OLED52の経時劣化を表す(等価累積使用時間tnについても同様)。このため、上述のようにして得られた補正係数Kcmpと階調データPとの積を補正後階調データPcmpとすることにより、経時劣化が最も進行している画素回路51を基準として、他の画素回路51における階調が低下するように階調データPが補正される。このため、駆動電流は、経時劣化が最も進行している画素回路51を基準として他の画素回路51で本来よりも小さくなる。これにより、OLED52の経時劣化を抑制しつつ、輝度補償を行って焼き付きを防止することができる。また、データ処理装置10における階調データPの補正のために画素回路51からの各種パラメータの読み出し(OLED52の両端に印加される電圧または駆動電流など)は必要とされないので、配線数の増大を抑制することができる。
 また、本実施形態によれば、劣化係数Yが等価累積使用時間tnにさらに反映される。OLED52の経時劣化は温度によっても変化するので、劣化係数Yをさらに反映した等価累積使用時間tnを使用することによって正確な輝度補償を行うことができる。
 また、本実施形態によれば、常温Tnを基準とする劣化係数Yが取得される。このため、周囲温度を取得すれば、劣化係数Yは、上記式(14)に基づいて決定することができる。これにより、駆動電流のエネルギーの累積値と周囲温度との相関データなどを予め保持しておく必要がない。したがって、データ処理装置10に必要とされるメモリ容量を比較的小さくすることができる。
 また、本実施形態によれば、最大等価累積使用時間tnmaxおよび等価累積使用時間tnがそれぞれトータル劣化E(tnmax,Tn)およびトータル劣化E(tn,Tn)に変換され、上記式(17)によって補正係数Kcmp(≦1)が取得される。このように、トータル劣化E(tnmax,Tn)およびトータル劣化E(tn,Tn)に基づいて補正係数Kcmpを決定することで、より正確な輝度補償を行うことができる。
 また、本実施形態によれば、データ処理装置10とコントローラ21とを別部品とすることで、例えば従来のコントローラ21の前段にデータ処理装置10を設けることで、コントローラ21を特別な仕様に変更する必要がなくなる。特に、データ処理装置10がチップセットとして実現されることにより、データ処理装置10に必要されるメモリの物理的なサイズを、コントローラ21内にデータ処理装置10の機能を組み込んだ場合に比べて小さくすることができる。
 ところで、本実施形態では、上記式(17)におけるtnmaxを最大等価累積使用時間としているが、全画素の等価累積使用時間tnから統計的に求められる略最大値をtnmaxとして使用しても良い。例えば、全画素の等価累積使用時間tnを大きさ順に並べ、最大値側から少なくとも1以上の等価累積使用時間tnの集団を選択し、当該集団中の最大値をtnmaxとすることが考えられる。これにより、イレギュラーな最大等価累積使用時間tnmaxが取得されることを防止して、平均的な輝度を確保しつつ上記各効果を奏することができる。なお、この場合に得られる補正係数Kcmpも、上記最大等価累積使用時間tnmaxを基準にしているといえる。
 <2.第2の実施形態>
 <2.1 全体構成>
 図10は、本発明の第2の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機EL表示装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の構成要素のうち上記第1の実施形態と同一の要素については、同一の参照符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態におけるコントローラ21は、TFT用補償部200を含んでいる。また、各データドライバ600は、データ電圧供給部610および電流測定部620を含んでいる。なお、データ電圧供給部610は、上記第1の実施形態におけるデータドライバ600と同様の機能を有する。電流測定部620は、駆動用階調データに基づくデータ電圧に応じて画素回路51から得られる駆動電流を測定し、当該駆動電流の電流値を示す測定データを取得する。また、電流測定部620は、取得した測定データをコントローラ21に送信する。コントローラ21とデータ駆動部60との間の各種データの送受信は、通信バス80を介して行われる。
 本実施形態では、1フレーム期間が映像信号期間および垂直同期期間からなっている。本実施形態における映像信号期間は「走査期間」などとも呼ばれる。本実施形態における垂直同期期間は「垂直帰線期間」または「垂直ブランキング期間」などとも呼ばれる。本実施形態では、映像信号期間が第1期間に相当し、垂直同期期間が第2期間に相当する。走査駆動部70(ゲートドライバ700)は、n本の走査線DMを順次選択することにより、画素回路51にデータ電圧の書き込みを行うための上記映像信号期間と、n本の走査線DMのうちの所定数(p)本の走査線DMを順次選択することにより、画素回路51から駆動電流をデータ線DAに出力するための上記垂直同期期間とを交互に繰り返す。ここで、1≦p<nであり、nはpの自然数倍であることが望ましい。本実施形態に係る有機EL表示装置1は、通常は各種同期動作を行うのみである垂直同期期間において、駆動電流をデータ線DAに出力し、上記測定データを取得する。また、走査駆動部70は、選択すべきp本の走査線DMを垂直同期期間毎に(すなわち1フレーム期間毎に)シフトさせる。
 <2.2 画素回路および電流測定>
 図11は、本実施形態における画素回路51およびそれに対応するデータドライバ600側の一部の構成要素を示す回路図である。図11に示す画素回路51はj行i列目の画素回路51である。画素回路51は、1個のOLED52、3個のトランジスタT1~T3、および1個のコンデンサ(駆動容量素子)C1を備えている。トランジスタT1は駆動トランジスタであり、トランジスタT2は参照電圧供給トランジスタであり、トランジスタT3は入力トランジスタである。トランジスタT1~T3はすべてnチャネル型であり、例えばInGaZnOx-TFTである。
 トランジスタT1は、OLED52と直列に設けられ、ハイレベル電源線ELVDDに第1導通端子としてのドレイン端子が接続され、OLED52のアノード端子に第2導通端子としてのソース端子が接続されている。トランジスタT2は、走査線DMjにゲート端子が接続され、参照電圧線VrefとトランジスタT1のゲート端子との間に設けられている。トランジスタT3は、走査線DMjにゲート端子が接続され、データ線DAiとトランジスタT1のソース端子との間に設けられている。コンデンサC1は、トランジスタT1のゲート端子とソース端子との間に設けられている。OLED52のカソード端子は、ローレベル電源線ELVSSに接続されている。
 データドライバ600は、DAC630、オペアンプ640、抵抗素子R1、制御スイッチSW、および測定データ取得部650を含んでいる。なお、DAC630はデータ電圧供給部610の構成要素であり、オペアンプ640および制御スイッチSWはデータ電圧供給部610および電流測定部620で共有された構成要素であり、抵抗素子R1および測定データ取得部650は電流測定部620の構成要素である。抵抗素子R1は、電流電圧変換素子として機能する。
 オペアンプ640の非反転入力端子はDAC630の出力端子に接続され、反転入力端子は対応するデータ線DAiに接続されている。オペアンプ640の出力端子と反転入力端子との間には、抵抗素子R1および制御スイッチSWが並列に接続されている。制御スイッチSWは、例えばコントローラ21から送信される入出力制御信号DWTによって制御され、DWT=“1”のときに閉じ、DWT=“0”のときに開く。測定データ取得部650は、オペアンプ640の出力から測定データを取得する。
 入出力制御信号DWTが“1”レベルであるときには、制御スイッチSWが閉じているのでオペアンプ640の出力端子と反転入力端子とが短絡されている。このため、入出力制御信号DWTが“1”レベルであるときには、オペアンプ640はバッファアンプとして機能する。これにより、データ電圧Vm(i,j,P)は低出力インピーダンスでデータ線DAiに供給される。このとき、測定データ取得部650を入出力制御信号DWTで制御するなどして、データ電圧Vm(i,j,P)が測定データ取得部650に入力されないようにすることが望ましい。なお、ここでいう階調Pは、実際には上記第1の実施形態における補正後階調Pcmpをコントローラ21で補正したものであるが、便宜上階調Pであるものとして説明する(本実施形態に関する図についても同様である。)。
 入出力制御信号DWTが“0”レベルであるときには、制御スイッチSWが開いているので、オペアンプ640の出力端子と反転入力端子とが抵抗素子R1を介して互いに接続されている。このため、オペアンプ640は、抵抗素子R1を帰還抵抗とした電流増幅アンプとして機能する。このとき、オペアンプ640の非反転入力端子にデータ電圧Vm(i,j,P)が入力されると、仮想短絡により反転入力端子の電位もVm(i,j,P)となる。また、このとき、j行i列目の画素回路51からデータ線DAiに、データ電圧Vm(i,j,P)に基づくゲート-ソース間電圧Vgsに応じて流れる駆動電流(以下、符号I(i,j,P)で表す。)が出力される(詳細は後述)。これにより、オペアンプ640の出力電圧は「Vm(i,j,P)-R1*I(i,j,P)」となる。測定データ取得部650は、「Vm(i,j,P)-R1*I(i,j,P)」に基づいて、データ電圧Vm(i,j,P)に対応する測定データ(駆動電流と同じく符号Is(i,j,P)で表す場合がある。)を取得する。
 <2.3 映像信号期間での動作>
 図12は、図11に示す画素回路51およびそれに対応するデータドライバ600側の一部の構成要素の映像信号期間での動作について説明するためのタイミングチャートである。図12および図13における「I(i,j,P)」は、測定データを表す。時刻t1~t2の期間A3は、所望の階調Pに対応するデータ電圧Vmを画素回路51に書き込むための期間(以下「所望階調プログラム期間」という。)である。
 映像信号期間では、上述のように、n本の走査線DMが順次選択される。また、映像信号期間では、入出力制御信号は“1”レベルになっている。このため、オペアンプ640は上述のようにバッファアンプとして機能する。
 時刻t1以前では、走査線DMjの電位が“0”レベルになっている。このとき、トランジスタT2,T3がオフ状態になっており、トランジスタT1には、コンデンサC1に保持されたゲート-ソース間電圧Vgsに応じた駆動電流I(i,j,P)が流れている。そして、OLED52は、この駆動電流I(i,j,P)に応じた輝度で発光している。以下では、トランジスタT1に流れる駆動電流とOLED52に流れる駆動電流とを区別する場合に、OLED52に流れる駆動電流のことを発光駆動電流Ioledという。なお、所望階調プログラム期間A3直前の1水平(1H)期間では、データ線DAiはデータ電圧Vm(i,j-1,P)を供給している。
 時刻t1になると、データ線DAiにはオペアンプ640を介してデータ電圧Vm(i,j,P)が供給される。また、走査線DMjの電位が“1”レベルに変化して、トランジスタT2,T3がターンオンする。このため、コンデンサC1の一端(トランジスタT1のソース端子側)にはデータ線DAiおよびトランジスタT3を介してデータ電圧Vm(i,j,P)が与えられ、コンデンサC1の他端(トランジスタT1のゲート端子側)にはトランジスタT2を介して参照電圧Vrefが与えられる。これにより、時刻t1~t2の所望階調プログラム期間A3において、コンデンサC1は次式(19)で与えられるゲート-ソース間電圧Vgsに充電される。
 Vgs=Vref - Vm(i,j,P) …(19)
 なお、OLED52の閾値電圧をVtholedとすると、データ電圧Vm(i,j,P)は次式(20)で与えられる値に設定することが望ましい。
 Vm(i,j,P) < ELVSS + Vtholed  …(20)
式(20)のように設定されたデータ電圧Vm(i,j,P)がOLED52のアノード端子(トランジスタT1のソース端子)に与えられることにより、所望階調プログラム期間A3(後述の期間A1,P2でも同様)において発光駆動電流Ioledが0になる。このため、OLED52の発光を停止することができる。
 時刻t2になると、走査線DMjの電位が“0”レベルに変化して、トランジスタT2,T3がターンオフする。このため、コンデンサC1の保持電圧は上記式(19)で示すゲート-ソース間電圧Vgsに確定する。このとき、トランジスタT1のソース端子はデータ線DAiから電気的に切り離されているので、ゲート-ソース間電圧Vgsに応じた発光駆動電流Ioledが流れ、当該発光駆動電流Ioledに応じた輝度でOLED52が発光する。なお、このように発光駆動電流Ioledに応じた輝度でOLED52が発光しているとき、Ioled=I(i,j,P)である。トランジスタT1は飽和領域で動作するので、発光駆動電流Ioledは次式(21)で与えられる。
 Ioled=(β/2)*(Vgs-Vt)2
    =(β/2)*(Vref-Vm(i,j,P)-Vt)2 …(21)
 なお、式(21)におけるデータ電圧Vm(i,j,P)は、トランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償を行うように設定されるが、その詳細は後述する。以上の所望階調プログラム期間A3の動作を各走査線DMについて順に行うことにより、映像信号期間において全画素回路51へのデータ電圧Vmの書き込みが行われる。なお、映像信号期間では、駆動電流Iの測定は行われない。
 ところで、本実施形態では、コンデンサC1にハイレベル電源線ELVDDが接続されていないので、ゲート-ソース間電圧Vgsがハイレベル電源電圧ELVDDに依存しない値になる。このため、式(21)に示されるとおり、発光駆動電流Ioledもハイレベル電源電圧ELVDDに依存しない値になる。このような画素回路構成によれば、OLED52を駆動するためにハイレベル電源線ELVDDに大きな電流が流れてハイレベル電源線ELVDDの配線抵抗によりドロップ電圧が生じたとしても、発光駆動電流Ioledは変動しない。
 <2.4 垂直同期期間での動作>
 図13は、図11に示す画素回路51およびそれに対応するデータドライバ600側の一部の構成要素の垂直同期期間での動作について説明するためのタイミングチャートである。時刻t1~t2の期間A1および時刻t3~t4の期間A1のそれぞれは、駆動電流Iの測定に使用する階調(以下「測定用階調」という。)に対応するデータ電圧Vm(以下、単に「測定用データ電圧」という場合がある。)を画素回路51に書き込むための期間(以下「測定用階調プログラム期間」という。)である。測定用階調には2種類あり、1つは、映像信号VScmpに基づいてコントローラ21で設定し得る階調のうちの比較的低い第1階調P1であり、もう1つは、映像信号VScmpに基づいてコントローラ21で設定し得る階調のうちの比較的高い第2階調P2である。なお、第1,第2階調P1,P2の具体的な設定については後述する。時刻t2~t3の期間A2および時刻t4~t5の期間A2のそれぞれは、測定用データ電圧Vmに応じた駆動電流Iを測定するための期間(以下「電流測定期間」という。)である。以下では、第1階調P1に対応する測定用データ電圧のことを「第1測定用データ電圧」といい、第2階調P2に対応する測定用データ電圧のことを「第2測定用データ電圧」という。また、第1階調P1を示す階調データ(実際には補正後階調データであるが、便宜上階調データとして説明する。)のことを「第1測定用階調データ」といい、第2階調P2を示す階調データのことを「第2測定用階調データ」という。
 垂直同期期間では、上述のように、p本の走査線DMが順次選択される。ここで、本実施形態における表示パネル40がFHD(Full High Definition)方式であるとすると、総走査線数は1125本であり、有効走査線数は1080本である。上記走査線DMの本数nは、有効走査線の本数に相当する。FHD方式では、1フレーム期間が1125H期間であり、映像信号期間が1080H期間であるので、垂直同期期間は45H期間となる。本実施形態では、p=9とし、垂直同期期間において9本の走査線DMを5H期間ずつ順次選択する。なお、ここで示すpの値および走査線DMを選択する期間の長さなどは単なる一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
 図13に示すように、走査線DMjの電位が“1”レベルになっている時刻t1~t6の5H期間で、入出力制御信号DWTのレベルは、“1”レベル、“0”レベル、“1”レベル、“0”レベル、および“1”レベルの順に1H期間毎に切り替わる。オペアンプ640は、入出力制御信号DWTが“1”レベルであるときには上述のようにバッファアンプとして機能し、入出力制御信号DWTが“0”レベルであるときには上述のように電流増幅アンプとして機能する。
 時刻t1以前では、走査線DMjの電位が“0”レベルとなっている。このとき、トランジスタT2,T3がオフ状態になっており、トランジスタT1は、コンデンサC1に保持されたゲート-ソース間電圧Vgsに応じた駆動電流I(i,j,P)を流している。トランジスタT1に流れる駆動電流I(i,j,P)は、発光駆動電流IoledとしてOLED52に流れる。そして、OLED52は、この発光駆動電流Ioledに応じた輝度で発光している。
 時刻t1になると、走査線DMjの電位が“1”レベルに変化して、トランジスタT2,T3がターンオンする。また、入出力制御信号DWTが“1”レベルになり、制御スイッチSWが閉じる。また、オペアンプ640の非反転入力端子には、第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)が入力される。このため、第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)がデータ線DAiに供給される。これにより、上記所望階調プログラム期間A3と同様に、時刻t1~t2の測定用階調プログラム期間A1において、コンデンサC1には、次式(22)で与えられるゲート-ソース間電圧Vgsが充電される。
 Vgs=Vref - Vm(i,j,P1)  …(22)
以下では、第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)を書き込む測定用階調プログラム期間A1のことを「第1測定用階調プログラム期間」という。
 時刻t2になると、入出力制御信号DWTが“0”レベルに変化して、制御スイッチSWが開く。また、時刻t1に引き続きオペアンプ640の非反転入力端子には第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)が入力されているので、仮想短絡により反転入力端子の電位も第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)となる。なお、時刻t1~t2の期間A1ですでにデータ線DAiは第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)に充電されているので、このように反転入力端子の電位が第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)になるために要する時間は僅かである。時刻t2~t3の電流測定期間A2では、オン状態であるトランジスタT3を介した駆動電流I(i,j,P1)の電流パスが形成され、画素回路51からデータ線DAiに当該駆動電流I(i,j,P1)が出力される。なお、上記式(20)より、発光駆動電流Ioledは流れない。このように、トランジスタT3はオン状態のときに駆動電流I(i,j,P1)(後述の駆動電流I(i,j,P2)についても同様)をデータ線DAiに出力可能になっている。データ線DAiに出力された駆動電流I(i,j,P1)の測定手順は上述のとおりなので、ここではその説明を省略する。以下では、第1階調P1に対応する駆動電流I(i,j,P1)のことを「第1駆動電流」といい、第1駆動電流I(i,j,P1)の測定を行う電流測定期間A2のことを「第1電流測定期間」という。また、第1駆動電流I(i,j,P1)の値を示す測定データI(i,j,P1)のことを「第1測定データ」という。
 時刻t3~t4の測定用階調プログラム期間A1における動作は、時刻t1~t2の第1測定用階調プログラム期間A1における動作の第1階調P1を第2階調P2に変更したのみであるので、その詳細な説明は省略する。以下では、第2測定用データ電圧Vm(i,j,P2)を書き込む測定用階調プログラム期間A1のことを「第2測定用階調プログラム期間」という。
 時刻t4~t5の電流測定期間A2における動作は、時刻t2~t3の第1電流測定期間A2における動作の第1階調P1を第2階調P2に変更したのみであるので、その詳細な説明は省略する。以下では、第2階調P2に対応する駆動電流I(i,j,P2)のことを「第2駆動電流」といい、第2駆動電流I(i,j,P2)の測定を行う電流測定期間A2のことを「第2電流測定期間」という。また、第2駆動電流I(i,j,P2)の値を示す測定データI(i,j,P2)のことを「第2測定データ」という。
 時刻t5~t6の所望階調プログラム期間A3における動作は、映像信号期間におけるものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。ただし、本実施形態における垂直同期期間中の所望階調プログラム期間A3で画素回路51に書き込まれるデータ電圧Vm(i,j,P)は、当該垂直同期期間中に取得された第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)に基づいて更新された補正データが反映された値になっている(詳細は後述)。
 時刻t6になると、走査線DMjの電位が“0”レベルに変化して、トランジスタT2,T3がターンオフする。このため、コンデンサC1の保持電圧は上記式(19)で示すゲート-ソース間電圧Vgsに確定する。このとき、トランジスタT1のソース端子はデータ線DAiから電気的に切り離されているので、上記式(21)で示す発光駆動電流Ioledが流れ、当該発光駆動電流Ioledに応じた輝度でOLED52が発光する。
 なお、ここでは、第1測定用階調プログラム期間A1および第1電流測定期間A2の後に第2測定用階調プログラム期間A1および第2電流測定期間A2を設けるものとしたが、第2測定用階調プログラム期間A1および第2電流測定期間A2の後に第1測定用階調プログラム期間A1および第1電流測定期間A2を設けるようにしても良い。
 以上のような第1測定用階調プログラム期間A1、第1電流測定期間A2、第2測定用階調プログラム期間A1、第2電流測定期間A2、および所望階調プログラム期間A3の動作をp本の走査線DMのそれぞれについて行うことにより、p本の走査線DMに対応する画素回路51(m×p個)のそれぞれについての駆動電流Iの測定が行われる。
 なお、あるフレーム期間の垂直同期期間で1行目~p行目の走査線DM1~DMpに対応する画素回路51のそれぞれについて駆動電流Iの測定が行われるとすると、その次のフレーム期間の垂直同期期間ではp+1行目~2p行目の走査線DMp+1~DM2pに対応する画素回路51のそれぞれについて駆動電流Iの測定が行われる。また、あるフレーム期間の垂直同期期間でn-p+1行目~n行目の走査線DMn-p+1~DMnに対応する画素回路51のそれぞれについて駆動電流Iの測定が行われるとすると、その次のフレーム期間の垂直同期期間では1行目~p行目の走査線DM1~DMpに対応する画素回路51のそれぞれについて駆動電流Iの測定が行われる。このようにして、測定対象とするm×p個の画素回路51を重複なく1フレーム期間毎に順次シフトさせることにより、m×n個の画素回路51のそれぞれについて駆動電流Iの測定を行うことができる。上述のようにFHD方式でp=9とした場合、120フレーム期間(1080行/9行)、すなわち2秒で全画素回路51について駆動電流Iの測定を行うことができる。
 <2.5 コントローラとデータドライバとの間のデータ通信>
 図14は、本実施形態における、コントローラ21とデータドライバ600との間でのデータ通信を説明するためのブロック図である。本実施形態における通信バス80は、コントローラ21とデータドライバ600との間に双方向データ通信が可能な双方向通信バスにより構成されている。なお、双方向通信バスの種類は特に限定されるものではないが、例えば、ローボルテージ・ディファレンシャル・シグナリング(Low Voltage Differential Signaling:LVDS)、モバイル・インダストリ・プロセッサ・インタフェース(Mobile Industry Processor Interface :MIPI)、またはエンベデッド・ディスプレイ・ポート(Embedded Display Port:e-DP)などである。
 図14に示すゲイン補正メモリ31および閾値電圧補正メモリ32は、第2DRAM28の所定の記憶領域によって実現される。ゲイン補正メモリ31は、トランジスタT1(駆動トランジスタ)のゲイン補償が行われるように電圧データVm(i,j,P)を補正するためのゲイン補正データを記憶している。閾値電圧補正メモリ32は、トランジスタT1の閾値電圧補償が行われるように電圧データVm(i,j,P)を補正するための閾値電圧補正データを記憶している。これらのゲイン補正データおよび閾値電圧補正データのそれぞれは画素回路51毎に用意されている。以下では、j行i列目の画素回路51に対応するゲイン補正データを符号B2R(i,j)で表す。また、j行i列目の画素回路51に対応する閾値電圧補正データを符号Vt(i,j)で表す。本実施形態では、ゲイン補正データB2R(i,j)は第2補正データに相当し、閾値電圧補正データVt(i,j)は第1補正データに相当する。なお、ゲイン補正データB2R(i,j)の初期値は1に設定され、閾値電圧補正データVt(i,j)の初期値は各画素回路51で共通の所定値に設定されているものとする。本実施形態では、第2DRAM28によって記憶部が実現されている。
 コントローラ21のTFT用補償部200は、第6LUT22、第3乗算部23、第2加算部24、減算部25、第7LUT26、および中央処理装置(Central Processing Unit :CPU)27を含んでいる。なお、CPU27に代えてロジック回路などを使用しても良い。CPU27は、コントローラ21の各種動作を制御する。
 第6LUT22は、データ処理装置10から補正後映像信号VScmp(補正後階調データPcmp)を受け取り、画素回路51毎に、階調P(上述のように、実際には補正後階調Pcmpである。)を制御電圧Vc(P)に変換して出力する。第6LUT22における変換の詳細については後述する。
 第3乗算部23は、第6LUT22から制御電圧Vc(P)を受け取り、ゲイン補正メモリ31から読み出されたゲイン補正データB2R(i,j)を受け取る。なお、ゲイン補正メモリ31からのゲイン補正データB2R(i,j)の読み出しタイミングはCPU27などによって制御される。第3乗算部23は、制御電圧Vc(P)にゲイン補正データB2R(i,j)を乗じて得られる「Vc(P)*B2R(i,j)」を出力する。
 第2加算部24は、第3乗算部23の出力を受け取り、閾値電圧補正メモリ32から読み出された閾値電圧補正データVt(i,j)を受け取る。なお、閾値電圧補正メモリ32からの閾値電圧補正データVt(i,j)の読み出しタイミングはCPU27などによって制御される。第2加算部24は、第3乗算部23の出力に閾値電圧補正データVt(i,j)を加えて得られる「Vc(P)*B2R(i,j)+Vt(i,j)」を出力する。
 減算部25は、第2加算部24の出力および参照電圧Vrefを受け取り、参照電圧Vrefから第2加算部24の出力を減じた値を電圧データVm(i,j,P)として出力する。減算部25から出力された電圧データVm(i,j,P)は、例えば図示しないバッファメモリなどに保持されて、CPU27による制御に基づいた所定のタイミングで双方向通信バス80を介して対応するデータドライバ600に送信される。減算部25が出力する電圧データVm(i,j,P)は次式(23)で与えられる。
 Vm(i,j,P)=Vref-Vc(P)*B2R(i,j)-Vt(i,j)  …(23)
本実施形態では、式(23)で与えられる電圧データVm(i,j,P)が駆動用階調データに相当する。
 ここで、式(23)を上記式(21)に代入すると、次式(24)が得られる。
 Ioled=(β/2)*(Vc(P)*B2R(i,j)+Vt(i,j)-Vt)2 …(24)
式(24)から、ゲイン補正データB2R(i,j)および閾値電圧補正データVt(i,j)をトランジスタT1の状態に応じた値に設定することにより、ゲイン補償および閾値電圧補償が可能であることがわかる。また、ここで示す階調Pは上述のように補正後階調Pcmpであるので、上記第1の実施形態と同様の補償も行われる。
 上述の第6LUT22における変換についてさらに説明する。ここで、OLED52を最大輝度Ywに点灯させるための電流をIwとし、そのときのトランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsが次式(25)で与えられるとする。
 Vgs=Vw+Vth …(25)
この場合、第6LUT22における変換は、例えば次式(26)に従って行えば良い。
 Vc(P)=Vw*P1.1 …(26)
 このようにして制御電圧Vc(P)を選択することにより、階調Pに対応する発光駆動電流Ioled(P)は次式(27)で与えられる。なお、B2R(i,j)=1,Vt(i,j)=Vtであるとする。
 Ioled(P)=(β/2)*Vw2*P2.2 …(27)
したがって、発光駆動電流Ioledは階調Pに対してγ=2.2となり、発光駆動電流Ioledに比例する発光輝度もγ=2.2に設定することができる。
 ところで、式(27)は、トランジスタT1の出力電流(駆動電流)が入力制御電圧に対して2乗特性となる理想的な場合を示しているが、出力電流が小さい領域では、その出力電流が実際には2乗特性から外れる。そのため、第6LUT22における変換は、式(26)に代えて、次式(28)により正規化したVc(P)を出力とすることが望ましい。これにより、第6LUT22における変換精度を向上させることができる。
 Vc(P)=Vw*Vn(P) …(28)
ここで、Vn(P)は階調Pに対して非線形な値である。
 第7LUT26は、第1,第2階調P1,P2を受け取り、それらを、第1,第2階調P1,P2のそれぞれに対応する理想的な表示特性(より詳細には理想的な階調対駆動電流の値)を示す理想特性データIO(P)に変換して出力する。ここで、理想特性データIO(P)は次式(29)で与えられる。
 IO(P)=Iw*P2.2 …(29)
 CPU27は、双方向通信バス80を介して、データドライバ600から所定のタイミングで、第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)を受け取る。CPU27は、第1測定データI(i,j,P1)を受け取った場合、第1階調P1に対応する理想特性データIO(P1)を第7LUT26から受け取る。そして、CPU27は、理想特性データIO(P1)と第1測定データI(i,j,P1)とを比較して、その比較結果に基づいて閾値電圧補正データVt(i,j)を更新する。
 具体的には、CPU27は、第1測定データI(i,j,P1)が次式(30)を満たす場合、閾値電圧補正データVt(i,j)を「Vt(i,j)+ΔV」にし、第1測定データI(i,j,P1)が次式(31)を満たす場合、閾値電圧補正データVt(i,j)を「Vt(i,j)-ΔV」にし、第1測定データI(i,j,P1)が次式(32)を満たす場合、閾値電圧補正データVt(i,j)をそのまま「Vt(i,j)」にすることにより、閾値電圧補正データVt(i,j)を更新する。ここで、ΔVは、閾値電圧補正データVt(i,j)の値を変更するための予め定められた固定値を表し、より詳細には、閾値電圧補正データVt(i,j)の値を変更可能な最小の値を表す。すなわち、閾値電圧補正データVt(i,j)は最小幅で更新される。
 I0(P1)-I(i,j,P1)>0 …(30)
 I0(P1)-I(i,j,P1)<0 …(31)
 I0(P1)-I(i,j,P1)=0 …(32)
 CPU27は、第2測定データI(i,j,P2)を受け取った場合、第2階調P2に対応する理想特性データIO(P2)を第7LUT26から受け取る。そして、CPU27は、理想特性データIO(P2)と第2測定データI(i,j,P2)とを比較して、その比較結果に基づいてゲイン補正データB2R(i,j)を更新する。
 具体的には、CPU27は、第2測定データI(i,j,P2)が次式(33)を満たす場合、ゲイン補正データB2R(i,j)を「B2R(i,j)+ΔB」にし、第2測定データI(i,j,P2)が次式(34)を満たす場合、ゲイン補正データB2R(i,j)を「B2R(i,j)-ΔB」にし、第2測定データI(i,j,P2)が次式(35)を満たす場合、ゲイン補正データB2R(i,j)をそのまま「B2R(i,j)」にすることにより、ゲイン補正データB2R(i,j)を更新する。ここで、ΔBは、ゲイン補正データB2R(i,j)の値を変更するための予め定められた固定値を表し、より詳細には、ゲイン補正データB2R(i,j)の値を変更可能な最小の値を表す。すなわち、ゲイン補正データB2R(i,j)は最小幅で更新される。
 I0(P2)-I(i,j,P2)>0 …(33)
 I0(P2)-I(i,j,P2)<0 …(34)
 I0(P2)-I(i,j,P2)=0 …(35)
 以上のようにして、各画素回路51について、第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)を受信する毎にそれぞれ閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)の更新が行われ、閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)に基づいた電圧データVm(i,j,P)が生成される。言い換えると、第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)に基づいて、あるいは、閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)に基づいて電圧データVm(i,j,P)が補正される。
 ここで、第1測定データI(i,j,P1)が閾値電圧補正データVt(i,j)の更新の判断基準に使用されている理由は次のとおりである。第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)に応じてトランジスタT1が駆動されるとき、トランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsは比較的小さい。このため、ゲート-ソース間電圧Vgsに対する閾値電圧Vtのずれが第1駆動電流I(i,j,P1)に大きく反映される。このため、第1測定データI(i,j,P1)は、閾値電圧補正データVt(i,j)更新の判断基準に好適である。
 一方、第2測定データI(i,j,P2)がゲイン補正データB2R(i,j)更新の判断基準に使用されている理由は次のとおりである。第2測定用データ電圧Vm(i,j,P2)に応じてトランジスタT1が駆動されるとき、トランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsは比較的大きい。このため、ゲート-ソース間電圧Vgsに対する閾値電圧Vtのずれが第2駆動電流I(i,j,P2)に反映されにくい一方で、ゲインβのずれが第2駆動電流I(i,j,P2)に相対的に大きく反映される。このため、第2測定データI(i,j,P2)は、ゲイン補正データB2R(i,j)更新の判断基準に好適である。
 <2.6 効果>
 本実施形態によれば、垂直同期期間において、p本の走査線が順次選択され、データ線DA毎に駆動電流Iが測定されることにより、画素回路51毎に第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)が取得され、それらに基づいて電圧データVm(i,j,P)が補正される。第1測定用データ電圧Vm(i,j,P1)に応じてトランジスタT1が駆動されるとき、トランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsが比較的小さいので、ゲート-ソース間電圧Vgsに対する閾値電圧Vtのずれは第1駆動電流I(i,j,P1)に大きく反映される。これに対して、第2測定用データ電圧Vm(i,j,P2)に応じてトランジスタT1が駆動されるとき、トランジスタT1のゲート-ソース間電圧Vgsが比較的大きいので、ゲート-ソース間電圧Vgsに対する閾値電圧Vtのずれは第2駆動電流I(i,j,P2)に反映されにくい一方で、ゲインβのずれは第2駆動電流I(i,j,P2)に相対的に大きく反映される。このため、第1測定データI(i,j,P1)は閾値電圧Vtのずれが大きく反映されたデータであり、第2測定データI(i,j,P2)はゲインβのずれが大きく反映されたデータである。以上のようにして、閾値電圧Vtのずれが大きく反映された第1測定データI(i,j,P1)およびゲインβのずれが大きく反映された第2測定データI(i,j,P2)の双方に基づいて電圧データVm(i,j,P)が補正されることにより、トランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償の双方を画素回路51毎に行うことができる。また、垂直同期期間において、駆動電流Iの測定対象となる画素回路51以外では、OLED52の発光を停止させる必要がないので、表示を行いつつ、補償を行うことができる。また、垂直同期期間において取得した第1,第2測定データI(i,j,P1),I(i,j,P2)に基づいて電圧データVm(i,j,P)が補正されるので、トランジスタT1の特性の経時変化に追従した補償を行うことができる。また、以上のようにトランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償が行われた駆動電流(γ=2.2に従った所望の値に近い駆動電流)が各画素回路51に流れるので、データ処理装置10における階調データPの補正の誤差を確実に低減することができる。また、駆動電流Iの画素回路51からの読み出しにデータ線DAを使用するので、配線数の増大を抑制することができる。
 また、本実施形態によれば、閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)を記憶した第2DRAM28を設け、理想特性データIO(P)と第1,第2測定データIm(i,j,P1),Im(i,j,P2)との比較結果に基づいて、閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)がそれぞれ更新される。このような更新を行うことにより、トランジスタT1の特性の経時変化に追従した補償を確実に行うことができる。また、第2DRAM28がデータ駆動部60の外部に設けられるので、データ駆動部60の構成を簡素化することができる。また、理想特性データIO(P)を使用することにより、閾値電圧補正データVt(i,j)およびゲイン補正データB2R(i,j)の更新を簡易な処理で行うことができる。
 本実施形態によれば、双方向通信バスが利用されるので、データドライバ600からコントローラ21にデータを送信するための配線を別途設ける必要がない。このため、配線数の増大を抑制することができる。
 <3.第3の実施形態>
 <3.1 全体構成>
 図15は、本発明の第3の実施形態に係るアクティブマトリクス型の有機EL表示装置1の構成を示すブロック図である。本実施形態の構成要素のうち上記第1の実施形態と同一の要素については、同一の参照符号を付して適宜説明を省略する。本実施形態は、上記第1の実施形態においてコントローラ21内にTFT用補償部200を設けたものである。なお、画素回路51の構成は、上記第1の実施形態と同様でも良く、上記第2の実施形態と同様でも良い。
 本実施形態におけるTFT用補償部200は、上記第2の実施形態と異なり、測定データIを使用することなく各種補償を行う。TFT用補償部200による補償の内容および手法としては、あらゆる公知のものを採用することができるが、例えば次のようなものである。TFT用補償部200は、補正後映像信号VScmp(補正後階調データPcmp)に基づいて、OLED52に流れると予測される電流に応じたトランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償の少なくともいずれかのための補正データを取得し、その補正データに基づいて補正後階調データPcmpを補正することにより、駆動用階調データを取得する。なお、補正データの取得には、必要に応じて第2DRAM28を利用することができる。
 <3.2 効果>
 本実施形態によれば、駆動電流Iを測定することなく、コントローラ21(TFT用補償部200)で、トランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償の少なくともいずれかのための補正後階調データPcmpの補正が行われる。このため、簡易な構成で、上記第2の実施形態と同様の効果を奏することができる。ただし、駆動電流Iを実際に測定する上記第2の実施形態の方が、トランジスタT1の閾値電圧補償およびゲイン補償の精度が高く、結果としてデータ処理装置10における階調データPの補正の精度も高くなる。
 <4.その他>
 本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記第1の実施形態では、劣化係数Yは必ずしも使用しなくて良い。この場合、温度センサ101、第1LUT102、第2LUT103、第1乗算部105、第4LUT109、および第5LUT110は使用されず、また、積算部106では等価累積値として等価累積電流Iequ(i,j)が取得される。なお、積算部106には第3LUT104からX4.4 が直接与えられる。そして、除算部111では、各画素の等価累積電流Iequ(i,j)を、全画素の等価累積電流Iequ(i,j)の中で最大の等価累積電流Iequ(i,j)で除した値が補正係数Kcmpとして取得される。このようにして、周囲温度を考慮しないことによって輝度補償の精度が下がることを除き、上記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。この場合、上記式(5)に示す等価累積電流Iequ(i,j)が等価累積値に相当し、上記式(4)に示す等価電流が単位等価値に相当する。
 また、本発明において使用される補正係数Kcmpは、上記第1の実施形態のようにして得られるものに限定されるものではない。各画素回路51につき得られる補正係数Kcmpは、当該画素回路51に基づいて、最大等価累積使用時間tnmax(上記最大の等価累積電流Iequ(i,j)でも良い。)を基準として略1以下となっていれば良い。
 また、上記第1の実施形態では、メモリ107bに保持される等価累積使用時間tnのデータを公知のデータ圧縮手法によって圧縮しても良い。公知のデータ圧縮手法としては、例えば離散コサイン変換を使用した圧縮、ウェーブレット変換を使用した圧縮、およびランレングス圧縮などが挙げられる(特許文献4~6を参照)。
 また、上記第1,第3の実施形態では、画素回路51内に閾値電圧補償用のトランジスタを設けるなどして、閾値電圧補償を行うようにしても良い。
 また、第2の実施形態では、画素回路51は、データ線DAに駆動電流Iを出力可能になっていれば良く、上述の構成例に限定されるものではない。このような場合でも、駆動電流Iを測定して、測定結果に基づく様々な補正を行うことができる。このため、各画素回路51で所望の値に近い駆動電流Iを流すことができるので、データ処理装置10における階調データPの補正の誤差を低減することができる。
 また、第2の実施形態では、双方向通信バスに代えて単方向通信バスを使用しても良い。この場合、第1の実施形態よりもコントローラ21とデータドライバ600との間の配線数が増えることになるが、駆動電流Iの画素回路51からの読み出しについては上述のようにデータ線DAを使用するので、駆動電流Iの画素回路51からの読み出しに必要な配線数の増大については抑制することができる。
 本発明の表示装置用のデータ処理装置およびデータ処理方法は、電気光学素子の経時劣化および配線数の増大を抑制しつつ、焼き付きを防止できるという特徴を有するので、有機EL表示装置など、電気光学素子を表示素子とする各種の表示装置に利用することができる。
1…有機EL表示装置
10…データ処理装置
12…第1DRAM
21…コントローラ(表示制御部)
28…第2DRAM(記憶部)
40…表示パネル
50…表示部
51…画素回路
52…OLED(電気光学素子)
60…データ駆動部
70…走査駆動部
80…通信バス
101…温度センサ(温度取得部)
102…第1LUT
103…第2LUT
104…第3LUT
105…第1乗算部
106…積算部
107a…第1加算部
107b…メモリ
108…最大値検出部
109…第4LUT
110…第5LUT
112…第2乗算部(補正部)
121…等価累積値取得部
122…補正係数取得部
123…単位等価値取得部
124…劣化係数取得部
125…変換部
600…データドライバ
610…データ電圧供給部
620…電流測定部
T1~T3…トランジスタ
C1…コンデンサ(駆動容量素子)
P…階調データ
Pcmp…補正後階調データ
VS…映像信号
VScmp…補正後映像信号
DA…データ線
DM…走査線

Claims (16)

  1.  電流によって輝度が制御される電気光学素子をそれぞれが有する複数の画素回路を含む表示装置用のデータ処理装置であって、
     各画素回路につき、少なくとも前記電気光学素子に流れた電流のエネルギーの累積値を反映した等価累積値を、当該電気光学素子の輝度に対応する階調データに基づいて取得する等価累積値取得部と、
     各画素回路につき、当該画素回路の等価累積値に基づいて、前記複数の画素回路の等価累積値の中で最大の等価累積値を基準として略1以下となる補正係数を取得する補正係数取得部と、
     前記階調データに前記補正係数を乗じた値を補正後階調データとして出力する補正部とを備えることを特徴とする、データ処理装置。
  2.  前記等価累積値は、前記表示装置の周囲の温度に応じた前記電気光学素子の経時劣化を示す劣化係数をさらに反映し、
     前記等価累積値取得部は、
      前記表示装置の周囲の温度を取得する温度取得部と、
      前記表示装置の周囲の温度に基づいて前記劣化係数を取得する劣化係数取得部とを含み、
      前記階調データおよび前記劣化係数に基づいて前記等価累積値を取得することを特徴とする、請求項1に記載のデータ処理装置。
  3.  前記劣化係数は、所定の基準温度を基準とする前記表示装置の周囲の温度に応じた前記電気光学素子の経時劣化を示すことを特徴とする、請求項2に記載のデータ処理装置。
  4.  前記等価累積値取得部は、
      前記階調データと所定のタイミングで取得された前記劣化係数とに基づいて、所定の期間に前記電気光学素子に流れた電流および前記所定の期間における前記劣化係数を反映した単位等価値を取得する単位等価値取得部と、
      前記単位等価値を積算して前記等価累積値を求める積算部とをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載のデータ処理装置。
  5.  前記補正係数取得部は、
      前記最大の等価累積値および各画素回路の等価累積値のそれぞれを前記基準温度における前記電気光学素子の輝度に変換する変換部と、
      輝度に変換された前記最大の等価累積値を輝度に変換された各画素回路の等価累積値で除して前記補正係数を求める除算部とを含むことを特徴とする、請求項4に記載のデータ処理装置。
  6.  前記補正係数取得部は、各画素回路につき、前記最大の等価累積値と当該画素回路の等価累積値とに基づいて、当該画素回路の等価累積値が前記最大の等価累積値であるときには1となり、当該画素回路の等価累積値が前記最大の等価累積値以外であるときには1未満となる値を前記補正係数として取得することを特徴とする、請求項1に記載のデータ処理装置。
  7.  前記等価累積値取得部、前記補正係数取得部、および前記補正部は、1つのチップセットとして実現されていることを特徴とする、請求項1に記載のデータ処理装置。
  8.  アクティブマトリクス型の表示装置であって、
     請求項1から7までのいずれか1項に記載のデータ処理装置と、
     複数のデータ線と、
     複数の走査線と、
     前記複数のデータ線および前記複数の走査線に対応して配置され、電流によって輝度が制御される前記電気光学素子をそれぞれが有する前記複数の画素回路と、
     前記複数のデータ線を駆動するデータ駆動部と、
     前記複数の走査線を駆動する走査駆動部と、
     前記データ駆動部および前記走査駆動部を制御すると共に、前記データ処理装置から前記補正後階調データを受け取り且つ当該補正後階調データに基づいて得られる駆動用階調データを前記データ駆動部に送信する表示制御部とを備えることを特徴とする、表示装置。
  9.  前記画素回路は、
      前記走査線に制御端子が接続され、当該走査線が選択されているときにオン状態になる入力トランジスタと、
      前記駆動用階調データに基づくデータ電圧が前記データ線および前記入力トランジスタを介して与えられる駆動容量素子と、
      前記駆動容量素子が保持する電圧に応じて、前記電気光学素子に供給すべき電流を制御する駆動トランジスタとをさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の表示装置。
  10.  前記入力トランジスタは、オン状態のときに、前記駆動トランジスタに流れる電流を前記データ線に出力可能であることを特徴とする、請求項9に記載の表示装置。
  11.  前記走査駆動部は、前記複数の走査線を順次選択することにより、前記画素回路に前記データ電圧の書き込みを行うための第1期間と、前記複数の走査線のうちの所定数の走査線を順次選択することにより、前記駆動トランジスタに流れる電流を、前記入力トランジスタを介して前記画素回路から前記データ線に出力するための第2期間とを交互に繰り返すと共に、選択すべき前記所定数の走査線を前記第2期間毎にシフトさせ、
     前記データ駆動部は、
      前記第2期間で、前記データ線毎に、複数の階調のうちの比較的低い第1階調に対応する駆動用階調データに基づくデータ電圧に応じて前記電気光学素子に流れる電流を測定して第1測定データを取得し、前記複数の階調のうちの比較的低い高い第2階調に対応する駆動用階調データに基づくデータ電圧に応じて前記電気光学素子に流れる電流を測定して第2測定データを取得する電流測定部と、
      前記第1期間および前記第2期間で、前記データ電圧を前記データ線に供給するデータ電圧供給部とを含み、
     前記表示制御部は、前記電流測定部が取得した前記第1測定データおよび前記第2測定データに基づいて前記補正後階調データを補正することにより、前記駆動用階調データを取得することを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  12.  前記補正後階調データの補正に使用される補正データを記憶する記憶部をさらに備え、
     前記電流測定部は、前記第2期間で、前記第1測定データおよび前記第2測定データを前記表示制御部に送信し、
     前記表示制御部は、
      前記第2期間では、前記第1階調および前記第2階調のそれぞれを示す駆動用階調データを前記データ駆動部に送信し、前記電流測定部から前記第1測定データおよび前記第2測定データを受信して、前記第1階調および前記第2階調に対応する理想的な前記駆動トランジスタの特性を示す理想特性データと受信した前記第1測定データおよび前記第2測定データとをそれぞれ比較した結果に基づいて前記補正データを更新し、
      前記第1期間および前記第2期間では、前記記憶部から前記補正データを読み出し、当該補正データに基づいて前記補正後階調データを補正することを特徴とする、請求項11に記載の表示装置。
  13.  前記補正データは、前記駆動トランジスタの閾値電圧補償のための第1補正データと、前記駆動トランジスタのゲイン補償のための第2補正データとを含み、
     前記表示制御部は、前記第1測定データと前記理想特性データとを比較した結果に基づいて前記第1補正データを更新し、前記第2測定データと前記理想特性データとを比較した結果に基づいて前記第2補正データを更新することを特徴とする、請求項12に記載の表示装置。
  14.  前記表示制御部と前記データ駆動部とは、双方向通信バスを利用して前記駆動用階調データと前記第1測定データおよび前記第2測定データとの送受信を行うことを特徴とする、請求項11に記載の表示装置。
  15.  前記表示制御部は、
      前記補正後階調データに基づいて、前記電気光学素子に流れると予測される電流に応じた前記駆動トランジスタの閾値電圧補償および前記駆動トランジスタのゲイン補償の少なくともいずれかのための補正データを取得し、
      前記補正データに基づいて前記補正後階調データを補正することにより、前記駆動用階調データを取得することを特徴とする、請求項10に記載の表示装置。
  16.  電流によって輝度が制御される電気光学素子をそれぞれが有する複数の画素回路を含む表示装置用のデータ処理方法であって、
     各画素回路につき、少なくとも前記電気光学素子に流れた電流のエネルギーの累積値を反映した等価累積値を、当該電気光学素子の輝度に対応する階調データに基づいて取得する等価累積値取得ステップと、
     各画素回路につき、当該画素回路の等価累積値に基づいて、前記複数の画素回路の等価累積値の中で最大の等価累積値を基準として略1以下となる補正係数を取得する補正係数を取得する補正係数取得ステップと、
     前記階調データに前記補正係数を乗じた値を補正後階調データとして出力する補正ステップとを備えることを特徴とする、データ処理方法。
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