(57)【要約】【課題】  特に低輝度領域において正しい輝度が得られる発光素子の駆動方法、その駆動装置及び表示装置を提供すること。【解決手段】  輝度の階調数２５６よりも多段階（１０２４段階）に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅（パルス幅”１０２３”）の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度（輝度０）との間を２５５等分する輝度を測定して得られた２５６階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係を予め求めて記憶装置２０に記憶させておき、その記憶装置２０に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる。【選択図】        図３
2006195306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行わせる発光素子の駆動方法であって、
前記輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に前記最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに前記発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係を予め求めて記憶装置に記憶させておき、
前記記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えて前記発光素子を駆動させる
ことを特徴とする発光素子の駆動方法。
【請求項２】
発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行わせる発光素子の駆動装置であって、
前記輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に前記最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに前記発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えて前記発光素子を駆動させる駆動回路と、
を備えることを特徴とする発光素子の駆動装置。
【請求項３】
複数の発光素子がマトリクス状に配置された表示部と、前記各発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行わせる駆動装置とを備えた表示装置であって、
前記駆動装置は、
前記輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に前記最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに前記発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を前記発光素子に与えて前記発光素子を駆動させる駆動回路と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記記憶装置は逆ガンマ補正データを記憶した記憶装置を兼用している
ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行う発光素子の駆動方法、その駆動装置及び表示装置に関し、特に低輝度領域での階調表現が正しく行われるようにした発光素子の駆動方法、その駆動装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）のような電流駆動型発光素子をマトリクス状に配置した表示装置の開発が進められている。例えば図４は発光ダイオードを用いた例を示す。線順次駆動走査方式の場合には、何れかのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３をオンにすることで走査線ｓ１〜ｓ３を選択し、スイッチＳＷＡ〜ＳＷＣをオンにすることで各データ線ｄ１〜ｄ３に画像データの輝度値に応じた大きさの電流を流せば階調表現を行える。線順次駆動走査方式では、各データ線ｄ１〜ｄ３に流す電流は、選択された走査線ｓ１〜ｓ３のスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオンに同期して一斉に流す必要がある。
【０００３】
また、輝度の階調表現を、電流は一定としてパルス幅変調を行うことによって実現する方法もある（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３５０４３９号公報
【０００４】
この場合には、各データ線ｄ１〜ｄ３に電流を供給する電流源を定電流源２４ａ〜２４ｃとし、画像データの輝度に応じて、スイッチＳＷＡ〜ＳＷＣを、何れかのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオンとされ何れかの走査線ｓ１〜ｓ３が選択されている時間内でオン／オフすればよい。明るくしたい場合にはスイッチＳＷＡ〜ＳＷＣのオン時間を長く、暗くしたい場合はオン時間を短くする。
【０００５】
ここで、例えば２行１列目の発光ダイオードＬ21が駆動されるときの等価回路は図５のようになる。スイッチＳＷＡがオンになるとデータ線ｄ１に定電流源２４ａから定電流Ｉccが供給される。また、図５には、表示パネル全体の配線容量（浮遊容量）Ｃｓを仮想的に示している。
【０００６】
また、図５において、スイッチＳＷ２がオンし、スイッチＳＷＡがオフからオンに、さらにオンからオフしたときの発光ダイオードＬ21の発光特性について図６を参照して説明する。なお、他の発光ダイオードの発光特性についても発光ダイオードＬ21の場合と同様である。
【０００７】
先ず、スイッチＳＷＡがオンしても発光ダイオードＬ21はすぐには発光せず、ｔ１時間後に発光し始める。その後ｔ２時間をかけて徐々に発光輝度が上がっていき所定の輝度に達する。スイッチＳＷＡがオフするまでのｔ３時間、その所定の輝度で発光し続ける。そして、スイッチＳＷＡがオフしてもｔ４時間はわずかに発光する。
【０００８】
発光ダイオードＬ21のＩＶ特性（電流電圧特性）図に上記時間ｔ１〜ｔ４を併せて記せば図７のようになる。スイッチＳＷＡがオンされると、先ずｔ１時間の間は、定電流源２４ａからの定電流Ｉccは配線容量Ｃｓの充電に使われ、発光ダイオードＬ21には電流が流れない。このとき発光ダイオードＬ21にかかる電圧は直線的に増大していく。
【０００９】
続くｔ２時間は、定電流源２４ａからの定電流Ｉccが配線容量Ｃｓと発光ダイオードＬ21との両方に分流しながら流れる時間である。このとき、同じ電圧を保ちながら、配線容量Ｃｓ側の電流は徐々に減少し、発光ダイオードＬ21側の電流は徐々に増大していく。このように、発光ダイオードＬ21側に定電流源２４ａからのすべての電流が流れるようになるまでには時間がかかる。そして、発光ダイオードＬ21にかかる電圧がＶｆに達すると、発光ダイオードＬ21に定電流Ｉccが流れるようになりこの状態がｔ３時間安定する。
【００１０】
スイッチＳＷＡがオフされると、配線容量Ｃｓに溜まった電荷が発光ダイオードＬ21に供給され、その電荷が消滅するまでのｔ４時間わずかな発光が続く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
パルス幅変調駆動方式では各画素の明暗の程度を表す輝度値を、各画素に対応する各発光ダイオードに与えられる駆動電流のパルス幅に変換する。すなわち、明るい画素ではパルス幅を広く、暗い画素ではパルス幅を狭くする。発光素子の発光輝度そのものは一定に制御されるが、パルス幅すなわち発光時間の制御により人の視覚に感じられる輝度に変化（階調）を生じさせることができる。
【００１２】
ここで、図８の直線Ａのように、駆動電流のパルス幅と、人の視覚に感じられる輝度とが比例していれば各画素に与えられた輝度値は表示画面上に正しく再現（表示）されることになる。しかし上述したように、駆動電流が表示パネルの配線容量Ｃｓの充電に使われ、所定の輝度に達するまで時間がかかってしまい図６のような立ち上がりの遅い発光特性では、図８のＢに示すように低輝度領域においてパルス幅と輝度とのリニアリティが得られず本来得られるべき明るさよりも暗めになる現象（いわゆる黒つぶれ）が生じる。
【００１３】
これについてさらに詳しく説明すると、例えばスイッチＳＷ２がオンされ走査線ｓ２が選択されている時間内の最大パルス幅を”２５５”とした場合においてその１／２５５のパルス幅であるパルス幅”１”の場合には、理想的には発光ダイオードＬ21は図３（Ａ）で実線で示す矩形状の発光特性を示す。しかし、上述したように現実には図（Ｂ）のように立ち上がりの遅い発光特性であるので、パルス幅”１”の場合にはまだ発光していない。図３（Ｂ）に示す例ではパルス幅が”２”を越えたあたりから発光し始め徐々に輝度が増大していく。したがって、パルス幅が小さいすなわちスイッチＳＷＡのオン時間が短い場合には、あるパルス幅（時間）までは全く光らない。
【００１４】
また、例えばパルス幅”４”のときには、人が視覚に感じる輝度として理想的には図３（Ａ）において斜線で示す面積の大きさに相当する輝度が得られなければならないが、実際には図３（Ｂ）において斜線で示す面積分に相当する輝度しか得られない。そのような面積（発光輝度の時間積分値）の差はパルス幅が小さいほど顕著になり、理想輝度との差が大きくなる。例えば最大輝度に割り当てられたパルス幅”２５５”のときには、全面積に対して、立ち上がり時の面積欠損の大きさの割合が小さく、理想輝度からのずれはそれほど問題にならない。
【００１５】
また、特にカラー画像表示の場合には、赤色発光ダイオードよりも、緑色発光ダイオードや青色発光ダイオードの方が発光特性の立ち上がりが悪いため、低輝度領域では緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードに対して相対的に赤色発光ダイオードの輝度が大きくなり、赤っぽく見えてしまうというように色バランスのくずれが生じる。
【００１６】
今までは駆動電流が比較的大きく立ち上がりもそれほど悪くはなく、また階調数もそれほど多くを必要とされずに最小パルス幅も比較的広かったので上述した問題は起こりにくかった。しかし、最近は特に発光ダイオードにおいては発光効率が向上し駆動電流が減ってきておりその分立ち上がりに遅れが生じやすくなってきており、また多階調化が望まれ最小パルス幅も狭くなってきているので立ち上がり前の発光していない期間より小さいパルス幅も設定されやすい状況になってきている。
【００１７】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、特に低輝度領域において正しい輝度が得られる発光素子の駆動方法、その駆動装置及び表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は前記課題を解決するため以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の発光素子の駆動方法は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係を予め求めて記憶装置に記憶させておき、この記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる。
【００１９】
また、本発明の発光素子の駆動装置は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、この記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる駆動回路と、を備える。
【００２０】
また、本発明の表示装置は、複数の発光素子がマトリクス状に配置された表示部と、各発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行わせる駆動装置とを備え、駆動装置は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる駆動回路とを備える。
【００２１】
上記パルス幅は輝度の階調数よりも多段階に設定されるので従来よりもパルス幅の選択肢が増え、発光特性の立ち上がりが悪くても、輝度との間に比例関係が得られるパルス幅を上記選択肢が増えたパルス幅の中から選んで設定でき、そのパルス幅を発光素子の駆動に用いることができる。これにより、特に低輝度領域において暗めになってしまういわゆる黒つぶれを抑えることができ、正しい輝度の階調表現を実現できる。
【００２２】
また、上記記憶装置として、逆ガンマ補正データを記憶した記憶装置を兼用して用いれば、別途記憶装置を設ける必要がなくコスト低減及び小型化を図れる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の発光素子の駆動方法は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係を予め求めて記憶装置に記憶させておき、この記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させるので、輝度との間に比例関係を有するパルス幅を発光素子の駆動に用いることができ、正しい輝度の階調表現を行える。
【００２４】
本発明の発光素子の駆動装置は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、この記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる駆動回路とを備えるので、輝度との間に比例関係を有するパルス幅を発光素子の駆動に用いることができ、正しい輝度の階調表現を行える。
【００２５】
本発明の表示装置は、複数の発光素子がマトリクス状に配置された表示部と、各発光素子に与える駆動信号のパルス幅を変えることで輝度の階調表現を行わせる駆動装置とを備え、さらに駆動装置は、輝度の階調数Ｎよりも多段階に設定された複数のパルス幅のうち最大パルス幅の駆動信号を発光素子に与えたときの輝度を最高輝度Ｌとして測定すると共に最高輝度Ｌと最低輝度との間を（Ｎ−１）等分する輝度を測定して得られたＮ階調分の輝度と、各々の輝度が測定されたときに発光素子に与えていた駆動信号のパルス幅との対応関係が記憶された記憶装置と、記憶装置に記憶されたパルス幅の中から選択されるパルス幅の駆動信号を発光素子に与えて発光素子を駆動させる駆動回路とを備えるので、輝度との間に比例関係を有するパルス幅を発光素子の駆動に用いることができ、正しい輝度の階調表現を行える。特にカラー画像を表示する表示装置の場合には、色バランスも良好に保てる。以上のことにより画質を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２７】
図１は本発明の実施形態に係る表示装置３０の構成を示す。表示装置３０は、表示部１０と、表示部１０を駆動させるための駆動装置とを有する。駆動装置は、データ線駆動回路１１と走査線駆動回路１２と、その他画像表示に必要な周辺回路（同期分離回路１５、タイミングジェネレータ１６、Ａ／Ｄコンバータ１３、逆ガンマ補正手段１４等）を有する。
【００２８】
表示部１０は例えばパッシブマトリクス構造であり、図４に示すように複数本の走査線ｓ１〜ｓ３と複数本のデータ線ｄ１〜ｄ３とがマトリクス状に形成されそれらの交差部近傍に発光素子である発光ダイオードＬ11、Ｌ12、Ｌ13、Ｌ21、Ｌ22、Ｌ23、Ｌ31、Ｌ32、Ｌ33が配置されている。
【００２９】
データ線ｄ１〜ｄ３はそれぞれスイッチＳＷＡ〜ＳＷＣを介して定電流源２４ａ〜２４ｃに接続される。走査線ｓ１〜ｓ３はそれぞれスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を介してグランドに接続される。発光ダイオードＬ11、Ｌ21、Ｌ31のアノードはデータ線ｄ１に接続され、カソードはそれぞれ走査線ｓ１〜ｓ３に接続されている。発光ダイオードＬ12、Ｌ22、Ｌ32のアノードはデータ線ｄ２に接続され、カソードはそれぞれ走査線ｓ１〜ｓ３に接続されている。発光ダイオードＬ13、Ｌ23、Ｌ33のアノードはデータ線ｄ３に接続され、カソードはそれぞれ走査線ｓ１〜ｓ３に接続されている。各発光ダイオードは例えば走査線につながっている１ラインの発光ダイオードすべてが同時に発光する線順次駆動方式で駆動される。
【００３０】
表示装置３０に入力される入力信号中のアナログ画像データは図１に示すようにＡ／Ｄコンバータ１３でデジタル画像データに変換された後、逆ガンマ補正手段１４で逆ガンマ補正されてデータ線駆動回路１１に入力される。
【００３１】
また、入力信号中の同期信号は同期分離回路１５で分離され、タイミングジェネレータ１６はその同期信号に同期した各種タイミング信号を生成し、走査線駆動回路１２及びデータ線駆動回路１１はそのタイミング信号に基づいて駆動制御される。図４に示すスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のオン／オフは走査線駆動回路１２によって制御される。スイッチＳＷＡ〜ＳＷＣのオン／オフはデータ線駆動回路１１によって制御される。
【００３２】
データ線駆動回路１１は図２に示すようにパルス幅変調回路２５と記憶装置２０を有する。パルス幅変調回路２５は、カウンタ２３と、複数段のシフトレジスタ２１ａ〜２１ｄと、複数段のラッチ付きコンパレータ２２ａ〜２２ｄを有する。各コンパレータ２２ａ〜２２ｄからの出力信号に基づいて、各定電流源２４ａ〜２４ｄと各データ線ｄ１〜ｄ４との間に接続された各スイッチＳＷＡ〜ＳＷＤはオン／オフされる。
【００３３】
記憶装置２０は例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリであり、以下のようにして予め求められる輝度とパルス幅との対応関係が記憶される。
【００３４】
例えばスイッチＳＷ２がオンされて走査線ｓ２が選択されている時間内でスイッチＳＷＡのオン時間（駆動電流のパルス幅）を制御して発光ダイオードＬ21を駆動させる場合を考える。例えば２５６階調の輝度のうちで最高輝度の１／２５５の輝度を得たい場合には、図３（Ａ）に示す理想発光特性では最高輝度のときのパルス幅”２５５”の１／２５５のパルス幅”１”とすればよい。しかし、実際には図３（Ｂ）に示すような立ち上がりの遅れがあるためパルス幅”１”とした場合には発光ダイオードＬ21は発光していない。
【００３５】
そこで、本実施形態では、図３（Ｃ）に示す発光輝度の時間積分値（面積Ｓ）が、図３（Ａ）の理想特性におけるパルス幅”１”の場合の発光輝度の時間積分値（面積Ｓ）と等しくなるように、図３（Ｃ）におけるパルス幅”ｎ”を求める。人が視覚に感じる輝度の大小は、発光ダイオード自体の発光輝度の時間積分値の大小に依存するので、例えば最高輝度の１／２５５の輝度を得るには、図３（Ｃ）の面積Ｓを図３（Ａ）の面積Ｓに等しくすればよい。
【００３６】
上記パルス幅”ｎ”を求めるにあたって、本実施形態では、ＳＷ２のオン時間（走査線ｓ２が選択されている時間）を、従来の２５５に等分割ではなくこれよりも多い例えば１０２３に等分割して、従来の２５６段階（パルス幅”０”も含む）のパルス幅よりも多段階の１０２４段階（パルス幅”０”も含む）のパルス幅を設定できるようにしている。このようにパルス幅の選択肢が増えることで、従来におけるパルス幅”４”と”５”との間の大きさであるパルス幅”ｎ”を選べる。
【００３７】
２５６階調の輝度と、各々の輝度に対応するパルス幅（上記パルス幅”ｎ”も含む）との関連付けは以下のようにして行われる。先ず、ＳＷ２のオン時間（走査線ｓ２が選択されている時間）内の最大パルス幅”１０２３”の駆動電流で発光ダイオードを駆動させたときに得られる輝度を輝度計で測定し、その測定された輝度を最高輝度Ｌとする。これにより、先ず最高輝度Ｌとパルス幅”１０２３”との対応関係ができる。
【００３８】
次に、Ｌ×（２５４／２５５）の輝度を測定し、このときに発光ダイオードに与えていた駆動電流のパルス幅と対応付ける。これによりそのパルス幅と輝度［Ｌ×（２５４／２５５）］との対応関係ができる。以下同様にして、Ｌ×（２５３／２５５）の輝度、Ｌ×（２５２／２５５）の輝度、・・・・・・、Ｌ×（２／２５５）の輝度、Ｌ×（１／２５５）、Ｌ×（０／２５５）の輝度をそれぞれ測定し、それぞれの輝度が得られたときに発光ダイオードに与えていた駆動電流のパルス幅と対応付ける。ここで、輝度［Ｌ×（１／２５５）］に対応するパルス幅が図３（Ｃ）におけるパルス幅”ｎ”である。なお、Ｌ×（０／２５５）すなわち輝度０はパルス幅”０”に対応するので測定しなくてもよい。また、各輝度の測定には共通の輝度計及び測定方法が用いられる。
【００３９】
以上により、２５６階調の輝度に対してパルス幅が１対１で対応付けられ、それら輝度とパルス幅とは比例関係にある。本実施形態ではＳＷ２のオン時間（走査線ｓ２が選択されている時間）内で１０２４通りのパルス幅を選べる。したがって各パルス幅のデータは１０ビットで表される（例えば最大パルス幅”１０２３”は”１１１１１１１１１１”）。しかし、１０２４通りのすべてが使われるのではなく、実際の発光ダイオードの駆動に際しては、上記２５６階調の輝度に対応付けられた２５６通りのパルス幅しか使われない。輝度とパルス幅との２５６通りそれぞれの対応関係は、８ビットで表されるのアドレスを与えられて図２に示す記憶装置２０に記憶される。
【００４０】
発光ダイオードの駆動時には、入力される輝度値データに基づいてそれに対応するパルス幅が選択されて記憶装置２０から読み出される。また、図２において輝度値データがシフトレジスタ２１ａまで届いたらデータラッチ線からの信号により各シフトレジスタ２１ａ〜２１ｄから各コンパレータ２２ａ〜２２ｄに輝度値データが移される。例えば、スイッチＳＷＡの制御を行う場合について説明すると、８ビットで表される２５６通りの輝度値データは記憶装置２０に記憶された上記対応関係に基づいてその輝度値データに対応するパルス幅データ（１０ビットで表される）に変換されてコンパレータ２２ａの一方の入力端子に入力される。コンパレータ２２ａの他方の入力端子にはカウンタ２３からのカウント値（１、２、３、・・・）が入力され、入力されるカウント値がパルス幅データより小さい場合にコンパレータ２２ａはハイレベルを出力し続ける。例えばパルス幅データが”３”とすると、カウント値が１、２まではハイレベルを出力し、カウント値が３のときにローレベルになる。この結果、コンパレータ２２ａはパルス幅”３”に相当するハイレベル出力をする。そのコンパレータ２２ａからの出力信号に基づいてスイッチＳＷＡが制御される。
【００４１】
他のコンパレータ２２ｂ〜２２ｄについても同様に、記憶装置２０から読み出されたパルス幅データが入力され、カウンタ２３からのカウント値と比較され、入力されるパルス幅データに対応する信号を出力して各スイッチＳＷＢ〜ＳＷＤの制御を行う。
【００４２】
コンパレータ２２ａへの入力パルス幅が、例えば最高輝度Ｌの１／２５５の輝度に対応付けられたパルス幅”ｎ”の場合にはそのパルス幅”ｎ”に相当する時間だけスイッチＳＷＡをオンさせ、定電流源２４ａからの電流をデータ線ｄ１に供給する。このとき、図４、５に示すスイッチＳＷ２がオンされ走査線ｓ２が選択されている場合には発光ダイオードＬ21が駆動される。すなわち発光ダイオードＬ21の発光特性として図３（Ｃ）に示すように最高輝度Ｌの１／２５５の輝度に相当する面積Ｓの発光特性が得られ、入力輝度値データに基づいた正しい輝度が表示画面上に再現される。
【００４３】
本実施形態によれば、発光特性の立ち上がりが悪くても、予め上述したように輝度との間に比例関係が得られるパルス幅を求め、そのパルス幅を発光ダイオードの駆動に用いるので、特に低輝度領域において暗めになってしまういわゆる黒つぶれを抑えることができ、正しい輝度の階調表現を実現できる。
【００４４】
なお、カラー画像表示においては、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードごとに発光特性が異なるので、上述した輝度とパルス幅との対応関係は各色の発光ダイオードごとに求める。これにより、すべての明るさの領域でホワイトバランス（Ｒ：Ｇ：Ｂ＝0.3：0.6：0.1）を正しくとれ、色の再現を正しく行える。
【００４５】
なお、上記実施形態では走査線の選択時間内で１０２４通り（１０ビット）のパルス幅（パルス幅０も含む）を設定したが、従来の２５６通り（８ビット）のパルス幅より多段階に設定できればよく、例えば４０９６通り（１２ビット）のパルス幅を設定してもよい。
【００４６】
また、一般にＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイは非線形な入出力特性（ガンマ特性）を持っており、低輝度側の発光が入力信号に比例せず小さく出る傾向があるため、放送局からの映像信号にはＣＲＴのガンマ特性と逆の特性を有する非線形処理（ガンマ補正）が施されている。これにより、ＣＲＴディスプレイで映像を見たときには自然なコンストラストにすることができる。しかし、そのようなガンマ補正された映像信号で、ガンマ特性のない発光ダイオードディスプレイの表示を行うにはガンマ補正を取り除かなければならない（逆ガンマ補正）。そこで、一般に発光ダイオードディスプレイには図１に示すように逆ガンマ補正手段１４が備わっている。
【００４７】
そのガンマ補正手段１４は逆ガンマ補正用のデータを記憶した記憶装置（ＲＯＭ）を有しているため、この記憶装置を上述した輝度とパルス幅との対応関係を記憶する記憶装置として兼用すれば、その対応関係記憶用に新たな記憶装置を追加することがなくコスト低減及び小型化を図れる。
【００４８】
また、本発明は発光ダイオード以外の発光素子、例えば有機ＥＬや無機ＥＬの駆動にも適用できる。また、本発明は、発光素子を用いた自発光型ディスプレイに限らず、液晶のバックライトに使われる発光素子の駆動にも適用できる。また、表示装置に限らず例えば照明として用いられる発光素子の駆動にも適用できる。すなわち、本発明は発光素子を階調制御して駆動させるものすべてに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るデータ線駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図３】発光素子の発光特性図であり、（Ａ）は理想特性、（Ｂ）は立ち上がりに遅れが生じている特性、（Ｃ）は同一時間内で（Ａ）及び（Ｂ）よりもパルス幅を多段階に設定した場合を示す。
【図４】マトリクス状に配置された発光素子の回路図である。
【図５】図４における発光素子Ｌ21が駆動される状態を示す回路図である。
【図６】発光素子駆動時の駆動電流Ｉ、駆動電圧Ｖ、発光輝度の波形図である。
【図７】発光素子のＶＩ特性図である。
【図８】パルス幅と輝度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１０…表示部、１１…データ線駆動回路、１２…走査線駆動回路、２０…記憶装置、２４ａ〜２４ｄ…定電流源、２５…パルス幅変調回路、３０…表示装置、ｄ１〜ｄ４…データ線、ｓ１〜ｓ３…走査線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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