(57)【要約】【課題】輝度の補正のために全ての画素毎に入力データを保存する場合、データを保存するために必要となるメモリーの容量が大きくなってしまう問題がある。【解決手段】画素毎に配置された発光素子１と、駆動部２と、補正部３と、を有し、入力データに応じた表示モードで画像を表示することができる表示装置であって、補正部３は、前記表示モード毎の点灯時間の積算時間と、前記表示モード毎の想定画像データと、を用いて前記入力データを画素毎に補正することを特徴とする表示装置。【選択図】図１
2011013470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素に配置された発光素子と、
前記発光素子に電流又は電圧を供給する駆動部と、
入力データを補正し、補正後のデータを前記駆動部に供給する補正部と、を有する表示装置であって、
前記補正部は、表示モード毎の点灯時間の積算時間と、前記表示モード毎の前記入力データとして想定される画像データと、を用いて前記入力データを画素毎に補正することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記積算時間と前記画像データを用いて前記発光素子の輝度の劣化量を予想し、前記劣化量を基に前記入力データの補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記発光素子の輝度の劣化量は、前記発光素子の劣化特性データに基づく値であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記劣化量を基に補正した補正後のデータは、前記劣化量に対応する補正係数に基づく値であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記画像データは、前記表示モード毎の前記入力データとして想定される画像データにフィルター処理が施されたデータであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光素子は、有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の表示装置が組み込まれたデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子を含む表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子等のフラットパネル対応の自発光型デバイスが注目されており、有機ＥＬ素子においては、発光することで輝度が低下することが知られている。
【０００３】
複数の画素をマトリクス状に配置したディスプレイでは、例えば黒い背景に白い固定パターンが表示される場合、黒い部分は点灯していないので劣化しないが、白い部分は輝度が低下する。このとき、輝度が低下した部分は、焼きつきとして認識され、画質を著しく悪化させてしまう。特に、デジタルカメラのモニターとして使用される場合には、撮影条件を示すアイコンやテキストなどの固定パターンが表示されるため焼きつきが生じやすい。このような有機ＥＬ素子の輝度の変化を補償する技術としては、特許文献１に開示されている技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９３３４８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、有機ＥＬ素子の画素毎の入力データを一定周期で積算し、全ての画素の積算値の最大値から各画素の積算時間を減算した値に応じて対応する画素データを補正し、これをもって各有機ＥＬ素子の輝度の低下を画素単位で補正している。このため、全ての画素毎に入力データを保存する場合には、各画素に対して画像データを積算していくことになる。よって、画素数が大きければ大きいほど、データを保存するために必要となるメモリーの容量が大きくなってしまい、補正のためのコストが高くなってしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、画素に配置された発光素子と、前記発光素子に電流又は電圧を供給する駆動部と、入力データを補正し、補正後のデータを前記駆動部に供給する補正部と、を有する表示装置であって、前記補正部は、表示モード毎の点灯時間の積算時間と、前記表示モード毎の前記入力データとして想定される画像データと、を用いて前記入力データを画素毎に補正することを特徴とする表示装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、表示モード毎の点灯時間の積算時間を保持しておけば良いため、必要となるメモリーの容量を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の表示装置の概略図である。
【図２】発光素子における輝度の経時変化を示す図である。
【図３】画像データの重み付け平均について説明する図である。
【図４】フィルター処理について説明する図である。
【図５】フィルター処理について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の表示装置を示した図である。
【００１０】
図１の表示装置は、発光素子１、発光素子１に電流又は電圧を供給する駆動部２、入力データを補正し、補正後のデータを駆動部２に供給する補正部３を備えている。本発明の表示装置では、１つの画素に１つ以上の発光素子を配置し、１つ以上の発光素子を含む各画素をマトリクス状に複数配置するのが好適である。このとき、マトリクス状に配置された複数の画素が表示部を構成する。また、本発明の表示装置は、入力データに応じた表示モードで画像を表示することができる。ここで、表示モードについて説明すると、本発明の表示装置が予め有している画像が、入力データとして入力される場合と、本発明の表示装置が予め有していない画像が、入力データとして入力される場合を、それぞれ異なる表示モードとする。本発明の表示装置が予め有している画像が、入力データとして入力される場合の表示モードの例としては、デジタルカメラの撮影条件を設定するメニュー画面モードがある。一方、本発明の表示装置が予め有していない画像が、入力データとして入力される場合の表示モードの例としては、デジタルカメラの撮影時の画像を表示するライブビュー画面モードがある。なお、本発明の表示装置が予め有していない画像が、入力データとして入力される場合の表示モードを、入力データの種類によってさらに別の表示モードとすることも可能である。例えば、自然の風景画像を入力データとする場合と人物画像を入力データとする場合を、両方１つのモードで表示しても良いし、それぞれ異なる表示モードで表示しても良い。以下では、表示モードが２つの場合について説明するが、本発明の表示装置では、表示モードは２以上であれば、２つでなくても良い。
【００１１】
本発明の表示装置は、補正部３において入力データを画素毎に補正して、補正後のデータを駆動部２に供給することにより、発光素子１の輝度を補正する。補正後のデータに応じた電流又は電圧を発光素子１に供給するように駆動部２が制御される。この制御においては、制御部を設けても良い。発光素子１の輝度の補正について、図１を用いて説明する。
【００１２】
発光素子１の輝度の補正に際しては、補正部３において、表示モード毎の点灯時間の積算時間データと、表示モード毎の入力データとして想定される画像データ（以下、「表示モード毎の想定画像データ」ということもある。）を用いて入力データを画素毎に補正する。
【００１３】
一定時間における表示モード毎の点灯時間の積算時間は、積算時間の算出手段（図１に不図示）によって算出されるが、積算時間の算出手段は、積算時間を算出できればどのような手段であっても良い。例えば、積算回路を、積算時間の算出手段として用いても良い。補正部３への積算時間の供給手段（図１に不図示）は、表示装置内もしくは本表示装置が組み込まれる装置内にあれば良く、補正部３に積算時間を供給できればどのような手段であっても良い。例えば、積算回路から補正部３に積算時間を供給しても良い。
【００１４】
積算時間の算出時に必要となる表示モードの情報は、表示モードの供給手段（図１に不図示）や表示モードを解析する手段（図１に不図示）等を表示装置内に設け、それらのいずれかの手段から取得しても良い。また、入力データから取得しても良いし、表示モードを制御する手段（図１に不図示）から取得しても良い。
【００１５】
表示モード毎の想定画像データは、表示装置内もしくは本表示装置が組み込まれる装置内に、表示モード毎に予め用意される。補正部３への表示モード毎の想定画像データの供給手段（図１に不図示）は、表示装置内もしくは本表示装置が組み込まれる装置内にあれば良く、補正部３に表示モード毎の想定画像データを供給できればどのような手段であっても良い。その画像データとしては、表示モード毎に各画素の積算点灯輝度の平均を予想した想定画像データもしくはその画像に対応するデータを用いるのが好適である。例えば、デジタルカメラのメニュー画面モードでは、複数のメニュー画面の平均画像を用いても良いし、デジタルカメラのライブビュー画面モードでは、自然の風景や人物を撮影した画像の積算画像の平均をとった画像を用いても良い。しかしながら、これらの画像データに限定されるわけではなく、任意の想定画像データを設ければ良い。また、１つの表示モードに対して複数の想定画像データを用意しても良いし、補正に使用する想定画像データを複数の想定画像データから選択できるようにしても良い。
【００１６】
例えば、本発明の表示装置をデジタルカメラに応用する場合には、デジタルカメラのユーザーが補正に使用する画像データを選択することができるようにしても良い。また、デジタルカメラの撮影モードに応じて使用する画像データを複数の想定画像データから選択するようにしても良い。より具体的な例を挙げると、ポートレートモードでデジタルカメラを使用している場合には、ポートレート画像を含む複数の想定画像データの中からポートレート画像を選択しても良い。
【００１７】
また、表示モード毎の想定画像データは、予めローパスフィルターによる画像の処理を施した画像データであっても良い。実際にユーザーが表示した画像の積算画像が、想定画像と異なった場合に誤補正を視認しにくくする効果がある。
【００１８】
例えば、前記想定画像に明るい部分と暗い部分が近接している領域があった場合、明るい部分は劣化が大きいことになるため輝度の補正量が大きく、暗い部分は劣化が小さいことになるため輝度の補正が小さくなる。実際にユーザーが表示した画像の積算画像が、想定画像と異なり全面白表示のように明るい部分しかなく暗い部分が無かった場合、想定画像の暗い部分は輝度の補正量が小さく、暗くなってしまい焼きついた画像を表示してしまう。この際に、明るい部分と暗い部分の境界がぼかされていると、補正後の明暗がなだらかになり、明暗が視認されにくくなる。このように、ローパスフィルターによる処理を施し画像をぼかすことで、想定画像と実際に表示された画像が異なった場合の誤補正を視認しにくくする効果がある。
【００１９】
さらに、補正データに対してローパスフィルター処理を施しても良く、補正後のデータに対してローパスフィルター処理を施しても良い。なお、フィルターは、例えば、３行×３列の２次元移動平均デジタルフィルターを用いても良いし、それ以外でも良い。表示モード毎に異なるフィルター処理を行っても良いし、表示モード毎の想定画像データにそれぞれ異なるフィルター処理を行っても良い。
【００２０】
ここで、フィルター処理について説明する。ある画像データを３行×３列の２次元移動平均デジタルフィルターを用いて処理する場合について図５を用いて説明する。
【００２１】
図５（Ａ）のような２次元の画像データに対し図５（Ｂ）のデジタルフィルターの係数行列を適応して図５（Ｃ）に示すように９つのデータにそれぞれ９つの係数を掛け算し、それらの和をフィルター処理後のデータとする。この行列を掛け算する位置を移動して演算を行うことで図５（Ｄ）に示すように２次元の画像データの凹凸がなだらかになり、画像をぼかすことができる。
【００２２】
本発明において、入力データを画素毎に補正する方法としては、例えば、以下の方法がある。その方法とは、先に算出した表示モード毎の点灯時間の積算時間データと、表示モード毎の想定画像データを用いて発光素子１の輝度の劣化量（一定時間経過後の劣化量）を予想した後、その劣化量を基に、入力データを画素毎に補正する方法である。補正部３への入力データの供給手段（図１に不図示）は、表示装置内にあれば良く、補正部３に入力データを供給できればどのような手段であっても良い。
【００２３】
以下では、発光素子１の輝度の劣化量予想と劣化量に基づく入力データの補正について説明する。なお、説明のために、２つの表示モードを「第１の表示モード」「第２の表示モード」と呼ぶことにする。
【００２４】
発光素子１の輝度の劣化量予想に際しては、まず、焼きつきを予想するための平均画像（以下、「焼きつき予想平均画像」ということもある。）を作成する。焼きつき予想平均画像の作成手段（図１に不図示）は、表示装置内にあれば良く、平均画像を作成できればどのような手段であっても良い。例えば、重み付け平均画像を生成する回路を、焼きつき予想平均画像の作成手段として用いても良い。例えば、各表示モードの積算点灯時間が、第１の表示モードの積算点灯時間＝ｔ1時間、第２の表示モードの積算点灯時間＝ｔ2時間の場合には、表示モード毎の想定画像データをそれぞれｔ1：ｔ2の割合で重み付け平均した画像を作成する。この画像が焼きつきを予想するために各画素の輝度を示す平均画像となるが、これに限定されるわけではない。いずれかの表示モードの比率を大きくするなど、重み付けに任意の係数を設けても良い。
【００２５】
例えば、本発明の表示装置をデジタルカメラに応用する場合には、デジタルカメラのユーザーが重み付けの係数を設定できるようにしても良い。
【００２６】
次に、先に作成した焼きつき予想平均画像を用いて発光素子１の輝度の劣化量の算出を行う。発光素子１の輝度の劣化量を予想する手段（図１に不図示）は、表示装置内にあれば良く、発光素子１の輝度の劣化量を算出できればどのような手段であっても良い。ここでは、発光素子１として、有機ＥＬ素子を用いた場合について説明する。特許第３２５０５６１号に記された公知技術によれば、十分にエージングした有機ＥＬ素子では、初期輝度Ｌ0が４００ｃｄ／ｍ2のとき、式１が成り立つことが知られている。
【００２７】
［式１］Ｌ／Ｌ0＝ｅｘｐ（−７．５４×１０-5×Ｔ）
【００２８】
式１において、Ｔは時間、Ｌは時間Ｔでの輝度、「７．５４×１０-5」は輝度の経時劣化速度の度合を示す定数（劣化速度定数）ｋiである。また、公知技術によれば、有機ＥＬ素子の寿命は初期輝度に反比例することが知られている。これらの関係を用いて十分にエージングした有機ＥＬ素子における輝度の劣化量を式２で予想することができる。
【００２９】
［式２］Ｌ＝Ｌ0’×ｅｘｐ｛−７．５４×１０-5×（Ｌ0’／４００）Ｔ｝
【００３０】
式２において、Ｌ0’は初期の輝度である。例えば、初期輝度＝１０００ｃｄ／ｍ2、点灯時間＝１５０時間の場合、以下の式のとおり、劣化後の輝度は９７２ｃｄ／ｍ2となり、２．８％劣化する。即ち、有機ＥＬ素子の輝度の劣化量は２．８％となる。
Ｌ1＝１０００×ｅｘｐ（−７．５４×１０-5×１０００／４００×１５０）＝９７２
【００３１】
このときの時間（ｘ軸）と初期輝度Ｌ0に対する輝度Ｌの変化（ｙ軸）の関係を図２に示す。
【００３２】
複数の異なる構造の有機ＥＬ素子を含む表示装置においては、構造毎に異なる劣化速度定数ｋiを設けても良い。例えば、赤、緑、青のように色の異なる有機ＥＬ素子からなる表示装置においては、劣化速度定数ｋiが、色毎に異なっていても良い。
【００３３】
上記では、十分にエージングを行った有機ＥＬ素子について、輝度の劣化量を予想しているが、必ずしもエージングを行う必要はない。
【００３４】
また、上記では、式１で表される劣化モデルによって輝度の劣化量と時間の関係を模したが、本発明の表示装置に使用される発光素子１は、上記劣化モデルに従うものである必要はない。その場合、発光素子１の輝度の劣化量の算出に際し、使用される発光素子１の劣化特性データを数式化しても良い。また、使用される発光素子１の劣化特性データのテーブルによって劣化量を予想しても良いし、使用される発光素子１の劣化特性データのテーブルとして複数のテーブルを用意しても良い。このとき、発光素子１の輝度の劣化量は、使用される発光素子１の劣化特性データを基に算出されることになる。
【００３５】
以上のように、先に算出した表示モード毎の点灯時間の積算時間と、表示モード毎の想定画像データと、式１で表される劣化モデル又は発光素子１の劣化特性データ等を用いて発光素子１の輝度の劣化量を予想することができる。例えば、焼きつき予想平均画像で一定時間点灯したときの発光素子１の輝度の劣化量を算出する。
【００３６】
続いて、劣化量に基づく入力データの補正に際しては、先に算出した発光素子１の輝度の劣化量を基に、入力データを画素毎に補正する。正確には、先に算出した輝度の劣化量を基に、その劣化量を補うように入力データを画素毎に補正し、補正データを作成する。劣化量を基に、入力データを画素毎に補正する手段（図１に不図示）は、表示装置内にあれば良く、劣化量を基に、入力データを画素毎に補正できればどのような手段であっても良い。例えば、補正データを生成する回路を、入力データを画素毎に補正する手段として用いても良い。
【００３７】
例えば、ある輝度を表示する際に必要な電流量を、初期値に比べてどのくらい増やせば輝度の劣化を補正できるかを考慮して、補正係数を決め、その補正係数を用いることにより入力データを補正する。表１は、ある有機ＥＬ素子における、劣化率（劣化量）に対応する補正係数の表であるが、この表をデータとして予め表示装置内に保持し、発光素子１の輝度の劣化量と補正係数のデータを参照して、補正データを作成しても良い。なお、表１に示す補正係数は、電流量の増加率である。
【００３８】
【表１】
2011013470.tif 000003
【００３９】
電圧を変調させて発光素子１の輝度を変調させる方式において、本発明を適用しても良い。その場合、それぞれの劣化量と表示輝度に対応する、必要な電圧値の上昇率を表した表をデータとして保持すれば良い。
【００４０】
また、補正係数を電流値の増加率ではなく、増加量で表し、電流の初期値に足して、現在の必要電流量を算出し、発光素子１に出力するよう制御しても良い。
【００４１】
さらに、電流の増加量からなる補正係数ではなく、電流の増加量を初期の電流に加えたもの、つまり、発光素子１の劣化量と表示輝度に対応する必要電流の表をデータとして予め表示装置に保持し、劣化量と表示輝度に応じて出力電流値を決定するようにしても良い。
【００４２】
また、複数の異なる構造の発光素子１を含む表示装置においては、構造毎に補正係数を変えても良い。例えば、赤、緑、青のように色の異なる発光素子１からなる表示装置においては、劣化量と表示しようとする輝度によって決まる補正量が、色毎に異なっていても良い。
【００４３】
例えば、本発明の表示装置をデジタルカメラに応用する場合には、補正係数の変更は随時行っても良いし、カメラの起動時もしくは停止時、表示モードが切り替わる時などに行っても良い。
【００４４】
上記では、各画素の劣化分を補正する場合について説明したが、本発明の表示装置では、画素間の劣化量の差を補正しても良いし、基準画素を設定し、その基準画素との差を補正しても良い。
【００４５】
上記のように、先に算出した発光素子１の輝度の劣化量と、補正係数等を用いることにより、補正データを作成することができる。
【００４６】
補正データを作成した後は、補正データを駆動部２に供給し、駆動部２は補正データに応じた電流又は電圧を発光素子１に供給する（電流を供給する場合には、発光素子１に流れる初期の電流量と補正係数の積を発光素子１に供給する）。
【００４７】
上記の方法で発光素子１の輝度を補正することにより、必要となるメモリーの容量を削減できる。
【実施例】
【００４８】
以下に、本発明の表示装置の実施例を示す。なお、実施例１及び実施例２は、本発明の表示装置をデジタルカメラに応用した例である。
【００４９】
［実施例１］
図１は、本実施例の表示装置である。
【００５０】
本実施例の表示装置では、発光素子１としては有機ＥＬ素子を使用した。また、デジタルカメラの表示モードとして、以下の２つの表示モードで画像を表示した。
（１）ライブビュー／レビュー画面モード
（２）メニュー画面モード
【００５１】
ここで、ライブビュー画面モードとは、撮影時の画像を表示するモードのことであり、レビュー画面モードとは、撮影した画像を確認するモードのことである。一方、メニュー画面モードとは、撮影条件の設定を表示するモードのことである。
【００５２】
図１を用いて、有機ＥＬ素子の輝度の補正について説明する。
【００５３】
まず、入力データに応じた表示モード（上記（１）又は（２）の表示モード）での点灯時間の積算時間を算出した。
【００５４】
次に、表示モード毎の点灯時間の積算時間データと表示モード毎の想定画像データを用いて、一定時間経過後の有機ＥＬ素子の輝度の劣化量を予想した。予め用意される表示モード毎の想定画像として、（１）の表示モードについては図３（Ａ）の画像データを使用し、（２）の表示モードについては図３（Ｂ）の画像データを使用した。図３（Ａ）の画像データは、（１）の表示モードの積算使用の予想画像として自然の風景や人物を撮影した４０００枚の画像の積算画像の平均をとった画像とした。一方、図３（Ｂ）の画像データは、（２）の表示モードの積算使用の予想画像として複数のメニュー画面の平均画像とした。
【００５５】
先に算出した表示モード毎の積算点灯時間が、（１）の表示モードの積算点灯時間＝１００時間、（２）の表示モードの積算点灯時間＝５０時間であったとき、焼きつき予想平均画像を作成した。具体的には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の画像データに対して１００：５０の割合で重み付け平均した画像（図３（Ｃ））を作成した。図３（Ｃ）の画像データを、焼きつきを予想するために各画素の輝度を示す平均画像とした。前記平均画像の画像データと画像データに対する発光素子の輝度のガンマカーブから画素毎の平均発光輝度を算出し、画素毎の平均発光輝度と総積算点灯時間（両表示モードの積算点灯時間の和）から式２を用いて画素毎の輝度の劣化量を算出した。
【００５６】
続いて、先に算出した有機ＥＬ素子の輝度の劣化量と、［表１］の劣化量に対する補正係数の関係から電流量の補正係数を導出、電流量の補正係数と前記ガンマカーブを用いて、入力データを画素毎に補正した。例えば、ある画像が、画像データ：４９、補正係数：１．０５、発光素子の輝度のガンマカーブ：２．２の場合に、補正データは、４９×（１．０５）(1/2.2)＝５０となる。その後、補正データを駆動部２に供給し、補正データに応じた電流又は電圧を、駆動部２から有機ＥＬ素子に供給した。
【００５７】
上記のとおり実施することにより、必要となるメモリーの容量を削減できた。
【００５８】
［実施例２］
本実施例の表示装置は、焼きつき予想平均画像を作成するときに、フィルターを使用することを除いては、図１と同じである。
【００５９】
図１を用いて、有機ＥＬ素子の輝度の補正について説明する。
【００６０】
まず、実施例１と同様に、入力データに応じた表示モード（上記（１）又は（２）の表示モード）での点灯時間の積算時間を算出した。
【００６１】
次に、表示モード毎の画像データ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ））の各々に対して図４（Ａ）に示す５行×５列の２次元移動平均デジタルフィルターでフィルター処理した画像データを、実施例１と同様に、１００：５０の割合で重み付け平均した画像を作成した。その画像が図４（Ｂ）に示す画像である。５行×５列の２次元移動平均デジタルフィルターを用いたフィルター処理は、図５で示した３行×３列の２次元移動平均デジタルフィルターを用いたフィルター処理と同様の方法で実施した。図５（Ｃ）では９つのデータを用いて処理をしているが、本実施例では２５個のデータを用いて図５（Ｃ）と同様に処理をした。図４（Ｂ）の画像データを、焼きつきを予想するために各画素の輝度を示す平均画像とした。
【００６２】
次に、実施例１と同様に、輝度の劣化量を算出し、入力データを画素毎に補正した。
【００６３】
続いて、実施例１と同様に、補正データを駆動部２に供給し、補正データに応じた電流又は電圧を、駆動部２から有機ＥＬ素子に供給した。
【００６４】
上記のとおり実施することにより、実施例１と同様に、必要となるメモリーの容量を削減できた。
【符号の説明】
【００６５】
１：発光素子、２：駆動部、３：補正部
【図１】
2011013470.tif 000004
【図２】
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【図３】
2011013470.tif 000006
【図４】
2011013470.tif 000007
【図５】
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