(57)【要約】  初期電流比算出部２５は、データ線駆動／電流測定回路１４による電流測定結果に基づき画素ごとに、初期電流に対する比である初期電流比を求める。発光電流効率算出部２６は、測定された動作温度と初期電流比とに基づきＬＵＴ２２を参照して、発光電流効率を画素ごとに求める。第１補正部３１は、電流測定結果と発光電流効率とに基づき、映像信号Ｄ１に対して画素ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正を行う。第２補正部３２は、発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を画素ごとに求める。第１補正部３１で補正した映像信号に第２補正部３２で求めた補正項を加算して、補正後の映像信号Ｄ２を求める。これにより、画素領域の境界における輝度差を低減する。
2016013475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流駆動型の表示装置であって、
表示素子と、前記表示素子と直列に設けられ、前記表示素子に流れる電流の量を制御する駆動素子とを含み、２次元状に配置された複数の画素と、
前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過せずに前記画素の外部に出力された電流を測定する電流測定回路と、
前記電流測定回路による電流測定結果に基づき、映像信号を補正する補正演算部と、
前記画素に対して補正後の映像信号に応じた電圧を書き込む駆動回路とを備え、
前記補正演算部は、
前記電流測定結果に基づき、前記表示素子の発光電流効率を画素ごとに求める発光電流効率算出部と、
前記電流測定結果と前記発光電流効率とに基づき、前記映像信号に対して画素ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正を行う第１補正部と、
前記発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を画素ごとに求める第２補正部とを含み、
前記第１補正部で補正した映像信号と前記第２補正部で求めた補正項とに基づき、前記補正後の映像信号を求めることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第２補正部は、画素ごとに、当該画素と近傍画素との間の発光電流効率の変化率の平均値を求め、前記平均値に基づき前記補正項を求めることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２補正部は、画素ごとに、１から前記平均値を減算した値に係数を乗算することにより、前記補正項を求め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】
前記第２補正部は、ｉ行ｊ列目の画素Ｐijの発光電流効率をηij、発光電流効率の変化率の増減量に基づき階調電圧の増減量を求めるための係数をδとしたとき、画素Ｐijを中心として水平方向に±ｐ画素、垂直方向に±ｑ画素の範囲内にある画素を近傍画素として、次式（ａ）に示す補正項を求めることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置。
【数４】
2016013475.tif 000006
【請求項５】
前記第１補正部は、補正前の映像信号に応じた階調電圧をＶｇ０、理想画素内の駆動素子の閾値電圧をＶｔｈ０、理想画素内の駆動素子の電流係数をβ０、理想画素内の表示素子の発光電流効率をη０、画素Ｐij内の駆動素子の閾値電圧をＶｔｈij、画素Ｐij内の駆動素子の電流係数をβij、前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過しない電流の測定結果に基づき、前記駆動素子と前記表示素子を直列に接続した場合の電流を求めるための係数をα、階調電圧のオフセットをＶｏｆｓとしたとき、次式（ｂ）に示す演算を行い、
前記補正演算部は、前記第１補正部で補正した映像信号に前記第２補正部で求めた補正項を加算することにより、前記補正後の映像信号を求めることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
【数５】
2016013475.tif 000007
【請求項６】
前記補正演算部は、前記発光電流効率算出部で求めた発光電流効率を画素ごとに記憶する発光電流効率記憶部をさらに含み、
前記第２補正部は、前記発光電流効率記憶部に記憶された発光電流効率に基づき、前記補正項を求めることを特徴とする。請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記補正演算部は、
前記電流測定結果に基づき画素ごとに、初期状態の電流に対する比である初期電流比を求める初期電流比算出部と、
初期電流比と発光電流効率との関係を記憶したテーブルとをさらに含み、
前記発光電流効率算出部は、前記初期電流比算出部で求めた初期電流比を用いて前記テーブルを参照することにより、前記発光電流効率を求めることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記テーブルは、温度と初期電流比と発光電流効率との関係を記憶しており、
前記発光電流効率算出部は、測定された動作温度と前記初期電流比算出部で求めた初期電流比とを用いて前記テーブルを参照することにより、前記発光電流効率を求めることを特徴とする、請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記補正演算部は、前記第１補正部で補正した映像信号に前記第２補正部で求めた補正項を加算する加算器をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示素子と、前記表示素子と直列に設けられ、前記表示素子に流れる電流の量を制御する駆動素子とを含み、２次元状に配置された複数の画素を有する電流駆動型の表示装置の駆動方法であって、
前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過せずに前記画素の外部に出力された電流を測定するステップと、
電流測定結果に基づき、前記表示素子の発光電流効率を画素ごとに求めるステップと、
前記電流測定結果と前記発光電流効率とに基づき、映像信号に対して画素ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正を行う第１補正ステップと、
前記発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を画素ごとに求める第２補正ステップと、
前記第１補正ステップで補正した映像信号と前記第２補正ステップで求めた補正項とに基づき、補正後の映像信号を求めるステップと、
前記画素に対して前記補正後の映像信号に応じた電圧を書き込むステップとを備えた、表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に電流駆動型の表示装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型、軽量、高速応答可能な表示装置として、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置は、２次元状に配置された複数の画素を備えている。有機ＥＬ表示装置の画素は、典型的には、１個の有機ＥＬ素子と１個の駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）を含んでいる。有機ＥＬ素子は、通過する電流の量に応じた輝度で発光する。駆動用ＴＦＴは、有機ＥＬ素子と直列に設けられ、有機ＥＬ素子に流れる電流の量を制御する。【０００３】
画素内の素子の特性には、製造時にばらつきが発生する。また、画素内の素子の特性は、時間の経過と共に変動する。例えば、駆動用ＴＦＴの特性は、発光輝度や発光時間に応じて個別に劣化する。有機ＥＬ素子の特性もこれと同様である。このため、駆動用ＴＦＴのゲート端子に同じ電圧を印加しても、有機ＥＬ素子の発光輝度にはばらつきが発生する。そこで、有機ＥＬ表示装置において高画質表示を行うために、有機ＥＬ素子や駆動用ＴＦＴの特性のばらつきや変動を補償するように映像信号を補正する方法が知られている。例えば、特許文献１には、駆動電流を電源線経由で外部に読み出し、測定した駆動電流の量に基づき補正用ゲインと補正用オフセットを更新し、これらを用いて映像信号を補正する有機ＥＬ表示装置が記載されている。【０００４】
また、有機ＥＬ表示装置に同じ画像を長時間に亙って表示した場合、画素内の素子の特性が表示画像のパターンに従って変動し、その影響が表示画面に現れることがある。この現象は、焼き付きと呼ばれる。焼き付きを防止する有機ＥＬ表示装置については、従来から以下の技術が知られている。特許文献２には、映像信号などに基づき画素の発光輝度の劣化特性を求め、劣化特性の境界付近で発光輝度が緩やかに変化するように映像信号を補正する表示装置が記載されている。特許文献３には、有機ＥＬの各色の劣化特性が同等となる目標色度を設定し、焼き付き防止対象部の色度が目標色度に近づくように入力画像信号を補正する自発光型表示装置が記載されている。特許文献４には、補正対象画素の劣化量と基準画素の劣化量の差を累積加算し、今回の加算によって累積量が増加するか減少するかに応じて入力信号を補正するか否かを切り替える焼き付き現象補正方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００５−２８４１７２号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−２００７８号公報
【特許文献３】日本国特開２０１０−２８６７８３号公報
【特許文献４】日本国特開２００６−２０１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ表示装置において高画質表示を行う方法として、駆動用ＴＦＴや有機ＥＬ素子を流れる電流を定期的に測定し、電流測定結果に基づき、有機ＥＬ素子を流れる電流が所望量（映像信号に応じた量）になるように映像信号を補正する方法が考えられる。この方法を用いれば、駆動用ＴＦＴや有機ＥＬ素子の特性にばらつきや変動が生じても、有機ＥＬ素子に所望量の電流を流すことができる。【０００７】
しかしながら、有機ＥＬ素子の輝度は、通過する電流の量だけではなく、発光電流効率にも依存する。有機ＥＬ素子の発光電流効率は、発光輝度や発光時間に応じて個別に劣化する。このため、上記の方法を用いて有機ＥＬ素子に所望量の電流を流しても、有機ＥＬ素子は必ずしも所望の輝度（映像信号に応じた輝度）で発光する訳ではない。【０００８】
また、チェッカーパターンやウェブコンテンツなどの画像を長時間に亙って表示した場合、有機ＥＬ素子が受ける電流ストレスは画素領域ごとに大きく異なる。この場合、有機ＥＬ素子の発光電流効率の劣化程度は、画素領域ごとに大きく異なる。このため、上記の方法を用いても、画素領域の境界で輝度差が発生し、表示画像の画質が低下する。【０００９】
それ故に、本発明は、画素領域の境界における輝度差を低減できる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の局面は、電流駆動型の表示装置であって、
表示素子と、前記表示素子と直列に設けられ、前記表示素子に流れる電流の量を制御する駆動素子とを含み、２次元状に配置された複数の画素と、
前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過せずに前記画素の外部に出力された電流を測定する電流測定回路と、
前記電流測定回路による電流測定結果に基づき、映像信号を補正する補正演算部と、
前記画素に対して補正後の映像信号に応じた電圧を書き込む駆動回路とを備え、
前記補正演算部は、
前記電流測定結果に基づき、前記表示素子の発光電流効率を画素ごとに求める発光電流効率算出部と、
前記電流測定結果と前記発光電流効率とに基づき、前記映像信号に対して画素ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正を行う第１補正部と、
前記発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を画素ごとに求める第２補正部とを含み、
前記第１補正部で補正した映像信号と前記第２補正部で求めた補正項とに基づき、前記補正後の映像信号を求めることを特徴とする。【００１１】
本発明の第２の局面は、本発明の第１の局面において、
前記第２補正部は、画素ごとに、当該画素と近傍画素との間の発光電流効率の変化率の平均値を求め、前記平均値に基づき前記補正項を求めることを特徴とする。【００１２】
本発明の第３の局面は、本発明の第２の局面において、
前記第２補正部は、画素ごとに、１から前記平均値を減算した値に係数を乗算することにより、前記補正項を求めることを特徴とする。【００１３】
本発明の第４の局面は、本発明の第３の局面において、
前記第２補正部は、ｉ行ｊ列目の画素Ｐijの発光電流効率をηij、発光電流効率の変化率の増減量に基づき階調電圧の増減量を求めるための係数をδとしたとき、画素Ｐijを中心として水平方向に±ｐ画素、垂直方向に±ｑ画素の範囲内にある画素を近傍画素として、次式（ａ）に示す補正項を求めることを特徴とする。
【数１】
2016013475.tif 000003
【００１４】
本発明の第５の局面は、本発明の第４の局面において、
前記第１補正部は、補正前の映像信号に応じた階調電圧をＶｇ０、理想画素内の駆動素子の閾値電圧をＶｔｈ０、理想画素内の駆動素子の電流係数をβ０、理想画素内の表示素子の発光電流効率をη０、画素Ｐij内の駆動素子の閾値電圧をＶｔｈij、画素Ｐij内の駆動素子の電流係数をβij、前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過しない電流の測定結果に基づき、前記駆動素子と前記表示素子を直列に接続した場合の電流を求めるための係数をα、階調電圧のオフセットをＶｏｆｓとしたとき、次式（ｂ）に示す演算を行い、
前記補正演算部は、前記第１補正部で補正した映像信号に前記第２補正部で求めた補正項を加算することにより、前記補正後の映像信号を求めることを特徴とする。
【数２】
2016013475.tif 000004
【００１５】
本発明の第６の局面は、本発明の第１の局面において、
前記補正演算部は、前記発光電流効率算出部で求めた発光電流効率を画素ごとに記憶する発光電流効率記憶部をさらに含み、
前記第２補正部は、前記発光電流効率記憶部に記憶された発光電流効率に基づき、前記補正項を求めることを特徴とする。【００１６】
本発明の第７の局面は、本発明の第１の局面において、
前記補正演算部は、
前記電流測定結果に基づき画素ごとに、初期状態の電流に対する比である初期電流比を求める初期電流比算出部と、
初期電流比と発光電流効率との関係を記憶したテーブルとをさらに含み、
前記発光電流効率算出部は、前記初期電流比算出部で求めた初期電流比を用いて前記テーブルを参照することにより、前記発光電流効率を求めることを特徴とする。【００１７】
本発明の第８の局面は、本発明の第７の局面において、
前記テーブルは、温度と初期電流比と発光電流効率との関係を記憶しており、
前記発光電流効率算出部は、測定された動作温度と前記初期電流比算出部で求めた初期電流比とを用いて前記テーブルを参照することにより、前記発光電流効率を求めることを特徴とする。【００１８】
本発明の第９の局面は、本発明の第１の局面において、
前記補正演算部は、前記第１補正部で補正した映像信号に前記第２補正部で求めた補正項を加算する加算器をさらに含むことを特徴とする。【００１９】
本発明の第１０の局面は、表示素子と、前記表示素子と直列に設けられ、前記表示素子に流れる電流の量を制御する駆動素子とを含み、２次元状に配置された複数の画素を有する電流駆動型の表示装置の駆動方法であって、
前記駆動素子を通過し、前記表示素子を通過せずに前記画素の外部に出力された電流を測定するステップと、
電流測定結果に基づき、前記表示素子の発光電流効率を画素ごとに求めるステップと、
前記電流測定結果と前記発光電流効率とに基づき、映像信号に対して画素ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正を行う第１補正ステップと、
前記発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を画素ごとに求める第２補正ステップと、
前記第１補正ステップで補正した映像信号と前記第２補正ステップで求めた補正項とに基づき、補正後の映像信号を求めるステップと、
前記画素に対して前記補正後の映像信号に応じた電圧を書き込むステップとを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１または第１０の局面によれば、発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項を求め、求めた補正項を用いて映像信号を補正することにより、画素領域間で発光電流効率に差異がある場合でも、その差異を補償し、画素領域の境界における輝度差を低減することができる。【００２１】
本発明の第２または第３の局面によれば、画素と近傍画素との間の発光電流効率の変化率の平均値に基づき補正項を求めることにより、画素領域間の発光電流効率の差異を補償する補正項を求めることができる。【００２２】
本発明の第４の局面によれば、式（ａ）に従い、画素領域間の発光電流効率の差異を補償する補正項を求めることができる。【００２３】
本発明の第５の局面によれば、式（ａ）および（ｂ）に従い、補正後の映像信号を求めることができる。【００２４】
本発明の第６の局面によれば、発光電流効率を画素ごとに記憶する発光電流効率記憶部を用いて、発光電流効率の２次元分布に基づく補正項を容易に求めることができる。【００２５】
本発明の第７の局面によれば、初期電流比と発光電流効率との関係を記憶したテーブルを用いて、初期電流比に基づき発光電流効率を容易に求めることができる。【００２６】
本発明の第８の局面によれば、初期電流比と発光電流効率との関係が温度に応じて変化する場合でも、動作温度と初期電流比と発光電流効率との関係を記憶したテーブルを用いて、動作温度に応じた発光電流効率を求めることができる。【００２７】
本発明の第９の局面によれば、加算器を用いて、第１補正部で補正した映像信号に第２補正部で求めた補正項を加算した補正後の映像信号を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機ＥＬ素子を含む画素の発光時の等価回路図である。
【図２】黒を表示する画素と白を表示する画素を示す図である。
【図３】図１に示す画素の電圧−電流特性を示す図である。
【図４】図１に示す画素の電圧−輝度特性を示す図である。
【図５】図１に示す画素について初期電流比と発光電流効率の関係を示す図である。
【図６】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７】図６に示す表示装置に含まれる画素の回路図である。
【図８】図７に示す画素のタイミングチャートである。
【図９】図６に示す表示装置の補正演算部の詳細を示すブロック図である。
【図１０Ａ】隣接する２個の画素領域を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す画素領域に含まれる特定行の画素内の駆動用ＴＦＴの閾値電圧を示す図である。
【図１０Ｃ】図１０Ａに示す画素領域に含まれる特定行の画素内の有機ＥＬ素子の発光電流効率を示す図である。
【図１０Ｄ】比較例に係る表示装置について、図１０Ａに示す画素領域に含まれる特定行の画素の輝度を示す図である。
【図１０Ｅ】本発明の実施形態に係る表示装置について、図１０Ａに示す画素領域に含まれる特定行の画素の輝度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の実施形態に係る表示装置を説明する前に、図１〜図５を参照して、本発明を導くための基礎検討について説明する。図１は、有機ＥＬ素子を含む画素の発光時の等価回路図である。図１に示す回路は、有機ＥＬ素子Ｌ１と駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を含んでいる。有機ＥＬ素子Ｌ１は、通過する電流の量に応じた輝度で発光する自発光型の表示素子である。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１は、有機ＥＬ素子Ｌ１と直列に接続され、有機ＥＬ素子Ｌ１に流れる電流の量を制御する駆動素子である。
【００３０】
駆動用ＴＦＴ：Ｑ１は、Ｎチャネル型トランジスタである。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン端子には、ハイレベル電源電圧Ｖａｎが印加される。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のソース端子は、有機ＥＬ素子Ｌ１のアノード端子に接続される。有機ＥＬ素子Ｌ１のカソード端子には、ローレベル電源電圧Ｖｃａが印加される。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート端子には、ゲート電圧Ｖｇが印加される。
【００３１】
有機ＥＬ素子Ｌ１のアノード電圧（駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のソース電圧に等しい）をＶｏｌｅｄ、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧をＶｔｈ、有機ＥＬ素子Ｌ１の発光閾値電圧をＶｔｈｏとする。また、有機ＥＬ素子Ｌ１の発光時に駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を流れる電流をＩｄｓ、有機ＥＬ素子Ｌ１を流れる電流をＩｏｌｅｄとする。図１に示す回路では、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を流れる電流のほぼすべてが有機ＥＬ素子Ｌ１を流れるので、Ｉｄｓ＝Ｉｏｌｅｄと考えてよい。以下、このように発光時に流れる電流を画素電流という。画素電流Ｉｄｓは、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ（＝Ｖｇ−Ｖｏｌｅｄ）に応じて変化する。
【００３２】
図２に示すように、発光時に等価的に図１に示す回路になる２個の画素Ｐｂ、Ｐｗがあり、初期状態から所定時間（以下、時間Ｔという）経過するまでの間、画素Ｐｂは黒を表示し、画素Ｐｗは白を表示したとする。図３は、画素Ｐｂ、Ｐｗについて初期状態および時間Ｔ経過後の電圧−電流特性を示す図である。図３において、横軸はゲート電圧Ｖｇを表し、縦軸は画素電流Ｉｄｓを表す。なお、画素電流Ｉｄｓは、初期状態でＶｇ＝６．０Ｖのときのレベルを１．０として正規化されている。
【００３３】
図３に示す例では、初期状態の画素Ｐｂ、Ｐｗでは、Ｖｔｈ＝２．０Ｖ、Ｖｔｈｏ＝３．０Ｖである。時間Ｔ経過後の画素Ｐｂでは、Ｖｔｈ＝２．５Ｖ、Ｖｔｈｏ＝３．２Ｖである。時間Ｔ経過後の画素Ｐｗでは、Ｖｔｈ＝３．０Ｖ、Ｖｔｈｏ＝３．４Ｖである。なお、これらの値は、図３から直接読み取れるものではない。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈと有機ＥＬ素子Ｌ１の発光閾値電圧Ｖｔｈｏは、黒を表示した画素Ｐｂよりも白を表示した画素Ｐｗにおいて大きく変化する。
【００３４】
有機ＥＬ表示装置は、時間Ｔ経過後の画素電流Ｉｄｓが初期状態の画素電流と一致するようにゲート電圧Ｖｇを設定する。図３に示す例では、画素電流Ｉｄｓが１．０となるゲート電圧Ｖｇは、時間Ｔ経過後の画素Ｐｂでは６．７Ｖ、時間Ｔ経過後の画素Ｐｗでは７．４Ｖである。このため、時間Ｔ経過後のゲート電圧Ｖｇは、画素Ｐｂでは６．７Ｖに、画素Ｐｗでは７．４Ｖに設定される。
【００３５】
図４は、画素Ｐｂ、Ｐｗについて初期状態および時間Ｔ経過後の電圧−輝度特性を示す図である。図４において、横軸はゲート電圧Ｖｇを表し、縦軸は画素の輝度Ｌを表す。上記の方法でゲート電圧Ｖｇを設定した場合、時間Ｔ経過後の画素Ｐｂの輝度は、初期状態と同じく１．０になる。一方、時間Ｔ経過後の画素Ｐｗの輝度は０．９になり、画素Ｐｂの輝度よりも１０％低くなる。時間Ｔ経過後の画素Ｐｂ、Ｐｗの輝度に差異が生じる理由は、画素Ｐｗでは画素Ｐｂよりも有機ＥＬ素子Ｌ１に多くの電流が流れ、有機ＥＬ素子Ｌ１の発光電流効率が大きく劣化したからである。
【００３６】
有機ＥＬ表示装置の表示画面において画素の輝度に１０％程度以下のばらつきがランダムに発生しても、観測者は隣接する２個の画素の輝度差をほとんど認識できないので、表示画像の画質低下は問題にならない。しかしながら、黒を表示する画素領域Ａｂと白を表示する画素領域Ａｗが隣接している場合、画素領域Ａｗでは画素領域Ａｂよりも画素内の有機ＥＬ素子Ｌ１の発光電流効率が大きく劣化するので、観測者は画素領域Ａｂ、Ａｗの境界で輝度差を認識することがある。画素領域Ａｂ、Ａｗがある程度以上の大きさを有し、画素領域Ａｂの平均輝度と画素領域Ａｗの平均輝度の間に２％以上の差異がある場合、観測者は画素領域Ａｂ、Ａｗの境界で輝度差を認識する。輝度差は、例えば、チェッカーパターンやウェブコンテンツなどの画像を長時間に亙って表示した場合に発生しやすい。
【００３７】
図３および図４に示す特性を有する画素を備えた有機ＥＬ表示装置において、時間Ｔ経過後に、画素領域Ａｂ内の画素ではゲート電圧Ｖｇを６．７Ｖに、画素領域Ａｗ内の画素ではゲート電圧Ｖｇを７．４Ｖに設定した場合、画素領域Ａｂ、Ａｗの境界において１０％の輝度差が発生する。この場合、画素領域Ａｗ内の画素ではゲート電圧Ｖｇを７．７Ｖに設定すれば、画素領域Ａｂ、Ａｗの境界における輝度差はほぼゼロになる。
【００３８】
一般に有機ＥＬ表示装置では、発光時間が長く、発光輝度が高い画素ほど、有機ＥＬ素子の特性と駆動用ＴＦＴの特性は大きく劣化する。また、有機ＥＬ表示装置の画素では、初期電流比Ｋと発光電流効率ηの間に一定の関係がある。図５は、図１に示す画素について初期電流比Ｋと発光電流効率ηの関係を示す図である。ここで、発光電流効率ηとは、有機ＥＬ素子の輝度を有機ＥＬ素子を流れる電流の密度で割った値をいう。初期電流比Ｋとは、駆動用ＴＦＴのゲート端子に所定の電圧を印加したときの画素電流を、初期状態で駆動用ＴＦＴのゲート端子に同じ電圧を印加したときの画素電流で割った値をいう。例えば、図１に示す画素については、初期状態で画素電流Ｉ０を流すために必要なゲート電圧をＶｇ０、時間Ｔ経過後にゲート電圧をＶｇ０に設定したときの画素電流をＩ１としたとき、Ｋ＝Ｉ１／Ｉ０で与えられる。
【００３９】
有機ＥＬ表示装置において高画質表示を行うためには、有機ＥＬ素子の発光電流効率ηの変動を補償する必要がある。上述したように、初期電流比Ｋと発光電流効率ηの間には一定の関係がある。そこで本発明では、画素１８に測定用電圧を書き込んだときに、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を通過し、有機ＥＬ素子：Ｌ１を通過せずに画素の外部に出力された電流（以下、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流という）を測定して初期電流比Ｋを求め、求めた初期電流比Ｋに基づき発光電流効率ηを求める。したがって、本発明によれば、後述するように、ルックアップテーブルを参照してドレイン電流の変化率に基づき発光電流効率ηを求めることにより、有機ＥＬ素子を流れる電流を測定せずに映像信号を補正することができる。また、画素領域の境界における輝度差を低減するために、本発明では発光電流効率ηの２次元分布に基づき映像信号を補正する。したがって、本発明によれば、画素領域の境界における輝度差を低減し、高画質表示を行うことができる。
【００４０】
以下、図６〜図９を参照して、本発明の実施形態に係る表示装置について説明する。図６は、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６に示す表示装置１０は、表示部１１、表示制御回路１２、走査線駆動回路１３、データ線駆動／電流測定回路１４、Ａ／Ｄ変換器１５、温度センサ１６、および、補正演算部１７を備えた電流駆動型の有機ＥＬ表示装置である。以下、ｍおよびｎは２以上の整数、ｉは１以上ｍ以下の整数、ｊは１以上ｎ以下の整数であるとする。
【００４１】
表示部１１は、２ｍ本の走査線ＧＡ１〜ＧＡｍ、ＧＢ１〜ＧＢｍ、ｎ本のデータ線Ｓ１〜Ｓｎ、および、（ｍ×ｎ）個の画素１８を含んでいる。走査線ＧＡ１〜ＧＡｍ、ＧＢ１〜ＧＢｍは、互いに平行に配置される。データ線Ｓ１〜Ｓｎは、互いに平行に、かつ、走査線ＧＡ１〜ＧＡｍ、ＧＢ１〜ＧＢｍと直交するように配置される。走査線ＧＡ１〜ＧＡｍとデータ線Ｓ１〜Ｓｎは、（ｍ×ｎ）箇所で交差する。（ｍ×ｎ）個の画素１８は、走査線ＧＡ１〜ＧＡｍとデータ線Ｓ１〜Ｓｎの交点に対応して２次元状に配置される。画素１８には、図示しない電極を用いてハイレベル電源電圧Ｖａｎとローレベル電源電圧Ｖｃａが供給される。
【００４２】
表示装置１０では、１フレーム期間は、ｍ個のライン期間を含む映像信号期間と垂直帰線期間とに分割される。表示制御回路１２は、表示装置１０の制御回路である。表示制御回路１２は、走査線駆動回路１３に対して制御信号Ｃ１を出力し、データ線駆動／電流測定回路１４に対して制御信号Ｃ２を出力し、補正演算部１７に対して映像信号Ｄ１を出力する。
【００４３】
走査線駆動回路１３は、制御信号Ｃ１に従い、走査線ＧＡ１〜ＧＡｍ、ＧＢ１〜ＧＢｍを駆動する。より詳細には、走査線駆動回路１３は、ｉ番目のライン期間では走査線ＧＡｉの電圧をハイレベル（選択レベル）に、他の走査線の電圧をローレベル（非選択レベル）に制御する。走査線駆動回路１３は、垂直帰線期間では走査線ＧＡ１〜ＧＡｍ、ＧＢ１〜ＧＢｍの中から１対の走査線ＧＡｉ、ＧＢｉを選択し、選択した走査線ＧＡｉ、ＧＢｉの電圧を所定時間ずつ順にハイレベルに制御し、他の走査線の電圧をローレベルに制御する。垂直帰線期間で選択される走査線ＧＡｉ、ＧＢｉは、２フレーム期間ごとに切り替えられる。
【００４４】
データ線駆動／電流測定回路１４には、制御信号Ｃ２と、補正演算部１７から出力された補正後の映像信号Ｄ２とが供給される。データ線駆動／電流測定回路１４は、データ線Ｓ１〜Ｓｎを駆動する機能と、１行分の画素１８（ｎ個の画素１８）からデータ線Ｓ１〜Ｓｎに出力された電流を測定する機能とを有する。より詳細には、データ線駆動／電流測定回路１４は、映像信号期間では制御信号Ｃ２に従い、映像信号Ｄ２に応じたｎ個のデータ電圧をデータ線Ｓ１〜Ｓｎにそれぞれ印加する。データ線駆動／電流測定回路１４は、垂直帰線期間では制御信号Ｃ２に従い、ｎ個の測定用電圧をデータ線Ｓ１〜Ｓｎにそれぞれ印加し、そのときに１行分の画素１８からデータ線Ｓ１〜Ｓｎに出力されたｎ個の電流をそれぞれ電圧に変換して出力する。データ線駆動／電流測定回路１４は、画素に対して補正後の映像信号に応じた電圧を書き込む駆動回路として機能すると共に、駆動素子を通過した電流を測定する電流測定回路としても機能する。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器１５は、データ線駆動／電流測定回路１４の出力電圧をデジタルの電流測定データＥ１に変換する。温度センサ１６は、表示装置１０の動作温度Ｔｅｍｐを測定する。補正演算部１７は、垂直帰線期間では、Ａ／Ｄ変換器１５から出力され電流測定データＥ１と温度センサ１６で検知された動作温度Ｔｅｍｐとに基づき、映像信号Ｄ１の補正に必要なデータ（以下、補正用データという）を求める。補正演算部１７は、映像信号期間では、垂直帰線期間で求めた補正用データを参照して、表示制御回路１２から出力された映像信号Ｄ１を補正し、補正後の映像信号Ｄ２を出力する。
【００４６】
以下、ｉ行ｊ列目の画素１８をＰijという。図７は、画素Ｐijの回路図である。図７に示すように、画素Ｐijは、有機ＥＬ素子Ｌ１、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１、書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３、および、コンデンサＣ１を含み、走査線ＧＡｉ、ＧＢｉとデータ線Ｓｊに接続される。
【００４７】
３個のＴＦＴ：Ｑ１〜Ｑ３は、Ｎチャネル型トランジスタである。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン端子には、ハイレベル電源電圧Ｖａｎが印加される。駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のソース端子は、有機ＥＬ素子Ｌ１のアノード端子に接続される。有機ＥＬ素子Ｌ１のカソード端子には、ローレベル電源電圧Ｖｃａが印加される。書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２と読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３の一方の導通端子（図７では左側の端子）は、データ線Ｓｊに接続される。書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２の他方の導通端子は駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート端子に接続され、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３の他方の導通端子は駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のソース端子と有機ＥＬ素子Ｌ１のアノード端子に接続される。書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２のゲート端子は走査線ＧＡｉに接続され、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３のゲート端子は走査線ＧＢｉに接続される。コンデンサＣ１は、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート端子とドレイン端子の間に設けられる。
【００４８】
図８は、画素Ｐijのタイミングチャートである。図８に示すように、映像信号期間内のｉ番目のライン期間Ｔｉでは、走査線ＧＡｉの電圧はハイレベルになり、走査線ＧＢｉの電圧はローレベルになり、データ線Ｓｊにはデータ電圧ＶＤijが印加される。ライン期間Ｔｉでは、書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２はオンし、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３はオフし、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧Ｖｇはデータ電圧ＶＤijに等しくなる。ライン期間Ｔｉの終了時に走査線ＧＡｉの電圧はローレベルに変化し、これに伴い書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２はオフする。これ以降、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧Ｖｇは、コンデンサＣ１の作用によって保持される。また、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１と有機ＥＬ素子Ｌ１には駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓに応じた量の画素電流Ｉｄｓが流れ、有機ＥＬ素子Ｌ１は駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧Ｖｇに応じた輝度で発光する。
【００４９】
走査線ＧＡｉ、ＧＢｉが選択された垂直帰線期間には、図８に示す２個の期間Ｔａ、Ｔｂが設定される。期間Ｔａでは、走査線ＧＡｉの電圧はハイレベルになり、走査線ＧＢｉの電圧はローレベルになり、データ線Ｓｊには測定用電圧ＶＭijが印加される。期間Ｔａでは、書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２はオンし、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３はオフし、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧Ｖｇは測定用電圧ＶＭijに等しくなる。期間Ｔｂでは、走査線ＧＡｉの電圧はローレベルになり、走査線ＧＢｉの電圧はハイレベルになる。期間Ｔｂでは、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１と読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３はオンし、書き込み用ＴＦＴ：Ｑ２はオフする。このとき駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を通過した電流は、読み出し用ＴＦＴ：Ｑ３を経由してデータ線Ｓｊに流れる。データ線駆動／電流測定回路１４は、期間Ｔｂにおいてデータ線Ｓｊに出力された電流を電圧に変換して出力する。
【００５０】
以下、表示装置１０における映像信号Ｄ１の補正について説明する。表示装置１０では、データ線駆動／電流測定回路１４は、表示部１１に含まれる（ｍ×ｎ）個の画素１８について、測定用電圧ＶＭを書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流を測定する。Ａ／Ｄ変換器１５は、測定された電流をデジタル値に変換する。補正演算部１７は、Ａ／Ｄ変換器１５で求めたデジタル値に基づき、（ｍ×ｎ）個の画素１８について初期電流比Ｋを求め、初期電流比Ｋに基づき発光電流効率ηを求める。また、補正演算部１７は、発光電流効率ηの２次元分布に基づき、映像信号Ｄ１を補正する。
【００５１】
まず、初期電流比Ｋを求める方法を説明する。表示装置１０が最初に動作するときに（あるいは、表示装置１０の工場出荷前に）、画素１８に書き込む電圧を順に切り替えながら駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流を測定することにより、各画素１８について、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流が所定値Ｉ０になる初期階調値Ｚを求める。（ｍ×ｎ）個の初期階調値Ｚは、補正演算部１７の内部に記憶される。データ線駆動／電流測定回路１４は、表示装置１０の動作中に垂直帰線期間において、各画素１８について、第１測定用電圧ＶＭ１を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流と、第２測定用電圧ＶＭ２を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流とを測定する。補正演算部１７は、各画素１８について、２個の電流測定結果に基づき補間演算などによって、初期階調値Ｚに応じた電圧を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流の量を求め、求めたドレイン電流の量を値Ｉ０で割ることにより、画素１８の初期電流比Ｋを求める。
【００５２】
あるいは、表示装置１０が最初に動作するときに（あるいは、表示装置１０の工場出荷前に）、画素１８に所定の初期電圧を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流を測定することにより、各画素１８について初期電流値Ｙを求める。（ｍ×ｎ）個の初期電流値Ｙは、補正演算部１７の内部に記憶される。データ線駆動／電流測定回路１４は、上記と同様の方法で、各画素１８について２個の電流測定結果を求める。補正演算部１７は、各画素１８について、２個の電流測定結果に基づき補間演算などによって、初期電圧を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流の量を求め、求めたドレイン電流の量を初期電流値Ｙで割ることにより、画素１８の初期電流比Ｋを求める。
【００５３】
次に、発光電流効率ηを求める方法を説明する。上述したように、初期電流比Ｋと発光電流効率ηの間には、例えば図５に示す関係がある。また、初期電流比Ｋと発光電流効率ηの間の関係は、温度に応じて変化する。そこで補正演算部１７は、複数の動作温度Ｔｅｍｐについて、初期電流比Ｋに対応づけて発光電流効率ηを記憶したルックアップテーブル（Look Up Table ：以下、ＬＵＴという）を含んでいる。補正演算部１７は、各画素１８について、初期電流比Ｋと温度センサ１６で測定した動作温度Ｔｅｍｐとを用いてＬＵＴを参照することにより、画素１８の発光電流効率ηを求める。（ｍ×ｎ）個の発光電流効率ηは、補正演算部１７の内部に記憶される。
【００５４】
次に、映像信号Ｄ１の補正について説明する。データ線駆動／電流測定回路１４は、各画素１８について、第１測定用電圧ＶＭ１を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流と、第２測定用電圧ＶＭ２を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流とを測定する。補正演算部１７は、各画素１８について、２個の電流測定結果に基づき、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈと電流係数（ゲイン）βを求める。補正演算部１７は、２個の電流測定結果を含み、閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを未知数とする連立方程式を解くことにより、閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを求めてもよい。あるいは、補正演算部１７は、電流測定結果に応じて閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを所定量だけ増加または減少させる処理を繰り返し行うことにより、閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを求めてもよい。
【００５５】
補正演算部１７は、各画素１８について求めた閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを用いて、映像信号Ｄ１に含まれる画素１８に関するデータを補正する。また、補正演算部１７は、画素１８と複数の近傍画素について、画素１８と近傍画素の間の発光電流効率ηの変化率の平均値を求め、求めた平均値に基づき、映像信号Ｄ１に含まれる画素１８に関するデータの補正項を求める。補正演算部１７は、閾値電圧Ｖｔｈと電流係数βを用いて補正されたデータに対して補正項を加算することにより、補正後の映像信号Ｄ２に含まれる画素１８に関するデータを求める。
【００５６】
以下、補正演算部１７における処理をより詳細に説明する。以下の説明では、理想の特性を有する仮想的な画素を理想画素Ｐ０といい、画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧をＶｔｈij、電流係数をβijとする。補正演算部１７は、画素Ｐijを流れる画素電流が理想画素Ｐ０を流れる画素電流Ｉ０に等しくなるように、画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧Ｖｇijを決定する。このとき、次式（１）が成立する。
Ｉ０＝（βij／２）（Ｖｇij−Ｖｔｈij）2   …（１）
式（１）をＶｇijについて解き、オフセットＶｏｆｓを考慮すると、次式（２）が導かれる。
Ｖｇij＝√（２Ｉ０／βij）＋Ｖｔｈij−Ｖｏｆｓ  …（２）
【００５７】
理想画素Ｐ０と画素Ｐijでは、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧は異なる。また、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１が受ける電流電圧ストレスは、閾値電圧のレベルに応じて異なる。このため、理想画素Ｐ０と画素Ｐijに同じ電流ストレスを与えた場合、理想画素Ｐ０と画素Ｐijでは駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の変動量は異なる。
【００５８】
初期状態から時間Ｔだけ経過したときに、理想画素Ｐ０内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧はＶｔｈ０からＶｔｈ０’に変化し、電流係数はβ０からβ０’に変化し、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧をＶｇ０に設定したときの画素電流はＩ０からＩ０’に変化したとする。このとき、次式（３ａ）、（３ｂ）が成立する。
Ｉ０  ＝（β０／２）
×（Ｖｇ０−Ｖｔｈ０＋Ｖｏｆｓ）2   …（３ａ）
Ｉ０’＝（β０’／２）
×（Ｖｇ０−Ｖｔｈ０’＋Ｖｏｆｓ）2   …（３ｂ）
ΔＶｔｈ０＝Ｖｔｈ０’−Ｖｔｈ０とおくと、式（３ａ）、（３ｂ）から次式（４）が導かれる。式（４）は、電流電圧ストレスを受けたときの理想画素Ｐ０内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の変動量を表す。
ΔＶｔｈ０＝ａ０｛１−√（Ａ０／Ｂ０）｝  …（４）
ただし、式（４）に含まれるａ０、Ａ０およびＢ０は、以下の式で与えられる。
ａ０＝Ｖｇ０−Ｖｔｈ０＋Ｖｏｆｓ
Ａ０＝Ｉ０’／Ｉ０
Ｂ０＝β０’／β０
【００５９】
また、初期状態から時間Ｔだけ経過したときに、画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧はＶｔｈijからＶｔｈij’に変化し、電流係数はβijからβij’に変化し、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のゲート電圧をＶｇ０に設定したときの画素電流はＩijからＩij’に変化したとする。画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の変動量ΔＶｔｈijは、上記と同様に、次式（５）で与えられる。
ΔＶｔｈij＝ａij｛１−√（Ａij／Ｂij）｝  …（５）
ただし、式（５）に含まれるａij、ＡijおよびＢijは、以下の式で与えられる。
ａij＝Ｖｇij−Ｖｔｈij＋Ｖｏｆｓ
Ａij＝Ｉij’／Ｉij
Ｂij＝βij’／βij
【００６０】
理想画素Ｐ０内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の変動量ΔＶｔｈ０と、画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の変動量ΔＶｔｈijは、同じ電流が流れた有機ＥＬ素子Ｌ１の発光電流効率ηに対応する。そこで、ΔＶｔｈ０＝ΔＶｔｈijとして、Ａ０について解くと、次式（６ａ）が導かれる。
Ａ０＝Ｂ０［１−（ａij／ａ０）
×｛１−√（Ａij／Ｂij）｝］2   …（６ａ）
また、電流係数βの変動を無視してもよい場合には、式（６ａ）においてＢ０＝Ｂij＝１とおくと、次式（６ｂ）が導かれる。
Ａ０＝｛１−（ａij／ａ０）×（１−√Ａij）｝2   …（６ｂ）
式（６ａ）または（６ｂ）で求めた値Ａ０を用いて、初期電流比Ｋの値に対応づけて発光電流効率ηを記憶したＬＵＴを参照することにより、画素Ｐijの発光電流効率ηijを求めることができる。
【００６１】
補正演算部１７は、次式（７）に従い映像信号Ｄ１を補正する。
Ｖｇ＝ｆ１（Ｐ０，Ｐij，η）＋ｆ２（η，ｉ，ｊ）  …（７）
式（７）の第１項は、理想画素Ｐ０と画素Ｐij間の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の特性（閾値電圧と電流係数）および発光電流効率ηの差異に基づく階調電圧の補正項であり、次式（８）で与えられる。式（７）の第２項は、発光電流効率ηの２次元分布に基づく階調電圧の補正項であり、次式（９）で与えられる。このように式（７）の第１項は個々の画素の特性を考慮した補正項であり、式（７）の第２項は近傍画素との間の発光電流効率ηの差異を考慮した補正項である。
【数３】
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なお、式（８）に含まれるαは、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１が単独で存在する場合の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流に基づき、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１と有機ＥＬ素子Ｌ１を直列に接続した場合の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流を求めるための係数である。言い換えると、αは、駆動素子を通過し、表示素子を通過しない電流の測定結果に基づき、駆動素子と表示素子を直列に接続した場合の電流を求めるための係数である。式（９）に含まれるｐおよびｑは、１以上の整数である。式（９）に含まれるδは、発光電流効率ηの変化率の増減量に基づき、階調電圧の増減量を求めるための係数である。係数δは、動作温度Ｔｅｍｐに応じて変化してもよい。
【００６２】
式（９）では、画素Ｐijを中心として水平方向に±ｐ画素、垂直方向に±ｑ画素の範囲内にある｛（２ｐ＋１）×（２ｑ＋１）｝個の近傍画素について、画素Ｐijと近傍画素の間の発光電流効率ηの変化率の平均値を求め、１から平均値を引いて係数δを乗算することにより、階調電圧の補正項を求める。式（９）に示す補正項を用いることにより、隣接する画素領域間で画素内の素子の特性に差異がある場合に、有機ＥＬ素子Ｌ１の発光電流効率ηに差異があると判断して、補正後輝度の差異が小さくなるように映像信号Ｄ１を補正することができる。
【００６３】
図９は、補正演算部１７の詳細を示すブロック図である。図９に示すように、補正演算部１７は、初期値記憶部２１、ＬＵＴ２２、ＴＦＴ特性算出部２３、ＴＦＴ特性記憶部２４、初期電流比算出部２５、発光電流効率算出部２６、発光電流効率記憶部２７、第１補正部３１、第２補正部３２、および、加算器３３を含んでいる。補正演算部１７には、表示制御回路１２から出力された映像信号Ｄ１、Ａ／Ｄ変換器１５から出力された電流測定データＥ１、および、温度センサ１６で検知された動作温度Ｔｅｍｐが入力される。補正演算部１７は、これらのデータに基づき、補正後の映像信号Ｄ２を出力する。
【００６４】
初期値記憶部２１は、（ｍ×ｎ）個の初期階調値Ｚ、または、（ｍ×ｎ）個の初期電流値Ｙを記憶する。初期値記憶部２１に記憶される初期値は、表示装置１０が最初に動作するときに（あるいは、表示装置１０の工場出荷前に）設定される。ＬＵＴ２２は、複数の動作温度Ｔｅｍｐについて、初期電流比Ｋに対応づけて発光電流効率ηを記憶する。ＬＵＴ２２は、例えば、最低動作温度と最高動作温度の間の１℃刻みの動作温度Ｔｅｍｐについて、初期電流比Ｋに対応づけて発光電流効率ηを記憶する。ＬＵＴ２２の内容は、表示装置１０の工場出荷前に予め固定的に設定される。
【００６５】
電流測定データＥ１は、画素Ｐijに関するデータとして、画素Ｐijに第１測定用電圧ＶＭ１を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流と、画素Ｐijに第２測定用電圧ＶＭ２を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流とを含んでいる。ＴＦＴ特性算出部２３は、２個の電流測定結果に基づき、画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈijと電流係数βijを求める。ＴＦＴ特性算出部２３は、（ｍ×ｎ）個の画素１８について上記の処理を行うことにより、（ｍ×ｎ）個の閾値電圧Ｖｔｈと（ｍ×ｎ）個の電流係数βを求める。ＴＦＴ特性記憶部２４は、ＴＦＴ特性算出部２３で求めた（ｍ×ｎ）個の閾値電圧Ｖｔｈと（ｍ×ｎ）個の電流係数βを記憶する。
【００６６】
初期電流比算出部２５は、２個の電流測定結果と初期値記憶部２１に記憶された初期値（初期階調値Ｚijまたは初期電流値Ｙij）とに基づき、画素Ｐijの初期電流比Ｋijを求める。初期値記憶部２１に初期階調値Ｚijが記憶されている場合、初期電流比算出部２５は、２個の電流測定結果に基づき補間演算によって、初期階調値Ｚijに応じた電圧を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流の量を求め、求めたドレイン電流の量を初期階調値を求めたときのドレイン電流の量で割ることにより、画素Ｐijの初期電流比Ｋijを求める。初期値記憶部２１に初期電流値Ｙijが記憶されている場合、初期電流比算出部２５は、２個の電流測定結果に基づき補間演算によって、初期電圧（初期電流値Ｙijを求めたときの電圧）を書き込んだときの駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流の量を求め、求めたドレイン電流の量を初期電流値Ｙijで割ることにより、画素Ｐijの初期電流比Ｋijを求める。
【００６７】
発光電流効率算出部２６は、画素Ｐijの初期電流比Ｋijと温度センサ１６で検知した動作温度Ｔｅｍｐとを用いてＬＵＴ２２を参照することにより、画素Ｐijの発光電流効率ηijを求める。初期電流比算出部２５と発光電流効率算出部２６は、（ｍ×ｎ）個の画素１８について上記の処理を行うことにより、（ｍ×ｎ）個の発光電流効率ηを求める。発光電流効率記憶部２７は、発光電流効率算出部２６で求めた（ｍ×ｎ）個の発光電流効率ηを記憶する。
【００６８】
第１補正部３１は、ＴＦＴ特性記憶部２４に記憶された画素Ｐij内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈijと電流係数βij、および、発光電流効率記憶部２７に記憶された発光電流効率ηijに基づき、映像信号Ｄ１に含まれる画素Ｐijに関するデータに対して式（８）に示す演算を行う。第２補正部３２は、発光電流効率記憶部２７に記憶された発光電流効率ηに基づき式（９）に従い、映像信号Ｄ１に含まれる画素Ｐijに関するデータの補正項を求める。加算器３３は、第１補正部３１の出力に対して、第２補正部３２で求めた補正項を加算する。これにより、映像信号Ｄ１に対して、式（７）に示す補正演算が行われる。
【００６９】
加算器３３の出力は、補正後の映像信号Ｄ２として、データ線駆動／電流測定回路１４に出力される。データ線駆動／電流測定回路１４は、映像信号期間では、データ線Ｓ１〜Ｓｎに対して補正後の映像信号Ｄ２に応じたデータ電圧を印加する。画素１８内の有機ＥＬ素子Ｌ１は、補正後の映像信号Ｄ２に応じた輝度で発光する。
【００７０】
以下、図１０Ａ〜図１０Ｅを参照して、本実施形態に係る表示装置１０の効果を説明する。ここでは比較例に係る表示装置として、式（７）の第１項だけを用いて映像信号Ｄ１を補正する表示装置を考える。図１０Ａに示すように、２個の画素領域Ａ１、Ａ２が隣接する場合について検討する。画素領域Ａ１に含まれる画素１８内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の平均値はＶｔｈ１であり、画素領域Ａ２に含まれる画素１８内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧の平均値はＶｔｈ２（ただし、Ｖｔｈ１＜Ｖｔｈ２）であるとする。
【００７１】
画素領域Ａ１、Ａ２内のある行（以下、行Ｒという）に配置された画素に着目する。行Ｒの画素内の駆動用ＴＦＴ：Ｑ１の閾値電圧Ｖｔｈには、図１０Ｂに示すばらつきが発生する。また、行Ｒの画素内の有機ＥＬ素子Ｌ１の発光電流効率ηには、図１０Ｃに示すばらつきが発生する。なお、図１０Ｂ〜図１０Ｅにおいて、横軸は行Ｒ内の水平方向の位置を表す。
【００７２】
図１０Ｄは、比較例に係る表示装置における、行Ｒの画素の輝度Ｌ０を示す図である。比較例に係る表示装置では、映像信号Ｄ１は式（７）の第１項だけを用いて補正される。この場合、画素領域Ａ２では画素領域Ａ１よりも、電流測定結果に基づく発光電流効率の推定値と実際の発光電流効率との差異が大きくなる。このため、画素領域Ａ１、Ａ２の境界において輝度差が発生する。なお、境界から離れた位置に発生する小さな起伏は、階調電圧の分解能による補正誤差に基づく。
【００７３】
図１０Ｅは、本実施形態に係る表示装置１０における、行Ｒの画素の輝度Ｌを示す図である。本実施形態に係る表示装置１０では、映像信号Ｄ１は式（７）に従い、式（７）の第２項も含めて補正される。この場合、画素の輝度Ｌは画素領域Ａ１、Ａ２の境界付近で滑らかに変化する。したがって、本実施形態に係る表示装置１０によれば、画素領域Ａ１、Ａ２の境界における輝度差を低減することができる。
【００７４】
以上に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、表示素子（有機ＥＬ素子Ｌ１）と、表示素子と直列に設けられ、表示素子に流れる電流の量を制御する駆動素子（駆動用ＴＦＴ：Ｑ１）とを含み、２次元状に配置された複数の画素１８と、駆動素子を通過し、表示素子を通過せずに、画素１８の外部に出力された電流を測定する電流測定回路（データ線駆動／電流測定回路１４）と、電流測定回路による電流測定結果に基づき、映像信号Ｄ１を補正する補正演算部１７と、画素１８に対して補正後の映像信号Ｄ２に応じた電圧を書き込む駆動回路（データ線駆動／電流測定回路１４）とを備えている。補正演算部１７は、電流測定結果（電流測定データＥ１）に基づき、表示素子の発光電流効率ηを画素ごとに求める発光電流効率算出部２６と、電流測定結果に基づき、映像信号Ｄ１に対して画素１８ごとに、個々の画素の特性を考慮した補正（式（７）の第１項の補正）を行う第１補正部３１と、発光電流効率の２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率の差異を考慮した補正項（式（７）の第２項）を画素１８ごとに求める第２補正部３２とを含み、第１補正部３１で補正した映像信号と第２補正部３２で求めた補正項とに基づき、補正後の映像信号Ｄ２を求める。
【００７５】
本実施形態に係る表示装置１０によれば、発光電流効率ηの２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率ηの考慮した補正項（式（７）の第２項）を求め、この補正項を用いて映像信号Ｄ１を補正することにより、画素領域間に発光電流効率ηに差異がある場合でも、その差異を補償し、画素領域の境界における輝度差を低減することができる。
【００７６】
また、第２補正部３２は、画素１８ごとに、当該画素と近傍画素との間の発光電流効率の変化率の平均値を求め、求めた平均値に基づき補正項を求める。特に、第２補正部３２は、画素１８ごとに、１から求めた平均値を減算した値に係数δを乗算することにより、補正項を求める。このように画素１８と近傍画素との間の発光電流効率ηの変化率の平均値に基づき補正項を求めることにより、画素領域間の発光電流効率の差異を補償する補正項を求めることができる。
【００７７】
また、補正演算部１７は、発光電流効率算出部２６で求めた発光電流効率ηを画素１８ごとに記憶する発光電流効率記憶部２７をさらに含み、第２補正部３２は、発光電流効率記憶部２７に記憶された発光電流効率ηに基づき、補正項を求める。したがって、発光電流効率記憶部２７を用いて、発光電流効率ηの２次元分布に基づく補正項を容易に求めることができる。
【００７８】
また、補正演算部１７は、電流測定結果に基づき画素１８ごとに、初期状態の電流に対する比である初期電流比Ｋを求める初期電流比算出部２５と、初期電流比Ｋと発光電流効率ηとの関係を記憶したテーブル（ＬＵＴ２２）とを含んでいる。発光電流効率算出部２６は、初期電流比算出部２５で求めた初期電流比Ｋを用いてテーブルを参照することにより、発光電流効率ηを求める。したがって、テーブルを用いて、初期電流比Ｋに基づき発光電流効率ηを容易に求めることができる。
【００７９】
また、テーブルは、温度と初期電流比と発光電流効率との関係を記憶しており、発光電流効率算出部２６は、測定された動作温度と初期電流比算出部２５で求めた初期電流比Ｋとを用いてテーブルを参照することにより、発光電流効率ηを求める。したがって、初期電流比Ｋと発光電流効率ηとの関係が温度に応じて変化する場合でも、テーブルを用いて、動作温度に応じた発光電流効率ηを求めることができる。
【００８０】
また、補正演算部１７は、第１補正部３１で補正した映像信号に第２補正部３２で求めた補正項を加算する加算器３３を含んでいる。したがって、加算器を用いて、第１補正部３１で補正した映像信号に第２補正部３２で求めた補正項を加算した補正後の映像信号Ｄ２を求めることができる。
【００８１】
なお、以上に述べた表示装置１０は、本発明を適用した表示装置の一例である。本発明は、駆動素子を通過した電流を画素から読み出し可能に構成された表示装置に適用できる。駆動素子を通過した電流は、データ線経由で読み出してもよく、電流測定用のモニタ線経由で読み出してもよい。本発明は、図７に示す画素Ｐijに代えて、発光時に等価的に図１に示す回路になり、駆動用ＴＦＴを通過した電流を読み出し可能に構成された任意の画素を備えた表示装置にも適用できる。本発明は、図８に示すタイミング以外のタイミングで動作する表示装置にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の表示装置は、画素領域の境界における輝度差を低減できるという特徴を有するので、有機ＥＬ表示装置など、表示素子と駆動素子とを含む画素を備えた各種の表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０…表示装置
１１…表示部
１２…表示制御回路
１３…走査線駆動回路
１４…データ線駆動／電流測定回路
１５…Ａ／Ｄ変換器
１６…温度センサ
１７…補正演算部
１８…画素
２１…初期値記憶部
２２…ＬＵＴ
２３…ＴＦＴ特性算出部
２４…ＴＦＴ特性記憶部
２５…初期電流比算出部
２６…発光電流効率算出部
２７…発光電流効率記憶部
３１…第１補正部
３２…第２補正部
３３…加算器
Ｌ１…有機ＥＬ素子（表示素子）
Ｑ１…駆動用ＴＦＴ（駆動素子）
【図１】
2016013475.tif 000008
【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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【図９】
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【図１０Ａ】
2016013475.tif 000017
【図１０Ｂ】
2016013475.tif 000018
【図１０Ｃ】
2016013475.tif 000019
【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年1月6日(2017.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
有機ＥＬ表示装置において高画質表示を行うためには、有機ＥＬ素子の発光電流効率ηの変動を補償する必要がある。上述したように、初期電流比Ｋと発光電流効率ηの間には一定の関係がある。そこで本発明では、画素１８に測定用電圧を書き込んだときに、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１を通過し、有機ＥＬ素子Ｌ１を通過せずに画素の外部に出力された電流（以下、駆動用ＴＦＴ：Ｑ１のドレイン電流という）を測定して初期電流比Ｋを求め、求めた初期電流比Ｋに基づき発光電流効率ηを求める。したがって、本発明によれば、後述するように、ルックアップテーブルを参照してドレイン電流の変化率に基づき発光電流効率ηを求めることにより、有機ＥＬ素子を流れる電流を測定せずに映像信号を補正することができる。また、画素領域の境界における輝度差を低減するために、本発明では発光電流効率ηの２次元分布に基づき映像信号を補正する。したがって、本発明によれば、画素領域の境界における輝度差を低減し、高画質表示を行うことができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
本実施形態に係る表示装置１０によれば、発光電流効率ηの２次元分布に基づき、近傍画素との間の発光電流効率ηの差異を考慮した補正項（式（７）の第２項）を求め、この補正項を用いて映像信号Ｄ１を補正することにより、画素領域間に発光電流効率ηに差異がある場合でも、その差異を補償し、画素領域の境界における輝度差を低減することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
前記補正演算部は、前記発光電流効率算出部で求めた発光電流効率を画素ごとに記憶する発光電流効率記憶部をさらに含み、
前記第２補正部は、前記発光電流効率記憶部に記憶された発光電流効率に基づき、前記補正項を求めることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【国際調査報告】
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