(57)【要約】【課題】輝度劣化に伴う黒レベルのずれによりガンマ特性が崩れてしまう。【解決手段】有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を基本原色別に検出する輝度検出センサーとを配置する。その上で、自発光表示装置に、ダミー画素について実際に測定される基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動部の動作電圧を基本原色別に検出する黒レベル検出部と、検出された動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動部に供給する基準電圧設定部とを搭載する。【選択図】図２
2007240803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素を配置した表示パネルと、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定部と、
測定タイミング毎に、前記ダミー画素の発光輝度を基本原色別に検出する輝度検出センサーと、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出部と、
基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動部の動作電圧を基本原色別に検出する黒レベル検出部と、
前記黒レベル検出部で検出された動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動部に供給する基準電圧設定部と
を有することを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素を配置した表示パネルと、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定部と、
測定タイミング毎に、前記ダミー画素の発光輝度を基本原色別に検出する輝度検出センサーと、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出部と、
検出された基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応する入力映像信号の階調値を検出する黒レベル検出部と、
前記黒レベル検出部で検出された階調値を最小出力値とするデータ変換テーブルの入出力関係を基本原色別に算出する変換テーブル算出部と、
算出された変換テーブルに基づいて、入力階調値を出力階調値に変換する映像信号変換部と
を有することを特徴とする自発光表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自発光表示装置において、
前記基準電圧設定部は、入力映像信号を最小階調値から最大階調値まで変化させた場合の発光輝度のガンマ特性が、初期状態におけるガンマ特性と同じになるように一組の基準電圧値を算出する
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の自発光表示装置において、
前記変換テーブル算出部は、入力映像信号を最小階調値から最大階調値まで変化させた場合の発光輝度のガンマ特性が、初期状態におけるガンマ特性と同じになるように前記データ変換テーブルの入出力関係を算出する
ことを特徴とする自発光表示装置。
【請求項５】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を検出する輝度検出センサーとが配置される自発光表示装置における黒レベルを補正する装置であって、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定部と、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出部と、
基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動部の動作電圧を基本原色別に検出する黒レベル検出部と、
前記黒レベル検出部で検出された動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動部に供給する基準電圧設定部と
を有することを特徴とする黒レベル補正装置。
【請求項６】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を検出する輝度検出センサーとが配置される自発光表示装置における黒レベルを補正する装置であって、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定部と、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出部と、
検出された基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応する入力映像信号の階調値を検出する黒レベル検出部と、
前記黒レベル検出部で検出された階調値を最小出力値とするデータ変換テーブルの入出力関係を基本原色別に算出する変換テーブル算出部と、
算出された変換テーブルに基づいて、入力階調値を出力階調値に変換する映像信号変換部と
を有することを特徴とする黒レベル補正装置。
【請求項７】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を検出する輝度検出センサーとが配置される自発光表示装置の黒レベルを、コンピュータの演算処理を通じて自律的に調整するコンピュータプログラムであって、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御する処理と、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する処理と、
基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動部の動作電圧を基本原色別に検出する処理と、
検出された動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動部に供給する処理と
を実行させるコンピュータプログラム。
【請求項８】
有効表示領域の外側に、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を検出する輝度検出センサーとが配置される自発光表示装置の黒レベルを、コンピュータの演算処理を通じて自律的に調整するコンピュータプログラムであって、
輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で前記基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御する処理と、
基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する処理と、
検出された基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応する入力映像信号の階調値を検出する処理と、
前記黒レベル検出部で検出された階調値を最小出力値とするデータ変換テーブルの入出力関係を基本原色別に算出する処理と、
算出された変換テーブルに基づいて、入力階調値を出力階調値に変換する処理と
を実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書で説明する発明は、自発光表示装置の輝度特性の経年変化を考慮した黒レベルの補正技術に関する。
なお、発明者らが提案する発明は、自発光表示装置、黒レベル補正装置及びプログラムとしての側面を有する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイは、コンピュータディスプレイ、携帯端末、テレビなどの製品で広く普及している。現在、主に液晶ディスプレイパネルが多く採用されている。しかし、依然として、視野角の狭さや応答速度の遅さが指摘され続けている。
一方、自発光素子で形成された有機ＥＬディスプレイは、前述した視野角や応答性の課題を克服できるのに加え、バックライト不要の薄い形態、高輝度、高コントラストを達成できる。このため、液晶ディスプレイに代わる次世代表示装置として期待されている。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子その他の自発光素子は、その発光量や発光時間に応じて劣化する特性を有している。このため、発光量や発光時間の偏りが表示画面上で部分的に継続すると、自発光素子の劣化具合のばらつきが輝度差として観察されるようになる。この状態を「焼き付き」という。
【０００４】
焼き付きは、画質を低下させる原因となるため、従来からその改善技術が検討されている。
【特許文献１】特開２００３−２２８３２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１３２１３９号公報
【特許文献３】特開２００３−５０９７２８号公報
【特許文献４】特開２００４−３６１６２８号公報
【特許文献５】特開２００５−０１７５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、輝度劣化は、一般に全階調に亘って同じ比率で進行しないことが知られている。図１に、ある自発光素子の輝度特性が劣化の進行度合いに応じてどのように変化するかを例示的に示す。図１に示すように、輝度低下は特に低階調側で大きくなる。結果的に、低階調側の階調表現ができなくなる。このように低階調域が表現されない現象を、「黒つぶれ」現象という。
【０００６】
輝度劣化が全ての階調表示において同じ比率で進行するのであれば、低階調域についても問題なく表現できる。しかし、実際の劣化特性は、図１に示すように低階調域の輝度劣化が早くなる。
そこで、輝度低下を見越して黒レベルを予め高く設定する方法が考えられる。しかし、黒レベルを予め高くすると、初期状態においては逆に「黒浮き」現象として観察されてしまう。この状態は、コントラストの低下を招く。
このように、自発光素子の劣化状態に応じて低階調域の階調表現を確保できる仕組みが求められる。
【０００７】
なお、有機ＥＬ素子の劣化状態を見積もる手法には、入力映像信号の階調値を積算する手法が考えられる。
しかし、劣化状態は入力映像信号の階調値のような簡単な情報だけで把握できるものではなく、自発光表示装置が設置されている周囲の環境、駆動方法、輝度条件、発熱条件等の影響を受ける。また、劣化状態は、判定時点の条件だけでなく、それまでの劣化状況等も複雑に影響する。
【０００８】
理論的には、実験を通じてこれら劣化因子の影響を事前に全て洗い出し、入力映像信号の階調値と劣化特性（劣化量）とを対応付けたデータテーブルを作成することで劣化状態の予測精度を高めることができる。
しかし、この種の実験は、非常に条件も多く、入力映像信号の階調値と劣化特性（劣化量）とを正確に関連付けることは非常に困難であると推測される。
【０００９】
加えて、周囲の環境条件を検出しながら見積り動作を修正する必要もある。また、開発途上の表示デバイスにあっては、階調値と劣化特性（劣化量）を正確に関連付けること自体がほぼ不可能に近い。
なお仮に、ある程度の精度で階調値と劣化特性とを関連付けられたとしても、表示パネル間の特性バラつきをも考慮する必要がある。このように、実験を通じて劣化特性（劣化量）の予測精度を向上することは、事実上ほぼ不可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、発明者らは、低階調域の階調表現を自発光素子の劣化状態にかかわらず確保できる仕組みを提案する。なお、有効表示領域の外側には、基本原色別のダミー画素とその発光輝度を基本原色別に検出する輝度検出センサーとを配置する。
【００１１】
（Ａ）仕組み１
仕組みの一つとして、発明者らは以下に示す処理機能部の採用を提案する。
（ａ）輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定処理
（ｂ）基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出処理
（ｃ）基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動部の動作電圧を基本原色別に検出する黒レベル検出処理
（ｄ）検出された動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動部に供給する基準電圧設定処理
【００１２】
（Ｂ）仕組み２
仕組みの一つとして、発明者らは以下に示す処理機能部の採用を提案する。
（ａ）輝度特性の測定タイミング以外では、入力映像信号の内容を反映して階調値が変動する基準画素の階調値で基本原色別のダミー画素を継続的に発光制御し、輝度特性の測定タイミングでは、ガンマ特性を把握できる複数個の階調値で各基本原色に対応するダミー画素を時分割に発光制御するダミー画素データ決定処理
（ｂ）基本原色別に検出した発光輝度に基づいて、各基本原色に対応するダミー画素の輝度特性を検出する輝度特性検出処理
（ｃ）検出された基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる最下点に対応する入力映像信号の階調値を検出する黒レベル検出処理
（ｄ）黒レベル検出部で検出された階調値を最小出力値とするデータ変換テーブルの入出力関係を基本原色別に算出する変換テーブル算出処理
（ｅ）算出された変換テーブルに基づいて、入力階調値を出力階調値に変換する映像信号変換処理
【発明の効果】
【００１３】
発明者らの提案する発明によれば、ダミー画素を通じて実測された有効表示領域内の劣化状態に基づいて、常に同じ黒レベルを設定することができる。すなわち、有効表示領域内の劣化状態にかかわらず、低階調域も含めて全ての階調情報を画面上に再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、発明に係る黒レベル補正機能を搭載する有機ＥＬディスプレイ装置の形態例を説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
【００１５】
（Ａ）形態例１
（ａ）有機ＥＬディスプレイ装置の機能構成
図２に、有機ＥＬディスプレイ装置１の機能構成例を示す。
有機ＥＬディスプレイ装置１は、有機ＥＬパネル３、輝度検出センサー５、色別輝度特性検出部７、黒レベル検出部９、基準電圧設定部１１、データ線駆動回路１３、色別平均階調値（ＡＰＬ）算出部１５、ダミー画素データ決定部１７、ダミー画素データ多重部１９で構成される。
【００１６】
有機ＥＬパネル３は、有効表示領域３１とダミー画素３３で構成される。
有効表示領域３１は、３種類の基本原色で構成される表示上の１画素がマトリクス状に配置された表示領域である。
ダミー画素３３は、有機ＥＬ素子のガンマ特性の検出用に形成された画像の表示には寄与しない領域である。この例の場合、ダミー画素３３は、有効表示領域３１の外側に１つだけ配置する。
【００１７】
ダミー画素３３は、その発光が外部から観察できないように不透性材料の筐体その他で覆われている。
図３に、有効表示領域３１とダミー画素３３の画素配置例を示す。図３の場合、１行目からＮ行目までが有効表示領域３１の配置領域であり、Ｎ＋１行目にダミー画素３３が配置される。従って、ダミー画素３３の画素データは、ブランキング期間を用いて更新する。
【００１８】
図３の場合、表示上の１画素を構成する基本原色を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色とする。この明細書では、基本発光色に対応する単位発光領域もダミー画素と呼ぶ。
この有機ＥＬパネル３は、一般的な表示パネルに選択線（ゲート駆動線）を１本追加するだけで実現することができる。すなわち、ダミー画素３３の駆動には、既存の駆動回路（データ線駆動回路及び選択線駆動回路）を流用することができる。従って、ダミー画素３３の駆動専用回路や大規模な駆動回路は必要でない。
【００１９】
輝度検出センサー５は、ダミー画素３３の発光輝度を輝度特性の測定タイミング毎に検出するセンサーデバイスである。輝度検出センサー５は、ダミー画素３３との対面位置に、全発光領域を覆うように配置される。
図４に、輝度検出センサー５の配置例を示す。輝度検出センサー５は、３つの単位発光領域（ダミー画素３３）に対して１つだけ配置される。
【００２０】
従って、各基本原色に対応する発光輝度は、時分割で検出する手法を採用する。なお、１つの基本原色について、輝度検出センサー５は複数個の発光輝度を検出する。複数個の発光輝度を検出するのは、階調値の全域についてホワイトバランスを確保するためである。
図５に、ある基本原色についての輝度検出イメージを示す。
【００２１】
輝度検出センサー５は、ダミー画素３３から出力される可視光を検出して電気信号に変換する。
なお、光検出素子には任意の検出センサーを適用する。例えばアモルファスシリコン半導体で構成される可視光センサーを使用する。電流値として検出された光量情報は増幅されて電圧値に変換され、ダミー画素光検出信号として色別輝度特性検出部７に出力される。
【００２２】
色別輝度特性検出部７は、輝度検出センサー５を通じて基本原色別に検出された発光輝度に基づいて、基本原色別の輝度特性を検出する処理デバイスである。なお、輝度特性は、初期輝度に対する劣化量（率）として検出される。色別輝度特性検出部７は、測定タイミングの度、各基本原色について検出された複数個の検出輝度値に基づいて、対応する有機ＥＬ素子の現時点でのガンマ特性を検出する。
【００２３】
また、色別輝度特性検出部７は、ダミー画素データ決定部１７に測定タイミングと測定時にダミー画素３３に表示させる階調値を与える機能も実行する。測定タイミングは、例えば一定周期毎に与える。また、測定用の階調値は、基本原色毎に複数個用意する。階調値は、ガンマ特性の把握に十分なだけ用意する。
【００２４】
黒レベル検出部９は、基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる範囲（輝度変化を観察できる範囲）の最下点（０％輝度値）に対応するデータ線駆動回路１３の動作電圧を基本原色別に検出する処理デバイスである。
基準電圧設定部１１は、動作電圧を最小電圧とする一組の基準電圧を発生し、対応する基本原色用のデータ線駆動回路１３に供給する処理デバイスである。
図６に、基本原色別に発生される９個の基準電圧の例を示す。なお、基準電圧は、階調範囲を等分割点に対応する。
【００２５】
この際、基準電圧設定部１１は、階調値を０〜１００％まで変化させる際のガンマ特性が、初期特性と同じになるように中間階調域を含めた全ての基準電圧を設定する。ガンマ特性の情報は、使用するデータ線駆動回路１３の仕様に沿って算出される。
図７に、基準電圧の算出例を示す。点線で示す曲線が、初期のガンマ特性（入出力特性）である。
【００２６】
破線で示す曲線が、黒レベル補正前のガンマ特性である。この状態では、低階調域において輝度変化が無く、階調表現がもはやできない状態になっている。この状態が、「黒つぶれ」である。また、ガンマ特性は、初期特性とは異なる曲線形状となる。
そこで、実線で示すように、基準電圧値の設定を通じて、ガンマ特性を初期特性と同じになるように設定する。なお、図７は、いずれも出力輝度ｙが入力階調値ｘに対してα乗の特性を有するものとして表している。
【００２７】
データ線駆動回路１３は、各画素に対応するデータ線に入力表示信号（ディジタル値）に対応するアナログ電圧を印加する回路デバイスである。データ線駆動回路１３は、具体的には、データ線分のＤ／Ａ変換回路で構成される。
図８に、データ線駆動回路１３の構成例を示す。図８に示すように、個々のＤ／Ａ変換回路１３１には、基本原色数分の基準電圧線１３３が接続され、それぞれ９個の基準電圧Ｖref が供給される。
【００２８】
これらの基準電圧線１３３に印加する基準電圧を個別に調整することにより、分解能を保持したままホワイトバランスを調整することが可能になる。
図９に、ラダー抵抗型のＤ／Ａ変換回路１３１の基本構成例を示す。図９は、２Ｒ−Ｒ型と呼ばれる基本回路である。これは、分岐先の抵抗値がそれぞれ２Ｒ（２×Ｒ）で、全体の抵抗値がＲであることを表している。この構成の場合、基準電源（最大出力電圧）側の分岐点から順番に分岐の度に流れる電流が１／２となる。分岐後の電流は、各スイッチＳ１〜Ｓ９の入力端子に流入する。なお基準電源は、前述した基準電圧Ｖref-R 、Ｖref-G 、Ｖref-B に相当する。
【００２９】
各スイッチＳ１〜Ｓ９は、各画素（基本原色）に対応する入力映像信号（ｎビット）に応じてメインスイッチ１３１１によりオン／オフ制御される。各スイッチＳ１〜Ｓ９は、オンのとき流入する電流をオペアンプ１３１３に与え、オフのとき流入する電流をアース線に流す。この結果、階調値に相当する電流（各スイッチからの電流和）がオペアンプの出力抵抗ｒに流入する。このとき、出力抵抗ｒの両端に現れる電圧が出力電圧となる。
【００３０】
色別ＡＰＬ算出部１５は、１フレームを構成する全画素の基本原色別の平均輝度値を算出する処理デバイスである。算出された平均輝度値は、輝度特性を測定するタイミング以外の期間にダミー画素データとして使用される。この平均輝度値は、入力映像信号の内容を最も反映する階調値であり、この平均輝度値でダミー画素３３を継続的に発光制御することにより、ダミー画素３３の劣化特性を有効表示領域３１の劣化傾向と一致させることができる。
【００３１】
ダミー画素データ決定部１７は、ダミー画素データとして出力する階調値を決定する処理デバイスである。ダミー画素データ１７は、輝度特性の測定タイミング以外では、色別ＡＰＬ算出部１５から与えられる基本原色別の平均階調値を選択し、輝度特性の測定タイミングでは、色別輝度特性検出部７から与えられる測定用の階調値を選択する。
【００３２】
ダミー画素データ多重部１９は、ダミー画素データを入力表示信号に多重する処理デバイスである。具体的には、ダミー画素データ多重部１９は、有効表示領域３１の外側であるＮ＋１ライン目に相当する位置にダミー画素データを多重する処理を実行する。
【００３３】
（ｂ）黒レベルの補正動作
以下、有機ＥＬディスプレイ装置１で実行される黒レベルの補正動作を説明する。
まず、使用開始と共に、色別ＡＰＬ算出部１５が入力映像信号のフレーム単位の平均階調値を基本原色別に算出し、これをダミー画素データとしてダミー画素３３を継続的に発光制御する。これにより、ダミー画素３３は、有効表示領域３１内の平均的な画素と同じ条件で輝度劣化が進行する。
【００３４】
やがて、測定タイミングになると、ダミー画素データ決定部１７は、基本原色別の平均階調値の出力を停止し、発光素子のガンマ特性を把握できる複数の指定階調値を時分割で順番に出力する。この輝度特性測定用の階調値の出力と同時に、輝度検出センサー５は、ダミー画素３３を構成する各単位発光領域の発光輝度を順番に検出する。すなわち、基本原色毎に複数の階調値に対応する発光輝度を検出する。
【００３５】
この後、黒レベル検出部９は、基本原色毎に階調変化を観察できる範囲の最下点を検出し、当該最下点に対応するデータ線駆動回路１３の動作電圧を検出する。この動作電圧の検出は、データ線駆動回路１３に流れる動作電流を監視することで実現しても良いし、データ線駆動回路１３の仕様に基づいて求めても良い。
【００３６】
このように、現時点で階調表現に使用可能な最下点を、ダミー画素の実測輝度を通じて検出することで、事前の実験が一切不要となる。
このように各基本原色について０％輝度を与える動作電圧が検出されると、基準電圧設定部１１は、使用可能な輝度範囲を用いて初期状態と同じガンマ特性で階調値に対する発光輝度が変化するように一組の基準電圧を発生し、これをデータ線駆動回路１３のＤ／Ａ変換回路１３１に与える。この例の場合、９つの基準電圧を設定する。
【００３７】
この後、データ線駆動回路１３は、新たに設定された基準電圧に従って入力映像信号（階調値）をアナログ電圧に変換し、データ線に印加する。すなわち、対応する画素を発光制御する。
勿論、基準電圧の設定後、ダミー画素データ決定部１７は再び入力映像信号の基本原色別の平均階調値でダミー画素を発光制御する。
【００３８】
（ｃ）効果
この形態例では、有効表示領域３１の画素構造と基本的に同じ構造のダミー画素３３を有効表示領域の外側に配置し、表示画像から算出される色別の平均階調値で発光制御する。このため、ダミー画素３３の輝度劣化を長期間に亘って、有効表示領域３１の輝度劣化と同じ条件で進行させることができる。
【００３９】
このように、有効表示領域３１の劣化特性を反映したダミー画素の発光輝度を複数の階調値について実際に測定することにより、基本原色に対応する有機ＥＬ素子の輝度特性（ガンマ特性）を正確に把握することができる。
【００４０】
また、実測された輝度特性のうち階調変化を観察できる最下点に対応するデータ線駆動回路１３の動作電圧を検出し、当該動作電圧をデータ線駆動回路１３に与える一組の基準電圧の最小電圧に設定することにより、「黒浮き」や「黒つぶれ」の発生を無い有機ＥＬディスプレイ装置を実現できる。
また、一組の基準電圧を設定する際、一組の基準電圧によって実現されるガンマ特性が初期状態のガンマ特性と同じになるように制御することにより、有機ＥＬディスプレイ装置の階調表現力を発光時間に関わらず、初期状態と同じ状態に保つことができる。
【００４１】
なお、この形態例に係る有機ＥＬディスプレイ装置では、画面サイズが大型化しても全画素について光量を検出する構造が不要であるのに加え、配置するダミー画素３３も通常のパネルプロセスの延長線上で（パネルプロセスをほとんど変更することなく）作成することができる。
すなわち、表示パネル自体の生産難易度が上がることやコストの増加はほとんど発生しない。このように、製造技術上も効果的である。
【００４２】
（Ｂ）形態例２
（ａ）有機ＥＬディスプレイ装置の機能構成
続いて、有機ＥＬディスプレイ装置の他の形態例を説明する。形態例１の場合、黒レベルの調整をＤ／Ａ変換回路１３１に与える基準電圧値Ｖref の調整により実現する方法について説明した。しかし、この形態例においては、同じ機能を映像表示信号の階調変換を通じて実現する場合について説明する。
【００４３】
図１０に、有機ＥＬディスプレイ装置１０１の機能構成例を示す。なお、図１０には、図２との対応部分に同一符号を付して示す。
有機ＥＬディスプレイ装置１０１は、有機ＥＬパネル３、輝度検出センサー５、色別輝度特性検出部７、黒レベル検出部１０３、データ線駆動回路１３、色別平均階調値（ＡＰＬ）算出部１５、ダミー画素データ決定部１７、ダミー画素データ多重部１９、変換テーブル算出部１０５、映像信号変換部１０７で構成される。
【００４４】
このように、有機ＥＬディスプレイ装置１０１は、黒レベル検出部１０３、変換テーブル算出部１０５及び映像信号変換部１０７を除いて基本的に形態例１と同様の構成を有している。
この形態例における黒レベル検出部１０３は、基本原色別の輝度特性に基づいて、階調変化を観察できる範囲（輝度変化を観察できる範囲）の最下点（０％輝度値）に対応する入力映像信号の階調値を検出する処理デバイスとして機能する。
【００４５】
変換テーブル算出部１０５は、黒レベル検出部１０３で検出された階調値を最小出力値とするデータ変換テーブルの入出力関係を基本原色別に算出する処理デバイスである。
図１１に、データ変換テーブルの一例を示す。図１１は、入力映像信号の階調値が８ビットで与えられる場合に、データ変換後の映像信号の階調値が１０ビットで与えられる場合のデータ変換テーブルについて表している。図１１は、階調変化を観察できる範囲が５０から１０２３である場合の変換例である。このため、入力階調値の黒レベル（階調値“０”）が出力階調値の「５０」に対応付けられている。
【００４６】
図１２に、データ変換テーブルによる階調変換の前後で、階調値の可変範囲がどのように変化するかを示す。
この際、変換テーブル算出部１０５は、変換後の階調値を黒レベルから最大階調値まで変化させた場合に、有機ＥＬ素子のガンマ特性が初期特性と同じガンマ特性になるように入力階調値と出力階調値の対応関係を設定する。このように設定されたデータ変換テーブルが映像信号変換部１０７に与えられる。
【００４７】
映像信号変換部１０７は、変換テーブルに基づいて入力階調値を出力階調値に変換する処理デバイスである。変換テーブルは、例えば書き換え可能な半導体メモリや磁気記憶媒体等に記憶される。
なお、映像信号変換部１０７は、輝度特性の測定タイミングを除き、ダミー画素データも階調変換する。すなわち、輝度特性の測定タイミングの場合、ダミー画素データは入力階調のまま出力する。検出精度を高めるためである。
【００４８】
（ｂ）黒レベルの補正動作
以下、有機ＥＬディスプレイ装置１０１で実行される黒レベルの補正動作を説明する。
この場合も使用開始と共に、色別ＡＰＬ算出部１５が入力映像信号のフレーム単位の平均階調値を基本原色別に算出し、これをダミー画素データとしてダミー画素３３を継続的に発光制御する。これにより、ダミー画素３３は、有効表示領域３１内の平均的な画素と同じ条件で輝度劣化が進行する。
【００４９】
やがて、測定タイミングになると、ダミー画素データ決定部１７は、基本原色別の平均階調値の出力を停止し、発光素子のガンマ特性を把握できる複数の指定階調値を時分割で順番に出力する。この輝度特性測定用の階調値の出力と同時に、輝度検出センサー５は、ダミー画素３３を構成する各基本発光領域の発光輝度を順番に検出する。すなわち、基本原色毎に複数の階調値に対応する発光輝度を検出する。
【００５０】
この後、黒レベル検出部１０３は、基本原色毎に階調変化を観察できる範囲の最下点を検出し、当該最下点時に対応する階調値を検出する。このように、現時点で階調表現に使用可能な最下点をダミー画素の実測輝度を通じて検出することにより、事前の実験が一切不要となる。なお、階調変化を観察できる範囲の最下点に対応する階調値は、例えばダミー画素データ（階調値）の読み出しや補間演算を通じて検出する。
【００５１】
このように各基本原色について０％輝度を与える階調値の境界値が検出されると、変換テーブル算出部１０５は、使用可能な輝度範囲を用いて初期状態と同じガンマ特性で階調値に対する発光輝度が変化するようにデータ変換テーブルを基本原色別に算出し、これを映像信号変換部１０７のデータ変換テーブルに反映させる。この入出力関係の反映は、測定タイミング内に実行される。
やがて測定タイミングが終了すると、映像信号変換部１０７を通じて階調変換された入力映像信号で有機ＥＬパネル３が発光制御される。
【００５２】
（ｃ）効果
以上説明したように、この形態例の場合にも、前述した形態例１と同様、「黒浮き」や「黒つぶれ」の発生を無い有機ＥＬディスプレイ装置を実現できる。
また、データ変換テーブルを設定する際、変換後の階調値によるガンマ特性が初期状態のガンマ特性と同じになるように入出力関係を設定することにより、有機ＥＬディスプレイ装置の階調表現力を発光時間に関わらず、初期状態と同じ状態に保つことができる。
さらに、この形態例の場合、多数の電源電圧を取り扱う必要がない。このため、電源回路の回路構成を簡易化できる。
【００５３】
（Ｃ）他の形態例
（ａ）前述の形態例では、測定タイミング以外にダミー画素に与える階調値を、入力映像信号の色別の平均階調値に設定する場合について説明した。
しかし、ダミー画素データは、入力映像信号の内容を反映して有効表示領域内の発光状態を表すものであれば、形態例で説明した値に限らない。
【００５４】
例えば、並行して実行される有効表示領域内の焼き付き補正動作において、各画素の劣化特性を揃える基準画素として他の種類の画素を用いる場合には、当該画素の階調値を用いれば良い。
例えば、最も劣化の進んでいる画素に対応する階調値をダミー画素データに用いれば良い。
【００５５】
（ｂ）前述の形態例では、ダミー画素を１個だけ配置する場合について説明した。
しかし、複数個のダミー画素を有効表示領域３１の外側に配置する構造を採用しても良い。なお、複数個のダミー画素を用いる場合は、各ダミー画素で検出された発光輝度の平均値を用いて前述した処理を実行することにより、固有誤差の影響を低減することができる。
【００５６】
（ｃ）前述の形態例では、１つの輝度検出センサーを３つの単位発光領域に対して１つ配置する場合について説明した。
しかし、１つの輝度検出センサーを１つの単位発光領域毎に配置しても良い。
【００５７】
（ｄ）前述の形態例では、ダミー画素構造が有効表示領域内の各画素と同じ場合について説明した。
しかし、ダミー画素の構造は、必ずしも同一である必要はない。例えば、ダミー画素については、画素回路内に有機ＥＬ素子の発光輝度を検出する輝度検出センサーを内蔵する構造としても良い。また、ダミー画素の画素サイズや基本発光領域の大きさを変更しても良い。
【００５８】
（ｅ）前述の形態例では、基本原色がＲＧＢの３色である場合について説明したが、基本原色は補色を含めて４色以上の場合にも適用できる。この場合、ダミー画素は、これら基本原色の数だけ用意すれば良い。
（ｆ）前述の形態例では、基本原色の発色形態について説明しなかったが、基本原色別に発光素子材料が異なる有機ＥＬ素子を用意しても良いし、カラーフィルタ方式や色変換方式を用いて基本原色を生成しても良い。
【００５９】
（ｇ）前述の形態例では、自発光表示装置の一例として有機ＥＬディスプレイパネルを例示したが、他の自発光表示装置にも適用できる。例えば、ＦＥＤ（field emission display） 、無機ＥＬディスプレイパネル、ＬＥＤパネルその他にも適用できる。
【００６０】
（ｈ）前述の形態例では、黒レベルの補正機能を機能的な側面から説明したが、言うまでもなく、同等の機能をハードウェアとしてもソフトウェアとしても実現できる。
また、これらの処理機能の全てをハードウェア又はソフトウェアで実現するだけでなく、その一部はハードウェア又はソフトウェアを用いて実現しても良い。すなわち、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ構成としても良い。
【００６１】
（ｉ）前述の形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】経時的な劣化の進行度合いを説明する図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイ装置の概略構成例を示す図である。
【図３】有機ＥＬパネルの画素配置例を示す図である。
【図４】ダミー画素と輝度検出センサーの配置関係を示す図である。
【図５】輝度検出イメージを示す図である。
【図６】基準電圧の算出例を説明する図である。
【図７】基準電圧の設定により黒レベル補正後のガンマ特性を初期特性と同じ特性に維持する様子を説明する図である。
【図８】データ線駆動回路の内部構成例を示す図である。
【図９】Ｄ／Ａ変換回路の回路構成例を示す図である。
【図１０】有機ＥＬディスプレイ装置の概略構成例を示す図である。
【図１１】データ変換テーブルの一例を示す図である。
【図１２】データ変換後の階調値の可変範囲とガンマ特性を説明する図である。
【符号の説明】
【００６３】
１、１０１      有機ＥＬディスプレイ装置
５              輝度検出センサー
７              色別輝度特性検出部
９、１０３      黒レベル検出部
１１            基準電圧設定部
１３            データ線駆動回路
１５            色別ＡＰＬ算出部
１７            ダミー画素データ決定部
１０５          変換テーブル算出部
１０７          映像信号変換部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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