(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子を具えた画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルと、入力データに応じて表示パネルを駆動する駆動回路とを具えたマトリクス駆動型ディスプレイにおいて、
前記駆動回路は、表示パネルが駆動される使用状態にて、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算し、その後の非使用状態にて、全画素についての積算値の中の最大値から各画素の積算値を減算して得られる補正データを作成し、該補正データに基づいて各画素を発光させることにより、各画素の表示素子の発光特性を揃えることを特徴とするマトリクス駆動型ディスプレイ。
【請求項２】
前記駆動回路は、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算する積算手段と、全画素についての積算値の中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記最大値から各画素の積算値を減算して補正データを算出する減算手段とを具えている請求項１に記載のマトリクス駆動型ディスプレイ。
【請求項３】
表示素子を具えた画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルと、入力データに応じて表示パネルを駆動する駆動回路とを具えたマトリクス駆動型ディスプレイにおいて、
前記駆動回路は、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算する積算手段と、全画素についての積算値の中の最小値を検出する最小値検出手段と、各画素の積算値から前記最小値を減算して積算差分データを算出する第１減算手段と、全画素についての積算差分データの中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記最大値から各画素の積算差分データを減算して補正データを算出する第２減算手段とを具えているマトリクス駆動型ディスプレイ。
【請求項４】
前記補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ一定の輝度データを供給するデータ供給手段を具えている請求項１乃至請求項３の何れかに記載のマトリクス駆動型ディスプレイ。
【請求項５】
表示素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項１乃至請求項４の何れかに記載のマトリクス駆動型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの如く、複数の画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルを具えたマトリクス駆動型ディスプレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、有機ＥＬディスプレイという)の開発が進んでおり、例えば携帯電話機に有機ＥＬディスプレイを採用することが検討されている。
図８に示す如く、有機ＥＬディスプレイ(１)においては、ガラス基板(11)上に、有機発光層(14)の両側に有機正孔輸送層(15)及び有機電子輸送層(16)を配置して有機層(13)を形成すると共に、該有機層(13)の両側に陽極(12)及び陰極(17)を配置して、有機ＥＬパネルが構成されており、陽極(12)と陰極(17)の間に所定の電圧を印加することによって、有機発光層(14)を発光させる。
【０００３】
陽極(12)は透明なＩＴＯ(indium tin oxide)を材料とし、陰極(17)は例えばＡｌ−Ｌｉ合金を材料として、それぞれストライプ状に形成され、互いに交叉する方向にマトリクス配置されている。
例えば、陽極(12)はデータ電極、陰極(17)は走査電極として用いられ、水平方向に伸びる１本の走査電極が選ばれた状態で、垂直方向に伸びる各データ電極に、入力データに応じた電圧を印加することによって、該走査電極と各データ電極の交叉点で有機層(13)を発光させて、１ライン分の表示を行なう。そして、走査電極を順次垂直方向へ切り替えることによって垂直方向に走査し、１フィールド分の表示を行なう。
【０００４】
この様な有機ＥＬディスプレイの駆動方式としては、上述の如く走査電極とデータ電極を用いて時分割駆動するパッシブマトリクス駆動型の他に、各画素の発光を１垂直走査期間に亘って維持するアクティブマトリクス駆動型が知られている。
【０００５】
アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬディスプレイにおいては、図９に示す如く、各画素(52)に、有機層の一部によって構成される有機ＥＬ素子(50)と、有機ＥＬ素子(50)に対する通電を制御する駆動用トランジスタＴＲ２と、走査電極による走査電圧ＳＣＡＮの印加に応じて導通状態となる書込み用トランジスタＴＲ１と、該書込み用トランジスタＴＲ１が導通状態となることによってデータ電極からのデータ電圧ＤＡＴＡが印加されて電荷を蓄積する容量素子Ｃとが配備され、該容量素子Ｃの出力電圧が駆動用トランジスタＴＲ２のゲートに印加されている。
【０００６】
先ず、各走査電極に順次電圧を印加し、同一走査電極に繋がっている複数の第１トランジスタＴＲ１を導通状態にし、この走査に同期して各データ電極にデータ電圧(入力信号)を印加する。このとき、第１トランジスタＴＲ１が導通状態であるので、該データ電圧は容量素子Ｃに蓄積される。
次に、この容量素子Ｃに蓄積されたデータ電圧の電荷量によって第２トランジスタＴＲ２の動作状態が決まる。例えば、第２トランジスタＴＲ２がオンになったときは、該第２トランジスタＴＲ２を経て有機ＥＬ素子(50)にデータ電圧に応じた大きさの電流が供給される。この結果、データ電圧に応じた明るさで該有機ＥＬ素子(50)が点灯する。この点灯状態は、１垂直走査期間(１フィールド期間)に亘って保持されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ素子の発光特性が発光時間の経過に伴って劣化し、同じ入力電流によって得られる輝度が低下することになる。従って、例えば画面の一定位置に常にアイコンを表示する場合等、特定の画素の発光頻度が高い場合、これらの画素は他の画素に比べて発光特性が著しく劣化することになり、所謂“焼き付き”が発生する問題がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、有機ＥＬディスプレイ等のマトリクス駆動型ディスプレイにおいて、“焼き付き”の問題を解消することである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係るマトリクス駆動型ディスプレイは、有機ＥＬ素子等の表示素子を具えた画素をマトリクス状に配列して構成される表示パネルと、入力データに応じて表示パネルを駆動する駆動回路とを具えている。
ここで、駆動回路は、表示パネルが駆動される使用状態にて、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算し、その後の非使用状態にて、全画素についての積算値の中の最大値から各画素の積算値を減算して得られる補正データを作成し、該補正データに基づいて各画素を発光させることにより、各画素の表示素子の発光特性を揃えることを特徴とする。
【００１０】
具体的構成において、駆動回路は、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算する積算手段と、全画素についての積算値の中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記最大値から各画素の積算値を減算して補正データを算出する減算手段と、前記補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ一定の輝度データを供給するデータ供給手段とを具えている。
或いは、駆動回路は、表示パネルを構成する各画素に対する入力データを一定周期で画素毎に積算する積算手段と、全画素についての積算値の中の最小値を検出する最小値検出手段と、各画素の積算値から前記最小値を減算して積算差分データを算出する第１減算手段と、全画素についての積算差分データの中の最大値を検出する最大値検出手段と、前記最大値から各画素の積算差分データを減算して補正データを算出する第２減算手段と、前記補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ一定の輝度データを供給するデータ供給手段とを具えている。
【００１１】
上記本発明のマトリクス駆動型ディスプレイにおいては、発光頻度が高く発光量の多い画素については、入力データの積算値が他の画素の積算値よりも大きくなり、これによって、補正データが他の画素の補正データよりも小さくなる。これに対し、発光頻度の低く発光量の少ない画素については、入力データの積算値が他の画素の積算値よりも小さくなり、これによって、補正データが他の画素の補正データよりも大きくなる。
そこで、非使用状態において、前記補正データの大きさに基づいて各画素を発光させる。例えば、補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ一定の輝度データを供給する。これによって、使用状態と非使用状態に亘る各画素の総発光量が均等化され、各画素の表示素子の発光特性が揃うことになる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に係るマトリクス駆動型ディスプレイによれば、“焼き付き”の問題を解消することが出来る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を携帯電話機に装備すべき有機ＥＬディスプレイに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
【００１７】
第１実施例
本実施例の有機ＥＬディスプレイは、図１に示す駆動回路を具えている。該駆動回路は、入力データに所定の映像信号処理を施して有機ＥＬパネルへ供給する映像信号処理回路(３)を具え、該映像信号処理回路(３)の入力端には、切り換えスイッチ(２)が接続されている。
有機ＥＬパネルを駆動する使用状態においては、切り換えスイッチ(２)はａ端子側へ切り換えられて、画像表示のための入力データが映像信号処理回路(３)へ供給される。これに対し、有機ＥＬパネルを駆動しない非使用状態には、切り換えスイッチ(２)はｂ端子側へ切り換えられて、後述の補正データが映像信号処理回路(３)へ供給される。
【００１８】
使用状態において、画素毎の入力データは、加算器(４)を経てメモリー(６)に書き込まれ、該メモリー(６)から読み出されたデータが加算器(４)へ供給されることによって、一定周期で繰り返し積算される。これによって、メモリー(６)には、図３(ａ)に示す如く画素毎の入力データの積算値が格納される。
メモリー(６)は図１に示すオーバーフロー検出／最小値検出回路(７)によって監視されており、メモリー(６)がオーバーフローしたとき、積算値の最小値が検出され、検出された最小値がセレクター(９)を経て減算器(５)へ供給される。これによって各画素の積算値から最小値が減算され、その減算結果(以下、積算差分データという)によりメモリー(６)が更新される。
この結果、メモリー(６)には、図３(ｂ)に示す如く、画素毎の積算差分データが格納されることになる。この様に、メモリー(６)を更新しつつ積算差分データを格納することによって、メモリー(６)の必要容量を小さくすることが出来る。
【００１９】
その後の非使用状態においては、図１に示す切り換えスイッチ(２)がｂ側に切り換えられる。又、最大値検出回路(８)によって、メモリー(６)に格納されている積算差分データの中の最大値が検出され、検出された最大値がセレクター(９)を経て減算器(５)へ供給される。これによって、図３(ｃ)の如く、最大値から各画素の積算差分データが減算されて、画素毎の補正データが作成される。該補正データは、各画素の総発光量を揃えるために補うべき補正発光量を表わしている。
画素毎の補正データは図１に示す加算器(４)を経てメモリー(６)へ供給され、メモリー(６)に書き込まれる。
尚、図３(ｂ)に示す画素毎の積算差分データを作成することなく、図３(ａ)に示す画素毎の入力データの積算値から直接、図３(ｃ)に示す画素毎の補正データを作成することも可能である。
【００２０】
又、図１に示すセレクター(９)には、後述する所定の定数ａが供給されており、該定数ａがセレクター(９)を経て減算器(５)へ供給されることによって、各画素の補正データから定数ａが減算され、その結果がメモリー(６)に書き込まれる。そして、メモリー(６)から読み出された減算結果が２値化回路(10)へ供給され、データの有無に応じて画素毎に２値化される。
更に、２値化データが１の画素については、全ビットが“１”の輝度データが作成されると共に、２値化データが０の画素については、全ビットが“０”の輝度データが作成されて、全画素についての輝度データが切り換えスイッチ(２)のｂ端子へ供給される。
【００２１】
上述の定数ａの減算、２値化、輝度データの作成及び供給が、全ての２値化データが０となるまで繰り返される。これによって、前記補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ最大の輝度データが供給されて、各画素が、使用状態における発光量に相当する発光量だけ発光することになる。
【００２２】
図２は、上述の駆動回路を携帯電話機に装備した場合の動作を表わしている。先ずステップＳ１にて、携帯電話機のディスプレイに画像が表示される通常使用中であるかどうかが判断され、ここでイエスと判断されたときは、ステップＳ２にて、各画素について入力データの積算を行ない、ステップＳ３にて積算結果をメモリーに書き込む。
続いて、ステップＳ４にてメモリーがオーバーフローしたかどうかを判断し、ノーと判断されたときは、ステップＳ２に戻って、データ積算及びメモリー書込みを一定周期で繰り返す。
【００２３】
その後、メモリーがオーバーフローして、ステップＳ４にてイエスと判断されたときは、ステップＳ５に移行し、全画素の積算値の中から最小値を検出する。ステップＳ６では、各画素の積算値から前記最小値を減算して、その減算結果(積算差分データ)によりメモリーを更新した後、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ６を繰り返す。
【００２４】
一方、携帯電話機のディスプレイに画像を表示しない非使用状態、例えば充電時においては、ステップＳ１にてノーと判断されて、ステップＳ７に移行し、各画素の発光量のばらつきを補正するための処理が実行される。即ち、ステップＳ７では、メモリーに格納されている積算差分データの中の最大値を検出し、ステップＳ８では、該最大値から各画素の積算差分データを減算して、画素毎の補正データを作成する。次に、ステップＳ９にて、各画素の補正データから定数ａを減算し、その結果をメモリーに書き込む。
【００２５】
尚、上記の定数ａは下記数１によって算出される。
【数１】
ａ＝(補正時の白100％の輝度／使用時の白100％の輝度)×白100％のデータ
ここで、例えば補正時の白100％の輝度を使用時の白100％の輝度の２倍とすることによって、補正時間を使用時間の２分の１に短縮することが出来る。
【００２６】
続いて、ステップＳ１０にて減算結果をメモリーに書き込んだ後、ステップＳ１１では、各画素の減算結果がデータの有無(零でない値かどうか)に応じて２値化される。そして、ステップＳ１２にて、全画素の２値化データが０であるかどうかが判断され、ノーと判断されたときは、ステップＳ１３に移行して、２値化データが１の画素については、全ビットが“１”の輝度データを作成すると共に、２値化データが０の画素については、全ビットが“０”の輝度データを作成して、有機ＥＬパネルへ出力する。
その後、ステップＳ９に戻って、上述の定数ａの減算、２値化、輝度データの作成及び供給が一定周期Ｔで繰り返され、これによって全ての２値化データが０となり、ステップＳ１２にてイエスと判断されたとき、発光量の補正が終了したものとして、充電が開始される。
【００２７】
上記実施例の有機ＥＬディスプレイによれば、使用状態において発光量の多い画素については、入力データの積算値が他の画素の積算値よりも大きくなり、これによって、補正データが他の画素の補正データよりも小さくなる。これに対し、発光量の少ない画素については、入力データの積算値が他の画素の積算値よりも小さくなり、これによって、補正データが他の画素の補正データよりも大きくなる。
従って、非使用状態においては、前記ステップＳ９〜Ｓ１３の繰り返しによって、補正データの大きさに比例する時間だけ各画素へ０若しくは最大の輝度データが供給されて、使用状態と非使用状態に亘る各画素の総発光量が均等化される。この結果、各画素の表示素子の発光特性が揃うことになり、有機ＥＬパネルの焼き付きが防止される。
【００２８】
尚、上記実施例の有機ＥＬディスプレイを具えた携帯電話機においては、充電時に発光量の補正が行なわれるので、発光量の補正に伴う電力消費は問題とならない。
又、折り畳み式携帯電話機においては、携帯電話機を折り畳んだ状態で発光量の補正を行なうこととすれば、有機ＥＬディスプレイに無意味な画像が表示される不具合は問題にならない。この場合、他の補正方法として、携帯電話機を折り畳んだときに内蔵バッテリーの電力によって補正する方法や、該補正で総発光量を均等化しきれなかったときにはその未補正分を充電時に補正する方法を採用することも可能である。
【００２９】
第２実施例
本実施例の有機ＥＬディスプレイは、図４に示す駆動回路を具えている。該駆動回路は、入力データに所定の映像信号処理を施して有機ＥＬパネルへ供給する映像信号処理回路(３)を具え、該映像信号処理回路(３)の入力端には、第１乗算器(21)が接続されている。
【００３０】
各画素に対する入力データは、第１乗算器(21)の一方の入力端子に供給されると同時に、第２乗算器(22)の一方の入力端子に供給される。又、総使用時間カウント回路(23)によって有機ＥＬディスプレイの出荷時からの総使用時間がカウントされており、その結果が補正係数回路(24)へ供給されることによって、総使用時間に応じて補正係数が導出される。
ここで補正係数は、例えば図６に示す様に、総使用時間の増大につれて値が１から徐々に低下するものであって、有機ＥＬ素子の発光時間の経過に伴う劣化度が徐々に軽微となることを考慮したものである。
【００３１】
図４の如く補正係数は第２乗算器(22)の他方の入力端子へ供給され、入力データに乗算されて、これによって補正された入力データが、加算器(25)を経てメモリー(26)へ供給される。そして、メモリー(26)から読み出された入力データが加算器(25)へ供給されることによって、入力データが画素毎に一定周期で積算され、その結果がメモリー(26)に書き込まれる。
【００３２】
その後、メモリー(26)から読み出された全画素についての積算値は最大値検出回路(27)へ供給されて、積算値の最大値が検出され、その結果が減算器(28)へ供給されて、該最大値から各画素の積算値が減算され、画素毎の補正データが作成される。該補正データは、総発光量の多い画素ほど、小さな値となる。
【００３３】
画素毎の補正データは補正係数テーブル回路(29)へ入力され、補正係数テーブル(ルックアップテーブル)から、補正データに応じた補正係数が出力される。
ここで補正係数テーブルは、例えば図７に示す如き入力−出力関係を有しており、入力(補正データ)が大きくなるにつれて、値が１から徐々に減少する補正係数を出力するものである。
従って、該補正係数は、総発光量の多い画素ほど、１に近い大きな値となり、総発光量の少ない画素ほど、１から低下した小さな値となる。
【００３４】
画素毎の補正係数は、第１乗算器(21)の他方の入力端子へ供給されて、画素毎の入力データに乗算される。これによって、総発光量が少なく発光特性の劣化が進んでいない画素については、入力データが小さくなる様に補正されて、この補正された入力データが有機ＥＬパネルへ供給され、画像が表示されることになる。
【００３５】
図５は、上述の駆動回路を携帯電話機に装備した場合の動作を表わしている。
ステップＳ２０によって出荷時からの有機ＥＬパネルの総使用時間をカウントしており、ステップＳ２１では、前記総使用時間に応じた補正係数を導出し、該補正係数を各画素の入力データに乗算し、入力データを補正する。続いて、補正された入力データを画素毎に一定周期で積算し、その結果をメモリーに書き込む動作を繰り返す。
【００３６】
又、ステップＳ２４では、前記一定周期でメモリーに書き込まれた全画素についての積算値の中から最大値を検出し、ステップＳ２５では、検出された最大値から各画素の積算値を減算し、画素毎の補正データを作成する。
次にステップＳ２６では、補正係数テーブルを参照することによって、各画素の補正データに応じた補正係数を導出する。
その後、ステップＳ２７にて、各画素の補正係数を各画素の入力データに乗算して、その結果を有機ＥＬパネルへ出力し、ステップＳ２１に戻る。
尚、上述の補正処理は、ＲＧＢの各画素毎に行なう。
【００３７】
上記実施例の有機ＥＬディスプレイによれば、総発光量が多く劣化の程度が高い画素については、本来の入力データが僅かに減少する方向に補正され、総発光量が少なく劣化の程度が低い画素については、本来の入力データが大きく減少する方向に補正され、該補正入力データによって有機ＥＬパネルが駆動される。
この結果、各画素の表示素子の劣化の程度に応じて、該劣化に伴う輝度のばらつきが補正されることになり、有機ＥＬパネルの焼き付きが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイにおける駆動回路の第１実施例の構成を表わすブロック図である。
【図２】第１実施例における補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】該補正処理における入力データの処理を説明する図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬディスプレイにおける駆動回路の第２実施例の構成を表わすブロック図である。
【図５】第２実施例における補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】該補正処理における総使用時間による補正を説明するグラフである。
【図７】該補正処理における補正テーブルによる補正を説明するグラフである。
【図８】有機ＥＬディスプレイのパネル構造を説明する図である。
【図９】有機ＥＬパネルを構成する各画素の回路構成を表わす図である。
【符号の説明】
(１)  有機ＥＬディスプレイ
(２)  切り換えスイッチ
(３)  映像信号処理回路
(４)  加算器
(５)  減算器
(６)  メモリー
(７)  オーバーフロー検出／最小値検出回路
(８)  最大値検出回路
(９)  セレクター
(10)  ２値化回路
【図１】
0003933485.tif 000002
【図２】
0003933485.tif 000003
【図３】
0003933485.tif 000004
【図４】
0003933485.tif 000005
【図５】
0003933485.tif 000006
【図６】
0003933485.tif 000007
【図７】
0003933485.tif 000008
【図８】
0003933485.tif 000009
【図９】
0003933485.tif 000010