(57)【要約】【課題】自発光素子の輝度劣化の差異による色むらや焼付き現象の補正を簡易な構成により行うこと【解決手段】比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで検出した自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃとメモリ１０５に格納された輝度の基準値との比較を行う。シャッター制御部１０７は、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの比較結果に基づき、シャッター１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃの開口率の制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
前記発光素子の発光する光の輝度レベルを検出する光センサと、
前記発光素子に対応して設けられ、前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御するシャッター部と、
前記光センサにて検出した前記発光素子の発光する光の輝度レベルと所定の閾値との比較を行うことにより、前記シャッター部の前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御するシャッター制御手段と
を備えることを特徴とする自発光表示装置。
【請求項２】
前記所定の閾値は、予め設定された輝度レベル、あるいは、前記シャッター制御手段により透過遮断を制御された前記発光素子の発光する光の輝度レベルであることを特徴とする請求項１記載の自発光表示装置。
【請求項３】
前記シャッター制御手段は、前記シャッター部の開口率を制御することにより前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御することを特徴とする請求項１または２記載の自発光表示装置。
【請求項４】
前記シャッター制御手段は、前記光センサにて検出した前記発光素子の発光する光の輝度レベルと前記所定の閾値との輝度レベルの差が、ｎ％（０＜ｎ）以上の場合、前記輝度レベルの差が０となる、あるいは所定の輝度レベルの差ｍ％（０＜ｍ＜ｎ）以下となるように前記シャッター部の前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項５】
前記発光素子の発光経過時間を計時するカウンタを有し、
前記シャッター制御手段は、前記カウンタにより計時された所定の前記発光素子の発光経過時間毎に、前記シャッター部の前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項６】
前記発光素子の発光時間による輝度劣化特性を記憶する記憶手段と、
前記カウンタにより計時された前記発光素子の発光経過時間と前記記憶手段に記憶された輝度劣化特性に基づき前記発光素子の輝度レベルの劣化を算出する輝度劣化算出手段とを有し、
前記シャッター制御手段は、前記輝度劣化算出手段により算出された前記発光素子の輝度レベルの劣化に基づき、前記シャッター部の前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御することを特徴とする請求項５記載の自発光表示装置。
【請求項７】
複数の発光素子により構成されるピクセルと、
前記複数の発光素子の発光する光の輝度レベルの平均値を検出する光センサと、
前記ピクセルに対応して設けられ、前記ピクセルの発光する光の透過遮断を制御するシャッター部と、
前記光センサにて検出した前記発光素子の発光する光の輝度レベルの平均値と所定の閾値との比較を行うことにより、前記シャッター部の前記ピクセルの透過遮断を制御するシャッター制御手段と
を備えることを特徴とする自発光表示装置。
【請求項８】
前記シャッター制御手段は、前記発光素子の発光する光の輝度レベルの比較を最大輝度表示で行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の自発光表示装置。
【請求項９】
前記シャッター制御手段は、前記発光素子の発光する光の輝度レベルの比較を任意の階調の表示で行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の自発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの電子機器に用いる自発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、薄型フラットディスプレイとしては、液晶ディスプレイが一般的に用いられているが、自発光素子ではないため、バックライトが必要となり、消費電力が大きくなってしまう。また、液晶ディスプレイでは液晶の分子の方向を変えることで輝度を変えているため、応答速度が鈍く動画再生などで問題になる。
【０００３】
これらの課題を解決するものとして、自発光素子として有機エレクトロルミネッセンスを利用した有機ＥＬディスプレイが注目されている。有機ＥＬディスプレイは低電力で高い輝度を得ることができ、視認性、応答速度、寿命、消費電力の点で優れているという特徴を有している。
しかし、有機ＥＬディスプレイは、自発光素子であるがゆえに、各ドット（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））毎の発光素子材料の間での発光輝度の経時的劣化速度の違いにより、輝度差が生じいわゆる焼付け現象が発生する。
【０００４】
図８は、従来の、自発光素子を用いた表示装置の構成を示す図である。
【０００５】
光源部である３色のＬＥＤ２ａ、２ｂ、２ｃは赤色、緑色、青色の光源であり、各ＬＥＤ駆動回路５にて駆動される。
【０００６】
前記各ＬＥＤ２ａ、２ｂ、２ｃに対して、各自発光素子ごとの輝度を検知するための光センサ１０ａ、１０ｂ、１０ｃが配置され、検知結果によって、光量制御回路１１に指令が出され、光量が多い場合には電流を減少させ、光量が少ない場合には電流を増加させるような制御を実施する。
【特許文献１】特開平１０−４９０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電流の増減による光量の制御を用いる場合、焼付け現象の補正として、自発光素子の輝度を上げるために電流を上げると、その自発光素子の寿命が更に短くなるという課題がある。また、焼付け現象の補正として、輝度の落ちていない自発光素子の電流を下げて輝度差を減少させた場合、電流が下げられた自発光素子と電流が下げられていない自発光素子の寿命差が開いてしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、簡易な制御により色むらや輝度差によって見える焼付け現象の改善を実現することができる自発光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】
【０００９】
本発明の自発光表示装置は、複数の発光素子と、前記発光素子の発光する光の輝度レベルを検出する光センサと、前記発光素子に対応して設けられ、前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御するシャッター部と、前記光センサにて検出した前記発光素子の発光する光の輝度レベルと所定の閾値との比較を行うことにより、前記シャッター部の前記発光素子の発光する光の透過遮断を制御するシャッター制御手段とを備える構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自発光素子の各色の寿命の違いによる輝度差を、各発光の素子にそれぞれシャッターを設けて、シャッターの開口率を調整することにより、簡易な制御により色むらや輝度差によって見える焼付けの現象を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１に係る自発光表示装置１００を示す図である。図１において、自発光表示装置１００は、ＣＰＵ１０１と、発光素子駆動回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃと、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと、メモリ１０５と、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃと、シャッター制御部１０７と、シャッター１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃとから構成される。
【００１２】
ＣＰＵ１０１は、自発光表示素子１００全体の制御をする。具体的には、ＣＰＵ１０１は、表示情報である画像データに基づき、発光素子駆動回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに制御指示を出力する。また、ＣＰＵ１０１は、メモリ１０５に、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の初期値あるいはシャッター制御部からのフィードバック結果を反映した光量の値を出力する。また、ＣＰＵ１０１は、輝度調整を行うためにシャッターの開口率の制御を行う旨の制御信号をシャッター制御１０７に出力する。
【００１３】
発光素子駆動回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＣＰＵ１０１からの制御指示に基づき、各ドットの自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを駆動する。
【００１４】
光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃはそれぞれ、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度を検知する。また、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃは、検知した自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度を、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに出力する。
【００１５】
メモリ１０５は、ＣＰＵ１０１からの出力された、工場出荷時等に格納された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の初期値、あるいはシャッター駆動回路からのフィードバック結果を反映した光量の値を比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに出力する。
【００１６】
比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃから入力された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度と、メモリ１０５から出力された自発光素子１０３の光量の値との比較を行い、比較結果をシャッター制御部１０７に出力する。
【００１７】
光量制御部１０７は、比較回路から出力された比較結果に基づき、シャッター１０９の開口率を制御する制御信号をシャッター駆動回路１０８に出力する。シャッター１０９の開口率の具体的な制御については、後述する。
【００１８】
シャッター制御部１０７は、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃから出力された比較結果に基づき、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率の制御を行う。シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率の具体的は制御方法については口述する。
【００１９】
以下では、以上のように構成された自発光表示装置１００の動作について主にシャッター制御部１０７の動作を中心に説明する。
【００２０】
光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃで検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度は、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに出力される。また、ＣＰＵから出力され、メモリに格納された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値が比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃに出力される。比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃは、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度と、メモリから出力された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値との比較を行い、比較結果をシャッター制御部１０７に出力する。
【００２１】
シャッター制御部１０７は、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃから出力された比較結果に基づき、焼付きを補正するために必要なシャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率を制御する制御信号をシャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出力する。具体的には、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度と、メモリ１０５から出力された自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値との比較の結果、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度がメモリ１０５から出力された自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値以上の場合、シャッター制御部１０７は、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率を絞るための制御信号をシャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出力する。一方、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度がメモリ１０５から出力された自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値未満の場合、シャッター制御部１０７は、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率を上げるための制御信号をシャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃに出力する。
【００２２】
シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃは、シャッター制御部１０７から出力された制御信号に基づき、シャッターの開口率を制御する。
また、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度がメモリ１０５から出力された自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した光量の値未満の場合、上述の通り、輝度の測定対象であるドットのシャッターの開口率を上げる制御を行うが、シャッターの開口率が１００％以上に達している場合には、シャッターの開口率が１００％以上に達しているドット以外のドットのシャッターを絞ることによって、表示装置全体の輝度の調整を行うことができる。
【００２３】
具体的には、光量制御部１０７は、比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃから出力された光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃにて検出された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度とメモリ１０５から出力された自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した輝度の値の輝度差が初期時よりｎ％（０＜ｎ）の輝度の劣化が見られた場合、周りのドットとの輝度差があらかじめ決められた任意の値であるｍ％（ｍ＜ｎ）となるように開口率が１００％以上に達しているドット以外のシャッターの開口率を制御する制御信号をシャッターに出力する。
【００２４】
なお、上述の説明では、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃのドット毎にそれぞれを独立してシャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃを制御しているが、各Ｒ、Ｇ、Ｂの自発光素子の劣化がほぼ等しいとして、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ドットをまとめてひとつのピクセルと考えて制御することも可能である。
【００２５】
図２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ドットをまとめて一つのピクセルとした場合の例である。なお、図１では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ドットに対して、光センサ（１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ）、比較回路（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）、シャッター（１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ）を備える構成として説明したが、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ドットをまとめて一つのピクセルとして制御する場合には、光センサ１０４、比較回路１０６、シャッター１０８を各ピクセルに対して一つとして構成することができる。この場合、光センサ１０４は、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の平均値を比較回路に出力する。比較回路１０６は、光センサ１０４から出力された輝度の平均値と自発光素子の輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した輝度の値の輝度差と比較を行う。シャッター制御部１０７は、比較回路１０６の比較結果に基づき、ピクセルに対応するシャッターの開口率を制御する。
【００２６】
初期状態では、図２（Ａ）のように、すべてのピクセルが一定の輝度であったとする。
【００２７】
次に図２（Ｂ）のように中央のブロック３０１の輝度が、初期時よりｎ％（０＜ｎ）の輝度の劣化が生じたとする。
【００２８】
このとき比較回路１０６で検出された輝度の劣化が、予め定められた輝度差ｍ％より小さい場合、シャッター制御部１０７は、シャッター１０８の開口率をそのまま保持する。一方、比較回路１０６で検出された輝度の劣化が、予め定められた輝度差ｍ％より大きい場合、シャッター制御部１０７は、比較回路１０６で検出された輝度差がｍ％より小さくなるように、該当のピクセルのシャッター１０８を開放する制御を行う（図２（Ｃ））。
【００２９】
また、さらに経年変化によって中央の輝度が落ちたとすると、図２(Ｄ）のように周囲のピクセルのシャッター１０８の開口率を一率に絞る方法や、図２（Ｅ）のように周囲のピクセルのシャッター１０８の開口率を段階的に絞るような調整をすることも可能である。
【００３０】
図３は、本発明に係る表示装置１００の輝度の調整の一例をフローチャートである。
【００３１】
輝度の調整を開始する場合（ＳＴ５０１）、まず、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃを閉じた状態にする（ＳＴ５０２）。なお、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃが開いた状態でも調整を行うことも可能であるが、外光の影響を除去するため、本説明では、最初にシャッターを閉じた状態で輝度調整を開始することとする。
次に、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃを発光させる（ＳＴ５０３）。比較回路１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃは、光センサ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃから入力された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度と、メモリ１０５から出力された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度の初期値あるいはシャッター制御部１０７からのフィードバック結果を反映した輝度の値との比較を行う（ＳＴ５０４）。比較の結果、輝度差が閾値未満の場合（ＳＴ５０４：ＮＯ）、処理を終了する。一方、輝度差が閾値以上の場合（ＳＴ５０４：ＹＥＳ）、シャッター制御部は、輝度差が予め定められた値以下となるように、シャッター１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃの開口率を制御する（ＳＴ５０５）。
【００３２】
なお、自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃからなる表示部の輝度を検知するパターンは、最大輝度である全面白表示で行ってもよいし、ある特定の階調、例えば図４に示されるようなあらかじめ設定されているガンマ曲線の任意の中間階調で検査しても構わない。
【００３３】
あるいは、携帯電話などでは、待ち受け画面を使って、初期値を検査したのちに経年変化による輝度変化を検知するようにしても構わない。
【００３４】
このように、本発明の自発光表示装置１００によれば、自発光素子の各色の寿命の違いによる輝度差を、各発光の素子にそれぞれシャッターを設けて、開口率を調整することにより、簡易な制御により色むらや輝度差によって見える焼付けの現象を改善することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２に係る自発光表示装置２００を示す図である。なお、図５において、図１と同様の機能及び構成要素については、同符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図５において、自発光表示装置２００は、図１の自発光表示装置１００に、さらにカウンタ２０１を備えて構成される。
【００３７】
カウンタ２０１は、自発光素子の点灯時間をカウントし、所定時間単位ごとに、経過時間をＣＰＵ１０１に出力する。
【００３８】
ＣＰＵ１０１は、カウンタ２０１から出力された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの点灯経過時間に基づき、例えば１００時間点灯したごとに、シャッターの開口率の制御を行う旨の制御信号を、シャッター制御部１０７に出力する。
【００３９】
シャッター制御部１０７は、実施の形態１と同様の方法より、シャッター１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃの開口率を調整し、輝度差の制御を行う。
【００４０】
このように、本発明の自発光表示装置２００によれば、予め輝度の劣化曲線がわかっている場合、ある一定の点灯時間ごとにチェックすることが可能である。その結果、ＣＰＵ１０１が常時自発光素子の輝度のチェックすること必要がなく、処理負荷を軽くすることができる。
（実施の形態３）
図６は、本実施の形態３に係る自発光表示装置３００を示す図である。なお、図６において、図１及び図５と同様の機能及び構成要素については、同符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
図６において、自発光表示装置３００は、図５の自発光表示装置１００から、光センサ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、メモリ１０５及び比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを除き、輝度劣化曲線メモリ３０１お呼び輝度劣化算出手段３０２を備えて構成される。
【００４２】
輝度劣化曲線メモリ３０１は、図７に示されるような各自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度劣化曲線を格納しており、輝度劣化算出手段３０２に出力する。
【００４３】
輝度劣化算出手段３０２は、カウンタにて計時された自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの点灯経過時間と、輝度劣化曲線メモリ３０１から出力された各自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度劣化曲線に基づき、自発光素子各自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度劣化を算出する。輝度劣化算出手段３０２は、算出した各自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度劣化情報を、シャッター制御部１０７に出力する。
【００４４】
シャッター制御部１０７は、輝度劣化算出手段３０２から出力された各自発光素子１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃの輝度劣化情報に基づきシャッター１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃの開口率を制御する。
【００４５】
このように、本発明の自発光表示装置３００によれば、光センサ１０４ａ，１０４ｂ、１０４ｃや比較回路１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを省くことができ、コストの低減や、また実装領域を小さくすることにより、小型、薄型化を図ることができる。
【００４６】
なお、本発明に係る表示装置は、必ずしもディスプレイの全面に設ける必要は無く、特定の表示パターンによる焼付き現象が生じやすい部分にのみ、適用することも可能である。
【００４７】
また、
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明に係る自発光表示装置は、簡易な制御により自発光素子の寿命の違いにより生じる色むらや焼付けの現象を改善することができる効果を有し、携帯電話やＰＤＡなど携帯端末を中心に説明したが、自発光素子を利用したテレビや携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施の形態１に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係るシャッター調整をした場合のピクセル表示の例を示す図
【図３】実施の形態１に係る自発光表示装置の輝度の調整を示すフロー図
【図４】階調と輝度の関係を示す図
【図５】実施の形態２に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態３に係る自発光表示装置の構成を示すブロック図
【図７】自発光素子の点灯時間と輝度劣化曲線の例を示す図
【図８】従来の表示装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５０】
１００    自発光表示装置
１０１    ＣＰＵ
１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ    発光素子駆動回路
１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ    自発光素子
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ    光センサ
１０５    メモリ
１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ    比較回路
１０７    シャッター制御部
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ    シャッター
２０１    カウンタ
３０１    輝度劣化曲線メモリ
３０２    輝度劣化算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009294423.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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