充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置
【課題】表示画素の測定輝度に基づく高精度な充放電特性の評価方法及びその評価装置を提供する。
【解決手段】列毎に配置されたデータ線にデータ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路を備えた表示装置において、行列状に配置された表示画素へデータ電圧を書き込む時の充放電特性評価方法は、第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧をＭ−１行目の表示画素に書き込む第１ステップ（Ｓ０１）と、Ｍ行目の表示画素の容量素子とデータ線とを導通させた期間、データ線駆動回路より第１の表示階調と異なる第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧をデータ線に出力させる第２ステップ（Ｓ０２）と、第２ステップで書き込まれた電圧により発光したＭ行目の表示画素の輝度（Ｓ０３）に基づいて、当該表示画素の充放電特性を求める第３ステップ（Ｓ０４）とを含む。
【解決手段】列毎に配置されたデータ線にデータ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路を備えた表示装置において、行列状に配置された表示画素へデータ電圧を書き込む時の充放電特性評価方法は、第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧をＭ−１行目の表示画素に書き込む第１ステップ（Ｓ０１）と、Ｍ行目の表示画素の容量素子とデータ線とを導通させた期間、データ線駆動回路より第１の表示階調と異なる第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧をデータ線に出力させる第２ステップ（Ｓ０２）と、第２ステップで書き込まれた電圧により発光したＭ行目の表示画素の輝度（Ｓ０３）に基づいて、当該表示画素の充放電特性を求める第３ステップ（Ｓ０４）とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置に関し、特に表示装置が備える表示画素への書き込み時の充放電特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型の発光素子を用いた画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す。）を用いた有機ＥＬディスプレイが知られている。この有機ＥＬディスプレイは、視野角特性が良好で、消費電力が少ないという利点を有するため、次世代のＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）候補として注目されている。
【０００３】
通常、表示画素を構成する有機ＥＬ素子はマトリクス状に配置される。例えば、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、複数の走査線と複数のデータ線との交点に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が設けられ、このＴＦＴに保持容量素子（コンデンサ）及び駆動トランジスタのゲートが接続されている。そして、選択した走査線を通じてこのＴＦＴをオンさせ、データ線からのデータ信号を駆動トランジスタ及び保持容量素子に入力し、その駆動トランジスタ及び保持容量素子によって有機ＥＬ素子の発光タイミングを制御する。この画素駆動回路の構成により、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、次の走査（選択）まで有機ＥＬ素子を発光させることが可能であるため、デューティ比が上がってもディスプレイの輝度減少を招くようなことはない。従って、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、低電圧で駆動でき、低消費電力化が可能となる。
【０００４】
しかしながら、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、表示画素の構造が微細化及び薄型化されるほど、また、表示画素数が増加するほど、データ線及び走査線などの配線を細く、かつ、長くする必要がある。これにより、保持容量素子に対し信号に応じた電圧を書き込む際、データ線の配線抵抗による時定数のため、書き込みに遅れが生じ、所定の書き込み期間内に保持容量素子の充電率が１００%にならないという問題が生じる。保持容量素子の充電率が１００%にならないで書き込まれた場合、映像信号を反映した画像が表示されず、表示品質の低下が生じてしまう。
【０００５】
この問題に対し、例えば、特許文献１では、液晶パネルの各ＴＦＴが所属する表示画素行の番号の増加につれて入力電圧を次第に増大させる補正を行い、当該補正された入力電圧を各表示画素行のＴＦＴに出力するという液晶表示装置の駆動方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２では、表示画素の輝度を測定し、測定された輝度に対応する画素電圧を演算し、これと検査用の入力電圧とを比較し、各表示画素の充電率を判断する液晶表示装置の製造方法が開示されている。
【０００７】
上述した方案により、高解像度及び大型パネルにおける、データドライバに対する近端と遠端との負荷の差異による充電遅延の問題を解決でき、パネルの均一性を保証し画面の表示品質を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−８６６３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、データ線の配線抵抗による時定数は、データ線の抵抗値に依存し、データドライバからの距離で充放電率が異なる。さらには、充放電率に影響する時定数は、データ線の抵抗値のほか、データ線と当該データ線に交差する走査線とにより形成される寄生容量にも大きく起因する。
【００１０】
特許文献１に記載された液晶表示装置の駆動方法では、画素行番号の増加、つまりデータドライバからの距離により入力電圧を調整しているが、当該調整は、上述した寄生容量や入力階調を考慮した調整ではない。さらには、各画素回路の特性ばらつきを考慮した調整ではない。
【００１１】
また、特許文献２に記載された液晶表示装置の製造方法では、測定輝度に基づいた充電率の算出を行っているが、液晶表示装置のように、データ電圧が交流化されて各表示画素に書き込まれる方式では、測定輝度から算出された画素電圧と検査用の入力電圧との電位差を検出できるので上記充電率の算出は可能である。しかし、有機ＥＬ表示装置のように直流のデータ電圧が各表示画素に書き込まれる方式では、測定輝度から算出された表示画素電圧と検査用の入力電圧との定常状態における電位差から、上記充電率を算出することは困難である。
【００１２】
上記観点から、特許文献１及び２に記載された従来の駆動方法及び製造方法では、各表示画素へのデータ電圧の正確な書き込みを行うための充放電率を高精度に評価することが困難であり、また、液晶表示装置の駆動方式に限定されてしまうといった課題を有する。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、表示画素の測定輝度に基づく高精度な充放電特性の評価方法及びその評価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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置によれば、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】表示部が有する表示画素の回路構成の一例及びその周辺回路との接続を示す図である。
【図２Ｂ】同一表示画素列に属する表示画素の回路構成及び接続関係を示す図である。
【図３Ａ】１本のデータ線に発生する抵抗及び容量を表す等価回路図である。
【図３Ｂ】データ線を伝わるデータ電圧の応答波形を表す図である。
【図４】本発明の充放電特性評価方法に使用される評価システムの機能ブロック図である。
【図５Ａ】充放電特性評価のために表示パネルへ入力される入力画像及び表示パネルから出力される出力画像の一部を表す図である。
【図５Ｂ】撮像装置で撮像された画像から各表示画素行の輝度に対応した電圧を算出した結果を表すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る充放電特性評価方法を説明する動作フローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の変形例を示す充放電特性評価方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本態様によると、隣接する画素行間で表示階調を急変させた階調パターンを入力画像とすることにより、データ線の寄生抵抗、走査線との間の寄生容量、及び入力表示階調などを総合的に考慮して求められた、データ電圧の書き込み時の充放電特性を、輝度測定に基づいて表示画素ごとに評価することが可能となる。
【００１９】
よって、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出することにより、前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２１】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である充放電率を、同一表示画素において算出できるので、画素間の特性ばらつきを含まない高精度な充放電率を、表示画素ごとに算出することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、さらに、前記第３ステップの前に、前記第Ｌ列におけるＮ−１（ＮはＭと異なる２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｎ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第４ステップと、前記第４ステップの後、前記第Ｌ列におけるＮ行目の表示画素を前記第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｎ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第５ステップとを含み、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２３】
これにより、第２ステップでＭ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と、第５ステップでＮ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度とを比較することにより、例えば、充放電率の画素行間での差異を把握することが可能となり、高精度に充放電特性を評価することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第２充放電率として算出し、前記第１充放電率及び前記第２充放電率から、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２５】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第１充放電率を、同一のＭ行目の表示画素において算出できる。また、第５ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第２充放電率を、同一のＮ行目の表示画素において算出できる。よって、充放電率の画素行間での差異を、表示画素ごとに高精度に算出することが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、さらに、前記第３ステップの前に、第Ｋ列（Ｋは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第６ステップと、前記第６ステップの後、前記第Ｋ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１及び前記第２の表示階調と異なる第３の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第３の表示階調に対応する第３のデータ電圧を前記データ線に出力させる第７ステップとを含み、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、表示階調に応じた表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２７】
これにより、第２ステップで第２の表示階調を表示させるべく容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と、第７ステップで第３の表示階調を表示させるべく容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度とに基づいて、例えば、表示階調ごとに充放電率を設定することが可能となり、表示階調に応じた充放電特性を算出することが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第３充放電率として算出し、前記第１充放電率及び前記第３充放電率から、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２９】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第１充放電率を、第Ｌ列における同一のＭ行目の表示画素において算出できる。また、第７ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第２充放電率を、第Ｋ列における同一のＭ行目の表示画素において算出できる。よって、書き込み時の充放電率を、表示階調ごとに高精度に算出することが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第１ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第１の表示階調である黒表示階調に対応する黒表示電圧を出力させることにより、前記黒表示電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、前記第２ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調である白表示階調に対応する白表示電圧を出力させてもよい。
【００３１】
各表示画素へのデータ電圧の書き込み時に発生する充放電不足を評価するために、隣接する画素行間で表示階調を急変させた階調パターンを入力画像とするにあたり、黒表示階調から白表示階調への階調パターンの変化が最も大きい。当該階調パターンを用いることにより、最大の充放電率不足が発生するので、最も高精度な充放電率を算出することが可能となる。
【００３２】
なお、本発明は、上記に示す充放電特性評価方法として実現できるだけではなく、当該充放電特性評価方法を実行する充放電特性評価装置として実現することもできる。また、上記充放電特性評価方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。
【００３３】
本実施の形態では、有機ＥＬ表示装置の有する表示画素の書き込み時における充放電特性を正確に評価する方法を説明する。
【００３４】
以下説明する充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され当該複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、当該複数のデータ線にデータ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、複数の表示画素へデータ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、（１）第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧をＭ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、（２）第１ステップの後、第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、Ｍ行目の表示画素の容量素子とデータ線とを導通させた所定の書き込み期間に、データ線駆動回路より第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧をデータ線に出力させる第２ステップと、（３）第２ステップの後、Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧により発光したＭ行目の表示画素の輝度に基づいて、各表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む。これにより、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態に係る充放電特性の評価方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。同図における有機ＥＬ表示装置１は、制御回路１２と、表示パネル１１とを備えた表示装置である。表示パネル１１は、走査線駆動回路１１１と、データ線駆動回路１１２と、表示部１１３とを備える。
【００３７】
制御回路１２は、走査線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２の制御を行う機能を有する。制御回路１２は、表示動作時には、外部から入力された映像信号データを、補正パラメータに基づいて補正して、データ線駆動回路１１２へと出力する。
【００３８】
また、制御回路１２は、製造工程においては、充放電特性評価装置と通信することにより、当該充放電特性評価装置の指示に従って表示パネル１１を駆動する機能を有する。
【００３９】
表示部１１３は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素を備え、外部から有機ＥＬ表示装置１へ入力された映像信号に基づいて画像を表示する。
【００４０】
図２Ａは、表示部の有する表示画素の回路構成の一例及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における表示画素２０８は、走査線２００と、データ線２０１と、電源線２０２と、選択トランジスタ２０３と、駆動トランジスタ２０４と、有機ＥＬ素子２０５と、保持容量素子２０６と、共通電極２０７とを備える。また、周辺回路は、走査線駆動回路１１１と、データ線駆動回路１１２とを備える。
【００４１】
走査線駆動回路１１１は、走査線２００に接続されており、表示画素２０８の選択トランジスタ２０３の導通及び非導通を制御する機能を有する。
【００４２】
データ線駆動回路１１２は、列毎に配置され複数の表示画素２０８の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線２０１に接続されており、表示階調に対応したデータ電圧を行順次に出力して、駆動トランジスタ２０４に流れる信号電流を決定する機能を有する。
【００４３】
選択トランジスタ２０３は、ゲートが、走査線２００に接続されており、データ線２０１のデータ電圧を駆動トランジスタ２０４のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有する。
【００４４】
駆動トランジスタ２０４は、駆動素子として機能し、駆動トランジスタ２０４のゲートは、選択トランジスタ２０３を介してデータ線２０１に接続され、ソースが有機ＥＬ素子２０５のアノードに接続され、ドレインが、電源線２０２に接続されている。これにより、駆動トランジスタ２０４は、ゲートに供給されたデータ電圧を、そのデータ電圧に対応した信号電流に変換し、変換された信号電流を有機ＥＬ素子２０５に供給する。
【００４５】
有機ＥＬ素子２０５は、発光素子として機能し、有機ＥＬ素子２０５のカソードは、共通電極２０７に接続されている。
【００４６】
保持容量素子２０６は、電源線２０２と駆動トランジスタ２０４のゲート端子との間に接続されている。保持容量素子２０６は、例えば、選択トランジスタ２０３がオフ状態となった後も、直前のゲート電圧を維持し、継続して駆動トランジスタ２０４から有機ＥＬ素子２０５へ駆動電流を供給させる機能を有する。
【００４７】
なお、図１及び図２Ａには記載されていないが、電源線２０２は電源に接続されている。また、共通電極２０７も別の電源に接続されている。
【００４８】
上述した回路素子の接続関係より、データ線駆動回路１１２から供給されたデータ電圧は、選択トランジスタ２０３を介して駆動トランジスタ２０４のゲート端子へと印加される。駆動トランジスタ２０４は、そのデータ電圧に応じたドレイン電流を、信号電流として、有機ＥＬ素子２０５へ流す。これにより、上記信号電流に応じた発光輝度で、有機ＥＬ素子２０５が発光する。
【００４９】
図２Ｂは、同一表示画素列に属する表示画素の回路構成及び接続関係を示す図である。アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置では、高精細化に伴い表示画素構造が微細化及び薄型化されるほど、また、表示画素数が増加するほど、データ線２０１及び走査線２００の配線を細く、かつ、長くする必要がある。よって、データ線２０１には、抵抗（Ｒ１、・・・、Ｒｋ、Ｒ（ｋ＋１））が発生し、また、データ線２０１と走査線２００とが各表示画素に対応して交差することにより、データ線２０１と走査線２００との間には寄生容量（Ｃｐ１、・・・、Ｃｐｋ、Ｃｐ（ｋ＋１））が発生している。
【００５０】
図３Ａは、１本のデータ線に発生する抵抗及び容量を表す等価回路図である。同図に示されたデータ線駆動回路１１２から出力されるデータ電圧を、各表示画素に配置された保持容量素子２０６に書き込む際、データ線２０１の配線抵抗Ｒ１〜Ｒｋ、及び寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐｋによる時定数のため、保持容量素子２０６への充放電、すなわち書き込みに遅れが生じる。これにより、所定の書き込み期間内に保持容量素子２０６の充放電率が１００%にならないという問題が生じる。この問題は、高精細化や大型化が進めば進むほど上記時定数が大きくなり、データ線駆動回路からの距離が大きいほど高負荷となる。
【００５１】
図３Ｂは、データ線を伝わるデータ電圧の応答波形を表す図である。同図において横軸は時間の経過を表し、縦軸はデータ線２０１の電圧値、つまり書き込み電圧を表す。図３Ｂには、走査線電圧がＨＩＧＨレベルとなると同時に、データ線駆動回路１１２の出力電圧が電圧値Ａから電圧値Ｂへステップ変化した場合の、データ線駆動回路１１２近端に配置された表示画素及び遠端に配置された表示画素における書き込み電圧の応答波形が表されている。
【００５２】
データ線駆動回路１１２の近端では負荷が軽く、遠端では負荷が重いため、近端に配置された表示画素と遠端に配置された表示画素とでは、書き込み電圧波形の鈍り方が大きく変わる。そのため、遠端に配置された表示画素では、書き込み期間内に所望のデータ電圧に達しない場合がある。つまり、図３Ｂの応答波形において、データ線駆動回路１１２の近端に配置された表示画素では、書き込み期間終了時には書き込み電圧Ｂが保持容量素子２０６に保持され、有機ＥＬ素子２０５は電圧Ｂに対応した輝度で発光するが、遠端に配置された表示画素では、書き込み電圧Ｃが保持容量素子２０６に保持され、有機ＥＬ素子２０５は電圧Ｃに対応した輝度で発光することになる。
【００５３】
このように、例えば、データ線駆動回路１１２の遠端に配置された表示画素において、保持容量素子２０６の充放電率が１００%にならないで書き込まれた場合、映像信号を反映した画像が表示されず、表示品質の低下が生じてしまう。
【００５４】
以下では、上述した表示品質の低下を防止すべく、書き込み電圧の高精度な補正を実現するために、データ線駆動回路１１２からの距離、寄生容量及び入力階調などを考慮した、表示画素の測定輝度に基づく高精度な充放電特性の評価方法及びその評価システムについて説明する。
【００５５】
図４は、本発明の充放電特性の評価方法に使用される評価システムの機能ブロック図である。同図に記載された評価システムは、充放電特性評価装置２と、撮像装置３と、表示パネル１１と、制御回路１２とを備える。
【００５６】
充放電特性評価装置２は、演算部２１と、記憶部２２と、通信部２３とを備え、充放電率を算出するまでの工程を制御する機能を有する。充放電特性評価装置２としては、例えば、パーソナルコンピュータが適用される。
【００５７】
撮像装置３は、充放電特性評価装置２の通信部２３からの制御信号により、表示パネル１１を撮像し、撮像された画像データを通信部２３へ出力する。撮像装置３としては、例えば、ＣＣＤカメラや輝度計が適用される。
【００５８】
充放電特性評価装置２は、有機ＥＬ表示装置１内の制御回路１２及び撮像装置３へ、通信部２３を介して制御信号を出力し、制御回路１２及び撮像装置３から測定データを取得して当該測定データを記憶部２２に格納する。さらに、充放電特性評価装置２は、格納された測定データをもとに演算部２１で演算して各表示画素の充放電率を算出する。なお、制御回路１２は、有機ＥＬ表示装置１に内蔵されない制御回路を使用してもよい。
【００５９】
具体的には、充放電特性評価装置２は、表示パネル１１に対して、データ線２０１の長さ方向に、白、黒、白、黒、・・・を交互に繰り返すストライプ表示を行わせる。黒表示画素に対して、データ線駆動回路１１２から遠くなる方向に隣接する白表示画素は、データ線２０１の有する時定数により充放電不足となり、所望の白表示よりも暗く表示される。上記ストライプ表示において、黒表示画素に隣接する上記白表示画素の輝度を測定することにより、画面全体の充放電率の分布を高精度に算出することが可能となる。そして、算出された充放電率に応じて、データ線駆動回路１１２により書き込まれるデータ電圧を補正することで、所望の表示輝度を得ることが可能となる。
【００６０】
以下、充放電特性評価装置２が実行する充放電特性の評価方法について、図面を用いて具体的に説明する。
【００６１】
図５Ａは、充放電特性評価のために表示パネルへ入力される入力画像及び表示パネルから出力される出力画像の一部を表す図である。また、図５Ｂは、撮像装置で撮像された画像から各表示画素行の輝度に対応した電圧を算出した結果を表すグラフである。また、図６は、本発明の実施の形態に係る充放電特性評価方法を説明する動作フローチャートである。
【００６２】
まず、充放電特性評価装置２は、表示パネル１１に配置された各表示画素の充放電特性を評価するために、例えば、図５Ａの左図のような、白表示及び黒表示が複数の表示画素行単位で交互に表示されるストライプ画像を、制御回路１２を介して、表示パネル１１に表示させる。
【００６３】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、１行目から４行目の表示画素行に属する表示画素を第１の表示階調である０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により１行目から４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を１行目から４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した４行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第１ステップに相当する。
【００６４】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、５行目から８行目の表示画素行に属する表示画素を第２の表示階調である２５５階調で白表示させるように、走査線駆動回路１１１により５行目から８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より白表示に対応する第２のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第２ステップに相当する。
【００６５】
図６に記載された動作フローチャートで説明すると、充放電特性評価装置２は、（Ｍ−１）行目（４行目）の表示画素に対し、所定期間に、黒表示に対応した第１のデータ電圧を書き込む（図６のステップＳ０１）。一方、充放電特性評価装置２は、Ｍ行目（５行目）の表示画素に対し、所定期間に、白表示に対応した第２のデータ電圧を書き込む（図６のステップＳ０２）。
【００６６】
次に、充放電特性評価装置２は、撮像装置３に対して、上記ストライプ画像データを表示している表示パネル１１を撮像させる。そして、充放電特性評価装置２は、撮像装置３で撮像された画像から、各表示画素の輝度を測定し、当該測定輝度に対応したデータ電圧値を算出する。具体的には、５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した上記５行目の表示画素２０８の輝度に基づいて、各表示画素の充放電特性を求める。上述した５行目の表示画素の輝度測定及び充放電特性算出動作は第３ステップに相当する。
【００６７】
図６に記載された動作フローチャートで説明すると、充放電特性評価装置２は、（Ｍ−１）行目（４行目）の表示画素及びＭ行目（５行目）の表示画素の輝度を測定する（図６のステップＳ０３）。そして、測定輝度に対応したデータ電圧値を算出する。
【００６８】
また、上述した第１ステップ及び第２ステップを、第１ステップ及び第２ステップが実行された同一のデータ線２０１における異なる画素行において繰り返し実行してもよい。
【００６９】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、９０１行目から９０４行目の表示画素行に属する表示画素を０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により９０１行目から９０４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を９０１行目から９０４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した９０４行目の表示画素行に属する表示画素２０８へのデータ電圧の書き込み動作は第４ステップに相当する。
【００７０】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、９０５行目から９０８行目の表示画素行に属する表示画素２０８を２５５階調で白表示させるように、走査線駆動回路１１１により９０５行目から９０８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より白表示に対応する第２のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した９０５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第５ステップに相当する。
【００７１】
このように、走査線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２により、１行目から４行目の画素行への黒表示及び５行目から８行目の画素行への白表示、という表示態様を異なる画素行間で繰り返してもよい。
【００７２】
図５Ｂにおいて、上段に示されたグラフは、上記ストライプ画像データを表示した表示パネル１１を撮像した画像から各画素行の輝度に対応した電圧値を算出した結果である。一方、下段に示されたグラフは、画面全体を白表示させるラスタ画像データを表示させた表示パネル１１を撮像した画像から、各画素行の輝度に対応した電圧値を算出した結果である。両グラフとも、横軸は、書き込み対象である画素行（データ線駆動回路１１２の近傍からの画素行）を表す。一方、縦軸は、撮像画像により測定された輝度から算出されたデータ電圧値であり、換言すれば、書き込み期間終了時に保持容量素子２０６に保持された電圧値を表す。
【００７３】
図５Ｂの上段のグラフにおいて、隣接する画素行間で、黒表示に対応するデータ電圧供給から白表示に対応するデータ電圧供給へと変化する場合、また、白表示に対応するデータ電圧供給から黒表示に対応するデータ電圧供給へと変化する場合には、保持容量素子２０６への充放電応答特性が鈍っている。具体的には、図５Ａにおいて、黒表示から白表示へと変化する５行目、１３行目、９０５行目及び９１３行目の充電電圧が、書き込み期間内に白表示に対応する電圧に到達していない。また、図５Ａにおいて、白表示から黒表示へと変化する９行目、１７行目、９０９行目及び９１７行目の充（放）電電圧が、書き込み期間内に黒表示に対応する電圧に到達していない。
【００７４】
上述した黒表示画素と白表示画素との境界部における充放電応答特性の鈍りは、データ線２０１が有する抵抗及び走査線２００との間に発生する容量などの負荷があることに起因する。
【００７５】
また、図５Ｂの上段のグラフにおいて、前段画素行が黒表示であり白表示へと変化する画素行において、データ線駆動回路１１２の近端にある画素行（５行目及び１３行目）の電圧（ＶＳ１）と、データ線駆動回路１１２の遠端にある画素行（９０５行目及び９１３行目）の電圧（ＶＳ２）とを比較すると、データ線駆動回路１１２の遠端にある画素行の電圧の方が低く（ＶＳ１＞ＶＳ２）、より充電不足の状態となっている。
【００７６】
上述したデータ線駆動回路１１２からの距離に依存した充放電応答特性の差異は、データ線駆動回路１１２から遠くなるほどデータ電圧供給に対して高負荷となり、高負荷となるほどデータ線上の電圧変化が鈍ることに起因する。
【００７７】
図５Ａの右図は、上記ストライプ画像データを表示パネル１１へ入力した場合の、出力画像の一部を表している。上述したように、黒表示から白表示へと変化する５行目、１３行目、９０５行目及び９１３行目の画素行は白表示されるべきところ、白表示よりも暗い階調表示となっている。また、白表示から黒表示へと変化する９行目、１７行目、９０９行目及び９１７行目の画素行は黒表示されるべきところ、黒表示よりも明るい階調表示となっている。
【００７８】
以上のように、図５Ａの左図に示されたストライプ状の入力画像に対応するデータ電圧を書き込んで、図５Ａの右図に示された出力画像を表示し、当該出力画像に基づいて図５Ｂの上段に示された画素行ごとの発光輝度に対応した換算電圧値を算出することにより、各表示画素における充放電率を算出することが可能となる。以下、図５Ｂに示されたグラフから、充放電率を算出する方法を説明する。
【００７９】
まず、図５Ｂの上段のグラフにおいて、黒表示から白表示へと変化する画素行（５行目）に属する表示画素Ａの電圧（ＶＳ１）を算出する。次に、図５Ｂの下段のグラフにおいて、白ラスタ画像を表示させた場合の上記表示画素Ａの基準電圧（ＶＷ）を算出する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１のように、直流のデータ電圧を表示画素へと書き込む方式では、白ラスタ画像を表示させた場合には、書き込み期間内ではデータ線２０１の電圧が変化しないため、図５Ｂの上段のグラフに見られるような充電不足は発生しない。これにより、表示画素Ａの第１充放電率は、ＶＳ１／ＶＷとして算出できる。また、同様にして、黒表示から白表示へと変化する画素行（９０５行目）に属する表示画素Ｂの第２充放電率は、ＶＳ２／ＶＷとして算出できる。
【００８０】
このように、同一表示画素におけるストライプ画像とラスタ画像との電圧を比較することにより、例えば、駆動トランジスタ２０４の閾値電圧のばらつきなど、画素間の特性ばらつきを含まない高精度な充放電率を、表示画素ごとに算出することが可能となる。
【００８１】
また、５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧による発光輝度と、９０５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧による発光輝度とを比較することにより、上述した第１充放電率ＶＳ１／ＶＷ及び第２充放電率ＶＳ２／ＶＷのように、充放電率の画素行間での差異を把握することが可能となり、高精度に充放電特性を評価することが可能となる。
【００８２】
有機ＥＬ表示装置１の製造において、表示パネル１１の作製工程の最後に、表示画素間の特性ばらつきによる輝度ムラを低減させ高画質化するため、通常では、各表示画素の有する特性ばらつきを補正する特性ばらつき補正データの取得及び書き込みを実行する。この特性ばらつき補正データの取得にあたり、表示部１１３の面内輝度分布を光学測定する工程が存在する。具体的には、本工程は、全ての表示画素に対して同一のデータ電圧を印加したラスタ画像の面内輝度ばらつきを、撮像装置により複数の表示階調にて数回測定する。よって、上述した充放電特性評価のために使用するラスタ画像は、上記特性ばらつき補正データ取得のための光学測定時に、既に取得される。また、上記光学測定に使用される撮像装置は、上述した充放電率の算出工程で用いられる撮像装置と共用できる。よって、本発明の要部である充放電率の算出工程を、特性ばらつき補正データを取得する工程に続けて実行することで、製造工数の増加を最小限に抑えることが可能となる。
【００８３】
つまり、充放電特性評価装置２は、Ｍ行目（５行目）の測定輝度と基準輝度とを比較し、Ｍ行目（５行目）の表示画素の充放電率を算出する（図６のステップＳ０４）。
【００８４】
これに対して、ラスタ画像から得られる基準電圧を用いずに充放電率を算出することも可能である。図５Ｂの上段のグラフにおいて、例えば、白表示に対応するデータ電圧が完全に充電された画素行（８行目）の表示画素Ｃの電圧（ＶＷ１）を基準電圧としてもよい。
【００８５】
また、上述した実施例では、黒表示及び白表示の２値からなるストライプ画像を表示させることにより充放電率を算出したが、上記２値は、それぞれ、黒及び白以外の中間階調であってもよい。
【００８６】
ここで、上述した充放電特性評価方法により、データ線駆動回路１１２から供給されるデータ電圧を補正して、データ線２０１及び走査線２００の時定数による輝度ムラを解消する方法を説明する。例えば、Ｎ行目の表示画素Ｄを１２７階調（対応するデータ電圧は８Ｖと仮定する）で発光させる場合、上述した充放電特性評価方法により、表示画素Ｄの充放電率が９０％と算出されたと仮定する。また、（Ｎ−１）行目の表示画素には３Ｖのデータ電圧が供給されているとすると、Ｎ行目に供給すべきデータ電圧を補正しない場合、書き込み期間終了時の表示画素Ｄには、
（８Ｖ−３Ｖ）×０．９＋３Ｖ＝７．５Ｖ
のデータ電圧が供給され保持される。この場合には、表示画素Ｄは、１２７階調に対応した輝度より暗い輝度で発光することになる。そこで、上述した評価方法で算出した充放電率により、表示画素Ｄを１２７階調に対応した輝度で発光させるために、補正後のデータ電圧をＸと仮定して、表示画素Ｄへの供給データ電圧が８ＶになるようなＸを以下のように算出する。
【００８７】
（Ｘ−３Ｖ）×０．９＋３Ｖ＝８Ｖ
【００８８】
上記式により、補正後のデータ電圧Ｘは、８．５６Ｖと算出される。そして、データ線駆動回路１１２から８．５６Ｖのデータ電圧を表示画素Ｄに供給することにより、表示画素Ｄを１２７階調に対応した輝度で発光させることができる。
【００８９】
なお、上述した実施の形態では、白表示及び黒表示など、特定の２表示値から充放電率を算出する方法を説明したが、本発明に係る充放電特性評価方法は、以下のような、複数のストライプ入力画像による高精度な充放電率算出も可能である。
【００９０】
図７は、本発明の実施の形態の変形例を示す充放電特性評価方法を説明する図である。表示画素の充放電率は、同一表示画素であっても表示階調ごとに異なる場合が想定される。この場合には、表示階調ごとの充放電率を算出することにより、より高精度な輝度ムラ補正をすることが可能となる。図７の右下に示されるように、例えば、４種類の各中間階調と黒階調とをストライプ表示させた４種類の入力画像ごとに、充放電率を算出する。この場合、図７の（ａ）〜（ｄ）のように、４種類の入力画像ごとに充放電率を算出してもよいし、図７の（ｅ）のように、入力画像を等分割することにより領域ごとに異なる２値画像を含む１入力画像を表示させて、画素行単位で、表示階調ごとの充放電率を算出してもよい。
【００９１】
つまり、上述した第１ステップ及び第２ステップにより、隣接画素行間で黒表示から白表示へと階調変化させた場合の第１充放電率を算出するとともに、第１充放電率を算出した表示画素または、当該表示画素の属する画素行に配置された表示画素において、黒表示から中間階調表示へと階調変化させた場合の第３充放電率を算出する。以下、第３充放電率を算出する工程を説明する。
【００９２】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、１行目から４行目の表示画素行に属する表示画素を０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により１行目から４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を１行目から４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した４行目の表示画素行に属する表示画素２０８へのデータ電圧の書き込み動作は第６ステップに相当する。
【００９３】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、５行目から８行目の表示画素行に属する表示画素２０８を１２７階調でグレー表示させるように、走査線駆動回路１１１により５行目から８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２よりグレー表示に対応する第３のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第７ステップに相当する。
【００９４】
最後に、充放電特性評価装置２は、第２ステップで５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した表示画素２０８の輝度、及び、第７ステップで５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した表示画素２０８の輝度に基づいて、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求める。
【００９５】
これにより、表示画素の測定輝度に基づく表示階調ごとの充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させたより高精度な画素表示補正が可能となる。
【００９６】
以上、本実施の形態に係る充放電特性評価方法によれば、隣接する画素行間で表示階調を急変させたストライプ画像を入力画像とすることにより、データ線の寄生抵抗、走査線との間の寄生容量、及び入力表示階調などを総合的に考慮した書き込み時の充放電特性を、輝度測定に基づいて表示画素ごとに評価することが可能となる。
【００９７】
よって、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００９８】
また、画素行番号の増加、つまりデータ線駆動回路からの距離により単純にデータ電圧を補正する場合、誤差マージンの大きい充放電特性をもとに補正データを生成しなければならない。これに対し、本発明の充放電特性評価方法によれば、実測定に基づく評価のため上記誤差マージンが最小化されるので、設計スペックを緩和できパネルの設計が容易になる。
【００９９】
さらに、表示パネル内での充放電率の差異に対する解消策として、データ線駆動回路を分割して表示パネルの左右または上下に配置する、または、画素列ごとに配置されるデータ線の本数を増加させる、などが挙げられる。しかしこれらの方策は、コスト増を招来し得策ではない。これに対し、本発明の充放電特性評価方法は、従来の製造工程に組み込まれている画素間の特性ばらつきを補正する輝度測定工程および当該工程で使用される撮像装置などを利用できるので、製造工数の増加を最小限に抑えることができ、補正データ生成のための製造コストを低減できる。
【０１００】
以上、実施の形態に基づいて本発明に係る充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態では、隣接する画素行間で、黒表示から白表示へと変化させた場合の充放電特性を評価しているが、この場合の表示階調パターンの変化が最も大きい。よって、当該階調パターンを用いることにより、最大の充放電率不足が発生するので、最も高精度な充放電率を算出することが可能となるが、本発明の充放電特性評価方法は当該階調パターンに限られない。すなわち、上記第１ステップにおける第１の表示階調及び上記第２ステップにおける第２の表示階調は、互いに異なる中間階調であってもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、データ線が列ごとに配置され、データ線駆動回路から各データ線を介し、データ電圧が行順次に表示画素へと供給される方式に則り、本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置を説明した。しかしながら、例えば、データ線が行ごとに配置され、データ線駆動回路から各データ線を介し、データ電圧が列順次に表示画素へと供給される方式においても、本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置が実質的に適用される。
【０１０３】
上記充放電特性評価装置２は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、充放電特性評価装置２は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１０４】
上記充放電特性評価装置２を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩから構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成要素を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１０５】
上記充放電特性評価装置２を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１０６】
また、本発明は、上記に示す充放電特性評価方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０１０７】
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。
【０１０８】
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送などを経由して伝送するものとしてもよい。
【０１０９】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【０１１０】
また、プログラム又はデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、あるいはプログラム又はデジタル信号を、ネットワークなどを経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置は、大画面及び高解像度が要望される薄型テレビ及びパーソナルコンピュータのディスプレイなどの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 有機ＥＬ表示装置
２ 充放電特性評価装置
３ 撮像装置
１１ 表示パネル
１２ 制御回路
２１ 演算部
２２ 記憶部
２３ 通信部
１１１ 走査線駆動回路
１１２ データ線駆動回路
１１３ 表示部
２００ 走査線
２０１ データ線
２０２ 電源線
２０３ 選択トランジスタ
２０４ 駆動トランジスタ
２０５ 有機ＥＬ素子
２０６ 保持容量素子
２０７ 共通電極
２０８ 表示画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置に関し、特に表示装置が備える表示画素への書き込み時の充放電特性評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電流駆動型の発光素子を用いた画像表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す。）を用いた有機ＥＬディスプレイが知られている。この有機ＥＬディスプレイは、視野角特性が良好で、消費電力が少ないという利点を有するため、次世代のＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）候補として注目されている。
【０００３】
通常、表示画素を構成する有機ＥＬ素子はマトリクス状に配置される。例えば、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、複数の走査線と複数のデータ線との交点に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が設けられ、このＴＦＴに保持容量素子（コンデンサ）及び駆動トランジスタのゲートが接続されている。そして、選択した走査線を通じてこのＴＦＴをオンさせ、データ線からのデータ信号を駆動トランジスタ及び保持容量素子に入力し、その駆動トランジスタ及び保持容量素子によって有機ＥＬ素子の発光タイミングを制御する。この画素駆動回路の構成により、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、次の走査（選択）まで有機ＥＬ素子を発光させることが可能であるため、デューティ比が上がってもディスプレイの輝度減少を招くようなことはない。従って、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、低電圧で駆動でき、低消費電力化が可能となる。
【０００４】
しかしながら、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、表示画素の構造が微細化及び薄型化されるほど、また、表示画素数が増加するほど、データ線及び走査線などの配線を細く、かつ、長くする必要がある。これにより、保持容量素子に対し信号に応じた電圧を書き込む際、データ線の配線抵抗による時定数のため、書き込みに遅れが生じ、所定の書き込み期間内に保持容量素子の充電率が１００%にならないという問題が生じる。保持容量素子の充電率が１００%にならないで書き込まれた場合、映像信号を反映した画像が表示されず、表示品質の低下が生じてしまう。
【０００５】
この問題に対し、例えば、特許文献１では、液晶パネルの各ＴＦＴが所属する表示画素行の番号の増加につれて入力電圧を次第に増大させる補正を行い、当該補正された入力電圧を各表示画素行のＴＦＴに出力するという液晶表示装置の駆動方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２では、表示画素の輝度を測定し、測定された輝度に対応する画素電圧を演算し、これと検査用の入力電圧とを比較し、各表示画素の充電率を判断する液晶表示装置の製造方法が開示されている。
【０００７】
上述した方案により、高解像度及び大型パネルにおける、データドライバに対する近端と遠端との負荷の差異による充電遅延の問題を解決でき、パネルの均一性を保証し画面の表示品質を向上させることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−８６６３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１２２９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、データ線の配線抵抗による時定数は、データ線の抵抗値に依存し、データドライバからの距離で充放電率が異なる。さらには、充放電率に影響する時定数は、データ線の抵抗値のほか、データ線と当該データ線に交差する走査線とにより形成される寄生容量にも大きく起因する。
【００１０】
特許文献１に記載された液晶表示装置の駆動方法では、画素行番号の増加、つまりデータドライバからの距離により入力電圧を調整しているが、当該調整は、上述した寄生容量や入力階調を考慮した調整ではない。さらには、各画素回路の特性ばらつきを考慮した調整ではない。
【００１１】
また、特許文献２に記載された液晶表示装置の製造方法では、測定輝度に基づいた充電率の算出を行っているが、液晶表示装置のように、データ電圧が交流化されて各表示画素に書き込まれる方式では、測定輝度から算出された画素電圧と検査用の入力電圧との電位差を検出できるので上記充電率の算出は可能である。しかし、有機ＥＬ表示装置のように直流のデータ電圧が各表示画素に書き込まれる方式では、測定輝度から算出された表示画素電圧と検査用の入力電圧との定常状態における電位差から、上記充電率を算出することは困難である。
【００１２】
上記観点から、特許文献１及び２に記載された従来の駆動方法及び製造方法では、各表示画素へのデータ電圧の正確な書き込みを行うための充放電率を高精度に評価することが困難であり、また、液晶表示装置の駆動方式に限定されてしまうといった課題を有する。
【００１３】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、表示画素の測定輝度に基づく高精度な充放電特性の評価方法及びその評価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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置によれば、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】表示部が有する表示画素の回路構成の一例及びその周辺回路との接続を示す図である。
【図２Ｂ】同一表示画素列に属する表示画素の回路構成及び接続関係を示す図である。
【図３Ａ】１本のデータ線に発生する抵抗及び容量を表す等価回路図である。
【図３Ｂ】データ線を伝わるデータ電圧の応答波形を表す図である。
【図４】本発明の充放電特性評価方法に使用される評価システムの機能ブロック図である。
【図５Ａ】充放電特性評価のために表示パネルへ入力される入力画像及び表示パネルから出力される出力画像の一部を表す図である。
【図５Ｂ】撮像装置で撮像された画像から各表示画素行の輝度に対応した電圧を算出した結果を表すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る充放電特性評価方法を説明する動作フローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態の変形例を示す充放電特性評価方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本態様によると、隣接する画素行間で表示階調を急変させた階調パターンを入力画像とすることにより、データ線の寄生抵抗、走査線との間の寄生容量、及び入力表示階調などを総合的に考慮して求められた、データ電圧の書き込み時の充放電特性を、輝度測定に基づいて表示画素ごとに評価することが可能となる。
【００１９】
よって、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００２０】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出することにより、前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２１】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である充放電率を、同一表示画素において算出できるので、画素間の特性ばらつきを含まない高精度な充放電率を、表示画素ごとに算出することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、さらに、前記第３ステップの前に、前記第Ｌ列におけるＮ−１（ＮはＭと異なる２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｎ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第４ステップと、前記第４ステップの後、前記第Ｌ列におけるＮ行目の表示画素を前記第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｎ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第５ステップとを含み、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２３】
これにより、第２ステップでＭ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と、第５ステップでＮ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度とを比較することにより、例えば、充放電率の画素行間での差異を把握することが可能となり、高精度に充放電特性を評価することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第２充放電率として算出し、前記第１充放電率及び前記第２充放電率から、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２５】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第１充放電率を、同一のＭ行目の表示画素において算出できる。また、第５ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第２充放電率を、同一のＮ行目の表示画素において算出できる。よって、充放電率の画素行間での差異を、表示画素ごとに高精度に算出することが可能となる。
【００２６】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、さらに、前記第３ステップの前に、第Ｋ列（Ｋは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第６ステップと、前記第６ステップの後、前記第Ｋ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１及び前記第２の表示階調と異なる第３の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第３の表示階調に対応する第３のデータ電圧を前記データ線に出力させる第７ステップとを含み、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、表示階調に応じた表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２７】
これにより、第２ステップで第２の表示階調を表示させるべく容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と、第７ステップで第３の表示階調を表示させるべく容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度とに基づいて、例えば、表示階調ごとに充放電率を設定することが可能となり、表示階調に応じた充放電特性を算出することが可能となる。
【００２８】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第３ステップでは、前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第３充放電率として算出し、前記第１充放電率及び前記第３充放電率から、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求めてもよい。
【００２９】
これにより、第２ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第１充放電率を、第Ｌ列における同一のＭ行目の表示画素において算出できる。また、第７ステップで容量素子に書き込まれた電圧による発光輝度と第１の表示階調で一斉表示させた場合の発光輝度との比である第２充放電率を、第Ｋ列における同一のＭ行目の表示画素において算出できる。よって、書き込み時の充放電率を、表示階調ごとに高精度に算出することが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る充放電特性評価方法の一態様は、前記第１ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第１の表示階調である黒表示階調に対応する黒表示電圧を出力させることにより、前記黒表示電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、前記第２ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調である白表示階調に対応する白表示電圧を出力させてもよい。
【００３１】
各表示画素へのデータ電圧の書き込み時に発生する充放電不足を評価するために、隣接する画素行間で表示階調を急変させた階調パターンを入力画像とするにあたり、黒表示階調から白表示階調への階調パターンの変化が最も大きい。当該階調パターンを用いることにより、最大の充放電率不足が発生するので、最も高精度な充放電率を算出することが可能となる。
【００３２】
なお、本発明は、上記に示す充放電特性評価方法として実現できるだけではなく、当該充放電特性評価方法を実行する充放電特性評価装置として実現することもできる。また、上記充放電特性評価方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現してもよい。
【００３３】
本実施の形態では、有機ＥＬ表示装置の有する表示画素の書き込み時における充放電特性を正確に評価する方法を説明する。
【００３４】
以下説明する充放電特性評価方法は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され当該複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、当該複数のデータ線にデータ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、複数の表示画素へデータ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、（１）第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧をＭ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、（２）第１ステップの後、第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、Ｍ行目の表示画素の容量素子とデータ線とを導通させた所定の書き込み期間に、データ線駆動回路より第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧をデータ線に出力させる第２ステップと、（３）第２ステップの後、Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧により発光したＭ行目の表示画素の輝度に基づいて、各表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む。これにより、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態に係る充放電特性の評価方法について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の電気的な構成を示すブロック図である。同図における有機ＥＬ表示装置１は、制御回路１２と、表示パネル１１とを備えた表示装置である。表示パネル１１は、走査線駆動回路１１１と、データ線駆動回路１１２と、表示部１１３とを備える。
【００３７】
制御回路１２は、走査線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２の制御を行う機能を有する。制御回路１２は、表示動作時には、外部から入力された映像信号データを、補正パラメータに基づいて補正して、データ線駆動回路１１２へと出力する。
【００３８】
また、制御回路１２は、製造工程においては、充放電特性評価装置と通信することにより、当該充放電特性評価装置の指示に従って表示パネル１１を駆動する機能を有する。
【００３９】
表示部１１３は、行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素を備え、外部から有機ＥＬ表示装置１へ入力された映像信号に基づいて画像を表示する。
【００４０】
図２Ａは、表示部の有する表示画素の回路構成の一例及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における表示画素２０８は、走査線２００と、データ線２０１と、電源線２０２と、選択トランジスタ２０３と、駆動トランジスタ２０４と、有機ＥＬ素子２０５と、保持容量素子２０６と、共通電極２０７とを備える。また、周辺回路は、走査線駆動回路１１１と、データ線駆動回路１１２とを備える。
【００４１】
走査線駆動回路１１１は、走査線２００に接続されており、表示画素２０８の選択トランジスタ２０３の導通及び非導通を制御する機能を有する。
【００４２】
データ線駆動回路１１２は、列毎に配置され複数の表示画素２０８の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線２０１に接続されており、表示階調に対応したデータ電圧を行順次に出力して、駆動トランジスタ２０４に流れる信号電流を決定する機能を有する。
【００４３】
選択トランジスタ２０３は、ゲートが、走査線２００に接続されており、データ線２０１のデータ電圧を駆動トランジスタ２０４のゲートに供給するタイミングを制御する機能を有する。
【００４４】
駆動トランジスタ２０４は、駆動素子として機能し、駆動トランジスタ２０４のゲートは、選択トランジスタ２０３を介してデータ線２０１に接続され、ソースが有機ＥＬ素子２０５のアノードに接続され、ドレインが、電源線２０２に接続されている。これにより、駆動トランジスタ２０４は、ゲートに供給されたデータ電圧を、そのデータ電圧に対応した信号電流に変換し、変換された信号電流を有機ＥＬ素子２０５に供給する。
【００４５】
有機ＥＬ素子２０５は、発光素子として機能し、有機ＥＬ素子２０５のカソードは、共通電極２０７に接続されている。
【００４６】
保持容量素子２０６は、電源線２０２と駆動トランジスタ２０４のゲート端子との間に接続されている。保持容量素子２０６は、例えば、選択トランジスタ２０３がオフ状態となった後も、直前のゲート電圧を維持し、継続して駆動トランジスタ２０４から有機ＥＬ素子２０５へ駆動電流を供給させる機能を有する。
【００４７】
なお、図１及び図２Ａには記載されていないが、電源線２０２は電源に接続されている。また、共通電極２０７も別の電源に接続されている。
【００４８】
上述した回路素子の接続関係より、データ線駆動回路１１２から供給されたデータ電圧は、選択トランジスタ２０３を介して駆動トランジスタ２０４のゲート端子へと印加される。駆動トランジスタ２０４は、そのデータ電圧に応じたドレイン電流を、信号電流として、有機ＥＬ素子２０５へ流す。これにより、上記信号電流に応じた発光輝度で、有機ＥＬ素子２０５が発光する。
【００４９】
図２Ｂは、同一表示画素列に属する表示画素の回路構成及び接続関係を示す図である。アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置では、高精細化に伴い表示画素構造が微細化及び薄型化されるほど、また、表示画素数が増加するほど、データ線２０１及び走査線２００の配線を細く、かつ、長くする必要がある。よって、データ線２０１には、抵抗（Ｒ１、・・・、Ｒｋ、Ｒ（ｋ＋１））が発生し、また、データ線２０１と走査線２００とが各表示画素に対応して交差することにより、データ線２０１と走査線２００との間には寄生容量（Ｃｐ１、・・・、Ｃｐｋ、Ｃｐ（ｋ＋１））が発生している。
【００５０】
図３Ａは、１本のデータ線に発生する抵抗及び容量を表す等価回路図である。同図に示されたデータ線駆動回路１１２から出力されるデータ電圧を、各表示画素に配置された保持容量素子２０６に書き込む際、データ線２０１の配線抵抗Ｒ１〜Ｒｋ、及び寄生容量Ｃｐ１〜Ｃｐｋによる時定数のため、保持容量素子２０６への充放電、すなわち書き込みに遅れが生じる。これにより、所定の書き込み期間内に保持容量素子２０６の充放電率が１００%にならないという問題が生じる。この問題は、高精細化や大型化が進めば進むほど上記時定数が大きくなり、データ線駆動回路からの距離が大きいほど高負荷となる。
【００５１】
図３Ｂは、データ線を伝わるデータ電圧の応答波形を表す図である。同図において横軸は時間の経過を表し、縦軸はデータ線２０１の電圧値、つまり書き込み電圧を表す。図３Ｂには、走査線電圧がＨＩＧＨレベルとなると同時に、データ線駆動回路１１２の出力電圧が電圧値Ａから電圧値Ｂへステップ変化した場合の、データ線駆動回路１１２近端に配置された表示画素及び遠端に配置された表示画素における書き込み電圧の応答波形が表されている。
【００５２】
データ線駆動回路１１２の近端では負荷が軽く、遠端では負荷が重いため、近端に配置された表示画素と遠端に配置された表示画素とでは、書き込み電圧波形の鈍り方が大きく変わる。そのため、遠端に配置された表示画素では、書き込み期間内に所望のデータ電圧に達しない場合がある。つまり、図３Ｂの応答波形において、データ線駆動回路１１２の近端に配置された表示画素では、書き込み期間終了時には書き込み電圧Ｂが保持容量素子２０６に保持され、有機ＥＬ素子２０５は電圧Ｂに対応した輝度で発光するが、遠端に配置された表示画素では、書き込み電圧Ｃが保持容量素子２０６に保持され、有機ＥＬ素子２０５は電圧Ｃに対応した輝度で発光することになる。
【００５３】
このように、例えば、データ線駆動回路１１２の遠端に配置された表示画素において、保持容量素子２０６の充放電率が１００%にならないで書き込まれた場合、映像信号を反映した画像が表示されず、表示品質の低下が生じてしまう。
【００５４】
以下では、上述した表示品質の低下を防止すべく、書き込み電圧の高精度な補正を実現するために、データ線駆動回路１１２からの距離、寄生容量及び入力階調などを考慮した、表示画素の測定輝度に基づく高精度な充放電特性の評価方法及びその評価システムについて説明する。
【００５５】
図４は、本発明の充放電特性の評価方法に使用される評価システムの機能ブロック図である。同図に記載された評価システムは、充放電特性評価装置２と、撮像装置３と、表示パネル１１と、制御回路１２とを備える。
【００５６】
充放電特性評価装置２は、演算部２１と、記憶部２２と、通信部２３とを備え、充放電率を算出するまでの工程を制御する機能を有する。充放電特性評価装置２としては、例えば、パーソナルコンピュータが適用される。
【００５７】
撮像装置３は、充放電特性評価装置２の通信部２３からの制御信号により、表示パネル１１を撮像し、撮像された画像データを通信部２３へ出力する。撮像装置３としては、例えば、ＣＣＤカメラや輝度計が適用される。
【００５８】
充放電特性評価装置２は、有機ＥＬ表示装置１内の制御回路１２及び撮像装置３へ、通信部２３を介して制御信号を出力し、制御回路１２及び撮像装置３から測定データを取得して当該測定データを記憶部２２に格納する。さらに、充放電特性評価装置２は、格納された測定データをもとに演算部２１で演算して各表示画素の充放電率を算出する。なお、制御回路１２は、有機ＥＬ表示装置１に内蔵されない制御回路を使用してもよい。
【００５９】
具体的には、充放電特性評価装置２は、表示パネル１１に対して、データ線２０１の長さ方向に、白、黒、白、黒、・・・を交互に繰り返すストライプ表示を行わせる。黒表示画素に対して、データ線駆動回路１１２から遠くなる方向に隣接する白表示画素は、データ線２０１の有する時定数により充放電不足となり、所望の白表示よりも暗く表示される。上記ストライプ表示において、黒表示画素に隣接する上記白表示画素の輝度を測定することにより、画面全体の充放電率の分布を高精度に算出することが可能となる。そして、算出された充放電率に応じて、データ線駆動回路１１２により書き込まれるデータ電圧を補正することで、所望の表示輝度を得ることが可能となる。
【００６０】
以下、充放電特性評価装置２が実行する充放電特性の評価方法について、図面を用いて具体的に説明する。
【００６１】
図５Ａは、充放電特性評価のために表示パネルへ入力される入力画像及び表示パネルから出力される出力画像の一部を表す図である。また、図５Ｂは、撮像装置で撮像された画像から各表示画素行の輝度に対応した電圧を算出した結果を表すグラフである。また、図６は、本発明の実施の形態に係る充放電特性評価方法を説明する動作フローチャートである。
【００６２】
まず、充放電特性評価装置２は、表示パネル１１に配置された各表示画素の充放電特性を評価するために、例えば、図５Ａの左図のような、白表示及び黒表示が複数の表示画素行単位で交互に表示されるストライプ画像を、制御回路１２を介して、表示パネル１１に表示させる。
【００６３】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、１行目から４行目の表示画素行に属する表示画素を第１の表示階調である０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により１行目から４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を１行目から４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した４行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第１ステップに相当する。
【００６４】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、５行目から８行目の表示画素行に属する表示画素を第２の表示階調である２５５階調で白表示させるように、走査線駆動回路１１１により５行目から８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より白表示に対応する第２のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第２ステップに相当する。
【００６５】
図６に記載された動作フローチャートで説明すると、充放電特性評価装置２は、（Ｍ−１）行目（４行目）の表示画素に対し、所定期間に、黒表示に対応した第１のデータ電圧を書き込む（図６のステップＳ０１）。一方、充放電特性評価装置２は、Ｍ行目（５行目）の表示画素に対し、所定期間に、白表示に対応した第２のデータ電圧を書き込む（図６のステップＳ０２）。
【００６６】
次に、充放電特性評価装置２は、撮像装置３に対して、上記ストライプ画像データを表示している表示パネル１１を撮像させる。そして、充放電特性評価装置２は、撮像装置３で撮像された画像から、各表示画素の輝度を測定し、当該測定輝度に対応したデータ電圧値を算出する。具体的には、５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した上記５行目の表示画素２０８の輝度に基づいて、各表示画素の充放電特性を求める。上述した５行目の表示画素の輝度測定及び充放電特性算出動作は第３ステップに相当する。
【００６７】
図６に記載された動作フローチャートで説明すると、充放電特性評価装置２は、（Ｍ−１）行目（４行目）の表示画素及びＭ行目（５行目）の表示画素の輝度を測定する（図６のステップＳ０３）。そして、測定輝度に対応したデータ電圧値を算出する。
【００６８】
また、上述した第１ステップ及び第２ステップを、第１ステップ及び第２ステップが実行された同一のデータ線２０１における異なる画素行において繰り返し実行してもよい。
【００６９】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、９０１行目から９０４行目の表示画素行に属する表示画素を０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により９０１行目から９０４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を９０１行目から９０４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した９０４行目の表示画素行に属する表示画素２０８へのデータ電圧の書き込み動作は第４ステップに相当する。
【００７０】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、９０５行目から９０８行目の表示画素行に属する表示画素２０８を２５５階調で白表示させるように、走査線駆動回路１１１により９０５行目から９０８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より白表示に対応する第２のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した９０５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第５ステップに相当する。
【００７１】
このように、走査線駆動回路１１１及びデータ線駆動回路１１２により、１行目から４行目の画素行への黒表示及び５行目から８行目の画素行への白表示、という表示態様を異なる画素行間で繰り返してもよい。
【００７２】
図５Ｂにおいて、上段に示されたグラフは、上記ストライプ画像データを表示した表示パネル１１を撮像した画像から各画素行の輝度に対応した電圧値を算出した結果である。一方、下段に示されたグラフは、画面全体を白表示させるラスタ画像データを表示させた表示パネル１１を撮像した画像から、各画素行の輝度に対応した電圧値を算出した結果である。両グラフとも、横軸は、書き込み対象である画素行（データ線駆動回路１１２の近傍からの画素行）を表す。一方、縦軸は、撮像画像により測定された輝度から算出されたデータ電圧値であり、換言すれば、書き込み期間終了時に保持容量素子２０６に保持された電圧値を表す。
【００７３】
図５Ｂの上段のグラフにおいて、隣接する画素行間で、黒表示に対応するデータ電圧供給から白表示に対応するデータ電圧供給へと変化する場合、また、白表示に対応するデータ電圧供給から黒表示に対応するデータ電圧供給へと変化する場合には、保持容量素子２０６への充放電応答特性が鈍っている。具体的には、図５Ａにおいて、黒表示から白表示へと変化する５行目、１３行目、９０５行目及び９１３行目の充電電圧が、書き込み期間内に白表示に対応する電圧に到達していない。また、図５Ａにおいて、白表示から黒表示へと変化する９行目、１７行目、９０９行目及び９１７行目の充（放）電電圧が、書き込み期間内に黒表示に対応する電圧に到達していない。
【００７４】
上述した黒表示画素と白表示画素との境界部における充放電応答特性の鈍りは、データ線２０１が有する抵抗及び走査線２００との間に発生する容量などの負荷があることに起因する。
【００７５】
また、図５Ｂの上段のグラフにおいて、前段画素行が黒表示であり白表示へと変化する画素行において、データ線駆動回路１１２の近端にある画素行（５行目及び１３行目）の電圧（ＶＳ１）と、データ線駆動回路１１２の遠端にある画素行（９０５行目及び９１３行目）の電圧（ＶＳ２）とを比較すると、データ線駆動回路１１２の遠端にある画素行の電圧の方が低く（ＶＳ１＞ＶＳ２）、より充電不足の状態となっている。
【００７６】
上述したデータ線駆動回路１１２からの距離に依存した充放電応答特性の差異は、データ線駆動回路１１２から遠くなるほどデータ電圧供給に対して高負荷となり、高負荷となるほどデータ線上の電圧変化が鈍ることに起因する。
【００７７】
図５Ａの右図は、上記ストライプ画像データを表示パネル１１へ入力した場合の、出力画像の一部を表している。上述したように、黒表示から白表示へと変化する５行目、１３行目、９０５行目及び９１３行目の画素行は白表示されるべきところ、白表示よりも暗い階調表示となっている。また、白表示から黒表示へと変化する９行目、１７行目、９０９行目及び９１７行目の画素行は黒表示されるべきところ、黒表示よりも明るい階調表示となっている。
【００７８】
以上のように、図５Ａの左図に示されたストライプ状の入力画像に対応するデータ電圧を書き込んで、図５Ａの右図に示された出力画像を表示し、当該出力画像に基づいて図５Ｂの上段に示された画素行ごとの発光輝度に対応した換算電圧値を算出することにより、各表示画素における充放電率を算出することが可能となる。以下、図５Ｂに示されたグラフから、充放電率を算出する方法を説明する。
【００７９】
まず、図５Ｂの上段のグラフにおいて、黒表示から白表示へと変化する画素行（５行目）に属する表示画素Ａの電圧（ＶＳ１）を算出する。次に、図５Ｂの下段のグラフにおいて、白ラスタ画像を表示させた場合の上記表示画素Ａの基準電圧（ＶＷ）を算出する。本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１のように、直流のデータ電圧を表示画素へと書き込む方式では、白ラスタ画像を表示させた場合には、書き込み期間内ではデータ線２０１の電圧が変化しないため、図５Ｂの上段のグラフに見られるような充電不足は発生しない。これにより、表示画素Ａの第１充放電率は、ＶＳ１／ＶＷとして算出できる。また、同様にして、黒表示から白表示へと変化する画素行（９０５行目）に属する表示画素Ｂの第２充放電率は、ＶＳ２／ＶＷとして算出できる。
【００８０】
このように、同一表示画素におけるストライプ画像とラスタ画像との電圧を比較することにより、例えば、駆動トランジスタ２０４の閾値電圧のばらつきなど、画素間の特性ばらつきを含まない高精度な充放電率を、表示画素ごとに算出することが可能となる。
【００８１】
また、５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧による発光輝度と、９０５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧による発光輝度とを比較することにより、上述した第１充放電率ＶＳ１／ＶＷ及び第２充放電率ＶＳ２／ＶＷのように、充放電率の画素行間での差異を把握することが可能となり、高精度に充放電特性を評価することが可能となる。
【００８２】
有機ＥＬ表示装置１の製造において、表示パネル１１の作製工程の最後に、表示画素間の特性ばらつきによる輝度ムラを低減させ高画質化するため、通常では、各表示画素の有する特性ばらつきを補正する特性ばらつき補正データの取得及び書き込みを実行する。この特性ばらつき補正データの取得にあたり、表示部１１３の面内輝度分布を光学測定する工程が存在する。具体的には、本工程は、全ての表示画素に対して同一のデータ電圧を印加したラスタ画像の面内輝度ばらつきを、撮像装置により複数の表示階調にて数回測定する。よって、上述した充放電特性評価のために使用するラスタ画像は、上記特性ばらつき補正データ取得のための光学測定時に、既に取得される。また、上記光学測定に使用される撮像装置は、上述した充放電率の算出工程で用いられる撮像装置と共用できる。よって、本発明の要部である充放電率の算出工程を、特性ばらつき補正データを取得する工程に続けて実行することで、製造工数の増加を最小限に抑えることが可能となる。
【００８３】
つまり、充放電特性評価装置２は、Ｍ行目（５行目）の測定輝度と基準輝度とを比較し、Ｍ行目（５行目）の表示画素の充放電率を算出する（図６のステップＳ０４）。
【００８４】
これに対して、ラスタ画像から得られる基準電圧を用いずに充放電率を算出することも可能である。図５Ｂの上段のグラフにおいて、例えば、白表示に対応するデータ電圧が完全に充電された画素行（８行目）の表示画素Ｃの電圧（ＶＷ１）を基準電圧としてもよい。
【００８５】
また、上述した実施例では、黒表示及び白表示の２値からなるストライプ画像を表示させることにより充放電率を算出したが、上記２値は、それぞれ、黒及び白以外の中間階調であってもよい。
【００８６】
ここで、上述した充放電特性評価方法により、データ線駆動回路１１２から供給されるデータ電圧を補正して、データ線２０１及び走査線２００の時定数による輝度ムラを解消する方法を説明する。例えば、Ｎ行目の表示画素Ｄを１２７階調（対応するデータ電圧は８Ｖと仮定する）で発光させる場合、上述した充放電特性評価方法により、表示画素Ｄの充放電率が９０％と算出されたと仮定する。また、（Ｎ−１）行目の表示画素には３Ｖのデータ電圧が供給されているとすると、Ｎ行目に供給すべきデータ電圧を補正しない場合、書き込み期間終了時の表示画素Ｄには、
（８Ｖ−３Ｖ）×０．９＋３Ｖ＝７．５Ｖ
のデータ電圧が供給され保持される。この場合には、表示画素Ｄは、１２７階調に対応した輝度より暗い輝度で発光することになる。そこで、上述した評価方法で算出した充放電率により、表示画素Ｄを１２７階調に対応した輝度で発光させるために、補正後のデータ電圧をＸと仮定して、表示画素Ｄへの供給データ電圧が８ＶになるようなＸを以下のように算出する。
【００８７】
（Ｘ−３Ｖ）×０．９＋３Ｖ＝８Ｖ
【００８８】
上記式により、補正後のデータ電圧Ｘは、８．５６Ｖと算出される。そして、データ線駆動回路１１２から８．５６Ｖのデータ電圧を表示画素Ｄに供給することにより、表示画素Ｄを１２７階調に対応した輝度で発光させることができる。
【００８９】
なお、上述した実施の形態では、白表示及び黒表示など、特定の２表示値から充放電率を算出する方法を説明したが、本発明に係る充放電特性評価方法は、以下のような、複数のストライプ入力画像による高精度な充放電率算出も可能である。
【００９０】
図７は、本発明の実施の形態の変形例を示す充放電特性評価方法を説明する図である。表示画素の充放電率は、同一表示画素であっても表示階調ごとに異なる場合が想定される。この場合には、表示階調ごとの充放電率を算出することにより、より高精度な輝度ムラ補正をすることが可能となる。図７の右下に示されるように、例えば、４種類の各中間階調と黒階調とをストライプ表示させた４種類の入力画像ごとに、充放電率を算出する。この場合、図７の（ａ）〜（ｄ）のように、４種類の入力画像ごとに充放電率を算出してもよいし、図７の（ｅ）のように、入力画像を等分割することにより領域ごとに異なる２値画像を含む１入力画像を表示させて、画素行単位で、表示階調ごとの充放電率を算出してもよい。
【００９１】
つまり、上述した第１ステップ及び第２ステップにより、隣接画素行間で黒表示から白表示へと階調変化させた場合の第１充放電率を算出するとともに、第１充放電率を算出した表示画素または、当該表示画素の属する画素行に配置された表示画素において、黒表示から中間階調表示へと階調変化させた場合の第３充放電率を算出する。以下、第３充放電率を算出する工程を説明する。
【００９２】
具体的には、充放電特性評価装置２は、例えば、１行目から４行目の表示画素行に属する表示画素を０階調で黒表示させるように、走査線駆動回路１１１により１行目から４行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２より黒表示に対応する第１のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させることにより、第１のデータ電圧を１行目から４行目の画素行に属する表示画素の保持容量素子２０６に書き込む。上述した４行目の表示画素行に属する表示画素２０８へのデータ電圧の書き込み動作は第６ステップに相当する。
【００９３】
次に、充放電特性評価装置２は、例えば、５行目から８行目の表示画素行に属する表示画素２０８を１２７階調でグレー表示させるように、走査線駆動回路１１１により５行目から８行目の画素行に属する表示画素２０８の保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とを行順次に導通させる。そして、充放電特性評価装置２は、上記保持容量素子２０６の各々とデータ線２０１とが導通している所定の書き込み期間に、データ線駆動回路１１２よりグレー表示に対応する第３のデータ電圧をデータ線２０１に行順次に出力させる。上述した５行目の表示画素行に属する表示画素へのデータ電圧の書き込み動作は第７ステップに相当する。
【００９４】
最後に、充放電特性評価装置２は、第２ステップで５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した表示画素２０８の輝度、及び、第７ステップで５行目の表示画素２０８の保持容量素子２０６に書き込まれた電圧に応じて発光した表示画素２０８の輝度に基づいて、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求める。
【００９５】
これにより、表示画素の測定輝度に基づく表示階調ごとの充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させたより高精度な画素表示補正が可能となる。
【００９６】
以上、本実施の形態に係る充放電特性評価方法によれば、隣接する画素行間で表示階調を急変させたストライプ画像を入力画像とすることにより、データ線の寄生抵抗、走査線との間の寄生容量、及び入力表示階調などを総合的に考慮した書き込み時の充放電特性を、輝度測定に基づいて表示画素ごとに評価することが可能となる。
【００９７】
よって、表示画素の測定輝度に基づく正確な充放電特性の評価ができるので、当該充放電特性を反映させた高精度な画素表示補正が可能となる。
【００９８】
また、画素行番号の増加、つまりデータ線駆動回路からの距離により単純にデータ電圧を補正する場合、誤差マージンの大きい充放電特性をもとに補正データを生成しなければならない。これに対し、本発明の充放電特性評価方法によれば、実測定に基づく評価のため上記誤差マージンが最小化されるので、設計スペックを緩和できパネルの設計が容易になる。
【００９９】
さらに、表示パネル内での充放電率の差異に対する解消策として、データ線駆動回路を分割して表示パネルの左右または上下に配置する、または、画素列ごとに配置されるデータ線の本数を増加させる、などが挙げられる。しかしこれらの方策は、コスト増を招来し得策ではない。これに対し、本発明の充放電特性評価方法は、従来の製造工程に組み込まれている画素間の特性ばらつきを補正する輝度測定工程および当該工程で使用される撮像装置などを利用できるので、製造工数の増加を最小限に抑えることができ、補正データ生成のための製造コストを低減できる。
【０１００】
以上、実施の形態に基づいて本発明に係る充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態における任意の構成要素を組み合わせて実現される別の実施の形態や、実施の形態に対して本発明の主旨を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態では、隣接する画素行間で、黒表示から白表示へと変化させた場合の充放電特性を評価しているが、この場合の表示階調パターンの変化が最も大きい。よって、当該階調パターンを用いることにより、最大の充放電率不足が発生するので、最も高精度な充放電率を算出することが可能となるが、本発明の充放電特性評価方法は当該階調パターンに限られない。すなわち、上記第１ステップにおける第１の表示階調及び上記第２ステップにおける第２の表示階調は、互いに異なる中間階調であってもよい。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、データ線が列ごとに配置され、データ線駆動回路から各データ線を介し、データ電圧が行順次に表示画素へと供給される方式に則り、本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置を説明した。しかしながら、例えば、データ線が行ごとに配置され、データ線駆動回路から各データ線を介し、データ電圧が列順次に表示画素へと供給される方式においても、本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置が実質的に適用される。
【０１０３】
上記充放電特性評価装置２は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、充放電特性評価装置２は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１０４】
上記充放電特性評価装置２を構成する構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩから構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成要素を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１０５】
上記充放電特性評価装置２を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【０１０６】
また、本発明は、上記に示す充放電特性評価方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【０１０７】
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号であるとしてもよい。
【０１０８】
また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送などを経由して伝送するものとしてもよい。
【０１０９】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【０１１０】
また、プログラム又はデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、あるいはプログラム又はデジタル信号を、ネットワークなどを経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の充放電特性評価方法及び充放電特性評価装置は、大画面及び高解像度が要望される薄型テレビ及びパーソナルコンピュータのディスプレイなどの技術分野に有用である。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 有機ＥＬ表示装置
２ 充放電特性評価装置
３ 撮像装置
１１ 表示パネル
１２ 制御回路
２１ 演算部
２２ 記憶部
２３ 通信部
１１１ 走査線駆動回路
１１２ データ線駆動回路
１１３ 表示部
２００ 走査線
２０１ データ線
２０２ 電源線
２０３ 選択トランジスタ
２０４ 駆動トランジスタ
２０５ 有機ＥＬ素子
２０６ 保持容量素子
２０７ 共通電極
２０８ 表示画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、
前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む
充放電特性評価方法。
【請求項２】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出することにより、前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項３】
さらに、前記第３ステップの前に、
前記第Ｌ列におけるＮ−１（ＮはＭと異なる２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｎ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第４ステップと、
前記第４ステップの後、前記第Ｌ列におけるＮ行目の表示画素を前記第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｎ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第５ステップとを含み、
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項４】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、
前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第２充放電率として算出し、
前記第１充放電率及び前記第２充放電率から、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求める
請求項３に記載の充放電特性評価方法。
【請求項５】
さらに、前記第３ステップの前に、
第Ｋ列（Ｋは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第６ステップと、
前記第６ステップの後、前記第Ｋ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１及び前記第２の表示階調と異なる第３の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第３の表示階調に対応する第３のデータ電圧を前記データ線に出力させる第７ステップとを含み、
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、表示階調に応じた表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項６】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、
前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第３充放電率として算出し、
前記第１充放電率及び前記第３充放電率から、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求める
請求項５に記載の充放電特性評価方法。
【請求項７】
前記第１ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第１の表示階調である黒表示階調に対応する黒表示電圧を出力させることにより、前記黒表示電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、
前記第２ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調である白表示階調に対応する白表示電圧を出力させる
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の充放電特性評価方法。
【請求項８】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置における、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する充放電特性評価装置であって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、
前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込んだ後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させ、
前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める
充放電特性評価装置。
【請求項９】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、
前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む
プログラム。
【請求項１】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法であって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、
前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む
充放電特性評価方法。
【請求項２】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出することにより、前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項３】
さらに、前記第３ステップの前に、
前記第Ｌ列におけるＮ−１（ＮはＭと異なる２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｎ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第４ステップと、
前記第４ステップの後、前記第Ｌ列におけるＮ行目の表示画素を前記第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｎ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第５ステップとを含み、
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項４】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、
前記第５ステップで前記Ｎ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第２充放電率として算出し、
前記第１充放電率及び前記第２充放電率から、前記第Ｌ列における表示画素の充放電特性を求める
請求項３に記載の充放電特性評価方法。
【請求項５】
さらに、前記第３ステップの前に、
第Ｋ列（Ｋは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第６ステップと、
前記第６ステップの後、前記第Ｋ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１及び前記第２の表示階調と異なる第３の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第３の表示階調に対応する第３のデータ電圧を前記データ線に出力させる第７ステップとを含み、
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度、及び、前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度に基づいて、表示階調に応じた表示画素の充放電特性を求める
請求項１に記載の充放電特性評価方法。
【請求項６】
前記第３ステップでは、
前記第２ステップで前記第Ｌ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第１充放電率として算出し、
前記第７ステップで前記第Ｋ列における前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記表示画素の輝度と、全ての表示画素を第２の表示階調で一斉表示させた場合の前記表示画素の輝度との比を第３充放電率として算出し、
前記第１充放電率及び前記第３充放電率から、表示階調に応じた各表示画素の充放電特性を求める
請求項５に記載の充放電特性評価方法。
【請求項７】
前記第１ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第１の表示階調である黒表示階調に対応する黒表示電圧を出力させることにより、前記黒表示電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、
前記第２ステップでは、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調である白表示階調に対応する白表示電圧を出力させる
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の充放電特性評価方法。
【請求項８】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置における、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する充放電特性評価装置であって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込み、
前記第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込んだ後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させ、
前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める
充放電特性評価装置。
【請求項９】
行列状に配置され各々が容量素子を備えた複数の表示画素と、列毎に配置され前記複数の表示画素の各々にデータ電圧を供給するための複数のデータ線と、前記複数のデータ線に前記データ電圧を行順次に出力するデータ線駆動回路とを備えた表示装置において、前記複数の表示画素へ前記データ電圧を書き込む時の充放電特性を評価する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
第Ｌ列（Ｌは自然数）におけるＭ−１（Ｍは２以上の自然数）行目の表示画素を第１の表示階調で表示させるよう、前記第１の表示階調に対応する第１のデータ電圧を前記Ｍ−１行目の表示画素の容量素子に書き込む第１ステップと、
前記第１ステップの後、前記第Ｌ列におけるＭ行目の表示画素を前記第１の表示階調と異なる第２の表示階調で表示させるよう、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子と前記データ線とを導通させた所定の書き込み期間に、前記データ線駆動回路より前記第２の表示階調に対応する第２のデータ電圧を前記データ線に出力させる第２ステップと、
前記第２ステップの後、前記Ｍ行目の表示画素の容量素子に書き込まれた電圧に応じて表示した前記Ｍ行目の表示画素の輝度に基づいて、前記Ｍ行目の表示画素の充放電特性を求める第３ステップとを含む
プログラム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６８８１６（Ｐ２０１３−６８８１６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７６４３（Ｐ２０１１−２０７６４３）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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