発光素子表示装置
【課題】表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映した表示を行うことができる発光素子表示装置を提供する。
【解決手段】発光素子表示装置は、設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部２１５と、印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部２１４と、階調値輝度算出部２１５と電圧輝度保存部２１４とから、階調値と電圧との関係を算出する階調値電圧情報算出部２１３と、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部２１１と、を備え、ＤＡコンバータ部２１１は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタ２１２とを有する。
【解決手段】発光素子表示装置は、設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部２１５と、印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部２１４と、階調値輝度算出部２１５と電圧輝度保存部２１４とから、階調値と電圧との関係を算出する階調値電圧情報算出部２１３と、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部２１１と、を備え、ＤＡコンバータ部２１１は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタ２１２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子表示装置に関し、自発光体である発光素子に発光させて表示を行う発光素子表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）と呼ばれる自発光体を用いた画像表示装置（以下、「有機ＥＬ（Electro-luminescent）表示装置」という。）が実用化されている。この有機ＥＬ表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、自発光体を用いているため、視認性、応答速度の点で優れているだけでなく、バックライトのような補助照明装置を要しないため、更なる薄型化が可能となっている。
【０００３】
特許文献１は、有機ＥＬ表示装置の駆動方式について開示している。特許文献２は、階調電圧生成回路と制御レジスタをＲＧＢの３系統備えることにより、ＲＧＢ間の自発光素子の特性ばらつきを吸収した駆動回路について開示している。特許文献３は、ガンマ補正を考慮した階調電圧の生成方法について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７０７８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５４６２５号公報
【特許文献３】特許第４１９９１４１号公報
【特許文献４】特許第４１９１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機発光ダイオードは電流の流れる量により明るさが変化するが、ＲＧＢの各色毎に電流−輝度特性が異なるのは勿論のこと、製造時の誤差によっても電流−輝度特性が異なってくる。また、有機発光ダイオードに流す電流量を決定する駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）においても、製造誤差や設計値の違いにより、ゲート電圧−電流特性が異なってしまう。特に、発光を開始するゲート電圧に差が生じるため、黒表示等の低階調域において、色付き（例えば赤浮き）が生じてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてされたものであり、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映した表示を行うことができる発光素子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】
【０００７】
本発明の発光素子表示装置は、画質に関する設定値を記憶する設定値記憶部と、前記設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部と、印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部と、前記階調値輝度算出部と前記電圧輝度保存部とから、前記階調値と前記電圧との関係である階調値電圧情報を算出する階調値電圧情報算出部と、前記算出された前記階調値電圧情報により出力する電圧が制御され、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部と、を備え、前記ＤＡコンバータ部は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、前記階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタとを有し、前記可変抵抗器は、前記階調値電圧情報レジスタに保存された前記階調値電圧情報により制御される、ことを特徴とする発光素子表示装置である。
【０００８】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記第１ラダー抵抗部は、両端部に、それぞれ上位及び下位の基準電圧が印加され、複数種類の電圧を出力し、前記第２ラダー抵抗部は、前記複数種類の出力電圧を入力し、前記複数種類より多い種類の電圧を出力し、前記第３ラダー抵抗部は、前記第２ラダー抵抗部が出力する電圧を入力し、階調数分の電圧を出力する、とすることができる。
【０００９】
また、本発明の発光素子表示装置では、前記第１ラダー抵抗部及び前記第２ラダー抵抗部のそれぞれにおいて、全階調範囲の上位４分の１の階調範囲における各出力端子の数が、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多くてもよい。
【００１０】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記第１ラダー抵抗部は５種類の電圧を出力し、前記第２ラダー抵抗部は１１種類の電圧を出力し、前記第３ラダー抵抗部は、階調数である６４種類の電圧を出力する、とすることができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記電圧輝度保存部は、ＲＧＢの輝度のそれぞれを独立に保存してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について示す図である。
【図２】図１のＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板について概略的に示す図である。
【図３】図２の画素の回路を概略的に示す図である。
【図４】図３の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】図２のデータ信号駆動部の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５の電圧輝度保存部に保存される測定データの一例を示すグラフである。
【図７】Ｒ（赤）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図８】Ｇ（緑）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図９】Ｂ（青）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図１０】図５のＤＡコンバータ部の構成を概略的に示す図である。
【図１１】図１０のＲ階調電圧生成回路の内部回路が概略的に示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板について概略的に示す図である。
【図１３】図１２の画素の回路を概略的に示す図である。
【図１４】図１３の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１２のデータ信号駆動部の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態係る有機ＥＬ表示装置１００について示す図である。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板２００及び不図示の封止基板から構成される有機ＥＬパネルを挟むように固定する上フレーム１１０及び下フレーム１２０と、表示する情報を生成する回路素子を備える回路基板１４０と、その回路基板１４０において生成されたＲＧＢの映像信号をＴＦＴ基板２００に伝えるフレキシブル基板１３０と、により構成されている。
【００１５】
図２には、図１のＴＦＴ基板２００が概略的に示されている。ＴＦＴ基板２００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素２８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線２５０に印加するデータ信号駆動部２１０と、各画素２８０に複数配置されたＴＦＴスイッチを制御するための信号を（ゲート）信号線２６１〜２６３に出力するゲート駆動部２２０と、発光素子を発光させる矩形波の発光基準電圧信号を発光基準電圧信号線２７０に出力する発光基準電圧信号駆動部２３０と、各画素２８０に配線された電源線２４０に接続された電源部２４１とを備えている。なお、この図においては、図が煩雑にならないよう画素２８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００１６】
図３には、画素２８０の回路が概略的に示されている。この図に示されるように、画素２８０の回路は、自発光体である有機ＥＬ素子３１０と、信号選択信号線２６１に入力される信号選択信号により駆動され、発光基準電圧信号線２７０及びデータ信号線２５０のいずれを入力信号線２５５に接続するかを選択する第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と、有機ＥＬ素子３１０を発光させるスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子３１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ３０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ３０６と、第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と駆動ＴＦＴ３０６のゲート側との間に配置された記憶容量３０４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側とゲート側とを結ぶように接続され、リセット信号線２６３に入力されるリセット信号により動作するリセットスイッチ３１４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側にあり、発光制御信号線２６２に入力される発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ３０８と、有機ＥＬ素子３１０のカソード側に接続された共通電極３１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ３０６のソース側は電源線２４０に接続されている。
【００１７】
なお、第１選択スイッチ３０１、駆動ＴＦＴ３０６及び発光制御スイッチ３０８はｐ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＬｏｗでオンとなる。一方、第２選択スイッチ３０２及びリセットスイッチ３１４は、ｎ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＨｉｇｈでオンとなる。なお、本実施形態においては、各画素においては０〜６３の６４階調による表示を行う。
【００１８】
図４は、図３の画素２８０の有機ＥＬ素子３１０の発光時における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、図４のデータ信号線２５０、発光基準電圧信号線２７０、信号選択信号線２６１、リセット信号線２６３及び発光制御信号線２６２にそれぞれ印加されるデータ電圧、発光基準電圧、信号選択信号、リセット信号及び発光制御信号の各信号の変化の様子が示されている。
【００１９】
この図に示されるように、まず、時刻Ｔ１において、信号選択信号と発光制御信号とが共にＬｏｗ（アクティブ）となると、第１選択スイッチ３０１はオンとなり、第２選択スイッチ３０２はオフとなるため、入力信号線２５５にはデータ電圧が入力され、発光制御スイッチ３０８はオンとなる。次に、時刻Ｔ２において、リセット信号がＨｉｇｈ（アクティブ）となり、リセットスイッチ３１４がオンとなることにより、駆動ＴＦＴ３０６のゲートとドレインは導通する。
【００２０】
引き続き、時刻Ｔ３において、発光制御信号がＨｉｇｈ（ネガティブ）となると、発光制御スイッチ３０８がオフとなり、駆動ＴＦＴ３０６のゲート電圧が上がり、駆動ＴＦＴ３０６の閾値電圧となった時点で駆動ＴＦＴ３０６は非導通となる。時刻Ｔ４において、リセット信号Ｌｏｗ（ネガティブ）により、リセットスイッチ３１４がオフとなり、時刻Ｔ５において、データ信号線２５０にデータ電圧が印加されて、記憶容量３０４に階調電圧に対応する電圧が蓄えられる。
【００２１】
時刻Ｔ６において、信号選択信号がＨｉｇｈとなると共に、発光基準電圧信号線２７０に発光基準電圧が設定され、発光制御信号がＬｏｗ（アクティブ）となる。これにより、発光制御スイッチ３０８がオンとなると共に、入力信号線２５５は発光基準電圧信号線２７０と接続され、発光基準電圧が印加される。この結果、記憶容量３０４に蓄えられた電圧に対応する電圧が駆動ＴＦＴ３０６のゲートに印加され、駆動ＴＦＴ３０６のソース側からドレイン側に電流が流れ、有機ＥＬ素子３１０が発光する。
【００２２】
図５には、データ信号駆動部２１０の構成が概略的に示されている。データ信号駆動部２１０は、製品の検査時において、ＲＧＢ各色に印加される電圧Ｖとそれにより発光する輝度Ｌとの関係であるＶ−ＬテーブルＲ、Ｖ−ＬテーブルＧ及びＶ−ＬテーブルＢを保存する電圧輝度保存部２１４と、最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度、及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ３０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等の表示特性の設定値が記憶された設定値記憶部５０２から、これらの情報を読み出し、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する階調値輝度算出部２１５と、電圧輝度保存部２１４及び階調値輝度算出部２１５からの情報を利用して、階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する階調値電圧情報算出部２１３と、各色毎に６４階調の電圧を生成し、表示領域５００の各列に印加するＤＡコンバータ部２１１と、を備え、ＤＡコンバータ部２１１は、階調値電圧情報算出部２１３により算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を保存するＤＡＣ設定レジスタ（階調値電圧情報レジスタ）２１２を有している。
【００２３】
次に、処理の流れに沿って、より詳細に図５について説明する。まず、製品の検査時において、パネル毎又は製造ロット毎にドライバ出力電圧と輝度の特性を測定し、ＲＧＢのそれぞれについて電圧輝度保存部２１４に書込む。ここで、電圧輝度保存部２１４は、ルックアップテーブルの形式で保存してもよいし、近似式の形式で保存されていてもよい。図６には、電圧輝度保存部２１４に保存される測定データの一例を示すグラフが示されている。
【００２４】
次に、階調値輝度算出部２１５は、有機ＥＬ表示装置１００の設定パラメータとしての最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ３０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等が記憶された設定値記憶部５０２のデータに基づいて、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する。例えば、Ｗ（白）輝度が式（１）により表されるとすると、白色色温度とＲＧＢ各色の色度を用いて各階調の輝度比を算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
各色の３刺激値をＸ、Ｙ及びＺ、輝度比をＲrate、Ｇrate及びＢrateとして式（２）により３刺激値の輝度比が算出される。
【００２７】
【数２】
【００２８】
更に、式（３）の関係を用いて、各階調、各色の輝度を算出する。
【００２９】
【数３】
【００３０】
階調値電圧情報算出部２１３は、階調値輝度算出部２１５により算出された階調値Ｄと輝度Ｌとの関係と、電圧輝度保存部２１４に書込まれた測定データを用いて、ＲＧＢ各色毎に階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する。算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、ＤＡコンバータ部２１１のＤＡＣ設定レジスタ２１２に保存される。
【００３１】
図７〜９は、ＲＧＢそれぞれの階調値Ｄ及びゲートソース間電圧Ｖの関係を示すグラフである。このグラフに示されるように、全２５６階調のうち、低い階調域において、ゲートソース間電圧が急激に変化し、高い階調域において緩やかに変化していることがわかる。
【００３２】
図１０にはＤＡコンバータ部２１１の構成が概略的に示されている。ＤＡコンバータ部２１１は、上述した階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係が保存されるＤＡＣ設定レジスタ２１２と、ＲＧＢ毎の電圧生成回路用のレベルシフタ２９１と、赤の各階調の電圧を生成するＲ階調電圧生成回路２９２と、緑の各階調の電圧を生成するＧ階調電圧生成回路２９３と、青の各階調の電圧を生成するＢ階調電圧生成回路２９４と、映像信号とタイミング信号が入力され、各信号線に階調値のデジタル値を出力するラッチ回路２９５と、階調値のデジタル値のレベルシフタ２９６と、各階調電圧生成回路２９２〜２９４において生成された各階調電圧から、各階調値に対応する電圧を選択し、データ信号線２５０に印加するＲデコーダ回路２９７、Ｇデコーダ回路２９８及びＢデコーダ回路２９９と、から構成されている。ＤＡＣ設定レジスタ２１２に設定された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、レベルシフタ２９１を介して各ＲＧＢの階調電圧生成回路２９２〜２９４において生成される電圧値を制御する。
【００３３】
図１１には、Ｒ階調電圧生成回路２９２の内部回路が概略的に示されている。Ｒ階調電圧生成回路２９２は、第１ラダー抵抗部４０１と、第１バッファ部４０２と、第２ラダー抵抗部４０３と、第２バッファ部４０４と、第３ラダー抵抗部４０５とを備えている。第１ラダー抵抗部４０１は、Ｒ０を５ｋΩとして、接地側から４Ｒ０、２４Ｒ０、５Ｒ０、１５Ｒ０及び２４Ｒ０の抵抗値の抵抗が直列的に接続され、調整用可変抵抗４１１を介して電源電圧ＶＤＨに接続されている。ここで、２４Ｒ０及び１５Ｒ０は可変抵抗器であり、２４Ｒ０には、１６段階スイッチが２つと、８段階スイッチが１つ接続され、１５Ｒ０には、１６段階スイッチが１つ接続されている。したがって、第１ラダー抵抗部４０１の全階調範囲の上位４分の１の範囲における出力端子の数は３であり、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数は１であるため、第１ラダー抵抗部４０１の全階調範囲の上位４分の１の範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多く、電圧変化の緩やかな高階調域を詳細に設定することができるため、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３４】
第１ラダー抵抗部から出力された計５段階の電圧ＰｒｅＶ０、ＰｒｅＶ３９、ＰｒｅＶ５７、ＰｒｅＶ６１及びＰｒｅＶ６３は、第１バッファ部４０２に入力される。第１バッファ部４０２を経た５段階の各出力は、第２ラダー抵抗部４０３に入力される。第２ラダー抵抗部４０３は、１０個の可変抵抗と、各可変抵抗の間に接続された９個の固定抵抗からなり、各可変抵抗から計１１段階の電圧を出力している。図に示された抵抗値Ｒ１は２ｋΩ、Ｒ２は５ｋΩ、Ｒ３は１０ｋΩ及びＲ４は２０ｋΩである。第２ラダー抵抗部４０３の全階調範囲の上位４分の１の範囲における出力端子の数は４であり、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数は３であるため、第２ラダー抵抗部４０３の全階調範囲の上位４分の１の範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多く、電圧変化の緩やかな高階調域を詳細に設定することができるため、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３５】
各可変抵抗器からそれぞれ取り出された計１１段階の階調電圧Ｖ０、Ｖ７、Ｖ１５、Ｖ２３、Ｖ３１、Ｖ３９、Ｖ４７、Ｖ５１、Ｖ５７、Ｖ６１及びＶ６３は、第２バッファ部４０４に入力される。第２バッファ部４０４を経た１１段階の各階調電圧は、第３ラダー抵抗部４０５において、それぞれ階調間の階調の数だけ分圧され、全体としてＶ０〜Ｖ６３の６４階調の電圧として出力される。なお、Ｇ階調電圧生成回路２９３及びＢ階調電圧生成回路２９４も同様の回路構成である。
【００３６】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、表示において、図７〜９に示された各色の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
図１２には、本発明の第２実施形態に係るＴＦＴ基板８００が概略的に示されている。ここで、このＴＦＴ基板８００が収容される有機ＥＬ表示装置は、図１に示された、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００の構成と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
図１２に示されるように、ＴＦＴ基板８００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素８８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線８５０に印加するデータ信号駆動部８１０と、各画素８８０に複数配置されたＴＦＴスイッチ等を制御するための信号を（ゲート）信号線８２２〜８２３に出力するゲート駆動部８２０と、発光基準電圧信号線８７０及びデータ信号線８５０のいずれを入力信号線８５５に接続するかを、信号選択信号線８２１の信号により選択する第１選択スイッチ８２４及び第２選択スイッチ８２６と、発光素子を発光させる矩形波の発光基準電圧信号を発光基準電圧信号線８７０に出力する発光基準電圧信号駆動部８３０と、各画素８８０に配線された電源線８４０に接続された電源部８４１とを備えている。なお、第１実施形態の図２と同様に、この図においても図が煩雑にならないよう画素８８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００３９】
図１３は、画素８８０内の回路を概略的に示す図である。この図に示されるように、画素８８０は、自発光体である有機ＥＬ素子９１０と、有機ＥＬ素子９１０を駆動するスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子９１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ９０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ９０６と、駆動ＴＦＴ９０６のゲート側に配置された記憶容量９０１と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側とゲート側を結ぶように接続され、リセット信号線８２３に印加されたリセット信号により駆動するリセットスイッチ９１４と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側にあり、発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ９０８と、有機ＥＬ素子９１０のカソード側に接続された共通電極９１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ９０６のソース側は電源線８４０に接続されている。
【００４０】
なお、第１実施形態と異なり、発光制御スイッチ９０８はｎ型ＭＯＳにより形成されているため、発光制御スイッチ９０８のゲートはＨｉｇｈでオンとなる。
【００４１】
図１４には、図１３の画素８８０の有機ＥＬ素子９１０の発光時における、制御される信号の変化を示すタイミングチャートが示されている。第２実施形態では、発光制御スイッチ９０８がｎ型ＭＯＳで形成されているため、このタイミングチャートでは、発光制御信号のＬｏｗとＨｉｇｈが、第１実施形態の発光制御信号とは逆となっている。この他の点については図４で示される第１実施形態のタイミングチャートと同じであり、同様の動作であるため、説明を省略する。
【００４２】
図１５には、データ信号駆動部８１０の構成が示されている。データ信号駆動部８１０は、製品の検査時において、ＲＧＢ各色に印加される電圧Ｖとそれにより発光する輝度Ｌとの関係を示したＷ（白）色のＶ−Ｌテーブルを保存する電圧輝度保存部８１４と、最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度、及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ９０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等の表示特性の設定値が記憶された設定値記憶部５０２から、これらの情報を読み出し、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する階調値輝度算出部８１５と、電圧輝度保存部８１４及び階調値輝度算出部８１５の情報を利用して、階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する階調値電圧情報算出部８１３と、各色毎に６４階調の電圧を生成し、表示領域９００の各列に生成された電圧を印加するＤＡコンバータ部８１１と、を備え、ＤＡコンバータ部８１１は、階調値電圧情報算出部８１３により算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係をＤＡコンバータ部８１１により実現させるためのＤＡＣ設定レジスタ（階調値電圧情報レジスタ）８１２を有している。
【００４３】
次に、処理の流れに沿って、図１５について説明する。製品の検査時において、パネル毎又は製造ロット毎にドライバ出力電圧とＷ（白）色輝度の特性を測定し、測定データを電圧輝度保存部８１４に書込む。ここで、電圧輝度保存部８１４は、ルックアップテーブルの形式で保存してもよいし、近似式の形式で保存されていてもよい。
【００４４】
また、階調値輝度算出部８１５は、有機ＥＬ表示装置１００の設定パラメータとしての最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ９０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等が記憶された設定値記憶部５０２のデータに基づいて、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する。例えば、Ｗ（白）輝度が式（１）により表されるとすると、白色色温度とＲＧＢ各色の色度を用いて各階調の輝度比を算出する。
【００４５】
【数４】
【００４６】
ＲＧＢの輝度（Ｄ）は、輝度比をＲrate、Ｇrate及びＢrateとして式（５）により算出される。
【００４７】
【数５】
【００４８】
更に、電圧輝度保存部８１４より、各色の電圧Ｖに対する輝度Ｌを式（６）の関係を用いて、算出する。
【００４９】
【数６】
【００５０】
階調値電圧情報算出部８１３は、階調値輝度算出部８１５により算出された階調値Ｄと輝度Ｌとの関係と、電圧輝度保存部８１４に書込まれた測定データを用いて、ＲＧＢ各色毎に階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する。算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、ＤＡコンバータ部８１１のＤＡＣ設定レジスタ８１２に保存される。ＤＡコンバータ部８１１の構成は、第１実施形態の図１０と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、表示において、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 表示装置、１１０ 上フレーム、１２０ 下フレーム、１３０ フレキシブル基板、１４０ 回路基板、２００ ＴＦＴ基板、２１０ データ信号駆動部、２１１ ＤＡコンバータ部、２１２ ＤＡＣ設定レジスタ、２１３ 階調値電圧情報算出部、２１４ 電圧輝度保存部、２１５ 階調値輝度算出部、２２０ ゲート駆動部、２３０ 発光基準電圧信号駆動部、２４０ 電源線、２４１ 電源部、２５０ データ信号線、２５５ 入力信号線、２６１ 信号選択信号線、２６２ 発光制御信号線、２６３ リセット信号線、２７０ 発光基準電圧信号線、２８０ 画素、２９１ レベルシフタ、２９２ Ｒ階調電圧生成回路、２９３ Ｇ階調電圧生成回路、２９４ Ｂ階調電圧生成回路、２９５ ラッチ回路、２９６ レベルシフタ、２９７ Ｒデコーダ回路、２９８ Ｇデコーダ回路、２９９ Ｂデコーダ回路、３０１ 選択スイッチ、３０２ 選択スイッチ、３０４ 記憶容量、３０８ 発光制御スイッチ、３１０ 有機ＥＬ素子、３１２ 共通電極、３１４ リセットスイッチ、４０１ 第１ラダー抵抗部、４０２ 第１バッファ部、４０３ 第２ラダー抵抗部、４０４ 第２バッファ部、４０５ 第３ラダー抵抗部、４１１ 調整用可変抵抗、５００ 表示領域、５０２ 設定値記憶部、８００ ＴＦＴ基板、８１０ データ信号駆動部、８１１ ＤＡコンバータ部、８１２ ＤＡＣ設定レジスタ、８１３ 階調値電圧情報算出部、８１４ 電圧輝度保存部、８１５ 階調値輝度算出部、８２０ ゲート駆動部、８２１ 信号選択信号線、８２２ 発光制御信号線、８２３ リセット信号線、８２４ 選択スイッチ、８２６ 選択スイッチ、８３０ 発光基準電圧信号駆動部、８４０ 電源線、８４１ 電源部、８５０ データ信号線、８５５ 入力信号線、８７０ 発光基準電圧信号線、８８０ 画素、９００ 表示領域、９０１ 記憶容量、９０８ 発光制御スイッチ、９１０ 有機ＥＬ素子、９１２ 共通電極、９１４ リセットスイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子表示装置に関し、自発光体である発光素子に発光させて表示を行う発光素子表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）と呼ばれる自発光体を用いた画像表示装置（以下、「有機ＥＬ（Electro-luminescent）表示装置」という。）が実用化されている。この有機ＥＬ表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、自発光体を用いているため、視認性、応答速度の点で優れているだけでなく、バックライトのような補助照明装置を要しないため、更なる薄型化が可能となっている。
【０００３】
特許文献１は、有機ＥＬ表示装置の駆動方式について開示している。特許文献２は、階調電圧生成回路と制御レジスタをＲＧＢの３系統備えることにより、ＲＧＢ間の自発光素子の特性ばらつきを吸収した駆動回路について開示している。特許文献３は、ガンマ補正を考慮した階調電圧の生成方法について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１７０７８８号公報
【特許文献２】特開２００４−３５４６２５号公報
【特許文献３】特許第４１９９１４１号公報
【特許文献４】特許第４１９１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機発光ダイオードは電流の流れる量により明るさが変化するが、ＲＧＢの各色毎に電流−輝度特性が異なるのは勿論のこと、製造時の誤差によっても電流−輝度特性が異なってくる。また、有機発光ダイオードに流す電流量を決定する駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）においても、製造誤差や設計値の違いにより、ゲート電圧−電流特性が異なってしまう。特に、発光を開始するゲート電圧に差が生じるため、黒表示等の低階調域において、色付き（例えば赤浮き）が生じてしまう恐れがある。
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑みてされたものであり、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映した表示を行うことができる発光素子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】
【０００７】
本発明の発光素子表示装置は、画質に関する設定値を記憶する設定値記憶部と、前記設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部と、印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部と、前記階調値輝度算出部と前記電圧輝度保存部とから、前記階調値と前記電圧との関係である階調値電圧情報を算出する階調値電圧情報算出部と、前記算出された前記階調値電圧情報により出力する電圧が制御され、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部と、を備え、前記ＤＡコンバータ部は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、前記階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタとを有し、前記可変抵抗器は、前記階調値電圧情報レジスタに保存された前記階調値電圧情報により制御される、ことを特徴とする発光素子表示装置である。
【０００８】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記第１ラダー抵抗部は、両端部に、それぞれ上位及び下位の基準電圧が印加され、複数種類の電圧を出力し、前記第２ラダー抵抗部は、前記複数種類の出力電圧を入力し、前記複数種類より多い種類の電圧を出力し、前記第３ラダー抵抗部は、前記第２ラダー抵抗部が出力する電圧を入力し、階調数分の電圧を出力する、とすることができる。
【０００９】
また、本発明の発光素子表示装置では、前記第１ラダー抵抗部及び前記第２ラダー抵抗部のそれぞれにおいて、全階調範囲の上位４分の１の階調範囲における各出力端子の数が、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多くてもよい。
【００１０】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記第１ラダー抵抗部は５種類の電圧を出力し、前記第２ラダー抵抗部は１１種類の電圧を出力し、前記第３ラダー抵抗部は、階調数である６４種類の電圧を出力する、とすることができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子表示装置において、前記電圧輝度保存部は、ＲＧＢの輝度のそれぞれを独立に保存してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ表示装置について示す図である。
【図２】図１のＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板について概略的に示す図である。
【図３】図２の画素の回路を概略的に示す図である。
【図４】図３の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】図２のデータ信号駆動部の構成を概略的に示す図である。
【図６】図５の電圧輝度保存部に保存される測定データの一例を示すグラフである。
【図７】Ｒ（赤）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図８】Ｇ（緑）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図９】Ｂ（青）の階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を示すグラフである。
【図１０】図５のＤＡコンバータ部の構成を概略的に示す図である。
【図１１】図１０のＲ階調電圧生成回路の内部回路が概略的に示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のＴＦＴ基板について概略的に示す図である。
【図１３】図１２の画素の回路を概略的に示す図である。
【図１４】図１３の画素における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１２のデータ信号駆動部の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態係る有機ＥＬ表示装置１００について示す図である。この図に示されるように、有機ＥＬ表示装置１００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板２００及び不図示の封止基板から構成される有機ＥＬパネルを挟むように固定する上フレーム１１０及び下フレーム１２０と、表示する情報を生成する回路素子を備える回路基板１４０と、その回路基板１４０において生成されたＲＧＢの映像信号をＴＦＴ基板２００に伝えるフレキシブル基板１３０と、により構成されている。
【００１５】
図２には、図１のＴＦＴ基板２００が概略的に示されている。ＴＦＴ基板２００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素２８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線２５０に印加するデータ信号駆動部２１０と、各画素２８０に複数配置されたＴＦＴスイッチを制御するための信号を（ゲート）信号線２６１〜２６３に出力するゲート駆動部２２０と、発光素子を発光させる矩形波の発光基準電圧信号を発光基準電圧信号線２７０に出力する発光基準電圧信号駆動部２３０と、各画素２８０に配線された電源線２４０に接続された電源部２４１とを備えている。なお、この図においては、図が煩雑にならないよう画素２８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００１６】
図３には、画素２８０の回路が概略的に示されている。この図に示されるように、画素２８０の回路は、自発光体である有機ＥＬ素子３１０と、信号選択信号線２６１に入力される信号選択信号により駆動され、発光基準電圧信号線２７０及びデータ信号線２５０のいずれを入力信号線２５５に接続するかを選択する第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と、有機ＥＬ素子３１０を発光させるスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子３１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ３０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ３０６と、第１選択スイッチ３０１及び第２選択スイッチ３０２と駆動ＴＦＴ３０６のゲート側との間に配置された記憶容量３０４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側とゲート側とを結ぶように接続され、リセット信号線２６３に入力されるリセット信号により動作するリセットスイッチ３１４と、駆動ＴＦＴ３０６のドレイン側にあり、発光制御信号線２６２に入力される発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ３０８と、有機ＥＬ素子３１０のカソード側に接続された共通電極３１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ３０６のソース側は電源線２４０に接続されている。
【００１７】
なお、第１選択スイッチ３０１、駆動ＴＦＴ３０６及び発光制御スイッチ３０８はｐ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＬｏｗでオンとなる。一方、第２選択スイッチ３０２及びリセットスイッチ３１４は、ｎ型ＭＯＳにより形成されているため、ゲート信号がＨｉｇｈでオンとなる。なお、本実施形態においては、各画素においては０〜６３の６４階調による表示を行う。
【００１８】
図４は、図３の画素２８０の有機ＥＬ素子３１０の発光時における、各信号の変化を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートには、図４のデータ信号線２５０、発光基準電圧信号線２７０、信号選択信号線２６１、リセット信号線２６３及び発光制御信号線２６２にそれぞれ印加されるデータ電圧、発光基準電圧、信号選択信号、リセット信号及び発光制御信号の各信号の変化の様子が示されている。
【００１９】
この図に示されるように、まず、時刻Ｔ１において、信号選択信号と発光制御信号とが共にＬｏｗ（アクティブ）となると、第１選択スイッチ３０１はオンとなり、第２選択スイッチ３０２はオフとなるため、入力信号線２５５にはデータ電圧が入力され、発光制御スイッチ３０８はオンとなる。次に、時刻Ｔ２において、リセット信号がＨｉｇｈ（アクティブ）となり、リセットスイッチ３１４がオンとなることにより、駆動ＴＦＴ３０６のゲートとドレインは導通する。
【００２０】
引き続き、時刻Ｔ３において、発光制御信号がＨｉｇｈ（ネガティブ）となると、発光制御スイッチ３０８がオフとなり、駆動ＴＦＴ３０６のゲート電圧が上がり、駆動ＴＦＴ３０６の閾値電圧となった時点で駆動ＴＦＴ３０６は非導通となる。時刻Ｔ４において、リセット信号Ｌｏｗ（ネガティブ）により、リセットスイッチ３１４がオフとなり、時刻Ｔ５において、データ信号線２５０にデータ電圧が印加されて、記憶容量３０４に階調電圧に対応する電圧が蓄えられる。
【００２１】
時刻Ｔ６において、信号選択信号がＨｉｇｈとなると共に、発光基準電圧信号線２７０に発光基準電圧が設定され、発光制御信号がＬｏｗ（アクティブ）となる。これにより、発光制御スイッチ３０８がオンとなると共に、入力信号線２５５は発光基準電圧信号線２７０と接続され、発光基準電圧が印加される。この結果、記憶容量３０４に蓄えられた電圧に対応する電圧が駆動ＴＦＴ３０６のゲートに印加され、駆動ＴＦＴ３０６のソース側からドレイン側に電流が流れ、有機ＥＬ素子３１０が発光する。
【００２２】
図５には、データ信号駆動部２１０の構成が概略的に示されている。データ信号駆動部２１０は、製品の検査時において、ＲＧＢ各色に印加される電圧Ｖとそれにより発光する輝度Ｌとの関係であるＶ−ＬテーブルＲ、Ｖ−ＬテーブルＧ及びＶ−ＬテーブルＢを保存する電圧輝度保存部２１４と、最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度、及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ３０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等の表示特性の設定値が記憶された設定値記憶部５０２から、これらの情報を読み出し、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する階調値輝度算出部２１５と、電圧輝度保存部２１４及び階調値輝度算出部２１５からの情報を利用して、階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する階調値電圧情報算出部２１３と、各色毎に６４階調の電圧を生成し、表示領域５００の各列に印加するＤＡコンバータ部２１１と、を備え、ＤＡコンバータ部２１１は、階調値電圧情報算出部２１３により算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を保存するＤＡＣ設定レジスタ（階調値電圧情報レジスタ）２１２を有している。
【００２３】
次に、処理の流れに沿って、より詳細に図５について説明する。まず、製品の検査時において、パネル毎又は製造ロット毎にドライバ出力電圧と輝度の特性を測定し、ＲＧＢのそれぞれについて電圧輝度保存部２１４に書込む。ここで、電圧輝度保存部２１４は、ルックアップテーブルの形式で保存してもよいし、近似式の形式で保存されていてもよい。図６には、電圧輝度保存部２１４に保存される測定データの一例を示すグラフが示されている。
【００２４】
次に、階調値輝度算出部２１５は、有機ＥＬ表示装置１００の設定パラメータとしての最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ３０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等が記憶された設定値記憶部５０２のデータに基づいて、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する。例えば、Ｗ（白）輝度が式（１）により表されるとすると、白色色温度とＲＧＢ各色の色度を用いて各階調の輝度比を算出する。
【００２５】
【数１】
【００２６】
各色の３刺激値をＸ、Ｙ及びＺ、輝度比をＲrate、Ｇrate及びＢrateとして式（２）により３刺激値の輝度比が算出される。
【００２７】
【数２】
【００２８】
更に、式（３）の関係を用いて、各階調、各色の輝度を算出する。
【００２９】
【数３】
【００３０】
階調値電圧情報算出部２１３は、階調値輝度算出部２１５により算出された階調値Ｄと輝度Ｌとの関係と、電圧輝度保存部２１４に書込まれた測定データを用いて、ＲＧＢ各色毎に階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する。算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、ＤＡコンバータ部２１１のＤＡＣ設定レジスタ２１２に保存される。
【００３１】
図７〜９は、ＲＧＢそれぞれの階調値Ｄ及びゲートソース間電圧Ｖの関係を示すグラフである。このグラフに示されるように、全２５６階調のうち、低い階調域において、ゲートソース間電圧が急激に変化し、高い階調域において緩やかに変化していることがわかる。
【００３２】
図１０にはＤＡコンバータ部２１１の構成が概略的に示されている。ＤＡコンバータ部２１１は、上述した階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係が保存されるＤＡＣ設定レジスタ２１２と、ＲＧＢ毎の電圧生成回路用のレベルシフタ２９１と、赤の各階調の電圧を生成するＲ階調電圧生成回路２９２と、緑の各階調の電圧を生成するＧ階調電圧生成回路２９３と、青の各階調の電圧を生成するＢ階調電圧生成回路２９４と、映像信号とタイミング信号が入力され、各信号線に階調値のデジタル値を出力するラッチ回路２９５と、階調値のデジタル値のレベルシフタ２９６と、各階調電圧生成回路２９２〜２９４において生成された各階調電圧から、各階調値に対応する電圧を選択し、データ信号線２５０に印加するＲデコーダ回路２９７、Ｇデコーダ回路２９８及びＢデコーダ回路２９９と、から構成されている。ＤＡＣ設定レジスタ２１２に設定された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、レベルシフタ２９１を介して各ＲＧＢの階調電圧生成回路２９２〜２９４において生成される電圧値を制御する。
【００３３】
図１１には、Ｒ階調電圧生成回路２９２の内部回路が概略的に示されている。Ｒ階調電圧生成回路２９２は、第１ラダー抵抗部４０１と、第１バッファ部４０２と、第２ラダー抵抗部４０３と、第２バッファ部４０４と、第３ラダー抵抗部４０５とを備えている。第１ラダー抵抗部４０１は、Ｒ０を５ｋΩとして、接地側から４Ｒ０、２４Ｒ０、５Ｒ０、１５Ｒ０及び２４Ｒ０の抵抗値の抵抗が直列的に接続され、調整用可変抵抗４１１を介して電源電圧ＶＤＨに接続されている。ここで、２４Ｒ０及び１５Ｒ０は可変抵抗器であり、２４Ｒ０には、１６段階スイッチが２つと、８段階スイッチが１つ接続され、１５Ｒ０には、１６段階スイッチが１つ接続されている。したがって、第１ラダー抵抗部４０１の全階調範囲の上位４分の１の範囲における出力端子の数は３であり、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数は１であるため、第１ラダー抵抗部４０１の全階調範囲の上位４分の１の範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多く、電圧変化の緩やかな高階調域を詳細に設定することができるため、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３４】
第１ラダー抵抗部から出力された計５段階の電圧ＰｒｅＶ０、ＰｒｅＶ３９、ＰｒｅＶ５７、ＰｒｅＶ６１及びＰｒｅＶ６３は、第１バッファ部４０２に入力される。第１バッファ部４０２を経た５段階の各出力は、第２ラダー抵抗部４０３に入力される。第２ラダー抵抗部４０３は、１０個の可変抵抗と、各可変抵抗の間に接続された９個の固定抵抗からなり、各可変抵抗から計１１段階の電圧を出力している。図に示された抵抗値Ｒ１は２ｋΩ、Ｒ２は５ｋΩ、Ｒ３は１０ｋΩ及びＲ４は２０ｋΩである。第２ラダー抵抗部４０３の全階調範囲の上位４分の１の範囲における出力端子の数は４であり、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数は３であるため、第２ラダー抵抗部４０３の全階調範囲の上位４分の１の範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多く、電圧変化の緩やかな高階調域を詳細に設定することができるため、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３５】
各可変抵抗器からそれぞれ取り出された計１１段階の階調電圧Ｖ０、Ｖ７、Ｖ１５、Ｖ２３、Ｖ３１、Ｖ３９、Ｖ４７、Ｖ５１、Ｖ５７、Ｖ６１及びＶ６３は、第２バッファ部４０４に入力される。第２バッファ部４０４を経た１１段階の各階調電圧は、第３ラダー抵抗部４０５において、それぞれ階調間の階調の数だけ分圧され、全体としてＶ０〜Ｖ６３の６４階調の電圧として出力される。なお、Ｇ階調電圧生成回路２９３及びＢ階調電圧生成回路２９４も同様の回路構成である。
【００３６】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、表示において、図７〜９に示された各色の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【００３７】
［第２実施形態］
図１２には、本発明の第２実施形態に係るＴＦＴ基板８００が概略的に示されている。ここで、このＴＦＴ基板８００が収容される有機ＥＬ表示装置は、図１に示された、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１００の構成と同様であるため説明を省略する。
【００３８】
図１２に示されるように、ＴＦＴ基板８００は、マトリクス状に配置され、表示の最小単位であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３種の有機発光素子のいずれかを有する画素８８０と、表示する階調値に対応するデータ電圧をデータ信号線８５０に印加するデータ信号駆動部８１０と、各画素８８０に複数配置されたＴＦＴスイッチ等を制御するための信号を（ゲート）信号線８２２〜８２３に出力するゲート駆動部８２０と、発光基準電圧信号線８７０及びデータ信号線８５０のいずれを入力信号線８５５に接続するかを、信号選択信号線８２１の信号により選択する第１選択スイッチ８２４及び第２選択スイッチ８２６と、発光素子を発光させる矩形波の発光基準電圧信号を発光基準電圧信号線８７０に出力する発光基準電圧信号駆動部８３０と、各画素８８０に配線された電源線８４０に接続された電源部８４１とを備えている。なお、第１実施形態の図２と同様に、この図においても図が煩雑にならないよう画素８８０の数を減らし、簡略化して記載している。
【００３９】
図１３は、画素８８０内の回路を概略的に示す図である。この図に示されるように、画素８８０は、自発光体である有機ＥＬ素子９１０と、有機ＥＬ素子９１０を駆動するスイッチとして機能し、有機ＥＬ素子９１０のアノード側が、後述する発光制御スイッチ９０８を介して、ドレイン側に接続されている駆動ＴＦＴ９０６と、駆動ＴＦＴ９０６のゲート側に配置された記憶容量９０１と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側とゲート側を結ぶように接続され、リセット信号線８２３に印加されたリセット信号により駆動するリセットスイッチ９１４と、駆動ＴＦＴ９０６のドレイン側にあり、発光制御信号により駆動する発光制御スイッチ９０８と、有機ＥＬ素子９１０のカソード側に接続された共通電極９１２と、を備えている。また、駆動ＴＦＴ９０６のソース側は電源線８４０に接続されている。
【００４０】
なお、第１実施形態と異なり、発光制御スイッチ９０８はｎ型ＭＯＳにより形成されているため、発光制御スイッチ９０８のゲートはＨｉｇｈでオンとなる。
【００４１】
図１４には、図１３の画素８８０の有機ＥＬ素子９１０の発光時における、制御される信号の変化を示すタイミングチャートが示されている。第２実施形態では、発光制御スイッチ９０８がｎ型ＭＯＳで形成されているため、このタイミングチャートでは、発光制御信号のＬｏｗとＨｉｇｈが、第１実施形態の発光制御信号とは逆となっている。この他の点については図４で示される第１実施形態のタイミングチャートと同じであり、同様の動作であるため、説明を省略する。
【００４２】
図１５には、データ信号駆動部８１０の構成が示されている。データ信号駆動部８１０は、製品の検査時において、ＲＧＢ各色に印加される電圧Ｖとそれにより発光する輝度Ｌとの関係を示したＷ（白）色のＶ−Ｌテーブルを保存する電圧輝度保存部８１４と、最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度、及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ９０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等の表示特性の設定値が記憶された設定値記憶部５０２から、これらの情報を読み出し、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する階調値輝度算出部８１５と、電圧輝度保存部８１４及び階調値輝度算出部８１５の情報を利用して、階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する階調値電圧情報算出部８１３と、各色毎に６４階調の電圧を生成し、表示領域９００の各列に生成された電圧を印加するＤＡコンバータ部８１１と、を備え、ＤＡコンバータ部８１１は、階調値電圧情報算出部８１３により算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係をＤＡコンバータ部８１１により実現させるためのＤＡＣ設定レジスタ（階調値電圧情報レジスタ）８１２を有している。
【００４３】
次に、処理の流れに沿って、図１５について説明する。製品の検査時において、パネル毎又は製造ロット毎にドライバ出力電圧とＷ（白）色輝度の特性を測定し、測定データを電圧輝度保存部８１４に書込む。ここで、電圧輝度保存部８１４は、ルックアップテーブルの形式で保存してもよいし、近似式の形式で保存されていてもよい。
【００４４】
また、階調値輝度算出部８１５は、有機ＥＬ表示装置１００の設定パラメータとしての最大輝度、最小輝度、色温度、ＲＧＢ色度及びＲＧＢ各色について階調値と駆動ＴＦＴ９０６のゲートソース間電圧との関係におけるγカーブのγ値等が記憶された設定値記憶部５０２のデータに基づいて、階調値Ｄと輝度Ｌとの関係を算出する。例えば、Ｗ（白）輝度が式（１）により表されるとすると、白色色温度とＲＧＢ各色の色度を用いて各階調の輝度比を算出する。
【００４５】
【数４】
【００４６】
ＲＧＢの輝度（Ｄ）は、輝度比をＲrate、Ｇrate及びＢrateとして式（５）により算出される。
【００４７】
【数５】
【００４８】
更に、電圧輝度保存部８１４より、各色の電圧Ｖに対する輝度Ｌを式（６）の関係を用いて、算出する。
【００４９】
【数６】
【００５０】
階調値電圧情報算出部８１３は、階調値輝度算出部８１５により算出された階調値Ｄと輝度Ｌとの関係と、電圧輝度保存部８１４に書込まれた測定データを用いて、ＲＧＢ各色毎に階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係を算出する。算出された階調値Ｄ及びゲート電圧Ｖの関係は、ＤＡコンバータ部８１１のＤＡＣ設定レジスタ８１２に保存される。ＤＡコンバータ部８１１の構成は、第１実施形態の図１０と同様であるため、重複する説明を省略する。
【００５１】
以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、表示において、表示装置の階調値−電圧特性をより正確に反映することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００ 表示装置、１１０ 上フレーム、１２０ 下フレーム、１３０ フレキシブル基板、１４０ 回路基板、２００ ＴＦＴ基板、２１０ データ信号駆動部、２１１ ＤＡコンバータ部、２１２ ＤＡＣ設定レジスタ、２１３ 階調値電圧情報算出部、２１４ 電圧輝度保存部、２１５ 階調値輝度算出部、２２０ ゲート駆動部、２３０ 発光基準電圧信号駆動部、２４０ 電源線、２４１ 電源部、２５０ データ信号線、２５５ 入力信号線、２６１ 信号選択信号線、２６２ 発光制御信号線、２６３ リセット信号線、２７０ 発光基準電圧信号線、２８０ 画素、２９１ レベルシフタ、２９２ Ｒ階調電圧生成回路、２９３ Ｇ階調電圧生成回路、２９４ Ｂ階調電圧生成回路、２９５ ラッチ回路、２９６ レベルシフタ、２９７ Ｒデコーダ回路、２９８ Ｇデコーダ回路、２９９ Ｂデコーダ回路、３０１ 選択スイッチ、３０２ 選択スイッチ、３０４ 記憶容量、３０８ 発光制御スイッチ、３１０ 有機ＥＬ素子、３１２ 共通電極、３１４ リセットスイッチ、４０１ 第１ラダー抵抗部、４０２ 第１バッファ部、４０３ 第２ラダー抵抗部、４０４ 第２バッファ部、４０５ 第３ラダー抵抗部、４１１ 調整用可変抵抗、５００ 表示領域、５０２ 設定値記憶部、８００ ＴＦＴ基板、８１０ データ信号駆動部、８１１ ＤＡコンバータ部、８１２ ＤＡＣ設定レジスタ、８１３ 階調値電圧情報算出部、８１４ 電圧輝度保存部、８１５ 階調値輝度算出部、８２０ ゲート駆動部、８２１ 信号選択信号線、８２２ 発光制御信号線、８２３ リセット信号線、８２４ 選択スイッチ、８２６ 選択スイッチ、８３０ 発光基準電圧信号駆動部、８４０ 電源線、８４１ 電源部、８５０ データ信号線、８５５ 入力信号線、８７０ 発光基準電圧信号線、８８０ 画素、９００ 表示領域、９０１ 記憶容量、９０８ 発光制御スイッチ、９１０ 有機ＥＬ素子、９１２ 共通電極、９１４ リセットスイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画質に関する設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部と、
印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部と、
前記階調値輝度算出部と前記電圧輝度保存部とから、前記階調値と前記電圧との関係である階調値電圧情報を算出する階調値電圧情報算出部と、
前記算出された前記階調値電圧情報により出力する電圧が制御され、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部と、を備え、
前記ＤＡコンバータ部は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、前記階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタとを有し、
前記可変抵抗器は、前記階調値電圧情報レジスタに保存された前記階調値電圧情報により制御される、ことを特徴とする発光素子表示装置。
【請求項２】
前記第１ラダー抵抗部は、両端部に、それぞれ上位及び下位の基準電圧が印加され、複数種類の電圧を出力し、
前記第２ラダー抵抗部は、前記複数種類の出力電圧を入力し、前記複数種類より多い種類の電圧を出力し、
前記第３ラダー抵抗部は、前記第２ラダー抵抗部が出力する電圧を入力し、階調数分の電圧を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項３】
前記第１ラダー抵抗部及び前記第２ラダー抵抗部のそれぞれにおいて、全階調範囲の上位４分の１の階調範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多い、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項４】
前記第１ラダー抵抗部は５種類の電圧を出力し、
前記第２ラダー抵抗部は１１種類の電圧を出力し、
前記第３ラダー抵抗部は、階調数である６４種類の電圧を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項５】
前記電圧輝度保存部は、ＲＧＢの輝度のそれぞれを独立に保存する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項１】
画質に関する設定値を記憶する設定値記憶部と、
前記設定値記憶部に記憶された前記設定値から、階調値に対する輝度を算出する階調値輝度算出部と、
印加された電圧に対する発光素子の輝度の測定結果を保存する電圧輝度保存部と、
前記階調値輝度算出部と前記電圧輝度保存部とから、前記階調値と前記電圧との関係である階調値電圧情報を算出する階調値電圧情報算出部と、
前記算出された前記階調値電圧情報により出力する電圧が制御され、各階調値に対応する電圧を出力するＤＡコンバータ部と、を備え、
前記ＤＡコンバータ部は、それぞれ可変抵抗器を含む第１ラダー抵抗部及び第２ラダー抵抗部と、階調数分の出力端子を有する第３ラダー抵抗部と、前記階調値電圧情報が保存される階調値電圧情報レジスタとを有し、
前記可変抵抗器は、前記階調値電圧情報レジスタに保存された前記階調値電圧情報により制御される、ことを特徴とする発光素子表示装置。
【請求項２】
前記第１ラダー抵抗部は、両端部に、それぞれ上位及び下位の基準電圧が印加され、複数種類の電圧を出力し、
前記第２ラダー抵抗部は、前記複数種類の出力電圧を入力し、前記複数種類より多い種類の電圧を出力し、
前記第３ラダー抵抗部は、前記第２ラダー抵抗部が出力する電圧を入力し、階調数分の電圧を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項３】
前記第１ラダー抵抗部及び前記第２ラダー抵抗部のそれぞれにおいて、全階調範囲の上位４分の１の階調範囲における各出力端子の数は、下位４分の１の階調範囲における出力端子の数より多い、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項４】
前記第１ラダー抵抗部は５種類の電圧を出力し、
前記第２ラダー抵抗部は１１種類の電圧を出力し、
前記第３ラダー抵抗部は、階調数である６４種類の電圧を出力する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【請求項５】
前記電圧輝度保存部は、ＲＧＢの輝度のそれぞれを独立に保存する、ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−９８３３４（Ｐ２０１２−９８３３４Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４３４９８（Ｐ２０１０−２４３４９８）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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