表示装置と電子機器
【課題】画素の輝度劣化を補償可能な表示装置を提供する。
【解決手段】画面部１を構成する画素は、走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。光センサー８は、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。信号処理部１０は、光センサー８から出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給する。画面部１が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に分割されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させてこれら画素の発光輝度を同時に検出する。
【解決手段】画面部１を構成する画素は、走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。光センサー８は、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。信号処理部１０は、光センサー８から出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給する。画面部１が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に分割されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させてこれら画素の発光輝度を同時に検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素毎に配した発光素子を電流駆動して画像を表示する表示装置に関する。またかかる表示装置を用いた電子機器に関する。詳しくは、各画素回路内に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって有機ＥＬなどの発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機ＥＬ素子は自発光素子である。その為、有機ＥＬディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル（階調）はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子（一般には薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
【特許文献１】特開２００３−２５５８５６
【特許文献２】特開２００３−２７１０９５
【特許文献３】特開２００４−１３３２４０
【特許文献４】特開２００４−０２９７９１
【特許文献５】特開２００４−０９３６８２
【特許文献６】特開２００６−２１５２１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の表示装置は、基本的に画面部と駆動部とで構成されている。画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなる。駆動部は画面部の周辺に配され、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。画面部の各画素は、対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。
【０００５】
各画素は発光素子として例えば有機ＥＬデバイスを含んでいる。この発光素子は経時的に電流／輝度特性が劣化する傾向がある。これにより、有機ＥＬディスプレイの各画素は時間の経過と共に輝度が低下していくという課題がある。輝度劣化の程度は、各画素の累積発光時間に依存している。画面上で各画素の累積発光時間が異なる場合輝度のムラが生じ、いわゆる「焼き付き」という画質不良が生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は画素の輝度劣化を補償可能な表示装置を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明に係る表示装置は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなる。前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなる。前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する。前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。
【０００７】
好ましくは前記画面部は、複数の領域に対応して複数の光センサーが配されており、各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。又前記信号処理部は、該画面部に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給し、映像を表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を供給する。この場合、前記信号処理部は、フレーム単位で前記検出用の映像信号を供給し、前記検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態にする。又前記信号処理部は、初期に該光センサーから出力された第１の輝度信号と、所定時間経過後に該光センサーから出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部に出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信号処理部は、光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給している。係る構成により、画素の輝度劣化を映像信号の補正で補うことが可能なり、従来問題となっていた「焼き付き」などの画質不良を防ぐことができる。
本発明によれば、光センサーは各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力している。個々の画素毎に発光輝度を検出しているため、画面上で局所的な輝度ムラが表れる場合などでも、画素単位で映像信号の補正を行うことにより、局所的な輝度ムラを修正できる。
【０００９】
特に本発明では、画面部が互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。このように本発明では、複数の画素の発光輝度を同時に検出しているので、無数の画素を逐次１個ずつ点灯して発光輝度を検出する場合に比べ、トータルの検出時間を短縮できる。
本発明の好ましい態様では、画面部は複数の領域に対応して複数の光センサーが配されている。各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。このように本発明では、映像信号補正用の光センサーを、１つの領域に含まれる複数の画素に対して１つ用いている。発光輝度の検出時は、各光センサー当たり例えば１画素ずつ、複数の領域に亘って複数の画素を同時発光させる。複数の光センサーは対応する領域の発光を点順次で受光し、発光輝度の検出を同時に行う。これにより、画素と光センサーを１対１で配置する場合に比べ、光センサー数を大幅に削減できる。同時に発光輝度の検出時間を大幅に短縮化でき、映像信号補正システムの低コスト化及び動作時間短縮が可能になる。
但し本発明は上記の好ましい対応に限られるものではない。区画された複数の領域に対応して複数の光センサーを配する代わり、複数の領域に共通して１個の光センサーを配することも可能である。この場合でも、複数の領域は互いに干渉しない範囲で区画されているので、仮に隣り合う領域で２個の画素が同時発光しても、両者から発した光が互いに干渉しない程度に離れている。従って隣り合う領域に対し共通に設けられた光センサーは、各々の領域の画素から発した光を互いに混ざり合うことなく検出できる。但し光センサーを複数の領域で共通化した場合には、受光動作を時分割的に行うなどの工夫が必要である。例えば、画素側の発光動作は複数の領域に亘って同時に行うが、共通光センサー側の受光動作は時分割的に行えば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態とする）について説明する。なお説明は以下の順序で行う。
第一実施形態
第二実施形態
第三実施形態
第四実施形態
応用形態
【００１１】
〈第一実施形態〉
［パネルの全体構成］
図１は、本発明に係る表示装置の主要部となるパネルを示す全体構成図である。図示するように、本表示装置は、画素アレイ部１（画面部）とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線（信号ライン）ＳＬと、両者が交差する部分に配された行列状の画素２と、各画素２の各行に対応して配された給電線（電源ライン）ＶＬとを備えている。なお本例は、各画素２にＲＧＢ三原色のいずれかが割り当てられており、カラー表示が可能である。但し本発明はこれに限られるものではなく、単色表示のデバイスも含む。駆動部は、各走査線ＷＳに順次制御信号を供給して画素２を行単位で線順次走査するライトスキャナ４と、この線順次走査に合わせて各給電線ＶＬに第１電位と第２電位で切換る電源電圧を供給する電源スキャナ６と、この線順次走査に合わせて列状の信号線ＳＬに映像信号となる信号電位と基準電位を供給する水平セレクタ（信号ドライバ）３とを備えている。
【００１２】
［画素の回路構成］
図２は、図１に示した表示装置に含まれる画素２の具体的な構成及び結線関係を示す回路図である。図示するように、この画素２は有機ＥＬデバイスなどで代表される発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、画素容量Ｃｓとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が対応する走査線ＷＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の片方が対応する信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続する。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソースＳ及びドレイン）の一方が発光素子ＥＬに接続し、他方が対応する給電線ＶＬに接続している。本例では、ドライブトランジスタＴｒｄがＮチャネル型であり、そのドレインが給電線ＶＬに接続する一方、ソースＳが出力ノードとして発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。画素容量ＣｓはドライブトランジスタＴｒｄの片方の電流端であるソースＳと制御端であるゲートＧの間に接続している。
【００１３】
かかる構成において、サンプリングトランジスタＴｒ１は走査線ＷＳから供給された制御信号に応じて導通し、信号線ＳＬから供給された信号電位をサンプリングして画素容量Ｃｓに保持する。ドライブトランジスタＴｒｄは、第１電位（高電位Ｖｄｄ）にある給電線ＶＬから電流の供給を受け画素容量Ｃｓに保持された信号電位に応じて駆動電流を発光素子ＥＬに流す。ライトスキャナ４は、信号線ＳＬが信号電位にある時間帯にサンプリングトランジスタＴｒ１を導通状態にするため、所定のパルス幅の制御信号を制御線ＷＳに出力し、以って画素容量Ｃｓに信号電位を保持すると同時にドライブトランジスタＴｒｄの移動度μに対する補正を信号電位に加える。この後ドライブトランジスタＴｒｄは画素容量Ｃｓに書き込まれた信号電位Ｖｓｉｇに応じた駆動電流を発光素子ＥＬに供給し、発光動作に入る。
【００１４】
本画素回路２は、上述した移動度補正機能に加え閾電圧補正機能も備えている。即ち電源スキャナ６は、サンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第１タイミングで給電線ＶＬを第１電位（高電位Ｖｄｄ）から第２電位（低電位Ｖｓｓ）に切換える。またライトスキャナ４は同じくサンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第２タイミングでサンプリングトランジスタＴｒ１を導通させて信号線ＳＬから基準電位ＶｒｅｆをドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに印加すると共にドライブトランジスタＴｒｄのソースＳを第２電位（Ｖｓｓ）にセットする。電源スキャナ６は第２タイミングの後の第３タイミングで給電線ＶＬを第２電位Ｖｓｓから第１電位Ｖｄｄに切換えて、ドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧を画素容量Ｃｓに保持する。かかる閾電圧補正機能により、本表示装置は画素毎にばらつくドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈの影響をキャンセルすることができる。
【００１５】
本画素回路２は、さらにブートストラップ機能も備えている。即ちライトスキャナ４は画素容量Ｃｓに信号電位Ｖｓｉｇが保持された段階で走査線ＷＳに対する制御信号の印加を解除し、サンプリングトランジスタＴｒ１を非道通状態にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧを信号線ＳＬから電気的に切り離し、以ってドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位変動にゲートＧの電位が連動し、ゲートＧとソースＳ間の電圧Ｖｇｓを一定に維持することができる。
【００１６】
［タイミングチャート１］
図３は、図２に示した画素回路２の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸を共通にして、走査線ＷＳの電位変化、給電線ＶＬの電位変化及び信号線ＳＬの電位変化を表している。またこれらの電位変化と並行に、ドライブトランジスタのゲートＧ及びソースＳの電位変化も表してある。
【００１７】
走査線ＷＳには、サンプリングトランジスタＴｒ１をオンするための制御信号パルスが印加される。この制御信号パルスは画素アレイ部の線順次走査に合わせて１フレーム（１ｆ）周期で走査線ＷＳに印加される。この制御信号パルスは一水平走査周期（１Ｈ）の間に二発のパルスを含んでいる。最初のパルスを第一パルスＰ１とし、後続のパルスを第二パルスＰ２と呼ぶ場合がある。給電線ＶＬは同じように１フレーム周期（１ｆ）で高電位Ｖｄｄと低電位Ｖｓｓとの間で切換る。信号線ＳＬには一水平走査周期（１Ｈ）内で信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆが切換る映像信号を供給している。
【００１８】
図３のタイミングチャートに示すように、画素は前のフレームの発光期間から当該フレームの非発光期間に入り、そのあと当該フレームの発光期間となる。この非発光期間で準備動作、閾電圧補正動作、信号書込動作、移動度補正動作などを行う。
【００１９】
前フレームの発光期間では、給電線ＶＬが高電位Ｖｄｄにあり、ドライブトランジスタＴｒｄが駆動電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給している。駆動電流Ｉｄｓは高電位Ｖｄｄにある給電線ＶＬからドライブトランジスタＴｒｄを介して発光素子ＥＬを通り、カソードラインに流れ込んでいる。
【００２０】
続いて当該フレームの非発光期間に入るとまずタイミングＴ１で給電線ＶＬを高電位Ｖｄｄから低電位Ｖｓｓに切換える。これにより給電線ＶＬはＶｓｓまで放電され、さらにドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｓｓまで下降する。これにより発光素子ＥＬのアノード電位（即ちドライブトランジスタＴｒｄのソース電位）は逆バイアス状態となるため、駆動電流が流れなくなり消灯する。またドライブトランジスタのソースＳの電位降下に連動してゲートＧの電位も降下する。
【００２１】
続いてタイミングＴ２になると、走査線ＷＳを低レベルから高レベルに切換えることで、サンプリングトランジスタＴｒ１が導通状態になる。この時信号線ＳＬは基準電位Ｖｒｅｆにある。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は導通したサンプリングトランジスタＴｒ１を通じて信号線ＳＬの基準電位Ｖｒｅｆとなる。この時ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｒｅｆよりも十分低い電位Ｖｓｓにある。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電圧ＶｇｓがドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈより大きくなるように、初期化される。タイミングＴ１からタイミングＴ３までの期間Ｔ１‐Ｔ３はドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓを予めＶｔｈ以上に設定する準備期間である。
【００２２】
この後タイミングＴ３になると、給電線ＶＬが低電位Ｖｓｓから高電位Ｖｄｄに遷移し、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇を開始する。やがてドリライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓが閾電圧Ｖｔｈとなった所で電流がカットオフする。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧が画素容量Ｃｓに書き込まれる。これが閾電圧補正動作である。この時電流がもっぱら画素容量Ｃｓ側に流れ、発光素子ＥＬには流れないようにするため、発光素子ＥＬがカットオフとなるようにカソード電位Ｖｃａｔｈを設定しておく。
【００２３】
タイミングＴ４では走査線ＷＳがハイレベルからローレベルに戻る。換言すると、走査線ＷＳに印加された第一パルスＰ１が解除され、サンプリングトランジスタはオフ状態になる。以上の説明から明らかなように、第一パルスＰ１は閾電圧補正動作を行うために、サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。
【００２４】
この後信号線ＳＬが基準電位Ｖｒｅｆから信号電位Ｖｓｉｇに切り換る。続いてタイミングＴ５で走査線ＷＳが再びローレベルからハイレベルに立上る。換言すると第二パルスＰ２がサンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。これによりサンプリングトランジスタＴｒ１は再びオンし、信号線ＳＬから信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は信号電位Ｖｓｉｇになる。ここで発光素子ＥＬは始めカットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるためドライブトランジスタＴｒｄのドレインとソースの間に流れる電流は専ら画素容量Ｃｓと発光素子ＥＬの等価容量に流れ込み充電を開始する。この後サンプリングトランジスタＴｒ１がオフするタイミングＴ６までに、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はΔＶだけ上昇する。この様にして映像信号の信号電位ＶｓｉｇがＶｔｈに足し込まれる形で画素容量Ｃｓに書き込まれる共に、移動度補正用の電圧ΔＶが画素容量Ｃｓに保持された電圧から差し引かれる。よってタイミングＴ５からタイミングＴ６まで期間Ｔ５‐Ｔ６が信号書込期間＆移動度補正期間となる。換言すると、走査線ＷＳに第二パルスＰ２が印加されると、信号書込動作及び移動度補正動作が行われる。信号書込期間＆移動度補正期間Ｔ５‐Ｔ６は、第二パルスＰ２のパルス幅に等しい。即ち第二パルスＰ２のパルス幅が移動度補正期間を規定している。
【００２５】
この様に信号書込期間Ｔ５‐Ｔ６では信号電にＶｓｉｇの書込みと補正量ΔＶの調整が同時に行われる。Ｖｓｉｇが高いほどドライブトランジスタＴｒｄが供給する電流Ｉｄｓは大きくなり、ΔＶの絶対値も大きくなる。従って発光輝度レベルに応じた移動度補正が行われる。Ｖｓｉｇを一定とした場合、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度μが大きいほどΔＶの絶対値が大きくなる。換言すると移動度μが大きいほど画素容量Ｃｓに対する負帰還量ΔＶが大きくなるので、画素毎の移動度μのばらつきを取り除くことができる。
【００２６】
最後にタイミングＴ６になると、前述したように走査線ＷＳが低レベル側に遷移し、サンプリングトランジスタＴｒ１はオフ状態となる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。このときドレイン電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬを流れ始める。これにより発光素子ＥＬのアノード電位は駆動電流Ｉｄｓに応じて上昇する。発光素子ＥＬのアノード電位の上昇は、即ちドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位上昇に他ならない。ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇すると、画素容量Ｃｓのブートストラップ動作によりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位も連動して上昇する。ゲート電位の上昇量はソース電位の上昇量に等しくなる。ゆえに発光期間中ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓは一定に保持される。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。ドライブトランジスタＴｒｄは飽和領域で動作する。即ちドライブトランジスタＴｒｄは、ゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓに応じた駆動電流Ｉｄｓを出力する。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。
【００２７】
［タイミングチャート２］
図4は、図２に示した画素回路２の動作説明に供する他のタイミングチャートである。基本的には図２に示したタイミングチャートと同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、閾電圧補正動作を複数の水平期間に渡って時分割的に繰り返し行っていることである。図４のタイミングチャートの例では、１Ｈ期間毎のＶｔｈ補正動作を２回行っている。画面部が高精細化すると、画素数が増えこれに伴って走査線数も増加する。走査線本数の増加により１Ｈ期間が短くなる。このように線順次走査が高速化すると、１Ｈ期間ではＶｔｈ補正動作が完了しない場合がある。そこで図４のタイミングチャートでは、閾電圧補正動作を時分割的に２回行って、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電位Ｖｇｓが確実にＶｔｈまで初期化できるようにしている。なお、Ｖｔｈ補正の繰り返し回数は２回に限られるものではなく、必要に応じ時分割数を増やすことができる。
【００２８】
［表示装置の全体構成］
図５は、本発明に係る表示装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。図示するように、本表示装置は、基本的に画面部１と、駆動部と、信号処理部１０とからなる。画面部（画素アレイ部）１は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサー８とを有するパネル０からなる。駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。本実施形態ではスキャナやドライバは、画面部１を囲むようにパネル０上に搭載されている。
【００２９】
画面部１に含まれる個々の画素は、対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。光センサー８は、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。なお本実施形態では、光センサー８はパネル０の裏面側（発光面とは反対側）に搭載されている。
【００３０】
信号処理部（ＤＳＰ）１０は、光センサー８から出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給する。本実施形態では、光センサー８と信号処理部１０との間にＡＤコンバータ（ＡＤＣ）９が挿入されている。このＡＤＣ９は、光センサー８から出力されたアナログの輝度信号をデジタルの輝度信号（輝度データ）に変換して、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１０に供給している。
【００３１】
本発明の特徴事項として、画面部１が互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。複数の画素の発光輝度を同時に検出することで、映像信号の補正に要する時間を短縮化できる。隣り合う領域を含め複数の領域は互いに干渉しない範囲で区画されているので、隣り合う領域でそれぞれの画素を同時に点灯しても、発光が実質的に混ざり合う恐れがない。従って個々の画素の発光輝度を精密に測定することができる。
【００３２】
本実施形態では特に画面部１は、複数の領域に対応して複数の光センサー８が配されている。この光センサー８は、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。１個の画素に１個の光センサーを形成する場合に比べ、光センサーのトータル個数を大幅に削減することができる。
【００３３】
［変形例］
図６は、図５に示した第一実施形態に係る表示装置の変形例を示すブロック図である。理解を容易にするため、図５に示した構成と対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、光センサー８をパネル０の裏面側ではなく表面側に配置したことである。裏面側に比べ表面側に光センサー８を配置すると、受光量が増えるという有利な点がある。しかし、パネル０の表面側に光センサー８を配置すると、一部の画素の発光が犠牲になるという短所が生じる。
【００３４】
［パネルの構成］
図７は、図５に示した表示装置に含まれるパネル０の構成を示す模式的な平面図及び断面図である。図示するように、パネル０の画面部１は、複数の領域Ａに区画されている。本例の場合、画面部は１５行×２０列の画素２で構成されている。１５行２０列の画素は１２個の領域Ａに区画されている。各領域Ａは５行５列の画素２を含んでいる。このような領域Ａの区画は、互いに干渉しない範囲で設定される。換言すると、隣り合う領域Ａで、画素を同時に点灯した場合でも、発光が実質的に混ざらないようにできる範囲で、区画の形状及びサイズを設定している。
【００３５】
パネル０の裏側には、画面部１の複数の領域に対応して複数の光センサー８が配されている。本例では、光センサー８は対応する領域Ａの中央に位置している。各光センサー８は、対応する領域Ａに属する画素の発光輝度を検出する。このように本発明では、１つの領域Ａに属する複数の画素当たり１つの光センサー８を配置している。複数の領域Ａに対応して配された複数の光センサー８の受光動作を同時にパラレル処理する。これにより光センサー８の個数を大幅に削減でき、同時に受光時間も大幅に削減できる。よって映像信号補正システムの低コスト化と高速化が可能になる。
【００３６】
［パネルの断面構造］
図８は、図７に示したパネルの断面構造を示す。パネル０は、下側のガラス基板１０１と上側のガラス基板１０８を重ねた構成となっている。ガラス基板１０１の上にＴＦＴプロセスで集積回路１０２が形成されている。この集積回路１０２は、図２に示した画素回路の集合である。この集積回路１０２の上には、発光素子ＥＬのアノード１０３が画素毎に分かれて形成されている。また個々のアノード１０３を集積回路１０２側に接続するための配線１０６も形成されている。アノード１０３の上に有機ＥＬ材料などからなる発光層１０４が形成されている。その上にカソード１０５が全面的に形成されている。カソード１０５とアノード１０３と両者の間に保持された発光層１０４とで発光素子を形成している。カソード１０５の上には封止層１０７を介してガラス基板１０８が接合している。
【００３７】
有機ＥＬ発光素子は、自発光のデバイスである。その発光方向はパネル０の表面方向（上側のガラス基板１０８の方向）が大部分である。しかしながら実際には、図示するように斜めに発光する成分や、パネル０の内部にて反射散乱を繰り返し、パネル０の裏側（下側ガラス基板１０１の方向）に抜ける光もある。図５に示した例では、パネル０の裏面に光センサーが搭載されており、発光素子からパネル０の裏面側に抜ける発光を検出している。この場合、光センサー直上の画素の発光ばかりではく、直上からずれた周辺の画素の発光輝度も測定できる。
【００３８】
［光センサーの受光量分布］
図９は、光センサーの受光量分布を示すグラフである。（Ｘ）は、行方向の受光分布を表している。横軸に光センサーからの距離を画素数で表し、縦軸にセンサー出力電圧を表している。センサー出力電圧は受光量に比例している。グラフから明らかなように、光センサーはその中心に位置する画素（光センサーの直上に位置する画素）ばかりではなく、中心から離れた画素からの発光もある程度受光し、対応する輝度信号を出力していることがわかる。
【００３９】
（Ｙ）は光センサーの列方向に沿った受光量分布を表している。（Ｘ）に示した行方向の受光量分布と同じく、列方向についても中心画素ばかりでなく周辺画素からの発光をある程度受光して、対応する輝度信号を出力できることがわかる。
【００４０】
このように光センサーの受光量分布にある程度領域的な幅があることを利用して、本発明では複数の画素に対して１つの光センサーを配置する。これにより光センサー数を大幅に削減することができ、焼き付き補正システムの大幅な低コスト化が可能である。図９に示した光センサーの受光量分布（受光強度分布）を考慮すると、１つの光センサーが測定する範囲（領域）は、その光センサーに対して上下左右に均等な範囲であることが望ましい。換言すると、光センサーは区画化された領域の中心に配置することが望ましい。
【００４１】
［発光輝度の検出動作１］
図１０−１は、発光輝度検出動作のシーケンスを示す模式図である。この模式図の右上に示すように、画面部１は１０行×１０列の画素２を含んでおり、領域Ａ１乃至Ａ４まで４つに区画されている。各領域Ａは５行５列の画素を含んでいる。各領域Ａの中央に光センサー８が配置されている。
【００４２】
最初のフレーム１では、各領域に属する画素のうち、左上隅の画素が同時に点灯する。残りの画素は全て消灯状態にある。換言すると、フレーム１では各領域の左上隅に位置する画素に検出用の映像信号を書き込んで発光させると共に、残りの画素には黒レベルの信号を書き込んで非発光状態にしている。これにより、検出対象となる画素のみを各領域において点灯させることできる。
【００４３】
点灯した画素からの発光は、対応する光センサー８によって受光される。その際、隣り合う領域で同時に点灯した画素の発光は、互いに混ざることがないように設定されている。図の例では、領域Ａ１の左上隅で点灯した画素の発光は、領域Ａ２の左上隅で点灯した画素の発光と実質的に混ざり合わない。同様に領域Ａ１の発光画素は領域Ａ３の同時発光画素と互いに干渉しない。また領域Ａ４の発光画素も領域Ａ１の発光画素と互いに干渉しない。
【００４４】
次のフレーム２に移行すると、画面部１の線順次走査によって表示パターンが書き換えられる。各領域Ａで左上隅から２番目に位置する画素が点灯する。各領域で同時点灯した画素の発光は、それぞれ対応する光センサー８で受光され対応する輝度信号が出力される。このように各画素は領域内で点順次に点灯され、受光動作が進むことになる。フレーム５では、各領域に属する画素のうち、右上隅の画素が点灯し、残りの画素は消灯状態に置かれる。このようにしてフレーム１からフレーム５まで各領域の最初の行に属する５個の画素の発光輝度検出が点順次で行われる。
【００４５】
次のフレーム６に移ると２行目の先頭の画素が点灯し、残りの画素は消灯状態に置かれる。以下同様にフレーム７に進みフレーム１０で２行目の画素の検出動作が終わる。このようにして、合計フレーム２５までで１画面に含まれる画素の発光輝度を検出できる。フレーム周波数が３０Ｈｚの表示装置の場合、１秒足らずで全画素の発光輝度検出が完了する。
【００４６】
以上のように、本発明に係る表示装置の信号処理部は、画面部１に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給する。映像表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を画面部１に供給する。信号処理部は、フレーム単位で検出用の映像信号を供給する。検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態に置く。
【００４７】
本発明では、１つの光センサーに対して受光可能な範囲の画素２を１画素ずつ点順次に発光させる。さらにこれらの発光を複数の光センサー８に対して同時に行う。これにより受光動作を並列処理できることになり、輝度検出時間を大幅に削減できる。検出動作は、１枚のパネル０において、光センサー８と同じ個数分の画素１が複数同時に発光し、それが点順次に駆動されていく。
【００４８】
複数画素の同時発光制御はパネルに入力する映像信号にて行う。画素の動作タイミングは通常の表示期間と同じようにスキャナの線順次走査で制御する。測定対象となる画素以外の画素には測定誤差を生じさせないため、黒レベルの映像信号を入力する。以上の動作によって、複数の光センサーにて複数の画素の発光輝度データを同時且つ順番に得ることができ、受光時間の大幅な短縮化が可能となる。これらの発光輝度検出は、個々の画素単位で行うことが望ましい。カラー表示の場合各画素は緑色に発光する画素と赤色に発光する画素と青色に発光する画素を含んでいる。この場合異なる色の光が混ざり合わないように、１つの画素毎に発光輝度を検出することが望ましい。また光センサーの受光感度を考慮すると、１つの光センサーが測定する領域は、その光センサーに対して上下左右に均等な範囲であることが望ましい。
【００４９】
［発光輝度の検出動作２］
図１０−２は、図１０−１に示した発光動作シーケンスの別の例を示す模式図である。本例は図１０−１に示した先の例と同様に各領域で画素を点順次に発光する。但し、点順次に移動する方向が、隣り合う領域の間で反対方向になっている点で、先の例と異なる。フレーム１では異なる領域で発光する画素は互いに一番遠くに離れている。フレーム５になると行方向で隣り合う領域で、同時に発光する画素は再接近することになる。この場合、隣り合う画素から発光する光が混ざらないように、各領域の区画に沿って、遮光壁を設けるようにすると良い。以下フレーム単位で点順次の画素点灯が進行していく。図示しないが最後のフレーム２５では、田の字型に配された４個の領域で、最も中心に近い４個の画素が同時点灯し、画面部１に含まれる画素の発光輝度が全て測定される。
【００５０】
［受光動作のタイミングチャート］
図１０−３は、図１０−１に示した発光動作を表すタイミングチャートである。（Ａ）は比較のため複数センサーを単純駆動した場合である。まずセンサー１がカバーする領域に含まれる画素を点順次駆動してそれぞれ発光輝度を測定する。センサー１の受光動作が完了した時点で、次にセンサー２に移る。センサー２がカバーする画素の発光輝度を順次測定する。このようにして、最後のセンサーＮがカバーする画素の発光輝度を測定する。このようにして１画面に含まれる画素の発光輝度が全て測定できる。このような複数センサー単純駆動の場合、１画面分の画素の発光輝度を全て測定するまで長い時間が掛かるという欠点がある。例えば図７に示した画面の構成例を参照すると、センサーが１２個（Ｎ＝１２）で、個々のセンサーがカバーする領域に含まれる画素は２５個である。従って１画面分の測定を完了するには、１２×２５＝３００フレーム分の時間を要する。
【００５１】
これに対し（Ｂ）は、本発明に従って複数センサー並列駆動を行った場合である。本例では、センサー１乃至センサーＮまで１２個の光センサーがそれぞれ対応する画素の発光輝度検出を同時に行う。検出対象となる画素は、各センサーが分担する領域内で点順次に選択される。従って画面部に含まれる画素全ての発光輝度測定は２５フレームで完了する。（Ａ）に示した複数センサー単純駆動に比べ（Ｂ）に示した複数センサー並列駆動は、発光輝度測定時間を顕著に短縮できる。
【００５２】
［焼き付き現象］
図１１は、本発明が処理対象とする「焼き付き」を説明する模式図である。（Ａ１）は、焼き付きの原因となるパターン表示を表している。画面部１に例えば図示のようなウィンドウを表示する。白抜きのウィンドウの部分の画素は高輝度で発光を持続する一方、周辺の黒枠部分の画素は非発光状態に置かれる。このウィンドウパターンが長時間に亘って表示されると、白抜き部分の画素の輝度劣化が進行する一方、黒枠部分の画素の輝度劣化は相対的に進行が遅い。
【００５３】
（Ａ２）は、（Ａ１）に示したウィンドウパターン表示を消去して、画面部１に全面ベタのラスター表示を行った状態を表している。局所的な輝度劣化がなければ、画面部１にラスター表示を行うと全面均一な輝度分布が得られるはずである。しかし実際には前に白抜き表示した中央部分の画素の輝度劣化が進行しているため、中央部分の輝度が周辺部分の輝度に比べて低くなってしまい、図示のように「焼き付き」となって表れる。
【００５４】
［焼き付き補正処理］
図１２は、図１１に示した「焼き付き」の補正動作を示す模式図である。（Ｏ）は本表示装置の信号処理部に外部から入力される映像信号を表している。図示の例では、全面ベタの映像信号である。
【００５５】
（Ａ）は、もともと図１１に示したような「焼き付き」が生じている画面部に、（Ｏ）で示した映像信号を表示した場合の輝度分布を表している。全面ベタの映像信号を入力しても、パネルの画面部に局所的な焼き付きがあるので、中央の窓の部分の輝度が周辺の枠の部分に比べて暗くなっている。
【００５６】
（Ｂ）は外部から入力した映像信号（Ｏ）を各画素の発光輝度の検出結果に従って補正した映像信号を表している。（Ｂ）に示した焼き付け補正後の映像信号は、中央の窓部の画素に書き込まれる映像信号のレベルが相対的に高く補正され、周辺の枠の部分の画素に書き込まれる映像信号のレベルは相対的に低く補正されている。このように（Ａ）で示した焼き付きによる負の輝度分布をキャンセルするように、（Ｂ）で示した正の輝度分布を有する映像信号となるように補正する。
【００５７】
（Ｃ）は、焼き付き補正後の映像信号を画面部に表示した状態を模式的に表している。パネルの画面部に残された焼き付きによる不均衡な輝度分布は、焼き付き補正用の映像信号によって補償され、均一な輝度分布の画面が得られる。
【００５８】
以上のように本補正システムでは、例えば工場出荷時に画素毎の発光輝度を光センサーを用いて測定する。その輝度データを光センサーから出力し、デジタルデータに変換して、メモリに保存しておく。その後所定時間経過後に同様にして測定した輝度データを出力する。これらの輝度データを初期値と比較し、輝度低下量を算出する。比較によって得られた輝度低下データを元に画素毎の信号電圧を調整して焼き付きを補正する。
【００５９】
〈第二実施形態〉
［タイミングチャート］
図１３は、本発明に係る表示装置の第二実施形態を示すタイミングチャートである。理解を容易にするため、図１０−３に示した第一実施形態のタイミングチャートと同様の表記を採用している。第一実施形態と異なり、本実施形態は複数の領域に対して複数の光センサーを割り当てていない。その代わり、複数の領域１乃至Ｎに対し、共通の光センサーで画素の発光輝度検出を行っている。この場合であっても、画素は各領域毎に同時点灯する。共通の光センサーは、１フレームで同時点灯された画素の発光輝度を、同じく１フレーム内で時分割的に検出する。このようにして共通光センサーは、１フレーム内の時間で、各領域で検出対象となった画素の発光輝度を測定する。次のフレームに移ると、次に検出対象となった画素が各領域で同時に点灯する。このフレームで、共通の光センサーは同時点灯された画素の発光輝度を時分割的にもしくはマルチプレクシングで測定し、シリアルの輝度信号を出力する。
【００６０】
〈第三実施形態〉
［パネルの構成］
図１４は本発明に係る表示装置の第三実施形態のパネル構成を示すブロック図である。理解を容易にするため、図１に示した第一実施形態のパネルブロック図と同様の表記を採用している。本表示装置は基本的に画素アレイ部（画面部）１とこれを駆動する駆動部とで構成されている。画素アレイ部１は行状の第１走査線ＷＳと、同じく行状の第２走査線ＤＳと、列状の信号線ＳＬと、各第１走査線ＷＳと各信号線ＳＬとが交差する部分に配された行列状の画素２とを備えている。これに対し駆動部は、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５及び水平セレクタ３を含んでいる。ライトスキャナ４は各第１走査線ＷＳに制御信号を出力して画素２を行単位で線順次走査する。ドライブスキャナ５も各第２走査線ＤＳにそれぞれ制御信号を出力して画素２を行単位で線順次走査する。但しライトスキャナ４とドライブスキャナ５は制御信号を出力するタイミングが異なっている。このドライブスキャナ５は第一実施形態で使われた電源スキャナ６に代えて駆動部に配されている。電源スキャナを廃したことで給電線も画素アレイ部１から除かれている。その代わり、図示しないが画素アレイ部１には一定の電源電位Ｖｄｄを供給する電源ラインが配されている。一方水平セレクタ（信号ドライバ）３は、スキャナ４，５側の線順次走査に合わせて、列状の信号線ＳＬに映像信号の信号電位と基準電位とを供給する。
【００６１】
［画素回路の構成］
図１５は図１４に示した第三実施形態の表示パネルに含まる画素回路の構成を示している。第一実施形態の画素回路が２個のトランジスタで構成されているのに対し、本実施形態の画素は３個のトランジスタで構成されている。図示するように本画素２は、基本的に発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、スイッチングトランジスタＴｒ３と、画素容量Ｃｓとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が走査線ＷＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方が信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続している。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方（ドレイン）が電源ラインＶｄｄに接続し、他方（ソースＳ）が発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。スイッチングトランジスタＴｒ３は、その制御端（ゲート）が走査線ＤＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方が固定電位Ｖｓｓに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄのソースＳに接続している。画素容量Ｃｓは、その一端がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続し、その他端がドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端（ソースＳ）に接続している。このドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端は、発光素子ＥＬ及び画素容量Ｃｓに対する出力電流端となっている。なお本画素回路２は、画素容量Ｃｓを補助する目的で、補助容量ＣｓｕｂがドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。
【００６２】
かかる構成において、駆動部側のライトスキャナ４は第１走査線ＷＳにサンプリングトランジスタＴｒ１を開閉制御するための制御信号を供給する。ドライブスキャナ５は第２走査線ＤＳにスイッチングトランジスタＴｒ３を開閉制御するための制御信号を出力する。水平セレクタ３は信号線ＳＬに信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆとの間で切換る映像信号（入力信号）を供給する。この様に走査線ＷＳ，ＤＳ及び信号線ＳＬの電位が線順次走査に合わせて変動するが、電源ラインはＶｄｄに固定されている。またカソード電位Ｖｃａｔｈ及び固定電位Ｖｓｓも一定である。
【００６３】
〈第四実施形態〉
［表示パネルのブロック構成］
図１６は、本発明に係る表示装置の第四実施形態の表示パネルを示すブロック図である。本表示装置は基本的に画素アレイ部１とスキャナ部と信号部とで構成されている。スキャナ部と信号部とで駆動部を構成する。画素アレイ部１は、行状に配された第１走査線ＷＳ、第２走査線ＤＳ、第３走査線ＡＺ１及び第４走査線ＡＺ２と、列状に配された信号線ＳＬと、これらの走査線ＷＳ，ＤＳ，ＡＺ１，ＡＺ２及び信号線ＳＬに接続した行列状の画素回路２と、各画素回路２の動作に必要な第１電位Ｖｓｓ１，第２電位Ｖｓｓ２及び第３電位Ｖｄｄを供給する複数の電源線とからなる。信号部は水平セレクタ３からなり、信号線ＳＬに映像信号を供給する。スキャナ部は、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５、第一補正用スキャナ７１及び第二補正用スキャナ７２からなり、それぞれ第１走査線ＷＳ、第２走査線ＤＳ、第３走査線ＡＺ１及び第４走査線ＡＺ２に制御信号を供給して順次行毎に画素回路２を走査する。
【００６４】
［画素回路の構成］
図１７は、図１６に示した表示装置に組み込まれる画素の構成を示す回路図である。本実施形態の画素は５個のトランジスタで構成されている点に特徴がある。図示する様に画素回路２は、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、第１スイッチングトランジスタＴｒ２と、第２スイッチングトランジスタＴｒ３と、第３スイッチングトランジスタＴｒ４と、画素容量Ｃｓと、発光素子ＥＬとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、所定のサンプリング期間に走査線ＷＳから供給される制御信号に応じ導通して信号線ＳＬから供給された映像信号の信号電位を画素容量Ｃｓにサンプリングする。画素容量Ｃｓは、サンプリングされた映像信号の信号電位に応じてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに入力電圧Ｖｇｓを印加する。ドライブトランジスタＴｒｄは、入力電圧Ｖｇｓに応じた出力電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給する。発光素子ＥＬは、所定の発光期間中ドライブトランジスタＴｒｄから供給される出力電流Ｉｄｓにより映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。
【００６５】
第１スイッチングトランジスタＴｒ２は、サンプリング期間（映像信号書込期間）に先立ち走査線ＡＺ１から供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの制御端であるゲートＧを第１電位Ｖｓｓ１に設定する。第２スイッチングトランジスタＴｒ３は、サンプリング期間に先立ち走査線ＡＺ２から供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの一方の電流端であるソースＳを第２電位Ｖｓｓ２に設定する。第３スイッチングトランジスタＴｒ４は、サンプリング期間に先立ち走査線ＤＳから供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端であるドレインを第３電位Ｖｄｄに接続し、以ってドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧を画素容量Ｃｓに保持させて閾電圧Ｖｔｈの影響を補正する。さらにこの第３スイッチングトランジスタＴｒ４は、発光期間に再び走査線ＤＳから供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄを第３電位Ｖｄｄに接続して出力電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに流す。
【００６６】
以上の説明から明らかな様に、本画素回路２は、５個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ４及びＴｒｄと１個の画素容量Ｃｓと１個の発光素子ＥＬとで構成されている。トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３とＴｒｄはＮチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。トランジスタＴｒ４のみＰチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。但し本発明はこれに限られるものではなく、Ｎチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴを適宜混在させることができる。発光素子ＥＬは例えばアノード及びカソードを備えたダイオード型の有機ＥＬデバイスである。但し本発明はこれに限られるものではなく、発光素子は一般的に電流駆動で発光する全てのデバイスを含む。
【００６７】
〈応用形態〉
本発明にかかる表示装置は、図１８に示すような薄膜デバイス構成を有する。図１８はＴＦＴ部分がＢｏｔｔｏｍゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して下にある）である。この他にＴＦＴ部分に関してはＳａｎｄｗｉｃｈゲート構造（チャネルＰＳ層を上下のゲート電極ではさむ）、Ｔｏｐゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して上にある）のようなバリエーションがある。本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスタ部（図では１個のＴＦＴを例示）、画素容量などの容量部及び有機ＥＬ素子などの発光部とを含む。基板の上にＴＦＴプロセスでトランジスタ部や容量部が形成され、その上に有機ＥＬ素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。
【００６８】
本発明にかかる表示装置は、図１９に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部（画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を設けてもよい。
【００６９】
以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなどに適用可能である。電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した駆動信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。電子機器は基本的に情報を処理する本体と、本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とを含む。
【００７０】
図２０は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル１２、フィルターガラス１３等から構成される映像表示画面１１を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面１１に用いることにより作製される。
【００７１】
図２１は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部１５、表示部１６、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター１９等を含み、本発明の表示装置をその表示部１６に用いることにより作製される。
【００７２】
図２２は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体２０には文字等を入力するとき操作されるキーボード２１を含み、本体カバーには画像を表示する表示部２２を含み、本発明の表示装置をその表示部２２に用いることにより作製される。
【００７３】
図２３は本発明が適用された携帯端末装置である。左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体２３、下側筐体２４、連結部（ここではヒンジ部）２５、ディスプレイ２６、サブディスプレイ２７、ピクチャーライト２８、カメラ２９等を含む。本発明の表示装置をそのディスプレイ２６やサブディスプレイ２７に用いることにより作製される。
【００７４】
図２４は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部３０、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３４、撮影時のスタート／ストップスイッチ３５、モニター３６等を含み、本発明の表示装置をそのモニター３６に用いることにより作製される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る表示装置の第一実施形態に係るパネルのブロック図である。
【図２】第一実施形態の画素回路図である。
【図３】第一実施形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図４】同じく動作説明に供するタイミングチャートである。
【図５】第一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図６】同じく全体構成を示すブロック図である。
【図７】第一実施形態に係る表示装置に含まれるパネルの模式的な平面図及び断面図である。
【図８】同じくパネルの拡大断面図である。
【図９】光センサーの受光感度分布を示すグラフである。
【図１０−１】第一実施形態の動作説明に供する模式図である。
【図１０−２】同じく動作説明に供する模式図である。
【図１０−３】同じく動作説明に供するタイミングチャートである。
【図１１】焼き付き現象を示す模式図である。
【図１２】映像信号の組成動作を示す模式図である。
【図１３】本発明に係る表示装置の第二実施形態を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明に係る表示装置の第三実施形態のパネル構成を示すブロック図である。
【図１５】画素回路の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明に係る表示装置の第四実施形態の表示パネルを示すブロック図である。
【図１７】第四実施形態の画素回路図である。
【図１８】本発明の応用形態にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の応用形態にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。
【図２０】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。
【図２１】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。
【図２２】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【図２３】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。
【図２４】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
０：パネル １：画面部（画素アレイ部） ２：画素 ３：ドライバ ４：スキャナ ８：光センサー ９：ＡＤコンバータ １０：信号処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素毎に配した発光素子を電流駆動して画像を表示する表示装置に関する。またかかる表示装置を用いた電子機器に関する。詳しくは、各画素回路内に設けた絶縁ゲート型電界効果トランジスタによって有機ＥＬなどの発光素子に通電する電流量を制御する、いわゆるアクティブマトリクス型の表示装置の駆動方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置、例えば液晶ディスプレイなどでは、多数の液晶画素をマトリクス状に並べ、表示すべき画像情報に応じて画素毎に入射光の透過強度又は反射強度を制御することによって画像を表示する。これは、有機ＥＬ素子を画素に用いた有機ＥＬディスプレイなどにおいても同様であるが、液晶画素と異なり有機ＥＬ素子は自発光素子である。その為、有機ＥＬディスプレイは液晶ディスプレイに比べて画像の視認性が高く、バックライトが不要であり、応答速度が高いなどの利点を有する。又、各発光素子の輝度レベル（階調）はそれに流れる電流値によって制御可能であり、いわゆる電流制御型であるという点で液晶ディスプレイなどの電圧制御型とは大きく異なる。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイにおいては、液晶ディスプレイと同様、その駆動方式として単純マトリクス方式とアクティブマトリクス方式とがある。前者は構造が単純であるものの、大型且つ高精細のディスプレイの実現が難しいなどの問題がある為、現在はアクティブマトリクス方式の開発が盛んに行なわれている。この方式は、各画素回路内部の発光素子に流れる電流を、画素回路内部に設けた能動素子（一般には薄膜トランジスタ、ＴＦＴ）によって制御するものであり、以下の特許文献に記載がある。
【特許文献１】特開２００３−２５５８５６
【特許文献２】特開２００３−２７１０９５
【特許文献３】特開２００４−１３３２４０
【特許文献４】特開２００４−０２９７９１
【特許文献５】特開２００４−０９３６８２
【特許文献６】特開２００６−２１５２１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の表示装置は、基本的に画面部と駆動部とで構成されている。画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素とからなる。駆動部は画面部の周辺に配され、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。画面部の各画素は、対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。
【０００５】
各画素は発光素子として例えば有機ＥＬデバイスを含んでいる。この発光素子は経時的に電流／輝度特性が劣化する傾向がある。これにより、有機ＥＬディスプレイの各画素は時間の経過と共に輝度が低下していくという課題がある。輝度劣化の程度は、各画素の累積発光時間に依存している。画面上で各画素の累積発光時間が異なる場合輝度のムラが生じ、いわゆる「焼き付き」という画質不良が生じる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は画素の輝度劣化を補償可能な表示装置を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明に係る表示装置は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなる。前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなる。前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給する。前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。
【０００７】
好ましくは前記画面部は、複数の領域に対応して複数の光センサーが配されており、各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。又前記信号処理部は、該画面部に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給し、映像を表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を供給する。この場合、前記信号処理部は、フレーム単位で前記検出用の映像信号を供給し、前記検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態にする。又前記信号処理部は、初期に該光センサーから出力された第１の輝度信号と、所定時間経過後に該光センサーから出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部に出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信号処理部は、光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給している。係る構成により、画素の輝度劣化を映像信号の補正で補うことが可能なり、従来問題となっていた「焼き付き」などの画質不良を防ぐことができる。
本発明によれば、光センサーは各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力している。個々の画素毎に発光輝度を検出しているため、画面上で局所的な輝度ムラが表れる場合などでも、画素単位で映像信号の補正を行うことにより、局所的な輝度ムラを修正できる。
【０００９】
特に本発明では、画面部が互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。このように本発明では、複数の画素の発光輝度を同時に検出しているので、無数の画素を逐次１個ずつ点灯して発光輝度を検出する場合に比べ、トータルの検出時間を短縮できる。
本発明の好ましい態様では、画面部は複数の領域に対応して複数の光センサーが配されている。各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。このように本発明では、映像信号補正用の光センサーを、１つの領域に含まれる複数の画素に対して１つ用いている。発光輝度の検出時は、各光センサー当たり例えば１画素ずつ、複数の領域に亘って複数の画素を同時発光させる。複数の光センサーは対応する領域の発光を点順次で受光し、発光輝度の検出を同時に行う。これにより、画素と光センサーを１対１で配置する場合に比べ、光センサー数を大幅に削減できる。同時に発光輝度の検出時間を大幅に短縮化でき、映像信号補正システムの低コスト化及び動作時間短縮が可能になる。
但し本発明は上記の好ましい対応に限られるものではない。区画された複数の領域に対応して複数の光センサーを配する代わり、複数の領域に共通して１個の光センサーを配することも可能である。この場合でも、複数の領域は互いに干渉しない範囲で区画されているので、仮に隣り合う領域で２個の画素が同時発光しても、両者から発した光が互いに干渉しない程度に離れている。従って隣り合う領域に対し共通に設けられた光センサーは、各々の領域の画素から発した光を互いに混ざり合うことなく検出できる。但し光センサーを複数の領域で共通化した場合には、受光動作を時分割的に行うなどの工夫が必要である。例えば、画素側の発光動作は複数の領域に亘って同時に行うが、共通光センサー側の受光動作は時分割的に行えば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態とする）について説明する。なお説明は以下の順序で行う。
第一実施形態
第二実施形態
第三実施形態
第四実施形態
応用形態
【００１１】
〈第一実施形態〉
［パネルの全体構成］
図１は、本発明に係る表示装置の主要部となるパネルを示す全体構成図である。図示するように、本表示装置は、画素アレイ部１（画面部）とこれを駆動する駆動部とからなる。画素アレイ部１は、行状の走査線ＷＳと、列状の信号線（信号ライン）ＳＬと、両者が交差する部分に配された行列状の画素２と、各画素２の各行に対応して配された給電線（電源ライン）ＶＬとを備えている。なお本例は、各画素２にＲＧＢ三原色のいずれかが割り当てられており、カラー表示が可能である。但し本発明はこれに限られるものではなく、単色表示のデバイスも含む。駆動部は、各走査線ＷＳに順次制御信号を供給して画素２を行単位で線順次走査するライトスキャナ４と、この線順次走査に合わせて各給電線ＶＬに第１電位と第２電位で切換る電源電圧を供給する電源スキャナ６と、この線順次走査に合わせて列状の信号線ＳＬに映像信号となる信号電位と基準電位を供給する水平セレクタ（信号ドライバ）３とを備えている。
【００１２】
［画素の回路構成］
図２は、図１に示した表示装置に含まれる画素２の具体的な構成及び結線関係を示す回路図である。図示するように、この画素２は有機ＥＬデバイスなどで代表される発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、画素容量Ｃｓとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が対応する走査線ＷＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の片方が対応する信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続する。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソースＳ及びドレイン）の一方が発光素子ＥＬに接続し、他方が対応する給電線ＶＬに接続している。本例では、ドライブトランジスタＴｒｄがＮチャネル型であり、そのドレインが給電線ＶＬに接続する一方、ソースＳが出力ノードとして発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。画素容量ＣｓはドライブトランジスタＴｒｄの片方の電流端であるソースＳと制御端であるゲートＧの間に接続している。
【００１３】
かかる構成において、サンプリングトランジスタＴｒ１は走査線ＷＳから供給された制御信号に応じて導通し、信号線ＳＬから供給された信号電位をサンプリングして画素容量Ｃｓに保持する。ドライブトランジスタＴｒｄは、第１電位（高電位Ｖｄｄ）にある給電線ＶＬから電流の供給を受け画素容量Ｃｓに保持された信号電位に応じて駆動電流を発光素子ＥＬに流す。ライトスキャナ４は、信号線ＳＬが信号電位にある時間帯にサンプリングトランジスタＴｒ１を導通状態にするため、所定のパルス幅の制御信号を制御線ＷＳに出力し、以って画素容量Ｃｓに信号電位を保持すると同時にドライブトランジスタＴｒｄの移動度μに対する補正を信号電位に加える。この後ドライブトランジスタＴｒｄは画素容量Ｃｓに書き込まれた信号電位Ｖｓｉｇに応じた駆動電流を発光素子ＥＬに供給し、発光動作に入る。
【００１４】
本画素回路２は、上述した移動度補正機能に加え閾電圧補正機能も備えている。即ち電源スキャナ６は、サンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第１タイミングで給電線ＶＬを第１電位（高電位Ｖｄｄ）から第２電位（低電位Ｖｓｓ）に切換える。またライトスキャナ４は同じくサンプリングトランジスタＴｒ１が信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする前に、第２タイミングでサンプリングトランジスタＴｒ１を導通させて信号線ＳＬから基準電位ＶｒｅｆをドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに印加すると共にドライブトランジスタＴｒｄのソースＳを第２電位（Ｖｓｓ）にセットする。電源スキャナ６は第２タイミングの後の第３タイミングで給電線ＶＬを第２電位Ｖｓｓから第１電位Ｖｄｄに切換えて、ドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧を画素容量Ｃｓに保持する。かかる閾電圧補正機能により、本表示装置は画素毎にばらつくドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈの影響をキャンセルすることができる。
【００１５】
本画素回路２は、さらにブートストラップ機能も備えている。即ちライトスキャナ４は画素容量Ｃｓに信号電位Ｖｓｉｇが保持された段階で走査線ＷＳに対する制御信号の印加を解除し、サンプリングトランジスタＴｒ１を非道通状態にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧを信号線ＳＬから電気的に切り離し、以ってドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位変動にゲートＧの電位が連動し、ゲートＧとソースＳ間の電圧Ｖｇｓを一定に維持することができる。
【００１６】
［タイミングチャート１］
図３は、図２に示した画素回路２の動作説明に供するタイミングチャートである。時間軸を共通にして、走査線ＷＳの電位変化、給電線ＶＬの電位変化及び信号線ＳＬの電位変化を表している。またこれらの電位変化と並行に、ドライブトランジスタのゲートＧ及びソースＳの電位変化も表してある。
【００１７】
走査線ＷＳには、サンプリングトランジスタＴｒ１をオンするための制御信号パルスが印加される。この制御信号パルスは画素アレイ部の線順次走査に合わせて１フレーム（１ｆ）周期で走査線ＷＳに印加される。この制御信号パルスは一水平走査周期（１Ｈ）の間に二発のパルスを含んでいる。最初のパルスを第一パルスＰ１とし、後続のパルスを第二パルスＰ２と呼ぶ場合がある。給電線ＶＬは同じように１フレーム周期（１ｆ）で高電位Ｖｄｄと低電位Ｖｓｓとの間で切換る。信号線ＳＬには一水平走査周期（１Ｈ）内で信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆが切換る映像信号を供給している。
【００１８】
図３のタイミングチャートに示すように、画素は前のフレームの発光期間から当該フレームの非発光期間に入り、そのあと当該フレームの発光期間となる。この非発光期間で準備動作、閾電圧補正動作、信号書込動作、移動度補正動作などを行う。
【００１９】
前フレームの発光期間では、給電線ＶＬが高電位Ｖｄｄにあり、ドライブトランジスタＴｒｄが駆動電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給している。駆動電流Ｉｄｓは高電位Ｖｄｄにある給電線ＶＬからドライブトランジスタＴｒｄを介して発光素子ＥＬを通り、カソードラインに流れ込んでいる。
【００２０】
続いて当該フレームの非発光期間に入るとまずタイミングＴ１で給電線ＶＬを高電位Ｖｄｄから低電位Ｖｓｓに切換える。これにより給電線ＶＬはＶｓｓまで放電され、さらにドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｓｓまで下降する。これにより発光素子ＥＬのアノード電位（即ちドライブトランジスタＴｒｄのソース電位）は逆バイアス状態となるため、駆動電流が流れなくなり消灯する。またドライブトランジスタのソースＳの電位降下に連動してゲートＧの電位も降下する。
【００２１】
続いてタイミングＴ２になると、走査線ＷＳを低レベルから高レベルに切換えることで、サンプリングトランジスタＴｒ１が導通状態になる。この時信号線ＳＬは基準電位Ｖｒｅｆにある。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は導通したサンプリングトランジスタＴｒ１を通じて信号線ＳＬの基準電位Ｖｒｅｆとなる。この時ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はＶｒｅｆよりも十分低い電位Ｖｓｓにある。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電圧ＶｇｓがドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈより大きくなるように、初期化される。タイミングＴ１からタイミングＴ３までの期間Ｔ１‐Ｔ３はドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓを予めＶｔｈ以上に設定する準備期間である。
【００２２】
この後タイミングＴ３になると、給電線ＶＬが低電位Ｖｓｓから高電位Ｖｄｄに遷移し、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇を開始する。やがてドリライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間電圧Ｖｇｓが閾電圧Ｖｔｈとなった所で電流がカットオフする。この様にしてドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧が画素容量Ｃｓに書き込まれる。これが閾電圧補正動作である。この時電流がもっぱら画素容量Ｃｓ側に流れ、発光素子ＥＬには流れないようにするため、発光素子ＥＬがカットオフとなるようにカソード電位Ｖｃａｔｈを設定しておく。
【００２３】
タイミングＴ４では走査線ＷＳがハイレベルからローレベルに戻る。換言すると、走査線ＷＳに印加された第一パルスＰ１が解除され、サンプリングトランジスタはオフ状態になる。以上の説明から明らかなように、第一パルスＰ１は閾電圧補正動作を行うために、サンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。
【００２４】
この後信号線ＳＬが基準電位Ｖｒｅｆから信号電位Ｖｓｉｇに切り換る。続いてタイミングＴ５で走査線ＷＳが再びローレベルからハイレベルに立上る。換言すると第二パルスＰ２がサンプリングトランジスタＴｒ１のゲートに印加される。これによりサンプリングトランジスタＴｒ１は再びオンし、信号線ＳＬから信号電位Ｖｓｉｇをサンプリングする。よってドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位は信号電位Ｖｓｉｇになる。ここで発光素子ＥＬは始めカットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるためドライブトランジスタＴｒｄのドレインとソースの間に流れる電流は専ら画素容量Ｃｓと発光素子ＥＬの等価容量に流れ込み充電を開始する。この後サンプリングトランジスタＴｒ１がオフするタイミングＴ６までに、ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位はΔＶだけ上昇する。この様にして映像信号の信号電位ＶｓｉｇがＶｔｈに足し込まれる形で画素容量Ｃｓに書き込まれる共に、移動度補正用の電圧ΔＶが画素容量Ｃｓに保持された電圧から差し引かれる。よってタイミングＴ５からタイミングＴ６まで期間Ｔ５‐Ｔ６が信号書込期間＆移動度補正期間となる。換言すると、走査線ＷＳに第二パルスＰ２が印加されると、信号書込動作及び移動度補正動作が行われる。信号書込期間＆移動度補正期間Ｔ５‐Ｔ６は、第二パルスＰ２のパルス幅に等しい。即ち第二パルスＰ２のパルス幅が移動度補正期間を規定している。
【００２５】
この様に信号書込期間Ｔ５‐Ｔ６では信号電にＶｓｉｇの書込みと補正量ΔＶの調整が同時に行われる。Ｖｓｉｇが高いほどドライブトランジスタＴｒｄが供給する電流Ｉｄｓは大きくなり、ΔＶの絶対値も大きくなる。従って発光輝度レベルに応じた移動度補正が行われる。Ｖｓｉｇを一定とした場合、ドライブトランジスタＴｒｄの移動度μが大きいほどΔＶの絶対値が大きくなる。換言すると移動度μが大きいほど画素容量Ｃｓに対する負帰還量ΔＶが大きくなるので、画素毎の移動度μのばらつきを取り除くことができる。
【００２６】
最後にタイミングＴ６になると、前述したように走査線ＷＳが低レベル側に遷移し、サンプリングトランジスタＴｒ１はオフ状態となる。これによりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧは信号線ＳＬから切り離される。このときドレイン電流Ｉｄｓが発光素子ＥＬを流れ始める。これにより発光素子ＥＬのアノード電位は駆動電流Ｉｄｓに応じて上昇する。発光素子ＥＬのアノード電位の上昇は、即ちドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位上昇に他ならない。ドライブトランジスタＴｒｄのソースＳの電位が上昇すると、画素容量Ｃｓのブートストラップ動作によりドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧの電位も連動して上昇する。ゲート電位の上昇量はソース電位の上昇量に等しくなる。ゆえに発光期間中ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓは一定に保持される。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。ドライブトランジスタＴｒｄは飽和領域で動作する。即ちドライブトランジスタＴｒｄは、ゲートＧ／ソースＳ間の入力電圧Ｖｇｓに応じた駆動電流Ｉｄｓを出力する。このゲート電圧Ｖｇｓの値は信号電位Ｖｓｉｇに閾電圧Ｖｔｈ及び移動量μの補正をかけたものとなっている。
【００２７】
［タイミングチャート２］
図4は、図２に示した画素回路２の動作説明に供する他のタイミングチャートである。基本的には図２に示したタイミングチャートと同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、閾電圧補正動作を複数の水平期間に渡って時分割的に繰り返し行っていることである。図４のタイミングチャートの例では、１Ｈ期間毎のＶｔｈ補正動作を２回行っている。画面部が高精細化すると、画素数が増えこれに伴って走査線数も増加する。走査線本数の増加により１Ｈ期間が短くなる。このように線順次走査が高速化すると、１Ｈ期間ではＶｔｈ補正動作が完了しない場合がある。そこで図４のタイミングチャートでは、閾電圧補正動作を時分割的に２回行って、ドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧとソースＳとの間の電位Ｖｇｓが確実にＶｔｈまで初期化できるようにしている。なお、Ｖｔｈ補正の繰り返し回数は２回に限られるものではなく、必要に応じ時分割数を増やすことができる。
【００２８】
［表示装置の全体構成］
図５は、本発明に係る表示装置の全体構成を示す模式的なブロック図である。図示するように、本表示装置は、基本的に画面部１と、駆動部と、信号処理部１０とからなる。画面部（画素アレイ部）１は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサー８とを有するパネル０からなる。駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有する。本実施形態ではスキャナやドライバは、画面部１を囲むようにパネル０上に搭載されている。
【００２９】
画面部１に含まれる個々の画素は、対応する走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、対応する信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光する。光センサー８は、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力する。なお本実施形態では、光センサー８はパネル０の裏面側（発光面とは反対側）に搭載されている。
【００３０】
信号処理部（ＤＳＰ）１０は、光センサー８から出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し、且つ補正された映像信号を駆動部のドライバに供給する。本実施形態では、光センサー８と信号処理部１０との間にＡＤコンバータ（ＡＤＣ）９が挿入されている。このＡＤＣ９は、光センサー８から出力されたアナログの輝度信号をデジタルの輝度信号（輝度データ）に変換して、デジタル信号処理部（ＤＳＰ）１０に供給している。
【００３１】
本発明の特徴事項として、画面部１が互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されている。駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する。複数の画素の発光輝度を同時に検出することで、映像信号の補正に要する時間を短縮化できる。隣り合う領域を含め複数の領域は互いに干渉しない範囲で区画されているので、隣り合う領域でそれぞれの画素を同時に点灯しても、発光が実質的に混ざり合う恐れがない。従って個々の画素の発光輝度を精密に測定することができる。
【００３２】
本実施形態では特に画面部１は、複数の領域に対応して複数の光センサー８が配されている。この光センサー８は、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する。１個の画素に１個の光センサーを形成する場合に比べ、光センサーのトータル個数を大幅に削減することができる。
【００３３】
［変形例］
図６は、図５に示した第一実施形態に係る表示装置の変形例を示すブロック図である。理解を容易にするため、図５に示した構成と対応する部分には対応する参照番号を付してある。異なる点は、光センサー８をパネル０の裏面側ではなく表面側に配置したことである。裏面側に比べ表面側に光センサー８を配置すると、受光量が増えるという有利な点がある。しかし、パネル０の表面側に光センサー８を配置すると、一部の画素の発光が犠牲になるという短所が生じる。
【００３４】
［パネルの構成］
図７は、図５に示した表示装置に含まれるパネル０の構成を示す模式的な平面図及び断面図である。図示するように、パネル０の画面部１は、複数の領域Ａに区画されている。本例の場合、画面部は１５行×２０列の画素２で構成されている。１５行２０列の画素は１２個の領域Ａに区画されている。各領域Ａは５行５列の画素２を含んでいる。このような領域Ａの区画は、互いに干渉しない範囲で設定される。換言すると、隣り合う領域Ａで、画素を同時に点灯した場合でも、発光が実質的に混ざらないようにできる範囲で、区画の形状及びサイズを設定している。
【００３５】
パネル０の裏側には、画面部１の複数の領域に対応して複数の光センサー８が配されている。本例では、光センサー８は対応する領域Ａの中央に位置している。各光センサー８は、対応する領域Ａに属する画素の発光輝度を検出する。このように本発明では、１つの領域Ａに属する複数の画素当たり１つの光センサー８を配置している。複数の領域Ａに対応して配された複数の光センサー８の受光動作を同時にパラレル処理する。これにより光センサー８の個数を大幅に削減でき、同時に受光時間も大幅に削減できる。よって映像信号補正システムの低コスト化と高速化が可能になる。
【００３６】
［パネルの断面構造］
図８は、図７に示したパネルの断面構造を示す。パネル０は、下側のガラス基板１０１と上側のガラス基板１０８を重ねた構成となっている。ガラス基板１０１の上にＴＦＴプロセスで集積回路１０２が形成されている。この集積回路１０２は、図２に示した画素回路の集合である。この集積回路１０２の上には、発光素子ＥＬのアノード１０３が画素毎に分かれて形成されている。また個々のアノード１０３を集積回路１０２側に接続するための配線１０６も形成されている。アノード１０３の上に有機ＥＬ材料などからなる発光層１０４が形成されている。その上にカソード１０５が全面的に形成されている。カソード１０５とアノード１０３と両者の間に保持された発光層１０４とで発光素子を形成している。カソード１０５の上には封止層１０７を介してガラス基板１０８が接合している。
【００３７】
有機ＥＬ発光素子は、自発光のデバイスである。その発光方向はパネル０の表面方向（上側のガラス基板１０８の方向）が大部分である。しかしながら実際には、図示するように斜めに発光する成分や、パネル０の内部にて反射散乱を繰り返し、パネル０の裏側（下側ガラス基板１０１の方向）に抜ける光もある。図５に示した例では、パネル０の裏面に光センサーが搭載されており、発光素子からパネル０の裏面側に抜ける発光を検出している。この場合、光センサー直上の画素の発光ばかりではく、直上からずれた周辺の画素の発光輝度も測定できる。
【００３８】
［光センサーの受光量分布］
図９は、光センサーの受光量分布を示すグラフである。（Ｘ）は、行方向の受光分布を表している。横軸に光センサーからの距離を画素数で表し、縦軸にセンサー出力電圧を表している。センサー出力電圧は受光量に比例している。グラフから明らかなように、光センサーはその中心に位置する画素（光センサーの直上に位置する画素）ばかりではなく、中心から離れた画素からの発光もある程度受光し、対応する輝度信号を出力していることがわかる。
【００３９】
（Ｙ）は光センサーの列方向に沿った受光量分布を表している。（Ｘ）に示した行方向の受光量分布と同じく、列方向についても中心画素ばかりでなく周辺画素からの発光をある程度受光して、対応する輝度信号を出力できることがわかる。
【００４０】
このように光センサーの受光量分布にある程度領域的な幅があることを利用して、本発明では複数の画素に対して１つの光センサーを配置する。これにより光センサー数を大幅に削減することができ、焼き付き補正システムの大幅な低コスト化が可能である。図９に示した光センサーの受光量分布（受光強度分布）を考慮すると、１つの光センサーが測定する範囲（領域）は、その光センサーに対して上下左右に均等な範囲であることが望ましい。換言すると、光センサーは区画化された領域の中心に配置することが望ましい。
【００４１】
［発光輝度の検出動作１］
図１０−１は、発光輝度検出動作のシーケンスを示す模式図である。この模式図の右上に示すように、画面部１は１０行×１０列の画素２を含んでおり、領域Ａ１乃至Ａ４まで４つに区画されている。各領域Ａは５行５列の画素を含んでいる。各領域Ａの中央に光センサー８が配置されている。
【００４２】
最初のフレーム１では、各領域に属する画素のうち、左上隅の画素が同時に点灯する。残りの画素は全て消灯状態にある。換言すると、フレーム１では各領域の左上隅に位置する画素に検出用の映像信号を書き込んで発光させると共に、残りの画素には黒レベルの信号を書き込んで非発光状態にしている。これにより、検出対象となる画素のみを各領域において点灯させることできる。
【００４３】
点灯した画素からの発光は、対応する光センサー８によって受光される。その際、隣り合う領域で同時に点灯した画素の発光は、互いに混ざることがないように設定されている。図の例では、領域Ａ１の左上隅で点灯した画素の発光は、領域Ａ２の左上隅で点灯した画素の発光と実質的に混ざり合わない。同様に領域Ａ１の発光画素は領域Ａ３の同時発光画素と互いに干渉しない。また領域Ａ４の発光画素も領域Ａ１の発光画素と互いに干渉しない。
【００４４】
次のフレーム２に移行すると、画面部１の線順次走査によって表示パターンが書き換えられる。各領域Ａで左上隅から２番目に位置する画素が点灯する。各領域で同時点灯した画素の発光は、それぞれ対応する光センサー８で受光され対応する輝度信号が出力される。このように各画素は領域内で点順次に点灯され、受光動作が進むことになる。フレーム５では、各領域に属する画素のうち、右上隅の画素が点灯し、残りの画素は消灯状態に置かれる。このようにしてフレーム１からフレーム５まで各領域の最初の行に属する５個の画素の発光輝度検出が点順次で行われる。
【００４５】
次のフレーム６に移ると２行目の先頭の画素が点灯し、残りの画素は消灯状態に置かれる。以下同様にフレーム７に進みフレーム１０で２行目の画素の検出動作が終わる。このようにして、合計フレーム２５までで１画面に含まれる画素の発光輝度を検出できる。フレーム周波数が３０Ｈｚの表示装置の場合、１秒足らずで全画素の発光輝度検出が完了する。
【００４６】
以上のように、本発明に係る表示装置の信号処理部は、画面部１に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給する。映像表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を画面部１に供給する。信号処理部は、フレーム単位で検出用の映像信号を供給する。検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態に置く。
【００４７】
本発明では、１つの光センサーに対して受光可能な範囲の画素２を１画素ずつ点順次に発光させる。さらにこれらの発光を複数の光センサー８に対して同時に行う。これにより受光動作を並列処理できることになり、輝度検出時間を大幅に削減できる。検出動作は、１枚のパネル０において、光センサー８と同じ個数分の画素１が複数同時に発光し、それが点順次に駆動されていく。
【００４８】
複数画素の同時発光制御はパネルに入力する映像信号にて行う。画素の動作タイミングは通常の表示期間と同じようにスキャナの線順次走査で制御する。測定対象となる画素以外の画素には測定誤差を生じさせないため、黒レベルの映像信号を入力する。以上の動作によって、複数の光センサーにて複数の画素の発光輝度データを同時且つ順番に得ることができ、受光時間の大幅な短縮化が可能となる。これらの発光輝度検出は、個々の画素単位で行うことが望ましい。カラー表示の場合各画素は緑色に発光する画素と赤色に発光する画素と青色に発光する画素を含んでいる。この場合異なる色の光が混ざり合わないように、１つの画素毎に発光輝度を検出することが望ましい。また光センサーの受光感度を考慮すると、１つの光センサーが測定する領域は、その光センサーに対して上下左右に均等な範囲であることが望ましい。
【００４９】
［発光輝度の検出動作２］
図１０−２は、図１０−１に示した発光動作シーケンスの別の例を示す模式図である。本例は図１０−１に示した先の例と同様に各領域で画素を点順次に発光する。但し、点順次に移動する方向が、隣り合う領域の間で反対方向になっている点で、先の例と異なる。フレーム１では異なる領域で発光する画素は互いに一番遠くに離れている。フレーム５になると行方向で隣り合う領域で、同時に発光する画素は再接近することになる。この場合、隣り合う画素から発光する光が混ざらないように、各領域の区画に沿って、遮光壁を設けるようにすると良い。以下フレーム単位で点順次の画素点灯が進行していく。図示しないが最後のフレーム２５では、田の字型に配された４個の領域で、最も中心に近い４個の画素が同時点灯し、画面部１に含まれる画素の発光輝度が全て測定される。
【００５０】
［受光動作のタイミングチャート］
図１０−３は、図１０−１に示した発光動作を表すタイミングチャートである。（Ａ）は比較のため複数センサーを単純駆動した場合である。まずセンサー１がカバーする領域に含まれる画素を点順次駆動してそれぞれ発光輝度を測定する。センサー１の受光動作が完了した時点で、次にセンサー２に移る。センサー２がカバーする画素の発光輝度を順次測定する。このようにして、最後のセンサーＮがカバーする画素の発光輝度を測定する。このようにして１画面に含まれる画素の発光輝度が全て測定できる。このような複数センサー単純駆動の場合、１画面分の画素の発光輝度を全て測定するまで長い時間が掛かるという欠点がある。例えば図７に示した画面の構成例を参照すると、センサーが１２個（Ｎ＝１２）で、個々のセンサーがカバーする領域に含まれる画素は２５個である。従って１画面分の測定を完了するには、１２×２５＝３００フレーム分の時間を要する。
【００５１】
これに対し（Ｂ）は、本発明に従って複数センサー並列駆動を行った場合である。本例では、センサー１乃至センサーＮまで１２個の光センサーがそれぞれ対応する画素の発光輝度検出を同時に行う。検出対象となる画素は、各センサーが分担する領域内で点順次に選択される。従って画面部に含まれる画素全ての発光輝度測定は２５フレームで完了する。（Ａ）に示した複数センサー単純駆動に比べ（Ｂ）に示した複数センサー並列駆動は、発光輝度測定時間を顕著に短縮できる。
【００５２】
［焼き付き現象］
図１１は、本発明が処理対象とする「焼き付き」を説明する模式図である。（Ａ１）は、焼き付きの原因となるパターン表示を表している。画面部１に例えば図示のようなウィンドウを表示する。白抜きのウィンドウの部分の画素は高輝度で発光を持続する一方、周辺の黒枠部分の画素は非発光状態に置かれる。このウィンドウパターンが長時間に亘って表示されると、白抜き部分の画素の輝度劣化が進行する一方、黒枠部分の画素の輝度劣化は相対的に進行が遅い。
【００５３】
（Ａ２）は、（Ａ１）に示したウィンドウパターン表示を消去して、画面部１に全面ベタのラスター表示を行った状態を表している。局所的な輝度劣化がなければ、画面部１にラスター表示を行うと全面均一な輝度分布が得られるはずである。しかし実際には前に白抜き表示した中央部分の画素の輝度劣化が進行しているため、中央部分の輝度が周辺部分の輝度に比べて低くなってしまい、図示のように「焼き付き」となって表れる。
【００５４】
［焼き付き補正処理］
図１２は、図１１に示した「焼き付き」の補正動作を示す模式図である。（Ｏ）は本表示装置の信号処理部に外部から入力される映像信号を表している。図示の例では、全面ベタの映像信号である。
【００５５】
（Ａ）は、もともと図１１に示したような「焼き付き」が生じている画面部に、（Ｏ）で示した映像信号を表示した場合の輝度分布を表している。全面ベタの映像信号を入力しても、パネルの画面部に局所的な焼き付きがあるので、中央の窓の部分の輝度が周辺の枠の部分に比べて暗くなっている。
【００５６】
（Ｂ）は外部から入力した映像信号（Ｏ）を各画素の発光輝度の検出結果に従って補正した映像信号を表している。（Ｂ）に示した焼き付け補正後の映像信号は、中央の窓部の画素に書き込まれる映像信号のレベルが相対的に高く補正され、周辺の枠の部分の画素に書き込まれる映像信号のレベルは相対的に低く補正されている。このように（Ａ）で示した焼き付きによる負の輝度分布をキャンセルするように、（Ｂ）で示した正の輝度分布を有する映像信号となるように補正する。
【００５７】
（Ｃ）は、焼き付き補正後の映像信号を画面部に表示した状態を模式的に表している。パネルの画面部に残された焼き付きによる不均衡な輝度分布は、焼き付き補正用の映像信号によって補償され、均一な輝度分布の画面が得られる。
【００５８】
以上のように本補正システムでは、例えば工場出荷時に画素毎の発光輝度を光センサーを用いて測定する。その輝度データを光センサーから出力し、デジタルデータに変換して、メモリに保存しておく。その後所定時間経過後に同様にして測定した輝度データを出力する。これらの輝度データを初期値と比較し、輝度低下量を算出する。比較によって得られた輝度低下データを元に画素毎の信号電圧を調整して焼き付きを補正する。
【００５９】
〈第二実施形態〉
［タイミングチャート］
図１３は、本発明に係る表示装置の第二実施形態を示すタイミングチャートである。理解を容易にするため、図１０−３に示した第一実施形態のタイミングチャートと同様の表記を採用している。第一実施形態と異なり、本実施形態は複数の領域に対して複数の光センサーを割り当てていない。その代わり、複数の領域１乃至Ｎに対し、共通の光センサーで画素の発光輝度検出を行っている。この場合であっても、画素は各領域毎に同時点灯する。共通の光センサーは、１フレームで同時点灯された画素の発光輝度を、同じく１フレーム内で時分割的に検出する。このようにして共通光センサーは、１フレーム内の時間で、各領域で検出対象となった画素の発光輝度を測定する。次のフレームに移ると、次に検出対象となった画素が各領域で同時に点灯する。このフレームで、共通の光センサーは同時点灯された画素の発光輝度を時分割的にもしくはマルチプレクシングで測定し、シリアルの輝度信号を出力する。
【００６０】
〈第三実施形態〉
［パネルの構成］
図１４は本発明に係る表示装置の第三実施形態のパネル構成を示すブロック図である。理解を容易にするため、図１に示した第一実施形態のパネルブロック図と同様の表記を採用している。本表示装置は基本的に画素アレイ部（画面部）１とこれを駆動する駆動部とで構成されている。画素アレイ部１は行状の第１走査線ＷＳと、同じく行状の第２走査線ＤＳと、列状の信号線ＳＬと、各第１走査線ＷＳと各信号線ＳＬとが交差する部分に配された行列状の画素２とを備えている。これに対し駆動部は、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５及び水平セレクタ３を含んでいる。ライトスキャナ４は各第１走査線ＷＳに制御信号を出力して画素２を行単位で線順次走査する。ドライブスキャナ５も各第２走査線ＤＳにそれぞれ制御信号を出力して画素２を行単位で線順次走査する。但しライトスキャナ４とドライブスキャナ５は制御信号を出力するタイミングが異なっている。このドライブスキャナ５は第一実施形態で使われた電源スキャナ６に代えて駆動部に配されている。電源スキャナを廃したことで給電線も画素アレイ部１から除かれている。その代わり、図示しないが画素アレイ部１には一定の電源電位Ｖｄｄを供給する電源ラインが配されている。一方水平セレクタ（信号ドライバ）３は、スキャナ４，５側の線順次走査に合わせて、列状の信号線ＳＬに映像信号の信号電位と基準電位とを供給する。
【００６１】
［画素回路の構成］
図１５は図１４に示した第三実施形態の表示パネルに含まる画素回路の構成を示している。第一実施形態の画素回路が２個のトランジスタで構成されているのに対し、本実施形態の画素は３個のトランジスタで構成されている。図示するように本画素２は、基本的に発光素子ＥＬと、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、スイッチングトランジスタＴｒ３と、画素容量Ｃｓとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、その制御端（ゲート）が走査線ＷＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方が信号線ＳＬに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続している。ドライブトランジスタＴｒｄは、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方（ドレイン）が電源ラインＶｄｄに接続し、他方（ソースＳ）が発光素子ＥＬのアノードに接続している。発光素子ＥＬのカソードは所定のカソード電位Ｖｃａｔｈに接続している。スイッチングトランジスタＴｒ３は、その制御端（ゲート）が走査線ＤＳに接続し、一対の電流端（ソース及びドレイン）の一方が固定電位Ｖｓｓに接続し、他方がドライブトランジスタＴｒｄのソースＳに接続している。画素容量Ｃｓは、その一端がドライブトランジスタＴｒｄの制御端（ゲートＧ）に接続し、その他端がドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端（ソースＳ）に接続している。このドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端は、発光素子ＥＬ及び画素容量Ｃｓに対する出力電流端となっている。なお本画素回路２は、画素容量Ｃｓを補助する目的で、補助容量ＣｓｕｂがドライブトランジスタＴｒｄのソースＳと電源Ｖｄｄとの間に接続されている。
【００６２】
かかる構成において、駆動部側のライトスキャナ４は第１走査線ＷＳにサンプリングトランジスタＴｒ１を開閉制御するための制御信号を供給する。ドライブスキャナ５は第２走査線ＤＳにスイッチングトランジスタＴｒ３を開閉制御するための制御信号を出力する。水平セレクタ３は信号線ＳＬに信号電位Ｖｓｉｇと基準電位Ｖｒｅｆとの間で切換る映像信号（入力信号）を供給する。この様に走査線ＷＳ，ＤＳ及び信号線ＳＬの電位が線順次走査に合わせて変動するが、電源ラインはＶｄｄに固定されている。またカソード電位Ｖｃａｔｈ及び固定電位Ｖｓｓも一定である。
【００６３】
〈第四実施形態〉
［表示パネルのブロック構成］
図１６は、本発明に係る表示装置の第四実施形態の表示パネルを示すブロック図である。本表示装置は基本的に画素アレイ部１とスキャナ部と信号部とで構成されている。スキャナ部と信号部とで駆動部を構成する。画素アレイ部１は、行状に配された第１走査線ＷＳ、第２走査線ＤＳ、第３走査線ＡＺ１及び第４走査線ＡＺ２と、列状に配された信号線ＳＬと、これらの走査線ＷＳ，ＤＳ，ＡＺ１，ＡＺ２及び信号線ＳＬに接続した行列状の画素回路２と、各画素回路２の動作に必要な第１電位Ｖｓｓ１，第２電位Ｖｓｓ２及び第３電位Ｖｄｄを供給する複数の電源線とからなる。信号部は水平セレクタ３からなり、信号線ＳＬに映像信号を供給する。スキャナ部は、ライトスキャナ４、ドライブスキャナ５、第一補正用スキャナ７１及び第二補正用スキャナ７２からなり、それぞれ第１走査線ＷＳ、第２走査線ＤＳ、第３走査線ＡＺ１及び第４走査線ＡＺ２に制御信号を供給して順次行毎に画素回路２を走査する。
【００６４】
［画素回路の構成］
図１７は、図１６に示した表示装置に組み込まれる画素の構成を示す回路図である。本実施形態の画素は５個のトランジスタで構成されている点に特徴がある。図示する様に画素回路２は、サンプリングトランジスタＴｒ１と、ドライブトランジスタＴｒｄと、第１スイッチングトランジスタＴｒ２と、第２スイッチングトランジスタＴｒ３と、第３スイッチングトランジスタＴｒ４と、画素容量Ｃｓと、発光素子ＥＬとを含む。サンプリングトランジスタＴｒ１は、所定のサンプリング期間に走査線ＷＳから供給される制御信号に応じ導通して信号線ＳＬから供給された映像信号の信号電位を画素容量Ｃｓにサンプリングする。画素容量Ｃｓは、サンプリングされた映像信号の信号電位に応じてドライブトランジスタＴｒｄのゲートＧに入力電圧Ｖｇｓを印加する。ドライブトランジスタＴｒｄは、入力電圧Ｖｇｓに応じた出力電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに供給する。発光素子ＥＬは、所定の発光期間中ドライブトランジスタＴｒｄから供給される出力電流Ｉｄｓにより映像信号の信号電位に応じた輝度で発光する。
【００６５】
第１スイッチングトランジスタＴｒ２は、サンプリング期間（映像信号書込期間）に先立ち走査線ＡＺ１から供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの制御端であるゲートＧを第１電位Ｖｓｓ１に設定する。第２スイッチングトランジスタＴｒ３は、サンプリング期間に先立ち走査線ＡＺ２から供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの一方の電流端であるソースＳを第２電位Ｖｓｓ２に設定する。第３スイッチングトランジスタＴｒ４は、サンプリング期間に先立ち走査線ＤＳから供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄの他方の電流端であるドレインを第３電位Ｖｄｄに接続し、以ってドライブトランジスタＴｒｄの閾電圧Ｖｔｈに相当する電圧を画素容量Ｃｓに保持させて閾電圧Ｖｔｈの影響を補正する。さらにこの第３スイッチングトランジスタＴｒ４は、発光期間に再び走査線ＤＳから供給される制御信号に応じ導通してドライブトランジスタＴｒｄを第３電位Ｖｄｄに接続して出力電流Ｉｄｓを発光素子ＥＬに流す。
【００６６】
以上の説明から明らかな様に、本画素回路２は、５個のトランジスタＴｒ１ないしＴｒ４及びＴｒｄと１個の画素容量Ｃｓと１個の発光素子ＥＬとで構成されている。トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３とＴｒｄはＮチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。トランジスタＴｒ４のみＰチャネル型のポリシリコンＴＦＴである。但し本発明はこれに限られるものではなく、Ｎチャネル型とＰチャネル型のＴＦＴを適宜混在させることができる。発光素子ＥＬは例えばアノード及びカソードを備えたダイオード型の有機ＥＬデバイスである。但し本発明はこれに限られるものではなく、発光素子は一般的に電流駆動で発光する全てのデバイスを含む。
【００６７】
〈応用形態〉
本発明にかかる表示装置は、図１８に示すような薄膜デバイス構成を有する。図１８はＴＦＴ部分がＢｏｔｔｏｍゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して下にある）である。この他にＴＦＴ部分に関してはＳａｎｄｗｉｃｈゲート構造（チャネルＰＳ層を上下のゲート電極ではさむ）、Ｔｏｐゲート構造（ゲート電極がチャネルＰＳ層に対して上にある）のようなバリエーションがある。本図は、絶縁性の基板に形成された画素の模式的な断面構造を表している。図示するように、画素は、複数の薄膜トランジタを含むトランジスタ部（図では１個のＴＦＴを例示）、画素容量などの容量部及び有機ＥＬ素子などの発光部とを含む。基板の上にＴＦＴプロセスでトランジスタ部や容量部が形成され、その上に有機ＥＬ素子などの発光部が積層されている。その上に接着剤を介して透明な対向基板を貼り付けてフラットパネルとしている。
【００６８】
本発明にかかる表示装置は、図１９に示すようにフラット型のモジュール形状のものを含む。例えば絶縁性の基板上に、有機ＥＬ素子、薄膜トランジスタ、薄膜容量等からなる画素をマトリックス状に集積形成した画素アレイ部を設ける、この画素アレイ部（画素マトリックス部）を囲むように接着剤を配し、ガラス等の対向基板を貼り付けて表示モジュールとする。この透明な対向基板には必要に応じて、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等を設けてもよい。表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するためのコネクタとして例えばＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を設けてもよい。
【００６９】
以上説明した本発明における表示装置は、フラットパネル形状を有し、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなどに適用可能である。電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した駆動信号を画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器のディスプレイに適用することが可能である。以下この様な表示装置が適用された電子機器の例を示す。電子機器は基本的に情報を処理する本体と、本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とを含む。
【００７０】
図２０は本発明が適用されたテレビであり、フロントパネル１２、フィルターガラス１３等から構成される映像表示画面１１を含み、本発明の表示装置をその映像表示画面１１に用いることにより作製される。
【００７１】
図２１は本発明が適用されたデジタルカメラであり、上が正面図で下が背面図である。このデジタルカメラは、撮像レンズ、フラッシュ用の発光部１５、表示部１６、コントロールスイッチ、メニュースイッチ、シャッター１９等を含み、本発明の表示装置をその表示部１６に用いることにより作製される。
【００７２】
図２２は本発明が適用されたノート型パーソナルコンピュータであり、本体２０には文字等を入力するとき操作されるキーボード２１を含み、本体カバーには画像を表示する表示部２２を含み、本発明の表示装置をその表示部２２に用いることにより作製される。
【００７３】
図２３は本発明が適用された携帯端末装置である。左が開いた状態を表し、右が閉じた状態を表している。この携帯端末装置は、上側筐体２３、下側筐体２４、連結部（ここではヒンジ部）２５、ディスプレイ２６、サブディスプレイ２７、ピクチャーライト２８、カメラ２９等を含む。本発明の表示装置をそのディスプレイ２６やサブディスプレイ２７に用いることにより作製される。
【００７４】
図２４は本発明が適用されたビデオカメラであり、本体部３０、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ３４、撮影時のスタート／ストップスイッチ３５、モニター３６等を含み、本発明の表示装置をそのモニター３６に用いることにより作製される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る表示装置の第一実施形態に係るパネルのブロック図である。
【図２】第一実施形態の画素回路図である。
【図３】第一実施形態の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図４】同じく動作説明に供するタイミングチャートである。
【図５】第一実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図６】同じく全体構成を示すブロック図である。
【図７】第一実施形態に係る表示装置に含まれるパネルの模式的な平面図及び断面図である。
【図８】同じくパネルの拡大断面図である。
【図９】光センサーの受光感度分布を示すグラフである。
【図１０−１】第一実施形態の動作説明に供する模式図である。
【図１０−２】同じく動作説明に供する模式図である。
【図１０−３】同じく動作説明に供するタイミングチャートである。
【図１１】焼き付き現象を示す模式図である。
【図１２】映像信号の組成動作を示す模式図である。
【図１３】本発明に係る表示装置の第二実施形態を示すタイミングチャートである。
【図１４】本発明に係る表示装置の第三実施形態のパネル構成を示すブロック図である。
【図１５】画素回路の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明に係る表示装置の第四実施形態の表示パネルを示すブロック図である。
【図１７】第四実施形態の画素回路図である。
【図１８】本発明の応用形態にかかる表示装置のデバイス構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の応用形態にかかる表示装置のモジュール構成を示す平面図である。
【図２０】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたテレビジョンセットを示す斜視図である。
【図２１】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたデジタルスチルカメラを示す斜視図である。
【図２２】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたノート型パーソナルコンピューターを示す斜視図である。
【図２３】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えた携帯端末装置を示す模式図である。
【図２４】本発明の応用形態にかかる表示装置を備えたビデオカメラを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７６】
０：パネル １：画面部（画素アレイ部） ２：画素 ３：ドライバ ４：スキャナ ８：光センサー ９：ＡＤコンバータ １０：信号処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなり、
前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光し、
前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力し、
前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給し、
前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されており、
前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する
表示装置。
【請求項２】
前記画面部は、複数の領域に対応して複数の光センサーが配されており、
各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、該画面部に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給し、映像を表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を供給する請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、フレーム単位で前記検出用の映像信号を供給し、前記検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態にする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、初期に該光センサーから出力された第１の輝度信号と、所定時間経過後に該光センサーから出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め、且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部に出力する請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
本体と、該本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とからなり、
前記表示器は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなり、
前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光し、
前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力し、
前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給し、
前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されており、
前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する
電子機器。
【請求項１】
画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなり、
前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光し、
前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力し、
前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給し、
前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されており、
前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する
表示装置。
【請求項２】
前記画面部は、複数の領域に対応して複数の光センサーが配されており、
各光センサーは、対応する領域に属する画素の発光輝度を検出する請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、該画面部に映像を表示する表示期間では通常の映像信号を供給し、映像を表示しない非表示期間に含まれる検出期間では、輝度検出用の映像信号を供給する請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記信号処理部は、フレーム単位で前記検出用の映像信号を供給し、前記検出用の映像信号は、１フレームで検出対象となる画素のみを発光させ残りの画素は非発光の状態にする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、初期に該光センサーから出力された第１の輝度信号と、所定時間経過後に該光センサーから出力された第２の輝度信号とを比較して発光輝度の低下分を求め、且つ求めた発光輝度の低下分を補償するように映像信号を補正して該駆動部に出力する請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
本体と、該本体に入力する情報若しくは本体から出力された情報を表示する表示器とからなり、
前記表示器は、画面部と、駆動部と、信号処理部とからなり、
前記画面部は、行状の走査線と、列状の信号線と、各走査線と各信号線とが交差する部分に配された行列状の画素と、光センサーとを有するパネルからなり、
前記駆動部は、各走査線に順次制御信号を供給するスキャナと、各信号線に映像信号を供給するドライバとを有し、
前記画素は、該走査線から供給された制御信号に応じて選択されたとき、該信号線から映像信号を取り込み、且つ取り込んだ映像信号に応じて発光し、
前記光センサーは、各画素の発光輝度を検出して対応する輝度信号を出力し、
前記信号処理部は、該光センサーから出力された輝度信号に応じて映像信号を補正し且つ補正された映像信号を該駆動部のドライバに供給し、
前記画面部が、互いに干渉しない範囲で複数の領域に区画されており、
前記駆動部は、異なる領域に属する画素を同時に発光させて複数の画素の発光輝度を同時に検出する
電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１０−３】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１０−１１３２２８（Ｐ２０１０−１１３２２８Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８６７８０（Ｐ２００８−２８６７８０）
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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