JP7743489B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は表示装置に関する。
有機ELディスプレイ等の表示装置は、画素の劣化などに起因する輝度の変動を補償するために周期的に画素の特性値のセンシングを行っている。
特許文献1には、ゲート線及び基準線を共有する各画素内の副画素のそれぞれから駆動トランジスタの特性値をセンシングする表示装置が開示されている。
韓国公開特許第10-2018-0130207号公報
副画素によってゲート線及び基準線が共有される場合、当該副画素を同時にセンシングすることができない。よって副画素間の輝度を補償するために長時間のセンシング動作が必要となり得る。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、輝度補償の精度を低下させずに、センシング動作の時間を短縮可能な表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、それぞれが複数の副画素を含む複数の画素および前記複数の副画素により共有されるゲート線を有する画素アレイと、前記ゲート線を介して前記複数の副画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、データ線を介して前記複数の副画素のそれぞれにデータ信号を供給するデータ駆動部と、前記画素に含まれる前記複数の副画素から、前記副画素の劣化情報に基づきいずれかの副画素を選択し、選択された副画素に前記データ信号を前記データ駆動部から供給する制御部と、前記選択された副画素の特性を取得する補償部とを含む表示装置が提供される。
本発明によれば、副画素間の輝度補償の精度を低下させずに、センシング動作の時間を短縮することができる。
第1実施形態における表示装置の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態における表示装置に含まれる画素の特性をセンシングするための動作を示す図である。 第1実施形態における補償部の概略構成を示すブロック図である。 第1実施形態における制御部がセンシングの対象となる副画素を選択する処理の一例を示す図である。 第1実施形態における表示装置により実行される工程を示すフローチャートである。 第2実施形態における制御部がセンシングされる副画素を選択する処理の一例を示す図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略または簡略化することがある。
[第1実施形態]
図1は本実施形態における表示装置10の概略構成を示すブロック図である。表示装置10は、制御部11、データ駆動部12、ゲート駆動部13、補償部14、表示パネル15を含む。
制御部11は不図示の映像処理部からデータ信号DATAを受ける。また、制御部11は映像処理部からデータイネーブル信号、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号等(以下、これらの信号を「駆動信号TSS」と呼ぶ。)を受ける。制御部11は、補償部14を制御するための制御信号CTLを生成する。また、制御部11は、補償部14から各画素についての累積データCNTを受ける。累積データCNTは、画素に含まれる複数の副画素のそれぞれに入力されたデータ信号の回数(発光した回数)、当該データ信号に基づき副画素から発せられた光の輝度値のデータを含み得る。制御部11は累積データCNTに基づき各副画素の特性を推定する。具体的には、制御部11は、累積データCNTを用いて、各画素に含まれる複数の副画素から最も劣化の大きい副画素を判定する。制御部11は、累積データCNTおよび駆動信号TSSに基づき、データ駆動部12を駆動するための制御信号DCS、ゲート駆動部13を駆動するための制御信号GCSを生成する。制御部11はデータ駆動部12にデータ信号DATAおよび制御信号DCSを伝送する。また、制御部11は、ゲート駆動部13、補償部14に制御信号GCS、制御信号CTLをそれぞれ伝送する。
データ駆動部12は制御部11からデータ信号DATAおよび制御信号DCSを受ける。データ駆動部12は制御信号DCSを用いて、データ信号DATAを各行に対するアナログのデータ電圧に変換する。制御信号DCSは、ソース・スタート・パルス信号、ソース・シフト・クロック信号およびソース出力イネーブル信号等を含み得る。ソース・スタート・パルス信号はデータ駆動部12に含まれるソースドライバ集積回路(不図示)のデータサンプリングの開始のタイミングを制御する。ソース・シフト・クロック信号はソースドライバ集積回路の各々においてデータのサンプリングのタイミングを制御するために用いられる。ソース出力イネーブル信号はデータ駆動部12からの信号の出力タイミングを制御する。
データ駆動部12はデータ線DL1~DLnを介して表示パネル15に含まれる複数の画素P11~Pmnの各々と電気的に接続されている。データ駆動部12は、データ線DL1~DLnを介してデータ電圧を画素P11~Pmnの各々に供給する。データ線DL1~DLnの各々は複数の信号線を含む。当該複数の信号線の各々は画素P11~Pmnの各々に含まれる複数の副画素にそれぞれ接続される。データ駆動部12のデータ電圧への変換期間および出力期間は、データイネーブル信号の出力幅およびソース出力イネーブル信号の出力幅を変調することにより変更され得る。データ駆動部12は、後述のゲート信号の出力タイミングと同期させながらデータ電圧をデータ線DL1~DLnを介して画素P11~Pmnの各々に連続して供給する。画素P11~Pmnに供給される複数のデータ電圧は、それぞれ画素P11~画素Pmnの輝度に対応する。なお、データ線DL1~DLnのそれぞれは、画素P11~画素Pmnのそれぞれに含まれる副画素の数に応じて複数のデータ線を含み得る。
データ駆動部12は基準線RL1~RLnを介して画素P11~Pmnの各々と電気的に接続されている。データ駆動部12は、基準線RL1~RLnを介して所定の基準電圧を画素P11~Pmnの各々に供給する。前記データ電圧及び基準電圧が画素P11~Pmnに供給されることにより、画素P11~Pmnが正確な輝度にて発光し、またその特性を正確に取得(センシング)することができる。また、データ駆動部12は基準線RL1~RLnを介して画素P11~Pmnの各々に含まれる複数の副画素のセンシングデータSdataを取得する。センシングデータSdataの取得については後述する。データ駆動部12は取得されたセンシングデータSdataを補償部14に伝送する
ゲート駆動部13は制御部11から制御信号GCSを受ける。ゲート駆動部13はゲート線GL1~GLmを介して画素P11~Pmnと電気的に接続されている。ゲート駆動部13は制御信号GCSに基づきゲート線GL1~GLmの各々にゲート信号を出力する。出力されたゲート信号はゲート線GL1~GLmを介して画素P11~Pmnに伝達される。
ゲート駆動部13はレベルシフタ、シフトレジスタ、遅延回路、フリップフロップ等の内部回路(不図示)を備え得る。ゲート駆動部13は制御信号GCSに応じて、ゲート開始パルス信号、ゲートシフトクロック信号、ゲート出力イネーブル信号等の制御信号を連続的に生成する。ゲート開始パルス信号は、ゲート駆動部13に含まれるゲートドライバ集積回路(不図示)の動作の開始のタイミングを制御する。ゲートシフトクロック信号は、ゲートドライバ集積回路に共通に入力される信号であり、走査信号(ゲート信号)のシフトタイミングを制御する。ゲート出力イネーブル信号は、ゲートドライバ集積回路のタイミング情報を指定する。ゲート駆動部13は、ゲートシフトクロック信号に応じてゲート開始パルス信号をシフトすることにより、連続的にゲート信号を生成する。ゲート駆動部13は、生成されたゲート信号をゲート線GL1~GLmの各々に供給する。ゲート線GL1~GLmを介して供給されるゲート信号は複数の画素P11~Pmnの各々をアクティブにする。ゲート駆動部13は、データイネーブル信号およびゲート出力イネーブル信号の出力幅に基づきゲート信号の出力幅を制御する。
ゲート駆動部13は電源線PL1~PLmを介して画素P11~Pmnに電源電圧VDDを供給する。また、ゲート駆動部13は画素P11~Pmnに電源電圧VSSを供給する。ゲート駆動部13からゲート信号の入力を受けた画素P11~Pmnは、電源電圧VDD、VSSおよびデータ電圧に応じて発光する。
補償部14は映像処理部からデータ信号DATAを受ける。補償部14はデータ信号DATAに基づき累積データCNTを生成する。累積データCNTは各副画素へのデータ信号DATAの入力値の累計(カウンティング値)についての情報を含み得る。すなわち、累積データCNTは、副画素に供給された時点までのデータ信号を所定の計算式に基づき合計した値であり得る。補償部14は、制御部11からの制御信号CTLに応じて、生成された累積データCNTを制御部11に供給する。また、補償部14はデータ駆動部12からセンシングデータSdataを受ける。センシングデータSdataは駆動トランジスタDTに流れる電流値を含み得る。補償部14はセンシングデータSdataに基づき補償データCdataを生成する。補償データCdataは副画素間の輝度の不均一が補償されたデータ信号である。補償部14は補償データCdataをデータ駆動部12に供給する。補償部14の動作については後述する。
表示パネル15は表示装置10の表示画像を構成する。表示パネル15は複数の画素P11~Pmnを含む。画素P11~Pmnは、ゲート駆動部13から行方向に延在するゲート線GL1~GLmとデータ駆動部12から列方向に延在するデータ線DL1~DLn(m、nは正の整数、以下同様)とが交差して画定される各画素領域に行列状に配列される。画素P11~Pmnが行列状に配置されることにより表示パネル15内に画素アレイが形成される。
図2は本実施形態における表示装置に含まれる画素P11~Pmnの特性をセンシングするための構成を示す図である。図2には、画素P11~Pmnの一部である画素P11、画素P12の回路図が示されている。
画素P11、画素P12はそれぞれ4つの副画素を含む。4つの副画素は互いに異なる発光色を有する。本実施形態では、画素P11はそれぞれ赤色、白色、青色、緑色に対応する副画素SP11(R)、SP11(W)、SP11(B)、SP11(G)を含む。同様に、画素P12はそれぞれ赤色、白色、青色、緑色に対応する副画素SP12(R)、SP12(W)、SP12(B)、SP12(G)を含む。画素P11に含まれる4つの副画素SP11(R)、SP11(W)、SP11(B)、SP11(G)はゲート線GL1および基準線RL1を共有する。また、画素P12に含まれる4つの副画素SP12(R)、SP12(W)、SP12(B)、SP12(G)はゲート線GL1および基準線RL2を共有する。すなわち、画素P11に含まれるすべての副画素SP11および画素P12に含まれるすべての副画素SP12は、共通のゲート線GL1に接続されている。
図2に示される画素P11に含まれる副画素SP11のそれぞれは、スイッチングトランジスタST1、ST2、駆動トランジスタDT、キャパシタCst、発光素子LEDを含む。スイッチングトランジスタST1のゲートはゲート線GL1に接続されている。スイッチングトランジスタST1のドレインまたはソースはデータ線DL1に接続されている。スイッチングトランジスタST1のソースまたはドレインは駆動トランジスタDTのゲートおよびキャパシタCstの一端に接続されている。駆動トランジスタDTのドレインまたはソースは電源線PL1に接続されている。駆動トランジスタDTのソースまたはドレインは、キャパシタCstの他端、スイッチングトランジスタST2のドレインまたはソースおよび発光素子LEDのアノードに接続されている。スイッチングトランジスタST2のゲートはゲート線GL1に接続されている。スイッチングトランジスタST2のソースまたはドレインは基準線RL1に接続されている。発光素子LEDのカソードには電源電圧VSSが供給されている。発光素子LEDは有機発光ダイオード(OLED)であり得る。
図2に示される画素P12に含まれる副画素SP12のそれぞれは、副画素SP11と同様の構成を有する。スイッチングトランジスタST1のゲートは副画素SP11と共有されたゲート線GL1に接続されている。スイッチングトランジスタST1のドレインまたはソースはデータ線DL2に接続されている。駆動トランジスタDTのドレインまたはソースは副画素SP11と共有された電源線PL1に接続されている。スイッチングトランジスタST2のゲートは副画素SP11と共有されたゲート線GL1に接続されている。スイッチングトランジスタST2のソースまたはドレインは基準線RL2に接続されている。
ゲート線GL1にゲート電圧が供給されると、データ電圧Vdataがデータ線DL1、DL2およびスイッチングトランジスタST1を介してキャパシタCstに格納される。駆動トランジスタDTのゲートとドレインまたはソースとの間にはキャパシタCstに格納されたデータ電圧Vdataが供給される。発光素子LEDには、駆動トランジスタDTを介してデータ電圧Vdataおよび電源電圧VDD、VSSに応じた電流が供給される。発光素子LEDは、供給された電流に応じた輝度にて発光する。また、ゲート線GL1にゲート電圧が供給されると、スイッチングトランジスタST2および基準線RL1,RL2を介して副画素のセンシングデータSdataがデータ駆動部12に伝送される。
図2に示される例において、副画素SP11(R)にデータ電圧Vdataとして10V+Vth(R)がデータ線DL1を介して印加され、副画素SP12(W)にデータ電圧Vdataとして10V+Vth(W)がデータ線DL2を介して印加されている。その他の副画素にはデータ電圧Vdataとして黒色に対応する黒データ電圧がデータ線DL1、DL2を介して印加されている。ここで、Vth(R)は副画素SP11(R)の駆動トランジスタDTの閾値電圧であり、Vth(W)は副画素SP12(W)の駆動トランジスタDTの閾値電圧である。また、黒データ電圧は発光素子LEDを発光させないための電圧であり、本例において黒データ電圧は0Vである。
ゲート線GL1を介してスイッチングトランジスタST1、ST2のゲートに閾値電圧以上のゲート電圧が供給されると、副画素SP11(R)、SP12(W)の駆動トランジスタDTにはそれぞれデータ電圧Vdataに応じた電流が流れる。副画素SP11(R)、SP12(W)の駆動トランジスタDTに流れる電流値は、それぞれ副画素SP11(R)、SP12(W)のセンシングデータSdataとして基準線RL1、RL2を介してデータ駆動部12に伝送される。センシングデータSdataが伝送される際に、制御部11は電源電圧VSSを変化させて発光素子LEDを発光させないように構成されてもよい。副画素SP11(R)、SP12(W)を除く副画素の駆動トランジスタDTのゲートには黒データ電圧(例えば0V)が供給されているため、駆動トランジスタDTには電流が流れない。よって、画素P11からは4つの副画素の内の一部である副画素SP11(R)のセンシングデータSdataのみが基準線RL1を介して取得される。また、画素P12からは4つの副画素の内の一部である副画素SP12(W)のセンシングデータSdataのみが基準線RL2を介して取得される。
データ駆動部12は切替部121を含む。データ駆動部12は基準線RL1、RL2および補償部14に接続されている。データ駆動部12は基準電圧源16からの基準電圧Vrefを切替部121、基準線RL1、RL2、スイッチングトランジスタST2を介して各副画素に供給する。切替部121は、基準電圧源16から基準電圧Vrefが供給される際にデータ駆動部12と基準電圧源16とを電気的に接続させる。データ駆動部12は、副画素の特性がセンシングされる前に、伝送された基準電圧Vrefに基づき各副画素を初期化する。また、切替部121は、副画素の特性をセンシングする際にデータ駆動部12と補償部14とを電気的に接続させる。副画素から取得されたセンシングデータSdataはデータ駆動部12を介して補償部14に伝送される。
図3は本実施形態における補償部14の概略構成を示すブロック図である。補償部14は特性算出部141、特性格納部142、第1補償データ生成部143、累積データ生成部144、特性推定部145、第2補償データ生成部146を含む。
特性算出部141はデータ駆動部12からセンシングデータSdataを受ける。特性算出部141はセンシングデータSdataに基づき副画素の特性値CH11、CH12、・・・CHmnを算出する。特性値CH11は画素P11のうちの一部の副画素の特性値であり、特性値CH12は画素P12のうちの一部の副画素の特性値であり、特性値CHmnは画素Pmnのうちの一部の副画素の特性値である。本実施形態において、特性値はセンシング動作が実行された副画素の駆動トランジスタDTの閾値電圧であり得る。図2に示された例において、特性値CH11は副画素SP11(R)に含まれる駆動トランジスタDTの閾値電圧であり、特性値CH12は副画素SP12(W)に含まれる駆動トランジスタDTの閾値電圧である。
特性格納部142は特性算出部141から受けた特性値CH11、CH12、・・・CHmnを格納する。特性格納部142は、特性値CH11、CH12、・・・CHmnの中から制御信号CTL1により指定された特性値CH1を第1補償データ生成部143に伝送する。特性値CH1に係る副画素は、同一の画素に含まれる複数の副画素の中で最も劣化が大きいと制御部11により判定された副画素であり得る。
また、特性格納部142は、制御部11からの制御信号CTL2に応じて、格納された特性値CH11、CH12、・・・CHmnの中から制御信号CTL2に指定された特性値CH2を特性推定部145に伝送する。特性値CH2に係る画素は特性値CH1に係る画素とは異なる。また、特性値CH2に係る副画素の有する発光色は特性値CH1に係る副画素の有する発光色とは異なる。さらに、特性値CH2は複数の画素から取得された複数の特性値であり得る。
第1補償データ生成部143は、特性格納部142から特性値CH1を受ける。第1補償データ生成部143は、特性値CH1に基づき第1補償データCdata1を生成する。具体的には、第1補償データ生成部143は、特性値CH1から駆動トランジスタDTの閾値電圧の変化量を検出し、当該検出された変化量を補償する。第1補償データCdata1は特性値CH1に基づき補正されたデータ信号であり得る。第1補償データ生成部143は第1補償データCdata1をデータ駆動部12に伝送する。
累積データ生成部144は映像処理部からデータ信号DATAを受ける。累積データ生成部144は、データ信号DATAに基づき累積データを生成する。具体的には、累積データ生成部144は、データ信号DATAに基づき各副画素のカウンティング値をそれぞれ計測し、累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnとして格納する。累積データCNT11は画素P11の累積データであり、累積データCNT12は画素P12の累積データであり、累積データCNTmnは画素Pmnの累積データである。累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnは各副画素についての劣化情報に対応し得る。
累積データ生成部144は、制御部からの制御信号CTL3に応じて、格納された累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnを制御部11に伝送する。制御部11は、累積データ生成部144から受けた累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnに基づき各副画素の特性の変化(例えば、駆動トランジスタの閾値電圧の変化)を推定し、最も劣化の大きいと推定される副画素を判定する。また、累積データ生成部144は、制御部からの制御信号CTL4に応じて、累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnの中から制御信号CTL4により指定された累積データCNT1を特性推定部145に伝送する。なお、指定された累積データCNT1は1つの画素内に含まれる複数の副画素のカウンティング値を含み得る。また、累積データ生成部144は、各副画素から発せられた光の輝度値をデータ信号DATAから抽出し得る。累積データ生成部144により生成される累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnは抽出された輝度値の情報を含み得る。計測された輝度値の情報は劣化情報に対応し得る。
特性推定部145は、制御信号CTL2により指定された特性値CH2を特性格納部142から受ける。また、特性推定部145は、制御信号CTL4により指定された累積データCNT1を累積データ生成部144から受ける。特性推定部145は、特性値CH2および累積データCNT1に基づき副画素の特性値を推定する。
具体的には、特性推定部145は、累積データCNT1に基づき副画素の特性値の変化を推定する。ここで、累積データCNT1に係る画素は、第1補償データ生成部143に伝送された特性値CH1に係る画素と同一である。また、累積データCNT1に係る副画素は、第1補償データ生成部143に伝送された特性値CH1に係る副画素と異なる。
次いで、特性推定部145は、累積データCNT1から算出された副画素の特性値の変化を特性値CH2に基づき補正し、推定特性値EC1を生成する。推定特性値EC1は累積データCNT1に係る副画素についての補正された特性値の変化量である。推定特性値EC1は累積データCNT1に係る副画素の駆動トランジスタDTについての閾値電圧の補正された変化量であり得る。特性値CH2に係る画素は累積データCNT1に係る画素と異なる。また、特性値CH2に係る画素は累積データCNT1に係る画素の近傍に配された画素から選択される。さらに、特性値CH2に係る副画素の有する発光色は、累積データCNT1に係る副画素の有する発光色と同一である。
特性推定部145は、推定特性値EC1を生成する際に、特性値CH2に係る副画素から累積データCNT1に係る副画素までの距離に応じて特性値CH2および累積データCNT1に対して重み付けを実行し得る。例えば、特性推定部145は、特性値CH2に係る副画素から累積データCNT1に係る副画素までの距離が小さいほど特性値CH2に相対的に大きな重み付けを与え得る。また、特性推定部145は、特性値CH2に係る副画素から累積データCNT1に係る副画素までの距離が大きいほど累積データCNT1に相対的に大きな重み付けを与え得る。特性推定部145は、重み付けがされた累積データCNT1および特性値CH2に基づき推定特性値EC1を生成し得る。
特性推定部145は、生成された推定特性値EC1を第2補償データ生成部146に伝送する。
第2補償データ生成部146は特性推定部145から推定特性値EC1を受ける。第2補償データ生成部146は、推定特性値EC1に基づき第2補償データCdata2を生成する。具体的には、第2補償データ生成部146は、推定特性値EC1から駆動トランジスタDTの閾値電圧の変化量を取得し、当該変化量を補償する。第2補償データCdata2は推定特性値EC1に基づき補正されたデータ信号であり得る。第2補償データ生成部146は第2補償データCdata2をデータ駆動部12に伝送する。
データ駆動部12は、第1補償データCdata1および第2補償データCdata2を対応する副画素に供給する。第1補償データCdata1および第2補償データCdata2において、各副画素に含まれる駆動トランジスタDTに生じた閾値電圧の変化が補償されている。したがって、本発明による表示装置は、画素アレイに含まれるすべての画素をばらつきのない均一な輝度にて発光させることができる。
図4は本実施形態における制御部11がセンシングの対象となる副画素を選択する処理の一例を示す図である。以下、画素P11、P12に対する処理を中心に説明するが、同様の処理が表示パネルに含まれるすべての画素P11~Pmnに対して実行され得る。
制御部11は累積データCNT11、CNT12、・・・CNTmnに基づき各画素に含まれる複数の副画素の内から最も劣化の大きい副画素を判定する。図4に示される例では、画素領域PA1aには、画素P11、P12を含む6×6の画素領域において最も劣化の大きい副画素と判定された副画素が示されている。図4において、R,W,B,Gはそれぞれ赤色、白色、青色、緑色にそれぞれ対応する副画素を示している。すなわち、本例において、画素P11において最も劣化の大きい副画素は赤色に対応する副画素SP11(R)であり、画素P12において最も劣化の大きい副画素は青色に対応する副画素SP12(B)である。
本実施形態では、各画素について、赤色または白色に対応する副画素がセンシングされ、次いで青色または緑色に対応する副画素がセンシングされる。すなわち、各画素に対して2回のセンシング動作が行われ、各画素に含まれる2つの副画素からそれぞれセンシングデータSdataが取得される。
本例において、赤色(第1発光色)または白色(第2発光色)に対応する副画素が最初にセンシングされる。制御部11は、画素P11の中で最も劣化の大きい副画素であると判断された副画素SP11(R)をセンシングの対象として選択する。一方で、画素P12の中で最も劣化の大きい副画素は赤色または白色を発光色として有しない副画素SP12(B)である。制御部11は、累積データCNT12に基づき、画素P12の副画素SP12(R)および副画素SP12(W)の劣化の大きさを比較する。本例では、制御部11は、副画素SP12(W)が副画素SP12(R)よりも劣化が大きいと判断し、副画素SP12(W)をセンシングの対象として選択する。制御部11は他の画素に対しても同様の処理を行い、各画素からセンシングの対象として赤色または白色に対応する副画素を選択する。図4の画素領域PA1bには、制御部11により選択されたセンシングの対象である副画素の例が示されている。画素領域PA1bは画素領域PA1aと同一の領域である。
次いで、同一の画素領域内にて青色または緑色に対応する副画素がセンシングされる。制御部11は画素P12の中で最も劣化の大きい副画素であると判断された副画素SP12(B)をセンシングの対象として選択する。一方で、画素P11の中で最も劣化の大きい副画素は赤色に対応する副画素SP11(R)である。制御部11は、累積データCNT11に基づき、画素P11の副画素SP11(B)および副画素SP11(G)の劣化の大きさを比較する。本例では、制御部11は副画素SP11(G)が副画素SP11(B)よりも劣化が大きいと判断し、副画素SP11(G)をセンシングの対象として選択する。制御部11は他の画素に対しても同様の処理を行い、各画素からセンシングの対象として青色または緑色に対応する副画素を選択する。図4の画素領域PA1cには、制御部11により選択されたセンシングの対象である副画素が示されている。画素領域PA1cは画素領域PA1a、PA1bと同一の領域である。
画素P11において、センシングの対象として選択されなかった副画素(第1副画素)の特性値の変化は、第1副画素の累積データCNT11および第1副画素と同一の発光色を有する副画素からセンシングを介して得られた特性値に基づき推定される。制御部11は、第1副画素の特性値の変化を推定するために、第1副画素と同一の発光色を有し、かつセンシングにより特性値が得られた複数の副画素の中から、第1副画素に最も近接した位置に配された副画素(第2副画素)を選択し得る。例えば、画素P11(第1画素)に含まれる副画素SP11(W)の特性値の変化は、副画素SP11(W)についての累積データCNT11およびセンシングされた画素P12の副画素SP12(W)の特性値に基づき補償部14により推定される。また、副画素SP11(B)の特性値の変化は、副画素SP11(B)についての累積データCNT11およびセンシングされた副画素SP12(B)の特性値に基づき補償部14により推定される。具体的には、補償部14は、副画素SP12(W)の特性値を用いて、副画素SP11(W)についての累積データCNT11に基づき推定された副画素SP11(W)の特性値の変化を補正する。同様に、補償部14は、副画素SP12(B)の特性値を用いて、副画素SP11(B)についての累積データCNT11に基づき推定された副画素SP11(B)の特性値の変化を補正する。他の画素に対しても同様の処理を行い、センシングの対象として選択されなかった副画素の特性値の変化が補償部14により推定される。
図4に示された処理を表示パネル15に含まれるすべての画素および各画素に含まれるすべての副画素に対して行うことにより、表示装置の表示領域の全体にわたり輝度の不均一を正確に補償し、且つセンシング動作の時間を短縮することができる。
なお、所定の範囲内において、一方の発光色に対応する副画素が累積データに基づき所定の割合を超えて選択された場合、制御部11は当該割合を超えないように副画素の選択を変更し得る。例えば、赤色(第1発光色)に対応する副画素が所定の画素範囲内において所定の割合を超えてセンシングの対象として選択された場合、制御部11は、選択された赤色に対応する副画素の一部をセンシングの対象から除外し得る。次いで、制御部11は、除外された副画素と同一の画素内に含まれる白色(第2発光色)に対応する副画素をセンシングの対象として選択し得る。また、制御部11は、センシングの対象としての副画素の選択を変更する際に、劣化の大きさの差異が相対的に小さい2つの副画素を含む画素を当該変更の対象として選択し得る。
さらに制御部11は、2つの副画素の劣化の大きさが同程度の場合に、より大きい最大輝度を有する副画素をセンシングの対象として選択し得る。白色を発光色として有する副画素は、赤色を発光色として有する副画素よりも大きな最大輝度を有する。また、緑色を発光色として有する副画素は、青色を発光色として有する副画素よりも大きな最大輝度を有する。例えば、SP12(R)およびSP12(W)が同程度の劣化の大きさを有している場合、制御部11は、より大きな最大輝度を有するSP12(W)をセンシングの対象として選択し得る。また、SP11(B)およびSP11(G)が同程度の劣化の大きさを有している場合、制御部11は、より大きな最大輝度を有するSP11(G)をセンシングの対象として選択し得る。
図5は本実施形態における表示装置10により実行される工程を示すフローチャートである。以下、画素P11、P12に対して実行される工程を中心に説明する。
ステップS501において、制御部11は、センシングの対象となる副画素を選択する。図1~4に示された例において、制御部11は、累積データCNT11、CNT12に基づき劣化が相対的に大きいと判断された副画素を選択する。図4に示された例において、制御部11は、画素P11について、累積データCNT11に基づき副画素SP11(R)、SP11(G)を選択する。また、制御部11は、画素P12について、累積データCNT12に基づき副画素SP12(W)、SP12(B)を選択する。
ステップS502において、制御部11は、選択された副画素にデータ信号及び基準電圧Vrefを供給させるようにデータ駆動部12およびゲート駆動部13を制御する。図1~4に示された例において、データ駆動部12は、制御部11により選択された副画素SP11(R)、SP11(G)、SP12(W)、SP12(B)に、データ線DL1、DL2およびスイッチングトランジスタST1を介してデータ電圧Vdataを供給する。また、データ駆動部12は、制御部11により選択されていない副画素に黒データ電圧を供給する。図2に示された例において、データ駆動部12は、画素P11に含まれる副画素SP11(R)、SP11(W)、SP11(B)、SP11(G)に、基準線R1およびスイッチングトランジスタST2を介して基準電圧Vrefを供給する。また、データ駆動部12は、画素P12に含まれる副画素SP12(R)、SP12(W)、SP12(B)、SP12(G)に、基準線R2およびスイッチングトランジスタST2を介して基準電圧Vrefを供給する。
ステップS503において、制御部11は、選択された副画素の特性を取得させるようにデータ駆動部12を制御する。図1~4に示された例において、データ駆動部12は、まず基準線R1をフローティング状態にし、次にデータ電圧Vdataに基づき、選択された副画素SP11(R)、SP11(G)、SP12(W)、SP12(B)の駆動トランジスタDTに流れる電流を副画素のセンシングデータSdataとしてそれぞれ取得する。データ駆動部12は、取得されたセンシングデータSdataを補償部14に伝送する。
ステップS504において、制御部11は、センシングの対象として選択されなかった副画素の特性を推定させ、推定特性値EC1を生成させるように補償部14を制御する。図1~4に示された例において、補償部14は、副画素SP11(W)、SP11(B)についての累積データCNT11および特性値CH2に基づき、選択されなかった副画素SP11(W)、SP11(B)の特性を推定する。補償部14により推定された特性は推定特性値EC1に対応する。推定特性値EC1は副画素SP11(W)、SP11(B)の駆動トランジスタDTの閾値電圧の変化量であり得る。また、特性値CH2は、画素P11の近傍に配された副画素に対するセンシングにより得られた特性値であり得る。例えば、特性値CH2は、副画素SP12(W)、SP12(B)に対するセンシング動作により得られた駆動トランジスタDTの閾値電圧であり得る。同様に、補償部14は、SP12(R)、SP12(G)の累積データCNT12および特性値CH2に基づき、選択されなかった副画素SP12(R)、SP12(G)の特性を推定する。推定特性値EC1は副画素SP12(R)、SP12(G)の駆動トランジスタDTの閾値電圧の変化量であり得る。また、特性値CH2は、画素P12の近傍に配された副画素に対するセンシング動作により得られた特性値であり得る。例えば、特性値CH2は、副画素SP11(R)、SP11(G)に対するセンシング動作により得られた駆動トランジスタDTの閾値電圧であり得る。
ステップS505において、制御部11は、第1補償データCdata1を生成させるように補償部14を制御する。図1~4に示された例において、補償部14は、ステップS503において取得されたセンシングデータSdataから特性値CH11、CH12を算出する。次いで、補償部14は、算出された特性値CH11、CH12に基づき、第1補償データCdata1を補償されたデータ信号としてそれぞれデータ駆動部12に供給する。データ駆動部12は、選択された副画素SP11(R)、SP11(G)、SP12(W)、SP12(B)に、それぞれの第1補償データCdata1を供給する。
ステップS506において、制御部11は、第2補償データCdata2を生成させるように補償部14を制御する。図1~4に示された例において、補償部14は、ステップS504において生成された推定特性値EC1に基づき、第2補償データCdata2を補償されたデータ信号としてデータ駆動部12に供給する。データ駆動部12は、選択されなかった副画素SP11(W)、SP11(B)、SP12(R)、SP12(G)に、それぞれの第2補償データCdata2を供給する。
画素の経年使用等による各画素の駆動トランジスタの閾値電圧の変化はカウンティング値から推定することができる。カウンティング値から推定される駆動トランジスタの閾値電圧は、表示装置の使用条件、使用環境等に起因して、センシング処理により取得される実際の閾値電圧から大きく乖離することがある。したがって、駆動トランジスタの閾値電圧の変化を高精度に補償するためには、画素に含まれるすべての副画素をセンシングして副画素の特性を取得することが望ましい。一方で、すべての副画素に対するセンシング処理はその処理の完了までに長い時間を要するという問題がある。また、表示装置が高解像度化するに従いセンシング処理にかかる時間の問題はより顕著になる。センシング処理にかかる時間を短くするために、所定のパターンにて画素に含まれる複数の副画素の内の一部の副画素のみをセンシングすることが考えられる。しかしながら、劣化が大きいため特性が補償されるべき副画素は画素毎に異なり得る。よって、所定のパターンを用いてセンシングされる副画素を選択する場合、特性を補償する必要性が高い副画素(すなわち、最も劣化の大きい副画素)が適切にセンシングされないおそれがある。
本発明によれば、画素に含まれる複数の副画素の内の一部の副画素のみがセンシングされる。センシングされる副画素として、カウンティング値を含む累積データに基づき、発光素子の劣化の最も大きい副画素が選択される。また、センシングされない副画素については、当該副画素の近傍に配された同一の発光色を有する副画素からセンシングにより得られた特性値を用いて当該副画素の累積データから推定される特性が補正される。したがって、本発明による表示装置は、副画素の輝度の不均一を正確に補償しつつセンシング処理の時間を短縮することができる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る表示装置について、図6を参照しながら第1実施形態との相違点を中心に説明する。
図6は本実施形態における制御部がセンシングされる副画素を選択する処理の一例を示す図である。本実施形態では、所定の範囲内の各画素に対して1回のみのセンシング動作を行う点において第1実施形態と相違する。以下、画素P11、P12に対する処理を中心に説明する。
図6の画素領域PA1dには、一例として、画素P11、P12を含む6×6の画素領域において最も劣化の大きい副画素と判定された副画素が示されている。本例において、画素P11の中で最も劣化の大きい副画素は赤色に対応する副画素SP11(R)であり、画素P12の中で最も劣化の大きい副画素は青色に対応する副画素SP12(B)である。
本実施形態では、各画素に対して1つの副画素がセンシングされる。すなわち、各画素に対して1回のセンシング動作が行われる。具体的には、制御部11は、画素P11の中で最も劣化の大きい副画素である副画素SP11(R)をセンシングの対象として選択する。また、制御部11は、画素P12の中で最も劣化の大きい副画素である副画素SP12(B)を選択する。制御部11は他の画素に対しても同様の処理を行い、各画素から副画素を選択する。図6の画素領域PA1eには、制御部11により選択された副画素が示されている。画素領域PA1eは画素領域PA1dと同一の領域である。
画素P11において、センシングの対象として選択されなかったSP11(W)、SP11(B)、SP11(G)の特性値の変化は、各副画素の累積データCNT11および近傍の画素内のセンシングされた副画素の特性値に基づいて補償部14により推定される。例えば、SP11(W)の特性値の変化は、SP11(W)についての累積データCNT11およびセンシングされた副画素SP21(W)の特性値に基づき補償部14により推定される。また、SP11(B)の特性値の変化は、SP11(B)についての累積データCNT11およびセンシングされた副画素SP12(B)の特性値に基づき補償部14により推定される。また、SP11(G)の特性値の変化は、SP11(G)についての累積データCNT11およびセンシングされた副画素SP13(G)の特性値に基づき補償部14により推定される。補償部14は、副画素SP13(G)の特性値に加えて例えば副画素SP31(G)の特性値に基づきSP11(G)の特性値の変化を推定し得る。この場合、補償部14は、例えば副画素SP13(G)の特性値と副画素SP31(G)の特性値との平均値に基づきSP11(G)の特性値の変化を推定し得る。他の画素に対しても同様の処理を行い、選択されなかった副画素の特性値が補償部14により推定される。
上述の処理を表示パネル15に含まれるすべての画素に対して行うことにより、表示装置の表示領域全体に対して実行されるセンシング動作の時間をさらに短縮することができる。
なお、所定の範囲内において、一の発光色に対応する副画素が累積データに基づき所定の割合を超えて選択された場合、制御部11は当該割合を超えないように副画素の選択を変更し得る。例えば、赤色に対応する副画素が所定の画素範囲内において所定の割合を超えて選択された場合、制御部11は、選択された赤色に対応する副画素の一部をセンシングの対象から除外し得る。次いで、制御部11は、除外された副画素と同一の画素内に含まれる白色、青色、緑色のいずれかに対応する副画素を選択し得る。また、制御部11は、副画素の選択を変更する際に、当該所定の範囲内において選択された数が最も少ない発光色に対応する副画素を、除外された赤色に対応する副画素の代わりに選択し得る。
さらに制御部11は、2つ以上の副画素の劣化の大きさが同程度の場合に、最も大きい最大輝度を有する副画素を選択し得る。例えば、図2に示される4つの発光色に関して、赤色は青色よりも最大輝度が高く、緑色は赤色、青色よりも最大輝度が高く、白色は緑色、赤色、青色よりも最大輝度が高い。したがって、2つ以上の副画素の劣化の大きさが同程度の場合に、制御部11は、センシングされる対象として白色の発光色を有する副画素を最も優先的に選択し、次いで緑色の発光色を有する副画素を優先的に選択し、次いで赤色の発光色を有する副画素を優先的に選択し得る。
また、所定の範囲内において、一の発光色に対応する副画素が選択されていない場合、制御部11は当該所定の範囲内にて当該一の発光色を有する副画素がセンシングの対象となるように選択を変更し得る。例えば、赤色を発光色として有する副画素が所定の画素範囲内において選択されていない場合、制御部11は、選択されている白色、青色、緑色を発光色として有する副画素の一部をセンシングの対象から除外し得る。次いで、制御部11は、除外された副画素と同一の画素内に含まれる赤色に対応する副画素を選択し得る。当該選択の変更の際に、制御部11は、当該所定の範囲内においてセンシングの対象として最も多く選択されている発光色に対応する副画素をセンシングの対象から除外し得る。
本実施形態によれば、輝度の不均一を正確に補償しつつセンシング動作の時間をさらに短縮することができる。
[その他の実施形態]
第1実施形態、第2実施形態では、制御部11が補償部14とは別個の構成として記述された。しかしながら、補償部14は制御部11と別個に設けられなくともよい。例えば、制御部11は1つのチップにより構成され、補償部14は制御部11のチップ内に集積され、制御部11は補償部14の有するすべての機能を提供するように構成されてもよい。
各実施形態で説明された各部および各工程はプロセッサおよび当該プロセッサと協働するメモリによって実現され得る。例えば、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを読み出し、当該プログラムを実行し、各部を各実施形態で説明されたとおりに動作させ得る。プロセッサは各実施形態で説明された各部に含まれ得る。プロセッサはCPUまたはMPUであり得る。また、当該プロセッサと協働するメモリは不揮発性メモリであり得る。
各実施形態で説明された各部の構成および信号の内容は上述されたものに限定されず、用途や目的に応じて変更され得る。また、各実施形態を組み合わせた構成および信号もすべて本発明に含まれる。即ち、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき変形され得る。例えば、本発明は上述の各実施形態が有機的に組み合わされた構成を含む。
10 表示装置
11 制御部
12 データ駆動部
13 ゲート駆動部
14 補償部
15 表示パネル(画素アレイ)
P11、P12 画素
SP11、SP12 副画素

Claims (16)

  1. それぞれが複数の副画素を含む複数の画素および前記複数の副画素により共有されるゲート線を有する画素アレイと、
    前記ゲート線を介して前記複数の副画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、
    データ線を介して前記複数の副画素のそれぞれにデータ信号を供給するデータ駆動部と、
    前記画素に含まれる前記複数の副画素から、前記副画素の劣化情報に基づきいずれかの副画素を選択し、選択された副画素に前記データ信号を前記データ駆動部から供給する制御部と、
    前記選択された副画素の特性を取得する補償部と
    を含み、
    前記劣化情報は、前記副画素に供給されたデータ信号の入力値の累計についての情報を含む累積データであり、
    前記複数の副画素は互いに異なる第1発光色、第2発光色を有し、
    前記制御部は、前記累積データ前記第1発光色の有する輝度の最大値および前記第2発光色の有する輝度の最大値に基づき、前記複数の副画素の中から劣化の最も大きいと推定された副画素を選択する、
    表示装置。
  2. 複数の前記画素のそれぞれは、選択されていない第1副画素と選択された第2副画素とを含み、
    前記補償部は、一の画素の前記第1副画素の前記累積データと他の画素の前記第2副画素から取得された前記特性とに基づき前記一の画素の前記第1副画素の前記特性を推定する、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記一の画素の前記第1副画素は、前記他の画素の前記第2副画素と同一の発光色を有する、
    請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記補償部は、複数の前記他の画素の中で前記第1副画素に最も近い前記他の画素の前記第2副画素の特性に基づき、前記一の画素の前記第1副画素の前記特性を推定する、
    請求項3に記載の表示装置。
  5. 前記補償部は、さらに前記第2副画素から取得された前記特性に基づき、前記第1副画素の前記特性を推定する、
    請求項4に記載の表示装置。
  6. 前記補償部は、さらに前記第1副画素から前記第2副画素までの距離に応じて前記第1副画素の前記特性を推定する、
    請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記補償部は前記複数の副画素のうちの2つの副画素から前記特性を取得する、
    請求項1に記載の表示装置。
  8. 記劣化の最も大きい副画素が前記第1発光色または前記第2発光色を有しない場合に、前記制御部は、前記第1発光色を有する副画素の前記累積データおよび前記第2発光色を有する副画素の前記累積データを比較し、より劣化の大きい副画素を選択する、
    請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記累積データに基づき前記第1発光色を有する第1の副画素および前記第2発光色を有する第2の副画素の劣化の大きさが同じであると判断された場合に、前記制御部は、前記第1の副画素および前記第2の副画素からより大きい前記輝度の最大値を有する副画素を選択する、
    請求項1に記載の表示装置。
  10. それぞれが複数の副画素を含む複数の画素および前記複数の副画素により共有されるゲート線を有する画素アレイと、
    前記ゲート線を介して前記複数の副画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、
    データ線を介して前記複数の副画素のそれぞれにデータ信号を供給するデータ駆動部と、
    前記画素に含まれる前記複数の副画素から、前記副画素の劣化情報に基づきいずれかの副画素を選択し、選択された副画素に前記データ信号を前記データ駆動部から供給する制御部と、
    前記選択された副画素の特性を取得する補償部と
    を含み、
    前記劣化情報は、前記副画素に供給されたデータ信号の入力値の累計についての情報を含む累積データであり、
    前記制御部は、前記累積データに基づき前記複数の副画素から劣化の最も大きいと推定された前記副画素を選択し、
    前記複数の副画素は第1発光色を有する第1副画素および第2発光色を有する第2副画素を含み、
    所定の画素範囲内において前記第1副画素が所定の割合を超えて選択された場合に、前記制御部は、前記所定の画素範囲内において、前記第1副画素と前記第2副画素との間の劣化の大きさの差異が相対的に小さい画素を選択し、選択された前記画素のうちの前記劣化の最も大きい副画素である前記第1副画素を選択の対象から除外し、前記選択された画素のうちの前記第2副画素を選択する、
    表示装置。
  11. 定の画素範囲内において選択されていない発光色がある場合に、前記制御部は前記劣化の最も大きい副画素に代えて前記選択されていない発光色に対応する副画素を選択する、
    請求項1に記載の表示装置。
  12. 前記補償部は、
    取得された前記特性に基づき前記選択された副画素の前記特性の変化が補償されたデータ電圧を生成し、
    推定された前記特性に基づき、前記第1副画素の前記特性の変化が補償されたデータ電圧を生成する、
    請求項2に記載の表示装置。
  13. 前記データ駆動部は、前記選択された副画素に前記データ信号を供給する際に前記選択された副画素を除いた副画素に黒色に対応する黒データ電圧を供給する、
    請求項1に記載の表示装置。
  14. 前記データ駆動部は、前記データ信号を供給する前に、前記複数の副画素により共有される基準線を介して所定の基準電圧を前記複数の副画素に供給し、
    前記補償部は、前記基準線を介して前記特性を取得する、
    請求項1に記載の表示装置。
  15. 前記制御部は、前記画素アレイに含まれるすべての前記画素から前記副画素をそれぞれ選択し、
    前記補償部は、選択されたすべての前記副画素からそれぞれ前記特性を取得する、
    請求項1に記載の表示装置。
  16. 前記複数の副画素のそれぞれは有機発光ダイオードを含む、
    請求項1乃至15のいずれか1項に記載の表示装置。
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