発光装置の駆動方法
【課題】有機ＥＬ装置等の発光装置において、表示領域における温度を検出し、色ずれのない高品質な画像表示を行う。
【解決手段】発光装置の駆動方法は、画像表示領域１１０に有機ＥＬ素子７２を夫々含む複数の画素部７０が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、有機ＥＬ素子７２のうち温度センサー用として選択された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出することにより、有機ＥＬ素子７２の温度を検出する工程と、検出された温度に応じて、有機ＥＬ素子７２が所定の輝度で発光するために有機ＥＬ素子７２に印加すべき印加電流を算出する工程と、算出された印加電流を有機ＥＬ素子７２に印加する工程とを含む。
【解決手段】発光装置の駆動方法は、画像表示領域１１０に有機ＥＬ素子７２を夫々含む複数の画素部７０が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、有機ＥＬ素子７２のうち温度センサー用として選択された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出することにより、有機ＥＬ素子７２の温度を検出する工程と、検出された温度に応じて、有機ＥＬ素子７２が所定の輝度で発光するために有機ＥＬ素子７２に印加すべき印加電流を算出する工程と、算出された印加電流を有機ＥＬ素子７２に印加する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬパネル等の発光装置の駆動法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置の一例である有機ＥＬ（Electro-luminescence）パネルの発光素子に用いられる有機ＥＬ材料は、使用される環境温度によってその材料特有の温度特性から発光輝度が異なってしまうという問題点があることが知られている。ＲＧＢ独立発光のパネルでは特にこの材料特有の温特の違いにより、色ずれが起こり表示品質の著しい低下となる。ここでいう「色ずれ」とは、（１）基板面内（特に中心付近の画素と外周付近の画素）で起こり得る温度差に起因したＩ−Ｌ特性（即ち、電流−光出力特性）の変化（ずれ）、（２）ＲＧＢ毎に異なる温度特性に起因したＩ−Ｌ特性の変化（ずれ）、（３）ＴＦＴや周辺回路（配線）等から発生した熱に起因したＩ−Ｌ特性の変化（ずれ）をいう。このような問題点に関しては、例えば特許文献１では、有機ＥＬパネルの温度を測定するための、温度センサーとしての測定用ＥＬ素子を設け、測定された温度に基づいて有機ＥＬ素子に印加する駆動波形を補正する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、温度センサーは、発光素子が形成される発光基板における表示領域とは異なる領域に形成されるため、発光素子の温度を精度良く測定することが困難であるという技術的問題点がある。仮に、発光基板側の表示領域に温度センサーを形成しようとすれば、発光基板を多層構造にするなどの発光基板の構造の複雑化や表示領域の開口率の低下を招いてしまうおそれがある。特に基板中心付近に温度センサーを形成することは回路引き回しが難しいことに加え、引き回し配線による発熱/放熱も考慮せねばならない。従来技術である外付けセンサーを発光パネルに設置することは、例えば有機ＥＬパネルの小型、薄型、軽量等という特徴が生かせない。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、発光装置の表示領域における温度を検出でき、色ずれのない高品質な画像表示の可能な発光装置の駆動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置の駆動方法は上記課題を解決するために、表示領域に発光素子を夫々含む複数の画素部が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、前記複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子の電流値を検出することにより、前記発光素子の温度を検出する温度検出工程と、該温度検出工程によって検出された温度に応じて、前記発光素子が所定の輝度で発光するために前記発光素子に印加すべき印加電流を算出する印加電流算出工程と、前記印加電流を前記発光素子に印加する電流印加工程とを含む。
【０００７】
本発明の発光装置の駆動方法によれば、その動作時には、各画素部において、発光素子に印加電流が印加されることにより、発光素子において例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）層等の発光層が発光する。この場合、印加電流によって、画素部の輝度が制御される。このような動作時には、例えば、発光素子が発光する際に生じる熱や、画素部に設けられた例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の半導体素子、配線抵抗等による発熱のため、画素部の温度が変化してしまうおそれがある。発光素子は、使用される温度が異なると印加電流に対する発光輝度が異なるという温度特性を有しており、画素部の温度変化に伴い、画素部における輝度も変化してしまうおそれがある。
【０００８】
しかるに本発明では特に、温度検出工程によって、複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる発光素子の電流値を検出することにより、発光素子の温度を検出する。即ち、複数の画素部のうち、発光素子の温度を検出するための温度センサーとして選択された画素部に含まれる発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出する。ここで、発光素子の温度特性とは、発光素子に所定電流を印加するのに必要な電圧が温度変化に伴って変化する性質を意味し、例えば、発光素子に所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量として表すことができる。
【０００９】
このように表示領域に設けられた画素部に含まれる発光素子の温度特性を利用して発光素子の温度を検出するので、仮に表示領域とは異なる領域に設けられた例えば温度センサーによって発光素子の温度を検出する場合と比較して、発光素子の近く（特に、発光素子そのもの）で発光素子の温度を検出できる。従って、発光素子の温度を、より精度良く検出できる。
【００１０】
更に、本発明では特に、印加電流算出工程によって、温度検出工程によって検出された温度に応じて、発光素子が所定の輝度で発光するために発光素子に印加すべき印加電流が算出される。続いて、電流印加工程によって、このように算出された印加電流が発光素子に印加される。言い換えれば、発光素子には、検出された温度において所定の輝度で発光できるように補正された印加電流が印加される。よって、検出された温度に応じて、画素部の輝度が所定の輝度となるように制御できる。即ち、発光素子の温度変化による発光輝度の変化或いは所定の輝度からのズレを低減或いは防止できる。従って、高品質な画像表示が可能となる。
【００１１】
加えて、本発明では特に、温度検出工程は、画素部に形成された、表示に寄与する発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出するので、例えば画素部とは別に温度を検出するための温度センサーを形成する場合と比較して、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００１２】
以上説明したように、本発明の発光装置の駆動方法によれば、複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる発光素子の温度を検出し、検出された温度に応じて補正した印加電流を発光素子に印加するので、高品質な画像表示が可能となる。特に、温度検出工程は、表示に寄与する発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出するので、表示領域内での温度検出が可能であると共に、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００１３】
本発明の発光装置の駆動方法の一態様では、前記発光素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のいずれかを発光する発光層を夫々含む３種類の発光素子であり、前記温度検出工程は、前記３種類の発光素子の各々の温度を検出し、前記印加電流算出工程は、前記３種類の発光素子毎に前記印加電流を算出する。
【００１４】
この態様によれば、ＲＧＢ独立発光のパネルおいて生じ得る、パネル中心部と端部での発光画素温度が異なることに起因した色ずれを低減或いは防止できる。即ち、ＲＧＢ画素毎に精度良く温度を検出し、ＲＢＧ画素毎の印加電流の算出にフィードバックすることで、
温度差に起因した色ずれを一層低減或いは無くすことができる。
【００１５】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記発光素子は、５ｍＶ／℃以上の温度特性を有する発光材料を含む。
【００１６】
この態様によれば、温度変化に対する発光素子における電流変動が大きいので、温度検出工程による発光素子の温度の検出が容易に可能である。即ち、発光素子を容易に温度センサーとして機能させることができる。ここで「５ｍＶ／℃の温度特性」とは、所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量が５ｍＶであることを意味する。
【００１７】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記温度検出工程は、前記少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子に所定電圧を印加して、前記電流値を検出する。
【００１８】
この態様によれば、例えば表示に寄与しない非表示期間に、発光素子に所定電圧を印加して、電流値を検出するので、電流値を精度良く検出できる。よって、発光素子の温度を精度良く検出できる。
【００１９】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記温度検出工程は、前記表示領域における複数箇所の画素部に含まれる前記発光素子の温度を夫々検出する。
【００２０】
この態様によれば、例えば、表示領域の中央部及び周縁部の各々の少なくとも１箇所の画素部の発光素子の温度が検出される。よって、表示領域における複数の画素部の温度のばらつき、即ち、温度分布を検出できる。従って、表示領域における輝度のばらつきを低減或いは防止できる。特に、表示領域が大きい場合、即ち、発光パネルのサイズが大きい場合に有効である。
【００２１】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の発光装置の駆動方法を、有機ＥＬ装置に適用したものである。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法について、図１から図６を参照して説明する。
【００２３】
先ず、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、本発明に係る「発光装置」の一例である有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０は、サブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂを含んで構成されている。
【００２５】
有機ＥＬ装置１０の画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応するサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂはマトリクス状に配列され、これら３つのサブ画素部を一組として一つの画素部７０が構成されている。尚、画像表示領域１１０は、本発明に係る「表示領域」の一例である。後述するように、サブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂの夫々は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長を有する光を出射する。これにより、有機ＥＬ装置１０は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０による画素部７０の制御下で画像をフルカラー表示できる。
【００２６】
更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列されたサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂに対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００２７】
画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１５０、駆動波形制御回路１７０及び電流検出回路１９０が設けられている。走査線駆動回路１３０は、複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。電流検出回路１９０は、後述するように、画素部７０に設けられた温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出可能に構成されており、検出した電流値を駆動波形制御回路１７０に出力する。駆動波形制御回路１７０は、後述するように、電流検出回路１９０によって検出された電流値に基づいて、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出し、算出した温度に基づいて、後述する補正データを生成し、データ線駆動回路１５０に出力する。データ線駆動回路１５０は、駆動波形制御回路１７０からの補正データと表示データとから画素部７０を駆動するための駆動波形を生成し、生成した駆動波形を、画像表示領域１１０に配線されたデータ線１１４に供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。
【００２８】
電源供給線１１７には、外部回路から画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８がサブ画素部毎に設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。
【００２９】
尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００３０】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここに図２は、有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ´線での断面図である。
【００３１】
図２及び図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１上の画像表示領域１１０に形成された複数の画素部７０を備えている。
【００３２】
画素部７０は、基板１上における画像表示領域１１０にマトリクス状に配設されている。画素部７０は、図中横方向に沿って配列された３つのサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂを一組として構成されており、画像表示領域１１０の図中縦方向及び横方向の夫々に沿って配列されている。各サブ画素部７１のうち隔壁部４７に囲まれた凹部６２に有機ＥＬ素子７２が形成されている。
【００３３】
図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、有機ＥＬ素子７２（即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ）、駆動用トランジスタ７４、バンク部４７、並びに封止板２０を備えている。
【００３４】
基板１は、例えば、ガラス基板等で構成されている。基板１は、基板１上に有機ＥＬ素子７２が形成されているだけでなく、図１に示す走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１５０及び駆動波形制御回路１７０等の各種回路を備えている。このような回路は、基板１における画像表示領域１１０の周辺領域に設けられている。
【００３５】
有機ＥＬ素子７２は、有機ＥＬ層５０、陰極４９及び陽極３４を備えて構成されている。
【００３６】
有機ＥＬ層５０は、複数の有機ＥＬ層５０を互いに隔てるための素子分離部として機能するバンク部４７に囲まれた凹部６２に、インクジェット法を用いて有機材料を塗布することによって形成されている。より具体的には、有機ＥＬ層５０は、赤色に発光する有機ＥＬ材料、緑色に発光する有機ＥＬ材料、及び青色に発光する有機ＥＬ材料をサブ画素部７１毎に規定された凹部６２に塗り分けることによって形成されている。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒは、赤色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備え、有機ＥＬ素子７２Ｇは、緑色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備え、有機ＥＬ素子７２Ｂは、青色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備えている。
【００３７】
バンク部４７は、第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂから構成されており、有機ＥＬ層５０が形成される凹部６２を規定する。第１バンク部４７ａは、ＳｉＯ、ＳｉＯ２又はＴｉＯ２等の無機材料で構成される無機材料層であり、例えば、保護層４５上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学蒸着）法、コート法、スパッタ法等の膜形成法を用いて形成されている。第２バンク部４７ｂは、アクリル樹脂、又はポリイミド樹脂等の有機材料で構成される有機材料層であり、図中上側に向かって先細りとなるテーパー形状を有している。第２バンク部４７ｂは、第１バンク部４７ａ上に有機材料層を形成した後、この有機材料層をフォトリソグラフィ技術等を用いてパターニングすることによって形成されている。第２バンク部４７ｂは、その底部が図中横方向に沿って第１バンク部４７ａより小さめとなるように形成されている。
【００３８】
陽極３４は、基板１上に順次形成されたゲート絶縁層２、層間絶縁膜４１、保護層４５、及び第１バンク部４７ａのうち第１バンク部４７ａに埋め込まれるように形成されている。陽極３４は、例えば、有機ＥＬ層５０から図中下側に出射される光を下側に透過するように例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料で構成された透明電極である。よって、有機ＥＬ装置１０は、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。尚、本発明の発光装置の駆動方法は、封止板２０側に向かって光を出射する、所謂トップエミッション型の有機ＥＬ装置にも適用可能である。
【００３９】
陰極４９は、有機ＥＬ層５０を介して陽極に対向するようにサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂに共通に形成されている。より具体的には、陰極４９は、各サブ画素部７０を互いに分ける第２バンク部４７ｂの表面及び各有機ＥＬ層５０の表面を被うように形成され、異なるサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂの夫々が有する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに共通とされる共通電極である。陰極４９は、有機ＥＬ層５０から図中上側に出射される光を下側に反射するようにＡｌ等の金属薄膜で構成されている。
【００４０】
駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓは、図１に示す電源供給線１１７に電気的に接続されており、ドレイン電極７４ｄは陽極３４に電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４は、図１に示すデータ線１１４を介してゲート電極３ａに供給されるデータ信号に応じてオンオフされ、駆動電流を有機ＥＬ素子７２に供給する。このような素子を含む回路は、有機ＥＬ層５０から基板１側に出射される光を遮らないように、有機ＥＬ層５０の下側を避けるように設けられている。また、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。
【００４１】
半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び図１に示す走査線１１２は、ゲート絶縁層２上に形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００４２】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２は例えばシリコン酸化膜から構成されている。層間絶縁層４１上には、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯを含む導電材料から夫々構成される、データ線１１４及び電源供給線１１７、更には駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓが形成されている。層間絶縁層４１には、層間絶縁層４１の表面から層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して、駆動用トランジスタ７４の半導体層３に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを構成する導電膜は、コンタクトホール５０１及び５０２の各々の内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、保護層４５として例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）ないしシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）が形成されている。保護層４５上には、例えばシリコン酸化膜よりなる第１バンク部４７ａが形成され、更に第１バンク部４７ａ上に第２バンク部４７ｂが形成されている。第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂによって、画素部における有機ＥＬ層５０の形成領域が規定されている。
【００４３】
封止板２０は、ガラス、プラスチック等から形成されており、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ素子７２が大気に触れないように封止する。封止板２０は、例えば封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布された接着剤を介して基板１に接着され、封止されている。これにより、例えば大気中に含まれる水分によって有機ＥＬ素子７２が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法について、図４から図６を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法を示すブロック図である。図５は、有機ＥＬ材料の温度特性を示すグラフである。図６は、本実施形態に係る温度センサー用有機ＥＬ素子の画像表示領域における位置を示す平面図である。
【００４５】
図４において、有機ＥＬ装置１０の動作時には、電流値検出回路１９０は、温度センサー用有機ＥＬ素子７９を流れる電流値を、例えば所定時間毎に検出する。電流値検出回路１９０は、検出した電流値を駆動波形制御回路１７０へ出力する。
【００４６】
温度センサー用有機ＥＬ素子７９は、複数の画素部７０に夫々設けられた有機ＥＬ素子７２のうち、温度センサーとして機能させるために予め選択されたものである。本実施形態では、後述するように、画像表示領域１１０における複数箇所の画素部７０の有機ＥＬ素子７２が、温度センサー用有機ＥＬ素子７９として、予め選択されている。温度センサー用有機ＥＬ素子７９は、電流値検出回路１９０と電気的に接続されている。
【００４７】
電流値検出回路１９０は、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の発光時（即ち、表示用の印加電圧が印加された時）に流れる電流値を検出する。尚、本実施形態の変形例として、温度センサー用有機ＥＬ素子７９が、表示に寄与しない非表示期間に、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に表示に影響を与えない程度に微弱な所定電圧を印加して、電流値を検出するようにしてもよい。この場合には、予め定めた所定電圧を一定期間だけ温度センサー用有機ＥＬ素子７９に印加できるので、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に安定した電流を流すことができ、電流値を精度良く検出できる。
【００４８】
駆動波形制御回路１７０は、電流値検出回路１９０からの電流値に基づいて、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出し、算出した温度に基づいて、所望の発光輝度が得られるように駆動波形に係る補正データを生成して、データ線駆動回路１５０へ出力する。
【００４９】
図５に示すように、有機ＥＬ素子７２の有機ＥＬ層５０に用いられる有機ＥＬ材料は、温度が上がると抵抗が下がり、温度が下がると抵抗が上がるという温度特性を有している。即ち、図５中のグラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４は夫々、８０℃、５０℃、２５℃、及び−３０℃の一定温度下における有機ＥＬ材料に印加する電圧とそのときの電流密度との関係を示している。例えば、同じ電圧を印加した場合には、温度が低いほど電流密度が小さくなる、即ち、グラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の順で電流密度が小さくなる。逆に言えば、同じ電流密度を有機ＥＬ材料に発生させるためには、温度が低いほど大きな電圧を印加する必要がある、即ち、グラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の順で大きな電圧を印加する必要がある。例えば、図５中の差分Ｗ１に示すように、所定の電流密度を発生させるためには、８０℃では（グラフＣ１参照）約３．５Ｖの電圧が必要なのに対し、−３０℃では（グラフＣ４参照）約６Ｖの電圧が必要となる。即ち、温度差が約１１０℃に対し、必要な電圧の差は約２．５Ｖである。つまり、所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量は、２３ｍＶ／℃である。有機ＥＬ材料はこのような比較的に大きな温度特性（即ち、５ｍＶ／℃以上の温度特性）を有しているので、このような有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層を含む有機ＥＬ素子を温度センサーとして機能させることができる。即ち、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に印加した電圧と、電流値検出回路１９０によって検出された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値とから温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出できる。
【００５０】
上述したように、駆動波形制御回路１７０は、このように算出した温度に基づいて、所望の発光輝度が得られるように駆動波形に係る補正データを生成する。ここで「補正データ」は、予め設定された温度に対応して決まる駆動波形と、算出された温度に対応して決まる駆動波形との差が小さくなるように、駆動波形の例えば幅、高さ、形状或いは突入電流形状等のパラメータを変更するためのデータである。即ち、例えば、予め設定された温度において所望の発光輝度で有機ＥＬ層５０を発光させるのに必要な印加電流と、検出された温度において所望の発光輝度で有機ＥＬ層５０を発光させるのに必要な印加電流との差を小さくする（即ち、補正する）ためのデータである。
【００５１】
データ線駆動回路１５０は、駆動波形制御回路１７０からの補正データと表示データとから画素部７０を駆動するための駆動波形を生成し、生成した駆動波形をデータ線１１４を介して画素部７０に供給する。よって、温度センサー用有機ＥＬ素子７９を含む、有機ＥＬ素子７２には、検出された温度に応じた駆動波形の印加電流が印加される。言い換えれば、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値が、駆動波形制御回路１７０へフィードバックされることにより、有機ＥＬ素子７２の温度に応じて調整された駆動波形の印加電流が、有機ＥＬ素子７２に印加される。従って、例えば、動作時における、有機ＥＬ素子７２が発光する際に生じる熱や、ＴＦＴ７４及び７６等からの発熱による、有機ＥＬ素子７２の温度変化が発生しても、画素部７０の輝度が所望の輝度となるように制御できる。
【００５２】
更に、本実施形態では、画素部７０に設けられた有機ＥＬ素子７２のうちから選択された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値に基づいて、温度を算出するので、仮に画像表示領域１１０とは異なる領域に設けられた例えば温度センサー回路によって温度が検出される場合に比較して、画素部７０の近くで有機ＥＬ素子７２の温度を検出できる。従って、より精度良く温度を検出できる。
【００５３】
尚、本実施形態では、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出するために電流値検出回路１９０を、駆動波形制御回路１７０とは別個に設けているが、駆動波形制御回路１７０によって、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出するようにしてもよい。また、本実施形態では、電流値検出回路１９０によって温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出し、駆動波形制御回路１７０によって検出された電流値に基づいて温度を算出するようにしているが、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出し、検出した電流値に基づいて温度を算出する温度検出回路を設けてもよい。
【００５４】
加えて、本実施形態では特に、画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２の温度特性を利用して、有機ＥＬ素子７２の温度を検出するので、例えば画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２とは別に温度を検出するための温度センサー回路を形成する場合と比較して、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態では特に、画像表示領域１１０の中央部に配置された画素部７０ａに含まれる有機ＥＬ素子７２及び画像表示領域１１０における周縁部における４つの画素部７０ｂに夫々含まれる有機ＥＬ素子７２が、温度センサー用有機ＥＬ素子７９として選択される。即ち、画像表示領域１１０における複数の温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値が、電流検出回路１９０によって夫々検出され、駆動波形制御回路１７０によって複数の温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度が夫々算出される。よって、画像表示領域１１０における複数の画素部７０の温度分布を算出することができる。従って、複数の画素部７０に印加する駆動波形を、複数の画素部７０の温度分布に応じて、上述した駆動波形制御回路１７０によって補正することにより、複数の画素部７０の温度分布に起因した画像表示領域１１０における輝度ばらつきを低減或いは防止できる。特に、画像表示領域１１０が広い（即ち、基板１及び封止板２０、或いは発光パネルのサイズが大きい）場合、複数の画素部７０の温度分布が生じ易く、画像表示領域１１０における輝度ばらつきが発生しやすいので、温度センサー用有機ＥＬ素子の電流値に基づいて算出された複数の画素部７０の温度分布に応じて駆動波形を補正することは、極めて有効である。
【００５６】
更に、図６に示すように、本実施形態では特に、画素部７０ａ及び７０ｂの各々を構成するサブ画素部に含まれる有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが、温度センサー用有機ＥＬ素子７９Ｒ、７９Ｇ及び７９Ｂとして選択されている。即ち、有機ＥＬ材料が異なる温度センサー用有機ＥＬ素子７９Ｒ、７９Ｇ及び７９Ｂの各々の電流値に基づいて、それぞれの温度が検出される。そして、駆動波形回路１７０によって、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ毎に駆動波形に係る補正データが生成され、データ線駆動回路１５０によって、ＲＧＢ毎に補正された駆動波形の印加電流が有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに夫々印加される。よって、ＲＧＢ独立発光のパネルおいて生じ得る、パネル中心部と端部での発光画素温度が異なることに起因した色ずれを低減或いは防止できる。即ち、ＲＧＢ画素毎に精度良く温度を検出し、ＲＢＧ画素毎の印加電流の算出にフィードバックすることで、温度差に起因した色ずれを一層低減或いは無くすことができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、画素部７０を構成するサブ画素部のそれぞれに含まれる有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂを一組として、温度センサー用有機ＥＬ素子として選択したが、例えば有機ＥＬ素子７２Ｒだけのように１つの有機ＥＬ素子７２を選択してもよいし、例えば有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂのように２つの有機ＥＬ素子７２を選択してもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ装置の駆動方法によれば、複数の画素部７０の各々に含まれる有機ＥＬ素子７２のうち温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を検出し、検出された温度に応じて補正した印加電流を有機ＥＬ素子７２に印加するので、高品質な画像表示が可能となる。特に、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度特性を利用して、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を検出するので、画像表示領域１１０内での温度検出が可能であると共に、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う発光装置の駆動方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法を示すブロック図である。
【図５】有機ＥＬ材料の温度特性を示すグラフである。
【図６】第１実施形態に係る温度センサー用有機ＥＬ素子の画像表示領域における位置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…基板、１０…有機ＥＬ装置、２０…封止板、４７…バンク部、７２…有機ＥＬ素子、７４、７６…ＴＦＴ、７９…温度センサー用有機ＥＬ素子、１１０…画像表示領域、１３０…走査線駆動回路、１５０…データ線駆動回路、１７０…駆動波形制御回路、１９０…電流値検出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬパネル等の発光装置の駆動法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の発光装置の一例である有機ＥＬ（Electro-luminescence）パネルの発光素子に用いられる有機ＥＬ材料は、使用される環境温度によってその材料特有の温度特性から発光輝度が異なってしまうという問題点があることが知られている。ＲＧＢ独立発光のパネルでは特にこの材料特有の温特の違いにより、色ずれが起こり表示品質の著しい低下となる。ここでいう「色ずれ」とは、（１）基板面内（特に中心付近の画素と外周付近の画素）で起こり得る温度差に起因したＩ−Ｌ特性（即ち、電流−光出力特性）の変化（ずれ）、（２）ＲＧＢ毎に異なる温度特性に起因したＩ−Ｌ特性の変化（ずれ）、（３）ＴＦＴや周辺回路（配線）等から発生した熱に起因したＩ−Ｌ特性の変化（ずれ）をいう。このような問題点に関しては、例えば特許文献１では、有機ＥＬパネルの温度を測定するための、温度センサーとしての測定用ＥＬ素子を設け、測定された温度に基づいて有機ＥＬ素子に印加する駆動波形を補正する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、温度センサーは、発光素子が形成される発光基板における表示領域とは異なる領域に形成されるため、発光素子の温度を精度良く測定することが困難であるという技術的問題点がある。仮に、発光基板側の表示領域に温度センサーを形成しようとすれば、発光基板を多層構造にするなどの発光基板の構造の複雑化や表示領域の開口率の低下を招いてしまうおそれがある。特に基板中心付近に温度センサーを形成することは回路引き回しが難しいことに加え、引き回し配線による発熱/放熱も考慮せねばならない。従来技術である外付けセンサーを発光パネルに設置することは、例えば有機ＥＬパネルの小型、薄型、軽量等という特徴が生かせない。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、発光装置の表示領域における温度を検出でき、色ずれのない高品質な画像表示の可能な発光装置の駆動方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置の駆動方法は上記課題を解決するために、表示領域に発光素子を夫々含む複数の画素部が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、前記複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子の電流値を検出することにより、前記発光素子の温度を検出する温度検出工程と、該温度検出工程によって検出された温度に応じて、前記発光素子が所定の輝度で発光するために前記発光素子に印加すべき印加電流を算出する印加電流算出工程と、前記印加電流を前記発光素子に印加する電流印加工程とを含む。
【０００７】
本発明の発光装置の駆動方法によれば、その動作時には、各画素部において、発光素子に印加電流が印加されることにより、発光素子において例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）層等の発光層が発光する。この場合、印加電流によって、画素部の輝度が制御される。このような動作時には、例えば、発光素子が発光する際に生じる熱や、画素部に設けられた例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等の半導体素子、配線抵抗等による発熱のため、画素部の温度が変化してしまうおそれがある。発光素子は、使用される温度が異なると印加電流に対する発光輝度が異なるという温度特性を有しており、画素部の温度変化に伴い、画素部における輝度も変化してしまうおそれがある。
【０００８】
しかるに本発明では特に、温度検出工程によって、複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる発光素子の電流値を検出することにより、発光素子の温度を検出する。即ち、複数の画素部のうち、発光素子の温度を検出するための温度センサーとして選択された画素部に含まれる発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出する。ここで、発光素子の温度特性とは、発光素子に所定電流を印加するのに必要な電圧が温度変化に伴って変化する性質を意味し、例えば、発光素子に所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量として表すことができる。
【０００９】
このように表示領域に設けられた画素部に含まれる発光素子の温度特性を利用して発光素子の温度を検出するので、仮に表示領域とは異なる領域に設けられた例えば温度センサーによって発光素子の温度を検出する場合と比較して、発光素子の近く（特に、発光素子そのもの）で発光素子の温度を検出できる。従って、発光素子の温度を、より精度良く検出できる。
【００１０】
更に、本発明では特に、印加電流算出工程によって、温度検出工程によって検出された温度に応じて、発光素子が所定の輝度で発光するために発光素子に印加すべき印加電流が算出される。続いて、電流印加工程によって、このように算出された印加電流が発光素子に印加される。言い換えれば、発光素子には、検出された温度において所定の輝度で発光できるように補正された印加電流が印加される。よって、検出された温度に応じて、画素部の輝度が所定の輝度となるように制御できる。即ち、発光素子の温度変化による発光輝度の変化或いは所定の輝度からのズレを低減或いは防止できる。従って、高品質な画像表示が可能となる。
【００１１】
加えて、本発明では特に、温度検出工程は、画素部に形成された、表示に寄与する発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出するので、例えば画素部とは別に温度を検出するための温度センサーを形成する場合と比較して、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００１２】
以上説明したように、本発明の発光装置の駆動方法によれば、複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる発光素子の温度を検出し、検出された温度に応じて補正した印加電流を発光素子に印加するので、高品質な画像表示が可能となる。特に、温度検出工程は、表示に寄与する発光素子の温度特性を利用して、発光素子の温度を検出するので、表示領域内での温度検出が可能であると共に、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００１３】
本発明の発光装置の駆動方法の一態様では、前記発光素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のいずれかを発光する発光層を夫々含む３種類の発光素子であり、前記温度検出工程は、前記３種類の発光素子の各々の温度を検出し、前記印加電流算出工程は、前記３種類の発光素子毎に前記印加電流を算出する。
【００１４】
この態様によれば、ＲＧＢ独立発光のパネルおいて生じ得る、パネル中心部と端部での発光画素温度が異なることに起因した色ずれを低減或いは防止できる。即ち、ＲＧＢ画素毎に精度良く温度を検出し、ＲＢＧ画素毎の印加電流の算出にフィードバックすることで、
温度差に起因した色ずれを一層低減或いは無くすことができる。
【００１５】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記発光素子は、５ｍＶ／℃以上の温度特性を有する発光材料を含む。
【００１６】
この態様によれば、温度変化に対する発光素子における電流変動が大きいので、温度検出工程による発光素子の温度の検出が容易に可能である。即ち、発光素子を容易に温度センサーとして機能させることができる。ここで「５ｍＶ／℃の温度特性」とは、所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量が５ｍＶであることを意味する。
【００１７】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記温度検出工程は、前記少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子に所定電圧を印加して、前記電流値を検出する。
【００１８】
この態様によれば、例えば表示に寄与しない非表示期間に、発光素子に所定電圧を印加して、電流値を検出するので、電流値を精度良く検出できる。よって、発光素子の温度を精度良く検出できる。
【００１９】
本発明の発光装置の駆動方法の他の態様では、前記温度検出工程は、前記表示領域における複数箇所の画素部に含まれる前記発光素子の温度を夫々検出する。
【００２０】
この態様によれば、例えば、表示領域の中央部及び周縁部の各々の少なくとも１箇所の画素部の発光素子の温度が検出される。よって、表示領域における複数の画素部の温度のばらつき、即ち、温度分布を検出できる。従って、表示領域における輝度のばらつきを低減或いは防止できる。特に、表示領域が大きい場合、即ち、発光パネルのサイズが大きい場合に有効である。
【００２１】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の発光装置の駆動方法を、有機ＥＬ装置に適用したものである。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法について、図１から図６を参照して説明する。
【００２３】
先ず、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。
【００２４】
図１において、本発明に係る「発光装置」の一例である有機ＥＬ装置１０は、駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス駆動方式で駆動される表示装置であり、有機ＥＬ装置１０が有する各画素部７０は、サブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂを含んで構成されている。
【００２５】
有機ＥＬ装置１０の画像表示領域１１０には、縦横に配線されたデータ線１１４及び走査線１１２が設けられており、それらの交点に対応するサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂはマトリクス状に配列され、これら３つのサブ画素部を一組として一つの画素部７０が構成されている。尚、画像表示領域１１０は、本発明に係る「表示領域」の一例である。後述するように、サブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂの夫々は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長を有する光を出射する。これにより、有機ＥＬ装置１０は、走査線駆動回路１３０及びデータ線駆動回路１５０による画素部７０の制御下で画像をフルカラー表示できる。
【００２６】
更に、画像表示領域１１０には各データ線１１４に対して配列されたサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂに対応する電源供給線１１７が設けられている。
【００２７】
画像表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域には、走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１５０、駆動波形制御回路１７０及び電流検出回路１９０が設けられている。走査線駆動回路１３０は、複数の走査線１１２に走査信号を順次供給する。電流検出回路１９０は、後述するように、画素部７０に設けられた温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出可能に構成されており、検出した電流値を駆動波形制御回路１７０に出力する。駆動波形制御回路１７０は、後述するように、電流検出回路１９０によって検出された電流値に基づいて、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出し、算出した温度に基づいて、後述する補正データを生成し、データ線駆動回路１５０に出力する。データ線駆動回路１５０は、駆動波形制御回路１７０からの補正データと表示データとから画素部７０を駆動するための駆動波形を生成し、生成した駆動波形を、画像表示領域１１０に配線されたデータ線１１４に供給する。尚、走査線駆動回路１３０の動作とデータ線駆動回路１５０の動作とは、同期信号線１６０を介して相互に同期が図られる。
【００２８】
電源供給線１１７には、外部回路から画素駆動用電源が供給される。図１中、一つの画素部７０に着目すれば、画素部７０には、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが設けられると共に、例えばＴＦＴを用いて構成されるスイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４、並びに保持容量７８がサブ画素部毎に設けられている。スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極には走査線１１２が電気的に接続されており、スイッチング用トランジスタ７６のソース電極にはデータ線１１４が電気的に接続され、スイッチング用トランジスタ７６のドレイン電極には駆動用トランジスタ７４のゲート電極が電気的に接続されている。また、駆動用トランジスタ７４のドレイン電極には、電源供給線１１７が電気的に接続されており、駆動用トランジスタ７４のソース電極には有機ＥＬ素子７２の陽極が電気的に接続されている。
【００２９】
尚、図１に例示した画素回路の構成の他にも、電流プログラム方式の画素回路、電圧プログラム方式の画素回路、電圧比較方式の画素回路、サブフレーム方式の画素回路等の各種方式の画素回路を採用することが可能である。
【００３０】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の具体的な構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここに図２は、有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ´線での断面図である。
【００３１】
図２及び図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１上の画像表示領域１１０に形成された複数の画素部７０を備えている。
【００３２】
画素部７０は、基板１上における画像表示領域１１０にマトリクス状に配設されている。画素部７０は、図中横方向に沿って配列された３つのサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂを一組として構成されており、画像表示領域１１０の図中縦方向及び横方向の夫々に沿って配列されている。各サブ画素部７１のうち隔壁部４７に囲まれた凹部６２に有機ＥＬ素子７２が形成されている。
【００３３】
図３において、有機ＥＬ装置１０は、基板１、有機ＥＬ素子７２（即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ）、駆動用トランジスタ７４、バンク部４７、並びに封止板２０を備えている。
【００３４】
基板１は、例えば、ガラス基板等で構成されている。基板１は、基板１上に有機ＥＬ素子７２が形成されているだけでなく、図１に示す走査線駆動回路１３０、データ線駆動回路１５０及び駆動波形制御回路１７０等の各種回路を備えている。このような回路は、基板１における画像表示領域１１０の周辺領域に設けられている。
【００３５】
有機ＥＬ素子７２は、有機ＥＬ層５０、陰極４９及び陽極３４を備えて構成されている。
【００３６】
有機ＥＬ層５０は、複数の有機ＥＬ層５０を互いに隔てるための素子分離部として機能するバンク部４７に囲まれた凹部６２に、インクジェット法を用いて有機材料を塗布することによって形成されている。より具体的には、有機ＥＬ層５０は、赤色に発光する有機ＥＬ材料、緑色に発光する有機ＥＬ材料、及び青色に発光する有機ＥＬ材料をサブ画素部７１毎に規定された凹部６２に塗り分けることによって形成されている。即ち、有機ＥＬ素子７２Ｒは、赤色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備え、有機ＥＬ素子７２Ｇは、緑色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備え、有機ＥＬ素子７２Ｂは、青色に発光する有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層５０を備えている。
【００３７】
バンク部４７は、第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂから構成されており、有機ＥＬ層５０が形成される凹部６２を規定する。第１バンク部４７ａは、ＳｉＯ、ＳｉＯ２又はＴｉＯ２等の無機材料で構成される無機材料層であり、例えば、保護層４５上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学蒸着）法、コート法、スパッタ法等の膜形成法を用いて形成されている。第２バンク部４７ｂは、アクリル樹脂、又はポリイミド樹脂等の有機材料で構成される有機材料層であり、図中上側に向かって先細りとなるテーパー形状を有している。第２バンク部４７ｂは、第１バンク部４７ａ上に有機材料層を形成した後、この有機材料層をフォトリソグラフィ技術等を用いてパターニングすることによって形成されている。第２バンク部４７ｂは、その底部が図中横方向に沿って第１バンク部４７ａより小さめとなるように形成されている。
【００３８】
陽極３４は、基板１上に順次形成されたゲート絶縁層２、層間絶縁膜４１、保護層４５、及び第１バンク部４７ａのうち第１バンク部４７ａに埋め込まれるように形成されている。陽極３４は、例えば、有機ＥＬ層５０から図中下側に出射される光を下側に透過するように例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明材料で構成された透明電極である。よって、有機ＥＬ装置１０は、所謂ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。尚、本発明の発光装置の駆動方法は、封止板２０側に向かって光を出射する、所謂トップエミッション型の有機ＥＬ装置にも適用可能である。
【００３９】
陰極４９は、有機ＥＬ層５０を介して陽極に対向するようにサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂに共通に形成されている。より具体的には、陰極４９は、各サブ画素部７０を互いに分ける第２バンク部４７ｂの表面及び各有機ＥＬ層５０の表面を被うように形成され、異なるサブ画素部７１Ｒ、７１Ｇ及び７１Ｂの夫々が有する有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに共通とされる共通電極である。陰極４９は、有機ＥＬ層５０から図中上側に出射される光を下側に反射するようにＡｌ等の金属薄膜で構成されている。
【００４０】
駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓは、図１に示す電源供給線１１７に電気的に接続されており、ドレイン電極７４ｄは陽極３４に電気的に接続されている。駆動用トランジスタ７４は、図１に示すデータ線１１４を介してゲート電極３ａに供給されるデータ信号に応じてオンオフされ、駆動電流を有機ＥＬ素子７２に供給する。このような素子を含む回路は、有機ＥＬ層５０から基板１側に出射される光を遮らないように、有機ＥＬ層５０の下側を避けるように設けられている。また、駆動用トランジスタ７４と同様に図１に示すスイッチング用トランジスタ７６も基板１上に形成されている。
【００４１】
半導体層３は、例えば低温ポリシリコン技術を用いて形成された多結晶シリコン層或いはアモルファスシリコン層である。半導体層３上には、半導体層３を埋め込んで、スイッチング用トランジスタ７６及び駆動用トランジスタ７４のゲート絶縁層２が形成されている。駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａ及び図１に示す走査線１１２は、ゲート絶縁層２上に形成されている。走査線１１２の一部は、スイッチング用トランジスタ７６のゲート電極として形成されている。ゲート電極３ａ及び走査線１１２は、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）等のうち少なくとも一つを含む金属材料を用いて形成されている。
【００４２】
走査線１１２や駆動用トランジスタ７４のゲート電極３ａを埋め込んで、ゲート絶縁層２上には層間絶縁層４１が形成されている。層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２は例えばシリコン酸化膜から構成されている。層間絶縁層４１上には、例えばアルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯを含む導電材料から夫々構成される、データ線１１４及び電源供給線１１７、更には駆動用トランジスタ７４のソース電極７４ｓが形成されている。層間絶縁層４１には、層間絶縁層４１の表面から層間絶縁層４１及びゲート絶縁層２を貫通して、駆動用トランジスタ７４の半導体層３に至るコンタクトホール５０１及び５０２が形成されている。電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを構成する導電膜は、コンタクトホール５０１及び５０２の各々の内壁に沿って半導体層３の表面に至るように連続的に形成されている。層間絶縁層４１上には、電源供給線１１７及びドレイン電極７４ｄを埋め込んで、保護層４５として例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）ないしシリコン酸化膜（ＳｉＯｘ）が形成されている。保護層４５上には、例えばシリコン酸化膜よりなる第１バンク部４７ａが形成され、更に第１バンク部４７ａ上に第２バンク部４７ｂが形成されている。第１バンク部４７ａ及び第２バンク部４７ｂによって、画素部における有機ＥＬ層５０の形成領域が規定されている。
【００４３】
封止板２０は、ガラス、プラスチック等から形成されており、水分が有機ＥＬ装置１０の外部から有機ＥＬ層５０に浸入することを防止する。より具体的には、封止板２０は、基板１上に接着剤によって接着されており、有機ＥＬ素子７２が大気に触れないように封止する。封止板２０は、例えば封止板２０の周縁部にディスペンサ等の塗布手段を用いて塗布された接着剤を介して基板１に接着され、封止されている。これにより、例えば大気中に含まれる水分によって有機ＥＬ素子７２が劣化することを低減でき、有機ＥＬ装置１０の寿命を延ばすことが可能である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法について、図４から図６を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法を示すブロック図である。図５は、有機ＥＬ材料の温度特性を示すグラフである。図６は、本実施形態に係る温度センサー用有機ＥＬ素子の画像表示領域における位置を示す平面図である。
【００４５】
図４において、有機ＥＬ装置１０の動作時には、電流値検出回路１９０は、温度センサー用有機ＥＬ素子７９を流れる電流値を、例えば所定時間毎に検出する。電流値検出回路１９０は、検出した電流値を駆動波形制御回路１７０へ出力する。
【００４６】
温度センサー用有機ＥＬ素子７９は、複数の画素部７０に夫々設けられた有機ＥＬ素子７２のうち、温度センサーとして機能させるために予め選択されたものである。本実施形態では、後述するように、画像表示領域１１０における複数箇所の画素部７０の有機ＥＬ素子７２が、温度センサー用有機ＥＬ素子７９として、予め選択されている。温度センサー用有機ＥＬ素子７９は、電流値検出回路１９０と電気的に接続されている。
【００４７】
電流値検出回路１９０は、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の発光時（即ち、表示用の印加電圧が印加された時）に流れる電流値を検出する。尚、本実施形態の変形例として、温度センサー用有機ＥＬ素子７９が、表示に寄与しない非表示期間に、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に表示に影響を与えない程度に微弱な所定電圧を印加して、電流値を検出するようにしてもよい。この場合には、予め定めた所定電圧を一定期間だけ温度センサー用有機ＥＬ素子７９に印加できるので、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に安定した電流を流すことができ、電流値を精度良く検出できる。
【００４８】
駆動波形制御回路１７０は、電流値検出回路１９０からの電流値に基づいて、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出し、算出した温度に基づいて、所望の発光輝度が得られるように駆動波形に係る補正データを生成して、データ線駆動回路１５０へ出力する。
【００４９】
図５に示すように、有機ＥＬ素子７２の有機ＥＬ層５０に用いられる有機ＥＬ材料は、温度が上がると抵抗が下がり、温度が下がると抵抗が上がるという温度特性を有している。即ち、図５中のグラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４は夫々、８０℃、５０℃、２５℃、及び−３０℃の一定温度下における有機ＥＬ材料に印加する電圧とそのときの電流密度との関係を示している。例えば、同じ電圧を印加した場合には、温度が低いほど電流密度が小さくなる、即ち、グラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の順で電流密度が小さくなる。逆に言えば、同じ電流密度を有機ＥＬ材料に発生させるためには、温度が低いほど大きな電圧を印加する必要がある、即ち、グラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の順で大きな電圧を印加する必要がある。例えば、図５中の差分Ｗ１に示すように、所定の電流密度を発生させるためには、８０℃では（グラフＣ１参照）約３．５Ｖの電圧が必要なのに対し、−３０℃では（グラフＣ４参照）約６Ｖの電圧が必要となる。即ち、温度差が約１１０℃に対し、必要な電圧の差は約２．５Ｖである。つまり、所定電流を印加するのに必要な電圧の単位温度当たりの変化量は、２３ｍＶ／℃である。有機ＥＬ材料はこのような比較的に大きな温度特性（即ち、５ｍＶ／℃以上の温度特性）を有しているので、このような有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層を含む有機ＥＬ素子を温度センサーとして機能させることができる。即ち、温度センサー用有機ＥＬ素子７９に印加した電圧と、電流値検出回路１９０によって検出された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値とから温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を算出できる。
【００５０】
上述したように、駆動波形制御回路１７０は、このように算出した温度に基づいて、所望の発光輝度が得られるように駆動波形に係る補正データを生成する。ここで「補正データ」は、予め設定された温度に対応して決まる駆動波形と、算出された温度に対応して決まる駆動波形との差が小さくなるように、駆動波形の例えば幅、高さ、形状或いは突入電流形状等のパラメータを変更するためのデータである。即ち、例えば、予め設定された温度において所望の発光輝度で有機ＥＬ層５０を発光させるのに必要な印加電流と、検出された温度において所望の発光輝度で有機ＥＬ層５０を発光させるのに必要な印加電流との差を小さくする（即ち、補正する）ためのデータである。
【００５１】
データ線駆動回路１５０は、駆動波形制御回路１７０からの補正データと表示データとから画素部７０を駆動するための駆動波形を生成し、生成した駆動波形をデータ線１１４を介して画素部７０に供給する。よって、温度センサー用有機ＥＬ素子７９を含む、有機ＥＬ素子７２には、検出された温度に応じた駆動波形の印加電流が印加される。言い換えれば、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値が、駆動波形制御回路１７０へフィードバックされることにより、有機ＥＬ素子７２の温度に応じて調整された駆動波形の印加電流が、有機ＥＬ素子７２に印加される。従って、例えば、動作時における、有機ＥＬ素子７２が発光する際に生じる熱や、ＴＦＴ７４及び７６等からの発熱による、有機ＥＬ素子７２の温度変化が発生しても、画素部７０の輝度が所望の輝度となるように制御できる。
【００５２】
更に、本実施形態では、画素部７０に設けられた有機ＥＬ素子７２のうちから選択された温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値に基づいて、温度を算出するので、仮に画像表示領域１１０とは異なる領域に設けられた例えば温度センサー回路によって温度が検出される場合に比較して、画素部７０の近くで有機ＥＬ素子７２の温度を検出できる。従って、より精度良く温度を検出できる。
【００５３】
尚、本実施形態では、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出するために電流値検出回路１９０を、駆動波形制御回路１７０とは別個に設けているが、駆動波形制御回路１７０によって、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出するようにしてもよい。また、本実施形態では、電流値検出回路１９０によって温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出し、駆動波形制御回路１７０によって検出された電流値に基づいて温度を算出するようにしているが、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値を検出し、検出した電流値に基づいて温度を算出する温度検出回路を設けてもよい。
【００５４】
加えて、本実施形態では特に、画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２の温度特性を利用して、有機ＥＬ素子７２の温度を検出するので、例えば画素部７０に形成された有機ＥＬ素子７２とは別に温度を検出するための温度センサー回路を形成する場合と比較して、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００５５】
図６に示すように、本実施形態では特に、画像表示領域１１０の中央部に配置された画素部７０ａに含まれる有機ＥＬ素子７２及び画像表示領域１１０における周縁部における４つの画素部７０ｂに夫々含まれる有機ＥＬ素子７２が、温度センサー用有機ＥＬ素子７９として選択される。即ち、画像表示領域１１０における複数の温度センサー用有機ＥＬ素子７９の電流値が、電流検出回路１９０によって夫々検出され、駆動波形制御回路１７０によって複数の温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度が夫々算出される。よって、画像表示領域１１０における複数の画素部７０の温度分布を算出することができる。従って、複数の画素部７０に印加する駆動波形を、複数の画素部７０の温度分布に応じて、上述した駆動波形制御回路１７０によって補正することにより、複数の画素部７０の温度分布に起因した画像表示領域１１０における輝度ばらつきを低減或いは防止できる。特に、画像表示領域１１０が広い（即ち、基板１及び封止板２０、或いは発光パネルのサイズが大きい）場合、複数の画素部７０の温度分布が生じ易く、画像表示領域１１０における輝度ばらつきが発生しやすいので、温度センサー用有機ＥＬ素子の電流値に基づいて算出された複数の画素部７０の温度分布に応じて駆動波形を補正することは、極めて有効である。
【００５６】
更に、図６に示すように、本実施形態では特に、画素部７０ａ及び７０ｂの各々を構成するサブ画素部に含まれる有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂが、温度センサー用有機ＥＬ素子７９Ｒ、７９Ｇ及び７９Ｂとして選択されている。即ち、有機ＥＬ材料が異なる温度センサー用有機ＥＬ素子７９Ｒ、７９Ｇ及び７９Ｂの各々の電流値に基づいて、それぞれの温度が検出される。そして、駆動波形回路１７０によって、有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂ毎に駆動波形に係る補正データが生成され、データ線駆動回路１５０によって、ＲＧＢ毎に補正された駆動波形の印加電流が有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂに夫々印加される。よって、ＲＧＢ独立発光のパネルおいて生じ得る、パネル中心部と端部での発光画素温度が異なることに起因した色ずれを低減或いは防止できる。即ち、ＲＧＢ画素毎に精度良く温度を検出し、ＲＢＧ画素毎の印加電流の算出にフィードバックすることで、温度差に起因した色ずれを一層低減或いは無くすことができる。
【００５７】
尚、本実施形態では、画素部７０を構成するサブ画素部のそれぞれに含まれる有機ＥＬ素子７２Ｒ、７２Ｇ及び７２Ｂを一組として、温度センサー用有機ＥＬ素子として選択したが、例えば有機ＥＬ素子７２Ｒだけのように１つの有機ＥＬ素子７２を選択してもよいし、例えば有機ＥＬ素子７２Ｒ及び７２Ｂのように２つの有機ＥＬ素子７２を選択してもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ装置の駆動方法によれば、複数の画素部７０の各々に含まれる有機ＥＬ素子７２のうち温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を検出し、検出された温度に応じて補正した印加電流を有機ＥＬ素子７２に印加するので、高品質な画像表示が可能となる。特に、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度特性を利用して、温度センサー用有機ＥＬ素子７９の温度を検出するので、画像表示領域１１０内での温度検出が可能であると共に、製造プロセスの複雑化を殆ど或いは全く必要としない。
【００５９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う発光装置の駆動方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´線断面図である。
【図４】第１実施形態に係る有機ＥＬ装置の駆動方法を示すブロック図である。
【図５】有機ＥＬ材料の温度特性を示すグラフである。
【図６】第１実施形態に係る温度センサー用有機ＥＬ素子の画像表示領域における位置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１…基板、１０…有機ＥＬ装置、２０…封止板、４７…バンク部、７２…有機ＥＬ素子、７４、７６…ＴＦＴ、７９…温度センサー用有機ＥＬ素子、１１０…画像表示領域、１３０…走査線駆動回路、１５０…データ線駆動回路、１７０…駆動波形制御回路、１９０…電流値検出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示領域に発光素子を夫々含む複数の画素部が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、
前記複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子の電流値を検出することにより、前記発光素子の温度を検出する温度検出工程と、
該温度検出工程によって検出された温度に応じて、前記発光素子が所定の輝度で発光するために前記発光素子に印加すべき印加電流を算出する印加電流算出工程と、
前記印加電流を前記発光素子に印加する電流印加工程と
を含むことを特徴とする発光装置の駆動方法。
【請求項２】
前記発光素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のいずれかを発光する発光層を夫々含む３種類の発光素子であり、
前記温度検出工程は、前記３種類の発光素子の各々の温度を検出し、
前記印加電流算出工程は、前記３種類の発光素子の各々の前記印加電流を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項３】
前記発光素子は、５ｍＶ／℃以上の温度特性を有する発光材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項４】
前記温度検出工程は、前記少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子に所定電圧を印加して、前記電流値を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項５】
前記温度検出工程は、前記表示領域における複数箇所の画素部に含まれる前記発光素子の温度を夫々検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項１】
表示領域に発光素子を夫々含む複数の画素部が設けられた発光装置を駆動するための発光装置の駆動方法であって、
前記複数の画素部のうち少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子の電流値を検出することにより、前記発光素子の温度を検出する温度検出工程と、
該温度検出工程によって検出された温度に応じて、前記発光素子が所定の輝度で発光するために前記発光素子に印加すべき印加電流を算出する印加電流算出工程と、
前記印加電流を前記発光素子に印加する電流印加工程と
を含むことを特徴とする発光装置の駆動方法。
【請求項２】
前記発光素子は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の各色のいずれかを発光する発光層を夫々含む３種類の発光素子であり、
前記温度検出工程は、前記３種類の発光素子の各々の温度を検出し、
前記印加電流算出工程は、前記３種類の発光素子の各々の前記印加電流を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項３】
前記発光素子は、５ｍＶ／℃以上の温度特性を有する発光材料を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項４】
前記温度検出工程は、前記少なくとも一つの画素部に含まれる前記発光素子に所定電圧を印加して、前記電流値を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光装置の駆動方法。
【請求項５】
前記温度検出工程は、前記表示領域における複数箇所の画素部に含まれる前記発光素子の温度を夫々検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２４０８１２（Ｐ２００７−２４０８１２Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６２１６２（Ｐ２００６−６２１６２）
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月８日（２００６．３．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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