発光装置及びその駆動制御方法
【課題】低温環境下での発光輝度の低下を抑制できる表示装置及びその駆動制御方法を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ表示装置１は、発光素子としての有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子とを有する画素を複数二次元配置した表示パネル１０と、前記画素の前記有機ＥＬ素子を表示データに応じた輝度で発光させるよう前記画素の前記発光駆動素子を駆動する駆動回路２１と、前記表示パネル１０を加温するための熱線ヒータ５０と、温度を測定する温度センサ６０と、前記温度センサ６０で測定した温度に応じて前記熱線ヒータ５０を制御する制御部２２と、を備え、低温環境下では熱線ヒータ５０により表示パネル１０を加温する。
【解決手段】有機ＥＬ表示装置１は、発光素子としての有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子とを有する画素を複数二次元配置した表示パネル１０と、前記画素の前記有機ＥＬ素子を表示データに応じた輝度で発光させるよう前記画素の前記発光駆動素子を駆動する駆動回路２１と、前記表示パネル１０を加温するための熱線ヒータ５０と、温度を測定する温度センサ６０と、前記温度センサ６０で測定した温度に応じて前記熱線ヒータ５０を制御する制御部２２と、を備え、低温環境下では熱線ヒータ５０により表示パネル１０を加温する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素に発光素子を有する発光装置及びその駆動制御方法に関し、特に、発光素子として自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた発光装置及びその駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自発光素子である有機ＥＬ素子は、基板上にアノード、ＥＬ層、カソードの順に積層した積層構造となっており、アノードとカソードとの間に電圧が印加されるとＥＬ層に正孔及び電子が注入され、ＥＬ層で電界発光する。ＥＬ層の発光が有機ＥＬ素子の設けられている基板を透過して出射するように設計した有機ＥＬ素子をボトムエミッション型といい、一方、有機ＥＬ素子が設けられている基板と反対側から外部に出射するように設計した有機ＥＬ素子をトップエミッション型という。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子からなる発光素子を画素に備える有機ＥＬ表示装置（発光装置）は、大きく分けて、パッシブ駆動方式のものと、アクティブマトリクス駆動方式のものに分類することができる。アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置は、非常に高いコントラストや広視野角特性さらには優れた動画特性など、極めて優れた表示特性を有している。アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、一画素につき一又は複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、例えばアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）、を使ったＴＦＴ駆動が検討されている。有機ＥＬ表示装置の駆動方式としては、電流を印加して階調を制御する電流指定書き込み方式と電圧を印加して階調を制御する電圧指定書き込み方式とがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、電流路の一端が有機ＥＬ素子の一端に接続され、電流路の他端が電源ラインに接続された発光制御トランジスタ、制御端子が選択ラインに接続され、電流路の一端が前記発光制御トランジスタの制御端子に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された駆動制御トランジスタ、及び、電流路の一端が表示データに応じた駆動信号が印加されるデータラインに接続され、電流路の他端が前記発光制御トランジスタの電流路の他端及び前記有機ＥＬ素子の一端に接続され、制御端子が前記選択ラインに接続された選択制御トランジスタ、の３つのａ−Ｓｉ ＴＦＴと、前記発光制御トランジスタの前記制御端子と前記電流路の一端との間に設けられた保持容量と、が表示画素ごとに設けられた有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【０００５】
一般に、ＴＦＴは、長時間の使用によりチャネル抵抗が変化するために、ゲート閾値電圧Ｖthが駆動履歴に応じて増大し、有機ＥＬ素子に供給される発光駆動電流の電流値が表示データに対応しなくなり、適切な輝度階調で発光することができなくなるという問題があり、この問題に対し、前記特許文献１では、表示画素ごとに閾値電圧の変動量に対応する補正データを検出して記憶しておき、表示データをその補正データに基づいて補正した駆動信号をデータラインに印加する手法を提案している。
【特許文献１】特開２００８−４６１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
薄型表示装置として、現在の主流は液晶表示装置（ＬＣＤ）であるが、低温下での応答速度の問題は依然課題として残っている。
【０００７】
この問題に対し、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、マイナス３０℃の環境下においても応答速度に関して、動画表示にまったく問題がなく、また初期立ち上がりにおいても室温環境下との差異は見られない。これは、ＬＣＤと比較して、有機ＥＬ表示装置の大きなメリットの一つである。
【０００８】
しかしながら、電圧指定書き込み駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、画素に一定の電圧値の階調電圧を印加した場合、低温環境下での発光特性は、図４（Ａ）に示すように、マイナス１０℃以下の低温では室温での発光輝度に対し、半減してしまうといった問題が生じてしまう。これは、図４（Ｂ）に示すとおり、画素に一定の電圧を印加したときに有機ＥＬ素子に流れる発光駆動電流Ｉelが低温では低下するためであり、即ち、ＴＦＴのチャネル抵抗が周囲の温度に依存するという温度特性により、低温では電流が流れにくくなってしまうからである。
【０００９】
ここで、図４（Ａ）及び（Ｂ）の測定は、以下の条件で行ったものである。
有効表示エリア：２．７インチ
解像度：１８０ｐｐｉ
画素数：４２０ＲＧＢ×２４０
画素駆動回路：前記特許文献１に開示されたようなａ−Ｓｉ ＴＦＴを３個用いた回路
有機ＥＬ素子の発光材料：ポリフルオレン系
なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す温度特性は、主にａ−Ｓｉ ＴＦＴの温度特性に起因するものではあるが、有機ＥＬ素子の発光においても温度の影響はあり、有機ＥＬ素子の温度特性も含むことは言うまでもない。
【００１０】
このように、電圧指定書き込み駆動方式においては、前記特許文献１に開示されているような閾値電圧Ｖthの変動を補償した電圧指定書き込み駆動方式では、温度が一定の状態での閾値電圧の変動に対する補償はできるものの、このような低温環境下での問題には対処できない。
【００１１】
また、ａ−Ｓｉ ＴＦＴではなく、ポリシリコンを使ったＴＦＴであっても、程度の差はあるが、同様に低温環境下では発光輝度が低下する。
【００１２】
更に、電流指定書き込み駆動方式においても、やはりＴＦＴの温度特性の影響は免れないので、低温環境下での発光輝度の低下は見られる。
【００１３】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、低温環境下での発光輝度の低下を抑制することが可能な発光装置及びその駆動制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明による発光装置は、
発光素子を有する画素が複数配列された発光パネルと、
前記各画素の前記発光素子を発光させる駆動信号を前記各画素に印加する駆動回路と、
前記発光パネルの温度を制御するための温度制御部と、
前記発光パネルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定した温度に応じて前記温度制御部を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明による発光装置において、
前記温度制御部は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が所定の第１の温度以下となったときに前記加温部を動作させ、前記温度センサで測定した温度が所定の第２の温度以上となったときに前記加温部の動作を停止させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記制御部は、前記温度センサで測定した温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記加温部は、前記発光パネルの非発光面側に配され、前記複数の画素の配置領域に対応した領域に設けられた面状発熱体であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記温度制御部は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明による発光装置において、
前記各画素は、前記駆動信号に応じた発光駆動電流を前記発光素子に供給する発光駆動素子を有し、
前記駆動信号は電圧信号であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明による発光装置において、
前記駆動回路は、前記駆動信号の電圧値を、前記温度センサで測定した温度と前記発光駆素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正することを特徴とする。
また、前記の目的を達成するために、本発明の請求項８記載の発明による発光装置の駆動制御方法は、
発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備える発光装置の駆動制御方法であって、
前記各画素の前記発光素子に該発光素子を発光させる駆動信号を印加するステップと、
前記発光パネルの温度を測定するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度に応じて、前記発光パネルの温度を制御するステップと、
を含むことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光装置は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第１の温度以下であるときに前記加温部を動作させて前記発光パネルを加温するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第２の温度以上であるときに前記加温部の動作を停止させて、前記発光パネルの加温を停止させるステップと、
を含むことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光パネルを加温するステップは、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御するステップを含むことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光装置は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げるステップを含むことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記画素は前記発光素子に前記駆動信号に応じた発光駆動電流を供給する発光駆動素子を有し、前記駆動信号は電圧信号であり、
前記駆動信号を印加するステップは、前記駆動信号の電圧値を、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記発光駆動素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度センサで測定した温度に応じて発光パネルの複数の画素を加温することにより、低温環境下での発光輝度の低下を抑制することが可能な発光装置及びその駆動制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる一実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１７】
図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置（発光装置）１の概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、該有機ＥＬ表示装置１の表示パネル１０の側面図である。なお、図１（Ａ）では、表示パネル（発光パネル）１０の裏側から見た状態を示している。
【００１８】
該有機ＥＬ表示装置１は、表示パネル１０と制御回路２０とからなる。これら表示パネル１０と制御回路２０とは同一基板上に実装することもできるし、図１（Ａ）に示すように、両者の間をフレキシブル配線シート（ＦＰＣ）３０と複数本のワイヤ配線４０とで接続して構成しても良い。別構成とした場合には、例えば折りたたみ式の携帯電話機に適用する場合、制御回路２０をダイヤルキー等が配設された本体側に組み込み、表示パネル１０を蓋側に組み込んで、本体と蓋を折り畳み自在に結合するヒンジ部にＦＰＣ３０及びワイヤ配線４０を通すことで、容易に適用できる。あるいは、蓋側にＦＰＣ３０及びワイヤ配線４０で折りたたんで、表示パネル１０と制御回路２０を背中合せにして、蓋側に組み込むような適用も可能である。
【００１９】
表示パネル１０には、後述するように、自発光素子である有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子である発光制御トランジスタとを有する画素が複数個、二次元に配列されている。なお、表示パネル１０は、特に図示はしないが、機械的に保護すると共に、電気的にシールドするための、アルミニウムやステンレス等の金属かなるシールドケースの内部に収納されている。このシールドケースは、通常、表側ケースと裏面側ケースに分かれており、内部に表示パネル１０をセットして、両ケースを嵌め合わせて、嵌合させるようになっている。表示パネル１０の裏面側や側面側に、緩衝材や位置決めの為の部材が入れられる場合もある。
【００２０】
また、表示パネル１０の裏面側には、該表示パネル１０の複数の画素を加温するための加温部としての熱線ヒータ５０と、該表示パネル１０の温度を測定するための温度センサ６０とが設置されている。ここで、加温部をなす熱線ヒータ５０は表示パネル１０の温度を制御するための温度制御部をなす。また、温度センサ６０としては、例えば、サーミスタ（チップ型）を使用し、表示パネル１０の裏側に直接半田実装もしくは、基板上に実装したサーミスタをシールドケース内に配置する。また、熱線ヒータ５０としては、例えば、表示パネル１０の複数の画素の領域に対応する大きさを持つ耐熱８０℃面状発熱体であるポリエステルヒータを使用し、表示パネル１０の裏側に熱伝導性接着テープを用いて固定する。
【００２１】
図１（Ｃ）及び（Ｄ）は、この熱線ヒータ５０としてのポリエステルヒータの構成の一例を示す正面図及び断面図である。このポリエステルヒータは、アルミニウムやステンレス等の金属箔５１を、絶縁材としてのポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート：ＰＥＴ）のカバーフィルム５２で挟み込み、厚さ０．１ｍｍ程度に形成したものである。
【００２２】
なお、熱線ヒータ５０としては、このようなポリエステルヒータに限定するものではなく、絶縁材としてポリイミドフィルムを用いた、耐熱温度が２００〜２５０℃のポリイミドヒータ等、表示パネル１０の各画素をほぼ均一に加温できるものであれば、どのようなものであっても構わない。また、上記においては、温度制御部が表示パネル１０を加温する加温部を備えてなる構成を示したが、本発明はこれに限るものではなく、更に、例えばペルチェ素子や冷却ファンを備えて、表示パネル１０を冷却してその温度を下げるための冷却部を備えるものであってもよい。
【００２３】
一方、制御回路２０は、表示パネル１０の各画素の有機ＥＬ素子を表示データに応じた輝度で発光させるよう各発光駆動素子を駆動する駆動回路２１と、前記温度センサ６０で測定した温度に応じて前記熱線ヒータ５０を制御する制御部としての制御部２２と、を含む。
【００２４】
図２（Ａ）は、前記表示パネル１０と駆動回路２１の電気的な構成の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、画素の回路構成の一例を示す図である。
【００２５】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、表示パネル１０は、例えば、行方向（図面左右方向）に配設された複数の選択ラインＬｓと列方向（図面上下方向）に配設された複数のデータラインＬｄとの各交点近傍に、画素ＰＩＸがｎ行×ｍ列（ｎ、ｍは、任意の正の整数）からなるマトリクス状に配列されている。
【００２６】
また、駆動回路２１は、各選択ラインＬｓに所定のタイミングで選択信号Ｓselを印加する選択ドライバ（ケート駆動回路）２１１と、選択ラインＬｓに並行して行方向に配設された複数の電源ラインＬｖに所定のタイミングで所定の電圧レベルの電源電圧（発光駆動電圧）Ｖccを印加する電源ドライバ（電源駆動回路）２１２と、各データラインＬｄに所定のタイミングで階調信号（駆動信号）を供給するデータドライバ（データ駆動回路）２１３と、後述する表示信号生成回路２１５から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも選択ドライバ２１１、電源ドライバ２１２及びデータドライバ２１３の動作状態を制御する選択制御信号及び電源制御信号、データ制御信号を生成して出力するシステムコントローラ２１４と、例えば該有機ＥＬ表示装置１の外部から供給される映像信号に基づいて、デジタル信号からなる表示データ（輝度階調データ）を生成してデータドライバ２１３に供給すると共に、該表示データに基づいて表示パネル１０に所定の画像情報を表示するためのタイミング信号（システムクロック等）を抽出、又は、生成して前記システムコントローラ２１４に供給する表示信号生成回路２１５と、を備えて構成されている。
【００２７】
本実施形態に適用される画素ＰＩＸは、選択ドライバ２１１に接続された選択ラインＬｓとデータドライバ２１３に接続されたデータラインＬｄとの交点近傍に配置され、例えば図２（Ｂ）に示すように、電流駆動型の発光素子である有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光駆動するため発光駆動電流を生成する画素駆動回路ＤＣと、を備えている。
【００２８】
画素駆動回路ＤＣは、例えば、ゲート端子が選択ラインＬｓに、ドレイン端子が電源ラインＬｖに、ソース端子が接点Ｎ１に各々接続された駆動制御トランジスタＴｒ１と、ゲート端子が選択ラインＬｓに、ソース端子がデータラインＬｄに、ドレイン端子が接点Ｎ２に各々接続された選択制御トランジスタＴｒ２と、ゲート端子が接点Ｎ１に、ドレイン端子が電源ラインＬｖに、ソース端子が接点Ｎ２に各々接続された発光制御トランジスタＴｒ３（発光駆動素子）と、接点Ｎ１及び接点Ｎ２間（発光制御トランジスタＴｒ３のゲート−ソース端子間）に接続されたキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、を備えている。
【００２９】
また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、アノード端子が前記画素駆動回路ＤＣの接点Ｎ２に接続され、カソード端子ＴＭｃには一定の低電圧である基準電圧Ｖssが印加されている。
【００３０】
なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３については、特に限定するものではないが、例えば全てｎチャネル型の電界効果型トランジスタにより構成することにより、ｎチャネル型のａ−Ｓｉ ＴＦＴを適用することができる。この場合、すでに確立されたアモルファスシリコン製造技術を用いて、動作特性（電子移動度等）の安定したａ−Ｓｉ ＴＦＴからなる画素駆動回路ＤＣを比較的簡易な製造プロセスで製造することができる。
【００３１】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光駆動制御は、例えば、一水平走査期間を１サイクルとして、該一水平走査期間内に、特定の選択ラインＬｓに接続された各画素ＰＩＸを選択して表示データの階調値に応じた電圧成分を駆動信号として書き込み、該電圧成分をキャパシタＣｓに保持する書込動作期間と、該書込動作期間に書き込み保持された電圧成分に基づいて表示データの階調値に応じた発光駆動電流を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流して、表示データに応じた輝度階調で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光させる発光動作期間と、を設定することにより実行されるなお、一水平走査期間＝書込動作期間＋発光動作期間であり、各行ごとに設定される書込動作期間は、相互に時間的な重なりが生じないように設定される。
【００３２】
この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光駆動制御の詳細については、前記特許文献１に開示されているので、ここではその説明を省略する。
【００３３】
図３は、前記制御部２２の動作フローチャートを示す図である。
即ち、制御部２２は、当該有機ＥＬ表示装置１の動作が開始されると、まず、前記熱線ヒータ５０の電源をオフして表示パネル１０の加温をしない状態（ステップＳ０）とした後、前記温度センサ６０を動作させて表示パネル１０の温度を検知する（ステップＳ１）。そして、その検知した温度が低温領域の第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下であるか否かを判断し（ステップＳ２）、第１の温度Ｔ１よりも高い温度であれば、前記ステップＳ１に戻る。なお、当該有機ＥＬ表示装置が適用される機器が電池駆動の機器である場合、その電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ１に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。
【００３４】
前記ステップＳ２において、検知した表示パネル１０の温度が第１の温度Ｔ１以下であると判別した場合には、前記熱線ヒータ５０の電源をオンして、表示パネル１０画素ＰＩＸを加温する（ステップＳ３）。
【００３５】
その後、前記温度センサ６０を動作させて表示パネル１０の温度を検知する（ステップＳ４）。そして、その検知した温度が室温領域の第２の温度Ｔ２（例えば２５℃）以上となっているか否かを判断し（ステップＳ５）、まだ第２の温度Ｔ２に達していない温度であれば、前記ステップＳ１４戻る。なお、この場合も、電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ４に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。
【００３６】
而して、前記ステップＳ５において、検知した表示パネル１０の温度が第２の温度以上となったと判別した場合には、前記熱線ヒータ５０の電源をオフして、表示パネル１０の加温を終了する（ステップＳ６）。そして、前記ステップＳ１に戻る。なお、この場合も、電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ１に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。なお、有機ＥＬ表示装置１が更に表示パネル１０の温度を下げるための冷却部を備えているものである場合には、ステップＳ６において熱線ヒータ５０の電源をオフして表示パネル１０の加温を終了するとともに、冷却部を動作させて表示パネル１０の温度を下げるようにする。
【００３７】
以上のような本一実施形態によれば、温度センサ６０にて表示パネル１０の温度を検知して、低温領域の第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下となった場合は、制御部２２にて熱線ヒータ５０の電源を入れ、表示パネル１０を加温するようにしているため、表示パネル１０が加温されることにより、当該有機ＥＬ表示装置１が低温環境下に配置されても、画素駆動回路ＤＣを構成するＴＦＴが低温の状態になることがなく、よって有機ＥＬ素子を流れる発光駆動電流Ｉelが低下することを防止できるので、表示パネル１０の発光輝度の低下を抑制することが可能となる。即ち、低温環境下での有機ＥＬ表示パネルの使用において、発光輝度の低下を抑制できる。
【００３８】
特に、電圧指定書き込み駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、低温環境下での発光特性の低下が著しいため、有効である。
【００３９】
また、熱線ヒータ５０を表示パネル１０の複数の画素ＰＩＸの領域に対応する面状発熱体とすることで、表示パネル１０の画素をほぼ均一に加温することができるので、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００４０】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００４１】
例えば、図３に示した動作フローチャートは、最も単純な例を示したに過ぎず、表示パネル１０の温度が第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下にならないようにするための動作であり、上限温度は実質的には制限されていない。
【００４２】
より現実的な対応としては、熱線ヒータ５０の電源をオン／オフする閾値（第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２）を０℃及び２５℃でなく、例えば、第１の温度Ｔ１を室温２５℃−ΔＴとし、第２の温度Ｔ２を２５℃とし、ΔＴを例えば１０℃としてもよく、更には、ΔＴを０℃として、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２を同じ値としてもよい。また、熱線ヒータ５０の制御において、熱線ヒータ５０に供給する電力を第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２とで単純にオン／オフするのではなく、目標値（例えば第２の温度Ｔ２）からの差分に応じて電力を変えるように制御してもよい。例えば差分が大きいときには電力を増加させ、差分が小さいときには電力を減少させることにより、表示パネル１０の温度が目標値に達する時間を早めるとともに、目標値以上の温度になることを抑えるようにすることができる。
【００４３】
また、温度センサ６０を持ち、且つ、温度と輝度の関係が図４（Ａ）のように既知であるので、温度センサ６０によって検出された温度に応じて、データドライバ２１３からデータラインＬｄに印加する書き込み電圧の値を制御して、表示輝度を一定に近づけるように制御しても良い。
【００４４】
なお、前記一実施形態では、データドライバ２１３から各画素に駆動信号として印加する電圧を調整することにより有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流す発光駆動電流を制御して、所定の輝度階調で発光駆動させる電圧指定書き込み駆動方式の場合を説明したが、データドライバ２１３から各画素に表示データに応じた電流を駆動信号として供給する電流指定書き込み駆動方式を採る場合でも、同様に適用可能である。
【００４５】
また、画素ＰＩＸの画素駆動回路ＤＣにおいて、駆動制御トランジスタＴｒ１と選択制御トランジスタＴｒ２と発光制御トランジスタＴｒ３（発光駆動素子）の３つのＴＦＴを用いた場合を説明したが、少なくとも発光制御トランジスタＴｒ３及びキャパシタＣｓに対応する素子を備え、発光制御トランジスタＴｒ３の電流路が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに直列に接続された構成を有するものであれば、例えば２つのＴＦＴによって構成される回路構成を有するもの、４つ以上のＴＦＴによって構成される回路構成を有するもの等、他の回路構成を有するものであっても良い。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、表示パネル１０を備える有機ＥＬ表示装置１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、要するに、有機ＥＬ素子等からなる発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備えてなる発光装置に対して好適に適用することができるものであって、例えば、基板上に複数の発光素子がアレイ状に配列された発光素子アレイを備えてなるプリンタヘッドに対しても好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、該有機ＥＬ表示装置の表示パネルの側面図であり、図１（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれ熱線ヒータとしてのポリエステルヒータの構成の一例を示す正面図及び断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、表示パネルと駆動回路の電気的な構成の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、画素の回路構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、制御部の動作フローチャートを示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、有機ＥＬ表示装置の温度−発光輝度特性を示す図であり、図４（Ｂ）は、有機ＥＬ表示装置の温度−発光駆動電流特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ＥＬ表示装置
１０…表示パネル
２０…制御回路
２１…駆動回路
２２…制御部
３０…フレキシブル配線シート（ＦＰＣ）
４０…ワイヤ配線
５０…熱線ヒータ
５１…金属箔
５２…カバーフィルム
６０…温度センサ
２１１…選択ドライバ
２１２…電源ドライバ
２１３…データドライバ
２１４…システムコントローラ
２１５…表示信号生成回路
Ｌｄ…データライン
Ｌｓ…選択ライン
Ｌｖ…電源ライン
Ｖss…基準電圧
Ｖcc…電源電圧
ＰＩＸ…画素
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子
ＴＭｃ…カソード端子
ＤＣ…画素駆動回路
Ｔｒ１…駆動制御トランジスタ
Ｔｒ２…選択制御トランジスタ
Ｔｒ３…発光制御トランジスタ
Ｃｓ…キャパシタ
Ｎ１，Ｎ２…接点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素に発光素子を有する発光装置及びその駆動制御方法に関し、特に、発光素子として自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた発光装置及びその駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自発光素子である有機ＥＬ素子は、基板上にアノード、ＥＬ層、カソードの順に積層した積層構造となっており、アノードとカソードとの間に電圧が印加されるとＥＬ層に正孔及び電子が注入され、ＥＬ層で電界発光する。ＥＬ層の発光が有機ＥＬ素子の設けられている基板を透過して出射するように設計した有機ＥＬ素子をボトムエミッション型といい、一方、有機ＥＬ素子が設けられている基板と反対側から外部に出射するように設計した有機ＥＬ素子をトップエミッション型という。
【０００３】
一方、有機ＥＬ素子からなる発光素子を画素に備える有機ＥＬ表示装置（発光装置）は、大きく分けて、パッシブ駆動方式のものと、アクティブマトリクス駆動方式のものに分類することができる。アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置は、非常に高いコントラストや広視野角特性さらには優れた動画特性など、極めて優れた表示特性を有している。アクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、一画素につき一又は複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、例えばアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）、を使ったＴＦＴ駆動が検討されている。有機ＥＬ表示装置の駆動方式としては、電流を印加して階調を制御する電流指定書き込み方式と電圧を印加して階調を制御する電圧指定書き込み方式とがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、電流路の一端が有機ＥＬ素子の一端に接続され、電流路の他端が電源ラインに接続された発光制御トランジスタ、制御端子が選択ラインに接続され、電流路の一端が前記発光制御トランジスタの制御端子に接続され、電流路の他端が前記電源ラインに接続された駆動制御トランジスタ、及び、電流路の一端が表示データに応じた駆動信号が印加されるデータラインに接続され、電流路の他端が前記発光制御トランジスタの電流路の他端及び前記有機ＥＬ素子の一端に接続され、制御端子が前記選択ラインに接続された選択制御トランジスタ、の３つのａ−Ｓｉ ＴＦＴと、前記発光制御トランジスタの前記制御端子と前記電流路の一端との間に設けられた保持容量と、が表示画素ごとに設けられた有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【０００５】
一般に、ＴＦＴは、長時間の使用によりチャネル抵抗が変化するために、ゲート閾値電圧Ｖthが駆動履歴に応じて増大し、有機ＥＬ素子に供給される発光駆動電流の電流値が表示データに対応しなくなり、適切な輝度階調で発光することができなくなるという問題があり、この問題に対し、前記特許文献１では、表示画素ごとに閾値電圧の変動量に対応する補正データを検出して記憶しておき、表示データをその補正データに基づいて補正した駆動信号をデータラインに印加する手法を提案している。
【特許文献１】特開２００８−４６１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
薄型表示装置として、現在の主流は液晶表示装置（ＬＣＤ）であるが、低温下での応答速度の問題は依然課題として残っている。
【０００７】
この問題に対し、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、マイナス３０℃の環境下においても応答速度に関して、動画表示にまったく問題がなく、また初期立ち上がりにおいても室温環境下との差異は見られない。これは、ＬＣＤと比較して、有機ＥＬ表示装置の大きなメリットの一つである。
【０００８】
しかしながら、電圧指定書き込み駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、画素に一定の電圧値の階調電圧を印加した場合、低温環境下での発光特性は、図４（Ａ）に示すように、マイナス１０℃以下の低温では室温での発光輝度に対し、半減してしまうといった問題が生じてしまう。これは、図４（Ｂ）に示すとおり、画素に一定の電圧を印加したときに有機ＥＬ素子に流れる発光駆動電流Ｉelが低温では低下するためであり、即ち、ＴＦＴのチャネル抵抗が周囲の温度に依存するという温度特性により、低温では電流が流れにくくなってしまうからである。
【０００９】
ここで、図４（Ａ）及び（Ｂ）の測定は、以下の条件で行ったものである。
有効表示エリア：２．７インチ
解像度：１８０ｐｐｉ
画素数：４２０ＲＧＢ×２４０
画素駆動回路：前記特許文献１に開示されたようなａ−Ｓｉ ＴＦＴを３個用いた回路
有機ＥＬ素子の発光材料：ポリフルオレン系
なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す温度特性は、主にａ−Ｓｉ ＴＦＴの温度特性に起因するものではあるが、有機ＥＬ素子の発光においても温度の影響はあり、有機ＥＬ素子の温度特性も含むことは言うまでもない。
【００１０】
このように、電圧指定書き込み駆動方式においては、前記特許文献１に開示されているような閾値電圧Ｖthの変動を補償した電圧指定書き込み駆動方式では、温度が一定の状態での閾値電圧の変動に対する補償はできるものの、このような低温環境下での問題には対処できない。
【００１１】
また、ａ−Ｓｉ ＴＦＴではなく、ポリシリコンを使ったＴＦＴであっても、程度の差はあるが、同様に低温環境下では発光輝度が低下する。
【００１２】
更に、電流指定書き込み駆動方式においても、やはりＴＦＴの温度特性の影響は免れないので、低温環境下での発光輝度の低下は見られる。
【００１３】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたもので、低温環境下での発光輝度の低下を抑制することが可能な発光装置及びその駆動制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明による発光装置は、
発光素子を有する画素が複数配列された発光パネルと、
前記各画素の前記発光素子を発光させる駆動信号を前記各画素に印加する駆動回路と、
前記発光パネルの温度を制御するための温度制御部と、
前記発光パネルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定した温度に応じて前記温度制御部を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明による発光装置において、
前記温度制御部は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が所定の第１の温度以下となったときに前記加温部を動作させ、前記温度センサで測定した温度が所定の第２の温度以上となったときに前記加温部の動作を停止させることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記制御部は、前記温度センサで測定した温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記加温部は、前記発光パネルの非発光面側に配され、前記複数の画素の配置領域に対応した領域に設けられた面状発熱体であることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明による発光装置において、
前記温度制御部は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明による発光装置において、
前記各画素は、前記駆動信号に応じた発光駆動電流を前記発光素子に供給する発光駆動素子を有し、
前記駆動信号は電圧信号であることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明による発光装置において、
前記駆動回路は、前記駆動信号の電圧値を、前記温度センサで測定した温度と前記発光駆素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正することを特徴とする。
また、前記の目的を達成するために、本発明の請求項８記載の発明による発光装置の駆動制御方法は、
発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備える発光装置の駆動制御方法であって、
前記各画素の前記発光素子に該発光素子を発光させる駆動信号を印加するステップと、
前記発光パネルの温度を測定するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度に応じて、前記発光パネルの温度を制御するステップと、
を含むことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光装置は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第１の温度以下であるときに前記加温部を動作させて前記発光パネルを加温するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第２の温度以上であるときに前記加温部の動作を停止させて、前記発光パネルの加温を停止させるステップと、
を含むことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光パネルを加温するステップは、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御するステップを含むことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項９記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記発光装置は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げるステップを含むことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１０又は１１記載の発明による発光装置の駆動制御方法において、
前記画素は前記発光素子に前記駆動信号に応じた発光駆動電流を供給する発光駆動素子を有し、前記駆動信号は電圧信号であり、
前記駆動信号を印加するステップは、前記駆動信号の電圧値を、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記発光駆動素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、温度センサで測定した温度に応じて発光パネルの複数の画素を加温することにより、低温環境下での発光輝度の低下を抑制することが可能な発光装置及びその駆動制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる一実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１７】
図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置（発光装置）１の概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、該有機ＥＬ表示装置１の表示パネル１０の側面図である。なお、図１（Ａ）では、表示パネル（発光パネル）１０の裏側から見た状態を示している。
【００１８】
該有機ＥＬ表示装置１は、表示パネル１０と制御回路２０とからなる。これら表示パネル１０と制御回路２０とは同一基板上に実装することもできるし、図１（Ａ）に示すように、両者の間をフレキシブル配線シート（ＦＰＣ）３０と複数本のワイヤ配線４０とで接続して構成しても良い。別構成とした場合には、例えば折りたたみ式の携帯電話機に適用する場合、制御回路２０をダイヤルキー等が配設された本体側に組み込み、表示パネル１０を蓋側に組み込んで、本体と蓋を折り畳み自在に結合するヒンジ部にＦＰＣ３０及びワイヤ配線４０を通すことで、容易に適用できる。あるいは、蓋側にＦＰＣ３０及びワイヤ配線４０で折りたたんで、表示パネル１０と制御回路２０を背中合せにして、蓋側に組み込むような適用も可能である。
【００１９】
表示パネル１０には、後述するように、自発光素子である有機ＥＬ素子と該有機ＥＬ素子に発光駆動電流を供給する発光駆動素子である発光制御トランジスタとを有する画素が複数個、二次元に配列されている。なお、表示パネル１０は、特に図示はしないが、機械的に保護すると共に、電気的にシールドするための、アルミニウムやステンレス等の金属かなるシールドケースの内部に収納されている。このシールドケースは、通常、表側ケースと裏面側ケースに分かれており、内部に表示パネル１０をセットして、両ケースを嵌め合わせて、嵌合させるようになっている。表示パネル１０の裏面側や側面側に、緩衝材や位置決めの為の部材が入れられる場合もある。
【００２０】
また、表示パネル１０の裏面側には、該表示パネル１０の複数の画素を加温するための加温部としての熱線ヒータ５０と、該表示パネル１０の温度を測定するための温度センサ６０とが設置されている。ここで、加温部をなす熱線ヒータ５０は表示パネル１０の温度を制御するための温度制御部をなす。また、温度センサ６０としては、例えば、サーミスタ（チップ型）を使用し、表示パネル１０の裏側に直接半田実装もしくは、基板上に実装したサーミスタをシールドケース内に配置する。また、熱線ヒータ５０としては、例えば、表示パネル１０の複数の画素の領域に対応する大きさを持つ耐熱８０℃面状発熱体であるポリエステルヒータを使用し、表示パネル１０の裏側に熱伝導性接着テープを用いて固定する。
【００２１】
図１（Ｃ）及び（Ｄ）は、この熱線ヒータ５０としてのポリエステルヒータの構成の一例を示す正面図及び断面図である。このポリエステルヒータは、アルミニウムやステンレス等の金属箔５１を、絶縁材としてのポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート：ＰＥＴ）のカバーフィルム５２で挟み込み、厚さ０．１ｍｍ程度に形成したものである。
【００２２】
なお、熱線ヒータ５０としては、このようなポリエステルヒータに限定するものではなく、絶縁材としてポリイミドフィルムを用いた、耐熱温度が２００〜２５０℃のポリイミドヒータ等、表示パネル１０の各画素をほぼ均一に加温できるものであれば、どのようなものであっても構わない。また、上記においては、温度制御部が表示パネル１０を加温する加温部を備えてなる構成を示したが、本発明はこれに限るものではなく、更に、例えばペルチェ素子や冷却ファンを備えて、表示パネル１０を冷却してその温度を下げるための冷却部を備えるものであってもよい。
【００２３】
一方、制御回路２０は、表示パネル１０の各画素の有機ＥＬ素子を表示データに応じた輝度で発光させるよう各発光駆動素子を駆動する駆動回路２１と、前記温度センサ６０で測定した温度に応じて前記熱線ヒータ５０を制御する制御部としての制御部２２と、を含む。
【００２４】
図２（Ａ）は、前記表示パネル１０と駆動回路２１の電気的な構成の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、画素の回路構成の一例を示す図である。
【００２５】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、表示パネル１０は、例えば、行方向（図面左右方向）に配設された複数の選択ラインＬｓと列方向（図面上下方向）に配設された複数のデータラインＬｄとの各交点近傍に、画素ＰＩＸがｎ行×ｍ列（ｎ、ｍは、任意の正の整数）からなるマトリクス状に配列されている。
【００２６】
また、駆動回路２１は、各選択ラインＬｓに所定のタイミングで選択信号Ｓselを印加する選択ドライバ（ケート駆動回路）２１１と、選択ラインＬｓに並行して行方向に配設された複数の電源ラインＬｖに所定のタイミングで所定の電圧レベルの電源電圧（発光駆動電圧）Ｖccを印加する電源ドライバ（電源駆動回路）２１２と、各データラインＬｄに所定のタイミングで階調信号（駆動信号）を供給するデータドライバ（データ駆動回路）２１３と、後述する表示信号生成回路２１５から供給されるタイミング信号に基づいて、少なくとも選択ドライバ２１１、電源ドライバ２１２及びデータドライバ２１３の動作状態を制御する選択制御信号及び電源制御信号、データ制御信号を生成して出力するシステムコントローラ２１４と、例えば該有機ＥＬ表示装置１の外部から供給される映像信号に基づいて、デジタル信号からなる表示データ（輝度階調データ）を生成してデータドライバ２１３に供給すると共に、該表示データに基づいて表示パネル１０に所定の画像情報を表示するためのタイミング信号（システムクロック等）を抽出、又は、生成して前記システムコントローラ２１４に供給する表示信号生成回路２１５と、を備えて構成されている。
【００２７】
本実施形態に適用される画素ＰＩＸは、選択ドライバ２１１に接続された選択ラインＬｓとデータドライバ２１３に接続されたデータラインＬｄとの交点近傍に配置され、例えば図２（Ｂ）に示すように、電流駆動型の発光素子である有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光駆動するため発光駆動電流を生成する画素駆動回路ＤＣと、を備えている。
【００２８】
画素駆動回路ＤＣは、例えば、ゲート端子が選択ラインＬｓに、ドレイン端子が電源ラインＬｖに、ソース端子が接点Ｎ１に各々接続された駆動制御トランジスタＴｒ１と、ゲート端子が選択ラインＬｓに、ソース端子がデータラインＬｄに、ドレイン端子が接点Ｎ２に各々接続された選択制御トランジスタＴｒ２と、ゲート端子が接点Ｎ１に、ドレイン端子が電源ラインＬｖに、ソース端子が接点Ｎ２に各々接続された発光制御トランジスタＴｒ３（発光駆動素子）と、接点Ｎ１及び接点Ｎ２間（発光制御トランジスタＴｒ３のゲート−ソース端子間）に接続されたキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、を備えている。
【００２９】
また、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、アノード端子が前記画素駆動回路ＤＣの接点Ｎ２に接続され、カソード端子ＴＭｃには一定の低電圧である基準電圧Ｖssが印加されている。
【００３０】
なお、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３については、特に限定するものではないが、例えば全てｎチャネル型の電界効果型トランジスタにより構成することにより、ｎチャネル型のａ−Ｓｉ ＴＦＴを適用することができる。この場合、すでに確立されたアモルファスシリコン製造技術を用いて、動作特性（電子移動度等）の安定したａ−Ｓｉ ＴＦＴからなる画素駆動回路ＤＣを比較的簡易な製造プロセスで製造することができる。
【００３１】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光駆動制御は、例えば、一水平走査期間を１サイクルとして、該一水平走査期間内に、特定の選択ラインＬｓに接続された各画素ＰＩＸを選択して表示データの階調値に応じた電圧成分を駆動信号として書き込み、該電圧成分をキャパシタＣｓに保持する書込動作期間と、該書込動作期間に書き込み保持された電圧成分に基づいて表示データの階調値に応じた発光駆動電流を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流して、表示データに応じた輝度階調で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを発光させる発光動作期間と、を設定することにより実行されるなお、一水平走査期間＝書込動作期間＋発光動作期間であり、各行ごとに設定される書込動作期間は、相互に時間的な重なりが生じないように設定される。
【００３２】
この有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光駆動制御の詳細については、前記特許文献１に開示されているので、ここではその説明を省略する。
【００３３】
図３は、前記制御部２２の動作フローチャートを示す図である。
即ち、制御部２２は、当該有機ＥＬ表示装置１の動作が開始されると、まず、前記熱線ヒータ５０の電源をオフして表示パネル１０の加温をしない状態（ステップＳ０）とした後、前記温度センサ６０を動作させて表示パネル１０の温度を検知する（ステップＳ１）。そして、その検知した温度が低温領域の第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下であるか否かを判断し（ステップＳ２）、第１の温度Ｔ１よりも高い温度であれば、前記ステップＳ１に戻る。なお、当該有機ＥＬ表示装置が適用される機器が電池駆動の機器である場合、その電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ１に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。
【００３４】
前記ステップＳ２において、検知した表示パネル１０の温度が第１の温度Ｔ１以下であると判別した場合には、前記熱線ヒータ５０の電源をオンして、表示パネル１０画素ＰＩＸを加温する（ステップＳ３）。
【００３５】
その後、前記温度センサ６０を動作させて表示パネル１０の温度を検知する（ステップＳ４）。そして、その検知した温度が室温領域の第２の温度Ｔ２（例えば２５℃）以上となっているか否かを判断し（ステップＳ５）、まだ第２の温度Ｔ２に達していない温度であれば、前記ステップＳ１４戻る。なお、この場合も、電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ４に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。
【００３６】
而して、前記ステップＳ５において、検知した表示パネル１０の温度が第２の温度以上となったと判別した場合には、前記熱線ヒータ５０の電源をオフして、表示パネル１０の加温を終了する（ステップＳ６）。そして、前記ステップＳ１に戻る。なお、この場合も、電池の消耗を抑えるために、所定時間待ってから前記ステップＳ１に戻り前記温度センサ６０を動作させるようにすることが好ましい。なお、有機ＥＬ表示装置１が更に表示パネル１０の温度を下げるための冷却部を備えているものである場合には、ステップＳ６において熱線ヒータ５０の電源をオフして表示パネル１０の加温を終了するとともに、冷却部を動作させて表示パネル１０の温度を下げるようにする。
【００３７】
以上のような本一実施形態によれば、温度センサ６０にて表示パネル１０の温度を検知して、低温領域の第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下となった場合は、制御部２２にて熱線ヒータ５０の電源を入れ、表示パネル１０を加温するようにしているため、表示パネル１０が加温されることにより、当該有機ＥＬ表示装置１が低温環境下に配置されても、画素駆動回路ＤＣを構成するＴＦＴが低温の状態になることがなく、よって有機ＥＬ素子を流れる発光駆動電流Ｉelが低下することを防止できるので、表示パネル１０の発光輝度の低下を抑制することが可能となる。即ち、低温環境下での有機ＥＬ表示パネルの使用において、発光輝度の低下を抑制できる。
【００３８】
特に、電圧指定書き込み駆動方式の有機ＥＬ表示装置では、低温環境下での発光特性の低下が著しいため、有効である。
【００３９】
また、熱線ヒータ５０を表示パネル１０の複数の画素ＰＩＸの領域に対応する面状発熱体とすることで、表示パネル１０の画素をほぼ均一に加温することができるので、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００４０】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００４１】
例えば、図３に示した動作フローチャートは、最も単純な例を示したに過ぎず、表示パネル１０の温度が第１の温度Ｔ１（例えば０℃）以下にならないようにするための動作であり、上限温度は実質的には制限されていない。
【００４２】
より現実的な対応としては、熱線ヒータ５０の電源をオン／オフする閾値（第１の温度Ｔ１及び第２の温度Ｔ２）を０℃及び２５℃でなく、例えば、第１の温度Ｔ１を室温２５℃−ΔＴとし、第２の温度Ｔ２を２５℃とし、ΔＴを例えば１０℃としてもよく、更には、ΔＴを０℃として、第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２を同じ値としてもよい。また、熱線ヒータ５０の制御において、熱線ヒータ５０に供給する電力を第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２とで単純にオン／オフするのではなく、目標値（例えば第２の温度Ｔ２）からの差分に応じて電力を変えるように制御してもよい。例えば差分が大きいときには電力を増加させ、差分が小さいときには電力を減少させることにより、表示パネル１０の温度が目標値に達する時間を早めるとともに、目標値以上の温度になることを抑えるようにすることができる。
【００４３】
また、温度センサ６０を持ち、且つ、温度と輝度の関係が図４（Ａ）のように既知であるので、温度センサ６０によって検出された温度に応じて、データドライバ２１３からデータラインＬｄに印加する書き込み電圧の値を制御して、表示輝度を一定に近づけるように制御しても良い。
【００４４】
なお、前記一実施形態では、データドライバ２１３から各画素に駆動信号として印加する電圧を調整することにより有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに流す発光駆動電流を制御して、所定の輝度階調で発光駆動させる電圧指定書き込み駆動方式の場合を説明したが、データドライバ２１３から各画素に表示データに応じた電流を駆動信号として供給する電流指定書き込み駆動方式を採る場合でも、同様に適用可能である。
【００４５】
また、画素ＰＩＸの画素駆動回路ＤＣにおいて、駆動制御トランジスタＴｒ１と選択制御トランジスタＴｒ２と発光制御トランジスタＴｒ３（発光駆動素子）の３つのＴＦＴを用いた場合を説明したが、少なくとも発光制御トランジスタＴｒ３及びキャパシタＣｓに対応する素子を備え、発光制御トランジスタＴｒ３の電流路が有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに直列に接続された構成を有するものであれば、例えば２つのＴＦＴによって構成される回路構成を有するもの、４つ以上のＴＦＴによって構成される回路構成を有するもの等、他の回路構成を有するものであっても良い。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、表示パネル１０を備える有機ＥＬ表示装置１に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、要するに、有機ＥＬ素子等からなる発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備えてなる発光装置に対して好適に適用することができるものであって、例えば、基板上に複数の発光素子がアレイ状に配列された発光素子アレイを備えてなるプリンタヘッドに対しても好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス駆動方式の有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す図であり、図１（Ｂ）は、該有機ＥＬ表示装置の表示パネルの側面図であり、図１（Ｃ）及び（Ｄ）はそれぞれ熱線ヒータとしてのポリエステルヒータの構成の一例を示す正面図及び断面図である。
【図２】図２（Ａ）は、表示パネルと駆動回路の電気的な構成の一例を示す図であり、図２（Ｂ）は、画素の回路構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、制御部の動作フローチャートを示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、有機ＥＬ表示装置の温度−発光輝度特性を示す図であり、図４（Ｂ）は、有機ＥＬ表示装置の温度−発光駆動電流特性を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ＥＬ表示装置
１０…表示パネル
２０…制御回路
２１…駆動回路
２２…制御部
３０…フレキシブル配線シート（ＦＰＣ）
４０…ワイヤ配線
５０…熱線ヒータ
５１…金属箔
５２…カバーフィルム
６０…温度センサ
２１１…選択ドライバ
２１２…電源ドライバ
２１３…データドライバ
２１４…システムコントローラ
２１５…表示信号生成回路
Ｌｄ…データライン
Ｌｓ…選択ライン
Ｌｖ…電源ライン
Ｖss…基準電圧
Ｖcc…電源電圧
ＰＩＸ…画素
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子
ＴＭｃ…カソード端子
ＤＣ…画素駆動回路
Ｔｒ１…駆動制御トランジスタ
Ｔｒ２…選択制御トランジスタ
Ｔｒ３…発光制御トランジスタ
Ｃｓ…キャパシタ
Ｎ１，Ｎ２…接点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を有する画素が複数配列された発光パネルと、
前記各画素の前記発光素子を発光させる駆動信号を前記各画素に印加する駆動回路と、
前記発光パネルの温度を制御するための温度制御部と、
前記発光パネルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定した温度に応じて前記温度制御部を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記温度制御部は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が所定の第１の温度以下となったときに前記加温部を動作させ、前記温度センサで測定した温度が所定の第２の温度以上となったときに前記加温部の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度センサで測定した温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記加温部は、前記発光パネルの非発光面側に配され、前記複数の画素の配置領域に対応した領域に設けられた面状発熱体であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記各画素は、前記駆動信号に応じた発光駆動電流を前記発光素子に供給する発光駆動素子を有し、
前記駆動信号は電圧信号であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記駆動回路は、前記駆動信号の電圧値を、前記温度センサで測定した温度と前記発光駆素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正することを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備える発光装置の駆動制御方法であって、
前記各画素の前記発光素子に該発光素子を発光させる駆動信号を印加するステップと、
前記発光パネルの温度を測定するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度に応じて、前記発光パネルの温度を制御するステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記発光装置は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第１の温度以下であるときに前記加温部を動作させて前記発光パネルを加温するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第２の温度以上であるときに前記加温部の動作を停止させて、前記発光パネルの加温を停止させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１０】
前記発光パネルを加温するステップは、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１１】
前記発光装置は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げるステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１２】
前記画素は前記発光素子に前記駆動信号に応じた発光駆動電流を供給する発光駆動素子を有し、前記駆動信号は電圧信号であり、
前記駆動信号を印加するステップは、前記駆動信号の電圧値を、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記発光駆動素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正するステップを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１】
発光素子を有する画素が複数配列された発光パネルと、
前記各画素の前記発光素子を発光させる駆動信号を前記各画素に印加する駆動回路と、
前記発光パネルの温度を制御するための温度制御部と、
前記発光パネルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定した温度に応じて前記温度制御部を制御する制御回路と、
を備えることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記温度制御部は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が所定の第１の温度以下となったときに前記加温部を動作させ、前記温度センサで測定した温度が所定の第２の温度以上となったときに前記加温部の動作を停止させることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記温度センサで測定した温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御することを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記加温部は、前記発光パネルの非発光面側に配され、前記複数の画素の配置領域に対応した領域に設けられた面状発熱体であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記制御回路は、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項６】
前記各画素は、前記駆動信号に応じた発光駆動電流を前記発光素子に供給する発光駆動素子を有し、
前記駆動信号は電圧信号であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記駆動回路は、前記駆動信号の電圧値を、前記温度センサで測定した温度と前記発光駆素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正することを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
発光素子を有する複数の画素が配列された発光パネルを備える発光装置の駆動制御方法であって、
前記各画素の前記発光素子に該発光素子を発光させる駆動信号を印加するステップと、
前記発光パネルの温度を測定するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度に応じて、前記発光パネルの温度を制御するステップと、
を含むことを特徴とする発光装置の駆動制御方法。
【請求項９】
前記発光装置は前記発光パネルを加温する加温部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第１の温度以下であるときに前記加温部を動作させて前記発光パネルを加温するステップと、
前記温度を測定するステップにより測定された温度が所定の第２の温度以上であるときに前記加温部の動作を停止させて、前記発光パネルの加温を停止させるステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１０】
前記発光パネルを加温するステップは、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記第２の温度との差分に応じて、前記加温部へ供給する電力の量を制御するステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１１】
前記発光装置は、更に、前記発光パネルを冷却する冷却部を有し、
前記発光パネルの温度を制御するステップは、前記温度センサで測定した温度が前記第２の温度以上となったときに前記冷却部を動作させて、前記発光パネルの温度を下げるステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置の駆動制御方法。
【請求項１２】
前記画素は前記発光素子に前記駆動信号に応じた発光駆動電流を供給する発光駆動素子を有し、前記駆動信号は電圧信号であり、
前記駆動信号を印加するステップは、前記駆動信号の電圧値を、前記温度を測定するステップにより測定された温度と前記発光駆動素子及び前記発光素子の温度特性に基づいて補正するステップを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の発光装置の駆動制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−５４６０６（Ｐ２０１０−５４６０６Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１６９１２（Ｐ２００８−２１６９１２）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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