(57)【要約】【課題】発光素子の劣化に応じた輝度補正が可能であり、輝度補正のためのスペース等の制約が少なく、容易に製造できるものとする。【解決手段】マトリックス状に配列された複数の有機ＥＬ素子２０と、入力信号に基づいて各有機ＥＬ素子２０を駆動するＴＦＴ３０と、各有機ＥＬ素子２０の配列によって形成された発光面２１ａに対向する透光面４０ａを備え、発光面２１ａから発せられた光を透過可能な封止ガラス４０と、発光面２１ａから発せられた光の中で封止ガラス４０を透過せず、透光面４０ａによって反射されて各有機ＥＬ素子２０の配列範囲の外側に向かう漏れ光を検知する光センサとを有する。【選択図】図３
2010078853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス状に配列された複数の発光素子と、
入力信号に基づいて各前記発光素子を駆動する駆動装置と、
各前記発光素子の配列によって形成された発光面に対向する透光面を備え、前記発光面から発せられた光を透過可能な透光体と、
前記発光面から発せられた光の中で前記透光体を透過せず、前記透光面によって反射されて各前記発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知する光検知装置と
を有するマトリックス型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマトリックス型表示装置において、
各前記発光素子の配列範囲の外側で、かつ前記光検知装置が配置されていない範囲に配置され、前記駆動装置に走査信号を入力する走査信号入力部と、
各前記発光素子の配列範囲の外側で、かつ前記光検知装置及び前記走査信号入力部が配置されていない範囲に配置され、前記駆動装置に映像信号を入力する映像信号入力部と、
各前記発光素子の配列範囲の外側で、かつ前記光検知装置、前記走査信号供給部、及び前記映像信号入力部が配置されていない範囲に配置され、前記駆動装置に電源を供給する電源供給部と
を有するマトリックス型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載のマトリックス型表示装置において、
少なくとも１つの前記発光素子への入力信号に基づいて、その前記発光素子が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、前記光検知装置が検知した光の出力信号に基づく発光輝度とを比較し、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算する演算装置と、
前記演算装置によって演算された輝度差を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように各前記発光素子への入力信号を補正する補正装置と
を有するマトリックス型表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載のマトリックス型表示装置において、
特定の前記発光素子を特定の輝度で順次発光させる検査信号を送信する検査信号送信装置と、
特定の前記発光素子に対応する特定の前記光検知装置が検知した光の出力信号だけを処理する出力信号処理装置と
を有するマトリックス型表示装置。
【請求項５】
マトリックス状に配列された複数の発光素子と、
入力信号に基づいて各前記発光素子を駆動する駆動装置と、
各前記発光素子の配列によって形成された発光面に対向する透光面を備え、前記発光面から発せられた光を透過可能な透光体と、
前記発光面から発せられた光の中で前記透光体を透過せず、前記透光面によって反射されて各前記発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知する光検知装置と
を有し、
少なくとも１つの前記発光素子への入力信号に基づいて、その前記発光素子が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、前記光検知装置が検知した光の出力信号に基づく発光輝度とを比較し、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算し、演算された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように各前記発光素子への入力信号を補正する
マトリックス型表示装置の表示方法。
【請求項６】
請求項５に記載のマトリックス型表示装置の表示方法において、
特定の前記発光素子を特定の輝度で順次発光させる検査信号を送信する検査信号送信装置と、
特定の前記発光素子に対応する特定の前記光検知装置が検知した光の出力信号だけを処理する出力信号処理装置と、
特定の前記発光素子に入力される検査信号に基づいて、その前記発光素子が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、前記出力信号処理装置が処理した光の出力信号に基づく発光輝度との輝度差を記憶する記憶装置と
を有し、
前記記憶装置に記憶された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように各前記発光素子への入力信号を補正する
マトリックス型表示装置の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリックス状に配列された複数の発光素子を備え、駆動装置によって各発光素子を発光させるマトリックス型表示装置及びマトリックス型表示装置の表示方法に係るものである。そして、詳しくは、マトリックス型表示装置の焼付き現象を解消できるようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、マトリックス型表示装置であるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流を占めている。しかし、液晶表示装置は、自発光デバイスではなく、バックライトや偏光板等の部材を必要とする。そのため、液晶表示装置の厚みが増すだけでなく、輝度が不足する等の問題点を有している。
【０００３】
そこで、近年では、発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）を使用した有機ＥＬ表示装置に対する関心が高まっている。この有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ素子をマトリックス状に配列して各画素を構成するとともに、有機ＥＬ素子を駆動する駆動装置を設けた自発光デバイスである。そして、有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と比較して、バックライト等の他の部材が原理的に不要であり、薄型化が可能で高輝度である等の利点を有している。特に、各画素に対応するスイッチング素子（駆動装置）を設けたアクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置は、各画素をホールド点灯させることで消費電流を低く抑えることができるという利点がある。また、大画面化や高精細化を比較的容易に達成できる。そのため、各社で開発が進められており、次世代のフラットパネルディスプレイの主流になると期待されている。
【０００４】
ここで、アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置に使用される有機ＥＬ素子は、アノード電極とカソード電極との間に有機物の正孔輸送層や有機物の発光層（有機物層）を積層した電流発光素子である。そのため、有機ＥＬ素子の有機物層に電子と正孔とを注入すれば発光する。そして、有機ＥＬ素子に流れる電流値を駆動装置によってコントロールすることにより、所望の輝度を得ることができる。
【０００５】
しかし、有機ＥＬ素子は、通電する電流量に応じて劣化し、その劣化によって輝度が低下するという問題がある。そのため、有機ＥＬ表示装置で画像表示を行うと、表示画像によっては、マトリックス状に配列された各有機ＥＬ素子の劣化状況が異なるようになり、輝度のばらつきが生じる。例えば、テレビジョン受像機の表示部に有機ＥＬ表示装置を用いた場合には、画面隅に受信チャンネル情報（文字）を表示していると、その部分だけ劣化が早まる。その結果、明るい画面を表示した場合に視覚的に均一な明るさで発光表示できず、発光むらとなり、文字表示部が暗く焼き付いてしまう。しかも、有機ＥＬ素子の通電による劣化（焼付き現象）は、非可逆性であることが知られており、一度劣化した有機ＥＬ素子が元に戻ることは無い。
【０００６】
そこで、このような焼付き現象による輝度の低下を補正できるようにした技術が知られている。具体的には、表示画面を構成する複数の発光素子と、映像信号に対応して発光素子を駆動する駆動回路と、発光素子と略等価な構造を持ち、所定の駆動電流で駆動されるダミー発光素子と、ダミー発光素子の端子間電圧を検出する電圧検出部の検出結果に基いて発光素子の駆動電流を調整する電流調整部とを備えるようにした技術である。そして、駆動回路は、電流調整部により、発光素子で生じた発光効率の低下に対して発光素子の輝度を増大させるようする（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３５１４０３号公報
【０００７】
また、支持基板と対向基板との間に配列形成してなる複数の発光素子と、対向基板の表面側における発光素子間に配置され、発光素子の漏れ光を検出して光電変換する受光素子と、各発光素子の駆動を制御する制御部とを備えるようにした技術も知られている。そして、制御部は、発光素子への入力信号と受光素子からの出力信号に基づいて各発光素子の経時的な相対輝度差が一定となるようにする（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００７−７９２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した特許文献１の技術は、表示画面を構成する発光素子の領域外にダミー発光素子を設け、ダミー発光素子の劣化度合いとしてダミー発光素子の発光時の端子間電圧を検出する。そして、ダミー発光素子の端子間電圧に基づいて発光素子の輝度を増大させる。そのため、ダミー発光素子の劣化度合いが元の情報となり、発光素子自体の劣化度合いが反映されないため、輝度の補正が不正確なものとなってしまう。また、発光素子を個別に補正できないため、部分的な劣化から生じる焼付き現象を補正によって解消させることが不可能である。
【０００９】
一方、上記した特許文献２の技術は、発光素子の漏れ光を検出し、その漏れ光に基づいて発光素子の経時的な相対輝度差が一定となるようにしている。そのため、正確な輝度補正が可能であり、焼付き現象にも対応できる。しかし、漏れ光を検出する受光素子を対向基板の表面側における発光素子間に配置しているので、受光素子の数、大きさ、配置場所等が制約を受ける。また、受光素子の配線処理が問題となるし、受光素子を含む表示装置の製造工程が複雑化する。
【００１０】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、発光素子の劣化に応じた輝度補正が可能であり、輝度補正のためのスペース等の制約が少なく、容易に製造できるものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、マトリックス状に配列された複数の発光素子と、入力信号に基づいて各前記発光素子を駆動する駆動装置と、各前記発光素子の配列によって形成された発光面に対向する透光面を備え、前記発光面から発せられた光を透過可能な透光体と、前記発光面から発せられた光の中で前記透光体を透過せず、前記透光面によって反射されて各前記発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知する光検知装置とを有するマトリックス型表示装置である。
【００１２】
（作用）
上記の請求項１に記載の発明は、各発光素子の配列によって形成された発光面に対向する透光面を備え、発光面から発せられた光を透過可能な透光体を有している。また、発光面から発せられた光の中で透光体を透過せず、透光面によって反射されて各発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知する光検知装置を有している。そのため、透光面によって反射されて各発光素子の配列範囲の外側に向かう光により、発光素子の劣化状況を把握することができる。しかも、光検知装置の配置スペース等の制約がなく、製造も容易なものとなる。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、マトリックス状に配列された複数の発光素子と、入力信号に基づいて各前記発光素子を駆動する駆動装置と、各前記発光素子の配列によって形成された発光面に対向する透光面を備え、前記発光面から発せられた光を透過可能な透光体と、前記発光面から発せられた光の中で前記透光体を透過せず、前記透光面によって反射されて各前記発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知する光検知装置とを有し、少なくとも１つの前記発光素子への入力信号に基づいて、その前記発光素子が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、前記光検知装置が検知した光の出力信号に基づく発光輝度とを比較し、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算し、演算された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように各前記発光素子への入力信号を補正するマトリックス型表示装置の表示方法である。
【００１４】
（作用）
上記の請求項５に記載の発明は、少なくとも１つの発光素子への入力信号に基づいて、その発光素子が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、光検知装置が検知した光の出力信号に基づく発光輝度とを比較し、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算する。そして、演算された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように各発光素子への入力信号を補正する。そのため、劣化した発光素子の輝度を正確に補正できる。また、発光素子の輝度を個別に補正できる。
【発明の効果】
【００１５】
上記の発明によれば、透光体の透光面によって反射されて各発光素子の配列範囲の外側に向かう光を検知するので、光検知装置の配置スペース等の制約がなく、製造も容易なものとなる。また、発光素子の光を検知して劣化状況を把握するので、その発光素子の劣化に応じた正確な輝度補正が可能であり、発光素子の輝度を個別に補正できる。そのため、マトリックス型表示装置の焼付き現象を輝度補正によって解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明のマトリックス型表示装置の一例である本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０を示す平面図である。
図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ１０は、ガラス等の透明基板やシリコン基板等の中から適宜選択して用いられる絶縁基板を支持基板１１としている。そして、支持基板１１の上に、複数の有機ＥＬ素子２０（本発明における発光素子に相当するもの）によって構成された表示領域１０ａ（各有機ＥＬ素子２０の配列範囲）が形成されている。具体的には、表示領域１０ａにおいて、有機ＥＬ素子２０は、Ｍ行×Ｎ列のマトリックス状の画素として配列されている。この有機ＥＬ素子２０には、光の三原色中の赤を発光するＲ画素２０ａと、緑を発光するＧ画素２０ｂと、青を発光するＢ画素２０ｃとの３種類があり、Ｒ画素２０ａ、Ｇ画素２０ｂ、及びＢ画素２０ｃが一組となっている。
【００１７】
ここで、有機ＥＬ素子２０は、上部電極と下部電極との間に有機物の発光層を積層したものである。そして、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０では、各有機ＥＬ素子２０の共通電極となる上部電極をカソード電極２１としている。そのため、カソード電極２１を構成するカソード膜１２は、表示領域１０ａよりも約１〜２ｍｍ大きくなるように製膜されている。なお、カソード膜１２としては、有機物の発光層が発する光を透過させるために、透明又は半透明な導電性材料が用いられる。
【００１８】
このようなカソード膜１２の上には、例えば、窒化シリコンからなる透明な封止材１３が塗布されている。そして、この封止材１３の上に、封止ガラス４０（本発明における透光体に相当するもの）が接着されている。そのため、封止ガラス４０が各有機ＥＬ素子２０の発光面（カソード膜１２の表面）に対向して配置され、各有機ＥＬ素子２０と封止ガラス４０との間が封止材１３で封止されることとなる。したがって、外界の水分等が有機ＥＬ素子２０の周辺に浸入することはなく、発光面から前方に向かう光は、封止材１３及び封止ガラス４０を透過して外界に放出される。
【００１９】
また、表示領域１０ａの外側には、走査信号入力部６１、映像信号入力部６２、及び電源供給部６３がそれぞれ別々に接続されており、各有機ＥＬ素子２０を発光させるようになっている。具体的には、走査信号入力部６１及び映像信号入力部６２は、銅箔を接着した耐熱性のフィルムにエッチングで回路を形成し、バンプを介して接続するＴＡＢ（Tape Automated Bonding）からなっている。そして、図１に示す位置関係では、走査信号入力部６１が表示領域１０ａの左側に配置され、映像信号入力部６２が表示領域１０ａの下側に配置されている。一方、電源供給部６３は、ＴＡＢテープに半導体チップを接続させたモジュールであるＴＣＰ（Tape Carrier Package）からなり、表示領域１０ａの上側に配置されている。
【００２０】
さらにまた、表示領域１０ａの外側で、かつ走査信号入力部６１の反対側（図１では、表示領域１０ａの右側）には、複数の光センサ５０（本発明における光検知装置に相当するもの）が配置されている。この光センサ５０は、各有機ＥＬ素子２０の発光面（カソード膜１２の表面）から光センサ５０に向かう光（図１では、右側に向かう光）を検知するものであり、例えば、フォトダイオードからなる。なお、光センサ５０は、表示領域１０ａの外側に一体的に形成されたものであっても、ＴＡＢやＴＣＰのように後から接続するものであってもよい。
【００２１】
このように、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０は、各有機ＥＬ素子２０の発光面（カソード膜１２の表面）から右側に向かう光を複数の光センサ５０によって検知する。そのため、有機ＥＬディスプレイ１０の少なくとも１つの有機ＥＬ素子２０への入力信号に基づいて、その有機ＥＬ素子２０が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、光センサ５０が検知した光の出力信号に基づく発光輝度とを比較して、その有機ＥＬ素子２０の劣化状況（輝度の低下）を検出できる。
【００２２】
また、表示領域１０ａの外側（図１では、右側）に配置された各光センサ５０に対し、走査信号入力部６１は、表示領域１０ａの外側で、かつ光センサ５０が配置されていない範囲（図１では、左側）に配置されている。そして、映像信号入力部６２は、表示領域１０ａの外側で、かつ光センサ５０及び走査信号入力部６１が配置されていない範囲（図１では、下側）に配置されている。さらに、電源供給部６３は、表示領域１０ａの外側で、かつ光センサ５０、走査信号入力部６１、及び映像信号入力部６２が配置されていない範囲（図１では、上側）に配置されている。そのため、各光センサ５０、走査信号入力部６１、映像信号入力部６２、及び電源供給部６３は、表示領域１０ａの外側の異なる位置に配置されることとなり、光センサ５０の数、大きさ、配置場所等の制約が少なくなる。しかも、光センサ５０の配線処理が容易となり、光センサ５０を有する有機ＥＬディスプレイ１０の製造工程が簡略化される。
【００２３】
図２は、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０の等価回路図である。
図２に示すように、有機ＥＬディスプレイ１０は、カソード電極２１とアノード電極２２との間に有機物の発光層を有する有機ＥＬ素子２０を備えている。そして、この有機ＥＬ素子２０は、本発明の駆動手段であるＴＦＴ３０（ＴＦＴ３０ａ，ＴＦＴ３０ｂ）及びキャパシタ３４によって駆動される。そのため、ＴＦＴ３０に入力信号（走査信号、映像信号）が入力されると、その入力信号に基づいて有機ＥＬ素子２０が駆動され、所定の輝度で発光するようになる。
【００２４】
図２に示す有機ＥＬディスプレイ１０においては、有機ＥＬ素子２０は、カソード電極２１がＧＮＤ（グラウンド）に接続されている。そして、ソース電極３１ａが有機ＥＬ素子２０のアノード電極２２に接続され、ドレイン電極３２ａが正電位（Ｖｃｃ）の電源線６３ａに接続されたＴＦＴ３０ａと、ソース電極３１ｂがＴＦＴ３０ａのゲート電極３３ａに、ドレイン電極３２ｂが信号線６２ａに、ゲート電極３３ｂが走査線６１ａにそれぞれ接続されたＴＦＴ３０ｂと、ＴＦＴ３０ａのソース電極３１ａとＴＦＴ３０ｂのソース電極３１ｂとの間に接続されたキャパシタ３４とを備えている。なお、電源線６３ａは、図１に示す電源供給部６３からの配線であり、信号線６２ａは、図１に示す映像信号入力部６２からの配線であり、走査線６１ａは、図１に示す走査信号入力部６１からの配線である。
【００２５】
このような有機ＥＬディスプレイ１０では、ＴＦＴ３０ａが駆動トランジスタとなり、ＴＦＴ３０ｂがスイッチングトランジスタとなっている。そして、走査線６１ａに信号を印加し、ＴＦＴ３０ｂのゲート電極３３ｂの電位を制御すると、信号線６２ａの電圧がＴＦＴ３０ａのゲート電極３３ａに印加される。この際、ゲート電極３３ａの電位は、次に走査線６１ａに信号が印加されるまでの間、キャパシタ３４によって安定的に保持される。そのため、この間は、ＴＦＴ３０ａのゲート電極３３ａとソース電極３１ａとの間の電圧に応じた電流が有機ＥＬ素子２０に流れる。その結果、有機ＥＬ素子２０は、この電流値に応じた輝度で発光し続けることとなる。
【００２６】
このように、有機ＥＬディスプレイ１０は、有機ＥＬ素子２０に流れる電流値をコントロールして発光させている。また、電源線６３ａをパルス駆動（２回パルス）することにより、有機ＥＬ素子２０を駆動している。そして、１回目のパルスでＴＦＴ３０ａ（駆動トランジスタ）の特性バラツキである閾値電圧の補正を行い、２回目のパルスで信号の印加と移動度の補正とを同時に行なっている。そのため、有機ＥＬ素子２０の経時劣化やＴＦＴ３０ａの特性のバラツキが抑制されたものとなっている。
【００２７】
しかし、有機ＥＬ素子２０は、経時劣化することが避けられない。そして、有機ＥＬ素子２０が劣化すると、輝度が低下してしまう。また、表示画像により、有機ＥＬ素子２０の劣化状況が異なるようになる。そのため、視覚的に均一な明るさで発光表示されず、発光むらとなり、部分的に暗く焼き付く焼付き現象が発生する。そこで、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０は、有機ＥＬ素子２０の輝度を光センサ５０（図１参照）によって検知し、輝度の低下を検出する。
【００２８】
図３は、図１に示す有機ＥＬディスプレイ１０のＡ−Ａ’線の断面図である。
図３に示すように、有機ＥＬディスプレイ１０は、平板状の支持基板１１の上に、有機ＥＬ素子２０を駆動するためのＴＦＴ３０で構成された画素回路を有している。このＴＦＴ３０は、複数の有機ＥＬ素子２０ごとにそれぞれ設けられているので、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０は、アクティブマトリックス型表示装置となっている。そして、各ＴＦＴ３０の周囲の支持基板１１上には、絶縁保護層１４が積層されており、各ＴＦＴ３０を相互に絶縁している。さらに、各ＴＦＴ３０及び絶縁保護層１４の上には、表面を凹凸のない平坦面とするための絶縁平坦化層１５が積層されている。
【００２９】
また、支持基板１１の上方には、図示はしないが、各有機ＥＬ素子２０を駆動するための走査線６１ａ（図２参照）、信号線６２ａ（図２参照）、及び電源線６３ａ（図２参照）が配線されている。そして、これらの配線は、絶縁保護層１４や絶縁平坦化層１５内にパターニング形成され、相互に絶縁されている。
【００３０】
各有機ＥＬ素子２０は、この絶縁平坦化層１５の上に配列され、それぞれが１つの画素を構成する。具体的には、各有機ＥＬ素子２０は、カソード電極２１とアノード電極２２との間に、注入された電子と正孔との再結合によって発光する有機物からなる有機物層２３を配置したものである。そのため、絶縁平坦化層１５上にアノード電極２２が部分的に成膜され、対応するＴＦＴ３０と接続されている。また、アノード電極２２上に有機物層２３（有機ＥＬ素子２０の発光層）が積層され、その上の全体（各有機ＥＬ素子２０に共通）に透明又は半透明なカソード電極２１が成膜されている。そして、各有機物層２３の間は、分離絶縁層１６によって相互に絶縁されている。
【００３１】
ここで、アノード電極２２は、ＴＦＴ３０のソース電極３１ａ（図２参照）と接続されるようになっている。そのため、絶縁平坦化膜１５は、アノード電極２２とＴＦＴ３０とを接続するためのコンタクトホール１５ａを備えている。コンタクトホール１５ａは、接続コンタクト３５を上下方向に通す穴状のものであり、下に凸の錐形状となっている。そして、絶縁平坦化膜１５上にアノード電極２２を成膜すれば、コンタクトホール１５ａ内に接続コンタクト３５が形成される。したがって、絶縁平坦化膜１５の上に配置されたアノード電極２２と、絶縁平坦化膜１５の下に配置されたＴＦＴ３０とが電気的に接続されることとなる。
【００３２】
有機ＥＬ素子２０の有機物層２３が発する光は、カソード電極２１から取り出される。具体的には、アノード電極２２に反射率が高い金属等が用いられる一方、カソード電極２１は、光透過率が比較的高い導電性材料の透明（半透明）電極となっている。そのため、有機物層２３が発する光は、各有機ＥＬ素子２０の配列によって支持基板１１の反対側に形成された略平面状の発光面２１ａ（カソード電極２１の表面）から取り出されることとなる。
【００３３】
また、各有機ＥＬ素子２０の上には、例えば、窒化シリコンからなる透明な封止材１３が積層され、その上の封止ガラス４０によって封止されている。この封止ガラス４０は、発光面２１ａからの光を透過させる平面状の透光面４０ａを備えており、発光面２１ａに対向して平行に配置されている。そのため、外界の水分等の浸入を防止しつつ、発光面２１ａから発せられた光が封止材１３及び封止ガラス４０を透過可能となる。そして、封止ガラス４０の上には、隣接する画素（有機ＥＬ素子２０）間での光漏れを防止するためのブラックマトリクス１７と、特定の波長の光を透過させるためのカラーフィルタ１８が配置されている。
【００３４】
このようなトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイ１０は、表示領域１０ａにおける有機ＥＬ素子２０の開口率を確保する上で有効なものである。そして、画素（有機ＥＬ素子２０）から放出される光の大部分は、発光面２１ａに略垂直な方向（図３の上方）に向かい、封止材１３、封止ガラス４０、及びカラーフィルタ１８を透過して外部に放出される。そのため、表示領域１０ａに画像表示するために有効な有効光となる。また、有効光の明るさがその画素（有機ＥＬ素子２０）の輝度となる。
【００３５】
しかし、画素（有機ＥＬ素子２０）から放出される光は、発光面２１ａに略垂直な方向（図３の上方）だけでなく、発光面２１ａから四方八方に向かう。また、発光面２１ａ（カソード電極２１）、封止材１３、及び透光面４０ａ（封止ガラス４０）は、それぞれ屈折率が相違している。そのため、発光面２１ａから発せられた光の中には、隣接する画素の上方に向かう光がある。そして、隣接する画素の上方に向かう光の中で、封止ガラス４０は透過するが、カラーフィルタ１８を透過しない光は、ブラックマトリクス１７に到達する。そのため、隣接する画素間での光漏れは、ブラックマトリクス１７によって防止される。
【００３６】
また、例えば、図３に示す矢印のように、発光面２１ａから斜め右上に向かう光が封止材１３を通って封止ガラス４０に到達した際に、入射角が臨界角以上となっていれば、封止ガラス４０を透過せず、透光面４０ａによって全反射される。この光は、透光面４０ａから斜め右下に向かうが、屈折率や入射角の関係で、今度は発光面２１ａで全反射され、再び斜め右上に向かうようになる。そして、これが何度かくり返されると、有機ＥＬ素子２０の配列範囲の外側に向かう光となる。そのため、有機ＥＬディスプレイ１０の側面１０ｂ（封止材１３の端面）から外部に放出されるようになり、これが漏れ光となる。
【００３７】
ここで、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０は、このような漏れ光（透光面４０ａによって反射されて各有機ＥＬ素子２０の配列範囲の外側に向かう光）を検知する光センサ５０（図１参照）を有している。具体的には、光センサ５０は、発光面２１ａと透光面４０ａとの間の側面１０ｂに隣接して配置されている。そのため、漏れ光は、光センサ５０によって検知され、光センサ５０は、漏れ光の受光量に応じて電気信号を出力する。その結果、漏れ光の輝度が光センサ５０の出力信号として外部に送られることとなり、有機ＥＬ素子２０の発光輝度（光センサ５０が検知した光の出力信号に基づく輝度）が検出できる。
【００３８】
図４は、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０のブロック図である。
図４に示すように、有機ＥＬディスプレイ１０は、画像の表示領域１０ａ、走査信号入力部６１、及び映像信号入力部６２を有している。そして、表示領域１０ａには、画素を構成する複数の有機ＥＬ素子２０がマトリックス状に配列されている。また、走査信号入力部６１及び映像信号入力部６２により、各有機ＥＬ素子２０が駆動されるようになっている。
【００３９】
さらに、有機ＥＬディスプレイ１０は、複数の光センサ５０、受光信号処理回路６４、タイミング生成回路６５、記憶装置６６、及び補正回路６７を有している。そして、各光センサ５０は、受光信号処理回路６４に接続されている。受光信号処理回路６４は、有機ＥＬ素子２０が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、光センサ５０が検知した漏れ光の出力信号に基づく発光輝度とを比較し、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算する。そのため、受光信号処理回路６４は、本発明における演算装置に相当するものとなっている。
【００４０】
ここで、理想輝度と発光輝度との輝度差を演算できるようにするため、少なくとも１つの有機ＥＬ素子２０を駆動する（発光させる）ための信号を外部から入力する。具体的には、入力信号がタイミング生成回路６５に入力されると、その入力信号は、タイミング生成回路６５によって表示タイミング信号に変換される。そして、この表示タイミング信号が走査信号入力部６１及び映像信号入力部６２に送信されるので、有機ＥＬ素子２０は、表示タイミング信号に合わせて発光するようになる。
【００４１】
また、この表示タイミング信号は、同時に、受光信号処理回路６４にも送信される。受光信号処理回路６４は、送信された表示タイミング信号に基づいて、有機ＥＬ素子２０がその表示タイミング信号によって発するものとして予め定められている本来的な光の明るさ（劣化のない有機ＥＬ素子２０にその表示タイミング信号を入力したときに発っせられる光の明るさ）を理想輝度とする。
【００４２】
一方、表示タイミング信号によって発光した有機ＥＬ素子２０からは、表示領域１０ａに画像表示するために有効な有効光だけでなく、表示領域１０ａの外側に向かう漏れ光が発生する。そして、その漏れ光は、光センサ５０によって検知され、光センサ５０は、検知した漏れ光に応じた出力信号を受光信号処理回路６４に送信する。そのため、受光信号処理回路６４は、光センサ５０が検知した光の出力信号に基づいて、実際に発光した有機ＥＬ素子２０の発光輝度を取得する。したがって、受光信号処理回路６４において理想輝度と発光輝度とを比較することが可能となり、受光信号処理回路６４に含まれる演算回路により、理想輝度と発光輝度との輝度差が演算できる。
【００４３】
このようにして受光信号処理回路６４で演算された理想輝度と発光輝度との輝度差は、受光信号処理回路６４と接続された記憶装置６６に出力され、記憶装置６６は、その輝度差を記憶する。また、記憶装置６６に記憶された輝度差は、記憶装置６６と接続された補正回路６７に出力される。さらにまた、補正回路６７には、有機ＥＬディスプレイ１０に表示する外部からの映像データが入力される。
【００４４】
補正回路６７は、記憶装置６６に記憶され、記憶装置６６から補正回路６７に入力された輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように、映像信号入力部６２に送信する映像信号（有機ＥＬ素子２０に入力される入力信号の１つ）を補正する。具体的には、有機ＥＬ素子２０の劣化状況（理想輝度と発光輝度との輝度差）に応じ、補正回路６７に内蔵されている劣化補正係数テーブルを参照する。そして、映像データに基づいて発光する有機ＥＬ素子２０の発光輝度が理想輝度に近づくように、参照した劣化補正係数テーブルの補正係数を映像データに乗じて映像信号入力部６２に送信する。そのため、補正回路６７は、本発明における補正装置に相当し、有機ＥＬ素子２０の入力信号（映像信号）は、補正回路６７によって補正されたものとなる。
【００４５】
ここで、補正回路６７による映像データの補正の元となる理想輝度と発光輝度との輝度差は、検査信号の入力によって演算するようにしてもよい。例えば、有機ＥＬディスプレイ１０の電源遮断時（深夜時間帯等）に、特定の有機ＥＬ素子２０を特定の輝度で順次発光させる検査信号をタイミング生成回路６５に入力する。そして、タイミング生成回路６５によって検査信号を表示タイミング信号に変換し、走査信号入力部６１及び映像信号入力部６２に送信する。そのため、有機ＥＬ素子２０は、検査信号に基づく表示タイミングで発光するようになる。なお、この場合には、タイミング生成回路６５が本発明における検査信号送信装置に相当する。
【００４６】
また、この表示タイミング信号は、受光信号処理回路６４にも送信される。そして、受光信号処理回路６４は、検査信号に基づく表示タイミングで発光する特定の有機ＥＬ素子２０に対応する特定の光センサ５０が検知した光の出力信号だけを処理する。そのため、処理した光の出力信号に基づく発光輝度を取得できる。なお、この場合には、受光信号処理回路６４が本発明における出力信号処理装置に相当する。
【００４７】
このようにして受光信号処理回路６４で取得された発光輝度は、そのまま記憶装置６６に記憶させることもできる。また、記憶装置６６は、検査信号に基づいて有機ＥＬ素子２０が発するものとして予め定められている光の理想輝度を記憶しておくこともできる。さらにまた、受光信号処理回路６４によって理想輝度と発光輝度との輝度差を演算した場合には、その輝度差を記憶装置６６に記憶させることもできる。
【００４８】
記憶装置６６に発光輝度と理想輝度とが記憶されている場合には、補正回路６７は、その輝度差を演算する。また、記憶装置６６に輝度差が記憶されている場合には、補正回路６７は、その輝度差を利用する。そして、輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように有機ＥＬ素子２０の入力信号（映像信号）を補正する。したがって、例えば、有機ＥＬディスプレイ１０の電源遮断時（深夜時間帯等）に検査信号を入力しておけば、視聴時間帯を使うことなく、有機ＥＬディスプレイ１０の焼付き現象を解消できる。
【００４９】
図５は、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０における電源遮断時の発光輝度取込みシーケンスを示す図である。
また、図６は、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０における輝度処理アルゴリズムを示す図である。
図５に示す発光輝度取込みシーケンスでは、有機ＥＬディスプレイ１０の表示領域１０ａを９等分し、９等分されたブロックの代表として、マトリックス状に配列された有機ＥＬ素子２０の中央部の画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９を所定の輝度で順次発光させる。そして、有機ＥＬディスプレイ１０の側面に配置された光センサ５０の中で、画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９に対応するセンサＮｏ．１〜センサＮｏ．３によってそれぞれの漏れ光を順次検知する。
【００５０】
図５に示す発光輝度取込みシーケンスに基づいて輝度処理を行なうには、まず最初に、図６に示すステップＳ１において、有機ＥＬディスプレイ１０に電源遮断信号を入力する。電源遮断信号が入力されると、この段階で電源を遮断することなくステップＳ２に移行し、図５に示す画素Ｎｏ．１のみを１フレーム期間だけ発光させる。そして、センサＮｏ．１によって画素Ｎｏ．１の漏れ光を受光する。また、センサＮｏ．１の出力信号がＡ／Ｄ変換され、画素Ｎｏ．１の位置（センサＮｏ．１との間の距離）に基づいて画素Ｎｏ．１の発光輝度が演算される。同様にして画素Ｎｏ．２及び画素Ｎｏ．３を順次発光させ、センサＮｏ．１の出力信号に基づいて画素Ｎｏ．２及び画素Ｎｏ．３の発光輝度を演算する。
【００５１】
続くステップＳ３においては、ステップＳ２と同様にして画素Ｎｏ．４〜画素Ｎｏ．６を順次発光させ、センサＮｏ．２によって画素Ｎｏ．４〜画素Ｎｏ．６の漏れ光を受光する。そして、センサＮｏ．２の出力信号に基づいて画素Ｎｏ．４〜画素Ｎｏ．６の発光輝度を演算する。さらに、ステップＳ４においても、同様にして画素Ｎｏ．７〜画素Ｎｏ．９を順次発光させ、センサＮｏ．３によって画素Ｎｏ．７〜画素Ｎｏ．９の漏れ光を受光する。そして、センサＮｏ．３の出力信号に基づいて画素Ｎｏ．７〜画素Ｎｏ．９の発光輝度を演算する。
【００５２】
次に、ステップＳ５において、画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９を発光させるために入力された入力信号に基づいて、画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９が発するものとして予め定められている光の理想輝度と、ステップＳ２〜ステップＳ４のセンサＮｏ．１〜センサＮｏ．３で受光され、演算された画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９の発光輝度とを比較する。そして、この理想輝度と発光輝度との輝度差を演算する。また、演算された画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９の輝度差は、ステップＳ６において、記憶装置６６（図４参照）に記憶される。さらにまた、その後のステップＳ７において、有機ＥＬディスプレイ１０の電源が遮断される。
【００５３】
したがって、次回の電源投入時には、記憶装置６６（図４参照）に記憶された理想輝度と発光輝度との輝度差に応じて発光輝度が理想輝度に近づくように入力信号を補正できるようになる。具体的には、次回の電源が投入されると、記憶装置６６に記憶された輝度差が読み込まれ、補正回路６７（図４参照）は、劣化補正係数テーブルから輝度差に応じた補正係数を参照する。そして、映像データに補正係数を乗じた入力信号を有機ＥＬ素子２０（図４参照）に入力する。そのため、劣化した画素（有機ＥＬ素子２０）の発光輝度が理想輝度に近づくように調整され、焼付き現象が解消される。なお、記憶装置６６に発光輝度及び理想輝度を記憶させ、補正回路６７で輝度差を演算してもよい。また、記憶装置６６に輝度差に応じた補正係数を記憶させ、補正回路６７は、記憶装置６６に記憶された補正係数を読み込むようにしてもよい。
【００５４】
このように、本実施形態の有機ＥＬディスプレイ１０は、入力信号を補正して劣化した画素（有機ＥＬ素子２０）の発光輝度を調整する。そして、入力信号の補正を図５に示す９等分のブロックごとに別々に行うことにより、補正の精度を向上させることができる。また、画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９の中で輝度差が最も小さい画素を基準にして全体を補正したり、画素Ｎｏ．１〜画素Ｎｏ．９の輝度差の平均値を基準にして全体を補正することにより、輝度処理アルゴリズムを簡略化することもできる。なお、図５に示す発光輝度取込みシーケンスは、有機ＥＬディスプレイ１０の表示領域１０ａを９等分しているが、９等分に限らず、何等分であってもよい。
【００５５】
また、有機ＥＬ素子２０への入力信号の補正は、動画であっても静止画であっても適用できる。しかし、映像データが動画の場合と静止画の場合とでは、同じ画像を長時間表示する静止画のほうが画素（有機ＥＬ素子２０）の劣化が著しい。そこで、入力信号の補正を行う際に、動画か静止画かを認識できるようにし、静止画の場合にだけ補正を行うようにしてもよい。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、例えば、以下のような種々の変形が可能である。
（１）本実施形態では、複数の有機ＥＬ素子２０ごとにそれぞれＴＦＴ３０を設けたアクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイ１０とした。しかし、パッシブマトリックス型のものにも適用可能である。
（２）本実施形態では、有機ＥＬ素子２０が発した光を支持基板１１と反対側から取り出すようにしたトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイ１０とした。しかし、有機ＥＬ素子２０が発した光を支持基板１１と同じ側から取り出すようにしたボトムエミッション方式にも適用できる。
（３）本実施形態では、発光素子に有機ＥＬ素子２０（有機エレクトロルミネッセンス素子）を用いている。しかし、無機エレクトロルミネッセンス素子や発光ダイオード等であってもよい。また、有機ＥＬディスプレイ１０に限らず、プラズマディスプレイ等の自発光素子を備えたマトリックス型表示装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のマトリックス型表示装置の一例である本実施形態の有機ＥＬディスプレイを示す平面図である。
【図２】本実施形態の有機ＥＬディスプレイの等価回路図である。
【図３】図１に示す有機ＥＬディスプレイのＡ−Ａ’線の断面図である。
【図４】本実施形態の有機ＥＬディスプレイのブロック図である。
【図５】本実施形態の有機ＥＬディスプレイにおける電源遮断時の発光輝度取込みシーケンスを示す図である。
【図６】本実施形態の有機ＥＬディスプレイにおける輝度処理アルゴリズムを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  有機ＥＬディスプレイ（マトリックス型表示装置）
２０  有機ＥＬ素子（発光素子）
２１ａ  発光面
３０，３０ａ，３０ｂ  ＴＦＴ（駆動装置）
４０  封止ガラス（透光体）
４０ａ  透光面
５０  光センサ（光検知装置）
６１  走査信号入力部
６２  映像信号入力部
６３  電源供給部
６４  受光信号処理回路（演算装置、出力信号処理装置）
６５  タイミング生成回路（検査信号送信装置）
６６  記憶装置
６７  補正回路（補正装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010078853.tif 000006
【図５】
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【図６】
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