(57)【要約】  複数の駆動線（Ａ１〜Ａ６）と複数の走査線（Ｋ１〜Ｋ６）との各交点位置に発光素子がマトリクス状に接続されて発光領域が形成されている。陽極ドライバ回路（２）には前記各駆動線（Ａ１〜Ａ６）に対して駆動電流を供給する定電流源がそれぞれ備えられ、陰極ドライバ回路（３）は、いずれか１本の走査線に対して正電圧（ＶＨ）を加え、他の走査線には発光駆動電位としてのグランド電位が加えられるように構成されている。  これにより正電圧（ＶＨ）が加えられる走査線に接続された発光素子が消灯状態にされ、他の走査線に接続された発光素子は一定の輝度で発光駆動される。加えて、前記正電圧（ＶＨ）が加えられる走査線は順次切り換えられ、これが各走査線（Ｋ１〜Ｋ６）に対して反復繰り返えされる。  前記一定の輝度で発光駆動される各発光素子は、前記各走査ごとの発光期間が可変制御され、単位時間における前記発光領域内の発光輝度が均一となるように調整される。
2009028033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子により発光領域が形成され、当該発光領域における前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、前記選択期間において選択されない前記発光素子は発光駆動するように構成され、前記各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整する輝度調整手段が備えられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記輝度調整手段は、前記各選択期間において選択された発光素子を、順次消灯制御するように構成したことを特徴とする請求項１に記載された光源装置。
【請求項３】
前記輝度調整手段は、前記各選択期間において選択された発光素子の発光輝度を、前記各選択期間において選択されない発光素子の発光輝度よりも高い輝度で発光させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載された光源装置。
【請求項４】
前記各選択期間における前記発光素子の発光期間が可変制御されるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された光源装置。
【請求項５】
前記各選択期間における前記発光素子に発光駆動電力を供給する発光駆動源の出力値が可変制御されるように構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された光源装置。
【請求項６】
前記発光領域を形成する複数の発光素子は、行方向および列方向にマトリクス状に配置され、前記輝度調整手段は行方向に配列された前記発光素子を少なくとも１行ずつ、または列方向に配列された前記発光素子を少なくとも１列ずつ順次選択し、選択した発光素子の発光輝度を調整するように構成したことを特徴とする請求項１に記載された光源装置。
【請求項７】
前記発光領域を形成する複数の発光素子は、行方向および列方向に互いに交差して設けられた複数の駆動線および走査線の各交点に備えられ、前記輝度調整手段は、前記複数の走査線のうち前記選択期間において選択されない走査線の電位を発光素子の発光駆動電位に設定し、前記選択期間において選択される走査線の電位を前記発光駆動電位よりも高い電位に設定するように構成したことを特徴とする請求項５に記載された光源装置。
【請求項８】
前記発光領域を形成する複数の発光素子は、行方向および列方向に互いに交差して設けられた複数の駆動線および走査線の各交点に備えられ、前記輝度調整手段は、前記複数の走査線のうち前記選択期間において選択されない走査線の電位を発光素子の発光駆動電位に設定し、前記選択期間において選択される走査線の電位を前記発光駆動電位よりも低い電位に設定するように構成したことを特徴とする請求項５に記載された光源装置。
【請求項９】
前記各発光素子の輝度を補正するための補正データを記憶する記憶手段を備え、前記記憶手段からの補正データに従い、駆動制御がなされることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載された光源装置。
【請求項１０】
前記補正データは、各発光素子間における輝度のバラツキを減らすための補正データであることを特徴とする請求項９に記載された光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の発光素子を例えば平面状に配列し、単位時間における面内の発光輝度が均一となるように調整することができる光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばデジタルカメラや、ビデオカメラなどに撮像素子として用いられているＣＣＤや同様の他のディバイスにおいては、撮像素子の光電変換特性を検査する検査工程が実行される。【０００３】
この場合、各撮像素子の光電変換むら等を検出するために、輝度の均一性が高い面光源が必要であり、従来においてはハロゲンランプとその前面に光拡散板を配置した面光源装置が用いられている。すなわち、前記した構成における光拡散板の面を撮像することで、各撮像素子の光電変換特性等を検査することができる。【０００４】
従来の前記したハロゲンランプと光拡散板との組み合わせによる面光源装置においては、ハロゲンランプと光拡散板との間に所定の距離をおく必要があり、このために装置全体が大型化し、コストも高騰することはやむをえない。【０００５】
そこで、前記した問題を解消するために自発光素子、特に有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子を面光源として利用することが考えられる。前記有機ＥＬ素子は、低電圧の直流電源により高効率の発光特性を得ることができ、しかも極めて薄い形態に成形することができるなどの特質を備え、昨今においてはこれを携帯型のドットマトリクス型ディスプレイなどに応用されている。【０００６】
前記した有機ＥＬ素子は、基本的にはガラス等の透明基板上に、例えばＩＴＯによる透明電極と発光機能層、およびアルミ合金などによる金属性の対向電極とが順次積層されることで構成されている。そして前記透明電極と対向電極間に直流電圧を印加することにより前記発光機能層が発光し、その光は前記透明電極および透明基板を介して外部にもたらされる。【０００７】
ところで、有機ＥＬ素子における前記した透明電極としては、前記したとおりＩＴＯなどが用いられており、このＩＴＯなどの酸化物においては、その電気抵抗率が１×１０-4Ωｃｍ程度である。したがって、対向電極を構成する金属材料に比較して、その電気抵抗率は１〜２桁程度高い。それ故、前記有機ＥＬ素子により比較的広い面積を有する面発光光源を形成した場合においては、前記透明電極において大きな電圧降下が発生し、これにより発光輝度にむらが発生する。【０００８】
すなわち、有機ＥＬ素子における発光輝度は素子の単位面積に注入される電流量にほぼ比例すると言われている。したがって、前記した透明電極を比較的面積の広いベタ電極とした場合、前記した透明電極に対する給電点から離れるほど、透明電極による電圧降下の影響を受けて、輝度が低くなるという輝度傾斜が発生する。【０００９】
そこで、透明電極による前記した電圧降下の影響を少なくさせるために、電気抵抗値の低い補助電極等を設置することで、前記した輝度むらの発生を低減させようとする特許出願がなされており、これは例えば特許文献１および２など開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２２８５５７号公報
【特許文献２】特開２００６−２２８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記した特許文献１および２に開示されたＥＬ光源装置は、ベタ電極として形成されたＩＴＯ等による透明電極の周辺に沿って、より低抵抗の導電性材料を配置することで、ＩＴＯ等の透明電極による電圧降下の発生度合いを前記導電性材料により抑制させるように構成したものである。前記した構成によると、導電性材料が配置された透明電極の周辺部において、前記導電性材料による電圧降下の発生度合いを抑制させることができる。【００１１】
しかしながら、前記した導電性材料の設置位置から遠い透明電極の例えば中央部付近においては、前記透明電極による電圧降下の影響を受け、導電性材料に近い周辺部に比較して、導電性材料から遠い中央部が暗いという輝度むらが相変わらず発生する。【００１２】
すなわち導電性材料を用いて輝度むらの発生を解消させようとする前記特許文献に開示された構想の範疇においては、たとえ導電性材料の配置パターンなどを種々工夫するなどしても、基本的には前記した輝度むらの発生を解消させることは不可能である。【００１３】
この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、有機ＥＬ素子に代表される発光素子を用いた光源装置において、前記発光素子を構成する発光機能層の膜厚等のばらつき、あるいは配線抵抗に起因する輝度むらの発生等、様々な輝度むらの発生要因に対処することができ、単位時間における発光領域の発光輝度が均一となるように調整することができる光源装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる光源装置は、請求項１に記載のとおり、複数の発光素子により発光領域が形成され、当該発光領域における前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、前記選択期間において選択されない前記発光素子は発光駆動するように構成され、前記各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整する輝度調整手段が備えられている点に特徴を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明にかかる光源装置の第１の実施の形態において、面内の発光輝度が均一となるように調整する手段を説明する模式図である。
【図２】図１に示す構成の回路構成図である。
【図３】図２に示す構成における１本の駆動線に注目した発光素子の駆動動作を説明する回路構成図である。
【図４】図２に示す構成の基本動作を説明する回路構成図である。
【図５】図４に示す構成において発光素子に供給される駆動電流の関係を説明する回路構成図である。
【図６】図５に示す回路構成の基本動作を説明するタイミング図である。
【図７】図５に示す回路構成において面内の発光輝度が均一となるように調整する動作例を説明するタイミング図である。
【図８】この発明にかかる光源装置の第２の実施の形態において、面内の発光輝度が均一となるように調整する手段を説明する模式図である。
【図９】図８に示す構成の回路構成図である。
【図１０】図９に示す構成における１本の駆動線に注目した発光素子の接続状況を説明する回路構成図である。
【図１１】発光素子の電流対端子間電圧の関係を説明する特性図である。
【図１２】図９に示す構成の基本動作を説明する回路構成図である。
【図１３】図１２に示す回路構成の基本動作を説明するタイミング図である。
【図１４】図１２に示す回路構成において面内の発光輝度が均一となるように調整する動作例を説明するタイミング図である。
【図１５】この発明にかかる光源装置の第３の実施の形態を示す回路構成図である。
【図１６】この発明にかかる光源装置における発光輝度を補正するための補正データを取得する例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００１６】
１            光源体
２            陽極ドライバ回路
３            陰極ドライバ回路
４            メモリ（補正データ記憶手段）
５            輝度測定手段
６            補正データ演算手段
Ａ１〜Ａ６    駆動線
Ｅ１〜Ｅ３    発光素子（有機ＥＬ素子）
Ｋ１〜Ｋ６    走査線
ｃｃ１        定電流源
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明にかかる光源装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１はこの発明にかかる光源装置の第１の実施の形態を示したものであり、符号１は矩形状に形成され、その前面が発光領域として機能する面状の光源体を示している。この光源体１は、図２に基づいて後で説明するとおり、多数の発光素子としての有機ＥＬ素子が行方向および列方向にマトリクス状に配置されている。【００１８】
加えて、前記光源体１における各有機ＥＬ素子を発光駆動させる陽極ドライバ回路２および陰極ドライバ回路３が具備されており、これら面状の光源体１、陽極ドライバ回路２および陰極ドライバ回路３により光源装置を構成している。【００１９】
図２は、図１に示した光源装置の回路構成例を示したものである。前記光源装置を構成する面状の光源体１として、図２に示す例は説明の便宜上、列方向（図２の縦方向）に６本の駆動線Ａ１〜Ａ６が配置され、行方向（図２の横方向）に６本の走査線Ｋ１〜Ｋ６が配置されている。加えて、前記駆動線Ａ１〜Ａ６と走査線Ｋ１〜Ｋ６との各交差位置において、ダイオードのシンボルマークで示した発光素子としての有機ＥＬ素子が配置され、そのアノード端子がそれぞれ前記駆動線に接続され、カソード端子がそれぞれ前記走査線に接続されている。【００２０】
なお、前記した面状の光源体１は図示の制限により、縦および横方向にそれぞれ６本の駆動線および走査線が配置された様子を示しているが、現実にはより多数の駆動線および走査線が互いに交差した状態で配置され、またその交差位置の数に対応した多数の発光素子としての有機ＥＬ素子が具備される。【００２１】
図１および図２に示す実施の形態においては、図３に基づいて後で説明するとおり、陽極ドライバ回路２には前記各駆動線Ａ１〜Ａ６に対して駆動電流を供給する定電流源がそれぞれ備えられている。また陰極ドライバ回路３は、図２に示したように走査線Ｋ１〜Ｋ６のうち、いずれか１本の走査線に対して正電圧ＶＨを加え、他の走査線には発光駆動電位としてのグランド電位が加えられるように構成されている。【００２２】
なお、図２に示す状態は、走査線Ｋ２に対して正電圧ＶＨが加えられ、他の走査線にはグランド電位が加えられた状態を示している。そして、前記正電圧ＶＨが加えられる走査線は順次切り換えられ、これが各走査線Ｋ１〜Ｋ６に対して反復繰り返しつつ、一走査線ごとに前記正電圧ＶＨが印加されるように動作する。【００２３】
前記した動作により、正電圧ＶＨが加えられた走査線に接続された各発光素子は消灯状態になされ、前記グランド電位が加えられた各走査線に接続された各発光素子は陽極ドライバ２に備えられた前記定電流源からの駆動電流を受けて、一定の輝度で発光駆動されるように動作する。【００２４】
したがって、面状の光源体１においては、図１に示したように走査線の配列方向である行方向の１行（１ライン）ずつにおいて前記発光素子が消灯状態にされ、これが図１に矢印で示したように例えば上から下に向かって順に移動するように動作する。そして、前記１行ずつの消灯動作は再び上から下に向かって順次繰り返えされる。なお、図１においては、消灯されているラインを符号ＤＬで示している。【００２５】
図１および図２に示した実施の形態においては、前記したように走査線に対応した１行（１ライン）ずつの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、前記各選択期間において選択された前記発光素子を、順次消灯制御するように動作する輝度調整手段が備えられている。そして、後で詳細に説明するとおり前記輝度調整手段により単位時間における発光領域の発光輝度が均一となるように各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整するようになされる。【００２６】
以下、前記した輝度調整手段の好ましい動作例について、図３〜図７に基づいて説明する。まず図３は、発光素子を前記したようにマトリクス状に配置した場合において発生する発光輝度のばらつきの発生要因について説明するものである。なお、図３においては説明の便宜上、１本の駆動線Ａ１に接続された３つの発光素子に着目して説明する。【００２７】
図３に示す構成おいては、駆動線Ａ１に対して電圧源ＶＨにより動作する定電流源ｃｃ１より駆動電流が供給されるように構成されており、駆動線Ａ１と各走査線Ｋ１〜Ｋ３との間にそれぞれ接続された発光素子としての有機ＥＬ素子を、Ｅ１〜Ｅ３の符号で示している。そして、図３に示す状態は各走査線Ｋ１〜Ｋ３は発光駆動電位としてのグランド電位に設定されている。【００２８】
ところで、前記ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ３は、各素子を形成する工程における蒸着むらや、前記駆動線および走査線を含む配線抵抗などの影響を受けて、各素子の電流の流れ易さの比が異なるという問題が発生する。【００２９】
すなわち、図３に示したように前記各素子の電流の流れ易さの比が仮に、Ｅ１：Ｅ２：Ｅ３＝（Ｉ１＝１）：（Ｉ２＝１）：（Ｉ３＝３）であった場合においては、素子Ｅ３には素子Ｅ１，Ｅ２に比較して３倍の電流が流れることになる。これにより、素子Ｅ３の発光輝度は素子Ｅ１，Ｅ２の発光輝度の３倍となる。【００３０】
そこで、図１および図２に示したように走査線の１ラインごとの発光素子を順次消灯させるように駆動させる場合、図４に（Ａ）〜（Ｃ）で示すイメージで動作が切り換えられることになる。この場合、走査線Ｋ１〜Ｋ３が順に電位ＶＨに設定され、残りの走査線はグランド電位に設定される。【００３１】
ここで、前記定電流源ｃｃ１からの駆動電流Ｉ０の出力値が“４”であると仮定した場合、走査線Ｋ１〜Ｋ３に順に電位ＶＨが印加される場合の電流関係は、図５に示すようになる。すなわち、図５（Ａ）に示すように走査線Ｋ１に電位ＶＨが供給された場合には、素子Ｅ１は消灯し、これに流れる電流はＩ１＝０である。この時、素子Ｅ２に流れる電流はＩ２＝１であり、素子Ｅ３に流れる電流はＩ３＝３となる。【００３２】
続いて、図５（Ｂ）に示すように走査線Ｋ２に電位ＶＨが供給された場合には、素子Ｅ２は消灯し、これに流れる電流はＩ２＝０である。この時、素子Ｅ１に流れる電流はＩ１＝１であり、素子Ｅ３に流れる電流はＩ３＝３となる。さらに、図５（Ｃ）に示すように走査線Ｋ３に電位ＶＨが供給された場合には、素子Ｅ３は消灯し、これに流れる電流はＩ３＝０である。この時、素子Ｅ１に流れる電流はＩ１＝２であり、素子Ｅ２に流れる電流はＩ２＝２となる。【００３３】
図６は、前記した図５に示す素子Ｅ１〜Ｅ３の発光動作において、各走査線Ｋ１〜Ｋ３に対して個々に電位ＶＨを加える期間（この説明においては、これを走査期間、また前記した選択期間とも称する。）をそれぞれ同一時間（図６においては、発光期間＝１と標記している。）とし、各走査期間の全てにおいて駆動線Ａ１に対して前記した定電流源ｃｃ１から駆動電流（Ｉ０＝４）を供給した場合の動作タイミングを示している。【００３４】
図６に示した例においては、走査線Ｋ１〜Ｋ３の走査が一巡する単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の発光輝度は、各素子Ｅ１〜Ｅ３に供給される電流値と発光時間の積（電流値×発光時間）で表すことができ、これは表１のように示すことができる。【００３５】
【表１】
2009028033.tif 000003
【００３６】
前記した単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度は、表１からも理解できるとおり、Ｅ１：Ｅ２：Ｅ３＝３：３：６となり、素子Ｅ３の輝度は素子Ｅ１，Ｅ２の２倍となり、これが各素子の輝度のばらつきとして現れる。【００３７】
そこで、前記した単位時間における各素子の輝度のばらつきを是正するために、特定の走査期間（選択期間）における素子の発光期間を可変制御することで、前記した単位時間内において、各発光素子の輝度が均一となるように制御することができる。【００３８】
図７は、その好ましい制御例を示したものであり、走査線Ｋ１およびＫ２の走査期間においては、発光素子の発光期間をそれぞれ“０．４”に設定し、また走査線Ｋ３の走査期間においては、発光素子の発光期間を“１”に設定している。前記したように発光期間を“０．４”にするには、定電流源ｃｃ１を制御する手段、もしくは前記定電流源ｃｃ１に直列にアナログスイッチを挿入することで実現させることができる。【００３９】
図７に示した制御動作により各素子Ｅ１〜Ｅ３に供給される電流値と発光時間の積（電流値×発光時間）、すなわち各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度については表２のように示すことができる。【００４０】
【表２】
2009028033.tif 000004
【００４１】
表２に示した結果から理解できるとおり、前記した単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度は、Ｅ１：Ｅ２：Ｅ３＝２．４：２．４：２．４となり、各素子の輝度のばらつきを是正することができる。【００４２】
前記した説明においては、１つの駆動線に接続された３つの発光素子を対象として、輝度のばらつきを是正する例を示したが、これは１つの駆動線により多数の発光素子が接続された場合においても、同様にプログラミングすることができる。【００４３】
なお、前記した実施の形態においては、特定の走査期間（選択期間）における素子の発光期間を可変制御することで、単位期間における発光素子の輝度のばらつきを是正するようにしているが、これは前記選択期間において発光素子に発光駆動電力を供給する発光駆動源の出力値、すなわち前記した定電流源より駆動線に供給する電流値を制御するように構成しても同様の結果を得ることができる。【００４４】
次に図８および図９は、この発明にかかる光源装置の第２の実施の形態を示した基本構成図および回路構成例を示したものであり、すでに説明した図１および図２に示す各部に相当する部分を同一符号で示しており、したがってその詳細な説明は省略する。【００４５】
図８および図９に示す実施の形態においては、図１０に基づいて後で説明するとおり、陽極ドライバ回路２より前記各駆動線Ａ１〜Ａ６に対して駆動電圧ＶＨが供給されるように構成されている。また陰極ドライバ回路３は、図９に示したように走査線Ｋ１〜Ｋ６のうち、いずれか１本の走査線に対して負電位−ＶＬが加えられ、他の走査線には発光駆動電位としてのグランド電位が加えられるように構成されている。【００４６】
なお、図９に示す状態は、走査線Ｋ２に対して負電位−ＶＬが加えられ、他の走査線にはグランド電位が加えられた状態を示している。そして、前記負電位−ＶＬが加えられる走査線は順次切り換えられ、これが各走査線Ｋ１〜Ｋ６に対して反復繰り返しつつ、一走査線ごとに前記負電位−ＶＬが印加されるように動作する。【００４７】
前記した動作により、グランド電位が加えられた各走査線に接続された各発光素子は、前記した駆動電圧ＶＨとグランド電位との電位差に基づいて発光駆動される。一方、負電位−ＶＬが加えられた走査線に接続された各発光素子は、他のグランド電位が加えられた各走査線に接続された各発光素子に比較して、より高輝度の状態で発光駆動される。【００４８】
したがって、面状の光源体１においては、図８に示したように走査線の配列方向である行方向の１行（１ライン）ずつにおいて前記発光素子がより高輝度に発光され、これが図８に矢印で示したように例えば上から下に向かって順に移動するように動作する。そして、１行ずつの高輝度な発光動作は再び上から下に向かって順次繰り返えされる。なお、図８においては、高輝度に発光されているラインを符号ＨＬで示している。【００４９】
図８および図９に示した実施の形態においては、前記したように走査線に対応した１行（１ライン）ずつの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、前記各選択期間において選択された前記発光素子を、より高い輝度で発光させるように動作する輝度調整手段が備えられている。そして、後で詳細に説明するとおり前記輝度調整手段により単位時間における発光領域の発光輝度が均一となるように各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整するようになされる。  【００５０】
以下、図８および図９に示したこの発明にかかる第２の実施の形態において好適に採用される輝度調整手段の動作例について、図１０〜図１４に基づいて説明する。まず図１０および図１１は、発光素子を前記したようにマトリクス状に配置した場合において発生する発光輝度のばらつきの発生要因について説明するものである。なお、図１０においては説明の便宜上、１本の駆動線Ａ１に接続された３つの発光素子に着目して説明する。【００５１】
図１０に示す構成おいては、駆動線Ａ１に対して電圧源ＶＨから駆動電圧が供給されるように構成されており、駆動線Ａ１と各走査線Ｋ１〜Ｋ３との間にそれぞれ接続された発光素子としての有機ＥＬ素子を、Ｅ１〜Ｅ３の符号で示している。そして、図１０に示す状態は各走査線Ｋ１〜Ｋ３は発光駆動電位であるグランド電位に設定されている。【００５２】
ところで、前記ＥＬ素子Ｅ１〜Ｅ３は、各素子を形成する工程における蒸着むらや、前記駆動線および走査線を含む配線抵抗などの影響を受けて、その電流対電圧特性にばらつきが発生する。図１１はその例を示したものであり、縦軸は電流値（Ｉ）を示し、横軸は素子の端子間電圧（Ｖｆ）を示している。【００５３】
すなわち、図１１に示したように素子Ｅ１およびＥ３については、端子間電圧Ｖａにおいて“１”の電流が流れ、端子間電圧Ｖｂにおいて“２”の電流が流れるものとする。また素子Ｅ２については、端子間電圧Ｖａにおいて“１．２”の電流が流れ、端子間電圧Ｖｂにおいて“２．４”の電流が流れるものとする。【００５４】
そして、図８および図９に示したように走査線の１ラインごとの発光素子を順次高輝度に発光させるように駆動させる場合、図１２に（Ａ）〜（Ｃ）で示すイメージで動作が切り換えられることになる。この場合、走査線Ｋ１〜Ｋ３が順に負電位−ＶＬに設定され、残りの走査線はグランド電位に設定される。【００５５】
ここで、前記した駆動電圧ＶＨとグランド電位との電位差が前記したＶａであり、駆動電圧ＶＨと前記負電位−ＶＬとの電位差が前記したＶｂである場合において、走査線Ｋ１〜Ｋ３に順に負電位−ＶＬが印加される場合の電流関係は、図１２に示すようになる。すなわち、図１２（Ａ）に示すように走査線Ｋ１に負電位−ＶＬが印加された場合には、素子Ｅ１は高輝度になされ、これに流れる電流はＩ１＝２である。この時、素子Ｅ２に流れる電流はＩ２＝１．２であり、素子Ｅ３に流れる電流はＩ３＝１となる。【００５６】
続いて、図１２（Ｂ）に示すように走査線Ｋ２に負電位−ＶＬが印加された場合には、素子Ｅ２は高輝度になされ、これに流れる電流はＩ２＝２．４である。この時、素子Ｅ１に流れる電流はＩ１＝１であり、素子Ｅ３に流れる電流はＩ３＝１となる。さらに、図１２（Ｃ）に示すように走査線Ｋ３に負電位−ＶＬが印加さた場合には、素子Ｅ３は高輝度になされ、これに流れる電流はＩ３＝２である。この時、素子Ｅ１に流れる電流はＩ１＝１であり、素子Ｅ２に流れる電流はＩ２＝１．２となる。【００５７】
図１３は、前記した図１２に示す素子Ｅ１〜Ｅ３の発光動作において、各走査線Ｋ１〜Ｋ３に対して個々に負電位−ＶＬを加える期間（この説明においては、これを走査期間、また前記した選択期間とも称する。）をそれぞれ同一時間（図１３においては、発光期間＝１と標記している。）とした場合の動作タイミングを示している。【００５８】
図１３に示した例においては、走査線Ｋ１〜Ｋ３の走査が一巡する単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の発光輝度は、各素子Ｅ１〜Ｅ３に流れる電流値と発光時間の積（電流値×発光時間）で表すことができ、これは表３のように示すことができる。【００５９】
【表３】
2009028033.tif 000005
【００６０】
前記した単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度は、表３からも理解できるとおり、Ｅ１：Ｅ２：Ｅ３＝４：４．８：４となり、発光素子Ｅ２の輝度は、発光素子Ｅ１およびＥ３の１．２倍となり、これが各素子の輝度のばらつきとして現れる。【００６１】
そこで、前記した単位時間における各素子の輝度のばらつきを是正するために、特定の走査期間（選択期間）における素子の発光期間を可変制御することで、前記した単位時間内において、各発光素子の輝度が均一となるように制御することができる。【００６２】
図１４は、その好ましい制御例を示したものであり、走査線Ｋ２の走査期間においては、発光素子の発光期間を“０．４”に設定し、また走査線Ｋ１およびＫ３の走査期間においては、発光素子の発光期間を“１”に設定している。前記したように発光期間を“０．４”にするには、前記電圧源ＶＨと前記駆動線との間にアナログスイッチを挿入することで実現させることができる。【００６３】
図１４に示した制御動作により各素子Ｅ１〜Ｅ３に供給される電流値と発光時間の積（電流値×発光時間）、すなわち各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度については表４のように示すことができる。【００６４】
【表４】
2009028033.tif 000006
【００６５】
表４に示した結果から理解できるとおり、前記した単位時間における各素子Ｅ１〜Ｅ３の実質的な発光輝度は、Ｅ１：Ｅ２：Ｅ３＝３．４：３．３６：３．４となり、各素子の輝度のばらつきを是正することができる。【００６６】
なお、前記した説明においては、１つの駆動線に接続された３つの発光素子を対象として、輝度のばらつきを是正する例を示したが、これは１つの駆動線に多数の発光素子が接続された場合においても、同様にプログラミングすることができる。  【００６７】
図１５は、この発明にかかる光源装置の第３の実施の形態について、その回路構成例を示したものであり、すでに説明した図２に示す各部に相当する部分を同一符号で示している。したがってその詳細な説明は省略する。【００６８】
この図１５に示す例は、光源体１を構成する発光素子としてＬＥＤを用いた例を示すものであり、図１５においては紙面の都合で、列方向に６本の駆動線Ａ１〜Ａ６が配置され、行方向に４本の走査線Ｋ１〜Ｋ４が配置されている。そして、前記駆動線Ａ１〜Ａ６と走査線Ｋ１〜Ｋ４との各交差位置には、ダイオードのシンボルマークで示した３個のＬＥＤがそれぞれ直列接続されている。【００６９】
そして、図１５に示す例においては、陽極ドライバ回路２より各駆動線Ａ１〜Ａ６に対して駆動電流を供給する定電流源がそれぞれ備えられ、陰極ドライバ回路３は、図１５に示したように走査線Ｋ１〜Ｋ４のうち、いずれか１本の走査線に対して正電圧ＶＨを加え、他の走査線には発光駆動電位としてのグランド電位が加えられるように構成されている。【００７０】
そして、前記正電圧ＶＨが加えられる走査線は順次切り換えられ、これが各走査線Ｋ１〜Ｋ４に対して反復繰り返しつつ、一走査線ごとに前記正電圧ＶＨが印加されるように動作する。すなわち、すでに説明した図２に示した例と同様の動作が実行される。これにより、発光素子としてのＬＥＤは図３〜図７に基づいて説明した第１の実施の形態と同様の輝度調整を受ける。【００７１】
なお、図１５に示す例は、駆動線と走査線の交差位置において、それぞれ３個のＬＥＤが直列接続されているが、これは１つのＬＥＤにより構成される場合もあり、より多くの直列接続体になされる場合もある。【００７２】
前記したように発光素子としてＬＥＤを用いた場合においては、有機ＥＬ素子を発光素子として用いた場合に比較して、ＬＥＤはより点光源に近い状態となる。したがって、この例の場合においては、ＬＥＤが集合した光源体１の前面に、図示せぬ光拡散板を配置することが望ましい。なお、発光素子として有機ＥＬ素子を用いた図１〜図１４に示す実施の形態においても、前記光拡散板を併用できることは勿論のことである。【００７３】
図１６は、以上説明した光源体１に配置された発光素子の発光輝度を補正するための補正データを取得する例を説明するものである。なお、図１６において符号１はすでに説明した平板状の光源体を示し、符号２は陽極ドライバを、さらに符号３は陰極ドライバを示している。そして、すでに説明したとおり各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整する場合においては、前記発光素子の発光輝度を補正するための補正データを記憶手段としてのメモリ４に格納するようになされる。  【００７４】
この場合、光源体１に対峙して輝度測定手段としての輝度計５が配置される。そして、前記光源体１を構成する各発光素子の全てに対して、同一の駆動電流を供給するようになされる。この状態において輝度計５により光源体１の輝度分布が測定される。【００７５】
前記輝度計５により得られる光源体１の輝度分布特性は、補正データ演算手段として機能するマイコン６に供給され、当該マイコンによって前記補正データが演算される。その補正データは前記したメモリ４に格納され、メモリ４は光源体１と共に管理される。そして、前記メモリ４より読み出された補正データは、光源体１に配置された各発光素子間における輝度のバラツキを減らすために用いられ、この補正データに従い、すでに説明した輝度調整手段が駆動制御されるようになされる。  【００７６】
以上説明した図１〜図７に示した第１の実施の形態、図８〜図１４に示した第２の実施の形態、図１５に示した第３の実施の形態のいずれにおいても、走査期間（選択期間）において選択されない発光素子は一定の輝度で発光駆動されるので、発光領域全体においては、高い輝度を確保することができる。また、個々の発光素子の輝度のばらつきを、単位時間において発光輝度が均一となるように調整することができるので、様々な輝度むらの発生要因に対処することが可能となる。【００７７】
また、以上説明した実施の形態においては、光源体に配列された発光素子として有機ＥＬ素子もしくはＬＥＤを用いた例を示しているが、この発明にかかる光源装置においては、発光輝度が駆動電流もしくは駆動電圧に依存する他の発光素子を用いた場合にも同様の作用効果を得ることができる。【００７８】
また、前記した実施の形態においては、行方向に配列された発光素子を１行ずつ順次選択し、選択した発光素子の発光輝度を調整するようにしているが、これは列方向に配列された発光素子を１列ずつ順次選択し、選択した発光素子の発光輝度を調整するようにしても同様の作用効果を得ることができる。【００７９】
さらに、前記したように発光素子を１行ずつもしくは１列ずつ順次選択することなく、複数の発光素子のうち、少なくとも１つの発光素子を順次選択して発光輝度を調整するようにしても、同様の作用効果を得ることができる。【００８０】
さらにまた、以上説明した光源体に配列される発光素子として、同一の発光色（モノクロ）を用いる場合に限らず、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光を呈するカラー発光素子を用いる場合においても、好適に採用することができる。
【図１】
2009028033.tif 000007
【図２】
2009028033.tif 000008
【図３】
2009028033.tif 000009
【図４】
2009028033.tif 000010
【図５】
2009028033.tif 000011
【図６】
2009028033.tif 000012
【図７】
2009028033.tif 000013
【図８】
2009028033.tif 000014
【図９】
2009028033.tif 000015
【図１０】
2009028033.tif 000016
【図１１】
2009028033.tif 000017
【図１２】
2009028033.tif 000018
【図１３】
2009028033.tif 000019
【図１４】
2009028033.tif 000020
【図１５】
2009028033.tif 000021
【図１６】
2009028033.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子により発光領域が形成され、
当該発光領域における前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、
前記選択期間において、選択されない前記発光素子は発光駆動するように構成され、選択される前記発光素子は、選択されない前記発光素子の発光輝度よりも高い輝度で発光駆動するように構成され、
前記各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整する輝度調整手段が備えられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光領域を形成する複数の発光素子は、行方向および列方向に互いに交差して設けられた複数の駆動線および走査線の各交点に備えられ、
前記複数の駆動線に駆動電圧が供給され、
前記選択期間において、前記複数の走査線のうち、選択されない発光素子が接続された走査線の電位を発光駆動電位に設定し、選択される発光素子が接続された走査線の電位を前記発光駆動電位よりも低い電位に設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された光源装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記各選択期間における前記発光素子の発光期間が可変制御されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光源装置。
【請求項５】
前記各選択期間における前記発光素子に発光駆動電力を供給する発光駆動源の出力値が可変制御されるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光源装置。
【請求項６】
前記発光領域を形成する複数の発光素子は、行方向および列方向にマトリクス状に配置され、前記輝度調整手段は行方向に配列された前記発光素子を少なくとも１行ずつ、または列方向に配列された前記発光素子を少なくとも１列ずつ順次選択し、選択した発光素子の発光輝度を調整するように構成したことを特徴とする請求項１に記載された光源装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
前記各発光素子の輝度を補正するための補正データを記憶する記憶手段を備え、前記記憶手段からの補正データに従い、駆動制御がなされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光源装置。
【請求項１０】
前記補正データは、各発光素子間における輝度のバラツキを減らすための補正データであることを特徴とする請求項９に記載された光源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
工夫するなどしても、基本的には前記した輝度むらの発生を解消させることは不可能である。
［００１３］
この発明は、前記した技術的な観点に基づいてなされたものであり、有機ＥＬ素子に代表される発光素子を用いた光源装置において、前記発光素子を構成する発光機能層の膜厚等のばらつき、あるいは配線抵抗に起因する輝度むらの発生等、様々な輝度むらの発生要因に対処することができ、単位時間における発光領域の発光輝度が均一となるように調整することができる光源装置を提供することを課題とするものである。
課題を解決するための手段
［００１４］
前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる光源装置は、請求項１に記載のとおり、複数の発光素子により発光領域が形成され、当該発光領域における前記複数の発光素子のうちの少なくとも１つの発光素子を順次選択する選択期間がそれぞれ設定されると共に、前記選択期間において、選択されない前記発光素子は発光駆動するように構成され、選択される前記発光素子は、選択されない前記発光素子の発光輝度よりも高い輝度で発光駆動するように構成され、前記各発光素子の所定期間における輝度の積算値を調整する輝度調整手段が備えられている点に特徴を有する。
図面の簡単な説明
［００１５］
［図１］この発明にかかる光源装置の第１の実施の形態において、面内の発光輝度が均一となるように調整する手段を説明する模式図である。
［図２］図１に示す構成の回路構成図である。
［図３］図２に示す構成における１本の駆動線に注目した発光素子の駆動動作を説明する回路構成図である。
［図４］図２に示す構成の基本動作を説明する回路構成図である。
［図５］図４に示す構成において発光素子に供給される駆動電流の関係を説明する回路構成図である。
［図６］図５に示す回路構成の基本動作を説明するタイミング図である。
［図７］図５に示す回路構成において面内の発光輝度が均一となるように調整する動作例を説明するタイミング図である。
［図８］この発明にかかる光源装置の第２の実施の形態において、面内の発光輝度が
【国際調査報告】
2009028033.tif 000023
2009028033.tif 000024
2009028033.tif 000025
2009028033.tif 000026