(57)【要約】【課題】単純マトリクス型の有機エレクトルミネッセンス表示装置において、パネル内の輝度ムラを効率よく補正してより良好な表示を実現する。【解決手段】データ電極に定電圧を印加する定電圧源１とデータ電極との間に低抵抗の電流検出手段２を配置し、データ電極に順次定電圧を印加して流れる電流値を電圧情報として検出し、Ａ／Ｄ変換したデジタルデータでＲＡＭ５に蓄積し、該データに基づいて補正値を設定し、各データ電極に印加すべき電圧を補正する。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、複数本のデータ電極と複数本の走査電極とをマトリクス状に配置し、該電極間に少なくとも発光層を有する有機層を挟持し、上記電極の交点において１画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する単純マトリクス型の表示パネルを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、上記走査電極を順次選択する走査ドライバと、上記データ電極の少なくとも１本に定電圧を印加する手段と、該データ電極に流れる電流値を検出する手段と、検出された電流値に相当する電圧情報を蓄積するメモリ手段と、該メモリ手段に蓄積された情報により各データ電極に印加する電圧を補正する手段と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項２】
データ電極に定電圧を印加する手段と、データ電極に流れる電流値を検出する手段とを一組だけ有し、複数本のデータ電極に対して、これら手段との接続を順次切り換えながら、データ電極への定電圧の印加と該印加によって流れる電流値の検出を順次行う請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項３】
データ電極に定電圧を印加する手段と、データ電極に流れる電流値を検出する手段とを、データ電極毎に有し、全データ電極に対して、定電圧の印加と該印加によって流れる電流値の検出を同時に行う請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項４】
データ電極に電圧を印加し、該印加によって流れる電流値を検出して、検出された電流値に相当する電圧情報をメモリ手段に蓄積する時期を、パネルを所定時間の消灯状態から点灯状態に移行した時点とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項５】
データ電極に電圧を印加し、該印加によって流れる電流値を検出して、検出された電流値に相当する電圧情報をメモリ手段に蓄積する時期を、当該表示装置の電源投入時とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と記す）を用いた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明基板上に、透明導電材からなる陽極と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極とを積層してなる有機ＥＬ素子は、電流駆動型の発光素子であり、素子に通電される電流に対して発光輝度が比例することが知られている。この有機ＥＬ素子を、複数のデータ列と該データ列と交差する走査行とからなるマトリクス状に配置したパネルとすることで、単純マトリクス型の表示装置を構成することができる。
【０００３】
このような、有機ＥＬ素子を用いた単純マトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、製造する過程におけるパネル全体の有機層や電極層などの組成のばらつき、通常使用時の劣化などでパネル全体の表示輝度にばらつきを生じる。この輝度のばらつきは、イメージセンサ等の光学的手段を用いて測定されているが、当該方法では、パネルを構成する各画素に対する詳細な輝度情報を容易に得ることが難しく、実際に点灯表示した際に各画素に流れる電流を測定し、その測定結果より次に表示される情報に補正を加えて表示する方法などが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の点灯表示時に各画素に流れる電流を測定し、測定した次の点灯時に補正し、表示する方法では、表示期間と測定期間とが必要となり、通常の表示に係る時間が低減してパネル全体の輝度の低下となる恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、上記課題を解決し、表示に係る時間を低減することなく、各画素に流れる電流を測定し、該測定結果により表示に補正を加えてパネル全体における表示輝度のばらつきのない良好な表示を行い得る有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明基板上に、複数本のデータ電極と複数本の走査電極とをマトリクス状に配置し、該電極間に少なくとも発光層を有する有機層を挟持し、上記電極の交点において１画素の有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する単純マトリクス型の表示パネルを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置であって、上記走査電極を順次選択する走査ドライバと、上記データ電極の少なくとも１本に定電圧を印加する手段と、該データ電極に流れる電流値を検出する手段と、検出された電流値に相当する電圧情報を蓄積するメモリ手段と、該メモリ手段に蓄積された情報により各データ電極に印加する電圧を補正する手段と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
【０００７】
上記本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、データ電極に定電圧を印加する手段と、該データ電極に流れる電流値を検出する手段とは、一組だけ有していても、データ電極毎に有していても良く、前者においては、データ電極への定電圧の印加と該印加によって流れる電流値の検出を、上記定電圧の印加手段及び電流値の検出手段とデータ電極との接続を順次切り換えながら行えばよく、後者においては、全データ電極について同時に行えばよい。
【０００８】
また、データ電極に電圧を印加し、該印加によって流れる電流値を検出して、検出された電流値に相当する電圧情報をメモリ手段に蓄積する時期として、パネルを長時間消灯状態から点灯状態に移行した時点が好ましく、特に、表示装置の電源投入時に行うことが望ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の主要部の測定系に関する概略構成図を示す。図中、１は定電圧源、２は電流検出手段、３はサンプルホールド回路（ＳＨ）、４はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、５はＲＡＭ、６はアナログマルチプレクサ（ＭＰＸ）、７は有機ＥＬパネル、８は走査ドライバ、９は制御部である。本実施形態は、データ電極に定電圧を印加する手段（定電圧源１）と、電流を検出する手段（電流検出手段２）とを一組設けた構成例である。
【００１０】
本発明にかかる有機ＥＬパネル７は、複数本のデータ電極Ｃ１〜Ｃｎと、複数本の走査電極Ｒ１〜Ｒｍが互いに直交するマトリクス状に配置され、該電極間に少なくとも発光層を有する有機層を挟持し、上記電極の交点（ｎ×ｍ個）において１画素の有機ＥＬ素子が構成されている（ｎ、ｍは任意の正の整数）。
【００１１】
図１の構成において、走査ドライバ８によって走査電極が順次選択され、各走査電極の選択期間において、ＭＰＸ６がデータ電極を順次選択して、選択されたデータ電極を定電圧源１と電流検出手段２に接続し、選択された走査電極と選択されたデータ電極との交点の画素が点灯する。
【００１２】
本実施形態では、電流検出手段２として大きな電圧降下を生じないような低抵抗が定電圧源１とＭＰＸ６の間の回路に挿入され、電流値が検出される。この場合、電流検出手段２の抵抗値をＲ、低抵抗の電位差（電圧値）がＶｄとなった場合、該抵抗を流れる電流値Ｉｄはオームの法則により、Ｖｄ＝Ｉｄ×Ｒという関係となる。本発明においては、この電位差Ｖｄを測定対象としてとらえ、一旦ＶｄをＳＨ３に保持し、Ａ／Ｄ変換器４によりデジタルデータに変化し、メモリ手段であるＲＡＭ５に蓄積する。ＲＡＭ５については、不揮発性ＲＡＭ等を用いて表示装置全体の電源が遮断されても電圧情報を保持しておけるように構成することもできる。
【００１３】
図２に、図１の実施形態における電流値検出操作のフローを示す。
【００１４】
制御部９において定電圧源１の出力電圧値、ＭＰＸ６が選択を開始するデータ電極（Ｃ１）、走査ドライバ８が選択を開始する走査電極（Ｒ１）が設定され、ＲＡＭ５においてメモリアドレスがクリアされる。次いで、走査ドライバ８によって走査電極Ｒ１が選択されると同時に、ＭＰＸ６によってデータ電極Ｃ１が選択されて定電圧源１より定電圧が印加され、Ｃ１とＲ１との交点の画素が点灯する。この時、制御部９はＳＨ３へ電流検出手段２から得られる電圧情報Ｖｄ１を保持するように保持信号を出力する。ＳＨ３に保持されたＶｄ１が安定するまで待機し、定電圧源１の電圧出力を停止させる。その後、Ａ／Ｄ変換器４はＡ／Ｄ変換を開始する。Ａ／Ｄ変換終了まで待機後、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータをＲＡＭ５へ書き込む。制御部９はＲＡＭ５のアドレスを更新し、次のデータ電極Ｃ２を選択するようにＭＰＸ６を制御する。このようにして、選択するデータ電極をＣｎまで順次切り換えて同様の工程で電圧情報をＲＡＭ５に蓄積する。その後、制御部９は走査ドライバ８に次の走査電極Ｒ２を選択するように指示し、同様にデータ電極Ｃ１〜Ｃｎの電圧情報をＲＡＭ５に蓄積する。この様にして、走査電極をＲｍまで１行ずつ選択しながら測定を繰り返すことで各データ電極に流れる電流値を電圧情報としてＲＡＭ５に蓄積することができる。
【００１５】
図３に、本発明の有機ＥＬ表示装置の第２の実施形態の主要部の概略構成図を示す。図中、１０は定電圧源群、１１は電流検出手段群、１２はＳＨ群、１３はＭＰＸ、１４は制御部である。本実施形態は、データ電極毎に定電圧を印加する手段（定電圧源）と電流を検出する手段（電流検出手段）を設けた構成例である。
【００１６】
図３の構成において、定電圧源群１０を構成する定電圧源は、外部から出力電圧値を制御される機能と、電圧出力時間を制御される機能と、電圧の出力開始・出力停止を制御される機能とを有している。定電圧源群１０はカスケード接続されており、制御部１４から各データ電極に該当する電圧出力に関する情報を順次送られる。また、電流検出手段群１１を構成する電流検出手段は、低抵抗であり、定電圧源群１０を構成する定電圧源とデータ電極との間の回路に挿入されており、該電流検出手段群１１からは、データ電極Ｃ１〜Ｃｎに流れる電流と低抵抗とから生じる電位差（電圧Ｖ１〜Ｖｎ）が出力される。定電圧源群１０と電流検出手段群１１は、パネル７のデータ電極本数と同じ数だけ設けられ、制御部１４が、走査ドライバ８に１本の走査電極を選択するように制御し、定電圧源群１０に電圧を出力するように指示することで、選択された走査電極に係る画素が全て点灯する。電流検出手段群１１において検出された電圧情報は、ＳＨ群１２に保持され、ＭＰＸ１３においてＳＨ群１２に保持された電圧情報が一つずつＡ／Ｄ変換器４に送られてＡ／Ｄ変換され、変換されたデジタルデータがＲＡＭ５に蓄積される。制御部１４からもＲＡＭ５のデジタルデータを読み取ることができる。
【００１７】
本実施形態において、制御部１４は、蓄積部５に蓄積されたパネル７の各画素の電圧情報から分布を求め、各画素に対する補正値を求める機能を有している。
【００１８】
本実施形態では、補正値をＲｊ、各画素の電圧情報をＶｊ、正規分布と見たときの平均値をＡとした場合、Ｒｊ＝Ａ／Ｖｊ〔ｊ：１〜（ｎ×ｍ）〕という計算式で各画素の補正値を求めるように処理される。求められた補正値Ｒｊは、ＲＡＭ５の各画素位置に該当するアドレスに再び蓄積し直され、実際の画像情報（電圧出力時間幅データ）が送られてきた場合、画像データをＤｊとすると、（新）Ｄｊ＝Ｄｊ×Ｒｊ〔ｊ：１〜（ｎ×ｍ）〕と補正され、定電圧源群１０に送られる。定電圧源群１０は送られてきた補正後の（新）Ｄｊに示される出力時間幅で示される画像情報に基づき電圧を出力する。
【００１９】
図４に、図３の実施形態における電流値検出操作のフローを示す。本実施形態では、装置全体の電源が投入され、数回の全画面点灯を行うウォームアップ走査を行ってから電流値検出操作に移行する。先ず、制御部１４において、定電圧源群１０の出力電圧値、走査ドライバ８が開始する走査電極（Ｒ１）、Ａ／Ｄ変換を開始するデータ電極（Ｃ１）が設定され、ＲＡＭ５においてメモリアドレスがクリアされる。次に、走査ドライバ８によって走査電極Ｒ１が選択されると同時に、定電圧源群１０より全データ電極に同じ定電圧が印加され、Ｒ１に係る画素が全て点灯する。この時、制御部１４はＳＨ群１２へ電流検出手段群１１から得られる電圧情報Ｖ１〜Ｖｎを保持するように保持信号を出力し、電流検出手段群１２から得られる電圧情報Ｖ１〜ＶｎがＳＨ群１２に一斉に保持される。次いで、制御部１４は定電圧源群１０へ電圧出力停止を指示する。保持された電圧情報は、ＭＰＸ１３により一つずつＡ／Ｄ変換器４に送られてＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータは、ＲＡＭ５に蓄積される。Ｖ１〜Ｖｎのデジタルデータが蓄積された後に、制御部１４は走査ドライバ８に次の走査電極Ｒ２を選択するように指示し、同様に新たな電圧情報Ｖ１〜ＶｎをＲＡＭ５に蓄積する。この様にして、走査電極をＲｍまで１行ずつ選択しながら各データ電極に流れる電流値を電圧情報として測定してＲＡＭ５に蓄積することで、パネル７を構成する全画素についての電圧情報がＲＡＭ５に蓄積し、制御部１４は各画素について補正値を求める処理を行う。補正値を求めた後、制御部１４は画像等の表示データを外部から受け、その表示データに上記補正値を加えた状態で、定電圧源群１０に電圧主力時間を制御した出力電圧情報を送り、通常の表示を行う。
【００２０】
尚、図３の構成においては、Ａ／Ｄ変換器を一つにした場合を示しているが、図５に示すように、ＭＰＸ群１５とＡ／Ｄ変換器群１６とＲＡＭ群１７というように、複数組に分けることで、Ａ／Ｄ変換から情報蓄積に要する時間の短縮を図ることもできる。尚、制御部１８は、ＲＡＭ群１７に対して順次選択することで、各画素の電圧情報を処理することができる。
【００２１】
図６は、上記の電流値を検出する手順をふまえて、実際に有機ＥＬ表示装置を制御する動作フローを示す。装置の電源投入時に、電圧情報をメモリ手段に蓄積し、各画素に対する補正値を求め、メモリ手段に保管する。その後、表示情報に上記補正値による補正を加え、点灯表示を行う。尚、装置の電源投入時でなくとも、消灯状態から点灯状態への移行を検出する手段を備えておくことで、図６のフローに示したように、例えば所定の時間消灯状態とした後に点灯状態に移行した時点で、再び電流値を検出して補正を行う動作に移行することができる。
【００２２】
上記説明においては、本発明の有機ＥＬ表示装置の特徴的な構成についてのみ説明したが、各部材の材料や製造工程は従来と同様であり、特に本発明において限定されるものではない。従って、有機ＥＬ素子としては電極間に少なくとも発光層を挟持していれば良く、一般に有機ＥＬ素子として用いられている構成を用いることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ表示装置はパネル全体の輝度分布についての情報を、電源投入時等長時間の消灯状態から点灯状態に移行した時点で測定することで、実表示時間を減少させることなく、パネル全体の輝度の低下を防ぐことができる。また、測定後得られた補正値は点灯期間中保持されるため、パネル全体の輝度を一様に補正することが可能となり、より良好な表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の主要部の概略構成図である。
【図２】図１の装置における電流値検出操作のフローである。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の他の実施形態の主要部の概略構成図である。
【図４】図３の装置における電流値検出操作のフローである。
【図５】本発明の有機ＥＬ表示装置の他の実施形態の主要部の概略構成図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ表示装置の動作フローである。
【符号の説明】
１　定電圧源
２　電流検出手段
３　サンプルホールド回路（ＳＨ）
４　アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器
５　ＲＡＭ
６　アナログマルチプレクサ
７　有機ＥＬパネル
８　走査ドライバ
９　制御部
１０　定電圧源群
１１　電流検出手段群
１２　ＳＨ群
１３　ＭＰＸ
１４　制御部
１５　ＭＰＸ群
１６　Ａ／Ｄ変換群
１７　ＲＡＭ群
１８　制御部
【図１】
2004070096.tif 000002
【図２】
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【図３】
2004070096.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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