(57)【要約】【課題】  データ信号に基づいて表示光を発光する多数の表示発光素子を備えた表示部１と、該表示発光素子の特性を検査するためのテスト発光素子を備えたテスト発光部２とを有する発光表示装置において、画像に悪影響を及ぼすことなく、使用時の発光表示装置間の輝度ムラを是正できるようにする。【解決手段】  テスト光発光部２のテスト発光素子から、表示部１の表示発光素子から発光される表示光７に対して、反対方向に離れる方向にテスト光１１を発光させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号に基づいて表示光を発光する多数の表示発光素子を備えた表示部と、該発光素子の特性を検査するためのテスト発光素子を備えたテスト発光部とを有する発光表示装置において、
前記テスト発光部が、テスト発光素子から、前記表示光の発光方向である第１発光方向とは異なる発光方向である第２発光方向へテスト光を発光させるものであることを特徴とする発光表示装置。
【請求項２】
前記テスト光を受光することで得られる受光データに基づいて、前記表示発光素子の駆動電力を変化させる補正部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の発光表示装置。
【請求項３】
前記第２発光方向が、前記第１発光方向に対して横方向に離れる方向又は反対方向に離れる方向であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の発光表示装置。
【請求項４】
前記表示部がガラス基板の片面に設けられており、前記テスト発光部が該ガラス基板の他面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を発光表示するための発光表示装置に関するもので、特に有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子を用いた発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子をマトリクス状に配置して表示面を構成した発光表示装置の開発が広く進められている。このような発光表示装置に用いられる発光素子としては、例えば、有機発光材料を発光層として用いたエレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）がある。有機ＥＬ素子を用いた発光表示装置としては、有機ＥＬ素子を単にマトリクス状に配置した単純マトリクス型発光表示装置と、マトリクス状に配置した有機ＥＬ素子の各々にトランジスタからなる駆動素子を加えたアクティブマトリクス型発光表示装置がある。
【０００３】
単純マトリクス型発光表示装置の駆動においては、有機ＥＬ素子を駆動する駆動電流又は駆動電圧の大きさによってその発光輝度を制御している。また、アクティブマトリクス型発光表示装置の駆動おいては、駆動素子のスイッチングによって発光のオン／オフを制御しながら、振幅変調又は時間変調（いわゆる、サブフィールド法）によって発光輝度を制御している。サブフィールド法は、発光時間を一定として駆動電流（又は駆動電圧）を制御し、有機ＥＬ素子の瞬時輝度を調整する方法である。
【０００４】
しかしながら、いずれの駆動においても、有機ＥＬ素子の発光効率等の特性が、発光表示装置毎にバラツキやすいので、発光表示装置間で発光輝度にバラツキ生じてしまいやすいという問題がある。また、フルカラー表示の実現方法として、白色有機ＥＬ素子とカラーフィルターを用いる方法と、レッド、ブルー、グリーンの３色の有機発光材料を塗り分ける方法があるが、後者の場合、色毎の有機ＥＬ素子の特性が、発光表示装置毎にバラツキやすいので、ホワイトバランスが発光表示装置毎に異なってしまう問題がある。さらには、長時間使用していると有機ＥＬ素子の特性が変化して画像品質の劣化が発生するという問題もある。
【０００５】
これらの原因は、発光素子の特性のバラツキによって発生するものであることから、映像信号に基づいて表示光を発光する多数の表示発光素子を備えた表示部以外に、該表示発光素子の特性を検査するためのテスト発光素子を設け、このテスト発光素子の状態から表示発光素子の駆動を制御し、上記バラツキを抑制するすることが知られている。具体的には、表示部に隣接して設けたテスト発光素子の両端の電圧である駆動電圧を測定して検出信号とし、この検出信号に応じて表示発光素子の駆動電力を制御することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、製造時の発光素子の特性を均一化する方法として、製品としての発光素子と共にテスト発光素子を形成しておき、エージング工程において、テスト発光素子の輝度変化を測定し、テスト発光素子の輝度が予め定めた目標輝度まで低下するようにエージング処理を施すことが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３６０４０号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のテスト発光素子は表示部に隣接して設けられており、特にこのテスト発光素子から生じるテスト光の処理が考慮されていないことから、表示部の発光素子から生じる表示光とこのテスト光が重複し、部分的な色変化や輝度ムラ等の悪影響を及ぼす問題がある。
【０００９】
また、上記特許文献２は、発光素子の製造時に適用できるだけで、使用時間の経過による特性変化等には適用できない問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、データ信号に基づいて表示光を発光する多数の表示発光素子を備えた表示部と、該表示発光素子の特性を検査するためのテスト発光素子を備えたテスト発光部とを有する発光表示装置において、画像に悪影響を及ぼすことなく、使用時の発光表示装置間の輝度ムラを是正できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的のために、データ信号に基づいて表示光を発光する多数の表示発光素子を備えた表示部と、該発光素子の特性を検査するためのテスト発光素子を備えたテスト発光部とを有する発光表示装置において、前記テスト発光部が、テスト発光素子から、前記表示光の発光方向である第１発光方向とは異なる発光方向である第２発光方向へテスト光を発光させるものであることを特徴とする発光表示装置を提供するものである。
【００１２】
また、本発明は、前記テスト光を受光することで得られる受光データに基づいて、前記表示発光素子の駆動電力を変化させる補正部を備えていること、
前記第２発光方向が、前記第１発光方向に対して横方向に離れる方向又は反対方向に離れる方向であること、
前記表示部がガラス基板の片面に設けられており、前記テスト発光部が該ガラス基板の他面に設けられていること、
をその好ましい態様として含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示部の表示画面の表示に影響を与えることなくテスト発光部を作動させることができ、製造時のみならず製造後の使用時にも安定した良好な画像を実現するための検査と制御を行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図４に基づいて本発明に係る発光表示装置の第１の例を説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の例に係る発光表示装置の断面概略図、図２は図１に示される発光表示装置の背面図、図３は図１及び図２に示される発光表示装置の１副画素に対応する回路構成図、図４は図１及び図２に示されるテスト発光部のテスト光をモニタして補正する方法の説明図である。
【００１６】
本例の発光表示装置は、表示発光素子及びテスト発光素子としていずれも有機ＥＬ素子を用いたもので、大別して表示部１とテスト発光部２とから構成されている。
【００１７】
表示部１は、透明な板状のガラス基板３の表面側に、図示しない駆動回路（各副画素の回路構成は別途後述する。）及び陰極としての金属製の電極である金属電極４を重ねて載置し、その上に有機発光材料で構成された発光層５を載置し、その上に陽極としてＩＴＯ電極６を順次重ねた積層構造となっている。この表示部１からは、図１に矢印で示される表示光７が前面側に取り出されるものとなっている。
【００１８】
テスト発光部２は、表示部１と同様の積層構造をなすもので、ガラス基板３の背面側に、金属電極８と有機発光材料で構成された発光層９とＩＴＯ電極１０を順次積層した構造となっている。これらの金属電極８と発光層９とＩＴＯ電極１０とは、それぞれ表示部１の金属電極４と発光層５とＩＴＯ電極６と同一の特性のものを用いて構成されている。このテスト発光部２からは、図１に矢印で示されるテスト光１１が、上記表示光７とは反対方向に離れる方向にに取り出されるものとなっている。また、表示光７が取り出される前面側にテスト光１１が漏れないように、金属電極８に十分な遮光性が持たされており、この金属電極８が遮光層を兼ねたものとなっている。
【００１９】
図２に示されるように、上記テスト発光部２は、ガラス基板３の背面側四隅に、それぞれレッドの有機ＥＬ素子１２Ｒとグリーンの有機ＥＬ素子１２Ｇとブルーの有機ＥＬ素子１２Ｂとを１組として設けられており、図示しない個別配線によってこれらが個別に発光可能となっている。
【００２０】
一方、表示部１も、図面上は省略されているが、レッドの有機ＥＬ素子とグリーンの有機ＥＬ素子とブルーの有機ＥＬ素子とが配列されたものとなっており、レッドの有機ＥＬ素子を含む副画素と、とグリーンの有機ＥＬ素子を含む副画素と、とブルーの有機ＥＬ素子を含む副画素とで１画素を構成している。
【００２１】
各副画素の回路構成の一例を図３で説明する。
【００２２】
図３において、１３は上記副画素を示しており、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１４（アドレス選択用トランジスタ）のゲートＧは、アドレス信号を供給するアドレス走査電極線（アドレスライン）Ａｉに接続され、ＦＥＴ１４のソースＳはデータ信号を供給するデータ電極線（データライン）Ｂｊに接続されている。ＦＥＴ１４のドレインＤはＦＥＴ１５（駆動用トランジスタ）のゲートＧに接続され、キャパシタ１６を通じて接地されている。ＦＥＴ１５のソースＳは接地され、ドレインＤは有機ＥＬ素子（表示部１に設けられたレッドの有機ＥＬ素子、グリーンの有機ＥＬ素子またはブルーの有機ＥＬ素子）１７の陰極（金属電極４）に接続され、有機ＥＬ素子１７の陽極（ＩＴＯ電極６）を通じて電源に接続されている。
【００２３】
この回路の発光制御動作について述べると、先ず、図３において、ＦＥＴ１４のゲートＧにオン電圧が供給されると、データ電圧はＦＥＴ１４ドレインＤに供給される。ＦＥＴ１４のゲートＧがオフ電圧であると、ＦＥＴ１４はいわゆるカットオフとなり、ＦＥＴ１４のドレインＤはオープン状態となる。従って、ＦＥＴ１４のゲートＧがオン電圧の期間に、ソースＳの電圧がキャパシタ１６に充電され、その電圧がＦＥＴ１５のゲートＧに供給されて、ＦＥＴ１５にはそのゲート電圧とソース電圧に基づいた電流が有機ＥＬ素子１７を通じてドレインＤからソースＳへ流れ、有機ＥＬ素子１７を発光せしめる。また、ＦＥＴ１４のゲートＧがオフ電圧になると、ＦＥＴ１４はオープン状態となり、ＦＥＴ１５はキャパシタ１６に蓄積された電荷によりゲートＧの電圧が保持され、次の走査まで駆動電流が維持され、有機ＥＬ素子１７の発光も維持される。なお、ＦＥＴ１５のゲートＧとソースＳの間にはゲート入力容量が存在するのでキャパシタ１６を設けなくとも上記と同様な動作が可能である。
【００２４】
また、前記テスト発光部２を用いた表示部１の補正は、図４に示されるようにして行うことができる。
【００２５】
即ち、図４に示されるように、図１及び図２で説明したテスト発光部２に設けた有機ＥＬ素子１２（テスト発光部２に設けられたレッドの有機ＥＬ素子１２Ｒ、グリーンの有機ＥＬ素子１２Ｇまたはブルーの有機ＥＬ素子１２Ｂ）の両端には定電流源１８が接続されており、有機ＥＬ素子１２に所定の電流を供給して、一定の輝度のテスト光１１を保持できるようになっている。また、補正部１９は、上記テスト光１１を受光できる位置に受光素子２０を備え、この受光素子２０の出力両端に電流測定手段２１が接続されている。これにより、受光素子２０によってテスト光１１が受光され、発生する受光電流が電流測定手段２１によつて測定され、外部に受光データとして取り出され、予め設定されている設定値と受光データとを比較して、両者間に差を生じている場合に、その差を是正する方向に表示部１の駆動を制御する。この駆動の制御は、例えば図３に示すデータラインＢｊから供給するデータ電圧を調整することで行うことができる。具体的には、設定値より受光データが低い場合にはデータ電圧を上げ、逆に設定値より受光データが高い場合にはデータ電圧を下げることで補正を行い、表示部１の輝度を一定に保つことができる。本例の図２にも示されているように、４箇所のテスト発光部を設けている場合、各々の色毎に４箇所の平均輝度を求めて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のバランスを調整することで、表示部の色バランスを調整することができる。また、表示部の面内の輝度バラツキの補正に関しては、各々の色に関して４隅のテスト発光部の輝度から、表示部の輝度バラツキを推測（例えば、リニア近似によって面内の輝度傾斜を推測）し、表示部の補正テーブルを作成し、表示部の補正を実施することも可能である。
【００２６】
本例では、受光素子２０から生じる電流を測定して検出信号としているが、この検出信号は受光素子２０によって得られる電圧や輝度であってもよい。また、この受光データに基づく調整は、前記図３に示すデータラインＢｊから供給するデータ電圧の調整だけでなく、表示部１の有機ＥＬ素子１７の駆動電力調整として行うことができる。
【００２７】
以上のように、本例のテスト発光部２は、表示部１と別に独立して設けられているので、テスト発光部１２の駆動が表示画面自体の有機ＥＬ素子の駆動に悪影響を与えることがない。しかも、テスト発光部２は、表示部１とは反対側のガラス基板３の背面側に設けられており、表示部１からの表示光７に対して反対側離れる方向にテスト発光部２からのテスト光１１が出されるので、テスト発光部２のテスト光１１が表示部１の表示光７の方向へ漏れて表示光７に混じることにより、表示画面に部分的に変色や輝光むら等が生じることを防止できる。従って、表示部１の駆動時、非駆動時を問わずテスト発光部２を用いたテストを行うことができる。従って、製造時のみならず、使用時にもテスト発光部２を用いた調整を容易に行うことができる。また、テスト発光部の光が表示部に影響しないことから、表示部の点灯時にテスト発光部に平均的な一定電流を印加することで、表示部の輝度劣化をテスト発光部で推測し補正することも可能となる。なお、ここで印加する平均的な一定電流とは、デジタルカメラ等で撮影した一般の画像を表示部に表示させた場合の、面内の平均的な輝度を発生させるための電流である。当然、表示画像によって異なるが、おおよそ最高表示輝度の約１／３程度が妥当であると考えている。これによって、表示部の駆動による輝度低下にも対応でき、常に安定した表示を実現することが可能になる。
【００２８】
本例のように、テスト発光部２を表示部１とは反対側のガラス基板３の背面側に設けると、ガラス基板３を大きくすることなく自由な位置にテスト光発光部２を設けることができ、発光表示装置の小型化が可能となる。
【００２９】
本例においては、テスト発光部２をガラス基板３の背面側四隅に設けているが、テスト発光部２はこの４箇所に限られるものではなく、１〜３箇所または５箇所以上とすることもできる。例えば、ガラス基板３の背面側中央１箇所に設けたり、四隅と中央の５箇所に設けたりすることもできる。特に複数箇所に設けておくと、位置の違いによる輝度ムラを調整することも可能となる。
【００３０】
特に表示部１が３色塗り分け方式のカラー表示である場合、本例のように、テスト発光部２にレッドの有機ＥＬ素子１２Ｒとグリーンの有機ＥＬ素子１２Ｇとブルーの有機ＥＬ素子１２Ｂとを１組として設けておいてそれぞれから生じるテスト光１１に基づいて調整を行うようにすると、色毎のバラツキによるホワイトバランスの乱れを容易に調整することができる。また、本例のように、テスト発光部２からのテスト光１１による検査結果を表示部１のデータ電圧に連動させることで、長時間使用時の有機ＥＬ素子の特性変化に対応させることができる。
【００３１】
次に、図５に基づいて本発明の第２の例を説明する。
【００３２】
図５は本発明の第２の例に係る発光表示装置の断面概略図で、図５において前述の第１の例と異なる点は、テスト発光部２を表示部１と同じガラス基板３の表面側の周縁部に配設し、テスト光１１が表示光７に対して横方向に離れる方向に出光されるものとなっている点である。
【００３３】
表示部１１は、前記の例と同様に、ガラス基板３上に金属電極４と発光層５とＩＴＯ電極６とを順次積層したもので、テスト発光部２は、金属電極８と発光層９とＩＴＯ電極１０とを順次積層し、さらにその上に、テスト光１１が表示光７と重なる方向に出光するのを遮断するための遮光層２２を重ねて載置したものとなっている。また、表示部１の金属電極４、発光層５及びＩＴＯ電極６と、テスト発光部２の金属電極８、発光層９及びＩＴＯ電極１０とは同一の特性のものを用いて構成されている。
【００３４】
この構成によって、表示部１からの表示光７は前面方向（図面上の上方向）に発光する一方、テスト発光部２のテスト光１１は、表示光７に対して横方向に離れる方向に発光する。このためテスト光１１が表示光７と混在することによって表示画面に悪影響を与えることを防止でき、テスト光１１を図３で説明した受光素子２０に正確に受光させることができる。
【００３５】
本例は、表示部１の背面側にテスト発光部２を設けるスペースがない場合に好適である。また、テスト発光部２と表示部１の形成と同時に形成することができ、製造しやすい利点もある。
【００３６】
なお、前記第１の例ではテスト光１１が表示光７に対して反対方向に離れる方向に出光されるものとなっているが、第１の例におけるテスト光１１を、上記第２の例と同様に、表示光７に対して横方向に離れる方向に出光されるものとすることもできる。このようにすると、テスト発光部２と補正部１９をガラス基板３の背面に平面的に並列させることができ、発光表示装置の厚みを薄くすることができる。
【００３７】
また、本発明は、有機ＥＬ素子に限定することなく表示用発光素子であればよく、例えば、無機ＥＬ素子にも適用でき、単純マトリクス型発光表示装置及びアクティブマトリクス型発光表示装置のいずれにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の例に係る発光表示装置の断面概略図である。
【図２】図１に示される発光表示装置の背面図である。
【図３】図１及び図２に示される発光表示装置の１副画素に対応する回路構成図である。
【図４】図１及び図２に示されるテスト発光部のテスト光をモニタして補正する方法の説明図である。
【図５】本発明の第２の例に係る発光表示装置の断面概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    表示部
２    テスト発光部
３    ガラス基板
４      金属電極
５  発光層
６    ＩＴＯ電極
７    表示光
８    金属電極
９    発光層
１０  ＩＴＯ電極
１１  テスト光
１２  有機ＥＬ素子（テスト発光素子
１２Ｒ  レッドの有機ＥＬ素子
１２Ｇ  グリーンの有機ＥＬ素子
１２Ｂ  ブルーの有機ＥＬ素子
１３  副画素
１４  ＦＥＴ
１５  ＦＥＴ
１６  キャパシタ
１７  有機ＥＬ素子（表示発光素子）
１８  定電流源
１９  補正部
２０  受光素子
２１  電流測定手段
２２  遮光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005062720.tif 000006
【図５】
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