(57)【要約】【課題】ソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタに接続された有機ＥＬ素子を表示部に配した有機ＥＬ表示装置において、温度の影響による画像品質劣化を、簡素な制御により抑制可能とすること。【解決手段】表示部６６の温度を測定する温度測定手段６２と、表示部の温度を調整する温度調整手段６３と、温度測定手段の温度測定結果に基づいて温度調整手段を制御する制御手段６４と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。有機ＥＬ素子の特性変化を温度の測定結果に基づき駆動回路や電源回路における信号の電圧値を変える等により補正するのではなく、温度の方を積極的に制御することにより特性変化そのものを抑制することができる。そして、このような温度による特性変化に対応するために必要となる制御の簡素化を図ることができる。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタに接続された有機ＥＬ素子を表示部に配した有機ＥＬ表示装置において、
前記表示部の温度を測定する温度測定手段と、前記表示部の温度を調整する温度調整手段と、前記温度測定手段の温度測定結果に基づいて前記温度調整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、駆動トランジスタが飽和領域で動作する温度に調整するように前記温度調整手段を制御する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ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（有機ＥＬ素子）により表示を行う有機ＥＬ表示装置に関し、さらに詳しくは、ソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタに接続された有機ＥＬ素子を表示部に配した有機ＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来のアクティブマトリクス型発光パネルの１つの画素１０に対応する回路構成の１例を示している。かかる回路構成は、例えば、特開２００１−０９２４１２号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
図１において、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１（アドレス選択用トランジスタ）のゲートＧは、アドレス信号が供給されるアドレス走査電極線（アドレスライン）に接続され、ＦＥＴ１１のソースＳはデータ信号が供給されるデータ電極線（データライン）に接続されている。ＦＥＴ１１のドレインＤはＦＥＴ１２（駆動用トランジスタ）のゲートＧに接続され、キャパシタ１３を通じて接地されている。ＦＥＴ１２のソースＳは接地され、ドレインＤは有機ＥＬ素子１５の陰極に接続され、有機ＥＬ素子１５の陽極を通じて電源に接続されている。
【０００４】
この回路の発光制御動作について述べると、先ず、図１においてＦＥＴ１１のゲートＧにオン電圧が供給されると、データ電圧はドレインＤに供給される。ＦＥＴ１１のゲートＧがオフ電圧であるとＦＥＴ１１はいわゆるカットオフとなり、ＦＥＴ１１のドレインＤはオープン状態となる。従って、ＦＥＴ１１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１３に充電され、その電圧がＦＥＴ１２のゲートＧに供給されて、ＦＥＴ１２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１５を通じてドレインＤからソースＳへ流れ、有機ＥＬ素子１５を発光せしめる。また、ＦＥＴ１１のゲートＧがオフ電圧になると、ＦＥＴ１１はオープン状態となり、ＦＥＴ１２はキャパシタ１３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を維持し、有機ＥＬ素子１５の発光も維持される。尚、ＦＥＴ１２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１３を設けなくとも上記と同様な動作が可能である。
【０００５】
アクティブマトリクス駆動により発光制御を行う表示パネルの１画素に対応する回路はこのように構成され、当該画素の有機ＥＬ素子１５が駆動された場合に当該画素の発光が維持される。
【０００６】
図２は、有機ＥＬ素子１５の発光特性曲線、すなわち、ＥＬ素子１５への印加電圧（Ｖ）に対する発光輝度（Ｌ）及び電流（Ｉ）特性を、ＥＬ素子１５の温度をパラメータとして示す図である。有機ＥＬ素子１５の発光特性は、電子デバイスのダイオード特性に類似しており、発光閾電圧値Ｖｔｈ以下の印加電圧では電流Ｉは極めて小さく、発光閾電圧値Ｖｔｈ以上の電圧になると急激に電流Ｉは増加する。また、電流Ｉと輝度Ｌはほぼ比例する。このように、有機ＥＬ素子１５は、発光閾値Ｖｔｈを超える駆動電圧を印加すれば当該駆動電圧に応じた電流に比例した輝度で発光する。ＥＬ素子１５の発光特性の温度依存性に関しては、ＥＬ素子１５の温度が高い場合は、発光閾値Ｖｔｈも低く、発光効率（すなわち、発光特性曲線の勾配）は高い。一方、温度が低くなるに従い、発光特性は低下し、発光閾値Ｖｔｈは上昇し、発光効率は低下する。
【０００７】
上記のような有機ＥＬ素子の温度特性による品質低下を防止するために、特開２００１−０９２４１２号公報では、有機ＥＬ素子の温度に依存した電圧電流特性変化によって表示輝度が変化することを防止するために、環境温度を検出して調光信号を補正することを実施している。また、特開２００２−１７５０４６号公報（特許文献２）においては、表示装置の発熱による表示品質低下を防止するために、発光素子の温度を検出して、前記信号処理回路部、前記駆動回路部及び前記電源回路部の少なくとも一つの動作を補正制御している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−０９２４１２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７５０４６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１の回路における画素回路を構成した場合、ＦＥＴ１２のゲート電圧が一定に保たれていても、図２のような有機ＥＬ素子の電圧電流特性の温度依存性によって、ＦＥＴ１２のドレイン電圧が影響を受けてＦＥＴ１２のソース、ドレイン間の電圧に依存してＦＥＴ１２のドレイン電流が変化して有機ＥＬ素子に流れる電流が変化してしまう。その電流変化に伴って輝度変化が発生し、画像品質の劣化につながる。
【００１０】
そしてこの画像品質の劣化を、上記従来技術により環境温度に合わせて補正しようとすると、温度を検出して補正信号を発生させ、電源回路もしくは駆動回路において補正を実施するという制御が必要であり、制御が複雑であるという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタに接続された有機ＥＬ素子を表示部に配した有機ＥＬ表示装置において、温度の影響による画像品質劣化を、簡素な制御により抑制可能とすることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための発明は、
ソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタに接続された有機ＥＬ素子を表示部に配した有機ＥＬ表示装置において、
前記表示部の温度を測定する温度測定手段と、前記表示部の温度を調整する温度調整手段と、前記温度測定手段の温度測定結果に基づいて前記温度調整手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、前記制御手段は、駆動トランジスタが飽和領域で動作する温度に調整するように前記温度調整手段を制御する機能を有することを好ましい態様として含むものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの形態に限られるものではない。
【００１５】
図５は本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の外観を示す概略斜視図である。５０が加熱プレート（温度調整手段）、５１が有機ＥＬ素子の配された表示部５２を含むガラス基板、５３が温度測定部である。
【００１６】
表示部５２には、図１を用いて説明したようにソース、ゲート間電圧を変化させることでドレイン電流を調整する駆動トランジスタ１２に接続された有機ＥＬ素子１５を含む画素１０が、複数マトリクス状に配されており、画像信号入力部（不図示）より入力される画像信号に基づいて画像を表示することができるよう構成されている。
【００１７】
図５に示す形態における温度調整手段である加熱プレート５０は、表示部５２に均一に温度がかかるようにガラス基板５１の全面に接触するように配置してある。温度調整部は、少なくとも表示部の温度を調整できれば良いが、後述のように温度測定部を表示部の外側に配置する場合には、このように表示部と温度測定部とを含む領域全体を極力均一に温度調整できるようにしておくことが好ましい。また、温度調整部は、硬質の板状のもの、可撓性のものいずれでも良い。但し、表示部５２を作り込む基板として、本形態のようにガラス基板ではなく、可撓性の樹脂シート等を用い、可撓性の有機ＥＬ表示装置を構成したい場合には、温度調整部においても可撓性のものを使用することが好ましい。具体的には、アルミプレートヒータやシリコンラバーヒータ等を使用することができる。
【００１８】
温度測定部５３は、表示部５２の対角方向外側に１つずつ、合計２つ配置してある。これら２つの温度測定部５３により測定された温度の平均値を、表示部５２の温度測定値として使用する。特に本形態では、温度調整部５０がガラス基板５１の全面に接触するように配置されているため、温度測定部５３は表示部５２を挟んで対称な位置に複数配置しておき、上記のようにこれらの温度測定部による測定値の平均値をとれば、表示部５２の温度を良い精度で測定することが可能である。
【００１９】
図６に図５の有機ＥＬ表示装置のブロック図を示す。６１が画像信号入力部、６２が温度測定部、６３が温度調整部、６４がタイマー機能を含む制御部であり、６５が電源スイッチ、６６がドライバを含む表示部である。
【００２０】
制御部６４は、温度測定部６２の温度測定結果に基づいて温度調整部６３を制御する機能を有している。前述のように有機ＥＬ素子は温度により特性が変化するが、この特性変化を温度の測定結果に基づき駆動回路や電源回路における信号の電圧値を変える等により補正するのではなく、温度の方を積極的に制御することにより特性変化そのものを抑制することができる。そして、このような温度による特性変化に対応するために必要となる制御の簡素化を図ることができる。
【００２１】
次に、有機ＥＬ素子の駆動時の動作原理に基づいて温度調整手段の制御を行う形態について説明する。
【００２２】
図３は、図１の回路を用いて有機ＥＬ素子を駆動する際の動作原理を説明したものである。図３においてドレイン電圧をＶｄ、ソース電圧をＶｓ、共通電極（陽極）の電圧をＶｃｃとする。今Ｖｓ＝ＧＮＤである。３１は、ＦＥＴ１２の所定のゲート電圧時のドレイン電圧に対するドレイン電流特性である。３２は、有機ＥＬ素子１５の所定温度における両端電圧（Ｖｃｃ−Ｖｄ）と電流特性である。ここで３０は、前記ＦＥＴ１２と有機ＥＬ素子１５との動作点である。上記のように所定のゲート電圧設定に対する動作点が決定する。
【００２３】
図４に有機ＥＬ素子の温度特性を加味した動作点を示す。ＦＥＴ１２のピンチオフ電圧をＶｐとして図に示した。温度が低くなるに従って有機ＥＬ素子の電圧電流特性が４１、４２、４３と変化する。それとともにＦＥＴ１２との動作点が４４、４５、４６と変化して、ドレイン電流すなわち有機ＥＬ素子に流れる電流が減少していることがわかる。ここで、有機ＥＬ素子の電流に対する輝度特性は、ほぼ比例の関係であることから、輝度も温度が低くなるに従って低くなる。特にピンチオフ電圧以下となる４３において輝度低下が顕著に現れる。これは逆に、ＦＥＴ１２においてゲート電圧一定の場合のソース、ドレイン間電圧とドレイン電流との関係を考慮すると、ピンチオフ電圧以上の飽和領域を使用している限りドレイン電流には大きな影響は及ぼさないという特性があるということでもある。したがって、ＦＥＴ１２と有機ＥＬ素子の電圧電流特性から導き出される動作点が、ＦＥＴ１２のピンチオフ電位以下にならないようにすることが品位劣化防止に有効となる。そのため、本発明においては、駆動トランジスタが飽和領域で動作する温度範囲に表示部の温度を調整することが好ましい。これは言い換えれば、有機ＥＬ素子の電圧電流特性が、このような条件、即ち駆動トランジスタが飽和領域で動作するという条件を満たす電圧電流特性になるように温度調整するということになる。
【００２４】
図７、図８に、図６のシステムを使用し、動作点がピンチオフ電位以下とならないように保つように表示部の温度を調整する際の加熱シーケンスを示す。尚、ここでは閾値を２０℃に設定した形態を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、予め有機ＥＬ素子、ＦＥＴの特性を調べておき、動作点がピンチオフ電位以下とならないように適宜設定すればよい。
【００２５】
図７において、表示装置電源がＯＮ（Ｓ７０）されたとき、温度測定を実施し（Ｓ７１）、２０℃以下かどうか判断する（Ｓ７２）。２０℃の閾値は、有機ＥＬ素子、ＦＥＴの特性を予め調べて決定したものである。２０℃以下の場合、加熱プレートの加熱をＯＮ（Ｓ７３）とした後、表示開始（Ｓ７４）が実施される。２０℃以下でない場合は、そのまま表示開始（Ｓ７５）される。
【００２６】
表示開始となった後は、図８のシーケンスに入る。時間割り込み（Ｓ８０）にて温度測定（Ｓ８１）し、２０℃以下かどうか判断する（Ｓ８２）。２０℃以下の場合、加熱をＯＮ（Ｓ８３）して、２０℃以下でない場合は、加熱をＯＦＦ（Ｓ８４）する。なお、表示装置の電源がＯＦＦされた場合、加熱も自動的にＯＦＦされるようにしておく。
【００２７】
この構成にて表示を実施することによって、低温での輝度劣化による表示品位劣化を防止することができ、良好な画像を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、有機ＥＬ表示装置において、有機ＥＬ素子の特性変化を温度の測定結果に基づき駆動回路や電源回路における信号の電圧値を変える等により補正するのではなく、温度の方を積極的に制御することにより特性変化そのものを抑制することができる。そして、このような温度による特性変化に対応するために必要となる制御の簡素化を図ることができる。
【００２９】
特に、有機ＥＬ表示装置が低温で駆動された場合でも、電源電圧制御等の複雑な制御を実施することなく、輝度低下の少ない良好な表示品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子の発光回路図である。
【図２】有機ＥＬ素子の温度特性図である。
【図３】有機ＥＬ素子とＦＥＴとの動作原理説明図である。
【図４】有機ＥＬ素子の温度特性によるＦＥＴとの動作説明図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の外観を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態のブロック図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ表示装置の温度制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の有機ＥＬ表示装置の温度制御の一例を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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