(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートの電位に応じた駆動電流を生成する駆動トランジスタと前記駆動電流に応じた輝
度に発光する発光素子とを各々が含む複数の単位回路と、
各々が前記単位回路に対応する複数の信号処理手段と、
前記駆動トランジスタの閾値電圧に応じた複数の電圧を生成する電圧生成回路と、
前記各信号処理手段に対して、前記電圧生成回路が生成した複数の電圧のうち一の電圧を指定する指定手段とを具備し、
前記各信号処理手段は、
前記駆動トランジスタを飽和領域で動作させる電圧として、前記指定手段によって指定された電圧を出力する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段が出力した電圧を、前記発光素子に指定された階調値に応じた時間密
度で、当該信号処理手段に対応する前記駆動トランジスタのゲートに出力する出力手段と
を含む発光装置。
【請求項２】
前記指定手段は、前記複数の単位回路のうち第１の単位回路および第２の単位回路の各
々に共通の階調値が指定されたときに前記第１の単位回路および前記第２の単位回路の各
駆動トランジスタによって生成される駆動電流が略等しくなるように、前記第１の単位回
路に対応する信号処理手段と前記第２の単位回路に対応する信号処理手段とに対して別個
の電圧を指定する
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記各単位回路またはその周囲の温度を検出する温度センサを具備し、
前記指定手段は、前記温度センサが検出した温度に応じた電圧を指定する
請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】
発光装置が使用された時間長を特定する時間特定手段を具備し、
前記指定手段は、前記時間特定手段が特定した時間長に応じた電圧を指定する
請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
前記複数の発光素子の全体的な明度を指定する明度指定手段を具備し、
前記指定手段は、前記明度特定手段が指定した明度に応じた電圧を指定する
請求項１に記載の発光装置。
【請求項６】
前記指定手段は、前記複数の発光素子の各々に指定された階調値に応じた電圧を指定す
る請求項１に記載の発光装置。
【請求項７】
前記各信号処理手段の電圧調整手段は、
各々の電圧値が相違する複数の電圧を生成する電圧生成回路と、
前記複数の電圧のうち前記指定手段による指定に応じた電圧を選択する選択回路と
を含む請求項１に記載の発光装置。
【請求項８】
前記指定手段は、前記電圧調整手段が出力すべき電圧を記憶する記憶手段を含み、前記
記憶手段による記憶の内容に基づいて前記各信号処理手段に電圧を指定する
請求項１に記載の発光装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れかに記載の発光装置を具備する電子機器。
【請求項１０】
ゲートの電位に応じた駆動電流を生成する駆動トランジスタと前記駆動電流に応じた輝
度に発光する発光素子とを各々が含む複数の単位回路を具備する発光装置を駆動する回路
であって、
各々が前記単位回路に対応する複数の信号処理手段と、
前記駆動トランジスタの閾値電圧に応じた複数の電圧を生成する電圧生成回路と、
前記各信号処理手段に対して、前記電圧生成回路が生成した複数の電圧のうち一の電圧を指定する指定手段とを具備し、
前記各信号処理手段は、
前記駆動トランジスタを飽和領域で動作させる電圧として、前記指定手段によって指定された電圧を出力する電圧調整手段と、
前記電圧調整手段が出力した電圧を、前記発光素子に指定された階調値に応じた時間密
度で、当該信号処理手段に対応する前記駆動トランジスタのゲートに出力する出力手段と
を含む発光装置用駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード（以下「OLED（Organic Light Emitting Diode）」とい
う）素子などの発光素子の挙動を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子が発光する時間長を制御することによって各発光素子を所望の階調に制御する
技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、発光素子とその陽極にソースが
接続されたｎチャネル型のトランジスタ（以下「駆動トランジスタ」という）とをマトリ
クス状に配列した装置が開示されている。この構成においては、所定の期間のうち発光素
子に指定された階調値に応じた時間長の期間にて駆動トランジスタのゲートにオン電圧（
駆動トランジスタをオン状態とする電圧）が印加される一方、その残余の期間にて駆動ト
ランジスタのゲートにオフ電圧（駆動トランジスタをオフ状態とする電圧）が印加される
。オン電圧の印加によって駆動トランジスタがオン状態に遷移すると、発光素子を発光さ
せる電流（以下「駆動電流」という）が駆動トランジスタを経由して発光素子に供給され
る。一方、オフ電圧の印加によって駆動トランジスタがオフ状態にある場合には駆動電流
の供給の停止によって発光素子は消灯する。
【特許文献１】特開２００２−１０８２８５号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、各駆動トランジスタには例えば製造プロセスに起因した特性（閾値電圧
やキャリア移動度）のバラツキが発生する場合がある。このように特性が相違する場合に
は、各駆動トランジスタのゲートに同じ電圧を印加したとしても各駆動トランジスタに流
れる駆動電流はバラつく。したがって、本来ならば同一であるべき各発光素子の輝度が実
際には相違するという問題がある。また、駆動トランジスタの特性や発光素子の特性（電
圧−電流特性）は温度や経年に応じて変化する。このような特性の変化によっても駆動電
流にバラツキが生じ、各発光素子の輝度が所期の輝度からズレる場合がある。本発明は、
このような事情に鑑みてなされたものであり、各駆動トランジスタの特性のバラツキや駆
動トランジスタや発光素子の特性の変化など様々な要因に拘わらず各発光素子を高い精度
で所期の輝度に制御するという課題の解決を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、ゲートの電位に応じた駆動電流
を生成する駆動トランジスタと駆動電流に応じた輝度に発光する発光素子とを各々が含む
複数の単位回路と、各々が単位回路に対応する複数の信号処理手段と、各信号処理手段に
対して電圧を指定する指定手段とを具備し、各信号処理手段は、駆動トランジスタを飽和
領域で動作させる電圧を指定手段による指定に応じて可変に出力する電圧調整手段と、電
圧調整手段が出力した電圧を、発光素子に指定された階調値に応じた時間密度で、当該信
号処理手段に対応する駆動トランジスタのゲートに出力する出力手段とを具備する。例え
ば、出力手段は、単位期間のうち発光素子に指定された階調値に応じた時間長の期間にお
いて、電圧調整手段が出力した電圧を駆動トランジスタのゲートに出力する一方、その残
余の期間において、当該駆動トランジスタをオフ状態とする電圧を駆動トランジスタのゲ
ートに出力する。
【０００５】
この構成によれば、階調値に応じた時間密度で駆動トランジスタのゲートに出力される
電圧を指定手段による指定に応じて変化させることができるから、指定手段によって指定
される電圧を適宜に選定することによって、各駆動トランジスタの特性のバラツキなど様
々な要因に拘わらず各発光素子を初期の輝度に制御することができる。また、駆動トラン
ジスタは飽和領域で動作するから、各発光素子の特性のバラツキや経時的な変化が発生し
ている場合であっても所期の電流値の駆動電流を生成することができる。
【０００６】
本発明の具体的な態様においては、指定手段が、各単位回路の駆動トランジスタの特性
に応じた電圧を当該単位回路に対応した信号処理手段に指定する。より詳細には、指定手
段は、複数の単位回路のうち第１の単位回路および第２の単位回路の各々に共通の階調値
が指定されたときに第１の単位回路および第２の単位回路の各駆動トランジスタによって
生成される駆動電流が略等しくなるように、第１の単位回路に対応する信号処理手段と第
２の単位回路に対応する信号処理手段とに対して別個の電圧を指定する、この態様によれ
ば、駆動トランジスタの特性値（例えば閾値電圧やキャリア移動度やオン抵抗）にバラツ
キや経時的な変化がある場合であっても、目標の駆動電流を高精度に生成して各発光素子
を所期の輝度に発光させることができる。この態様の具体例は第１実施形態として後述さ
れる。
【０００７】
なお、電圧調整手段が出力する電圧が各駆動トランジスタの特性値以外の要素に応じて
調整される構成としてもよい（例えば後述する第２実施形態）。例えば、第１に、各単位
回路またはその周囲の温度を検出する温度センサを設け、指定手段が、温度センサが検出
した温度に応じた電圧を指定する構成としてもよい。この構成によれば、駆動トランジス
タや発光素子の特性が温度に応じて変化する場合であっても、この特性の変化に拘わらず
各発光素子を所期の輝度に発光させることができる。第２に、発光装置が使用された時間
長を特定する時間特定手段（例えば図４の時間特定部３２）を設け、指定手段が、時間特
定手段が特定した時間長に応じた電圧を指定する構成としてもよい。この構成によれば、
駆動トランジスタや発光素子の特性が経時的に変化した場合であっても、この特性の変化
に拘わらず各発光素子を所期の輝度に発光させることができる。
【０００８】
第３に、複数の発光素子の全体的な明度を指定する明度指定手段（例えば図４の明度指
定部３３）を設け、指定手段が、明度特定手段が特定した明度に応じた電圧を指定する構
成としてもよい。この構成によれば、明度指定手段が指定した明度に応じて各発光素子の
実際の輝度を簡易な構成によって確実に調整することができるという利点がある。第４に
、指定手段が、複数の発光素子の各々に指定された階調値に応じた電圧を指定する構成も
採用される。例えば、指定手段は、各発光素子の階調値の平均値や各発光素子の階調値の
最大値に応じた電圧を指定する。この構成によれば、各発光素子の輝度を各々の階調値に
応じて容易に調整することができる。
【０００９】
本発明の具体的な態様において、各信号処理手段の電圧調整手段は、各々の電圧値が相
違する複数の電圧を生成する電圧生成回路と、複数の電圧のうち指定手段による指定に応
じた電圧を選択する選択回路とを含む。この態様によれば、電圧生成回路によって生成さ
れた複数の電圧の何れかが指定手段による指定に応じて選択されるから、例えば電圧調整
手段が出力していた電圧が指定手段による指定に応じて変圧される構成と比較して、電圧
調整手段の構成を簡素化することができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様において、指定手段は、電圧調整手段が出力すべき電圧を
記憶する記憶手段（例えば図１のメモリ２７１）を含み、この記憶手段による記憶の内容
に基づいて各信号処理手段に電圧を指定する。この態様によれば、記憶手段による記憶の
内容を適宜に更新することによって、電圧調整手段から出力される電圧を容易かつ確実に
調整することができる。
【００１１】
別の観点からすると、本発明に係る発光装置は、ゲートの電位に応じた駆動電流を生成
する駆動トランジスタと、駆動電流に応じた輝度に発光する発光素子と、電圧を指定する
指定手段と、駆動トランジスタを飽和領域で動作させる電圧を指定手段による指定に応じ
て可変に出力する電圧調整手段と、電圧調整手段が出力した電圧を発光素子に指定された
階調値に応じた時間密度で駆動トランジスタのゲートに出力する出力手段とを具備する。
【００１２】
本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、発光
装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコン
ピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示
に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成
するための露光装置（露光ヘッド）としても本発明の発光装置を適用することができる。
【００１３】
本発明は、発光装置を駆動するための回路としても特定される。すなわち、本発明に係
る発光装置用駆動回路は、ゲートの電位に応じた駆動電流を生成する駆動トランジスタと
駆動電流に応じた輝度に発光する発光素子とを各々が含む複数の単位回路を具備する発光
装置を駆動する回路であって、各々が単位回路に対応する複数の信号処理手段と、各信号
処理手段に対して電圧を指定する指定手段とを具備し、各信号処理手段は、駆動トランジ
スタを飽和領域で動作させる電圧を指定手段による指定に応じて可変に出力する電圧調整
手段と、電圧調整手段が出力した電圧を、発光素子に指定された階調値に応じた時間密度
で、当該信号処理手段に対応する駆動トランジスタのゲートに出力する出力手段とを含む
。この発光装置用駆動回路によっても、本発明の発光装置と同様の効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図である。本実施
形態における発光装置Ｄは、感光体の露光によって潜像を形成する方式の画像形成装置（
印刷装置）において感光体を露光するための露光ヘッドとして利用される装置である。図
１に示されるように、発光装置Ｄは、ｎ個（ｎは自然数）の単位回路Ｕが主走査方向に沿
って線状に配列された発光部１０と、各単位回路Ｕを駆動する駆動回路２０と、駆動回路
２０の動作を制御するための制御回路４０とを含む。
【００１５】
発光部１０を構成するｎ個の単位回路Ｕの各々は駆動トランジスタ１２と発光素子１４
とを含む。発光素子１４は、駆動電流Ｉelに応じた輝度に発光する電流駆動型の素子であ
り、例えば、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）材料からなる発光層を陽極と陰極との間隙
に介在させたＯＬＥＤ素子である。各発光素子１４の陰極は接地（Ｇnd）される。これら
の発光素子１４の各々を選択的に発光させることによって、用紙などの記録材に形成され
るべき画像（顕像）に対応した潜像が感光体の表面に形成される。一方、駆動トランジス
タ１２は、ゲートの電位に応じた駆動電流Ｉelを生成するためのｐチャネル型のトランジ
スタ（例えば薄膜トランジスタ）であり、ドレインが発光素子１４の陽極に接続される。
各駆動トランジスタ１２のソースは、電源の高位側の電位（以下「電源電圧」という）Ｖ
ELが印加される電源線１７に接続される。
【００１６】
制御回路４０は、クロック信号など各種の信号の供給によって駆動回路２０の動作のタ
イミングを規定するとともに、各発光素子１４の階調値を指定する階調データＧを駆動回
路２０に出力する。本実施形態における階調データＧは、階調値「０」から階調値「１５
」までの合計１６段階の何れかを指定する４ビットのデジタルデータである。駆動回路２
０は、各発光素子１４が階調データＧに応じた階調（輝度）となるように各単位回路Ｕを
駆動する。図１に示されるように、駆動回路２０は、階調データＧを記憶するラインメモ
リ２１と、発光素子１４の総数に相当するｎ個の信号処理回路２３と、電圧生成回路２５
および指定回路２７とを含む。
【００１７】
ラインメモリ２１は、ｎ個の発光素子１４の各々に対応した階調データＧ（Ｇ1，Ｇ2，
……，Ｇn）を制御回路４０から受信して順次に記憶する。ラインメモリ２１に格納され
たｎ個の階調データＧは、制御回路４０が指定するタイミングで同時に読み出されて各信
号処理回路２３に出力される。第ｉ段目（ｉは１≦ｉ≦ｎを満たす整数）の発光素子１４
の階調値を指定する階調データＧiは、図１の左方から数えて第ｉ段目の信号処理回路２
３に入力される。
【００１８】
各信号処理回路２３は、各々に対応する単位回路Ｕに対してデータ信号Ｖd（Ｖd[1]，
Ｖd[2]，……，Ｖd[n]）を出力する。データ信号Ｖd[i]は、第ｉ段目の発光素子１４を、
所定の期間（以下「単位期間」という）Ｐのうち階調データＧiに応じた時間長の期間に
て発光させるとともにその残余の期間にて消灯させるための信号である。
【００１９】
図１に示されるように、信号処理回路２３は、パルス生成回路２３１と選択回路２３２
とレベルシフタ２３３とを含む。パルス生成回路２３１は、階調データＧiに応じたパル
ス幅のパルス信号ＳPを生成する手段である。図２は、階調データＧiによって指定される
階調値（「０」から「１５」）とパルス生成回路２３１が生成するパルス信号ＳPの波形
との関係を示すタイミングチャートである。同図に示されるように、パルス信号ＳPは、
階調データＧiによって指定される階調値が大きいほど、単位期間Ｐのうちハイレベルを
維持する時間長（すなわちパルス幅）が長くなるように生成される。ただし、最低の階調
値「０」が指定された場合には単位期間Ｐの全区間にわたってローレベルを維持する信号
となる。また、最高の階調値「１５」に対応するパルス信号ＳPは、単位期間Ｐのうちブ
ランキング期間Ｐbを除く総ての区間にわたってハイレベルを維持する。ただし、階調値
「１５」に対応するパルス信号ＳPは、単位期間Ｐの全区間にわたってハイレベルを維持
する信号であってもよい。
【００２０】
図１に示される電圧生成回路２５は、各々の電圧値が相違する４種類の電圧Ｖ1ないし
Ｖ4を例えば抵抗分圧によって生成する回路である。これらの電圧Ｖ1ないしＶ4は、接地
電圧Ｇndよりも高く電源電圧ＶELよりも低い電圧であり、各々が駆動トランジスタ１２の
ゲートに供給されたときに当該駆動トランジスタ１２が飽和領域にてオン状態となるよう
に電圧値が選定されている。飽和領域とは、駆動トランジスタ１２に流れる電流（駆動電
流Ｉel）がそのソース・ドレイン間の電圧に拘わらず略一定となる動作の範囲（つまり駆
動電流Ｉelがソース・ドレイン間の電圧に依存する線形領域以外の領域）である。換言す
ると、飽和領域とは、駆動トランジスタ１２に流れる駆動電流Ｉelとそのゲート・ソース
間の電圧Ｖgsとの間に以下の式(1)の関係が成立する範囲としても特定される。なお、式(
1)における「β」は駆動トランジスタ１２の利得係数であり、「Ｖth」は駆動トランジス
タ１２の閾値電圧である。
Ｉel＝β／２・（Ｖgs−Ｖth）2  ……(1)
【００２１】
指定回路２７は、電圧Ｖ1ないしＶ4の何れかを信号処理回路２３ごとに個別に指定する
手段である。一方、各信号処理回路２３の選択回路２３２は、電圧生成回路２５から出力
される電圧Ｖ1ないしＶ4の何れかを指定回路２７からの指定に応じて選択したうえで電圧
Ｖselとして出力する。この電圧Ｖselは、階調データＧiに応じた時間密度で第ｉ段目の
駆動トランジスタ１２のゲートに印加される。ここで、電圧Ｖ1ないしＶ4の具体的な電圧
値や指定回路２７による指定の方法について詳述する。
【００２２】
駆動トランジスタ１２の閾値電圧Ｖthやキャリア移動度といった各種の特性値は製造プ
ロセスなど様々な要因によって駆動トランジスタ１２ごとにバラつく。このように特性値
が相違する各駆動トランジスタ１２のゲートに対して同一の電圧を供給した場合には、式
(1)からも明白なように、各駆動トランジスタ１２に流れる駆動電流Ｉelが相違すること
になる。
【００２３】
このような駆動電流Ｉelの相違を補償するために、本実施形態においては、電圧Ｖ1な
いしＶ4のうち各駆動トランジスタ１２の特性値に応じて選択された電圧Ｖselを各々のゲ
ートに供給したときに各駆動トランジスタ１２に流れる駆動電流Ｉelの相違（誤差）が、
各々のゲートに対して同一の電圧を印加したときに各駆動トランジスタ１２に流れる駆動
電流Ｉelの相違よりも低減されるように（理想的には各駆動トランジスタ１２に流れる駆
動電流Ｉelが略等しくなるように）、電圧Ｖ1ないしＶ4の各々の電圧値が選定されている
。
【００２４】
例えば、ある駆動トランジスタ１２aの閾値電圧Ｖthが他の駆動トランジスタ１２bの閾
値電圧Ｖthよりも低い場合を想定すると、駆動トランジスタ１２aのゲートに電圧Ｖ1を印
加したときの駆動電流Ｉelと駆動トランジスタ１２bのゲートに電圧Ｖ2を印加したときの
駆動電流Ｉelとの差分値が、駆動トランジスタ１２aおよび駆動トランジスタ１２bの各々
のゲートに同一の電圧を印加したときの各駆動電流Ｉelの差分値よりも低減されるように
（理想的にはゼロとなるように）、電圧Ｖ1は電圧Ｖ2よりも低い電圧値に設定されるとい
った具合である。したがって、理想的には、駆動トランジスタ１２の総数に相当する電圧
（各々の電圧値を各駆動トランジスタ１２の特性値に応じて選定した電圧）が電圧生成回
路２５によって生成される構成が望ましいが、本実施形態においては説明の便宜のために
、電圧生成回路２５によって４種類の電圧のみが生成される場合を想定する。
【００２５】
一方、指定回路２７はメモリ２７１を有する。このメモリ２７１は、電圧生成回路２５
が生成する電圧Ｖ1ないしＶ4のうち各信号処理回路２３の選択回路２３２が選択すべき電
圧を識別するデータ（以下「電圧指定データ」という）を不揮発に記憶する。指定回路２
７は、各信号処理回路２３の選択回路２３２に対して、その信号処理回路２３についてメ
モリ２７１に記憶された電圧指定データを出力する。各選択回路２３２は、この電圧指定
データによって指定される電圧を選択したうえで電圧Ｖselとして出力するのである。
【００２６】
なお、電圧指定データの生成およびメモリ２７１への書込みは、例えば発光装置Ｄの出
荷前に実施される。より具体的には、総ての単位回路Ｕについて共通の階調値を指定する
階調データＧを駆動回路２０に入力することによって各発光素子１４を実際に発光させた
うえで、各駆動トランジスタ１２の特性値のバラツキを反映する物理量（例えば各発光素
子１４の駆動電流Ｉelや各発光素子１４の輝度）を測定する。そして、この測定値に対し
て所定の演算を施したものを電圧指定データとしてメモリ２７１に予め書き込んでおくと
いった具合である。
【００２７】
次に、図１に示されるレベルシフタ２３３は、パルス生成回路２３１が生成したパルス
信号ＳPの電圧値を選択回路２３２から出力される電圧Ｖselに応じてシフトする手段であ
る。図３は、レベルシフタ２３３の具体的な構成を示す回路図である。同図に示されるよ
うに、選択回路２３２から出力された電圧ＶselはバッファＢを介してレベルシフタ２３
３に入力される。
【００２８】
レベルシフタ２３３は、２個のｐチャネル型のトランジスタＴp（Ｔp1，Ｔp2）と２個
のｎチャネル型のトランジスタＴn（Ｔn1，Ｔn2）とを含む。各トランジスタＴnのソース
はバッファＢの出力端に接続される。各トランジスタＴpのソースは電源電位ＶELが供給
される電源線に接続される。トランジスタＴn1のドレインはトランジスタＴp1のドレイン
とトランジスタＴp2のゲートとに接続され、トランジスタＴn2のドレインはトランジスタ
Ｔp2のドレインとトランジスタＴp1のゲートとに接続される。
【００２９】
トランジスタＴn2のゲートにはパルス生成回路２３１から出力されたパルス信号ＳPが
供給され、トランジスタＴn1のゲートにはパルス信号ＳPの論理レベルを反転した信号/Ｓ
Pが供給される。トランジスタＴn2とトランジスタＴp2との接続点がデータ信号Ｖd[i]の
出力端Ｔoutとなる。この出力端Ｔoutは第ｉ段目の単位回路Ｕにおける駆動トランジスタ
１２のゲートに接続される。
【００３０】
以上の構成において、パルス信号ＳPがハイレベルである場合にはトランジスタＴn2が
オン状態となる。また、信号/ＳPはローレベルとなるからトランジスタＴn1はオフ状態と
なる。さらに、トランジスタＴn2を介して電圧Ｖselが供給されることによってトランジ
スタＴp1はオン状態となる。このときトランジスタＴp2は、トランジスタＴp1を介してゲ
ートに電圧ＶELが印加されることによってオフ状態となる。以上のように、パルス信号Ｓ
Pがハイレベルであれば、出力端ＴoutにはバッファＢから供給された電圧Ｖselがトラン
ジスタＴn2を介して出力される。この電圧Ｖselがゲートに供給されると、第ｉ段目の単
位回路Ｕにおける駆動トランジスタ１２は飽和領域にてオン状態となり、これによって発
光素子１４は電圧Ｖsel（より厳密には駆動電流Ｉel）に応じた輝度に発光する。
【００３１】
一方、パルス信号ＳPがローレベルである場合にはトランジスタＴn2がオフ状態となる
。このとき信号/ＳPはハイレベルを維持するからトランジスタＴn1はオン状態となる。し
たがって、トランジスタＴp2は、トランジスタＴn1を介してゲートに電圧Ｖselが印加さ
れることによってオン状態となる。すなわち、パルス信号ＳPがローレベルであれば、出
力端ＴoutにはトランジスタＴp2を介して電圧ＶELが出力される。この電圧ＶELがゲート
に供給されると、第ｉ段目の単位回路Ｕにおける駆動トランジスタ１２はオフ状態となっ
て発光素子１４は消灯する。
【００３２】
このように、第ｉ段目の信号処理回路２３から出力されるデータ信号Ｖd[i]は、単位期
間Ｐのうち階調データＧiに応じた時間長の期間にて電圧Ｖsel（すなわち駆動トランジス
タ１２をオン状態とする電圧）となり、その残余の期間にて電圧ＶEL（すなわち駆動トラ
ンジスタ１２をオフ状態とする電圧）となる。換言すると、本実施形態におけるパルス生
成回路２３１およびレベルシフタ２３３は、選択回路２３２から出力される電圧Ｖselを
、階調データＧiによって指定された階調値に応じた時間密度で第ｉ段目の単位回路Ｕに
おける駆動トランジスタ１２のゲートに出力する手段（本発明の出力手段）として機能す
る。
【００３３】
以上に説明したように、本実施形態においては、各単位回路Ｕの駆動トランジスタ１２
によって生成される駆動電流Ｉelの相違が低減されるように、駆動トランジスタ１２のゲ
ートに供給される電圧Ｖselが電圧Ｖ1ないしＶ4のなかから選択されるから、総ての駆動
トランジスタ１２のゲートに対して共通の電圧が供給される構成と比較して、駆動トラン
ジスタ１２における特性値のバラツキの影響を低減して各発光素子１４を高い精度で所期
の輝度に発光させることができる。
【００３４】
また、本実施形態においては、各駆動トランジスタ１２が飽和領域で動作するように電
圧Ｖ1ないしＶ4が選定されている。すなわち、各駆動トランジスタ１２に流れる駆動電流
Ｉelは、ゲート・ソース間の電圧のみによって決定され、そのソース・ドレイン間の電圧
には依存しない。一方、各発光素子１４の特性には、製造プロセスや発光装置Ｄの周囲の
温度あるいは経年に起因したバラツキが生じ得る。このように各発光素子１４に特性のバ
ラツキがあると、駆動トランジスタ１２のソース・ドレイン間の電圧も単位回路Ｕごとに
相違する場合がある。加えて、駆動トランジスタ１２自体の特性のバラツキや変化によっ
てもそのソース・ドレイン間の電圧は単位回路Ｕごとにバラつく。このような事情のもと
にあっても、駆動トランジスタ１２が飽和領域で動作する本実施形態によれば、駆動電流
Ｉelがソース・ドレイン間の電圧に依存しないから、発光素子１４や駆動トランジスタ１
２の特性が単位回路Ｕごとに相違していても、各発光素子１４を高い精度で所期の輝度に
発光させることができる。
【００３５】
＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第１実施形態においては、発光装置Ｄの出荷前などに測定された各駆動トランジスタ１
２の特性値に応じて指定回路２７による指定の内容が予め決定された構成を例示した。こ
れに対し、本実施形態においては、発光装置Ｄが実際に使用される状況に応じて指定回路
２７による指定の内容（すなわち各選択回路２３２から出力される電圧Ｖsel）が随時に
変更される構成となっている。なお、本実施形態のうち第１実施形態と同様の要素につい
ては共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
【００３６】
図４は、本実施形態に係る発光装置Ｄの構成を示すブロック図である。同図に示される
ように、この発光装置Ｄは、図１に示した各部に加えて、温度センサ３１と時間特定部３
２と明度指定部３３と管理部３６とを含む。なお、時間特定部３２や明度指定部３３や管
理部３６は、各々の機能の実現に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの
ハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの
コンピュータによるプログラムの実行によって実現されてもよい。
【００３７】
温度センサ３１は、発光部１０（各発光素子１４）またはその周囲の温度を検出するセ
ンサである。時間特定部３２は、発光装置Ｄが過去に使用された時間長の累計（電源の投
入時から遮断時までの時間長の総和である。以下では「累積使用時間」という）を計時し
てその結果を保持する。
【００３８】
明度指定部３３は、発光部１０の全体的な明度を指定する手段である。本実施形態にお
ける明度指定部３３は、特定の操作子（発光部１０の明度を調整するための操作子）に対
する利用者からの操作に応じて発光部１０の明度を指定する。さらに、明度指定部３３は
、太陽光や室内照明光といった外交の光量に応じて発光部１０の明度を指定する。例えば
、明度指定部３３は、外光の光量を検出するセンサ（図示略）からの信号に基づいて、外
光の光量が多い場合には低明度を指定する一方、外光の光量が少ない場合には高明度を指
定するといった具合である。
【００３９】
管理部３６は、温度センサ３１が検出した温度や時間特定部３２が特定した累積使用時
間といった様々な要素に応じてメモリ２７１の電圧指定データを更新する。この更新は、
発光装置Ｄの電源の投入のたびに実行されてもよいし、利用者によって指示が入力される
たびに実行されてもよい。あるいは、発光装置Ｄの動作を休止するモードに遷移したとき
に電圧指定データが更新されてもよい。管理部３６の具体的な動作は以下の(1)ないし(4)
の通りである。
【００４０】
(1)  管理部３６は、温度センサ３１が検出した温度に応じてメモリ２７１の電圧指定デ
ータを更新する。各温度に対応する電圧指定データは、各温度下で使用された場合であっ
ても各発光素子１４がその温度に依存しない目標の輝度に発光するように予め試験的また
は実験的に定められる。管理部３６は、各温度とそのときにメモリ２７１に指示される電
圧指定データとが予め対応付けられたテーブルを保持し、このテーブルに基づいて実際の
温度に応じた電圧指定データを検索したうえでメモリ２７１に出力する。あるいは、温度
センサ３１によって検出された温度に対して所定の演算を実行することによって管理部３
６が更新後の電圧指定データを算定してもよい。
【００４１】
(2)  管理部３６は、時間特定部３２が特定した累積使用時間に応じてメモリ２７１の電
圧指定データを更新する。各累積使用時間に対応する電圧指定データは、各累積使用時間
が経過した場合であっても各発光素子１４がその累積使用時間に依存しない目標の輝度に
発光するように予め試験的または実験的に定められる。管理部３６は、各累積使用時間と
電圧指定データとが予め対応付けられたテーブルを保持し、実際に時間特定部３２が特定
した累積使用時間に応じた電圧指定データをこのテーブルから検索したうえでメモリ２７
１に出力する。あるいは、時間特定部３２が特定した累積使用時間に対する所定の演算に
よって管理部３６が新たな電圧指定データを算定してもよい。
【００４２】
(3)  管理部３６は、明度指定部３３が指定した明度に応じてメモリ２７１の電圧指定デ
ータを更新する。明度に応じた電圧指定データは、明度と電圧指定データとを予め対応付
けるテーブルや明度に対する所定の演算処理によって特定される。例えば、明度指定部３
３によって指定された明度が高いほど指定回路２７から各選択回路２３２に指定される電
圧が高くなるように、各信号処理回路２３に対応する電圧指定データを更新するといった
具合である。この構成によれば、明度指定部３３によって指定される明度が低いほど（す
なわち利用者によって低明度が指定された場合や外光の光量が少ない場合ほど）、各発光
素子１４の輝度が低減される。
【００４３】
(4)  管理部３６は、制御回路４０から出力される階調データＧに応じてメモリ２７１の
電圧指定データを更新する。さらに詳述すると、管理部３６は、制御回路４０から供給さ
れるｎ個の階調データＧ（Ｇ1ないしＧn）の各々が示す階調値の平均値を算定し、この平
均値に応じてメモリ２７１の電圧指定データを更新する。平均値に応じた電圧指定データ
は、平均値と電圧指定データとを予め対応付けるテーブルや平均値に対する所定の演算処
理によって特定される。なお、ここでは各階調値の平均値に応じて電圧指定データを更新
する場合を例示したが、例えば、ｎ個の階調データＧのなかから階調値の最大値を検索し
、この最大値に応じて電圧指定データを更新してもよい。
【００４４】
以上に説明したように、本実施形態によれば、各駆動トランジスタ１２のゲートに印加
される電圧Ｖselが発光部１０の温度に応じて調整されるから、駆動トランジスタ１２の
特性や発光素子１４の特性が温度に応じて変化した場合であっても、各発光素子１４を所
期の輝度に発光させることができる。また、各駆動トランジスタ１２のゲートに印加され
る電圧Ｖselが累積使用時間に応じて調整されるから、駆動トランジスタ１２の特性や発
光素子１４の特性が経時的に変化した場合であっても、各発光素子１４を所期の輝度に発
光させることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態においては、各駆動トランジスタ１２のゲートに印加される電圧Ｖ
selが可変であるから、以上に説明したように明度指定部３３が指定した明度や制御回路
４０から供給される階調データＧに応じて発光部１０の全体的な明暗を簡易な構成によっ
て確実に調整することができるという利点がある。
【００４６】
なお、本実施形態においては、以上の(1)から(4)までの各要素に応じてデータ信号Ｖd[
i]の電圧Ｖselが調整される場合を例示したが、これらの要素のひとつに応じてデータ信
号Ｖd[i]の電圧Ｖselが調整される構成としてもよい。また、以上の説明においては温度
や累積使用時間といった要素に応じてメモリ２７１の電圧指定データが更新される構成を
例示したが、指定回路２７によって選択回路２３２に指定される電圧Ｖselがこれらの要
素に応じて変化する構成であれば足り、データの更新という動作は必ずしも必要ではない
。
【００４７】
＜Ｃ：変形例＞
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば
以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
【００４８】
（１）変形例１  
図１に示した各部の具体的な構成は任意に変更される。例えば、各信号処理回路２３を
図５の構成としてもよい。同図に示される信号処理回路２３（ここでは第ｉ段目の信号処
理回路２３を例示する）は、選択回路２３５とスイッチＳＷbと制御回路２３６とを含む
。なお、信号処理回路２３を図５の構成とした場合には図１の指定回路２７は省略される
。
【００４９】
選択回路２３５は、各々が電圧Ｖ1ないしＶ4に対応する４個のスイッチＳＷaを含む。
これらのスイッチＳＷaの一端はデータ信号Ｖd[i]の出力端Ｔoutに対して共通に接続され
る。各スイッチＳＷaの他端は、当該スイッチＳＷaに対応する電圧（Ｖ1ないしＶ4の何れ
か）が供給される配線に接続される。一方、スイッチＳＷbは、電源電圧ＶELが供給され
る電源線に一端が接続されるとともに他端が出力端Ｔoutに接続される。
【００５０】
制御回路２３６は、ラインメモリ２１から供給される階調データＧiに応じて選択回路
２３５およびスイッチＳＷbを制御する手段であり、第１実施形態の指定回路２７と同様
に、電圧Ｖ1ないしＶ4の何れかを指定する電圧指定データが書き込まれたメモリ２３８を
備える。電圧指定データによって指定される電圧は、これを駆動トランジスタ１２のゲー
トに印加したときに各単位回路Ｕにおける駆動電流Ｉelが略一定となるように、各駆動ト
ランジスタ１２の特性値に応じて信号処理回路２３ごとに選定される。
【００５１】
制御回路２３６の動作は、単位期間Ｐのうち階調データＧiによって指定される階調値
に応じた時間長の期間（以下「第１期間」という）での動作と、その残余の期間（以下「
第２期間」という）での動作とに区分される。まず、第１期間の始点から終点までにわた
って、制御回路２３６は、メモリ２３８の電圧指定データによって指定される電圧に対応
したスイッチＳＷaをオン状態とし、これ以外のスイッチＳＷaとスイッチＳＷbとをオフ
状態とする。したがって、第１期間においては、電圧Ｖ1ないしＶ4の何れかがデータ信号
Ｖd[i]として単位回路Ｕに出力される。一方、第２期間の始点から終点までにわたって、
制御回路２３６は、選択回路２３５の総てのスイッチＳＷaをオフ状態としたうえでスイ
ッチＳＷbをオン状態とする。したがって、第２期間においては、電源電圧ＶELがデータ
信号Ｖd[i]として単位回路Ｕに出力される。すなわち、図５の構成においても、第１実施
形態と同様の波形のデータ信号Ｖdが生成される。
【００５２】
以上のように、電圧Ｖselを階調データＧに応じた時間密度で駆動トランジスタ１２の
ゲートに出力する手段の具体的な構成の如何は不問である。本発明における出力手段は、
第１実施形態および第２実施形態におけるパルス生成回路２３１およびレベルシフタ２３
３、および、図５の構成における制御回路２３６およびスイッチＳＷbに相当する。
【００５３】
また、各実施形態や図５においては、電圧生成回路２５が固定的に生成する複数の電圧
Ｖ1ないしＶ4の何れかが選択される構成を例示したが、駆動トランジスタ１２の特性に応
じた電圧Ｖselが電圧生成回路２５によって生成されたうえで、当該駆動トランジスタ１
２に対応する信号処理回路２３に対して個別に供給される構成としてもよい。すなわち、
本発明において複数の電圧から何れかを選択するという要素は必ずしも必要ではなく、指
定回路２７からの指定に応じた電圧を可変的に出力する電圧調整手段（第１実施形態にお
ける電圧生成回路２５および各選択回路２３２に相当する）を備えていれば足りる。
【００５４】
（２）変形例２  
駆動トランジスタ１２の構造は任意であり、薄膜トランジスタであってもいわゆるバル
クトランジスタ（ＭＯＳ型ＦＥＴ）であってもよい。また、各実施形態においては駆動ト
ランジスタ１２をｐチャネル型とした場合を例示したが、駆動トランジスタ１２をｎチャ
ネル型とした構成においても、第１実施形態と同様に、発光素子１４の初期的な特性のバ
ラツキや駆動トランジスタ１２の特性のバラツキを補償することができる。ただし、駆動
トランジスタ１２をｐチャネル型とした各実施形態の構成においては、以下に説明するよ
うに、発光素子１４の特性の経時的な変化をも補償できるという利点がある。
【００５５】
駆動トランジスタ１２をｎチャネル型とした構成においては、図６(a)に示されるよう
に、駆動トランジスタ１２のソースが発光素子１４の陽極に接続されることになる。この
構成において例えば発光素子１４の閾値電圧が経時的に上昇したとすると、駆動トランジ
スタ１２のソースの電圧も必然的に上昇する。したがって、ゲート・ソース間の電圧で決
定される駆動電流Ｉelは発光素子１４の特性の変化に応じて経時的に変化していく。これ
に対し、ｐチャネル型の駆動トランジスタ１２は、図６(b)に示されるように、ドレイン
が発光素子１４の陽極に接続されるとともにソースが電源線に接続される。この構成にお
いては、発光素子１４の陽極の電圧が経時的に変化したとしても、駆動トランジスタ１２
のゲート・ソース間の電圧は何ら変化しない。したがって、ｐチャネル型の駆動トランジ
スタ１２を採用した構成においては、駆動電流Ｉelが発光素子１４の特性の変化に拘わら
ず略一定に維持されるという利点がある。
【００５６】
（３）変形例３  
各実施形態においては複数の単位回路Ｕが線状に配列された発光装置Ｄを例示したが、
複数の単位回路Ｕがマトリクス状に配列された発光装置Ｄにも本発明は同様に採用される
。この構成においては、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応する各位置に単位
回路Ｕが配置される。そして、各単位回路Ｕが行単位で走査線駆動回路によって順次に選
択される一方、この選択行の各単位回路Ｕに対し駆動回路２０（ここではデータ線駆動回
路）によって各実施形態と同様の動作が実行される。
【００５７】
また、各実施形態においては駆動トランジスタ１２のゲートに印加される電圧selが単
位回路Ｕごとに選択される構成を例示したが、駆動トランジスタ１２のゲートの電圧が調
整される単位となる範囲はこれに限定されない。例えば、複数の単位回路Ｕがマトリクス
状に配列された構成においては、走査線またはデータ線に沿った複数の単位回路Ｕの配列
を単位として駆動トランジスタ１２のゲートの電圧が調整される構成（すなわち同行また
は同列に属する複数の単位回路Ｕの各々については共通の電圧Ｖselが駆動トランジスタ
１２のゲートに印加される構成）としてもよい。
【００５８】
（４）変形例４  
第１実施形態においては、発光装置Ｄの出荷前に実施された測定の結果に応じて生成さ
れた電圧指定データがメモリに書き込まれる場合を例示したが、出荷後の随時のタイミン
グにおいて同様の動作が実行される構成としてもよい。この構成においては、各駆動トラ
ンジスタ１２の特性を反映する特徴量（例えば各発光素子１４に供給される駆動電流Ｉel
や各発光素子１４の輝度）を測定する機器と、これらの測定値の各々を用いた所定の演算
によって各単位回路Ｕに対応した電圧指定データを生成してメモリ２７１に記憶する手段
とが設けられる。この測定や電圧指定データの更新は、発光装置Ｄの電源が投入されるた
びに実行されてもよいし、発光装置Ｄの動作時に適宜に実行されてもよい。
【００５９】
（５）変形例５  
以上の説明においてはＯＬＥＤ素子を利用した発光装置Ｄを例示したが、これ以外の発
光素子を利用した発光装置にも本発明は適用される。例えば、無機ＥＬ素子を利用した表
示装置、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field  Emission  Display）、表面導電型電子
放出ディスプレイ（ＳＥＤ：Surface-conduction  Electron-emitter  Display）、弾道
電子放出ディスプレイ（ＢＳＤ：Ballistic  electron  Surface  emitting  Display）
、発光ダイオードを利用した表示装置など各種の発光装置に本発明は適用される。
【００６０】
＜Ｄ：応用例＞
各実施形態においては、画像形成装置の露光装置として利用される発光装置を例示した
が、本発明に係る発光装置の用途は露光に限定されない。例えば、複数の単位回路がマト
リクス状に配列された発光装置は各種の画像を表示する装置として利用される。本発明に
係る発光装置を利用した電子機器を例示すれば以下の通りである。
【００６１】
図７は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Ｄを表示装置として採用したモバ
イル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２
０００は、表示装置としての発光装置Ｄと本体部２０１０とを備える。本体部２０１０に
は、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。この発光装置Ｄ
は発光素子１４にＯＬＥＤ素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示でき
る。
【００６２】
図８に、各実施形態に係る発光装置Ｄを適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機
３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示
装置としての発光装置Ｄを備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、
発光装置Ｄに表示される画面がスクロールされる。
【００６３】
図９に、各実施形態に係る発光装置Ｄを適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Dig
ital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１
および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての発光装置Ｄを備える。電源スイ
ッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置Ｄに
表示される。
【００６４】
なお、本発明に係る発光装置Ｄが適用される電子機器としては、図７から図９に示した
もののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、
ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テ
レビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを
備えた機器等などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図である。
【図２】階調データとパルス信号の波形との関係を示すタイミングチャートである。
【図３】レベルシフタの構成を例示する回路図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る発光装置の構成を示すブロック図である。
【図５】信号処理回路の別例を示す回路図である。
【図６】駆動トランジスタの導電型に応じた効果の相違を説明するための回路図である。
【図７】本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る電子機器の具体的な形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｄ……発光装置、１０……発光部、２０……駆動回路、Ｕ……単位回路、１２……駆動ト
ランジスタ、１４……発光素子、２３……信号処理回路、２５……電圧生成回路、２７…
…指定回路、２７１……メモリ、２３１……パルス生成回路、２３２……選択回路、２３
３……レベルシフタ、３１……温度センサ、３２……時間特定部、３３……明度指定部、
３６……管理部。
【図１】
0004483725.tif 000002
【図２】
0004483725.tif 000003
【図３】
0004483725.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004483725.tif 000007
【図７】
0004483725.tif 000008
【図８】
0004483725.tif 000009
【図９】
0004483725.tif 000010