(57)【要約】【課題】有機電界発光素子の輝度劣化を正確に検知し適切な輝度補正をして、焼き付きを起こさない有機電界発光素子を用いた表示装置の駆動方法及び駆動装置を提供する。【解決手段】有機電界発光素子を用いた表示装置の駆動方法は、複数の有機電界発光素子を含む表示装置の駆動方法であって、初期および所定時間経過後に、複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定し、その電圧の変化に従い駆動電流値を補正する。【選択図】図２
2009098433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機電界発光素子を含む表示装置の駆動方法であって、
初期および所定時間経過後に、前記複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定し、前記電圧の変化に従い駆動電流値を補正する各工程を有することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記駆動電流値を補正する工程は、測定された前記電圧の変化から所定の計算式に従い輝度電流効率を算出し、算出された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項３】
前記駆動電流値を補正する工程は、測定された前記電圧の変化から予め測定された対応関係情報に従い輝度電流効率を選択し、選択された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項４】
複数の有機電界発光素子と、前記複数の有機電界発光素子を駆動させる駆動装置とを有する表示装置であって、
前記駆動装置は、初期および所定時間経過後に、前記複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定する測定手段と、測定された前記電圧の変化に従い駆動電流値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記補正手段は、測定された前記電圧の変化から所定の計算式に従い輝度電流効率を算出し、算出された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記補正手段は、測定された前記電圧の変化から予め測定された対応関係情報に従い輝度電流効率を選択し、選択された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
電流印加により発光する有機電界発光素子と、
前記有機電界発光素子に給電を行う給電回路と、
前記給電回路に電力供給を指示する駆動回路部と、を備え、
前記有機電界発光素子の電気的特性値の変化に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を変化させて制御する表示装置の駆動方法であって、
前記電気的特性値として前記有機電界発光素子の電気抵抗を取得し、取得された電気抵抗に基づいて前記給電量を制御する工程を有することを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記有機電界発光素子は、複数の有機電界発光素子で構成され、
前記表示装置は、前記複数の有機電界発光素子の各々の電気抵抗値を取得する電気抵抗値取得部を備え、
前記給電量を制御する工程は、前記電気抵抗値取得部の出力に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を制御することを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記給電量を制御する工程は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を所定の値に維持する駆動制御により、前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記給電量を制御する工程は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を前記有機電界発光素子の電気的特性の変化に応じて低下させる駆動制御により前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行うことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
電流印加により発光する有機電界発光素子と、
前記有機電界発光素子に給電を行う給電回路と、
前記給電回路に電力供給を指示する駆動回路部と、を備え、
前記有機電界発光素子の電気的特性値の変化に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を変化させて制御する表示装置であって、
前記電気的特性値として前記有機電界発光素子の電気抵抗を取得し、取得された電気抵抗に基づいて前記給電量を制御する制御手段を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
前記有機電界発光素子は、複数の有機電界発光素子で構成され、
前記制御手段は、前記複数の有機電界発光素子の各々の電気抵抗値を取得する電気抵抗値取得部を備え、前記電気抵抗値取得部の出力に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を制御することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を所定の値に維持する駆動制御により、前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を前記有機電界発光素子の電気的特性の変化に応じて低下させる駆動制御により前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極と反射電極に少なくとも有機発光層を有する有機化合物層を備える有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）を用いた表示装置及びその駆動方法に関し、特に長時間駆動した際の耐久を考慮した有機電界発光素子の駆動方法に関する。また、本発明は、電極間に形成され、電流印加により発光する有機電界発光素子を少なくとも１つ以上備えた表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は、陰極と陽極から電子と正孔を注入して有機発光層内でキャリアを再結合させて発光を起こさせて光を外部に取り出す自発型の発光素子である。有機電界発光素子は、自発光ゆえの高速応答性、広視野角等の優れた特性を持ちフルカラーディスプレイ等への応用開発が活発化している。しかしながら、有機電界発光素子は長時間駆動した場合の耐久性は未だ不十分なものとなっている。
【０００３】
特に有機電界発光素子ディスプレイは、自発光素子であるために固定画像を表示し続けると劣化により当該部分の画素のみが輝度劣化し、その度合いに応じて色の再現性が周囲と違ってしまい、いわゆる「焼き付き」を生じてしまう。そのため、上記焼き付きを防止するための対策が必要となる。
【０００４】
特許文献１では、有機電界発光素子の劣化によるインピーダンス変化からくる駆動電流変化を避ける為に電流駆動を行う方法が開示されている。しかしながら、有機電界発光素子の劣化は輝度電流効率の低下も同時におこるために、例え駆動電流を一定にしても一定輝度を保つことはできない。
【０００５】
また特許文献２には、投入する電流密度で寿命特性が概略推定できるとして、点灯時間に応じ既知の寿命特性曲線に対応させて輝度の補正を行う方法が開示されている。しかしながら、寿命特性曲線は投入する電流密度により変化するために、駆動する電流値が色々変化した場合に時間−輝度の関係である寿命特性曲線から輝度の低下を正確に推測することはできない。
【０００６】
さらに発光部の発光を直接モニターして発光輝度にフィードバックして補正する方法が特許文献３で開示されている。しかしながら、画素ごとに補正しようとすると全ての画素ごとに光センサーを設けなくてはならないため、実用化にはコスト的にかなり不利な構成となってしまう。
【０００７】
これらの問題を解決するために、有機電界発光素子の輝度劣化に伴い駆動電圧が上昇することに着目し、駆動電圧上昇分だけ駆動電流を増やすことにより各画素の輝度劣化の補正を可能とする方法が特許文献４に開示されている。
【０００８】
また特許文献５には、有機電界発光素子の少なくとも１つの駆動電圧を検出する検出部を有し、制御部は検出部の検出電圧の大きさに応じて複数の有機電界発光素子への駆動電力を制御するものが開示されている。
【０００９】
さらに特許文献６によると、有機電界発光素子に印加した電圧値と電流値と温度の類推値と、同構成の有機電界発光素子について予め求めた電圧−電流特性の経時変化と電流−輝度特性の経時変化と特性測定時の温度とを比較する。そして、有機電界発光素子の電流−輝度特性を類推するものが開示されている。そのために予め、有機電界発光素子に所定の電圧を印加して流れる電流を測定し、温度測定回路により有機電界発光素子の温度を類推する。
【特許文献１】特開平１０−３１９９１０号公報
【特許文献２】特開平１１−１０９９１８号公報
【特許文献３】特開２００２−２７８５０６号公報
【特許文献４】特開２００４−２８７０４６号公報
【特許文献５】特開２００１−２３６０４０号公報
【特許文献６】特開２００２−２７８５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先に述べたように有機電界発光ディスプレイの表示焼き付きは、各画素の投入電流や点灯時間の違いに起因するものであることから、画素ごとに適切な補正量を設定しなければ防止することができない。すなわち、以下に挙げる課題を同時に満たせなければ焼き付きは防止できない。
【００１１】
（電流効率の低下）
有機電界発光素子の劣化は素子のインピーダンスが上昇するだけでなく一定電流値に対する輝度、すなわち電流効率自体が低下する。このため、一定電流が流れるように駆動電圧を増加させるいわゆる単純な電流制御では焼き付きは防止できない。特許文献３の方法の様に直接素子の光量を検知しない限りは、何らかの方法で電流効率の低下量を検知する必要がある。
【００１２】
（画素ごとの補正）
また画素ごとの補正が必要なことから、劣化を補正するフィードバック動作は各画素で容易に行える必要がある。この様に全ての画素で補正する場合には、光センサーを必要とする光量検知するよりも、特許文献１、２、４の様に電流値や電圧値をモニターする方が遥かに容易である。
【００１３】
（補正精度の高さ）
また特許文献４にある様に駆動電圧上昇分だけ概略輝度が増す方向に駆動電流を増やすといったような補正でも、半減時間をなるべく長くすることは可能である。しかしながら、焼き付き防止の場合においては、画素の輝度ばらつきが数パーセントでも視認できてしまうので正確な補正が必要となる。このため、大まかに駆動電流を増やすといった制御方法では、焼き付きを防止することはできない。
【００１４】
このように従来の技術では劣化による輝度低下を遅らせることはできても、上記の条件を全て同時に満たすことができないために焼き付きを防止するという点で不十分な技術であった。
【００１５】
（駆動による劣化）
また、駆動により電気的特性が変化する有機電界発光素子では、個々の有機電界発光素子の電気的特性は、発光強度および発光時間の履歴に依存して変化する。
【００１６】
例えば、個々の有機電界発光素子に任意の電流を任意の期間印加した場合、その発光輝度の変化の割合は異なる場合がある。また、同様に任意の電圧値にて個々の有機電界発光素子を駆動した場合、その発光輝度の変化の割合は異なる場合がある。多くの場合、有機電界発光素子の発光輝度は駆動の継続によって低下する傾向をもっている。このため、有機電界発光素子を備えた表示装置の輝度は、使用時間に応じて、個々の有機電界発光素子の輝度が異なる割合で低下する場合がある。つまり、複数の有機電界発光素子を備えた表示装置では、個々の有機電界発光素子の駆動履歴に応じて発光輝度が異なり、部分的に輝度が異なる有機電界発光素子が発生したり、表示する映像に斑・焼き付きが発生したりする場合がある。
【００１７】
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は有機電界発光素子の輝度劣化を正確に検知し適切な輝度補正をして、焼き付きを起こさない有機電界発光素子駆動方法及び駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置の駆動方法は、複数の有機電界発光素子を含む表示装置の駆動方法であって、初期および所定時間経過後に、前記複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定し、前記電圧の変化に従い駆動電流値を補正する各工程を有することを特徴とする。
【００１９】
本発明において、前記駆動電流値を補正する工程は、測定された前記電圧の変化から所定の計算式に従い輝度電流効率を算出し、算出された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定してもよい。また、前記駆動電流値を補正する工程は、測定された前記電圧の変化から予め測定された対応関係情報に従い輝度電流効率を選択し、選択された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定してもよい。
【００２０】
本発明に係る表示装置は、複数の有機電界発光素子と、前記複数の有機電界発光素子を駆動させる駆動装置とを有し、前記駆動装置は、初期および所定時間経過後に、前記複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定する測定手段と、測定された前記電圧の変化に従い駆動電流値を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本発明において、前記補正手段は、測定された前記電圧の変化から所定の計算式に従い輝度電流効率を算出し、算出された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定してもよい。前記補正手段は、測定された前記電圧の変化から予め測定された対応関係情報に従い輝度電流効率を選択し、選択された該輝度電流効率を用いて前記駆動電流値の補正量を決定してもよい。
【００２２】
また本発明に係る第２の表示装置の駆動方法は、電流印加により発光する有機電界発光素子と、前記有機電界発光素子に給電を行う給電回路と、前記給電回路に電力供給を指示する駆動回路部と、を備え、前記有機電界発光素子の電気的特性値の変化に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を変化させて制御する表示装置の駆動方法であって、前記電気的特性値として前記有機電界発光素子の電気抵抗を取得し、取得された電気抵抗に基づいて前記給電量を制御する工程を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明において、前記有機電界発光素子は、複数の有機電界発光素子で構成され、前記表示装置は、前記複数の有機電界発光素子の各々の電気抵抗値を取得する電気抵抗値取得部を備え、前記給電量を制御する工程は、前記電気抵抗値取得部の出力に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を制御してもよい。前記給電量を制御する工程は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を所定の値に維持する駆動制御により、前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行ってもよい。前記給電量を制御する工程は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を前記有機電界発光素子の電気的特性の変化に応じて低下させる駆動制御により前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行ってもよい。
【００２４】
本発明に係る第２の表示装置は、電流印加により発光する有機電界発光素子と、前記有機電界発光素子に給電を行う給電回路と、前記給電回路に電力供給を指示する駆動回路部と、を備え、前記有機電界発光素子の電気的特性値の変化に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を変化させて制御する表示装置であって、前記電気的特性値として前記有機電界発光素子の電気抵抗を取得し、取得された電気抵抗に基づいて前記給電量を制御する制御手段を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明において、前記有機電界発光素子は、複数の有機電界発光素子で構成され、前記制御手段は、前記複数の有機電界発光素子の各々の電気抵抗値を取得する電気抵抗値取得部を備え、前記電気抵抗値取得部の出力に基づいて前記有機電界発光素子への給電量を制御してもよい。前記制御手段は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を所定の値に維持する駆動制御により、前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行ってもよい。前記制御手段は、前記有機電界発光素子の電気抵抗値を前記有機電界発光素子の電気的特性の変化に応じて低下させる駆動制御により前記有機電界発光素子の最大発光輝度とする制御を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、容易かつ低コストで画素ごとの輝度劣化を補正することができる。さらに輝度劣化を精度良く補正することができるために焼き付きを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る有機電界発光素子を用いた表示装置及びその駆動方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２９】
本実施の形態に係る表示装置の駆動方法は、有機電界発光素子を点灯しているある間隔ごとに所定電流を流し、この時の必要電圧値（駆動電圧）を測定する。この時流す所定電流値は、特に限定されないが、例えばもっとも長い時間点灯されるような標準的な輝度に必要な電流値を用いればよい。
【００３０】
図１は、一定電流値で駆動したときの有機電界発光素子の電圧Ｖと輝度Ｌの時間変動を示す。図１に示すように一定電流値で駆動した場合、有機電界発光素子は、駆動時間ｔが増えるに従い輝度Ｌ（輝度電流効率η＝輝度Ｌ／電流Ｉ）が低下すると共に、素子のインピーダンスが大きくなるために必要駆動電圧Ｖが増えていく。電流を変えると、変動の仕方は図１から変化するが、電圧Ｖと輝度Ｌの関係は電流によって大きくは変わらない。電流を２倍にすると、電圧Ｖと輝度Ｌの変動も速まるが、その場合は、図１において時間の進み方が速まったのと同等であると考えることができる。
【００３１】
画素ごとに電流の履歴は異なっている場合でも、電圧変化から劣化の進行度を一義的に決めることができる。本実施の形態においては、このことを利用して、一定の電流に対する電圧の変化量を画素ごとに求めて劣化の進行度つまり輝度の低下を推定する。
【００３２】
具体的には、まず所定時間経過後に上昇した必要駆動電圧値と初期の必要駆動電圧値との差である上昇駆動電圧値を求める。次に、この上昇駆動電圧値からあらかじめ決められた関係に従って輝度電流効率（＝輝度／電流）を求める。さらに、この輝度電流効率から所望の輝度に必要な電流値を求め、この電流値を駆動電流値とする電流を有機電界発光素子に流す。
【００３３】
この様に本実施の形態においては、画素に配置された個々の有機電界発光素子の輝度電流効率を求めて駆動電流を補正するため、正確に輝度劣化を補償することができる。また補正に必要な測定が電圧であるために、回路の一部に電圧検出部を設けるだけで個々の素子について容易に補正を個別に行うことができる。
【００３４】
本実施の形態において、上昇駆動電圧値から輝度電流効率を決めるのには、あらかじめ決めた計算式として、例えば以下の式１を用いて、マイクロコンピュータ等の計算装置により算出することができる。
【００３５】
【数１】
2009098433.tif 000003
【００３６】
ここで、Ｖは上昇駆動電圧値、ηは輝度電流効率（η＝輝度Ｌ／電流Ｉ）を表す。また、εとｄはそれぞれ有機電界発光素子の有機層の誘電率と層厚であり、ｑは素電荷を表す。ｎ０は、有機電界発光素子の発光層中の発光子初期密度で、この式は発光子が劣化に伴い分解して消光子となり、その消光子密度によって上昇駆動電圧が決まるという現象に基づいている。このｎ０は、予め輝度劣化曲線と電圧上昇曲線からフィッティングして求めておくが、これは初期劣化を排除する工程であるエージング工程で点灯している間の輝度、電圧データを記録しておくことにより計算することもできる。
【００３７】
ここで用いる計算式は、式１に限らず補正の精度が保証されれば特に限定されない。その素子で適用できる理論式でも経験則からくる経験式を用いてもよい。
【００３８】
劣化後の輝度を推定するには、次のようにすればよい。
【００３９】
一例として、駆動電圧Ｖの劣化進行度ｔ（例えば点灯時間等）に対する依存性をＶ（ｔ）、輝度の劣化進行度ｔ（例えば点灯時間等）に対する依存性をＬ（ｔ）とする。そして、劣化進行度ｔ１時の駆動電圧がＶ１のときの輝度Ｌ１は、Ｌ１＝Ｌ（Ｖ−１（Ｖ１））とすればよい。
【００４０】
他の例として、あらかじめ上昇駆動電圧Ｖと輝度電流効率ηとの対応関係を測定し、測定された対応関係情報をデータベースとして記憶装置に記憶させておく。そして、そのデータベースに従い上昇駆動電圧値Ｖに対応する輝度電流効率ηを選択し、選択された輝度電流効率ηから駆動電流値の補正量を決定してもよい。
【００４１】
補正を行う間隔も特に限定されないが、有機電界発光素子の駆動劣化は極端に早く進行するわけではないので、発光素子を搭載している装置の起動時毎に行う形にすればよい。
【００４２】
上記駆動方法を実現するため、本実施の形態に係る表示装置では、次のような構成であればよい。すなわち、駆動装置が、初期および所定時間経過後に、複数の有機電界発光素子の各々について所定電流値に対する電圧を測定する測定手段と、測定された電圧の変化に従い駆動電流値を補正する補正手段とを有していればよい。補正手段は、測定された電圧の変化から所定の計算式（例えば、上記式１）に従い輝度電流効率ηを算出し、その輝度電流効率ηから駆動電流値の補正量を決定してもよい。または、補正手段は、測定された電圧の変化から予め測定された対応関係情報に従い輝度電流効率ηを選択し、その輝度電流効率ηから駆動電流値の補正量を決定してもよい。
【００４３】
従って、本実施の形態に係る表示装置及びその駆動方法によれば、容易かつ低コストで画素ごとの輝度劣化を補正することができる。さらに輝度劣化を精度良く補正することができるために焼き付きを防止することができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
次に、図３及び図４を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４５】
本実施の形態は、電流印加により発光する少なくとも一つ以上の有機電界発光素子と、有機電界発光素子に給電を行う給電回路と給電回路に所望の電力供給を指示する駆動回路部とを備えた表示装置の駆動方法である。この構成において、有機電界発光素子の電気的特性値として電気抵抗を取得し、取得された電気抵抗に基づいて給電量を制御する。また、有機電界発光素子の電気抵抗を取得する手段として、電気抵抗値取得部を備え、その電気抵抗値取得部の出力に基づいて有機電界発光素子への給電量を制御する。さらに、有機電界発光素子の電気抵抗を所定の値に保つように給電量を制御する。
【００４６】
図３に示す本実施の形態に係る表示装置は、駆動信号を給電回路２２に指示する駆動回路部２１と、その駆動信号に基づいて有機電界発光素子２３に電力を供給する給電回路２２と、有機電界発光素子２３と、その電気抵抗を取得する電気抵抗取得部２４とから成る。駆動回路部２１と給電回路２２と有機電界発光素子２３と電気抵抗取得部２４とは、それぞれ信号線により電気的に接続される。このうち、電気抵抗取得部２４が本発明の制御手段に対応している。
【００４７】
駆動回路部２１は、給電回路２２が有機電界発光素子２３に所定の電力を印加するための信号を出力する構成であれば、その構成は特に限定しない。給電回路２２が有機電界発光素子２３に所定の電力を印加するための信号とは、有機電界発光素子２３の輝度の諧調を規定する信号でもよいし、有機電界発光素子２３に印加する所定の電流値もしくは電圧値を規定するものでもよい。
【００４８】
給電回路２２は、駆動回路部２１から出力された制御信号に基づき有機電界発光素子２３に電力を印加する機能を有すれば、その構成は特に限定しない。有機電界発光素子２３に印加する電流値を規定する回路でもよいし、電圧値を規定する回路でもよい。
【００４９】
有機電界発光素子２３は、少なくとも一方が透明な２つの電極間に、少なくとも電流印加によって発光する有機発光層を１層以上含む有機電界発光素子２３であれば、その構成、材料および製造方法は特に限定しない。公知の材料、素子構成、製造方法を用いればよい。有機電界発光素子２３が作成される基板は、有機電界発光素子２３を構成する２つの電極のうち基板側に配置された電極が透明電極である場合、その基板も透明であることが好ましい。基板の機械的強度などの物性は、有機電界発光素子２３が作製可能であれば特に限定しない。
【００５０】
電気抵抗取得部２４は、有機電界発光素子２３の電気抵抗値が取得可能であり、駆動回路部２１もしくは給電回路２２にその信号を出力可能であれば、その構成は特に限定しない。有機電界発光素子２３の電気抵抗を取得する方法も、特に限定しない。有機電界発光素子２３の抵抗値が取得可能であり、駆動回路部２１もしくは給電回路２２にその信号を出力可能であれば、特に限定しない。
【００５１】
有機電界発光素子２３の電気抵抗の取得方法として、有機電界発光素子２３にかかる電圧と有機電界発光素子２３に直列に配置された既知の抵抗値を持つ抵抗器にかかる電圧とを計測し、２つの電圧値と抵抗器の抵抗値から求めてもよい。または、給電回路２２が有機電界発光素子２３に印加する電流値と有機電界発光素子２３にかかる電圧とから抵抗値から求めてもよい。または、給電回路２２が有機電界発光素子２３に印加する電圧値と有機電界発光素子２３に直列に配置された既知の抵抗値を持つ抵抗器にかかる電圧とを計測し、２つの電圧値と抵抗器の抵抗値から求めてもよい。
【００５２】
本表示装置は、１つの有機電界発光素子２３を備えた表示装置の例であるが、有機電界発光素子２３の数は特に限定しない。１つでもよいし、複数の有機電界発光素子２３を備えた表示装置であってもよい。駆動回路部２１、給電回路２２および電気抵抗取得部２４の数も特に限定しない。複数の有機電界発光素子２３の１つ１つに対応する有機電界発光素子２３と同数の駆動回路部２１、給電回路２２および電気抵抗取得部２４とを備えてもよい。または、複数の有機電界発光素子２３に対して１つの駆動回路部２１と１つの電気抵抗取得部２４を備え、スイッチ回路を備えた給電回路２２および同様にスイッチ回路を備えた有機電界発光素子２３と電気抵抗取得部２４を接続する回路を備えてもよい。
【００５３】
次に、本実施の形態の表示装置による有機電界発光素子の駆動方法の原理を説明する。
【００５４】
有機電界発光素子２３の電気抵抗に基づいて印加電力を制御する駆動方法は、有用な駆動方法である。その理由として、有機電界発光素子２３の抵抗−輝度特性（図４（ｂ）参照）は、電気抵抗の上昇に伴い輝度が低下し、高電気抵抗域で輝度は０に漸近する特徴をもつためである。
【００５５】
図４（ｂ）では、横軸に電気抵抗を、縦軸に輝度をとり、有機電界発光素子２３の抵抗−輝度特性の線を太い実線で示す。
【００５６】
有機電界発光素子２３は、特定の抵抗値を維持する駆動法により、その抵抗値に対応した所望の輝度での駆動が可能となる。すなわち、有機電界発光素子２３は、以下に示す有機電界発光素子２３の電圧−電流特性が持つ特徴により、所望の電気抵抗値での駆動が可能となる。有機電界発光素子２３の電圧−電流特性は、特定の閾値電圧以上で急速に電流が上昇する特徴をもつ（図４（ａ）参照）。
【００５７】
図４（ａ）は、横軸に電圧、縦軸に電流をとり、有機電界発光素子２３の電圧−電流特性を太い実線で、電気抵抗一定の線を破線で示す。有機電界発光素子２３に流れる電流値およびその際の電圧値に依存にして有機電界発光素子２３の電気抵抗値は変化し、電流および電圧が高くなるに従って電気抵抗が低下する特性を持ち、電流および電圧が低くなるに従って電気抵抗が上昇する特性を持つ。そのため、有機電界発光素子２３の抵抗値を上昇させる場合に電圧または電流を低下させ、有機電界発光素子２３の抵抗値を低下させる場合に電圧または電流を上昇させればよい。
【００５８】
有機電界発光素子２３の抵抗−輝度特性は、駆動の継続により、図４（ｂ）に示す抵抗−輝度特性ＲＬ１から抵抗−輝度特性ＲＬ２の方向へ変化する。つまり、輝度を一定にする条件にて駆動を継続すれば、有機電界発光素子２３の電気抵抗は低下する傾向にあり、抵抗を一定にする条件にて駆動を継続すれば、輝度は低下する傾向にある。そのため、有機電界発光素子２３の輝度を一定にして駆動を継続するためには、有機電界発光素子２３の電気抵抗を変化させる駆動方法はよい駆動方法となる。例えば、有機電界発光素子２３の電気抵抗値を時間に応じて低下させる駆動方法はよい駆動方法である。
【００５９】
ところで、有機電界発光素子２３の電圧−電流特性は、駆動の継続により、図４（ａ）に示す電圧−電流特性ＶＩ１から電圧−電流特性ＶＩ２の方向へ変化する。つまり、所定の電流印加を継続すれば電圧が上昇し電気抵抗が上昇する傾向を、また特定の電圧印加を継続すれば電流が低下し電気抵抗が上昇する傾向をそれぞれ持つ。そのため、有機電界発光素子２３を所定の電流もしくは所定の電圧で駆動した場合、有機電界発光素子２３の輝度は、抵抗−輝度特性（図４（ｂ）参照）の変化と同時に、有機電界発光素子２３の電気抵抗の上昇により輝度が低下する場合がある。
【００６０】
その一例として、図４（ａ）中のａ点の電圧・電流にて駆動を継続した場合を考える。駆動の継続の条件として電流一定の条件で駆動を継続した場合、電圧−電流特性の変化に伴って有機電界発光素子２３の駆動電圧・電流は図４（ａ）中のｃ点となる。電圧一定の条件で駆動を継続した場合には、電圧−電流特性の変化に伴って有機電界発光素子２３の駆動電圧・電流は、図４（ａ）中のｄ点となる。抵抗一定の条件で駆動を継続した場合、電圧−電流特性の変化に伴って有機電界発光素子の駆動電圧・電流は、図４（ａ）中のｂ点となる。これに伴って、有機電界発光素子の電気抵抗は、電圧一定条件と電流一定条件では電気抵抗は高くなる。
【００６１】
この変化は、次のように有機電界発光素子２３の抵抗−輝度特性に現れる。図４（ａ）中のａ点の条件にて有機電界発光素子２３を駆動した場合の抵抗・輝度を図４（ｂ）中のａ点とする。この図４（ｂ）中のａ点より抵抗一定の条件で駆動を継続した場合には、抵抗−輝度特性の変化に伴って有機電界発光素子２３の抵抗・輝度は、図４（ｂ）中のｂ点となる。また、電流一定の条件で駆動を継続した場合、抵抗−輝度特性の変化に伴って有機電界発光素子２３の抵抗・輝度は、図４（ｂ）中のｃ点となる。電圧一定の条件で駆動を継続した場合、抵抗−輝度特性の変化に伴って有機電界発光素子２３の抵抗・輝度は、図４（ｂ）中のｄ点となる。そのため、有機電界発光素子２３を所定の電流もしくは所定の電圧で駆動した場合の輝度の低下は、有機電界発光素子２３を所定の抵抗で駆動した場合の輝度の低下よりも大きくなる。
【００６２】
このため、有機電界発光素子２３の電気抵抗を一定とする駆動方法は、よい駆動方法である。電圧もしくは電流を所定の値で駆動する場合と比較して、有機電界発光素子２３の電気抵抗の上昇に伴う輝度の低下が防止され、輝度の変動が抑えられる傾向となる。
【００６３】
有機電界発光素子２３の電気抵抗を一定とする駆動方法を採用した場合、駆動電圧及び駆動電流は、図４（ａ）中の破線と有機電界発光素子２３の電流−電圧特性曲線との交点となる。上述の通り、有機電界発光素子２３の電圧−電流特性は、駆動の継続により電圧−電流特性ＶＩ１から電圧−電流特性ＶＩ２の方向へ変化するため、電気抵抗を一定とする駆動方法により、有機電界発光素子２３を駆動する電流及び電圧は上昇する傾向となる。
【００６４】
有機電界発光素子２３の電気抵抗値を一定に維持する方法として、有機電界発光素子２３に印加する電圧もしくは電流を、電気抵抗取得部２４にて取得した電気抵抗値に基づいて随時変更し、有機電界発光素子２３に印加する方法がある。
【００６５】
その一例として、次の方法がある。ここでは、有機電界発光素子２３を所定の電気抵抗値に維持する電気抵抗値をＲ０、ステップｎで有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ、Ｉｎの電流印加により有機電界発光素子２３にかかる電圧をＶｎとする。また、ステップｎ＋１で有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ＋１とする。そして、Ｉｎ＋１として、次式で求めた電流値を用いることができる（ｎは整数）。
【００６６】
Ｉｎ＋１＝Ｉｎ×Ｒｎ／Ｒ０＝Ｉｎ×Ｖｎ／（Ｉｎ×Ｒ０）
この印加電流の更新を随時繰り返すことで、有機電界発光素子２３の電気抵抗値を一定に維持する駆動が可能となる。
【００６７】
その他の方法として、ステップｎでの電流値Ｉｎを印加した際の電気抵抗値Ｒｎと所定の抵抗値に維持する有機電界発光素子２３の抵抗値Ｒ０の差から、ＰＩＤ（比例積分微分）制御によりステップｎ＋１での電流値Ｉｎ＋１を決定する方法がある。ＰＩＤ制御の各パラメータは、有機電界発光素子２３の電気的特性に応じて決定すればよい。
【００６８】
所定の抵抗値に維持する有機電界発光素子２３の抵抗値Ｒ０は、予め所定の電気抵抗値を決めておいてもよい。また、初期に印加する電流Ｉ０を決定しておいてＩ０を印加した際に有機電界発光素子２３に印加される電圧Ｖ０を元にＲ０（＝Ｖ０／Ｉ０）を決定してもよい。もしくは、初期に印加する電圧Ｖ０を決定しておいてＶ０を印加した際に有機電界発光素子２３に印加される電流Ｉ０を元にＲ０（＝Ｖ０／Ｉ０）を決定してもよい。
【００６９】
有機電界発光素子２３の輝度の制御を、全ての輝度の範囲で有機電界発光素子２３の抵抗値に基づいて制御してもよいが、最大発光輝度のみを抵抗値に基づいて制御する方法はよい駆動方法の１つである。全ての輝度の範囲で有機電界発光素子２３の抵抗値に基づいて制御する場合、抵抗−輝度特性を元に所望の発光輝度に対応する抵抗値で駆動すればよい。一方、最大発光輝度のみを抵抗値に基づいて制御する場合、最大発光輝度未満の輝度を最大発光輝度を実現する電流値もしくは電圧値を元にして、有機電界発光素子２３に印加する電流値もしくは電圧値を制御してもよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置の駆動方法は、有機電界発光素子の駆動に伴う電流−輝度特性の変化を補償する駆動方法として、有機電界発光素子の電気抵抗の変化に基づいて給電量を制御することを特徴とする。
【００７１】
特に、有機電界発光素子の電気抵抗が一定になるように印加電力を制御することを特徴としている。有機電界発光素子の電気抵抗を一定に保つ駆動を行うにあたって、所定の電気抵抗値をＲ０、ステップｎでの電流値をＩｎ、Ｉｎの電流印加により有機電界発光素子にかかる電圧をＶｎ、ステップｎ＋１での電流値をＩｎ＋１とする。そうすると、Ｉｎ＋１として、次式で求めることができる。
【００７２】
Ｉｎ＋１＝Ｉｎ×Ｒｎ／Ｒ０＝Ｉｎ×Ｖｎ／（Ｉｎ×Ｒ０）
この操作を随時繰り返して有機電界発光素子の電気抵抗値を一定とし、輝度変化を長時間にわたって最小とすることが可能となる。
【００７３】
上記によれば、複数の有機電界発光素子が配置された表示装置の個々の有機電界発光素子の電気的特性の変化に対応して、参照用素子及び／もしくは予め求めた経時変化データを利用することなく、有機電界発光素子の輝度の変動が抑えられる駆動が可能となる。
【００７４】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
【実施例１】
【００７５】
まず、図２を参照して、本発明の第１の実施例を説明する。本実施例は、前述した第１の実施の形態に対応するものである。
【００７６】
図２は、本実施例に係る表示装置のブロック図である。同図において、１１は複数の有機電界発光素子（図中では１つのみ例示）、１１〜１６は各有機電界発光素子１１を駆動させる駆動装置である。駆動装置は、電圧検出手段１２、計算装置１３、記憶装置１４、及び電流供給装置１５を有する。このうち、電圧検出手段１２は、本発明の測定手段に対応し、計算装置１３、記憶装置１４、及び電流供給装置１５は本発明の補正手段に対応する。電流供給装置１５には、補正部１６が含まれている。この構成において、電流供給装置１５により、各有機電界発光素子１１にたいして輝度信号に対応する電流（駆動電流値）が供給され発光が制御される。
【００７７】
次に、本実施例に係る表示装置の駆動方法として、その制御手順（制御方法）を説明する。ここでは、有機電界素子１１は、輝度電流効率＝２．０ｃｄ／Ａの初期特性を持っているとする。
【００７８】
（１）最初に有機電界発光素子１１に１０ｍＡ／ｃｍ２のモニター電流を電流供給装置１５から流し、電圧検出手段１２により有機電界発光素子１１の駆動電圧値ｖを測定する。そして、測定された駆動電圧値ｖを初期駆動電圧値ｖ０として、有機電界発光素子１１のデータとして記憶装置１４に記憶させる。
【００７９】
（２）次に有機電界発光素子１１を劣化させる工程として、全画素に駆動電流５ｍＡ／ｃｍ２を有機電界発光素子１１に流し、１時間（所定時間）点灯させる。
【００８０】
（３）１時間点灯後に、劣化量をモニターするために（１）と同様に１０ｍＡ／ｃｍ２のモニター電流を有機電界発光素子１１に流し、電圧検出手段１２により各有機電界発光素子の駆動電圧値ｖを測定する。
【００８１】
（４）次に、測定された駆動電圧値ｖを計算装置１３に転送し、記憶装置１４に記憶装置された初期駆動電圧値ｖ０との差分ｖ０−ｖを計算し、上昇駆動電圧値Ｖとする。
【００８２】
（５）次に、前述した式１に従い、先の上昇駆動電圧値Ｖを用いて輝度電流効率ηを計算装置１３で計算する。
【００８３】
（６）次に、この輝度電流効率ηを電流供給装置１５内に設けられた補正部１６に送り、１／η倍して駆動電流値を補正する。
【００８４】
（７）そして、電流供給装置１５から、この１／η倍された駆動電流値を有機電界発光素子２１に供給して点灯させる。以後同様の工程を繰り返しながら点灯を継続する。
【００８５】
この様な駆動制御を行うことにより有機電界発光素子１１は、劣化量に見合う駆動電流が供給されるために初期輝度を保つことができ、結果焼き付きを防止することができる。
【実施例２】
【００８６】
次に、本発明の第２の実施例を説明する。本実施例も、第１の実施例と同様に前述した第１の実施の形態に対応するものである。
【００８７】
本実施例では、第１の実施例で示したブロック図の記憶装置１４に予め測定した上昇駆動電圧値Ｖと輝度電流効率低下率ηの組合せデータを記憶させておく。そして、第１の実施例と同様に有機電界発光素子１１の上昇駆動電圧値Ｖをもとめ、計算装置１３において先の組合せデータと照合し輝度電流効率低下率ηを決定する。この後は第１の実施例と同じ様に駆動電流値の補正をした駆動を行う。
【００８８】
本実施例においても、この様な駆動制御を行うことにより、有機電界発光素子は劣化量に見合う駆動電流が供給されるために初期輝度を保つことができ、結果焼き付きを防止することができる。
【実施例３】
【００８９】
次に、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は、前述した第２の実施の形態に対応するものである。
【００９０】
図３に示す本実施例に係る有機電界発光素子を用いた表示装置は、１つの有機電界発光素子２３に駆動回路部２１、給電回路２２、電気抵抗取得部２４を配置し、電気抵抗取得部２４により取得した情報を駆動回路部２１に反映させる表示装置である。
【００９１】
有機電界発光素子２３として、基板上に公知の材料、素子構成及び製造方法により作製する。基板として厚さ１ｍｍのガラス基板を用いる。電極には、基板側に銀電極を蒸着により形成し、その上に電流印加によって発光する層を含む有機層を蒸着により形成し、その上にＩＴＯ電極をスパッタによって形成し、その上に保護膜を形成して有機電界発光素子２３とする。有機電界発光素子２３の面積は、１ｍｍ２とする。
【００９２】
駆動回路部２１として給電回路２２、電気抵抗取得部２４と通信可能なインターフェイスを備えたコンピュータを用いる。給電回路２２として電流源を用い、駆動回路部２１の指示に基づき電流を発生する構成とする。電気抵抗取得部２４として電圧計を用い、有機電界発光素子２３に印加される電圧を計測する構成とする。電気抵抗取得部２４によって取得される有機電界発光素子２３に印加される電圧は、駆動回路部２１とのインターフェイスを通して駆動回路部２１に伝達される。駆動回路部２１は、電気抵抗取得部２４からの情報に基づき有機電界発光素子２３に印加する電流値を決定する。
【００９３】
印加電流量の制御の方法は、以下とする。
【００９４】
有機電界発光素子２３の電気抵抗値を維持する所定の値をＲ０、ステップｎで有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ、Ｉｎの電流印加により有機電界発光素子２３にかかる電圧をＶｎとする。また、ステップｎ＋１で有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ＋１とする。そして、Ｉｎ＋１として次式で求めた電流値を用いる。
【００９５】
Ｉｎ＋１＝Ｉｎ×Ｒｎ／Ｒ０＝Ｉｎ×Ｖｎ／（Ｉｎ×Ｒ０）
この操作を随時繰り返して有機電界発光素子２３の電気抵抗値を一定に維持する駆動を行う。
【００９６】
本実施例にてＲ０＝５ｋΩとして駆動を行うと、長時間にわたって有機電界発光素子２３の発光輝度が維持される。
【実施例４】
【００９７】
次に、図５を参照して、本発明の第４の実施例を説明する。本実施例も、第３の実施例と同様に前述した第２の実施の形態に対応するものである。
【００９８】
図５に示す本実施例に係る有機電界発光素子を用いた表示装置は、有機電界発光素子２３を表示装置上にマトリクス状に配置したものである。
【００９９】
本実施例では、基板上に３×３の有機電界発光素子２３を配置し、駆動回路部２１、給電回路２２、電気抵抗取得部２４をさらに配置し、配線する。基板は、厚さ１ｍｍのガラスを用いる。有機電界発光素子２３は、公知の材料を用い、蒸着により作製する。電極は、基板側の電極を銀にて、それに対向する電極をＩＴＯにて作製する。有機電界発光素子２３の面積は、１ｍｍ２とする。
【０１００】
駆動回路部２１は、表示装置の相対向しない２辺に配置し、駆動回路部２１から表示装置のｘ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれ配線を配置し、その交点にスイッチ回路２５を配置する。スイッチ回路２５として、ＴＦＴを公知の方法により作製する。
【０１０１】
それぞれのスイッチ回路２５には、個々の有機電界発光素子２３に接続された給電回路２２が接続され、駆動回路部２１の駆動信号をスイッチ回路２５を通じて給電回路２２に伝達する構造とする。それぞれの有機電界発光素子２３毎に配置された給電回路２２は駆動信号に基づき有機電界発光素子２３に電力印加を行う。これと合わせて給電回路２２が有機電界発光素子２３に電力印加を行っている間に、電気抵抗取得部２４は有機電界発光素子２３の電気抵抗を取得する。
【０１０２】
電気抵抗の取得方法として、既知の電気抵抗値の抵抗器を有機電界発光素子２３に直列に配置し、その抵抗器と有機電界発光素子２３にかかる電圧を読み取り、その比から有機電界発光素子２３の電気抵抗値を求めるものとする。抵抗器の抵抗値は、１ｋΩとする。
【０１０３】
電気抵抗取得部２４は、それぞれの有機電界発光素子２３毎に配置する。電気抵抗取得部２４で取得した電気抵抗値の情報は、同じ有機電界発光素子２３に接続された給電回路２２に伝達される。
【０１０４】
給電回路２２は、電気抵抗値の情報に基づき有機電界発光素子２３に印加する電力量を制御する構造とする。印加電力量の制御の方法は、以下とする。
【０１０５】
有機電界発光素子２３の電気抵抗値を維持する所定の値をＲ０、ステップｎで有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ、Ｉｎの電流印加により有機電界発光素子２３にかかる電圧をＶｎとする。また、ステップｎ＋１で有機電界発光素子２３に印加する電流値をＩｎ＋１とする。そして、Ｉｎ＋１として、次式で求めた電流値を用いる。
【０１０６】
Ｉｎ＋１＝Ｉｎ×Ｒｎ／Ｒ０＝Ｉｎ×Ｖｎ／（Ｉｎ×Ｒ０）
この操作を随時繰り返して有機電界発光素子２３の電気抵抗値を一定に維持する駆動を行う。
【０１０７】
本実施例にてＲ０＝５ｋΩとして駆動を行うと、長時間にわたって有機電界発光素子２３の発光輝度が維持される。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明に係る有機電界発光素子を用いた表示装置の駆動方法及び駆動装置は、長時間点灯しても焼き付きを防止することができので、フラットパネルディスプレイ、プロジェクションディスプレイ等に広く適用することができる。また、本発明による有機電界発光素子を用いた表示装置は、テレビ、携帯情報端末、携帯電話、デジタルカメラ・デジタルビデオカメラのモニタ等に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置の駆動方法において、有機電界発光素子の一定電流駆動時の発光輝度と駆動電圧の変化を示すグラフである。
【図２】本発明の第１の実施の形態に対応する第１の実施例に係る表示装置の構成及びその有機電界発光素子駆動方法の一例を説明するブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に対応する第３の実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、本発明に関わる有機電界発光素子の電圧−電流特性の例を示すグラフ、（ｂ）は、本発明に関わる有機電界発光素子の抵抗−輝度特性の例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に対応する第４の実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１  有機電界発光素子
１２  電圧検出手段
１３  計算装置
１４  記憶装置
１５  電流供給装置
１６  補正部
２１  駆動回路部
２２  給電回路
２３  有機電界発光素子
２４  電気抵抗取得部
２５  スイッチ回路
【図１】
2009098433.tif 000004
【図２】
2009098433.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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