JP2008292865A - カソード電位制御装置、自発光表示装置、電子機器及びカソード電位制御方法 - Google Patents

カソード電位制御装置、自発光表示装置、電子機器及びカソード電位制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ピーク輝度レベルを一定に保った状態のまま、発光素子の温度依存特性を考慮して表示パネルの消費電力を最適化する。
【解決手段】アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルに印加する共通カソード電位の制御装置に、（ａ）発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出すカソード電位決定部と、（ｂ）決定されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給するカソード電位印加部を搭載する。
【選択図】図１０

Description

この明細書で説明する発明は、アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態が駆動制御される自発光型の表示パネルに印加する共通カソード電位を制御することにより、表示パネル内で消費される電力を駆動温度に応じて最適化する技術に関する。
なお発明は、カソード電位制御装置、自発光表示装置、電子機器及びカソード電位制御方法としての側面を有する。
今日、様々な種類のフラットパネルディスプレイが実用化されている。これらの一つに、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を表示領域内に行列配置した有機ＥＬパネルがある。有機ＥＬパネルは、軽く薄膜化が容易なだけでなく、応答速度が速く動画表示特性にも優れている。このように、有機ＥＬパネルは、次世代表示デバイスに求められる様々な特性を有している。
ところで、有機ＥＬ素子の電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性には、駆動温度に応じて変動することが知られている。なお、駆動温度は、環境温度や有機ＥＬ素子自体の発熱により常に変動する。このため、有機ＥＬ素子の発光輝度が駆動温度に応じて常に変動する可能性が指摘されている。
以下、発明者らが提案する発明とは着想が異なるが、表示パネルの発光輝度（ピーク輝度レベル）を可変できる技術の幾つかを例示する。
特開２００３−１３４４１８号公報 この特許文献には、消費電力を抑制するためにピーク輝度レベルを抑制する技術が開示されている。しかし、この技術では、有機ＥＬ素子の温度依存特性が考慮されていない。また、ピーク輝度レベルを一定に保ったままでは、消費電力を低減することができない。
特開２００３−３３０４１９号公報 この特許文献には、周辺温度の検出値を基に装置内に記憶した発光素子の電圧電流特性を参照し、適正輝度になるように表示データを補正する仕組みが開示されている。しかし、この技術の場合、表示データの階調が少なくなり、高画質を維持することが困難になる。
特開２００６−０３０３１８号公報 この特許文献には、外光の明るさに応じてピーク輝度レベルを変化させる仕組みが開示されている。具体的には、外光の明るさに応じて、電源電位Ｖccとカソード電位Ｖcathode間の電圧を縮小させるようにカソード電位を可変制御する仕組みが開示されている。
しかし、その目的は、駆動トランジスタのドレイン電圧Ｖd とドレイン電流Ｉd の特性を変動させることにより、ゲート・ソース間電圧Ｖgsが同じ場合でも、ピーク輝度レベルを下げることである。すなわち、発光素子の温度依存特性の影響は考慮されていない。また、ピーク輝度レベルの変化が不可欠であり、ピーク輝度レベルを下げずに消費電力を下げることもできない。
そこで、発明者らは、発光状態（ピーク輝度レベル）はそのままに、自発光素子の温度依存特性に応じて表示パネル内で消費される電力を必要最小限に制御する仕組みを提案する。具体的には、表示パネルのカソード電位を最適値に制御する仕組みを提案する。
すなわち、発明者らは、アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルに印加する共通カソード電位の制御装置に、（ａ）発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出すカソード電位決定部と、（ｂ）決定されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給するカソード電位印加部とを搭載する。
発明者らの提案する発明の場合、発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すように、共通カソード電位を可変制御することができる。例えばアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が小さい温度では共通カソード電位を上げるのに対し、同電圧が大きい温度では共通カソード電位が下げるように制御することができる。
この結果、表示パネルに印加される電圧（電源電位Ｖccと共通カソード電位との間に印加される電圧）を、駆動温度の変化に応じて可変制御することができる。すなわち、表示パネルには、各駆動温度での発光動作に必要な最低限の電圧のみを印加することができる。これにより、表示パネルにおける消費電力を駆動温度の変化に応じて最適化することが可能となる。
以下、発明を、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬパネルモジュールのカソード電位制御に適用する場合について説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。
（Ａ）形態例１
（Ａ−１）全体構成
図１に、有機ＥＬパネルモジュール１の主要構成部分を示す。有機ＥＬパネルモジュール１は、有機ＥＬパネル３、データ線ドライバ５、走査線ドライバ７、温度センサ９及びカソード電位制御部１１を主要な構成要素とする。
有機ＥＬパネル３は、画素１３の発光状態を駆動制御する画素回路をパネル解像度に応じてマトリクス状に配置した表示デバイスである。
この形態例の場合、有機ＥＬパネル３はカラー表示用であり、画素１３は発光色の配列に従って配置される。ただし、複数色の有機発光層を積層した構造を有する有機ＥＬ素子が画素１３を構成する場合、１つの画素が複数の発光色に対応する。
図２に、画素回路の構造例を示す。なお、図２は、アクティブマトリクス駆動方式に対応する基本構造を示す。もっとも、実際の画素回路には、発光期間制御用のトランジスタ、駆動トランジスタの閾値補正機能や移動度補正機能に対応するトランジスタ等で構成される。
図２に示す画素１３は、書き込み制御トランジスタＴ１、電荷保持容量Ｃ、電流駆動トランジスタＴ２及び有機ＥＬ素子Ｄで構成される。
書き込み制御トランジスタＴ１は、画素データに対応する信号電圧Ｖdataの電荷保持容量Ｃへの書き込みを制御する薄膜トランジスタである。
なお、書き込み制御トランジスタＴ１の開閉動作は、走査線ドライバ７より走査線ＷＬを通じて供給される書き込み信号ＷＳにより制御される。書き込み制御トランジスタＴ１が閉制御されている期間に、データ線ＤＬを通じて印加された画素データ（信号電圧Ｖdata）が電荷保持容量Ｃに書き込まれる。
電流駆動トランジスタＴ２は、電荷保持容量Ｃに書き込まれた信号電圧Ｖdataに応じた大きさの駆動電流を有機ＥＬ素子Ｄに供給する薄膜トランジスタである。図２の場合、電流駆動トランジスタＴ２には、Ｎチャネル型の電界効果トランジスタを使用する。
データ線ドライバ５は、各画素に対応する画素データ（信号電圧Ｖdata）を対応するデータ線ＤＬに印加する回路デバイスである。各画素に対応する信号電圧Ｖdataの印加の切り換えは、水平走査期間毎に実行される。
走査線ドライバ７は、信号電圧Ｖdataの書き込みタイミングを与える回路デバイスである。書き込みタイミングの供給先となる走査線ＷＬは、水平走査期間単位で順次切り替えられる。
温度センサ９は、有機ＥＬパネル３の駆動温度を有機ＥＬパネル３の表面温度として測定するデバイスである。図３に、温度センサ９の配置例を示す。図３の場合、温度センサ９は、できるだけ有機ＥＬパネル３の近傍に配置する。もっとも、温度センサの配置位置は、表示領域と同一面だけでなく裏面側等でも良い。ただし、有機ＥＬパネル３の駆動動作を直接又は間接的に測定できる位置である必要がある。
カソード電位制御部１１は、温度センサ９で測定された駆動温度（測定温度）に基づいて、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧Ｖelの温度依存特性を打ち消すカソード電位値を決定し、当該電位値に対応するカソード電位を有機ＥＬパネル３の共通カソード電極に印加する回路デバイスである。
図４に、カソード電位制御部１１の内部構成例を示す。カソード電位制御部１１は、カソード電位決定部２１及びカソード電位印加部２３で構成する。
カソード電位決定部２１は、有機ＥＬ素子Ｄの温度依存特性を打ち消すように設定されたカソード電位値であると同時に、電流駆動トランジスタＴ２の飽和領域での動作を保障するように定めたカソード電位値をテーブルメモリから読み出す処理デバイスである。
図５に、駆動電流Ｉdsと発光動作時に有機ＥＬ素子Ｄのアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧Ｖelとの間に存在する温度依存特性を示す。図５に示すように、電流駆動トランジスタＴ２が供給する駆動電流Ｉdsが同じでも（画素データが同じでも）、駆動温度が異なると有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelが変動する。
図６に、この電圧Ｖelと駆動温度との関係を示す。図６に示すように、駆動温度が低いほど電圧Ｖelは高く、駆動温度が高いほど電圧Ｖelは低くなることが分かる。なお、縦軸は電圧Ｖelを正規化して表している。
図７に、有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelの温度依存特性を打ち消すのに必要となるカソード電位と温度との関係を示す。
図７に示すように、駆動温度が低いほどカソード電位は低く、駆動温度が高いほどカソード電位は高く設定する。すなわち、有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelの変化とは反対に、カソード電位を増減変化させるように設定する。これにより、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電極側に現れる電位はほぼ一定値に制御することができる。なお、縦軸はカソード電位を正規化して表している。
図８に、カソード電位決定部２１で使用する駆動温度の測定値とカソード電位とが対応付けられて記録されている対応テーブルの一例を示す。図８の場合、−１０℃の測定温度には３Ｖのカソード電位値が対応付けられており、６０℃の測定温度には１Ｖのカソード電位値が対応付けられている。このように、７０℃の温度変化に対してカソード電位値は２Ｖの変化が対応付けられている。
勿論、この対応関係は、電流駆動トランジスタＴ２が飽和領域で動作し続けるように設定する。すなわち、電流駆動トランジスタＴ２のドレイン電極とソース電極間に印加される電圧が飽和領域に属するように設定する。これにより、駆動電流Ｉdsの大きさを、信号電圧Ｖdataの大きさだけで決めることができる。すなわち、画素データ（電荷保持容量Ｃに保存される信号電圧Ｖdata）と駆動電流Ｉdsの関係を温度変化によらず一定に保つことができる。
カソード電位印加部２３は、測定温度に応じて決定された（対応テーブルから読み出された）カソード電位値に対応する共通カソード電位Ｖcathode(p)を発生し、有機ＥＬパネル３の共通カソード電極に印加する回路デバイスである。
図９に、カソード電位印加部２３の内部構成例を示す。
図９に示すカソード電位印加部２３は、ディジタルポテンショメータ３１、ボルテージフォロア回路（オペアンプＯＰ１、抵抗Ｒ１、Ｒ３及びＮチャネル型の電界効果トランジスタＴ１１）３３で構成する。
ディジタルポテンショメータ３１は、例えば２５６ステップ（８ビット）で電圧を発生する半固定型の抵抗器で構成される。なお、電界効果トランジスタＴ１１のソース電極側には基準電位としての基準カソード電位Ｖcathode(i)が印加されている。
この回路構成により、有機ＥＬパネル３の共通カソード電極に接続される配線の電位は、ディジタルポテンショメータ３１から印加される共通カソード電位Ｖcathode(p)と同電位の電位に制御することができる。
（Ａ−２）有機ＥＬパネルの発光状態及び消費電力についての考察
図１０に、前述したカソード電位制御部１１の制御による有機ＥＬパネル３の消費電力とカソード電位印加部２３の消費電力との関係を説明する。
図１０に示すように、電源電位ＶDDと基準カソード電位Ｖcathode(i)との間に印加される電圧は固定である。これに対し、カソード電位制御部１１は、駆動温度の測定値に応じて共通カソード電極に印加する共通カソード電位Ｖcathode(p)を可変制御する。
結果的に、有機ＥＬパネル３に印加される電圧（＝ＶDD−Ｖcathode(p)）とカソード電位印加部２３に印加される電圧（＝Ｖcathode(p)−Ｖcathode(i)）の比率が有機ＥＬパネル３の駆動温度（測定値）に応じて変化する。
ただし、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電極と電源電位ＶDDとの間に印加される電圧は、共通カソード電位の可変制御によってほぼ一定に維持される。
従って、電流駆動トランジスタＴ２より供給される駆動電流Ｉdsは、有機ＥＬパネル３の駆動温度の変動の影響を受けず、画素データが同じであれば常に同じ電流値の駆動電流Ｉdsを供給することになる。
なお、有機ＥＬパネル３内で消費される電力とカソード電位印加部２３で消費される電力の比は、各区間に印加される電圧の比に応じて変動する。
このことは、駆動温度が高くなるほど共通カソード電圧Ｖcathode(p)を高くして、有機ＥＬパネル３の消費電力を低減できることを意味する。すなわち、有機ＥＬパネル３には、発光制御に必要最小限の電圧だけを印加し、その他をカソード電位印加部２３に配分することを意味する。これにより、発光制御以外で消費される電力を最小化することができる。
図１１に、駆動温度に応じた消費電力の分配比率を示す。
一般に、有機ＥＬパネル３の駆動温度は、使用中のパネル自体の発熱も加えると室温よりも高くなる。このため、有機ＥＬパネル３の駆動温度が高くなるほど、有機ＥＬパネル３で消費される電力を少なくできることは、有機ＥＬパネル３の更なる発熱を抑制するためにも効果的である。
一般に、駆動温度が高い状態は有機ＥＬ素子Ｄの寿命を短くする方向に作用する。このため、有機ＥＬパネル３の発熱量（消費電力）を低下できることは、発光寿命を延ばす効果が期待される。
もっとも、電源電位ＶDDと基準カソード電位Ｖcathode(i)間の電圧は固定であるので、有機ＥＬパネル３で消費される電力が減れば、その分、カソード電位印加部２３で消費される電力が増えることになる。特に、電界効果トランジスタＴ１１で消費される電力が増えることになる。
しかし、このカソード電位印加部２３は、有機ＥＬパネル３の外部に位置する。このため、有機ＥＬパネル３自体が発熱する場合とは異なり、有機ＥＬパネル３の駆動温度を上昇させる影響は小さく済む。
また、有機ＥＬパネル３の発熱面積とは異なり、カソード電位印加部２３の発熱面積が非常に小さく済む。このため、放熱設計が容易になる。すなわち、カソード電位印加部２３で発生した熱を効率的に逃がすことが可能になる。このため、有機ＥＬパネル３の駆動温度を上昇させる影響は小さく済む。すなわち、有機ＥＬパネル３の温度依存特性を従来手法に比して低減することができる。この効果は、有効表示領域の面積が大きいほど顕著になる。
また、ここで説明した制御方法は、共通カソード電位Ｖcathode(p)の制御が電流駆動トランジスタＴ１１の駆動動作自体には何らの影響を与えないので（電流駆動トランジスタＴ１１が飽和領域で動作するので）、ピーク輝度レベルを低下させることもない。すなわち、表示品質を損なうこともない。
このように、形態例に係る制御手法では、従来技術では解決できない顕著な効果を実現することができる。
（Ｂ）形態例２
ここでは、他の手法により駆動温度を測定する場合について、有機ＥＬパネルモジュールの形態例を説明する。この形態例では、有効表示領域内の画素と同構造のダミー画素を用いて有機ＥＬパネル３の駆動温度を直接測定する場合について説明する。
図１２（Ａ）及び（Ｂ）に、有機ＥＬパネルモジュール４１を構成する有機ＥＬパネル４３のダミー画素４７の配置例を示す。図１２（Ａ）は、有機ＥＬパネル４３の有効表示領域４５の右外側にダミー画素４７を配置する例を示し、図１２（Ｂ）は、有効表示領域４５の下外側にダミー画素４７配置する例を示す。
なお、ダミー画素４７の画素構造は、有効表示領域４５を構成する画素１３の画素構造と同じである。従って、ダミー画素４７は、有効表示領域４５の画素１３と同じプロセスにより形成される。
図１３に、有機ＥＬパネルモジュール４１の主要構成部分を示す。なお図１３の基本的な回路構成は図１と同じである。
図１３に示す有機ＥＬパネルモジュール４１は、有機ＥＬパネル４３、データ線ドライバ５１、走査線ドライバ５３、温度測定部５５及びカソード電位制御部５７を主要な構成要素とする。
図１３は、有効表示領域４５の右下外側にダミー画素４７を一つ配置する場合に対応する。このため、データ線ドライバ５１には、ダミー画素４７を駆動するための回路構成が必要になる。すなわち、データ線ドライバ５１には、有効表示領域４５を構成する画素１３に対応する画素データＤinとダミー画素４７に対応するダミー画素データＤdmy のいずれか一方を選択的にデータ線ＤＬに印加するスイッチ６１を搭載する。
図１４に、スイッチ６１の構成例を示す。勿論、スイッチ６１を配置するのは、ダミー画素４７を配置するデータ線ＤＬについてのみであり、その他のデータ線ＤＬには接続されない。
なお、スイッチ６１の切り替えタイミングは、温度測定部５５より測定タイミング信号Ｓtmg として与えられる。図１５に示すように、測定タイミング信号Ｓtmg は、例えば１０フレームに１回の割合で出力される。
また、この形態例の場合、走査線ドライバ５３は、ダミー画素４７に専用の走査線ＷＬを駆動制御し、ダミー画素４７を構成する電荷保持容量Ｃへのダミー画素データの書き込みを制御する。
温度測定部５５は、ダミー画素４７を構成する有機ＥＬ素子Ｄのアノード電位を検出することにより有機ＥＬパネル４３の駆動温度を検出する処理デバイスである。
図１６に、ダミー画素４７と温度測定部５５との接続関係を示す。また、図１７に、温度測定部５５の内部構成例を示す。
図１７に示すように、温度測定部５５は、ダミー画素データ発生部６３及び温度変換部６５で構成される。
ダミー画素データ発生部６３は、駆動温度の検出時以外は、画素データＤinのフレーム平均値をダミー画素データＤdmy として出力し、駆動温度の測定時には測定用の固定値をダミー画素データＤdmy として出力する処理デバイスである。ここで、ダミー画素データＤdmy として有効表示領域４５を構成する全画素のフレーム平均値を算出するのは、ダミー画素４７の劣化状態や発熱温度を有効表示領域の平均値に一致させるためである。
ただし、駆動温度は、同じ電圧（固定値）を与えた場合に有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelとして測定する。このため、ダミー画素データ発生部６３は、駆動温度の測定時には、測定用に事前に設定された固定値を出力する。なお、ダミー画素データ発生部６３は、駆動温度を測定するタイミングを測定タイミング信号Ｓtmg としてデータ線ドライバ５１と温度変換部６５に出力する。
温度変換部６５は、測定タイミング時の発光期間に有機ＥＬ素子Ｄの両極間に現れる電圧Ｖelを測定して有機ＥＬパネル４３の温度を測定する信号処理部である。このため、温度変換部６５には、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電位（アナログ値）Ｖｓとカソード電位値Ｄcathode とが与えられる。
図１８に、温度変換部６５の内部構成例を示す。この形態例の場合、温度変換部６５は、アノード電位Ｖｓ測定用のボルテージフォロア回路７１、アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路）７３、両極間電圧算出部７５及び温度情報出力部７７で構成する。
ここで、ボルテージフォロア回路７１を用いてアノード電位Ｖｓを測定するのは、有機ＥＬ素子Ｄに供給される駆動電流の大きさがナノオーダーと非常に微小なためである。すなわち、駆動電流から両極間電圧Ｖelの変化を直接測定するのは非常に困難なためである。
なお、ボルテージフォロア回路７１を通じて検出されたアノード電位Ｖｓはアナログ値である。従って、アナログディジタル変換回路７３においてディジタル値に変換する。
両極間電圧算出部７５は、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電極に発生するアノード電位Ｖｓとカソード電極に印加される共通カソード電位Ｖcathode(p)との電圧を算出する処理を実行する。実際には、ディジタル値の差分演算を実行する。
この演算処理により、有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧値が算出される。このような演算処理をするのは、この形態例の場合、ダミー画素４７が有効表示領域４５の画素１３と同じ回路構成を採用するためである。すなわち、有機ＥＬ素子Ｄの共通カソード電位Ｖcathode(p)が可変制御されるためである。そこで、有機ＥＬ素子Ｄの両電極に対応する電位の差分値を計算する手法を採用する。
温度情報出力部７７は、算出された電位差に対応する温度値Ｄtmp を対応テーブルより読み出して出力する回路デバイスである。
図１９に、対応テーブルの一例を示す。この対応テーブルは、温度測定用のダミー画素データで有機ＥＬ素子Ｄを発光制御する場合に、有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelと駆動温度との対応関係を記録したものである。
図１９に示すように、高い電圧Ｖelには低い駆動温度値Ｓtmp が対応付けられており、低い電圧Ｖelには高い駆動温度値Ｓtmp が対応付けられている。図１９の場合、９．３［Ｖ］には−１０℃が対応付けられており、７［Ｖ］には６０℃が対応付けられている。
温度変換部６５は、対応テーブルを参照して読み出された温度値Ｄtmp をカソード電位制御部５７に供給する。
カソード電位制御部５７の基本構成は、形態例１と同じである。ただし、カソード電位制御部５７とその他のデバイスとの接続関係は若干異なっている。そこで、図２０に接続関係を示す。この形態例の場合、駆動温度Ｄtmp は温度測定部５５から与えられると共に、決定されたカソード電位値Ｄcathode は温度測定部５５に出力される。
なお、駆動温度Ｄtmp が検出された後の動作は形態例１と同じであるので説明を省略する。
この形態例のように、有効表示領域４５の画素１３と同じ画素構造を有するダミー画素４７の駆動温度を直接測定することにより、有機ＥＬパネル４３の駆動温度を温度センサよりも高い精度で測定することができる。この結果、共通カソード電位Ｖcathode(p)の制御精度も高めることができる。
（Ｃ）形態例３
前述した形態例２の場合、温度測定専用のダミー画素４７を有機ＥＬパネル４３上に配置する場合について説明した。
しかし、有機ＥＬパネル４３の駆動温度は、有効表示領域４５内の画素を用いても測定することができる。
図２１（Ａ）及び（Ｂ）に、有機ＥＬパネルモジュール８１を構成する有機ＥＬパネル８３のダミー画素８７の配置例を示す。図２１（Ａ）は、有機ＥＬパネル８３の有効表示領域８５の右下隅に画面表示と温度測定の両方に兼用する画素（以下、「測定兼用画素」という。）８７を配置する例を示し、図２１（Ｂ）は、有効表示領域８５の右上隅に測定兼用画素８７配置する例を示す。
勿論、測定兼用画素８７の個数及び配置位置は任意である。ただし、表示品質に与える影響やパネル設計の観点からは、有効表示領域８５の外周部分のいずれかに配置するのが望ましい。
なお、測定兼用画素８７の画素構造は、有機ＥＬ素子Ｄのアノード電位を測定するための引き出し配線を追加的に形成する以外は、有効表示領域８５の他の画素構造と同じである。従って、有効表示領域８５と同一プロセスで一体的に形成される。
因みに、測定兼用画素８７の駆動に必要な基本的な回路構成は形態例２と同じで良い。ただし、温度測定時以外は、通常の画像が表示される必要がある。従って、形態例２の場合のように、ダミー画素データとして画素データのフレーム平均値を出力する必要はない。
図２２に、有機ＥＬパネルモジュール８１の主要構成部分を示す。なお図２２には、図１３との対応部分に同一符号を付して示す。図２２に示すように、有機ＥＬパネルモジュール８１は、有機ＥＬパネル８３、データ線ドライバ５１、走査線ドライバ５３、温度測定部９１及びカソード電位制御部５７を主要な構成要素とする。
図２３に、温度測定部９１の内部構成例を示す。図２３には、図１７との対応部分に同一符号を付して示す。温度測定部９１は、測定画素データ供給部９３及び温度変換部６５で構成される。測定画素データ供給部９３は、駆動温度の測定時には測定用の固定値を測定画素データＤdtc として出力する処理デバイスである。因みに、駆動温度の測定時以外の期間、測定兼用画素８７は、該当位置の表示内容で駆動制御される。
時刻表示等の静止画が主に表示される位置を除き、動画像が表示される領域では、その発熱状態や有機ＥＬ素子Ｄの特性劣化は全画素の平均レベルから大きくズレることはない。従って、測定兼用画素８７について、定期的又は不定期に駆動温度を測定することにより、有機ＥＬパネル８３の駆動温度を測定することができる。
（Ｄ）他の形態例
（Ｄ−１）他の駆動温度の測定例
前述した形態例１においては、温度センサを用いて測定された有機ＥＬパネル３の表面温度を駆動温度として使用する場合について説明した。また、形態例２及び３においては、有機ＥＬ素子Ｄの両極間に発生する電圧Ｖelより測定される温度を駆動温度として使用する場合について説明した。
しかし、駆動温度には、有機ＥＬパネルの周辺に配置された温度センサによって検出される環境温度（気温）を使用しても良い。また、他の電子機器に搭載された温度センサにより測定され、通信機能を通じて通知された温度情報を使用しても良い。
また、形態例２及び３における温度測定には、複数の測定用画素（ダミー画素又は測定兼用画素）を使用しても良い。特に、表示パネルの面内における温度分布が均一でない場合、分散的に配置した複数の画素から温度を検出することが望ましい。例えば駆動温度の最小値を使用する。
この場合、全ての画素について電流駆動トランジスタＴ２の飽和領域での動作を保証できる。もっとも、多少の画素については、飽和領域に近い線形領域での動作が許容される場合には、複数の画素について測定された温度の平均値を用いても良い。
（Ｄ−２）製品例
（ａ）ドライブＩＣ
前述の説明では、画素アレイ部（有機ＥＬパネル）と駆動回路（データ線ドライバ、走査線ドライバ、カソード電位制御部等）とが１つの基体上に形成された有機ＥＬパネルモジュールについて説明した。
しかし、画素アレイ部と駆動回路部等とは別々に製造し、それぞれ独立した製品として流通することもできる。例えば、駆動回路はそれぞれ独立したドライブＩＣ（integrated circuit）として製造し、画素アレイ部とは独立に流通することもできる。
（ｂ）表示モジュール
前述した各形態例に係る有機ＥＬパネルモジュールは、図２４に示す外観構成を有するパネルモジュール１０１の形態で流通することもできる。
パネルモジュール１０１は、支持基板１０５の表面に対向部１０３を貼り合わせた構造を有している。
対向部１０３は、ガラスその他の透明部材を基材とし、その表面にはカラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が配置される。
なお、パネルモジュール１０１には、外部から支持基板１０５に信号等を入出力するためのＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１０７等が設けられていても良い。
（ｃ）電子機器
前述した形態例における有機ＥＬパネルモジュールは、電子機器に実装された商品形態でも流通される。
図２５に、電子機器１１１の概念構成例を示す。電子機器１１１は、前述した有機ＥＬパネルモジュール１１３及びシステム制御部１１５で構成される。システム制御部１１５で実行される処理内容は、電子機器１１１の商品形態により異なる。
なお、電子機器１１１は、機器内で生成される又は外部から入力される画像や映像を表示する機能を搭載していれば、特定の分野の機器には限定されない。
この種の電子機器１１１には、例えばテレビジョン受像機が想定される。図２６に、テレビジョン受像機１２１の外観例を示す。
テレビジョン受像機１２１の筐体正面には、フロントパネル１２３及びフィルターガラス１２５等で構成される表示画面１２７が配置される。表示画面１２７の部分が、形態例で説明した有機ＥＬパネルモジュールに対応する。
また、この種の電子機器１１１には、例えばデジタルカメラが想定される。図２７に、デジタルカメラ１３１の外観例を示す。図２７（Ａ）が正面側（被写体側）の外観例であり、図２７（Ｂ）が背面側（撮影者側）の外観例である。
デジタルカメラ１３１は、保護カバー１３３、撮像レンズ部１３５、表示画面１３７、コントロールスイッチ１３９及びシャッターボタン１４１で構成される。このうち、表示画面１３７の部分が、形態例で説明した有機ＥＬパネルモジュールに対応する。
また、この種の電子機器１１１には、例えばビデオカメラが想定される。図２８に、ビデオカメラ１５１の外観例を示す。
ビデオカメラ１５１は、本体１５３の前方に被写体を撮像する撮像レンズ１５５、撮影のスタート／ストップスイッチ１５７及び表示画面１５９で構成される。このうち、表示画面１５９の部分が、形態例で説明した有機ＥＬパネルモジュールに対応する。
また、この種の電子機器１１１には、例えば携帯端末装置が想定される。図２９に、携帯端末装置としての携帯電話機１６１の外観例を示す。図２９に示す携帯電話機１６１は折りたたみ式であり、図２９（Ａ）が筐体を開いた状態の外観例であり、図２９（Ｂ）が筐体を折りたたんだ状態の外観例である。
携帯電話機１６１は、上側筐体１６３、下側筐体１６５、連結部（この例ではヒンジ部）１６７、表示画面１６９、補助表示画面１７１、ピクチャーライト１７３及び撮像レンズ１７５で構成される。このうち、表示画面１６９及び補助表示画面１７１の部分が、形態例で説明した有機ＥＬパネルモジュールに対応する。
また、この種の電子機器１１１には、例えばコンピュータが想定される。図３０に、ノート型コンピュータ１８１の外観例を示す。
ノート型コンピュータ１８１は、下型筐体１８３、上側筐体１８５、キーボード１８７及び表示画面１８９で構成される。このうち、表示画面１８９の部分が、形態例で説明した有機ＥＬパネルモジュールに対応する。
これらの他、電子機器１１１には、オーディオ再生装置、ゲーム機、電子ブック、電子辞書等が想定される。
（Ｄ−３）他の画素回路例
前述した形態例では、電流駆動トランジスタＴ２がＮチャネル型の電界効果トランジスタの場合について説明した。
しかし、電流駆動トランジスタＴ２がＰチャネル型の電界効果トランジスタで構成される場合にも適用できる。
図３１に、電流駆動トランジスタＴ２がＰチャネル型の電界効果トランジスタの場合の画素回路例を示す。なお、図３１は、図２との対応部分に同一符号を付して表している。
この画素回路の場合、電荷保持容量Ｃは、電源電位ＶDDと電流駆動トランジスタＴ２のゲート電極間に画素データに相当する電圧Ｖdataを保持するように接続される。
（Ｄ−４）他の表示デバイス例
形態例の説明においては、有機ＥＬパネルモジュールの共通カソード電位を制御する場合について説明した。
しかし、カソード電位制御機能は、その他の自発光表示装置に対しても適用することができる。例えば無機ＥＬディスプレイ装置、ＬＥＤを配列する表示装置その他のダイオード構造を有する発光素子を画面上に配列した表示装置に対しても適用できる。
（Ｄ−５）制御デバイス構成
前述の説明では、カソード電位制御機能をハードウェア的に実現する場合について説明した。
しかし、カソード電位制御機能の一部は、ソフトウェア処理により実現しても良い。
（Ｄ−６）その他
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。また、本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。
有機ＥＬパネルモジュールの回路構成を示す図である。 画素回路と周辺回路との接続関係を示す図である。 温度センサの配置例を示す図である。 カソード電位制御部の内部構成例を示す図である。 両極間電圧の温度依存特性を説明する図である。 両極間電圧の温度依存特性を説明する図である。 温度依存特性を打ち消すカソード電位に求められる制御特性を説明する図である。 測定温度とカソード電位値との対応関係を記録した対応テーブル例を示す図である。 カソード電位印加部の内部構成例を示す図である。 カソード電位の可変制御による消費電力の配分関係を説明する図である。 カソード電位の可変制御とパネル内で消費される電力の変化を説明する図である。 ダミー画素の配置例を説明する図である。 有機ＥＬパネルモジュールの回路構成を示す図である。 データ線ドライバに搭載する回路構成の一部を説明する図である。 測定タイミング信号の供給タイミングを説明する図である。 画素回路と周辺回路との接続関係を示す図である。 温度測定部の内部構成例を示す図である。 温度変換部の内部構成例を示す図である。 アノード電位の測定値と駆動温度を対応付けたテーブル例を示す図である。 カソード電位制御部の内部構成例を示す図である。 測定兼用画素の配置例を示す図である。 有機ＥＬパネルモジュールの回路構成を示す図である。 温度測定部の内部構成例を示す図である。 表示モジュールの構成例を示す図である。 電子機器の機能構成例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 他の画素回路例を示す図である。
符号の説明
１ 有機ＥＬパネルモジュール
１１ カソード電位制御部
２１ カソード電位決定部
２３ カソード電位印加部
４１ 有機ＥＬパネルモジュール
４７ ダミー画素
５５ 温度測定部
５７ カソード電位制御部
６３ ダミー画素データ発生部
６５ 温度変換部
８１ 有機ＥＬパネルモジュール
８７ 測定兼用画素
９１ 温度測定部
９３ 測定画素データ供給部

Claims (8)

  1. アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルに印加する共通カソード電位を制御するカソード電位制御装置であって、
    発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出すカソード電位決定部と、
    決定されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、前記自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給するカソード電位印加部と
    を有することを特徴とするカソード電位制御装置。
  2. 請求項１に記載のカソード電位制御装置において、
    前記パネル温度の現在値は、有効表示領域の近傍に配置された温度センサの測定値として与える
    ことを特徴とするカソード電位制御装置。
  3. 請求項１に記載のカソード電位制御装置において、
    前記パネル温度の現在値は、環境温度を検出する温度センサの測定値として与える
    ことを特徴とするカソード電位制御装置。
  4. 請求項１に記載のカソード電位制御装置において、
    前記パネル温度の現在値は、温度測定用に表示パネルに配置されたダミー画素を温度測定用の画素データで駆動制御した場合に、自発光素子のアノード電極とカソード電極との間に発生する電圧に基づいて与える
    ことを特徴とするカソード電位制御装置。
  5. 請求項１に記載のカソード電位制御装置において、
    前記パネル温度の現在値は、表示パネルの有効表示領域を構成する１つ又は複数の測定対象画素を温度測定用の画素データで駆動制御した場合に、前記測定対象画素を構成する自発光素子のアノード電極とカソード電極との間に発生する電圧に基づいて与える
    ことを特徴とするカソード電位制御装置。
  6. アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルと、
    発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出すカソード電位決定部と、
    決定されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、前記自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給するカソード電位印加部と
    を有することを特徴とする自発光表示装置。
  7. アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルと、
    発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出すカソード電位決定部と、
    決定されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、前記自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給するカソード電位印加部と、
    システム制御部と、
    前記システム制御部に対する操作入力部と
    を有することを特徴とする電子機器。
  8. アクティブマトリクス駆動方式により各画素の発光状態を駆動制御する自発光型の表示パネルに印加する共通カソード電位を制御するカソード電位制御方法であって、
    発光動作時に自発光素子のアノード電極とカソード電極の間に発生する電圧が有する温度依存特性を打ち消すようにパネル温度に関連付けられたカソード電位値であり、かつ、自発光素子の駆動トランジスタを飽和領域で動作させるカソード電位値を、パネル温度の現在値に応じてテーブルメモリから読み出す処理と、
    読み出されたカソード電位値に対応するカソード電位を発生し、前記自発光型の表示パネルの共通カソード電極に供給する処理と
    を有することを特徴とするカソード電位制御方法。
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