JP5020484B2 - 自発光表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
本発明は、自発光表示装置及びその駆動方法に関するものである。
有機ＥＬ素子等の自発光素子を表示要素として備える自発光表示装置は、情報表示ディスプレイ、一般照明やバックライト等の照明光源、或いはその他の光源として用いられると共に、ペーパーディスプレイ等の新たな表示形態を可能にするものとして期待を集めている。
この自発光表示装置の表示要素となる自発光素子は、アノード（陽極、或いは正孔注入電極）とカソード（陰極、電子注入電極）との間にｐｎ接合を有する半導体層を挟み込んだ基本構造を有しており、この半導体層が、低分子型有機ＥＬ素子の場合には発光層を含む有機層の積層構造で形成され、高分子型有機ＥＬ素子の場合にはバイポーラ性の材料を単層または複数層積層した構造の有機層で形成されている。そして、アノード，カソードの両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機層内に注入・輸送された電子が、この有機層（例えば発光層）内にて再結合し、この再結合によって得られる励起状態からのエネルギー放出によって発光を呈するものである。
図１（ａ）は、有機ＥＬ素子の電流−電圧特性を示したものである。この特性によると、発光閾値電圧Ｖｔｈを超える駆動電圧（順方向電圧）を有機ＥＬ素子に印加すれば、当該駆動電圧に応じた電流に比例した発光輝度Ｌが得られ、印加される駆動電圧Ｖが発光閾値電圧Ｖｔｈ以下であれば、駆動電流が流れず、また発光輝度もゼロに等しいままである。
このように電流に比例した発光輝度が得られる自発光素子では、定電流駆動することで輝度設定を容易に行うことができる。しかしながら、定電流駆動では、周辺回路が複雑になる等の問題がある。
そこで、有機ＥＬ素子のような電流輝度特性を示す自発光素子に対しても安価で入手が容易な定電圧駆動手段を用いた駆動が採用されることが多い。この定電圧駆動では、図１（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子等の自発光素子は温度によって電流−電圧特性が変化し、高温になるほど発光閾値Ｖｔｈが低くなり、低温になるほど発光閾値Ｖｔｈが高くなる特性を示すので、定電圧で駆動する場合に、温度の低・高によって、得られる発光輝度もＬ１，Ｌ２，Ｌ３のように変化する不具合が生じる。これによると、常温で設定した発光輝度に対して、相対的に、低温では相対輝度が低下して暗くなり、高温では相対輝度が上がって明るくなるという現象が生じ、表示性能を良好に維持することができない。
そこで、下記特許文献１，２に示されるような従来技術では、定電圧駆動でありながら、駆動電圧を制御することで擬似的に定電流駆動を実現する技術が提案されている。
この従来技術を図１（ｂ）によって説明すると、データ線（アノード）駆動回路Ｊ２と走査線（カソード）駆動回路Ｊ３によって駆動される自発光素子部Ｊ１に、表示素子部Ｊ１Ａとは別にモニタ素子部Ｊ１Ｂを設け、このモニタ素子部Ｊ１Ｂを流れる電流（モニタ電流）を電流検出回路Ｊ４で検出して、モニタ電流が設定電流と等しくなるように、補正回路Ｊ５からの出力によって電圧調整回路Ｊ６を調整することで、データ線駆動回路Ｊ２に供給する駆動電圧を制御している。
前述した従来技術によると、モニタ素子部Ｊ１Ｂにおける作動状態に基づいて表示素子部Ｊ１Ａの駆動電圧を制御することで、定電圧駆動される表示素子部Ｊ１Ａの駆動電流を温度に関係なく常に一定にすることができ、表示性能の温度依存性を解消することができる。また、モニタ素子部と表示素子部の寿命特性が略等しくなるように、モニタ素子部の点灯率を調整することで、長時間使用による内部抵抗の上昇による輝度低下に対しても、ある程度輝度を低下させないように駆動電圧を上昇させる制御が可能になる。
しかしながら、有機ＥＬ素子などの自発光素子は、一般に図２に示す劣化特性を示すことが知られている。すなわち、輝度−電流特性が同図（ａ）に示すように劣化の進行と伴に低くなり、また電流−電圧特性が同図（ｂ）に示すように劣化の進行と伴に立ち上がりが悪くなる。このような劣化特性を示すものでは、前述した従来技術のように、モニタ素子部Ｊ１Ｂの作動状態に基づいて表示素子部Ｊ１Ａの駆動電圧を制御することで、輝度低下に対して駆動電圧を上昇させる制御を行ったとしても、やはり、輝度−電流特性の悪化に従って駆動時間と伴に輝度が低下する問題が生じる。
そして、この駆動時間に伴う輝度の低下は、図２（ｃ）に示すように、異なる発光色を呈する材料毎に低下の速度が異なることが多いので、例えば、複数色の混色によるカラー表示を行う場合に、各色の駆動電圧を同様に補正したのでは、駆動時間に伴う輝度低下速度の違いによって設定された色バランスが崩れてしまい、所望の表示色が得られなくなる問題が生じる。特に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の混色によって白色を表示する場合には駆動時間に伴って色味の変形が生じて表示画像が悪化する問題が生じる。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、モニタ素子部における作動状態に基づいて表示素子部の駆動電圧を制御する自発光装置及びその駆動方法において、複数色の混色によってカラー表示を行う場合に、それぞれの自発光素子の劣化特性に伴う色バランスの崩れを低減すること、等が本発明の目的である。
このような目的を達成するために、本発明による自発光装置及びその駆動方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
[請求項１] 複数色の自発光素子からなる表示素子部と、前記複数色の自発光素子と同様に形成された各色の自発光素子からなるモニタ素子部と、前記表示素子部に前記複数色毎の駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記モニタ素子部が有する各色の自発光素子における電気的特性の変化に基づく当該モニタ素子部の作動状態を検出するモニタ検出手段と、前記モニタ検出手段によって検出された前記作動状態に基づいて前記駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段と、前記表示素子部に表示信号を供給する表示制御手段とを備える自発光表示装置であって、前記モニタ素子部を前記複数色の自発光素子毎に点灯制御するモニタ制御手段と、輝度の劣化特性が異なる、前記モニタ素子部が有する各色の前記自発光素子の前記作動状態を元に、前記表示素子部が有する各色の前記自発光素子に対する前記駆動電圧制御手段による駆動電圧の制御によって前記輝度による色バランスを調整する調整手段とを備え、前記調整手段は、劣化による輝度低下が大きい色の前記モニタ素子部における自発光素子の点灯率を、該自発光素子の作動状態における電気的特性の変化に基づいて当該自発光素子以外の他の自発光素子の点灯率よりも高くして前記輝度による色バランスを調整することを特徴とする。
［請求項３] 複数色の自発光素子からなる表示素子部と、前記複数色の自発光素子と同様に形成された各色の自発光素子からなるモニタ素子部と、前記表示素子部に前記複数色毎の駆動電圧を供給する電圧供給手段と、前記モニタ素子部が有する各色の自発光素子における電気的特性の変化に基づく当該モニタ素子部の作動状態を検出するモニタ検出手段と、前記モニタ検出手段によって検出された前記作動状態に基づいて前記駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段と、前記表示素子部に表示信号を供給する表示制御手段とを備える自発光表示装置の駆動方法であって、前記モニタ素子部を前記複数色毎に点灯制御すると共に、輝度の劣化特性が異なる各色の前記自発光素子部で劣化による輝度低下が大きい色の前記モニタ素子部における自発光素子の点灯率を、該自発光素子の作動状態における電気的特性の変化に基づいて当該自発光素子以外の他の自発光素子の点灯率よりも高くして前記輝度による色バランスを調整することを特徴とする。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図３は本発明の一実施形態に係る自発光表示装置及びその駆動方法を説明する説明図である。
本発明の実施形態に係る自発光表示装置は、複数色の自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからなり複数色の混色によるカラー表示を行う表示素子部１０、複数色の自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと同様に形成された各色の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂからなり、定電流源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの定電流が供給されるモニタ素子部２０、表示素子部１０に複数色毎の駆動電圧を供給する電圧供給手段としての電源回路３０、モニタ素子部２０の作動状態を検出するモニタ検出手部（モニタ検出手段）３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、検出された作動状態に基づいて駆動電圧を制御する駆動電圧制御部（駆動電圧制御手段）３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ、表示素子部１０に表示信号を供給する表示制御部（表示制御手段）４０を基本構成として備えている。
ここでは、ＲＧＢ３色によるフルカラー表示を行う場合を例にして説明しているが、本発明の実施形態はこれに限らず、２色以上の異なる色の混色によるカラー表示を行うものであればよい。
表示素子部１０について更に説明すると、後述するようにＴＦＴ（Thin Film Transistor）による制御用トランジスタと駆動用トランジスタからなる素子駆動部１１が自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと接続されると共に、走査線１２，データ線１３及び電源供給線１４に接続されており、走査線１２が走査駆動回路１５に接続され、データ線１３がデータ線駆動回路１６に接続され、電源供給線１４が電源回路３０に接続されている。ここでは、アクディブ駆動を前提に説明しているが、本発明の実施形態としてはこれに限らずパッシブ駆動によるものであってもよい。
そして、本発明の実施形態では、前述した構成を具備する自発光表示装置において、モニタ素子部２０を複数色毎に点灯制御するモニタ制御部（モニタ制御手段）２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂと、表示素子部１０の色バランスを維持するように、前述した点灯制御における複数色毎の負荷状態を調整するモニタ負荷調整部（モニタ負荷調整手段）２３を備えている。
このような自発光表示装置では、前述した従来技術と同様に、定電流駆動されるモニタ素子部２０の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおける電流−電圧特性の変化をモニタ検出部３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが駆動電流の変化又は駆動電圧の変化として各々検出して、この検出結果に基づいて駆動電圧制御部３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂを動作して、表示素子部１０における自発光素子１Ａ，１Ｇ，１Ｂの駆動電圧を制御する。これによって、温度変化等による駆動電流の変化を駆動電圧の制御によって補正することができる。
この際に、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの劣化に伴う輝度低下に対しては、モニタ素子部２０の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの作動状態を検出して駆動電圧を上昇制御して対応したとしても、輝度−電流特性の劣化によってやはり駆動時間に対する輝度低下は避けられない。そして、複数色毎の駆動電圧の制御を同様に行ったのでは、図２（ｃ）に示すように色毎に劣化速度の特性が異なることから、表示素子部１０におけるカラー表示の色バランスが崩れてしまうことになる。
そこで、本発明の実施形態は、駆動電圧の制御を行う補正のレベルを色毎に異なるように調整することで、前述した色バランスの崩れを最小限に抑えることを可能にした。
すなわち、モニタ素子部２０を複数色毎に点灯制御するモニタ制御部２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに対して、モニタ負荷調整部２３によって点灯制御する際の負荷状態を色毎に調整することで、駆動電圧制御部３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂによって制御される各色の駆動電圧の補正レベルを色毎に異なるように調整している。
モニタ負荷調整部２３の具体例を示すと、複数色の自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（又は２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）の劣化特性において、図２（ｃ）に示すように、Ｂ色の劣化速度が最も大きくなるような場合に、Ｂ色の自発光素子２Ｂの点灯率を他の色の自発光素子２Ｒ，２Ｇに対して高くなるように調整する。すなわち、図４に示すように、例えば自発光素子２Ｒ，２Ｇの点灯率を５０％に設定したとすると、自発光素子２Ｂの点灯率をそれより高く、例えば８７．５％に設定する。
そうすることで、劣化速度が最も大きい自発光素子２Ｂが、他の自発光素子２Ｒ，２Ｇに対して更に速く劣化することになり、その際の作動状態の変化に応じて駆動電圧が制御されるので、表示素子部１０における自発光素子１Ｂに対する補正が過補正されることになる。すなわち、自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを同レベルの点灯率で点灯制御した場合には、図５（ａ）に示すように、劣化による駆動電圧Ｖの駆動時間に対する上昇は、劣化速度の大きい順に上昇率が高くなる補正がなされることになるが、自発光素子２Ｂの点灯率を他の２色に比べて高くすることで、自発光素子２Ｂの駆動電圧Ｖの駆動時間に対する上昇率は、点灯率が同レベルの場合（破線）と比べて更に高くなる過補正がなされることになる。
これによって、自発光素子１Ｂの駆動時間に対する輝度低下は、他の色の自発光素子１Ｒ，１Ｇの補正よりも過剰な電圧上昇による補正で、図５（ｂ）に示すように、自発光素子１Ｒ，１Ｇと同レベルの劣化速度に補正されることになる。これによって、表示素子部１０によるカラー表示の色バランスを、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｇの劣化に伴う輝度低下に対して、ある程度良好に維持することができるようになる。
また、モニタ負荷調整部２３は、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（又は２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）における複数色毎の劣化特性に関する記憶データを記憶部２４に記憶させておき、この記憶データに基づいて調整するようにしてもよい。
これによると、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ（又は２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）の個々の特性に応じて適正に負荷状態を調整することができ、カラー表示の色バランスを良好に維持することが可能になる。
図６は、前述した自発光表示装置の構造を更に具体的に示した説明図である。同図おいて自発光表示装置の表示パネルには、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからなる表示画素がマトリクス状に配列されており、また表示パネルの一部（端部）には順方向電圧モニタ部を構成するモニタ素子部２０が配置されている。
また、この表示パネルには、前述したデータ線駆動回路１６からのデータ信号が供給されるデータ線１３が縦方向（列方向）に配列され、前述した走査線駆動回路１５からの走査選択信号が供給される走査線１２が横方向（行方向）に配列されている。さらに、表示パネルには、前記各データ線に対応して縦方向に電源供給線１４が配列されている。
また、表示画素における素子駆動部１１としては、その一例としてコンダクタンスコントロール方式による構成を示している。すなわち、Ｎチャンネル型ＴＦＴで構成された制御用トランジスタＴr1のゲートは、走査線１２ に接続され、そのソースはデータ線１３ に接続されている。また、制御用トランジスタＴr1のドレインは、Ｐチャンネル型ＴＦＴで構成された駆動用トランジスタＴr2のゲートに接続されると共に、電荷保持用のコンデンサＣ1の一方の端子に接続されている。そして、駆動用トランジスタＴr2のソースは前記コンデンサＣ1の他方の端子に接続されると共に、電源供給線１４に接続されている。また、駆動用トランジスタＴr2のドレインには、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの陽極が接続されている。また、この自発光素子の陰極は陰極側電源ラインＶc に接続されている。
このような画素構成において、制御用トランジスタＴr1のゲートに、たとえば走査線１２を介して走査線駆動回路１５よりオン電圧が供給されると、制御用トランジスタＴr１はソースに供給されるデータ線１３からのデータ電圧に対応した電流を、ソースからドレインに流す。したがって、制御用トランジスタＴr1のゲートがオン電圧の期間に、前記コンデンサＣ1 が充電され、その電圧が駆動用トランジスタＴr2のゲートに供給される。
それ故、駆動用トランジスタＴr2は、そのゲート電圧とソース電圧に基づいた電流を自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに流し、この自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを発光駆動させる。すなわち、この実施形態においてはＴＦＴで構成された駆動用トランジスタＴr2は飽和領域で動作し、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを定電圧駆動させるように作用する。
また、制御用トランジスタＴr1のゲートがオフ電圧になると、当該トランジスタはいわゆるカットオフとなり、制御用トランジスタＴr1のドレインは開放状態となるものの、駆動用トランジスタＴr2はコンデンサＣ1 に蓄積された電荷によりゲート電圧が保持され、次の走査まで前記した駆動電流を維持し、これにより自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの発光も維持される。
一方、モニタ素子部２０におけるモニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂも、表示画素を構成する自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと同一の電気的特性（同一の仕様）を有する素子が使用されている。すなわち、表示画素を構成する自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとモニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂとは、表示パネル上に同一の製造プロセスによって同時に成膜されて形成されている。したがって、モニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対して定電流源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂより駆動電流を流した場合には、発光動作を伴うことになるので、モニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、これより発する光を遮断する図示せぬ遮光マスクで覆った構成とすることが望ましい。
順方向電圧モニタ部を構成するモニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの陽極端子からは、第１情報信号としての順方向電圧Ｖf1が取り出され、これはオペレーショナルアンプ等を備えたモニタ検出部３１Ａ，３１Ｇ，３１Ｂに対して供給される。このモニタ素子により得られる順方向電圧Ｖf1は、表示パネルに配列された発光表示用自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの順方向電圧に対応するものとして利用することができる。すなわち、モニタ用の自発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにより得られる順方向電圧Ｖf1は、表示パネルに配列された発光表示用の自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと同様の経時変化等に依存した順方向電圧として得ることができる。
モニタ検出部３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、前記した情報信号（順方向電圧Ｖf1）を駆動電圧制御部３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに供給して制御量が設定される。そして、電源部としての電源回路３０は、電源から供給される１次側電圧を昇圧させて表示パネルの駆動電圧を得るＤＣ−ＤＣコンバータ等により構成されている。前述した駆動電圧制御部３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータにおける昇圧レベルを制御して、自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに与える駆動電圧として出力する。
以下に、前述した自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとして有機ＥＬ素子を採用する場合の例を示す。図７は、有機ＥＬ素子によって形成される表示素子部１０の断面構造を概略的に示した説明図である。ここでは、前述したようにアクティブ駆動される有機ＥＬ素子（自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ）の構造例を示している。この表示素子部１０は、基板１００上に形成された素子駆動部１１を覆うように、接続孔１０１Ａを有する平坦化膜１０１が形成され、その上に素子毎に下部電極１０２がパターニングされて、この下部電極１０２が接続孔１０１Ａを介して素子駆動部１１に接続されている。そして、下部電極１０２上の発光領域を区画するように絶縁膜１０３が形成され、この絶縁膜１０３で区画された発光領域上に有機ＥＬ機能層１０４が成膜され、更にその上に上部電極１０５が成膜されている。
このような有機ＥＬ素子は、下部電極１０２と上部電極１０５の一方をアノード（陽極、正孔注入電極）、他方をカソード（陰極、電子注入電極）として、この両電極間に有機ＥＬ機能層１０４を挟み込んだ構造になっており、両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機ＥＬ機能層１０４内に注入・輸送された正孔とカソードから有機ＥＬ機能層１０４内に注入・輸送された電子がこの層内（発光層）で再結合することで発光を得るものである。以下に、各構成要素の具体例を示す。
基板１００については、基板側から光を取り出すボトムエミッション方式を採用する場合には、透明性を有する平板状、フィルム状のものが採用され、材質としてはガラス又はプラスチックを用いることができる。また、基板とは逆側から光を取り出すトップエミッション方式を採用する場合には、基板１００の透明性は特に要求されない。
下部電極１０２，上部電極１０５については、一方が陰極、他方が陽極に設定されることになる。この場合、陽極は仕事関数の高い材料で構成されるのがよく、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），ニッケル（Ｎｉ），白金（Ｐｔ）等の金属膜、或いはＩＴＯ，ＩＺＯ等の酸化金属膜等による透明導電膜が用いられる。そして、陰極は仕事関数の低い材料で構成されるのがよく、特に、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ），アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），希土類金属といった仕事関数の低い金属、その化合物、又はそれらを含む合金を用いることができる。また、下部電極１０２、上部電極１０５ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成とすることもできる。
また、下部電極１０２又は上部電極１０５から引き出される引出電極は、表示素子部１０における駆動手段と接続するために設けられる配線電極であって、好ましくはＡｇ，Ｃｒ，Ａｌ等の低抵抗金属材料やそれらの合金を用いるのがよい。
一般に、下部電極１０２と引出電極の形成は、ＩＴＯ，ＩＺＯ等によって下部電極１０２及び引出電極のための薄膜を蒸着或いはスパッタリング等の方法で形成し、フォトリソグラフィ法などによってパターン形成がなされる。下部電極１０２と引出電極（特に低抵抗化の必要な引出電極）に関しては、ＩＴＯ，ＩＺＯ等の下地層にＡｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ｃｒ等の低抵抗金属を積層した２層構造にしたもの、或いは、Ａｇ等の保護層としてＣｕ，Ｃｒ，Ｔａ等の耐酸化性の高い材料を更に積層した３層構造にしたものを採用することができる。
発光領域を区画する絶縁膜１０３としては、ポリイミドや感光性樹脂等をスピンコート法、スパッタリング法等で成膜し、フォトリソ法や印刷法等でパターニングを行うことができる。
下部電極１０２と上部電極１０５の間に成膜される有機ＥＬ機能層１０４としては、下部電極１０２を陽極、上部電極１０５を陰極とした場合には、正孔輸送層／発光層／電子輸送層の積層構成が一般的であるが（下部電極１０２を陰極、上部電極１０５を陽極とした場合にはその逆の積層順になる）、発光層，正孔輸送層，電子輸送層はそれぞれ１層だけでなく複数層積層して設けてもよく、正孔輸送層，電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略して発光層のみにしても構わない。また、有機ＥＬ機能層１０４としては、正孔注入層，電子注入層，正孔障壁層，電子障壁層等の有機機能層を用途に応じて挿入することができる。
有機ＥＬ機能層１０４の材料は、有機ＥＬ素子の用途に合わせて適宜選択可能である。以下に例を示すがこれらに限定されるものではない。
正孔輸送層としては、正孔移動度が高い機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、銅フタロシアニン等のポルフィリン化合物、４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ]−ビフェニル（ＮＰＢ）等の芳香族第三アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−[４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル]スチルベンゼン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送用の有機材料を分散させた、高分子分散系の材料も使用できる。好ましくは、ガラス転移温度が封止用樹脂を加熱硬化させる温度より高い材料が好ましく、例えば４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ]−ビフェニル（ＮＰＢ）が挙げられる。
発光層は、公知の発光材料が使用可能であり、具体例としては、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリディン化合物、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系等の高分子材料、白金錯体やイリジウム錯体等の三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料（特表２００１−５２０４５０）を使用できる。上述したような発光材料のみから構成したものでもよいし、正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤（ドナー、アクセプター等）または発光性ドーパント等が含有されてもよい。また、これらが高分子材料又は無機材料中に分散されてもよい。
電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン等が使用できる。
必要に応じて、フッ化リチウム、酸化リチウム等の材料からなる電子注入層を電子輸送層と上部電極の間に挿入しても構わないし、上部電極成膜時での発光機能層へのダメージを抑制する目的でアルカリ土類金属やアルカリ土類金属酸化物などの材料からなる保護層を設けても構わない。
上記の正孔輸送層、発光層、電子輸送層は、スピンコーティング法、ディッピング法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等の印刷法等のウェットプロセス、又は、蒸着法、後述するレーザ転写法等のドライプロセスで形成することができる。
そして、有機ＥＬ素子からなる自発光素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、複数色発光のカラー表示を実現するためには、ＲＧＢに対応した３種類の発光機能層を形成する方式を含む２色以上の発光機能層を形成する方式（塗り分け方式）、単色の発光機能層の発光エリアに電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式（フォトブリーチング方式）、異なる発光色の低分子有機材料を予め異なるフィルム上に成膜してレーザによる熱転写で一つの基板上に転写するレーザ転写方式等によって形成することができる。
なお、本発明の実施形態としては、デジタル時間階調駆動のアクティブ型有機ＥＬ表示装置に特に有効であるが、これに限らず、アナログ階調駆動のアクティブ型有機ＥＬ表示装置やパッシブ型有機ＥＬ表示装置にも適用することができる。
このような実施形態に係る自発光表示装置及びその駆動方法によると、モニタ素子部における作動状態に基づいて表示素子部の駆動電圧を制御するものにおいて、複数色の混色によってカラー表示を行う場合に、自発光素子の劣化に伴う色バランスの崩れを低減することができる。
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ，２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ 自発光素子
１０ 表示素子部
１１ 素子駆動部
１２ 走査線
１３ データ線
１４ 電圧供給線
１５ 走査線駆動回路
１６ データ線駆動回路
２０ モニタ素子部
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ 定電流源
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ モニタ制御部
２３ モニタ負荷調整部
２４ 記憶部
３０ 電源回路
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ モニタ検出部
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ 駆動電圧制御部
４０ 表示制御部
１０ 表示素子部
１１ 素子駆動部
１２ 走査線
１３ データ線
１４ 電圧供給線
１５ 走査線駆動回路
１６ データ線駆動回路
２０ モニタ素子部
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ 定電流源
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ モニタ制御部
２３ モニタ負荷調整部
２４ 記憶部
３０ 電源回路
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ モニタ検出部
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ 駆動電圧制御部
４０ 表示制御部
Claims (3)
- 複数色の自発光素子からなる表示素子部と、
前記複数色の自発光素子と同様に形成された各色の自発光素子からなるモニタ素子部と、
前記表示素子部に前記複数色毎の駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記モニタ素子部が有する各色の自発光素子における電気的特性の変化に基づく当該モニタ素子部の作動状態を検出するモニタ検出手段と、
前記モニタ検出手段によって検出された前記作動状態に基づいて前記駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段と、
前記表示素子部に表示信号を供給する表示制御手段と
を備える自発光表示装置であって、
前記モニタ素子部を前記複数色の自発光素子毎に点灯制御するモニタ制御手段と、
輝度の劣化特性が異なる、前記モニタ素子部が有する各色の前記自発光素子の前記作動状態を元に、前記表示素子部が有する各色の前記自発光素子に対する前記駆動電圧制御手段による駆動電圧の制御によって前記輝度による色バランスを調整する調整手段と
を備え、
前記調整手段は、
劣化による輝度低下が大きい色の前記モニタ素子部における自発光素子の点灯率を、該自発光素子の作動状態における電気的特性の変化に基づいて当該自発光素子以外の他の自発光素子の点灯率よりも高くして前記輝度による色バランスを調整することを特徴とする自発光表示装置。 - 前記調整手段は、
前記自発光素子における複数色毎の劣化特性に関する記憶データに基づいて調整することを特徴とする請求項１記載された自発光表示装置。 - 複数色の自発光素子からなる表示素子部と、
前記複数色の自発光素子と同様に形成された各色の自発光素子からなるモニタ素子部と、
前記表示素子部に前記複数色毎の駆動電圧を供給する電圧供給手段と、
前記モニタ素子部が有する各色の自発光素子における電気的特性の変化に基づく当該モニタ素子部の作動状態を検出するモニタ検出手段と、
前記モニタ検出手段によって検出された前記作動状態に基づいて前記駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段と、
前記表示素子部に表示信号を供給する表示制御手段と
を備える自発光表示装置の駆動方法であって、
前記モニタ素子部を前記複数色毎に点灯制御すると共に、輝度の劣化特性が異なる各色の前記自発光素子部で劣化による輝度低下が大きい色の前記モニタ素子部における自発光素子の点灯率を、該自発光素子の作動状態における電気的特性の変化に基づいて当該自発光素子以外の他の自発光素子の点灯率よりも高くして前記輝度による色バランスを調整することを特徴とする自発光表示装置の駆動方法。
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