JP7052624B2

JP7052624B2 - 表示装置

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Publication number: JP7052624B2
Application number: JP2018146015A
Authority: JP
Inventors: 昌樹青沼
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2018-08-02
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2038-08-02
Also published as: JP2020020995A

Description

本発明は、自発光素子により構成された画素を有してなる表示装置に関する。

従来、例えばＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diodeの略）やＦＥＤ（Field Emis-sion Displayの略）などの自発発光素子により構成された画素を複数有してなる表示装置が知られている。

ここで、ＯＬＥＤには、発光輝度の高さや駆動時間の長さに比例して発光効率が低下し、同一駆動条件であっても発光輝度が低下する特性がある。ＯＬＥＤを画素として有する表示装置の信頼性向上においては、このＯＬＥＤの電流－電圧特性の低下を改善することが重要である。

このようなＯＬＥＤの電流－電圧特性の低下を改善する方法としては、一定期間ごとに発光させる極性の駆動電圧とは逆の極性の駆動電圧をＯＬＥＤに印加することが知られている。具体的には、ダイオードであるＯＬＥＤにて、発光する電圧の印加を「順バイアス」とし、その逆を「逆バイアス」とすると、一定期間ごとに逆バイアスの電圧をＯＬＥＤに印加すると、ＯＬＥＤの電流－電圧特性の低下が改善される。

自発光素子により構成された画素を有してなる表示装置において、上記の駆動方法を採用し、ＯＬＥＤの電流－電圧特性の低下が改善されたものとしては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。特許文献１に記載の表示装置は、ＯＬＥＤによりなる自発光素子を画素として有し、交流駆動によってＯＬＥＤに順バイアスおよび逆バイアスの電圧を印加することで、ＯＬＥＤの電流－電圧特性の低下を改善する構成とされている。

特開２０１８－２２６９５号公報

ところで、ＯＬＥＤに対する逆バイアスの電圧印加には、ＯＬＥＤの電流－電圧特性を改善してＯＬＥＤを回復させる効果（以下「回復効果」という）と電流による発熱に起因して劣化する効果（以下「劣化効果」という）との２つの効果がある。本発明者は、鋭意検討の結果、従来の逆バイアスの電圧の印加方法がＯＬＥＤをより長時間駆動させる観点からは不十分であることを見出した。

具体的には、逆バイアスの電圧印加による回復効果については、ＯＬＥＤの累積発光時間の増加（言い換えるとＯＬＥＤの劣化度合いの増加）に伴って減少する。一方、劣化効果については、ＯＬＥＤの劣化度合いの増加に伴って増大する。また、ＯＬＥＤでは、劣化が進行すると電流－電圧特性が徐々に低下することから、輝度を所定の値に維持するためには順バイアスの電圧を電流－電圧特性の低下分だけ大きくする必要がある。

一方、ＯＬＥＤの劣化度合いが大きくなると、逆バイアスによる劣化効果が大きくなるため、逆バイアスの電圧を大きくし過ぎると、劣化効果のほうが回復効果よりも大きくなってしまう。そのため、ＯＬＥＤは、信頼性の観点から、劣化度合いの増加に伴い、順バイアスの電圧を徐々に大きくする一方で、逆バイアスの電圧が所定の値以上とならない条件で駆動されることが好ましい。

特許文献１に記載の発明では、１つの交流駆動によりＯＬＥＤに順バイアスの電圧および逆バイアスの電圧を印加しているため、基本的にこれらの電圧が同じとなり、ＯＬＥＤの劣化度合いが所定以上になると、劣化効果のほうが回復効果よりも大きくなる。そのため、特許文献１に記載の表示装置は、累積発光時間が増加するほど、逆バイアスの電圧印加により却ってＯＬＥＤの劣化が促進されてしまい、信頼性向上の観点から好ましくない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、自発光素子により構成された画素を有し、逆バイアスの電圧印加による自発光素子の回復効果を得つつも、これによる自発光素子の劣化効果が従来よりも抑制された表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の表示装置は、自発光素子により構成される画素を複数有してなる表示部（１）と、順バイアスの電圧を画素に印加して画素を発光させるための第１回路（２１）と、逆バイアスの電圧を画素に印加するための第２回路（２２）とを有してなる駆動回路（２）と、複数の画素の劣化度合いを推定する劣化推定部（３）と、画素の接続先を第１回路または第２回路に制御する制御部（４）と、劣化推定部により推定された劣化度合いに応じて、画素の駆動条件を補正する補正部（５）と、を備える。このような構成において、補正部は、画素の劣化度合いに応じて順バイアスの電圧および逆バイアスの電圧を変更し、逆バイアスの電圧は、順バイアスの電圧の印加に用いられる電源とは異なる電源により印加される共に、所定の閾値以下であり、逆バイアスの電圧を画素に印加した際の画素の電流密度が、順バイアスの電圧であって画素が発光を開始する発光開始電圧における画素の電流密度以下となるように設定される。

上記によれば、自発光素子により構成される画素の劣化度合いを劣化推定部により推定し、この劣化度合いに応じて、補正部により画素の順バイアスの電圧と逆バイアスの電圧を変更する構成の表示装置とされる。また、画素に逆バイアスの電圧を印加する際に、順バイアスの電圧の印加に用いられる電源とは異なる電源が用いられることで、逆バイアスの電圧を順バイアスの電圧とは独立して任意の値に変更することが可能な構成である。そのため、画素の劣化度合いに応じて、順バイアスの電圧を上げつつも、逆バイアスの電圧を所定の範囲に維持することができ、逆バイアスの電圧印加による回復効果を得つつも、劣化効果を従来よりも抑制された表示装置となる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。図１の表示装置の回路構成を示す概略図である。所定の定電流でＯＬＥＤを駆動した際の経過時間と相対輝度との関係を示すグラフである。ＯＬＥＤの初期および劣化後の電流－電圧特性、および逆バイアスの電圧の閾値の設定の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態の表示装置について、図１～図２を参照して述べる。本実施形態の表示装置は、例えば、車載用途の表示装置などに適用されるが、他の用途にも適用され得る。

図２では、回路構成を理解しやすくするため、後述する表示部１を構成する複数の画素のうちの１つの代表例を示し、他の画素についての接続回路については省略している。また、図２では、後述する制御部４による第１回路２１への接続例を実線で示し、第２回路２２への接続例を破線で示している。

本実施形態の表示装置は、例えば図１もしくは図２に示すように、表示部１と、駆動回路２と、劣化推定部３と、制御部４と、補正部５と、映像入力部６とを有してなる。この表示装置は、映像入力部６からの信号に基づく映像が表示部１に表示されるものであって、劣化推定部３による表示部１を構成する画素の劣化度合いの推定に基づき、補正部５による各画素の駆動条件などの補正や制御部４による各画素の駆動制御がなされる。

表示部１は、例えばＯＬＥＤやＦＥＤなどの自発光素子により構成される画素を複数有してなり、これら各画素が発光させられることで映像などを表示するものである。表示部１は、例えば、各画素のスイッチング素子としての図示しない薄膜トランジスタを有し、選択した画素ごとのオン・オフの制御が可能なアクティブマトリクス方式が採用され得る。表示部１は、ＯＬＥＤを自発光素子として採用した場合には、「有機ＥＬディスプレイ」と称される。表示部１は、図示しない外部電源により駆動回路２を介して電圧印加され、映像入力部６の映像信号に基づいて各種の映像を表示する。

本実施形態では、ＯＬＥＤを自発光素子として採用した例について説明するが、有機ＥＬディスプレイおよびＯＬＥＤについては、公知のものが採用されることができるため、本明細書ではそれらの構成などの詳細な説明を省略する。

駆動回路２は、図２に示すように、各画素を発光させるために順バイアスの電圧を各画素へ印加する際に用いられる第１回路２１と、各画素の電流－電圧特性の低下改善のために逆バイアスの電圧を印加する際に用いられる第２回路２２とを有してなる。駆動回路２は、図２に示すように、各画素が第１回路２１または第２回路２２の一方に接続され、順バイアスまたは逆バイアスの電圧のいずれかを印加できるようにスイッチング可能な構成とされている。

駆動回路２は、図２に示すように、第１回路２１と第２回路２２とがそれぞれ異なる電源、すなわち順バイアス電源または逆バイアス電源に接続され、順バイアスの電圧と逆バイアスの電圧とが独立した電源により各画素に印加される構成とされている。これにより、例えば、画素への順バイアスの電圧を上昇させる一方で、当該画素への逆バイアスの電圧を所定の範囲内に維持する、といった駆動制御を実行することが可能な回路構成となる。

劣化推定部３は、例えば、各画素への順バイアスの電圧印加の累積時間などから各画素の劣化度合いを推定するものである。劣化推定部３は、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭや不揮発性ＲＡＭを備えた制御ＥＣＵ（Electronic Control Unitの略）として構成され得るが、これに限られず、公知のものが採用されることができる。

具体的には、例えば、図示しない時間計測部により、各画素への順バイアスの電圧印加の累積時間（以下、単に「駆動時間」という）が図示しない記憶部に記憶される。劣化推定部３は、例えば、ＲＯＭに格納された劣化度合いを算出するプログラムをＣＰＵが実行し、記憶部に記憶された各画素の駆動時間のデータを用いて、各画素の劣化度合いを算出する。

ＯＬＥＤで構成された画素の劣化度合いの推定については、例えば、KONICA MINOL-TA TECHNOLOGY REPORT VOL.9(2012)「全燐光型OLED照明パネルの製品開発」（以下、単に「公知文献」という）に記載の公知の寿命推定方法が利用され得る。例えば、この公知文献に記載の方法のように、ＯＬＥＤの劣化を初期劣化とその後の通常劣化とに分離し、ＯＬＥＤの輝度の経時変化の実測値により加速係数を算出することで、画素の駆動時間と輝度の経時変化との関係を示す推定寿命カーブを作成する。そして、この推定寿命カーブを基準カーブとし、この基準カーブのデータを記憶部に記憶させておき、計測された各画素の累積時間を基準カーブに適用することで、各画素の劣化度合いを推定することができる。

なお、各画素が、発光色が異なる複数の副画素、例えば赤の副画素、青の副画素および緑の副画素により構成されている場合、これらの副画素ごとに上記の基準カーブをあらかじめ作成することで、副画素ごとに劣化度合いを推定することができる。また、上記した劣化度合いの推定については、あくまで一例であり、他の任意の方法が採用されてもよい。

制御部４は、駆動回路２におけるスイッチング、すなわち各画素の接続先を第１回路２１または第２回路２２のどちらにするか制御するものである。言い換えると、制御部４は、図２の矢印で示すように、画素との接続先を第１回路２１または第２回路２２に切り替えることで、各画素に順バイアスの電圧を印加するか、逆バイアスの電圧を印加するかを制御する。制御部４は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭなどに格納されたデータテーブルやプログラムなどの各種データを読み込んで実行することで機能する構成とされるが、これに限られず、他の任意の構成とされてもよい。

制御部４は、画素を発光させる場合には、順バイアスの電圧が画素に印加されるように画素と第１回路２１とを接続する。制御部４は、画素の電流－電圧特性の低下を改善する場合には、逆バイアスの電圧が画素に印加されるように、画素と第２回路２２とを接続する。また、制御部４は、各画素のうち劣化度合いが所定以上となった画素については、当該画素と第２回路２２との接続を行わないようにプログラムされている。これは、逆バイアスの電圧印加による回復効果よりも劣化効果のほうが大きくなった画素に、不要な逆バイアスの電圧印加が行われることによる信頼性低下を抑制するためである。なお、各画素への逆バイアスの電圧印加についての詳細は、後述する。

補正部５は、劣化推定部３による各画素の劣化度合いに基づいて、各画素の順バイアスでの駆動条件の補正を行う。補正部５は、劣化推定部３により推定された画素の劣化度合いに対応して、当該画素に印加する電圧または電流の設定値を上昇させる補正を行うことで、当該画素の輝度が初期輝度と同程度の輝度となるように調整する役割を果たす。

また、補正部５は、劣化推定部３による各画素の劣化度合いに基づいて、各画素の電流－電圧特性の低下改善において、過剰な逆バイアスの電圧印加がなされないようにするため、各画素への逆バイアスの電圧の補正を行う。この詳細については、後述する。

補正部５は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭやＲＡＭなどに格納されたデータテーブルやプログラムなどの各種データを読み込んで実行することで機能する構成とされるが、これに限られず、他の任意の構成とされてもよい。

なお、各画素の順バイアスでの駆動条件の補正、および各画素への逆バイアスの電圧の補正については、１つの補正部５で実行されてもよいし、順バイアスと逆バイアスとで異なる補正部５により実行されてもよい。

映像入力部６は、表示部１に表示する映像に対応する所定の映像信号を表示部１に入力するものであり、表示部１に表示させる映像の種類に応じて、図示しない他の各種電子部品に接続される。

以上が、本実施形態の表示装置の構成である。

次に、本実施形態の表示装置における各画素への逆バイアスの電圧印加およびその効果について、図３を参照して説明するが、その前に、ＯＬＥＤの輝度の経時変化および従来の逆バイアスの電圧印加について説明する。

図３では、任意の初期輝度（例えば、１０００ｃｄ／ｍ^２）における電流値を固定し、所定の温度環境下において、ＯＬＥＤを定電流駆動した場合のＯＬＥＤの相対輝度の経時変化の一例を示している。また、図３では、ＯＬＥＤの相対輝度の経時変化のうち、逆バイアスの電圧を印加しない場合を破線で、従来の逆バイアスの電圧印加を実行した場合を一点鎖線で、本実施形態での逆バイアスの電圧印加を実行した場合を実線で、それぞれ示している。

なお、ここでいう「相対輝度」とは、ある経過時間におけるＯＬＥＤの輝度の初期輝度に対する割合を意味する。また、図３における経過時間は、ＯＬＥＤを所定の温度環境下で通常の使用輝度（例えば２００ｃｄ／ｍ^２）よりも高い輝度で定電流駆動させた際、すなわちＯＬＥＤの劣化を加速させた状況での点灯時間である。つまり、図３でいう経過時間は、常温などの通常の環境下において通常使用される輝度で発光させた際の累積発光時間とは異なる概念である。

以下、説明の簡略化のため、図３に示すように、便宜的に、画素の経過時間がＴ１未満の期間を「初期」と称し、Ｔ１以上～Ｔ２未満の期間を「中期」と称し、Ｔ２を超える期間を「長期」と称する。なお、Ｔ１およびＴ２は、初期輝度、電流値、環境温度などにより変動する値である。例えば、車載用途を想定して、初期輝度を１０００ｃｄ／ｍ^２、環境温度を８５℃と設定した場合には、Ｔ１は１００時間程度、Ｔ２は１０００時間程度となり得る。

まず、逆バイアスの電圧を印加しない方式（以下「未印加方式」という）において、ＯＬＥＤを定電流駆動した場合の相対輝度の経時変化について説明する。

なお、ここでの「未印加方式」とは、ＯＬＥＤの定電流駆動を行い、ＯＬＥＤに順バイアスの電圧のみが印加される駆動方式を指す。また、図３に示す未印加方式でのＯＬＥＤの経時変化は、実測値に基づき、後述する相対輝度Ｌの式に当てはめてフィッティングすることにより得られたものである。

この場合、図３に示すように、初期のＯＬＥＤは、相対輝度の低下度合いが後述する逆バイアスの電圧を印加する場合よりも大きく、経過時間がＴ１の時点での相対輝度が０．９となった。中期のＯＬＥＤは、初期に比べて相対輝度の低下度合いが小さくなり、経過時間がＴ２の時点での相対輝度が０．８となった。その後、長期のＯＬＥＤは、相対輝度の低下度合いが中期に比べてさらに小さくなり、徐々に相対輝度が低下する傾向であった。

続いて、従来の方式における逆バイアスの電圧印加（以下「旧方式の電圧印加」という）を所定の間隔で実施した場合におけるＯＬＥＤの相対輝度の経時変化について説明する。

なお、「旧方式の電圧印加」とは、ＯＬＥＤの定電流駆動において、２４時間の間隔で１分間、順バイアスでの駆動において印加される電圧の絶対値と同じ逆バイアスの電圧がＯＬＥＤに印加される駆動状況を指す。また、図３に示す旧方式の電圧印加でのＯＬＥＤの経時変化は、実測値に基づき、後述する相対輝度Ｌの式に当てはめてフィッティングすることにより得られたものである。

この場合、図３に示すように、初期のＯＬＥＤは、未印加方式の場合に比べて、相対輝度の低下度合いが低減し、経過時間がＴ１の時点での相対輝度が０．９８となった。これは、ＯＬＥＤの機能層において発光に寄与せずに残存していた正孔や電子などのキャリアが、逆バイアスの電圧印加により移動して除去され、電流－電圧特性の低下が改善したことによると考えられる。

しかしながら、中期のＯＬＥＤは、図３に示すように、相対輝度の低下度合いが、経過時間がＴ１以降の所定の時間までは初期とほぼ同じであり、それ以降については初期に比べてやや小さくなった。その結果、ＯＬＥＤは、経過時間がＴ２での相対輝度が０．８となり、未印加方式の場合とほぼ同じであった。

長期のＯＬＥＤは、相対輝度の低下度合いが、中期に比べて小さくなるものの、未印加方式の場合におけるＯＬＥＤの長期での相対輝度の低下度合いよりも大きかった。その結果、長期のＯＬＥＤは、相対輝度が徐々に低下し、かつ未印加方式の場合よりもその低下が大きい傾向であった。

この結果を受け、本発明者は、次のように推測した。ＯＬＥＤの劣化が進行すると、ＯＬＥＤに徐々にリークパスが生じ、逆バイアスの電圧印加におけるＯＬＥＤの電流値が増加する。そして、逆バイアスの電圧印加におけるＯＬＥＤの発熱量が増加することで、劣化効果が増大してしまい、逆バイアスの電圧印加による回復効果を劣化効果が上回った結果、中期以降はＯＬＥＤの劣化が促進された。その結果、旧方式の電圧印加は、初期においては未印加方式よりもＯＬＥＤの特性低下を抑制できるが、長期においては未印加方式よりもＯＬＥＤの特性低下を加速することとなった。

そこで、本発明者は、鋭意検討の末、逆バイアスの電圧をＯＬＥＤの劣化度合いに応じて適宜変更し、所定のタイミングで逆バイアスの電圧印加を停止することを見出し、回復効果を得つつも、劣化効果を抑制された本実施形態の表示装置をなすに至った。

次いで、本実施形態の表示装置において実施する方式の逆バイアスの電圧印加（以下「新方式の電圧印加」という）を実施した場合のＯＬＥＤの相対輝度の経時変化について説明する。図３に示す新方式の電圧印加でのＯＬＥＤの相対輝度の経時変化は、旧方式の電圧印加の場合と同様の方法で得られたものである。

新方式の電圧印加では、図３に示す初期から中期の途中までにおいては、ＯＬＥＤの劣化度合いに応じて逆バイアスの電圧を所定の値以下の範囲内で適宜変更すると共に、中期の途中以後においては、逆バイアスの電圧印加を実施しない駆動状況とされる。

具体的には、新方式の電圧印加では、２４時間の間隔で１分間、逆バイアスの電圧を適宜変更しながら、ＯＬＥＤに印加すると共に、逆バイアスの電圧印加時における電流の上限値および電圧の閾値を設け、逆バイアスの電圧を閾値以下とした。この電流の上限値および電圧の閾値の詳細については、後述する。

新方式の電圧印加では、図３に示すように、初期のＯＬＥＤは、未印加方式の場合に比べて、相対輝度の低下度合いが低減し、経過時間がＴ１の時点での相対輝度が０．９８となった。

中期のＯＬＥＤは、相対輝度の低下度合いが初期よりも小さくなり、未印加方式の中期よりもやや大きいものの、旧方式の電圧印加の中期に比べて大幅に改善された。そして、経過時間がＴ２での相対輝度が０．８３となり、未印加方式および旧方式の電圧印加よりも相対輝度の低下度合いが小さくなった。その後、長期のＯＬＥＤは、相対輝度の低下度合いが中期に比べてさらに小さくなり、徐々に相対輝度が低下する傾向であり、経過時間がＴ２以降においても未印加方式および旧方式の電圧印加に比べて相対輝度が高かった。

この結果は、順バイアスの電圧印加と独立して逆バイアスの電圧およびその印加を制御することで、逆バイアスの電圧印加による回復効果を得つつも、劣化効果を抑制し、ＯＬＥＤをより長時間駆動することができることを示している。

次に、新方式の電圧印加における電流の上限値および電圧の閾値について、図４を参照して説明する。図４では、初期のＯＬＥＤの電流－電圧特性については実線で示し、劣化後のＯＬＥＤについて電流－電圧特性については破線で示している。

まず、ＯＬＥＤの劣化進行に伴うＯＬＥＤの電流－電圧特性の変化について説明する。

逆バイアスの電圧（負の電圧）を印加した場合、ＯＬＥＤは、ダイオードであるため、図４に示すように、初期においては、あまり電流が生じず、その電流密度が小さいが、劣化が進行すると、逆バイアスの電圧印加時の電流密度が増加する。

一方、順バイアスの電圧（正の電圧）を印加した場合、ＯＬＥＤは、０Ｖから発光開始電圧（図４の例では約４Ｖ）まではあまり電流が生じず、電流密度が小さいが、発光開始電圧を超えると、発光層の抵抗値が低下し、電圧上昇に伴って電流密度が大きくなる。劣化が進行すると、ＯＬＥＤは、０Ｖから発光開始電圧までの電流密度については初期とほぼ同じであるが、発光開始電圧を超える電圧における電流密度については小さくなり、図４に示すように、高電圧側にシフトした状態となる。

続いて、新方式の電圧印加における電流の上限値および電圧の閾値について説明する。

過剰な逆バイアスの電圧が印加されないようにするため、逆バイアスの電圧印加時における電流密度の上限値および電圧の閾値を設定した。具体的には、順バイアスの発光開始電圧を印加した際におけるＯＬＥＤの電流密度を、逆バイアスの電圧印加時の電流密度の上限値とした。

これは、逆バイアスの電圧印加により、発光開始時における電流密度を超える電流密度がＯＬＥＤに生じた場合、これが劣化進行によって生じたリークパスでの電流に起因するものであって、電流－電圧特性の低下改善に寄与しないと考えられることによる。言い換えると、発光開始時における電流密度を超える電流密度（以下「過剰な電流密度」という）が、逆バイアスの電圧印加の本来の目的であるＯＬＥＤの機能層での不要なキャリアの除去に寄与せず、単に発熱の原因となるに過ぎないと考えられるためである。

また、初期のＯＬＥＤにおいて、上記した電流密度の上限値となる負の電圧を閾値として設定し、逆バイアスの電圧をこの閾値以下とした。例えば、図４に示す例では、発光開始電圧約４Ｖにおける電流密度を、逆バイアスの電圧印加時の電流密度の上限値とし、初期のＯＬＥＤにおいて、この上限値の電流密度となる逆バイアスの電圧約－７Ｖを閾値とした。そして、逆バイアスの電圧は、閾値以下の範囲内（図４の例では、０Ｖ～－７Ｖの範囲内）となるようにした。これにより、逆バイアスの電圧印加時に、ＯＬＥＤに過剰な電流密度による発熱の影響を低減し、逆バイアスの電圧印加による劣化効果を抑制できる。

加えて、本実施形態の表示装置では、逆バイアスの電圧が閾値であっても、ＯＬＥＤの劣化進行によって上記の電流密度の上限を超える場合には、そのＯＬＥＤ（画素）には逆バイアスの電圧印加を行わない構成とされる。これにより、逆バイアスの電圧印加によるＯＬＥＤの回復効果よりも劣化効果が大きくなった状況において、不要な逆バイアスの電圧印加が行われないことで、ＯＬＥＤの劣化促進が防止され、ＯＬＥＤをより長時間駆動することができる。

具体的には、初期において、ＯＬＥＤの発光開始電圧における電流密度が０．１ｍＡ／ｃｍ^２であり、逆バイアスの電圧印加により０．１ｍＡ／ｃｍ^２となる電圧が－７Ｖである場合を例に説明する。

この例の場合、逆バイアスの電圧印加における電流密度の上限値が０．１ｍＡ／ｃｍ^２であり、逆バイアスの電圧の閾値が－７Ｖである。初期においては、例えば、逆バイアスの電圧を－４Ｖとした場合、このときの電流密度が０．００１ｍＡ／ｃｍ^２程度であり、ＯＬＥＤにほとんど電流が生じない。ＯＬＥＤの劣化が進行すると、徐々に逆バイアスの電圧印加時の電流密度が大きくなり、これに併せて逆バイアスの電圧を例えば－５Ｖ、－６Ｖと徐々に閾値に近づける。このとき、逆バイアスの電圧は、閾値（この例では－７Ｖ）が上限とされ、－７Ｖを超える負電圧にはされず、所定の累積発光時間となった後においては、－７Ｖで固定される。

そして、逆バイアスの電圧が閾値まで上げられた場合であっても、その際の電流密度が上限値以下であるときには、閾値での逆バイアスの電圧印加を継続する。一方、閾値での逆バイアスの電圧印加において、その際の電流密度が上限値を超えた場合には、それ以降の逆バイアスの電圧印加を実行しない。

なお、順バイアスでのＯＬＥＤの駆動については、逆バイアスの電圧印加に用いる電源と異なる電源により独立して行われ、逆バイアスの電圧印加が停止された後においても継続される。

次に、補正部５による順バイアスでの駆動条件の補正の一例について説明する。

表示部１を構成する各画素について初期輝度と同程度の輝度を維持するため、補正部５は、各画素の劣化度合いに応じてそれぞれの順バイアスでの駆動条件の補正を行う。この際、補正部５は、上記の新方式の電圧印加による改善後のＯＬＥＤの電流－電圧特性のデータに基づいて補正を実行する。

具体的には、例えば以下に示す（１）式、すなわち初期劣化の成分と通常劣化の成分とに基づく相対輝度Ｌの算出式における各種の係数ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２を逆バイアスの電圧印加後に更新する。そして、その更新後の相対輝度Ｌの算出式に基づき、逆バイアスの電圧印加後の画素を初期輝度と同程度の輝度にするための順バイアスでの駆動条件を算出し、この駆動条件にて当該画素を発光させる。これにより、逆バイアスの電圧印加による電流－電圧特性の回復を反映した上で順バイアスでの駆動条件が設定されるため、画素を過剰な電流駆動により発光させることが抑制され、各画素の信頼性、ひいては表示部１の信頼性が向上する。

Ｌ＝ａ１×ｅｘｐ（－ｔ×ｂ１）＋ａ２×ｅｘｐ（－ｔ×ｂ２）・・・（１）
なお、（１）式の右辺における第１項が初期劣化の成分に相当し、（１）式の右辺における第２項が初期劣化以降の通常劣化の成分に相当する。また、係数ａ１、ｂ１が初期劣化に関する係数であり、係数ａ２、ｂ２が通常劣化に関する係数であり、ｔが累積発光時間である。また、各種係数の算出については、逆バイアスの電圧印加による回復後のＯＬＥＤの電流および電圧の値を、相対輝度Ｌの（１）式を用いて算出することができる。さらに、（１）式では、分かり易くするため、各種係数を簡単に表記したが、公知文献に記載の方法と同様に、初期劣化成分の活性化エネルギーＥ_a,inintial、通常劣化成分の活性化エネルギーＥ_a,normal、絶対温度Ｔ、ボルツマン係数ｋの関数を用いることが好ましい。これにより、より正確に相対輝度Ｌを算出することができ、補正の精度が向上する。

また、画素が発光色の異なる複数の副画素（例えば、赤、緑、青の３つの副画素）により構成されている場合、この発光色ごとにそれぞれ補正を実行する。上記の係数の算出方法は、あくまで一例であり、他の公知の方法が採用されてもよい。

次に、逆バイアスの電圧を印加するタイミングの例について説明する。

まず、順バイアスでのＯＬＥＤ駆動のフレームレートが高速である場合には、例えば、順バイアスのフレームレートの合間、すなわち発光させる各フレームの間に逆バイアスの電圧を印加することができる。これにより、画像を表示部１に表示させつつも、逆バイアスの電圧印加時にＯＬＥＤが未発光の状態になることによる人の視覚上の違和感を生じさせることなく、逆バイアスの電圧印加を行うことができる。

なお、ここでいう「フレームレートが高速」とは、単位時間でのＯＬＥＤへの順バイアスの電流駆動をするタイミング（発光）としないタイミング（未発光）との切替の回数が多く、ＯＬＥＤが未発光になる瞬間を人の肉眼では確認できない状態であることを指す。また、後述する「フレームレートが低速」とは、単位時間での上記の切替の回数が少なく、ＯＬＥＤが未発光になる瞬間を人の肉眼では確認できる状態であることを指す。

一方、順バイアスでのＯＬＥＤ駆動のフレームレートが低速である場合には、逆バイアスの電圧の印加が必要な画素のうち発光させていない画素、すなわち画像の表示に使用されていない画素に逆バイアスの電圧を印加する。これにより、フレームレートが高速である場合と同様に、画像を表示部１に表示させつつも、人の視覚上の違和感を生じさせることなく、逆バイアスの電圧印加を行うことができる。

なお、この場合、必要に応じて、表示部１における画像の表示位置を変更するウォブリング処理を行い、意図的に逆バイアスの電圧印加が必要な画素を未発光の状態とした上で、逆バイアスの電圧印加を実行してもよい。

また、フレームレートが低速である場合などにおいて、逆バイアスの電圧印加が実施できなかった画素については、本実施形態の表示装置の使用を開始する際やその使用を終了する際に逆バイアスの電圧印加が実行されてもよい。例えば、車載用途の場合には、前者の逆バイアスの電圧印加についてはイグニッション電源がＯＮにされた際に実行され、後者の逆バイアスの電圧印加についてはイグニッション電源がＯＦＦにされた際に実行されるなどの態様が考えられる。

本実施形態によれば、表示部１の各画素に所定の間隔で逆バイアスの電圧を印加する際に、画素の劣化度合いに応じて逆バイアスの電圧を順バイアスの電圧とは個別独立して調整でき、各画素の電流－電圧特性の低下の改善と劣化抑制とを両立できる構成となる。また、ある画素の劣化度合いが所定以上となった場合には、逆バイアスの電圧印加を停止することで、不要な逆バイアスの電圧印加による劣化を抑制でき、従来よりも信頼性の高い表示装置となる。

（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態に示した表示装置は、本発明の表示装置の一例を示したものであり、上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

（１）例えば、上記第１実施形態では、逆バイアスの電圧印加時に電流密度の上限値以上となった場合に、それ以降の逆バイアスの電圧印加を行わない例について説明したが、それ以前に逆バイアスの電圧印加を停止してもよい。また、逆バイアスの電圧印加時に電流密度の上限値を、順バイアスでの発光開始電圧における電流密度とした例について説明したが、この電流密度よりも低い値を上限値と設定してもよい。

（２）上記第１実施形態では、画素が発光色の異なる複数の副画素で構成されている場合、これらの副画素のすべてについて新方式の逆バイアスの電圧印加および順バイアスでの駆動条件の補正を行う例について説明した。しかしながら、複数の副画素のうち一部の副画素についてのみ、逆バイアスの電圧印加および補正を行ってもよい。

例えば、複数の副画素のうち相対輝度の低下度合いが大きいもの（例えば、緑、青の副画素）については、逆バイアスの電圧印加および補正を行う。その一方で、相対輝度の低下度合いが小さいもの（例えば、赤の副画素）については、逆バイアスの電圧印加および補正を行わない。このように、逆バイアスの電圧印加および補正を行う副画素が選択されてもよい。

１表示部
２駆動回路
２１第１回路
２２第２回路
３劣化推定部
４制御部
５補正部
６映像入力部

Claims

自発光素子により構成される画素を複数有してなる表示部（１）と、
順バイアスの電圧を前記画素に印加して前記画素を発光させるための第１回路（２１）と、逆バイアスの電圧を前記画素に印加するための第２回路（２２）とを有してなる駆動回路（２）と、
複数の前記画素の劣化度合いを推定する劣化推定部（３）と、
前記画素の接続先を前記第１回路または前記第２回路に制御する制御部（４）と、
前記劣化推定部により推定された劣化度合いに応じて、前記画素の駆動条件を補正する補正部（５）と、
を備え、
前記補正部は、前記画素の劣化度合いに応じて前記順バイアスの電圧および前記逆バイアスの電圧を変更し、
前記逆バイアスの電圧は、前記順バイアスの電圧の印加に用いられる電源とは異なる電源により印加されると共に、所定の閾値以下であり、前記逆バイアスの電圧を前記画素に印加した際の前記画素の電流密度が、前記順バイアスの電圧であって前記画素が発光を開始する発光開始電圧における前記画素の電流密度以下となるように設定される表示装置。
前記制御部は、複数の前記画素のうち、前記所定の閾値とされた前記逆バイアスの電圧を印加したときの電流密度が前記発光開始電圧における電流密度を超える前記画素については、前記第１回路から前記第２回路への切り替えを実行しない請求項１に記載の表示装置。
前記補正部は、前記逆バイアスの電圧が印加された後の前記画素の電流－電圧特性に基づいて、前記画素を発光させるための駆動条件の補正を行う請求項１または２に記載の表示装置。