JP2011013551A - 有機ｅｌ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化に伴う輝度変化を低減することが可能な有機ＥＬ装置を提供することを目的とする。
【解決手段】絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置された有機ＥＬ素子と、前記絶縁基板の上方に配置され、前記有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタを含む画素回路と、温度検出器と、前記有機ＥＬ素子に供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧を、前記温度検出器によって検出された温度に基づいた増幅率で増幅する増幅回路と、を含む温度補償回路と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【選択図】 図８

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置に関する。

近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。

例えば、特許文献１によれば、駆動ＩＣの電力消費による発熱温度を検出して駆動ＩＣの温度情報を生成し、この温度情報と、予め作成したルックアップテーブルにて表示パネルの上部領域に対応した駆動ＩＣほどその発熱温度の検出データが大きくなるように重み付けした位置情報を加味した温度情報とを比較して有機ＥＬ素子への供給電流を制御する表示装置が開示されている。

特開２００８−１５２０８８号公報

本発明の目的は、温度変化に伴う輝度変化を低減することが可能な有機ＥＬ装置を提供することにある。

本発明の一態様によれば、
絶縁基板と、前記絶縁基板の上方に配置された有機ＥＬ素子と、前記絶縁基板の上方に配置され、前記有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタを含む画素回路と、温度検出器と、前記有機ＥＬ素子に供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧を、前記温度検出器によって検出された温度に基づいた増幅率で増幅する増幅回路と、を含む温度補償回路と、を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置が提供される。

本発明によれば、温度変化に伴う輝度変化を低減することが可能な有機ＥＬ装置を提供することができる。

図１は、本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。 図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置に適用可能な画素回路の構成を示す回路図である。 図３は、図１に示した有機ＥＬ表示装置に適用可能な有機ＥＬ素子を備えたアレイ基板の構成を概略的に示す断面図である。 図４は、図１に示した有機ＥＬ表示装置に適用可能な温度補償回路の構成を示す回路図である。 図５は、図４に示した温度補償回路の配置例を概略的に示す平面図である。 図６は、図４に示した温度補償回路の他の配置例を概略的に示す平面図である。 図７は、図４に示した温度補償回路の他の配置例を概略的に示す平面図である。 図８は、リセット信号を利用した温度補償を説明するための図である。 図９は、映像信号を利用した温度補償を説明するための図である。 図１０は、映像信号を利用した他の温度補償を説明するための図である。 図１１は、図１に示した有機ＥＬ表示装置に適用可能な他の画素回路の構成を示す回路図である。

以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、有機ＥＬ装置の一例として有機ＥＬ表示装置の構成を概略的に示す平面図である。

すなわち、有機ＥＬ表示装置は、表示パネル１を備えている。この表示パネル１は、アレイ基板１００及び封止基板２００によって構成されている。アレイ基板１００は、ガラスなどの絶縁基板ＳＵＢ、絶縁基板ＳＵＢの上に配置された有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び画素回路ＣＴなどを備えている。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び画素回路ＣＴは、画像を表示するアクティブエリア１０２においてマトリクス状の画素ＰＸにそれぞれ配置されている。これらの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び画素回路ＣＴの詳細については、後述する。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、発生した光を封止基板２００の側から出射するトップエミッション型として構成されても良いし、発生した光をアレイ基板１００の側から出射するボトムエミッション型として構成されても良い。

アレイ基板１００は、アクティブエリア１０２の外側において、封止基板２００の端部２００Ｅから外方に向かって延在した延在部１１０を備えている。画素回路ＣＴに対して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを駆動するのに必要な電源や各種制御信号を供給する駆動ＩＣ１２０は、延在部１１０において、絶縁基板ＳＵＢに実装されている。また、フレキシブル・プリンテッド・サーキット基板（以下、ＦＰＣ基板と称する）１３０は、延在部１１０において、絶縁基板ＳＵＢに接続されている。さらに、モジュール基板１４０は、ＦＰＣ基板に接続されている。

封止基板２００は、アクティブエリア１０２において、アレイ基板１００の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤと向かい合っている。この封止基板２００は、ガラス基板などの絶縁基板である。

これらのアレイ基板１００と封止基板２００とは、アクティブエリア１０２を囲むように枠状に配置されたシール部材３００により接合されている。このシール部材３００は、樹脂材料やフリットガラスなどによって形成されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、アレイ基板１００と封止基板２００との間に封止されている。

図２は、画素回路ＣＴの一例を示す回路図である。

この画素回路ＣＴは、画素スイッチＳＳＴ、駆動トランジスタＤＲＴ、第１スイッチＢＣＴ、第２スイッチＩＳＴ、第３スイッチＲＳＴ、第４スイッチＴＣＴ、保持容量Ｃｓ、及び、キャパシタＣｋを備えている。

画素スイッチＳＳＴ、駆動トランジスタＤＲＴ、第１スイッチＢＣＴ、第２スイッチＩＳＴ、第３スイッチＲＳＴ、第４スイッチＴＣＴは、ここでは同一導電型、例えばＰチャネル型の薄膜トランジスタにより構成されている。本実施形態において、駆動トランジスタＤＲＴ及び各スイッチをそれぞれ構成する薄膜トランジスタは、半導体層にポリシリコンを用いたトップゲート構造の薄膜トランジスタである。

画素スイッチＳＳＴ、駆動トランジスタＤＲＴ、第１スイッチＢＣＴ、第２スイッチＩＳＴ、第３スイッチＲＳＴ、第４スイッチＴＣＴの各々は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極を有している。

画素回路ＣＴにおいて、駆動トランジスタＤＲＴは、高電位の電源線ＰＶＤＤと低電位の電源線ＰＶＳＳとの間で有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び第１スイッチＢＣＴと直列に接続され、映像信号に応じた電流量の駆動電流を有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給する。この駆動トランジスタＤＲＴのソース電極は電源線ＰＶＤＤに接続され、駆動トランジスタＤＲＴのドレイン電極は第１スイッチＢＣＴのソース電極に接続されている。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極とソース電極との間に接続され、駆動トランジスタＤＲＴのゲート−ソース間の電位Ｖｇｓを保持する。

第１スイッチＢＣＴのドレイン電極は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陽極に接続され、第１スイッチＢＣＴのゲート電極は、第１走査線ＳＬ１に接続されている。このような第１スイッチＢＣＴは、第１走査線ＳＬ１から供給された制御信号によりオン／オフ制御され、駆動トランジスタＤＲＴと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとの接続状態を制御する。つまり、第１スイッチＢＣＴは、オン状態のときに駆動トランジスタＤＲＴと有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとを接続する。

画素スイッチＳＳＴは、映像信号Ｖｓｉｇが供給される映像信号線Ｘと駆動トランジスタＤＲＴとの間に接続されている。キャパシタＣｋは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極と画素スイッチＳＳＴのドレイン電極との間に接続されている。画素スイッチＳＳＴのソース電極は映像信号線Ｘに接続され、ゲート電極はゲート線Ｙに接続されている。このような画素スイッチＳＳＴは、ゲート線Ｙから供給された制御信号によりオン／オフ制御され、画素回路ＣＴと映像信号線Ｘとの接続状態を制御する。つまり、画素スイッチＳＳＴは、オン状態のときに映像信号線Ｘから供給されたアナログの映像信号Ｖｓｉｇを画素回路ＣＴに供給する。

第２スイッチＩＳＴのソース電極は初期化電圧Ｖｉｎｉが供給される第１信号線ＳＧ１に接続され、ドレイン電極は駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極に接続されている。第２スイッチＩＳＴのゲートは、第２走査線ＳＬ２に接続されている。このような第２スイッチＩＳＴは、第２走査線ＳＬ２から供給された制御信号によりオン／オフ制御され、画素回路ＣＴと第１信号線ＳＧ１との接続状態を制御する。つまり、第２スイッチＩＳＴは、オン状態のときに第１信号線ＳＧ１から供給された初期化電圧Ｖｉｎｉを画素回路ＣＴに供給する。

第３スイッチＲＳＴのソース電極はリセット信号Ｖｒｓｔが供給される第２信号線ＳＧ２に接続され、ドレイン電極は画素スイッチＳＳＴとキャパシタＣｋとの間に接続されている。第３スイッチＲＳＴのゲートは、第３走査線ＳＬ３に接続されている。このような第３スイッチＲＳＴは、第３走査線ＳＬ３から供給された制御信号によりオン／オフ制御され、画素回路ＣＴと第２信号線ＳＧ２との接続状態を制御する。つまり、第３スイッチＲＳＴは、オン状態のときに第２信号線ＳＧ２から供給されたリセット信号Ｖｒｓｔを画素回路ＣＴに供給する。

第４スイッチＴＣＴは、駆動トランジスタＤＲＴのドレイン電極とゲート電極との間に接続されている。第４スイッチＴＣＴのゲート電極は、第４走査線ＳＬ４に接続されている。このような第４スイッチＴＣＴは、第４走査線ＳＬ４から供給された制御信号によりオン／オフ制御され、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極とドレイン電極との間の接続状態を制御する。つまり、第４スイッチＴＣＴは、オン状態のときに駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極とドレイン電極とを導通する。

上述した画素回路ＣＴは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに駆動電流Ｉｄを供給する発光期間より前に、駆動トランジスタＤＲＴのゲート−ソース間電位Ｖｇｓを、駆動トランジスタＤＲＴ固有のしきい値電圧Ｖｔｈに等しいレベルに設定するしきい値キャンセル処理を行う。これにより、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流Ｉｄは、駆動トランジスタＤＲＴのしきい値電圧Ｖｔｈの影響を受けない。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光期間中の駆動電流Ｉｄは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート−ソース間電位Ｖｇｓとしきい値電圧Ｖｔｈとにより制御され、以下の関係式で表される。

Ｉｄ＝ｋｕ(Ｖｇｓ−Ｖｔｈ)^２
但し、発光期間中のゲート−ソース間電位Ｖｇｓは、（Ｖｔｈ＋ΔＶ）と表される。また、ｋは定数、ｕは移動度である。ここでは、発光期間より前にしきい値キャンセル処理を行っているため、ΔＶは以下のように表される。

ΔＶ＝（Ｖｓｉｇ−Ｖｒｓｔ)＊（Ｃｋ／（Ｃｓ＋Ｃｋ））
したがって、駆動電流Ｉｄは以下の関係式（１）で表される。

Ｉｄ＝ｋｕ（ΔＶ）^２
＝ｋｕ（（Ｖｓｉｇ−Ｖｒｓｔ）＊（Ｃｋ／（Ｃｓ＋Ｃｋ）））^２ （１）
つまり、駆動電流Ｉｄは、駆動トランジスタＤＲＴのしきい値電圧Ｖｔｈの影響を受けることなく、リセット信号Ｖｒｓｔ及び映像信号Ｖｓｉｇに依存する。すなわち、本実施形態において、リセット信号Ｖｒｓｔ及び映像信号Ｖｓｉｇは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流Ｉｄを制御するのに必要な制御電圧に相当する。

図３は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ及び有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに接続された第１スイッチＢＣＴを備えたアレイ基板１００の構成を概略的に示す断面図である。

アレイ基板１００は、ガラスなどの絶縁基板ＳＵＢ、絶縁基板ＳＵＢの上に形成された第１スイッチＢＣＴ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤなどを有している。絶縁基板ＳＵＢの上には、第１絶縁膜１１１が配置されている。

第１絶縁膜１１１の上には、第１スイッチＢＣＴの半導体層ＳＣが配置されている。この半導体層ＳＣは、例えばポリシリコンによって形成されている。この半導体層ＳＣには、チャネル領域ＳＣＣを挟んでソース領域ＳＣＳ及びドレイン領域ＳＣＤが形成されている。半導体層ＳＣは、第２絶縁膜１１２によって被覆されている。また、この第２絶縁膜１１２は、第１絶縁膜１１１の上にも配置されている。

第２絶縁膜１１２の上には、チャネル領域ＳＣＣの直上に第１スイッチＢＣＴのゲート電極Ｇが配置されている。ゲート電極Ｇは、第３絶縁膜１１３によって被覆されている。また、この第３絶縁膜１１３は、第２絶縁膜１１２の上にも配置されている。

第３絶縁膜１１３の上には、第１スイッチＢＣＴのソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが配置されている。ソース電極Ｓは、半導体層ＳＣのソース領域ＳＣＳにコンタクトしている。ドレイン電極Ｄは、半導体層ＳＣのドレイン領域ＳＣＤにコンタクトしている。ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄは、第４絶縁膜１１４によって被覆されている。また、この第４絶縁膜１１４は、第３絶縁膜１１３の上にも配置されている。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する画素電極ＰＥは、第４絶縁膜１１４の上に配置されている。画素電極ＰＥは、第１スイッチＢＣＴのドレイン電極Ｄに接続されている。この画素電極ＰＥは、この例では陽極に相当する。この画素電極ＰＥは、反射電極及び透過電極が積層された２層構造であっても良いし、反射電極単層または透過電極単層であっても良い。反射電極は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成されている。透過電極は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。

第４絶縁膜１１４の上には、隔壁ＰＩが配置されている。この隔壁ＰＩは、画素電極ＰＥの周縁に沿って配置されている。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する有機層ＯＲＧは、画素電極ＰＥの上に配置されている。この有機層ＯＲＧは、少なくとも発光層を含み、さらに、ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層などを含んでいても良い。このような有機層ＯＲＧの材料については、蛍光材料を含んでいても良いし、燐光材料を含んでいても良い。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを構成する対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧの上に配置されている。この例では、対向電極ＣＥは、陰極に相当する。この対向電極ＣＥは、有機層ＯＲＧのみならず隔壁ＰＩも被覆している。このような対向電極ＣＥは、例えば、マグネシウム・銀などによって形成されている。

上述した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、供給された駆動電流の電流量に応じた輝度で発光する。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度は、動作環境の温度変化に伴って変化する傾向にある。例えば、表示パネル１の温度、あるいは、表示パネル１の周辺温度などの動作環境の温度が常温（例えば２５℃）より低温となった場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度は常温での輝度に比べて上昇する傾向にあり、また、動作環境の温度が常温より高温となった場合には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度は常温での輝度に比べて低下する傾向にある。

このような輝度変化の一因として、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流の温度依存性が挙げられる。すなわち、動作環境の温度が上昇するほど駆動トランジスタＤＲＴの移動度が低下することに起因して、駆動電流が低下して有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度の低下を招く傾向にある。

図４は、本実施形態の有機ＥＬ装置に適用可能な温度補償回路ＴＣＣの一例を示す回路図である。

温度補償回路ＴＣＣは、温度検出器の一例であるサーミスタＴＭ、及び、増幅回路ＡＭを備えて構成されている。増幅回路ＡＭは、第１増幅器ＡＭＰ１、第２増幅器ＡＭＰ２、及び、抵抗器ＲＴによって構成されている。サーミスタＴＭは、第１増幅器ＡＭＰ１の負の入力端子に接続されている。抵抗器ＲＴは、第１増幅器ＡＭＰ１の負の入力端子と出力端子との間に接続されている。第１増幅器ＡＭＰ１の出力端子は、第２増幅器ＡＭＰ２の正の入力端子に接続されている。第２増幅器ＡＭＰ２の負の入力端子と出力端子とは抵抗器を介することなく接続されている。第１増幅器ＡＭＰ１の正の入力端子に入力された入力電圧Ｖｉｎは、第２増幅器ＡＭＰ２の出力端子から出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。

この温度補償回路ＴＣＣにおいては、出力電圧Ｖｏｕｔと入力電圧Ｖｉｎとの間には、以下の関係式（２）が成り立っている。ここで、サーミスタＴＭの抵抗値をＲｔとし、抵抗器ＲＴの抵抗値をＲとする。

Ｖｏｕｔ＝（１＋Ｒ／Ｒｔ）＊Ｖｉｎ＝Ａｖ＊Ｖｉｎ （２）
上記の関係式（２）において、Ａｖは温度補償回路ＴＣＣにおける増幅率に相当する。

抵抗器ＲＴの抵抗値Ｒは、常温（例えば２５℃）のときにＡｖがほぼ１となるように設定される。サーミスタＴＭの抵抗値Ｒｔは、温度の低下に伴って指数関数的に増加する。このため、増幅率Ａｖ（＝１＋Ｒ／Ｒｔ）は、温度の増加に伴って指数関数的に増加する。すなわち、サーミスタＴＭによって検出された温度が高いほど増幅率は増加し、逆に、サーミスタＴＭによって検出された温度が低いほど増幅率は低下する。

本実施形態においては、温度補償回路ＴＣＣは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流Ｉｄを制御するのに必要な制御電圧（例えばリセット信号Ｖｒｓｔ、映像信号Ｖｓｉｇ）を入力信号Ｖｉｎとし、サーミスタＴＭによって検出された温度に基づいた増幅率で増幅して出力信号Ｖｏｕｔを出力する。

次に、上述した温度補償回路ＴＣＣの配置例について説明する。

図５に示す例では、温度補償回路ＴＣＣは、表示パネル１を構成するアレイ基板１００の延在部１１０に実装された駆動ＩＣ１２０に配置されている。

図６に示す例では、温度補償回路ＴＣＣは、表示パネル１とは別に配置され、ここでは、アレイ基板１００の延在部１１０に接続されたＦＰＣ基板１３０に配置されている。この例の場合、温度補償回路ＴＣＣによって検出される温度が駆動ＩＣ１２０の発熱による影響を受けにくい。

図７に示す例では、温度補償回路ＴＣＣは、表示パネル１とは別に配置され、ここでは、ＦＰＣ基板１３０に接続されたモジュール基板１４０に配置されている。この例の場合、図６に示した例と同様に、温度補償回路ＴＣＣによって検出される温度が駆動ＩＣ１２０の発熱による影響を受けにくい。また、モジュール基板１４０は、ＦＰＣ基板１３０と比較して高い剛性を有している。このため、モジュール基板１４０が折り曲げなどの応力に耐え、温度補償回路ＴＣＣにおける断線等の配線不良の発生を抑制できる。

また、温度補償回路ＴＣＣは、これらの駆動ＩＣ１２０、ＦＰＣ基板１３０、または、モジュール基板１４０のいずれかに組み込むことによって、省スペース化を図ることが可能となる。なお、温度補償回路ＴＣＣの全体が必ずしも駆動ＩＣ１２０、ＦＰＣ基板１３０、または、モジュール基板１４０のいずれかに配置されている必要はなく、例えば、温度補償回路ＴＣＣを構成するサーミスタＴＭと増幅回路ＡＭとが異なる基板に配置されていても良い。

次に、上述した温度補償回路ＴＣＣの適用例について説明する。

まず、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧として、リセット信号Ｖｒｓｔを利用する場合について説明する。

図８に示した例では、温度補償回路ＴＣＣは、リセット信号Ｖｒｓｔを出力する出力端子Ｔｒｓｔと、アクティブエリア１０２の各画素回路ＣＴとの間に接続されている。この温度補償回路ＴＣＣは、出力端子Ｔｒｓｔから入力されたリセット信号Ｖｒｓｔを、検出した温度に基づいた増幅率で増幅して増幅リセット信号ＶＡｒｓｔを生成し、この増幅リセット信号ＶＡｒｓｔを画素回路ＣＴに出力する。ここでのリセット信号Ｖｒｓｔは、図４を参照して説明した入力信号Ｖｉｎに対応し、また、増幅リセット信号ＶＡｒｓｔは、出力信号Ｖｏｕｔに対応する。

このように温度に依存して変化する増幅リセット信号ＶＡｒｓｔがリセット信号Ｖｒｓｔの代わりに供給された画素回路ＣＴにおいては、上記した関係式（１）にしたがって、増幅リセット信号ＶＡｒｓｔに応じた駆動電流Ｉｄを有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給する。例えば、常温時と比較して高温になった際に、リセット信号Ｖｒｓｔを増幅すること無しに画素回路ＣＴに供給した場合には、駆動電流Ｉｄが常温時よりも低下するが、温度上昇に伴ってリセット信号Ｖｒｓｔを増幅し、増幅リセット信号ＶＡｒｓｔを画素回路ＣＴに供給した場合には、駆動電流Ｉｄは増加し常温時とほぼ同等に維持される。このため、温度変化に伴う有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。

このように、リセット信号Ｖｒｓｔに温度情報を加味することで、温度変化による駆動電流Ｉｄの変化を抑制し、温度変化に伴う有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。また、リセット信号Ｖｒｓｔのみを利用して駆動電流Ｉｄの温度補償が可能であり、簡便且つ低コストで有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。

次に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧として、映像信号Ｖｓｉｇを利用する場合について説明する。

図９に示した例では、駆動ＩＣ１２０は、基準電圧に応じてデジタルの映像信号Ｖｄａｔａをアナログの映像信号Ｖｓｉｇに変換して、アクティブエリア１０２の画素回路ＣＴに出力するＤ／Ａ変換器１２１を含んでいる。温度補償回路ＴＣＣは、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する出力端子Ｔｒｅｆと、Ｄ／Ａ変換器１２１との間に接続されている。

この温度補償回路ＴＣＣは、出力端子Ｔｒｅｆから入力された基準電圧Ｖｒｅｆを、検出した温度に基づいた増幅率で増幅して増幅基準電圧ＶＡｒｅｆを生成し、この増幅基準電圧ＶＡｒｅｆをＤ／Ａ変換器１２１に出力する。ここでの基準電圧Ｖｒｅｆは、図４を参照して説明した入力信号Ｖｉｎに対応し、また、増幅基準電圧ＶＡｒｅｆは、出力信号Ｖｏｕｔに対応する。

このように温度に依存して変化する増幅基準電圧ＶＡｒｅｆが供給されたＤ／Ａ変換器１２１においては、温度変化に対応したアナログの映像信号ＶＡｓｉｇを画素回路ＣＴに出力する。つまり、映像信号ＶＡｓｉｇは、検出された温度に基づいた増幅率で間接的に増幅されている。

このように温度に依存して変化する映像信号ＶＡｓｉｇが映像信号Ｖｓｉｇの代わりに供給された画素回路ＣＴにおいては、上記した関係式（１）にしたがって、映像信号ＶＡｓｉｇに応じた駆動電流Ｉｄを有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給する。例えば、常温時と比較して高温になった際に、映像信号Ｖｄａｔａを温度変化に伴って増幅すること無しに映像信号Ｖｓｉｇに変換して画素回路ＣＴに供給した場合には、駆動電流Ｉｄが常温時よりも低下するが、温度変化に伴って映像信号Ｖｄａｔａを増幅して映像信号ＶＡｓｉｇに変換して画素回路ＣＴに供給した場合には、駆動電流Ｉｄは増加し常温時とほぼ同等に維持される。このため、温度変化に伴う有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。

このように、映像信号のＤ／Ａ変換に必要な基準電圧Ｖｒｅｆに温度情報を加味することで、温度変化による駆動電流Ｉｄの変化を抑制し、温度変化に伴う有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。また、基準電圧Ｖｒｅｆのみを利用して駆動電流Ｉｄの温度補償が可能であり、簡便且つ低コストで有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの輝度変化を低減することが可能となる。

次に、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧として、映像信号Ｖｓｉｇを利用する他の例について説明する。

図１０に示した例では、駆動ＩＣ１２０は、複数のＤ／Ａ変換器１２１を含んだＤ／Ａ変換部ＤＡＣを有している。温度補償回路ＴＣＣは、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する出力端子Ｔｒｅｆと、Ｄ／Ａ変換部ＤＡＣとの間に接続されている。特に、ここに示した例では、温度補償回路ＴＣＣは、Ｄ／Ａ変換部ＤＡＣの複数個所に接続されている。

この温度補償回路ＴＣＣは、出力端子Ｔｒｅｆから入力された基準電圧Ｖｒｅｆを、検出した温度に基づいた増幅率で増幅して増幅基準電圧ＶＡｒｅｆを生成し、この増幅基準電圧ＶＡｒｅｆをＤ／Ａ変換部ＤＡＣの複数個所に出力する。ここでは、増幅基準電圧ＶＡｒｅｆは、複数のＤ／Ａ変換器１２１がシリアルに配置されたＤ／Ａ変換部ＤＡＣの両端から供給される。

このように温度に依存して変化する増幅基準電圧ＶＡｒｅｆが供給されたＤ／Ａ変換器１２１の各々においては、入力されたデジタルの映像信号Ｖｄａｔａを温度変化に対応したアナログの映像信号ＶＡｓｉｇに変換し、この映像信号ＶＡｓｉｇを出力する。つまり、図９に示した例と同様に、映像信号ＶＡｓｉｇは、検出された温度に基づいた増幅率で間接的に増幅されている。

このような例においても、図９に示した例と同様の効果が得られる。加えて、増幅基準電圧ＶＡｒｅｆを供給するための配線による電圧降下の影響を低減することができ、Ｄ／Ａ変換部ＤＡＣを構成する各Ｄ／Ａ変換器１２１に供給される増幅基準電圧ＶＡｒｅｆの減衰を抑制することができる。このため、表示パネルの大型化に伴ってＤ／Ａ変換部ＤＡＣの規模が大型化したとしても、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの温度変化に伴う輝度変化を抑制することができる。

次に、本実施形態で説明した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに駆動電流を供給するための他の画素回路ＣＴの構成について説明する。

図１１は、他の画素回路ＣＴを示す回路図である。

高電位の電源線ＰＶＤＤと低電位の電源線ＰＶＳＳとの間には、３個の駆動トランジスタＤＲＴが並列に接続されている。各駆動トランジスタＤＲＴと電源線ＰＶＳＳとの間には、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが接続されている。各駆動トランジスタＤＲＴと電源線ＰＶＤＤとの間には、単一の第１スイッチＢＣＴが接続されている。

各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに対して駆動電流を供給する画素回路ＣＴの各々は、画素スイッチＳＳＴ、駆動トランジスタＤＲＴ、第２スイッチＩＳＴ、及び、保持容量Ｃｓを備えている。

この画素回路ＣＴにおいて、駆動トランジスタＤＲＴのソース電極は第１スイッチＢＣＴを介して電源線ＰＶＤＤに接続され、駆動トランジスタＤＲＴのドレイン電極は有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの陽極に接続されている。保持容量Ｃｓは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極とドレイン電極との間に接続されている。画素スイッチＳＳＴは、映像信号Ｖｓｉｇが供給される映像信号線Ｘと駆動トランジスタＤＲＴとの間に接続されている。第２スイッチＩＳＴは、初期化電圧Ｖｉｎｉが供給される第１信号線ＳＧ１と駆動トランジスタＤＲＴのゲート電極との間に接続されている。

第３スイッチＲＳＴは、リセット信号Ｖｒｓｔが供給される第２信号線ＳＧ２と、各駆動トランジスタＤＲＴのソース電極との間に接続されている。

なお、図中のＣ_ＥＬは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの容量を表している。

上述した画素回路ＣＴの動作について簡単に説明する。

まず、各画素回路ＣＴの第２スイッチＩＳＴ及び第３スイッチＲＳＴをオンし、各画素回路ＣＴの画素スイッチＳＳＴ及び第１スイッチＢＣＴをオフする。これにより、画素回路ＣＴにリセット信号Ｖｒｓｔ及び初期化電圧Ｖｉｎｉが供給され、各駆動トランジスタＤＲＴのゲート電位及びソース電位を一定にする。

続いて、第１スイッチＢＣＴ及び第２スイッチＩＳＴをオンし、画素スイッチＳＳＴ及び第３スイッチＲＳＴをオフする。これにより、各駆動トランジスタＤＲＴのしきい値電圧Ｖｔｈのバラツキを補正する。

続いて、第１スイッチＢＣＴをオンし、画素スイッチＳＳＴ及び第２スイッチＩＳＴ及び第３スイッチＲＳＴをオフする。これにより、各駆動トランジスタＤＲＴの移動度のバラツキを補正する。

続いて、画素スイッチＳＳＴ及び第１スイッチＢＣＴをオンし、第２スイッチＩＳＴ及び第３スイッチＲＳＴをオフする。これにより、映像信号線Ｘから供給された映像信号Ｖｓｉｇが書き込まれた状態での各駆動トランジスタＤＲＴの移動度のバラツキを補正する。このときの駆動トランジスタＤＲＴのゲート−ソース間電位Ｖｇｓは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの容量Ｃ_ＥＬ及び保持容量Ｃｓに依存する。

続いて、第１スイッチＢＣＴをオンし、画素スイッチＳＳＴ及び第２スイッチＩＳＴ及び第３スイッチＲＳＴをオフする。これにより、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに駆動電流Ｉｄが供給され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは発光する。

有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光期間中の駆動電流Ｉｄは、駆動トランジスタＤＲＴのゲート−ソース間電位Ｖｇｓとしきい値電圧Ｖｔｈとにより制御され、以下の関係式で表される。

Ｉｄ＝ｋｕ(Ｖｇｓ−Ｖｔｈ)^２
但し、発光期間中のゲート−ソース間電位Ｖｇｓは、（Ｖｓｉｇ−Ｖｘ）と表される。また、ｋは定数であり、ｕは移動度を示す。ここでは、発光期間より前の移動度補正処理を行っているため、Ｖｘは以下のように表される。

Ｖｘ＝Ｖｉｎｉ−Ｖｔｈ＋Ｃｓ＊（Ｖｓｉｇ−Ｖｉｎｉ)／（Ｃｓ＋Ｃ_ＥＬ）＋Ｖｅ
したがって、駆動電流Ｉｄは以下の関係式（１）で表される。

Ｉｄ＝ｋｕ（Ｖｓｉｇ−Ｖｘ−Ｖｔｈ）^２
＝ｋｕ（（Ｖｓｉｇ−Ｖｉｎｉ）＊（Ｃ_ＥＬ／（Ｃ_ＥＬ＋Ｃｓ））−Ｖｅ）^２
つまり、駆動電流Ｉｄは、駆動トランジスタＤＲＴのしきい値電圧Ｖｔｈの影響を受けることなく、映像信号Ｖｓｉｇに依存する。

したがって、図１１に示した回路構成においては、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧として映像信号Ｖｓｉｇを利用することにより、図９を参照して説明した例と同様の効果が得られる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

例えば、本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどにも利用可能である。

１…表示パネル
１００…アレイ基板 ＳＵＢ…絶縁基板
１２０…駆動ＩＣ
１３０…ＦＰＣ
１４０…モジュール基板
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子 ＰＥ…画素電極 ＯＲＧ…有機層 ＣＥ…対向電極
ＣＴ…画素回路 ＤＲＴ…駆動トランジスタ
ＴＣＣ…温度補償回路 ＴＭ…サーミスタ ＡＭ…増幅回路

Claims (5)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板の上方に配置された有機ＥＬ素子と、
   前記絶縁基板の上方に配置され、前記有機ＥＬ素子に駆動電流を供給する駆動トランジスタを含む画素回路と、
   温度検出器と、前記有機ＥＬ素子に供給される駆動電流を制御するのに必要な制御電圧を、前記温度検出器によって検出された温度に基づいた増幅率で増幅する増幅回路と、を含む温度補償回路と、
   を備えたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
2. 前記温度補償回路における増幅率は、前記温度検出器によって検出された温度が高いほど増加することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
3. さらに、前記絶縁基板に実装され、前記画素回路に対して前記有機ＥＬ素子を駆動するのに必要な信号を供給する駆動ＩＣと、
   前記絶縁基板に接続されたフレキシブル・プリンテッド・サーキット基板と、
   前記フレキシブル・プリンテッド・サーキット基板に接続されたモジュール基板と、を備え、
   前記温度補償回路は、前記駆動ＩＣ、前記フレキシブル・プリンテッド・サーキット基板、及び、前記モジュール基板のいずれかに配置されたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
4. 前記温度補償回路は、前記制御電圧を出力する出力端子と前記画素回路との間に接続され、前記温度検出器によって検出された温度に基づいた増幅率で前記制御信号を増幅して前記画素回路に出力することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
5. さらに、基準電圧に応じてデジタルの映像信号をアナログの映像信号に変換して前記画素回路に出力するＤ／Ａ変換器を備え、
   前記温度補償回路は、前記温度検出器によって検出された温度に基づいた増幅率で前記制御信号を増幅して前記Ｄ／Ａ変換器に基準電圧として出力することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。

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