JP2003330383A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機ＥＬ素子の輝度を検出するためにフォト
トランジスタ等の専用の受光素子をパネル外部に設けた
構成を採ると、部品点数が増加することによってコスト
アップを招くとともに、表示装置の薄型化が妨げられ
る。 【解決手段】 支持基板３上に配置された有機ＥＬ素子
からなる発光素子５と、発光素子５からの発光光ｈを検
出するための受光素子７と、受光素子７で検出された発
光素子５からの発光光ｈの発光量に基づいて発光素子７
の駆動を制御する制御手段とを備えた有機ＥＬ表示装置
において、受光素子７は、有機ＥＬ素子からなり、発光
素子５が配置された支持基板３上に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光画素の発光素
子（電気光学素子）として、有機ＥＬ素子を用いた有機
ＥＬ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機材料のエレクトロルミネッセンス
（Electroluminescence ：以下ＥＬと記す）を利用した
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、有機正孔輸送層
や有機発光層を積層させてなる有機材料層を挟持してい
る。このような構成の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との
間に電圧を印加することにより、陰極から注入された電
子と陽極から注入された正孔とが有機発光層で再結合す
ることで発光が生じる自発光素子であることが知られて
おり、１０Ｖ以下の駆動電圧で、数１００〜数１０００
ｃｄ／ｍ² の輝度が得られる。このため、この有機ＥＬ
素子を発光素子として用いた表示装置（すなわち有機Ｅ
Ｌディスプレイ）は、次世代フラットパネルディスプレ
イ（Flat Panel Display：以下ＦＰＤと記す）として有
望視されている。

【０００３】ところが、このような有機ＥＬ素子は、自
発光型であるため、発光時間に対する発光効率の経時的
な低下（輝度劣化）は避けられない。特に、各色に発光
する有機ＥＬ素子を各画素に配列形成してなるカラー表
示の有機ＥＬ表示装置においては、図７の輝度劣化曲線
に示すように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の有
機ＥＬ素子の輝度劣化特性が異なることから、発光時間
とともに色度バランスが劣化する。

【０００４】このような輝度の劣化を防止するために、
特開２００１−１００６９７には、フォトダイオードか
らなるフォトセンサなどによって、有機ＥＬ素子の輝度
を検出し、検出された輝度に応じて情報表示部に設けた
有機ＥＬ素子に供給する電流を制御し、情報表示部にお
ける有機ＥＬ素子の輝度を補正する表示装置が開示され
ている。

【０００５】また、特開２００１−７６８８２には、両
面が透明電極で構成されている有機ＥＬ素子とすること
で、表示側と反対側からの光をモニター用とし、有機Ｅ
Ｌ素子の発光量が一定になるような回路を設ける表示装
置が開示されている。

【０００６】さらに、特開平１１−１０９９１８には、
点灯時間に応じて、既知の寿命特性曲線に対応させて表
示部の輝度を一定に補正する有機ＥＬディスプレイ装
置、さらにはモニター用発光部に対向して設けられた光
電変換素子を備え、光電変換素子で受光したモニター用
発光部の光の強度に応じて表示部における有機ＥＬ素子
の駆動電流または駆動電圧を可変する有機ＥＬディスプ
レイ装置が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような有機ＥＬ表示装置（表示装置、有機ＥＬディス
プレイ装置）には次のような課題があった。すなわち、
有機ＥＬ素子での発光光を検出（モニター）する装置で
は、フォトダイオードのようなモニター用の光電変換素
子を設けているため、部品点数が増加し、装置コストが
高くなると言った問題が生じる。また、有機ＥＬ素子
は、薄膜化が進んだ素子であるため、これを用いた表示
装置に他の光電変換素子を設けた場合、表示装置自体の
薄型化が妨げられる。

【０００８】そして、点灯時間に応じて、既知の寿命特
性曲線に対応させて表示部の輝度を一定に補正する装置
では、表示部における有機ＥＬ素子の輝度を実際に検出
しているわけではない。このため、既知の寿命特性曲線
と、実際の有機ＥＬ素子の寿命特性曲線との間にズレが
生じている場合には、正確な輝度補正を行うことができ
ないと言った問題もある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するための本発明の有機ＥＬ表示装置は、基板上に配置
された有機ＥＬ素子からなる表示素子と、発光素子から
の発光光を検出するための受光素子と、受光素子で検出
された発光素子からの発光光の発光量に基づいて発光素
子の駆動を制御する制御部とを備えたものであり、特
に、受光素子が、有機ＥＬ素子からなると共に、発光素
子が配置された基板上に設けられていることを特徴とし
ている。

【００１０】このような構成の有機ＥＬ表示装置では、
有機ＥＬ素子からなる発光素子と同一基板上に設けられ
た有機ＥＬ素子が、発光素子での発光光を受光するため
の受光素子として機能するため、フォトダイオードのよ
うな異なる素子を設けることなく発光素子での発光光を
検出し、検出された発光量に基づいて当該発光素子の駆
動を制御することができる。

【００１１】また、この有機ＥＬ表示装置においては、
発光素子の発光面側に、当該発光素子からの発光光を受
光素子側に反射するための反射部材を設けた構成とする
ことで、発光素子から発光面側に取り出された発光光
を、効率的に受光素子に入射させることができる。

【００１２】また、受光素子は、発光素子と同一プロセ
スで形成できるため、プロセスの増加なく有機ＥＬ表示
装置を得ることができる。

【００１３】そして、表示領域に異なる発光色の発光素
子が設けられている場合には、各発光色の発光素子に隣
接させて受光素子を設けるようにする。これにより、各
発光色の発光素子について個別に発光光を検出し、その
発光量に基づいて各発光色の発光素子の駆動を個別に制
御した表示を行うことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る有機ＥＬ素子
の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の領域
構成を示す平面図である。また、図２は、本発明に係る
有機ＥＬ表示装置の構成の概略を示す断面図であり、図
１のＡ−Ａ’断面に相当する。尚、以下に説明する実施
形態においては、これらの図に示す有機ＥＬ表示装置１
が、支持基板３と反対側から表示光を取り出す上面発光
方式である場合を例示するが、本発明はこれに限定され
ることなく、支持基板３側から表示光を取り出す透過型
の有機ＥＬ表示装置にも適用可能である。

【００１６】これらの図に示す有機ＥＬ表示装置１は、
その正面中央部の表示領域１ａと、この表示領域１ａの
周囲に設けられた受光領域１ｂとを備えている。このよ
うな有機ＥＬ表示装置１は、支持基板３上の表示領域１
ａに形成された発光素子５、受光領域１ｂに形成された
受光素子７、これらの発光素子５および受光素子７を挟
む状態で支持基板３に対向させて設けられた光透過性基
板９、この光透過性基板９上に設けられた反射部材１
１、および額縁状の筐体１３、さらにはここでの図示は
省略した駆動回路で構成されている。

【００１７】支持基板３は、ガラスのような透明基板
や、シリコン基板等の中から適宜選択して用いられるこ
ととする。ただし、この有機ＥＬ表示装置１の駆動方式
がアクティブマトリックス方式である場合、各発光素子
５が配置された画素毎に、さらには各受光素子７の配置
個所毎にＴＦＴを設けてなるＴＦＴ基板が支持基板３と
して用いられる。また、この有機ＥＬ表示装置が支持基
板３側から表示光を取り出す透過型である場合、支持基
板３として光透過性材料が用いられることとする。

【００１８】発光素子５は、有機ＥＬ素子からなり、支
持基板３の一主面側中央の表示領域１ａにマトリクス状
に配列されている。これらの発光素子５は、それぞれが
例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に発光する
ものであり、所定の配列形式にしたがって表示領域１ａ
に配列されている。

【００１９】また、受光素子７は、発光素子５での発光
光ｈを受光するために設けられたものであり、特に有機
ＥＬ素子で構成されていることを特徴としている。この
受光素子７は、表示領域１ａの最外周に配置された発光
素子５に隣接させた状態で、支持基板３上における受光
領域１ｂに設けられている。尚、受光領域１ｂは、表示
領域１ａの全周に亘って設けられていても良く、表示領
域１ａの外周に沿った一部分に設けられていても良い。
ただし、この受光領域１ｂに配置される受光素子７は、
少なくとも表示領域１ａに設けられている１組のＲ，
Ｇ，Ｂ各色の発光素子５に対して隣接させて設けられる
こととする。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の発光素子５に対し
て個別の受光素子７を隣接させて配置しても良いし、
Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の発光素子５に対して１つの受光素子７
を隣接させて配置しても良い。ただし、受光素子５によ
る受光感度を高めるためには、より多くの発光素子５か
らの発光光が受光可能なように、受光素子７が設けられ
ていることが好ましい。

【００２０】そして、光透過性基板９は、発光素子５お
よび受光素子７に対して、例えば光透過性の封止膜（図
示省略）を介して光学密着を保って設けられている。

【００２１】さらに、反射部材１１は、発光素子５から
光透過性基板９側に放出された発光光を受光素子７に反
射させるためのものであり、表示領域１ａの周縁上に設
けられている。この反射部材１１は、表示領域１ａの最
外周に配置されている発光素子５から放出された発光光
ｈを受光素子７に側に反射させれば良く、表示領域１ａ
に対する重なり分ができるだけ少なくなるように配置さ
れていることとする。尚、光反射部材１１は、光透過性
基板９上に形成された反射膜（反射板）であっても良い
し、筐体１３の光透透過性基板９側を反射面として構成
しても良い。尚、この反射部材１１も、発光素子５およ
び受光素子７に対して、例えば光透過性の封止膜（図示
省略）および光透過性基板９を介して光学密着を保って
設けられていることが好ましい。尚、この有機ＥＬ表示
装置が支持基板３側から表示光を取り出す透過型である
場合、この反射部材は、光透過性材料からなる支持基板
３側に設けられることとする。

【００２２】また、筐体１３は、表示領域１ａを開口す
る開口窓１３ａを有する額縁状に成形されたものであ
る。この筐体１３は、発光素子５および受光素子７を挟
持した状態で一体化された支持基板３と光透過性基板９
との側周を囲み、かつ開口窓１３ａから表示領域１ａを
臨む状態で、光透過性基板９側から覆い被せられてい
る。この筐体１３は、表示領域１ａに対する重なり分が
できるだけ少なく、かつ反射部材１１が筐体１３とは別
に構成されている場合には反射部材１１を完全に覆う様
に設けられることが好ましい。

【００２３】次に、発光素子５および受光素子７として
用いられる有機ＥＬ素子の詳しい構成を、図３の要部拡
大断面図を用いて説明する。

【００２４】有機ＥＬ表示装置１に設けられる発光素子
５および受光素子７としての有機ＥＬ素子は、支持基板
３側から、第１電極２１、有機層２２、および第２電極
２３がこの順で積層された構成になっている。第１電極
２１は陽極（または陰極）として用いられ、第２電極２
３は陰極（または陽極）として第１電極２１と対で用い
られる。

【００２５】第１電極２１は、この有機ＥＬ表示装置１
の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、
支持基板３に形成された各ＴＦＴに接続する状態で各画
素毎（各発光素子５および各受光素子７）に対応させて
パターン形成されていることとする。一方、この有機Ｅ
Ｌ表示装置１の駆動方式がパッシブマトリックス方式で
ある場合、第１電極２１は、例えば各画素の列方向に配
置された発光素子５と受光素子７とで共有されるストラ
イプ状にパターン形成されていることとする。尚、この
有機ＥＬ表示装置が支持基板３側から表示光を取り出す
透過型である場合、第１電極２１は、光透過性材料が用
いて構成されることとする。

【００２６】有機層２２は、第１電極２１または第２電
極からなる陽極側から陰極側に向かって順に、正孔注入
層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、さらには電子注
入層等を積層してなる。これらの各層は、発光素子５の
発光色毎に異なる材料を用いてパターン形成されてい
る。尚、有機層２２は、このような層構造に限定される
ことはなく、少なくとも発光層を有する構成であれば、
必要に応じた積層構造を選択することができる。

【００２７】また、第２電極２３は、陰極として用いら
れるか陽極として用いられるかにかかわらず、光透過性
を有する材料の中から適する材料を用いて構成されるこ
ととする。ただし、この有機ＥＬ表示装置が支持基板３
側から表示光を取り出す透過型である場合、第２電極２
３は、光透過性材料である必要はない。

【００２８】そして、この有機ＥＬ表示装置１の駆動方
式がアクティブマトリックス方式である場合、この第２
電極２３は、各発光素子５および受光素子７の共通電極
としてベタ膜状に形成されることとする。一方、この有
機ＥＬ表示装置１の駆動方式がパッシブマトリックス方
式である場合、第２電極２３は、例えば各画素の行方向
に配置された発光素子５と受光素子７とで共有されるス
トライプ状にパターン形成されていることとする。

【００２９】ここで、受光素子７として用いられる有機
ＥＬ素子は、受光によって起電流が生じる。図４（１）
には、有機ＥＬ素子に対して光Ｈを照射した場合の受光
量Ｌ（Ｈ）と起電流Ｊとの関係（受光特性）を示す特性
図を示した。尚この受光特性は、図４(２）に示すよう
に、有機ＥＬ素子３１に電源３２および電流系３３を直
列に接続させ、光Ｈを照射した場合に有機ＥＬ素子３１
に流れる電流Ｊを測定した結果である。図４（１）の特
性図に示すように、受光素子７として用いられる有機Ｅ
Ｌ素子は、受光量に対してほぼ比例する起電流が生じ
る。そして、この場合の比例定数は、有機ＥＬ素子の構
成によってそれぞれ異なる。

【００３０】このため、本有機ＥＬ表示装置１には、受
光量に対する起電流の応答性（受光特性）の良好な有機
ＥＬ素子を受光素子７として用いることが好ましい。こ
の場合、発光素子５として用いられる各色の有機ＥＬ素
子の中から、受光特性の良好な構成の有機ＥＬ素子を選
択して受光素子７としても良い。これにより、発光素子
５と受光素子７とを同一プロセスで形成することが可能
になる。ただし、受光素子７の受光特性をさらに良好に
するために、発光素子５とは異なる層構造の有機ＥＬ素
子で受光素子７を構成し、発光素子５と受光素子７とを
異なるプロセスで形成するようにしても良い。

【００３１】次に、有機ＥＬ表示装置１の回路構成の一
例を、図５に基づいて説明する。尚、ここでは、有機Ｅ
Ｌ表示装置１がアクティブマトリックス方式である場合
を例示して回路構成の説明を行う。

【００３２】図４に示すように、有機ＥＬ表示装置１の
表示領域１ａには、走査線３１およびデータ線３２がマ
トリクス状に配線され、その各交差部に発光素子５とし
ての有機ＥＬ素子を含む発光画素が配置された構成とな
っている。各発光画素は、能動素子として例えばポリシ
リコン薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;ＴＦ
Ｔ)を用い、当該薄膜トランジスタを形成した基板上に
有機ＥＬ素子を形成した構成となっている。尚、図４に
おいては、表示領域１ａにおける１画素分の発光画素回
路３０のみを示した。

【００３３】これらの各発光画素回路３０においては、
発光素子５としての有機ＥＬ素子が、例えば陰極（カソ
ードであり、ここでは上述した第２電極）をグランド
（ＧＮＤ）に接続させた状態で配置されている。また、
この有機ＥＬ素子２１の陽極（アノードであり、ここで
では上述した第１電極）には、ｐチャンネル型のＴＦＴ
３３のドレインが接続されており、このＴＦＴ３３のソ
ースは正電源Ｖｄｄに接続されている。そして、このＴ
ＦＴ３３のゲートと正電源Ｖｄｄとの間にはキャパシタ
３４が接続されている。さらに、各発光画素回路３０
は、キャパシタ３４とＴＦＴ３３のゲートとの間にゲー
トを接続させ、正電源Ｖｄｄにソースを接続させたｐチ
ャンネル型のＴＦＴ３５、走査線３１にゲートに接続さ
せた状態でデータ線３２とＴＦＴ３５のドレインとの間
に設けられたｎチャンネル型のＴＦＴ３６、制御線３７
にゲートを接続させた状態でＴＦＴ３５のドレインとゲ
ートとの間に設けられたｎチャンネル型のＴＦＴ３８を
有する構成となっている。

【００３４】上記構成の発光画素回路３０は、輝度情報
が電流の形で書き込まれる電流書き込み型の画素回路と
なっている。すなわち、当該発光画素回路３０には走査
線３１が選択された状態において、輝度情報がデータ線
３２を通して電流として書き込まれる。この電流輝度情
報はＴＦＴ３６によって発光画素回路３０内に取り込ま
れ、ＴＦＴ３５によって電圧輝度情報に変換されてキャ
パシタ３４に保持される。

【００３５】ＴＦＴ３３は、キャパシタ３４に保持され
た電圧輝度情報を電流に変換し、この電流（駆動電流）
を発光素子５（有機ＥＬ素子）に流すことによって当該
発光素子５（有機ＥＬ素子）を発光駆動する。これによ
り、発光素子５（有機ＥＬ素子）は、書き込まれた電流
輝度情報に応じた輝度で発光する。この書き込まれた輝
度情報は、走査線３１が非選択となった後もキャパシタ
３４に保持される。したがって、発光素子５（有機ＥＬ
素子）はその保持された電圧輝度情報に応じた輝度で発
光状態を持続する。

【００３６】この発光状態において、制御線３７を通し
て発光時間制御信号がＴＦＴ３８のゲートに与えられる
と、これに応答してＴＦＴ３８がオン状態となる。これ
により、キャパシタ３４に保持されていた電圧輝度情報
（電荷）がＴＦＴ３８を通して放電される。そして、Ｔ
ＦＴ３３のゲート-ソース間電位がしきい値を下回る
と、ＴＦＴ３３がオフ状態となって発光素子５（有機Ｅ
Ｌ素子）への駆動電流の供給を停止する。その結果、発
光状態にあった発光素子５（有機ＥＬ素子）が非発光状
態に移行する。すなわち、ＴＦＴ３８は、制御線３７を
通して与えられる発光時間制御信号に応じてオン／オフ
することによって、有機ＥＬ素子（発光素子５）の発光
時間をコントロールする。

【００３７】なお、図５に示した発光画素回路３０は、
あくまでも一例に過ぎず、これに限られるものではな
い。すなわち、発光画素回路としては、他の回路構成の
電流書き込み型画素回路であっても良く、また電流書き
込み型に限らず、輝度情報が電圧の形で書き込まれる電
圧書き込み型の画素回路を用いることも可能である。

【００３８】一方、有機ＥＬ表示装置の受光領域１ｂに
は、表示領域１ａとは独立した検出用の回路配線が設け
られている。この受光領域１ｂの受光画素回路４０は、
受光素子７としての有機ＥＬ素子、検出抵抗Ｒ１１、電
流検出アンプ４２、検出抵抗Ｒ１２、ＡＤコンバータ４
３および発光時間設定回路４４を有する構成となってい
る。

【００３９】そして、受光素子７（有機ＥＬ素子）は、
例えばグランド（ＧＮＤ）と負電源Ｖｓｓ（−５Ｖ）と
の間に検出抵抗Ｒ１１と直列に接続され、これにより受
光素子７（有機ＥＬ素子）および検出抵抗Ｒ１１には、
受光素子７（有機ＥＬ素子）での発光光ｈの受光量に応
じた輝度検出電流Ｉｄが流れる。

【００４０】電流検出アンプ４２は、検出抵抗Ｒ１１の
両端に各一端がそれぞれ接続された抵抗Ｒ１３，Ｒ１４
と、これら抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の各他端に非反転（＋）
入力端および反転（−）入力端がそれぞれ接続されたオ
ペアンプＯＰと、このオペアンプＯＰの出力端にベース
が、反転入力端にコレクタがそれぞれ接続されたバイポ
ーラトランジスタＱとを有する構成となっている。検出
抵抗Ｒ１２は、トランジスタＱのエミッタとグランドと
の間に接続されている。

【００４１】なお、図５の受光画素回路４０の回路例で
は、発光素子７（有機ＥＬ素子）が１個の場合を例に挙
げたが、受光領域１ｂに複数の発光素子７（有機ＥＬ素
子）が配置されている場合には、これら多数の発光素子
７（有機ＥＬ素子）に対して、全ての陰極（カソードで
あり、ここでは第２電極）をグランド（ＧＮＤ）に共通
に接続するとともに、全ての陽極（アノードであり、こ
こでは第１電極）を検出抵抗Ｒ１１に共通に接続するよ
うにすれば良い。これにより、多数の発光素子７（有機
ＥＬ素子）で検出した明るさの平均値を検出抵抗Ｒ１１
で検出できることになる。

【００４２】ここで、検出抵抗Ｒ１２で得られる検出電
圧Ｖｄは、ＡＤコンバータ４３によって例えば４ビット
のデジタルデータに変換される。ここでは、４ビットの
ＡＤ変換を行う場合を例に挙げているが、４ビットに限
られるものではない。ビット数は多い方が細かな制御が
可能となるため、できるだけ多い方が望ましい。デジタ
ル化されたデータは、発光時間設定回路４４に与えられ
る。

【００４３】発光時間設定回路４４は、例えば、発光素
子５の最大輝度が一定（例えば約３００ｃｄ／ｍ²）と
なるような、検出電圧Ｖｄと発光素子の発光時間との対
応表を参照テーブル（ＬＵＴ）として持っており、当該
参照テーブルに従ってＡＤコンバータ４３から供給され
る検出電圧Ｖｄに対応するデジタルデータから１フィー
ルド期間における発光素子５（有機ＥＬ素子）の発光時
間を決定する。この発光時間の制御は、発光時間設定回
路４４で１フィールド期間ごとに発光時間が設定された
発光時間制御信号により、発光画素回路の制御線３７を
通してＴＦＴ３８をオン／オフ制御することによって実
現できる。

【００４４】発光時間の実際の値としては、リフレッシ
ュレートが６０Ｈｚの信号の場合、例えば１フィールド
すべての時間について発光素子５（有機ＥＬ素子）を発
光させると約１６．６７ｍｓであり、これを１００％と
する。また、初期の状態において、有機ＥＬ素子（発光
素子５）は、所定の駆動条件において２５％の発光時間
で約３００ｃｄ／ｍ²の発光輝度が得られるように設計
されていることとする。

【００４５】そこで、例えば、有機ＥＬ表示装置１の使
用時間が短く、発光素子５としての有機ＥＬ素子の劣化
が殆どなく、所定の駆動条件で発光素子５を発光駆動さ
せた際の受光素子７での輝度検出電流Ｉｄが大きい場
合、発光素子５（有機ＥＬ素子）の発光時間を短く設定
する。例えば、図６（Ａ）に示すように、発光時間を２
５％とすることにより、この有機ＥＬ表示装置１の最大
輝度を３００ｃｄ／ｍ²に制御する。

【００４６】そして、有機ＥＬ表示装置１の使用時間の
経過に伴い、発光素子５としての有機ＥＬ素子の劣化が
進み、所定の駆動条件で発光素子５を発光駆動させた際
の受光素子７での輝度検出電流Ｉｄが小さくなった場
合、発光素子５（有機ＥＬ素子）の発光時間を長く設定
する。例えば、輝度検出電流Ｉｄが、初期の値の５０％
程度にまで低下した場合、図５（Ｂ）に示すように、発
光時間を５０％に延長する。これにより、この有機ＥＬ
表示装置１の最大輝度を３００ｃｄ／ｍ²に維持制御す
る。

【００４７】そして、上述した構成の有機ＥＬ表示装置
１を駆動させる場合、例えば、有機ＥＬ表示装置１の電
源をオフするためのオフ信号が発光画素回路に接続され
た駆動回路に入力された時点で、表示領域１ａに配置さ
れた発光素子５のうち、受光素子７に隣接して設けられ
た発光素子５を所定の駆動条件でテスト発光させる。こ
の際、各色の発光素子５について、順次テスト発光を行
う。

【００４８】これにより、図５を用いて説明したよう
に、受光素子７で受光された発光光の発光量に応じて検
出された輝度検出電流Ｉｄに対応する１フィールド期間
における発光素子５（有機ＥＬ素子）の発光時間が、発
光色毎に決定される。そして、次に有機ＥＬ表示装置１
の電源がオンされた場合に、先に決定された発光時間に
基づいて、各色の発光素子５の最大輝度を、発光色毎に
制御する。

【００４９】尚、受光素子７に外光が入射する場合に
は、この外光分も受光素子７で受光されるため、受光素
子７で受光される発光素子５の発光量が嵩上げされるこ
とになる。このため、有機ＥＬ表示装置１の駆動に際し
ては、上述したテスト発光での輝度検出電流Ｉｄと、発
光素子５を発光させない状態での輝度検出電流との差分
を算出し、この差分を受光素子５のみの受光量として発
光時間を決定することが好ましい。

【００５０】また、各発光素子の発光量を検出するため
のテスト発光は、例えば電源をオンにした直後で画像表
示を行う前に行う様にしても良い。

【００５１】以上説明した実施形態の有機ＥＬ表示装置
１では、有機ＥＬ素子からなる発光素子５と同一の支持
基板３上に設けられた有機ＥＬ素子が、発光素子５での
発光光ｈを受光するための受光素子７として機能するた
め、フォトダイオードのような異なる素子を設けること
なく、発光素子５での発光光ｈを直接検出し、検出され
た発光量に基づいて発光素子５の駆動を正確に制御する
ことができる。

【００５２】この結果、有機ＥＬ素子を用いた表示装置
に特有の薄型化が阻害されることなく、しかも部品点数
を増加させないことから低コストにて発光素子５の劣化
に応じて最適な画像表示が可能になる。

【００５３】また、上述した構成の有機ＥＬ表示装置１
においては、発光素子５の発光面側に、発光素子５から
の発光光ｈを受光素子７側に反射するための反射部材１
１を設けているため、発光素子から発光面側に取り出さ
れた発光光を、効率的に受光素子に入射させることがで
きる。特にこの反射部材１１は、薄膜として形成できる
ため、有機ＥＬ表示装置１の薄型化を確保することがで
きる。ただし、隣接させた発光素子５からの発光光が、
受光素子７の有機層で充分に受光され、発光素子５での
発光量が精度良好に検出される場合には、必ずしも反射
部材１１を設ける必要はない。

【００５４】さらに、受光素子７を有機ＥＬ素子で構成
したことで、発光素子５と同一プロセスで形成できるた
め、プロセスの増加なく有機ＥＬ表示装置１を得ること
も可能である。

【００５５】そして、表示領域１ａに設けられた各発光
色の発光素子７に隣接させて受光素子５を設けたこと
で、各発光色の発光素子７について個別に発光光ｈを検
出することができる。したがって、図７を用いて説明し
たように、発光色によって劣化特性の異なる発光素子５
に対して、発光色毎に個別に輝度制御を行うことが可能
になるため、色バランスの良好な画像表示が可能にな
る。

【００５６】なお、上記実施形態では、受光素子７で受
光した受光量に応じた発光素子５の発光輝度の制御を、
発光素子５の発光時間を制御することによって行う場合
を例に挙げて説明したが、これに限られるものではな
く、発光素子５の輝度は入力データの関数であるため、
発光素子５の駆動電流、または駆動電圧を制御すること
によっても、上記の場合と同様に、発光素子５の発光輝
度を制御することが可能である。

【００５７】ただし、発光素子５の発光時間を制御、具
体的にはアクティブマトリクス型において、１画素が１
フィールド期間に発光する時間をコントロールし、発光
輝度を調整するようにした方が、コントラストや階調性
能など画質性能を劣化させることなく、発光輝度を調整
できる利点がある。

【００５８】また、上述した実施形態においては、表示
領域１ａの発光素子５に隣接させて受光素子７を設ける
構成とした。しかし、本発明の有機ＥＬ表示装置はこの
ような構成に限定されることはなく、発光量を測定する
ための測定用の発光素子を受光素子７に対して隣接して
設ける様な構成であっても良い。

【００５９】この場合、受光素子７を囲むように複数の
発光素子を設けることで、受光素子７で受光される光の
Ｓ／Ｎ比を向上できる。またこの場合、測定用の発光素
子が表示用の発光素子と同程度の使用履歴となるよう
に、有機ＥＬ表示装置１の駆動に際して測定用の発光素
子も発光させておくことが好ましい。ただし、測定用の
発光素子を設けることなく、表示領域１ａの発光素子５
に隣接させて受光素子７を設ける構成であれば、測定用
の発光素子を配置するための余分な面積を必要とせず、
有機ＥＬ表示装置の小型化を図ることが可能である。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の有機ＥＬ表
示装置によれば、有機ＥＬ素子からなる発光素子と同一
基板上に設けられた有機ＥＬ素子を、発光素子での発光
光を受光するための受光素子として用いた構成とするこ
とで、フォトダイオードのような異なる素子を設けるこ
となく発光素子での発光光を検出し、検出された発光量
に基づいて当該発光素子の駆動を正確に制御することが
できる。この結果、有機ＥＬ素子を用いた表示装置に特
有の薄型化が阻害されることなく、しかも部品点数を増
加させないことから低コストにて発光素子５の劣化に応
じて最適な画像表示が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の領域構成を示す平
面図である。

【図２】本発明に係る有機ＥＬ表示装置の構成の概略を
示す断面図である。

【図３】本発明に係る有機ＥＬ表示装置の要部拡大断面
図である。

【図４】有機ＥＬ素子（Ｒ）の受光特性を示す特性図で
ある。

【図５】本発明に係る有機ＥＬ表示装置の回路構成の一
例を示す回路図である。

【図６】発光時間による輝度制御を示すタイミングチャ
ートである。

【図７】Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の有機ＥＬ
素子の輝度劣化曲線を示す特性図である。

【符号の説明】

１…有機ＥＬ表示装置、１ａ…表示領域、３…支持基板
（基板）、５…発光素子（有機ＥＬ素子）、７…受光素
子（有機ＥＬ素子）、１１…反射部材、４２…電流検出
アンプ、４３…ＡＤコンバータ、４４…発光時間設定回
路、ｈ…発光光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｇ０９Ｇ 3/30 Ｋ Ｈ０５Ｂ 33/02 Ｈ０５Ｂ 33/02 33/12 33/12 Ｚ 33/14 33/14 Ａ (72)発明者 長谷川 洋 東京都品川区西五反田３丁目９番17号 ソ ニーエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB11 AB17 AB18 BA06 DB03 GA04 5C080 AA06 BB05 DD04 DD29 EE28 FF11 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 5C094 AA07 AA08 AA15 AA37 AA43 AA48 AA54 BA03 BA12 BA27 CA19 CA24 CA25 DA09 DA13 EA04 EA05 ED11 FA01 FB01 FB20 5G435 AA04 AA17 AA18 BB05 CC09 CC12 EE49 FF03 HH20 KK05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に配置された有機ＥＬ素子からな
   る発光素子と、前記発光素子からの発光光を検出するた
   めの受光素子と、当該受光素子で検出された前記発光素
   子からの発光光の発光量に基づいて当該発光素子の駆動
   を制御する制御部とを備えた有機ＥＬ表示装置におい
   て、 前記受光素子は、有機ＥＬ素子からなり、前記発光素子
   が配置された前記基板上に設けられていることを特徴と
   する有機ＥＬ表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の有機ＥＬ表示装置におい
   て、 前記発光素子の発光面側に、当該発光素子からの発光光
   を前記受光素子側に反射するための反射部材を設けたこ
   とを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の有機ＥＬ表示装置におい
   て、 前記受光素子は、前記発光素子が配置された表示領域の
   周囲に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の有機ＥＬ表示装置におい
   て、 前記受光素子は、前記発光素子と同一プロセスで形成さ
   れていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の有機ＥＬ表示装置におい
   て、 前記表示領域には、異なる発光色の発光素子が配置さ
   れ、 前記受光素子は、各発光色の発光素子に隣接して配置さ
   れていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。