JP2008191611A - 有機ｅｌ表示装置、有機ｅｌ表示装置の制御方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子個々の発光輝度-印加電圧特性の温度に起因する変化の違いの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子個々に対して最適な輝度制御を行う。
【解決手段】受光素子郡３８の各受光素子の検出出力に基づいて高輝度表示画素部および低輝度表示画素部の各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素について発光輝度の変化分を発光輝度変化検出部５０８で検出するとともに、画素と同じ有機ＥＬ素子を検出素子として用いた温度検出部４０の検出出力に基づいて画素個々の温度変化分を温度変化検出部３１１で検出する。そして、データ規格化処理部５１２において、発光輝度の検出結果に対して画素個々の温度変化分を反映させて規格化することによって温度補正を行い、この温度補正によって得られたＲ，Ｇ，Ｂの各画素の発光輝度に応じた電圧値を用いて一定のホワイトバランスになるように有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)表示装置、有機ＥＬ表示装置の制御方法および電子機器に関する。

近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、有機ＥＬ素子などの自発光素子を表示素子として用いたパネル型の表示装置（ディスプレイ）の開発が為されている。この種の表示装置は、一般に、自発光素子をマトリクス状に多数配置することによって画面部（表示パネル）が構成され、各素子を映像信号に応じて選択的に発光させることにより、映像の表示が行われる。

表示媒体として、テレビジョン受像機、コンピュータモニター、携帯情報端末などに代表されるように、我々の日常生活の中でディスプレイは大きな役割を担っている。インターネットの進展に伴い、ヒューマンインターフェイスとしてのディスプレイの重要性は益々大きくなっている。このような状況下で、目に優しく、高精細な画面で見やすく、かつ動画に遅れなしにくっきりと綺麗に見える高解像度、高速応答のディスプレイが要求されている。

自発光素子を用いた表示装置は、非自発光素子を用いた表示装置、例えば液晶を用いた液晶表示装置（ＬＣＤ；(Liquid Crystal Display)に比べて、バックライトが不要なために、薄型化、軽量化を実現でき、消費電力の点でも有利であるなどの利点がある。特に、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、視野角が広く、視認性が高いこと、素子の応答速度が速いことなどから、近年注目されている。

これに対して、有機ＥＬ素子には、発光に伴う発熱などによって各有機層が劣化し、発光輝度が低下するとともに、発光自体が不安定になるなどの経時的劣化の問題がある。また、有機ＥＬ素子は発光ダイオード特性を示し、温度上昇に伴ってデバイスに流れる電流が比例して大きくなり、結果的に発光輝度と比例関係にあるために、デバイスの劣化を促進する傾向にある。

その対策のために、従来は、電流量と発光輝度との比例関係を利用して、デバイスに流れる電流量を抑制することによって温度上昇による輝度劣化を抑えるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。

また、走査線とデータ線との交差点の画素近傍に温度センサを配置し、当該温度センサが検出する周囲温度の変化に応じて走査線を駆動する駆動電圧の電圧レベルを制御することにより、周囲温度が変化しても均一で明るい表示を行うようにしていた（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−３２３１５２号公報 特開２００３−１５７０５０号公報

しかしながら、特許文献１記載の従来技術では、デバイスに流れる電流量を抑制するようにしているために、電流量の制御によって発光輝度が低下し、良好な画像表示を提供できないなどの問題があった。

一方、有機ＥＬ素子は発光輝度-印加電圧特性の温度依存性がデバイスごとに異なる。したがって、特許文献２記載の従来技術のように、温度センサの検出出力だけを用いて発光輝度の制御を行うと、デバイス（有機ＥＬ素子）個々の発光輝度-印加電圧特性の温度に起因する変化の違いに対応できないなどの問題がある。

そこで、本発明は、有機ＥＬ素子個々の発光輝度-印加電圧特性の温度に起因する変化の違いの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子個々に対して最適な輝度制御を行うことが可能な表示装置、当該表示装置の制御方法および当該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、一対の基板間に形成された有機ＥＬ素子を含む画素が複数配置されてなる有機ＥＬ表示装置において、一対の基板のうちの一方の基板に、有機ＥＬ素子の各々に対応して受光素子を配置し、当該受光素子によって有機ＥＬ素子の漏れ光を検出することによって有機ＥＬ素子個々の輝度を検出するとともに、有機ＥＬ素子と同じ素子からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に有機ＥＬ素子の温度を検出し、有機ＥＬ素子への入力信号と受光素子群の各受光素子の検出信号と温度検出部の検出信号とに基づいて一定のホワイトバランスになるように有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する構成を採っている。

上記構成の有機ＥＬ表示装置および当該表示装置を用いた電子機器において、有機ＥＬ素子と同じ素子からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に有機ＥＬ素子の温度を検出するとともに、有機ＥＬ素子個々の輝度情報を用いて有機ＥＬ素子の輝度変化分を検出し、有機ＥＬ素子の温度情報のみならず、有機ＥＬ素子個々の輝度変化情報をも用いて、有機ＥＬ素子個々の発光輝度の制御を行うことで、温度の変化に伴う発光輝度の変化の仕方が有機ＥＬ素子ごとに異なっていても、有機ＥＬ素子個々の温度変化に応じた発光輝度の制御に有機ＥＬ素子個々の輝度の変化状況を反映させ、一定のホワイトバランスになるように輝度制御を行うことができる。

本発明によれば、有機ＥＬ素子の温度変化に応じた発光輝度の制御に有機ＥＬ素子個々の輝度の変化状況を反映させ、一定のホワイトバランスになるように輝度制御を行うことにより、有機ＥＬ素子個々の発光輝度-印加電圧特性の温度に起因する変化の違いの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子個々に対して最適な輝度制御を行うことができるため、常に一定の画質にて画像表示を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（パネル構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置のパネル構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、画素（ＰＸＬＣ）２０が行列状（マトリクス状）に２次元配置されてなる画素アレイ部１１と、当該画素アレイ部１１の周辺に配置され、各画素２０を発光駆動する駆動回路、例えば書き込み走査回路１２、電源供給走査回路１３および水平駆動回路１４とを有する構成となっている。

画素アレイ部１１には、ｍ行ｎ列の画素配列に対して、画素行ごとに走査線１５−１〜１５−ｍと電源供給線１６−１〜１６−ｍとが配線され、画素列ごとに信号線１７−１〜１７−ｎが配線されている。

画素アレイ部１１は、通常、ガラス基板などの透明絶縁基板上に形成され、平面型（フラット型）のパネル構造となっている。画素アレイ部１１の各画素２０は、アモルファスシリコンＴＦＴ(Thin Film Transistor;薄膜トランジスタ)または低温ポリシリコンＴＦＴを用いて形成することができる。

低温ポリシリコンＴＦＴを用いて画素２０を形成する場合は、書き込み走査回路１２、電源供給走査回路１３および水平駆動回路１４についても、画素アレイ部１１を形成する表示パネル（基板）１８上に実装することができる。

書き込み走査回路１２は、シフトレジスタ等によって構成され、画素アレイ部１１の各画素２０への映像信号の書き込みに際して、走査線１５−１〜１５−ｍに順次走査信号ＷＳ１〜ＷＳｍを供給して画素２０を行単位で線順次走査する。

電源供給走査回路１３は、シフトレジスタ等によって構成され、書き込み走査回路１２による線順次走査に同期して、第１電位Ｖｃｃｐと当該第１電位Ｖｃｃｐよりも低い第２電位Ｖｉｎｉで切り替わる電源供給線電位ＤＳ１〜ＤＳｍを電源供給線１６−１〜１６−ｍに供給する。ここで、第２電位Ｖｉｎｉは、水平駆動回路１４から与えられるオフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位である。

水平駆動回路１４は、信号供給源（図示せず）から供給される輝度情報に応じた映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇとオフセット電圧Ｖｏｆｓのいずれか一方を適宜選択し、信号線１７−１〜１７−ｎを介して画素アレイ部１１の各画素２０に対して例えば行単位で一斉に書き込む。すなわち、水平駆動回路１４は、入力信号電圧Ｖｓｉｇを行（ライン）単位で一斉に書き込む線順次書き込みの駆動形態を採っている。

（画素回路）
図２は、画素（画素回路）２０の具体的な構成例を示す回路図である。図２に示すように、画素２０は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子、例えば有機ＥＬ素子２１を発光素子として有し、当該有機ＥＬ素子２１に加えて、駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３、保持容量２４および補助容量２５を有する構成となっている。

ここで、駆動トランジスタ２２および書き込みトランジスタ２３としてＮチャネル型のＴＦＴが用いられている。ただし、ここでの駆動トランジスタ２２および書き込みトランジスタ２３の導電型の組み合わせは一例に過ぎず、これらの組み合わせに限られるものではない。

有機ＥＬ素子２１は、全ての画素２０に対して共通に配線された共通電源供給線１９にカソード電極が接続されている。駆動トランジスタ２２は、ソースが有機ＥＬ素子２１のアノード電極に接続され、ドレインが電源供給線１６（１６−１〜１６−ｍ）に接続されている。

書き込みトランジスタ２３は、ゲートが走査線１５（１５−１〜１５−ｍ）に接続され、ソースが信号線１７（１７−１〜１７−ｎ）に接続され、ドレインが駆動トランジスタ２２のゲートに接続されている。保持容量２４は、一端が駆動トランジスタ２２のゲートに接続され、他端が駆動トランジスタ２２のソース（有機ＥＬ素子２１のアノード電極）に接続されている。

補助容量２５は、一端が駆動トランジスタ２２のソースに接続され、他端が有機ＥＬ素子２１のカソード電極（共通電位供給線１９）に接続されている。この補助容量２５は、有機ＥＬ素子２１に対して並列に接続されることで、当該有機ＥＬ素子２１の容量不足を補う作用をなす。すなわち、補助容量２５は必須の構成要素ではなく、有機ＥＬ素子２１の容量が十分である場合は補助容量２５を省略することが可能である。

かかる構成の画素２０において、書き込みトランジスタ２３は、書き込み走査回路１２から走査線１５を通してゲートに印加される走査信号ＷＳに応答して導通状態となることにより、信号線１７を通して水平駆動回路１４から供給される輝度情報に応じた映像信号の入力信号電圧Ｖｓｉｇまたはオフセット電圧Ｖｏｆｓをサンプリングして画素２０内に書き込む。この書き込まれた入力信号電圧Ｖｓｉｇまたはオフセット電圧Ｖｏｆｓは保持容量２４に保持される。

駆動トランジスタ２２は、電源供給線１６（１６−１〜１６−ｍ）の電位ＤＳが第１電位Ｖｃｃｐにあるときに、電源供給線１６から電流の供給を受けて、保持容量２４に保持された入力信号電圧Ｖｓｉｇの電圧値に応じた電流値の駆動電流を有機ＥＬ素子２１に供給することによって当該有機ＥＬ素子２１を電流駆動する。

（回路動作）
次に、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０の回路動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。

図３のタイミングチャートでは、時間軸を共通にして、１Ｈ（Ｈは水平走査時間）における走査線１５（１５−１〜１５−ｍ）の電位（走査信号）ＷＳの変化、電源供給線１６（１６−１〜１６−ｍ）の電位ＤＳの変化、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇおよびソース電位Ｖｓの変化を表している。また、時刻ｔ２までは、走査線１５の電位（走査信号）ＷＳの波形を一点鎖線で示し、電源供給線１６の電位ＤＳを点線で示すことで、両者を識別できるようにしている。時刻ｔ３以降については両者共実線で示している。

＜発光期間＞
図３のタイミングチャートにおいて、時刻ｔ１以前は有機ＥＬ素子２１が発光状態にある（発光期間）。この発光期間では、電源供給線１６の電位ＤＳが高電位Ｖｃｃｐ（第１電位）にあり、電源供給線１６から駆動トランジスタ２２を通して有機ＥＬ素子２１に駆動電流（ドレイン・ソース間電流）Ｉｄｓが供給されるため、有機ＥＬ素子２１が駆動電流Ｉｄｓに応じた輝度で発光する。

＜閾値補正準備期間＞
そして、時刻ｔ１になると線順次走査の新しいフィールドに入り、電源供給線１６の電位ＤＳが高電位Ｖｃｃｐから信号線１７のオフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位Ｖｉｎｉ（第２電位）に遷移すると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓも低電位Ｖｉｎｉに向けて下降を開始する。

次に、時刻ｔ２で書き込み走査回路１２から走査信号ＷＳが出力され、走査線１５の電位ＷＳが高電位側に遷移することで、書き込みトランジスタ２３が導通状態となる。このとき、水平駆動回路１４から信号線１７に対してオフセット電圧Ｖｏｆｓが供給されているために、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇがオフセット電圧Ｖｏｆｓになる。また、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓは、オフセット電圧Ｖｏｆｓよりも十分に低い電位Ｖｉｎｉにある。

ここで、低電位Ｖｉｎｉについては、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが、当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈよりも大きくなるように設定しておくこととする。このように、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇをオフセット電圧Ｖｏｆｓ、ソース電位Ｖｓを低電位Ｖｉｎｉにそれぞれ初期化することにより、閾値電圧Ｖｔｈの画素ごとのばらつきを補正（キャンセル）するための閾値補正動作の準備が完了する。

＜閾値補正期間＞
次に、時刻ｔ３で、電源供給線１６の電位ＤＳが低電位Ｖｉｎｉから高電位Ｖｃｃｐに切り替わると、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇を開始する。やがて、駆動トランジスタ２２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが当該駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈになり、当該閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧が保持容量２４に書き込まれる。

ここでは、便宜上、閾値電圧Ｖｔｈに相当する電圧を保持容量２４に書き込む期間を閾値補正期間と呼んでいる。なお、この閾値補正期間において、駆動トランジスタ２２から供給される電流が専ら保持容量２４側に流れ、有機ＥＬ素子２１側には流れないようにするために、有機ＥＬ素子２１がカットオフ状態となるように共通電源供給線３４の電位Ｖｃａｔｈを設定しておくこととする。

次に、時刻ｔ４で走査線１５の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、書き込みトランジスタ２３が非導通状態となる。このとき、駆動トランジスタ２２のゲートがフローティング状態になるが、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓが駆動トランジスタ２２の閾値電圧Ｖｔｈに等しいために、当該駆動トランジスタ２２はカットオフ状態にある。したがって、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは流れない。

＜書き込み期間／移動度補正期間＞
次に、時刻ｔ５で、信号線１７の電位がオフセット電圧Ｖｏｆｓから映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇに切り替わる。続いて、時刻ｔ６で、走査線１５の電位ＷＳが高電位側に遷移することで、書き込みトランジスタ２３が導通状態になって映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇをサンプリングする。

この書き込みトランジスタ２３による入力信号電圧Ｖｓｉｇのサンプリングにより、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇが入力信号電圧Ｖｓｉｇとなる。このとき、有機ＥＬ素子２１は始めカットオフ状態（ハイインピーダンス状態）にあるために、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓは有機ＥＬ素子２１の容量成分と補助容量２５との合成容量に流れ込み、よって当該合成容量の充電が開始される。

この合成容量の充電により、駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇を開始し、やがて駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ＋Ｖｔｈ−ΔＶとなる。すなわち、ソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは、保持容量２４に保持された電圧（Ｖｓｉｇ＋Ｖｔｈ）から差し引かれるように、換言すれば、保持容量２４の充電電荷を放電するように作用し、負帰還がかけられたことになる。したがって、ソース電位Ｖｓの上昇分ΔＶは負帰還の帰還量となる。

このように、駆動トランジスタ２２に流れるドレイン−ソース間電流Ｉｄｓを当該駆動トランジスタ２２のゲート入力に、即ちゲート‐ソース間電圧Ｖｇｓに負帰還することにより、駆動トランジスタ２２のドレイン−ソース間電流Ｉｄｓの移動度μに対する依存性を打ち消す、即ち移動度μの画素ごとのばらつきを補正する移動度補正が行われる。

より具体的には、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇが高いほどドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが大きくなるために、負帰還の帰還量（補正量）ΔＶの絶対値も大きくなる。したがって、発光輝度レベルに応じた移動度補正が行われる。また、映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇを一定とした場合、駆動トランジスタ２２の移動度μが大きいほど負帰還の帰還量ΔＶの絶対値も大きくなるために、画素ごとの移動度μのばらつきを取り除くことができる。

＜発光期間＞
次に、時刻ｔ７で走査線１５の電位ＷＳが低電位側に遷移することで、書き込みトランジスタ２３が非導通（オフ）状態となる。これにより、駆動トランジスタ２２のゲートは信号線１７から切り離される。これと同時に、ドレイン−ソース間電流Ｉｄｓが有機ＥＬ素子２１に流れ始めることにより、有機ＥＬ素子２１のアノード電位はドレイン−ソース間電流Ｉｄｓに応じて上昇する。

有機ＥＬ素子２１のアノード電位の上昇は、即ち駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓの上昇に他ならない。駆動トランジスタ２２のソース電位Ｖｓが上昇すると、保持容量２４のブートストラップ動作により、駆動トランジスタ２２のゲート電位Ｖｇも連動して上昇する。

このとき、ゲート電位Ｖｇの上昇量はソース電位Ｖｓの上昇量に等しくなる。故に、発光期間中駆動トランジスタ２２のゲート‐ソース間電圧ＶｇｓはＶｓｉｇ＋Ｖｔｈ−ΔＶで一定に保持される。そして、時刻ｔ８で信号線１７の電位が映像信号の信号電圧Ｖｓｉｇからオフセット電圧Ｖｏｆｓに切り替わる。

（パネル構造）
続いて、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０における表示パネル１８のパネル構造について説明する。

＜上面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造＞
図４は、上面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造の概略を示す要部断面図である。

図４に示すように、上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａは、支持基板３１と対向基板３２とを有し、これら基板３１，３２間に挟持される形で有機ＥＬ素子２１が設けられた構成となっている。支持基板３１は、石英、ガラス等の透明基板やシリコン基板などの中から適宜選択されて用いられる。

ここでは、有機ＥＬ表示装置１０Ａの駆動方式として、先述したアクティブマトリクス方式を採用するものとする。ただし、有機ＥＬ表示装置１０Ａの駆動方式としては、アクティブマトリクス方式に限られるものではなく、パッシブマトリクス方式を採用した場合であっても、本発明は適用可能である。

支持基板３１上には、有機ＥＬ素子２１を含む画素２０ごとに、有機ＥＬ素子２１を駆動する回路素子、具体的には、先述した駆動トランジスタ２２、書き込みトランジスタ２３、保持容量２４および補助容量２５が形成される。

支持基板１１上にはさらに、画素アレイ部１１の周辺に配置され、各画素２０を発光駆動する駆動回路、具体的には、先述した書き込み走査回路１２、電源供給走査回路１３および水平駆動回路１４などが形成される。

有機ＥＬ素子２１は、デバイスに流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の電気光学素子であり、支持基板３１の一主面側中央部の表示領域にマトリクス状（行列状）に２次元配置されている。これら有機ＥＬ素子２１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、所定の配列形式に従って表示領域に配列されている。

また、有機ＥＬ素子２１の相互間には、各有機ＥＬ素子２１を分離する素子分離絶縁層３３が形成されている。この素子分離絶縁層３３の部分に、先述した走査線１５や電源供給線１６が画素行ごとに配線されることになる。

有機ＥＬ素子２１は、支持基板３１上に有機ＥＬ素子２１ごとに配列形成される下部電極（アノード電極）３４と、下部電極３４上に形成され、各色に発光する発光層を含む有機層（電子輸送層、発光層、ホール輸送層/ホール注入層）３５と、各有機層３５および素子分離絶縁層３３を覆う状態でベタ膜状に形成され、各有機ＥＬ素子２１の共通電極となる上部電極（カソード電極）３６とが順次積層されている。

なお、ここでは、下部電極３４をアノード電極、上部電極３６をカソード電極としているが、下部電極３４がカソード電極で、上部電極３６がアノード電極であってもよい。また、上部電極３６と対向基板３２との間には、例えば窒化シリコンからなる透明材料膜３７が設けられている。

対向基板３２の表面側には、各有機ＥＬ素子２１の間となる位置、即ち走査線１５や電源供給線１６が配線される素子分離絶縁層３３の部位と対向する位置に、受光素子３８が有機ＥＬ素子２１に対応した数だけ配置されている。具体的には、受光素子３８は、対向基板３２の表面側に形成された凹部３２ａを埋め込む状態で設けられている。この凹部３２ａは、支持基板３１と対向基板３２とを対向配置させる前に、エッチング等によって形成されることとする。

なお、ここでは、受光素子３８を対向基板３２の表面側に形成された凹部３２ａに埋め込んだ配置構造を採っているが、対向基板３２における有機ＥＬ素子２１側に凹部を形成し、当該凹部に受光素子３８を埋め込む配置構造や、透明材料膜３７の対向基板３２側に凹部を形成し、当該凹部に受光素子３８を埋め込む配置構造を採ることも可能である。

受光素子３８は、例えばアモルファスシリコン半導体によって形成された高感度受光センサ（可視光センサ）であり、対応関係にある有機ＥＬ素子２１の漏れ光を検出して光電変換し、受光量に応じた電気信号を発生する。有機ＥＬ素子２１と受光素子３８との対応関係については後述する。

受光素子３８としては、アモルファスシリコン半導体によって形成された高感度受光センサに限られるものではなく、受光量に応じて電気信号を発生させることができる周知の受光センサを用いることができる。ただし、受光素子３８として高感度受光センサを用いることで、後述するように、有機ＥＬ素子２１の発光強度に対して２０％程度の光量の漏れ光を検出できる利点がある。

また、有機ＥＬ素子には、その構造上受光素子としての機能を持たせることも可能であることから、有機ＥＬ素子を受光素子３８として用いることも可能である。有機ＥＬ素子を受光素子３８として用いることで、有機ＥＬ素子２１と受光素子３８とを同じプロセスで形成することができるために、製造プロセス上有利であるという利点がある。

受光素子３８は、画素の配列ピッチや上部電極３６および透明材料膜３７の膜厚などで決まる有機ＥＬ素子２１に対する配置関係から、有機ＥＬ素子２１の発光強度に対して２０％程度の光量の漏れ光を検出することができる。このように、受光素子３８が有機ＥＬ素子２１の発光強度の２０％程度を受光できれば、当該受光素子３８の受光出力に基づく後述する制御を十分に実現できる。

また、図５の平面図に示すように、受光素子３８はスキャン方向において平面視的に隣接する各有機ＥＬ素子２１の間に配置されている。そして、先述した書き込み走査回路１２による画素行の走査の際に、ある画素行の有機ＥＬ素子２１が選択されたときに、この選択行の有機ＥＬ素子２１に隣接する一方の受光素子３８が当該有機ＥＬ素子２１の漏れ光をモニタリングする対応関係となっている。この対応関係が先述した有機ＥＬ素子２１と受光素子３８との対応関係である。

具体的には、ある画素行の有機ＥＬ素子２１とこれにスキャン方向に隣接する一方の受光素子３８とが対となり、有機ＥＬ素子２１のスキャン周期と同周期で当該有機ＥＬ素子２１と対応関係にある受光素子３８が有機ＥＬ素子２１の漏れ光をモニタリングすることになる。

このタイミング関係により、１つの受光素子３８に対してスキャン方向における前後両側に隣接して有機ＥＬ素子２１が２個存在していても、受光素子３８が一方の有機ＥＬ素子２１からの光漏れ量のみを受光し、他方の有機ＥＬ素子２１からの漏れ光の受光を防止することができる。ここで、図５のＡ−Ａ′線に沿った矢視断面図が図４の断面構成図となる。

以上により、有機ＥＬ素子２１の有機層３５からの発光光を対向基板３２側から取り出すいわゆる上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａのパネルモジュール（図１の表示パネル１８に相当）が構成されている。

ここでは、上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａを例に挙げたが、本発明は上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａへの適用に限られるものではなく、有機ＥＬ素子２１の有機層３５からの発光光を支持基板３１側から取り出すいわゆる下面（ボトム）発光型有機ＥＬ表示装置に対しても適用可能である。以下に、下面発光型有機ＥＬ表示装置のパネルモジュールの構造について説明する。

＜下面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造＞
図６は、下面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造の概略を示す要部断面図であり、図中、図４と同等部分には同一符号を付して示している。

図６に示すように、下面発光型の有機ＥＬ表示装置１０Ｂの場合は、有機層３５からの発光光が支持基板３１側から取り出されるため、上部電極３６は反射性材料で形成され、下部電極３４は透明性材料で形成される。ここで、下部電極３４は、支持基板３１に配置されたＴＦＴを覆う状態で設けられた平坦化絶縁膜（図示省略）上に、各有機ＥＬ素子２１に対応する状態で配置されている。

そして、受光素子３８は、下部電極３４間の平坦化絶縁膜上に、隣接する下部電極３４とは離間する状態で配置されている。また、この受光素子３８で有機ＥＬ素子２１の漏れ光を検出するため、上記受光素子３８を覆う状態で配置される素子分離絶縁層３３は、透明材料によって生成される。

以上の点が、下面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ｂのパネルモジュールが上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａのパネルモジュールと構造上相違する点であり、それ以外の構造については上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａのパネルモジュールと基本的に同じである。

（温度検出部）
以上説明した、本実施形態に係る上面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ａあるいは下面発光型有機ＥＬ表示装置１０Ｂのパネルモジュールは、有機ＥＬ素子２１の漏れ光を検出する受光素子３８に加えて、画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ素子（即ち、有機ＥＬ素子）を検出素子として用いて、有機ＥＬ素子２１の温度を検出する温度検出部を有している。

温度検出部のパネル上における配置位置としては、画素２０内や画素アレイ部１１の周辺部（表示領域外）などが考えられる。画素アレイ部１１の周辺部に設ける場合は、有機ＥＬ素子２１の温度をより正確に検出する上では、画素アレイ部１１の画素行や画素列の少なくとも一方に対応して設けるのが好ましい。ただし、この配置例に限られるものではない。

本温度検出部は、検出素子として画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ有機ＥＬ素子を用い、当該有機ＥＬ素子の発生電流−印加電圧特性（Ｉ−Ｖ特性）の温度依存性を利用することで、画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度を検出する構成となっている。

図７に、有機ＥＬ素子の発生電流−印加電圧特性（Ａ）および発光輝度−印加電圧特性（Ｂ）の温度依存性を示す。同図から明らかなように、ある電圧値の印加電圧を有機ＥＬ素子に印加し、当該有機ＥＬ素子の温度が３０℃のときに発生電流Ｉ１で発光している状態において、有機ＥＬ素子の温度が４５℃へ、さらに６０℃へ上昇すると、この温度の上昇に伴って発生電流ＩがＩ１からＩ２（Ｉ１＜Ｉ２）へ、さらにＩ３（Ｉ２＜Ｉ３）へと変化する。換言すれば、有機ＥＬ素子は、温度の上昇に伴って発生電流−印加電圧特性が低電圧側にシフトするダイオード特性を持っている。

一方、有機ＥＬ素子を定電流にて駆動した場合に、有機ＥＬ素子の温度変化分ΔＴと電圧シフト量ΔＶは、図８に示すように、相関を持った関数で表される。したがって、有機ＥＬ素子の電圧シフト量ΔＶを検出することにより、温度変化分ΔＴを検出することができる。

そして、温度検出部の検出素子が画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ有機ＥＬ素子であり、同じ発生電流−印加電圧特性の温度依存性を示すことから、当該温度検出部によって画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度を検出できる。

温度検出部によって検出された有機ＥＬ素子２１の温度情報は、後述するように、有機ＥＬ素子２１個々の温度に起因する発生電流-印加電圧特性の変化の違いの影響を受けることなく、有機ＥＬ素子２１個々に対して最適な輝度制御を行うのに用いられる。その詳細については後述する。

＜画素内の配置例＞
図９は、画素２０内に配置する場合の温度検出部の回路例を示す回路図である。図９に示すように、本回路例に係る温度検出部４０Ａは、温度情報検出部４１とレベル調整部４２によって構成されている。

温度情報検出部４１は、画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じ構成で、カソード電極が接地された有機ＥＬ素子４１１と、有機ＥＬ素子４１１と電源Ｖｄｄの間に接続された負荷抵抗４１２によって構成されている。

ここでは、負荷抵抗４１２として、例えば、ソースが電源Ｖｄｄに、ドレインが有機ＥＬ素子４１１のアノード電極にそれぞれ接続され、ゲートに一定の電圧Ｖｂが印加されたＴＦＴを用いている。

レベル調整部４２は、有機ＥＬ素子４１１のアノード電極（ＴＦＴのドレイン）に一端が接続された抵抗４２１と、この抵抗４２１の他端に非反転（＋）入力端が接続されたオペアンプ４２２と、オペアンプ４２２の反転（−）入力端とグランドの間に接続された抵抗４２３と、オペアンプ４２２の出力端と反転入力端の間に接続された抵抗４２４からなる差動アンプ構成となっている。

上記構成の温度検出部４０Ａにおいて、温度情報検出部４１は、有機ＥＬ素子４１１の両端電圧Ｖ−ＥＬを、当該有機ＥＬ素子４１１の温度情報、ひいては画素２０の有機ＥＬ素子２１の温度情報として検出する。レベル調整部４２は、温度情報検出部４１の検出電圧Ｖ−ＥＬを所定の倍率で増幅して、有機ＥＬ素子２１の温度情報として出力する。

このように、画素アレイ部１１の画素２０の各々に温度検出部４０Ａを配置することにより、画素２０の開口率は低下するものの、画素２０個々の有機ＥＬ素子２１の温度をより正確に検出することができる。

＜表示領域外の配置例＞
図１０は、表示領域外（画素アレイ部１１の周辺部）に配置する場合の温度検出部の回路例を示す回路図であり、図中、図９と同等部分には同一符号を付して示している。本回路例に係る温度検出部４０Ｂは、温度情報検出部４１に加えて、レベル調整部４２とは異なる構成のレベル調整部４３を有する構成となっている。

レベル調整部４３は、ＡＤＣ（アナログ−デジタルコンバータ）４３１、ＲＯＭ等のメモリー４３２およびＤＡＣ（デジタル−アナログコンバータ）４３３によって構成されている。メモリー４３２には、例えば、レベル調整部４２の増幅率に相当する線形データがあらかじめ格納されている。

上記構成の温度検出部４０Ｂにおいて、レベル調整部４３は、温度情報検出部４１の検出電圧Ｖ−ＥＬをＡＤＣ４３１でデジタルデータに変換し、メモリー４３２に格納されている線形データを基に所定の倍率で増幅されたデジタルデータに変換した後、ＤＡＣ４３３を介して有機ＥＬ素子２１の温度情報として出力する。

このように、表示領域外（画素アレイ部１１の周辺部）に温度検出部４０Ｂを配置することにより、画素２０の各々に配置する場合に比べて、有機ＥＬ素子２１の温度の検出精度が落ちるものの、画素２０の開口率を低下させることなく、かつ、画素アレイ部１１の構成を変更することなく、低コストにてスマートに配置できる。

（制御部）
上述した温度検出部４０（４０Ａ／４０Ｂ）が配置されてなる表示パネル（パネルモジュール）１８を備えた有機ＥＬ表示装置１０は、当該表示パネル１８に加えて、以下に説明する制御部を備えており、当該制御部による制御の下に、一定のホワイトバランス（以下、単に「ＷＢ」と略記する場合もある）になるように表示パネル１８の表示駆動制御を行う構成となっている。

図１１は、表示パネル１８の表示駆動制御を行う制御部の構成の一例を示すブロック図である。

図１１に示すように、制御部５０は、レベル制御部５０１、相対レベル調整部５０２、メモリー部５０３、除算部５０４、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部５０５、メモリー部５０６、乗算部５０７、発光輝度変化検出部５０８、Ａ／Ｄ変換部５０９、メモリー部５１０、温度変化検出部５１１、データ規格化処理部５１２、ＷＢ（ホワイトバランス）比率演算部５１３、ＷＢ比率比較演算部５１４、ＷＢ比率制御部５１５および演算選択制御部５１６を有する構成となっている。

本制御部５０は、入力されるデジタル映像信号に応じて表示パネル１８内の画素アレイ部１１の各画素２０の表示駆動制御（有機ＥＬ素子２１の発光駆動制御）を行う一方、表示パネル１８に設けられた受光素子群３８の各受光素子の検出信号に基づいて発光輝度変化量をモニタリングするとともに、表示パネル１８に設けられた温度検出部４０の検出信号に基づいて有機ＥＬ素子２１の温度変化をモニタリングし、これらモニタリングの結果を基に一定のホワイトバランスになるようにＲ，Ｇ，Ｂの各有機ＥＬ素子２１の駆動制御（発光輝度の制御）を行う。

制御部５０において、デジタル映像信号は、レベル制御部５０１および相対レベル調整部５０２を介してメモリー部５０３に供給され、当該メモリー部５０３に各表示画素の階調値が保存された後表示パネル１８に供給される。レベル制御部５０１および相対レベル調整部５０２の各機能については後述する。

表示パネル１８においては、先述したように、画素アレイ部（表示部）１１の各画素２０を、書き込み走査回路１２および電源供給走査回路１３によって行単位で選択走査するとともに、この選択行の各画素にデジタル映像信号に応じた表示データを水平駆動回路１４から書き込むことにより、デジタル映像信号に応じた階調にて各画素２０の有機ＥＬ素子２１の発光駆動が行われる。

この行走査による表示駆動により、各画素２０の有機ＥＬ素子２１が行単位で順に発光すると、各受光素子３８が対応関係にある各有機ＥＬ素子２１の漏れ光を受光し、光電変換して受光量に応じた電圧値として出力する。受光素子３８から出力される電圧値は除算部５０４に供給される。

除算部５０４は、乗算部５０７を介してメモリー部５０３から与えられる階調値で、受光素子３８から出力される電圧値を除算する演算処理を行う。ここで、表示画素の発光強度（発光輝度）が強ければ（明るければ）階調が高く、逆に発光強度が弱ければ（暗ければ）階調が低いということであるため、除算部５０４による除算結果から表示画素の輝度の状態（高輝度であるか低輝度であるか）を認識することができる。この除算結果は、Ａ／Ｄ変換部５０５でデジタルデータに変換され、メモリー部５０６に保存される。

乗算部５０７は、メモリー部５０３に保存されている各表示画素の階調値に対して２０％の乗算処理を行う。ここで、表示画素の階調値に対して２０％の乗算処理を行うのは、先述したように、受光素子３８が受光する漏れ光の受光量が有機ＥＬ素子２１の発光量の２０％程度であることから、除算演算の対象となる受光素子３８からの電圧値とメモリー部５０３からの階調値とを対応させる（揃える）ためである。

なお、ここでは、メモリー部５０３からの階調値に対して乗算部５０７で２０％の乗算処理を行うとしたが、受光素子３８からの電圧値に対して５倍の乗算処理を行うことによっても、除算部５０４での除算演算の対象となる受光素子３８からの電圧値とメモリー部５０３からの階調値とを対応させることができる。

発光輝度変化検出部５０８は、メモリー部５０６の保存データから、１表示画面における最高輝度もしくはその近傍の輝度で発光する画素を高輝度表示画素、最低輝度もしくはその近傍の輝度で発光する画素を低輝度表示画素として認識し、高輝度表示画素部および低輝度表示画素部のＲ，Ｇ，Ｂの各画素について、乗算部５０７を介してメモリー部５０３から与えられる階調値を基に、所定期間における発光輝度（発光強度）の変化を検出して変化後の発光輝度を電圧値として出力する。

表示パネル１８内の温度検出部４０（４０Ａ／４０Ｂ）は、表示画素の非表示期間において有機ＥＬ素子２１個々の温度を検出して電圧値として出力する。温度検出部４０から出力される電圧値は、Ａ／Ｄ変換部５０９でデジタルデータに変換され、メモリー部５１０に保存される。

温度変化検出部５１１は、特性シフト検出部５１１１、シフト量演算部５１１２および温度変化演算部５１１３によって構成され、メモリー部５１０に格納されている検出温度についての保存データに基づいて、所定期間における温度変化分を有機ＥＬ素子２１個々について検出する。

この温度変化検出部５１１において、特性シフト検出部５１１１は、温度検出部４０で検出された温度情報、即ちメモリー部５１０に格納されている検出温度についての保存データを基に、図８に示す温度変化分ΔＴと電圧シフト量ΔＶの関係から、温度依存性を示す有機ＥＬ素子の発生電流−印加電圧特性（図７（Ａ）参照）の特性シフトの有無を検出する。

シフト量演算部５１１２は、特性シフト検出部５１１１が特性シフトを検出したとき、メモリー部５１０の保存データから所定期間（例えば、１フレーム期間）におけるシフト量、即ちシフト電圧値を演算する。温度変化演算部５１１３は、シフト量演算部５１１２で算出されたシフト電圧値から、有機ＥＬ素子２１の温度変化分（温度変化推定値）を演算して電圧値として出力する。

データ規格化処理部５１２は、輝度変化量と温度変化量との対応関係を示す数値相関データテーブルを有し、温度変化検出部５１１で検出された画素（有機ＥＬ素子２１）個々の温度変化量に対応する電圧値を、発光輝度変化検出部５０８で検出された高輝度表示画素部および低輝度表示画素部の各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素についての輝度変化後の電圧値に反映させ、温度変化分が反映されたＲ，Ｇ，Ｂの輝度変化後の電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂに規格化する（換算する）。

ＷＢ比率演算部５１３は、データ規格化処理部５１２で規格化されたＲ，Ｇ，Ｂの各画素の電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂを基に、次の関係式からホワイトバランス比率を示す数値Ｘ，Ｙ，Ｚを求める。
Ｘ＝ＶＬｒ／（ＶＬｒ＋ＶＬｇ＋ＶＬｂ）
Ｙ＝ＶＬｇ／（ＶＬｒ＋ＶＬｇ＋ＶＬｂ）
Ｚ＝ＶＬｂ／（ＶＬｒ＋ＶＬｇ＋ＶＬｂ）

ＷＢ比率比較演算部５１４は、ＷＢ比率演算部５１３で求められたホワイトバランス比率を示す数値Ｘ，Ｙ，Ｚを、あらかじめ設定された一定のホワイトバランス比率を示す数値Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ，Ｚｒｅｆと比較し、数値Ｘ，Ｙ，Ｚの各々についてその差分を算出する。この算出した差分は、一定のホワイトバランス比率に対する温度変化に起因するホワイトバランスの変動分となる。一定のホワイトバランス比率については任意に設定可能である。

ＷＢ比率制御部５１５は、ＷＢ比率比較演算部５１４で算出された一定のホワイトバランス比率に対する、温度変化に起因する発光輝度の変化後のホワイトバランスの変動分に応じた制御値、具体的には当該変動分がほぼ０になるような、即ち一定のホワイトバランス比率になるような制御値を算出する。この制御値は、温度変化に起因する発光輝度の変化分を補正する輝度補正値となる。

ここで、ＷＢ比率演算部５１３、ＷＢ比率比較演算部５１４およびＷＢ比率制御部５１５には、演算される電圧値と輝度との対応関係を示す対応表が組み込まれていることとする。これにより、輝度補正を行う上で、演算される電圧値がどれくらいの輝度値に相当するかを各回路部ごとに照会できるためにスムーズな補正が可能となる。

演算選択制御部５１６は、ＷＢ比率制御部５１５で算出された輝度補正値（制御値）を基に、デジタル映像信号の画素単位の信号レベル（輝度レベル）を、輝度を上げる方向に制御するか、輝度を下げる方向に制御するかを選択する。そして、この演算選択制御部５１６による選択結果を基に、レベル制御部５０１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタル映像信号の信号レベル（輝度レベル）を、互いに隣接するＲ，Ｇ，Ｂの３画素を単位として当該単位ごとに制御する。

＜相対レベル調整部＞
続いて、相対レベル調整部５０２の具体的な構成について説明する。相対レベル調整部５０２は、静止画判定部５０２１、切り替えスイッチ５０２２およびレベル調整部５０２３によって構成されている。

静止画判定部５０２１は、例えば図１２に示すように、フレームメモリ５０２１１、演算回路５０２１２および判定回路５０２１３からなり、Ｎフレーム目の映像信号レベルＶ１Ｎと、フレームメモリ５０２１１に格納された１フレーム前のＮ−１フレーム目の映像信号レベルＶ１（Ｎ−１）とを用いて、演算回路５０２１２で
［｛Ｖ１Ｎ−Ｖ１（Ｎ−１）｝／Ｖ１（Ｎ−１）］×１００
なる演算処理を行い、その演算結果がＮ−１フレーム目の映像信号レベルＶ１（Ｎ−１）の例えば７０％以下であるか否かを判定回路５０１１３で判定し、７０％以下であるときに静止画であると判定する。当然のことながら、７０％を越えるときは動画となる。

切り替えスイッチ５０２２は、通常は、入力されるデジタル映像信号を直接メモリー部５０３へ供給し、静止画判定部５０２１の判定結果が静止画であるときは入力されるデジタル映像信号を、レベル調整部５０２３を介してメモリー部５０３へ供給する。レベル調整部５０２３は、静止画と判定されたときの映像信号の信号レベルを例えば１００倍に乗算処理を行う。

ここで、静止画と判定されたときに映像信号の信号レベルを１００倍するのは次の理由による。すなわち、先述したように、発光輝度変化検出部５０８において所定期間における発光輝度の変化分の検出が行われるが、静止画であっても、デバイスの温度変化などに起因してフレーム間において輝度レベルに変動が生じる。そして、１フレーム期間における静止画の輝度レベルの変化分は、１フレーム期間における動画の輝度レベルの変化分に比べて１／１００程度と極めて微小である。

したがって、静止画と判定したときに、映像信号の信号レベルに対して１００倍程度の乗算処理を施すことにより、発光輝度変化検出部５０８において、前後のフレーム間での微弱な信号レベルの推移（輝度変化）の検出処理を容易に行うことができる。ただし、１００倍という数値は一例に過ぎず、これに限られるものではなく、少なくとも、前後のフレーム間での微弱な信号レベルの推移を検出できる程度の倍率であれば良い。

なお、静止画時の信号レベルの調整については、静止画時の信号レベルとそれに対応した輝度値との対応表をレベル調整部５０２３にあらかじめ組み込んでおき、この対応表を用いて静止画時の信号レベルをそれに対応した輝度値に設定する構成を採ることも可能である。

上記構成の本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０において、発光素子として用いられる有機ＥＬ素子２１は、発光に伴う発熱などによって有機層３５（図４、図６参照）が劣化し、発光輝度が低下するとともに、発光自体が不安定になるなどの経時的劣化の問題を抱えている。

また、先述したように、有機ＥＬ素子は発光ダイオード特性を示し（図７参照）、温度上昇に伴ってデバイスに流れる電流が比例して大きくなり、結果的に発光輝度と比例関係にある。具体的には、ある電圧値の印加電圧をデバイス（有機ＥＬ素子）に印加し、当該デバイスの温度が３０℃のときに発光輝度がＬ１で発光している状態において、温度が４５℃へ、さらに６０℃へ上昇すると、この温度の上昇に伴って発光輝度がＬ２（Ｌ１＜Ｌ２）へ、さらにＬ３（Ｌ２＜Ｌ３）へと変化する。

このように、有機ＥＬ素子を発光素子として用いた有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子が自発光素子であるが故に、特に同じ表示状態が長く続けばそれだけ温度が上昇する。そして、デバイスの温度の上昇に伴って発光輝度が変化し、しかもその変化の仕方がデバイスごとに異なるという現状において、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０では次のような構成を採ることを特徴としている。

すなわち、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０は、一対の基板３１，３２のうちの一方の基板、具体的には光取り出し側の対向基板３２側に、有機ＥＬ素子２１の各々に対応して受光素子３８を配置し、当該受光素子３８によって有機ＥＬ素子２１の漏れ光を検出することによって有機ＥＬ素子２１個々の発光輝度を検出するとともに、有機ＥＬ素子２１と同じ素子（有機ＥＬ素子）からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に有機ＥＬ素子２１個々の温度変化分を検出し、制御部５０による制御の下に、有機ＥＬ素子２１個々の温度変化分を発光輝度の変化分に反映させて、有機ＥＬ素子２１の発光輝度を制御する構成を採っている。

このように、有機ＥＬ素子２１個々の温度情報のみならず、有機ＥＬ素子２１個々の輝度情報をも用いるとともに、有機ＥＬ素子２１個々の温度変化分を発光輝度の変化分に反映させてＲ，Ｇ，Ｂの各有機ＥＬ素子２１の発光輝度の制御を行う、具体的には一定のホワイトバランスになるようにＲ，Ｇ，Ｂの各有機ＥＬ素子２１の発光輝度の制御を行うことにより、温度の変化に伴う発光輝度の変化の仕方がデバイスごとに異なっていても、有機ＥＬ素子２１個々の輝度変化に応じた発光輝度の制御に有機ＥＬ素子２１個々の温度状況を反映させることができるために、デバイス個々の発光輝度-印加電圧特性の温度に起因する変化の違いの影響を受けることなく、デバイス個々に対して最適な輝度制御を行うことができる。

特に、有機ＥＬ素子２１の温度を検出する温度検出部４０の検出素子として、有機ＥＬ素子２１と同じ温度依存性を示す発生電流−印加電圧特性（図７参照）を持つ素子、即ち有機ＥＬ素子４１１を用いることで、これら有機ＥＬ素子２１，４１１の発光輝度−印加電圧特性が温度変化に応じて同じように電圧シフトするために、有機ＥＬ素子４１１の電圧シフト量から有機ＥＬ素子２１の温度変化分を正確に検出して有機ＥＬ素子２１の輝度制御に反映させ、温度変化による輝度変化を高精度にて補正することができる。しかも、温度検出用の有機ＥＬ素子４１１を、画素２０の有機ＥＬ素子２１と同じプロセスで形成することができる。

なお、上記構成の制御部５０については、画素２０が行列状に配置されてなる画素アレイ部（表示部）１１や、その周辺の駆動回路（書き込み走査回路１２、電源供給走査回路１３および水平駆動回路１４）と共に、表示パネル１８上に搭載する構成を採っても良いし、あるいは、表示パネル１８外に設ける構成を採っても良い。

ここで、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０における制御部５０の各構成要素、即ちレベル制御部５０１、相対レベル調整部５０２、メモリー部５０３、除算部５０４、Ａ／Ｄ変換部５０５、メモリー部５０６、乗算部５０７、発光輝度変化検出部５０８、Ａ／Ｄ変換部５０９、メモリー部５１０、温度変化検出部５１１、データ規格化処理部５１２、ＷＢ比率演算部５１３、ＷＢ比率比較演算部５１４、ＷＢ比率制御部５１５および演算選択制御部５１６については、パーソナルコンピュータのように、所定プログラムを実行することによって情報記憶処理、信号処理、演算処理等の各機能を実行するコンピュータ機器を利用してソフトウェア構成によって実現することが考えられる。

ただし、ソフトウェア構成による実現に限られるものではなく、ハードウェア構成、あるいはハードウェアとソフトウェアの複合構成によって実現することも可能である。

（制御方法）
次に、上記構成の本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置１０の制御方法（本発明による有機ＥＬ表示装置の制御方法）の処理手順について、図１３のフローチャートを用いて具体的に説明する。この制御方法による処理は、図１１の制御部５０による制御の下に実行される処理に相当する。なお、この一連の処理は、スキャン周期に同期して画素単位で実行されることとする。

ここでは、一例として、ある時点から所定時間経過後、高輝度表示画素部におけるＲ画素について発光輝度Ｌｒが初期値に対して１１０％の変化があり、低輝度表示画素部におけるＧ画素について発光輝度Ｌｇが初期値に対して１０５％の変化があった場合の輝度補正制御を例に挙げて説明する。

また、温度検出部４０の検出出力に基づいて温度変化検出部５１１で検出される温度変化分（温度差）は例えば１５℃とする。そして、ＷＢ比率比較演算部５１４に対しては、一定のホワイトバランス比率を示す数値Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ，Ｚｒｅｆとしてそれぞれ１／４，５／８，１／８をあらかじめ設定するものとする。

なお、静止画の場合も動画の場合も制御方法は同じであるために、ここでは、静止画／動画の共通の制御として説明する。

先ず、画像表示のためのデジタル映像信号を取り込み（ステップＳ１１）、当該映像信号の信号レベルで示される階調値を保存し（ステップＳ１２）、しかる後デジタル映像信号を表示パネル１８に対して入力する（ステップＳ１３）。これにより、表示パネル１８では、デジタル入力信号に基づいて画素の表示駆動が行われ、各画素２０の有機ＥＬ素子２１が発光する。

有機ＥＬ素子２１が発光することにより、対応関係にある受光素子１９が当該有機ＥＬ素子２１の漏れ光を受光し、その受光量に応じた電気信号、即ち発光輝度に応じた電圧値を出力するとともに、表示パネル１８内に設けられた温度検出部４０が有機ＥＬ素子２１の温度を検出してその検出温度に応じた電圧値を出力する。

このように、表示パネル１８が表示駆動状態にあるときに、受光素子１９から出力される発光輝度に応じた電圧値（輝度電圧値）を取り込み（ステップＳ１４）、この輝度電圧値をステップＳ１２で保存した階調値で除算し（ステップＳ１５）、デジタルデータ化した後保存する（ステップＳ１６）。

次に、高輝度表示画素部および低輝度表示画素部の各Ｒ，Ｇ，Ｂの画素について、ステップＳ１２で保存した階調値を基に、所定期間における発光輝度の変化を検出し、その変化後の発光輝度に応じた電圧値を出力する（ステップＳ１７）。

なお、ステップＳ１５での除算処理や、ステップＳ１７での輝度変化の検出に用いられる階調値は、実際には、受光素子１９が受光する漏れ光の受光量が発光素子１３の発光量の２０％程度であり、受光素子１９からの電圧値に対応させるために、２０％の除算処理が行われたものとなる。

次いで、温度検出部４０から出力される、有機ＥＬ素子２１を含む画素２０の温度に応じた電圧値（温度電圧値）を取り込み（ステップＳ１８）、画素個々について温度変化量（電圧値の差分）を検出してその温度変化量（変化前と変化後の温度差）に応じた電圧値を出力する（ステップＳ１９）。

なお、高輝度表示画素および低輝度表示画素の各々について輝度変化分を検出するためのステップＳ１４〜Ｓ１７の各処理と、画素個々について温度変化分を検出するためのステップＳ１８，Ｓ１９の各処理については、その処理の順番が逆であっても良く、また双方の検出処理を並行して行うようにしても良い。

次に、輝度変化量と温度変化量との対応関係を示す数値相関データテーブルを基に、ステップＳ１７で検出した輝度変化後のＲ，Ｇ，Ｂの各画素についての発光輝度に応じた電圧値に、画素個々の温度変化分を反映させて規格化（換算）する（ステップＳ２０）。

ここでは、ステップＳ１９で検出した温度変化量（温度差）が１５℃の場合において、ステップＳ２０では、一例として、所定期間における発光輝度の変化量が、次のような電圧値として規格化されるものとする。

すなわち、高輝度表示画素部において、Ｒ画素の発光輝度Ｌｒが初期値に対して１１０％変化したときに、その変化後の発光輝度Ｌｒが４．４Ｖの電圧値ＶＬｒとして規格化され、また低輝度表示画素部において、Ｇ画素の発光輝度Ｌｇが初期値に対して１０５％変化したときに、その変化後の発光輝度Ｌｇが１０．５Ｖの電圧値ＶＬｇとして規格化される。

なお、ここでは、Ｂ画素については発光輝度Ｌｂに変化がなく、このとき、発光輝度Ｌｂの値は変化せず、データ規格化処理部５１２からはＢ画素の発光輝度Ｌｂが２．０Ｖの電圧値ＶＬｂとして出力されるものとする。

また、ここでは、有機ＥＬ素子２１の温度変化分（温度差）が例えば１５℃の場合における電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂを例に挙げているが、有機ＥＬ素子２１の温度変化分が１５℃以外の場合には、輝度変化量と温度変化量との対応関係を示す数値相関データテーブルを基に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画素の発光輝度Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂの変化量に対して温度変化分が反映された電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂがデータ規格化処理部５１２から出力されることになる。

次に、ステップＳ２０で規格化した電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂを用いて、先述したホワイトバランスの関係式を基に数値Ｘ，Ｙ，Ｚを求める（ステップＳ２１）。ここでの演算処理により、Ｘ＝４．４／１６．９、Ｙ＝１０．５／１６．９、Ｚ＝２．０／１６．９なる数値が求まる。

次に、ステップＳ２１で求めた数値Ｘ，Ｙ，Ｚを、あらかじめ設定した一定のホワイトバランス比率を示す数値Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ，Ｚｒｅｆと比較し、数値Ｘ，Ｙ，Ｚの各々についてその差分を算出する（ステップＳ２２）。この算出した差分は、一定のホワイトバランス比率に対する温度変化に起因するホワイトバランスの変動分である。

なお、本例の場合、数値Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ，Ｚｒｅｆがそれぞれ１／４，５／８，１／８であるのに対して、ステップＳ２１で求めた数値Ｘ，Ｙ，Ｚはそれぞれ４．４／１６．９，１０．５／１６．９，２．０／１６．９である。

次に、数値Ｘｒｅｆ，Ｙｒｅｆ，Ｚｒｅｆに対する数値Ｘ，Ｙ，Ｚの差分、即ちあらかじめ設定した一定のホワイトバランス比率に対する、温度変化に起因する発光輝度の変化後のホワイトバランスの変動分に応じた制御値、具体的には当該変動分がほぼ０になり、一定のホワイトバランス比率になるような制御値を、温度変化に起因する発光輝度の変化分を補正する輝度補正値として算出する（ステップＳ２３）。

本例の場合、数値Ｘにおいて設定値Ｘｒｅｆ＝１／４と比較し、高輝度表示画素部のＲ画素の輝度Ｌｒにおいて０．４Ｖの電圧低下を補正するような輝度補正値を算出する。また、数値Ｙにおいて設定値Ｙｒｅｆ＝５／８と比較し、低輝度表示画素部のＧ画素の輝度Ｌｇにおいて０．４Ｖの電圧低下を補正するような輝度補正値を算出する。

次に、画素個々の輝度補正値（制御値）を基に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタル映像信号の画素単位の信号レベル（輝度レベル）を、輝度を上げる方向に制御するか、輝度を下げる方向に制御するかを選択し（ステップＳ２４）、次いで、この選択結果を基に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各デジタル映像信号の信号レベルを、互いに隣接するＲ，Ｇ，Ｂの３画素を単位として当該単位ごとに制御することによって輝度補正を行う（ステップＳ２５）。

上述した一連の処理により、高輝度表示画素部および低輝度表示画素部の各Ｒ，Ｇ，Ｂの発光輝度の変化分を検出し、その検出結果に対して画素個々の温度変化分を反映させて規格化することによって温度補正を行い、この温度補正によって得られたＲ，Ｇ，Ｂの各画素の発光輝度に応じた電圧値ＶＬｒ，ＶＬｇ，ＶＬｂを用いて輝度補正制御を行うことができる。

この輝度補正制御により、一定のホワイトバランスになるように制御を行うことができるとともに、自発光素子特有の発光輝度-印加電圧特性の影響を受けることなく、しかもデバイス個々で特性の変化の仕方が違ったとしてもその違いの影響を受けることなく、デバイス個々に最適な輝度制御を行うことができるために、常に一定の画質にて画像表示を行うことができる。

なお、上記実施形態では、有機ＥＬ素子２１の各々の光漏れ量を、それぞれ対応する受光素子３８によって一様にモニタリングすることを前提として説明を行ったが、赤色光、緑色光、青色光を発光する発光素子ごとに発光強度（発光輝度）が異なることから、各発光色ごとにレベル制御を行って相対的なレベルを揃えるようにしたり、あるいは、光漏れ量をモニタリングする対象となる発光色の種類を初期設定で限定したりすることも可能である。

また、上記実施形態では、画素２０として、駆動トランジスタ２２と書き込みトランジスタ２３の２つのトランジスタを有し、電源供給線１６の電位ＤＳを切り替えることによって有機ＥＬ素子２１の発光期間を制御する回路構成のものを例に挙げて説明したが、これに限られるものではない。

［適用例］
以上説明した本発明に係る有機ＥＬ表示装置１０は、図１４〜図１８に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。

なお、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部（表示部）に透明なガラス等の対向部に貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。この透明な対向部には、カラーフィルタ、保護膜等、更には、上記した遮光膜が設けられてもよい。尚、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）等が設けられていてもよい。

図１４は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル１０２やフィルターガラス１０３等から構成される映像表示画面部１０１を含み、その映像表示画面部１０１として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。

図１５は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部１１１、表示部１１２、メニュースイッチ１１３、シャッターボタン１１４等を含み、その表示部１１２として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１６は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体１２１に、文字等を入力するとき操作されるキーボード１２２、画像を表示する表示部１２３等を含み、その表示部１２３として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１７は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部１３１、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ１３２、撮影時のスタート／ストップスイッチ１３３、表示部１３４等を含み、その表示部１３４として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

図１８は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す斜視図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体１４１、下側筐体１４２、連結部（ここではヒンジ部）１４３、ディスプレイ１４４、サブディスプレイ１４５、ピクチャーライト１４６、カメラ１４７等を含み、そのディスプレイ１４４やサブディスプレイ１４５として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置のパネル構成を示すブロック図である。 画素（画素回路）２０の具体的な構成例を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の動作説明に供するタイミングチャートである。 上面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造の概略を示す要部断面図である。 有機ＥＬ素子と受光素子との位置関係を示す平面図である。 下面発光型有機ＥＬ表示装置のパネル構造の概略を示す要部断面図である。 有機ＥＬ素子の発生電流−印加電圧特性（Ａ）および発光輝度−印加電圧特性（Ｂ）の温度依存性を示す図である。 有機ＥＬ素子の温度変化分ΔＴと電圧シフト量ΔＶの関係を示す図である。 画素内に配置する場合の温度検出部の回路例を示す回路図である。 表示領域外に配置する場合の温度検出部の回路例を示す回路図である。 制御部の構成の一例を示すブロック図である。 静止画判定部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明による有機ＥＬ表示装置の制御方法の処理手順を示すフローチャートである。 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。 本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（Ａ）は表側から見た斜視図、（Ｂ）は裏側から見た斜視図である。 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。 本発明が適用される携帯電話機を示す斜視図であり、（Ａ）は開いた状態での正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態での正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｂ…有機ＥＬ表示装置、１１…画素アレイ部、１２…書き込み走査回路、１３…電源供給走査回路、１４…水平駆動回路、１５−１〜１５−ｍ…走査線、１６−１〜１６−ｍ…電源供給線、１７−１〜１７−ｎ…信号線、１８…表示パネル（パネルモジュール）、２０…画素、２１，４１１…有機ＥＬ素子、２２…駆動トランジスタ、２３…書き込みトランジスタ、２４…保持容量、２５…補助容量、３１…支持基板、３２…対向基板、３３…素子分離絶縁層、３４…下部電極、３５…有機層、３６…上部電極、３７…透明材料膜、３８…受光素子、４０，４０Ａ，４０Ｂ…温度検出部、４１…温度情報検出部、４２，４３…レベル調整部、５０…制御部、５０１…レベル制御部、５０２…相対レベル調整部、５０３，５０６，５１０…メモリー部、５０４…除算部、５０５，５０９…Ａ／Ｄ変換部、５０７…乗算部、５０８…発光輝度変化検出部、５１１…温度変化検出部、５１２…データ規格化処理部、５１３…ＷＢ比率演算部、５１４…ＷＢ比率比較演算部、５１５…ＷＢ比率制御部、５１６…演算選択制御部

Claims (7)

1. 一対の基板間に形成された有機ＥＬ素子を含む画素が複数配置されてなる画素アレイ部と、
   前記一対の基板のうちの一方の基板に前記有機ＥＬ素子の各々に対応して配置され、当該有機ＥＬ素子の漏れ光を検出して光電変換する受光素子群と、
   前記有機ＥＬ素子と同じ素子からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に前記有機ＥＬ素子の温度を検出する温度検出部と、
   前記有機ＥＬ素子への入力信号と前記受光素子群の各受光素子の検出信号と前記温度検出部の検出信号とに基づいて一定のホワイトバランスになるように前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
2. 前記温度検出部は、前記画素の各々に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記温度検出部は、前記画素アレイ部の周辺部に配置されている
   ことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ表示装置。
4. 前記制御部は、
   前記受光素子群の各受光素子の検出信号に基づいて高輝度表示画素部と低輝度表示画素部とを識別し、前記高輝度表示画素部および前記低輝度表示画素部の各赤、緑、青の画素ついて所定期間における輝度変化分を検出し、その変化後の発光輝度に応じた電圧値を出力する発光輝度変化検出部と、
   前記温度検出部の検出信号に基づいて前記有機ＥＬ素子個々の所定期間における温度変化分を検出し、その変化分に応じた電圧値を出力する温度変化検出部と、
   前記温度変化検出部が検出した前記有機ＥＬ素子個々についての温度変化分に応じた電圧値を前記発光輝度変化検出部が検出した前記赤、緑、青の画素の発光輝度に応じた電圧値に反映させる規格化処理部とを有し、
   前記規格化処理部の処理結果に基づいて一定のホワイトバランスになるように前記赤、緑、青の画素の有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記制御部は、
   前記規格化処理部で前記温度変化分に応じた電圧値が反映された前記赤、緑、青の画素の発光輝度に応じた電圧値を基にホワイトバランス比率を示す数値を求めるホワイトバランス比率演算部と、
   前記ホワイトバランス比率演算部の演算結果を所定のホワイトバランス比率を示す数値と比較してその差を算出するホワイトバランス比率比較演算部と、
   前記ホワイトバランス比率比較演算部が算出した差に応じた輝度補正値を算出するホワイトバランス比率制御部と、
   前記ホワイトバランス比率制御部が算出した前記有機ＥＬ素子個々の輝度補正値を基に前記入力信号の信号レベルを制御するレベル制御部とをさらに有する
   ことを特徴とする請求項４記載の表示装置。
6. 一対の基板間に形成された有機ＥＬ素子を含む画素が複数配置されてなる有機ＥＬ表示装置の制御方法であって、
   前記一対の基板のうちの一方の基板に前記有機ＥＬ素子の各々に対応して配置された受光素子群の各受光素子によって前記有機ＥＬ素子の漏れ光を検出する漏れ光検出ステップと、
   前記有機ＥＬ素子と同じ素子からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に前記有機ＥＬ素子の温度を検出する温度検出ステップと、
   前記有機ＥＬ素子への入力信号と前記受光素子群の各受光素子の検出信号と前記検出ステップでの検出信号とに基づいて一定のホワイトバランスになるように前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する制御ステップと
   を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の制御方法。
7. 一対の基板間に形成された有機ＥＬ素子を含む画素が複数配置されてなる画素アレイ部と、
   前記一対の基板のうちの一方の基板に前記有機ＥＬ素子の各々に対応して配置され、当該有機ＥＬ素子の漏れ光を検出して光電変換する受光素子群と、
   前記有機ＥＬ素子と同じ素子からなる検出素子を用いて当該検出素子の発生電流−印加電圧特性を基に前記有機ＥＬ素子の温度を検出する温度検出部と、
   前記有機ＥＬ素子への入力信号と前記受光素子群の各受光素子の検出信号と前記温度検出部の検出信号とに基づいて一定のホワイトバランスになるように前記有機ＥＬ素子の発光輝度を制御する制御部と
   を備えた有機ＥＬ表示装置を有することを特徴とする電子機器。

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