JP6533107B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）素子ある
いは有機ＬＥＤ（Organic Light Emitting diode：ＯＬＥＤ)素子等の経時的に輝度が低下する傾向のある発光素子を備えた発光装置であって、経時的な輝度低下等の輝度変化を補正する補正手段を有する発光装置に関するものである。
The present invention is a light emitting device including a light emitting element such as an organic electro luminescence (EL) element or an organic light emitting diode (OLED) element which tends to decrease in luminance with time. The present invention relates to a light emitting device including a correction unit that corrects a luminance change such as an apparent luminance decrease.
従来の発光装置の１例を図９に示す。図９（ａ）は発光装置の全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部及びＩＣ，ＬＳＩ等から成る駆動素子２４を拡大して示す回路図である。この発光装置は、有機ＬＥＤプリンタ（ＯＬＥＤＰ）ヘッドに適用されるものであり、ガラス基板等から成る長板状の基板２１の一面に、複数の発光素子２３の発光（点灯）をそれぞれ駆動する複数の駆動回路ブロック２２と、基板１の長手方向に沿って２列（２行または２段）に並べられて配置された複数の発光素子２３と、駆動回路ブロック２２を構成する配線及び駆動回路ブロック２２と発光素子２３を接続する配線とが、ＣＶＤ（Chemical
Vapor Deposition）法等の薄膜形成法によって形成されている。複数の駆動回路ブロ
ック２２は、複数の発光素子２３の列に沿って列状に並べられており、例えば１つの駆動回路ブロック２２が４００個の発光素子２３を駆動するものであり、その駆動回路ブロック２２が２０個並べられている。従って、発光素子２３は合計で８０００個ある。また、基板２１の一面の一端部には駆動回路ブロック２２及び発光素子２３を駆動し発光素子２３の発光を制御する駆動素子２４が、チップオングラス（Chip On Glass：ＣＯＧ）方式等の実装方法によって、設置されている。また、基板２１の一面における駆動素子２４設置部の近傍の縁部に、フレキシブル回路基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）２５が設置されている。このＦＰＣ２５は、駆動素子２４との間で駆動信号、制御信号等を入出力する。
One example of a conventional light emitting device is shown in FIG. FIG. 9 (a) is a plan view of the entire light emitting device, and FIG. 9 (b) is a circuit diagram showing a drive element 24 composed of a portion B of FIG. This light emitting device is applied to an organic LED printer (OLED P) head, and a plurality of light sources (lights) of a plurality of light emitting elements 23 are driven on one surface of a long plate substrate 21 made of a glass substrate or the like. Drive circuit block 22, a plurality of light emitting elements 23 arranged side by side in two columns (two rows or two stages) along the longitudinal direction of the substrate 1, wirings and drive circuit blocks constituting the drive circuit block 22 22 and the wiring connecting the light emitting element 23 are CVD (Chemical)
It is formed by a thin film formation method such as a vapor deposition method. The plurality of drive circuit blocks 22 are arranged in a row along a row of the plurality of light emitting elements 23. For example, one drive circuit block 22 drives 400 light emitting elements 23. Twenty blocks 22 are arranged. Accordingly, there are 8000 light emitting elements 23 in total. In addition, the driving circuit block 22 and the driving element 24 for driving the light emitting element 23 to control the light emission of the light emitting element 23 are mounted on one end of one surface of the substrate 21 by a chip on glass (COG) method or the like. Is installed by In addition, a flexible printed circuit (FPC) 25 is installed at an edge portion of the one surface of the substrate 21 in the vicinity of the drive element 24 installation portion. The FPC 25 inputs and outputs drive signals, control signals and the like to and from the drive element 24.
図９（ｂ）に示すように、２列を成す２個の発光素子23a,23bに対して１組の駆動回路
が形成されており、１組の駆動回路は、シフトレジスタ３０、論理和否定（ＮＯＲ）回路３１、インバータ３２、ＣＭＯＳトランスファゲート素子33a,33b、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）34a,34bを有している。ＴＦＴ34a,34bの各ドレイン電極部に有機ＬＥＤ素子等から成る発光素子23a,23bがそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 9B, one set of drive circuits is formed for two light emitting elements 23a and 23b forming two columns, and one set of drive circuits includes the shift register 30, the logical sum negation (NOR) circuit 31, inverter 32, CMOS transfer gate elements 33a and 33b, and thin film transistors (TFTs) 34a and 34b. Light emitting elements 23a and 23b formed of an organic LED element and the like are connected to the drain electrode portions of the TFTs 34a and 34b, respectively.
１組の駆動回路は、以下のように順次動作する。シフトレジスタ３０は、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ（「１」）のクロック信号（ＣＬＫ）が入力されるとともに入力端子（ｉｎ）にハイの同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が入力されたときに、出力端子（Ｑ）からハイの信号が出力されるとともに反転出力端子（ＸＱ）からロー（「０」）の信号が出力される。次に、ＮＯＲ回路３１は、反転出力端子（ＸＱ）からローの信号が入力されるとともに反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ）であるローの信号が入力されて、ハイの信号を出力する。次に、インバータ３２はローの信号を出力する。次に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子33aは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路３１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ３２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１１）がＴＦＴ34aのゲート電極部に入力されてＴＦＴ34aがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子23aに供給される。同時に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子33bは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路３１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ３２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１２）がＴＦＴ34bのゲート電極部に入力されてＴＦＴ34bがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子23bに供給される。以上の一連の動作が、次段の駆動回路によって順次実行されていき、すべての発光素子３が順次発光していく。 One set of drive circuits operate sequentially as follows. The shift register 30 has an output terminal when a high (“1”) clock signal (CLK) is input to the clock terminal (CLK) and a high synchronization signal (Vsync) is input to the input terminal (in). A high signal is output from (Q), and a low ("0") signal is output from the inverting output terminal (XQ). Next, the NOR circuit 31 receives the low signal from the inverted output terminal (XQ) and the low signal which is the inverted enable signal (XENB), and outputs a high signal. Next, the inverter 32 outputs a low signal. Next, in the CMOS transfer gate element 33a, a high signal from the NOR circuit 31 is input to the gate electrode portion of the n-type MOS transistor and a low signal from the inverter 32 is input to the gate electrode portion of the p-type MOS transistor. And the data signal (DATA 11) is output. Next, the data signal (DATA11) is input to the gate electrode portion of the TFT 34a, the TFT 34a is turned on, and a power source current (VDD) according to the data signal (DATA11) is supplied to the light emitting element 23a. At the same time, in the CMOS transfer gate element 33b, a high signal from the NOR circuit 31 is input to the gate electrode portion of the n-type MOS transistor and a low signal from the inverter 32 is input to the gate electrode portion of the p-type MOS transistor. It turns on and outputs a data signal (DATA12). Next, the data signal (DATA12) is input to the gate electrode portion of the TFT 34b, the TFT 34b is turned on, and a power supply current according to the power supply voltage (VDD) according to the data signal (DATA12) is supplied to the light emitting element 23b. The above series of operations are sequentially performed by the drive circuit of the next stage, and all the light emitting elements 3 sequentially emit light.
また、他の従来例として、複数のＥＬ素子を配列してなる発光素子列を備えるラインヘッドの駆動装置であって、ＥＬ素子各々の電圧電流特性を測定する測定部と、測定部で測定されたＥＬ素子の各々の電圧電流特性に基づいて、ＥＬ素子の各々に印加する電圧を制御する制御部とを備えることによって、ＥＬ素子間の発光輝度のばらつき及び経時的なＥＬ素子の発光強度の変化を補正して一定輝度をラインヘッドから得ることができるラインヘッドの駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。さらに他の従来例として、負荷に入力信号に応じた駆動電流を流すための駆動トランジスタを備えた回路を有し、その回路は、負荷のインピーダンスに応じた補正信号を駆動トランジスタのゲートに供給して、駆動トランジスタが負荷に流す駆動電流を補正する補正回路を有することによって、経時的に劣化する特性をもつ発光素子の場合であっても、発光素子の経時劣化による輝度低下を画素毎に検知し、補正することによって、長時間、安定した画像形成を実現する駆動回路が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。さらに他の従来例として、発光素子から出力される光を検出する光検出素子を備えており、光検出素子は、トランジスタで構成され、オフ領域で動作するように構成されることによって、効率よく高精度の光検出を行うことができる光ヘッドが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。 Further, as another conventional example, there is provided a driving device of a line head including a light emitting element row formed by arranging a plurality of EL elements, which is measured by a measuring unit for measuring voltage-current characteristics of each of the EL elements And a control unit that controls a voltage applied to each of the EL elements based on voltage-current characteristics of each of the EL elements, thereby making it possible to obtain variation in emission luminance among the EL elements and emission intensity of the EL elements over time. There has been proposed a line head driving device capable of correcting a change and obtaining constant brightness from the line head (see, for example, Patent Document 1). As still another conventional example, a circuit including a drive transistor for supplying a drive current according to an input signal to a load is provided, and the circuit supplies a correction signal according to the impedance of the load to the gate of the drive transistor. Therefore, even in the case of a light emitting element having a characteristic that is deteriorated with time by having a correction circuit that corrects the drive current supplied to the load, the drive transistor detects a luminance decrease for each pixel due to the deterioration with time of the light emitting element. There has been proposed a drive circuit which realizes stable image formation for a long time by correcting the image (see, for example, Patent Document 2). As still another conventional example, a light detection element for detecting light output from the light emitting element is provided, and the light detection element is configured by a transistor and configured to operate in the off region, thereby efficiently An optical head capable of performing highly accurate light detection has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
図９に示す上記従来の発光装置においては、有機ＬＥＤ素子等の経時的に輝度が低下する傾向のある発光素子２３を有しているために、長期間使用すると発光素子２３の輝度が低下するとい問題点があった。そこで、特許文献１のように、測定されたＥＬ素子各々の電圧電流特性に基づいてＥＬ素子の各々に印加する電圧を制御することが考えられる。このような場合に、ＥＬ素子のインピーダンスを測定できれば、より高い精度でＥＬ素子の輝度を制御できる。その目的のために、発光状態のＥＬ素子及びその陽極（アノード電極）側に接続されたスイッチとしてのＴＦＴに流れる電流を測定するときに、ＴＦＴ自体に流れる電流を測定しようとすると、それが困難である場合があった。これについては詳細な原因は不明であるが、ＥＬ素子の陰極（カソード電極）はアルミニウム（Ａｌ）層を含む場合が多く、そのアルミニウム層を用いて測定しようとすると、アルミニウム層は発光装置の多くの部位で使用されているために、カソード電極以外の部位のアルミニウム層と容量結合等を起こしてその影響を受けやすいことに起因していると考えられる。 The conventional light emitting device shown in FIG. 9 includes the light emitting element 23 such as an organic LED element which tends to decrease in luminance with time, so that the luminance of the light emitting element 23 is reduced when used for a long period of time There was a problem. Therefore, as in Patent Document 1, it may be considered to control the voltage applied to each of the EL elements based on the measured voltage-current characteristics of each of the EL elements. In such a case, if the impedance of the EL element can be measured, the luminance of the EL element can be controlled with higher accuracy. For that purpose, it is difficult to measure the current flowing to the TFT itself when measuring the current flowing to the EL element in the light emitting state and the TFT as a switch connected to the anode (anode electrode) side. It could have been. Although the detailed cause is unknown about this, the cathode (cathode electrode) of the EL element often contains an aluminum (Al) layer, and when trying to measure using the aluminum layer, the aluminum layer is often used in light emitting devices. It is considered that this is caused by the fact that capacitive coupling occurs with the aluminum layer of the part other than the cathode electrode and is susceptible to the influence.
また、ＥＬ素子のインピーダンスを測定できたとしても、インピーダンスの経時変化に応じてＥＬ素子の流す電源電流値を変化させればよいのだが、ＥＬ素子の閾値電流付近で輝度を制御することがむつかしいという問題点があった。すなわち、ＥＬ素子の輝度が低い輝度領域でＥＬ素子の発光を制御しようとすると、誤ってＥＬ素子を消灯する場合があるという問題点があった。 Even if the impedance of the EL element can be measured, it is sufficient to change the power supply current value supplied by the EL element according to the change with time of the impedance, but it is difficult to control the luminance in the vicinity of the threshold current of the EL element. There was a problem of that. That is, when it is going to control light emission of EL element in the luminance area | region where the luminance of EL element is low, there existed a problem that EL element might be light-extinguished accidentally.
また、特許文献２のように、発光素子の輝度を自動的に補正する補正回路を有する構成である場合、発光素子が発光状態であるときには補正回路を動作させて補正する必要があるために、発光装置の消費電力が非常に大きくなるという問題点があった。例えば、発光
素子が発光状態であるときに動作する補正回路を有する発光装置は、その補正回路を有していない発光装置と比較して、数１００倍以上の電力を消費する場合があった。また、特許文献３のように、オフ領域で動作するトランジスタから成る光検出素子を設けた場合、それによって検出されるオフリーク電流が微弱なため、発光素子の輝度を補正するのに利用しづらいという問題点があった。
In addition, in the case of a configuration having a correction circuit that automatically corrects the luminance of a light emitting element as in Patent Document 2, when the light emitting element is in a light emitting state, the correction circuit needs to be operated to perform correction. There is a problem that the power consumption of the light emitting device becomes very large. For example, a light emitting device having a correction circuit that operates when the light emitting element is in a light emitting state may consume several hundred times more power than a light emitting device having no correction circuit. In addition, when a light detection element including a transistor operating in an off region is provided as in Patent Document 3, it is difficult to use for correcting the luminance of the light emitting element because an off leak current detected by the light detection element is weak. There was a problem.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、発光素子の輝度の変化の度合いを正確に測定することができ、それに基づいて高い精度で発光素子の輝度を制御でき、また発光素子の発光開始電流である閾値電流が変化してもそれを抽出することができる発光装置とすることである。 The present invention has been completed in view of the above-described conventional problems, and its object is to measure the degree of change of the luminance of the light emitting element accurately, and based on that, the luminance of the light emitting element can be accurately obtained. The light emitting device can control the light emission start current of the light emitting element and can extract it even if the threshold current changes.
本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子から放射された光を受光する受光素子と、前記発光素子の輝度を補正する補正部と、を有しており、
前記補正部は、前記受光素子から得られた情報によって前記発光素子の電源電流における閾値電流を抽出する第１の補正と、前記発光素子を流れる前記電源電流の値から得られた前記発光素子のインピーダンスによって前記発光素子の前記電源電流を補正する第２の補正と、を行う発光装置であって、
前記補正部は、前記第１の補正によって前記閾値電流を前記発光素子の最小輝度として決め、前記第２の補正によって前記閾値電流以上の前記電源電流を補正する構成である。
The light emitting device according to the present invention includes a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a correction unit that corrects the luminance of the light emitting element.
The correction unit is a first correction that extracts a threshold current in a power supply current of the light emitting element according to information obtained from the light receiving element, and the light emitting element obtained from the value of the power supply current flowing through the light emitting element. A light emitting device that performs a second correction that corrects the power supply current of the light emitting element by an impedance ;
The correction unit is configured to determine the threshold current as the minimum luminance of the light emitting element by the first correction, and correct the power supply current equal to or higher than the threshold current by the second correction .
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第２の補正は、特定の輝度に対応するように前記電源電流を補正する。 In the light emitting device of the present invention, preferably, the second correction corrects the power supply current to correspond to a specific luminance.
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記発光素子における前記電源電流の電流経路について、薄膜トランジスタ及びそれに接続された前記発光素子を含む第１の電流経路と、前記薄膜トランジスタと前記発光素子とを接続する接続線の途中から分岐した前記発光素子を含まない第２の電流経路と、が形成されており、
前記補正部は、前記第１の電流経路における第１の電流値と前記第２の電流経路における第２の電流値から前記発光素子のインピーダンスを算出するインピーダンス演算部を有している。
In the light emitting device according to the present invention, preferably, a thin film transistor and a first current path including the light emitting element connected to the thin film transistor, and the thin film transistor and the light emitting element are connected in the current path of the power supply current in the light emitting element. A second current path which does not include the light emitting element branched from the middle of the connection line,
The correction unit includes an impedance calculation unit that calculates an impedance of the light emitting element from a first current value in the first current path and a second current value in the second current path.
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第２の電流経路は、前記接続線に一方の電極が並列接続され、他方の電極が抵抗を通して接地部に接続されているとともに、インピーダンスが前記薄膜トランジスタのインピーダンスよりも小さい他の薄膜トランジスタを含んでいる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, in the second current path, one electrode is connected in parallel to the connection line, and the other electrode is connected to the ground portion through a resistor, and the impedance is the thin film transistor Include other thin film transistors smaller than the impedance of the
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記他の薄膜トランジスタは、インピーダンスが前記薄膜トランジスタのインピーダンスの１００分の１以下である。 In the light emitting device of the present invention, preferably, the other thin film transistor has an impedance equal to or less than 1/100 of the impedance of the thin film transistor.
本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子から放射された光を受光する受光素子と、前記発光素子の輝度を補正する補正部と、を有しており、
前記補正部は、前記受光素子から得られた情報によって前記発光素子の電源電流における閾値電流を抽出する第１の補正と、前記発光素子を流れる前記電源電流の値から得られた前記発光素子のインピーダンスによって前記発光素子の前記電源電流を補正する第２の補正と、を行う発光装置であって、
前記補正部は、前記第１の補正によって前記閾値電流を前記発光素子の最小輝度として決め、前記第２の補正によって前記閾値電流以上の前記電源電流を補正する構成であることから、発光素子の発光開始電流値である閾値電流付近であっても輝度を高い精度で制御
することが容易になるとともに、第１の補正によって発光素子の最小輝度を正確に決めることができ、第２の補正によって最小輝度以上の輝度を正確に補正することができる。その結果、例えば発光素子の輝度が経時的に低下したとしても、発光素子の最小輝度以上の輝度を高い精度で制御できる。
The light emitting device according to the present invention includes a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a correction unit that corrects the luminance of the light emitting element.
The correction unit is a first correction that extracts a threshold current in a power supply current of the light emitting element according to information obtained from the light receiving element, and the light emitting element obtained from the value of the power supply current flowing through the light emitting element. A light emitting device that performs a second correction that corrects the power supply current of the light emitting element by an impedance ;
The correction unit is configured to determine the threshold current as the minimum luminance of the light emitting element by the first correction and correct the power supply current equal to or higher than the threshold current by the second correction. The luminance can be easily controlled with high accuracy even in the vicinity of the threshold current which is the light emission start current value, and the minimum luminance of the light emitting element can be accurately determined by the first correction, and the second correction The brightness more than the minimum brightness can be accurately corrected. As a result, even if, for example, the luminance of the light emitting element decreases with time, the luminance higher than the minimum luminance of the light emitting element can be controlled with high accuracy .
また本発明の発光装置は、好ましくは、前記第２の補正は、特定の輝度に対応するように前記電源電流を補正することから、例えば特定の輝度について電源電流が経時変化等によって低下したとしても、特定の輝度を維持するように第２の補正によって正確に補正できる。 In the light-emitting device of the present invention, preferably, the second correction corrects the power supply current to correspond to a specific luminance, for example, assuming that the power supply current decreases due to a change over time or the like for a specific luminance. Can also be accurately corrected by the second correction to maintain a specific brightness.
本発明の発光装置は、好ましくは、発光素子における電源電流の電流経路について、薄膜トランジスタ及びそれに接続された発光素子を含む第１の電流経路と、薄膜トランジスタと発光素子とを接続する接続線の途中から分岐した発光素子を含まない第２の電流経路と、が形成されており、補正部は、第１の電流経路における第１の電流値と第２の電流経路における第２の電流値から発光素子のインピーダンスを算出するインピーダンス演算部を有していることから、発光素子のインピーダンスを取得することができ、その結果、より高い精度で発光素子の輝度を制御できる。 In the light emitting device of the present invention, the current path of the power supply current in the light emitting element is preferably from the middle of the first current path including the thin film transistor and the light emitting element connected thereto, and the connection line connecting the thin film transistor and the light emitting element. A second current path not including the branched light emitting element is formed, and the correction unit generates the light emitting element from the first current value in the first current path and the second current value in the second current path. Since the impedance calculating unit that calculates the impedance of the light emitting element is included, the impedance of the light emitting element can be obtained. As a result, the luminance of the light emitting element can be controlled with higher accuracy.
本発明の発光装置は、好ましくは、第２の電流経路は、接続線に一方の電極が並列接続され、他方の電極が抵抗を通して接地部に接続されているとともに、インピーダンスが薄膜トランジスタのインピーダンスよりも小さい他の薄膜トランジスタを含んでいることから、薄膜トランジスタのインピーダンスから発光素子のインピーダンスを導き出すことができる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, in the second current path, one electrode is connected in parallel to the connection line and the other electrode is connected to the ground portion through the resistor, and the impedance is higher than the impedance of the thin film transistor Since the small other thin film transistor is included, the impedance of the light emitting element can be derived from the impedance of the thin film transistor.
また本発明の発光装置は、好ましくは、他の薄膜トランジスタは、インピーダンスが薄膜トランジスタのインピーダンスの１００分の１以下であることから、薄膜トランジスタのインピーダンスから発光素子のインピーダンスをより正確に導き出すことができる。 Further, in the light emitting device of the present invention, preferably, the other thin film transistors have an impedance equal to or less than 1/100 of the impedance of the thin film transistors, so that the impedance of the light emitting element can be derived more accurately from the impedance of the thin film transistors.
以下、本発明の発光装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、本発明の発光装置の実施の形態における構成部材のうち、本発明の発光装置を説明するための主要部を示している。従って、本発明の発光装置は、図に示されていない回路基板、配線導体、制御ＩＣ，ＬＳＩ等の周知の構成部材を備えていてもよい。 Hereinafter, embodiments of a light emitting device of the present invention will be described with reference to the drawings. However, each drawing referred to in the following shows a main part for explaining the light emitting device of the present invention among the constituent members in the embodiment of the light emitting device of the present invention. Therefore, the light emitting device of the present invention may be provided with known components such as a circuit board, a wiring conductor, a control IC, an LSI, etc. which are not shown in the figure.
図１〜図５は本発明の発光装置を示すものであり、図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の発光装置について実施の形態の１例を示す図であり、（ａ）は発光装置の全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部及び駆動素子の回路図、（ｃ）は（ｂ）の第１のＴＦＴ、第２のＴＦＴ及び発光素子の部位の回路図である。図１〜図５に示すように、本発明の発光装置は、発光素子３（３ａ，３ｂ）と、発光素子３ａ，３ｂから放射された光を受光する受光素子７ａ，７ｂと、発光素子３ａ，３ｂの輝度を補正する補正部と、を有しており、補正部は、受光素子７ａ，７ｂから得られた情報である検出電流によって発光素子３ａ，３ｂの電源電流における閾値電流を抽出する第１の補正と、発光素子３ａ，３ｂを流れる電源電流の値から得られた発光素子３ａ，３ｂのインピーダンスによって発光素子３ａ，３ｂの電源電流を補正する第２の補正と、を行う構成である。この構成により、発光素子３ａ，３ｂの発光開始電流値である閾値電流付近であっても輝度を高い精度で制御することが容易になる。 1 to 5 show the light emitting device of the present invention, and FIGS. 1 (a) to 1 (c) are diagrams showing an example of the embodiment of the light emitting device of the present invention, and FIG. A plan view of the entire light emitting device, (b) is a circuit diagram of part A of (a) and the drive element, (c) is a circuit diagram of the first TFT, the second TFT and the part of the light emitting device of (b) It is. As shown in FIGS. 1 to 5, the light emitting device of the present invention comprises a light emitting element 3 (3a, 3b), a light receiving element 7a, 7b for receiving light emitted from the light emitting element 3a, 3b, and a light emitting element 3a. , And 3b, and the correction unit extracts the threshold current in the power supply current of the light emitting elements 3a and 3b by the detection current which is the information obtained from the light receiving elements 7a and 7b. In the configuration that performs the first correction and the second correction that corrects the power supply current of the light emitting elements 3a and 3b by the impedance of the light emitting elements 3a and 3b obtained from the value of the power supply current flowing through the light emitting elements 3a and 3b. is there. With this configuration, it is easy to control the luminance with high accuracy even in the vicinity of the threshold current which is the light emission start current value of the light emitting elements 3a and 3b.
まず本発明の発光装置の基本構成について以下に説明する。本発明の発光装置は、有機ＬＥＤプリンタ（ＯＬＥＤＰ）ヘッド等に適用されるものであり、ガラス基板等から成る長板状の基板１の一面に、複数の発光素子３の発光（点灯）をそれぞれ駆動する複数の駆動回路ブロック２と、基板１の長手方向に沿って２列（２行または２段）に並べられて配置された複数の発光素子３と、駆動回路ブロック２を構成する配線及び駆動回路ブロック２と発光素子３を接続する配線とが、ＣＶＤ法等の薄膜形成法によって形成されている。複数の駆動回路ブロック２は、複数の発光素子３の列に沿って列状に並べられており、例えば１つの駆動回路ブロック２が４００個の発光素子３を駆動するものであり、その駆動回路ブロック２が２０個並べられている。従って、発光素子３は合計で８０００個ある。また、基板１の一面の一端部には駆動回路ブロック２及び発光素子３を駆動し発光素子３の発光を制御する駆動素子４が、ＣＯＧ方式等の実装方法によって設置されている。また、基板１の一面における駆動素子４設置部の近傍の縁部に、ＦＰＣ５が設置されている。このＦＰＣ５は、駆動素子４との間で駆動信号、制御信号等を入出力する。 First, the basic configuration of the light emitting device of the present invention will be described below. The light emitting device of the present invention is applied to an organic LED printer (OLED P) head or the like, and light emission (lighting) of a plurality of light emitting elements 3 is made on one surface of a long plate substrate 1 made of a glass substrate or the like. A plurality of driving circuit blocks 2 to be driven, a plurality of light emitting elements 3 arranged side by side in two columns (two rows or two stages) along the longitudinal direction of the substrate 1, wires constituting the driving circuit block 2 and The drive circuit block 2 and the wiring connecting the light emitting elements 3 are formed by a thin film forming method such as a CVD method. The plurality of drive circuit blocks 2 are arranged in a row along the row of the plurality of light emitting elements 3. For example, one drive circuit block 2 drives 400 light emitting elements 3. Twenty blocks 2 are arranged. Accordingly, there are 8000 light emitting elements 3 in total. Further, at one end of one surface of the substrate 1, a driving circuit block 2 and a driving element 4 for driving the light emitting element 3 to control light emission of the light emitting element 3 are installed by a mounting method such as COG method. Further, the FPC 5 is installed at an edge portion in the vicinity of the drive element 4 installation portion on one surface of the substrate 1. The FPC 5 inputs and outputs drive signals, control signals and the like to and from the drive element 4.
図１（ｂ）に示すように、２列を成す２個の発光素子３ａ，３ｂに対して１組の駆動回路が形成されており、１組の駆動回路は、シフトレジスタ１０、論理和否定（ＮＯＲ）回路１１、インバータ１２、ＣＭＯＳトランスファゲート素子13a,13b、第１のＴＦＴ14a，14b、第２のＴＦＴ15a，15bを有している。第１のＴＦＴ14a，14bの各ドレイン電極部に
、有機ＬＥＤ素子から成る発光素子３ａ，３ｂに接続される接続線がそれぞれ接続されている。また、発光素子３ａ，３ｂから放射された光を受光する受光素子７ａ，７ｂがある。受光素子７ａ，７ｂは、例えばＴＦＴから成り、発光素子３ａ，３ｂが発光している時のソース−ドレイン間電流値Ｉｓｄ１と、発光素子３ａ，３ｂが非発光である時のソース−ドレイン間電流値（オフリーク電流値）Ｉｓｄ２との差分をとることにより、閾値電流を特定する。受光素子７ａ，７ｂには、そのオン、オフを制御するスイッチとしてのＴＦＴ６ａ，６ｂ（以下、第３のＴＦＴ６ａ，６ｂともいう）が直列的に接続されている。なお、受光素子７ａ，７ｂは、ＴＦＴに限らず、フォトダイオード等から成っていてもよい。
As shown in FIG. 1B, one set of drive circuits is formed for two light emitting elements 3a and 3b forming two columns, and one set of drive circuits includes the shift register 10 and the logical sum negation. A (NOR) circuit 11, an inverter 12, CMOS transfer gate elements 13a and 13b, first TFTs 14a and 14b, and second TFTs 15a and 15b are provided. Connection lines connected to the light emitting elements 3a and 3b made of organic LED elements are connected to drain electrodes of the first TFTs 14a and 14b, respectively. Further, there are light receiving elements 7a and 7b that receive light emitted from the light emitting elements 3a and 3b. The light receiving elements 7a and 7b are, for example, TFTs, and the source-drain current value Isd1 when the light emitting elements 3a and 3b emit light, and the source-drain current when the light emitting elements 3a and 3b do not emit light The threshold current is specified by taking the difference with the value (off leak current value) Isd2. The light receiving elements 7a and 7b are connected in series with TFTs 6a and 6b (hereinafter also referred to as third TFTs 6a and 6b) as switches for controlling on / off of the light receiving elements 7a and 7b. The light receiving elements 7a and 7b are not limited to TFTs, and may be made of photodiodes or the like.
そして、１組の駆動回路は、以下のように順次動作する。シフトレジスタ１０は、クロック端子（ＣＬＫ）にハイ（「１」）のクロック信号（ＣＬＫ）が入力されるとともに入力端子（ｉｎ）にハイの同期信号（Ｖｓｙｎｃ）が入力されたときに、出力端子（Ｑ）からハイの信号が出力されるとともに反転出力端子（ＸＱ）からロー（「０」）の信号が出力される。次に、ＮＯＲ回路１１は、反転出力端子（ＸＱ）からローの信号が入力されるとともに反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ）であるローの信号が入力されて、ハイの信号を出力する。次に、インバータ１２はローの信号を出力する。次に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子13aは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路１１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ１２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１１）が第１のＴＦＴ14aのゲート電極部に入力されて第１のＴＦＴ14aがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１１）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子３ａに供給される。同時に、ＣＭＯＳトランスファゲート素子13bは、ｎ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にＮＯＲ回路１１からのハイの信号が入力されるとともにｐ型ＭＯＳトランジスタのゲート電極部にインバータ１２からローの信号が入力されてオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）を出力する。次に、データ信号（ＤＡＴＡ１２）が第１のＴＦＴ14bのゲート電極部に入力されて第１のＴＦＴ14bがオン状態となり、データ信号（ＤＡＴＡ１２）に応じた電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流が発光素子３ｂに供給される。以上の一連の動作が、次段の駆動回路によって順次実行されていき、すべての発光素子３が順次発光していく。 And one set of drive circuits operate sequentially as follows. The shift register 10 has an output terminal when a high (“1”) clock signal (CLK) is input to the clock terminal (CLK) and a high synchronization signal (Vsync) is input to the input terminal (in). A high signal is output from (Q), and a low ("0") signal is output from the inverting output terminal (XQ). Next, the NOR circuit 11 receives a low signal from the inverted output terminal (XQ) and a low signal which is the inverted enable signal (XENB), and outputs a high signal. Next, the inverter 12 outputs a low signal. Next, in the CMOS transfer gate element 13a, a high signal from the NOR circuit 11 is input to the gate electrode portion of the n-type MOS transistor, and a low signal from the inverter 12 is input to the gate electrode portion of the p-type MOS transistor. And the data signal (DATA 11) is output. Next, the data signal (DATA11) is input to the gate electrode portion of the first TFT 14a, the first TFT 14a is turned on, and the power supply current by the power supply voltage (VDD) according to the data signal (DATA11) is the light emitting element 3a. Supplied to At the same time, in the CMOS transfer gate element 13b, a high signal from the NOR circuit 11 is input to the gate electrode portion of the n-type MOS transistor and a low signal from the inverter 12 is input to the gate electrode portion of the p-type MOS transistor. It turns on and outputs a data signal (DATA12). Next, the data signal (DATA12) is input to the gate electrode portion of the first TFT 14b, the first TFT 14b is turned on, and the power supply current by the power supply voltage (VDD) according to the data signal (DATA12) is the light emitting element 3b. Supplied to The above series of operations are sequentially performed by the drive circuit of the next stage, and all the light emitting elements 3 sequentially emit light.
また、本発明の発光装置は、補正部は、第１の補正によって補正された閾値電流を発光素子３の最小輝度として決め、第２の補正によって閾値電流以上の電源電流を補正する。この場合、第１の補正によって発光素子３の最小輝度を正確に決めることができ、第２の補正によって最小輝度以上の輝度を正確に補正することができる。その結果、例えば発光素子３の輝度が経時的に低下したとしても、発光素子３の最小輝度以上の輝度を高い精度で制御できる。 In the light emitting device of the present invention, the correction unit determines the threshold current corrected by the first correction as the minimum luminance of the light emitting element 3 and corrects the power supply current equal to or higher than the threshold current by the second correction. In this case, the minimum luminance of the light emitting element 3 can be accurately determined by the first correction, and the luminance higher than the minimum luminance can be accurately corrected by the second correction. As a result, even if, for example, the luminance of the light emitting element 3 decreases with time, the luminance higher than the minimum luminance of the light emitting element 3 can be controlled with high accuracy.
例えば、図４（ａ）に示すように、発光素子３の輝度は経時的に低下する。（ｂ）に示すように、発光素子３のインピーダンスは経時的に大きくなる。（ｃ）に示すように、発光素子３を流れる電源電流は、電源電圧が一定であれば経時的に小さくなる。以上より、例えば、時間が経過しても発光素子３を流れる電源電流を一定として輝度を一定に保つように補正するためには、図５（ａ）に示すように、発光素子３に印加する電源電圧を大きくするように補正すればよい。図５（ａ）において、Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３は、それぞれタイミングｔ１，ｔ２，ｔ３における発光開始電圧に相当する閾値電圧である。このように、時間が経過するに伴って、閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３と、一定の輝度に対応する電源電圧は大きくなり、また輝度に対応する電源電圧の特性曲線すなわち電源電圧−輝度の特性曲線は、２次関数的な増加曲線を描く。従って、例えば、閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３〜及び電源電圧−輝度の特性曲線の補正データを予め記憶しておき、その補正データに基づいて発光素子３の特定の輝度（例えば、最小輝度＋ΔＬ（ΔＬは輝度の増分））を一定に保つことができ、あるいは経時変化にかかわらず輝度を高い精度で制御することができる。また、閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２，Ｖｔｈ３〜を特定することができるので、上述したように、発光素子３の閾値電圧に相当する最小輝度から最大輝度までの広い輝度の範囲において、発光素子３の輝度を高い精度で制御できる。なお、初期の閾値電圧Ｖｔｈ１は２Ｖ〜５Ｖ程度であり、１００時間程度の時間が経過したときの閾値電圧Ｖｔｈ２は３Ｖ〜６Ｖ程度、１０００時間程度の時間が経過したときの閾値電圧Ｖｔｈ３は４Ｖ〜７Ｖ程度である。 For example, as shown in FIG. 4A, the luminance of the light emitting element 3 decreases with time. As shown in (b), the impedance of the light emitting element 3 increases with time. As shown in (c), the power supply current flowing through the light emitting element 3 decreases with time if the power supply voltage is constant. From the above, for example, to correct the power supply current flowing through the light emitting element 3 to be constant even if time passes and to maintain the luminance constant, as shown in FIG. 5A, it is applied to the light emitting element 3 The correction may be made to increase the power supply voltage. In FIG. 5A, Vth1, Vth2, and Vth3 are threshold voltages corresponding to the light emission start voltage at timings t1, t2, and t3, respectively. Thus, as time passes, the threshold voltages Vth1, Vth2, and Vth3 and the power supply voltage corresponding to a constant luminance increase, and the characteristic curve of the power supply voltage corresponding to the luminance, that is, the characteristic of power supply voltage-luminance The curve draws a quadratic increase curve. Therefore, for example, correction data of the characteristic curves of threshold voltages Vth1, Vth2, Vth3 and power supply voltage-brightness are stored in advance, and a specific brightness of light emitting element 3 (for example, minimum brightness + ΔL (based on the correction data). ΔL can be kept constant)) or can be controlled with high accuracy regardless of the change over time. Further, since the threshold voltages Vth1, Vth2, and Vth3 can be specified, as described above, the luminance of the light emitting element 3 in the wide luminance range from the minimum luminance to the maximum luminance corresponding to the threshold voltage of the light emitting element 3 Can be controlled with high accuracy. The initial threshold voltage Vth1 is about 2V to 5V, and the threshold voltage Vth2 is about 3V to 6V when about 100 hours have passed, and the threshold voltage Vth3 is about 4V when about 1000 hours have passed. It is about 7V.
また、図５（ｂ）に示すように、発光素子３に印加する電源電流を大きくするように補正することもできる。図５（ｂ）において、Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２，Ｉｔｈ３は、それぞれタイミングｔ１，ｔ２，ｔ３における発光開始電流に相当する閾値電流である。このように、時間が経過するに伴って、閾値電流Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２，Ｉｔｈ３と、一定の輝度に対応する電源電流は大きくなり、また輝度に対応する電源電流の特性曲線すなわち電源電流−輝度の特性曲線は、１次関数的な増加直線を描く。従って、例えば、閾値電流Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２，Ｉｔｈ３〜及び電源電流−輝度の特性直線の補正データを予め記憶しておき、その補正データに基づいて発光素子３の特定の輝度（例えば、最小輝度＋ΔＬ（ΔＬは輝度の増分））を一定に保つことができ、あるいは経時変化にかかわらず輝度を高い精度で制御することができる。また、閾値電流Ｉｔｈ１，Ｉｔｈ２，Ｉｔｈ３〜を特定することができるので、上述したように、発光素子３の閾値電流に相当する最小輝度から最大輝度までの広い輝度の範囲において、発光素子３の輝度を高い精度で制御できる。なお、初期の閾値電流Ｉｔｈ１は０．５μＡ〜１μＡ程度であり、１００時間程度の時間が経過したときの閾値電流Ｉｔｈ２は０．７μＡ〜１．１μＡ程度、１０００時間程度の時間が経過したときの閾値電流Ｉｔｈ３は０．９μＡ〜１．３μＡ程度である。以上より、本発明の発光装置は好ましくは、第２の補正は、特定の輝度に対応するように電源電流を補正する。この場合、例えば電源電流が経時変化等によって低下したとしても、特定の輝度に対応するように第２の補正によって正確に補正できる。 Further, as shown in FIG. 5B, correction can be made to increase the power supply current applied to the light emitting element 3. In FIG. 5B, Ith1, Ith2 and Ith3 are threshold currents corresponding to the light emission start current at timings t1, t2 and t3, respectively. Thus, as time passes, the threshold current Ith1, Ith2, Ith3 and the power supply current corresponding to a constant luminance increase, and the characteristic curve of the power supply current corresponding to the luminance, that is, the characteristic of power supply current-luminance The curve draws a linear increase line. Therefore, for example, correction data of threshold current Ith1, Ith2, and Ith3 and a characteristic line of power supply current-brightness are stored in advance, and a specific brightness of light emitting element 3 (for example, minimum brightness + ΔL ΔL can be kept constant)) or can be controlled with high accuracy regardless of the change over time. Further, since the threshold currents Ith1, Ith2, Ith3 to 3 can be specified, as described above, the luminance of the light emitting element 3 in the wide luminance range from the minimum luminance to the maximum luminance corresponding to the threshold current of the light emitting element 3 Can be controlled with high accuracy. The initial threshold current Ith1 is about 0.5 μA to 1 μA, and the threshold current Ith2 after a lapse of about 100 hours is about 0.7 μA to 1.1 μA, a lapse of about 1000 hours The threshold current Ith3 is about 0.9 μA to 1.3 μA. As described above, in the light emitting device of the present invention, preferably, the second correction corrects the power supply current to correspond to a specific luminance. In this case, even if, for example, the power supply current decreases due to a change with time or the like, the correction can be accurately performed by the second correction so as to correspond to the specific luminance.
また本発明の発光装置は、好ましくは、第１のＴＦＴ14a，14bと発光素子３ａ，３ｂとの間の接続線に一方の電極（例えば、ソース電極）が並列接続され、他方の電極（例えば、ドレイン電極）が抵抗１８を通して接地部（ＶＳＳ）に接続されているとともに、インピーダンスが第１のＴＦＴ14a，14bのインピーダンスよりも小さく設定されている他のＴＦＴである第２のＴＦＴ15a，15bを有している。この場合、後述するように、第１のＴＦＴ14a，14bのインピーダンスから発光素子３ａ，３ｂのインピーダンスを導き出すことができる。 In the light emitting device of the present invention, preferably, one electrode (for example, source electrode) is connected in parallel to a connection line between the first TFTs 14a and 14b and the light emitting elements 3a and 3b, and the other electrode (for example, The drain electrode is connected to the ground portion (VSS) through a resistor 18, and the second TFT 15a, 15b is another TFT whose impedance is set smaller than the impedance of the first TFT 14a, 14b. ing. In this case, as described later, the impedances of the light emitting elements 3a and 3b can be derived from the impedances of the first TFTs 14a and 14b.
図２は、図１の発光装置における駆動素子４について実施の形態の１例であって好適な例を示す図であり、駆動素子４の内部の機能を説明するためのブロック回路図である。図２に示すように、駆動素子４は、発光素子３の駆動の制御を行う制御部４１、発光素子３に駆動のための輝度に応じたデータを伝送する駆動部４２、補正処理部（電流経路切替部）Ａ（41b）、補正処理部Ｂ（４３）、補正処理部Ｃ（４４）を有しており、制御部４１は補正制御部41a、補正処理部Ａ（41b）を有している。すなわち、補正部は、補正制御部41a、補正処理部Ａ（41b）、補正処理部Ｂ（４３）、補正処理部Ｃ（４４）から成る。 FIG. 2 is a view showing a preferred example of the drive element 4 in the light emitting device of FIG. 1 according to the embodiment, and is a block circuit diagram for explaining the internal function of the drive element 4. As shown in FIG. 2, the drive element 4 includes a control unit 41 that controls the drive of the light emitting element 3, a drive unit 42 that transmits data according to the luminance for driving to the light emitting element 3, and a correction processing unit (current Path switching unit) A (41b), correction processing unit B (43), correction processing unit C (44) are included, and control unit 41 has correction control unit 41a and correction processing unit A (41b) There is. That is, the correction unit includes the correction control unit 41a, the correction processing unit A (41b), the correction processing unit B (43), and the correction processing unit C (44).
本発明の発光装置は、補正制御部41aによって、発光素子３の経時劣化による輝度低下
を発光素子３に供給される電源電流によって常時または断続的に補正するように制御することができる。以下、発光素子３の経時劣化による輝度低下を電源電流によって断続的に補正する場合について説明する。補正制御部41aは、電源電流を断続的に補正するための
断続期間を漸次長くするように制御することもできる。この場合、発光素子３の経時劣化が発生しやすい初期段階で断続期間を短くして電源電流を補正することにより、高い精度で発光素子３の輝度を制御できる。また、発光素子３の経時劣化による輝度低下を発光素子３に供給される電源電流によって断続的に補正するので、消費電力の増大を抑えることができる。
The light emitting device of the present invention can be controlled by the correction control unit 41 a to constantly or intermittently correct the decrease in luminance due to the deterioration with time of the light emitting element 3 by the power supply current supplied to the light emitting element 3. Hereinafter, the case where the luminance decrease due to the temporal deterioration of the light emitting element 3 is intermittently corrected by the power supply current will be described. The correction control unit 41a can also control so as to gradually lengthen the intermittent period for correcting the power supply current intermittently. In this case, the luminance of the light emitting element 3 can be controlled with high accuracy by shortening the intermittent period and correcting the power supply current at the initial stage where deterioration with time of the light emitting element 3 easily occurs. In addition, since the decrease in luminance due to the deterioration with time of the light emitting element 3 is intermittently corrected by the power supply current supplied to the light emitting element 3, an increase in power consumption can be suppressed.
また、補正処理部Ａ（41b），Ｂ（４３），Ｃ（４４）は、補正制御部41aの指示に基づいて補正処理を行う。補正処理部Ａ（41b），Ｂ（４３）は、受光素子７ａ，７ｂの検出
電流によって発光素子３の電源電流における閾値電流を抽出する第１の補正を行う。補正処理部Ａ（41b），Ｃ（４４）は、発光素子３を流れる電源電流の値から発光素子３のイ
ンピーダンスを測定するとともに、発光素子３のインピーダンスによって発光素子３の電
源電流を補正する第２の補正を行う。
Further, the correction processing units A (41b), B (43), and C (44) perform correction processing based on an instruction from the correction control unit 41a. The correction processing units A (41 b) and B (43) perform a first correction to extract a threshold current in the power supply current of the light emitting element 3 by the detection current of the light receiving elements 7 a and 7 b. The correction processing units A (41 b) and C (44) measure the impedance of the light emitting element 3 from the value of the power supply current flowing through the light emitting element 3 and correct the power supply current of the light emitting element 3 by the impedance of the light emitting element 3. Make 2 corrections.
制御部４１は、補正の実行、停止の制御、断続期間の長さの制御等を行う補正制御部41aと、電流経路切替部としての補正処理部Ａ（41b）と、を有している。制御部４１は、クロック信号（ＣＬＫ）、同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、反転イネーブル信号（ＸＥＮＢ）、電源電圧（ＶＤＤ）を出力する。補正制御部41aは、発光素子３を通常の発光状態とする第１の状態（ＭＯＤＥ１）と、発光素子３の輝度の補正を行う第２の状態（ＭＯＤＥ２）とのいずれかを選択する。 The control unit 41 includes a correction control unit 41a that performs correction, stop control, control of the length of the intermittent period, and the like, and a correction processing unit A (41b) as a current path switching unit. The control unit 41 outputs a clock signal (CLK), a synchronization signal (Vsync), an inversion enable signal (XENB), and a power supply voltage (VDD). The correction control unit 41a selects one of a first state (MODE1) in which the light emitting element 3 is in the normal light emitting state and a second state (MODE2) in which the luminance of the light emitting element 3 is corrected.
ＭＯＤＥ２が選択されると、以下のように動作する。まず、補正処理部Ａが起動されてゲート信号Ｖｎがオンの状態とされて、第３のＴＦＴ６ａをオンし、受光素子７ａを駆動可能とする。ただし、ゲート信号Ｖｍはオフの状態であり、第２のＴＦＴ15aはオンされ
ず、スイッチ１７は接地部（ＶＳＳ）に接続されている。そして、補正処理部Ｂが起動されて、発光素子３ａの閾値電流を特定するために、電源電流値を最大値付近から小さい方へ変化させていく。検出電流測定部43aによって、受光素子７ａの検出電流が検出されな
くなったときの電源電流値と、受光素子７ａの検出電流が検出され始めたときの電源電流値とを測定し、次にそれらの差分を差分演算部43bによって算出する。次に、補正データ
記憶部Ｂ（43c）によってその差分から発光素子３ａの閾値電流値及び閾値電圧値を抽出
する。次に、抽出された閾値電流値及び閾値電圧値を駆動部４２に伝送し、駆動部４２は閾値電流値及び閾値電圧値を変更し、以後保持する。これにより、第１の補正が終了する。
When MODE2 is selected, it operates as follows. First, the correction processing unit A is activated to turn on the gate signal Vn, and the third TFT 6a is turned on to make it possible to drive the light receiving element 7a. However, the gate signal Vm is in the OFF state, the second TFT 15a is not turned on, and the switch 17 is connected to the ground portion (VSS). Then, the correction processing unit B is activated, and in order to specify the threshold current of the light emitting element 3a, the power supply current value is changed from the vicinity of the maximum value to the smaller one. The detection current measurement unit 43a measures the power supply current value when the detection current of the light receiving element 7a is no longer detected and the power supply current value when the detection current of the light receiving element 7a starts to be detected. The difference is calculated by the difference calculation unit 43b. Next, the threshold current value and the threshold voltage value of the light emitting element 3a are extracted from the difference by the correction data storage unit B (43c). Next, the extracted threshold current value and threshold voltage value are transmitted to the drive unit 42, and the drive unit 42 changes the threshold current value and threshold voltage value and holds the value thereafter. Thus, the first correction is completed.
次に、第２の補正が実行される。まず、補正処理部Ａが起動されずにゲート信号Ｖｍがオフの状態とされて、第１の電流値Ｉ１が測定される。補正処理部Ｃが起動し、電流測定部44aが電源電圧（ＶＤＤ）による電源電流値を測定する。このときの電源電流値は、第
１のＴＦＴ14a及びそれに接続された発光素子３ａを含む第１の電流経路IK1における第１の電流値Ｉ１である。次に、補正処理部Ａが第２のＴＦＴ15aをオンするためのゲート信
号Ｖｍを出力するとともに、スイッチ１７を電源電圧（ＶＤＤ２）側が閉状態（導通状態）となるように切り替えるスイッチ信号（ＳＷ）を出力し、発光素子３ａを非発光状態とし、第１のＴＦＴ14aと第２のＴＦＴ15aと抵抗１８を含むが発光素子３ａを含まない第２の電流経路IK2における第２の電流値Ｉ２を測定する。
Next, a second correction is performed. First, the gate signal Vm is turned off without starting the correction processing unit A, and the first current value I1 is measured. The correction processing unit C is activated, and the current measurement unit 44a measures the power supply current value by the power supply voltage (VDD). The power supply current value at this time is the first current value I1 in the first current path IK1 including the first TFT 14a and the light emitting element 3a connected thereto. Next, while the correction processing unit A outputs the gate signal Vm for turning on the second TFT 15a, the switch signal (SW) switches the switch 17 so that the power supply voltage (VDD2) side is closed (conductive). To set the light emitting element 3a in the non-emission state, and measure the second current value I2 in the second current path IK2 including the first TFT 14a, the second TFT 15a, and the resistor 18 but not including the light emitting element 3a. .
次に、インピーダンス演算部44bにおいて、第１の電流値Ｉ１と第２の電流値Ｉ２から
発光素子３ａのインピーダンスを算出する。第１の電流値Ｉ１は、第１のＴＦＴ14aのイ
ンピーダンスと発光素子３ａのインピーダンスと電源電圧（ＶＤＤ）の電源電流値によって決まり、第２の電流値Ｉ２は、第１のＴＦＴ14aのインピーダンスと第２のＴＦＴ15aのインピーダンスと抵抗１８と電源電圧（ＶＤＤ）の電源電流値によって決まる。抵抗１８は既知であり、第１の電流値Ｉ１及び第２の電流値Ｉ２は測定によって得られるので、第２のＴＦＴ15aのインピーダンスを第１のＴＦＴ14aのインピーダンスよりも無視できる程度に非常に小さく設定すれば、発光素子３ａのインピーダンスを求めることができる。
Next, the impedance calculator 44b calculates the impedance of the light emitting element 3a from the first current value I1 and the second current value I2. The first current value I1 is determined by the impedance of the first TFT 14a, the impedance of the light emitting element 3a, and the power supply current value of the power supply voltage (VDD), and the second current value I2 is the impedance of the first TFT 14a and the second And the resistance 18 of the TFT 15a and the power supply current value of the power supply voltage (VDD). Since the resistor 18 is known, and the first current value I1 and the second current value I2 are obtained by measurement, the impedance of the second TFT 15a is set to be very small so as to be negligible compared to the impedance of the first TFT 14a. Then, the impedance of the light emitting element 3a can be obtained.
次に、発光素子３ａのインピーダンスに応じた補正データを記憶している補正データ記憶部Ｃ（44c）が、駆動部４２に補正データを入力し、駆動部４２が補正データ（補正さ
れたＤＡＴＡ１１）をデータ線に入力する。駆動部４２は、データを補正データに書き換えて、補正データを保持する。なお、このときＤＡＴＡ１２はデータ線に入力されておらず、発光素子３ｂ側はオフ状態とされている。これにより、第２の補正が終了する。
Next, the correction data storage unit C (44c) storing correction data according to the impedance of the light emitting element 3a inputs the correction data to the driving unit 42, and the driving unit 42 corrects the correction data (corrected DATA 11) Is input to the data line. The drive unit 42 rewrites the data into correction data and holds the correction data. At this time, DATA12 is not input to the data line, and the light emitting element 3b side is in the off state. This completes the second correction.
次に、ＤＡＴＡ１１をデータ線に入力せずに発光素子３ａ側をオフ状態として、上記の補正動作を発光素子３ｂについて実行する。これにより、発光素子３ｂも補正データによって駆動される。次に、次段以降の発光素子３についても同様に補正動作を実行し、すべての発光素子３のデータが補正される。 Next, the light emitting element 3a is turned off without inputting DATA11 to the data line, and the above correction operation is performed on the light emitting element 3b. Thereby, the light emitting element 3b is also driven by the correction data. Next, the correction operation is similarly performed for the light emitting elements 3 of the next stage and subsequent stages, and the data of all the light emitting elements 3 are corrected.
本発明の発光装置は、図１（ｃ）に示すように、発光素子３における電源電流の電流経路について、第１のＴＦＴ14a及びそれに接続された発光素子３ａを含む第１の電流経路IK1と、第１のＴＦＴ14aと発光素子３ａとを接続する接続線の途中から分岐した発光素子
３ａを含まない第２の電流経路IK2と、が形成されており、補正処理部Ｃ（４４）は、第
１の電流経路IK1における第１の電流値Ｉ１と第２の電流経路IK2における第２の電流値Ｉ２から発光素子３ａのインピーダンスを算出するインピーダンス演算部44bを有している
ことが好ましい。この場合、発光素子３ａのインピーダンスを取得することができ、その結果、より高い精度で発光素子３ａの輝度を制御できる。上述したように、第１の電流値Ｉ１は、第１のＴＦＴ14aのインピーダンスと発光素子３ａのインピーダンスと電源電圧
（ＶＤＤ）の電源電流値によって決まり、第２の電流値Ｉ２は、第１のＴＦＴ14aのイン
ピーダンスと第２のＴＦＴ15aのインピーダンスと抵抗１８（図１（ｂ））と電源電圧（
ＶＤＤ）の電源電流値によって決まる。抵抗１８は既知であり、第１の電流値Ｉ１及び第２の電流値Ｉ２は測定によって得られるので、第２のＴＦＴ15aのインピーダンスを第１
のＴＦＴ14aのインピーダンスよりも無視できる程度に非常に小さく設定すれば、発光素
子３ａのインピーダンスを求めることができる。すなわち、Ｉ１＝ＶＤＤ／（Ｒ1＋ＲOLED）、Ｉ２＝ＶＤＤ／（Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ）（Ｒ1は第１のＴＦＴ14aのインピーダンス、ＲOLEDは発光素子３ａのインピーダンス、Ｒ2は第２のＴＦＴ15aのインピーダンスでＲ2≒０、Ｒは抵抗１８の値）からＲOLEDを求めることができる。
In the light emitting device of the present invention, as shown in FIG. 1C, the current path of the power supply current in the light emitting element 3 includes a first current path IK1 including the first TFT 14a and the light emitting element 3a connected thereto. A second current path IK2 not including the light emitting element 3a branched from the middle of the connection line connecting the first TFT 14a and the light emitting element 3a is formed, and the correction processing unit C (44) It is preferable to have an impedance calculation unit 44b that calculates the impedance of the light emitting element 3a from the first current value I1 in the current path IK1 and the second current value I2 in the second current path IK2. In this case, the impedance of the light emitting element 3a can be obtained, and as a result, the luminance of the light emitting element 3a can be controlled with higher accuracy. As described above, the first current value I1 is determined by the impedance of the first TFT 14a, the impedance of the light emitting element 3a, and the power supply current value of the power supply voltage (VDD), and the second current value I2 is the first TFT 14a. Of the second TFT 15a, the resistor 18 (FIG. 1 (b)), and the power supply voltage
It depends on the power supply current value of VDD). Since the resistor 18 is known, and the first current value I1 and the second current value I2 are obtained by measurement, the impedance of the second TFT 15a is
The impedance of the light emitting element 3a can be obtained by setting the impedance of the light emitting element 3a as small as negligible as compared with the impedance of the TFT 14a. That, I1 = VDD / (R 1 + R OLED), I2 = VDD / (R 1 + R 2 + R) (R 1 is the impedance of the first TFT14a, R OLED impedance of the light emitting element 3a, R 2 is the second R OLED can be determined from R 2 00, R is the value of the resistor 18) by the impedance of the TFT 15 a.
本発明の発光装置は、第２のＴＦＴ15aは、インピーダンスが第１のＴＦＴ14aのインピーダンスの１００分の１以下であることが好ましい。この場合、第１のＴＦＴ14aのインピーダンスから発光素子３ａのインピーダンスをより正確に導き出すことができる。上述したように、第１の電流値Ｉ１と第２の電流値Ｉ２から発光素子３ａのインピーダンスを導き出す際に、第２のＴＦＴ15aのインピーダンスを第１のＴＦＴ14aのインピーダンスよりも無視できる程度に非常に小さく設定すれば、発光素子３ａのインピーダンスを求めることができるからである。例えば、第１のＴＦＴ14aのインピーダンスが２００ｋΩ〜３００ｋΩ程度である場合、第２のＴＦＴ15aのインピーダンスは２ｋΩ〜３ｋΩ程度とする。またこの場合、抵抗１８を１００ｋΩとすれば、発光素子３ａのインピーダンスは５００ｋΩ程度となる。また、例えばＶＤＤ，ＶＤＤ２はそれぞれ１０Ｖ、Ｖｍ，Ｖｎは１０Ｖ〜１６Ｖ、ＶＳＳは０Ｖである。 In the light emitting device of the present invention, it is preferable that the second TFT 15a has an impedance equal to or less than 1/100 of the impedance of the first TFT 14a. In this case, the impedance of the light emitting element 3a can be derived more accurately from the impedance of the first TFT 14a. As described above, when the impedance of the light emitting element 3a is derived from the first current value I1 and the second current value I2, the impedance of the second TFT 15a is extremely negligible compared to the impedance of the first TFT 14a. This is because the impedance of the light emitting element 3a can be obtained by setting it small. For example, when the impedance of the first TFT 14 a is approximately 200 kΩ to 300 kΩ, the impedance of the second TFT 15 a is approximately 2 kΩ to 3 kΩ. Further, in this case, if the resistance 18 is 100 kΩ, the impedance of the light emitting element 3a is about 500 kΩ. For example, VDD and VDD2 are 10 V, Vm and Vn are 10 V to 16 V, and VSS is 0 V.
また本発明の発光装置は、発光素子３が有機ＥＬ素子から成る場合に、発光状態の発光素子３について、第１のＴＦＴ14aが発光素子３の陽極（アノード電極）側に接続されて
おり、第１のＴＦＴ14aと発光素子３ａとの間の接続線に第２のＴＦＴ15aが並列接続されており、第２の電流値Ｉ２を測定するために発光素子３の陰極側をＶＤＤ２に接続して非発光状態とすることが好適である。この場合、第１のＴＦＴ14a自体に流れる電流を測定
することが容易になる。すなわち、有機ＥＬ素子の陰極はＡｌ層を含む場合が多く、そのＡｌ層を用いて第１のＴＦＴ14a自体に流れる電流を測定しようとすると、陰極以外の部
位のＡｌ層の影響を受けやすく、それを防ぐことができるからであると考えられる。
In the light emitting device of the present invention, when the light emitting element 3 is an organic EL element, the first TFT 14a is connected to the anode (anode electrode) side of the light emitting element 3 for the light emitting element 3 in the light emitting state. The second TFT 15a is connected in parallel to the connection line between the TFT 14a of 1 and the light emitting element 3a, and the cathode side of the light emitting element 3 is connected to VDD2 to measure the second current value I2. It is preferable to be in the state. In this case, it becomes easy to measure the current flowing in the first TFT 14a itself. That is, the cathode of the organic EL element often includes an Al layer, and if it is attempted to measure the current flowing to the first TFT 14a itself using the Al layer, it is easily affected by the Al layer at a portion other than the cathode. It is thought that it is because it can prevent.
本発明の発光装置における補正制御部41aは好ましくは、電源電流を断続的に補正する
ための断続期間を漸次長くするように制御するが、これは発光素子３の経時劣化が使用の初期段階で比較的大きく、その後なだらかに変化していくとともにあるレベルに漸近するように変化が小さくなっていくことに基づく。
The correction control unit 41a in the light emitting device of the present invention preferably controls the power supply current so as to gradually increase the intermittent period for correcting the power supply current intermittently, but this is because aging of the light emitting element 3 is an early stage of use. It is relatively large, and it is based on the change becoming smaller as it gradually changes and then approaches a certain level.
また、断続期間は以下のようにして決定することができる。発光素子３の輝度ｋの変化が、例えば、漸近線ｋ＝ｂに漸近する曲線ｋ＝ａ・ｅｘｐ（−ｔ2）＋ｂ（ａ，ｂは定数
、ｔは時間）で表される場合、ｔはｔ＝（ｌｎ（ａ／（ｋ−ｂ）））1/2で表される。こ
れにより、１回目の断続期間は、輝度ｋの変化Δｋ10＝ｋ１−ｋ０が所定の値になるときのΔｔ10＝（ｌｎ（ａ／（ｋ１−ｂ）））1/2−（ｌｎ（ａ／（ｋ０−ｂ）））1/2を求めて、断続期間をΔｔ10とすることができる。なお、ｋ０は発光装置の使用開始時の輝度、ｋ１は最初の断続期間の終了時の輝度である。２回目以降も同様にして、断続期間Δｔ21，Δｔ32・・・Δｔnn-1（ｎは１以上の整数）を決定することができる。
Moreover, the intermittence period can be determined as follows. When the change of the luminance k of the light emitting element 3 is represented by, for example, a curve k = a · exp (−t 2 ) + b (a and b are constants, and t is time) asymptotically approaching the asymptotic line k = b, t Is represented by t = (ln (a / (k-b))) 1/2 . Thus, the first intermittent period, Delta] t 10 = a when a change in luminance k Δk 10 = k1-k0 is a predetermined value (ln (a / (k1- b))) 1/2 - (ln ( a / (k0-b)) ) 1/2 of seeking, the intermittent periods can be Delta] t 10. K0 is the luminance at the start of use of the light emitting device, and k1 is the luminance at the end of the first intermittent period. The second and subsequent times can similarly determine the intermittence periods Δt 21 , Δt 32 ... Δt nn -1 (n is an integer of 1 or more).
また本発明の発光装置は、発光素子３の経時劣化は発光素子３の累積発光時間に対応させることができるので、図３に示すように、補正制御部41aは、発光素子３の累積発光時
間を測定する発光時間測定部41aaの結果に基づいて補正処理を実行させることが好ましい。この場合、発光素子３の累積発光時間と発光素子３の経時劣化による輝度低下との相関に基づく補正データを予め所得しておき、その補正データに基づいて高い精度で、発光素子３に供給される電源電流によって発光素子３の輝度を断続的に補正することができる。発光素子３の累積発光時間は、例えば、発光素子３に供給される電源電流の供給時間としてカウントでき、または発光素子３から放射された光を受光するフォトダイオード等の受光素子を設けておき、受光素子の受光時間としてカウントしてもよい。また、断続期間として、発光素子３の累積発光時間に発光素子３に流した電流値を乗算した値を用いてもよい。この場合、発光素子３の劣化の度合いをより正確に予測することができる。
Further, in the light emitting device of the present invention, since the deterioration with time of the light emitting element 3 can be made to correspond to the accumulated light emitting time of the light emitting element 3, the correction control unit 41 a determines the accumulated light emitting time of the light emitting element 3 as shown in FIG. It is preferable to execute the correction process based on the result of the light emission time measurement unit 41aa that measures. In this case, correction data based on the correlation between the cumulative light emitting time of the light emitting element 3 and the decrease in luminance due to the time degradation of the light emitting element 3 is acquired in advance, and is supplied to the light emitting element 3 with high accuracy based on the correction data. The luminance of the light emitting element 3 can be intermittently corrected by the power supply current. The accumulated light emission time of the light emitting element 3 can be counted, for example, as a supply time of the power supply current supplied to the light emitting element 3 or a light receiving element such as a photodiode for receiving light emitted from the light emitting element 3 is provided. It may be counted as the light receiving time of the light receiving element. Alternatively, as the intermittent period, a value obtained by multiplying the accumulated light emission time of the light emitting element 3 by the current value supplied to the light emitting element 3 may be used. In this case, the degree of deterioration of the light emitting element 3 can be predicted more accurately.
また本発明の発光装置は、発光素子３の累積発光時間を初期、中期、終期に分けた場合、中期の断続期間は初期の断続期間の１．１倍〜３倍であり、終期の断続期間は初期の断続期間の２倍〜５倍であることが好ましい。この場合、発光素子３の経時劣化が大きい累積発光時間の初期、発光素子３の経時劣化が次に大きい累積発光時間の中期、発光素子３の経時劣化が小さい累積発光時間の後期のそれぞれに対応して断続期間の長さを調整できる。その結果、発光素子３の経時劣化による輝度低下が認識されたり、検出されることを、長期間にわたって抑えることができる。上記した、初期の断続期間の長さ、中期の断続期間の長さ、終期の断続期間の長さのそれぞれの設定は、断続期間の平均値によって行ってもよい。すなわち、中期の断続期間の平均値が初期の断続期間の平均値の１．１倍〜３倍となるようにしてもよく、終期の断続期間の平均値が初期の断続期間の平均値の２倍〜５倍となるようにしてもよい。 In the light emitting device according to the present invention, when the accumulated light emitting time of the light emitting element 3 is divided into the initial, middle, and final period, the middle period is 1.1 to 3 times the initial period, and the last period is Is preferably 2 to 5 times the initial intermittence period. In this case, the initial stage of the accumulated light emission time with large deterioration over time of the light emitting element 3, the middle term of the accumulated light emission time with the next large deterioration with time of the light emitting element 3, and the latter of the accumulated light emission time with small deterioration over time of the light emitting element 3 You can adjust the length of the intermittent period. As a result, it is possible to suppress recognition or detection of a decrease in luminance due to deterioration with time of the light emitting element 3 for a long time. Each setting of the length of the initial intermittence period mentioned above, the length of the middle term intermittence period, and the end intermittence period may be performed by the average value of the intermittence period. That is, the average value of the medium-term intermittence period may be 1.1 to 3 times the average value of the initial intermittence period, and the average value of the last-term intermittence period is 2 of the average value of the initial intermittence period It may be made to be twice to five times.
また本発明の発光装置は、初期は累積発光時間が０時間から１００時間までの期間であり、中期は１００時間を超えて１０００時間までの期間であり、終期は１０００時間を超えた期間であることが好ましい。この場合、発光素子３の経時劣化が大きい累積発光時間の初期、発光素子３の経時劣化が次に大きい累積発光時間の中期、発光素子３の経時劣化が小さい累積発光時間の後期のそれぞれを、有機ＥＬ素子等の経時劣化を有する発光素子３に対してより正確に設定できる。その結果、発光素子３の経時劣化による輝度低下が認識されたり、検出されることを、長期間にわたって抑えることができる。なお、上述した駆動素子４における各種の駆動、制御は、例えば駆動素子４内のＲＯＭ，ＲＡＭ等に格納されたプログラムソフトによって実行させることができる。 In the light emitting device of the present invention, the cumulative light emitting time is initially a period from 0 hours to 100 hours, the middle term is a period exceeding 100 hours to 1000 hours, and the final period is a period exceeding 1000 hours. Is preferred. In this case, the initial stage of the accumulated light emission time in which the light emitting element 3 is deteriorated with time is large, the middle term of the accumulated light emission time in which the light deterioration of the light emitting element 3 is the second largest, and the latter in the accumulated light emitting time It can set more correctly with respect to the light emitting element 3 which has time-lapse | temporality deterioration, such as an organic EL element. As a result, it is possible to suppress recognition or detection of a decrease in luminance due to deterioration with time of the light emitting element 3 for a long time. Note that various types of driving and control in the driving element 4 described above can be executed by program software stored in, for example, a ROM, a RAM, etc. in the driving element 4.
本発明の発光装置の発光素子が有機発光層を有する有機ＥＬ素子である場合の、発光素子及びその周辺部の詳細な構成を図６、図７に示す。図６は、発光装置の３つの発光素子及びその周辺部の平面図である。図７は、発光素子及び周辺部の断面図であり、図６のＣ１−Ｃ２線における断面図である。これらの図に示すように、発光装置は、ガラス基板等の透光性を有する基板５１上に形成されたＴＦＴ（第１のＴＦＴ）６２と、そのＴＦＴ６２上にアクリル樹脂等から成る第１の絶縁層５７を挟んで積層された有機発光体部７１と、その有機発光体部７１とＴＦＴ６２のドレイン電極56bとを導電接続するコンタクトホール７２と、を含む発光部を有しており、有機発光体部７１は、ＴＦＴ６２の側からコンタクトホール７２に電気的に接続された第１の電極層５８、有機発光層６０、第２の電極層６１が積層されており、第１の絶縁層５７及び第１の電極層５８上に有機発光層６０を囲むようにアクリル樹脂等から成る第２の絶縁層５９が形成されている構成である。なお、図６、図７において、第２のＴＦＴは図示していないが、発光素子７０とＴＦＴ６２との間の接続線に並列接続される。 6 and 7 show detailed configurations of the light emitting element and the periphery thereof when the light emitting element of the light emitting device of the present invention is an organic EL element having an organic light emitting layer. FIG. 6 is a plan view of three light emitting elements of the light emitting device and the periphery thereof. FIG. 7 is a cross-sectional view of the light-emitting element and the peripheral portion, and is a cross-sectional view taken along line C1-C2 of FIG. As shown in these figures, the light emitting device includes a TFT (first TFT) 62 formed on a light transmitting substrate 51 such as a glass substrate, and a first TFT 62 formed of an acrylic resin or the like. It has a light emitting portion including an organic light emitting portion 71 stacked on both sides of the insulating layer 57, and a contact hole 72 electrically connecting the organic light emitting portion 71 and the drain electrode 56b of the TFT 62. In the body portion 71, a first electrode layer 58, an organic light emitting layer 60, and a second electrode layer 61 electrically connected to the contact holes 72 from the side of the TFT 62 are stacked, and the first insulating layer 57 A second insulating layer 59 made of acrylic resin or the like is formed on the first electrode layer 58 so as to surround the organic light emitting layer 60. Although the second TFT is not shown in FIGS. 6 and 7, it is connected in parallel to a connection line between the light emitting element 70 and the TFT 62.
また、図６、図７において、７０は第１の電極層５８及び第２の電極層６１によって有機発光層６０に直接的に電界が印加されて発光する発光領域としての発光素子である。また、第１の電極層５８が陽極であってインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide ：ＩＴＯ）等の透明電極から成り、第２の電極層６１が陰極であってＡｌ，Ａｌ−Ｌｉ合金，Ｍｇ−Ａｇ合金（Ａｇを５〜１０重量％程度含む），Ｍｇ−Ｃｕ合金（Ｃｕを５〜１０重量％程度含む）等の仕事関数（約４．０Ｖ以下）が低く遮光性、光反射性を有する金属、合金から成る場合、有機発光層６０で発光した光は基板５１側から出射される。即ち、発光方向（図７の白抜き矢印で示す方向）が下方（底部方向）であるボトムエミッション型の発光装置となる。一方、第１の電極層５８が陰極であって上記の遮光性、光反射性を有する金属またはそれらの合金から成り、第２の電極層６１が陽極であって透明電極から成る場合、発光方向が上方（頂部方向）であるトップエミッション型の発光装置となる。 6 and 7, reference numeral 70 denotes a light emitting element as a light emitting region which emits light when an electric field is directly applied to the organic light emitting layer 60 by the first electrode layer 58 and the second electrode layer 61. The first electrode layer 58 is an anode and is made of a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO), and the second electrode layer 61 is a cathode and is Al, Al-Li alloy, Mg. -Low work function (about 4.0 V or less) such as Ag alloy (contains about 5 to 10% by weight of Ag), Mg-Cu alloy (contains about 5 to 10% by weight of Cu), etc. When the light emitting element 60 is made of a metal or an alloy, light emitted from the organic light emitting layer 60 is emitted from the substrate 51 side. That is, it becomes a bottom emission type light emitting device in which the light emitting direction (direction shown by the white arrow in FIG. 7) is the lower side (bottom direction). On the other hand, when the first electrode layer 58 is a cathode and is made of the above-described light-shielding, light-reflective metal or an alloy thereof, and the second electrode layer 61 is an anode and is a transparent electrode, The light emitting device is a top emission type in which the upper side (the top direction) is.
ＴＦＴ６２は、基板５１側から、ゲート電極５２、ゲート絶縁膜５３、チャネル部としてのポリシリコン膜５４及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域54aから成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮx），酸化シリコン（ＳｉＯ2）等から成る絶縁膜５５、ソース電極56a及びドレイン電極56bが、順次積層された
構成を有している。なお、図６において、56aLはソース電極56aにソース信号（電源電流
）を伝達するソース信号線（電源線）であり、52Lはゲート電極５２にゲート信号を伝達
するゲート信号線である。各ゲート信号線52Lに入力するゲート信号の電圧を制御するこ
とにより、各有機発光層６０の発光強度を制御することができる。このようにソース信号線56aLは電源線として機能する。
The TFT 62 is a semiconductor film comprising, from the substrate 51 side, a gate electrode 52, a gate insulating film 53, a polysilicon film 54 as a channel portion, and a high concentration impurity region 54a in which impurities are contained in polysilicon at a higher concentration than the channel portion. An insulating film 55 made of silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO 2 ) or the like, a source electrode 56 a and a drain electrode 56 b are sequentially stacked. In FIG. 6, 56aL is a source signal line (power supply line) for transmitting a source signal (power supply current) to the source electrode 56a, and 52L is a gate signal line for transmitting a gate signal to the gate electrode 52. By controlling the voltage of the gate signal input to each gate signal line 52L, the light emission intensity of each organic light emitting layer 60 can be controlled. Thus, the source signal line 56aL functions as a power supply line.
第１の電極層５８または第２の電極層６１に用いられる透明電極は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インイジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化珪素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、リン，ボロンを含むシリコン（Ｓｉ）等の導電性材料であって透光性を有する材料から成る。また第１の絶縁層５７及び第２の絶縁層５９は、アクリル樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、ベンゾシクロブテン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ樹脂）、ポリシロキサン、ポリシラザン等を用いることができる。ポリシロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合によって骨格構造が形成されたものである。ポリシロキサンは、その酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基、例えばアルキル基、芳香族炭化水素基を有するもの、また酸素の置換基として、少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基を有するものであってもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される材料である。絶縁層として上記の有機材料から成るものを用いると、表面の平坦性を高めることができ、平坦化層とすることが容易である。 The transparent electrode used for the first electrode layer 58 or the second electrode layer 61 is indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITSO) to which silicon oxide is added, oxidation It is a conductive material such as zinc (ZnO), silicon containing phosphorous and boron (Si), and is made of a light transmitting material. The first insulating layer 57 and the second insulating layer 59 may be made of acrylic resin, polyimide, polyamide, polyimide amide, benzocyclobutene, tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA resin), polysiloxane, polysilazane Etc. can be used. The polysiloxane is one in which a skeletal structure is formed by the bond of silicon (Si) and oxygen (O). Polysiloxane has an organic group containing at least hydrogen as a substituent of oxygen, such as an alkyl group or an aromatic hydrocarbon group, or an organic group containing at least hydrogen as a substituent of oxygen and a fluoro group It may be Polysilazane is a material formed using a polymer material having a bond of silicon (Si) and nitrogen (N) as a starting material. With the use of the above-described organic material as the insulating layer, the flatness of the surface can be improved and it is easy to form a planarizing layer.
ＴＦＴ６２は、基板５１側から、ゲート電極５２、ゲート絶縁膜５３、チャネル部としてのポリシリコン膜５４及びポリシリコンに不純物をチャネル部よりも高濃度に含有させた高濃度不純物領域54aから成る半導体膜、窒化シリコン（ＳｉＮx），酸化シリコン（ＳｉＯ2）等から成る絶縁膜５５、ソース電極56a及びドレイン電極56bが、順次積層された
構成を有している。ＴＦＴ６２を構成する半導体は低温ポリシリコン（Low-Temperature
Poly Silicon：ＬＴＰＳ）、アモルファスシリコン、インジウムガリウム亜鉛酸化物
（Indium Gallium Zinc Oxide：ＩＧＺＯ）等の酸化物半導体などから成っていてもよい。図７に示すＴＦＴ６２はゲート電極５２がチャネル部の下方にあるボトムゲート型のＴＦＴであるが、ゲート電極５２がチャネル部の上方にあるトップゲート型のＴＦＴであ
ってもよく、ゲート電極５２がチャネル部の下方及び上方の双方にあるダブルゲート型のＴＦＴであってもよい。トップゲート型のＴＦＴ、ダブルゲート型のＴＦＴは、一般に遮光性を有する金属等から成るゲート電極５２がチャネル部の上方にあるので、チャネル部に光が入り込むことをより抑えることができ好適である。
The TFT 62 is a semiconductor film comprising, from the substrate 51 side, a gate electrode 52, a gate insulating film 53, a polysilicon film 54 as a channel portion, and a high concentration impurity region 54a in which impurities are contained in polysilicon at a higher concentration than the channel portion. An insulating film 55 made of silicon nitride (SiN x ), silicon oxide (SiO 2 ) or the like, a source electrode 56 a and a drain electrode 56 b are sequentially stacked. The semiconductor constituting the TFT 62 is low-temperature polysilicon (Low-Temperature
It may be made of an oxide semiconductor such as Poly Silicon (LTPS), amorphous silicon, Indium Gallium Zinc Oxide (IGZO), or the like. The TFT 62 shown in FIG. 7 is a bottom gate type TFT in which the gate electrode 52 is below the channel portion, but it may be a top gate type TFT in which the gate electrode 52 is above the channel portion. It may be a double gate TFT located both below and above the channel portion. Top gate type TFTs and double gate type TFTs are preferable because the gate electrode 52 generally made of a metal having a light shielding property is located above the channel portion, so that light can be further prevented from entering the channel portion. .
有機発光層６０は、バックライトが不要な自発光型の有機電界発光性を有するものである。例えば有機発光層６０は数１００ｎｍ程度の厚みを有する積層構造体であり、陰極側から電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極を積層したものである。電極層間の各層の厚みは数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度である。電極層を含む厚みは１μｍ程度である。有機発光層６０の発光層の発光材料としては、低分子蛍光色素材料、蛍光性の高分子材料、金属錯体材料等が採用し得る。 The organic light emitting layer 60 has a self-luminous organic electroluminescent property which does not require a backlight. For example, the organic light emitting layer 60 is a laminated structure having a thickness of about several 100 nm, and is formed by laminating an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and an anode from the cathode side. The thickness of each layer between the electrode layers is about several nm to several hundred nm. The thickness including the electrode layer is about 1 μm. As a light emitting material of the light emitting layer of the organic light emitting layer 60, a low molecular weight fluorescent dye material, a fluorescent high polymer material, a metal complex material or the like can be adopted.
発光層に正孔を注入しやすくするためには発光層のイオン化エネルギーが６．０ｅＶ以下であることがよく、発光層に電子を注入しやすくするためには発光層の電子親和力が２．５ｅＶ以上であることがよい。発光層の発光材料としては、トリス（8-キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ）、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、ジトルイルビニルビフェニル（ＤＴＶＢｉ）などがある。高分子材料としては、蛍光性のポリ（p−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン等のπ共役高分子があり、これらの高分子材料は置換基の導入によってキャリア輸送性を制御することができる。電子輸送層の材料としては、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレンテトラカルボン酸誘導体等が採用し得る。正孔輸送層の材料としては、1,1-ビス（4-ジ-p-アミノフェニル）シクロヘキサン、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体等が採用し得る。正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層の材料としては、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン、芳香族ジアミン等が採用し得る。 The ionization energy of the light emitting layer is preferably 6.0 eV or less to facilitate the injection of holes into the light emitting layer, and the electron affinity of the light emitting layer is 2.5 eV to facilitate the injection of electrons into the light emitting layer. It is good that it is above. As a light emitting material of the light emitting layer, tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq), bis (benzoquinolinolato) beryllium complex (BeBq), tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline europium complex (Eu (DBM) 3 (Phen ), Ditoluylvinylbiphenyl (DTVBi) and the like. As polymer materials, there are π-conjugated polymers such as fluorescent poly (p-phenylene vinylene) and polyalkylthiophene, and these polymer materials can control the carrier transportability by introducing a substituent. As materials for the electron transport layer, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, oxadiazole derivatives, perylene tetracarboxylic acid derivatives and the like can be adopted. As a material of the hole transport layer, 1,1-bis (4-di-p-aminophenyl) cyclohexane, a triphenylamine derivative, a carbazole derivative or the like can be adopted. As a material of the hole injection layer for injecting holes into the hole transport layer, copper phthalocyanine, metal free phthalocyanine, aromatic diamine or the like can be adopted.
第１の電極層５８、有機発光層６０、第２の電極層６１は、蒸着法、スパッタリング法等の薄膜形成法等によって形成され得る。例えば、第１の電極層５８はスパッタリング法等によって形成でき、有機発光層６０は真空蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、印刷法等によって形成でき、第２の電極層６１は電子ビーム（Electron Beam：ＥＢ）蒸着法、スパッタリング法等によって形成できる。 The first electrode layer 58, the organic light emitting layer 60, and the second electrode layer 61 can be formed by a thin film formation method such as a vapor deposition method or a sputtering method. For example, the first electrode layer 58 can be formed by a sputtering method or the like, the organic light emitting layer 60 can be formed by a vacuum evaporation method, an inkjet method, a spin coating method, a printing method or the like, and the second electrode layer 61 is an electron beam (Electron) Beam: EB) It can form by a vapor deposition method, sputtering method, etc.
図８（ａ），（ｂ）は、本発明の発光装置について実施の形態の他例を示す図であり、（ａ）は発光装置の全体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１部及び駆動素子の回路図である。図８に示すように、４列を成す４個の発光素子３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに対して１組の駆動回路が形成されていてもよい。この場合、１組の駆動回路は、シフトレジスタ１０、論理和否定（ＮＯＲ）回路１１、インバータ１２、ＣＭＯＳトランスファゲート素子13a,13b，13c，13d、第１のＴＦＴ14a，14b，14c，14d、第２のＴＦＴ15a，15b，15c，15d、受光素子７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、第３のＴＦＴ６ａ，６ｂ，６ｃ，７ｄを有している。また、発光素子３は２ｍ列（ｍは１以上の整数）を成すように配置されていてもよい。 8 (a) and 8 (b) are diagrams showing another example of the embodiment of the light emitting device of the present invention, where (a) is a plan view of the whole light emitting device, and (b) is an A1 of (a). It is a circuit diagram of a part and a drive element. As shown in FIG. 8, one set of drive circuits may be formed for four light emitting elements 3a, 3b, 3c, 3d forming four rows. In this case, one set of drive circuits includes the shift register 10, the NOR circuit 11, the inverter 12, the CMOS transfer gate elements 13a, 13b, 13c, 13d, the first TFTs 14a, 14b, 14c, 14d, the first The second TFTs 15a, 15b, 15c and 15d, the light receiving elements 7a, 7b, 7c and 7d, and the third TFTs 6a, 6b, 6c and 7d are provided. The light emitting elements 3 may be arranged to form 2 m rows (m is an integer of 1 or more).
また、上記実施の形態の例においては、受光素子７ａ，７ｂを発光素子３ａ，３ｂの閾値電流を抽出するために用いたが、発光素子３ａ，３ｂの輝度を制御するために用いることもできる。例えば、発光素子３ａ，３ｂのインピーダンスは発光素子３ａ，３ｂの温度が変わると変わる傾向があるので、発光素子３ａ，３ｂの温度が所定の基準値（例えば、室温付近の２５℃）からある程度（例えば、５℃程度）変化した場合、受光素子７ａ，７ｂから得られた輝度の情報によって発光素子３ａ，３ｂの電源電流を補正することができる。あるいは、発光素子３ａ，３ｂのインピーダンスによる電源電流の補正と、受光素子７ａ，７ｂから得られた輝度の情報による電源電流の補正と、を組み合わせることもでき
る。
Moreover, in the example of the said embodiment, although light receiving element 7a, 7b was used in order to extract the threshold current of light emitting element 3a, 3b, it can also be used in order to control the brightness of light emitting element 3a, 3b. . For example, since the impedance of the light emitting elements 3a and 3b tends to change when the temperature of the light emitting elements 3a and 3b changes, the temperature of the light emitting elements 3a and 3b is to some extent from a predetermined reference value (for example, 25.degree. For example, when the temperature changes by about 5 ° C., the power supply current of the light emitting elements 3a and 3b can be corrected by the information of the luminance obtained from the light receiving elements 7a and 7b. Alternatively, the correction of the power supply current by the impedance of the light emitting elements 3a and 3b can be combined with the correction of the power supply current by the information of the luminance obtained from the light receiving elements 7a and 7b.
なお、本発明の発光装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜の設計的な変更、改良が施されていてもよい。 Note that the light emitting device of the present invention is not limited to the above embodiment, and appropriate design changes and improvements may be made.
本発明の発光装置は、図１（ａ）に示すように長板状の基板１の長手方向に複数の発光素子を列状に並ぶように形成することによって有機ＬＥＤプリンタ（ＯＬＥＤＰ）ヘッドとして構成し得る。また、基板１が矩形状等の形状であり、複数の発光素子３を２次元的（平面的に）並ぶように形成することによって有機ＥＬ表示装置として構成し得る。さらに本発明の発光装置及び発光装置を用いた有機ＥＬ表示装置は、各種の電子機器に適用できる。その電子機器としては、照明装置、自動車経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、自動車等の乗り物の計器用インジケータ、インスツルメントパネル、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示タグ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー、ファクシミリ、プリンター、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、医療用表示装置、デジタル表示式腕時計、スマートウォッチなどがある。 The light emitting device of the present invention is configured as an organic LED printer (OLED P) head by forming a plurality of light emitting elements arranged in a line in the longitudinal direction of the long plate substrate 1 as shown in FIG. It can. In addition, the substrate 1 has a rectangular shape or the like, and can be configured as an organic EL display device by forming the plurality of light emitting elements 3 in a two-dimensional (planar) manner. Furthermore, the light emitting device and the organic EL display device using the light emitting device of the present invention can be applied to various electronic devices. The electronic devices include lighting devices, car route guidance systems (car navigation systems), ship route guidance systems, aircraft route guidance systems, indicators for instruments of vehicles such as automobiles, instrument panels, smartphone terminals, mobile phones, tablets Terminals, personal digital assistants (PDAs), video cameras, digital still cameras, electronic notebooks, electronic books, electronic dictionaries, personal computers, copiers, terminal devices for game machines, televisions, product display tags, price display tags, industrial use Programmable display devices, car audio, digital audio players, fax machines, printers, automated teller machines (ATMs), vending machines, medical display devices, digital display watches, smart watches, etc.
１ 基板
２ 駆動回路ブロック
３、３ａ、３ｂ 発光素子
４ 駆動素子
５ ＦＰＣ
６ａ、６ｂ 第３のＴＦＴ
７ａ、７ｂ 受光素子
１４ａ、１４ｂ 第１のＴＦＴ
１５ａ、１５ｂ 第２のＴＦＴ
１８ 抵抗
４１ａ 補正制御部
４１ｂ 補正処理部Ａ（電流経路切替部）
４２ 駆動部
４３ 補正処理部Ｂ
４３ａ 検出電流測定部
４３ｂ 差分演算部
４３ｃ 補正データ記憶部Ｂ
４４ 補正処理部Ｃ
４４ａ 電流測定部
４４ｂ インピーダンス演算部
４４ｃ 補正データ記憶部Ｃ
REFERENCE SIGNS LIST 1 substrate 2 drive circuit block 3, 3 a, 3 b light emitting element 4 drive element 5 FPC
6a, 6b third TFT
7a, 7b Light receiving element 14a, 14b First TFT
15a, 15b Second TFT
18 resistance 41a correction control unit 41b correction processing unit A (current path switching unit)
42 drive unit 43 correction processing unit B
43a Detection current measurement unit 43b Difference calculation unit 43c Correction data storage unit B
44 Correction processing unit C
44a current measurement unit 44b impedance calculation unit 44c correction data storage unit C
Claims (5)
前記補正部は、前記受光素子から得られた情報によって前記発光素子の電源電流における閾値電流を抽出する第１の補正と、前記発光素子を流れる前記電源電流の値から得られた前記発光素子のインピーダンスによって前記発光素子の前記電源電流を補正する第２の補正と、を行う発光装置であって、
前記補正部は、前記第１の補正によって前記閾値電流を前記発光素子の最小輝度として決め、前記第２の補正によって前記閾値電流以上の前記電源電流を補正する発光装置。 A light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a correction unit that corrects the luminance of the light emitting element;
The correction unit is a first correction that extracts a threshold current in a power supply current of the light emitting element according to information obtained from the light receiving element, and the light emitting element obtained from the value of the power supply current flowing through the light emitting element. A light emitting device that performs a second correction that corrects the power supply current of the light emitting element by an impedance ;
The correction unit determines the threshold current as the minimum luminance of the light emitting element by the first correction, and corrects the power supply current equal to or more than the threshold current by the second correction .
前記補正部は、前記第１の電流経路における第１の電流値と前記第２の電流経路における第２の電流値から前記発光素子のインピーダンスを算出するインピーダンス演算部を有している請求項１または請求項２に記載の発光装置。 The current path of the power supply current in the light emitting element, the light emitting element branched from the middle of a first current path including the thin film transistor and the light emitting element connected thereto, and a connection line connecting the thin film transistor and the light emitting element And a second current path not including
The correction unit may include an impedance calculation unit that calculates an impedance of the light emitting element from a first current value in the first current path and a second current value in the second current path. Or the light-emitting device of Claim 2 .
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