顯示裝置及其驅動電流檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示裝置，更詳細地說，涉及具有包含有機EUElectroLuminescence)元件等電光學元件的像素電路的顯示裝置及其驅動電流檢測方法。
【背景技術】
[0002]作為薄型、高畫質、低耗電的顯示裝置，已知有機EL顯示裝置。有源矩陣型的有機EL顯示裝置包括各自包含有機EL元件和驅動晶體管且配置成2維狀的多個像素電路。有機EL元件是亮度根據驅動電流而變化的自發光型電光學元件。驅動晶體管與有機EL元件串聯設置，根據柵極-源極間電壓對流入到有機EL元件的驅動電流的量進行控制。
[0003]通常，像素電路內的驅動晶體管使用薄膜晶體管(Thin Film Transistor ;以下簡稱為TFT)。具體而言，驅動晶體管使用非晶硅TFT、低溫多晶硅TFT、氧化物TFT(也稱為氧化物半導體TFT)等。氧化物TFT是由氧化物半導體形成半導體層的TFT。氧化物TFT例如使用銦鎵鋅氧化物(In-Ga-Zn-O)。
[0004]通常，晶體管的增益由迀移率、溝道寬、溝道長、柵極絕緣膜電容等決定，流過晶體管的電流的量根據柵極-源極間電壓、增益、閾值電壓等變化。在驅動晶體管使用了 TFT的情況下，閾值電壓、迀移率、溝道寬、溝道長、柵極絕緣膜電容等產生偏差。當驅動晶體管的特性產生偏差時，流入到有機EL元件的驅動電流的量產生偏差。因此，像素的亮度也產生偏差，顯示品質下降。
[0005]于是，歷來一直在設計補償驅動晶體管的特性偏差的有機EL顯示裝置。專利文獻I?4和非專利文獻I中記載了僅進行閾值電壓補償的有機EL顯示裝置。專利文獻5?9中記載了進行閾值電壓補償和增益補償(迀移率補償)這兩者的有機EL顯示裝置。
[0006]專利文獻8中記載了具有圖33所示的像素電路的有機EL顯示裝置。圖33所示的像素電路包括:有機EL元件LO ;驅動晶體管DR ; 2個控制晶體管SW1、SW2 ;和電容器Cst。掃描信號GL為高電平時，控制晶體管SWl導通，電容器Cst的一端被施加固定的基準電壓Vref。專利文獻9中記載了使用存儲器中存儲的每個像素電路的修正數據，對每個像素電路進行閾值電壓補償和增益補償這兩者的有機EL顯示裝置。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2005-31630號公報
[0010]專利文獻2:國際公開2008/108024號
[0011]專利文獻3:日本特開2011-242767號公報
[0012]專利文獻4:美國專利第7619597號公報
[0013]專利文獻5:日本特開2005-284172號公報
[0014]專利文獻6:日本特開2007-233326號公報
[0015]專利文獻7:日本特開2007-310311號公報
[0016]專利文獻8:日本特開2009-199057號公報
[0017]專利文獻9:日本特開2009-258302號公報
[0018]非專利文獻
[0019]非專利文獻1:Yeon Gon Mo et al.，“Amorphous Oxide TFT Backplane forLarge Size AMOLED TVs，，Symposium Digest for 2010Society for Informat1n DisplaySymposium，pp.1037-1040，2010
【發明內容】
[0020]發明要解決的技術問題
[0021]有機EL顯示裝置中，驅動晶體管的閾值電壓由于經年劣化而變化。例如，考慮就圖33所示的像素電路而言，為了進行閾值電壓補償和增益補償，在像素電路的外部檢測對像素電路施加檢測用電壓時的驅動電流(流過驅動晶體管DR的電流)的情況。在此情況下，當驅動晶體管DR的閾值電壓變化時，驅動電流的量大幅變化，電流檢測精度降低。此夕卜，還存在驅動電流超出檢測范圍的情況。此外，當驅動晶體管DR的閾值電壓變化時，有機EL元件LO的兩端電壓變化，因此有機EL元件LO流入不需要的電流，電流檢測精度降低。
[0022]此外，在將表示驅動晶體管的閾值電壓的數據存儲于存儲器的有機EL顯示裝置中，需要考慮到閾值電壓的偏差量和變化量來決定數據的位數，因此也存在數據的位數增加，需要的存儲器電容增加的問題。這些問題在使用特性容易隨著經年劣化而變化的氧化物TFT (例如，半導體層包含銦鎵鋅氧化物的TFT)作為驅動晶體管的有機EL顯示裝置中變得顯著。
[0023]因此，本發明的目的在于，提供即使在驅動晶體管的閾值電壓變化時，也能夠以高精度檢測驅動電流的顯示裝置。
[0024]解決技術問題的技術手段
[0025]本發明的第一方面是有源矩陣型的顯示裝置，該顯示裝置的特征在于，包括:
[0026]顯示部，其包含多個掃描線、多個數據線和對應于上述掃描線與上述數據線的交點設置的多個像素電路；
[0027]驅動上述掃描線的掃描線驅動電路；
[0028]驅動上述數據線的數據線驅動電路；和
[0029]顯示控制電路，
[0030]上述像素電路包含電光學元件和與上述電光學元件串聯設置的驅動晶體管，
[0031]上述數據線驅動電路在電流檢測時，對上述驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間供給與檢測用電壓和基準電壓相應的電壓，檢測通過上述驅動晶體管輸出到上述像素電路的外部的驅動電流，
[0032]上述顯示控制電路控制上述基準電壓。
[0033]本發明的第二方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0034]還包括按每個上述像素電路存儲與上述驅動晶體管的閾值電壓相應的數據的存儲部，
[0035]上述顯示控制電路基于上述存儲部中存儲的數據控制上述基準電壓。
[0036]本發明的第三方面在本發明的第二方面中，特征在于:
[0037]上述顯示控制電路基于上述存儲部中存儲的數據求出上述驅動晶體管的閾值電壓的統計值，基于求出的統計值控制上述基準電壓。
[0038]本發明的第四方面在本發明的第三方面中，特征在于:
[0039]上述存儲部按每個上述像素電路存儲表示上述驅動晶體管的閾值電壓的統計值與上述基準電壓之差的數據。
[0040]本發明的第五方面在本發明的第二方面中，特征在于:
[0041]上述顯示控制電路基于上述數據線驅動電路的檢測結果，更新上述存儲部中存儲的數據。
[0042]本發明的第六方面在本發明的第五方面中，特征在于:
[0043]上述顯示控制電路使用上述存儲部中存儲的數據，對視頻數據進行補償上述驅動晶體管的閾值電壓和增益的修正處理。
[0044]本發明的第七方面在本發明的第五方面中，特征在于:
[0045]上述顯示控制電路使用上述存儲部中存儲的數據，對視頻數據進行補償上述驅動晶體管的閾值電壓的修正處理。
[0046]本發明的第八方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0047]上述顯示控制電路測定累積點亮時間，基于測定到的累積點亮時間控制上述基準電壓。
[0048]本發明的第九方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0049]上述顯示部還包含特性檢測用晶體管，
[0050]上述顯示控制電路基于上述特性檢測用晶體管的特性控制上述基準電壓
[0051]本發明的第十方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0052]上述顯示部還包括對上述像素電路供給上述基準電壓的基準電壓線，
[0053]上述數據線驅動電路在電流檢測時，對上述數據線供給上述檢測用電壓，檢測從上述像素電路流入到上述數據線的驅動電流。
[0054]本發明的第十一方面在本發明的第十方面中，特征在于:
[0055]上述像素電路還包括:
[0056]基準電壓施加晶體管，其設置在上述基準電壓線與上述驅動晶體管的控制端子之間，具有與上述掃描線連接的控制端子；
[0057]輸入輸出晶體管，其設置在上述數據線與上述驅動晶體管的第一導通端子之間，具有與上述掃描線連接的控制端子；和
[0058]電容元件，其設置在上述驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間。
[0059]本發明的第十二方面在本發明的第十方面中，特征在于:
[0060]上述顯示部還包含多個監測線，
[0061]上述數據線驅動電路在電流檢測時，對上述數據線供給對上述檢測用電壓加上上述基準電壓而得到的電壓，檢測從上述像素電路流入到上述監測線的驅動電流。
[0062]本發明的第十三方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0063]上述顯示部還包含多個監測線，
[0064]上述數據線驅動電路在電流檢測時，對上述數據線供給上述檢測用電壓，并且對上述監測線供給上述基準電壓，檢測從上述像素電路流入到上述監測線的驅動電流。
[0065]本發明的第十四方面在本發明的第十二方面或第十三方面中，特征在于:
[0066]上述像素電路還包括:
[0067]輸入晶體管，其設置在上述數據線與上述驅動晶體管的控制端子之間，具有與上述掃描線連接的控制端子；
[0068]輸出晶體管，其設置在上述監測線與上述驅動晶體管的第一導通端子之間，具有與上述掃描線連接的控制端子；和
[0069]電容元件，其設置在上述驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間。
[0070]本發明第十五方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0071]上述掃描線被劃分為I個以上的組，
[0072]上述掃描線驅動電路對于各組，在第一期間一并選擇組內的全部或一部分掃描線，在第二期間依次選擇組內的全部掃描線，
[0073]上述數據線驅動電路對于各組，在第一期間將輸出到上述像素電路的外部的驅動電流轉換成電壓，在第二期間，對上述數據線施加基于與視頻數據相應的電壓和在第一期間求出的電壓而得的電壓。
[0074]本發明的第十六方面在本發明的第一方面中，特征在于:
[0075]上述驅動晶體管是半導體層由氧化物半導體形成的薄膜晶體管。
[0076]本發明的第十七方面在本發明的第十六方面中，特征在于:
[0077]上述氧化物半導體是銦鎵鋅氧化物。
[0078]本發明的第十八方面在本發明的第十七方面中，特征在于:
[0079]上述銦鎵鋅氧化物具有結晶性。
[0080]本發明的第十九方面是一種顯示裝置的驅動電流檢測方法，該顯示裝置是具有顯示部的有源矩陣型的顯示裝置，該顯示部包含多個掃描線、多個數據線和對應于上述掃描線與上述數據線的交點設置的多個像素電路，該顯示裝置的驅動電流檢測方法的特征在于:
[0081]在上述像素電路包含電光學元件和與上述電光學元件串聯設置的驅動晶體管的情況下，包括:
[0082]通過驅動上述掃描線和上述數據線，對上述驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間供給與檢測用電壓和基準電壓相應的電壓的步驟；
[0083]檢測通過上述驅動晶體管輸出到上述像素電路的外部的驅動電流的步驟；和
[0084]控制上述基準電壓的步驟。
[0085]發明效果
[0086]根據本發明的第一方面或第十九方面，通過適當地控制基準電壓，即使在驅動晶體管的閾值電壓變化時，也能夠抑制流過驅動晶體管的驅動電流的量的變化，以高精度檢測驅動電流。此外，能夠在電流檢測時抑制電光學元件的兩端電壓的變化，防止不需要的電流流入到電光學元件中，以高精度檢測驅動電流。
[0087]根據本發明的第二方面，通過基于按每個像素電路存儲的與驅動晶體管的閾值電壓相應的數據來控制基準電壓，能夠適當地控制基準電壓，以高精度檢測驅動電流。
[0088]根據本發明的第三方面，通過基于驅動晶體管的閾值電壓的統計值控制基準電壓，能夠適當地控制基準電壓，以高精度檢測驅動電流。
[0089]根據本發明的第四方面，通過存儲表示驅動晶體管的閾值電壓的統計值與基準電壓之差的數據，能夠削減要存儲的數據的位數，削減存儲部的電容。
[0090]根據本發明的第五方面，能夠基于驅動電流的檢測結果，求出與驅動晶體管的閾值電壓相應的數據。
[0091]根據本發明的第六方面，通過按每個像素電路補償驅動晶體管的閾值電壓和增益，能夠使顯不圖像的畫質提尚。
[0092]根據本發明的第七方面，通過對每個像素電路補償驅動晶體管的閾值電壓，能夠使顯示圖像的畫質提高。
[0093]根據本發明的第八方面，由于驅動晶體管的特性根據累積點亮時間而變化，因此通過基于累積點亮時間適當地控制基準電壓，能夠以高精度檢測驅動電流。
[0094]根據本發明的第九方面，通過基于特性檢測用晶體管的特性適當地控制基準電壓，能夠以高精度檢測驅動電流。
[0095]根據本發明的第十方面，在對像素電路供給基準電壓的顯示裝置中，通過對數據線供給檢測用電壓，適當地控制基準電壓，能夠以高精度檢測流入到數據線的驅動電流。此夕卜，通過使用數據線檢測驅動電流，能夠削減配線的條數。
[0096]根據本發明的第十一方面，在驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間具有電容元件，對電容元件的兩端分別施加數據線的電壓和基準電壓來使用的像素電路中，通過控制基準電壓，由此能夠以高精度檢測驅動電流。
[0097]根據本發明的第十二方面，在數據線之外還具有監測線的顯示裝置中，對數據線供給將基準電壓與檢測用電壓相加而得到的電壓，適當地控制基準電壓，由此能夠以高精度檢測流入到監測線的驅動電流。
[0098]根據本發明的第十三方面，在數據線之外還具有監測線的顯示裝置中，對數據線供給檢測用電壓，對監測線供給基準電壓，適當地控制基準電壓，由此能夠以高精度檢測流入到監測線的驅動電流。
[0099]根據本發明的第十四方面，在驅動晶體管的控制端子與第一導通端子之間具有電容元件，對電容元件的一端施加數據線的電壓(或對電容元件的兩端分別施加數據線的電壓和基準電壓)來使用的像素電路中，通過控制基準電壓，能夠以高精度檢測驅動電流。
[0100]根據本發明的第十五方面，通過按每個組檢測輸出到像素電路的外部的電流，能夠縮短電流檢測所需要的時間。
[0101]根據本發明的第十六方面?十八方面，通過作為驅動晶體管使用氧化物TFT(例如半導體層包含銦鎵鋅氧化物的TFT)，能夠使驅動電流增加，縮短寫入時間，提高畫面的亮度。
【附圖說明】
[0102]圖1是表示本發明的第一實施方式中的有機EL顯示裝置的結構的框圖。
[0103]圖2是表示圖1所示的有機EL顯示裝置的安裝方式的例子的圖。
[0104]圖3是表示圖1所示的有機EL顯示裝置的動作的時序圖。
[0105]圖4是表示圖1所示的數據線驅動電路的詳細情況的框圖。
[0106]圖5是圖1所示的有機EL顯示裝置中包含的像素電路和電壓輸出/電流測定電路的電路圖。
[0107]圖6是表示圖1所示的有機EL顯示裝置中的I幀期間內的信號的變化的時序圖。
[0108]圖7是表示圖1所示的有機EL顯示裝置中的視頻信號期間內的信號的變化的時序圖。
[0109]圖8是表示圖1所示的有機EL顯示裝置的程序期間中的電流的流動的圖。
[0110]圖9是表示圖1所示的有機EL顯示裝置的發光期間中的電流的流動的圖。
[0111]圖10是表示圖1所示的有機EL顯示裝置中的垂直同步期間內的信號的變化的時序圖。
[0112]圖11是表示圖1所示的有機EL顯示裝置的測定期間中的電流的流動的圖。
[0113]圖12是表示圖1所示的有機EL顯示裝置中的修正處理的框圖。
[0114]圖13是圖1所示的掃描線驅動電路的電路圖。
[0115]圖14是圖13所示的掃描線驅動電路的時序圖。
[0116]圖15是表示本發明的第二實施方式的有機EL顯示裝置的結構的框圖。
[0117]圖16是圖15所示的有機EL顯示裝置中包含的檢測/修正輸出電路的電路圖。
[0118]圖17是表示圖15所示的有機EL顯示裝置中的組劃分的圖。
[0119]圖18是表示圖15所示的有機EL顯示裝置中的信號的變化的時序圖。
[0120]圖19是表示本發明的第二實施方式的第一變形例中的有機EL顯示裝置的組劃分的圖。
[0121]圖20是表示本發明的第二實施方式的第二變形例中的有機EL顯示裝置的數據線驅動電路與數據線的連接方式的圖。
[0122]圖21是表示本發明的第二實施方式的第二變形例中的有機EL顯示裝置的信號的變化的時序圖。
[0123]圖22是表示本發明的第三實施方式中的有機EL顯示裝置的結構的框圖。
[0124]圖23是表示本發明的第四實施方式中的有機EL顯示裝置的結構的框圖。