显示装置及其驱动电流检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示装置，更详细地说，涉及具有包含有机EUElectroLuminescence)元件等电光学元件的像素电路的显示装置及其驱动电流检测方法。
【背景技术】
[0002]作为薄型、高画质、低耗电的显示装置，已知有机EL显示装置。有源矩阵型的有机EL显示装置包括各自包含有机EL元件和驱动晶体管且配置成2维状的多个像素电路。有机EL元件是亮度根据驱动电流而变化的自发光型电光学元件。驱动晶体管与有机EL元件串联设置，根据栅极-源极间电压对流入到有机EL元件的驱动电流的量进行控制。
[0003]通常，像素电路内的驱动晶体管使用薄膜晶体管(Thin Film Transistor ;以下简称为TFT)。具体而言，驱动晶体管使用非晶硅TFT、低温多晶硅TFT、氧化物TFT(也称为氧化物半导体TFT)等。氧化物TFT是由氧化物半导体形成半导体层的TFT。氧化物TFT例如使用铟镓锌氧化物(In-Ga-Zn-O)。
[0004]通常，晶体管的增益由迀移率、沟道宽、沟道长、栅极绝缘膜电容等决定，流过晶体管的电流的量根据栅极-源极间电压、增益、阈值电压等变化。在驱动晶体管使用了 TFT的情况下，阈值电压、迀移率、沟道宽、沟道长、栅极绝缘膜电容等产生偏差。当驱动晶体管的特性产生偏差时，流入到有机EL元件的驱动电流的量产生偏差。因此，像素的亮度也产生偏差，显示品质下降。
[0005]于是，历来一直在设计补偿驱动晶体管的特性偏差的有机EL显示装置。专利文献I?4和非专利文献I中记载了仅进行阈值电压补偿的有机EL显示装置。专利文献5?9中记载了进行阈值电压补偿和增益补偿(迀移率补偿)这两者的有机EL显示装置。
[0006]专利文献8中记载了具有图33所示的像素电路的有机EL显示装置。图33所示的像素电路包括:有机EL元件LO ;驱动晶体管DR ; 2个控制晶体管SW1、SW2 ;和电容器Cst。扫描信号GL为高电平时，控制晶体管SWl导通，电容器Cst的一端被施加固定的基准电压Vref。专利文献9中记载了使用存储器中存储的每个像素电路的修正数据，对每个像素电路进行阈值电压补偿和增益补偿这两者的有机EL显示装置。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2005-31630号公报
[0010]专利文献2:国际公开2008/108024号
[0011]专利文献3:日本特开2011-242767号公报
[0012]专利文献4:美国专利第7619597号公报
[0013]专利文献5:日本特开2005-284172号公报
[0014]专利文献6:日本特开2007-233326号公报
[0015]专利文献7:日本特开2007-310311号公报
[0016]专利文献8:日本特开2009-199057号公报
[0017]专利文献9:日本特开2009-258302号公报
[0018]非专利文献
[0019]非专利文献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
【发明内容】
[0020]发明要解决的技术问题
[0021]有机EL显示装置中，驱动晶体管的阈值电压由于经年劣化而变化。例如，考虑就图33所示的像素电路而言，为了进行阈值电压补偿和增益补偿，在像素电路的外部检测对像素电路施加检测用电压时的驱动电流(流过驱动晶体管DR的电流)的情况。在此情况下，当驱动晶体管DR的阈值电压变化时，驱动电流的量大幅变化，电流检测精度降低。此夕卜，还存在驱动电流超出检测范围的情况。此外，当驱动晶体管DR的阈值电压变化时，有机EL元件LO的两端电压变化，因此有机EL元件LO流入不需要的电流，电流检测精度降低。
[0022]此外，在将表示驱动晶体管的阈值电压的数据存储于存储器的有机EL显示装置中，需要考虑到阈值电压的偏差量和变化量来决定数据的位数，因此也存在数据的位数增加，需要的存储器电容增加的问题。这些问题在使用特性容易随着经年劣化而变化的氧化物TFT (例如，半导体层包含铟镓锌氧化物的TFT)作为驱动晶体管的有机EL显示装置中变得显著。
[0023]因此，本发明的目的在于，提供即使在驱动晶体管的阈值电压变化时，也能够以高精度检测驱动电流的显示装置。
[0024]解决技术问题的技术手段
[0025]本发明的第一方面是有源矩阵型的显示装置，该显示装置的特征在于，包括:
[0026]显示部，其包含多个扫描线、多个数据线和对应于上述扫描线与上述数据线的交点设置的多个像素电路；
[0027]驱动上述扫描线的扫描线驱动电路；
[0028]驱动上述数据线的数据线驱动电路；和
[0029]显示控制电路，
[0030]上述像素电路包含电光学元件和与上述电光学元件串联设置的驱动晶体管，
[0031]上述数据线驱动电路在电流检测时，对上述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间供给与检测用电压和基准电压相应的电压，检测通过上述驱动晶体管输出到上述像素电路的外部的驱动电流，
[0032]上述显示控制电路控制上述基准电压。
[0033]本发明的第二方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0034]还包括按每个上述像素电路存储与上述驱动晶体管的阈值电压相应的数据的存储部，
[0035]上述显示控制电路基于上述存储部中存储的数据控制上述基准电压。
[0036]本发明的第三方面在本发明的第二方面中，特征在于:
[0037]上述显示控制电路基于上述存储部中存储的数据求出上述驱动晶体管的阈值电压的统计值，基于求出的统计值控制上述基准电压。
[0038]本发明的第四方面在本发明的第三方面中，特征在于:
[0039]上述存储部按每个上述像素电路存储表示上述驱动晶体管的阈值电压的统计值与上述基准电压之差的数据。
[0040]本发明的第五方面在本发明的第二方面中，特征在于:
[0041]上述显示控制电路基于上述数据线驱动电路的检测结果，更新上述存储部中存储的数据。
[0042]本发明的第六方面在本发明的第五方面中，特征在于:
[0043]上述显示控制电路使用上述存储部中存储的数据，对视频数据进行补偿上述驱动晶体管的阈值电压和增益的修正处理。
[0044]本发明的第七方面在本发明的第五方面中，特征在于:
[0045]上述显示控制电路使用上述存储部中存储的数据，对视频数据进行补偿上述驱动晶体管的阈值电压的修正处理。
[0046]本发明的第八方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0047]上述显示控制电路测定累积点亮时间，基于测定到的累积点亮时间控制上述基准电压。
[0048]本发明的第九方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0049]上述显示部还包含特性检测用晶体管，
[0050]上述显示控制电路基于上述特性检测用晶体管的特性控制上述基准电压
[0051]本发明的第十方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0052]上述显示部还包括对上述像素电路供给上述基准电压的基准电压线，
[0053]上述数据线驱动电路在电流检测时，对上述数据线供给上述检测用电压，检测从上述像素电路流入到上述数据线的驱动电流。
[0054]本发明的第十一方面在本发明的第十方面中，特征在于:
[0055]上述像素电路还包括:
[0056]基准电压施加晶体管，其设置在上述基准电压线与上述驱动晶体管的控制端子之间，具有与上述扫描线连接的控制端子；
[0057]输入输出晶体管，其设置在上述数据线与上述驱动晶体管的第一导通端子之间，具有与上述扫描线连接的控制端子；和
[0058]电容元件，其设置在上述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间。
[0059]本发明的第十二方面在本发明的第十方面中，特征在于:
[0060]上述显示部还包含多个监测线，
[0061]上述数据线驱动电路在电流检测时，对上述数据线供给对上述检测用电压加上上述基准电压而得到的电压，检测从上述像素电路流入到上述监测线的驱动电流。
[0062]本发明的第十三方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0063]上述显示部还包含多个监测线，
[0064]上述数据线驱动电路在电流检测时，对上述数据线供给上述检测用电压，并且对上述监测线供给上述基准电压，检测从上述像素电路流入到上述监测线的驱动电流。
[0065]本发明的第十四方面在本发明的第十二方面或第十三方面中，特征在于:
[0066]上述像素电路还包括:
[0067]输入晶体管，其设置在上述数据线与上述驱动晶体管的控制端子之间，具有与上述扫描线连接的控制端子；
[0068]输出晶体管，其设置在上述监测线与上述驱动晶体管的第一导通端子之间，具有与上述扫描线连接的控制端子；和
[0069]电容元件，其设置在上述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间。
[0070]本发明第十五方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0071]上述扫描线被划分为I个以上的组，
[0072]上述扫描线驱动电路对于各组，在第一期间一并选择组内的全部或一部分扫描线，在第二期间依次选择组内的全部扫描线，
[0073]上述数据线驱动电路对于各组，在第一期间将输出到上述像素电路的外部的驱动电流转换成电压，在第二期间，对上述数据线施加基于与视频数据相应的电压和在第一期间求出的电压而得的电压。
[0074]本发明的第十六方面在本发明的第一方面中，特征在于:
[0075]上述驱动晶体管是半导体层由氧化物半导体形成的薄膜晶体管。
[0076]本发明的第十七方面在本发明的第十六方面中，特征在于:
[0077]上述氧化物半导体是铟镓锌氧化物。
[0078]本发明的第十八方面在本发明的第十七方面中，特征在于:
[0079]上述铟镓锌氧化物具有结晶性。
[0080]本发明的第十九方面是一种显示装置的驱动电流检测方法，该显示装置是具有显示部的有源矩阵型的显示装置，该显示部包含多个扫描线、多个数据线和对应于上述扫描线与上述数据线的交点设置的多个像素电路，该显示装置的驱动电流检测方法的特征在于:
[0081]在上述像素电路包含电光学元件和与上述电光学元件串联设置的驱动晶体管的情况下，包括:
[0082]通过驱动上述扫描线和上述数据线，对上述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间供给与检测用电压和基准电压相应的电压的步骤；
[0083]检测通过上述驱动晶体管输出到上述像素电路的外部的驱动电流的步骤；和
[0084]控制上述基准电压的步骤。
[0085]发明效果
[0086]根据本发明的第一方面或第十九方面，通过适当地控制基准电压，即使在驱动晶体管的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管的驱动电流的量的变化，以高精度检测驱动电流。此外，能够在电流检测时抑制电光学元件的两端电压的变化，防止不需要的电流流入到电光学元件中，以高精度检测驱动电流。
[0087]根据本发明的第二方面，通过基于按每个像素电路存储的与驱动晶体管的阈值电压相应的数据来控制基准电压，能够适当地控制基准电压，以高精度检测驱动电流。
[0088]根据本发明的第三方面，通过基于驱动晶体管的阈值电压的统计值控制基准电压，能够适当地控制基准电压，以高精度检测驱动电流。
[0089]根据本发明的第四方面，通过存储表示驱动晶体管的阈值电压的统计值与基准电压之差的数据，能够削减要存储的数据的位数，削减存储部的电容。
[0090]根据本发明的第五方面，能够基于驱动电流的检测结果，求出与驱动晶体管的阈值电压相应的数据。
[0091]根据本发明的第六方面，通过按每个像素电路补偿驱动晶体管的阈值电压和增益，能够使显不图像的画质提尚。
[0092]根据本发明的第七方面，通过对每个像素电路补偿驱动晶体管的阈值电压，能够使显示图像的画质提高。
[0093]根据本发明的第八方面，由于驱动晶体管的特性根据累积点亮时间而变化，因此通过基于累积点亮时间适当地控制基准电压，能够以高精度检测驱动电流。
[0094]根据本发明的第九方面，通过基于特性检测用晶体管的特性适当地控制基准电压，能够以高精度检测驱动电流。
[0095]根据本发明的第十方面，在对像素电路供给基准电压的显示装置中，通过对数据线供给检测用电压，适当地控制基准电压，能够以高精度检测流入到数据线的驱动电流。此夕卜，通过使用数据线检测驱动电流，能够削减配线的条数。
[0096]根据本发明的第十一方面，在驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间具有电容元件，对电容元件的两端分别施加数据线的电压和基准电压来使用的像素电路中，通过控制基准电压，由此能够以高精度检测驱动电流。
[0097]根据本发明的第十二方面，在数据线之外还具有监测线的显示装置中，对数据线供给将基准电压与检测用电压相加而得到的电压，适当地控制基准电压，由此能够以高精度检测流入到监测线的驱动电流。
[0098]根据本发明的第十三方面，在数据线之外还具有监测线的显示装置中，对数据线供给检测用电压，对监测线供给基准电压，适当地控制基准电压，由此能够以高精度检测流入到监测线的驱动电流。
[0099]根据本发明的第十四方面，在驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间具有电容元件，对电容元件的一端施加数据线的电压(或对电容元件的两端分别施加数据线的电压和基准电压)来使用的像素电路中，通过控制基准电压，能够以高精度检测驱动电流。
[0100]根据本发明的第十五方面，通过按每个组检测输出到像素电路的外部的电流，能够缩短电流检测所需要的时间。
[0101]根据本发明的第十六方面?十八方面，通过作为驱动晶体管使用氧化物TFT(例如半导体层包含铟镓锌氧化物的TFT)，能够使驱动电流增加，缩短写入时间，提高画面的亮度。
【附图说明】
[0102]图1是表示本发明的第一实施方式中的有机EL显示装置的结构的框图。
[0103]图2是表示图1所示的有机EL显示装置的安装方式的例子的图。
[0104]图3是表示图1所示的有机EL显示装置的动作的时序图。
[0105]图4是表示图1所示的数据线驱动电路的详细情况的框图。
[0106]图5是图1所示的有机EL显示装置中包含的像素电路和电压输出/电流测定电路的电路图。
[0107]图6是表示图1所示的有机EL显示装置中的I帧期间内的信号的变化的时序图。
[0108]图7是表示图1所示的有机EL显示装置中的视频信号期间内的信号的变化的时序图。
[0109]图8是表示图1所示的有机EL显示装置的程序期间中的电流的流动的图。
[0110]图9是表示图1所示的有机EL显示装置的发光期间中的电流的流动的图。
[0111]图10是表示图1所示的有机EL显示装置中的垂直同步期间内的信号的变化的时序图。
[0112]图11是表示图1所示的有机EL显示装置的测定期间中的电流的流动的图。
[0113]图12是表示图1所示的有机EL显示装置中的修正处理的框图。
[0114]图13是图1所示的扫描线驱动电路的电路图。
[0115]图14是图13所示的扫描线驱动电路的时序图。
[0116]图15是表示本发明的第二实施方式的有机EL显示装置的结构的框图。
[0117]图16是图15所示的有机EL显示装置中包含的检测/修正输出电路的电路图。
[0118]图17是表示图15所示的有机EL显示装置中的组划分的图。
[0119]图18是表示图15所示的有机EL显示装置中的信号的变化的时序图。
[0120]图19是表示本发明的第二实施方式的第一变形例中的有机EL显示装置的组划分的图。
[0121]图20是表示本发明的第二实施方式的第二变形例中的有机EL显示装置的数据线驱动电路与数据线的连接方式的图。
[0122]图21是表示本发明的第二实施方式的第二变形例中的有机EL显示装置的信号的变化的时序图。
[0123]图22是表示本发明的第三实施方式中的有机EL显示装置的结构的框图。
[0124]图23是表示本发明的第四实施方式中的有机EL显示装置的结构的框图。