电致发光显示装置的制作方法

专利名称：电致发光显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在各个像素中具备电致发光元件的显示装置，特别是带显示散差(Sbo含)校正功能的显示装置。
技术背景在各个像素的显示元件中采用作为自发光元件的电致发光元件(以下称为EL元件)等的EL显示装置，正在研究开发，期待成为下一代的平 面显示装置。在这样的EL显示装置中，作成在玻璃或塑料等基板上形成有EL元 件和按照每个像素驱动该EL元件的薄膜晶体管(TFT)等的EL面板，然 后经由多次的检查而作为产品出厂。在当前的有源矩阵型EL显示装置中，各个像素中具备TFT，会发生 起因于该TFT的显示不均、特别是由于TFT的阈值Vth的散差而发生EL 元件的亮度散差，是导致成品率低的主要原因。提高这样产品的成品率是 非常重要的，要求根据元件设计、材料、制造方法等的改良降低显示缺陷 或显示不均(显示散差)，而且，在特开2005—316408号公报(以下，专 利文献l)等当中，尝试在发生显示不均等情况下，通过对其进行校正使 其成为良品面板。在专利文献1中提出了如下的方案使EL元件发光来测量其亮度散 差，对供给像素的数据信号(视频信号)进行校正。另外，作为其他方法 提出了对各个像素，安装用于校正对流入EL元件的电流进行控制的元件 驱动晶体管Vth的散差的电路。专利文献l的使EL面板发光、用照相机对其进行拍摄来测量亮度散 差的方法，在出厂后不能执行，对于面板随时间变化等所需要的校正不能 实行。另外，在EL面板高精细化而增大像素数量时，为了按照各个像素测量其亮度散差需要增加测量和校正对象，需要照相机的高分辨率、扩大 校正信息的存储部的容量等。另外，即使Vth补偿用的电路元件未安装在像素中的情况下，也非常 强烈地要求校正起因于TFT的Vth的散差的显示不均。发明内容本发明其目的在于，提供一种即使是在出厂后，也能够迅速地执行EL显示装置的显示散差的测量及其校正。本发明技术方案一的电致发光显示装置，具备显示部，其具备矩阵 配置的多个像素；驱动部，其用于基于自外部供给的视频信号来控制上述显示部的动作，上述驱动部具备驱动器，其用于进行上述显示部的行方 向的驱动和列方向的驱动；散差检测部，其检测在各个像素的显示散差的 检査结果；和校正部，其用于校正显示散差，上述显示部的上述多个像素 的每一个具备电致发光元件；元件驱动晶体管，其与该电致发光元件连 接，用于控制在该电致发光元件中流动的电流。在上述显示部中，在矩阵 的列方向设置用于对上述各个像素的上述电致发光元件的阴极电极供给 电源的多条电源线，上述散差检测部具备检查用信号发生部，其发生供 给到检查行的像素的检査用信号，并将该检査用信号供给到该像素；电流 检测放大器，其用于检测在上述电致发光元件中流动的电流；和模拟数字 变换部，其将来自上述电流检测放大器的模拟电流检测信号变换为数字信 号。上述电流检测放大器相对矩阵的多列对应地设置一个，并与上述电源 线连接，在消隐期间中，由上述驱动器选择规定的检查行的像素，且在该 像素中，将供给使该电致发光元件达到发光电平的检査用导通显示信号时 的上述电致发光元件中所流动的电流作为所述检查用信号，通过对应的上 述电源线检测出。上述模拟数字变换部是与上述电流检测放大器对应，对 上述多列设置一个的逐次比较型模拟数字变换部，具备比较器，其比较 来自上述电流检测放大器的上述模拟电流检测信号和基准信号；逐次近似 寄存器，其考虑来自上述比较器的比较信号，从高位比特侧开始逐次变更数据值并供给到数字模拟变换部；和数字模拟变换部，其将来自上述逐次 近似寄存器的数字信号变换为模拟信号，并作为基准信号供给到上述比较器，上述数字模拟变换部，在多个上述模拟数字变换部中被共用。本发明的另一技术方案，在上述装置中，上述检查用信号发生部，在 上述消隐期间中，对上述检査行的像素供给上述检查用导通信号以及使上 述电致发光元件达到不发光电平的检查用截止信号来作为上述检查用信 号，上述电流检测放大器检测在自上述电源线得到的上述检查用导通信号 的施加时在上述电致发光元件中流动的电流和上述检査用截止信号施加 时的截止电流，上述模拟数字变换部，将来自上述电流检测放大器的输出 变换为对应的数字导通电流检测信号、数字截止电流检测信号，减法运算 部求取上述数字导通电流检测信号和数字截止电流检测信号之差，上述校 正部使用与检测出的上述导通电流和上述截止电流之间的电流差对应的 电流差信号来进行校正。本发明另一技术方案，在上述装置中，上述驱动部具备显示数据用数 字模拟变换部，该显示数据用数字模拟变换部对上述显示部的各个像素， 将作为数字信号处理且与显示内容相对应的数据信号作为模拟数据信号 供给，该显示数据用数字模拟变换部的电阻串与上述逐次比较型模拟数字 变换部的上述数字模拟变换部的电阻串共用。本发明的另一技术方案，在上述装置中，上述多个像素的每一个，还 具备保持电容，该保持电容用于保持上述元件驱动晶体管的栅极电位，上 述保持电容的第一电极与上述元件驱动晶体管的栅极连接，该保持电容的 第二电极与在每一行所设置的电容线连接，上述驱动部具备电容线控制 部，该电容线控制部，在上述消隐期间中的上述检查用信号的写入期间中， 将上述检查行的电容线的电位设为使上述元件驱动晶体管的栅极电位为 不动作的第一电位，在该消隐期间的结束为止的上述数据信号的再写入期 间中，将上述检查行的电容线的电位设置为使上述元件驱动晶体管为可动 作的第二电位。本发明的另一技术方案，在上述装置中，上述电容线控制部还在上述 消隐期间，将上述显示部的上述检查行以外的所有行的电容线的电位固定 为上述第一电位。本发明的另一技术方案，在上述装置中，上述电致发光元件中所流动 的电流为阴极电流。本发明的另一技术方案，在上述装置中，上述电致发光元件的电极为 阴极电极，上述电源线为阴极电流线。在本发明中，在视频信号的消隐期间中，驱动在各个像素中设置的EL元件的元件驱动晶体管在饱和区域工作，使EL元件发光，测量此时的 EL元件中所流动的电流例如阴极电流。在EL元件中，流过元件的电流与 发光亮度具有相关关系，通过测量在EL元件中流动的电流可以检测EL 元件的显示散差。进而，在通常的显示动作之间的消隐期间中执行该检测， 因此即使在显示装置出厂后发生的显示散差(显示不均)，也可以实时地 校正该显示散差。另外，测量对象不是发光亮度，而是在EL元件中流动的电流，因此 以简单的结构可以进行测量。进而，使EL元件导通截止，测量此时的导 通截止电流值，则以截止电流为基准可以正确地知道导通电流，容易进行 正确且高速的测量和校正处理。针对来自电流检测放大器的检测信号，由模拟数字变换部变换为数字 信号而用于校正，因此可以高速地执行校正处理，作为该模拟数字变换部， 采用逐次比较型模拟数字变换部，因此以简单的构成可以实现变换功能。 电流检测和模拟数字变换所需要的时间，通过将多个列与一个电流检测放 大器对应，而同时执行对于多个列的电流检测，且通过执行模拟数字变换， 实现处理时间的縮短。因而，与象素数目、列数目相比使用少量的放大器 和变换部即可，有助于显示装置的小型化。另外，对于在面板整体设置多个逐次比较型模拟数字变换部，通过将 该数字模拟变换部在各个模拟数字变换部中共用，实现模拟数字变换部的 小面积化。


图1是说明本发明的实施方式相关的EL元件显示装置的概略电路构 成的一例的等效电路图。图2 (a)和图2 (b)是说明本发明的实施方式相关的元件驱动晶体 管的特性散差测量原理的图。图3是表示具备本发明的实施方式相关的显示散差校正功能的EL显示装置的构成例的图。图4是表示比图3的驱动部更具体的构成的一部分的图。图5是表示对元件驱动Tr2的动作阈值的偏差和对该偏差的校正方法 进行说明的图。图6是说明与动作阈值的偏差相对应的校正数据的求取方法的图。 图7是表示本发明的实施方式相关的电流检测部330的概略构成的图。图8是表示本发明的实施方式相关的电流检测部和源极驱动器的布局 的一例的图。图9是说明本发明的实施方式相关的驱动方式的时序图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的最佳实施方式(以下、称为实施方式)进 行说明。(检测原理)在本实施方式中，显示装置，具体地说是有源矩阵型的有机EL显示 装置，在EL面板100中形成具备多个像素的显示部。图1是表示与该实 施方式相关的有源矩阵型EL显示装置的等效电路的一例的图。EL面板 100的显示部中，多个像素被配置成矩阵状，在矩阵的水平(H)扫描方 向(行方向)形成依次输出选择信号的选择线(line)(栅极线GL) 10， 在作为被驱动元件的有机EL元件(以下，简单地称为EL元件)18中形 成用于供给驱动电源PVDD的电源线16 (VL)。在垂直(V)扫描方向(列 方向)，形成用于输出数据信号(Vsig)的数据线12 (DL)。另外，在列 方向形成与各个EL元件的阴极电极一体的条纹(stripe)状的阴极电源线 18 (CV)。各个像素大致设置在由这些线所划分的区域中，各个像素作为被驱动 元件具备EL元件18，另外，设置有由n沟道的TFT构成的选择晶体管 Trl (以下，为"选择Trl")、保持电容Cs、由p沟道的TFT构成的元件 驱动晶体管Tr2 (以下，为"元件驱动Tr2")。选择Trl，其漏极与数据线12连接，该数据线12对在垂直扫描方向排列的各个像素供给数据电压(Vsig)，栅极与栅极线10连接，该栅极线 10用于选择在一水平扫描线上排列的像素，其源极与元件驱动Tr2的栅极 连接。另外，元件驱动Tr2的源极与电源线16连接，漏极与EL元件18的 阳极连接。EL元件的阴极与公共的阴极电源CV连接。EL元件18，为二极管结构，在下部电极和上部电极之间具备发光元 件层。发光元件层，例如至少具备包括有机发光材料的发光层，根据用于 发光元件层的材料特性等，可以采用单层结构或2层、3层或4层以上的 多层结构。在本实施方式中，按照每个像素将下部电极图案化为个别形状， 起到上述阳极的功能，与元件驱动Tr2连接。另外，上部电极在多个像素 中共同起到阴极的作用。在每个像素具备上述电路结构的有源矩阵型EL显示装置中，元件驱 动Tr2的动作阈值Vth存在散差时，即使对各个像素供给同一数据信号， 在EL元件中也不能从驱动电源PVDD供给同一电流，这是导致亮度散差 (显示散差)的原因。图2表示了元件驱动Tr2发生特性散差(电流供给特性散差、例如动 作阈值Vth的散差)时的像素的等效电路(图2 (b))，和元件驱动TV2和 EL元件的Vds—Ids特性(图2 (a))。元件驱动Tr2的动作阈值Vth存在 散差时，在电路上如图2 (b)所示，可以视为在元件驱动Tr2的漏极侧连 接了比正常的电阻大或小的电阻。因而，EL元件所流动的电流(在本实 施方式中，阴极电流Icv)特性不能变化为正常像素，实际在EL元件中流 动的电流按照元件驱动Tr2的特性散差而变化。对元件驱动Tr2施加电压满足Vgs—Vth<Vds时，元件驱动Tr2在饱 和区域动作。在元件驱动Tr2的动作阈值Vth比正常像素高的像素中，如 图2 (a)所示，该晶体管的漏源极间电流Ids比正常的晶体管小，供给到 EL元件的电流量，即EL元件的流过电流比正常像素小(AI大)，其结果，该像素的发光亮度比正常像素的发光亮度低，导致显示散差。反之，在元件驱动Tr2的动作阈值Vth比正常像素低的像素中，该晶 体管的漏源极间电流Ids比正常的晶体管大，EL元件的流动电流比正常像 素大，发光亮度高。另夕卜，对元件驱动Tr2的施加电压满足Vgs—Vth〉Vds时，该元件驱 动Tr2在线性区域动作，在该线性区域中，阈值Vth高的元件驱动Tr2与 阈值Vth低的元件驱动Tr2中，因为Vds—Ids特性差小，所以对EL元件 的供给电流量的差(AI)也小。因此，EL元件与元件驱动Tr2的特性散 差的有无无关，大致显示同样的发光亮度，在线性区域中难以检测由特性 散差导致的显示散差。但是如上所述，通过使元件驱动Tr2在饱和区域动 作，可以检测出起因于该元件驱动Tr2的特性散差的显示散差。另外，基于检测出的电流值，校正供给到各个像素的数据信号，由此 可以可靠地校正显示散差。例如在元件驱动Tr2的阈值的绝对值I Vth I 比正常低时，供给基准的数据信号时的EL元件的发光亮度比通常高。因 此，此时，按照对于阈值的绝对值I Vth I的基准的偏差来减小数据信号 的绝对值I Vsig I ，由此可以校正亮度散差。在元件驱动Tr2的阈值的绝 对值I Vth 1比正常高时，按照相对于阈值的绝对值I Vth i的基准的偏差 增加数据信号的绝对值I Vsig I ，由此可以校正亮度散差。另外，在以上的像素电路中，作为元件驱动晶体管，采用P沟道的TFT， 但是也可以使用N沟道的TFT。进而，在上述的像素电路中，对于一个像 素，作为晶体管，采用具备选择晶体管和驱动晶体管这两个晶体管的结构 的例子进行说明，但是，晶体管并不局限于两种类型和上述电路构成。在本实施方式中，如以上那样，根据EL元件的阴极电流可以检测出 起因于各个像素的元件驱动Tr的特性散差的EL元件的亮度散差并对其进 行校正。而且，该电流检测(散差检测)和校正在显示装置的通常动作时， 在视频信号的 一个消隐期间中执行。更具体地说，阴极电流的检测处理，在视频信号的一个消隐期间中， 选择显示部的规定的1行作为检査行，向对应的像素供给检查用信号，检 测从该像素的EL元件的阴极电极流出到阴极端子的阴极电流Icv。消隐期 间，为垂直消隐期间或水平消隐期间，采用任何一个都可以，以下，根据 电流检测处理速度的余度优先的观点，以在垂直消隐期间进行检查的方法 为例进行说明。另外，在本实施方式中，为了縮短对所有像素得到检査结 果为止的时间，如上所述，将阴极电极在列方向分割为多个(在图l的例 子中按照每一列进行分割)，分时对每一列进行检查。这样将阴极电极按照每一列分割为多个，在垂直消隐期间中，执行阴 极电流的检测的情况下，在一个垂直消隐期间中对属于规定的1个检查行 (第n行)的所有像素分别供给检查用信号，检测各列中的阴极电流。按 照每个垂直消隐期间变更检查行来执行该步骤，对所有行进行检测，从而 得到所有像素的阴极电流。在该方式中，对于矩阵的各列一对一地设置电流检测部的情况下，VGA面板合计用大约8秒(二1/60秒X480行)对所 有像素执行阴极电流检测。对矩阵的各列一对一地设置电流检测部，即需要设置与列数量相等的 电流检测部，可以妨碍显示装置的小型化。因此，在本实施方式中，电流 检测部的模拟数字(AD)变换部，采用结构简单的逐次比较型AD变换 部，进而，在多个AD变换电路中共用用于该AD变换电路的DA变换部， 可以削减电流检测部的设置面积。另外，逐次比较型AD变换部，如上所述为简单的结构，采用从最高 位比特(MSB)开始依次比较值的处理，因此数字信号的比特数越多处理 越需要时间。因此，对于显示部的像素的全列，由单一的电流检测部，在 一次检査期间(例如，1个垂直扫描(V)期间的垂直消隐期间)中，进 行电流检测，得到其结果的数字信号不容易。因此，在本实施方式中，作为电流检测部的AD变换部，采用逐次比 较型AD变换部，而且可以以更短的时间执行对所有的像素的电流检测和 校正，因此按照多个列分配一个电流检测部，由时分割处理实现处理速度 的提高。例如，上述VGA面板的四分之一大小的QVGA面板(240行X320 歹iJXVGA)为例，R、 G、 B合计存在960列，将其分割为10份，执行电 流检测。即每96列设置一个电流检测部。此时，大约40秒(1/60秒X240 X10)可以对所有像素执行电流检测，另一方面，电流检测部的配置数量 也可以是10个，可以不妨碍显示装置的小型化，执行后述的电流检测和 散差校正。另外，阴极电流线18，按照列的分割数，按照每个与最低限相 等的列数分割即可，但是，从后来的分割数的变更的对应或降低显示部内 的每个像素的结构差异的观点出发，在本实施方式中，将该阴极电源线18 如图l所示按照每一列分别设置，如后所述，电流检测部与对应的列数相等的条数的阴极电源线18连接。 (装置构成例)接着，参照图3和图4对具备与本实施方式相关的散差校正功能的电致发光显示装置的构成例进行说明。图3表示电致发光显示装置的整体的 构成的一例。该显示装置，具备EL面板100，其形成具备上述的像素的 显示部；驱动部200，其控制显示部的显示和动作，驱动部200大致具备 显示控制部210和散差检测部300。另外，显示控制部210，具有信号处理部230、散差校正部250、时钟 信号生成(T/C)部240、驱动器220等。信号处理部230，根据来自外部的彩色视频信号生成适于在EL面板 100中显示的显示数据信号，定时(timing)信号生成部240，根据外部供 给的像点时钟(DOTCLK)、同步信号(HsynoVsyno)等，生成H方向、 V方向的时钟CKH、 CKV、水平、垂直起动信号STH、 STV等、显示部 所需要的各种定时信号。散差校正部250，使用散差检测部300所供给的 校正数据，校正视频信号，使其与作为驱动对象的EL面板的特性匹配。驱动器220，根据自定时信号生成部240得到各种定时信号，生成在 H方向、V方向驱动EL面板100的信号，并供给到像素，并且将显示数 据信号(Vsig)供给到与从散差校正部250供给的校正后的视频信号相对 应的各个像素。另外，驱动器220，如图1所例示，具备控制显示部的H (行)方向的驱动的H驱动器220H和控制V (列)方向的驱动的V驱动 器220V。如图1所示，该H驱动器220H和V驱动器220V，可以配置在 EL面板100的显示区域的周边，也可以与图1的像素电路同样地内置在 面板基板上，也可以与EL面板IOO分体地，与图3的驱动部200 —起或 其他的集成电路(IC)构成。散差检测部300，在EL面板100的通常使用环境下的消隐期间执行 检测显示散差而得到校正值的动作。在图3的例子中，具备控制散差检 查的检查控制部310;用于发生检查用信号并供给到EL面板的检查行的 像素的检查用信号发生电路320;在供给上述检查用信号时检测从阴极电 极得到的阴极电流的阴极电流检测部330;存储阴极电流检测结果的存储 器340;根据检测出的阴极电流生成校正数据的校正数据生成部350等。另外，在检查时，用于选择检查行的像素，为了进行检查所需要的选择信 号的生成或用于后述的规定行的电位控制的控制信号发生电路，可以按照安装在驱动器220内的检查控制部310的控制执行。另外，该构成，也可 以由专用的检查用的控制信号发生电路执行，也可以由检查控制部310执行。图4表示图3的驱动部200更具体的构成的一部分。阴极电流检测部 330与显示部的矩阵的多列对应地设置一个，该阴极电流检测部330具备 电流检测放大器370、模拟数字(AD)变换部380、减法运算部332。电 流检测放大器370在图4的例子中，在放大器的输出和电流输入侧之间具 备电阻R，根据该阴极电流lev流过电阻R所产生的电压[IR]和基准电压 Vref，得到自EL面板的多个阴极电极端子Tcv内、对应的端子Tcv所得 到阴极电流Icv，作为用[Vref+IR]所表示的电流检测数据(电压数据)。 AD变换部380将电流检测放大器370所得到的电流检测数据变换为规定 比特数的数字信号。作为该AD变换部380详细地在后面描述，但采用逐 次比较型AD变换电路，在多个AD变换部380中共用DA变换部。减法运算部332中，被供给从AD变换部380得到的数字检测数据。 这里，作为检查信号通过供给使EL元件的发光达到发光电平的检查用导 通显示信号，可以在原理上检测与元件驱动Tr2的阈值散差对应的显示不 均。但是，作为检査用信号，还对检查行的像素供给上述检查用导通显示 信号和使EL元件达到不发光电平的检査用截止显示信号，检查在检查用 导通显示信号施加时的导通阴极电流和上述检查用截止显示信号施加时 的截止阴极电流，通过求得其差值AIcv，可以实现检查的高速化和检查的高精度化。这样可以测量截止阴极电流ICV。ff，以该ICV。ff为基础可以相对地把握作为基准的导通显示信号时的导通阴极电流Icv。n，因此不需要准 确地判断导通阴极电流Icv。n的绝对值，也不需要测量作为其他基准的截止 阴极电流ICV。ff。即使用导通阴极电流和截止阴极电流之间的差量(阴极电 流差)，由此从该阴极电流中消除了上述电流检测放大器332的特性散差 等影响，另外，也可以由于不需要用于判断导通阴极电流值的绝对值的基 准值的缘故。具体地说，分别读入Vref+Icv。nXR、 Vref+Icv。ffXR，用 AD变换部380进行数字变换，通过由减法运算部332减去与导通阴极电流和截止阴极电流对应而依次分别得到的数字电流检测信号，最终可以求得(Icv0ll —Icvoff) XR、 AIcv=Icvon — Icvoffo存储器340，如上所述，作为一例，用40秒左右，存储针对所有像素 的阴极电流检测数据，存储器340保存对该所有像素的阴极电流检测数据 直到至少下一次对所有的像素得到新阴极电流检测数据为止。校正数据生成部350，基于保存在存储器340中的每个象素的阴极电 流检测数据，针对视频数据生成校正数据，该校正数据用于对由于各个像 素的元件驱动Tr2的特性散差所引起的显示散差进行校正。例如，如图5所示，在施加使EL元件处于发光状态的同一检査用信 号的时候，测量对象的像素的元件驱动Tr2的阈值Vth移动到比正常的元 件驱动Tr2的阈值Vth高的高压侧时(图中单点划线)，得到的阴极电流 对于正常像素为Icva，在移动后的像素中为Icvb。因此，校正数据生成部350，如图5所示，元件驱动Tr2的动作阈值 Vth偏离正常的TFT时，根据阴极电流检测数据求得补偿该动作阈值Vth 的偏差的校正数据。在概念上，根据该校正数据，如图5中的虚线所示的 特性，按照动作阈值Vth的偏差大小来移动供给到各个像素的数据信号的 电压。这里，对用于移动这样的数据信号的电压的校正数据的生成方法的一 例进行具体地说明。首先，各个像素的动作阈值与基准的偏差可以根据下 式(1)求出。 (数l)<formula>formula see original document page 15</formula>(1)义<在式(1)中，Vth (i)、 V (Icv)、 Vsigon以及7是按照以下进行定 Vth (i):检测对象像素的动作阈值的偏差V (AIcv):检查对象像素的导通截止阴极电流值(电压数据)V (AIcvref):基准导通截止阴极电流值(电压数据)15Vsigon:检査用导通显示信号的灰度等级 7:显示面板的发光效率特性(常数值)将检查用导通显示信号的灰度等级(level) [Vsigon]例如设定在240 (0 255)的情况下，根据该灰度等级240、检査对象像素的导通截止阴 极电流值[V (AIcv)]、基准的导通截止阴极电流值[V (AIcvrref)]、 常数的发光效率特性7，能够用上述式(1)求得针对各个像素的基准的动 作阈值偏差Vth (i)。例如，对于A E像素，如以下所示，分别求得距离 基准的阈值偏差量Vth (i)。V t h (A) =0V t h (B) =13. 4V t h (G) =17. 0V t h (D) = 3. 2V t〖，(E) =20. 7在上述例子中，像素E的阈值Vth偏差最大，对各个像素供给同一灰 度等级的数据信号时，像素E在显示部当中以最大的低灰度发光。另一方 面，可供给到各个像素的数据信号的最大值是有限度的。因此，以该Vth(i),的像素E为基准来决定数据信号的最大值Vsigmax。即从求得的各 个像素的Vth (i)当中求得最大值Vth (i) max，并分别求得其他的像素的 Vth相对于该Vth (i) ^的差AVth (i)。进而，作为应该供给该像素的 数据信号的最大值Vsigmax (i)，从Vsig^中减去得到的AVth (i)求得 [Vsig,— AVth (i)]，作为反映后述的式(2)的校正值的初始校正数 RSFT (init)供给到散差校正部250。另外，如上所述，在校正数据生成部350所生成的各个像素的初始校 正数据，例如可以存储在图3所示的校正值存储部280等中。散差校正部250，使用该存储的校正数据直至得到新的校正数据为止， 对于从信号处理部230供给的视频信号，按照各个像素执行散差校正(二 次显示不均校正)。信号处理部230，为将来自外部的彩色视频信号变换为适于在EL面板 IOO中显示的显示信号用的信号处理电路，作为其一例，具有如图4所示的构成。串行/并行变换部232，将外部供给的视频信号变换为并行数据，得到的并行视频信号被供给到矩阵变换部236。在矩阵变换部236中，在 外部供给的视频信号为YUV形式的情况下，进行与EL面板的显示色调对 应的偏置处理。另外，Y是亮度信号、U是亮度信号与蓝色成分之差、V 是亮度信号与红色成分之差，YUN形式用这三个信息表示了颜色。另外， 矩阵变换部236，对并行视频信号进行适于该EL面板100的形式的间隔提 取等变换处理。另外， 一起还进行色空间校正、明亮度/对比度度校正等。 进而7值设定部238对矩阵变换部236来的视频信号，进行与EL面板100 对应的7值的设定(7校正)，7校正后的视频信号供给到上述散差校正部 250。这里，在散差校正部250中，作为一例使用下式(2)执行二维显示 不均校正。 (数2)<formula>formula see original document page 17</formula>在式(2)中，RSFT (init)是在校正数据生成部350中求得的反映校正 值的初始校正数据(在出厂前存在对各个像素的校正数据的情况下也是反 映了该校正数据后的值)。Rin是从信号处理部230供给的输入视频信号， 这里，为9位数据，具备0 5U中任意一个值。ADJ—SFT为校正值调整(力口 权)参数，R—SFT是二维显示不均校正后的显示数据。根据图5可理解，在元件驱动Tr2的动作阈值Vth产生偏差的情况下， 该TFT的特性曲线的斜率e与正常的TFT特性曲线的斜率不同。因此，仅 将数据信号简单地移动Vth偏差大小的话就可以表现准确的灰度。因此， 在散差校正部250中，使用上述式(2)等，考虑斜率3即上述式(2)的 加权参数，按照实际视频信号的值(亮度等级)实施最佳的校正，调整为 符合正常的TFT特性的阴极电流在EL元件中流动。通过这样的校正，可 以可靠地防止仅在简单的A Vth的移动补正的情况下由于TFT特性的斜率 的不同而发生的低灰度侧的偏白(向高灰度侧的偏差)等。如以上所述，实施了二维显示不均校正后的视频信号被供给到数字模拟(DA)变换部260，在此变换为用于供给到各个像素的模拟数据信号。 该模拟数据信号，为应该输出到与显示部对应的数据线12的数据，输出 到设置在面板100中的视频线，按照V驱动器220V的控制被供给到对应 的数据线12。(阴极电流检测部)接着，参照图7和图8，对本实施方式的阴极电流检测部330的构成 进行说明。图7表示阴极电流检测部330的电流检测放大器370和AD变 换部380的构成，图8表示电流检测放大器370和AD变换部380和源极 驱动器(H驱动器)220H的概略布局。如已说明的那样，电流检测部330，与矩阵的多列对应地设置一个， 在电流检测放大器370的输入部，分别连接有对应的多列的阴极电源线18 (例如，将QVGA面板的所有列分割为10份的情况下，18[k] 18[k + 95])。 另外，在多个的各个阴极电源线18与对应的该电流检测放大器370的输 入端之间，设置有用于将来自各个线18的输出选择地供给到电流检测放 大器370的开关SW30;和统一控制多个阴极电源线18和电流检测放大器 370之间的连接的开关SW20。另外，在阴极电源CV和各个阴极电源线18 之间，设置用于在正常动作时(驱动时、检查信号施加时)对各个电源线 18供给阴极电源SWIO。逐次比较型AD变换部380，与电流检测放大器370对应设置(对于多 列设置一个)，具备比较器382和逐渐近似寄存器(SAR) 384、数字模拟 (DA)变换部386。比较器382，将来自电流检测放大器370的模拟电流检测信号(电压 信号)与DA变换部386供给的模拟基准信号进行比较，将比较结果供给 到逐渐近似寄存器384。SAR384,具备与输出的数字数据的比特数相等的多个寄存器，考虑来 自上述比较器382的比较信号，从高位比特(MSB)侧开始依次逐从变更 数据值而供给到DA变换部386。首先，自未图示的控制部向SAR384供给比较开始信号时，SAR384将 分配给MSB的寄存器的输出作为"1"，余下的比特输出"0"的数字数据。DA变换部386，将该数字数据"1000…"变换为对应的模拟信号，并将其 作为基准信号供给到比较器382的输入端子，与从上述电流检测放大器 370供给的模拟电流检测信号相比较。如果模拟电流检测信号比基准信号 大，则比较器382作为比较结果将例如"1"输出到SAR384， SAR384将MSB 的寄存器的输出固定在"1"，将下一个比特位置的值从"0"变为"1"， 余下的位输出仍为"0"的数字数据。这在DA变换部386中作为对应的 模拟基准信号供给到比较器382，再次与来自电流检测放大器370的电流 检测信号进行比较。比较的结果，如果电流检测信号一方大，则根据对应 的比较输出将SAR384的MSB和第二比特固定为"1"，接着，将第3比特 从"0"变为"1"，将余下作为"0"，输出这样的数字数据。电流检测信 号如果小于第2比特也为"1"时的基准信号，则第2比特返回"0"，变 更第3比特。将这样的比较处理从高位比特依次到最低位比特(LSB)重 复与比特数对应次，在SAR384中得到与输入的模拟电流检测信号对应的 数字信号，并将其作为数字电流检测信号供给到图4所示的减法运算部 332。另夕卜，图7中未示出，但是在电流检测放大器370和比较器382之间， 设置信号保持部，由该保持部在AD变换部386的逐次比较期间中保持电 流检测信号。这里，DA变换部386，如图7、图8所示，在多个AD变换部380中共 用，来自各个AD变换部380的SAR384的数字信号例如使用公共的电阻串 (string) (R串)来变换为对应的模拟信号。如已经说明过的那样，通过 在多个AD变换部380中共用DA变换部386，可以降低其设置面积，但是 如上所述，通过共用电阻串，也可以有助于防止对模拟信号的变换误差在 每个AD变换部380中存在散差。在用于供给与显示部的数据线12对应的数据信号的驱动器(H驱动 器源极驱动器)220H中，因为对显示部输出模拟数据信号，所以采用图 4所示的DA变换部260。在本实施方式中，针对该源极驱动器220H的DA 变换部260也与上述AD变换部380的DA变换部386共用。这样通过共用 源极驱动器的DA变换部260可以实现显示装置进一步的小型化。DA变换 部的共用，不是其全部也可以，但是在使用R串的情况下，共用该R串这一点从显示装置小面积化的观点来看是有效的。另外，在本实施方式中，将上述源极驱动器220H按多个列对应设定一个，此时，将源极驱动器220的DA变换部260与AD变换部380的DA 变换部386共用，从小面积化的角度是特别有效的。通过在一个显示装置 中设置多个源极驱动器220H,可以使供给到显示部的数据信号的供给处理 并行化并使处理负载分散。另外，使与一个源极驱动器220H相对应的列 和与一个电流检测部330所对应的列一致，如图8所示，通过将与一列对 应的源极驱动器220H和电流检测部330交替接近配置，将这些电路形成 在单一的集成电路内的情况下等，可以提高布局效率和布线效率，实现显示散差的降低。 (驱动方式)接着，对执行基于上述原理的阴极电流的检查的本实施方式相关的显 示装置的驱动方法进行说明。在以下的驱动方法中，对于检査行的像素， 作为检查用显示信号Vsig，采用将检查用导通显示信号(EL发光)和检 査用截止显示信号(EL不发光)连续地施加的高速检查方法的情况为例进 行说明。另外，检查用导通显示信号和截止显示信号的顺序没有特别地限 制，但是在以下的例子中采用截止、导通的顺序。接着，参照图9对驱动方式具体地进行说明。在本方式中，如上述图 1所示的面板构成例中，按照每一列分割阴极电极，阴极电极线18设置 18[1] 18[x]根。另外，阴极电流的检测，如图9所示，在第n次的一个 垂直扫描期间的1V消隐期间中，选择l个检査行(第n行)，在该第n行 的所有像素中(第l列 第x列的像素)中赋予一个电流检测部330，与 该检测部330连接的多列中分别检测1列量的像素的阴极电流(A Icv)。 另外，此时，优选仅对于与图7、图8所示的开关SW30对应的检查列控制 为关闭状态。另外，在检查用信号写入期间结束后，到对应的V消隐期间的结束为 止之间，对第n行的所有像素，在分别供给检查用信号之前进行写入的显 示数据信号的写入。另外，写入，在原理上可以仅对检查像素，因此，对 于与同一电流检测部330连接的列必须选择地依次再写入，有时需要对源 极驱动器220H等附加为此的逻辑电路等。在不希望追加这样的电路的情况下，对检查对象的第n行的所有像素一律执行写入信号即可。另外，在本实施方式中，执行每一行中所设置的电容线14的电位控制、以及电源线16 (PVDD)的每一行的电源电位控制。具体地说，对于容 量线14，在V消隐期间中，设为第一电位(元件驱动Tr2的不动作电位)， 仅对检査行的电容线14[n]，在其检查时的v消隐期间的数据信号再写入 时设为第二电位。对于电源线，仅对检查行的电源线PVDDn，仅在上述数 据信号再写入期间中设为规定低电平，来停止检查用信号的供给所引起的 EL元件的发光。另外，电容线14[n]和电源线PVDDn的电位变化定时、特别是电容线14[n]的电位变化，在数据信号再写入期间中不进行。根据以上的驱动方式，在IV期间中，在1行内，可以执行与列的分 割数目对应的数量的阴极电流检测，如上所述，作为一例可以用大约40 秒对所有像素执行阴极电流检测。另外，在本方式中，因为将阴极电极按 照每列进行分割，所以在每一列的检査期间，除数据信号再写入期间以外 均可以使用，可以削减用于将检査用信号输出到各个数据线12的驱动电 路的负荷、电力消耗。这里，按照每列分割后的阴极电极线18[1] 18[x]，分别独立地与以 COG (Chip On Glass)方式搭载在面板基板上的集成化驱动电路(驱动部) 200连接。该驱动部200中，如上所述，对于多列设置一个电流检测部330， 对于所有阴极电极线(所有列)，以1V期间乘以分割数目所对应的次数后 的期间中可以检测阴极电流。另外，针对图3所示的驱动部200内的驱动器220，将其功能的一部 分或全部独立于该C0G，作为H驱动器、V驱动器，与显示部的像素电路 同样地可以内置形成在面板基板上。另外，对于将这样的阴极电极线设置在每一列中的驱动方式，在AD 变换部380的变换速度所对应的范围内，也可以在1个水平扫描期间内的 水平消隐期间内执行阴极电流检测的方法中所采用。(另外)另外，在以上说明的各个方式、构成中，对实时地进行各个像素的阴 极电流检测的情况进行了说明。但是该电流检测和校正处理，也可以在显示装置的起动的时候也进行，当然，在产品出厂时测量各个像素的阴极电 流(AIcv)，预先存储校正数据，也可以随时更新或检测特性随时间的变 化，同时实时地进行校正。进而，关于在以上说明过的散差校正部250中的校正，最终将供给到发生显示散差的像素的数据信号调整到适当的电平，如果EL元件的发光亮度被校正，则该运算处理或校正处理方法并没有特别地限定。另外，在以上说明过的散差检测部300，通过与面板控制部210—起 集成化，通过非常小型的驱动部，可以提供实现显示散差检测和校正以及 显示部的控制(显示)的显示装置。进而，散差检测部300内的构成，例 如对A/D变换部、存储器等，也可以将这些兼用于面板控制部210的电路， 通过兼用在将驱动部200IC化时，有助于该IC芯片尺寸的降低。另外，在以上的像素电路中，作为元件驱动晶体管，采用了P沟道的 TFT，但是也可以使用N沟道的TFT。再者，在以上的像素电路中，对针对 一个像素，作为晶体管采用具备选择晶体管和驱动晶体管这两个晶体管的 结构的例子进行说明，但是晶体管并不局限于两种类型和上述电路结构。 另外，在以上的说明中，在灭点、暗点的检查时，作为测量的电流，例示 了使用EL元件的阴极电流(例如AIcv)的例子，但是，也可以基于流过 EL元件的电流Ioled (AIoled)进行检査。作为在该EL元件中流动的电 流Ioled，例如不仅是上述阴极电流Icv，也可以是阳极电流Iano。也可 以将个别的电极作为阴极电极、将每列的电极作为阳极电极，来代替将EL 元件的各个像素各自的电极作为阳极电极，将阴极电极作为在多个像素中 的公共电极的结构的情况下，如上所述，测量在每列的电极中流动的电流 即阳极电流(AIano)。
权利要求
1、一种电致发光显示装置，其特征在于，具备显示部，其具备矩阵配置的多个像素；驱动部，其用于基于自外部供给的视频信号来控制上述显示部的动作，上述驱动部具备驱动器，其用于进行上述显示部的行方向的驱动和列方向的驱动；散差检测部，其检测在各个像素的显示散差的检查结果；和校正部，其用于校正显示散差，上述显示部的上述多个像素的每一个具备电致发光元件；元件驱动晶体管，其与该电致发光元件连接，用于控制在该电致发光元件中流动的电流，在上述显示部中，在矩阵的列方向设置用于对上述各个像素的上述电致发光元件的电极供给电源的多条电源线，上述散差检测部具备检查用信号发生部，其发生供给到检查行的像素的检查用信号，并将该检查用信号供给到该像素；电流检测放大器，其用于检测在上述电致发光元件中流动的电流；和模拟数字变换部，其将来自上述电流检测放大器的模拟电流检测信号变换为数字信号，上述电流检测放大器相对矩阵的多列对应地设置一个，并与上述电源线连接，在消隐期间中，由上述驱动器选择规定的检查行的像素，且在该像素中，将供给使该电致发光元件达到发光电平的检查用导通显示信号时的上述电致发光元件中所流动的电流作为所述检查用信号，通过对应的上述电源线检测出，上述模拟数字变换部是与上述电流检测放大器对应，对上述多列设置一个的逐次比较型模拟数字变换部，具备比较器，其比较来自上述电流检测放大器的上述模拟电流检测信号和基准信号；逐次近似寄存器，其考虑来自上述比较器的比较信号，从高位比特侧开始逐次变更数据值并供给到数字模拟变换部；和数字模拟变换部，其将来自上述逐次近似寄存器的数字信号变换为模拟信号，并作为基准信号供给到上述比较器，上述数字模拟变换部，在多个上述模拟数字变换部中被共用。
2、 根据权利要求l所述的电致发光显示装置，其特征在于，上述电致发光元件中所流动的电流为阴极电流。
3、 根据权利要求l所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述电致发光元件的电极为阴极电极， 上述电源线为阴极电流线。
4、 根据权利要求l所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述驱动部具备显示数据用数字模拟变换部，该显示数据用数字模拟变换部对上述显示部的各个像素，将作为数字信号处理且与显示内容相对 应的数据信号作为模拟数据信号供给，该显示数据用数字模拟变换部的电阻串与上述逐次比较型模拟数字 变换部的上述数字模拟变换部的电阻串共用。
5、 根据权利要求l所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述多个像素的每一个还具备保持电容，该保持电容用于保持上述元件驱动晶体管的栅极电位，上述保持电容的第一电极与上述元件驱动晶体管的栅极连接，该保持电容的第二电极与在每一行所设置的电容线连接， 上述驱动部具备电容线控制部，该电容线控制部，在上述消隐期间中的上述检查用信号的写入期间 中，将上述检査行的电容线的电位设为使上述元件驱动晶体管的栅极电位 为不动作的第一电位，在该消隐期间的结束为止的上述数据信号的再写入 期间中，将上述检査行的电容线的电位设置为使上述元件驱动晶体管可动 作的第二电位。
6、 根据权利要求5所述的电致发光显示装置，其特征在于，上述电容线控制部还在上述消隐期间，将上述显示部的上述检查行以 外的所有行的电容线的电位固定为上述第 一 电位。
7、 根据权利要求l所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述检查用信号发生部，在上述消隐期间中，对上述检査行的像素供给上述检查用导通信号以及使上述电致发光元件达到不发光电平的检査 用截止信号来作为上述检査用信号，上述电流检测放大器检测在自上述电源线得到的上述检査用导通信 号的施加时在上述电致发光元件中流动的电流和上述检查用截止信号施 加时的截止电流，上述模拟数字变换部，将来自上述电流检测放大器的输出变换为对应 的数字导通电流检测信号、数字截止电流检测信号，减法运算部求取上述数字导通电流检测信号和数字截止电流检测信 号之差，上述校正部使用与检测出的上述导通电流和上述截止电流之间的电 流差对应的电流差信号来进行校正。
8、 根据权利要求7所述的电致发光显示装置，其特征在于，上述电致发光元件中所流动的电流为阴极电流。
9、 根据权利要求7所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述电致发光元件的电极为阴极电极， 上述电源线为阴极电流线。
10、 根据权利要求7所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述驱动部具备显示数据用数字模拟变换部，该显示数据用数字模拟变换部对上述显示部的各个像素，将作为数字信号处理且与显示内容相对 应的数据信号作为模拟数据信号供给，该显示数据用数字模拟变换部的电阻串与上述逐次比较型模拟数字 变换部的上述数字模拟变换部的电阻串共用。
11、 根据权利要求7所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述多个像素的每一个还具备保持电容，该保持电容用于保持上述元件驱动晶体管的栅极电位，上述保持电容的第一电极与上述元件驱动晶体 管的栅极连接，该保持电容的第二电极与在每一行所设置的电容线连接， 上述驱动部具备电容线控制部，该电容线控制部，在上述消隐期间中的上述检查用信号的写入期间 中，将上述检査行的电容线的电位设为使上述元件驱动晶体管的栅极电位 为不动作的第一电位，在该消隐期间的结束为止的上述数据信号的再写入 期间中，将上述检査行的电容线的电位设置为使上述元件驱动晶体管为可 动作的第二电位。
12、 根据权利要求ll所述的电致发光显示装置，其特征在于， 上述电容线控制部还在上述消隐期间，将上述显示部的上述检査行以外的所有行的电容线的电位固定为上述第 一 电位。
全文摘要
本发明提供一种发光显示装置，在视频信号消隐期间中，使用于控制供给到EL元件的驱动电流的元件驱动晶体管在饱和区域工作，且检测在使EL元件达到发光电平时在元件中流动的电流。电流检测部分别具有电流检测放大器、逐次比较型AD变换部，逐次比较型AD变换部的DA变换部在多个AD变换部中共用，由此以简单的结构维持充足的AD速度，且可以执行电流检测来校正显示散差。
文档编号G02F1/133GK101277560SQ20081008587
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月30日
发明者小川隆司, 松尾雄一 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社