具体实施方式
本发明的一个方式的检查方法,是有源矩阵基板的检查方法,所述有源矩阵基板具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线,所述多个发光像素各自具备:发光元件,其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光;驱动晶体管,其连接在所述电源线与所述发光元件之间,根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流;电容器,其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极,保持与所述数据电压相应的电压;第1晶体管,其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线,源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极;第2晶体管,其栅电极连接于所述扫描线,源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方,源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线;以及第3晶体管,其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方,源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方,漏电极连接于第1电位线,所述检查方法包括:写入步骤,对所述电容器写入电荷;读出步骤,从所述电容器读出所写入的电荷;以及保持步骤,保持从所述写入步骤结束到所述读出步骤开始的预定期间。
根据本方式,上述的有源矩阵基板中导入防止串联连接的2个选择晶体管即第1晶体管和第2晶体管的连接点的电位变动的结构。具体而言,配置作为保护电位用晶体管的第3晶体管,以使得即使在第1晶体管和第2晶体管发生了截止泄漏电流,上述连接点的电位也不会变动。通过该结构,相应于由截止泄漏电流产生的第3晶体管的栅极-源极间的电压差,在第1电位线与上述连接点之间流动电流。即,该电流为了使上述连接点的电位维持变动前的电位而发挥作用。
由此,在电压保持状态下电容器的电位不产生变动而维持,能够保持与正确的数据电压相应的电压,能够使发光元件以所希望的辉度来发光。另外,因为不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器的电极设计得较大,所以能够减小电容器的电极面积,能够实现发光像素的微细化。
并且,根据本方式,在检查上述的有源矩阵基板时,在向电容器写入电荷与从电容器读出电荷之间,设有用于保持(hold)的预定期间。由此,在第3晶体管发生了故障的情况下,可以从电容器除去电荷或者使向电容器的过充电发生。因此,在元件发生了故障的情况下,对电容器写入的电荷量会变动,因此通过从电容器读出电荷,能够正确地判定是否为包含发生了故障的元件的发光像素。
另外,在所述保持步骤中,可以保持基于时间常数的值以上的期间,所述时间常数是由所述第1晶体管的截止电阻、所述第2晶体管的截止电阻以及所述电容器确定的。
根据本方式,在第3晶体管发生了故障的情况下,因为使用基于构成除去电荷的路径的电路的时间常数的值,所以能够充分除去电荷,能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,在所述保持步骤中,可以保持1毫秒以上的期间。
根据本方式,因为设有1毫秒以上的期间,所以在第3晶体管发生了故障的情况下,能够充分除去电荷,能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,所述检查方法还可以包括:判定步骤,在所述写入步骤中对所述电容器写入的电荷量与在所述读出步骤中从所述电容器读出的电荷量不同的情况下,判定具有所述电容器的所述发光像素为不良。
根据本方式,通过比较对电容器写入的电荷量与从电容器读出的电荷量,能够容易且正确地判定发光像素是否良好。
另外还可以,所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是N型晶体管,所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线,在所述写入步骤中,从所述电源线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持低电平所述预定期间。
根据本方式,因为对电荷的写入使用电源线,对电荷的读出使用数据线,所以能够实现一次通过(one pass)的检查。
另外还可以,所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是P型晶体管,所述第1电位线是所述扫描线,在所述写入步骤中,从所述数据线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持低电平所述预定期间。
根据本方式,在发光像素所包含的各晶体管是P型晶体管的情况下,能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,所述有源矩阵基板还可以具备第4晶体管,所述第4晶体管的栅电极与漏电极连接,漏电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方,源电极连接于第2电位线。
根据本方式,除了对上述连接点导入保护电位,该连接点还经由呈二极管连接的第4晶体管连接于第2电位线,以使其具有电压变动缓和功能。由此,在数据线的电压高于写入电压的情况(晶体管都是N型的情况)下、或者数据线的电压低于写入电压的情况(晶体管都是P型的情况)下,通过在第2电位线与上述连接点之间流动电流,该连接点的电位维持一定。即,通过第4晶体管的配置,不管数据线的电压的大小如何,上述连接点的电位都维持一定,因此在电压保持状态下能够使电容器的电位维持一定。如此,在有源矩阵基板还包括第4晶体管的情况下,也能够正确地判定发光像素是否良好。
另外还可以,所述第4晶体管是N型晶体管,所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线,在所述写入步骤中,从所述电源线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持高电平所述预定期间。
由此,因为对电荷的写入使用电源线,对电荷的读出使用数据线,所以能够实现一次通过的检查。
另外,所述第2电位线可以连接于所述发光元件的阳电极。
由此,不必另行配置相对于基准电位的电位被设定成电容器所保持的最小电压以下的电位的电源,可以利用满足上述电位条件的发光像素的阳电极。由此,可实现像素电路的简化。因此,在实现了更简化的有源矩阵基板中,也能够正确地判定发光像素是否良好。
另外还可以,所述第4晶体管是P型晶体管,所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线,在所述写入步骤中,从所述数据线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持低电平所述预定期间。
由此,在发光像素所包含的各晶体管是P型晶体管的情况下,也能够正确地判定发光像素是否良好。
另外还可以,一种有源矩阵基板的检查方法,所述有源矩阵基板具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线,所述多个发光像素各自具备:发光元件,其通过流动与数据电压相应的驱动电流来发光;驱动晶体管,其连接在所述电源线与所述发光元件之间,根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流;电容器,其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极,用于保持与所述数据电压相应的电压;第1晶体管,其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线,源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极;第2晶体管,其栅电极连接于所述扫描线,源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方;第5晶体管,其栅电极连接于所述扫描线,源电极和漏电极的一方连接于所述第2晶体管的源电极和漏电极的另一方,源电极和漏电极的另一方连接于所述多条数据线之一的数据线;第3晶体管,其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方,源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方,漏电极连接于第1电位线;以及第4晶体管,其栅电极与漏电极连接,漏电极连接于所述第2晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方,源电极连接于第2电位线,所述检查方法包括:写入步骤,对所述电容器写入电荷;读出步骤,从所述电容器读出所写入的电荷;以及保持步骤,保持从所述写入步骤结束到所述读出步骤开始的预定期间。
由此,进而,在被导入保护电位的第一连接点与经由第4晶体管连接于第2电位线的第二连接点之间介有第2晶体管,因此在第1电位线与第2电位线之间不会流动贯通电流,可抑制功耗同时第一连接点的电位维持一定。如此,在有源矩阵基板还包括第5晶体管的情况下,也能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,在所述保持步骤中,可以保持基于时间常数的值以上的期间,所述时间常数是由所述第1晶体管的截止电阻、所述第2晶体管的截止电阻以及所述电容器确定的。
由此,在各元件发生了故障的情况下,因为使用基于构成除去电荷的路径的电路的时间常数的值,所以能够充分除去电荷或使过充电发生,能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,在所述保持步骤中,可以保持1毫秒以上的期间。
由此,因为设有1毫秒以上的期间,所以在各元件发生了故障的情况下,能够充分除去电荷或使过充电发生,能够正确地判定发光像素是否良好。
另外,所述检查方法还可以包括:判定步骤,在所述写入步骤中对所述电容器写入的电荷量与在所述读出步骤中从所述电容器读出的电荷量不同的情况下,判定具有所述电容器的所述发光像素为不良。
由此,通过比较对电容器写入的电荷量与从电容器读出的电荷量,能够容易且正确地判定发光像素是否良好。
另外还可以,所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是N型晶体管,所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的电压的最大值以上的电位的所述电源线,所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最下电压以下的电位的第2电源线,在所述写入步骤中,从所述电源线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持高电平所述预定期间。
由此,因为对电荷的写入使用电源线,对电荷的读出使用数据线,所以能够实现一次通过的检查。
另外还可以,所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是P型晶体管,所述第1电位线是所述扫描线,所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线,在所述写入步骤中,从所述数据线对所述电容器写入电荷,在所述读出步骤中,从所述数据线读出对所述电容器写入的电荷,在所述保持步骤中,将所述数据线保持低电平所述预定期间。
由此,在发光像素所包含的各晶体管是P型晶体管的情况下,也能够正确地判定发光像素是否良好。
(实施方式1)
以下,参照附图对本发明的实施方式的检查方法进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的一例的图。该图中的显示装置1具备发光像素1a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图1中,为了方便而示出一个发光像素1a,发光像素1a按扫描线12与数据线11交叉的每个交叉部配置成矩阵状,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行配置。
发光像素1a具备有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16及17、保护电位用晶体管18。
扫描线驱动电路9连接于多条扫描线12,是具有通过对扫描线12输出扫描信号来以行为单位控制发光像素1a具有的选择晶体管16及17的导通和非导通的功能的驱动电路。
数据线驱动电路8连接于多条数据线,是具有将基于图像信号的数据电压向发光像素1a输出的功能的驱动电路。
数据线11连接于数据线驱动电路8,并与属于包括发光像素1a的像素列的各发光像素连接,具有对确定发光强度的数据电压进行供给的功能。
扫描线12连接于扫描线驱动电路9,并与属于包括发光像素1a的像素行的各发光像素连接。由此,扫描线12具有对向属于包含发光像素1a的像素行的各发光像素写入上述数据电压的定时进行供给的功能。
选择晶体管16是第1晶体管的一例,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于驱动晶体管14的栅电极,通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管17同步地对数据线11和发光像素1a之间的导通以及非导通进行切换。选择晶体管16由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。
选择晶体管17是第2晶体管,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方,源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11,通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管16同步地对数据线11和发光像素1a之间的导通以及非导通进行切换。选择晶体管17由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。
以下,将选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管17的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第1连接点。另外,将选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方、电容器15的第1电极、与驱动晶体管14的栅电极的连接点记为电容器连接点。
驱动晶体管14的漏电极连接于作为正电源线的电源线19,源电极连接于有机EL元件13的阳电极。驱动晶体管14将与在栅极-源极间施加的数据电压对应的电压转换成与该数据电压对应的漏电流。而且,将该漏电流作为驱动电流供给到有机EL元件13。驱动晶体管14由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。
有机EL元件13是阴电极与被设定成基准电位或接地电位的电源线20连接的发光元件,通过由驱动晶体管14使上述驱动电流流动来发光。以下,将与上述基准电位之间的电位差定义为各布线、电极以及连接点的电位。
电容器15的一方的电极即第1电极连接于驱动晶体管14的栅电极,第2电极连接于驱动晶体管14的源电极。电容器15具有如下功能:保持与数据电压相应的电压,例如在选择晶体管16以及17成为截止状态之后,稳定地保持驱动晶体管14的栅极-源极间电压,使从驱动晶体管14向有机EL元件13供给的驱动电流稳定化。
此外,在有源矩阵型的显示装置的情况下,因为要维持1帧期间的发光状态,所以需要确保较大的电容器15的保持电容。因此,电容器15的对向电极占发光像素的占有面积变大。由此,为了实现与显示画面的高精细化相伴的发光像素的微细化,重要的是电容器15的电极面积的缩小化。
保护电位用晶体管18是第3晶体管的一例,其栅电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方,源电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方,漏电极连接于电源线19。保护电位用晶体管18由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。
在此,电源线19被设定成电容器15所保持的最大电压以上的电位。通过该连接,选择晶体管16以及17处于截止状态,在保持电容器15的电压的状态下,保护电位用晶体管18,使与由于从选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方向另一方流动的截止泄漏电流而产生的栅极-源极间电压(VG-VP1)对应的电流,以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11的路径流动。
该电流为了将第1连接点的电位VP1维持为截止泄漏电流产生前的电位而发挥作用。上述电流对应于保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压(VG-VP1)的大小而流动。即,当由于从电容器15的泄漏使第1连接点的电位VP1下降时,栅极-源极间电压(VG-VP1)增大,来自电源线19的电流增加。由此,能够将第1连接点的电位VP1恢复到原来的值。
由此,在电容器15的电压保持状态下,电容器连接点的电位VG没有发生变动,能够保持与正确的数据电压相应的电压,能够使有机EL元件13以所希望的辉度发光。即,VP1作为VG的保护电位发挥功能。另外,由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动将电容器15的电极设计得较大,因此与以往相比能够减小电容器的电极面积,能够实现发光像素的微细化。
如此,只要保护电位用晶体管18正确地发挥功能,则在选择晶体管16的漏极-源极间就只有保护电位用晶体管18的阈值电压量的电位差,能够防止从电容器15除去电荷。
此外,保护电位用晶体管18的漏电极也可以连接于不同于电源线19的第1电位线。在该情况下,第1电位线也需要被设定成电容器15所保持的最大电压以上的电位。此外,如本实施方式所示,通过使第1的电位线为电源线19,能够削减固定电位线的条数,因此能够简化电路结构。
另外,虽然在图1中没有记载,但电源线19以及20分别也与其他的发光像素连接并与电压源连接。
接着,对本发明的实施方式1的显示装置1的检查方法进行说明。在此,检查是指判定多个发光像素1a各自是否良好。具体而言,判定多个发光像素1a具有的各元件(晶体管以及电容器)是否发生了故障。
此外,在此,对显示装置1的检查方法进行说明,不具备数据线驱动电路8以及扫描线驱动电路9的有源矩阵基板的检查方法也同样。也就是说,有源矩阵基板具备多条扫描线12、多条数据线11、多个发光像素1a、电源线19以及20。通过将有源矩阵基板与外部的数据线驱动电路以及扫描线驱动电路连接,并驱动扫描线12以及数据线11,如以下所作的说明,也能够判定发光像素1a是否良好。在以下的实施方式的变形例以及其他的实施方式中也同样。
图2是表示本发明的实施方式1的检查方法的一例的时间图。另外,图3是表示在实施本发明的实施方式1的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。
首先,进行对电容器15写入电荷的写入步骤(S11)。在本实施方式中,从电源线19向电容器15写入电荷。具体而言,如图2所示,按行依次从电源线19向多个发光像素1a各自包含的电容器15写入电荷。此外,图2中,GATE1~GATEn表示n条扫描线12的电位。DATA表示数据线11的电位。
具体而言,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为高电平,如图3(a)所示,选择晶体管16以及17成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。此外,保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压大致为0,因此其不工作而处于截止状态。
此时,因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为高电平,所以如图3(a)所示,驱动晶体管14成为导通状态。由此,电容器15的第2电极和电源线19成为导通状态。因为电源线被设定成预先确定的电位Vt,所以对电容器15写入了与数据线11的电位和电源线19的电位之间的电位差相当的电荷。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到后续的读出步骤开始的预定期间的保持步骤(S12)。在此,保持(HOLD)是指在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而进行待机。具体而言,通过使扫描线12保持低电平,使选择晶体管16以及17为截止状态,使电容器15保持电荷。
此时,在保护电位用晶体管18正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,如图3(b)所示,从电源线19流动电流以保持第1连接点的电位VP1。由此,不会发生从电容器15或者向电容器15除去电荷。
在此,预定期间是在保护电位用晶体管18发生了故障的情况下用于进行电荷去除(leak)的充分的时间。预定期间例如是毫秒数量级的期间,具体而言是1毫秒以上的期间。或者,预定期间是时间常数或者基于该时间常数的期间以上的期间,所述时间常数是由选择晶体管16的截止电阻、选择晶体管17的截止电阻以及电容器15确定的。基于时间常数的期间是指,例如在保护电位用晶体管18发生了故障的情况下,基于经由选择晶体管16以及17除去电荷的比例而确定的期间。
若将选择晶体管16的截止电阻设为R1、将选择晶体管17的截止电阻设为R2、并将电容器15的容量设为C,则对电容器15写入的电荷减少到90%时的时间常数成为0.1054×C×(R1+R2)。作为一例,若使C=10-13、R1=R2=2×1012,则作为预定期间的时间常数成为21ms。
在此,对将电荷变为90%时的时间常数设为预定期间的例子进行了说明,但只要是能够检测到电荷已被去除的程度即可。例如,可以是电荷变为95%时的时间常数,也可以是电荷变为80%或者80%以下时的时间常数。
另外,在保护电位用晶体管18由于故障而处于短路状态(短路不良)的情况下,认为电容器15过充电而电荷增加,所以可以将例如电荷变为110%或者110%以上时的时间常数等设为预定期间。
此外,如图2所示,在保持步骤中,优选将数据线11保持低电平预定期间。由此,在保护电位用晶体管18由于故障而处于开路状态(开路不良)的情况下,能够使电荷容易从电容器15被除去。因此,能够在更短的期间进行电荷去除,因此能够缩短保持步骤的预定期间,能够迅速地完成检查。
接着,进行从电容器15读出所写入的电荷的读出步骤(S13)。在本实施方式中,从数据线11读出对电容器15写入的电荷。具体而言,如图2所示,按行依次经由数据线11从多个发光像素1a各自包含的电容器15读出电荷。
首先,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为高电平,如图3(c)所示,选择晶体管16以及17成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为数据线11被设定成低电平,所以能经由数据线11从电容器15读出电荷。
接着,进行所读出的电荷的判定(S14)。具体而言,对在写入步骤中对电容器15写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器15写入的电荷量与读出步骤中从电容器15读出的电荷量不同的情况下,判定具有电容器15的发光像素1a为不良。另外,在写入步骤中对电容器15写入的电荷量与读出步骤中从电容器15读出的电荷量相同的情况下,判定具有电容器15的发光像素1a为良好。
此外,图2中,MEAS表示测定电位的定时。按扫描线12测定扫描线12处于低电平时的数据线11的电位和扫描线12处于高电平时的数据线11的电位,也就是说,测定电容器连接点的电位。它们的电位差与电容器15所保持的电荷量相当。
图4是表示本发明的实施方式1的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值之间的关系的一例的图。
在选择晶体管16(Ts1)处于开路不良的情况下,在写入步骤中驱动晶体管14没有成为导通状态,因此不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管16(Ts1)处于短路不良的情况下,保护电位用晶体管18呈二极管连接,在保持步骤中从电源线19向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值(图4中的“基准值增加”)。此外,基准值具体而言与在写入步骤中对电容器15写入的电荷量相当。
在选择晶体管17(Ts2)处于开路不良的情况下,在写入步骤中驱动晶体管14没有成为导通状态,因此不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管17(Ts2)处于短路不良的情况下,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。
在保护电位用晶体管18(TG)处于开路不良的情况下,对电容器15写入的电荷经由选择晶体管16以及17被除去到数据线11。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值(图4中的“基准值减少”)。另外,在保护电位用晶体管18(TG)处于短路不良的情况下,经由选择晶体管16从电源线19写入电荷(过充电)。因此所读出的电荷量成为从基准值增加后的值。
在驱动晶体管14(Td)处于开路不良的情况下,在写入步骤中电源线19和电容器15的第2电极处于非导通状态,不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在驱动晶体管14(Td)处于短路不良的情况下,在保持步骤中从电源线19向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值。
在电容器15(C)处于开路不良或者短路不良的情况下,不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。
此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
如上所述,本发明的实施方式1的检查方法包括:写入步骤,对电容器15写入电荷;读出步骤,从电容器15读出电荷;和保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器15保持电荷的期间,在保护电位用晶体管18发生了故障的情况下,可以从电容器15除去电荷或者使向电容器15过充电发生。由此,能够判定保护电位用晶体管18是否良好。
如此,根据本发明的实施方式1的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。即,在本发明的实施方式1中,为了防止发生截止泄漏电流,在发光像素中设置新的晶体管(保护电位用晶体管),也能够判定该新的晶体管是否良好。另外,如图4所示,也能够判定以往所具有的选择晶体管、驱动晶体管以及电容器等元件是否良好。
此外,在本发明的实施方式1中,对发光像素具备的各晶体管是N型晶体管的例子进行了说明。与此相对,发光像素具备的各晶体管也可以是P型晶体管。图5是表示本发明的实施方式1的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的一例的图。
图5中的显示装置2具备:发光像素2a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图5中,为了方便而示出一个发光像素2a,发光像素2a呈矩阵状配置在扫描线12与数据线11交叉的交叉部,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行配置。
发光像素2a具备有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26以及27、保护电位用晶体管28。
图5所示的显示装置2与图1所示的显示装置1相比,作为结构不同之处在于各晶体管由P型晶体管形成。以下,省略说明与显示装置1相同之处,以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管26是第1晶体管的一例,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于驱动晶体管24的栅电极,通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管27同步地对数据线11和发光像素2a的导通以及非导通进行切换。选择晶体管26由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。
选择晶体管27是第2晶体管的一例,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方,源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11,通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管26同步地对数据线11和发光像素2a的导通以及非导通进行切换。选择晶体管27由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。
以下,将选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管27的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第1连接点。另外,将选择晶体管26的源电极以及漏电极的一方、电容器25的第1电极、与驱动晶体管24的栅电极的连接点记为电容器连接点。
驱动晶体管24的源电极连接于作为正电源线的电源线19,漏电极连接于有机EL元件13的阳电极。驱动晶体管24将与在栅极-源极间施加的数据电压对应的电压转换成与该数据电压对应的漏电流。而且,将该漏电流作为驱动电流供给到有机EL元件13。驱动晶体管24由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。
有机EL元件13是阴电极连接于被设定成基准电位或接地电位的电源线20的发光元件,通过由驱动晶体管24使上述驱动电流流动来发光。以下,将与上述基准电位之间的电位差定义为各布线、电极以及连接点的电位。
电容器25的一方的电极即第1电极连接于驱动晶体管24的栅电极,第2电极连接于驱动晶体管24的源电极,具有如下功能:保持与数据电压相应的电压,例如在选择晶体管26以及27成为截止状态之后,稳定地保持驱动晶体管24的栅极-源极间电压,使从驱动晶体管24向有机EL元件13供给的驱动电流稳定化。
保护电位用晶体管28是第3晶体管的一例,其栅电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的一方,源电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方,漏电极连接于固定电位线29。保护电位用晶体管28由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。
在此,固定电位线29被设定成电容器25所保持的最小电压以下的电位。具体而言,固定电位线29被设定成比数据线11低的电位。通过该连接,选择晶体管26以及27处于截止状态,在电容器25保持电压的状态下,保护电位用晶体管28,使与由于从选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方向一方流入的截止泄漏电流而产生的栅极-源极间电压(VG-VP1)对应的电流,以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29的路径流动。
该电流为了使第1连接点的电位VP1维持截止泄漏电流产生前的电位而发挥作用。上述电流对应于保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压(VG-VP1)的大小而流动。即,当由于从电容器25的泄漏使第1连接点的电位VP1下降时,栅极-源极间电压(VG-VP1)增大,来自数据线11的电流增加。由此,能够将第1连接点的电位VP1恢复到原来的值。
由此,在电容器25的电压保持状态下,电容器连接点的电位VG不会变动,能够保持与正确的数据电压相应的电压,能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。即,VP1作为VG的保护电位发挥功能。另外,因为没有必要考虑由于截止泄漏电流引起的电压变动将电容器25的电极设计得较大,所以与以往相比能够减小电容器的电极面积,能够实现发光像素的微细化。
如此,只要保护电位用晶体管28正确地发挥功能,则选择晶体管26的漏极-源极间电压就只有保护电位用晶体管28的阈值电压量的电位差,能够防止从电容器25除去电荷。
此外,保护电位用晶体管28的漏电极也可以与不同于固定电位线29的扫描线12连接。在该情况下,条件是选择晶体管26以及27为截止状态时的扫描线电位被设定成电容器25所保持的最小电压以下的电位。如上述结构所示,通过使保护电位用晶体管28的连接目的地为扫描线12,能够削减固定电位线的条数,因此能够简化电路结构。
接着,对本发明的实施方式1的变形例的显示装置2的检查方法进行说明。
图6是表示本发明的实施方式1的变形例的检查方法的一例的时间图。另外,图7是表示在实施本发明的实施方式1的变形例的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。
首先,进行对电容器25写入电荷的写入步骤(S21)。在本实施方式的变形例中,从数据线11对电容器25写入电荷。具体而言,如图6所示,按行依次从数据线11对多个发光像素2a各自所包含的电容器25写入电荷。
具体而言,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为低电平,如图7(a)所示,选择晶体管26以及27成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为电源线19被设定成预先确定的电位Vt,所以能对电容器25写入与数据线11的电位和电源线19的电位之间的电位差相当的电荷。此外,保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压大致为0,因此其不工作而处于截止状态。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到后述的读出步骤开始的预定期间的保持步骤(S22)。在此,保持(HOLD)是指,在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而待机。具体而言,通过使扫描线12保持高电平,使选择晶体管26以及27为截止状态,使电容器25保持电荷。在此,预定期间与上述同样。
此时,在保护电位用晶体管28正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,如图7(b)所示,从数据线11流动电流以保持第1连接点的电位VP1。由此,不会发生从电容器25除去电荷。
此外,如图6所示,在保持步骤中,优选将数据线11保持低电平预定期间。由此,在保护电位用晶体管28处于开路不良的情况下,不能容易地从电容器25除去电荷。因此,能够在更短的期间进行电荷去除,因此能够缩短保持步骤的预定期间,能够迅速地完成检查。
接着,进行从电容器25读出所写入的电荷的读出步骤(S23)。在本实施方式的变形例中,从数据线11读出对电容器25写入的电荷。具体而言,如图6所示,按行依次经由数据线11从多个发光像素2a各自所包含的电容器25读出电荷。
首先,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为低电平,如图7(c)所示,选择晶体管26以及27成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为数据线11被设定成低电平,所以能经由数据线11从电容器25读出电荷。
接着,进行所读出的电荷的判定(S24)。具体而言,对在写入步骤中对电容器25写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器2读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量不同的情况下,判定电容器25具有的发光像素2a为不良。另外,在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量相同的情况下,判定电容器25具有的发光像素2a为良好。
图8是表示本发明的实施方式1的变形例的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值之间的关系的一例的图。
在选择晶体管26(Ts1)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管24没有成为导通状态,所以不能向电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管26(Ts1)处于短路不良的情况下,保护电位用晶体管28呈二极管连接,在保持步骤中从电容器25向固定电位线29除去电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。此外,基准值具体而言相当于在写入步骤中对电容器25写入的电荷量。
在选择晶体管27(Ts2)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管24没有成为导通状态,所以不能向电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管27(Ts2)处于短路不良的情况下,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。
在保护电位用晶体管28(TG)处于开路不良的情况下,对电容器25写入的电荷经由选择晶体管26以及27而除去到数据线11。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。另外,在保护电位用晶体管28(TG)处于短路不良的情况下,经由选择晶体管26以及保护电位用晶体管28向固定电位线29除去电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。
在电容器25(C)处于开路不良或者短路不良的情况下,不能向电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。
此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
在此,根据本实施方式的变形例,不能判定驱动晶体管24(Td)是否良好。例如,不能通过检查能否向有机EL元件13供给驱动电流、即检查有机EL元件13是否以所希望的辉度来发光等,判定驱动晶体管24的故障。
如上所述,本发明的实施方式1的变形例的检查方法包括:写入步骤,对电容器25写入电荷;读出步骤,从电容器25读出电荷;保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器25保持电荷的期间,在保护电位用晶体管28发生了故障的情况下,能够进行从电容器25除去电荷。由此,能够判定保护电位用晶体管28是否良好。
如此,根据本发明的实施方式1的变形例的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。
(实施方式2)
在实施方式1中说明的显示装置1中,在显示工作时,在数据线11的电压比写入电压低的情况下,能够维持电容器15的电位VG不减少。另外,在实施方式1的变形例中说明的显示装置2中,在显示工作时,在数据线11的电压比写入电压高的情况下,能够维持电容器25的电位VG不上升。
然而,在实施方式1的显示装置1以及2中,各自在显示工作时,在写入电压和数据线11的电压的关系相反的情况下,不能由保护电位用晶体管18以及28确保电流流通的路径,因此难以维持电容器15以及25的电位VG。
本实施方式的显示装置具有与上述的实施方式1的显示装置同样的效果,并且可解决该显示装置具有的上述问题。以下,参照附图对本发明的实施方式2进行说明。
图9是表示本发明的实施方式2的显示装置具有发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置3具备:发光像素3a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图9中,为了方便而示出一个发光像素3a,发光像素3a按扫描线12与数据线11交叉的每个交差部呈矩阵状配置,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行配置。
发光像素3a具备:有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16及17、保护电位用晶体管18、电压变动缓和用晶体管31。
图9所示的显示装置3与图1所示的显示装置1相比,作为结构不同之处在于配置有电压变动缓和用晶体管31。以下,省略说明与显示装置1相同之处,以不同之处为中心进行说明。
电压变动缓和用晶体管31是第4晶体管的一例,其栅电极与漏电极短路连接,漏电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方,源电极连接于有机EL元件13的阳电极。电压变动缓和用晶体管31由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。通过上述连接关系,电压变动缓和用晶体管31呈二极管连接,从漏电极向源电极的方向流动电流。
由此,在电容器15的电压保持状态下,用于防止第1连接点的电位VP1变动的电流,不仅以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11的路径流动,还能够以数据线11→选择晶体管17→第1连接点→电压变动缓和用晶体管31→有机EL元件13的阳电极的路径流动。通过该电流流通路径,不管数据线11的电压的大小如何,都能够将第1连接点的电位维持一定。
接着,对本发明的实施方式2的显示装置3的检查方法进行说明。
图10是表示本发明的实施方式2的检查方法的一例的时间图。另外,图11是表示在实施本发明的实施方式2的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。
首先,进行对电容器15写入电荷的写入步骤(S11)。该写入步骤与实施方式1同样,因此省略说明(参照图11(a))。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间的保持步骤(S32)。在此,保持(HOLD)是指在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而进行待机。具体而言,通过使扫描线12保持低电平,使选择晶体管16以及17为截止状态,使电容器15保持电荷。此外,预定期间与实施方式1同样。
此时,在保护电位用晶体管18以及电压变动缓和用晶体管31正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,能够经由电压变动缓和用晶体管31流动电流以保持第1连接点的电位VP1。例如,如图11(b)所示,在数据线11的电位高的情况下,通过经由电压变动缓和用晶体管31流动来自数据线11的泄漏电流,能防止对电容器15写入电荷。
另外,在数据线11的电压低的情况下,能够使用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流流向数据线11以及有机EL元件13。由此,与实施方式1同样,能够防止从电容器15除去电荷。
此外,在本实施方式中,如图10所示,在保持步骤中数据线11保持高电平。此时,在保护电位用晶体管18处于开路不良的情况下,电容器15所保持的电荷经由选择晶体管16以及电压变动缓和用晶体管31而除去到有机EL元件13。
另外,在电压变动缓和用晶体管31处于开路不良的情况下,不存在用于放掉来自数据线11的泄漏电流的路径。因此,会从数据线11对电容器15写入电荷(过充电)。
接着,进行从电容器15读出所写入的电荷的读出步骤(S13)。该读出步骤与实施方式1同样,因此省略说明(参照图11(c))。
接着,进行所读出的电荷的判定(S14)。具体而言,对在写入步骤中对电容器15写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器15写入的电荷量与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量不同的情况下,判定具有电容器15的发光像素3a为不良。另外,在写入步骤中对电容器15写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量相同的情况下,判定具有电容器15的发光像素3a为良好。
图12是表示本发明的实施方式2的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值之间的关系的一例的图。
在电压变动缓和用晶体管31(TL)处于开路不良的情况下,因为在保持步骤中数据线11被设定成高电平,所以能从数据线11对电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值。另外,在电压变动缓和用晶体管31(TL)处于短路不良的情况下,因为在写入步骤中电容器15的两个电极会被短路,因此不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。
关于选择晶体管16(Ts1)、选择晶体管17(Ts2)、保护电位用晶体管18(TG)、驱动晶体管14(Td)以及电容器15(C),与实施方式1同样。此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
如上所述,本发明的实施方式2的检查方法包括:写入步骤,对电容器15写入电荷;读出步骤,从电容器15读出电荷;保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器15保持电荷的期间,在电压变动缓和用晶体管31发生了故障的情况下,能够不发生向电容器15的过充电。由此,能够判定电压变动缓和用晶体管31是否良好。
如此,根据本发明的实施方式2的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。即,在本发明的实施方式2中,为了防止发生截止泄漏电流,在发光像素设置新的晶体管(保护电位用晶体管以及电压变动缓和用晶体管),也能够判定该新的晶体管是否良好。另外,如图12所示,也能够判定以往所具有的选择晶体管、驱动晶体管以及电容器等元件是否良好。
此外,在本发明的实施方式2中,对发光像素具备的各晶体管是N型晶体管的例子进行了说明。与此相对,发光像素具备的各晶体管也可以是P型晶体管。图13是表示本发明的实施方式2的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的一例的图。
图13中的显示装置4具备:发光像素4a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图13中,为了方便而示出一个发光像素4a,但发光像素4a按扫描线12与数据线11交叉的交叉部呈矩阵状配置,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行。
发光像素4a具备:有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26以及27、保护电位用晶体管28、电压变动缓和用晶体管41。
图13所示的显示装置4与图5所示的显示装置2相比,作为结构不同之处在于配置有电压变动缓和用晶体管41。以下,省略说明与显示装置2相同之处,以不同之处为中心进行说明。
电压变动缓和用晶体管41是第4晶体管的一例,其栅电极与漏电极短路连接,漏电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方,源电极连接于电源线19。电压变动缓和用晶体管41由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。通过上述连接关系,电压变动缓和用晶体管41呈二极管连接,从源电极向漏电极的方向流动电流。
由此,在电容器25的电压保持状态下,用于防止第1连接点的电位VP1变动的电流,不仅以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29的路径流动,还能够以电源线19→电压变动缓和用晶体管41→第1连接点→选择晶体管27→数据线11的路径流动。通过该电流流通路径,不管数据线11的电压的大小如何,都能够将上述连接点的电位维持一定。
接着,对本发明的实施方式2的变形例的显示装置4的检查方法进行说明。
图14是表示在实施本发明的实施方式2的变形例的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。另外,本发明的实施方式2的变形例的检查方法按照图6所示的时间图来执行。
首先,进行对电容器25写入电荷的写入步骤(S21)。该写入步骤与实施方式1的变形例同样,因此省略说明(参照图14(a))。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间的步骤(S22)。在此,保持(HOLD)是指在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而进行待机。具体而言,通过使扫描线12保持高电平,从而使选择晶体管26以及27为截止状态,使电容器25保持电荷。此外,预定期间与实施方式1同样。
此时,在保护电位用晶体管28以及电压变动缓和用晶体管41正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,能够经由电压变动缓和用晶体管41流动电流以保持第1连接点的电位VP1。例如,如图14(b)所示,在数据线11的电压低的情况下,能够使用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流流向数据线11。
另外,在数据线11的电位高的情况下,能够使来自数据线11的泄漏电流经由保护电位用晶体管28流向固定电位线29。由此,与实施方式1的变形例同样,能够防止从电容器25除去电荷。
此外,在本实施方式的变形例中,如图6所示,在保持步骤中数据线11保持低电平。此时,在保护电位用晶体管28处于开路不良的情况下,电容器25所保持的电荷除去到数据线11。另外,在保护电位用晶体管28处于短路不良的情况下,电容器25所保持的电荷经由保护电位用晶体管28除去到固定电位线29。
另外,在电压变动缓和用晶体管41处于开路不良的情况下,因为用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流不流动,所以电容器25所保持的电荷能经由选择晶体管26以及27除去到数据线11。另外,在电压变动缓和用晶体管41处于短路不良的情况下,能从电源线19向电容器25写入电荷(过充电)。
接着,进行从电容器25读出所写入的电荷的读出步骤(S23)。该读出步骤与实施方式1的变形例同样,因此省略说明(参照图14(c))。
接着,进行所读出的电荷的判定(S24)。具体而言,对在写入步骤中对电容器25写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量不同的情况下,判定具有电容器25的发光像素4a为不良。另外,在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的的电荷量相同的情况下,判定具有电容器25的发光像素4a为良好。
图15是本发明的实施方式2的变形例的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值的关系的一例的图。
在电压变动缓和用晶体管41(TL)处于开路不良的情况下,因为在保持步骤中数据线11被设定成低电平,所以电容器25所保持的电荷能经由选择晶体管26以及27除去到数据线11。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。另外,在电压变动缓和用晶体管41(TL)处于短路不良的情况下,能从电源线19经由电压变动缓和用晶体管41以及选择晶体管26对电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值(图15中的“基准值增加”)。此外,基准值具体而言相当于在写入步骤中对电容器25写入的电荷量。
关于选择晶体管26(Ts1)、选择晶体管27(Ts2)、保护电位用晶体管28(TG)、驱动晶体管24(Td)以及电容器25(C),与实施方式1的变形例同样。此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
如上所述,本发明的实施方式2的变形例的检查方法包括:写入步骤,对电容器25写入电荷;读出步骤,从电容器25读出电荷;保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器25保持电荷的期间,在电压变动缓和用晶体管41发生了故障的情况下,能够发生从电容器25除去电荷或者向电容器25过充电。由此,能够判定电压变动缓和用晶体管41是否良好。
如此,根据本发明的实施方式2的变形例的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。
(实施方式3)
在实施方式2中说明的显示装置3中,在显示工作时,通常贯通电流会以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→电压变动缓和用晶体管31→有机EL元件13的阳电极的路径流动。另外,在实施方式2的变形例中说明的显示装置4中,在显示工作时,通常贯通电流会以电源线19→电压变动缓和用晶体管41→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29的路径流动。上述贯通电流会使功耗增加。
本实施方式的显示装置具有与上述的实施方式2的显示装置同样的效果,并且可解决该显示装置具有的上述问题。以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图16是表示本发明的实施方式3的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置5具备:发光像素5a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图16中,为了方便而示出一个发光像素5a,但发光像素5a按扫描线12与数据线11交叉的每个交叉部呈矩阵状配置,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行配置。
发光像素5a具备:有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16、17以及52、保护电位用晶体管18、电压变动缓和用晶体管51。
图16所示的显示装置5与图9所示的显示装置3相比,作为结构不同之处在于添加了选择晶体管52、以及电压变动缓和用晶体管51的连接点。以下,省略说明与显示装置3相同之处,以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管52是第5晶体管的一例,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方,源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11。选择晶体管52通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管16以及17同步地对数据线11和发光像素5a的导通以及非导通进行切换。选择晶体管52由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。以下,将选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管52的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第2连接点。
电压变动缓和用晶体管51是第4晶体管的一例,其栅电极与漏电极短路连接,漏电极连接于选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方,源电极连接于有机EL元件13的阳电极。电压变动缓和用晶体管51由N型薄膜晶体管(N型TFT)构成。通过上述连接关系,电压变动缓和用晶体管51呈二极管连接,因此从漏电极向源电极的方向流动电流。
由此,在电容器15的电压保持状态下,用于防止第1连接点的电位VP1变动的电流,能够以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→第2连接点→电压变动缓和用晶体管51→有机EL元件13的阳电极的路径流动。通过该电流流通路径,显示工作中的第2连接点的电位VP2被固定为有机EL元件13的阳电极的电位。也就是说,能够使选择晶体管17的源极-漏极间的电位差一定,因此能够使从电源线19经由保护电位用晶体管18向有机EL元件13的贯通电流不流动。
通过该工作和保护电位用晶体管18的工作,选择晶体管16的源极-漏极间电压成为一定。由此,不管数据线11的电压的大小如何,都能够将第1连接点的电位VP1维持一定。
接着,对本发明的实施方式3的显示装置5的检查方法进行说明。
图17是表示在实施本发明的实施方式3的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。另外,本发明的实施方式3的检查方法按照图10所示时间图来执行。
首先,进行对电容器15写入电荷的写入步骤(S11)。本实施方式中,从电源线19对电容器15写入电荷。具体而言,如图10所示,按行依次从电源线19对多个发光像素5a各自包含的电容器15写入电荷。
具体而言,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为高电平,如图17(a)所示,选择晶体管16、17以及52成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。此外,保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压大致为0,因此其不工作而处于截止状态。
此时,通过数据线驱动电路8使数据线11成为高电平,因此如图17(a)所示,驱动晶体管14成为导通状态。由此,电容器15的第2电极和电源线19成为导通状态。因为电源线19被设定成预先确定的电位Vt,所以能对电容器15写入与数据线11的电位和电源线19的电位之间的电位差相当的电荷。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间的保持步骤(S32)。在此,保持(HOLD)是指在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而进行待机。具体而言,通过使扫描线12保持低电平,使选择晶体管16、17以及52为截止状态,使电容器15保持电荷。此外,预定期间与实施方式1以及2同样。
此时,在各元件正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,能够经由电压变动缓和用晶体管51流动电流以保持第1连接点的电位VP1。例如,如图17(b)所示,在数据线11的电位高的情况下,通过经由电压变动缓和用晶体管51流动来自数据线11的泄漏电流,可防止对电容器15写入电荷。
另外,在数据线11的电压低的情况下,能够使用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流流向数据线11以及有机EL元件13。由此,与实施方式2同样,能够防止从电容器15除去电荷。
此外,本实施方式中,如图10所示,在保持步骤中数据线11保持高电平。此时,在保护电位用晶体管18处于开路不良的情况下,电容器15所保持的电荷经由选择晶体管16以及电压变动缓和用晶体管51除去到有机EL元件13。
另外,在电压变动缓和用晶体管51处于开路不良的情况下,不存在用于放掉来自数据线11的泄漏电流的路径。因此,可从数据线11对电容器15写入电荷(过充电)。
接着,进行从电容器15读出所写入的电荷的读出步骤(S13)。本实施方式中,从数据线11读出对电容器15写入的电荷。具体而言,如图10所示,按行依次经由数据线11从多个发光像素5a各自所包含的电容器15读出电荷。
首先,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为高电平,如图17(c)所示,选择晶体管16、17以及52成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为数据线11被设定成低电平,所以能从电容器15经由数据线11读出电荷。
接着,进行所读出的电荷的判定(S14)。具体而言,对在写入步骤中对电容器15写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器15写入的电荷量与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量不同的情况下,判定具有电容器15的发光像素5a为不良。另外,在写入步骤中对电容器15写入的电荷量与在读出步骤中从电容器15读出的电荷量相同的情况下,判定具有电容器15的发光像素5a为良好。
图18是表示本发明的实施方式3的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值之间的关系的一例的图。
在选择晶体管52(Ts0)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管14没有成为导通状态,所以不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管52(Ts0)处于短路不良的情况下,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。
在选择晶体管17(Ts2)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管14没有成为导通状态,所以不能向电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。在选择晶体管17(Ts2)处于短路不良的情况下,发光像素5a的电路成为与实施方式2的发光像素3a同样的电路。即,虽然因为流动贯通电流而使功耗增加,但作为电路自身的工作没有产生问题。
在电压变动缓和用晶体管51(TL)处于开路不良的情况下,因为在保持步骤中数据线11被设定成高电平,所以能从数据线11对电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值。另外,在电压变动缓和用晶体管51(TL)处于短路不良的情况下,因为在写入步骤中电容器15的两个电极会被短路,所以不能对电容器15写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。
选择晶体管16(Ts1)、保护电位用晶体管18(TG)、驱动晶体管14(Td)以及电容器15(C)与实施方式2同样。此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
如上所述,本发明的实施方式3的检查方法包括:写入步骤,对电容器15写入电荷;读出步骤,从电容器15读出电荷;保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器15保持电荷的期间,在各元件发生了故障的情况下,能够发生从电容器15除去电荷或者向电容器15过充电。由此,能够判定各元件是否良好。
如此,根据本发明的实施方式3的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。即,在本发明的实施方式3中,为了防止发生截止泄漏电流、且防止发生贯通电流,在发光像素设置新的晶体管(保护电位用晶体管、选择晶体管以及电压变动缓和用晶体管),也能够判定该新的晶体管是否良好。
此外,在本发明的实施方式3中,对发光像素具备的各晶体管是N型晶体管的例子进行了说明。与此相对,发光像素具备的各晶体管也可以是P型晶体管。图19是表示本发明的实施方式3的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的一例的图。
图19中的显示装置6具备:发光像素6a、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图12中,为了方便而示出一个发光像素6a,发光像素6a按扫描线12与数据线11交叉的每个交叉部呈矩阵状配置,构成显示单元。另外,数据线11按发光像素列配置,扫描线12按发光像素行配置。
发光像素6a具备:有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26、27以及62、保护电位用晶体管28、电压变动缓和用晶体管61。图19所示的显示装置6与图13所示的显示装置4相比,作为结构不同之处在于添加了选择晶体管62、以及电压变动缓和用晶体管61的连接点。以下,省略说明与显示装置4相同之处,以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管62是第5晶体管的一例,其栅电极连接于扫描线12,源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管27的源电极以及漏电极的另一方,源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11。选择晶体管62通过来自扫描线12的扫描信号,与选择晶体管26以及27同步地对数据线11和发光像素6a的导通以及非导通进行切换。选择晶体管62由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。以下,将选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管62的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第2连接点。
电压变动缓和用晶体管61是第4晶体管的一例,其栅电极与漏电极短路连接,漏电极连接于选择晶体管27的源电极以及漏电极的另一方,源电极连接于电源线19。电压变动缓和用晶体管61由P型薄膜晶体管(P型TFT)构成。通过上述连接关系,因为电压变动缓和用晶体管61呈二极管连接,所以从源电极向漏电极的方向流动电流。
由此,在电容器25的电压保持状态下,用于防止第1连接点的电位VP1变动的电流,能够以电源线19→电压变动缓和用晶体管61→第2连接点→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29的路径流动。通过该电流流通路径,显示工作中的第2连接点的电位VP2被固定为电源线19的电位。通过该工作和保护电位用晶体管28的工作,选择晶体管27的源极-漏极间电压成为一定。由此,不管数据线11的电压的大小如何,都能够将第1连接点的电位VP1维持一定。
接着,对本发明的实施方式3的变形例的显示装置6的检查方法进行说明。
图20是表示在实施本发明的实施方式3的变形例的检查方法的情况下的状态的一例的电路图。另外,本发明的实施方式3的检查方法按照图6所示的时间图来执行。
首先,进行对电容器25写入电荷的写入步骤(S21)。本实施方式的变形例中,从数据线11对电容器25写入电荷。具体而言,如图6所示,按行依次从数据线11对多个发光像素6a各自所包含的电容器25写入电荷。
具体而言,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为低电平,如图20(a)所示,选择晶体管26、27以及62成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为电源线19被设定成预先确定的电位Vt,所以能对电容器25写入与数据线11的电位和电源线19的电位之间的电位差相当的电荷。
接着,进行保持(HOLD)从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间的保持步骤(S22)。在此,保持(HOLD)是指在预定期间不进行扫描线12以及数据线11的驱动而进行待机。具体而言,通过使扫描线12保持高电平,使选择晶体管26、27以及62为截止状态,使电容器25保持电荷。此外,预定期间与实施方式1以及2同样。
此时,在各元件正确地发挥功能的情况下,也就是说,在没有发生故障的情况下,能够经由电压变动缓和用晶体管61流动电流以保持第1连接点的电位VP1。例如,如图20(b)所示,在数据线11的电压低的情况下,能够使用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流流向数据线11。
另外,在数据线11的电压高的情况下,能够使来自数据线11的泄漏电流经由保护电位用晶体管28流向固定电位线29。由此,与实施方式2的变形例同样,能够防止从电容器25除去电荷。
此外,本实施方式的变形例中,如图6所示,在保持步骤中使数据线11保持低电平。此时,在保护电位用晶体管28处于开路不良的情况下,电容器25所保持的电荷除去到数据线11。另外,在保护电位用晶体管28处于短路不良的情况下,电容器25所保持的电荷经由保护电位用晶体管28除去到固定电位线29。
另外,在电压变动缓和用晶体管61处于开路不良的情况下,用于维持第1连接点的电位VP1的、来自电源线19的电流不会流动,因此电容器25所保持的电荷经由选择晶体管26、27以及62除去到数据线11。另外,在电压变动缓和用晶体管61处于短路不良的情况下,从电源线19对电容器25写入电荷(过充电)。
接着,进行从电容器25读出所写入的的电荷的读出步骤(S23)。本实施方式中,从数据线11读出对电容器25写入的电荷。具体而言,如图6所示,按行依次经由数据线11从多个发光像素6a各自所包含的电容器25读出电荷。
首先,通过扫描线驱动电路9使扫描线12成为低电平,如图20(c)所示,选择晶体管26、27以及62成为导通状态。由此,数据线11和电容器连接点成为导通状态。因为数据线11被设定成低电平,所以能从电容器25经由数据线11读出电荷。
接着,进行所读出的电荷的判定(S24)。具体而言,对在写入步骤中对电容器25写入的电荷量、与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量进行比较。在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量不同的情况下,判定具有电容器25的发光像素6a为不良。另外,在写入步骤中对电容器25写入的电荷量与在读出步骤中从电容器25读出的电荷量相同的情况下,判定具有电容器25的发光像素6a为良好。
图21是表示本发明的实施方式3的变形例的检查方法中的各元件是否良好与所读出的电荷的值之间的关系的一例的图。
在选择晶体管62(Ts0)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管24没有成为导通状态,所以不能向电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。另外,在选择晶体管62(Ts0)处于短路不良的情况下,因为数据线11处于低电平,所以对电容器25写入的电荷除去到数据线11。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。
在选择晶体管27(Ts2)处于开路不良的情况下,因为在写入步骤中驱动晶体管24没有成为导通状态,所以不能向电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量大致为0。在选择晶体管27(Ts2)处于短路不良的情况下,发光像素6a的电路成为与实施方式2的变形例的发光像素4a同样的电路。即,虽然由于流动贯通电流而使功耗增加,但作为电路自身的工作没有发生问题。
在电压变动缓和用晶体管61(TL)处于开路不良的情况下,因为在保持步骤中数据线11被设定成低电平,所以电容器25所保持的电荷经由选择晶体管26、27以及62除去到数据线11。因此,所读出的电荷量成为从基准值减少后的值。另外,在电压变动缓和用晶体管61(TL)处于短路不良的情况下,从电源线19经由电压变动缓和用晶体管61对电容器25写入电荷。因此,所读出的电荷量成为从基准值增加后的值。
选择晶体管26(Ts1)、保护电位用晶体管28(TG)、驱动晶体管24(Td)以及电容器25(C)与实施方式2的变形例同样。此外,在各元件既不处于开路不良也不处于短路不良的情况下,也就是说,在各元件正确地发挥功能的情况下,所读出的电荷量等于基准值。
如上所述,本发明的实施方式3的变形例的检查方法包括:写入步骤,对电容器25写入电荷;读出步骤,从电容器25读出电荷;保持步骤,保持从写入步骤结束到读出步骤开始的预定期间。通过设置电容器25保持电荷的期间,在各元件发生了故障的情况下,能够发生从电容器25除去电荷或者向电容器25过充电。由此,能够判定各元件是否良好。
如此,根据本发明的实施方式3的变形例的检查方法,在具有即使发光像素的微细化再更进一步也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时变动的发光像素的有源矩阵基板中,能够正确地判定发光像素是否良好。
以上,基于实施方式对本发明的检查方法进行了说明,但本发明并不限于这些实施方式。在不脱离本发明的要旨的范围内,在该实施方式中实施本领域的技术人员能想到的各种变形而得到方案、组合不同实施方式中的构成要素而形成的方式也包含在本发明的范围内。
例如,本发明的显示装置具有的发光像素(像素电路)并不限定于作为实施方式1~3以及它们的变形例所举出的发光像素。除了上述的发光像素以外,例如,具有在电源线19与电源线20之间插入用于控制发光期间的开关晶体管得到的发光像素等的显示装置也包含在本发明中。
此外,各实施方式中,作为故障对开路不良和短路不良进行了说明,但例如,就短路不良而言,除了完全处于短路状态的情况以外,还包括各元件仅作为电阻发挥功能的情况。
另外,上述中使用的数字全部是为了具体说明本发明而例示的,本发明不会被所例示的数字限制。进而,由高/低表示的逻辑电平或者由导通/截止表示的开关状态是为了具体说明本发明而例示的,通过所例示的逻辑电平或者开关状态的不同组合,也能够得到同等的结果。另外,晶体管等的N型以及P型等是为了具体说明本发明而例示的,通过将它们反转,也能够得到同等的效果。
产业上的可利用性
本发明可以利用于例如通过由像素信号电流控制像素的发光强度而使辉度变动的有源型的有机EL平板显示器等的检查方法。