CN105144274B - 显示装置及其驱动电流检测方法 - Google Patents

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Abstract

数据线驱动电路(120)对像素电路(11)内的驱动晶体管(T1)的栅极‑源极间供给与检测用电压和基准电压(Vref)相应的电压，对通过驱动晶体管(T1)输出到像素电路(11)的外部的驱动电流进行检测。阈值电压修正存储器(142)按每个像素电路(11)存储表示驱动晶体管T1的阈值电压的数据。显示控制电路(100)基于阈值电压修正存储器(142)中存储的数据，控制基准电压(Vref)。由此，即使驱动晶体管的阈值电压变化，也能够以高精度检测驱动电流。阈值电压修正存储器(142)按每个像素电路(11)存储表示驱动晶体管(T1)的阈值电压与基准电压(Vref)之差的数据。

Description

显示装置及其驱动电流检测方法
技术领域
本发明涉及显示装置，更详细地说，涉及具有包含有机EL(ElectroLuminescence)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
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。
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)。
通常，晶体管的增益由迁移率、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、迁移率、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。
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1～4和非专利文献1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(迁移率补偿)这两者的有机EL显示装置。
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L0；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SW1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。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-31630号公报
专利文献2：国际公开2008/108024号
专利文献3：日本特开2011-242767号公报
专利文献4：美国专利第7619597号公报
专利文献5：日本特开2005-284172号公报
专利文献6：日本特开2007-233326号公报
专利文献7：日本特开2007-310311号公报
专利文献8：日本特开2009-199057号公报
专利文献9：日本特开2009-258302号公报
非专利文献
非专利文献1：Yeon Gon Mo et al.，“Amorphous Oxide TFT Backplane forLarge Size AMOLED TVs”Symposium Digest for 2010Society for InformationDisplay Symposium，pp.1037-1040，2010
发明内容
发明要解决的技术问题
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。此外，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L0的两端电压变化，因此有机EL元件L0流入不需要的电流，电流检测精度降低。
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。
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。
解决技术问题的技术手段
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：
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；
驱动上述扫描线的扫描线驱动电路；
驱动上述数据线的数据线驱动电路；和
显示控制电路，
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，
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，
上述显示控制电路控制上述基准电压。
本发明的第二方面在本发明的第一方面中，特征在于：
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，
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。
本发明的第三方面在本发明的第二方面中，特征在于：
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。
本发明的第四方面在本发明的第三方面中，特征在于：
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。
本发明的第五方面在本发明的第二方面中，特征在于：
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。
本发明的第六方面在本发明的第五方面中，特征在于：
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。
本发明的第七方面在本发明的第五方面中，特征在于：
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。
本发明的第八方面在本发明的第一方面中，特征在于：
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。
本发明的第九方面在本发明的第一方面中，特征在于：
上述显示部还包含特性检测用晶体管，
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
本发明的第十方面在本发明的第一方面中，特征在于：
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，
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。
本发明的第十一方面在本发明的第十方面中，特征在于：
上述像素电路还包括：
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；
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
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。
本发明的第十二方面在本发明的第十方面中，特征在于：
上述显示部还包含多个监测线，
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。
本发明的第十三方面在本发明的第一方面中，特征在于：
上述显示部还包含多个监测线，
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。
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：
上述像素电路还包括：
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；
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
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。
本发明第十五方面在本发明的第一方面中，特征在于：
上述扫描线被划分为1个以上的组，
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，
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。
本发明的第十六方面在本发明的第一方面中，特征在于：
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。
本发明的第十七方面在本发明的第十六方面中，特征在于：
上述氧化物半导体是铟镓锌氧化物。
本发明的第十八方面在本发明的第十七方面中，特征在于：
上述铟镓锌氧化物具有结晶性。
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：
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：
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；
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
控制上述基准电压的步骤。
发明效果
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。
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。
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。
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。
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。
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，能够使显示图像的画质提高。
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。
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。
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。
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。此外，通过使用数据线检测驱动电流，能够削减配线的条数。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
图3是表示图1所示的有机EL显示装置的动作的时序图。
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。
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。
图6是表示图1所示的有机EL显示装置中的1帧期间内的信号的变化的时序图。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
图13是图1所示的扫描线驱动电路的电路图。
图14是图13所示的扫描线驱动电路的时序图。
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。
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。
图17是表示图15所示的有机EL显示装置中的组划分的图。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
图24是表示图23所示的数据线驱动电路的详细情况的框图。
图25是图23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。
图26是表示本发明的第五实施方式中的有机EL显示装置的结构的框图。
图27是表示图26所示的数据线驱动电路的详细情况的框图。
图28是图26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。
图29是本发明的实施方式的变形例中的有机EL显示装置所包含的像素电路的电路图。
图30是本发明的实施方式的变形例中的有机EL显示装置所包含的像素电路的电路图。
图31是本发明的实施方式的变形例中的有机EL显示装置所包含的像素电路的电路图。
图32是本发明的实施方式的变形例中的有机EL显示装置所包含的像素电路的电路图。
图33是现有的有机EL显示装置中包含的像素电路的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式中的有机EL显示装置进行说明。在以下的说明中，m和n为2以上的整数，i为1以上m以下的整数，j为1以上n以下的整数。在各实施方式中，像素电路包含的晶体管是场效应晶体管，典型的是薄膜晶体管。像素电路中包含的晶体管例如使用氧化物TFT、低温多晶硅TFT、非晶硅TFT等。氧化物TFT在作为n沟道型的晶体管使用时有效。此外，本发明中也可以使用p沟道型的氧化物TFT。
(第一实施方式)
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。图1所示的有机EL显示装置1包括显示部10、显示控制电路100、扫描线驱动电路110、数据线驱动电路120、Vref生成电路130、DRAM140和闪存150。有机EL显示装置1是有源矩阵型的显示装置。
显示部10包括n条扫描线G1～Gn、m条数据线S1～Sm和(m×n)个像素电路11。数据线S1～Sm相互平行地配置。扫描线G1～Gn以相互平行且与数据线S1～Sm正交的方式配置。扫描线G1～Gn和数据线S1～Sm在(m×n)处交叉。(m×n)个像素电路11与扫描线G1～Gn和数据线S1～Sm的交点对应地设置。以下，将扫描线G1～Gn的延伸方向称为行方向，将数据线S1～Sm的延伸方向称为列方向，将配置在第j行第i列的像素电路11称为像素电路PX(i，j)。
显示部10由电源电路(未图示)供给高电平电源电压ELVDD和低电平电源电压ELVSS，由Vref生成电路130供给基准电压Vref。为了将这些电压供给至像素电路11，在显示部10中设置高电平电源线、低电平电源线和基准电压线(均未图示)。高电平电源电压ELVDD和低电平电源电压ELVSS是固定的电压。基准电压Vref是由显示控制电路100控制的可变的电压。显示控制电路100为了控制基准电压Vref，对Vref生成电路130输出控制信号CS3。Vref生成电路130生成与控制信号CS3相应的基准电压Vref，将生成的基准电压Vref供给至显示部10。
显示控制电路100基于从有机EL显示装置1的外部供给来的控制信号CS0和视频数据V0，控制扫描线驱动电路110和数据线驱动电路120。更详细而言，显示控制电路100对扫描线驱动电路110输出控制 信号CS1，对数据线驱动电路120输出控制信号CS2和视频数据V1。此外，显示控制电路100从数据线驱动电路120接收测定数据MD(详细情况后述)。显示控制电路100与数据线驱动电路120之间的数据接收发送使用通信总线90进行。
扫描线驱动电路110驱动扫描线G1～Gn，数据线驱动电路120驱动数据线S1～Sm。更详细而言，扫描线驱动电路110按照控制信号CS1依次选择扫描线G1～Gn，对已选择的扫描线施加选择电压(高电平电压)，对其以外的扫描线施加非选择电压(低电平电压)。数据线驱动电路120包括接口电路121、驱动信号生成电路122和m个电压输出/电流测定电路123。数据线驱动电路120按照控制信号CS2将与视频数据V1相应的数据电压施加至数据线S1～Sm。
视频数据V1通过对视频数据V0进行修正处理而求得。DRAM140将视频数据V0的修正所用的2种修正数据(增益修正数据和阈值电压修正数据)按每个像素电路11存储。显示控制电路100通过使用DRAM140中存储的修正数据对视频数据V0进行修正，从而求得视频数据V1。此外，显示控制电路100基于从数据线驱动电路120接收到的测定数据MD对DRAM140中存储的修正数据进行更新。显示控制电路100在电源关断时，读出DRAM140中存储的修正数据，将其写入闪存150。显示控制电路100在电源接通时，读出闪存150中存储的修正数据，将其写入DRAM140。另外，也可以将DRAM140和闪存150内置于显示控制电路100。
图2是表示有机EL显示装置1的安装方式的例子的图。如图2所示，显示部10形成于显示面板12，在显示面板12上配置栅极驱动器119和源极驱动器129。栅极驱动器119作为扫描线驱动电路110起作用，源极驱动器129作为数据线驱动电路120起作用。在图2所示的例子中，显示面板12上配置有2个栅极驱动器119和6个源极驱动器129。一个栅极驱动器119沿着显示面板12的左边配置，另一个栅极驱动器119沿着显示面板12的右边配置。3个源极驱动器129沿着显示面板12的上边配置，剩余3个源极驱动器129沿着显示面板12的下边配置。另外，扫描线驱动电路110中包含的栅极驱动器119的个数、数据线驱动电路120中包含的源极驱动器129的个数、栅极驱动 器119的配置位置和源极驱动器129的配置位置可以任意。此外，也可以将扫描线驱动电路110和数据线驱动电路120的全部或一部分与显示面板12一体形成。
图3是表示有机EL显示装置1的动作的时序图。有机EL显示装置1中，1帧期间被分割为视频信号期间和垂直同步期间。视频信号期间中，扫描线G1～Gn在1水平期间(1H期间)1条1条地依次被选择，在各水平期间中，与视频数据V1相应的m个数据电压分别被写入m个像素电路11中(图3中记载为“程序”)。在垂直同步期间，从扫描线G1～Gn中依次选择k条(k为1以上不足n的整数)扫描线，从与被选择的扫描线连接的m个像素电路11通过了驱动晶体管的电流(以下也称为驱动电流)分别被输出至数据线S1～Sm。数据线驱动电路120具有对输出至数据线S1～Sm的m个驱动电流进行检测的功能。显示控制电路100基于数据线驱动电路120的检测结果，对DRAM140中存储的修正数据进行更新(图3中记载为“电流检测和修正数据更新”)。
在垂直同步期间中被选择的k条扫描线按每1帧期间被切换。例如，在第N帧期间的垂直同步期间(图3所示的M1)中选择了扫描线G1～Gk的情况下，在第(N+1)帧期间的垂直同步期间(图3所示的M2)中选择扫描线Gk+1～G2k，在第(N+2)帧期间的垂直同步期间(图3中M3)中选择扫描线G2k+1～G3k。在各帧期间，对输出至与被选择的k条扫描线连接的(m×k)个像素电路11的外部的驱动电流进行检测。
图4是表示数据线驱动电路120的详细情况的框图。如上所述，数据线驱动电路120包含接口电路121(未图示)、驱动信号生成电路122和m个电压输出/电流测定电路123。接口电路121与显示控制电路100之间进行数据的发送和接收。驱动信号生成电路122包括移位寄存器124、第一锁存部125、第二锁存部126和m个D/A转换器20。移位寄存器124是m级的移位寄存器，第一锁存部和第二锁存部125、126分别包含m个锁存电路(未图示)。
从显示控制电路100供给到数据线驱动电路120的控制信号CS2中包含数据启动脉冲DSP、数据时钟DCK、锁存选通信号LS和输入 输出控制信号DWT。移位寄存器124与数据时钟DCK同步地将数据启动脉冲DSP依次移位。移位寄存器124的各级的输出在1水平期间各1次地依次成为高电平。第一锁存部125与移位寄存器124的输出信号同步地依次存储1行的视频数据V1(m个视频数据)。第二锁存部126与锁存选通信号LS同步地保持第一锁存部125中存储的m个视频数据。各D/A转换器20与第二锁存部126中包含的m个锁存电路中的任一个对应。D/A转换器20将与对应的锁存电路所保持的视频数据相应的电压作为数据电压输出。
各电压输出/电流测定电路123与数据线S1～Sm中的任一个连接。电压输出/电流测定电路123与输入输出控制信号DWT相应地，作为电压输出电路和电流测定电路中的任一个起作用。更详细而言，当输入输出控制信号DWT为高电平时，电压输出/电流测定电路123对于对应的数据线Si施加从D/A转换器20输出的数据电压(作为电压输出电路起作用)。当输入输出控制信号DWT为低电平时，电压输出/电流测定电路123对从像素电路PX(i，j)流入数据线Si的驱动电流进行测定，输出表示测定结果的测定数据MD(作为电流测定电路起作用)。
图5是像素电路11和电压输出/电流测定电路123的电路图。图5中记载了像素电路PX(i，j)、与数据线Si对应的D/A转换器20和与数据线Si对应的电压输出/电流测定电路123。
像素电路11包括有机EL元件L1、3个晶体管T1～T3和电容器C1。晶体管T1～T3均为n沟道型。晶体管T1～T3例如为半导体层包含铟镓锌氧化物等氧化物半导体的氧化物TFT。晶体管T1～T3分别作为驱动晶体管、基准电压施加晶体管和输入输出晶体管起作用，电容器C1作为电容元件起作用。
晶体管T1与有机EL元件L1串联地连接，设置于供给高电平电源电压ELVDD的高电平电源线和供给低电平电源电压ELVSS的低电平电源线之间。晶体管T1的漏极端子与高电平电源线连接，晶体管T1的源极端子与有机EL元件L1的阳极端子连接。有机EL元件L1的阴极端子与低电平电源线连接。晶体管T2设置于供给基准电压Vref的基准电压线与晶体管T1的栅极端子之间。晶体管T3设置于数据线Si与晶体管T1的源极端子之间。晶体管T2、T3的栅极端子与扫描线Gj连接。电容器C1设置于晶体管T1的栅极端子与源极端子之间。
电压输出/电流测定电路123包括运算放大器21、电容器22、开关23、A/D转换器24、减法器25和除法器26。运算放大器21的反转输入端子与数据线Si连接，运算放大器21的非反转输入端子与D/A转换器20的输出端子连接。运算放大器21的非反转输入端子被赋予与视频数据V1相应的数据电压。电容器22设置于运算放大器21的反转输入端子与输出端子之间。开关23在运算放大器21的反转输入端子与输出端子之间与电容器22并联地设置。电容器22作为电流电压转换元件起作用，开关23作为功能选择开关起作用。
当输入输出控制信号DWT为高电平时，开关23导通，运算放大器21的输出端子与反转输入端子短路。此时，运算放大器21作为缓冲放大器起作用，将从D/A转换器20输出的数据电压以低输出阻抗输出至数据线Si。另外，此时，优选使用输入输出控制信号DWT进行控制，使得数据电压不输入至D/A转换器20。
当输入输出控制信号DWT为低电平时，开关23断开，运算放大器21的输出端子与反转输入端子经电容器22连接。此时，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。当将赋予至运算放大器21的非反转输入端子的数据电压设为Vm(i，j，P)时，运算放大器21的反转输入端子的电压也因虚拟短路而为成为Vm(i，j，P)。此时，当将从像素电路PX(i，j)流入数据线Si的驱动电流设为Im(i，j，P)时，运算放大器21的输出电压成为{Vm(i，j，P)-R×Im(i，j，P)}。其中，当将输入输出控制信号DWT为低电平的期间的长度设为Tm，将电容器22的电容值设为Cm时，R＝Tm/Cm。
A/D转换器24、减法器25和除法器26作为基于运算放大器21的输出电压，求出流入数据线Si的电流的量的电流计算部起作用。A/D转换器24将运算放大器21的输出电压转换为数码值。减法器25从由A/D转换器24输出的数码值中减去输入至D/A转换器20的视频数据(数码值)。除法器26将减法器25的输出除以(-R)。减法器25的输出为{-R×Im(i，j，P)}，除法器26的输出为Im(i，j，P)。
像这样，电压输出/电流测定电路123测定流入数据线Si的驱动电流，输出表示驱动电流的量的测定数据MD。另外，电压输出/电流测定电路123也可以包含电阻元件作为电流电压转换元件。在此情况下，R为电阻元件的电阻值。
以下，有时将与数据电压Vm(i，j，P)对应的视频数据V1用相同的标记表示为Vm(i，j，P)，将表示驱动电流Im(i，j，P)的值的测定数据MD用相同的标记表示为Im(i，j，P)。此外，将扫描线Gj上的信号称为扫描信号Gj。
图6是表示有机EL显示装置1中的1帧期间内的信号的变化的时序图。在以下的说明中，k＝7，即，在1垂直同步期间内选择7条扫描线。图6所示的期间类别信号V在视频信号期间为低电平，在垂直同步期间为高电平。
图7是表示有机EL显示装置1中的视频信号期间内的信号的变化的时序图。如图7所示，视频信号期间中，输入输出控制信号DWT总是为高电平。时刻t11～t12(以下称为程序期间A1)中，进行对像素电路PX(i，j)写入数据电压Vm(i，j，P)的处理。另外，数据电压Vm(i，j，P)是对与灰度等级值P对应的电压进行像素电路PX(i，j)内的驱动晶体管T1的阈值电压补偿和增益补偿而得到的电压。
在时刻t11之前，扫描信号Gj为低电平。此时，晶体管T2、T3为断开状态，晶体管T1和有机EL元件L1流入与电容器C1保持的电压相应的驱动电流。有机EL元件L1以与此时的驱动电流相应的亮度发光。
在时刻t11，扫描信号Gj变化为高电平。与此相伴，晶体管T2、T3导通。程序期间A1中，因运算放大器21的作用，对数据线Si施加数据电压Vm(i，j，P)。因此，如图8所示，电容器C1的一端(下侧的端子)经数据线Si和晶体管T3被赋予数据电压Vm(i，j，P)，电容器C1的另一端(上侧的端子)经晶体管T2被赋予基准电压Vref。因此，在程序期间A1，电容器C1被充电至下式(1)所示的电压Vgs。
Vgs＝Vref-Vm(i，j，P)…(1)
其中，当设有机EL元件L1的发光阈值电压为Vth_L1时，决定数据电压Vm(i，j，P)，使得满足下式(2)。
Vm(i，j，P)<ELVSS+Vth_L1…(2)
通过将满足式(2)的数据电压Vm(i，j，P)赋予有机EL元件L1的阳极端子，能够防止程序期间A1的有机EL元件L1的发光。
在时刻t12，扫描信号Gj变化为低电平。与此相伴，晶体管T2、T3断开，电容器C1保持式(1)所示的电压Vgs。时刻t12以后，晶体管T1的源极端子从数据线Si电切断。因此，时刻t12以后，通过了晶体管T1的驱动电流IL1流入有机EL元件L1，有机EL元件L1以与驱动电流IL1相应的亮度发光(参照图9)。晶体管T1在饱和区域动作，因此驱动电流IL1由下式(3)表示。式(3)包含的晶体管T1的增益β由下式(4)表示。
IL1＝(β/2)×(Vgs-Vt)2
＝(β/2)×{Vref-Vm(i，j，P)-Vt}2…(3)
β＝μ×(W/L)×Cox…(4)
其中，式(3)和式(4)中，Vt、μ、W、L、Cox分别表示晶体管T1的阈值电压、迁移率、栅极宽、栅极长和每单位面积的栅极绝缘膜电容。
图10是表示有机EL显示装置1的垂直同步期间内的信号的变化的时序图。以下，对关于像素电路PX(i，j)的处理进行说明。如图10所示，扫描信号Gj遍及5水平期间为高电平，在各水平期间进行以下处理。时刻t21～t22(以下称为第一程序期间B1)，进行写入与第一灰度等级值P1对应的数据电压的处理。在时刻t22～t23(以下称为第一测定期间B2)，进行测定此时的驱动电流的处理。在时刻t23～t24(以下称为第二程序期间B3)，进行写入与第二灰度等级值P2对应的数据电压的处理。在时刻t24～t25(以下称为第二测定期间B4)，进行测定此时的驱动电流的处理。在时刻t25～t26(以下称为第三程序期间B5)，进行写入与灰度等级值P对应的数据电压Vm(i，j，P)的处理。
在视频数据V0可取的灰度等级值的范围内决定第一灰度等级值P1和第二灰度等级值P2，使得满足P1<P2。例如，当视频数据V0可取的灰度等级值的范围为0～255时，第一灰度等级值P1被决定为80，第二灰度等级值P2被决定为160。
以下，将与第一灰度等级值P1对应的数据电压称为第一测定用电压Vm(i，j，P1)，将写入第一测定用电压Vm(i，j，P1)时的驱动 电流称为第一驱动电流Im(i，j，P1)，将与第二灰度等级值P2对应的数据电压称为第二测定用电压Vm(i，j，P2)，将写入第二测定用电压Vm(i，j，P2)时的驱动电流称为第二驱动电流Im(i，j，P2)。此外，将与第一驱动电流Im(i，j，P1)对应的测定数据称为第一测定数据，用相同的标记表示为Im(i，j，P1)。将与第二驱动电流Im(i，j，P2)对应的测定数据称为第二测定数据，用相同的标记表示为Im(i，j，P2)。
如图10所示，在时刻t21～t26，扫描信号Gj为高电平。输入输出控制信号DWT在第一～第三程序期间B1、B3、B5为高电平，在第一和第二测定期间B2、B4为低电平。因此，在第一～第三程序期间B1、B3、B5，开关23导通，运算放大器21作为缓冲放大器起作用。在第一和第二测定期间B2、B4，开关23断开，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。
在时刻t21之前，扫描信号Gj为低电平。时刻t21之前的像素电路PX(i，j)的动作与图7所示的时刻t11之前的动作相同。在时刻t21，扫描信号Gj变化为高电平。与此相伴，晶体管T2、T3导通。在第一程序期间B1，运算放大器21的非反转输入端子被输入第一测定用电压Vm(i，j，P1)。此外，在第一程序期间B1，开关23导通，运算放大器21作为缓冲放大器起作用。因此，在第一程序期间B1，数据线Si被施加第一测定用电压Vm(i，j，P1)。因此，在第一程序期间B1，电容器C1充电至下式(5)所示的电压Vgs。
Vgs＝Vref-Vm(i，j，P1)…(5)
在时刻t22，输入输出控制信号DWT变换为低电平。与此相伴，开关23断开，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。在第一测定期间B2，运算放大器21的非反转输入端子也被输入第一测定用电压Vm(i，j，P1)。因此，运算放大器21的反转输入端子的电压也因虚拟短路而成为Vm(i，j，P1)。
在第一测定期间B2，形成经由导通状态的晶体管T3的电流路径。式(2)也对于第一灰度等级值P1成立，因此在第一测定期间B2，电流不流入有机EL元件L1。因此，通过了晶体管T1的第一驱动电流Im(i，j，P1)流入数据线Si(参照图11)。电压输出/电流测定电路123测定从像素电路PX(i，j)流入数据线Si的第一驱动电流Im(i，j，P1)，输出表示其值的第一测定数据Im(i，j，P1)。
第二程序期间B3中的像素电路PX(i，j)和数据线驱动电路120的动作与第一程序期间B1中的动作相同。第二测定期间B4中的像素电路PX(i，j)和数据线驱动电路120的动作与第一测定期间B2中的动作相同。不过，在第二程序期间B3，像素电路PX(i，j)被写入第二测定用电压Vm(i，j，P2)，在第二测定期间B4，测定第二驱动电流Im(i，j，P2)，输出表示其值的第二测定数据Im(i，j，P2)。
第三程序期间B5中的像素电路PX(i，j)和数据线驱动电路120的动作与程序期间A1(图7)中的动作相同。其中，在第三程序期间B5被写入的数据电压Vm(i，j，P)是用第一测定期间B2中求得的第一测定数据Im(i，j，P1)和第二测定期间B4中求得的第二测定数据Im(i，j，P2)对修正数据进行更新，用更新后的修正数据进行阈值电压补偿和增益补偿而得到的电压。在时刻t26，扫描信号Gj变化为低电平。时刻t26之后的像素电路PX(i，j)的动作与图7所示的时刻t12之后的动作相同。
在1垂直同步期间内依次选择k条扫描线，对所选择的扫描线依次进行上述5个处理(期间B1～B5中的处理)。由此，能够在1垂直同步期间内，对与k条扫描线连接的(m×k)个像素电路11求取第一测定数据Im(i，j，P1)和第二测定数据Im(i，j，P2)。因此，能够在(n/k)个帧期间，对显示部10中包含的所有像素电路11求取第一测定数据Im(i，j，P1)和第二测定数据Im(i，j，P2)。例如，在显示面板12为FHD(Full High Definition：全高清)方式时，扫描线的总数为1125条，有効扫描线数为1080条。当k＝7时，在155(＝1080/7)帧期间，能够对显示部10中包含的所有像素电路11求取第一测定数据Im(i，j，P1)和第二测定数据Im(i，j，P2)。
图12是表示有机EL显示装置1中的修正处理的框图。图12所示的通信总线90为2条单方向通信总线或1条双方向通信总线。通信总线90的种类任意即可。通信总线90使用例如LVDS(Low Voltage Differential Signaling：低电压差分信号)、MIPI(Mobile IndustryProcessor Interface：移动产业处理器接口)、e-DP(Embedded Display Port：嵌入式显示端口)等。
显示控制电路100中，将DRAM140的存储区域的一部分作为增益修正存储器141使用，将DRAM140的存储区域的另一部分作为阈值电压修正存储器142使用。增益修正存储器141存储用于对像素电路11内的驱动晶体管进行增益补偿的数据(以下称为增益修正数据)。阈值电压修正存储器142存储表示像素电路11内的驱动晶体管的阈值电压的值的数据(以下称为阈值电压修正数据)。阈值电压修正存储器142作为按每个像素电路存储与驱动晶体管的阈值电压相应的数据的存储部起作用。
与(m×n)个像素电路11对应地，增益修正存储器141存储(m×n)个增益修正数据，阈值电压修正存储器142存储(m×n)个阈值电压修正数据。以下，将与像素电路PX(i，j)对应的增益修正数据记为B2R(i，j)，将与像素电路PX(i，j)对应的阈值电压修正数据记为Vt(i，j)。在初始状态下，增益修正数据B2R(i，j)全部被设定为1，阈值电压修正数据Vt(i，j)全部被设定为相同的值。
显示控制电路100包括第一LUT(Look up Table)101、乘法器102、加法器103、减法器104、第二LUT105、CPU106和Vref控制部109。另外，也可以代替CPU106使用逻辑电路，CPU106也可以具有Vref控制部109的功能。
第一LUT101将视频数据V0的灰度等级值与电压值对应地存储。当视频数据V0的灰度等级值为P时，第一LUT101输出与灰度等级值P对应的电压值Vc(P)。乘法器102将从第一LUT101输出的电压值Vc(P)与从增益修正存储器141读出的增益修正数据B2R(i，j)相乘。加法器103将乘法器102的输出与从阈值电压修正存储器142读出的阈值电压修正数据Vt(i，j)相加。减法器104将从Vref控制部109求出的基准电压Vref的值减去加法器103的输出而得到的值作为视频数据Vm(i，j，P)输出。视频数据Vm(i，j，P)由下式(6)表示。
Vm(i，j，P)
＝Vref-Vc(P)×B2R(i，j)-Vt(i，j)…(6)
当将式(6)代入式(3)时，导出下式(7)。
IL1＝(β/2)×{Vc(P)×B2R(i，j)
+Vt(i，j)-Vt}2…(7)
因此，通过根据晶体管T1的状态使增益修正数据B2R(i，j)和阈值电压修正数据Vt(i，j)变化，能够按每个像素电路11进行阈值电压补偿和增益补偿这两者。
视频数据Vm(i，j，P)在被例如缓冲存储器(未图示)暂时保持后，基于CPU106的控制，经通信总线90被发送至数据线驱动电路120。
第一LUT101对灰度等级值P进行以下的转换。将有机EL元件L1以最大亮度发光时流过有机EL元件的电流设为Iw，此时晶体管T1的栅极-源极间电压Vgs由下式(8)表示。
Vgs＝Vw+Vth…(8)
此时，第一LUT101进行例如下式(9)所示的转换。
Vc(P)＝Vw×P1.1…(9)
在使用式(9)所示的电压Vc(P)时，与灰度等级值P对应的驱动电流IL1(P)由下式(10)表示。另外，假设B2R(i，j)＝1，Vt(i，j)＝Vt。
IL1(P)＝(β/2)×Vw2×P2.2…(10)
因此，驱动电流IL1对于灰度等级值P具有γ＝2.2的特性。有机EL元件L1的发光亮度与驱动电流IL1成比例，因此有机EL元件L1的发光亮度也对于灰度等级值P具有γ＝2.2的特性。
在晶体管T1的输出电流对于输入电压具有平方特性的理想情况下，式(10)成立。但是，实际上在输出电流小的区域，输出电流偏离平方特性。于是，第一LUT101更加优选代替式(9)所示的转换，使用根据灰度等级值P非线性地变化的值Vn(P)进行下式(11)所示的转换。由此，能够提高第一LUT101的转换精度。
Vc(P)＝Vw×Vn(P)…(11)
第二LUT105将第一灰度等级值P1转换为下式(12)所示的第一理想特性数据IO(P1)，将第二灰度等级值P2转换为下式(13)所示的第二理想特性数据IO(P2)。
IO(P1)＝Iw×P12.2…(12)
IO(P2)＝Iw×P22.2…(13)
CPU106从数据线驱动电路120接受第一测定数据Im(i，j，P1)和第二测定数据Im(i，j，P2)。CPU106当接受第一测定数据Im(i，j，P1)时，从第二LUT105读出与第一灰度等级值P1对应的第一理想特性数据IO(P1)，根据第一理想特性数据IO(P1)与第一测定数据Im(i，j，P1)的比较结果，更新阈值电压修正存储器142中存储的阈值电压修正数据Vt(i，j)。CPU106当下式(14)成立时，对阈值电压修正数据Vt(i，j)加上ΔV，当下式(15)成立时，从阈值电压修正数据Vt(i，j)减去ΔV，当下式(16)成立时，不更新阈值电压修正数据Vt(i，j)。另外，ΔV是预先设定的固定值。
IO(P1)-Im(i，j，P1)>0…(14)
IO(P1)-Im(i，j，P1)<0…(15)
IO(P1)-Im(i，j，P1)＝0…(16)
CPU106当接受到第二测定数据Im(i，j，P2)时，从第二LUT105读出与第二灰度等级值P2对应的第二理想特性数据IO(P2)，根据第二理想特性数据IO(P2)与第二测定数据Im(i，j，P2)的比较结果，更新增益修正存储器141中存储的增益修正数据B2R(i，j)。CPU106当下式(17)成立时，对增益修正数据B2R(i，j)加上ΔB，当下式(18)成立时，从增益修正数据B2R(i，j)减去ΔB，当下式(19)成立时，不更新增益修正数据B2R(i，j)。另外，ΔB为预先设定的固定值。
IO(P2)-Im(i，j，P2)>0…(17)
IO(P2)-Im(i，j，P2)<0…(18)
IO(P2)-Im(i，j，P2)＝0…(19)
将第一测定用电压Vm(i，j，P1)施加至晶体管T1的栅极端子时，晶体管T1的栅极-源极间电压Vgs比较小。因此，第一测定数据Im(i，j，P1)根据阈值电压Vt的偏移大幅变动。另一方面，将第二测定用电压Vm(i，j，P2)施加至晶体管T1的栅极端子时，晶体管T1的栅极-源极间电压Vgs比较大。因此，第二测定数据Im(i，j，P2)不容易根据阈值电压Vt的偏移而变动，而根据增益β的偏移而大幅变动。因此，在有机EL显示装置1中，使用第一测定数据Im(i，j，P1)作为是否更新阈值电压修正数据Vt(i，j)的判断基准，使用第二 测定数据Im(i，j，P2)作为是否更新增益修正数据B2R(i，j)的判断基准。
图13是扫描线驱动电路110的电路图。扫描线驱动电路110包括2个移位寄存器111、112和选择器部113。移位寄存器111包括n个D触发器和n个AND电路。n个D触发器串联连接，第一级的D触发器的D端子被输入第一启动脉冲SPV。移位寄存器111按照以1水平期间为周期的第一时钟HCK进行动作。AND电路输出移位寄存器111的各级的输出与第一使能信号DOE的逻辑积。移位寄存器111生成视频信号期间的扫描信号。
移位寄存器112包括n个D触发器和n个AND电路。n个D触发器串联连接，第一级的D触发器的D端子被输入第二启动脉冲SPM。移位寄存器112按照以5水平期间为周期的第二时钟H5CK动作。AND电路输出移位寄存器112的各级的输出与第二使能信号MOE的逻辑积。移位寄存器112生成垂直同步期间的扫描信号。
选择器部113包括n个选择器。选择器当选择器控制信号MS_IM为低电平时选择移位寄存器111的输出，当选择器控制信号MS_IM为高电平时选择移位寄存器112的输出。因此，选择器部113在视频信号期间选择移位寄存器111的输出，在垂直同步期间选择移位寄存器112的输出。选择器部113的输出被供给至扫描线G1～Gn。
图14是扫描线驱动电路110的时序图。在图14中，QA1～QAn表示移位寄存器111中包含的n个D触发器的输出，QB1～QBn表示移位寄存器112中包含的n个D触发器的输出。第一时钟HCK在视频信号期间中每1水平期间成为高电平1次。第二时钟H5CK在垂直同步期间中每5水平期间成为高电平1次，共成为高电平k次。第一使能信号DOE在视频信号期间为与第一时钟HCK相反的电平，在垂直同步期间总是为低电平。第二使能信号MOE在视频信号期间总是为低电平，在垂直同步期间在第二时钟H5CK的第一个脉冲的下降沿变为高电平，从第二时钟H5CK的第k个脉冲的下降沿时起5水平期间后变为低电平。
像这样，有机EL显示装置1按每个像素电路11进行驱动晶体管的阈值电压补偿和增益补偿这两者。
以下，对有机EL显示装置1的基准电压Vref的控制进行说明。如图1和图12所示，显示控制电路100包括Vref控制部109。Vref控制部109从阈值电压修正存储器142读出(m×n)个阈值电压修正数据Vt(i，j)，求得读出的数据的平均值。由此，计算驱动晶体管的阈值电压的平均值VM。
Vref控制部109基于平均值VM决定基准电压Vref的电平。例如Vref控制部109当平均值VM大时提高基准电压Vref的电平，当平均值VM小时降低基准电压Vref的电平。Vref控制部109也可以使基准电压Vref的电平比之前提高平均值VM的增加量，使基准电压Vref的电平比之前降低阈值电压的平均值VM的减少量。显示控制电路100对Vref生成电路130输出表示由Vref控制部109决定的基准电压Vref的电平的控制信号CS3。Vref生成电路130将与控制信号CS3相应的基准电压Vref供给至显示部10。像这样，显示控制电路100基于阈值电压修正存储器142中存储的数据，求出显示部10中包含的所有驱动晶体管的阈值电压的平均值VM，基于求出的平均值VM控制基准电压Vref。
显示控制电路100基于阈值电压修正存储器142中存储的数据，对驱动晶体管的阈值电压求出平均值以外的统计值(例如中位数、众数、最大值或最小值)，基于求出的统计值控制基准电压Vref。此外，显示控制电路100也可以基于阈值电压修正存储器142中存储的数据，对显示部10中包含的一部分驱动晶体管求出统计值，基于求出的统计值控制基准电压Vref。
显示控制电路100在有机EL显示装置1的动作中以规定的时间间隔控制基准电压Vref。显示控制电路100可以仅在电源导通时控制基准电压Vref，也可以仅在电源断开时控制基准电压Vref。后者的情况下，显示控制电路100将电源断开时求出的基准电压Vref的电平写入闪存150，在电源导通时将基准电压Vref的电平从闪存150读出，用于基准电压Vref的控制。
像这样，有机EL显示装置1包括控制基准电压Vref的显示控制电路100。因此，即使在像素电路11内的驱动晶体管T1的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管T1的驱动电流的量的变化而以高精 度检测驱动电流。此外，第一和第二测定期间B2、B4的有机EL元件L1的两端电压的变化得到抑制。因此，能够防止有机EL元件L1流入不需要的电流，从而以高精度检测驱动电流。
如以上所示，本实施方式的有机EL显示装置1中，像素电路11包括电光学元件(有机EL元件L1)和与电光学元件串联设置的驱动晶体管T1。数据线驱动电路120在电流检测时(第一和第二测定期间B2、B4)对驱动晶体管T1的控制端子(栅极端子)和第一导通端子(源极端子)之间供给与检测用电压(第一和第二测定用电压Vm(i，j，P1)、Vm(i，j，P2))和基准电压Vref相应的电压(电压{Vref-Vm(i，j，P1)}、{Vref-Vm(i，j，P2)})，检测通过驱动晶体管T1输出到像素电路11的外部的驱动电流(第一和第二驱动电流Im(i，j，P1)、Im(i，j，P2))。显示控制电路100控制基准电压Vref。因此，根据本实施方式的有机EL显示装置1，通过适当地控制基准电压Vref，即使在驱动晶体管T1的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管T1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，防止电光学元件流入不需要的电流，从而以高精度检测驱动电流。
此外，有机EL显示装置1具有按每个像素电路11存储与驱动晶体管T1的阈值电压相应的数据(阈值电压修正数据Vt(i，j))的存储部(阈值电压修正存储器142)，显示控制电路100基于存储部中存储的数据求出驱动晶体管T1的阈值电压的统计值(例如平均值VM)，基于求出的统计值控制基准电压Vref。因此，通过基于驱动晶体管T1的阈值电压的统计值控制基准电压Vref，能够适当地控制基准电压Vref，以高精度检测驱动电流。
此外，显示控制电路100基于数据线驱动电路120的检测结果，对存储部中存储的数据进行更新。因此，能够基于驱动电流的检测结果，求出与驱动晶体管T1的阈值电压相应的数据。此外，显示控制电路100用存储部中存储的数据对视频数据V0进行用于补偿驱动晶体管T1的阈值电压和增益的修正处理(图12所示的处理)。因此，通过按每个像素电路11对驱动晶体管T1的阈值电压和增益进行补偿，能够使显示图像的画质提高。
此外，显示部10包括对像素电路11供给基准电压Vref的基准电压线，数据线驱动电路120在电流检测时，检测从像素电路11流入数据线Si的驱动电流。因此，在对像素电路11供给基准电压Vref的显示装置中，通过对数据线Si供给检测用电压，适当地控制基准电压Vref，能够以高精度对流入数据线Si的驱动电流进行检测。此外，通过用数据线Si检测驱动电流，能够削减配线的条数。
此外，像素电路11包括：设置在供给基准电压Vref的基准电压线与驱动晶体管T1的控制端子之间，具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的基准电压施加晶体管T2；设置在数据线Si与驱动晶体管T1的第一导通端子之间，具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的输入输出晶体管T3；和设置在驱动晶体管T1的控制端子与第一导通端子之间的电容元件C1。因此，在驱动晶体管T1的控制端子与第一导通端子之间具有电容元件C1，对电容元件C1的两端分别施加数据线Si的电压和基准电压Vref使用的像素电路11中，通过控制基准电压Vref，能够以高精度检测驱动电流。此外，通过使用氧化物TFT(例如，半导体层包含铟镓锌氧化物的TFT)作为驱动晶体管T1，能够使驱动电流增加，缩短写入时间，提高画面的亮度。
以下，对第一实施方式的有机EL显示装置1的2种变形例进行说明。第一变形例的有机EL显示装置中，阈值电压修正存储器142存储表示驱动晶体管T1的阈值电压的统计值(例如平均值VM)与基准电压Vref之差的数据。根据第一变形例的有机EL显示装置，通过存储表示驱动晶体管T1的阈值电压的统计值与基准电压Vref之差的数据，能够削减要存储的数据的位数，从而削减存储部的容量。
例如，设阈值电压的初始状态下的偏差量的最大值为Vdis，由经年劣化导致的阈值电压的变化量的最大值为Vsft_max，由经年劣化导致的阈值电压的变化量的最小值为Vsft_min。第一实施方式的有机EL显示装置1中，需要考虑阈值电压从初始状态的中位数最大偏离(Vdis+Vsht_max)，来决定存储于阈值电压修正存储器142中的数据的位数。而第一变形例的有机EL显示装置中，只要考虑阈值电压从初始状态的中位数最大偏离(Vdis+Vsht_max-Vsht_min)，来决定存储于阈值电压修正存储器142的数据的位数即可。与前者相比，后者的数 据的位数少。因此，根据第一变形例的有机EL显示装置，能够削减阈值电压修正存储器142的电容。
第二变形例的有机EL显示装置包括存储阈值电压修正数据的阈值电压修正存储器，仅进行驱动晶体管的阈值电压补偿。根据第二变形例的有机EL显示装置，按每个像素电路补偿驱动晶体管的阈值电压，能够使显示画像的画质提高。
(第二实施方式)
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。图15所示的有机EL显示装置2包括显示部10、显示控制电路200、扫描线驱动电路210、数据线驱动电路220和Vref生成电路130。以下，对各实施方式的结构要素中与之前叙述过的实施方式相同的要素，标注相同参照标记省略说明。
显示控制电路200与第一实施方式的显示控制电路100同样地控制扫描线驱动电路210和数据线驱动电路220。有机EL显示装置2中，视频数据V1可以与视频数据V0相同，也可以是对视频数据V0进行了修正处理等之后的数据。扫描线驱动电路210按照与第一实施方式的扫描线驱动电路110不同的时序来驱动扫描线G1～Gn。数据线驱动电路220包括接口电路121、驱动信号生成电路122和m个检测/修正输出电路223，驱动数据线S1～Sm。
从显示控制电路200供给到数据线驱动电路220的控制信号CS2包括时钟CLK1、CLK2。检测/修正输出电路223按照时钟CLK1、CLK2进行动作。检测/修正输出电路223将从像素电路PX(i，j)流入数据线Si的驱动电流转换为电压，将基于与视频数据V1相应的电压和由电流电压转换求出的电压的电压输出到数据线Si。在本实施方式中，将从D/A转换器20输出的电压称为数据电压Vdata。
图16是检测/修正输出电路223的电路图。图16中记载了与数据线Si对应的检测/修正输出电路223。检测/修正输出电路223包括运算放大器30、7个晶体管31～37和2个电容器38、39。晶体管31～37均为n沟道型。另外，代替n沟道型的晶体管，可以使用p沟道型的晶体管，也可以使用其他开关元件。在图16中，将电容器39的右侧的端子称为节点Na，将电容器39的左侧的端子称为节点Nb。
运算放大器30的反转输入端子与数据线Si连接。晶体管37的一个导通端子和栅极端子与运算放大器30的反转输入端子连接，晶体管37的另一个导通端子与运算放大器30的输出端子连接。晶体管37作为二极管元件起作用。晶体管33在运算放大器30的反转输入端子与输出端子之间与晶体管37并联设置。晶体管33的栅极端子被供给时钟CLK1。晶体管37作为电流电压转换元件起作用，晶体管33作为功能开关起作用。电容器38在运算放大器30的反转输入端子与输出端子之间与晶体管33、37并联设置。电容器38具有使运算放大器30的负反馈稳定的功能。
晶体管31的一个导通端子与节点Nb连接，晶体管31的另一个导通端子被供给数据电压Vdata(D/A转换器20的输出电压)。晶体管32的一个导通端子与节点Na连接，晶体管32的另一个导通端子与运算放大器30的非反转输入端子连接。晶体管34的一个导通端子与节点Na连接，晶体管34的另一个导通端子被供给高电平电源电压ELVDD。晶体管35设置在节点Nb与运算放大器30的输出端子之间。晶体管36的一个导通端子与运算放大器30的非反转输入端子连接，晶体管36的另一个导通端子被供给从电源电路(未图示)供给来的测定用电压Vmeas。晶体管31、32的栅极端子被供给时钟CLK1，晶体管34～36的栅极端子被供给时钟CLK2。晶体管31、32、34～36作为开关部起作用。
有机EL显示装置2中，扫描线G1～Gn被划分为1个以上的组，驱动电流按每个组被检测。以下，设p为n以外的n的约数，q＝n/p。图17为表示有机EL显示装置2的组划分的图。如图17所示，扫描线G1～Gn被划分为每个组q条的p个组。第一组包含扫描线G1～Gq，第二组包含扫描线Gq+1～G2q，第p组包含扫描线Gn-q+1～Gn。另外，组数p可以为1，各组中包含的扫描线的条数可以不同。
有机EL显示装置2中，1帧期间设定有p个组选择期间，各组选择期间设置有共同选择期间和扫描期间。扫描线驱动电路210对于各组，在共同选择期间，一并选择组内的q条扫描线，在扫描期间依次选择组内的q条扫描线。扫描线驱动电路210按每个组选择期间切换选择哪一组。数据线驱动电路220对于各组，在共同选择期间，将流 入数据线Si的电流转换为电压，在扫描期间，对数据线Si施加基于数据电压Vdata和由共同选择期间求出的电压的电压。
图18是表示有机EL显示装置2的信号的变化的时序图。在图18中，时刻t32～t36为第一组的选择期间，时刻t32～t33为共同选择期间X1，时刻t34～t36为扫描期间X2。在图18中，Dj表示写入像素电路PX(i，j)的修正后的数据电压。以下，将配置在第1～q行第i列的q个像素电路11总称为像素电路PX(i，1：q)。
在时刻t31之前，扫描信号G1～Gq和时钟CLK2为低电平，时钟CLK1为高电平。此时，在像素电路PX(i，1：q)中，晶体管T2、T3为断开状态，与由电容器C1保持的电压相应的驱动电流流入晶体管T1和有机EL元件L1。有机EL元件L1以与此时的驱动电流相应的亮度发光。在时刻t31，时钟CLK1变为低电平。与此相伴，晶体管31～33断开。
在时刻t32，扫描信号G1～Gq变化为高电平。与此相伴，像素电路PX(i，1：q)内的晶体管T2、T3导通。此外，在时刻t32，时钟CLK2变为高电平。与此相伴，晶体管34～36导通。因此，节点Na被供给高电平电源电压ELVDD，运算放大器30的输出端子与节点Nb连接，运算放大器30的非反转输入端子被供给测定用电压Vmeas。因此，与运算放大器30的反转输入端子连接的数据线Si由于虚拟短路而被充电至测定用电压Vmeas。因此，与图8同样地，在像素电路PX(i，1：q)，电容器C1的一端(下侧的端子)经晶体管T3被供给测定用电压Vmeas，电容器C1的另一端(上侧的端子)经晶体管T2被供给基准电压Vref。因此，在共同选择期间X1，像素电路PX(i，1：q)内的电容器C1被充电至下式(20)所示的电压Vgsa。
Vgsa＝Vref-Vmeas…(20)
其中，设有机EL元件L1的发光阈值电压为Vth_L1时，决定测定用电压Vmeas，使其满足下式(21)。
Vmeas<ELVSS+Vth_L1…(21)
此时晶体管33为断开状态，因此运算放大器30和晶体管37作为跨阻电路起作用。更详细而言，在共同选择期间X1中，与式(20)所示的电压Vgsa相应的驱动电流从q个像素电路PX(i，1：q)分别流入数据线Si。从q个像素电路PX(i，1：q)流入数据线Si的驱动电流全部流入晶体管37，晶体管37将该驱动电流转换为电压。此时得到的电压成为运算放大器30的输出电压。
此处，设晶体管T1的阈值电压为Vtha，晶体管T1的增益为βa，晶体管37的阈值电压为Vthb，晶体管37的增益为βb，共同选择期间X1的晶体管37的栅极-源极间电压为Vgsb。共同选择期间X1中流过晶体管T1的电流Ia有下式(22)表示，共同选择期间X1中流过晶体管37的电流Ib由下式(23)表示。
Ia＝(βa/2)×(Vgsa-Vtha)2…(22)
Ib＝(βb/2)×(Vgsb-Vthb)2…(23)
当假设像素电路PX(i，1：q)的电流Ia彼此相等时，q×Ia＝Ib成立。此外，假设增益βb为增益βa的q倍(q×βa＝βb)。此时，电压Vgsb由下式(24)表示，运算放大器30的输出电压Vout由下式(25)表示。
Vgsb＝Vgsa-Vtha+Vthb
＝Vref-Vmeas-Vtha+Vthb…(24)
Vout＝Vmeas-Vgsb
＝2Vmeas-Vref+Vtha-Vthb…(25)
进一步，假设阈值电压Vthb没有偏差和经年劣化。式(25)包含的Vtha以外的项为常数，运算放大器30的输出电压Vout仅根据晶体管T1的阈值电压Vtha变化。运算放大器30的输出电压Vout被供给至节点Nb，节点Na经晶体管34被供给高电平电源电压ELVDD。因此，在共同选择期间X1，电容器39被充电至下式(26)所示的电压Vd。
Vd＝Vout-ELVDD
＝2Vmeas-Vref-ELVDD+Vtha-Vthb…(26)
在时刻t33，扫描信号G1～Gq和时钟CLK2变为低电平。与此相伴，在像素电路PX(i，1：q)中，晶体管T2、T3断开，电容器C1中保持式(20)所示的电压Vgsa。检测/修正输出电路223中，晶体管34～36断开，电容器39中保持式(26)所示的电压Vd。
在时刻t34，时钟CLK1变为高电平。与此相伴，晶体管31～33导通。在时刻t34以后，运算放大器30作为缓冲放大器起作用，节点Nb经晶体管31被供给数据电压Vdata。因此，数据线Si从运算放大器30被供给下式(27)所示的修正后的数据电压Vcd。
Vcd＝Vdata-Vd
＝Vdata-2Vmeas+Vref+ELVDD
-Vtha+Vthb…(27)
此外，在时刻t34，扫描信号G1变为高电平。与此相伴，像素电路PX(i，1)内的晶体管T2、T3导通。因此，电容器C1的一端(附图中下侧的端子)经晶体管T3被供给式(27)所示的电压Vcd，电容器C1的另一端(附图中上侧的端子)经晶体管T2被供给基准电压Vref。因此，在时刻t34～t35，电容器C1被充电至下式(28)所示的电压Vgs。
Vgs＝Vref-Vcd
＝-Vdata+2Vmeas-ELVDD
+Vtha-Vthb…(28)
在时刻t35，扫描信号G1变为低电平。与此相伴，像素电路PX(i，1)内的晶体管T2、T3断开。在时刻t35以后，像素电路PX(i，1)中，电容器C1保持式(28)所示的电压Vgs，下式(29)所示的电流IL1流入晶体管T1和有机EL元件L1，有机EL元件L1以与电流IL1相应的亮度发光。
IL1＝(βa/2)×(Vgs-Vtha)2
＝(βa/2)×(-Vdata+2Vmeas-ELVDD-Vthb)2…(29)
式(29)中，(-Vdata)以外的项为常数，因此式(29)所示的电流IL1不依赖于晶体管T1的阈值电压Vtha。因此，根据有机EL显示装置2，能够进行晶体管T1的阈值电压补偿。
在时刻t35～t36，扫描信号G2～Gq依次成为高电平。由此，配置在第2～q行的像素电路11被依次写入修正后的数据电压。像这样，有机EL显示装置2进行驱动晶体管T1的阈值电压补偿。另外，在以上的说明中，扫描线驱动电路210在共同选择期间，将组内的全部扫描线一并选择，但在共同选择期间，也可以将组内的一部分扫描线一并选择。
以下对有机EL显示装置2的基准电压Vref的控制进行说明。如 图15所示，显示控制电路200包括点亮时间测定部208和Vref控制部209。点亮时间测定部208测定有机EL显示装置2的动作时间(即有机EL元件L1的累积点亮时间)，输出测定到的累积点亮时间LT。Vref控制部209基于由点亮时间测定部208测定到的累积点亮时间LT，决定基准电压Vref的电平。例如，Vref控制部209中，累积点亮时间LT越大，越提高基准电压Vref的电平。显示控制电路200对Vref生成电路130输出表示由Vref控制部209决定的基准电压Vref的电平的控制信号CS3。
如以上所示，本实施方式的有机EL显示装置2包括测定累积点亮时间LT，基于测定到的累积点亮时间LT控制基准电压Vref的显示控制电路200。此外，驱动晶体管T1的特性根据累积点亮时间LT而变化。因此，根据本实施方式的有机EL显示装置2，通过基于累积点亮时间LT适当地控制基准电压Vref，即设在驱动晶体管T1的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管T1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(共同选择期间X1)抑制电光学元件(有机EL元件L1)的两端电压的变化，防止电光学元件流入不需要的电流，从而以高精度检测驱动电流。
此外，有机EL显示装置2中，扫描线G1～Gn被划分为1个以上的组。扫描线驱动电路210对各组，在第一期间(共同选择期间)将组内的全部或一部分扫描线一并选择，在第二期间(扫描期间)将组内的全部扫描线依次选择。数据线驱动电路220对各组，在第一期间将输出到像素电路11的外部的电流转换为电压，在第二期间将基于与视频数据相应的电压Vdata和第一期间中求出的电压的电压输出至数据线Si。像这样，通过按每个组检测输出到像素电路11的外部的电流，能够缩短电流检测所需要的时间。
以下，对第二实施方式的有机EL显示装置2的2种变形例进行说明。第一变形例的有机EL显示装置按帧期间切换组划分的方法。第一变形例的有机EL显示装置中，扫描线G1～Gn在第N帧期间，以图17所示的方法被划分为p个组，在第(N+1)帧期间，以图19所示的方法被划分为(p+1)个组。在图19所示的组划分中，第一组包含扫描线G1～Gq/2，第二组包含扫描线Gq/2+1～G3q/2，第(p+1)组包 含扫描线Gn-q/2+1～Gn。第一变形例的有机EL显示装置中，交替出现以图17所示的方法进行组划分的帧期间和以图19所示的方法进行组划分的帧期间。
在驱动晶体管T1的阈值电压的组内的平均值在组间不同的情况下，如果总是进行相同的组划分，则有时会在显示画面中出现由组内的平均值之差引起的亮度边界。根据第一变形例的有机EL显示装置，通过按帧期间切换组划分的方法，能够防止亮度边界出现在显示画面中。
另外，第一变形例的有机EL显示装置可以将组划分的方法切换为3种以上，也可以按多个帧期间切换组划分的方法，还可以进行图17和图19所示的组划分以外的组划分。
图20是表示第二变形例的有机EL显示装置的数据线驱动电路与数据线的连接方式的图。第二变形例的有机EL显示装置包含图20所示的数据线驱动电路224。数据线驱动电路224与m条数据线对应地包含(m/x)个检测/修正输出电路223。此外，第二变形例的有机EL显示装置包括(m/x)个选择器225。其中，x为2以上不足m的整数。在以下的说明中，x＝3。
检测/修正输出电路223经选择器225与3条数据线连接。选择器225按照从显示控制电路(未图示)输出的选择控制信号SEL1～SEL3进行动作。当选择控制信号SEL1为高电平时，检测/修正输出电路223与第一数据线电连接。当选择控制信号SEL2为高电平时，检测/修正输出电路223与第二数据线电连接。当选择控制信号SEL3为高电平时，检测/修正输出电路223与第三数据线电连接。
图21是表示第二变形例的有机EL显示装置中的信号的变化的时序图。在图21中，时刻t42～t47为第一组的选择期间，时刻t42～t43为共同选择期间Y1，时刻t44～t47为扫描期间Y2。
在共同选择期间Y1，选择控制信号SEL1～SEL3为高电平。因此，在共同选择期间Y1，对排成3列的3q个像素电路11执行第二实施方式的有机EL显示装置2中的共同选择期间X1的处理(对排成1列的q个像素电路的处理)。因此，电容器39被充电至与3q个像素电路11内的驱动晶体管的阈值电压相应的电压。
在时刻t44～t45，选择控制信号SEL1～SEL3依次成为高电平。当选择控制信号SEL1为高电平时，检测/修正输出电路223与数据线S1连接，数据线S1被充电至修正后的数据电压D1_1。当选择控制信号SEL2为高电平时，检测/修正输出电路223与数据线S2连接，数据线S2被充电至修正后的数据电压D1_2。当选择控制信号SEL3为高电平时，检测/修正输出电路223与数据线S3连接，数据线S3被充电至修正后的数据电压D1_3。
根据第二变形例的有机EL显示装置，通过与多个数据线对应地设置检测/修正输出电路223，能够削减数据线驱动电路224的电路规模。
(第三实施方式)
图22是表示本发明的第三实施方式的有机EL显示装置的结构的框图。图22所示的有机EL显示装置3包括显示部13、显示控制电路300、扫描线驱动电路210、数据线驱动电路320和Vref生成电路130。
显示部13是在第一实施方式的显示部10中追加了特性检测用晶体管14后的显示部。数据线驱动电路320是在第二实施方式的数据线驱动电路220中追加了特性检测电路321后的电路。特性检测电路321与特性检测用晶体管14连接，检测特性检测用晶体管14的特性(例如阈值电压)。数据线驱动电路320将表示由特性检测电路321检测到的特性检测用晶体管14的特性的特性数据CD输出至显示控制电路300。
显示控制电路300包括Vref控制部309。Vref控制部309基于特性数据CD决定基准电压Vref的电平。例如，Vref控制部309当特性检测用晶体管14的阈值电压高时提高基准电压Vref的电平，当特性检测用晶体管14的阈值电压低时降低基准电压Vref的电平。显示控制电路300对Vref生成电路130输出表示由Vref控制部309决定的基准电压Vref的电平的控制信号CS3。
如以上所示，本实施方式的有机EL显示装置3的显示部13包括特性检测用晶体管14。此外，有机EL显示装置3包括基于特性检测用晶体管14的特性控制基准电压Vref的显示控制电路300。因此，根据本实施方式的有机EL显示装置3，通过基于特性检测用晶体管14的特性适当控制基准电压Vref，即设在驱动晶体管T1的阈值电压变化 时，也能够抑制流过驱动晶体管T1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(共同选择期间X1)抑制电光学元件(有机EL元件L1)的两端电压的变化，防止电光学元件流入不需要的电流，从而以高精度检测驱动电流。
(第四实施方式)
图23是表示本发明的第四实施方式的有机EL显示装置的结构的框图。图23所示的有机EL显示装置4包括显示部15、显示控制电路100、扫描线驱动电路110、数据线驱动电路420、DRAM140和闪存150。
显示部15包括n条扫描线G1～Gn、m条数据线S1～Sm、m条监测线M1～Mm和(m×n)个像素电路16。数据线S1～Sm、扫描线G1～Gn和(m×n)个像素电路16与第一实施方式的显示部10同样地配置。监测线M1～Mm与数据线S1～Sm平行地配置。为了对像素电路16供给高电平电源电压ELVDD和低电平电源电压ELVSS，在显示部15设置高电平电源线和低电平电源线(均未图示)。显示部15不具有基准电压线。有机EL显示装置4中，显示控制电路100用通信总线90对数据线驱动电路420输出控制信号CS3。
图24是表示数据线驱动电路420的详细情况的框图。数据线驱动电路420包括接口电路121(未图示)、驱动信号生成电路422和m个电压输出/电流测定电路123。数据线驱动电路420驱动数据线S1～Sm，并且检测从像素电路16流入监测线M1～Mm的驱动电流。
驱动信号生成电路422是在第一实施方式的驱动信号生成电路122中追加了m个加法器27后的电路。各加法器27与第二锁存部126中包含的m个锁存电路中的任一个和m个D/A转换器20中的任一个对应。数据线驱动电路420基于控制信号CS3求出表示基准电压Vref的值的基准电压数据Vref_d。各加法器27将对应的锁存电路中保持的视频数据与基准电压数据Vref_d相加。D/A转换器20输出与由对应的加法器27求出的值相应的电压。从D/A转换器20输出数据电压加上基准电压得到的电压{Vm(i，j，P)+Vref}。
各电压输出/电流测定电路123与监测线M1～Mm中的任一个连接。当输入输出控制信号DWT为高电平时，电压输出/电流测定电路 123对对应的监测线Mi固定地施加低电平电源电压ELVSS。当输入输出控制信号DWT为低电平时，电压输出/电流测定电路123测定从像素电路PX(i，j)流入监测线Mi的驱动电流，输出表示测定结果的测定数据MD。
图25是像素电路16和电压输出/电流测定电路123的电路图。在图25中记载了像素电路PX(i，j)、与数据线Si对应的加法器27、与数据线Si对应的D/A转换器20和与监测线Mi对应的电压输出/电流测定电路123。
像素电路16包括有机EL元件L1、3个晶体管T11～T13和电容器C1。晶体管T11～T13均为n沟道型。晶体管T11～T13是例如半导体层包含铟镓锌氧化物等氧化物半导体的氧化物TFT。晶体管T11～T13分别作为驱动晶体管、输入晶体管和输出晶体管起作用，电容器C1作为电容元件起作用。
晶体管T11与有机EL元件L1串联连接，设置在供给高电平电源电压ELVDD的高电平电源线与供给低电平电源电压ELVSS的低电平电源线之间。晶体管T11的漏极端子与高电平电源线连接，晶体管T11的源极端子与有机EL元件L1的阳极端子连接。有机EL元件L1的阴极端子与低电平电源线连接。晶体管T12设置在数据线Si与晶体管T11的栅极端子之间。晶体管T13设置在监测线Mi与晶体管T11的源极端子之间。晶体管T12、T13的栅极端子与扫描线Gj连接。电容器C1设置在晶体管T11的栅极端子与源极端子之间。
电压输出/电流测定电路123以与第一实施方式不同的方式连接。本实施方式中，运算放大器21的反转输入端子与监测线Mi连接，运算放大器21的非反转输入端子被固定地供给低电平电源电压ELVSS。减法器25的一个端子被固定地供给与低电平电源电压ELVSS对应的数码值ELVSS_d。减法器25从由A/D转换器24输出的数码值中减去数码值ELVSS_d。另外，在低电平电源电压ELVSS为零的情况下，也可以删除减法器25。
当输入输出控制信号DWT为高电平时，开关23导通。此时，运算放大器21作为缓冲放大器起作用，以低输出阻抗将低电平电源电压ELVSS供给至监测线Mi。当输入输出控制信号DWT为低电平时，开 关23断开，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。此时除法器26的输出为表示通过晶体管T11流入监测线Mi的驱动电流的值的Im(i，j，P)。
像素电路16和电压输出/电流测定电路123按照与第一实施方式相同的时序进行动作(参照图6、图7和图10)。输入输出控制信号DWT和扫描信号G1～Gn按照图6所示的时序变化。在视频信号期间(图7)中，由于输入输出控制信号DWT总是为高电平，因此电压输出/电流测定电路123对监测线Mi供给低电平电源电压ELVSS。在程序期间A1中，扫描信号Gj成为高电平，对数据线Si施加电压{Vm(i，j，P)+Vref}。因此，在程序期间A1中，晶体管T12、T13导通，电容器C1被充电至电压{Vm(i，j，P)+Vref-ELVSS}。当程序期间A1结束，扫描信号Gj成为低电平时，晶体管T12、T13断开，电容器C1保持电压{Vm(i，j，P)+Vref-ELVSS}。其后，有机EL元件L1以与电容器C1保持的电压相应的亮度发光。
在垂直同步期间(图10)中，扫描信号Gj遍及5水平期间为高电平，输入输出控制信号DWT在第一～第三程序期间B1、B3、B5中为高电平，在第一和第二测定期间B2、B4中为低电平。因此，在第一～第三程序期间B1、B3、B5，运算放大器21作为缓冲放大器起作用，在第一和第二测定期间B2、B4，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。在第一程序期间B1，与第一灰度等级值P1对应的数据电压加上基准电压而得到的电压{Vm(i，j，P1)+Vref}施加至数据线Si，电容器C1被充电至电压{Vm(i，j，P1)+Vref-ELVSS}。在第一测定期间B2，通过了晶体管T11的驱动电流流入监测线Mi。电压输出/电流测定电路123测定从像素电路PX(i，j)流入监测线Mi的驱动电流，输出表示其值的第一测定数据Im(i，j，P1)。在第二和第三程序期间B3、B5，进行与第一程序期间B1相同的处理，在第二测定期间B4，进行与第一测定期间B2相同的处理。
显示控制电路100与第一实施方式同样地进行图12所示的修正处理。Vref控制部109基于阈值电压修正存储器142中存储的数据求出驱动晶体管T11的阈值电压的统计值(例如平均值VM)，基于求出的统计值控制基准电压Vref。在有机EL显示装置4中，也通过控制基准 电压Vref得到与第一实施方式同样的効果。
如以上所示，本实施方式的有机EL显示装置4中，像素电路16包括电光学元件(有机EL元件L1)和与电光学元件串联设置的驱动晶体管T11。数据线驱动电路420在电流检测时(第一和第二测定期间B2、B4)对驱动晶体管T11的控制端子(栅极端子)和第一导通端子(源极端子)之间供给与检测用电压(第一和第二测定用电压Vm(i，j，P1)、Vm(i，j，P2))和基准电压Vref相应的电压(电压{Vm(i，j，P1)+Vref-ELVSS}、{Vm(i，j，P2)+Vref-ELVSS})，检测通过驱动晶体管T11输出到像素电路16的外部的驱动电流(第一和第二驱动电流Im(i，j，P1)、Im(i，j，P2))。显示控制电路100控制基准电压Vref。因此，根据本实施方式的有机EL显示装置4，通过适当控制基准电压Vref，即设在驱动晶体管T11的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管T11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，防止电光学元件中流入不需要的电流，能够以高精度检测驱动电流。
此外，显示部15包括多个监测线M1～Mm，数据线驱动电路420在电流检测时，将检测用电压加上基准电压Vref而得到的电压(电压{Vm(i，j，P1)+Vref}、{Vm(i，j，P2)+Vref})供给至数据线Si，检测从像素电路16流入监测线Mi的驱动电流。因此，在数据线S1～Sm之外还具有监测线M1～Mm的显示装置中，通过将检测用电压加上基准电压而得到的电压供给至数据线Si，适当地控制基准电压Vref，能够以高精度检测流入监测线Mi的驱动电流。
此外，像素电路16设置在数据线Si与驱动晶体管T11的控制端子之间，包括：具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的输入晶体管T12；设置在监测线Mi与驱动晶体管T11的第一导通端子之间，具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的输出晶体管T13；和设置在驱动晶体管T11的控制端子与第一导通端子之间的电容元件C1。因此，在驱动晶体管T11的控制端子与第一导通端子之间具有电容元件C1，对电容元件C1的一端施加数据线Si的电压使用的像素电路16中，通过控制基准电压Vref，能够以高精度检测驱动电流。
(第五实施方式)
图26是表示本发明的第五实施方式的有机EL显示装置的结构的框图。图26所示的有机EL显示装置5包括显示部15、显示控制电路100、扫描线驱动电路110、数据线驱动电路520、Vref生成电路130、DRAM140和闪存150。
有机EL显示装置5中，显示控制电路100用通信总线90对数据线驱动电路520输出控制信号CS3，并且对Vref生成电路130输出控制信号CS3。Vref生成电路130基于控制信号CS3生成基准电压Vref，将生成的基准电压Vref供给至数据线驱动电路520。当设有机EL元件L1的发光阈值电压为Vth_L1时，决定基准电压Vref，使其满足下式(30)。
Vref<ELVSS+Vth_L1…(30)
图27是表示数据线驱动电路520的详细情况的框图。数据线驱动电路520包括接口电路121(未图示)、驱动信号生成电路122和m个电压输出/电流测定电路123。数据线驱动电路520驱动数据线S1～Sm，并且检测从像素电路16流入监测线M1～Mm的驱动电流。
各电压输出/电流测定电路123与监测线M1～Mm中的任一个连接。当输入输出控制信号DWT为高电平时，电压输出/电流测定电路123对对应的监测线Mi施加从Vref生成电路130供给来的基准电压Vref。当输入输出控制信号DWT为低电平时，电压输出/电流测定电路123检测从像素电路PX(i，j)流入监测线Mi的驱动电流，输出表示测定结果的测定数据MD。
图28是像素电路16和电压输出/电流测定电路123的电路图。图28中记载了像素电路PX(i，j)、与数据线Si对应的D/A转换器20和与监测线Mi对应的电压输出/电流测定电路123。
电压输出/电流测定电路123以与第一和第四实施方式不同的方式连接。在本实施方式中，运算放大器21的反转输入端子与监测线Mi连接，运算放大器21的非反转输入端子被供给基准电压Vref。数据线驱动电路520基于控制信号CS3，求出表示基准电压Vref的值的基准电压数据Vref_d。减法器25的一个端子被供给数码值Vref_d。减法器25从由A/D转换器24输出的数码值中减去数码值Vref_d。
当输入输出控制信号DWT为高电平时，开关23导通。此时运算 放大器21作为缓冲放大器起作用，将基准电压Vref以低输出阻抗供给至监测线Mi。当输入输出控制信号DWT为低电平时，开关23断开，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。此时，除法器26的输出为表示通过晶体管T11流入监测线Mi的驱动电流的值的Im(i，j，P)。
像素电路16和数据线驱动电路520按照与第一和第四实施方式相同的时序进行动作(参照图6、图7和图10)。输入输出控制信号DWT和扫描信号G1～Gn按照图6所示的时序变化。在视频信号期间(图7)，输入输出控制信号DWT总是为高电平，因此电压输出/电流测定电路123对监测线Mi供给基准电压Vref。在程序期间A1，扫描信号Gj成为高电平，对数据线Si施加电压Vm(i，j，P)。因此，在程序期间A1，晶体管T12、T13导通，电容器C1被充电至电压{Vm(i，j，P)-Vref}。当程序期间A1结束，扫描信号Gj成为低电平时，晶体管T12、T13断开，电容器C1保持电压{Vm(i，j，P)-Vref}。其后，有机EL元件L1以与电容器C1保持的电压相应的亮度发光。
在垂直同步期间(图10)，在第一～第三程序期间B1、B3、B5，运算放大器21作为缓冲放大器起作用，在第一和第二测定期间B2、B4，运算放大器21和电容器22作为积分放大器起作用。在第一程序期间B1，与第一灰度等级值P1对应的数据电压Vm(i，j，P1)施加至数据线Si，基准电压Vref施加至监测线Mi，电容器C1被充电为电压{Vm(i，j，P1)-Vref}。在第一测定期间B2，通过了晶体管T11的驱动电流流入监测线Mi。电压输出/电流测定电路123检测从像素电路PX(i，j)流入监测线Mi的驱动电流，输出表示其值的第一测定数据Im(i，j，P1)。在第二和第三程序期间B3、B5，进行与第一程序期间B1同样的处理，在第二测定期间B4，进行与第一测定期间B2同样的处理。
显示控制电路100与第一实施方式同样地进行图12所示的修正处理。Vref控制部109基于阈值电压修正存储器142中存储的数据，求出驱动晶体管T11的阈值电压的统计值(例如平均值VM)，基于求出的统计值，控制基准电压Vref。在有机EL显示装置5中，也通过控制基准电压Vref，得到与第一实施方式同样的效果。
如以上所示，在本实施方式的有机EL显示装置5中，像素电路16包含电光学元件(有机EL元件L1)和与电光学元件串联设置的驱动晶体管T11。数据线驱动电路520在电流检测时(第一和第二测定期间B2、B4)对驱动晶体管T11的控制端子(栅极端子)与第一导通端子(源极端子)之间供给与检测用电压(第一和第二测定用电压Vm(i，j，P1)、Vm(i，j，P2))和基准电压Vref相应的电压(电压{Vm(i，j，P1)-Vref}、{Vm(i，j，P2)-Vref})，检测通过驱动晶体管T11输出到像素电路16的外部的驱动电流(第一和第二驱动电流Im(i，j，P1)、Im(i，j，P2))。显示控制电路100控制基准电压Vref。因此，根据本实施方式的有机EL显示装置5，通过适当控制基准电压Vref，即设在驱动晶体管T11的阈值电压变化时，也能够抑制流过驱动晶体管T11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，防止电光学元件中流入不需要的电流，以高精度检测驱动电流。
此外，显示部15包括多个监测线M1～Mm，数据线驱动电路520在电流检测时，对数据线Si供给检测用电压，并且对监测线Mi供给基准电压Vref，检测从像素电路16流入监测线Mi的驱动电流。因此，在数据线S1～Sm之外还具有监测线M1～Mm的显示装置中，通过对数据线Si供给检测用电压，并且对监测线Mi供给基准电压Vref，适当地控制基准电压Vref，能够以高精度控制流入监测线Mi的驱动电流。
此外，像素电路16还包括：设置在数据线Si与驱动晶体管T11的控制端子之间，具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的输入晶体管T12；设置在监测线Mi与驱动晶体管T11的第一导通端子之间，具有与扫描线Gj连接的控制端子(栅极端子)的输出晶体管T13；和设置在驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间的电容元件C1。因此，在驱动晶体管T11的控制端子与第一导通端子之间具有电容元件C1，对电容元件C1的两端分别施加数据线Si的电压和基准电压Vref使用的像素电路16中，通过控制基准电压Vref，能够以高精度检测驱动电流。
另外，在以上的说明中，显示部10、13包括像素电路11(图5)，显示部15包括像素电路16(图25)，但本发明的有机EL显示装置的 显示部也可以包含其他像素电路。例如，显示部可以与n条发光控制线E1～En一起，包含以下所示的(m×n)个像素电路。
图29和图30所示的像素电路17a、17b是对像素电路11追加了n沟道型的晶体管T4后的电路。在像素电路17a中，晶体管T4的漏极端子与高电平电源线连接，晶体管T4的源极端子与晶体管T1的漏极端子连接，晶体管T4的栅极端子与发光控制线Ej连接。在像素电路17b中，晶体管T4的漏极端子与晶体管T1的源极端子连接，晶体管T4的源极端子与有机EL元件L1的阳极端子，晶体管T4的栅极端子与发光控制线Ej连接。
图31和图32所示的像素电路18a、18b是在像素电路16中追加了n沟道型的晶体管T14后的电路。在像素电路18a中，晶体管T14的漏极端子与高电平电源线连接，晶体管T14的源极端子与晶体管T11的漏极端子连接，晶体管T14的栅极端子与发光控制线Ej连接。在像素电路18b中，晶体管T14的漏极端子与晶体管T11的源极端子连接，晶体管T14的源极端子与有机EL元件L1的阳极端子连接，晶体管T14的栅极端子与发光控制线Ej连接。
在有机EL元件L1的发光期间，发光控制线Ej上的信号被控制为高电平，晶体管T4、T14导通。在有机EL元件L1的非发光期间，发光控制线Ej上的信号被控制为低电平，晶体管T4、T14断开。像这样，像素电路17a、17b、18a、18b包括与电光学元件(有机EL元件L1)和驱动晶体管T1(或T11)串联设置，具有与发光控制线Ej连接的控制端子(栅极端子)的发光控制晶体管T4(或T14)。根据具有包括发光控制晶体管的像素电路的有机EL显示装置，通过控制发光控制晶体管防止电光学元件流入不需要的电流，能够以高精度检测驱动电流。
以下，对氧化物TFT中包含的氧化物半导体层进行说明。氧化物半导体层例如为In-Ga-Zn-O系的半导体层。氧化物半导体层例如包含In-Ga-Zn-O系的半导体。In-Ga-Zn-O系半导体为In(铟)、Ga(镓)、Zn(锌)的三元系氧化物。In、Ga和Zn的比例(组分比)没有特别限定，可以为例如In︰Ga︰Zn＝2︰2︰1、In︰Ga︰Zn＝1︰1︰1、In︰Ga︰Zn＝1︰1︰2等。
具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT具有高迁移率(与非晶硅TFT 相比超过20倍)和低泄漏电流(与非晶硅TFT相比不足100分之1)，因此适宜用作像素电路内的驱动TFT和开关TFT。如果使用具有In-Ga-Zn-O系半导体层的TFT，则能够大幅削减显示装置的耗电。
In-Ga-Zn-O系半导体可以为非晶质，也可以包含晶质部分，具有结晶性。作为晶质In-Ga-Zn-O系半导体，优选c轴与层面大致垂直地取向的晶质In-Ga-Zn-O系半导体。这样的In-Ga-Zn-O系半导体的结晶结构在例如日本特开2012-134475号公报中公开。
氧化物半导体层也可以代替In-Ga-Zn-O系半导体，包含其他氧化物半导体。可以包含例如Zn-O系半导体(ZnO)、In-Zn-O系半导体(IZO(注册商标))、Zn-Ti-O系半导体(ZTO)、Cd-Ge-O系半导体、Cd-Pb-O系半导体、CdO(氧化镉)、Mg-Zn-O系半导体、In―Sn―Zn―O系半导体(例如In2O3-SnO2-ZnO)、In-Ga-Sn-O系半导体等。
如以上所述，根据本发明的显示装置，对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，检测通过驱动晶体管输出到像素电路的外部的驱动电流的情况下，通过控制基准电压，即设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。
产业上的可利用性
本发明的显示装置具有即使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特征，因此能够利用于有机EL显示装置等具有包含电光学元件的像素电路的各种有源矩阵型的显示装置。
附图标记说明
L1…有机EL元件
T1～T4、T11～T14、31～37…晶体管
C1、22、38～39…电容器
1～5…有机EL显示装置
10、13、15…显示部
11、16～18…像素电路
12…显示面板
14…特性检测用晶体管
21、30…运算放大器
23…开关
100、200、300…显示控制电路
109、209、309…Vref控制部
110、210…扫描线驱动电路
120、220、224、320、420、520…数据线驱动电路
123…电压输出/电流测定电路
130…Vref生成电路
142…阈值电压修正存储器
208…点亮时间测定部
223…检测/修正输出电路
321…特性检测电路

Claims (14)

1.一种显示装置，其是有源矩阵型的显示装置，该显示装置的特征在于，包括：
显示部，其包含多个扫描线、多个数据线、对应于所述扫描线与所述数据线的交点设置的多个像素电路、对所述像素电路供给固定的高电平电源电压的高电平电源线、和对所述像素电路供给可变的基准电压的基准电压线；
驱动所述扫描线的扫描线驱动电路；
驱动所述数据线的数据线驱动电路；和
显示控制电路，
所述像素电路包含：电光学元件；与所述电光学元件串联设置，具有与所述高电平电源线连接的第二导通端子的驱动晶体管；设置在所述基准电压线与所述驱动晶体管的控制端子之间，具有与所述扫描线连接的控制端子的基准电压施加晶体管；设置在所述数据线与所述驱动晶体管的第一导通端子之间，具有与所述扫描线连接的控制端子的输入输出晶体管；和设置在所述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间的电容元件，
所述数据线驱动电路在电流检测时，对所述数据线供给检测用电压，对所述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间供给与所述检测用电压和所述基准电压相应的电压，检测通过所述驱动晶体管从所述像素电路流入到所述数据线的驱动电流，
所述显示控制电路控制所述基准电压。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
还包括按每个所述像素电路存储与所述驱动晶体管的阈值电压相应的数据的存储部，
所述显示控制电路基于所述存储部中存储的数据控制所述基准电压。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述显示控制电路基于所述存储部中存储的数据求出所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所述基准电压。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
所述存储部按每个所述像素电路存储表示所述驱动晶体管的阈值电压的统计值与所述基准电压之差的数据。
5.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述显示控制电路基于所述数据线驱动电路的检测结果，更新所述存储部中存储的数据。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
所述显示控制电路使用所述存储部中存储的数据，对视频数据进行补偿所述驱动晶体管的阈值电压和增益的修正处理。
7.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
所述显示控制电路使用所述存储部中存储的数据，对视频数据进行补偿所述驱动晶体管的阈值电压的修正处理。
8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所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所述基准电压。
9.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示部还包含特性检测用晶体管，
所述显示控制电路基于所述特性检测用晶体管的特性控制所述基准电压。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述扫描线被划分为1个以上的组，
所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，
所述数据线驱动电路对于各组，在第一期间将输出到所述像素电路的外部的驱动电流转换成电压，在第二期间，对所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。
11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所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。
12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于：
所述氧化物半导体是铟镓锌氧化物。
13.如权利要求12所述的显示装置，其特征在于：
所述铟镓锌氧化物具有结晶性。
14.一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、对应于所述扫描线与所述数据线的交点设置的多个像素电路、对所述像素电路供给固定的高电平电源电压的高电平电源线、和对所述像素电路供给可变的基准电压的基准电压线，该显示装置的驱动电流检测方法的特征在于：
在所述像素电路包含：电光学元件；与所述电光学元件串联设置，具有与所述高电平电源线连接的第二导通端子的驱动晶体管；设置在所述基准电压线与所述驱动晶体管的控制端子之间，具有与所述扫描线连接的控制端子的基准电压施加晶体管；设置在所述数据线与所述驱动晶体管的第一导通端子之间，具有与所述扫描线连接的控制端子的输入输出晶体管；和设置在所述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间的电容元件的情况下，
所述显示装置的驱动电流检测方法包括：
通过驱动所述扫描线和所述数据线，对所述数据线供给检测用电压，对所述驱动晶体管的控制端子与第一导通端子之间供给与所述检测用电压和所述基准电压相应的电压的步骤；
检测通过所述驱动晶体管从所述像素电路流入到所述数据线的驱动电流的步骤；和
控制所述基准电压的步骤。
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