CN113853645A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了在抑制结构的复杂化的同时,进行考虑了显示面板中的温度分布的正确的外部补偿的电流驱动型的显示装置。在有机EL显示装置的显示部(500)中,除了被配置为矩阵状的像素电路(10)之外,还设置有多条温度检测电路(12)。温度检测电路(12)除了有机EL元件以外,具有与像素电路(10)相同的结构。数据侧驱动电路(200)测定流过各温度检测电路(12)内的晶体管的电流。显示控制电路(100)根据其测量值,基于该晶体管的温度特性求出温度,根据该温度推定各像素电路(10)的温度,考虑该像素电路的推定温度,对各像素电路(10)的驱动晶体管进行特性检测时测定的电流值进行修正,基于修正后的电流值,更新用于补偿驱动晶体管的阈值电压和增益的偏差等的修正数据。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置,更详细而言,涉及具备有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示装置等的由电流驱动的显示元件的电流驱动型的显示装置及其驱动方法。
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显示装置具备二维状配置的多条像素电路,各像素电路包含有机EL元件、驱动晶体管以及保持电容器。有机EL元件是亮度根据驱动电流而变化的自发光型的显示元件。驱动晶体管根据被写入保持电容器的数据电压,控制流经有机EL元件的驱动电流。
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例如使用氧化铟镓锌(In-Ga-Zn-O)。
TFT等的MOS(Metal-Oxide-Semiconductor:金属氧化物半导体)晶体管的增益由迀移率、沟道宽度、沟道长度、栅极绝缘膜电容等决定,流过MOS晶体管的电流的量根据栅极-源极间电压、增益、阈值电压等而变化。在驱动晶体管使用TFT的情况下,阈值电压或迁移率等会产生偏差,由此,流过有机EL元件的驱动电流的量会产生偏差。其结果是,显示图像产生亮度不均,显示品质下降。
对此,为了抑制由驱动晶体管的特性的偏差导致的显示图像的亮度不均,存在如下构成:将应从驱动晶体管向有机EL元件供给的驱动电流取出至像素电路的外部进行测定,基于其测定结果修正应写入各像素电路的数据电压,以补偿该特性偏差。根据这样的构成,以下,将对驱动晶体管的特性的偏差进行补偿的方式称作“外部补偿方式”。
专利文献1(国际公开第2014/021201号)中公开了采用这样的外部补偿方式的有机EL显示装置。在该有机EL显示装置中,数据驱动器向控制器10发送分别与第一、第二测定用数据电压对应的第一、第二测定数据,控制器基于第一、第二测定数据更新阈值电压修正数据和增益修正数据,同时基于阈值电压修正数据和增益修正数据补正影像数据。由此,在进行显示的同时,对每个像素电路进行驱动晶体管的阈值电压补偿和增益补偿这两者。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/021201号小册子
专利文献2:日本特开2010-224262号公报
专利文献3:日本特开2012-78798号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在采用外部补偿方式的有机EL显示装置中,测定流过各像素电路中的驱动晶体管的电流,基于其测定结果(以下称为“电流监控结果”),通过修正应该写入该像素电路的数据电压,从而补偿该驱动晶体管的特性的偏差。但是,电流监控结果根据温度而增减。因此,为了准确地进行这样的外部补偿,需要根据多条像素电路配置成二维状的显示面板的温度分布来修正电流监控结果。
对此,在专利文献2和专利文献3中公开了每个像素电路具备用于检测温度的电路的显示装置。但是,如果像这样对每个像素电路设置用于温度检测的电路,则显示装置的结构变得复杂化,不利于显示图像的高精细化。
因此,期望提供能够在抑制结构的复杂化的同时进行考虑了显示面板中的温度分布的正确的外部补偿的电流驱动型的显示装置。
用于解决课题的方案
本发明的几个实施方式所涉及的显示装置具备:
显示部,其包括多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、以及沿着所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线而配置的多条像素电路;
数据信号线驱动电路,其驱动所述多条数据信号线;
扫描信号线驱动电路,其选择性地驱动所述多条扫描信号线;
外部补偿电路,其测量在各像素电路中流动的电流的同时,补偿各像素电路的特性的变动;
两个以上的温度检测电路,其被配置为与所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线的交叉点中的两个以上的交叉点分别对应;
温度测定电路,其测定各温度检测电路的温度,
各像素电路包括由电流驱动的显示元件、保持电容器以及根据由所述保持电容器保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流的驱动晶体管,
当选择了对应的扫描信号线时,对应的数据信号线的电压被写入所述保持电容器,
各温度检测电路包括温度检测用晶体管,
所述温度测定电路通过测定流过各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管的电流,从而求出该温度检测电路的温度,
所述外部补偿电路基于由所述温度测定电路求出的各温度检测电路的温度,推定所述显示部中的温度分布,基于该推定的温度分布修正各像素电路中的电流的测定结果,基于修正后的所述测定结果补偿各像素电路的特性的变动。
本发明的其他几个实施方式所涉及的驱动方法是具备显示部的显示装置的驱动方法,该显示部包括多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线以及沿着所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线而配置的多条像素电路,所述显示部包括以与所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线的交叉点中的两个以上的交叉点分别对应的方式而配置的两个以上的温度检测电路,各像素电路包括由电流驱动的显示元件、保持电容器以及根据由所述保持电容器保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流的驱动晶体管,
当选择了对应的扫描信号线时,对应的数据信号线的电压被写入所述保持电容器,各温度检测电路包括温度检测用晶体管,
所述驱动方法具备:驱动所述多条数据信号线的数据信号线驱动步骤;
选择性地驱动所述多条扫描信号线的扫描信号线驱动步骤;
测定在各像素电路中流动的电流的同时,对各像素电路的特性的变动进行补偿的外部补偿步骤;
通过测定流过各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管的电流来求出该温度检测电路的温度的温度测定步骤,
在所述外部补偿步骤中,基于通过所述温度测定步骤求出的各温度检测电路的温度,推定所述显示部中的温度分布,基于该推定的温度分布修正各像素电路中的电流的测定结果,基于修正后的所述测定结果补偿各像素电路的特性的变动。
发明的效果
在本发明的上述几个实施方式中,在显示部中以分别与上述多条数据信号线与上述多条扫描信号线的交叉点中的两个以上的交叉点对应的方式配置有两个以上的温度检测电路,通过测定各温度检测电路中流过温度检测用晶体管的电流来求出该温度检测电路的温度。基于这样求出的各温度检测电路的温度,推定显示部中的温度分布,基于该温度分布,修正为了补偿各像素电路的特性的变动而测定的像素电路的电流值(电流监控结果)。基于这样修正后的电流值、即温度补偿后的电流监控结果,对各像素电路的特性的变动进行补偿。因此,根据本发明的上述几个实施方式,即使各像素电路的温度根据通常显示模式下的显示内容而变化,也能够基于在该显示之后立刻测定的各像素电路的电流值来准确地补偿各像素电路中的特性的变动。另外,根据本发明的上述几个实施方式,不是针对每个像素电路设置用于检测温度的电路,而是能够通过个数比以往少的温度检测电路,考虑显示部中的温度分布来补偿像素电路的特性(具体为驱动晶体管的特性)。这样,能够在抑制结构的复杂化的同时,进行考虑了显示部中的温度分布的正确的外部补偿。
附图简要说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的有机EL显示装置的整体结构的框图。
图2是表示上述第一实施方式中的显示控制电路的构成的框图。
图3是表示上述第一实施方式中的像素电路的电性构成的电路图。
图4是表示上述第一实施方式中的温度检测电路的电性构成的电路图。
图5是用于说明上述第一实施方式中的温度检测电路的安装例的剖视图。
图6是用于说明上述第一实施方式中的数据侧驱动电路的详细结构的电路图。
图7是表示上述第一实施方式所涉及的有机EL显示装置的动作例的时序图(A、B、C)。
图8是表示上述第一实施方式中的通常显示模式下的信号的变化的时序图。
图9是表示与上述第一实施方式中的像素电路有关的程序期间内的电流的流动的电路图。
图10是表示与上述第一实施方式中的温度检测电路有关的程序期间内的电流的流动的电路图。
图11是表示上述第一实施方式中的发光期间的电流的流动的电路图。
图12是表示上述第一实施方式中的特性检测模式下的信号变化的时序图。
图13是表示与上述第一实施方式中的像素电路有关的电流测定期间的电流的流动的电路图。
图14是表示与上述第一实施方式中的温度检测电路相关的电流测定期间的电流的流动的电路图。
图15是表示上述第一实施方式中的修正处理的框图。
图16是表示上述第一实施方式中的温度检测电路所包含的晶体管的电压-电流特性的温度依赖性的特性图。
图17是用于说明针对上述第一实施方式中的电流测定值的温度补偿的框图。
图18是表示上述第一实施方式中的晶体管特性补偿处理的流程图。
图19是表示上述第一实施方式中的晶体管特性补偿处理的另一个例子的流程图。
图20是表示本发明的第二实施方式所涉及的有机EL显示装置的整体结构的框图。
图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的有机EL显示装置的整体结构的框图。
图22是表示本发明的第四实施方式所涉及的有机EL显示装置的整体结构的框图。
图23是表示上述第四实施方式中的像素电路和温度检测电路的电性构成的电路图。
图24是用于说明上述第四实施方式的数据侧驱动电路中连接有数据信号线的部分的详细结构的电路图。
图25是用于说明上述第四实施方式中的数据侧驱动电路中连接有监控信号线的部分的详细结构的电路图。
具体实施方式
以下,参照附图说明各实施方式。另外,在以下提及的各晶体管中,栅极端子相当于控制端子,漏极端子和源极端子中的一方相当于第一导通端子,另一方相当于第二导通端子。另外,各实施方式中的晶体管全部作为N沟道型来进行说明,但本发明并不限定于此。此外,各实施方式中的晶体管例如是薄膜晶体管,但本发明并不限定于此。此外,除非另有说明,本说明书中的“连接”是指“电连接”,在不脱离本发明的主旨的范围内,不仅是指直接的连接,也包括经由其他元件的间接地连接的情况。
<1.第一实施方式>
<1.1整体结构以及动作概要>
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的有源矩阵型的有机EL显示装置的整体结构的框图。该有机EL显示装置具备显示控制电路100、数据侧驱动电路200、扫描侧驱动电路400以及作为显示部的显示面板500(以下记为“显示部500”)。数据侧驱动电路200具备串并联转换部202、DA转换部204、AD转换部206以及输入输出缓冲部208。扫描侧驱动电路400和数据侧驱动电路200的一方或双方也可以与显示部500形成为一体。另外,该有机EL显示装置中包括生成应提供给显示部500的后述的高电平电源电压ELVDD和低电平电源电压ELVSS、以及应提供给显示控制电路100、数据侧驱动电路200和扫描侧驱动电路400的电源电压(未图示)的电源电路(未图示)。
本实施方式所涉及的有机EL显示装置具有通过外部补偿方式对像素电路中的驱动晶体管的特性的偏差或劣化进行补偿的功能(更一般而言,是对显示部500中的像素电路间的特性的差异、各像素电路的特性的变动进行补偿的功能),作为动作模式,具备基于来自外部的输入信号Sin在显示部500上显示图像的通常显示模式、和为了外部补偿而对在各像素电路中的驱动晶体管流动的电流进行测定的特性检测模式(详情后述)。这些通常显示模式与特性检测模式之间的动作模式的切换,可以通过使指定动作模式的模式控制信号Cm包含于输入信号Sin来实现,也可以通过在有机EL显示装置设置用于手动切换动作模式的开关,并根据该开关的操作生成模式控制信号Cm来实现。
如图1所示,在本实施方式所涉及的有机EL显示装置中,在显示部500配设有M条(M为2以上的整数)数据信号线DL(1)~DL(M)、与它们交叉的N条(N为2以上的整数)扫描信号线GL1(1)~GL1(N)以及N条的监控控制线GL2(1)~GL2(N)。另外,在显示部500中,沿着M条数据信号线DL(1)~DL(M)和N条扫描信号线GL1(1)~GL1(N)矩阵状地配置有多条像素电路10。各像素电路10与M条数据信号线DL(1)~DL(M))中的任意一个连接的同时,与N条扫描信号线GL1(1)~GL1(N)中的任意一个连接,并且与N条监控控制线GL2(1)~GL2(N)中的任意一个连接。其中,在M条数据信号线DL(1)~DL(M)中,与任意一个像素电路10均不连接的数据信号线以一条的比例(显示部500整体中为q条)包含在M条数据信号线中,在这些q条数据信号线DL(m)、DL(2m)……、DL(q·m)的每一个中,温度检测电路12按每n条扫描信号线连接一个(以下,将连接有温度检测电路12的数据信号线称为“温度检测用数据信号线”)。这里,如果设N=p·n+n、M=q·m+m-1,则各温度检测电路12与q条的温度检测用数据信号线DL(k·m)(k=1~q)的任意一个连接的同时,与p+一条的扫描信号线GL1((k-1)n+1)(k=1~p+1)的任意一个连接,还与p+一条的监控控制线GL2((k-1)n+1)(k=1~p+1)的任意一个连接。另外,以下,在将与第i个扫描信号线GL1(i)以及第j个数据信号线DL(j)连接的像素电路10与其他像素电路10区别的情况下,使用符号“Pix(i,j)”,在将与第i个扫描信号线GL1(i)以及第j个数据信号线DL(j)连接的温度检测电路12与其他的温度检测电路12进行区别的情况下,使用符号“Tmp(i,j)”。
另外,在显示部500上配置有与各像素电路10及各温度检测电路12共用的未图示的电源线。即,配置有用于供给用于驱动后述的有机EL元件(也称为“OLED”)的高电平电源电压ELVDD的第一电源线(以下,称为“高电平电源线”,与高电平电源电压相同地用符号“ELVDD”表示)、以及用于供给用于驱动有机EL元件的低电平电源电压ELVSS的第二电源线(以下,称为“低电平电源线”,与低电平电源电压相同地用符号“ELVSS”表示)。
显示控制电路100从显示装置的外部接收包括表示要显示的图像的图像数据和用于图像显示的定时控制信息的输入信号Sin,基于该输入信号Sin生成数据侧控制信号Scd以及扫描侧控制信号Scs,分别将数据侧控制信号Scd输出到数据侧驱动电路200,将扫描侧控制信号Scs输出到扫描侧驱动电路400。另外,显示控制电路100在特性检测模式下,从数据侧驱动电路200接收测定数据MD(详情后述)。
图2是表示显示控制电路100的结构的框图。该显示控制电路100包括数据侧信号生成电路110、扫描侧信号生成电路120、RAM(Radom Access Memory:随机存取存储器)140、作为非易失性存储器的闪存150以及控制部160。控制部160基于来自外部的输入信号Sin,控制数据侧信号生成电路110、扫描侧信号生成电路120、RAM140以及闪存150。数据侧信号生成电路110在控制部160的控制下,生成应提供给数据侧驱动电路200的上述的数据侧控制信号Scd。扫描侧信号生成电路120在控制部160的控制下,生成应提供给扫描侧驱动电路400的上述的扫描侧控制信号Scs。RAM140包括作为增益修正存储器141的区域、作为阈值电压修正存储器142的区域、以及作为作业用存储器143的区域。应由RAM140存储的数据的写入和读出以及应由闪存150存储的数据的写入和读出由控制部160进行。
数据侧控制信号Scd包括表示应在显示部500中显示的图像的图像数据V1,该图像数据V1通过对输入信号Sin中包含的图像数据V0进行修正处理而生成。RAM140将用于图像数据V0的修正的两种修正数据(后述的增益修正数据和阈值电压修正数据)按每个像素电路10来存储。显示控制电路100通过使用存储在RAM140中的修正数据来修正图像数据V0来生成图像数据V1。另外,显示控制电路100基于从数据侧驱动电路200接收的测定数据MD,更新存储在RAM140中的修正数据。显示控制电路100在电源断开时,读出被存储在RAM140中的修正数据,并写入闪存150。显示控制电路100在电源接通时,读出被存储在闪存150中的修正数据,并写入RAM140。
在通常显示模式下,数据侧驱动电路200作为数据信号线驱动电路发挥功能,基于来自显示控制电路100的数据侧控制信号Scd,驱动数据信号线DL(1)~DL(M)(M=q·m+m-1)。即,数据侧驱动电路200基于数据侧控制信号Scd,将表示应显示的图像的M个数据信号D(1)~D(M)并行地输出,并分别施加到数据信号线DL(1)~DL(M)。另一方面,在特性检测模式下,数据侧驱动电路200作为数据信号线驱动电路发挥功能的同时,也作为电流测定电路发挥功能,经由与其连接的数据信号线DL(j)测定各像素电路10内的电流。另外,如图1所示,在M条数据信号线DL(1)~DL(M)中的q条温度检测用数据信号线DL(k·m)(k=1~q)上没有连接像素电路。因此,施加到这些q条数据信号线DL(k·m)(k=1~q)的q个数据信号D(k·m)(k=1~q)虽然不用于通常显示模式下的图像显示,但在特性检测模式下用于向各温度检测电路12的数据电压的写入。
扫描侧驱动电路400作为基于来自显示控制电路100的扫描侧控制信号Scs,作为驱动扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的扫描信号线驱动电路、以及驱动监控控制线GL2(1)~GL2(N)的监控控制线驱动电路而发挥功能(N=p·n+n)。
更详细而言,扫描侧驱动电路400在通常显示模式下,作为扫描信号线驱动电路,基于扫描侧控制信号Scs,在各帧期间依次选择与一个水平期间对应的规定期间的扫描信号线GL1(1)~GL1(N),对所选择的扫描信号线GL1(is)施加激活的信号(高电平电压)以作为扫描信号G1(is)(1≦is≦N),并且对非选择的扫描信号线GL1(in)施加非激活的信号(低电平电压)以作为扫描信号G1(in)(1≦in≦N且in≠is)。由此,一并选择与所选择的扫描信号线GL1(is)连接的像素电路Pix(is,1)~Pix(is,m-1)、Pix(is,m+1)~Pix(is,2·m-1)、……Pix(is,q·m+1)~Pix(is,q·m+m-1)。其结果是,在该扫描信号线GL1(is)的选择期间(以下称为“第is扫描选择期间”)中,从数据侧驱动电路200被分别施加到数据信号线DL(1)~DL(M)的数据信号D(1)~D(M)的电压(以下有时不区分这些电压而简称作“数据电压”)的每一个作为像素数据写入到施加了该电压的数据信号线DL(j)以及与所选择的扫描信号线GL1(is)连接的像素电路Pix(is,j)中。在此,由于温度检测用数据信号线DL(k·m)(k=1~q)上没有连接像素电路10,因此j为1~m-1、m+1~2·m-1、……、q·m+1~q·m+m~1中的任意一个。另外,若(k-1)n+一个扫描信号线GL1((k-1)n+1)(k=1~p+1)被选择,则温度检测电路Tmp((k-1)n+1,m)、Tmp((k-1)n+1,2·m)、……Tmp((k-1)n+1,q·m)也被选择。其结果是,分别被施加到温度检测用数据信号线DL(m)、DL(2·m)、……、DL(q·m)的q个数据信号D(m)、D(2·m)、……、D(q·m)的电压分别作为数据电压被写入到q个温度检测电路Tmp((k-1)n+1,m)、Tmp((k-1)n+1,2·m)、……Tmp((k-1)n+1,q·m)中。
另外,在特性检测模式中,扫描侧驱动电路400作为扫描信号线驱动电路,基于扫描侧控制信号Scs选择性地驱动扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的同时,作为监控控制线驱动电路,基于扫描侧控制信号Scs选择性地驱动监控控制线GL2(1)~GL2(N)。即,依次选择扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的同时,依次选择监控控制线GL2(1)~GL2(N),以使监控控制线GL1(1)~GL2(N)依次与选择的扫描信号线GL1(1)~GL1(N)分别连接(参照后述的图12)。对所选择的监控控制线GL2(is)施加激活的信号(高电平电压)以作为监控控制信号G2(is)(1≦is≦N),并且,对非选择的监控控制线GL2(in)施加非激活的信号(低电平电压)以作为监控控制信号G2(in)(1≦in≦N且in≠is)。由此,与被选择的监控控制线GL2(is)连接的像素电路Pix(is,1)~Pix(is,m-1)、Pix(is,m+1)~Pix(is,2·m-1)、……Pix(is,q·m+1)~Pix(is,q·m+m-1)被一并选择。其结果是,在该监控控制线GL2(is)的选择期间(这相当于电流测定期间)中,在所选择的像素电路Pix(is,1)~Pix(is,m-1)、Pix(is,m+1)~Pix(is,2·m-1)、……Pix(is,q·m+1)~Pix(is,q·m+m-1)中分别流动的电流分别经由数据信号线DL(1)~DL(m-1)、DL(m+1)~DL(2·m-1)、……、DL(q·m+1)~DL(q·m+m-1)而被取出至数据侧驱动电路200并测定。另外,若选择(k-1)n+一个监控控制线GL2((k-1)n+1)(k=1~p+1),则温度检测电路Tmp((k-1)n+1,m)、Tmp((k-1)n+1,2·m)、……Tmp((k-1)n+1,q·m)也被选择。其结果是,在这些温度检测电路Tmp((k-1)n+1,m)、Tmp((k-1)n+1,2·m)、……Tmp((k-1)n+1,q·m)中分别流动的电流也分别经由该温度检测用数据信号线DL(m)、DL(2·m)、……、DL(q·m)被取出到数据侧驱动电路200并测定(详情后述)。
<1.2像素电路以及温度检测电路的结构>
图3是表示本实施方式中的像素电路10、即与第i个扫描信号线GL1(i)以及第j个数据信号线DL(j)连接的像素电路(以下也称为“第i行第j列的像素电路”)Pix(i,j)的电性结构的电路图。该像素电路10具备作为一个发光型显示元件的有机EL元件OL、3个N沟道型晶体管以及一个电容器Cst。晶体管T1的栅极端子与扫描信号线GL1(i)连接,作为选择像素的输入晶体管发挥功能,晶体管T2作为驱动晶体管发挥功能,其根据保持在电容器Cst的电压来控制向有机EL元件OL的电流供给,晶体管T3作为监控控制晶体管发挥功能,其栅极端子与监控控制线GL2(i)连接,控制是否进行用于检测驱动晶体管的特性的电流测定。另外,输入晶体管T1以及监控控制晶体管T3作为开关元件进行动作。
如图3所示,驱动晶体管T2的漏极端子与高电平电源线ELVDD连接,其源极端子经由有机EL元件OL与低电平电源线ELVSS连接,其栅极端子经由输入晶体管T1与数据信号线DL(j)连接。另外,驱动晶体管T2的源极端子经由监控控制晶体管T3与数据信号线DL(j)连接。
图4是表示本实施方式中的温度检测电路12、即与第i个扫描信号线GL1(i)以及第j个数据信号线DL(j)连接的温度检测电路(以下也称为“第i行第j列的温度检测电路”)Tmp(i,j)的电性结构的电路图。该温度检测电路12除了不含有有机EL元件OL之外,是与图3所示的像素电路10相同的结构,包括输入晶体管T1、驱动晶体管T2、监控控制晶体管T3以及电容器Cst。温度检测电路12中的晶体管T2作为温度检测用晶体管发挥功能。
图5是用于说明本实施方式中的温度检测电路12的安装例的截面图。在该例子中,作为温度检测电路12的构成要素的薄膜晶体管(以下称为"温度检测用TFT")与顶部发光型的有机EL显示装置的像素电路中的薄膜晶体管(TFT)相同,层叠在无机质膜(防湿膜)512上,位于像素电路10的有机EL元件的阳极520的下方。即,在形成于由玻璃基板或聚酰亚胺等的树脂材料形成的绝缘体基板510上的作为防湿层的无机绝缘膜512上,形成有用于温度检测用TFT的半导体层。该半导体层由作为沟道区域的本征半导体522、作为隔着该沟道区域而相对地形成的源极区域的导体521a以及作为漏极区域的导体521b构成。在构成为这样的半导体层上进一步形成栅极绝缘膜G1,在其上形成有栅极电极G。第一无机绝缘膜514和第二无机绝缘膜516以覆盖该栅极电极G的方式依次形成。在第二无机绝缘膜516上形成用于与其他元件电连接的金属层,这些金属层通过接触孔与作为源极区域的导体521a、作为漏极区域的导体521b电连接。但是,在此为方便起见,省略了金属层、接触孔的图示。在第二无机绝缘膜516之上以覆盖金属层(未图示)的方式形成有作为平坦化膜的绝缘层518。通过这样将温度检测用TFT配置在像素电路10中的有机EL元件的阳极520的下方,能够避免由温度检测电路12的形成导致的对图像显示的不良影响。
<1.3数据侧驱动电路的结构>
如图1所示,本实施方式中的数据侧驱动电路200包括串并联转换部202、DA转换部204、AD转换部206以及输入输出缓冲部208。在本实施方式的显示装置基于来自外部的输入信号Sin显示图像的通常显示模式中,基于该输入信号Sin而生成的数据侧控制信号Scd被提供给数据侧驱动电路200。该数据侧控制信号Scd包含相当于上述图像数据V1的串行形式的数字图像信号,该串行形式的数字图像信号在串并联转换部202中被逐一显示行地转换为并行形式的数字图像信号并锁存。被锁存的一行的数字图像信号被DA转换部204转换成一行的模拟电压信号。该一行的模拟电压信号在输入输出缓冲部208被阻抗转换后作为M个数据信号D(1)~D(M)分别被施加到数据信号线DL(1)~DL(M)(M=q·m+m-1)。
图6是用于说明本实施方式中的数据侧驱动电路200的详细结构的电路图,将与数据侧驱动电路200中的输入输出缓冲部208、AD转换部206以及DA转换部204中的一个数据信号线DL(j)对应的部分的详细结构与串并联转换部202一起示出。如图6所示,作为与一个数据信号线DL(j)对应的电路部分,数据侧驱动电路200包含输入输出缓冲器28、DA转换器(DAC)20以及AD转换器(ADC)24。来自串并联转换部202的一行的数字图像信号中,与从第j个端子Tdj输出的一个像素对应的数字图像信号Vm(i,j,P)被依次输入到DA转换器20(i=1~N)。在此,数字图像信号Vm(i,j,P)是表示为了在像素电路Pix(i,j)中以灰阶值P显示像素而应该提供给该像素电路Pix(i,j)的数据电压的数字信号。在上述的数据侧控制信号Scd中,除了串行形式的数字图像信号以外,还包含输入输出控制信号DWT,该输入输出控制信号DWT被输入到输入输出缓冲器28。
输入输出缓冲器28包括运算放大器21、电容器22、第一开关23a以及第二开关23b。运算放大器21的反相输入端子与数据信号线DL(j)连接,运算放大器21的非反相输入端子与作为选择开关的第二开关23b连接。根据该第二开关23b,运算放大器21的非反相输入端子在输入输出控制信号DWT为高电平(H电平)时与DA转换器20的输出端连接,在输入输出控制信号DWT为低电平(L电平)时与低电平电源线ELVSS连接。电容器22设置在运算放大器21的反相输入端子与输出端子之间,运算放大器21的输出端子经由电容器22与运算放大器21的反相输入端子连接。第一开关23a设置在运算放大器21的反相输入端子与输出端子之间,与电容器22并联地连接。电容器22作为电流电压转换元件发挥功能。第一开关23a在输入输出控制信号DWT为H电平时处于导通状态,在为L电平时处于断开状态。运算放大器21的输出端子与AD转换器24的输入端连接,当输入输出控制信号DWT为L电平时,表示流过数据信号线DL(j)的电流的数字信号(也称为“电流监控信号”)Im(i,j,P)从AD转换器24被输出。
在这种结构的输入输出缓冲器28中,当输入输出控制信号DWT为H电平时,第一开关23a处于导通状态,运算放大器21的输出端子与反相输入端子直接连接(短路)。此外,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与DA转换器20的输出端连接。此时,输入输出缓冲器28作为电压跟随器发挥功能,输入到DA转换器20的数字信号Vm(i,j,P)被转换为模拟电压信号,以低输出阻抗被提供给数据信号线DL(j)。
另一方面,在输入输出控制信号DWT为L电平时,第一开关23a为断开状态,运算放大器21的输出端子经由电容器22与反相输入端子连接。此外,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与低电平电源线ELVSS连接。此时,运算放大器21和电容器22作为积分器发挥功能。即,运算放大器21输出与流过与其反相输入端子所连接的数据信号线DL(j)的电流的积分值相当的电压,该电压由AD转换器24转换为数字信号,作为电流监控信号Im(i,j,P)被提供给串并联转换部202的端子Tdj。另外,此时,运算放大器21的非反相输入端子与低电平电源电压ELVSS连接,因此由于虚拟短路,数据信号线DL(j)的电压与低电平电源电压ELVSS相等。
<1.4动作>
如上所述,本实施方式所涉及的有机EL显示装置,作为动作模式,具有基于输入信号Sin在显示部500显示图像的通常显示模式、以及测定流过各像素电路10中的驱动晶体管T2的电流来检测晶体管特性的特性检测模式。以下,首先,概略地说明具有这些动作模式的本实施方式所涉及的有机EL显示装置的几个动作例,之后,说明各动作模式下的详细动作。
另外,以下,将在第i行第j列的像素电路10、即像素电路Pix(i,j)中为了以灰阶值P显示像素而被写入该像素电路Pix(i,j)的数据电压,与表示该数据电压的数字图像信号Vm(i,j,P)同样地,用符号“Vm(i,j,P)”。该数据电压Vm(i,j,P)是通过对与灰阶值P对应的数据电压进行像素电路Pix(i,j)内的驱动晶体管T2的阈值电压补偿和增益补偿而得到的电压(详情参照图15后述)。另外,将该数据电压Vm(i,j,P)写入像素电路Pix(i,j)或温度检测电路Tmp(i,j)时,将流经其内部的晶体管T2的电流用符号“Im(i,j,P)”表示,但如上所述,表示该电流Im(i,j,P)的值的测定数据MD有时也用相同的符号“Im(i,j,P)”来表示(参照图6以及后述的图9、图10)。另外,将测定数据Im(i,j,P)表示的值也称为“测定值Im(i,j,P)”。
另外,以下,在将温度检测电路12的行编号与像素电路10的行编号区别示出的情况下,使用“it”代替“i”,在将温度检测电路12的列编号与像素电路10的列编号区别示出的情况下,使用“jt”代替“j”。另外,在将像素电路10的行编号与温度检测电路12的行编号区别示出的情况下,使用“ip”代替“i”,在将像素电路10的列编号与温度检测电路12的列编号区别示出的情况下,使用“jp”代替“j”。
<1.4.1第一动作例>
图7的(A)是表示本实施方式所涉及的有机EL显示装置的第一动作例的时序图。本实施方式所涉及的有机EL显示装置在电源开关被接通时,以通常显示模式进行动作,在电源开关被断开时,动作模式切换到特性检测模式。如图7的(A)所示,在特性检测模式中,首先,在第一检测期间TM1中,将与第一灰阶值P1对应的数据电压Vm(i,j,P1)写入各像素电路Pix(i,j)以及各温度检测电路Tmp(i,j),通过测定在各像素电路Pix(i,j)以及各温度检测电路Tmp(i,j)中流过晶体管T2的电流,得到第一测定值Im(i,j,P1)。接着,根据对于各温度检测电路Tmp(it,jt)获得的电流测量值即第一测量值Im(it,jt,P1),检测温度Tm(it,jt),通过基于全部的温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)的插补处理,求出各像素电路(ip,jp)中的推定温度Tmp(ip,jp)。然后,对各像素电路Pix(ip,jp),使用其推定温度Tmp(ip,jp)对第一测定值Im(ip,jp,P1)实施温度补偿,由此求出第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)。在此,由图1可知,it为1、n+1、2n+1、……p·n+1中的任意一个,jt为m、2m、……、q·m中的任意一个,ip为1~N的任意一个,jp是1~M中的jt以外的整数(N=p·n+n、M=q·m+m-1)。
如果进行这种动作的第一检测期间TM1结束,则第二检测期间TM2开始,在该第二检测期间TM2中进行如下所述的动作。首先,将与第二灰阶值P2对应的数据电压Vm(i,j,P2)写入各像素电路Pix(i,j),通过测定在各像素电路Pix(i,j)以及各温度检测电路Tmp(i,j)中流过晶体管T2的电流,得到第二测定值Im(i,j,P2)。接着,利用在上述第一检测期间TM1中得到的各像素电路(ip,jp)中的推定温度Tmp(ip,jp),对第二测定值Im(ip,jp,P2)实施温度补偿,从而求出第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)。然后,对于各像素电路Pix(ip,jp),基于在上述第一检测期间TM1中得到的第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)以及在该第二检测期间TM2中得到的第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2),更新在显示控制电路100中存储的修正数据(参照图2)。此外,第一灰阶值P1和第二灰阶值P2选择能适当地进行该修正数据的更新的值(详情后述)。如果像这样对于所有的像素电路Pix(ip,jp)更新修正数据,则第二检测期间TM2结束,有机EL显示装置停止动作。此外,在本动作例中的第二检测期间TM2中,不通过各温度检测电路Tmp(it,jt)进行温度检测,也可以在各温度检测电路Tmp(it,jt)中写入数据电压,通过测定流过该温度检测电路Tmp(it,jt)内的晶体管T2的电流,从而检测各温度检测电路Tmp(it,jt)中的温度。这样一来,对于各温度检测电路(Tmp(it,jt),通过将在第一及第二检测期间TM1,TM2分别检测出的温度的平均值作为温度检测值,从而能够提高基于各温度检测电路(Tmp(it,jt))的温度检测的精度。
<1.4.2第二动作例>
图7的(B)是表示本实施方式所涉及的有机EL显示装置的第二动作例的时序图。在本动作例中,本实施方式所涉及的有机EL显示装置在电源开关被接通时,以通常显示模式工作,在电源开关被断开时,工作模式切换到特性检测模式。如图7的(B)所示,在特性检测模式中,首先,在温度检测期间TMT中,将与第一灰阶值P1对应的数据电压Vm(it、jt、P1)写入各温度检测电路Tmp(it,jt),通过测定在各温度检测电路Tmp(it,jt)中流过晶体管T2的电流,从而得到第一测定值Im(it,jt,P1)。接着,对于各温度检测电路Tmp(it,jt),基于其第一测定值Im(it,jt,P1)检测温度Tm(i,j),通过基于所有的温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(i,j)的插补处理,求出各像素电路(ip,jp)中的推定温度Tmp(ip,jp)。
如果进行这样的动作的温度检测期间TMT结束,则第一检测期间TM1开始,在该第一检测期间TM1中进行如下所述的动作。首先,将与第一灰阶值P1对应的数据电压Vm(ip,jp,P1)写入各像素电路Pix(ip,jp),在各像素电路Pix(ip,jp)中测定流过晶体管T2的电流,从而得到第一测定值Im(ip,jp,P1)。接着,对于各像素电路Pix(ip,jp),使用其推定温度Tmp(ip,jp)对第一测定值Im(ip,jp,P1)实施温度补偿,由此求出第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)。之后,针对各像素电路Pix(ip,jp),使用其第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)更新阈值电压修正数据Vt(ip,jp)。
如果进行这样的动作的第一检测期间TM1结束,则第二检测期间TM2开始,在该第二检测期间TM2中进行如下所述的动作。首先,将与第二灰阶值P2对应的数据电压Vm(ip,jp,P2)写入各像素电路Pix(ip,jp),通过测定在各像素电路Pix(ip,jp)中流过晶体管T2的电流,得到第二测定值Im(i,j,P2)。接着,对于各像素电路Pix(ip,jp),使用其推定温度Tmp(ip,jp)对第二测定值Im(ip,jp,P2)实施温度补偿,从而求出第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)。之后,对于各像素电路Pix(ip,jp),使用其第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)更新增益修正数据B2R(ip,jp)。
如上所述,在本动作例中,根据第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1),在第一检测期间TM1中更新修正数据中的阈值电压修正数据Vt(ip,jp),根据第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2),在第二检测期间TM2中更新增益修正数据B2R(ip、jp)。如果像这样针对所有的像素电路Pix(ip,jp)更新修正数据,则有机EL显示装置停止动作。另外,在上述的第一动作例中,需要临时存储关于全部像素电路Pix(ip,jp)的第一测定值Im(ip,jp,P1)等,但在本动作例中,像这样的第一测定值Im(ip,jp,P1)等的存储变得不需要。不过,在本动作例中,与上述第一动作例相比,特性检测模式下的处理量变多。
<1.4.3第三动作例>
图7的(C)是表示本实施方式所涉及的有机EL显示装置的第三动作例的时序图。在本动作例中,本实施方式所涉及的有机EL显示装置在电源开关被接通时,以通常显示模式工作,在电源开关被断开时,工作模式切换为特性检测模式。如图7的(C)所示,在特性检测模式中,首先,在温度检测期间TMT中,通过与上述第二动作例相同的动作(图7的(B)),求出各像素电路(ip,jp)中的推定温度Tmp(ip,jp)。
如果该温度检测期间TMT结束,则第一检测期间TM1开始。在第一检测期间TM1,通过与上述第二动作例中的第一检测期间TM1同样的动作,针对各像素电路Pix(ip,jp),使用其推定温度Tmp(ip,jp)求出第一温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)。但是,在本动作例中的第一检测期间TM1,与上述第二动作例不同,不进行阈值电压修正数据Vt(ip,jp)等的修正数据的更新。
如果该第一检测期间TM1结束,则第二检测期间TM2开始。在第二检测期间TM2,通过与上述第二动作例中的第二检测期间TM2相同的动作,针对各像素电路Pix(ip,jp),使用其推定温度Tmp(ip,jp)求出第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)。但是,在本动作例中的第二检测期间TM2,与上述第二动作例不同,不进行阈值电压修正数据Vt(ip,jp)等的修正数据的更新。
如果像这样的第一和第二检测期间TM1、TM2终止,则修正更新期间TMU开始。在该修正更新期间TMU中,针对各像素电路Pix(ip,jp),使用其第一和第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P1)、Imc(ip,jp,P2),更新阈值电压修正数据Vt(ip,jp)的同时,更新增益修正数据B2R(ip,jp)(详细后述)。如果像这样针对所有的像素电路Pix(ip,jp)更新修正数据,则有机EL显示装置停止动作。
另外,在与第二动作例以及第三动作例相关的其他动作例中,考虑到从通常显示模式切换为特性检测模式,显示面板温度随时间而逐渐下降,也可以进行下述这样的动作。
在第二检测期间TM2中,也可以将对应于第一灰阶值P1的数据电压Vm(it,jt,P1)写入各温度检测电路Tmp(it,jt),通过测定在各温度检测电路Tmp(it,jt)中流过晶体管T2的电流,也可以得到第二测定值Im(it,jt,P1)。接着,也可以对各温度检测电路Tmp(it,jt),根据其第二测定值Im(it,jt,P1)检测第二温度Tm’(it,jt),通过基于所有的温度检测电路Tmp(it,jt)的第二温度Tm’(it,jt)的插补处理,求出各像素电路(ip,jp)中的第二推定温度Tmp’(ip,jp)。此外,在第二检测期间TM2中,针对各像素电路Pix(ip,jp),可以通过使用第二推定温度Tmp’(ip,jp)对第二测定值Im(ip,jp,P2)实施温度补偿,从而求出第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)。如此,通过使用在第二检测期间TM2求得的第二推定温度Tmp’(ip,jp),可以求得考虑了面板的温度降低的更高精度的第二温度补偿测定值Imc(ip,jp,P2)。
此外,在上述的第一动作例~第三动作例中,在各个温度检测的期间写入各温度检测电路Tmp(it,jt)的数据电压可以不是与对应于第一灰阶值P1的数据电压Vm(it,jt,P1)相同的值。可以在考虑温度检测电路12中的温度检测用晶体管T2的温度特性的情况下,适当地决定在温度检测的期间写入各温度检测电路Tmp(it,jt)的数据电压。
<1.4.4通常显示模式下的详细动作>
如上所述,在通常显示模式中,在各帧期间内,扫描信号线GL1(1)~GL1(N)在与一个水平期间对应的各规定期间依次被旋转。以下,参照图8~图11,着眼于第i个扫描信号线GL1(i)被选择的期间,说明本实施方式中的通常显示模式下的动作。图8是表示本实施方式中的通常显示模式下的信号的变化的时序图。图9是表示与本实施方式中的像素电路Pix(i,j)相关的后述的程序期间内的电流的流动的图。图10是表示与本实施方式中的温度检测电路相关的后述的程序期间内的电流的流动的图。图11是表示本实施方式中的发光期间内的电流的流动的图。
如图8所示,在通常显示模式下,输入输出控制信号DWT始终为H电平,监控控制信号G2(i)始终为L电平。在时刻t11~t12(以下称为“程序期间A1”)中,进行向像素电路Pix(i,j)写入数据电压Vm(i,j,P)的处理。
在时刻t11之前,扫描信号G1(i)为L电平。此时,在像素电路Pix(i,j)中,晶体管T1、T3为截止状态,与保持在电容器Cst的电压对应的驱动电流IL流过晶体管T2和有机EL元件OL(参照图11)。有机EL元件OL以与此时的驱动电流IL对应的亮度发光。
在时刻t11,扫描信号G1(i)变化为H电平。与此相伴,晶体管T1导通。在程序期间A1中,由于运算放大器21的作用,数据电压Vm(i,j,P)作为数据信号D(j)被施加至数据信号线DL(j)。因此,如图9所示,经由数据信号线DL(j)和晶体管T1向电容器Cst的一端(下侧的端子)提供数据电压Vm(i,j,P),向电容器Cst的另一端(上侧的端子)提供高电平电源电压ELVDD。因此,在程序期间A1,电容器Cst被充电到以下公式(1)所示的电压Vc。其中,j是满足1≦j≦M的m、2m、…q·m以外的整数。
Vc=ELVDD-Vm(i,j,P)……(1)
另外,在数据信号线DL(j)为温度检测用数据信号线、且温度检测电路Tmp(i,j)被连接到扫描信号线GL1(i)的情况(j为m、2m、……、q·m的任意一个,i为1、n+1、2n+1、……p·n+1中的任意一个的情况)下,温度检测电路Tmp(i,j)中的电容器Cst也充电至上述式(1)所示的电压Vc(参照图1、图10)。
在时刻t12,扫描信号G1(i)变化为L电平。与此相伴,晶体管T1截止,在电容器Cst保持式(1)所示的电压Vc。在时刻t12以后,晶体管T2的源极端子被从数据信号线DL(j)电性断开。因此,在像素电路Pix(i,j)中,在时刻t12以后,如图11所示,流过晶体管T2的驱动电流IL流过有机EL元件OL,有机EL元件OL以与驱动电流IL对应的亮度发光。晶体管T2在饱和区域进行动作,因此驱动电流IL通过以下公式(3)给出。式(3)所包含的晶体管T1的增益β由以下公式(4)给出。
IL=(β/2)×(Vgs-Vt)2
=(β/2)×{Vm(i,j,P)-Vt}2……(3)
β=μ×(W/L)×Cox……(4)
其中,在式(3)和式(4)中,Vt、μ、W、L、Cox分别表示晶体管T2的阈值电压、迁移率、栅极宽度、栅极长度、以及每单位面积的栅极绝缘膜电容。另外,Vgs是晶体管T2的栅极-源极间电压,若将有机EL元件OL的阳极的电压(以下称为“阳极电压”)设为Va,则:
Vgs=ELVDD-Vc-Va
=Vm(i,j,P)-Va
根据上述方法,式(3)可以改写成以下内容。
IL=(β/2)×{Vm(i,j,P)-(Vt+Va)}2……(3b)
另外,此时的阳极电压Va相当于有机EL元件OL的正向电压Vf。
<1.4.5特性检测模式下的详细动作>
接着,对本实施方式的特性检测模式中的上述第一动作例(图7的(A))的详细情况进行说明。在本动作例中,在第一检测期间TM1,扫描信号线GL1(1)~GL1(N)每隔规定期间依次被选择,并且监控控制线GL2(1)~GL2(N)每隔规定期间依次被选择,以使监控控制线GL2(1)~GL2(N)分别连接于扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的顺序的选择。另外,在接着第一检测期间TM1的第二检测期间TM2中,也按每一规定期间依次选择扫描信号线GL1(1)~GL1(N),同时以监控控制线GL2(1)~GL2(N)分别连接于扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的顺序的选择的方式,每隔规定期间依次选择监控控制线GL2(1)~GL2(N)。以下,与上述的图9、图10一起参照图12~图14,着眼于第i个扫描信号线GL1(i)被选择的期间以及第i个监控控制线GL2(i)被选择的期间,说明本实施方式中的特性检测模式下的动作。图12是表示本实施方式中的特性检测模式下的信号的变化的时序图。图13是表示与本实施方式中的像素电路10相关的电流测定期间内的电流的流动的电路图。图14是表示与本实施方式中的温度检测电路12相关的电流测定期间内的电流的流动的电路图。
以下,着眼于第i行第j列的像素电路Pix(i,j),说明本实施方式所涉及的有机EL显示装置的特性检测模式下的动作。如图12所示,在第一检测期间TM1,在时刻t21~t22(以下称为“第一程序期间B1”),扫描信号G1(i)为H电平,晶体管T1为导通状态,监控控制信号G2(i)为L电平,晶体管T3为截止状态,进行写入与第一灰阶值P1对应的数据电压Vm(i,j,P1)的处理。在时刻t22~t23(以下称为“第一测定期间B2”),扫描信号G1(i)为L电平,晶体管T1为截止状态,监控控制信号G2(i)为H电平,晶体管T3为导通状态,此时,输入输出缓冲器28作为电流测定电路而动作。另外,如图12所示,在第二检测期间TM2中,在时刻t24~t25(以下称为“第二程序期间B3”),扫描信号G1(i)为H电平,晶体管T1为导通状态,监控控制信号G2(i)为L电平,晶体管T3为截止状态,进行写入与第二灰阶值P2对应的数据电压Vm(i,j,P2)的处理。在时刻t25~t26(以下称为“第二测定期间B4”),扫描信号G1(i)为L电平,晶体管T1为截止状态,监控控制信号G2(i)为H电平,晶体管T3为导通状态,此时,输入输出缓冲器28作为电流测定电路而动作。
第一灰阶值P1和第二灰阶值P2被确定为在图像数据V0可取得的灰阶值的范围内满足P1<P2。例如,在图像数据VO可取得的灰阶值的范围为0~255的情况下,第一灰阶值P1被确定为80,第二灰阶值P2被确定为160。
以下,将与第一灰阶值P1对应的数据电压写入第一测定用电压Vm(i,j,P1)、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),将与第二灰阶值P2对应的数据电压写入第二测定用电压Vm(i,j,P2)、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)。另外,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,使用相同的记号表示为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,使用相同的符号表示为Im(i,j,P2)。
如图12所示,在第一检测期间TM1的第一程序期间B1以及第二检测期间TM2的第二程序期间B3中,扫描信号G1(i)及输入输出控制信号DWT为H电平,在第一检测期间TM1的第一测定期间B2及第二检测期间TM2的第二测定期间B4中,扫描信号G1(i)及输入输出控制信号DWT为L电平。因此,在第一以及第二程序期间B1、B3中,如图9所示,第一开关23a导通,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与DA转换器20的输出端连接,从而运算放大器21作为缓冲放大器(电压跟随器)发挥功能。在第一及第二测定期间B2、B4中,如图13所示,第一开关23a断开,运算放大器21和电容器22作为积分放大器发挥功能。此时,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与低电平电源电压ELVSS连接,因此数据信号线DL(j)的电压由于虚拟短路与低电平电源电压ELVSS相等。
如图12所示,在时刻t21,扫描信号G1(i)变化为H电平,伴随于此,晶体管T2导通。在第一程序期间B1中,第一测定用电压Vm(i,j,P1)被输入到运算放大器21的非反相输入端子。并且,在第一程序期间B1,如上述那样运算放大器21作为缓冲放大器发挥功能(参照图9)。因此,在第一程序期间B1,对数据信号线DL(j)施加第一测量用电压Vm(i,j,P1)。因此,在第一程序期间B1,像素电路Pix(i,j)中的电容器Cst被充电到以下公式(5)所示的电压Vc中。其中,j是满足1≦j≦M的m、2m、……、q·m以外的整数。
Vc=ELVDD-Vm(i,j,P1)……(5)
另外,数据信号线DL(j)是温度检测用数据信号线,在温度检测电路Tmp(i,j)被连接到扫描信号线GL1(i)的情况(j为m、2m、……、q·m中的任意一个,i为1、n+1、2n+1、……p·n+1中的任意一个的情况)下,温度检测电路Tmp(i,j)中的电容器Cst也被充电至上述式(5)所示的电压Vc(参照图1、图10)。
在时刻t22,扫描信号G1(i)和输入输出控制信号DWT变化为L电平。与此相伴,如图13所示,第一开关23a断开,运算放大器21和电容器22作为积分放大器发挥功能。另外,在第一测定期间B2,如图13所示,运算放大器21的非反相输入端子通过第二开关23b与低电平电源线ELVSS连接,从而运算放大器21的反相输入端子的电压、即数据信号线DL(j)的电压由于虚拟短路而与低电平电源电压ELVSS相等。因此,像素电路Pix(i,j)中的有机EL元件OL的阳极成为与低电平电源电压ELVSS相等的电压,电流不流向该有机EL元件OL。
在第一测定期间B2,监控控制信号G2(i)为H电平,因此形成经由导通状态的晶体管T3的电流路径。在第一测定期间B2,如上所述在有机EL元件OL未流过电流,流过晶体管T2的第一驱动电流Im(i,j,P1)如图13所示流入数据信号线DL(j)。数据侧驱动电路200中的输入输出缓冲器28测定从像素电路Pix(i,j)流向数据信号线DL(j)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)。即,输入输出缓冲器28作为测定流过像素电路Pix(i,j)(的驱动晶体管T2)的电流的电流测定电路发挥功能。其中,j是满足1≦j≦M的m、2m、……、q·m以外的整数。另外,在数据信号线DL(j)为温度检测用数据信号线,且温度检测电路Tmp(i,j)被连接至扫描信号线GL1(i)的情况(j为m、2m、……、q·m中的任意一个,i为1、n+1、2n+1、……p·n+1中的任意一个的情况)下,如图14所示,流过温度检测电路Tmp(i,j)的晶体管T2的第一驱动电流Im(i,j,P1)也流向数据信号线DL(j)。因此,数据侧驱动电路200中的输入输出缓冲器28同样地测定该第一驱动电流Im(i,j,P1),输出表示其值的第一测定数据Im(i,j,P1)。此时,输入输出缓冲器28作为检测在温度检测电路Tmp(i,j)的晶体管T2中流动的电流的电流测定电路而发挥功能。
第二程序期间B3中的像素电路Pix(i,j)和数据侧驱动电路200的动作与第一程序期间B1中的动作相同。数据信号线DL(j)为温度检测用数据信号线,在扫描信号线GL1(i)连接有温度检测电路Tmp(i,j)的情况下的第二程序期间B3中的温度检测电路Tmp(i,j)和数据侧驱动电路200的动作也与第一程序期间B1中的动作相同。另外,第二测定期间B4中的像素电路Pix(i,j)和数据侧驱动电路200的动作与第一测定期间B2中的动作相同。数据信号线DL(j)为温度检测用数据信号线,在扫描信号线GL1(i)连接有温度检测电路Tmp(i,j)的情况下的第二测定期间B4中的温度检测电路Tmp(i,j)和数据侧驱动电路200的动作也与第一测定期间B2中的动作相同。但是,在第二程序期间B3中在像素电路Pix(i,j)和温度检测Tmp(i,j)中写入第二测定用电压Vm(i,j,P2),在第二测定期间B4中测定第二驱动电流Im(i,j,P2),输出表示其值的第二测定数据Im(i,j,P2)。
如上所述,在本实施方式的特性检测模式下,以如图12所示的时机,在第一检测期间TM1,依次选择扫描信号线GL1(1)~GL1(N),与此对应地,也依次选择监控控制线GL2(1)~GL2(N)。另外,在第二检测期间TM2,也依次选择扫描信号线GL1(1)~GL1(N),相应地,也依次选择监控控制线GL2(1)~GL2(N)。但是,取而代之,也可以将第一检测期间TM1和第二检测期间TM2合并为一个检测期间,在该一个检测期间,各扫描信号线GL1(i)选择两次,与此对应地,各监控控制线GL2(i)也选择两次,从而获取第一及第二测定数据Im(i、j、P1)、Im(i、j、P2)。
<1.5修正处理>
接下来,对本实施方式中的用于进行外部补偿的修正处理(以下,简称为“修正处理”)进行说明。图15是用于说明本实施方式中的修正处理的框图,示出了进行用于补偿显示控制电路100中各像素电路Pix(i,j)中的驱动晶体管T2的特性(在此为增益和阈值电压)的偏差或劣化的修正处理的部分的结构。另外,显示控制电路100中的进行该修正的部分与具有测定在特性检测模式下流过各像素电路10(的驱动晶体管)的电流的功能的数据侧驱动电路200一起,构成外部补偿电路。
显示控制电路100将RAM140的存储区域的一部分用作增益修正存储器141,将RAM140的存储区域的另一部分用作阈值电压修正存储器142(参照图2)。增益修正存储器141存储用于对像素电路10内的驱动晶体管T2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10内的驱动晶体管T2的阈值电压的值的数据(以下称为“阈值电压修正数据”)。另外,显示控制电路100将RAM140的存储区域的又一部分用作作业用存储器143。
如图1所示,在本实施方式中,在显示部500呈矩阵状配置有N×(M-q)个像素电路10(N=(p+1)n、M=q·m+m-1)。与这些N×(M-q)个像素电路10相对应,增益修正存储器141存储N×(M-q)个的增益修正数据,阈值电压修正存储器142存储N×(M-q)个的阈值电压修正数据。以下,将与像素电路Pix(i,j)对应的增益修正数据表示为B2R(i,j),将与像素电路Pix(i,j)对应的阈值电压修正数据表示为Vt(i,j)。在初始状态下,增益修正数据B2R(i,j)被全部设定为“1”,阈值电压修正数据Vt(i,j)全部被设定为相同的值。之后,这些修正数据B2R(i,j)、Vt(i,j)通过特性检测模式下的后述的特性补偿处理而被更新(参照图18、图19)。
如图15所示,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以及CPU106。另外,也可以使用相当于后述的图18所示的特性补偿处理的逻辑电路来代替CPU106。
<1.5.1通常显示模式下的修正处理>
第一LUT101将输入信号Sin中所包含的图像数据VO的可取得的灰阶值和电压值相对应地存储。在通常显示模式下,当来自外部的输入信号Sin中的图像数据VO的灰阶值为P时,第一LUT101输出与灰阶值P对应的电压值Vd(P)。乘法器102将从第一LUT101输出的电压值Vd(P)与从增益修正存储器141读出的增益修正数据B2R(i,j)进行乘法运算。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,将所得到的值作为图像数据Vm(i,j,P)输出。图像数据Vm(i,j,P)通过以下公式(6)给出。
Vm(i,j,P)
=Vd(P)×B2R(i,j)+Vt(i,j)……(6)
如果将式(6)代入式(3b),则导出以下公式(7)。
IL=(β/2)×{Vd(P)×B2R(i,j)
+Vt(i,j)-(Vt+Va)}2……(7)
因此,通过根据驱动晶体管T2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10进行阈值电压补偿和增益补偿这两者。此外,这里的阈值电压补偿不仅是指驱动晶体管T2的阈值电压Vt,也指针对包括了相当于有机EL元件OL的正向电压Vf的阳极电压Va的电压Vt+Va的补偿。
图像数据Vm(i,j,P)被暂时保持在例如缓冲存储器(未图示)后,根据CPU106的控制从显示控制电路100被发送到数据侧驱动电路200。之后,使用针对各像素电路Pix(i,j)的这样的图像数据Vm(i,j,P),通过通常显示模式下的数据侧驱动电路200和扫描侧驱动电路400的上述的动作(参照图8、图9、图11),将输入信号Sin所示的图像显示于显示部500。
<1.5.2特性检测模式下的修正处理>
在本实施方式的修正处理中,在特性检测模式下,基于实施了温度补偿的电流监控结果来更新修正数据(阈值电压修正数据和增益修正数据)。以下,对这样的特性检测模式下的修正处理进行说明。
第一LUT101对灰阶值P进行以下的转换。在有机EL元件OL以最大亮度发光时,将在有机EL元件OL中流动的电流设为Iw,此时的驱动晶体管T2的栅极-源极间电压Vgs通过以下公式(8)给出。另外,以下,灰阶值P被标准化为0~1范围的值。
Vgs=Vw+Vt……(8)
在这种情况下,第一LUT101例如进行以下公式(9)所示的转换。
Vd(P)=Vw×P1.1……(9)
在使用式(9)所示的电压Vd(P)的情况下,对应于灰阶值P的驱动电流IL(P)通过以下公式(10)给出。另外,假设B2R(i,j)=1、Vt(i,j)=Vt。
IL(P)=(β/2)×Vw2×P2.2……(10)
因此,驱动电流IL相对于灰阶值P具有γ=2.2的特性。有机EL元件OL的发光亮度与驱动电流IL成比例,因此,有机EL元件OL的发光亮度相对于灰阶值Pn也具有γ=2.2的特性。
在特性检测模式下,第二LUT105将第一灰阶值P1转换为以下公式(12)所示的第一理想特性值IO(P1),将第二灰阶值P2转换为以下公式(13)所示的第二理想特性值IO(P2)。另外,以下,第一灰阶值P1以及第二灰阶值P2也被标准化为0~1的范围的值。
IO(P1)=Iw×P12.2……(12)
IO(P2)=Iw×P22.2……(13)
在特性检测模式下,基于第一灰阶值P1的图像数据Vm(i,j,P1)以及基于第二灰阶值的图像数据Vm(i,j,P2)与上述同样地被发送到数据侧驱动电路200。CPU106从数据侧驱动电路200接收第一测定数据Im(i,j,P1)及第二测定数据Im(i,j,P2),并作为与其对应的电流测定数据。由图1可知,在这些第一和第二测定数据Im(i,j,P1)、Im(i,j,P2)中,i是1、n+1、2n+1、……p·n+1中的任意一个、j是m、2m、……、q·m中的任意一个的第一和第二测定数据表示流过温度检测电路Tmp(i,j)中的晶体管T2的电流的测定值。在本实施方式中,使用流过各温度检测电路Tmp(i,j)中的晶体管T2的电流的第一测定值,求出该温度检测电路Tmp(i,j)中的温度Tm(i,j)。以下,在将温度检测电路12的行编号与像素电路10的行编号区别示出的情况下,使用“it”代替“i”,在将温度检测电路12的列编号与像素电路10的列编号区别示出的情况下,使用“jt”代替“j”。另外,在像素电路10的行编号与温度检测电路12的行编号区别示出的情况下,使用“ip”代替“i”,在像素电路10的列编号与温度检测电路12的列编号区别示出的情况下,使用“jp”代替“j”。
图16是表示本实施方式中的温度检测电路Tmp(it,jt)所包含的晶体管T2的电压-电流特性的温度依赖性(以下称为“晶体管温度特性”)的特性图(由晶体管T2的阈值电压和增益的偏差而引起的该温度特性的变化可以很小地忽略)。例如,能够根据从向温度检测电路Tmp(it,jt)写入数据电压Vm(it,jt,P1)时流过该温度检测电路Tmp(it,jt)的晶体管T2的电流的第一测定值Im(it,jt,P1),基于图16的特性图求出该温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)。在本实施方式中,使用这样求出的各温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)对各像素电路Pix(ip,jp)的电流监控结果,即对由第一测定值Im(ip,jp,P1)以及第二测定值Im(ip,jp,P2)构成的两个电流测定值进行温度补偿,使用实施了温度补偿的电流监控结果,通过外部补偿方式,对各像素电路10中的驱动晶体管T2的特性(阈值电压以及增益)的偏差、劣化进行补偿。以下,说明包括针对这样的电流监控结果的温度补偿的像素电路10的特性补偿处理,即对像素电路10内的驱动晶体管的特性补偿处理(以下称为“晶体管特性补偿处理”或简称为“特性补偿处理”)。
本实施方式中的各温度检测电路Tmp(i,j)的温度Tm(i,j)如下述这样求出。
使用RAM140或者闪存150,基于图16所示的晶体管温度特性,能够制作使温度Tm与温度检测电路12中的晶体管T2的栅极-源极间电压Vgs和漏极电流Id的组合相关联的查找表(以下简写为“LUT”)、以及使温度补偿系数rc与像素电路10中的晶体管的栅极-源极间电压Vgs和该像素电路10的推定温度Tmp的组合相关联的LUT,其中,温度补偿系数rc是相对于电流测定值的温度补偿系数(以下简称为“温度补偿系数”)。另一方面,如果用Vm(i,j,P)表示应向各像素电路Pix(i,j)或者各温度检测电路Tmp(i,j)写入的数据电压,则在特性检测模式的电流测定期间,该像素电路Pix(i,j)或者该温度检测电路Tmp(i,j)中的晶体管T2的栅极-源极间电压Vgs为Vgs=Vm(i,j,P)-Va(参照图13、图14)。此外,晶体管T2的漏极电流Id相当于写入了数据电压Vm(i,j,P)的该像素电路Pix(i,j)或者该温度检测电路Tmp(i,j)的电流的测定值Im(i,j,P)。
因此,在本实施方式中,使用RAM140或者闪存150来实现使温度Tm(it,jt)与温度检测电路(Tmp(it,jt)的第一测定值Im(it,jt,P1)和与其对应的数据电压Vm(it,jt,P1)的组合相关联的第三LUT108、以及使温度补偿系数rc与由各温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)决定的像素电路Pix(ip,jp)的推定温度Tmp(ip,jp)和应写入其像素电路Pix(ip,jp)的数据电压Vm(ip,jp,P1)的组合相关联的第四LUT109。即,基于图16所示的晶体管温度特性,使用RAM140或闪存150预先制作第三LUT108和第四LUT109。此外,如上所述,温度检测电路Tmp(it,jt)的第一测定值Im(it,jt,P1)通过在数据侧驱动电路200中作为电流测定电路而发挥功能的输入输出缓冲器28来测定,因此通过该输入输出缓冲器28和上述的第三LUT108,实现测定温度检测电路Tmp(i,j)的温度Tm(it,jt)的温度测定电路(参照图14、图16、图17)。另外,如果应该写入温度检测电路Tmp(i,j)的数据电压恒定,则也能够将具有对流过温度检测电路Tmp(i,j)的电流进行测定的功能的输入输出缓冲器28视为温度测定电路。
在此,温度补偿系数rc是针对各像素电路(ip,jp),为了求出预先决定的标准温度(例如25℃)下的电流值而应该对该第一和第二测定值Im(ip,jp,P1)、Im(ip,jp,P2)相乘的系数。在本实施方式中,在像素电路Pix(ip,jp)和温度检测电路Tmp(it,jt)中,视为晶体管T2的温度特性实质上相同,第四LUT109也基于图16的温度特性而被制作,但取而代之,也可以预先调查关于像素电路Pix(ip,jp)的晶体管T2同样的温度特性,基于该温度特性制作第四LUT109。
图17表示上述的第三以及第四LUT108、109,CPU106通过使用了这些第三以及第四LUT108、109的温度补偿处理,补偿关于各像素电路10的第一和第二测定值Im(ip,jp,P1)、Im(ip,jp,P2)的温度依赖性、即电流监控结果的温度依赖性。本实施方式中的晶体管特性补偿处理包括针对这样的电流监控结果的温度补偿处理。图18是表示本实施方式中的基于第一动作例(图7的(A))的一个画面的晶体管特性补偿处理的流程图。在该晶体管特性补偿处理中,CPU106通过将闪存150中存储的规定程序加载到RAM140并执行,如下那样进行动作。
首先,基于图12所示的动作,从数据侧驱动电路200依次接收作为针对像素电路10和温度检测电路12的电流测定值的第一测定值Im(i,j,P1),将接收到的电流测定值(以下也称为“输入测定值”)暂时存储于RAM140内的作业用存储器143(步骤S10)。在此,通过步骤S10的一次执行接收一个输入测定值并暂时存储于作业用存储器143。
接着,判定在紧前的步骤S10中被输入的电流测定值(输入测定值)是否是针对温度检测电路12的第一测定值(步骤S12)。该判定的结果为,在输入测定值为相对于温度检测电路12的第一测定值的情况下进入步骤S16,在输入测定值不是相对于温度检测电路12的第一测定值的情况下,即为针对像素电路10的第一测定值的情况下进入步骤S22。
在步骤S16中,根据作为输入测定值的第一测定值Im(it,jt,P1)和与其对应的数据电压Vm(it,jt,P1)的组合,通过第三LUT108求出温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)。接着,通过该步骤S16判定是否求出了全部的温度检测电路12的温度(步骤S18)。在该判定的结果为未求出任意一个温度检测电路12的温度的情况下,返回到步骤S10,在所有的温度检测电路12的温度被求出的情况下,进入步骤S20。
在步骤S20中,根据针对全部的温度检测电路12而求出的温度Tm(it,jt),通过基于图1所示的像素电路10和温度检测电路12的配置的插补处理,求出各像素电路Pix(ip,jp)的推定温度Tmp(ip,jp)。该插补处理相当于根据对全部的温度检测电路12求出的温度Tm(it,jt)来推定显示部500中的温度分布。
之后,在步骤S22中,判定是否接收到针对全部的像素电路10和全部的温度检测电路12的第一测定值。在该判定的结果为未接收到针对全部的像素电路10和全部的温度检测电路12的第一测定值的情况下,即在未接收到针对任意的像素电路10或任意的温度检测电路12的第一测定值的情况下,返回到步骤S10。之后,重复执行步骤S10~S22,直到全部接收到针对所有的像素电路10和所有的温度检测电路12的第一测定值为止。在步骤S22中,如果判定为全部接收到针对所有的像素电路10和所有的温度检测电路12的第一测定值,则进入步骤S24。
在进入到步骤S24的时刻,由于各像素电路Pix(i,j)的推定温度Tmp(i,j)被求出(参照图20),因此对于该各像素电路Pix(i,j),根据该像素电路的推定温度Tmp(i,j)与被写入该像素电路的第一数据电压Vm(i,j,P1)的组合,通过第四LUT109求出温度补偿系数rc。并且,通过将该温度补偿系数rc乘以该像素电路的第一测定值Im(i,j,P1),求出第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)。即,
Imc(i,j,P1)=rc·Im(i,j,P1)……(14)
如上所述,该第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)示出以标准温度(25℃)测定该像素电路中的驱动晶体管T2的相对于第一灰阶值P1的漏极电流时的电流测定值。
CPU106在接收到针对全部的像素电路10和全部的温度检测电路12的第一测定值后,依次接收针对全部的像素电路10的第二测定值Im(ip,jp,P2)。CPU106在步骤S26中接收到针对像素电路10的一个第二测定值后,将其暂时存储于作业用存储器143,进入步骤S28。
在步骤S28中,对于各像素电路Pix(i,j),根据该像素电路的推定温度Tmp(i,j)和被写入该像素电路的第二数据电压Vm(i,j,P2)的组合,通过第四LUT109求出温度补偿系数rc。并且,通过将该温度补偿系数rc乘以该像素电路的第二测定值Im(i,j,P2),求出第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)。即,Imc(i,j,P2)=rc·Im(i,j,P2)……(15)
该第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)示出以标准温度(25℃)测定该像素电路中的驱动晶体管T2的相对于第二灰阶值P2的漏极电流时的电流测定值。
之后,判定是否求出了全部的像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)(步骤S30)。在该判定的结果为未求出任意一个像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的情况下,返回步骤S26,在全部像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)被求出的情况下,进入步骤S32。
在步骤S32中,从上述的第二LUT105接收第一理想特性值IO(P1)和第二理想特性值IO(P2)(参照图15)。
之后,对于各像素电路Pix(i,j),根据第一理想特性值IO(P1)与第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)的比较结果来更新阈值电压修正数据Vt(i,j)(步骤S34)。即,在以下公式(16)成立的情况下,对阈值电压修正数据Vt(i,j)加上ΔV,在以下公式(17)成立的情况下,从阈值电压修正数据Vt(i,j)减去ΔV,在以下公式(18)成立的情况下,不更新阈值电压修正数据Vt(i,j)。此外,ΔV是预先确定的固定值。
IO(P1)-Imc(i,j,P1)>0……(16)
IO(P1)-Imc(i,j,P1)<0……(17)
IO(P1)-Imc(i,j,P1)=0……(18)
另外,在步骤S34中,对于各像素电路Pix(i,j),根据第二理想特性值IO(P2)与第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的比较结果来更新增益修正数据B2R(i,j)。即,在以下公式(19)成立的情况下,对增益修正数据B2R(i,j)加上ΔB,在以下公式(20)成立的情况下,从增益修正数据B2R(i,j)减去ΔB,在以下公式(21)成立的情况下,不更新增益修正数据B2R(i,j)。此外,ΔB是预先确定的固定值。
IO(P2)-1mc(i,j,P2)>0……(19)
IO(P2)-Imc(i,j,P2)<0……(20)
IO(P2)-Imc(i,j,P2)=0……(21)
如果像这样,对于所有的像素电路,阈值电压修正数据Vt(i,j)和增益修正数据B2R(i,j)被更新的话,则结束特性补偿处理。
<1.6效果>
在如本实施方式的外部补偿方式的有机EL显示装置中,通过根据按每个像素电路存储的修正数据(阈值电压修正数据Vt(i,j)和增益修正数据B2R(i,j),修正与输入信号Sin所包含的图像数据V0的各灰阶值P对应的数据电压Vd(P)(参照图15),从而补偿各像素电路Pix(i,j)中的驱动晶体管T2的特性(阈值电压、增益)的偏差或劣化。为了进行这样的外部补偿,测定在写入了与预先决定的灰阶值(P1,P2)对应的数据电压(Vm(i,j,P1)、Vm(i,j,P2))的各像素电路Pix(i,j)的驱动晶体管中流动的电流(参照图13),基于通过该测定而得到的电流测定值(Im(i,j,P1)、Im(i,j,P2)),更新修正数据(参照图15、图18)。在本实施方式中,向设置于显示部500的温度检测电路Tmp(it,jt)也写入数据电压,测定流过该温度检测电路Tmp(it,jt)的晶体管T2的电流(参照图14),基于该测定结果,求得温度Tm(it,jt)。根据这样得到的各温度Tm(it,jt),求得各像素电路Pix(ip,jp)的推定温度Tmp(ip,jp)。基于所求出的各推定温度Tmp(ip,jp),对电流测定值(Im(i,j,P1)、Im(i,j,P2))实施温度补偿,由此得到第一及第二温度补偿测定值Imc(i,j,P1)、Imc(i,j,P2)。在上述修正数据的更新中,使用这样的第一和第二温度补偿测定值Imc(i,j,P1)、Imc(i,j,P2)(图17、图18)。
因此,根据本实施方式,即使各像素电路的温度根据有机EL显示装置从通常显示模式转移到特性检测模式紧前的显示内容而变化,也能够准确地进行驱动晶体管T2的特性(阈值电压或增益)的偏差或劣化的补偿。即,与经过用于使显示部500的温度均匀化的长时间后进行用于外部补偿的电流测定的现有例不同,即使紧接着显示部500中的图像显示之后,也能够进行考虑了该时刻的显示部中的温度分布的正确的晶体管特性补偿。另外,在本实施方式中,不是针对每个像素电路设置用于检测温度的电路,而是通过个数比以往少的温度检测电路12来考虑显示部500中的温度分布而补偿晶体管特性(参照图1)。这样,根据本实施方式,在有机EL显示装置中,能够抑制结构的复杂化,并且进行考虑了显示部中的温度分布的正确的外部补偿。
另外,在本实施方式中,在第二灰阶值P2比第一灰阶值P1高的情况下,在第二检测期间TM2中像素电路发热,有时在第一检测期间TM1与第二检测期间TM2之间产生温度差。根据本实施方式,即使在这样的情况下,通过在第一和第二检测期间TM1、TM2各自求得温度并修正(温度补偿)像素电路中的驱动电流的测定值(参照图12),也能够进行更高精度的外部补偿。
<1.7第一实施方式中的特性补偿处理的另一例>
图18表示基于第一动作例(图7的(A))的特性补偿处理,但也可以代替图18的特性补偿处理而进行基于第二动作例(图7的(B))或第三动作例(图7的(C))的特性补偿处理。例如基于第二动作例(图7的(B))的特性补偿处理,具体而言是图19所示那样的处理。图19是表示本实施方式的第二动作例中的一个画面的晶体管特性补偿处理的流程图。在该晶体管特性补偿处理中,CPU106通过存储于闪存150中的规定程序加载到RAM140并执行,如下那样进行动作。
由图7的(B)可知,在第二动作例中,CPU106从数据侧驱动电路200首先依次接收全部的温度检测电路12中的电流的测定值Im(it,jt,Pt),接着,依次接收全部的像素电路10中的第一测定值Im(ip,jp,P1),之后,依次接收全部的像素电路10中的第二测定值Im(ip,jp,P2)。
CPU106首先在步骤S50中接收到一个测定值Im(it,jt,Pt)后,根据接收到的测定值(以下称为“输入测定值”)Im(it,jt,Pt)和与其对应的数据电压Vm(it,jt,Pt)的组合,通过第三LUT108求出温度检测电路Tmp(it,jt)的温度Tm(it,jt)。接着,判定是否通过上一步的步骤S50求出了全部的温度检测电路12的温度(步骤S52)。在该判定的结果为未求出任意一个温度检测电路12的温度的情况下,返回到步骤S50,在所有的温度检测电路12的温度被求出的情况下,进入步骤S56。
在步骤S56中,根据针对所有的温度检测电路12求出的温度Tm(it,jt),通过基于图1所示的像素电路10和温度检测电路12的配置的插补处理,求出各像素电路Pix(ip,jp)的推定温度Tmp(ip,jp)。
接着,从上述的第二LUT105接收第一理想特性值IO(P1)以及第二理想特性值IO(P2)(步骤S58)(参照图15)。
之后,在步骤60中,当从数据侧驱动电路200接收到任意一个像素电路10的第一测定值Im(i,j,P1)时,根据该像素电路10的推定温度Tmp(i,j)和对应于该第一测定值Im(i,j,P1)的数据电压Vm(i,j,P1)的组合,通过第四LUT109求出温度补偿系数rc。并且,通过将该温度补偿系数rc乘以该像素电路10的第一测定值Im(i,j,P1),求出第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)。即,Imc(i,j,P1)=rc·Im(i,j,P1)……(14)。
接着,与图18的步骤S34同样地,对于各像素电路Pix(i,j),根据第一理想特性值IO(P1)与第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)的比较结果来更新阈值电压修正数据Vt(i,j)(步骤S64)。
之后,判定是否求出了全部全部像素电路10的第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)(步骤S66)。在该判定的结果为未求出任意一个像素电路10的第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)的情况下,返回到步骤S60,在全部像素电路10的第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)被求出的情况下,进入步骤S68。
在步骤S68中,当从数据侧驱动电路200接收到任意一个像素电路10的第二测定值Im(i,j,P2)时,根据该像素电路10的推定温度Tmp(i,j)和对应于其第二测定值Im(i,j,P2)的数据电压Vm(i,j,P2)的组合,通过第四LUT109求出温度补偿系数rc。并且,通过将该温度补偿系数rc乘以该像素电路10的第二测定值Im(i,j,P2),求出第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)。即,Imc(i,j,P2)=rc·Im(i,j,P2)……(15)。
接着,与图18的步骤S34同样地,对于各像素电路Pix(i,j),根据第二理想特性值IO(P2)与第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的比较结果来更新增益修正数据B2R(i,j)(步骤S72)。
之后,判定是否求出了全部像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)(步骤S74)。在该判定的结果为没有求出任意一个像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的情况下,返回到步骤S68,在全部像素电路10的第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)被求出的情况下,结束特性补偿处理。
在基于上述第一以及第二动作例(图7的(A)以及(B))的特性补偿处理中,修正数据的更新由仅基于第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)的阈值电压修正数据Vt(i,j)的更新和仅基于第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的增益修正数据B2R(i,j)的更新构成(图18的步骤S34,图19的步骤S64、S72)。与此相对,在基于第三动作例(图7的(C))的特性补偿处理中,修正数据的更新根据第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1)以及第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)的双方,如下那样被进行。
在图7的(C)所示的第三动作例中,对于各像素电路Pix(i,j),在第一检测期间TM1中,在得到第一测定值Im(i,j,P1)后,通过对该测定值实施温度补偿,得到第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1),在第二检测期间TM2中,在得到第二测定值Im(i,j,P2)后,通过对该测定值实施温度补偿,得到第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)。更详细而言,在第一检测期间TM1进行通过将由以下公式(21)算出的第一测定用灰阶电压Vmp1作为像素数据写入像素电路Pix(i,j)而得到的驱动电流(在驱动晶体管T2流动的电流)的测定,在第二检测期间TM2进行通过将由以下公式(22)算出的第二测定用灰阶电压Vmp2作为像素数据写入像素电路Pix(i,j)而得到的驱动电流的测定。
Vmp1=Vcw×Vn(P1)×B(i,j)+Vth(i,j)……(21)
Vmp2=Vcw×Vn(P2)×B(i,j)+Vth(i,j)……(22)
在此,Vcw是与最小灰阶对应的灰阶电压和与最大灰阶对应的灰阶电压之差(即灰阶电压的范围)。Vn(P1)是将第一灰阶值P1标准化为0~1的范围的值而得到的值,Vn(P2)是将第二灰阶值P2标准化为0~1的范围的值而得到的值。B(i,j)是关于由以下公式(23)算出的第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的标准化系数。Vth(i,j)是关于第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的偏移值。
B=√(β0/β)……(23)
在此,β0是针对全部像素电路10的增益值的平均值,β是针对第i行第j列的像素电路Pix(i,j)的增益值。
如上所述,在进行了基于第一及第二灰阶值P1、P2的驱动电流的测定之后,对该测定值实施温度补偿,根据温度补偿后的测定值,进行偏移值Vth及增益值β的计算。在进行这些计算时,使用表示驱动晶体管T2的漏极电流(驱动电流)Id与栅极-源极间电压Vgs的关系的以下公式(24)。
Id=(β/2)×(Vgs-Vth)2……(24)
具体而言,根据将基于第一灰阶值P1的测定结果(温度补偿后的值)代入以上公式(24)后的式子以及将基于第二灰阶值P2的测定结果(温度补偿后的值)代入以上公式(24)后的式子的联立方程式,得到以下公式(25)所示的偏移值Vth和以下公式(26)所示的增益值β。
Vth={Vgsp2√(IOp1)-Vgsp1√(IOp2)}/{√(IOp1)-√(IOp2)}……(25)
β=2{√(IOp1)-√(IOp2)}2/(Vgsp1-Vgsp2)2……(26)
在此,IOp1是作为基于第一灰阶值P1的测定结果的驱动电流(温度补偿后的值),相当于上述第一温度补偿测定值Imc(i,j,P1),IOp2是作为基于第二灰阶值P2的测定结果的驱动电流(温度补偿后的值),相当于上述第二温度补偿测定值Imc(i,j,P2)。另外,Vgsp1是基于第一灰阶值P1的栅极-源极间电压,Vgsp2是基于第二灰阶值P2的栅极-源极间电压。如上所述,在本实施方式中,测定了驱动电流的像素电路Pix(i,j)中的驱动晶体管T2的源极端子被维持为低电平电源电压ELVSS(参照图13)。以下,将该低电平电源电压ELVSS设为“0”;来说明。在这种情况下,Vgsp1由以下公式(27)给出,Vgsp2由以下公式(28)给出。
Vgsp1=Vmp1……(27)
Vgsp2=Vmp2……(28)
对于各像素电路Pix(i,j),使用如上计算出的偏移值Vth和增益值β,更新阈值电压修正存储器142中的阈值电压修正数据Vt(i,j)和增益修正存储器141中的增益修正数据B2R(i,j)(参照图2)。另外,上述偏移值Vth相当于阈值电压修正数据Vt(i,j),由上述公式(23)给出的标准化系数B=√(β0/β)相当于增益修正数据B2R(i,j)。
<2.第二实施方式>
图20是表示本发明的第二实施方式所涉及的有源矩阵型的有机EL显示装置的整体结构的框图。该有机EL显示装置,除了显示部500以外,具有与上述第一实施方式所涉及的有机EL显示装置实质上相同的结构,因此对相同或对应的部分标注相同的参照符号并省略详细说明。
虽然图20中未示出,但在本实施方式中,与图1等所示的上述第一实施方式同样地,在显示部500配设有M条(M为2以上的整数)的数据信号线DL(1)~DL(M)、与它们交叉的N条(N为2以上的整数)的扫描信号线GL1(1)~GL1(N)以及N条的监控控制线GL2(1)~GL2(N)。另外,在显示部500中,沿着M条数据信号线DL(1)~DL(M)和N条扫描信号线GL1(1)~GL1(N)矩阵状地配置有多条像素电路10。各像素电路10与M条数据信号线DL(1)~DL(M)中的任意一个连接的同时,与N条扫描信号线GL1(1)~GL1(N)中的任意一个连接,并且与N条监控控制线GL2(1)~GL2(N)中的任意一个连接。然而,在M条的数据信号线DL(1)~DL(M)中,在m条的数据信号线中以一条的比例(显示部500整体中为q条)包含不与任意的像素电路10连接的温度检测用数据信号线,在该些q条的温度检测用数据信号线DL(m)、DL(2m)、……、DL(q·m)的每一个上连接有温度检测电路12。在图20中,温度检测电路12描绘为标注了斜线的矩形。
如图1所示,在上述第一实施方式中的显示部500中,在各温度检测用数据信号线DL(k·m)(k=1~q)中,对每个n条扫描信号线逐个等间隔地连接有温度检测电路12,与此相对,如图20所示,在本实施方式的显示部500中,温度检测电路12在距离数据侧驱动电路200的距离为规定值以下的区域Ra(以下称为“显示区域Ra”)中,以比显示区域Ra以外的区域Rb(以下称为“显示区域Rb”)中的数据信号线延伸方向的配置间隔更短的间隔而配置。即,在图20所示的例子中,在显示部500中,距连接数据侧驱动电路200的一侧的边(显示部端)的距离(以下称为“距数据侧驱动电路的距离”)为30mm以下的区域为显示区域Ra,距数据侧驱动电路的距离超过30mm的区域为显示区域Rb,温度检测电路12的数据信号线延伸方向的配置间隔在显示区域Rb中例如为20mm~40mm左右,但是在显示区域Ra中例如为5mm~10mm左右。
一般而言,由于数据侧驱动电路200的动作伴随着发热,因此在显示部500中,在距数据侧驱动电路200的距离近的区域中,与远的区域相比(数据信号线延伸方向的)的温度梯度变得陡峭。与此相对,在本实施方式中,如上所述,使距数据侧驱动电路200的距离为30mm以下的显示区域Ra中的温度检测电路12的数据信号线延伸方向的配置间隔,比距数据侧驱动电路的距离超过30mm的显示区域Rb中的温度检测电路12的数据信号线延伸方向的配置间隔更短。在此,作为用于确定应缩短温度检测电路12的数据信号线延伸方向上的配置间隔的显示区域Ra的数值,选定了30mm这样的距离数据侧驱动电路的距离,是因为根据本申请发明人的经验,根据由基于其数值而配置的温度检测电路12所得到的温度分布来修正电流监控结果,在准确地进行外部补偿方面是优选的。
根据如上所述的本实施方式,如图20所示,在显示部500中由于数据侧驱动电路200的发热,在温度梯度陡峭的显示区域Ra中,温度检测电路12以在数据信号线延伸方向上比除此以外的显示区域Rb短的间隔而配置。因此,基于由各温度检测电路12检测的温度,得到更准确的温度分布(各像素电路10中的推定温度),基于该温度分布修正电流监控结果,进行使用了修正后的电流监控结果的外部补偿(各像素电路10中的驱动晶体管的特性的偏差、劣化的补偿)。因此,与上述第一实施方式相比,能够更准确地进行外部补偿。
<3.第三实施方式>
图21是表示本发明的第三实施方式所涉及的有源矩阵型的有机EL显示装置的整体结构的框图。该有机EL显示装置除了数据侧驱动电路200和显示部500以外,具有与上述第一实施方式所涉及的有机EL显示装置实质上相同的构成,因此对相同或对应的部分标注相同的参照符号并省略详细说明。
一般来说,在显示部中扫描信号线的延伸方向、即水平方向的像素数多的情况下,使用多条数据驱动器驱动显示部500(的数据信号线),通常,一个数据驱动器由一个IC(Integrated Circuit:集成电路)芯片来实现。在本实施方式中,显示部500(的数据信号线)也通过多条数据驱动器被驱动。即,显示部500中的数据信号线被多条子驱动电路驱动。更详细而言,显示部500中的数据信号线将相互相邻的两个以上的规定条数的数据信号线作为一组被分组为多组的数据信号线群,数据侧驱动电路200作为与该多条组的数据信号线群一对一地对应的多条子驱动电路,包含多条数据驱动器。各数据驱动器连接于与其对应的数据信号线群,驱动该对应的数据信号线群。
在图21所示的结构中,数据侧驱动电路200由3个数据驱动器200a、200b、200c构成,通过这些3个数据驱动器200a、200b、200c驱动显示部500中的数据信号线。各数据驱动器200x(x=a,b,c)与上述第一实施方式中的数据侧驱动电路200同样地(参照图1),具备串并联转换部202、DA转换部204、AD转换部206以及输入输出缓冲部208。另外,如图21所示,这三个数据驱动器200a、200b、200c中分别包含的三个串并联变换部202、202、202相互级联连接,由此,由这三个数据驱动器200a、200b、200c构成的数据侧驱动电路200与上述第一实施方式中的数据侧驱动电路200实质上同样地动作,具有同样的功能。另外,各数据驱动器200x(x=a,b,c)驱动显示部500中的数据信号线的条数的1/3条数的数据信号线。
虽然图21中未示出,但在本实施方式中,与图1等所示的上述第一实施方式同样地,在显示部500配设有M条(M为2以上的整数)的数据信号线DL(1)~DL(M)、与它们交叉的N条(N为2以上的整数)的扫描信号线GL1(1)~GL1(N)以及N条的监控控制线GL2(1)~GL2(N)。另外,在显示部500中,沿着M条的数据信号线DL(1)~DL(M)以及N条的扫描信号线GL1(1)~GL1(N),呈矩阵状地配置有多条像素电路10。各像素电路10与M条的数据信号线DL(1)~DL(M))中的任意一个连接的同时,与N条的扫描信号线GL1(1)~GL1(N)中的任意一个连接,并且与N条的监控控制线GL2(1)~GL2(N)中的任意一个连接。但是,在M条的数据信号线DL(1)~DL(M)上,未连接任意一个像素电路10的温度检测用数据信号线以一条的比例(显示部500整体中为3条)包含在m=M/3条的数据信号线中,这3条温度检测用数据信号线的每一个连接有温度检测电路12。图21中,温度检测电路12描绘为标注了斜线的矩形。
在本实施方式中的数据侧驱动电路200中,第一数据驱动器200a驱动数据信号线DL(1)~DL(m),第二数据驱动器200b驱动数据信号线DL(m+1)~DL(2m),第三数据驱动器200a驱动数据信号线DL(2m+1)~DL(3m)(m=M/3的整数)。各数据驱动器200x(x=a,b,c)驱动的数据信号线DL((k-1)m+1)~DL(k·m)(k=1,2,3)中的中央附近的一条数据信号线是没有连接像素电路10而仅连接有温度检测电路12的温度检测用数据信号线。各数据驱动器200x中的温度检测用数据信号线优选为与该数据驱动器200x连接的m条数据信号线中的第m/3到第2m/3个的数据信号线中的任意一个。
根据上述那样的本实施方式,各数据驱动器200x(x=a,b,c)负责显示部500中配设有驱动该数据驱动器200x的M条数据信号线的区域,基于该负责区域中的由温度检测电路12检测的温度求出该负责区域中的温度分布(具体来说,求出该负责区域中的各像素电路10的推定温度)。因此,针对每个数据驱动器200x,基于其负责区域中的各像素电路10的推定温度来修正电流监控结果,进行使用了修正后的电流监控结果的外部补偿(各像素电路10中的驱动晶体管的特性的偏差、劣化的补偿)。这样,能够针对每个数据驱动器200x求出负责区域的温度分布并适当地进行外部补偿。
另外,根据本实施方式,相对于一个数据驱动器200x,仅设置有一列温度检测电路12(与一条温度检测用数据信号线连接的规定数量的温度检测电路12)。因此,与针对一个数据驱动器200x设置了多列温度检测电路12的情况相比,能够简化或者削减对包含由温度检测电路12得到的温度的温度信息进行处理的电路。但是,也可以在一个数据驱动器200x中设置两列以上的温度检测电路12。即,也可以在一个数据驱动器200x上连接两条以上的温度检测用数据信号线,即使在这样的情况下,也能够对每个数据驱动器200x求出负责区域的温度分布,适当地进行外部补偿。
<4.第四实施方式>
图22是表示本发明的第四实施方式所涉及的有源矩阵型的有机EL显示装置的整体结构的框图。该有机EL显示装置除了数据侧驱动电路200和显示部500以外,具有与上述第一实施方式所涉及的有机EL显示装置实质上相同的结构,因此对相同或对应的部分标注相同的参照符号并省略详细说明。
虽然在图22中未示出,但在本实施方式中,在显示部500配设有将由白数据信号线DLw(j)、红数据信号线DLr(i)、绿数据信号线DLg(i)、蓝数据信号线DLb(i)构成的4条数据信号线作为1组的M组(M为2以上的整数)的数据信号线DLw(1)、DLr(1)、DLg(1)、DLb(1)~DLw(M)、DLr(M)、DLg(M)、DLb(M)以及与它们交叉的N条(N为2以上的整数)的扫描信号线GL1(1)~GL1(N)以及N条的监控控制线GL2(1)~GL2(N)。另外,对于由白数据信号线DLw(j)、红数据信号线DLr(i)、绿数据信号线DLg(i)、蓝数据信号线DLb(i)构成的每一组的数据信号线,沿数据信号线配设有一条监控信号线MoL。并且,在显示部500中,沿着4M条的数据信号线DLw(i)、DLr(i)、DLg(i)、DLb(i)(i=1~M)和N条的扫描信号线GL1(1)~GL1(N),以矩阵状配置有多条像素电路10。
图23是表示本实施方式中的像素电路PxW、PxR、PxG、PxB以及温度检测电路12的电性结构的电路图。显示部500构成为显示彩色图像,在显示部500设置有用于形成要显示的彩色图像中的各像素的像素形成部15。各像素形成部15由在扫描信号线的延伸方向上相邻的白像素电路PxW、红像素电路PxR、绿像素电路PxG、蓝像素电路PxB构成的四个像素电路而构成。白像素电路PxW、红像素电路PxR、绿像素电路PxG、蓝像素电路PxB在点亮时分别发出白色光、红色光、绿色光、蓝色光。各白像素电路PxW与M条的白数据信号线DLw(1)~DLw(M)中的任意一个连接,各红像素电路PxR与M条的红数据信号线DLr(1)~DLr(M)中的任意一个连接,各绿像素电路PxG与M条的绿数据信号线DLg(1)~DLg(M)中的任意一个连接,各蓝像素电路PxB与M条的蓝数据信号线DLb(1)~DLb(M)中的任意一个连接。另外,对应用于彩色图像显示的各像素且彼此邻接的四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB与显示部500中的M条的监控信号线MoL中的任意一个连接。此外,各像素电路Pxx(X=W、R、G、B)也与扫描信号线GL1(1)~GL1(N)的任意一个、以及监控控制线GL2(1)~GL2(N)的任意一个连接。
另外,如图22以及图23所示,在显示部500中,在扫描信号线的延伸方向上,针对构成一个像素形成部15的四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB,设置有一个温度检测电路12。另外,在显示部500中,在一条以上的规定条数的扫描信号线上以一条的比例设置有温度检测用扫描信号线GLlt=GL1(it),在各温度检测用扫描信号线GLlt上不连接像素电路而仅连接有温度检测电路12。并且,构成各像素形成部15的四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB与M条的监控信号线MoL中的任意一个连接,在该四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB中对应设置有一个温度检测电路12的情况下,该温度检测电路12也与该监控信号线MoL连接。与这四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB分别连接的4条数据信号线DLw(j)、DLr(j)、DLg(j)、DLb(j)中的白数据信号线DLw也与该对应的温度检测电路12连接。
另外,如图23所示,本实施方式中的各像素电路PxX(X=W,R,G,B)具有与上述第一实施方式中的像素电路10同样的电性结构(参照图3),包括晶体管(T1,T2,T3)、电容器Cst以及有机EL元件OL。另外,如图23所示,本实施方式中的温度检测电路12也具有与上述第一实施方式中的温度检测电路12同样的电性结构(参照图4),包括晶体管T1、T2、T3和电容器Cst。
如图22所示,本实施方式中的数据侧驱动电路200与上述第一实施方式相同(参照图1),具备串并联转换部202、DA转换部204、AD转换部206以及输入输出缓冲部208。但是,在本实施方式中的数据侧驱动电路200上连接有将由白数据信号线DLw(j)、红数据信号线DLr(i)、绿数据信号线DLg(i)、蓝数据信号线DLb(i)构成的4条数据信号线作为1组的M组的数据信号线DLw(1)、DLr(1)、DLg(1)、DLb(1)~DLw(M)、DLr(M)、DLg(M)、DLb(M),并且如图22所示,还连接有M条的监控信号线MoL,该M条的监控信号线MoL针对每1组数据信号线DLw(j)、DLr(j)、DLg(j)、DLb(j)各设置有一条。因此,该数据侧驱动电路200的具体结构与上述第一实施方式不同。下面,参照图24及图25对该点进行说明。图24是用于说明本实施方式中的数据侧驱动电路200中的连接一条数据信号线DLx(j)(x为w、r、g、b中的任意一个)的部分的详细结构的电路图。图25是用于说明本实施方式中的数据侧驱动电路200中的与一条监控信号线MoL连接的部分的详细结构的电路图。
上述第一实施方式中的数据侧驱动电路200上连接有M条的数据信号线DL(1)~DL(M)连接,各数据信号线DL(j)还作为在特性检测模式下用于测定像素电路Pix(i,j)中的电流的监控信号线发挥功能。因此,该数据侧驱动电路200中的连接一条数据信号线DL(j)的部分构成为如图6所示那样。
与此相对,在本实施方式中,数据侧驱动电路200中的连接一条数据信号线DLx(j)(x为w、r、g、b中的任意一个)的部分构成为如图24所示那样。即,数据侧驱动电路200作为与一个数据信号线DLx(j)对应的电路部分,包含输出缓冲器28a和DA转换器(DAC)20。从串并联转换部202向DA转换器20依次输入与从1行数字图像信号中的第j个的X颜色信号用输出端子Txj(X是W、R、G、B中的任意一个,x是与其对应的w、r、g、b的任一个)输出的与1子像素对应的数字图像信号Vmx(i、j、P)(i=1~N)。在此,数字图像信号Vmx(i,j,P)是表示为了在第i行第j组的X色像素电路PxX中以灰阶值P显示像素而应该提供给该像素电路PxX的数据电压的数字信号。输出缓冲器28a是使用运算放大器21而构成的电压空心,运算放大器21的输出端子与反相输入端子和数据信号线DLx(j)连接,非反相输入端子与DA转换器20的输出端连接。DA转换器20的输入端与串并联转换部202中的对应端子、即第j个X颜色信号用输出端子Txj连接。通过这样的结构,输入到DA转换器20的数字信号Vm(i,j,P)被转换为模拟电压信号,以低输出阻抗被提供给数据信号线DLx(j)。
另外,在本实施方式中,数据侧驱动电路200中的连接一条监控信号线MoL的部分构成为如图25所示那样。即,数据侧驱动电路200作为与一条监控信号线MoL对应的电路部分,包含输入缓冲器28b和AD转换器24。输入缓冲器28b包括运算放大器21以及电容器22。运算放大器21的反相输入端子与监控信号线MoL连接,非反相输入端子与低电平电源线ELVSS连接,输出端子经由电容器22与反相输入端子连接。通过这样的构成,在特性检测模式下,与选择状态的监控控制线GL2(i)连接的第j列的像素形成部15中的X色像素电路PxX、或者与该监控控制线GL2(i)连接且从与第j列的像素形成部15对应的温度检测电路12输出的电流(在该像素电路PxX或该温度检测电路12的晶体管T2中流动的电流)经由监控信号线MoL被提供给输入缓冲器28b。输入缓冲器28b生成表示该电流的电压信号,该电压信号由AD转换器24被转换为数字信号Im(i,j,P),提供给串并联转换部202中的对应的输入端子Tmo。
另外,在本实施方式中,如图22、图23所示,用构成一个像素形成部15的四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB共用一条监控信号线MoL,该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB连接有同一监控控制线GL2(i)。在这样的结构中,为了对每个像素电路PxX进行外部补偿,要对每个像素电路PxX测定电流(X是W、R、G、B中的任意一个),例如,与监控控制线GL2(i)(i=1~N)的驱动联动,像下面这样驱动数据信号线DLx(j)(x=w,r,g,b;j=1~M)以及扫描信号线GL1(i)(i=1~N)即可。即,在特性检测模式中,只要以仅在构成各像素形成部15的四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB中的任意一个中写入与第一灰阶值P1或第二灰阶值P2对应的数据电压,并且在其他像素电路中写入与黑电压相当的数据电压(驱动电流不流动的电压),并且写入与第一灰阶值P1或第二灰阶值P2对应的数据电压的像素电路在该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB之间依次替换的方式,驱动数据信号线DLx(j)(x=w,r,g,b;j=1~M)以及扫描信号线GL1(i)(i=1~N)即可。另外,构成一个像素形成部15的四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB相互接近,因此关于特性检测模式下的驱动方法,还考虑如下不同的例子。即,可以视为该四个像素电路中的PxW、PxW、PxR、PxG、PxB中的驱动晶体管T2的特性(阈值电压和增益)是相同的,也可以驱动数据信号线DLx(j)(x=w,r,g,b;j=1~M)以及扫描信号线GL1(i)(i=1~N),通过监控信号线MoL测定与流过该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB(的驱动晶体管T2)的电流的和相当的电流,以便向该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB同时写入与第一灰阶值P1或第二灰阶值P2对应的数据电压。在这种情况下,对该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB使用相同的修正数据(阈值电压修正数据以及增益修正数据),对该四个像素电路PxW、PxW、PxR、PxG、PxB(每个像素形成部15)的每一个进行外部补偿。
根据上述那样的本实施方式,在通过多条像素电路(在图22的结构中为四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB)形成彩色图像中的一个像素的有机EL显示装置中,基于由温度检测电路12检测出的温度,求出显示部500的温度分布(具体为各像素电路PxW、PxR、PxG、PxB中的推定温度),基于该像素电路的推定温度修正关于各像素电路PxW、PxR、PxG、PxB的电流监控结果。使用该修正后的电流监控结果、即温度补偿后的电流监控结果,进行外部补偿(各像素电路PxW、PxR、PxG、PxB中的驱动晶体管的特性的偏差、劣化的补偿)。因此,根据本实施方式,在通过多条像素电路形成彩色图像中的一个像素的有机EL显示装置中,获得与上述第一实施方式同样的效果。
另外,根据本实施方式,通过对与彩色图像中的一个像素对应的多条像素电路(图22的结构中为四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB)设置一个温度检测电路12,能够使为了温度检测及基于该温度检测的电流监控结果的修正所需的电路的结构简单化,削减电路量。此外,在本实施方式中,与数据信号线分开地设置有监控信号线MoL,并且由于该多条像素电路及上述一个温度检测电路12共用一条监控信号线MoL,因此在数据侧驱动电路200中结构简化,所需的电路量也被削减(参照图23~图25)。
另外,在本实施方式中,为了基于白色、红色、绿色、蓝色的四原色显示彩色图像,利用与该四原色对应的四个像素电路PxW、PxR、PxG、PxB形成彩色图像中的一个像素,但也可以构成为基于由四原色以外的原色、例如红色、绿色、蓝色构成的三原色显示彩色图像,利用与该三原色对应的三个像素电路PxR、PxG、PxB形成彩色图像中的一个像素。另外,也可以构成为:与彩色图像显示用的原色数无关地,对在扫描信号线的延伸方向(水平方向)上相邻的两个以上的像素电路10分别设置一个温度检测电路12,与此相应地与上述同样地配设监控信号线。
<变形例>
本发明不限于上述各实施方式,只要不脱离本发明的范围,就能够进一步实施各种变形。
例如,在上述各实施方式中,像素电路10如图3所示那样构成,像素电路PxW、PxR、PxG、PxB如图23所示那样构成,但像素电路10以及像素电路PxW、PxR、PxG、PxB的构成并不限定于这些图所示的构成。作为包含由电流驱动的显示元件、保持用于控制该显示元件的驱动电流的数据电压的保持电容器、以及根据保持在该保持电容器中的数据电压而控制其显示元件的驱动电流的驱动晶体管的像素电路,只要构成为使驱动晶体管中流动的电流从显示部500取出即可。另外,温度检测电路12的结构也不限于图4或者图23所示的结构,除了不包含由电流驱动的有机EL元件等的显示元件这一点以外,只要是与像素电路相同的结构即可。
另外,在上述各实施方式中,作为应该补偿偏差、劣化的晶体管特性,选取了阈值电压和增益,但也可以是补偿它们中的任意一方或者除此之外的包括其他特性参数的晶体管特性的偏差等的结构。
另外,上述各实施方式中的动作并不限定于图7、图8、图12、图18、图19所示的动作例,只要是进行如下处理的动作即可:以图1、图20、图21或图22所示的结构为前提,求出各像素电路的推定温度,基于该推定温度对各像素电路的电流监控结果实施温度补偿,基于温度补偿后的电流监控结果进行对各像素电路中的驱动晶体管的特性的偏差、劣化进行补偿的处理。另外,在图7的(A)~(C)所示的动作例中,当显示装置的电源开关断开时,动作模式从通常显示模式切换为特性检测模式,但也可以如上述那样,动作模式的切换通过其他单元进行。
另外,以上,以有机EL显示装置为例对实施方式及其变形例进行了说明,但本发明并不限定于有机EL显示装置,只要是使用了以电流驱动的显示元件的显示装置就可以适用。在此能够使用的显示元件是通过电流来控制亮度或透射率等的显示元件,例如,除了有机EL元件即有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode(OLED))之外,还能够使用无机发光二极管、量子点发光二极管(Quantum dot Light Emitting Diode(QLED))等。
附图标记说明
10 像素电路
12 温度检测电路
20 DA转换器
24 AD转换器
28 输入输出缓冲器
100 显示控制电路
101 第一LUT
105 第二LUT
106 CPU
108 第三LUT
109 第四LUT
110 数据侧控制信号生成电路
120 扫描侧控制信号生成电路
140 RAM
141 增益修正存储器
142 阈值电压修正存储器
150 闪存
200 数据侧驱动电路(数据信号线驱动电路)
202 串并联转换部
204 DA转换部
206 AD转换部
208 输入输出缓冲部
400 扫描侧驱动电路(扫描信号线驱动电路及监控控制线驱动电路)
500 显示部
T1 输入晶体管(输入开关元件)
T2 驱动晶体管、温度检测用晶体管
T3 监控控制晶体管(监控控制开关元件)
Cst 电容器(保持电容器)
OL 有机EL元件(显示元件)
GL1(i) 扫描信号线(j=1~N)
GL2(i) 监控控制线(j=1~N)
DL(j) 数据信号线(j=1~M)
MoL 监控信号线
Pix(ip,jp) 像素电路
Tmp(it,j) 温度检测电路
ELVDD 高电平电源线(第一电源线)
ELVSS 低电平电源线(第二电源线)
Claims (15)
1.一种显示装置,其特征在于,具备:
显示部,其包括多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线、以及沿着所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线而配置的多条像素电路;
数据信号线驱动电路,其驱动所述多条数据信号线;
扫描信号线驱动电路,其选择性地驱动所述多条扫描信号线;
外部补偿电路,其测量在各像素电路中流动的电流的同时,补偿各像素电路的特性的变动;
两个以上的温度检测电路,其被配置为与所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线的交叉点中的两个以上的交叉点分别对应;
温度测定电路,其测定各温度检测电路的温度,
各像素电路包括由电流驱动的显示元件、保持电容器以及驱动晶体管,所述驱动晶体管根据由所述保持电容器保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流,
当选择了对应的扫描信号线时,对应的数据信号线的电压被写入至所述保持电容器,
各温度检测电路包括温度检测用晶体管,
所述温度测定电路通过测定流过各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管的电流,求出该温度检测电路的温度,
所述外部补偿电路基于由所述温度测定电路求出的各温度检测电路的温度,推定所述显示部中的温度分布,基于该推定的温度分布修正各像素电路中的电流的测定结果,基于修正后的所述测定结果补偿各像素电路的特性的变动。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述外部补偿电路基于由所述温度测定电路求出的所述温度,推定所述显示部中的温度分布,基于被推定的所述温度分布,修正各像素电路中的电流的测定结果,基于修正后的所述测定结果,对图像数据实施用于补偿各像素电路的特性的变动的修正。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,针对所述多条数据信号线的延伸方向上配置所述两个以上的温度检测电路的间隔,在配置有所述数据信号线驱动电路的那一方的显示部端,距所述显示部端近的区域比距所述显示部端远的区域窄。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其特征在于,针对所述多条数据信号线的延伸方向上配置所述两个以上的温度检测电路的间隔,距所述显示端30mm以下的区域比距所述显示端超过30mm的区域窄。
5.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,所述数据信号线驱动电路包括多条子驱动电路,所述多条子驱动电路与多组数据信号线群一一对应,所述多组数据信号线群是通过将彼此相邻的两条以上的数据信号线作为一组来对所述多条数据信号线进行分组而得到的,
各子驱动电路驱动对应的组的数据信号线群,
在与各子驱动电路对应的组的数据信号线群中的至少一条数据信号线上连接有所述两个以上的温度检测电路中的多条温度检测电路。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,在与各子驱动电路对应的组的数据信号线群中,在位于大致中央的至少一条数据信号线连接有所述多条温度检测电路。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其特征在于,在与各子驱动电路对应的组的数据信号线群中,在从位于一端的数据信号线至相当于该组的数据信号线数的1/3的条数的位置和在从位于一端的数据信号线至相当于该组的数据信号线数的2/3的条数的位置之间的至少一条数据信号线连接有所述多条温度检测电路。
8.根据权利要求1~7的任意一项所述的显示装置,其特征在于,进一步具备:
监控控制线,其以与所述多条扫描信号线分别对应的方式沿所述多条扫描信号线配置;
监控控制线驱动电路,其驱动多条所述监控控制线;
第一电源线和第二电源线,
各像素电路还包括监控用开关元件,
在各像素电路中,
所述驱动晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,
所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件与所述第二电源线连接的同时,经由所述监控用开关元件与和该像素电路对应的数据信号线连接,
所述监控用开关元件的控制端子连接于与该像素电路对应的监控控制线,
各温度检测电路还包括监控用开关元件,
在各温度检测电路中,所述温度检测用晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,所述温度检测用晶体管的第二导通端子经由所述监控用开关元件连接于所述对应的数据信号线,
所述监控用开关元件的控制端子与经过该温度检测电路对应的交叉点的扫描信号线所对应的监控控制线连接,
所述温度测定电路经由所述监控用开关元件及所述对应的数据信号线测定在各温度检测电路中流过所述温度检测用晶体管的电流,从而求出该温度检测电路的温度。
9.根据权利要求8所述的显示装置,其特征在于,各温度检测电路包括电容器,构成为在选择了对应的扫描信号线时,将对应的数据信号线的电压写入所述电容器,并且根据所述电容器所保持的电压在所述温度检测用晶体管中流通电流。
10.根据权利要求1或2所述的显示装置,其特征在于,还具备多条监控信号线,对相邻的两条以上的数据信号线的每一个,沿着所述多条数据信号线配置有一个所述监控信号线,
与所述相邻的两个以上的数据信号线分别连接且在所述多条扫描信号线的延伸方向上相邻的两个以上的像素电路和与所述相邻的两个以上的数据信号线对应的一条监控信号线连接,
所述两个以上的温度检测电路中的多条温度检测电路连接于各监控信号线,所述两个以上的温度检测电路分别连接于所述监控信号线中的任意一个,
所述温度测定电路经由所述任意一个监控信号线来测定在各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管中流动的电流,从而求出该温度检测电路的温度。
11.根据权利要求10所述的显示装置,其特征在于,所述显示部构成为显示彩色图像,
所述两个以上的像素电路与用于显示所述彩色图像的规定数量的原色一一对应,
所述两个以上的像素电路的每一个构成为发出对应的原色的光。
12.根据权利要求10或11所述的显示装置,其特征在于,进一步具备:
监控控制线,其以与所述多条扫描信号线分别对应的方式沿所述多条扫描信号线配置;
监控控制线驱动电路,其驱动多条所述监控控制线,
第一电源线和第二电源线,
各像素电路还包括监控用开关元件,
在所述相邻的两个以上的像素电路的每一个中,
所述驱动晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,
所述驱动晶体管的第二导通端子经由所述显示元件与所述第二电源线连接的同时,经由所述监控用开关元件与所述对应的一条监控信号线连接,
所述监控用开关元件的控制端子与对应于该像素电路的监控控制线连接,
所述两个以上的温度检测电路分别还包括监控用开关元件,
在所述两个以上的温度检测电路的每一个中,
所述温度检测用晶体管的第一导通端子与所述第一电源线连接,
所述温度检测用晶体管的第二导通端子经由所述监控用开关元件与所述任意一个监控信号线连接,
所述监控用开关元件的控制端子连接于经过该温度检测电路对应的交叉点的扫描信号线所对应的监控控制线,
所述温度测定电路经由所述监控用开关元件及所述任意一条的监控信号线测定在各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管中流动的电流,从而求出该温度检测电路的温度。
13.根据权利要求1~12的任意一项所述的显示装置,其特征在于,由所述外部补偿电路补偿的各像素电路的特性的变动包括所述驱动晶体管的阈值电压的变动。
14.一种驱动方法,其是具备显示部的显示装置的驱动方法,该显示部包括多条数据信号线、与所述多条数据信号线交叉的多条扫描信号线以及沿着所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线配置的多条像素电路,其特征在于,
所述显示部包括两个以上的温度检测电路,所述两个以上的温度检测电路配置成与所述多条数据信号线和所述多条扫描信号线的交叉点中的两个以上的交叉点分别对应,
各像素电路包括由电流驱动的显示元件、保持电容器以及根据由所述保持电容器保持的电压来控制所述显示元件的驱动电流的驱动晶体管,
当选择了对应的扫描信号线时,对应的数据信号线的电压被写入至所述保持电容器,
各温度检测电路包括温度检测用晶体管,
所述驱动方法具备:
驱动所述多条数据信号线的数据信号线驱动步骤;
选择性地驱动所述多条扫描信号线的扫描信号线驱动步骤;
测定在各像素电路中流动的电流的同时,对各像素电路的特性的变动进行补偿的外部补偿步骤;
通过测定流过各温度检测电路中的所述温度检测用晶体管的电流来求出该温度检测电路的温度的温度测定步骤,
在所述外部补偿步骤中,基于通过所述温度测定步骤求出的各温度检测电路的温度,推定所述显示部中的温度分布,基于推定的所述温度分布修正各像素电路中的电流的测定结果,基于修正后的所述测定结果补偿各像素电路的特性的变动。
15.根据权利要求14所述的驱动方法,其特征在于,在所述外部补偿步骤中,在各温度检测电路中的温度检测用晶体管流动的电流的测定与在所述多条像素电路的任意一个中流动的电流的测定同时进行。
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