CN1936603A - 像素驱动电流测量方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明可提供一种能够排除由于控制电压的变化而产生的偏移电流的影响、从而能够高精度地测量像素驱动电流的测量方法及装置。可以通过以具有以下步骤为特征的像素驱动电流测量方法等来解决上述问题：第一步骤，测量当将多个像素全部设定为不发光状态时流向布线的偏移电流；第二步骤，根据当仅使多个像素中的预定的像素点亮时流向布线的电流与偏移电流的差来测量预定的像素的像素驱动电流；第三步骤，重复第二步骤来顺次测量多个像素中的预定数量的像素的像素驱动电流，然后将多个像素全部重置为不发光状态；以及第四步骤，重复第一步骤至第三步骤来测量显示装置的像素驱动电流。

Description

像素驱动电流测量方法以及装置

技术领域

本发明涉及像素驱动电流测量方法以及装置，特别涉及具有从共用布线向多个像素分配供应像素驱动电流的结构的显示装置的像素驱动电流测量方法以及装置。

背景技术

在使用EL元件之类的自发光型发光元件的显示装置中，在控制各个发光元件的亮度的有源矩阵基板中封入发光元件来制造显示面板。自发光型发光元件通常以与流入元件的电流(像素驱动电流)对应的亮度发光。有源矩阵基板具有通过控制各个像素的像素驱动电流来控制发光亮度的功能。大多使用FET并通过控制电压来控制像素驱动电流。即，如图6所示，将发光元件66连接在晶体管64的漏极端子上并通过栅极电压来控制漏极、源极之间的电流，由此来控制向发光元件66供应的电流。为了使栅极电压保持固定，通常在栅极端子上设置保持电容器65。另外，为了减少基板内的布线数量，向源极端子供应的像素驱动电流大多采用从一条驱动电流供应用布线62A向各个像素分配供应的布局。

由于通过在玻璃基板上进行溅射等较不稳定的层形成工序来制造有源矩阵基板上的控制电路，所以在完成了的显示装置出货前需要进行试验以确定基板上的各个像素具有期望的功能。该试验项目中的一项是测量像素驱动电流。该测量通过以下顺序来实施。首先，将测量像素的保持电容器65设定为预定的电压。由于保持电容器65连接在像素电流控制用晶体管64的栅极端子上，所以在漏极、源极之间流动有与设定的电压、即栅极电压相对应的电流。测量此时流动的像素驱动电流。可以通过判断测量结果是否位于期望的电流范围内来判断测量像素的像素驱动电流控制用晶体管64是否在正常工作。可以通过对基板上的所有像素实施上述测量并进行好坏判断来判定显示装置是否具有预定的性能。

在该像素驱动电流的测量中，原本优选对各个像素的像素驱动电流单独进行测量，但是如上所述，由于从一条驱动电流供应用的布线62A来分配、供应像素驱动电流，所以无法仅对特定像素的电流进行测量。因此，通常测量当显示装置中的一个或多个测量像素发光、而其他像素为不发光状态时流经驱动电流供应用的布线的电流，由此而求出测量像素的像素驱动电流。

但是，在有源矩阵基板等这样的半导体集成电路中，难以使电路元件之间完全绝缘，从而会存在微小的漏电电流。同样也无法使上述漏极、源极之间的像素驱动电流完全为零，即使在不测量时仍会存在微小的漏电电流。因此，即使所有的像素均为不发光状态，在向多个像素提供像素驱动电流的驱动电流供应用的布线中仍会有一定程度的电流流动。这里将该电流称为偏移电流。

在像素驱动电流的测量中，为了排除该偏移电流造成的影响，可以如专利文献1所公开的技术那样，从测量像素发光时在布线62A中流动的电流中减去偏移电流以求出像素驱动电流。此时，减去偏移电流成分的方法有：将包含偏移电流的测量值转换为数字值并通过信息处理来减去偏移电流量的方法。但是，在该方法中，由于需要测量包含偏移电流成分的电流，所以需要扩大电流表的测量范围，从而难以获得精确的测量精度。因此，有以下方法：设置与电流表并联的、消除偏移电流的恒流电路以通过硬件来消除偏移电流，从而通过电流表而仅对像素驱动电流进行测量。

专利文献1：日本专利文献特许3628014号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

但是，不仅在漏极、源极之间会产生上述漏电电流，从保持电容器65也会产生漏电电流。来自保持电容器65的漏电电流会使保持电容器的端子之间的电压改变。这样一来，栅极电压改变，而与栅极电压相应地会有电流在漏极、源极之间流动。即，漏极、源极之间的电流不仅是上述漏极、源极之间的绝缘特性所导致的漏电电流，由于来自保持电容器65的漏电电流而产生的栅极电压的变化也会引起电流的产生。其中，由于绝缘特性而造成的漏电电流是固定的，但是由于保持电容器65的带电量随着向布线62A施加像素驱动电压的时间经过而增加，所以由于栅极电压的变化而造成的电流也会随着施加像素驱动电压的时间延长而增加。但是，由于p型MOS晶体管64具有如图5所示的电压电流特性，所以如果栅极、源极电压Vgs的值从坐标轴交点向左方移动的话，漏极、源极电流Ids的绝对值就会非线性增大。因此，从驱动电流供应用的布线62A流过的偏移电流也会随着时间经过而显著增大。另外，图5示出了p型MOS晶体管的电压电流特性的示例，电流的方向和电压极性根据晶体管的极性而改变。

由于在显示装置中例如有50万像素以上的多个像素(XGA的像素数量为786、432)，所以为了测量显示装置全部的像素驱动电流需要相当长的时间。因此，如果放任由于栅极电压的变化所导致的偏移电流而不管的话，偏移电流会不断增大，会有与测量量相比过大的偏移电流在驱动电流供应用的布线62A中流动。如果在上述大偏移电流的条件下进行测量的话，由于必须以大测量界限进行测量，所以难以进行高精度的测量。另外，如果不具有准确地消除随着向布线62A施加像素驱动电压的时间经过而改变的偏移电流的功能的话，就无法进行准确的测量。因此，需要能够排除由于栅极电压的变化而产生的偏移电流的影响以高精度地测量像素驱动电流的测量方法以及装置。

在专利文献1公开的以往的示例中，设置与电流表并联的、消除偏移电流的恒流电路，通过硬件来消除偏移电流，并通过电流表仅对像素驱动电流进行测量，由此缩小了测量电流的动态范围，从而可以进行高精度的测量。但是，如图10所示，如果对多个像素顺次进行测量的话，当时间经过时，偏移电流值41的增大率会非线性地升高。即，其绝对值会像B1、B2、B3、B4那样逐渐增大，另外，从B1到B2、从B2到B3、从B3到B4的变化率也会逐渐增大。因此，由于消除偏移电流的恒流源所需的动态范围也会变大，所以难以提供高精度的电流值。另外，由于各种原因，被测量像素的偏移电流值偏离预期值的可能性也会升高。因此，如图10的A所示，即使要测量的被测量像素的驱动电流42的动态范围大致固定从而可以维持较高的电流表的精度，消除偏移电流的精度也会下降，并造成系统整体的测量精度降低。

解决问题的手段

可以通过以具有以下方法等来解决上述问题，所述方法是测量显示装置的像素驱动电流的方法，该显示装置具有向多个像素供应驱动电流的布线，所述方法的特征在于具有如下步骤：第一步骤，测量当将所述多个像素设定为不发光状态时流向所述布线的偏移电流；第二步骤，根据当仅使所述多个像素中的预定的像素发光时流向所述布线的电流与所述偏移电流的差来测量所述预定的像素的所述像素驱动电流；第三步骤，重复所述第二步骤来顺次测量所述多个像素中的预定数量的像素的所述像素驱动电流，然后将所述多个像素全部重置为不发光状态；以及第四步骤，重复所述第一步骤至所述第三步骤来测量所述显示装置的所述像素驱动电流。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种能够排除由于控制电压的变化而产生的偏移电流的影响、从而能够高精度地测量像素驱动电流的测量方法和装置。

附图说明

图1是在本发明实施方式中说明的测量装置的简要结构图；

图2是本发明实施方式的显示装置的内部电路的说明图；

图3是本发明实施方式的测量装置的动作流程图；

图4是表示测量像素数与偏移电流和测量电流的变化的示意图；

图5是像素内的晶体管的电压电流特性图；

图6是显示装置的内部电路的说明图；

图7是在本发明其他实施方式中说明的测量装置的简要结构图；

图8是本发明其他实施方式的显示装置的内部电路的说明图；

图9是本发明其他实施方式的测量装置的动作流程图；

图10是表示以往例子中的测量像素数与偏移电流和测量电流的变化的示意图；

图11是将本发明用于使用EL元件的替代负载的有源矩阵基板的实施方式的电路图；

图12是图11的负载19的电路图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的代表性的实施例。

图1是在本发明实施方式中说明的测量装置20的简要结构图。测量装置20由以下部分构成：像素控制装置22，控制作为自发光型显示元件的EL显示装置10的像素的发光状态；电源24，向显示装置10的驱动电流供应用的布线施加像素驱动电压；电流表23，配置在电源24与驱动电流供应用的布线之间；以及测量控制装置21，控制测量装置20的动作。

像素控制装置22具有特别指定显示装置10的测量像素，并控制测量像素的发光/不发光的状态、以及测量像素的发光亮度的功能。另外，测量控制装置21具有作为信息处理单元的MPU 21A和硬盘存储器21B，在存储器21B内部存储有记述了本发明的测量控制方法的程序。

另外，作为测量对象的显示装置不限于EL显示装置10，只要是满足以下条件的显示装置即可，即：使用具有通过控制电压来控制发光元件的像素驱动电流的功能的有源矩阵基板，来驱动具有通过流经元件的驱动电流来控制亮度的特性的发光元件。另外，测量控制装置21的信息处理单元不必一定是MPU，也可以是DSP等具有数字数据的计算功能的装置。另外，存储单元(存储器)不必一定是硬盘，也可以是闪存或RAM等可以存储数字数据的装置。

图2示出了作为测量对象的EL显示装置10的结构。EL显示元件10的像素11配置成矩阵状，在像素11上连接有：向各个像素供应像素驱动电流的布线12A、保持电容器15的共用线12B、数据线12C、像素驱动电流的共用线12D、以及栅极线12E。其中，在布线12A上连接有测量装置20的电流表23和电源24。另外，将像素驱动电流的共用线12D的电位设定为与测量装置20的接地电位相同。另外，如果没有特别的说明，在以下的说明中提到的电压以与共用线12D的电压之间的电位差来表示。

像素11由以下部分构成：像素选择用晶体管13，选择作为控制对象的测量像素；作为像素驱动电流控制元件的晶体管14；保持电容器15，保持像素驱动电流控制用晶体管14的栅极电压；以及EL元件16。像素选择用晶体管13的栅极端子连接在栅极线12E上，源极端子连接在数据线12C上，漏极端子分别连接在像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子和保持电容器15的一端上。像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子连接在像素选择用晶体管13的漏极端子和保持电容器15的一端上，源极端子连接在布线12A上，漏极端子连接在EL元件16的一端上。

保持电容器15的一端连接在像素选择用晶体管13的漏极端子和像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子上，另一端连接在共用线12B上。EL元件16的一端连接在像素驱动电流控制用晶体管14的漏极端子上，另一端连接在共用线12D上。另外，在本实施例中，像素选择用晶体管13和像素驱动电流控制用晶体管14均由p型MOS晶体管构成，但也可以由n型MOS晶体管或MOS结构以外的晶体管构成。

接着，对像素11的动作进行说明。在本说明书和权利要求书中，“导通状态”是指晶体管的漏极、源极之间的阻抗低的状态。本实施例的像素选择用晶体管13和像素驱动电流控制用晶体管14均具有如图5所示的电压电流特性，因此在控制栅极电压以使栅极、源极电压为0V以下时变为导通状态。导通状态的栅极、源极电压和漏极、源极电流的电压电流特性如图5所示。当像素驱动电流控制用晶体管14为导通状态时，EL元件16变为发光状态。

另一方面，“非导通状态”是指晶体管的漏极、源极之间的阻抗高的状态。在图5中，当栅极、源极电压高于0V时，变为非导通状态。当像素驱动电流控制用晶体管14为非导通状态时，EL元件16变为不发光状态。但是，如上所述，即使为非导通状态，漏极、栅极之间的电流也不会完全为零，会有由于绝缘特性而引起的漏电电流在流动。

通过使栅极线12E为0V来选择像素11。通常向栅极线12E施加10V的电压，仅使由像素控制装置22选择的栅极线12E为0V。这样一来，像素选择用晶体管13变为导通状态，数据线12C的控制电压被施加在保持电容器15上。此时从像素控制装置22向数据线12C提供控制电压(发光亮度信号)。当控制电压为5V以上时EL元件16变为不发光状态，当不足5V时变为发光状态。在发光状态下，随着控制电压变小，亮度逐渐变大，当电压为0V时以最大的亮度进行发光。另外，始终向共用线12B施加5V的电压。

由于对控制电压进行保持的保持电容器15连接在像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子上，所以与控制电压相对应的像素驱动电流在晶体管14的漏极、源极之间流动。从被施加了像素驱动电压的布线12A经由晶体管14向EL元件16提供像素驱动电流。

接着，说明像素驱动电流测量装置20的动作。图3是表示测量装置20的动作的流程图。测量包括以下两个测量：在存储器21B内部将显示面板10的全部像素的保持电容器设定为不发光状态后，生成表示所测量过的像素数量(测量像素数)和偏移电流之间的关系的表格的预测量(步骤30)；以及通过本发明的测量方法来进行的实际测量(步骤31～36)。

如前所述，偏移电流根据将所有像素的保持电容器设定为不发光状态后向布线12A施加像素驱动电压的时间而变化。因此，原本需要测量经过的时间和偏移电流的关系，在实际测量时也要对像素驱动电压的施加时间进行计时，并根据从将所有像素的保持电容设定为不发光状态到像素驱动电流测量时的时间来求出偏移电流。但是，在像素驱动电流测量装置20中，以固定的定时来测量像素驱动电流，由于在测量期间持续施加像素驱动电压，所以像素驱动电压施加时间与测量像素数成比例。因此，在预测量中将测量像素数用作像素驱动电压施加时间的代替值。因此，在测量定时不规则的像素驱动电流测量装置中，需要如上所述求出像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系。

在预测量(步骤30)中，首先将显示面板10的所有像素的保持电容器(即像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子)设定为5V(不发光状态)，通过电流表23来测量流经布线12A的驱动电流。此时测量的电流值是测量像素数为0时的偏移电流值。接着，通过电流表23来测量将适当的像素的保持电容器15(即像素驱动电流控制用晶体管14的栅极端子)设定为3V(发光状态)之后再将其设定为5V(不发光状态)后的布线12A的驱动电流。此时测量的电流是测量像素数为1时的偏移电流。此时，以与步骤31以后的实际测量相同的定时来进行控制电压的设定操作。

同样，以与实际测量相同的定时来进行像素的发光/不发光动作，然后测量偏移电流并求出测量像素数为2时的偏移电流。最好按照尽可能变为与后述的实际测量相同的状态的方式来选择在预测量中进行测量的像素的位置，但是根据条件不限于此。例如，当仅是测量像素的数量有意义时，可以包括与求出了测量像素数为1时的偏移电流的像素相同的像素，也可以是位置完全不同的像素。如上所述，重复像素的发光/不发光动作，将测量像素数和偏移电流的关系记录在存储器21B内的表中。

如前所述，在进行像素的发光/不发光动作期间，显示装置10上的其他像素的保持电容器15的电压(晶体管14的栅极电压)由于漏电电流而发生变化，各个像素的漏极、源极间电流增加。因此，测量像素数为1时的偏移电流比测量像素数为0时的偏移电流大。并且，当测量像素数增加(时间在经过)时，偏移电流急剧变化。

另外，当预先知道显示装置10的偏移电流的变化时，不需要进行预测量，只要将表存储在存储器21B中之后进行实际测量即可。另外，在实际测量中，当使用像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系来求像素驱动电流时，也可以在将所有像素设定为不发光状态之后向布线12A施加像素驱动电压，以预定的时间间隔测量偏移电流，并将进行测量的时间和偏移电流的关系记录在表中。

接着，对作为本发明的测量方法的实际测量(步骤31、32、34、38、35、36)进行说明。在实际测量中，首先将显示装置10的所有像素的保持电容器设定为5V(步骤31)。在该步骤中，变为除了漏极、源极之间的漏电电流以外、没有电流流过所有像素的像素驱动电流控制用晶体管14的状态。然后，将第一列第一行的测量像素11的保持电容器15设定为3V(步骤32)。可以根据测量条件来任意地设定此时设定的电压，作为一个示例，在本实施例中使测量条件为3V。

然后，通过电流表23来测量流向布线12A的电流(步骤34)。然后，使用存储在存储21B内的偏移电流值的表中的、测量像素数为0时的数据，从测量值中减去偏移电流值，从而求出像素驱动电流的测量值(步骤38)。

测量的电流与像素的位置(第一列第一行)和栅极电压(3V)一起存储在存储器21B中。最后，将测量像素11的保持电容器15设定为5V(不发光状态)。

然后，测量第一列第二行的测量像素17的像素驱动电流。首先，将测量像素17的保持电容器设为3V(步骤32)。然后，通过电流表23来测量流向布线12A的电流(步骤34)。然后，使用存储在存储21B内的偏移电流值的表中的、测量像素数为1时的偏移电流值数据，从通过电流表而测量的值中减去偏移电流值，从而求出像素驱动电流的测量值(步骤38)。求出的测量值与像素的位置(第一列第二行)和栅极电压(3V)一起存储在存储器21B中。此时，存储在存储器21B中的测量值为流向布线12A的电流值与偏移电流值的差。最后，将测量像素17的保持电容器15设定为5V(不发光状态)。通过相同的步骤来依次测量第一列的所有像素的像素驱动电流。

第一列的所有像素的测量结束后(步骤35)，将显示装置10的所有像素的保持电容器重置为5V(不发光状态)  (步骤31)。通过重置，返回到除了漏极、源极之间的漏电电流以外、没有电流流过所有像素的像素驱动电流控制用晶体管14的状态。然后，重复步骤32、34、38来依次测量第二列的各个像素的像素驱动电流。此时，通过从存储器21B中调出与重置之后的测量像素数相对应的偏移电流值并取其与电流测量值的差来计算步骤38中的测量值。例如，在第二列第一行的像素的测量中，将偏移电流值设定为测量像素数为0时的值，在第二列第二行的像素的测量中，将偏移电流值设定为测量像素数为1时的值。

这样来顺次进行各列的测量，当显示装置10上的所有像素的测量结束时(步骤36)，测量装置20的测量动作结束。然后，根据需要，通过MPU 21A来判断存储在存储器21B内的各个像素的测量值是否位于基准范围以内，并进行显示装置10的好坏判断。

另外，当利用像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系来进行像素驱动电流的测量时，求出将多个像素全部设定为不发光状态后经过的时间，使用根据存储在存储器21B中的表而得到的、与求出的时间相对应的偏移电流值来修正测量值。此时，当与经过时间相当的偏移电流值未记录在表中时，也可以采用与最接近的时间相对应的偏移电流或通过MPU 21A进行数据内插来求出偏移电流值。

在图4中示出了根据本发明实施例而在测量动作过程中将保持电容器15的电压重置为不发光状态时的偏移电流的变化(实线40)与不进行重置而继续测量时的偏移电流的变化(虚线41)的对比。另外，为了便于作图，将实线40与虚线41画成了直线、曲线，但是实际的偏移电流值如上所述是通过预测量而得到的物理量，严格来讲是记录在表中的不连续的值。另外，同样将表示驱动电流测量值的点线43画成了台阶状，但其仅是示意性地示出被测量物的测量值，图中的点的排列没有特殊的意义。从图中可以明确地知道：由于偏移电流值通过重置而定期地返回到初始值，所以能够抑制测量动作过程中的偏移电流的增加，从而可以将偏移电流的动态范围收敛到图中C所示的范围内。测量的驱动电流的动态范围是图中A所示的范围，可以使电流表23所需的动态范围收敛到A+C、即图中D所示的范围内。因此，可以防止测量精度降低。另外，由于在每一列测量中偏移电流返回到初始值，所以存储器21B的偏移电流值的表只要确保一列的像素数量即可。因此，不需要记录测量动作过程中的偏移电流的变化的表，从而可以缩小表的容量。

另外，在本实施例中说明了在测量动作过程中将保持电容器15的电压重置为不发光状态的时期是完成了EL显示装置10的一列像素的测量之后并在开始第二列的测量之前，但是不限于此，例如也可以是在第一列的测量过程中、或是测量完多列之后。或者，也可以预先进行设定以使其收敛在电流表23的测量界限的范围内。另外，也可以通过测量控制装置21来监视电流表23的测量值，当超过预定的值时进行重置。

另外，在本实施例中说明了通过预测量对各个像素求出偏移电流值，但在测量偏移电流的时间变化小的装置时也可以取流向布线12A的电流和测量像素数为0(初始值)时的偏移电流的差来求出像素驱动电流。此时，简化了预测量(仅测量被测量像素数为0时的偏移电流)，从而可以进行高速的测量。并且，由于不需要大的表，所以可以进一步缩小存储器21B的存储容量。

接着，参照附图来说明本发明的其他实施例。

图7是本发明的像素驱动电流测量装置80的简要结构图。测量装置80由以下部分构成：控制作为自发光型显示元件的EL显示装置70的像素的发光状态的像素控制装置82、向显示装置70的驱动电流供给用的布线施加像素驱动电压的电源84、配置在电源84与驱动电流供给用的布线之间的电流表83、与电流表并联的恒流电路85、以及控制测量装置80的动作的测量控制装置81。

像素控制装置82具有特别指定显示装置70的测量像素，并控制测量像素的发光/不发光状态、以及控制测量像素的发光亮度的功能。另外，测量控制住装置81具有作为信息处理单元的MPU 81A和硬盘存储器81B，在存储器81B内部存储有记述了本发明的测量控制方法的程序。并且，恒流电路85具有使固定的电流通过的功能，既可以是自身产生预定的电流的电路(电流源)，也可以是仅使预定的来自电源84的电流通过(剩余的电流通过电流表82)的电路(电流控制电路)。

另外，作为测量对象的显示装置不限于EL显示装置70，只要是满足如下条件的显示装置即可，即：使用具有通过控制电压来控制像素驱动电流的功能的有源矩阵基板，来驱动具有通过流过元件的驱动电流来控制亮度的特性的发光元件。另外，测量控制装置81的信息处理单元不必一定是MPU，只要是DSP等具有数字数据的计算功能的装置即可。另外，存储单元(存储器)不必一定是硬盘，也可以是闪存或RAM等可以存储数字数据的装置。

图8示出了作为测量对象的EL显示装置70的结构。EL显示元件70的像素71配置成矩阵状，在像素11上连接有：向各个像素供应像素驱动电流的布线72A、保持电容器75的共用线72B、数据线72C、像素驱动电流的共用线72D、以及栅极线72E。其中，在布线72A上连接有测量装置80的电流表83、电源84以及恒流电路85。另外，将像素驱动电流的共用线72D的电位设定为与测量装置80的接地电位相同。另外，如果没有特别的说明，在以下的说明中提到的电压以与共用线72D的电压之间的电位差来表示。

像素71由以下部分构成：像素选择用晶体管73，选择作为控制对象的测量像素；作为像素驱动电流控制元件的晶体管74；保持电容器75，保持像素驱动电流控制用晶体管74的栅极电压；以及EL元件76。像素选择用晶体管73的栅极端子连接在栅极线72E上，源极端子连接在数据线72C上，漏极端子分别连接在像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子和保持电容器75的一端上。像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子连接在像素选择用晶体管73的漏极端子和保持电容器75的一端上，源极端子连接在布线72A上，漏极端子连接在EL元件76的一端上。

保持电容器75的一端连接在像素选择用晶体管73的漏极端子和像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子上，另一端连接在共用线72B上。EL元件16的一端连接在像素驱动电流控制用晶体管74的漏极端子上，另一端连接在共用线72D上。另外，在本实施例中，像素选择用晶体管73和像素驱动电流控制用晶体管74均由p型MOS晶体管构成，但也可以由n型MOS晶体管或MOS结构以外的晶体管构成。

接着，对像素71的动作进行说明。在本说明书和权利要求书中，“导通状态”是指晶体管的漏极、源极之间的阻抗低的状态。本实施例的像素选择用晶体管73和像素驱动电流控制用晶体管74均具有如图5所示的电压电流特性，因此在栅极、源极电压为0V以下时变为导通状态。当为导通状态时，漏极、源极电流遵循图5的电压电流特性，被栅极电压控制。当像素驱动电流控制用晶体管74为导通状态时，EL元件76变为发光状态。

另一方面，“非导通状态”是指晶体管的漏极、源极之间的阻抗高的状态。在图5中，当栅极、源极电压高于0V时，变为非导通状态。当像素驱动电流控制用晶体管74为非导通状态时，EL元件16变为不发光状态。但是，如上所述，即使为非导通状态，漏极、栅极之间的电流也不会完全为零，会有由于绝缘特性而引起的漏电电流流动。

通过使栅极线72E为0V来选择像素71。通常向栅极线72E施加7V的电压，仅使由像素控制装置82选择的栅极线72E为0V。这样一来，像素选择用晶体管73变为导通状态，数据线72C的控制电压被施加在保持电容器75上。此时从像素控制装置82向数据线72C提供控制电压(发光亮度信号)。当控制电压为5V以上时EL元件76变为不发光状态，当不足5V时变为发光状态。在发光状态下，随着控制电压变小，亮度逐渐变大，当电压为0V时以最大的亮度来发光。另外，始终向共用线72B施加5V的电压。

由于保持控制电压的保持电容器75连接在像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子上，所以与控制电压相对应的像素驱动电流在晶体管74的漏极、源极之间流动。从被施加了像素驱动电压的布线72A经由晶体管74向EL元件76提供像素驱动电流。

接着，说明像素驱动电流测量装置80的动作。图9是测量装置80的流程图。测量包括以下两个测量：在存储器81B内部将显示面板70的全部像素的保持电容器设定为不发光状态后，生成表示测量的像素数量(测量像素数)和偏移电流的关系的表格的预测量(步骤90)；以及通过本发明的测量方法来进行的实际测量(步骤91～96)。

如前所述，偏移电流根据将所有像素的保持电容器设定为不发光状态后向布线72A施加像素驱动电压的时间而变化。因此，原本需要测量经过的时间和偏移电流的关系，在实际测量时也要对像素驱动电压的施加时间进行计时，并根据从将所有像素的保持电容器设定为不发光状态到像素驱动电流测量时的时间来求出偏移电流。但是，在像素驱动电流测量装置80中，以固定的定时来测量像素驱动电流，由于在测量期间持续施加像素驱动电压，所以像素驱动电压施加时间与测量像素数成比例。因此，在预测量中将测量像素数用作像素驱动电压施加时间的代替值。因此，在测量定时不规则的像素驱动电流测量装置中，需要如上所述求出像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系。

在预测量(步骤90)中，首先将显示面板70的所有像素的保持电容器(即像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子)设定为5V(不发光状态)，通过电流表82来测量流向布线72A的驱动电流。此时测量的电流是测量像素数为0时的偏移电流。然后，通过电流表82来测量将适当的像素的保持电容器75(即像素驱动电流控制用晶体管74的栅极端子)设定为3V(发光状态)之后再将其设定为5V(不发光状态)后的布线72A的驱动电流。此时测量的电流是测量像素数为1时的偏移电流。此时，以与步骤91以后的实际测量相同的定时来进行控制电压的设定动作。

同样，以与实际测量相同的定时来进行像素的发光/不发光动作，然后测量偏移电流并求出测量像素数为2时的偏移电流。此时，测量的像素位置既可以是与求出测量像素数为1时的偏移电流的像素相同的像素，也可以是不同的像素。同样地重复像素的发光/不发光动作，将测量像素数和偏移电流的关系记录在存储器81B内的表中。

如前所述，在进行像素的发光/不发光动作期间，显示装置70上的其他像素的保持电容器75的电压(晶体管74的栅极电压)由于漏电电流而发生变化，各个像素的漏极、源极间电流增加。因此，测量像素数为1时的偏移电流比测量像素数为0时的偏移电流大。并且，当测量像素数增加(时间在经过)时，偏移电流急剧变化。

另外，当预先知道显示装置70的偏移电流的变化时，不需要进行预测量，只要将表存储在存储器81B中之后进行实际测量即可。另外，在实际测量中，当利用像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系来求像素驱动电流时，也可以在将所有像素设定为不发光状态之后向布线72A施加像素驱动电压，以预定的时间间隔测量偏移电流，并将进行测量的时间和偏移电流的关系记录在表中。

接着，对作为本发明的测量方法的实际测量(步骤91～96)进行说明。在实际测量中，首先将显示装置70的所有像素的保持电容器设定为5V(步骤91)。在该程序中，变为除了漏极、源极之间的漏电电流以外、没有电流流过所有像素的像素驱动电流控制用晶体管74的状态。然后，将第一列第一行的测量像素71的保持电容75设定为3V(步骤92)。可以根据测量条件来任意地设定此时设定的电压，作为一个示例，在本实施例中使测量条件为3V。然后，根据存储在存储器81B中的表而将恒流电流85的电流设定为测量像素数为0时的偏移电流(步骤93)。

然后，通过电流表83来测量流向布线72A的电流(步骤94)。在流向布线72A的电流中，偏移电流不经过电流表83，而是通过恒流电路85流向布线72A，因此可以通过电流表83仅对测量像素的像素驱动电流进行测量。因此，能够以小的测量范围(range)来测量像素驱动电流，从而可以进行高精度的测量。测量的电流与像素的位置(第一列第一行)和栅极电压(3V)一起存储在存储器81B中。最后，将测量像素71的保持电容器75设定为5V(不发光状态)。

然后，测量第一列第二行的测量像素77的像素驱动电流。首先，将测量像素77的保持电容器设为3V(步骤92)。然后，根据存储在存储器81B中的表而将恒流电路85的电流设定为测量像素数为1时的偏移电流(步骤93)。然后，通过电流表83来测量流向布线72A的电流(步骤94)。测量的电流与像素的位置(第一列第二行)和栅极电压(3V)一起存储在存储器81B中。此时，存储在存储器81B中的测量值为流向布线72A的电流值与偏移电流的差。最后，将测量像素77的保持电容器75设定为5V(不发光状态)。通过相同的步骤来依次测量第一列的所有像素的像素驱动电流。

第一列的所有像素的测量结束后(步骤95)，再次将显示装置70的所有像素的保持电容器重置为5V(不发光状态)(步骤91)。通过重置，返回到除了漏极、源极之间的漏电电流以外、没有电流流过所有像素的像素驱动电流控制用晶体管74的状态。然后，重复步骤92至步骤94来依次测量第二列的各个像素的像素驱动电流。此时，通过从存储器81B中调出与重置之后的测量像素数相对应的偏移电流来设定在步骤93中设定的恒流电路85的电流。例如，在第二列第一行的像素的测量中，将恒流电路85的电流设定为测量像素数为0时的偏移电流，在第二列第二行的像素的测量中，将恒流电路85的电流设定为测量像素数为1时的偏移电流。

这样来顺次进行各列的测量，当显示装置70上的所有像素的测量结束时(步骤96)，测量装置80的测量动作结束。然后，根据需要，通过MPU 81A来判断存储在存储器81B内的各个像素的测量值是否位于基准范围以内，并进行显示装置70的好坏判断。

另外，在使用像素驱动电压的施加时间和偏移电流的关系来测量像素驱动电流的情况下，当在步骤93中设定恒流电路85的电流量时，求出将多个像素全部设定为不发光状态后经过的时间，根据存储在存储器81B中的表求出与求出的时间相对应的偏移电流来设定电流量。此时，当与经过时间相当的偏移电流未记录在表中时，也可以采用与最接近的时间相对应的偏移电流或通过MPU 81A进行数据内插来求出偏移电流。

再次参照图4，图4示出了在该其他实施例中、在测量动作过程中将保持电容器15的电压重置为不发光状态时的偏移电流的变化(实线40)与不进行重置而继续测量时的偏移电流的变化(虚线41)的对比。从图中可以明确地知道：由于偏移电流通过重置而定期地返回到初始值，所以能够抑制测量动作过程中的偏移电流的增加，从而可以将测量偏移电流所需的动态范围收敛到图中C所示的范围内。另外，由于通过设定为偏移电流值的恒流电路85而消除了测量电流，所以可以使电流表83所需的动态范围收敛到图中A所示的范围内。因此，可以提高测量精度。另外，由于每测量一列，偏移电流就返回到初始值，所以用于确定恒流电路85的电流的存储器81B的表只要确保一列的像素数量即可。因此，不需要记录测量动作过程中的偏移电流的变化的表，从而可以缩小表的容量。

另外，在该其他实施例中，根据测量像素数(或向布线72A施加像素驱动电压的时间)和偏移电流的关系来消除偏移电流的变化量并求出像素驱动电流，但是当频繁地进行重置(步骤91)动作时、或对偏移电流的时间变化小的装置进行测量时，也可以取流向布线72A的电流与测量像素数为0(初始值)时的偏移电流的差来求出像素驱动电流。此时，简化了预测量(仅测量被测量像素数为0时的偏移电流)，并且不需要在每次测量时设定恒流电路85的电流量，因此可以进行高速的测量。并且，由于不需要表，所以可以进一步缩小存储器81B的存储容量。

以上参照特定的实施例对本发明的技术思想进行了详细的说明，但显而易见的是本发明所属技术领域的技术人员可以在不脱离权利要求的主旨和范围的情况下进行各种变更及改变。例如，作为像素驱动电流控制元件，在本实施例中采用了FET，但本发明也可适用于使用了运算放大器电路等其他电流控制元件的显示元件。另外，在本实施例中，通过使用用于保持控制电压的保持电容器15、75并进行控制电压的初始化(保持电容器15、75的电压的重置)而定期地将EL元件16、76重置为不发光状态，但也可以使用其他的恒定电压施加单元并对该施加单元的状态进行初始化而定期地将EL元件16、76重置为不发光状态，由此来抑制偏移电流的增加。

另外，重置为不发光状态的循环不必像本实施例那样按每一列来进行，如果偏移电流的经时变化大的话，可以对按每若干个像素来进行重置动作，如果小的话可以按每若干列来进行重置动作。因此，也可以在预测量(步骤30、90)结束后考虑偏移电流的变化量来决定是否通过测量控制装置21、81对每若干个像素进行重置动作。另外，作为重置的对象的像素也不必像本实施例那样是显示装置的所有像素，也可以在设定为不发光状态后仅以经过了预定测量次数的像素为对象来进行重置。并且，对于作为测量对象的像素来说，也不必像本实施例那样对相邻的像素顺次进行测量，也可以每隔若干个像素来进行测量，或随机地进行测量。

另外，在上述实施例中以形成了EL元件后的有源矩阵基板为例说明了EL显示装置10，但也可以使用在形成EL元件前的有源基板的开放电极上设置代替EL元件的测量用负载(替代负载)的电路，例如日本专利文献2004-294457号中所记载的电路。此时，本说明书中所述的“发光”是指安装了EL元件之后就会发光的电流控制状态。图11示出了没置该替代负载的有源矩阵基板的电路的一部分，其具有在应该形成EL元件之处设置的电极18、连接在该电极18与线路12B之间的负载19。如图12所示，可以使用电容器19A、二极管19B、晶体管19C等来作为负载19。当使用晶体管19C时，在有源矩阵基板上设置用于控制负载的值的新的栅极线。在图11的电路中，对与图2所示的实施例相同的构成部分标注相同的参考标号并省略对其的详细说明。另外，在EL元件形成前的基板中使用EL元件的替代负载的电路当然也可适用于图8所示的实施例。

另外，在上述实施例中说明了对偏移电流值进行预测量并将其存储在表中的情况。像这样进行预测量并将偏移电流值存储在表中的方法在测量速度方面非常有利。但是不限于此，当需要进行更高精度的测量时，也可以对每个像素重复进行偏移电流和像素驱动电流的测量。此时，首先在不发光状态下测量偏移电流，然后使其为发光状态并测量像素驱动电流，保留它们的差作为结果，并返回到不发光状态。不仅在一列测量结束时，在像素测量数量超过了一定数量时、测量时间超过了一定时间时、或测量值超过了一定值时，均可以以适当的定时将所有像素重置为不发光状态。

Claims (12)

1.一种用于测量显示装置的像素驱动电流的测量方法，其中所述显示装置具有用于向多个像素供应驱动电流的布线，所述测量方法包括：

第一步骤，测量在所述多个像素都被设置为不发光状态时流向所述布线的偏移电流；

第二步骤，根据当只有所述多个像素中的一个预定像素发光时流向所述布线的电流和所述偏移电流之间的差值，测量一个预定像素的所述像素驱动电流；

第三步骤，重复所述第二步骤，依次测量所述多个像素中的预定数量的像素的所述像素驱动电流，然后将所述多个像素全部重置为不发光状态；以及

第四步骤，重复从所述第一步骤到所述第三步骤，测量所述显示装置的所述像素驱动电流。

2.如权利要求1所述的测量方法，其中所述像素具有用于基于控制电压控制所述像素驱动电流的像素驱动电流控制元件，并且通过将所述控制电压重置到使所述像素电流控制元件变得不工作的电压而执行所述第三步骤，从而将所述多个像素全部重置到不发光状态。

3.如权利要求1所述的测量方法，其中，流向所述布线的电流和所述偏移电流之间的差值是通过算术运算从关于流向所述布线的电流的测量值的数字数据和与测量像素有关的偏移电流值的数字数据中得到的。

4.如权利要求1所述的测量方法，其中所述第一步骤是这样一个步骤，其用于测量向所述布线供应像素驱动电压的时间和所述偏移电流之间的关系，而所述第二步骤包括这样一个步骤，其用于根据在所述第一步骤中得到的关系，利用从所述多个像素都被设置到不发光状态起向所述布线供应像素驱动电压的时间来得到偏移电流。

5.如权利要求1所述的测量方法，其中所述第一步骤是这样一个步骤，其用于测量被测量像素的数目和所述偏移电流之间的关系，而所述第二步骤包括这样一个步骤，其用于根据在所述第一步骤中得到的关系，利用在所述多个像素都被设置为不发光状态之后测量像素的数目来测量所述偏移电流。

6.如权利要求1所述的测量方法，其中所述像素是待测量的替代负载。

7.一种包含有可执行的计算机程序指令的计算机可读存储介质，所述计算机程序指令在被执行时使得处理系统执行用于测量显示装置的像素驱动电流的测量方法，其中所述显示装置具有用于向多个像素供应驱动电流的布线，所述测量方法包括：

第一步骤，测量在所述多个像素都被设置为不发光状态时流向所述布线的偏移电流；

第二步骤，根据在只有所述多个像素中的一个预定像素发光时流向所述布线的电流和所述偏移电流之间的差值测量一个预定像素的所述像素驱动电流；

第三步骤，重复所述第二步骤，依次测量所述多个像素中的预定数量的像素的所述像素驱动电流，然后将所述多个像素全部重置为不发光状态；以及

第四步骤，重复从所述第一步骤到所述第三步骤，测量所述显示装置的所述像素驱动电流。

8.一种用于测量显示装置的像素驱动电流的测量装置，其中所述显示装置具有用于向多个像素供应驱动电流的布线，而所述像素具有用于基于控制电压控制所述像素驱动电流的像素驱动电流控制元件，所述测量装置包括：

向所述布线供应所述驱动电流的电源；

设置在所述电源和所述布线之间的电流表；

提供用于控制所述多个像素中的每个像素的发光状态的信号的像素控制装置；以及

具有数据处理装置和存储器装置的测量控制装置，该测量控制装置被用于执行以下步骤：a)第一步骤，将所述多个像素全部设置为不发光状态并测量在所述设置之后流向所述布线的偏移电流，b)第二步骤，基于在所述多个像素中的预定数量的像素中的每个像素发光时流向所述布线的电流和所述偏移电流之间的差值来依次测量所述每个像素的驱动电流，以及c)第三步骤，重复所述第一和第二步骤，测量所述显示装置的像素的像素驱动电流。

9.如权利要求8所述的测量装置，其中所述像素驱动电流控制元件是晶体管。

10.如权利要求8所述的测量装置，其中所述测量装置还具有与所述电流表并联连接的恒流电路，其中与所述偏移电流相同的电流流向所述恒流电路。

11.如权利要求8所述的测量装置，其中所述第一步骤包括这样一个步骤，其用于使用所述像素控制装置将所述控制电压设置为使所述像素驱动电流控制元件处于不发光状态的电压。

12.如权利要求8所述的测量装置，其中所述像素是待测量的替代负载。

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