KR20110023846A - 표시 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

유기 EL 소자(110)와, 용량 소자(150)와, 유기 EL 소자(110)의 애노드와 접속되고 용량 소자(150)에 유지된 전압에 따른 전류를 유기 EL 소자(110)에 흐르게 하여 발광시키는 구동 트랜지스터(120)와, 용량 소자(150)에 신호 전압을 공급하는 데이터선(31)과, 데이터선(31)과 용량 소자(150)를 접속하는 스위칭 트랜지스터(130)와, 데이터선(31)에 접속되고 애노드 전압을 검출하는 전압 검출 회로(50)와, 애노드와 데이터선(31)을 접속하는 검사 트랜지스터(140)와, 스위칭 트랜지스터(130)를 ON하여 신호 전압에 대응하는 전압을 용량 소자(150)에 유지시키고 유기 EL 소자(110)를 발광시키고, 유기 EL 소자(110)의 발광 중에, 스위칭 트랜지스터(130)를 OFF하고 검사 트랜지스터(140)를 ON하여 전압 검출 회로(50)에 애노드 전압을 검출시키는 제어부를 구비한다.

Description

표시 장치 및 그 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은, 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이며, 특히, 반도체 구동 능동 소자의 특성 불균형 검출 방법에 관한 것이다.
전류 구동형의 발광 소자를 이용한 화상 표시 장치로서, 유기 EL 소자(OLED:Organic Light Emitting Diode)를 이용한 화상 표시 장치(유기 EL 디스플레이)가 알려져 있다. 이 유기 EL 디스플레이는, 시야각 특성이 양호하고, 소비 전력이 적다는 이점을 가지기 때문에, 차세대의 FPD(Flat Panal Display) 후보로 주목받고 있다.
유기 EL 디스플레이에서는, 통상, 화소를 구성하는 유기 EL 소자가 매트릭스형상으로 배치된다. 복수의 행전극(주사선)과 복수의 열전극(데이터선)의 교점에 유기 EL 소자를 설치하고, 선택한 행전극과 복수의 열전극의 사이에 데이터 신호에 상당하는 전압을 인가하도록 하여 유기 EL 소자를 구동하는 것을 패시브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이라고 부른다.
한편, 복수의 주사선과 복수의 데이터선의 교점에 박막 트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)를 설치하고, 이 TFT에 드라이빙 트랜지스터의 게이트를 접속하고, 선택한 주사선을 통해서 이 TET를 온시켜 데이터선으로부터 데이터 신호를 드라이빙 트랜지스터에 입력하고, 그 드라이빙 트랜지스터에 의해 유기 EL 소자를 구동하는 것을 액티브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이라고 부른다.
각 행전극(주사선)을 선택하고 있는 기간만, 거기에 접속된 유기 EL 소자가 발광하는 패시브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이와는 달리, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이에서는, 다음의 주사(선택)까지 유기 EL 소자를 발광시키는 것이 가능하기 때문에, 듀티비가 상승해도 디스플레이의 휘도 감소를 초래하는 일은 없다. 따라서, 저전압으로 구동할 수 있기 때문에, 저소비 전력화가 가능해진다. 그러나, 액티브 매트릭스형의 유기 EL 디스플레이에서는, 드라이빙 트랜지스터나 유기 EL 소자의 특성의 불균형에 기인하여, 같은 데이터 신호를 부여해도, 각 화소에 있어서 유기 EL 소자의 휘도가 다르고, 휘도 편차가 발생한다는 결점이 있다.
종래의 유기 EL 디스플레이에 있어서의, 드라이빙 트랜지스터나 유기 EL 소자의 특성의 불균형이나 열화(이하, 특성의 불균일이라 총칭한다)에 의한 휘도 편차의 보상 방법으로서는, 복잡한 화소 회로에 의한 보상, 대표 화소에 의한 피드백 보상, 또, 전화소에 흐르는 전류의 합계에 의한 피드백 보상 등이 대표적이다.
그러나, 복잡한 화소 회로는 제품 수율을 저하시켜 버린다. 또, 대표 화소에 의한 피드백이나, 전화소에 흐르는 전류의 합계에 의한 피드백에서는, 화소마다의 특성의 불균일을 보상할 수 없다.
상기 이유로 인해, 간단한 화소 회로로, 화소 마다 특성의 불균일을 검출하는 방법이 몇개 제안되어 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에 개시된 발광 패널용 기판, 발광 패널용 기판의 검사 방법 및 발광 패널에서는, 종래의 2개의 트랜지스터로 이루어지는 전압 구동 화소 회로에, 다이오드 접속의 트랜지스터를 접속하고, 그것을 EL로 봄으로써, EL 형성 전의 발광 패널용 기판 상태에 있어서, 그 다이오드 접속의 트랜지스터에 접속된 테스트선에 흐르는 전류를 측정하고, 데이터 전압과 구동 트랜지스터를 흐르는 전류의 관계를 검출하여, 화소 검사 및 화소 특성 추출을 행할 수 있다. 또, 그 EL 형성 후도 다이오드 접속의 트랜지스터는 테스트선을 이용하여 역바이어스로서 전류를 흐르게 하지 않도록 할 수 있기 때문에, 통상의 전압 기록 동작을 행할 수 있다. 또, 어레이 상태로 검출된 특성은, 유기 EL 발광 패널을 사용할 때의 데이터선으로의 인가 전압의 보정 제어에 이용할 수 있다.
(선행 기술 문헌)
(특허 문헌)
[특허 문헌1:일본국 특허공개 2006-139079호 공보]
그러나, 화소에 흐르는 구동 전류는 매우 미소하고, 미소 전류의 측정을 당해 전류 측정을 위한 테스트선 등을 통해 정밀도 좋게 행하는 것은 곤란하다.
특허 문헌 1에 개시된 발광 패널용 기판, 발광 패널용 기판의 검사 방법 및 발광 패널에서는, 구동 트랜지스터의 특성을 검출할 때, 전류 측정을 이용하므로, 특성의 검출 정밀도가 나쁘다고 하는 과제를 가진다. 결과적으로는, 구동 트랜지스터의 특성 불균형의 검출 정밀도가 낮고, 화소간의 휘도 편차가 충분히 보정되지 않는다.
각 화소가 가지는 구동 트랜지스터는, 발광 패널 내에서 공통의 전원 및 공통의 전극에 접속되어 있다. 또, 특허 문헌 1에 기재된 테스트선도 발광 패널 내에서 공통의 전원 및 공통의 전극에 접속되어 있다. 상기 미소 전류의 측정을 정밀도 좋게 행하는 것이 곤란한 이유는, 구동 트랜지스터가 공통 전극 및 공통 전원에 접속되어 있으므로, 측정 화소 이외를 발생 원인으로 하는 노이즈의 영향도 받기 쉬운 것, 또, 측정 화소 이외의 부하 상황에 의해 전압 강하나 임피던스 변화의 영향을 받기 쉬운 것을 들 수 있다.
또, 특허 문헌 1에 기재된 미소 전류의 측정에 의한 구동 트랜지스터의 특성 불균형 검출로 대표되는 바와 같이, 실제의 발광 패널의 표시 동작 기간 이외의 기간을 설치하여 당해 검출 동작을 실행해지 않으면 안된다. 그렇게 하면, 예를 들면, 경시 변화에 의해 정기적으로 구동 트랜지스터의 특성 불균형을 검출하여 보정을 갱신할 필요가 있는 경우 등에는, 당해 검출 동작 때문에 표시 동작 기간이 제한될 가능성이 있다.
상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 단순한 화소 회로면서, 각 화소의 구동 능동 소자의 전류를 고효율이고 고정밀도로 검출하는 것을 가능하게 하는 표시 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다. 또, 그 전류 검출 결과를 이용함으로써 각 화소의 구동 능동 소자의 특성 불균형을 고정밀도로 검출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일형태에 관련되는 표시 장치는, 발광 소자와, 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과, 상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과, 전압을 유지하는 콘덴서와, 상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와, 상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와, 상기 데이터선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 데이터선을 접속하는 제2 스위치 소자와, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선으로부터 공급된 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF 상태로 하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에 있어서의 전위를 검출시키는 제어부를 구비한다.
본 발명의 표시 장치 및 그 제어 방법에 의하면, 단순한 화소 회로이면서, 발광 동작 중에, 구동 트랜지스터의 특성에 관련하는 검사 전압을 측정할 수 있고, 당해 검사 전압을 이용하여, 각 화소의 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 신속히, 간편하고 정밀도 좋게 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 2개의 다른 소스-드레인간 전류를 검출함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출할 수 있으므로, 당해 구동 트랜지스터 특성의 불균일에 기인하는 화소간의 휘도 편차을 보정할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치가 가지는 일화소부의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제1 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제2 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제3 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치의 제어 방법을 설명하는 동작 플로차트이다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 제어부의 보정 방법을 설명하는 동작 플로차트이다.
도 8은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 구동 트랜지스터 특성을 검출하기 위한 신호 전압의 공급 타이밍 및 검사 전압의 검출 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다.
도 9A는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t1~t2에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
도 9B는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t2~t4에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
도 9 C는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t4~t6에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
도 10은, 유기 EL 소자의 전압-전류 특성의 일례를 나타낸 그래프이다.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 표시 장치가 가지는 일화소부의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도면이다.
도 12는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 구동 트랜지스터 특성을 검출하기 위한 신호 전압의 공급 타이밍 및 검사 전압의 검출 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다.
도 13은, 본 발명의 표시 장치를 내장한 박형 플랫 TV의 외관도이다.
청구항 1 기재의 형태의 표시 장치는, 발광 소자와, 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과, 상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과, 전압을 유지하는 콘덴서와, 상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와, 상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와, 상기 데이터선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 데이터 선을 접속하는 제2 스위치 소자와, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선으로부터 공급된 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF 상태로 하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에 있어서의 전위를 검출시키는 제어부를 구비하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 전류를 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고 있는 동안에, 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출한다. 이로 인해, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
이 검출한 전위를 전류로 변환하면, 이 변환 후의 전류는, 상기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 된다. 그 때문에, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 전용의 전압 입력을 이용하지 않고, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간이하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
청구항 2 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 1 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 접속점에 있어서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는 환산부를 더 구비하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는 환산부를 설치하고 있다. 이로 인해, 상기 검출한 전위를 전류로 변환한다. 이 변환 후의 전류는, 상기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 된다. 그 때문에, 상기 발광 소자의 제1 전극과 전기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 전용의 전압 입력을 이용하지 않고, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간이하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
청구항 3 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 2 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 더 구비하고, 상기 환산부는, 상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 접속점에 있어서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는 것이다.
본 형태에 의하면, 본 형태의 표시 장치는, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터를 기억한 메모리를 설치하고 있다. 이로 인해, 미리 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터와, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위로부터, 상기 발광 소자를 흐르는 전류가 산출된다. 그 때문에, 이 전류와 동일한 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 산출되게 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 전위로부터 신속히 산출할 수 있다.
청구항 4 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 3 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터는 화소부를 구성하고, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 상기 화소부의 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터이다.
본 형태에 의하면, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 상기 화소부의 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터여도 된다.
청구항 5 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 3 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터에 의해 구성되는 화소부를 복수 가지며, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 복수의 상기 화소부를 대표하는 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터이다.
본 형태에 의하면, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 복수의 화소부를 대표하는 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터여도 된다.
청구항 6 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 3 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터는 화소부를 구성하고, 복수의 상기 화소부와 상기 복수의 화소부의 각각에 접속되는 복수의 데이터선을 가지는 발광 패널을 구비하고, 상기 전압 검출 회로는, 상기 복수의 데이터선 중 선택된 1 이상의 데이터선을 통해, 상기 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 1 이상의 전압 검출기와, 상기 복수의 데이터선과 상기 1 이상의 전압 검출기의 사이에 접속되고, 상기 선택된 1 이상의 데이터선과 상기 1 이상의 전압 검출기를 도통시키는 멀티플렉서를 구비하고, 상기 1 이상의 전압 검출 회로의 수는, 상기 복수의 데이터선의 개수보다 적은 것이다,
본 형태에 의하면, 상기 1 이상의 전압 검출 회로의 수는, 상기 복수의 데이터선의 개수보다 적다. 이로 인해, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하기 위해서 필요로 되는 전압 검출 회로의 수량을 삭감할 수 있으므로, 표시 장치의 면적의 축소화나 부품 점수의 삭감을 실현할 수 있다.
청구항 7 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 6 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 멀티플렉서는, 상기 발광 패널 상에 형성되어 있는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 멀티플렉서는, 상기 발광 패널 상에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 전압 검출 회로의 규모가 축소되므로, 저비용을 실현할 수 있다.
청구항 8 기재의 형태의 표시 장치는, 청구항 1 기재의 표시 장치에 있어서, 상기 제1 전극은, 상기 발광 소자의 애노드 전극이며, 상기 제1 전원선의 전압은 상기 제2 전원선의 전압보다 높고, 상기 제1 전원선으로부터 상기 제2 전원선에 전류가 흐르는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 발광 소자의 제1 전극을 상기 발광 소자의 애노드 전압으로 하고, 상기 제1 전원선의 전압을 상기 제2 전원선의 전압보다 높고, 상기 제1 전원선으로부터 상기 제2 전원선에 전류가 흐르도록 해도 된다.
청구항 9 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 발광 소자와, 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과, 상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과, 전압을 유지하는 콘덴서와, 상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와, 상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와, 상기 데이터선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 데이터선을 접속하는 제2 스위치 소자를 구비하는 표시 장치의 제어 방법으로서, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터로부터 공급된 제1 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에 있어서의 제1 전위를 검출시키는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 전류를 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고 있는 동안에, 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출한다. 이로 인해, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 이 검출한 전위를 전류로 변환하면, 이 변환 후의 전류는, 상기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류로 된다. 그 때문에, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 전용의 전압 입력을 이용하지 않고, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간이하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
청구항 10 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 청구항 9 기재의 제어 방법에 있어서, 검출된 상기 접속점에 있어서의 제1 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제1 전류로 환산하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는 환산부를 설치하고 있다. 이로 인해, 상기 검출한 전위를 전류로 변환한다. 이 변환 후의 전류는, 상기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 된다. 그 때문에, 상기 발광 소자의 제1 전극과 전기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 전용의 전압 입력을 이용하지 않고, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간이하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
청구항 11 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 청구항 10 기재의 제어방법에 있어서, 상기 표시 장치는, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 구비하고, 상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 검출된 상기 접속점에 있어서의 제1 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제1 전류로 환산하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터를 기억한 메모리를 설치하고 있다. 이로 인해, 미리 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터와, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위로부터, 상기 발광 소자를 흐르는 전류가 산출된다. 그 때문에, 이 전류와 동일한 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 산출되게 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 전위로부터 신속히 산출할 수 있다.
청구항 12 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 청구항 10 기재의 제어 방법에 있어서, 또한, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터로부터 공급된 제2 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선 및 상기 배선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에 있어서의 제2 전위를 검출시키고, 상기 검출된 상기 접속점에 있어서의 제2 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제2 전류로 환산하고, 상기 제1 전위, 상기 제2 전위, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류에 기초하여, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출하는 것이다.
본 형태에 의하면, 통상의 발광 소자의 발광 동작시의 2개의 다른 신호 전압을 이용함으로써, 각각의 신호 전압에 대응한 구동 트랜지스터의 2개의 다른 소스-드레인간 전류를 검출할 수 있다. 즉, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을, 상기 제1 전위, 상기 제2 전위, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류를 이용하여 산출하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출하면, 복수의 화소간에 있어서의 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압의 불균형을, 간편하고 신속히 산출하는 것이 가능해진다. 그 결과, 복수의 화소간에 있어서의 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압의 불균일에 기인하는 휘도 편차를 정밀도 좋게 보정하는 것이 가능해진다.
청구항 13 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 청구항 12 기재의 제어 방법에 있어서, 상기 표시 장치는, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 구비하고, 상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 제1 전위 및 상기 제2 전위를, 각각, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류로 환산하는 것이다.
본 형태에 의하면, 미리 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터와, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 발광 소자의 제2 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위로부터, 상기 발광 소자를 흐르는 전류가 산출된다. 그 때문에, 이 전류와 동일한 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 산출되게 된다. 그 결과, 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 전위로부터 신속하게 산출할 수 있다.
청구항 14 기재의 형태의 표시 장치의 제어 방법은, 청구항 12 기재의 제어 방법에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속된 상기 제1 전원선에 설정된 전원 전압을 상기 제1 신호 전압으로부터 감한 전압을 Vgs1, 상기 전원 전압을 상기 제2 신호 전압으로부터 감한 전압을 Vgs2, 상기 제1 전류를 I1, 상기 제2 전류를 I2, 상기 구동 트랜지스터의 채널 영역, 산화막 용량 및 이동도에 관한 이득 함수를 β, 및 상기 구동 트랜지스터의 임계치 전압을 Vth로 하면,
Figure pct00001
이 되는 관계식을 이용하여, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 발광 소자의 발광 동작시에 공급되는 제1 신호 전압 및 제 2 신호 전압에 기초하여 검출된 상기 접속점에 있어서의 제1 전위 및 상기 접속점에 있어서의 제2 전위를 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출할 수 있으므로, 복수의 화소간에 있어서의 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압의 불균형을, 간편하고 신속히 산출하는 것이 가능해진다. 그 결과, 복수의 화소간에 있어서의 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압의 불균일에 기인하는 휘도 편차를 정밀도 좋게 보정하는 것이 가능해진다.
청구항 15 기재의 형태의 표시 장치는, 발광 소자와, 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과, 상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과, 전압을 유지하는 콘덴서와, 상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과, 상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와, 상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와, 상기 발광 소자의 전압을 독출하는 독출선과, 상기 독출선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와, 상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 독출선을 접속하는 제2 스위치 소자와, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선으로부터 공급된 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF 상태로 하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 독출선을 통해 상기 접속점에 있어서의 전위를 검출시키는 제어부를 구비하는 것이다.
본 형태에 의하면, 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 전류를 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고 있는 동안에, 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출한다. 이로 인해, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
이 검출한 전위를 전류로 변환하면, 이 변환 후의 전류는, 상기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계에 의해, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류가 된다. 그 때문에, 상기 발광 소자의 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점에 있어서의 전위를 검출하는 전용의 전압 입력을 이용하지 않고, 상기 발광 소자를 발광할 때에 상기 데이터선으로부터 공급되는 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간이하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
또, 상기 전압 검출 회로에, 상기 데이터선과는 다른 독출선을 통해, 상기 발광 소자의 전압을 검출시킨다. 이로 인해, 상기 전압 검출 회로는, 기본 회로에 접속되어 있지 않은 독출선을 통해 상기 발광 소자의 전압을 검출하므로, 기본 회로의 구성 요소인 제1 스위치 소자 등에 의한 전압 강하의 영향을 받지않고, 상기 발광 소자의 전압을 한층 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 이하에서는, 모든 도면을 통해서 동일 또는 상당하는 요소에는 같은 부호를 부여하여, 그 중복되는 설명을 생략한다.
(실시의 형태 1)
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 도면을 이용해 구체적으로 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 있어서의 표시 장치(1)는, 표시부(10)와, 주사선 구동 회로(20)와, 데이터선 구동 회로(30)와, 전압 검출 회로(50)와, 멀티플렉서(60)와, 제어부(70)와, 메모리(80)를 구비한다.
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치가 가지는 일화소부의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도면이다. 이 도면에 있어서의 화소부(100)는, 유기 EL 소자(110)와, 구동 트랜지스터(120)와, 스위칭 트랜지스터(130)와, 검사 트랜지스터(140)와, 용량 소자(150)와, 공통 전극(115)과, 전원선(125)과, 주사선(21)과, 제어선(22)과, 데이터선(31)을 구비한다. 또, 주변 회로는, 주사선 구동 회로(20)와, 데이터선 구동 회로(30)와, 전압 검출 회로(50)와, 멀티플렉서(60)를 구비한다.
우선, 도 1에 기재된 구성 요소에 대해, 그 기능을 설명한다.
표시부(10)는, 복수의 화소부(100)를 구비하는 표시 패널이다.
주사선 구동 회로(20)는, 주사선(21) 및 제어선(22)에 접속되어 있고, 각각, 화소부(100)의 스위칭 트랜지스터(130) 및 검사 트랜지스터(140)의 도통·비도통을 제어하는 기능을 가진다.
데이터선 구동 회로(30)는, 데이터선(31)에 신호 전압을 공급하는 기능을 가진다. 또, 데이터선 구동 회로(30)는, 내부 임피던스를 변화시키고, 혹은 내장 스위치에 의해, 데이터선(31)과의 접속을 개방하거나, 쇼트하거나 하는 것을 가능하게 한다.
데이터선(31)은, 화소부(100)를 포함하는 화소열에 접속되고, 데이터선 구동 회로(30)로부터 출력된 신호 전압을 당해 화소열의 각 화소부에 공급한다.
전압 검출 회로(50)는, 멀티플렉서(60)와 더불어 전압 검출부로서 기능하고, 멀티플렉서(60)를 통해 데이터선(31)에 접속되어 있고, 검사 트랜지스터(140)가 도통함으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을 검출하는 기능을 가진다. 검출된 애노드 전압은, 용량 소자(150)에 충전된 구동 트랜지스터(120)의 게이트 전압에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 드레인 전류에 의해 발생한 드레인 전압과 동일하다.
멀티플렉서(60)는, 전압 검출 회로(50)와, 전압 검출 회로(50)에 접속되는 데이터선(31)의 도통·비도통의 전환을 행하는 기능을 가진다.
또한, 전압 검출 회로(50)는, 데이터선 구동 회로(30)와 더불어 데이터 드라이버 IC에 내장되어 있어도 되고, 데이터 드라이버 IC와는 별도로 있어도 된다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제1 구성을 나타내는 도면이다. 이 도면에 기재되어 있는 바와 같이, 전압 검출 회로(50)는, 데이터선(31)의 개수와 동수의 전압 검출기(51)를 가지는 것이어도 된다. 또, 이 경우, 각 전압 검출기(51)는 멀티플렉서(60)를 통해 각 데이터선(31)에 접속되어 있다.
이에 대해, 도 4는, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제2 구성을 나타내는 도면이다. 이 도면에 기재되어 있는 바와 같이, 전압 검출 회로(50)는, 데이터선(31)의 전환을 행하는 멀티플렉서(60)와 데이터선(31)의 개수보다 적은 전압 검출기(51)를 가지는 것인 것이 바람직하다. 이로 인해, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압의 측정시에 필요한 전압 검출기(51)의 수량이 삭감되므로, 전자 장치의 면적의 축소화나 부품 점수의 삭감을 실현하는 것이 가능해진다. 이 경우, 멀티플렉서(60)는, 전압 검출 회로(50)의 외부에 있어도 된다.
또, 도 5는, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치가 가지는 전압 검출부의 제3 구성을 나타내는 도면이다. 이 도면에 기재되어 있는 바와 같이, 전압 검출 회로(50)가 데이터선(31)의 전환을 행하는 멀티플렉서(60)와 데이터선(31)보다 적은 수의 전압 검출기(51)를 가지는 경우, 멀티플렉서(60)는, 발광 패널(5) 상에 형성되어 있어도 된다. 이로 인해, 전압 검출 회로의 규모가 축소되므로, 저비용으로 실현된다. 이 경우에 있어서도, 멀티플렉서(60)는, 전압 검출 회로(50)의 외부에 있어도 된다.
재차, 도 1에 기재된 구성 요소에 대해, 그 기능을 설명한다.
제어부(70)는, 전압 제어부(701) 및 환산부(702)를 구비한다.
전압 제어부(701)는, 주사선 구동 회로(20), 데이터선 구동 회로(30), 전압 검출 회로(50), 멀티플렉서(60), 및 메모리(80)의 제어를 행하고, 전압 검출 회로(50)에 의해 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을 검출시키는 기능을 가진다.
환산부(702)는, 전압 검출 회로(50)에 의해 검출된 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을, 미리 메모리(80)에 기억되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터로부터, 유기 EL 소자(110)를 흐르는 전류값으로로 환산한다. 또한, 환산부(702)는, 변환된 유기 EL 소자(110)를 흐르는 전류값을 이용하여, 후술하는 연산에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출한다. 그리고, 산출된 각 화소부의 이득 계수 및 임계치 전압은, 환산부(702)에 의해 메모리(80)에 기록된다.
또한, 상기 이득 계수 및 임계치 전압이 메모리(80)에 기록된 후의 각 화소부의 표시 동작에 있어서, 제어부(70)는, 당해 이득 계수 및 임계치 전압을 독출하고, 외부로부터 입력된 영상 신호 데이터를, 당해 이득 계수 및 임계치 전압에 기초하여 보정하고, 데이터선 구동 회로(30)로 출력한다.
메모리(80)는, 제어부(70)에 접속되고, 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터가 저장되어 있다. 이 저장되어 있는 전압-전류 특성 데이터와, 측정된 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압으로부터, 유기 EL 소자(110)를 흐르는 전류가 산출되고, 이 전류와 동일한 구동 트랜지스터의 소스 드레인간 전류가 신속히 산출된다.
또한, 미리 메모리(80)에 저장되어 있는 전압-전류 특성 데이터는, 발광 패널을 대표하는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터여도 되고, 또는, 각 화소부가 가지는 유기 EL 소자(110)의 전압-전류 특성의 데이터여도 된다. 이로 인해, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류가 정밀도 좋게 산출된다.
또, 상술한, 미리 메모리(80)에 저장되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성은, 정기적으로, 또는, 유기 EL 소자(110)의 특성의 경시 변화와 더불어 갱신되어도 된다.
다음에, 화소부(100)의 내부 회로 구성에 대해서, 도 2를 이용하여 설명한다.
유기 EL 소자(110)는, 발광 소자로서 기능하고, 구동 트랜지스터(120)로부터 부여된 소스-드레인간 전류에 따른 발광 동작을 행한다. 유기 EL 소자(110)의 다른쪽의 단자인 캐소드는, 공통 전극(115)에 접속되어 있고, 통상은 접지되어 있다.
구동 트랜지스터(120)는, 그 게이트가, 스위칭 트랜지스터(130)를 통해 데이터선(31)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 한쪽이, 전원선(125)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 다른 쪽이 유기 EL 소자(110)의 한쪽의 단자인 애노드에 접속되어 있다. 또한, 전원선(125)은 정전압(Vdd)인 전원에 접속되어 있다.
상기 회로 접속에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 게이트에는, 데이터선 구동 회로(30)로부터 출력된 신호 전압이, 데이터선(31) 및 스위칭 트랜지스터(130)를 통해 인가된다. 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 인가된 상기 신호 전압에 대응한 소스-드레인간 전류가, 유기 EL 소자(110)의 애노드를 통해 유기 EL 소자(110)에 흐른다.
스위칭 트랜지스터(130)는, 제1 스위치 소자로서 기능하고, 그 게이트는 주사선(21)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 한쪽이 데이터선(31)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 다른쪽이 구동 트랜지스터(120)의 게이트 및 용량 소자(150)의 한쪽의 전극에 접속되어 있다. 즉, 주사선(21)의 전압 레벨이 HIGH가 됨으로써 스위칭 트랜지스터(130)가 ON 상태가 되고, 상기 신호 전압이 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 인가되고, 동시에 상기 신호 전압에 대응하는 전압을 용량 소자(150)에 유지시킨다.
검사 트랜지스터(140)는, 제2 스위치 소자로서 기능하고, 그 게이트는, 제어선(22)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 한쪽이 유기 EL 소자(110)의 한쪽의 단자인 애노드에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 다른쪽이 데이터선(31)에 접속되어 있다. 즉, 제어선(22)의 전압 레벨이 HIGH가 됨으로써 검사 트랜지스터(140)가 ON 상태가 되고, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 데이터선(31)을 통해 전압 검출 회로(50)에서 검출된다.
용량 소자(150)는, 전압을 유지하는 콘덴서이며, 그 한쪽의 단자가 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 접속되고, 그 다른쪽의 단자가 구동 트랜지스터(120)의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속되어 있다. 이 용량 소자(150)에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 부여된 신호 전압이 유지되므로, 당해 신호 전압에 대응한 소스-드레인간 전류가 흐르고 있는 동안에, 데이터선(31), 검사 트랜지스터(140) 및 전압 검출 회로(50)를 이용하여 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 검출된다.
상술한 회로 구성에 의해, 구동 트랜지스터(120)와 유기 EL 소자(110)의 접속점인 유기 EL 소자의 애노드의 전압을, 통상의 발광 동작시에 데이터선 구동 회로로부터 공급되는 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 측정된 상기 유기 EL 소자의 애노드 전압은, 후술하는 환산 방법에 의해 당해 유기 EL 소자에 흐르는 전류로 환산하는 것이 가능해진다. 이 환산된 전류는, 상기 유기 EL 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계로부터, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류와 동일하다. 따라서, 상기 유기 EL 소자의 애노드 전압을, 당해 전압을 측정하기 위한 전용의 입력 전압을 별도로 준비하지 않고, 통상 발광 동작시의 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간편하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치의 제어 방법에 대해서 설명을 한다.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 표시 장치의 제어 방법을 설명하는 동작 플로차트이다.
우선, 전압 제어부(701)는, 데이터선 구동 회로(30)로부터 출력된 제1 신호 전압을 용량 소자(150)에 기록하고, 구동 트랜지스터(120)에 제1 신호 전압에 대응한 제1 전류를 출력시킨다(S1O).
다음에, 전압 제어부(701)는, 제1 신호 전압을 부여했을 때의 유기 EL(110)의 애노드 전압을 전압 검출 회로(50)에 검출시킨다(S11).
다음에, 전압 제어부(701)는, 데이터선 구동 회로(30)로부터 출력된, 제1 신호 전압과 다른 제2 신호 전압을 용량 소자(150)에 기록하고, 구동 트랜지스터(120)에 제2 신호 전압에 대응한 제2 전류를 출력시킨다(S12).
다음에, 전압 제어부(701)는, 제2 신호 전압을 부여했을 때의 유기 EL(110)의 애노드 전압을 전압 검출 회로(50)에 검출시킨다(S13).
다음에, 환산부(702)는, 단계 S10과 단계 S12에서 용량 소자(150)에 기록된 제1 신호 전압 및 제2 신호 전압, 단계 S11과 단계 S13에서 얻어진 제1 검사 전압 및 제2 검사 전압, 및 미리 메모리(80)에 기억되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터로부터, 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출하고 메모리(80)에 저장한다(S14). 상기 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압의 산출 방법에 대해서는 후술한다.
마지막으로, 제어부(70)는, 메모리(80)로부터, 산출된 이득 계수 및 임계치 전압을 독출하여 입력된 영상 신호를 데이터 전압으로서 보정한다(S15).
단계 S15에 있어서의 제어부(70)의 동작에 대해서는, 예를 들면, 이하와 같은 동작이 실행된다.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 제어부의 보정 방법을 설명하는 동작 플로차트이다.
우선, 제어부(70)는, 외부로부터 입력된 영상 신호와 동시에 입력된 동기 신호에 의해, 화소마다 당해 영상 신호의 위치 정보를 검출한다(S151).
다음에, 제어부(70)는, 메모리(80)를 참조하여, 화소마다의 이득 계수 및 임계치 전압을 독출한다(S152).
다음에, 제어부(70)는, 영상 신호에 대응한 휘도 신호를, 이득 계수 및 임계치 전압에 의해 보정된 데이터 전압으로 변환한다(S153).
마지막으로, 제어부(70)는, 보정된 데이터 전압을 데이터선 구동 회로(30)에 출력하고, 특정의 화소에 보정된 데이터 전압으로서 공급시킨다(S154).
다음에, 도 6에 기재된 동작 플로차트에 있어서 실행되는 단계 S10 및 단계 S11에서의 전기 신호의 공급 타이밍 및 검출 타이밍을, 도 8 및 도 9A~도 9C를 이용하여 설명한다.
도 8은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 구동 트랜지스터 특성을 검출하기 위한 신호 전압의 공급 타이밍 및 검사 전압의 검출 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다. 이 도면에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또 종방향에는, 위로부터 순서대로, 주사선(21)에 발생하는 전압의 파형도, 제어선(22)에 발생하는 전압의 파형도, 및 데이터선(31)의 전압의 파형도가 나타내어져 있다.
우선, 시각 to에 있어서, 데이터선 구동 회로(30)는 데이터선(31)에 제1 신호 전압을 출력한다.
다음에, 시각 t1에 있어서, 주사선(21)의 전압의 레벨이 HIGH가 되고, 스위칭 트랜지스터(130)가 ON 상태가 됨으로써, 구동 트랜지스터(120)의 게이트로의 제1 신호 전압의 인가와, 용량 소자(150)로의 제1 신호 전압의 기록이 이루어진다.
도 9A는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t1~t2에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
또, 제1 신호 전압 및 제2 신호 전압은, 실제의 표시 동작에 사용되는 데이터 전압이며, 시각 t1에 있어서, 구동 트랜지스터(120)는, 제1 신호 전압에 대응한 전류를 유기 EL 소자(110)에 흐르게 한다. 이로 인해, 유기 EL 소자(110)는 발광 동작을 개시한다.
다음에, 시각 t2에 있어서, 주사선(21)의 전압의 레벨이 LOW가 되고, 스위칭 트랜지스터(130)가 OFF 상태가 됨으로써, 구동 트랜지스터(120)의 게이트로의 제1 신호 전압의 인가와, 용량 소자(150)로의 제1 신호 전압 기록이 완료된다. 이때, 구동 트랜지스터(120)는, 용량 소자(150)에 유지된 제1 신호 전압에 대응한 전류를 유기 EL 소자(110)에 계속해서 흐르게 한다. 이로 인해, 유기 EL 소자(110)는 발광 동작을 계속한다.
도 9B는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t2~t4에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
다음에, 시각 t3에 있어서, 데이터선 구동 회로(30)로부터 데이터선(31)으로의 제1 신호 전압의 출력이 정지되고, 데이터선 구동 회로(30)가 하이 임피던스로 됨으로써, 데이터선 구동 회로(30)와 데이터선(31)의 접속이 개방 상태로 된다.
다음에, 시각 t4에 있어서, 제어선(22)의 전압 레벨이 HIGH가 되고, 검사 트랜지스터(140)가 ON 상태로 됨으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드와 데이터선(31)이 도통한다.
도 9C는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 표시 장치의 시각 t4~t6에 있어서의 동작 상태를 설명하는 회로도이다.
다음에, 시각 t5에 있어서, 유기 EL 소자(110)가 발광 동작을 계속하고 있는 상태로, 전압 검출 회로(50)가 데이터선(31)의 전압을 검출함으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 검출된다.
마지막으로, 시각 t6에 있어서, 제어선(22)의 전압의 레벨이 LOW가 되고, 검사 트랜지스터(140)가 OFF 상태로 됨으로써 일련의 동작이 종료된다.
또한, 상술한 타이밍차트는, 제1 신호 전압을 제2 신호 전압으로 치환함으로써, 도 6에 기재된 동작 플로차트에 있어서 실행되는 단계 S12 및 단계 S13에서의 전기 신호의 공급 타이밍 및 검출 타이밍에도 적용된다.
도 6에 기재된 각 단계 및 도 8에 기재된 타이밍차트에 의해, 측정된 유기 EL 소자(110)의 2개의 다른 애노드 전압을, 통상의 발광 동작시에 데이터선 구동 회로(30)로부터 공급하는 2개의 다른 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 또, 측정된 유기 EL 소자(110)의 2개의 다른 애노드 전압은, 상술한, 미리 메모리(80)에 저장되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성에 의해, 유기 EL 소자(110)에 흐르는 2개의 다른 전류로 변환되는 것이 가능해진다. 그리고, 유기 EL 소자(110)와 구동 트랜지스터(120)의 접속 관계로부터, 이 2 종류의 전류는, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류와 동일하다. 따라서, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을, 당해 전압을 측정하기 위한 전용의 전압 입력을 별도로 실행하지 않고, 통상 발광 동작시의 2개의 다른 신호 전압을 이용함으로써, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간의 2개의 다른 전류를 간편하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
다음에, 도 6에 기재된 동작 플로차트에 있어서 실행되는 단계 S14에서의 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출하는 방법을 설명한다. 즉, 검출된 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압으로부터 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류로 환산하는 방법, 및, 상술한 2개의 다른 신호 전압 및 그것들에 대응한 구동 트랜지스터(120)의 2개의 다른 소스-드레인간 전류를 이용하여, 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출하는 방법을 설명한다.
우선, 용량 소자(150)에 기록된 신호 전압을 Vdet, 구동 트랜지스터(120)의 소스 단자에 인가된 전원 전압을 Vdd, 및 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류를 Itest로 하면, 이하의 식 1이 성립된다.
Figure pct00002
여기서, β는, 구동 트랜지스터(120)의 채널 영역, 산화막 용량, 및 이동도에 관한 이득 계수이며, Vth는, 구동 트랜지스터(120)의 임계치 전압이며 이동도에 관계하는 것이다.
여기서, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류는 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압과, 유기 EL 소자(110)의 전압-전류 특성으로부터 구할 수 있다.
도 10은, 유기 EL 소자의 전압-전류 특성의 일례를 나타낸 그래프이다. 이 도면에 있어서의 횡축은, 유기 EL 소자의 애노드-음극간에 인가되는 전압을, 또, 종축은, 유기 EL 소자에 흐르는 전류를 나타낸다. 이 유기 EL 소자의 전압-전류 특성은, 예를 들면, 미리 메모리(80)에 저장되어 있다. 메모리(80)에 저장되어 있는 전압-전류 특성 데이터는, 발광 패널을 대표하는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터인 것이 바람직하다.
상술한 도 8의 시각 t5에 있어서, 검출된 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압과, 메모리(80)로부터 독출된 도 10 기재의 유기 EL 소자의 전압-전류 특성으로부터, 유기 EL 소자(110)를 흐르는 전류가 환산된다. 이 환산된 전류는, 구동 트랜지스터(120)를 흐르는 소스-드레인간 전류와 동일하다. 이상과 같이 하여, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압으로부터, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류 Itest가 환산된다.
다음에, 식 1로부터, 크기가 다른 2 종류의 신호 전압 Vdet1, Vdet2를 부여했을 때의 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류를 I1 및 I2로 하면, 이하와 같은 연립 방정식을 얻을 수 있다.
Figure pct00003
여기서, Vgs1=Vdet1-Vdd, Vgs2=Vdet2-Vdd로 두고, 이 연립 방정식을 풀면, β와 Vth는 각각 이하와 같이 된다.
Figure pct00004
이와 같이 하여, 제1 신호 전압 Vgs1과 제2 신호 전압 Vgs2를 용량 소자(150)에 부여하고, 그것들에 의해 측정된 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 환산된 제1 전류 I1 및 제2 전류 I2에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 이득 계수 및 임계치 전압을 산출할 수 있다.
또한, 제1 신호 전압과 제2 신호 전압은, 데이터선(31)에 있어서 검출하는 것이 가능하며, 예를 들면, 전압 검출 회로(50)에서 검출할 수 있다.
상기 특성 파라미터는, 구동 트랜지스터의 제조 불균형 등에 기인하고 화소간에서 다른 값을 가지는 경우가 있다. 상술한 산출 방법에 의해 얻어진 화소부마다의 이득 계수 및 임계치 전압을, 메모리(80) 등에 저장해 둠으로써, 이후의 발광 동작시에 메모리(80)로부터 각 화소부의 이득 계수 및 임계치 전압을 독출함으로써, 영상 신호 데이터가 보정되고 화소간에서의 구동 트랜지스터의 특성 불균형에 의한 휘도 편차가 개선된다.
또한, 메모리(80)에 저장되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터는, 각 화소부가 가지는 유기 EL 소자(110)의 전압-전류 특성 데이터, 또는, 복수의 화소부를 단위로 하는 블록마다의 유기 EL 소자의 전압-전류 특성 데이터가 복수 저장되어 있어도 된다. 이로 인해, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류가 보다 정밀도 좋게 산출된다. 이상, 본 발명의 실시의 형태에 의하면, 단순한 화소 회로이면서, 발광 동작 중에, 구동 트랜지스터의 특성에 관련하는 검사 전압을, 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 또 상기 검사 전압과, 미리 저장되어 있는 발광 소자의 전압-전류 특성을 이용하여, 각 화소의 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 신속하게, 간편하고 정밀도 좋게 산출하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 산출된 소스-드레인간 전류를 이용함으로써, 각 화소부의 구동 트랜지스터의 특성 파라미터를 산출할 수 있다. 이 특성 파라미터를 이용하여, 상기 구동 트랜지스터 특성의 불균일에 기인하는 화소간의 휘도 편차를 보정할 수 있다.
(실시의 형태 2)
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 도면를 이용하여 구체적으로 설명한다.
도 11은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 표시 장치가 가지는 일화소부의 회로 구성 및 그 주변 회로와의 접속을 나타내는 도면이다. 이 도면에 있어서의 화소부(101)는, 유기 EL 소자(110)와, 구동 트랜지스터(120)와, 스위칭 트랜지스터(130)와, 검사 트랜지스터(160)와, 용량 소자(150)와, 공통 전극(115)과, 전원선(125)과, 주사선(21)과, 제어선(22)과, 데이터선(31)과, 독출선(53)을 구비한다. 또, 주변 회로는, 주사선 구동 회로(20)와, 데이터선 구동 회로(30)와, 전압 검출 회로(50)와, 멀티플렉서(60)와, 전압 선택 스위치(65)를 구비한다. 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 표시 장치는, 실시의 형태에 있어서의 표시 장치와 비교하여, 각 화소열에 독출선(53)이 배치되고, 또, 독출선(53)과 데이터선 구동 회로(30)의 접속, 또는, 데이터선(31)과 데이터선 구동 회로(30)의 접속 중 어느 하나를 선택하기 위한 전압 선택 스위치(65)가 배치되어 있는 점이 다르다. 또, 화소부(101)는, 화소부(100)와 비교하여, 검사 트랜지스터(160)가 데이터선(31)이 아닌 독출선(53)에 접속되어 있는 점이 다르다. 이하, 실시의 형태 1과 같은 점은 설명을 생략하고, 다른 점만 설명을 한다.
주사선 구동 회로(20)는, 주사선 (21) 및 제어선(22)에 접속되어 있고, 각각, 화소부(101)의 스위칭 트랜지스터(130) 및 검사 트랜지스터(160)의 도통·비도통을 제어하는 기능을 가진다.
데이터선 구동 회로(30)는, 데이터선(31)에 신호 전압을 공급하는 기능을 가진다. 또, 데이터선 구동 회로(30)는, 전압 선택 스위치(65)에 의해, 데이터선(31)과의 접속을 개방하거나, 쇼트하거나 하는 것을 가능하게 한다.
전압 검출 회로(50)는, 멀티플렉서(60)와 더불어 전압 검출부로서 기능하고, 멀티플렉서(60)를 통해 독출선(53)에 접속되어 있고, 검사 트랜지스터(160)가 도통함으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을 검출하는 기능을 가진다. 검출된 애노드 전압은, 용량 소자(150)에 충전된 구동 트랜지스터(120)의 게이트 전압에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 드레인 전류에 의해 발생한 드레인 전압과 동일하다.
멀티플렉서(60)는, 전압 검출 회로(50)와, 전압 검출 회로(50)에 접속되는 독출선(53)의 도통·비도통의 전환을 행하는 기능을 가진다.
검사 트랜지스터(160)는, 제2 스위치 소자로서 기능하고, 그 게이트는, 제어선(22)에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 한쪽이 유기 EL 소자(110)의 한쪽의 단자인 애노드에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 다른쪽이 독출선(53)에 접속되어 있다. 즉, 제어선(22)의 전압 레벨이 HIGH가 됨으로써 검사 트랜지스터(160)가 ON 상태가 되고, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 독출선(53)을 통해 전압 검출 회로(50)에 검출된다.
용량 소자(150)는, 전압을 유지하는 콘덴서이며, 그 한쪽의 단자가 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 접속되고, 그 다른쪽의 단자가 구동 트랜지스터(120)의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속되어 있다. 이 용량 소자(150)에 의해, 구동 트랜지스터(120)의 게이트에 부여된 신호 전압이 유지되므로, 당해 신호 전압에 대응한 소스-드레인간 전류가 흐르고 있는 동안에, 독출선(53), 검사 트랜지스터(160) 및 전압 검출 회로(50)를 통해 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 검출된다.
상술한 회로 구성에 의해, 구동 트랜지스터(120)와 유기 EL 소자(110)의 접속점인 유기 EL 소자의 애노드의 전압을, 통상의 발광 동작시에 데이터선 구동 회로로부터 공급되는 신호 전압을 이용하여 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 측정된 상기 유기 EL 소자의 애노드 전압은, 후술하는 환산 방법에 의해 당해 유기 EL 소자에 흐르는 전류로 환산하는 것이 가능해진다. 이 환산된 전류는, 상기 유기 EL 소자와 상기 구동 트랜지스터의 접속 관계로 부터, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류와 동일하다. 따라서, 상기 유기 EL 소자의 애노드 전압을, 당해 전압을 측정하기 위한 전용의 입력 전압을 별도로 준비하지 않고, 통상 발광 동작시의 신호 전압을 이용함으로써, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류를 간편하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
더욱이, 유기 EL 소자의 전류-전압 특성을 측정하기 위한 전류 인가 패스와 전압 검출 패스를 독립적으로 설치하고 있으므로, 당해 전압 검출 시에, 스위칭 트랜지스터(130)에 의한 전압 강하의 영향을 받지 않고, 또한 정밀도가 높은 전류-전압 특성 계측이 가능해진다.
다음에, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 표시 장치의 제어 방법에 대해서 설명을 한다.
또한, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 표시 장치의 제어 방법을 설명하는 동작 플로차트, 및, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 제어부의 보정 방법을 설명하는 동작 플로차트는, 각각, 실시의 형태 1에서 설명한 도 6 및 도 7과 같으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
다음에, 도 6에 기재된 동작 플로차트에 있어서 실행되는 단계 S10 및 단계 S11에서의 전기 신호의 공급 타이밍 및 검출 타이밍을, 도 12를 이용해 설명한다.
도 12는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관련되는 구동 트랜지스터 특성을 검출하기 위한 신호 전압의 공급 타이밍 및 검사 전압의 검출 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다. 이 도면에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 또 종방향에는, 위로부터 순서대로, 주사선(21)에 발생하는 전압의 파형도, 제어선(22)에 발생하는 전압의 파형도, 전압 선택 스위치(65)에 발생하는 전압의 파형도, 데이터선(31)의 전압, 및 독출선(53)의 전압의 파형도가 나타내어져 있다.
우선, 시각 t0에 있어서, 데이터선 구동 회로(30)는 데이터선(31)에 제1 신호 전압을 출력한다.
다음에, 시각 t1에 있어서, 전압 선택 스위치(65)의 전압을 HlGH 레벨로 함으로써 데이터선 구동 회로(30)와 데이터선(31)이 도통 상태로 되고, 주사선(21)의 전압의 레벨이 HIGH가 되고, 스위칭 트랜지스터(130)가 ON 상태로 됨으로써, 구동 트랜지스터(120)의 게이트로의 제1 신호 전압의 인가와, 용량 소자(150)로의 제1 신호 전압의 기록이 이루어진다.
또, 제1 신호 전압 및 제2 신호 전압은, 실제의 표시 동작에 사용되는 데이터 전압이며, 시각 t1에 있어서, 구동 트랜지스터(120)는, 제1 신호 전압에 대응한 전류를 유기 EL 소자(110)에 흐르게 한다. 이로 인해, 유기 EL 소자(110)는 발광 동작을 개시한다.
다음에, 시각 t2에 있어서, 전압 선택 스위치(65)의 전압을 LOW 레벨로 함으로써 데이터선 구동 회로(30)와 독출선(53)이 도통 상태로 되고, 주사선(21)의 전압의 레벨이 LOW가 되고, 스위칭 트랜지스터(130)가 OFF 상태로 됨으로써, 구동 트랜지스터(120)의 게이트로의 제1 신호 전압의 인가와, 용량 소자(150)로의 제1 신호 전압 기록이 완료된다. 이때, 구동 트랜지스터(120)는, 용량 소자(150)에 유지된 제1 신호 전압에 대응한 전류를 유기 EL 소자(110)에 계속해서 흐르게 한다. 이로 인해, 유기 EL 소자(110)는 발광 동작을 계속한다.
다음에, 시각 t4에 있어서, 제어선(22)의 전압 레벨이 HIGH가 되고, 검사 트랜지스터(160)가 ON 상태로 됨으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드와 독출선(53)이 도통한다.
다음에, 시각 t5에 있어서, 유기 EL 소자(110)가 발광 동작을 계속하고 있는 상태로, 전압 검출 회로(50)가 독출선(53)의 전압을 검출함으로써, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압이 검출된다.
마지막으로, 시각 t6에 있어서, 제어선(22)의 전압의 레벨이 LOW가 되고, 검사 트랜지스터(160)가 OFF 상태로 됨으로써 일련의 동작이 종료된다.
또한, 상술한 타이밍차트는, 제1 신호 전압을 제2 신호 전압으로 치환함으로써, 도 6에 기재된 동작 플로차트에 있어서 실행되는 단계 S12 및 단계 S13에서의 전기 신호의 공급 타이밍 및 검출 타이밍에도 적용된다.
도 6에 기재된 각 단계 및 도 12에 기재된 타이밍차트에 의해, 측정된 유기 EL 소자(110)의 2개의 다른 애노드 전압을, 통상의 발광 동작시에 데이터선 구동 회로(30)로부터 공급하는 2개의 다른 신호 전압을 이용해 정밀도 좋게 측정하는 것이 가능해진다. 또, 측정된 유기 EL 소자(110)의 2개의 다른 애노드 전압은,상술한, 미리 메모리(80)에 저장되어 있는 유기 EL 소자의 전압-전류 특성에 의해, 유기 EL 소자(110)에 흐르는 2개의 다른 전류로 변환되는 것이 가능해진다. 그리고, 유기 EL 소자(110)와 구동 트랜지스터(120)의 접속 관계로부터, 이 2 종류의 전류는, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간 전류와 동일하다. 따라서, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을, 당해 전압을 측정하기 위한 전용의 전압 입력을 별도로 실행하지 않고, 통상 발광 동작시의 2개의 다른 신호 전압을 이용함으로써, 구동 트랜지스터(120)의 소스-드레인간의 2개의 다른 전류를 간편하고 정밀도 좋게 산출할 수 있다.
또, 전압 검출 회로(50)는, 기본 화소 회로에 접속되어 있지 않은 독출선(53)을 통해 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을 검출하므로, 기본 화소 회로의 구성 요소인 스위칭 트랜지스터(130) 등에 의한 전압 강하의 영향을 받지않고, 유기 EL 소자(110)의 애노드 전압을 한층 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
이상, 본 발명의 표시 장치 및 그 제어 방법에 대해서, 실시의 형태 1 및 2를 이용해 설명해 왔지만, 본 발명에 관련되는 표시 장치 및 그 제어 방법은, 상기 실시의 형태로 한정되는 것은 아니다. 상술한 실시의 형태에 대해서 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 생각해내는 각종 변형을 실시하여 얻어지는 변형예나, 본 발명에 관련되는 표시 장치를 내장한 각종 기기도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 본 발명에 관련되는 표시 장치 및 그 제어 방법은, 도 13에 기재된 바와 같은 박형 플랫 TV에 내장되고, 또 사용된다. 본 발명에 관련되는 표시 장치 및 그 제어 방법에 의해, 휘도 편차가 억제된 디스플레이를 구비한 박형 플랫 TV가 실현된다.
또, 화소부가 가지는 발광 소자는, 그 캐소드가 구동 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속되고, 그 애노드가 제1 전원에 접속되고, 구동 트랜지스터의 게이트가, 상기 실시의 형태와 같이, 스위칭 트랜지스터를 통해 데이터선에 접속되어 있고, 구동 트랜지스터 소스 및 드레인 중 다른쪽이 제2 전원에 접속되어 있어도 된다. 이 회로 구성의 경우, 제1 전원의 전위는, 제2 전원의 전위보다 높게 설정된다. 또, 검사용 트랜지스터는, 그 게이트가 제어선에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 한쪽이 데이터선에 접속되고, 그 소스 및 드레인 중 다른쪽이 발광 소자의 캐소드에 접속되어 있다. 이 회로 구성에 있어서도, 본 발명과 같은 구성 및 효과를 얻을 수 있다.
또, 상기 실시의 형태에서는, 예를 들면, 스위칭 트랜지스터의 게이트의 전압 레벨이 HIGH인 경우에 ON 상태가 되는 n형 트랜지스터로서 기술하고 있지만, 스위칭 트랜지스터, 검사용 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 p형 트랜지스터로 형성하고, 데이터선, 주사선 및 제어선의 극성을 반전시킨 전자 장치에서도, 구동 트랜지스터의 소스-드레인간 전류 및 그것들로부터 산출되는 이득 계수 및 임계치 전압을 간편하고 고정밀도로 취득하는 것이 가능하고, 상술한 각 실시의 형태와 같은 효과를 나타낸다.
또, 본 발명에 관련되는 실시의 형태에서는, 구동 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터, 및 검사 트랜지스터의 각 기능을 가지는 트랜지스터는, 게이트, 소스 및 드레인을 가지는 FET(Field Effect Transistor)인 것을 전제로 하여 설명해 왔지만, 이들 트랜지스터에는, 베이스, 콜렉터 및 이미터를 가지는 바이폴라 트랜지스터가 적용되어도 된다. 이 경우에도, 본 발명의 목적이 달성되고 같은 효과를 나타낸다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은, 특히 표시 장치를 내장하는 유기 EL 플랫 패널 디스플레이에 유용하고, 화질의 균일성이 요구되는 디스플레이의 표시 장치 및 그 특성 불균형 검출 방법으로서 이용하는데 최적이다.
1 : 표시 장치 5 : 발광 패널
10 : 표시부 20 : 주사선 구동 회로
21 : 주사선 22 : 제어선
30 : 데이터선 구동 회로 31 : 데이터선
50 : 전압 검출 회로 51 : 전압 검출기
53 : 독출선 60 : 멀티플렉서
65 : 전압 선택 스위치 70 : 제어부
80 : 메모리 100, 101 : 화소부
110 : 유기 EL 소자 115 : 공통 전극
120 : 구동 트랜지스터 125 : 전원선
130 : 스위칭 트랜지스터 140, 160 : 검사 트랜지스터
150 : 용량 소자 701 : 전압 제어부
702 : 환산부

Claims (15)

  1. 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과,
    상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과,
    전압을 유지하는 콘덴서와,
    상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와,
    상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과,
    상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와,
    상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와,
    상기 데이터선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와,
    상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 데이터 선을 접속하는 제2 스위치 소자와,
    상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선으로부터 공급된 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF 상태로 하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에서의 전위를 검출시키는 제어부를 구비하는, 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 접속점에서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는 환산부를 더 구비하는, 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 더 구비하고,
    상기 환산부는, 상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 전압 검출 회로에서 검출된 상기 접속점에서의 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 전류로 환산하는, 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터는 화소부를 구성하고,
    상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 상기 화소부의 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터인, 표시 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터에 의해 구성되는 화소부를 복수 가지며,
    상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터는, 복수의 상기 화소부를 대표하는 발광 소자의 전압-전류 특성의 데이터인, 표시 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 발광 소자, 상기 콘덴서 및 상기 구동 트랜지스터는 화소부를 구성하고,
    복수의 상기 화소부와 상기 복수의 화소부의 각각에 접속되는 복수의 데이터선을 가지는 발광 패널을 구비하고,
    상기 전압 검출 회로는,
    상기 복수의 데이터선 중 선택된 1 이상의 데이터선을 통해, 상기 접속점에서의 전위를 검출하는 1 이상의 전압 검출기와,
    상기 복수의 데이터선과 상기 1 이상의 전압 검출기의 사이에 접속되고, 상기 선택된 1 이상의 데이터선과 상기 1 이상의 전압 검출기를 도통시키는 멀티플렉서를 구비하고,
    상기 1 이상의 전압 검출 회로의 수는, 상기 복수의 데이터선의 개수보다 적은, 표시 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 멀티플렉서는, 상기 발광 패널 상에 형성되어 있는, 표시 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극은, 상기 발광 소자의 애노드 전극이며,
    상기 제1 전원선의 전압은 상기 제2 전원선의 전압보다 높고, 상기 제1 전원선으로부터 상기 제2 전원선에 전류가 흐르는, 표시 장치.
  9. 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과,
    상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과,
    전압을 유지하는 콘덴서와,
    상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와,
    상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과,
    상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와,
    상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와,
    상기 데이터선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와,
    상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 데이터선을 접속하는 제2 스위치 소자를 구비하는 표시 장치의 제어 방법으로서,
    상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터로부터 공급된 제1 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고,
    상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에서의 제1 전위를 검출시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    검출된 상기 접속점에서의 제1 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제1 전류로 환산시키는, 표시 장치의 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 표시 장치는, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 구비하고,
    상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 검출된 상기 접속점에서의 제1 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제1 전류로 환산하는, 표시 장치의 제어 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    또한, 상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터로부터 공급된 제2 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고,
    상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선 및 상기 배선을 통해 상기 전압 검출 회로에 상기 접속점에서의 제2 전위를 검출시키고,
    상기 검출된 상기 접속점에서의 제2 전위를, 상기 구동 트랜지스터의 소스-드레인간에 흐르는 제2 전류로 환산하고,
    상기 제1 전위, 상기 제2 전위, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류에 기초하여, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출하는, 표시 장치의 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 표시 장치는, 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터가 기억된 메모리를 구비하고,
    상기 메모리에 기억된 상기 발광 소자의 전압-전류 특성에 대응하는 데이터에 기초하여, 상기 제1 전위 및 상기 제2 전위를, 각각, 상기 제1 전류 및 상기 제2 전류로 환산하는, 표시 장치의 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 소스 및 드레인 중 한쪽에 접속된 상기 제1 전원선에 설정된 전원 전압을 상기 제1 신호 전압으로부터 감한 전압을 Vgs1, 상기 전원 전압을 상기 제2 신호 전압으로부터 감한 전압을 Vgs2, 상기 제1 전류를 I1, 상기 제2 전류를 I2, 상기 구동 트랜지스터의 채널 영역, 산화막 용량 및 이동도에 관한 이득 함수를 β, 및 상기 구동 트랜지스터의 임계치 전압을 Vth로 하면,
    (수학식 1)
    Figure pct00005

    이 되는 관계식을 이용하여, 상기 구동 트랜지스터의 이득 계수 및 상기 임계치 전압을 산출하는, 표시 장치의 제어 방법.
  15. 발광 소자와,
    상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 전원선과,
    상기 발광 소자의 제2 전극에 전기적으로 접속되는 제2 전원선과,
    전압을 유지하는 콘덴서와,
    상기 제1 전극과 상기 제1 전원선의 사이에 설치되고 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와,
    상기 콘덴서의 한쪽의 전극에 신호 전압을 공급하는 데이터선과,
    상기 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키는 제1 스위치 소자와,
    상기 데이터선에 신호 전압의 공급을 행하는 데이터선 구동 회로와,
    상기 발광 소자의 전압을 독출하는 독출선과,
    상기 독출선에 접속되고 상기 발광 소자의 전압을 검출하는 전압 검출 회로와,
    상기 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터의 접속점과, 상기 독출선을 접속하는 제2 스위치 소자와,
    상기 제1 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 데이터선으로부터 공급된 신호 전압에 대응하는 전압을 상기 콘덴서에 유지시키고, 상기 구동 트랜지스터에 의해 상기 콘덴서에 유지된 전압에 따른 전류를 상기 제1 전원선과 상기 제2 전원선의 사이에 흐르게 하여 상기 발광 소자를 발광시키고, 상기 발광 소자가 발광하고 있는 동안에, 상기 제1 스위치 소자를 OFF 상태로 하고, 상기 제2 스위치 소자를 ON 상태로 함으로써 상기 독출선을 통해 상기 접속점에서의 전위를 검출시키는 제어부를 구비하는, 표시 장치.
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