(57)【要約】【課題】有機ＥＬ等を駆動する薄膜トランジスタを用いて高い精度で温度を検出することができる温度検出方法を提供する。【解決手段】薄膜トランジスタを用いて温度を検知する方法であって、薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に電流を印加し、そのときの薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧を測定することで、薄膜トランジスタの利得係数を算出する利得係数算出ステップと（Ｓ１０〜Ｓ１２）、薄膜トランジスタの利得係数と温度との依存関係を利用して、利得係数算出ステップで算出された利得係数から、当該利得係数が算出されたときの薄膜トランジスタの温度を特定する温度特定ステップ（Ｓ２０〜Ｓ２２）とを含む。【選択図】図３
2009300285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを用いて温度を検知する方法であって、
前記薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に電流を印加し、そのときの前記薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧を測定することで、前記薄膜トランジスタの利得係数を算出する利得係数算出ステップと、
前記薄膜トランジスタの利得係数と温度との依存関係を利用して、前記利得係数算出ステップで算出された利得係数から、当該利得係数が算出されたときの前記薄膜トランジスタの温度を特定する温度特定ステップと
を含む温度検知方法。
【請求項２】
さらに、既知の温度における前記薄膜トランジスタの利得係数を特定する準備ステップを含み、
前記温度特定ステップでは、前記薄膜トランジスタの利得係数と温度とが反比例の関係にあることを利用して、前記既知の温度における利得係数と前記利得係数算出ステップで算出された利得係数とから、前記温度を特定する
請求項１記載の温度検知方法。
【請求項３】
前記準備ステップは、
前記薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に第１の電流を印加し、そのときの前記薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧を測定する第１電流印加ステップと、
前記薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に第２の電流を印加し、そのときの前記薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧を測定する第２電流印加ステップと、
前記第１電流印加ステップで測定された電圧及び前記第１の電流と、前記第２電流印加ステップで測定された電圧及び前記第２の電流とから、前記薄膜トランジスタの閾値電圧と前記既知の温度における利得係数とを算出する閾値電圧算出ステップとを含み、
前記温度特定ステップでは、前記閾値電圧算出ステップで算出された閾値電圧と、前記既知の温度における利得係数と、前記利得係数算出ステップで算出された利得係数とから、前記温度を特定する
請求項２記載の温度検知方法。
【請求項４】
アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置であって、
有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子に電流を印加する駆動トランジスタと、
定電流を発生する定電流源と、
前記定電流源と前記駆動トランジスタとの間に接続され、前記定電流源から発生された電流を通過又は遮断することで、前記電流が前記駆動トランジスタに流れることを制御する第１スイッチングトランジスタと、
電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路と前記駆動トランジスタのゲートとの間に接続され、前記定電流源から発生された電流が前記駆動トランジスタを流れているときに、導通状態となることで、前記駆動トランジスタのゲートと前記電圧検出回路の入力端子とを電気的に接続する第２スイッチングトランジスタと、
既知の温度における前記薄膜トランジスタの利得係数を記憶している記憶部と、
前記定電流源から発生された電流の値と前記電圧検出回路で検出された電圧の値とから、前記駆動トランジスタの利得係数を算出し、算出した利得係数と前記記憶部に記憶されている利得係数とに基づいて、前記駆動トランジスタのゲートに印加する電圧と前記有機ＥＬ素子の発光量との関係を補正する制御部と
を備える有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記薄膜トランジスタの利得係数と温度との依存関係を利用して、算出した前記利得係数と前記記憶部に記憶された既知の温度における利得係数とから、前記利得係数が算出されたときの前記薄膜トランジスタの温度を特定し、特定した温度に基づいて、前記補正をする
請求項４記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、
さらに、前記薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に第１及び第２の電流を印加し、それぞれの電流印加における前記薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧である第１及び第２の電圧を測定し、得られた第１及び第２の電圧及び前記第１及び第２の電流から、前記薄膜トランジスタの閾値電圧と前記既知の温度における利得係数を算出して前記記憶部に格納し、
前記薄膜トランジスタの利得係数と温度とが反比例の関係にあることを利用して、算出した前記利得係数と前記記憶部に記憶された閾値電圧及び既知の温度における利得係数とから、前記薄膜トランジスタの温度を特定し、特定した温度に基づいて、前記補正をする
請求項５記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検知方法及び有機ＥＬ表示装置に関し、特に薄膜トランジスタを用いた温度検知方法及びその機能を有する有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子を用いた画像表示装置として、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅと呼ばれる素子を含む）を用いた画像表示装置（有機ＥＬディスプレイ）が知られている。この有機ＥＬディスプレイは、視野角特性が良好で、消費電力が少ないという利点を有するため、次世代のＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）候補として注目されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイでは、通常、画素を構成する有機ＥＬ素子がマトリクス状に配置される。複数の行電極（走査線）と複数の列電極（データ線）との交点に有機ＥＬ素子を設け、選択した行電極と複数の列電極との間にデータ信号に相当する電圧を印加するようにして有機ＥＬ素子を駆動するものをパッシブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイと呼ぶ。また、複数の走査線と複数のデータ線との交点に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を設け、このＴＦＴにドライビングトランジスタのゲートを接続し、選択した走査線を通じてこのＴＦＴをオンさせてデータ線からデータ信号をドライビングトランジスタに入力し、そのドライビングトランジスタによって有機ＥＬ素子を駆動するものをアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイと呼ぶ。
【０００４】
各行電極（走査線）を選択している期間のみ、それに接続された有機ＥＬ素子が発光するパッシブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイとは異なり、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、次の走査（選択）まで有機ＥＬ素子を発光させることが可能であるため、デューティ比が上がってもディスプレイの輝度減少を招くようなことはない。従って、低電圧で駆動できるので、低消費電力化が可能となる。しかしながら、有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子の温度特性があるため、同じデータ信号を与えても、パネルの温度バラツキがあれば、各画素において有機ＥＬ素子の輝度が異なり、輝度ムラが発生するという欠点がある。
【０００５】
上記欠点を補うために、サーミスタ等の抵抗値や、ＴＦＴに流れる電流を用いて温度を検知し、輝度ムラを補正する方法がいくつか提案されている。
【０００６】
特に、ＴＦＴの電流値を用いた補正に関しては、特許文献１に開示されたように、温度変化に対応したドレイン電極とソース電極との間の電流の導通変化によって温度を感知する事が出来る。具体的には、ＴＦＴのゲートに電圧を印加し、ドレイン−ソース間電流を計測することで、ドレイン−ソース間の電流の導通変化から温度を検出している。
【特許文献１】特開平８−２９２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、通常、パネル内に設けられたＴＦＴは面積も小さく、流れる電流は微小であり、微小電流の測定を精度良く行うことは、ＳＮ比の問題等により、大変困難であり、正確にパネル部分の温度を検出するのは難しく、上記従来の温度検知方法は、補正の精度が悪いという課題を有している。つまり、上記従来の温度検知方法は、ＴＦＴを流れる微小な電流を測定する必要があるために、温度検出の精度が悪いという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、有機ＥＬ等を駆動するＴＦＴを用いて、高い精度で温度を検出することができる温度検出方法等を提供することを目的とする。
【０００９】
また、そのような温度検出方法を用いて、コストＵＰすることなく、また有機ＥＬの近傍で温度検知を行い、温度補正により、温度バラツキに起因する輝度ムラや色度ムラを補正できる有機ＥＬ表示装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の温度検知方法は、薄膜トランジスタを用いて温度を検知する方法であって、前記薄膜トランジスタのドレイン−ソース間に電流を印加し、そのときの前記薄膜トランジスタのゲート−ソース間の電圧を測定することで、前記薄膜トランジスタの利得係数を算出する利得係数算出ステップと、前記薄膜トランジスタの利得係数と温度との依存関係を利用して、前記利得係数算出ステップで算出された利得係数から、当該利得係数が算出されたときの前記薄膜トランジスタの温度を特定する温度特定ステップとを含む。つまり、本発明に係る温度検知方法は、ＴＦＴを用い、これに調査電流を流し、その時のゲート−ソース間電圧を測ることにより、このＴＦＴの利得係数βを算出し、利得係数βの温度依存性より、温度の検知をするものである。
【００１１】
この方法であれば、アクティブマトリクス有機ＥＬパネルにおいて、従来駆動で用いるＴＦＴを用い、電圧を測ることにより、発光画素の近傍での温度検知が実現出来るため、従来のようにＴＦＴを流れる微小な電流を計測する方法と異なり、精度良く発光画素の温度を検知出来る。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置であって、有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子に電流を印加する駆動トランジスタと、定電流を発生する定電流源と、前記定電流源と前記駆動トランジスタとの間に接続され、前記定電流源から発生された電流を通過又は遮断することで、前記電流が前記駆動トランジスタに流れることを制御する第１スイッチングトランジスタと、電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路と前記駆動トランジスタのゲートとの間に接続され、前記定電流源から発生された電流が前記駆動トランジスタを流れているときに、導通状態となることで、前記駆動トランジスタのゲートと前記電圧検出回路の入力端子とを電気的に接続する第２スイッチングトランジスタと、既知の温度における前記薄膜トランジスタの利得係数を記憶している記憶部と、前記定電流源から発生された電流の値と前記電圧検出回路で検出された電圧の値とから、前記駆動トランジスタの利得係数を算出し、算出した利得係数と前記記憶部に記憶されている利得係数とに基づいて、前記駆動トランジスタのゲートに印加する電圧と前記有機ＥＬ素子の発光量との関係を補正する制御部とを備える。つまり、本発明に係る有機ＥＬ表示装置は、この温度検知の値を基に、発光画素の温度特性を補正することにより、パネルの温度変化による、輝度ムラ／色度ムラを補正し、安定な高画質を得ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のように、ＴＦＴに調査電流を流し、そのゲート−ソース間の電圧値を測ることにより、従来のように微小な電流を測定する必要がなくなり、精度良く温度検知したり、有機ＥＬ表示装置において、発光画素の温度特性をコストｕｐすることなく、精度良く補正し、表示パネルの安定な高画質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図に基づき説明する。なお、以下では、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る温度検知装置の構成と検知方法を示すブロック図である。図１に示すように、本温度検知装置は、温度センサＴＦＴ（ＭＯＳトランジスタ）１とスイッチＴＦＴ７（ＭＯＳトランジスタ）とからなる温度センサセル２と、それを駆動するゲートドライバ５、ソースドライバ６からなっており、またソースドライバ６は、調査電流を温度センサＴＦＴ１に流す定電流源６ａ及び、電圧を測るＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）６ｂからなっている。なお、温度センサＴＦＴ１は、ゲート−ドレイン間を短絡したＭＯＳトランジスタである。このような接続にしているのは、温度センサＴＦＴ１をダイオードとして機能させ、ここに電流を印加して生じる電圧を測定（ＩＶ測定）することで、温度センサＴＦＴ１の特性を得るためである。
【００１６】
この時の温度検知メカニズムを、図２、図３を用いて、準備ステップと、温度検知ステップとに分けて説明する。なお、図２は、準備ステップにおけるＩＶ測定を説明する図である。図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、準備ステップ及び温度検知ステップの手順を示すフローチャートである。
【００１７】
まず、温度検知のための事前処理としての準備ステップ（図３（ａ））について説明する。
【００１８】
既知の温度Ｔ０（例えば、２５℃）において、第1回目のＩＶ測定として、図１におけるスイッチＴＦＴ７をＯＮさせた状態で、図２のＳｔｅｐ１に示されるように、第１の調査電流Ｉｄｓ１をソースドライバ６の定電流源６ａから温度センサＴＦＴ１に流し、その時の温度センサＴＦＴ１のゲート−ソース電圧Ｖｇｓ１を、ソースドライバ６のＡＤＣ６ｂで読み込む（Ｓ１０）。
【００１９】
続いて、第２回目のＩＶ測定として、図１におけるスイッチＴＦＴ７をＯＮさせた状態で、図２のＳｔｅｐ２に示されるように、第１の調査電流Ｉｄｓ１とは異なる第２の調査電流Ｉｄｓ２をソースドライバ６の定電流源６ａから温度センサＴＦＴ１に流し、その時の温度センサＴＦＴ１のゲート−ソース電圧Ｖｇｓ２をソースドライバ６のＡＤＣ６ｂで読み込む（Ｓ１１）。
【００２０】
上記の２組の値（Ｉｄｓ１，Ｖｇｓ１）、（Ｉｄｓ２，Ｖｇｓ２）は各々、下記式１、式２の関係があるので、これらの２元連立方程式を解く事で、温度センサＴＦＴ１の閾値電圧Ｖｔｈと温度Ｔ０での利得係数βＴ０を求めることが出来る（Ｓ１２）。
【００２１】
【数１】
2009300285.tif 000003
【００２２】
【数２】
2009300285.tif 000004
【００２３】
なお、利得係数βは、温度センサＴＦＴ１のキャリア移動度をμ、ゲート酸化膜容量をＣｏｘ、ゲート幅をＷ、ゲート長をＬとした場合に、以下の式で表される値である。
【００２４】
β＝μ・Ｃｏｘ・Ｗ／Ｌ
【００２５】
次に、温度を検知したいときに行う処理である温度検知ステップ（図３（ｂ））について説明する。
【００２６】
まず、第３の調査電流Ｉｄｓ３をソースドライバ６の定電流源６ａから温度センサＴＦＴ１に流し、その時の温度センサＴＦＴ１のゲート−ソース電圧Ｖｇｓ３を、ソースドライバ６のＡＤＣ６ｂで読み込む（Ｓ２０）。
【００２７】
そして、これらの値（Ｉｄｓ３，Ｖｇｓ３）は、以下の式３の関係にあるので、この方程式を解くことで、その時点での温度センサＴＦＴ１の温度Ｔｘでの利得係数βＴｘを求める（Ｓ２１）。
【００２８】
【数３】
2009300285.tif 000005
なお、上記式３において、閾値電圧Ｖｔｈは、上記準備ステップで算出された既知の値である。
【００２９】
最後に、温度センサＴＦＴ１の利得係数と温度との依存関係、つまり、ＭＯＳトランジスタの利得係数と温度とが反比例の関係にある（β∝１／Ｔ）ことを利用して、上記準備ステップで求めた温度Ｔ０における利得係数βＴ０と、いま求めた利得係数βＴｘとから、現在の温度Ｔｘを算出する（Ｓ２２）。つまり、Ｔ０：１／βＴ０＝Ｔｘ：１／βＴｘより、温度Ｔｘを算出する。
【００３０】
このようにして、準備ステップにおいて、２回のＩＶ測定（電流印加による電圧測定）をすることで、温度センサＴＦＴ１の閾値電圧Ｖｔｈと既知の温度Ｔ０での利得係数βＴ０とを求めておき、それ以降は、温度検知ステップの処理（１回のＩＶ測定）を繰り返すことで、その時点での温度を繰り返して検知することができる。
【００３１】
本実施の形態１における温度検知装置及びその方法によれば、ＴＦＴに対して一定の電流を印加し、そのときにＴＦＴで生じる電圧を測定する方式なので、従来のように微小な電流を測定する方式と異なり、高い精度で温度が検知される。
【００３２】
なお、本実施の形態において、上記温度検知ステップにおいて温度センサＴＦＴ１に印加する電流Ｉｄｓ３は、準備ステップにおける印加電流Ｉｄｓ１及びＩｄｓ２と異なっていたが、印加電流Ｉｄｓ１及びＩｄｓ２のいずれかと同じ値であってもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、上記準備ステップにおいて、温度センサＴＦＴ１の閾値電圧Ｖｔｈと既知の温度Ｔ０での利得係数βＴ０とを同時に算出したが、これら２つのパラメータについては、このような算出方法に限定されない。上記温度検知ステップに先立って、何らかの方法で温度センサＴＦＴ１の閾値電圧Ｖｔｈと既知の温度Ｔ０での利得係数βＴ０とが判明していればよい。そのような準備さえできていれば、上記温度検知ステップの処理（１回のＩＶ測定）だけで高精度な温度測定が可能になるからである。
【００３４】
また、本実施の形態では、温度検知ステップで１回のＩＶ測定をしたが、温度検知ステップにおいて、準備ステップのように２回のＩＶ測定をしてもよい。これにより、その時点での利得係数βと閾値電圧Ｖｔｈとが得られるので、準備ステップで得られた閾値電圧Ｖｔｈを使用する（記憶しておく）ことなく、温度を算出することができる。
【００３５】
また、本実施の形態において検知している温度は、厳密には、温度センサＴＦＴ１自体の温度であるが、温度センサＴＦＴ１が置かれている雰囲気（大気）の温度と捉えてもよい。温度センサＴＦＴ１自体の温度とその雰囲気の温度とが一定の関係にあることが分かっていれば、そのことを利用して、一方の温度から他方の温度を換算して算出することができるからである。
【００３６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２は、実施の形態１における温度検知装置を複数個備える有機ＥＬ表示装置等のディスプレイ装置に関する。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【００３８】
このディスプレイ装置では、ディスプレイパネル８に、図１で説明した温度センサセル２をマトリクス状に、ゲート線３とソース線４により各々、ゲートドライバ５とソースドライバ６とに接続して配置した構成をなしている。また、ディスプレイパネル８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、プログラムを格納したＲＯＭ等からなる制御部１０が接続されている。この制御部１０は、以下に示す２つのデータテーブルを有し、そのデータテーブルを参照して、各温度センサセル２による温度検知と、発光素子の温度特性を補正する機能を有する。
【００３９】
つまり、制御部１０は、予め既知の温度Ｔ０（例えば２５℃）での、各温度センサＴＦＴ群（ディスプレイパネル８に設けられた全ての温度センサセル２）の閾値電圧Ｖｔｈ及び利得係数βＴ０を、上記実施の形態１で示した方法（準備ステップ）で各々測定し、図５（ａ）に示されるような第１データテーブル１１をつくって保持しておく。
【００４０】
また、制御部１０は、予め測定された、発光素子に使用する有機ＥＬ素子の温度特性（例えば、輝度の温度依存性）を示す相関等を、図５（ｂ）に示されるような第２データテーブル１２として、持っておく。
【００４１】
そこで、制御部１０は、各補正時点で、図６のフローチャートに示される手順に従って、温度補正を行う。つまり、まず、制御部１０は、実施の形態１で記載した方法（温度検知ステップ）で、各々の温度センサＴＦＴ群のβＴｘを測定し、上記予め作成しておいたＴＦＴの閾値電圧Ｖｔｈ及び所定温度Ｔ０での利得係数βＴ０を格納した第１データテーブル１１と上記式３の関係より、各々のエリアでの温度を検知する（Ｓ３０）。
【００４２】
続いて、制御部１０は、検知された温度と、有機ＥＬ素子の温度特性（第２データテーブル１２）により、各エリアでの有機ＥＬ素子の温度特性を補正する（つまり、輝度を補正する）（Ｓ３０、Ｓ３１）。これにより、温度に対して安定で均一な発光画面を実現できる。
【００４３】
より具体的には、制御部１０は、第２データテーブルとして、図５（ｂ）に示されたＥＬ素子に一定電圧Ｖ（又は、一定電流Ｉ）を印加した時の輝度Ｌを、各温度で測定して得られるＬ−Ｔｅｍｐ特性表と共に、図６のステップＳ３２に示されるようなＩ（電流）Ｖ（電圧）Ｌ（輝度）の特性を測定して得られるＩＶＬ特性表（有機ＥＬ素子を流れる電流Ｉと輝度Ｌとの関係を示すテーブル、有機ＥＬ又はＴＦＴのゲートに印加する電圧Ｖと輝度Ｌとの関係を示すテーブル）を保持しておく。上記ステップＳ３０で温度を検知した後に、制御部１０は、Ｌ−Ｔｅｍｐ特性表より、その時の温度のＥＬ素子の輝度Ｌが標準温度（例えば２５℃）と比べてどれだけの比率となっているかを算出する（Ｓ３１）。そして、この比率から、制御部１０は、上記のＩＶＬ特性表より、ディスプレイパネル８の各画素に対して実際にデータとして何ボルトかけるか（電流プログラム駆動の場合は何アンペア流すか）を確認し（Ｓ３２）、実際の駆動を実現することができる。
【００４４】
以上にように、本実施の形態２におけるディスプレイ装置は、ディスプレイパネル８の複数の箇所に設けられた温度検知装置を備え、その温度検知装置によって検知された温度を用いて、その温度検知装置が置かれた位置に近い発光素子の輝度の温度依存性を補正し、ディスプレイパネル８全体として、温度依存による輝度ムラの発生を回避することができる。
【００４５】
なお、ディスプレイパネル８に設ける温度検知装置の位置・個数としては、ディスプレイパネル８をブロックに分割して得られる領域ごとに温度検知装置を設けてもよいし、ディスプレイパネル８を構成する画素ごとに設けてもよい。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３は、発光素子を駆動する駆動トランジスタが温度検知装置を兼用している例に関する。
【００４７】
図７は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示すブロック図であり、表示部が有する一画素部の回路構成及びその周辺回路との接続を示す図である。同図における画素部１００は、有機ＥＬ素子１１０と、駆動トランジスタ１２０と、スイッチングトランジスタ１３０と、検査用トランジスタ１４０と、保持容量１５０と、共通電極１１５と、電源線１２５と、走査線２１と、制御線２２と、データ線３１とを備える。また、周辺回路は、走査線駆動回路２０と、データ線駆動回路３０と、調査電流発生回路４０と、電圧検出回路５０と、マルチプレクサ６０とを備える。
【００４８】
駆動トランジスタ１２０は、有機ＥＬ素子１１０に電流を印加する駆動トランジスタとしての機能と温度を検知するトランジスタとしての機能とを兼ね備えたＴＦＴ（ＭＯＳトランジスタ）である。この駆動トランジスタ１２０のゲートは、スイッチングトランジスタ１３０を介してデータ線３１に接続され、そのソース及びドレインの一方が有機ＥＬ素子１１０のアノードに接続され、ソース及びドレインの他方が、電源線１２５に接続されている。
【００４９】
スイッチングトランジスタ１３０は、画素部１００へのデータの書き込みを制御するゲートとして機能するとともに、特許請求の範囲における第２スイッチングトランジスタ（つまり、駆動トランジスタ１２０のゲート・ソース間電圧を測定するために、そのゲートをデータ線３１に接続するスイッチ）としても機能する。スイッチングトランジスタ１３０のゲートは、走査線２１に接続されている。
【００５０】
検査用トランジスタ１４０は、特許請求の範囲における第１スイッチングトランジスタ（つまり、調査電流発生回路４０から発生された電流を通過又は遮断することで、その電流が駆動トランジスタ１２０に流れることを制御するスイッチ）として機能し、調査電流パスを形成する構成要素である。この検査用トランジスタ１４０は、駆動トランジスタ１２０に調査電流を印加しているときに、駆動トランジスタ１２０のゲートとドレイン（有機ＥＬ素子１１０のアノードとの接続点）とを短絡させるパス（駆動トランジスタ１２０のゲート、スイッチングトランジスタ１３０及び検査用トランジスタ１４０からなる短絡パス）を形成する構成要素を兼用している。検査用トランジスタ１４０のゲートは、制御線２２に接続され、ソースは、有機ＥＬ素子１１０の一方の端子であるアノードに接続され、ドレインは、データ線３１に接続されている。
【００５１】
保持容量１５０は、画素部１００への書き込みデータを保持するキャパシタであり、電源線１２５と駆動トランジスタ１２０のゲート端子との間に接続されている。
【００５２】
有機ＥＬ素子１１０は、発光素子として機能し、有機ＥＬ素子１１０の他方の端子であるカソードは、共通電極１１５に接続されている。
【００５３】
走査線駆動回路２０は、マトリクス状に配置された画素部１００の集まりに対して、行を選択する回路であり、走査線（ｓｅｌｅｃｔ）２１を介してスイッチングトランジスタ１３０のゲートに制御信号を出力したり、制御線（ＥＮ）２２を介して検査用トランジスタ１４０のゲートに制御信号を出力したりする。
【００５４】
データ線駆動回路３０は、走査線駆動回路２０の走査線（ｓｅｌｅｃｔ）２１で選択された行を構成する各画素部１００に対して、データ線（ｄａｔａ）３１及びスイッチングトランジスタ１３０を介して、保持容量１５０（あるいは、駆動トランジスタ１２０のゲート）に対して、発光量に対応するデータ（アナログ電圧）を出力する書き込み回路である。
【００５５】
調査電流発生回路４０は、定電流源であり、走査線駆動回路２０の制御線（ＥＮ）２２で選択された行を構成する各画素部１００に対して、各画素部１００のデータ線（ｄａｔａ）３１及び検査用トランジスタ１４０を介して駆動トランジスタ１２０のドレイン−ソース間に一定電流を印加する。
【００５６】
マルチプレクサ６０は、入力側に接続された全てのデータ線（ｄａｔａ）３１のうちの１つを選択し、選択したデータ線（ｄａｔａ）３１に表れた信号を、出力側に接続された電圧検出回路５０に出力する。
【００５７】
電圧検出回路５０は、電圧を測定するＡ／Ｄ変換器等であり、ここでは、駆動トランジスタ１２０のゲート−ソース間電圧を測定する。
【００５８】
次に、本発明の実施の形態３にかかる有機EL表示装置の駆動方法について説明をする。本駆動方法により、駆動トランジスタ１２０の特性の検出、有機ＥＬ素子１１０の特性の検出が可能である。
【００５９】
図８は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬ表示装置の有する制御回路の、駆動トランジスタ１２０の特性を検出する場合の動作フローチャートである。
【００６０】
最初に、データ線駆動回路３０とデータ線３１との接続を非導通状態とし、調査電流発生回路４０とデータ線３１との接続を導通状態に設定する（Ｓ４０）。この接続は、例えば、データ線駆動回路３０とデータ線３１との間のスイッチをオフすること（あるいは、データ線駆動回路３０の出力をハイインピーダンス状態にすること）、及び、調査電流発生回路４０とデータ線３１との間のスイッチをオンすることにより実現される。
【００６１】
図９は、駆動トランジスタの特性を検出する場合の調査電流の供給タイミングを示すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間を表している。また縦方向には、上から順に、走査線２１に発生する電圧の波形図、制御線２２に発生する電圧の波形図、及び調査電流４１の波形図が示されている。
【００６２】
次に、図９のｔ１において、ＩＶ測定を開始するために、走査線２１及び制御線２２の電圧のレベルをＨＩＧＨにして、それぞれ、スイッチングトランジスタ１３０及び検査用トランジスタ１４０をオンにする（Ｓ４１）。なお、有機ＥＬ素子特性の検出時には、スイッチングトランジスタ１３０はオフであってもよい。
【００６３】
次に、図９のｔ２において、調査電流発生回路４０から図２中の矢印の向きに調査電流４１を流す（Ｓ４２）。なお、このステップＳ４２において、駆動トランジスタ１２０の特性検出（つまり、ＩＶ測定）時においては、共通電極１１５には、共通電極１１５に接続された図示されていない第２電源により有機ＥＬ素子１１０に逆バイアスがかかるような可変電圧ＶＢが加えられるため、有機ＥＬ素子１１０には電流は流れない。よって、この調査電流４１は、データ線３１、検査用トランジスタ１４０、及び駆動トランジスタ１２０を経由して、電源線１２５に流れこむ。その際、スイッチングトランジスタ１３０がオン状態であるので、駆動トランジスタ１２０のゲート端子はデータ線３１に接続されている。よって、データ線３１の電圧は、駆動トランジスタ１２０に調査電流４１が流れた際の駆動トランジスタ１２０のゲート電圧とほぼ等しくなる。
【００６４】
次に、図６のｔ２からｔ３の間において、調査電流４１を供給し、データ線３１に現れた電圧を、マルチプレクサ６０を介して、電圧検出回路５０で検出する（Ｓ４３）。これにより、調査電流４１の大きさに対する、駆動トランジスタ１２０のゲート電圧を知ることができる。
【００６５】
ここで、駆動トランジスタ１２０の特性を検出する場合には、上記ステップＳ４３において、駆動トランジスタ１２０のゲート端子とドレイン端子は、スイッチングトランジスタ１３０及び検査用トランジスタ１４０を介して短絡されているため、駆動トランジスタ１２０は飽和領域で動作している。また、駆動トランジスタ１２０のソース電圧は電源線１２５に印加された電圧である。ここで、電圧検出回路５０で検出された電圧をＶｄｅｔ、駆動トランジスタ１２０のソース端子（電源線１２５）に印加された電源電圧をＶｄｄ、及び調査電流をＩｔｅｓｔとすると、以下の式４が成り立つ。
【００６６】
【数４】
2009300285.tif 000006
【００６７】
式４により、大きさの異なる２種類の調査電流Ｉ１及びＩ２を流して検出された電圧をそれぞれＶｄｅｔ１、Ｖｄｅｔ２とすると、以下のような連立方程式を立てることができる。
【００６８】
【数５】
2009300285.tif 000007
【００６９】
【数６】
2009300285.tif 000008
【００７０】
ここで、Ｖｇｓ１＝Ｖｄｅｔ１−Ｖｄｄ、Ｖｇｓ２＝Ｖｄｅｔ２−Ｖｄｄとおき、この連立方程式を解くと、βとＶｔｈはそれぞれ以下のようになる。
【００７１】
【数７】
2009300285.tif 000009
【００７２】
このようにして、調査電流４１を流し、その時のデータ線３１の電圧を測定することにより、駆動トランジスタ１２０の利得係数βや閾値電圧Ｖｔｈといった特性パラメータを算出することができる。算出した特性パラメータは、メモリに格納しておく（Ｓ４４）。最後に、調査電流の供給を停止し（Ｓ４５）、図９のｔ４に示されるように、走査線２１及び制御線２２の電圧のレベルをＬＯＷにして、それぞれ、スイッチングトランジスタ１３０及び検査用トランジスタ１４０をオフにする）。
【００７３】
以上のような２回のＩＶ測定によって、その温度における駆動トランジスタ１２０の特定パラメータ（利得係数βや閾値電圧Ｖｔｈ）が判明する。よって、利得係数βと温度とが反比例の関係にあることを利用して、既知の温度において利得係数βを算出しておき、未知の温度における利得係数βを算出することで、そのときの温度を知ることができる。
【００７４】
なお、温度検知と温度測定におけるＩＶ測定の回数として、（１）既知の温度において２回のＩＶ測定をしておき、そこで得られた利得係数βと閾値電圧Ｖｔｈとを用いることで、温度検知をしたいときに１回のＩＶ測定をし、温度を特定してもよいし、（２）既知の温度において２回のＩＶ測定をしておき、そこで得られた利得係数βだけを用いて、温度検知をしたいときに２回のＩＶ測定をし、温度を特定してもよい。  上記により、特に劣化の激しい、ａ：Ｓｉ−ＴＦＴを用いる場合には、駆動トランジスタの閾値の劣化度合いを測定し、経時補正をかけることにより、輝度ムラのない表示をすると共に、利得係数βの検知により、β∝１／Ｔの関係から、温度補正も行い、信頼性の高い、安定な表示デバイスを得る事ができる。具体的には、βとＶｔｈがわかれば、式５によりデータ電圧に対する電流の値がわかるので、必要な輝度に対する電圧を決めることが出来、補正が可能となる。時間経過によって劣化が発生しやすいａ：Ｓｉ−ＴＦＴについては、テーブルとしては経時変化も含めたＩＶＬｔ特性を予め測定しておくことで、ディスプレイ装置の時々の表示特性の補正が可能となるものである。
【００７５】
以上、本発明に係る温度検知方法及び有機ＥＬ装置等について、実施の形態１〜３を用いて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、各実施の形態における構成要素を任意に組み合わせて実現される形態も、本発明に含まれる。
【００７６】
たとえば、本発明は、温度検知装置や温度検知機能を備えるディスプレイとして実現できるだけでなく、そのようなディスプレイを備えるＴＶ等のセット機器として実現することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、温度検知装置及び有機ＥＬ表示装置として、特に温度検知装置を内蔵する有機ＥＬフラットパネルディスプレイに有用であり、画質の均一性が要求されるディスプレイとして、例えば、ＴＶ、パーソナルコンピュータ用のディスプレイとして用いるのに最適である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る温度検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係わる温度検知の方法のアルゴリズムを示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係わる温度検知の手順を示すフローチャートであり、（ａ）は準備ステップの手順を示し、（ｂ）は温度検知ステップの手順を示す。
【図４】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の制御部が備えるデータテーブルの例を示す図であり、（ａ）は第１データテーブルを示し、（ｂ）は第２データテーブルを示す。
【図６】本発明の実施の形態２に係るディスプレイ装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３に係るＴＦＴ劣化（利得係数β、閾値Ｖｔｈ）特性及び温度検知装置の構成を示す回路・ブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る表示装置の有する制御回路の、駆動トランジスタの特性を検出する場合の動作フローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３に係る表示装置が駆動トランジスタ特性を検出する場合の調査電流の供給タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の適用例としてのＴＶの外観図である。
【符号の説明】
【００７９】
１    温度センサＴＦＴ
２    温度センサセル
３    ゲート線
４    ソース線
５    ゲートドライバ
６    ソースドライバ
６ａ  定電流源
６ｂ  ＡＤＣ
７    スイッチＴＦＴ
８    ディスプレイパネル
１０    制御部
１１    第１データテーブル
１２    第２データテーブル
２０    走査線駆動回路
２１    走査線
２２    制御線
３０    データ線駆動回路
３１    データ線
４０    調査電流発生回路
４１    調査電流
５０    電圧検出回路
６０    マルチプレクサ
１００    画素部
１１０    有機ＥＬ素子
１１５    共通電極
１２０    駆動トランジスタ
１２５    電源線
１３０    スイッチングトランジスタ
１４０    検査用トランジスタ
１５０    保持容量
【図１】
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【図２】
2009300285.tif 000011
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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