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CN108109589A - 显示装置以及感测其元件特性的方法 - Google Patents

显示装置以及感测其元件特性的方法 Download PDF

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Abstract

显示装置以及感测其元件特性的方法。公开了一种显示装置。该显示装置包括子像素，该显示装置包括数据线、扫描线以及一个或更多个薄膜晶体管TFT。该显示装置包括：第二开关TFT，其被配置为根据通过栅极节点输入的第二扫描信号将通过漏极节点输入的基准信号输出到源极节点；第一开关TFT，其被配置为具有连接到第二开关TFT的源极节点的漏极节点，并且形成电流路径，使得通过漏极节点输入的基准信号根据通过栅极节点输入的第一扫描信号被传输到数据线；以及集成电路IC单元，其被配置为感测通过第一开关TFT传输到数据线的电流的电压并且基于所感测的电压来感测第一开关TFT的阈值电压。

Description

显示装置以及感测其元件特性的方法
技术领域
本公开涉及显示装置，更具体地，涉及一种显示装置以及感测电致发光显示器的元件特性的方法。
背景技术
有源矩阵电致发光显示器包括本身能够发射光的有机发光二极管(OLED)或者量子点发光二极管(QLED)并且具有快速响应时间、高发射效率、高亮度、宽视角等的优点。
参照图1，OLED包括阳极、阴极以及在阳极和阴极之间的有机化合物层。有机化合物层包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发射层EML、电子传输层ETL和电子注入层EIL。当电源电压被施加到阳极和阴极时，穿过空穴传输层HTL的空穴和穿过电子传输层ETL的电子移动到发射层EML并形成激子。结果，发射层EML生成可见光。
电致发光显示器按照矩阵形式布置各自包括OLED的像素并且基于视频数据的灰度调节像素的亮度。各个像素包括基于驱动TFT的栅源电压来控制流过OLED的驱动电流的驱动薄膜晶体管(TFT)以及对驱动TFT的栅源电压进行编程的至少一个开关TFT。各个像素通过与驱动电流成比例的OLED的发光量来调节显示灰度(亮度)。
在这种电致发光显示器中，已知有一种当输入视频的变化小时以低速驱动像素以便降低功耗的技术。由于在低速驱动时视频数据的刷新周期延长，所以充入像素中的视频数据无法维持在目标电平并且泄漏。为了使这种视频数据的泄漏最小化，在传统低速驱动技术中，像素的一些TFT由具有良好截止电流特性的氧化物TFT形成，并且像素中的除所述TFT之外的剩余TFT由低温多晶硅(LTPS)TFT形成。因此，在现有技术中，连接到驱动TFT的栅极的TFT由氧化物TFT形成，并且剩余TFT由LTPS TFT形成。
图2是包括氧化物TFT和LTPS TFT的传统单像素电路。图3是图2的驱动波形。参照图2和图3，像素PXL包括有机发光二极管(OLED)、多个薄膜晶体管(ST1至ST3、DT)以及两个电容器Cst1和Cst2。在图2中，“Coled”表示OLED的寄生电容。
TFT ST1至ST3和DT被实现为n型MOSFET(以下称为NMOS)。为了低速驱动，第一开关TFT ST1由具有良好截止电流特性的NMOS型氧化物TFT形成。剩余TFT ST2、ST3和DT由具有良好响应特性的NMOS型LTPS TFT形成。
通过扫描周期和发射周期(Te)来驱动像素PXL。扫描周期可被设定为大约一个水平周期1H并且包括初始化周期Ti、采样周期Ts和编程周期Tw。
在初始化周期Ti期间，预定基准电压Vref被施加到数据线DL。在初始化周期Ti期间，栅极节点Ng的电压被初始化为基准电压Vref，并且源极节点Ns的电压被初始化为预定初始化电压Vinit。
在采样周期Ts期间，在栅极节点Ng的电位维持在基准电压Vref的同时，源极节点Ns的电位通过漏源电流Ids而升高。根据这种源极跟随器方法，驱动TFT DT的栅源电压Vgs被采样作为驱动TFT DT的阈值电压Vth，并且采样的阈值电压Vth被存储在第一电容器Cst1中。在采样周期Ts结束时，栅极节点Ng的电压变为基准电压Vref，并且源极节点Ns的电压变为等于基准电压Vref与阈值电压Vth之差的电压。
在编程周期Tw期间，数据电压Vdata被施加到栅极节点Ng，并且关于栅极节点Ng的电压变化Vdata-Vref，电容器Cst1和Cst2之间的电压分布结果被反映到源极节点Ns，从而与期望的驱动电流对应的驱动TFT DT的栅源电压Vgs被编程。
在光发射周期(Te)期间，根据驱动电流，OLED发射以实现与视频数据对应的亮度。
这种像素电路在用于驱动的TFT的诸如阈值电压和迁移率的特性全部相同的假设下设计。然而，根据在制造TFT时发生的工艺变化、驱动时间、驱动环境等，实际TFT特性不均匀。因此，用于感测显示装置的TFT是否在允许的误差范围内操作的各种方法是已知的。
然而，当像素电路由诸如氧化物TFT和LTPS TFT的两种类型的TFT组成时，由于氧化物TFT具有与LTPS TFT完全不同的电特性，所以在传统感测方法中难以感测氧化物TFT的特性。因此，需要用于评估包括氧化物TFT的像素电路中的各个TFT的特性的新技术。
发明内容
在一方面，提供了一种包括子像素的显示装置，该显示装置包括数据线、扫描线以及一个或更多个薄膜晶体管(TFT)，该显示装置包括：第二开关TFT，其根据通过栅极节点输入的第二扫描信号将通过漏极节点输入的基准信号输出到源极节点；第一开关TFT，其具有连接到第二开关TFT的源极节点的漏极节点，并且该第一开关TFT形成电流路径，使得通过漏极节点输入的基准信号根据通过栅极节点输入的第一扫描信号被传输到数据线；以及集成电路(IC)单元，其感测通过第一开关TFT传输到数据线的电流的电压并且基于所感测的电压来感测第一开关TFT的阈值电压。
IC单元可包括数模转换器(DAC)，当第一开关TFT处于截止状态时该DAC输出预定模拟信号以使得连接到第一开关TFT的源极的数据线的负载被初始化。
IC单元可包括模数转换器(ADC)，该ADC感测通过第一开关TFT传输到数据线的电流的电压并将所感测的电压作为数字信号输出。
IC单元可包括调节输出数字信号的定时的采样开关。
第一开关TFT和第二开关TFT可由N型氧化物TFT形成。用于驱动子像素的至少一个开关TFT可被实现为N型低温多晶硅(LTPS)TFT或者N型LTPS TFT和P型LTPS TFT的组合。
在另一方面，提供了一种包括子像素的显示装置，该显示装置包括数据线、扫描线以及一个或更多个薄膜晶体管(TFT)，该显示装置包括：第二开关TFT，其根据通过栅极节点输入的第二扫描信号将通过漏极节点输入的基准信号输出到源极节点；第一开关TFT，其具有连接到第二开关TFT的源极节点的漏极节点，并且该第一开关TFT形成电流路径，使得通过漏极节点输入的基准信号根据通过栅极节点输入的第一扫描信号被传输到数据线；以及IC单元，当满足预定条件时，该IC单元切换到诊断模式，感测通过第一开关TFT传输到数据线的电流的电压，基于所感测的电压来感测第一开关TFT的阈值电压，并且报告所感测的第一开关TFT的阈值电压。
IC单元可被配置为根据第一开关TFT的阈值电压的感测结果作为图形画面来显示被确定为包含缺陷TFT的像素以在视觉上与其它像素相区分并且报告所感测的第一开关TFT的阈值电压。
IC单元可被配置为通过网络将第一开关TFT的阈值电压的感测结果发送到预定服务器并且报告所感测的第一开关TFT的阈值电压。
第一开关TFT和第二开关TFT可由N型氧化物TFT形成。并且用于驱动子像素的至少一个开关TFT可被实现为N型LTPS TFT或者N型LTPS TFT和P型LTPS TFT的组合。
在另一方面，提供了一种感测包括子像素的显示装置的元件特性的方法，该显示装置包括数据线、扫描线、通过漏极节点输入基准信号并将基准信号输出到源极节点的第二开关TFT以及具有连接到第二开关TFT的源极节点的漏极节点和连接到数据线的源极节点的第一开关TFT，所述方法包括以下步骤：向第二开关TFT施加第二扫描信号以将通过漏极节点输入的基准信号输出到源极节点；向第一开关TFT施加第一扫描信号以将通过漏极节点输入的基准信号输出到源极节点；以及感测通过第一开关TFT传输到数据线的电流的电压并基于所感测的电压来感测第一开关TFT的阈值电压。
感测显示装置的元件特性的方法还可包括以下步骤：施加第一扫描信号以使第一开关TFT截止；以及向数据线输出预定模拟信号以使得第一开关TFT所连接至的数据线的负载被初始化。
感测第一开关TFT的阈值电压的步骤可包括以下步骤：根据预定周期感测传输到数据线的电流的电压；以及将所感测的电压作为数字信号输出。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本申请且构成本申请的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与说明书一起用于说明本发明的原理。附图中：
图1是示出OLED结构的图。
图2是包括氧化物TFT和LTPS TFT的传统单像素电路。
图3是图2的驱动波形图。
图4是示出根据本公开的实施方式的电致发光显示器的框图。
图5示出根据本公开的实施方式的像素的连接配置。
图6是示出施加到图5的像素的主信号的波形图。
图7是根据本公开的实施方式的用于感测像素中的开关TFT的特性的电路配置。
图8是图7的用于感测像素中的开关TFT的特性的电路的等效电路。
图9是示出图7的像素中通过电压(Vdata线负载)感测的第一开关TFT的阈值电压的感测结果的仿真结果的曲线图。
图10是示出根据本公开的实施方式的被输入以感测像素中的开关TFT的特性的主驱动信号的图。
图11至图13是示出根据图10的驱动信号的像素的操作状态的等效电路图。
图14是示出根据本公开的实施方式的被输入以感测显示装置的开关TFT的特性的驱动信号的图。
图15是示出根据本公开的实施方式的感测显示装置的开关TFT的特性的处理的流程图。
图16是根据本公开的实施方式的将所感测的开关TFT的特性作为图形数据显示在显示装置上的实施方式。
图17是示出根据本公开的实施方式的通过网络收集并管理所感测的开关TFT的特性的实施方式的图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方式，其示例示出于附图中。
参照下面参照附图详细描述的实施方式，本公开的优点和特征以及实现其的方法将变得显而易见。然而，本公开不限于下面所公开的实施方式，而是可按照各种形式来实现。提供这些实施方式以使得本公开将被详尽且完整地描述，并且将向本公开所属领域的技术人员充分地传达本公开的范围。本公开仅由权利要求的范围限定。
用于描述本公开的实施方式的附图中所示的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅是示例性的，本公开不限于此。贯穿说明书，相同的标号指代相同的元件。在以下描述中，当与本文献有关的熟知功能或配置的详细描述被确定为不必要地使本发明的主旨模糊时，其详细描述将被省略。在本公开中，当使用术语“包括”、“具有”、“由......组成”等时，除非使用“仅～”，否则可添加其它部件。只要在上下文中不具有明显不同的含义，单数表达可包括复数表达。
在组件的说明中，即使不存在单独的描述，也被解释为包括误差范围。
在位置关系的描述中，当结构被描述为“在”另一结构“上或上面”、“在”另一结构“下或下面”、“在”另一结构“旁边”时，该描述应该被解释为包括结构彼此接触的情况以及其间设置有第三结构的情况。
术语“第一”、“第二”等可用于描述各种组件，但是组件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与其它组件相区分的目的。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一组件可被指定为第二组件。
贯穿说明书，相同的标号指代相同的元件。
本公开的各种实施方式的特征可彼此部分地组合或完整地组合，并且可在技术上按照各种方式互锁驱动。实施方式可独立地实现，或者可彼此结合来实现。
下面将参照附图详细描述本公开的各种实施方式。以下描述中所使用的组件名称是考虑到规范的容易性来选择的，并且可不同于实际产品的部件名称。
图4示出根据本公开的实施方式的电致发光显示器。
参照图4，根据本公开的电致发光显示器包括：显示面板10，其具有多个像素PXL；显示面板驱动电路12和13，其用于驱动连接到各个像素PXL的信号线；以及定时控制器11，其用于控制显示面板驱动电路。定时控制器11和显示面板驱动电路12和13可通过将它们中的至少一个合并来实现为单独的集成电路(IC)(例如，在中等尺寸或大尺寸的显示装置的情况下)或者一个驱动电路(或者驱动IC)(例如，在小型显示装置的情况下)。
显示面板驱动电路12和13将输入视频数据DATA写入显示面板10的各个像素PXL。显示面板驱动电路12和13包括用于驱动连接到各个像素PXL的数据线14的源极驱动器12以及用于驱动连接到各个像素PXL的选通线15的扫描驱动器13。
定时控制器11从视频供给单元接收数字数据信号DATA以及包括数据使能信号DE或垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync和时钟信号DCLK的驱动信号。这里，为了说明方便，定时控制器11和源极驱动器12在功能上分离。本公开不限于此，各个组件可被选择性地集成。即，定时控制器11和源极驱动器12可被实现为单个驱动IC。用于供应视频的组件，定时控制器11和源极驱动器12可被实现为单个驱动IC。
定时控制器11基于驱动信号生成用于控制扫描驱动器13的操作定时的选通定时控制信号GDC以及用于控制源极驱动器12的操作定时的数据定时控制信号DDC。
源极驱动器12响应于从定时控制器11供应的数据定时控制信号DDC对从定时控制器11供应的数字数据信号DATA进行采样和锁存，将它转换为与伽马基准电压对应的数据电压，并且输出数据电压。源极驱动器12经由数据线14以模拟形式输出数据电压。
源极驱动器12将在基本驱动模式下每一帧从定时控制器11接收的输入视频数据DATA转换为数据电压Vdata，然后将数据电压Vdata供应给数据线14。源极驱动器12利用将输入视频数据DATA转换为伽马补偿电压的数模转换器(DAC)来输出数据电压Vdata。
源极驱动器12可生成初始化电压Vinit并将初始化电压Vinit供应给初始化电压供给线16，将高电位驱动电压VDD供应给VDD供给线，将低电位驱动电压VSS供应给VSS供给线。
扫描驱动器13响应于从定时控制器11供应的选通定时控制信号GDC来输出扫描信号。扫描驱动器13通过扫描线15来输出扫描信号。
扫描驱动器13在定时控制器11的控制下输出扫描信号SC1和SC2以选择被充入数据电压的像素PXL。扫描驱动器13被实现为移位寄存器并且可通过使第一扫描信号SC1移位来将扫描信号依次供应给各条扫描线。
扫描驱动器13在定时控制器11的控制下输出发射信号EM以控制被充入有数据电压的各个像素PXL的发射定时。扫描驱动器13包括移位寄存器和反相器，并且可通过使发射信号EM移位来向扫描线依次供应信号。
数据定时控制信号DDC包括源极起始脉冲、源极采样时钟和源极输出使能信号等。源极起始脉冲控制源极驱动器12的采样开始定时。源极采样时钟是用于使数据采样定时移位的时钟。
选通定时控制信号GDC包括栅极起始脉冲、栅极移位时钟、发射移位时钟、栅极输出使能信号等。栅极起始脉冲每一帧周期在帧周期的开始处生成并被输入到各个扫描驱动器13的移位寄存器。栅极起始脉冲控制每一帧周期输出扫描信号SC1和SC2以及发射信号EM的开始定时。栅极移位时钟被输入到扫描驱动器13的移位寄存器以控制移位寄存器的移位定时。发射移位时钟被输入到扫描驱动器13的反相器以控制反相器的移位定时。
根据本公开的电致发光显示器的像素PXL可包括具有良好截止电流特性的氧化物TFT以及具有良好响应速度的低温多晶硅(LTPS)TFT。例如，连接到驱动TFT的栅极的TFT可由氧化物TFT形成，剩余TFT可由LTPS TFT形成。
氧化物TFT可包括N型氧化物TFT或P型氧化物TFT。LTPS TFT也可包括N型LTPS TFT或P型LTPS TFT。因此，应用本公开的像素PXL可包括如下表1所示的TFT的各种组合。
[表1]
氧化物TFT LTPS TFT
1 N型 N型
2 N型 P型
3 P型 N型
4 P型 P型
应用本公开的像素PXL包括用于根据栅极电压调节OLED中流过的电流的驱动TFT、连接到驱动TFT的栅极的开关TFT以及用于驱动像素PXL的多个TFT。
驱动TFT和开关TFT是用于像素PXL的正常驱动的重要元件。驱动TFT和开关TFT二者可被实现为氧化物TFT或LTPS TFT。在开关TFT的情况下，开关TFT可以被实现为具有优异截止电流特性的氧化物TFT。在驱动TFT的情况下，驱动TFT可以被实现为具有良好响应特性的LTPS TFT，但是其可被实现为氧化物TFT。应用本公开的像素PXL的驱动TFT和开关TFT的组合可包括如下表2所示的各种组合的TFT。
[表2]
开关TFT 驱动TFT
1 LTPS LTPS
2 氧化物 LTPS
3 氧化物 氧化物
如上所述，应用本公开的像素PXL电路可包括各种基板和各种类型的TFT的组合。
在实现有具有各种TFT配置的像素PXL电路的电致发光显示器中，本公开公开了一种能够感测并报告开关TFT的特性(例如，执行开关功能的氧化物TFT的阈值电压)的技术。
根据本公开的实施方式，显示装置中的IC可感测开关TFT的阈值电压特性并将其作为图形数据的形式显示给用户。此外，通过经由网络发送感测结果并将其发送至网络上的服务器(例如，制造商的A/S服务器)，制造商可收集并管理与各个显示装置的开关TFT的特性有关的信息。这样，可在显示装置中感测包括在显示装置中的开关TFT，特别是由氧化物TFT形成的开关TFT的特性，并且可报告感测结果，以使得可将其有效地应用于显示装置的质量控制和性能改进。
在以下描述中，当开关TFT由具有良好截止电流特性的NMOS型氧化物TFT形成并且包括驱动TFT的剩余TFT由具有良好响应特性的LTPS POMS TFT形成时，将通过应用本公开来描述感测由氧化物NMOS形成的开关TFT的阈值电压的方法。
图5示出根据本公开的实施方式的像素PXL的连接配置。图6是示出供应给图5的像素PXL的主驱动信号的图。
参照图5和图6，本公开的像素PXL包括有机发光二极管(OLED)、多个薄膜晶体管SW1、SW2、ET、DT、ST以及电容器Cstg和CVDD。但是本公开不限于此，有机发光二极管(OLED)可由量子点发光二极管(QLED)代替。
第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2可被实现为具有良好截止电流特性的氧化物TFT。当第一开关TFT SW1被实现为氧化物TFT时，可尽可能地抑制在低速驱动模式下由于泄漏电流引起的栅极节点的电位的变化。第一开关TFT SW1响应于第一扫描信号SC1将Vdata信号供应给驱动TFT DT的栅极。第二开关TFT SW2响应于第二扫描信号SC2将Vref信号供应给驱动TFT DT的栅极。
第一开关TFT SW1和第二开关TFT SW2以外的剩余TFT ET、DT和ST可由具有良好响应特性的LTPS POMS TFT形成。
驱动TFT DT根据栅极电压调节OLED中流过的电流。向驱动TFT DT的源极供应高电位电源电压VDD。驱动TFT DT的漏极连接到OLED的阳极。发射控制TFT ET响应于第三扫描信号EM而导通或截止。感测TFT ST响应于第二扫描信号的反相信号SC2_b将初始线16连接到OLED的阳极。
包括在子像素中的驱动TFT DT、发射控制TFT ET和感测TFT ST基于P型晶体管(PMOS TFT)。包括在子像素中的晶体管不限于此，可被实现为N型晶体管(NMOS TFT)或者N型和P型晶体管的混合结构。
如图6所示，输入到像素PXL的主驱动信号如下。第二扫描信号SC2首先输入至低电平L，然后切换为高电平H。此后，第一扫描信号SC1输入至低电平L，然后切换为高电平H。第三扫描信号EM从第二扫描信号以低电平L输入开始维持在高电平H。当第一扫描信号SC1在第二扫描信号之后输入至低电平L，然后切换为高电平H时，第三扫描信号EM切换为低电平L。
在具有这种配置的像素PXL结构中根据本公开的实施方式感测输入有数据信号Vdata的第一开关TFT SW1的阈值电压的方法如下。
图7是用于在具有上述配置的像素PXL结构中感测输入有数据信号Vdata的第一开关TFT SW 1的阈值电压的电路配置。图8是图7的用于感测像素中的第一开关TFT SW1的特性的电路的等效电路。
参照图7，为了感测第一开关TFT SW1的阈值电压，可通过利用通过第二开关TFTSW2输入的Vref信号作为输入电源并感测输出到数据线的第一开关TFT SW1的Vdata信号来感测第一开关TFT SW1的阈值电压。
第二扫描信号SC2被施加有高于Vref的电压。因此，第二开关TFT SW2可导通。
第一扫描信号SC1被施加有低于Vref的特定电压。因此，从Vref输入的电流可最终通过第二开关TFT SW2和第一开关TFT SW1输出到连接到第一开关TFT SW1的源极端子的Vdata线。
第二开关TFT SW2导通，但是第一开关TFT SW1响应于特定栅极电压SC1而操作。即，当第一开关TFT SW1的栅源电压变得等于阈值电压(Vgs＝Vth)时，第一开关TFT SW1截止并且电流路径被切断。因此，可通过将最终输出到Vdata线的电流的电压与电压Vref进行比较来感测第一开关TFT SW1的阈值电压。因此，可通过测量输出到Vdata线的电流的电压(Vdata线负载)来感测第一开关TFT SW1的阈值电压。
图8是图7的用于感测像素中的第一开关TFT SW1的特性的电路的等效电路。
例如，当Vref信号的电压为10V时，第二扫描信号SC2被施加有高于Vref的15V的电压。第二开关TFT SW2导通，以使得10V的Vref信号可被传输到第一开关TFT SW1而不受第二开关TFT SW2影响。
第一扫描信号SC1可被施加有低于Vref的7V。因此，第一开关TFT SW1在7V的栅极电压下操作，并且输入到第一开关TFT SW1的Vref根据第一开关TFT SW1的阈值电压作为不同的电流输出。
当第一开关TFT SW1的栅源电压变得等于阈值电压(Vgs＝Vth)时，输出到第一开关TFT SW1的源极端子的电流被关断。因此，通过测量最终输出到Vdata线的电流的电压，可计算第一开关TFT SW1的阈值电压。
施加第二扫描信号SC2和第一扫描信号SC1以感测第一开关TFT SW1的特性并测量最终输出到Vdata线的电流的电压的一系列处理可在设置在显示装置中的IC单元20的控制下执行。
IC单元20包括用于输出模拟信号以用于对Vdata线进行初始化的DAC以及用于感测输出到Vdata线的电流的电压(Vdata线负载)并输出数字信号的ADC，并且可感测第一开关TFT SW1的阈值电压并报告感测结果。尽管IC单元20被示出为一个块，这是为了辅助技术理解而示出。由IC单元20执行的功能可由执行定时控制器11、源极驱动器12和扫描驱动器13的功能的IC中的任一个执行，或者它们中的一个或更多个可被集成为一个，并且可由实现为一个驱动电路的驱动IC执行。
图9是示出图7的像素中通过电压(Vdata线负载)感测的第一开关TFT的阈值电压的感测结果的仿真结果的曲线图。
当第二开关TFT SW2导通并且Vref电源被施加到第一开关TFT SW1时，受第一开关TFT SW1的阈值电压影响的电流被输出到第一开关TFT SW1的源极端子。
Vref电源被输出到连接到第一开关TFT SW1的源极端子的Vdata线。当第一开关TFT SW1的栅源电压变得等于第一开关TFT SW1的阈值电压(Vgs＝Vth)时，输出到源极端子的电流被关断。因此，在仿真曲线图中，由于Vdata线负载逐渐增加并且在Vgs＝Vth的时间之后，输出到第一开关TFT SW1的源极端子的电流被切断，所以Vdata线负载保持恒定。如曲线图中所示，当第一开关TFT SW1的阈值电压特性彼此不同(A至E)时，不同地感测第一开关TFT SW1的阈值电压(Vth)。
图10是示出根据本公开的实施方式的被输入以感测像素中的开关TFT的特性的主驱动信号的图。图10示出被输入以感测图7的像素中的开关TFT的特性的主驱动信号。在信号图中，高电平H是使NMOS型氧化物TFT导通的电压电平和使PMOS型LTPS TFT截止的电压电平。低电平L是使NMOS型氧化物TFT截止的电压电平和使PMOS型LTPS TFT导通的电压电平。
在初始化周期Ti期间，第一扫描信号SC1以低电平L输入，并且第二扫描信号SC2以高电平H输入。Vdata信号保持在0V，即，没有数据输入的状态。用于IC单元20中的采样开关SAM的导通/截止控制的采样开关信号SAM维持在截止状态。感测电压Sensing保持在0，即，不存在感测值的状态。
在感测周期Tsen期间，第一扫描信号SC1以高电平H输入，第二扫描信号SC2以高电平输入。Vdata信号以高电平H输入，即，数据输入的状态。采样开关信号SAM保持在截止状态。感测电压Sensing根据第一开关TFT SW1的阈值电压来感测。
在采样周期Tsmp期间，第一扫描信号SC1以低电平L输入，第二扫描信号SC2以高电平H输入。Vdata信号维持在高电平H，即，数据输入的状态。采样开关信号SAM保持在导通状态。因此，感测电压Sensing根据第一开关TFT SW1的阈值电压来感测并采样。
图11至图13是分别示出在图10中的初始化周期Ti、感测周期Tsen和采样周期期间像素PXL的操作状态的等效电路图。
参照图11，在初始化周期Ti中，由于第一扫描信号SC1以低电平L输入，所以第一开关TFT SW1截止。由于第二扫描信号SC2以高电平H输入，所以第二开关TFT SW2导通。这里，第二扫描信号SC2以足够高于Vref的电压的高电平H输入，并且第二开关TFT SW2导通。IC单元20利用DAC电压将Vdata和Vdata线负载初始化为0V，即，不存在感测值的状态。IC单元20中的采样开关SAM保持在截止状态。感测电压保持在0V，即，不存在感测值的状态。并且，Vdata和Vdata线负载被初始化并且第一开关TFT SW1的源极节点被初始化。
参照图12，在感测周期Tsen中，由于第一扫描信号SC1以高电平H输入，所以第一开关TFT SW1导通。这里，第一扫描信号SC1是具有低于Vref的电压的信号并且以能够调节第一开关TFT SW1中流过的电流的范围内的高电平H信号输入。
由于第二扫描信号SC2以高电平H输入，所以第二开关TFT SW2导通。这里，由于第二扫描信号SC2以足够高于Vref的电压的高电平H输入，所以第二开关TFT SW2保持导通。
并且，通过第二开关TFT SW 2和第一开关TFT SW1传输Vref电流，以使得Vdata线负载维持在高电平H，即，数据输入的状态。IC单元20中的采样开关SAM保持在截止状态。感测电压根据第一开关TFT SW1的阈值电压来感测。并且，根据第一开关TFT SW1的阈值电压调节的Vref电流被传输到Vdata和Vdata线负载。
参照图13，在采样周期Tsmp期间，由于第一扫描信号SC1以低电平L输入，所以第一开关TFT SW1截止。因此，Vref不再输入到Vdata线。第二扫描信号SC2以高电平H输入。第二扫描信号SC2以足够高于Vref的高电平H输入，以使得第二开关TFT SW2保持导通。因此，尽管Vref通过第二开关TFT SW2原样传输，由于第一开关TFT SW1截止，仅在感测周期Tsen中充入的电流留在Vdata和Vdata线负载中。Vdata信号维持在高电平H，即，数据输入的状态。IC单元20中的采样开关SAM导通以对通过Vdata线负载感测的电流的电压进行采样。结果，可感测第一开关TFT SW1的阈值电压。
图14是示出根据本公开的实施方式的被输入以感测显示装置的开关TFT的特性的驱动信号的图。
在显示面板10中，多个像素PXL按照矩阵形式布置并且共同连接到一条扫描线15。如图13所示，第一扫描信号SC1、第二扫描信号SC2和发射控制信号EM向共同连接到一条扫描线15的多个像素PXL移位，并且可依次供应给扫描线。第三扫描信号可被称为发射控制信号。
第一扫描信号SC1、第二扫描信号SC2、发射控制信号EM和采样开关信号SAM可在IC单元20的控制下从扫描驱动器13输出。
第一扫描信号SC1、第二扫描信号SC2、发射控制信号EM和采样开关信号SAM可以一帧(N帧、N+1帧、N+2帧...)为单位来输入，并且输出高电平H信号的1H时间可被设定为几毫秒(ms)。
在第一扫描信号SC1和第二扫描信号SC2以高电平H输入然后下降以使得Vdata线负载的电压作为数字信号被采样的周期期间，采样开关信号SAM被导通。
作为上述驱动的结果，以一帧为单位共同连接到一条扫描线15的多个像素PXL的第一开关TFT SW1的阈值电压特性可作为数字信号被感测并确认。
图15是示出根据本公开的实施方式的感测显示装置的开关TFT的特性的处理的流程图。
在实现有包括氧化物TFT的像素PXL电路的电致发光显示器中，本公开公开了一种能够感测并报告开关TFT的特性(例如，执行开关功能的氧化物TFT的阈值电压)的技术。感测并报告氧化物TFT的阈值电压的一系列处理可在设置在显示装置中的IC单元20的控制下执行。由IC单元20执行的功能由执行定时控制器11、源极驱动器12和扫描驱动器13的功能的IC中的任一个执行。这些中的一个或更多个可被集成并在实现为一个驱动电路的驱动IC中执行。
如果满足预定条件，则执行诊断功能的显示装置的IC单元20可进入诊断模式(S110)。当用户在生产显示装置时执行质量测试时，或者当用户选择显示装置的诊断功能或者显示装置根据预定周期进入诊断模式时，可检测包括在像素PXL中的开关TFT的阈值电压。
当进入诊断模式时，IC单元20利用DAC电压来将Vdata线负载初始化(S112)。因此，将要感测阈值电压的氧化物开关TFT的源极节点初始化。
当初始化完成时，IC单元20将预定电压施加到要感测阈值电压的氧化物开关TFT的栅极，控制电压Vref被施加到氧化物开关TFT的漏极，然后可通过测量氧化物开关TFT的源极节点的负载(即，Vdata线负载)来感测氧化物开关TFT的阈值电压(S114)。
IC单元20可根据包括在各个像素PXL中的氧化物开关TFT的阈值电压的感测结果来计算面板中的TFT的性能数据(S116)。IC单元20可根据阈值电压的感测结果来通过各种方法计算性能数据，例如数值上计算缺陷TFT与氧化物开关TFT的总数之比或者相对于屏幕面积的缺陷率。
IC单元20可报告性能数据的计算结果(S118)。IC单元20可将性能数据的计算结果显示给用户或经由网络发送。
图16是根据本公开的实施方式的将所感测的开关TFT的特性作为图形数据显示在显示装置上的实施方式。
IC单元20可根据阈值电压的感测结果来显示被确定为包含缺陷TFT的像素PXL以在视觉上与其它像素PXL相区分。因此，面板中的TFT的性能数据可按照图形数据的形式显示给用户。
如图16所示，在原来为黑色的面板的图像中根据面板中的TFT的性能数据的感测结果，缺陷像素可被可视化为黑点并显示。这种可视化方法可按照各种方式改变，例如根据用户设置来改变缺陷像素的颜色或者将其显示为数值数据而非颜色。
图17是示出根据本公开的实施方式的通过网络收集并管理所感测的开关TFT的特性的实施方式的图。
应用本公开的IC单元20的电子装置100可通过网络发送阈值电压的感测结果并将其发送到网络上的服务器，例如制造商的售后服务A/S中心服务器110。
在接收到感测结果时，售后服务A/S中心服务器110可确定所感测的开关TFT的故障程度，并且当需要修理时向用户提供诸如指导售后服务A/S应用的服务。另外，售后服务A/S中心服务器110可收集并管理与各个显示装置的开关TFT特性有关的信息。因此，售后服务A/S中心服务器110可被有效地应用于显示装置的质量控制和性能改进。
尽管已参照多个例示性实施方式描述了实施方式，应该理解，本领域技术人员可以想出将落入本公开的原理的范围内的许多其它修改方式和实施方式。更具体地讲，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，可在组成部件和/或主题组合布置方式方面进行各种变化和修改。除了在组成部件和/或布置方式方面的变化和修改以外，对于本领域技术人员而言，替代使用也将是显而易见的。
本申请要求2016年11月25日提交的韩国专利申请No.10-2016-0158431的权益，其完整公开出于所有目的通过引用并入本文。

Claims (13)

1.一种包括子像素的显示装置，该显示装置包括数据线、扫描线以及一个或更多个薄膜晶体管TFT，该显示装置包括：
第二开关TFT，该第二开关TFT根据通过该第二开关TFT的栅极节点输入的第二扫描信号将通过该第二开关TFT的漏极节点输入的基准信号输出到该第二开关TFT的源极节点；
第一开关TFT，该第一开关TFT的漏极节点连接到所述第二开关TFT的源极节点，并且该第一开关TFT形成电流路径，使得通过该第一开关TFT的漏极节点输入的所述基准信号根据通过该第一开关TFT的栅极节点输入的第一扫描信号被传输到所述数据线；以及
集成电路IC单元，该IC单元感测通过所述第一开关TFT传输到所述数据线的电流的电压并且基于所感测的电压来感测所述第一开关TFT的阈值电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述IC单元包括数模转换器DAC，当所述第一开关TFT处于截止状态时，该DAC输出预定模拟信号以使得连接到所述第一开关TFT的源极的所述数据线的负载被初始化。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述IC单元包括模数转换器ADC，该ADC感测通过所述第一开关TFT传输到所述数据线的电流的电压并将所感测的电压作为数字信号输出。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述IC单元包括调节输出所述数字信号的定时的采样开关。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一开关TFT和所述第二开关TFT是由N型氧化物TFT形成的，并且
其中，用于驱动所述子像素的至少一个开关TFT被实现为N型低温多晶硅LTPSTFT或者N型LTPS TFT和P型LTPS TFT的组合。
6.一种感测包括子像素的显示装置的元件特性的方法，该显示装置包括数据线、扫描线、第二开关TFT和第一开关TFT，所述第二开关TFT将基准信号输入到所述第二开关TFT的漏极节点并通过所述第二开关TFT的源极节点输出所述基准信号，所述第一开关TFT具有连接到所述第二开关TFT的源极节点的漏极节点和连接到所述数据线的源极节点，所述方法包括以下步骤：
向所述第二开关TFT施加第二扫描信号以将通过所述第二开关TFT的漏极节点输入的所述基准信号输出到所述第二开关TFT的源极节点；
向所述第一开关TFT施加第一扫描信号以将通过所述第一开关TFT的漏极节点输入的所述基准信号输出到所述第一开关TFT的源极节点；以及
感测通过所述第一开关TFT传输到所述数据线的电流的电压并基于所感测的电压来感测所述第一开关TFT的阈值电压。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：
施加所述第一扫描信号以使所述第一开关TFT截止；以及
向所述数据线输出预定模拟信号以使得所述第一开关TFT所连接至的所述数据线的负载被初始化。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，感测所述第一开关TFT的阈值电压的步骤包括以下步骤：
根据预定周期感测传输到所述数据线的电流的电压；以及
将所感测的电压作为数字信号输出。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一开关TFT和所述第二开关TFT是由N型氧化物TFT形成的，并且
其中，用于驱动所述子像素的至少一个开关TFT被实现为N型LTPS TFT或者N型LTPSTFT和P型LTPS TFT的组合。
10.一种包括子像素的显示装置，该显示装置包括数据线、扫描线以及一个或更多个薄膜晶体管TFT，该显示装置包括：
第二开关TFT，该第二开关TFT根据通过该第二开关TFT的栅极节点输入的第二扫描信号将通过该第二开关TFT的漏极节点输入的基准信号输出到该第二开关TFT的源极节点；
第一开关TFT，该第一开关TFT的漏极节点连接到所述第二开关TFT的源极节点，并且该第一开关TFT形成电流路径，使得通过该第一开关TFT的漏极节点输入的所述基准信号根据通过该第一开关TFT的栅极节点输入的第一扫描信号被传输到所述数据线；以及
IC单元，当满足预定条件时，该IC单元切换到诊断模式，感测通过所述第一开关TFT传输到所述数据线的电流的电压，基于所感测的电压来感测所述第一开关TFT的阈值电压，并且报告所感测的所述第一开关TFT的阈值电压。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述IC单元被配置为根据所述第一开关TFT的阈值电压的感测结果作为图形画面来显示被确定为包含缺陷TFT的像素以在视觉上与其它像素相区分并且报告所感测的所述第一开关TFT的阈值电压。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述IC单元被配置为通过网络将所述第一开关TFT的阈值电压的感测结果发送到预定服务器并且报告所感测的所述第一开关TFT的阈值电压。
13.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述第一开关TFT和所述第二开关TFT是由N型氧化物TFT形成的，并且
其中，用于驱动所述子像素的至少一个开关TFT被实现为N型LTPS TFT或者N型LTPSTFT和P型LTPS TFT的组合。
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