显示装置的检测方法
本申请要求于2020年3月16日提交的第10-2020-0032003号韩国专利申请的优先权和权益,出于所有目的,该韩国专利申请的全部通过引用包含于此,如同在此充分阐述的一样。
技术领域
本发明的一些示例实施例的方面涉及一种电子装置,例如,涉及一种显示装置及其检测方法。
背景技术
显示装置通常使用连接到扫描线和数据线的像素来显示图像。为此,像素中的每个包括发光元件和驱动晶体管。
驱动晶体管响应于从数据线供应的数据信号来控制供应到发光元件的电流的量。发光元件发射具有与从驱动晶体管供应的电流的量对应的亮度(例如,设定或预定的亮度)的光。
例如,可以根据供应到发光元件的电流的量来控制从发光元件发射的光的亮度,并且发光元件可以具有二极管特性。当单个像素包括多个发光元件时,与其中发光元件并联连接的结构相比,其中通过电流控制的发光元件串联连接的结构在功耗方面可以是有利的。
然而,当串联连接的发光元件中的一个断路和/或短路时,对应的像素不会发光。因此,可以利用用于检测串联连接(或对准)的发光元件中的每个的连接故障的技术。
本
背景技术
部分中公开的以上信息仅用于增强对背景技术
的理解,因此本背景技术
部分中讨论的信息不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的一些示例实施例的方面包括一种能够检测串联连接的发光元件中的每个的连接故障的显示装置的检测方法。
本发明的一些示例实施例的方面包括一种显示装置,该显示装置包括连接到发光元件中的每个以检测串联连接的发光元件中的每个的连接故障的晶体管。
然而,根据本发明的实施例的方面不限于上述特性,并且可以在不脱离根据本发明的实施例的精神和范围的情况下进行各种扩展。
根据本发明的一些示例实施例的显示装置的检测方法可以包括:基于第一控制信号、第二控制信号和初始化电源的电压来检查包括在像素中并且串联连接的发光元件的连接故障。像素可以包括:像素电路,响应于第一节点的电压来控制从第一电源流向第二节点的电流;第一发光元件,连接到第二节点;第一晶体管,控制供应到第二节点的初始化电源的电压;第二发光元件,电连接在第一发光元件与第二电源之间;以及第二晶体管,具有连接到第三节点的第一电极和连接到第一检测控制线的栅电极,第三节点在第一发光元件与第二发光元件之间。
根据一些示例实施例,第一晶体管可以连接在第二节点与感测线之间,并且第二晶体管的第二电极可以连接到第二电源。检查发光元件的连接故障可以包括:将第一电压电平的初始化电源供应到感测线,并且导通第一晶体管和第二晶体管;当像素发光时,确定第二发光元件的连接异常;以及当像素不发光时,确定第一发光元件的连接异常。
根据一些示例实施例,第一晶体管可以响应于第一控制信号而导通,并且第二晶体管可以响应于供应到第一检测控制线的第二控制信号而导通。
根据一些示例实施例,像素电路可以包括:第三晶体管,连接在第一电源与第二节点之间,并且具有连接到第一节点的栅电极;第四晶体管,连接在第一节点与数据线之间,并且具有连接到扫描线的栅电极;以及存储电容器,连接在第一节点与第二节点之间。第一晶体管的栅电极可以连接到传输第一控制信号的控制线。
根据一些示例实施例,第四晶体管可以在其中第一晶体管和第二晶体管导通的时段期间截止。
根据一些示例实施例,第一晶体管可以连接在第二节点与感测线之间,并且第二晶体管的第二电极可以连接到供应照明检测电源的电压的第一检测电源线。检查发光元件的连接故障可以包括:基于初始化电源来检查第一发光元件的连接故障;以及基于照明检测电源来检查第二发光元件的连接故障。
根据一些示例实施例,检查第一发光元件的连接故障可以包括:将具有第一电压电平的初始化电源供应到感测线,并且将具有比第一电压电平低的第二电压电平的照明检测电源供应到第一检测电源线;导通第一晶体管和第二晶体管;当像素发光时,确定第一发光元件的连接正常;以及当像素不发光时,确定第一发光元件的连接异常。
根据一些示例实施例,检查第二发光元件的连接故障可以包括:将具有比第一电压电平低的第三电压电平的初始化电源供应到感测线,并且将具有比第二电压电平高的第四电压电平的照明检测电源供应到第一检测电源线;导通第二晶体管;当像素发光时,确定第二发光元件的连接正常;以及当像素不发光时,确定第二发光元件的连接异常。
根据一些示例实施例,第二晶体管可以与第一晶体管同时导通。
根据一些示例实施例,像素还可以包括:第三发光元件,电连接在第二发光元件与第二电源之间;以及第五晶体管,具有连接到第四节点的第一电极和连接到第二检测控制线的栅电极,第四节点在第二发光元件与第三发光元件之间。
根据一些示例实施例,第五晶体管的第二电极可以连接到第二电源,并且在检查第一发光元件的连接故障的步骤中,第五晶体管可以响应于供应到第二检测控制线的第三控制信号而与第二晶体管同时导通。
根据一些示例实施例,第一电压电平可以高于第二电压电平,并且第四电压电平可以高于或等于第三电压电平。
根据一些示例实施例,第四电压电平可以高于第二电源的电压电平,并且第二电压电平可以低于第二电源的电压电平。
根据一些示例实施例,第五晶体管的第二电极可以连接到第二电源,并且在检查第二发光元件的连接故障的步骤中,第五晶体管可以响应于供应到第二检测控制线的第三控制信号而与第二晶体管同时导通。
根据一些示例实施例,第五晶体管的第二电极可以连接到供应附加照明检测电源的电压的第二检测电源线。检查发光元件的连接故障可以包括:基于附加照明检测电源来检查第三发光元件的连接故障。
根据一些示例实施例,检查第三发光元件的连接故障可以包括:将具有第三电压电平的初始化电源供应到感测线,将具有第四电压电平的照明检测电源供应到第一检测电源线,并且将具有比第四电压电平高的第五电压电平的附加照明检测电源供应到第二检测电源线;导通第一晶体管、第二晶体管和第五晶体管;当像素发光时,确定第三发光元件的连接正常;以及当像素不发光时,确定第三发光元件的连接异常。
根据一些示例实施例,检查发光元件的连接故障可以包括:在检查发光元件的连接故障之前,使包括在像素单元中的所有像素发光;通过分析像素的亮度,将由暗点表示的像素确定为缺陷像素;以及检查相对于缺陷像素的发光元件的连接故障。
根据本发明的一些示例实施例的显示装置可以包括:像素,连接到扫描线、控制线、检测控制线、数据线和感测线;扫描驱动器,将扫描信号供应到扫描线并且将控制信号供应到控制线;数据驱动器,将图像数据信号和感测数据信号中的一者供应到数据线;以及感测电路,基于通过感测线供应的感测值来感测像素的特性。像素之中位于第i水平线上的像素可以包括(其中,i是自然数):像素电路,响应于第一节点的电压来控制从第一电源流向第二节点的电流;第一发光元件,连接到第二节点;第一晶体管,控制供应到第二节点的初始化电源的电压;第二发光元件,电连接在第一发光元件与第二电源之间;以及第二晶体管,具有连接到第三节点的第一电极和连接到第i第一检测控制线的栅电极,第三节点在第一发光元件与第二发光元件之间。
根据一些示例实施例,像素电路可以包括:第三晶体管,连接在第一电源与第二节点之间,并且具有连接到第一节点的栅电极;第四晶体管,连接在第一节点与数据线中的一条数据线之间,并且具有连接到第i扫描线的栅电极;以及存储电容器,连接在第一节点与第二节点之间。第一晶体管可以连接在第二节点与感测线中的一条感测线之间,并且第一晶体管可以包括连接到传输第一控制信号的第i控制线的栅电极。第二晶体管的第二电极可以连接到供应照明检测电源的电压的第一检测电源线。
根据一些示例实施例,当检测第一发光元件的连接故障时,第一晶体管和第二晶体管可以同时导通,并且供应到感测线的初始化电源的电压可以高于照明检测电源的电压。当检测第二发光元件的连接故障时,第一晶体管和第二晶体管可以同时导通,供应到感测线的初始化电源的电压可以低于照明检测电源的电压,并且照明检测电源的电压可以高于第二电源的电压。
附图说明
附图示出了发明构思的一些示例实施例的方面,并且与描述一起用于解释发明构思的原理,附图被包括以提供对发明构思的进一步理解并且包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是示出根据本发明的一些示例实施例的显示装置的框图。
图2是示出图1的显示装置的示例的框图。
图3是示出包括在图1的显示装置中的像素的示例的电路图。
图4是示出包括图3的像素的显示装置的操作的示例的时序图。
图5是示意性示出用于图1的显示装置的照明检测的构造的示例的框图。
图6A和图6B是用于说明显示装置的检测方法的时序图。
图7是示出包括在图1的显示装置中的像素的另一示例的电路图。
图8是用于说明包括图7的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
图9是用于说明包括图7的像素的显示装置的检测方法的另一示例的时序图。
图10是示出包括在图1的显示装置中的像素的另一示例的电路图。
图11是用于说明包括图10的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
图12是用于说明包括图10的像素的显示装置的检测方法的另一示例的时序图。
图13是示出包括在图1的显示装置中的像素的又一示例的电路图。
图14是用于说明包括图13的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
图15是示出包括在根据本发明的一些示例实施例的显示装置中的像素的示例的电路图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图更详细地描述本发明的一些示例实施例的方面。在附图中,相同的附图标记用于相同的组件,并且可以省略针对相同组件的一些重复描述。
图1是示出根据本发明的一些示例实施例的显示装置的框图。图2是示出图1的显示装置的示例的框图。
参照图1和图2,显示装置1000可以包括像素单元100、扫描驱动器200、数据驱动器300、感测电路400和时序控制器600。
显示装置1000可以是平板显示装置、柔性显示装置、弯折显示装置、可折叠显示装置或可弯曲显示装置。另外,显示装置1000可以应用于透明显示装置、头戴式显示装置、穿戴式显示装置等。此外,显示装置1000可以应用于各种电子装置(诸如智能电话、平板电脑、智能板、TV和监视器)。
显示装置1000可以被实现为有机发光显示装置、液晶显示装置等。然而,这是示例,并且显示装置1000的构造不限于此。例如,根据一些示例实施例的显示装置1000可以是包括无机发光元件的自发光显示装置。
根据一些示例实施例,显示装置1000可以通过被划分为用于显示图像的显示时段和用于感测包括在像素PX中的每个中的驱动晶体管的特性的感测时段来驱动。
像素单元100可以包括连接到数据线DL1至DLm、扫描线SL1至SLn、控制线CL1至CLn和感测线SSL1至SSLm的像素PX,其中m和n是自然数。像素PX可以被提供有来自外部的第一电源VDD和第二电源VSS的电压。
虽然在图1中示出了n条扫描线SL1至SLn,但是根据本发明的实施例不限于此。例如,可以与像素PX的电路结构对应地在像素单元100中另外形成一条或更多条控制线、扫描线和感测线。
根据一些示例实施例,包括在像素PX中的晶体管可以是N型氧化物薄膜晶体管。例如,氧化物薄膜晶体管可以是低温多晶氧化物(LTPO)薄膜晶体管。然而,这是示例,并且N型晶体管不限于此。例如,包括在晶体管中的有源图案(半导体层)可以包括无机半导体(例如,非晶硅或多晶硅)、有机半导体等。此外,包括在显示装置1000和/或像素PX中的晶体管中的至少一个可以用P型晶体管替换。
时序控制器600可以响应于从外部供应的同步信号来产生数据驱动控制信号DCS和扫描驱动控制信号SCS。由时序控制器600产生的数据驱动控制信号DCS可以被供应到数据驱动器300,扫描驱动控制信号SCS可以被供应到扫描驱动器200。
另外,时序控制器600可以将基于输入图像数据IDATA而补偿的补偿图像数据CDATA供应到数据驱动器300。输入图像数据IDATA和补偿图像数据CDATA可以包括灰阶信息,所述灰阶信息包括在显示装置中设定的灰阶范围中。
数据驱动控制信号DCS可以包括源起始信号和数据时钟信号。源起始信号可以控制用于采样数据的起始时间点。数据时钟信号可以用于控制采样操作。
扫描驱动控制信号SCS可以包括扫描起始信号、控制起始信号和扫描时钟信号。扫描起始信号可以控制扫描信号的时序。控制起始信号可以控制控制信号的时序。扫描时钟信号可以用于使扫描起始信号和/或控制起始信号移位。
时序控制器600可以控制感测电路400的操作。例如,时序控制器600可以控制用于通过感测线SSL1至SSLm将初始化电源的电压供应到像素PX的时序和/或用于通过感测线SSL1至SSLm感测在像素PX中产生的电流的时序。这里,初始化电源是为了便于描述而任意定义的术语,并且不被解释为限于该术语。
扫描驱动器200可以从时序控制器600接收扫描驱动控制信号SCS。接收扫描驱动控制信号SCS的扫描驱动器200可以将扫描信号供应到扫描线SL1至SLn,并且将控制信号供应到控制线CL1至CLn。
例如,扫描驱动器200可以将扫描信号顺序地供应到扫描线SL1至SLn。当将扫描信号顺序地供应到扫描线SL1至SLn时,可以以水平线为单位选择像素PX。
类似地,扫描驱动器200可以将控制信号供应到控制线CL1至CLn。控制信号可以用于感测(或提取)流过像素PX的驱动电流(即,流过驱动晶体管的电流)。可以根据显示时段和感测时段来不同地设定被供应有扫描信号和控制信号的时序和波形。
根据一些示例实施例,控制信号可以在照明检测期间被供应以用于发光元件的发光。
在图1中,一个扫描驱动器200输出扫描信号和控制信号两者,但是根据本发明的实施例不限于此。例如,扫描驱动器200可以包括用于将扫描信号供应到像素单元100的第一扫描驱动器和用于将控制信号供应到像素单元100的第二扫描驱动器。
数据驱动器300可以从时序控制器600接收数据驱动控制信号DCS。数据驱动器300可以在感测时段期间将用于检测像素特性的数据信号(例如,感测数据信号)供应到像素单元100。数据驱动器300可以在显示时段期间基于补偿图像数据CDATA将用于显示图像的数据信号供应到像素单元100。
感测电路400可以基于从感测线SSL1至SSLm提供的感测值来产生补偿像素PX的特性值的补偿值。例如,感测电路400可以检测并补偿包括在像素PX中的驱动晶体管的阈值电压的改变和迁移率的改变、发光元件的特性的改变等。
根据一些示例实施例,在感测时段期间,感测电路400可以通过感测线SSL1至SSLm将参考电压(例如,设定或预定的参考电压)(或初始化电压)供应到像素PX,并且接收从像素PX提取的电流或电压。提取的电流或电压可以对应于感测值,并且感测电路400可以基于感测值检测驱动晶体管的特性改变。感测电路400可以基于检测到的特性改变来计算用于补偿输入图像数据IDATA的补偿值。补偿值可以被提供到时序控制器600或数据驱动器300。
在显示时段期间,感测电路400可以通过感测线SSL1至SSLm将用于显示图像的初始化电源的电压(例如,设定或预定的电压)供应到像素单元100。
虽然在图1中感测电路400被示出为具有与时序控制器600分离的构造,但是感测电路400的构造的至少一部分可以包括在时序控制器600中。例如,感测电路400和时序控制器600可以由一个驱动IC形成。此外,数据驱动器300也可以包括在时序控制器600中。
感测电路400、数据驱动器300和时序控制器600中的至少一些可以由一个驱动IC形成。根据一些示例实施例,如图2中所示,实现为一个驱动IC的面板驱动器700可以执行感测电路400、数据驱动器300和时序控制器600的所有功能。
图3是示出包括在图1的显示装置中的像素的示例的电路图。
在图3中,为了便于描述,示出了位于第i水平线上并且连接到第j数据线DLj的像素10。
参照图1和图3,像素10可以包括多个发光元件LD1和LD2、第一晶体管T1、第二晶体管T2和像素电路PXC。
根据一些示例实施例,像素电路PXC可以包括第三晶体管T3(驱动晶体管)、存储电容器Cst和第四晶体管T4。
根据一些示例实施例,发光元件LD1和LD2可以包括串联连接的第一发光元件LD1和第二发光元件LD2。然而,这是示例,并且像素10还可以包括与第一发光元件LD1和第二发光元件LD2串联连接的发光元件。另外,像素10还可以包括与第一发光元件LD1或第二发光元件LD2并联连接的发光元件。
根据一些示例实施例,第一发光元件LD1和第二发光元件LD2可以是具有小至纳米级至微米级的尺寸的超小发光元件。这些超小发光元件可以包括具有无机晶体结构的材料,并且具有无机晶体结构的材料可以发光。然而,这仅仅是示例,并且第一发光元件LD1和第二发光元件LD2中的至少一个可以是有机发光元件。
第一发光元件LD1的第一电极(例如,阳极)可以连接到第二节点N2,并且第一发光元件LD1的第二电极(例如,阴极)可以连接到第三节点N3。第二发光元件LD2的第一电极可以连接到第三节点N3,并且第二发光元件LD2的第二电极可以电连接到第二电源VSS。第一发光元件LD1和第二发光元件LD2可以发射具有与从像素电路PXC或第三晶体管T3供应的电流的量对应的亮度(例如,设定或预定的亮度)的光。即,第一发光元件LD1和第二发光元件LD2可以通过电流驱动,并且可以具有与发光二极管相似的驱动特性。
像素电路PXC可以响应于第一节点N1的电压来控制从第一电源VDD流向第二节点N2的电流。像素电路PXC可以包括各种已知的晶体管连接关系。例如,像素电路PXC可以包括包含驱动晶体管的四个或更多个晶体管。
第三晶体管T3的第一电极可以连接到第一电源VDD,并且第三晶体管T3的第二电极可以连接到第二节点N2。第三晶体管T3的栅电极可以连接到第一节点N1。第三晶体管T3可以响应于第一节点N1的电压来控制流过第一发光元件LD1和第二发光元件LD2的电流的量。
第四晶体管T4的第一电极可以连接到数据线DLj,并且第四晶体管T4的第二电极可以连接到第一节点N1。第四晶体管T4的栅电极可以连接到扫描线SLi。第四晶体管T4可以在扫描信号被供应到扫描线SLi时导通,以将数据信号从数据线DLj传输到第一节点N1。
第一晶体管T1可以连接在感测线SSLj与第三晶体管T3的第二电极(即,第二节点N2)之间。第一晶体管T1的栅电极可以连接到控制线CLi。第一晶体管T1可以在第一控制信号被供应到控制线CLi时导通,以将感测线SSLj和第二节点N2(即,第三晶体管T3的第二电极)电连接。
根据一些示例实施例,当第一晶体管T1导通时,初始化电源Vint的电压可以被供应到第二节点N2。根据一些示例实施例,当第一晶体管T1导通时,由第三晶体管T3产生的电流可以被供应到感测电路400。
存储电容器Cst可以连接在第一节点N1与第二节点N2之间。存储电容器Cst可以存储同第一节点N1与第二节点N2之间的电压差对应的电压。
根据一些示例实施例,第二晶体管T2的第一电极可以连接到第三节点N3,并且第二晶体管T2的第二电极可以连接到第二电源VSS。第二晶体管T2的栅电极可以连接到检测控制线CCLi(或第一检测控制线)。
第二晶体管T2可以在第二控制信号被供应到检测控制线CCLi时导通,以将第三节点N3和第二电源VSS电连接。换言之,当第二晶体管T2导通时,可以在第一发光元件LD1与第二电源VSS之间形成旁路。第二晶体管T2可以用于检测(和检查)第二节点N2与第三节点N3之间的第一发光元件LD1的连接状态。
当第二发光元件LD2正常连接时,第二晶体管T2可以在用于显示图像的显示时段期间保持截止状态。
然而,当第二发光元件LD2在第三节点N3与第二电源VSS之间处于电断路状态时,第二晶体管T2可以在显示时段期间保持导通状态以用于旁路。
在本发明的实施例中,像素10的像素电路PXC的结构不仅限于图3的实施例。
图4是示出包括图3的像素的显示装置的操作的示例的时序图。
图4示出了供应到布置在第j竖直线(或像素列)上的像素的信号的示例。
参照图1、图3和图4,显示装置1000可以通过被划分为用于显示图像的显示时段DP和用于感测包括在像素PX(参照图1)中的每个中的第三晶体管T3的特性的感测时段SP来驱动。
根据一些示例实施例,在感测时段SP中,可以基于所感测的特性信息来补偿图像数据。
在显示时段DP期间,可以将具有电压电平(例如,设定或预定的电压电平)的初始化电源Vint的电压供应到感测线SSL1至SSLm。根据一些示例实施例,可以将在显示时段DP期间供应的初始化电源Vint的电压设定为比第二电源VSS的电压高的值。
在显示时段DP期间,扫描驱动器200可以将扫描信号顺序地供应到扫描线SL1至SLn。另外,在显示时段DP期间,扫描驱动器200可以将控制信号顺序地供应到控制线CL1至CLn。
根据一些示例实施例,在显示时段DP中供应的控制信号的长度可以长于扫描信号的长度。此外,在显示时段DP中供应到第i控制线CLi的控制信号的一部分可以与供应到第i扫描线SLi的扫描信号重叠。
当第四晶体管T4导通时,对应于图像数据的数据信号可以被供应到第一节点N1。当第一晶体管T1导通时,初始化电源Vint可以被供应到第二节点N2。因此,存储电容器Cst可以存储同数据信号与初始化电源Vint之间的电压差对应的电压。
这里,因为初始化电源Vint在显示时段DP期间被设定为恒定电压,所以可以通过数据信号来稳定地确定存储在存储电容器Cst中的电压。
当停止向第i扫描线SLi和第i控制线CLi供应扫描信号和控制信号时,第一晶体管T1和第四晶体管T4可以截止。
此后,第三晶体管T3可以响应于存储在存储电容器Cst中的电压来控制供应到第一发光元件LD1和第二发光元件LD2的电流(驱动电流)的量。因此,第一发光元件LD1和第二发光元件LD2可以发射具有与驱动电流对应的亮度的光。
根据一些示例实施例,在感测时段SP期间,扫描驱动器200可以将扫描信号顺序地供应到扫描线SL1至SLn。此外,在感测时段SP期间,扫描驱动器200可以将控制信号顺序地供应到控制线CL1至CLn。
根据一些示例实施例,在感测时段SP中供应的控制信号的长度可以长于在显示时段DP中供应的控制信号的长度。此外,在感测时段SP中,供应到第i控制线CLi的控制信号的一部分可以与供应到第i扫描线SLi的扫描信号重叠。
当同时供应扫描信号和控制信号时,第一晶体管T1和第四晶体管T4导通。当第四晶体管T4导通时,用于感测的感测数据信号SGV(或感测数据电压)可以通过数据线DLj被供应到第一节点N1。同时,当第一晶体管T1导通时,初始化电源Vint的电压可以被供应到第二节点N2。因此,同感测数据信号SGV与初始化电源Vint之间的电压差对应的电压可以被存储在存储电容器Cst中。
此后,当停止供应扫描信号时,第四晶体管T4可以截止。当第四晶体管T4截止时,第一节点N1可以浮置。因此,第二节点N2的电压可以升高,并且可以通过第三晶体管T3产生感测电流。在电压升高期间,感测电流可以流向感测线SSLj。感测电路400可以通过分析感测电流来补偿图像数据。
根据一些示例实施例,可以在显示装置1000出厂之前执行至少一次感测时段SP。在这种情况下,在显示装置1000出厂之前,可以存储第三晶体管T3的初始的特性信息,并且通过使用该特性信息来补偿输入图像数据IDATA,像素单元100可以显示具有均匀的图像质量的图像。
另外,即使在显示装置1000被使用的同时,也可以在每个时间时段(例如,每个设定或预定的时间时段)执行感测时段SP。例如,感测时段SP可以安排在显示装置1000开启和/或关闭时的时间的一部分中。然后,即使像素PX中的每个的第三晶体管T3的特性根据使用的量改变,也可以实时更新特性信息以将特性信息反映在数据信号的产生中。然而,这是示例,并且感测时段SP可以介于显示时段(例如,设定或预定的显示时段)DP之间。因此,像素单元100可以连续地显示具有均匀图像质量的图像。
图5是示意性示出用于图1的显示装置的照明检测的构造的示例的框图。
参照图1、图3和图5,当执行像素PX(参照图1)的照明检测时,包括在显示装置1000中的像素单元100可以由照明测试器102控制。
根据一些示例实施例,当检测处于母板状态的显示装置1000时,照明测试器102可以连接到像素单元100。根据一些示例实施例,当使用显示装置1000时,照明测试器102可以通过用户命令等连接到像素单元100。
照明测试器102可以包括在显示装置1000中或者可以从显示装置1000的外部连接到像素单元100。可选地,照明测试器102的一些组件可以包括在显示装置1000中。
参照图3和图5,照明测试器102可以连接到像素10的控制线CLi和检测控制线CCLi。此外,照明测试器102可以连接到像素10的扫描线SLi和感测线SSLj。
照明测试器102可以将第一控制信号CS1供应到控制线CLi并且将第二控制信号CS2供应到检测控制线CCLi。另外,照明测试器102可以将初始化电源Vint的电压供应到感测线SSLj,并且将扫描信号供应到扫描线SLi。因此,可以执行针对发光元件LD1和LD2的照明检测和连接故障检测。
根据一些示例实施例,首先,包括在像素单元100中的像素PX(参照图1)中的全部可以发光。照明测试器102可以通过分析像素PX(参照图1)的亮度的照明检测来将由暗点表示的像素确定为缺陷像素。例如,照明测试器102可以使用相机来检测像素PX(参照图1)中的每个的亮度。可选地,照明检测也可以被执行为包括分析用于检测的信号的输入/输出值、分析从像素PX(参照图1)发射的光的亮度和/或颜色坐标等。这样的照明检测可以通过各种已知的方法来执行。
随后,可以对由暗点表示的缺陷像素执行用于检查发光元件(例如,图3中所示的LD1和LD2)的连接故障的驱动。即,当串联连接的发光元件LD1和LD2中的至少一个电断路或短路时,包括所述至少一个发光元件的像素会显示为比正常连接的像素暗。在指定这样的缺陷像素之后,可以通过使用发光元件LD1与LD2之间的旁路来检测在串联连接的发光元件LD1和LD2之中的被检查为连接故障的至少一个发光元件。
将参照图6A等来详细描述用于检测发光元件LD1和LD2的连接故障的方法和像素结构。
图6A和图6B是用于说明显示装置的检测方法的时序图。
参照图3、图6A和图6B,显示装置的检测方法可以包括用于确定缺陷像素的第一时段P1和用于检查第一发光元件LD1和第二发光元件LD2的连接故障的第二时段P2。
在图6A和图6B中,将主要描述图3的像素10的驱动,并且该驱动也可以应用于多个像素。
如图6A中所示,在第一时段P1中,将栅极导通电平的扫描信号供应到扫描线SLi,并且将栅极导通电平的第一控制信号供应到控制线CLi。在第一时段P1中,也可以不供应第二控制信号。例如,可以在第一时段P1期间将栅极截止电平(例如,由L表示)的第二控制信号供应到检测控制线CCLi。
另外,可以通过感测线SSLj供应具有第一电压电平V1的初始化电源Vint。可以供应初始化电源Vint以通过将第二节点N2的电压保持在恒定值来稳定地计算由第三晶体管T3产生的驱动电流。
根据一些示例实施例,第一电压电平V1可以高于第二电源VSS的电压电平。例如,第一电压电平V1与第二电源VSS的电压电平之间的差可以等于或大于第一发光元件LD1的阈值电压与第二发光元件LD2的阈值电压之和。
因为图6A中的像素10的操作与参照图4描述的显示时段DP的操作基本上相同,所以可以省略一些重复描述。
当在像素10中产生暗点或者像素10的亮度低于其他像素的亮度时,可以在第二时段P2期间执行用于检查像素10的发光元件LD1和LD2的连接故障的操作。
在第二时段P2中,可以停止向扫描线SLi供应扫描信号。例如,可以供应栅极截止电平(例如,由L表示)的扫描信号。因此,第四晶体管T4可以在第二时段P2中保持截止状态。
另外,在第二时段P2中,可以将第一控制信号供应到控制线CLi,并且可以将第二控制信号供应到检测控制线CCLi。因此,第一晶体管T1和第二晶体管T2可以同时导通。可以将第一电压电平V1的初始化电源Vint供应到感测线SSLj。
因此,在第二时段P2中,可以形成从感测线SSLj通过第二节点N2、第一发光元件LD1、第三节点N3和第二晶体管T2连接到第二电源VSS的电流路径。当第一发光元件LD1正常连接或者在第二节点N2与第三节点N3之间对准时,第一发光元件LD1可以由于初始化电源Vint的第一电压电平V1与第二电源VSS的电压电平之间的电压差而发光。
换言之,当像素10发光时,可以确定第一发光元件LD1的连接正常。此时,因为像素10显示为比其他像素暗,所以可以确定(或推断)第二发光元件LD2的连接异常。
当像素10在第二时段P2中不发光时,可以确定第一发光元件LD1的连接异常。例如,第一发光元件LD1可能电断路,或者可能在第二节点N2与第三节点N3之间产生了非预期的短路。检查发光元件LD1和LD2的连接故障的结果可以存储在存储器等中。例如,可以在与第二时段P2相同的时间或在第二时段P2之后将缺陷像素的坐标、其中已经发生连接故障的发光元件的位置等记录在诸如存储器的存储媒介中。
可以以各种已知的方法对异常连接的发光元件另外执行修复处理、修复驱动、旁路处理、旁路驱动等。
如上所述,根据本发明的实施例的包括像素10的显示装置1000(参照图1)及其驱动方法可以使用连接在串联连接的发光元件LD1与LD2之间的晶体管(例如,第二晶体管T2)和供应到检测控制线的用于控制该晶体管的第二控制信号相对准确地检测其中已经发生连接故障的发光元件。因此,稍后可以容易地执行修复或补偿驱动。因此,可以改善包括串联连接的多个发光元件LD1和LD2的显示装置1000(参照图1)的可靠性。
图7是示出包括在图1的显示装置中的像素的另一示例的电路图。
在图7中,相同的附图标记用于参照图3描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。另外,除了第二晶体管T2的连接之外,图7的像素11可以具有与图3的像素10基本上相同或相似的构造。
参照图7,像素11可以包括多个发光元件LD1和LD2、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3(驱动晶体管)、存储电容器Cst和第四晶体管T4。像素11可以连接到供应照明检测电源Vcheck的检测电源线CHLj。
发光元件LD1和LD2可以包括串联连接的第一发光元件LD1和第二发光元件LD2。
根据一些示例实施例,第二晶体管T2的第一电极可以连接到第三节点N3,并且第二晶体管T2的第二电极可以连接到检测电源线CHLj。第二晶体管T2的栅电极可以连接到检测控制线CCLi。
当检查第一发光元件LD1的连接故障时,照明检测电源Vcheck的电压电平可以低于初始化电源Vint的电压电平,使得第一发光元件LD1发光。另外,照明检测电源Vcheck的电压电平可以等于或小于第二电源VSS的电压电平,使得第二发光元件LD2不发光。
当检查第二发光元件LD2的连接故障时,照明检测电源Vcheck的电压电平可以等于或大于初始化电源Vint的电压电平,使得第一发光元件LD1不发光。另外,照明检测电源Vcheck的电压电平可以大于第二电源VSS的电压电平,使得第二发光元件LD2发光。
图8是用于说明包括图7的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
在图8中,相同的附图标记用于参照图6B描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。
参照图7和图8,显示装置的检测方法可以包括用于检查第一发光元件LD1的连接故障的第二时段P2和用于检查第二发光元件LD2的连接故障的第三时段P3。
根据一些示例实施例,可以将相同的信号供应到控制线CLi和检测控制线CCLi。例如,可以将从一个控制信号源输出的控制信号同时供应到控制线CLi和检测控制线CCLi。然而,这是示例,并且用于将信号提供到控制线CLi和检测控制线CCLi的方法不限于此。
在第二时段P2中,第一晶体管T1和第二晶体管T2可以响应于供应到控制线CLi的第一控制信号和供应到检测控制线CCLi的第二控制信号而导通。此时,第四晶体管T4可以截止。
在第二时段P2中,初始化电源Vint可以具有第一电压电平V1,并且照明检测电源Vcheck可以具有第二电压电平V2。第一电压电平V1可以被设定为高于第二电压电平V2,使得第一发光元件LD1发光。另外,第二电压电平V2可以被设定为低于第二电源VSS的电压电平,使得第二发光元件LD2不发光。
因此,在第二时段P2中,可以形成从感测线SSLj通过第二节点N2、第一发光元件LD1、第三节点N3和第二晶体管T2连接到检测电源线CHLj的电流路径。
当像素11发光时,可以确定第一发光元件LD1的连接正常。然而,当像素11不发光时,可以确定第一发光元件LD1的连接异常(短路或断路)。
在第三时段P3中,第一晶体管T1和第二晶体管T2可以响应于供应到控制线CLi的第一控制信号和供应到检测控制线CCLi的第二控制信号而导通。此时,第四晶体管T4可以截止。
在第三时段P3中,初始化电源Vint可以具有第三电压电平V3,并且照明检测电源Vcheck可以具有第四电压电平V4。第四电压电平V4可以被设定为高于第二电源VSS的电压电平,使得第二发光元件LD2发光。另外,第三电压电平V3可以被设定为低于或等于第四电压电平V4,使得第一发光元件LD1不发光。
因此,在第三时段P3中,可以形成从检测电源线CHLj通过第三节点N3和第二发光元件LD2连接到第二电源VSS的电流路径。
在第三时段P3中,当像素11发光时,可以确定第二发光元件LD2的连接正常。然而,当像素11不发光时,可以确定第二发光元件LD2的连接异常(短路或断路)。
在图8中,第二时段P2和第三时段P3以间隔(例如,设定或预定的间隔)驱动。然而,在一些情况下也可以仅驱动第二时段P2和第三时段P3中的一者。
如上所述,图7的像素11和图8的用于驱动像素11的检测方法可以单独地检查(和检测)第一发光元件LD1和第二发光元件LD2中的每个的连接故障(或导通)。因此,可以进一步改善检测其中已经发生连接故障的发光元件的精度。
图9是用于说明包括图7的像素的显示装置的检测方法的另一示例的时序图。
在图9中,相同的附图标记用于参照图8描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。另外,除了在第三时段P3’中供应的第一控制信号的波形之外,图9的检测方法可以与图8的检测方法基本上相同或相似。
参照图7和图9,显示装置的检测方法可以包括用于检查第一发光元件LD1的连接故障的第二时段P2和用于检查第二发光元件LD2的连接故障的第三时段P3’。
在第三时段P3’中,可以不将第一控制信号供应到控制线CLi,并且第一晶体管T1可以截止。可以在第三时段P3’中检测第二发光元件LD2是否发光。因此,第一晶体管T1可以截止以降低功耗。
图10是示出包括在图1的显示装置中的像素的另一示例的电路图。
在图10中,相同的附图标记用于参照图7描述的组件,并且可以省略对这些组件的一些重复描述。另外,除了第三发光元件LD3和第五晶体管T5之外,图10的像素12可以具有与图7的像素11基本上相同或相似的构造。
参照图10,像素12可以包括多个发光元件LD1、LD2和LD3、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、存储电容器Cst、第四晶体管T4和第五晶体管T5。像素12可以连接到供应照明检测电源Vcheck的检测电源线CHLj。
第三发光元件LD3可以电连接在第二发光元件LD2与第二电源VSS之间。即,第一发光元件至第三发光元件LD1、LD2和LD3可以串联连接。
第二晶体管T2的栅电极可以连接到第一检测控制线CCL1_i。第二控制信号可以被供应到第一检测控制线CCL1_i。
第五晶体管T5的第一电极可以连接到第二发光元件LD2与第三发光元件LD3之间的第四节点N4,并且第五晶体管T5的第二电极可以连接到第二电源VSS。第五晶体管T5的栅电极可以连接到第二检测控制线CCL2_i。第三控制信号可以被供应到第二检测控制线CCL2_i。
第五晶体管T5可以在第三控制信号被供应到第二检测控制线CCL2_i时导通,以在第四节点N4与第二电源VSS之间形成旁路。第五晶体管T5可以用于检测(和检查)第三发光元件LD3的连接状态。
像素12还可以包括串联连接的至少一个发光二极管和与其对应的用于形成旁路的至少一个晶体管。
图11是用于说明包括图10的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
在图11中,相同的附图标记用于参照图6B和图8描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。
参照图10和图11,显示装置的检测方法可以包括用于检查第一发光元件LD1的连接故障的第二时段P2以及用于检查第二发光元件LD2和第三发光元件LD3的连接故障的第三时段P3。
根据一些示例实施例,除了其中第五晶体管T5截止的构造之外,用于第二时段P2中的检测的驱动方法与参照图8和图9描述的第二时段P2中的驱动方法基本上相同。例如,在第二时段P2中,可以不供应第三控制信号,并且第五晶体管T5可以截止。因为第三节点N3的电压(即,照明检测电源Vcheck)的第二电压电平V2低于第二电源VSS的电压电平,所以可以检查第一发光元件LD1的连接故障。
在第二时段P2中,第一晶体管T1和第二晶体管T2可以导通,并且可以形成从感测线SSLj通过第二节点N2、第一发光元件LD1、第三节点N3和第二晶体管T2连接到检测电源线CHLj的电流路径。因此,可以确定第一发光元件LD1是否正常连接。因为低于第二电源VSS的电压电平的第二电压电平V2的照明检测电源Vcheck被供应到第三节点N3,所以第二发光元件LD2和第三发光元件LD3可以不发光。
在第三时段P3中,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5可以响应于供应到控制线CLi的第一控制信号、供应到第一检测控制线CCL1_i的第二控制信号和供应到第二检测控制线CCL2_i的第三控制信号而导通。在第三时段P3中,初始化电源Vint可以具有第三电压电平V3,并且照明检测电源Vcheck可以具有第四电压电平V4。因此,在第三时段P3中,可以形成从检测电源线CHLj通过第二发光元件LD2和第五晶体管T5连接到第二电源VSS的电流路径。
像素12是缺陷像素,并且在第二时段P2中检查到第一发光元件LD1的正常连接之后,可以进行第三时段P3。当像素12在第三时段P3中发光时,可以确定第二发光元件LD2的连接正常并且第三发光元件LD3的连接异常。
然而,在像素被确定为缺陷像素之后,当像素12在第三时段P3中不发光时,可以确定第二发光元件LD2的连接异常(短路或断路)。
图12是用于说明包括图10的像素的显示装置的检测方法的另一示例的时序图。
在图12中,相同的附图标记用于参照图11描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。另外,除了在第二时段P2’中供应的第三控制信号的波形之外,图12的检测方法可以与图11的检测方法基本上相同或相似。
参照图10和图12,显示装置的检测方法可以包括用于检查第一发光元件LD1的连接故障的第二时段P2’和用于检查第二发光元件LD2的连接故障的第三时段P3。
在第二时段P2’中,可以供应第三控制信号,并且第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5可以全部导通。此时,因为低于第二电源VSS的电压电平的第二电压电平V2的照明检测电源Vcheck被供应到第三节点N3,所以第二发光元件LD2和第三发光元件LD3可以不发光。另外,可以形成从感测线SSLj通过第二节点N2、第一发光元件LD1、第三节点N3和第二晶体管T2连接到检测电源线CHLj的电流路径。当第一发光元件LD1正常连接时,第一发光元件LD1可以发光。
因为第三时段P3中的操作与参照图11描述的第三时段P3中的操作基本上相同,所以可以省略一些重复描述。
根据一些示例实施例,相同的信号(控制信号)可以被供应到控制线CLi、第一检测控制线CCL1_i和第二检测控制线CCL2_i中的至少两个。
图13是示出包括在图1的显示装置中的像素的又一示例的电路图。
在图13中,相同的附图标记用于参照图10描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。另外,除了第五晶体管T5的连接之外,图13的像素13可以具有与图10的像素12基本上相同或相似的构造。
参照图13,像素13可以包括多个发光元件LD1、LD2和LD3、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、存储电容器Cst、第四晶体管T4和第五晶体管T5。像素13可以连接到供应第二照明检测电源Vcheck2(或附加照明检测电源)的第二检测电源线CHL2_j。
根据一些示例实施例,第二晶体管T2的第一电极可以连接到第三节点N3。第二晶体管T2的第二电极可以连接到供应第一照明检测电源Vcheck1的第一检测电源线CHL1_j。第二晶体管T2的栅电极可以连接到供应第二控制信号的第一检测控制线CCL1_i。
第五晶体管T5的第一电极可以连接到第四节点N4。第五晶体管T5的第二电极可以连接到第二检测电源线CHL2_j。第五晶体管T5的栅电极可以连接到供应第三控制信号的第二检测控制线CCL2_i。第五晶体管T5可以用于检测(和检查)第三发光元件LD3的连接状态。
当检查第二发光元件LD2的连接故障时,第一照明检测电源Vcheck1的电压电平可以等于或高于初始化电源Vint的电压电平,使得第一发光元件LD1不发光。第一照明检测电源Vcheck1的电压电平可以大于第二电源VSS的电压电平,使得第二发光元件LD2发光。此外,第二照明检测电源Vcheck2的电压电平可以小于第二电源VSS的电压电平,使得第三发光元件LD3不发光。
当检查第三发光元件LD3的连接故障时,第一照明检测电源Vcheck1的电压电平可以等于或高于初始化电源Vint的电压电平,使得第一发光元件LD1不发光。第一照明检测电源Vcheck1的电压电平可以小于第二照明检测电源Vcheck2的电压电平,使得第二发光元件LD2不发光。此外,第二照明检测电源Vcheck2的电压电平可以大于第二电源VSS的电压电平,使得第三发光元件LD3发光。
图14是用于说明包括图13的像素的显示装置的检测方法的示例的时序图。
在图14中,相同的附图标记用于参照图6B、图8和图11描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。
参照图13和图14,显示装置的检测方法可以包括用于检查第一发光元件LD1的连接故障的第二时段P2、用于检查第二发光元件LD2的连接故障的第三时段P3和用于检查第三发光元件LD3的连接故障的第四时段P4。
根据一些示例实施例,在第二时段P2和第三时段P3中,第二照明检测电源Vcheck2可以具有第二电压电平V2。因此,第三发光元件LD3在第二时段P2和第三时段P3中不发光。
在第四时段P4中,第三电压电平V3的初始化电源Vint可以被供应到感测线SSLj,第四电压电平V4的第一照明检测电源Vcheck1可以被供应到第一检测电源线CHL1_j,并且高于第四电压电平V4的第五电压电平V5的第二照明检测电源Vcheck2可以被供应到第二检测电源线CHL2_j。
在第四时段P4中,第一晶体管T1、第二晶体管T2和第五晶体管T5可以全部导通。因为第三节点N3的电压高于第二节点N2的电压,所以第一发光元件LD1可以截止。此外,因为第四节点N4的电压高于第三节点N3的电压,所以第二发光元件LD2可以截止。
因此,在第四时段P4中,可以形成从第二检测电源线CHL2_j通过第五晶体管T5和第三发光元件LD3连接到第二电源VSS的电流路径。
在第四时段P4中,当像素13发光时,可以确定第三发光元件LD3的连接正常。然而,当像素13不发光时,可以确定第三发光元件LD3的连接异常(短路或断路)。
因此,即使当三个或更多个发光元件串联连接时,也可以检查发光元件中的每个的连接故障。在图13中,三个发光元件串联连接,但是根据本发明的实施例不限于此。即使当将四个或更多个发光元件串联连接时,也可以应用参照图10至图14描述的内容,并且可以检查发光元件中的每个的连接故障。
如上所述,根据本发明的实施例的显示装置及其检测方法可以使用连接在串联连接的发光元件之间的晶体管和供应到检测控制线以控制该晶体管的控制信号来相对准确地检测发光元件中的每个的连接故障。因此,稍后可以容易地执行修复或补偿驱动。因此,可以改善包括串联连接的多个发光元件的显示装置的可靠性和图像质量。
图15是示出包括在根据本发明的实施例的显示装置中的像素的示例的电路图。
在图15中,相同的附图标记用于参照图3描述的组件,并且可以省略这些组件的一些重复描述。另外,除了像素电路PXC1的构造之外,图15的像素14可以具有与图3的像素10基本上相同或相似的构造。
参照图15,像素14可以包括像素电路PXC1、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第一发光元件LD1和第二发光元件LD2。
根据一些示例实施例,像素14可以通过像素电路PXC1补偿第三晶体管T3(驱动晶体管)的阈值电压。
因为已经参照图3等描述了第一晶体管T1和第二晶体管T2的连接和操作,所以可以省略一些重复描述。
像素电路PXC1可以包括第三晶体管T3至第八晶体管T8。
第三晶体管T3(驱动晶体管)可以响应于第一节点N1的电压来控制从第一电源VDD流向第二节点N2的电流。
第四晶体管T4可以连接在数据线DLj与第三晶体管T3的第一电极之间。第四晶体管T4的栅电极可以连接到扫描线SLi。第四晶体管T4可以通过扫描信号导通,以将数据信号从数据线DLj传输到第三晶体管T3的第一电极。
第五晶体管T5可以连接在第一节点N1与第二节点N2之间。第五晶体管T5的栅电极可以连接到扫描线SLi。第三晶体管T3可以通过使第五晶体管T5导通而被二极管连接。同数据信号与第三晶体管T3的阈值电压之间的差对应的电压可以被供应到第二节点N2。
第六晶体管T6可以连接在第一节点N1与向其供应初始化电源Vint的布线之间。第六晶体管T6的栅电极可以连接到控制线CLi。当第六晶体管T6导通时,初始化电源Vint的电压可以被供应到第一节点N1。第七晶体管T7可以连接在第一电源VDD与第三晶体管T3的第一电极之间,并且第八晶体管T8可以连接在第二节点N2与第一发光元件LD1的第一电极之间。第七晶体管T7和第八晶体管T8的栅电极可以连接到发射控制线ELi。当第七晶体管T7和第八晶体管T8导通时,第一发光元件LD1和第二发光元件LD2可以基于驱动电流而发光。
如此,像素电路PXC1可以以各种已知的结构或用于使发光元件LD1和LD2发光的结构来实现。
根据本发明的实施例的显示装置及其检测方法可以使用连接在串联连接的发光元件之间的晶体管和供应到检测控制线以控制该晶体管的控制信号来相对准确地检测发光元件中的每个的连接故障。因此,稍后可以容易地执行修复或补偿驱动。因此,可以改善包括串联连接的多个发光元件的显示装置的可靠性和图像质量。
然而,根据本发明的实施例的效果和特性不限于上述效果,并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种扩展。
如上所述,已经参照附图描述了本发明的一些示例实施例的方面。然而,本领域技术人员将理解,在不脱离如权利要求及其等同物中阐述的发明的精神和范围的情况下,可以对根据本发明的示例实施例做出各种修改和改变。