CN106023893A - 阵列基板、显示面板、显示装置和电流测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例提供阵列基板、显示面板及显示装置、以及电流测量方法。阵列基板包括多个像素单元以及感测线。像素单元包括驱动晶体管，感测线被配置为感测驱动晶体管的输出。其中，多个驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联。相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接。没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。本发明的实施例能够提高驱动晶体管的电流测量速度。

Description

阵列基板、显示面板、显示装置和电流测量方法
技术领域
本发明涉及显示技术，尤其涉及阵列基板、显示面板、显示装置和电流测量方法。
背景技术
在显示技术领域，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)得到了广泛应用。在显示面板中，驱动晶体管可以根据数据电压产生驱动电流来驱动有机发光二极管发光以进行显示。驱动晶体管的阈值电压会影响数据电压和驱动电流的对应关系。不同的驱动晶体管的阈值电压可能不同，并且同一驱动晶体管在不同时期的阈值电压也可能不同，因此，对于同样的数据电压，并不一定能够得到同样的驱动电流，这会导致显示面板发光不均匀。
为了使显示面板发光均匀，需要检测实际的驱动电流并调整数据电压使得实际的驱动电流等于设定的驱动电流。这需要对于实际的驱动电流进行高精度的快速检测。
发明内容
本发明的实施例提供了阵列基板、显示面板、显示装置和电流测量方法。
根据本发明的第一个方面，提供了一种阵列基板，包括：多个像素单元以及感测线。像素单元包括驱动晶体管，感测线被配置为感测驱动晶体管的输出。其中，多个驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联。输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接，其中，通过第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量。没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。
在本发明的实施例中，像素单元包括多个子像素单元，驱动晶体管设置于子像素单元。同一个像素单元中的多个驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联。输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接，其中，通过第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量。没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。
在本发明的实施例中，同一个像素单元中的多个驱动晶体管的所有的输出端通过多个第一开关元件串联，并且，其中一个驱动晶体管的输出端通过一个第二开关元件与感测线连接。
在本发明的实施例中，同一个像素单元中的第一开关元件的控制端被施加相同的控制电压。
在本发明的实施例中，同一个像素单元中的第一开关元件的控制端被施加不同的控制电压。
在本发明的实施例中，输出端相互串联的驱动晶体管的控制极响应于不同的控制信号。
在本发明的实施例中，发光单元是有机电致发光单元。
在本发明的实施例中，像素单元还包括第一晶体管、电容以及发光单元。第一晶体管与电容连接，并被配置为将数据电压写入电容。电容与驱动晶体管连接，并被配置为存储数据电压。驱动晶体管与发光单元连接，并被配置为根据数据电压驱动发光单元发光。
在本发明的实施例中，第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件是开关晶体管。
在本发明的实施例中，阵列基板包括多列像素单元以及多条感测线。其中，一条感测线与一列像素单元连接。
根据本发明的第二个方面，提供了一种显示面板，包括上述的阵列基板。
根据本发明的第三个方面，提供了一种显示装置，包括上述的显示面板。
根据本发明的第四个方面，提供了一种电流测量方法，用于对上述的阵列基板的驱动晶体管输出的驱动电流进行测量，电流测量方法包括：接通被检测的驱动晶体管的输出端与感测线之间的开关元件，使被检测的驱动晶体管与感测线电连接。驱动被检测的驱动晶体管以产生驱动电流。通过感测线，对于驱动电流进行检测。
在本发明的实施例中，驱动晶体管用于驱动有机电致发光单元。测量方法还包括：通过感测线向被检测的驱动晶体管的输出端施加小于有机电致发光单元的开启电压的参考电压。
在本发明的实施例中，通过感测线，对于驱动电流进行检测包括：检测感测线的电压在预定时间内的变化。根据感测线的电压在预定时间内的变化，获得驱动电流的值。
在本发明的实施例中，驱动晶体管用于驱动OLED，测量方法包括：通过感测线向被检测的驱动晶体管的输出端施加小于OLED的开启电压的参考电压。
在本发明的实施例中，通过感测线，对于驱动电流进行检测包括：检测感测线的电压在预定时间内的变化。根据感测线的电压在预定时间内的变化，获得驱动电流的值。
根据本发明的实施例的阵列基板、显示面板、显示装置和电流测量方法，能够提高驱动晶体管的电流测量速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
图1是一种能够检测驱动晶体管的电流的阵列基板的示意性的电路图；
图2是本发明的实施例提供的阵列基板的示意图；
图3是图2所示的阵列基板的一种示意性的电路图；
图4是本发明的实施例提供的电流测量方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。
图1是一种能够检测驱动晶体管的电流的阵列基板的示意性的电路图。如图1所示，阵列基板包括像素单元以及感测线SL。像素单元包括多个子像素单元。子像素单元包括驱动晶体管T1、T2、T3。其中，阵列基板还包括多个开关元件S1、S2、S3。每个驱动晶体管T1、T2、T3的输出端都通过开关元件并联到感测线SL。
在阵列基板包括以矩阵排列的多个像素单元时，可以使用一条感测线SL与一列像素单元中所有的驱动晶体管连接，Rn表示图中所示的像素单元位于该列像素中的第n行。
在显示阶段，开关元件S1、S2、S3处于断开状态，驱动晶体管T1、T2、T3分别经控制开关G1、G2、G3连接到数据线DL，根据数据线上的数据电压产生驱动电流，以驱动发光元件OLED_R(红色)、OLED_G(绿色)、OLED_B(蓝色)发光，从而进行显示。
在电流检测阶段，闭合与被检测的像素单元对应的多个开关元件S1、S2、S3。驱动被检测的像素单元的任一子像素单元的驱动晶体管以产生驱动电流。通过感测线SL，对于驱动电流进行检测。
通过感测线SL，对于驱动电流进行检测可以包括：检测感测线SL的电压在预定时间内的变化。根据感测线SL的电压在预定时间内的变化，获得驱动电流的值。
被检测的像素单元的开关元件S1、S2、S3闭合时，驱动晶体管T1、T2、T3连接到感测线。未被检测的像素单元的开关元件处于断开状态。控制驱动晶体管T1、T2、T3中的其中一个产生驱动电流，该驱动电流对于连接到感测线的多个寄生电容Cs进行充电，感测线SL上的电压逐渐升高。根据预定时间ΔT内电压的变化量ΔV，计算得到电流I＝Csa*ΔV/ΔT，其中Csa为所有寄生电容Cs的等效电容。寄生电容Cs与连接到感测线SL的开关元件相关，并且无论开关元件是否断开都会存在。
根据图1所示的电路结构，以阵列基板包括1920*1080个像素单元，每个像素单元包括三个子像素单元为例，对于每一条感测线SL，将有3*1080个开关单元连接。Csa将大致等于3*1080*Cs，这需要较长的充电时间以得到足够的ΔV。
该电路结构存在改进的空间。
本发明的实施例提供了一种阵列基板，包括：多个像素单元以及感测线。像素单元包括驱动晶体管，感测线被配置为感测驱动晶体管的输出。其中，多个驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联。输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接，其中，通过第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量。没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。
相互串联的驱动晶体管中，仅需要将至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接，即可以通过控制第一和第二开关元件，以使得相互串联的驱动晶体管中的任一个电连接到感测线。这减少了需要直接连接到感测线的开关元件的数量，从而减小了等效电容，加快了充电过程。
在本发明的实施例中，像素单元可以包括多个子像素单元，驱动晶体管设置于子像素单元。同一个像素单元中的多个驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联。输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接，其中，通过第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量。没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。
对于驱动晶体管的感测一般以像素单元为单位进行，因此，对于像素单元中的连接方式进行改进，可以减少了需要直接连接到感测线的开关元件，从而减小了等效电容，加快了充电过程。
在本发明的实施例中，同一个像素单元中的多个驱动晶体管的所有的输出端可以通过多个第一开关元件串联，并且，其中一个驱动晶体管的输出端通过一个第二开关元件与感测线连接。这可以使得一个像素单元中仅有一个开关元件直接连接到感测线。
图2是本发明的实施例提供的阵列基板的示意图。如图2所示，阵列基板1包括像素单元2，以及感测线SL。感测线SL用于感测驱动晶体管的输出。像素单元2包括多个子像素单元。驱动晶体管T1、T2……Tn位于子像素单元。其中，阵列基板还包括多个开关元件S1、S2……Sn，其被配置为串联多个子像素单元的驱动晶体管T1、T2……Tn的输出端到感测线SL，使得：一个像素单元中的每两个相邻的驱动晶体管的输出端都通过一个第一开关元件连接，并且，一个像素单元中的一个驱动晶体管的输出端通过一个开关元件连接到感测线SL。“相邻”可以指物理位置上的相邻，也可以是电路结构上的相邻。连接到感测线SL的驱动晶体管可以是多个驱动晶体管T1、T2……Tn中的任一个。在感测线SL与最外侧的驱动晶体管连接时，可以尽可能的减少与感测线SL连接的开关元件的数量。
应当理解，此处示出了所有驱动晶体管T1、T2……Tn的输出端都串联的情况，但这不是必须的。部分驱动晶体管可以不串联而直接连接到感测线。例如，T1、T2串联，T2通过开关元件连接到感测线，T3不串联而直接通过开关元件连接到感测线。这些方案都属于本发明的实施例的范围，都可以有助于减少充电所需时间。
图3是图2所示的阵列基板的一种示意性的电路图。如图3所示，对于每一个像素单元，都有3个子像素单元。阵列基板包括多列像素单元以及多条感测线。其中，一条感测线与一列像素单元连接。像素单元还包括第一晶体管G1、G2、G3、电容以及发光单元OLED_R、OLED_G、OLED_B。第一晶体管与电容连接，并被配置为将数据电压写入电容。电容与驱动晶体管T1、T2、T3连接，并被配置为存储数据电压。驱动晶体管T1、T2、T3与发光单元OLED_R、OLED_G、OLED_B连接，并被配置为根据数据电压驱动发光单元OLED_R、OLED_G、OLED_B发光。发光单元OLED_R、OLED_G、OLED_B可以是有机电致发光单元(OLED)。
如图3所示，开关元件是开关晶体管S1、S2、S3。开关晶体管S1、S2、S3的控制端可以被施加相同的控制电压，例如可以连接在一起，由感测控制线SG控制，这样可以减少需要的控制线的数量。第一开关晶体管S1串联驱动晶体管T1和T2的输出端，第一开关晶体管S2串联驱动晶体管T2和T3的输出端，第二开关晶体管S3连接驱动晶体管T3的输出端和感测线SL。图3中未示出使用第三开关晶体管的情况，但是应当理解的是任一个驱动晶体管的输出端均可以直接通过第三开关晶体管连接至感测线。例如，驱动晶体管T1的输出端可以不与驱动晶体管T2、T3的输出端串联而直接通过第三开关晶体管连接至感测线。
在显示阶段，与图1所示的电路相同，开关元件S1、S2、S3处于断开状态，驱动晶体管T1、T2、T3分别经控制开关G1、G2、G3连接到数据线DL，根据数据线上的数据电压产生的驱动电流，以驱动发光元件OLED_R(红色)、OLED_G(绿色)、OLED_B(蓝色)发光，从而进行显示。
在电流检测阶段，被检测的像素单元的开关元件S1、S2、S3处于导通状态，驱动晶体管T1、T2、T3连接到感测线，未被检测的像素单元的开关元件处于断开状态。控制驱动晶体管T1、T2、T3中的其中一个产生驱动电流，并关断其余驱动晶体管。该驱动电流对于连接到感测线的多个寄生电容Cs进行充电，感测线SL上的电压逐渐升高。根据预定时间ΔT内电压的变化量ΔV，计算得到电流I＝Csa*ΔV/ΔT，其中Csa为所有寄生电容Cs的等效电容。
与图1所示的电路不同的是，等效电容Csa的值将产生变化。根据图3所示的电路结构，仍然以阵列基板包括1920*1080个像素单元，每个像素单元包括三个子像素单元为例进行说明。对于感测线SL，被检测的像素单元有3个开关元件连接，未被检测的像素单元仅有1个开关元件连接，因此将有1079+3个子像素单元连接到感测线SL。Csa大致等于1080*Cs+2*Cs，这极大的减小等效电容Csa的值，能够加速充电过程，满足更高分辨率和刷新频率的要求。
本发明的实施例还提供了一种显示面板，包括上述的阵列基板。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括根据上述的显示面板。显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
图4是本发明的实施例提供的电流测量方法的流程图。如图4所示，上述描述中涉及的电流测量方法包括：接通被检测的驱动晶体管的输出端与感测线之间的开关元件，使得被检测的驱动晶体管与感测线电连接。驱动被检测的驱动晶体管以产生驱动电流。通过感测线，对于驱动电流进行检测。
通过感测线，对于驱动电流进行检测可以包括：检测感测线的电压在预定时间内的变化；根据感测线的电压在预定时间内的变化，获得驱动电流的值。
此外，如上所述，驱动晶体管用于驱动OLED时，测量方法还可以包括：通过感测线向被检测的驱动晶体管的输出端施加小于OLED的开启电压的参考电压。在测量过程中，保持OLED两端的电压小于其开启电压，使得OLED保持截止，电流不会经过OLED，这可以保证电流测量的准确性。需要说明的是，在检测过程中所需要的电流实际上非常微小，对寄生电容进行充电后，感测线上的电压变化可以忽略不计，通常不会出现达到OLED发光电压的情况，使得OLED保持截至。
根据本发明的实施例的阵列基板、显示面板及显示装置、以及电流测量方法，能够提高驱动晶体管的电流测量速度。可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种阵列基板，包括：多个像素单元以及感测线；所述像素单元包括驱动晶体管，所述感测线被配置为感测驱动晶体管的输出；
其中，多个所述驱动晶体管中的至少两个的输出端通过第一开关元件串联；
输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过第二开关元件与感测线连接；其中，通过第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量；
没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过第三开关元件与感测线连接。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述像素单元包括多个子像素单元，所述驱动晶体管设置于所述子像素单元；
同一个所述像素单元中的多个所述驱动晶体管中的至少两个的输出端通过所述第一开关元件串联；
输出端相互串联的驱动晶体管中的至少一个的输出端通过所述第二开关元件与感测线连接；其中，通过所述第二开关元件与感测线连接的输出端的数量小于相互串联的驱动晶体管的数量；
没有相互串联的驱动晶体管的输出端通过所述第三开关元件与感测线连接。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其中，同一个所述像素单元中的多个所述驱动晶体管的所有的输出端通过多个所述第一开关元件串联，并且，其中一个驱动晶体管的输出端通过一个所述第二开关元件与感测线连接。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其中，同一个所述像素单元中的所述第一开关元件的控制端被施加相同的控制电压。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其中，同一个所述像素单元中的所述第一开关元件的控制端被施加不同的控制电压。
6.根据权利要求1至5任一项所述的阵列基板，其中，输出端相互串联的驱动晶体管的控制极响应于不同的控制信号。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，所述发光单元是有机电致发光单元。
8.根据权利要求7所述的阵列基板，所述像素单元还包括第一晶体管、电容以及发光单元；
所述第一晶体管与所述电容连接，并被配置为将数据电压写入所述电容；
所述电容与所述驱动晶体管连接，并被配置为存储所述数据电压；
所述驱动晶体管与所述发光单元连接，并被配置为根据所述数据电压驱动所述发光单元发光。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件是开关晶体管。
10.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述阵列基板包括多列像素单元以及多条感测线；其中，一条感测线与一列像素单元连接。
11.一种显示面板，包括根据权利要求1至10中任一项所述的阵列基板。
12.一种显示装置，包括根据权利要求11所述的显示面板。
13.一种电流测量方法，用于对权利要求1所述的阵列基板的驱动晶体管输出的驱动电流进行测量，所述电流测量方法包括：
接通被检测的驱动晶体管的输出端与感测线之间的开关元件，使被检测的驱动晶体管与感测线电连接；
驱动被检测的驱动晶体管以产生驱动电流；
通过所述感测线，对于所述驱动电流进行检测。
14.根据权利要求13所述的电流测量方法，其中，所述驱动晶体管用于驱动有机电致发光单元；
所述测量方法还包括：通过感测线向被检测的驱动晶体管的输出端施加小于有机电致发光单元的开启电压的参考电压。
15.根据权利要求13所述的电流测量方法，其中，通过所述感测线，对于所述驱动电流进行检测包括：
检测所述感测线的电压在预定时间内的变化；
根据所述感测线的电压在预定时间内的变化，获得驱动电流的值。
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