CN110211517A - 显示基板及其检测方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示基板及其检测方法、显示装置，属于显示技术领域。本发明的显示基板，包括从显示区延伸至非显示区的数据线，在非显示区设置有开关晶体管，开关晶体管的第一极与数据线连接；在非显示区还设置有裂纹检测导线；裂纹检测导线的一端与开关晶体管的控制极连接，另一端与开关电压供给模块连接；开关晶体管的第二极与数据电压供给模块连接；开关电压供给模块用于在显示不良检测阶段输出第一开关电压，数据电压供给模块用于在显示不良检测阶段输出第一数据电压，以使开关晶体管处于线性区；开关电压供给模块用于在裂纹检测阶段输出第二开关电压，数据电压供给模块用于在裂纹检测阶段输出第二数据电压，以使开关晶体管处于饱和区。

Description

显示基板及其检测方法、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示基板及其检测方法、显示装置。
背景技术
当前在OLED柔性产品中，大部分采用了一种裂纹检测导线(PCD；Panel CrackDetect)设计，通过金属走线围绕着显示面板四周走数圈不等，连接至显示区若干数据线线，当PCD出现断裂时，增加PCD电阻，使相连的数据线上的数据电压写入不足，例如经典7T1C电路，数据电压写入不足，呈现数条不等亮线，从而到达检测膜层断裂的目的。
但目前随着产品分辨率(PPI)不断增加，全面屏的全面普及，显示面板中检测开关位置越来越狭隘，多使用单边开关用于显示面板显示不良检测(Cell Test)区分RGB画面，对于PCD，已经无多余开关进行开关控制，导致显示产品在Cell Test中，由于PCD本身的电阻，导致连接PCD的数据电压信号存在明显压降，写入数据电压不足，在不同电路中呈现亮线或者暗线，导致Cell Test过程中受到竖条PCD-X-Line干扰，影响产品正常不良检测，容易出现过检和误判，影响产品品质和良率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能够精准检测显示面板裂纹和显示不良的显示基板及其检测方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板，划分为显示区和环绕所述显示区的非显示区，所述显示基板包括从所述显示区延伸至所述非显示区的数据线，在所述非显示区设置有开关晶体管，所述开关晶体管的第一极与所述数据线连接；在所述非显示区还设置有裂纹检测导线；其中，
所述裂纹检测导线的一端与所述开关晶体管的控制极连接，另一端与开关电压供给模块连接；
所述开关晶体管的第二极与数据电压供给模块连接；
所述开关电压供给模块，用于在显示不良检测阶段输出第一开关电压，所述数据电压供给模块，用于在显示不良检测阶段输出第一数据电压，以使所述开关晶体管处于线性区；
所述开关电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第二开关电压，所述数据电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第二数据电压，以使所述开关晶体管处于饱和区。
优选的是，所述显示区中设置有像素驱动电路；所述像素驱动电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管的第二极连接第一电源电压供给模块；其中，
所述第一电源电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第一电源电压，以使所述驱动晶体管处于饱和区。
优选的是，所述裂纹检测导线环绕所述非显示区设置。
进一步优选的是，所述裂纹检测导线的数量为2-3圈。
优选的是，所述显示基板还包括栅线；所述裂纹检测导线与所述栅线同层设置，且材料相同。
优选的是，所述裂纹检测导线的材料包括钼。
优选的是，所述开关晶体管包括P型晶体管。
优选的是，所述显示基板包括阵列基板或者OLED基板。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述显示基板的检测方法，包括：
显示不良检测阶段：控制开关电压供给模块输出第一开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第一数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于线性区，以对显示基板的显示是否存在不良进行检测；
裂纹检测阶段：控制开关电压供给模块输出第二开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第二数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于饱和区，以对裂纹检测导线是否存在裂纹进行检测。
优选的是，所述显示区中设置有像素驱动电路；所述像素驱动电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管的第二极连接第一电源电压供给模块；其中，
在裂纹检测阶段还包括：所述第一电源电压供给模块输出第一电源电压，以使所述驱动晶体管处于饱和区。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种上述显示装置，其包括上述的显示基板。
本发明具有如下有益效果：
由于，在本发明的显示基板进行显示不良检测时，开关电压供给模块通过裂纹检测导线输出第一开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线输出第一数据电压至开关晶体管的第一极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于线性区，因此，开关晶体管的控制极电压发生变化也不会影响开关晶体管的源漏电流的变化；相应的，在本发明的显示基板进行裂纹检测时，开关电压供给模块通过裂纹检测导线输出第二开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线输出第二数据电压至开关晶体管的第一极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于饱和区，因此，只要控制极的电压发生微小变化则会导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化；这样以来，只要裂纹检测导线发生断裂，其电阻就会发生改变，从而使得加载在开关晶体管的栅极的电压就会发生变化，导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化，也即开关晶体管处于饱和区相当于裂纹检测导线等同放大电路，进而使得裂纹检测更加准确。
附图说明
图1为本发明的实施例1的显示基板的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的显示基板的电路示意图；
图3为P型晶体管的Id-Vg曲线示意图；
图4为显示不良检测阶段，裂纹检测导线电阻变化对发光器件的电流的影响；
图5为裂纹检测阶段，裂纹检测导线电阻变化对发光器件的电流的影响。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1所述，本实施例提供一种显示基板，其划分为显示区Q1和环绕显示区Q1的非显示区Q2，该显示基板包括从所述显示区Q1延伸至所述非显示区Q2的数据线Data；设置在非显示区Q2的开关晶体管、裂纹检测导线PCD；其中，裂纹检测导线PCD的一端与开关晶体管的控制极连接，另一端与开关电压供给模块；开关晶体管的第一极连接数据线Data，第二极连接数据电压供给模块；在显示不良检测阶段，开关电压供给模块用于输出第一开关电压；数据电压供给模块用于输出第一数据电压，以使所述开关晶体管处于线性区；在裂纹检测阶段，开关电压供给模块用于输出第二开关电压；数据电压供给模块用于输出第二数据电压，以使开关晶体管处于饱和区。
其中，在本实施例中显示基板中以所提及的晶体管均为P型晶体管为例进行说明的，而晶体管的第一极为漏极，第二极为源极，控制极为栅极。本实施例中开关管的线性区是指开关管的Id-Vg的Ion附近；开关管的饱和区是指曲线Id-Vg的亚阈值附近。
由于，在本实施例的显示基板进行显示不良检测时，开关电压供给模块通过裂纹检测导线PCD输出第一开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线Data输出第一数据电压至开关晶体管的漏极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于线性区，因此，开关晶体管的控制极电压发生变化也不会影响开关晶体管的源漏电流的变化；也就是说，在显示不良检测阶段即使裂纹检测导线PCD发生断裂，其电阻由1Ω到1MΩ的变化，导致开关晶体管的控制极电压发生变化，也不会影响开关晶体管的漏极输出至数据线Data上的电流，即不会影响对显示基板的显示不良检测，由此可以看出的是，控制开关晶体管处于线性区，相当于对裂纹检测导线PCD进行了屏蔽。相应的，在本实施例的显示基板进行裂纹检测时，开关电压供给模块通过裂纹检测导线PCD输出第二开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线Data输出第二数据电压至开关晶体管的漏极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于饱和区，因此，只要控制极的电压发生微小变化则会导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化；这样以来，只要裂纹检测导线PCD发生断裂，其电阻就会发生改变，从而使得加载在开关晶体管的栅极的电压就会发生变化，导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化，也即开关晶体管处于饱和区相当于裂纹检测导线PCD等同放大电路，进而使得裂纹检测更加准确。
其中，本实施例的显示基板的显示区Q1中设置有像素驱动电路，对于一般的像素驱动电路至少包括两个晶体管、一个存储电容Cst，也即2T1C像素驱动电路；其中，两个晶体管分别为扫描晶体管和驱动晶体管，其中，扫描晶体管用于控制像素驱动电路是否被选通，驱动晶体管用于在开关晶体管打开后，为发光器件提供驱动电流；对于驱动晶体管的源极通常是与第一电源电压供给模块连接的，在本实施例中优选的，在裂纹检测阶段，通过第一电源电压供给模块输出第一电源电压，以使驱动晶体管处于饱和区，这样以来，在裂纹检测阶段驱动晶体管和开关晶体管均处于亚阈值摆幅(SS)区间，微小的栅源电压变化对电流的影响就很明显，而由于数据线Data是通过开关晶体管与裂纹检测导线PCD连接的，因此使得数据线Data上所写入的第二数据电压的速率明显降低，此时将驱动晶体管栅极上所加载的电源电压进行调节，增大驱动晶体管的栅源电压，通过裂纹检测导线PCD的电阻变化，快速准确的分析出是否存在裂纹检测导线PCD出现异常。
具体的，假若开关晶体管采用P型晶体管；在显示不良检测阶段，以对绿色子像素显示是否正常为例进行说明，数据电压供给模块输出7V的第一数据电压，通过ET信号线输出给开关晶体管的漏极，并输入至数据线Data上，此时开关晶体管的栅源电压为-7V～-13V，开关晶体管处于线性区，此时，开关晶体管的栅极电压的波动对源漏电流的输出无明显影响，模拟仿真结果如图4所示，当裂纹检测导线PCD的电阻为1Ω时和1MΩ时，输出发光器件OLED输出的电流几乎重合，在进行显示不良检测阶段，显示面板不会出现由于裂纹检测导线PCD断裂造成显示面板显示的典型横纹不良，影响正常的显示不良的检测，达到了对放大电路屏蔽的效果。
在裂纹检测阶段，将开关晶体管的栅极写入的第二开关电压调整为2.5V左右，第二极写入的第二数据电压调整为4V左右时，此时，开关晶体管的栅源电压则为1.5V。由于Vgs＝1.5V，开关晶体管处于正常PMOS亚阈值摆幅(SS)区间，微小的Vgs变化对电流影响明显，同时由于第二数据电压写入效率大幅下降，将像素电路中的驱动晶体管的源极接收的第一电源电压Vdd调节至0.1V，增大驱动晶体管的Vgs，使驱动晶体管也工作于SS区间，通过裂纹检测导线PCD的电阻变化，快速准确分析出是否裂纹检测导线PCD走线出现异常。如模拟结果图5所示，当裂纹检测导线PCD的电阻从1Ω变化为1MΩ时，发光器件OLED输出的电流出现明显变化，随着裂纹检测导线PCD电阻变化加剧，发光器件OLED输出电流变化更为明显。可以通过调节Vdd大小，调节驱动晶体管的工作区间，调整对裂纹检测导线PCD的电阻值变化敏感度，可以有效区分裂纹检测导线PCD是否出现断裂。
其中，在本实施例中将裂纹检测导线PCD设置在非显示区Q2，且该裂纹检测导线PCD环绕非显示区Q2设置。如此设置不会影响显示基板显示区Q1的开口率，同时也会影响显示区Q1中的信号传输。
优选的，裂纹检测导线PCD的数量为2-3圈，当然也可以根据显示基板的尺寸具体设置裂纹检测导线PCD的数量。其中，裂纹检测导线PCD是与显示基板中的栅线Gate同层设置，且材料形同的，这样以来，可以在显示基板中形成栅线Gate的同时形成裂纹检测导线PCD，故不会增加工艺步骤，也不会造成成本的增加。具体的，裂纹检测导线PCD的材料可以为钼等具有良好到点性质的材料。
其中，本实施例中的显示基板可以为液晶面板中的阵列基板，也可以是OLED显示装置中的OLED基板。在本实施中以显示基板为OLED基板为例进行说明，以下结合图3所示，7T1C的像素驱动电路和开关晶体管以及裂纹检测导线PCD的连接关系对该显示基板进行说明。
如图3所示，7T1C的像素驱动电路中的各个晶体管和开关晶体管均采用P型晶体管。其中，第三晶体管T3为驱动晶体管，第四晶体管T4为扫描晶体管。
具体的，第一晶体管T1的漏极连接信号输入端Vinit，第二极连接第二晶体管T2的漏极和第三晶体管T3的控制极，控制极连接复位信号端Reset；第二晶体管T2的漏极连接第一晶体管T1的源极和第三晶体管T3的控制，第二极连接第三晶体管T3的漏极和第六晶体管T6的源极，控制极连接栅线Gate；第三晶体管T3的漏极连接第二晶体管T2的源极和第六晶体管T6的源极，第二极连接第五晶体管T5的漏极和第四晶体管T4的漏极，控制极连接存储电容Cst的第一端和第二晶体管T2的漏极；第四晶体管T4的漏极连接第五晶体管T5的漏极和第三晶体管T3的源极，第二极通过数据线Data连接开关晶体管的漏极，控制极连接栅线Gate；第五晶体管T5的漏极连接第三晶体管T3的源极和第四晶体管T4的漏极，第二极连接第一电源电压端和存储电容Cst的第二端，控制极连接发光控制线EM；第六晶体管T6的漏极连接第七晶体管T7的漏极和发光器件OLED的第一极，第二极连接第二晶体管T2的源极和第三晶体管T3的漏极，控制极连接发光控制线EM；第七晶体管T7的漏极连接第六晶体管T6的漏极和发光器件OLED的第一极，第二极连接信号输入端Vinit，控制极连接复位信号端Reset；发光器件OLED的第二极连接第二电源电压端；开关晶体管的漏极连接数据线Data，第二极连接数据电压供给模块，控制极连接裂纹检测导线PCD的一端，裂纹检测导线PCD的另一端连接开关电压供给模块。
实施例2：
本实施例提供一种显示基板的检测方法，该显示基板可以为实施例1中的显示基板。该显示基板的检测方法包括两个阶段，分别为显示不良检测阶段和裂纹检测阶段。具体检测方法如下：
显示不良检测阶段：控制开关电压供给模块输出第一开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第一数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于线性区，以对显示基板的显示是否存在不良进行检测。
裂纹检测阶段：控制开关电压供给模块输出第二开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第二数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于饱和区，以对裂纹检测导线PCD是否存在裂纹进行检测。
由于，在本实施例的显示基板进行显示不良检测时，控制开关电压供给模块通过裂纹检测导线PCD输出第一开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线Data输出第一数据电压至开关晶体管的漏极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于线性区，因此，开关晶体管的控制极电压发生变化也不会影响开关晶体管的源漏电流的变化；也就是说，在显示不良检测阶段即使裂纹检测导线PCD发生断裂，其电阻由1Ω到1MΩ的变化，导致开关晶体管的控制极电压发生变化，也不会影响开关晶体管的漏极输出至数据线Data上的电流，即不会影响对显示基板的显示不良检测，由此可以看出的是，控制开关晶体管处于线性区，相当于对裂纹检测导线PCD进行了屏蔽。相应的，在本实施例的显示基板进行裂纹检测时，开关电压供给模块通过裂纹检测导线PCD输出第二开关电压至开关晶体管的控制极，数据电压供给模块通过数据线Data输出第二数据电压至开关晶体管的漏极，以使开关晶体管在该阶段的工作状态处于饱和区，因此，只要控制极的电压发生微小变化则会导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化；这样以来，只要裂纹检测导线PCD发生断裂，其电阻就会发生改变，从而使得加载在开关晶体管的栅极的电压就会发生变化，导致开关晶体管的源漏电流发生较大的变化，也即开关晶体管处于饱和区相当于裂纹检测导线PCD等同放大电路，进而使得裂纹检测更加准确。
其中，在本实施例中的显示基板还包括像素驱动电路，该像素驱动电路可以2T1C，也可以7T1C，当然也可以是其他结构的像素驱动电路。优选的，在裂纹检测阶段还包括：通过第一电源电压供给模块输出第一电源电压，以使驱动晶体管处于饱和区，这样以来，在裂纹检测阶段驱动晶体管和开关晶体管均处于亚阈值摆幅(SS)区间，微小的栅源电压变化对电流的影响就很明显，而由于数据线Data是通过开关晶体管与裂纹检测导线PCD连接的，因此使得数据线Data上所写入的第二数据电压的速率明显降低，此时将驱动晶体管栅极上所加载的电源电压进行调节，增大驱动晶体管的栅源电压，通过裂纹检测导线PCD的电阻变化，快速准确的分析出是否存在裂纹检测导线PCD出现异常。
具体的，假若开关晶体管采用P型晶体管；在显示不良检测阶段，以对绿色子像素显示是否正常为例进行说明，数据电压供给模块输出7V的第一数据电压，通过ET信号线输出给开关晶体管的漏极，并输入至数据线Data上，此时开关晶体管的栅源电压为-7V～-13V，开关晶体管处于线性区，此时，开关晶体管的栅极电压的波动对源漏电流的输出无明显影响，模拟仿真结果如图4所示，当裂纹检测导线PCD的电阻为1Ω时和1MΩ时，输出发光器件OLED输出的电流几乎重合，在进行显示不良检测阶段，显示面板不会出现由于裂纹检测导线PCD断裂造成显示面板显示的典型PCD-X-Line不良，影响正常的显示不良的检测，达到了对放大电路屏蔽的效果。
在裂纹检测阶段，将开关晶体管的栅极写入的第二开关电压调整为2.5V左右，第二极写入的第二数据电压调整为4V左右时，此时，开关晶体管的栅源电压则为1.5V。由于Vgs＝1.5V，开关晶体管处于正常PMOS亚阈值摆幅(SS)区间，微小的Vgs变化对电流影响明显，同时由于第二数据电压写入效率大幅下降，将像素电路中的驱动晶体管的第二极接收的第一电源电压Vdd调节至0.1V，增大驱动晶体管的Vgs，使驱动晶体管也工作于SS区间，通过裂纹检测导线PCD的电阻变化，快速准确分析出是否裂纹检测导线PCD走线出现异常。如模拟结果如图5所示，当裂纹检测导线PCD的电阻从1Ω变化为1MΩ时，发光器件OLED输出的电流出现明显变化，随着裂纹检测导线PCD电阻变化加剧，发光器件OLED输出电流变化更为明显。可以通过调节Vdd大小，调节驱动晶体管的工作区间，调整对裂纹检测导线PCD的电阻值变化敏感度，可以有效区分裂纹检测导线PCD是否出现断裂。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，其可以包括实施例1中的显示基板。
因此，本实施例的显示装置的检测更加准确。
其中，显示装置可以为液晶显示装置或者电致发光显示装置，例如液晶面板、电子纸、OLED面板、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。
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 (11)

1.一种显示基板，划分为显示区和环绕所述显示区的非显示区，所述显示基板包括从所述显示区延伸至所述非显示区的数据线，在所述非显示区设置有开关晶体管，所述开关晶体管的第一极与所述数据线连接；其特征在于，在所述非显示区还设置有裂纹检测导线；其中，
所述裂纹检测导线的一端与所述开关晶体管的控制极连接，另一端与开关电压供给模块连接；
所述开关晶体管的第二极与数据电压供给模块连接；
所述开关电压供给模块，用于在显示不良检测阶段输出第一开关电压，所述数据电压供给模块，用于在显示不良检测阶段输出第一数据电压，以使所述开关晶体管处于线性区；
所述开关电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第二开关电压，所述数据电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第二数据电压，以使所述开关晶体管处于饱和区。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示区中设置有像素驱动电路；所述像素驱动电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管的第二极连接第一电源电压供给模块；其中，
所述第一电源电压供给模块，用于在裂纹检测阶段输出第一电源电压，以使所述驱动晶体管处于饱和区。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述裂纹检测导线环绕所述非显示区设置。
4.根据权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述裂纹检测导线的数量为2-3圈。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括栅线；所述裂纹检测导线与所述栅线同层设置，且材料相同。
6.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述裂纹检测导线的材料包括钼。
7.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述开关晶体管包括P型晶体管。
8.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板包括阵列基板或者OLED基板。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的显示基板的检测方法，其特征在于，包括：
显示不良检测阶段：控制开关电压供给模块输出第一开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第一数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于线性区，以对显示基板的显示是否存在不良进行检测；
裂纹检测阶段：控制开关电压供给模块输出第二开关电压给开关晶体管的控制极；控制数据电压供给模块输出第二数据电压给开关晶体管的第二极，以使所述开关晶体管处于饱和区，以对裂纹检测导线是否存在裂纹进行检测。
10.根据权利要求9所述的显示基板的检测方法，其特征在于，所述显示区中设置有像素驱动电路；所述像素驱动电路包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管的第二极连接第一电源电压供给模块；其中，
在裂纹检测阶段还包括：所述第一电源电压供给模块输出第一电源电压，以使所述驱动晶体管处于饱和区。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的显示基板。
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