TW200530673A - Measurement method of current in this film transistor array - Google Patents

Description

200530673 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種TFT陣列驅動電流測定方法及裝置，尤 其關於一種驅動電流具有補償成分之TFT陣列驅動電流測 定方法及裝置。 【先前技術】 對於用於平面電視、個人電腦用之監視器、行動電話之 顯示裝置等的平面顯示面板，要求可對應快速變化之圖像 且能夠再現鮮豔色彩。根據此種要求，近年來使用有響應 速度較快之薄膜電晶體（TFT)陣列與顯示顏色範圍較寬之 有機EL元件等自體發光元件的主動型顯示面板引人矚目。 所謂自體發光元件，係依據流向元件之電流量從而產生 光線之發光元件。因此，利用有自體發光元件之顯示面板 中所使用的TFT陣列必須能夠控制自體發光元件之驅動電 流。故而，自體發光元件用之TFT陣列檢查，於先前之液晶 面板用TFT陣列之測定中，不僅需要測定有無電流，還需要 測定電流量或電荷量。 另外，由於以有機EL材料為

。叹7又…仍竹頂；f谷I 貴’故而TFT陣列面板檢查通常係於封人自體發光材料^ 進行，僅於通過檢查之TFT陣财封人自體發光材料。告 而’於未封人有自體發光材料之狀態下，由於不存在㈣

之對象故而無驅動電流流過。因此，广 W 仔有如下一種方、去 其設置虛設貞荷f容取代自體發光材 / ，則疋流至此备；f 之電流從而檢查能否進行電流控制。 、 95593.doc 200530673 圖7中表示設有此種負荷電容之代表性自體發光材料用 之丁 FT面板110。TFT面板110包含排列為陣列狀之像素 12 0 ’連接於各像素之閘極線112及資料線111，分別連接於 閘極線112及資料線111之移位暫存器115、116，傳送亮度 Λ號之骨度ifl號線113 ’以及供給像素驅動電流至各像素之 陣列驅動電流線114。又，像素120包含連接有閘極線112及 資料線111之選擇電晶體121，連接於選擇電晶體121之電容 器122，於閘電極上連接有電容器122之像素驅動電晶體 123，以及連接於像素驅動電晶體123與陣列驅動訊號線114 且成為自體發光材料替代品之負荷電容124。此負荷電容 124可於將自體發光材料封入TFt陣列面板時除去，亦可原 樣保留。

繼而，說明TFT面板110之動作概略。移位暫存器115、116 分別施加電壓至特定閘極線丨12及資料線丨丨丨。此時，選擇 有像素120，其處於施加有電壓之閘極線丨丨2及資料線丨丨丨之 父又位置。繼而，於亮度訊號線丨丨3上施加電壓，其對應於 選擇像素120之像素驅動電流。亮度訊號藉由像素選擇電路 1〇4傳送至所選之資料線lu。於選擇像素12〇中，電壓施加 至遠擇電晶體121之閘極從而成為〇N狀態（汲極·源極間成 為導通狀態），電容器122依據自資料線U1所供給之亮度訊 旒而充電至特定電壓。於是，像素驅動電晶體123成為〇N 狀態，依據電容器122之電壓，電流自陣列驅動電流線114 流至負荷電容124。 於此種TFT陣列中，由於陣列驅動電流線114電性連接於 95593.doc 200530673 所有像素’因此即使由於非選擇像素中之漏電流或藉由電 容器120之殘留電位而繼續流至像素驅動電晶體123之殘留 電流等的影響’於未選擇所有像素之狀態下，陣列驅動電 流線114中亦不會為零，仍流過有補償電流。並且，此補償 電流根據TFT陣列之狀態而變動。因此，為測定TFT陣列像 素驅動電流，則需要自已測定之陣列驅動電流中扣除補償 成分。 如此’至於自陣列驅動電流中去除補償成分之測定方 法，存有測定按照每像素驅動時及非驅動時之陣列驅動電 流的方法（參照專利文獻丨）。圖3中表示此方法之代表性序 列。首先，選擇TFT面板之測定像素（步驟2〇〇)。其次，充 電電容器122,測定像素驅動時之陣列驅動電流（步驟2〇1)。 測定非驅動測定像素時，即電容器122處於放電狀態時之陣 列驅動電流（補償成分）（步驟2〇2)。並且，獲取驅動時之陣 列驅動電流與非驅動時之陣列驅動電流（補償成分）之差 分，求得像素驅動電流（步驟203)。對於1]?丁面板之所有像 素連、戈〖生進行此種像素非驅動時及驅動時之測定（步驟 204 > 205) 〇 圖4係表示上述技術之測定要點的圖。於圖中，橫軸為時 間，縱軸為陣列驅動電流。首個像素之像素驅動電流成為 像素驅動時之陣列驅動電流311與像素非驅動時之陣列驅 動電流301的差分。同樣，第2至第4像素之像素驅動電流係 像素驅動時之電流3丨2、313、314之電流與像素非驅動時之 電流302、3 03、304之電流的差分。如此，藉由測定各像素 95593.doc 200530673 測定後不久的補償成分，即使於測定中途補償電流產生變 化，亦可進行精密測定。 [專利文獻1]日本專利特開2002-40074號公報 [發明所欲解決之課題] 然而，若按照每個像素測定像素驅動時與非驅動時之陣 列驅動電流時，則需要對每個像素進行兩次測定，因此存 在有耗費測定時間之問題。雖可於數次中間隔一次測定非 驅動時之陣列驅動電流，但補償電流測定期間產生之變動 將不會於像素驅動電流之計算中有所反映，因此測定結果 之精度劣化。 並且，若複數個像素驅動時，於依次測定陣列驅動電流 之過程中測定補償電流時，則各像素間之測定時序產生偏 差。圖5係表不以相同時間間隔連續測定同一像素時像素驅 動電流之測定結果圖。於理想性TFT陣列中，像素驅動電流 應為固定，而不受測定時序之影響，然而如圖可知，於驅 動TFT陣列之電流中存在有過渡特性，因此若測定像素之時 間間隔不同時，則測定結果中便可能產生誤差。此種過渡 特性並非限於連續測定同一像素之時，亦為連續性測定配 置為同行或同列等直線狀之像素時所產生的現象。由此， 為獲仔正確之測定結果，較好的是以相同時間間隔連續測 定排列為直線狀之像素。 【發明内容】 本發明係藉由一種TFT陣列之像素驅動電流測定方法解 決上述課題，該TFT陣列之像素驅動電流測定方法係測定具 95593.doc 200530673 有配置為陣列狀之複數個像素以及供給像素驅動電流至上 述複數個像素之各像素的陣列驅動電流線，流至上述陣列 驅動電流線之陣列.驅動電济l包含上述像素驅動電流成分與 補償電流成分之TFT陣列之上述像素驅動電流之測定方 法，且包含：陣列驅動電流測定步驟，其對於上述複數個 像素之一部分或全部測定像素，以特定時間間隔依次測定 上述各測定像素驅動時之上述陣列驅動電流；補償電流測 定步驟，其於未實施上述陣列驅動電流測定步驟時，測定 上述補償電流成分，補償電流計算步驟，其由複數個上述 補償電流之測定結果計算上述測定像素之陣列電流測定時 之上述補償電流：及像素驅動電流計算步驟，其由上述陣 列電/氣測定步驟之測定結果與上述補償電流計算步驟之計 算結果的差值’計算上述複數個像素之各像素的上述像素 驅動電流。 [發明效果] 错由本發明’可高速·高精度地敎TFT陣狀像素驅動 電流。 【實施方式】 [實施例] 以下參照附圖，就作為本發明較好實施形態之陣列之 像素驅動電流測定方法加以詳細說明。 、圖2中表示本發明之像素驅動電流測定裝置⑽之概略構 成圖與TFT陣miG之電路圖。像素驅動電流測定裝置⑽ 包含連接於進行像素選擇之移位暫存器ιΐ5、ιΐ6的像素選 95593.doc 200530673 擇電路104，連接於亮度訊號線113之亮度訊號產生電路 ，連接於陣列驅動電流線114之作為測定機構之電流計 101 ’連接於電流計1 〇 1之作為驅動電流供給機構之電源 103，以及連接於電流計1 〇 1之資料處理裝置丨。於資料處 理裝置105中，内置有用以記錄測定資料之記憶體與進行資 料處理之處理器。於TFT陣列110中，矩陣狀配置有3〇72行 768列之像素。TFT陣列110之構成與於先前技術中所說明者 相同，故而省略其說明。 繼而，根據圖1流程圖、圖2構成圖以及圖6陣列驅動電流 之波形圖，以屬於TFT陣列之第3行及第4行之像素測定為 例，說明動作概略。首先，像素選擇裝置1〇4選擇TFT陣列 之第3行第1列之像素12〇(步驟1〇)。由於所選擇之像素係一 行之首個像素（步驟11)，故而此時測定流至陣列驅動電流線 114之陣列驅動電流，記錄於資料處理裝置1〇5之記憶體（步 驟12)。此時流過之電流成為陣列驅動電流之補償成分 401。繼而，亮度訊號產生電路1〇2輸出亮度訊號至亮度訊 號線113。選擇像素12〇之電容器122依據此亮度訊號充電至 特定電壓，像素驅動電晶體123成為ON狀態，且對應於亮 度訊號之像素驅動電流流至陣列驅動電流線丨丨4。藉由電流 計101測定此時之電流410，並記錄於資料處理裝置丨〇5之記 憶體（步驟1 3)。測定後，將陣列驅動電流線丨丨4之電流設為 零，使已充電至電容器122之電荷放電。如此，完成像素120 之測定。 由於像素120並非一行之最後像素（步驟14)，因此像素選 95593.doc -10- 200530673 擇電㈣4選擇作為下—敎像素之鄰接像素i25(第请第 2列X步㈣）。由於像素125並非第3行之首個像素（步驟 )α此像素驅動電晶體無需進行〇ff時之補償電流測定 (步驟12)，而僅敎驅動時之陣列驅動電流4U(步驟13)。 測疋序列與像素120相同。同樣，依次測定屬於第3行之像 素。若第3行之像素測定全部完成時（步驟15)，選擇第4行第 1列之像素(未圖示)(步驟18)。而且，第情之測定亦與第3 行之測定相同，僅於測定首個像素（第4行第】列）之前，測定 像素非驅動時之陣列驅動電流4〇2(補償電流)與驅動時之陣 列驅動電流420兩者（步驟12、13)。其後，與第3行之測定相 同’於列方向域次進行像素敎，但於第⑽之後測定像 素時，僅測定驅動時之陣列驅動電流。重複此種測定，測 ^屬於TFT陣列上所有行之像素，並將測定結果記錄於資料 處理裝置105之記憶體。 完成所有像素测定後，資料處理裝置1〇5計算出各像素之 Γ第電二屬於上述第3行像素之補償電流以如下方式計 斤。第以1列像素120之補償電流即為於步驟12中所測定 之像素非驅動時之陣列驅動電流4〇1本身。第3行第2列像素 ⑵之補償電流根據第4行中所測定之㈣電流術盘第靖 :所測定之補償電流401直線内插後求得。即’根據第情 泣所測疋之補償電流4〇2從而獲取第3行中所測定之補償電 机401之差分’除以屬於第3行之像素數（768)，於計算έ士果 上乘以作為補償電流計算對象之像㈣數⑺，再加上補償 電流如，將如此所得者設為補償電流。同樣，求得所有像 95593.doc 200530673 素之補償電流（步驟16)。最後，自各像素之像素驅動時陣列 驅動電流之測定值，扣除於步驟16中所求得之補償成分， 求得各像素之像素驅動電流（步驟19)。

如此’於測定各像素之前無需進行補償電流之測定，而 於母次測定驅動特定像素數時之電流時實施，内插其間測 定時之補償電流從而計算，藉此可減少測定次數，進行高 速測定。又，藉由將補償電流之測定時序設定於各行之最 初或最後，可以相等時間間隔依次進行屬於該行之像素測 定，故而可排除因T F T陣列驅動電流之過渡特性所造成的測 定誤差，從而進行正確測定。 另外，於本實施例中係按照各行進行測定，但即使按照 各列進行敎亦可獲得同樣效果。又，為使補償成分非線 形增加，亦可於TFT陣列中，無需進行如本實施例所示之單 純線形内插，而是根據3點以上之補償電流測定結果以高次 遇數進行内插，從而求得各像素之補償電流。進而，於以

相同條件複數次測定具有相同構造之丁陣列之情形 ^由於可預先羊握補償電流之變動傾向，因此僅於TI 陣歹j之首個像素測定時才測定補償電流，依據此測定值」 所掌握之變動傾向從而計算各像素之補償電流，藉此可〗 一步減少補償電流之敎次數，縮短測定時間。 【圖式簡單說明】 圖1係作為本發明實施例之像素驅動電 程圖。 h 圖2係本發明實施例之像素驅動電流測定裝置與TFT陣列 95593.doc -12- 200530673 之概略圖。 圖3係先前技術之流程圖。 圖4係先前技術之陣列驅動電流之波形圖。 圖5係表示像素驅動電流之過渡特性圖。 圖6係本發明實施例之陣列驅動電流之波形圖。 圖7係表示代表性自體發光材料用之TFT面板圖。 【主要元件符號說明】 100 測定裝置 101 電流計 103 電源 104 105 110 114 120 像素選擇電路 資料處理裝置 TFT陣列 陣列驅動訊號線 像素 95593.doc

Claims (1)

1. 200530673 十、申請專利範圍： 1· -種TFT7車列之像素驅動電流測定方法，其係測定具有： 配置為陣列狀之複數個像素；及 供給像素驅動電流至上述複數個像素之各像素的陣列 驅動電流線； 流至上述陣列驅動電流線之陣列驅動電流包含上述像 素驅動電流成分與補償電流成分之TFT陣列，包含·· 陣列驅動電流測定步驟，其對於上述複數個像素之一 部分或全部測定像素，以特定時間間隔依次測定上述各 測定像素驅動時之上述陣列驅動電流； 補償電流測定步驟，其於未實施上述陣列驅動電流測 定步驟時，測定上述補償電流成分； 補乜電流計算步驟，其由複數個上述補償電流之測定 、、、σ果，什异上述測定像素之陣列電流測定時之上述補償 電流；及 像素驅動電流計算步驟，其由上述陣列電流測定步驟 之測定結果與上述補償電流計算步驟之計算結果的差 值，計算上述複數個像素之各像素的上述像素驅動電流。 2·如請求項1之TFT陣列之像素驅動電流測定方法，其中上 述所有測定像素均屬於上述TFT陣列之特定行或列。 3.如請求項1或2之TFT陣列之像素驅動電流測定方法，其中 於貫施上述陣列驅動電流測定步驟前實施上述補償電流 測定步驟。 4·如請求項1或2之TFT陣列之像素驅動電流測定方法，其中 95593.doc 200530673 於實施上述陣列驅動電流測定步驟後實施上述補償電流 測定步驟。 5 ·如睛求項1之TFT陣列之像素驅動電流測定方法，其中於 上述補償電流計算步驟中，上述補償電流係由於上述測 定像素之陣列電流測定之前不久與之後不久所測定之補 償電流測定結果，藉由進行線性内插而計算得出。 6· —種TFT陣列之驅動電流測定裝置，其特徵為具有： 像素選擇訊號產生機構，其產生選擇TFT陣列之特定像 素的訊號； 驅動電流供給機構，其供給驅動電流至上述TFT陣列之 複數個像素； 測定機構，其於上述像素之非驅動時測定上述驅動電 流，並且以特定時間間隔測定驅動複數個上述像素時之 上述驅動電流；及 資料處理機構，其由複數個上述非驅動時之上述驅動 電流與驅動上述像素時之上述驅動電流，計算出上述像 素之驅動電流。 7.如請求項6之TFT陣列之驅動電流測定裝置，其中以上述 測定機構測定驅動時之上述驅動電流的上述複數個像素 配置為直線狀。 95593.doc