TWI593977B - 用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置 - Google Patents

用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置 Download PDF

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TWI593977B
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馬克 米蘭柯 托多洛維奇
艾倫 貝賴恩 納迪古柏
那達 伏柯維克
史蒂芬 羅伯特 路易斯
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Description

用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置 相關申請案之交叉參考
本專利申請案主張2014年12月30日申請之題為「用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置(Display Apparatus Including Dummy Display Element For TFT Testing)」之美國非臨時專利申請案第14/586,644號的優先權，該美國非臨時專利申請案為2014年6月4日申請之題為「用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置(Display Apparatus Including Dummy Display Element For TFT Testing)」之美國非臨時專利申請案第14/295,493號的部分接續申請案，該美國非臨時專利申請案主張2014年1月3申請之題為「用於薄膜電晶體測試之包括虛設顯示元件的顯示裝置(Display Apparatus Including Dummy Display Element For TFT Testing)」之美國臨時專利申請案第61/923,323號的優先權。前述申請案中之每一者讓與給本發明之同一受讓人，且以引用之方式併入本文中。
本發明係關於成像顯示器領域，且尤其係關於用於測試像素電路組件之系統及方法。
機電系統(Electromechanical system，EMS)器件包括具有電及機械元件(諸如，致動器、光學組件(諸如，鏡面、擋閘及/或光學膜層) 及電子器件)之器件。EMS器件可以多種尺度來製造，包括(但不限於)微尺度及奈米尺度。舉例而言，微機電系統(microelectromechanical systems，MEMS)器件可包括具有範圍為約一微米至數百微米或更大之大小的結構。奈米機電系統(NEMS)器件可包括具有小於一微米之大小(例如，包括小於數百奈米之大小)的結構。可使用沈積、蝕刻、微影及/或蝕刻掉所沈積材料層之部分或添加層以形成電及機電器件的其他微機械加工製程來創造機電元件。
已提議基於EMS之顯示裝置，該等顯示裝置包括選擇性地將光阻擋組件移動穿過貫穿光阻擋層界定之孔隙進入及離開光學路徑來調變光之顯示元件。進行此操作使得來自背光之光選擇性地通過或反射來自環境或前光之光以形成影像。
本發明之系統、方法及器件各自具有若干創新態樣，其中無單一者單獨負責本文中所揭示之合乎需要的屬性。
本發明中所描述之標的物之一創新態樣可在一種裝置中實施。該裝置包括：一影像形成顯示元件陣列，其跨越一顯示器之一檢視區配置；一虛設顯示元件，其定位於該檢視區外部；一驅動匯流排，其能夠將驅動及控制信號輸出至該等影像形成顯示元件及該虛設顯示元件；一測試匯流排，其能夠將測試信號輸出至虛設顯示元件像素電路；及一組開關。該等影像形成顯示元件中之每一者具有能夠控制其各別影像形成顯示元件之狀態的一相關聯之影像形成顯示元件像素電路。該虛設顯示元件具有相等於該等影像形成顯示元件像素電路中之每一者之一虛設顯示元件像素電路。該虛設顯示元件像素電路能夠控制該虛設顯示元件之狀態且能夠允許進行對包括於該虛設顯示元件像素電路中之複數個薄膜電晶體(TFT)之測試。該組開關能夠在一第一切換組態中將該虛設顯示元件像素電路內之互連件連接於該驅動匯流 排中之互連件之間以將該虛設顯示元件像素電路暴露於電信號，該等電信號相等於該等影像形成顯示元件像素電路所經歷之彼等電信號。該組開關亦能夠在一第二切換組態中將該虛設顯示元件像素電路內之互連件連接至該測試匯流排內之互連件以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第一TFT之一或多個操作參數。在一第三切換組態中，該組開關能夠將該虛設顯示元件像素電路內之互連件連接至該測試匯流排內之互連件以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第二TFT之一或多個操作參數。
在一些實施中，該組開關能夠在複數個額外組態中將該等虛設顯示元件像素電路互連件耦接至該測試匯流排內之互連件以用於測試該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT之一剩餘部分中之每一者。在一些實施中，該等開關能夠開啟一受測試TFT之閘極端子與該測試匯流排之間的該虛設顯示元件像素電路中之所有TFT。在一些實施中，該等開關進一步能夠開啟該虛設顯示元件像素電路中之TFT，該等TFT足以在該受測試TFT之該等端子與該測試匯流排之各別互連件之間形成一電路徑，且能夠將該受測試TFT之該等端子與該驅動匯流排之互連件電隔離。
在一些實施中，該裝置亦包括包含一TFT評估電路，該TFT評估電路能夠判定該虛設顯示元件像素電路中之一受測試TFT之一臨限電壓，且該一或多個所量測之操作參數包括該臨限電壓。在一些實施中，該裝置亦包括一TFT評估電路，該TFT評估電路能夠判定待施加至一受測試TFT之足以造成通過該受測試TFT之一經組態電流位準的一閘極電壓。在一些實施中，該裝置進一步包括一控制器，該控制器經組態以基於該所判定之臨限電壓修改該裝置之一操作電壓。
在一些實施中，該裝置包括包含耦接至一數位至類比轉換器之一連續漸進暫存器。該數位至類比轉換器之一輸出耦接至該測試匯流 排之一閘極電壓互連件，且該連續漸進暫存器及該數位至類比轉換器能夠經由該閘極電壓互連件將一組遞增地調整之電壓施加至一受測試TFT之一閘極端子。
在一些實施中，該裝置可包括一顯示器、一處理器及一記憶體器件。該顯示器包括該影像形成顯示元件陣列及該虛設顯示元件。該處理器可經組態以與該顯示器通信且處理影像資料。該記憶體器件可經組態以與該處理器通信。在一些實施中，該裝置亦可包括一驅動器電路及一控制器。該驅動器電路可經組態以將至少一信號發送至該顯示器。該控制器可經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。在一些實施中，該裝置包括可經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組。該影像源模組可包括一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。在一些實施中，該裝置可包括一輸入器件。該輸入器件可經組態以接收輸入資料及將該輸入資料傳達至該處理器。
本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可在一種裝置中實施。該裝置包括跨越一顯示器之一檢視區配置之一影像形成顯示元件陣列。該等影像形成顯示元件中之每一者具有能夠控制其各別影像形成顯示元件之狀態的一相關聯之影像形成顯示元件像素電路。該裝置亦包括定位於該檢視區外部之一虛設顯示元件。該虛設顯示元件具有相等於該等影像形成顯示元件像素電路中之每一者之一虛設顯示元件像素電路。該虛設顯示元件像素電路能夠控制該虛設顯示元件之狀態且允許進行對包括於該虛設顯示元件像素電路中之複數個薄膜電晶體(TFT)之測試。該裝置進一步包括：一驅動信號傳達構件，其用於將驅動及控制信號輸出至該等影像形成顯示元件及該虛設顯示元件；及一測試信號傳達構件，其用於將測試信號輸出至該虛設顯示元件像素電路。該裝置進一步包括切換構件，其用於在複數個組態中選擇性地將該虛設顯示元件像素電路之部分互連至該驅動信號傳達構件及該測 試信號傳達構件之部分。在一第一組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該驅動信號傳達構件之部分以將該虛設顯示元件像素電路暴露於相等於該等影像形成顯示元件像素電路所經歷之彼等信號之信號。在一第二組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該測試信號傳達構件之部分以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第一TFT之一或多個操作參數。在一第三切換組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該測試信號傳達構件之部分以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第二TFT之一或多個操作參數。
在一些實施中，該切換構件能夠在足夠數目個組態中將該測試信號傳達構件之部分連接至該虛設顯示元件像素電路之部分以測試該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT之一剩餘部分中之每一者。在一些實施中，該等切換構件能夠隔離一受測試TFT以用於進行測試。
在一些實施中，該裝置包括一TFT評估構件，其用於評估該虛設顯示元件像素電路中之一受測試TFT之操作參數。在一些實施中，該TFT評估構件能夠判定該受測試TFT之一臨限電壓。在一些實施中，該TFT評估構件能夠判定待施加至該受測試TFT之足以造成通過該受測試TFT之一經組態電流位準的一閘極電壓。在一些實施中，該裝置進一步包括一操作電壓調節構件，其用於基於該受測試TFT之該所判定之臨限電壓更新該裝置之一操作電壓。
本發明中所描述之標的物之另一創新態樣可在一種測試一顯示器之方法中實施。該方法包括藉由經由一第一信號匯流排將一組驅動信號施加至複數個顯示元件像素電路而在一顯示裝置上顯示複數個影像。該方法亦包括經由該第一信號匯流排將用以顯示該複數個影像之 該等驅動信號之一子集施加至一虛設顯示元件像素電路，該虛設顯示元件像素電路與該等顯示元件像素電路相同。該方法進一步包括操作一組開關以在一第一連接組態中將該虛設顯示元件像素電路與該第一信號匯流排解耦及將該虛設顯示元件像素電路耦接至一第二信號匯流排。經由具有該第一連接組態之該第二信號匯流排將第一組測試信號施加至該虛設顯示元件像素電路之部分，以測試包括於該虛設顯示元件像素電路中的複數個薄膜電晶體(TFT)中之一第一TFT之一操作參數。該方法進一步包括操作該組開關以在一第二連接組態中將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該第二信號匯流排，經由具有該第二連接組態之該第二信號匯流排將第二組測試信號施加至該虛設顯示元件像素電路之部分以測試該虛設顯示元件像素電路的一第二TFT之一操作參數。
在一些實施中，該方法包括操作該組開關及施加額外組測試信號以測試該虛設顯示元件像素電路中的TFT之一剩餘部分中之每一者的一操作參數。在一些實施中，測試該第一TFT及該第二TFT之一操作參數包括判定該等各別TFT中之每一者的一臨限電壓。在一些實施中，該方法進一步包括基於該等所判定之臨限電壓更新該顯示器之至少一操作電壓。
本說明書中所描述之標的物之一或多個實施的細節在隨附圖式及以下描述中闡明。儘管此發明內容中所提供之實例主要係依據基於MEMS之顯示器來描述，但本文中所提供之概念可應用於其他類型之顯示器(諸如，液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器)以及其他非顯示器MEMS器件(諸如，MEMS麥克風、感測器及光學開關)。其他特徵、態樣及優點將自該描述、該等圖式及申請專利範圍變得顯而易見。應注意，以下各圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示器/顯示器陣列
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
100‧‧‧基於微機電系統之實例直觀式顯示裝置
102‧‧‧光調變器
102a‧‧‧光調變器
102b‧‧‧光調變器
102c‧‧‧光調變器
102d‧‧‧光調變器
104‧‧‧影像
105‧‧‧燈
106‧‧‧像素
108‧‧‧擋閘
109‧‧‧孔隙
110‧‧‧寫入啟用互連件
112‧‧‧資料互連件
114‧‧‧共同互連件
120‧‧‧主機器件
122‧‧‧主機處理器
124‧‧‧環境感測器
126‧‧‧使用者輸入模組
128‧‧‧顯示裝置
130‧‧‧掃描驅動器
131‧‧‧掃描線互連件/寫入啟用互連件
132‧‧‧資料驅動器
133‧‧‧資料互連件
134‧‧‧控制器
138‧‧‧共同驅動器
139‧‧‧共同互連件
140‧‧‧燈
142‧‧‧燈
144‧‧‧燈
146‧‧‧燈
148‧‧‧燈驅動器
150‧‧‧顯示元件陣列
200‧‧‧雙致動器擋閘裝配件/光調變器
202‧‧‧擋閘開通致動器
204‧‧‧擋閘閉合致動器
206‧‧‧擋閘
207‧‧‧孔隙層
208‧‧‧錨定器
209‧‧‧孔隙
212‧‧‧擋閘孔隙
216‧‧‧重疊區
500‧‧‧像素電路
502‧‧‧雙致動光調變器
506‧‧‧掃描線互連件
508‧‧‧資料互連件
510‧‧‧預先充電互連件
511‧‧‧第一狀態反相器
512‧‧‧第一充電電晶體
514‧‧‧第一放電電晶體
515‧‧‧第一致動節點
520‧‧‧致動電壓互連件
521‧‧‧第二狀態反相器
522‧‧‧第二充電電晶體
524‧‧‧第二放電電晶體
525‧‧‧第二致動節點
532‧‧‧第一更新互連件
534‧‧‧第二更新互連件
536‧‧‧擋閘互連件
552‧‧‧寫入啟用電晶體
554‧‧‧資料儲存電容器
600‧‧‧圖框定址及顯示元件致動方法
652‧‧‧資料載入階段
654‧‧‧預先充電階段
656‧‧‧更新階段
658‧‧‧光啟動階段
700‧‧‧時序圖
702‧‧‧時序曲線
704‧‧‧時序曲線
706‧‧‧時序曲線
708‧‧‧時序曲線
710‧‧‧時序曲線
712‧‧‧時序曲線
740a‧‧‧第一區
740b‧‧‧第二區
742a‧‧‧對應資料載入部分
742b‧‧‧對應資料載入部分
744a‧‧‧預先充電部分
744b‧‧‧預先充電部分
746a‧‧‧更新部分
746b‧‧‧更新部分
748a‧‧‧啟動部分
748b‧‧‧啟動部分
800‧‧‧顯示裝置
802‧‧‧虛設顯示元件
804‧‧‧顯示元件
806‧‧‧驅動晶片
807‧‧‧驅動匯流排
808‧‧‧檢視區域
810‧‧‧像素電路
811‧‧‧測試匯流排
812‧‧‧虛設像素電路
820‧‧‧開關
902‧‧‧資料互連件
904‧‧‧致動互連件
906‧‧‧預先充電1互連件
908‧‧‧預先充電2互連件
910‧‧‧載入互連件
912‧‧‧更新互連件
914‧‧‧擋閘互連件
916‧‧‧更新2互連件
1000a‧‧‧電路圖
1000b‧‧‧電路圖
1000c‧‧‧電路圖
1000d‧‧‧電路圖
1000e‧‧‧電路圖
1100‧‧‧用於調節顯示裝置之操作電壓之實例處理程序/薄膜電晶體評估電路
1102‧‧‧量測部分
1104‧‧‧測試部分
1106‧‧‧測試源極隨耦器電晶體
1108‧‧‧源極端子電壓開關
1110‧‧‧量測源極隨耦器電晶體
1112‧‧‧放大器
1114‧‧‧電流源
1116‧‧‧比較器
1118‧‧‧連續漸進暫存器
1120‧‧‧數位至類比轉換器
1200‧‧‧量測電路
1202‧‧‧量測部分
1204‧‧‧測試部分
1205‧‧‧電流鏡
1206‧‧‧第一引發開關
1208‧‧‧誤差放大器
1210‧‧‧測試源極隨耦器電晶體
1212‧‧‧電流源
1214‧‧‧電壓比較器
1216‧‧‧連續漸進暫存器
1218‧‧‧數位至類比轉換器
1220‧‧‧第二引發開關
M1‧‧‧薄膜電晶體
M2‧‧‧薄膜電晶體
M3‧‧‧薄膜電晶體
M4‧‧‧薄膜電晶體
M5‧‧‧薄膜電晶體
Vd‧‧‧資料電壓
Vd1‧‧‧參考電壓
VD‧‧‧受測試薄膜電晶體之汲極上的電壓
VG‧‧‧閘極電壓
VG0‧‧‧閘極電壓
Vhigh‧‧‧互連件
Vlow‧‧‧互連件
Vsource‧‧‧互連件
Vdrain‧‧‧互連件
Vgate‧‧‧互連件
Vref‧‧‧第二參考電壓
VSFi‧‧‧恆定電壓
Vwe‧‧‧寫入啟用電壓
圖1A展示基於微機電系統(MEMS)之實例直觀式顯示裝置的示意圖。
圖1B展示實例主機器件之方塊圖。
圖2A及圖2B展示實例雙致動器擋閘裝配件之視圖。
圖3展示實例像素電路之一部分。
圖4展示實例圖框定址及顯示元件致動方法之流程圖。
圖5展示施加至像素電路之各種互連件之實例電壓的時序圖。
圖6展示包括虛設顯示元件之顯示裝置之部分的方塊圖。
圖7展示圖6中所展示之驅動晶片及虛設顯示元件之部分的展開圖。
圖8A至圖8E展示由圖7中所展示之開關之各種組態產生的實例電路圖，該等電路圖用以測試虛設顯示元件像素電路中之五個TFT中之每一者。
圖9展示實例TFT評估電路。
圖10展示用於使用圖8E中所展示之量測電路量測M1電晶體之操作參數的實例量測電路。
圖11展示用於調節顯示裝置之操作電壓之處理程序的實例流程圖。
圖12A及圖12B展示包括複數個顯示元件之實例顯示器件的系統方塊圖。
各種圖式中之相似參考數字及名稱指示相似元件。
以下描述係關於出於描述本發明之創新態樣之目的的某些實施。然而，一般熟習此項技術者將容易認識到，本文中之教示可以許多不同方式來應用。所描述之實施可在可能能夠顯示影像(無論為運 動的(諸如，視訊)抑或固定的(諸如，靜止影像)，且無論為文字的、圖形的抑或圖像的)之任何器件、裝置或系統中實施。更特定言之，預期所描述實施可包括於諸如(但不限於)以下各者之多種電子器件中或與該等電子器件相關聯：行動電話、具備多媒體網際網路功能之蜂巢式電話、行動電視接收器、無線器件、智慧型電話、Bluetooth®器件、個人資料助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持型或攜帶型電腦、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、智慧筆記型電腦、平板電腦、印表機、影印機、掃描器、傳真器件、全球定位系統(GPS)接收器/導航器、攝影機、數位媒體播放器(諸如，MP3播放器)、攝錄影機、遊戲控制台、腕錶、時鐘、計算器、電視監視器、平板顯示器、電子閱讀器件(例如，電子閱讀器)、電腦監視器、汽車顯示器(包括里程錶及速度計顯示器等)、座艙控制器及/或顯示器、攝影機景觀顯示器(諸如，車輛中之後視攝影機之顯示器)、電子相片、電子廣告牌或標識、投影儀、建築結構、微波爐、冰箱、立體聲系統、匣式錄音機或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、收音機、攜帶型記憶體晶片、洗衣機、乾燥器、洗衣機/乾燥器、停車儀、封裝(諸如，包括微機電系統(MEMS)應用之機電系統(EMS)應用中，以及非EMS應用)、美學結構(諸如，關於一件珠寶或服裝的影像之顯示)及多種EMS器件。本文中之教示亦可用於非顯示器應用中，諸如(但不限於)電子切換器件、射頻濾波器、感測器、加速度計、迴轉儀、運動感測器件、磁力計、用於消費型電子器件之慣性組件、消費型電子器件產品之零件、可變電抗器、液晶器件、電泳器件、驅動方案、製造製程及電子測試設備。因此，教示並不意欲僅僅限於圖中所描繪之實施，而實際上具有廣泛適用性，如一般熟習此項技術者將容易顯而易見。
在使用薄膜電晶體(TFT)建置之一些顯示器中，TFT之諸如臨限電壓及增益之操作參數可隨時間及在不同操作條件下改變。為了適應 此等改變以隨時間而維持可靠操作，能夠在顯示器TFT之壽命內監視顯示器TFT之操作參數可為有用的。為了考慮此監視，可在顯示器中包括一或多個虛設顯示元件。該等虛設顯示元件具有相等於用以在顯示器上形成影像之顯示元件之像素電路架構的像素電路架構。
顯示器可接著在耦接至驅動匯流排及測試匯流排之間切換虛設顯示元件像素電路。當耦接至驅動匯流排時，虛設顯示元件像素電路之TFT暴露於與影像形成顯示元件相同之電信號。在正常操作期間，虛設顯示元件像素電路耦接至驅動匯流排，使得其TFT經歷類似於顯示器之其他像素電路中之TFT的驅動信號的驅動信號。當耦接至測試匯流排時，顯示器可測試虛設顯示元件像素電路內之TFT之操作參數。在一些實施中，虛設顯示元件像素電路可在多種組態中連接至測試匯流排以使得可個別地測試該等TFT中之每一者。在一些實施中，可在顯示器之每一次啟動時測試該等TFT。在一些實施中，可回應於某一其他排程、時序或測試觸發方案而測試該等TFT。
可接著將所收集之關於TFT操作參數的資料發送至顯示控制器。顯示控制器可接著使用資訊調整驅動信號參數以用於控制影像形成顯示元件像素電路。舉例而言，顯示控制器可調整施加至包括於影像形成顯示元件像素電路中之各種TFT之閘極的電壓。另外，顯示控制器可調整施加至一或多個更新互連件、資料互連件或兩者之電壓。在一些實施中，可用算術方法判定該等調整中之某些調整。在一些實施中，可參考查找表(LUT)進行該等調整中之某些調整。
圖1A展示基於MEMS之實例直觀式顯示裝置100的示意圖。顯示裝置100包括以列及行配置之複數個光調變器102a至102d(大體上光調變器102)。在顯示裝置100中，光調變器102a及102d在開通狀態下，從而允許光通過。光調變器102b及102c在閉合狀態下，從而阻礙光之通過。若藉由一或多個燈105照射，則藉由選擇性設定光調變器102a 至102d之狀態，顯示裝置100可用以形成用於背光顯示之影像104。在另一實施中，裝置100可藉由反射源自裝置之前部之環境光而形成影像。在另一實施中，設備100可藉由反射來自定位於顯示器前部之一或多個燈的光(亦即，藉由使用前光)而形成影像。
在一些實施中，每一光調變器102對應於影像104中之像素106。在一些其他實施中，顯示裝置100可利用複數個光調變器來形成影像104中之像素106。舉例而言，顯示裝置100可包括三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性地開通對應於特定像素106之色彩特定光調變器102中之一或多者，顯示裝置100可產生影像104中之色彩像素106。在另一實例中，顯示裝置100對於每一像素106包括兩個或兩個以上光調變器102以提供影像104中之明度位準(luminance level)。關於影像，像素對應於藉由影像之解析度界定的最小像元。關於顯示裝置100之結構組件，術語像素係指用以調變形成影像之單一像素之光的組合式機械與電組件。
顯示裝置100為直觀式顯示器，此係因為該顯示裝置可能不包括通常可見於投影應用中之成像光學器件。在投影顯示器中，形成於顯示裝置之表面上的影像被投影至螢幕上或投影至牆壁上。顯示裝置小於所投影影像。在直觀式顯示器中，使用者可藉由直接查看顯示裝置而看見影像，顯示裝置含有光調變器及視情況含有用於增強在顯示器上所見之亮度及/或對比度的背光或前光。
直觀式顯示器可以透射或反射模式來操作。在透射性顯示器中，光調變器過濾或選擇性地阻擋源自定位於顯示器後方之一或多個燈之光。來自燈之光視情況而注入至光導或背光中，使得每一像素可得到均勻照射。透射性直觀式顯示器常常建置至透明或玻璃基板上以促進含有光調變器之一基板定位於背光之上的夾層裝配件配置。
每一光調變器102可包括擋閘108及孔隙109。為了照射影像104 中之像素106，擋閘108經定位以使得其允許光通過孔隙109。為了保持像素106未被照亮，擋閘108經定位以使得其阻礙光通過孔隙109。孔隙109係藉由貫穿每一光調變器102中之反射性或光吸收材料而圖案化之開口界定。
顯示裝置亦包括耦接至基板及光調變器以用於控制擋閘之移動的控制矩陣。控制矩陣包括一系列電互連件(諸如，互連件110、112及114)，該等互連件包括每列像素至少一個寫入啟用互連件110(亦被稱作掃描線互連件)、用於每一行像素之一資料互連件112，及將共同電壓提供至所有像素或至少提供至來自顯示裝置100中之多個行及多個列兩者之像素的一共同互連件114。回應於適當電壓(寫入啟用電壓，VWE)之施加，用於給定列像素之寫入啟用互連件110使該列中之像素準備好接受新的擋閘移動指令。資料互連件112按資料電壓脈衝之形式傳達新移動指令。在一些實施中，施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接對擋閘之靜電移動有貢獻。在一些其他實施中，資料電壓脈衝控制至光調變器102之開關，諸如控制單獨致動電壓之施加的電晶體或其他非線性電路元件，單獨致動電壓在量值上通常高於資料電壓。此等致動電壓之施加導致擋閘108之靜電驅動移動。
圖1B展示實例主機器件120(亦即，蜂巢式電話、智慧型手機、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、迷你筆記型電腦、筆記型電腦、手錶、可穿戴器件、膝上型電腦、電視機或其他電子器件)之方塊圖。主機器件120包括顯示裝置128(諸如，圖1A中所展示之顯示裝置100)、主機處理器122、環境感測器124、使用者輸入模組126及電源。
顯示裝置128包括複數個掃描驅動器130(亦被稱作寫入啟用電壓源)、複數個資料驅動器132(亦被稱作資料電壓源)、控制器134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及顯示元件陣列150(諸如，圖 1A中所展示之光調變器102)。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件131。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件133。
在顯示裝置之一些實施中，資料驅動器132能夠將類比資料電壓提供至顯示元件陣列150，尤其在影像之明度位準將以類比方式導出之情況下。在類比操作中，顯示元件經設計，使得當經由資料互連件133施加一系列中間電壓時，在所得影像中產生一系列中間明度位準。在一些其他實施中，資料驅動器132能夠僅將一組減少(諸如，2個、3個或4個)之數位電壓位準施加至資料互連件133。在顯示元件為以擋閘為基礎之光調變器(諸如，圖1A中所展示之光調變器102)的實施中，此等電壓位準經設計以按數位方式設定擋閘108中之每一者之開通狀態、閉合狀態或其他離散狀態。在一些實施中，驅動器能夠在類比模式與數位模式之間切換。
掃描驅動器130及資料驅動器132連接至數位控制器電路134(亦被稱作控制器134)。控制器134以主要串列方式將按順序組織之資料(在一些實施中，其可經預定、藉由列及藉由影像圖框進行分群)發送至資料驅動器132。資料驅動器132可包括串列至並列資料轉換器、位準移位及(對於一些應用)數位至類比電壓轉換器。
顯示裝置視情況包括一組共同驅動器138，其亦被稱作共同電壓源。在一些實施中，共同驅動器138將DC共同電位提供至顯示元件陣列150內之所有顯示元件，例如，藉由將電壓供應至一系列共同互連件139。在一些其他實施中，共同驅動器138遵循來自控制器134之命令而將電壓脈衝或信號發出至顯示元件陣列150，例如，能夠驅動及/或起始陣列之多個列及行中的所有顯示元件之同時致動的全域致動脈衝。
用於不同顯示功能之驅動器(諸如，掃描驅動器130、資料驅動器 132及共同驅動器138)中之每一者可藉由控制器134而時間同步。來自控制器134之時序命令協調經由燈驅動器148進行的紅色、綠色、藍色及白色燈(分別為140、142、144及146)之照射、顯示元件陣列150內之特定列的寫入啟用及定序、來自資料驅動器132之電壓的輸出，及提供用於顯示元件致動之電壓的輸出。在一些實施中，該等燈為發光二極體(LED)。
控制器134判定顯示元件中之每一者可經重新設定為適於新影像104之照射位準所藉以的定序或定址方案。可按週期性間隔設定新影像104。舉例而言，對於視訊顯示，按範圍為10赫茲至300赫茲(Hz)之頻率再新視訊之彩色影像或圖框。在一些實施中，至顯示元件陣列150之影像圖框的設定與燈140、142、144及146之照射同步，使得替代影像圖框按色彩(諸如，紅色、綠色、藍色及白色)之交替系列照射。每一各別色彩之影像圖框被稱作彩色子圖框。在此方法(被稱作場序色彩方法)中，若彩色子圖框以超過20Hz之頻率交替，則人類視覺系統(HVS)將交替圖框影像平均化成具有廣泛及連續色彩範圍的影像之感知。在一些其他實施中，燈可使用除紅色、綠色、藍色及白色以外的原色。在一些實施中，可在顯示裝置128中使用小於四個或大於四個具有原色之燈。
在一些實施中，其中顯示裝置128經設計用於在開通狀態與閉合狀態之間進行擋閘(諸如，圖1A中所展示之擋閘108)之數位切換，控制器134藉由時分灰度階之方法形成影像。在一些其他實施中，顯示裝置128可經由使用每一像素多個顯示元件提供灰度階。
在一些實施中，影像狀態之資料係由控制器134藉由個別列(亦被稱作掃描線)之順序定址而載入至顯示元件陣列150。對於序列中之每一列或掃描線，掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至用於顯示元件陣列150之該列的寫入啟用互連件131，且隨後資料驅動器132為陣列 之選定列中的每一行供應對應於所要擋閘狀態之資料電壓。此定址處理程序可重複直至資料已載入用於顯示元件陣列150中之所有列為止。在一些實施中，用於資料載入之選定列的序列為線性的，顯示元件陣列150中自頂部進行至底部。在一些其他實施中，選定列之序列為偽隨機的，以便減輕可能的視覺假影。且在一些其他實施中，定序係藉由區塊組織，其中，對於一區塊，用於影像之僅某一小部分的資料經載入至顯示元件陣列150。舉例而言，序列可經實施以按順序僅定址顯示元件陣列150之每五列。在一些實施中，可使用雙掃描或多掃描定址架構同時定址兩個或兩個以上列。
在一些實施中，用於將影像資料載入至顯示元件陣列150之定址處理程序與致動顯示元件之處理程序在時間上係分離的。在此實施中，顯示元件陣列150可包括用於每一顯示元件之資料記憶體元件，且控制矩陣可包括用於載運來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於記憶體元件中之資料起始顯示元件之同時致動的全域致動互連件。
在一些實施中，顯示元件陣列150及控制該等顯示元件之控制矩陣可按除矩形列及行以外的組態來配置。舉例而言，可按六邊形陣列或曲線列及行來配置顯示元件。
主機處理器122大體上控制主機器件120之操作。舉例而言，主機處理器122可為用於控制攜帶型電子器件之通用或專用處理器。關於包括於主機器件120中之顯示裝置128，主機處理器122輸出影像資料以及關於主機器件120之額外資料。此資訊可包括來自環境感測器124(諸如，環境光或溫度)之資料；關於主機器件120之資訊(包括(例如)主機之操作模式或主機器件之電源中剩餘的電力量)；關於影像資料之內容的資訊；關於影像資料之類型的資訊；及/或用於顯示裝置128以用於選擇成像模式之指令。
在一些實施中，使用者輸入模組126直接地或經由主機處理器122將使用者之個人偏好傳送至控制器134。在一些實施中，藉由軟體來控制使用者輸入模組126，使用者在軟體中程式化個人偏好，例如色彩、對比度、功率、亮度及內容偏好。在一些其他實施中，使用諸如按鈕、開關或撥號盤或具有觸控能力之元件之硬體將此等偏好輸入至主機器件120。至控制器134之複數個資料輸入引導控制器將資料提供至對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。
環境感測器模組124亦可作為主機器件120之部分來包括。環境感測器模組124可能能夠接收關於周圍環境之資料(諸如，溫度及或環境照明條件)。感測器模組124可經程式化以(例如)區分器件是否在室內或辦公室環境中對比明亮白天中之室外環境對比夜間室外環境操作。感測器模組124將此資訊傳達至顯示控制器134，使得控制器134可回應於周圍環境而使檢視條件最佳化。
圖2A及圖2B展示實例雙致動器擋閘裝配件200之視圖。如圖2A中所描繪之雙致動器擋閘裝配件200在開通狀態中。圖2B展示處於閉合狀態下之雙致動器擋閘裝配件200。擋閘裝配件200包括在擋閘206之任一側上的致動器202及204。每一致動器202及204經獨立地控制。第一致動器(擋閘開通致動器202)用以開通擋閘206。第二對置致動器(擋閘閉合致動器204)用以閉合擋閘206。致動器202及204中之每一者可實施為順應式橫桿電極致動器。致動器202及204藉由在平行於孔隙層207(擋閘懸浮於孔隙層之上)之平面中驅動擋閘206來開通及閉合擋閘206。擋閘206藉由附接至致動器202及204之錨定器208而懸浮於孔隙層207之上的短距離處。致動器202及204沿其移動軸線附接至擋閘206之對置端減少擋閘206之平面外運動並將運動限於平行於基板(未描繪)之平面。
在所描繪之實施中，擋閘206包括光可通過之兩個擋閘孔隙 212。孔隙層207包括一組三個孔隙209。在圖2A中，擋閘裝配件200處於開通狀態且，因而，擋閘開通致動器202已經致動，擋閘閉合致動器204處於其鬆弛位置中，且兩個擋閘孔隙212之中心線與孔隙層孔隙209之其中兩個中心線重疊。在圖2B中，擋閘裝配件200已移動至閉合狀態且，因而，擋閘開通致動器202處於其鬆弛位置中，擋閘閉合致動器204已經致動，且擋閘206之光阻擋部分現處於適當位置中以阻擋光透射穿過孔隙209(描繪為虛線)。
圍繞每一孔隙之周邊至少有一邊緣。舉例而言，矩形孔隙209有四個邊緣。在圓形、橢圓形、卵形或其他曲線型孔隙形成於孔隙層207中之一些實施中，每一孔隙可僅具有單一邊緣。在一些其他實施中，孔隙不需要分離或在數學意義上不相交，而可改為連接在一起。換言之，雖然孔隙之部分或經塑形區段可維持與每一擋閘之對應性，但可連接此等區段中之若干者以使得孔隙之單一連續周邊由多個擋閘共用。
在開通狀態時為了允許具有多種出射角的光通過孔隙212及209，擋閘孔隙212之寬度或大小可經設計為大於孔隙層207中之孔隙209之對應寬度或大小。在閉合狀態時為了有效地阻擋光逸出，擋閘206之光阻擋部分可經設計為與孔隙209之邊緣重疊。圖2B展示重疊區216，該重疊區在一些實施中可為預定義的、在擋閘206中之光阻擋部分的邊緣與形成於孔隙層207中之孔隙209的一邊緣之間。
靜電致動器202及204經設計以使得其電壓位移行為對擋閘裝配件200提供雙穩態特性。對於擋閘開通致動器及擋閘閉合致動器中之每一者，存在低於致動電壓之一系列電壓，其若在彼致動器處於閉合狀態(其中擋閘係開通或閉合)時施加，則將保持該致動器閉合且擋閘處於適當位置中，甚至在將致動電壓施加至對置致動器後亦如此。抵抗此反作用力而維持擋閘之位置所需的最小電壓被稱作維持電壓 Vm。
大體而言，靜電致動器(諸如，致動器202及204)中之電雙穩定性起因於以下事實：跨越致動器之靜電力為位置以及電壓之強函數。光調變器200中之致動器之橫桿可經實施以充當電容器板。電容器板之間的力與1/d2成比例，其中d為電容器板之間的局部分離距離。當致動器處於閉合狀態時，致動器橫桿之間的局部分離極小。因此，小電壓之施加可在處於閉合狀態的致動器之致動器橫桿之間產生相對較強之力。因此，相對較小之電壓(諸如，Vm)可保持致動器處於閉合狀態，即使其他元件對致動器施加反作用力亦如此。
在諸如200之雙致動器光調變器中，光調變器之平衡位置將藉由跨越致動器中之每一者之電壓差的組合效果來判定。換言之，考慮三個端子(即，擋閘開通驅動橫桿、擋閘閉合驅動橫桿，及負載橫桿)之電位以及調變器位置來判定調變器上之平衡力。
對於電雙穩定系統，一組邏輯規則可描述穩定狀態且可用以開發用於給定光調變器之可靠定址或數位控制方案。參考作為一實例之以擋閘為基礎的光調變器200，此等邏輯規則如下：假定Vs為擋閘或負載橫桿上之電位。假定Vo為擋閘開通驅動橫桿上之電位。假定Vc為擋閘閉合驅動橫桿上之電位。假定表達式|Vo-Vs|係指擋閘與擋閘開通驅動橫桿之間的電壓差之絕對值。假定Vm為維持電壓。假定Vact為致動臨限電壓，亦即，在不存在Vm至對置驅動橫桿之施加的情況下用以致動致動器之電壓。假定Vmax為用於Vo及Vc之最大可允許電位。假定Vm<Vact<Vmax。接著，假定Vo及Vc仍低於Vmax：若|Vo-Vs|<Vm及|Vc-Vs|<Vm (規則1)
則擋閘將會鬆弛至其機械彈簧之平衡位置。
若|Vo-Vs|>Vm及|Vc-Vs|>Vm (規則2)
則擋閘將不會移動，亦即，擋閘將保持處於開通或閉合狀態，而無論哪個位置係藉由最後的致動事件建立。
若|Vo-Vs|>Vact及|Vc-Vs|<Vm (規則3)
則擋閘將會移動至開通位置。
若|Vo-Vs|<Vm及|Vc-Vs|>Vact (規則4)
則擋閘將會移動至閉合位置。
遵循規則1，在每一致動器上之電壓差接近零時，擋閘將會鬆弛。在許多擋閘裝配件中，機械鬆弛位置僅部分地開通或閉合，且因此，在定址方案中通常避免此電壓狀態。
規則2之條件使得將全域致動功能包括於定址方案中成為可能。藉由維持提供至少為維持電壓Vm之橫桿電壓差之擋閘電壓，可在寬電壓範圍內在定址序列之中間變更或切換擋閘開通電位及擋閘閉合電位之絕對值(甚至在電壓差超過Vact之情況下)，無無意擋閘運動之風險。
規則3及4之條件為大體上在定址序列期間設定目標以確保擋閘之雙穩定致動的條件。
可將維持電壓差Vm設計或表達為致動臨限電壓Vact之某一小部分。對於經設計用於可用程度之雙穩定性之系統，維持電壓可存在於Vact之約20%及約80%之間的範圍內。此情形有助於確保系統中之電荷洩漏或寄生電壓波動不會導致經設定之保持電壓偏離其維持範圍之偏差-可導致擋閘之無意致動的偏差。在一些系統中，可提供異常程度之雙穩定性或遲滯，其中Vm存在於Vact之約2%及約98%的範圍內。然而，在此等系統中，必須小心確保可在可供使用之定址及致動時間內可靠地獲得|Vc-Vs|或|Vo-Vs|小於Vm之電極電壓條件。
在一些實施中，每一光調變器之第一致動器及第二致動器耦接至鎖存器或驅動器電路以確保光調變器之第一狀態及第二狀態為光調 變器可採用之僅有的兩種穩定狀態。
圖3展示實例像素電路500之一部分。像素電路500可經實施以用於在圖1中所描繪之顯示裝置100中用以控制顯示元件陣列中之顯示元件，顯示元件陣列諸如圖2A及圖2B中所展示之擋閘裝配件200。緊接著在下文描述像素電路500之結構。此後將關於圖4及圖5描述該像素電路之操作。
像素電路500包括掃描線互連件506，其耦接至顯示裝置100中之一列顯示元件中之每一顯示元件的像素電路；及資料互連件508，其耦接至一行顯示元件中之每一顯示元件之像素電路。掃描線互連件506經組態以允許將資料載入至像素電路中。資料互連件508經組態以提供對應於待載入至像素電路中之資料之資料電壓。另外，像素電路500包括預先充電互連件510、致動電壓互連件520、第一更新互連件532、第二更新互連件534及擋閘互連件536(統稱作「共同互連件」)。此等共同互連件510、520、532、534及536在陣列中之多個列及多個行中之像素電路當中共用。在一些實施中，共同互連件510、520、532、534及536在顯示裝置100中之所有像素電路當中共用。
像素電路500亦包括寫入啟用電晶體552及資料儲存電容器554。寫入啟用電晶體552之閘極耦接至掃描線互連件506以使得掃描線互連件506控制寫入啟用電晶體552。寫入啟用電晶體552之源極耦接至資料互連件508且寫入啟用電晶體552之汲極耦接至資料儲存電容器554之第一端子及下文所描述之第一狀態反相器511。資料儲存電容器554之第二端子耦接至擋閘互連件536。以此方式，當寫入啟用電晶體552經由由掃描線互連件506提供之寫入啟用電壓而接通時，由資料互連件508提供之資料電壓通過寫入啟用電晶體552且儲存於資料儲存電容器554中。接著使用所儲存之資料電壓將顯示元件驅動至第一狀態或第二狀態中之一者。
像素電路500亦包括可在第一狀態與第二狀態之間進行驅動的雙致動光調變器502。光調變器502藉由耦接至第一致動節點515之第一致動器而被驅動至第一狀態，同時光調變器502可藉由耦接至第二致動節點525之第二致動器而被驅動至第二狀態。像素電路500包括第一狀態反相器511及第二狀態反相器521。第一狀態反相器511控管第一致動節點515處之電壓且包括在第一致動節點515處耦接至第一放電電晶體514之第一充電電晶體512。第二狀態反相器521控管第二致動節點525處之電壓且包括在第二致動節點525處耦接至第二放電電晶體524之第二充電電晶體522。
第一充電電晶體512之閘極連接至預先充電互連件510，而第一充電電晶體512之汲極連接至致動電壓互連件520。第一充電電晶體512之源極在第一致動節點515處耦接至第一放電電晶體514之汲極。第一放電電晶體514之閘極連接至寫入啟用電晶體552之汲極及資料儲存電容器554之一端。第一放電電晶體之源極耦接至第一更新互連件532。
第二充電電晶體522之閘極亦連接至預先充電互連件510。第二充電電晶體522之汲極連接至致動電壓互連件520。第二充電電晶體522之源極在第二致動節點525處耦接至第二放電電晶體524之汲極。第二放電電晶體524之閘極耦接至第一致動節點515。第二放電電晶體524之源極耦接至第二更新互連件534。
第一更新互連件532連同儲存於資料儲存電容器554上之電壓一起經由第一放電電晶體514控制第一致動節點515處之電壓。第二更新互連件534經由第二放電電晶體524控制第二致動節點525處之電壓。電晶體512、514、522、524及552中之每一者為n型薄膜MOS電晶體。如上文所描述，僅由一種類型之電晶體形成之電路特別可用於更新的氧化銦鎵鋅(IGZO)(以及其他金屬氧化物)製造製程中，尤其是難以建 置p型電晶體之情況。替代地，可將像素電路設計成具有全部p型電晶體。
圖4展示實例圖框定址及顯示元件致動方法600之流程圖。方法600可用以(例如)操作圖4之像素電路500。圖框定址及顯示元件致動方法600在四個一般階段中進行。首先，在資料載入階段中針對每一顯示元件載入用於顯示器中之顯示元件之資料電壓(階段652)。接下來，在預先充電階段中，將耦接至顯示元件之致動節點充電(階段654)。接下來，在更新階段中，修改預先載入於第一更新互連件及第二更新互連件上之電壓，從而造成顯示元件呈現經更新之狀態(階段656)。當顯示元件呈現經更新之狀態時，在光啟動階段中啟動光源(階段658)。
將參看圖5中所描繪之時序圖描述圖框定址及顯示元件致動方法600之各種階段之細節。圖5展示施加至像素電路之各種互連件之實例電壓的時序圖700。時序圖700可用以(例如)根據圖4中所描繪之該定址及顯示元件致動方法600操作圖3之像素電路500。
詳言之，時序圖700包括單獨時序曲線圖，該等曲線圖指示在供像素電路500使用之圖框定址及顯示元件致動方法600之各種階段期間的各種互連件處之電壓。時序圖700包括：時序曲線702，其指示在資料互連件508處施加之電壓；時序曲線704，其指示掃描線互連件506處之電壓；時序曲線706，其指示第二全域更新互連件534處之電壓；時序曲線708，其指示施加至預先充電互連件510之電壓；時序曲線710，其指示施加至致動電壓之電壓；及時序曲線712，其指示施加至第一全域更新互連件532之電壓。
另外，將時序圖700分成對應於第一狀態之第一區740a及對應於第二狀態之第二區740b。第一區740a與第二區740b兩者包括對應於圖4中所展示之圖框定址及顯示元件致動方法600之各種階段的部分。第 一區740a及第二區740b中之每一者包括：對應於資料載入階段652之對應資料載入部分742a及742b；對應於預先充電階段654之預先充電部分744a及744b；對應於更新階段656之更新部分746a及746b；及對應於光啟動階段658之啟動部分748a及748b。應瞭解，時序圖並未按比例繪製且時序曲線圖中之每一者之相對長度及寬度並非既定指示特定電壓或持續時間。此外，圖5中所展示之電壓位準僅用於說明性目的。熟習此項技術者應理解，可在不同實施中使用其他電壓位準。
現參看參照圖3中所描繪之像素電路500及圖5中所描繪之時序圖700進行的圖4中所描繪之圖框定址及顯示元件致動方法600，資料載入階段(階段652)對應於時序圖700之資料載入部分742a及742b。圖框定址及顯示元件致動方法600自用於定址陣列之特定列中的顯示元件中之每一者的資料載入階段(階段652)開始。資料載入階段(階段652)繼續施加對應於顯示元件之下一狀態的資料電壓(階段660)。下一狀態可為對應於透光狀態之第一狀態或對應於光阻擋狀態之第二狀態。在一些實施中，較高之資料電壓對應於第一狀態。此情形描繪於時序曲線702之部分742a中。在一些實施中，較低之資料電壓對應於第二狀態。此情形描繪於時序曲線702之部分742b中。
資料載入階段(階段652)接著繼續將寫入啟用電壓Vwe施加至對應於列之掃描線互連件506(階段662)，以使得掃描線互連件506允許寫入。寫入啟用電壓Vwe至用於掃描允許列之掃描線互連件506的施加開啟該列中之所有顯示元件之寫入啟用電晶體(諸如，寫入啟用電晶體552)。
當將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件506時(階段662)，造成將施加至資料互連件508之資料電壓Vd作為電荷儲存於所選定顯示元件之資料儲存電容器554上。亦即，因為當將資料電壓Vd施加至資料互連件508時，寫入啟用電晶體552接通，所以資料電壓Vd通過寫入啟用 電晶體552至資料儲存電容器554，該資料電壓作為電荷載入或儲存於該資料儲存電容器上。
可在寫入啟用之列中的顯示元件中之每一者中同時執行載入資料之處理程序。以此方式，像素電路500在給定列允許寫入之同時選擇性地將資料電壓施加至像素電路500中之該列中之數行。一旦該列中之所有顯示元件經定址，便移除施加至掃描線互連件506之寫入啟用電壓(階段664)。在一些實施中，將掃描線互連件506接地或加偏壓至低位準。此情形描繪於時序曲線704之部分742a中。接著亦將施加至資料互連件508之資料電壓自資料電壓互連件508移除(階段666)。若施加至資料互連件508之資料電壓高，則此情形描繪於時序曲線702之部分742a中，且相反地，若施加至資料互連件508之資料電壓低，則此情形描繪於時序曲線702之部分742b中。在一些其他實施中，在資料電壓互連件508上維持該資料電壓，直至施加下一資料電壓為止。若待施加至資料電壓互連件之下一資料電壓(例如，針對顯示器之下一列)相同，則資料電壓互連件上之電壓無需改變，直至施加一不同資料電壓為止。接著針對像素電路500中之陣列之後續數列重複資料載入階段(階段652)。在資料載入階段(階段652)結束時，所選定群組中之顯示元件中的資料儲存電容器中之每一者含有適合於下一影像狀態之設定的資料電壓。在一些實施中，可使用雙掃描或多掃描定址架構同時定址多個列。
像素電路500接著繼續進行預先充電階段(階段654)，在預先充電階段中，使第二更新互連件534變為高預先充電電壓(階段670)。此情形描繪於時序曲線706之部分744a及744b中。在一些實施中，預先充電電壓在約12V至40V之範圍內。在一些實施中，高預先充電電壓可對應於施加至致動電壓互連件520之致動電壓。在一些實施中，使第二更新互連件534變為高預先充電電壓，以使得第二放電電晶體524保 持切斷。在一些實施中，可使第二更新互連件534變為足以保持第二放電電晶體524切斷同時第一致動節點515及第二致動節點525經預先充電的任何電壓。
當使第二更新互連件534變為高預先充電電壓時，使預先充電互連件510變為高預先充電電壓(階段672)。在一些實施中，預先充電電壓在約12V至40V之範圍內。在一些實施中，使預先充電互連件510變為對應於施加至第二更新互連件534之高致動電壓之預先充電電壓。大體而言，能夠接通第一充電電晶體512及第二充電電晶體522之預先充電電壓為足夠的。此情形描繪於時序曲線708之部分744a及744b中。
當使預先充電互連件510變為高預先充電電壓時，施加至致動電壓互連件520之致動電壓造成第一致動節點515及第二致動節點525變為約該致動電壓。以此方式，第一致動節點515及第二致動節點525據稱「經預先充電」。在一些實施中，維持致動電壓互連件520處於對應於施加至預先充電互連件510之高預先充電電壓之電壓。在一些實施中，最大致動電壓可小於最大預先充電電壓以考慮充電電晶體512及522之閘極及源極之間的臨限值降低。在一些實施中，維持致動電壓互連件520處於約25V至40V。
當將第一致動節點515及第二致動節點525預先充電時，預先充電互連件510亦變為低電壓(階段674)。在一些實施中，使預先充電互連件510電壓變為接地。在一些實施中，預先充電互連件510在約10至30μs內保持處於高電壓。在一些實施中，預先充電互連件510在比30μs長之週期內保持處於高電壓。此情形描繪於時序曲線708之部分744a及744b中。
當將第一致動節點515及第二致動節點525預先充電時，像素電路500繼續進行更新階段(階段656)。在此階段中，使第一更新互連件 532變為低電壓(階段680)。在一些實施中，使第一更新互連件532連接至接地。施加至第一更新互連件532之電壓之改變描繪於時序曲線712之部分746a及746b中。若儲存於資料儲存電容器554上之資料電壓為高(對應於第一狀態)，則當使第一更新互連件532變為低電壓狀態時，第一放電電晶體514接通。因此，使第一致動節點515處之電壓變為低電壓。相反地，若儲存於資料儲存電容器554上之資料電壓為低(對應於第二狀態)，則當使第一更新互連件532變為低電壓時，第一放電電晶體514保持切斷。因此，第一致動節點515處之電壓保持處於高電壓狀態。
在使第一更新互連件532變為低電壓(階段680)之後，使第二更新互連件534變為低電壓(階段682)。施加至第二更新互連件534之電壓之改變描繪於時序曲線706之部分746a及746b中。在一些實施中，使第二更新互連件534連接至接地。在一些實施中，第二更新互連件534在足以供第一致動節點515回應於降低第一更新互連件532而安定之時間內保持處於高電壓。在一些實施中，低電壓狀態可對應於足以將第二放電電晶體524自切斷狀態切換至接通狀態之電壓，其限制條件為第一致動節點515處於高電壓狀態。若使第一致動節點515變為對應於第一狀態之低電壓，則當使第二更新互連件534變為低電壓時，第二放電電晶體524保持切斷。因此，第二致動節點525處之電壓保持處於高電壓。相反地，若第一致動節點515保持處於對應於第二狀態之高電壓狀態，則當使第二更新互連件534變為低電壓狀態時，第二放電電晶體524接通。因此，使第二致動節點525處之電壓變為低電壓狀態。以此方式，第一致動節點515處之電壓與第二致動節點525處之電壓為互補的。此係因為第一狀態反相器之輸入及第二狀態反相器之輸入經組態以接收互補資料輸入。
基於第一致動節點515及第二致動節點525處之相對電壓狀態， 光調變器502呈現第一狀態或第二狀態。在一些實施中，當第一致動節點515處於低電壓狀態而第二致動節點525處於高電壓狀態時，光調變器502可呈現第一狀態。相反地，當第一致動節點515處於高電壓狀態，而第二致動節點525處於低電壓狀態時，光調變器502可呈現第二狀態。在一些實施中，光調變器502可包括擋閘。在此等實施中，在更新階段656期間，擋閘可保持處於先前狀態或經致動以呈現新狀態。
一旦光調變器502之致動器穩定處於其所要狀態，像素電路500便繼續進行光啟動階段658。光啟動階段繼續使第一更新互連件532及第二更新互連件534變為保持電壓(階段684)。保持電壓通常經設定為處於或約為高資料電壓之電壓。以此方式，當像素電路500準備好進行對應於下一狀態之資料載入階段時，第一放電電晶體514及第二放電電晶體524可切斷。在一些實施中，在光調變器502安定於對應於資料電壓之狀態之後，第二更新互連件534變為保持電壓狀態。在一些實施中，當資料電壓為低時，第二放電電晶體524可保持處於接通，甚至在施加保持電壓之後亦如此。在此等情況下保持第二放電電晶體524接通可改良像素效能。
當使第一更新互連件532及第二更新互連件534變為保持電壓狀態時，像素電路500繼續啟動一或多個光源(階段686)。時序圖700之光啟動部分748a及748b對應於光啟動階段(階段658)。在光啟動階段期間，可保持施加至各種互連件之所有電壓，如時序圖700之部分748a及748b中所描繪。當啟動光源時(階段686)，可藉由返回至資料載入階段(階段652)而重複圖框定址及顯示元件致動方法600。
圖6展示包括虛設顯示元件802之顯示裝置800之部分的方塊圖。顯示裝置包括顯示元件804之陣列，包括虛設顯示元件802及驅動晶片806。驅動晶片806經由由複數個互連件形成之控制矩陣耦接至顯示元 件804中之每一者，包括虛設顯示元件802，該複數個互連件包括耦接至顯示裝置800之給定列中之所有顯示元件的互連件、耦接至顯示裝置800之給定行中之所有顯示元件的互連件，及耦接至顯示裝置800之多個列及多個行中之顯示元件的共同互連件。
如上文所指示，顯示裝置800包括顯示元件804之陣列，包括虛設顯示元件802。顯示元件804(而非虛設顯示元件802)配置於形成顯示裝置800之檢視區域808之數列及數行中，影像經由該檢視區域形成以用於呈現給檢視者。虛設顯示元件802定位於此檢視區域808外部，例如，剛好在檢視區域中在第一列或第一行顯示元件804之前或在最後列或最後行之顯示元件804之後。在不同實施中，虛設顯示元件802可定位於其他位置處。在一些實施中，顯示裝置800包括叢集在一起或位於顯示裝置800之約周邊的變化之位置處的多個虛設顯示元件802。
在一些實施中，顯示元件804呈圖2A及圖2B中所展示之擋閘裝配件200之形式。虛設顯示元件802不同於顯示裝置800之檢視區域808中的顯示元件804，不同之處在於：不管虛設顯示元件802之狀態，虛設顯示元件802保持黑暗。此情形防止虛設顯示元件調變光，或阻擋虛設顯示元件調變之任何光到達檢視者。舉例而言，在一些實施中，虛設顯示元件802形成於缺乏任何孔隙的光阻擋層之一部分之上，在虛設顯示元件802之下以允許光通過。替代地或另外，缺乏孔隙之光阻擋層之一部分可定位於虛設顯示元件802之對置側上，從而阻擋經過或通過虛設顯示元件802之所有光離開顯示器。
除了虛設顯示元件802以外之顯示元件804(亦即，可檢視顯示元件)之狀態係藉由各別像素電路810來控制。在一些實施中，可檢視顯示元件像素電路810呈圖3中所展示之像素電路810之形式。虛設顯示元件802之狀態藉由虛設像素電路812來控制。虛設像素電路812相等 於可檢視顯示元件像素電路810，其中微小差異為允許對包括於虛設像素電路812中之TFT中之每一者進行測試。下文將關於圖7進一步論述虛設像素電路812之細節。可檢視顯示元件像素電路810及虛設像素電路812形成顯示裝置800之控制矩陣的一部分。
驅動晶片806經組態以不僅將控制及驅動信號提供至顯示元件804，而且測試包括於虛設測試顯示元件802中之TFT之操作參數。為此，驅動晶片806包括兩個內部匯流排：驅動匯流排807及測試匯流排811。驅動匯流排將控制及驅動信號輸出至耦接至顯示裝置之可檢視顯示元件像素電路810(例如，如關於上文圖7至圖8E所描述)以及耦接至虛設顯示元件像素電路812之列互連件、行互連件及共同互連件。在一些實施中，諸如圖6中所展示之實施，虛設顯示元件像素電路812可耦接至可檢視顯示元件804之像素電路810。在一些其他實施中，虛設顯示元件像素電路812與剩餘像素電路810電隔離。測試匯流排811經組態以將測試信號載運至虛設顯示元件像素電路812。驅動晶片806中之量測電路(下文進一步描述)量測並記錄測試之結果且可將結果轉遞回至控制器晶片，諸如圖1B中所展示之控制器134。
驅動晶片806亦包括一組開關820。該組開關820選擇性地將通向虛設顯示元件802之互連件自耦接至驅動匯流排807連接為連接至測試匯流排811之互連件中之一者，且反之亦然。如下文進一步描述，開關820經組態而能夠將虛設顯示元件互連件切換至耦接至測試匯流排811互連件之各種組合，以使得可測試虛設顯示元件像素電路812中之TFT中之每一者。如圖6中所展示，自驅動匯流排807及測試匯流排811輸出之信號通過開關820，而不管其係經導引至虛設顯示元件像素電路812抑或經導引至可檢視顯示元件像素電路810。在一些其他實施中，僅經導引至虛設顯示元件像素電路812之信號通過開關820，而可檢視顯示元件像素電路810經由直接電連接或一組單獨開關連接至驅 動匯流排807。
圖7展示圖6中所展示之驅動晶片806及虛設顯示元件802之部分的展開圖。詳言之，圖7展示驅動匯流排807、測試匯流排811、開關820及虛設顯示元件像素電路812。
虛設顯示元件像素電路812包括資料互連件902、致動互連件904、兩個預先充電互連件(預先充電1互連件906及預先充電2互連件908)、載入互連件910、更新互連件912、擋閘互連件914及更新2互連件916。
驅動匯流排807包括可供用以驅動像素電路810及812之驅動信號中之每一者經由以傳達至顯示元件802中之每一者的互連件。驅動匯流排807包括用於虛設顯示元件像素電路812之互連件中之每一者的對應互連件，其例外之處在於驅動匯流排807僅包括單一預先充電互連件而非兩個預先充電互連件。虛設顯示元件像素電路812包括兩個預先充電互連件，以使得當虛設顯示元件802受測試時可獨立地將預先充電互連件切換至測試匯流排811中之不同互連件。
當虛設顯示元件像素電路812未受測試時，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812互連件中之每一者切換至對應驅動匯流排807互連件。虛設顯示元件像素電路812之兩個預先充電互連件(預先充電1 906及預先充電2 908)連接至驅動匯流排807中之單一預先充電互連件。在此狀態下，虛設顯示元件像素電路812經歷與其他顯示元件像素電路810相同之信號。因而，就其他顯示元件像素電路810中之TFT之操作參數隨時間變化(歸因於使用)的範圍而言，虛設顯示元件像素電路812中之TFT將經歷類似變化。因此，監視虛設顯示元件像素電路812 TFT之操作參數可得到可用以在顯示裝置800之壽命內調整施加至其他顯示元件802之像素電路810之驅動及控制信號以維持可靠操作的資訊。
測試匯流排811包括五個互連件：Vhigh互連件、Vlow互連件、Vsource互連件、Vdrain互連件及Vgate互連件。Vhigh互連件載運用以在施加至適當TFT閘極時完全開啟位於受測試TFT與驅動晶片806之間的任何TFT的高電壓。Vlow互連件載運足以保持並未處於受測試TFT之電路路徑中的任何TFT切斷的低電壓。Vsource及Vdrain互連件載運待施加至受測試TFT之源極及汲極之電壓，而Vgate互連件用於將測試閘極電壓施加至受測試TFT。
當將測試虛設顯示元件像素電路812 TFT之操作參數時，開關820將虛設顯示元件像素電路互連件切換至耦接至測試匯流排中之適當互連件。大體而言，為了測試給定TFT(「受測試TFT」)，將虛設顯示元件像素電路812中之互連件切換至互連件以使得受測試TFT之源極及汲極端子與驅動晶片之間的所有TFT完全接通，受測試TFT之閘極連接至測試匯流排811之Vgate互連件，受測試TFT之閘極與驅動晶片806之間的所有TFT完全接通，且將達成上述情形無需接通之所有TFT切斷。
因而，開關820經組態以在四個可能狀態之間切換虛設顯示元件像素電路812之資料互連件902。在第一狀態下，資料互連件902耦接至驅動匯流排807之資料互連件。在第二狀態下，資料互連件902耦接至測試匯流排811之Vhigh互連件。在第三狀態下，資料互連件902耦接至測試匯流排之Vgate互連件。在第四狀態下，資料互連件902與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。
可藉由開關820而使虛設顯示元件像素電路812之致動互連件904在三個狀態之間切換。在第一狀態下，致動互連件904耦接至驅動匯流排807之致動互連件。在第二狀態下，致動互連件904耦接至測試匯流排811之Vdrain互連件。在第三狀態下，致動互連件904與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。
預先充電1互連件906及預先充電2互連件908可各自獨立地藉由開關820而在五個可能狀態之間切換。其可耦接至驅動匯流排807之預先充電互連件，或耦接至測試匯流排811之Vhigh、Vlow或Vgate互連件。另外，虛設顯示元件像素電路812之預先充電1互連件906及預先充電2互連件908兩者可與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。
虛設顯示元件像素電路812之載入互連件910可藉由開關820而在連接至驅動匯流排807之載入互連件及測試匯流排811之Vhigh互連件之間切換。另外，虛設顯示元件像素電路812之載入互連件910可與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。
虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912可藉由開關820而在連接至驅動匯流排之更新互連件及測試匯流排811之Vhigh、Vgate及Vsource互連件之間切換。另外，虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912可與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。虛設顯示元件像素電路之擋閘互連件914可藉由開關820而在連接至驅動匯流排之擋閘互連件、測試匯流排811之Vlow互連件或與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接之間切換。
虛設顯示元件像素電路812之更新2互連件916可由開關820而在連接至驅動匯流排807之更新2互連件及測試匯流排811之Vhigh或Vsource互連件之間切換。另外，虛設顯示元件像素電路812之更新2互連件916可與驅動匯流排807及測試匯流排811兩者斷開連接。
虛設顯示元件像素電路812包括五個TFT M1至M5。TFT M1至M5中之每一者對應於圖3中所展示之顯示元件像素電路500中及可檢視顯示元件像素電路810中所包括的TFT中之一者。M1電晶體對應於寫入啟用電晶體552，M2電晶體對應於第一放電電晶體514，M3電晶體對應於第二放電電晶體524，M4電晶體對應於第一充電電晶體512，且 M5電晶體對應於第二充電電晶體522。
圖8A至圖8E展示由圖7中所展示之開關820之各種組態產生的實例電路圖1000a至1000e，該等電路圖用以測試虛設顯示元件像素電路之五個TFT M1至M5中之每一者。圖8A展示用於在測試電晶體M2中使用之電路圖1000a。圖8B展示用於在測試電晶體M3中使用之電路圖1000b。圖8C展示用於在測試電晶體M4中使用之電路圖1000c。圖8D展示用於在測試電晶體M5中使用之電路圖1000d。圖8E展示用於在測試電晶體M1中使用之電路圖1000e。在電路圖1000a至1000e中之每一者中，以三種不同方式展示互連件。具有最大權重之互連件對應於在量測受測試TFT之操作參數中直接涉及的互連件，其形成在本文中稱作「量測電路」之電路。具有中間權重之互連件對應於載運用以(例如)開啟除受測試TFT之外的TFT以有助於形成量測電路之偏壓電壓的互連件。最小權重之互連件對應於在量測受測試TFT之操作參數中未涉及的互連件。
如上文所指示，圖8A展示用於在測試電晶體M2中使用之電路圖1000a。為了形成用以測試M2電晶體之量測電路，開啟M1及M4電晶體，以使得存在以下電路徑：在M2電晶體之汲極端子與測試匯流排811之Vdrain互連件之間經由M4電晶體及虛設顯示元件像素電路812之致動互連件904，在M2電晶體之閘極與測試匯流排811之Vgate互連件之間經由M1電晶體及虛設顯示元件像素電路812之資料互連件，及在M2之源極與測試匯流排811之Vsource互連件之間經由虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912。同時，保持M3及M5電晶體切斷以防止通過虛設顯示元件像素電路812之替代電流路徑。為了開啟M1及M4電晶體，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之載入及預先充電1互連件連接至測試匯流排811之Vhigh互連件。為了保持M5電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路之預先充電2 互連件連接至測試匯流排811之Vlow互連件。為了保持M3電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之更新2互連件916連接至測試匯流排之Vhigh互連件。藉由分別將Vsource及Vdrain測試匯流排811互連件連接至虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912及致動互連件904，將M2電晶體之源極及汲極端子耦接至測試匯流排之Vsource及Vdrain互連件。
圖8B展示用於在測試電晶體M3中使用之電路圖1000b。為了形成用以測試M3電晶體之量測電路，開啟M5、M1及M2電晶體，以使得存在以下電路徑：在M3電晶體之汲極端子與測試匯流排811之Vdrain互連件之間經由M5電晶體及虛設顯示元件像素電路之致動互連件904，在M3電晶體之閘極與測試匯流排811之Vgate互連件之間經由M2電晶體及虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912，及在M3之源極與測試匯流排811之Vsource互連件之間經由虛設顯示元件像素電路812之更新2互連件916。開啟M1電晶體以用於達成允許開啟M2電晶體之目的。同時，保持M4電晶體切斷以防止通過虛設顯示元件像素電路812之替代電流路徑。為了開啟M1、M2及M5電晶體，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之載入、資料及預先充電2互連件910、902及908連接至測試匯流排811之Vhigh互連件。為了保持M4電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之預先充電1互連件906連接至測試匯流排811之Vlow互連件。
圖8C展示用於在測試電晶體M4中使用之電路圖1000c。為了形成用以測試M4電晶體之量測電路，開啟M1及M2電晶體，以使得存在以下電路徑：在M4電晶體之汲極端子與測試匯流排811之Vdrain互連件之間經由虛設顯示元件像素電路之致動互連件904，在M4電晶體之閘極與測試匯流排811之Vgate互連件之間經由虛設顯示元件像素電路之預先充電1互連件906，及在M4電晶體之源極與測試匯流排811之 Vsource互連件之間經由M2電晶體及虛設顯示元件像素電路812之更新互連件912。開啟M1電晶體以用於達成允許開啟M2電晶體之目的。同時，保持M3及M5電晶體切斷以防止通過虛設顯示元件像素電路812之替代電流路徑。為了開啟M1及M2電晶體，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路之載入互連件910及資料互連件902連接至測試匯流排811之Vhigh互連件。為了保持M5電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路之預先充電2互連件908連接至測試匯流排811之Vlow互連件。為了保持M3電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之更新2互連件916連接至測試匯流排之Vhigh互連件。
圖8D展示用於在測試電晶體M5中使用之電路圖1000d。為了形成用以測試M5電晶體之量測電路，開啟M1、M2及M3電晶體，以使得存在以下電路徑：在M5電晶體之汲極端子與測試匯流排811之Vdrain互連件之間經由虛設顯示元件像素電路812之致動互連件904，在M5電晶體之閘極與測試匯流排之Vgate互連件之間經由虛設顯示元件像素電路之預先充電2互連件908，及在M5電晶體之源極與測試匯流排811之Vsource互連件之間經由M3電晶體及虛設顯示元件像素電路之更新2互連件916。開啟M1及M2電晶體以用於達成允許開啟M3電晶體之目的。同時，保持M4電晶體切斷以防止通過虛設顯示元件像素電路812之替代電流路徑。為了開啟M1、M2及M3電晶體，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之載入、資料及更新互連件910、902及912連接至測試匯流排811之Vhigh互連件。為了保持M4電晶體切斷，藉由開關820將虛設顯示元件像素電路812之預先充電1互連件906連接至測試匯流排之Vlow互連件。
圖8E展示用於在測試M1電晶體中使用之電路圖1000e。M1電晶體係以不同於剩餘電晶體M2至M5之方式來測試且將在下文進一步加以論述。話雖如此，但為了形成用於測試M1電晶體之適當量測電 路，將所有其他電晶體M2至M5關掉。為此，將虛設顯示元件像素電路812之致動、預先充電1、預先充電2、更新及更新2互連件904、906、908、912及916中之每一者耦接至測試匯流排811之Vlow互連件。擋閘互連件914亦耦接至Vlow以使得儲存電容器之端子耦接至低電壓。載入互連件910在連接至Vhigh及Vgate之間循環，而資料互連件902在連接至Vhigh及Vdrain之間循環，如下文進一步描述，以測試M1電晶體之操作參數。
圖9展示實例TFT評估電路1100。TFT評估電路1100可耦接至(例如)圖6及圖7中所展示之驅動晶片806內的圖6中所展示之測試匯流排811。TFT評估電路1100包括量測部分1102及測試部分1104。
TFT評估電路1100之測試部分1104包括電壓軌與受測試TFT之間的測試源極隨耦器電晶體1106(經由圖7中所展示之測試匯流排811之Vdrain互連件)。測試部分1104亦包括用於在受測試TFT具有負電壓臨限值之情況下將受測試TFT之源極端子連接至接地電壓或正電壓的源極端子電壓開關1108。對於此論述之剩餘部分，將假定：受測試TFT具有正電壓臨限值且源極端子電壓開關1108將受測試TFT之源極端子經由測試匯流排811之Vsource端子耦接至接地。
TFT評估電路1100之量測部分1102包括量測源極隨耦器電晶體1110、放大器1112、電流源1114、比較器1116、連續漸進暫存器(SAR)1118及數位至類比轉換器(DAC)1120。量測源極1114隨耦器電晶體1110將電流源1114耦接至與其耦接至測試源極隨耦器電晶體1106相同之電壓軌。測試源極隨耦器電晶體1106及量測源極隨耦器電晶體1110兩者之閘極耦接至負反饋放大器1112之輸出。負反饋放大器1112將耦接至測試匯流排811之Vdrain互連件之互連件及參考電壓Vd1作為輸入。比較器1116將耦接至量測源極隨耦器電晶體1110之源極之互連件及第二參考電壓Vref作為輸入，在一些實施中，該第二參考電壓經 組態以等於Vd1。將比較器1116之輸出輸入至SAR 1118。SAR 1118又耦接至DAC 1120，該DAC 1120經由測試匯流排811之Vgate互連件將閘極電壓VG輸出至受測試TFT。SAR 1118經組態以取決於其輸入而輸出連續地將DAC 1120中之位元值遞增1或遞減1之電壓。
在一些實施中，如下來操作TFT評估電路1100。在顯示裝置啟動時，將恆定電壓VSFi施加至測試源極隨耦器電晶體1106之閘極且將用於受測試TFT之閘極電壓VG0的初始值載入至DAC 1120中。在一些實施中，選擇VG0為處於DAC中之可供使用之值的範圍之中間的值。舉例而言，對於8位元DAC，將選擇VG0為對應於10000000或01111111之電壓。此情形導致DAC 1120經由測試匯流排之Vgate互連件及通過測試源極隨耦器電晶體1106、受測試TFT及量測源極隨耦器電晶體1110之初始電流將VG0施加至受測試TFT之閘極端子，同時負反饋放大器1112保持受測試TFT之汲極上的電壓(VD)恆定地處於Vd1。
基於相比較於電流源1114之經組態輸出而言的通過量測源極隨耦器電晶體1110之電流之位準，比較器1116將一電壓輸出至SAR 1118。若通過量測源極隨耦器電晶體1110之電流低於電流源1114之經組態輸出，則比較器1116輸出一適當邏輯位準，該邏輯位準又造成SAR 1118將一較高電壓輸出至DAC。處理程序繼續，直至達到穩定狀態為止或直至已將VG調整了等於DAC 1120之解析度之位元數目的次數為止。
在完成處於第一電流源1114輸出位準/參考電壓位準(Vd.)對之測試之後，在一些實施中，按不同電流源1114輸出位準及/或不同參考電壓(Vd1)位準進行一或多個額外測試。將在每一測試結束時儲存於DAC 1120中之最終值傳達至顯示控制器(諸如，圖1B中所展示之控制器134)以供控制器在判定對電路驅動信號之調整中使用。
圖10展示用於使用圖8E中所展示之量測電路1000e量測M1電晶體之操作參數的實例量測電路1200。量測電路1200包括藉由電流鏡1205 耦接之量測部分1202及測試部分1204。測試部分1204包括第一引發開關1206、誤差放大器1208及測試源極隨耦器電晶體1210。量測部分1202包括電流源1212、電壓比較器1214、連續漸進暫存器(SAR)1216、數位至類比轉換器(DAC)1218及第二引發開關1220。
在操作中，量測電路1200在引發階段與測試階段之間來回循環。在引發階段中，第一引發開關1206將虛設顯示元件像素電路812(圖6中所展示)之資料(DATA)互連件耦接至測試匯流排811(圖7中所展示)之Vhigh互連件。同時，第二引發開關1220將虛設顯示元件像素電路812之載入(LOAD)互連件耦接至測試匯流排811之Vhigh互連件。因此，將一電壓儲存於虛設顯示元件像素電路812之資料儲存電容器554上。
在將一電壓儲存於資料儲存電容器554上之後，量測電路1200切換至測試階段，在測試階段中，第一引發開關將虛設顯示元件像素電路812之資料互連件與測試匯流排811之Vhigh互連件解耦且經由測試匯流排811之Vsource互連件將其耦接至測試源極隨耦器電晶體1210之源極及誤差放大器1208之輸入。誤差放大器1208之另一輸入耦接至恆定偏移電壓(例如，1.8V)。
第二引發開關1220將虛設顯示元件像素電路812之載入互連件與測試匯流排811之Vhigh互連件解耦且將其連接至DAC 1218之輸出，從而將DAC之輸出電壓施加至M1電晶體之閘極。若對應於儲存於DAC中之值之電壓足夠高，則M1電晶體開啟，從而允許電流自資料儲存電容器554流經M1電晶體及流經測試源極隨耦器電晶體1210。
電流鏡1205鏡射通過量測電路1200之量測部分1202之一部分的此電流。電壓比較器1214輸出基於經鏡射之電流與電流源1212的經組態之電流輸出之間的比較的電壓。將由電壓比較器1214輸出之電壓輸入至SAR 1216，若經鏡射之電流為0或太低，則該電壓將儲存於DAC 1218中之值遞增，或若經鏡射之電流太高，則該電壓將所儲存之值減少一位元。
在將新值儲存於DAC 1218中之後，引發開關1206及1220重設至其引發階段狀態以使得可將新電壓儲存於資料儲存電容器554上。在一些實施中，資料儲存電容器554具有相對較低之電容(例如，大約數百毫微微法拉)，且因此必須重複地將其再充電以確保其電壓足以造成通過M1的可偵測到之電流為施加至M1之閘極的足夠高之電壓。
在一些實施中，輸入至DAC之初始值為表示DAC範圍之中間的值。舉例而言，對於8位元DAC，初始值可為01111111或10000000。在一些此等實施中，可藉由該量測電路之等於DAC 1218的解析度之位元數目的數目個循環(例如，對於8位元DAC為8固循環)來偵測最終量測結果。
在一些實施中，量測電路1200經組態以偵測通過M1電晶體之極小電流，借此允許其量測M1電晶體之臨限值((亦即，可見電流流經M1電晶體之最低閘極電壓)。在一些實施中，在使用第一電流源1212輸出位準判定M1臨限電壓之第一量測結果之後，改變電流源1212之輸出位準且重複測試以取得額外量測結果。可將所得量測結果傳輸回至顯示控制器，諸如圖1B中所展示之控制器134，以調整施加至剩餘像素電路812之M1電晶體之閘極電壓。
圖11展示用於調節顯示裝置之操作電壓之實例處理程序1100的流程圖。可(例如)在顯示控制器(諸如，圖1B中所展示之控制器134)上基於上文所描述的使用圖7中所展示之虛設像素電路812取得之量測結果實施處理程序1100。處理程序1100包括安定併入至顯示裝置中之至少一虛設顯示元件之狀態(階段1102)，量測虛設顯示元件中之電晶體之臨限電壓(階段1104)，基於電壓臨限值量測結果獲得操作電壓(階段1106)，及相應地調節顯示裝置之操作電壓(階段1108)。可貫穿顯示裝 置之壽命週期性地或偶發地執行處理程序1100。舉例而言，可在每一顯示器啟動時執行一次該處理程序，在每一顯示器會話時多次執行該處理程序(例如，在啟動時及在預熱週期之後，貫穿該會話週期性地，在改變顯示模式時，等等)，每週或每月或每一其他時間段執行一次該處理程序，或回應於多種觸發事件中之一者而執行該處理程序。
處理程序1100包括安定顯示裝置中之虛設顯示元件之狀態(階段1102)。在一些實施中，虛設顯示元件可呈圖6中所展示之虛設顯示元件802之形式。在一些實施中，顯示裝置可包括多個虛設顯示元件802。在量測虛設像素電路TFT之行為之前，顯示控制器將每一虛設顯示元件之狀態設定為經評估為共同狀態。舉例而言，對於以擋閘為基礎的顯示元件，可將每一虛設顯示元件之擋閘驅動至開通或閉合狀態。確保所有虛設顯示元件處於相同狀態會增加跨越虛設顯示元件之量測結果之一致性。在一些實施中，可省略處理程序1100之此階段。
處理程序1100進一步包括量測虛設顯示元件中之電晶體之臨限電壓(階段1104)。可如上文關於圖7至圖10所描述般進行臨限電壓量測。在一些實施中，僅量測一次每一虛設顯示元件中之每一電晶體之臨限電壓。在一些實施中，多次地量測每一虛設顯示元件中之每一電晶體之臨限電壓，例如，2次、3次、4次、5次或大於5次。
在一些實施中，將控制顯示裝置之顯示元件之控制矩陣劃分成多個相異部分。舉例而言，可將控制矩陣劃分成兩個二分之一、三個三分之一、四個四分之一等等，其中每一相異部分與其他部分至少部分地電隔離。可藉由單獨驅動器或藉由單一驅動器來驅動相異部分。在具有多個相異部分之顯示器中，每一部分可具有其自身的一組一或多個虛設顯示元件。在一些此等實施中，在共同量測循環期間同時地量測所有相異部分之虛設顯示元件之電晶體。在一些其他實施 中，作為時間上相異之量測處理程序之一部分而量測各別相異部分的虛設顯示元件之電晶體。
基於臨限電壓量測結果，處理程序1100包括獲得顯示裝置之操作電壓(階段1106)。對於具有多個電隔離控制矩陣部分之顯示裝置，在一些實施中，獲得共同操作電壓以供跨越所有相異部分使用。在一些其他部分中，獨立地針對每一相異部分獲得單獨操作電壓。並非用以操作顯示裝置之所有操作電壓需要基於臨限電壓量測結果來設定。可在操作期間基於除所量測之臨限電壓以外的因素來設定一些操作電壓，諸如環境溫度或顯示器溫度。替代地，一些操作電壓為固定的且根本不變化。固定的操作電壓或無關於臨限電壓量測結果而設定之面積被稱作獨立的所量測之臨限電壓(或MTVI)。
在一些實施中，使用原始臨限電壓量測結果獲得操作電壓。在一些其他實施中，基於每一電晶體之電壓臨限值量測結果之平均值獲得操作電壓中之一或多者。若關於顯示裝置控制矩陣之一給定相異部分使用一個以上虛設顯示元件802，則可基於跨越用於控制矩陣之相異部分的該組虛設顯示元件802之類似電晶體的臨限電壓量測結果之平均值判定一或多個操作電壓。在包括多個相異控制矩陣部分之一些實施中，操作電壓可進一步基於該等相異部分當中的最高或最低臨限電壓平均值。在一些實施中，可基於一給定電晶體或一組共同電晶體之最大或最小臨限電壓量測結果獲得一或多個操作電壓。
表1展示可在一些實施中使用以獲得包括類似於圖3中所展示之像素電路之像素電路的顯示裝置之操作電壓的一組實例等式。
在表1中，Vact對應於顯示器之致動電壓，其係施加至致動電壓互連件520。Vshutter為施加至擋閘互連件536之電壓。VU2H為施加至第二更新互連件534之高電壓，而VU2L為施加至第二更新互連件534之低電壓。類似地，VU1H及VU1L對應於施加至第一更新互連件532之高電壓及低電壓。VPCH及VPCL對應於施加至預先充電互連件510之高電壓及低電壓。VRH及VRL對應於施加至掃描線互連件506之高電壓及低電壓，且VCOL對應於高資料電壓。VCON1至VCON6為可在製造顯示器期間設定之恆定電壓值。
如表1中所展示，Vact、Vshutter、VU2H及VRH皆獨立於虛設顯示元件之所量測之臨限值。VU1L係基於參考查找表(LUT)而獲得，可在製造時填入查找表。在一些實施中，可基於取得量測結果所自的虛設像素電路812之M2電晶體之最小的所量測之臨限電壓查詢LUT。在具有多個相異控制矩陣部分之一些其他實施中，可基於相異部分之虛設像素電路中的M2電晶體之所量測之臨限值的平均值當中的最小值查詢LUT。在一些實施中，VPCH及VPCL之值分別基於跨越虛設像素電路812之M4及M5電晶體量測的臨限電壓之最大值及最小值。在一些實施中，針對每一M4電晶體及每一M5電晶體計算平均臨限電壓量測結果，且分別基於彼等平均值之最大值及最小值計算VPCH及VPCL。熟習此項技術者將容易認識到，可按不同於上文在顯示器之其他實施中所描述的實例之方式使用所量測之值計算或判定操作電壓。
處理程序1100包括基於所獲得之操作電壓調節顯示裝置之操作電壓(階段1108)。在一些實施中，處理程序1100在每次計算新的操作電 壓時更新操作電壓(除了為MTVI之彼等操作電壓以外)。在一些其他實施中，若新近獲得之操作電壓大於不同於一組先前操作電壓位準之臨限量，則僅更新操作電壓。臨限值可自電壓至電壓而變化。舉例而言，用於更新VU1L之臨限值可低於用於更新其他操作電壓之臨限值。在一些實施中，合適的更新臨限值在介於約0.2V與0.8V之間的範圍內。
圖12A及圖12B展示包括複數個顯示元件及虛設顯示元件(諸如，上文所描述之彼等顯示元件)之實例顯示器件40之系統方塊圖。顯示器件40可為(例如)智慧型手機、蜂巢式或行動電話。然而，顯示器件40之相同組件或其略微變化亦說明各種類型之顯示器件，諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持型器件及攜帶型媒體器件。
顯示器件40包括外殼41、顯示器30、天線43、揚聲器45、輸入器件48及麥克風46。外殼41可由多種製造製程(包括射出成形及真空成形)中之任一者形成。另外，外殼41可由包括(但不限於)以下各者之多種材料中之任一者製成：塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其組合。外殼41可包括可與不同色彩或含有不同標識、圖像或符號之其他抽取式部分互換的抽取式部分(未圖示)。
顯示器30可為如本文中所描述之多種顯示器中之任一者，包括雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可經組態以包括平板顯示器(諸如，電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列(STN)顯示器、LCD或薄膜電晶體(TFT)LCD)，或非平板顯示器(諸如，陰極射線管(CRT)或其他管器件)。另外，顯示器30可包括基於機械光調變器之顯示器，如本文中所描述。
圖12B中示意性地說明顯示器件40之組件。顯示器件40包括外殼41，且可包括至少部分圍封於其中之額外組件。舉例而言，顯示器件40包括網路介面27，該網路介面包括可耦接至收發器47之天線43。網 路介面27可為可顯示於顯示器件40上之影像資料之來源。因此，網路介面27為影像源模組之一實例，但處理器21及輸入器件48亦可充當影像源模組。收發器47連接至處理器21，該處理器連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節信號(諸如，對信號進行濾波或以其他方式操縱信號)。調節硬體52可連接至揚聲器45及麥克風46。處理器21亦可連接至輸入器件48及驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦接至圖框緩衝器28及耦接至陣列驅動器22，該陣列驅動器又可耦接至顯示器陣列30。顯示器件40中之一或多個元件(包括圖12A中未特定描繪之元件)可經組態以充當記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在一些實施中，電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40設計中之所有組件。
網路介面27包括天線43及收發器47，使得顯示器件40可經由網路與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有減輕(例如)處理器21之資料處理要求的一些處理能力。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施中，天線43根據IEEE 16.11標準(包括IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11a、b、g、n)及其其他實施來傳輸及接收RF信號。在一些其他實施中，天線43根據Bluetooth®標準傳輸及接收RF信號。在蜂巢式電話之狀況下，天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、陸上集群無線電(TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂A、EV-DO修訂B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用以在無線網路(諸如，利用3G、4G或5G技術之系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之 信號，使得該等信號可由處理器21接收及進一步加以操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號，使得該等信號可經由天線43自顯示器件40傳輸。
在一些實施中，收發器47可由接收器替換。另外，在一些實施中，可用可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料的影像源來替換網路介面27。處理器21可控制顯示器件40之總操作。處理器21接收資料(諸如，來自網路介面27或影像源的經壓縮之影像資料)，且將資料處理成原始影像資料或處理成可易於處理成原始影像資料之格式。處理器21可將經處理之資料發送至驅動器控制器29或發送至圖框緩衝器28以供儲存。原始資料通常係指識別影像內之每一位置處之影像特性的資訊。舉例而言，此等影像特性可包括色彩、飽和度及灰度階。
處理器21可包括用以控制顯示器件40之操作的微控制器、CPU或邏輯單元。調節硬體52可包括用於將信號傳輸至揚聲器45及用於自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件，或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接自處理器21或自圖框緩衝器28取得由處理器21產生之原始影像資料且可適當地重新格式化原始影像資料以供高速傳輸至陣列驅動器22。在一些實施中，驅動器控制器29可將原始影像資料重新格式化成具有光柵狀格式之資料流，以使得該資料流具有適合於跨越顯示器陣列30掃描之時間次序。接著，驅動器控制器29將經格式化之資訊發送至陣列驅動器22。儘管驅動器控制器29(諸如，LCD控制器)常常作為獨立積體電路(IC)與系統處理器21相關聯，但此等控制器可以許多方式來實施。舉例而言，控制器可作為硬體嵌入於處理器21中、作為軟體嵌入於處理器21中，或與陣列驅動器22一起完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊，且可 將視訊資料重新格式化為一組平行波形，該組波形被每秒許多次地施加至來自顯示器之x-y顯示元件矩陣之數百且有時數千個(或更多)導線。在一些實施中，陣列驅動器22及顯示器陣列30為顯示模組之一部分。在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30為顯示模組之一部分。
在一些實施中，驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示器陣列30適合於本文中所描述的任何類型之顯示器。舉例而言，驅動器控制器29可為習知顯示控制器或雙穩態顯示控制器(諸如，機械光調變器顯示元件控制器)。另外，陣列驅動器22可為習知驅動器或雙穩態顯示驅動器(諸如，機械光調變器顯示元件控制器)。此外，顯示器陣列30可為習知顯示器陣列或雙穩態顯示器陣列(諸如，包括機械光調變器顯示元件陣列之顯示器)。在一些實施中，驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此實施可用於例如行動電話、攜帶型電子器件、鐘錶或小面積顯示器之高度整合系統中。
在一些實施中，輸入器件48可經組態以允許(例如)使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包括小鍵盤(諸如，QWERTY鍵盤或電話小鍵盤)、按鈕、開關、搖臂、觸敏式螢幕、與顯示器陣列30整合之觸敏式螢幕，或壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可組態為顯示器件40之輸入器件。在一些實施中，經由麥克風46之話音命令可用於控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包括多種能量儲存器件。舉例而言，電源供應器50可為可再充電電池，諸如鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池之實施中，可再充電電池可為可使用來自(例如)壁式插座或光伏打器件或陣列之電力來充電的。替代地，可再充電電池可為可無線充電的。電源供應器50亦可為可再生能源、電容器或太陽能電池(包括塑膠太陽能電池或太陽能電池漆)。電源供應器50亦可經組態以自 壁式插座接收電力。
在一些實施中，控制可程式化性駐留於可位於電子顯示系統中之若干處的驅動器控制器29中。在一些其他實施中，控制可程式化性駐留於陣列驅動器22中。上文所描述之最佳化可在任何數目個硬體及/或軟體組件中實施及以各種組態實施。
如本文中所使用，提及項目之清單「中之至少一者」的片語係指彼等項目之任何組合，包括單一成員。作為實例，「a、b或c中之至少一者」意欲涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。
結合本文中揭示之實施所描述之各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法處理程序可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。硬體與軟體之互換性已大體按功能性加以描述，且於上文所描述之各種說明性組件、區塊、模組、電路及處理程序中加以說明。將此功能性實施於硬體抑或軟體中取決於特定應用及強加於整個系統上之設計約束。
用以實施結合本文中所揭示之態樣而描述的各種說明性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置可藉由通用單晶片或多晶片處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其經設計以執行本文中所描述之功能的任何組合來實施或執行。通用處理器可為微處理器，或任何習知處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可實施為計算器件之組合，例如，一DSP與一微處理器之組合、複數個微處理器、一或多個微處理器結合DSP核心，或任何其他此組態。在一些實施中，特定處理程序及方法可由給定功能所特定之電路來執行。
在一或多個態樣中，所描述之功能可以硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(包括在此說明書中揭示之結構及其結構等效物)或其 任何組合來實施。本說明書中所描述之標的物之實施亦可實施為編碼於電腦儲存媒體上以用於供資料處理裝置執行或控制資料處理裝置之操作的一或多個電腦程式(亦即，電腦程式指令之一或多個模組)。
本發明中所描述之實施之各種修改對於熟習此項技術者而言可為易於顯而易見的，且本文中所界定之一般原理可在不脫離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他實施。因此，申請專利範圍並不意欲限於本文中所展示之實施，而應符合與本文中揭示之本發明、原理及創新特徵相一致之最廣泛範疇。
另外，一般熟習此項技術者將易於瞭解，有時為了易於描述諸圖而使用術語「上部」及「下部」，且該等術語指示對應於在經適當定向之頁面上的圖之定向的相對位置，且可能並不反映如所實施之任何器件之適當定向。
在單獨實施之情況下描述於此說明書中之某些特徵亦可在單一實施中以組合形式實施。相反地，在單一實施之情況下所描述之各種特徵亦可分別在多個實施中或以任何合適子組合實施。此外，儘管上文可能將特徵描述為以某些組合起作用且甚至最初按此來主張，但來自所主張組合之一或多個特徵在一些狀況下可自該組合刪除，且所主張組合可針對子組合或子組合之變化。
類似地，雖然在圖式中以特定次序來描繪操作，但不應將此理解為需要以所展示之特定次序或以順序次序執行此等操作，或執行所有所說明操作以達成合乎需要之結果。另外，圖式可按流程圖之形式示意性地描繪一或多個實例處理程序。然而，未描繪之其他操作可併入於示意性說明之實例處理程序中。舉例而言，可在所說明操作中之任一者之前、之後、同時或之間執行一或多個額外操作。在某些情況下，多任務及並行處理可為有利的。此外，不應將在上文所描述之實施中的各種系統組件之分離理解為在所有實施中要求此分離，且應理 解，所描述程式組件及系統可大體上一起整合於單一軟體產品中或經封裝至多個軟體產品中。另外，其他實施屬於以下申請專利範圍之範疇內。在一些狀況下，申請專利範圍中所敍述之動作可以不同次序執行且仍達成合乎需要之結果。
554‧‧‧資料儲存電容器
807‧‧‧驅動匯流排
811‧‧‧測試匯流排
812‧‧‧虛設像素電路
820‧‧‧開關
902‧‧‧資料互連件
904‧‧‧致動互連件
906‧‧‧預先充電1互連件
908‧‧‧預先充電2互連件
910‧‧‧載入互連件
912‧‧‧更新互連件
914‧‧‧擋閘互連件
916‧‧‧更新2互連件
M1‧‧‧薄膜電晶體
M2‧‧‧薄膜電晶體
M3‧‧‧薄膜電晶體
M4‧‧‧薄膜電晶體
M5‧‧‧薄膜電晶體

Claims (23)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一影像形成顯示元件陣列，其跨越一顯示器之一檢視區配置，該等影像形成顯示元件中之每一者具有一相關聯之影像形成顯示元件像素電路，該影像形成顯示元件像素電路能夠控制其各別影像形成顯示元件之狀態；一虛設顯示元件，其定位於該檢視區外部，該虛設顯示元件具有相等於該等影像形成顯示元件像素電路中之每一者之一虛設顯示元件像素電路，該虛設顯示元件像素電路能夠控制該虛設顯示元件之狀態且能夠允許進行對包括於該虛設顯示元件像素電路中之複數個薄膜電晶體(TFT)之測試；一驅動匯流排，其能夠將驅動及控制信號輸出至該等影像形成顯示元件及該虛設顯示元件；一測試匯流排，其能夠將測試信號輸出至該虛設顯示元件像素電路；及一組開關，其能夠：在一第一切換組態中將該虛設顯示元件像素電路內之互連件連接至該驅動匯流排內之互連件，以將該虛設顯示元件像素電路暴露於電信號，該等電信號相等於該等影像形成顯示元件像素電路所經歷之彼等電信號；在一第二切換組態中將該虛設顯示元件像素電路內之互連件連接至該測試匯流排內之互連件，以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第一TFT之一或多個操作參數；及在一第三切換組態中，將該虛設顯示元件像素電路內之互 連件連接至該測試匯流排內之互連件，以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第二TFT之一或多個操作參數。
  2. 如請求項1之裝置，其中該組開關能夠在複數個額外組態中將該等虛設顯示元件像素電路互連件耦接至該測試匯流排內之互連件，以用於測試該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT之一剩餘部分中之每一者。
  3. 如請求項2之裝置，其中該等開關能夠開啟一受測試TFT之閘極端子與該測試匯流排之間的該虛設顯示元件像素電路中之所有TFT。
  4. 如請求項3之裝置，其中該等開關進一步能夠開啟該虛設顯示元件像素電路中之該複數個TFT中之一或多者，該等TFT足以在該受測試TFT之該等端子與該測試匯流排之各別互連件之間形成一電路徑，且能夠將該受測試TFT之該等端子與該驅動匯流排之互連件電隔離。
  5. 如請求項2之裝置，其進一步包含一TFT評估電路，該TFT評估電路能夠判定該虛設顯示元件像素電路中之一受測試TFT之一臨限電壓，且該一或多個所量測之操作參數包括該臨限電壓。
  6. 如請求項5之裝置，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以基於該所判定之臨限電壓修改該裝置之一操作電壓。
  7. 如請求項2之裝置，其進一步包含一TFT評估電路，該TFT評估電路能夠判定待施加至一受測試TFT之足以造成通過該受測試TFT之一經組態電流位準的一閘極電壓。
  8. 如請求項2之裝置，其進一步包含耦接至一數位至類比轉換器之一連續漸進暫存器，其中該數位至類比轉換器之一輸出耦接至該測試匯流排之一閘極電壓互連件，且該連續漸進暫存器及該 數位至類比轉換器能夠經由該閘極電壓互連件將一組遞增地調整之電壓施加至一受測試TFT之一閘極端子。
  9. 如請求項1之裝置，其進一步包含：一顯示器，其包括該影像形成顯示元件陣列及該虛設顯示元件，一處理器，其能夠與該顯示器通信，該處理器能夠處理影像資料；及一記憶體器件，其能夠與該處理器通信。
  10. 如請求項9之裝置，該顯示器進一步包括：一驅動器電路，其能夠將至少一信號發送至該顯示器；及一控制器，其能夠將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  11. 如請求項9之裝置，其進一步包括：一影像源模組，其能夠將該影像資料發送至該處理器，其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
  12. 如請求項9之裝置，該顯示器件進一步包括：一輸入器件，其能夠接收輸入資料並將該輸入資料傳達至該處理器。
  13. 一種顯示裝置，其包含：一影像形成顯示元件陣列，其跨越一顯示器之一檢視區配置，該等影像形成顯示元件中之每一者具有一相關聯之影像形成顯示元件像素電路，該影像形成顯示元件像素電路能夠控制其各別影像形成顯示元件之狀態；一虛設顯示元件，其定位於該檢視區外部，該虛設顯示元件具有相等於該等影像形成顯示元件像素電路中之每一者之一虛設顯示元件像素電路，該虛設顯示元件像素電路能夠控制該虛 設顯示元件之狀態且能夠允許進行對包括於該虛設顯示元件像素電路中之複數個薄膜電晶體(TFT)之測試；一驅動信號傳達構件，其用於將驅動及控制信號輸出至該等影像形成顯示元件及該虛設顯示元件；一測試信號傳達構件，其用於將測試信號輸出至該虛設顯示元件像素電路；及切換構件，其用於在複數個組態中選擇性地將該虛設顯示元件像素電路之部分互連至該驅動信號傳達構件及該測試信號傳達構件之部分，其中：在一第一組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該驅動信號傳達構件之部分以將該虛設顯示元件像素電路暴露於相等於該等影像形成顯示元件像素電路所經歷之彼等信號之信號；在一第二組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該測試信號傳達構件之部分以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第一TFT之一或多個操作參數；及在一第三切換組態中，該切換構件將該虛設顯示元件像素電路之部分連接至該測試信號傳達構件之部分以量測該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT中之一第二TFT之一或多個操作參數。
  14. 如請求項13之裝置，其中該切換構件能夠在足夠數目個組態中將該測試信號傳達構件之部分連接至該虛設顯示元件像素電路之部分，以測試該虛設顯示元件像素電路中的該複數個TFT之一剩餘部分中之每一者。
  15. 如請求項14之裝置，其中該等切換構件能夠隔離一受測試TFT以 用於進行測試。
  16. 如請求項13之裝置，其進一步包含一TFT評估構件，該TFT評估構件用於評估該虛設顯示元件像素電路中之一受測試TFT之操作參數。
  17. 如請求項16之裝置，其中該TFT評估構件能夠判定該受測試TFT之一臨限電壓。
  18. 如請求項17之裝置，其進一步包含一操作電壓調節構件，該操作電壓調節構件用於基於該受測試TFT之該所判定之臨限電壓更新該裝置之一操作電壓。
  19. 如請求項16之裝置，其中該TFT評估構件能夠判定待施加至該受測試TFT之足以造成通過該受測試TFT之一經組態電流位準的一閘極電壓。
  20. 一種測試一顯示器之方法，其包含：藉由經由一第一信號匯流排將一組驅動信號施加至複數個顯示元件像素電路而在一顯示裝置上顯示複數個影像；經由該第一信號匯流排將用以顯示該複數個影像之該等驅動信號之一子集施加至一虛設顯示元件像素電路，該虛設顯示元件像素電路與該等顯示元件像素電路相同；操作一組開關以在一第一連接組態中將該虛設顯示元件像素電路與該第一信號匯流排解耦及將該虛設顯示元件像素電路耦接至一第二信號匯流排；經由具有該第一連接組態之該第二信號匯流排將第一組測試信號施加至該虛設顯示元件像素電路之部分，以測試包括於該虛設顯示元件像素電路中的複數個薄膜電晶體(TFT)中之一第一TFT之一操作參數；操作該組開關以在一第二連接組態中將該虛設顯示元件像素 電路之部分連接至該第二信號匯流排；及經由具有該第二連接組態之該第二信號匯流排將第二組測試信號施加至該虛設顯示元件像素電路之部分，以測試該虛設顯示元件像素電路的一第二TFT之一操作參數。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包含操作該組開關及施加額外組測試信號以測試該虛設顯示元件像素電路中的TFT之一剩餘部分中之每一者的一操作參數。
  22. 如請求項20之方法，其中測試該第一TFT及該第二TFT之一操作參數包括判定該等各別TFT中之每一者的一臨限電壓。
  23. 如請求項22之方法，其進一步包含基於該等所判定之臨限電壓更新該顯示器之至少一操作電壓。
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