CN111048018B - 感测驱动电路、显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种感测驱动电路、显示面板和显示装置。感测晶体管和显示驱动晶体管设置在子像素中。感测晶体管的有源层设置在供光进入的表面和栅极电极之间。显示驱动晶体管的栅极电极设置在供光进入的表面和有源层之间。在防止显示驱动晶体管的有源层暴露在光下的同时，增强了感测晶体管的光学响应性。在显示面板的有源区域中进行光学感测。

Description

感测驱动电路、显示面板和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月11日向韩国提交的韩国专利申请No.10-2018-0120915的优先权，该韩国专利申请通过引用并入本文，用于所有目的，如同在本文中进行了充分阐述一样。
技术领域
示例性实施例涉及一种感测驱动电路、显示面板和显示装置。
背景技术
随着信息社会的发展，对图像显示装置的需求正在增加。在这方面，诸如液晶显示器(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置等一系列显示装置最近得到了广泛的应用。
这种显示装置使用光传感器(photosensor)向用户提供更多的功能，例如发光强度感测和指纹感测。光传感器设置在显示器中，以感测从外部源辐射或从显示器附近物体反射的光。
光传感器通常可以设置在显示面板的边框中。因此，设置这种光传感器会导致难以减小边框面积。另外，需要一种使窄边框显示装置能够提供光学感测功能的解决方案。
发明内容
本公开的各个方面提供一种显示面板和显示装置，其具有能够在显示面板的有源区域中提供光学感测功能的子像素结构。
还提供一种显示面板和显示装置，其能够保护在子像素中设置的显示驱动元件免受由进入显示面板的光线所造成的任何影响，并且提高了光学感测元件的感测性能。
还提供一种感测驱动电路以及包括该感测驱动电路的显示面板和显示装置，该感测驱动电路能够使用在子像素中设置的光学感测元件来进行光学感测，同时使对子像素的显示驱动的影响最小化。
根据一方面，示例性实施例可以提供一种显示装置，其包括：显示面板，包括多个子像素，在每个所述子像素中设置有至少一个显示驱动晶体管以及感测晶体管；驱动器电路，控制所述感测晶体管的导通和截止状态；以及感测电路，感测所述感测晶体管的截止电流，其中，所述显示驱动晶体管和所述感测晶体管的有源层形成在同一层中，其中，所述显示驱动晶体管的栅极电极和所述感测晶体管的栅极电极设置在所述同一层的两侧。
在所述显示装置中，显示驱动晶体管的栅极电极和感测晶体管的栅极电极可以在上下方向上设置在有源层的两侧。
根据另一方面，示例性实施例可以提供一种显示面板，其包括：第一栅极电极，位于基板上；第一晶体管的第一沟道区域，设置在所述第一栅极电极上；第二晶体管的第二沟道区域，设置在与所述第一沟道区域相同的层上；以及第二栅极电极，设置在所述第二沟道区域上，其中，所述第一沟道区域设置在所述第一栅极电极和供外部光进入的表面之间。
根据另一方面，示例性实施例可以提供一种感测驱动电路，其包括：控制信号输出部，在显示驱动时段内将导通信号输出到在子像素中设置的感测晶体管的栅极电极，并且在感测时段内将截止信号输出到在所述子像素中设置的所述感测晶体管的栅极电极；和感测部，在所述显示驱动时段内，向所述感测晶体管的第一电极提供与施加到所述感测晶体管的第二电极的电压具有相同电压水平的电压，并且在所述感测时段内，向所述感测晶体管的所述第一电极提供比施加到所述感测晶体管的所述第二电极的电压具有更低或更高的电压水平的电压。
根据实施例，响应光而产生截止电流的感测晶体管可以设置在显示面板中布置的子像素中，使得可以在显示面板的有源区域中提供光学感测功能。
另外，根据实施例，显示驱动晶体管的栅极电极可以设置在有源层和光入射面之间，从而阻止进入显示面板的光到达显示驱动晶体管的有源层。
另外，根据实施例，感测晶体管的栅极电极可以设置成与光入射面相对，以便通过增强感测晶体管的有源层的光响应性来提高光学感测性能。
另外，根据实施例，在感测时段内，可以通过检测感测晶体管中的截止电流来进行光学感测，而在显示驱动时段内，感测晶体管可以导通并且具有相同电压水平的电压可以施加到感测晶体管的源极电极和漏极电极上，使得在子像素中设置的感测晶体管能够在不影响显示驱动操作的情况下进行光学感测。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，可以更清楚地理解本公开的上述及其他目的、特征和优点，在附图中：
图1示出了根据实施例的显示装置的示意性配置；
图2示出了根据实施例的显示装置的显示面板中布置的子像素的电路图；
图3示出了根据实施例的显示面板中的子像素SP的电路结构，其中设置有感测晶体管SST；
图4示出了图3所示的子像素的结构，其中根据一个实施例设置有感测晶体管的栅极电极和显示驱动晶体管的栅极电极；
图5示出了根据一个实施例的图3所示的子像素中设置的感测晶体管的第一有源层的表面结构；
图6示出了根据实施例的显示装置根据一个实施例进行显示驱动和光学感测的时间点；
图7示出了根据一个实施例的图6所示的时间点中的显示驱动时段内的子像素的驱动模式；
图8示出了根据一个实施例的图6所示的时间点中的感测时段内的子像素的感测模式；
图9示出了根据实施例的感测驱动电路的配置；
图10示出了在子像素中设置的根据实施例的感测晶体管中的截止电流的测量。
具体实施方式
下文将详细说明本公开的实施例，其示例如附图所示。在本文中，将说明附图，图中相同的附图标记和符号将用于表示相同或相似的部件。在以下本公开的描述中，如果本公开中包含的已知功能和组件的详细描述会使本公开的主题不清楚，则省略该详细描述。
还应当理解，虽然本文可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、和“(b)”等术语来描述各种元件，但这些术语仅用于将一个元件和其他元件区分开。这些元件的实质、序列、顺序或数量不受这些术语的限制。应当理解，当一个元件被称为“连接”、“耦接”或“链接”到另一个元件时，它不仅可以“直接连接、耦接或链接”到另一个元件，而且还可以通过“中间”元件“间接连接、耦接或链接”到另一个元件。
图1示出了根据实施例的显示装置100的示意性配置。
参照图1，根据示例性实施例的显示装置100可以包括：显示面板110，其中布置有分别包括发光元件的多个子像素SP；以及用于驱动显示面板110的组件，例如栅极驱动器电路120、数据驱动器电路130和控制器140。
在显示面板110中，设置有多个栅极线GL和多个数据线DL，并且在多个栅极线GL与多个数据线DL相交的区域中设置有多个子像素SP。多个子像素SP中的每一个子像素可以包括发光元件，并且两个或多个子像素SP可以形成单个像素。
栅极驱动器电路120由控制器140控制，以向显示面板110中设置的多个栅极线GL依次输出扫描信号，从而控制驱动多个子像素SP的时间点。另外，栅极驱动器电路120可以输出发射信号以控制子像素SP中发光元件的发射时间。输出扫描信号的电路和输出发射信号的电路可以一体设置或单独设置。
栅极驱动器电路120可以包括一个或多个栅极驱动器集成电路(IC)。栅极驱动器电路120可以根据驱动***而设置在显示面板110的一侧或两侧。
数据驱动器电路130接收来自控制器140的图像数据，并将图像数据转换为模拟数据电压。另外，数据驱动器电路130在通过栅极线GL施加扫描信号的时间点分别向数据线DL输出数据电压，使得子像素SP呈现与图像数据相对应的亮度水平。
数据驱动器电路130可以包括一个或多个源极驱动器IC。
控制器140向栅极驱动器电路120和数据驱动器电路130提供各种控制信号，以控制栅极驱动器电路120和数据驱动器电路130的操作。
控制器140在由帧限定的时间点控制栅极驱动器电路120以输出扫描信号。控制器140将从外部源接收的图像数据转换成数据驱动器电路130可读取的数据信号格式，并将转换后的图像数据输出到数据驱动器电路130。
除了从外部源(例如主机***)接收图像数据之外，控制器140还接收各种时序信号，包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、输入数据使能(DE)信号、时钟(CLK)信号等。
控制器140可以使用从外部源接收的各种时序信号来生成各种控制信号，并将控制信号输出到栅极驱动器电路120和数据驱动器电路130。
例如，控制器140输出包括栅极起始脉冲(GSP)信号、栅极移位时钟(GSC)信号、栅极输出使能(GOE)信号等各种栅极控制信号GCS，以控制栅极驱动器电路120。
这里，栅极起始脉冲信号控制栅极驱动器电路120的一个或多个栅极驱动器IC的操作起始时间。栅极移位时钟是通常输入到一个或多个栅极驱动器IC以控制扫描信号的移位时间的时钟信号。栅极输出使能信号指定一个或多个栅极驱动器IC的时序信息。
另外，控制器140输出包括源极起始脉冲(SSP)信号、源极采样时钟(SSC)、源极输出使能(SOE)信号等各种数据控制信号DCS，以控制数据驱动器电路130。
这里，源极起始脉冲信号控制数据驱动器电路130的一个或多个源极驱动器IC的数据采样起始时间。源极采样时钟是控制每个源极驱动器IC中数据采样时间的时钟信号。源极输出使能信号控制数据驱动器电路130的输出时间。
显示装置100还可以包括电源管理集成电路(PMIC)，以向显示面板110、栅极驱动器电路120、数据驱动器电路130等提供各种形式的电压或电流，或者控制要向显示面板110、栅极驱动器电路120、数据驱动器电路130等提供的各种形式的电压或电流。
另外，除了栅极线GL和数据线DL之外，还可以在显示面板110中设置信号线或电压线，通过这些信号线或电压线提供各种信号或电压。每个子像素SP可以容纳发光元件、驱动发光元件的晶体管等。
图2示出了根据实施例的显示装置100的显示面板110中布置的子像素SP的电路图。以示例形式来说明根据实施例的显示装置100为有机发光显示装置的情形。
参照图2，在显示面板110中布置的每个子像素SP中，可以设置有机发光二极管OLED、驱动有机发光二极管OLED的多个显示驱动晶体管，以及电容器Cst。
图2示出了在子像素SP中设置六(6)个显示驱动晶体管T1、T2、T3、T4、T5和T6以及一(1)个电容器Cst的6T1C结构。子像素SP可以根据设置在其中的电路元件的数量或连接结构而具有多种其他结构。
另外，尽管将子像素SP中设置的显示驱动晶体管示为是p型晶体管，但在子像素SP中也可以设置n型显示驱动晶体管。
第一晶体管T1可以电连接在数据驱动器电路130和电容器Cst之间，并且可以由通过栅极线GL提供的扫描信号控制。
响应通过栅极线GL施加到第一晶体管T1的具有导通电平的扫描信号，第一晶体管T1能使数据驱动器电路130所提供的数据电压施加到电容器Cst的一端。
第二晶体管T2可以电连接在提供驱动电压VDD的线和第五晶体管T5之间。第二晶体管T2的栅极电极可以电连接到电容器Cst的另一端。
第二晶体管T2也称为驱动晶体管。第二晶体管T2响应施加到其栅极电极的电压来控制流经有机发光二极管OLED的电流，从而可以控制有机发光二极管OLED所呈现的亮度水平。
第三晶体管T3可以电连接在第二晶体管T2的栅极电极和漏极电极之间，或栅极电极和源极电极之间。另外，第三晶体管T3可以由通过栅极线GL提供的扫描信号来控制。
第三晶体管T3旨在补偿第二晶体管T2的阈值电压，也可以称为补偿晶体管。
也就是说，第二晶体管T2是响应施加到子像素SP的数据电压来控制流经有机发光二极管OLED的电流的驱动晶体管。然而，由于设置在每个子像素SP中的第二晶体管T2的阈值电压的变化之故，设置在每个子像素SP中的有机发光二极管OLED可以不呈现预期的亮度水平。
为此，使用第三晶体管T3来补偿设置在每个子像素SP中的第二晶体管T2的阈值电压。
例如，当通过栅极线GL施加用于导通第三晶体管T3的扫描信号时，驱动电压VDD减去第二晶体管T2的阈值电压所产生的电压就施加到第二晶体管T2的栅极电极上。
在驱动电压VDD减去第二晶体管T2的阈值电压所产生的电压施加到第二晶体管T2的栅极电极的状态下，通过将数据电压施加到电容器Cst的一端可以补偿第二晶体管T2的阈值电压。
这里，对向电容器Cst的一端施加数据电压进行控制的第一晶体管T1和对第二晶体管T2的阈值电压进行补偿的第三晶体管T3可以由通过相同栅极线GL提供的扫描信号或通过不同栅极线GL提供的扫描信号来控制。
如上所述，由于第二晶体管T2的阈值电压的变化通过使用第三晶体管T3进行补偿，因此可以防止由于第二晶体管T2的阈值电压的不同而引起的子像素SP的亮度变化。
第四晶体管T4可以电连接在电容器Cst和提供基准电压Vref的线之间。另外，第四晶体管T4可由通过栅极线GL提供的发射信号来控制。
当通过栅极线GL施加具有导通电平的发射信号时，第四晶体管T4可以使电容器Cst的一端的电压初始化，或者可以允许施加到电容器Cst的一端的数据电压所产生的电流流过有机发光二极管OLED，同时使该数据电压逐渐释放。
第五晶体管T5电连接在第二晶体管T2和有机发光二极管OLED之间。第五晶体管T5可以由通过栅极线GL提供的发射信号来控制。
在将数据电压施加到电容器Cst的一端、并且将驱动电压VDD减去第二晶体管T2的阈值电压所产生的电压施加到第二晶体管T2的栅极节点的状态下，第五晶体管T5可以通过施加具有导通电平的发射信号来导通，从而允许电流流过有机发光二极管OLED。
第四晶体管T4和第五晶体管T5也称为发射晶体管，因为它们控制有机发光二极管OLED发光的时间点。
第六晶体管T6可以电连接在提供基准电压Vref的线和有机发光二极管OLED的阳极之间。第六晶体管T6可以由通过栅极线GL提供的扫描信号来控制。
当通过栅极线GL提供具有导通电平的扫描信号时，第六晶体管T6可以利用基准电压Vref使有机发光二极管OLED的阳极或者第二晶体管T2和第五晶体管T5之间的节点初始化。
如上所述设置在子像素SP中的显示驱动晶体管由扫描信号和发射信号来操作，并且允许由数据电压产生的电流流过有机发光二极管OLED，使得子像素SP可以根据图像数据来呈现亮度水平。
根据实施例，光响应晶体管(light responsive transistor)设置在子像素SP中，以在显示面板110的有源区域中提供光感测功能。
另外，光响应晶体管设置为不影响任何显示驱动晶体管的操作，使得子像素SP可以进行光学感测以及正常的显示驱动。
在下文中，描述主要集中在光学感测晶体管用于具有上述6T1C结构的子像素SP中的情形，光学感测晶体管可以以类似的方式用于具有不同结构的子像素SP中。
图3示出了根据实施例的显示面板110中的子像素SP的电路结构，其中设置有感测晶体管SST。
参照图3，在显示面板110中所布置的子像素SP中，可以设置有机发光二极管OLED、驱动有机发光二极管OLED的多个显示驱动晶体管T1、T2、T3、T4、T5和T6、以及电容器Cst。
另外，用于感测光的感测晶体管SST可以设置在显示面板110中布置的多个子像素SP中的至少一个子像素SP中。
例如，感测晶体管SST可以电连接在向子像素SP提供基准电压Vref的线和向子像素SP提供感测电压Vsen的线之间。另外，感测晶体管SST的栅极电极可以电连接到施加控制电压Vcon或控制信号的线。
也就是说，感测晶体管SST的漏极电极或源极电极可以施加有感测电压Vsen。另外，感测晶体管SST的源极电极或漏极电极可以施加有基准电压Vref。
感测晶体管SST的源极电极或漏极电极可以电连接到子像素SP中设置的显示驱动晶体管中的至少一个显示驱动晶体管的源极电极或漏极电极。
例如，如图3所示，感测晶体管SST的源极电极或漏极电极可以电连接到第六晶体管T6(即显示驱动晶体管之一)的源极电极或漏极电极。另外，感测晶体管SST的源极电极或漏极电极也可以电连接到第四晶体管T4的源极电极或漏极电极。
也就是说，感测晶体管SST的源极电极、漏极电极和有源层可以与显示驱动晶体管的源极电极、漏极电极和有源层设置在同一层上，使得可以在设置显示驱动晶体管的工艺中设置感测晶体管SST，而不需要额外的工艺。
感测晶体管SST可以通过施加在栅极电极的控制电压Vcon而导通。
例如，具有导通电平的控制电压Vcon可以施加到感测晶体管SST的栅极电极。
另外，与施加到感测晶体管SST的第二节点N2的电压具有相同电平的电压(例如感测电压)可以施加到感测晶体管SST的第一节点N1。
也就是说，在显示驱动时段内，与基准电压Vref具有相同电平的感测电压Vsen可以施加到感测晶体管SST的第一节点N1。
在显示驱动时段内，由于感测晶体管SST处于导通状态，并且感测晶体管SST的第一节点N1和第二节点N2具有相同的电压水平，因此在显示驱动时段内，感测晶体管SST不影响任何显示驱动晶体管的操作。换言之，在显示驱动时段中，感测晶体管SST可以表现得有如普通的导线。
因此，即使在子像素SP中额外设置有感测晶体管SST的情形中，子像素SP中设置的显示驱动晶体管也可以正常工作，。
在感测时段内，具有截止电平的控制电压Vcon可以施加到感测晶体管SST的栅极电极。
另外，比施加到感测晶体管SST的第二节点N2的电压具有更低或更高电压水平的电压可以施加到感测晶体管SST的第一节点N1上。
也就是说，比基准电压Vref具有更低或更高电压水平的感测电压Vsen可以施加到感测晶体管SST的第一节点N1。
因此，处于截止状态的感测晶体管SST的第二节点N2的电压水平高于或低于感测晶体管SST的第一节点N1的电压水平(例如，在截止状态中，第二节点N2的电压＞第一节点N1的电压)。
此时，当光照射子像素SP时，感测晶体管SST可以与光作用，从而产生自由载流子。另外，由于感测晶体管SST的第二节点N2的电压水平高于或低于感测晶体管SST的第一节点N1的电压水平，因此感测晶体管SST的第一节点N1就产生了截止电流。
在感测时段内，可以检测连接到感测晶体管SST第一节点N1的线中的电流的变化，以便可以进行光学感测。
光学感测可以是感测显示面板110外部的亮度水平，或者感测激光指示器(laserpointer)在显示面板110上的光束。
或者，光学感测可以感测触摸显示面板110的手指的指纹。例如，通过分析从指纹的脊线和谷线所对应的位置处的子像素SP检测到的电流，可以感测触摸显示面板110的指纹。
也就是说，光学感测可以包括感测入射到显示面板110上的光和感测从显示面板110附近物体反射的入射光。
如上所述，根据实施例，感测晶体管SST可以设置为不影响任何显示驱动晶体管的操作，使得可以在显示面板110的有源区域中进行光学感测。
另外，感测晶体管SST的源极电极、漏极电极、有源层等可以与显示驱动晶体管的源极电极、漏极电极、有源层等设置在相同的层上，使得可以在没有额外工艺的情况下设置感测晶体管SST。
感测晶体管SST的栅极电极与显示驱动晶体管的栅极电极可以关于有源层相对而置，以防止显示驱动晶体管发生故障，并提高感测晶体管SST的光学感测性能。
图4示出了图3所示的子像素SP的结构，其中设置有感测晶体管SST的栅极电极和显示驱动晶体管的栅极电极。
具体来说，图4示出了子像素SP中设置的感测晶体管SST和第六晶体管T6(即显示驱动晶体管之一)的横截面结构，重点在于显示面板110中设置的感测晶体管SST和第六晶体管T6的配置。
第一栅极电极GE1可以位于基板SUB上，第一有源层ACT1可以位于第一栅极电极GE1上。第一有源层ACT1可以称为是第一沟道区域。另外，第一漏极电极DE1和第一源极电极SE1可以设置成与第一有源层ACT1连接。
绝缘层可以设置在基板SUB与第一栅极电极GE1之间和/或第一栅极电极GE1与第一有源层ACT1之间。
第一栅极电极GE1、第一有源层ACT1、第一漏极电极DE1和第一源极电极SE1可以形成感测晶体管SST。
另外，第二有源层ACT2可以与第一有源层ACT1设置在相同的层中。第二有源层ACT2可以称为第二沟道区域。
第二漏极电极DE2和第二源极电极SE2可以设置成与第二有源层ACT2连接，并且第二栅极电极GE2可以位于第二有源层ACT2上。
绝缘层可以设置在第二有源层ACT2和第二栅极电极GE2之间。第二栅极电极GE2、第二有源层ACT2、第二漏极电极DE2以及第二源极电极SE2可以形成第六晶体管T6。
如上所述，在感测晶体管SST中，第一有源层ACT1可以设置在第一栅极电极GE1和供外部光进入的光入射面之间。另外，在第六晶体管T6(即显示驱动晶体管之一)中，第二栅极电极GE2可以设置在第二有源层ACT2和所述光入射面之间。
也就是说，在如图4所示的外部光进入显示面板110的结构中，感测晶体管SST可以设置成具有底栅结构，而包括第六晶体管T6的显示驱动晶体管可以设置成具有顶栅结构。
由于第二栅极电极GE2设置在第二有源层ACT2上，因此第六晶体管T6(即显示驱动晶体管之一)可以阻止外部入射光到达第二有源层ACT2。
因此，由于显示驱动晶体管的栅极电极设置成阻止光到达有源层，从而可以防止显示驱动晶体管响应外部入射光而发生故障。
另外，在感测晶体管SST中，第一栅极电极GE1设置在在第一有源层ACT1的下方，使得可以增加第一有源层ACT1暴露于外部光的面积。
也就是说，感测晶体管SST的第一有源层ACT1的光接收面积的增加可以使外部入射光所产生的截止电流的数量增加。
因此，通过增强感测晶体管SST的光响应性，可以提高子像素SP中设置的感测晶体管SST的光学感测性能。
另外，利用设置在对应层中以产生电容的金属或用作信号线的金属，可以提供感测晶体管SST的第一有源层ACT1下方设置的第一栅极电极GE1。因此，可以在子像素SP中设置光学感测性能高的感测晶体管SST，而无需额外工艺来制造第一栅极电极GE1。
另外，感测晶体管SST的第一有源层ACT1可以利用制造过程中产生的表面突起来提高光学感测性能。
图5示出了图3所示的子像素SP中设置的感测晶体管SST的第一有源层ACT1的表面结构。
参照图5，多个突起可以设置在感测晶体管SST的第一有源层ACT1的与第一栅极电极GE1相对的一个表面上。
例如，第一有源层ACT1可以是多晶硅。由低温多晶硅制成的第一有源层ACT1可以具有低串联电阻，并且可以允许第一有源层ACT1和第一栅极电极GE1之间的绝缘层较薄。
在制造过程中，在由低温多晶硅制成的第一有源层ACT1的所述表面上可以制造多个突起。
具体地，通过等离子体化学气相沉积等方法在基板SUB或绝缘膜上沉积非晶硅，然后用准分子激光束照射非晶硅使非晶硅再结晶，可以制备低温多晶硅。
如图5所示，在再结晶期间，在第一有源层ACT1的所述表面上可以形成多个突起。
由于在感测晶体管SST的第一有源层ACT1的光入射面上形成了多个突起，因此可以增加第一有源层ACT1的光接收面积(例如，由于第一有源层ACT1的粗糙或有纹理的表面之故，表面面积可以增加)。
也就是说，根据实施例，由于感测晶体管SST设置成具有底栅结构，因此第一有源层ACT1的光接收面积可以增加。
另外，由于光入射到第一有源层ACT1的具有多个突起的表面上，因此可以增加第一有源层ACT1的光接收面积，从而使截止电流放大，进一步提高了光学感测性能。
可以以分时方式在与显示驱动时段分开的感测时段中使用如上所述感测晶体管SST进行光学感测。也就是说，感测时段与显示驱动时段是不同的时间段。
图6示出了根据实施例的显示装置100进行显示驱动和光学感测的时间点。
参照图6，显示装置100可以以分时方式在与显示驱动时段分开的感测时段中通过驱动子像素SP中设置的感测晶体管SST来进行光学感测。
这里，感测时段可以存在于每个帧时段内，或者可以仅存在于某个帧时段内。另外，帧时段中的水平空白时段或垂直空白时段可以对应于感测时段。
在显示驱动时段内，显示装置100通过驱动子像素SP中的显示驱动晶体管来显示与图像数据对应的图像。
这里，感测晶体管SST在显示驱动时段中可以处于导通状态，因为感测晶体管SST的栅极电极上施加了具有低电平的控制电压Vcon。
另外，施加到感测晶体管SST的第一节点N1的感测电压Vsen可以与施加到感测晶体管SST的第二节点N2的基准电压Vref具有相同的电平。
因此，在显示驱动时段中，感测晶体管SST可以对子像素SP中设置的显示驱动晶体管的操作没有影响。
另外，感测晶体管SST在感测时段中可以处于截止状态，因为施加在感测晶体管SST上的控制电压Vcon具有高电平。
另外，施加在感测晶体管SST的第一节点N1的感测电压Vsen可以比施加在感测晶体管SST的第二节点N2的基准电压Vref低或高ΔV。
或者，在一些情形中，在感测时段内施加到感测晶体管SST的第二节点N2的基准电压Vref可以升高到感测电压Vsen之上，或降低到感测电压Vsen之下。
在感测晶体管SST截止的状态下，感测晶体管SST的第一节点N1和第二节点N2之间可以出现电压差。
另外，由于感测晶体管SST暴露在光下而产生了自由载流子，因此可以检测到与感测晶体管SST的第一节点N1连接的线中的截止电流。
由于截止电流的这种检测，可以判断设置有相应的感测晶体管SST的子像素SP是否暴露在光下，并可以进行光学感测。
图7示出了在图6所示的时间点中的显示驱动时段内的子像素SP的驱动模式。
参照图7，在显示驱动时段内，将具有低电平的控制电压Vcon施加到子像素SP中设置的感测晶体管SST的栅极电极上，使得感测晶体管SST在显示驱动时段内处于导通状态。
另外，将具有相同电平的电压施加到感测晶体管SST的第一节点N1和第二节点N2，使得在子像素SP中设置的感测晶体管SST对其他显示驱动晶体管的操作没有影响。
因此，在显示驱动时段内，通过使感测晶体管SST导通并防止与感测晶体管SST连接的节点的电压发生变化，可以确保子像素的显示驱动正常进行。
图8示出了在图6所示的时间点中的感测时段内的子像素SP的感测模式。
参照图8，在感测时段内，将具有高电平的控制电压Vcon施加到在子像素SP中设置的感测晶体管SST的栅极电极上，使得感测晶体管SST在感测时段内处于截止状态。
另外，比基准电压Vref的电压具有更低或更高电压水平的感测电压Vsen施加到感测晶体管SST的第一节点N1上，使得感测晶体管SST的第一节点N1和第二节点N2施加有不同的电压。
这里，当感测晶体管SST暴露在光下时，由于光响应性之故，可以产生自由载流子，从而产生截止电流，流过与感测晶体管SST的第一节点连接的线。
如上所述，由于检测到感测晶体管SST响应光而产生的电流，因此可以使用在有源区域中设置的子像素SP来进行光学感测。
驱动感测晶体管SST的电路可以设置在栅极驱动器电路120或数据驱动器电路130中，或者可以设置为单独的电路。
图9示出了根据实施例的感测驱动电路900的配置。
参照图9，根据实施例的感测驱动电路900可以包括：控制信号输出部910(例如信号输出电路)，输出控制电压Vcon或控制信号；和感测部920，检测感测晶体管SST响应光时所产生的电流。
控制信号输出部910可以在显示驱动时段内将具有导通电平的控制电压Vcon施加到感测晶体管SST的栅极电极，并且可以在感测时段内将具有截止电平的控制电压Vcon施加到感测晶体管SST的栅极电极。
控制信号输出部910可以由控制器140输出的信号来控制。尽管控制信号输出部910可以包括在感测驱动电路900中，如图9所示，但控制信号输出部910也可以设置在栅极驱动器电路120中，与感测部920分离。
感测部920可以向第一节点N1提供感测电压Vsen，并且可以检测感测晶体管SST的第一节点的截止电流。
在显示驱动时段内，感测部920向感测晶体管SST的第一节点N1提供感测电压Vsen，感测电压Vsen与施加到第二节点N2的电压具有相同的电平。
另外，在感测时段内，将比施加到感测晶体管SST的第二节点N2的电压具有更低或更高电压水平的感测电压Vsen施加到感测晶体管SST的第一节点N1。
感测部920在感测时段内检测与感测晶体管SST的第一节点N1连接的线中的截止电流，从而能够通过在子像素SP中设置的感测晶体管SST来进行光学感测。
感测部920可以由控制器140输出的信号来控制。尽管感测部920可以包括在感测驱动电路900中，如图9所示，但感测部920也可以设置在数据驱动器电路130中，与控制信号输出部910分离。
图10示出了在子像素SP中设置的根据实施例的感测晶体管SST中的截止电流的测量。
参照图10，该图呈现出，在感测晶体管SST的有源层设置在感测晶体管SST的栅极电极和光入射面之间的结构中，入射到感测晶体管SST上的光所产生的截止电流。
如上所述，图10中的曲线图呈现出在感测晶体管SST设置成具有底栅结构的情形中由光学响应而产生的截止电流。
另外，图10示出了在感测晶体管SST是n型晶体管的情形中的测试结果。
如图10所示，在低于0V的电压施加到感测晶体管SST的栅极电极并且感测晶体管SST的源极电极和漏极电极之间的电压差为4V的情形中，可以看到，当感测晶体管SST暴露在光下时，感测晶体管SST的漏极电流增加。
也就是说，可以看到，当感测晶体管SST设置成具有底栅结构并且被光照射时，在感测晶体管SST的截止状态中产生的漏极电流的强度增加了。
因此，通过增加由感测晶体管SST的光学响应引起的截止电流，可以使用子像素SP中设置的感测晶体管SST进行光学感测。
根据实施例，由于响应光的感测晶体管SST设置在显示面板110的有源区域的子像素SP中，因此可以在显示面板110的有源区域中进行光学感测(例如，可以减小边框)。
另外，子像素SP中设置的感测晶体管SST的栅极电极位于光入射面的对面，并且显示驱动晶体管的栅极电极位于光入射面附近。因此，可以提高感测晶体管SST的光响应性，并且可以保护显示驱动晶体管免受外部光的任何影响。
此外，在子像素SP中设置和操作感测晶体管SST，以不影响显示驱动晶体管的操作，使得在进行正常的显示驱动的同时可以提供高的光学感测性能。
已经提供了以上描述和附图，以举例说明本公开的某些原理。在本公开涉及的领域中具有普通技能的人员可以在不背离本公开的原理的情况下进行各种变型和修改。本文所公开的上述实施例应理解为是对本公开的原理和范围的说明，而不是限制。应当理解的是，本公开的范围应由所附权利要求限定，并且其所有等同物均落入本公开的范围中。

Claims (19)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，包括多个子像素，在每个所述子像素中设置有至少一个显示驱动晶体管以及感测晶体管；
驱动器电路，控制所述感测晶体管的导通和截止状态；以及
感测电路，感测所述感测晶体管的截止电流，所述感测晶体管的第一电极电连接到所述感测电路，
其中，所述显示驱动晶体管和所述感测晶体管的有源层形成在同一层中，
其中，所述显示驱动晶体管的栅极电极和所述感测晶体管的栅极电极设置在所述同一层的两侧，
其中，所述感测晶体管的所述有源层设置在所述感测晶体管的所述栅极电极与供外部光进入的表面之间。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，至少一个所述显示驱动晶体管的栅极电极设置在该显示驱动晶体管的有源层和所述供外部光进入的表面之间。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，在所述显示面板的显示驱动时段中，所述驱动器电路向所述感测晶体管的栅极电极施加导通信号，所述感测电路向所述感测晶体管的所述第一电极提供感测电压，所述感测电压与施加到所述感测晶体管的第二电极的电压具有相同的电压水平。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，在所述显示面板的感测时段中，所述驱动器电路向所述感测晶体管的栅极电极施加截止信号，并且所述感测电路向所述感测晶体管的所述第一电极提供感测电压，所述感测电压比施加到所述感测晶体管的第二电极的电压具有更低或更高的电压水平。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测电路检测与所述感测晶体管的所述第一电极电连接的线中的电流的变化。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测晶体管的有源层的相对于所述感测晶体管的栅极电极的背面包括至少一个突起。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述感测晶体管的有源层包括多晶硅。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测晶体管的第二电极电连接到所述至少一个显示驱动晶体管中的至少一个显示驱动晶体管的源极电极或漏极电极。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，在所述显示面板的感测时段中，施加到所述感测晶体管的所述第二电极的电压高于或低于施加到所述感测晶体管的所述第一电极的电压，以便感测进入所述显示装置的外部光所产生的所述感测晶体管的截止电流。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述感测晶体管的所述第二电极电连接到基准电压线或初始化电压线。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板包括：
所述感测晶体管的所述栅极电极，位于基板上；
所述感测晶体管的第一沟道区域，设置在所述感测晶体管的所述栅极电极上；
所述显示驱动晶体管的第二沟道区域，设置在与所述第一沟道区域相同的层上；以及
所述显示驱动晶体管的所述栅极电极，设置在所述第二沟道区域上，
其中，所述第一沟道区域设置在所述感测晶体管的所述栅极电极和供外部光进入的表面之间。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述显示驱动晶体管的所述栅极电极设置在所述第二沟道区域和所述供外部光进入的表面之间。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其中，在所述显示面板的显示驱动时段中，将导通信号施加到所述感测晶体管的所述栅极电极，在所述显示面板的感测时段中，将截止信号施加到所述感测晶体管的所述栅极电极。
14.根据权利要求11所述的显示装置，其中，在所述显示面板的显示驱动时段中，具有相同电压水平的电压施加到与所述第一沟道区域的两端电连接的两个电极上，
其中，在所述显示面板的感测时段中，具有不同电压水平的电压施加到与所述第一沟道区域的两端电连接的所述两个电极上。
15.根据权利要求11所述的显示装置，其中，与所述第一沟道区域的两端电连接的电极中的一个电极电连接到与所述第二沟道区域的两端电连接的电极中的一个电极。
16.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述感测晶体管的所述第一沟道区域包括具有多个突起的粗糙或纹理化表面。
17. 根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述驱动器电路在显示驱动时段内将导通信号输出到在子像素中设置的感测晶体管的栅极电极，并且在感测时段内将截止信号输出到在所述子像素中设置的所述感测晶体管的栅极电极；和
所述感测电路，在所述显示驱动时段内，向所述感测晶体管的第一电极提供与施加到所述感测晶体管的第二电极的电压具有相同电压水平的电压，并且在所述感测时段内，向所述感测晶体管的所述第一电极提供比施加到所述感测晶体管的所述第二电极的电压具有更低或更高的电压水平的电压。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述感测电路在所述感测时段内检测流经所述感测晶体管的截止电流。
19.根据权利要求17所述的显示装置，其中，施加到所述感测晶体管的所述第二电极的所述电压是用于对所述子像素中设置的发光元件的阳极的电压进行初始化的电压。
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