CN102142218B - 平面显示装置及其工作电位调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种平面显示装置及其工作电位调整方法，适用于包括至少一第一测试像素的平面显示装置上，其包括：提供多个测试工作电位；逐一使用这些测试工作电位使第一测试像素进行操作以使第一测试像素被第一特定数据进行充电；取得第一测试像素在这些测试工作电位下被充电后所储存的多个第一数据电位；以及根据这些第一数据电位在特定时间内的状态以决定平面显示装置的工作电位。

Description

平面显示装置及其工作电位调整方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，且特别是有关于一种平面显示装置的结构以及其工作电位调整方法。
背景技术
目前，平面显示装置例如薄膜晶体管液晶显示装置因具有高画质、体积小、重量轻及应用范围广等优点而被广泛应用于移动电话、笔记型电脑、桌上型显示装置以及电视等消费性电子产品，并已经逐渐取代传统的阴极射线管(CRT)显示装置而成为显示装置的主流。
然而，由于平面显示装置中的薄膜晶体管在不同温度、湿度、产品生命期等使用状态，薄膜晶体管内的膜质、缺陷、载流子移动率等电性皆随之改变，这些改变会导致像素电容充电不足或电压泄漏的问题，故使得显示画面品质产生变化。
现有的改善有通过提高载流子移动率、降低薄膜晶体管漏电流及提升薄膜晶体管可靠度等方式，但改善幅度有限，且于不同温度、湿度、使用周期下，显示画面品质无法保持即时最佳状态。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种平面显示装置的工作电位调整方法，解决面板可靠度导致的显示画面品质问题，以使显示装置于不同温度、湿度、产品生命期等状态下即时提供最佳显示画面品质。
本发明的再一目的在于提供一种平面显示装置的结构，在不同温度、湿度、产品生命期等状态下可即时提供最佳显示画面品质。
具体地，本发明实施例提出的一种平面显示装置的工作电位调整方法适用于包括至少一第一测试像素的平面显示装置上。本实施例中，工作电位调整方法包括：提供多个测试工作电位；逐一使用这些测试工作电位使第一测试像素进行操作以使第一测试像素被第一特定数据进行充电；取得第一测试像素在这些测试工作电位下被充电后所储存的多个第一数据电位；以及根据这些第一数据电位在特定时间内的状态以决定平面显示装置的工作电位。
在本发明实施例中，上述的工作电位可为平面显示装置的扫描线的最低电位；上述的根据这些第一数据电位在特定时间内的状态以决定平面显示装置的工作电位可包括步骤：取得这些第一数据电位与预设电位间的差值随时间变化的斜率，取得这些斜率的最大绝对值，以及将使用这些测试工作电位所对应取得的这些斜率的最大绝对值中的最小者所对应的测试工作电位设定为上述的工作电位；又或者，上述的根据这些第一数据电位在特定时间内的状态以决定平面显示装置的工作电位可包括步骤：取得这些第一数据电位与相对应的多个第二数据电位之间的多个数据差值，取得这些数据差值的最大绝对值，以及以使用这些测试工作电位所对应取得的这些数据差值的最大绝对值中的最小者所对应的测试工作电位为上述的工作电位，其中这些第二数据电位由第二测试像素使用与第一测试像素不同时序的扫描线驱动电压信号，并使用与第一测试像素相同的这些测试工作电位进行操作并被第一特定数据进行充电后所储存的结果而得。
在本发明实施例中，上述的工作电位可为平面显示装置的扫描线的最高电位；而上述的根据这些第一数据电位在特定时间内的状态以决定平面显示装置的工作电位可包括步骤：比较这些第一数据电位与预设电位以得比较结果，以及在依照这些测试工作电位从小到大排列时将使用这些测试工作电位而相对应取得的这些比较结果发生变化时的测试工作电位设定为上述的工作电位。
在本发明实施例中，上述的工作电位调整方法更包括步骤：提供多个测试共用电位，逐一使用这些测试共用电位与第一测试像素协同操作以使第一测试像素被第二特定数据进行充电，取得第一测试像素与这些测试共用电位协同操作下被充电后所储存的多个第二数据电位，取得这些第二数据电位与相对应的这些测试共用电位间差值的积分结果，以及选择使积分结果接近预设电位的测试共用电位为平面显示装置的共用电位。
本发明实施例提出的一种平面显示装置，包括：多条数据线、多条扫描线、显示区、测试区、存储器、检测电路以及电源供应电路。具体地，数据线用于提供显示数据；显示区包括多个像素，分别电性耦接于这些数据线之一与这些扫描线之一，根据这些扫描线的控制以决定是否接收显示数据。测试区包括第一测试像素，而第一测试像素电性耦接至这些数据线之一与这些扫描线之一。存储器储存多个测试工作电位。检测电路电性耦接至存储器及第一测试像素，检测电路取得第一测试像素被充电后所储存的第一数据电位，并根据第一数据电位的状态以从存储器的这些测试工作电位中择一为工作电位，并将此工作电位储存至存储器中。电源供应电路电性耦接至存储器以取得上述的工作电位，并在第一时段内提供具备此工作电位的电源至平面显示装置以供平面显示装置中的电子元件进行操作，在第二时段内分次提供具备这些测试工作电位的电源至平面显示装置以供平面显示装置中的电子元件进行操作。在此，平面显示装置中的电子元件可包括提供信号至这些扫描线的扫描线驱动电路模块，或者是包括提供共用电压信号至这些像素的共用电位驱动电路模块。
在本发明一实施例中，上述的平面显示装置中的检测电路包括微分单元、整流单元、峰值检测单元以及处理单元。其中，微分单元包括两输入端，其中一输入端电性耦接至第一测试像素以接收第一数据电位，另一输入端电性耦接至预设电位；整流单元的输入端电性耦接至微分单元的输出端；峰值检测单元的输入端电性耦接至整流单元的输出端，而峰值检测单元的输出端输出最大绝对值；处理单元电性耦接至峰值检测单元以接收最大绝对值，并将多次分别接收的最大绝对值中的最小者所对应的测试工作电位输出为上述的工作电位。
在本发明一实施例中，上述的平面显示装置中的测试区更包括第二测试像素，第二测试像素与第一测试像素电性耦接至这些扫描线中的不同者；检测电路包括：减法单元、整流单元、峰值检测单元以及处理单元；减法单元包括两输入端，其中一输入端电性耦接至第一测试像素以接收第一数据电位，另一输入端电性耦接至第二测试像素以接收第二测试像素被充电后所储存的第二数据电位；整流单元的输入端电性耦接至减法单元的输出端；峰值检测单元的输入端电性耦接至整流单元的输出端，而峰值检测单元的输出端输出最大绝对值；处理单元电性耦接至峰值检测单元以接收最大绝对值，并将多次分别接收的最大绝对值中的最小者所对应的测试工作电位输出为上述的工作电位。
在本发明一实施例中，上述的平面显示装置中的检测电路包括：分压单元、比较单元以及峰值检测单元；其中，分压单元电性耦接至与第一测试像素相电性耦接的这些数据线之一，借此对此数据线所提供的电位进行分压操作并输出分压操作所得的结果；比较单元包括两输入端，其中一输入端电性耦接至第一测试像素以接收第一数据电位，另一输入端电性耦接至分压单元以接收分压操作所得的结果；峰值检测单元的输入端电性耦接至比较单元的输出端，而峰值检测单元的输出端输出最大绝对值；处理单元电性耦接至峰值检测单元以接收最大绝对值，并在多次分别接收最大绝对值之后，将所使用的数值相邻且造成不同的最大绝对值的两个测试工作电位中的较大者或较小者设定为上述的工作电位。
在本发明一实施例中，上述的平面显示装置中的这些像素包括开关单元、显示电容及储存电容，显示电容的一端电性耦接至开关单元，另一端电性耦接至第一共用电极；储存电容的一端电性耦接至开关单元，另一端电性耦接至第二共用电极；检测电路包括：减法单元、积分单元以及处理单元；减法单元包括两输入端，其中一输入端电性耦接至第一测试像素以接收第一数据电位，另一输入端电性耦接至第二共用电极；积分单元的输入端电性耦接至减法单元的输出端，且积分单元的输出端输出积分结果；处理单元电性耦接至峰值检测单元以接收积分结果，并在多次分别接收积分结果之后，将提供至第二共用电极上的数值相邻且造成不同的积分结果的两个电位中的较大者或较小者设定为上述的工作电位。再者，检测电路更可包括：电压限制单元，电性耦接于积分单元与处理单元之间，借此限制由积分单元提供至处理单元的积分结果的电位最大与最小值。
概述之，本发明实施例通过平面显示装置工作电位自动调整方式来改善显示画面品质，主要利用检测电路计算测试像素电性变化，反馈给扫描线驱动电路模块及/或共用电位驱动电路模块提供合适的工作电位，使得平面显示装置于不同使用温度、湿度、产品生命期等使用状态下将对显示画面品质的影响降至最低，而皆有良好显示画面品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为本发明实施例的一种平面显示装置的系统架构示意图；
图2A及图2B绘示出相关于本发明实施例的测试区的测试像素的排列以及连接关系；
图3绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电源电压信号的低逻辑工作电位Vgl的实施型态；
图4绘示出相关图3所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化；
图5绘示出图3中的输出电压V3与相对应的测试工作电位的关系曲线；
图6绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电源电压信号的低逻辑工作电位Vgl的另一实施型态；
图7绘示出相关图6所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化；
图8绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电源电压信号的高逻辑工作电位Vgh的实施型态；
图9绘示出相关图8所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化；
图10绘示出图8中的输出电压V3与相对应的测试工作电位的关系曲线；
图11绘示出相关于图1所示平面显示装置所采用的工作电位调整方法的流程图；
图12绘示为本发明实施例的另一种平面显示装置的系统架构示意图；
图13绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试共用电位Vcom的实施型态；
图14绘示出相关图13所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化；
图15绘示出图13中的输出电压V3与相对应的测试工作电位的关系曲线；
图16绘示出相关于图12所示平面显示装置所采用的工作电位调整方法的流程图。
其中，附图标记
10、50：平面显示装置          11、51：时序控制器
12、52：主动式显示面板        13、53：扫描线驱动电路模块
14、54：数据线驱动电路模块    15、25、35：55：检测电路
16、56：存储器                17、57：扫描线驱动电压发生器
121、521：显示区              123、523：测试区
P：像素                       TP：测试像素
Cd：显示电容                  Cst：储存电容
GL(1)，GL(2)，...，GL(m)：扫描线    DL(1)，DL(2)，...，DL(n)：数据线
Vcom：共用电位                      Vgh、Vgl：工作电位
Vfb：数据电位                       58：共用电位驱动电路模块
Vg：扫描线驱动电压信号              Vdata：显示数据电压信号
S1、S1a、S1b、S2：开关元件          V0、V0a、V0b、V1、V2、V3：电压
151：微分单元                       153、253：整流单元
155、255、355：峰值检测单元         157、257、357、557：处理单元
Min(V3)：V3最小值                   251、551：减法单元
TP1、TP2：测试像素                  351：分压单元
353：比较单元                       58：共用电位驱动电路模块
553：积分单元                       555：电压限制单元
S100～S600：步骤
具体实施方式
请参阅图1，绘示为本发明实施例的一种平面显示装置的系统架构示意图。如图1所示，平面显示装置10包括时序控制器11、主动式显示面板12、扫描线驱动电路模块13、数据线驱动电路模块14、检测电路15、存储器16以及扫描线驱动电压发生器17。其中，时序控制器11用于控制扫描线驱动电路模块13、数据线驱动电路模块14及检测电路15的时序；扫描线驱动电路模块13电性耦接至主动式显示面板12上的多条扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)以提供扫描线驱动电压信号至这些扫描线；数据线驱动电路模块14电性耦接至主动式显示面板12上的多条数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)以提供显示数据信号至这些数据线；这些扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)与数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)交叉设置。本实施例中，主动式显示面板12可为液晶显示面板，但本发明并不以此为限。
承上述，主动式显示面板12包括显示区121及测试区123；显示区121包括多个像素P，各个像素P分别电性耦接至扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)之一与数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)之一，并根据这些扫描线的控制以决定是否接收显示数据。各个像素P通常皆包括：像素晶体管、显示电容Cd例如液晶电容、及储存电容Cst，储存电容Cst与显示电容Cd的一端电性耦接至像素晶体管以接收显示数据，显示电容Cd的另一端电性耦接至第一共用电极以接收共用电位Vcom，而储存电容Cst的另一端电性耦接至第二共用电极以接收共用电位Vcom。测试区123包括多个测试像素TP排列成一行且皆电性耦接至数据线DL(n)并分别电性耦接至扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)。在此需要说明的是，测试区123亦可仅包括单个测试像素TP。此外，测试像素TP也可以是像素P中的一部分，也就是说，在画面显示时段内，这些测试像素TP也可以用来显示影像。
请再参阅图1，存储器16储存多个测试工作电位，例如多个不同的扫描线驱动电源电压的最高工作电位Vgh及/或多个不同的扫描线驱动电源电压的最低工作电位Vgl。扫描线驱动电压发生器17电性耦接至存储器16以在测试时段内逐一取用这些测试工作电位，进而分次提供具备这些测试工作电位的电源至扫描线驱动电路模块13进行操作。检测电路15电性耦接至存储器16及测试区123中的各个测试像素TP，以取得测试像素TP被充电后所储存的数据电位Vfb，并根据数据电位Vfb的状态从存储器16的这些测试工作电位中择一为工作电位，并将此工作电位储存至存储器16中；之后，由扫描线驱动电压发生器17从存储器16中取得此工作电位，并在主动式显示面板12的画面显示时段内提供具备此工作电位的电源至扫描线驱动电路模块13进行操作。
请参阅图2A及图2B，为不影响测试像素TP本身的电压与显示装置显示画面品质，使用测试像素TP并联连接至检测电路15以提供数据电位Vfb，这些测试像素TP可由单列测试像素(如图2A)、单行测试像素(如图2B)、或测试像素矩阵并联连接，其目的在于够大的电容量可避免电压受到检测电路15所牵引，增加量测精确度。在图2A中，测试像素TP排列于同一列且皆电性耦接至扫描线GL(m)及数据线DL(1)来提供数据电位Vfb，而各个像素P则分别电性耦接至扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m-1)中的相应者。在图2B中，测试像素TP排列于同一行且皆电性耦接至扫描线GL(1)及数据线DL(n)来提供数据电位Vfb，而各个像素P则分别电性耦接至数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n-1)中的相应者。
请一并参阅图3及图4，其中图3绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电压信号的最低工作电位Vgl的实施型态，图4绘示出相关图3所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化。具体地，在图3中，TP代表单个测试像素或者并联连接的多个测试像素，本实施例中以单个测试像素作为举例说明。当测试像素TP中的像素晶体管(开关元件)的栅极因施加有扫描线驱动电压信号Vg而开启且像素晶体管的源/漏极施加有显示数据电压信号Vdata后，像素晶体管的漏/源极输出数据电位Vfb。当检测电路15的电性耦接至测试像素TP的开关元件S1开启，数据电位Vfb作为检测电路15的输入电压V0。在扫描线驱动电压信号Vg开启(ON)时，数据电位Vfb被充饱至接近显示数据电压信号Vdata，在扫描线驱动电压信号Vg关闭(OFF)时，数据电位Vfb被漏电流所牵引而改变。
检测电路15的第一级由开关元件S1与微分单元151所构成，微分单元151包括两输入端，其中一输入端通过开关元件S1电性耦接至测试像素TP，另一输入端电性耦接至预设电位例如接地电位；扫描线驱动电压信号Vg开启时，开关元件S1断开而使检测电路15断路；扫描线驱动电压信号Vg关闭时，开关元件S1开启而使得测试像素TP接至检测电路15的输入端，此输入电压V0(如图4(a)所示)经微分单元151作用后，其输出电压V1≡dV0/dt，亦即作斜率运算(如图4(b)所示)，此斜率随时间变化。
检测电路15的第二级为整流单元153例如全波整流器，而整流单元153的输入端电性耦接至微分单元151的输出端；微分单元151的输出电压V1经整流单元153作用后，输出电压V2＝|V1|，亦即做绝对值运算(如图4(c)所示)。
检测电路15的第三级为峰值检测单元155，其输入端电性耦接至整流单元153的输出端；整流单元153的输出电压V2经峰值检测单元155作用后，其输出电压V3＝Max(V2)，亦即做最大值运算(如图4(d)所示)。
检测电路15的第四级由开关元件S2与处理单元157所构成，开关单元S2与第一级中的S1同步开启，处理单元157通过开关元件S2电性耦接至峰值检测单元155以接收其输出电压V3。本实施例中，通过提供多个测试工作电位Vgl(例如每一个画面帧(frame)变换一次测试工作电位)可获得多个输出电压V3。之后，由处理单元157可将多次分别接收的V3中的最小值Min(V3)(如图5所示，其绘示出V3与相对应的测试工作电位的关系曲线)所对应测试工作电位(亦即Vgl最佳值)输出为画面显示时段内的工作电位，达成调整扫描线驱动电压的最低工作电位Vgl的目的。
请一并参阅图6及图7，其中图6绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电压信号的最低工作电位Vgl的另一实施型态，图7绘示出相关图6所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化。具体地，在图6中，TP1及TP2分别代表电性耦接至不同扫描线的单个测试像素或者电性耦接至不同扫描线且并联连接的多个测试像素，本实施例中以电性耦接至不同扫描线的单个测试像素作为举例说明。当测试像素TP1及TP2中的像素晶体管(开关元件)的栅极因施加有相同扫描线驱动电压信号Vg而开启且像素晶体管的源/漏极施加有相同显示数据电压信号Vdata后，像素晶体管的漏/源极分别输出数据电位Vfb1及Vfb2。当检测电路25的电性耦接至测试像素TP1及TP2的开关元件S1a及S1b开启，数据电位Vfb1及Vfb2分别作为检测电路25的输入电压V0a及V0b。在扫描线驱动电压信号Vg开启(ON)时，数据电位Vfb1及Vfb2被充饱至接近显示数据电压信号Vdata，在扫描线驱动电压信号Vg关闭(OFF)时，数据电位Vfb1及Vfb2被漏电流所牵引而改变。
检测电路25的第一级由开关元件S1a及S1b与减法单元251所构成，减法单元251包括两输入端，分别通过开关元件S1a及S1b电性耦接至测试像素TP1及TP2；扫描线驱动电压信号Vg开启时，开关元件S1a及S1b断开而使检测电路25断路；扫描线驱动电压信号Vg关闭时，开关元件S1a及S1b开启而使得测试像素TP1及TP2分别接至检测电路25的两输入端，输入电压V0a及V0b(如图7(a)所示)经减法单元251作用后，其输出电压V1＝(V0b-V0a)，亦即作减法运算而得数据电位之间的数据差值(如图7(b)所示)。
检测电路25的第二级为整流单元253例如全波整流器，而整流单元253的输入端电性耦接至减法单元251的输出端；减法单元251的输出电压V1经整流单元253作用后，输出电压V2＝|V1|，亦即做绝对值运算(如图7(c)所示)。
检测电路25的第三级为峰值检测单元255，其输入端电性耦接至整流单元253的输出端；整流单元253的输出电压V2经峰值检测单元255作用后，其输出电压V3＝Max(V2)，亦即做最大值运算(如图7(d)所示)。
检测电路25的第四级由开关元件S2与处理单元257所构成，开关单元S2与第一级中的S1a及S1b同步开启，处理单元257通过开关元件S2电性耦接至峰值检测单元255以接收其输出电压V3。本实施例中，通过提供多个测试工作电位Vgl(例如每一个画面帧变换一次测试工作电位)可获得多个输出电压V3。之后，由处理单元257可将多次分别接收的V3中的最小值Min(V3)(可参阅图5)所对应测试工作电位(亦即Vgl最佳值)输出为画面显示时段内的工作电位，达成调整工作电位Vgl的目的。
请一并参阅图8及图9，其中图8绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试扫描线驱动电压信号的最高工作电位Vgh的实施型态，图9绘示出相关图8所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化。具体地，在图8中，TP代表单个测试像素或者并联连接的多个测试像素，本实施例中以单个测试像素作为举例说明。当测试像素TP中的像素晶体管(开关元件)的栅极因施加有扫描线驱动电压信号Vg而开启且像素晶体管的源/漏极施加有显示数据电压信号Vdata后，像素晶体管的漏/源极输出数据电位Vfb。当检测电路35的电性耦接至测试像素TP的开关元件S1开启，数据电位Vfb作为检测电路35的输入电压V0。在扫描线驱动电压信号Vg开启(ON)时，数据电位Vfb被充饱至接近显示数据电压Vdata，在扫描线驱动电压信号Vg关闭(OFF)时，数据电位Vfb被漏电流所牵引而改变。
检测电路35的第一级由开关元件S1与分压单元351所构成，分压单元351电性耦接至与测试像素TP相同数据电压信号的数据线，借此对此数据线所提供的显示数据电压信号Vdata进行分压操作；扫描线驱动电压信号Vg关闭时，开关元件S1断开而使检测电路35断路；扫描线驱动电压信号Vg开启时，开关元件S1开启而使得测试像素TP接至检测电路35的输入端而提供输入电压V0(如图9(a)所示)。接入检测电路35的显示数据电压信号Vdata经分压单元351的分压作用后，输出电压V1＝K×Vdata(如图9(b)所示)，目的在于提供比较测试像素TP是否充饱的比较准位。
检测电路35的第二级为比较单元353，其输入电压V0及V1经比较单元353作用后，如果V0＞V1，其输出电压V2＝+V(sat)(电压正饱和值)，否则如果V0＜V1，其输出电压V2＝-V(sat)(如图9(c)所示)；其中+V(sat)为电压正饱和值，-V(sat)为电压负饱和值。
检测电路35的第三级为峰值检测单元355，其输入端电性耦接至比较单元353的输出端；比较单元353的输出电压V2经峰值检测单元355作用后，其输出电压V3＝Max(V2)，亦即做最大值运算(如图9(d)所示)。
检测电路35的第四级由开关元件S2与处理单元357所构成，开关单元S2与第一级中的S1同步开启，处理单元357通过开关元件S2电性耦接至峰值检测单元355以接收其输出电压V3。本实施例中，通过提供多个测试工作电位Vgh(例如每一个画面帧变换一次测试工作电位)可获得多个输出电压V3。之后，由处理单元357在依照各个测试工作电位从小到大排列时将使用这些测试工作电位而相对取得的V3发生变化(对应图10中V3跳跃值，图10绘示出V3与相对应的测试工作电位的关系曲线)时的测试工作电位(Vgh最佳值)输出为画面显示时段内的工作电位，达成调整工作电位Vgh的目的。
简述之，上述相关于图1所示平面显示装置10的实施例中所采用的演算方法可参阅图11，平面显示装置10启动工作电位调整(S100)后，逐一从存储器16中取用不同的测试工作电位Vgh及/或Vgl并分别储存检测电路15、25、35的输出电压V3与Vgh及/或Vgl的关系至存储器16中(S200)，再由扫描线驱动电压发生器17从存储器16内寻找最佳的Vgh及/或Vgl在画面显示时段内使用(S300)。
请参阅图12，绘示出本发明实施例的另一种平面显示装置的系统架构示意图。如图12所示，平面显示装置50包括时序控制器51、主动式显示面板52、扫描线驱动电路模块53、数据线驱动电路模块54、检测电路55、存储器56、扫描线驱动电压发生器57以及共用电位驱动电路模块58。其中，时序控制器51用于控制扫描线驱动电路模块53、数据线驱动电路模块54及检测电路55的时序；扫描线驱动电路模块53电性耦接至主动式显示面板52上的多条扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)以提供扫描线驱动电压信号至这些扫描线；数据线驱动电路模块54电性耦接至主动式显示面板52上的多条数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)以提供显示数据信号至这些数据线；这些扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)与数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)交叉设置。本实施例中，主动式显示面板52可为液晶显示面板，但本发明并不以此为限。
承上述，主动式显示面板52包括显示区521及测试区523；显示区521包括多个像素P，各个像素P分别电性耦接至扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)之一与数据线DL(1)，DL(2)，...，DL(n)之一并根据这些扫描线的控制以决定是否接收显示数据。各个像素P通常皆包括：像素晶体管、显示电容Cd例如液晶电容、以及储存电容Cst，显示电容Cd与储存电容Cst的一端电性耦接至像素晶体管以接收显示数据，显示电容Cd的另一端电性耦接至第一共用电极以接收共用电位Vcom，储存电容Cst的另一端电性耦接至共用电极以接收共用电位Vcom。测试区523包括多个测试像素TP排列成一行且皆电性耦接至数据线DL(n)并分别电性耦接至扫描线GL(1)，GL(2)，...，GL(m)。在此需要说明的是，测试区523亦可仅包括单个测试像素TP，又或者是包括多个测试像素TP排列成一行或一列并电性耦接至不同的扫描线或者同一扫描线。此外，测试像素TP也可以是像素P中的一部分，也就是说，在画面显示时段内，这些测试像素TP也可以用来显示影像。再者，共用电位驱动电路模块58电性耦接至主动式显示面板52，以向其的显示区521提供画面显示时段内所需的共用电位Vcom以及向其的测试区523分次提供测试时段内所需的多个测试共用电位Vcom。
请再参阅图12，存储器56储存多个测试工作电位，例如多个不同的扫描线驱动电压信号的最高工作电位Vgh、多个不同的扫描线驱动电压信号的最低工作电位Vgl、及/或多个不同的测试共用电位Vcom。扫描线驱动电压发生器57电性耦接至存储器56以在扫描线驱动电压信号的最高工作电位及/最低工作电位测试时段内逐一取用这些测试工作电位Vgh及/或Vgl，进而分次提供具备这些测试工作电位的电源至扫描线驱动电路模块53进行操作；共用电位驱动电路模块58也电性耦接至存储器56以在共用电位测试时段内逐一取用这些测试共用电位Vcom，进而分次提供具备这些测试共用电位的电源至共用电位驱动电路模块58进行操作。检测电路55电性耦接至存储器56及测试区523中的测试像素TP，以取得测试像素TP被充电后所储存的数据电位Vfb以及测试共用电位Vcom。
请一并参阅图13及图14，其中图13绘示出相关于本发明实施例的检测电路用作测试共用电位的实施型态，图14绘示出相关图13所示检测电路中各个电连接点的电压时序变化。具体地，在图13中，TP代表单个测试像素或者并联连接的多个测试像素，本实施例中以单个测试像素作为举例说明。当测试像素TP中的像素晶体管(开关元件)的栅极因施加有扫描线驱动电压信号Vg而开启且像素晶体管的源/漏极施加有显示数据电压Vdata后，像素晶体管的漏/源极输出数据电位Vfb、且测试像素TP中的储存电容与共用电极相电性耦接的一端输出测试共用电位Vcom。当检测电路55的电性耦接至测试像素TP的开关元件S1a及S1b开启，数据电位Vfb经开关元件S1a输入作为检测电路55的输入电压V0a、且测试共用电位Vcom经开关元件S1b输入至检测电路55。在扫描线驱动电压信号Vg开启(ON)时，数据电位Vfb被充饱至接近显示数据电压信号Vdata，在扫描线驱动电压信号Vg关闭(OFF)时，数据电位Vfb被漏电流所牵引而改变。
检测电路55的第一级由开关元件S1a及S1b与减法单元551所构成，减法单元551包括两输入端，分别通过开关元件S1a及S1b电性耦接至测试像素TP的显示电容的两端(亦即，像素电极与第二共用电极(在此也可为第一共用电极))以接收数据电位Vfb及测试共用电位Vcom；输入电压V0及Vcom(如图14(a)所示)经减法单元551作用后，其输出电压V1＝(V0-Vcom)(等同于显示电容之压差)，亦即作减法运算而得数据电位与相对应的测试共用电位之间的差值(如图14(b)所示)。
检测电路55的第二级为积分单元553，而积分单元553的输入端电性耦接至减法单元551的输出端；减法单元551的输出电压V1经积分单元553作时间上的积分，若电压V1于正负半周不对称，则其输出电压V2(积分结果)将随时间变大或变小(如图14(c)所示)；因此，检测电路55可用于储存电压正负半周是否对称。
检测电路55的第三级为电压限制单元555，其输入端电性耦接至积分单元553的输出端；积分单元553的输出电压V2经电压限制单元555作用后，其输出电压V3如图14(d)所示。本实施例中，电压限制单元555用于限制输出电压V2的最大与最小值，其可根据实际需要而决定是否采用之。
检测电路55的第四级由开关元件S2与处理单元557所构成，开关单元S2与第一级中的S1a及S1b同步开启，处理单元557通过开关元件S2电性耦接至电压限制单元255以接收其输出电压V3，并将多次分别接收积分结果之后，将提供至测试像素TP的共用电极上的数值相邻且造成不同的积分结果的两个测试共用电位中的较大者或较小者设定为该画面显示时段的共用电位。
本实施例中，通过提供不同的测试共用电压Vcom(例如每一个画面帧变换一次测试共用电位)可获得多个输出电压V3。如图15所示，当测试共用电压Vcom较小时，正半周的V1大于负半周的V1，由于积分单元553与电压限制单元555的作用，输出电压V3对应至负饱和值(-V(sat))；反之，当测试共用电压Vcom较大时，正半周的V1小于负半周的V1，由于积分单元553与电压限制单元555的作用，输出电压V3对应至正饱和值(+V(sat))；则当输出电压V3跳跃时，即为最佳的测试共用电位(例如图15中所示的对应0电位的测试共用电位Vcom取值)。此最佳的测试共用电位可由共用电位驱动电路模块58从存储器56中取出作为平面显示装置50的画面显示时段内的共用电位，达成调整共用电位Vcom的目的。
简述之，上述相关于图12所示平面显示装置50的实施例中所采用的演算方法可参阅图16，在平面显示装置50执行步骤S100～S300以寻找出最佳的Vgh及/或Vgl之后，则可逐一从存储器56中取用不同的测试共用电位Vcom(S400)并储存检测电路55的输出电压V3与Vcom的关系至存储器56中(S500)，再由共用电位驱动电路模块58从存储器56内寻找最佳的Vcom在画面显示时段内使用(S600)，以降低人眼闪烁感。上述步骤S100～S600可重复进行，以寻找出最佳的Vgh及/或Vgl、及/或Vcom。
综上所述，本发明实施例通过显示装置工作电位自动调整方式来改善显示画面品质，主要利用检测电路计算测试像素电性变化，反馈给扫描线驱动电路模块及/或共用电位驱动电路模块提供合适的工作电位，使得显示装置于不同使用温度、湿度、产品生命期等使用状态下将对显示画面品质的影响降至最低，而皆有良好显示画面品质。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种平面显示装置的工作电位调整方法，其特征在于，适用于包括至少一第一测试像素的一平面显示装置上，该工作电位调整方法包括： 
提供多个测试工作电位； 
逐一使用这些测试工作电位使该第一测试像素进行操作以使该第一测试像素被一第一特定数据进行充电； 
取得该第一测试像素在这些测试工作电位下被充电后所储存的多个第一数据电位；以及 
根据这些第一数据电位在一特定时间内的状态以决定该平面显示装置的一工作电位； 
其中该工作电位为该平面显示装置的扫描线的最低电位； 
其中根据这些第一数据电位在该特定时间内的状态以决定该平面显示装置的该工作电位，包括： 
取得这些第一数据电位与一预设电位间的差值随时间变化的一斜率； 
取得该斜率的最大绝对值；以及 
将使用这些测试工作电位所对应取得的这些斜率的最大绝对值中的最小者所对应的该测试工作电位设定为该工作电位。 
2.一种平面显示装置的工作电位调整方法，其特征在于，适用于包括至少一第一测试像素的一平面显示装置上，该工作电位调整方法包括： 
提供多个测试工作电位； 
逐一使用这些测试工作电位使该第一测试像素进行操作以使该第一测试像素被一第一特定数据进行充电； 
取得该第一测试像素在这些测试工作电位下被充电后所储存的多个第一数据电位；以及 
根据这些第一数据电位在一特定时间内的状态以决定该平面显示装置的一工作电位； 
其中该工作电位为该平面显示装置的扫描线的最低电位； 
其中根据这些第一数据电位在该特定时间内的状态以决定该平面显示装置的该工作电位，包括： 
取得这些第一数据电位与相对应的多个第二数据电位之间的多个数据差值； 
取得这些数据差值的最大绝对值；以及 
以使用这些测试工作电位所对应取得的这些数据差值的最大绝对值中的最小者所对应的该测试工作电位为该工作电位， 
其中，这些第二数据电位由一第二测试像素使用与该第一测试像素不同时序的扫描线驱动电压信号，并使用与该第一测试像素相同的这些测试工作电位进行操作，并被该第一特定数据进行充电后所储存的结果而得。 
3.一种平面显示装置的工作电位调整方法，其特征在于，适用于包括至少一第一测试像素的一平面显示装置上，该工作电位调整方法包括： 
提供多个测试工作电位； 
逐一使用这些测试工作电位使该第一测试像素进行操作以使该第一测试像素被一第一特定数据进行充电； 
取得该第一测试像素在这些测试工作电位下被充电后所储存的多个第一数据电位；以及 
根据这些第一数据电位在一特定时间内的状态以决定该平面显示装置的一工作电位； 
其中该工作电位为该平面显示装置的扫描线的最高电位； 
其中根据这些第一数据电位在该特定时间内的状态以决定该平面显示装置的该工作电位，包括： 
比较这些第一数据电位与一预设电位以得一比较结果；以及 
在依照这些测试工作电位从小到大排列时，将使用这些测试工作电位而相对应取得的这些比较结果发生变化时的该测试工作电位设定为该工作电位。 
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的工作电位调整方法，其特征在于，更包括： 
提供多个测试共用电位； 
逐一使用这些测试共用电位与该第一测试像素协同操作，以使该第一测试像素被一第二特定数据进行充电； 
取得该第一测试像素与这些测试共用电位协同操作下被充电后所储存的多个第二数据电位； 
取得这些第二数据电位与相对应的这些测试共用电位间差值的一积分结果； 
选择使该积分结果接近一预设电位的测试共用电位为该平面显示装置的共用电位。 
5.一种平面显示装置，其特征在于，包括： 
多条数据线，提供显示数据； 
多条扫描线； 
一显示区，包括多个像素，分别电性耦接于这些数据线之一与这些扫描线之一，根据这些扫描线的控制以决定是否接收显示数据； 
一测试区，包括一第一测试像素，该第一测试像素电性耦接至这些数据线之一与这些扫描线之一； 
一存储器，储存多个测试工作电位； 
一检测电路，电性耦接至该存储器及该第一测试像素，该检测电路取得该第一测试像素被充电后所储存的第一数据电位，并根据该第一数据电位的状态以从该存储器的这些测试工作电位中择一为一工作电位，并将该工作电位储存至该存储器中；以及 
一电源供应电路，电性耦接至该存储器以取得该工作电位，并在一第一时段内提供具备该工作电位的电源至该平面显示装置以供该平面显示装置中的一电子元件进行操作，在一第二时段内分次提供具备这些测试工作电位的电源至该平面显示装置以供该平面显示装置中的该电子元件进行操作； 
其中该工作电位为该平面显示装置的扫描线的最低电位； 
其中根据该第一数据电位的状态以从该存储器的这些测试工作电位中择一为一工作电位，包括： 
取得这些第一数据电位与一预设电位间的差值随时间变化的一斜率； 
取得该斜率的最大绝对值；以及 
将使用这些测试工作电位所对应取得的这些斜率的最大绝对值中的最小者所对应的该测试工作电位设定为该工作电位。 
6.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，该检测电路包括： 
一微分单元，包括两输入端，其中一输入端电性耦接至该第一测试像素以接收该第一数据电位，另一输入端电性耦接至一预设电位； 
一整流单元，该整流单元的输入端电性耦接至该微分单元的输出端； 
一峰值检测单元，该峰值检测单元的输入端电性耦接至该整流单元的输出端，该峰值检测单元的输出端输出一最大绝对值；以及 
一处理单元，电性耦接至该峰值检测单元以接收该最大绝对值，并将多次分别接收的该最大绝对值中的最小者所对应的该测试工作电位输出为该工作电位。 
7.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，该测试区更包括一第二测试像素，该第二测试像素与该第一测试像素电性耦接至这些扫描线中的不同者，且该第二测试像素与该第一测试像素电性耦接至相同显示数据信号，该检测电路包括： 
一减法单元，包括两输入端，其中一输入端电性耦接至该第一测试像素以接收该第一数据电位，另一输入端电性耦接至该第二测试像素以接收该第二测试像素被充电后所储存的一第二数据电位； 
一整流单元，该整流单元的输入端电性耦接至该减法单元的输出端； 
一峰值检测单元，该峰值检测单元的输入端电性耦接至该整流单元的输出端，该峰值检测单元的输出端输出一最大绝对值；以及 
一处理单元，电性耦接至该峰值检测单元以接收该最大绝对值，并将多次分别接收的该最大绝对值中的最小者所对应的该测试工作电位输出为该工作电位。 
8.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，该检测电路包括： 
一分压单元，电性耦接至与该第一测试像素相电性耦接的这些数据线之一，借此对该数据线所提供的电位进行分压操作并输出分压操作所得的结果； 
一比较单元，包括两输入端，其中一输入端电性耦接至该第一测试像素以接收该第一数据电位，另一输入端电性耦接至该分压单元以接收分压操作所得的结果；以及 
一峰值检测单元，该峰值检测单元的输入端电性耦接至该比较单元的输出端，该峰值检测单元的输出端输出一最大绝对值；以及 
一处理单元，电性耦接至该峰值检测单元以接收该最大绝对值，并在多次分别接收该最大绝对值之后，将所使用的数值相邻且造成不同的该最大绝对值的两个测试工作电位中的较大者或较小者设定为该工作电位。 
9.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，每一这些像素分别包括一开关单元、一显示电容及一储存电容，该显示电容的一端电性耦接至该开关单元，该显示电容的另一端电性耦接至一第一共用电极，该储存电容的一端电性耦接至该开关单元，该储存电容的另一端电性耦接至一第二共用电极，该检测电路包括： 
一峰值检测单元； 
一减法单元，包括两输入端，其中一输入端电性耦接至该第一测试像素以接收该第一数据电位，另一输入端电性耦接至该第一或第二共用电极； 
一积分单元，该积分单元的输入端电性耦接至该减法单元的输出端，且该积分单元的输出端输出一积分结果；以及 
一处理单元，电性耦接至该峰值检测单元以接收该积分结果，并在多次分别接收该积分结果之后，将提供至该第二共用电极上的数值相邻且造成不同的该积分结果的两个电位中的较大者或较小者设定为该工作电位。
10.根据权利要求9所述的平面显示装置，其特征在于，该检测电路更包括： 
一电压限制单元，电性耦接于该积分单元与该处理单元之间，借此限制由该积分单元提供至该处理单元的该积分结果的电位最大与最小值。 
11.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，该电子元件包括提供信号至这些扫描线的扫描线驱动电路模块。 
12.根据权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于，该电子元件包括提供共用电压信号至这些像素的共用电位驱动电路模块。 
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