TW201030703A - Display device and electronic product - Google Patents

Description

201030703 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 . 本發明係關於藉由電流驅動配置於每 光元件以顯示影像之顯示裝置。本發明亦

V 裝置的電子產品。特別是，本發明係有關 陣顯示裝置的驅動系統，其藉由設於每一 絕緣閘極場效電晶體來控制流入例如有機 Φ 元件中的電流量。 【先前技術】 在顯示裝置中，舉例而言，在液晶顯 像素係以矩陣狀態來予以配置，並且，藉 ' 的影像資訊來控制每一個像素中的入射光 射強度，以顯示影像。這與其中使用有機 素的有機EL顯示器中的情況相同，但是 φ 是自發光元件，這與液晶像素不同。因此 示器，有機EL顯示器具有例如影像的明 需要背照光以及反應速度更高等優點。此 一個像素中的電流値，可控制每一個發光 • 階），並且，有機EL顯示器與屬於電壓 , 示器的主要不同點在於其屬於所謂的電流 以同於液晶顯示器的方式，有機EL 矩陣型以及主動矩陣型作爲其驅動系統。 單但具有例如難以實現大尺寸與高清晰度 一個像素處的發 關於使用此顯示 於所謂的主動矩 個像素電路中的 E L元件之發光 示器中，大量的 由依據要被顯示 的透射強度或反 EL元件做爲像 ，有機EL元件 ，相較於液晶顯 視度較高、並不 外，藉由流入每 元件的亮度（灰 控制型之液晶顯 控制型。 顯示器具有被動 前者雖然結構簡 顯示等問題，因 -5- 201030703 此，目前強力發展主動矩陣型。在此型式中，流入每一個 像素電路中的發光元件之電流係藉由設於像素電路中的主 動元件來予以控制（通常爲薄膜電晶體，TFT )，其係揭 示於下述專利文獻中。 [專利文獻 1] JP-A-2003-255856 [專利文獻 2] JP-A-2003-271095 [專利文獻 3] JP-A-2004-133240 [專利文獻 4] JP-A-2004-02979 1 [專利文獻 5] JP-A-2004-093682 [專利文獻 6] JP-A-2006-21 521 3 【發明內容】 先前技術中的顯示裝置基本上包含螢幕單元及驅動單 元。螢幕單元具有掃描線列、訊號線行及配置於個別掃描 線與個別訊號線交會的部位處之矩陣狀態像素。驅動單元 係配置於螢幕單元的周邊上，且包含依序供應控制訊號給 個別的掃描線之掃描器及供應視頻訊號給個別訊號線的驅 動器。當根據從對應的掃描線供應的控制訊號而被選取時 ’螢幕單元中的每一個像素從對應的訊號線取得視頻訊號 ’並且，依據所取得的視頻訊號而發光。 舉例而言，每一個像素包含有機EL裝置作爲發光元 件。在發光元件中，電流/亮度特性傾向隨著時間而變差 。因此，會有下述問題：有機EL顯示器中的每一個像素 的亮度會隨著時間消逝而降低。亮度減少程度視每一個像 -6- 201030703 素的累積發光時間而定。當螢幕中的個別像素之累積## 時間不同時，發生亮度不均句且容易發生被稱爲「預燒（ . burn-in )」之影像品質故障。 慮及上述，希望提供能夠補償像素中之亮度下降的顯 v 示裝置。 根據本發明的實施例，提供包含螢幕單元、驅動單元 及訊號處理單元之顯示裝置。螢幕單元包含掃描線列、有 φ 機線行、矩陣狀態像素電路及光感測器。驅動單元包含供 應控制訊號給掃描線的掃描器及供應視頻訊號給訊號線的 驅動器。螢幕單元係分成多個區，每一區均具有多個像素 電路。像素電路根據視頻訊號而發光。光感測器係相對於 每一區來做配置並且根據發光而輸出亮度訊號。訊號處理 ' 單元根據亮度訊號而校正視頻訊號以及供應訊號給驅動器 〇 較佳地，光感測器係配置於區域中心的附近。訊號處 φ 理單元在影像被顯示於螢幕單元中的顯示週期期間供應用 於顯示的視頻訊號，並且，在影像並未顯示於螢幕單元中 的偵測週期期間供應用於偵測的視頻訊號。訊號處理單元 供應用於每一框中的偵測之視頻訊號以及僅允許偵測標的 - 的像素電路發光。訊號處理單元根據要成爲偵測標的的像 _ 素電路與光感測器之間的距離，以設定用於偵測之要被寫 入像素電路中的視頻訊號之位準。訊號處理單元根據要成 爲偵測標的的像素電路與光感測器之間的距離，設定一框 中像素電路的發光時間所佔的比率。訊號處理單元比較第 201030703 一週期期間從光感測器輸出的第一亮度訊號與第一週期之 後的第二週期期間從光感測器輸出的第二亮度訊號，根據 比較結果來校正視頻訊號以及供應訊號給驅動器。 根據本發明的實施例，訊號處理單元根據從光感測器 輸出的亮度訊號以校正視頻訊號以及供應經過校正的視頻 訊號給驅動單元的驅動器。根據此組態，能夠藉由視頻訊 號的校正來補償像素的亮度劣化，結果，可以防止例如「 預燒」問題等以往的影像品質故障。 特別是，在本發明的實施例中，光感測器偵測每一個 像素的發光亮度並且輸出對應的亮度訊號。由於對每一個 個別的像素偵測發光亮度，所以，即使當螢幕中發生部份 不均勻時，藉由校正每一個像素中的視頻訊號，可以校正 部份亮度不均勻。在本發明的實施例中，將螢幕單元分區 以及相對於每一區來配置光感測器。每一區在對應的光感 測器可以偵測發光亮度的範圍中包含一些像素。根據本發 明的實施例，不必設置光感測器以對應用於偵測每一個像 素的發光亮度之個別像素，因此，可以顯著地降低所需的 光感測器的數目，能夠簡化顯示面板結構與降低顯示面板 的成本。 【實施方式】 於下，將說明較佳實施例（在下文中稱爲實施例）。 將依下述次序來做說明。 第一實施例 -8 - 201030703 第二實施例 第三實施例 第四實施例 第五實施例

W 應用例 第一實施例 Φ [面板的整體配置] 圖1是整體配置圖，其顯示一面板，而此面板爲 本發明的實施例之顯示裝置的主單元。如圖所示，顯 置包含像素陣列單元1(螢幕單元）及驅動像素陣列 1的驅動單元。像素陣列單元1具有掃描線WS列、 ' 線SL行、配置在二線交會的部位處之矩陣狀態像素 及配置成對應於個別像素2的個別線之饋線（電力 VL。在實例中，指定RGB三個主顏色中的任一色給 ❿ 像素2以實現彩色顯示。但是，本發明並不限於此， 含單色顯示裝置。驅動單元包含寫入掃描器4、電源 器6、及水平選擇器（訊號驅動器）3，寫入掃描器 由依序供應控制訊號給個別的掃描線WS而一列接一 . 實施像素2的線順序掃描，電源掃描器6將在第一電 第二電壓之間切換的電源電壓供應給個別的饋線VL 對應於線順序掃描，及水平選擇器3將作爲視頻訊號 考電位的訊號電位供應給訊號線SL的列以便對應於 序掃描。 根據 示裝 單元 訊號 2以 線） 個別 也包 掃描 4藉 列地 壓與 以便 及參 線順 -9 - 201030703 [像素的電路配置] 圖2是電路圖，顯示包含於圖1中所示的顯示裝置中 的像素2的具體配置及連接關係。如圖所示，像素2包含 發光元件EL、取樣電晶體Trl、驅動電晶體Trd及像素電 容器Cs，發光元件EL係以有機EL裝置等做爲代表。取 樣電晶體Trl在其控制端（閘極）連接至對應的掃描線 WS、在電流端對（源極/汲極）的其中之一連接至對應 的訊號線SL、以及在電流端對中的另一端連接至驅動電 晶體Trs的控制端（閘極G )。驅動電晶體Trd在電流端 對（源極/汲極）的其中之一連接至發光元件EL以及在 電流端對中的另一端連接至對應的饋線VL。在實例中， 驅動電晶體Trd是N通道型，其中，其汲極連接至饋線 VL及源極連接至作爲輸出節點的發光元件EL的陽極。 發光元件EL的陰極連接至給定的陰極電位Vcath。像素 電容器Cs連接於作爲驅動電晶體Trd的電流端其中之一 的源極S與作爲控制端的閘極G之間。 在上述配置中，取樣電晶體Trl根據掃描線WS供應 的控制訊號而變成導通的，實施從訊號線SL供應的訊號 電位的取樣以便將電位儲存於像素電容器Cs中。驅動電 晶體Trd從第一電位（高電位Vdd )的饋線VL接收電流 供應.，允許驅動電流根據儲存於像素電容器Cs中的訊號 電位而流入發光元件EL中。寫入掃描器4將具有給定的 脈衝寬度之控制訊號輸出至控制線WS，以允許取樣電晶 201030703 體Trl在訊號線SL處於訊號位準的時槽中導通，藉以儲 存訊號位準於像素電容器Cs中以及將相對於驅動電晶體 . Trd的遷移率μ之校正加至訊號電位。之後，驅動電晶體 Trd將對應於寫入於像素電容器Cs中的訊號電位Vsig的 驅動電流供應給發光元件EL，進行至發光操作。 像素電路2除了包含上述遷移率校正功能，也包含臨 界電壓校正功能。具體而言，在取樣電晶體Trl取樣訊號 φ 電位Vsig之前的第一時序，電源掃描器6將饋線VL從 第一電位（高電位Vdd)切換至第二電位（低電位Vss) 。寫入掃描器4允許取樣電晶體Trl在第二時序導通，以 將來自訊號線SL的參考電位Vref施加至驅動電晶體Trd 的閘極G，並且，也是在取樣電晶體Trl取樣訊號電位 ' Vsig之前，將驅動電晶體Trd的源極S設定於第二電位 (Vss)。在第二時序之後的第三時序，電源掃描器6將 饋線VL從第二電位Vss切換至第一電位Vdd，以將對應 φ 於驅動電晶體Trd的臨界電壓Vth之電壓儲存於像素電容 器Cs中。根據上述臨界電壓校正功能，顯示裝置可以抵 消視像素而變的驅動電晶體Trd的臨界電壓Vth的效應。 像素電路2也包含自舉（bootstrap)功能。亦即，在 . 訊號電位Vsig被儲存於像素電容器Cs時的階段中，寫入 掃描器4將控制訊號的施加解除給掃描線WS，以允許取 樣電晶體Trl成爲非導通狀態以及將驅動電晶體Trd的閘 極G與訊號線SL在電氣上斷開，藉以允許閘極G的電位 隨著驅動電晶體Trd的源極s的電位改變而變，並且使閘 -11 - 201030703 極G與源極S之間的電壓Vgs維持固定。 [時序圖1] 圖3是時序圖，用以解說圖2中所示的像素電路2的 操作。在圖式中，在這些線共同的時軸上顯示掃描線WS 的電位變化、饋線VL的電位變化及訊號線SL的電位變 化。此外，驅動電晶體的閘極G與源極S的電位變化也 與這些電位變化平行地展示。 用以開啓取樣電晶體Tr 1的控制訊號脈衝被施加至掃 描線WS。控制訊號脈衝在一個框（If)週期中被施加至 掃描線WS，以便對應於像素陣列單元的線順序掃描。控 制訊號脈衝在水平掃描週期期間（1H)包含二個脈衝。 第一脈衝有時被稱爲第一脈衝P1，後續的脈衝被稱爲第 二脈衝P2。也在一個框週期（If)期間，饋線VL在高電 位Vdd與低電位Vss之間切換。在一個水平掃描週期（ 1H )期間於訊號電位Vsig與參考訊號Vref之間切換的視 頻訊號被供應給訊號線SL。 如圖3的時序圖所示，像素從先前框中的發光週期進 入目前框中的非發光週期，然後，繼續進行至目前框的發 光週期。在非發光週期中，實施準備操作、臨界電壓校正 操作、訊號寫入操作、遷移率校正操作等等。 在先前框的發光週期中，饋線VL係處於高電位Vdd ’驅動電晶體Trd供應驅動電流Ids給發光元件EL。驅 動電流Ids經過驅動電晶體Trd而從高電位Vdd的饋線 201030703 VL通過發光元件EL，流入陰極線。 接著’在目前框的非發光週期中，在時序T1，饋線 . VL從高電位Vdd被切換至低電位Vss。據此，饋線Vl被 放電而成爲Vss’驅動電晶體Trd的源極S進一步降低至 v V s s。因此，發光元件E L的陽極電位（亦即，驅動電晶 體Trd的源極電位）係處於反向偏壓狀態，因此，驅動電 流不會流動且關閉光。閘極G的電位也隨著驅動電晶體 φ Trd的源極S的電位下降而下降。 接著’在時序T2，藉由將掃描線WS從低位準被切 換至高位準’取樣電晶體Trl變成導通的。此時，訊號線 S L係處於參考電位Vref。因此，經由導通的取樣電晶體 Trl，驅動電晶體Trd的閘極G的電位係處於訊號線SL ' 的參考電位Vre。此時，驅動電晶體Trd的源極S係處於 比Vref足夠低的電位VSS。依上述方式，驅動電晶體的 Trd的閘極G與源極S之間的電壓Vgs被初始化，以使其 φ 變成大於驅動電晶體Trd的臨界電壓Vth。從時序T1至 時序T3之週期T1-T3相當於準備週期，在準備週期中， 將驅動電晶體Trd的閘極G與源極S之間的電壓Vgs預 先設定於Vth或更高。 . 之後，在時序T3中，饋線VL從低電位Vss轉變至 高電位Vdd，並且，驅動電晶體的源極S的電位開始增加 。然後，當驅動電晶體Trd的閘極G與源極S之間的電 壓變成臨界電壓Vth時，切斷電流。依此方式，對應於驅 動電晶體Trd的臨界電壓Vth之電壓被寫入於像素電容器 -13- 201030703

Cs中。此爲臨界電壓校正操作。此時，設定陰極電位 Vcath，以便爲了允許電流在像素電容器Cs側中專有地流 動’且不會流入發光元件EL，而使發光元件el截止。 在時序T4，掃描線WS從高位準返回至低位準。換 言之，施加至掃描線WS的第一脈衝pi被解除以允許取 樣電晶體關閉。從上述說明清楚可知，第一脈衝P1被施 加至取樣電晶體Trl的鬧極，以便實施臨界電壓校正操作 〇 之後，訊號線SL從參考電位Vref切換至訊號電位 Vsig。接著，在時序T5，掃描線WS再度從低位準上升至 高位準。換言之，第二脈衝P2被施加至取樣電晶體Trl 的閘極。因此，使取樣電晶體Trl再度關閉並且從訊號線 SL取樣訊號電位Vsig。因此，驅動電晶體Trd的閘極G 的電位變成訊號電位Vsig。在此，由於發光元件EL首先 係處於截止狀態（高阻抗狀態），所以，在驅動電晶體 Tr的源極與汲極之間流動的電流專有地流入像素電容器 Cs及發光元件EL的等效電容器中而開始充電。之後，驅 動電晶體Trd的源極s的電位增加AV直到取樣電晶體Trl 關閉的時序T6爲止。因此，視頻訊號的訊號電位Vsig藉 由被加至Vth而被寫入於像素電容器Cs中，並且，從儲 存於像素電容器Cs中的電壓減掉用於遷移率校正的電壓 Δν。因此，從時序T5至時序T6的週期T5-T6相當於訊 號寫入週期及遷移率校正週期。換言之，當第二脈衝Ρ2 被施加至掃描線WS時，實施訊號寫入操作及遷移率校正 201030703 操作。訊號寫入操作及遷移率校正操作T5-T6等於第二脈 衝P2的脈衝寬度。亦即，第二脈衝P2的脈衝寬度指定遷 . 移率校正週期。 如上所述，在訊號寫入週期T5-T6中，同時實施訊號 % 電位Vsig的寫入及校正量AV的調整。Vsig愈高，則由驅 動電晶體Trd供應的電流Ids愈高，並且，AV的絕對値 愈高。因此，實施對應於發光亮度之遷移率校正。當 0 Vsig固定時，驅動電晶體Trd的遷移率y愈高，則AV的 絕對値愈高。換言之，遷移率/Z愈高，則負回饋量AV愈 高，因此，可以抵消每一個像素中的遷移率/Ζ的變化。 最後，在時序Τ6，掃描線WS如上所述般轉變至低 位準側，並且，使取樣電晶體Trl關閉。因此，使驅動電 . 晶體Trd的閘極G與訊號線SL斷開。此時，汲極電極 Ids開始流入發光元件EL中。因此，發光元件EL的陽極 電位依據驅動電流Ids而增加。發光元件EL的陽極電位 〇 的增加精準地爲驅動電晶體Trd的源極S的電位增加。當 驅動電晶體Trd的源極S的電位增加時，驅動電晶體Trd 的閘極的電位也藉由像素電容Cs的自舉操作而增加。閘 極電位的增加量將等於源極電位的增加量。因此，在發光 . 週期期間，使驅動電晶體Trd的閘極G與源極S之間的 輸入電壓Vgs維持固定。閘極電壓Vgs的値已接收到對 訊號電位Vsig之臨界電壓Vth及遷移率/z的校正。驅動 電晶體Trd操作於飽合區。亦即，驅動電晶體Trd輸出對 應於閘極G與源極S之間的輸入電壓Vgs之驅動電流Ids -15 201030703 。閘極電壓Vgs的値已接收到對訊號電位Vsig的臨界電 壓Vth及遷移率的校正。 [時序圖2] 圖4是另一時序圖，用以解說圖2中所示之像素電路 2的操作。此圖基本上與圖3中所示的時序圖相同，且對 應的部份給予對應的代號。不同點在於以分時方式，在多 個水平週期中，重複地實施臨界電壓校正操作。在圖4的 @ 時序圖的實例中，每一個1H週期中的Vth校正操作實施 二次。當螢幕單元變成高清晰度螢幕單元時，像素數目增 加且掃描線數目也增加。隨著掃描線的數目增加，1H週 期更短。當以更高速度實施線順序掃描時，會有無法在 1H週期中完成Vth校正操作的情形。因此，在圖4的時 - 序圖中，以分時方式，實施臨界校正操作二次，以使在驅 動電晶體Trd的閘極G與源極S之間的電位Vgs可靠地 被初始化至Vth。重複Vth校正的次數不限於二次，假使 ◎ 需要時，可以增加分時的次數。 [顯示裝置的整體配置] 圖5是方塊圖，顯示根據本發明實施例之顯示裝置的 _ 整體配置。如圖所示，顯示裝置基本上包含螢幕單元1、 驅動單元及訊號處理單元10。螢幕單元（像素陣列單元 )1具有面板「0」及光偵測器8，面板「〇」包含掃描線 列、訊號線行及配置在個別掃描線與個別訊號線交會的部 -16- 201030703 位處之矩陣狀態像素。驅動單元包含依序供應控制訊號給 個別的掃描線之掃描器及供應視頻訊號給個別的訊號線之 - 驅動器。在實施例中’掃描器及驅動器安裝於面板「0」 上’以便包圍螢幕單元1。 w 包含於螢幕單元1中的每一個像素從對應的訊號線取 得視頻訊號，並且，當根據對應的掃描線供應的控制訊號 而選取像素時，根據取得的視頻訊號而發光。光偵測器8 φ 偵測每一個像素的發光亮度並且輸出對應的亮度訊號。在 實施例中’光感測器8係安裝於面板「〇」的背側（發光 面的相反側）上。 訊號處理單元（DSP ) 10根據光感測器8輸出的亮度 訊號來校正視頻訊號，並且，供應經過校正的視頻訊號給 " 驅動單元中的驅動器。在實施例中，AD轉換器（ADC ) 9 係插置於光感測器8與訊號處理單元10之間。ADC 9將 光感測器8輸出的類比亮度訊號轉換成數位亮度訊號（亮 〇 度資料）且供應訊號給數位訊號處理單元（DSP ) 10。 做爲本發明的實施例的特徵，面板「0」在螢幕單元 (像素陣列單元）1中被分成多個區，並且，光偵測器8 係配置成對應於個別區。每一個光感測器8偵測屬於對應 . 區的像素的發光亮度並且供應對應的亮度訊號給訊號處理 單元1 〇。光感測器8較佳地係配置在對應的區域的中心 〇 訊號處理單元10在影像顯示於螢幕單元1中的顯示 週期期間，供應一般的視頻訊號給驅動器，並且，在包含 -17- 201030703 於影像未顯示的非顯示週期期間的偵測週期期間，供應用 於亮度偵測的視頻訊號給驅動器。訊號處理單元1 〇供應 每一個框（或每一個圖場（field ))中用於偵測的視頻訊 號。用於偵測的視頻訊號僅允許一個框（或一個圖場）中 的偵測標的之像素發光以及允許其餘像素處於非發光狀態 ^ 。訊號處理單元10藉由比較初始階段從光感測器8輸出 的第一亮度（舉例而言，在產品的工廠出貨時）與自初始 階段過了給定時間後從光感測器8輸出的第二亮度訊號， @ 以計算每一個像素中發光亮度的縮減量，校正視頻訊號以 補償計算的發光亮度減少量而將此量輸出給驅動單元中的 驅動器。 從上述說明清楚可知，在本發明的實施例中，光感測 器8係設置在面板「0」處。藉由使用光感測器8來測量 - 每一個像素的亮度劣化，並且，將視頻訊號的位準調整成 對應於劣化程度。因此，能夠在螢幕1中顯示「預燒」被 校正的影像。特別是，在實施例中，相對於多個像素而配 @ 置一個光感測器8。因此，可以顯著地降低光感測器的數 目並且可以降低預燒校正系統的成本。 [修改實例] . 圖6是方塊圖，顯示圖5中所示的根據第一實施例之 顯示裝置的修改實例。爲了更易於瞭解，將對應的代號給 予與圖5中所示的元件相對應的部份。不同點在於光感測 器8係配置於表面側上，而不是在面板「〇」的反側上。 -18- 201030703 當光感測器8係配置於表面側上時，相較於反側的情形， 具有光接收量增加的優點。但是，當光感測器8係配置於 面板「〇」的表面側上時，產生來自部份像素的發光被犧 牲的缺點。 [面板的配置] 圖7是平面視圖及剖面視圖，顯示包含於圖5中所示 φ 的顯示裝置中的面板的配置。如圖所示，螢幕單元（像素 陣列單元）1係配置在面板「〇」的中心處。雖然未顯示 出，但包含驅動器及掃描器等的驅動單元係安裝於圍繞螢 幕單元1的面板「〇」之周圍（框部）。但是，本發明並 不限於上述，且驅動單元可以被設置爲離開面板「0」。 " 螢幕單元1被分成多個區1A。光感測器8係配置成 對應於個別區1 A。光偵測器8偵測屬於對應的區域1 A的 像素2的發光亮度’並且供應對應的亮度訊號給訊號處理 φ 單元（未顯示出）。 在所示的實例中，像素係以1 5列及2 0行的矩陣狀態 來做配置。像素陣列分成十二區。每一區1A包含5列及 5行之二十五個像素。相對於二十五個像素2，配置一個 . 光感測器1。相較於相對於一個像素2形成一個光感測器 8的情形，光感測器8的必要數目顯著地降低。 [面板的剖面結構] 圖8顯示圖7中的面板的剖面結構。面板「〇」具有 •19- 201030703 一結構，其中，下玻璃基底101與上玻璃基底108被堆疊 。積體電路102藉由TFT製程而被形成於玻璃基底1〇1 之上。積體電路102是圖2中所示的像素電路的聚集。在 積體電路102之上，發光元件EL的陽極1〇3分別被形成 於每一個像素中。也形成用以連接個別陽極103至積體電 路102側的佈線106。由有機EL材料等所製成的發光層 104係形成於陽極103上。陰極105係形成於又在其上的 整個表面之上。固持在二者之間的陰極105、陽極103及 _ 發光層104構成發光元件。在陰極105之上，玻璃基底 108係經由密封層107而被接合。 有機EL發光元件是自發光裝置。發射的光大部份被 導引至面板「〇j的表面方向（上玻璃基底108的方向） 。但是，會有歪斜地發射的光及在面板「〇」之內被反射 及重複地散射以及穿透至面板「〇」的反側（下玻璃基底 1 ο 1的方向）之光。在圖5中所示的實例中，光感測器係 安裝於面板「〇」的反側上，以偵測從發光元件穿透至面 © 板「0」的反側之發射光。在此情形中，不僅可以測量從 正好在光感測器上方的像素之光發射，也可以測量偏離正 好在感測器上方的位置之周邊像素的發光亮度。 [由光感測器所接收到之光量的分佈] 圖9顯示由光感測器所接收到之光量的分佈。圖9中 的（X )代表列方向上所接收到之光的分佈。水平軸代表 離開光感測器之以像素數目計的距離’垂直軸表示感測器 -20- 201030703 輸出電壓。感測器輸出電壓與接收到之光的光量成比例。 從圖中清楚可見，光感測器不僅接收來自位於中心（正好 . 在感測器的上方）的像素之光發射，也接收來自離開中心 某程度的像素之光發射，並且輸出對應的亮度訊號。 * 在圖9中的（Y)代表由沿著行方向的光感測器所接 收到之光的光量分佈。發現光感測器不僅接收來自中心像 素的光發射，也接收某種程度來自周圍像素的光發射，並 φ 且，以同於圖9中的（X )所示的列方向上所接收到之光 的光量之分佈的方式，輸出也在行方向上的對應亮度訊號 〇 在本發明的實施例中，藉由利用光感測器所接收到之 光的光量分佈在區域中具有某程度的寬度之事實，相對於 ' 多個像素，配置一個光感測器。因此，能夠降低光源的數 目及顯著地降低預燒校正系統的成本。考慮由圖9中所示 的光感測器所接收到的光量分佈（接收到的光強度分佈） # ，希望一個光感測器測量的範圍（區域）爲與光感測器的 距離在上及下、右及右等所有方向上均等的範圍。換言之 ，希望光感測器係配置在每一個分區的中心。 . [發光亮度的偵測操作] . 圖10顯示像素亮度的偵測操作。如圖所示，在實施 例中’以點順序法來偵測每一個像素的發光亮度。關於點 順序操作的進行方向，在每一區1A中從左上方的像素至 右下方的像素，使用逐線法。 -21 - 201030703 在第一框1中，允許位於區1A的左上方之像素2發 光，並使屬於區1 A的所有其它像素處於非發光狀態。因 此，位於區1 A之中心的光感測器8可以偵測位於區1 a 之左上角之像素2的發光亮度。 當進行至下一框2時，僅有始於左上方的第二位置之 像素2發光，並且，偵測其亮度。之後，操作依序地進行 ，並且，在框5中，偵測位於右上角的像素2的發光亮度 。在順序的框6，偵測第二線中的像素的發光亮度，然後 ，處理從框7至框1 0依序地進行。在框10中，偵測始於 上方第二線中的右端處的像素2的發光亮度。因此，以點 順序方式，在框1至2 5中，偵測屬於區1A的二十五個 像素的發光亮度。舉例而言，當框頻率爲3 0Hz時，偵測 屬於區1A的所有像素2的發光亮度約一秒或更短。在所 有區1A中平行地實施點順序法，以偵測整個面板的發光 亮度一秒或更短。從上述說明清楚可知，在實施例中，包 含於光由一個光感測器8接收到的區1A中的像素2，以 點順序方式，一個像素接一個像素地發光。在彩色顯示裝 置的情形中’包含於一個像素中的發光元件發射任何 RGB的光。在此情形中，希望在每一個顏色的每一個像 素（子像素）中偵測發光亮度。有時能夠相對於RGB三 顏色的子像素接合在一起之像素，以偵測發光亮度。在以 輸入至面板「0」的視頻訊號，實施點順序偵測中每一個 像素的發光控制’並且，以同於—般影像顯示的方式，實 施像素的操作時序。亦即，訊號處理單元供應每一框中用 -22- 201030703 於偵測的視頻訊號。用於偵測的視頻訊號僅允許每一框中 偵測標的的像素發光，並且允許其餘像素處於非發光狀態 . 。根據點順序掃描，藉由一個光感測器，可以依序地取得 多個像素的亮度資料。 [預燒現象] 圖11是解說作爲本發明實施例的處理標的之「預燒 φ 」。（A1)代表引起預燒的圖案顯示。舉例而言，如圖 中所示的窗係顯示於螢幕單元1中。在白色部份窗的部份 中的像素繼續以高亮度發光，而在周圍黑框部份中的像素 則進入非發光狀態。當此窗圖案被長時間顯示時，白色部 份的像素的亮度劣化進行，而黑色框部中的像素的亮度劣 ' 化相對緩慢地進行。 (A2 )代表偵測（A 1 )中所示的窗圖案顯示及在螢 幕單元1中實施所有逐線顯示之狀態。假使沒有部份偵測 Φ ，則當在螢幕單元1中實施逐線顯示時，可以在整個螢幕 單元中取得均勻的亮度分佈。但是，白色部份中先前顯示 的中央部處的像素的亮度劣化事實上繼續進行，因此，在 中央部的亮度變成低於周圍部份的亮度，以及，「預燒」 . 如圖所示般出現。 [預燒校正處理] 圖12顯示圖11中所示的「預燒」校正操作。（〇) 代表從外部輸入至顯示裝置的訊號處理單元之視頻訊號。 -23- 201030703 在實例中，顯示整體視頻訊號。 (A)代表當（Ο)中顯示的視頻訊號顯示於如圖11 中所示的「預燒」已發生之螢幕單元中時的亮度分佈。即 使當整體視頻訊號輸入時，在面板的螢幕單元中存在有部 份預燒，因此，在中心的窗部的亮度比周圍框部的亮度暗 〇 (B )代表根據個別像素的發光亮度的偵測結果以校 正從外部輸入的視頻訊號（〇 )而取得的視頻訊號。在（ B)中所示的預燒校正之後的視頻訊號中，寫入於中央窗 部的像素中之視頻訊號的位準被校正成相對較高，並且， 寫入於周圍框部的像素中之視頻訊號的位準被校正成相對 較低。如上所述，實施校正，以使視頻訊號具有（B)中 所示的正亮度分佈，用以抵消導因於（A)中所示的預燒 之負亮度分佈。 (C)代表預燒校正之後的視頻訊號係顯示於螢幕單 元中之狀態。導因於維持於面板的螢幕單元中的預燒之不 均勻亮度分佈藉由用於預燒校正的視頻訊號來予以補償， 並且，取得具有均勻亮度分佈的畫面。 第二實施例 [亮度訊號的動態範圍] 圖1 3顯示從光感測器輸出的亮度訊號之動態範圍。 水平軸是離光感測器的中央部之距離，垂直軸是亮度訊號 的輸出電壓。水平軸中的距離由離光感測器的像素數目表 -24-

201030703 示。如圖中所示，即使當像素亮度相同時，由光感 收的光的値隨著離光感測器的距離變長而縮減。在 實施例中，在中央位置之像素的亮度訊號的輸出位 3V時，而以像素數目計之離開中央位置20個像素 訊號之輸出電壓降至〇.3ν，約爲1/10。在圖5中 預燒校正系統中，放大來自光感測器8的輸出，然 由ADC 9，將類比訊號轉換成數位訊號。藉由看到 類比訊號的最大電壓，可以決定數位訊號的位元。 在位於光感測器的中心之像素中，舉例而言，可以 、25 6灰階來轉換亮度訊號。因此，增加預燒校正 度。另一方面，在離開光感測器的像素中，以26 級來轉換類比訊號的電壓。因此，降低預燒校正的 。結果，預燒校正易於不被充分地實施。在所示的 中，由於位於中心的像素的亮度訊號的動態範圍大 ，訊號可以以256灰階轉換成數位資料。這相當於 的校正準確度。另一方面，由於離開中心20個像 素的亮度訊號的動態範圍小，所以，訊號僅以26 換。這相當於4%的校正準確度。 [第二實施例的操作] 圖14A是時序圖，顯示根據第二實施例之顯 的操作。在第二實施例中，藉由增進上述預燒校正 度變化，以增加預燒校正的準確度。圖14A代表 點亮測量標的之像素的點順序掃描。如上所述，以 I 3ϋ 華 3ϋ i 丨器接 :示的 1達到 f亮度 :示的 :，藉 ί入的 丨此， 位元 I準確 :階等 i確度 :施例 所以 0.4% :的像 :階轉 裝置 準確 用於 於圖 -25- 201030703 3中所示的一般視頻顯示操作之順序，實施點順序掃描。 亦即，在實施Vth校正之後，給定位準的視頻訊號被寫入 於測量標的之像素中，並且，實施遷移率校正，然後，允 許像素發光。 圖14A中所示的時序圖表示測量標的之像素接近光 感測器之情形。在此情形中，光感測器可以從測量標的之 像素取得足夠的接收到的光之光量。因此，在一個框中分 配的發光週期可以相對地短。因此，在圖14A中所示的 時序圖中，在像素發射光之後，饋線VL在相當短的時間 寬度內從高位準Vdd切換至低位準Vss，而進行至非發光 週期。 圖HB也是時序圖，用以解說根據第二實施例的顯示 裝置之操作。爲了更容易瞭解，應用圖14A的時序圖中 使用的相同代號。時序圖顯示發光亮度的測量標的之像素 係設置成相對地離開光感測器之情形。在此情形中，測量 標的之像素的發光週期相當長。因此，光感測器可以從測 量標的之像素取得足夠的光量。 如上所述，根據實施例，訊號處理單元根據測量標的 與偵測像素的發光亮度之光感測器之間的距離，設定一個 框中像素的發光週期之佔據比例。因此，在光感測器接收 光的時間會隨著像素與光感測器的距離而變長。 [亮度訊號的輸出分佈] 圖15顯示第二實施例中取得的亮度訊號之輸出電壓 -26- 201030703 分佈。爲了易於瞭解，使用與圖13相同的標號。當離開 光感測器的距離與發光時間之間的關係被設定爲最佳時， . 無論圖1 5中所示的像素位置爲何，光感測器的輸出電壓 將是固定的。換言之，使接近光感測器的像素在如圖14A 所示的短工作時序發光，而無論與光感測器的距離爲何， 仍使個別像素中亮度訊號的位準固定。另一方面，使離開 光感測器的像素在如圖14B中所示的長工作之時序光。因 φ 此’在光感測器取得的發光亮度資料中，如圖15所示， 無論與光感測器的距離爲何，可以取得在個別像素中固定 的動態範圍。在所示的實施例中，在所有像素中，取得 256灰階的解析度，並且，以0.4%的準確度來實施預燒 校正。無論像素與光感測器的距離爲何，倂入於校正系統 ' 中的AD轉換器可以對所有像素，以相同的灰階準確度（ 舉例而言，在所示實施例中爲8位元，25 6灰階）來實施 數位轉換。結果，也可以增加測量亮度劣化的準確度，並 〇 且，以高準確度來實施亮度校正。 第三實施例 [發光亮度的偵測時序圖] - 圖16A是根據本發明之第三實施例的時序圖。時序 圖表示用於偵測像素的發光亮度之點順序操作。時序圖代 表測量標的之像素係設置成接近光感測器。如圖所示，具 有低訊號電壓的視頻訊號寫入於接近光感測器的像素中。 圖16B也是根據第三實施例的時序圖。此時序圖與圖 -27- 201030703 1 6 A不同之處在於此時序圖代表與光感測器相距的像素相 關之發光亮度偵測操作。如圖所示，具有高訊號電壓的視 頻訊號被寫入於與光感測器相距的像素中。因此，當根據 與光感測器的距離而將視頻訊號的位準設定爲最佳時，不 論與光感測器的距離爲何，個別像素的發光亮度資料可以 維持固定値。亦即’根據實施例之訊號處理單元依據偵測 標的之像素與偵測像素的發光亮度之光感測器之間的距離 ，設定要被寫入於像素中之用於偵測之視頻訊號的位準。 結果，隨著像素離開光感測器，發光亮度增加。無論與光 感測器的距離爲何，放大後之輸入至AD轉換的訊號之位 準也將爲固定値。可以對所有像素，以相同的灰階準確度 (舉例而言’ 8位元’ 256灰階）來實施數位轉換。結果 ’能夠增加亮度劣化的資料準確度，並且，以高準確度來 實現亮度校正。 在實施例中，以訊號電壓的位準來控制亮度，藉以實 施發光亮度的偵測操作，而如同第二實施例中一般，不用 改變驅動面板的時序。因此，相較於正常視頻顯示時的操 作’實施例的操作將是僅有訊號電壓改變之操作，因此， 在偵測發光亮度時不必設定新的時序，而使系統簡化。 第四實施例 [面板配置] 圖17是方塊圖，顯示根據本發明第四實施例之顯示 裝置的面板配置。爲了易於瞭解，使用與圖1中所示的第 -28 - 201030703 一實施例的面板方塊圖相同的代號。顯示裝置基本上包含 像素陣列單元（螢幕單元）1及驅動像素陣列單元1的驅 . 動單元。類似地，像素陣列單元1包含第一掃描線WS的 列、第二掃描線D S的列、訊號線S L的列、以及配置於 個別第一掃描線WS與個別訊號線SL交會部位處的矩陣 狀態像素2。另一方面，驅動單元包含寫入掃描器4、驅 動掃描器5和水平選擇器3。藉由輸出控制訊號給個別第 φ 一掃描線WS，寫入掃描器4 一列接一列地實施像素2的 線順序掃描。藉由輸出控制訊號給個別第二掃描線DS， 驅動掃描器5也一列接一列地實施像素2的線順序掃描。 控制訊號被輸出的時序與寫入掃描器4及驅動掃描器5不 同。驅動掃描器5係配置於驅動單元中，而非第一實施例 ' 中所使用的電源掃描器6中。由於移除電源掃描器6，所 以，饋線也從像素陣列單元1被移除。取代此，供應固定 電源電位V d d的電源線（未顯示出）係設於像素陣列單 # 元1中。水平選擇器（訊號驅動器）3供應視頻訊號之訊 號電壓及參考電壓給訊號線SL的行，以便對應掃描器4 和5中的線順序掃描。 [像素電路的配置] 圖18顯示包含於圖17中所示的第四實施例之顯示面 板中的像素配置。第一實施例的像素電路具有二個電晶體 ，而本實施例的像素包含三個電晶體。如圖所示，本像素 2基本上包含發光元件EL、取樣電晶體Trl、驅動電晶體 -29- 201030703

Trd、切換電晶體Tr3及像素電容器Cs。取樣電晶體Trl 在其控制端（閘極）連接至掃描線WS、在成對電流端（ 源極/汲極）的其中之一連接至訊號線SL、以及在成對 電流端（源極/汲極）之另一端連接至驅動電晶體Trd的 控制端（閘極G )。驅動電晶體Trd在成對的電流端（源 極/汲極）的其中之一（汲極）連接至電源線Vdd，以及 在成對電流端之另一端（源極）連接至發光元件EL的陽 極。發光元件EL的陰極連接至給定的陰極電位Vcath。 切換電晶體Tr3在其控制端（閘極）連接至掃描線DS、 在成對的電流端（源極/汲極）的其中之一連接至固定電 位Vss、以及在成對電流端之另一端（源極）連接至驅動 電晶體Trd的源極。像素電容器Cs在其中一端連接至驅 動電晶體Trd的控制端（閘極G )、以及在其另一端連接 至驅動電晶體Trd的另一電流端（源極S )。驅動電晶體 Trd的另一電流端是相對於發光元件EL及像素電容器Cs 的輸出電流端。在本像素電路2中，輔助電容器Csub係 連接於驅動電晶體Trd的源極S與電源電壓Vdd之間， 用以輔助像素電容器Cs。

在上述配置中，在驅動單元側中的寫入掃描器4供應 用以實施取樣電晶體Trl的切換控制之控制訊號給第一掃 描線WS。驅動掃描器5輸出用於實施切換電晶體Tr3的 切換控制之控制訊號給第二掃描線DS。水平選擇器3供 應在訊號電位Vsig與參考電位Vref之間切換的視頻訊號 (輸入訊號）給訊號線SL。如上所述，掃描線WS、DS 201030703 及訊號線SL的電位根據線順序掃描而變，但是，電源線 係固定於Vdd。陰極電位Vcath與固定電位vss也被固定 [像素電路的操作] 圖19是時序圖，用以解說圖18中所示的像素電路之 操作。如圖所示，掃描線WS、掃描線DS及訊號線SL的 φ 電位變化表示於這些線共同的時間軸上。取樣電晶體Tr 1 是Ν通道型，當掃描線WS係處於高位準時，其被開啓。 切換電晶體Tr3也是Ν通道型，當掃描線DS處於高位準 時，其被開啓。另一方面，在一個水平週期（1H)中， 供應給訊號線SL的視頻訊號在訊號電位Vsig與參考電位 ' Vref之間做切換。時序圖代表驅動電晶體Trd的閘極G 與源極S的電位變化，以使時間軸對應於第一掃描線WS 、第二掃描線DS及訊號線SL的電位變化。根據閘極G 〇 與源極S之間的電位差Vgs，以控制驅動電晶體Trd的操 作狀態。 首先，當像素從先前框的發光週期進入非發光週期時 ，掃描線DS在時序T1被切換至高位準，並且，切換電 • 晶體Tr3開啓。根據此點，驅動電晶體Trd的源極S的電 位係設定於固定電位Vss。此時，固定電位Vss係設定爲 低於發光元件EL的臨界電壓Vthel與陰極電位Vcath的 總合。亦即，固定電位Vss係設定爲Vss<Vthel + Vcath， 發光元件EL係處於反向偏壓狀態，因此，驅動電壓Ids -31 - 201030703 不會流入發光元件EL·中。但是’從驅動電晶體Trd供應 的輸出電流I d s係經由源極S而流至固定電位V s s。 接著，在時序T2 ’取樣電晶體Trl在訊號線SL的電 · 位係處於Vref的狀態中被開啓。因此，驅動電晶體Trd 的閘極G係設定於參考電位Vref。因此，在驅動電晶體 Trd的閘極G與源極S之間的電壓Vgs將爲値Vref-Vss。 此處，Vgs設定爲Vref-Vss > Vth。假使Vref-Vss並未高 於驅動電晶體Trd的臨界電壓Vth，則難以正常地實施後 @ 續的臨界校正操作。但是，Vgs是Vref-Vss > Vth ’因此 ，驅動電晶體Trd係處於開啓狀態，且汲極電流從電源電 位Vdd流至固定電位Vss。 之後，在時序T3，操作進入臨界電壓校正週期，其 中，切換電晶體Tr3被關閉，並且，驅動電晶體Trd的源 極S從固定電位Vss被斷開。在此，只要源極S的電位（ 亦即，發光元件的陽極電位）低於發光元件EL的臨界電 壓Vthel與陰極電位Vcath的相加而取得的値，發光元件 ® EL仍然處於反向偏壓狀態，並且，僅有輕微的漏電流流 動。因此，經由驅動電晶體Trd而從電源線Vdd供應之大 部份的電流以使將像素電容器Cs及輔助電容器Csub充電 。由於以此方式來使像素電容器Cs充電，所以，驅動電 . 晶體Trd的源極電位隨著時間而從Vss增加。驅動電晶體 Trd的源極電位在固定時間長度之後抵達位準Vref-Vth， 並且，Vgs正好變成Vth。此時，驅動電晶體Trd被斷開 ，並且，對應於Vth的電壓被寫入於配置在驅動電晶體 •32- 201030703

Trd的源極S與閘極G之間的像素電容器Cs。即使當臨 界電壓校正操作完成時，源極電壓Vref-Vth低於發光元 . 件EL的臨界電壓Vthel與陰極電位Vcath的相加而取得 的値。 接著，在時序T4，程序進行至寫入週期/遷移率校 正週期。在時序T4，訊號線SL從參考電位Vref切換至 訊號電位Vsig。訊號電位Vsig是對應於灰階的電壓。由 φ 於取樣電晶體Trl在此點係處於開啓狀態，所以，驅動電 晶體Trd的閘極G之電位將爲Vsig。因此，驅動電晶體 Trd被開啓，並且，電流從電源線Vdd流動’因此，電源 S的電位隨著時間而增加。由於源極S的電位仍然未超過 發光元件EL的臨界電壓Vthel與陰極電壓Vcath的總合 ' ，所以，僅有輕微的漏電流在發光元件EL中流動，並且 ，大部份從驅動電晶體Trd供應的電流用以使像素電容器 Cs及輔助電容器Csub充電。如上所述般，在充電程序中 φ ，源極S的電位增加。 由於驅動電晶體Trd的臨界電壓校正操作在寫入週期 中已經完成，所以，從驅動電晶體Trd供應的電流反應出 遷移率//。具體而言，當驅動電晶體Trd的遷移率高時， . 驅動電晶體供應的電流量變高，並且，源極S的電位快速 增加。另一方面，當遷移率μ低時，驅動電晶體Trd的電 流供應量及源極S的電位緩慢增加。驅動電晶體Trd的輸 出電流以此方式而被負回饋至像素電容器Cs，結果，驅 動電晶體Trd的閘極G與源極S的電壓Vgs將爲反應遷 -33- 201030703 移率//的値’並且’在固定時間過去後，電壓Vgs將爲遷 移率β已完成校正的値。亦即，在寫入週期中，藉由從驅 動電晶體Trd流出至像素電容器Cs之負回饋電流，同時 實施驅動電晶體Trd的遷移率#的校正。 最後’當程序在時序T5進入目前框的發光週期時， 取樣電晶體Trl被關閉，並且，驅動電晶體Trd的閘極G 從訊號線SL被斷開。因此，閘極G的電位可以增加，並 且，源極S的電位也隨著閘極G的電位增加而增加，並 @ 將保持在像素電容器Cs中Vgs的値維持固定。因此，抵 消發光元件EL的反向偏壓狀態，並且，驅動電晶體Trd 使對應於Vgs的汲極電流Ids流至發光元件EL。源極S 的電位增加直到電流在發光元件EL中流動，並且，發光 元件EL發光爲止。在此，當發光時間變長時，發光元件 胃 的電流/電壓特徵將改變。因此，源極S的電位也改變。 但是，在驅動電晶體Trd的閘極與源極之間的電壓Vgs藉 由自舉操作而維持爲固定値，因此，在發光元件中流動的 〇 電流不會改變。因此，即使在發光元件EL的電流/電壓特 徵劣化的情形中，固定電流Ids保持固定流動，以及，發 光元件EL的亮度不會改變。根據發明的實施例，藉由將 預燒抑制系統進一步倂入，以補償發光元件的亮度劣化。 -第五實施例 [顯示面板的區塊配置] 圖20是方塊圖，顯示根據發明之第五實施例的 -34- 201030703 顯示裝置之顯示面板。顯示裝置基本上包含像素陣列單元 1、掃描器單元及訊號單元。掃描器單元及訊號單元構成 . 驅動單元。像素陣列單元1包含以列配置的第一掃描線 WS、第二掃描線DS、第三掃描線AZ1及第四掃描線AZ2 、以行配置的訊號線SL、連接至這些掃描線WS、DS、 AZ1、AZ2和訊號線SL的矩陣狀態像素電路2、以及供應 個別像素電路2的操作所需之第一電位Vss 1、第二電位 φ Vss2和第三電位Vdd的多個電源線。訊號單元包含供應 視頻訊號給訊號線SL的水平選擇器3。掃描器單元包含 寫入掃描器4、驅動掃描器5、第一校正掃描器71、及第 二校正掃描器72，藉由供應控制訊號給第一掃描線WS、 第二掃描線DS、第三掃描線AZ1及第四掃描線AZ2，一 ' 列接一列地、依序地掃描像素電路2。 [像素電路的配置] φ 圖21是電路圖，顯示倂入於圖20中所示的顯示裝置 中的像素配置。本實施例的像素特徵在於包含五個電晶體 。如圖所示，像素2基本上包含取樣電晶體Trl、驅動電 晶體Trd、第一切換電晶體Tr2、第二切換電晶體Tr3、 - 第三切換電晶體Tr4、像素電容器Cs及發光元件EL。取 樣電晶體Trl在給定的取樣週期中根據從掃描線WS供應 的控制訊號而變成導通的，在像素電容器Cs中，從訊號 線SL供應的視頻訊號之訊號電位取樣。像素電容器Cs 根據取樣視頻訊號的訊號電位而將輸入電壓Vgs施加至驅 -35- 201030703 動電晶體Trd的閘極G。驅動電晶體Trd供應對應於輸入 電壓Vgs的輸出電流Ids給發光元件EL。藉由給定的發 光週期期間從驅動電晶體Trd供應的輸出電流Ids，發光 . 元件EL以對應於視頻訊號的訊號電位之亮度而發光。 第一切換電晶體Tr2根據掃描線AZ 1供應的控制訊 號而變成導通的，並且，在取樣週期之前（視頻訊號寫入 週期），將作爲驅動電晶體Trd的控制端之閘極G設定爲 第一電位Vssl。第二切換電晶體Tr3根據掃描線AZ2供 參 應的控制訊號而變成導通的，並且，在取樣週期之前，將 驅動電晶體Trd的電源端其中之一的源極S設定於第二電 位Vss2。第三切換電晶體Tr4根據掃描線DS供應的控制 訊號而變成導通的，並且，在取樣週期之前，將驅動電晶 體Trd的電源端另一的汲極DS連接至第三電位Vdd，藉 ' 以將對應於驅動電晶體Trd的臨界電壓Vth之電壓儲存於 像素電容器Cs中，以校正臨界電壓Vth的效應。第三切 換電晶體Tr4在發光週期中再根據掃描線DS供應的控制 @ 訊號而又變成導通的，並且，將驅動電晶體Trd連接至第 三電位Vdd，以允許輸出電流Ids能夠在發光元件EL中 流動。 從上述說明中，清楚可知，像素電路2包含五個電晶 _ 體Trl至Tr4及Trd、一個像素電容器Cs及一個發光元 件EL。電晶體Trl至Tr3及Trd是N通道型多晶矽TFT 。僅有電晶體Tr4是P通道型多晶矽TFT。但是，本發明 並不限於此，而是可以適當地混合N通道型及P通道型 -36- 201030703 TFT。舉例而言，發光元件EL是包含陽極與陰極之二極 體型有機EL裝置。但是，本發明並不限於此，而且，發 . 光元件包含所有型式的藉由電流驅動而一般發光的裝置。 圖22顯示從圖21中所示的顯示面板僅取出的部份電 素電路2。爲了更易於瞭解，由取樣電晶體Trl所取樣的 視頻訊號之訊號電位Vsig、驅動電晶體Trd的輸入電壓 Vgs及輸出電流Ids、及包含於發光元件EL中的電容元件 〇 C〇led等等被寫入。於下，將參考圖23，說明根據實施例 之像素電路2的操作。 _ [第五實施例的操作] 圖23是時序圖，顯示圖22中所示的像素電路。圖 23代表沿著時軸T施加至個別掃描線WS、AZ1、AZ2、 & DS之控制訊號的波形。爲了簡化標記，以與掃描線相 同的代號來表示控制訊號。由於電晶體Trl、Tr2、及Tr3 ® 爲N通道型，當掃描線WS、AZ1、AZ2分別處於高位準 它們被開啓，並且，當這些掃描線處於低位準時，它 們被關閉。另一方面，電晶體Τι·4是P通道型，因此，當 掃插線DS處於高位準時，它被關閉，以及，當它們處於 ' 低1位準時，它被開啓。時序圖也代表驅動電晶體Trd的閘 • 極G與源極S的電位變化以及個別控制訊號WS、AZ 1、 Αχ2及DS的波形。 在圖23中所示的時序圖中，時序Τ1至Τ8算作一個 框（If)。在一個框中依序地掃描像素中的個別列一次。 -37- 201030703 時序圖代表施加至一列的像素之個別控制訊號WS、AZ 1 、AZ2及DS的波形。 在目前框開始之前的時序T0，所有控制訊號WS、 AZ1、AZ2、及DS係處於低位準。因此，N通道型電晶體 Trl、Tr2及Tr3係處於關閉狀態，僅有p通道型電晶體 Tr4係處於開啓狀態。由於驅動電晶體Trd經由處於開啓 狀態的電晶體Tr4而被連接至電源Vdd，所以，驅動電晶 體Trd根據給定的輸入電壓Vgs而供應輸出電流Ids給發 光元件EL。因此，發光元件EL在時序TO發光。此時， 施加至驅動電晶體Trd的輸入電壓Vgs以閘極電位（G ) 與源極電位（S)之間的差來表示。 在目前框開始時的時序T1，控制訊號DS從低位準切 換至高位準。因此，切換電晶體Tr4被關閉，並且，驅動 電晶體Trd與電源Vdd被斷開，因此，停止發光且裝置進 入非發光週期。因此，所有的電晶體Trl至Tr4在時序 T 1被關閉。 接著，當進行至時序T2時，控制訊號AZ1及AZ2係 處於高位準，切換電晶體Tr2及Tr3因而被開啓。結果， 驅動電晶體Trd的閘極連接至參考電位Vssl以及源極連 接至參考電位Vss2。在此，滿足Vssl-Vss2>Vth，並且， 藉由允許 Vssl-Vss2爲 Vgs>Vth，以便爲之後的時序T3 時將實施的Vth校正作準備。換言之，週期T2至T3對 應於驅動電晶體Trd的重置週期。當發光元件EL的臨界 電壓爲VthEL時，設定爲VthEL > Vss2。因此，負偏壓 201030703 被施加至發光元件EL，並且，元件變成高的反向偏壓狀 態。反向偏壓狀態對於一般實施稍後將實施的vth校正操 , 作及遷移率校正操作是必須的。 在時序T3，控制訊號AZ2係處於低位準，並且，控 • . 制訊號D S正好在此之後也處於低位準。因此，電晶體 Tr3被關閉，而電晶體Tr4被開啓。結果，汲極電流Ids 流入像素電容器Cs，並且，開始Vth校正操作。此時， φ 驅動電晶體Trd的閘極G維持Vssl，並且，電流Ids流 動直到驅動電晶體Trd被斷開爲止。當驅動電晶體Trd被 斷開時，驅動電晶體Trd的源極電位（S)將爲Vssl-Vth 。當汲極電流被截斷以允許切換電晶體Tr4被關閉時，在 時序T4，控制訊號DS返回至高位準。此外，控制訊號 . AZ1也返回至低位準，以允許切換電晶體Tr2被關閉。結 果，Vth被保持及固定於像素電容器Cs中。如上所述， 從時序T3至T4之週期是驅動電晶體Trd的臨界電壓被偵 φ 測的期間。在此，偵測週期T3至T4被稱爲Vth校正週 期。 在以上述方式實施Vth校正之後，控制訊號WS在時 序T5切換至高位準，以開啓取樣電晶體ΤΓ1以及將視頻 - 訊號Vsig寫入像素電容器Cs中。相較於發光元件EL的 等效電容器Coled，像素電容器Cs足夠小。因此，大部 份視頻訊號Vsig被寫入於像素電容器Cs中。準確而言， Vssl與Vsig之間的差Vsig-Vssl被寫入於像素電容器Cs 中。因此，驅動電晶體Trd的閘極G與源極S之間的電 -39- 201030703 壓Vgs將爲此時取樣的Vsig-Vssl與偵測到且預先保持的 Vth相加而取得的位準（Vsig-Vssl + Vth )。當爲了易於 作出下述說明而假定Vssl爲OV時，如圖20的時序圖所 示般，閘極與源極之間的電壓Vgs將爲Vsig+ Vth。實施 視頻訊號Vsig的取樣直到控制訊號WS回至低位準時的 時序T7爲止。亦即，從時序T5至T7之週期相當於取樣 週期（視頻訊號寫入週期）。 在當取樣週期結束時的時序T7之前的時序T6時， 控制訊號DS係處於低位準以及切換電晶體Tr4被開啓。 因此，驅動電晶體Trd連接至電源Vdd，因此，像素電流 從非發光週期進行至發光週期。在當取樣電晶體Trl仍處 於開啓狀態以及切換電晶體Tr4被開啓時的T6至T7的週 期中，實施驅動電晶體Trd的遷移率校正。亦即，在實施 例中，當取樣週期的後部與發光週期的頂部重疊時，在週 期T6至T7中，實施遷移率校正。當實施遷移率校正時 在發光週期的頂部，發光元件EL處於反向偏壓狀態，因 此，元件不會發光。在遷移率校正週期T6至T7中，在 驅動電晶體Trd的閘極G固定至視頻訊號Vsig的位準之 狀態中，汲極電流Ids流入驅動電晶體Trd中。在此，由 於藉由實施Vssl-Vth<VthEL的設定而使發光元件EL處 於反向偏壓狀態，所以，發光元件EL顯示簡單的電容器 特徵，而非二極體特徵。因此，在驅動電晶體Trd中流動 的電流Ids被寫入於藉由將像素電容器Cs與發光元件EL 的等效電容器 Coled耦合在一起而取得的電容器 -40- 201030703 C = Cs + Coled中。因此，驅動電晶體Trd的源極電位（S ) 增加。在圖23的時序圖中，增加量以AV表示。結果，增 . 加量AV從保持於像素電容器Cs中的閘極與源極之間的電 壓Vgs扣除，因此，這意指實施負回饋。以上述方式，負 回饋驅動電晶體Trd的輸出電流Ids至相同的驅動電晶體 Trd的輸入電壓Vgs，能夠校正遷移率μ。藉由調整遷移 率校正週期Τ6至Τ7之時間寬度「t」，可以使負回饋量 φ AV最佳化。 在時序Τ7，控制訊號WS係處於低位準以允許取樣 電晶體Trl被關閉。結果，驅動電晶體Trd的閘極G從訊 號線SL被斷開。由於解除視頻訊號Vsig的施加，所以，

驅動電晶體Trd的閘極電位（G)能夠隨著源極電位（S ' )而增加。在週期期間，保持於像素電容器Cs中的閘極 與源極之間的電壓Vgs維持値（Vsig-AV + Vth)。發光元 件EL的反向偏壓狀態被源極電位（S)的增加所抵消， ❷ 因此，發光元件EL藉由輸出電流Ids的流入而真正地開 始發光。此時，藉由將Vsig-AV + Vth代入特徵公式1的 V g s中，汲極電流I d s與閘極電壓V g s之間的關係可以由 下述公式表示：

Ids=kp (Vgs-Vth) 2=)«μ (Vsig-Δν) 2 . 在上述公式中，k = (l/2)(W/L)Cox。根據特徵公式， 可以想到Vth項被抵消，且供應給發光元件EL的輸出電 流Ids不會視驅動電晶體Trd的臨界値Vth而定。汲極電 流Ids基本上由視頻訊號的訊號電壓Vsig來決定。換言 -41 - 201030703 之，發光元件el以對應於視頻訊號Vsig的亮度發光。在 當時，Vsig由負回饋量Δν校正。校正量Δν作用以抵消 正好位在特徵公式中的係數位置之遷移率g的作用。因此 ，汲極電流Ids實質上僅依視頻訊號Vsig而定。 最後，在時序T8，控制訊號DS係處於高位準，並且 ，切換電晶體ΤΓ4被關閉，然後，發光結束，並且，目前 框結束。之後，程序進行至下一框，在下一框中，Vth校 正操作、遷移率校正操作及發光操作將重複。 @ 應用例 根據本發明的實施例之顯示裝置具有如圖24所示的 薄膜裝置結構。在圖24中，TFT部份具有底部閛極結構 (閘極電極係位於通道PS層之下）。關於TFT部份，有 - 例如三明治閘極結構（通道P S層係夾置於上及下閘極電 極之間）以及頂部閘極結構（閘極電極係位於通道PS層 之上）等變異。圖式顯示形成於絕緣基底上的像素之剖面 ❹ 結構。如圖所示，像素具有包含多個薄膜電晶體（圖式中 顯示一個TFT爲例）的電晶體單元、包含像素電容器等 的電容器單元、以及包含有機EL元件等之發光單元。在 基底上，電晶體單元及電容器單元係藉由TFT製程所形 - 成，然後，例如有機EL元件等發光單元係堆疊於其上。 τ 此外，透明的對立基底藉由黏著劑而被接合於其上以取得 平坦的面板。 根據本發明的實施例之顯示裝置包含如圖25所示之 -42- 201030703 平坦模組狀裝置。舉例而言，提供均具有有機EL元件、 薄膜電晶體、薄膜電容器等的多個像素以矩陣狀態一體地 . 形成之像素陣列單元，並且，藉由施加黏著劑圍繞像素陣 列單元（像素矩陣單元）而將玻璃等製成的對立基底接合 ，以取得顯示模組。在電晶體對立基底中，假使需要時， 可以設置濾光器、保護膜、遮蔽膜等。也是較佳地，舉例 而言’顯示模組設有FPC (可撓印刷電路）作爲連接器， φ 用於從外部輸入及輸出與像素陣列電路有關的訊號等。 上述根據本發明的實施例之顯示裝置包含平板狀，其 可以被應用至不同的電子產品，舉例而言，筆記型個人電 腦、行動電話、攝影機等等。顯示裝置可以被應用於不同 領域的電子產品的顯示器，可以以影像或視頻顯示輸入至 ' 電子產品或電子產品中產生的驅動訊號。將於下述中說明 上述顯示裝置應用於電子產品的實施例。電子產品基本上 包含處理資訊的主體及顯示器，顯示器顯示輸入至主體或 φ 從主體輸出的資訊。 圖26顯示應用本發明的電視機，包含具有前面板12 的影像顯示幕11、濾光玻璃13等等，藉由使用根據本發 明的實施例之顯示裝置作爲影像顯示幕1 1而製造電視機 〇 圖27顯示應用本發明的數位相機，上方視圖是前視 圖，下方視圖是後視圖。數位相機包含成像透鏡、用於閃 光燈的發光單元1 5、顯示單元1 6、控制開關、選擇開關 、快門19、等等，藉由使用根據本發明的實施例之顯示 -43- 201030703 裝置作爲顯示單元16而製造數位相機。 圖28顯示應用本發明的筆記型個人電腦，其中，主 體20包含輸入文字等時操作的鍵盤21，並且，主體蓋包 含顯示影像之顯示單元22，藉由使用根據本發明的實施 例之顯示裝置作爲顯示單元22而製造筆記型個人電腦。 圖29顯示應用本發明的可攜式終端裝置。左視圖代 表開啓狀態，右方視圖代表閉合狀態。可攜式終端裝置包 含上殻23、下殻24、連接單元（在此情形中爲較鏈單元 )25、顯示器26、副顯示器27、畫面燈28、相機29等 等。藉由使用根據本發明的實施例之顯示裝置作爲顯示器 26或副顯示器27而製造可攜式終端裝置。 圖30顯示應用本發明的攝影機，其包含主體3〇、位 於面對前方之側表面之用於將物體成像的透鏡34、成像 啓動/停止開關34、監視器36等等，藉由使用根據本發 明的實施例之顯示裝置作爲監視器3 6。 本申請案包含與2008年11月7日向日本專利局申請 之日本優先權專利申請JP 2008-286779中揭示的標的有 關之標的’其整體內容於此一倂列入參考。 習於此技藝者應瞭解，在不違離後附申請專利範圍的 範圍及其均等範圍之下’可以視設計需求及其它因素而產 生不同的修改、結合、副結合、及改變。 【圖式簡單說明】 圖1是根據本發明第一實施例之顯示裝置的面板方塊 -44 - 201030703 I o.l · 圖， 圖2是根據第一實施例之像素電路圖； _ 圖3是用以解說第一實施例的操作之時序圖； 圖4也是用以解說操作的時序圖； 圖5是顯示第一實施例的整體配置之方塊圖； 圖6是方塊圖，也顯示整體配置； 圖7是面板的平面視圖及剖面視圖； φ 圖8是面板的放大剖面視圖； 圖9顯示從光感測器輸出的亮度訊號之分佈； 圖10顯示根據第一實施例之發光亮度偵測的點順序 掃描； 圖11顯不預燒現象； • 圖12是用以解說第一實施例的操作； 圖13用以解說第二實施例的背景； 圖14A是時序圖’用以解說根據本發明第二實施例 〇 之顯示裝置的操作； 圖MB是時序圖，也用以解說操作； 圖1 5也是用以解說操作； 圖1 6 A是時序圖，用以解說根據本發明第三實施例 . 之顯示裝置的操作； 圖16B是時序圖’也用以解說第三實施例的操作； 圖17是方塊圖’顯示根據本發明第四實施例之顯示 裝置的平面配置； 圖18是電路圖’顯示像素電路的配置； -45- 201030703 圖19是時序圖，用以解說操作； 圖20是方塊圖，顯示根據本發明第五實施例之顯示 裝置的顯示面板； 圖21是根據第五實施例之像素電路圖； 圖22也是像素電路圖； · 圖23是時序圖，用以解說第五實施例的操作；

圖24是剖面視圖，顯示根據本發明應用例之顯示裝 置的裝置結構； I 圖25是平面視圖，顯示根據本發明應用例之顯示裝 置的模組結構； 圖26是立體視圖，顯示根據本發明應用例之包含顯 示裝置的電視機； ’ 圖27是立體視圖，顯示根據本發明應用例之包含顯 - 示裝置的數位靜態相機；

圖28是立體視圖，顯示根據本發明應用例之包含顯 示裝置的筆記型個人電腦； Q 圖29顯示根據本發明應用例之包含顯示裝置的可攜 式終端裝置；及 圖3 0是立體視圖，顯示根據本發明應用例之包含顯 示裝置的攝影機。 【主要元件符號說明】 〇 :面板 1 :像素陣列單元 -46- 201030703 像素 參

水平選擇器 寫入掃描器 驅動掃描器 電源掃描器 光感測器 ADC轉換器 :訊號處理單元 :影像顯示幕 :前面板 =濾光玻璃 :發光單元 :顯示單元 :快門 :主體 :鍵盤 :顯示單元 :上殼 :下殼 :連接單元 :顯示器 :副顯示器 :畫面燈 :相機 -47- 201030703 30 :主體 34 :透鏡 3 5 :啓動/停止開關 3 6 :監視器 71 :第一校正掃描器 72:第二校正掃描器 1 0 1 :玻璃基底 1 0 2 :積體電路 1 03 :陽極 104 :發光層 1 0 5 :陰極 1 0 6 :佈線 1 〇 7 :密封層 1 〇 8 :玻璃基底 -48-

Claims (1)

1. 201030703 七、申請專利範圍： 1·—種顯示裝置，包括： . 螢幕單元； 驅動單元；及 訊號處理單元， 其中，該螢幕單元包含掃描線列、訊號線行、矩陣狀 態像素電路及光感測器， Φ 該驅動單元包含供應控制訊號給該等掃描線的掃描器 及供應視頻訊號給該等訊號線的驅動器， 該螢幕單元係分成多個區，各區均具有多個像素電路 該像素電路根據該視頻訊號而發光， 該光感測器係相對於各區而配置，並且根據該光發射 而輸出亮度訊號；以及 該訊號處理單元根據該亮度訊號以校正該視頻訊號， φ 並且供應該訊號給該驅動器。 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置， 其中，該光感測器係配置於該區的中心附近。 3. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置， . 其中，該訊號處理單元在視頻被顯示於該螢幕單元中 之顯示週期期間供應用於顯示的視頻訊號，並且，在視頻 並未顯示於該螢幕單元中之偵測週期期間供應用於偵測的 視頻訊號。 4. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置， -49- 201030703 其中，該訊號處理單元供應每一框中用於偵測的該視 頻訊號，並且僅允許像素電路爲要發光之偵測標的。 5 .如申請專利範圍第4項之顯示裝置， 其中’該訊號處理單元根據該偵測標的之該像素電路 與該光感測器之間的距離，設定要被寫入於該像素電路中 之用於偵測的該視頻訊號的位準。 6.如申請專利範圍第4項之顯示裝置， 其中’該訊號處理單元根據該偵測標的之該像素電路 與該光感測器之間的距離，設定一個框中之該像素電路的 發光時間的佔據比例。 7 ·如申請專利範圍第1項之顯示裝置， 其中，該訊號處理單元比較在第一週期期間從該光感 測器輸出的第一亮度訊號與在該第一週期之後的第二週期 期間從該光感測器輸出的第二亮度訊號，根據該比較結果 以校正該視頻訊號，以及供應該訊號給該驅動器。 8. —種電子產品，包括： 主體；及 顯示器，顯示輸入至該主體的資訊或從該主體輸出的 資訊，以及 其中，該顯示器包含螢幕單元、驅動單元及訊號處理 單元， 該螢幕單元包含掃描線列、訊號線行、矩陣狀態像素 電路及光感測器， 該驅動單元包含供應控制訊號給該等掃描線的掃描器 -50- 201030703 及供應視頻訊號給該等訊號線的驅動器， 該螢幕單元係分成多個區，各區均具有多個像素電路 該像素電路根據該視頻訊號而發光， 該光感測器係相對於各區而配置，並且根據該光發射 而輸出亮度訊號；以及

   該訊號處理單元根據該亮度訊號以校正該視頻訊號， 並且供應該訊號給該驅動器。

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