TW201824238A - 發光顯示裝置及驅動發光顯示裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

一種發光顯示裝置及發光顯示裝置的驅動方法，可防止一驅動電晶體上用來對一發光元件進行劣化補償的的源極電壓超出一類比數位轉換器的可接收電壓範圍。發光顯示裝置包含一顯示面板、一類比數位轉換器以及一電壓供應單元。顯示面板連接多條資料線、多條掃描線和多條參考電壓線，並且配置有多畫素，每個畫素包含一發光元件。類比數位轉換器將透過參考電壓線從畫素接收到的電壓轉成感測資料。電壓供應單元提供一參考電壓給參考電壓線。電壓供應單元在一劣化補償模式下提供一第三低電壓和一第三高電壓給類比數位轉換器，進而對發光元件進行劣化補償。在劣化補償模式下，參考電壓等於或大於第三低電壓。

Description

發光顯示裝置及驅動發光顯示裝置的方法
本發明係關於一種顯示裝置，特別是一種發光顯示裝置及驅動發光顯示裝置的方法。
隨著資訊社會的發展，對於用來顯示影像的顯示裝置的各種需求也逐漸增加。對此，近年來各樣的顯示裝置，例如液晶顯示裝置、電漿顯示面板、發光顯示裝置等已逐漸被人使用。其中發光顯示裝置的特色在於其具有低電壓驅動、尺寸輕薄、優秀的視角以及反應速度快等特性。
發光顯示裝置包含一顯示面板、一掃描驅動器和一資料驅動器。顯示面板具有多條資料線、多條掃描線和多個子畫素，這些子畫素是形成在資料線與掃描線相交處。掃描驅動器用以提供掃描訊號給掃描線。資料驅動器用以提供資料電壓給資料線。每一個子畫素包含一發光元件、一驅動電晶體和一掃描電晶體。此驅動電晶體根據閘極電壓控制要提供給發光元件的電流量。此掃描電晶體則因應掃描線上的掃描訊號提供資料線上的資料電壓給驅動電晶體的閘極。
由於在製造發光顯示裝置過程中的製程的偏差或者由於長時間驅動所導致驅動電晶體劣化，使得每一個畫素的驅動電晶體的臨界電壓有所不同。也就是說，倘若相同的資料電壓同時施加在多個畫素上，應該會有相同的電流量供應給發光元件。然而，由於各個畫素之間在驅動電晶體的臨界電壓上有差異，因此即使供應相同的資料電壓給這些畫素，各個畫素之間提供給發光元件的電流可能也會有所不同。此外，發光元件會隨著長時間驅動而開始劣化。在此情形下，每一個畫素內的發光元件亮度會有所不同。因此，即使對這些畫素施加相同的資料電壓，每個畫素的發光元件亮度可能也會不同。為了解決這個問題，目前已有人提出補償驅動電晶體的臨界電壓與電子遷移率的方法以及對發光元件進行劣化補償的方法。
驅動電晶體的臨界電壓和電子遷移率以及發光元件的劣化可藉由外部補償的方式來進行補償。所謂的外部補償方法就是先提供一預設資料電壓給畫素，接著透過一預設的感測線根據一預設的資料電壓感測驅動電晶體的源極電壓，然後利用一類比數位轉換器將接收到的電壓轉成感測資料，最後根據此感測資料補償數位視訊資料。
同時，在感測驅動電晶體的源極電壓，以補償驅動電晶體的電子遷移率時的類比數位轉換器的可接收電壓範圍可能與在感測驅動電晶體的源極電壓，以補償發光元件的劣化時的類比數位轉換器的可接收電壓範圍相等。在此情況下，可能會使得用來對發光元件進行劣化補償的驅動電晶體的源極電壓超出類比數位轉換器的可接收電壓範圍，造成發光元件無法正常獲得劣化補償。
有鑑於此，本發明指向一種發光顯示裝置及驅動發光顯示裝置的方法，可實質地解決現有技術中的限制及缺失所導致的諸多問題。
本發明的其中一個優點在於，提供一種發光顯示裝置和驅動發光顯示裝置的方法，可防止用來對發光元件進行劣化補償的驅動電晶體的源極電壓超出類比數位轉換器的可接收電壓範圍。
本發明的實施方式的附加優點和特徵的其中一部分將在以下說明中提出，並且另一部分在本領域技術人員檢視下文之後將會清楚明白，或者通過實施本發明而獲知。本發明的目的和其它優點可藉由在書面描述和其申請專利範圍以及附圖中具體指出的結構而得以實現和達成。
為達到這些目的及其他優點，根據如本文所體現及廣泛描述的本發明目的，本發明其中一實施例的發光顯示裝置包含一顯示面板、一類比數位轉換器以及一電壓供應單元。顯示面板連接至多條資料線、多條掃描線和多條參考電壓線，並提供多個畫素，其中每一個畫素皆包含一發光元件。類比數位轉換器用以將透過參考電壓線從畫素接收到的電壓轉成感測資料。電壓供應單元用以在一劣化補償模式下提供參考電壓給每一個參考電壓線，以及提供一第三低電壓和一第三高電壓給類比數位轉換器，以對發光元件進行劣化補償。劣化補償模式下的參考電壓會等於或小於第三低電壓。
本發明其中一實施例的驅動發光顯示裝置的方法包含以下步驟。提供一參考電壓給多條參考電壓線。然後，在一劣化補償模式下，透過這些參考電壓線感測畫素上的電壓，以對發光元件進行劣化補償及輸出感測資料。其中，畫素上的電壓是介於一第一低電壓和一第一高電壓之間，劣化補償模式下的參考電壓會等於或小於第一低電壓。
應當理解的是，本發明中前述的一般性描述以及後續的詳細描述皆是作為示例性和解釋性說明，用意在於對請求保護的發明內容作進一步解釋。
在整個說明書中，相同的元件標號實質上表示相同的元件。在以下本發明的描述中，如果本發明已知的元件或功能的詳細描述與本發明的主題不相關時，將省略這些詳細描述。本說明書中所揭露的用詞應理解如下。
本發明的優點和特徵及其實現的方式將透過以下參照附圖所述的各實施方式來陳明。然而，本發明可以不同的形式實現，且不應被理解爲侷限於此處闡述的實施方式。反而，提供這些實施方式將使得本發明可以全面和完整，並且向本領域的技術人員全面傳達本發明的範疇。再者，本發明僅由申請專利範圍來定義。
附圖中所揭露用於描述本發明實施方式的形狀、尺寸、比例、角度和數量僅為舉例，因此本發明並不受限於圖示的細節內容。整個說明書中，相似的元件標號意旨相似的元件。在以下的論述中，當相關已知的功能或架構的詳細描述被視為會非必要地模糊本發明的要點時，這些詳細描述將予以省略。
在使用在本文中描述的"包含"、"具有"和"包括"的情況中，除非使用"僅"，否則還可增加其他部分。除非有相反的指示，單數形式的用語可包含複數形式。
在解釋一個元件時，儘管沒有明確的描述，但此元件可被解釋為包括誤差範圍。
在描述位置關係時，例如，當位置關係被描述為"在…上"、"在…上方"、"在…之下"以及"緊鄰…"時，除非使用"僅"或"直接"，否則兩個部件之間可配置一個或多個其他部件。
在描述時間關係時，例如，當時間順序被描述為"…之後"、"隨後"、"接著"以及"…之前"時，除非使用"僅"或"直接"，否則可包括不連續的情況。
將被理解的是，本文雖然可能使用"第一"、"第二"等用詞來描述不同的元件，但是這些元件不應受這些用語限制。這些用語僅用於將一個元件與另一個元件區分開來。因此，在不背離本發明範疇的情況下，第一元件可以被稱作第二元件，第二元件同樣地也可被稱為第一元件。
“X軸方向”、“Y軸方向”和“Z軸方向”不應當以只有相互垂直關係的幾何關係來解釋，這些方向在本發明元件在功能上可操作的範圍內可具有更廣的方向性。
用語“至少一個”應該被理解為包括列出的相關項中的一個或更多個的任何和所有組合。例如，"在第一項、第二項和第三項中的至少一項"的意思可以是指從這第一至第三項中選擇其中兩項或更多項的全部組合，也可以是指第一至第三項中的任一項。
在本領域技術人員能充分理解的情況下，本發明的各實施方式的特徵可以部分地或整體地彼此連接或結合，並且可以不同的方式在技術上彼此交互操作及被驅動。本發明的諸多實施方式可以各自獨立執行，或者也可以共同依賴關係一起執行。
以下，將參照附圖詳細說明本發明的較佳實施例。
圖1是根據本發明其中一實施例用以描繪發光顯示裝置的方塊圖。圖2為圖1之顯示面板中一下基板、多個源驅動晶片、一時序控制器、一數位資料補償單元、多個撓性電路、一源電路板、一撓性電纜和一控制電路板的示意圖。圖3為圖2之其中一個源驅動晶片的細部方塊圖。
參考圖1至圖3，本發明其中一實施例的發光顯示裝置包含一顯示面板10、一資料驅動器20、多層撓性薄膜22、一掃描驅動器40、一源電路板50、一時序控制器60、一數位資料補償單元70、一電壓供應單元80、一撓性電纜91以及一控制電路板90。
顯示面板10包含一顯示區域AA和一非顯示區域NDA，非顯示區域NDA在顯示區域AA的周圍。所述的顯示區域AA為配備用來顯示影像的多個畫素P的區域。在顯示面板10上，配置有多條資料線D1~Dm（m為大於等於2的正整數）、多條參考電壓線R1~Rp（p為大於等於2的正整數）、多條掃描線S1~Sn（n為大於等於2的正整數）以及多條感測訊號線SE1~SEn。資料線D1~Dm和參考電壓線R1~Rp可製作成與掃描線S1~Sn和感測訊號線SE1~SEn交叉。資料線D1~Dm可製作成平行於參考電壓線R1~Rp。掃描線S1~Sn可製作成平行於感測訊號線SE1~SEn。
每個畫素P可連接資料線D1~Dm的其中一個、參考電壓線R1~Rp的其中一個、掃描線S1~Sn的其中一個以及感測訊號線SE1~SEn的其中一個。如圖4所示，顯示面板10的每個畫素P可包含發光元件（EL）和多個電晶體，電晶體用以提供電流給發光元件（EL）。顯示區域內的每個畫素P的細節將參照圖4來說明。
資料驅動器20包含多個源驅動晶片21，如圖2所示。這些源驅動晶片21可封裝在撓性薄膜22中。撓性薄膜22可為捲帶式承載封裝（tape carrier package，TCP）或薄膜覆晶封裝（chip on film，COF）。撓性薄膜22可彎曲或彎折。撓性薄膜22可貼附於下基板11和源電路板50。撓性薄膜22可利用異方性導電膜（anisotropic conductive film，ACF）透過捲帶式自動接合（tape automated bonding，TAB）的方式貼附在下基板11，使得這些源驅動晶片21可連接資料線D1~Dm。源電路板50可透過撓性電纜91連接控制電路板90。源電路板50可為印刷電路板。
每個源驅動晶片21可包含一資料電壓供應單元120、一類比數位轉換器140以及一開關SW，如圖3所示。圖3中為了方便說明，一個源驅動晶片21連接w條資料線D1~Dw以及z條參考電壓線R1~Rz，其中w為滿足1≤w≤m的正整數，z為滿足1≤z≤p的正整數。
資料電壓供應單元120連接資料線D1~Dw，並提供資料電壓。資料電壓供應單元120從時序控制器60接收補償過的視訊資料CDATA、第一至第三感測視訊資料PDATA1、PDATA2和PDATA3的其中一個以及一資料時序控制訊號DCS。
資料電壓供應單元120在一顯示模式下根據資料時序控制訊號DCS將補償過的視訊資料CDATA轉成冷光資料電壓，然後提供轉換的資料電壓給資料線D1~Dw。所述的顯示模式是一種藉由讓畫素P發光來顯示影像的模式。所述的冷光資料電壓可讓畫素P內發光元件EL發出一預設亮度的光。
資料電壓供應單元120在一第一感測模式下根據資料時序控制訊號DCS將第一感測視訊資料PDATA1轉成一第一感測資料電壓，然後提供轉換的資料電壓給資料線D1~Dw。所述的第一感測模式為一臨界電壓補償模式；在此模式下，會感測驅動電晶體DT的源極電壓，以補償每一個畫素P內的驅動電晶體的臨界電壓。
資料電壓供應單元120在一第二感測模式下會根據資料時序控制訊號DCS將第二感測視訊資料PDATA2轉成第二感測資料電壓，然後提供轉換的資料電壓給資料線D1~Dw。所述的第二感測模式為一遷移率補償模式；在此模式下，會感測一驅動電晶體DT的源極電壓，以補償每一個畫素P內驅動電晶體的電子遷移率。
資料電壓供應單元120在一第三感測模式下會根據資料時序控制訊號DCS將第三感測視訊資料PDATA3轉成第三感測資料電壓，然後提供轉換的資料電壓給資料線D1~Dw。所述的第三感測模式為一劣化補償模式；在此模式下，會感測一驅動電晶體DT的源極電壓，以對每一個畫素P內的發光元件進行劣化補償。
在第一至第三感測模式下，類比數位轉換器140會將從參考電壓線R1~Rz接收到的電壓轉成感測資料SD，並將轉換的資料輸出至數位資料補償單元70。感測資料SD為數位資料。
類比數位轉換器140可接收到的電壓範圍是事先決定好的。然而，在第一至第三感測模式中感測到的驅動電晶體DT的源極電壓的範圍彼此不同。因此，可將第一至第三感測模式下的以不同的方式設定類比數位轉換器140的可接收電壓範圍，藉此分別對第一至第三感測模式下的可接收電壓範圍進行優化。類比數位轉換器140的可接收電壓範圍將後續參照圖9、12、15和16進行詳細說明。
一第一開關SW1連接至參考電壓線R1~Rz和電壓供應單元80，第一開關SW1選擇性地導通參考電壓線R1~Rz與電壓供應單元80之間的連接路徑。第一開關SW1的導通和不導通可受控於輸入自時序控制器60的一第一開關控制訊號SCS1。若第一開關控制訊號SCS1使第一開關SW1導通，由於參考電壓線R1~Rz連接於電壓供應單元80，使得電壓供應單元80可提供參考電壓給參考電壓線R1~Rz。
多個第二開關SW2連接參考電壓線R1~Rz和類比數位轉換器140，用以切換參考電壓線R1~Rz與類比數位轉換器140之間的連接路徑。第二開關SW2的導通和不導通受控於一第二開關控制訊號SCS2，第二開關控制訊號SCS2是由時序控制器60提供。若第二開關控制訊號SCS2使第二開關SW2導通，由於參考電壓線R1~Rz連接類比數位轉換器140，因此每個畫素P的驅動電晶體的源極電壓可透過參考電壓線R1~Rz來接收。
掃描驅動器40包含一掃描訊號輸出單元41和一感測訊號輸出單元42。掃描訊號輸出單元41連接掃描線S1~Sn，以提供掃描訊號。掃描訊號輸出單元41會根據掃描時序控制訊號SCS提供掃描訊號給掃描線S1~Sn，掃描時序控制訊號SCS是由時序控制器60提供。
感測訊號輸出單元42連接感測訊號線SE1~SEn，以提供感測訊號。感測訊號輸出單元42會根據感測時序控制訊號SENCS提供感測訊號給感測訊號線SE1~SEn，感測時序控制訊號SENCS是由時序控制器60提供。
掃描訊號輸出單元41和感測訊號輸出單元42皆包含多個電晶體，並且掃描訊號輸出單元41和感測訊號輸出單元42皆可以GIP（gate driver in panel）的方式直接製作在顯示面板10的非顯示區域NDA內。或者，掃描訊號輸出單元41和感測訊號輸出單元42皆可以驅動晶片的形式來製作，然後再封裝在連接顯示面板10的一撓性薄膜（未繪示）上。
時序控制器60從數位資料補償單元70接收補償過的視訊資料CDATA或感測視訊資料PDATA以及時序訊號。這些時序訊號可包含一垂直同步訊號、一水平同步訊號、一資料致能訊號和一點時脈。
時序控制器60產生不同的時序控制訊號，用以控制資料驅動器20、掃描訊號輸出單元41和感測訊號輸出單元42的運作時序。這些時序控制訊號包含用來控制資料驅動器20運作時序的資料時序控制訊號DCS、用來控制掃描訊號輸出單元41運作時序的掃描時序控制訊號SCS以及用來控制感測訊號輸出單元42運作時序的感測時序控制訊號SENCS。
時序控制器60輸出補償過的視訊資料CDATA或感測視訊資料PDATA以及資料時序控制訊號DCS至資料驅動器20。時序控制器60輸出掃描時序控制訊號SCS至掃描訊號輸出單元41，以及輸出感測時序控制訊號SENCS至感測訊號輸出單元42。此外，時序控制器60也可輸出開關控制訊號SCS，以控制資料驅動器20的開關SW。
所述的第一感測模式是一種根據第一感測視訊資料PDATA1提供第一感測資料電壓給畫素P並透過參考電壓線R1~Rp感測畫素P的預設電壓的運作模式。第一感測模式是一種感測驅動電晶體的源極電壓，以補償每一畫素P的驅動電晶體臨界電壓的模式。在第一感測模式下感測到的驅動電晶體的源極電壓經由類比數位轉換器140轉換成第一感測資料SD1後，會被儲存在一記憶體中。第一感測模式可在關閉發光顯示裝置的電源之前進行。然而，第一感測模式並不限於所述的例子。
所述的第二感測模式是一種根據第二感測視訊資料PDATA2提供第二感測資料電壓給畫素P並透過參考電壓線R1~Rp感測畫素P的預設電壓的模式。第二感測模式是一種感測驅動電晶體的源極電壓，以補償畫素P內驅動電晶體的電子遷移率的模式。在第二感測模式下感測到的驅動電晶體的源極電壓可經由類比數位轉換器140轉換成第二感測資料SD2，然後被儲存在數位資料補償單元70的一記憶體內。第二感測模式可在開啟發光顯示裝置的電源時立即進行，或者可在發光顯示裝置的電源已開啟的情況下進行一預設時間。
所述的第三感測模式是一種根據第三感測視訊資料PDATA3提供第三感測資料電壓給畫素P，以透過參考電壓線R1~Rp提供並感測畫素P的預設電壓的模式。在第三感測模式下，會感測驅動電晶體的源極電壓，以對每個畫素P內的發光元件進行劣化補償。在第三感測模式下感測到的驅動電晶體的源極電壓可經由類比數位轉換器140轉成第三感測資料SD3後，被儲存在數位資料補償單元70的一記憶體中。第三感測模式可在發光顯示裝置的電源已開啟的情況下進行一預設時間。
所述的第一感測視訊資料PDATA1、第二感測視訊資料PDATA2及第三感測視訊資料PDATA3可為彼此相同或不相同的資料。
數位資料補償單元70用以利用第一感測資料SD1、第二感測資料SD2和第三感測資料SD3產生補償資料，以補償數位視訊資料DATA。數位資料補償單元70藉由在外部將補償資料加到數位視訊資料DATA的方式產生補償過的視訊資料CDATA。數位資料補償單元70輸出補償過的視訊資料CDATA至時序控制器60。
數位資料補償單元70可包含一記憶體，此記憶體用以儲存第一感測資料SD1、第二感測資料SD2、第三感測資料SD3。數位資料補償單元70的記憶體可為非揮發性記憶體，例如電子抹除式可複寫唯讀記憶體（EEPROM）。數位資料補償單元70可內建於時序控制器60中。
電壓供應單元80用以產生一參考電壓並將產生的參考電壓提供給資料驅動器20的源驅動晶片21。電壓供應單元80選擇第一至第三低電壓中的任一個低電壓以及第一至第三高電壓中的任一個高電壓，以分別設置在第一至第三感測模式下類比數位轉換器的可接收電壓範圍並輸出選擇的高、低電壓至類比數位轉換器140。電壓供應單元80除了可產生參考電壓以外，還可產生驅動發光顯示裝置所需的驅動電壓，並且將產生的驅動電壓提供給需要的元件。
時序控制器60、數位資料補償單元70和電壓供應單元80可封裝在控制電路板上。控制電路板90可經由撓性電纜91連接至源電路板50。控制電路板90可為印刷電路板。
承上所述，根據本發明的其中一實施例，發光顯示裝置可藉由在不同感測模式下感測到的第一至第三感測資料SD1~SD3，將數位視訊資料DATA轉成補償過的視訊資料CDATA。因此，在本發明實施例中，每個畫素中驅動電晶體的臨界電壓和電子遷移率以及發光元件的劣化可獲得補償。畫素P在顯示模式下的運作方式將於後續參照圖5、6A和6B來說明，而畫素P在第一感測模式下的運作方式將於後續參照圖7、8A~8C和9來說明。畫素P在第二感測模式下的運作方式將於後續參照圖10、11A、11B和12來說明。畫素P在第三感測模式下的運作方式將於後續參照圖13、14A、14B、15和16來說明。
圖4為圖1之其中一個畫素的細部電路圖。
為了方便說明，圖4描繪了一子畫素連接至一第j個資料線Dj、一第u個參考電壓線Ru、一第k個掃描線Sk、一第k個感測訊號線SEk、一電壓供應單元80、一資料電壓供應單元120、一類比數位轉換器140和多個開關SW，開關SW兩端分別連接第u個參考電壓線Ru和電壓供應單元80。其中，j為滿足1≤j≤m的正整數，u為滿足1≤u≤p的正整數，k則是滿足1≤k≤n的正整數。
請參考圖4，顯示面板10的畫素P包含一發光元件EL、一驅動電晶體DT、第一開關電晶體ST1、第二開關電晶體ST2和一儲存電容Cst。
發光元件EL可根據流經驅動電晶體DT的電流發光。發光元件EL可為一有機發光二極體。在此情況下，發光元件EL可包含陽極、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層和陰極。當發光元件EL的陽極和陰極被施加一電壓時，電洞和電子會分別經由電洞傳輸層和電子傳輸層來到發光層，電洞和電子會在發光層內結合而發出光線。發光元件EL的陽極可連接驅動電晶體DT的源極，發光元件EL的陰極可連接至一第二電力電壓線VSL，並且有小於一第一電力的一第二電力被施加於第二電力電壓線ESL。
驅動電晶體DT用以根據其閘極與源極之間的電壓差控制從一第一電力線EVL流向發光元件EL的電流。驅動電晶體DT的閘極可連接至第一開關電晶體ST1的第一電極，驅動電晶體DT的源極可連接至發光元件EL的陽極，驅動電晶體DT的汲極可連接至第一電力線EVL。
當第一開關電晶體ST1被第k個掃描線Sk上的第k個掃描訊號導通時，第一開關電晶體ST1會將第j個資料線Dj連接至驅動電晶體DT的閘極。第一電晶體T1的閘極可連接至第k個掃描線Sk，第一電極可連接至第一驅動電晶體DT1的閘極，第二電極可連接至第j個資料線Dj。
當第二開關電晶體ST2被第k個感測訊號線SEk上的第k個感測訊號導通時，第二開關電晶體ST2會將第u個參考電壓線Ru連接至驅動電晶體DT的源極。第二開關電晶體ST3的閘極可連接至第k個感測訊號線SEk，第一電極可連接至第u個參考電壓線Ru，第二電極可連接至驅動電晶體DT的源極。
第一第二開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2的第一電極皆可為，但不限於，源極，而第一第二開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2的第二電極可為，但不限於，汲極。也就是說，第一第二開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2的第一電極也可為汲極，第一第二開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2的第二電極也可為源極。
儲存電容Cst是在驅動電晶體DT的閘極和源極之間形成。儲存電容Cst用以儲存驅動電晶體DT的閘極電壓與源極電壓之間的電壓差。
驅動電晶體DT、第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2可製作成薄膜電晶體。此外，圖4中，驅動電晶體DT、第一電晶體ST1和第二電晶體ST2可製作成，但不限於，N型金屬氧化半導體場效電晶體（Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor，MOSFET）。驅動電晶體DT、第一電晶體ST1和第二電晶體ST2也可製作成P型MOSFET；在此情況下，圖5、7、10和13中所示的時序圖可適當地修改，以符合P型MOSFET的特性。
圖5為在顯示模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖。
請參考圖5，在顯示模式下，一第一幀時間可包含一第一時間區間t1和一第二時間區間t2。第一時間區t1是提供一電致發光資料電壓EVdata給驅動電晶體DT的閘極並將源極電壓初始化至參考電壓VREF的時間。第二時間區間t2是讓發光元件EL根據流經驅動電晶體DT的電流Ids發光的時間。第一時間區間t1可為一個水平的時段。一個水平的時段是指分別提供資料電壓給同一水平線上的畫素P的時間。
第k個掃描線Sk上的第k個掃描訊號SCANk和第k個感測訊號線SEk上的第k個感測訊號SENSk會在第一時間區間t1被提供做為閘極導通電壓Von，在第二時間區間t2則被提供作為閘極關閉電壓Voff。所述的閘極導通電壓Von可導通畫素P的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2，而閘極關閉電壓Voff可關閉可導通畫素P的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2。
在第一時間區間t1和第二時間區間t2，可提供第一開關控制訊號SCS1作為一第一邏輯位準電壓V1。在第一時間區間t1和第二時間區間t2，可提供第二開關控制訊號SCS2作為一第二邏輯位準電壓V2。第一開關SW1和第二開關SW2皆可被第一邏輯準位電壓導通，而被第二邏輯準位電壓關閉。
圖6A和圖6B為一畫素於第一和第二時間區間運作在顯示模式的示意圖。畫素P在顯示模式下的運作方式將參照圖5、6A和6B予以詳細說明。
在顯示模式下的第一時間區間t1和第二時間區間t2，電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第一開關控制訊號SCS1會導通第一開關SW1，電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2則關閉第二開關SW2。為此，在顯示模式下，電壓供應單元80會提供參考電壓VREF給第u個參考電壓線Ru。
首先，如圖6A所示，電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk會在第一時間區間t1提供給第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1會被的第k個掃描訊號SCANk導通。電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會在第一時間區間t1被提供給第k個感測訊號線SEk，使得第二開關電晶體ST2會被第k個感測訊號SENSk導通。由於第一開關電晶體ST1在第一時間區間t1會導通，使得第j個資料線Dj上的一電致發光資料電壓EVdata會被提供給驅動電晶體DT的閘極。由於第二開關電晶體ST2在第一時間區間t1會被導通，第u個參考電壓線RU上的參考電壓VREF會被提供給驅動電晶體DT的源極。
第二，如圖6B所示，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個掃描訊號SCANk會在第二時間區間t2提供給第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1會被第k個掃描訊號SCANk關閉。並且，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個感測訊號SENSk也會在第二時間區間t2被提供給第k個感測訊號線SEk，使得第二開關電晶體ST2也會被第k個感測訊號SENSk關閉。
在第二時間區間t2，電流Ids會根據驅動電晶體DT的閘極電壓Vg與源極電壓Vs之間的電壓差而流向發光元件EL，使發光元件EL發光。以下，為了方便說明，上述根據驅動電晶體DT的閘極電壓Vg與源極電壓Vs之間的電壓差而流經驅動電晶體DT的電流Ids將定義為驅動電晶體DT的電流Ids。
如上所述，在本發明實施例中，所述的電致發光資料電壓EVdata是在顯示模式被提供給畫素P。電致發光資料電壓EVdata是在感測模式下感測到驅動電晶體DT的源極電壓後，根據補償數位視訊資料DATA所產生的補償過的視訊資料CDATA所產生的資料電壓。因此，本發明實施例中，畫素P內的發光元件EL可根據驅動電晶體DT的電流Ids發光而不仰賴驅動電晶體DT的臨界電壓，進而可提升畫素P的亮度均勻度。
圖7為在第一感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖。
請參考圖7，在第一感測模式下，第一幀時間可包含第一時間區間t1’至第三時間區間t3’。第一時間區間t1’為將驅動電晶體DT的源極電壓初始化成參考電壓VREF的時間。第二時間區間t2’為提供第一感測資料電壓SVdata1給驅動電晶體DT的閘極的時間。第三時間區間t3’為感測驅動電晶體DT的源極電壓的時間。
在第二時間區間t2’和第三時間區間t3’，提供第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk作為閘極導通電壓Von。圖7中，在第一時間區間t1’，提供第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk作為閘極關閉電壓Voff。然而，第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk也可被提供作為閘極導通電壓。在第一時間區間t1’～第三時間區間t3’，提供第k個感測訊號線SEk上的第k個感測訊號SENk作為閘極導通電壓Von。閘極導通電壓Von可使畫素P內的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2導通，閘極關閉電壓Voff可使畫素P內的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2關閉。
在第一時間區間t1’，提供第一開關控制訊號SCS1作為一第一邏輯位準電壓V1；在第二時間區間t2’和第三時間區間t3’，則提供第一開關控制訊號SCS1作為一第二邏輯位準電壓V2。在第一時間區間t1’和第二時間區間t2’，提供第二開關控制訊號SCS2作為一第二邏輯位準電壓V2；在第三時間區間t3’，則提供第二開關控制訊號SCS2作為一第一邏輯位準電壓V1。第一開關SW1和第二開關SW2皆可被第一邏輯位準電壓導通，也皆可被第二邏輯準位電壓關閉。
圖8A至圖8C為一畫素於第一至第三時間區間運作在第一感測模式的示意圖。以下，將參照7和8A~8C詳細說明在第一感測模式下畫素P的運作。
首先，如圖8A所示，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個掃描訊號SCANk會在第一時間區間t1’提供給第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1會被的第k個掃描訊號SCANk導通。電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會在第一時間區間t1’被提供給第k個感測訊號線SEk，使得第二開關電晶體ST2會被第k個感測訊號SENSk導通。因此，在第一時間區間t1’，第一開關SW1會被電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第一開關控制訊號SCS1導通，並且第二開關SW2會被電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2關閉。
由於第一開關SW1在第一時間區間t1’會被導通，電壓供應單元80可提供使得參考電壓VREF給第u個參考電壓線Ru。並且，由於第二開關電晶體ST2在第一時間區間t1’也會被導通，因此第u個參考電壓線RU上的參考電壓VREF會被提供給驅動電晶體DT的源極。也就是說，驅動電晶體DT的源極會被初始化至參考電壓VREF。
第二，如圖8B所示，在第二時間區間t2’，提供電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk給第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1被第k個掃描訊號SCANk關閉。在第二時間區間t2’，電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會提供給第k個感測訊號線SEk，使得第二開關電晶體ST2會被第k個感測訊號SENSk導通。因此，第一開關SW1在第二時間區間t2’會被電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2關閉，並且第二開關SW2在第二時間區間t2’會被電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2關閉。
由於第一開關SW1在第二時間區間t2’不會導通，使得參考電壓VREF不會被提供給第u個參考電壓線Ru。並且，由於第一開關電晶體ST1在第二時間區間t2’被導通，第一感測資料電壓SVdata1會被提供給驅動電晶體DT的閘極。
驅動電晶體DT的閘極與源極之間的電壓差（Vgs=SVdata1-VREF）在第二時間區間t2’會大於驅動電晶體DT的臨界電壓Vth。因此，會有電流通過驅動電晶體DT，直到閘極與源極之間的電壓差達到臨界電壓Vth為止。因這緣故，驅動電晶體DT的源極電壓會攀升到如圖7所示的“SVdata1-Vth”。也就是說，在第二時間區間t2’可藉由驅動電晶體DT的源極感測驅動電晶體DT的臨界電壓。
第三，如圖8C所示，電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk在第三時間區間t3’被提供第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1被第k個掃描訊號SCANk導通。電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會在第三時間區間t3’被提供給第k個感測訊號線SEk，使得第二開關電晶體ST2會被第k個感測訊號SENSk導通。因此，在第三時間區間t3’，第一開關SW1會被電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2關閉，而第二開關SW2則被電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第二開關控制訊號SCS2導通。
由於第二開關SW2會在第三時間區間t3’導通，使得第u個參考電壓線Ru會連接至類比數位轉換器140。並且，第二開關電晶體ST2在第三時間區間t3’導通，使得驅動電晶體DT的源極會透過第u個參考電壓線Ru連接至類比數位轉換器。藉此，類比數位轉換器140可接收到驅動電晶體DT的源極電壓為“SVdata1-Vth”。
如上所述，在本發明實施例中，當驅動電晶體DT的臨界電壓被反射至驅動電晶體DT的源極電壓的情況下，可在第一感測模式下感測到驅動電晶體DT的源極電壓為“SVdata1-Vth”。
同時，第一感測模式是一種透過流動的電流感測已攀升到如圖7所示的“SVdata1-Vth”的驅動電晶體DT的源極電壓，直到驅動電晶體DT的閘極接收第一感測資料電壓SVdata1時，驅動電晶體DT的閘極與源極之間的電壓差Vgs達到臨界電壓Vth為止的模式。因此，如圖9所示，在第一感測模式下感測到的驅動電晶體DT的源極電壓Vs會攀升到趨近第一感測資料電壓SVdata1的一電壓準位。於是，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍在第一感測模式下可設為介於大於參考電壓VREF的一第一低電壓VL1與一第一高電壓VH1之間。類比數位轉換器140可從電壓供應單元80接收第一低電壓VL1和第一高電壓VH1，以設定第一感測模式下的可接收電壓範圍。圖9中，第一低電壓VL1可為，但不限於，3V；第一高電壓VH1可為，但不限於，6V。
圖10為第二感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖。
請參考圖10，在第二感測模式下，第一幀時間可包含一第一時間區間t1”和一以GIP（gate driver in panel）的方式第二時間區間t2”。第一時間區間t1”是指將驅動電晶體DT的源極電壓初始成參考電壓VREF的時間。第二時間區間t2”是指提供第二感測資料電壓SVdata2給驅動電晶體DT的閘極以及感測驅動電晶體DT的源極電壓的時間。
在第二時間區間t2”，提供第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk作為閘極導通電壓Von。圖10中，在第一時間區間t1”，提供第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk作為閘極關閉電壓Voff。然而，第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk也可被提供作為閘極導通電壓。在第一時間區間t1”和第二時間區間t2”，提供第k個感測訊號線SEk上的第k個感測訊號SENk作為閘極導通電壓Von。畫素P內的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2可被閘極導通電壓Von導通，並且可被閘極關閉電壓Voff關閉。
第一開關控制訊號SCS1在第一時間區間t1”被提供作為一第一邏輯位準電壓V1，在第二時間區間t2”則被提供作為一第二邏輯位準電壓V2。第二開關控制訊號SCS2在第一時間區間t1”被提供作為一第二邏輯位準電壓V2，在第二時間區間t2”則被提供作為一第一邏輯位準電壓V1。第一開關SW1和第二開關SW2皆可被第一邏輯位準電壓導通，也皆可被第二邏輯準位電壓關閉。
圖11A和圖11B為一畫素於第一和第二時間區間運作在第二感測模式下的示意圖。以下，將參照圖10和11A~11B詳細說明在第二感測模式下畫素P的運作方法。
首先，如圖11A所示，在第一時間區間t1”，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個掃描訊號SCANk會被提供給第k個掃描線Sk，使得第一開關電晶體ST1會被第k個掃描訊號SCANk導通。在第一時間區間t1”，電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會被供應給第k個感測訊號線SEk，因而第二開關電晶體ST2會被第k個感測訊號SENSk導通。在第一時間區間t1”，第一開關SW1會被電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第一開關控制訊號SCS1導通，電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2則使第二開關SW2不導通。
由於第一開關SW1在第一時間區間t1”處於導通狀態，因此電壓供應單元80會提供參考電壓VREF給第u個參考電壓線Ru。第二開關電晶體ST2在第一時間區間t1”導通，會使得第u個參考電壓線Ru上的參考電壓VREF被施加在驅動電晶體DT的源極上。也就是說，驅動電晶體DT的源極會被初始化至參考電壓VREF。
第二，如圖11B所示，在第二時間區間t2”會提供電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk給第k個掃描線Sk，因此第一開關電晶體ST1可被第k個掃描訊號SCANk關閉。並且，在第二時間區間t2”也會提供電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk給第k個感測訊號線SEk，因此第二開關電晶體ST2可被第k個感測訊號SENSk導通。藉此，在第二時間區間t2”，第一開關SW1會被電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第一開關控制訊號SCS1關閉，而第二開關SW2則會被電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第二開關控制訊號SCS2導通。
在第二時間區間t2”，第一開關SW1不導通，使得參考電壓VREF不會施加到第u個參考電壓線Ru上。並且，由於第二開關SW2在第二時間區間t2”不會導通，因此參考電壓線Ru可連接至類比數位轉換器140。由於第一開關電晶體ST1在第二時間區間t2”不導通，使得第二感測資料電壓SVdata2會施加到驅動電晶體DT的閘極上。第二開關電晶體ST2在第二時間區間t2”導通，使得驅動電晶體DT的源極可透過第u個參考電壓線Ru連接至類比數位轉換器140。
由於驅動電晶體DT的閘極與源極之間的電壓差（Vgs=SVdata2-VREF）在第二時間區間t2”大於驅動電晶體DT的臨界電壓Vth，因此驅動電晶體DT有電流通過。圖10中的第二時間區間t2”小於圖7中的第二時間區間t2’。
此時，流經驅動電晶體DT的電流可由以下公式1來定義。
[公式1]
在公式1中，“Ids”是指流經驅動電晶體DT的電流，“K”是指電子遷移率，“Cox”是指絕緣層的電容值，“W”是指驅動電晶體DT的通道寬度，“L”是指驅動電晶體DT的通道長度。
如公式1所示，由於驅動電晶體DT的電流驅動電晶體DT的電子遷移率K成比例，因此在第二時間區間t2”，驅動電晶體DT的源極電壓Vs的攀升量會與驅動電晶體DT的電子遷移率K成比例。也就是說，在第二時間區間t2”，當驅動電晶體DT的電子遷移率變大，驅動電晶體DT的源極電壓Vs的攀升量則會跟著變大。
因此，第二時間區間t2”驅動電晶體DT的源極電壓Vs的攀升量會隨驅動電晶體DT的電子遷移率K而有所不同。在圖9中，將依據電子遷移率K的源極電壓Vs的攀升量定義為α。驅動電晶體DT的源極電壓根據電子遷移率K攀升到如圖9所示的"VREF+α"，使得當第二時間區間t2”的驅動電晶體DT的電子遷移率K被反射於驅動電晶體DT的源極時，可感測到源極電壓。
如上所述，在本發明實施例中，當驅動電晶體DT的電子遷移率K被反射至驅動電晶體的源極電壓時，可在第二感測模式下感測到驅動電晶體的源極電壓為"VREF+α"。
同時，第二感測模式是一種在施加第二感測資料電壓SVdata2於驅動電晶體DT的閘極的前提下，用以感測驅動電晶體的源極電壓Vs在一預設較短的時間區間內的攀升量的模式。因此，如圖12所示，在第二感測模式下感測到的驅動電晶體DT的源極電壓Vs會大於參考電壓VREF。然而，驅動電晶體DT的源極電壓Vs在第二感測模式下的攀升量會小於驅動電晶體DT的源極電壓Vs在第一感測模式下的攀升量。所以，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍可設成介於第二低電壓VL2與第二高電壓VH2之間，其中第二低電壓VL2大於參考電壓VREF、小於第一低電壓VL1，第二高電壓VH2小於第一高電壓VH1。類比數位轉換器140可從電壓供應單元80接收到第二低電壓VL2和第二高電壓VH2，以設定第二感測模式下的可接收電壓範圍。在圖12中，第二低電壓VL2可為，但不限於，0.5V，而第二高電壓VH2可為，但不限於，3.5V。
圖13為在第三感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給開關的開關控制訊號以及驅動電晶體的閘極電壓和源極電壓的波形示意圖。
請參考圖13，在第三感測模式下，第一幀時間可包含一第一時間區間t1+、一第二時間區間t2+、一第三時間區間t3+和一第四時間區間t4+。第一時間區間t1+是提供第三感測資料電壓SVdata3給驅動電晶體DT的閘極以及將驅動電晶體DT的源極電壓初始成參考電壓VREF的時段。第二時間區間t2+是根據發光元件EL劣化的程度儲存驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓的一劣化識別時期。第三時間區間t3+是將驅動電晶體DT的源極電壓初始化成參考電壓VREF的時段。第四時間區間t4+是根據驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓感測驅動電晶體DT的源極電壓Vs的時段。
第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk會在第二時間區間t2+被提供作為閘極導通電壓Von，在第三時間區間t3+和第四時間區間t4+則被提供作為閘極關閉電壓Voff。在圖13中，第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk會在第一時間區間t1+被提供作為閘極導通電壓Von。然而，第k個掃描線SK上的第k個掃描訊號SCANk也可被提供作為閘極關閉電壓。第k個感測訊號線SEk上的第k個感測訊號SENk會在第一時間區間t1+、第三時間區間t3+和第四時間區間t4+被提供作為閘極導通電壓Von，在第二時間區間t2+則被提供作為閘極關閉電壓Voff。畫素P內的第一開關電晶體ST1和第二開關電晶體ST2皆可被閘極導通電壓Von導通，也皆可被閘極關閉電壓Voff關閉。
第一開關控制訊號SCS1在第一時間區間t1+和第三時間區間t3+被提供作為第一邏輯位準電壓V1，在第四時間區間t4+則被提供作為第二邏輯位準電壓V2。在圖13中，第一開關控制訊號SCS1在第二時間區間t2+被提供作為第一邏輯位準電壓V1。然而，第一開關控制訊號SCS1也可被提供作為第二邏輯位準電壓V2。第二開關控制訊號SCS2在第一時間區間t1+、第二時間區間t2+和第三時間區間t3+被提供作為第二邏輯位準電壓V2，在第四時間區間t4+則被提供作為第一邏輯位準電壓V1。第一開關SW1和第二開關SW2皆可被第一邏輯位準電壓導通，也皆可被第二邏輯準位電壓關閉。
圖14A至圖14D為一畫素於第一至第四時間區間運作在第三感測模式的示意圖。
首先，如圖14A所示，在第一時間區間t1+提供電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk給第k個掃描線Sk，使第k個掃描訊號SCANk導通第一開關電晶體ST1。並且，在第一時間區間t1+也提供電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk給第k個感測訊號線SEk，使第k個感測訊號SENSk導通第二開關電晶體ST2。因此，在第一時間區間t1+，電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第一開關控制訊號SCS1可導通第一開關SW1，電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2可關閉第二開關SW2。
由於第一開關電晶體ST1在第一時間區間t1+被導通，因此可提供第三感測資料電壓SVdata3給驅動電晶體DT的閘極。此外，由於第一開關SW1在第一時間區間t1+會被導通，使得電壓供應單元80可提供參考電壓VREF給第u個參考電壓線Ru。由於第二開關電晶體ST2在第一時間區間t1+也會導通，使得第u個參考電壓線RU上的參考電壓VREF可提供給驅動電晶體DT的源極。也就是說，驅動電晶體DT的源極會被初始化至參考電壓VREF。
第二，如圖14B所示，電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個掃描訊號SCANk會在第二時間區間t2+提供給第k個掃描線Sk，使第k個掃描訊號SCANk導通第一開關電晶體ST1。並且，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個感測訊號SENSk也會在第二時間區間t2+提供給第k個感測訊號線SEk，使第k個感測訊號SENSk關閉第二開關電晶體ST2。
由於第一開關電晶體ST1會在第二時間區間t2+導通，因此第三感測資料電壓SVdata3得以提供給驅動電晶體DT的閘極。此外，由於第二開關SW2會在第二時間區間t2+關閉，因此參考電壓VREF不會提供給驅動電晶體DT的源極。
因為驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓差（Vgs=SVdata3-VREF）在第二時間區間t2+會大於驅動電晶體DT的臨界電壓Vth，所以驅動電晶體DT會有電流流出。
同時，倘若發光元件EL長時間被驅動，發光元件EL可能會劣化，使得發光元件EL的發光亮度下降，並且造成發光元件EL的驅動電壓攀升。基於這個原因，當發光元件EL劣化之後，即使如圖13所示提供相同的資料電壓給驅動電晶體DT的閘極，驅動電晶體DT的源極電壓仍會變得大於發光元件EL劣化之前的電壓準位。所以，當發光元件EL劣化時，驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs2會變得小於發光元件EL劣化之前驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs1。在圖13中，發光元件EL劣化之前的閘極電壓Vg和驅動電晶體DT的源極電壓Vs以實線表示，而發光元件EL劣化之後的閘極電壓Vg和驅動電晶體DT的源極電壓Vs則以虛線表示。
第三，如圖14C所示，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個掃描訊號SCANk會在第三時間區間t3+提供給第k個掃描線Sk，使第一開關電晶體ST1被第k個掃描訊號SCANk關閉。電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk也會第三時間區間t3+提供給第k個感測訊號線SEk，使第二開關電晶體ST2被第k個感測訊號SENSk導通。在第三時間區間t3+，電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第一開關控制訊號SCS1會導通第一開關SW1，電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第二開關控制訊號SCS2會關閉第二開關SW2。
由於第一開關SW1會在第三時間區間t3+導通，使得電壓供應單元80得以提供參考電壓VREF至第u個參考電壓線Ru。由於第二開關電晶體ST2在第三時間區間t3+也會導通，因此第u個參考電壓線RU上的參考電壓VREF得以提供給驅動電晶體DT的源極。也就是說，驅動電晶體DT的源極被初始化至參考電壓VREF。並且，驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs會被儲存電容Cst保持，驅動電晶體DT的閘極電壓Vg可如圖13所示地降低至驅動電晶體DT的源極電壓Vs的變化量。
第四，如圖14D所示，電壓準位為閘極關閉電壓Voff的第k個掃描訊號SCANk會在第四時間區間t4+提供給第k個掃描線Sk，使第一開關電晶體ST1被第k個掃描訊號SCANk關閉。電壓準位為閘極導通電壓Von的第k個感測訊號SENSk會在第四時間區間t4+提供給第k個感測訊號線SEk，使第二開關電晶體ST2被第k個感測訊號SENSk導通。在第四時間區間t4+，電壓準位為第二邏輯位準電壓V2的第一開關控制訊號SCS1可關閉第一開關SW1，而電壓準位為第一邏輯位準電壓V1的第二開關控制訊號SCS2可導通第二開關SW2。
驅動電晶體DT在第四時間區間t4+根據閘極與源極間的電壓Vgs而有電流流出，使驅動電晶體DT的源極電壓攀升。然而，發光元件EL劣化後的驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs2會小於發光元件EL劣化之前驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs1。因此，假設發光元件EL劣化，在第四時間區間t4+驅動電晶體DT的源極電壓Vs的攀升量會小於驅動電晶體DT的源極電壓Vs在發光元件EL劣化前的攀升量。舉例來說，如圖13所示，在第四時間區間t4+，驅動電晶體DT的源極電壓Vs在發光元件EL劣化前會攀升到“"VREF+β"，而在發光元件EL劣化時則可能會攀升至"VREF+γ（β＞γ）"。
在第四時間區間t4+，第二開關SW2導通，使得第u個參考電壓線Ru連接至類比數位轉換器140。在第四時間區間t4+，第二開關電晶體ST2導通，使得驅動電晶體DT的源極可以透過第u個參考電壓線Ru連接至類比數位轉換器140。藉此，類比數位轉換器140可接收到驅動電晶體DT的源極電壓Vs，亦即"VREF+β"或"VREF+γ"。
同時，由於當發光元件劣化時在第三感測模式下的發光元件EL的驅動電壓會攀升，因此驅動電晶體DT的源極電壓也會攀升，使得驅動電晶體DT的閘極與源極間的電壓Vgs會變小。若驅動電晶體DT的閘極電壓與源極電壓之間的電壓差Vgs變小，則驅動電晶體DT的源極電壓Vs的攀升量在第四時間區間t4+會變小。此時，若類比數位轉換器140在第三感測模式下的可接收電壓範圍與第二感測模式下的可接收電壓範圍相同，在第三感測模式下感測到的驅動電晶體DT的源極電壓Vs可能會超出類比數位轉換器140的可接收電壓範圍。
舉例來說，參考電壓VREF可設成0V，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍可設成0.5V~3.5V，如圖12所示。若發光元件EL劣化嚴重，第二感測模式下在第四時間區間t4+感測到的驅動電晶體DT的源極電壓Vs可能不超過0.5V。在此情況下，即使驅動電晶體DT的源極電壓Vs小於0.5V，類比數位轉換器140仍可接收到驅動電晶體DT的源極電壓Vs為0.5V，此為可接收電壓範圍的下限。這使得發光元件EL的劣化無法正常地獲得補償。
然而，在本發明實施例中，由於在第三感測模式下感測到的驅動電晶體DT的源極電壓Vs的電壓準位等於或大於參考電壓VREF，因此可將第三感測模式下類比數位轉換器140的可接收電壓範圍的下限設成等於或小於參考電壓VREF。因此，本發明實施例可防止驅動電晶體DT的源極電壓Vs超出類比數位轉換器140的可接收電壓範圍。
更詳細地來說，在本發明實施例中，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍在第三感測模式下可設為介於一第三低電壓VL3與一第三高電壓VH3之間，第三低電壓VL3等於或小於參考電壓VREF，第三高電壓VH3大於參考電壓VREF。類比數位轉換器140可從電壓供應單元80接收第三低電壓VL3和第三高電壓VH3，以設定第三感測模式下的可接收電壓範圍。
舉例來說，如圖12和15所示，第三感測模式下的參考電壓VREF可設成實質上等於第二感測模式下的參考電壓VREF，第三低電壓VL3可設成等於第三感測模式下的參考電壓VREF，第二感測模式下的參考電壓VREF可設成小於第二低電壓VL2。為此，第三低電壓VL3可設成小於第二低電壓VL2，第三高電壓VH3可設成小於第二高電壓VH2。也就是說，為了防止在第三感測模式下驅動電晶體DT的源極電壓Vs超出類比數位轉換器140的可接收電壓範圍，第三低電壓VL3和第三高電壓VH3可分別不同於第二低電壓VL2和第二高電壓VH2。圖15中，第三感測模式下的參考電壓VREF和第三低電壓VL3可為，但不限於，0V，第三高電壓VH3可為，但不限於，3V。
或者如圖12和16所示，第三感測模式下的參考電壓VREF是設成大於第二感測模式下的參考電壓VREF，第三低電壓VL3是設成實質上相當於第三感測模式下的參考電壓VREF，第二感測模式下的參考電壓VREF則可設成小於第二低電壓VL2。為此，第三低電壓VL3可設成等於或大於第二低電壓VL2的電壓，第三高電壓VH3可設成等於或大於第二高電壓VH2的電壓。也就是說，為了防止在第三感測模式下驅動電晶體DT的源極電壓Vs超出類比數位轉換器140的可接收電壓範圍，第三感測模式下的參考電壓VREF可以設成大於第二感測模式下的參考電壓VREF。並且，如圖9和12所示，由於第一感測模式下的參考電壓VREF實質上相當於第二感測模式下的參考電壓VREF，因此第三感測模式下的參考電壓VREF可設成大於第二感測模式下的參考電壓VREF。圖16中在第三感測模式下的參考電壓VREF和第三低電壓VL3可為，但不限於，0.5V，第三高電壓VH3可為，但不限於，3.5V。
此外，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍的上限與下限的差值在第一至第三感測模式下可設成相同。圖9、12、15和16中，類比數位轉換器140的可接收電壓範圍的上限與下限的差值可為，但不限於，3V。
如上所述，根據本發明實施例，由於在用以對發光元件進行劣化補償的劣化補償模式下感測到的驅動電晶體的源極電壓等於或大於參考電壓，使得類比數位轉換器的可接收電壓範圍的下限在劣化補償模式下可設成小於參考電壓，因此可避免本發明實施例的驅動電晶體的源極電壓超出類比數位轉換器的可接收電壓範圍。
對本領域技術人員而言，顯而易見的是在不背離本發明的精神或範疇的情況下可對本發明進行各種修改和變化。因此，本發明應當涵蓋落入所附申請專利範圍及其等效範圍內的修改及變形。
10‧‧‧顯示面板
11‧‧‧下基板
20‧‧‧資料驅動器
21‧‧‧源驅動晶片
22‧‧‧撓性薄膜
40‧‧‧掃描驅動器
41‧‧‧掃描訊號輸出單元
42‧‧‧感測訊號輸出單元
50‧‧‧源電路板
60‧‧‧時序控制器
70‧‧‧數位資料補償單元
80‧‧‧電壓供應單元
90‧‧‧控制電路板
91‧‧‧撓性電纜
120‧‧‧資料電壓供應單元
140‧‧‧類比數位轉換器
P‧‧‧畫素
AA‧‧‧顯示區域
CDATA‧‧‧補償過的視訊資料
Cst‧‧‧儲存電容
D1~Dm、Dw‧‧‧資料線
Dj‧‧‧第j個資料線Dj
DATA‧‧‧數位視訊資料
DT‧‧‧驅動電晶體
EL‧‧‧發光元件
ESL‧‧‧第二電力電壓線
EVL‧‧‧第一電力線
EVdata‧‧‧電致發光資料電壓
Ids‧‧‧流經驅動電晶體的電流
NAA‧‧‧非顯示區域
Ru‧‧‧第u個參考電壓線
R1~Rp‧‧‧參考電壓線
S1~Sn‧‧‧掃描線
Sk‧‧‧第k個掃描線
SCS‧‧‧掃描時序控制訊號
SCS1‧‧‧第一開關控制訊號
SCS2‧‧‧第二開關控制訊號
SCANk‧‧‧第k個掃描訊號
SE1~SEn‧‧‧感測訊號線
SEk‧‧‧第k個感測訊號線
SENCS‧‧‧感測時序控制訊號
SENSk‧‧‧第k個感測訊號
SD1‧‧‧第一感測資料
SD2‧‧‧第二感測資料
SD3‧‧‧第三感測資料
SW1‧‧‧第一開關
SW2‧‧‧第二開關
SVdata1‧‧‧第一感測資料電壓
SVdata1-Vth‧‧‧電壓準位
SVdata2‧‧‧第二感測資料電壓
SVdata3‧‧‧第三感測資料電壓
ST1‧‧‧第一開關電晶體
ST2‧‧‧第二開關電晶體
V1‧‧‧第一邏輯位準電壓
V2‧‧‧第二邏輯位準電壓
VH1‧‧‧第一高電壓
VL1‧‧‧第一低電壓
VH2‧‧‧第二高電壓
VL2‧‧‧第二低電壓
VH3‧‧‧第三高電壓
VL3‧‧‧第三低電壓
Vref、VREF‧‧‧參考電壓
VREF+α、VREF+β、VREF+γ‧‧‧電壓準位
Vg‧‧‧閘極電壓
Vgs、Vgs1、Vgs2‧‧‧驅動電晶體的閘極與源極間的電壓
Vs‧‧‧源極電壓
Von‧‧‧閘極導通電壓
Voff‧‧‧閘極關閉電壓
Vth‧‧‧驅動電晶體的臨界電壓
PDATA‧‧‧感測視訊資料
t1、t1’、t1”、t1+‧‧‧第一時間區間
t2、t2’、t2”、t2+‧‧‧第二時間區間
t3’、t3+‧‧‧第三時間區間
t4+‧‧‧第四時間區間
所包含用來進一步理解本發明的附圖以及被併入說明書而構成部分說明書的附圖是用以闡明本發明實施例，並且連同描述一起用於說明本發明各種原理。
在圖示中：
圖1是根據本發明其中一實施例用以描繪發光顯示裝置的方塊圖；
圖2為圖1之顯示面板中一下基板、多個源驅動晶片、一時序控制器、一數位資料補償單元、多個撓性電路、一源電路板、一撓性電纜和一控制電路板的示意圖；
圖3為圖2之其中一個源驅動晶片的細部方塊圖；
圖4為圖1之其中一個畫素的細部電路圖；
圖5為在顯示模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖；
圖6A和圖6B為一畫素於第一和第二時間區間運作在顯示模式的示意圖；
圖7為在第一感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖；
圖8A至圖8C為一畫素於第一至第三時間區間運作在第一感測模式的示意圖；
圖9為用來說明第一感測模式下類比數位轉換器的可接收電壓範圍的曲線圖；
圖10為第二感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給第一、第二開關的第一、第二開關控制訊號以及一驅動電晶體的閘極、源極電壓的波形示意圖；
圖11A和圖11B為一畫素於第一和第二時間區間運作在第二感測模式下的示意圖；
圖12為用來說明第二感測模式下類比數位轉換器的可接收電壓範圍的曲線圖；
圖13為在第三感測模式下提供給一畫素的掃描訊號和感測訊號、提供給開關的開關控制訊號以及驅動電晶體的閘極電壓和源極電壓的波形示意圖；
圖14A至圖14D為一畫素於第一至第四時間區間運作在第三感測模式的示意圖；
圖15為用來說明第三感測模式下類比數位轉換器的可接收電壓範圍的曲線圖；以及
圖16為用來說明第三感測模式下類比數位轉換器的可接收電壓範圍的曲線圖。

Claims (20)

  1. 一種發光顯示裝置，包含：一顯示面板，連接至多個資料線、多個掃描線和多個參考電壓線，並提供多個畫素，該些畫素中的每一個畫素包含一發光元件；一類比數位轉換器，用以透過該些參考電壓線從該些畫素接收到的電壓，並將接收到的電壓轉成感測資料；以及一電壓供應單元，用以在一劣化補償模式下提供一參考電壓給該些參考電壓線以及提供一第三低電壓和一第三高電壓給該類比數位轉換器，以對該發光元件進行劣化補償，其中，該劣化補償模式下的該參考電壓等於或大於該第三低電壓。
  2. 如請求項1所述的發光顯示裝置，其中該電壓供應單元在一遷移率補償模式下提供一第二低電壓和一第二高電壓給該類比數位轉換器，以補償每一該畫素的一驅動電晶體的電子遷移率。
  3. 如請求項2所述的發光顯示裝置，其中該第三低電壓小於該第二低電壓，該第三高電壓小於該第二高電壓。
  4. 如請求項2所述的發光顯示裝置，其中該劣化補償模式下的該參考電壓大於該遷移率補償模式下的一參考電壓。
  5. 如請求項2所述的發光顯示裝置，其中該電壓供應單元在一臨界電壓補償模式下提供一第一低電壓和一第一高電壓給該類比數位轉換器，以補償每一該畫素中該驅動電晶體的臨界電壓。
  6. 如請求項5所述的發光顯示裝置，其中該劣化補償模式下的該參考電壓大於該臨界電壓補償模式下的一參考電壓。
  7. 如請求項5所述的發光顯示裝置，其中該第一低電壓大於該第二低電壓，該第一低電壓大於該第三低電壓。
  8. 如請求項5所述的發光顯示裝置，其中該第一高電壓與該第一低電壓之間的電壓差等於該第二高電壓與該第二低電壓之間的電壓差或該第三高電壓與該第三低電壓之間的電壓差。
  9. 如請求項5所述的發光顯示裝置，其中該第一高電壓大於該第二高電壓，該第三高電壓小於該第二高電壓。
  10. 如請求項1所述的發光顯示裝置，其中該劣化補償模式下的該參考電壓小於該第三高電壓。
  11. 一種驅動發光顯示裝置的方法，該發光顯示裝置包含一顯示面板，該顯示面板連接至多個資料線、多個掃描線和多個參考電壓線以及提供多個畫素，該些畫素中個每一個畫素包含一發光元件，該方法包含：提供一參考電壓給該些參考電壓線；以及在一劣化補償模式下，透過該些參考電壓線感測每一該畫素的電壓，以對該發光元件進行劣化補償並輸出感測資料，每一該畫素的電壓介於一第一低電壓和一第一高電壓之間，其中，該劣化補償模式下的該參考電壓等於或小於該第一低電壓。
  12. 如請求項11所述的方法，更包含：在一遷移率補償模式下，透過該些參考電壓線感測每一該畫素上的另一電壓，以補償每一該畫素中一驅動電晶體的電子遷移率，每一該畫素的另一電壓介於一第二低電壓與一第二高電壓之間；以及輸出在該遷移率補償模式下由該些電壓所產生的感測資料。
  13. 如請求項12所述的方法，其中該第三低電壓小於該第二低電壓，該第三高電壓小於該第二高電壓。
  14. 如請求項12所述的方法，其中該劣化補償模式下的該參考電壓大於該遷移率補償模式下的該參考電壓。
  15. 如請求項12所述的方法，更包含：在一臨界電壓補償模式下，透過該些參考電壓線感測每一該畫素的另一電壓，以補償每一該畫素中該驅動電晶體的臨界電壓，每一該畫素的另一電壓介於一第三低電壓和一第三高電壓之間；以及輸出在該臨界電壓補償模式下由該些電壓所產生的感測資料。
  16. 如請求項15所述的方法，其中該劣化補償模式下的該參考電壓大於該臨界電壓補償模式下的該參考電壓。
  17. 如請求項15所述的方法，其中該第一低電壓大於該第二低電壓，該第一低電壓大於第三低電壓。
  18. 如請求項15所述的方法，其中該第一高電壓與該第一低電壓之間的電壓差等於該第二高電壓與該第二低電壓之間的電壓差或該第三高電壓與該第三低電壓之間的電壓差。
  19. 如請求項18所述的方法，其中該第一高電壓大於該第二高電壓，該第三高電壓小於該第二高電壓。
  20. 如請求項15所述的方法，其中該劣化補償模式下的該參考電壓小於該第三高電壓。
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