【技术领域】
[0001] 本
发明是有关于一种显示装置，尤其是有关于一种具有补偿
像素单元功能的显示装置。【背景技术】
[0002] 目前常见的显示装置为
液晶显示器，相较于早年的映像管屏幕具有不占空间、机动性高、低耗电量等优势，但是近年来消费者更是提高了对于液晶显示器的轻薄、低耗能等要求，而为了更优化液晶显示器的优点，市面上更提出了一种
有机发光二极管显示器，
有机发光二极管显示器与已知液晶显示器的主要差异在于，
有机发光二极管显示器可以自发光，因此不需额外的
背光装置，有效减少显示器的体积以及制作成本，减少电量消耗。然有机发光二极管显示器的像素单元会因为反复的显示动作而发生老化现象，进而导致有机发光二极管显示器发生显示错误的情况发生，因此，如何有效的检测像素单元的老化现象并准确进行补偿，即为一重要的课题。【发明内容】
[0003] 为了使显示装置能有效的检测有机发光二极管显示器的像素单元的老化现象，并能在检测后准确的进行补偿以正常显示画面，本发明提出一种显示装置
实施例，其包括一显示单元、一源极
驱动器、一栅极驱动器以及一补偿单元。显示单元包括至少一像素单元，每一像素单元包括一第一晶体管、一第二晶体管、一第一电容、一第二电容、以及一有机发光二极管。第一晶体管具有一第一端、一第二端以及一控制端，第一晶体管的第一端接收一显示数据，第一晶体管的控制端接收一第一控制
信号，第一晶体管是用以根据第一
控制信号决定是否输出显示数据至第一晶体管的该第二端；第二晶体管具有一第一端、一第二端以及一控制端，第二晶体管该第一端接收一电源
电压，第二晶体管的控制端与第一晶体管的第二端电性耦接；第一电容具有一第一端以及一第二端，第一电容的第一端与第一晶体管的第二端电性耦接，第一电容的第二端与第二晶体管的第一端电性耦接；第二电容具有一第一端以及一第二端，第二电容的第一端与第二晶体管的第二端电性耦接，第二电容的第二端用以输出一感测电压；有机发光二极管具有一第一端以及一第二端，有机发光二极管的第一端与第二晶体管的第二端电性耦接，有机发光二极管的第二端与一第一
低电压电位电性耦接；其中，像素单元操作在一显示模式时，有机发光二极管为开启，且感测电压包括具有第二晶体管特性的一第一参数以及具有有机发光二极管特性的一第二参数。源极驱动器与该多个像素单元电性耦接，其是用以接收一补偿数据并据以调整输出的下一显示数据，补偿单元设置于第二电容与源极驱动器之间，并与第二电容的第二端以及源极驱动器电性耦接，补偿单元是用以接收该感测电压并根据该感测电压输出该补偿数据。
[0004] 本发明另提出一种显示装置的操作方法实施例，显示装置包括显示单元、源极驱动器以及补偿单元，显示单元包括至少一像素单元，每一该至少一像素单元包括第一晶体管、第二晶体管、第一电容、第二电容以及有机发光二极管，该第一晶体管的第一端接收一显示数据，该第一晶体管的控制端接收第一控制信号，该第一晶体管的第二端是用以输出该显示数据，该第二晶体管的第一端接收一
电源电压，该第二晶体管的控制端与该第一晶体管的第二端电性耦接，该第一电容的第一端与该第一晶体管的第二端电性耦接，该第一电容的第二端与该第二晶体管的第一端电性耦接，该第二电容的第一端与该第二晶体管的第二端电性耦接，该第二电容的第二端用以输出一感测电压，该有机发光二极管的第一端与该第二晶体管的第二端电性耦接，该有机发光二极管的第二端与一第一低电压电位电性耦接，该源极驱动器与该多个像素单元电性耦接，该补偿单元设置于该第二电容与该源极驱动器之间，并与该第二电容的第二端以及该源极驱动器电性耦接，该显示装置的操作方法包括：使该像素单元操作在一显示模式，该有机发光二极管为开启；利用该补偿单元接收该感测电压并输出一补偿数据；以及利用该源极驱动器接收该补偿数据并调整输出的下一该显示数据；其中，该感测电压包括具有该第二晶体管特性的一第一参数以及具有该有机发光二极管特性的一第二参数。
[0005] 综以上所述，本发明实施例的显示装置及其操作方法，是透过在有机发光二极管开启的显示模式时，输出一同时具有第二晶体管特性的第一参数以及有机发光二极管特性的第二参数的感测电压，并根据此感测电压调整下一显示数据，达到快速且准确补偿元件老化的功效。
[0006] 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
附图式做详细说明如下。【附图说明】
[0007] 图1为本发明的显示装置实施例一示意图。图2A为本发明的像素单元实施例一示意图。
图2B为本发明的像素单元实施例二示意图。
图3为本发明的像素单元的信号时序示意图。
图4A为本发明的像素单元实施例三示意图。
图4B为本发明的像素单元实施例四示意图。
图5为本发明的像素单元的另一信号时序示意图。
图6为本发明的显示装置实施例二示意图。
图7为本发明的电压感测单元实施例示意图。
图8为本发明的显示装置实施例二的信号时序示意图。
图9为本发明的显示装置实施例一的操作流程示意图。
图10为本发明的显示装置实施例二的操作流程示意图。
【符号说明】
[0008] 10 显示装置11 显示单元
12 栅极驱动器
13 源极驱动器
14 补偿单元
15 像素单元
16 电压感测单元
161 操作
放大器VDD 电源电压
GND 第一低电压电位
Data 显示数据
OLED 有机发光二极管
S1 第一控制信号
S2 第二控制信号
S3 第三控制信号
S4 第四控制信号
S5 第五控制信号
T151,T152,T153,T161,T162,T163 晶体管
C1,C2,C3,C4 电容
A,B,C,D 时段
VL 第三低电压电位
VH 高电压电位
VE 显示电压电位
V0 第二低电压电位
Vout
输出电压Sense 感测电压
【具体实施方式】
[0009] 图1为本发明的显示装置实施例一的示意图，显示装置10包括一显示单元11、一栅极驱动器12、一源极驱动器13以及一补偿单元14，显示单元11包括至少一像素单元15，每一像素单元15与栅极驱动器12、源极驱动器13以及补偿单元14电性耦接，每一像素单元15是用以接收源极驱动器13所输出的显示数据Data，并根据栅极驱动器12输出至每一像素单元15的第一控制信号S1显示所接收的显示数据Data，每一像素单元15并于显示所接收的显示数据Data时同时输出一感测电压Sense至补偿单元14，补偿单元14再根据所接收的感测电压Sense输出一补偿数据至源极驱动器13，因此源极驱动器13可根据补偿数据调整要输出的下一显示数据Data，以根据补偿数据补偿像素单元15中内部元件老化的情况，避免像素单元15发生显示错误的情况。
[0010] 图2A为本发明像素单元15的实施例一，像素单元15包括一晶体管T151、一晶体管T152、一电容C1、一电容C2以及一有机发光二极管OLED。晶体管T151具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T151的第一端与源极驱动器13电性耦接，是用以接收显示数据Data，晶体管T151的控制端与栅极驱动器12电性耦接，是用以接收第一控制信号S1。晶体管T152具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T152的第一端接收一电源电压VDD，晶体管T152的控制端与晶体管T151的第二端电性耦接。电容C1具有一第一端以及一第二端，电容C1的第一端与晶体管T151的第二端电性耦接，电容C1的第二端与晶体管T152的第一端电性耦接。有机发光二极管OLED具有一第一端以及一第二端，有机发光二极管OLED的第一端与晶体管T152的第二端电性耦接，有机发光二极管OLED的第二端与一第一低电压电位GND电性耦接。电容C2具有一第一端以及一第二端，电容C2的第一端与晶体管T152的第二端电性耦接，电容C2的第二端用以输出一感测电压Sense至上述的补偿单元14。
[0011] 图2B为本发明像素单元15的实施例二，实施例二中与实施例一相同的元件具有相同的技术特征，故不再赘述。而实施例二与上述实施例一的差别在于，像素单元15除了包括上述的晶体管T151、晶体管T152、电容C1、电容C2以及有机发光二极管OLED外，更包括一晶体管T154。晶体管T154具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T154的第一端与电容C2的第二端电性耦接，晶体管T154的控制端用以接收第一控制信号S1，晶体管T154的第二端是用以根据第一控制信号S1决定是否输出感测电压Sense至补偿单元14。
[0012] 图3为本发明像素单元15实施例一及实施例二的信号时序图，其包括电源电压VDD、第一控制信号S1以及显示数据Data的时序图，以下将配合图2A以及图3进一步说明像素单元15的操作方法。首先，像素单元15操作于一初始模式，即对应于图3的时段A，初始模式是用以将有机发光二极管OLED的第一端的电压维持于低电压电位。此时显示数据Data为一第二低电压电位V0，电源电压VDD为一第三低电压电位VL，第二低电压电位V0并大于第三低电压电位VL，第一控制信号S1则为一高电压电位VH。因此晶体管T151因为第一控制信号S1而开启，而将第二低电压电位V0传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为第二低电压电位V0，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为第三低电压电位VL，此时晶体管T152因为第二低电压电位V0而开启，晶体管T152的第二端因为电源电压VDD而保持在第三低电压电位VL，此外，由于第一低电压电位GND与第三低电压电位VL的电压差小于有机发光二极管OLED的驱动电压VOLED，因此此时有机发光二极管OLED为关闭。
[0013] 接着，像素单元15操作于一补偿模式，即对应于图3的时段B，补偿模式是用以得到具有第一参数，也就是具有晶体管T152的Vth电压值。此时显示数据Data为第二低电压电位V0，电源电压VDD为高电压电位VH，第一控制信号S1为高电压电位VH。因此晶体管T151与初始模式相同，因为第一控制信号S1而开启，而将第二低电压电位V0传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为第二低电压电位V0，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为高电压电位VH，此时晶体管T152因为第二低电压电位V0而开启，晶体管T152的第二端电压电位因为电源电压VDD由VL转变成VH而开始往上抬升，直到T152晶体管形成关闭，因此最后晶体管T152的第二端电压电位会保持在V0-Vth的电压电位，此外，由于目前第一低电压电位GND与晶体管T152的第二端的电压差小于有机发光二极管OLED的驱动电压VOLED，因此此时有机发光二极管OLED为关闭。
[0014] 当像素单元15操作于一显示模式，即对应于图3的时段C时，此时显示数据Data为显示电压电位VE，电源电压VDD为高电压电位VH，第一控制信号S1为高电压电位VH。因此晶体管T151因为第一控制信号S1而开启，而将显示电压电位VE传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为显示电压电位VE，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为高电压电位VH，此时晶体管T152因为显示电压电位VE而开启，晶体管T152的第二端因为电源电压VDD以及显示电压电位VE皆高于OLED驱动电压VOLED而保持在驱动电压VOLED的电压电位，因此此时有机发光二极管OLED为开启，而由于电容C2的第一端是由补偿模式时的V0-Vth的电压电位增加至驱动电压VOLED的电压电位，因此电容C2的第二端因电容特性而相应增加至VOLED-(V0-Vth)的电压电位，故电容C2的第二端在显示模式时可输出具有第一参数，即晶体管T152的Vth以及第二参数，即有机发光二极管OLED的驱动电压VOLED的电压电位，补偿单元14即可根据包括第一参数以及第二参数的VOLED-(V0-Vth)电压电位输出用以补偿晶体管T152以及有机发光二极管OLED的补偿数据至源极驱动器13，源极驱动器13即可据以调整准备输出的下一显示数据Data，以即时补偿发生老化现象的晶体管T152以及有机发光二极管OLED，有效避免像素单元15显示错误的情况发生。
[0015] 在其他实施例中，像素单元15更可包括晶体管T153。请参阅图4A，图4A为本发明的像素单元15实施例三，图4A与图2A的差别在于，像素单元15更可包括晶体管T153，晶体管T153具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T153的第一端是用以接收第三低电压电位VL，晶体管T153的控制端是用以接收一第二控制信号S2，晶体管T153的第二端则与晶体管T152的第二端以及有机发光二极管OLED的第一端电性耦接，是用以在初始模式时，将晶体管T152的第二端以及有机发光二极管OLED的第一端维持在第三低电压电位VL。
[0016] 而图4B为本发明的像素单元15实施例四，图4B与图4A的差别在于，像素单元15更包括一晶体管T155。晶体管T155具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T155的第一端与电容C2的第二端电性耦接，晶体管T155的控制端用以接收第一控制信号S1，晶体管T155的第二端是用以根据第一控制信号S1决定是否输出感测电压Sense至补偿单元14。
[0017] 图5为本发明像素单元15实施例三及实施例四的信号时序图，其包括电源电压VDD、第一控制信号S1、显示数据Data的时序图外，更包括第二控制信号S2的时序图。图4A与图2A以及图4B与图2B的差别在于，电源电压VDD恒为高电压电位VH，且在初始模式，也就是图5的时段A时，第二控制信号S2为高电压电位VH，因此晶体管T152的第二端以及有机发光二极管OLED的第一端在初始模式时因为晶体管T153为开启而维持在第三低电压电位VL。而在补偿模式以及显示模式时，由于第二控制信号S2为第三低电压电位VL，晶体管T153为关闭，因此像素单元15的操作方法与图2A及图2B相同，以下将不再赘述。
[0018] 请参考图6，本发明更提出另一显示装置10实施例二，显示装置10除实施例一所揭露的显示单元11、栅极驱动器12、源极驱动器13以及补偿单元14外，显示装置10更包括一电压感测单元16，其电性耦接于像素单元15以及补偿单元14之间，电压感测单元16是用以接收像素单元15所输出的感测电压Sense，并据以输出一输出电压Vout至补偿单元14，使补偿单元14可根据接收的输出电压Vout输出补偿数据，使源极驱动器13可根据补偿数据调整即将输出的下一显示数据Data，以补偿像素单元15中内部元件老化的情况，避免像素单元15发生显示错误的情况。
[0019] 图7为电压感测单元16的实施例，电压感测单元16包括晶体管T161、晶体管T162、晶体管T163、电容C3、电容C4以及一操作放大器161。晶体管T161具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T161的第一端与前述的电容C2的第二端电性耦接，晶体管T161的控制端是用以接收一第三控制信号S3，电容C3具有一第一端以及一第二端，电容C3的第一端与晶体管T161的第二端电性耦接，电容C3的第二端与一共模电压VCM电性耦接，晶体管T162具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T162的第一端与电容C3的第一端电性耦接，晶体管T162的控制端是用以接收一第四控制信号S4，操作放大器161具有一负输入端、一正输入端以及一输出端，负输入端与晶体管T162的第二端电性耦接，正输入端与共模电压VCM电性耦接，输出端是用以输出上述的输出电压Vout，电容C4具有一第一端以及一第二端，电容C4的第一端与负输入端电性耦接，电容C4的第二端与输出端电性耦接，晶体管T163具有一第一端、一第二端以及一控制端，晶体管T163的第一端电性耦接负输入端，晶体管T163的第二端电性耦接输出端，晶体管T163的控制端接收一第五控制信号S5。
[0020] 图8为本发明显示装置10实施例二的信号时序图，其包括电源电压VDD、第一控制信号S1、第三控制信号S3、第四控制信号S4、第五控制信号S5以及显示数据Data的时序图。以下将配合图2A、图7以及图8为例说明显示装置10的操作方法，但不以此为限。
[0021] 当像素单元15操作于一初始模式，即对应于图8的时段A，此时显示数据Data为第二低电压电位V0，电源电压VDD为一第三低电压电位VL，第二低电压电位V0并大于第三低电压电位VL，第一控制信号S1、第三控制信号S3、第四控制信号S4以及第五控制信号S5为高电压电位VH。因此晶体管T151因为第一控制信号S1而开启，而将第二低电压电位V0传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为第二低电压电位V0，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为第三低电压电位VL，此时晶体管T152因为第二低电压电位V0而开启，晶体管T152的第二端因为电源电压VDD而保持在第三低电压电位VL，此外，由于第一低电压电位GND与第三低电压电位VL的电压差小于有机发光二极管OLED的驱动电压VOLED，因此此时有机发光二极管OLED为关闭。电压感测单元16的晶体管T161、晶体管T162以及晶体管T163则因为第三控制信号S3、第四控制信号S4以及第五控制信号S5为高电压电位VH而开启，因此电容C3的第一端、操作放大器161的负输入端以及输出端Vout的电压电位皆为共模电压VCM。
[0022] 像素单元15操作于一补偿模式，即对应于图8的时段B时，此时显示数据Data为第二低电压电位V0，电源电压VDD为高电压电位VH，第一控制信号S1、第三控制信号S3、第四控制信号S4以及第五控制信号S5为高电压电位VH。因此晶体管T151与初始模式相同，因为第一控制信号S1而开启，而将第二低电压电位V0传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为第二低电压电位V0，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为高电压电位VH，此时晶体管T152因为第二低电压电位V0而开启，晶体管T152的第二端电压电位因为电源电压VDD由VL转变成VH而开始往上抬升，直到T152晶体管形成关闭，因此最后晶体管T152的第二端电压电位会保持在V0-Vth的电压电位，此外，由于目前第一低电压电位GND与晶体管T152的第二端的电压差小于有机发光二极管OLED的驱动电压VOLED，因此此时有机发光二极管OLED为关闭。电压感测单元16的晶体管T161、晶体管T162以及晶体管T163与初始模式时相同，因为第三控制信号S3、第四控制信号S4以及第五控制信号S5为高电压电位VH而开启，因此电容C3的第一端、操作放大器161的负输入端以及输出端Vout的电压电位皆为共模电压VCM。
[0023] 当像素单元15操作于一显示模式，即对应于图8的时段C时，此时显示数据Data为显示电压电位VE，电源电压VDD为高电压电位VH，第一控制信号S1以及第三控制信号S3为高电压电位VH，第四控制信号S4以及第五控制信号S5为第三低电压电位VL。因此晶体管T151因为第一控制信号S1而开启，而将显示电压电位VE传送至晶体管T151的第二端，电容C1的第一端的电压电位因此为显示电压电位VE，而电容C1的第二端的电压电位因为电源电压VDD而为高电压电位VH，此时晶体管T152因为显示电压电位VE而开启，晶体管T152的第二端因为电源电压VDD以及显示电压电位VE皆高于OLED驱动电压VOLED而保持在驱动电压VOLED的电压电位，因此此时有机发光二极管OLED为开启，而由于电容C2的第一端是由补偿模式时的V0-Vth的电压电位增加至驱动电压VOLED的电压电位，因此电容C2的第二端因电容特性而相应产生一电压变化量为:VOLED-(V0-Vth)，故电容C2的第二端在显示模式时可输出具有第一参数以及第二参数的电压电位。此时由于第四控制信号S4以及第五控制信号S5为第三低电压电位VL，晶体管T162以及晶体管T163为关闭，因此电容C3与电容C2形成一回路，电容C3得到由VOLED-(V0-Vth)分压而来的(VOLED-V0+Vth)X(C2/(C2+C3))电压电位。
[0024] 接着像素单元15操作于一读取模式，即对应于图8的时段D，此时电源电压VDD为高电压电位VH，第一控制信号S1、第三控制信号S3以及第五控制信号S5为第三低电压电位VL，第四控制信号S4为高电压电位VH，因此晶体管T151、晶体管T161以及晶体管T163为关闭。而晶体管T162因第四控制信号S4为高电压电位VH而开启，电容C3与电容C4形成一回路，此时电容C3因两端电压差为零，因此原先C3电容上的电荷量会转移到C4电容上，因此输出端Vout可得到一电压电位为(VOLED-V0+Vth)X(C2/(C2+C3))X(-C3/C4)，其中，电容C2、电容C3以及电容C4更可调整比例以得到不同倍率的-(VOLED-V0+Vth)的电压电位。完成读取模式后，补偿单元14即可根据包括第一参数以及第二参数的输出电压Vout输出用以补偿晶体管T152以及有机发光二极管OLED的补偿数据至源极驱动器13，源极驱动器13即可据以调整准备输出的下一显示数据Data，以即时根据包括第一参数以及第二参数的输出电压Vout补偿发生老化现象的晶体管T152以及有机发光二极管OLED，有效避免像素单元15显示错误的情况发生。
[0025] 根据上述实施例，本领域具有通常知识者当可归纳出基本的操作步骤，如图9所示，以下请一并参考图2及图3或图4及图5进行说明。首先使像素单元15操作在初始模式(步骤S91)，以将有机发光二极管OLED的第一端保持在第三低电压电位VL；接着使像素单元15操作在补偿模式(步骤S92)，使有机发光二极管OLED的第一端具有包括第一参数的电压电位；接着使像素单元15操作在显示模式(步骤S93)，此时有机发光二极管OLED为开启，电容C2输出电压电位为VOLED-(V0-Vth)的感测电压；接着利用补偿单元14接收感测电压并输出补偿数据(步骤S94)；最后利用源极驱动器13接收补偿数据，源极驱动器13并利用补偿数据调整输出的下一显示数据Data(步骤S95)，达到补偿发生老化现象的晶体管T152以及有机发光二极管OLED的目的。
[0026] 本发明更包括另一操作步骤实施例，如图10所示，以下请一并参考图2、图3以及图7进行说明。首先使像素单元15操作在初始模式(步骤S101)，以将有机发光二极管OLED的第一端保持在第三低电压电位VL；接着使像素单元15操作在补偿模式(步骤S102)，使有机发光二极管OLED的第一端具有包括第一参数的电压电位；接着使像素单元15操作在显示模式(步骤S103)，此时有机发光二极管OLED为开启，并使电容C3得到由感测电压分压而来的(VOLED-V0+Vth)X(C2/(C2+C3))电压电位；接着使像素单元15操作在读取模式(S104)，利用电容C3以及电容C4所形成的回路，此时电容C3因两端电压差为零，因此原先C3电容上的电荷量会转移到C4电容上，因此输出端Vout可得到一电压电位为(VOLED-V0+Vth)X(C2/(C2+C3))X(-C3/C4)；接着利用补偿单元14接收输出电压Vout并据以输出补偿数据(步骤S105)；最后利用源极驱动器13接收补偿数据，源极驱动器13并利用补偿数据调整输出的下一显示数据Data(步骤S106)，达到补偿发生老化现象的晶体管T152以及有机发光二极管OLED的目的。
[0027] 综以上所述，由于本发明的显示装置10可在像素单元15为显示模式时，输出同时具有第一参数以及第二参数的电压电位，并可根据具有第一参数以及第二参数的电压电位来对本发明的晶体管T152以及有机发光二极管OLED进行补偿，使显示装置10仅需感测单次即可达到补偿老化元件的目的，此外，由于像素单元15可在不影响显示效果的情况下在显示模式的同时进行感测，更大幅增加了感测的便利性。
[0028] 虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后付的
申请专利范围所界定者为准。
