TWI770713B - 顯示裝置及驅動顯示裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露了一種發光顯示裝置及其驅動方法，其中顯示裝置的感測模式包含：感測第一子像素的電特性的第一感測步驟、在第一感測步驟之前設置的第一初始化步驟、感測第二子像素的電特性的第二感測步驟，以及在第二感測步驟之前設置的第二初始化步驟。

Description

顯示裝置及驅動顯示裝置的方法
本發明涉及一種感測子像素的多個電特性的顯示裝置。
電致發光顯示裝置根據發光層的材料大致分為無機發光顯示裝置和有機發光顯示裝置。具有主動矩陣型的有機發光顯示裝置包含自行發光的發光元件。因此，具有響應速度快、發光效率高、亮度高、可視角度大的優點。發光元件可以是有機發光二極體(以下，簡稱「OLED」)。由於該有機發光顯示裝置可以用完全的黑色來表現黑漸層(black gradation)，因此，在對比度和色彩還原方面，能夠以優異的水平再現圖像。
有機發光顯示裝置的像素包含OLED和驅動元件，用於根據閘極源電壓向OLED提供電流以驅動OLED。該有機發光顯示裝置的OLED包含陽極和陰極，以及形成在陽極和陰極之間的有機化合物層。該有機化合物層包含電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EML)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)。當電流流過OLED時，通過電洞傳輸層(HTL)的電洞和通過電子傳輸層(ETL)的電子被移動到發射層(EML)形成激子，結果發射層(EML)產生可見光。
驅動元件可以用具有金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)結構的TFT來實現。驅動元件在所有像素之間應具有均勻的電特性，但由於工藝偏差和裝置特性偏差，像素之間可能存在差異，並且可能根據顯示驅動時間的經過而改變。為了補償驅動元件電特性的偏差，可以對有機發光顯示裝置採用內部補償方法和外部補償方法。內部補償方法對根據驅動元件的電氣特性變化的驅動元件的閘極-源極電壓Vgs進行取樣，以通過閘極-源極電壓補償資料電壓。驅動元件可以用電晶體來實現。外部補償方法通過感測根據驅動元件的電氣特性變化的像素的電壓，並根據感測到的電壓對外部電路中的輸入圖像的資料進行調變，從而補償驅動元件在像素之間的電氣特性的偏差。
在外部補償方法中，像素的感測值應為正確，從而可以準確地補償像素的劣化。然而，像素的感測值可能會根據感測前像素的驅動環境而變化。
本發明就是為了解決上述需求和/或問題。
本發明提供了一種能夠通過消除常見雜訊來準確感測像素電特性的顯示裝置及其驅動方法。
本發明的問題並不限於上述問題，本領域的技術人員從下面的描述中可以清楚地瞭解到上述未提及的其他問題。
本發明的顯示裝置可以包含顯示面板，包含資料線、感測線以及第一像素和第二像素，每個像素包含多個具有不同顏色的子像素。資料驅動單元在顯示驅動模式下將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓，以向資料線提供轉換後的資料電壓，並在感測模式下將感測資料和黑漸層資料轉換為電壓，以向資料線提供轉換後的電壓；閘極驅動單元向顯示面板的像素提供閘極訊號，以及雙重取樣裝置在感測模式下感測第一和第二子像素的電特性。
感測模式可以包含感測第一子像素的電特性的第一感測步驟，在第一感測步驟之前設置的第一初始化步驟，感測第二子像素的電特性的第二感測步驟，以及在第二感測步驟之前設置的第二初始化步驟。
在第一初始化步驟中，可以通過資料線向第一子像素和第二子像素提供與黑漸層資料對應的黑漸層電壓。在第一感測步驟中，可將與感測資料對應的感測資料電壓提供給第一子像素，並通過資料線將黑漸層電壓提供給第二子像素，從而通過感測資料電壓和黑漸層電壓的相減來感測第一子像素的電特性。在第二初始化步驟中，可以通過資料線向第一子像素和第二子像素提供與黑漸層資料對應的黑漸層電壓。在第二感測步驟中，可以將感測資料電壓提供給第二子像素，並通過資料線將黑漸層電壓提供給第一子像素，從而通過感測資料電壓和黑漸層的減法來感測第二子像素的電特性。黑漸層電壓可以是像素電壓，其中在該電壓下，像素的亮度最小，即像素以黑色出現。
顯示裝置的驅動方法可以包含在感測模式下設置第一初始化步驟、第一感測步驟、第二初始化步驟和第二感測步驟，在顯示驅動模式下將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓，向位於第一像素的第一子像素和位於第二像素的第二子像素提供轉換後的資料電壓，在第一初始化步驟中向第一子像素和第二子像素提供黑漸層電壓，在第一感測步驟中向第一子像素提供感測資料電壓並向第二子像素提供黑漸層電壓以利用感測資料電壓和黑漸層電壓的減法結果以感測第一子像素的電特性，在第二初始化步驟中提供對應至第一子像素和第二子像素的黑漸層電壓，以及在第二感測步驟中向第二子像素提供感測資料電壓並向第一子像素提供黑漸層電壓以利用感測資料電壓和黑漸層電壓的減法結果感測第二子像素的電特性。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明的像素電路和閘極驅動單元可以包含形成在顯示面板的基板上的電晶體。電晶體可以用包含氧化物半導體的氧化物薄膜電晶體(TFT)、包含低溫聚矽(LTPS)的LTPS TFT等來實現。此外，每個電晶體可以用p型TFT或n型TFT來實現。
電晶體是三電極元件，包含閘極、源極和汲極。電晶體的源極是向電晶體提供載流子的電極。在電晶體中，載流子從源極開始流動。汲極是一個電極，載流子從這裡被移出電晶體。在電晶體中，載流子從源極移動到汲極。在n通道電晶體（NMOS）的情況下，載流子是電子。因此，源極電壓低於汲極電壓，使電子從源極移動到汲極。在n通道電晶體（NMOS）中，電流的方向是從汲極到源極。在p通道電晶體(PMOS)中，載流子是電洞。因此，源極電壓高於汲極電壓，這樣電洞可以從源極向汲極移動。在p通道電晶體(PMOS)中，電流的方向是從源極到汲極，因為電洞從源極移動到汲極。應該注意的是，電晶體的源極和汲極不是固定的。例如，電晶體的源極和汲極可以根據外加電壓而改變。因此，本發明不因電晶體的源極和汲極而受到限制。在下面的描述中，電晶體的源極和汲極將被稱為第一和第二電極。
從閘極驅動單元輸出的閘極訊號在閘極導通電壓和閘極關斷電壓之間擺動。閘極導通電壓被設定為高於電晶體的閾值電壓的電壓，而閘極關斷電壓被設定為低於電晶體的閾值電壓的電壓。電晶體響應於閘極導通電壓而導通，而響應於閘極關斷電壓而關斷。在n通道電晶體的情況下，閘極導通電壓可以是閘極高電壓(VGH)，而閘極關斷電壓可以是閘極低電壓(VGL)。對於p通道電晶體，閘極導通電壓可以是閘極低電壓(VGL)，閘極關斷電壓可以是閘極高電壓(VGH)。
以下，將參照附圖詳細描述本發明的各種實施例。
參考圖1，根據本發明的一實施例的顯示裝置包含顯示面板100和顯示面板驅動單元。
本發明的顯示裝置在用於在螢幕上顯示輸入圖像的顯示驅動模式(正常驅動模式)和用於感測像素的電特性的感測模式下工作。像素的電特性可以是像素的各發光元件(OLED)的操作點或閾值電壓Vth以及發光元件(OLED)的電容。在此，發光元件(OLED)的電容可以是發光元件(OLED)的內部電容或連接到發光元件(OLED)的兩端的電容(圖4中的Coled)。
在顯示驅動模式下，顯示面板驅動單元在定時控制器130的控制下，每隔一幀週期向像素寫入輸入圖像的像素資料。在感測模式下，顯示面板驅動單元在定時控制器130的控制下通過感測像素來感測發光元件的劣化。當輸入顯示裝置的斷電指令時，可以在顯示驅動模式的最後一幀之後進入感測模式，也可以在預設的時間段執行感測模式。在這種情況下，當輸入顯示裝置的斷電指令時，並不立即執行斷電序列，且可以在感測模式之後執行斷電序列以關閉顯示裝置的電源。在另一實施例中，可根據用戶輸入的感測模式進行輸入。
顯示面板100的螢幕包含像素陣列AA。像素陣列AA包含多條資料線102、多條與資料線102相交的閘極線104以及以矩陣形式排列的像素。資料線102在第一方向(y軸方向)上以長佈線實現，閘極線104可在與第一方向(y軸方向)正交的第二方向(x軸方向)上以長佈線實現。
當像素陣列AA的解析度為m×n時，像素陣列包含m(m為大於或等於2的正整數)像素列，以及n(n為大於或等於2的正整數)與像素列相交的像素線L1至Ln。該像素列包含沿y軸方向排列的像素。像素線包含沿x軸方向排列的像素PIX。一個垂直週期是指在顯示驅動模式下，將一幀的像素資料寫入螢幕的所有像素PIX所需的一幀週期。垂直週期是指向共用閘極線的一個像素線的像素寫入所需的時間。一個水平週期是將一幀週期除以n條像素線L1至Ln的數量(即顯示面板100的垂直解析度)所得到的時間。
如圖2所示，每個像素PIX包含紅色子像素(以下稱為「R子像素」)、綠色子像素(以下稱為「G子像素」)、藍色子像素(以下稱為「B子像素」)和白色子像素(以下稱為「W子像素」)，以實現顏色。如圖4所示，每個子像素可以包含一像素電路。以下，位於一個像素PIX中的紅、綠、藍和白子像素將被稱為「R、G、B和W子像素」。以下，一像素可以被解釋為一子像素。
觸控感測器可以安置在顯示面板100上。觸控輸入可以使用單獨的觸控感測器來感測，或者可以通過多個像素來感測。觸控感測器可以實現為位於顯示面板的螢幕上的單元內型(in-cell type)觸控感測器或透過單元上型(On-cell type)或附加型(Add-on type)嵌入像素陣列AA中。
顯示面板驅動單元包含資料驅動單元110、閘極驅動單元120、定時控制器130和電源單元150。可以在資料驅動單元110和資料線102之間設置一解多工器140。
顯示面板驅動單元在顯示驅動模式下，在定時控制器130的控制下，將輸入圖像的像素資料寫入顯示面板100的像素，將輸入圖像顯示在螢幕上。顯示面板驅動單元在感測模式下感測各發光元件(例如OLED)的電特性以及像素的OLED的電容，並根據感測結果對OLED的電特性進行補償。OLED的電特性可以是OLED的操作點電壓(或閾值電壓)。OLED的操作點電壓是指OLED的陽極電壓上升且OLED開始發光的電壓。
在移動裝置或可穿戴裝置中，資料驅動單元110、定時控制器130和電源單元150可以整合在一個驅動積體電路(IC)中。
資料驅動單元110接收從定時控制器130接收的輸入圖像的像素資料CDATA或感測資料 VALID。資料驅動單元110對伽瑪參考電壓GMA進行分壓，以生成像素資料的每個漸層的伽馬補償電壓，並將生成的伽馬補償電壓提供給數位類比轉換器(以下稱為「DAC」)。
資料驅動單元110在顯示驅動模式下使用DAC將像素資料CDATA轉換為伽瑪補償電壓，並輸出資料電壓Vdata到資料線102。資料驅動單元110將感測資料和黑漸層資料轉換為伽瑪補償電壓，並向資料線102輸出感測資料電壓。相應地，資料驅動單元110輸出的資料電壓Vdata可分為在感測模式下產生的感測資料電壓和在顯示驅動模式下產生的像素資料電壓。
在顯示驅動模式下，資料驅動單元110可以將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓，並通過與第一子像素連接的資料線102提供佈置為奇數像素的第一子像素，通過與第二子像素連接的資料線102提供佈置為偶數像素的第二子像素。在感測模式下，資料驅動單元110可以將感測資料和黑漸層資料轉換為電壓，以產生感測資料電壓和黑漸層電壓，並通過資料線102將感測資料電壓和黑漸層電壓交替地提供第一子像素和第二子像素。
感測資料VALID和黑漸層資料是預先存儲在定時控制器130的暫存器中的資料，與輸入圖像無關。感測資料VALID是對應於預設的感測資料電壓的數位資料，以使發光元件OLED的陽極電壓充電超過發光元件OLED的操作點電壓。資料驅動單元110接收感測資料以產生感測資料電壓。
從資料驅動單元110輸出的資料電壓Vdata被提供到資料線102。資料驅動單元110可以用一個或多個源驅動積體電路(SIC)來實現。資料驅動單元110和感測單元111可以整合在源驅動積體電路(SIC)中。
如圖3所示，資料驅動單元110可以包含感測單元111，該感測單元111通過感測線103感測各子像素的劣化。
解多工器140通過使用位於資料驅動單元110和資料線102之間的開關元件，將資料驅動單元110輸出的資料電壓Vdata分配到多個資料線102。由於由解多工器140從資料驅動單元110的一個通道輸出的資料電壓Vdata被分時(time-divided)並分配到多個資料線，因此可以減少資料驅動單元110的通道數。
閘極驅動單元120可以以與像素陣列AA一起直接形成在顯示面板100上的面板中的閘極(GIP)電路實現。GIP電路可以位於像素陣列AA之外的顯示面板100的邊框區域上。閘極驅動單元120在定時控制器130的控制下向閘極線104輸出閘極訊號。閘極驅動單元120可以通過使用偏移暫存器偏移閘極訊號來依次向閘極線104提供訊號。閘極訊號可以包含圖2中示出的掃描訊號SCAN1和SCAN2。掃描訊號SCAN1和SCAN2與資料電壓Vdata同步。
如圖15至19所示，閘極驅動單元120可以在感測模式下產生掃描訊號SCAN。
電源單元150使用DC-DC轉換器來產生驅動顯示面板100的像素陣列和顯示面板驅動單元所需的電力。DC-DC轉換器可以包含電荷泵、調節器、降壓轉換器和升壓轉換器。DC-DC轉換器可以通過調整來自主機系統200的直流輸入電壓Vin來產生直流電源，例如伽瑪參考電壓GMA、閘極高電壓VGH、像素驅動電壓ELVDD和低電位電源電壓ELVSS。伽瑪參考電壓GMA被提供給資料驅動單元110。閘極關斷電壓VGH和閘極導通電壓VGL被提供給閘極驅動單元120。電源單元150可以用電源管理積體電路(PMIC)來實現。
定時控制器130從主機系統200接收輸入圖像的像素資料DATA以及與之同步的定時訊號。由定時控制器130接收的定時訊號可以包含垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、主時脈MCLK、資料使能訊號(DE)等。
定時控制器130根據從主機系統200接收到的定時訊號，控制顯示面板驅動單元在顯示驅動模式和感測模式下的運行定時。垂直同步訊號Vsync的一個週期為一個幀週期。水平同步訊號Hsync和資料使能訊號DE的一個週期為一個水平週期1H。資料使能訊號DE的脈衝與要顯示在像素上的一個像素線的像素資料同步，以定義一個有效的資料部分。由於通過資料使能訊號DE的計數方法，幀週期和水平週期是已知的，所以垂直同步訊號Vsync和水平同步訊號Hsync可以省略。
定時控制器130根據從主機系統200接收到的定時訊號Vsync、Hsync和DE產生用於控制資料驅動單元110的運行定時的資料定時控制訊號、用於控制解多工器140的運行定時的開關控制訊號和用於控制閘極驅動單元120的運行定時的閘極定時控制訊號。從定時控制器130輸出的閘極定時控制訊號的電壓水平可以通過位準偏移器(未示出)轉換成閘極導通電壓和閘極關斷電壓，並提供給閘極驅動單元120。位準偏移器將閘極定時控制訊號的低位準電壓轉換為閘極低電壓VGL，並將閘極定時控制訊號的高位準電壓轉換為閘極高電壓VGH。
如圖15至圖18所示，定時控制器130可以產生積分器的控制訊號(Init CI，SAM)，以控制感測單元111的操作定時。
定時控制器130可以將幀速率調整為大於或等於輸入幀頻率的頻率。例如，定時控制器130可以將輸入幀頻率乘以i倍，以控制顯示面板驅動單元在幀頻率× i (i是大於0的正整數)Hz的幀頻率下的操作定時。在美國國家電視標準委員會(NTSC)方法中，幀頻率為60Hz，在逐行倒相(Phase-Alternating Line，PAL)方法中，幀頻率為50Hz。
如圖1所示，定時控制器130可以包含補償單元132。
補償單元132接收通過感測單元111接收的ADC資料(資料，SDATA)。這裡，ADC資料(類比數位轉換器資料)是類比數位轉換器(ADC)輸出的數位資料。補償單元132根據偶數通道資料和奇數通道資料的減法結果，從奇數像素(以下稱為「ODD像素」)和偶數像素(以下稱為「EVEN像素」)中的每個像素檢測發光元件(OLED)的操作點電壓(或閾值電壓)。並通過將檢測到的操作點的變化量反映到輸入圖像的像素資料DATA上，對像素資料DATA進行調變。
補償單元132可以通過將操作點的變化量乘上或加上像素資料來調變像素資料 DATA。當像素被感測時，將感測資料(以下稱為「Valid值」或「有效值」)寫入ODD像素和EVEN像素中的兩個相同顏色的子像素中的一個，並將黑漸層資料(以下稱為「黑值」或「Black 值」)寫入另一個。有效值是感測資料VALID的值。
例如，可以感測相鄰的ODD像素和EVEN像素的R子像素。當感測到ODD像素的R子像素時，在ODD像素的R子像素中寫入Valid值，同時在與ODD像素相鄰的EVEN像素的R子像素中寫入黑值，從而從ODD像素中感測到ODD Valid值，從EVEN像素中感測到ODD 黑值。當感測到EVEN像素的R子像素時，在EVEN像素的R子像素中寫入Valid值，同時，在與EVEN像素相鄰的ODD像素的R子像素中寫入黑值，這樣，從EVEN像素中感測到EVEN Valid值，從EVEN像素中感測到EVEN 黑值。
定時控制器130向資料驅動單元110傳送經過調變的像素資料CDATA，以補償發光元件操作點的變化量。資料驅動單元110接收由定時控制器130調變的像素資料CDATA，並在顯示驅動模式下輸出與像素值對應的資料電壓Vdata。
圖2是顯示根據本發明一實施例的像素的一個例子的示意圖。在圖2中，參考標號「1021至1028」是資料線102，參考標號「1041和1042」是閘極線104。
參照圖2，ODD像素和EVEN像素交替地排列在各水平線L1和L2中。ODD像素和EVEN像素在同一像素線的線方向(x軸)上左右相鄰。在各水平線L1和L2中的ODD像素和EVEN像素中的每一個可以包含R、G、B和W子像素。
每條像素線L1和L2中的ODD像素和EVEN像素共享閘極線1041和1042。例如，第一像素線L1的所有像素都連接到第一閘極線1041，第一掃描訊號SCAN1被施加到該閘極線。第二像素線L2的所有像素都連接到第二閘極線1042，其中第二掃描訊號SCAN2被施加到該閘極線上。
排列在一列線中的子像素共享一條資料線。例如，佈置在第一列線中的紅色子像素R1和R3連接到第一資料線1021。排列在第五列線中的紅色子像素R2和R4與第五資料線1025連接。
相鄰的ODD和EVEN像素之間的相同顏色的子像素可以由它們之間的具不同顏色的一個或多個子像素分開。
感測線1031和1034可以用資料線1021至1028係平行(y軸方向)的長線來實現。為了獨立地感測ODD像素和EVEN像素，感測線103分為與ODD像素連接的奇數感測線(以下稱為第一感測線)和與EVEN像素連接的偶數感測線(以下稱為第二感測線)。
第一感測線1031向各像素線L1和L2中的ODD像素提供第一參考電壓Vref1。第一感測線1031連接到第一分支線1032和1033。第一分支線1032和1033可以以平行於閘極線1041和1042(x軸方向)的方向上的長圖案實現。第一分支線1032和1033向各像素線L1和L2中的ODD像素的子像素R1、W1、G1、B1、R3、W3、G3、B3提供第一參考電壓Vref1。例如，第一-第一分支線1032連接到位於第一像素線L1中的第一ODD像素的子像素R1、W1、G1、B1，以向子像素R1、W1、G1、B1)提供第一參考電壓Vref1。第一-第二分支線1033連接到位於第二像素線L2中的第二ODD像素的子像素R3、W3、G3和B3，以向子像素R3、W3、G3和B3提供第一參考電壓Vref1。
第二感測線1034向各像素線L1和L2中的EVEN像素提供第二參考電壓Vref2。第二感測線1034連接到第二分支線1035和1036。第二分支線1035和1036可以以平行於閘極線1041和1042(x軸方向)的方向上的長圖案實現。第二分支線1035和1036向各像素線L1和L2中EVEN像素的子像素R2、W2、G2、B2、R4、W4、G4、B4提供第二參考電壓Vref2。例如，第二-第一分支線1035連接到位於第一像素線L1上的第一EVEN像素的子像素R2、W2、G2、B2，以向子像素R2、W2、G2、B2提供第二參考電壓Vref2。第二-第二分支線1036連接到位於第二像素線L2上的第二EVEN像素的子像素R4、W4、G4和B4，以向子像素R4、W4、G4和B4提供第二參考電壓Vref2。
第一分支線1032和1033以及第二分支線1035和1036可以在ODD像素和EVEN像素之間隔開，從而ODD像素和EVEN像素可以獨立地被感測。第一參考電壓Vref1和第二參考電壓Vref2可以設置為相同的電壓。
在感測模式中，在ODD像素和EVEN像素中的同色子像素中的一個子像素施加黑漸層電壓以寫入黑值，另一個子像素施加感測資料電壓以寫入Valid值。本發明可以透過從施加黑漸層電壓的子像素和施加感測資料電壓的子像素中減去所感測到的Valid值和黑值，來感測去除共同雜訊的發光元件OLED的操作點。
將以第一像素PXL1和第二像素PXL2為例，說明在感測模式下比較的ODD像素ODD PXL和EVEN像素EVEN PXL的例子。在此，將第一像素PXL1和第二像素PXL2解釋為第一像素PXL1和第二像素PXL2中的各相同顏色的子像素，例如R子像素R1和R2。
圖3是示出根據本發明一實施例的源驅動IC的驅動電壓產生單元和感測單元的示意圖。在圖3中，R表示作為子像素的一例的R子像素。圖4是顯示根據本發明一實施例的圖3所示的子像素的像素電路的等效電路圖。
參照圖3和圖4，源驅動IC(SIC)可以包含驅動電壓產生單元112和感測單元111。
感測單元111採用相關雙重取樣(correlation double sampling，CDS)的方法，同時對寫在兩個相鄰像素中的一個像素中的有效值和寫在另一個像素中的黑值進行取樣，以去除像素的共同雜訊成分。
感測線103通過開關元件SX1和SX2選擇性地連接到驅動電壓發生單元112和感測單元111。驅動電壓產生單元112可以包含產生資料電壓Vdata的第一驅動電壓產生單元和產生參考電壓Vref的第二驅動電壓產生單元。
第一驅動電壓產生單元可以包含第一DAC DAC1。第一DAC DAC1在顯示模式下將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓Vdata。第一DAC DAC1將感測資料VALID和黑漸層資料BLACK轉換為在感測模式下施加到像素的電壓。感測資料VALID被轉換為感測資料電壓。黑漸層資料BLACK被轉換為黑漸層電壓。第二DAC DAC2將參考電壓資料轉換為參考電壓Vref。
資料電壓Vdata被施加到各子像素R的驅動元件DT的閘極。在顯示驅動模式中，參考電壓Vref被施加到驅動元件DT的源極。在感測模式中，可將積分器(圖5中的CI)的參考電壓Vref-CI提供給要感測的子像素R的驅動元件DT的源極。參考電壓Vref-CI和積分器CI的參考電壓Vref分別用於在感測模式和顯示驅動模式中對驅動元件DT的閘極-源極電壓Vgs進行編程，並且可以設置為彼此相同的位準，或者可以設置為不同的位準。
第一開關元件SX1連接在感測線103和第二DAC DAC2之間。第二開關元件SX2連接在感測線103和感測單元111之間。第一開關元件SX1和第二開關元件SX2選擇性地導通。
第一開關元件SX1在顯示驅動模式下向像素PXL提供參考電壓Vref。第二開關元件SX2在感測模式下被導通，以向像素PXL提供參考電壓Vref-CI，並在像素PXL和感測單元111之間形成電流路徑。因此，感測線103通過第一和第二開關元件SX1和SX2選擇性地連接到第二DAC DAC2和感測單元111。
參照圖4，像素電路包含發光元件OLED、驅動裝置DT、像素開關元件ST1和ST2以及儲存電容Cst。驅動元件DT和像素開關元件ST1和ST2可以採用n通道電晶體NMOS實現，但不限於此。
發光元件OLED發出亮度與驅動元件DT的電流成正比的光。發光元件OLED的陽極連接到第二節點N2，陰極連接到低電位電源電壓ELVSS的輸入端。發光元件OLED的相對兩側連接電容Coled以為陽極電壓充電。
驅動元件DT根據閘極-源極電壓Vgs產生驅動發光元件OLED的電流。驅動元件DT的閘極連接到第一節點N1。驅動元件DT的第一電極連接到像素驅動電源線101以接收像素驅動電壓ELVDD。驅動元件DT的第二電極連接到第二節點N2。
像素開關元件ST1和ST2設置驅動元件DT的閘極-源極電壓Vgs，並連接驅動元件DT的第二電極和感測線103。
第一像素開關元件ST1連接在資料線102和第一節點N1之間，並且根據來自閘極線104的掃描訊號SCAN的脈衝而導通。第一像素開關元件ST1在顯示驅動模式或感測驅動模式下被導通，以將資料電壓Vdata施加到驅動元件DT的閘極。第一像素開關元件ST1的閘極與閘極線104連接。第一像素開關元件ST1的第一電極與資料線102連接，第二電極與第一節點N1連接。
第二像素開關元件ST2連接在感測線103和第二節點N2之間，並根據來自閘極線104的掃描訊號SCAN導通。第二像素開關元件ST2在顯示驅動模式和感測模式下向第二節點N2提供參考電壓Vref或積分器CI的參考電壓Vref-CI。此外，第二像素開關元件ST2在感測模式下被導通，以將發光元件OLED連接到感測線103，以將在發光元件OLED中流動的電流施加到感測線103。第二像素開關元件ST2的閘極連接到閘極線104。第二像素開關元件ST2的第一電極與感測線103連接，第二電極與第二節點N2連接。
儲存電容Cst連接在第一節點N1和第二節點N2之間，對驅動元件DT的閘極-源極電壓Vgs進行充電，使其維持一段時間。
圖5是顯示根據本發明一實施例的感測單元的一示例的詳細電路圖。
參照圖5，感測單元111可包含積分器(CI)、取樣和保持單元SH、以及類比數位轉換器(以下稱為ADC)。
積分器CI連接在顯示面板100的感測線103和取樣和保持單元SH之間，使得通過感測線103在電容器CFB中累積通過感測線103接收的電荷在預定時間內獲得的電壓Vout輸出到取樣和保持單元SH。積分器CI在通過感測線103向像素PXL提供參考電壓Vref-CI後，感測流過感測線103的電流Ip。根據輸入到積分器CI的電流量和時間，在電容器CFB上產生電位差。積分器CI對由輸入電流Ip提供給電容器CFB的電荷進行充電，以產生從參考電壓Vref-CI變化的輸出電壓Vout。
積分器CI可以包含運算放大器AMP、電容器CFB和復位開關RST。運算放大器AMP包含通過感測線103接收電流Ip的第一輸入端子(-)、接收參考電壓Vref-CI的第二輸入端子(+)、以及輸出作為電流Ip的積分結果而獲得的輸出電壓(Vout)的輸出端子。電容器CFB連接在第一輸入端子(-)和輸出端子之間。
復位開關RST與電容器CFB並聯在運算放大器AMP的第一輸入端子(-)和輸出端子之間。當初始化積分器CI時，復位開關RST導通，以對電容器CFB放電。在感測模式下，復位開關RST保持關閉。
取樣和保持單元SH對作為感測流在感測線103中的電流Ip的結果而獲得的積分器的輸出電壓Vout進行取樣。取樣和保持單元SH進行相關的雙重取樣，對從第一像素PXL1和第二像素PXL1之間的相同顏色的子像素感測到的有效值和黑值進行雙重取樣，並輸出其間的差值，從而可以輸出表示去除雜訊的發光元件OLED的操作點的電壓。
取樣和保持單元SH可以實現取樣開關和取樣電容，以及根據取樣訊號SAM工作的保持開關，但不限於此。
取樣和保持單元SH可以包含雙重取樣裝置。如圖6所示，雙重取樣裝置可包含減法器SUB，其接收奇數通道的積分器CI1和偶數通道的積分器CI2的輸出電壓Vout1和Vout2。如圖6所示，取樣開關可以連接到積分器CI1和CI2的輸出端子。當取樣開關導通時，積分器CI1和CI2的輸出電壓Vout1和Vout2可以輸入到取樣和保持單元SH。
ADC將取樣感測電壓轉換為數位資料，輸出ADC資料，並將其傳送給定時控制器130。
參照圖6和圖7是用於描述用於去除常見雜訊的相關雙重取樣方法的圖。在圖6中，「有效電流」是當在第一像素PXL1中寫入有效值時，在第一感測線1031中流動的電流Ip。當在第二像素PXL2中寫入黑值時，電流Ip在第二感測線1034中流動。
圖6和圖7，當得到第一像素PXL1的Valid值和第二像素PXL2的黑值的差值時，可以感測第一像素PXL1的發光元件OLED的操作點，從中去除雜訊。
第一積分器CI1連接在第一感測線1031和奇數通道(以下稱為ODD CH)之間，以積分流經第一像素PXL1的發光元件OLED的電流，從而產生第一輸出電壓Vout1。第一輸出電壓Vout1是將感測資料VALID的電壓和共同雜訊的電壓相加而得到的電壓。
第二積分器CI2連接在第二感測線1034和偶數通道(以下稱為EVEN CH)之間，以積分流經第二像素PXL2的發光元件OLED的電流，從而產生第二輸出電壓Vout2。第二輸出電壓Vout2包含共同雜訊的電壓。
減法器SUB輸出第一輸出電壓Vout1和第二輸出電壓Vout2通過ODD CH和EVEN CH輸入的減法結果。減法器SUB的電壓被輸入到ADC。
相反地，當獲得第二像素PXL2的Valid值和第一像素PXL1的黑值之間的差值時，可以感測去除雜訊的第二像素PXL2的發光元件OLED的操作點。在這種情況下，在第一像素PXL1中寫入黑值，在第二像素PXL2中寫入Valid值。
圖8是根據本發明一實施例詳細顯示第一和第二像素PXL1和PXL2以及感測單元的電路圖。
參照圖8，ODD CH包含奇數像素，包含第一像素PXL1、連接到像素的第一感測線1031以及第一積分器CI1。EVEN CH包含偶數像素，包含第二像素PXL2、連接到像素的第二感測線1034以及第二積分器CI2。
感測模式可分為通過從第一像素PXL1的有效值中去除雜訊來感測第一像素PXL1的電特性的第一感測步驟和通過從第二像素PXL2的有效值中去除雜訊來感測第二像素PXL2的電特性的第二感測步驟。在圖8中，實線表示在第一感測步驟中流過像素PXL1和PXL2以及感測線1031和1034的電流。虛線表示在第二感測步驟中流過像素PXL1和PXL2以及感測線1031和1034的電流。
在第一感測步驟中，在第一像素PXL1中寫入Valid值，同時在第二像素PXL2中寫入黑值。在這種情況下，與Valid值相對應的電流Isen1流入第一感測線1031，共同雜訊電流Idum流入第二感測線1034。第一積分器CI1在第一感測步驟中積分來自第一像素PXL1的電流Isen1，第二積分器CI2積分來自第二像素PXL2的共同雜訊電流Idum。
在第一感測步驟中，取樣和保持單元SH輸出由第二積分器CI2的輸出電壓Vout2減去第一積分器CI1的輸出電壓Vout1得到的電壓。
在第二感測步驟中，將Valid值寫入第二像素PXL2中，同時將黑值寫入第一像素PXL1中。在這種情況下，與Valid值相對應的電流Isen2流入第二感測線1034，而共同雜訊電流Idum流入第一感測線1031。第二積分器CI2在第二感測步驟中積分來自第二像素PXL2的電流Isen2，並且第一積分器CI1積分來自第一像素PXL1的共同雜訊電流Idum。
在第二感測步驟中，取樣和保持單元SH向ADC輸出由第一積分器CI1的輸出電壓Vout1減去第二積分器CI2的輸出電壓Vout2得到的電壓。
同時，根據感測模式前的像素狀態，第一和第二像素PXL1和PXL2之間的黑值的感測結果可能發生差異。在這種情況下，如圖11所示，由於在第一和第二像素PXL1和PXL2之間發生了去除雜訊的差異，因此可能難以準確地補償發光元件OLED的操作點的變化。在圖11中，「EVEN/ODD CH Red」是由EVEN/ODD CH感測到的R子像素的電壓。「Voled」是在發光元件OLED的電容器Coled中充電的陽極電壓。
如圖9至圖11所示，假設在顯示驅動模式DIS的最後一幀週期中，黑值被寫入所有的第一和第二像素PXL1和PXL2中。在這種情況下，在第一感測步驟(ODD感測模式)和第二感測步驟(EVEN感測模式)中，黑值的感測值可能不同。
參照圖9至圖11，在顯示驅動模式DIS之後，立即進入感測模式，這樣，像素PXL1和PXL2可由第一感測步驟(ODD感測模式)之後的第二感測步驟(EVEN感測模式)驅動。
在第一感測步驟(ODD感測模式)中，感測第一像素PXL1的有效值和第二像素PXL2的黑值(ODD黑)。在這種情況下，第二像素PXL2的電壓從低於黑漸層電壓的感測資料電壓變為黑漸層電壓。另一方面，在第二感測步驟(EVEN感測模式)中，感測第二像素PXL2的有效值和第一像素PXL1的黑值(EVEN黑色)。在這種情況下，第一像素PXL1的電壓由高於黑漸層電壓的感測資料電壓變為黑漸層電壓。相應地，在第一感測步驟(ODD感測模式)中感測到的第二像素PXL2的黑值(ODD黑)可能與在第一感測步驟(ODD感測模式)中感測到的第一像素PXL1的黑值(EVEN黑)不同。因此，有效值-第一和第二像素PXL1和PXL2中的黑值的結果可能不同。
圖12是示出根據本發明一實施例的相關雙重取樣方法的控制程序的流程圖。
參照圖12，根據本發明，可以在顯示驅動模式DIS結束後設置第一初始化步驟。在第一初始化步驟中，在進入感測模式之前，向第一和第二像素PXL1和PXL2寫入黑值，以同時初始化像素PXL1和PXL2的黑值(步驟S1)。該步驟S1可以執行一次或多次。在第一初始化步驟中，可以初始化ODD CH和EVEN通道的積分器CI1和CI2。在第一初始化步驟中，積分器CI1和CI2的輸出電壓Vout1和Vout2可以保持為黑漸層電壓。
隨後，根據本發明，在第一感測步驟(ODD感測模式)中，在第一像素PXL1中寫入Valid值，在第二像素PXL2中寫入黑值，並感測第一像素PXL1的發光元件OLED的操作點，由於從Valid值中減去黑值而去除共同雜訊(在步驟S2和S3中)。在第二步驟中，第一積分器CI1輸出反射共同雜訊的發光元件OLED的操作點電壓。同時，第二積分器CI2輸出共雜訊被反射的黑漸層電壓。
步驟S2和S3可以被連續執行一次或多次。此外，步驟S3可以在步驟S2執行一次或多次之後執行。第二和第三步驟S2和S3是通過ODD CH感測的第一像素PXL1的操作點感測步驟。
在進入第二感測步驟(EVEN感測模式)之前，設置了第二初始化步驟。在第二初始化步驟中，將黑值寫入第一和第二像素PXL1和PXL2，並且將像素PXL1和PXL2同時初始化為黑值(在步驟S4中)。該步驟S4可以執行一次或多次。在第二初始化步驟中，ODD CH和EVEN通道的積分器CI1和CI2可以被初始化。在第二初始化步驟中，積分器CI1和CI2的輸出電壓Vout1和Vout2可以保持為黑漸層電壓。
隨後，根據本發明，在第二感測步驟(EVEN感測模式)中，在第二像素PXL2中寫入Valid值，在第一像素PXL1中寫入黑值，並感測第二像素PXL2的發光元件OLED的操作點，由於從Valid值中減去黑值而去除共同雜訊(在步驟S5和S6中)。在第五步驟中，第二積分器CI2輸出發光元件OLED的操作點電壓，其中共同雜訊被反射。同時，第一積分器CI1輸出共同雜訊被反射的黑漸層電壓。
步驟S5和S6可以被連續執行一次或多次。此外，步驟S4可以在步驟S5執行一次或多次之後執行。第五和第六步驟S5和S6感測通過EVEN CH感測的第二像素PXL2的操作點。
對於所有顏色的子像素，可以連續執行步驟S1至S6。例如，步驟S1至S6可以按照R子像素、W子像素、G子像素和B子像素的順序依次進行。
圖13和圖14是示出初始化步驟和感測步驟連續執行的一個例子的圖。在圖13中，「I1至IN」是初始化步驟的連續次數。「O1至ON」是ODD CH的連續次數。「E1至EN」是EVEN CH的連續次數。
參照圖13和圖14，第一初始化步驟(初始模式)可以分別在多個ODD CH和多個EVEN CH中連續執行N次(N是兩個或多個自然數)。例如，第一初始化步驟(初始模式)可以對所有像素連續重複執行N次，但不限於此。
第一感測步驟(ODD感測模式)可以在ODD CH中重複執行N次。
如圖14所示，在第一感測步驟(ODD感測模式)中，在第一像素線L1中連接到ODD CH的奇數像素被反復執行N次後，第一像素線L1中連接到ODD CH的奇數像素在經過一個或多個初始化步驟(初始模式)後，可以再次被反復執行N次。
第一初始化步驟(初始模式)可以設置在第一感測步驟(ODD感測模式)和第二感測步驟(EVEN感測模式)之間。第二初始化步驟(初始模式)可以在ODD CH和EVEN CH中各執行N次。例如，第二初始化步驟(初始模式)可以對所有像素連續執行N次，但不限於此。
第二感測步驟(EVEN感測模式)可以在EVEN CH中重複執行N次。
如圖14所示，在第二感測步驟(EVEN感測模式)中，在初始化步驟(初始模式)之後，在對連接到第二像素線L2的多個EVEN CH的偶數像素重複執行N次之後，在對連接到第二像素線L2的多個EVEN CH的偶數像素進行一次或多次初始化步驟(初始模式)之後，可以再次重複執行N次。
如圖13所示，在第一感測步驟(ODD感測模式)中感測到的ODD CH的黑值之前的偶數像素被初始化為黑值。同樣，在第二感測步驟(EVEN感測模式)中感測到的EVEN CH的黑值之前的奇數像素被初始化為黑值。因此，由於感測EVEN CH的黑值的像素和感測ODD CH的黑值的像素之前的狀態是相同的，因此EVEN CH的黑值和ODD CH的黑值可以基本相同。因此，根據本發明，可以使奇數像素和偶數像素的電特性的感測結果的誤差最小化或減少。
圖15是根據本發明一實施例的初始化步驟和感測步驟中驅動像素和雙重取樣裝置的方法的圖。圖16是根據本發明一實施例的初始化步驟連續執行時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。圖17是根據本發明一實施例連續執行第一感測步驟時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。圖18是根據本發明一實施例連續執行第二感測步驟時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。
參照圖15至圖18，掃描訊號SCAN的脈衝P1和P2在感測步驟(ODD感測模式、EVEN感測模式)中連續地提供給像素線。在第一脈衝P1之後經過預定的時間後，第二脈衝P2通常通過閘極線104施加到一個像素線的像素上。第一脈衝P1與提供給像素的感測資料電壓Valid或黑漸層電壓Black同步。在施加第一脈衝P1的像素中，發光元件OLED的陽極電壓被初始化為等於或高於發光元件OLED的操作點電壓或閾值電壓。當產生第二脈衝P2時，通過感測線1031和1034將像素的電流輸入到雙重取樣裝置的積分器CI1和CI2。當產生第二脈衝P2時，通過第一感測線1031向第一積分器CI1輸入電流，通過第二感測線1034向第二積分器CI2輸入電流。
在第一感測步驟(ODD感測模式)中，將與第一脈衝P1同步的有效值寫入連接到ODD CH的奇數像素中，並將黑值寫入連接到EVEN CH的偶數像素中。在第二感測步驟（EVEN 感測模式）中，將有效值寫入與 EVEN CH 相連的偶數像素中，將黑值寫入與 ODD CH 相連的奇數像素中。
在初始化步驟(初始模式)中，如圖16A所示，掃描訊號SCAN的脈衝P3和P4可以連續地提供給像素線。在第三脈衝P3之後經過預定的時間後，第四脈衝P4通常通過閘極線104施加到一個像素線的像素上。第一脈衝P1與感測資料VALID或黑漸層資料BLACK同步。在施加第一脈衝P1的像素中，發光元件OLED的陽極電壓被初始化為等於或高於發光元件OLED的操作點電壓或閾值電壓。當產生第二脈衝P2時，像素的電流通過感測線1031和1034輸入到雙重取樣裝置的積分器。作為另一個例子，如圖16B所示，在初始化步驟(初始模式)中，可以向像素線提供具有大脈衝寬度的第三脈衝P34。在這種情況下，第三脈衝P34可以被設置為比第一和第二脈衝P1和P2中的每一個更寬的脈衝寬度。
在第一感測步驟(ODD感測模式)中，將與第一脈衝P1同步的Valid值寫入與ODD CH相連的奇數像素中，並將黑值寫入與EVEN CH相連的偶數像素中。在第二感測步驟（EVEN 感測模式）中，將有效值寫入與 EVEN CH 相連的偶數像素中，將黑值寫入與 ODD CH 相連的奇數像素中。
積分器CI1和CI2由Init CI訊號初始化。Init CI訊號可以在定時控制器130中產生。當Init CI訊號為高邏輯部H時，復位開關RST被打開以使電容器CFB放電。在這種情況下，積分器CI1和CI2被初始化。
在初始化步驟(初始模式)中，Init CI訊號維持高邏輯部H，使得積分器CI1和CI2可以維持初始化狀態。在初始化步驟(初始模式)中，取樣訊號SAM維持高邏輯部H，使得積分器CI1和CI2的輸出端子可以通過取樣和保持單元SH連接到ADC。
在第一和第二感測步驟(ODD/EVEN感測模式)中，Init CI訊號的高邏輯部H變短，低邏輯部L變長。在Init CI訊號的低邏輯部L中，復位開關RST被關閉，從而積分器CI1和CI2累積輸入電流並輸出累積電壓。當積分器CI1和CI2的輸出電壓Vout降低時，感測發光元件OLED的操作點或閾值電壓。在取樣步驟(ODD/EVEN感測模式)中，取樣訊號SAM維持高邏輯部H，以便積分器CI1和CI2的輸出端子可以通過取樣和保持單元SH連接到ADC。
圖19和圖20是示出一個例子的圖，其中在第一感測步驟中感測像素陣列中所有奇數像素的電特性，在第二感測步驟中感測像素陣列中所有偶數像素的電特性。
參照圖19和圖20，在第一感測步驟(ODD感測模式)中，可以在奇數感測幀期間(以下稱為 「第一感測幀期間」)感測連接到ODD CH的所有像素線L1至Ln的奇數像素的電特性。
在第二感測步驟(EVEN感測模式)中，可以在偶數感測幀期間(以下稱為「第二感測幀期間」)感測連接到EVEN CH的所有像素線L1至Ln的偶數像素的電特性。
如圖20所示，上述初始化步驟(初始模式)可以在第一和第二感測步驟(ODD/EVEN感測模式)的每一個之前設置。
圖21至23是示出根據本發明一實施例連續執行感測步驟時ADC資料的輸出定時的圖。
如圖21所示，當第一和第二感測步驟(ODD/EVEN感測模式)是連續的時，可以為每個感測步驟輸出包含感測結果資訊的ADC資料。連續輸出的ADC資料的總和可以被傳送到補償單元132。
在初始感測步驟中獲得的感測結果可能被忽略，因為它可能是不準確的。考慮到這一點，如圖22所示，初始感測結果被忽略，然後可以為後續的感測結果生成ADC資料。
在另一實施例中，雙重取樣裝置可以在累積連續的感測結果後輸出ADC資料。
本發明的顯示裝置的各種實施例總結如下：
在一實施例中，一種顯示裝置包含顯示面板，包含資料線、感測線和第一和第二像素，每個像素包含多個具有不同顏色的子像素。資料驅動單元將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓，以在顯示驅動模式下向資料線提供轉換後的資料電壓，並將感測資料和黑漸層資料black轉換為黑漸層電壓，以在感測模式下向資料線提供黑漸層電壓；閘極驅動單元向顯示面板的像素提供閘極訊號；以及雙重取樣裝置在感測模式下感測第一和第二子像素的電特性。
感測模式包含:第一感測步驟，其中對第一子像素的電特性進行感測，在第一感測步驟之前設置第一初始化步驟，第二感測步驟，其中對第二子像素的電特性進行感測，在第二感測步驟之前設置第二初始化步驟。
在第一初始化步驟中，向第一子像素和第二子像素提供與黑漸層資料對應的黑漸層電壓。在第一感測步驟中，向第一子像素提供與感測資料相對應的感測資料電壓，向第二子像素提供黑漸層電壓，從而通過感測資料電壓和黑漸層電壓的減法來感測第一子像素的電特性。
在第二初始化步驟中，向第一子像素和第二子像素提供與黑漸層資料相對應的黑漸層電壓，在第二感測步驟中，向第二子像素提供感測資料電壓，向第一子像素提供黑漸層電壓，從而通過感測資料電壓和黑漸層的減法來感測第二子像素的電特性。
在一實施例中，第一子像素和第二子像素為相同顏色的子像素，且它們之間由一個或多個不同顏色的子像素分隔。
在一實施例中，第一子像素和第二子像素彼此相鄰。
在一實施例中，第一和第二子像素中的每一個都包含發光元件。
第一子像素和第二子像素的電學特性為發光元件的操作點電壓或閾值電壓和發光元件的電容。
在一實施例中，第一和第二初始化步驟中的每一個都連續執行一次或多次。
在一實施例中，第一和第二感測步驟中的每一個都是連續執行一次或多次。
在一實施例中，顯示裝置更包含：與第一像素連接的第一感測線，用於向第一像素的子像素提供第一參考電壓；以及與第二像素連接的第二感測線，用於向第二像素的子像素提供第二參考電壓。
雙重取樣裝置包含：整合第一感測線電流輸入的第一積分器；整合第二感測線電流輸入的第二積分器；減法器減去第一積分器的輸出電壓和第二積分器的輸出電壓；類比數位轉換器，用於將減法器的輸出電壓轉換為數位資料以輸出ADC資料。
在一實施例中，在第一和第二感測步驟中，連續產生閘極訊號的第一脈衝和第二脈衝。
第一脈衝與提供給第一和第二子像素的感測資料電壓或黑漸層電壓同步，通過第一感測線向第一積分器輸入電流，通過第二感測線向第二積分器輸入電流，此時產生第二脈衝。
第二脈衝在第一脈衝之後的預定時間後產生。
在一實施例中，在第一和第二感測步驟中，第一和第二積分器累積輸入電流以輸出感測第一和第二子像素的電特性的輸出電壓。
在一實施例中，在第一和第二初始化步驟中，連續產生閘極訊號的第三和第四脈衝。向第一和第二子像素提供黑漸層電壓，並且在第三脈衝之後的預定時間之後產生第四脈衝。
在一實施例中，在第一和第二初始化步驟中的每一個步驟中，產生閘極訊號的第三脈衝。
提供第一和第二子像素的黑漸層電壓，第三脈衝的脈寬比第一和第二脈衝的脈寬要寬。
在一實施例中，在第一和第二初始化步驟中，第一和第二積分器分別保持初始化狀態。
在一實施例中，顯示裝置更包含用於利用ADC資料調變像素資料的補償單元。
本發明的驅動顯示裝置的方法的各種實施例總結如下。
在一實施例中，一種用於驅動顯示裝置的方法包含：在感測模式中設置第一初始化步驟、第一感測步驟、第二初始化步驟和第二感測步驟；將輸入圖像的像素資料轉換為資料電壓，在顯示驅動模式中向位於第一像素的第一子像素和位於第二像素的第二子像素提供資料電壓；在第一初始化步驟中向第一子像素和第二子像素提供黑漸層電壓；向第一子像素提供感測資料電壓，並向第二子像素提供黑漸層電壓，以利用第一感測步驟中的感測資料電壓和黑漸層電壓的減法結果來感測第一子像素的電特性；在第二初始化步驟中向第一子像素和第二子像素提供黑漸層電壓；以及在第二感測步驟中，將感測資料電壓提供第二子像素，並將黑漸層電壓提供第一子像素，以利用感測資料電壓和黑漸層電壓的減法結果，感測第二子像素的電特性。
在一實施例中，第一子像素和第二子像素是相同顏色的子像素，並且與一個或多個不同顏色的子像素間隔開來。
在一實施例中，第一子像素和第二子像素彼此相鄰。
本發明在感測共同雜訊之前，將奇數像素和偶數像素的黑值初始化，即像素的狀態。因此，本發明可以通過減小奇數像素和偶數像素之間的共同雜訊的感測結果的差異，準確地感測像素的電特性。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
100:顯示面板 102:資料線 1021~1028:第一資料線~第八資料線 103:感測線 1031:感測線 1032:第一-第一分支線 1033:第一-第二分支線 1034:感測線 1035:第二-第一分支線 1036:第二-第二分支線 104:閘極線 1041 1042:第一閘極線~第八閘極線 110:資料驅動單元 111:感測單元 112:驅動電壓產生單元 120:閘極驅動單元 130:定時控制器 132:補償單元 140:解多工器 150:電源單元 200:主機系統 L1~Ln:像素線 AA:像素陣列 DATA:像素資料 CDATA:像素資料 SDATA:資料 PIX:像素 DE:資料使能訊號 Vsync:垂直同步訊號 Hsync:水平同步訊號 MCLK:主時脈 Vin:直流輸入電壓 GMA:伽瑪參考電壓 ELVDD:像素驅動電壓 ELVSS:低電位電源電壓 VGH:閘極高電壓 VGL:閘極低電壓 Vref1:第一參考電壓 Vref2:第二參考電壓 Vdata:資料電壓 SCAN:掃描訊號 SCAN1:第一掃描訊號 SCAN2:第二掃描訊號 R1~R4:紅色子像素 W1~W4:白色子像素 G1~G4:綠色子像素 B4~B4:藍色子像素 PXL:像素 PXL1:第一像素 PXL2:第二像素 SIC:源驅動積體電路 SX1:第一開關元件 SX2:第二開關元件 Ip:電流 DAC1:第一數位類比轉換器 DAC2:第二數位類比轉換器 DT:驅動元件 N1:第一節點 N2:第二節點 ST1:第一像素開關元件 ST2:第二像素開關元件 Cst:儲存電容 AMP:運算放大器 OLED:發光元件 Coled:電容器 VALID:感測資料 CI:積分器 CI1:第一積分器 CI2:第二積分器 RST:復位開關 CFB:電容器 SH:取樣和保持單元 SAM:取樣訊號 ADC:類比數位轉換器 Vout:輸出電壓 Vout1:第一輸出電壓 Vout2:第二輸出電壓 Vref-CI:參考電壓 SUB:減法器 ODD CH:奇數通道 EVEN CH:偶數通道 Idum:共同雜訊電流 Isen1:電流 Isen2:電流 DIS:顯示驅動模式 BLACK:黑漸層資料 Voled:陽極電壓 I1~IN:初始化步驟的連續次數 O1~ON:基數通道的連續次數 E1~EN:偶數通道的連續次數 H:高邏輯部 L:低邏輯部 Init CI:積分器初始化訊號 P1~P4:第一脈衝~第四脈衝
圖1是根據本發明一實施例的顯示裝置的示意性方塊圖。 圖2是根據本發明一實施例的像素的示意圖。 圖3是根據本發明一實施例的源驅動IC的驅動電壓產生單元和感測單元的示意圖。 圖4是根據本發明一實施例的圖3所示的子像素的像素電路的等效電路圖。 圖5是根據本發明一實施例的詳細顯示感測單元的一個例子的電路圖。 圖6和圖7是用於描述根據本發明一實施例的相關雙重取樣方法和用於去除常見雜訊的裝置的圖。 圖8是根據本發明一實施例詳細示出第一和第二像素以及感測單元的電路圖。 圖9至圖11是根據本發明一實施例的奇數像素和偶數像素的感測結果發生差異的例子的圖。 圖12是根據本發明一實施例的相關雙重取樣方法的控制程序的流程圖。 圖13和圖14是根據本發明一實施例連續執行初始化步驟和感測步驟的例子的圖。 圖15是根據本發明一實施例的在初始化步驟和感測步驟中驅動像素和雙重取樣裝置的方法的圖。 圖16A和圖16B是根據本發明一實施例的初始化步驟連續執行時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。 圖17是根據本發明一實施例連續執行第一感測步驟時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。 圖18是根據本發明一實施例連續執行第二感測步驟時驅動像素和雙重取樣裝置的方法的波形圖。 圖19和圖20是根據本發明一實施例，在第一感測步驟中感測像素陣列中所有奇數像素的電特性，並在第二感測步驟中感測像素陣列中所有奇數像素的電特性的圖。 圖21至圖23是根據本發明一實施例連續執行感測步驟時類比數位轉換器資料的輸出定時的圖。
EVEN CH:偶數通道
ODD CH:奇數通道
R1、R2:紅色子像素
VALID:感測資料
BLACK:黑漸層資料

Claims (16)

  1. 一種顯示裝置，包含： 一顯示面板，包含多條資料線、多條感測線以及一第一像素和一第二像素，該第一像素和該第二像素的每一者包含具有不同顏色的多個子像素，其中該第一像素的該些子像素包含一第一子像素，該第二像素的該些子像素包含一第二子像素； 一資料驅動單元，將一輸入圖像的像素資料轉換為一資料電壓，以在一顯示驅動模式下向一資料線提供一轉換資料電壓，並將一感測資料和一黑漸層資料轉換為一電壓，以在一感測模式下提供至該資料線； 一閘極驅動單元，向該顯示面板的該第一像素和該第二像素提供一閘極訊號；以及 一雙重取樣裝置，在該感測模式下感測該第一子像素和該第二子像素的多個電特性， 其中該感測模式包含： 感測該第一子像素的該電特性的一第一感測步驟、在該第一感測步驟之前的一第一初始化步驟、感測該第二子像素的該電特性的第二感測步驟，以及在該第二感測步驟之前的一第二初始化步驟， 其中在該第一初始化步驟中，與該黑漸層資料對應的一黑漸層電壓被提供至該第一子像素和該第二子像素， 在該第一感測步驟中，對應於該感測資料的一感測資料電壓被提供至該第一子像素，且該黑漸層電壓被提供至該第二子像素，從而該第一子像素的該電特性係被感測作為該感測資料電壓和該黑漸層電壓的減法結果， 在該第二初始化步驟中，該黑漸層電壓被提供至該第一子像素和該第二子像素，以及 在該第二感測步驟中，該感測資料電壓被提供至該第二子像素，且該黑漸層電壓被提供至該第一子像素，從而該第二子像素的該電特性係被感測作為該感測資料電壓和該黑漸層電壓的減法結果。
  2. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中該第一子像素和該第二子像素是具有相同顏色的子像素，且由位在該第一子像素和該第二子像素之間具不同顏色的一個或多個子像素隔開。
  3. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中該第一子像素和該第二子像素彼此相鄰。
  4. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中該第一子像素和該第二子像素的每一者包含一發光元件，以及 該第一子像素和該第二子像素的該些電特性為該發光元件的一操作點電壓或一閾值電壓以及該發光元件的一電容。
  5. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中該第一初始化步驟和該第二初始化步驟的每一者係連續執行一次或多次。
  6. 根據請求項1所述的顯示裝置，其中該第一感測步驟和該第二感測步驟的每一者係連續執行一次或多次。
  7. 根據請求項1所述的顯示裝置，更包含： 一第一感測線，連接到該第一像素以向該第一像素的該些子像素提供一第一參考電壓；以及一第二感測線，連接到該第二像素以向該第二像素的該些子像素提供一第二參考電壓，其中該雙重取樣裝置包含：一第一積分器，整合輸入自該第一感測線的一電流；一第二積分器，整合輸入自該第二感測線的一電流；一減法器，減去該第一積分器的一輸出電壓和該第二積分器的一輸出電壓；以及一類比數位轉換器，用於將該減法器的該輸出電壓轉換為數位資料以輸出一類比數位轉換器資料。
  8. 根據請求項7所述的顯示裝置，其中在該第一感測步驟和該第二感測步驟的每一者中，連續產生該閘極訊號的一第一脈衝和一第二脈衝，該第一脈衝係與提供給該第一子像素和該第二子像素的該感測資料電壓或該黑漸層電壓同步，當產生該第二脈衝時，一電流通過該第一感測線輸入至該第一積分器，且一電流通過該第二感測線輸入至該第二積分器，以及該第二脈衝係產生在該第一脈衝之後的一預定時間後。
  9. 根據請求項8所述的顯示裝置，其中在該第一感測步驟和該第二感測步驟的每一者中，該第一積分器和該第二積分器累積多個輸入電流以輸出感測該第一子像素和該第二子像素的該些電特性的一輸出電壓。
  10. 根據請求項9所述的顯示裝置，其中在該第一初始化步驟和該第二初始化步驟的每一者中，連續產生該閘極訊號的一第三脈衝和一第四脈衝， 提供該黑漸層電壓，該黑漸層電壓係供給予該第一子像素和該第二子像素，以及 該第四脈衝是在該第三脈衝之後的一預定時間後產生。
  11. 根據請求項9所述的顯示裝置，其中在該第一初始化步驟和該第二初始化步驟的每一者中， 產生該閘極訊號的一第三脈衝， 提供該黑漸層電壓，黑漸層電壓係供給予該第一子像素和該第二子像素，以及 該第三脈衝具有一脈寬比該第一脈衝和該第二脈衝的每一者的脈寬都要寬。
  12. 根據請求項11所述的顯示裝置，其中在該第一初始化步驟和該第二初始化步驟的每一者中， 該第一積分器和該第二積分器保持一初始化狀態。
  13. 根據請求項7所述的顯示裝置，更包含一補償單元，用於利用該類比數位轉換器資料調變該像素資料。
  14. 一種驅動顯示裝置的方法，包含： 將一第一初始化步驟、一第一感測步驟、一第二初始化步驟和一第二感測步驟設置於一感測模式中； 在一顯示驅動模式中，將一輸入圖像的像素資料轉換為一資料電壓，以提供一轉換資料電壓至位於一第一像素中的一第一子像素和位於一第二像素中的一第二子像素； 在該第一初始化步驟中，向該第一子像素和該第二子像素提供一黑漸層電壓； 在該第一感測步驟中，向該第一子像素提供一感測資料電壓，並向該第二子像素提供該黑漸層電壓，以利用該感測資料電壓和該黑漸層電壓的減法結果來感測該第一子像素的一電特性； 在該第二初始化步驟中，向該第一子像素和該第二子像素提供一黑漸層電壓；以及 在該第二感測步驟中，將該感測資料電壓提供至該第二子像素，並將該黑漸層電壓提供至該第一子像素，以利用該感測資料電壓和該黑漸層電壓的減法結果來感測該第二子像素的一電特性。
  15. 根據請求項14所述的驅動顯示裝置的方法，其中該第一子像素和該第二子像素是具有相同顏色的多個子像素，且彼此之間由具不同顏色的一個或多個子像素隔開。
  16. 根據請求項14所述的驅動顯示裝置的方法，其中該第一子像素和該第二子像素彼此相鄰。
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