一种平面显示器及其临界电压感测电路与方法，临界电压感测电路应用于显示面板上，此临界电压感测电路包含第一感测器以及第二感测器，第一感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收操作信号，且持续地接收与显示面板的像素电路所接收者相同的数种驱动信号，并据以输出第一输出电压；第二感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收驱动信号，并据以输出第二输出电压，其中当第一输出电压以及第二输出电压的差异大于差异标准值，像素电路栅极电压的低电压准位会被调整。
1.一种临界电压感测电路，其特征在于，应用于一显示面板上，该临界电压感测电路包含：一第一感测器，设置于该显示面板内，于开机后的一固定时间接收一操作信号，且持续地接收与该显示面板的一像素电路所接收者相同的多种驱动信号，并据以输出一第一输出电压；
一第二感测器，设置于该显示面板内，该第二感测器于开机后每隔一固定时期间断地接收该些驱动信号，并据以输出一第二输出电压，其中，当该第一输出电压以及该第二输出电压的差异大于一差异标准值，该像素电路的一栅极电压的一低电压准位会被调整。
2.根据权利要求1所述的临界电压感测电路，其特征在于，该第一感测器以及该第二感测器各自包含：一薄膜晶体管，与该显示面板的该像素电路所使用的晶体管相同，该薄膜晶体管的一栅极端以及一漏极端接收该些驱动信号；
一电阻，该电阻的一端串接于该薄膜晶体管的一源极；以及
3.根据权利要求1所述的临界电压感测电路，其特征在于，该第一感测器以及该第二感测器是设置于该显示面板的一显示区以外。
4.根据权利要求1所述的临界电压感测电路，其特征在于，该些驱动信号包含一栅极驱动信号以及一漏极驱动信号。
5.根据权利要求1所述的临界电压感测电路，其特征在于，该第一感测器于开机后的该固定时间所接收的该操作信号具有固定值。
6.一种平面显示器，其特征在于，以显示一影像，该平面显示器包含：一显示面板，该显示面板包含多个像素电路以及一临界电压感测电路，各 个像素电路包含一像素薄膜晶体管，该像素薄膜晶体管接收多种驱动信号；该临界电压感测电路包含：一第一感测器，设置于该显示面板内，于开机后的一固定时间接收一操作信号，且持续地接收与该显示面板的该些像素电路所接收者相同的多种驱动信号，并据以输出一第一输出电压；以及一第二感测器，设置于该显示面板内，该第二感测器于开机后每隔一固定时期间断地接收该些驱动信号，并据以输出一第二输出电压；以及一栅极驱动电路，以驱动该显示面板，该栅极驱动电路包含：一比较器，比较该第一输出电压以及该第二输出电压，当该第一输出电压以及该第二输出电压的差异大于一差异标准值，该比较器输出一控制信号，借以调整一像素栅极电压的低电压准位。
7.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该栅极驱动电路还包含：一信号控制电路，以在开机后每隔该固定时期间断地将该些驱动信号传送至该第二感测器。
8.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该第一感测器以及该第二感测器各自包含：一薄膜晶体管，与该显示面板的该些像素电路所使用的晶体管相同，该薄膜晶体管的一栅极端以及一漏极端接收该些驱动信号；
一电阻，该电阻的一端串接于该薄膜晶体管的一源极；以及
9.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该第一感测器以及该第二感测器设置于该显示面板的一显示区以外。
10.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该比较器是设置于一显示器的一栅极驱动电路内。
11.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该些驱动信号包含 一栅极驱动信号以及一漏极驱动信号。
12.根据权利要求6所述的平面显示器，其特征在于，该第一感测器于开机后的该固定时间所接收的该操作信号具有固定值。
13.一种临界电压感测方法，其特征在于，应用于一显示面板上以感测临界电压偏移现象，该临界电压感测方法包含：于开机后的一固定时间以一操作信号驱动该显示面板内的一第一感测器，以及持续地以与该显示面板的多个像素电路所接收者相同的多种驱动信号驱动该第一感测器，借以使该第一感测器输出一第一输出电压；
于开机后每隔一固定时期，以该些驱动信号间断地驱动该显示面板内的一第二感测器，借以使该第二感测器输出一第二输出电压；
当该第一输出电压以及该第二输出电压的差异大于一差异标准值，调整一像素栅极电压的一低电压准位。
14.根据权利要求13所述的临界电压感测方法，其特征在于，是使该第一感测器于开机后的该固定时间所接收的该操作信号具有固定值。
平面显示器及其临界电压感测电路与方法
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种平面显示器，且特别是有关于一种平面显示器的面板设计。
背景技术
[0002] 随着科技的发展以及人类文明的进化，各类电子装置均力求能够具有高速度、高效能、且轻薄短小的特性，连带使得各种携带式电子装置成为主流，例如：笔记型电脑(Notebook)、移动电话(Cell phone)、电子辞典、个人数字助理器(Personal Digital Assistant；PDA)、上网机(web pad)及平板型电脑(Tablet PC)等。对于携带式电子装置的影像显示器而言，为了符合产品趋向小型化的需求，具有空间利用效率佳、画面品质高、功率消耗低、辐射少量等优越特性的平面显示器目前已被广为使用。
[0003] 一般而言，平面显示器是由显示面板以及多个驱动芯片(Driver IC)所构成，其中，显示面板通常由排列成行列矩阵形式的像素所组成。每一像素主要由薄膜晶体管以及电极所组成，其共同形成于一基板上。位于同一列的薄膜晶体管的栅极通过一扫描线连接在一起，再由栅极驱动器来控制。位于同一行的薄膜晶体管的源极则通过一数据线连接在一起，再由源极驱动器来控制。共同电极（Common electrode；Vcom）则是形成于另一基板上。
[0004] 然而，传统的显示面板在受高温操作或长时间驱动之后，会因压力效应(Stress effect)使临界电压(Threshold voltage)产生偏移，导致薄膜晶体管不易关闭而偏白，进而产生亮度不均的现象(Mura)，不但影响显示器所呈现的影像品质，更缩短面板产品的寿命。
发明内容
[0005] 因此，本发明一方面提供一种临界电压感测电路，能够侦测显示面板内薄膜晶体管的状态，适时地调整栅极电压低准位的电压值，改善亮度不均的现象，增长显示面板的寿命。
[0006] 依据本发明的一实施例，临界电压感测电路应用于一显示面板上，此临界电压感测电路包含一第一感测器以及一第二感测器。第一感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收一操作信号，且持续地接收与显示面板的像素电路所接收者相同的多种驱动信号，并据以输出一第一输出电压；第二感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收上述驱动信号，并据以输出一第二输出电压，其中，当第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，像素电路的栅极电压的低电压准位会被调整。
[0007] 本发明的另一方面提供一种平面显示器，具有自动侦测显示面板薄膜晶体管状态的机制，能够适时地调整栅极电压低电压准位的电压值，改善亮度不均的现象，增长平面显示器的使用寿命。
[0008] 依据本发明另一实施例，平面显示器用来显示影像，此平面显示器包含一显示面板以及一栅极驱动电路。显示面板包含多个像素电路，各个像素电路包含一像素薄膜晶体管，像素薄膜晶体管接收多种驱动信号。显示面板另外含有临界电压感测电路，此临界电压感测电路具有一第一感测器以及一第二感测器，第一感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收一操作信号，且持续地接收与显示面板的像素电路所接收者相同的多种驱动信号，并据以输出一第一输出电压；第二感测器设置于显示面板内，于开机后的固定时间接收上述驱动信号，并据以输出一第二输出电压。
[0009] 栅极驱动电路用来驱动显示面板，此栅极驱动电路含有一比较器，比较第一输出电压以及第二输出电压，当第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，比较器输出控制信号以降低像素电路的栅极电压的低电压准位。
[0010] 本发明的再一方面提供一种临界电压感测方法，能够自动侦测显示面板薄膜晶体管的状态，适时地调整栅极电压低电压准位的电压值，改善亮度不均的现象，增长平面显示器的使用寿命。
[0011] 依据本发明的再一实施例，临界电压感测方法应用于一显示面板上，此临界电压感测方法是于开机后的固定时间以一操作信号驱动显示面板内的一第一感测器，以及持续地以与显示面板的像素电路所接收者相同的多种驱动信号驱动第一感测器，借以使第一感测器输出一第一输出电压；并于开机后的固定时间，以上述驱动信号驱动该显示面板内的一第二感测器，借以使第二感测器输出一第二输出电压；然后比较第一输出电压以及第二输出电压；当第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，调整一像素电路的栅极电压的低电压准位。
[0012] 以上实施例的临界电压感测电路、方法以及平面显示器，能够侦测显示面板薄膜晶体管的状态，判断薄膜晶体管的临界电压是否产生偏移，适时地调整栅极电压低电压准位的电压值，改善亮度不均的现象，增长显示面板的寿命。
附图说明
[0013] 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
[0014] 图1是绘示本发明一实施方式的薄膜晶体管电流电压特性曲线示意图；
[0015] 图2A是绘示本发明一实施方式平面显示器的方块图；
[0016] 图2B是绘示本发明一实施方式第一感测器与第二测器的电路图；
[0017] 图3是绘示本发明另一实施方式平面显示器的方块图；
[0018] 图4是绘示本发明另一实施方式临界电压感测方法的流程图。
[0019] 【主要元件符号说明】
[0020] 101：特性曲线 103：特性曲线
[0021] 105：特性曲线 200：平面显示器
[0022] 201：显示面板 203：第一感测器
[0023] 205：第二感测器 206：临界电压感测电路
[0024] 207：栅极驱动电路 209：比较器
[0025] 211：薄膜晶体管 213：电阻
[0026] 215：电容 217：栅极端
[0027] 219：漏极端 221：源极
[0028] 300：平面显示器 301：显示面板
[0029] 303：显示区 305：驱动信号产生电路
[0030] 307：信号控制电路 309：栅极驱动电路
[0031] 401～409：步骤
具体实施方式
[0032] 以下实施例的临界电压感测电路、方法以及平面显示器，是在面板内部放置两感测器，当显示面板启动后，感测器会侦测面板内部薄膜晶体管的临界电压是否产生偏移，若侦测到临界电压偏移现象，会回传信号给栅极驱动电路，以调整栅极驱动电压低准位，改善色彩不均的现象，以增加产品寿命，借此增加应用范围。
[0033] 请参照图1，其是绘示本发明一实施方式的薄膜晶体管电流电压特性曲线示意图。用来测试的薄膜晶体管的漏极以及栅极会长时间地接收驱动信号，其中漏极接收固定数值的直流电压，栅极则接收输入电压，使此薄膜晶体管形成一反相器，薄膜晶体管的电流电压特性曲线则绘示于图1当中，曲线105为原始薄膜晶体管的特性曲线，此时的临界电压(Threshold voltage；Vth)保持为1V，曲线103代表临界电压偏移至-2V时的特性曲线，曲线101则代表受高温操作或长时间驱动后，临界电压偏移至-5V时的特性曲线。
[0034] 由此图1可以看出，当薄膜晶体管受到压力效应(Stress effect)，会使临界电压往负位移，同样输入0V(横轴)电压至此薄膜晶体管，输出电流却会增加，使特性曲线往上移动，也就是说，观察特性曲线在输入电压为零时的电流大小，就可以得出临界电压偏移的状况。
[0035] 由此可见，当显示面板受高温操作或长时间驱动后，因薄膜晶体管受压力效应，使临界电压往负偏移，相较于原始状态，薄膜晶体管变得不容易关闭而产生色彩不均匀的现象，使得面板产品寿命不高。这种现象若通过将栅极驱动电压的低电压准位(VGL)降低，例如由-20V逐渐降至-23V，则会因为面板内薄膜晶体管逐渐关闭而使色彩不均的现象逐渐改善而不明显。
[0036] 请同时参照图2A以及图2B，其是绘示本发明一实施方式平面显示器的方块图以及第一感测器与第二感测器的电路图。平面显示器200包含显示面板201以及栅极驱动电路207，其中，临界电压感测电路206应用于显示面板201上，此临界电压感测电路206包含第一感测器203以及第二感测器205。第一感测器203与第二感测器205均设置于显示面板201内，此第一感测器203以及第二感测器205可以设置于显示面板201的显示区以外，避免影响显像品质。
[0037] 第一感测器203于显示面板201内，于开机后的固定时间接收一操作信号，且持续地接收与显示面板的像素电路所接收者相同的数种驱动信号，并据以输出第一输出电压；第二感测器205于开机后的固定时间接收上述驱动信号，并据以输出第二输出电压。也就是说，每次显示面板开机之后，两个感测器都会接收到栅极驱动信号(Vg)与漏极驱动信号(Vd)，只是接收的时间长度不一样，两个感测器的输出电压则传送至栅极驱动电路207的比较器209进行比较，此比较器209是设置于显示器200的栅极驱动电路207内。
[0038] 当比较器209比较出第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，像素栅极电压的低电压准位会被调整，例如可降低低电压准位，由原本的-20V降低至-23V。详细来说，倘若显示面板内部的临界电压偏移量越大，栅极驱动电路207送出低电压准位越低的栅极电压，借此改善画面色彩不均匀的现象，并增加产品寿命，提高面板的应用范围。必须特别说明的是，差异标准值须依照元件的特性进行调整，例如可考虑制程的因素来调整差异标准值。
[0039] 进一步来说，临界电压感测电路206的第一感测器203以及第二感测器205各自包含薄膜晶体管211、电阻213，以及电容215。薄膜晶体管211与显示面板201的像素电路所使用的晶体管相同，薄膜晶体管211的栅极端217以及漏极端219接收驱动信号，例如栅极驱动信号以及漏极驱动信号，或是扫描信号以及数据信号。电阻213的一端串接于薄膜晶体管211的源极221，电容215串接于电阻213的另一端。
[0040] 以这样的连接结构来说，薄膜晶体管211的作用会如同一反相器，当薄膜晶体管211的漏极端219接收固定的直流电压，其栅极所接收的输入电压与其所产生的电流两者之间的关系会如图1所绘示，当临界电压受高温影响或是长时间被驱动后，会产生偏移而往负数移动，即使输入电压相同，薄膜晶体管211上的电流大小也会发生变化，一般而言，临界电压越往负数偏移，同样输入电压下所产生的电流值就会越大，因此可用这个特性来观察临界电压的偏移状况。
[0041] 请参照图3，其是绘示本发明另一实施方式平面显示器的方块图。平面显示器300用来显示影像，其包含显示面板301以及栅极驱动电路309。显示面板301包含数个像素电路，这些像素电路设置于显示区303中，各个像素电路包含像素薄膜晶体管(未显示于图中)，这些像素薄膜晶体管接收多种驱动信号。
[0042] 显示面板301亦含有临界电压感测电路206，此临界电压感测电路的结构以及运作与图2A、图2B的实施例相同，详细的运作模式请参考图2A、图2B的实施例。栅极驱动电路309包含比较器209、驱动信号产生电路305，以及信号控制电路307。
[0043] 比较器209比较第一感测器203以及第二感测器205所输出的第一输出电压以及第二输出电压。驱动信号产生电路305负责产生驱动显示面板所需要的驱动信号，例如栅极驱动信号以及漏极驱动信号。信号控制电路307负责在开机后的固定时间将驱动信号传送至第一感测器203以第二感测器205。
[0044] 详细来说，当比较器209比较出第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，比较器209会输出控制信号予驱动信号产生电路305，敦促驱动信号产生电路305调整像素栅极电压的低电压准位的电压值，例如可以从-20v降低至-23v，使薄膜晶体管能够逐渐关闭而减少临界电压偏移所造成的影响，改善画面色彩不均匀的现象(Mura)。
[0045] 请参照图4，其是绘示本发明另一实施方式临界电压感测方法的流程图。临界电压感测方法应用于显示面板上，此临界电压感测方法首先于开机后的固定时间以操作信号驱动显示面板内的第一感测器，并持续地以与显示面板的像素电路所接收者相同的数种驱动信号驱动第一感测器，借以使第一感测器输出第一输出电压(步骤401)，同时于开机后的固定时间，以驱动信号驱动显示面板内的第二感测器(步骤403)，举例来说，可于开机之后每五分钟以驱动信号驱动第二感测器，借以使第二感测器输出第二输出电压，其中，第一感测器以及第二感测器所接收的驱动信号与显示面板的像素电路所接收的驱动信号相同。
[0046] 在步骤403之后，接着比较第一输出电压以及第二输出电压(步骤405)；当第一输出电压以及第二输出电压的差异大于一差异标准值，调整一像素栅极电压的低电压准位(步骤409)，比方说，倘若第一输出电压以及第二输出电压的差异大于1V时，就应该降低像素栅极电压的低电压准位，以补偿临界电压偏移所产生的影响。
[0047] 以上实施例的临界电压感测电路、方法以及平面显示器，能够侦测显示面板薄膜晶体管的状态，判断薄膜晶体管的临界电压是否产生偏移，适时地调整栅极电压低准位的电压值，改善亮度不均的现象，增长显示面板的寿命。
[0048] 虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在本发明所属技术领域当中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
