TW200811812A - System for displaying image and driving method for organic light-emitting element - Google Patents

Description

200811812 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種系統及發光元件之驅動方法，特別 關於一種用於顯示影像之系統及有機發光元件之驅動方 法0 【先前技術】 有機發光顯示器（Organic Light-Emitting Display， 〇led)係可依據其驅動方式區分為被動矩陣式有機發光 顯示器（Passive-Matrix OLED，PM-OLED)與主動矩陣式 有機發光顯示器（Active-Matrix OLED，AM-〇LED)，然而 被動矩陣式有機發光顯示器受限於驅動模式，並有壽命較 短與無法大面積化等缺點’因此主動矩陣式有機發光顯示 器較能夠應用於高效能與大尺寸之顯示用途。 主動矩陣式有機發光顯示器係主要包含一有機發光 元件與晝素驅動電路電性連接，晝素驅動電路鱼一掃描驅 1電路及-資料驅動電路電性連接，晝素驅動電路係^到 掃栺驅動電路控制以接收資料驅動電路耷认 崎馬入的育料，藉以 驅動有機發光元件顯示晝面資料。 圖1與圖2為習知之主動矩陣式右嫵 、百機發光顯示哭之書 素軀動電路之等效電路圖。如圖1所+ . ^ ^ 在、 不，晝素驅動電路1 係包含一選擇開關11、一驅動元件12及一 金 士 電 13， 旦素驅動電路1係驅動一有機發光元件14。、阳 與驅動元件12係Ν型薄膜電晶體，選摆7擇開關11 k釋開關11之閘極係 6 2〇〇811812 電性連接至一掃描線（scan 〗ine，SL ) 收掃描訊號，纽㈣紐辅至—丨動電路接 以從資料驅動電路接收資料訊號，其源極係二=) 存電㈣及驅動元件12之間極；儲㈣H遑接至儲 別電性連接至㈣元们2之_及源極,3二兩=分 控制驅動元件12輸出的電流；有機發光元係 接於一電源vDD與驅動元件12之汲 糸包性連 輸出的電流伽时機發光元件’驅動元件12 掃描減於致糾係導通選擇 極，使得資料訊號被寫入至儲存電容13，之及極與源 記錄有資料訊號的電壓以控制驅動元件^電容13係 然而，在這種驅動架構下，有機發光元件14 ^的電流。 其係與一般的有機發光元件14 糸反向結構， ，現有製程，且各晝素驅動電二構相=而較不相 的陰極不容易互相連接，.因 有機發光元件14 使用。 每種晝素驅動電W比較少 如圖2所示，晝素驅動電路 儲存電容13之兩端分別電性連 不冋之處在於： 〉及極’有機發光元件U係電性、隶^^驅動元件,12’之閘極及 件12,之源極之間，電源v 於電源VSs與驅動元 驅動架構下，驅動元件12 ;、接地端。然而，在這種 件“的負载電壓所影響，電流會受到有 機發光元 減小。若有機發光元件14衰減载電壓增加時_動電流會 動，則有機發光元件14上“後仍以相同大+的電流驅 上的負戴將會上升，因而造 200811812 成驅動元件12’產生的電流減少，使得有機發光元件14的 亮度受到影響。 另外，為了準確地控制驅動元件12’產生的電流，資 料驅動電路必須提高資料訊號的電壓方能夠減少負載電 壓的影響。然而，高壓的資料驅動電路通常由較昂貴的半 導體製程所製造，這將增加有機發光顯示器的成本。再 者，以習知的驅動方式將造成有機發光元件14的使用壽 命加速縮短。 因此，如何提供一種能夠解決上述問題的用於顯示影 像之系統及有機發光元件之驅動方法，實屬當前重要課題 —— 〇 【發明内容】 有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種延長有機 發光元件之使用壽命的用於顯示影像之系統及有機發光 元件之驅動方法。 緣是，為達上述目的，依本發明之一種用於顯示影像 之系統係包含複數個晝素結構，各晝素結構包含一有機發 光元件以及一畫素驅動電路，晝素驅動電路係驅動有機發 光元件，並與一掃描線及一資料線電性連接，其包含一驅 動元件、一儲存電容、一選擇開關以及一資料開關。驅動 元件係輸出一電流至有機發光元件；儲存電容係具有一第 一端及一第二端分別電性連接至驅動元件之兩端，以控制 驅動元件所輸出之電流；選擇開關係電性連接至掃描線， 200811812 以導通資料線與儲存 至掃插線，以導通另—弟一端；資料開關係電性連接 為達上述目的，儲存電容之第二端。 素.辕動電路，It書+ 之—龍動核係用於-晝 1推線及-資料路驅動—有機發光元件，並與 動元件及一儲存電容接:該晝素驅動電路包含-驅 上訊號致能朗，々制^方法包含以下步驟：於掃描線 奪，以設錢存電;'之]_?料訊號自資料線寫人儲存電 ，間，控制另一掃=於掃:線上訊號 壤；以及依據儲存電容第又二m之-第二端的電 麵動元杜於屮—泰弟一端與第二端之電位差，控制 件勢光。"％流至有機發光元件以驅動有機發光元 有之之-種用於顯示影像之系統及 1於掃描訊號致出電流’且儲存電容之第 衆，其第二端係日__連接至貪料線並接收資料訊 說，因此，有_先元件二掃描線並接收另—掃描訊 到拎Γ丨田2機元件連接至驅動元件之端電壓係受 趁制’㈣麵發光轉之使轉命得㈣長。 【實施方式】 關圖式，說明依據本發明較佳實施例之 養用於顯4像之系統及有機發光聽之驅動方法，其 200811812 中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。 圖3為依據本發明較佳實施例之一種晝素驅動電路之 等效電路圖。如圖3所示，一種用於顯示影像之系統係包 含複數個晝素結構2，各晝素結構2包含一有機發光元件 21以及一晝素驅動電路20，晝素驅動電路20係驅動有機 發光元件21，並與一掃描線SL及一資料線DL電性連接， 其包含一儲存電容22、一驅動元件23、一選擇開關24以 及一資料開關25。驅動元件23係電性連接至一電源VDD 以輸出一電流I至有機發光元件21，以驅動有機發光元件 21發光，有機發光元件21係電性連接於驅動元件23與一 電源Vss之間，其發光強度係受控於電流I，其中電源Vss 可為一接地端。儲存電容22係具有一第一端221及一第 二端222，第一端221與第二端222係分別電性連接至驅 動元件23之兩端，以控制驅動元件23所輸出之電流I。 選擇開關24係電性連接至掃描線SL，以導通資料線DL 與儲存電容22之第一端221。資料開關25係電性連接至 掃描線SL，以導通另一掃描線SL·與儲存電容22之第二 端 222 〇 一般來說，用於顯示影像之系統包含複數個晝素結構 2、一掃描驅動電路及一資料驅動電路，晝素結構2係呈 陣列排列，複數條掃描線SL係連接掃描驅動電路與晝素 驅動電路20，複數條資料線DL係連接資料驅動電路與晝 素驅動電路20。資料驅動電路係配合掃描驅動電路操作， 掃描驅動電路依序將掃描訊號於不同時間輸出至各掃描 200811812 線上，俾使資料驅動電 一 綠μ沾金主 ^貢料線將資料寫入至各掃描 線上的晝素驅動電路2〇。 圖4為依據本發明 φ，乃#又佳貫施例之晝素驅動電路20 中，知描線SL上的掃插 夂播扣始CT 成就之一波形圖。如圖4所示， 谷卸描線SLrSLi上的掃於々^ 孫姑化 · 兩訊唬係依照掃描線SL的順序而 逐一致此，不同掃描線SL μ认上 s—卡^ 的知描訊號並不會同時致能。

另方面，各掃描線SL 湘門，甘& 的知插訊號於非致能（disable) /月間，其電壓與電源 播沪綠〇τ 以相冋皆為0V，因此，當其中一個 卸描線SL·上的掃描訊 ，、T 1 ^ J： # . 〜夂此期間，其前一條、次一條、 及具他條掃描線SL上 %幹撝訊號為非致能，且這些其他 1本卸拖線的電壓與電源 SS今目| 口J 〇 的掃3所$ ’於資料寫人期間，掃描線SL上 料開關25，使得選摆啟（她〇n )選擇開關24與資 22之第— 、擇開關24導通資料線DL·與儲存電溶 電容22:221 ’資料開關25導通另一掃描、線SL，與儲存 係非致处门一端222。由於另一掃描線见，上的掃描訊號 電容22: λ f壓與電源〜相同皆為〇V ’使得儲存 係完整地京端的電位差係等於資料線DL之電屋，資料訊號 、，也寫入至儲存電容22中。 係非=、：束㈣*人動作時’掃描線SL上的掃插訊號 關25犯時，其係關閉（turn off)選擇開關24與資料開 使得驅動元件23不電性連接（disconnect)至與資 於館另—料線SL’，因此，驅動元件23係僅受控 包各22而輪出電流I’電流j係受控於儲存電容22 11 200811812 之第一端221與第二端222的電位差。由於資料訊號係準 確地記錄於儲存電容22，因此電流I係能夠準癌地反應出 資料訊號，進而能夠準確地驅動有機發光元件21以遠到 預定的發光強度。 由於在資料寫入期間，驅動元件23之兩端係受拨於 資料線DL與另一條掃描線SL·，因此，有機發光元件21 本身的負载電壓並不會影響驅動元件23之兩端的電俱羞 及其輸出的電流Ϊ，因此，即使有機發光元件21因衰滅造 成其負載電壓上升亦不會影響電流I。再者，由於資科線 DL一寫入資料時係對儲存電容22充放電，儲存電容22 1 =端222的電位係接近於〇，因此資料線虹的寫入 i可低於5V ’資料驅動電路的工作電 動電路係可實現於一般製 J為5V，與 不需m曰▲ 的積體屯路如cmos製移’ 不而要μ較叩貴的特殊半導 而可降低資料驅動電路的成本。 &衣知所製这 在本實施例中，另一掃描 > 之 •描缘SL上祕/ 線或是其他條掃描線，只要當. 伯深上的掃描訊號致 人，、文 訊號為非致能即可。 …’另一掃描線SL·上的掃‘ 另外’選擇開關24鱼 晶體係可為薄膜電晶體，：擇 至掃描線SL，其沒極係電性擇連^ i4之_係電性以 電性連接至儲存電容22 貝料線DL，其源極4 極係電性連接至掃描線SL，^H 221。資料開關25 u 、及極係電料接至儲存 200811812 22之第二端222，其源極係電性遠垃石口 疋牧芏另一掃插綠 驅動元件23係N型電晶體，其間極係電性連 存電容22之第一端221 ’其源極係電性連接至儲 22之第二端222,其汲極係電性連接至— —电奋 t 电你V dd，驅叙 元件23輸出的電流I大小係受控於儲存電容η兩端之一 位差’當儲存電容22之第—端221與第二端222的電: 差越大時，驅動元件23輪出的電流〗越大，使得有機=光 元件21發光強度越強。由於資料訊號係準確地記錄^儲 存電谷22，因此電流I係能夠準確地反應出資料訊號，進 而能夠準確地驅動有機發光元件21以達到預定的發光 度0 此外，各有機發光元件21係可共同連接至電源ν ， 而且有機發光元件21並非反向結構，其係與一般的^5機 發光元件的結構相同，因此其係相容於現有製程。 圖5為依據本發明較佳實施例之一種畫素驅動電路之 • 另一等效電路圖。如圖5所示，晝素驅動電路2〇更包含 二電源開關26 ’電源開關26係電性連接至掃描、線SL，: 導通電源Vdd與驅動元件23。當寫入資料時，為了避免恭 源VDD透過驅動元件23對儲存電容22的第二端222 : 電，猎以讓儲存電容22的第二端222之電壓與另 描線SL·相等為〇v，因此，電源開關％於寫入資料— 用來離電源vDd與驅動元件23，於資料寫入完 係用來導=電源Vdd與驅動元件23。 其 在本貫施例中，電源開關26係一 P型電晶體，其閘 13 200811812 極係電性連接轉描線SL，其源極传 VD D，其汲極係電性連接至驅動元件2 3。:連趣至電源 是，在晝素驅動電路2G中，電源開關特別說明的 他電晶體互補，如果其他電晶體如驅動 γ日日^與其 24及資料開關25是ρι| _ 、透擇開關 N型電晶體。 日日奴，貝J电源開關2 6應設置為 圖6為依據本發明較佳實 系統之—示意圖。如圖6所亍，_/用於顯不影像之 含-雷h 顯示影像之系統3包 二：:Γ 置4係具有一有機發光面板Μ及 驅動，有機發光面板41包含畫素結構2、掃描 列排及㈣驅動電路412，且晝素結構2係呈陣 ==於有機發光面板41 ’在有機發光面板41上，複數 Ϊ It 係電性連接於掃描驅動電路411與各晝 資^二路2G之間H數條資料線DLl_DLj係電性連接於 ^驅動電路412與各晝素驅動電路20之間，其中掃描 =電路411'資料驅動電路412、畫素結構2及:= 發光係如前所述，故不再贅述。輸人單元42與有機 it 輕合’並對有機發光面板41提供輸入，以使 每突光面板41顯示影像。其中電子裝置4可為移動式 =、數位照相機、個人數位助理、筆記型電腦、桌上型 “ 、電視機、車用顯示器或可攜sDVD機。 私圖7為依據本發明較佳實施例之—種晝素驅動電路之 法之—流程圖。如圖7所示，晝素驅動電路之驅動 /匕合步驟S01至SG3,驅動方法係用於一晝素驅動電 200811812 路20，晝素驅動電路20驅動一有機發光元件21，並與一 掃描線SL及一資料線DL電性連接，晝素驅動電路20包 含一驅動元件23及一儲存電容22。 步驟S01係於掃描線SL上訊號致能期間，控制一資 料訊號自資料線DL寫入儲存電容22,以設定儲存電容22 之一第一端221的電壓。接著，步驟S02係於掃描線SL 上訊號致能期間，控制另一掃描線SL’設定儲存電容22之 一第二端222的電壓。最後，步驟S03係依據儲存電容22 之第一端221與第二端222之電位差，控制驅動元件23 輸出電流I至有機發光元件21，以驅動有機發光元件21 發光。 由於本實施例之晝素驅動電路之驅動方法係可應用 於前述圖3與圖5實施例中之晝素驅動電路20,相同的元 件係具有相同的操作方式與功效，且詳細的實施態樣與進 一步的說明係已於前述實施例中討論，故此不再贅述。 綜上所述，因依本發明之一種用於顯示影像之系統及 有機發光元件之驅動方法中，儲存電容之第一端與第二端 之間的電位差係控制驅動元件輸出電流，且儲存電容之第 一端於掃描訊號致能期間連接至資料線並接收資料訊 號，其第二端係連接至另一條掃描線並接收另一掃描訊 號，因此，有機發光元件的負載電壓不會影響驅動元件輸 出的電流，且有機發光元件連接至驅動元件之端電壓係受 到控制，因而有機發光元件之使用壽命得以延長。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離 15 200811812 本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均 應包含於後附之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1與圖2為習知之有機發光顯示器之晝素驅動電路 之等效電路圖； 圖3為依據本發明較佳實施例之一種晝素驅動電路之 等效電路圖； _ 圖4為依據本發明較佳實施例之晝素驅動電路中，掃 描線上的掃描訊號之一波形圖； 圖5為依據本發明較佳實施例之一種晝素驅動電路之 另一等效電路圖； 圖6為依據本發明較佳實施例之一種用於顯示影像之 系統之一示意圖；以及 圖7為依據本發明較佳實施例之一種畫素驅動電路之 I 驅動方法之一流程圖。 元件符號說明 11 12 13 14 2 12, 晝素驅動電路 選擇開關 驅動元件 儲存電容 有機發光元件 晝素結構 16 200811812

20 晝素驅動電路 21 有機發光元件 22 儲存電容 221 第一端 222 第二端 23 驅動元件 24 選擇開關. 25 資料開關 26 電源開關 3 用於顯示影像之系統 4 電子裝置 41 有機發光面板 411 掃描驅動電路 412 資料驅動電路 42 輸入單元 SL、 SL1、SLi-SLi 掃描線 DL、 DL^DLj 資料線 I 電流 Vdd 電源 Vss 電源 S01-S03 晝素驅動電路之驅動方法之步驟 17

Claims (1)

1. 200811812 十、申請專利範圍： 1、 一種用於顯示影像之系統，係包含複數個晝素結構， 各晝素結構包含： 一有機發光元件；以及 一晝素驅動電路，係驅動該有機發光元件，並與一掃 描線及一貢料線電性連接’該晝素驅動電路具有一 驅動元件、一儲存電容/一選擇開關以及一資料開 關，其中該驅動元件係輸出一電流至該有機發光元 件，該儲存電容係具有一第一端及一第二端分別電 性連接至該驅動元件之兩端，以控制該驅動元件所 輸出之該電流，該選擇開關係電性連接至該掃描 線，以導通該資料線與該儲存電容之該第一端，該 資料開關係電性連接至該掃描線，以導通另一掃描 線與該儲存電容之該第二端。 2、 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該另一掃描 線係為該掃描線之前一條掃描線。 3、 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該另一掃描 線係為該掃描線之次一條掃描線。 4、 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該選擇開關 與該資料開關係為一電晶體，該選擇開關之閘極係電 性連接至該掃描線，其汲極係電性連接至該資料線， 18 200811812 ’、源極係電性連接至該储存電容之該“ 開關之_係電性連接至該掃 H ’該資料 接至該儲存電容之該第二山 、其汲極係電性連 另一掃描線。 ’、源極係電性連接至該 滑寻利範圍第1 俜一雷曰雕社 、处之糸統，其中嗜m動矛別 係私曰曰粗，其閘極係電性 動兀利 -端’其源極係電性連接至該館存：，電容之該第 其汲極係電性連接至一電源。 包么之該第二端， 6、如申請專利範圍第！項所述之系統， 電路更包含： “中該晝素驅動 一電源開關，係電性連接至播 與該驅動元件。 以田、’、，以導通一電源 7、如申請專利範圍第6項所述之系 係為一電晶體，其閉極係電性連接至兮^該電源開關 極係電性連接至該電源，其源極係電線，其沒 元件。 連接至該驅動 第6項所述之系統， 該電源開關係ρ型電 如申請專利範圍 係Ν型電晶體， 其中該驅動元件 晶體。 9 如申ft專利範圍第1销述之系統， 其中該掃描開關 200811812 該資料開關與該驅動元件係N型電晶體。 10、 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該等晝素結 構係呈陣列排列。 11、 如申請專利範圍第1項所述之系統，更包含： 一掃描驅動電路，係與該等掃描線電性連接；以及 一資料驅動電路，係與該等資料線電性連接，其中該 等晝素結構、該掃描驅動電路及該資料驅動電路係 構成一有機發光面板。 12、 如申請專利範圍第11項所述之系統，更包含： 一電子裝置，係具有該有機發光面板及一輸入單元， 該輸入單元與該有機發光面板耦合，並對該有機發 光面板提供輸入，以使該有機發光面板顯示影像。 13、 如申請專利範圍第12項所述之系統，其中該電子裝 置係為移動式電話、數位照相機、個人數位助理、筆 記型電腦、桌上型電腦、電視機、車用顯示器或可攜 式DVD機。 14、一種驅動方法，係用於一晝素驅動電路，該晝素驅動 電路驅動一#機發光元件，並與一掃描線及一資料線 電性連接，該晝素驅動電路包含一驅動元件及一儲存 20 200811812 電容，該驅動方法包含以下步驟： 於該掃描線上訊號致能期間，控制一資料訊號自該資 料線寫入該儲存電容，以設定該儲存電容之一第一 端的電壓； 於該掃描線上訊號致能期間，控制另一掃描線設定該 儲存電容之一第·二端的電壓；以及 依據該儲存電容之該第一端與該第二端之電位差，控 制該驅動元件輸出一電流至該有機發光元件，以驅 動該有機發光元件發光。 15、 如申請專利範圍第14項所述之驅動方法，其中於該 掃描線上訊號致能期間，該另一掃描線上訊號非致 能。 16、 如申請專利範圍第14項所述之驅動方法，其中該另 一掃描線係為該掃描線之前一條掃描線。 17、 如申請專利範圍第14項所述之驅動方法，其中該另 一掃描線係為該掃描線之次一條掃描線。 18、 如申請專利範圍第14項所述之驅動方法，更包含以 下步驟： 於該掃描線致能期間，隔離一電源與該驅動元件；以 及 21 200811812 於該掃描線非致能期間，導通該電源與該驅動元件

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