專利名稱：有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法及其像素結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于一種液晶顯示器的驅動方法，特別有關一種有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，利用提供一逆向電流給有機發(fā)光二極管，來中和有機發(fā)光二極管內部累積的電荷，以此趨緩有機發(fā)光二極管電壓的上升以及增加其壽命。
背景技術：
一般來說，在一個有源矩陣型圖像顯示裝置中，通過矩陣中大量像素來顯示一個圖像，且根據(jù)一亮度信息，控制每一個像素的亮度。
如圖1所示，為一有源矩陣有機發(fā)光二極管(active matrix organiclight emitting diode，AMOLED)的像素結構10。當一掃描電極Scan進入一被選擇狀態(tài)，開關晶體管T1導通且代表亮度信息的一數(shù)據(jù)電平被施加至一數(shù)據(jù)電極DATA時，存儲電容CS被充電或放電，而且驅動晶體管T2的柵極上的電壓與該數(shù)據(jù)電平一致。當該掃描電極SCAN進入一非選擇狀態(tài)時，開關晶體管T1截止且驅動晶體管T2與數(shù)據(jù)電極DATA電隔離，而驅動晶體管T2柵極上的電壓通過先前DATA寫入存儲電容CS穩(wěn)定地維持住該數(shù)據(jù)的電壓。通過驅動晶體管T2而流經有機發(fā)光二極管(organic light emitting diode，以下簡稱OLED)的驅動電流I，依照驅動晶體管T2的柵極與源極間的電壓(Vgs)而產生，且OLED 20依據(jù)通過的驅動電流I的大小，連續(xù)地產生亮度。
也就是說，不管其驅動方式是電流驅動還是電壓驅動，在同一顯示周期(frame)內，OLED上所受到的電流是固定的，如圖2中所示。然而，該驅動方式使得電荷累積在OLED內部導致OLED壽命減少。此外，隨著使用時間增加，OLED上的電壓VO明顯地上升(功率消耗為P＝I*V，因此當VO隨時間增加，功率消耗增加)，如圖3中所示，曲線C1表示OLED上電壓VO與使用時間的關系。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的首要目的，在于中和有源式矩陣式的液晶顯示器中，OLED內部累積的電荷，以此增加OLED的壽命以及減緩OLED兩端的電壓的上升(即功率消耗的上升)。
為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種有源式矩陣式的液晶顯示器的驅動方法，能夠中和液晶顯示器中OLED內部累積的電荷。本發(fā)明的驅動方法中，首先在一顯示周期的一第一周期中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一圖像信號以及該掃描電極上的一掃描信號，提供一第一電流至該像素的OLED。接著，在該顯示周期的一第二周期中，提供與該第一電流反相的一第二電流至OLED，以便中和OLED內部的累積電荷。
根據(jù)該目的，本發(fā)明還提供一種有源矩陣式液晶顯示器的像素結構，能夠中和OLED內部的累積電荷。本發(fā)明的像素結構，包括一開關晶體管，其一控制端連接一掃描電極及一第一端連接一數(shù)據(jù)電極；一驅動晶體管，其一控制端連接該開關晶體管的一第二端，以及一第一端連接一電源電位；一OLED，其一陽極連接該驅動晶體管的第二端，以及一陰極連接一共用電極；一存儲電容，其一端連接到該驅動晶體管的控制端；以及一拉低電路，連接在該OLED與一第一電源之間，用以根據(jù)一控制信號，拉低OLED陽極上的電位，以此產生一逆向電流，來中和OLED內電荷累積，其中第一電源的電位低于OLED的陰極上的電位。
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1為公知的有源矩陣式有機發(fā)光二極管的示意圖。
圖2為公知驅動方法的示意圖。
圖3為表示公知有機發(fā)光二極管二端的電壓與使用時間的關系圖。
圖4為本發(fā)明的驅動方法的示意圖。
圖5為本發(fā)明的像素結構的示意圖。
圖6為本發(fā)明的驅動方法的示意圖。
圖7為表示本發(fā)明中有機發(fā)光二極管二端的電壓與使用時間的關系圖。
圖8為表示本發(fā)明中有機發(fā)光二極管的亮度與使用時間的關系圖。
附圖標號說明
DATA數(shù)據(jù)電極 SCAN描掃電極T1、T11開關晶體管 T2、T21驅動晶體管CS、C11存儲電容 20有機發(fā)光二極管Tf第一周期Tr第二周期If順向電流Ir逆向電流T3晶體管 S1控制信號具體實施方式
如圖4中所示，為一種有源矩陣式液晶顯示器的像素結構100。在像素結構100中，開關晶體管T11具有一控制端連接一掃描電極SCAN、以及一第一端連接一數(shù)據(jù)電極DATA。一驅動晶體管T21具有一控制端連接開關晶體管T11的一第二端以及一第一端連接一電源電位VDD。OLED 20具有一陽極連接驅動晶體管T21的第二端以及一陰極連接一共用電極(未示在圖中)，以及一存儲電容C11具有一端連接到驅動晶體管T21的控制端，其中共用電極的電位為VCOM。雖然本發(fā)明用該像素結構，用以說明本發(fā)明的驅動方法，然其并非用以限定本發(fā)明，其它像素結構亦可適用。
參考圖6說明本發(fā)明的驅動方法。首先在一顯示周期frame N的一第一周期Tf中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極DATA上的一圖像信號以及掃描電極SCAN上的一掃描信號，提供一第一電流至OLED 20。也就是說，開關晶體管T11根據(jù)掃描電極SCAN上的掃描信號導通，數(shù)據(jù)電極DATA上的圖像信號對存儲電容C11充電或放電，同時驅動晶體管T21柵極上的電壓被調整并且存在存儲電容C11中。驅動晶體管T21依據(jù)其柵極電壓的控制，提供第一電流If至OLED 20，而OLED20因此發(fā)光。接著，開關晶體管T11截止，但驅動晶體管T21依據(jù)存儲在存儲電容C11中的電壓而持續(xù)導通，因此OLED 20維持在相同的亮度，其中顯示周期(frame)的頻率范圍約在10Hz到106Hz。然而，該驅動方式使得電荷累積在OLED 20內部，造成OLED 20壽命減少及OLED 20二端上的電壓VO上升(功率消耗增加)。
因此，本發(fā)明接著在顯示周期frame N的第二周期Tr中，提供與該第一電流反相的第二電流Ir至OLED 20，該第二電流Ir中和OLED 20內部的電荷累積，其中第一周期Tf與第二周期Tr的時間比大約為1∶1到105∶1。
在本例中，通過拉高連接到OLED 20陰極上的共用電極的電位VCOM至超過電源電位VDD，因此，共用電極的電位VCOM高于電壓Vr，故使得OLED 20上的電壓VO變成一個負電壓，因而產生第二電流Ir來中和OLED 20內部累積的電荷。
或者，如圖5中所示，本發(fā)明利用一晶體管T3作為一拉低電路，其一控制端連接一控制信號S1、一第一端連接OLED 20的陽極以及一第二端連接一第一電源VS，其中第一電源VS的電位要低于OLED 20陰極上的電位VCOM。在顯示周期frame N的第二周期Tr中，晶體管T3根據(jù)控制信號S1而導通，將發(fā)光二極管OLED陽極上的電位Vr拉到第一電源VS的電位(低于VCOM)，此時OLED 20上電壓VO變成一負電壓，因此便產生一逆向電流Ir流經OLED 20，來中和OLED20內部累積的電荷。雖然本發(fā)明使用前述二種方式來在OLED上產生逆電流，用以說明本發(fā)明的驅動方法，然其并非用以限定本發(fā)明，其它可以讓OLED產生逆電流的方式，亦可適用于本發(fā)明的驅動方法。
圖7中曲線C1表示公知驅動方法中，使用時間與OLED二端上的電壓的關系，曲線C2表示本發(fā)明的驅動方法中，使用時間與OLED二端的電壓的關系。由此可知，本發(fā)明的驅動方法可以減緩OLED二端的電壓，隨著使用時間上升的程度，即可以減少功率消耗增加的程度。
另外，如圖8中所示，曲線C3表示不加反相電流下，OLED的使用時間與亮度間的關系，曲線C4表示第一周期Tf(順向電流)與第二周期Tr(逆向電流)的時間比為10∶1時，OLED的使用時間與亮度間的關系。曲線C5表示第一周期Tf(順向電流)與第二周期Tr(逆向電流)的時間比為100∶1時，OLED的使用時間與亮度間的關系。曲線C6表示第一周期Tf(順向電流)與第二周期Tr(逆向電流)的時間比為500∶1時，OLED的使用時間與亮度間的關系。由圖可知，在本發(fā)明的驅動方法(具有逆向電流)下，OLED的使用壽命(亮度大于0.5)約為不加逆向電流的公知驅動方法的2倍。因此，本發(fā)明的驅動方法可以有效地減少公知驅動方法導致OLED壽命減少，及OLED二端上的電壓VO上升(功率消耗增加)。
此外，本發(fā)明的驅動方法中，并非每一顯示周期(frame)中，都要加入產生逆電流的一個周期，亦可以每相隔數(shù)個顯示周期后，再加入具有產生逆電流周期的一顯示周期。舉例來說，第1、4、7顯示周期具有產生逆電流的周期，而第2、3、5、6顯示周期則不具有產生逆電流的周期。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可進行更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍以所提出的權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器具有至少一像素，該像素包含一開關晶體管具有一控制端連接一掃描電極及一第一端連接一數(shù)據(jù)電極，一驅動晶體管具有一控制端連接該開關晶體管的一第二端、一第一端連接一電源電位，一有機發(fā)光二極管具有一陽極連接該驅動晶體管的第二端及一陰極連接一共用電極，以及一存儲電容具有一端連接到該驅動晶體管的控制端，該驅動方法包括在一顯示周期的一第一周期中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一圖像信號以及該掃描電極上的一掃描信號，提供一第一電流至該像素的有機發(fā)光二極管；以及在該顯示周期的一第二周期中，提供與該第一電流反相的一第二電流至該有機發(fā)光二極管，以便中和該有機發(fā)光二極管內部的累積電荷。
2.如權利要求1所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中第二電流通過拉低該有機發(fā)光二極管陽極上的電位至低于其陰極上的電位而產生。
3.如權利要求1所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該第二電流通過拉高該有機發(fā)光二極管陰極上的電位至高于該驅動晶體管第一端上的電源電位而產生。
4.如權利要求1所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中第二電流通過施加一負電壓在該有機發(fā)光二極管的陽極與陰極上而產生。
5.如權利要求4所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該第一及第二周期的時間比為1∶1至105∶1。
6.如權利要求4所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該第一及第二周期的時間比為10∶1。
7.一種有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器具有至少一像素，該像素包含一開關晶體管具有一控制端連接一掃描電極及一第一端連接一數(shù)據(jù)電極，一驅動晶體管具有一控制端連接該開關晶體管的一第二端、一第一端連接一電源電位，一有機發(fā)光二極管具有一陽極連接該驅動晶體管的第二端及一陰極連接一共用電極，以及一存儲電容具有一端連接到該驅動晶體管的控制端，該驅動方法包括在一第一顯示周期的一第一周期中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一第一圖像信號以及該掃描電極上的一第一掃描信號，提供一第一電流至該像素的有機發(fā)光二極管；在該第一顯示周期的一第二周期中，提供與該第一電流反相的一逆向電流至該有機發(fā)光二極管，以便中和該有機發(fā)光二極管內部的累積電荷；在一第二顯示周期中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一第二圖像信號以及該掃描電極上的一第二掃描信號，提供一第二電流至該像素的有機發(fā)光二極管；在一第三顯示周期的一第一周期中，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一第三圖像信號以及該掃描電極上的一第三掃描信號，提供一第三電流至該像素的有機發(fā)光二極管；以及在該第三顯示周期的一第二周期中，提供與該第三電流反相的該逆向電流至該有機發(fā)光二極管，以便中和該有機發(fā)光二極管內部的累積電荷。
8.如權利要求7所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該逆向電流通過拉低該有機發(fā)光二極管陽極上的電位至低于其陰極上的電位而產生。
9.如權利要求7所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該逆向電流通過拉高該有機發(fā)光二極管陰極上的電位至高于該驅動晶體管第一端上的電源電位而產生。
10.如權利要求7所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中逆向電流通過施加一逆向電壓在該有機發(fā)光二極管而產生。
11.如權利要求4所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該第一及第二周期的時間比為1∶1至105∶1。
12.如權利要求11所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該第一及第二周期的時間比為10∶1。
13.一種有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器包含至少一像素、一數(shù)據(jù)電極、一掃描電極以及一共用電極，該像素具有一有機發(fā)光二極管，該驅動方法包括在一顯示周期時，根據(jù)該數(shù)據(jù)電極上的一圖像信號以及該掃描電極上的一掃描信號，提供一第一電流至該像素的有機發(fā)光二極管；以及在下一顯示周期之前，提供一第二電流至該有機發(fā)光二極管，其中該第二電流與第一電流為反相。
14.如權利要求13所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該有機發(fā)光二極管具有一陽極及一陰極，并且該第二電流通過拉高該有機發(fā)光二極管陰極上的電位至高于其陽極上的電位而產生。
15.如權利要求13所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該有機發(fā)光二極管具有一陽極及一陰極，并且該第二電流通過拉低該有機發(fā)光二極管陽極上的電位至低于其陰極上的電位而產生。
16.如權利要求13所述的有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該有機發(fā)光二極管具有一陽極及一陰極，并且該第二電流通過施加一逆向電壓在該有機發(fā)光二極管的陽極與陰極上而產生。
17.一種有源矩陣式液晶顯示器的像素結構，包括一開關晶體管，其一控制端連接一掃描電極及一第一端連接一數(shù)據(jù)電極；一驅動晶體管，其一控制端連接該開關晶體管的一第二端，以及一第一端連接一電源電位；一有機發(fā)光二極管，其一陽極連接該驅動晶體管的第二端，以及一陰極連接一共用電極；一存儲電容，其一端連接到該驅動晶體管的控制端；以及一拉低電路，連接在該有機發(fā)光二極管與一第一電源之間，用以根據(jù)一控制信號，拉低該有機發(fā)光二極管陽極上的電位，以此產生一逆向電流，來中和該有機發(fā)光二極管內電荷累積，其中該第一電源的電位低于該有機發(fā)光二極管的陰極上的電位。
18.如權利要求17所述的有源矩陣式液晶顯示器的像素結構，其中該拉低電路為一晶體管，其一控制端耦合該控制信號、一第一端連接該有機發(fā)光二極管的陽極，以及一第二端連接該第一電源。
全文摘要
一種有源矩陣式液晶顯示器的驅動方法，其中該液晶顯示器包含至少一像素、一數(shù)據(jù)電極、一掃描電極，該像素具有一有機發(fā)光二極管(OLED)，該驅動方法包括，首先在一顯示周期的一第一周期中，根據(jù)數(shù)據(jù)電極上的一圖像信號以及掃描電極上的一掃描信號，提供一第一電流至該像素的有機發(fā)光二極管；以及在顯示周期的一第二周期中，提供與第一電流反相的一第二電流至有機發(fā)光二極管，以便中和有機發(fā)光二極管內部的累積電荷。
文檔編號G02F1/13GK1553265SQ03137849
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月26日 優(yōu)先權日2003年5月26日
發(fā)明者宋朝欽 申請人:友達光電股份有限公司