TW201235758A - Pixel structure, driving method and driving system of hybrid display device - Google Patents

Pixel structure, driving method and driving system of hybrid display device Download PDF

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TW201235758A TW100106237A TW100106237A TW201235758A TW 201235758 A TW201235758 A TW 201235758A TW 100106237 A TW100106237 A TW 100106237A TW 100106237 A TW100106237 A TW 100106237A TW 201235758 A TW201235758 A TW 201235758A
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composite display
driving
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Chen-Wei Lin
Chih-Chieh Hsu
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Ind Tech Res Inst
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Description

201235758 P61990U85TW 36595twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種複合式顯示器之畫素結構、驅動 方法以及驅動系統。 【先前技術】 近年來，由於各種顯示技術不斷地蓬勃發展，在經過 持續地研究開發之後，如電泳顯示器、液晶顯示器、電漿 顯示器、有機發光二極體顯示器等產品，已逐漸地商業化 並應用於各種尺寸以及各種面積的顯示裝置。隨著可攜式 電子產品的日益普及，可撓性顯示器（如電子紙(e_paper)、 電子書(e-book)等）已逐漸受到市場的關注。 特別是，電泳顯示器具有輕薄、可撓曲、低耗能 '高 可視角之優點，並且可提供使用者在任何光源下可輕易閱 讀。此外，有機發光二極體顯示器除了具有輕薄以及可撓 曲之外，其還具有高彩度、顯示反應速度快等等優點。因 此’如果能將上述兩種顯示介質之優點整合於一個顯示器 以形成複合式顯示器，此複合式顯示器將有利於應用於電 子紙(e-paper)、電子書(e_b〇〇k)等產品上。 【發明内容】 本發明提供一種複合式顯示器之晝素結構、驅動方法 以及驅動系統’其是將電泳顯示與有機發光二極體元件整 合在同一個顯示器中。 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 本發明提出一種複合式顯示器之晝素結構，所述晝素 結構包括掃描線、資料線、第一主動元件、第一訊號線、 第二訊號線、電泳顯示元件、第二主動元件以及有機發光 二極體元件。第一主動元件與掃描線以及資料線電性連 接。電泳顯示元件與第一主動元件以及第一訊號線電性連 接。第二主動元件與第一主動元件以及第一訊號線電性連 接。有機發光二極體元件與第二主動元件以及第二訊號線 電性連接。 • 本發明提出一種複合式顯示器的驅動方法，其包括提 供複合式顯示器，所述複合式顯示器包括多個晝素結構， 且每一晝素結構如上所述。所述驅動方法包括當欲使複合 式顯示器以電泳顯示模式顯示時，對晝素結構之掃瞄線施 予驅動電壓，對晝素結構之資料線施予第一驅動電壓，並 且對畫素結構之第一訊號線以及第二訊號線施予第二驅動 電壓。當欲使複合式顯示器以有機發光模式顯示時，對晝 素結構之掃瞒線施予驅動電壓，對畫素結構之資料線以及 φ 第一訊號線施予第三驅動電壓’且對畫素結構之第二訊號 線施予接地電壓或是0伏特電廢。當欲使複合式顯示器以 混合模式顯示時，對畫素結構之掃瞄線施予驅動電壓，對 晝素結構之資料線施予第四驅動電壓，對一部份之畫素結 構的第一訊號線施予第五驅動電壓，並且對另一部份之畫 素結構的第一訊號線施予第六驅動電壓。 本發明提出一種複合式顯示器之驅動系統，包括複合 式顯示器、债測單元以及控制單元。所述複合式顯示器包 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 括多個晝素結構，且每一畫素結構如上所述。偵測單元與 複合式顯示器電性連接。控制單元與複合式顯示器以及^ 測單元電性連接。當開啟所述複合式顯示器時，偵測單元 進行偵測步驟，以使複合式顯示器之晝素結構之電泳顯示 元件進行重排(reset)程序。當複合式顯示器接受影像訊號 時，偵測單元偵測影像訊號之後將偵測訊號傳送至控制單 元’且控制單元根據所述偵測訊號以驅動複合式顯示器顯 不影像。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 【實施方式】 本揭露是將電泳顯示與有機發光二極體元件整合在 同一個顯示器中。複合式顯示器可根據使用場合而以適合 的顯示模式顯示。特別是，當以複合顯示模式顯示時，可 以提升閱讀的便利性。 畫素結構 圖1是根據一實施例之複合式顯示器之晝素陣列的示 意圖。請同時參照圖1，本實施例之複合式顯示器包栝/ 晝素陣列，此晝素陣列是由多個晝素結構P所構成，所述 畫素陣列包括多條掃描線SL1〜SLi(圖中繪示SL1、SL2 為例）、多條資料線DL1〜DLj(圖中繪示DL1、DL2為例）、 多個第一主動元件T1、多個第二主動元件T2、多條第〆 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 訊號線PLl〜PLi(圖中繪示PLl、PL2為例）、多條第二訊號 線OL1〜OLi(圖中繪示〇Ll、OL2為例）、·多個電泳顯示元 件EPD以及多個有機發光二極體元件〇LED。 以下針對晝素結構P之描述是以圖1之其中一個畫素 結構為例來說明。一般來說，畫素陣列中的各晝素結構p 大致都是相同或是相似的。因此，此領域技術人員根據以 下針對單一晝素結構P之描述，應當可以清楚的理解所述 晝素陣列。 ® 圖2是圖1之晝素陣列中的其中一晝素結構的示意 圖。圖3A是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構的 上視示意圖。圖3B是圖3A之沿著剖面線14,的剖面示意 圖。請參照圖2、圖3A以及圖3B，本實施例之晝素結構 P包括設置在基板100上之掃描線SL1、資料線DL1、第 一主動元件T1、第二主動元件T2、第一訊號線PL1、第 二訊號線0L1、電泳顯示元件EPD以及有機發光二極體元 件 OLED。 # 基板100為透明基板，其可為硬質基板或是軟性基 板。基板100主要是用來承載顯示器之元件之用。另外， 根據本貫施例，掃描線SL1與資料線DL1不平行設置，且 描描線SL1與資料線DL1之間具有一層絕緣層（未繪示出） 以將兩者隔離。第一訊號線PL1與資料線DL1平行設置， 第一訊號線PL1與掃描線SU不平行設置，且第一訊號線 PL1與掃描線SL1之間具有一層絕緣層（未繪示出） 以將兩 者隔離。第一訊號線OL1與掃描線平行設置，第二訊 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 號=OL1與資料線DL1不平行設置，且第二訊號線〇u 與資料線DL1之間具有一層絕緣層（未繪示出）以將兩者 隔離。 第一主動元件T1與掃描線SL1以及資料線DL1電性 連接。根據本實施例，第一主動元件T1包括第一閘極Ql、 第一源極si以及第一汲極D1，且第一閘極與掃描線 SL1電性連接’第—源極S1與資料線Du電性連接。第 一主動元件T2與第-主動元件T1以及第一訊號線pu電 性連接°根據本實施例’第二主動元件τ2包括第二問極 G2、第二源極S2以及第二汲極D2，且第二閘極g2與第 -主動兀件T1之第-沒極m電性連接，第二源極S2與 第-訊號線PL1電性連接。上述之第—线元件T1以及 第二主動元件T2可為頂部閘極㈣膜電晶體或是底部閘 極型薄膜電晶體。上述第—主動元件τι以及第二主動元 件T2 —般又可稱之為畫素結構之驅動元件dv，且一般所 述驅動元件DV會其中設置在晝素結構的—邊緣區域，如 圖3 A所示。 有機發光二極體元件OLED與第二主動元件T2以及 第,訊號、線0L1電性連接。根據本實施例，有機發光二極 體元件0LED與第二主動元件η之第二汲極D2電性連 接。有機發光二極體元件0LED包括第一電極層102a、有 機發光層106以及第二電極層1〇8。第一電極層1〇2a又可 稱為陽極(anode)，其與第二主動元件T2之第二沒極D2 電性連接。絕緣層104形成在第一電極層1〇2a上且暴露出 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 一部份的第一電極層102a。有機發光層i〇6位於被暴露出 的第一電極層102a上’其可包括紅色、綠色或是藍色有機 發光材料。第二電極層108又可稱為陰極(cath〇de)其位 於有機發光層106上，且第二電極層1〇8與第二訊號線〇L1 電性連接。 電泳顯示元件EPD與第一主動元件τΐ以及第一訊號 線PL1電性連接。根據本實施例，電泳顯示元件EpD與
第一主動元件T1之第一汲極D1電性連接。電泳顯示元件 EPD包括第一電極層1〇2b、第二電極層114以及電泳顯示 介質112。第一電極層i〇2b又可稱為陽極(an〇de),其與第 一主動元件T1之第一汲極D1電性連接。第二電極層/'114 又可稱之為陰極(cathode)，其與第一信號線pu電性連 接。電泳顯示介質112位於第一電極層1〇2a與第二電極戶 114之間。 曰 根據本實施例，電泳顯示元件EPD之電泳顯示介質 112以及第二電極層114覆蓋有機發光二極體元件 0LED ’如®1 3B所示’且在有機發光二極體元件〇咖之 第二電極層則與EPD之電泳顯示介f 112之間還設置有 一層絕緣層Π0以將兩者隔離。 承上所述，在本實施例巾，有機發光二 之第一電極層H)2a與電泳顯示元件咖之第一牛電極層 獅為同-電極膜層搬，其材f包括透明導電材料，例 如疋銦錫氧化物、銦鋅氧化物、賴氧化物 銦錯鋅氧化物等等。 物 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 由於有機發光二極體元件OLED之第一電極層l〇2a 為透明導電材料，且基板100也為透明基板，因此有機發 光二極體元件OLED之有機發光層106所產生的色光可由 基板100穿出。 另外，由於電泳顯示元件EPD之第一電極層1〇2b為 透明導電材料’且電泳顯示元件EPD之第二電極層114包 括具有高反射性之金屬材料。因此，當外界光線從基板1〇〇 射入並穿過第-f極層lG2b之後，若光線可穿透電泳顯示 介質112時，光線便可進一步被第二電極層114反射出， 此時電泳顯示元件EPD是呈現亮態(whiteh當外界光線從 基板100射人並穿過第-電極層職之後，若光線被電泳 顯示介質112吸收時，電泳顯示元件咖树是呈現暗態 (black)。 心 根據本實施例，此畫素結構P更包括儲存電容 如圖2所示。儲存電容器CS具有第一電容電極eiD笛 二電容電極E2。第-電容電極m與第—主動元件τ 第一汲極ϋΐ電性連接，第一電容電極E1也與第二 件T2之第二閘極G2電性連接。第二電容電極拉 = 主動元件T2之第二源極S2電性連接，第二雷、二 也與第一訊號線PL1電性連接。 ^ 承上所述，本實施例之晝素結構！>具有電泳 EPD以及有機發光二極體元件〇LED，且：二一 EPD以及有機發光二極體元件〇LED是藉由第二j不70件 T1以及第二主動元件T2來進行驅動。：此，：有 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 素結構P之顯示器可以以電泳顯示模式、有機發光顯示模 式或是複合顯示模式來顯示影像。而有關顯示器之驅動方 法將於後續段落作詳細說明。 圖4是根據另—實施例之複合式顯示器之晝素結構的 示意圖。圖4之晝素結構與圖2之晝素結構相似，因此在 此與圖2相同的元件以相同的符號表示，且不再重複贅 述。圖4之晝素結構與圖2之晝素結構不相同之處在於， 此晝素結構P更包括第三主動元件T3，其具有第三閘極 G3、第二源極S3以及第三汲極D3。第三主動元件Τ3可 為頂。卩閘極型薄膜電晶體或是底部閘極型薄膜電晶體。第 二主動元件Τ3之第三閘極G3與第二訊號線〇Ll電性連 接，第二源極S3與第一主動元件τΐ之第一沒極d 1電性 連接，且第二没極與電泳顯示元件EPD(第一電極層 102b)電性連接。 承上所述，本實施例在電泳顯示元件EPD與儲存電容 器CS之間另外設置第三主動元件T 3可以減少電泳顯示元 • 件EPD對於儲存電容器CS之充電能力之影響。這主要是 因為，電泳顯示元件EPD本身即具有電容效應，因此電泳 顯不兀件EPD之電容效應有可能對儲存電容器cS之充電 能力造成某種程度的影響。因此，本實施例藉由第三主動 兀件T3的設置，可以使得電泳顯示元件EpD之電容效應 不會對儲存電容器CS之充電能力造成影響。 驅動方法 11 201235758 P61990085TW 36595twf.d〇c/n 由於本實_之晝素結構P具有電泳顯示元件EPD 以及有機發光二㈣元件OLED。U此’財所述畫素结 構P之顯示器可以以電泳顯示模式、有機發光顯示ϋ 是複合顯示模式來顯示影像。 電泳顯示模式
圖5是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構以 EPD模式顯示時的驅動方法示意圖。圖6以及圖7是圖5 之晝素結構的等效電路圖。 請同時參照圖1以及圖5，根據本實施例，畫素結才』 Ρ之掃瞄線SL1〜SLi是電性連接至掃描電壓，資米 線DL1〜DLj是電性連接至資料電壓I)，第一訊號勒 PL1〜❿是電性連接是驅動電壓(I)，且第二訊號線〇l 〜〇Lj是電性連接是驅動電壓(ye—，。 當複合式顯示H巾之晝素結構如圖卜2所示，且控
使複合式顯示器以電泳顯示模式顯示時，對顯示器之各讀 素結構P的操作電壓如表1-1所示。 芝
表1-1 兀件 電壓 掃猫線(vscan) >ντ 資料線(vdata) Vdata max，EPD〜Vdata min，EPD 第一訊號線(vsdc) ^cathode,EPD 第—訊"5虎線(Vcatiiode，oled) ^cathode,EPD
S 12 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 換言之’當欲使複合式顯示器以電泳顯示模式顯示 時，給予掃瞄線SL1〜SLi之掃描電壓(v_)是驅動電壓 (VT)，給予資料線DL1〜DLj之資料電壓(u是第一驅動 電壓(Vdata_max，EPD〜Vd atamin, epd) ’給予第一訊號線PL 1〜PLi 之驅動電壓(Vsdc)’且給予第二訊號線〇L1〜〇Lj之驅動電 壓(Vcath〇de，oled)都是第二驅動電壓(Vcathode EPD)。上述之第一 驅動電壓(Vdata_max，EPD〜Vdata_min，EPD)為電泳顯示元件之資 料訊號。上述之第二驅動電壓(vcathQde，EPD)為電泳顯示元件 _ 之陰極驅動電壓。 當依照表Μ之操作電壓驅動複合式顯示器之晝素結 構Ρ時’所述畫素結構Ρ之等效電路如圖6以及圖7所示， 其中圖6是驅動晝素結構Ρ之電泳顯示元件EPD呈現亮態 (white)時之等效電路圖’圖7是驅動晝素結構ρ之電泳顯 示元件EPD呈現暗態(black)時之等效電路圖。 請參照圖6，當給予晝素結構P之資料線之資料電壓 (Vdata)疋第'驅動電堡（Vdata_max，EPD) ’且第一驅動電壓 φ (vdata_max，EPD)大於電泳顯示元件EPD之陰極驅動電壓 (Vcath〇de, EPD) ’並且給予第一訊號線之驅動電壓(Vsdc)以及給 予第二訊號線之驅動電壓(Vcathode, oled)都是第二驅動電壓 (Vcath〇de，EPD)時，所述晝素結構P之電泳顯示元件EPD呈現 亮態（white)。在本實施例中，上述之第二驅動電壓 ("^〇地。〇^讲0)可以是接地電壓或疋〇伏特電壓’但本發明不 限於此。此時，因為有機發光二極體元件OLED之兩電極 層是等電位（皆為Vcath〇de，EPD)’因此有機發光二極體元件 13 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n OLED是關閉的狀態。另外，因為電泳顯示元件EpD之兩 電極層分別為Vdata_max，EPD以及Vcathode，EPD，因此此時電泳 顯示元件EPD是呈現亮態。 請參照圖7 ’當給予晝素結構P之資料線之資料電壓 (Vdata)是第一驅動電壓（Vdata min，EPD)，且第一驅動電壓 (Vdata_min，EPD)小於電泳顯示元件EPD之陰極驅動電壓 (Vcathode，EPD) ’並且給予第一訊號線之驅動電壓(Vsde)以及給 予第二訊號線之驅動電壓(Vcath〇de, 〇led)都是第二驅動電壓
(Vcath(3de，EPD)時，所述畫素結構P之電泳顯示元件EpD呈現 暗態(black)。類似地，在圖7之實施例中，上述之第二驅 動電壓(Veathode EPD)可以是接地電壓或是〇伏特電壓，但本 發明不限於此。此時，因為有機發光二極體元件〇LED之 兩電極層疋4電位（¾為veathQdeEPD) ’因此有機發光二極體 元件OLED是不運作。另外，因為電泳顯示元件EpD之兩 電;刀別為vdata_min，epd以及，因此此時電泳 顯示元件EPD是呈現暗態。
顯示器以電泳顯 f式運作’且藉由上述圖6以及圖7之方式驅動各書 ί才面!>呈現暗態或是亮態，即可使顯示器顯示出黑白影像 圖4所示， 對顯示器之 此外，當複合式顯示器中之晝素結構是如 且欲使複合式顯示器以電泳顯示模式顯示時， 各晝素結構Ρ的操作電壓如表1-2所示。
S 14 201235758, χ ^i.^^v/v/〇5TW 36595twf.doc/n 表1-2 元件 電壓. 掃瞄線(vscan) ^ντ 資料線(vdata) Vdata max, EPD〜Vdata_min，EPD 第一訊號線(vsdc) Vcathode，EPD 第—5凡'5虎線(\^(^11。(36，。16<1) ^ντ 換言之，因複合式顯示器中之畫素結構(圖4所示）具 有第三主動元件T3，且第三主動元件T3之第三閘極G與 第二訊號線電性連接，因此在此是對第二訊號線施予第三 主動元件之啟始電壓(VT)。除此之外，對於掃描線、資料 線以及第一 δΚ號線的驅動方式與上述表1 _ 1之方法相同或 相似。 有機發光顯示模式 圖8是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構以 OLED模式顯示時的驅動方法示意圖。圖9是圖8之晝素 結構的等效電路圖。 請同時參照圖1以及圖8，根據本實施例，畫素結構 Ρ之掃瞄線SL1〜SLi是電性連接至掃描電壓(Vscan)，資料 線DL1〜DLj是電性連接至資料電壓，第一訊號線 PL1〜PLiS電性連接是驅動電壓(I)，且第二訊號線㈤ 〜〇Lj是電性^接是驅動電壓(_)。 一。當欲使複合式顯示器以有機發光顯示模式顯示時，對 顯不器之各晝素結構Ρ的操作電壓如表2_丨所示。 15 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 表2-1 元件 電壓 掃瞄線(vscan) ^Vt 貪料線(Vdata) Vdata_max，OLED〜Vdata min, OLED 第一訊號線(Vsdc) Vdata_max，OLED 第二訊號線(Vcath〇de，oled) 接地或是o伏特 換言之，當欲使複合式顯示器以有機發光顯示模式顯 示時，給予掃瞄線SL卜SLi之掃描電壓(vscan)是驅動電壓 (VT)，給予資料線DL1〜DLj之資料電壓(Vdata)以及給予第 一訊號線PL1〜PLi之驅動電壓(Vsdc)都是第三驅動電壓 (Vdata_max，OLED)，且給予第一机號線〇L 1〜〇Lj之驅動電壓 (乂—。私。1^)是接地電壓或是〇伏特電壓。上述之第三驅動 電堡(Vdata_max，0LED)為有機發先一*極體之驅動電壓。 當依照表2-1之操作電壓驅動複合式顯示器之晝素結 構P時’所述晝素結構P之專效電路如圖9所示。請參照 圖9，當給予畫素結構P之資料線之資料電壓(％恤)是 Vdata_maX, 0LED，給予第一訊號線之驅動電壓(Vsd。是 Vdata_max，OLED ’ 且給予第二訊號線0L1 OLj之驅動電壓 (Vcath()de，oled)是接地電壓或是〇伏特電壓時，因為電泳顯示 元件EPD之兩電極層是等電位（皆為Vdata舰，獅），因此 此時電泳騎元件EPD是不運作陳態。另外，因為有機 發光二極體元件OLED之兩電極層分弱v—，_以 及接地電_伏特）’因此有機發光二極體元件〇LED此 時是呈現發光狀態。 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 經由上述之驅動方式即可使複合式顯示器以有機發 光顯示模式運作，且藉由上述圖8之方式驅動各晝素結構 P ’即可使顯示器顯示出彩色影像畫面。 此外’當複合式顯示器中之晝素結構如圖4所示，且 欲使複合式顯示益以有機發光顯示模式顯示時，對顯示器 之各晝素結構P的操作電壓如表2_2所示。 表2-2 元件 電壓 掃瞄線(vscan) ^ντ 貢料線(Vdata) Vdata_max，〇leD〜Vdata min，OLEI) 第一訊號線(vsdc) Vdata max，〇LED 第—说说線(Vcath〇de，oled) 接地或是〇伏特 換吕之，雖然複合式顯示器中之畫素結構(圖4所示 具有第三主動元件T3 ’且第三主動元件T3之筮二
币二間極G 與第二訊號線電性連接。但因有機發光顯示元件 φ 第三主動元件無關係。因此，在此對於掃插 乃與 線、第一與第二訊號線的驅動方式與上述表、資料 同或相似。 之方法相 複合顯示模式 圖10是根據一實施例之複合式顯示器之奎 複合模式顯示時的驅動方法示意圖。 11 車列以 請同時參照圖1以及圖10，根據本實施伽 ，晝素結構 17 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n P之掃猫線SL1〜SLi分別電性連接至掃描電壓(v 〜
Vscan，i) ’資料線DL1〜DLj分別電性連接至資料電壓( 〜Vdata，j)，第一訊號線PL1〜PLi分別電性連接是驅動電壓 (VSdc，1〜VSdc，j) ’且第二訊號線OL1〜〇Lj分別電性連接至 驅動電壓(Vcathode，Died)。根據本貫施例，給予第二訊號線 OL1〜OLj接地電壓或是0伏特電壓，但本發明不限於此。 當欲使複合式顯示器以混合模式顯示時，對顯示器之 各晝素結構P的操作電壓如圖11所示。換言之，當欲使 複合式顯示器以混合模式顯示時’根據驅動時序分別對掃 瞄線SL1〜SLl給予掃描電壓(Vscanj〜Vscani);分別對資料 線DL1〜DLj給予第四驅動電壓(Vdata l〜Vdata j);對一部份 之晝素結構P的第一訊號線PL1〜PLi施予第五驅動電壓 (Vcathode，EPD) ’並且對另一部份之畫素結構的第一訊號線 PL1〜PLi施予對應的第六驅動電壓(Vdata—max，〇LED)。上述 之第四驅動電壓(Vdata，i — Vdata，〗)為混合模式之資料訊號， 第五驅動電壓(Vcathode，EPD)為電泳顯示元件之陰極驅動電 壓，第✓、驅動電壓(vdata_max 0LED)為有機發光二極體之驅動 電壓。 換言之，本實施例藉由切換第一訊號線pu〜pu之 驅動電壓(Vsde)，也就是在，切換電泳顯示元件之陰極驅動 電壓(Veathode，EPD)以及機發光二極體之驅動電壓(ν_紐 0LED) ’即可以控制對應的畫素結構p以有機發光顯示模式 或是電泳顯示模式顯示，以達到在同一顯示晝面中同時以 有機發光顯示模式或是電泳顯示模式顯示。 36595twf.doc/n 201235758
X viv-/vv〇5TW 驅動系統 圖12是根據一實施例之複合式顯示器之驅動系統的 示意圖。請參照圖12，本實施例之複合式顯示器之驅動系 統包括複合式顯示器200、偵測單元300以及控制單元400。 所述複合式顯示器200包括晝素陣列202，所述畫素 陣列202如圖1所示，換言之，晝素陣列202中的每一畫 素結構如圖2以及圖3A及圖3B所示，或是如圖4所示。 另外，本實施例之複合式顯示器200更包括資料驅動裝置 204、掃描驅動裝置206以及訊號線控制單元208。畫素陣 列202中的資料線(如圖1所示掃描線DL1〜DLj)電性連接 至資料驅動裝置204，晝素陣列202中的掃描線(如圖1所 示掃描線SL1〜SLi)電性連接至掃描驅動裝置206，且畫素 陣列202中的第一訊號線(如圖1所示掃描線PL1〜PLj)電 性連接至訊號線控制單元208。 偵測單元300與複合式顯示器200電性連接。控制單 元400與複合式顯示器200以及偵測單元3〇〇電性連接。 根據一實施例，上述之驅動系統可進一步包括記憶單元 500，但本發明不限於此。本實施例之驅動系統的運作方法 如圖11所示。 請同時參照圖12以及圖13，當開啟所述複合式顯示 器200時，偵測單元3〇〇進行偵測步驟，以使複合式顯示 器200之晝素結構202之電泳顯示元件(如圖1所示之電泳 顯示元件EPD)進行重排(reset)程序。在此，所述重排(reset) 程序是使畫素結構202之電泳顯示元件(如圖1所示之電泳 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 顯示元件EPD)以暗態或是亮態顯示。因此，此時資料驅動 裝置204給予資料線之資料電壓(Vdata)是Vdata_min，EPD或是
Vdata_max, EPD。訊號線控制早元208給予第一訊號線以及第 二訊號線之驅動電壓都是veath()de，EPD。 一般來說，因為電泳顯示元件EPD的反應速度比有機 發光二極體元件OLED的反應速度慢，因此本實施例於開 啟複合式顯示器200之後先進行重排(reset)程序，也就是 先驅動各晝素結構中的電泳顯示元件EPD，能使得複合式
顯不器200於開機之後使用者於正式使用時有較佳的顯示 品質。此外’若所述重排(reset)程序是使晝素結構202之 電泳顯示元件(如圖1所示之電泳顯示元件EPD)以暗態顯 不，那麼其可提高顯示器於有機發光顯示模式顯示時的對 比度。
。。在開啟合式顯示器200之後，當影像訊號M傳送到4 制單το 400時，偵測單元3〇〇會先偵測所述影像訊號％ 並且將偵測訊號傳送至控制單元4〇〇。之後控制單元 將根據所述偵测訊號以驅動複合式顯示器細顯示影像 換言之’若偵測單元3〇〇偵測到影像訊號Μ較適合以電; =模式齡時’則控鮮元働紐據所述彳貞測訊號」 ，動複合式顯Μ 以電泳齡模賴示影像。若偵丨 早= 300偵測到影像訊號乂較適合以有機發光顯示模心 40〇將根據所述侧訊號以驅動複合: 占 有機發光顯示模式顯示影像。若偵測單元3( «測到影像訊號M較適合以複合顯示模式顯示時，則控
S 20 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 據所述偵測訊號以驅動複合式顯示器2〇〇以 ^ 口 ,、，、負不1式顯不影像。_般來說，若影像訊號Μ是黑白 旦面(例如S白底黑字晝面）時，那麼此時較佳的是以電泳 顯不模式齡。若影像赠Μ是彩色畫面(例如是彩色昭 片或是巧動4)’那麼此時較佳的是以有機發光顯示模式 扣。^彡像訊號Μ _具有黑白以及彩色影像(例如是 白底黑子加亡彩色照片/動晝），那麼此時較佳的是以複合 顯示模式顯示。然，本發明不限於此。 σ
虽然，使用者也可以自行調整或是設絲示器的顯示 核式’因此當制單元3〇()翻系統已經被使用者設定以 有機發光顯賴式、電泳顯賴核是複合顯式顯示 時，則控制單元400將根據所述俄測訊號以驅動複合 不器200以特定的模式顯示影像。 承上所述，當控制單元4〇〇根據偵測單元3〇〇之偵測 訊號以驅動複合式顯示器2〇〇以電泳顯示模式顯示影像 時，知描驅動裝置206給予掃瞒線施予驅動電壓(ντ)，資 料驅動裝置204給予資料線第一驅動電壓(vdatamax Vdata_min，EPD)，訊號線控制單元208給予第一訊號線第二驅 動電壓(Vcath〇de,EPD) ’且第二訊號線是接地或不施加電壓。 此驅動條件如上述表1-1以及表1-2所示且各晝素結構之 專效電路圖如圖6〜7所示。 當控制單元400根據偵測單元3 00之偵測訊號以驅動 複合式顯示器200以有機發光模式顯示影像時，掃描驅動 裝置206給予掃瞄線施予驅動電壓(ντ)’資料驅動裝置204 21 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 給予資料線第三驅動電壓(Vdata_max，〇LED)，訊號線控制單元 208也是給予第一訊號線第三驅動電壓(V-—職⑽d)，且 第二訊號線是接地或是或不施加電壓。此驅動條件如上述 表2-1以及表2-2所示且各畫素結構之等效電路圖如圖9 所示。 當控制單元4〇〇根據偵測單元300之偵測訊號以驅動 複合式顯示H 以混合模式辭影糾，掃描驅動裝置 206給予掃瞒線施予驅動電壓(Vt)，資料驅動裝置綱认 予資料線第四驅動電壓(Vdata,】〜U ’對一部份之晝素 結構的第-訊號線射第五驅動電壓(v_e EpD)，並且對 另一部份之晝素結構的第-簡線料第六驅動電壓 (Vdata_max’〇LED)。此驅動條件如圖所示。 f實施例之侧單元3_ 了可制影像訊賴之屬 之外，還可偵測其他的條件，如下所述。 施例，本實施例之偵測單元細可進一步该 ==且控鮮元_根據所仙1 刚環娜 3 器200顯示。上述之環境條件可包括環境 =。=:泳顯示元件的操作電壓與環境溫度有些許的 測單元300 _到所述環境溫度時，控制 200之斤糊的環境溫度而調整複合式顯示器 電:中的電泳顯示元件的驅動電壓。所述 二-件的驅動:壓包括資料線的資料電壓(Vdata max， 根ϊΓ Εΐ以及第—訊號線的驅動電壓(v。—，epd)。 根據另一實施例，上述之偵測單元300可進-步偵測 5 22 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n
複合式，示器200之晝素結構202的有機發光二極體元件 之發光免度，且控制單元4〇〇根據所偵測到的發光亮度以 調整畫素結構202之有機發光二極體元件之驅動電壓。由 於有機發光二極體元件的發光亮度會隨著使用時間而逐漸 退^ ’因此當偵測單元3〇〇偵測到有機發光二極體元件之 的發光壳度有退化時，那麼控制單元4〇〇可根據所偵測到 的有機發光二極體元件之的發光亮度而調整複合式顯示器 =〇之晝素結構202中對於有機發光二極體元件的驅動電 壓。所述有機發光二極體元件的驅動電壓包括資料線的資 料電壓以及第-訊號線Vdata_max，_。 綜上所述’本實施例所提供的複合式顯示器之晝素結 構是將電泳顯示元件與有機發光二極體元件整合在同一個 畫素單元中，且電泳顯示元件與有機發光二極體元件是共 用晝素結構中的驅動元件。因此，本實施例之複合式顯示 器可根據使用場合而以適合的顯示模式顯示。特別是，當 以複合顯示模式顯示時’可以提升閱讀的便利性。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明’任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離 本發明之精神和範圍内’當可作些許之更動與潤飾，故本 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1是根據一實施例之複合式顯示器之晝素陣列的示 意圖。 23 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 圖2是圖1之晝素陣列中的其中一晝素結構的示意 圖。 圖3A是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構的 上視示意圖。 圖3B是圖3A之沿著剖面線Ι-Γ的剖面示意圖。 圖4是根據另一實施例之複合式顯示器之晝素結構的 示意圖。 圖5是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構以 EPD模式顯示時的驅動方法示意圖。 圖6以及圖7是圖5之晝素結構的等效電路圖。 圖8是根據一實施例之複合式顯示器之晝素結構以 OLED模式顯不時的驅動方法不意圖。 圖9是圖8之晝素結構的等效電路圖。 圖10是根據一實施例之複合式顯示器之晝素陣列以 複合模式顯示時的驅動方法示意圖。 圖11是根據一實施例之複合式顯示器之晝素陣列以 複合模式顯示時的驅動時序示意圖。 圖12是根據一實施例之複合式顯示器之驅動系統的 示意圖。 圖13是根據一實施例之複合式顯示器之驅動時序示 意圖。
S 24 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 【主要元件符號說明】 P:晝素結構 SL1〜SL2 :掃描線 DU〜DL2 :資料線 Ή、T2、T3 :主動元件 G卜G2、G3 :閘極 S卜S2、S3 :源極 Dl、D2、D3 :汲極 • PL1〜PL2 :第一訊號線 OL1〜OL2 :第二訊號線 EPD :電泳顯示元件 OLED :有機發光二極體元件 CS :儲存電容器 El、Ε2 :電容電極 DV :晝素驅動元件 100 :基板 Φ 102:畫素元件層 102a : OLED之第一電極層 102b : EPD之第一電極層 104、110 :絕緣層 106 :有機發光層 108 : OLED之第二電極層 112 : EPD之電泳顯示介質 114 ·· EPD之第二電極層 25 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 200 :複合式顯示器 202 :複合式顯示面板 204、206、208 :驅動裝置 300 :偵測單元 400 :控制單元 500 :記憶單元
S 26

Claims (1)

  1. 201235758 F6I99U085TW 36595twf.doc/n 七、申請專利範園： 1_ j種複合式顯示ϋ之畫素結構，包括： 一掃描線以及一資料線； 一第一主動元件，其與卿描線以及該資料線電性連 接， -第-訊號如及-第二訊號線；
    一電冰顯示元件’其與該第一主動元件以及該第一訊 號線電性連接 一第二主動元件，其與該第—主動元件以及該第一訊 號線電性連接；以及 一有機發光二極體元件，其與該第二主動元件以及該 第二訊號線電性連接。 2. 如申請專利範圍第1項所述之複合式顯示器之晝 素結構，其中該第一主動元件包括一第 一閘極、一第一源 極以及一第一汲極，該第二主動元件包括一第二閘極、一 第二源極以及一第二汲極，且該第一汲極與該第二閘極電 性連接。 3. 如申请專利範圍第2項所述之複合式顯示器之晝 素結構，其巾該第二雜與該第—訊魏電性連接，且該 第二汲極與該有機發光二極體元件電性連接。 4· *申睛專利範圍第2項所述之複合式顯示器 素結構，更包括-儲存電容器，其具有—第_電容電= 及一第二電容電極，該第一電容電極與該第一主動 及極電性輯，域f二電容電極與該第二_元件 27 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 極以及該第一訊號線電性連接。 5.如申請專利範圍第2項所述之複合式 素結構，其中該電泳顯示元件包括： ’、益之晝 一第一電極層，其與該第一汲極電性連接： 一第二電極層，其與該第一信號線電性連接；以及 一電泳顯示介質，位於該第一電極層與該 之間。 布一 1：極層 ^如中請專利範圍第5項所述之複合式顯示 …Ό 其中该電泳顯示元件之該電泳顯示 : 二電極層覆蓋該有機發光二極體元件。m亥第 音妹專概㈣2賴狀複合趣*器之晝 …’Ό 八中1玄有機發光二極體元件包括： 互 一第一電極層，其與該第二汲極電性連接； 一有機發光層，位於該第一電極層上；以及 一第二電極層，位於該有機發光層上，且鱼 號線電性連接。 /、°哀第一矾 去社i如申請專利範圍第1項所述之複合式顯示器之* 第更包括一第三主動元件，其具有—第三間極、： -源極以及—第三祕，該 連接，該篦-、、/5 k A 。凡遽線電性 與該電泳顯示元件紐連接。 〃第二及極 9胃種複合式顯示器的驅動方法，包括： 音Γ複合式顯示器，其包括多個晝素結構，每-全 素、、、口構如申請專利範圍第1項所f " 28 1 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n
    當欲使該複合式顯示器以一電泳顯示模式顯示時 該些晝素結構之該掃瞄線施予一驅動電壓，對讀此^素^ 構之該資料線施予一第一驅動電壓，並且對該些書&奸^ 之該第一訊號線以及該第二訊號線施予一第二驅動電^ · 當欲使該複合式顯示器以一有機發光模式顯示時I對 該些晝素結構之該掃瞄線施予該驅動電壓，對該些書素妹 構之該資料線以及該第一訊號線施予一第三驅動電壓，且 對該些畫素結構之該第二訊號線施予一接地電壓或是〇伏 特電壓；以及 當欲使該複合式顯示器以一混合模式顯示時，對該4匕 晝素結構之該掃瞄線施予該驅動電壓，對該些晝素結構之 該資料線施予一第四驅動電壓，對一部份之晝素結構的該 第一訊號線施予一第五驅動電壓，並且對另一部份之晝素 結構的該弟一訊號線施予一第六驅動電壓。 10. 如申請專利範圍第9項所述之複合式顯示器的驅 動方法，其中該第一驅動電壓為一電泳顯示元件之資料訊 號，且該第二驅動電壓為一電泳顯示元件之陰極驅動電壓。 11. 如申請專利範圍第9項所述之複合式顯示器的驅 動方法’其中該第三驅動電壓為一有機發光二極體之驅動 電壓。 12.如申請專利範圍第9項所述之複合式顯示器 的驅 動方法’其中該第四驅動電壓為一混合模式之資料訊號， δ亥第五驅動電壓為一電泳顯示元件之陰極驅動電壓，該第 六驅動電壓為一有機發光二極體之驅動電壓。 29 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 13. -種複合式顯示器之驅動系統，包括： 複合式顯示器，其包括多個晝素结，a 構如申請專利範圍第1項所述；—”° ，哗〜晝素結 -债測單元，其與該複合式顯示器電性 一控制單元，其與該複合式顯示器以及以及 性連接，其中 亥偵蜊單元電 當開啟該複合式顯示器時，該制單 驟’以使該複合式顯示器之該些晝素結構 測步 進行一重排(reset)程序；以及 ·、'員示元件
    田影像訊號傳送到該控制單元時，該僧 該影像訊號並將-偵測訊號傳送至該控制單元^價， 元根據該侧訊號以驅觸複合式齡器縣制早 14·如申請專利範圍第13項所述之複合式=示器 驅動系統，其巾當職财元㈣該制訊駄驅動該 合式顯示器以一電泳顯示模式顯示該影像時，對該複合式 …員不之5亥些晝素結構之該掃猫線施予一驅動電壓，對兮 些晝素結構之該資料線施予一第一驅動電壓，並且對該歧
    晝素結構之該第一訊號線以及該第二訊號線施予一第二驅 動電壓。 15.如申請專利範圍第13項所述之複合式顯示器之 驅動系統’其中當該控制單元根據該偵測訊號以驅動該複 合式顯示器以一有機發光模式顯示該影像時，對該複合式 顯示器之該些畫素結構之該掃瞄線施予一驅動電壓，對該 些晝素結構之該資料線以及該第一訊號線施予一第三驅動 S 30 201235758 P61990085TW 36595twf.doc/n 電壓，且對該些晝素結構之該第二訊號線施予一接地電壓 或是0伏特電壓。 16·如申請專利範圍第13項所述之複合式顯示器之 驅動系統，其中當該控制單元根據該偵測訊號以驅動該複 合式顯示器以一混合模式顯示該影像時，對該複合式顯示 器之該些晝素結構之該掃瞄線施予一驅動電壓，對該些晝 素結構之該資料線施予一第四驅動電壓，對一部份之晝素 結構的該第一訊號線施予一第五驅動電壓，並且對另—部 份之晝素結構的該第一訊號線施予一第六驅動電壓。 Π.如申請專利範圍第13項所述之複合式顯示器之 驅動系統’其中該偵測單元更包括偵測一環境條件，且該 控制單元根據該環境條件以驅動該複合式顯示器顯示該影 像。 〜 18. 如申請專利範圍第π項所述之複合式顯示器之 驅動系統’其中該環境條件包括一環境溫度，且該控制單 元根據該環境溫度而調整該複合式顯示器之該些晝素結構 之該電泳顯示元件之一驅動電壓。 19. 如申請專利範圍第項所述之複合式顯示器之 驅動系統’其中該偵測單元更包括偵測該複合式顯示器之 該些晝素結構之該有機發光二極體元件之一發光亮度，且 該控制單元根據該發光亮度以調整該些晝素結構之該有機 毛光一極體元件之一驅動電壓。 31
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