TW201506881A - 電壓補償方法及使用其之有機發光二極體顯示器 - Google Patents

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Abstract

一種電壓補償方法，包括下列步驟：偵測一參考電壓線，得到一第一脈動訊號；移動該第一脈動訊號之一相位，而得到一偏移訊號；比較該偏移訊號與一理想訊號，得到一差值訊號；反相該差值訊號，並將反相後的該差值訊號與該理想訊號相加，得到一補償訊號；以及當該參考電壓線發出一第二脈動訊號時，輸出該補償訊號到該參考電壓線上，使該參考電壓線上的電壓變為該理想訊號，該理想訊號為一固定電壓。

Description

電壓補償方法及使用其之有機發光二極體顯示器
本發明係有關於一種有機發光二極體顯示器，特別是有關於一種有機發光二極體顯示器，其利用電壓補償方法改善顯示均勻度。
圖1為習知的有機發光二極體(OLED)顯示器之畫素單元電路圖。畫素單元900的運作原理大致為：當控制信號GN使開關電晶體(Switching TFT)T1導通時，資料信號DATA會儲存在電容CS內；另外，當控制信號GN使開關電晶體(Switching TFT)T1斷開時，驅動電晶體(Driving TFT)T2則會導通，並依據儲存在電容CS的電壓，而對應產生驅動電流以驅動有機發光二極體(OLED)元件OD1。圖中有機發光二極體(OLED)元件OD1的參考電源VDD為正電壓，且參考電壓VSS可以是接地電位或負電位。
如下公式(1)所示，其表示為流經有機發光二極體(OLED)元件OD1的驅動電流IOLED：IOLED=K(VGS-Vth)2=K(VG-VS-Vth)2=K(VDATA-VOLED-VSS-Vth)2…公式(1)
其中，K為驅動電晶體T2的製程參數(為常數)；VGS為驅動電晶體T2之閘源極之間的電壓；Vth為驅動電晶體T2的臨界電壓；VG為驅動電晶體T2的閘極電壓；VS為驅動電晶體T2的源極電壓；VDATA為資料信號電壓；VOLED為有機發光二極體(OLED)元件OD1兩端之間的電壓；以及VSS為參考電壓。
請同時參閱圖2，當驅動電晶體T2被導通時，由公式(1)可知，當參考電壓VSS的線路過長，導致阻抗增加，促使參考電壓VSS被抬升而造成一脈動電壓△V，使得流經有機發光二極體(OLED)元件的驅動電流(IOLED)變小，進一步使有機發光二極體(OLED)顯示器亮度降低，導致顯示畫面不良。
因此，便有需要提供一種能避免參考電壓VSS被抬升的有機發光二極體(OLED)顯示器，以解決前述的問題。
本發明的目的在於提供一種可避免參考電壓線上電壓的被抬升的有機發光二極體顯示器。
為達成上述目的，本發明提供有機發光二極體顯示器，包括：一資料驅動電路；一掃描驅動電路；一顯示面板，包括：複數條資料線，電性連接該資料驅動電路；複數條掃描線，電性連接該掃描驅動電路，該些掃描線交錯該些資料線；複數個畫素單元，每一該畫素單元電性連接於對應之該資料線及該掃描線，並包含一有機發光二極體，且該些畫素單元以矩陣形式排列；複數條參考電源線，每一該參考電源線電性連接於對應之該畫素單元；以及複數條參考電壓線，該參考電壓線電性連接於對應之該些畫素單元的該有機發光二極體元件之一陰極；一電源供應電路，電性連接該些參考電源線；以及一補償裝置，電性連接該參考電壓線，用以穩定該參考電壓線上的電壓，包括：一偵測電路，用以偵測該參考電壓線，而得到該脈動訊號；以及一補償電路，電性連接該偵測電路，用以使該參考電壓線上的電壓變為一理想訊號，該理想訊號為一固定電壓，該補償裝置包括：一偵測電路，用以偵測該參考電壓線，而得到該脈動訊號；以及一補償電路，電性連接該偵測電路，用以依據該脈動訊號，而輸出一補償訊號到該參考電壓線上。
本發明再提供一種電壓補償方法，包括下列步 驟：偵測一參考電壓線，得到一第一脈動訊號；移動該第一脈動訊號之一相位，而得到一偏移訊號；比較該偏移訊號與一理想訊號，得到一差值訊號，其中該理想訊號為一固定電壓；反相該差值訊號，並將反相後的該差值訊號與該理想訊號相加，得到一補償訊號；以及當該參考電壓線發出一第二脈動訊號時，輸出該補償訊號到該參考電壓線上，使該參考電壓線上的電壓變為該理想訊號。
本發明利用該電壓補償方法對有機發光二極體(OLED)顯示器之參考電壓線上的電壓進行補償，可有效避免參考電壓線上電壓的被抬升，以避免流經有機發光二極體(OLED)元件的驅動電流變小，進一步穩定有機發光二極體(OLED)顯示器的亮度，使有機發光二極體(OLED)顯示器的顯示有良好的均勻度。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。
100‧‧‧有機發光二極體(OLED)顯示器
102‧‧‧資料驅動電路
104‧‧‧掃描驅動電路
106‧‧‧電源供應電路
110‧‧‧顯示面板
111‧‧‧資料線
112‧‧‧掃描線
113‧‧‧畫素單元
114‧‧‧參考電源線
115‧‧‧參考電壓線
120‧‧‧補償裝置
121‧‧‧偵測電路
122‧‧‧補償電路
123‧‧‧偏移量計算電路
124‧‧‧差值比較器
125‧‧‧差值補償器
126‧‧‧電壓產生器
210‧‧‧第一脈動訊號
220‧‧‧第二脈動訊號
230‧‧‧偏移訊號
240‧‧‧理想訊號
250‧‧‧差值訊號
260、320‧‧‧補償訊號
310‧‧‧脈動訊號
900‧‧‧畫素單元
CS‧‧‧電容
DATA‧‧‧資料信號
GN‧‧‧控制信號
OD1‧‧‧有機發光二極體(OLED)元件
T1‧‧‧開關電晶體
T2‧‧‧驅動電晶體
VDD‧‧‧參考電源
VSS‧‧‧參考電壓
t1‧‧‧第一期間
t2‧‧‧第二期間
△V‧‧‧脈動電壓
S100~S108‧‧‧步驟
圖1為習知的有機發光二極體(OLED)顯示器之畫素單元電路圖。
圖2為習知的脈動電壓時序圖。
圖3為本發明之一實施例之有機發光二極體(OLED)顯示器電路示意圖。
圖4為本發明之一實施例之補償裝置之結構示意圖。
圖5為本發明之一實施例之電壓補償方法流程圖。
圖6為本發明之第一脈動訊號、第二脈動訊號、偏移訊號、理想訊號、差值訊號及補償訊號的時序圖。
圖7為本發明之有機發光二極體(OLED)面板電路示意圖。
圖8為本發明之脈動訊號及補償訊號時序圖。
圖3為本發明之一實施例之有機發光二極體(OLED)顯示器電路示意圖。該有機發光二極體(OLED)顯示器100包括：一資料驅動電路102、一掃描驅動電路104、一顯示面板110、一電源供應電路106及一補償裝置120。
該顯示面板110包括：複數條資料線111、複數條掃描線112、複數個畫素單元113、複數條參考電源線114及複數條參考電壓線115。該些資料線111電性連接該資料驅動電路102。該些掃描線112電性連接該掃描驅動電路104，且該些掃描線112交錯於該些資料線111。每一該畫素單元113電性連接於所對應之該資料線111及該掃描線112。該些畫素單元113以矩陣形式排列。每一該參考電源線114電性連接於所對應之該畫素單元113。該參考電壓線115電性連接於所對應之該畫素單元113的一有機發光二極體(OLED)元件OD1之陰極。
每一畫素單元113包括：一開關電晶體(Switching TFT)T1、驅動電晶體(Driving TFT)T2、電容CS以及一有機發光二極體(OLED)元件OD1。開關電晶體T1及驅動電晶體T2各具有閘極、汲極及源極。開關電晶體T1的閘極電性連接該掃描線112，開關電晶體T1的汲極電性連接該資料線111，以及開關電晶體T1的源極電性連接該驅動電晶體T2的閘極。驅動電晶體T2的汲極電性連接該參考電源線114，以及驅動電晶體T2的源極電性連接該有機發光二極體(OLED)元件OD1的陽極。該電容CS之一端電性連接該驅動電晶體T2的閘極，該電容CS之另一端電性連接該驅動電晶體T2的汲極。
當掃描驅動電路104由上而下，進行N次(N為大於1的自然數)掃描動作時，位在同一列(row)之該些畫素單 元113的開關電晶體T1會依序被導通，然後資料驅動電路102內的訊號會藉由該些資料線111，傳遞到所對應的畫素單元113，並儲存在畫素單元113的電容CS內。當掃描驅動電路104使畫素單元113的開關電晶體T1斷開時，驅動電晶體T2則會導通，並依據儲存在電容CS的電壓，而對應產生驅動電流以驅動有機發光二極體(OLED)元件OD1。
該電源供應電路106電性連接於該些參考電源線114，用以提供電源電壓。該補償裝置120電性連接於該參考電壓線115，用以穩定該參考電壓線115上的電壓。
圖4為本發明之一實施例之補償裝置之結構示意圖。該補償裝置120包括一偵測電路121及一補償電路122。該偵測電路121用以偵測該參考電壓線115，而得到一脈動訊號。該補償電路122電性連接該偵測電路121，用以依據該脈動訊號，而輸出一補償訊號。
該補償電路122可更包括：一偏移量計算電路123、一差值比較器124、一差值補償器125以及一電壓產生器126。該偏移量計算電路123電性連接於該偵測電路121，用以接收該脈動訊號，並輸出一偏移訊號。該差值比較器124電性連接於該偏移量計算電路123及該電壓產生器126，用以接收該偏移量計算電路123之偏移訊號及該電壓產生器126之理想訊號，該理想訊號為一固定電壓。該偏移訊號與該理想訊號相比較，而輸出一差值訊號。該差值補償器125電性連接於該差值比較器124，用以接收該差值訊號，並輸出該補償訊號。在本實施例中，該補償裝置120與電源供應電路106可各別分開設置，在另一實施例中，該補償裝置120也可設置在電源供應電路106內。
圖5為本發明之一實施例之電壓補償方法流程圖。圖6為本發明之第一脈動訊號、第二脈動訊號、偏移訊號、理想訊號、差值訊號及補償訊號的時序圖。請同時參閱圖3及圖4，該電壓補償方法包括下列步驟： 步驟S100：偵測參考電壓線，得到第一脈動訊號。當驅動電晶體T2被導通時，因參考電壓線115的線路過長，導致阻抗增加，促使參考電壓線115上的電壓被抬升，而產生脈動訊號。在本步驟中，因為在第一期間t1產生的脈動訊號定義為第一脈動訊號210。該參考電壓線115在第一期間t1產生第一脈動訊號210時，利用偵測電路121偵測該參考電壓線115，而得到第一脈動訊號210，然後將該第一脈動訊號210傳送到偏移量計算電路123。
步驟S102：移動第一脈動訊號之一相位，而得到偏移訊號。在本步驟中，利用偏移量計算電路123對該第一脈動訊號210移動一個相位，並將該移動一相位後的第一脈動訊號210定義為偏移訊號230。該第一脈動訊號210與偏移訊號230有一相位差。
步驟S104：比較偏移訊號與理想訊號，得到差值訊號。在本步驟中，利用差值比較器124對偏移訊號230及理想訊號240進行比較的動作，而得到差值訊號250，該差值訊號250為偏移訊號230減去理想訊號240。
步驟S106：將差值訊號反相，並將反相後的差值訊號與理想訊號相加，得到補償訊號。在本步驟中，該差值補償器125接收該差值訊號250後，先對該差值訊號250進行反向的動作，然後再與理想訊號240相加，而得到補償訊號260。該補償訊號260之電壓值小於或等於該理想訊號240之固定電壓值。
步驟S108：當參考電壓線產生第N脈動訊號(例如第二脈動訊號)時，輸出補償訊號到參考電壓線上。在本步驟中，當參考電壓線115在第二期間t2產生第二脈動訊號220時，該差值補償器125會同時輸出補償訊號260，進而使第二脈動訊號220與補償訊號260相互抵消，使參考電壓線115上的訊號變為理想訊號240。
舉例說明，請參閱圖7及圖8，當參考電壓VSS 藉由參考電壓線115輸入顯示面板110時，因為顯示面板110的大尺寸化和高解析的趨勢下，參考電壓線115的路徑增加，因而導致面內阻抗增加，使得參考電壓線115上的電壓被抬升2伏特，而形成脈動訊號310。然後，再藉由圖4中的補償裝置120及圖5中的電壓補償方法而產生補償訊號320，該補償訊號320為具有-2伏特之脈波訊號，再將該補償訊號320輸入至參考電壓線115，就可抵消參考電壓線115因面內阻抗過大而被抬升的2伏特電壓，進而使參考電壓線115上的電壓接近理想訊號之固定電壓，在圖8中，該理想訊號之固定電壓為0伏特電壓。
綜上可知，本發明利用該電壓補償方法對有機發光二極體(OLED)顯示器之參考電壓線上的電壓進行補償，可有效避免參考電壓線上電壓的被抬升，以避免流經有機發光二極體(OLED)元件的驅動電流變小，進一步穩定有機發光二極體(OLED)顯示器的亮度，使有機發光二極體(OLED)顯示器的顯示有良好的均勻度。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
S100~S108‧‧‧步驟

Claims (11)

  1. 一種有機發光二極體顯示器，包括：一資料驅動電路；一掃描驅動電路；一顯示面板，包括：複數條資料線，電性連接該資料驅動電路；複數條掃描線，電性連接該掃描驅動電路，該些掃描線交錯該些資料線；複數個畫素單元，每一該畫素單元電性連接於對應之該資料線及該掃描線，並包含一有機發光二極體元件，且該些畫素單元以矩陣形式排列；複數條參考電源線，每一該參考電源線電性連接於對應之該畫素單元；以及複數條參考電壓線，該參考電壓線電性連接於對應之該些畫素單元的該有機發光二極體元件之一陰極；一電源供應電路，電性連接該些參考電源線；以及一補償裝置，電性連接該參考電壓線，用以使該參考電壓線上的電壓變為一理想訊號，該理想訊號為一固定電壓，該補償裝置包括：一偵測電路，用以偵測該參考電壓線，而得到該脈動訊號；以及一補償電路，電性連接該偵測電路，用以依據該脈動訊號，而輸出一補償訊號到該參考電壓線上。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該補償裝置之該補償電路更包括：一偏移量計算電路，用以接收該脈動訊號，並輸出一偏移訊號； 一差值比較器，電性連接該偏移量計算電路，用以接收該偏移訊號，並與該理想訊號相比較，並輸出一差值訊號；以及一差值補償器，電性連接該差值比較器，用以接收該差值訊號，而輸出該補償訊號。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示器，其中該補償電路更包括一電壓產生器，電性連接該差值比較器，用以產生該理想訊號。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該補償裝置設置在該電源供應電路內。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該補償裝置與電源供應電路為分開設置。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該補償訊號之電壓值小於或等於該理想訊號。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該理想訊號之固定電壓為0伏特電壓。
  8. 一種電壓補償方法，包括下列步驟：偵測一參考電壓線，得到一第一脈動訊號；移動該第一脈動訊號之一相位，而得到一偏移訊號；比較該偏移訊號與一理想訊號，得到一差值訊號，該理想訊號為一固定電壓；反相該差值訊號，並將反相後的該差值訊號與該理想訊號相加，得到一補償訊號；以及當該參考電壓線發出一第二脈動訊號時，輸出該補償訊號到該參考電壓線上，使該參考電壓線上的電壓變為該理想訊號。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述之電壓補償方法，其中該補償訊號之電壓值小於或等於該理想訊號之固定電壓值。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述之電壓補償方法，其中該差值訊號為該偏移訊號減去該理想訊號。
  11. 根據申請專利範圍第8項所述之電壓補償方法，其中該參考電壓線電性連接於一有機發光二極體元件之一陰極。
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