有机发光二极管显示装置的制作方法

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管显示装置，特别是涉及一种可减少功率消耗的有机发光二极管显示装置。

背景技术：

有机发光二极管显示装置是一种利用有机发光二极管像素发光以显示画面的显示装置。有机发光二极管的亮度正比于流经有机发光二极管的电流大小。一般而言，为了控制流经有机发光二极管的电流大小，有机发光二极管像素会包含电流控制开关，用以根据其栅极端的显示电压控制流经有机发光二极管的电流大小，进而控制有机发光二极管的亮度。

然而，电流控制开关会消耗部分功率，且当电流越大时，电流控制开关消耗的功率越多。现有的有机发光二极管显示装置无法有效率地降低电流控制开关的功率消耗。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可减少功率消耗的有机发光二极管显示装置及其驱动方法，以解决现有技术的问题。

本发明提供一种有机发光二极管显示装置，包含：多个有机发光二极管像素，每一有机发光二极管像素包含：一有机发光二极管，其第一端耦接于一第一电压源，第二端耦接于一第二电压源；及一电压控制器，用以接收一显示数据，并控制该第一电压源及该第二电压源的一电压差，其中，当该显示数据的灰阶值为一第一灰阶值时，该电压控制器控制该电压差具有一第一差值，当该显示数据的灰阶值为一第二灰阶值时，该电压控制器控制该电压差具有一第二差值，其中，该第二灰阶值小于该第一灰阶值，该第二差值小于该第一差值。

本发明还提供一种有机发光二极管显示装置，包含：多个有机发光二极管像素，每一有机发光二极管像素包含：一电流控制开关，其第一端耦接于一第一电压源；及一有机发光二极管，其第一端耦接于该电流控制开关的第二端，第二端耦接于一第二电压源；及一栅极驱动器，用以输出扫描讯号，以依序开启这些有机发光二极管像素；一源极驱动器，用以输出一显示电压至这些有机发光二极管像素其中之一；及一电压控制器，用以根据一帧的显示数据的最大灰阶值调整该第一电压源及该第二电压源的电压差，其中，当降低该第一电压源的电压时，相对应降低该显示电压，以使该第一电压源与该显示电压的差值维持不变。

本发明有机发光二极管显示装置包含多个有机发光二极管像素，栅极驱动器，源极驱动器，及电压控制器。每一有机发光二极管像素包含电流控制开关及有机发光二极管。该电流控制开关的第一端耦接于第一电压源。该有机发光二极管的第一端耦接于该电流控制开关的第二端，该有机发光二极管的第二端耦接于第二电压源。该栅极驱动器用以输出扫描讯号，以依序开启这些有机发光二极管像素。该源极驱动器用以输出显示电压至这些有机发光二极管像素。该电压控制器用以根据帧的显示数据的最大灰阶值调整该第一电压源及该第二电压源的电压差。

本发明有机发光二极管显示装置的驱动方法，包含提供一有机发光二极管显示装置，该有机发光二极管显示装置包含多个有机发光二极管像素，每一有机发光二极管像素包含电流控制开关，及有机发光二极管，该电流控制开关的第一端耦接于第一电压源，该有机发光二极管的第一端耦接于该电流控制开关的第二端，该有机发光二极管的第二端耦接于第二电压源；根据帧的显示数据输出扫描讯号，以依序开启这些有机发光二极管像素；根据该帧的显示数据的最大灰阶值调整该第一电压源及该第二电压源的电压差；及根据该第一电压源及该第二电压源的电压差输出一显示电压至这些有机发光二极管像素。

藉由本实施例的有机发光二极管显示装置及其驱动方法，可动态地根据每一帧的显示数据的最大灰阶值，于相对应的帧显示周期中调整第一电压源及第二电压源的电压差，进而减少电流控制开关的功率消耗。因此，本发明有机发光二极管显示装置可以较省电。

附图说明

图1为本发明有机发光二极管显示装置的示意图。

图2为有机发光二极管像素的等效电路的示意图。

图3为有机发光二极管像素的特性曲线图。

图4为本发明电压控制器的功能方块示意图。

图5为本发明有机发光二极管显示装置的驱动方法的流程图。

附图符号说明

100 有机发光二极管显示装置

110 栅极驱动器

120 源极驱动器

130 电压控制器

132 判断单元

134 电压控制单元

136 显示数据转换单元

140 存储器

A 饱和曲线

B 有机发光二极管电压曲线

D 有机发光二极管

I 电流

I1-I3 电流值

V1-V5,Vgs1-Vgs3 电压值

P 有机发光二极管像素

SW 电流控制开关

Vc 显示电压

Vds 电流控制开关两端的电压差

Vgs 电流控制开关栅极端和源极端的电压差

V_OLED 有机发光二极管两端的电压差

VDD 第一电压源

VSS 第二电压源

500 流程图

510-540 步骤

具体实施方式

请同时参考图1及图2。图1为本发明有机发光二极管显示装置的示意图。图2为有机发光二极管像素的等效电路的示意图。如图所示，本发明有机发光二极管显示装置100包含多个有机发光二极管像素P，栅极驱动器110，源极驱动器120，及电压控制器130。每一有机发光二极管像素P包含一电流控制开关SW，及一有机发光二极管D。电流控制开关SW的第一端耦接于第一电压源VDD。有机发光二极管D的第一端耦接于电流控制开关SW的第二端，有机发光二极管D的第二端耦接于第二电压源VSS。栅极驱动器110用以输出扫描讯号，以依序开启有机发光二极管像素P。源极驱动器120用以根据显示数据输出显示电压Vc至有机发光二极管像素P以控制有机发光二极管像素P显示画面。电压控制器130用以根据一帧的显示数据的最大灰阶值调整第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差。

请参考图3，并一并参考图1及图2。图3为有机发光二极管像素的特性曲线图。如图3所示，曲线A为饱和曲线，曲线A的左边为线性区域，曲线A的右边为饱和区域。曲线B为有机发光二极管的电压曲线，代表有机发光二极管两端的电压差V_OLED。电流控制开关SW的栅极端和源极端之间的电压差Vgs用以决定流经有机发光二极管D的电流I的最大值。当电压差Vgs被固定且电流控制开关SW两端的电压差Vds落于饱和区域时，流经有机发光二极管的电流I只会维持在相对应的最大值I1,I2,I3而不会增加。由于电压差Vds和有机发光二极管D两端的电压差V_OLED的总和约略等于第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)，且当电流I固定时有机发光二极管D两端的电压差V_OLED将维持不变，因此当有机发光二极管像素P的灰阶值小于灰阶极限值时，电压差Vds通常会落于曲线A的右边。此时若能减少第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)，使电压差Vds落于曲线A上，则可以在维持相同亮度的情况下减少电压差Vds，亦即减少电流控制开关SW的功率消耗。

举例来说，在本实施例中有机发光二极管像素P的灰阶极限值为255。当一个帧中的显示数据的最大灰阶值为255时，电压差Vgs是固定在Vgs3，此时电压差Vds的值为V3。由于电压差Vds是落于曲线A上，因此电压差Vds无法再减少，否则会影响到有机发光二极管像素P的亮度。当一个帧中的显示数据的最大灰阶值为128时，电压差Vgs是固定在Vgs2，此时电压差Vds的值为V4。为了降低电压差Vds，使电压差Vds落于曲线A上，电压控制器130可降低第一电压源VDD的电压或者升高第二电压源VSS的电压，以使第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)减少，进而让电压差Vds从V4降至V2，如此可以在维持相同亮度的情况下减少电流控制开关SW的功率消耗。当一个帧中的显示数据的最大灰阶值为64时，电压差Vgs是固定在Vgs1，此时电压差Vds的值为V5。为了降低电压差Vds，使电压差Vds落于曲线A上，电压控制器130可降低第一电压源VDD的电压或者升高第二电压源VSS的电压，以使第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)减少，进而让电压差Vds从V5降至V1，如此可以在维持相同亮度的情况下减少电流控制开关SW的功率消耗。

当帧中的显示数据的最大灰阶值越小时，电压差Vds可以下降的幅度越大，相对地电流控制开关SW减少的功率消耗也会越多。

另外，电流I的大小约略等于第一电压源VDD和显示电压Vc的电压差(VDD-Vc)的平方，为了避免降低第一电压源VDD的电压会影响到电流I，当电压控制器130降低第一电压源VDD的电压时，源极驱动器120也必须根据第一电压源VDD的电压降低程度相对应地降低显示电压Vc，使第一电压源VDD和显示电压Vc的电压差(VDD-Vc)维持不变。

在上述实施例中，电流控制开关SW为P型晶体管，然而在本发明其他实施例中，电流控制开关亦可为N型晶体管。当电流控制开关是P型晶体管时，升高第二电压源VSS的电压可得到较佳的效果；而当电流控制开关是N型晶体管时，降低第一电压源VDD的电压可得到较佳的效果。

请参考图4，图4为本发明电压控制器130的功能方块示意图。如图4所示，本发明电压控制器130包含判断单元132及电压控制单元134。判断单元132用以接收每一帧的显示数据，并判断帧中显示数据的最大灰阶值。电压控制单元134用以根据判断单元132判断出的最大灰阶值于相对应的帧显示周期中调整第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)，例如降低第一电压源VDD的电压，或者升高第二电压源VSS的电压。电压控制器130可另包含显示数据转换单元136，当电压控制单元134降低第一电压源VDD的电压时，显示数据转换单元136可相对应调整显示数据并传送至源极驱动器120，使源极驱动器120能以更新的显示电压驱动有机发光二极管像素P，以避免因降低第一电压源VDD的电压而影响到电流I。

另外，有机发光二极管显示装置100可还包含存储器140用以储存一查找表，电压控制单元134可根据判断单元132判断出的最大灰阶值及查找表调整第一电压源VDD及第二电压源VSS的电压差(VDD-VSS)。

请参考图5，图5为本发明有机发光二极管显示装置的驱动方法的流程图500。本发明有机发光二极管显示装置的驱动方法的流程如下列步骤：

步骤510：提供一有机发光二极管显示装置，该有机发光二极管显示装置包含多个有机发光二极管像素，每一有机发光二极管像素包含一电流控制开关，及一有机发光二极管，该电流控制开关的第一端耦接于一第一电压源，该有机发光二极管的第一端耦接于该电流控制开关的第二端，该有机发光二极管的第二端耦接于一第二电压源；

步骤520：根据一帧的显示数据输出扫描讯号，以依序开启这些有机发光二极管像素；

步骤530：根据该帧的显示数据的最大灰阶值调整该第一电压源及该第二电压源的电压差；及

步骤540：根据该第一电压源及该第二电压源的电压差输出一显示电压至这些有机发光二极管像素。

相较于现有技术，本发明有机发光二极管显示装置可动态地根据每一帧的显示数据的最大灰阶值，于相对应的帧显示周期中调整第一电压源及第二电压源的电压差，进而减少电流控制开关的功率消耗。因此，本发明有机发光二极管显示装置可以较省电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。