专利名称：可编程的发光二极管驱动方法
技术领域：
本发明是有关于一种发光二极管驱动方法，特别是有关于一种可编程的发光二极管驱动方法。
背景技术：
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)的特性是自己发光，不像薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)需要背光模块提供光源，因此有机发光二极管可视度和亮度均高，其次是电压需求低且省电效率高，加上反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低等，被视为21世纪最具前途的产品之一。
请参考图1，图1为有机发光二极管的结构示意图。该有机发光二极管100的基本结构是由一薄而透明具半导体特性的铟锡氧化物(ITO)110，与电源120的正极相连，再加上另一个金属阴极130，包成如三明治的结构。此三明治结构中包括了空穴传输层(HTL)140、发光层(EL)150与电子注入层(ETL)160。当电源120供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层150中结合，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三原色，构成基本色彩。
本发明则是针对有机发光二极管的驱动方法所提。一般来说，从有机发光二极管由暗到点亮，其电源为提供固定三阶段的电压/电流驱动电平给有机发光二极管。请参考图2A，图2A为发光二极管线路布局的示意图。图2A中，每单位的发光电路210、220、230皆具有一有机发光二极管240以及一电容250，每单位的发光电路210、220、230接受相同的电源S且分别接受开关信号Row1、Row2、Row3。
其中，以发光电路210为例，为使发光电路210的有机发光二极管240由暗点亮，电源S提供了固定的三段式(Three-Phase)的驱动电压/电流，并通过电容250储存电位，当电容250所储存电位达到有机发光二极管240的起始电位时，有机发光二极管240即可点亮。
请同时参考图2B，图2B为图2A电源与开关信号的时序示意图。在有机发光二极管240由暗到点亮期间，电源S提供三个阶段的不同驱动电压/电流电平给电容250，第一阶段为电源S提供放电模式的驱动电压/电流电平，配合其对应的开关信号Row1为电流流入模式，电容250为处于放电的状态。接着，第二阶段电源S提供预先充电的驱动电压/电流电平，且仍配合对应的开关信号Row1为电流流入模式，电容250开始接受预先充电。最后，第三阶段电源S提供电流驱动模式的驱动电压/电流电平，同样地，此时开关信号Row1仍为电流流入模式，电容250所储存的电位将抵达有机发光二极管240的起始电位，而对应使有机发光二极管240点亮。
因此，通过上述机制，可使发光电路210的有机发光二极管240点亮，此外，其它发光电路220、230对该有机发光二极管240亦可通过图2A所提供不同模式的电源S与开关信号Row2、Row3搭配，而使该有机发光二极管240点亮。
不过，公知有机发光二极管的固定三阶段的驱动方法，仅可有限度调整预先充电的周期与驱动电压/电流电平，其它如各阶段的工作时间与各阶段的工作模式等并不会随着有机发光二极管所对应的面板制程不同而有所调整，故，公知有机发光二极管的固定三阶段的驱动方法，其所提供的三阶段的驱动电压/电流电平并不能针对不同面板的特性而作出有效调整。
请参考图3，图3为理想与公知的有机发光二极管固定三阶段驱动方法的电源供应示意图。在理想情况下，电源三阶段依序的放电模式、预先充电模式以及电流驱动模式将使得驱动有机发光二极管的电压/电流电平在预先充电模式后，直接上升至起始电平。而在公知情况下，当电源由预先充电模式切换至驱动电流模式期间，由于预先充电模式、电流驱动电流模式并未针对有机发光二极管对应的面板制程特性而作调整，因此当面板所代表负载过大，相对使得驱动电流模式的时间过短或电平过低时，受到电源驱动电流模式的时间过短或电平过低的影响，会使得面板亮度驱动的速度较差且面板所显示的灰阶亮度亦不佳。
发明内容
本发明的主要目的是解决公知有机发光二极管其固定三阶段的驱动方法未能针对面板制程所需的问题。
为了达到上述目的，本发明提出一种可编程的发光二极管驱动方法，此方法包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制发光二极管明亮的控制电路，以及根据发光二极管的物理特性，决定各阶段电压/电流驱动电平其各自的使用模式。
也就是说，本发明提供了一种可编程的发光二极管驱动方法，其包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制该发光二极管明亮的一控制电路；根据该发光二极管的物理特性，决定所述阶段电压/电流驱动电平其各自至少三种的使用模式；以及根据该发光二极管的物理特性，调整所述阶段电压/电流驱动电平其各自使用模式的持续时间。
根据本发明的构思，可提供五阶段的电压/电流驱动电平。
根据本发明的构思，该五阶段的电压/电流驱动电平包括四种使用模式。
根据本发明的构思，该四种使用模式包括有一放电模式、一预先充电模式、一电流驱动模式以及一浮置模式。
根据本发明的另一方面，提供了一种可编程的发光二极管驱动方法，其包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制该发光二极管明亮的一控制电路；对应该三阶段以上的电压/电流驱动电平，提供三阶段以上的开关信号电平给控制该发光二极管明亮的一开关电路；以及根据该发光二极管的物理特性，决定所述阶段的电压/电流驱动电平与开关信号电平其各自至少三种的使用模式；以及根据该发光二极管的物理特性，调整所述阶段电压/电流驱动电平与开关信号电平其各自使用模式的持续时间。
根据本发明的构思，所述阶段的电压/电流驱动电平以及开关信号电平可应用在该发光二极管处于一动作情况以及一非动作情况。
根据本发明的构思，可提供五阶段的电压/电流驱动电平以及开关信号电平。
根据本发明的构思，该五阶段的电压/电流驱动电平包括有一放电模式、一预先充电模式、一电流驱动模式以及一驱动浮置模式等四种模式，该五阶段的开关信号电平包括有一电流流入模式、一逆偏模式以及一开关浮置模式等三种模式。
根据本发明的构思，还可包括于使用该电流驱动模式电压/电流驱动电平的该阶段前，加入一额外驱动阶段的电压/电流驱动电平。
根据本发明的构思，该额外驱动阶段的电压/电流驱动电平其电平值将较大于使用该电流驱动模式的该阶段的电压/电流驱动电平的电平值。
本发明提供该三阶段以上的电压/电流驱动电平还包括有至少三种使用模式。
相对应地，本发明亦可提供三阶段以上的开关信号电平给控制发光二极管明亮的开关电路，以及根据发光二极管的物理特性，决定各阶段开关信号电平其各自的使用模式。
本发明提供该三阶段以上的开关信号电平还包括有至少三种使用模式。
在本发明较佳实施例中，为提供五阶段的电压/电流驱动电平。此五阶段的电压/电流驱动电平还包括有四种使用模式，如放电模式、预先充电模式、电流驱动模式以及浮置模式等。
在本发明较佳实施例中，相对应五阶段的电压/电流驱动电平，为提供五阶段的开关信号电平。此五阶段的开关信号电平有三种使用模式，如电流流入模式、逆偏模式以及浮置模式等。
本发明提出一种可编程的发光二极管驱动方法，可针对面板制程所需，以使面板其亮度驱动速度以及灰阶显示亮度最佳化。
图1为有机发光二极管的结构示意图。
图2A为发光二极管线路布局的示意图。
图2B为图2A电源与开关信号的时序示意图。
图3为理想与公知的有机发光二极管固定三阶段驱动方法的电源供应示意图。
图4为本发明较佳实施例中的发光二极管其电压/电流驱动电平以及开关信号的时序示意图。
图5为本发明较佳实施例的以五组缓存器代表发光二极管其电压/电流驱动电平被切割的五个阶段的示意图。
图6为本发明较佳实施例的发光二极管其电压/电流驱动电平的波形图。
图7为本发明较佳实施例的在发光二极管处于动作情况下，以五组缓存器代表发光二极管其开关信号被切割五个阶段的示意图。
图8为在发光二极管处于非动作情况下，以五组缓存器代表发光二极管其开关信号被切割五个阶段的示意图。
图9为本发明较佳实施例的开关信号波形的示意图。
图10为本发明较佳实施例的另一电压/电流驱动电平的时序示意图。
图11为公知电压/电流驱动电平与本发明电压/电流驱动电平的波形比较图。
其中，附图标记说明如下100有机发光二极管110铟锡氧化物120电源130金属阴极140电动传输层150发光层160电子注入层210～230发光电路240有机发光二极管250电容具体实施方式
请参考图4，图4为本发明较佳实施例中的发光二极管其电压/电流驱动电平以及开关信号的时序示意图。为了使有机发光二极管其固定三阶段的驱动方法能针对面板制程所需，本发明特地在发光二极管其电源端，提供了可针对面板制程所需的而程序化的三阶段以上的电压/电流驱动电平，可利用在其电源端以可编程的芯片控制电源的输出电压来实现。
因此，在图4中，为将发光二极管由暗到点亮期间(例如Data1期间)的电压/电流驱动电平切割成五阶段来实施，而其对应的开关信号亦切割成五阶段来实施。
其中，电压/电流驱动电平所切割的五个阶段(SP1～SP5)可具有四种使用模式，如放电模式、预先充电模式、电流驱动模式、浮置模式。开关信号所切割的五个阶段(RP1～RP5)则具有三种使用模式，如放电模式、逆偏模式以及浮置模式。
由于各阶段为可编程，因此使用者可自行针对所需设定各阶段的使用模式、各阶段的持续时间等。在本发明较佳实施例中，则以可代表16位的缓存器组来定义各阶段的使用模式及持续时间等。
举例来说，可利用16位中的第8～第10位(Bit[10∶8])来选择欲设定者为SP1～SP5阶段中的何者，用第6～第7位(Bit[7∶6])来设定为何种使用模式，以及用第0～第5位来定义模式所持续时间(6个位可规划出0～64个系统时脉)。
请继续参考图5，图5为本发明较佳实施例的以五组缓存器代表发光二极管其电压/电流驱动电平被切割的五个阶段的示意图。在图5中，每一组缓存器可代表8位，且以五组缓存器代表发光二极管其电压/电流驱动电平所切割的五个阶段(SP1～SP5)。其中，第6～第7位为定义使用何种模式，且定义如下Bit[7∶6]＝0，0＝放电模式＝0，1＝预先充电模式＝1，0＝电流驱动模式＝1，1＝浮置模式而，第0～第5位为定义模式所持续的时间。最后，根据这些缓存器组所定义出的发光二极管其电压/电流驱动电平被切割出五阶段的使用模式及其持续时间，可参考图6，图6为本发明较佳实施例的发光二极管其电压/电流驱动电平的波形图。在图6中，电压/电流驱动电平依序为放电模式持续5个时脉、预先充电模式持续8个时脉、电流驱动模式持续64个时脉、放电模式持续1个时脉、浮置模式持续1个时脉。
而对应图5发光二极管其电压/电流驱动电平五个阶段的定义，发光二极管所接收的开关信号可根据发光二极管为处于动作情况或处于非动作情况，而在被切割的阶段上有着不同的设定。
请继续参考图7，图7为本发明较佳实施例的在发光二极管处于动作情况下，以五组缓存器代表发光二极管其开关信号被切割五个阶段的示意图。在图6中，每一组缓存器同样可代表8位，且同样以五组缓存器代表发光二极管其开关信号所切割的五个阶段(RP1～RP5)。其中，第6～第7位为定义使用何种模式，且定义如下Bit[7∶6]＝0，0＝电流流入模式＝0，1＝逆偏模式＝1，0＝浮置模式第0～第5位则为定义模式所持续的时间。
若发光二极管为处于非动作的情况下，则对应图5定义，其开关信号各阶段的设定，请参考图8，图8为在发光二极管处于非动作情况下，以五组缓存器代表发光二极管其开关信号被切割五个阶段的示意图。其中五组缓存器(各为8位)代表发光二极管开关信号被切割五个阶段(RP1～RP5)的定义与图7的定义相同，只是各阶段的设定值为根据二极管处于非动作情况下而设定与图7所示不同。
因此，在本发明较佳实施例中，对应图5，图7以及图8最后所实现的波形可参考图9，图9为本发明较佳实施例的开关信号波形的示意图。在图9中，开关信号(Row0)为依序经历发光二极管处于动作情况、非动作情况以及非动作情况，且在发光二极管处于动作情况期间，更依序经历五个阶段(RP1～RP5)，其分别为电流流入模式经历6个时脉(RP1)、电流流入模式经历9个时脉(RP2)、电流流入模式经历64个时脉(RP3)、电流流入模式经历1个时脉(RP4)、逆偏模式经历1个时脉(RP5)。
同理，对应图5、图7可得到图9开关信号(Row1或Row2)于不同情况下各阶段的设定模式以及其持续时间。
故，通过可编程的改变发光二极管其多阶段定义的电压/电流驱动电平以及开关信号，即可针对不同需求的面板，调整各阶段的电压/电流驱动电平以及开关信号定义以及持续时间，使得发光二极管能更快速点亮以及熄灭，以大幅提高面板亮度驱动的速率。
此外，为了增进面板灰阶显示的效能，还可在电压/电流驱动电平为使用电流驱动模式阶段的前加入一短时间的额外驱动阶段(Over-Driving phase)。
请参考图10，图10为本发明较佳实施例的另一电压/电流驱动电平的时序示意图。于图10中，假设第三阶段(SP3)为使用电流驱动模式，且特地在第三阶段(SP3)之前加上额外驱动阶段。也就是期望在电压/电流驱动电平使用电流驱动模式之前，先提供短时间、较电流驱动模式的电流电平大的驱动电流，以使发光二极管其电压/电流驱动电平于使用电流驱动模式阶段时，即可精准提供其所需的电流值，进而使其电压/电流驱动电平的波形图能接近理想。
请参考图11，图11为公知电压/电流驱动电平与本发明电压/电流驱动电平的波形比较图。由图11可知，电压/电流驱动电平在电流驱动模式阶段的前阶增加额外驱动阶段，且增加额外驱动阶段所提供的电压/电流驱动电平可使预先充电模式阶段的电压/电流驱动电平快速上升至理想电平，因此电压/电流驱动电平于电流驱动模式阶段时，得以在理想电平的基础下持续进行，而并非如同公知电压/电流驱动电平在预先充电模式阶段末期即下滑，且公知电压/电流驱动电平于电流驱动模式阶段时，为在一较理想电平偏低的基础下进行。
也因此，本发明所提供的电压/电流驱动电平，可使得发光二极管能被精确的点亮，且在发光二极管被点亮的过程中，为感觉是被瞬间点亮，而非公知由暗渐亮的情况。
综合上述，本发明提供一种可编程的发光二极管驱动方法，通过对发光二极管的电压/电流驱动电平的提供端以及开关信号的提供端施以可编程的控制，因此控制发光二极管明亮的电压/电流驱动电平以及开关信号可根据使用者所需以多阶段的方式定义，以使发光二极管能根据面板制程提供最有效的驱动程序，进而使面板所呈现的灰阶显示在效能以及感官上最佳化。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能以的限制本发明的范围。即大凡依本发明的构思所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。
权利要求
1.一种可编程的发光二极管驱动方法，其中包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制该发光二极管明亮的一控制电路；根据该发光二极管的物理特性，决定所述阶段电压/电流驱动电平其各自至少三种的使用模式；以及根据该发光二极管的物理特性，调整所述阶段电压/电流驱动电平其各自使用模式的持续时间。
2.如权利要求1所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是为提供五阶段的电压/电流驱动电平。
3.如权利要求2所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是该五阶段的电压/电流驱动电平包括四种使用模式。
4.如权利要求3所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是该四种使用模式包括有一放电模式、一预先充电模式、一电流驱动模式以及一浮置模式。
5.一种可编程的发光二极管驱动方法，其中包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制该发光二极管明亮的一控制电路；对应该三阶段以上的电压/电流驱动电平，提供三阶段以上的开关信号电平给控制该发光二极管明亮的一开关电路；根据该发光二极管的物理特性，决定所述阶段的电压/电流驱动电平与开关信号电平其各自至少三种的使用模式；以及根据该发光二极管的物理特性，调整所述阶段电压/电流驱动电平与开关信号电平其各自使用模式的持续时间。
6.如权利要求5所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是所述阶段的电压/电流驱动电平以及开关信号电平可应用在该发光二极管处于一动作情况以及一非动作情况。
7.如权利要求5所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是为提供五阶段的电压/电流驱动电平以及开关信号电平。
8.如权利要求7所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是该五阶段的电压/电流驱动电平包括有一放电模式、一预先充电模式、一电流驱动模式以及一驱动浮置模式等四种模式，该五阶段的开关信号电平包括有一电流流入模式、一逆偏模式以及一开关浮置模式等三种模式。
9.如权利要求8所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是还包括于使用该电流驱动模式电压/电流驱动电平的该阶段前，加入一额外驱动阶段的电压/电流驱动电平。
10.如权利要求9所述的可编程的发光二极管驱动方法，其特征是该额外驱动阶段的电压/电流驱动电平其电平值将较大于使用该电流驱动模式的该阶段的电压/电流驱动电平的电平值。
全文摘要
本发明涉及一种可编程的发光二极管驱动方法，其包括提供三阶段以上的电压/电流驱动电平给控制该发光二极管明亮的一控制电路；根据该发光二极管的物理特性，决定所述阶段电压/电流驱动电平其各自至少三种的使用模式；以及根据该发光二极管的物理特性，调整所述阶段电压/电流驱动电平其各自使用模式的持续时间。通过对发光二极管的电压/电流驱动电平的提供端以及开关信号的提供端施以可编程的控制，因此控制发光二极管明亮的电压/电流驱动电平以及开关信号可根据使用者所需以多阶段的方式定义，以使发光二极管能根据面板制程提供最有效的驱动程序，进而使面板所呈现的灰阶显示在效能以及感官上最佳化。
文档编号H05B33/02GK1790465SQ200410100700
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者王明坤, 张士庭, 杨得鑫 申请人:盛群半导体股份有限公司