TW200521910A

TW200521910A - Electro-luminescence display device and driving apparatus thereof

Info

Publication number: TW200521910A
Application number: TW093114776A
Authority: TW
Inventors: Han-Sang Lee; Sung-Ki Kim; Hae-Yeol Kim; Juhn-Suk Yoo
Original assignee: Lg Philips Lcd Co Ltd
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-07-01
Also published as: KR100568592B1; TWI253035B; CN1637814A; US20050140599A1; US8068078B2; KR20050070342A; JP4210243B2; JP2005196114A; CN100394468C

Description

200521910

【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種雷较路1 , 不里电致發光顯示器（electro -

UfflineSCenCediSplay，ELD)，特別是一種電致發光顯不器及其驅動裝置，其可防止薄膜電晶體劣化，#以增加電致發光顯示器的晝質。【先前技術】近年來為解决以陰極射線管（cathode ray tube， CRT )模式工作之顯示器，其體積大、重量重等等缺點，不斷開發出各種平面顯示器，例如液晶顯示器（liquid

crystal display，LCD)、場發射顯示器（field emission display, FED)、電漿顯示器（piasma display panel, PDP)以及電致發光（electr〇 — luminescence, EL )顯示器等等。電致發光顯示器是一種使用亞磷材料的自發光裝置，其能夠藉由電子與電洞的再結合而發光。電致發光顯示器一般分類為無機電致發光裝置，其係使用亞磷材料於無機化合物中；或有機電致發光裝置，其係使用亞磷材料於有機化合物中。電致發光顯示器具有低電壓驅動之特性、自發光性、輕薄、視角廣、反應速度快、對比效果好等優點。有機電致發光裝置包含一電子注入層（electron injection layer)、一電子輸送層（electron carrier layer)、一發光層—emitting iayer)、一電洞輸送層（hole carrier layer)以及一電洞注入層（hole

第9頁 200521910 五、發明說明（2) in ject ion layer )。於有機電致發光裝置中，當施加一外加電壓於陰極和陽極之間時，自陽極產生之電子經由電子注入層及電子輪送層進入發光層，同時自陰極產生之電洞則經由電洞注入層及電洞輸送層進入發光層。因此，分別自電子輸送層和電洞輸送層流向發光層的電子和電洞藉由電子和電洞再結合而發光。參照第1圖，一種主動式矩陣型（active matrix type )電致發光顯示器係使用前述提及之有機電致發光裝置匕括電致發光面板2 0，其具有位於閘極線（g a t e lines，GL )與資料線（data Hnes，DL)各個交叉點上的晝素（pixels ) 28 ; —閘極線驅動器（gate dri ver ) 22，用以驅動電致發光面板2〇的閘極線“；一資料驅動器 (data driver ) 24，用以驅動電致發光面板2〇的資料線 DL;及一伽瑪電壓產哇哭〆 9n 田 α 捍徂、—缸 7 ° (gamma voltage generator ) 2 6，用以提供後數個伽瑪雷厭 v崎寬壓給資料驅動器2 4。閘極驅動器2 2給間梳始Γ τ ^ 蘭；&魂π。誉π紅閘線知描脈衝，用以連續驅動掉當廢蔣白冰Z 伽瑪電壓產生器26產生之伽瑪電Μ將自外部信號湄氺从垂^ ^… 仁啼 ^ Ά ^ 的數位負料信號轉換成類比資料 #號。當如供知描脈衝時，資料驅貝料信號給資料線DL。切為Μ曰她加類比貝當給閘極線G L —掃抵日f。士根據第2圖所 voltage source, 資料線DL的資料信號，i產相二各個畫素28接收到來自姐嬙筮9圆私二夂/屋生相虽於資料信號的光。，各個書去、

VDD 一素28包含一具有連接電壓源的陰極和連接單元驅動器

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(cell driver)30的陽極之電致發光單元（el cell， OEL )、一閘極線GL、一資料線DL以及一用以驅動電致發光單元0EL的接地電壓源（ground voltage source， GND )。 ’ 單元驅動器3 0包含一具有連接閘極線gl的閘極端、連接資料線的源極端（s 〇 u r c e t e r m i n a 1 )及連接第一節點 (first node) N1 的汲極端（drain terminal)之切換薄膜電晶體（switching thin film transistor) ΤΙ 、一具

有連接第一節點N1的閘極端、連接接地電壓源GND的汲極端和連接電致發光單元〇 E L的源極端之驅動薄膜電晶體 (driving thin film transistor) T2，以及連接於接地電壓源GND和第一節點N1之間的儲存電容（storage capaci tor ) Cst 〇

當給閘極線GL掃描脈衝時，切換薄膜電晶體τ 1會打開’因而施加來自資料線DL的資料信號給第一節點Ν1。施加於第一節點Ν1的資料信號使儲存電容cst充電並輸入至驅動薄膜電晶體T2的閘極端。驅動薄膜電晶體T2控制一自電壓源流經根據施加給閘極端的資料信號而發光的電致發光單元0EL的電流I，藉此控制自電致發光單元〇EL放射的光量。並且，即使切換薄膜電晶體T 1關掉，由於資料信號使儲存電容C s t充電的關係，驅動薄膜電晶體τ 2仍維持在開啟的狀態，因而持續控制一自電壓源VDE)流經電致發光單元0EL的電流I直到提供一資料信號在下一個結構内。流至電致發光單元0EL的電流I如公式一。

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[公式一]I=W/2L X Cox(Vg2-Vth：T 2 於公式中’ W為驅動薄膜電晶體T2的寬；L為驅動薄腺電晶體T2的長；Cox為由形成一層結構的絕緣層所提供' 電容值；Vg2為施加於驅動薄膜電晶體T2的閘極端之資' _ 4吕5虎的電麼值，V t h為驅動薄膜電晶體T 2的臨界電壓、ί (threshold voltage)值〇在公式一中，參數W、L 電晶體T2的哥命而改變。

Cox及Vg2不會隨著驅動薄膜然而，由於連續提供正電壓至閘極端及其電流驅動执計的結果，造成驅動薄膜電晶體劣化。且因為驅動薄= 晶體劣化的關係，造成驅動薄膜電晶體的臨界電壓超時增加。如同上述，如果增加驅動薄膜電晶體的臨界電壓時，曰流至電致發光單元0EL的電流量不能準確控制，因而減少發光性及無法顯示預期的影像。驅動薄膜電晶體T2是以氫化非晶矽（hydrogenate(1 amorphous si lic〇n )所製造。而氫化非晶矽有容易大量製造及能夠低溫下（< 3 5 0 °C )沉積的優點。因此，薄膜電B曰體：型都是以氫化非晶矽所製造。 y ^ 在氧化非晶石夕裡，由於一雜亂的原子陣列的關存-在弱的鍵32及懸鍵（dangling bond)，如弟3圖所示。另外朴、卜’一猎由弱的S i -S i鍵鍵結的矽（S i )自發卩列遷移’如第3B圖所示，因此於s i遷移走的位置上 2，子與電洞再結合，或者原子遷移狀態繼續發生。氫化非晶秒的原+姓〜構改變引發能階的改變，就像增加驅動

200521910 五、發明說明（5) 薄膜電晶體存如第4圖所示增加的關係，上是有困難# 許減少的關係響。【發明内容】鑒於以上致發光顯示器諸多限制與缺本發明的置，且其可防本發明之透過實施例來細說明之内容因此，為光顯示器，包線；複數個電複數個閘極線流而發光；一償電壓線之間一偏壓開關，電壓線連接之脈衝給第N-1 臨界電壓Vth至Vth，、Vth’’ 、Vth，，，等值，。所以’由於驅動薄膜電晶體的臨界電壓V 士 h 既定影像亮度準確地顯現在電致發光面板2 〇。再者，在電致發光面板20上，由於亮度些導致一殘留影像，因此對畫質造成負面影的問題，本發明的主要目的在於提供一種電及其驅動裝置，藉以解決先前技術所存在之點。優點是提供一種電致發光顯示器及其驅動裝止薄膜電晶體劣化，進而改進影像的品質。 2他特點與優點將於以下内容中描述，並可子1。本發明的目的與其他優點將可透過詳、專利範圍與附圖來了解。 $上述目的與優點，本發明所揭露之電致發含^複數個驅動電壓線；複數個補償電壓致發光單元，係位於矩陣式複數個資料線與的，個父叉處，其根據來自驅動電壓線的電動薄膜電晶體，係連接於電致發光單元與補 :用以控制施加於電致發光單元的電流；及係連接於第N- 1個補償電壓線與和第N個補償驅動薄膜電晶體的控制端之間，當施加掃描 3閘極線GL時，其會施加偏壓給驅動薄膜電 200521910 五、發明說明（6) 晶體。本發明另揭路:驅動電致發光電致發光顯示器的方法，此電致發光顯不器具有一電致發光單元，係位於矩陣式複數個資料線與複數個閘極線的各個交叉處，其根據來自驅動電壓線的電流而發光，以及具有連接於電致發光單元與補償電壓線之間的驅動薄膜電晶體，用以控制施加於電致發光單元的電Μ，而此驅動方法包含下列步驟··提供掃描脈衝給第Ν- 1個閘極線，用以驅動驅動薄膜電晶體及發光電致發光單凡；以及利用偏壓開關根據提供給第Ν 一 1 個閘極線的掃描脈衝來允許偏壓流過驅動薄膜電晶體，而此偏壓開關係連接於與第Ν個補償電壓線連接之驅動薄膜電晶體的控制端與第Ν - 1個補償電壓線之間。有關本發明的特徵與實作，茲配合圖示作最佳實施例詳細說明如下。【實施方式】以下舉出具體實施例以詳細說明本發明之内容，並以圖示作為輔助說明。說明中提及之符號係參照圖式符號。下文中’本發明之詳細說明係參照第5圖到第！ 3圖。第5圖係為根據本發明之第一實施例說明電致發光電致發光顯示器。電致發光顯示器包含：一電致發光面板 1 2 0 ’其具有位於閘極線與資料線的各個交叉點上的畫素；一閘極線驅動器丨2 2，用以驅動電致發光面板丨2 〇的閘極線GL ; —資料驅動器丨24，用以驅動電致發光面板12〇的資料線DL ; —伽瑪電壓產生器丨2 6，用以提供資料驅動器

第14頁 200521910 五、發明說明（7) 124複數個伽瑪電壓；一補償電壓產生器125，用以產生一補償電壓vss ; —移位暫存區塊（shift register block ) 129，其具有複數個移位暫存器，並連續提供來自補償電壓產生器125的補償電壓vss給複數個位於電致發光面板120上的補償電壓線”1 ;以及複數個連接相鄰晝間的偏壓開關（bias switches， sw )，用以垂直提~供來自補償電壓線VSL之補償電壓VSS給下一階畫素128。閘極驅動器1 2 2提供掃描脈衝給閘極線一GL來連續驅動閘極線GL。資料驅動器124利用伽瑪電壓產生器126產生之伽 ^將自外部信號源來的數位資料信號轉換成類比信號— =掃描脈衝時，資料驅動器124會提供類比信號給資料田觸產生器125用以產生高電屢準位之補償電壓供給移位暫存區塊129。當電壓差少於10 時，補•電麼產生器125會產生若干“之電流。自補：ΐ : iin9利用複數個移位暫存器連續位移來 ΐ ΐ ί壓產生15125之補償電壓VSSH並提供給複數個補 ::益線VSL。因&，接續地驅動每個於 f M ^VSL ^ # 29 ^ f^2° 板1 2 0的内部或外部。斧光面素…當合提担供掃描脈衝給閘極線GL時’沿著閘極線的各個佥 :生28光'“來自資料_的資料信號並根據資料信號：第15頁 200521910 五、發明說明（8) 第6圖係為第5圖中畫素之電路圖。書素128 •一電致發光單元0EL，其具有一連接電壓源一㈣之陰極；及一單 π驅動裔130，係連接於電致發光單元〇EL、閘極線“卜 1、資料線DL和補償電壓線VSL的陽極，其用以驅光單元0EL。切电双赞單兀驅動器1 3 0包括：一切換薄膜電晶體τ丨，豆且一連接閘極線(^^^的閘極端、一連接資料線儿的源極端及一連接第-節點Ν1的汲極端；—驅動薄膜電晶㈣，苴 =有-連接第一節點N1的閘極端、一連接補償電壓線 SLn-Ι的源極端及一連接電致發光單元〇el的汲極端；以及一儲存電容Cst，係連接於補償電壓線VSLn 一點N1之間。 ^乐即田施加掃描脈衝給閘極線GL時，切換薄膜電晶體T 1會 :丁開，因而提供來自資料軌的資料信號給第一節點ni。供給第一節點N1的資料信號會使儲存電容Cst充電並輸 ^至驅動薄膜電晶體T2的閘極端。驅動薄膜電晶體τ2控制電壓源VJ)D机經根據供應給閘極端的資料信號而發光之 =發光，兀〇EL的電流I，藉以控制自電致發光單元〇£；l 粗ΐ的光量。1^且，即使切換薄膜電晶體T1關掉，由於資雜:號使儲存電谷Cst充電的關係，驅動薄膜電晶體τ2仍二:在運作的狀態，並控制來自電壓源VDD流經電致發光早兀0EL的電流ϊ直到提供資料信號給下一個結構時。如第6圖所示，偏壓開關sw具有一連接閘極線^1的閑極端，一連接補償電壓線的源極端，及一連接下一階晝第16頁五、發明說明（9) 素1 2 8的單元驅動器1 3 2内的第一節點N1的源極端。 s提供掃描脈衝給閘極線GL η - 1時，偏壓開關$ ψ提供一來自第Ν-1個補償電壓線π。-!的低電壓準位之補償電

壓VSSL給第N個晝素128的第一節點N1。因此，供給在第N 個晝素128的第一節點N1上的補償電壓VSSL被提供給驅動，膜電晶體T2的閘極端。自移位暫存器129提供給第N個補仞電壓線VSLn的高電壓準位之補償電壓VSSH被輸入至驅動薄膜電，體T2的源極端。然而，於驅動第N個畫素丨28的電致發光單=OEL的驅動薄膜電晶體T2的閘極端與源極端之 2 ^f壓VgS疋自補償電壓線他11 — 1經由偏壓開關sw提 ΐ Ϊ端的補償電壓VSSL與提供給補償電壓線VSLn的補 V;SL】^的電壓差。因此，偏壓開關SW利用補償電壓界電Vgs給驅動薄膜電晶體τ2，藉以補償於臨界電壓Vth上的變化。

闰L曰係為用於驅動單元驅動器1 3 0之驅動波开^。第7 圖結合第6圖將用來解說太發昍筮第顯示器的驅動方法。月第一實細例之電致發光EL

電致發光顯示器及繁—香A 給閘極線的掃描脈第衝方法是利用提供時利用閘極線GLη- 1上之掃r f 里”上顯現圖像，同 128的驅動薄膜電> 脈衝犍供負偏壓給第N個畫素動薄膜電曰f忉曰曰/ ，用以補償於驅動第N個畫素的驅 7辟勝電日日體T2之臨界電壓v + h卜沾各畫素是連接閘極線以讣上的變化。在此，第N-1個 GLn。、 ’而第N個晝素則連接閘極線 200521910 五、發明說明（ίο) 於第7圖所示之間格時間p丨代綠ΓΤ ! ^ ^ 你描脈衝被提供給閘極線GLn-l*。進而，補償電壓”儿被提供給連接第個金素之驅動薄膜電晶體^的源極端的補償電壓線π。-〗，= H壓Λ位之補償電壓VSSH自移位暫存器129提供給連接第N個i素之驅動薄膜電晶體T2的源極端的補償電壓線 VSLn 〇如第8圖所示，第N-1個晝素的切換薄膜電晶體n和偏壓開關打開=提供給資料線DL的資料信號VD經由第pi個畫素之切換薄膜電晶體T 1被輸入至第一節點N丨。資料信號 VD使儲存電容Cst充電並輸入至驅動薄膜電晶體以之閘極端，且提供給補償電壓線VSLn-Ι的補償電壓VSSL被提供給驅動薄膜電晶體T2的源極端。第N-1個晝素的驅動薄膜電晶體T2控制自電壓源VDD流經根據施加給閘極端的資料信號而發光的電致發光單元〇EL的電流I，用以控制自電致發光單元0EL放射的光量。同時，經由偏壓開關sw提供給補償電壓線VSLη-l的低電壓準位之補償電壓VSSL被提供給第 N個晝素的第一節點N1。然後，補償電壓VSSL被提供給第N 個晝素之驅動薄膜電晶體T 2的閘極線。於是，由於自補償電壓提供VSLη-l經由偏壓開關SW提供給閘極線的補償電壓 VSSL與自補償電壓線VSLn提供給源極端的補償電壓VSSΗ之間的電壓差的關係，負偏壓-Vgs被提供給驅動薄膜電晶體。因此，第N個晝素之驅動薄膜電晶體T2的臨界電壓被負偏壓-Vgs給補償。換句話說，根據第8圖所示，於間格時間p 2内，關閉

第18頁 200521910 五、發明說明（π) 提供給閘極線GLn- 1的掃描脈衝，然後掃描脈衝被提供給第N個閘極線GLn。即使第N—}個晝素之切換薄膜電晶體n 於停止運作的狀態，但因為資料信號使儲存電容Cst充電的關係，而第N-1個晝素之驅動薄膜電晶體T2能維持在運作的狀態，並且能持續控制自電壓源VDD流經電致發光單元0EL·的電流I直到提供一資料信號至下一個結構時。同時，如第9圖所示，第N個晝素之驅動薄膜電晶體T2藉由提供給閘極線GLn的掃描脈衝而運作，用以控制提供給第ν個晝素之電流I。位於第N - 1個晝素上之驅動薄膜電晶體τ 2的臨界電壓Vth被提供負偏壓_Vgs並如上所述而補償之。第1 0圖與第11圖係根據本發明之第二實施例說明電致發光EL顯示器，其包含：一電致發光面板22〇，其具有位於閘極線GL與資料線DL的各個交又點上的畫素；一閘極驅動器2 2 2，用以驅動電致發光面板2 2 〇的閘極線g L ; —資料驅動器224，用以驅動電致發光面板22〇的資料線DL ; 一伽瑪電壓產生器22 6，用以提供資料驅動器224複複數個伽電壓；一補償電壓產生器225，用以產生一補償電壓Vss : 複數個偏壓開關SW，係連接於相鄰晝素2 2 8之間，用以垂直提供來自補償電壓線VSLn-1之補償電壓VSS給相鄰晝素 228 ;以及複數個内建（bui 11：一in )開關pQ，係連接於補償電壓線VSL和補償電壓產生器2 25之間，其根據提供給前一階閘極線G L的掃描脈衝來切斷自補償電壓產生器2 2 ς提供給補償電壓線V S L的補償電壓ν S S。根據本發明之第二實施例，在電致發光EL顯示器中，

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伽瑪電壓產生器根據本發明第一實因此於此不再重複由於閘極驅動器2 2 2、資料驅動器2 2 4、 226、晝素22 8和偏壓開關sw的操作與在施例之電致發光顯示器中的操作相同' , 描述之。補償電壓產生器225產生補償電壓vss並於電致發光面板22 0上經由接地電壓共同線（gr〇und v〇Uage⑶隨⑽ 1 ine，VSCL )提供給複數個補償電壓線VSL。各個内建開關PQ藉由提供給前一階閘極線GL的掃描脈衝而停止運作，用以切斷自接地電壓共同線”以提供給補償電壓線VSL的補償電壓vss。内建開關pQ可能係一晝素 228的切換薄膜電晶體n、一驅動薄膜電晶體τ2、一偏壓開關SW以及一 Ρ型薄膜電晶體（P type thin film transistor )。換句話說，切換薄膜電晶體n、驅動薄膜電晶體T2以及偏壓開關sw可以是N型薄膜電晶體（N thi日n fi lm transistors )，而内建開關PQ可以是p型薄膜電晶體。在自前一晝素的閘極線GL提供掃描脈衝的期間内，内建開關會關掉，反之，在這期間之外時則會打開。因此 '内建開關PQ根據來自前一畫素的閘極線GL的掃描脈衝來形成接地電壓共同線VSCL與驅動薄膜電晶體T2的源極端的連接或浮於接地電壓共同線VSCL。 ^補償電壓線VSL根據内建開關PQ的切換狀態來連接或浮於驅動薄膜電晶體T2的源極端。在此情況下，内建開關 PQ關掉也就是浮動補償電壓線VSL有一電壓，此電壓低於自電壓源VDD提供之電壓，並且浮動電壓為介於資料電壓

200521910 五、發明說明（13) VD與提供電壓之間的值。如果補償電壓線VSL浮動時’則提供逆偏壓（inverse bias voltage)給驅動薄膜電晶體T2，用以補償驅動薄膜電晶體Τ2的臨界電壓Vth。根據本發明之第二實施例，如同上述，電致發光EL顯示器和驅動方法，其包含利用提供給第N-1個閘極線“^】的掃描脈衝於第N-1個晝素上顯現圖像，並同時利用第N-i 個閉極線GLn-1上之掃描脈衝提供負偏壓_Vgs給第N個畫素 228的驅動薄膜電晶體T2用以補償於驅動第n個4素的驅動溥膜電晶體T2之臨界電壓Vth上的變化。第pi個畫素係連接閘極線GLn-i，而第N個晝素則連接閘極線GLn。一提供掃描脈衝給第N-；!個晝素的問極線虬〇_1，此時第 N^l個畫素的切換薄膜電晶體n及偏壓開關sw會開啟。同二κ 第Η個閘極線GLn_1的内建開關PQ會藉由提供給閘極線GLn-i之掃描脈衝來維持打開⑽的狀態，而連接第n ，補償電壓線VSU的内建開剩則會藉由提供給閉極線 GLn-1之掃描脈衝而關掉〇FF。 =情況T，第N-1個畫素的切換薄膜電晶體n被 =，此時提供給資料線DL的資料信號VD經由第N 個書的切換薄膜電晶體T1被提供給第一節點N1。提供仏一一二 =的資料信號VD會使儲存電容Cst充電並輸人至^ 旦素之驅動薄膜電晶體T2的閘極端。於是，第N — 電晶體Τ2會控制自電壓源vdd經根據施加：閘貝料尨唬而發光的電致發光單元0EL·流向補償電壓第21頁 200521910 五、發明說明（14) ySLn 1之電机I ’肖以控制自電致發光單元放射的光置〇同時，偏壓開關SW藉由提供給閘極線GLn-Ι之掃描脈 =而打開此日守提供給接地提供線vSLn-Ι的補償電壓VSS ^過偏__被提供給第N個晝素的第一節點^。此時，由於内建開關PQ藉由提供給閘極線之掃描脈衝而關掉，因此補償電壓線VSLn浮動。補償電壓vss被提供 1 =第N個晝素上之驅動薄膜電晶體T2的閘極端，且源極，汙動、。因此，當提供掃描脈衝給閘極線GLn—i時，負偏壓-Vgs被提供給第N個畫素的驅動薄膜電晶體T2。所以，於第Ν個畫素228上之驅動薄膜電晶體Τ2的臨界電壓Vth被負偏壓-Vgs給補償。換句話說，提供給閘極線GLn — l之掃描脈衝被關掉而掃描脈衝則提供給閘極線GLn。因此，即使第1個書素的薄膜電晶體τι被關掉，但由於資料信號VD使儲存電容充電的關係，第N_ 1個畫素的驅動薄膜電晶體T2仍能維持在運作的狀態，並控制自電壓源VDD流經電致發光單元〇el 的電流I直到提供資料信號至下一個結構時。同時，第N個畫素的驅動薄膜電晶體T2藉由提供給閘極線GLfl之掃描脈衝而運作，用以控制提供給第N個晝素的電流！。於第3 + / 個晝素上之驅動薄膜電晶體T2的臨界電壓vth被提供負電壓- Vgs且如上所述被補償之。、” 上述指出，為了控制上述之内建開關PQ，根據本發明第二實施例的電致發光EL顯示器構成各個N型裝置的内建第22頁 200521910 五、發明說明（15) 開關並轉換來自前一畫素之閘極線GLn-l的掃瞄脈衝，以作為一供給逆變器（supplying inverter)。接著參考第1 2圖與第1 3圖所示，根據本發明第三實施例之電致發光E L顯示器，其包含：一電致發光面板3 2 0，其具有位於閘極線GL與資料線DL的各個交叉點上的畫素；一閘極驅動器3 2 2，用以驅動電致發光面板3 2 0的閘極線 GL ; —資料驅動器3 2 4，用以驅動電致發光面板3 2 0的資料線DL ; —伽瑪電壓產生器326，用以提供資料驅動器324複數個伽瑪電壓；一補償電壓產生器3 2 5，用以產生一補償電壓VS S ;複數個連接相鄰畫素3 2 8之間的偏壓開關sw，用以垂直提供來自補償電壓線VSLn — i之補償電壓給接相鄰晝素328 ;及複數個取決於前一階的閘極線GL的掃描脈衝的内建開關PQ，其連接於補償電壓線VSL和畫素3 28之間。根據本發明之第三實施例，在電致發光EL顯示器中，由於閘極驅動器32 2、資料驅動器324、伽瑪電壓產生器 326、畫素32 8和偏壓開關SW的操作與在根據本發明第一實施例之電致發光顯示魏中的操作相同，因此：：：再；複說明。補償電壓產生器325，用以產生補償電壓vss並於電致發光面板320上經接地電壓共同線VSCL提供給複數個補償接於畫素3 2 8上之驅動薄共同線VSCL之間。内建開各個内建開關p Q被關掉並連膜電晶體T2的源極端與接地電壓 200521910

關PQ會藉由提供給前一階之閘極線“的掃描脈衝來切斷驅動薄膜電晶體T2的源極端與接地電壓共同線VSCL之間的連結。内建開關PQ可能係一晝素32 8之切換薄膜電晶體n、 -驅動薄膜電晶體T2、一偏壓開關sw及一p型薄膜電晶體。換句話說，切換薄膜電晶體τ 1、驅動薄膜電晶體T 2及偏壓開_可以以型薄膜電晶體，而内建開訓則可以是P型薄膜電晶體。在自前一畫素的閘極線GL提供掃描脈 :的期間内，内建開關會關#，反t，在這期間t外時則會打開。因此，内建開關pQ根據前一晝素的閘極線GL的掃描脈衝而連接接地電壓共同線…“與驅動薄膜電晶體K的每個補償電壓線VSL藉由各個内建開關pQ的切換作用來接j地連接驅動薄膜電晶體T2的源極端。二内建開關PQ關掉時，則驅動薄膜電晶體浮動。因此、，驅動薄膜電晶體Τ2的源極有一電壓，此電壓低於自電 C源VDD &供之電壓’並且浮動電壓為介於資料電壓D盘提供電壓之間的值。、〜如果驅動薄膜電晶體Τ2的源極浮動，則提 •，動薄臈電晶體Τ2,用以補償驅動薄膜電晶㈣^

根據本發明之第三實施例，如同上動方法，其包含利用提供給_Ln:的掃指 ^ N 1個畫素上顯現圖像，並同時利用提供在閘極琛Ln—1上之掃描脈衝提供負偏壓-Vgs給第N個畫素328 ^

200521910 五、發明說明（17) 驅動薄膜電晶體T2，以補償於驅動第N個晝素之驅動薄膜電晶體T2之臨界電壓Vth上的變化。第N —}個晝素係連接閘極線GLn-l，而第N個晝素32 8則連接閘極線GLn。提供掃描脈衝給第N-1個畫素的閘極線GLn—i，用以打開第N-1個晝素3 28的切換薄膜電晶體n及偏壓開關sw。同時，連接著補償電壓補償線VSLn-Ι的内建開關pQ會藉由提供給閘極線GLn-l之掃描脈衝來維持開⑽的狀態，而連接補償電壓線VSLn的内建開關Pq則會藉由提供給閘極線GLn — 1之掃描脈衝來關掉OFF。在此情況下，第N-1個畫素的切換薄膜電晶體τ丨被打開，此時提供給資料線DL的資料信號VD會經由第N—j個晝素的切換薄膜電晶體τι被提供給第一節點N1。提供仏第一節點N1的資料信號VD會使儲存電容Cst充電並輸入至°第個旦素上之驅動薄膜電晶體T 2的閘極端。於是，第n — 1個晝素的驅動薄膜電晶體T2會控制自電壓源…!）經由根據施 =給，極端的資料信號而發光的電致發光單元〇EL流向補償電壓線VSLn-Ι之電流！，藉以控制自電致發光單元〇EL放射的光量。》同時’偏壓開關…藉由提供給閘極線GLn-l之掃描脈衝而打開’此時&供給接地提供線y S L n _ 1的補償電壓V s S 會通過偏壓開關SW而提供給第N個畫素的第一節點N1。此時，因為内建開關PQ藉由提供給閘極線GLn—i之掃描脈衝而關掉，所以於第N個晝素3 28上之驅動薄膜電晶體T2的源極端洋動。補償電壓Vss被提供給第Ν個畫素328上之驅動第25頁 200521910 五、發明說明（18) " " ---- 薄膜電晶體T2的閘極端，而浮動電壓被提供給源極端。因此，當提供掃描脈衝給閘極線GLn —!時，負偏壓一Vgs被提供給第N個畫素的驅動薄膜電晶體T2。結果，於第N個畫素 228上之驅動薄膜電晶體T2的臨界電壓nh被負偏壓—¥^給補償。 σ 換句話說，提供給閘極線GLn— i之掃描脈衝被關掉而掃描脈衝則提供給閘極線GLn。因此，即使第pi個晝素的，膜電晶體T 1被關掉，但由於根據資料信號〇而使儲存電今Cst充電的關係，第pi個晝素的驅動薄膜電晶體T2能維持在運作的狀態，且控制來自電壓源VDD流經電致發光單兀0EL的電流I直到提供資料信號至下一個結構時。同時，第N個晝素的驅動薄膜電晶體T2藉由提供給閘極線GLn之掃描脈衝而打開，以控制提供給第N個晝素的電流I。於第N + 1個畫素上之驅動薄膜電晶體T2的臨界電壓Vth被提供負電壓-Vgs且如上所述被補償之。上述指出，為了控制内建開關PQ，根據本發明第三實施例的電致發光EL顯示器構成各個n型裝置的内建開關pq 並轉換來自别一畫素之閘極線G l η - 1的掃瞒脈衝，以作為一供給逆變器（supplying inverter)。如同上述，根據本發明實施例之電致發光顯示器及其驅動方法，包含連接於第!個晝素和第N個晝素之間的偏壓開關。本發明利用提供給前一畫素之閘極線GLn_ i的掃瞄脈衝來提供逆偏壓給驅動第N個畫素的驅動薄膜電晶體並補償臨界電壓。因此，本發明能夠補償驅動薄膜電晶體

第26頁 200521910 五、發明說明（19) 的劣化以改善顯示影像的品質。再者，本發明補償驅動薄膜電晶體的臨界電壓以制止亮度降低進而藉由殘像來防止畫質劣化。雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，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，所為之更動與潤飾均屬本發明之範圍，本發明之專利保護範圍視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

第27頁 200521910 圖式簡單說明第1圖係為說明先前技術之電致發光EL顯示器之結構圖；第2圖係為說明第1圖中先前技術的畫素之詳細電路圖；第3A圖與第3B圖係非晶矽之原子陣列之配置；第4圖係為說明驅動薄膜電晶體之劣化時臨界電壓的變化之不意圖，第5圖係說明根據本發明之第一實施例的電致發光顯示器之結構圖；第6圖係第5圖中畫素之電路圖；第7圖係弟6圖中用以驅動畫素之各種驅動波形，第8圖係第7圖中間隔時間P1内垂直方向運作之相鄰畫素之電路圖；第9圖係第7圖中間隔時間P2内垂直方向運作之相鄰晝素之電路圖；第1 0圖係為說明根據本發明之第二具體化的電致發光E L顯示器之結構圖；第11圖係第10圖中晝素之電路圖；第1 2圖係為說明根據本發明之第三實施例的電致發光E L顯示器之結構圖；及第13圖係第12圖中晝素之電路圖。【圖式符號說明】 20 電致發光面板 22 閘極線驅動器 24 資料驅動器· 26 伽瑪電壓產生器

200521910 圖式簡單說明 28 畫素 30 單元驅動器 32 Si -Si 鍵 024568902024568024568 222222233222222222222 11 11 1X 11 11 11 11 11 11 0AW OAW OAW OAW OAW OAW oo oo oo oo oo oo 器器板器生生面動器產產光驅動壓壓發線驅電電器器塊板生生區器器面器器產產存動動光動動壓壓暫驅驅發驅驅電電致極料償瑪素位元元致極料償瑪電閘資補伽晝移單單電閘資補伽器器板生生面器器產產光動動壓壓發驅驅電電素致極料償瑪素畫電閉資補伽畫第29頁 200521910 圖式簡單說明 DL 資料線 G L 閘極線 C 儲存電容 GND 接地電壓源 I 電流 N1 第一節點 0EL 電致發光單元 T1 切換薄膜電晶體 T2 驅動薄膜電晶體 VDD 電壓源

Ids 汲極與源極之間的電流

Vgs 偏壓

Vth 驅動薄膜電晶體的臨界電壓

Vth’ 驅動薄膜電晶體的臨界電壓

Vth’ ’ 驅動薄膜電晶體的臨界電壓

Vth’ ’ ’ 驅動薄膜電晶體的臨界電壓

Cst 儲存電容 GL0 閘極線 GL1 閘極線 G L η -1 閘極線 GLn 閘極線 SW 偏壓開關 VSL 補償電壓線 VSLn-Ι 補償電壓線

第30頁 200521910 圖式簡單說明 VSLn 補償電壓線 P1 間格時間 P2 間格時間 VD 資料信號 VSSH 高電壓準位之補償電壓 VSSL 低電壓準位之補償電壓 PQ 内建開關 VSCL 接地電壓共同線

第31頁

Claims

200521910

1 · 一種電致發光顯示器，包括：複數個驅動電壓線；複數個補償電壓線；複數個電致發光單元，複數個閘極線的每個交又處，電流而發光；位於矩陣式複數個資料線與係根據來自該驅動電壓線的稷數個驅動薄膜電晶I# .. _ _ ^ ^ σ … 初/寸狀电日日溫，連接於該電致發光單元與该補谓電壓線之間，用以抑告丨 . Κ < U巾Μ控制施加於該電致發光單元之電流；及 $ r雷；^ 壓開關’連接於第1個補償電塵線與和第Ν個該驅動薄膜電晶體的控制端之間，當提脈衝給第N_1個閑極線時，該偏壓開關會施加- 偏壓給该驅動薄膜電晶體。 ^如申請專利範圍第1項所述之電致發光顯示器，更包括· 一切換薄膜電晶體，連接於該閘極線、該資料線以及該驅動薄膜電晶體的控制端；及一儲存電容，連接於該補償電壓線與該驅動薄膜電晶體的控制端之間。 3.如申請專利範圍第2項所述之電致發光顯示器，其中該偏壓開關係包括·· 一控制端，連接該第N-1個閘極線；一第一輸入端，連接該第N- 1個補償電壓線；及一第二輸入端，連接該驅動薄膜電晶體的控制端，

第32頁 200521910 六、申請專利範圍且該驅動薄膜電晶體連接該第N個補償電壓線。 4.如申請專利範圍第2項所述之電致發光顯示器，更包括：一補償電壓產生器，用以產生一高電壓準位之補償電壓；及一移位暫存器，用以連續位移高電壓準位之補償電壓並提供補償電壓給該複數個補償電壓線。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N— i個閘極線時，來自該移位暫存器的高電壓準位之補償電壓被提供給該第N個補償電壓線，而低電壓準位之補償電壓則被提供給該第N-1個補償電壓線。 6二如申請專利範圍第5項所述之電致發光顯示器，其中當，供掃描脈衝給該第N—1個閘極線時，經由該切換薄膜^ 晶體提供資料給該驅動薄膜電晶體的控制端，且提供一來自該第N-1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該二輸入端。 7二如申請專利範圍第5項所述之電致發光顯示器，其中告提供掃描脈衝給該第N—i個閘極線時，該偏壓開關提供I 來自該第N-1個補償電壓線的低電壓準位之 2該第N個補償電壓線之該驅動薄膜電晶體的= 一來自該第N個補償電壓線的高電壓準位給該驅動薄膜f晶體之第二輸入端。㈣1員電壓 8.如申请專利範圍第3項所述之電致發光顯示器，更包 200521910

六、申請專利範圍括 · 補損電壓產生器’用以產生一補償電壓；一接地電壓共同線，連接該複數個補償電壓線補償電壓產生器，且該補償電壓產生器提供低電壓準/該補償電壓給該接地電壓共同線；及立之複數個内建開關，連接於該複數個補償電壓線遍= 接地電壓共同線之間。、、、，、該 9·如申請專利範圍第8項所述之電致發光顯示器，其中者提供掃描脈衝給該第N-1個閘極線時，第n- 1個内建開關田打開，而當提供掃描脈衝給該第N- 1個閘極線時，則第N ^ 建開關關掉。 ^ 10·如申請專利範圍第9項所述之電致發光顯示器，其中各個該複數個内建開關係為一與該驅動薄膜電晶體、該切換薄膜電晶體和該偏壓開關中的該薄膜電晶體的型態不同之一薄膜電晶體。· 11 ·如申請專利範圍第9項所述之電致發光顯示器，其中轉，，描脈衝的一逆變器連接於各個該内建開關的控制端與該第N-1個閘極端之間。 \2·如申請專利範圍第9項所述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N -1個閘極線時，該切換薄膜電晶體提供資料給該驅動薄膜電晶體的控制端，該控制端連接於為第N- 1個補償電壓線，並且經由該内建開關提供供給該第N — 1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該第二輸入端0

200521910 六、申請專利範圍 1 3.如申請專利範圍第9項所述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N—丨個閘極線時，該偏壓開關提供來自該第N -1個補償電壓線的你電壓準位之補償電壓給該驅動薄膜電晶體的控制端，反該控制端連接於該第N個補償電線’並且根據該内建開關的狀態提供產生自該第n個補償電壓線的浮動電壓給該第二輸入端。 1 4·如申請專利範圍第3項所述之電致發光顯示器，更包括： ' 一補償電壓產生器，用以產生一低電壓準位之補償電壓；一接地電壓共同線，連接該複數個補償電壓線和該補償電壓產生器，且該補償電壓產生器提供低電壓準位之補償電壓給該接地電壓共同線；及 N個内建開關，連接於各個該複數個補償電壓線與該驅動薄膜電晶體的第二輸入端之間。 >、 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N-1個閘極線時，該第N- 1個内建開關打開’而當提供掃描脈衝給該第N —丨個閘極線時，則談第N個内建開關關掉。 ^ …、如申請專利範圍第15項所述之電致發光顯示器，其中 f複數個内建開關係與該驅動薄膜電晶體、該切換薄暝電晶體和該偏壓開關中的薄膜電晶體的型態不同之一薄膜番晶體。、电 1 7 ·如申請專利範圍第丨5項所述之電致發光顯示器，其中

200521910 六、申請專利範圍轉換掃描脈衝的該逆變器連接於各個該内建開關的控制端與該第N - 1個閘極端之間。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項戶斤述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N _ 1個閘極線時，該切換薄膜電晶體提供資料給該驅動薄膜電晶體的控制端，且該控制端連接於該第N -1個補償電壓線，而且經由該内建開關提供供給該第N- 1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該第二輸入端。

1 9·如申請專利範圍第1 5項所述之電致發光顯示器，其中當提供掃描脈衝給該第N _ 1個閘極線時，該偏壓開關提供來自該第N -1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該驅動薄膜電晶體的控制端，且該控制端連接著該第N個補償電壓線，並且根據該内建開關的狀態提供產生自該第N 個補償電壓線的浮動電壓給該第二輸入端。 2 0. —種驅動電致發光顯示器的方法，該電致發光顯示器具有一電致發光單元，該電致發光單元位於矩陣式複數個資料線與閘極線的每個交叉處，於此該電致發光單元根據來自複數個驅動電摩線供給的電流而發光，並且該電致發光顯示器具有連接於該電致發光單元與一補償電壓線之間

的一驅動薄膜電晶體，該驅動薄膜電晶體控制施加於該電致發光單元的電流量，驅動該電致發光顯示器的方法包括下列步驟：提供掃描脈衝給該第N — 1個閘極線以驅動該驅動薄膜電晶體及該發光電致發光單元；及

第36頁 200521910 六、申請專利範圍利用一偏壓開關根據提供給兮常唸第N -1個pg α 描脈衝來允許偏壓流過該驅動薄膜電晶體 β極線的掃連接於該驅動薄膜電晶體的一控制端^該第而镇偏壓開關壓線之間，且該驅動薄膜電晶體連接兮^ —1個補償電線。 μ第N個補償電壓 21.如申請專利範圍第20項所述之驅動電致& 方法，更包括： ^光_示器的產生一高電壓準位之補償電壓；及連續位移高電壓準位之補償電壓以提供誃壓給該複數個補償電壓線。 Λ補積電 22·如申請專利範圍第21項所述之驅動電致發光顯方法，其中當提供掃描脈衝給該第N — i個閘極線時的換薄膜電晶體提供資料給該驅動薄膜電晶體的控 ^切該控制端連接於該第N_1個補償電壓線，而提供來自哕’★且 N-1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該第二^ $ 端。月,J 23·如申請專利範圍第21項所述之驅動電致發光顯示器的方法’其中當提供掃描脈衝給該第N - 1個閘極線時，該偏壓開關提供一來自該第N -1個補償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該驅動薄膜電晶體的控制端，且該驅動薄膜電 =曰體連接於该第N個補償電壓線，而一來自該第N個補償電壓線的高電壓準位之補償電壓則被提供給該第二輸入端。 24.如申請專利範圍第2〇項所述之驅動電致發光顯示器的方法，更包括：

第37頁 25.如申請專利範圍第24項所述之驅動電致發光顯示器的方法’其中當提供掃描脈衝給該閘極線時，各個該内建開關維持在開的狀態，而當提供掃描脈衝給該第N —丨個閘極線時’則維持在關的狀態。

200521910 六、申請專利範圍產生一補償電壓；提供該補償電壓給一接地電壓共同線，該接地電屢共同線連接該複數個補償電壓線，·及利用該複數個内建開關選擇性浮動各個該複數個補償電壓線，且該内建開關連接於該複數個補償電壓線與該接地電壓共同線之間。 26·如申請專利範圍第24項所述之驅動電致發光顯示器^ 方去’其中當提供掃描脈衝給該第N -1個閘極線時，該顯動薄膜電晶體的控制端被提供資料，且該控制端連接於 ^^1，個補償電壓線，而該内建開關提供來自該第Ν — ι個償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該第二輸入端。 •、如申明專，利範圍第2 4項所述之驅動電致發光顯示器^ ，法’其中當提供掃描脈衝給該第N -丨個閘極線后 ;開關提供來自該第Ν]個補償電壓線的低電壓‘= ^ ^壓/给該驅動薄膜電晶體的控制端，且該控制端^ & 個補償電壓綠，而該内建開關於關的狀態^連接亥第Ν個補償電壓線的浮動電壓給該第二輪入端 Z 8 ·如申缚直丨# w八細〇方法，更包括乾圍第20項所述之驅動電致發光顯示器纪一補償電壓

200521910 六、申請專利範圍 ----—~—- 提供該補償電壓給該接地電壓並π^ 乏六卜j綠，該接地雷壓共同線連接於該複數個補償電壓線；及电利用該複數個内建開關根據掃插脈衝來選擇性動該驅動薄膜電晶體的第二輸入端，且該内建開關連接各個該N個補償電壓線與該驅動薄膜電晶體的第二山、之間。一掬入端 2 9·如申請專利範圍第28項所述之驅動電致發光顯示器的方法’其中當提供掃描脈衝給該閘極線時，各個該内1建開關維持在開的狀態，而當提供掃描脈衝給該第N —丨個間極線時’則維持在關的狀態。 30·如申請專利範圍第28項所述之驅動電致發光顯示器的方法’其中當提供掃描脈衝給該第N - 1個閘極線時，該驅動薄膜電晶體的控制端被提供資料，且該控制端連接於嗲第N-1個補償電壓線，而該内建開關提供來自該第n —1個= 償電壓線的低電壓準位之補償電壓給該第二輸入端。 3 1 ·如申請專利範圍第2 8項所述之驅動電致發光顯示器的方法，其中當提供掃描脈衝給該第N-1個閘極線時，該偏，開關提供來自該第N- 1個補償電壓線的低電壓準位^補償，壓給該驅動薄膜電晶體的控制端，且該控制端連接於戎第N個補償電壓線，而該内建開關於關的狀態下提供一產生自邊第N個補償電壓線的浮動電壓給該第二輪入端。

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