TWI375204B - Organic light emitting diode display and driving method thereof - Google Patents

Description

1375204 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [02]本發明係關於一種有機發光二極體顯示裝置，尤其係關 • 於一種用於增強顯示品質之有機發光二極體顯示裝置及其驅動方 法。 【先前技術】 : [〇3]最近，業界已經開發了多種平面顯示裝置，可減少重量 • 及尺寸，從而避免陰極射線管的缺點。平面顯示裝置包含液晶顯 示（liquid crystal display ; LCD)裝置、場發射顯示（field emissi〇n display，FED)裝置、電聚顯示面板（piasma出印㈣ 以及電激發光（electroluminescence ; EL)裝置等。 [04]其中，電漿顯示面板的結構及製造制程簡單，因此電漿 顯示面板具有輕、薄、短且小的優點為業界所關注，作為顯示裝 置在製造大尺寸顯示裝置時具有大優勢但是也具有很大的缺 f 點’它的發光效率與亮度較低’並且功率消耗很高。因為使用了 半導體制程’應用薄膜電晶體（thin film transistor ; TFT)作為開 關裝置的主動型矩陣液晶顯示裝置難以被製造為較大的尺寸。但 是’因為夜晶顯示裝置主要用作筆記型電腦之顯示装置，因此， 對液晶顯示裝置的需求正在不斷地增加。與此相比，依照發光層 的材料’電激發光裝置大體上被分類為無機電激發光裝置與有機 電激發光裝置。電激發光裝置係為能夠自身發射光線的自發光的 5 1375204 裝置’優點在於響應速度快’並且發光效率、亮度以及視角較高。 [05]有機發光一極體裝置包含有機複合層電洞注入層（h〇le injection layer ; HIL)、電洞傳輸層（1^ 仕姐印⑽ layer ; HTL)、 發射層（emission layer ; EML)、電子傳輸層（electr〇n加卿时 layer ’ ETL)以及電子z主入層（electron injection layer ; EIL)，形 成於陽極電極與陰極電極之間，如「第1圖」所示。 . [06]有機複合層包含電洞注入層、電洞傳輸層、發射層、電 • 子傳輸層以及電子注入層,。 [07] 如果驅動電壓被應用至陽極電極與陰極電極，電洞注入 層中的電洞以及電子注人層中的電子各自移向發射層以激發發射 層。其結果是’發射層發射可見光。依照這種方法，影像透過發 射層產生的可見光而被顯示。 [08] 有機發光二極體裝置被分類為被動矩陣型顯示裝置以 及使用薄膜電晶體作為關裝置牡動矩陣麵示裝置。電流被 . 應用至彼此垂直交叉的陽極電極與陰極電極，被動矩陣型顯示裝 、-置據此選擇發光晶胞。減地，主動鱗麵示裝置選擇性地打 -開作為主練置的細電晶體以選紐光晶胞，並刻儲存電容 器中保持的電壓維持發光晶胞的冷光。 · _「第2圖」係為主動轉财機發光二極體顯示裝置之 晝素之等效電路圖。 [10]私考「第2圖」，主動矩陣型有機發光二極體顯示裝 6 1375204 ^ S 有機發光一極體 OLED ( organic light emitting diode ; OLED);彼此交又的資料線（dataHne ; DL)及閘極線（职纪^ ; GL)，開關溥膜電晶體τι ;驅動薄膜電晶體Τ2 ;以及儲存電容器 C1開關溥膜電晶體Τ1以及驅動薄膜電晶體Τ2實現為ρ型金屬 (metal-oxide-semiconductor field effect transistor ； MOS-FET) 〇 1 ]開關溥膜電晶體丁i被打開回應於來自閘極線的閘極低 電麼（或者掃描電壓），以形成自身源電極與汲電極之間的電流路 仅並且田閘極線的電壓為高於自身閾值電壓V也的閘極高電壓 時，保持關閉狀態。在開關薄膜電晶體τ i的打開時間間隔期間， 透過開關薄膜電晶體T1的源電極與没電極，來自資料線的資料電 壓被應用至儲存電容器α與驅動賴電晶體T2關電極。相反 地’在開關薄膜電晶體T1的關閉時間間隔期間，薄膜電晶體τι 的源電極與及電極之間的電流路徑被打開，從而沒有資料電壓被 應用至驅動薄膜電晶體T2以及儲存電容器α。 [12]驅動薄膜電晶體12的源電極連接於儲存電容器C1的-側電極與高鱗魏供應縣卿，紐電極連接於有機發光二 極體OLED的陽極電極。驅動薄膜電晶體Τ2的閘電極連接於開關 薄膜電晶體T1的及電極。依照閘極㈣，即供應至㈣極之資料 電壓，驅動薄爾晶射2控綱電極無電極之間的電流，從而 使得有機發光二歸〇咖發射触_亮度與㈣電壓對應。 7 ]儲存儲存資料賴 vdd之間的差錢壓，以穩定 料雜應_ 膜電晶體了2之間電極之電壓。個框週期内應用至驅動薄 [14]有機發光二極體OLED的f @ 包含陽極m “ 的現結構如「第1圖」所示， Γ 連接於驅動_電晶體乃之汲電極，以及陰極電 極，連接於低位準電源供應電壓vss。 [5]如第2圖」所不’晝素的亮度與有機發光二極體〇l助 中流動的電流成比例’電流受驅動_電晶體τ2之閘極電壓的控 |说疋4 $ 了增加晝素的免度，驅動薄膜電晶體η之閘—源 電壓|Vgs_調高。相反地，為了降低晝素的亮度，驅動薄膜電 日日體T2之閘一源電壓|VgS|應該調低。 [16]如第2圖」所不’主動矩陣型有機發光二極體顯示農 置存在問題，雖然開π率相對好於為每個晝素形成三個或多個薄 膜電曰曰體之有機發光二極體顯稀置，但是容易產生殘影 。透過 组合白色灰階與黑色紐為健影像鄉成殘影測試影像，應用 此殘影測試影像（左娜像）之資料至有機發光二極體顯示裝置 大約9秒後’當應财等灰階的測試涵至前_螢幕之晝素時出 現殘餘影像之實例如「第3圖」所示。有機發光二極體顯示裝置 之殘影被分類為可復顧f彡，當時間過去時會敍；以及影像烙 印，會永久留存。出現可復原殘影主要原因係晝素的薄膜電晶體 的特徵退化’出現影像烙印的主要原因係為有機混合層電洞注入 層、電洞傳輸層、發射層、電子傳輸層、電子注入層的退化。 Π7]第4圖」以及「第5圖」表示一個實驗，再現「第2 圖」所示習知技術之有機發光二減顯示裝置中出現的棋盤影像 的殘影效果。「第6圖」表示驅動薄膜電晶體T2的交又部。 ⑽請參考「第4圖」、「第5圖」以及「第6圖」，應用〇 伏特黑色絲電壓或者_7伏特自色絲賴至驅_職晶體τ2 的間電極16·7亳秒之後’當閘電極的電壓（閘極電壓）被改變為 中等灰階電齡5伏特時，測量驅動_電晶體τ2的汲—源電流 s ^個只驗十’ 〇伏特被應用至驅動薄膜電晶體了）的問電極， -7被應用至汲電極。 [19] 「第5圖」中’實體線表示當鶴薄膜電晶體Τ2的閘 極電壓從黑认階電壓變為中等灰階電壓時，驅動薄膜電晶體^ 的及源Us的皆化。虛線表示當驅動薄膜電晶體的間極 電驗白色灰階龍改變為轉灰階賴時，驅動薄膜電晶體乃 的沒-源電流Ws的變化。點線表示當維持驅動薄膜電晶體立的 閘極電壓為中等灰階賴例如_5伏特時，驅動薄膜電晶體如 没一源電流Ids的變化。 [20] 當驅動薄膜電晶體T2的閘極電壓為類似於實體線或者 虛線的黑色錢電壓或者白色紐賴時，「第6圖」的絕緣層Μ 的狀電荷被捕獲或者逃逸，如果驅動薄膜電晶體Τ2的間極電 壓被改變為巾等灰電壓，絕緣層61的電制變為巾等灰階的均 衡狀感。电荷仅‘&狀癌到達均衡狀態冑，驅動薄膜電晶體T2的没 :源電流出現錯誤’如「第5圖」所示的翻標記可見，此錯誤 取大為20奈安培，並且隨時間消逝而減少。 …[21]現在加以具體描述，如果驅動薄膜電晶體 Τ2的閘極電 [攸黑色紐改變為中等灰階，閘電極的電荷數量Qgate立即增 半導體層62的電何數量Qsemic〇nduct〇j^增加。雖然絕緣層 61的電荷數里Qmsulator沒有迅速地增加，但是絕緣層61的電荷 數里Qmsulator隨著時間消逝而增加。依照電荷數量守恆定律，驅 動薄膜電㈣T2的電荷滿足表達式Qgate + Qinsulat〇r + Qsemiconductoi- 〇 (Qgate的極性與咖咖〇1_及如論⑽如伽 的極性相反），因此，半導_ 62㈣荷數量被減少以降低没— 源電流Ids。如果驅動薄膜電晶體T2的閘極電壓從白色灰階電壓 變為中等灰階，半_層62的電荷數量Qsemic〇nduct〇r被減少的 數^：與閘極電屋的電荷數量Qgate透過白色灰階被減少的數量一 樣多’從而降低沒-源電流Ids，絕緣層&的電荷數量咖suiat〇r 受間電極與半導體f 62之間的電場的影響被減少，以增加沒— 源電流Ids。這兩個例子中，隨著時間流逝，電荷被改變為均雛 態’因此汲一源電流Ids變得相同。 [22]最後，當驅動薄膜電晶體T2的閘極電壓從白色灰階電 壓變為中等灰階電麵者從黑色灰階電壓改變為巾等灰階電摩 時，沒-源電流Ids之間的差值表現為有機發光二極體顯示裝置的 1375204 冗度’結果出現殘影。當驅動薄膜電晶體T2的閘極電㈣生改 文，如果驅動薄膜電晶體Ή的沒-源電流Ids之間的差值表現為 降低，然後可減少殘影。 … 阳]此外，如果相同極性的電壓或者直流電壓連續地被應用 至驅動薄膜電ΒΒθΙέΤ2關電極，驅動細電晶體T2的特徵被退 化p增加驅動薄膜電晶體η的閘極偏壓壓力以改變驅動薄膜恭 晶體立的閾值電壤，從而出現了問題。 、" 【發明内容】 [24]貫施例中 & r有機發光二極體顯示裝置包含顯示面板，其 T己* 3有機發来一 4 ’ 器，供應麵#體裝置之晝素制為_ ;以及資料驅動 ’、似、’墼至晝素，並且供應反向電壓至書辛，豆中反向 電壓相對於參考n -I具中反向 電1與資料電壓對稱。 中，含'^=之有機發光二極體顯示裝置之驅動方法 發光二極體編裝置先二極體裝置的晝素排列為矩陣，這種有機 至開電極之閘極_之驅動方法包含：提供驅動裝置，依照應用 與反向電壓至麵^彳鶴麵發光二鋪；以及供應資料電壓 稱於資料電壓、、置之閘電極’其中反向電壓基於參考電壓對 【實施方式】 [51]結合圖式部 _ 作詳細說明。 讀不之實例’將對本發明啸佳實施方式 1375204 [52] 請參考「第7圖」、「第8圖」、「第9圖」、「第1〇圖」、 「第11圖」、「第12圖」、「第13圖」、「第14圖」、「第15圖」、「第 16圖」、「第17圖」、「第18圖」、「第19圖」以及「第圖」，下 面解釋本發明之實施例。 [53] 請參考「第7圖」，本發明實施例之有機發光二極體顯 不裝置包含顯示面板70’形成有mxn個畫素74;資料驅動器72， 用於供應資料電壓至m條資料線D1至Dm ;掃描驅動器乃，用 於依序地供觸娜贼n條掃财S1至Sn ;錢，時序控制 斋71 ’用於控制資料驅動器72與掃描驅動器73。 [54] 顯示面板70中，畫素74形成於掃描線 與資料線D1至Dm之交叉部所定義的晝素區域。顯示面板7〇的 各畫素74被供應高位準電源供應電壓以及低位$電源供應 電壓VSS。 [55] 資料驅動器72轉換來自時序控制器71之數位視頻資料 紅綠藍RGB為類比伽馬補償電壓。第一實施例之資料驅動器72 於1/2框週期供應反向資料電壓至資料線m至此，以回應於 來自時序控鑛ή之控制訊號DDC (卿），紐在剩餘的1/2 框週期供應未經反向的資料電壓至資料線m至Dm。與此不同的 是.，第二實施例之資料驅動器72於1/2框週期供應未經反向的 資料電壓至資料線D1至Dm，回應於來自時序控制器71之控制 訊號DDC (講），然後在剩餘的1/2框週期供應經過反向的資 12 料電壓至資料線D1至Dm。 。[56]此外’第三實施例之資料驅動器72供應未反向的資料 賴至兩個畫素74中的任意_個晝素74，其中兩個晝素％彼此· 淨接於垂直與水平方向，並且供應反向資料電壓至另—畫素％， 以回應於來自時序控制n 71至控制訊議⑽c (爾））。其中， 被供應至鄰接晝素74的未反向資料電壓以及反向資料電壓透過i /2框週期單元被反向。 [57] 掃描驅動器73於1/2才匡週期依序地供應掃描脈衝至掃 描線si至Sn ’回應於來自時序控制器71之控制訊號sdc，然後 於巧餘的1/2框週期供應掃描脈衝至掃描線§1至％。就是說， 掃描驅動器73供應掃描脈衝至各掃描線S1至如兩次。本說明書 中掃描驅動恭73以及資料驅動器被速率為習知技術兩倍的頻率 (例如，120赫）所驅動。 [58] 時序控制器71供應數位視頻資料紅綠藍RGB至資料驅 動器72，並且制垂直/水平同步訊號以及時脈訊號等產生控制 訊號DDC (INV)、SDC，用於控制資料驅動器72與掃描驅動器 73的作業時序。此外，本發明包含框記憶體，為一個框週期儲存 且延遲對應於一個框的數位視頻資料紅綠藍RGB。對應於第n個 框的數位視頻資料被供應至資料驅動器72期間，框記憶體儲存且 延遲對應於第(η+l)個框的數位視頻資料紅綠藍RGB，然後供應它 們至時序控制器71。本說明書中，框記憶體裝設於時序控制器7ι 13 1375204 中ο [59]「第8圖」表示輸出自資料驅動器72之驅動波形與輸 出自掃描驅動器73之掃描脈衝之第一實施例。 [6〇]請參考「第8圖」，在一個框週期的第—個半框週期， 貝料驅動器72供應反向的黑色灰階電屋/Vdata至資料、線D1至

Dm然後在第二個車框週期’供應待顯示的實資料電麗別她至 資料線D1至Dm。 . / [61]依照對應於最低灰階的參考電屢，黑色灰階電屬觸血 係為與實資料雜Vdata對稱的賴。因此，黑色灰階電趣血 與麥考電屢之間的電虔差值與實資料電壓vd她與參考電磨之間 的電塵差值相同。 []掃插驅動益73依序供應掃描脈衝至各掃描，線至％ 兩次，從關步於待顯示的各黑色灰階電壓觸她以及實資料電 壓。 —[]因此如第9圖」所示，影像透過黑色灰階電壓舰&这 ^現於:健的第—個伟職，並且影像透過實資料電壓 Wata貫麟-個__第二解框職 黑色灰階電壓/Vdata f現於—齡、心 像透過 、、個框週期的第一個半框週期，使用 高要的正常透過實資料 Vdata而實現。 _「第1G圖」表示輪出自資料_ π之驅動波形盘輸 出自掃描驅動器73之掃描脈衝之第二實施例。 - 14 [65] 〇月參考「第1〇圖」，資料驅動器η在—個 一個半框週期供應實資料雷 — -期的弟 第二個半框週期供應黑色灰階電祕ta至心Dm然後在 [66] 實施例中，依照對應於最低灰階的參 電跡data係為與實轉麵__的·。"，、色义階 [67] 婦描脈衝被供應至各掃描線兩次，從而同步於 存顯不的各黑认階電_她與實倾賴。 []此如第11圖」所示，影像透過實資料電愿他这 貫現於Ί陶辑職，蝴像細色灰階電 壓/Vdata貫現於-個框週自的第二個半框週期。 []本發月之第-與第二實施例中，—個框週期内，實資料 電壓Wata狀t色鎌電請—物她供紅全部晝素。 []因此個框·巾’具有相同位準與不同極性的資料 電壓交替地被供應至各畫素74。 [71] 第12圖」係為輸出自掃描驅動器73至掃描脈衝與輸 出自資料驅動益72之驅動脈衝之第三實施例。 [72] 本發_第三實施例中，實#料電壓他&以及黑色灰 P白電壓/Vdataii過點反向方法同時地被供應至資料線〇1至〇瓜。 [73] 與垂皇/水平方向鄰接的晝素％被供應的資料訊號相 比’點反向方法供應極性被反向的資料訊號至顯示面板7〇上的各 晝素74，並且反向資料訊號的極性，於各框時供應至顯示面板7〇 15 上的全部晝素74β 上的全部晝素74β

…《一’土 / v uaui 王置京 74 , 74 ’其中金素74於筮一個主4s:田 1

'/i+ ’并T畫素74 第-個半麵触被絲黑色摘電壓觸她。 [76]本發明之第三實_巾，依照對應於最彳、灰階的參考電 對稱的電壓。因 [黑色灰階電壓/Vdata係為與實資料電壓Vd她 、色灰^毛昼/Vdata肖參考電壓之間的電壓差值相同於實資 料電壓Vdata與參考電壓之間的電壓差值。 、、 问掃描驅動器73依序地供應掃描脈衝至各條掃描線si至 Sn兩次’從而同步第一個半1//2框週期供應的資料電壓以及第二 個半1/2框週期供應的資料電壓。 [78] 因此，影像透過一個框週期的第一個半框週期與第二個 半桓週期的實資料電壓Vdata被實現。 [79] 這樣，在類似於第一及第二實施例的一個框週期内，本 發明第三實施例交替地供應具有相同位準與不同極性的資料電壓 至各晝素74。 [80] 此外，與第一及第二實施例僅僅使用一個框週期的半個 1375204 框週期的實f频Vdata侧彡她，神祖實施例使 用-個框週期的實資料電壓vdata實現具有確定性的影像。 [81]本發明之第一及第二實施例 二 负機發先二極體顯示裝 置中’週期性地應縣於參考㈣與實資料電壓別她_的室 色灰階糕/Vdata至各畫素包含的驅動薄膜電晶體之閉電極，: 而使得直流不會連續地被應用至驅動_電晶體之閘電極。 閘電極與麟層之間的介面以及縣層與铸體層之_介面所 捕獲的電荷在鶴_電晶體的閘極電_控制下週期性地逃 逸’以防止介義獲的電荷對驅動薄膜電晶體的電氣特徵產生不 利影響，此不利影響即為殘影的產生賴。下轉細描述，驅動 薄膜電晶體的電荷滿足表示式Qgate +㈣迦+ QSemic〇nductor = 〇 ·’ 因此如果 Δ(3ίη5ιι1^〇Γ 被最小化，則與 (^semiconductor相關的驅動薄膜電晶體的汲—源電流他僅僅受與

Qgate相關的閘極電壓的影像。因此，本發明實施例之有機發光二 極體顯示I置透過最小化驅動薄膜電晶體之縣㈣賴電荷效 應以防止殘影。此外，本發明實施例之有機發光二極體顯示裝置 在個框週期父替地應用相同大小的相反極性的電壓至驅動薄膜 電晶體的閘電極，這樣即使絕緣層中累積電荷，但是一個框週期 中電荷被彼此極性相反的電場抵消。 [82] 「第14圖」係為晝素74之第一實施例。 [83] 請翏考「第14圖」’第一實施例之晝素74包含開關薄· 17 1375204 膜電晶體ρτι以及驅動薄膜電晶體pT2，各自實現為p型金屬氧 化物半導體場效電晶體；儲存t容器C1，祕轉驅動薄膜電晶 .體PT2的閘極轉；以及有機發光二極體〇LED，由驅動薄膜電 晶體ΡΤ2驅動。晝素74在組態方面實質上與「第2圖」之畫素相 .同，但是晝素％在「第8圖」、「第10圖」以及「第12圖」之驅 .動波形的作業與作用效應方面明顯與「第2圖」之晝素不同。 [84] 產生的翻訊號Sean係為低邏輯電壓，不高於開關薄 鲁 膜電晶體pTl之閾值電壓。 [85] 透過在驅動薄膜電晶體pT2中產生汲—源電流，產生用 於令錢發光二極體發射规的資料電壓⑽，資料電壓咖係 為不向於參考電壓之電壓。 _「第15圖」係為應用至「第14圖」所示晝素之驅動波 形之第一實施例。 .[87],青參考「第15圖」，資料驅動器72在框週期應用 .黑色紐驢靖樣D1至Dm，_在第二個半框週期 :應用待顯示之實資料電麗_至資料線MDm。當開關薄膜 電晶體PT1被掃描脈衝打開時，供應至資料線Di至Dm的黑色灰 階電壓/Vdata以及實資料電壓別血被供應至驅動薄膜電晶體阳 的間電極。當黑色灰階輕觸他被絲·電極時，驅動薄膜 電晶體PT2維持_狀態’並且當實資料電塵偷被供應至閘 電極時形歧-賴道，從祕應錢至有·光二紐〇led， 18 1375204 &樣有機發光二極體OLED所發射光線的亮度對應於資料灰階。 [88]高於參考·Vref的正電塵的黑色灰階電壓/Vdata與低 於參考電壓Vref的負電壓的實資料電壓具有電屋差值，基 於參考電壓醫而對稱。就是說，黑色灰階龍/Vdata與參考^ .壓^之間的電壓差值實質上等於實資料電壓Vdata與參考電麼 . Vref之間的電壓差值。 " 癱 _儲存電容器C1在第二個半框週期儲存實資料電壓 • Vdata，以穩定地維持驅動薄膜電晶體叩之電壓。 [9〇]參考電壓Vref係為對應於最低灰階的電壓，並且與高位 準電源供應電壓VDD相同。 [91] 「第16圖」係為應用至「第14圖」所示晝素％之驅 動波形之第二實施例。 [92] 請參考「第I6圖」’資料驅動器π在0框週期供應 春實資料電愿Vdata至資料線〇1至加，然後在第二個半框週期供 •應待顯示之黑色灰階電壓/Vdata至資料線Dn>m。當開關薄膜 ·- 電晶體PT1被掃描脈衝打開時，供應至資料線D1至Dm之實資料 - 電壓Vd她與黑色灰階電壓/Vdata被供應至驅動薄膜電晶體pT2 之閉電極。當實資料電麗Vdata被應用時，驅動薄膜電晶體阳 形成汲一源通道，從而供應此電流至有機發光二極體〇led，這 軚有機發光二極體OLED所發射光線的亮度對應於資料灰階。然 後，當黑色灰階電壓/Vdata被應用時，驅動薄膜電晶體pT2被關 19 1375204 閉。 [93] jl電壓的黑色灰階電跡_與負電㈣實資料電愿 V—具有電值，基於參考雜Vref而對稱。 [)儲存电谷C1在弟一個半框週期館存實資料電壓 Vdata’以穩定地維持驅動薄膜電晶體pT2n、、 [95]第17圖」係為第二實施例之晝素％。 []月>考第17圖」’第二實施例之晝素74包含開關薄 膜電晶體奶以及驅動薄膜電晶體-，各自實現為n型金屬氧 化物半導體場效電晶體形式；儲存電容器C2，用於轉驅動薄膜 電晶體nT2的閘極電壓；以及有機發光二極體〇led，由驅動薄 膜電晶體nT2驅動。 [97] 產生用於控制晝素74之開關薄膜電晶體ητι的掃描訊 號Scan ’掃描訊號Scan係為不低於開關薄膜電晶體奶的閨值電 壓的高邏輯電壓。 [98] 產生資料電壓’透過在驅動薄膜電晶體奶中產生没— 源電流以令有機妓二絲〇LED發射祕，此㈣電壓係為不 低於參考電壓之電壓。 [99] 「第18圖」係為應用至「第17圖」所示晝素％之驅 動波形之第一實施例。 [100] 請參考「第18圖」，黑色灰階電跡data係為低於參考 電壓VrefH;壓’實倾電壓Vdata€為高轉考魅Μ之 1375204 正电壓f料羅動斋72在1/2框週期供應黑色灰階電愿觸血 至貝料線D1至Dm ’紐在第二辦框週驗應實龍電壓別血 至資料線D1至Dm。當開關薄膜電晶體奶被掃描脈衝打開時， 供應至資料線D1至Dm之黑色灰階電壓觸她與實資料電壓

Wata被供應至驅勤薄膜電晶體心之閘電極。當黑色灰階電麼 /Vdata被供應時，驅動薄膜電晶體奶保持斷開狀態，當實資料 電壓Vdata被供應時打開及—源通道，從而供應電流至有機發光 二極體OLED，观有贿光二歸QLED所發射練的亮度與 資料灰階對應。 ~ [1 〇 1 ]黑色灰階電壓/ Vdata與實資料電壓Vdata之間具有電壓 差值，基於參考電壓Vref而對稱。 [102] 儲存電容C2在第二個半框週期儲存實資料電壓 Vdata，以穩定地維持驅動薄膜電晶體1112之電壓。 [103] 麥考電壓Vref係為對應於最低灰階的電壓，與高位準電 源供應電壓VDD相同。 〇 [104] 「第19圖」係為應用至「第17圖」所示晝素74之驅 動波形之第二實施例。 [105] 請參考「第19圖」，實資料電壓Vdata·為高於參考電 壓Vref之正電壓，黑色灰階電壓係為低於參考電壓化^之 負電壓，資料驅動器72在1/2框週期供應實資料電壓Vdata至 資料線D1至Dm’然後在第二個半框週期供應黑色灰階電壓〜如也 21 1375204 至資料線D1至Dm。當開關薄膜電晶體—被掃描脈衝打開時， 被供應至純線D1至Dm的實㈣雜vdata錢黑色灰階電壓 /Vd血被供應至驅動_電晶體nT2關電極。當實資料電壓 Vdata被供糾’ _ _電㈣心打·—賴道，從而供應 電流至有機發仁極體QLED ’這財機發光二極體〇LED所發 射光線的亮度與·灰階騎。絲，#黑炫階麵施拉被 供應時’驅動薄臈電晶體nT2被關閉。 [106]黑色灰階電壓觸血與實資料電壓vdata具有電壓差 值，基於參考電壓Vref而對稱。 [1〇7]儲存電容C2在第一個半框週期儲存實資料電壓 Vdata，以穩定地維持驅動薄膜電晶體nT2之電壓。 [108]「弟14圖」、「第15圖」、「第16圖」、「第Η圖」、「第 18圖」以及「第19圖」所示的例子中，開關薄膜電晶體ητι與 驅動薄膜電晶體ηΤ2實現為相同類型的金屬氧化物半導體場效電 晶體。然而’開關薄膜電晶體nTl與驅動薄膜電晶體ητ2也可以 實現為不同類型的金屬氧化物半導體場效電晶體。換言之，開關 薄膜電晶體nTl可以實現為η型金屬氧化物半導體場效電晶體而 驅動薄膜電晶體ηΤ2可以貫現為ρ型金屬氧化物半導體場效電晶 體’或者開關薄膜電晶體nTl實現為ρ型金屬氧化物半導體場效 電晶體而驅動薄膜電晶體ηΤ2實現為η型金屬氧化物半導體場效 電晶體。 22 1375204 [109]「第20圖」、「第21圖」以及「第.22圖」為資料驅動 器72之積體電路之詳細電路圖。 m〇]請參考「第2〇圖」以及「第21圖」，資料驅動器72包 含複數個積體電路（integrated circuit; 1C )，各自驅動k (k為小於 111的整數）條資料線si至sk。各積體電路包含位移暫存器101， 串列連接於時序控制器71與資料線Vdatal至Vdatak之間；資料 暫存器102 ;第-鎖存器1〇3 ;第二鎖存器1〇4 ;數位/類比轉換 器（digital/anal〇gConverter ; DAC) 1〇5 ;以及輸出電路 1〇9。 [111] 依照來源位移時脈 SSC (source shift clock ; SSC)，位 移暫存器101移位來自時序控制器71之來源開始脈衝ssp(s_e startpulse ’ SSP)以產生取樣訊號。此外’位移暫存器1〇1移位來 源開始脈衝SSP以傳輸進位訊號CAR (carry signal ; CAR)至下 一階段積體電路的移位暫存器101。 [112] 資料暫存器1〇2臨時地儲存來自時序控制器71之數位 視頻資料RGB ’並絲應儲存的數位視㈣料卿至第一鎖存 器 103。 Π13]第一鎖存器1〇3取樣來自資料暫存器〗⑽之數位視頻資 料RGB，以回應於依序輸入自位移暫存器ι〇ι之取樣訊號，透過 個水平線單疋鎖存器此取樣資料，然後同時輸出-個水平線之 資料。 []第一鎖存盗104鎖存器輸入自第一鎖存器1〇3之資料， 23 1375204 然後輸出同時被另一積體電路之第 矛一鯓仔益1〇4鎖存哭之數位葙 頻資料，_於來自時序她71之麵輸出贼咖(s。繼 output signal ； SOE) *>

[115]數位/類比轉換器105包含P型解碼器〇>DEC) 106， 被供應正伽馬參考輕GH ; η型解碼器（ndec) L被供應 負的伽馬參考電壓GL ;以及多工請，輪出對應於資料灰階值 的正伽馬補償電壓，n型解碼器術解碼輸人自第二鎖存器⑽ 之數位視頻資料Data卜Data2、…、，以輸出對應於資料灰 階值之負伽馬補償電壓。 [116] 第-及第二實施例之多卫器⑽交替地選擇正極性的伽 馬補償電壓以及負極性的伽馬補償電壓，並且輸出選擇的正極性 /負極性伽馬補償電壓作為類比資料電塵，以回應於第一極性控 制訊號 POL 1 (first polarity control signal ; P0L1 )。 [117] 第一極性控制訊號POL1的邏輯值透過i/2框週期單 元被反向’從而在1/2框週期均勻地供應黑色灰階電壓/ydata4 者實資料電壓Vdata至全部畫素。 [118]第三實施例之多工器108交替地選擇正極性的伽馬補償 電壓以及負極性的伽馬補償電壓，並且輸出選擇的正極性/負極 性伽馬補償電壓作為類比資料電壓，以回應於第二極性控制訊號 P0L2 ( second polarity control signal，P0L2 )。 [119]第二極性控制訊號POL2指示被供應至各畫素的實資料 24 1375204 電壓Vdata與黑色灰階電壓八^data的極性，並且其邏輯值透過「第 12圖」所示之水平週期單元被反向。 [120] 此外，本發明之第三實施例中，如「第22圖」所示， 反向器54連接於偶數號多工器1〇8的選擇訊號輸出終端。反向器 54的角色是反向來自時序控制器71的第二極性控制訊號p〇L2。 [121] 因此’本發明之第三實施例中，實資料電壓vd血與黑 色灰階電麼/Vdata力透過電反向方法從資料驅動胃72被供應至顯 ί 示面板70。 [122] 輪出電路1〇9包含緩衝||，以最小化供應至資料線幻 至Sk之類比資料電壓之訊號衰減。 [12¾如果畫素74之薄膜電晶體被實現為如「第14圖」所示 之P型金屬氧化物半導體場效電晶體，則輸出自n型解碼器 之負伽馬補償電壓為實資料電壓Vdata，輪出自ρ型解碼器廳之 正伽馬補償電廢為黑色灰階電壓觸邮。但是，另一方面，如果晝 素74之薄膜電晶體被實現為如「第17圖」所示之n型金屬氧: ：物半導體場效電晶體，則輸出自P型解碼器106之正伽馬補償電 -壓為實資料電請恤，輸出自η型解碼器浙之負伽馬補償電屋 為黑色灰階電壓/Vdata。 [124] 「第23圖」'「第24圖」以及「第25圖」表示證實本 發明效果之實驗結果。 [125] 「第23圖」表示當「第15圖」以及「第16圖」所示 25 2黑色灰階電請data錢實資料龍Vdata靖地顧至驅動 =電晶體ΡΤ2時，驅動薄膜電晶體pT2的〉及—源電流的變化， 但是嗜資料電壓Vdata從對應於白色灰階的—7伏特改變為對應 於中等灰階的—5伏特，並且從對應黑色灰階的〇伏特改變為對應 於:等灰階的-5伏特。「第23圖」中的實驗中，參考賴* 即向位準電源供應電壓聊被供應為〇伏特。從「第Μ圖」中 可知’如果黑色灰階電壓以及實資料電壓別她交替地被應 用至驅動薄戰晶體阳’#實資料電壓勤從黑 ： 中等灰階或者_嫩物物㈣姻_電晶體PT2 的電流地的錯誤被減少為大約2 6奈安培。與此比較，習知技術 的駆動方法中’如「第5圖」所示，驅動薄膜電晶體即的電流 Ids的錯誤大約為2〇奈安培。 [126]「第24圖」表示當參考電壓Vref被調整至⑴伏特且 ”他貝驗條件#帛23圖」之實驗相同時，驅動薄膜電晶體阳 的沒一源電流WS的變化。「第24圖」之實驗中，採用與「第23 mL#fM/Vdata以及實資料電壓施a交替 地被應.用至驅動薄膜電晶體PT2，但是，實資料電壓v她從對應 於白色灰^的-7伏特改變為對應於中等灰階的—5伏特，並且從 對應黑色灰階㈣伏特改變為對應於中等灰階的-5伏特。從「第 24圖」以及第25圖」可知，如果黑色灰階電壓觸以及實資 料電賴她交替地被應用至驅動薄膜電晶體叩，並且參考麵 26 1375204

Vref被調整為不低於〇伏特的正電屋例如+i 8伏特，當實資料電 壓Vdata從黑色灰階改變為中等灰階或者從白色灰^變為中等 灰階時，驅動薄膜t晶體PT2力電流Ids的錯誤更被減少為大約 3 ,丁、安培@此’參考電屋Vref即高位準電源供應電壓题^ 期望被增加為不低於〇伏特的正電壓。另—方面，來考電壓耐 可被最佳化為「第25圖」的U伏特，但是驅動薄膜電晶體ρΤ2 的讀特徵可能對各面板以及各模組均不同，因此參考電壓㈣ 可以依照驅動薄膜電晶體ρΤ2的特徵而變化。 _「第23圖」、「第24圖」以及「第25圖」的實驗中， 資料取樣_被設定為初域示裝置㈣料取樣時_上千倍， 被反向的黑色雄賴/ydata叹實㈣ 錢地被供 應。其結果是，確認驅動_電晶體pT2的絕緣層電荷AQinsui_ 幾乎為〇。如「第21圖」所示，多工器⑽用於選擇p型解碼器 ⑽之輸出與η型解 107之輸出任意其―。閘極賴被應用之 後’ Ρ型解碼ϋ應解碼輸出自第二鎖存器1〇4之數位視頻資料。 此時’由於絕緣層電荷△(^血沉增加導致電流減少幾秒，但是 反向的黑色灰階賴/Vdata被應肋減少_數量的絕緣層電荷 =聰_ ’因此，下一框馳的驅動薄膜電晶體的電流特徵變 知·與前一框週期的相同。 陶如上所述’本發明之有機料二極_示裝置觸數位 視頻資料為正與貞賴，從域生基於參考糕對稱的黑色 27 1J/5204 電壓至驅動薄膜電晶 電氣特徵的退化及其 灰階電壓與實請健，纽转地供應此 體之閘電極，從而最錢轉_電晶體之 殘影。 述之實施例揭露如上，财並非用以限 疋本發明。在不脫離本發明之精 均屬本發社專州㈣1 '所為之更動與潤飾， :護範圍 ▲ 之保心圍之内。關於本翻所界定之保_

請參照所附之申請專利範圍。 【圖式簡單說明】 f1圖所福w知技術之有機發光二極體之結構示意圖； 弟2圖所示為習知_之主動矩陣型有機發光二極體顯示裝 置之晝素之電路圖； ^ 弟3圖所示為習知技術之殘f彡之示意圖； 第4圖所不為再現第3圖所示之殘影之實驗中驅動薄膜電晶 體之閘極電壓之示意圖； 第5圖所不為透過第4圖所示之閘極電壓改變驅動薄膜電晶 體之汲〜源電流之波形圖；

L 第6圖所示為習知技術之驅賴職日日日體之詳細剖視圖； 弟7圖所示為本發明實施例之有機發光二植體顯示裝置之方 塊圖； 第8圖所不為本發明驅動波形之第一實施例之波形圖； 第9圖所示為當第8圖之驅動波形被應用至顯示面板時被供 28 1375204 應至晝素J色灰階麵以及實倾健之極性型樣之示意圖； 第1〇圖所示為本發明驅動波形之第二實施例之波形圖； 第當第10圖之驅動波職顧至顯示面板時被 供應至畫素之黑色灰階電壓以及實資料電壓之極性型樣之示意 圖， ’ 第12圖所示為本發明驅動波形之第三實施例之波形圖； • 帛13麟示為當第12圖之购波形被應用至顯示面板時被 φ 供應至畫素之黑色灰階電壓以及實資料電壓之極性型樣之示咅 圖； 第14圖所示為第7圖所示畫素之第一實施例之示意圖； 第15圖所示為驅動波形之第一實施例被應用至第14圖所示 畫素之波形示意圖； 第16圖所示為驅動波形之第二實施例被應用至第14圖所示 晝素之波形示意圖； • 第17圖所示為第7圖所示晝素之第二實施例之示意圖； 第18圖所示為驅動波形之第一實施例被應用至第17圖所示 晝素之波形示意圖， 第19圖所示為驅動波形之第二實施例被應用至第π圖所示 晝素之波形示意圖； 第20圖所示為第7圖所示之資料驅動器之積體電路之詳細電 路圖，. 29 1375204 fgj * 圓， 第圖所示為第20圖所示之教位/類比轉換器之詳細電路 第22圖所示為本發明實施例之多工器，依照在水平週期反向 邏輯值的極性控制訊號而選擇資 ° ^禪㈣賴與反向賴以將其輸出； 第23圖、第24圖 結果之曲線圖。 、及弟25圖所示為證實本發明*果之實驗

【主要元件符號說明】

54 61 62 70 71 72 73 74 101 102 103 104 反向器 絕緣層 半導體層 顯示面板 時序控制器 資料驅動器 掃描驅動器 晝素 位移暫存器 資料暫存器 弟一鎖存器 第一鎖存器 數位/類比轉換器. 105 1375204

106、PDEC p型解碼器 107、NDEC n型解碼器 108 ' MUX 多工器 109 輸出電路 VDD 高位準電源供應電壓 vss 低位準電源供應電壓 Scan 掃描訊號 pTl ' T1 驅動薄膜電晶體 Cl 儲存電容器 C2 儲存電容器 pT2、T2 開關薄膜電晶體 nTl 開關薄膜電晶體 nT2 驅動薄膜電.晶體 OLED 有機發光二極體 POL1 第一極性控制訊號 POL2 第二極性控制訊號 Data 資料電壓 Datal, Data2,.. · ,Datak 數位視頻資料. Vdata 實資料電壓 /Vdata 黑色灰階電壓 SI, S2, , Sn 掃描線 31 1375204

Vdatal, Vdata2,.. .,Vdatak 資料線 Dl, D2, ..., Dm 資料線 GH 正伽馬參考電廢 GL 負伽馬參考電壓 SSC 來源位移時脈 SSP 來源開始脈衝 CAR 進位訊號 RGB 數位視頻資料紅綠藍 SOE 來源輸出訊號 DDC (INV)、SDC 控制訊號 32

Claims (1)

1375204 丨。1年咖日糾年5月16~^； 十、申請專利範圍： 1. 一種有機發光一極體顯示裝置，包含有： 一顯不面板，其中具有一有機發光二極體元件之晝素排列 為一矩陣；以及 資料驅動斋，於一個框週期之一前半個框週期供應一資 .料電塵與一反向電壓其中之-至該等晝素’如果該資料電壓於 雜輯狀簡半触職被供應晝素，則於該個框週 • 期之一後半個框週期供應該反向電壓至該等畫素，以及如果該 反向電壓被供應至該等畫素’則於該個框週期之該後半個框週 期供應該資料電壓至該晝素，其中該反向電壓相對於一參考電 壓與該資料電壓對稱。 2·如申sf專她圍第丨項所述之有機發光二極體顯示|置，其中 該晝素包含： 一驅動裝置，使用該資料電壓及該反向電壓驅動該有機發 ，光二極體元件； —高辦電麵’麟縣_高鲜電源供應賴至該驅 動裝置； 一低位準電壓源，用於供應一低位準電源供應電壓至該有 機發光二極體之一陰極電極； 一開關裝置，位於-資料線與一掃描線的一交叉部，用於 交替地供練自該資料線之該資料電壓以及該反向電壓至該 驅動裝置之該閘電極，以回應於來自該掃描線之該婦描訊號； 33 1375204 101年5月16日替換頁 以及 一掃描驅動器，用於產生該掃描訊號。 3. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該參考電壓以及該高位準電源供應電壓實質上包含相同的電 壓。 4. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該驅動裝置以及該開關裝置包含η型電晶體。 5. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中鲁 該驅動裝置以及該開關裝置包— ρ型電晶體。 6. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該驅動裝置以及該開關裝置包含不同導電性的電晶體。 7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該參考電壓包含不低於0伏特的一正電壓。 8. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該資料驅動器在一個樞週期的該第一個半框週期依序地供應舞 該反向電壓至該資料線，在該剩餘的丨/2框週期供應該資料 電壓至該資料線。 9. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光二極體顯示裳置，其中· 該資料驅動器在-個樞週期的該第一個半框週期依^地供應 該資料電壓至該資料線，在該剩餘的1/2框週期供應該反： 電壓至該資料線。 34 1375204 101年5月16日替換頁 1〇·如申％專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該貝料電壓以及一反向電壓在一個框週期透過一 1/2框週期 單元被供應至各個該晝素。 U.如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該資料電壓被供應至在一垂直及水平方向上彼此鄰接的晝素 • 其中任―，該反向電壓被供應至另一該晝素。 ，.I2.如申請專利範圍第η項所述之有機發光二極體顯示裝置，其 • 中被供應至該鄰接晝素的該資料電壓以及該反向電壓被一 2框週期單元反向。 13. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該資料驅動器包含： P型解碼器’轉換數位視頻資料為一第一極性的電壓. 一 η型解碼器，轉換該數位視頻資料為一第二極性的電 壓；以及 .^ 一多工器’交替地輸出該第一極性的該電壓以及該第二極 .· 性的該電壓。 14. 如申δ青專利氣圍第13項所述之有機發光二極體顯示裝置，其 中該多工器透過以1/2框單元交替地輸出該第一極性電壓以 及該第二極性電壓，以回應於一極性控制訊號。 15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光二極體顯示裝置，其 中該極性控制訊號指示該第一極性電壓的一極性以及該第_ 35 丄375204 101年5月16日替換頁 極性電壓的—極性，其-邏輯值透過-水平週期被反向。 6.如申π專她圍第2項所述之有機發光二極體顯示裝置，更包 含一時序控制器’供應該數位視頻資料至該資料驅動器，並且 控制該掃描驅動器與該資料驅動器的一作業時序。 如申》月專利範圍第16項所述之有機發光二極體顯示裝置，更 ^ 5 框5己憶體，在對應於一第η框的該數位視頻資料被供 應至該資料驅動器期間，儲存且延遲對應於一第(n+l)框的數位 視頻資料。 如申》月專利|巳圍第17項所述之有機發光二極體顯示裳置，其 中該框記憶體裝設於該時序控制器中。 ^ 19. 如申請專利範圍第丨項所述之有機發光二極體顯示裝置，其中 該參考電壓與該㈣電壓之_—電壓差值實f上與該參考 電壓與該反向電壓之間的一電壓差值大小相同。 20. :種有機發光二極體顯示裝置之驅動方法，其巾包含一有機發 光-極體兀件的畫素排列為一矩陣，該有機發光二極體顯示裝 置之驅動方法包含： 、 閘電極之一閘極電壓以驅 提供一驅動裝置，依照應用至一 動該有機發光二極體； 供應-資料電壓以及-反向電壓至該驅姆置之該問電 於-個框週期之-前半個框週期供應—資料電壓與一反 36 1375204 101年5月16日替換頁 向電壓其中之一至該等畫素； 如果該資料電壓於該個框週期 瑚之該刖丰個框週期被供應 至該等畫素’則於該個框週期之一接 後+個框週期供應該反向電 壓至該等畫素；以及 ％ 如果該反向電壓被供應至該等晝素，則於該健週期之該 後半個框週期供應該資料電壓至該等晝素，其中該反向電壓基 於一參考電壓對稱於該資料電壓。 21.如申請專利範圍第20項所述之有機發光二極麵示裝置之驅 動方法，更包含： 供應一高位準供應電壓至該驅動裝置；以及 使用-資料線與-掃描線的一交又部形成的一開關裝 置交替地供來自該資料線之該資料電壓以及該反向電壓至 該驅動農置之該閘電極。 ,22.如申凊專利範圍第21項所述之有機發光二極體顯示裝置之驅 動方法，其中該參考電壓包含的電壓實質上相同於該高位準電 ’ 源供應電壓。 23’如申請專利範圍第2〇項所述之有機發光二極體顯示裝置之驅 動方法，其中該參考電壓包含不低•於〇"k特的一正電壓。 24.如申請專利範圍第21項所述之有機發光二極體顯示裝置之驅 動方法’其中交替地供應該資料電壓以及該反向電壓包含在一 個框週期的該第一個半框週期供應該反向電壓至該資料線，然 37 1375204 101年5月16日替換頁 後在該剩餘的1/2框週期供應該資料電壓至該資料線。 25. 如申請專利範圍第21項所述之有機發光二極體顯示裝置之驅 動方法，其中交替地供應該資料電壓以及該反向電壓包含在一 個框週期的該第一個半框週期供應該資料電壓至該資料線，然 後在該剩餘的丨/2框週期供應該反向電壓至該資料線。 26. 如申晴專利範圍第2〇項所述之有機發光二極體顯示裝置之驅 動方法，其中供應該資料電壓以及一反向電壓包含在一個框週 期透過- 1/2框週期單元供應該資料電壓以及一反向電壓至《 各個該晝素。 27.如申轉纖®第2〇項所叙械發光二極醜示裝置之驅 動T法’其中供應該資料電壓以及一反向電壓包含供應該資料 電壓至在f直及水平方向彼此鄰接的任―該晝素，並且供應 該反向電壓至另一該晝素。 ~ 如U利範圍第27項所述之有機發光二極體顯示裝置之鱗 動方法纟中供應至該鄰接晝素的該資料電壓以及該反向 透過-1/2框週期單元被反向。 申月專她圍第2〇項所述之有機發光二極體顯示裝置《鹌 動方法纟中該參考單元與該資料電壓之間的一電壓差值實印 相同與該參考電壓與該反向電壓之_—電堡差值。 38