TW512295B - Active matrix electroluminescent display device - Google Patents

Description

512295 五、 發明說明（1) 本 發 明 揭 橥 一 種 主 動 矩 陣 電 激 發 光 顯 示 器裝置 ，其 包含 以 行 列 方 式 排 列 的 電 激 發 光 顯 示 像 素 陣 列 。本發 明尤 其與 像 素 列 共 享 一 條 共 用 線 路 5 並 且 藉 由 該 共 用線路 傳遞 流過 列顯 示 元 件 的 電 流 之 顯 示 器 裝 置 有 關 〇 矩 陣 顯 示 器 裝 置 已 知 可 運 用 電 激 發 光 發光元 件以 及顯 示 元 件 該 顯 示 元 件 包 含 使 用 聚 合 物 材 料 的有機 薄膜 電激 發 光 元 件 或 使 用 傳 統I I I- V半導體化合物的發光二極體 (LED s) 〇 最 近 研 發 的 有 機 電 激 發 光 材 料 5 特別是 聚合 物材 料 已 經 展 現 出 其 特 別 適 用 於 影 像 顯 示 器 裝 置，這 些材 料通 常 包 含 •— 或 許 多 層 半 導 體 膠 合 的 聚 合 物 其像三 明治 般爽 於 一 對 電 極 之 間 其 中 之 一 為 透 明 的 而 另 一個為 適合 將空 穴 或 電 子 注 入 聚 合 物 層 的 材 料 〇 使 用' CVD處理或使用可溶解結合的聚合物溶液之旋轉喷 塗 技 術 j 可 製 備 聚 合 物 材 料 〇 有 機 電 激 發 光 材 料 展 示 出 類 二 極 體 的 I- V特性 ，所以可 提 供 顯 示 功 能 以 及 切 換 功 能 ? 因 此 可 用 於 被動式 顯示 器。 不 過 本 發 明 揭 橥 的 是 主 動 矩 陣 顯 示 器 裝 置，其 每個 像素 包 含 一 個 顯 示 元 件 和 一 個 用 來 控 制 流 過 顯 示元件 的電 流之 切 換 裝 置 〇 US 5670792 内說明主動矩陣電激發光顯示器 的 範 例 其 内 容 在 此 併 入 當 成 參 考 〇 隨 著 事 實 伴 隨 此 種 顯 示 器 裝 置 而 來 的 問 題是其 使用 到電 流 驅 動 的 顯 示 元 件 本 發 明 揭 橥 的 此 種 顯 示器裝 置包 含一 條 共 用 線 路 其 上 會 流 過 來 列 内 所 有 像 素的電 流。 來自 列 内 像 素 的 混 合 電 流 會 造 成 共 用 線 路 内 不 同的電 壓， 而這

第5頁 512295 五、發明說明（2) 些電壓取決於 都通過共用線 不必要的改變 在列内的像素 依照本發明 置，包含： 以行列方式 激發光顯示元 礎’控制流過 享一條共用線 件之電流會在 用於產生訊 順序將訊號電 進一步包含： 用於產生像 像素錯誤值的 號電壓，並且 壓； 用於更新像 的每個像素訊 用於將已更 像素列的模 流過列内所有像素的電流，因為這些電流全 路。這些差異電壓會對於顯示像素輸出造成 ，這會變動到供應到列内的整組訊號，然後 之間就會產生干擾。 ，其揭橥一種主動矩陣電激發光顯示器裝 排列的顯示像素陣列，每個像素包含一個電 件以及用於以供應至像素之訊號電壓為基 顯示裝置的電流之切換裝置，每像素列都共 路，藉由共用線路傳遞流過像素列的顯示元 共用訊號線路上造成差異電壓；以及 號電壓對應於顯示元件預期輸出，並且用於 壓供應給像素列的驅動器電路，其中該電路 素列内欲從像素列的模型中獲得定址之每個 裝置，該模型會考慮欲供應到列内像素的訊 會使用該錯誤值來說明共用線路上的差異電 素列内欲定址（若需要的話則使用錯誤值） 號電壓之裝置；以及 新的訊號電壓供應給像素之裝置。 不一致，該不 型可顯出預定輸出與欲修正的實際輸出間之 一致源自於每個像素共用線路上的差異電 壓，而此電壓取決於像素列的訊號電壓。本發明的裝置可

第6頁 五、發明說明（3) 藉此補償行 顯示元件 電壓供應線 每個像素 新訊號電壓 本發明也 方法，該裝 列，每像素 流過顯示元 點上，該方 像素列用的 素輸出，其 產生獲自 異電壓，該 更新列内 及 將已更新 本發明會 中： 内像素間 以及切換 路與 都進 之控 提供 置包 列都 件列 法包 電壓 中該 像素 模型 每個 共用 -步 制電 -種 含以 共享 ，差 含順 訊號 方法 列模 會考 像素 的訊號電 藉由範例 干擾所造成 裝置最好以 線路之間， 包含一用於 壓的電荷儲 驅動主動矩 行列方式排 一條共用線 異電壓會藉 序定址像素 ’其產生的 進一步包含 型的錯誤值 慮欲供應到 的訊號電壓 壓供應給像 並參考附圖 的訊 串聯 用來 保存 存元 陣電 列的 路， 此呈 列， 電壓 ，來 列内 ，必 素0 號失真 方式排 當成電 獲自切 件。 激發光 電激發 電流會 現於共 並且為 訊號會 列於顯示元件 流汲極。 換裝置上已更 顯示器裝置的 光顯示像命 藉由a m $ 由共用線路 用線路的不同 每像素列產生 對應至預期像 說明共用線路上的差 像素的訊號電壓； 要時使用錯誤值|以 内所顯示的來做說明，其 圖1顯示可套用本發明的 之一部分； 電激發光主動矩陣顯 示器裝置 共 圖2圖解顯示電激發光顯 用訊號線所導致的干擾； 示像素列内電流的流動 以及 說明 圖3顯示依照本發明的顯示器裝置

I五、發明說明（4) 該圖式僅供說明並且未柃 使用相同的參考f卢碼以；p - 7 ^ ?、曰衣，在整個圖式内备 /方就馬以才不不相同或類似的零件。 曰 圖1顯示用於雷激發Φ 士壬， 士社 九主動矩陣顯示器裝置的p 土你 〇 ‘有汗夕種的電激發光顯示器 ^果 用電流控制電激發光或發光— — 罝廷些運 5 670 7 9 2内會詳細說明這二在Μ '顯不器的結構範例。 *圖解顯示的，顯示器裝置2包含以列6和 排列的像素4陣列，每個傻去—人 』b和仃8方式 膜電晶體型式的切換Λ:素4:二 訊號；f為基礎來控制顯示元_之運作:、：同2:4所的 不，該顯不元件1 〇包含一有機— η 一對像是三明治似將一或多主‘ s =二極體擁有 甘士仏而 飞夕主動層有機電激發光材料奂太 ^的電，’其中至少有—電極由透明材料(像是二夫在 二。許”激發光材料都可使用，例如ΕΡ_Α_ 071 7446斤 内5尤明的範例。 j像素的訊號電壓會透過共享與個別像素列8之間的控制 =唬線14來供應，控制訊號線14會透過一位址電晶體丨6耦 δ至切換電晶體1 2的閘極。像素列6的位址電晶體1 6之閘 極會一起耦合至共用位址線路18。 像素4的每列6也共享一條共用電壓供應線2〇和一條共用 孔就線2 2 ’ ό玄供應線通常用來當成涵蓋所有像素的連續共 用電極。顯示元件1 0和切換元件1 2會以串聯方式排列於電 壓供應線20與共用訊號線22之間，用來當成流過顯示元件 1 〇的電流之電流汲極，如箭頭2 4所代表的。流過顯示元件 512295 五、發明說明（5) 1 〇 ^電流5：到切換裝置1 2的控制，並且與電晶體1 2上的閘 電壓有關連’而此電流取決於供應至控制訊號線丨4的控制 訊號。 利用供應選擇脈衝到位址 會為個別像素列開啟位址電 位準會供應至控制訊號線1 4 送至切換電晶體1 2的閘極。 的期間，位址電晶體1 6會關 維持切換電晶體1 2閑極上的 晶體1 2閘極與共用訊號線2 2 與共用訊號線2 2之間的電壓 電流，因此流過顯示元件的 -汲極電壓有關（電晶體1 2的 且電晶體1 2的汲極則連接至 控制像素的光線輪出。 線1 8來選擇像素列，該位址線 晶體1 6。獲自影像資訊的電壓 ，並且由位址電晶體1 6將其傳 在像素列不再由位址線1 8定址 閉，但是像素儲存電容器2 6會 電壓’該電容器連接於切換電 之間。介於切換電晶體丨2閘極 決定通過像素4顯示元件1 〇的 電流會與切換電晶體1 2的閘極 源極連接至共用訊號線22，並 顯示元件1 0 )，此電流會輪流

切換電晶體12配置成依照彩度來運作，所以閘極-源極 電壓會調節流過電晶體的電流，而不管汲極—源極電壓。 因此，汲極電壓輕微的變化並不會影響流過顯示元件1 〇的 電流。電壓供應線20上的電壓對於像素的修正運作較不重 要’不過共用訊號線22上的電壓變動（與切換電晶體^的 源極輕合在一起）會影響到流過控制訊號線丨4上已知 1 電壓的顯示元件1 〇之電流。 I市 因此會產生一種問題，共用訊號線22的阻抗會提昇該線 上的壓降，該壓降與供應至個別像素1 〇線路 ’：、'、 % ,關運。在不

第9頁 W2295 五、發明說明（6) 同像素的位置上，共用訊號線22上的電壓取決於行内所有 像素傳遞之電流上複雜的樣式。切換電晶體1 2的閘極—源 極電壓取決於該像素位置上共用訊號線2 2的電壓，如此這 些電壓變數會影響像素的亮度’結果會是顯示在顯示器上 的不一致和水平干擾的畫面資訊。 本發明提供一種電激發光顯示器裝置，其中控制訊號會 經過修改以更正供應至顯示元件的訊號，控制訊號的修正 是為了確保能將適當閘極-源極電壓供應至切換電晶體 1 2 ’以提昇至所要的顯示元件輸出。發生在像素内不同點 上的電壓（例如TFT s的閘極和源極電壓）並不容易到達列驅 動器電路，其用於產生控制訊號線1 4的控制訊號。 圖2顯示伴隨顯示的像素，具有電流l、“、· · · in的共 用戒5虎線2 2 ’在一列内總共有η個像素，這些電流是流過 像素的電流。在每個像素位置上發生的電流總和（如圖所 不）以及沿著相鄰像素之間共用線22每個段落之壓降會與 在該段落内流動的電流有關。 流過像素1 〇的電流i與供應至控制訊號線的訊號電壓有 關連，因此： ^ - f(Vk) 其中vkk為供應至該像素控制訊號線14的電壓訊號，因此 像素1與2之間的壓降為： >2 = R. f ( V1 ) 其中R為對應至像素間距共用訊號線2 2段落的線阻抗，數 值R可或不可為常數，這樣取決於訊號線的設計，下面將

第10頁 512295 五、發明說明α) 會用到此標示法。 假設R為常數，介於像素2和3之間的壓降為： v2 .3 = R. (f (V,) + f (V2)) 通式為： x=k

Vk、k+丨f(Vj x=l

因此，若可讀取控制訊號值，並且可形成切換裝置以及 像素内顯示元件的特性，然後電壓會沿著共用訊號線下 降，如此就可決定線上不同點的電壓。已知共用線一端上 供應的電壓。 為了簡化分析，我們假設列的導線從左邊出來，如圖2 内所示，並且共用訊號線會在第η個像素正確電壓（例如 0 V)之上，因為導線出來的阻抗是可以忽略的。在此情況 下，通過第η個像素的電壓是正確的，在第（η-1)個像素位 置的共用訊號線上之電壓差異為： χ-η-\

Vn^n = R. Σ f(Vx)

此代表像素η - 1共用線上的錯誤，因此通過顯示元件的 電壓量是錯誤的。對於像素η-2而言，必須加入壓降Vy、η 和1-2、。-1。 因此一般來說，導出電壓與像素k共用線上電壓之間的 電壓差異可由下式得知： x-n—\ verT〇r(k) = X vx.x+1

第11頁 512295 五、發明說明（8) K 值從 1 到 η - 1，並且 Verr^ ( η ) = 0。 每個像素的錯誤值都能計算出來並且可用來補償共用線 上的壓降。在圖1像素架構的情況下，此錯誤值代表切換 電晶體1 2的源極電壓量過高。為了補償此現象，閘極電壓 必須等量增加，這是為了傳回正確的閘極-源極電壓，而 指定電流流過顯示元件，並且指定亮度。 然後供應至控制訊號線的電壓可以修改成： V，k = Vk + Verror(k) 圖3顯示依照本發明的顯示器裝置，裝置2包含一包含像 素的顯示區域3 0，例如圖1内所示。並且提供驅動器電路 32，其包含用來產生對應至顯示元件預期輸出的訊號電壓 Vi、V2. · . Vn之傳統列驅動器裝置3 3。這些訊號值由送到 顯示器裝置的影像輸入訊號決定，該裝置源自於個別電路 並且會將資料配置成標準格式。依照本發明，驅動器電路 32包含一會供應訊號Vi、V2 ... Vn的附加電路34，電路34内 會產生顯示成ei、e2、... en (對應於的錯誤值，已確 保將已更新的訊號電壓V ’ Γ η 供應給顯示區域30 内的像素。附加電路34可包含一條儲存數值V的線路以及 用於從它們產生錯誤值的計算裝置。 獲自像素列的模型之錯誤值會與共用訊號線上的差異電 壓有關連，如同上面所描述的，該模型會考慮到切換電晶 體和/或顯示元件以及共用線2 2的特性。 錯誤值可讓已更新的訊號電壓V’考慮到每個像素共用訊 號線2 2上之差異電壓，該電壓取決於所有像素列的訊號電

O:\63\63973.ptd 第12頁 512295 五、發明說明（9) 壓。如此，已更新的訊號電壓V ’就能消除顯示區域内像素 之間的干擾。 在上面的分析中，假設導出阻抗是微不足道的。在實際 上，在共用線的導出處當然會有壓降並且會與總流過的電 流成比例，因此也可模型。更進一步，藉由在模型裝置的 校正期間測量線上的壓降，如此便可消除模型中的數值錯 誤。 雖然此處顯示特定像素架構，但是精通此技藝的人士就 ，會了解到還有許多其他像素架構可用，並且使用這些像素 架構的裝置都能從本發明中獲致好處，所提供的每個像素 列都共享一條共用線，並且沿著此線不同點上的電壓會影 響顯示元件的輸出。

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Claims (1)

1. •1?；512295 案號 89107873 !：.f , 修正 六、申請專利範圍 1. 一種主動矩陣電激發光顯示器裝置 一以行列方式排列的顯示像素陣列，每 電激發光顯示元件以及用於根據供應至像 控制流過顯示裝置的電流之切換裝置，每 條共用線路，藉由共用線路傳遞流過像素 電流會在共用訊號線路上造成差異電壓， 用於產生對應於顯示元件預期輸出之訊 於順序地將訊號電壓供應給像素列的驅動 裝置進一步包含： 用 像素 號電 壓； 需 訊號 用2. 切換 之間 3. 一位 用來 4. 一步 於產生像素列内欲從像素列的模型中 錯誤值的裝置，該模型會考慮欲供應 壓，並且會使用該錯誤值來計算共用 ，包含 個像素 素之訊 像素列 列的顯 以及 號電壓 器電路 獲得定 到列内 線路上 包含一 號電壓 都共 示元 個 享一 ，並 ，其 址之 像素 的差 件之 且用 中該 每個 的訊 異電 要時，使用錯誤值以更 電壓之裝置；以及 於將已更新的訊號電壓 如申請專利範圍第1項 裝置以串聯方式排列於 ，用來當成電流汲極。 如申請專利範圍第2項 址線，並且每像素都包 將已更新的訊號電壓切 如申請專利範圍第1 、 包含一電荷儲存元件， 新像素列内欲定址的每個像素 供應給 之裝置 顯示元 像素之 ，其中 件電壓 之裝置，其中 含一位址線控 換至切換裝置 2或3項之裝置 用來保存獲自 裝置。 該顯示 供應線 每像素 制的位 〇 ，其中 切換裝 元件 與共 列都 址開 每像 置上 以及 用線 隨附 關， 素進 已

   O:\63\63973-911016.ptc 第15頁 512295 更 線電 裝素元方用出 異 及 案號89107873 丨f广年彡汝| 修正_’ 申請專利範圍 ί 。 新的訊號電壓之控制電壓。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該模型包含共用 每單位長度的阻抗模型以及由於供應至顯示元件的訊號 壓所導致沿著共用線上流動的電壓之模型。 6. 一種驅動主動矩陣電激發光顯示器裝置的方法，該 置包含以行列方式排列的電激發光顯示像素陣列，每像 列都共享一條共用線路，電流會藉由共用線路流過顯示 件列，差異電壓會藉此呈現於共用線路的不同點上，該 法包含順序地定址像素列，並且為每像素列產生像素列 的電壓訊號，其產生的電壓訊號會對應至預期像素輸 ，其中該方法進一步包含： 產生導自像素列模型的錯誤值，以計算共用線路上的差 電壓，該模型會考慮欲供應到列内像素的訊號電壓； 更新列内每個像素的訊號電壓，必要時使用錯誤值；以 將已更新的訊號電壓供應給像素。

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