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TWI449461B - 顯示器以及其驅動方法 - Google Patents

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TWI449461B
TWI449461B TW097115048A TW97115048A TWI449461B TW I449461 B TWI449461 B TW I449461B TW 097115048 A TW097115048 A TW 097115048A TW 97115048 A TW97115048 A TW 97115048A TW I449461 B TWI449461 B TW I449461B
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朴在勤
李坤燮
李秀奐
金達顥
徐成昊
南宇植
昇儇慜
李鍾大
辛東園
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漢陽大學校 產學協力團
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Description

顯示器以及其驅動方法
本揭露案是關於一種顯示器，且更特定而言，是關於一種使用堆疊有電荷捕集層以及有機發光層之發光裝置的顯示器，以及一種驅動所述顯示器之方法。
有機電致發光裝置(organic electroluminescent device，OLED)被視為將要取代液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)以及電漿顯示面板(plasma display panel，PDP)的有前景的下一代平板顯示器(flat panel display)。通常，OLED包括多層有機發光物化合物，且當將電壓施加至所述OLED時，隨著電流流動，OLED發射光。此種OLED亦稱為有機電致發光顯示器(organic electroluminescent display)或有機發光二極體(organic light emitting diode)。
雖然LCD藉由選擇性地透射光來顯示影像，且PDP藉由電漿放電來顯示影像，但OLED藉由電致發光機制來顯示影像。亦即，OLED包括兩個電極(亦即，陰極以及陽極)，以及插入於陰極與陽極之間的有機發光材料(organic luminescent material)，且OLED以如下方式發射光：分別將電洞以及電子自陽極以及陰極注入至有機發光層中，且接著使所述電洞以及所述電子彼此重新組合，以形成用重組能量來激勵之有機分子。此種OLED一般應用於小尺寸顯示器，因為所述OLED自行發光，且亦具有諸 如視角寬、清晰度高、影像品質高且回應時間快之若干有利優點。特定而言，OLED作為用於電視機之下一代顯示器以及可撓性顯示器(flexible display)而成為人們關注的中心。
近來，在各種OLED中主要使用主動型矩陣有機發光二極體(active matrix organic light emitting diode,AMOLED)，因為所述AMOLED採用能夠個別地控制像素的主動驅動方法，所述像素是形成螢幕之最小單位。在AMOLED中，在一個方向上形成掃描線，且在與所述一個方向相交之另一方向上形成信號線以及電源線，藉此來界定一個像素區。在像素區中掃描線與信號線彼此相交之區域中形成切換薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)。切換用TFT以及電源線經連接以形成一種儲存電容器(storage capacitor)，且所述儲存電容器以及電源線經連接以形成一驅動TFT，所述驅動TFT經組態以供應電流。因此，連接至該驅動TFT之OLED得以達成。
在經由TFT供應電流之AMOLED中，若用作TFT之通道的作用層(active layer)由非晶矽(amorphous silicon)形成，則載體遷移率(carrier mobility)變差。因此，將多晶矽用於作用層，因為多晶矽具有10平方公分/伏特-秒或更大的較高載體遷移率。然而，多晶矽TFT之製造過程是在非常高之溫度下執行，此情形使製造可撓性顯示器較為困難。
由於在600℃或更高之高溫下，用於製造TFT之玻璃 基板會變形，所以已提議用低溫多晶矽(low temperature polysilicon,LTPS)來形成多晶矽，藉由在低溫下使非晶矽結晶來獲得所述低溫多晶矽。為了使非晶矽結晶，已建議一種準分子雷射退火(excimer laser annealing,ELA)製程。然而，根據ELA製程，可能會出現上面重複照射有雷射之重疊區域，使得所述重疊區域與並未重複照射雷射之其它區域在結晶程度上不同。此情形導致穩定性下降，例如，由於結晶程度所引起之裝置特徵(例如，特定而言，臨限(threshold)電壓差)而導致TFT之電流量存在差異。此外，每一TFT具有不同的晶粒邊界(grain boundary)，且因此具有不均勻之電特性。
因為典型顯示器使用TFT，所以應在典型顯示器中形成非晶矽或多晶矽。此外，因為OLED由電流驅動，所以應形成經組態以補償電流之TFT。因此，目前應使用四個或六個TFT，從而導致製造過程太過複雜且製造成本增加。此外，TFT導致底部發射型裝置中的孔徑比減小，使得孔徑比顯著減小至30%至50%。
相關技術之顯示器僅具有一個電流位準，且因此應將電壓劃分成64個位準，以便僅使用一個電流位準來實現64個灰度階(gray scale)位準。然而，相關技術之顯示器具有如下的限制：若可劃分之電壓位準過小，則難以實現所要的灰度階。
本揭露案提供顯示器以及其驅動方法，所述顯示器以及其驅動方法可在並不使用薄膜電晶體(TFT)的情況下改良操作速度以及孔徑比。
本揭露案亦提供顯示器以及其驅動方法，所述顯示器以及其驅動方法可藉由在導電層之間形成有機層以及有機發光層來改良孔徑比以及操作速度，且容易地控制灰度階。
根據例示性實施例，一種顯示器包括：多條掃描線；與所述多條掃描線相交之多條信號線；以及提供在掃描線與信號線彼此相交之區域中的多個像素。在此，所述像素中之每一者包括：電荷捕集層，其具有雙穩態電導(bistable conductance)以及負微分電阻(negative differential resistance,NDR)特徵；以及有機發光層，其電性連接至電荷捕集層。
像素可更包括分別安置於電荷捕集層上方以及有機發光層下方的上導電層以及下導電層。上導電層可連接至信號線，且下導電層可連接至掃描線。像素可更包括安置於電荷捕集層與有機發光層之間的中間導電層。
電荷捕集層可包括有機層。電荷捕集層可更包括安置於有機層中之奈米晶體層(nanocrystal layer)。奈米晶體層可包括多個奈米晶體以及圍繞所述奈米晶體之障壁(barrier)層。奈米晶體可包括鋁(aluminum,Al)、鈦(titanium,Ti)、鋅(zinc,Zn)、鐵(iron,Fe)、鎳(nickel,Ni)、銅(copper,Cu)、金(gold,Au)、銀(silver,Ag)以及其合金中的至 少一者。
視施加在掃描線與信號線之間的電壓之位準而定，發光裝置可執行一種程式化操作、抹除操作或讀取操作。在讀取操作期間發射光。
一抹除電壓之絕對值可大於程式化電壓之絕對值，且讀取電壓之絕對值可小於程式化電壓之絕對值。
程式化電壓、抹除電壓以及讀取電壓為正電壓或負電壓。
程式化電壓可包括具有不同位準之多個電壓，且可自像素之臨限電壓或更高的電壓(但不大於NDR區域之範圍)來選擇程式化電壓。此處，視程式化電壓之位準而定，可在讀取操作期間輸出具有多個位準之電流。
該讀取電壓可包括具有不同位準之多個電壓。此處，視讀取電壓之位準而定，可在讀取操作期間輸出具有多個位準之電流。
根據另一例示性實施例，一種驅動顯示器之方法包括：將程式化電壓施加至顯示器之一個像素，所述顯示器包括多個像素，所述多個像素中之每一者包括具有雙穩態電導以及NDR特徵的電荷捕集層，且包括使用自有機層供應之電荷來發射光的有機發光層；以及將讀取電壓施加至所述一個像素，以允許所述一個像素發射光。
所述方法可更包括將抹除電壓施加至所述一個像素。
在一個像素發射光時，可將程式化電壓施加至另一像素，所述另一像素連接至另一掃描線。在一個像素發射光 時，可將抹除電壓施加至另一像素，所述另一像素連接至另一掃描線。
抹除電壓之絕對值可大於程式化電壓之絕對值，且讀取電壓之絕對值可小於程式化電壓之絕對值。
在一個圖框(frame)中，在將程式化電壓施加至一個像素且接著將讀取電壓施加至所述一個像素之後，可將抹除電壓施加至所述一個像素。
如上文所描述，根據例示性實施例，有可能製造出具有簡單結構之發光裝置，因此可改良裝置之製程效率以及可靠性。此外，由於在藉由使用例示性實施例之發光裝置來實施顯示器時，所述顯示器中不需要TFT，所以可將整個裝置用作顯示器。此情形允許孔徑比增加至接近100%。
而且，根據例示性實施例，發光裝置之程式化、抹除以及讀取速度在幾奈秒至幾十奈秒之範圍內，且因此可顯著改良裝置之操作速度。
此外，根據例示性實施例，視程式化電壓以及讀取電壓而定，發光裝置具有多種電流位準。因此，有可能使用此等多種電流位準來實現256個灰度階位準。
另外，根據例示性實施例，由於發光裝置具有較低功率消耗，且因此溫度增加非常小，所以可實施可撓性顯示器。而且，有可能實現可穿戴在人體上之可穿戴式顯示器(wearable display)，因為發光裝置幾乎由有機材料形成。
另外，根據例示性實施例，有可能實施具有1,000ppi (每英吋像素數)或更大之超高解析度(resolution)以及低電壓效能的顯示器，因此有可能實現系統化面板(system on panel,SOP)。
在下文中，將參看隨附的圖式來詳細描述具體實施例。然而，本發明可以許多不同形式來體現，且不應被解釋為侷限於本文中所陳述之實施例。相反地，提供此等實施例是為了使本揭露案將更詳盡且完整，且將向熟習此項技術者全面地傳達本發明之範疇。
圖1為根據例示性實施例之發光裝置的橫截面圖。具體而言，圖1說明底部發射型發光裝置。
參看圖1，有機發光層(organic luminescent layer)120安置於第一導電層(first conductive layer)110與第二導電層(second conductive layer)130之間，且電荷捕集層(charge trapping layer)安置於第二導電層130與第三導電層(third conductive layer)170之間。根據此實施例之發光裝置包括第一導電層110、有機發光層120、第二導電層130、第一有機層140、奈米晶體層150、第二有機層160以及第三導電層170，所述各層依序堆疊於基板100上。因此，第一有機層140、奈米晶體層150以及第二有機層160形成電荷捕集層。可在第一導電層110與有機發光層120之間進一步提供電洞注入層(hole injection layer)以及電洞傳遞層(hole transport layer)中的至少一者。同樣，可在有機發光層120與第二導電層130之間進一步提供電 子注入層(electron injection layer)。
基板100包括透光基板(light-transmitting substrate)。舉例而言，基板100可包括絕緣基板、半導體基板或導電基板。更具體而言，基板100可包括以下各項中的至少一者：塑膠基板(PE、PES、PET、PEN等)、玻璃基板(glass substrate)、氧化鋁(aluminum oxide,Al2 O3 )基板、碳化矽(silicon carbide,SiC)基板、砷化鎵(gallium arsenide,GaAs)基板、磷化鎵(gallium phosphide,GaP)基板、氧化鋁鋰(lithium aluminum oxide,LiAl2 O3 )基板、氮化硼(boron nitride,BN)基板、氮化鋁(aluminum nitride,AlN)基板、絕緣體上矽(silicon-on-insulator,SOI)基板以及氮化鎵(gallium nitride,GaN)基板。當將半導體基板或導電基板用作基板100時，應在第一導電層110與基板100之間提供絕緣體，以便使所述兩者彼此絕緣。另外，可將可撓性基板用作基板100，此做法使得有可能實現可撓性顯示器或可穿戴式顯示器。
充當用於供應電洞之電極的第一導電層110由透明金屬氧化物形成，所述透明金屬氧化物具有較高的工作函數(work function)，且允許光在裝置外部發射。舉例而言，第一導電層110由氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)形成至約150奈米厚。除ITO之外，第一導電層110可由具有極佳穩定性之經化學摻雜之共軛聚合物(包括聚噻吩(polythiopene))形成。或者，第一導電層110可由具有較高的工作函數之金屬材料形成。在此狀況下，有可能經由 第一導電層110處之非輻射重組來防止效率降低。
藉由使用高分子材料或低分子材料，將用以經由電洞及電子之重新組合而產生光之有機發光層120形成至約60奈米厚。用作有機發光層120之低分子材料可包括羥基喹啉鋁(hydroxyquinoline aluminum,Alq3)或類似的材料，且用作有機發光層120之高分子材料可包括聚(對伸苯基伸乙烯基)(poly(p-phenylenevinylene),PPV)、聚噻吩(poly(thiophene),(PTh))、氰基-PPV(Cyano-PPV)、聚對伸苯基(poly(p-phenylene),PPP)以及聚茀(poly(fluorene))。如上文所描述，可在第一導電層110與有機發光層120之間進一步提供電洞注入層及電洞傳遞(transport)層。藉由使用銅酞菁(copper phthaloyanine,CuPc)，可將電洞注入層形成至約20奈米厚，且藉由使用諸如α-NPD之低分子材料或諸如聚乙烯基咔唑(poly(n-vinylcarbazole),PVK)之高分子材料，可將電洞傳遞層形成至約40奈米厚。同樣，可在有機發光層120與第二導電層140之間進一步提供電子傳遞層(electron transport layer)以及電子注入層。電子傳遞層可由Alq3形成，且電子注入層可由氟化鋰(lithium fluorine,LiF)形成。在此，可將電子傳遞層以及電子注入層分別形成至約0.5奈米厚。
充當用於將電子注入至有機發光層120中之電極的第二導電層130可由具有導電性之材料形成至在自約20奈米至約150奈米之範圍內的厚度。第二導電層130可由具有 較低電阻且與導電有機材料具有極佳界面特性的金屬來形成。舉例而言，第二導電層130可由鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(platinum,Pt)或銅(Cu)形成。特定而言，第二導電層130可由具有較低的工作函數之金屬來形成，以便藉由降低有機發光層120與第二導電層130之間的障壁而達成電子注入時的較高電流密度。因此，第二導電層130可由空氣中相對更穩定之Al來形成。
藉由使用高分子材料或低分子材料，可將第一有機層140形成為在約5奈米至約50奈米之厚度範圍內。高分子材料可包括PVK或聚苯乙烯(polystyrene,Ps)，且低分子材料可包括2-氨基-4,5-咪唑二腈(2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile，AIDCN)、α-NPD以及Alq3中的至少一者。第一有機層140可具有雙穩態電導，亦即，在同一電壓下的兩種導電狀態。
奈米晶體層150經由充電或放電來維持發光裝置之程式化狀態或抹除狀態。奈米晶體層150包括奈米晶體151以及障壁層152。奈米晶體151可由鋁(Al)、鎂(magnesium,Mg)、鋅(Zn)、鎳(Ni)、鐵(Fe)、銅(Cu)、金(Au)以及銀(Ag)或其合金中的至少一者形成。障壁層152圍繞奈米晶體151，且由氧化物形成。舉例而言，奈米晶體151可由Al形成，且障壁層152可由Alx Oy 形成。可藉由在蒸鍍沈積腔室(evaporation deposition chamber)中沈積金屬且使其氧化來形成奈米晶體層150。奈米晶體層150可具有單層結構或多層結構。當奈米晶體層150具有單層 結構時，可將奈米晶體層150形成至在自約1奈米至約40奈米之範圍內的厚度。當奈米晶體層150具有多層結構時，可依序堆疊一個至十個單層晶體結構。
類似於第一有機層140，藉由使用諸如PVK以及Ps之高分子材料以及諸如2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)、α-NPD以及Alq3之低分子材料中的至少一者，可將第二有機層160形成為在約5奈米至約50奈米之厚度範圍內。
第三導電層170充當用於在奈米晶體層150中累積電荷的電極。類似於第二導電層130，藉由使用具有導電性之所有材料，可將第三導電層170形成為在約2奈米至約80奈米之厚度範圍內。特定而言，第三導電層170可由Al形成。
僅為了便於描述而說明根據此實施例之發光裝置中之每一層的厚度，且因此本發明並非侷限於此情形。
在根據圖1之此例示性實施例之發光裝置中，可經由高分子材料與低分子材料之組合來形成有機發光層及有機層。亦即，有可能藉由分別形成高分子材料之有機發光層以及高分子材料之有機層、高分子材料之有機發光層以及低分子材料之有機層、低分子材料之有機發光層以及高分子材料之有機層、或低分子材料之有機發光層以及低分子材料之有機層來製造發光裝置。此處，有機發光層之高分子材料可包括PPV、(PTh)、氰基-PPV、PPP、聚茀或類似的材料，且低分子材料可包括Alq3或類似的材料。有機層之高分子材料可包括PVK或Ps，且低分子材料可包括2- 氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)、α-NPD或Alq3。
在根據例示性實施例之發光裝置中，奈米晶體層150經成形(shaped)以使得障壁層152圍繞奈米晶體151。亦即，經由金屬元件之氧化來形成奈米晶體層150。然而，本發明並非侷限於此情形，且因此可以各種方式來形成奈米晶體層150。舉例而言，可在第一有機層140與第二有機層160之間形成第一障壁層、金屬層以及第二障壁層，且接著使所述各層固化(cured)，從而形成奈米晶體層150，在所述奈米晶體層150中，奈米晶體由障壁層圍繞。或者，藉由形成散布有由障壁層圍繞之奈米晶體的有機材料，可形成奈米晶體層150以及有機層。稍後將描述形成奈米晶體層150之各種方法。
雖然圖1之例示性實施例說明底部發射型發光裝置，但堆疊著有機發光層以及有機層之發光裝置可具有頂部發射型結構。參看圖2，可藉由在第一導電層110與第二導電層130之間形成第一有機層140、奈米晶體層150以及第二有機層160，且在第二導電層130與第三導電層170之間形成有機發光層120，來形成頂部發射型發光裝置。此處，第一導電層110以及第二導電層130可由具有導電性之材料(例如，Al)來形成。第三導電層170可由透明導電材料形成，例如，諸如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(indium zinc oxide,IZO)之透明導電氧化物(transparent conductive oxide,TCO)。第二導電層130充當用於供應電子之電極，且第三導電層170充當用於供應電洞之電極。
或者，頂部發射型發光裝置可經實施以使得第二導電層130充當用於供應電洞之電極，且第三導電層170充當用於供應電子之電極。在此狀況下，第二導電層130可由具有較高的工作函數之金屬(例如，金(Au))來形成。或者，第二導電層130可由具有較高的工作函數之反射性金屬及透明導電材料來形成。反射性金屬可包括Al、Al：Nd、Ag或其合金。透明導電材料可包括諸如ITO以及IZO之透明導電氧化物。含有與第二導電層130相比具有較低的工作函數之金屬的透光電極可用於第三導電層170。舉例而言，第三導電層170可由選自由Mg、Mg：Ag、Ca、Ca：Ag、Ag、Al：Ca、Al：Ag、Li：Mg以及Li組成之群組的至少一者來形成。
藉由在施加程式化電壓或抹除電壓以在第一導電層110與第三導電層170之間引起預定電壓差時，對奈米晶體層150進行充電或放電，具有上述結構之發光裝置執行程式化或抹除操作。當在程式化操作之後施加一讀取電壓時，累積於奈米晶體層150中之電荷(亦即，電子)被注入至有機發光層120中，因此允許光自有機發光層120發射。例示性實施例之發光裝置可以幾十奈秒之速度快速地操作，且具有雙穩態電導及負微分電阻(NDR)特徵。視程式化電壓及讀取電壓而定，例示性實施例之發光裝置具有多種電流位準，此情形使得有可能實現所要的灰度階。在下文中，將詳細描述例示性實施例之發光裝置的特徵。
圖3為說明根據例示性實施例之發光裝置的操作速度 的曲線圖。具體而言，圖3為在將電壓施加至發光裝置之後所量測到之電流流動時間的曲線圖。
參看圖3，在將電壓(A)施加至發光裝置之後，電流(B)耗費幾十奈秒而開始流動。因此，可以幾十奈秒之超高速度來執行程式化、抹除以及讀取操作。因此，與像素選擇率為1/60秒之相關技術的主動型矩陣有機發光二極體(AMOLED)相比，所述發光裝置可顯著改良其操作速度。此外，不存在影像殘留(image sticking)，因此顯示品質亦可得以增強。
圖4為當在前向方向上將電壓施加至發光裝置時電流對電壓(I-V)特徵的曲線圖，其中在所述發光裝置中將2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)用於第一有機層140以及第二有機層160，且圖5為當在反向方向上將電壓施加至發光裝置時電流對電壓(I-V)特徵的曲線圖。圖6為說明發光裝置之滯留(retention)特徵的曲線圖。圖7(a)及圖7(b)為發光裝置的微縮圖(micrographic view)。將在圖4至圖7中說明之發光裝置具有多層結構，所述多層結構包括150奈米厚ITO層之第一導電層、20奈米厚CuPc層之電洞注入層、40奈米厚的α-NPD層之電洞傳遞層、60奈米厚的Alq3層之有機發光層、0.5奈米厚的LiF層之電子注入層、80奈米厚的Al層之第二導電層、30奈米厚的2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)層之第一有機層、20奈米厚的Al層之金屬層、30奈米厚的2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)層之第二有機層，以及80奈米厚的Al層之第三導電層。
對第一導電層110之ITO以及奈米晶體層150之Al執行氧氣電漿處理(oxygen plasma treatment)。執行對第一導電層110之氧氣電漿處理達約30秒，以便清理第一導電層110並使工作函數降低，且執行對Al之氧氣電漿處理達約300秒，以便形成奈米晶體層150。
參看圖4，當將一預定電壓施加至底部發射型發光裝置(其中將2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)用於第一有機層140以及第二有機層160，且將Al用於奈米晶體層150中)之第一導電層110以及第三導電層170時，發光裝置在一預定電壓範圍內具有各種電流位準。亦即，當陽極連接至第一導電層110且陰極連接至第三導電層170，且接著在前向方向上將電壓施加至第一導電層110以及第三導電層170，同時連續地增加電壓之電壓位準時，電流會根據電壓之增加而增加，直至電壓達到一預定位準為止，但在該預定位準之後，電流在電壓增加下仍會減小。電流在電壓增加下仍會減小之此種區域被稱為負微分電阻(NDR)區域。在超出NDR區域後，電流再次隨著電壓增加而增加。舉例而言，當第一導電層110以及第三導電層170分別連接至陽極以及陰極，且在前向方向上施加電壓，同時連續地使電壓之電壓位準增加至10伏(見圖4之曲線11)時，流經發光裝置之電流量自約3伏之臨限電壓(Vth)開始增加。隨著所施加之電壓增加，在約4.5伏之電壓(Vimax)處，電流達到最大位準。此後，在約4.5伏與約6伏之間的範圍內出現NDR區域，在所述NDR區域期間，電流隨 著電壓增加而減小。當電壓超過NDR區域時，自約6伏開始，電流再次隨著電壓增加而增加。因此，在超出NDR區域後，電流再次增加時的電壓(例如，8伏)為一種抹除電壓(Ve)。
因此，藉由使用上文所描述之電流對電壓的特徵，有可能設定根據例示性實施例之發光裝置的程式化、抹除以及讀取操作所需之相對應的電壓。亦即，可自臨限電壓(約3伏)或更高的電壓但不大於NDR區域(約6伏)之電壓範圍來選擇程式化電壓，可自超出NDR區域(約6伏)之電壓範圍來選擇該抹除電壓，且可自低於臨限電壓(約3伏)之電壓範圍來選擇該讀取電壓。
此外，根據例示性實施例，視程式化電壓之電壓位準而定，在讀取操作期間具有不同位準之電流流經發光裝置。
參看圖4之曲線12，當藉由4.5伏之程式化電壓(Vp)來對發光裝置進行程式化，且接著再次施加一種增加至4.5伏之電壓時，電流在與先前相比時有所增加。參看圖4之曲線13及14，當分別施加NDR區域之5.3伏及6伏以對發光裝置進行程式化，且此後再次施加5.3伏及6伏時，電流具有高於曲線11之電流位準但低於曲線12之電流位準的中間位準。亦即，可瞭解，當在程式化操作之後執行讀取操作時，具有高於曲線11之電流位準之位準的電流將會流動。曲線11之電流位準可等於在對發光裝置進行抹除之後執行讀取操作時的電流位準。
下文將描述出現此種現象的原因。在例示性實施例之 發光裝置中，第一有機層140以及第二有機層160充當肖特基障壁(Schottky barrier)，且障壁層152充當穿隧障壁(tunneling barrier)。因此，在臨限電壓以下，由於奈米晶體層150與第一有機層140以及第二有機層160之間的能量位準差，電荷並不累積於奈米晶體層150中，因此電流量略微增加。然而，當施加於第一導電層110與第三導電層170之間的電壓高於例示性實施例之發光裝置的臨限電壓(Vth)時，電荷累積於奈米晶體層150中，因此電流量急劇增加。此後，電荷累積於奈米晶體層150中之狀況下的電流量為電荷並不累積之狀況下的電流量的幾十倍至幾百倍。當施加於第一導電層110與第三導電層170之間的電壓具有在NDR區域中之電壓位準時，電流量低於電荷在奈米晶體層150中部分地充電或放電之狀況下(亦即，在施加Vimax電壓之狀況下)的電流量，但高於電荷並不累積之狀況下(亦即，在施加該抹除電壓之狀況下)的電流量。當施加超過NDR區域之較高電壓(亦即，抹除電壓)時，累積於奈米晶體層150中之電荷將放電，使得發光裝置改變至未充電狀態。
換言之，當施加至第一導電層110以及第三導電層170之電壓高於臨限電壓時，電荷累積於奈米晶體層150中。此情形是因為電荷穿隧通過障壁層且被捕集於奈米晶體層150中。因此，在超出臨限電壓後，電流急劇增加。之後，當電壓連續地增加以進入NDR區域時，電荷在奈米晶體層150中部分地充電/放電。由於被捕集於奈米晶體層150 中之電荷的電場效應及部分充電/放電之緣故，發生NDR現象，使得雖然所施加之電壓增加，但電流量減小。當電壓進一步連續地增加時，發生抹除現象，使得電荷不被捕集於奈米晶體層150中，且被捕集於奈米晶體層150中之電荷進一步穿隧通過障壁層，以移動至有機層中。因此，在接近抹除電壓下，移除被捕集於奈米晶體層中之電荷，且電流隨著電壓增加而增加。
當施加自圖4之NDR區域選擇之較高程式化電壓時，奈米晶體層具有較高電阻。此情形是因為，與施加自NDR區域而選擇之相對較低之程式化電壓的狀況相比，奈米晶體層之電流減小。亦即，根據歐姆定律(Ohm’s law)，亦即，R=V/I，相對於NDR區域中之較高電壓，電流具有較低位準。因此，施加較高程式化電壓導致奈米晶體層之電阻減小。
當在施加較高程式化電壓之後施加一讀取電壓時，由於奈米晶體層之電阻較高，因此奈米晶體層在讀取電壓下具有較低電流位準。相反地，當在施加較低程式化電壓之後施加該讀取電壓時，由於奈米晶體層之電阻相對較低，因此奈米晶體層在讀取電壓下具有較高電流位準。
如上文所描述，視程式化電壓之位準而定，以不同方式設定流經發光裝置之電流。因此，視所施加之程式化電壓而定，可以不同方式設定發光操作所需之驅動電流。
因而，由於例示性實施例之發光裝置中存在NDR區域，所以有可能施加具有多個位準之電壓(亦即，程式化 電壓)，所述電壓用於使電荷累積於奈米晶體層150中。因為施加具有多個位準之程式化電壓，所以有可能實現多個電流位準，例如，四個電流位準。此外，視例示性實施例之發光裝置中的讀取電壓而定，具有不同位準之電流可流動。因此，與僅使用一個電流位準來實現256個灰度階位準的相關技術之發光裝置相比，因為可藉由一個電流位準來實現64個灰度階位準，所以例示性實施例之發光裝置使用四個電流位準來實現256個灰度階位準，從而有可能有效地達成灰度階。此處，可自臨限電壓或更高但不大於NDR區域之電壓的範圍來選擇所施加之程式化電壓。由於電流-電壓曲線之斜率在臨限電壓與電壓Vimax之間的區域中較陡峭，而在NDR區域中斜率較平緩，所以可自NDR區域選擇程式化電壓，以便表達精確的等級(gradation)。
再次參看圖4，可觀察到，在2伏處存在四個電流位準。亦即，在施加4.5伏之程式化電壓之後，在讀取電壓(Vr)下出現具有較高電流位準(亦即，較低電阻)之接通電流(Ion)；在施加NDR區域中之5.3伏及6伏之程式化電壓之後，在讀取電壓(Vr)下出現具有中間電流位準(亦即，中間電阻)之中間電流(Iint1及Iint2)；以及在施加一抹除電壓(Ve)之後，在讀取電壓(Vr)下出現具有較低電流位準(亦即，較高電阻)之斷開電流(Ioff)。具有較高位準之接通電流(Ion)與具有較低位準之斷開電流(Ioff)的比率(Ion/Ioff)(在下文中，簡稱為接通/斷開電流比率)約為1.2×102 ，且在2伏之讀取電壓下，接通電流 (Ion)與斷開電流(Ioff)之間的電流差約為102 。因此，若將2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)用於第一有機層140以及第二有機層160，則可使用在3伏至6伏之範圍內的程式化電壓(Vp)、8伏之抹除電壓(Ve)以及2伏之讀取電壓(Vr)來以各種方式控制發光裝置之操作。由於臨限電壓與抹除電壓之間存在NDR區域，所以可施加具有多個位準之程式化電壓，此做法使得可在讀取操作中獲得多個電流位準。因此，可使用多個電流位準來容易地實現多態灰度階。舉例而言，由於可在接通/斷開電流比率(Ion/Ioff)約為1.2×102 時實現四態灰度階，所以可藉由調整接通/斷開電流比率(Ion/Ioff)來達成8個、16個或256個灰度階位準。然而，在相關技術之發光裝置中，僅存在一個電流位準，且因此應將電壓劃分成64個位準，以便使用一個電流位準來達成64個灰度階位準。此外，若在相關技術之發光裝置中，可劃分之電壓位準較小，則在實現灰度階方面存在限制。相反地，視程式化電壓以及讀取電壓而定，例示性實施例之發光裝置具有多種電流位準，且因此可使用所述多種電流位準來容易地實現256個灰度階位準。
圖5為當在反向方向上將電壓施加至發光裝置時電流對電壓(I-V)特徵的曲線圖。參看圖5，若電壓在反向方向上連續增加，則電流增加，直至具有一預定位準之電壓為止，接著出現NDR區域，在所述NDR區域中，電流隨著電壓增加而減小，且隨後電流再次隨著電壓增加而增加。此情形歸因於裝置之對稱結構，且因此在正向方向上 施加電壓之狀況下的前述機制亦可應用於在反向方向上施加電壓之狀況。
藉由使用此原理，經由施加程式化電壓以及抹除電壓而對奈米晶體層150進行充電及放電，例示性實施例之發光裝置執行程式化及抹除操作，且經由施加一讀取電壓，例示性實施例之發光裝置亦使用累積於奈米晶體層150中之電荷來發射光。因此，有可能執行典型非揮發性記憶體裝置之主要操作，例如，程式化操作、讀取操作以及抹除操作。亦即，當將程式化電壓施加至發光裝置時，電荷累積於奈米晶體層150中，使得邏輯高(HIGH)之資料“1”被儲存。相反地，當將抹除電壓施加至發光裝置時，電荷自奈米晶體層150放電，使得資料被抹除至“0”，亦即，邏輯低(LOW)。當中間程式化電壓(亦即，NDR區域之電壓)施加至發光裝置時，電荷部分地累積於奈米晶體層150中，使得具有在邏輯高與邏輯低之間的中間邏輯位準之資料被程式化至發光裝置。當將讀取電壓施加至發光裝置時，流經奈米晶體層150之電流量根據電荷是否累積於奈米晶體層150中而大幅變化。因此，此電流允許有機發光層120發射光。在此，上述邏輯位準可視所量測到之電流方向而變化。
圖6為說明當將2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)用於第一有機層140以及第二有機層160時電流對程式化/抹除週期的曲線圖。參看圖6，在施加10伏之抹除電壓之後施加2伏之讀取電壓的狀況下(見曲線11)，在施加4.5伏之程 式化電壓之後施加2伏之讀取電壓的狀況下(見曲線12)，在施加5.3伏之第二程式化電壓之後施加2伏之讀取電壓的狀況下(見曲線13)，以及在施加6伏之第三程式化電壓之後施加2伏之讀取電壓的狀況下(見曲線14)，即使程式化/抹除週期增加，亦維持恆定電流位準以及四個電流狀態。
參看圖7(a)，可觀察到，清晰地形成有第一導電層、有機發光層、第二導電層、第一有機層、奈米晶體層、第二有機層以及第三導電層。參看圖7(b)，可觀察到，包括Al奈米晶體以及圍繞Al奈米晶體之非晶Alx Oy 之障壁層的奈米晶體層形成於第一有機層與第二有機層之間。在此，亦可觀察到，多個Al奈米晶體被障壁層圍繞，使得所述多個Al奈米晶體彼此充分地隔離。
雖然已在將2-氨基-4,5-咪唑二腈(2-amino-4,5-imidazoledicarbonitrile，AIDCN)用於第一有機層140以及第二有機層160的狀況下描述了發光裝置之特徵，但即使發光裝置使用諸如α-NPD及Alq3之低分子材料或諸如PVK及Ps之高分子材料，發光裝置亦展現相同特徵。舉例而言，圖8(a)為說明在施加程式化電壓之後施加一讀取電壓的狀況下之發光狀態的光學影像，且圖8(b)為說明在施加一抹除電壓之後施加一讀取電壓的狀況下之發光狀態的光學影像，以及。如圖8(a)及圖8(b)中所說明，當在施加該抹除電壓之後施加該讀取電壓時，光不被發射，而當在施加程式化電壓之後施加該讀取電壓 時，光被發射。
下文中，將描述使用上述發光裝置之顯示器以及其驅動方法。
圖9為根據例示性實施例之顯示器的示意圖。根據此例示性實施例之顯示器經實施以使得像素以矩陣形式排列。此處，所述像素中之每一者包括有機發光層，所述有機發光層電性連接至具有雙穩態電導以及NDR特徵之電荷捕集層。
參看圖9，根據此例示性實施例之顯示器包括：多條掃描線SL1至SLm，其在一個方向(例如，水平方向)上延伸；多條信號線DL1至DLn，其在另一方向(例如，垂直方向)上延伸且與掃描線SL1至SLm相交；以及多個像素M11至Mmn，其安置於掃描線SL1至SLm與信號線DL1至DLn彼此相交之區域中。此處，所述像素M11至Mmn中之每一者包括第一導電層110以及第三導電層170，如圖1中所說明。第一導電層110連接至掃描線SL1至SLm，且第三導電層170連接至信號線DL1至DLn。或者，像素M11至Mmn可經實施以使得第一導電層110可連接至信號線DL1至DLn，且第三導電層170可連接至掃描線SL1至SLm。經由掃描線SL1至SLm或信號線DL1至DLn而將程式化電壓(Vp)、抹除電壓(Ve)以及讀取電壓(Vr)施加至發光裝置，以便進行程式化、抹除且發射光。
圖10為說明根據例示性實施例之驅動顯示器之方法 的示意性組成圖及波形圖。特定而言，圖10說明了施加正電壓時驅動使用底部發射型發光裝置之顯示器的方法。
在以下例示性實施例中，在假定程式化電壓(Vp)為5伏，讀取電壓(Vr)為2伏，且抹除電壓(Ve)為9伏之情況下，描述驅動各像素M11至M54的方法。在此，程式化電壓(Vp)為用於藉由使電荷累積於電荷捕集層中而對像素進行程式化的電壓，讀取電壓(Vr)為用於藉由使累積於電荷捕集層中之電荷放電而發射光的電壓，且抹除電壓(Ve)為用於使累積於電荷捕集層中之電荷放電的電壓。程式化電壓(Vp)為5伏意謂掃描線SL1至SL5與信號線DL1至DL4之間的電壓差為5伏。而且，讀取電壓(Vr)為2伏意謂掃描線SL1至SL5與信號線DL1至DL4之間的電壓差為2伏。同樣，抹除電壓(Ve)為9伏意謂掃描線SL1至SL5與信號線DL1至DL4之間的電壓差為9伏。因此，不管負電壓還是正電壓，只有當所施加之電壓引起掃描線SL1至SL5與信號線DL1至DL4之間的預定電壓差時，才有可能獲得相同結果。稍後將描述施加負電壓的狀況。可以具有幾十奈秒之脈衝寬度的脈衝類型來施加程式化電壓(Vp)、抹除電壓(Ve)以及讀取電壓(Vr)。下文中，將以施加脈衝時之時序以針對每一操作來描述驅動方法。假定此例示性實施例之驅動機制自所有像素中皆未累積有電荷的狀態(亦即，抹除狀態)開始。
在操作S110中，將5伏施加至第一掃描線SL1，將2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3，且將0伏 施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4。此時，將2伏施加至第二掃描線SL2至第五掃描線SL5。因此，連接於第一掃描線SL1與第一信號線DL1以及第三信號線DL3之間的像素M11以及M13具有3伏之電壓差，且因此所述像素M11以及M13不被程式化。相反地，連接於第一掃描線SL1與第二信號線DL2以及第四信號線DL4之間的像素M12以及M14具有5伏之電壓差，且因此所述像素M12以及M14被程式化。連接於第二掃描線SL2至第五掃描線SL5與第一信號線DL1至第四信號線DL4之間的像素M21至M54具有2伏或0伏之電壓差，且因此所述像素M21至M54亦不被程式化。
在操作S120中，當將2伏施加至第一掃描線SL1、將2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3，且將0伏施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4時，在操作S110中被程式化之像素M12以及M14發射光。同時，當將5伏施加至第二掃描線SL2且將2伏施加至第三掃描線SL3至第五掃描線SL5時，像素M12以及M14維持其發光狀態，且連接於第二掃描線SL2與第二信號線DL2至第四信號線DL4之間的像素M22以及M24被程式化，因為所述像素M22與M24之間的電壓差為5伏。
在操作S130中，當將2伏施加至第一信號線DL1、且將0伏施加至第二信號線至第四信號線DL2、DL3以及DL4，同時將2伏施加至第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2時，在操作S120中被程式化之像素M22以及M24發 射光。因此，在像素M12以及M14發射光的同時，像素M22以及M24發射光。同時，當將5伏施加至第三掃描線SL3，且將2伏施加至第四掃描線SL4以及第五掃描線SL5時，連接於第三掃描線SL3與第二信號線DL2至第四信號線DL4之間的像素M32、M33以及M34被程式化，因為所述像素M32、M33以及M34之間的電壓差為5伏。
在操作S140中，當將2伏施加至第三掃描線SL3、將2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3、且將0伏施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4，同時將2伏施加至第一掃描線SL1以及第二掃描線SL2時，在操作S130中被程式化之像素M32、M33以及M34發射光。因此，在像素M12、M22、M14以及M24發射光的同時，像素M32、M33以及M34發射光。同時，當將5伏施加至第四掃描線SL4，且將2伏施加至第五掃描線SL5時，連接於第四掃描線SL4與第二信號線DL2以及第四信號線DL4之間的像素M42以及M44被程式化，因為所述像素M42與M44之間的電壓差為5伏。
在操作S150中，同樣，當將2伏施加至第四掃描線SL4、將2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3、且將0伏施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4時，在操作S140中被程式化之像素M42以及M44發射光。同時，當將5伏施加至第五掃描線SL5時，連接於第五掃描線SL5與第二信號線DL2以及第四信號線DL4之間的像素M52以及M54被程式化。
在操作S160中，當將2伏施加至第五掃描線SL5、將2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3、且將0伏施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4時，在操作S150中被程式化之像素M52以及M54發射光。因此，像素M12、M14、M22、M24、M32、M33、M34、M42、M44、M52以及M54發射光，使得在螢幕上顯示“H”。
此後，當將9伏施加至第一掃描線SL1至第五掃描線SL5，且將0伏施加至第一信號線DL1至第四信號線DL4時，可對發光裝置進行抹除。
雖然此例示性實施例說明在對每一像素進行程式化之後進行讀取操作、且接著再次執行抹除操作的驅動方法，但本發明並非侷限於此情形。亦即，可以如下方式來驅動發光裝置：在選擇性地程式化或抹除每一像素之後，執行一讀取操作。
同時，在上述例示性實施例中，藉由將5伏之程式化電壓、9伏之抹除電壓以及2伏之讀取電壓施加至掃描線SL1至SL5，則像素發射光。然而，藉由施加-2伏之負電壓作為讀取電壓，發光裝置可發射光。在此狀況下，將第三導電層170連接至掃描線SL1至SL5，使得像素M11至M54接收5伏之程式化電壓、9伏之抹除電壓以及-2伏之讀取電壓，且將第一導電層110連接至信號線DL1至DL4，使得像素M11至M54接收0伏或2伏。在此狀況下，即使藉由施加程式化電壓或抹除電壓來選擇性地程式化或抹除像素M11至M54，所述像素亦不發射光，因為施加了 反向電壓。當施加-2伏之讀取電壓時，電流在像素M11至Mmn之間流動。因此，經程式化之選定的像素M11至Mmn發射光。
此外，像素可以如下方式來發射光：藉由施加負電壓作為程式化電壓以及抹除電壓來選擇性地使像素程式化，且此後施加正電壓作為讀取電壓。下文將參看圖11來描述使用負程式化電壓以及負抹除電壓來驅動顯示器的方法。
圖11為說明根據另一例示性實施例之驅動顯示器之方法的示意性組成圖及波形圖。特定而言，圖11說明了施加負電壓時驅動一使用底部發射型發光裝置之顯示器的方法。
參看圖11，像素M11至M54可經實施以使第一導電層110連接至掃描線SL1至SL5，且第三導電層170連接至信號線DL1至DL4。在此例示性實施例中，藉由施加-5伏之程式化電壓(Vp)、2伏之讀取電壓(Vr)以及-10伏之抹除電壓(Ve)來驅動像素M11至M54。根據圖11之此例示性實施例之驅動像素M11至M54的方法與根據圖10之先前例示性實施例之驅動像素M11至M54的方法相同，區別僅在於將負電壓用作程式化電壓以及抹除電壓。因此，將簡明扼要地描述所述驅動方法。
依序將-5伏之程式化電壓施加至第一掃描線SL1至第五掃描線SL5。舉例而言，將0伏施加至連接至用於顯示“H”之像素的第二信號線DL2以及第四信號線DL4，且僅當將-5伏施加至第三掃描線SL3時，才亦將0伏施 加至第三信號線DL3。當將0伏施加至第二信號線DL2、第三信號線DL3以及第四信號線DL4，同時將-5伏施加至第一掃描線SL1至第五掃描線SL5時，連接至所述掃描線以及所述信號線之像素被程式化，因為所述像素之間的電壓差為5伏。同時，將-2伏施加至連接至未經程式化之像素的信號線，亦即，將-2伏施加至第一信號線DL1以及第三信號線DL3。因此，掃描線SL1至SL5與信號線DL1以及DL3之間的電壓差變為3伏，使得安置於掃描線SL1至SL5與信號線DL1以及DL3之間的像素不被程式化。
在將-5伏之程式化電壓施加至下一掃描線的同時，將2伏之讀取電壓施加至前一掃描線。舉例而言，在將-5伏之程式化電壓施加至第二掃描線SL2的同時，將2伏之讀取電壓施加至第一掃描線SL1。同時，將0伏施加至第二信號線DL2以及第四信號線DL4。因此，接收2伏之讀取電壓的各像素將發射光。當然，雖然將-2伏施加至連接至未經程式化之像素的第一信號線DL1以及第三信號線DL3，但當將程式化電壓施加至第三掃描線SL3時，亦將0伏施加至第三信號線DL3。
發光操作繼續進行，直至將-10伏之抹除電壓施加至第一掃描線SL1至第五掃描線SL5為止。
圖12為說明根據例示性實施例之顯示器裝置之像素寬度、解析度以及孔徑比之間的關係的曲線圖。在將掃描線以及信號線之寬度設定為100奈米，且像素寬度自0.1 微米至1,000微米變化的條件下，對解析度(D)以及孔徑比(E)進行模擬。如圖12中所說明，若像素寬度為10微米，則有可能達成1,000ppi之解析度以及97.6%之孔徑比。因此，可實現具有超高解析度以及超高孔徑比之顯示器。
11‧‧‧曲線
12‧‧‧曲線
13‧‧‧曲線
14‧‧‧曲線
100‧‧‧基板
110‧‧‧第一導電層
120‧‧‧有機發光層
130‧‧‧第二導電層
140‧‧‧第一有機層
150‧‧‧奈米晶體層
151‧‧‧奈米晶體
152‧‧‧障壁層
160‧‧‧第二有機層
170‧‧‧第三導電層
A‧‧‧電壓
B‧‧‧電流
D‧‧‧解析度
DL1至DLn‧‧‧信號線
E‧‧‧孔徑比
Iint1‧‧‧中間電流
Iint2‧‧‧中間電流
Ioff‧‧‧斷開電流
Ion‧‧‧接通電流
M11至Mmn‧‧‧像素
NDR‧‧‧負微分電阻
S110‧‧‧操作
S120‧‧‧操作
S130‧‧‧操作
S140‧‧‧操作
S150‧‧‧操作
S160‧‧‧操作
SL1至SLm‧‧‧掃描線
Ve‧‧‧抹除電壓
Vimax‧‧‧電壓
Vp‧‧‧程式化電壓
Vr‧‧‧讀取電壓
Vth‧‧‧臨限電壓
可自結合隨附的圖式進行之以上描述而更詳細地理解例示性實施例，在隨附的圖式中：圖1為根據例示性實施例之發光裝置的橫截面圖。
圖2為根據另一例示性實施例之發光裝置的橫截面圖。
圖3為說明發光裝置之操作速度的曲線圖。
圖4及圖5為說明使用2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)之發光裝置之分別視正電壓及負電壓而定的電流對電壓特徵的曲線圖。
圖6為說明使用2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)之發光裝置之滯留特徵的曲線圖。
圖7(a)及圖7(b)為使用2-氨基-4,5-咪唑二腈(AIDCN)之發光裝置的微縮圖。
圖8(a)及圖8(b)為說明使用α-NPD之發光裝置之發光狀態的曲線圖及光學影像。
圖9為根據例示性實施例之顯示器的示意圖。
圖10為說明根據例示性實施例之驅動顯示器之方法的示意性組成圖及波形圖。
圖11為說明根據另一例示性實施例之驅動顯示器之方法的示意性組成圖及波形圖。
圖12為說明根據例示性實施例之顯示器裝置之像素寬度、解析度以及孔徑比之間的關係的曲線圖。
DL1至DLn‧‧‧信號線
M11至Mmn‧‧‧像素
SL1至SLm‧‧‧掃描線

Claims (16)

  1. 一種顯示器，其包含：多條掃描線；與所述多條掃描線相交之多條信號線；以及在所述掃描線與所述信號線彼此相交之區域中提供的多個像素，其中所述像素中之每一者包含：下導電層、中間導電層以及上導電層，所述下導電層、所述中間導電層以及所述上導電層彼此分隔；有機發光層，配置於下導電層與中間導電層之間；以及電荷捕集層，配置於中間導電層與上導電層之間，所述電荷捕集層具有雙穩態電導以及負微分電阻特徵，其中所述下導電層以及所述上導電層之每一者連接至所述信號線以及所述掃描線之任一者，其中透過所述掃描線以及所述信號線施加程式化電壓或抹除電壓而引起所述下導電層與所述上導電層之間的預期電壓差，使得電荷在所述電荷捕集層中充電或放電而執行程式化操作或抹除操作；以及施加讀取電壓讓儲存於所述電荷捕集層中的電荷注入至所述有機發光層中，使得光從所述有機發光層發射。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中所述電荷捕集層包含有機層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示器，其中所述電荷捕集層更包含奈米晶體層，所述奈米晶體層安置於所述 有機層中。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器，其中所述奈米晶體層包含多個奈米晶體以及圍繞所述奈米晶體之障壁層。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之顯示器，其中所述奈米晶體包含鋁(Al)、鈦(Ti)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、鎳(Ni)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)以及其合金中的至少一者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中用於所述抹除操作之電壓的絕對值大於用於所述程式化操作之電壓的絕對值；以及用於所述讀取操作之電壓的絕對值小於用於所述程式化操作之所述電壓的絕對值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中所述程式化電壓、所述抹除電壓以及所述讀取電壓為正電壓。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示器，其中所述程式化電壓、所述抹除電壓以及所述讀取電壓為負電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中所述程式化電壓包括具有不同位準之多個電壓，且在自所述像素之臨限電壓至NDR區域之範圍內選擇所述程式化電壓，以及視所述程式化電壓之位準而定，在所述讀取操作期間輸出具有多個位準之電流。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示器，其中所述讀取電壓包括具有不同位準之多個電壓，以及 視所述讀取電壓之位準而定，在所述讀取操作期間輸出具有多個位準之電流。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中所述讀取電壓包含具有不同位準之多個電壓，以及視所述讀取電壓之位準而定，在所述讀取操作期間輸出具有多個位準之電流。
  12. 一種驅動顯示器之方法，所述方法包含：將程式化電壓或抹除電壓施加至所述顯示器之一個像素，所述顯示器包含多個像素，所述多個像素中之每一者包含：電荷捕集層，其具有雙穩態電導以及NDR特徵；以及有機發光層，其使用自所述電荷捕集層供應之電荷來發射光；以及將一讀取電壓施加至所述一個像素以允許所述一個像素發射光，其中施加程式化電壓或抹除電壓使得電荷在所述電荷捕集層中充電或放電，以執行程式化操作或抹除操作；以及施加讀取電壓讓儲存於所述電荷捕集層中的電荷注入至所述有機發光層中，使得光從所述有機發光層發射。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之驅動顯示器之方法，其中在所述一個像素發射光的同時，將所述程式化電壓施加至另一像素，所述另一像素連接至另一掃描線。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之驅動顯示器之方法，其中在所述一個像素發射光的同時，將所述抹除電壓施加至另一像素，所述另一像素連接至另一掃描線。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之驅動顯示器之方法，其中所述抹除電壓之絕對值大於所述程式化電壓之絕對值；以及所述讀取電壓之絕對值小於所述程式化電壓之所述絕對值。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之驅動顯示器之方法，其中在一個圖框中，將所述程式化電壓施加至所述一個像素，且接著將所述讀取電壓施加至所述一個像素，且此後將所述抹除電壓施加至所述一個像素。
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Ricky J. Tseng et al., "Nanoparticle-induced negative differential resistance and memory effect in polymer bistable light-emittting device", Appl. Phys. Lett. 88, 123506 (2006) *

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