DE102019124826A1

DE102019124826A1 - Stromerfassungsvorrichtung und organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung, die sie enthält

Info

Publication number: DE102019124826A1
Application number: DE102019124826.4A
Authority: DE
Inventors: Taeyoung Lee; Myunggi LIM; Kyoungdon Woo; Bumsik Kim; Seungtae Kim; Byungjae LEE; Minkyu Song
Original assignee: LG Display Co Ltd; Industry Academic Cooperation Foundation of Dongguk University
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2020-04-02
Also published as: GB201913457D0; CN110969990B; CN110969990A; GB2579124B; US20200106976A1; JP2020098187A; KR20200036999A; GB2579124A; KR102546312B1; JP6878536B2; US11588993B2

Abstract

Es werden eine Stromerfassungsvorrichtung und die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung, die sie enthält, offenbart. Die Stromerfassungsvorrichtung kann mehrere Erfassungseinheiten umfassen, wobei jede Erfassungseinheit eine Rolle des Umwandelns eines Pixelstroms, der durch eine Erfassungsleitung eingegeben wird, in einen digitalen Erfassungswert spielt und jede Erfassungseinheit umfasst: einen Stromintegrator mit einem integrierenden Verstärker und einem Rückkopplungskondensator, wobei der integrierende Verstärker einen invertierenden Eingangsanschluss, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst, wobei der Rückkopplungskondensator zwischen den invertierenden Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss geschaltet ist, und eine erste Referenzspannung in den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird; und eine Stromübertragungseinheit, die zwischen die Erfassungsleitung und den Stromintegrator geschaltet ist, um die elektrische Verbindung der Erfassungsleitung und des Stromintegrators zu trennen, wobei die Stromübertragungseinheit den Pixelstrom spiegelt und bewirkt, dass der gespiegelte Strom aus dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers ausgegeben wird.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Technologie
Das vorliegende Dokument bezieht sich auf eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung und insbesondere auf eine Stromerfassungsvorrichtung und die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung, die sie enthält.
Erörterung des Standes der Technik
Eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung mit aktiver Matrix umfasst organische Leuchtdioden (OLEDs), die in der Lage sind, Licht eigenständig zu emittieren, und hat viele Vorteile wie z. B. schnelle Ansprechgeschwindigkeit, hohe Emissionseffizienz, hohe Luminanz, einen breiten Blickwinkel und dergleichen.
Die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung ordnet Pixel mit jeweils einer OLED in einer Matrixform an und stellt eine Luminanz des Pixels auf der Basis einer Graustufe von Videodaten ein. Jedes Pixel umfasst einen Dünnschichtansteuertransistor (TFT), der einen Pixelstrom, der durch die OLED fließt, auf der Basis einer Spannung Vgs zwischen einer Gate-Elektrode und einer Source-Elektrode des Ansteuer-TFT steuert. Die Ansteuercharakteristiken der OLED und des Ansteuer-TFT werden durch die Temperatur oder eine Verschlechterung geändert. Wenn die Ansteuercharakteristiken der OLED und/oder des Ansteuer-TFT für jedes Pixel unterschiedlich sind, selbst wenn dieselben Bilddaten in Pixel geschrieben werden, ist die Luminanz zwischen den Pixeln unterschiedlich, so dass es schwierig ist, eine gewünschte Bildqualität zu verwirklichen.
Ein externes Kompensationsschema ist zum Kompensieren der Änderung der Ansteuercharakteristiken der OLED oder des Ansteuer-TFT gut bekannt. Das externe Kompensationsschema erfasst die Änderung der Ansteuercharakteristiken der OLED oder des Ansteuer-TFT und moduliert Bilddaten auf der Basis der Erfassungsergebnisse.
ZUSAMMENFASSUNG
Die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung verwendet einen Stromintegrator, um einen Pixelstrom zu erfassen, der den Ansteuercharakteristiken der OLED oder des Ansteuer-TFT entspricht. Da der Stromintegrator mit jedem Kanal verbunden ist, ist die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung mit mehreren Stromintegratoren ausgestattet. Der Stromintegrator ist beim Verringern der Erfassungszeit durch Ermöglichen einer Erfassung eines geringen Stroms und mit hoher Geschwindigkeit vorteilhaft, aber er ist für Rauschen anfällig. Das Rauschen wird durch die Variation der Referenzspannung, die an den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Stromintegrators angelegt wird, und die Rauschquellendifferenz zwischen den Erfassungsleitungen, die mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Stromintegrators verbunden sind, verursacht.
Die Kapazität des Rückkopplungskondensators, der im Stromintegrator enthalten ist, ist so entworfen, dass sie klein ist, um die Erfassungszeit und die Ausgangsspannung zwischen den Stromintegratoren konstant zu machen. Wenn die Kapazität des Rückkopplungskondensators klein ist, wird das in die Referenzspannung gemischte Rauschen aufgrund der parasitären Kapazität der Erfassungsleitungen leicht verstärkt. Da das im Stromintegrator verstärkte Rauschen an einem integrierten Wert widergespiegelt wird, kann das Rauschen das Erfassungsergebnis für den Pixelstrom verzerren. Wenn die Erfassungsleistung verschlechtert wird, können die Ansteuercharakteristiken der OLED und/oder des Ansteuer-TFT nicht genau erfasst und kompensiert werden.
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Stromerfassungsvorrichtung und eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung zu schaffen, die die Verzerrung eines Erfassungsergebnisses aufgrund von Rauschen minimieren können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
In einem Aspekt wird eine Stromerfassungsvorrichtung mit mehreren Erfassungseinheiten geschaffen, wobei jede Erfassungseinheit eine Rolle des Umwandelns eines Pixelstroms, der durch eine Erfassungsleitung eingegeben wird, in einen digitalen Erfassungswert spielt, und jede Erfassungseinheit umfasst: einen Stromintegrator mit einem integrierenden Verstärker und einem Rückkopplungskondensator, wobei der integrierende Verstärker einen invertierenden Eingangsanschluss, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst, wobei der Rückkopplungskondensator zwischen den invertierenden Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss geschaltet ist, und eine erste Referenzspannung in den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird; und eine Stromübertragungseinheit, die zwischen die Erfassungsleitung und den Stromintegrator geschaltet ist, um die elektrische Verbindung der Erfassungsleitung und des Stromintegrators zu trennen.
Vorzugsweise kann die Stromübertragungseinheit den Pixelstrom spiegeln und bewirkt, dass der gespiegelte Strom aus dem intervierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers ausgegeben wird.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Stromübertragungseinheit umfassen: einen ersten spiegelnden Transistor, wobei eine Gate-Elektrode und eine erste Elektrode des ersten spiegelnden Transistors mit einem geteilten Knoten verbunden sind, an den der Pixelstrom angelegt wird, und eine zweite Elektrode des ersten spiegelnden Transistors mit einer Massespannungsquelle verbunden ist; und einen zweiten spiegelnden Transistor, wobei eine Gate-Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit dem geteilten Knoten verbunden ist, die erste Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers verbunden ist und eine zweite Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit der Massespannungsquelle verbunden ist.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der gespiegelte Strom größer sein als der Pixelstrom.
Vorzugsweise kann eine Kanalkapazität des zweiten spiegelnden Transistors größer sein als eine Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Stromerfassungsvorrichtung ferner einen Strompuffer umfassen, der zwischen die Erfassungsleitung und die Stromübertragungseinheit geschaltet ist, wobei der Strompuffer eine zweite Referenzspannung an das Pixel anlegen kann, durch das der Pixelstrom fließt, um eine Spannung eines Source-Knotens des Pixels als konstant festzusetzen.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Strompuffer umfassen: einen Pufferverstärker, wobei ein invertierender Eingangsanschluss des Pufferverstärkers mit der Erfassungsleitung verbunden sein kann, die zweite Referenzspannung in einen nicht invertierenden Eingangsanschluss des Pufferverstärkers eingegeben werden kann, und ein Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers mit einem Puffertransistor verbunden sein kann; und den Puffertransistor, wobei eine Gate-Elektrode des Puffertransistors mit dem Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers verbunden sein kann, eine erste Elektrode des Puffertransistors mit der Erfassungsleitung verbunden sein kann, und eine zweite Elektrode des Puffertransistors mit der Stromübertragungseinheit verbunden sein kann.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der Strompuffer ferner umfassen: einen Pufferschalter, der zwischen die Erfassungsleitung und den Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers geschaltet ist und synchron mit einem Zeitpunkt zum Zurücksetzen des Source-Knotens des Pixels auf die zweite Referenzspannung eingeschaltet wird.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die zweite Referenzspannung im Wesentlichen gleich der ersten Referenzspannung gesetzt werden.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann sich eine Ausgangsspannung, die an den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers angelegt wird, in einer Anstiegsrichtung auf der Basis der ersten Referenzspannung ändern.
In einem anderen Aspekt wird eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung geschaffen, die umfasst: ein Anzeigefeld, das mit mehreren Pixeln und mehreren Erfassungsleitungen, die mit den Pixeln verbunden sind, ausgestattet ist; eine Datenansteuerschaltung, die die obige Stromerfassungsvorrichtung umfasst und mit jeder Erfassungsleitung durch einen Erfassungskanal verbunden ist; und eine Zeitablaufsteuereinheit, die dazu konfiguriert ist, digitale Bilddaten, die in das Anzeigefeld geschrieben werden sollen, auf der Basis des von der Erfassungseinheit eingegebenen digitalen Erfassungswerts zu kompensieren.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können mehrere Datenleitungen und Erfassungsleitungen und mehrere Gate-Leitungen auf dem Anzeigefeld einander kreuzen, wobei die Pixel für die Erfassung in einer Matrixform angeordnet sein können, um eine Pixelanordnung zu bilden, wobei jedes Pixel mit einer der Datenleitungen, einer der Erfassungsleitungen und einer der Gate-Leitungen verbunden sein kann.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung ferner eine Gate-Ansteuerschaltung umfassen, die ein Abtaststeuersignal und ein Erfassungssteuersignal, die für eine Bildanzeigeoperation und eine externe Kompensationsoperation geeignet sind, auf der Basis von Gate-Steuersignalen erzeugt und das Abtaststeuersignal und das Erfassungssteuersignal zur gleichen oder unterschiedlichen Gate-Leitung zuführt.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Zeitablaufsteuereinheit Datensteuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Datenansteuerschaltung und die Gate-Steuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Gate-Ansteuerschaltung erzeugen, wobei die Zeitablaufsteuereinheit eine Zeitdauer, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird, und eine Zeitdauer, während der die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird, zeitlich trennen kann und die Steuersignale für die Bildanzeigeoperation und die Steuersignale für die externe Kompensationsoperation erzeugen kann.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann jedes Pixel eine OLED und einen Ansteuer-TFT umfassen, wobei die Zeitablaufsteuereinheit den digitalen Erfassungswert von der Datenansteuerschaltung empfangen kann, Eingangsbilddaten auf der Basis der digitalen Erfassungswerte korrigieren kann, um eine Verschlechterungsabweichung des Ansteuer-TFT oder der OLED unter den Pixeln zu kompensieren, und die korrigierten digitalen Bilddaten zur Datenansteuerschaltung in der Zeitdauer übertragen kann, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird.
Figurenliste
Die begleitenden Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu sorgen, und in diese Patentbeschreibung eingegliedert sind und einen Teil davon bilden, stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 eine Verbindungskonfiguration der Datenansteuerschaltung mit der Stromerfassungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung und einer Pixelanordnung;
3 die Verbindungskonfiguration der Pixel, die die Pixelanordnung bilden;
4 eine andere Verbindungskonfiguration der Pixel, die die Pixelanordnung bilden;
5 die Konfiguration der Erfassungseinheit zum Implementieren der Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
6 die Konfiguration einer anderen Erfassungseinheit zum Implementieren der Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 die Ausgangswellenform des Stromintegrators, wenn Ladungen mit dem Stromintegrator beschafft werden; und
8 die Ausgangswellenform des Stromintegrators, wenn Ladungen vom Stromintegrator getilgt werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung und Verfahren zum Bewerkstelligen derselben können mit Bezug auf die folgenden ausführlichen Beschreibungen von beispielhaften Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen leichter verstanden werden. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hier dargelegten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt aufgefasst werden. Vielmehr sind diesel beispielhaften Ausführungsformen so vorgesehen, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und das Konzept der vorliegenden Offenbarung dem Fachmann auf dem Gebiet vollständig vermittelt, und die vorliegende Offenbarung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Die Formen, Größen, Prozentsätze, Winkel, Zahlen usw., die in den Figuren gezeigt sind, um die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben, sind lediglich Beispiele und nicht auf die in den Figuren gezeigten begrenzt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der ganzen Patentbeschreibung gleiche Elemente. Wenn die Begriffe „umfassen“, „aufweisen“, „einschließen“ und dergleichen verwendet werden, können andere Teile hinzugefügt werden, solange nicht der Begriff „nur“ verwendet wird. Die Singularformen können als Pluralformen interpretiert werden, wenn nicht explizit angegeben.
Die Elemente können als eine Fehlertoleranz umfassend interpretiert werden, selbst wenn nicht explizit angegeben.
Wenn die Positionsbeziehung zwischen zwei Teilen unter Verwendung der Begriffe „auf“, „über“, „unter“, „neben“ und dergleichen beschrieben wird, können ein oder mehrere Teile zwischen den zwei Teilen angeordnet sein, solange nicht der Begriff „unmittelbar“ oder „direkt“ verwendet wird.
Obwohl die Begriffe erster, zweiter usw. verwendet werden können, um verschiedene Elemente zu beschreiben, sollten diese Elemente selbstverständlich nicht durch diese Begriffe begrenzt sein. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. Folglich kann ein erstes Element, auf das nachstehend Bezug genommen wird, ein zweites Element innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung sein.
Dieselben Bezugszeichen bezeichnen im Wesentlichen dieselben Elemente in der ganzen Patentbeschreibung.
In dieser Patentbeschreibung können die Pixelschaltung und der Gate-Treiber, die auf dem Substrat eines Anzeigefeldes ausgebildet sind, durch einen TFT einer MOSFET-Struktur vom n-Typ implementiert werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf begrenzt, so dass die Pixelschaltung und der Gate-Treiber durch einen TFT einer MOSFET-Struktur vom p-Typ implementiert werden können. Der TFT oder der Transistor ist das Element mit 3 Elektroden mit einem Gate, einer Source und einem Drain. Die Source ist eine Elektrode zum Zuführen eines Ladungsträgers zum Transistor. Innerhalb des TFT beginnt der Ladungsträger von der Source zu fließen. Der Drain ist eine Elektrode, von der der Ladungsträger den TFT verlässt. Das heißt, die Ladungsträger im MOSFET fließen von der Source zum Drain. Da im Fall des MOSFET vom n-Typ NMOS der Ladungsträger ein Elektron ist, weist die Source-Spannung eine Spannung auf, die niedriger ist als die Drain-Spannung, so dass Elektronen von der Source zum Drein fließen können. Im MOSFET vom n-Typ ist eine Stromrichtung vom Drain zur Source, da Elektronen von der Source zum Drain fließen. Da andererseits im Fall des MOSFET vom p-Typ PMOS der Ladungsträger ein Loch ist, weist die Source-Spannung eine Spannung auf, die höher ist als die Drain-Spannung, so dass Löcher von der Source zum Drain fließen können. Im MOSFET vom p-Typ ist eine Stromrichtung von der Source zum Drain, da Löcher von der Source zum Drain fließen. Es sollte beachtet werden, dass die Source und der Drain des MOSFET nicht fest sind. Die Source und der Drain des MOSFET können beispielsweise in Abhängigkeit von der angelegten Spannung variieren. In der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird daher eine der Source und des Drain als erste Elektrode bezeichnet und die andere der Source und des Drain wird als zweite Elektrode bezeichnet.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen wird eine Elektrolumineszenzanzeigevorrichtung hauptsächlich in Bezug auf eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung mit einem organischen Lichtemissionsmaterial beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung begrenzt, sondern kann auf eine anorganische Lichtemissionsanzeigevorrichtung mit einem anorganischen Lichtemissionsmaterial angewendet werden.
Beim Beschreiben der vorliegenden Offenbarung werden ausführliche Beschreibungen von gut bekannten Funktionen oder Konfigurationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung weggelassen, um es zu vermeiden, die vorliegende Offenbarung unnötig unklar zu machen.
1 zeigt ein Blockdiagramm, das eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, 2 zeigt die Verbindungskonfiguration der Datenansteuerschaltung mit der Stromerfassungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung und einer Pixelanordnung und 3 und 4 zeigen verschiedene Verbindungskonfigurationen der Pixel, die die Pixelanordnung bilden.
Mit Bezug auf 1 bis 4 kann die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Anzeigefeld 10, eine Zeitablaufsteuereinheit 11 und eine Datenansteuerschaltung 12 und eine Gate-Ansteuerschaltung 13 umfassen. Die Datenansteuerschaltung 12 umfasst eine Stromerfassungsschaltung oder eine Stromerfassungsvorrichtung 122 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Mehrere Datenleitungen 14 und Erfassungsleitungen 16 und mehrere Gate-Leitungen 15 kreuzen einander auf dem Anzeigefeld 10 und die Pixel zum Erfassen P sind in einer Matrixform angeordnet, um eine Pixelanordnung zu bilden. Wie in 4 gezeigt, können die mehreren Gate-Leitungen 15 mehrere erste Gate-Leitungen 15A, zu denen Abtaststeuersignale SCAN zugeführt werden, und mehrere zweite Gate-Leitungen 15B, zu denen Erfassungssteuersignale SEN zugeführt werden, umfassen. Wenn das Abtaststeuersignal SCAN und die Erfassungssteuersignale SEN eine gleiche Phase zueinander aufweisen, können die ersten und zweiten Gate-Leitungen 15A und 15B zu einer Gate-Leitung 15 vereinigt werden, wie in 3 gezeigt.
Jedes Pixel P kann mit einer der Datenleitungen 14, einer der Erfassungsleitungen 16 und einer der Gate-Leitungen 15 verbunden sein. Die Pixel P, die die Pixelanordnung bilden, können die roten Pixel zum Anzeigen einer roten Farbe, die grünen Pixel zum Anzeigen einer grünen Farbe, die blauen Pixel zum Anzeigen einer blauen Farbe und die weißen Pixel zum Anzeigen einer weißen Farbe umfassen. Vier Pixel mit dem roten Pixel, dem grünen Pixel, dem blauen Pixel und dem weißen Pixel können eine Pixeleinheit UPXL bilden. Die Konfiguration der Pixeleinheit UPXL ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die mehreren Pixel P, die eine gleiche Pixeleinheit UPXL bilden, können sich eine Erfassungsleitung 16 teilen. Obwohl in der Figur nicht gezeigt, können mehrere Pixel P, die dieselbe Pixeleinheit UPXL bilden, unabhängig mit verschiedenen Erfassungsleitungen verbunden sein. Jedes Pixel P empfängt eine Spannung EVDD mit hoher Leistung und eine Spannung EVSS mit niedriger Leistung von einem Leistungsgenerator.
Wie in 3 und 4 gezeigt, kann das Pixel gemäß der vorliegenden Offenbarung eine OLED, einen Ansteuer-TFT DT, einen Speicherkondensator Cst, einen ersten Schalt-TFT ST1 und einen zweiten Schalt-TFT ST2 umfassen, ist jedoch nicht darauf begrenzt. Die TFTs können aus einem p-Typ, einem n-Typ oder einem Hybridtyp, in dem der p-Typ und der n-Typ gemischt sind, implementiert werden. Die Halbleiterschicht des TFT kann amorphes Silizium, Polysilizium oder ein Oxid umfassen.
Die OLED ist ein Lichtemissionselement. Die OLED kann eine Anodenelektrode, die mit einem Source-Knoten Ns verbunden ist, eine Kathodenelektrode, die mit einem Eingangsanschluss einer Spannung EVSS mit niedriger Leistung verbunden ist, und eine organische Verbundschicht, die zwischen der Anodenelektrode und der Kathodenelektrode angeordnet ist, umfassen. Die organische Verbundschicht kann eine Lochinjektionsschicht (HIL), eine Lochtransportschicht (HTL), eine Emissionsschicht (EML), eine Elektronentransportschicht (ETL) und eine Elektroneninjektionsschicht (EIL) umfassen.
Der Ansteuer-TFT DT steuert den Betrag des Stroms, der von einer Source-Elektrode zu einer Drain-Elektrode fließt, damit er in die OLED eingegeben wird, gemäß einer Spannungsdifferenz Vgs zwischen einer Gate-Elektrode und der Source-Elektrode. Der Ansteuer-TFT DT umfasst die Gate-Elektrode, die mit einem Gate-Knoten Ng verbunden ist, die Drain-Elektrode, die mit dem Eingangsanschluss der Spannung EVDD mit hoher Leistung verbunden ist, und die Source-Elektrode, die mit einem Source-Knoten Ns verbunden ist. Der Speicherkondensator Cst ist zwischen den Gate-Knoten Ng und den Source-Knoten Ns geschaltet, um die Spannung Vgs zwischen der Gate- und der Source-Elektrode des Ansteuer-TFT DT für eine Zeitdauer zu halten. Der erste Schalt-TFT ST1 schaltet die elektrische Verbindung zwischen der Datenleitung 14 und dem Gate-Knoten Ng gemäß dem Abtaststeuersignal SCAN um. Der erste Schalt-TFT ST1 umfasst eine Gate-Elektrode, die mit der ersten Gate-Leitung 15A verbunden ist, eine erste Elektrode, die mit der Datenleitung 14 verbunden ist, und eine zweite Elektrode, die mit dem Gate-Knoten Ng verbunden ist. Der zweite Schalt-TFT ST2 schaltet die elektrische Verbindung zwischen der Erfassungsleitung 16 und dem Source-Knoten Ns gemäß dem Erfassungssteuersignal SEN um. Der zweite Schalt-TFT ST2 ist mit einer Gate-Elektrode, die mit der zweiten Gate-Leitung 15B verbunden ist, einer ersten Elektrode, die mit der Erfassungsleitung 16 verbunden ist, und einer zweiten Elektrode, die mit dem Source-Knoten Ns verbunden ist, ausgestattet.
Die erste Gate-Leitung 15A und die zweite Gate-Leitung 15B können zu einer Gate-Leitung 15 vereinigt werden (siehe 3). In diesem Fall können das Abtaststeuersignal SCAN und das Erfassungssteuersignal SEN eine gleiche Phase aufweisen.
Die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung mit dieser Pixelanordnung übernimmt ein externes Kompensationsverfahren. Das externe Kompensationsverfahren erfasst die Ansteuercharakteristiken der organischen Leuchtdiode OLED und/oder des Ansteuer-TFT und kompensiert Eingangsbilddaten gemäß erfassten Werten. Die Ansteuercharakteristiken der OLED bedeuten die Betriebspunktspannung der OLED. Die Ansteuercharakteristiken des Ansteuer-TFT umfassen eine Schwellenspannung und Elektronenmobilität des Ansteuer-TFT.
Die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung der vorliegenden Offenbarung führt eine Bildanzeigeoperation und eine externe Kompensationsoperation durch. Die externe Kompensationsoperation kann in einem vertikalen Austastintervall während der Bildanzeigeoperation, in einer Einschaltsequenz, bevor die Bildanzeige startet, oder in einer Ausschaltsequenz, nachdem die Bildanzeige endet, durchgeführt werden. Das vertikale Austastintervall ist eine Zeitdauer, in der Bilddaten nicht geschrieben werden, und ist zwischen vertikalen aktiven Intervallen angeordnet, in denen Bilddaten geschrieben werden. Die Einschaltsequenz bedeutet die Zeitdauer, bis ein Bild angezeigt wird, unmittelbar nachdem Ansteuerleistung angelegt wird. Die Ausschaltsequenz bedeutet die Zeitdauer, bis die Ansteuerleistung ausgeschaltet wird, unmittelbar nachdem die Bildanzeige beendet wird.
Die Zeitablaufsteuereinheit 11 erzeugt die Datensteuersignale DDC zum Steuern der Operationszeitpunkte der Datenansteuerschaltung 12 und die Gate-Steuersignale GDC zum Steuern der Operationszeitpunkte der Gate-Ansteuerschaltung 13 auf der Basis der Zeitablaufsignale wie z. B. eines vertikalen Synchronisationssignals Vsync, eines horizontalen Synchronisationssignals Hsync, eines Punkttaktsignals DCLK, eines Datenfreigabesignals DE und dergleichen. Die Zeitablaufsteuereinheit 11 kann eine Zeitdauer, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird, und eine Zeitdauer, während der die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird, zeitlich trennen und die Steuersignale DDC und GDC für die Bildanzeigeoperation und die Steuersignale DDC und GDC für die externe Kompensationsoperation erzeugen.
Die Gate-Steuersignale GDC können einen Gate-Startimpuls (GSP), einen Gate-Verschiebungstakt (GSC) und so weiter umfassen. Der Gate-Startimpuls (GSP) wird an die Gate-Stufe der Erzeugung eines ersten Abtastsignals angelegt, um die Gate-Stufe zu steuern, um das erste Abtastsignal zu erzeugen. Der Gate-Verschiebungstakt (GSC) wird gemeinsam zu den Gate-Stufen zugeführt, um den Gate-Startimpuls (GSP) zu verschieben.
Die Datensteuersignale DDC umfassen einen Source-Startimpuls (SSP), einen Source-Abtasttakt (SSC), ein Source-Ausgabefreigabesignal (SOE) und so weiter. Der Source-Startimpuls (SSP) steuert einen Datenabtaststartzeitpunkt der Datenansteuerschaltung 12. Der Source-Abtasttakt (SSC) steuert einen Abtastzeitpunkt von Daten in jeweiligen Source-Ansteuer-ICs auf der Basis einer steigenden oder fallenden Flanke. Das Source-Ausgabefreigabesignal (SOE) steuert einen Ausgabezeitpunkt der Datenansteuerschaltung 12. Die Datensteuersignale DDC können ferner verschiedene Signale zum Steuern der Operation der Stromerfassungsvorrichtung 122, die in der Datenansteuerschaltung 12 enthalten ist, umfassen.
Die Zeitablaufsteuereinheit 11 empfängt digitale Erfassungswerte SD gemäß der externen Kompensationsoperation von der Datenansteuerschaltung 12. Die Zeitablaufsteuereinheit 11 kann Eingangsbilddaten DATA auf der Basis der digitalen Erfassungswerte SD korrigieren, um die Verschlechterungsabweichung des Ansteuer-TFT oder der OLED unter Pixeln zu kompensieren. Die Zeitablaufsteuereinheit 11 überträgt die korrigierten digitalen Bilddaten DATA zur Datenansteuerschaltung 12 in der Zeitdauer für die Bildanzeige.
Die Datenansteuerschaltung 12 kann mindestens eine integrierte Source-Treiber-Schaltung (IC) umfassen. Die Source-Treiber-IC kann eine Zwischenspeicheranordnung (nicht gezeigt), mehrere Digital-Analog-Wandler (DAC) 12, die mit den Datenleitungen 12 verbunden sind, und eine Stromerfassungsvorrichtung 122, die mit jeder Erfassungsleitung 16 durch einen Erfassungskanal verbunden ist, umfassen. Die Stromerfassungsvorrichtung 122 umfasst mehrere Erfassungseinheiten SU. Die Zeitablaufsteuereinheit 11 ist dazu konfiguriert, digitale Bilddaten, die in das Anzeigefeld 10 geschrieben werden sollen, auf der Basis des von der Erfassungseinheit SU eingegebenen digitalen Erfassungswerts zu kompensieren.
Die Zwischenspeicheranordnung zwischenspeichert die digitalen Bilddaten DATA, die von der Zeitablaufsteuereinheit 11 eingegeben werden, und führt sie zum DAC zu, auf der Basis der Datensteuersignale DDC. Der DAC wandelt die digitalen Bilddaten DATA, die von der Zeitablaufsteuereinheit 11 eingegeben werden, in die Datenspannung für die Anzeige um und führt sie zu den Datenleitungen 14 zu, wenn die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird. Der DAC kann die Datenspannung für die Erfassung mit einem bestimmten Niveau erzeugen und sie zu den Datenleitungen 14 zuführen, wenn die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird.
Jede Erfassungseinheit SU spielt eine Rolle des Umwandelns des Pixelstroms, der durch die Erfassungsleitung eingegeben wird, in den digitalen Erfassungswert SD. Jede Erfassungseinheit SU kann in einem Stromerfassungstyp mit einem Stromintegrator implementiert werden. Jede Erfassungseinheit SU umfasst eine Stromübertragungseinheit, um eine Rauschverstärkung zu verhindern, die im Stromintegrator auftritt. Die Stromübertragungseinheit trennt die elektrische Verbindung zwischen der Erfassungsleitung 16 und dem Stromintegrator, um die Verstärkung des Rauschens zu verhindern, das in eine erste Referenzspannung des Stromintegrators gemischt wird. Und jede Erfassungseinheit SU umfasst ferner einen Strompuffer, der zwischen die Erfassungsleitung 16 und die Stromübertragungseinheit geschaltet ist. Der Strompuffer legt eine zweite Referenzspannung an den Source-Knoten Ns eines Pixels P an, damit ein konstanter Strom in ein Ansteuerelement eingegeben wird, das in einem entsprechenden Pixel P enthalten ist, wenn die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird. Die Erfassungseinheit, die die Stromerfassungsvorrichtung bildet, wird später mit Bezug auf 5 bis 8 im Einzelnen beschrieben.
Die Gate-Ansteuerschaltung 13 erzeugt das Abtaststeuersignal SCAN, das für die Bildanzeigeoperation und die externe Kompensationsoperation geeignet ist, auf der Basis der Gate-Steuersignale GDC und führt es zu den ersten Gate-Leitungen 15A zu. Die Gate-Ansteuerschaltung 13 erzeugt auch das Erfassungssteuersignal SEN, das für die Bildanzeigeoperation und die externe Kompensationsoperation geeignet ist, auf der Basis der Gate-Steuersignale GDC und führt es zu den zweiten Gate-Leitungen 15B zu. Oder die Gate-Ansteuerschaltung 13 kann das Abtaststeuersignal SCAN und das Erfassungssteuersignal SEN einer gleichen Phase, die für die Bildanzeigeoperation und die externe Kompensationsoperation geeignet sind, auf der Basis der Gate-Steuersignale GDC erzeugen und führt sie zu den Gate-Leitungen 15 zu.
5 zeigt die Konfiguration der Erfassungseinheit zum Implementieren der Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Mit Bezug auf 5 umfasst die Erfassungseinheit SU, die die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet, einen Stromintegrator CI und eine Stromübertragungseinheit CCVE.
Der Stromintegrator CI ist mit einem integrierenden Verstärker AMP1 mit einem invertierenden Eingangsanschluss (-), einem nicht invertierenden Eingangsanschluss (+) und einen Ausgangsanschluss ausgestattet. Ein Rückkopplungskondensator Cfb ist zwischen den invertierenden Eingangsanschluss (-) und den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers AMP1 geschaltet und eine erste Referenzspannung VR1 wird in den nicht invertierenden Eingangsanschluss (+) des integrierenden Verstärkers AMP1 eingegeben. Ein integrierender Schalter RST-CI ist ferner zwischen den invertierenden Eingangsanschluss (-) und den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers AMP1 geschaltet. Der integrierende Schalter RST-CI initialisiert den Rückkopplungskondensator Cfb durch Entladen des Rückkopplungskondensators Cfb. Ein Senkenstrom K*Ipix fließt aus dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des integrierenden Verstärkers AMP1 durch die Stromübertragungseinheit CCVE. Die Ausgangsspannung Vout, die an den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers AMP1 angelegt wird, ändert sich entsprechend dem Senkenstrom K*Ipix. Das heißt, die an den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers AMP1 angelegte Ausgangsspannung Vout ändert sich in einer Anstiegsrichtung auf der Basis der ersten Referenzspannung VR1 durch den Senkenstrom K*Ipix, der aus dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des integrierenden Verstärkers AMP1 fließt. Wenn die Ausgangsspannung Vout so ausgelegt ist, dass sie sich in der Anstiegsrichtung auf der Basis der ersten Referenzspannung VR1 ändert, bestehen mehrere Vorteile, einschließlich der Sicherstellung eines breiten Erfassungsbereichs. Dies wird mit Bezug auf 8 weiter beschrieben.
Die Stromübertragungseinheit CCVE ist zwischen die Erfassungsleitung 16, durch die ein Pixelstrom Ipix fließt, und den Stromintegrator CI geschaltet. Ohne die Stromübertragungseinheit CCVE wird das Ausgangsspannungsrauschen Vout_noise durch das Rauschen VR1_noise, das in die erste Referenzspannung VR1 gemischt wird, durch Gleichung 1 ausgedrückt. $Vout_noise = (1 + Cline / Cfb) * VR 1_noise$
In Gleichung 1 ist „Cline“ eine parasitäre Kapazität, die in der Erfassungsleitung existiert und viel größer ist als eine Kapazität Cfb des Rückkopplungskondensators. Insbesondere ist in der Gleichung C*V=I*t die Multiplikation der Kapazität C des Rückkopplungskondensators und einer Ausgangsspannung V gleich der Multiplikation eines Eingangsstroms I und einer Erfassungszeit t. Wenn die Erfassungszeit und die Kapazität des Rückkopplungskondensators festgelegt werden, kann der Pixelstrom durch die Änderung der Ausgangsspannung gemessen werden. Da der Betrag des Pixelstroms in der Anzeigevorrichtung mit hoher Auflösung sehr klein ist, sollte die Kapazität des Rückkopplungskondensators verringert werden, um die Erfassungszeit und die Ausgangsspannung als konstant festzulegen. Ohne die Stromübertragungseinheit CCVE kann somit das Rauschen VR1_noise, das in die erste Referenzspannung VR1 gemischt wird, nicht umhin, gemäß einem Kapazitätsverhältnis Cline/Cfb verstärkt zu werden. Infolge eines solchen verstärkten Rauschens VR1_noise kann der Pixelstrom Ipix nicht genau erfasst werden.
Die Stromübertragungseinheit CCVE trennt die elektrische Verbindung der Erfassungsleitung 16 und des Stromintegrators CI, um die Verstärkung des Rauschens zu verhindern, das in die erste Referenzspannung VR1 gemischt wird. In diesem Fall ist das Rauschen Vout_noise in der Ausgangsspannung gemäß dem Rauschen VR1_noise, das in die erste Referenzspannung VR1 gemischt wird, gleich wie Gleichung 2. $Vout_noise = (1 + Cline / Cfb) * VR1_noise$
Wie in Gleichung 2 gezeigt, wird das Ausgangsspannungsrauschen Vout_noise nicht größer als das Rauschen VR1_noise_mixed, das in die erste Referenzspannung VR1 gemischt wird.
Und die Stromübertragungseinheit CCVE spielt eine Rolle beim Verhindern, dass die von der Erfassungsleitung 16 eingegebene Feldrauschkomponente in den Stromintegrator CI eingegeben wird.
Die Stromübertragungseinheit CCVE bewirkt, dass der Senkenstrom K*Ipix, der gleich oder größer als der Pixelstrom Ipix ist, aus dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des integrierenden Verstärkers AMP1 ausgegeben wird, durch Spiegeln des Pixelstroms Ipix. Die Stromübertragungseinheit CCVE umfasst einen ersten spiegelnden Transistor M1 und einen zweiten spiegelnden Transistor M2 für das Stromspiegeln. Eine Gate-Elektrode und eine erste Elektrode des ersten spiegelnden Transistors M1 sind mit dem geteilten Knoten Nx verbunden, an den der Pixelstrom Ipix angelegt wird, und eine zweite Elektrode des ersten spiegelnden Transistors M1 ist mit einer Massespannungsquelle GND verbunden. Eine Gate-Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors M2 ist mit dem geteilten Knoten Nx verbunden, die erste Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors M2 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des integrierenden Verstärkers AMP1 verbunden und eine zweite Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors M2 ist mit der Massespannungsquelle GND verbunden. Wenn der Pixelstrom Ipix an den geteilten Knoten Nx angelegt wird, fällt der Pixelstrom zur Massespannungsquelle GND durch den ersten spiegelnden Transistor M1. Zu dieser Zeit fällt durch die Stromspiegelung ein Senkenstrom K*Ipix zur Massespannungsquelle GND durch den zweiten spiegelnden Transistor M2. Der Senkenstrom K*Ipix kann zum Pixelstrom Ipix gleich oder von diesem verschieden sein. Der Senkenstrom K*Ipix kann größer als oder kleiner als der Pixelstrom Ipix sein. Falls der Senkenstrom K*Ipix größer ist als der Pixelstrom Ipix, kann die Kanalkapazität (Breite des Kanals/Länge des Kanals) des zweiten spiegelnden Transistors M2 größer entworfen werden als die Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors M1. Falls der Senkenstrom K*Ipix gleich dem Pixelstrom Ipix ist, kann die Kanalkapazität des zweiten spiegelnden Transistors M2 im Wesentlichen gleich wie die Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors M1 entworfen werden. Falls der Senkenstrom K*Ipix kleiner ist als der Pixelstrom Ipix, kann die Kanalkapazität (Breite des Kanals/Länge des Kanals) des zweiten spiegelnden Transistors M2 kleiner entworfen werden als die Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors M1.
Wenn die Stromübertragungseinheit CCVE bewirkt, dass der Senkenstrom K*Ipix größer ist als der Pixelstrom Ipix, der aus dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des integrierenden Verstärkers AMP1 ausgegeben werden soll, besteht kein Bedarf am Verringern der Kapazität des Rückkopplungskondensators im Stromintegrator CI. Das heißt, da der Stromintegrator CI den Rückkopplungskondensator mit großer Kapazität aufweisen kann, während er dieselbe Erfassungszeit und Ausgangsspannung aufweist, kann er das problematischste Rauschproblem bei der Erfassung eines niedrigen Stroms lösen.
Mit Bezug auf 5 umfasst die Erfassungseinheit SU, die die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet, ferner einen Strompuffer CBUF, der zwischen die Erfassungsleitung 16 und die Stromübertragungseinheit CCVE geschaltet ist.
Der Strompuffer CBUF legt eine zweite Referenzspannung VR2 an das Pixel P an, durch das der Pixelstrom Ipix fließt, um die Spannung des Source-Knotens Ns des Pixels P als konstant festzusetzen, was ermöglicht, dass ein statischer Strom durch das Ansteuerelement DT des Pixels P fließt. Der Strompuffer CBUF umfasst einen Pufferverstärker AMP2 und einen Puffertransistor T1.
Ein invertierender Eingangsanschluss (-) des Pufferverstärkers AMP2 ist mit der Erfassungsleitung 16 verbunden und die zweite Referenzspannung VR2 wird in einen nicht invertierenden Eingangsanschluss (+) des Pufferverstärkers AMP2 eingegeben. Ein Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers AMP2 ist mit dem Puffertransistor T1 verbunden. Eine Gate-Elektrode des Puffertransistors T1 ist mit dem Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers AMP2 verbunden, eine erste Elektrode des Puffertransistors T1 ist mit der Erfassungsleitung 16 verbunden und eine zweite Elektrode des Puffertransistors T1 ist mit dem geteilten Knoten Nx der Stromübertragungseinheit CCVE verbunden.
Der Strompuffer CBUF überträgt den Pixelstrom Ipix, der von der Erfassungsleitung 16 eingegeben wird, zur Stromübertragungseinheit CCVE ohne Signaldämpfung. Um die Stromverstärkung an der Stromübertragungseinheit CCVE genau durchzuführen (falls der Senkenstrom K*Ipix größer ist als der Pixelstrom Ipix), kann die zweite Referenzspannung VR2 des Pufferverstärkers AMP2 im Wesentlichen gleich der ersten Referenzspannung VR1 des Stromintegrators CI, einschließlich eines Entwurfsfehlers, gesetzt werden. Falls jedoch die Stromübertragungseinheit CCVE eine einfache Spiegelung durchführt (falls der Senkenstrom K*Ipix gleich dem Pixelstrom Ipix ist), können die erste und die zweite Referenzspannung VR1 und VR2 gleich gesetzt werden.
6 zeigt die Konfiguration einer anderen Erfassungseinheit zum Implementieren der Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Mit Bezug auf 6 umfasst eine andere Erfassungseinheit SU, die die Stromerfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung bildet, einen Stromintegrator CI und eine Stromübertragungseinheit CCVE und kann ferner einen Strompuffer CBUF umfassen.
Der Stromintegrator CI und die Stromübertragungseinheit CCVE von 6 sind im Wesentlichen dieselben wie jene in 5. Und der Strompuffer CBUF in 6 ist auch derselbe wie jener von 5, abgesehen von einem Pufferschalter RST-BUF.
Der Pufferschalter RST-BUF ist zwischen die Erfassungsleitung 16 und den Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers AMP2 geschaltet und wird synchron mit dem Zeitpunkt zum Zurücksetzen des Source-Knotens Ns des Pixels P auf die zweite Referenzspannung VR2 eingeschaltet.
Der Pufferverstärker AMP2 legt die zweite Referenzspannung VR2 an den Source-Knoten Ns des Pixels P gemäß einem virtuellen Masseprinzip an. Da in diesem Fall die parasitäre Kapazität Cline der Erfassungsleitung groß ist, dauert es lange Zeit, bis der Source-Knoten Ns des Pixels P auf die zweite Referenzspannung VR2 zurückgesetzt wird. Der Pufferschalter RST-BUF spielt eine Rolle beim Verringern der Zeit, die für das Zurücksetzen des Source-Knotens Ns des Pixels P auf die zweite Referenzspannung VR2 erforderlich ist.
7 zeigt die Ausgangswellenform des Stromintegrators, wenn Ladungen mit dem Stromintegrator beschafft werden, und 8 zeigt die Ausgangswellenform des Stromintegrators, wenn Ladungen vom Stromintegrator getilgt werden.
Um einen Leistungsverbrauch zu verringern und die Effizienz zu verbessern, wird das Lichtemissionselement OLED mit einer niedrigen Betriebspunktspannung (Schwellenspannung in der organischen Lichtemissionsanzeigevorrichtung verwendet. In der herkömmlichen Erfassungseinheit, in der der Stromintegrator CI direkt mit der Erfassungsleitung 16 verbunden ist, wird der Pixelstrom, der durch das Ansteuerelement DT des Pixels P fließt, erfasst, nachdem der Source-Knoten Ns des Pixels P auf die erste Referenzspannung VR1 des Stromintegrators CI zurückgesetzt ist. Wenn die Spannung des Source-Knotens Ns höher ist als die Betriebspunktspannung des Lichtemissionselements OLED, fließt hier der Pixelstrom, der erfasst werden soll, meist in das Lichtemissionselement OLED, was es unmöglich macht, den Pixelstrom zu erfassen. Um dies zu vermeiden, muss die erste Referenzspannung VR1 des Stromintegrators CI niedriger gesetzt werden als die Betriebspunktspannung des Lichtemissionselements OLED. Da zu dieser Zeit die herkömmliche Erfassungseinheit ein Ladungsbeschaffungsverfahren, das heißt das Verfahren der Erfassung des Pixelstroms, der in den invertierenden Eingangsanschluss des Stromintegrators eingegeben wird, übernimmt, ändert sich die Ausgangsspannung Vout in der Richtung, in der die Ausgangsspannung in Bezug auf die erste Referenzspannung VR1 abgesenkt wird, so dass ein Erfassungsbereich schmal wird, wie in 7 gezeigt. Wenn ein Erfassungsbereich schmal ist, ist eine genaue Erfassung schwierig.
Da die Erfassungseinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung im Gegenteil ein Ladungssenkenverfahren, das heißt das Verfahren zum Erfassen des Senkenstroms, der aus dem invertierenden Eingangsanschluss (-) des Stromintegrators CI fließt, übernimmt, ändert sich die Ausgangsspannung Vout in der Richtung, in der die Ausgangsspannung in Bezug auf die erste Referenzspannung VR1 ansteigt, und ein Erfassungsbereich wird als Ergebnis breit, wie in 8 gezeigt. Das heißt, selbst wenn die erste Referenzspannung VR1 in Anbetracht der Betriebspunktspannung des Lichtemissionselements OLED niedrig gesetzt wird, kann die vorliegende Offenbarung einen breiten Erfassungsbereich sicherstellen. Wenn der Erfassungsbereich breit ist, ist es möglich zu verhindern, dass der Erfassungswert nahe der Grenze des Erfassungsbereichs gesättigt wird, und es ist leicht, die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen.
Eine Stromerfassungsvorrichtung und eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Offenbarung können wie folgt beschrieben werden.
Eine Stromerfassungsvorrichtung umfasst mehrere Erfassungseinheiten, wobei jede Erfassungseinheit eine Rolle des Umwandelns eines Pixelstroms, der durch eine Erfassungseinheit eingegeben wird, in einen digitalen Erfassungswert spielt. Jede Erfassungseinheit umfasst einen Stromintegrator mit einem integrierenden Verstärker und einem Rückkopplungskondensator, wobei der integrierende Verstärker einen invertierenden Eingangsanschluss, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst, wobei der Rückkopplungskondensator zwischen den invertierenden Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss geschaltet ist, und eine erste Referenzspannung in den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird; und eine Stromübertragungseinheit, die zwischen die Erfassungsleitung und den Stromintegrator geschaltet ist, um die elektrische Verbindung der Erfassungsleitung und des Stromintegrators zu trennen, wobei die Stromübertragungseinheit den Pixelstrom spiegelt und bewirkt, dass der gespiegelte Strom aus dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers ausgegeben wird.
Die Stromübertragungseinheit umfasst einen ersten spiegelnden Transistor, wobei eine Gate-Elektrode und eine erste Elektrode des ersten spiegelnden Transistors mit einem geteilten Knoten verbunden sind, an den der Pixelstrom angelegt wird, und eine zweite Elektrode des ersten spiegelnden Transistors mit einer Massespannungsquelle verbunden ist; und einen zweiten spiegelnden Transistor, wobei eine Gate-Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit dem geteilten Knoten verbunden ist, die erste Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers verbunden ist, und eine zweite Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors mit der Massespannungsquelle verbunden ist.
Der gespiegelte Strom ist größer als der Pixelstrom und eine Kanalkapazität des zweiten spiegelnden Transistors ist größer als eine Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors.
Die Stromerfassungsvorrichtung umfasst ferner einen Strompuffer, der zwischen die Erfassungsleitung und die Stromübertragungseinheit geschaltet ist, wobei der Strompuffer eine zweite Referenzspannung an das Pixel anlegt, durch das der Pixelstrom fließt, um eine Spannung eines Source-Knotens des Pixels als konstant festzusetzen.
Der Strompuffer umfasst einen Pufferverstärker, wobei ein invertierender Eingangsanschluss des Pufferverstärkers mit der Erfassungsleitung verbunden ist, die zweite Referenzspannung in einen nicht invertierenden Eingangsanschluss des Pufferverstärkers eingegeben wird, und ein Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers mit einem Puffertransistor verbunden ist; und den Puffertransistor, wobei eine Gate-Elektrode des Puffertransistors mit dem Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers verbunden ist, eine erste Elektrode des Puffertransistors mit der Erfassungsleitung verbunden ist, und eine zweite Elektrode des Puffertransistors mit der Stromübertragungseinheit verbunden ist.
Der Strompuffer umfasst ferner einen Pufferschalter, der zwischen die Erfassungsleitung und den Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers geschaltet ist und synchron mit einem Zeitpunkt für das Zurücksetzen des Source-Knotens des Pixels auf die zweite Referenzspannung eingeschaltet wird.
Die zweite Referenzspannung wird im Wesentlichen gleich der ersten Referenzspannung gesetzt.
Eine Ausgangsspannung, die an den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers angelegt wird, ändert sich in einer Anstiegsrichtung auf der Basis der ersten Referenzspannung.
Eine organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung umfasst ein Anzeigefeld, das mit mehreren Pixeln und mehreren Erfassungsleitungen, die mit den Pixeln verbunden sind, ausgestattet ist; eine Datenansteuerschaltung, die die Stromerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8 umfasst und mit jeder Erfassungsleitung durch einen Erfassungskanal verbunden ist; und eine Zeitablaufsteuereinheit, die dazu konfiguriert ist, digitale Bilddaten, die in das Anzeigefeld geschrieben werden sollen, auf der Basis des digitalen Erfassungswerts, der von der Erfassungseinheit eingegeben wird, zu kompensieren.
Mehrere Datenleitungen und Erfassungsleitungen und mehrere Gate-Leitungen kreuzen einander auf dem Anzeigefeld, wobei die Pixel für die Erfassung in einer Matrixform angeordnet sind, um eine Pixelanordnung zu bilden, wobei jedes Pixel mit einer der Datenleitungen, einer der Erfassungsleitungen und einer der Gate-Leitungen verbunden ist.
Die organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung umfasst ferner eine Gate-Ansteuerschaltung, die ein Abtaststeuersignal und ein Erfassungssteuersignal, die für eine Bildanzeigeoperation und eine externe Kompensationsoperation geeignet sind, auf der Basis von Gate-Steuersignalen erzeugt und das Abtaststeuersignal und das Erfassungssteuersignal zur gleichen oder einer unterschiedlichen Gate-Leitung zuführt.
Die Zeitablaufsteuereinheit erzeugt Datensteuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Datenansteuerschaltung und die Gate-Steuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Gate-Ansteuerschaltung, wobei die Zeitablaufsteuereinheit eine Zeitdauer, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird, und eine Zeitdauer, während der die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird, zeitlich trennt und die Steuersignale für die Bildanzeigeoperation und die Steuersignale für die externe Kompensationsoperation erzeugt.
Jedes Pixel umfasst eine OLED und einen Ansteuer-TFT, wobei die Zeitablaufsteuereinheit den digitalen Erfassungswert von der Datenansteuerschaltung empfängt, Eingangsbilddaten auf der Basis der digitalen Erfassungswerte korrigiert, um eine Verschlechterungsabweichung des Ansteuer-TFT oder der OLED unter den Pixeln zu kompensieren, und die korrigierten digitalen Bilddaten zur Datenansteuerschaltung in der Zeitdauer überträgt, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann durch Verbinden der Stromübertragungseinheit zwischen der Erfassungsleitung und dem Stromintegrator die vorliegende Offenbarung die parasitäre Kapazitätskomponente, die als Verstärkungsverhältnis des Stromintegrators wirkt, verringern. Trotz der Erfassung eines niedrigen Stroms kann die vorliegende Offenbarung bewirken, dass ein verstärkter Senkenstrom aus dem Stromintegrator ausgegeben wird, durch Spiegeln in der Stromübertragungseinheit, kann somit einen Rückkopplungskondensator mit einer großen Kapazität im Stromintegrator entwerfen und das problematischste Rauschproblem bei der Erfassung eines niedrigen Stroms lösen.
Weiterhin umfasst die vorliegende Offenbarung ferner den Strompuffer, der zwischen die Erfassungsleitung und die Stromübertragungseinheit geschaltet ist, um die Spannung des Source-Knotens des Pixels konstant auf die Referenzspannung des Strompuffers festzusetzen, wodurch ermöglicht wird, dass ein statischer Strom durch das Ansteuerelement des Pixels fließt, und die Erfassungsgenauigkeit verbessert wird.
Und durch Hinzufügen des Pufferschalters, der den Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers direkt mit der Erfassungsleitung verbindet, zum Strompuffer kann die vorliegende Offenbarung die Zeit verringern, die zum Zurücksetzen des Source-Knotens des Pixels auf die Referenzspannung des Strompuffers erforderlich ist.
In der ganzen Beschreibung sollte vom Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne von den technischen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher ist der technische Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung nicht auf die ausführlichen Beschreibungen in dieser Patentbeschreibung begrenzt, sondern sollte durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche definiert sein.

Claims

Stromerfassungsvorrichtung mit mindestens einer Erfassungseinheit (SU) zum Umwandeln eines Pixelstroms, der durch eine Erfassungsleitung (16) eingegeben wird, in einen digitalen Erfassungswert (SD), wobei eine Erfassungseinheit (SU) Folgendes umfasst: einen Stromintegrator (CI) mit einem integrierenden Verstärker (AMP1) und einem Rückkopplungskondensator (Cfb), wobei der integrierende Verstärker (AMP1) einen invertierenden Eingangsanschluss, einen nicht invertierenden Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss umfasst, wobei der Rückkopplungskondensator (Cfb) zwischen den invertierenden Eingangsanschluss und den Ausgangsanschluss geschaltet ist, und eine erste Referenzspannung (VR1) in den nicht invertierenden Eingangsanschluss eingegeben wird; und eine Stromübertragungseinheit (CCVE), die zwischen die Erfassungsleitung (16) und den Stromintegrator (CI) geschaltet ist, um die elektrische Verbindung der Erfassungsleitung (16) und des Stromintegrators (CI) zu trennen, wobei die Stromübertragungseinheit (CCVE) dazu konfiguriert ist, den Pixelstrom (Ipix) zu spiegeln, und bewirkt, dass der gespiegelte Strom (KIpix) aus dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers (AMP1) ausgegeben wird.
Stromerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromübertragungseinheit (CCVE) Folgendes umfasst: einen ersten spiegelnden Transistor (M1), wobei eine Gate-Elektrode und eine erste Elektrode des ersten spiegelnden Transistors (M1) mit einem geteilten Knoten (Nx) verbunden sind, an den der Pixelstrom (Ipix) angelegt wird, und eine zweite Elektrode des ersten spiegelnden Transistors (M1) mit einer Massespannungsquelle (GND) verbunden ist; und einen zweiten spiegelnden Transistor (M2), wobei eine Gate-Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors (M2) mit dem geteilten Knoten (Nx) verbunden ist, die erste Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors (M2) mit dem invertierenden Eingangsanschluss des integrierenden Verstärkers (AMP1) verbunden ist, und eine zweite Elektrode des zweiten spiegelnden Transistors (M2) mit der Massespannungsquelle (GND) verbunden ist.
Stromerfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der gespiegelte Strom (KIpix) größer ist als der Pixelstrom (Ipix) und/oder eine Kanalkapazität des zweiten spiegelnden Transistors (M2) größer ist als eine Kanalkapazität des ersten spiegelnden Transistors (M2).
Stromerfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, die ferner einen Strompuffer (CBUF) umfasst, der zwischen die Erfassungsleitung (16) und die Stromübertragungseinheit (CCVE) geschaltet ist, wobei der Strompuffer (CBUF) dazu konfiguriert ist, eine zweite Referenzspannung (VR2) an das Pixel (P), durch das der Pixelstrom (Ipix) fließt, anzulegen, um eine Spannung eines Source-Knotens des Pixels (P) als konstant festzusetzen.
Stromerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Strompuffer (CBUF) Folgendes umfasst: einen Pufferverstärker (AMP2), wobei ein invertierender Eingangsanschluss des Pufferverstärkers (AMP2) mit der Erfassungsleitung (16) verbunden ist, die zweite Referenzspannung (VR2) in einen nicht invertierenden Eingangsanschluss des Pufferverstärkers (AMP2) eingegeben wird und ein Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers (AMP2) mit einem Puffertransistor (T1) verbunden ist; und der Puffertransistor (T1) eine Gate-Elektrode umfasst, die mit dem Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers (AMP2) verbunden ist, eine erste Elektrode des Puffertransistors (T1) mit der Erfassungsleitung (16) verbunden ist und eine zweite Elektrode des Puffertransistors (T1) mit der Stromübertragungseinheit (CCVE) verbunden ist.
Stromerfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Strompuffer (CBUF) ferner Folgendes umfasst: einen Pufferschalter (RST-BUF), der zwischen die Erfassungsleitung (16) und den Ausgangsanschluss des Pufferverstärkers (AMP2) geschaltet ist, wobei der Pufferschalter (RST-BUF) dazu konfiguriert ist, synchron mit einem Zeitpunkt zum Zurücksetzen des Source-Knotens des Pixels (P) auf die zweite Referenzspannung (VR2) eingeschaltet zu werden.
Stromerfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei die zweite Referenzspannung (VR2) im Wesentlichen gleich der ersten Referenzspannung (VR1) gesetzt wird.
Stromerfassungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Ausgangsspannung, die an den Ausgangsanschluss des integrierenden Verstärkers (AMP1) angelegt wird, dazu konfiguriert ist, sich in einer Anstiegsrichtung auf der Basis der ersten Referenzspannung (VR1) zu ändern.
Organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Anzeigefeld (10), das mit mehreren Pixeln (P) und mehreren Erfassungsleitungen (16) ausgestattet ist, die mit den Pixeln (P) verbunden sind; eine Datenansteuerschaltung (12) mit der Stromerfassungsvorrichtung (122) nach einem der Ansprüche 1-8, die mit jeder Erfassungsleitung (16) durch einen Erfassungskanal verbunden ist; und eine Zeitablaufsteuereinheit (11), die dazu konfiguriert ist, digitale Bilddaten, die in das Anzeigefeld (10) geschrieben werden sollen, auf der Basis des digitalen Erfassungswerts (SD), der aus der Erfassungseinheit (SU) eingegeben wird, zu kompensieren.
Organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung nach Anspruch 9, wobei mehrere Datenleitungen (14) und Erfassungsleitungen (16) und mehrere Gate-Leitungen (15) auf dem Anzeigefeld (10) einander kreuzen, wobei die Pixel (P) in einer Matrixform angeordnet sind, um eine Pixelanordnung zu bilden, wobei jedes Pixel (P) mit einer der Datenleitungen (14), einer der Erfassungsleitungen (16) und einer der Gate-Leitungen (15) verbunden ist.
Organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, die ferner eine Gate-Ansteuerschaltung (13) zum Erzeugen eines Abtaststeuersignals (SCAN) und eines Erfassungssteuersignals (SEN), die für eine Bildanzeigeoperation und eine externe Kompensationsoperation geeignet sind, auf der Basis von Gate-Steuersignalen (GDC) umfasst, und dazu konfiguriert ist, das Abtaststeuersignal (SCAN) und das Erfassungssteuersignal (SEN) zur gleichen Gate-Leitung (15) oder zu verschiedenen Gate-Leitungen (15A, 15B) zuzuführen.
Organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 10 oder 11, wobei die Zeitablaufsteuereinheit (11) dazu konfiguriert ist, Datensteuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Datenansteuerschaltung (12) und die Gate-Steuersignale zum Steuern von Operationszeitpunkten der Gate-Ansteuerschaltung (13) zu erzeugen, wobei die Zeitablaufsteuereinheit (11) dazu konfiguriert ist, eine Zeitdauer, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird, und eine Zeitdauer, während der die externe Kompensationsoperation durchgeführt wird, zeitlich zu trennen und die Steuersignale für die Bildanzeigeoperation und die Steuersignale für die externe Kompensationsoperation zu erzeugen.
Organische Lichtemissionsanzeigevorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jedes Pixel (P) eine OLED und einen Ansteuer-TFT umfasst, wobei die Zeitablaufsteuereinheit (11) dazu konfiguriert ist, den digitalen Erfassungswert (SD) von der Datenansteuerschaltung (12) zu empfangen, Eingangsbilddaten auf der Basis der digitalen Erfassungswerte (SD) zu korrigieren, um eine Verschlechterungsabweichung des Ansteuer-TFT oder der OLED unter den Pixeln (P) zu kompensieren, und die korrigierten digitalen Bilddaten zur Datenansteuerschaltung (12) in der Zeitdauer zu übertragen, während der die Bildanzeigeoperation durchgeführt wird.