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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen, Verfahren und einen
Computerprogrammcode zum Ansteuern von Elektrolumineszenzanzeigen,
insbesondere Anzeigen mit organischen Leuchtdioden (OLED).
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Anzeigen mit organischen Leuchtdioden
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Organische
Leuchtdioden, die hier organometallische LEDs umfassen, können unter
Verwendung von Materialien, einschließlich Polymeren, kleinen Molekülen und
Dendrimeren, in einem Bereich von Farben, die von den verwendeten
Materialien abhängen,
hergestellt werden. Beispiele von organischen LEDs auf Polymerbasis
sind in
WO 90/13148 ,
WO 95/06400 und
WO 99/48160 beschrieben;
Beispiele von Materialien auf Dendrimer-Basis sind in
WO 99/21935 und
WO 02/067343 beschrieben; und Beispiele
von so genannten Vorrichtungen auf der Basis kleiner Moleküle sind
in
US 4 539 507 beschrieben.
Eine typische OLED-Vorrichtung umfasst zwei Schichten aus organischem
Material, von denen eine eine Schicht aus Lichtemissionsmaterial wie
z. B. ein Lichtemissionspolymer (LEP), Oligomer oder ein Lichtemissionsmaterial
mit niedrigem Molekulargewicht ist, und von denen die andere eine
Schicht eines Lochtransportmaterials wie z. B. eines Polythiophenderivats
oder eines Polyanilinderivats ist.
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Organische
LEDs können
auf einem Substrat in einer Matrix von Pixeln abgeschieden werden,
um eine ein- oder mehrfarbige Pixelanzeige zu bilden. Eine mehrfarbige
Anzeige kann unter Verwendung von Gruppen von rot, grün und blau
emittierenden Unterpixeln konstruiert werden. So genannte Aktivmatrixanzeigen
weisen ein Speicherelement, typischerweise einen Speicherkondensator
und einen Transistor, das jedem Pixel zugeordnet ist, auf, während Passivmatrixanzeigen
kein solches Speicherelement aufweisen und statt dessen wiederholt
abgetastet werden, um den Eindruck eines stabilen Bildes zu ergeben.
Andere passive Anzeigers umfassen segmentierte Anzeigen, in denen
sich eine Vielzahl von Segmenten eine gemeinsame Elektrode teilen
und ein Segment durch Anle gen einer Spannung an seine andere Elektrode
beleuchtet werden kann. Eine einfache segmentierte Anzeige muss
nicht abgetastet werden, sondern in einer Anzeige mit mehreren segmentierten
Bereichen können
die Elektroden multiplexiert (um ihre Anzahl zu verringern) und
dann abgetastet werden.
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1a zeigt
einen vertikalen Querschnitt durch ein Beispiel einer OLED-Vorrichtung 100.
In einer Aktivmatrixanzeige ist ein Teil der Fläche eines Pixels durch eine
zugehörige
Ansteuerschaltungsanordnung (in 1a nicht
gezeigt) belegt. Die Struktur der Vorrichtung ist für Erläuterungszwecke
etwas vereinfacht.
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Die
OLED 100 umfasst ein Substrat 102, typischerweise
0,7 mm oder 1,1 mm Glas, aber wahlweise klaren Kunststoff oder irgendein
anderes im Wesentlichen transparentes Material. Eine Anodenschicht 104 ist auf
dem Substrat abgeschieden, die typischerweise etwa 150 nm Dicke
von ITO (Indiumzinnoxid) umfasst, über einem Teil von der eine
Metallkontaktschicht vorgesehen ist. Typischerweise umfasst die
Kontaktschicht etwa 500 nm Aluminium oder eine Schicht aus Aluminium,
die zwischen Schichten aus Chrom sandwichartig eingefügt ist,
und dies wird manchmal als Anodenmetall bezeichnet. Glassubstrate,
die mit ITO und Kontaktmetall beschichtet sind, sind von Corning,
USA, erhältlich.
Das Kontaktmetall über
dem ITO hilft, Wege mit verringertem Widerstand vorzusehen, wo die
Anodenverbindungen nicht transparent sein müssen, insbesondere für externe
Kontakte mit der Vorrichtung. Das Kontaktmetall wird vom ITO dort,
wo es nicht gewollt ist, insbesondere wo es ansonsten die Anzeige
undurchsichtig machen würde,
durch einen Standard-Photolithographieprozess, gefolgt von Ätzen, entfernt.
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Eine
im Wesentlichen transparente Lochtransportschicht 106 ist über der
Anodenschicht abgeschieden, gefolgt von einer elektrolumineszenten
Schicht 108 und einer Katode 110. Die elektrolumineszente Schicht 108 kann
beispielsweise ein PPV (Poly(p-phenylenvinylen)) umfassen und die
Lochtransportschicht 106, die hilft, die Lochenergieniveaus
der Anodenschicht 104 und der elektrolumineszenten Schicht 108 abzugleichen,
kann ein leitendes transparentes Polymer, beispielsweise PEDOT:PSS
(mit Polystyrol-sulfonat dotiertes Polyethylendioxythiophen) von
Bayer AG in Deutschland, umfassen. In einer typischen Vorrichtung
auf Polymerbasis kann die Lochtransportschicht 106 etwa
200 nm PEDOT umfassen; eine Lichtemissions-Polymerschicht 108 ist
typischerweise etwa 70 nm dick. Diese organischen Schichten können durch
Aufschleudern (danach Entfernen von Material von ungewollten Bereichen
durch Plasmaätzen
oder Laserabschmelzen) oder durch Tintenstrahldrucken abgeschieden
werden. In diesem letzteren Fall können Dämme 112 auf dem Substrat
beispielsweise unter Verwendung von Photoresist ausgebildet werden,
um Vertiefungen zu definieren, in die die organischen Schichten
abgeschieden werden können.
Solche Vertiefungen definieren Lichtemissionsbereiche oder Pixel
der Anzeige.
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Die
Katodenschicht 110 umfasst typischerweise ein Metall mit
niedriger Austrittsarbeit wie z. B. Kalzium oder Barium (beispielsweise
durch physikalische Gasphasenabscheidung abgeschieden), das mit
einer dickeren Abdeckschicht aus Aluminium bedeckt ist. Wahlweise
kann eine zusätzliche
Schicht unmittelbar benachbart zur elektrolumineszenten Schicht,
wie z. B. eine Schicht aus Bariumfluorid, für eine verbesserte Elektronenenergieniveauanpassung
vorgesehen sein. Eine gegenseitige elektrische Isolation von Katodenleitungen
kann durch die Verwendung von Katodenscheidern (in 1a nicht
gezeigt) erreicht oder verstärkt
werden.
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Dieselbe
Grundstruktur kann auch für
Vorrichtungen mit kleinen Molekülen
und Dendrimer-Vorrichtungen verwendet werden. Typischerweise werden
eine Anzahl von Vorrichtungen auf einem einzelnen Substrat hergestellt
und am Ende des Herstellungsprozesses wird das Substrat geritzt
und die Anzeigen getrennt, bevor eine Einkapselungsumhüllung an
jeder befestigt wird, um Oxidation und Feuchtigkeitseintritt zu
verhindern.
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Um
die OLED zu beleuchten, wird Leistung zwischen der Anode und der
Katode angelegt, was in 1a durch
eine Batterie 118 dargestellt ist. In dem in 1a gezeigten
Beispiel wird Licht durch eine transparente Anode 104 und
das Substrat 102 emittiert und die Katode ist im Allgemeinen
reflektierend; solche Vorrichtungen werden als "Unterseitenemitter" bezeichnet. Vorrichtungen, die durch
die Katode emittieren ("Oberseitenemitter") können auch
konstruiert werden, indem beispielsweise die Dicke der Katodenschicht 110 geringer
als etwa 50–100
nm gehalten wird, so dass die Katode im Wesentlichen transparent
ist.
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Es
ist zu erkennen, dass die vorangehende Beschreibung nur eine Art
von OLED-Anzeige erläutert, um
das Verständnis
einiger Anwendungen von Ausführungsformen
der Erfindung zu unterstützen.
Es gibt eine Vielfalt von anderen Arten von OLED, einschließlich umgekehrter
Vorrichtungen, bei denen die Katode auf der Unterseite liegt, wie
z. B. jene, die von Novaled GmbH hergestellt werden. Überdies
ist die Anwendung von Ausführungsformen
der Erfindung nicht auf Anzeigen, OLED oder dergleichen begrenzt.
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Organische
LEDs können
auf einem Substrat in einer Matrix von Pixeln abgeschieden werden,
um eine ein- oder mehrfarbige Pixelanzeige zu bilden. Eine mehrfarbige
Anzeige kann unter Verwendung von Gruppen von rot, grün und blau
emittierenden Pixeln konstruiert werden. In solchen Anzeigen werden
die individuellen Elemente im Allgemeinen durch Aktivieren von Zeilenleitungen
(oder Spaltenleitungen) adressiert, um die Pixel auszuwählen, und
in Zeilen (oder Spalten) von Pixeln wird geschrieben, um eine Anzeige
zu erzeugen. So genannte Aktivmatrixanzeigen weisen ein Speicherelement,
typischerweise einen Speicherkondensator und einen Transistor, auf,
das jedem Pixel zugeordnet ist, während Passivmatrixanzeigen
kein solches Speicherelement aufweisen und statt dessen wiederholt
abgetastet werden, etwas ähnlich
zu einem TV-Bild, um den Eindruck eines stabilen Bildes zu geben.
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1b zeigt
einen vereinfachten Querschnitt durch eine Passivmatrix-OLED-Anzeigevorrichtung 150, in
der gleiche Elemente wie jene von 1a durch
gleiche Bezugszeichen angegeben sind. Wie gezeigt, sind die Lochtransportschicht 106 und
die elektrolumineszente Schicht 108 in mehrere Pixel 152 am
Schnittpunkt von zueinander senkrechten Anoden- und Katodenleitungen
unterteilt, die im Anodenmetall 104 bzw. in der Katodenschicht 110 definiert
sind. In der Fig. verlaufen leitende Leitungen 154, die
in der Katodenschicht 110 definiert sind, in die Seite
und ein Querschnitt durch eine von mehreren Anodenleitungen 158,
die in rechten Winkeln zu den Katodenleitungen verlaufen, ist gezeigt.
Ein elektrolumineszentes Pixel 152 am Schnittpunkt einer
Katoden- und Anodenleitung kann durch Anlegen einer Spannung zwischen
den relevanten Leitungen adressiert werden. Die Anodenmetallschicht 104 sieht
externe Kontakte für
die Anzeige 150 vor und kann sowohl für Anoden- als auch Katodenverbindungen
mit den OLEDs (indem das Katodenschichtmuster über Anodenmetallaußenanschlüssen verläuft) verwendet
werden. Die vorstehend erwähnten
OLED-Materialien, insbesondere das Lichtemissionspolymer und die
Katode, sind für
eine Oxidation und für
Feuchtigkeit anfällig
und die Vorrichtung ist daher in einen Metallbecher 111 eingekapselt,
der durch UV-härtbaren
Epoxidklebstoff 113 an der Anodenmetallschicht 104 befestigt
ist, wobei kleine Glaskügelchen
innerhalb des Klebstoffs ein Berühren
des Metallbechers und ein Kurzschließen der Kontakte verhindern.
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2 zeigt
konzeptionell eine Ansteueranordnung für eine Passivmatrix-OLED-Anzeige 150 der
in 1b gezeigten Art. Mehrere Konstantstromgeneratoren 200 sind
vorgesehen, die jeweils mit einer Versorgungsleitung 202 und
mit einer von mehreren Spaltenleitungen 204 verbunden sind,
von denen der Deutlichkeit halber nur eine gezeigt ist. Mehrere
Zeilenleitungen 206 (von denen nur eine gezeigt ist) sind
auch vorgesehen und jede von diesen kann durch eine geschaltete
Verbindung 210 selektiv mit einer Masseleitung 208 verbunden
werden. Wie gezeigt, umfassen die Spaltenleitungen 204 mit
einer positiven Versorgungsspannung auf der Leitung 202 Anodenverbindungen 158 und
die Zeilenleitungen 206 umfassen Katodenverbindungen 154,
obwohl die Verbindungen umgekehrt wären, wenn die Leistungsversorgungsleitung 202 negativ
wäre, und
in Bezug auf die Masseleitung 208.
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Wie
dargestellt, wird an das Pixel 212 der Anzeige Leistung
angelegt und es wird daher beleuchtet. Um ein Bild zu erzeugen,
wird die Verbindung 210 für eine Zeile aufrechterhalten,
wenn jede der Spaltenleitungen der Reihe nach aktiviert wird, bis
die vollständige
Zeile adressiert wurde, und dann wird die nächste Zeile ausgewählt und
der Prozess wiederholt. Vorzugsweise wird jedoch, um zu ermöglichen,
dass individuelle Pixel länger
eingeschaltet bleiben, und daher den gesamten Ansteuerpegel zu verringern,
eine Zeile ausgewählt
und in alle Spalten parallel geschrieben, d. h. ein Strom wird auf
jede der Spaltenleitungen gleichzeitig getrieben, um jedes Pixel
in einer Zeile mit seiner gewünschten
Helligkeit zu beleuchten. Jedes Pixel in einer Spalte könnte der
Reihe nach adressiert werden, bevor die nächste Spalte adressiert wird,
aber dies ist unter anderem auf Grund des Effekts der Spaltenkapazität nicht
bevorzugt.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass es in einer Passivmatrix-OLED-Anzeige
beliebig ist, welche Elektroden als Zeilenelektroden und welche
als Spaltenelektroden bezeichnet werden, und in dieser Patentbeschreibung
werden "Zeile" und "Spalte" austauschbar verwendet.
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Es
ist üblich,
eher eine stromgesteuerte als eine spannungsgesteuerte Ansteuerung
für eine
OLED vorzusehen, da die Helligkeit einer OLED durch den durch die
Vorrichtung fließenden
Strom bestimmt ist, wobei dieser die Anzahl von Photonen, die sie
erzeugt, bestimmt. In einer spannungsgesteuerten Konfiguration kann
die Helligkeit über
die Fläche
einer Anzeige und mit der Zeit, der Temperatur und dem Alter variieren,
was es schwierig macht vorherzusagen, wie hell ein Pixel erscheint,
wenn es durch eine gegebene Spannung angesteuert wird. In einer
Farbanzeige kann die Genauigkeit von Farbdarstellungen auch beeinflusst
werden.
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Das
herkömmliche
Verfahren zum Verändern
der Pixelhelligkeit besteht darin, die Pixeleinschaltzeit unter
Verwendung von Impulsbreitenmodulation (PWM) zu verändern. In
einem herkömmlichen
PWM-Schema ist ein Pixel entweder vollständig eingeschaltet oder vollständig ausgeschaltet,
aber die scheinbare Helligkeit eines Pixels variiert auf Grund der
Integration innerhalb des Auges des Beobachters. Ein alternatives
Verfahren besteht darin, den Spaltenansteuerstrom zu verändern.
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3 zeigt
ein schematisches Diagramm 300 einer allgemeinen Treiberschaltung
für eine
Passivmatrix-OLED-Anzeige gemäß dem Stand
der Technik. Die OLED-Anzeige ist durch eine gestrichelte Linie 302 angegeben
und umfasst eine Vielzahl n von Zeilenleitungen 304 jeweils
mit einem entsprechenden Zeilenelektrodenkontakt 306 und
eine Vielzahl m von Spaltenleitungen 308 mit einer entsprechenden
Vielzahl von Spaltenelektrodenkontakten 310. Eine OLED
ist zwischen jedes Paar von Zeilen- und Spaltenleitungen geschaltet, wobei
in der dargestellten Anordnung ihre Anode mit der Spaltenleitung
verbunden ist. Ein y-Treiber 314 steuert
die Spaltenleitungen 308 mit einem konstanten Strom an
und ein x-Treiber 316 steuert die Zeilenleitungen 304 an,
wobei selektiv die Zeilenleitungen mit Masse verbunden werden. Der
y-Treiber 314 und der x-Treiber 316 stehen typischerweise
beide unter der Steuerung eines Prozessors 318. Eine Leistungsversorgung 320 liefert
Leistung zur Schaltungsanordnung und insbesondere zum y-Treiber 314.
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Einige
Beispiele von OLED-Anzeigetreibern sind in
US 6 014 119 ,
US 6 201 520 ,
US 6 332 661 ,
EP 1 079 361 A und
EP 1 091 339 A beschrieben
und integrierte Schaltungen für
OLED-Anzeigetreiber, die PWM verwenden, werden von Clare Micronix
of Clare, Inc., Beverly, MA, USA, vertrieben. Einige Beispiele von
verbesserten OLED-Anzeigetreibern sind in den gleichzeitig anhängigen Anmeldungen
des Anmelders
Wo 03/079322 und
WO 03/091983 beschrieben.
Insbesondere beschreibt
WO 03/079322 ,
das hiermit durch den Hinweis aufgenommen wird, einen digital steuerbaren,
programmierbaren Stromgenerator mit verbesserter Kompatibilität.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
besteht ein allgemeiner Bedarf, die Lebensdauer und/oder den Leistungsverbrauch
von OLED-Anzeigen zu verbessern. Insbesondere weisen in mehrfarbigen
OLED-Anzeigen die rot, grün
und blau emittierenden Materialien, die für die Unterpixel der Anzeige
verwendet werden, im Allgemeinen verschiedene Wirkungsgrade auf
und altern mit verschiedenen Raten, wobei normalerweise blaue Unterpixel
schneller altern als rote und grüne
Unterpixel. Daher besteht ein Bedarf an verbesserten Verfahren zum
Ansteuern von OLED-Anzeigen, um diese Probleme zu mildern.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Verfahren
zum Ansteuern einer mehrfarbigen Passivmatrix-Elektrolumineszenzanzeige
geschaffen, wobei die Anzeige mehrere Pixel umfasst, die in Zeilen
und Spalten angeordnet sind, wobei jedes Pixel mindestens ein erstes
und ein zweites Unterpixel mit verschiedenen jeweiligen ersten und
zweiten Farben umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Ansteuern von
Gruppen der Pixel der Reihe nach, um einen mehrfarbigen Vollbild
anzuzeigen, wobei die Ansteuerung einer Gruppe von Pixeln das Ansteuern
von ersten und zweiten Untergruppen von Unterpixeln mit den jeweiligen
ersten und zweiten Farben umfasst; und wobei die Ansteuerung ferner
das Ansteuern einer Gruppe von Pixeln für eine Dauer in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Unterpixels einer Untergruppe
umfasst.
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Die
Gruppe von Pixeln kann Zeilen von Pixeln, die Zeilen oder Spalten
der Anzeige in einer herkömmlichen
zeilenabgetasteten Passivmatrix-OLED-Anzeige entsprechen, umfassen,
oder die Gruppen von Pixeln können
zeitliche Teilbilder mit einer variablen Anzeigedauer in einer Anzeige,
die gemäß einem
mehrzeiligen oder "Gesamtmatrix"-Adressierungsschema
(MLA- oder TLA-Schema) angesteuert wird, umfassen, wie es z. B.
vorher in den
GB-Patentanmeldungen
des Anmelders, beispielsweise Nr. 0501211.7 (
Prioritätsdatum
30. September 2004) und 0428191.1 (Einreichungsdatum 23. Dezember
2004), beschrieben wurde, deren Inhalte hiermit durch den
Hinweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden.
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In
einigen bevorzugten Ausführungsformen
hängt die
Dauer von einem maximalen Ansteuerpegel eines Unterpixels einer
Einfarb-Untergruppe, beispielsweise der Untergruppe von blauen Unterpixeln
jeder Gruppe von Pixeln, ab. Folglich umfasst die Ansteuerung von
Gruppen von Pixeln, um einen Vollbild anzuzeigen, vorzugsweise die
Ansteuerung über
eine Vollbildperiode mit beispielsweise einem Satz von Zeilenabtastintervallen
oder einem Satz von Teilbild-Anzeigeintervallen.
Die Vollbildperiode kann dann in Perioden zum Ansteuern jeder Gruppe
von Pixeln, wie z. B. jede Zeile oder jedes zeitliche Teilbild,
im Verhältnis
zum maximalen Ansteuerpegel der ausgewählten Untergruppe (beispielsweise
der blauen Gruppe) für
jede Gruppe von Pixeln unterteilt werden. Die Ansteuerung kann dann
das Ansteuern der Gruppe von Pixeln gemäß diesen Vollbildperiodenunterteilungen
umfassen.
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Solche
Ausführungsformen
helfen, die Alterung der empfindlichsten Pixelelemente, typischerweise der
blauen Unterpixel, zu verringern, was hilft, die Lebensdauer der
ganzen Anzeige zu verlängern.
Allgemein gesagt kann, wenn eine gegebene Gruppe von Pixeln (Zeile
oder Teilbild) eine verringerte Spitzenleuchtdichte für eine spezielle
Farbe, beispielsweise blau, aufweist, dann diese Gruppe von Pixeln
für eine
relativ kürzere Zeit
angesteuert werden, wohingegen eine Gruppe von Pixeln mit einer
hohen Spitzenleuchtdichte für
beispielsweise blau länger
angesteuert wird. In dieser Weise ist für das Auge eines menschlichen
Beobachters der Pegel der blauen Leuchtdichte immer noch im Wesentlichen
die gewünschte,
aber dies wurde unter Verwendung einer niedrigeren Spitzenleuchtdichte
für eine
längere
Dauer durch tatsächlich
Einstellen oder Mitteln der Dauern, für die die Gruppen von Pixeln
angesteuert werden, innerhalb einer Vollbildperiode erreicht.
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Die
obigen Verfahren sind für
das Verlängern
der Lebensdauer von blauen Unterpixeln besonders nützlich.
Ausführungsformen
des Verfahrens können
jedoch auch für
andere Zwecke angewendet werden – beispielsweise weisen rote
Unterpixel gewöhnlich
einen verringerten Wirkungsgrad bei höheren Leuchtdichten auf und
dadurch kann durch Anwenden von ähnlichen
Verfahren (Skalierung der Einschaltzeit einer Gruppe von Pixeln
gemäß der Spitzenleuchtdichte)
der gesamte Leistungsverbrauch einer Anzeige verringert werden.
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In
anderen, verwandten Ausführungsformen
hängt die
Dauer, für
die eine Gruppe von Pixeln angesteuert wird, von einer gewichteten
Kombination des maximalen Ansteuerpegels für mehrere Unterpixel ab – beispielsweise
eine gewichtete Kombination eines maximalen Ansteuerpegels einer
Untergruppe von roten Unterpixeln und/oder eines maximalen Ansteuerpegels
einer Untergruppe von grünen
Unterpixeln und/oder eines maximalen Ansteuerpegels einer Untergruppe
von blauen Unterpixeln. In einer ähnlichen Weise zur vorstehend
beschriebenen kann folglich eine Vollbildperiode im Verhältnis zu
einer gewichteten Kombination unterteilt werden und die Gruppen
von Pixeln dementsprechend angesteuert werden.
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In
den obigen Ausführungsformen
kann die Ansteuerung für
eine oder mehrere Untergruppen von Unterpixeln in Reaktion auf die
bestimmte Dauer für
die Ansteuerung der Untergruppe eingestellt werden. Dies kann zweckmäßigerweise
durch Einstellen eines Referenzpegels wie z. B. einer für einen
Satz von Unterpixeln gemeinsamen Referenzstromquelle, wie z. B.
einer roten und/oder grünen
und/oder blauen Strom- oder Spannungsreferenz, erreicht werden.
Somit kann beispielsweise der Referenzpegel für eine Untergruppe von Unterpixeln
im Verhältnis
zu einer Verlängerung
der Ansteuerdauer für
die Gruppe von Pixeln mit der Untergruppe verringert werden (verringert/erhöht im Vergleich
zu beispielsweise einer durch gleiche Ansteuerdauern für jede Gruppe
von Pixeln definierten Norm). Vorzugsweise wird folglich die Ansteuerung
oder insbesondere der Referenzpegel für jede der drei Farben auf
einer gruppenweisen (Zeile oder Teilbild) Basis eingestellt, um
Einstellungen in der Pixelgruppen-Ansteuerdauer zu kompensieren.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
des vorstehend beschriebenen Verfahrens umfasst die mehrfarbige
Elektrolumineszenzanzeige eine OLED-Anzeige.
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Die
Erfindung schafft ferner ein Trägermedium,
das den Prozessorsteuercode trägt,
um die vorstehend beschriebenen Verfahren und Anzeigetreiber zu
implementieren. Dieser Code kann einen herkömmlichen Programmcode, beispielsweise
Quellen-, Objekt- oder ausführbaren
Code, in einer herkömmlichen
Programmiersprache (interpretiert oder kompiliert) wie Z. B. C oder
Assemblercode, Code zum Einrichten oder Steuern einer ASIC (anwendungsspezifische
integrierte Schaltung) oder eines FPGA (anwenderprogrammierbares
Verknüpfungsfeld)
oder einen Code für
eine Hardwarebeschreibungssprache wie z. B. Verilog (Handelsmarke) VHDL
(Hardwarebeschreibungssprache für
integrierte Schaltungen mit sehr hoher Geschwindigkeit), umfassen.
Ein solcher Code kann zwischen mehreren gekoppelten Komponenten
verteilt werden. Das Trägermedium
kann irgendein herkömmliches
Speichermedium wie z. B. eine Platte oder einen programmierten Speicher (beispielsweise
Firmware wie z. B. Flash-RAM oder – ROM) oder einen Datenträger wie
Z. B. einen optischen oder elektrischen Signalträger umfassen.
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Die
Erfindung schafft ferner einen Anzeigetreiber mit einem Mittel zum
Implementieren von Ausführungsformen
von Anzeigeansteuerverfahren, wie vorstehend beschrieben.
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In
einem zugehörigen
Aspekt schafft die Erfindung folglich einen Treiber für eine mehrfarbige
Passivmatrix-Elektrolumineszenzanzeige, wobei die Anzeige mehrere
Pixel umfasst, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind, wobei
jedes Pixel mindestens erste und zweite Unterpixel mit verschiedenen
jeweiligen ersten und zweiten Farben umfasst, wobei der Treiber
umfasst: ein Mittel zum Ansteuern von Gruppen der Pixel der Reihe nach,
um ein mehrfarbiges Vollbild anzuzeigen, wobei die Ansteuerung einer
Gruppe von Pixeln die Ansteuerung von ersten und zweiten Untergruppen
von Unterpixeln mit den jeweiligen ersten und zweiten Farben umfasst;
und ein Mittel zum Ansteuern der Gruppe von Pixeln für eine Dauer
in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Unterpixels einer Untergruppe.
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In
einem weiteren zugehörigen
Aspekt schafft die Erfindung einen Treiber für eine mehrfarbige Passivmatrix-Elektrolumineszenzanzeige,
wobei die Anzeige mehrere Pixel umfasst, die in Zeilen und Spalten
angeordnet sind, wobei jedes Pixel mindestens erste und zweite Unterpixel
mit verschiedenen jeweiligen ersten und zweiten Farben umfasst,
wobei der Treiber umfasst: einen Dateneingang zum Empfangen von
Bilddaten zur Anzeige; ein Anzeigeansteuersystem, das mit dem Dateneingang
gekoppelt ist und einen Anzeigeansteuerausgang zum Ansteuern der
Anzeige aufweist, wobei das Anzeigeansteuersystem dazu ausgelegt
ist, Anzeigeansteuersignale zum Ansteuern von Gruppen der Pixel
der Reihe nach auszugeben, um ein mehrfarbiges Vollbild anzuzeigen,
wobei die Ansteuerung einer Gruppe von Pixeln die Ansteuerung von
ersten und zweiten Untergruppen von Unterpixeln mit den jeweiligen
ersten und zweiten Farben umfasst; und ein Ansteuerzeit-Berechnungssystem,
das mit dem Anzeigeansteuersystem gekoppelt ist, wobei das Ansteuerzeit-Berechnungssystem
dazu ausgelegt ist, das Anzeigeansteuersystem zu steuern, um die
Gruppe von Pixeln für
eine Dauer in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Unterpixels einer Untergruppe
anzusteuern.
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In
einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Ansteuern
einer Elektrolumineszenzanzeige mit mehreren Pixeln, die in Zeilen
und Spalten angeordnet sind, wobei das Verfahren das Ansteuern der
Anzeige mit aufeinander folgenden Sätzen von Zeilen- und Spaltensignalen
umfasst, um ein angezeigtes Bild aufzubauen, wobei jeder Satz von
Signalen ein Teilbild des angezeigten Bildes definiert, in dem Pixel in
mehreren Zeilen und Spalten der Anzeige gleichzeitig angesteuert
werden, wobei sich die Teilbilder kombinieren, um das angezeigte
Bild zu erzeugen, wobei das Verfahren ferner das Ansteuern der Anzeige
mit einem Satz von Signalen für
ein Teilbild für
eine Dauer in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Pixels des Teilbildes umfasst.
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In
Ausführungsformen
wird ein Teilbild pro Farbe einer mehrfarbigen OLED-Anzeige verwendet.
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In
einem zugehörigen
Aspekt schafft die Erfindung einen Treiber zum Ansteuern einer Elektrolumineszenzanzeige
mit mehreren Pixeln, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind,
wobei der Treiber umfasst: einen Dateneingang zum Empfangen von
Bilddaten zur Anzeige; ein Anzeigeansteuersystem, das mit dem Dateneingang
gekoppelt ist und einen Anzeigeansteuerausgang zum Ansteuern der
Anzeige aufweist, wobei das Anzeigeansteuersystem dazu ausgelegt
ist, Anzeigeansteuersignale zum Ansteuern der Anzeige mit aufeinander
folgenden Sätzen
von Zeilen- und Spaltensignalen auszugeben, um ein angezeigtes Bild
aufzubauen, wobei jeder Satz von Signalen ein Teilbild des angezeigten
Bildes definiert, in dem Pixel in mehreren Zeilen und Spalten der
Anzeige gleichzeitig angesteuert werden, wobei sich die Teilbilder
kombinieren, um das angezeigte Bild zu erzeugen; und ein Ansteuerzeit-Berechnungssystem,
das mit dem Anzeigeansteuersystem gekoppelt ist, wobei das Ansteuerzeit-Berechnungssystem
dazu ausgelegt ist, das Anzeigeansteuersystem zu steuern, um die
Anzeige mit einem Satz von Signalen für ein Teilbild für eine Dauer
in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Pixels des Teilbildes anzusteuern.
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Diese
und weitere Aspekte der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft
mit Bezug auf die begleitenden Figuren weiter beschrieben, in denen:
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1a und 1b einen
vertikalen Querschnitt durch eine OLED-Vorrichtung bzw. einen vereinfachten
Querschnitt durch eine Passivmatrix-OLED-Anzeige zeigen;
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2 konzeptionell
eine Ansteueranordnung für
eine Passivmatrix-OLED-Anzeige
zeigt;
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3 ein
Blockdiagramm eines bekannten Passivmatrix-OLED-Anzeigetreibers
zeigt;
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4a bis 4h jeweils
Zeilen-, Spalten und Bildmatrizen und entsprechende Helligkeitskurven
für ein
typisches Pixel über
eine Vollbildperiode für
ein herkömmliches
Ansteuerschema; Zeilen-, Spalten- und Bildmatrizen und entsprechende
Helligkeitskurven für
ein typisches Pixel über
eine Vollbildperiode für
ein mehrzeiliges Adressierungsansteuerschema; eine schematische
Darstellung einer NMF-Faktorenzerlegung einer Bildmatrix; ein Ablaufdiagramm
eines Verfahrens zum Ansteuern einer Anzeige unter Verwendung von Bildmatrixfaktorzerlegung;
ein Ablaufdiagramm einer NMF-Prozedur; und die Multiplikation einer
ausgewählten
Spalte und Zeile der G- und F-Matrizen von 4e, um
eine Restmatrix zu bestimmen, zeigen; und
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5a und 5b einen
Anzeigetreiber, der einen Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert, bzw.
Beispiel-Spalten- und -Zeilenansteueranordnungen zum Ansteuern einer
Anzeige unter Verwendung der Matrizen von 4e zeigen.
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Mehrzeilen-Adressierungsverfahren (MLA-Verfahren)
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Es
ist zum Verständnis
der Ausführungsformen
der Erfindung hilfreich, Mehrzeilen-Adressierungsverfahren (MLA-Verfahren)
zu umreißen.
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Allgemein
steuern MLA-Verfahren zwei oder mehr Zeilenelektroden gleichzeitig
an, wenn die Spaltenelektroden angesteuert werden, oder steuern
allgemeiner Gruppen von Zeilen und Spalten gleichzeitig an, so dass
das erforderliche Leuchtdichteprofil jeder Reihe (Zeile) vielmehr über mehrere
Zeilenabtastperioden als einen Impuls in einer einzelnen Zeilenabtastperiode
aufgebaut wird. Folglich kann die Pixelansteuerung während jeder
Zeilenabtastperiode verringert werden, was daher die Lebensdauer
der Anzeige verlängert und/oder
den Leistungsverbrauch auf Grund einer Verringerung der Ansteuerspannung
und von verringerten kapazitiven Verlusten verringert. Dies liegt
daran, dass sich die OLED-Lebensdauer mit der Pixelansteuerung (Leuchtdichte)
mit einer Potenz typischerweise zwischen 1 und 2 verringert, aber
die Länge
der Zeit, für
die ein Pixel angesteuert werden muss, um dieselbe scheinbare Helligkeit
zu einem Beobachter zu liefern, nur im Wesentlichen linear mit abnehmender
Pixelansteuerung zunimmt. Der Grad des Vorteils, der von MLA bereitgestellt
wird, hängt
teilweise von der Korrelation zwischen den Gruppen von Zeilen, die
zusammen angesteuert werden, ab. Der Anmelder bezieht sich auf Anordnungen,
bei denen als Gesamtmatrixadressierungsverfahren alle Zeilen zusammen
angesteuert werden.
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4a zeigt
Zeilenmatrizen G, Spaltenmatrizen F und Bildmatrizen X für ein herkömmliches
Ansteuerschema, in dem eine Zeile auf einmal angesteuert wird. 4b zeigt
Zeilen-, Spalten und Bildmatrizen für ein Mehrzeilen-Adressierungsschema. 4c und 4d stellen
für ein
typisches Pixel des angezeigten Bildes die Helligkeit des Pixels
oder äquivalent
die Ansteuerung für
das Pixel über
eine Vollbildperiode dar, was die Verringerung der Spitzenpixelansteuerung
zeigt, die durch Mehrzeilenadressierung erreicht wird.
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Im
Allgemeinen werden die Zeilen- und Spaltenansteuersignale derart
ausgewählt,
dass eine gewünschte
Leuchtdichte von OLED-Pixeln (oder Unterpixeln), die durch die entsprechenden
Elektroden angesteuert werden, durch eine im Wesentlichen lineare
Summe von Leuchtdichten, die durch die Ansteuersignale bestimmt
werden, erhalten wird. Wir haben vorher (
GB-Patentanmeldung Nr. 0421711.3 ,
eingereicht am 30. Sept. 2004) einen steuerbaren Stromteiler zum
Teilen von Spaltenstromansteuersignalen zwischen zwei oder mehr
Zeilen gemäß den bestimmten
Zeilenansteuersignalen beschrieben.
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Um
die erforderlichen Ansteuersignale zu bestimmen, können Bilddaten
zur Anzeige als Matrix betrachtet und in ein Produkt von Matrizen
von zwei Faktoren in Faktoren zerlegt werden, wobei einer Zeilenansteuersignale,
der andere Spaltenansteuersignale definiert. Die Anzeige wird mit
aufeinander folgenden Sätzen
von Zeilen- und Spaltensignalen angesteuert, wie durch diese Matrizen
definiert, um ein angezeigtes Bild aufzubauen, wobei jeder Satz
von Signalen ein Teilbild des angezeigten Bildes mit derselben Größe wie die ursprünglich in
Faktoren zerlegte Matrix definiert. Die Gesamtzahl von Zeilenabtastperioden
(Teilbild) kann, aber muss nicht notwendigerweise im Vergleich zu
einer herkömmlichen
zeilenweisen Abtastung (Verringerung, die eine Bildkomprimierung
impliziert) verringert werden, da ein gewisser Vorteil lediglich
durch Mitteln der Helligkeit über
eine Anzahl von Teilbildern erhalten wird.
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Vorzugsweise
wird eine nicht negative Matrixfaktorzerlegung (NMF) verwendet,
bei der die Bildmatrix X (die nicht negativ ist) in ein Paar von
Matrizen F und G in Faktoren zerlegt wird, so dass X ungefähr gleich dem
Produkt von F und G ist, wobei F und G der Einschränkung unterworfen,
dass ihre Elemente alle gleich oder größer als Null sind, ausgewählt werden.
Ein typischer NMF-Algorithmus aktualisiert iterativ F und G, um die
Näherung
zu verbessern, indem darauf abgezielt wird, eine Kostenfunktion
wie z. B. den quadratischen Euklidischen Abstand zwischen X und
FG zu minimieren. Die nicht negative Matrixfaktorenzerlegung ist
zum Ansteuern einer Elektrolumineszenzanzeige nützlich, da eine solche Anzeige
nicht angesteuert werden kann, um eine "negative" Leuchtdichte zu erzeugen.
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Eine
NMF-Faktorenzerlegungsprozedur ist schematisch in 4e dargestellt.
Die Matrizen F und G können
als eine Basis für
die lineare Näherung
der Bilddaten definierend betrachtet werden und in vielen Fällen kann
eine gute Darstellung mit einer relativ kleinen Anzahl von Basisvektoren
erreicht werden, da Bilder im Allgemeinen vielmehr eine gewisse
innewohnende, korrelierte Struktur als rein zufällige Daten enthalten. Die Farbunterpixel
einer Farbanzeige können
als drei separate Bildebenen oder zusammen als einzelne Ebene behandelt
werden. Das Sortieren der Daten in den Faktormatrizen, so dass helle
Bereiche eines angezeigten Bildes im Allgemeinen in einer einzelnen
Richtung von der Oberseite zur Unterseite der Anzeige beleuchtet werden,
kann das Flimmern verringern.
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4f zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Beispielprozedur zum Anzeigen eines Bildes
unter Verwendung von NMF. Die Prozedur liest zuerst die Vollbildmatrix
X (Schritt S400) und zerlegt dann diese Bildmatrix in Faktormatrizen
F und G unter Verwendung von NMF (Schritt S402). Diese Faktorzerlegung
kann während der
Anzeige eines früheren
Vollbildes berechnet werden. Die Prozedur steuert dann die Anzeige
mit A Teilbildern in Schritt 404 an. Schritt 406 zeigt
die Teilbildansteuerprozedur.
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Die
Teilbildprozedur setzt G-Spalte a → R, um einen Zeilenvektor R
zu bilden. Dieser wird automatisch durch die Zeilentreiberanordnung
von 5b und einen Skalierungsfaktor auf Eins normiert,
daher wird R ← xR
durch Normieren von R abgeleitet, so dass die Summe von Elementen
Eins ist. Ebenso mit F, Zeile a → C, um
einen Spaltenvektor C zu bilden. Dieser wird skaliert, so dass der
maximale Elementwert 1 ist, was einen Skalierungsfaktor y ergibt,
C ← yC.
-
Der
Vollbildskalierungsfaktor
f = AI wird bestimmt und der Referenzstrom
durch
festgelegt, wobei I
0 dem für
volle Helligkeit in einem herkömmlich
abgetasteten System mit einer Zeile auf einmal erforderlichen Strom
entspricht, wobei die x- und y-Faktoren Skalierungseffekte kompensieren,
die durch die Ansteueranordnung eingeführt werden (bei anderen Ansteueranordnungen
kann einer oder können
beide von diesen weggelassen werden).
-
Danach
steuern in Schritt S408 die in 5b gezeigten
Anzeigetreiber die Spalten der Anzeige mit C und die Zeilen der
Anzeige mit R für
1/A der gesamten Vollbildperiode an. Dies wird für jedes Teilbild wiederholt und
die Teilbilddaten für
das nächste
Vollbild werden dann ausgegeben.
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Mit
Bezug auf 4g beginnt eine Beispiel-NMF-Prozedur
durch Initialisieren von F und G (Schritt S410), so dass das Produkt
von G und F gleich dem Mittelwert von X, XMittel ist,
wie folgt: G = 1IA F
= (XMittel/A)·1AU (1)
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Für eine Folge
von verwandten Bildern können
vorher gefundene Werte von F und G verwendet werden. Die tiefgestellten
Indizes geben die Anzahl von Zeilen bzw. Spalten an; tiefgestellte
Kleinbuchstabenindizes geben eine einzelne ausgewählte Zeile
oder Spalte (z. B. a für
eine der A-Zeilen) an; 1 ist die Einheitsmatrix.
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Vorzugsweise
werden als Vorverarbeitungsschritt (nicht dargestellt) vor Schritt
S410 leere Zeilen und Spalten ausgefiltert.
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Das
Gesamtziel der Prozedur besteht darin, Werte für F und G derart zu bestimmen,
dass: GIAFAU = XIU (2)
-
Die
Prozedur, die wir beschreiben, arbeitet mit einer einzelnen Spalte
(a) von G und einer einzelnen Zeile (a) von F auf einmal, wobei
alle Spalten-Zeilen-Paare
von a = 1 bis a = A durchschritten werden (Schritt S412). Folglich
berechnet die Prozedur für
jede Spalte von G und Zeile von F zuerst einen Rest R
IU a für
das ausgewählte
Spalten-Zeilen-Paar, wobei dieser Rest eine Differenz zwischen dem
Ziel X
IU und einer Summe der kombinierten
Beiträge
aller anderen Spalten und Zeilen von G und F mit Ausnahme der ausgewählten Spalte/Zeile
umfasst (Schritt S414):
-
Für jedes
ausgewählte
Spalten-Zeilen-Paar a von G und F besteht das Ziel, dass der Beitrag
des ausgewählten
Spalten-Zeilen-Paars gleich dem Rest R
IU a ist, wie schematisch in
4h dargestellt.
In mathematischen Termen ist das Ziel:
wobei R
IU a ein IxU-Teilbild mit einer Multiplexerrate
A definiert (A Teilbilder, die zu einem vollständigen angezeigten IxU-Bild
beitragen).
-
Die
Gleichung (4) kann für
jedes der I-Elemente Gia der ausgewählten Spalte
a von G und für
jedes der U-Elemente Fau der ausgewählten Zeile
a von F gelöst
werden (Schritt S416). Die Lösung
hängt von
der Kostenfunktion ab. Das Durchführen einer Anpassung kleinster
Quadrate (eine Euklidische Kostenfunktion) an (4) multipliziert
beispielsweise die linke Seite mit FaU·FT aU (das ein skalarer
Wert ist, so dass keine Matrixinversion erforderlich ist, um beide
Seiten dadurch zu dividieren) und multipliziert die rechte Seite
mit FT aU, was ermöglicht,
dass Gia direkt berechnet wird.
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Eine
Beispiellösung
für eine
Euklidische Kostenfunktion ist folgendermaßen:
-
Um
eine Nicht-Negativitäts-Einschränkung vorzusehen,
werden Werte von Gia und Fau,
die geringer sind als Null, in Schritt S418 auf Null (oder einen
kleinen Wert) gesetzt (es wird zugelassen, dass Elemente von RIU a negativ sind).
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Vorzugsweise
(aber nicht im Wesentlichen) können
zur Verhinderung einer Division durch Null (oder Unendlich) die
Werte von Gia und Fau durch
obere und/oder untere Grenzen von beispielsweise 0,01 oder 0,001 und
10 oder 100 begrenzt werden; diese können gemäß der Anwendung verändert werden
(Schritt S420).
-
Wahlweise,
aber vorzugsweise iteriert die Prozedur dann (Schritt S422) beispielsweise
für eine
vorbestimmte Anzahl von Iterationen.
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Für weitere
Details kann auf die
GB-Patentanmeldung
Nr. 0428191.1 , eingereicht am 23. Dezember 2004, Bezug
genommen werden.
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Hinsichtlich der Farblebensdauer
ausgeglichene Ansteuerung mit variabler Abtastzeit
-
In
einem Ansteuerverfahren mit variabler Abtastzeit ist die Zeilen-
oder Teilbildabtastzeit zur Spitzenleuchtdichte eines Unterpixels
ungeachtet der Farbe proportional. Dies verringert den Spitzenansteuerpegel des
schlimmsten Falls und verlängert
somit die Lebensdauer der Anzeige. In einer Entwicklung dieses Verfahrens
wird jedoch die Zeilen- oder Teilbildabtastzeit durch die Leuchtdichte
des empfindlichsten (am meisten alternden) Farbpixelelements bestimmt
oder ist zu dieser proportional, wobei das Ziel darin besteht, die
Alterung des Unterpixels des schlimmsten Falls zu minimieren. In
Ausführungsformen
können
verschiedene Farbgewichtungsfaktoren für jedes Unterpixel verwendet
werden, so dass die Zeilen- oder Teilbildabtastzeit bestimmt ist
durch x·max{R}
+ y·max{G}
+ z·max{B}wobei
die Gewichtungsfaktoren x, y, z der jeweiligen Unterpixelansteuerpegel
R, G, B durch die von einer Unterpixelfarbe erfahrene Alterung und/oder
den Wirkungsgrad einer Unterpixelfarbe bestimmt werden können (wobei
eine Verringerung des Leistungsverbrauchs an oberster Stelle steht).
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Alternativ
kann eine gewisse andere gewichtete Kombination, wie Z. B. max (xR + yG + zB}verwendet werden.
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Wenn
alle Farben gleich empfindlich sind, sind die Farbgewichtungsfaktoren
in den Ausführungsformen
gleich und heben einander effektiv auf. Für sehr empfindliche blaue dominiert
jedoch beispielsweise der Gewichtungsfaktor für das blaue Unterpixel und
die Zeilen- oder Teilbildzeiten werden durch die Leuchtdichte des
blauen Unterpixels stark beeinflusst. Für eine spezielle Kombination
von blauen, roten und grünen
Materialien können
die optimalen Multiplikationsfaktoren (die beispielsweise durch
Routineexperimentierung bestimmt werden können) in die Ansteuerungssteuereinheit
mit dem Ziel der Minimierung der Alterung vorprogrammiert werden.
Der Referenzstrom für
jede Farbe kann auf einer zeilenweisen oder teilbildweisen Basis geändert werden,
beispielsweise um die Ansteuerung so zu skalieren, dass der Spitzenansteuerstrom
für eine Zeile
oder ein Teilbild für
alle Zeilen oder Teilbilder (für
eine gegebene Farbe) im Wesentlichen gleich ist. Folglich arbeiten
bevorzugte Ausführungsformen
der Verfahren im Zusammenhang mit einem System, in dem separate
Stromansteuerreferenzen für
rote, grüne
und blaue Unterpixel vorgesehen sind.
-
In
einer Ausführungsform
kann die Zeilen- oder Teilbildzeit proportional zur blauen Spitzenleuchtdichte,
die während
einer Zeile oder eines Teilbildes vorliegt, wie folgt skaliert werden.
-
-
Alternativ
kann diese Gleichung modifiziert werden, um Zeilen- oder Teilbildzeiten
so zu skalieren, dass sie zur Spitzenleuchtdichte, multipliziert
mit einem Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von der Pixelfarbe, proportional
sind.
-
Die
nachstehende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel, in dem die Zahlen Spitzenleuchtdichten
für jede
Farbe (rot, grün,
blau) für
eine Reihe von hypothetischen Vollbildern darstellen.
| R | G | B |
| 0,2 | 0,5 | 1,0 |
| 0,4 | 1,0 | 0,5 |
| 1,0 | 0,9 | 0,9 |
Tabelle
1
-
Für eine Abtastung
mit gleicher Zeit wird jedem Teilbild ein Drittel der Gesamtzeit
(Vollbildzeit) zugeordnet und die blaue Alterung ist proportional
zu: 1,0^2*1/3 + 0,5^2*1/3 + 0,9^2*1/3 = 0,686
-
Für eine farbgewichtete
Abtastung sind jedoch, wenn beispielsweise die blauen Leuchtdichten
auf Grund einer hohen Gewichtung dominieren, dann die Teilbildzeiten
für die
drei Teilbilder wie in nachstehender Tabelle 2 gezeigt:
| R | G | B | t |
| 0,2 | 0,5 | 1,0 | 1,0/2,4 |
| 0,4 | 1,0 | 0,5 | 0,5/2,4 |
| 1,0 | 0,9 | 0,9 | 0,9/2,4 |
Tabelle
2
-
In
diesem Fall ist die blaue Alterung proportional zu: ((1,0
+ 0,5 + 0,9)/3,0)^2 = 0,64
-
Folglich
ist zu sehen, dass in diesem Beispiel die Alterung der blauen Unterpixel
um ungefähr
sieben Prozent verringert ist.
-
5a zeigt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Passivmatrix-OLED-Treibers 500,
der zum Implementieren von Ausführungsformen
der Erfindung geeignet ist.
-
In 5a besitzt
eine Passivmatrix-OLED-Anzeige ähnlich
zu der mit Bezug auf 3 beschriebenen Zeilenelektroden 306,
die durch Zeilentreiberschaltungen 512 angesteuert werden,
und Spaltenelektroden 310, die durch Spaltentreiber 510 angesteuert
werden. Die Details dieser Zeilen- und Spaltentreiber sind in 5b gezeigt.
Die Spaltentreiber 510 besitzen einen Spaltendateneingang 509 zum
Festlegen der Stromansteuerung für
eine oder mehrere der Spaltenelektroden und zum Steuern der roten/grünen/blauen
Referenzströme;
ebenso besitzen die Zeilentreiber 512 einen Zeilendateneingang 511 zum
Festlegen der Stromansteuerung für
eine Zeile und in einer MLA-Ausführungsform
zum Festlegen des Stromansteuerungsverhältnisses für zwei oder mehrere der Zeilen.
Vorzugsweise sind die Eingänge 509 und 511 digitale
Eingänge
für eine leichte
Bildung einer Schnittstelle; vorzugsweise legt der Spaltendateneingang 509 die
Stromansteuerungen für
alle U-Spalten der Anzeige 302 fest.
-
Daten
zur Anzeige werden auf einem Daten- und Steuerbus 502 geliefert,
der entweder seriell oder parallel sein kann. Der Bus 502 liefert
eine Eingabe zu einem Bildspeicher 503, der Leuchtdichtedaten
für jedes Pixel
der Anzeige oder in einer Farbanzeige Leuchtdichteinformationen
für jedes
Unterpixel (die als separate RGB-Farbsignale oder als Leuchtdichte-
und Farbwertsignale oder in einer gewissen anderen Weise codiert werden
können)
speichert. Die im Bildspeicher 503 gespeicherten Daten
bestimmen eine gewünschte
scheinbare Helligkeit für
jedes Pixel (oder Unterpixel) für
die Anzeige und diese Informationen können mittels eines zweiten
Lesebusses 505 durch einen Anzeigeansteuerprozessor 506 ausgelesen
werden (in den Ausführungsformen
kann der Bus 505 weggelassen und statt dessen der Bus 502 verwendet
werden).
-
Der
Anzeigeansteuerprozessor 506 kann vollständig in
der Hardware oder in der Software unter Verwendung beispielsweise
eines Digitalsignalverarbeitungs kerns oder in einer Kombination
der beiden, beispielsweise unter Verwendung einer zweckgebundenen
Hardware, um Matrixoperationen zu beschleunigen, implementiert werden.
Im Allgemeinen wird jedoch der Anzeigeansteuerprozessor 506 zumindest
teilweise mittels eines gespeicherten Programmcodes oder Mikrocodes,
der in einem Programmspeicher 507 gespeichert ist, implementiert,
welcher unter der Steuerung eines Takts 508 und in Verbindung
mit einem Arbeitsspeicher 504 arbeitet. Der Anzeigeansteuerprozessor
kann beispielsweise unter Verwendung eines Standard-Digitalsignalprozessors
und eines Codes, der in einer herkömmlichen Programmiersprache
geschrieben ist, implementiert werden. Der Code im Programmspeicher 507 ist
dazu ausgelegt, entweder eine zeilenweise Rasterabtastung der Anzeige
oder ein Mehrzeilen-Adressierungsverfahren zu implementieren, in
jedem Fall mit der einstellbaren Zeilen- oder Teilbilddauer, wie
vorstehend beschrieben, und kann auf einem Datenträger oder entnehmbaren
Speicher 507a bereitgestellt werden.
-
5b stellt
Zeilen- und Spaltentreiber dar, die zum Ansteuern der Anzeige 302 mit
einem variablen Referenzstrom geeignet sind, so dass beispielsweise
der rote/grüne/blaue
Referenzstrom im Verhältnis
zu einer Variation der Zeilen- oder
Teilbild-"Abtast"-Zeit verändert werden
kann. Die dargestellten Treiber sind auch zum Ansteuern der Anzeige 302 mit
in Faktoren zerlegten Bildmatrixdaten in einem MLA-Schema geeignet.
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Die
Spaltentreiber 510 umfassen einen Satz von einstellbaren
im Wesentlichen konstanten Stromquellen 1002, die zusammengefasst
sind und mit einem variablen Referenzstrom Iref zum
Einsellen des Stroms in jede der Spaltenelektroden versehen sind.
Dieser Referenzstrom wird durch einen anderen Wert für jede Spalte,
der von einer Zeile einer Faktormatrix abgeleitet wird, wie z. B.
der Zeile a der Matrix F von 4e, impulsbreitenmoduliert.
-
Die
Zeilentreiber
512 umfassen einen programmierbaren Stromspiegel
1012,
vorzugsweise mit einem Ausgang für
jede Zeile der Anzeige oder für
jede Zeile eines Blocks von gleichzeitig angesteuerten Zeilen. Die Zeilenansteuersignale
werden von einer Spalte einer Faktormatrix wie z. B. der Spalte
a der Matrix G von
4e abgeleitet. Weitere Details
von geeigneten Treibern sind in der gleichzeitig anhängigen
GB-Patentanmeldung Nr. 0421711.3 des
Anmelders, eingereicht am 30. September 2004, hiermit durch den
Hinweis aufgenommen, zu finden. In anderen Anordnungen können andere
Mittel zum Verändern
der Ansteuerung für
ein OLED-Pixel, insbesondere PWM, zusätzlich oder alternativ verwendet
werden.
-
Zweifellos
kommen dem Fachmann viele wirksame Alternativen in den Sinn. Die
Anzeigeansteuerlogik 506 kann beispielsweise unter Verwendung
vielmehr eines Mikroprozessors unter Softwaresteuerung als in zweckgebundener
Logik implementiert werden oder eine Kombination eines Mikroprozessors
und einer zweckgebundenen Logik kann verwendet werden. Wenn ein
Mikroprozessor verwendet wird, können
die Busse 502 und 505 in einem gemeinsam genutzten
Adressen-/Daten-/Steuerbus kombiniert werden, obwohl wieder ein
Bildspeicher 504 vorzugsweise mit doppeltem Port versehen
ist, um das Bilden einer Schnittstelle der Anzeige mit anderen Vorrichtungen
zu vereinfachen.
-
Es
sollte selbstverständlich
sein, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt
ist, sondern Modifikationen umfasst, die für Fachleute ersichtlich sind
und die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der hier beigefügten Ansprüche liegen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Anzeigeansteuerverfahren und -vorrichtungen
-
Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen Vorrichtungen, Verfahren und Computerprogrammcode
zum Ansteuern von Elektrolumineszenzanzeigen, insbesondere Anzeigen
mit organischen Leuchtdioden (OLED).
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Ein
Verfahren zum Ansteuern einer mehrfarbigen Passivmatrix-Elektrolumineszenzanzeige,
wobei die Anzeige mehrere Pixel umfasst, die in Zeilen und Spalten
angeordnet sind, wobei jedes Pixel mindestens erste und zweite Unterpixel
mit verschiedenen jeweiligen ersten und zweiten Farben umfasst,
wobei das Verfahren umfasst: Ansteuern von Gruppen der Pixel der
Reihe nach, um ein mehrfarbiges Vollbild anzuzeigen, wobei das Ansteuern
einer Gruppe von Pixeln das Ansteuern von ersten und zweiten Untergruppen
von Unterpixeln mit den jeweiligen ersten und zweiten Farben umfasst;
und wobei das Ansteuern ferner das Ansteuern einer Gruppe von Pixeln
für eine
Dauer in Abhängigkeit
von einem maximalen Ansteuerpegel eines Unterpixels einer Untergruppe
umfasst.
