JP2004253266A - アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置 - Google Patents
アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置の提供。
【解決手段】ディスプレイは複数の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオードを駆動して発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを調整し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニットの特性変異の影響を受けないようにしている。
【選択図】 図１
【解決手段】ディスプレイは複数の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオードを駆動して発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを調整し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニットの特性変異の影響を受けないようにしている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置に係り、特に入力される電圧信号に基づき自動的に負荷特性曲線を調整できるアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、ＴＦＴ技術はアモルファスシリコンＴＦＴ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）とポリシリコンＴＦＴ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴ）の二種類に分けられ、一般にいわゆるＴＦＴ−ＬＣＤは、アモルファスシリコンＴＦＴを指し、現在その技術は成熟し、ＬＣＤの主流製品となっている。低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ ＴＦＴ）とアモルファスシリコンＴＦＴの最大の違いは、ＬＴＰＳのトランジスタはレーザーリフローの工程を更に必要とし、アモルファスシリコンの薄膜をポリシリコン薄膜層に変換させ、これによりＬＴＰＳをシリコン結晶構造にあってアモルファスＴＦＴよりも規則的に配列させ、これにより２００ｃｍ２ ／Ｖ−ｓｅｃの電子輸送速度を達成することにある。ＬＴＰＳ技術は装置を縮小することができ、全体のＴＦＴ装置面積を５０％以上縮小させることができる。並びに開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ）を高め、アモルファスシリコンＴＦＴと同じ寸法下でより高い解析度のものを製造でき、且つパワー消耗を減らす。設計上、駆動モジュールが直接ガラス基板上に整合され（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、一部の駆動ＩＣ（Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）がガラス基板内に整合され、基板の必要面積と装置数量及び駆動ＩＣとパネル電極の間の配線を減少し、材料コストを下げるのに有利であり、また後続のモジュール組み付け過程で、組み付けにより形成される製品損害を防止し、これにより歩留りを高めて製造コストを下げることができる。このほか、一部の駆動ＩＣを整合させることにより、ＩＣ重量を減らし、さらに後続の組み付けに必要な他の材料を減少し、全体の重量を大幅に減らせる。ＬＴＰＳ ＴＦＴは更に節電、高輝度、精細な画面、軽薄、及び少ない接点（２００個より少なく、歩留りの向上に役立つ。アモルファスシリコンＴＦＴは３８４２個より多くの接点を有する。）等の長所を有している。
【０００３】
しかし、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）工程で製造されたＴＦＴはレーザーリフローの工程を必要とし、往々にしてＴＦＴのスレショルド電圧と移動度（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）に変異が発生し、各ＴＦＴ装置の特性に違いが生じて、ゆえにこの駆動システムがアナログ変調方式でグレースケールを表現する時、ＴＦＴがレーザーリフローの工程を終えた後に異なる特性を具備し、同じ電圧信号を書き込んでも異なる画素の有機発光ダイオードが異なる電流を発生し、異なる大きさの輝度を発生しうる。この現象は有機発光ダイオードパネルにグレースケール錯誤の画像を表示させ、厳重に画像均一性（Ｉｍａｇｅ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を破壊する。
【０００４】
周知の特許文献１によると、二つのＴＦＴ及び一つのコンデンサ（２ＴＩＣ）で組成された画素回路が提供され、この画素装置が画像データを走査する時、スイッチングユニットが導通状態を現出し、このとき画像データがデータ線よりスイッチングユニットに進入し、走査線の走査後に、保存ユニット内に保存される（スイッチングユニット導通後に保存ユニットに対する充電が行われる）、保存ユニットの電圧差が駆動ユニットのＶｓｇを提供し、駆動ユニットに電流を有機ルミネッセンス装置装置に出力させて、有機ルミネッセンス装置の発生する輝度をこの装置を流れる電流の大きさに正比例させる。しかし、このような画素装置は駆動ユニットのデバイス特性に工程制限により変異が出現すると、有機ルミネッセンス装置の発光の不均一を形成し、画像均一性を破壊しうる。
【０００５】
また、ある米国特許によると（特許文献２参照。）、４Ｔ２Ｃの画素回路が提供され、並びに自動回帰相（Ａｕｔｏ−Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ）のメカニズムにより、そのトランジスタのスレショルド電圧の変異を補償している。データ走査時に、その駆動シーケンスは、自動回帰相（Ａｕｔｏ−Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ）、データロード相（Ｌｏａｄ Ｄａｔａ Ｐｈａｓｅ）、発光相（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅ Ｐｈａｓｅ）の順となる。しかし、その画素装置にはデータ線、走査線、及び電源線のほかに、さらに自動回帰制御線及び発光制御線のレイアウトが必要であり、画素装置の開口率を下げることができない。
【０００６】
また、工業技術研究院電子所（非特許文献１参照。）の発表した論文には、２ＴＩＣ＋Ｒの画素装置が提出されており、並びに被動抵抗によりその駆動ユニットＴＦＴのＶｓｇを調整し、これによりその特性変異を補償している。しかし、被動抵抗は実現が容易でなく、且つＴＦＴが大きな電流を流す必要がある時、該被動抵抗の電圧降下は非常に大きく、このため比較的高い電源供給電圧を提供する必要がある。
【０００７】
さらに、Ｊｅｒｚｙ Ｋａｎｉｃｋｉ（ミシガン大学，米国）の発表した論文「アモルファスＴＦＴのアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイ」は、一種の３ＴＩＣの画素装置を提供しており、それはアクティブ式負荷によりその駆動ユニットＴＦＴのＶｓｄを改変し、これによりＴＦＴの特性変異を補償する。しかし、ＴＦＴが比較的大きな電流を流す必要がある時、アクティブ式負荷上の電圧降下は非常に大きく、このため比較的高い電源供給電圧を使用する必要がある。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５６８４３６５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２２９５０６号明細書
【非特許文献１】
工業技術研究院電子所「アクティブマトリックス型有機発光ダイオード画像均一度を改善する画素装置」（ＩＤＷ ２００１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、即ち、本発明は一種のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置を提供し、それは３ＴＩＣ構造の画素装置にあって、そのうち一つのＴＦＴを自動調整（Ａｕｔｏ−Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）の補償ユニットとし、その駆動ユニットＴＦＴスレショルド電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）と移動率（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一性を改善する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置において、各画素装置（１０）が、
スイッチングユニット（１）とされ、二つの入力端（１１）、（１２）と一つの出力端（１３）を具え、この二つの入力端（１１）、（１２）がそれぞれデータ線（Ｄ）と走査線（Ｓ）に連接された、上記スイッチングユニット（１）と、保存ユニット（４）とされ、その一端が電源線（Ｐ）に連接され、もう一端が上述のスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記保存ユニット（４）と、
補償ユニット（３）とされ、二つの入力端（３１）、（３２）と一つの出力端（３３）を具え、この二つの入力端（３１）、（３２）がそれぞれ上述の電源線（Ｐ）及びスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記補償ユニット（３）と、
駆動ユニット（２）とされ、二つの入力端（２１）、（２２）と一つの出力端（２３）を具え、そのうち一つの入力端（２１）が補償ユニット（３）の出力端（３３）に連接され、もう一つの入力端（２２）がスイッチングユニット（１）の出力端（１３）と補償ユニット（３）の入力端（３２）の連接部分に連接された、上記駆動ユニット（２）と、
有機発光ダイオード（５）とされ、入力端（５１）と出力端（５２）を具え、この入力端（５１）が駆動ユニット（２）の出力端（２３）に連接され、この有機発光ダイオード（５）の出力端（５２）が接地された、上記有機発光ダイオード（５）と、
を具えたことを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項２の発明は、前記スイッチングユニット（１）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項３の発明は、前記駆動ユニット（２）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項４の発明は、前記保存ユニット（４）がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項５の発明は、前記補償ユニット（３）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項６の発明は、ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法において、各画素装置（１０）が有機発光ダイオード（５）を駆動して発光させる駆動ユニット（２）を具えると共に、補償ユニット（３）により該駆動ユニット（２）のＶｓｇを調整し、該駆動ユニット（２）の特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニット（２）の特性変異の影響を受けないようにすることを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置によると、該ディスプレイは複数の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオードを駆動して発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを調整し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニットの特性変異の影響を受けないようにしている。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の回路図であり、図示れるように、本発明のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置によると、該ディスプレイは、複数の画素装置で組成され、各画素装置は有機発光ダイオードを駆動し発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを補償し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償して、ディスプレイの画像均一度が駆動ユニット特性変異の影響を受けないようにしている。
【００１３】
以上の方法を達成するため、本発明の採用する画素装置（１０）は、スイッチングユニット（１）、駆動ユニット（２）、補償ユニット（３）、保存ユニット（４）、及び有機発光ダイオード（５）で組成されている。
該スイッチングユニット（１）はＴＦＴとされ得る。このスイッチングユニット（１）の二つの入力端（１１）、（１２）はそれぞれ走査線（Ｓ）とデータ線（Ｄ）に連接されている。
【００１４】
該駆動ユニット（２）はＴＦＴとされうる。この駆動ユニット（２）の入力端（２１）が補償ユニット（３）の出力端（３３）に連接され、もう一つの入力端（２２）がスイッチングユニット（１）の出力端（１３）と補償ユニット（３）の入力端（３２）の連接部分に連接されている。
【００１５】
該補償ユニット（３）は、ＴＦＴとされうる。この補償ユニット（３）の入力端（３１）は電源線（Ｐ）に連接され、もう一つの入力端（３２）はスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接されている。
【００１６】
該保存ユニット（４）は、コンデンサで組成され、一端が電源線（Ｐ）に連接され、もう一端が上述のスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接されている。
【００１７】
該有機発光ダイオード（５）は、入力端（５１）が駆動ユニット（２）の出力端（２３）に連接され、出力端（５２）が接地されている。
【００１８】
この装置が画像データを走査する時、該スイッチングユニット（１）が導通状態を現出し、この時、画像データがデータ線（Ｄ）よりスイッチングユニット（１）内に進入し、走査線（Ｓ）の走査の後、保存ユニット（４）内に保存（スイッチングユニット導通後に保存ユニットに対して充電が行われる）、駆動ユニット（２）が電流を有機発光ダイオード（５）に出力することにより該有機発光ダイオード（５）を駆動して発光させ、並びに有機発光ダイオード（５）の電流の大きさを制御してその輝度を制御する。
【００１９】
図２は本発明の補償ユニット（３）の電流−電圧表示図である。図示されるように、電圧信号がＶｄａｔａ１の時、該駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値の時は、該保存ユニット（４）に保存される電圧差Ｖｃは電圧信号のＶｄａｔａ１に等しく、並びに補償ユニット（３）にＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ１に等しい）を提供する。且つそのＶｓｄ３は正常な電圧降下Ｖ１を有し得て、保存ユニット（４）の電圧差Ｖｃが補償ユニット（３）のＶｓｄ３が消去された後、すなわち駆動ユニット２にＶｓｇ２が提供され、並びに該駆動ユニット（２）が正常な電流Ｉ１を出力しうる。
【００２０】
さらに図３に示されるのは本発明の駆動ユニット（２）のＶｔｈが小さい時の電流−電圧表示図である。図示されるように、もし駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが小さい時（Ｖｔｈ−△Ｖｔｈ）の時、駆動ユニット（２）が比較的大きな電流出力を有し得るので、比較的大きな電流が該補償ユニット（３）を通過する時、Ｖｓｄ３が大きくなりＶ２となるため、駆動ユニット（２）のＶｓｇ２が小さくなり、該駆動ユニット（２）の出力電流Ｉ２が正常値Ｉ１より過多に大きくなることによるディスプレイの画像均一性に対する影響がない。
【００２１】
また図４に示されるのは本発明の駆動ユニット（２）のＶｔｈが大きくなる時の電流−電圧表示図である。図示されるように、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが大きくなる（Ｖｔｈ＋△Ｖｔｈ）時、駆動ユニット（２）は比較的小さい電流出力を有し、比較的小さい電流が補償ユニット（３）を通過する時に形成するＶｓｄ３が小さくなりＶ３となり、該駆動ユニット（２）のＶｓｇ２を大きくし、これにより、駆動ユニット（２）の出力電流Ｉ３が正常値Ｉより過多に小さくなることによるディスプレイの画像均一度への影響がない。
【００２２】
本発明の回路の最大の特徴は、回路中の補償ユニット（３）が入力される電圧信号（すなわち該保存ユニット（４）に保存された電圧差Ｖｃ）に基づき負荷特性曲線を自動調整し、これにより異なる出力電流時に補償ユニット（３）のＶｓｄ３を調整し、この補償ユニット（３）が比較的低いＶｓｄ３にあって作業でき、これにより回路が比較的低い電源供給電圧を使用できるものとされる。
【００２３】
図５に示されるのは本発明の補償ユニット（３）の異なる入力電圧信号時の電流−電圧表示図である。図示されるように、入力される電圧信号Ｖｄａｔａ１が小さい時、補償ユニット（３）に提供されるＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ１に等しい）も小さくなり、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値である時、該駆動ユニット（２）は正常な大きさの電流Ｉ１を出力でき、補償ユニット（３）のＶｓｄ３も正常な電圧降下Ｖ１を有する。
【００２４】
もし入力される電圧信号Ｖｄａｔａ２が比較的大きい時は、補償ユニット（３）に提供されるＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ２と等しい）も大きくなり、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値である時、該駆動ユニット（２）は正常な大きさの電流Ｉ４を出力でき、補償ユニット（３）のＶｓｄ３も正常な電圧降下Ｖ４を有する。
【００２５】
入力される電圧信号がＶｄａｔａ１からＶｄａｔａ２に変わる時、もし補償ユニット（３）に負荷特性曲線自動調整の機能がなければ、駆動ユニット（２）が比較的大きな電流Ｉ４を出力する必要がある時、補償ユニット（３）の両端の電圧降下Ｖｓｄ３はＶ５に等しくなり、Ｖ４よりもとても大きくなりうる。この時、比較的高い電源供給電圧を使用しなければ、保存ユニット（４）の十分に大きな電圧Ｖｃを有するようにして比較的大きな電流Ｉ４の出力を維持することができない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以下のような長所を有している。
１．本発明は自動調整できる主動式負荷を利用することにより駆動ユニット（２）のＶｓｇを調整し、これによりそのＴＦＴのスレショルド電圧と移動率特性の変異を補償し、これにより有機発光ダイオードディスプレイの画像均一度を改善することができる。
２．本発明は異なる入力電圧信号下で、その補償ユニット（３）が入力された電圧信号に基づき負荷特性曲線を自動調整し、これにより異なる正常出力電流時にその補償ユニット（３）両端の電圧降下を調整し、これにより駆動ユニット（２）が比較的大きな電流を出力する必要がある時、補償ユニット（３）は比較的低い両端電圧降下にあって作業でき、この画素装置を比較的低い電源供給電圧で使用できるようにする。
【００２７】
以上は本発明の好ましい実施例であり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路表示図である。
【図２】本発明の補償ユニットの電流−電圧表示図である。
【図３】本発明の駆動ユニットのＶｔｈが小さい時の電流−電圧表示図である。
【図４】本発明の駆動ユニットのＶｔｈが大きい時の電流−電圧表示図である。
【図５】本発明の補償ユニットの異なる入力電圧信号時の電流−電圧表示図である。
【符号の説明】
１０ 画素装置
１ スイッチングユニット
１１、１２ 入力端
１３ 出力端
２ 駆動ユニット
２１、２２ 入力端
２３ 出力端
３ 補償ユニット
３１、３２ 入力端
３３ 出力端
４ 保存ユニット
５ 有機発光ダイオード
５１ 入力端
５２ 出力端
Ｄ データ線
Ｓ 走査線
Ｐ 電源線
【発明の属する技術分野】
本発明は一種のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置に係り、特に入力される電圧信号に基づき自動的に負荷特性曲線を調整できるアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、ＴＦＴ技術はアモルファスシリコンＴＦＴ（ａ−Ｓｉ ＴＦＴ）とポリシリコンＴＦＴ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ ＴＦＴ）の二種類に分けられ、一般にいわゆるＴＦＴ−ＬＣＤは、アモルファスシリコンＴＦＴを指し、現在その技術は成熟し、ＬＣＤの主流製品となっている。低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ ＴＦＴ）とアモルファスシリコンＴＦＴの最大の違いは、ＬＴＰＳのトランジスタはレーザーリフローの工程を更に必要とし、アモルファスシリコンの薄膜をポリシリコン薄膜層に変換させ、これによりＬＴＰＳをシリコン結晶構造にあってアモルファスＴＦＴよりも規則的に配列させ、これにより２００ｃｍ２ ／Ｖ−ｓｅｃの電子輸送速度を達成することにある。ＬＴＰＳ技術は装置を縮小することができ、全体のＴＦＴ装置面積を５０％以上縮小させることができる。並びに開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ）を高め、アモルファスシリコンＴＦＴと同じ寸法下でより高い解析度のものを製造でき、且つパワー消耗を減らす。設計上、駆動モジュールが直接ガラス基板上に整合され（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）、一部の駆動ＩＣ（Ｄｒｉｖｅｒ ＩＣ）がガラス基板内に整合され、基板の必要面積と装置数量及び駆動ＩＣとパネル電極の間の配線を減少し、材料コストを下げるのに有利であり、また後続のモジュール組み付け過程で、組み付けにより形成される製品損害を防止し、これにより歩留りを高めて製造コストを下げることができる。このほか、一部の駆動ＩＣを整合させることにより、ＩＣ重量を減らし、さらに後続の組み付けに必要な他の材料を減少し、全体の重量を大幅に減らせる。ＬＴＰＳ ＴＦＴは更に節電、高輝度、精細な画面、軽薄、及び少ない接点（２００個より少なく、歩留りの向上に役立つ。アモルファスシリコンＴＦＴは３８４２個より多くの接点を有する。）等の長所を有している。
【０００３】
しかし、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）工程で製造されたＴＦＴはレーザーリフローの工程を必要とし、往々にしてＴＦＴのスレショルド電圧と移動度（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）に変異が発生し、各ＴＦＴ装置の特性に違いが生じて、ゆえにこの駆動システムがアナログ変調方式でグレースケールを表現する時、ＴＦＴがレーザーリフローの工程を終えた後に異なる特性を具備し、同じ電圧信号を書き込んでも異なる画素の有機発光ダイオードが異なる電流を発生し、異なる大きさの輝度を発生しうる。この現象は有機発光ダイオードパネルにグレースケール錯誤の画像を表示させ、厳重に画像均一性（Ｉｍａｇｅ Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を破壊する。
【０００４】
周知の特許文献１によると、二つのＴＦＴ及び一つのコンデンサ（２ＴＩＣ）で組成された画素回路が提供され、この画素装置が画像データを走査する時、スイッチングユニットが導通状態を現出し、このとき画像データがデータ線よりスイッチングユニットに進入し、走査線の走査後に、保存ユニット内に保存される（スイッチングユニット導通後に保存ユニットに対する充電が行われる）、保存ユニットの電圧差が駆動ユニットのＶｓｇを提供し、駆動ユニットに電流を有機ルミネッセンス装置装置に出力させて、有機ルミネッセンス装置の発生する輝度をこの装置を流れる電流の大きさに正比例させる。しかし、このような画素装置は駆動ユニットのデバイス特性に工程制限により変異が出現すると、有機ルミネッセンス装置の発光の不均一を形成し、画像均一性を破壊しうる。
【０００５】
また、ある米国特許によると（特許文献２参照。）、４Ｔ２Ｃの画素回路が提供され、並びに自動回帰相（Ａｕｔｏ−Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ）のメカニズムにより、そのトランジスタのスレショルド電圧の変異を補償している。データ走査時に、その駆動シーケンスは、自動回帰相（Ａｕｔｏ−Ｚｅｒｏ Ｐｈａｓｅ）、データロード相（Ｌｏａｄ Ｄａｔａ Ｐｈａｓｅ）、発光相（Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅ Ｐｈａｓｅ）の順となる。しかし、その画素装置にはデータ線、走査線、及び電源線のほかに、さらに自動回帰制御線及び発光制御線のレイアウトが必要であり、画素装置の開口率を下げることができない。
【０００６】
また、工業技術研究院電子所（非特許文献１参照。）の発表した論文には、２ＴＩＣ＋Ｒの画素装置が提出されており、並びに被動抵抗によりその駆動ユニットＴＦＴのＶｓｇを調整し、これによりその特性変異を補償している。しかし、被動抵抗は実現が容易でなく、且つＴＦＴが大きな電流を流す必要がある時、該被動抵抗の電圧降下は非常に大きく、このため比較的高い電源供給電圧を提供する必要がある。
【０００７】
さらに、Ｊｅｒｚｙ Ｋａｎｉｃｋｉ（ミシガン大学，米国）の発表した論文「アモルファスＴＦＴのアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイ」は、一種の３ＴＩＣの画素装置を提供しており、それはアクティブ式負荷によりその駆動ユニットＴＦＴのＶｓｄを改変し、これによりＴＦＴの特性変異を補償する。しかし、ＴＦＴが比較的大きな電流を流す必要がある時、アクティブ式負荷上の電圧降下は非常に大きく、このため比較的高い電源供給電圧を使用する必要がある。
【０００８】
【特許文献１】
米国特許第５６８４３６５号明細書
【特許文献２】
米国特許第６２２９５０６号明細書
【非特許文献１】
工業技術研究院電子所「アクティブマトリックス型有機発光ダイオード画像均一度を改善する画素装置」（ＩＤＷ ２００１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにあり、即ち、本発明は一種のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置を提供し、それは３ＴＩＣ構造の画素装置にあって、そのうち一つのＴＦＴを自動調整（Ａｕｔｏ−Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）の補償ユニットとし、その駆動ユニットＴＦＴスレショルド電圧（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｖｏｌｔａｇｅ）と移動率（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ）特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一性を改善する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置において、各画素装置（１０）が、
スイッチングユニット（１）とされ、二つの入力端（１１）、（１２）と一つの出力端（１３）を具え、この二つの入力端（１１）、（１２）がそれぞれデータ線（Ｄ）と走査線（Ｓ）に連接された、上記スイッチングユニット（１）と、保存ユニット（４）とされ、その一端が電源線（Ｐ）に連接され、もう一端が上述のスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記保存ユニット（４）と、
補償ユニット（３）とされ、二つの入力端（３１）、（３２）と一つの出力端（３３）を具え、この二つの入力端（３１）、（３２）がそれぞれ上述の電源線（Ｐ）及びスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記補償ユニット（３）と、
駆動ユニット（２）とされ、二つの入力端（２１）、（２２）と一つの出力端（２３）を具え、そのうち一つの入力端（２１）が補償ユニット（３）の出力端（３３）に連接され、もう一つの入力端（２２）がスイッチングユニット（１）の出力端（１３）と補償ユニット（３）の入力端（３２）の連接部分に連接された、上記駆動ユニット（２）と、
有機発光ダイオード（５）とされ、入力端（５１）と出力端（５２）を具え、この入力端（５１）が駆動ユニット（２）の出力端（２３）に連接され、この有機発光ダイオード（５）の出力端（５２）が接地された、上記有機発光ダイオード（５）と、
を具えたことを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項２の発明は、前記スイッチングユニット（１）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項３の発明は、前記駆動ユニット（２）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項４の発明は、前記保存ユニット（４）がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項５の発明は、前記補償ユニット（３）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置としている。
請求項６の発明は、ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法において、各画素装置（１０）が有機発光ダイオード（５）を駆動して発光させる駆動ユニット（２）を具えると共に、補償ユニット（３）により該駆動ユニット（２）のＶｓｇを調整し、該駆動ユニット（２）の特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニット（２）の特性変異の影響を受けないようにすることを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置によると、該ディスプレイは複数の画素装置で組成され、各画素装置が有機発光ダイオードを駆動して発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを調整し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニットの特性変異の影響を受けないようにしている。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の回路図であり、図示れるように、本発明のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法及び装置によると、該ディスプレイは、複数の画素装置で組成され、各画素装置は有機発光ダイオードを駆動し発光させる駆動ユニットを具え、並びに補償ユニットにより該駆動ユニットのＶｓｇを補償し、これにより該駆動ユニットの特性の変異を補償して、ディスプレイの画像均一度が駆動ユニット特性変異の影響を受けないようにしている。
【００１３】
以上の方法を達成するため、本発明の採用する画素装置（１０）は、スイッチングユニット（１）、駆動ユニット（２）、補償ユニット（３）、保存ユニット（４）、及び有機発光ダイオード（５）で組成されている。
該スイッチングユニット（１）はＴＦＴとされ得る。このスイッチングユニット（１）の二つの入力端（１１）、（１２）はそれぞれ走査線（Ｓ）とデータ線（Ｄ）に連接されている。
【００１４】
該駆動ユニット（２）はＴＦＴとされうる。この駆動ユニット（２）の入力端（２１）が補償ユニット（３）の出力端（３３）に連接され、もう一つの入力端（２２）がスイッチングユニット（１）の出力端（１３）と補償ユニット（３）の入力端（３２）の連接部分に連接されている。
【００１５】
該補償ユニット（３）は、ＴＦＴとされうる。この補償ユニット（３）の入力端（３１）は電源線（Ｐ）に連接され、もう一つの入力端（３２）はスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接されている。
【００１６】
該保存ユニット（４）は、コンデンサで組成され、一端が電源線（Ｐ）に連接され、もう一端が上述のスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接されている。
【００１７】
該有機発光ダイオード（５）は、入力端（５１）が駆動ユニット（２）の出力端（２３）に連接され、出力端（５２）が接地されている。
【００１８】
この装置が画像データを走査する時、該スイッチングユニット（１）が導通状態を現出し、この時、画像データがデータ線（Ｄ）よりスイッチングユニット（１）内に進入し、走査線（Ｓ）の走査の後、保存ユニット（４）内に保存（スイッチングユニット導通後に保存ユニットに対して充電が行われる）、駆動ユニット（２）が電流を有機発光ダイオード（５）に出力することにより該有機発光ダイオード（５）を駆動して発光させ、並びに有機発光ダイオード（５）の電流の大きさを制御してその輝度を制御する。
【００１９】
図２は本発明の補償ユニット（３）の電流−電圧表示図である。図示されるように、電圧信号がＶｄａｔａ１の時、該駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値の時は、該保存ユニット（４）に保存される電圧差Ｖｃは電圧信号のＶｄａｔａ１に等しく、並びに補償ユニット（３）にＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ１に等しい）を提供する。且つそのＶｓｄ３は正常な電圧降下Ｖ１を有し得て、保存ユニット（４）の電圧差Ｖｃが補償ユニット（３）のＶｓｄ３が消去された後、すなわち駆動ユニット２にＶｓｇ２が提供され、並びに該駆動ユニット（２）が正常な電流Ｉ１を出力しうる。
【００２０】
さらに図３に示されるのは本発明の駆動ユニット（２）のＶｔｈが小さい時の電流−電圧表示図である。図示されるように、もし駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが小さい時（Ｖｔｈ−△Ｖｔｈ）の時、駆動ユニット（２）が比較的大きな電流出力を有し得るので、比較的大きな電流が該補償ユニット（３）を通過する時、Ｖｓｄ３が大きくなりＶ２となるため、駆動ユニット（２）のＶｓｇ２が小さくなり、該駆動ユニット（２）の出力電流Ｉ２が正常値Ｉ１より過多に大きくなることによるディスプレイの画像均一性に対する影響がない。
【００２１】
また図４に示されるのは本発明の駆動ユニット（２）のＶｔｈが大きくなる時の電流−電圧表示図である。図示されるように、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが大きくなる（Ｖｔｈ＋△Ｖｔｈ）時、駆動ユニット（２）は比較的小さい電流出力を有し、比較的小さい電流が補償ユニット（３）を通過する時に形成するＶｓｄ３が小さくなりＶ３となり、該駆動ユニット（２）のＶｓｇ２を大きくし、これにより、駆動ユニット（２）の出力電流Ｉ３が正常値Ｉより過多に小さくなることによるディスプレイの画像均一度への影響がない。
【００２２】
本発明の回路の最大の特徴は、回路中の補償ユニット（３）が入力される電圧信号（すなわち該保存ユニット（４）に保存された電圧差Ｖｃ）に基づき負荷特性曲線を自動調整し、これにより異なる出力電流時に補償ユニット（３）のＶｓｄ３を調整し、この補償ユニット（３）が比較的低いＶｓｄ３にあって作業でき、これにより回路が比較的低い電源供給電圧を使用できるものとされる。
【００２３】
図５に示されるのは本発明の補償ユニット（３）の異なる入力電圧信号時の電流−電圧表示図である。図示されるように、入力される電圧信号Ｖｄａｔａ１が小さい時、補償ユニット（３）に提供されるＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ１に等しい）も小さくなり、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値である時、該駆動ユニット（２）は正常な大きさの電流Ｉ１を出力でき、補償ユニット（３）のＶｓｄ３も正常な電圧降下Ｖ１を有する。
【００２４】
もし入力される電圧信号Ｖｄａｔａ２が比較的大きい時は、補償ユニット（３）に提供されるＶｓｇ３（Ｖｄａｔａ２と等しい）も大きくなり、駆動ユニット（２）のスレショルド電圧Ｖｔｈが正常値である時、該駆動ユニット（２）は正常な大きさの電流Ｉ４を出力でき、補償ユニット（３）のＶｓｄ３も正常な電圧降下Ｖ４を有する。
【００２５】
入力される電圧信号がＶｄａｔａ１からＶｄａｔａ２に変わる時、もし補償ユニット（３）に負荷特性曲線自動調整の機能がなければ、駆動ユニット（２）が比較的大きな電流Ｉ４を出力する必要がある時、補償ユニット（３）の両端の電圧降下Ｖｓｄ３はＶ５に等しくなり、Ｖ４よりもとても大きくなりうる。この時、比較的高い電源供給電圧を使用しなければ、保存ユニット（４）の十分に大きな電圧Ｖｃを有するようにして比較的大きな電流Ｉ４の出力を維持することができない。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以下のような長所を有している。
１．本発明は自動調整できる主動式負荷を利用することにより駆動ユニット（２）のＶｓｇを調整し、これによりそのＴＦＴのスレショルド電圧と移動率特性の変異を補償し、これにより有機発光ダイオードディスプレイの画像均一度を改善することができる。
２．本発明は異なる入力電圧信号下で、その補償ユニット（３）が入力された電圧信号に基づき負荷特性曲線を自動調整し、これにより異なる正常出力電流時にその補償ユニット（３）両端の電圧降下を調整し、これにより駆動ユニット（２）が比較的大きな電流を出力する必要がある時、補償ユニット（３）は比較的低い両端電圧降下にあって作業でき、この画素装置を比較的低い電源供給電圧で使用できるようにする。
【００２７】
以上は本発明の好ましい実施例であり、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回路表示図である。
【図２】本発明の補償ユニットの電流−電圧表示図である。
【図３】本発明の駆動ユニットのＶｔｈが小さい時の電流−電圧表示図である。
【図４】本発明の駆動ユニットのＶｔｈが大きい時の電流−電圧表示図である。
【図５】本発明の補償ユニットの異なる入力電圧信号時の電流−電圧表示図である。
【符号の説明】
１０ 画素装置
１ スイッチングユニット
１１、１２ 入力端
１３ 出力端
２ 駆動ユニット
２１、２２ 入力端
２３ 出力端
３ 補償ユニット
３１、３２ 入力端
３３ 出力端
４ 保存ユニット
５ 有機発光ダイオード
５１ 入力端
５２ 出力端
Ｄ データ線
Ｓ 走査線
Ｐ 電源線
Claims (6)
- ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置において、各画素装置（１０）が、
スイッチングユニット（１）とされ、二つの入力端（１１）、（１２）と一つの出力端（１３）を具え、この二つの入力端（１１）、（１２）がそれぞれデータ線（Ｄ）と走査線（Ｓ）に連接された、上記スイッチングユニット（１）と、保存ユニット（４）とされ、その一端が電源線（Ｐ）に連接され、もう一端が上述のスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記保存ユニット（４）と、
補償ユニット（３）とされ、二つの入力端（３１）、（３２）と一つの出力端（３３）を具え、この二つの入力端（３１）、（３２）がそれぞれ上述の電源線（Ｐ）及びスイッチングユニット（１）の出力端（１３）に連接された、上記補償ユニット（３）と、
駆動ユニット（２）とされ、二つの入力端（２１）、（２２）と一つの出力端（２３）を具え、そのうち一つの入力端（２１）が補償ユニット（３）の出力端（３３）に連接され、もう一つの入力端（２２）がスイッチングユニット（１）の出力端（１３）と補償ユニット（３）の入力端（３２）の連接部分に連接された、上記駆動ユニット（２）と、
有機発光ダイオード（５）とされ、入力端（５１）と出力端（５２）を具え、この入力端（５１）が駆動ユニット（２）の出力端（２３）に連接され、この有機発光ダイオード（５）の出力端（５２）が接地された、上記有機発光ダイオード（５）と、
を具えたことを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置。 - 前記スイッチングユニット（１）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置。
- 前記駆動ユニット（２）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置。
- 前記保存ユニット（４）がコンデンサで組成されたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置。
- 前記補償ユニット（３）が薄膜トランジスタとされたことを特徴とする、請求項１に記載のアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する装置。
- ディスプレイが複数の画素装置（１０）で組成されているアクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法において、各画素装置（１０）が有機発光ダイオード（５）を駆動して発光させる駆動ユニット（２）を具えると共に、補償ユニット（３）により該駆動ユニット（２）のＶｓｇを調整し、該駆動ユニット（２）の特性の変異を補償し、これによりディスプレイの画像均一度が駆動ユニット（２）の特性変異の影響を受けないようにすることを特徴とする、アクティブマトリックス式有機発光ダイオードディスプレイの画像を均一化する方法。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004361424A (ja) * | 2003-03-19 | 2004-12-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 素子基板、発光装置及び発光装置の駆動方法 |
| JP2010160494A (ja) * | 2003-03-19 | 2010-07-22 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
-
2003
- 2003-02-20 JP JP2003042962A patent/JP2004253266A/ja active Pending
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