JP2008015519A - 可変駆動電圧によりａｍｏｌｅｄを駆動するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＭＯＬＥＤにおける動画表示時の鮮明さの印象を改善することを目的とする。
【解決手段】ＡＭＯＬＥＤのセルを駆動するための装置は、セルへ駆動電圧を印加し、且つ、予め与えられた時間フレームの間にセルへ輝度制御信号を印加する駆動手段（１４，１６）を設けられる。装置は、更に、所定の時間関数に従って、時間期間内に駆動電圧を変化させるための制御手段（１７，１８）を有する。例えば、駆動電圧は、ＣＲＴと同様の動作が模倣される間に、フレーム期間中の発光時間が低減されるように、三角状に変更されても良い。
【選択図】図１５

Description

本発明は、ＡＭＯＬＥＤ（アクティブマトリクス有機発光ディスプレイ）のセルを駆動する方法であって、前記セルへ駆動電圧を印加するステップと、予め与えられた時間フレームの間に前記セルへ輝度制御信号を加えるステップとを有する方法に関する。更に、本発明は、このようなセルを駆動する装置に関する。

アクティブマトリクスＯＬＥＤ、即ちＡＭＯＬＥＤの構造は、よく知られている。図１に従って、ＡＭＯＬＥＤは、
− 夫々のセルに関して、ＯＬＥＤ材へ接続されたコンデンサＣとともに幾つかのＴＦＴＴ１、Ｔ２の連関を含むアクティブマトリクス１（コンデンサＣは、映像フレームの一部の間に値を記憶するメモリ要素として働く。この値は、次の映像フレーム又は映像フレームの次の部分の間にセル２によって表示されるべき映像情報を表す。ＴＦＴは、セル２の選択、コンデンサでのデータの保持、及び保持されたデータに対応する映像情報のセル２による表示を可能にするスイッチとして働く。）と、
− セルの内容をリフレッシュするために、マトリクス１のセルをライン毎に選択する行又はゲートドライバ３と、
− 現在選択されているラインの夫々のセル２で保持されるべきデータを搬送する列又はソースドライバ４（この部品は、夫々のセル２に対する映像情報を受け取る。）と、
− 必要とされる映像及び信号処理の処理ステップを適用し且つ行ドライバ３及び列ドライバ４へ必要とされる制御信号を供給するデジタル処理ユニット５とを有する。

実際には、ＯＬＥＤセル２を駆動する２通りの方法が存在する。第１の方法で、デジタル処理ユニット５によって送信された夫々のデジタル映像情報は、列ドライバ４によって、映像レベルに直接に比例する振幅を有する電流に変換される。この電流は、マトリクス１の適切なセル２へ供給される。第２の方法で、デジタル処理ユニット５によって送信されたデジタル映像情報は、列ドライバ４によって、映像レベルの二乗に比例する振幅を有する電圧に変換される。この電流又は電圧は、マトリクス１の適切なセル２へ供給される。

しかし、原理上、ＯＬＥＤは電流で駆動されるので、夫々の電圧に基づいて駆動されるシステムは、適切なセル点灯を達成するよう電圧−電流変換器に基づく。

上記から、行ドライバ３は、ライン毎に選択を適用しさえすれば良いので、極めて単純な機能を有することが推定され得る。行ドライバ３は、事実上、シフトレジスタである。列ドライバ４は、実際の能動部品を表し、高度なデジタル−アナログ変換器とみなすことができる。

ＡＭＯＬＥＤのこのような構造による映像情報の表示は、図２によって表される。入力信号はデジタル処理ユニット５へ送信され、デジタル処理ユニット５は、内部処理の後、列ドライバ４へ送信されるデータと同期する行ドライバへの行選択のためのタイミング信号を送信する。列ドライバ４へ送信されたデータは、パラレル又はシリアルのいずれか一方である。更に、列ドライバ４は、別個の基準信号伝達装置６によって供給される基準信号伝達を処理する。この構成要素６は、電圧駆動型回路の場合にはひと組の基準電圧を及び電流駆動型回路の場合にはひと組の基準電流を供給する。最高基準はホワイトに関して使用され、最低基準は最小グレーレベルに関して使用される。次に、列ドライバ４は、セル２によって表示されるべきデータに対応する電圧又は電流振幅をマトリクスセル２へ加える。

選択されたＡＭＯＬＥＤの概念（電流駆動又は電圧駆動）とは無関係に、グレースケールレベルは、現在の画素の位置に置かれたコンデンサにアナログ値を１フレームの間保持することによって決定される。この値は、次のフレームに随伴する次のリフレッシュまで画素によって保持される。その場合に、映像値は、完全にアナログ方式でレンダリングされ、そのフレームの間中安定したままである。この概念は、図３で表されるようなインパルスで作動するＣＲＴの概念とは異なる。

図３の左側に示されるように、ＣＲＴの選択された画素は、ビームから発せられ、リン光持続性に依存して急速に減少する点灯ピークをリン光体上で発生させるパルスを受け取る。新しいピークは、正確に１フレーム後（例えば、５０Ｈｚに関しては２０ｍｓ後、６０Ｈｚに関して１６．６７ｍｓ後、など。）に生成される。

ＡＭＯＬＥＤ（図３の右側）の場合には、現在の画素の輝度は、そのフレーム期間の間中、安定している。画素の値は、夫々のフレームの開始時にのみ更新されうる。前の例では、レベル１及びレベル２の照度曲線の面は、同じ電力管理システムが使用される場合に、ＣＲＴとＡＭＯＬＥＤとの間で等しい。全ての振幅はアナログ方式で制御される。

以下で、ヒトの視線運動性を考慮したＡＭＯＬＥＤのモーション・レンディション（ｒｅｎｄｉｔｉｏｎ）が詳細に説明される。視運動性眼振と呼ばれる反射メカニズムにおいて、眼は、網膜に静止した画像を保持するよう動画シーンを追跡する。

動画フィルムは、一片の不連続な静止画であるが、連続した動作の視覚的印象を作り出す。１つには、このような（視覚ファイ現象と呼ばれる）仮現運動の効果は視覚の持続性に依存する。即ち、視覚反応は、ほんの一瞬だけ刺激より長く続く。図４は、黒背景で動くグレーのディスクを表示する場合の眼の動きを表す。

フレームＮから次のフレームＮ＋１へと、眼は、図４で示されるような運動を行う。同時に、それは、時系列上にある対象を結合する。脳は、フレームの視対象の間の空間を満たそうとする。

図５は、ＣＲＴ及びＡＭＯＬＥＤに関して、暗背景上で動いているグレーの円の画像レンディションの間の相違を示す。ＣＲＴの場合に、インパルス・レンディションは、視覚ファイ現象にとても良く適する。実際に、脳は、問題なく、連続した運動としてＣＲＴ情報を認識することができる。

しかし、ＡＭＯＬＥＤの画像レンディションの場合には、対象は、次のフレームにおける新しい位置へとジャンプする前に、そのフレームの間中静止したままであるように見える。このような動きは、脳によって解釈されるには極めて難解であって、ぼやけた画像又は振動した画像（ジャダー（ｊｕｄｄｅｒ））をもたらす。

ＡＭＯＬＥＤの画像レンディションを理解することを可能にするために、ＡＭＯＬＥＤのアドレス指定方法と、ＡＭＯＬＥＤセルのために使用されるハードウェアとを知ることが必要である。セルの原理構造は、図１から既に知られる。ＴＦＴＴ２は、ｎチャネル又はｐチャネルにより実現可能である。図６は、このＡＭＯＬＥＤ応用に関して、ｐ形ＴＦＴとｎ形ＴＦＴとの間の比較を示す。主な違いは、以下で記載されるような、広範な駆動電圧にある：
・Ｎチャネル：ＯＬＥＤダイオードＤは、Ｖｔｈと名付けられた閾値電圧を有する。その場合に、コンデンサＣに蓄えられる値は、ダイオードを光らせるためにＶｔｈよりも高くなければならならい。さらに、この値が高くなればなるほど、ダイオードはますます明るく光る。その上、単にＧＮＤレベルを変えることによって、全てのダイオードの光り方を全体的に変更することが可能である。ＧＮＤが（例えばＶｄｄよりも）高い場合には、ダイオードＤはもはや光らない。
・Ｐチャネル：この場合に、コンデンサＣに蓄えられる値は、ダイオードを光らせるために（Ｖｄｄ−Ｖｔｈ）よりも低くなければならない。更に、この値が低くなればなるほど、ダイオードＤはますます明るく光る。その上、単に駆動電圧電位Ｖｄｄを変えることによって、全てのダイオードの光り方を全体的に変更することが可能である。Ｖｄｄが（例えばＶｔｈよりも）低い場合には、ダイオードＤはもはや光らない。

これら２つの違いは、本発明にとって重要である。

ＡＭＯＬＥＤのアドレス指定相で、行ドライバは、ライン（ｋ）を介して高レベル（ｎチャネル）又は低レベル（ｐチャネル）を印加することによってトランジスタＴ１を開くことができる。次に、この時点で列に与えられている信号レベルは、図７に表されるように、コンデンサＣに蓄えられる。

図７で与えられる例は、２４０のラインと３２０の画素（ＲＧＢ→９６０セル）を有するＱＶＧＡディスプレイに基づく。ＶｄｄとＧＮＤとの間の駆動電圧は、全ての時間の間不変である（値は、一例としてここで与えられるにすぎない。）。垂直同期パルスＶは、夫々のフレームの開始時に高（Ｈｉｇｈ）である。この信号は、対応するデータ信号がライン毎に９６０の列で与えられる場合に、行０から行２３９に与えられるディスプレイのアドレス指定（行又はラインパルス）を開始する。最後に、映像情報は、図８で示されるように見られうる。それは、画像が、アドレス指定動作によって、ライン毎に遅延を伴うＶ同期信号に基づいて、順々に表示されることを示す（コンデンサ値を変更するために必要とされる時間は無視できない。）。

言い換えると、第１のラインからの１つの所与の画素（例えば、フレームＴにおける値２５５及びフレームＴ＋１における値１２８）は、図９で表される動作を有しうる。この図は、図４で提示されたものと同じ例を示す。既に説明されたように、この映像レンディションの方法は、運動中に鮮明さの欠如を導入しうる。

国際特許出願ＷＯ０５／１０４０７４で、サブフレーム符号化のための特定の方法が、ＡＭＯＬＥＤの運動レンディションを改善するために導入される。更に、欧州特許出願０５２９２７５９．７は、５０Ｈｚフレームレートモードの特定の場合におけるこの方法の改善を記載する。
国際特許出願ＷＯ２００５／００８６２２Ａ 米国特許出願ＵＳ２００４／０４１５２５Ａ１ 国際特許出願ＷＯ２００４／０１５６６７Ａ

以上、本発明は、ＡＭＯＬＥＤにおける対象の運動中の鮮明さの印象（ｓｈａｒｐｎｅｓｓ ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）が改善されるようにＡＭＯＬＥＤのセルを駆動する方法及び装置を提供することを目的とする。

上記目的は、ＡＭＯＬＥＤのセルへ駆動電圧を印加するステップと、予め与えられた時間フレームの間に前記セルへ輝度制御信号を加えるステップとを有する、前記ＡＭＯＬＥＤのセルを駆動するための方法であって、時間に関する所定の三角関数に従って前記時間フレーム内に前記駆動電圧を変化させるステップを特徴とする方法によって達成される。

更に、予め与えられた時間フレームの間にＡＭＯＬＥＤのセルへ駆動電圧及び輝度制御信号を加える駆動手段を有する、前記ＡＭＯＬＥＤのセルを駆動するための装置であって、時間に関する所定の三角関数に従って前記時間フレーム内に前記駆動電圧を変化させる制御手段を特徴とする装置が提供される。

前記時間フレームは、ＡＭＯＬＥＤで画像を表示するための信号フレームの時間に対応しても良い。更に、時間フレームは、また、輝度制御信号、即ち、映像信号のサブフレームに対応しても良い。具体的に、上記方法又は装置は、国際特許出願ＷＯ０５／１０４０７４のサブフレーム符号化技術と組合せ可能である。更に、本発明は、また、上述された欧州特許出願０５２９２７５９．７で提示された概念とも組合せ可能である。

望ましくは、前記駆動電圧は、前記時間フレーム内の予め与えられたアドレス指定時間区間まで小さくされる。従って、光の放射は、アドレス指定動作の間は停止される。

前記駆動電圧は、前記時間フレーム内に連続的に増大又は減少されても良い。駆動電圧のこのような傾斜は、ＡＭＯＬＥＤに表示される画像の鮮明さの印象が一層良くなるように、ＣＲＴをシミュレートする。

代替的に、前記駆動電圧は、前記時間フレームで連続的に増大及び減少する。この駆動原理は、また、最大光放射がフレームの一部でのみ現れることを確かにする。

更に、前記駆動電圧は、駆動電位及び接地電位によって与えられても良く、前記接地電位は前記駆動電圧を変化させるために変更されうる。当然、代替的に又は更に、前記駆動電位が、前記駆動電圧を変化させるために変更されても良い。前記駆動電圧の適切な変更は、使用されるセルのハードウェアに依存する。

本発明により、ＡＭＯＬＥＤにおける対象の運動中の鮮明さの印象が改善されるようにＡＭＯＬＥＤのセルを駆動する方法を及び装置を提供することが可能となる。

本発明の例となる実施形態は、図面で表され、且つ、以下の記載で更に詳細に説明される。

本発明は、運動レンディション問題に関する課題を解決する新しいＡＭＯＬＥＤグレースケール・レンディション方法を提供することを目的とする。その考えは、ＣＲＴの考えにより類似する光放射を有することができる。その目的のために、駆動電圧は以下の例で提示されるように変更されうる。

図１０は、ｎチャネルＴＦＴの場合における三角駆動のための第１の概念を表す。駆動電位Ｖｄｄは一定に保たれ、駆動電圧は駆動電位Ｖｄｄ及び接地電位ＧＮＤの差によって与えられる。
・アドレス指定動作の間に、光の放射は、ＧＮＤを高（Ｈｉｇｈ）に設定することによって停止される。これは、最初と最後のラインの間の照度の相違を回避することができる。
・直後に、ＧＮＤは、（抑制可能な）フラット領域と呼ばれる所与の時間の間、低（Ｌｏｗ）に保たれる。その期間中に、ＯＬＥＤは最大輝度で光る。
・最後に、ＧＮＤレベルは高レベルへと増大する（三角傾斜領域）。この増大の間に、ＯＬＥＤから放射された光は鏡面反転的に減少する。

ＧＮＤの幾つかの増大形態が考えられる。

（ｎチャネル）三角駆動のための少なくとも４つの方法が、図１１に与えられる。主な重要な段階は：
・ブラック領域は、スクリーンのアドレス指定持続期間全体に対応する。この時間期間の間、光は放射されるべきではない。その目的のために、他の方法を使用することも可能である。
・傾斜領域：ここで、主な重要な点は、光放射が、ＣＲＴと同様の方法で減衰するべき点である。実際に、最大の光放射はフレームの一部でのみ現れるべきである。これは、例えば、方法４に関しては異なる。この方法に関しては、フレーム開始時に光のピークが存在し、他の方法では、終了時に光のピークが存在する。このような方法は、１フレーム内の２つの光ピークがジャダーを発生させうるので、運動レンディションにとっては好ましくない。

図１２は、図１０で与えられる例に関して図１１の方法１の実際の動作を表す。フレームＴ−１の最大映像レベルは２５５である。フレームの開始時に、即ち、フラット領域の後に、セルの輝度は、接地電位が増大するにつれてゼロへと線形に減少する。本例に従って、即ち、フレームＴ−１の映像レベルの場合には、所与のセルに関するフレームＴの映像レベルは１２８である。先と同じく、セルの輝度は、接地電位ＧＮＤが増大するにつれて、フレームＴの間にゼロまで低下する。傾斜領域が、図１１の方法２と同一の曲線を特徴とする場合に、そのフレームの間のセルの輝度は逓減的に減少する。

更に、図１３は、図１１の方法３に関してセルの輝度動作を示す。図１２と同様に、セルの輝度は、接地電位ＧＮＤに対して鏡面反転される。この場合、輝度曲線はピラミッド形状を有する。

図１２及び図１３は、両方とも、ＣＲＴと同様の動作を模倣しようと試みながら、フレーム期間中の発光時間を低減するという、前出の概念の背景にある基本的な考えを示す。

ｐチャネルＴＦＴの基本原理は、目下、ＧＮＤはそれ以上変更されず、一方、Ｖｄｄは変更されるという事項を除いて、図１０〜１３とともに提示された原理と同様である。図１４は、ｐチャネルトランジスタへ適用される原理を示す。ブラック領域は、Ｖｔｈを下回るＶｄｄを設定することによって達成される。フラット領域は、Ｖｄｄを最大値に保つことによって達成される。唯一の違いは、Ｖｄｄの変更が輝度の変化に直接的に反映され、一方で、ｎチャネル形式では、それは鏡面反転される点である。接地電位ＧＮＤは一定に保たれる。ライン及び列駆動信号は、図１の例と同一である。

図１５は、本発明の解決法の実施を表す。入力信号１１は、従来通り、標準的なＯＬＥＤ処理ユニット１２及び駆動ブロック１３へ送られる。標準的なＯＬＥＤ駆動ユニット１３は、ＡＭＯＬＥＤ１５の行ドライバ１４のための行駆動データを生成する。同時に、標準的なＯＬＥＤ駆動ユニット１３は、ＡＭＯＬＥＤ１５の列ドライバ１６へ列駆動データを出力する。

制御ユニット１７は、標準的なＯＬＥＤ処理ユニット１２を介して入力からタイミング情報を受け取る。このタイミング情報により、制御ユニット１７は、標準的なＯＬＥＤ処理ブロック１２及び標準的なＯＬＥＤ駆動ユニット１３を制御する。更に、制御ユニット１７は、列ドライバ１６へ入力される特定の基準電圧又は基準電流をプログラミングすることによって基準信号ユニット１８を制御する。

更に、図１５に示される本発明のディスプレイ装置は、接地電位ＧＮＤ及び／又は駆動電位Ｖｄｄを制御する波形発生器１８を有する。波形発生器１８自体は、アドレス指定動作に適応するよう、制御ブロック１７によって制御されて、同期される。特に、波形発生器１８は、フレーム又はサブフレームの時間期間内にＧＮＤ及び／又はＶｄｄを変化させるよう構成される。制御ブロック１７及び波形発生器１８は、ともに、目下、全ての本発明の駆動概念に関与する。

ＡＭＯＬＥＤのエレクトロニクスの原理図である。 ＡＭＯＬＥＤドライバの原理図である。 ＣＲＴ及びＡＭＯＬＥＤのフレームに関して照度表面の比較を表す。 視運動性眼振又は眼の動きを説明するための原理図である。 運動中の円に関してＣＲＴ対ＡＭＯＬＥＤの比較を表す。 ＡＭＯＬＥＤセルのｐ形及びｎ形ＴＦＴの比較を表す。 ＡＭＯＬＥＤアドレス指定概念を表す。 ＡＭＯＬＥＤアドレス指定に従う映像情報の図である。 所与のＡＭＯＬＥＤ画素の振幅を表す。 三角駆動の発明概念を表す（ｎチャネル）。 三角駆動の４つの方法を表す。 三角駆動（方法１）による所与のＡＭＯＬＥＤ画素の振幅を表す。 三角駆動（方法３）による所与のＡＭＯＬＥＤ画素の振幅を表す。 三角駆動の更なる概念を表す（ｐチャネル）。 本発明に従うディスプレイ装置を実施するブロック図である。

符号の説明

１１ 入力信号
１２ ＯＬＥＤ処理ユニット
１３ ＯＬＥＤ駆動ユニット
１４ 行ドライバ
１５ ＡＭＯＬＥＤ
１６ 列ドライバ
１７ 制御ユニット
１８ 波形発生器

Claims (10)

1. ＡＭＯＬＥＤのセルへ駆動電圧を印加するステップと、
   予め与えられた時間フレームの間に前記セルへ輝度制御信号を加えるステップとを有する、前記ＡＭＯＬＥＤのセルを駆動するための方法であって、
   時間に関する所定の三角関数に従って前記時間フレーム内に前記駆動電圧を変化させるステップを特徴とする方法。
2. 前記駆動電圧は、前記時間フレーム内の予め与えられたアドレス指定時間期間の間に小さくされる、請求項１記載の方法。
3. 前記駆動電圧は、前記時間フレーム内に連続的に増大又は減少する、請求項１又は２記載の方法。
4. 前記駆動電圧は、前記時間フレームで連続的に増大及び減少する、請求項１又は２記載の方法。
5. 前記駆動電圧は、駆動電位及び接地電位によって与えられ、
   前記接地電位又は前記駆動電位は、前記駆動電圧を変化させるために変更される、請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の方法。
6. 予め与えられた時間フレームの間にＡＭＯＬＥＤのセルへ駆動電圧及び輝度制御信号を加える駆動手段を有する、前記ＡＭＯＬＥＤのセルを駆動するための装置であって、
   時間に関する所定の三角関数に従って前記時間フレーム内に前記駆動電圧を変化させる制御手段を特徴とする装置。
7. 前記制御手段は、前記時間フレーム内の予め与えられたアドレス指定時間期間の間に前記駆動電圧を小さくする能力を有する、請求項６記載の装置。
8. 前記制御手段は、前記時間フレームで連続的に前記駆動電圧を増大又は減少させる能力を有する、請求項６又は７記載の装置。
9. 前記制御手段は、前記時間フレーム内に前記駆動電圧を連続的に増大及び減少させる能力を有する、請求項６又は７記載の装置。
10. 前記駆動電圧は、駆動電位及び接地電位によって与えられ、
    前記制御手段は、前記駆動電圧を変化させるために前記接地電位又は前記駆動電位を変更する能力を有する、請求項６乃至９のうちいずれか一項記載の装置。

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