JP2009520225A - 偏光解消を用いて表示パネルを駆動する方法 - Google Patents

Abstract

本発明の方法は、送出期間に加えて偏光解消期間を含み、偏光解消期間中は、送出期間中に印加される電圧に対して逆極性を示す所定の偏光解消電圧Ｖ_prog-polが、パネルの制御回路の制御端子に印加されて保持される。また、送出基準電圧Ｖ_ref.Eとは異なる偏光解消基準電圧Ｖ_ref.Pが、制御回路の基準端子（Ｒ’）が接続される基準電極（Ｙ_R）に印加される。本発明の方法によって、従来型の経済的な列制御手段を使用することが可能になる。

Description

本発明は、発光体、例えば発光ダイオードの配列、または光学バルブ、例えば液晶バルブの配列を使用して画像を表示するために使用することができるアクティブマトリクス型パネルに関する。

これらの発光体またはこれらのバルブは、通常行と列に分割される。ここで、用語「アクティブマトリクス」は、発光体もしくは光学バルブを制御しおよび電力を供給するように設計された電極ならびに回路の配列を組み込んだ基板を示す。この基板は、発光体または光学バルブを保持している。電極のこれらの配列は、通常、少なくとも１つのアドレス電極の配列、選択電極の１つの配列、アドレス指定用の少なくとも１つの基準電極、およびこれらの発光体への電源用に少なくとも１つのベース電極を備える。場合によっては、アドレス指定用の基準電極と電源用のベース電極とは結合される。パネルは、すべてのバルブまたはすべての発光体に通常は共通する少なくとも１つの上側の（高い電圧側の）電源電極を備えるが、これはアクティブマトリクスには組み込まれない。通常、各バルブまたは発光体は、電源用のベース電極に接続されたベース給電端子と通常すべてのパネルに及ぶ上側の電源電極との間に、挿入される。

各駆動回路は、選択スイッチを介してアドレス電極に接続または結合された制御端子、このスイッチの制御に対応しかつ選択電極に接続された選択端子、および基準電極に接続または結合された基準端子を備えている。

したがって、各駆動回路は、この回路にアドレス電極から生じるアドレス信号を伝送するように設計された選択スイッチを備えている。回路の選択スイッチを閉じることは、その回路を選択することに相当する。

通常、各アドレス電極は、すべての発光体の駆動回路の制御端子または同一の列のすべてのバルブに接続または結合され、各選択電極は、すべての発光体の駆動回路の選択端子または同一の行のすべてのバルブに接続される。アクティブマトリクスは、他の行または列の電極を備えることもできる。

アドレス電極は、電圧モードもしくは電流モードのアナログまたはデジタルの駆動回路に制御信号をアドレス指定するために使用される。発光期間中、バルブまたは発光体の駆動回路を対象とした各制御信号は、そのバルブまたはその発光体に関連付けられたピクセルまたはサブピクセルの画像データを表わす。

光学バルブのパネルの場合には、各駆動回路および電源回路は、通常キャパシタであって画像フレームの間このバルブの制御電圧を維持するように設計された記憶素子を備え、このキャパシタは、このバルブの両端に並列に直接結合され、バルブ自体によって形成され得るものである。バルブの制御電圧は、そのバルブの端子における電位差である。特に簡単な駆動回路では、回路の制御端子はバルブの端子のうちの１つに接続または結合される。例えば、発光ダイオード、具体的には有機ダイオードの発光体パネルの場合には、電流モードで駆動することができる。各駆動回路および電源回路は、通常薄膜トランジスタである電流変調器を一般に備え、これにはソース端子１つとドレイン端子１つで２つの電流通路端子ならびに電圧モード制御用のゲート端子が備わっている。次いで、この変調器は、制御される発光体と直列に接続され、この直列接続は、電力供給用の（上側の）電源電極とベース電極との間に結合される。通常、ドレイン端子は変調器と発光体とに共通となる。したがって、電源用のベース電極に接続されたソース端子は定電位であり、変調器の制御電圧は、変調器のゲートおよびソース間の電位差となる。各駆動回路は、その回路の制御端子にアドレス指定された信号の関数として変調器の制御電圧を生成する手段を備え、前述のように、各画像または画像フレームの間、変調器の制御電圧を維持するのに適した維持キャパシタも備える。特に簡単な駆動回路では、回路の制御端子は、変調器のゲート端子に対応する。

従来、電圧モード制御または電流モード制御の２つのタイプの制御がある。電圧モード制御では、アドレス信号は電圧レベルであり、電流モード制御では、アドレス信号は電流レベルである。

発光体パネルの電流モード駆動の場合には、各駆動回路は、電流信号からそれ自体既知の方式で「プログラムする」ように設計されており、次いで、その回路の変調器の制御電圧がゲート端子に印加される。したがって、従来技術では、「電流ミラー」駆動回路がある。

アドレス電極および選択電極は、それら自体が、パネルの端のこれら電極の端に配置された制御手段（「駆動部」）によって制御され、これらの手段は、通常、制御可能なスイッチを備えている。優れた画像表示品質を保証し、および／またはパネルの寿命を向上させるために、駆動回路の変調器の制御電圧ならびに／またはバルブもしくは発光体の電源電圧を一定間隔で逆転（反転）させる（ｒｅｖｅｒｓｅ）ことが重要である。

光学バルブのパネル、具体的には液晶パネルの場合には、直流の液晶偏光成分の起動を避けるために、通常、バルブの端子で電圧が交番される。

発光体が発光ダイオードである発光体パネルの場合には、例えば特許文献１および特許文献２に説明されているように、発光体の端子において一定間隔で電圧を逆転させることが好ましい。しかし、電源電圧が逆転されるこの期間は、これらの発光体は明らかに発光せず、結果として、ダイオードは逆極性化される。

駆動回路が、アモルファスシリコンの活性層を含むトランジスタである電流変調器を備えた、電流モードで駆動可能な発光体のパネルの場合には、具体的にはこのタイプのトランジスタのトリガ閾値電圧の変動を補償するために、変調器の制御電圧を一定間隔で逆転させることが好ましい。特許文献３、特許文献４は、そのような状況を説明する。画像が表示されるとき、次いで、各駆動回路に対して表示期間または発光期間が区別され、この電圧の符号が、変調器の通過が可能なように意図されるとき、いわゆる偏光解消期間（depolarization period）となり、この電圧の符号が逆転されるとき、変調器の通過は不可能になる。パネルの全体的な駆動のために、発光期間および偏光解消期間は重複することができる。ある行の発光体またはバルブが発光している間に、他の行の、回路、発光体またはバルブを偏光解消することができる。しかし、全体として、発光体からの発光に利用可能な全期間が偏光解消期間によって縮小されるので、これらの期間を交番させることは、パネルの最高輝度の点からは不利である。

なお、電流モードで駆動可能な発光体のパネルの場合には、輝度のこの低下を回避するために、特許文献５は、各発光体に２つの駆動回路が備わっていて１つずつ交互に駆動されるパネルを提案している。これは、アドレス電極の配列を２倍にすることを伴う。他の解決策は、逆に、電極の並びの配列を付加することが必要となる。

特許文献６は、特有の解決策を説明している。特許文献６の段落４４および段落４５に示されるように、図６に説明された駆動回路を駆動することによって、基準アドレス電極（電力供給用のベース電極でもある）にマイナス電圧Ｖｅｅが印加される。次いで、いわゆる「非発光」期間中に発光体（ここでは発光ダイオード）の端子で逆極性化が達成される。そして、この逆極性化の間に、この発光体と直列である電流変調器Ｔｒ２の制御が相殺される。（この変調器のソースおよびゲートは、スイッチが閉じて維持キャパシタを短絡したために同電位である）。

特許文献３および特許文献４に説明された解決策を用いることによって、結果として、アドレス電極の制御手段が反対の符号または極性のアドレス信号を伝送するように設計されることが必要になる。特許文献３に説明された解決策は、各アドレス電極の先頭に「トグル」要素を付加する必要があり、この改造が必要なために、列の「駆動部」に深刻なコスト経費が付加される。

欧州特許第１０９４４３８号明細書 欧州特許第１１９７９４３号明細書 米国特許出願公開第２００３／０５２６１４号明細書 国際公開第２００５／０７１６４８号パンフレット 国際公開第２００５／０７３９４８号パンフレット 米国特許出願公開第２００３／１１２２０５号明細書 米国特許第６２２９５０６号明細書 米国特許第６７７７８８８号明細書 米国特許第６６１８０３０号明細書 米国特許第６８８５０２９号明細書 米国特許出願公開第２００４／１５０５９１号明細書 米国特許出願公開第２００２／１５４０８４号明細書 米国特許第６１７７９６５号明細書

本発明の一つの目的は、上述の問題点を回避することにある。従来技術では、アドレス信号は、通常選択スイッチを介して、アドレス電極と回路の制御端子との間の直接の導通によって駆動回路に伝達される。発光体パネルを電圧モードでアナログ駆動する場合には、回路の制御端子は変調器のゲート端子に相当し、そこで、変調器のこのゲート電圧は、少なくともこの回路が選択されている間は、この回路を制御するアドレス電極の電圧と等しい。

それとは逆に、特許文献７は、これらのアドレス信号が容量性結合によって駆動回路に伝達される場合を説明している。電圧モード駆動（特許文献７の図３および図４）では、この結合キャパシタ（３５０および４５０でそれぞれ参照される）によって、アドレス電極と回路の制御端子間に直接の導通のない接続が与えられる。そのような回路が選択されると、この機構によって、アドレス電極から、変調器のトリガ閾値電圧へ、前もってその回路に用意された電圧スキップ信号を付加することが可能になる。この回路のアドレス電極と制御端子の間の、導通ではなく容量性結合による接続によって、スクリーン上のより均一な輝度およびより優れた画像表示品質を得るように、これらの回路の変調器のトリガ閾値の差異を補償することが可能になる。同じ目的のために、特許文献８、９、１０は、アドレス電極と発光体の電流変調器の制御の間の容量性結合について説明している。特許文献１１および特許文献１２は、画像表示パネルを駆動するための、発光体の電流変調器または光学バルブのいずれかの制御および基準電極の間での、維持キャパシタを介した容量性結合の使用を説明している。これらの特許文献によれば、基準電極に印加される基準電位を適切に変化させると、エレクトロルミネセントの発光体アドレス信号の振幅を減少させる（特許文献１１については要約および段落２４を参照されたい）か、または光学バルブ制御信号の振幅を増加させる（特許文献１２については段落１０を参照されたい）ことが可能になる。特許文献１３は、光学バルブに電力を供給するためにも使用される基準電極との同じ容量性結合について説明している。光学バルブに印加される制御信号は、アドレス電極に印加される信号および基準電極に印加される信号の両方に左右され、ある発光期間から連続した次のものまで極性が変化する（１４段の１４〜２１行および１６段の４１〜６４行を参照されたい）。ここでは、アドレス電極によって印加されるアドレス信号も、ある発光期間から連続した偏光解消期間まで極性が変化し（Ｖｂと−Ｖｂ、ＶｐとＶｎ）、また、光学バルブは、偏光解消期間中、いわゆる発光期間中と同一の表示機能を保持することに留意されたい。

本発明の重要な一態様は、アドレス信号を逆転する必要なく、バルブ端子もしくは発光体端子の電圧および／またはこれら発光体の駆動回路の変調器の制御電圧を逆転するために容量性結合を用いることにある。これによって、高価なアドレス電極制御手段を使用する必要性がなくなる。したがって、本発明によれば、容量性結合によって伝送される電圧信号は、具体的には同一行の駆動回路をアドレス指定するために、基準電圧をスキップする。以下に説明するように、基準を適切に変化させることによって、具体的には同一行の発光体またはバルブの駆動回路の同一極性のアドレス信号を、発光期間および偏光解消期間において、アドレス指定することが可能である。特許文献１１および特許文献１２が、アドレス信号の振幅を減少させるかまたは制御信号の振幅を増加させるためにそのような容量性結合を用いることを教示し、さらに、列ドライバのコストを制限し、および特許文献３、特許文献４で説明された高価な解決策を回避するために、さらに同一極性のアドレス信号をアドレス指定することを教示している。それにもかかわらず、また、上に引用された特許文献３において望まれていたことが、表示パネルを駆動するとき、光学バルブ端子もしくは発光体端子での電圧および／またはこれら発光体の駆動回路の変調器の制御電圧を周期的に逆転させることであったとしても、この同じ諸手段を使用するように当業者を示唆するようなものは何もないことに留意されたい。当業者の一般常識に含まれるかどうかにかかわらず、従来技術の文献群のいずれについても、表示パネルの駆動回路のコストを低下させるように、単一の極性を有するアドレス発生器を使用するために基準電圧とアドレス電圧を相互に適合させることが好ましく、このアドレス発生器が、特に光学バルブのパネルの場合には、エネルギーを供給するためにも使用され得るということを明示的に示すものはない。

一般則としては、容量性結合によって、電圧スキップによる端子電圧の変更が可能になる。回路の基準端子およびその制御端子の間の本発明による容量性結合の場合には、この端子に印加された基準電圧のいかなる代数的オフセットΔＶも、初期電圧または先にその制御端子へアドレス指定された信号と無関係に、結果的にこの容量性結合によって回路の制御端子へ伝送される。

以下説明される実施形態では、発光体の各駆動回路の駆動には、各画像または画像フレームを表示するとき、この発光体から発光する期間と、この発光体が発光しないこの発光体の駆動回路の変調器の偏光解消期間との２つの期間がある。

本発明の一般的な形態では、パネルは、発光体またはバルブの各行に限定された基準電極を備え、上で引用した特許文献３のように、列の各アドレス電極の先頭であって、列アドレス端子間に、この列の回路へ表示制御信号を伝送するように設計されたトグルスイッチが付加される。そして、列偏光解消端子の電位を偏光解消電位まで引き上げるのでなく、行の各基準端子の先頭で、発光用の第１行の基準端子（電位Ｖ_ref-E）と偏光解消用の第２行の基準端子（電位Ｖ_ref-Pに引き上げられる）との間にトグルスイッチが付加される。

このパネルの駆動回路では、変調器の制御と回路の基準端子との間に、維持キャパシタ（ｓｕｓｔａｉｎ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）が従来通りに接続される。

従来型の発光体駆動回路を使用することによって、発光体の駆動回路を駆動するための通常の発光期間の後に、偏光解消期間が次のように続く。

１． 先の発光期間でのように、この回路の基準端子は基準発光電位Ｖ_ref-Eに維持され、回路は、制御端子をアドレス電極に結合することによって選択される。この選択期間中、偏光解消信号は、この回路の制御端子で電位Ｖ_polを生成するように、従来の方法でこの端子にアドレス指定される。

２． この回路はもはや選択されず（制御端子がアドレス電極から切り離される）、次いでこの回路をアドレス指定するための基準端子は、基準偏光解消電位Ｖ_ref-Pに引き上げられる。このことは、この回路の維持キャパシタによる容量性結合によって電圧スキップをもたらす。すなわち、この回路の制御端子での基準オフセットは、電位Ｖ_polから電位Ｖ_prog-pol＝Ｖ_pol＋ΔＶ_prog-0へ変化する。上式で、ΔＶ_prog-0＝Ｖ_ref-P−Ｖ_ref-Eである。

現在の偏光解消期間の残りの期間中、回路の基準端子は同一の電位Ｖ_ref-Pに維持され、制御端子の電位は、維持キャパシタによって値Ｖ_prog-polに維持される。本発明によれば、電圧反転期間すなわち偏光解消期間には、Ｖ_ref-Pの値が、回路の制御端子へアドレス指定された偏光解消用のアドレス信号Ｖ_polにかかわらず、この基準をオフセットした後に、次いで、特に電流変調器の制御に対応するこの同一の端子で、この変調器を偏光解消させるように設計された電位Ｖ_prog-polを得るように適合される。この偏光解消用のアドレス信号は、発光期間中に発光用にこの回路へアドレス指定されたアドレス信号と同符号である。したがって、高価なアドレス電極制御手段の必要性を上手く避けることができる。

上で引用した従来技術で説明されるように、アドレス信号は容量性伝送モードも可能であるが、通常、アドレス電極と回路の制御端子との間の導通によって伝送される。

本発明の１つの利点は、非常に簡単な駆動回路（特に２つのトランジスタしかないもの）に適用できることである。本発明の別の利点には、各回路に特定の偏光解消信号Ｖ_polをアドレス指定すること、および各回路の変調器の偏波レベルに偏光解消動作を適応させることが可能になることがある。このレベルは、具体的には先の発光期間中にアドレス指定された発光信号に左右されるものである。

したがって、本発明の対象は、発光体または光学バルブの配列と、電圧モード信号のアドレス指定用電極の配列、選択電極の配列、基準電極の配列、および発光体またはバルブの各々を制御するのに適した回路の配列を含むアクティブマトリクスとを備えた表示パネルを駆動する方法である。ここで、この回路の配列は、選択スイッチを介してアドレス電極に結合されるのに適した制御端子と、基準電極に接続される基準端子と、制御端子と基準端子の間に取り付けられた維持キャパシタと有しており、本発明の方法は、
選択スイッチの制御（部）が選択電極に接続されており、
パネルの少なくとも１つの駆動回路の制御端子に第１の極性を示す所定の発光電圧Ｖ_prog-dataが印加されおよび維持され、そしてこれらの回路の基準端子が接続された基準電極に基準発光電圧Ｖ_ref-Eが印加される発光期間と、偏光解消期間とを含む。偏光解消期間中は、パネルの少なくとも１つの駆動回路の制御端子に第１の極性と反対の第２の極性を示す所定の偏光解消電圧Ｖ_prog-polが印加されおよび維持され、そしてこれらの回路の基準端子が接続される基準電極に基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pが印加される。ここで、基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pと基準発光電圧Ｖ_ref-Eとは異なるものである。

発光体またはバルブは、通常アクティブマトリクスの一部である電力供給のためのベース電極と、通常発光体またはバルブのすべてに及ぶいわゆる「上側の」（高電圧側の）電源電極の少なくとも２つの電源電極との間で、電力が供給されるように設計される。

維持キャパシタは、選択スイッチが開のときに、画像の持続期間中、制御端子でほぼ一定の電圧を維持するように設計される。

実際には、発光または偏光解消の期間中は、所定の発光電圧または偏光解消電圧が、通常、パネルの駆動回路の各々の制御端子に印加されおよび維持される。

発光期間の基準電圧Ｖ_ref-Eと偏光解消期間の基準電圧Ｖ_ref-Pとが異なるために、アドレス信号Ｖ_addrがパネルの駆動回路の制御端子に結合されたアドレス電極に印加され、それと同時に基準発光電圧Ｖ_ref-Eがこの回路の基準端子に印加されて、この制御端子上で発光電圧Ｖ_prog-addrを生成する場合、この同じアドレス信号Ｖ_addrがこのアドレス電極に印加されることになる。それと同時に、基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pが基準端子Ｒ’に印加されて、制御端子上に、発光電圧Ｖ_prog-addrに対して値ΔＶ_prog-0＝Ｖ_ref-P−Ｖ_ref-Eによってオフセットされた偏光解消電圧Ｖ’_prog-addrを生成することになる。このオフセットは、制御端子と回路の基準端子との間の容量性結合から生じる。

駆動回路の選択スイッチが閉じると、この回路の制御端子とアドレス電極の間の結合は、好ましくは導通によって与えられる。変形した実施形態によっては、この結合は容量的に与えられる。

パネルの駆動は、通常、連続した（または一連の）画像を表示することを目的としている。そこで、パネルの各発光体またはバルブは、表示されるべき画像に対応するピクセルまたはサブピクセルを有し、各発光期間中は、パネルの各発光体またはバルブには対応した所定の発光電圧があってこの発光体またはバルブを制御する。この電圧は、この発光体またはバルブによる前記ピクセルまたはサブピクセルの表示を達成するように設計されている。各偏光解消期間中は、パネルの各発光体またはバルブに関連付けられて、この発光体、このバルブおよび／またはその駆動回路の偏光を解消するように設計された所定の偏光解消電圧がある。

したがって、パネルの駆動回路の制御端子に印加されおよび維持されるべき所定の電圧は、パネルの発光体またはバルブについては、表示されるべき画像のピクセルまたはサブピクセルをこの回路によって発光させるように制御し、および／または、発光体、パネルのバルブもしくはその駆動回路、または、適切であればこの回路の電流変調器については、少なくとも部分的に偏光を解消するように制御するよう意図されている。

好ましくは、発光期間または偏光解消期間のいずれも、回路の制御端子で所定の電圧Ｖ_prog-data、Ｖ_prog-polを得るために、その期間中、アドレス電極に前記制御端子を結合する選択スイッチを制御するために選択信号が与えられ、および制御端子で所定の電圧Ｖ_prog-data、Ｖ_prog-polを得るように適合されたアドレス信号Ｖ_data、Ｖ_polがこのアドレス電極に与えられるアドレスを指定するステップと、選択信号の終了として、制御端子において、所定の電圧Ｖ_prog-data、Ｖ_prog-polが維持キャパシタによってその期間中維持される維持するステップとを含む。

この場合、好ましくは、回路の制御端子に結合されたアドレス電極へアドレス信号Ｖ_polが送られる各偏光解消期間は、また、この期間のアドレスを指定するステップと維持するステップの間に挿入された、この回路の基準端子に印加される電圧が基準発光電圧Ｖ_ref-Eから基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pまでその間に変化する基準を設定解除するステップと、維持するステップの後の、この回路の基準端子に印加される電圧が基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pから基準発光電圧Ｖ_ref-Eまでその間に変化する基準を再設定するステップとを含む。基準を再設定するステップは、好ましくは、この偏光解消期間に続く発光期間のアドレス指定ステップの前に起こる。一変形形態によれば、この再設定するステップは、反対に、この発光期間のアドレスを指定するステップと維持するステップとの間に挿入される。

さらにこの場合、好ましくは、基準発光電圧Ｖ_ref-Eおよび基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pは、期間が発光期間か偏光解消期間かということにかかわらず、アドレス信号Ｖ_data、Ｖ_polが同一の極性を示すように選択される。したがって、アドレス電極の電圧の符号は決して変化せず常に同一の極性を示し、また、従来型の廉価なアドレス電極制御手段を使用することができる。信号の極性は、回路の制御電圧用基準電極に対して評価され、この電極は、具体的には発光体またはバルブへの電力供給のためのベース電極であり得る。

例えば、実際問題として、駆動回路の制御端子に所定の偏光解消電圧Ｖ_prog-polが印加されることになる偏光解消期間については、この所定の電圧Ｖ_prog-polを得るためにアドレス電極へ送られるべきアドレス信号Ｖ_pol＝Ｖ_prog-pol−ΔＶ_prog-0が、発光期間中に用いられるアドレス信号Ｖ_dataと同一の極性を示すように、差ΔＶ_prog-0＝Ｖ_ref-P−Ｖ_ref-Eが最初に選択さる。この差ΔＶ_prog-0から、Ｖ_ref-Pの値が推定される。

一つの変形形態によれば、基準電極はｇ個のグループにグループ化され、また、各グループの基準電極は、同一の共通の基準端子に接続される。パネルの発光体またはバルブがｍ行とｎ列に分配されるときは、そのような変形形態によって、他の回路が発光を制御するのに有効なままでありながら、基準端子が同一グループの基準電極に接続されたすべての回路の偏光解消が同時に進行することを可能とする。パネルは、例えばｑ行のグループｇ個へ分割され、ｇ×ｑが行の合計数ｍと等しく、同一グループの基準電極がすべて連結され、次いで、基準行のトグルスイッチの数はｇ個に限定される。そのような変形形態は、変調器の有効な偏光解消を達成するのに必要な期間が、この変調器が偏向される発光期間よりはるかに短いとき特に有利である。次いで、実際上、他の（ｇ−１）個のグループの発光体が発光期間にあるままで、単一グループの行の駆動回路の変調器が偏光解消される。したがって、発光に有効な時間が最適化され、パネルの輝度の改善が可能となる。

この変形形態のより好ましい実施形態によれば、パネルの発光体またはバルブはｍ行に分配され、また、基準電極は２つのグループ（ｇ＝２）にグループ化されて、基準電極（Ｙ_R）の１つのグループが奇数行に対応し、基準電極（Ｙ_R）の１つのグループが偶数行に対応する。次いで、好ましくは、本発明による駆動方法は、次に、この画像の奇数行のピクセルまたはサブピクセルに対応する画像データの奇数フレームと、この画像の偶数行のピクセルまたはサブピクセルに対応する画像データの偶数フレームに、各々が分割されてインタリーブされた画像を表示するように意図されている。パネルの各発光体またはバルブは、表示されるべき画像のピクセルまたはサブピクセルに対応付けられ、画像の各発光期間は、奇数行に対応する基準電極が基準発光電圧Ｖ_ref-Eに引き上げられる奇数フレーム発光期間と、偶数行に対応する基準電極が基準発光電圧Ｖ_ref-Eに引き上げられる偶数フレーム発光期間とに細分される。画像の各偏光解消期間も、奇数行に対応する基準電極が基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pに引き上げられる奇数フレーム偏光解消期間と偶数行に対応する基準電極が基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pに引き上げられる偶数フレーム偏光解消期間とに細分される。また、各奇数フレームの発光期間は偶数フレームの偏光解消期間と一致し、各偶数フレームの発光期間は奇数フレームの偏光解消期間と一致する。次いで、好ましくは、発光体、バルブまたはそれらの駆動回路が発光に必要でない期間に、これらを偏光解消するのにサブフレーム中の画像の交互配置が利用される。マスクされた時間に偏光解消が行なわれるので、その結果、光効率の損失なしに偏光解消が行なわれる。本発明のこの変形形態によって、パネルのアクティブマトリクスを簡単にすることもできる。この変形形態によれば、パネルの偶数行が同一の第１の基準電極を共有し、パネルの奇数行が同一の第２の基準電極を共有する。基準電極は、パネルのすべてに及び、かつわずかにオフセットされたアクティブマトリクスの別の平面で実施される。都合の良いことに、そこには、２つのトグルスイッチしか存在しない。

好ましくは、パネルは、少なくとも１つの電源のベース電極Ｐ_Bと少なくとも１つの上側の電源電極Ｐ_Aとの間で電力供給されるのに適した発光体の配列を備え、発光体の駆動回路の各々は、回路の制御電極を形成する電圧モード制御電極および２つの電流通過電極を含む電流変調器を備える。これらの電流通過電極は、電源電極のうちの１つと発光体の電源電極の間に接続される。通常、そのような変調器は薄膜トランジスタであり、そこで、変調器によって送られた電流は、このトランジスタのゲート端子とソース端子の間の電位差の関数である。この電位差は、通常は、回路の制御電圧用の制御端子と基準電極の間の電位差と等しくなければその関数であり、そこで、回路の制御電圧用の基準電極は、電源のベース電極によって形成される。

電流変調器は、好ましくはアモルファスシリコンの半導体層を備えるトランジスタである。好ましくは、発光体は発光ダイオードであり、有機発光ダイオードである。

以下の添付図を参照しながら、限定ではなく例示として示された以下の説明を読むことによって、本発明をより良く理解することができるだろう。

比率を考慮してしまうと明白に識別できなくなってしまう一定の詳細部分をより良く示すため、タイミング図を表わしているデータは、数値の縮尺比率を考慮してない。説明を簡単にするため、同一の機能を与える要素には同一の符号が用いられている。

以下に説明される実施形態は、画像表示パネルに関するものである。発光体は、アクティブマトリクス上に堆積された有機発光ダイオードである。アクティブマトリクスには、これらのダイオード用の駆動回路および電源回路が組み込まれている。これらの発光体は、行および列に配置される。

次に、本発明の第１の実施形態を説明する。

図１に関して、このパネルは選択電極Ｙ_Sの１つの配列を備え、各行向けの基準電極を１つ備える。したがって、基準電極の配列Ｙ_Rが存在し、各基準電極Ｙ_Rは、同一行の駆動回路すべてに給電する。パネルは、発光用の基準電位Ｖ_ref-Eと、偏光解消用の基準電位Ｖ_ref-Pとの間で、これら電極の電位を切り換えるように設計されている基準電極の制御手段も備える。ここでＶ_ref-P＜＜Ｖ_ref-Eであり、これらの手段は、通常トグルスイッチを備える（図示せず）。

パネルは、また、
同一のアドレス電極Ｘ_Pが同一列のダイオードを制御する回路のすべてに給電するように、列に配置されたアドレス電極の配列と、
すべての回路に共通の、電源のベース電極Ｐ_Bと、
すべてのダイオードに共通の、上側（高電位側の）電源の電極Ｐ_Aとを備えている。

アクティブマトリクスは、各ダイオード２用の駆動および電源回路１’’’’も備える。図１をさらに参照すると、各回路１’’’’は、
２つの電流端子（すなわちドレイン端子Ｄおよびソース端子Ｓ）およびゲート端子Ｇ’（ここでは、この回路の制御端子Ｃに相当する）を含む電流変調器Ｔ２と、
この回路の制御端子Ｃと回路の基準端子Ｒ’との間に接続された維持キャパシタＣ_Sとをさらに備えている。

この回路の制御端子Ｃは選択スイッチＴ１を介してアドレス電極Ｘ_Dに接続される。このことは、この制御端子とこのアドレス電極との間の「導通性」結合に対応する。この実施形態では、アドレス指定に関して容量性結合は存在しない。ここの容量性結合が、回路の基準端子Ｒ’と回路の制御端子Ｃとの間でどのように起こるかは、後に説明されるだろう。選択スイッチＴ１は、選択電極Ｙによって制御される。基準端子Ｒ’は、行の基準電極Ｙ_Rに接続される。

電流変調器Ｔ２は、ダイオード２と直列に接続される。したがって、ドレイン端子Ｄはダイオード２のカソードに結合される。この直列接続は、２つの電源電極間に結合される。ソース端子Ｓは電源ベース電極Ｐ_Bに結合され、ダイオード２のアノードは上側の電源電極Ｐ_Aに結合される。

したがって、各回路１’’’’は２つの薄膜トランジスタのみを備えている。

次に、この第１の実施形態において、パネルがどのように動作するかにつき説明する。

電源電極Ｐ_AおよびＰ_Bには、電位ＶｄｄおよびＶｓｓがそれぞれ印加される。差Ｖｄｄ−Ｖｓｓは、変調器の制御がそのトリガ閾値電圧より大きいときに、ダイオードからの発光を得るように設計される。

先に引用した従来技術のように、パネルの各ダイオードおよびその駆動回路に関して、各画像または画像フレームは、このダイオードからの表示のための発光期間と、この回路の変調器の閾値の変動を補償するための偏光解消期間とに分割される。

次いで、ダイオード２の各駆動回路１’’’’を制御するために、各画像フレームにおけるこの回路の駆動は、６つのステップに細分される。

ステップ１ 発光のためのアドレス指定
回路１’’’’の基準端子Ｒ’が接続された基準電極Ｙ_Rの電位は、あらかじめ値Ｖ_ref-Eに引き上げられており、選択電極Ｙ_Sに適切なロジック信号を与えることにより、選択スイッチＴ１が閉じられる。Ｔ１が閉じると、制御端子Ｃをアドレス電極Ｘ_Dに接続することにより回路が選択される。このステップの間、制御端子Ｃの電位が値Ｖ_prog-data-1（この端子とこの電極の間の結合が「導通性」であるため、ここではＶ_data-1と等しい）となるようにアドレス電極の電位は値Ｖ_data-1に引き上げられる。このステップの期間は維持キャパシタＣｓを充電するのに十分に長いものである。したがって、この画像フレームの間、ダイオード２はこれに関連付けられたピクセルまたはサブピクセルの画像データに比例した輝度で、発光し始める。

ステップ２ 発光期間中の回路の維持
この画像フレーム期間におけるこのダイオード２からの発光期間の残りの期間では、選択スイッチＴ１は開いたままである。したがって、駆動回路１’’’’はもはや選択されない。このステップの間、キャパシタＣ_Sは制御端子Ｃの電圧を一定値に維持する。したがって、ダイオード２は、これに関連付けられたピクセルまたはサブピクセルの画像データに比例した輝度で、発光し続ける。

このステップ２の間、ダイオードの他の行の駆動回路は、これらの回路の制御端子に、画像をすべて表示するように設計されたアドレス信号をアドレス指定することにより選択される。

ステップ３ 偏光解消（またはクリーニング）のためのアドレス指定
回路１’’’’の基準端子Ｒ’が接続された基準電極Ｙ_Rの電位は、依然として値Ｖ_ref-Eであり、選択電極Ｙ_Sに適切なロジック信号を与えることにより、選択スイッチＴ１が閉じられる。Ｔ１が閉じると、制御端子Ｃをアドレス電極Ｘ_Dに接続することにより回路が再び選択される。このステップの間、制御端子の電位が値Ｖ_pol-1となるように、アドレス電極の電位は値Ｖ_pol-1に引き上げられる。このステップの期間は、維持キャパシタＣ_Sを充電するには十分に長い。しかし、ダイオード２からの発光を（制限するのでなければ）防ぐためには十分に短いものである。

ステップ４ 基準の設定解除（容量性結合によって偏光解消基準に変更する）
選択電極Ｙ_Sに適切なロジック信号を与えることによって、選択スイッチＴ１が開かれる。Ｔ１が開くと、アドレス電極Ｘ_Dから制御端子Ｃが切り離される。

次いで、この回路の端子Ｒ’が接続される基準電極Ｙ_Rは、偏光解消用の基準電位Ｖ_ref-Pに引き上げらる。このことから、この基準端子Ｒ’と制御端子Ｃとの間の容量性結合により、この制御端子Ｃの電位が値（この場合マイナス）ΔＶ_prog-0＝Ｖ_ref-P−Ｖ_ref-Eによってオフセットされる。次いで、この制御端子Ｃの電位は、値Ｖ_pol-1から値Ｖ_pol-1＋ΔＶ_prog-0＝Ｖ_prog-pol-1に変化する。この段階では、変調器Ｔ２は、Ｖ_prog-pol-1の値に比例して偏光解消され始める。

ステップ５ 偏光解消期間中の回路の維持
この画像フレーム期間の、このダイオード２の変調器の偏光解消期間の残りの期間では、選択スイッチＴ１は開いたままである。このステップの間、キャパシタＣ_Sが制御端子Ｃの電圧を一定値に維持する。したがって変調器Ｔ２の偏光解消が続く。このステップ５の間、ダイオードの他の行の駆動回路は、これらの回路の制御端子に、すべての駆動回路の変調器を偏光解消するように設計されたアドレス信号をアドレス指定することにより選択される。

ステップ６ 基準の再設定（容量性結合によって発光基準へ戻す）
選択スイッチＴ１は依然として開である。次いで、この回路の端子Ｒ’が接続された基準電極Ｙ_Rは、発光用の基準電位Ｖ_ref-Eに引き上げられる。これによって、この基準端子と制御端子Ｃとの間の容量性結合により、この制御端子Ｃの電位は、ステップ３の終了に適用可能な値Ｖ_pol-1に回復される。

次いで、この回路は、新しい画像の発光のために、新規のアドレス指定のためのステップ１への準備が整う。

本発明によれば、Ｖ_ref-Pの値は、アドレス電極を介して回路の制御にアドレス指定された偏光解消信号Ｖ_po1-1にかかわらず、この偏光解消信号が、発光期間中に発光用にこの回路へアドレス指定された発光信号Ｖ_data-1と同符号であるように適合される。したがって、高価なアドレス電極制御手段の必要性を上手く避けることができる。

好ましくは、偏光解消のためにアドレス指定するステップ３（基準端子Ｒ’が再び発光用の基準電位になる）の間にダイオードが発光するのを防ぐため、アドレス信号の値は、変調器Ｔ２の制御電圧Ｖ_G−Ｖ_Sがこの変調器のトリガ閾値電圧Ｖ_th未満となる偏光解消用のものに選択される。したがって、Ｖ_pol-1は、Ｖ_prog-pol-1−Ｖｓｓ＜Ｖ_thとなるように選択される。Ｖ_pol-0が、ゲートＧで、Ｖ_prog-pol-0＝Ｖｓｓとなるような電位Ｖ_prog-pol-0を生成するアドレス信号値であるなら、Ｖ_pol-1は、好ましくは一定でかつＶ_pol-0と等しくなるように選択される。

次に、この好ましいＶ_pol-1＝Ｖ_pol-0かつＶ_prog-pol-0＝Ｖｓｓに従って実施される本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、この変形形態によるパネルは示しており、このパネルは、ｍ行（ｍは偶数）およびｎ列を備える。

この変形形態によれば、基準電極の配列は電極Ｙ_R1およびＹ_R2の２つのみを備える。これらの電極は、パネルのアクティブマトリクスに組み込まれる。好ましくは、各電極Ｙ_R1およびＹ_R2は、互いに対してオフセットされた連続的な導通性の面を形成する。

発光体の奇数行の駆動回路の基準端子Ｒ’は、すべて同一の基準電極Ｙ_R1に接続され、発光体の偶数行の駆動回路の基準端子Ｒ’は、すべて同一の基準電極Ｙ_R2に接続される。

パネルは以下のように設計され、１つのトグルスイッチ３を備える。

第１の基準電極Ｙ_R1の電位がＶ_ref-Eへ引き上げられ、かつ第２の基準電極Ｙ_R2の電位がＶ_ref-Pへ引き上げられるか、または
第１の基準電極Ｙ_R1の電位がＶ_ref-Pへ引き上げられ、かつ第２の基準電極Ｙ_R2の電位がＶ_ref-Eへ引き上げられる。

図２で、選択電極Ｙ_S1、Ｙ_S2、．．．、Ｙ_Smはパネルの行Ｌ１、Ｌ２、．．．、Ｌｍに対応し、アドレス電極Ｘ_D1、Ｘ_D2、．．．、Ｘ_Dnは列Ｃ１、Ｃ２、．．．、Ｃｎに対応する。

図３を参照しながら、次に、この第２の実施形態によってパネルを駆動する方法を説明する。

この駆動方法によれば、Ｖ_pol-1＝Ｖ_pol-0およびＶ_prog-pol-0＝Ｖｓｓを得る。

この駆動方法によれば、画像フレームはインタリーブされて、各画像が奇数行のフレームと偶数行のフレームの２つのフレームに分割される。各フレームにおいて、パネルの駆動は前述のステップ１からステップ６を含む。

偏光解消アドレス信号Ｖ_pol-0はパネルのすべての回路に対して同一であるので、ステップ３では、パネルのすべての行Ｌ１、Ｌ２、．．．、Ｌｍは、対応する選択電極Ｙ_S1、Ｙ_S2、．．．、Ｙ_Smによって伝送された適切なロジック信号を用いて選択され、同一のアドレス信号が、列Ｃ１、Ｃ２、．．．、Ｃｎのアドレス電極Ｘ_D1、Ｘ_D2、．．．、Ｘ_Dnに送られる。したがって、ステップ３は特に短い。

好ましくは、図３に示されるように、あるフレームの各ステップ４（基準の変更）は、その前のフレームのステップ６（発光用に基準を回復する）と一致するように作らる。したがって、これらのフレームはインタリーブされる。

このようにして、奇数行のステップ６に対応する偶数行のステップ４については、基準電極のトグルスイッチ３を使用して、第１の基準電極Ｙ_R1の電位がＶ_ref-Eへ引き上げられ、第２の基準電極Ｙ_R2の電位がＶ_ref-Pへ引き上げられる。同様に、偶数行のステップ６に対応する奇数行のステップ４については、基準電極のトグルスイッチ３を使用して、第１の基準電極Ｙ_R1の電位がＶ_ref-Pへ引き上げられ、第２の基準電極Ｙ_R2の電位がＶ_ref-Eへ引き上げられる。

したがって、この駆動方法によれば、パネルの奇数行および偶数行は、発光モードで次々にアドレス指定される（上のステップ１）と理解することができる。本発明によれば、Ｖ_ref-Pの値は、パネルのすべての変調器に共通の偏光解消を最適化するように（マイナスに）選択される。

都合の良いことには、この実施形態は特に費用対効果が大きい。なぜならば、偏光解消手段のないパネルと比較すると、この実施形態によって、従来型の列電極の制御手段を使用してすべて同符号のアドレス信号を用いて駆動することができるので、追加の基準電極１つおよび１つののトグルスイッチしか必要としないからである。

前述の実施形態は、有機発光ダイオードのアクティブマトリクスを有する表示パネルに関するものであり、本発明は、あらゆる種類のアクティブマトリクス表示パネルに、具体的には電流モードで駆動することができる発光体または光学バルブに、より広く適合する。

本発明の第１の実施形態によるパネル用駆動回路の説明図である。 第１の実施形態の変形である本発明の第２の実施形態の説明図である。 本発明によって図２のパネルを駆動するとき、パネルの回路を制御するために連続した期間およびフレームで供給される信号（第１列のアドレス電極のアドレス信号Ｖ_XD-C1、第１行および第２行向けのそれぞれのロジック選択信号Ｖ_YS-L1、Ｖ_YS-L2、トグルスイッチＶ_T向けのロジック制御信号）のタイミング図である。このタイミング図は、基準電極Ｙ_R1の電位Ｖ_YR1、基準電極Ｙ_R2の電位Ｖ_YR2の傾向を示し、かつ、第１行第１列の回路の変調器の制御電位Ｖ_G-C1L1、および第２行第１列の回路の変調器の制御電位Ｖ_G-C1L2の傾向をも示す。

Claims (10)

1. 発光体または光学バルブの配列と、
   電圧モード信号のアドレス指定用電極（Ｘ_D）の配列と、選択電極（Ｙ_S）の配列と、基準電極（Ｙ_R）の配列と、前記発光体またはバルブの各々を制御するのに適した回路（１’’’’）の配列とを含むアクティブマトリクスであって、前記回路は、選択スイッチ（Ｔ１）を介してアドレス電極（Ｘ_D）に結合されるのに適した制御端子（Ｃ）、基準電極（Ｙ_R）に接続される基準端子（Ｒ’）、前記制御端子（Ｃ）および前記基準端子（Ｒ’）の間に取り付けられた維持キャパシタ（Ｃ_S）を含ことと、を備えた表示パネルを駆動する方法であって、
   前記選択スイッチ（Ｔ１）の制御は選択電極（Ｙ_S）に接続されており、
   前記方法は、
   前記パネルの少なくとも１つの駆動回路の制御端子に第１の極性を示す所定の発光電圧（Ｖ_prog-data）が印加されおよび維持され、ならびに前記少なくとも１つの回路の前記基準端子（Ｒ’）が接続された前記基準電極（Ｙ_R）に基準発光電圧Ｖ_ref-Eがその間に印加される発光期間と、
   前記パネルの前記少なくとも１つの駆動回路の前記制御端子に前記第１の極性と逆の第２の極性を示す所定の偏光解消電圧（Ｖ_prog-pol）が印加されおよび維持され、ならびに前記少なくとも１つの回路の前記基準端子（Ｒ’）が接続された前記基準電極（Ｙ_R）に基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pがその間に印加される偏光解消期間とを含み、
   前記発光期間または偏光解消期間の各々は、各駆動回路（１’’’’）の前記制御端子において所定の発光電圧（Ｖ_prog-data）または偏光解消電圧（Ｖ_prog-pol）を得るために、アドレス電極（Ｘ_D）に前記回路の前記制御端子（Ｃ）を結合する前記選択スイッチ（Ｔ１）の制御に選択信号が与えられ、ならびに前記制御端子（Ｃ）において前記所定の電圧（Ｖ_prog-data、Ｖ_prog-pol）を得るように適合されたアドレス信号（Ｖ_data、Ｖ_pol）がこのアドレス電極（Ｘ_D）に与えられるアドレス指定ステップを備え、
   前記基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pは前記基準発光電圧Ｖ_ref-Eと異なっており、
   前記基準発光電圧（Ｖ_ref-E）および前記基準偏光解消電圧（Ｖ_ref-P）は、前記アドレス信号（Ｖ_data、Ｖ_pol）が前記発光期間または偏光解消期間にかかわらず同一の極性を示すように選択されること
   を特徴とする方法。
2. 前記発光体または光学バルブの配列は、発光体の配列であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記パネルの前記駆動回路の前記偏光解消期間において、前記回路によって制御される前記発光体は発光しないことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 各偏光解消期間は、少なくとも１つの回路をアドレス指定するステップを含み、このステップの間、アドレス電極（Ｘ_D）に各駆動回路の前記制御端子（Ｃ）を結合する前記選択スイッチ（Ｔ１）の制御に選択信号が与えられ、およびアドレス信号（Ｖ_pol）が前記アドレス電極（Ｘ_D）へ送られ、
   前記偏光解消期間は、
   前記選択信号の終了として、前記制御端子（Ｃ）において、前記所定の電圧（Ｖ_prog-pol）が前記維持キャパシタ（Ｃ_S）によってその期間中維持される維持するステップと、
   この期間のアドレスを指定する前記ステップと維持する前記ステップの間に挿入され、前記回路の前記基準端子（Ｒ’）に印加された電圧が前記基準発光電圧（Ｖ_ref-E）から前記基準偏光解消電圧（Ｖ_ref-P）へその間に変化する基準の設定解除をするステップと、
   前記維持するステップの後の、この回路の前記基準端子（Ｒ’）に印加された前記電圧が前記基準偏光解消電圧（Ｖ_ref-P）から前記基準発光電圧（Ｖ_ref-E）へその間に変化する基準を再設定するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記基準電極（Ｙ_R）はｇ個のグループにグループ化され、各グループの前記基準電極（Ｙ_R）は、すべて同一の共通の基準端子に接続されることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の方法。
6. 前記パネルの前記発光体またはバルブはｍ行に分配され、前記基準電極（Ｙ_R）は２つのグループにグループ化され、基準電極（Ｙ_R）の１つのグループは奇数行に対応し、基準電極（Ｙ_R）の１つのグループは偶数行に対応することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 各画像は、この画像の奇数行のピクセルまたはサブピクセルに関連する画像データの奇数フレームと、この画像の偶数行のピクセルまたはサブピクセルに関連する画像データの偶数フレームに分割され、前記パネルの各発光体またはバルブは、表示されるべき画像のピクセルまたはサブピクセルに関連付けられ、インタリーブされた前記画像を表示するように意図された、請求項６に記載の表示パネルを駆動する方法であって、
   画像の各発光期間は、前記奇数行に対応する前記基準電極が前記基準発光電圧Ｖ_ref-Eに引き上げられる奇数フレーム発光期間と、前記偶数行に対応する前記基準電極が前記基準発光電圧Ｖ_ref-Eに引き上げられる偶数フレーム発光期間とに細分され、
   画像の各偏光解消期間も、前記奇数行に対応する前記基準電極が前記基準偏光解消電圧Ｖ_ref-Pに引き上げられる奇数フレーム偏光解消期間と、前記偶数行に対応する基準電極が前記基準偏光解消電圧_Vref-Pに引き上げられる偶数フレーム偏光解消期間とに細分され、
   各奇数フレーム発光期間は偶数フレーム偏光解消期間と一致し、各偶数フレーム発光期間は奇数フレーム偏光解消期間と一致することを特徴とする表示パネルを駆動する方法。
8. 前記パネルは、少なくとも１つの電源のベース電極ＰＢと少なくとも１つの上側の電源電極Ｐ_Aとの間で電力を供給されるのに適する発光体の配列を含み、発光体（２）の前記駆動回路の各々は、前記回路の前記制御電極（Ｃ）を形成する電圧モード制御電極（Ｇ）および前記発光体の電源電極（Ｐ_A、Ｐ_B）のうちの１つと前記電源電極の間に接続された２つの電流通過電極（Ｄ、Ｓ）を有する電流変調器（Ｔ２）を含むことを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の方法。
9. 前記電流変調器は、アモルファスシリコンの半導体層を備えたトランジスタであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記発光体は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項８または９に記載の方法。

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