JP2018509641A - ドライバチップのためのガンマ電圧調整回路及び方法、並びにａｍｏｌｅｄディスプレイ - Google Patents

ドライバチップのためのガンマ電圧調整回路及び方法、並びにａｍｏｌｅｄディスプレイ Download PDF

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Abstract

ドライバチップのためのガンマ電圧調整回路及びガンマ電圧調整方法、並びにＡＭＯＬＥＤディスプレイを提供する。ドライバチップ用のガンマ調整回路は、アナログ−デジタル変換ユニット（１２）と、論理判定ユニット（１３）と、電圧調整ユニット（１４）と、ガンマ生成ユニット（１５）とを備える。ＡＭＯＬＥＤディスプレイのドライバチップは、ＥＬＶＤＤ電力ラインに接続され、ＥＬＶＤＤ電源の電圧をドライバチップに入力し、アナログ−デジタル変換ユニット（１２）は、電圧信号をデジタル信号に変換する。論理判定ユニットは、デジタル信号に基づいてＥＬＶＤＤ電源の電圧変化を判定して調整信号を生成し、電圧調整ユニットは、対応する調整電圧を生成する。ガンマ生成ユニット１５は、ガンマ電圧を調整することにより、ＥＬＶＤＤ電源の電圧変化に起因する表示の輝度の変動や各表示領域における表示ムラの現象を解消し、表示品質が向上する。【選択図】図３

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイの分野に関し、特に、ドライバ集積回路（ＩＣ）のためのガンマ電圧調整回路及び方法、並びにアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイに関する。
アクティブマトリクス有機発光ダイオード（active matrix organic light-emitting diode：ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイは、アクティブ発光デバイスである。現在、当分野の主流のデバイスである薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（thin-film-transistor liquid-crystal display：ＴＦＴ−ＬＣＤ）デバイスに比べて、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、コントラストが高く、視野角が広く、電力消費が小さく、より薄い等の利点を有する。
図１は、従来のＡＭＯＬＥＤディスプレイの概略図である。図１に示すように、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、表示領域１と、表示領域１を取り囲む非表示領域２とを含む。表示領域１には、規則的に配列された複数のピクセルエレメント３が配置されている。非表示領域２には、ドライバ集積回路（ＩＣ）４が配置されている。ドライバＩＣ４は、ピクセルエレメント３に駆動信号を供給するように構成されている。ＡＭＯＬＥＤディスプレイの駆動は、電源ＩＣ５によって提供される２つの電源電圧ＥＬＶＤＤ及びＥＬＶＳＳを必要とする。しかしながら、電圧ＥＬＶＤＤは、ラインインピーダンス６、電源ＩＣ５の不安定性及び温度変動に起因して変化しやすい。
図２は、従来のＡＭＯＬＥＤディスプレイにおけるピクセル回路を示す図である。ピクセル回路は、第１の薄膜トランジスタＴ１、第２の薄膜トランジスタＴ２、キャパシタＣ及び有機発光ダイオード（organic light-emitting diode：ＯＬＥＤ）を含む。ＯＬＥＤは、ＯＬＥＤを流れる電流によって決定される輝度レベルで発光する。具体的には、電源電圧ＥＬＶＤＤとＯＬＥＤのアノードとの間に第２の薄膜トランジスタＴ２が接続され、第２の薄膜トランジスタＴ２のゲートとＥＬＶＤＤとの間にキャパシタＣがブリッジされている。ＯＬＥＤのカソードは、電源電圧ＥＬＶＳＳに接続され、第１の薄膜トランジスタＴ１は、データ線ＤＬと第２の薄膜トランジスタＴ２のゲートとの間に接続されている。第１の薄膜トランジスタＴ１のゲートは、スキャンラインＳＬに接続され、第１の薄膜トランジスタＴ１は、スキャンラインＳＬによって供給されるスキャン信号によってオン／オフされる。図１及び図２を併せて参照すると、ドライバＩＣ４によって生成される信号電圧（すなわち、多数の階調レベルの１つを表すガンマ電圧）は、データ線ＤＬを介してピクセル回路に供給され、第１の薄膜トランジスタＴ１を介して、第２の薄膜トランジスタＴ２のゲートに印加される。第２の薄膜トランジスタＴ２がオンになると、ＯＬＥＤに流れる電流は、電源電圧ＥＬＶＤＤと、ＤＬから供給される信号電圧との差によって決定される。すなわち、ＯＬＥＤの輝度は、電源電圧ＥＬＶＤＤとドライバＩＣ４が出力するガンマ電圧とによって制御される。図２から分かるように、ＥＬＶＤＤの変化は、ＯＬＥＤを流れる電流、したがってＯＬＥＤの輝度に直接的な影響を与える可能性がある。したがって、ＥＬＶＤＤが変化すると、ディスプレイの輝度が変動し、又は異なる領域間の表示品質が整合しなくなるおそれがある。
本発明の目的は、ＥＬＶＤＤの変化によるディスプレイの輝度の変化や表示品質の不整合を解決するドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路及び方法、並びにマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイを提供することである。
この目的を達成するために、本発明に基づくドライバ集積回路（ＩＣ）のためのガンマ電圧調整回路は、アナログ−デジタル変換ユニットと、論理判定ユニットと、電圧調整ユニットと、ガンマ生成ユニットとを含む。アナログ−デジタル変換ユニットは、ドライバＩＣの入力電圧をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニットに供給するように構成されている。論理判定ユニットは、デジタル信号に基づいて入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、この調整信号を電圧調整ユニットに供給するように構成されている。電圧調整ユニットは、調整信号に基づいて対応する調整電圧を生成し、この調整電圧をガンマ生成ユニットに供給するように構成される。ガンマ生成ユニットは、調整電圧に基づいて、出力されるガンマ電圧を調整する。
オプションとして、入力電圧はＥＬＶＤＤ電源電圧であってもよい。
オプションとして、この回路は、更に、ドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングし、フィルタリングされた入力電圧をアナログ−デジタル変換ユニットに供給するように構成されたフィルタユニットを更に含んでいてもよい。
したがって、本発明が提供するガンマ電圧調整方法は、
アナログ−デジタル変換ユニットによって、ドライバＩＣの入力電圧をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニットに供給することと、
論理判定ユニットによって、デジタル信号に基づいて入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、調整信号を電圧調整ユニットに供給することと、
電圧調整ユニットによって、調整信号に基づいて対応する調整電圧を生成し、調整電圧をガンマ生成ユニットに供給することと、
ガンマ生成ユニットによって、調整電圧に基づいて、出力されるガンマ電圧を調整することとを含む。
オプションとして、入力電圧はＥＬＶＤＤ電源電圧であってもよい。
オプションとして、この方法は、更に、アナログ−デジタル変換ユニットによって入力電圧を変換する前に、フィルタユニットによってドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングし、フィルタリングされた入力電圧をアナログ−デジタル変換ユニットに供給することを含んでいてもよい
したがって、本発明が提供するアクティブマトリクス有機発光ダイオード（active matrix organic light-emitting diode：ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイは、
表示パネルと、表示パネルに駆動信号を供給するためのドライバＩＣとを備え、ドライバＩＣは、表示パネルに搭載され、ドライバＩＣは、上述したガンマ電圧調整回路を含む。
オプションとして、入力電圧はＥＬＶＤＤ電源電圧であってもよい。
オプションとして、表示パネルは、表示領域と、表示領域を囲む非表示領域とを備えていてもよく、表示領域には、複数のピクセルエレメントが配置され、複数のピクセルエレメントには、電源ＩＣからＥＬＶＤＤ電源ケーブルを介してＥＬＶＤＤ電源電圧が供給される。
オプションとして、ドライバＩＣとＥＬＶＤＤ電源ケーブルとの接続点は、表示パネルの非表示領域にあってもよい。
先行技術と比較して、本発明に基づくガンマ電圧調整回路及び方法並びにＡＭＯＬＥＤディスプレイは、以下の有益な効果を有する。
１．本発明に基づくガンマ電圧調整回路は、ＡＤＣユニットと、論理判定ユニットと、電圧調整ユニットと、ガンマ生成ユニットとを含み、ＡＤＣユニットがドライバＩＣの電圧信号入力をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニットに供給し、論理判定ユニットがデジタル信号に基づいて、入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、調整信号を電圧調整ユニットに供給し、電圧調整ユニットが対応する調整電圧を生成し、調整電圧をガンマ生成ユニットに供給し、ガンマ生成ユニットが調整電圧に基づいてガンマ電圧を調整するので、入力電圧の変化による影響が減少する。
２．本発明に基づくＡＭＯＬＥＤディスプレイでは、ドライバＩＣがＥＬＶＤＤ電源ケーブルに接続され、ＥＬＶＤＤ電源電圧がドライバＩＣに供給され、このドライバＩＣにおいて、ガンマ電圧調整回路がＥＬＶＤＤ電源電圧の変化をガンマ生成ユニットに伝え、ガンマ生成ユニットが、ガンマ電圧の調整を行ってＥＬＶＤＤ電源電圧の変化を補償するので、このような変化に起因するディスプレイの輝度の変動や表示領域間の不整合を回避し、表示品質を向上させることができる。
従来のＡＭＯＬＥＤディスプレイの概略図である。 従来のＡＭＯＬＥＤディスプレイにおけるピクセル回路を示す図である。 本発明の一実施形態によるドライバＩＣのガンマ電圧調整回路を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態によるドライバＩＣのガンマ電圧調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるＡＭＯＬＥＤディスプレイの概略図である。
以下、添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。本発明は、以下に述べる特定の実施形態に限定されず、当業者に周知の一般的な置換も本発明の範囲内に包含される。
更に、本発明の以下の詳細な説明に関連する概略図は、説明を明瞭にするために実際の縮尺を反映していない場合があり、したがって、これらは、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
本発明の中心的概念は、ドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路が、アナログ−デジタル変換（ＡＤＣ）ユニットと、論理判定ユニットと、電圧調整ユニットと、ガンマ生成ユニットとを含み、ＡＤＣユニットがドライバＩＣの入力電圧信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニットに供給し、論理判定ユニットがデジタル信号に基づいて、入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、調整信号を電圧調整ユニットに供給し、電圧調整ユニットが対応する調整電圧を生成し、対応する調整電圧をガンマ生成ユニットに供給し、ガンマ生成ユニットが調整電圧に基づいてガンマ電圧を調整することによって、入力電圧の変化による影響を減少させることである。
図３は、本発明の一実施形態によるドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路を概略的に示している。図３に示すように、ドライバＩＣのガンマ電圧調整回路は、ＡＤＣユニット１２と、論理判定ユニット１３と、電圧調整ユニット１４と、ガンマ生成ユニット１５とを備えている。ＡＤＣユニット１２は、ドライバＩＣの入力電圧信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニット１３に供給する。論理判定ユニット１３は、デジタル信号に基づいて入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、この調整信号を電圧調整ユニット１４に供給する。電圧調整ユニット１４は、対応する調整電圧を生成し、この調整電圧をガンマ生成ユニット１５に供給する。ガンマ生成ユニット１５は、調整電圧に基づいて、出力するガンマ電圧を調整する。
オプションとして、ドライバＩＣのガンマ電圧調整回路は、ドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングして、フィルタリングされた電圧をＡＤＣユニット１２に供給するフィルタユニット１１を更に含むことができる。本実施形態において、フィルタユニット１１は、ドライバＩＣの入力電圧における高周波雑音を除去するための低周波フィルタであってもよい。
入力電圧は、ＥＬＶＤＤ電源電圧であってもよく、これは、例えば、ラインインピーダンス、電源ＩＣの不安定性及び温度変動に起因して、ピクセル回路への供給中に頻繁に変化することがある。ドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路は、ＥＬＶＤＤ電源電圧の変化等の変化をガンマ生成ユニット１５に伝え、ガンマ生成ユニット１５によって出力されるガンマ電圧を安定した値に調整することによって、このような変化の影響を低減することができる。
したがって、本発明は、ドライバＩＣのガンマ電圧調整方法も提供する。図４は、本発明の一実施形態によるドライバＩＣのガンマ電圧調整方法を説明するためのフローチャートである。図３及び図４を併せて参照して説明すると、この方法は、以下を含む。
ステップＳ０１では、ＡＤＣユニット１２がドライバＩＣの入力電圧信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニット１３に供給する。
ステップＳ０２では、論理判定ユニット１３がデジタル信号に基づいて入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、この調整信号を電圧調整ユニット１４に供給する。
ステップＳ０３では、電圧調整ユニット１４が対応する調整電圧を生成し、この調整電圧をガンマ生成ユニット１５に供給する。
ステップＳ０４では、ガンマ生成ユニット１５が調整電圧に基づいてガンマ電圧を調整する。
ステップＳ０１において、ＡＤＣユニット１２が電圧信号を変換する前に、フィルタユニット１１がドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングし、フィルタリングされた電圧をＡＤＣユニット１２に供給するようにしてもよい。この実施形態において、フィルタユニット１１は、ドライバＩＣへの入力電圧の高周波雑音を除去するための低周波フィルタであってもよい。
入力電圧は、ＥＬＶＤＤ電源電圧であってもよく、これは、例えば、ラインインピーダンス、電源ＩＣの不安定性及び温度変動に起因して、ピクセル回路への供給中に頻繁に変化することがある。ドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路は、ＥＬＶＤＤ電源電圧の変化等の変化をガンマ生成ユニット１５に伝え、ガンマ生成ユニット１５によって出力されるガンマ電圧を安定した値に調整することによって、このような変化の影響を低減することができる。
したがって、本発明は、アクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイも提供する。図５は、本発明の一実施形態によるＡＭＯＬＥＤディスプレイの概略図である。図５に示すように、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、表示パネル２０と、表示パネル２０に駆動信号を供給するドライバＩＣ２１とを含む。ドライバＩＣ２１は、上述したように、表示パネル２０に搭載され、ドライバＩＣ用のガンマ電圧調整回路を内蔵している。
本実施形態では、ドライバＩＣ２１を表示パネル２０の端子部に圧接する。ドライバＩＣ２１は、端子部に接続される金属線を介して、表示パネル２０に駆動信号を供給することができる。
表示パネル２０は、表示領域２２と、表示領域２２を囲む非表示領域２３とを有する。表示領域には、規則的に配列された複数のピクセルエレメント２４（簡略化のために、図面には２つしか示していない。）が配置されている。電源ＩＣ３０は、ＥＬＶＤＤ電源ケーブル３１を介してピクセルエレメント２４にＥＬＶＤＤ電源電圧を供給し、ＥＬＶＳＳ電源ケーブル３２を介してピクセルエレメント２４にＥＬＶＳＳ電源電圧を供給する。表示パネル２０の非表示領域２３では、ドライバＩＣ２１がＥＬＶＤＤ電源ケーブル３１に接続されている。表示パネル２０上のＥＬＶＤＤ電源ケーブル３１及びＥＬＶＳＳ電源ケーブル３２は、金属ワイヤであってもよく、これは、表示パネル２０の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板の金属層と同じプロセスで作成することができる。
電源ＩＣ３０がＥＬＶＤＤ電源ケーブル３１を介してピクセルエレメント２４にＥＬＶＤＤ電源電圧を供給すると同時に、ＥＬＶＤＤ電源電圧は、ドライバＩＣ２１のガンマ電圧調整回路にも供給される。図３及び図５を参照すると、フィルタユニット１１は、ドライバＩＣ２１が受信したＥＬＶＤＤ電源電圧から雑音をフィルタリングし、フィルタリングされた電圧をＡＤＣユニット１２に供給する。ＡＤＣユニット１２は、フィルタリングされた電圧信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニット１３に供給する。論理判定ユニット１３は、デジタル信号に基づいてＥＬＶＤＤ電源電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、この調整信号を電圧調整ユニット１４に供給する。電圧調整ユニット１４は、対応する調整電圧を生成し、この調整電圧をガンマ生成ユニット１５に供給する。ガンマ生成ユニット１５は、調整電圧に基づいて、表示パネル３０に出力するガンマ電圧を安定した値に調整する。本発明の好ましい実施形態によれば、ＥＬＶＤＤ電源電圧が所与の量だけ低下すると、ガンマ電圧調整回路によって出力されるガンマ電圧は、ガンマ曲線の対応する値から同じ量だけ低下する。ＥＬＶＤＤ電源電圧が所与の量だけ上昇すると、ガンマ電圧調整回路によって出力されるガンマ電圧も、ガンマ曲線の対応する値から同じ量だけ上昇する。このようにして、ＥＬＶＤＤ電源電圧の変化を補償することができ、ディスプレイの輝度の変化又はこの変化に起因する異なる領域間の表示品質の不整合を回避することができる。したがって、表示品質を向上させることができる。
上述した実施形態では、表示パネル２０の非表示領域２３において、ドライバＩＣ２１がＥＬＶＤＤ電源ケーブル３１に接続されているので、ドライバＩＣのガンマ電圧調整回路により、ＥＬＶＤＤ電源電圧を低下させることにより、この変化に起因するディスプレイの輝度の変動や、各領域間の品質の不整合を防止し、表示品質を向上させることができる。なお、ドライバＩＣ内のガンマ電圧調整回路を用いて、ＥＬＶＳＳ電源電圧又はドライバＩＣによって表示パネルに直接供給される電圧等の他の入力電圧の変化を低減することもできる。
以上のように、本発明に係るドライバＩＣのガンマ電圧調整回路は、ＡＤＣユニットと、論理判定ユニットと、電圧調整ユニットと、ガンマ生成ユニットとを備え、ＡＤＣユニットは、ドライバに入力される電圧信号ＩＣをデジタル信号に変換し、このデジタル信号を論理判定ユニットに供給し、論理判定ユニットは、デジタル信号に基づいて入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、この調整信号を電圧調整ユニットに供給し、調整電圧を生成し、この調整電圧をガンマ生成ユニットに供給し、ガンマ生成ユニットは、調整電圧に基づいてガンマ電圧を調整して、入力電圧の変化の影響を減少させる。また、本発明に基づくＡＭＯＬＥＤディスプレイでは、ＥＬＶＤＤ電源ケーブルにドライバＩＣを接続してＥＬＶＤＤ電源電圧をドライバＩＣに供給する。ドライバＩＣにおいて、ガンマ電圧調整回路は、ＥＬＶＤＤ電源電圧の変化をガンマ生成ユニットに伝達し、ガンマ生成ユニットは、出力されるガンマ電圧を調整して、ＥＬＶＤＤ電源電圧の変化を補償する。これにより、ディスプレイの輝度の変動や、その変化に伴う異なる領域間の表示品質の不整合を回避することができ、表示品質を向上させることができる。
以上の説明は、本発明の好ましい実施形態を提示しており、本発明の範囲を限定するものではない。前述の開示を参照して当業者が行うことができる全ての変更及び修正は、請求の範囲に含まれる。

Claims (10)

  1. アナログ−デジタル変換ユニットと、論理判定ユニットと、電圧調整ユニットと、ガンマ生成ユニットとを備えるドライバ集積回路用のガンマ電圧調整回路であって、
    前記アナログ−デジタル変換ユニットは、前記ドライバＩＣの入力電圧をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号を前記論理判定ユニットに供給するように構成され、
    前記論理判定ユニットは、前記デジタル信号に基づいて前記入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、前記調整信号を前記電圧調整ユニットに供給するように構成され、
    前記電圧調整ユニットは、前記調整信号に基づいて対応する調整電圧を生成し、前記調整電圧を前記ガンマ生成ユニットに供給するように構成され、前記ガンマ生成ユニットは、前記調整電圧に基づいて、出力されるガンマ電圧を調整するように構成されているガンマ電圧調整回路。
  2. 前記入力電圧は、ＥＬＶＤＤ電源電圧である請求項１に記載のガンマ電圧調整回路。
  3. 前記ドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングして、前記フィルタリングされた入力電圧を前記アナログ−デジタル変換ユニットに供給するフィルタユニットを更に備える請求項１に記載のガンマ電圧調整回路。
  4. ドライバ集積回路（ＩＣ）のガンマ電圧調整方法であって、
    アナログ−デジタル変換ユニットによって、前記ドライバＩＣの入力電圧をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号を論理判定ユニットに供給することと、
    前記論理判定ユニットによって、前記デジタル信号に基づいて前記入力電圧の変化を判定し、調整信号を生成し、前記調整信号を電圧調整ユニットに供給することと、
    前記電圧調整ユニットによって、前記調整信号に基づいて対応する調整電圧を生成し、前記調整電圧をガンマ生成ユニットに供給することと、
    前記ガンマ生成ユニットによって、前記調整電圧に基づいて、出力されるガンマ電圧を調整することと、
    を含むガンマ電圧調整方法。
  5. 前記入力電圧は、ＥＬＶＤＤ電源電圧である請求項４に記載のガンマ電圧調整方法。
  6. 前記ガンマ電圧調整方法は、前記アナログ−デジタル変換ユニットによって前記入力電圧を変換する前に、
    フィルタユニットによって前記ドライバＩＣの入力電圧から雑音をフィルタリングし、フィルタリングされた入力電圧を前記アナログ−デジタル変換ユニットに供給することを更に含む請求項４に記載のガンマ電圧調整方法。
  7. 表示パネルと、前記表示パネルに駆動信号を供給するためのドライバＩＣとを備え、前記ドライバＩＣは、前記表示パネルに搭載され、前記ドライバＩＣは、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガンマ電圧調整回路を含むアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ。
  8. 前記入力電圧は、ＥＬＶＤＤ電源電圧である請求項７に記載のＡＭＯＬＥＤディスプレイ。
  9. 前記表示パネルは、表示領域と、前記表示領域を囲む非表示領域とを備え、前記表示領域には、複数のピクセルエレメントが配置され、前記複数のピクセルエレメントには、電源ＩＣからＥＬＶＤＤ電源ケーブルを介してＥＬＶＤＤ電源電圧が供給される請求項８に記載のＡＭＯＬＥＤディスプレイ。
  10. 前記ドライバＩＣと前記ＥＬＶＤＤ電源ケーブルとの接続点は、前記表示パネルの非表示領域にある請求項９に記載のＡＭＯＬＥＤディスプレイ。
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