JP2020504340A - ディスプレイデバイスを駆動する方法 - Google Patents

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Abstract

本出願は、ディスプレイ装置を駆動する方法を開示する。ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを含む。ＯＬＥＤのアノードはドライバトランジスタのソースに接続され、ドライバトランジスタのドレインは正電源に接続され、ＯＬＥＤのカソードは負電源に接続され、正電源と負電源との間の電圧差は７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内である。このようにすると、ＯＬＥＤの比較的高い分圧のために発生するドライバトランジスタの比較的低い分圧によって起こされる、モジュールの高次グレースケール非平滑遷移現象が効果的に除去され、ドライバトランジスタは飽和領域で動作し続けることができ、これによって高次グレースケール非平滑遷移現象の発生が回避され、製造歩留まりが改善する。【選択図】図３

Description

この出願はディスプレイの分野に関し、とくにディスプレイ装置を駆動する方法に関する。
フラットパネルディスプレイ装置は、スリムなボディ、省電力、放射線がないこと、等の多数の利点を有し、したがって広く応用されている。既存のフラットパネルディスプレイ装置は、主に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ装置を含む。
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、次世代フラットパネルディスプレイ装置の主力である。ＯＬＥＤディスプレイ装置は、ＬＣＤに代表される他のフラットパネルディスプレイ装置に比べ、低コスト、自発的発光、広角度の視野、低電圧、低電力消費、全固体ディスプレイ、耐振動性、高信頼性、高速レスポンス、等の多数の利点を有する。
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、複数の画素セルを含む場合がある。各画素セルは、画素セルの発光要素としてＯＬＥＤを含む。ＯＬＥＤディスプレイ装置は、さらにドライバチップを含む場合がある。ドライバチップは、各画素セルにデータ信号Ｖｄａｔａ（すなわち、様々なグレースケールで表示されるガンマ電圧であり、通常は０から２５５のスケールを含む）を提供するよう構成される。ＯＬＥＤの輝度は、ＯＬＥＤを通って流れる電流の大きさによって制御されるが、既存のＯＬＥＤディスプレイ装置には高次グレースケール非平滑遷移現象が存在し、これが既存のＯＬＥＤディスプレイ装置の通常の用途に大きな影響を及ぼす。
本出願の目的は、高次グレースケール非平滑遷移現象を回避するための、ディスプレイ装置を駆動する方法を提供することである。
上記の技術的課題を解決するために、本出願は、ディスプレイ装置を駆動する方法を提供し、
前記ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを含み、
前記ＯＬＥＤのアノードは前記ドライバトランジスタのソースに接続され、
前記方法は、
前記ドライバトランジスタのドレインを正電源に接続することと、
前記ＯＬＥＤのカソードを負電源に接続することと、
前記正電源と前記負電源との間の電圧差を７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に設定することと、
を含む。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、
前記正電源によって提供される電圧は固定値を有し、
前記負電源によって提供される電圧は調節可能電圧である。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記正電源によって提供される前記電圧は、４Ｖ〜５Ｖの範囲にわたる。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記負電源によって提供される前記電圧は、−５Ｖ〜−２．５Ｖの範囲にわたる。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記正電源と前記負電源との間の前記電圧差は、８．１Ｖ〜９．１Ｖの範囲内に設定される。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記負電源によって提供される前記電圧は、−４．５Ｖ〜−３．５Ｖの範囲にわたる。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記正電源によって提供される前記電圧は調節可能電圧であり、前記負電源によって提供される電圧は固定値を有する。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、
前記ドライバトランジスタのドレイン−ソース電圧は、
Ｖｄｓ＝前記正電源の電圧−前記負電源の電圧−Ｖｏｌｅｄ
となるものであり、ただし、Ｖｄｓは前記ドライバトランジスタの前記ドレイン−ソース電圧であり、Ｖｏｌｅｄは前記ＯＬＥＤの２つの端子の電圧である。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、
前記ディスプレイ装置は、さらにコンデンサを含み、
前記ドライバトランジスタのゲートは、前記コンデンサを介して前記正電源に接続される。
任意選択で、ディスプレイ装置を駆動する方法について、前記ディスプレイ装置は２Ｔ１Ｃ構造、４Ｔ１Ｃ構造、６Ｔ１Ｃ構造、または７Ｔ１Ｃ構造を有する。
本出願によって提供される、ディスプレイ装置を駆動する方法では、ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを含む。ＯＬＥＤのアノードはドライバトランジスタのソースに接続される。ドライバトランジスタのドレインは正電源に接続される。ＯＬＥＤのカソードは負電源に接続され、正電源と負電源との間の電圧差は７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に設定される。このようにすれば、ＯＬＥＤの比較的高い分圧のために発生するドライバトランジスタの比較的低い分圧によって起こされる、モジュールの高次グレースケール非平滑遷移現象が効果的に除去され、ドライバトランジスタは飽和領域で動作し続けることができ、これによって高次グレースケール非平滑遷移現象の発生が回避され、製造歩留まりが改善する。
ディスプレイ装置のドライバトランジスタの出力特性曲線の概略図である。 本出願によるディスプレイ装置の概略構造図である。 本出願による、ディスプレイ装置を駆動する方法のフローチャートである。
以下、概略図を参照して、本出願のディスプレイ装置を駆動する方法がより詳細に説明され、本出願の好適な実施形態が提示される。当業者は、本出願の有利な効果を達成しつつ、本明細書に記載される本出願を修正することができるということが理解されるべきである。したがって、以下の説明は、当業者によく認識されるものとして理解されるべきであり、本出願を限定することを意図したものではない。
本出願は、以下において、添付図面を参照し、例を用いて、より詳細に説明される。本出願の利点および特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲に従って、よりよく理解される。添付図面は、すべて簡素化された形式であり、本出願の実施形態の目的を説明する際の利便性および明確性のみを意図しているということに留意すべきである。
本発明者によって高次グレースケール非平滑遷移現象が研究され、大量の実験解析により、本発明者は、同一の輝度（すなわち、ＯＬＥＤを通って流れる電流の大きさが変化しない）および高次グレースケールの場合には、ＯＬＥＤの分圧が比較的高いことにより、回路においてＯＬＥＤに接続されたドライバトランジスタのドレイン−ソース電圧の分圧が比較的低くなるということを見出した。したがって、図１に示すドライバトランジスタの出力特性曲線（横座標がドレイン−ソース電圧を表し、縦座標がドレイン電流を表す）において、グレースケールＶ２５５に対応するドライバトランジスタのドレイン−ソース電圧の大きさは、実線矢印Ａから破線矢印Ｂに移る。すなわち、ドライバトランジスタは、飽和領域２０から可変抵抗領域１０へと切り替わる。曲線Ｌ１の左半分が可変抵抗領域１０に対応し、右半分が飽和領域２０に対応する。出力特性曲線は、さらに図示しない降伏領域を含む。結果として、ドライバトランジスタおよびＯＬＥＤを通って流れる電流が不安定になり、高次グレースケール非平滑遷移現象を形成する。
これに基づき、本出願は、ディスプレイ装置を駆動する方法を提供する。本方法において、ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを含み、ＯＬＥＤのアノードはドライバトランジスタのソースに接続される。本方法において、ドライバトランジスタのドレインは正電源に接続され、ＯＬＥＤのカソードは負電源に接続され、正電源と負電源との間の電圧差は７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に設定される。
本出願の内容を明確に説明するために、ディスプレイ装置を駆動する方法の好適な実施形態が以下に例示される。本出願の内容は以下の実施形態に限定されないということが明確にされるべきである。当業者が一般的な技術的方法によって加える他の改良も、本出願の内容の範囲に含まれる。
以下、図２および図３を参照して、本出願のディスプレイ装置を駆動する方法が詳細に説明される。
本出願のディスプレイ装置を駆動する方法において、ディスプレイ装置は、ＯＬＥＤ Ｄ１（有機発光ダイオード）およびドライバトランジスタＤＴＦＴ（ドライバ薄膜トランジスタ）を含み、ＯＬＥＤのアノードはドライバトランジスタＤＴＦＴのソースに接続される。図３に示すように、本方法は、
ステップＳ１１：ドライバトランジスタＤＴＦＴのドレインを正電源Ｖｄｄに接続することと、
ステップＳ１２：ＯＬＥＤのカソードを負電源Ｖｓｓに接続することと、
ステップＳ１３：正電源Ｖｄｄと負電源Ｖｓｓとの間の電圧差を、７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に設定することと、
を含む。
ステップＳ１１およびステップＳ１２は、他の順序で実行してもよく、たとえば同時に実行してもよい。
一実施形態では、正電源Ｖｄｄによって供給される電圧は固定値を有し、負電源Ｖｓｓによって供給される電圧は調節可能である。正電源Ｖｄｄによって提供される電圧は、４Ｖ〜５Ｖの範囲から選択することができる。たとえば、正電源Ｖｄｄによって提供される電圧は４．６Ｖであり、負電源Ｖｓｓによって提供される電圧は−５Ｖ〜−２．５Ｖの範囲にわたる。外部環境要因（温度および材料等）もドライバトランジスタＤＴＦＴの使用電圧に影響することを考慮して、ドライバトランジスタＤＴＦＴが飽和領域にあることを保証するために、負電源Ｖｓｓの電圧は特定の変動範囲を有してもよい。さらに、負電源Ｖｓｓの電圧は、ディスプレイ装置の電力消費にも関係する。本実施形態では、正電源Ｖｄｄと負電源Ｖｓｓとの間の電圧差を８．１Ｖ〜９．１Ｖの範囲にわたるように定義してもよい。同様に、正電源Ｖｄｄによって提供される電圧が４．６Ｖである例では、負電源Ｖｓｓの選択可能電圧は−４．５Ｖ〜−３．５Ｖの範囲にわたる。このような電圧範囲は、上記要因を考慮することにより取得される。この電圧範囲は、高次グレースケール色精度を改善するためにドライバトランジスタＤＴＦＴが飽和領域にあることを保証できるのみならず、ディスプレイ装置の電力消費を許容可能な範囲内に低減させ、さらに、ディスプレイ装置がほとんどの環境（たとえば曇天および雨天）の影響に耐えられるようにすることができる。
本出願のディスプレイ装置を駆動する方法において、高次グレースケール色精度を改良するとともに、さらにモジュールの高次グレースケール非平滑遷移現象を回避するために、ドライバトランジスタＤＴＦＴが飽和領域にあることを保証すべく、正電源と負電源との間の電圧差が７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に設定される限り、代替的に、正電源Ｖｄｄによって提供される電圧は調節可能であってもよく、負電源Ｖｓｓによって提供される電圧は固定値を有してもよいということを理解することができる。図２は本出願のディスプレイ装置の概略図を提供する。図２に示すように、ドライバトランジスタＤＴＦＴのドレイン−ソース電圧Ｖｄｓ＝正電源電圧Ｖｄｄ−負電源電圧Ｖｓｓ−Ｖｏｌｅｄであり、ただしＶｏｌｅｄはＯＬＥＤの２つの端子間の電圧である。デバイスが正常ならばＶｏｌｅｄは不変であり、したがって、本出願において、正電源Ｖｄｄと負電源Ｖｓｓとの間の電圧差（すなわち正電源電圧Ｖｄｄ−負電源電圧Ｖｓｓ）を７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内（たとえば、８．０Ｖ、８．２Ｖ、８．３Ｖ，８．５Ｖ、８．７Ｖ、８．９Ｖ、等）に設定することにより、ドライバトランジスタＤＴＦＴのドレイン−ソース電圧Ｖｄｓを増加することができるということは確かである。併せて図１を参照すると、Ｖｄｓが増加することにより、ドライバトランジスタＤＴＦＴが飽和領域で動作しやすくなるので、ドライバトランジスタおよびＯＬＥＤを通って流れる電流のふらつき（ドライバトランジスタの抵抗のふらつきによって発生する）が回避され、高次グレースケール非平滑遷移現象の発生が回避される。
ほとんどの電源ＩＣによって生成される正電源電圧Ｖｄｄおよび負電源電圧Ｖｓｓでは、正電源電圧Ｖｄｄが固定されている。したがって、上記では、高次グレースケール非平滑遷移現象を回避するという目的を達成するために、負電源Ｖｓｓの電圧が特定の範囲に制限されている。正電源電圧Ｖｄｄが調節可能である場合でも、依然として本出願の方法を用いることができるということが理解される。たとえば、正電源電圧Ｖｄｄと負電源電圧Ｖｓｓとの間の電圧差が７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲にわたるよう設定されている限り、負電源電圧Ｖｓｓが固定されていてもよく、正電源電圧Ｖｄｄの範囲が制限されていてもよい。さらに、代替的に、正電源電圧Ｖｄｄと負電源電圧Ｖｓｓとの間の電圧差が７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲にわたるよう設定されている限り、正電源電圧Ｖｄｄおよび負電源電圧Ｖｓｓの双方が調節可能であってもよい。当業者は、本出願の開示に基づいて設計手法を知る。
継続して図２を参照して、ディスプレイ装置はさらにコンデンサＣ１を含み、ドライバトランジスタＤＴＦＴのゲートはコンデンサＣ１を介して正電源Ｖｄｄに接続される。
図２に示すように、本出願の方法は、７Ｔ１Ｃ構造（７個の薄膜トランジスタおよび１個のコンデンサ）を用いて適用される。７Ｔ１Ｃ構造は、以下のようなものであってもよい。
ディスプレイ装置は、さらに第１スイッチトランジスタＭ１を含む。図２に示すように、本実施形態における各トランジスタはＰＭＯＳである。第１スイッチトランジスタＭ１のソースは、データ信号電源Ｖｄａｔａに接続される。データ信号電源Ｖｄａｔａは、様々なグレースケールに対してガンマ電圧を提供し、第１スイッチトランジスタＭ１のドレインはドライバトランジスタＤＴＦＴのドレインに接続される。ディスプレイ装置は、さらに第２スイッチトランジスタＭ２を含む。第２スイッチトランジスタＭ２のソースはドライバトランジスタＤＴＦＴのドレインに接続され、第２スイッチトランジスタＭ２のドレインは正電源Ｖｄｄに接続される。ディスプレイ装置は、さらに第３スイッチトランジスタＭ３を含む。第３スイッチトランジスタＭ３のドレインはドライバトランジスタＤＴＦＴのゲートに接続され、第３スイッチトランジスタＭ３のソースは基準電源Ｖｒｅｆに接続され、第３スイッチトランジスタＭ３のゲートは第１走査電源Ｓｃａｎ１に接続される。ディスプレイ装置は、さらに第４スイッチトランジスタＭ４および第５スイッチトランジスタＭ５を含む。第４スイッチトランジスタＭ４のソースはドライバトランジスタＤＴＦＴのゲートに接続され、第４スイッチトランジスタＭ４のドレインは第５スイッチトランジスタＭ５のソースに接続され、第４スイッチトランジスタＭ４のゲートは第２走査電源Ｓｃａｎ２に接続される。第５スイッチトランジスタＭ５のドレインはＯＬＥＤのアノードに接続され、第５スイッチトランジスタＭ５のソースはさらにドライバトランジスタＤＴＦＴのソースに接続され、第５スイッチトランジスタのゲートは放射電源ＥＭに接続される。第２スイッチトランジスタＭ２のゲートは放射電源ＥＭに接続され、第１スイッチトランジスタＭ１のゲートは第２走査電源Ｓｃａｎ２に接続される。ディスプレイ装置は、さらに第６スイッチトランジスタＭ６を含み、第６スイッチトランジスタＭ６のソースは基準電源Ｖｒｅｆに接続され、第６スイッチトランジスタのドレインはＯＬＥＤのアノードに接続され、第６スイッチトランジスタＭ６のゲートは第１走査電源Ｓｃａｎ１に接続される。
結論として、本出願によって提供される、ディスプレイ装置を駆動する方法において、ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを含む。ＯＬＥＤのアノードはドライバトランジスタのソースに接続され、ドライバトランジスタのドレインは正電源に接続され、ＯＬＥＤのカソードは負電源に接続され、正電源と負電源との間の電圧差は７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲にわたるよう設定される。このようにすると、ＯＬＥＤの比較的高い分圧のために発生するドライバトランジスタの比較的低い分圧によって起こされる、モジュールの高次グレースケール非平滑遷移現象が効果的に除去され、ドライバトランジスタは飽和領域で動作し続けることができ、これによって、高次グレースケール非平滑遷移現象の発生が回避され、製造歩留まりが改善する。
上記は７Ｔ１Ｃ構造（７個の薄膜トランジスタおよび１個のコンデンサ）の例を用いて説明されたが、実際には、第１〜第５スイッチトランジスタの間の接続関係はいくらかの変更を有してもよいということに留意すべきである。さらに、駆動方法は、異なる数の薄膜トランジスタおよび／またはコンデンサを有するディスプレイ装置を駆動するためにも適用可能であり、たとえば、２Ｔ１Ｃ、４Ｔ１Ｃ、６Ｔ１Ｃ、等の構造のディスプレイ装置を駆動するためにも適用可能である。しかしながら、２Ｔ１Ｃ、４Ｔ１Ｃ、６Ｔ１Ｃ、等の具体的な構造は当業者に周知である。当業者は、上記の７Ｔ１Ｃ構造に基づき、本出願の駆動方法が適用可能である構造（本明細書では１つずつ例を用いて説明することはしない）を知ることができる。
当業者が、本出願の精神および範囲から逸脱することなく、本出願に対して様々な修正および変更を加えることができるということは明白である。したがって、本出願のそれらの修正および変更が本出願およびこれと均等な技術の範囲に属する場合には、本出願はその修正および変更をカバーするよう意図される。

Claims (10)

  1. ディスプレイ装置を駆動する方法であって、
    前記ディスプレイ装置はＯＬＥＤおよびドライバトランジスタを備え、
    前記ＯＬＥＤのアノードは前記ドライバトランジスタのソースに接続され、
    前記方法は、
    前記ドライバトランジスタのドレインを正電源に接続することと、
    前記ＯＬＥＤのカソードを負電源に接続することと、
    前記正電源と前記負電源との間の電圧差を７．１Ｖ〜９．６Ｖの範囲内に管理することと、
    を備える、方法。
  2. 請求項１に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、
    前記正電源によって提供される電圧は固定値を有し、
    前記負電源によって提供される電圧は調節可能電圧である、
    方法。
  3. 請求項２に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、前記正電源によって提供される前記電圧は、４Ｖ〜５Ｖの範囲にわたる、方法。
  4. 請求項２に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、前記負電源によって提供される前記電圧は、−５Ｖ〜−２．５Ｖの範囲にわたる、方法。
  5. 請求項２に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、前記正電源と前記負電源との間の前記電圧差は、８．１Ｖ〜９．１Ｖの範囲内に設定される、方法。
  6. 請求項５に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、前記負電源によって提供される前記電圧は、−４．５Ｖ〜−３．５Ｖの範囲にわたる、方法。
  7. 請求項１に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、
    前記正電源によって提供される前記電圧は調節可能電圧であり、
    前記負電源によって提供される電圧は固定値を有する、方法。
  8. 請求項１に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、
    前記ドライバトランジスタのドレイン−ソース電圧は、
    Ｖｄｓ＝前記正電源の電圧−前記負電源の電圧−Ｖｏｌｅｄ
    となるものであり、ただし、
    Ｖｄｓは前記ドライバトランジスタの前記ドレイン−ソース電圧であり、
    Ｖｏｌｅｄは前記ＯＬＥＤの２つの端子間の電圧である、
    方法。
  9. 請求項１に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、
    前記ディスプレイ装置は、さらにコンデンサを備え、
    前記ドライバトランジスタのゲートは、前記コンデンサを介して前記正電源に接続される、
    方法。
  10. 請求項９に記載のディスプレイ装置を駆動する方法であって、前記ディスプレイ装置は２Ｔ１Ｃ構造、４Ｔ１Ｃ構造、６Ｔ１Ｃ構造、または７Ｔ１Ｃ構造を有する、方法。
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