JP3129480U

JP3129480U - Ｏｌｅｄ素子

Info

Publication number: JP3129480U
Application number: JP2006009907U
Authority: JP
Inventors: 吉昌陳
Original assignee: Princeton Technology Corp
Current assignee: Princeton Technology Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-12-06
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: TWI323446B; TW200802273A; US7586470B2; US20080001860A1

Abstract

【課題】本願考案は、輝度を調整可能なＯＬＥＤ素子を開示する。
【解決手段】制御電圧発生器は、複数のトランジスターへの制御電圧を生成する。制御回路は、複数の第１のスイッチへの切り替え信号を生成する。複数のトランジスターは、複数の第１のスイッチに従う電流ミラーへの電流、及び制御電圧を生成する。電流ミラーは、受信した電流をＯＬＥＤ等価モジュールへ複製する。第２のスイッチは、ＯＬＥＤ等価モジュールをオン及びオフに切り替え制御する。第２のスイッチがオンに切り替えられた場合、ＯＬＥＤ等価モジュールは、受信した電流に従い光を放出しない。ＯＬＥＤ素子は、制御電圧発生器、複数の第１のスイッチ、電流ミラー、複数のトランジスター、制御回路、第２のスイッチ、及びＯＬＥＤ等価モジュールを有する。
【選択図】図２

Description

本考案は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子に関し、より詳細には、輝度を調整可能なＯＬＥＤ素子に関する。

図１を参照する。図１は、従来のＯＬＥＤ１００を制御する回路図を示す。図１に示されたように、従来のＯＬＥＤ素子１００は、基準電流源Ｉ_ＲＥＦ、２つのトランジスターＱ１及びＱ２、ＯＬＥＤ等価モジュール１１０、バイアス電源ＶＨ、及び可変抵抗ＶＲ１を有する。ＯＬＥＤ等価モジュール１１０は、ＯＬＥＤＤ１、等価キャパシターＣ１、２つの抵抗Ｒ１及びＲ２を有する。ＯＬＥＤＤ１の輝度は、本体を流れる電流により決定される。従って、ＯＬＥＤＤ１の輝度を変化させるために、本体を流れる電流を変化させる必要がある。図１に示されるように、トランジスターＱ１及びＱ２は、トランジスターＱ２により出力される電流がＩ_ＲＥＦと同じであるよう基準電流Ｉ_ＲＥＦをトランジスターＱ２へ複製する電流ミラーとして接続される。トランジスターＱ２により出力される電流がＩ_ＲＥＦは、ＯＬＥＤ等価モジュール１１０及び可変抵抗ＶＲ１により形成される並列回路を通過した後、２つの電流Ｉ_１及びＩ_２に分離される。従って、ＯＬＥＤ等価モジュール１１０を通じて流れる電流は、Ｉ_１である。電流Ｉ_１及びＩ_２の和が電流Ｉ_ＲＥＦに等しいので、電流Ｉ_１は、電流Ｉ_２の値を変化することにより変化され得る。従って、可変抵抗ＶＲ１の抵抗値は、電流Ｉ_２の値を変化するために利用され得る。こうして、ＯＬＥＤ等価モジュール１１０を通過する電流Ｉ_１の値もまた変化する。従って、ＯＬＥＤ等価モジュール１１０の輝度を変化する目的は、達成される。

しかし、ＯＬＥＤ素子の輝度を制御する時、上述の従来技術には、いくつかの問題がある。第一に、製造過程において、可変抵抗が有意な表面面積を占めるので、上述の素子全てを同一チップにはめ込むことは容易ではない。従って、この方法は、より小さいチップセットを製造するという現在の傾向に適合又は対応しない。第二に、可変抵抗がＯＬＥＤの外部部分と別個に更に結合される場合、可変抵抗の抵抗値は変動し、そして所定の値の問題点に固定され得る。最後に、製造中に、ＯＬＥＤ素子を制御する各可変抵抗は、ＯＬＥＤの輝度が均一化されるよう調整される必要がある。従って、この方法は、ＯＬＥＤを効率的に制御できない。

本願考案は、輝度を調整可能な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子を開示する。

ＯＬＥＤ素子は、制御電圧発生器、複数のトランジスター、制御回路、第２のスイッチ、及びＯＬＥＤ等価モジュールを有する。制御電圧発生器は、基準電流を供給する基準電流源、並びに基準電流源と結合された第１の端子、第１の電圧源と結合された第２の端子、及び制御端子を有する第１のトランジスター、を有する。制御電圧発生器は、第１のトランジスターの制御端子における基準電流に従い制御電圧を発生するために利用される。複数の第１のスイッチの各第１のスイッチの第１の端子は、第１のトランジスターの制御端子と結合される。電流ミラーは、第１の端子及び第２の端子を有する。複数の第２のトランジスターの各第２のトランジスターは、電流ミラーの第１の端子と結合された第１の端子、第１の電圧源と結合された第２の端子、及び複数の第１のスイッチの第１のスイッチに対応する第２の端子と結合された制御端子を有する。複数の第１のスイッチと結合された制御回路は、複数の第１のスイッチをオン及びオフに切り替え制御するために用いられる。第２のスイッチは、第１の電圧源と結合された第１の端子、及び第２の端子を有する。第１のＯＬＥＤモジュールは、電流ミラーの第２の端子及び光を生成する第２のスイッチの第２の端子の間に結合される。

本考案のこれら及び他の目的は、以下の種々の図及びグラフに説明された好適な実施例の詳細な説明を読むことにより、当業者に明らかである。

以下の説明及び請求項を通じて、特定のシステム構成要素を参照するため特定の用語が用いられる。当業者が理解するように、消費家電製造者は、構成要素を異なる名称で参照し得る。本願明細書は、名称が異なるが機能が同じ構成要素を区別しない。以下の議論及び請求項では、用語「含む」及び「有する」は、自由に用いられ、従って「包含する、しかし限定しない」という意味に解釈されるべきである。また、用語「結合する」は、間接又は直接の電気接続のどちらも意味する。従って、第１の装置が第２の装置に結合される場合、接続は、直接の電気接続を通じ、又は他の装置及び接続を介した間接の電気接続を通じても良い。

図２を参照する。図２は、本考案による有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子２００の輝度を調整する回路図を示す。図２に示されるように、輝度を調整可能なＯＬＥＤ素子２００は、基準電流源Ｉ_ＲＥＦ２、４個のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷＡ、６個のトランジスターＱＡ、ＱＢ１、ＱＢ２、ＱＢ３、ＱＣ、及びＱＤ、電流制御回路２２０（電流回路）、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０、バイアス電源ＶＨ２、並びに５個の端子Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、及びＷ５を有する。ＯＬＥＤ等価モジュール２１０は、２つの等価抵抗Ｒ３及びＲ４、ＯＬＥＤＤ２、並びに等価キャパシターＣ２を有する。電流制御回路２２０は、それぞれスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷＡをオン又はオフに切り替え制御するために利用される、４個の切り替え信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、及びＳＡ１を制御する。動作理論は、図２で説明される。

図２に示されるように、トランジスターＱＡは、基準電流Ｉ_ＲＥＦ２を受信し、そしてトランジスターＱＢ１、ＱＢ２、及びＱＢ３にゲート信号を供給するために利用される。トランジスターＱＡ及びＱＢ１、トランジスターＱＡ及びＱＢ２、並びにトランジスターＱＡ及びＱＢ３の各対は、それぞれ電流ミラーの対を形成する。例えば、スイッチＳＷ１がオンに切り替えられた場合、トランジスターＱＢ１は、オンに切り替えられ、そしてトランジスターＱＡの基準電流の値と同一の基準電流Ｉ_ＲＥＦ２が、節点Ｗ１において生成される。同様に、スイッチＳＷ２がオンに切り替えられた場合、トランジスターＱＢ２は、オンに切り替えられ、そして電流Ｉ_ＲＥＦ２が、節点Ｗ２において生成される。また、スイッチＳＷ３がオンに切り替えられた場合、トランジスターＱＢ３は、オンに切り替えられ、そして電流Ｉ_ＲＥＦ２が、節点Ｗ３において生成される。節点Ｗ４を通じて流れる電流量は、節点Ｗ１、Ｗ２、及びＷ３の電流の合計である。トランジスターＱＢ１、ＱＢ２及びＱＢ３がオンに切り替えられた場合、Ｉ_ＲＥＦ２は、それぞれ節点Ｗ１、Ｗ２及びＷ３において生成される。そして節点Ｗ４における電流は、Ｉ_ＲＥＦ２の値の３倍である（Ｉ_ＲＥＦ２＋Ｉ_ＲＥＦ２＋Ｉ_ＲＥＦ２）。トランジスターＱＢ１、ＱＢ２及びＱＢ３の内の１つがオフに切り替えられ、且つ同時に他の２つのトランジスターがオンに切り替えられた場合、節点Ｗ４における電流は、Ｉ_ＲＥＦ２の値の２倍である（Ｉ_ＲＥＦ２＋Ｉ_ＲＥＦ２）等である。従って、節点Ｗ４における電流の値は、トランジスターＱＢ１、ＱＢ２及びＱＢ３をオン又はオフに切り替え制御することにより、例えば、０、Ｉ_ＲＥＦ２、Ｉ_ＲＥＦ２の２倍、及びＩ_ＲＥＦ２の３倍に調整され得る。また、トランジスターＱＢ１、ＱＢ２及びＱＢ３を制御する切り替え信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、電流制御回路２２０から送信される。このように、電流制御回路２２０は、単独で動作され、節点Ｗ４における電流の値を制御し得る。また、トランジスターＱＣ及びＱＤはまた、電流ミラーの対を形成する。従って、節点Ｗ４を通じて流れる電流の値はまた、トランジスターＱＤの節点Ｗ５にも複製される。節点Ｗ４を通じて流れる電流がＩ_ＲＥＦ２の２倍である場合、節点Ｗ５における電流は、Ｉ_ＲＥＦ２の２倍である。従って、節点Ｗ４を通じて流れる電流の値を制御することにより、節点Ｗ５を通じて流れる電流の値も制御され得る。図２を参照すると、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０は、節点Ｗ５と結合される。従って、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０を通じて流れる電流はまた、節点Ｗ４を通じて流れる電流の値と同一である。従って、節点Ｗ４を通じて流れる電流が更に制御され得るよう、及びＯＬＥＤ等価モジュール２１０を通じて流れる電流も制御され得るよう、節点Ｗ１、Ｗ２、及びＷ３を通じて流れる電流は、電流制御回路２２０を通じて制御され得る。また、ＯＬＥＤの特性では、ＯＬＥＤを通じて流れる電流に対応して直接生成される輝度、従ってＯＬＥＤ等価モジュール２１０の輝度は、電流制御回路２２０を制御することにより制御され得る。

以上の説明では、電流制御回路２２０は、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０の輝度を制御し得る。そして電流制御回路２２０は、スイッチＳＷＡを更に制御する。スイッチＳＷＡは、光を放出する又は放出しないようＯＬＥＤ等価モジュール２１０を制御するために利用される。スイッチＳＷＡがオンに切り替えられた場合、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０は、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０を通じて流れる電流の値に従い、光を放出する。スイッチＳＷＡがオフに切り替えられた場合、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０は、光を放出しない。これは、電流制御回路２２０の追加機能である。

図２に示されたように、トランジスターＱＢの直列接続内には３個のトランジスターだけがあるが、トランジスターの数は、ＳＷＮ個に増加され得るスイッチの数に応じて、Ｎ個に拡張され得る。また、電流制御回路２２０により制御される切り替え信号はまた、ＳＮへ増加され得る。その結果、０、Ｉ_ＲＥＦ２、Ｉ_ＲＥＦ２の２倍、Ｉ_ＲＥＦ２の３倍、Ｉ_ＲＥＦ２の４倍乃至Ｉ_ＲＥＦ２のＮ倍のように、ＯＬＥＤ等価モジュール２１０により多くの電流値の選択肢を提供し、本考案がＯＬＥＤ等価モジュール２１０をより柔軟に制御できるようにする。

図３を参照する。図３は、本考案の別の実施例によるＯＬＥＤ素子の輝度を調整する回路図を示す。図２と異なる点は、図３が、トランジスターＱＥ及びＯＬＥＤ等価モジュール２３０のセットを更に有することである。トランジスターＱＥのゲートは、節点Ｗ７と結合される。ＯＬＥＤ等価モジュール２３０の端子は、トランジスターＱＥと結合される。及びＯＬＥＤ等価モジュール２３０の別の端子は、節点Ｗ６と結合される。同様に、ＯＬＥＤ等価モジュール２３０の輝度はまた、電流制御回路２２０を通じて制御され得る。また、ＯＬＥＤ等価モジュール２３０は、スイッチＳＷＡをオフに切り替えることにより光の放出を停止し得る。

図３には、２つのＯＬＥＤ等価モジュールのセット２１０、２３０だけが示されるが、本考案は、本考案の境界及び範囲により限定される、３、４又はＮ個のようなより多くのＯＬＥＤ等価モジュールに拡張され得る。

当業者は、本考案の教示を守りつつ、装置及び方法の多くの変形及び代替がなされ得ることを直ちに理解するだろう。従って、以上の開示は、特許請求の範囲の境界及び範囲によってのみ限定されると見なされるべきである。

従来の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を制御する回路図を示す。本考案によるＯＬＥＤ素子の輝度を調整する回路図を示す。本考案の別の実施例によるＯＬＥＤ素子の輝度を調整する回路図を示す。

符号の説明

１００、２００、ＯＬＥＤ素子
１１０、２１０、２３０ＯＬＥＤ等価モジュール
２２０電流制御回路
Ｃ１〜Ｃ３キャパシター
Ｄ１〜Ｄ３ＯＬＥＤ
ＱＡ、ＱＢ１〜ＱＢ３、ＱＣ、ＱＤ、ＱＥトランジスター
Ｒ１〜Ｒ３抵抗
ＳＷ１〜３、ＳＷＡスイッチ

Claims

輝度を調整可能な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子であって、前記ＯＬＥＤ素子は、
基準電流を供給する基準電流源、並びに前記基準電流源と結合された第１の端子、第１の電圧源と結合された第２の端子、及び制御端子を有する第１のトランジスターを有し、前記第１のトランジスターの前記制御端子における基準電流に従い制御電圧を生成するために利用される、制御電圧発生器、
第１のスイッチのそれぞれの第１の端子は、前記第１のトランジスターの前記制御端子と結合される、複数の第１のスイッチ、
第１の端子及び第２の端子を有する電流ミラー、
第２のトランジスターのそれぞれは、前記電流ミラーの前記第１の端子と結合された第１の端子、前記第１の電圧源と結合された第２の端子、及び前記複数の第１のスイッチの第１のスイッチに対応する第２の端子と結合された制御端子を有する、複数の第２のトランジスター、
前記複数の第１のスイッチと結合され、前記複数の第１のスイッチのそれぞれをオン及びオフに切り替え制御する、制御回路、
前記第１の電圧源と結合された第１の端子、及び第２の端子を有する第２のスイッチ、並びに
前記電流ミラーの前記第２の端子及び前記第２のスイッチの前記第２の端子の間に結合され、光を生成する、第１のＯＬＥＤモジュール、
を有する、ＯＬＥＤ素子。
前記第１のＯＬＥＤモジュールは、
前記電流ミラーの前記第２の端子と結合された第１の抵抗、
前記第２のスイッチの前記第２の端子と結合された第２の抵抗、
前記第１の抵抗と結合された正の端子及び前記第２の抵抗と結合された負の端子を有し、前記電流ミラーの前記第２の端子から送信される電流に従い光を生成する、第１のＯＬＥＤ、並びに
前記第１の抵抗及び前記第２の抵抗の間に結合された第１の等価キャパシター、
を有する、請求項１記載のＯＬＥＤ素子。
前記電流ミラーは、
前記電流ミラーの前記第１の端子と結合された第１の端子、前記電流ミラーの前記第２の端子と結合された第２の端子、及び第３の端子を有する、第３のトランジスター、
前記電流ミラーの前記第２の端子と結合された第１の端子、前記電流ミラーの前記第１の端子と結合された第２の端子、及び第３の端子を有する、第４のトランジスター、並びに
前記第３のトランジスターの前記第３の端子及び前記第４のトランジスターの前記第３の端子と結合され、前記第３のトランジスター及び前記第４のトランジスターをバイアスする、バイアス回路、
を有する、請求項１記載のＯＬＥＤ素子。
前記電流ミラーは、第５のトランジスターを有し、
前記第５のトランジスターは、
前記電流ミラーの前記第３の端子と結合された第１の端子、
前記電流ミラーの前記第１の端子と結合された第２の端子、及び
前記バイアス回路と結合され、前記バイアス回路により提供されるバイアスを受信する、第３の端子、
を有する、請求項３記載のＯＬＥＤ素子。
前記第５のトランジスターの前記第１の端子及び前記第２のスイッチの前記第２の端子の間に結合され光を生成する第２のＯＬＥＤモジュールを更に有する、請求項４記載のＯＬＥＤ素子。
前記第２のＯＬＥＤモジュールは、
前記第５のトランジスターの前記第１の端子と結合された第３の抵抗、
前記第２のスイッチの前記第２の端子と結合された第４の抵抗、
前記第３の抵抗と結合された正の端子及び前記第４の抵抗と結合された負の端子を有し、前記第５のトランジスターの前記第１の端子から送信される電流に従い光を生成する、第２のＯＬＥＤ、並びに
前記第３の抵抗及び前記第４の抵抗の間に結合された第２の等価キャパシター、
を有する、請求項５記載のＯＬＥＤ素子。