JP6579669B2 - Ａｍｏｌｅｄ電源電圧降下の補償方法 - Google Patents

Description

この発明は、ディスプレー技術に関し、特にＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＯＬＥＤ）は、電場で励起有した有機半導体発光材料に荷電粒子を注入し複合することで発光する現象を応用したものであって、その発光の原理はインジウムスズ金属酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅｓ，ＩＴＯ）を利用し、透明電極と金属電極とをそれぞれデバイスのプラス極とマイナス極とにし、一定の電圧で駆動し、電子と正孔とをそれぞれプラス極とマイナス極から電子と正孔との伝送層へ注入し、かつ電子と正孔とをそれぞれ電子と正孔との伝送層から発光層に移動させ、発光層において結合させて励起子を形成することで発光分子を励起し、さらに放射を緩和して可視光線を放出する。

ＯＬＥＤは、さらに薄く、さらに軽く、能動的に発光する（バックライト光源を必要としない）、反応速度が速い、消費電力が小さい、使用温度の範囲が広い、耐震能力が強い、製造コストが低い、フレキシブル・ディスプレーを実現するなどの長所を有する。

ＯＬＥＤは、駆動方式によってパッシブマトリクス駆動と、アクティブマトリクス駆動との二種類に大別することができる。即ち、直接アドレッシングと、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＴＦＴ）マトリクスの二種類である。アクティブマトリクス駆動（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ，ＡＭ）方式は、ＡＭＯＬＥＤの内のそれぞれの発光素子が、いずれもＴＦＴアドレッシングによって独立して制御される。発光素子とＴＦＴアドレッシングとによってなる画素の構造は、電源信号線を介して直流電源信号（ＯＶＤＤ）を印加することで駆動する。

然しながら、大サイズのＡＭＯＬＥＤ表示装置において、バックボード電源信号線に一定の電気抵抗が存在することは不可避である。しかもすべての画素の駆動電流はＯＶＤＤから提供される。よって、ＯＶＤＤの位置に近い領域の電源電圧は、ＯＶＤＤの位置から離れた領域の電源電圧よりも高くなる。係る現象をＩＲドロップ（ＩＲ Ｄｒｏｐ）と称する。ＯＶＤＤの電圧と電流に関連することから、ＩＲドロップは異なる領域において電流の差異を生じさせる。ここから表示の際の輝度のむらを招く。

目下、ＡＭＯＬＥＤの補償方法には、内部補償と外部補償とがある。ＡＭＯＬＥＤ内部補償はＴＦＴの閾値電圧（Ｖｔｈ）か、又はチャネル移動度（μ）について補償を行う。但し、ＩＲドロップを保証することはできない。外部補償は光学補償と電気的補償とに分けられる。電気的補償はＴＦＴの駆動とＯＬＥＤの閾値電圧についてのみ補償を行い、ＩＲドロップを保証することはできない。高額補償はＩＲドロップに対して補償を行うことができるものの、リアルタイム補償を行うことはできない。

この発明は、大サイズＡＭＯＬＥＤ表示装置において、ＩＲドロップによって起きる輝度のむらを改善するＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を提供することを課題とする。

上述する課題を解決するために、この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法は、次に掲げるステップを含む。

ステップ１においてＡＭＯＬＥＤのＣＯＦ端からパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）を測定する。

ステップ２において該ステップ１で測定したパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）に基づいて、ＩＲドロップによってそれぞれの列の発光素子に発生する輝度の変化の曲線を描く。

ステップ３において輝度差（ΔＬ）と電圧差（ΔＶ）との間の比例に基づき関係を転換し、即ち、ΔＶ＝α・ΔＬであって、かつ該αが比例の因子の一つであって、隣り合う２列毎の発光素子の間の輝度値の階差から、隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する必要のある電圧値を計算する。

第１列発光素子に対して第２列が補償を必要とする電圧値は第１補償値（ΔＶ₁）であって、第２列発光素子に対して第３列が補償を必要とする電圧値を第２補償値（ΔＶ₂）とし、最後の一列に至るまで、以上を以て類推する。

ステップ４において、タイムコントロールレジスタがデータ電圧信号を送信して画面に表示する場合、第１列発光素子のデータ電圧は補償せず、第２列発光素子のデータ電圧には第１補償値（ΔＶ₁）を加え、第３列発光素子のデータ電圧には、第１と第２補償値との和（ΔＶ₁＋ΔＶ₂）を加え、最後の１列に至るまで以上を以て類推する。

該ステップ２における輝度の変化の曲線が、発光素子の存在する列が長くなるにつれて、測定したそれぞれの列の発光素子の輝度値がより一層低くなる。

前記ステップ３において採用する演算方法が次に掲げる数１のとおりである。

数式中ΔV _n-1が、第ｎ列と第ｎ−１列発光素子が補償を必要とする第ｎ−１電圧値であって、ΔL_n-1が、第ｎ列発光素子の輝度L_nと第ｎ−1列発光素子の輝度L_n-1の輝度との階差であり、かつｎが１より大きい正の整数である。

前記ステップ４において採用する演算方式が次に掲げる数２のとおりである。

数式中Vnが、第ｎ列発光素子が最終的に必要とする電圧を表し、かつVdataがデータ電圧を表すとともに、ｎが１より大きい正の整数である。

該ＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、補償を必要とする電圧値を直接データ電圧に加え、余剰の補償回路を必要としない。

該ステップ３において得た隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する必要のある電圧値は記憶素子に保存する。

該ＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法が、ＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置か、又はＯＶＤＤ両方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置に応用される。

この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法は、ＩＲドロップによって引き起こされる輝度の差を電圧差に転換し、かつ１列毎のデータ電圧に対して相応の補償を行うことで、大サイズＡＭＯＬＥＤ表示装置において．ＩＲドロップによって輝度のむらが生じるという問題を解決する。さらには演算の複雑性が低く、余剰の回路を必要としないことから、回路の面積を減少することができ、開口率を高めることができる。

この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を示したフローチャートである。 この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を応用したＯＶＤＤ単一方向ＡＭＯＬＥＤ表示装置を示した説明図である。 図２に開示するＯＶＤＤ単一方向ＡＭＯＬＥＤ表示装置の輝度の変化を曲線で示した説明図である。 この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を応用したＯＶＤＤ両方向ＡＭＯＬＥＤ表示装置を示した説明図である。

この発明における技術手段とその効果を詳述するために、図面を参照して、優先的に実施する実施例を挙げて如何に説明する。

図１に開示するように、この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法は、次に掲げるステップを含む。

ステップ１において、チップオンフィルム端（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ，ＣＯＦ）からパネルの一列毎の発光素子の輝度値Ｌを測定する。

図２に、この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を応用したＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置を開示する。図面に開示するＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置は、表示パネル１と、ＯＶＤＤ電源線２と、Ｘボード（Ｘｂｏａｒｄ）３と、ＣＯＦ端４とを含む。図２を参照して説明すると、前記ステップ１においてパネルの一列毎の発光素子の輝度値Ｌを測定する場合は、ＣＯＦ端４から始まり、ＯＶＤＤ電源線２の配線方向に沿って左から右に向かって、一列毎の発光素子の輝度値を測定する。

ステップ２において、ステップ１で測定したパネルの一列毎の発光素子の輝度値Ｌに基づいて、ＩＲドロップによってそれぞれの列の発光素子に発生する輝度の変化の曲線を描く。

図３は、図２に対応したＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置の輝度の変化を表した曲線である。図示のＸ軸は測定した発光素子の列の数であって、Ｙ軸は輝度値Ｌである。図３から明らかなように、発光素子の存在する列が長くなるにつれて、ＯＶＤＤ電源線２の長さが継続的に延長することにより、ＩＲドロップの影響を受けて、測定したそれぞれの列の発光素子の輝度値はより一層低くなる。

ステップ３において、輝度差ΔＬと電圧差ΔＶとの間の比例に基づき関係を転換する。即ち、「ΔＶ＝α・ΔＬ」である。ここにおける「α」は比例の因子の一つである。隣り合う２列毎の発光素子の間の輝度値の階差から、隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する必要のある電圧値を計算する。

具体的には、第１列発光素子に対して第２列が補償を必要とする電圧値は第１補償値ΔＶ₁であって、第２列発光素子に対して第３列が補償を必要とする電圧値を第２補償値ΔＶ₂とし、最後の一列に至るまで、以上を以て類推する。

即ち、次に掲げる数1が成り立つ。

数１における「ΔV _n-1」は、第ｎ列と第ｎ−１列発光素子が補償を必要とする第ｎ−１電圧値であって、「ΔL_n-1」は、第ｎ列発光素子の輝度「L_n」と第ｎ−1列発光素子の輝度「L_n-1」の輝度との階差である。「ｎ」は１より大きい正の整数である。

ステップ３において得た隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する必要のある電圧値は記憶素子に保存する。

ステップ４において、タイムコントロールレジスタ（Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ、ＴＣＯＭ）がデータ電圧信号を送信して画面に表示される場合、第１列発光素子のデータ電圧は補償しない。第２列発光素子のデータ電圧には第１補償値ΔＶ₁を加える。第３列発光素子のデータ電圧には、第１と第２補償値との和（ΔＶ₁＋ΔＶ₂）を加え、最後の１列に至るまで以上を以て類推する。即ち、次に掲げる数２のとおりである。

数２における「V_n」は、第ｎ列発光素子が最終的に必要とする電圧を表し、「V_data」は、データ電圧を表す。「ｎ」は１より大きい正の整数である。

ステップ４では１列毎の発光素子が必要とする補償電圧をデータ電圧に加える。よって、余剰の補償回路を必要とせず、このため回路の面積を減少させ、開口率を高めることができる。

上述する４つのステップを経て、１列毎の発光素子に電圧の補償が行われ、ＡＭＯＬＥＤの電圧降下を効率よく達成することができ、大サイズのＡＭＯＬＥＤ表示装置において、ＩＲドロップによって引き起こされる表示輝度にむらが出るという問題を解決することができる。

図４は、この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法を応用したＯＶＤＤ両方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置を示した説明図である。図２に開示する。ＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置に比して、図４に開示するＯＶＤＤ両方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置は、第２Ｘボード３'と第２ＣＯＦ端４'とを追加し、双方向の走査駆動を採用している。順方向に走査駆動する場合はＸボード３とＣＯＦ端４を応用する。このため上述するステップ１は左から右に１列毎の発光素子の輝度値を測定する。発光素子の存在する列の数は左から右へと長さが増す。逆方向に走査駆動する場合は第２Ｘボード３'と第２ＣＯＦ端４'とを応用する。このため上述するステップ１は右から左に１列毎の発光素子の輝度値を順に測定する。発光素子の存在する列の数は右から左へと長さが増す。他のステップは同一であって、変わらない。よって、その他については詳述しない。

以上をまとめると、この発明によるＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法は、ＩＲドロップによって引き起こされる輝度値の差を電圧値の差に転換し、かつ１列毎の発光素子のデータ電圧に対して相応の電圧を補償することで、大サイズＡＭＯＬＥＤ表示装置においてＩＲドロップによって輝度のむらが引き起こされるという問題を解決するとともに、演算の複雑性が低いことから、余剰の回路を必要とせず、回路の面積を減少させて、開口率を高めることができる。

以上述べた内容について、当業者であればこの発明の技術プランと技術思想に基づいてその他各種の対応する変更、改変を想到することができる。但し、これら変更、改変は、いずれもこの発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。

１ 表示パネル
２ ＯＶＤＤ電源線
３ Ｘボード
３' 第２Ｘボード
４ ＣＯＦ端
４' 第２ＣＯＦ端
Ｌ 輝度値

Claims (10)

1. ステップ１においてＡＭＯＬＥＤのＣＯＦ端からパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）を測定し、
   ステップ２において該ステップ１で測定したパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）に基づいて、ＩＲドロップによってそれぞれの列の発光素子に発生する輝度の変化の曲線を描き、
   ステップ３において輝度差（ΔＬ）と電圧差（ΔＶ）との間の比例に基づき関係を転換し、即ち、ΔＶ＝α・ΔＬであって、かつ該αが比例の因子の一つであって、隣り合う２列毎の発光素子の間の輝度値の階差から、隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する電圧値を計算し、
   第１列発光素子に対して第２列を補償する電圧値は第１補償値（ΔＶ_１）であって、第２列発光素子に対して第３列を補償する電圧値を第２補償値（ΔＶ_２）とし、
   第ｍ列発光素子に対して第ｍ＋１列を補償する電圧値を第ｍ補償値（ΔＶ_ｍ）（ここで、ｍ＋１は３以上、最後の列の数以下の整数）とし、
   ステップ４において、タイムコントロールレジスタがデータ電圧信号を送信して画面に表示する場合、
   演算方式が次に掲げる式のとおりであって、
   Ｖ_１＝Ｖ_ｄａｔａ、
   Ｖ_ｎ＝Ｖ_ｄａｔａ＋Σ^ｎ _ｉ＝２（ΔＶ_ｉ−１ ）
   式中のＶ_ｎが、第ｎ列発光素子の電圧を表し、かつＶ_ｄａｔａがデータ電圧を表すとともに、ｎが１より大きい正の整数である
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
2. 請求項１に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記ステップ２における輝度の変化の曲線が、発光素子の存在する列が長くなるにつれて、測定したそれぞれの列の発光素子の輝度値がより一層低くなる
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
3. 請求項１に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記ステップ３において採用する演算方法が次に掲げる式のとおりであって、
   ΔＶ_ｎ−１＝α・ΔＬ_ｎ−１＝α・（Ｌ_ｎ−Ｌ_ｎ−１）
   式中のΔＶ_ｎ−１が、第ｎ−１列発光素子に対して第ｎ列を補償する第ｎ−１電圧値であって、ΔＬ_ｎ−１が、第ｎ列発光素子の輝度Ｌ_ｎと第ｎ−１列発光素子の輝度Ｌ_ｎ−１の輝度との階差であり、かつｎが１より大きい正の整数である
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
4. 請求項１に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記補償する電圧値を直接前記データ電圧に加える
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
5. 請求項１に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記ステップ３において得た隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する電圧値は記憶素子に保存する
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
6. 請求項１に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記ＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法が、ＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置か、又はＯＶＤＤ両方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置に応用される
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
7. ステップ１においてＡＭＯＬＥＤのＣＯＦ端からパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）を測定し、
   ステップ２において該ステップ１で測定したパネルの一列毎の発光素子の輝度値（Ｌ）に基づいて、ＩＲドロップによってそれぞれの列の発光素子に発生する輝度の変化の曲線を描き、
   ステップ３において輝度差（ΔＬ）と電圧差（ΔＶ）との間の比例に基づき関係を転換し、即ち、ΔＶ＝α・ΔＬであって、かつ該αが比例の因子の一つであって、隣り合う２列毎の発光素子の間の輝度値の階差から、隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する電圧値を計算し、
   第１列発光素子に対して第２列を補償する電圧値は第１補償値（ΔＶ_１）であって、第２列発光素子に対して第３列を補償する電圧値を第２補償値（ΔＶ_２）とし、
   第ｍ列発光素子に対して第ｍ＋１列を補償する電圧値を第ｍ補償値（ΔＶ_ｍ）（ここで、ｍ＋１は３以上、最後の列の数以下の整数）とし、
   ステップ４において、タイムコントロールレジスタがデータ電圧信号を送信して画面に表示する場合、
   演算方式が次に掲げる式のとおりであって、
   式中のＶ_ｎが、第ｎ列発光素子の最終的な電圧を表し、かつＶ_ｄａｔａがデータ電圧を表すとともに、ｎが１より大きい正の整数であり、
   Ｖ_１＝Ｖ_ｄａｔａ、
   Ｖ_ｎ＝Ｖ_ｄａｔａ＋Σ^ｎ _ｉ＝２（ΔＶ_ｉ−１）
   該ステップ２における輝度の変化の曲線が、発光素子の存在する列が長くなるにつれて、測定したそれぞれの列の発光素子の輝度値がより一層低くなり、
   該ステップ３において採用する演算方法が次式のとおりであって、
   ΔＶ_ｎ−１＝α・ΔＬ_ｎ−１＝α・（Ｌ_ｎ−Ｌ_ｎ−１）
   式中のΔＶ_ｎ−１が、第ｎ−１列発光素子に対して第ｎ列を補償する第ｎ−１電圧値であって、ΔＬ_ｎ−１が、第ｎ列発光素子の輝度Ｌ_ｎと第ｎ−１列発光素子の輝度Ｌ_ｎ−１の輝度との階差である
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
8. 請求項７に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記補償する電圧値を直接前記データ電圧に加える
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
9. 請求項７に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
   前記ステップ３において得た隣り合う２列毎の発光素子の間で補償する電圧値は記憶素子に保存する
   ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。
10. 請求項７に記載のＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法において、
    前記ＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法が、ＯＶＤＤ単一方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置か、又はＯＶＤＤ両方向駆動ＡＭＯＬＥＤ表示装置に応用される
    ことを特徴とするＡＭＯＬＥＤ電源電圧降下の補償方法。