KR101845827B1 - 다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상 - Google Patents

다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상 Download PDF

Info

Publication number
KR101845827B1
KR101845827B1 KR1020137015776A KR20137015776A KR101845827B1 KR 101845827 B1 KR101845827 B1 KR 101845827B1 KR 1020137015776 A KR1020137015776 A KR 1020137015776A KR 20137015776 A KR20137015776 A KR 20137015776A KR 101845827 B1 KR101845827 B1 KR 101845827B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current density
luminance
emitter
black
chromaticity
Prior art date
Application number
KR1020137015776A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130140797A (ko
Inventor
크리스토퍼 제이 화이트
Original Assignee
글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨 filed Critical 글로벌 오엘이디 테크놀러지 엘엘씨
Publication of KR20130140797A publication Critical patent/KR20130140797A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101845827B1 publication Critical patent/KR101845827B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0242—Compensation of deficiencies in the appearance of colours
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/048—Preventing or counteracting the effects of ageing using evaluation of the usage time
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0693—Calibration of display systems
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하는 전계발광(EL) 이미터의 노화 보상이 수행된다. 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도들이 측정된 노화를 기초로 선택되고, 각각은 다른 2개의 전류밀도들에서 방출된 광으로부터 색도적으로 구별되는 방출 광에 해당한다. 지정된 휘도 및 색도를 발생하기 위해 각 전류밀도에 대해 선택된 방출시간의 각 퍼센트가 계산된다. 전류밀도는 방출시간의 계산된 각각의 퍼센트에 대해 EL 이미터에 제공되므로 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력은 EL 이미터의 노화에 상관없이 지정된 휘도 및 색도와 색도적으로 구별불가능하게 된다.

Description

다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상{Electroluminescent Device Aging Compensation with Multilevel Drive}
윈터스 등(Winters et al.)이 2008년 8월 14일자로 출원한 발명의 명칭이 "OLED device with embedded chip driving"인 공동 양도되고 동계류 중인 미국특허출원 No. 12/191,478이자 공개공보 US 2010-0039030, 해머 등(Hamer et al.)이 2008년 11월 17일자로 출원한 발명의 명칭이 "Compensated drive signal for electroluminescent display" 인 공동 양도된 미국특허출원 No. 12/272,222, 및 화이트 등(White et al.)이 2011년 1월 31일자로 출원한 발명의 명칭이 "Electroluminescent device multilevel-drive chromaticity-shift compensation" 인 공동으로 양도된 미국특허출원 No. 13/017,657이자 공개공보 US 2010-0123649 를 참조로 하며, 상기 개시는 본 명세서에 참조로 합체되어 있다.
본 발명은 유기 발광다이오드(OLED) 디스플레이 및 램프와 같은 고체상태 전계발광(EL) 평면 디바이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전계발광 디바이스 구성부품의 사용에 따른 성능에서의 변화를 보상하기 위한 수단을 갖는 그러한 디바이스에 관한 것이다.
전계발광(EL) 디바이스는 디스플레이 디바이스 및 고체상태 조명(SSL) 램프에 사용된다. EL 디스플레이는 액티브 매트릭스와 패시브 매트릭스 제어방식 모두를 이용하며 복수의 서브픽셀들을 이용할 수 있다. 각 서브픽셀들은 EL 이미터와 EL 이미터를 통해 전류를 보내기 위한 구동 트랜지스터를 포함한다. 서브픽셀들은 일반적으로 각 서브픽셀의 행렬 어드레스와 함께 2차원 어레이로 배열되고, 상기 서브픽셀과 관련된 데이터 값을 갖는다. 다른 컬러, 가령 적색, 녹색, 청색 및 백색의 서브픽셀들은 픽셀을 형성하기 위해 그룹화된다. EL 램프는 일정 또는 교류 전류 또는 전압 구동방식을 이용할 수 있다. 이들은 저전압으로 동작되는 하나의 대형면적의 EL 이미터, 램프가 고전압으로 동작되도록 직렬로 배열된 작은 면적의 복수의 EL 이미터들 및 해당기술분야에 공지된 다른 구성들을 포함할 수 있다. EL 디바이스는 코팅가능한 무기 발광다이오드, 양자도트 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함한 다양한 이미터 기술들로 제조될 수 있다.
EL 이미터는 유기재료 박막을 통과하는 전류를 이용해 광을 발생한다. OLED 이미터에서, 사용된 유기 박막재료(들)의 조성물과 재료를 통과하는 전류밀도와 같이 디바이스가 동작되는 조건에 의해 방출된 광의 색깔과 전류에서 광으로의 에너지 변환 효율이 결정된다. 다른 유기재료들은 다른 컬러의 광을 방출한다. 그러나, 이미터가 사용됨에 따라, 이미터내 유기재료들은 노화되고 광 방출시 효율이 떨어지게 된다. 이는 이미터의 수명을 줄인다. 단일 이미터에 층층이 놓인 다른 유기재료들은 다른 속도로 노화될 수 있어, 컬러 노화가 달라지며 디바이스가 사용됨에 따라 디바이스의 백색점이 변하게 된다. 재료가 노화되는 속도는 이미터를 통과하는 전류량과 관련 있고, 이는 차례로 이미터로부터 방출된 광의 양에 관련 있다. 이 노화 효과를 보상하기 위한 다양한 기술들이 설명되고 있다.
센 등(Shen et al.)의 미국특허 No. 6,414,661 Bl은 픽셀에 가해지는 누적된 구동전류를 기초로 각 픽셀의 광출력 효율에서의 붕괴를 계산하고 예상함으로써 OLED 디스플레이에서 개개의 유기 발광다이오드(OLED)의 발광효율에 있어 장기간 변화를 보상하기 위한 방법 및 관련된 시스템을 기술하고 있다. 상기 방법은 각 픽셀에 대해 다음 구동전류에 가해지는 보정 계수를 도출한다. 이 기술은 각 픽셀에 가해진 구동전류의 측정 및 누적을 필요로 하며 디스플레이가 이용됨에 따라 계속 업데이트되어야 하는 저장 메모리를 필요로 하고 따라서 복잡하고 고가의 회로를 필요로 한다.
에버리트(Everitt)의 미국특허출원 No. 2002/0167474 Al은 OLED 디스플레이용 펄스폭 변조 드라이버를 기술하고 있다. 비디오 디스플레이의 일실시예는 비디오 디스플레이에 유기 발광다이오드를 구동하기 위해 선택된 전압을 제공하기 위한 전압 드라이버를 포함한다. 전압 드라이버는 노화, 열 저항, 행 저항, 및 다른 다이오드 특성을 고려한 보정표로부터 전압 정보를 수신할 수 있다. 일실시예로, 보정표는 정상 회로동작 동안 또는 이전에 계산된다. OLED 출력 광레벨은 OLED 전류에 대해 선형인 것으로 추정되기 때문에, 보정방식은 과도상태가 정착될 정도로 충분히 긴 시간 기간 동안 OLED 다이오드를 통해 알려진 전류를 보내고 그런 후 열 드라이버에 있는 아날로그-디지털 컨버터(A/D)로 해당 전압을 측정하는 것을 기초로 한다. 캘리브레이션 전류소스와 A/D는 스위칭 매트릭스를 통해 임의의 열로 스위치될 수 있다.
아놀드 등(Arnold et al.)의 미국특허 No. 6,995,519는 OLED 이미터의 노화를 보상하는 방법을 개시하고 있다. 노화를 보상하는 또 다른 방법은 레비 등(Levey et al.)의 US 2010/0156766에 기술되어 있다. 이들('519 및 '766) 모두의 개시는 본 명세서에 참조로 합체되어 있다.
애쉬다운 등(Ashdown et al.)의 미국특허출원 No. 2009/0189530은 PWM 구동신호에 대한 AM 변조를 중첩시킴으로써 RGB LEDs의 피드백 컨트롤을 기술하고 있다. 그러나, AM 변조는 색도 또는 휘도의 컨트롤을 제공하지 않는다. 이는 하나의 광센서에 의해 감지될 경우 R, G, 및 B 채널들을 다만 구분하는데 이용된다. 이는 백색 광대역 EL 이미터들만 갖는 EL 램프와 같은 단색 시스템에 적용될 수 없다.
키노시타(Kinoshita)의 미국특허출원 No. 2008/0185971은 휘도를 일정하게 유지하면서 색도를 독립적으로 변화시키기 위해 EL 이미터의 전류밀도 및 듀티 싸이클을 조정하는 것을 기술하고 있다. 그러나, 이 방식은 노화 또는 기타를 위한 임의의 보상을 수행하지 못한다.
US 2009/0079678은 톤스케일의 음영 영역에 있는 정보를 포함하지 않는 이미지가 디스플레이될 경우 구동신호를 줄임으로써 OLED의 전력소비 및 이에 따라 패널 휘도를 줄이는 기술을 기술하고 있다.
더욱이, EL 재료는 다른 스펙트럼의 광과 이에 따라 다른 전류밀도에서 다른 색도를 발생할 수 있다. EL 이미터가 노화됨에 따라, 이미터에 대한 전류밀도와 색도 간의 관계가 변할 수 있다. 상기 방식들 중 몇몇은 심지어 전류밀도가 변할 때에도 OLED 이미터의 색도가 일정한 것을 필요로 하거나 일정한 것으로 추정한다. 이는 많은 현대식 이미터들, 특히 광대역(가령, 황색 또는 백색)이미터들에 대한 경우가 아니다. 키노시타('971)의 방식은 EL 이미터가 자연적으로 발생할 수 있는 색도들에만 국한된다. 이는 풀컬러 디스플레이 또는 소정의 색도가 EL 이미터의 색도 궤적에 놓일 수 없는 조절가능한 색도 램프들에 충분하지 않다. 따라서, 이미터들이 노화함에 따라 전류밀도로 전계발광 이미터들의 노화와 이들 이미터들의 색도 변이에 대한 더 완벽하게 보상하는 접근방식이 필요하다.
본 발명의 일태양에 따르면,
a) 전류를 수신하고 전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하는 EL 이미터를 제공하는 단계와,
b) 전류를 EL 이미터에 제공하기 위해 EL 이미터에 전기연결된 구동회로를 제공하는 단계와,
c) EL 이미터의 노화를 측정하는 단계와,
d) 측정된 노화를 기초로 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도를 선택하는 단계와,
e) EL 이미터에 대한 지정된 휘도 및 지정된 색도를 수신하는 단계와,
f) 지정된 휘도, 지정된 색도, 및 블랙 휘도 및 색도, 제 1 휘도 및 색도, 및 제 2 휘도 및 색도를 이용해 선택된 방출시간의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 계산하는 단계와,
g) 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력이 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 휘도 및 출력 색도를 갖게 함으로써 EL 이미터의 노화가 보상되도록 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도를 선택된 방출시간의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트 동안 EL 이미터에 각각 제공하게 하기 위해 구동회로에 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 제공하는 단계를 포함하고,
i) 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도에서, 방출된 광은 각각의 블랙 휘도, 제 1 휘도 및 제 2 휘도와 각각의 블랙 색도, 제 1 색도 및 제 2 색도를 갖고;
ii) 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 휘도는 다른 2개 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 색도는 다른 2개의 색도와 색도적으로 구별되며;
iii) 블랙 휘도는 선택된 가시성 임계치 미만이며, 제 1 및 제 2 휘도는 선택된 가시성 임계치 이상이고,
블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트의 합은 100% 이하인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면,
a) 전류를 수신하고 전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하는 EL 이미터를 제공하는 단계와,
b) 전류를 EL 이미터에 제공하기 위해 EL 이미터에 전기연결된 구동회로를 제공하는 단계와,
c) EL 이미터의 노화를 측정하는 단계와,
d) 측정된 노화를 기초로 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도를 선택하는 단계와,
e) EL 이미터에 대한 지정된 휘도 및 지정된 색도를 수신하는 단계와,
f) 지정된 휘도, 지정된 색도, 및 블랙 휘도 및 색도, 제 1 휘도 및 색도, 제 2 휘도 및 색도, 및 제 3 휘도 및 색도를 이용해 선택된 방출시간의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트를 계산하는 단계와,
g) 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력이 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 휘도 및 출력 색도를 갖게 함으로써 EL 이미터의 노화가 보상되도록 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도 및 제 3 전류밀도를 선택된 방출시간의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트 동안 EL 이미터에 각각 제공하게 하기 위해 구동회로에 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트를 제공하는 단계를 포함하고,
i) 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도에서, 방출된 광은 각각의 블랙 휘도, 제 1 휘도, 제 2 휘도, 및 제 3 휘도와 각각의 블랙 색도, 제 1 색도, 제 2 색도, 및 제 3 색도를 갖고;
ii) 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도의 각 휘도는 다른 3개 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도의 각 색도는 다른 3개의 색도와 색도적으로 구별되며;
iii) 블랙 휘도는 선택된 가시성 임계치 미만이며, 제 1 휘도, 제 2 휘도, 및 제 3 휘도는 선택된 가시성 임계치 이상이고,
블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트 및 제 3 퍼센트의 합은 100% 이하인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면,
a) 디바이스 측면을 갖는 디바이스 기판을 제공하는 단계와,
b) 전류를 수신하고 전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하며, 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 배치되는 EL 이미터를 제공하는 단계와,
c) 디바이스 기판과 다르며 별개인 칩렛 기판을 갖는 집적회로 칩렛을 제공하는 단계와,
d) EL 이미터의 노화를 측정하는 단계와,
e) 측정된 노화를 기초로 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도 및 제 2 전류밀도를 선택하는 단계와,
f) EL 이미터에 대한 지정된 휘도 및 지정된 색도를 수신하는 단계와,
g) 지정된 휘도, 지정된 색도, 및 블랙 휘도 및 색도, 제 1 휘도 및 색도, 및 제 2 휘도 및 색도를 이용해 선택된 방출시간의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 계산하는 단계와,
h) 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력이 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 휘도 및 출력 색도를 갖게 함으로써 EL 이미터의 노화가 보상되도록 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도를 선택된 방출시간의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트 동안 EL 이미터에 각각 제공하게 하기 위해 구동회로에 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 제공하는 단계를 포함하고,
i) 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도에서, 방출된 광은 각각의 블랙 휘도, 제 1 휘도, 및 제 2 휘도와 각각의 블랙 색도, 제 1 색도, 및 제 2 색도를 갖고;
ii) 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 휘도는 다른 2개 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 색도는 다른 2개의 색도와 색도적으로 구별되며;
iii) 블랙 휘도는 선택된 가시성 임계치 미만이며, 제 1 휘도, 및 제 2 휘도는 선택된 가시성 임계치 이상이고,
칩렛은 전류를 EL 이미터에 제공하기 위해 EL 이미터에 전기연결된 구동회로를 포함하고, 칩렛은 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 위치되어 부착되며,
블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트의 합은 100% 이하인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법이 제공된다.
본 발명의 이점은 발광소자 사용 또는 동작 시간의 연속 측정을 누적하기 위해 확장된 회로나 복잡한 회로를 필요로 하지 않고도 디바이스내 유기재료의 노화를 보상하는 EL 디바이스이다. 또 다른 이점은 단색의 EL 이미터만을 갖는 EL 디바이스에 노화보상을 제공할 수 있다는 것이다. 중요한 특징은 이제까지 바람직하지 못한 것으로 여겼던 전류밀도로 색도에서의 변화를 긍정적으로 이용한다는 것이다. 이는 특정 EL 이미터의 색도 궤적에 벗어난 색의 재현을 이점적으로 가능하게 한다.
다른 이점은 간단한 전압 측정회로를 이용할 수 있다는 것이다. 다양한 실시예들의 다른 이점은 전압으로 모두 측정함으로써 이들 실시예들이 전류를 측정하는 방법보다 변화에 더 민감하다는 것이다. 몇몇 실시예들의 다른 이점은 단일 셀렉트 라인이 데이터 입력 및 데이터 리드아웃을 가능하게 하는데 이용될 수 있다는 것이다. 몇몇 실시예들의 다른 이점은 EL 노화의 특징 및 보상이 특정 소자에 고유하고 개방회로 또는 단락회로인 다른 소자들에 영향을 받지 않는다는 것이다. .
도 1a는 노화 전후의 EL 이미터의 특징들을 나타낸 예시적인 색도 도표이다.
도 1b는 노화 전후의 EL 이미터의 특징들을 나타낸 예시적인 휘도 도표이다.
도 2a는 하나의 EL 이미터의 원색을 도시한 예시적인 색도 도표이다.
도 2b는 하나의 EL 이미터의 원색을 도시한 예시적인 휘도 도표이다.
도 3a는 다양한 실시예들에 따른 구동 파형 도표이다.
도 3b는 다양한 실시예들에 따른 구동 파형 도표이다.
도 4는 EL 이미터의 노화를 보상하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따라 기판 및 칩렛을 포함한 EL 디바이스의 측면도이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 구동회로의 개략도이다.
도 7은 EL 디스플레이의 개략도이다.
도 8은 EL 서브픽셀 및 관련된 회로도의 개략도이다.
도 9는 아날로그-디지털 변환회로의 개략도이다.
도 10은 EL 이미터의 노화를 측정하는 방법의 흐름도이다.
도 11은 EL 램프의 개략도이다.
도 1a는 노화 전후 EL 이미터(50)(도 8)의 특징을 도시한 예시적인 CIE 1931 x-y 색도 도표를 나타낸 것이다. EL 이미터(50)는 EL 디스플레이(10) 또는 EL 램프와 같은 EL 디바이스에 구현될 수 있다. EL 이미터(50)는 전류를 수신하고 전류밀도(J)와 EL 이미터(50)의 노화에 모두 해당하는 휘도(Y로 표시됨) 및 색도(x,y)를 갖는 광을 방출한다. 곡선(100)은 전류밀도가 제 1 노화레벨, 가령 새로운 또는 T100(기준 효율의 100%)에서 변함에 따른 EL 이미터(50)의 색도를 나타낸다. 노화곡선(110)은 제 2 노화레벨, 가령 새로운 또는 T50(기준 효율의 50%)에서 변함에 따른 EL 이미터(50)의 색도를 나타낸다. 이 예에서, EL 이미터(50)은 시간이 지남에 따라 더 황색이 된다(x 및 y가 모두 증가되었다). EL 이미터(50)는 바람직하게는 황색 또는 백색과 같은 광대역 이미터이다.
각 곡선에 3개의 다른 전류밀도들이 일반적인 RGB 컬러 색영역과 유사한 색영역을 형성하는데 이용될 수 있다. 색영역(101)은 곡선(100)으로부터 3개의 전류밀도를 이용하고 노화된 색영역(111)은 곡선(110)으로부터 3개의 전류밀도를 이용한다. 이들 2개의 색영역의 공통된 중첩은 중첩 색영역(121)이다. 중첩 색영역(121)내에 임의의 색도(chromaticity)가 노화 전(색영역 101) 또는 노화 후(노화된 색영역(111)에 EL 이미터(50)에 의해 (약간의 휘도로) 재생될 수 있다.
도 1b는 노화 전후 전류밀도의 함수로서 EL 이미터(50)의 휘도를 나타낸 예시적인 도표이다. 곡선(130)은 노화 전 휘도를 나타내고 노화곡선(131)은 노화 후 휘도를 나타낸다. 색영역(101 및 111)은 3원색들의 휘도가 서로 매우 달라질 수 있다는 점에서 종래 RGB래 색영역과 다를 수 있다. 이런 상황에서, 공통 색영역에서 재현될 수 있는 휘도는 색영역(101) 및 색영역(111)이 중첩되는 휘도이다. 색영역(101)의 휘도 범위와 색영역(111)의 휘도 범위가 세로좌표에 나타나 있다. 색영역의 휘도 범위는 (모든 3원색들을 가능한 한 약간 밝게 바람직하게는 총 0.1 nit 이하로 또는 더 바람직하게는 0.05 nits 이하로 재현하도록 설정함으로써 임의의 색영역에서 항상 재현될 수 있는) 검은색 레벨을 포함하지 않은 색영역에서 재현될 수 있는 가장 큰 컬러와 가장 낮은 컬러의 휘도 간의 범위이다. 중첩 색영역(121)의 휘도 범위는 색영역(101) 및 색영역(111)의 휘도 범위들 간에 중첩으로 나타나 있다. 휘도 및 색도 모두에 있어 중첩 색영역(121)내 컬러들은 노화 전후에 재현될 수 있다. 주어진 노화에서 전류밀도가 변함에 따라 EL 이미터(50)가 휘도 및 색도 변화를 더 많이 겪을수록 색영역(121)이 더 많이 중첩될 수 있다.
도 2a는 색도(x,y) 도표이고, 도 2b는 색영역(101)의 원색들을 형성하는 곡선(100 및 130) 상의 특정 지점들을 도시한 전류밀도 대 휘도 좌표를 도시한 것이다. 곡선(100,130)상의 휘도 증가 방향이 화살표로 도시되어 있다. 점들은 선택된 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 및 제 3 전류밀도(139)에 대해 도시되어 있다. 전류밀도는 아래에 후술되는 바와 같이 EL 이미터(50)의 측정된 노화를 기초로 선택된다. EL 이미터(50)가 블랙 전류밀도(136)를 가진 전류로 구동되면, 방출된 광은 검은색 색도(102)와 검은색 휘도(132)의 색도를 갖는다. "색도"는 여기서 함께 고려되는 색도 좌표(x 및 y)를 말한다. 제 1 전류밀도(137)에서, 방출된 광은 제 1 색도(103) 및 제 1 휘도(133)이다. 제 2 전류밀도(138)에서, 방출된 광은 제 2 색도(104) 및 제 2 휘도(134)이다. 제 3 전류밀도(139)에서, 방출된 광은 제 3 색도(105) 및 제 3 휘도(135)이다. 이 예에서, 검은점은 Y=0 및 (x,y)=(0,0)에서 나타나 있으나, 필요하지는 않다. 몇몇 디스플레이 시스템에서 검은 레벨은 0보다 큰, 가령 0.05 nits 휘도를 가지며 따라서 또한 0이 아닌 색도를 갖는다.
몇몇 실시예에서, 블랙밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도만이 이용된다. 가령, 선(108)은 제 1 전류밀도(137) 및 제 2 전류밀도(138)를 이용해 재현될 수 있는 색도 공간의 점들을 나타낸다. 선 더하기 블랙 색도(102)(블랙 전류밀도(136))는 좁고 제한된 색도이기는 하지만 3개의 전류밀도를 이용해 재현될 수 있는 (블랙 색도(102)에 점선으로 표시된) 색영역을 정의한다. 다른 실시예에서, 블랙, 제 1, 제 2, 및 제 3 전류밀도가 사용되고 전체 색영역(101)이 재현될 수 있다.
이하에서 "원색"이라는 용어는 특정 전류밀도(가령, 136)에서 재현된 휘도(가령, 132) 및 색도(가령, 102)를 말한다. 예컨대, "제 1 원색"은 제 1 전류밀도(137)의 전류로 구동될 경우 EL 이미터(50)에 의해 재현되는 제 1 휘도(133) 및 제 1 색도(103)를 말한다. 블랙 전류밀도(136)에서 디스플레이의 검은 점을 "검은 원색"이라 한다. 이는 해당기술분야에서 "원색"의 종래 의미와 일치하나, 다른 원색들로서 다른 EL 이미터들만을 이용하기보다는 다른 원색들로서 같은 EL 이미터(50)의 여러 전류밀도를 이용하게 허용하도록 정의가 확장된다. "원색의 휘도"와 같은 표현들은 블랙, 제 1, 제 2, 및 몇몇 실시예에서 제 3 원색의 각각의 휘도, 즉, 블랙, 제 1, 제 2, 및 선택적으로 제 3 전류밀도에서 EL 이미터(50)에 의해 재현된 각각의 휘도를 말한다.
각 원색은 휘도 또는 색도 중 어느 하나에 있어 다른 원색들과 다르다. 즉, 어떠한 2개의 원색들도 정확히 같은 휘도와 색도를 재현하지 못한다. 이는 컬러 색영역을 제공한다. 몇몇 원색들은 휘도는 다르지만 같은 색도를 가질 수 있고, 어떤 원색들은 색도가 다르지만 같은 휘도를 가질 수 있으며, 어떤 원색들은 휘도와 색도가 다르다. 구체적으로, 각각의 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 및 제 3 전류밀도(139)의 각 휘도(132,133,134,135)는 다른 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 및 제 3 전류밀도(139)의 각 색도(102,103,104,105)는 다른 색도와 색도적으로 구별된다. 블랙, 제 1, 및 제 2 전류밀도만을 갖는 실시예에서, 3개 색도들 각각은 다른 2개와 색도적으로 구별되거나 3개 휘도들 각각은 다른 2개와 구별된다. 블랙, 제 1, 제 2, 및 제 3 전류밀도를 갖는 실시예에서, 4개 색도들 각각은 다른 3개 휘도들과 색도적으로 구별되거나 4개 휘도들 각각은 다른 3개와 색도적으로 구별된다.
"다른" 및 "색도적으로 구별되는" 원색은 이들이 시각적으로 구분되는 원색, 가령, 적어도 1 변화감지역(just-noticeable-difference, JND)으로 떨어진 원색이다. 예컨대, 원색들이 1976 CIELAB L* 스케일로 좌표 표시될 있고, 적어도 1 ΔE*로 분리된 임의의 2개의 원색들은 색도적으로 구별된다. 식별 색도들도 또한 Δ(u',v')≥0.004478(레이몬드 엘. 리(Raymond L. Lee)의 "Mie Theory, Airy Theory, and the Natural Rainbow," Appl. Opt. 37(9), 1506-1519 (1998) 중 1512 페이지에 인용된 MacAdam JND, 상기 교시는 본 명세서에 참조로 합체되어 있음)을 갖는 이들 점들로 1976 u'v' 도표상에 측정될 수 있고, 여기서, Δ(u',v')는 CIE 1976 u'v' 도표상의 2개 점들 간의 유클리드 거리이다. 2개 컬러들 또는 원색들이 색도적으로 구별되는지 여부를 결정하는 다른 방법들도 색채학 분야에 잘 알려져 있다.
블랙 휘도(132)는 선택된 가시성(129) 임계치 미만이며, 제 1 휘도(133), 제 2 휘도(134) 및 제 3 휘도(135)는 선택된 가시성(129) 임계치 이상이다. 가시성(129)의 임계치는 인간 시각 시스템의 한계를 기초로 선택된다. 가령, 가시성(129) 임계치가 0.06 nits 또는 0.5 nits일 수 있다. 가시성(129) 임계치는 디스플레이 피크 휘도, 디스플레이 동역학 범위, 디스플레이 특징(가령, 주변 콘트라스트비 및 표면처리)를 기초로 선택될 수 있다. 블랙 휘도(132)는 가시성(129) 임계치 미만이므로 본 명세서에 기술된 색영역의 수학적 처리는 종래 RGB 색영역으 수학적 처리와 일치한다. 표준 원색 매트릭스 또는 포스포 매트릭스(phosphor matrix)("pmat") 이용시, 0의 강도는 사용자가 인식하는 어떠한 휘도 또는 색도에 더해지지 않는다. 다양한 실시예에서, 0의 강도는 블랙 전류밀도(136)에 해당할 수 있다. 블랙 휘도(132)는 가시성 임계치(129) 미만이므로, 블랙 휘도(132) 및 블랙 색도(102)가 사용자가 인식하는 인식가능한 밝기 또는 색에 전혀 더해지지 않으므로, 0의 강도는 예상한 대로 행동한다. 가시성 임계치(129) 아래 블랙 휘도(132)를 제공하기 위해, 블랙 전류밀도(136)는 선택된 임계전류밀도(미도시), 가령 0.02 mA/cm2 미만일 수 있다.
색영역(101)을 이용해 컬러를 만들기 위해, EL 이미터(50)에 대한 지정 휘도 및 지정 색도가 수신된다. 방출시간(308)(도 3a), 가령 16⅔ms(1/60s)와 같은 프레임 시간이 선택된다. 선택된 방출시간(308)의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 몇몇 실시예에서 제 3 퍼센트는 지정 휘도, 지정 색도, 및 블랙 휘도, 제 1 휘도, 제 2 휘도, 및 몇몇 실시예에서 제 3 휘도를 이용해 계산된다. 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 선택적으로 3 퍼센트의 합은 100% 이하이다. 계산된 퍼센트는 각각의 원색의 강도[0,1]이다. 하나의 EL 이미터(50)만이 사용되기 때문에 강도들은 1 이하까지 (100% 이하까지 퍼센트) 합산되며, 따라서 시분할 멀티플렉싱이 이용된다. 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센 만을 갖는 몇몇 실시예에서, 블랙 퍼센트, 제 1 및 제 2 퍼센트는 100%까지 합산될 수 있다. 또한 제 3 원색을 이용한 몇몇 실시예에서, 블랙 퍼센트, 제 1, 제 2 및 제 3 퍼센트는 100%까지 합산될 수 있다.
블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 몇몇 실시예에서 제 3 퍼센트는 구동회로(700)에 제공되어(도 6,8,11) 상기 구동회로가 선택된 방출시간(308)의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 선택적으로 제 3 퍼센트 각각 동안 EL 이미터(50)에 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 선택적으로 제 3 전류밀도를 제공하게 하여, 상기 선택된 방출시간(308) 동안 EL 이미터(50)의 통합 광출력은 지정된 휘도 및 지정된 색도와 각각 색도적으로 각각 구별되지 않는, 즉, JND가 1미만인 출력 휘도 및 출력 색도를 갖는다. 상술한 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 다른 것 말고 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도만이 구동회로(700)에 제공된다. 다른 실시예에서, 다른 것 말고 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도만이 구동회로(700)에 제공된다.
원색의 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 제 3 전류밀도(139)만이 (후술된) EL 이미터(50)의 측정된 노화를 기초로 선택되고나서, 원색의 해당 휘도 및 색도들은 지정된 휘도 및 색도를 재현하는데 사용되는 원색의 퍼센트를 계산하는데 이용된다. 제 3 전류밀도(139)를 이용하지 않는 실시예에서, 3원색 시스템을 만들기 위해 가상의 제 3 원색이 이용된다. 가상의 제 3 원색은 제 1 색도(130)와 제 2 색도(104) 사이에서 양 방향으로 무한으로 뻗어 있는 라인에 놓이지 않는 색도를 갖게 선택될 수 있다. 가상의 제 3 원색의 휘도는 임으로 선택될 수 있다. 가령, 점(125)의 색도와 제 3 휘도(135)는 가상의 제 3 원색으로 선택될 수 있다.
원색 매트릭스("pmat")는 제 1, 제 2 , 제 3 휘도 및 색도를 이용해 형성된다. 원색의 휘도 및 색도는 수학식 1에서와 같이 (가령, CIE 15:2004, 3rd. ed., ISBN 3-901-906-33-9, pg. 15, Eq. 7.3의 역(逆)을 이용해) 원색의 XYZ 3자극값으로 변환된다:
Figure 112013054175583-pct00001
여기서, 제 1, 제 2, 또는 제 3 원색에 대해 각각 p = 1, 2, 또는 3이다. 제 3 전류밀도(139)가 이용되지 않는 경우, 가상의 제 3 원색은 x3, y3, Y3에 이용된다. 3원색의 XYZ 3자극값은 그런 후 수학식 2에 따라 pmat으로 변환된다:
Figure 112013054175583-pct00002
종래 RGB 색영역 시스템과 달리, 이 pmat는 백색점과 정규화가 전혀 없다. (1,0,0), (0,1,0), 또는 (0, 0, 1)의 강도에 의해 재현된 3자극값들은 휘도의 증감된 형태가 아니라 단순히 원색의 휘도 및 색도에 해당하는 3자극값들이다. 종래 pmat는 더블유.티. 하트만(W. T. Hartmann) 및 티.이. 마덴(T.E. Madden)의 "Prediction of display colorimetry from digital video signals", J. Imaging Tech, 13, 103-108, 1987에 기술되어 있으며, 상기 교시는 본 명세서에 참조로 합체되어 있다.
그런 후 지정된 3자극값들은 Xd, Yd, Zd를 만들기 위해 상기 수학식 1을 이용해 지정된 휘도 및 색도로부터 계산된다. 그리고 나서 3원색에 대한 강도는 수학식 3을 이용해 계산된다:
Figure 112013054175583-pct00003
종래 시스템에서와 같이, 범위[0,1] 밖의 임의의 강도(IP)는 재현될 수 없다. 제 3 전류밀도(139)가 없는 실시예에서, I3의 임의의 실제로 0이 아닌 값(가령, [-0.01, 0.01] 밖의 값)은 가상의 제 3 원색이 이용되고 있기 때문에 재현불가능한 색을 나타낸다.
I1, I2, 및 I3는 각각 구동회로(700)에 제공되는 제 1, 제 2, 및 제 3 퍼센트이다. EL 이미터(50)는 각각의 IP에 의해 특정된 방출시간(tf)(308)의 퍼센트에 대해 제 1, 제 2 및 선택적으로 제 3 전류밀도로 광을 방출하도록 구동된다. ΣIP는 1(100%)이 될 필요가 없다; 1 미만이면, 블랙 전류밀도가 수학식 4에 따라 계산되는 방출시간(308)의 나머지(tr) 동안 또는 tr 미만의 시간 동안 제공될 수 있다:
Figure 112013054175583-pct00004
이런 식으로, EL 이미터(50)의 측정된 노화를 기초로 선택된 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 선택적으로 제 3 전류밀도(139)를 이용해 지정된 색이 재현된다. 따라서, 지정된 컬러는 다르게 선택된 원색들을 이용해 EL 이미터(50)의 다양한 노화 레벨들로 재현될 수 있다. 이는 EL 이미터(50)의 노화를 보상하게 한다. 원색들은 EL 이미터(50)의 측정된 노화를 선택된 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 제 3 전류밀도(139)에 맵핑하는 룩업테이블을 이용해 선택될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 방출시간(308)의 해당 퍼센트에 대해 원색의 전류밀도를 EL 이미터(50)에 제공하기 위해 다양한 구동 파형들이 이용될 수 있다. 가로좌표는 주어진 방출주기[0, tf]에 대한 시간을 나타내고, 세로좌표는 가령 mA/cm2 단위의 전류밀도를 나타낸다.
실선 파형(310)은 3원색 더하기 검은색을 이용핸 구동파형이다. 방출시간(308)의 초기에, 제 1 전류밀도(137)가 제공된다. 시간(301)에서, 제 2 전류밀도(138)가 제공된다. 시간(302)에서, 제 3 전류밀도(139)가 제공된다. 시간(303)에서, 블랙 전류밀도(136)가 제공된다. 여기서 ΣIP<1이고, 특히 ΣIP는 (시간(303)이 방출시간(308)의 퍼센트로 표현될 경우) 시간(303)과 같다.
점선 파형(320)은 전류밀도들 간에 램프들이 있는 것을 제외하고는 파형(310)과 같은 구동파형이다. 파형(320)에 대한 IP 값들은 EL 이미터(50)에 제공되는 전류밀도가 실질적으로 해당 선택된 전류밀도에 대해 안정된(가령 ±5% 이내) 시간들이다. 예컨대, 파형(320)에 대한 I2는 시간(305) 빼기 시간(304)과 같다. 그러나, 파형(310)에 대한 I2는 시간(302) 빼기 시간(301)과 같다. 여기서, 블랙 전류밀도(136)는 방출시간 중 일부가 가령 시간(305)에서 시간(306)까지 램프에 의해 차지되기 때문에 수학식 4의 tr미만 시간 동안 제공된다. 특히, 블랙, 제 1, 및 제 2 전류밀도의 합은 100% 미만이며, 구동회로(700)는 연속 전류밀도들 간에 전류 램프를 EL 이미터(50)에 제공한다. 램프는 1차, 2차, 로그, 지수, 사인형 또는 기타 형태일 수 있다. 램프의 실제 전류는 이상적인 값으로부터 ±10% 변할 수 있다. 사인형 램프는 사인곡선, 가령 전류밀도 레벨들 간에 맞게 스케일된 [-π/2, π/2]에서 θ에 대한 sin(θ)의 섹션들이다. 가령, 시간(302)(t302)에 중심을 둔 시간(305)(t305)에서 시간(306)(t306)까지 제 2 전류밀도(138)(J2)에서 제 3 전류밀도(139)(J3)까지 사인형 램프의 전류밀도(J(t))는 수학식 5를 이용해 계산될 수 있다:
Figure 112013054175583-pct00005
램프, 특히 사인형 램프는 전류밀도가 변함에 따른 유도성 역전압(inductive kick)을 줄이며 전류밀도들 간에 완만한 변화를 제공한다. 일실시예에서, 램프의 직접적인 제어가 전혀 제공되지 않는다. 한 전류밀도와 또 다른 전류밀도 사이에는, 정전용량 부하가 일정한 인가전압 하에서 충전됨에 따라 지수함수적 램프를 포함한 과도기가 있다. 또 다른 실시예에서, 과도기는 정전용량 부하가 일정한 인가전압 하에서 충전됨에 따라 선형 램프를 포함한다.
도 3b는 다른 파형(330)을 도시한 것이다. 파형(310 및 320)은 시간의 각 연속주기 동안 각각의 블랙(136), 제 1(137), 제 2(138) 및 제 3 전류밀도(139)(또는 제 3 전류밀도(139)가 사용되지 않는 실시예에서는 블랙, 제 1 및 제 2 전류밀도)를 제공한다. 그러나, 파형(330)은 각 전류밀도의 시간주기(Ip)를 다수의 세그먼트들, 가령 2개 세그먼트로 나눈다. 총 시간(Ip)은 파형(310)과 같으나(시간의 합은 여전히 시간(303)이다), 각각은 반으로 나누어지고, 절반들은 시간적으로 떨어져 있다. 이는 시청자의 눈이 디스플레이 위로 움직임에 따라 동적 의사윤곽(false contouring) 발생을 줄일 수 있고 명멸을 줄일 수 있다. 이 경우, 블랙, 제 1, 제 2 및 선택적으로 제 3 전류밀도 각각이 방출시간(308)에서 다수의 각각의 별개의 시간 세그먼트들에 대해 제공된다.
다른 블랙, 제 1, 제 2 및 선택적으로 제 3 전류밀도가 측정된 노화를 기초로 선택된다. 이렇게 하기 위한 한가지 방식은 대량생산 전에 EL 이미터(50)를 특징화하는 것이다. 다양한 노화 및 전류밀도에서 W 이미터의 휘도 및 색도의 측정을 기초로, 적절한 원색들이 각 노화에 대해 선택될 수 있다. 그러나, 일반적으로 전류밀도 및 강도의 해상도에 대해 제한(즉, 드라이버 비트 깊이)이 주어지면, EL 이미터(50)의 2개의 다른 노화들에서 소정의 컬러(가령 도 2a의 점(125))에 대해 동일한 휘도 및 색도를 항상 재현할 수 있는 것은 아니다. 상술한 바와 같이, 선택된 방출시간(308) 동안 EL 이미터(50)의 통합 광출력은 비록 동일하지 않으나 각각 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별되지 않는 출력 휘도와 출력 색도를 갖는 것으로도 충분하다. 예에서, 점(125)은 Ip=[0.5, 0.4, 0.75]를 필요로 한다. 2비트 시스템에서, 0.4는 이용가능한 강도가 아니다; 0, 0.25, 0.5, 0.75 및 1.0 만이 이용가능하다. 그러나, Ip=[0.5, 0.4, 0.75] 및 Ip'=[0.5, 0.5, 0.75](0.4가 재현가능한 강도 0.5로 강제됨)에 해당하는 3자극값들 간의 차가 1 JND 미만이면, 재현(Ip')은 소정의 재현(Ip)과 색도적으로 구별불가능하므로 EL 디바이스의 사용자에 만족스러울만 한다. 강도와 전류밀도의 비트 깊이는 각 노화에 대해 적절한 원색을 선택하도록 다양한 전류밀도 및 노화에서 EL 이미터(50)의 휘도 및 색도에 따라 고려되어야 한다. 더욱이, 측정된 노화뿐만 아니라 지정된 휘도 및 색도를 기초로 다른 원색들이 선택될 수 있다. 이는 증가된 색영역을 제공할 수 있으나 더 많은 계산 또는 저장을 필요로 한다. 가령, 1-D 룩업테이블 대신 2-D 룩업테이블이 이용될 수 있다.
다양한 실시예에서, EL 이미터(50)의 측정 노화를 기초로 컴퓨터 프로그램에 의해 다른 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138) 및 제 3 전류밀도(139)가 선택될 수 있다. 그 후 상술한 바와 같이 소정의 컬러를 만들도록 EL 이미터를 구동하기 위해 EL 이미터(50)의 휘도 및 색도가 원색 매트릭스(pmat)를 발생하는데 이용될 수 있다. 하기의 논의는 다른 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138) 및 제 3 전류밀도(139)의 경우에 대한 것으로 블랙 전류밀도(136)는 0으로, 블랙 휘도는 0으로 추정되며, 따라서 블랙 색도는 무관하다. 블랙 휘도가 0이 아닐 경우 또는 제 3 전류밀도(139)가 사용되지 않을 경우 적절한 변형으로 동일한 단계들이 이용될 수 있다.
프로그램은 임의의 노화 개수에서 EL 이미터(50)의 전류밀도 스윕을 따라 측정된 임의의 지점 개수들의 휘도(Ys)와 색도(xs,ys)를 입력으로서 취한다. 각 노화에 대한 3개(또는 제 3 전류밀도(139)를 포함할 경우 4개) 전류밀도들의 모든 가능한 조합들을 모조리 테스트해 다른 노화들 간에 가장 큰 휘도 범위 중첩을 제공하는 pmat를 선택한다. 가장 큰 중첩으로 전반적으로 노화에 걸쳐 이용가능한 색영역이 가장 폭넓어진다.
EL 이미터(50)에 전류밀도가 제공될 수 있는 해상도에 의해 프로그램에 입력되는 전류밀도 개수가 결정된다. 가령, 2비트 전류 공급은 4개 전류밀도를 발생할 수 있다. 노화가 측정될 수 있는 해상도 및 재현 전에 노화를 특징짓기 가능한 시간 및 돈에 의해 노화 개수가 결정된다. 프로그램은 또한 각 pmat를 테스트하기 위해 RGB 강도(Ints) 세트를 취한다. Ints의 행 개수는 강도의 해상도, 즉, 어떻게 정밀하게 방출시간(308)이 서브분할될 수 있는지에 의해 결정된다. Ints는 바람직하게는 디스플레이의 색영역을 커버하는 강도 또는 디스플레이에 포함된 대표적인 컬러들을 나타내는 강도를 포함한다.
프로그램은 모든 가능한 노화들에 대해 모든 가능한 pmat를 만든다. 즉, 주어진 노화에서 측정된 전류밀도(d)의 각 세트에 대해,
Figure 112013054175583-pct00006
pmat가 만들어진다(각각에 대해 d개의 가능한 전류밀도들 중 3개가 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138) 및 제 3 전류밀도(139)이도록 선택된다). 그런 후 프로그램은 다른 노화들에 대한 이들 pmats의 모든 가능한 조합들의 리스트를 만든다. 각 조합에서, 각 노화에 대해, 노화에 대한
Figure 112013054175583-pct00007
pmat 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 가령, 5개의 전류밀도와 3개의 노화가 있다고 가정하자. 각 노화에 대해,
Figure 112013054175583-pct00008
=10의 가능한 pmat들이 있다. 노화(A,B,C)를 표시한다; 그런 후 노화(A)에 대한 pmat는 p A ,1-p A ,10이고 마찬가지로, 노화(B)에 대해서는 p B ,1-p B ,10이며, 노화(C)에 대해서는 p C ,1-p C ,10이다. 그리고 나서, 제 1 조합은 p B ,1 및 p C , 1와 함께 p A ,1이다. 제 2 조합은 p A ,1, p B ,1 및 p C ,2이며 마지막 조합 p A ,10, p B ,10 및 p C ,10까지도 이와 마찬가지이다. 따라서, 이 예에 대해 103=1,000pmat 또는 각 노화에 대해 측정된 d 전류밀도에 대해 일반적으로
Figure 112013054175583-pct00009
pmat가 있으며, a는 특징된 노화이다. 각 p a ,n은 상술한 바와 같이 3개 전류밀도들에 대한 3자극 값들을 이용해 계산된 3×3(3행 3열) 매트릭스인 것을 상기하라.
그 후 프로그램은 각 조합에 대해 노화에 대한 상기 조합에 포함된 pmat를 이용해 각 노화시 제공된 Ints의 3자극과 색도를 계산한다. 상기 예를 계속하면, Ints가 n×3 매트릭스이면, 조합 p A ,1, p B ,1 및 p C ,1에 대해, 각 3자극 값 어레이 Tri a, a∈{A,B,C}가 아래와 같이 계산되고:
Tri a = (p a ,1×Ints T)T
그자체로 n×3이다. CIE u'v' 좌표 uv a(n×2)가 3자극값으로부터 계산된다.
uv a 매트릭스 중 하나의 각 쌍(u',v')은 소정의 휘도에서 노화(a)까지 노화되는 EL 이미터(50)에 의해 재현될 수 있는 색도 좌표쌍이다. 다양한 실시예에서, 제 1(137), 제 2(138), 및 제 3(139) 전류밀도가 선택되어, 계산된 제 1, 제 2 및 제 3 퍼센트(I1,I2,I3) 각각에 대해, 선택된 방출시간 동안 EL 이미터(50)의 통합된 광출력은 지정 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 색도를 갖게 될 것이다. 따라서, 프로그램은 재현가능한 색도들의 공간(uv a)을 서로 색도적으로 구별불가능한 색도 그룹으로 나눈다. 프로그램은 소정의 휘도 범위에서 지정 색도를 만들 수 있는 pmat(p g,k )의 지수 g,k를 결정한다.
이렇게 하기 위해, 프로그램은 고려되는 조합들에 대해 모든 uv a의 모든 u' 및 모든 v' 값들의 평균 ±1 표준편차를 잇는 u'v' 공간내 직사각형 영역을 계산한다. 이는 해당 pmat의 특정 조합에 대한 모든 특징 노화들에서 재현될 수 있는 u'v' 값들에 대한 개략적인 범위를 찾기 위한 것이다. 즉, uv a 값들은 계산 범위에 있을 가능성이 있다. 그러면 프로그램은 10×10 균일하게 이격된 점들(총 100개의 점들)과 함께 범위를 잇는다. 각 점 주위에서, 프로그램은 1 JND 영역 크기, 가령 0.004478/2 반경의 원을 그린다(0.004478이라기보다 0.004478/2이므로, 원에 있는 임의의 두 점들은 1 JND 이상 떨어지지 않을 것이다). 그리고 나서 프로그램은 uv a 에서 어떤 점들이 각 영역 내에 있는지, 즉, 각 격자점의 1 JND내에 있는지 결정한다. 주어진 영역내 임의의 두 점들은 색도적으로 서로 구별할 수 없다. 프로그램은 그런 후 각 노화에 대해 각 영역내 점들의 개수를 카운트한다. 이 계산은 또한 적절한 변형으로 CIELAB 공간에서 수행될 수 있다. 각 1 JND 영역은 반경 0.5의 구일 수 있다.
비록 필요하지는 않으나, 사용될 색도 범위는 EL 이미터(50) 노화로서 가능한 한 넓은 휘도 범위가 이용될 수 있도록 선택되는 것이 바람직하다. 상기 계산된 노화들 모두가 반드시 모든 노화들르로부터 점들을 포함할 필요는 없으므로, 프로그램은 소정의 색도로서 모든 노화들의 몇몇 지점들을 포함하는 가장 큰 휘도 중첩을 갖는 영역을 선택할 수 있다. 바람직한 조합은 휘도 중첩, 영역내 특정 지점, 및 영역내 지점들의 분포를 기초로 영역내 다소 중첩이 있는 상기 조합으로부터 선택될 수 있다. 지정 색도가 특정된 실시예들에 대해, 지정 색도를 포함한 영역내 소정 휘도범위를 제공하는 조합이 선택된다. 다양한 실시예에서, pmat의 모든 가능한 조합들보다 더 적게 테스트될 수 있다. 조합 공간에 분포된 선택된 지점들이 테스트될 수 있고 그런 후 초기에 테스트된 조합들로부터의 결과를 기초로 다른 테스트 조합이 선택될 수 있다.
대표적인 OLED 이미터의 측정 데이터로부터 상술한 바와 같은 프로그램을 이용해 선택된 원색들을 계산하였다. 색영역(101) 및 노화 색영역(111) 모두 1 JND 영역내에 점들을 포함하였다. 이 예는 3비트 강도 및 대략적으로 4비트 전류밀도로 계산되었다. 이 예에 대한 중첩의 휘도 범위는 대략 470 nit에서 10800 nit이며, 1 JND 영역의 중심은 대략 7700K 주광(daylight)(D77)이다. 색영역(101)에 대한 pmat는 (스케일링 없음; nit 단위의 휘도):
2632.821 7975.49 10603.02
2751 8205 10844
3501.838 11142.19 15064.76
노화된 색영역(111)에 대한 pmat는 다음과 같다:
2.981029 186.6849 13885.32
3.28 195 14209
1.627379 195.7507 18815.55
이들 pmat는 상술한 바와 같이 Ip 곡선을 계산하는데 이용될 수 있다.
예컨대, 색영역(101)에서 4개의 중요 도면들에 대해, 강도(0.2857, 0.1429, 0)는 (x,y)=(0.2936, 0.3040) (CCT=8154K), 또는 (u'v')=(0.1938, 0.4514)에서 대략 1958 nit를 발생한다. 노화된 색영역(111)에서, 강도(0, 0, 0.1429)는 (x,y)=(0.2960, 0.3029) (CCT=7989K 또는 (u'v')=(0.1959, 0.4511)에서 대략 2030 nit를 발생한다. 이들 u'v' 좌표는 0.004478의 1 JND 한계 내에서 적절히 0.002121 Δu'v'만큼 떨어져 있으며, 이들이 색도적으로 구별불가능한 것을 나타낸다.
휘도는 또한 디스플레이의 백색점에 따라 구별하지 못할 수 있다. 2030 nit의 백색점에 대해, 이들 2 지점들 간의 CIELAB ΔL* 은 0.2990이며, 휘도에 있어 구별 불가능한 것을 나타낸다. 이들 2 지점들 간의 ΔE*는 0.5264이며, 이들이 휘도 및 색도에 있어 구별 불가능함(1 JND∼ 1.0ΔE*)을 나타낸다. 4000 nit의 백색점에 대해, ΔL*=0.1626 및 ΔE*=0.2984도 또한 구별 불가능하다. 이들 2개 점들이 휘도 및 색도가 구별 불가하기 때문에, 이들은 서로 색도적으로 구별하지 못하므로, 이들은 이들 간에 눈에 불편해 보일 수 있는 차이 없이 색영역(101) 및 노화된 색영역(111)에서 재현될 수 있다.
그러므로, EL 이미터(50)의 노화는 이들 점들에 대해 보상된다: 색영역(101)을 이용한 노화되지 않은 패널은 8154K로 점을 나타내고, 노화된 색영역(111)을 이용한 노화된 패널은 7989K로 점을 나타내나, 사용자는 이들 점들 간에 불편한 차를 인식하지 못한다. 다시 말하면, 이들 두 점들은 중첩 색영역(121) 내에 있다.
도 4는 전계발광 (EL) 이미터(50)의 노화를 보상하는 방법의 흐름도이다. EL 이미터(50)와 구동회로(700)가 제공된다(단계 520), EL 이미터(50)의 노화는 후술되는 바와 같이 측정된다(단계 525). 상술한 바와 같이 측정된 노화를 기초로 전류밀도가 선택된다(단계 530). 가령, 해당기술분야에 공지된 바와 같이 프로세스 또는 이미지처리 컨트롤러 집적회로로부터 지정된 컬러, 즉, 지정된 휘도 및 색도가 수신된다(단계 535). 원색들의 퍼센트(강도)가 상술한 바와 같이 계산된다(단계 540). 마지막으로, EL 이미터(50)는 각각의 강도에서 전류밀도로 구동된다(단계 545).
EL 디바이스는 다양한 기술들로 다양한 기판 상에 구현될 수 있다. 가령, EL 디스플레이는 유리, 플라스틱 또는 강철 호일 기판 위에 비정질 실리콘(a-Si) 또는 저온 폴리실리콘(LTPS)을 이용해 구현될 수 있다. 일실시예에서, 본 발명에 따른 EL 디바이스는 기판 위에 분포된 컨트롤 소자들이 있는 칩렛을 이용해 구현된다. 칩렛은 디바이스 기판에 비해 상대적으로 작은 집적회로이며 와이어, 연결패드, 별개의 기판에 형성된 저항 또는 커패시터와 같은 수동 구성부품 또는 트랜지스터나 다이오드와 같은 능동 구성부품을 포함한다. 칩의 몇몇 세부내용과 이들을 만드는데 이용된 프로세스들은 가령 미국특허 US 7,557,367; US 7,622,367; US 2007/0032089; US 2009/0199960; 및 US 2010/0123268에서 찾을 수 있으며, 모든 교시들은 본 명세서에 참조로 합체되어 있다.
도 5는 칩렛을 이용한 EL 디바이스의 측면도를 도시한 것이다. 디바이스 기판(400)은 유리, 플라스틱, 금속호일, 또는 해당기술분야에 공지된 다른 기판 타입일 수 있다. 디바이스 기판(400)은 EL 이미터(50)가 배치되는 디바이스측(401)을 갖는다. 디바이스 기판(400)과 다르며 별개인 칩렛 기판(411)을 갖는 집적회로 칩렛(410)이 디바이스 기판(400)의 디바이스측(401) 위에 위치되어 부착된다. 칩렛(410)은 가령 스핀코팅 부착을 이용해 디바이스 기판에 부착될 수 있다. 칩렛(410)은 EL 이미터(50)에 전류를 제공하기 위해 EL 이미터(50)에 전기적으로 연결된 드라이브 회로(700)를 포함한다(도 6). 칩렛(410)은 또한 금속일 수 있는 연결패드(412)를 포함한다. 평탄화층(402)이 칩렛(410) 위에 놓이나 패드(412) 위에 개구 또는 공도를 갖는다. 금속층(403)이 공도에서 패드(412)와 접촉하며 칩렛(410)내 구동회로(700)에서부터 EL 이미터(50)까지 전류를 전한다. 한 칩렛(410)은 하나 또는 다수의 EL 이미터(50)에 전류를 제공할 수 있고 하나의 구동회로(700) 또는 다수의 구동회로(700)를 포함할 수 있다. 각 구동회로(700)는 하나 또는 다수의 EL 이미터(50)에 전류를 제공할 수 있다.
도 6은 EL 이미터(50)에 전류를 제공하기 위해 EL 이미터(50)에 전기적으로 연결된 칩렛(410)에 있는 구동회로(700)를 도시한 것이다. 구동회로(700)는 전류를 EL 이미터(50)에 공급하기 위한 구동 트랜지스터(70)를 포함한다. 구동 트랜지스터(70)의 게이트가 멀티플렉서(mux)(710)에 연결된다. Mux(710)는 아날로그 버퍼(715a, 715b, 및 715c)의 출력부에 연결된 3개의 입력부를 갖는다. 각 버퍼의 입력부는 가령 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 및 제 2 전류밀도(138)에 해당하는 구동 트랜지스터(70)의 게이트 전압을 유지하기 위한 각각의 커패시터(716a, 716b, 716c)에 연결된다. 전압은 종래 샘플앤홀드 회로(미도시)에 의해 커패시터에 저장될 수 있다. Mux(710)의 셀렉터 입력부들이 비교기(730a, 730b, 730c)의 출력부에 연결된다. 각 비교기는 러닝 카운터(720)으로부터의 출력을 각각의 레지스터(735a, 735b, 735c)에 저장된 트리거 값 또는 값들과 비교한다. 카운터의 값이 특정 전류밀도에 대한 정확한 범위에 있다면, 해당 비교기는 mux가 해당 게이트 전압을 구동 트랜지스터(70)로 전달하게 하여 해당 전류밀도를 EL 이미터(50)에 제공한다.
가령, 8비트 카운터는 0에서 시작해 tf - tf/256에서 255로 가로지르며, tf에서 0을 다시 돌아가는 256개의 방출주기[0,tf]를 카운트할 수 있다. 카운터 값이 0에서 레지스터(735a)에 저장된 값 빼기 1이면, 비교기(730a)는 TRUE를 출력할 수 있고, 다른 비교기들은 FLASE를 출력하여 mux(710)가 커패시터(716a)로부터 구동 트랜지스터(70)의 게이트로 값을 전하게 한다. 레지스터(735a) 값에서 레지스터(735b)까지의 값 빼기 1이면, 비교기(730b)는 TRUE를 출력할 수 있고 다른 비교기들은 FLASE를 출력하며, 레지스터(735b) 값에서 레지스터(735c)까지의 값이면, 비교기(730c)는 TRUE를 출력할 수 있고 다른 비교기들은 FLASE를 출력한다. 점선 화살표로 나타낸 바와 같이, 비교기(730a, 730b, 730c)는 다음 비교기가 TRUE를 언제 출력해야 하는지를 나타내기 위해 서로 소통할 수 있다. 이는 본 발명과 함께 이용될 수 있는 많은 가능한 구동회로들 중 하나이다; 도 8 및 도 11은 2개의 다른 구동회로를 도시한 것으로, 다른 구성들도 당업자들에 명백할 것이다. 가령, 다수의 구동 트랜지스터들이 이용될 수 있고, 이들의 출력들이 EL 이미터(50)에 mux될 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 칩렛(410)은 디바이스 기판(400)으로부터 별도로 제조된 후 디바이스 기판(400)에 부착된다. 칩렛(410)은 바람직하게는 반도체 디바이스를 제조하기 위한 알려진 프로세스를 이용해 실리콘 또는 실리콘 온 인슐레이터(silicon on insulator, SOI) 웨이퍼를 이용하여 제조된다. 그런 후 각 칩렛(410)은 디바이스 기판(400)에 부착되기 전에 분리된다. 따라서 각 칩렛(410)의 결정 베이스는 디바이스 기판(400)으로부터 분리되고 칩렛 회로가 배치되는 칩렛 기판(411)으로 간주될 수 있다. 그러므로, 복수의 칩렛들(410)은 디바이스 기판(400)으로부터 서로 분리된 대응하는 복수의 칩렛 기판들(411)을 갖는다. 특히, 별도의 칩렛 기판들(411)은 픽셀들이 형성되는 디바이스 기판(400)으로부터 분리되고 함께 취해지는 별도의 칩렛 기판들(411)의 영역들은 디바이스 기판(400)보다 작다. 칩렛(410)은 가령 박막 비정질 또는 다결정 실리콘 디바이스에서 발견되는 것보다 더 큰 성능의 능동 구성부품을 제공하기 위해 결정 기판(411)을 가질 수 있다. 칩렛(410)은 두께가 바람직하게는 100㎛ 이하, 더 바람직하게는 20㎛ 이하일 수 있다. 이는 종래 스핀코팅 기술을 이용해 칩렛(410) 위에 평탄화층(402)의 형성을 용이하게 한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 결정 실리콘 기판(411)에 형성된 칩렛(410)은 기하학적 어레이로 배열되고 접착 또는 평탄화 재료와 함께 디바이스 기판(400)에 부착된다. 칩렛(410)의 기판에 있는 연결패드(412)는 픽셀(가령, 금속층(403))을 구동하기 위해 각 칩렛(410)을 신호 와이어, 파워 버스 및 행렬전극에 연결하는데 이용된다. 몇몇 실시예에서, 칩렛(410)은 적어도 4개의 EL 이미터(50)를 제어한다.
칩렛(410)이 반도체 기판에 형성되기 때문에, 칩렛(410)의 회로도는 현대 리소그래피 툴을 이용해 형성될 수 있다. 이런 툴들로, 0.5 마이크론 이하의 피처 크기가 쉽게 가능해 진다. 가령, 현대 반도체 제조라인들은 90㎚ 또는 45㎚의 선폭을 달성할 수 있고, 본 발명의 칩렛(410)을 만드는데 이용될 수 있다. 그러나, 칩렛(410)은 또한 디바이스 기판(400)에 어셈블리된 후 칩렛(410) 위에 제공된 금속층(403)에 전기연결을 하기 위해 연결패드(412)를 필요로 한다. 연결패드(412)는 디바이스 기판(400)에 사용된 리소그래피 툴들의 피처 크기(가령 5㎛) 및 금속층(403)에 임의의 패턴화 피처들(가령 ±5㎛)에 대한 칩렛들(410)의 정렬을 기초로 크기가 정해진다. 그러므로, 연결패드(412)는 가령 패드(412)들 사이에 5㎛ 공간들과 함께 15㎛ 폭일 수 있다. 따라서, 패드(412)는 칩렛(410)에 형성된 트랜지스터 회로보다 일반적으로 상당히 더 크다.
패드(412)는 일반적으로 트랜지스터 위의 칩렛(410) 상의 금속화층에 형성될 수 있다. 낮은 제조단가를 가능하게 하기 위해 표면적을 가능한 한 더 작게 칩렛(410)을 만드는 것이 바람직하다.
디바이스 기판(400)(가령, 비정질 또는 다결정 실리콘)에 직접 형성된 회로보다 더 큰 성능을 가진 회로를 갖는 (가령, 결정 실리콘을 포함한) 별도의 기판들(411)을 갖는 칩렛(410)을 이용해, 더 큰 성능을 가진 EL 디바이스가 제공된다. 결정 실리콘은 더 큰 성능뿐만 아니라 더 작은 능동소자(가령 트랜지스터)를 갖기 때문에, 회로 크기가 훨씬 줄어든다. 가령, "A novel use of MEMs switches in driving AMOLED" 제목의 윤(Yoon), 이(Lee), 양(Yang) 및 장(Jang)의 논문 Digest of Technical Papers of the Society for Information Display, 2008, 3.4, p. 13에 기술된 마이크로전자기계(MEMS) 구조를 이용해 유용한 칩렛(410)이 또한 형성될 수 있다.
디바이스 구조(400)는 유리를 포함할 수 있고 금속층 또는 금속층들(403)은 해당기술분야에 공지된 포토리소그래피 기술로 패턴화된 평턴화층(402)(가령, 수지) 위에 형성된 금속 또는 금속 합금, 가령 알루미늄 또는 은으로 제조될 수 있다. 칩렛(410)은 집적회로 산업에서 잘 확립된 종래 기술들을 이용해 형성될 수 있다.
전계발광(EL) 디바이스는 EL 디스플레이와 EL 램프를 포함한다. 본 발명은 모두에 적용될 수 있으며 먼저 EL 디스플레이에 대해 언급할 것이다.
도 7은 EL 디스플레이의 개략도를 도시한 것이다. EL 디스플레이(10)는 행렬로 배열된 복수의 EL 서브픽셀들(60)의 어레이를 포함한다. EL 디스플레이(10)는 복수의 행 셀렉트 라인(20)을 포함한다; EL 서브픽셀들(60)의 각 행은 대응하는 셀렉트 라인(20)을 갖는다. EL 디스플레이(10)는 복수의 리드아웃 라인들(30)을 더 포함한다; EL 서브픽셀들(60)의 각 열은 대응하는 리드아웃 라인(30)을 갖는다. EL 서브픽셀들(60)의 각 열은 또한 해당기술분야에 공지된 바와 같이 데이터 라인(미도시)을 갖는다. 복수의 리드아웃 라인들(30)은 하나 이상의 멀티플렉서(40)에 연결되며, 이는 후술된 바와 같이 EL 서브픽셀(60)로부터 신호의 병행/순차 리드아웃을 허용한다. 멀티플렉서(40)는 EL 디스플레이(10)와 같은 구조의 일부일 수 있거나 EL 디스플레이(10)에 연결 또는 단절될 수 있는 별개의 구조일 수 있다.
도 8은 EL 서브픽셀 및 관련된 회로구성의 개략 도면을 도시한 것이다. 회로구성은 칩렛으로 또는 또는 LTPS 또는 비정질 실리크노 백플레인 상의 박막트랜지스터(TFTs)를 이용해 구현될 수 있다. EL 서브픽셀(60)은 EL 이미터(50), 구동 트랜지스터(70), 커패시터(75), 리드아웃 트랜지스터(80), 및 셀렉트 트랜지스터(90)를 포함한다. 구동 트랜지스터(70)는 전류를 EL 이미터(50)에 제공하기 위해 EL 이미터(50)에 전기연결된 구동회로(700)의 일부이다. 각각의 트랜지스터들은 제 1 전극, 제 2 전극, 및 게이트 전극을 갖는다. 제 1 전압소스(140)가 구동 트랜지스터(70)의 제 1 전극에 연결된다. 연결된다는 것은 소자들이 직접 연결되거나 또 다른 구성부품, 가령 스위치, 다이오드, 또는 또 다른 트랜지스터를 통해 연결되는 것을 말한다. 구동 트랜지스터(70)의 제 2 전극은 EL 이미터(50)의 제 1 전극에 연결되고, 제 2 전압소스(150)는 EL 이미터(50)의 제 2 전극에 연결된다. 셀렉트 트랜지스터(90)는 데이터 라인(35)을 구동 트랜지스터(70)의 게이트 전극에 연결해 해당기술분야에 잘 알려진 바와 같이 선택적으로 데이터 라인(35)으로부터의 데이터를 구동 트랜지스터(70)에 제공한다. 각 행 셀렉트 라인(20)은 셀렉트 트랜지스터(90) 및 EL 서브픽셀(60)의 해당 행에 있는 리드아웃 트랜지스터(80)의 게이트 전극에 연결된다.
리드아웃 트랜지스터(80)의 제 1 전극은 구동 트랜지스터(70)의 제 2 전극 및 EL 이미터(50)의 제 1 전극에 연결된다. 각 리드아웃 라인(30)은 EL 서브픽셀(60)의 해당 열에 있는 리드아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 연결된다. 리드아웃 라인(30)은 EL 서브픽셀(60)의 특징을 나타내는 상태신호를 제공하기 위해 리드아웃 전압을 측정하는 측정회로(170)에 리드아웃 전압을 제공한다.
복수의 리드아웃 라인들(30)은 기설정된 개수의 EL 서브픽셀들(60)의 각각의 리드아웃 트랜지스터들의 제 2 전극으로부터 순차적으로 전압을 리드아웃하기 위해 멀티플렉서 출력라인(45) 및 멀티플렉서(40)를 통해 측정회로(170)에 연결될 수 있다. 복수의 멀티플렉서들(40)이 있다면, 각각은 그 자신의 멀티플렉서-출력 라인(45)을 가질 수 있다. 따라서, 기설정된 개수의 EL 서브픽셀들이 동시에 구동될 수 있다. 복수의 멀티플렉서들은 다양한 멀티플렉서들(40)로부터 전압들의 병행 리드아웃을 허용하게 할 것이며, 각 멀티플렉서는 부착된 리드아웃 라인(30)의 순차 리드아웃을 허용하게 할 것이다. 이는 본 명세서에서 병행/순차 프로세스라 한다.
EL 이미터(50)의 노화를 측정하기 위한 측정회로(170)(도 4의 단계 525)는 변환회로(171) 및 선택적으로 프로세서(190) 및 메모리(195)를 포함한다. 변환회로(171)는 멀리플렉서-출력 라인(45)에 대한 리드아웃 전압을 수신하고 변환된 데이터 라인(93)에 대한 디지털 데이터를 출력한다. 변환회로(171)는 바람직하게는 멀티플렉서-출력 라인(45)에 높은 입력 임피던스를 제공한다. 변환회로(171)에 의해 측정된 리드아웃 전압은 리드아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 대한 전압과 같을 수 있거나, 상기 전압의 함수일 수 있다. 가령, 리드아웃 전압 측정은 리드아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 대한 전압 빼기 리드아웃 트랜지스터의 드레인-소스 전압 및 멀티플렉서(40) 양단의 전압강하일 수 있다. 디지털 데이터는 상태신호로 사용될 수 있거나, 상태신호는 후술되는 바와 같이 프로세서(190)에 의해 계산될 수 있다. 상태신호는 EL 서브픽셀(60)에서 구동 트랜지스터(70) 및 EL 이미터(50)의 특징을 나타낸다. 프로세서(190)는 변환된 데이터 라인(93)에 디지털 데이터를 수신하고 상태라인(94)에 상태신호를 출력한다. 프로세서(190)는 CPU, FPGA 또는 ASIC, PLD, 또는 PAL, 일 수 있고, 선택적으로 메모리(195)에 연결될 수 있다. 메모리(195)는 플래시 또는 EEPROM과 같은 비휘발성 저장장치 또는 SRAM과 같은 휘발성 저장장치일 수 있다.
비교기(191)는 상태라인(94)에서 상태신호와 입력라인(85)에서 지정된 휘도 및 색도를 수신한다. 비교기(191)는 상태신호를 이용해 원색의 전류밀도를 선택하고 지정된 휘도 및 색도와 선택된 전류밀도를 이용해 퍼센트(Ip)를 계산한다. 그런 후, 컨트롤 라인(95)에 선택된 전류밀도와 계산된 퍼센트에 해당하는 정보를 제공한다. 소스 드라이버(155)는 정보를 수신하고 구동 트랜지스터 컨트롤 파형을 데이터 라인(35)에 발생한다. 구동 트랜지스터 컨트롤 파형은 구동 트랜지스터가 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같은 전류밀도 파형을 만들게 하는데 필요한 게이트 전압을 포함한다. 일실시예에서, 구동 트랜지스터 컨트롤 파형은 블랙, 제 1, 및 제 2 원색에 해당하는 방출시간의 퍼센트들에 대해 차례대로 제 1 게이트 전압, 제 2 게이트 전압, 및 블랙 게이트 전압을 포함한다. 따라서, 프로세서(190)는 디스플레이 프로세스 동안 보상된 데이터를 제공할 수 있다. 해당기술분야에 공지된 바와 같이, 지정된 휘도 및 색도는 타이밍 컨트롤러(미도시)에 의해 제공될 수 있다. 지정된 휘도 및 색도는 입력 코드값에 일치할 수 있다. 입력 코드값은 디지털 또는 아날로그일 수 있고, 명령된 휘도에 대해 선형 또는 비선형일 수 있다. 아날로그인 경우, 입력 코드값은 전압, 전류 또는 펄스폭 변조 파형일 수 있다.
소스 드라이버(155)는 구동 트랜지스터가 본 발명에 따라 가령 도 3a 및 도 3b의 전류밀도 파형을 발생하게 할 수 있다면 디지털-아날로그 컨버터 또는 프로그래머블 전압소스, 프로그래머블 전류소스, 또는 펄스폭 변조 전압("디지털 드라이브") 또는 전류 드라이버, 또는 해당기술분야에 공지된 또 다른 타입의 소스 드라이버를 포함할 수 있다. 구동회로(700)는 소스 드라이버(155), 셀렉트 트랜지스터(90), 구동 트랜지스터(70) 및 이들 3부분들과 해당 컨트롤 라인 간의 연결을 포함한다.
프로세서(190) 및 보상기(191)는 동일 CPU 또는 다른 하드웨어에 구현될 수 있다. 프로세서(190) 및 보상기(191)는 EL 이미터(50)의 노화를 측정하는 과정 동안 데이터 라인(35)에 기설정된 데이터 값을 함께 제공할 수 있다.
도 9는 변환회로(171)를 도시한 것으로, 멀티플렉서-출력라인(45)상의 리드아웃 전압측정을 디지털 신호로 변환하기 위해 아날로그-디지털 컨버터(185)를 포함한다. 이들 디지털 신호들은 변환된 데이터 라인(93)의 프로세서(190)에 제공된다. 변환회로(171)는 또한 저역필터(180)를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 기설정된 테스트 데이터값이 보상기(191) 에 의해 데이터 라인(35)에 제공되고 멀티플렉서-출력라인(45)상의 해당 리드아웃 전압이 측정되고 상태신호로 사용된다.
측정이 취해지는 동안, 테스트 데이터 값들은 EL 이미터(50)로부터 광의 방출을 야기할 수 있다. 이는 EL 디스플레이의 사용자에 바람직하지 못하게 보일 수 있다. 해당기술분야에 공지된 바와 같이 구동 트랜지스터(70)는 임계전압(Vth)을 가지며, 그 임계전압 미만으로 (또는 P-채널에 대해서는 그 이상으로) 상대적으로 적은 전류가 흐른다. 선택된 기준전압레벨은 사용자가 볼 수 있는 광이 측정 동안 방출되는 것을 방지하기 위해 임계전압 미만일 수 있다.
도 10과 또한 도 8을 참조하면, EL 이미터(50)의 노화를 측정하는 방법의 블록도가 도시되어 있다. 타겟 EL 이미터(50)가 타겟 EL 서브픽셀(60)에 선택된다(단계 1020). 테스트 코드값이 타겟 EL 서브픽셀(60)에 제공되어(단계 1030) EL 이미터(50)를 통해 전류가 흐르게 하고, 타겟 EL 서브픽셀의 리드아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 대한 전압이 취해진다(단계 1040). 그런 후 타겟 서브픽셀(60)에서 구동 트랜지스터(70) 및 EL 이미터(50)의 특징을 나타내는 상태신호가 제공된다(단계 1050). 테스트 코드값은 선택된 전압 또는 선택된 전류밀도에 해당하는 전압일 수 있다. 동일한 테스트 코드값이 EL 디바이스의 수명에 걸쳐 모든 측정들에 바람직하게 사용된다.
상태신호는 EL 이미터(50)의 노화, 즉, 시간에 걸쳐 서브픽셀(60)에서 EL 이미터(50)의 동작에 의해 야기된 타겟 서브픽셀(60)에서 EL 이미터(50)의 특징의 변화를 나타낸다. 이런 상태신호를 계산하기 위해, 상술한 변환회로(171)의 어느 한 실시예에서, 제 1 리드아웃 전압 측정이 각 서브픽셀에 대해 취해지고 프로세서(190)에 의해 메모리(195)에 저장될 수 있다. 이 측정은 EL 디바이스의 동작수명 전에 취해질 수 있다. EL 디바이스의 동작 동안, 제 1 리드아웃 전압측정이 취해지는 시간과는 다른 나중 시간에, 제 2 리드아웃 전압측정이 각 서브픽셀에 대해 취해지고 메모리(195)에 저장될 수 있다. 그런 후 제 1 및 제 2 리드아웃 전압측정은 시간에 걸쳐 구동 트랜지스터 및 EL 이미터(50)의 동작에 의해 야기된 구동 트랜지스터 및 EL 이미터(50)의 특징들에서 변화를 나타내는 상태신호를 계산하는데 사용될 수 있다. 가령, 상태신호는 제 2 리드아웃 전압측정과 제 1 리드아웃 전압측정 간의 차로서 계산될 수 있거나 선형 변환과 같은 그 차의 함수로서 계산될 수 있다.
일단 리드아웃 전압이 서브픽셀에 대해 측정된 후에, 해당 상태신호는 메모리(195)에 저장될 수 있다. 비교기(191)가 저장된 상태신호를 이용해 임의의 개수의 입력 코드값을 보상하는데 이용될 수 있다. 측정은 매번 디바이스는 업 또는 다운 구동될 때마다 규칙적 간격으로 또는 디바이스의 사용에 의해 결정된 간격으로 취해질 수 있다. 측정은 또한 정상동작 조건 하에서 디바이스의 수명 내내 취해질 수 있다. 서브픽셀들은 임의의 순서대로 타겟 서브픽셀이 되도록 선택될 수 있다. 일실시예에서, 이들은 디바이스의 행 스캐닝 순서에 따라 위에서 아래로, 좌에서 우로 또는 우에서 좌로 선택될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 타겟 서브픽셀들은 온도 그래디언트와 같은 요인들로 인한 시스템 바이어스를 줄이기 위해 각 행에서 랜덤 위치들에 선택될 수 있다.
도 8을 다시 참조하면, 전압(Vout)이 측정된다. 전압(Vdata)은 알려져 있다. 리드아웃 트랜지스터 양단의 전압강하인 전압(Vread)은 매우 적은 전류가 리드아웃 트랜지스터를 통해 변환회로(171)의 높은 입력 임피던스로 흐름에 따라 일정한 것으로 추정될 수 있다. 대안으로, Vread은 Vdata 및 Vout 전압으로 특징될 수 있다. 전압(PVDD) 및 CV가 선택된다. 따라서 VEL은 수학식 6과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112013054175583-pct00010
EL 서브픽셀(60)에서 EL 이미터(50)의 특징에 있어 변화들은 계산된 VEL에서의 변화로 반영된다. 따라서, VEL은 상태신호로 사용될 수 있다. EL 디바이스(가령, EL 디스플레이(10))의 대량생산 전에, 하나 이상의 대표 디바이스는 각 서브픽셀에 대한 상태신호, 가령 VEL을 대응하는 선택된 블랙 전류밀도(136), 제 1 전류밀도(137), 제 2 전류밀도(138), 및 선택적으로 제 3 전류밀도(139)로 맵핑하는 제품모델을 제작하는 것으로 특징지어질 수 있다. 하나 이상의 제품 모델이 만들어질 수 있다. 가령, 디바이스의 다른 영역들은 다른 제품모델을 가질 수 있다. 제품모델은 룩업테이블에 저장될 수 있거나 알고리즘으로 이용될 수 있다. 보상기(191)는 제품모델(들), 가령 메모리(195)에 저장할 수 있다.
본 발명에 따른 노화 보상을 위한 일실시예에서, 제 2 리드전압 측정시 VEL과 제 1 리드전압 측정시 VEL 간의 차(ΔVEL)가 상태신호로 사용된다. OLED 노화는 시간에 걸쳐 디바이스를 지나는 통합된 전류에 비례하므로 모델은 ΔVEL를 원색의 전류밀도로 맵핑하는데 이용될 수 있다. 스플라인 피팅(spline fitting)과 같은 통계분야에 공지된 회귀기술에 의해 이 모델과 다른 모델들이 조합될 수 있다.
노화 보상에서 추가적 효과는 OLED 효율 손실이다. 효율 손실은 ΔVEL과 상관 있는 것으로 해당기술분야에 알려져 있다. 제조시에 휘도 감소 및 주어진 전류에 따른 ΔVEL의 관계가 측정될 수 있고 제품모델에 포함될 수 있다.
EL 서브픽셀(60)의 색도 변이 및 효율손실 모두의 변경 또는 변화를 보상하기 위해, 선택된 원색들과 지정된 휘도 및 색도가 수학식 7에 함께 이용될 수 있다:
Figure 112013054175583-pct00011
여기서 Ip는 EL 이미터(50)의 소정의 휘도 및 새도를 유지하기 위해 계산된 원색에 대한 강도의 컬럼 벡터이고, pmat는 상술한 바와 같이 선택된 원색들의 3×3 pmat이며, XYZ d 는 상술한 바와 같이 지정된 3자극 값들의 컬럼 벡터이고, f2(ΔVEL)은 EL 저항에서의 변화(가령 OLED 전압 상승)에 대한 보정이며, f3(ΔVEL, XYZ d )은 EL 효율의 변화에 대한 보상이다. 함수(f2 및 f3)는 제품모델의 구성요소들이고, 스칼라 또는 매트릭스를 응답할 수 있다(여기서 "·"는 수학식 7에서 적절한 타입의 곱셈, 스칼라 또는 매트릭스를 나타낸다). 이 식을 이용해, 보상기(191)는 EL 이미터(50)를 제어해 일정한 휘도 출력 및 주어진 휘도에서 증가된 수명을 달성할 수 있다. 또 다른 실시예(수학식 8)에서, f2 및 f3는 3×3 매트릭스로 응답한다:
Figure 112013054175583-pct00012
3 이상의 원색들이 이용되는 경우, pmat는 3×4 또는 더 넓게 확장되며 백색 대체와 같은 다른 변환들은 IP를 계산하는데 사용된다. 다양한 실시예들에 유용한 이런 기술의 예는 2005년 4월 26일자로 간행된 프리메라노 등(Primerano et al.)의 미국특허 No. 6,885,380에 주어져 있으며, 상기 개시는 본 명세서에 참조로 합체되어 있다.
도 11은 EL 램프에서 EL 이미터의 노화를 측정하기 위한 또 다른 기술을 나타낸다. EL 이미터(50A 및 50B)는 직렬로 배열되고 전류소스(501)에 의해 제공된 전류이다. 구동회로(700)는 제어라인(95) 상의 신호에 해당하는 각 EL 이미터 전류에 제공하기 위해 EL 이미터(50A,50B)에 전기연결된 전류소스(501)를 포함한다. 리드아웃 라인(30A)은 제 1 EL 이미터(50A)의 양극 전압인 V+를 측정회로(171)내 변환회로(171)로 전달한다. 리드아웃 라인(30B)은 제 2 EL 이미터(50B)의 음극 전압인 V-를 변환회로(171)로 전달한다. 함께 취해진 EL 이미터(50A 및 50B) 양단 전압은 따라서 V+ - V-이다. EL 이미터(50A,50B) 노화를 동일한 것으로 가정하면, VEL=(V+ - V-)/2이고, 보상기(191)로부터 보상 코드값이 전압보다는 전류를 나타내는 것을 제외하고 ΔVEL에 대한 상술한 보상이 수행된다. 이 조합은 단일 EL 이미터(50)에도 또한 적용될 수 있다. EL 이미터(50A,50B)는 또한 상수 전류보다는 상수 전압으로 나누어질 수 있으며, 이 경우 전압(VEL)이라기보다 EL 이미터(50A,50B)를 지나는 전류가 측정된다. 프로세서(190), 메모리(195), 변환된 데이터 라인(93), 상태라인(94), 보상기(191), 입력라인(85), 및 제어라인(195)이 도 8에서 상술한 바와 같다.
몇몇 실시예에서, 직렬로 배열된 EL 이미터는 동일하게 노화하지 않는다. 가령 EL 이미터(50A)와 EL 이미터(50B) 간에 추가 리드아웃 라인(미도시)이 각 EL 이미터의 전압을 별도로 측정하는데 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 발명은 탕 등(Tang et al.)의 미국특허 No. 4,769,292 및 반실케 등( VanSlyke et al.)의 미국특허 No. 5,061,569에 개시되어 있으나 이에 국한되지 않는 작은 분자 또는 폴리머 OLEDs로 구성된 유기발광 다이오드(OLEDs)를 포함한 디바이스에 이용된다. 유기발광 재료들의 많은 조합 및 변형들이 이와 같은 디바이스를 제조하는데 이용될 수 있다. 도 8을 참조하면, EL 이미터(50)가 OLED 이미터이면, EL 서브픽셀(60)은 OLED 서브픽셀이다. 무기 EL 디바이스, 가령 (예컨대, 본 명세서에 참조로 합체되어 있는 미국특허 US 2007/0057263에 교시된 바와 같이) 다결정 반도체 매트릭스에 형성된 가령 양자도트 및 유기 또는 무기 전하제어층을 이용한 디바이스들, 또는 하이브리드 유기/무기 디바이스들이 또한 이용될 수 있다.
트랜지스터(70,80,90)는 비정질 실리콘(a-Si) 트랜지스터, 저온 폴리실리콘(LTPS) 트랜지스터, 아연산화물 트랜지스터 또는 해당기술분야에 공지된 다른 트랜지스터 타입일 수 있다. OLED는 (도시된 바와 같이) 비역전 구조이거나 EL 이미터(50)가 제 1 전압소스(140) 및 구동 트랜지스터(70) 사이에 연결되는 역전 구조일 수 있다.
본 발명은 특히 소정의 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명하였으나, 실시예, 변형 및 변경의 조합들도 본 발명의 기술사상과 범위내에 달성될 수 있음이 이해될 것이다.
10 EL 디스플레이
20 셀렉트 라인
30,30A,30B 리드아웃 라인
35 데이터 라인
40 멀티플렉서
45 멀티플렉서-출력 라인
50,50A,50B EL 이미터
60 EL 서브픽셀
70 구동 트랜지스터
75 커패시터
80 리드아웃 트랜지스터
85 입력라인
90 셀렉트 트랜지스터
93 변환된 데이터 라인
94 상태라인
95 컨트롤 라인
100 곡선
101 색영역
102 블랙 색도
103 제 1 색도
104 제 2 색도
105 제 3 색도
108 라인
110 노화곡선
111 노화 색영역
121 중첩 색영역
125 점
129 가시성의 임계
130 곡선
131 노화곡선
132 블랙 휘도
133 제 1 휘도
134 제 2 휘도
135 제 3 휘도
136 블랙 전류밀도
137 제 1 전류밀도
138 제 2 전류밀도
139 제 3 전류밀도
140 제 1 전압소스
150 제 2 전압소스
155 소스 드라이버
170 측정회로
171 변환회로
180 저역필터
185 아날로그 디지털 컨버터
190 프로세서
191 보상기
195 메모리
301,302,303,304,305,306 시간
308 방출시간
310 파형
320 파형
330 파형
400 디바이스 기판
401 디바이스 측면
402 평탄화층
403 금속층
410 칩렛
411 칩렛 기판
412 패드
501 전류소스
520 단계
525 단계
530 단계
535 단계
540 단계
545 단계
700 구동회로
710 멀티플렉서(mux)
715a, 715b, 715c 버퍼
716a, 716b, 716c 커패시터
720 카운터
730a, 730b, 730c 보상기
735a, 735b, 735c 레지스터
1020, 1030, 1040, 1050 단계

Claims (20)

  1. a) 디바이스 측면을 갖는 디바이스 기판을 제공하는 단계와,
    b) 전류를 수신하고 전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하며, 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 배치되는 EL 이미터를 제공하는 단계와,
    c) 디바이스 기판과 다르며 별개인 칩렛 기판을 갖는 집적회로 칩렛을 제공하는 단계와,
    d) EL 이미터의 노화를 측정하는 단계와,
    e) 측정된 노화를 기초로 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도 및 제 2 전류밀도를 선택하는 단계와,
    f) EL 이미터에 대한 지정된 휘도 및 지정된 색도를 수신하는 단계와,
    g) 지정된 휘도, 지정된 색도, 및 블랙 휘도 및 색도, 제 1 휘도 및 색도, 및 제 2 휘도 및 색도를 이용해 선택된 방출시간의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 계산하는 단계와,
    h) 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력이 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 휘도 및 출력 색도를 갖게 함으로써 EL 이미터의 노화가 보상되도록 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도를 선택된 방출시간의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트 동안 EL 이미터에 각각 제공하게 하기 위해 구동회로에 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트를 제공하는 단계를 포함하고,
    i) 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도에서, 방출된 광은 각각의 블랙 휘도, 제 1 휘도, 및 제 2 휘도와 각각의 블랙 색도, 제 1 색도, 및 제 2 색도를 갖고;
    ii) 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 휘도는 다른 2개 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도의 각 색도는 다른 2개의 색도와 색도적으로 구별되며;
    iii) 블랙 휘도는 선택된 가시성 임계치 미만이며, 제 1 휘도, 및 제 2 휘도는 선택된 가시성 임계치 이상이고,
    칩렛은 전류를 EL 이미터에 제공하기 위해 EL 이미터에 전기연결된 구동회로를 포함하고, 칩렛은 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 위치되어 부착되며,
    블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트의 합은 100% 이하인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    구동회로는 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도만을 제공하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    EL 이미터는 광대역 이미터인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    블랙 전류밀도는 0.02mA/cm2 미만인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단계 e)는 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도에 노화를 맵핑하는 룩업테이블을 제공하는 단계를 더 포함하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트의 합이 100%인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    구동회로는 각각의 연속 시간주기 동안 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 및 제 2 전류밀도를 제공하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 및 제 2 퍼센트의 합은 100% 미만이며, 구동회로는 연속한 전류밀도들 간의 전류 램프들을 EL 이미터에 제공하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    전류 램프들은 사인형인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    EL 이미터는 유기발광 다이오드(OLED) 이미터인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  11. a) 디바이스 측면을 갖는 디바이스 기판을 제공하는 단계와,
    b) 전류를 수신하고 전류밀도와 EL 이미터의 노화에 모두 해당하는 휘도 및 색도를 갖는 광을 방출하며, 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 배치되는 EL 이미터를 제공하는 단계와,
    c) 디바이스 기판과 다르며 별개인 칩렛 기판을 갖는 집적회로 칩렛을 제공하는 단계와,
    d) EL 이미터의 노화를 측정하는 단계와,
    e) 측정된 노화를 기초로 다른 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도를 선택하는 단계와,
    f) EL 이미터에 대한 지정된 휘도 및 지정된 색도를 수신하는 단계와,
    g) 지정된 휘도, 지정된 색도, 및 블랙 휘도 및 색도, 제 1 휘도 및 색도, 제 2 휘도 및 색도, 및 제 3 휘도 및 색도를 이용해 선택된 방출시간의 각각의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트를 계산하는 단계와,
    h) 선택된 방출시간 동안 EL 이미터의 통합된 광출력이 지정된 휘도 및 지정된 색도와 색도적으로 구별불가능한 출력 휘도 및 출력 색도를 갖게 함으로써 EL 이미터의 노화가 보상되도록 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도 및 제 3 전류밀도를 선택된 방출시간의 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트 동안 EL 이미터에 각각 제공하게 하기 위해 구동회로에 블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트를 제공하는 단계를 포함하고,
    i) 선택된 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도에서, 방출된 광은 각각의 블랙 휘도, 제 1 휘도, 제 2 휘도, 및 제 3 휘도와 각각의 블랙 색도, 제 1 색도, 제 2 색도, 및 제 3 색도를 갖고;
    ii) 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도의 각 휘도는 다른 3개 휘도와 색도적으로 구별되거나 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도의 각 색도는 다른 3개의 색도와 색도적으로 구별되며;
    iii) 블랙 휘도는 선택된 가시성 임계치 미만이며, 제 1 휘도, 제 2 휘도, 및 제 3 휘도는 선택된 가시성 임계치 이상이고,
    칩렛은 전류를 EL 이미터에 제공하기 위해 EL 이미터에 전기연결된 구동회로를 포함하고, 칩렛은 디바이스 기판의 디바이스 측면 위에 위치되어 부착되며,
    블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트의 합은 100% 이하인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    블랙 퍼센트, 제 1 퍼센트, 제 2 퍼센트, 및 제 3 퍼센트의 합이 100%인 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    구동회로는 각각의 연속 시간주기 동안 각각의 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도를 제공하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    구동회로는 블랙 전류밀도, 제 1 전류밀도, 제 2 전류밀도, 및 제 3 전류밀도만을 제공하는 전계발광(EL) 이미터의 노화를 보상하는 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020137015776A 2011-01-31 2011-04-07 다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상 KR101845827B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/017,749 2011-01-31
US13/017,749 US8456390B2 (en) 2011-01-31 2011-01-31 Electroluminescent device aging compensation with multilevel drive
PCT/US2011/031551 WO2012105996A1 (en) 2011-01-31 2011-04-07 Electroluminescent device aging compensation with multilevel drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130140797A KR20130140797A (ko) 2013-12-24
KR101845827B1 true KR101845827B1 (ko) 2018-04-05

Family

ID=44484978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137015776A KR101845827B1 (ko) 2011-01-31 2011-04-07 다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8456390B2 (ko)
EP (1) EP2671217A1 (ko)
JP (1) JP2014510295A (ko)
KR (1) KR101845827B1 (ko)
CN (1) CN103348401B (ko)
TW (1) TWI522988B (ko)
WO (1) WO2012105996A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101473844B1 (ko) 2012-09-28 2014-12-17 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
US9430968B2 (en) * 2013-06-27 2016-08-30 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and drive method for same
KR101597037B1 (ko) 2014-06-26 2016-02-24 엘지디스플레이 주식회사 구동소자의 전기적 특성 편차를 보상할 수 있는 유기발광 표시장치
JP6995481B2 (ja) * 2016-01-29 2022-02-04 株式会社半導体エネルギー研究所 ソースドライバ
KR102546774B1 (ko) * 2016-07-22 2023-06-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102593457B1 (ko) * 2016-10-25 2023-10-25 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 구동방법
GB201702649D0 (en) * 2017-02-17 2017-04-05 Barco Nv Laser driver
TWI718776B (zh) * 2019-11-21 2021-02-11 友達光電股份有限公司 發光模組及其補償方法
WO2021243562A1 (en) * 2020-06-02 2021-12-09 Qualcomm Incorporated Compensating for pixel decay for a display
CN111740034B (zh) * 2020-06-30 2024-03-08 武汉天马微电子有限公司 用于有机发光显示面板的老化方法及装置
CN112289263B (zh) * 2020-11-16 2022-03-11 武汉天马微电子有限公司 一种像素补偿方法、像素补偿装置以及显示装置
US11869407B2 (en) * 2021-05-03 2024-01-09 Dynascan Technology Corp. Methods for compensating colors based on luminance adjustment parameters and the related display devices

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050168564A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-04 Yoshinobu Kawaguchi Method and device for driving LED element, illumination apparatus, and display apparatus
US20060055639A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Seiko Epson Corporation. Display device, on-vehicle display device, electronic apparatus, and display method
JP2007240802A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Sony Corp 自発光表示装置、ホワイトバランス調整装置及びプログラム
JP2007240803A (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Sony Corp 自発光表示装置、黒レベル補正装置及びプログラム
US20080185971A1 (en) 2004-04-30 2008-08-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Organic Electroluminescent Device Allowing Adjustment of Chromaticity
US20100110420A1 (en) 2004-12-19 2010-05-06 Kla-Tencor Corporation Inspecting a Workpiece Using Polarization of Scattered Light
US20100123679A1 (en) 2008-11-14 2010-05-20 Korea Research Institute Of Standards And Science Input module with capacitance sensors, method for manufacturing the input module and method for constructing algorithm for processing touch input applied to the input module

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1765711A (en) 1928-05-05 1930-06-24 Isaac A Baum Metal buck construction
US4769292A (en) 1987-03-02 1988-09-06 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with modified thin film luminescent zone
US5061569A (en) 1990-07-26 1991-10-29 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with organic electroluminescent medium
JP4627822B2 (ja) * 1999-06-23 2011-02-09 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
US6414661B1 (en) * 2000-02-22 2002-07-02 Sarnoff Corporation Method and apparatus for calibrating display devices and automatically compensating for loss in their efficiency over time
US6943761B2 (en) 2001-05-09 2005-09-13 Clare Micronix Integrated Systems, Inc. System for providing pulse amplitude modulation for OLED display drivers
AU2002326068A1 (en) 2001-08-23 2003-03-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and drive means for color correction in an organic electroluminescent device
US6885380B1 (en) 2003-11-07 2005-04-26 Eastman Kodak Company Method for transforming three colors input signals to four or more output signals for a color display
US7224332B2 (en) * 2003-11-25 2007-05-29 Eastman Kodak Company Method of aging compensation in an OLED display
US6995519B2 (en) * 2003-11-25 2006-02-07 Eastman Kodak Company OLED display with aging compensation
WO2005122285A2 (en) 2004-06-04 2005-12-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and devices for fabricating and assembling printable semiconductor elements
US7799699B2 (en) 2004-06-04 2010-09-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
US7943491B2 (en) 2004-06-04 2011-05-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
US7615800B2 (en) 2005-09-14 2009-11-10 Eastman Kodak Company Quantum dot light emitting layer
US8159150B2 (en) 2006-04-21 2012-04-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for light intensity control
US20070290947A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Cok Ronald S Method and apparatus for compensating aging of an electroluminescent display
CA2556961A1 (en) * 2006-08-15 2008-02-15 Ignis Innovation Inc. Oled compensation technique based on oled capacitance
US7928936B2 (en) * 2006-11-28 2011-04-19 Global Oled Technology Llc Active matrix display compensating method
US7355574B1 (en) * 2007-01-24 2008-04-08 Eastman Kodak Company OLED display with aging and efficiency compensation
US7847764B2 (en) * 2007-03-15 2010-12-07 Global Oled Technology Llc LED device compensation method
JP2009032426A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Canon Inc 有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP4530014B2 (ja) 2007-09-20 2010-08-25 ソニー株式会社 表示装置、表示駆動方法
US8004479B2 (en) * 2007-11-28 2011-08-23 Global Oled Technology Llc Electroluminescent display with interleaved 3T1C compensation
US7999454B2 (en) 2008-08-14 2011-08-16 Global Oled Technology Llc OLED device with embedded chip driving
US8358256B2 (en) 2008-11-17 2013-01-22 Global Oled Technology Llc Compensated drive signal for electroluminescent display
WO2010059781A1 (en) 2008-11-19 2010-05-27 Semprius, Inc. Printing semiconductor elements by shear-assisted elastomeric stamp transfer
US8130182B2 (en) 2008-12-18 2012-03-06 Global Oled Technology Llc Digital-drive electroluminescent display with aging compensation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050168564A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-04 Yoshinobu Kawaguchi Method and device for driving LED element, illumination apparatus, and display apparatus
US20080185971A1 (en) 2004-04-30 2008-08-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Organic Electroluminescent Device Allowing Adjustment of Chromaticity
US20060055639A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Seiko Epson Corporation. Display device, on-vehicle display device, electronic apparatus, and display method
US20100110420A1 (en) 2004-12-19 2010-05-06 Kla-Tencor Corporation Inspecting a Workpiece Using Polarization of Scattered Light
JP2007240802A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Sony Corp 自発光表示装置、ホワイトバランス調整装置及びプログラム
JP2007240803A (ja) 2006-03-08 2007-09-20 Sony Corp 自発光表示装置、黒レベル補正装置及びプログラム
US20100123679A1 (en) 2008-11-14 2010-05-20 Korea Research Institute Of Standards And Science Input module with capacitance sensors, method for manufacturing the input module and method for constructing algorithm for processing touch input applied to the input module

Also Published As

Publication number Publication date
TWI522988B (zh) 2016-02-21
EP2671217A1 (en) 2013-12-11
US8674911B2 (en) 2014-03-18
US20130241811A1 (en) 2013-09-19
TW201232514A (en) 2012-08-01
US8456390B2 (en) 2013-06-04
JP2014510295A (ja) 2014-04-24
CN103348401A (zh) 2013-10-09
KR20130140797A (ko) 2013-12-24
US20120194099A1 (en) 2012-08-02
WO2012105996A1 (en) 2012-08-09
CN103348401B (zh) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101845827B1 (ko) 다단계 구동으로 전계발광 디바이스의 노화 보상
TWI431592B (zh) 電致發光裝置多階驅動色度偏移補償
EP2483885B1 (en) Electroluminescent device aging compensation with reference subpixels
KR101884233B1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
KR101655329B1 (ko) 전계발광 디스플레이용 보상구동신호
US10657868B2 (en) Display apparatus and correction method
US20090195483A1 (en) Using standard current curves to correct non-uniformity in active matrix emissive displays
US20150054815A1 (en) Driving method of organic el display device and organic el display device
KR20170003331A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
US20080231557A1 (en) Emission control in aged active matrix oled display using voltage ratio or current ratio
EP1421570B1 (en) Method and drive means for color correction in an organic electroluminescent device
CN110010066A (zh) 像素电路、显示器和方法
KR20180023705A (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US20160180778A1 (en) Light generating device and display apparatus having the same
KR20090004016A (ko) 백라이트 유닛 어셈블리
JP2006078977A (ja) 表示装置、車載用表示装置、電子機器および表示方法
CN111369939A (zh) 显示设备和显示设备的补偿方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right