(57)【要約】【課題】アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置と、その電源回路を提供する。【解決手段】アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板を含んだアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置と電源回路が提供される。アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板には、画素配列と、画素配列を駆動するための電気的接続ノードが含まれる電極が含まれる。電源回路には、帰還回路と、電源システムと、電源入力ラインと、調整用基準ラインとが含まれる。電源システムには、帰還端部と出力端部とが含まれる。電源システムは、バイアス電圧を出力する。電源入力ラインには、第１の電気的接続ノードと接続される一端部と、バイアス電圧を受け取るのに使用される他端部とがある。調整用基準ラインには、第２の電気的接続ノードと接続される一端部と、帰還電圧を出力するのに使用される他端部とがある。【選択図】図３
2006178400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極と画素配列とを持ったアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板に必要な電力を供給するための電源回路において、
前記電極は第１の電気的接続ノードと第２の電気的接続ノードとを持ち、
前記電源回路は、
出力端部と帰還端部とを持ち、帰還電圧に従ってバイアス電圧を出力端部において出力する直流−直流変換器と、
バイアス電圧を提供するために直流−直流変換器の出力端部を第１の電気的接続ノードと結合するための電力入力ラインと、
直流−直流変換器の帰還端部に結合されて帰還電圧を提供する帰還回路と、
第２の電気的接続ノードを帰還回路に結合して、帰還電圧に対応する帰還基準電圧を提供する調整用基準ラインと
を備えることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記帰還回路は、
調整用基準ラインに結合される一端部を持った第１抵抗と、
第１抵抗と直列に接続されて帰還電圧を提供する第２抵抗と
を備えることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項３】
前記調整用基準ラインと前記電源入力ラインとは、部分的に、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板上に形成されることを特徴とする請求項１記載の電源回路。
【請求項４】
基板と、
複数のアクティブ薄膜トランジスタとエレクトロルミネセンス発光型素子を持って、基板上に形成される画素配列と、
第１の電気的接続ノードと第２の電気的接続ノードとを持って、基板上に形成される電極と、
電源回路と
を備え、前記電源回路は、
出力端部と帰還端部とを持ち、帰還電圧に従ってバイアス電圧を出力端部において出力するための直流−直流変換器と、
部分的に基板上に形成されて、直流−直流変換器の出力端部を第１の電気的接続ノードと結合して、バイアス電圧を提供する電力入力ラインと、
直流−直流変換器の帰還端部に結合されて、帰還電圧を提供する帰還回路と、
基板上に部分的に形成されて、第２の電気的接続ノードを帰還回路に結合して、帰還電圧に対応する帰還基準電圧を提供する調整用基準ラインと
を備えることを特徴とするアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板。
【請求項５】
前記帰還回路は、
調整用基準ラインに結合される一端部を持った第１抵抗と、
第１抵抗と直列に接続されて、帰還電圧を提供する第２抵抗と
を備えることを特徴とする請求項４記載のアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板。
【請求項６】
請求項１に記載される電源回路を備えることを特徴とするアクティブな自己発光型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置に関し、さらに特化して、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置を駆動するための電源回路に関する。
【０００２】
本願は、２００４年１２月２２日出願の特許文献１の利益を主張し、その主題をここに参照のため組み入れる。
【背景技術】
【０００３】
図１を参照すると、発光ダイオード画素の構造図が示されている。図１から分かるように、発光ダイオード画素１０６の薄膜トランジスタＱ１のソース電極Ｓは、電極ＰＬを通してバイアス電圧Ｖｄｄを受け取り、ここで、ドレイン電極Ｄは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のアノードに結合され、ゲート電極Ｇは電圧Ｖｄａｔａを受け取る。ＯＬＥＤのカソードは、バイアス電圧Ｖｓｓのような一定の電圧に結合される。駆動回路（図１には示されていない）によって、電圧Ｖｄａｔａはその中間値に対応する電圧を生成して、薄膜トランジスタＱ１のゲート電極Ｇとソース電極Ｓ間の電位差Ｖｓｇを制御することができる。電位差Ｖｓｇを用いてＯＬＥＤを流れる電流Ｉの量を制御することによって、ＯＬＥＤは電流Ｉに対応する輝度を生成することができる。従って、バイアス電圧Ｖｄｄにおける変化は、電位差Ｖｇｓに影響し、バイアス電圧Ｖｓｓにおける変化は、反対に、ＯＬＥＤの２つの端部間の電位差に影響する。よって、もしバイアス電圧ＶｄｄとＶｓｓが不安定だと、ＯＬＥＤの輝度はそれによって影響される。
【０００４】
図２を参照すると、従来のマトリックス有機発光表示装置の構造図が示されている。図２は、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示板と通常の直流−直流変換器のモデル仕様に普通に見られる外部電源の間の接続を示している。
【０００５】
有機発光表示装置１００は、表示板１０２と外部電源１０４を備えている。表示板１０２には、多数のアクティブ薄膜トランジスタを備えた画素配列１０８があり、画素配列１０８は、複数のエレクトロルミネセンス発光型素子を備え、エレクトロルミネセンス発光型素子は、ＯＬＥＤを備えた画素１０６であろう。バイアス電圧Ｖｄｄが外部電源１０４によって提供され、電極ＰＬを通して各画素１０６へ送られる。従って、全ての電力ＰＬは、並列に接続されて、電力入力ラインＫを通して表示板１０２の端部に導かれる。電力入力ラインＫは導電線Ｉ’を通して外部電源１０４へ結合され、バイアス電圧Ｖｄｄを受け取る。外部電源１０４は、安定したバイアス電圧Ｖｄｄを画素配列１０８に供給するために、電力安定化システム１１０として設計することができる。すなわち、外部電源１０４は、出力端部Ｎをバイアス電圧Ｖｄｄの電圧帰還ノードとして使用して、直列接続された抵抗Ｒ１とＲ２を通して、部分電圧即ち期間電圧を得ることができる。電力安定化システム１１０は、バイアス電圧Ｖｄｄによって作られるバイアス電圧Ｖｄｄが、入力電圧の不安定や雑音の妨害によらず安定しているように、帰還電圧を使用して、電力安定化システム１１０から出力されるバイアス電圧Ｖｄｄのための出力電圧を一定に保つよう制御する。
【０００６】
【特許文献１】中華民国特許出願第９３１４００８７号明細書
【特許文献２】中華民国特許第１２２０１００号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バイアス電圧Ｖｄｄが電力ＰＬへ電力入力ラインＫを通して送られると、無視できない電圧降下ΔＶｄｄが発生する。電圧降下ΔＶｄｄは、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄを所定の値より低くして、発光ダイオード画素１０６が所定の輝度に達しさせないかも知れない。
【０００８】
例えば、電力入力ラインＫのインピーダンスが３オームの時、外部電源１０４はバイアス電圧＋３Ｖを出力することができる。画素配列１０８が必要とする電流が２００ｍＡの時（すなわち、より高い輝度で表示される）、電力入力ラインＫは、０.６Ｖの電圧降下を起こすだろう。外部電源１０４がもたらす安定した出力バイアス電圧＋３Ｖは、電力入力ラインＫを通して電極ＰＬへ送られる時に２.４Ｖまで降下するだろう。従って、バイアス電圧Ｖｄｄの本来の所定の値は、＋３Ｖから＋２.４Ｖまで降下するか、２０％だけ降下するだろう。
【０００９】
画素配列１０８が必要とする電流が３０ｍＡ（すなわち、より低い輝度で表示される）の時、電力入力ラインは、０.００９Ｖ（０.０３Ａ×３Ω＝０.０９Ｖ）の電圧降下を起こし、外部電源がもたらす＋３Ｖの出力バイアス電圧は、電力入力ラインを通して電極に送られる時に、２.９１Ｖまで降下するだろう。画素の駆動回路が本来必要とするバイアス電圧は、所定の＋３Ｖから＋２.９１Ｖまで降下するか、３％だけ降下するだろう。画素配列１０８の電力消費によって、電力入力ラインＫへの別の電圧降下が起こり、画素配列１０８が受け取るバイアス電圧Ｖｄｄに、対応した変化を起こさせることが分かるだろう。従って、ＯＬＥＤの輝度は、バイアス電圧Ｖｄｄにおける変化と共に変化し、画面の輝度を不安定にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、本発明の目的は、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置と、その電源回路を提供することである。本発明は電極の電圧として帰還電圧を使用し、それによって、電力入力ラインの電圧降下が表示板の電力消費における変化で変動することを防ぎ、画素へ入力されるバイアス電圧の安定性を大きくする。
【００１１】
本発明によると、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置は、第１の電気的接続ノードと第２の電気的接続ノードとを持った電極を備える。電源回路は、帰還回路と、直流−直流変換器と、電力入力ラインと、調整用基準ラインとを備える。直流−直流変換器には、出力端部と帰還端部とがある。帰還回路は、帰還電圧を直流−直流変換器へ提供する。直流−直流変換器は、バイアス電圧を、帰還電圧によって電力入力ラインを通して第１の電気的接続ノードへ出力する。調整用基準ラインの一端は、第２の電気的接続ノードと電気的に結合され、調整用基準ラインの他端は、帰還電圧に対応した帰還基準電圧を出力するために帰還回路へ結合される。
【００１２】
本発明の他の目的と特徴と利点とは、限定をするものではない実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。以下の説明は、添付の図面を参照して行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
従来技術による従来のやり方では、直流−直流変換器から出力されるバイアス電圧を一定に保証することしかできない。しかし、有機発光型ダイオード（ＯＬＥＤ）のようなアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型素子の表示装置の基板上に置かれた電力入力ライン部分は、通常、ポリシリコンのような半導体物質でできており、通常の導電線のものよりも大きな抵抗を持っている。従って、バイアス電圧が電力入力ラインと導電線とを通して直流−直流変換器から電極へ送られた時、無視できない電圧降下が起こるかも知れない。電圧降下は、電極のバイアス電圧を所定値よりも小さくし、発光ダイオードが所定の輝度に達することを妨げるだろう。さらに、バイアス電圧の変化が、画素配列の電力消費が増加するにつれて増加し、発光ダイオードの輝度が低下し、画面上の輝度を不安定にするだろう。
【００１４】
図３を参照すると、本発明の一実施形態によるアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示回路の回路構成が示される。アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示装置２００は、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板２０４と、電源回路２１０とを備える。アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板２０４は、電極ＰＬと、複数の画素２０６を備えた画素配列２０８を備える。画素２０６は、薄膜トランジスタと、エレクトロルミネセンス発光型素子（薄膜トランジスタとエレクトロルミネセンス発光型素子は、本図には示されていない）とを備え、薄膜トランジスタはエレクトロルミネセンス発光型素子を駆動するためのものである。アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置２００は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置でよく、エレクトロルミネセンス発光型素子はＯＬＥＤでよい。電極ＰＬは、画素配列２０８と電気的に接続され、第１の電気的接続ノードＸ１と第２の電気的接続ノードＸ２とを持っている。
【００１５】
電源回路２１０は、帰還回路２１２と、直流−直流変換器２０２と、電力入力ラインＫ１と、調整用基準ラインＫ２とを備える。直流−直流変換器２０２は、出力端部Ｖｏｕｔと帰還端部ＦＢとを持っている。直流−直流変換器２０２は、帰還電圧Ｖ１に従って、出力端部Ｖｏｕｔにバイアス電圧Ｖｄｄ１を出力する。電力入力ラインＫ１の一部は、半導体製造工程で基板上に形成される。電力入力ラインＫ１は、バイアス電圧Ｖｄｄ１を電極ＰＬに伝えるために、第１の電気的接続ノードを出力端部Ｖｏｕｔに接続する。
【００１６】
帰還回路２１２は、第１抵抗Ｒ１’と第２抵抗Ｒ２’を備え、その両方が直列に接続される。第１抵抗Ｒ１’の一端は、調整用基準ラインＫ２に結合され、一方、第２抵抗Ｒ２’の一端は、接地される。帰還回路２１２は、部分的な電圧、すなわち調整用基準ラインＫ２（つまりバイアス電圧Ｖｄｄ２）の電圧から出力される電圧からの帰還電圧Ｖ１を得ており、その帰還電圧Ｖ１を直流−直流変換器２０２に提供する。
【００１７】
基板上の電力入力ラインＫ１の電圧降下ΔＶｄｄ’が、画素配列２０８の電力消費における変化によって変動しないように、他の調整用基準ラインＫ２が配置される。調整用基準ラインＫ２には、半導体製造工程で基板上に形成される部分もあり、電極ＰＬの第２の電気的接続ノードＸ２と電気的に接続される一端と、帰還回路２１２に結合されて帰還電圧Ｖ１に応じた帰還基準電圧ＶＦを提供する他端とを持っている。つまり、調整用基準ラインＫ２は、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄ２（Vdd2=Vdd1-ΔVdd'）を帰還基準電圧ＶＦとして用いる。帰還回路２１２は、帰還基準電圧ＶＦを受け取った後に、帰還電圧Ｖ１を生成する。帰還電圧Ｖ１は、その後、直流−直流変換器２０の帰還端部ＦＢに送られる。
【００１８】
直流−直流変換器２０２は帰還端部ＦＢの帰還電圧Ｖ１に従って、バイアス電圧Ｖｄｄ１を出力する。即ち、直流−直流変換器２０２は、帰還基準電圧ＶＦに対応した帰還電圧Ｖ１によって、出力端部Ｖｏｕｔにバイアス電圧Ｖｄｄ１を出力し、その後、バイアス電圧Ｖｄｄ１が電力入力ラインＫ１を通して電極ＰＬへ送られる。直流−直流変換器２０２は、帰還電圧Ｖ１を、内部基準電圧と比較して、バイアス電圧Ｖｄｄ１の量を制御する。帰還基準電圧ＶＦ（すなわち、バイアス電圧Ｖｄｄ２）が変化すると、それによって直流−直流変換器２０２は、電極ＰＬの帰還基準電圧ＶＦが一定に維持されるように、バイアス電圧Ｖｄｄ１の量を調整することができる。
【００１９】
従って、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄが画素配列２０８の電力消費の増加によって減少すると、バイアス電圧Ｖｄｄ２は、帰還基準電圧ＶＦとして働く。帰還基準電圧ＶＦは、調整用基準ラインＫ２によって帰還回路２１２へ送られて、帰還回路２１２によって分圧される。分圧された帰還基準電圧ＶＦは、その後、直流−直流変換器２０２に送られる。帰還基準電圧ＶＦに対応する帰還電圧Ｖ１が直流−直流変換器２０２によって内部基準電圧よりも低いと検出されると、出力されるバイアス電圧Ｖｄｄ１は、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄ２に対して一定に維持されるように増加させられるだろう。
【００２０】
調整用基準ラインＫ２にもインピーダンスがあるにも係わらず、調整用基準ラインＫ２のインピーダンスと抵抗Ｒ１’は、インピーダンスとみなすことができる。帰還電圧Ｖ１は、適切な計算によって、インピーダンスと抵抗Ｒ２’によって得ることができる。帰還基準電圧ＶＦが調整用基準ラインＫ２に加えられるときに、調整用基準ラインＫ２を通って流れる電流は非常に小さいので、調整用基準ラインＫ２の前後の電圧は、非常に小さく無視できるものである。従って、電圧降下の問題は起こらない。
【００２１】
本実施形態は、従来の実施形態に比べて、調整用基準ラインＫ２がアクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板２０４上に置かれて、外部電源の回路を接続する点で異なる。調整用基準ラインＫ２の一端は、電極ＰＬと電気的に接続され、一方、他端は、帰還基準電圧ＶＦを出力して電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄ２の大きさを制御する。従って、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄ２の変化が画面に不均等な輝度を起こさないように、画素配列２０８の輝度は、電極ＰＬのバイアス電圧Ｖｄｄ２の変化で変動しないだろう。結果として、画素配列２０８の電力消費の変化は、発光ダイオードの輝度に影響しないだろう。さらに、抵抗Ｒ１’とＲ２’は、表示板２０４の中に置くか、直流−直流変換器２０２の中に置くことができる。
【００２２】
本発明の実施形態で開示されるＯＬＥＤ表示装置とその駆動方法は、帰還電圧として電極の電圧を使用する。結果として、電極のバイアス電圧は、常に、表示板の電力消費の変化による電力入力ライン上の電圧降下の大きさに係わらず、一定に維持される。
【００２３】
本発明を、例を挙げて、実施形態によって説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、様々な変更とユーザー維持の装置及び手順を網羅することを意図しており、従って、添付の特許請求の範囲の範囲は、それら全ての変更と類似の装置と手順を包含するように、最も広い解釈を与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】発光ダイオード画素の構造図である。
【図２】従来のマトリックス有機発光表示装置の構造図である。
【図３】本発明の一実施形態による、アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス発光型表示装置の回路構成である。
【符号の説明】
【００２５】
２００…アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示装置
２０２…直流−直流変換器
２０４…アクティブマトリックスのエレクトロルミネセンス表示板
２０６…複数の画素
２０８…画素配列
２１０…電源回路
２１２…帰還回路
【図１】
2006178400.tif 000003
【図２】
2006178400.tif 000004
【図３】
2006178400.tif 000005