(57)【要約】  本発明は、広い範囲の輝度で光放射を作り出すのに使用され、特に例えばＯＬＥＤ型の画面又は表示装置に対して改善された画素を作るのに使用することができるマイクロエレクトロニクス装置に関する。
2007524872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放射を作り出すのに使用されるマイクロエレクトロニクス装置であって、
−ある輝度の第１放射を作り出すように設計された第１電子発光手段と、
−第１のレベルの範囲に属するレベルを備えた第１電流（ｉｄ１）によって、第１電子発光手段を制御するように設計された第１制御手段（１３０）と、
−別の輝度の第２放射を作り出すように設計された第２電子発光手段と、
−第１の範囲とは異なる第２のレベルの範囲に属するレベルを備えた第２電流（ｉｄ２）によって、第２電子発光手段を制御するように設計された第２制御手段（１４０）と
を具備し、
光放射は、前記のある輝度と前記別の輝度の組み合わせである全体的輝度を持つことを特徴とするマイクロエレクトロニクス装置。
【請求項２】
第１電流（ｉｄ１）が属する前記第１のレベルの範囲の内の少なくともいくつかの強度は、第２の電流（ｉｄ２）が属する前記第２のレベルの範囲の強度よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の制御手段は、各々、スイッチング手段を備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記第１制御手段（１３０）と前記第２制御手段（１４０）のスイッチング手段は、所定の信号（ｖｓｅｌ）によって制御されることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記第１制御手段（１３０）のスイッチング手段は、少なくとも一つのトランジスタスイッチ（１３１）を持っていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２制御手段（１４０）のスイッチング手段は、少なくとも一つのトランジスタスイッチ（１４１）を持っていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１及び第２制御手段（１３０，１４０）の各々は、電流変調手段を持っていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第１制御手段（１３０）の電流変調手段は、少なくとも一つの変調トランジスタ（１３２）を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記第２制御手段（１４０）を変調するための手段は、少なくとも一つの他の電流変調トランジスタ（１４２）を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第１制御手段（１３０）は、Ｌ１の長さとＷ１の幅のチャネルを備えた電流変調用トランジスタ（１３２）を含み、前記第２制御手段（１４０）は、Ｌ２の長さとＷ２の幅のチャネルを備えた別の電流変調用トランジスタ（１４２）を含み、Ｗ２／Ｌ２の比は、比よりも大きいことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記第１制御手段（１３０）の電流変調手段は、制御信号（ｖｄａｔ１）によって制御され、前記第２制御手段（１４０）の電流変調手段は、他の制御信号（ｖｄａｔ２）によって制御されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御信号（ｖｄａｔ１）は、ある電圧の範囲に属し、他の制御信号（ｖｄａｔ２）は、前記ある電圧の範囲とは異なる他の電圧の範囲に属することを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１制御手段は、制御信号（ｖｄａｔ１）を保持するように設計された少なくとも一つの第１コンデンサ（１３３）も持っていることを特徴とする請求項１１または１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２制御手段は、他の制御信号（ｖｄａｔ２）を保持するように設計された少なくとも一つの第２コンデンサ（１４３）も持っていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の電子発光手段の各々は、有機光ダイオード（１１０，１２０）を含むことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１電子発光手段は、第１光ダイオードを含み、前記第２電子発光手段は、第２光ダイオードを含み、第１光ダイオードと第２光ダイオードは、異なる発光領域を持つことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１電子発光手段と前記第２電子発光手段とは、交互にまたは同時に機能するように設計されることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のマイクロエレクトロニクス装置を含むことを特徴とする表示装置または画面画素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光放射を発し、例えば画面あるいは表示装置の画素、特にＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）型の画素を作るのに使用されるマイクロエレクトロニクス機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＬＥＤ型の画面は、有機ダイオード発光のＯＬＥＤの性質を用いた平面画面である。画面または表示装置の画素に関連したＯＬＥＤダイオードの発光を調整するために、画素に組み込まれている電流駆動型アドレス指定装置が広く使われる。
【０００３】
例えばＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）型である電子発光ダイオード１０に関連したその種のアドレス指定装置の従前の設計による例が、図１に示される。このアドレス指定装置の例には、スイッチとして動作し、例えばＶｌｉｎで示される電圧の形の選択信号によってその開閉が制御される第１トランジスタ１１が含まれる。
【０００４】
アドレス指定装置には、また電子発光ダイオード１０の入力において制御電圧ｖｄａｔの関数として電流ｉｄを作り出すのに使用する第２トランジスタ１２が含まれ、この電流ｉｄでダイオード１０は放射の発生を引き起こす。
【０００５】
制御電圧ｖｄａｔは、光あるいは発光の、ダイオード１０によって発せられる放射を固定することが望ましい強度値の関数である。
【０００６】
選択信号Ｖｌｉｎの或る値に対して、第１トランジスタ１１は“オン”状態になることがある。そして制御電圧ｖｄａｔが、第１トランジスタのドレーンに印加され、そして第２トランジスタ１２のゲートに送られ、第２トランジスタ１２のゲートは電流ｉｄを電子発光ダイオード１０の入力に出す。
【０００７】
最大の電流安定性と最小のドレーンとソース間の電圧変動の感度を享受するために、一般的に第２トランジスタ１２は、例えば１６Ｖのオーダーの、Ｖｄｄで表される、例えば分極電圧で飽和状態に分極される。
【０００８】
例えば１ｐＦのオーダーのコンデンサ１３は、第２トランジスタ１２のゲートに接続され、制御信号ｖｄａｔを保持するために与えられ、この時、これは第２トランジスタ１２のゲートに送られる。
【０００９】
前述の装置から作られる画素は、ダイオードが作り出すことのできる光強度の範囲の限界によって決まるコントラストを持っている。ダイオード１０が広い光強度の範囲を得ることができるように、なるべく第２トランジスタ１２は広い範囲の電流を供給できなくてはならず、例えば数十ナノアンペアのオーダー、例えば５０ｎＡのオーダーの“ロー”の電流と、例えば数十マイクロアンペア、例えば飽和モードでの５μＡのオーダーの“ハイ”の電流の両方を作り出すことができなくてはならない。電流の前記範囲の限界は、この範囲内の電流値と同様に、特に第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２が分極されるやり方によって決まる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここまで説明してきた種類の画面あるいは表示画素に対してアドレス指定装置において、第１トランジスタ１１と第２トランジスタ１２は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型のトランジスタであって良く、多結晶シリコン技術で製造される。この種のトランジスタには、画素アドレス用装置で良く使われるが、いくつかの制約がある。
【００１１】
そのようなＴＦＴトランジスタは一般的に、供給できる電流の範囲の限界に関して制限があり、特に単結晶シリコン技術でのＭＯＳトランジスタに関してそうである。この制限は、逆に、特にこの技術を用いた画素のコントラストに関する性能に影響を与えるだろう。多結晶シリコン技術によるＴＦＴトランジスタは、“オフ”と呼ばれる遮断状態と、“オン”と呼ばれる飽和状態との間の遷移が遅いという欠点も持っている。
【００１２】
ダイオード１０は、充分な光強度で放射を発することができるように、この問題を図１で示されるアドレス用装置の場合に関連付けるならば、なるべく制御電圧ｖｄａｔも高い電圧に達しなくはならない。高い制御電圧ｖｄａｔの値によって、消費も大きな値となる。
【００１３】
ダイオード１０が光強度の拡大された範囲によって放射を発することができるように、ＴＦＴ多結晶シリコントランジスタの“オン”と“オフ”モード間の遷移が遅いとすると、Ｖｄａｔｍａｘで示される制御電圧ｖｄａｔの最大値と、この同じ制御電圧の最小値Ｖｄａｔｍｉｎの差は一般的に大きなものである。
【００１４】
ダイオード１０が高い光強度を発するために、第１トランジスタ１１のドレーンとソース間の電圧は、一般的に大きい。これによって、第１トランジスタ１１内で漏洩電流が発生する可能性がある。これによって、第２トランジスタ１２の入力において制御信号ｖｄａｔを維持するのに使用されるコンデンサ１３は、放電する傾向がある。
【００１５】
次に、第２トランジスタ１２の入力において制御信号ｖｄａｔを充分に保持できないことから、所定の画素に対して、この画素が発する光強度における不規則な変動が起こる。
【００１６】
例えば、第２トランジスタがＴＦＴ型であり、１６ボルトの電圧Ｖｄｄで分極されて、５０ｎＡのオーダーのダイオード１０の入力において電流の最小値に達する時、Ｖｄａｔ２ｍｉｎは例えば８.３ボルトのオーダーであり得る。５μＡのオーダーのダイオード１０の入力において電流の最小値に達するために、Ｖｄａｔ２ｍａｘで表される制御電圧の最大値は、例えば１６.６ボルトのオーダーであり得る。
【００１７】
例えばＯＬＥＤ型の画面あるいは表示画素の性能を改善する時に、特にコントラストと電力消費の点で問題が起こる。これらの画素が作る光強度が不規則に変動することを防ぐという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、
−第１光強度あるいは第１輝度を持った第１放射を作るよう設計された第１電子発光手段と、
−第１の範囲に属する１レベルを備えた第１電流を用いて、第１電子発光手段を制御するように設計された第１制御手段と、
−第２光強度あるいは第２輝度を備えた第２放射を作り出すように設計された第２電子発光手段と、
−第１のものとは異なる、第２の範囲に属する１レベルを備えた第２電流を用いて、第２電子発光手段を制御するように設計された第２制御手段と
を含み、
前記第１光強度あるいは輝度と、前記第２光強度あるいは輝度との組み合わせである全体的光強度或いは輝度を持つべく作られた全体的光放射を備えた、
総合的な光放射を作るのに使用されるマイクロエレクトロニクス装置に関する。
【００１９】
本発明のマイクロエレクトロニクス装置は、改善された画面或いは表示画素を作るのに使用することができる。
【００２０】
本明細書を通して、輝度という用語は所定の領域の所定の値を意味する発光済み光強度の値を意味し、それは、例えば前記マイクロエレクトロニクス装置の、あるいは前記マイクロエレクトロニクス装置から作られた表示装置あるいは画面画素の領域に等しい値などである。こうして、前記第１輝度は、前記第１光強度と所定の領域の比を表している。前記第２輝度は、前記第２光強度と所定の領域の比を表している。
【００２１】
第１電流が属する、前記第１のレベルの範囲の内の少なくともいくつかは、第２の電流が属する第２のレベルの範囲よりも小さい可能性がある。従って、変動によって、前記第１のレベルの範囲と第２のレベルの範囲は、重なることがある。他の変動によって、前記第１のレベルの範囲と第２のレベルの範囲は、別個のものであり、重なることはない。そして第１のレベルの範囲には、例えば前記第２のレベルの範囲の電流値よりも全て小さい電流値が含まれ得る。
【００２２】
第１の電流の範囲に属する電流を発するように設計された第１制御手段と、第１のものとは異なる他の電流の範囲に属する電流を発するように設計された第２制御手段とを用いて、本発明のマイクロエレクトロニクス装置から作られる画素内のコントラストを、この画素のアドレス用装置上の分極による悪影響を増すことなく容易に決定することができる。
【００２３】
第１電子発光手段と第２電子発光手段とは、例えばＯＬＥＤ型の有機ダイオードを用いて、それぞれ第１光ダイオードと第２光ダイオードとによって作ることができる。第１と第２の電子発光手段は、交互にあるいは同時に機能するように設計される。
【００２４】
一態様によると、前記第１あるいは第２電子発光手段の内の一つは、いわゆる“オン−オフ”と呼ばれるモードにおいて機能することができ、所定の光強度を持ったあるいは所定の輝度の放射を作り出したり、発しなかったりすることができ、その時、前記第１または第２の電子発光手段の他方は“アナログ”と呼ばれる他のモードで機能することができ、最小値の光或いは輝度の強度と、最大の非ゼロの値の光或いは輝度の強度との間で変化する、光強度或いは輝度の光放射を作ることができる。
【００２５】
第１電子発光手段と第２電子発光手段は、同じでも異なっていても良い。
【００２６】
第１電子発光手段と第２電子発光手段とは、同じ技術で作ることもできるし、異なる技術で作ることもできる。
【００２７】
第１と第２の電子発光手段は、同じ大きさでも異なる大きさでも良い。
【００２８】
このように、第１電子発光手段と第２電子発光手段とは、それぞれ例えば第１光ダイオードからと、同じあるいは異なる大きさの、または同じあるいは異なる発光領域を持った第２光ダイオードから作ることができる。
【００２９】
例えば、第１電子発光手段と第２電子発光手段がそれぞれ、ＯＬＥＤ型の第１光ダイオードとＯＬＥＤ型の第２光ダイオードから作られ、使用頻度及び／または作り出される平均光強度に関して互いに異なる無理が掛かる場合、第１と第２の光ダイオードを異なる大きさにしつらえることが有利である場合もあり得る。
【００３０】
第１光ダイオードと第２光ダイオードの内で、使用頻度及び／または供給される平均光強度あるいは平均輝度の点で需要が少ない方の光ダイオードは、使用頻度及び／または供給される平均光強度あるいは平均輝度の点で需要の大きい方の光ダイオードより小さい大きさあるいはより小さい放射領域を持つように設計することができる。実現のためのこの特定の方法は、本発明のマイクロエレクトロニクス装置の平均寿命を延ばすのに使用することができる。
【００３１】
第１及び／または第２の制御手段は、例えば第１及び／または第２トランジスタスイッチ、あるいは例えばＴＦＴ型の形式によるスイッチング手段を備えることができる。
【００３２】
第１制御手段は、ＴＦＴ型のトランジスタのような例えばトランジスタの形式の電流変調手段を含み、第１電子発光手段の入力で電流を変調するのに使用することができる。第２制御手段は、ＴＦＴ型のトランジスタのような例えば他のトランジスタの形式の電流変調手段を含み、第２電子発光手段の入力で電流を変調するのに使用することができる。有利な一態様の方法によると、第１制御手段に含まれる電流変調トランジスタは、Ｗ１で表されるチャネル幅とＬ１で表されるチャネルの長さの間でＷ１／Ｌ１で示される比を持って作ることができ、比Ｗ１／Ｌ１は、第２制御手段に含まれる他のトランジスタのチャネルのＷ２で表される幅とＬ２で表されるの長さの間でＷ２／Ｌ２で示される他の比よりも小さい。
【００３３】
第１制御手段のスイッチング手段と第２制御手段のスイッチング手段とは、例えば、“選択”電圧として知られる電圧の形の、例えば所定の信号によって制御することができる。
【００３４】
第１制御手段の電流変調手段と第２制御手段の電流変調手段とは、異なる信号である、それぞれ例えば“調整用”電圧として知られる第１電圧と、“調整用”電圧として知られる第２電圧とによって制御することができる。
【００３５】
本発明のマイクロエレクトロニクス装置は、主に電力消費の点から改良された表示装置あるいは画面画素を作るのに適したものであろう。
【００３６】
本発明の装置によって、従来の設計による画素アドレス用装置に対して、電流変調手段と電子発光手段における分極の悪影響を減らすことができる。こうして、本発明の装置のそれぞれ第１電子発光装置と第２電子発光装置の入力において電流のレベルを決定するのに使用される調整用電圧のレベルは、従来の設計の画素アドレス用装置に使用される調整用電圧のレベルに関して下げることができる。従って、作られる画素によって引き起こされる電力消費は改善することができる。
【００３７】
本発明の装置によって、電子発光手段の入力で電流のレベルを決定するのに使用される調整用信号の最小レベル及び最大レベルは、従来の設計による画素アドレス用装置で使用されるそれらに関して下げることができる。この結果、電流変調手段の入力において、これら調整用信号の保持が容易になる。画素のレベルで、特にこれによって画素により発せられる光強度内の不規則な変動の現象を減らすことができる。
【００３８】
本発明は、添付の図面を参照して、紹介のためにのみ提供したもので限定するものではない実施形態の記載を読むことでより良く理解されるであろう。
【００３９】
１枚の図面から次の図面へ移るのに役立つように、別の図面の類似または等価の部品は、同じ参照記号を持つ。
【００４０】
読み易くするために、図面中に示された別の部品は、必ずしも同一の縮尺ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明によるマイクロエレクトロニクス装置の一例が、次に図２を参照して説明される。
【００４２】
本装置は、最初に、それぞれ例えば有機でＯＬＥＤ型の第１電子発光ダイオード１１０の形式と、例えば第１ダイオード１１０と同じ型の第２電子発光ダイオード１２０の形式の、第１電子発光手段と第２発光手段とを含む。
【００４３】
ダイオード１１０と１２０は、それぞれ第１制御手段１３０と第２制御手段１４０とによって電流制御され、交互に或いは同時に機能することができる。
【００４４】
第１ダイオード１１０は、第１制御手段１３０から送られ、その値は、例えば５０ｎＡに等しい例えば数十ナノアンペアのオーダーの最小値ＩＤ１ｍｉｎから、例えば１μＡのオーダーの例えば数百ナノアンペアと数マイクロアンペアの間の最大値ＩＤ１ｍａｘまで広がる“低電流値群”として知られる第１範囲に属し、ｉｄ１で表される電流を入力する受信するように設計される。
【００４５】
入力における電流ｉｄ１の値の関数として、ダイオード１１０は、低い強度と輝度の光放射を作り出し、その輝度は、例えば１ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬ１ｍｉｎと表される最小値と、例えば２０ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬ１ｍａｘの最大値との間にある“低輝度範囲”として知られる範囲内にある。
【００４６】
第１制御手段１３０は、第１ダイオード１１０の入力として電流ｉｄ１を作り出し、最初にスイッチング手段を含む。これらのスイッチング手段は、ＴＦＴ型のトランジスタのような、例えば第１トランジスタスイッチ１３１の形を取ることが可能で、その開閉は、ゲートに与えられるｖｓｅｌと表される電圧の形式の選択信号によって制御される。
【００４７】
第１制御手段１３０は、ｖｄａｔ１と表される電圧の形式の制御信号の関数として、第１ダイオード１１０の入力で電流ｉｄ１を変調するための手段も含む。電流ｉｄ１を変調するための手段は、例えばＴＦＴ型のトランジスタのような、好ましくは例えば＋１６Ｖのオーダーの、Ｖｄｄで表される分極電圧によって飽和モードへ分極される第２変調用トランジスタ１３２の形を取る。
【００４８】
制御電圧Ｖｄａｔ１は、第１トランジスタ１３１のドレーンへ与えることができる。第１トランジスタ１３１が、例えば１８ボルトのオーダーの選択電圧ｖｓｅｌによって“オン”状態にスイッチされる時、制御電圧ｖｄａｔ１は、第２トランジスタ１３２のゲートに送られ、その後、第２トランジスタ１３２は、ゲートで受信した制御電圧ｖｄａｔ１の関数として第１ダイオード１１０の入力で電流ｉｄ１を発する。
【００４９】
そうして、第１ダイオード１１０によって発せられた光放射の強度と輝度は、電流ｉｄ１の値の関数であり、それ自身制御電圧ｖｄａｔ１によって制御される。
【００５０】
制御電圧ｖｄａｔ１は、外部回路を経由して図２に示される装置に発せられ、最小値ｖｄａｔ１ｍｉｎと最大値ｖｄａｔ１ｍａｘの間に制限されるのが望ましい。これらの最小値ｖｄａｔ１ｍｉｎと最大値ｖｄａｔ１ｍａｘは、第１ダイオード１１０が作り出すことのできる、それぞれ最小の光強度と輝度、および最大の光強度と輝度を決定する。
【００５１】
例えば、１０／６０のオーダーのチャネル幅のチャネル長に対する比を持ち、１６ボルトに等しい電圧Ｖｄｄによって分極されるＴＦＴ型の第２トランジスタ１３２に対して、Ｖｄａｔ１ｍｉｎは、５０μＡのオーダーの電流Ｉｄ１ｍｉｎを得るために９.０５ボルトのオーダーであり、Ｖｄａｔ１ｍａｘは、１μＡのオーダーの電流Ｉｄ１ｍａｘを得るために、１３.７５ボルトのオーダーであろう。
【００５２】
例えば０.５ｐＦのオーダーの容量を持った、例えばコンデンサ１３３の形を取る、第２トランジスタのゲートに接続される第１制御手段１３０の中に組み込まれる手段が提供され、第１トランジスタ１３１が“オフ”状態の時に第２トランジスタ１３２の入力において制御信号ｖｄａｔ１の保持を可能にする。
【００５３】
第２ダイオード１２０の場合、第２制御手段１４０から送られる、ｉｄ２と表される電流を受信するように設計される。第２ダイオードの入力において電流ｉｄ２は、第１ダイオード１１０において電流ｉｄ１が属する前記第１レベルの範囲よりも大きな他のレベルの範囲に属する値を持つ。この他のレベルの範囲は、例えば１μＡのオーダーの、Ｉｄ２ｍｉｎと表される最小値と、例えば４μＡの例えば数マイクロアンペアのオーダーの、ｉｄ２ｍａｘと表される最大値との間にある。
【００５４】
例えば、第１ダイオード１１０の入力において電流ｉｄ１が属するレベルの範囲と、第１ダイオード１１０の入力において電流ｉｄ２が属する他のレベルの範囲は異なったものであるように準備することができる。
【００５５】
一態様によると、電流ｉｄ１が属するレベルの範囲と、電流ｉｄ２が属する他のレベルの範囲は重なるように準備することができる。
【００５６】
その入力における電流ｉｄ２の値の関数として、第２ダイオード１２０は、第２の範囲の強度と輝度内に存する強度と輝度を持つ光放射を作り出すことができ、第２の輝度範囲は、例えば２０ｃｄ／ｍ２のオーダーの、Ｌ２ｍｉｎと表される最小輝度値から、例えば８０ｃｄ／ｍ２の、Ｌ２ｍａｘと表される最大輝度値まで広がる。
【００５７】
第２ダイオード１２０の輝度を制御するのに使われる第２制御手段１４０は、第１ダイオード１１０の輝度を制御するのに使用される第１制御手段１３０と同じ型のものである。第２制御手段１４０には、その開閉が選択電圧ｖｓｅｌによって制御されるスイッチング手段も含まれる。第２制御手段のスイッチング手段は、例えばＴＦＴ型の、例えば他の第１トランジスタスイッチの形式を取る。
【００５８】
第２制御手段１４０には、他の第１トランジスタ１４１のドレーンに与えられる、ｖｄａｔ２と表される電圧の形式による他の制御信号の値の関数として、第２ダイオード１２０の入力において電流ｉｄ２を変調するのに使用される手段も含まれる。第２ダイオード１２０の入力において電流ｉｄ２を変調するための手段は、そのソースが第２ダイオード１２０に接続され、ゲートにおいて他の制御電圧ｖｄａｔ２を受信した時に前記第２ダイオード１２０の入力において電流ｉｄ２を発する、他の第２トランジスタ１４２の形を取ることができる。
【００５９】
他の第２トランジスタ１４２は、例えばＴＦＴ型のトランジスタで良い。これは、例えば電圧Ｖｄｄを分極することにより飽和モードに分極されるのが好ましい。他の第２変調トランジスタ１４２は、他の第１トランジスタ１４１が電圧ｖｓｅｌによって“オフ”状態へスイッチされた時、他の制御電圧ｖｄａｔ２を受信するように設計される。この電圧ｖｄａｔ２は、外部回路を通って図２で示されるような装置へ発せられ、ｖｄａｔ２ｍｉｎで表される最小値と、ｖｄａｔ２ｍａｘで表される最大値の間に制限されるのが望ましい。電圧ｖｄａｔ２の最小値と最大値は、第２ダイオード１２０が作り出すことのできる、それぞれＬ２ｍｉｎで表される最小輝度とＬ２ｍａｘで表される最大輝度を決定する。
【００６０】
一例として、他の第２トランジスタ１４２がＴＦＴ型であり、チャネル幅とチャネル長の比が１０／２０であり、１６ボルトに等しい電圧Ｖｄｄによって分極される時、他の制御電圧の最小値Ｖｄａｔ２ｍｉｎは、１μＡのオーダーの第２ダイオードの入力において最小電流Ｉｄ２ｍｉｎを得るために、１２.８ボルトのオーダーであろう。他の制御電圧ｖｄａｔ２の最大値Ｖｄａｔｍａｘは、第２ダイオード１２０の入力において４μＡのオーダーのＩｄ２ｍａｘの最大値を持つ電流を得るために１５.３ボルトのオーダーであろう。
【００６１】
このように、本発明を実施する特定の方法によると、第２制御手段１４０の入力における他の制御電圧ｖｄａｔ２は、第１制御手段１４０の入力において制御電圧ｖｄａｔ１が属する電圧の範囲とは異なる電圧の範囲に属していよう。
【００６２】
他の第２トランジスタ１４２の入力において他の制御電圧ｖｄａｔ２の保持を可能にする手段も提供され、この時、他の第１トランジスタ１４１は“開いた”状態にある。これらの手段は、例えば０.５ｐＦのオーダーの容量を持ち、例えば第２コンデンサ１４３の形を取る。
【００６３】
第１コンデンサ１３３と第２コンデンサ１４３は、異なる容量値を持ち、これらの値は、調整用電圧ｖｄａｔ１とｖｄａｔ２が属するそれぞれの範囲の関数として、各々選択される。例えば、ｖｄａｔ２が、電圧ｖｄａｔ１が属する範囲のものよりも高い電圧の範囲に属する場合、第１コンデンサ１３３は、第２コンデンサ１４３の容量よりも小さい容量を持つように設計することが可能である。こうして、第１コンデンサ１３３のプレートは、例えば第２コンデンサ１４３のプレートよりも小さな面積を占めるだけで良い。
【００６４】
ダイオード１１０と１２０の制御手段１３０と１４０は、特に電流変調手段が互いに異なる。第１ダイオード制御手段１３０の電流変調手段は、第２制御手段１４０の他の電流変調手段によって発せられ得る電流ｉｄ２のレベルよりも低いレベルの範囲にある電流ｉｄ１を発するように設計される。
【００６５】
これを可能にするために、特に本発明を実施した特定の一方法において、第１制御手段１４０に属する他の第２電流変調用トランジスタ１４２は、例えば第１制御手段１３０に属する第２電流変調用トランジスタ１３２のチャネルよりも短いチャネルを持つように設計することができる。
【００６６】
第２トランジスタ１３２は、例えば１０／６０のオーダーのＷ１／Ｌ１で表される、チャネル幅Ｗ１とチャネル長Ｌ１の比で作ることができ、一方、他の第２トランジスタ１４２は、例えば１０／２０のオーダーの、比Ｗ１／Ｌ１より大きなＷ２／Ｌ２で表される、チャネル幅Ｗ２とチャネル長Ｌ２の比で作ることができる。
【００６７】
前述のマイクロエレクトロニクス装置は、例えば画面または表示装置の画素を作るのに使用することができる。それによって、画素は、それぞれ広い範囲の強度と輝度に属する強度と輝度を持った光放射を作り出すことができ、輝度の範囲は、電力消費を低く保ったまま、例えば１２ｃｄ／ｍ２のオーダーの、Ｌｍｉｎと表される最小輝度値と、例えば１２０ｃｄ／ｍ２のオーダーの最大輝度値Ｌｍａｘとの間にある。
【００６８】
画素は、例えば第１制御手段１３０に関連する第１ダイオード１１０から作られた第１副画素と、第２制御手段１４０に関連する第２ダイオード１２０から作られた第２副画素との間で共有され得る。
【００６９】
画面又は表示画素の集積から前記画素を選択することは、第１副画素と第２副画素に共通であり、画面又は表示装置の外部の回路から来る選択信号ｖｓｅｌによって達成され得る。
【００７０】
全体の強度または前記画素によって発せられた光放射の全体の輝度の値は、画面又は表示装置の外部の回路から来て、それぞれ第１副画素と第２副画素に与えられる制御信号ｖｄａｔ１と他の制御信号ｖｄａｔ２によって制御することができる。
【００７１】
第１副画素は、例えば、その値が制御信号ｖｄａｔ１の関数である、第１の範囲の強度あるいは輝度に含まれる“低い”型の強度或いは輝度を持った放射を作り出すために作ることができる。
【００７２】
第２副画素は、第１の範囲のレベル又は輝度よりも大きい第２の範囲のレベル又は輝度に含まれる“強い”と表現される強度又は輝度を持った放射を生み出すように設計することができ、その値は他の制御信号ｖｄａｔ２の関数である。
【００７３】
第１の副画素と第２の副画素は、調整用信号ｖｄａｔ１とｖｄａｔ２の値、及び前記画素に割り当てたいと望む強度又は輝度の全体の値の関数として交互にまたは同時に機能することができる。
【００７４】
本発明によって実現される画素の動作図の例と、前記画素を形成する第１副画素と第２副画素の動作図が、それぞれグラフＣ２，Ｃ３，Ｃ１によって図３に示されている。
【００７５】
この例では、画素によって発せられた全体の輝度は、Ｌｍｉｎで表される例えば１２ｃｄ／ｍ２のオーダーの最小輝度値と、Ｌｍａｘで表される例えば１２０ｃｄ／ｍ２のオーダーの最大輝度値の間にある。
【００７６】
この例では、第１副画素と第２副画素は、別個で隣接している強度又は輝度の範囲を作り出す。
【００７７】
画素が、例えば１２ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬｍｉｎと、２４ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬｍａｘ／５との間に存する、グラフＣ１の立ち上がり部分Ｃ１１の第１範囲に含まれる“弱い強度又は輝度”を作り出す時、グラフＣ２の光放射立ち上がり部分Ｃ２１を発するのは第１副画素であろうし、一方、第２副画素はグラフＣ３の一定部分Ｃ３１を発しない。この“弱い強度または低輝度”と表現される第１範囲は、第１ダイオード１１０が、例えば５０ｎＡから１μＡの範囲の弱い強度の電流の範囲に属する入力電流ｉｄ１を受信する時、第１ダイオード１１０から来る放射に対して作られる。
【００７８】
画素が、レベルまたは輝度の第２範囲に属する“強い”強度又は輝度を作り出し、第２範囲は、例えば２４ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬｍａｘ／５と、９６ｃｄ／ｍ２のオーダーの４Ｌｍａｘ／５の間（グラフＣ１の部分Ｃ１２）にある時、画素は、グラフＣ３の光放射立ち上がり部分Ｃ３２を発する第２副画素であろうし、一方、第１副画素はグラフＣ２の一定部分Ｃ２２を発しない。
【００７９】
“強い強度又は輝度の”と表現されるレベルまたは輝度の第２範囲は、このように、第２ダイオード１２０が例えば１μＡから４ｎＡの間の強度を持った電流の第２範囲に属する入力電流ｉｄ２を受信する時、第２ダイオード１２０から来る光放射に対して作られる。
【００８０】
強度または輝度の“最強の”値に従った画素の照明は、最高の輝度は、例えば９６ｃｄ／ｍ２のオーダーの４Ｌｍａｘ／５と、例えば１２０ｃｄ／ｍ２のオーダーのＬｍａｘの間のグラフＣ１の部分Ｃ１３に存するものであるが、第１副画素の照明と第２副画素の照明の両方によって達成される。“最強の”強度又は輝度として表現される第３範囲は、第１ダイオード１１０の入力における第１電流ｉｄ１によって引き起こされ、例えば５０ｎＡと１μＡとの間にあり、第１ダイオード１１０からのグラフＣ２の一定部分Ｃ２３の放射による放射と、また、第２ダイオード１２０の入力における第２電流ｉｄ２によって引き起こされ、例えば１μＡから４μＡの間にあり、第２ダイオード１２０からのグラフＣ３の立ち上がり部分Ｃ３３による放射とによって得ることができる。
【００８１】
すぐ上で説明したものとは異なる動作の一例によると、第１副画素と第２副画素が常にかつ同時に発するように準備することができる。こうして、本発明の画素によって発せられる光放射は、第１副画素から来る放射と、第２副画素から来る別の光放射との組み合わせから一定に作ることができる。
【００８２】
すぐ上で説明したものとは異なる他の動作の一例によると、本発明により実現される画素を、“オン−オフ”と呼ばれるモードで動作する第１副画素と、“アナログ”と呼ばれる別のモードで動作する第２副画素とから最初に作るように準備することができる。こうして、第１副画素は、所定の輝度を備えた放射を発するようにまたは発しないように設計されるだろうし、一方、第２副画素は、変化するように設計される強度又は輝度の値を備えて一定に放射を発する。
【００８３】
画面又は表示画素はは、一般的に、所定の波長と所定の強度もしくは輝度を備えた光放射を作ることができる基本領域に結び付きがある。
【００８４】
本発明によって実現される、画面又は表示装置内の画素Ｐは、Ｐ１と示される第１副画素と、Ｐ２と示される第２副画素とにそれぞれ関連する第１区域と第２区域とに分けられる。
【００８５】
第１副画素Ｐ１と第２副画素Ｐ２は、それぞれ、ある光強度を備えた放射を発するように設計された第１領域Ｓ１と、他の光強度を備えた放射を発するように設計された第２領域Ｓ２とを含む。
【００８６】
領域Ｓ１とＳ２とは、近いもしくは同一の波長で発するように設計される。
【００８７】
第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２は、同じでも良いし異なっていても良い。例えば、第１副画素Ｐ１と第２副画素Ｐ２がそれぞれ第１有機光ダイオードと第２有機光ダイオードとを含む場合、領域Ｓ１とＳ２は、それぞれ第１有機光ダイオードの発光領域と、第２有機光ダイオードの発光領域とに対応する。発光領域とは、光放射を発するように設計された領域を意味している。
【００８８】
領域Ｓ１とＳ２とは、各々、光放射を同時にまたは交互に発するように設計される。
【００８９】
本発明により実現される画素Ｐを考えると、その動作原理は、図３に関連した説明と同じである。画素が、低輝度または弱い強度の第１範囲で発光するために、図４Ａにおいて、例えば光放射を発するのは第１領域Ｓ１であり、一方、そうでないのは第２領域Ｓ２である。
【００９０】
画素が高輝度または強い強度の第２範囲に従って発光するために、図４Ｂにおいて、光放射を発するのは例えば第２領域Ｓ２であり、一方、そうでないのは第１領域Ｓ１である。
【００９１】
画素が最高の輝度もしくは強度の第３範囲に従って発光するためには、図４Ｃにおいて、第２領域Ｓ２と第１領域Ｓ１の両方が同時に発光する。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】従来技術による装置の一例を示す図である。
【図２】従来技術による装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の装置を含む画素の動作図の一例を示す図である。
【図４Ａ】本発明により実現される画面または表示画素の動作原理を示す図である。
【図４Ｂ】本発明により実現される画面または表示画素の動作原理を示す図である。
【図４Ｃ】本発明により実現される画面または表示画素の動作原理を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…電子発光ダイオード
１１…第１トランジスタ
１２…第２トランジスタ
１３…コンデンサ
１１０…第１電子発光ダイオード
１２０…第２電子発光ダイオード
１３０…第１制御手段
１３１…第１トランジスタスイッチ
１３２…第２変調用トランジスタ
１３３…第１コンデンサ
１４１…第１トランジスタ
１４２…第２トランジスタ
１４３…第２コンデンサ
Ｐ１…第１副画素
Ｐ２…第２副画素
Ｓ１…第１領域
Ｓ２…第２領域
【図１】
2007524872.tif 000003
【図２】
2007524872.tif 000004
【図３】
2007524872.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月23日(2005.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光放射を作り出すのに使用されるマイクロエレクトロニクス装置であって、
−ある輝度の第１放射を作り出すように設計された第１電子発光手段と、
−第１のレベルの範囲に従って可変電流を作り出し、第１のレベルの範囲に属するレベルを持った第１電流（ｉｄ１）によって第１電子発光手段を制御するように設計された第１制御手段（１３０）と、
−別の輝度の第２放射を作り出すように設計された第２電子発光手段と、
−第２の範囲のレベルに従って可変電流を作り出し、第２の範囲のレベルに属するレベルを持った第２電流（ｉｄ２）によって第２電子発光手段を制御するように設計された第２制御手段（１４０）と
を具備し、
光放射は、前記のある輝度と前記別の輝度の組み合わせである全体的輝度を持つことを特徴とするマイクロエレクトロニクス装置。
【請求項２】
第１電流（ｉｄ１）が属する前記第１のレベルの範囲の内の少なくともいくつかの強度は、第２の電流（ｉｄ２）が属する前記第２のレベルの範囲の強度よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の制御手段は、各々、スイッチング手段を備えていることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記第１制御手段（１３０）と前記第２制御手段（１４０）のスイッチング手段は、所定の信号（ｖｓｅｌ）によって制御されることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記第１制御手段（１３０）のスイッチング手段は、少なくとも一つのトランジスタスイッチ（１３１）を備えることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記第２制御手段（１４０）のスイッチング手段は、少なくとも一つのトランジスタスイッチ（１４１）を備えることを特徴とする請求項３または４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１及び第２制御手段（１３０，１４０）の各々は、電流変調手段を持っていることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
第１制御手段（１３０）の電流変調手段は、少なくとも一つの変調トランジスタ（１３２）を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記第２制御手段（１４０）を変調するための手段は、少なくとも一つの他の電流変調トランジスタ（１４２）を含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記第１制御手段（１３０）は、Ｌ１の長さとＷ１の幅のチャネルを備えた電流変調用トランジスタ（１３２）を含み、前記第２制御手段（１４０）は、Ｌ２の長さとＷ２の幅のチャネルを備えた別の電流変調用トランジスタ（１４２）を含み、Ｗ２／Ｌ２の比は、Ｗ１／Ｌ１の比よりも大きいことを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記制御手段（１３０）の電流変調手段は、制御信号（ｖｄａｔ１）によって制御され、前記制御手段（１４０）の電流変調手段は、他の制御信号（ｖｄａｔ２）によって制御されることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記制御信号（ｖｄａｔ１）は、ある電圧の範囲に属し、他の制御信号（ｖｄａｔ２）は、前記ある電圧の範囲とは異なる他の電圧の範囲に属することを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１制御手段は、制御信号（ｖｄａｔ１）を保持するように設計された少なくとも一つの第１コンデンサ（１３３）も持っていることを特徴とする請求項１１または１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２制御手段は、制御信号（ｖｄａｔ２）を保持するように設計された少なくとも一つの第２コンデンサ（１４３）も持っていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１及び第２の電子発光手段の各々は、有機光ダイオード（１１０，１２０）を含むことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１電子発光手段は、第１光ダイオードを含み、前記第２電子発光手段は、第２光ダイオードを含み、第１光ダイオードと第２光ダイオードは、異なる発光領域を持つことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１電子発光手段と前記第２電子発光手段とは、交互にまたは同時に機能するように設計されることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のマイクロエレクトロニクス装置を含むことを特徴とする表示装置または画面画素。
【国際調査報告】
2007524872.tif 000009
2007524872.tif 000010
2007524872.tif 000011
2007524872.tif 000012