(57)【要約】  ＡＭ  ＯＬＥＤのピクセル回路と、ディスプレイの広ダイナミックレンジ調光方法は、調光範囲で色バランスを維持し、ディスプレイの輝度値が低いときに低グレーレベルで輝度及び色度の均一性を維持する。ディスプレイは、アビオニクス、コックピット、手持ち型の軍事デバイスの分野で要求される色／調光仕様を満たす。ＯＬＥＤピクセル回路及び調光方法は、ＯＬＥＤピクセル電流のパルス幅変調を用いて所望のディスプレイ輝度を実現する。２つの回路例では、外部から共通カソード電圧又は共通電源電圧をＰＷ変調してＯＬＥＤ電流を変調する。３つの回路例では、フレーム時間中にＯＬＥＤ電流を変調するための追加のトランジスタスイッチをピクセル回路に組み込む。データ電圧（又は電流）の変調と共に、ＯＬＥＤ電流のＰＷＭにより、広ダイナミックレンジ調光を達成し、ディスプレイ面で必要な色バランスと輝度及び色度の均一性を維持する。
2008529083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光ダイオード・ディスプレイ（２００Ｂ）であって、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）用の少なくとも１つのサブピクセル回路（３００）を備え、該サブピクセル回路は、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）の行アドレス・バスと、前記ディスプレイ（２００Ｂ）の列アドレス・バスとに結合される第１のトランジスタ（３０２）と、
前記第１のトランジスタ（３０２）に結合される第２のトランジスタ（３０４）と、
前記第２のトランジスタ（３０４）に結合された有機発光ダイオード（３０８）であって、前記第２のトランジスタ（３０４）は有機発光ダイオード（３０８）用の電源（３１６）とに結合されるものである、有機発光ダイオード（３０８）と、
前記有機発光ダイオード（３０８）と、パルス幅変調信号（３２２）を発生させる手段とに結合される第３のトランジスタ（３２０）と
を含む、
有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第３のトランジスタは更に前記ディスプレイの共通カソード構成（３２０）に結合され、前記第３のトランジスタは、前記有機発光ダイオードを通る電流をパルス幅変調して、前記有機発光ダイオードの発光を制御するように適合される、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項３】
請求項１に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第１のトランジスタは薄膜トランジスタからなる、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項４】
請求項１に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第２のトランジスタは薄膜トランジスタからなる、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項５】
請求項１に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第３のトランジスタは電界効果トランジスタからなる、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項６】
請求項１に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第３のトランジスタは薄膜トランジスタからなる、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項７】
有機発光ダイオード・ディスプレイ（２００Ｂ）であって、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）用の少なくとも１つのサブピクセル回路（４００）を備え、該サブピクセル回路は、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）の行アドレス・バスと、前記ディスプレイ（２００Ｂ）の列アドレス・バスとに結合される第１のトランジスタ（４０２）と、
前記第１のトランジスタ（４０２）に結合される第２のトランジスタ（４０８）と、
前記第２のトランジスタ（４０８）と、パルス幅変調信号（４２０）を発生させる手段とに結合される第３のトランジスタ（４０６）と、
前記第２のトランジスタ（４０８）に結合される有機発光ダイオード（４１０）と
を含む、
有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項８】
請求項７に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記第３のトランジスタが更に前記有機発光ダイオード用の電源（４１８）に結合される、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項９】
請求項７に記載の有機発光ダイオード・ディスプレイであって、前記有機発光ダイオードが更に前記ディスプレイの共通カソード構成（４２４）に結合される、有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【請求項１０】
有機発光ダイオード・ディスプレイ（２００Ｂ）であって、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）用の少なくとも１つのサブピクセル回路（７００）を備え、該サブピクセル回路は、
前記ディスプレイ（２００Ｂ）の行アドレス・バスと、前記ディスプレイ（２００Ｂ）の列アドレス・バスとに結合される第１のトランジスタ（７０２）と、
前記第１のトランジスタ（７０２）に結合される第２のトランジスタ（７０４）と、
前記第２のトランジスタ（７０４）と、パルス幅変調信号（７３０）を発生させる手段とに結合される第３のトランジスタ（７１２）と、
前記第２のトランジスタ（７０４）と、前記第３のトランジスタ（７１２）とに結合される第４のトランジスタ（７１０）と、
前記第３のトランジスタ（７１２）と、前記第４のトランジスタ（７１０）とに結合される有機発光ダイオード（７１４）と
を含む、
有機発光ダイオード・ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、フラット・パネル・ディスプレイの分野に関し、限定するものではないが、より詳細には、改良されたアクティブ・マトリックス有機発光ダイオード（ＡＭ  ＯＬＥＤ）ディスプレイ、ならびに、例えば、コックピット・ディスプレイ、アビオニクス・ディスプレイ、手持ち型の軍事通信デバイス・ディスプレイなどのような、民生応用分野および軍事応用分野向けのディスプレイにおける、広ダイナミック・レンジ調光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、セル型電話および自動車オーディオ・システムに使用することができるパッシブ・マトリックス・アドレス型ディスプレイなどのような新しい製品をすでに生み出した、新興のフラット・パネル・ディスプレイ技術である。ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、バックライト型のＡＭ液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と置き換えられる可能性が最も高い。なぜなら、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、既存のＡＭ  ＬＣＤよりも電力効率がよく、堅牢であり、重量が軽く、コストが低く、良好な画像品質を有するからである。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤベースのディスプレイの市場は、２００６年には年間約１７億ドルに達すると推定される。
【０００３】
コックピット・ディスプレイの応用分野は、画像品質に関して課される厳格な要件、および高い温度、湿度、周囲の照明環境などのような広範囲の環境内での優れた動作性能の必要性のため、既存のディスプレイ技術に対して比較的要求が厳しい。過去１０年の大部分の間に、ＡＭ  ＬＣＤは、コックピット応用分野において陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイと置き換えられてきた。なぜなら、ＡＭ  ＬＣＤは、より低重量であり、より平坦なフォーム・ファクタであり、電力消費がより少なく、比較的小型のベゼルで大きな有効領域が使用でき、信頼性がより高く、輝度がより高く、輝度の均一性がより良く、調光範囲がより広く、日光下での可読性がより良好である、というＣＲＴディスプレイに勝る利点を有するためである。従って、ＡＭ  ＬＣＤは、数年の間、コックピット・ディスプレイ応用分野およびアビオニクス・ディスプレイ応用分野で好んで選択されるディスプレイであった。
【０００４】
ディスプレイ応用分野（例えば、コックピット・ディスプレイ、アビオニクス・ディスプレイ、および手持ち型デバイス・ディスプレイ）でのＡＭ  ＬＣＤに伴う重大な問題は、ＡＭ  ＬＣＤのバックライティングが、かなりの重量および体積をディスプレイに追加することである。しかしながら、ＡＭ  ＬＣＤのこのバックライティング機構の利点は、周囲の照明条件の範囲全体にわたって最適な性能を達成するために、ディスプレイを（独立して）調光するための高度に制御可能な機能を提供することである。一部の重要なディスプレイ応用分野（例えば、アビオニクス・ディスプレイや幾つかの軍事用デバイス・ディスプレイ）では、ディスプレイが昼間（明るい）と夜間（暗い）との両方の観視条件において快適に見られるように、広ダイナミック・レンジの調光（例えば、＞２０００：１）を必要とする。現在、この調光機能は、ＡＭ  ＬＣＤでは、ＡＭ  ＬＣＤの最適化された駆動条件を維持しながら、ディスプレイ・バックライトを調光する（広いダイナミック・レンジ全体にわたって）ことによって達成することができる。
【０００５】
例えばアビオニクス応用分野や手持ち型デバイス応用分野でのＡＭ  ＬＣＤに伴う重量および体積の問題は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを用いて軽減することができる。ＡＭ  ＬＣＤと比べて、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、より広い視野角、より低い電力消費、より軽い重量、優れた応答時間、優れた画像品質、および低コストなどのような重要な利点をもたらす。しかしながら、既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの欠点は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの駆動条件を変更すること、あるいはアノード（ＶＤＤ）電圧および／またはカソード（ＶＫ）の電圧を変動させることによる以外は、所望の輝度レベルに容易に調光できない（即ち、それらの明るさが容易に調整されない）ことである。
【０００６】
一般に、既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイのグレースケール駆動状態は、「通常」の昼間（明るい周囲環境）に見るときの条件に合わせて最適化される。しかしながら、従来のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを使用して、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイのグレースケール駆動状態またはＶＤＤ／ＶＫ電圧を、夜間（暗い周囲）条件に対応するように低いディスプレイ輝度レベルを実現するように、変更すると、これらのディスプレイの表面全体にわたって、輝度および色の不均一性が生ずる。
【０００７】
従って、コックピット・ディスプレイ、アビオニクス・ディスプレイ、軍事用手持ち型デバイス・ディスプレイなどのような重要な応用分野においてＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに課される重要な要件は、そうしたディスプレイが、その輝度（明るさ）を、ディスプレイが調光されるときに、広ダイナミック・レンジ（例えば、＞２０００：１）にわたって、ディスプレイの表面全体にわたるカラー・バランスならびに／あるいは輝度および色度の均一性に影響を及ぼすことなく、調整できなければならないということである。既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに使用される駆動方法は、所望の輝度を、グレースケール・データ電圧（または電流）あるいはＶＤＤ／ＶＫ電圧（１または複数）を調整することによって、達成する。しかしながら、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの輝度を調整するこれらの既存の方法は、広ダイナミック・レンジのディスプレイ調光応用分野では、多数の問題を生み出す。例えば、（１）所望の広ダイナミック・レンジ調光要件を、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに現在使用可能な８ビット・データ（コラム）・ドライバを使用して既存の駆動方法で達成することは、比較的難しい問題である。（２）使用される赤色、緑色および青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイ材料に関する伝達特性（輝度対電圧）が異なるため、「通常」の昼光での動作用に最適化されたグレースケール・データ電圧（または電流）あるいはＶＤＤ／ＶＫ電圧が、夜間（低輝度）動作用に変更（例えば、低減）されたとき、典型的には、ディスプレイのカラー・バランスが変化する。（３）既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを、夜間観視条件に関連する低輝度レベルで動作させると、低輝度（グレー・レベル）状態においては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）およびＯＬＥＤの性能の変動が増大するため、ディスプレイの表面全体にわたって輝度および色度の大幅な不均一性が生ずる。
【０００８】
従って、既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに伴うこれらの問題を示すために、図１は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを調光する従来方法で現在使用されている、典型的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル（sub-pixel）回路１００の電気的概略図を示す（「Ｐｒｉｏｒ  Ａｒｔ」（従来技術）と記されている）。図１を参照すると、従来のサブピクセル回路１００は、第１のＴＦＴ１０２と、第２のＴＦＴ１０４と、ストレージ・コンデンサ１０６と、ＯＬＥＤピクセル１０８とを含む。図示のように、トランジスタ１０２はスキャン（走査）・トランジスタであり、トランジスタ１０４は駆動トランジスタである。走査トランジスタ１０２のゲート端子１１０は、関係するディスプレイの行（走査／行イネーブル）アドレス・バスに接続され、走査トランジスタ１０２のドレイン端子１１２は、ディスプレイの列（データ）アドレス・バスに接続される。走査トランジスタ１０２のソースは、ストレージ・コンデンサ１０６と駆動トランジスタ１０４のゲート端子との接続点１０７に接続される。ディスプレイの動作の行アドレス指定期間中に、走査トランジスタ１０２は、ストレージ・コンデンサ１０６と駆動トランジスタ１０４のゲート端子との接続点１０７を、データ電圧（信号）ＶＤＡＴＡまで充電する。行アドレス指定期間後、走査トランジスタ１０２はオフに切り替えられ、ＯＬＥＤピクセル１０８は、データ・バスから電気的に分離される。このフレームの時間の残りの間、駆動トランジスタ１０４のドレイン端子１１４に接続された電源電圧ＶＤＤが、ＯＬＥＤピクセル１０８を駆動するための電流を提供する。
【０００９】
図１に示されるＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイ回路１００での、この従来の方法によるグレースケールは、データ・バス上のデータ電圧（信号）を変動させることによって達成される。更に、ディスプレイの明るさ（最大輝度）は、データ電圧（信号）またはＶＤＤ／ＶＫ電圧を変更することによって、直接に調整される（ディスプレイ調光用）。しかしながら、先に論じたように、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの輝度を調整するこれらの従来の方法の重大な問題は、調光が、グレースケールを調整するように、データ電圧（または電流）を変更するか、あるいは電源（ＶＤＤおよび／またはＶＫ）電圧を変更することによって実施されるので、広ダイナミック・レンジ調光（例えば、＞２０００：１）を、適切な均一性を伴って実現することができないということが、図１から分かる。しかしながら、以下に詳細に述べるように、本発明では、既存のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイおよび他の従来技術のディスプレイで生ずる問題を解決する、優れた調光能力（例えば、広ダイナミック・レンジ＞２０００：１）で輝度を調整する改善されたＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイならびに方法を提供する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、改良されたＡＭ  ＯＬＥＤピクセル回路、および、調光範囲にわたってカラー・バランスを維持し、またディスプレイが低い輝度値に調光されるときにディスプレイの輝度および色度の均一性を低グレー・レベルに維持する、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの広ダイナミック・レンジ調光方法を提供する。従って、本発明は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイが、既存ならびに将来のアビオニクス、コックピット、および手持ち型軍事用デバイスのディスプレイ応用分野で必要とされる厳格な色／調光仕様を満たすことを可能にする。基本的に、本発明は、改良されたＡＭ  ＯＬＥＤピクセル回路、および、所望のディスプレイ輝度（明るさ）を達成するためにＯＬＥＤピクセル電流のパルス幅変調（ＰＷＭ）を使用するダイナミック・レンジ調光方法を提供する。
【００１１】
所望のディスプレイ輝度を達成するためにＯＬＥＤ電流を変調するように、外部から（例えば、ＡＭ  ＯＬＥＤガラス・ディスプレイの外側で）共通カソード電圧（ＶＫ）または共通電源電圧（ＶＤＤ）をＰＷ変調するための、本発明の２つの例の実施形態が提供される。フレーム時間の間にＯＬＥＤ電流を変調するためにピクセル回路内に追加のトランジスタ・スイッチを組み込む、本発明の３つの追加の例示の実施形態が提供される。従来の方法とは異なり、この３つの追加（内部）の例の実施形態は、フレーム時間中に、ピクセルの各行を順に変調することを可能にし、それによってディスプレイのフリッカの性質を取り除く。従って、本発明は、データ電圧（または電流）の変調と共に、ＯＬＥＤ電流をＰＷ変調することによって、広ダイナミック・レンジの調光を達成すると共に、関係するディスプレイの表面全体にわたって必要とされるカラー・バランスならびに輝度および色度の均一性を維持する。
【００１２】
本発明の特徴と考えられる新規な特徴が特許請求の範囲に記載されている。しかしながら、本発明自体、ならびに本発明の好ましい使用モードや更なる目的および利点は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば、最もよく理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで図を参照すると、図２Ａは、本発明の１または複数の実施形態を実施する環境として使用することができる例示のコックピットまたはアビオニクス・ディスプレイ環境２００Ａを示す。図２Ｂは、本発明の１または複数の実施形態を実施することができる例示のディスプレイ２０２Ｂを含む例示のコックピットまたはアビオニクス・ディスプレイ２００Ｂ（例えば、例示の環境２００Ａ内のもの）を示す。従って、図２Ａおよび図２Ｂは、例示的な環境およびアビオニクスまたはコックピット・ディスプレイを示すが、本発明は、そのように限定されるものではなく、例えば、広ダイナミック・レンジ調光を必要とする任意の適切なディスプレイ（例えば、フラット・パネル・ディスプレイ付きの軍事用または民生用の手持ち型デバイスなど）においても実施することができる。
【００１４】
図３は、本発明の第１の実施形態を実施するのに使用することができる、例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路３００の電気的概略図を示す。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路３００は、例えば外部（ディスプレイ外部）でのＰＷＭ方式を使用してＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを動的に調光するための好ましい方法において使用することができる。ここで図３を参照すると、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路３００は、第１のＴＦＴ３０２と、第２のＴＦＴ３０４と、ストレージ・コンデンサ３０６と、ＯＬＥＤピクセル３０８と、ここでは電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）として表されるトランジスタ３１０とを含む。図示のように、トランジスタ３０２は走査トランジスタであり、トランジスタ３０４は駆動トランジスタである。走査トランジスタ３０２のゲート端子３１２は、関係するディスプレイの行（走査／行イネーブル）アドレス・バスに接続され、走査トランジスタ３０２のドレイン端子３１４は、そのディスプレイの列（データ）アドレス・バスに接続される。走査トランジスタ３０２のソースは、ストレージ・コンデンサ３０６と駆動トランジスタ３０４のゲート端子との接続点３０７に接続される。駆動トランジスタ３０４のソースは、ＯＬＥＤピクセル３０８の端子に接続される。ＯＬＥＤピクセル３０８の第２の端子３１８は、トランジスタ３１０の一方の端子（例えば、ドレイン）に接続される。トランジスタ３１０の他方の端子（例えば、ソース）は、共通カソード端子ＶＫ３２０に接続される。
【００１５】
この例示的の実施形態の場合、ＡＭ  ＯＬＥＤピクセル回路３００を組み込むＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、複数（例えば、２以上）の共通カソード端子ＶＫ３２０を含むことができる。そのような１つの共通カソード端子ＶＫ３２０を、関係するディスプレイのディスプレイ行の上半分をカバーするのに使用することができ、別の共通カソード端子ＶＫ３２０を、関係するディスプレイのディスプレイ行のうち下半分をカバーするのに使用することができる。例えば、ディスプレイは、４８０の行および６４０の列を含むことができる。そのようなＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの共通カソード端子ＶＫ３２０のそれぞれは、ＰＷＭ信号発生器３２２により制御されるトランジスタ３１０を通じてカソード電圧に切り替えることができる。発生器３２２からのＰＷＭ信号の周波数の例は６０Ｈｚである。
【００１６】
ディスプレイ動作の行アドレス指定期間中、走査トランジスタ３０２は、ストレージ・コンデンサ３０６と駆動トランジスタ３０４のゲート端子との接続点３０７を、データ電圧（信号）ＶＤＡＴＡへと充電する。行アドレス指定期間後、走査トランジスタ３０２はオフに切り替えられ、ＯＬＥＤピクセル３０８はデータ・バスから電気的に分離される。
【００１７】
この例示の実施形態の場合、共通カソード電圧ＶＫ３２０は、ＰＷＭ信号発生器３２２から印加される信号によってＰＷ変調され、これは、この共通カソード端子ＶＫ３２０に関連するＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル３０８）の行（１または複数）にわたって逆バイアスを印加する働きをし、それが、この共通カソード端子ＶＫ３２０に関連するＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル３０８）を「オフ」に切り替え、それにより、関係するディスプレイのフレーム時間中に明るさまたは輝度を制御する。従って、本発明の本実施形態によれば、広ダイナミック・レンジ調光を達成しつつも、関係するディスプレイの表面にわたって必要とされるカラー・バランスおよび輝度および色度の均一性を維持するＡＭ  ＯＬＥＤピクセル回路およびその方法が提供される。この場合、ディスプレイを動的に調光するために、外部トランジスタ３１０を使用して、ＯＬＥＤピクセル３０８のカソード電源ＶＫ３２０を変調することができる。従って、共通カソード電圧ＶＫ３２０をＰＷ変調することによって、ディスプレイの輝度または明るさが、適切な期間にわたって平均化される。従って、本発明のＰＷＭ法を使用することによって、既存のＯＬＥＤディスプレイに現在提供されているよりも均一なＯＬＥＤディスプレイの調光が可能になる。
【００１８】
図４は、本発明の第２の実施形態を実施するのに使用することができる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路４００の電気的概略図を示す。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路４００は、例えば外部（ディスプレイ外部）のＰＷＭ方式を使用してＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを動的に調光するための好ましい方法において使用することができる。ここで図４を参照すると、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路４００は、第１のＴＦＴ４０２と、ストレージ・コンデンサ４０４と、第２のＴＦＴ４０８と、ＯＬＥＤピクセル４１０と、ここではＰチャネルＦＥＴとして表されるトランジスタ４０６とを含む。この場合、外部（関係するディスプレイの外部）のトランジスタ４０６を使用して、ＯＬＥＤピクセル４１０の正電源ＶＤＤ４１８をＰＷ変調して、それにより、共通電源電圧ＶＤＤ４１８に関連するＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル４１０）の電圧を「オフ」にし、それによりディスプレイの明るさを制御する。また、この場合、ＰＷ変調されたＶＤＤが、トランジスタ４０８のゲート端子とストレージ・コンデンサ４０４との間の接続点４２６のゲート電圧ＶＧＳ２に結合されるのを防止するために、ストレージ・コンデンサ４０４の基準電圧ＶＳＣ４１６をＶＤＤラインから取り除くことができる。
【００１９】
示されるように、この例示の実施形態の場合、トランジスタ４０２は走査トランジスタであり、トランジスタ４０８は駆動トランジスタである。走査トランジスタ４０２のゲート端子４１２は、関係するディスプレイの行（走査／行イネーブル）アドレス・バスに接続され、走査トランジスタ４０２のドレイン端子４１４は、そのディスプレイの列（データ）アドレス・バスに接続される。走査トランジスタ４０２のソースは、ストレージ・コンデンサ４０４と駆動トランジスタ４０８のゲート端子との接続点４２６に接続される。駆動トランジスタ４０８のソースは、ＯＬＥＤピクセル４１０の端子に接続される。駆動トランジスタ４０８のドレインは、トランジスタ４０６の一方の端子（例えば、ドレイン）４２２に接続され、トランジスタ４０６の他方の端子（例えば、ソース）は、共通電源電圧ＶＤＤ４１８に接続される。ＯＬＥＤピクセル４１０の第２の端子は、共通カソード端子ＶＫ４２４に接続される。
【００２０】
この例示の実施形態の場合、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路４００を組み込むＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、複数（例えば、２以上）の共通電源電圧端子ＶＤＤ４１８を含むことができる。共通電源電圧のそれぞれ（例えば、図４のＶＤＤ４１８）は、ディスプレイ全体の中の関係する特定のＯＬＥＤサブピクセル（例えば、ＯＬＥＤ４１０）に正電源電圧を提供する。そのようなディスプレイのトランジスタ４０６の制御（例えば、ゲート）端子は、ＰＷＭ信号発生器４２０に接続される。
【００２１】
ディスプレイ動作の行アドレス指定期間中、走査トランジスタ４１２は、ストレージ・コンデンサ４０４と駆動トランジスタ４０８のゲート端子との接続点４２６を、データ電圧（信号）ＶＤＡＴＡへと充電する。行アドレス指定期間の後、走査トランジスタ４１２はオフに切り替えられ、ＯＬＥＤピクセル４１０は、データ・バスから電気的に分離される。次いで、ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤピクセル４１０）の輝度（例えば、明るさ）を調整するために、ＰＷＭ信号発生器４２０からのＰＷ変調信号がスイッチ・トランジスタ４０６のゲートに印加され、それにより、共通電源電圧ＶＤＤ４１８がＰＷ変調されて、その共通電源電圧ＶＤＤ４１８に関連する複数のＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル４１０）の電圧が「オフ」にされ、それにより、ディスプレイ全体の明るさが制御される。この場合も、本発明のＰＷＭ法を使用して、ディスプレイの調光を最適な均一性と共に達成することができる。
【００２２】
図５は、本発明の第３の実施形態を実施するのに使用することができる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路５００の電気的概略図を示す。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路５００は、例えば内部（ディスプレイ内部）のＰＷＭ方式を使用してＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを動的に調光するための好ましい方法において使用することができる。ここで図５を参照すると、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路５００は、第１のＴＦＴ５０２と、ストレージ・コンデンサ５０４と、第２のＴＦＴ５０６と、第３のＴＦＴ５０８と、ＯＬＥＤピクセル５１０とを含む。この場合、ＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル５１０）が発光しないように「オフ」にするように、第３のＴＦＴ５０８（関係するディスプレイの内部にある）をディスプレイの各サブピクセルで使用して、ＯＬＥＤピクセル５１０の電流ＩＯＬＥＤ５１８をＰＷ変調することができ、それによりディスプレイ全体の明るさを制御する。
【００２３】
図示のように、この例示の実施形態の場合、トランジスタ５０２は走査トランジスタであり、トランジスタ５０６は駆動トランジスタである。走査トランジスタ５０２のゲート端子５１２は、関係するディスプレイの行（走査／行イネーブル）アドレス・バスに接続され、走査トランジスタ５０２のドレイン端子５１４は、そのディスプレイの列（データ）アドレス・バスに接続される。走査トランジスタ５０２のソースは、ストレージ・コンデンサ５０４と駆動トランジスタ５０６のゲート端子との接続点５０７に接続される。駆動トランジスタ５０６のソースは、第３のＴＦＴ５０８のドレインに接続され、第３のＴＦＴ５０８のソースは、ＯＬＥＤピクセル５１０の端子に接続される。駆動トランジスタ５０６のドレインは、共通電源電圧ＶＤＤ５１６に接続される。ＯＬＥＤピクセル５１０の第２の端子は、共通カソード端子ＶＫ５２２に接続される。
【００２４】
この例示の実施形態の場合、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路５００を組み込むＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、複数（例えば、２以上）のＰＷＭ電圧信号発生器ＶＰＷＭ５２０を含むことができる。従って、ピクセルのスイッチング、即ち、第３のＴＦＴ５０８のＰＷＭによって、第３のＴＦＴ５０８は、ＯＬＥＤ電流ＩＯＬＥＤ５１８を制御し、関係するＯＬＥＤピクセル（例えば、図５のＯＬＥＤピクセル５１０）を「オフ」に切り替えて、関係するＯＬＥＤピクセルが発光しないようにする。
【００２５】
具体的には、ディスプレイの所与の行にある各ピクセルのスイッチングＴＦＴ５０８のゲート端子は、行イネーブル・バスと同様に、ディスプレイの外側からアドレス可能な行バスに接続される。ＰＷＭ電圧信号発生器５２０からのＰＷ変調信号ＶＰＷＭを各行に印加し、それにより、ＯＬＥＤピクセル５１０への電流の流れを「オフ」に切り替えてピクセルを「オフ」にする。それぞれの行の「オン」時間は、ディスプレイの明るさを制御するように変調される。かなりの量の変調（例えば、調光）を、そうした内部変調方式を使用して達成することができる。
【００２６】
例えば、１０００ライン（行）のディスプレイでは、ディスプレイの明るさを、事前に設定したＰＷＭ法だけで、１０００：１倍に変調（調光）することができ、それによって、所望の広ダイナミック・レンジ調光（例えば、＞２０００：１）は、より高い輝度値を用いるグレー・レベルを使用して達成されることが可能になる。従って、本発明は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに使用される従来の調光方法に比べて、ディスプレイが調光されるときの輝度および色度の均一性を表面全体にわたって大幅に改善する。
【００２７】
従って、ＰＷＭ電圧信号発生器５２０を、ディスプレイのすべてのピクセルに共通に接続することができ、または、ピクセルの行のそれぞれに、別々のＰＷＭ信号発生器（例えば、ＰＷＭ電圧信号発生器５２０など）を設けることができる。ところで、ピクセルの各行に別々のＰＷＭ電圧（例えば、ＶＰＷＭ５２０）をもたらす利点は、他の手法と比べてディスプレイ・フリッカを大幅に最小限に抑えることができることである。
【００２８】
ディスプレイ動作の行アドレス指定期間中に、走査トランジスタ５０２は、ストレージ・コンデンサ５０４と駆動トランジスタ５０６のゲート端子との接続点５０７を、データ電圧（信号）ＶＤＡＴＡへと充電する。行アドレス指定期間の後、走査トランジスタ５０２はオフに切り替えられ、ＯＬＥＤピクセル５１０はデータ・バスから電気的に分離される。次いで、ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤピクセル５１０）の輝度（例えば、明るさ）を調整するために、ＰＷＭ電圧信号発生器５２０からのＰＷ変調信号ＶＰＷＭが第３のＴＦＴ５０８のゲートに印加され、それによって、ＯＬＥＤ電流ＩＯＬＥＤ５１８がＰＷ変調されて対象のＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル５１０）が「オフ」にされ、それによりディスプレイ全体の明るさが制御される。この場合も、本発明のＰＷＭ法を使用して、ディスプレイの調光を最適な均一性を伴って達成することができる。
【００２９】
図６は、本発明の第４の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路６００の電気的概略図を示す。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路６００は、例えば内部（ディスプレイ内部）のＰＷＭ方式を使用してＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを動的に調光するための好ましい方法において使用することができる。ここで図６を参照すると、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路６００は、第１のＴＦＴ６０２と、ストレージ・コンデンサ６０４と、第２のＴＦＴ６０６と、第３のＴＦＴ６０８と、ＯＬＥＤピクセル６１０とを含む。この場合、第３のＴＦＴ６０８（関係するディスプレイの内部）をディスプレイの各サブピクセルで使用して、関係するＯＬＥＤピクセルを通る電流をＰＷ変調して、それによりそのＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル６１０）を「オフ」にして発光しないように、それによりディスプレイ全体の明るさを制御する。
【００３０】
示されるように、この例示の実施形態の場合、トランジスタ６０２は走査トランジスタであり、トランジスタ６０６は駆動トランジスタである。走査トランジスタ６０２のゲート端子６１２は、関係するディスプレイの行（走査／行イネーブル）アドレス・バスに接続され、走査トランジスタ６０２のドレイン端子６１４は、そのディスプレイの列（データ）アドレス・バスに接続される。走査トランジスタ６０２のソースは、ストレージ・コンデンサ６０４と、第３のＴＦＴ６０８のドレインと、駆動トランジスタ６０６のゲート端子との接続点６２０に接続される。駆動トランジスタ６０６のソースは、第３のＴＦＴ６０８のソースと、ＯＬＥＤピクセル６１０の一方の端子とに接続される。駆動トランジスタ６０６のドレイン端子は、共通電源電圧ＶＤＤ６１８に接続される。ＯＬＥＤピクセル６１０の第２の端子は、共通カソード端子ＶＫ６２２に接続される。
【００３１】
この例示の実施形態の場合、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路６００を組み込むＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイは、複数（例えば、２以上）のＰＷＭ電圧信号発生器ＶＰＷＭ６２４を含むことができる。従って、駆動トランジスタ６０６のゲートのゲート電圧ＶＧＳ２６２０のＰＷＭによって、第３のＴＦＴ６０８は、関係するＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル６１０）を通る電流を、駆動トランジスタ６０６を「オフ」にし、従って、関係するＯＬＥＤピクセル（例えば、図６のＯＬＥＤピクセル６１０）を「オフ」にすることによって制御し、それにより、関係するＯＬＥＤピクセルが発光しないようにする。従って、ＰＷＭ電圧信号発生器６２４を、ディスプレイのすべてのピクセルに共通のものとすることができ、または、ピクセルの各行に、別々のＰＷＭ信号発生器（例えば、ＰＷＭ電圧信号発生器６２４など）を備えることができる。この場合も、ピクセルの各行に別々のＰＷＭ電圧（例えば、ＶＰＷＭ６２４）をもたらす利点は、本方法が他の既存の手法と比べて、ディスプレイのフリッカの傾向を大幅に低減させることができることである。
【００３２】
ディスプレイ動作の行アドレス指定期間中に、走査トランジスタ６０２は、ストレージ・コンデンサ６０４と駆動トランジスタ６０６のゲート端子との接続点６２０を、データ電圧（信号）ＶＤＡＴＡへと充電する。行アドレス指定期間の後、走査トランジスタ６０２はオフに切り替えられ、ＯＬＥＤピクセル６１０はデータ・バスから電気的に分離される。次いで、ディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤピクセル６１０）の輝度（例えば、明るさ）を調整するために、ＰＷＭ電圧信号発生器６２４からのＰＷ変調信号ＶＰＷＭが第３のＴＦＴ６０８のゲートに印加され、それによって、ゲート電圧ＶＧＳ２６２０がＰＷ変調されて、駆動トランジスタ６０６が「オフ」にされる。それに応答して、駆動トランジスタ６０６のＰＷ変調は、関係するＯＬＥＤピクセルを通る電流を制御して、対象のＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル６１０）を「オフ」し、それによりディスプレイ全体の明るさが制御される。この場合も、本発明のＰＷＭ法を使用して、ディスプレイの調光を、最適な均一性を伴って実現することができる。
【００３３】
図７は、本発明の第５の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路７００の電気的概略図を示す。従って、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路７００は、例えば内部（ディスプレイ内部）のＰＷＭ方式を使用してＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを動的に調光するための好ましい方法において使用することができる。ここで図７を参照すると、ＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路７００は、第１のＴＦＴ７０２と、ストレージ・コンデンサ７０６と、第２のＴＦＴ７１０と、第３のＴＦＴ７０４と、第４のＴＦＴ７１２と、ＯＬＥＤピクセル７１４とを含む。この場合、関係するディスプレイの内部にある２つの追加トランジスタ（例えば、第３のＴＦＴ７０４および第４のＴＦＴ７１２）を、ディスプレイの各サブピクセルで使用して、関係するＯＬＥＤピクセルを通る電流（例えば、ＩＯＬＥＤ７１８）のＰＷＭを可能にすることができ、ゲート電圧ＶＧＳ２７１６を予め選択された値から「オフ」に変更することによって、ＯＬＥＤピクセル（例えば、ＯＬＥＤピクセル７１４）を「オフ」にして発光しないようにする。ストレージ・コンデンサ７０６が予め選択された値まで充電された後の選択された時間に、ＰＷＭ電圧ＶＰＷＭ７３０が高レベルになり、それが第３のＴＦＴ７０４をシャット「オフ」し、（例えば、ＶＣ７０６をＶＧＳ２７１６から切り離し）、第４のＴＦＴ７１２を「オン」にし、それにより駆動トランジスタ７１０をシャット「オフ」する。従って、本発明のこのＰＷＭ法は、関係するＯＬＥＤピクセル７１４を通る電流（例えば、ＩＯＬＥＤ７１８）を制御し、それによりディスプレイ全体の明るさが制御される。
【００３４】
先に述べたように、ピクセルの各行に、別々のＰＷＭ電圧（例えば、ＶＰＷＭ７３０）をもたらす利点は、本方法が他の既存の手法に比べて、ディスプレイのフリッカの傾向を大幅に低減させることである。また、本発明のＰＷＭ法を使用して、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイの調光を、最適な均一性と共に達成することができる。
【００３５】
本発明は、完全に機能するＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイに関して説明されてきたが、重要な留意事項として、本発明の各プロセスは、コンピュータ読取可能媒体の命令の形および様々な形で分配されることができ、本発明は、分配を実施するために実際に使用される特定のタイプの信号担持媒体（ｓｉｇｎａｌ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｍｅｄｉａ）に関係なく何れのものにも同等に適用されることを、当業者なら理解するであろう。コンピュータ読取可能媒体の例は、フロッピー（登録商標）・ディスク、ハード・ディスク・ドライブ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどの記録可能なタイプの媒体、ならびにデジタルおよびアナログ通信リンク、例えば無線周波数や光波伝送などの伝送形態を使用する有線または無線の通信リンクなどの伝送タイプの媒体を含む。コンピュータ読取可能媒体は、特定のＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイで実際に使用するために復号される、符号化されたフォーマットの形をとってもよい。
【００３６】
以上、本発明の説明が、例示および説明のために提示されてきた。本発明の説明は、網羅的なものではなく、また、本発明は開示された形の発明に限定されるものではない。多くの変更形態および変形形態が、当業者には明らかとなるであろう。本発明の実施形態は、企図される特定の使用に適したものではあるが、本発明の原理および実際的な応用分野を最もよく説明するために、また当分野の他の技術者が、様々な変更形態を伴う様々な実施形態に関して、本発明を理解するのを可能にするために選択され、記載されたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、ＡＭ  ＯＬＥＤディスプレイを調光する従来の方法において現在使用されている、従来技術のＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の１または複数の実施形態を実施する環境として使用できるコックピットまたはアビオニクス・ディスプレイ環境の例を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の１または複数の実施形態を実施できるコックピットまたはアビオニクス・ディスプレイの例を示す。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図７】図７は、本発明の第５の実施形態の実施に使用できる例示的なＡＭ  ＯＬＥＤサブピクセル回路の電気的概略図を示す。
【図１】
2008529083.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年9月27日(2007.9.27)
【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】
有機発光ダイオード・ディスプレイ（２００Ｂ）の輝度レベルを調節する方法であって、
走査トランジスタ（３０２）を、前記ディスプレイ（２００Ｂ）の行アドレス・バスと、前記ディスプレイ（２００Ｂ）の列アドレス・バスとに結合するステップと、
駆動トランジスタ（３０４）を、前記走査トランジスタ（３０２）と、有機発光ダイオード（３０８）とに結合するステップと、
前記有機発光ダイオード（３０８）に対してのパルス幅変調信号を生成するステップと、
前記有機発光ダイオード（３０８）の発光を制御するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記有機発光ダイオードを、前記ディスプレイの共通カソード構成（３２０）に結合するステップを備える方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記走査トランジスタおよび前記駆動トランジスタは薄膜トランジスタからなる、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記生成するステップは、少なくとも第３のトランジスタ（３１０）により行われる、方法。
【国際調査報告】
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