(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光装置を駆動する駆動装置であって、当該発光装置は、調整可能入力参照電圧ラインを有し、当該駆動装置は、
第一ノードに結合されるゲートと、第二ノードに結合される第二電極と、第一電圧ライ
ンに結合される第一電極とを有する駆動トランジスタと、
前記第一ノードと前記第一電圧ラインとの間に結合される維持コンデンサと、
走査ラインに結合されるゲートと、データラインに結合される第一電極と、第三ノード
に結合される第二電極とを有する第一トランジスタと、
前記走査ラインに結合されるゲートと、前記第三ノードに結合される第一電極と、前記
第一ノードに結合される第二電極とを有する第二トランジスタと、
前記第二ノードに結合されるゲートと前記調整可能入力参照電圧ラインに結合される第
一電極と、前記第三ノードに結合される第二電極とを有する第三トランジスタと、
からなり、
前記発光装置は、前記第二ノードと第二電圧ラインとの間に結合され、前記第一電圧ラインと当該第二電圧ラインとの間の電圧差によって駆動されて発光することを特徴とする発光装置の駆動装置。
【請求項２】
前記発光装置のしきい電圧が増加する時、前記第三ノードの電圧は、前記調整可能入力参照電圧ラインの電圧に接近し、前記駆動トランジスタ及び前記発光装置を流れる電流が増加して、前記発光装置の輝度が初めの輝度値を維持することを特徴とする請求項１に記載の発光装置の駆動装置。
【請求項３】
前記第一電圧ラインの電圧は第一所定電圧で、前記第二電圧ラインの電圧は第二所定電圧で、前記走査ラインの電圧は第三所定電圧で、前記データラインの電圧は第四所定電圧で、前記調整可能入力参照電圧ラインの電圧は第五所定電圧であることを特徴とする請求項２に記載の発光装置の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動トランジスタはＰ型で、前記第三トランジスタはＮ型であるとき、前記第五所定電圧は、前記第四所定電圧より小さいことを特徴とする請求項３に記載の発光装置の駆動装置。
【請求項５】
前記駆動トランジスタはＮ型で、前記第三トランジスタはＰ型であるとき、前記第五所定電圧は、前記第四所定電圧より大きいことを特徴とする請求項３に記載の発光装置の駆動装置。
【請求項６】
前記発光装置は、有機発光ダイオードであることを特徴とする請求項２に記載の発光装置の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＬＥＤ）を駆動する技術に関するものであって、アクティブマトリクス有機発光ダイオード（Ａｃｔｉｖｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、ＡＭＯＬＥＤ）に適用し、ディスプレイの輝度が、材料の老化により減衰しないようにする発光装置の駆動装置、駆動方法及び駆動システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオードの技術は、使用する有機薄膜材料により、大きく二つに分けられ、一つは、発色有機化合物を材料とする小分子素子システム（Ｓｍａｌｌ  ｍｏｌｅｃｕｌｅ  ｂａｓｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）、もう一つは、共役性ポリマーを材料とするポリマー素子システム（Ｐｏｌｙｍｅｒ  ｂａｓｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）である。発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）と相似する特性を有するので、小分子有機発光ダイオードは、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と称され、ポリマー発光ダイオードは、ＰＬＥＤ（Ｐｏｌｙ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）と称される。
【０００３】
ＯＬＥＤ（ＰＬＥＤを含む）ディスプレイ製品は、駆動方式により区分でき、アクティブマトリクス（ａｃｔｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ）とパッシブマトリクス（ｐａｓｓｉｖｅ  ｍａｔｒｉｘ）の二種である。アクティブマトリクスＯＬＥＤディスプレイは、好ましい解像度及び優れた色彩性を有する等の長所があり、これが、アクティブマトリクスＯＬＥＤディスプレイが重視される要因である。
【０００４】
アクティブマトリクス有機発光ダイオード（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、以下、ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイ技術は、新しい技術で、液晶ディスプレイに続いてディスプレイ装置の主流となっている。
【０００５】
ＡＭＯＬＥＤディスプレイの主な特色は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴ）を利用して、有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、以下、ＯＬＥＤ）、或いはポリマー発光ダイオード（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ、以下、ＰＬＥＤ）を駆動し、その駆動集積回路は、直接、パネル上に設置されて、堆積を縮小し、コストを減少させる。ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、中尺寸又は小尺寸のパネルを有する携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、小型ゲーム機、携帯型ＤＶＤプレーヤー及びナビゲータシステム上に応用することが出来る。
【０００６】
デジタルディスプレイの特色は、ディスプレイスクリーンは、マトリクス方式で排列された複数の画素からなることである。各画素を制御するために、通常は、走査ラインとデータラインを利用して、特定の画素を選択すると共に、適当な操作電圧を画素に提供し、対応する情報を表示する。
【０００７】
ＡＭＯＬＥＤディスプレイを製造するため、ＴＦＴ基板及びＯＬＥＤ膜をＡＭＯＬＥＤディスプレイ画素中に組み込む。ＴＦＴとＯＬＥＤが品質不良である時、ディスプレイ品質全体を不良にする。公知の方法は、画素がＴＦＴの減衰を補償するように設計され、即ち、ＴＦＴのしきい電圧シフトを補償し、ＴＦＴの生成する電流を維持する。しかし、電流技術から判断すると、ＴＦＴにより提供される電流が、一定値で維持される状況下でも、ＯＬＥＤの輝度は維持されない。これは、ＯＬＥＤの発光効率が、時間と共に低下し、低下速度がＴＦＴより速いためである。よって、公知技術に基づくと、ＴＦＴの電流が不変に維持される時でさえ、ＡＭＯＬＥＤディスプレイの輝度が減衰する。
【０００８】
図１で示されるように、ＯＬＥＤ１２の輝度は、ＴＦＴ基板１４が提供する電流Ｉに基づき、ＯＬＥＤ１２の効率Ｅは、以下の式で表示される
【０００９】
【数１】
0004570150.tif 000002
【００１０】
ＴＦＴ基板１４はＯＬＥＤ１２の電流を生成し、電流は、ＴＦＴのゲートとソース間の電圧Ｖｇｓ及びＴＦＴのしきい電圧Ｖｔにより定義され、ゲートとソース間の電圧Ｖｇｓは、データドライバにより提供され、電流Ｉは、以下のように示される。
【００１１】
【数２】
0004570150.tif 000003
【００１２】
ＴＦＴの劣化は、しきい電圧Ｖｔ上に反映され、ＴＦＴが劣化する時、しきい電圧Ｖｔを増加させ、電流Ｉが減少する。よって、一般の方法は、しきい電圧Ｖｔ増加の幅を補償するか、或いは一定の電流データドライバを利用して、電流Ｉを一定値に維持する。上記式（１）で示されるように、電流Ｉが一定の時、ディスプレイの輝度は、ＯＬＥＤの効率及び使用時間に伴って減衰し、これは、非常に重要な問題である。
【００１３】
ディスプレイが一定時間安定する時、表示される領域は、その他の領域よりも減衰が速く、この時、ディスプレイ上の異なる輝度レベルは、前のディスプレイ画面を残留させる。
【００１４】
特許文献１（特開２００３−１５０１０８号公報）には、データラインに与えられる電圧を２値電圧とし、ＥＬ素子に一定期間バイアス電圧を印加することにより、ＴＦＴ特性のばらつきによる輝度の変動を抑えることが記載されているが、後述する本発明のように、発光装置材料が老化する時、発光装置の輝度を維持することができ、また、内部画素が不一致時に生じる輝度パターンの残留を防止するものではない。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−１５０１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述の問題を解決するため、本発明は、ＯＬＥＤディスプレイの輝度を維持する駆動回路、駆動方法及び駆動システムにより、しきい電圧Ｖｔを変化するだけでなく、発光効能の減衰を補償し、上述の問題を解決することを目的とする。
【００１７】
本発明は、一般の発光装置材料、特に、ＯＬＥＤ膜の老化程度を測量することを目的とする。
【００１８】
本発明は、発光材料の老化を補償すると共に、安定した電流を提供して、単に、電流を一定値に維持するのではなく、ディスプレイの輝度を保持することをもう一つの目的とする。
【００１９】
本発明は、ディスプレイ全体を補償するのに代わって、画素間の違いを補償し、ある画素の輝度パターンが残留するのを解決し、ディスプレイ全体が損壊するのを防止することを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、下記に示す発光装置の駆動回路、駆動方法及び駆動システムを提供し、ＡＭＯＬＥＤディスプレイに適用し、調整可能参照電圧により、材料の老化により生じる輝度減衰を補償する。
【００２１】
本発明に係る発光装置の駆動装置：  本発明に係る発光装置の駆動装置は、発光装置を駆動する駆動装置であって、発光装置は、調整可能入力参照電圧ラインを有し、駆動装置は、第一ノードに結合されるゲートと、第二ノードに結合される第二電極と、第一電圧ラインに結合される第一電極とを有する駆動トランジスタと、第一ノードと第一電圧ラインとの間に結合される維持コンデンサと、走査ラインに結合されるゲートと、データラインに結合される第一電極と、第三ノードに結合される第二電極とを有する第一トランジスタと、走査ラインに結合されるゲートと、第三ノードに結合される第一電極と、第一ノードに結合される第二電極とを有する第二トランジスタと、第二ノードに結合されるゲートと調整可能入力参照電圧ラインに結合される第一電極と、第三ノードに結合される第二電極とを有する第三トランジスタと、からなり、発光装置は、第二ノードと第二電圧ラインとの間に結合され、第一電圧ラインと第二電圧ラインとの間の電圧差によって駆動されて発光することを特徴としている。
【００２２】
本発明に係る発光装置の駆動装置においては、発光装置のしきい電圧が増加する時、第三ノードの電圧は、調整可能入力参照電圧ラインの電圧に接近し、駆動トランジスタ及び前記発光装置を流れる電流が増加して、発光装置の輝度が初めの輝度値を維持することも好ましい。
【００２３】
本発明に係る発光装置の駆動装置においては、第一電圧ラインの電圧は第一所定電圧で、第二電圧ラインの電圧は第二所定電圧で、走査ラインの電圧は第三所定電圧で、データラインの電圧は第四所定電圧で、調整可能入力参照電圧ラインの電圧は第五所定電圧であることも好ましい。
【００２４】
本発明に係る発光装置の駆動装置においては、駆動トランジスタがＰ型であるとき、第五所定電圧は、第四所定電圧より小さいことも好ましい。
【００２５】
本発明に係る発光装置の駆動装置においては、駆動トランジスタがＮ型であるとき、第五所定電圧は、第四所定電圧より大きいことも好ましい。
【００２６】
本発明に係る発光装置の駆動装置においては、発光装置は、有機発光ダイオードであることも好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る発光装置の駆動装置、駆動方法及び駆動システムによって、発光装置材料が老化する時、発光装置の輝度を維持することができ、また、内部画素が不一致時に生じる輝度パターンの残留を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明が提出する回路と方法は、ＯＬＥＤ材料の老化により生じる輝度の減衰を補償するのに用いられる。
【００２９】
図２は、本発明の概念を説明する図で、本発明の原理は、ＯＬＥＤ２２の材料の老化程度を測量すると共に、測量結果をＴＦＴ基板２４に伝送し、ＴＦＴ基板２４に、老化領域の電流を増加させ、これにより、ＯＬＥＤの最初の輝度を維持するものである。
【００３０】
図３は、発光装置の輝度、電圧、操作時間の関係を示す図である。発光装置材料の老化（曲線ａで示される）と発光装置のしきい電圧（曲線ｂで示される）の増加が同時に発生する。よって、二種の方法が、発光装置材料の老化程度を測量することができ、一つは、発光装置の輝度を判断し、もう一つは、発光装置のしきい電圧を判断する。本発明は、発光装置のしきい電圧の判断に基づいて、発光装置材料の老化程度を判断する。
【００３１】
図４は、本発明の駆動回路の第一実施形態を示す図である。本発明の駆動回路は、駆動トランジスタ４００からなり、ゲートは第一ノードＮ１に結合され、ソースは第一電圧ラインＬ１ｓｔに結合され、ドレインは、第二ノードＮ２を介して発光装置４５０の陽極に結合される。駆動トランジスタ４００は、薄膜トランジスタで、ソースとドレインは、互いに交換できる。図４は、一つの実施形態だけを示しているがこれに限定するものではない。第一トランジスタ４１０のゲートは、走査ラインＬｓｃａｎに結合され、ドレインは、データラインＬｄａｔａに結合され、ソースは、第三ノードＮ３に結合される。第二トランジスタ４２０のドレインは、第三ノードＮ３に結合され、ソースは、第一ノードＮ１に結合され、ゲートは、第一トランジスタ４１０のゲートに結合される。第三トランジスタ４３０のゲートは、第二ノードＮ２に結合され、ソースは調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆに結合され、ドレインは、第三ノードＮ３に結合される。コンデンサ４４０は、第一ノードＮ１と第一電圧ラインＬ１ｓｔとの間に結合される。
【００３２】
以下では、図４中の駆動回路の動作原理を紹介する。第一トランジスタ４１０と第二トランジスタ４２０が、走査ラインＬｓｃａｎの電圧ＶＳＬにより駆動される時、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬを第一トランジスタ４１０と第二トランジスタ４２０のドレインに入力する。この時、第一電圧ラインＬ１ｓｔの電圧ＶＬ１は、駆動トランジスタ４００により、発光装置４５０に流入し発光させる。第一電圧ラインＬ１ｓｔの電圧ＶＬ１は、コンデンサ４４０に流入し、コンデンサ４４０のもう一つのピンは、第一ノードＮ１、駆動トランジスタ４００のゲート及び第二トランジスタ４２０のソースに結合される。第二トランジスタ４２０のドレインは、第三ノードＮ３に結合される。第三ノードＮ３は、第一トランジスタ４１０のソース及び第三トランジスタ４３０のドレインにより、共同で使用される、第三トランジスタ４３０のゲートは、発光装置４５０の陽極に結合され、ソースは、調節可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆに結合される。
【００３３】
発光装置４５０は、長い時間発光した後、発光効率が次第に低下する。よって、発光装置４５０が相同の電流を供給されても、その輝度と電圧降下は、操作時間に伴って減少する。発光装置４５０はＯＬＥＤ素子、ＰＬＥＤ素子、或いはその他の電流により輝度を制御する発光素子である。
【００３４】
しかし、本発明において、走査ラインＬｓｃａｎが導通する時、第三ノードＮ３の電圧ＶＮ３は、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬと調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬとの分圧値に等しく、この分圧値は、第一トランジスタ４１０の抵抗Ｒ４１０及び第三トランジスタ４３０の抵抗Ｒ４３０により決定される。発光装置４５０のしきい電圧Ｖｔが上昇する時、第二ノードＮ２の電圧ＶＮ２も上昇する。よって、第三トランジスタ４３０のゲートとソース間の電圧Ｖｇｓが上昇し、抵抗Ｒ４３０が減少する。この結果に基づいて、以下の式が得られる。
【００３５】
【数３】
0004570150.tif 000004
【００３６】
抵抗Ｒ４３０が下降する時、第三ノードＮ３の電圧ＶＮ３は、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬに接近する。図４で示されるように、駆動トランジスタ４００は、Ｐ型薄膜トランジスタで、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬは、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬより低くなければならない。よって、第二ノードＮ２の電圧ＶＮ２が上昇する時、第三ノードＮ３の電圧ＶＮ３は下降する。駆動トランジスタ４００のゲートとソース間の電圧Ｖｇｓは上昇し、駆動トランジスタ４００を流れる電流は増加する。つまり、発光装置４５０を流れる電流も増加する。
【００３７】
この他、本発明は、駆動回路を組成するトランジスタ形態に制限されず、駆動回路のトランジスタ形態が変化する時、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬの大きさもそれに伴って変化する。Ｐ型素子とＮ型素子の転換であるので、当事者なら、回路の動作原理が理解できるはずであるから、ここに詳述しない。
【００３８】
図５は、本発明の駆動回路の第二実施形態を示す図である。図５で示されるように、駆動トランジスタ４００は、Ｎ型薄膜トランジスタで、第三トランジスタ４３０は、Ｎ型薄膜トランジスタで、この時、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬは、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬより低くなければならない。
【００３９】
図６は、本発明の駆動回路の第三実施形態を示す図である。図６で示されるように、駆動トランジスタ４００は、Ｐ型薄膜トランジスタで、第三トランジスタ４３０は、Ｐ型薄膜トランジスタで、この時、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬは、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬより高くなければならない。
【００４０】
図７は、本発明の駆動回路の第四実施形態を示す図である。図７で示されるように、駆動トランジスタ４００は、Ｎ型薄膜トランジスタで、第三トランジスタ４３０は、Ｐ型薄膜トランジスタで、この時、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬは、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬより高くなければならない。
【００４１】
図８は、本発明の可能な実施例の模擬結果である。第一電圧ラインＬ１ｓｔの電圧ＶＬ１が７ボルト、第二電圧ラインＬ２ｎｄの電圧ＶＬ２が−７ボルト、走査ラインＬｓｃａｎの電圧ＶＳＬが９ボルト、データラインＬｄａｔａの電圧ＶＤＬが０ボルトである情況下で、電流を補償するレベルは、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬにより異なる。材料の変化により、ＯＬＥＤは異なる電圧作用下で、異なる曲線を生成する。本実施例中、調整可能入力参照電圧ラインＬｒｅｆの電圧ＶＲＬは、調整可能で、ＯＬＥＤの電圧上昇曲線に適合し、異なる材料の異なる特性に適合する。
【００４２】
図８で示されるように、材料の老化により、従来例の発光装置の輝度が５０％減少するが、本発明を応用した後、発光装置の輝度は、９８％に維持できる。
【００４３】
本発明の特徴は、発光装置の駆動回路を提供し、発光装置の輝度の減衰を回避することである。図４の実施形態で示されるように、ディスプレイの操作時間が増加する時、駆動トランジスタ４００及び発光装置４５０を流れる電流は減衰する。これにより、本発明が提供する発光装置の駆動回路は、長時間の操作下で、少なくとも電流を安定値に維持でき、効果的にディスプレイ製品の品質を改善することが出来る。
【００４４】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明に係る発光装置の駆動装置、駆動方法及び駆動システムによって、発光装置材料が老化する時、発光装置の輝度を維持することができ、また、内部画素が不一致時に生じる輝度パターンの残留を防止することができる。従って、本発明は、アクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイの発光装置の駆動装置、駆動方法及び駆動システムとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、公知のＡＭＯＬＥＤの概念を示す図である。
【図２】図２は、本発明の概念を示す図である。
【図３】図３は、発光装置の輝度、電圧、操作時間の関係を示す図である。
【図４】図４は、本発明の駆動回路の第一実施形態を示す図である。
【図５】図５は、本発明の駆動回路の第二実施形態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の駆動回路の第三実施形態を示す図である。
【図７】図７は、本発明の駆動回路の第四実施形態を示す図である。
【図８】図８は、本発明に係る実施例の模擬結果である。
【符号の説明】
【００４７】
１２、２２  ＯＬＥＤ
２２、２４  ＴＦＴ基板
４００  駆動トランジスタ
４１０  第一トランジスタ
４２０  第二トランジスタ
４３０  第三トランジスタ
４４０  維持コンデンサ
４５０  発光装置
Ｎ１  第一（維持）ノード
Ｎ２  第二（駆動）ノード
Ｎ３  第三（参照）ノード
Ｌｄａｔａ  データライン
Ｌｓｃａｎ  走査ライン
Ｌ１ｓｔ  第一電圧ライン
Ｌ２ｎｄ  第二電圧ライン
Ｌｒｅｆ  調整可能入力参照電圧ライン
Ｖｇｓ  ゲートとソース間の電圧
Ｖｔ  しきい電圧
ＶＮ１  第一ノードの電圧
ＶＮ２  第二ノードの電圧
ＶＮ３  第三ノードの電圧
ＶＤＬ  データラインの電圧
ＶＳＬ  走査ラインの電圧
ＶＬ１  第一電圧ラインの電圧
ＶＬ２  第二電圧ラインの電圧
ＶＲＬ  調整可能入力参照電圧ラインの電圧
【図１】
0004570150.tif 000005
【図２】
0004570150.tif 000006
【図３】
0004570150.tif 000007
【図４】
0004570150.tif 000008
【図５】
0004570150.tif 000009
【図６】
0004570150.tif 000010
【図７】
0004570150.tif 000011
【図８】
0004570150.tif 000012