(57)【要約】  本発明は有機発光表示の技術分野に関し、外部補償誘導回路及びその誘導方法、表示装置を提供する。前記外部補償誘導回路は、差動増幅器（９）、第１のコンデンサー（４）、第２のコンデンサー（８）及び第１のコンデンサー出力電圧制御回路（１０）を備え、前記差動増幅器（９）は、反転入力端子がパネル（１）に接続され、非反転入力端子が基準電圧に接続され、出力端子が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路（１０）の出力端子に接続され、前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路（１０）は、後続の電流積分段階における第１のコンデンサー（４）の出力電圧を基準電圧に基づいて変化させるものである。本発明に係る外部補償誘導回路及びその誘導方法、表示装置は、初期段階でコンデンサーにより増幅器のオフセット電圧を蓄積することにより、異なるチャンネル間の増幅器のオフセットによる電圧の出力差を解消することができる。
2016522434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部補償誘導回路であって、差動増幅器、第１のコンデンサー、第２のコンデンサー及び第１のコンデンサー出力電圧制御回路を備え、
前記差動増幅器は、反転入力端子がパネルに接続され、非反転入力端子が基準電圧に接続され、出力端子が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子に接続され、
前記第１のコンデンサーは、一端が前記差動増幅器の反転入力端子に接続され、他端が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の入力端子に接続され、
前記第２のコンデンサーは、一端が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子に接続され、他端が接地され、
前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路は、後続の電流積分段階における第１のコンデンサーの出力電圧を基準電圧に基づいて変化させるものであることを特徴とする外部補償誘導回路。
【請求項２】
前記差動増幅器の反転入力端子とパネルとの間に第１のスイッチが設置され、前記第１のコンデンサーの両端の間に第２のスイッチが設置され、第２のコンデンサーと前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子との間に第３のスイッチが設置されることを特徴とする請求項１に記載の外部補償誘導回路。
【請求項３】
前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路は第１の出力回路及び第２の出力回路を備え、
前記第１の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサーに接続され、出力端子が前記差動増幅器の出力端子に接続され、入力端子と出力端子との間に第４のスイッチが設置され、
前記第２の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサーに接続され、出力端子が基準電圧に接続され、入力端子と出力端子との間に第５のスイッチが設置されることを特徴とする請求項２に記載の外部補償誘導回路。
【請求項４】
前記第１、第２、第３、第４及び第５のスイッチは、いずれもＭＯＳトランジスタを採用することを特徴とする請求項３に記載の外部補償誘導回路。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の外部補償誘導回路を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の外部補償誘導回路の誘導方法であって、
差動増幅器をユニティーゲイン状態にオフセットし、第１のコンデンサーが放電されるステップと、
パネルの電流によって第１のコンデンサーを充電又は放電し、第１のコンデンサー出力電圧制御回路が第１のコンデンサーの出力電圧を基準電圧に基づいて変化させるステップと、
第２のコンデンサー内に電圧を蓄積するステップと、を備えることを特徴とする外部補償誘導回路の誘導方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示技術分野に関し、特に、外部補償誘導回路及びその誘導方法、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）は、電流型発光デバイスとして、高性能の表示装置にますます多く応用されている。従来のパッシブマトリックス型有機発光ダイオード（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ）は、表示サイズが大きくなることに従って、１つの画素に対する駆動時間をさらに短くする必要があるため、過渡電流を大きくする必要があり、消費電力も多くなってしまう。それとともに、大電流の応用によって、ナノのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅｓ）の線路電圧降下が大きすぎるようになり、ＯＬＥＤは、作動電圧も高すぎるようになり、効率が低下してしまう。アクティブマトリクス型有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ、Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＯＬＥＤ）は、スイッチ管によって、ＯＬＥＤに入力する電流を行毎に走査するため、これらの問題を解決できる。
【０００３】
ＡＭＯＬＥＤのバックパネルを設計する場合、主に、画素ユニット回路の間の輝度が不均一である問題を解決する必要がある。
【０００４】
まず、ＡＭＯＬＥＤは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）によって画素ユニットの回路を形成して、対応する電流をＯＬＥＤデバイスに供給する。従来技術では、主に、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ(ＬＴＰＳ ＴＦＴ、Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙ−Ｓｉｌｉｃｏｎ ＴＦＴ)、又は酸化物薄膜トランジスタ（Ｏｘｉｄｅ ＴＦＴ）が採用される。ＬＴＰＳ ＴＦＴ及びＯｘｉｄｅ ＴＦＴは、普通のアモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−Ｓｉ ＴＦＴ）に比べて、さらに高い移動度及びさらに安定する特性を有し、ＡＭＯＬＥＤ表示にさらに適合に応用される。然し、結晶化技術の制約によって、大面積のガラス基板上に形成されたＬＴＰＳ ＴＦＴは、例えば、閾値電圧及び移動度等の電気学的なパラメータが不均一である場合が多い。このような不均一性によって、ＯＬＥＤ表示デバイスに電流差及び輝度差、即ち、ムラ（Ｍｕｒａ）現象が現れるようになり、人の目に感じられる。Ｏｘｉｄｅ ＴＦＴは、技術的に均一性がよいが、ａ−Ｓｉ ＴＦＴと同じように、長時間加圧される場合及び高温の場合に、閾値電圧がドリフトしてしまう。表示画面が異なるため、パネルのＴＦＴ毎の閾値ドリフト量が異なり、表示の輝度の異なりが生じてしまう。このような異なりが直前の表示画像に関わるため、残像現象が現れる。
【０００５】
第二に、大きいサイズの表示の応用では、バックパネルの電源線に一定の抵抗があり、全ての画素の駆動電流がいずれもＡＲＶＤＤ電源によって提供されるため、バックパネルでは、ＡＲＶＤＤ電源の給電位置に近い領域の電源電圧が給電位置から離れる領域の電源電圧より高い。このような現象は、電源の電圧降下（ＩＲ Ｄｒｏｐ）と呼ばれる。ＡＲＶＤＤ電源の電圧が電流に関わるため、ＩＲ Ｄｒｏｐによって、異なる領域では電流も異なるようになり、表示する場合、ムラ（Ｍｕｒａ）現象が生じてしまう。Ｐ型（Ｐ−Ｔｙｐｅ）ＴＦＴによって画素ユニットを形成するＬＴＰＳ技術は、このような問題にさらに敏感である。これは、その蓄積容量がＡＲＶＤＤ電圧とＴＦＴゲート電極との間に接続され、ＡＲＶＤＤ電圧の変化によって、駆動ＴＦＴトランジスタのゲート電圧Ｖｇｓが直接に影響されるからである。
【０００６】
第三に、ＯＬＥＤデバイスを蒸着するとき、膜厚が不均一であることにより、電気学的な性能も不均一になる。Ｎ−Ｔｙｐｅ ＴＦＴによって画素ユニットを形成するａ−Ｓｉ又はＯｘｉｄｅ ＴＦＴ技術は、蓄積容量が駆動ＴＦＴのゲート電極とＯＬＥＤのアノードとの間に接続され、データ電圧がゲート電極に伝送されるとき、画素毎のＯＬＥＤのアノードの電圧が異なると、ＴＦＴに実際に印加されるゲート-ソース間電圧Ｖｇｓも異なり、駆動電流の異なりによって表示輝度の異なりを生じてしまう。
【０００７】
ＡＭＯＬＥＤは、駆動のタイプによって、デジタル型、電流型及び電圧型という３つのタイプに分ける。デジタル型駆動方法は、ＴＦＴをスイッチとして駆動時間を制御することによってグレースケールを実現し、不均一性を補償する必要がない。然し、その作動頻度が表示サイズの増大に従って倍に上昇し、消費電力も大きくなり、且つ設計の物理的な限界がある範囲で達するため、大きいサイズの表示の応用に適しない。電流型駆動法は、大きさが異なる電流を直接に駆動トランジスタに提供することによって、グレースケールを実現し、ＴＦＴの不均一性及び電源の電圧降下ＩＲ Ｄｒｏｐをよく補償できる。然し、ローグレースケール信号を書き入れるとき、小電流がデータラインにおける大きい寄生容量を充電することは、書き入れ時間の長すぎる問題をもたらしてしまう。この問題は、大きいサイズの表示で特に深刻であって克服し難い。電圧型駆動方法は、従来のアクティブマトリクス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ、Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の駆動方法に類似するように、駆動ＩＣによってグレースケールを示す電圧信号を提供する。この電圧信号は、画素回路の内部で駆動トランジスタの電流信号に変換され、ＯＬＥＤを駆動して輝度のグレースケールを実現する。このような方法は、駆動速度が速くて、簡単であるメリットを有し、大きいサイズのパネルの駆動に適し、業界において広く応用されている、然し、ＴＦＴの不均一性、ＩＲ Ｄｒｏｐ及びＯＬＥＤの不均一性を補償するように、余計なＴＦＴ及びコンデンサーデバイスを設計する必要がある。
【０００８】
図１は、従来技術において、典型的な画素ユニット回路である。図１に示すように、典型的な画素ユニット回路は、２つの薄膜トランジスタＴ２、Ｔ１、及び１つのコンデンサーＣを備える。この回路は、典型的な電圧駆動型画素回路構造（２Ｔ１Ｃ）である。ここで、薄膜トランジスタＴ２は、スイッチ管として、データラインの電圧を駆動トランジスタとしての薄膜トランジスタＴ１のゲート電極に伝送し、駆動トランジスタは、このデータ電圧を対応する電流に変換してＯＬＥＤデバイスに供給する。通常では、駆動トランジスタＴ１は、飽和領域にあり、１行の走査時間期間に定電流を提供すべきである。その電流は、
【０００９】
【数１】
2016522434.tif 000003
【００１０】
ここで、
【００１１】
【数２】
2016522434.tif 000004
【００１２】
は、キャリヤーの移動度であり、
【００１３】
【数３】
2016522434.tif 000005
【００１４】
はゲート酸化層の電気容量であり、
【００１５】
【数４】
2016522434.tif 000006
【００１６】
はトランジスタの幅長比であり、ＶＤＡＴＡはデータラインの信号電圧であり、ＶＯＬＥＤはＯＬＥＤの作動電圧であって全ての画素ユニット回路に共有され、ＶｔｈｎはＴＦＴトランジスタの閾値電圧である。増強型ＴＦＴにおいて、Ｖｔｈｎは正値であり、空乏型ＴＦＴにおいて、Ｖｔｈｎは負値である。上式から分かるように、Ｖｔｈｎが画素ユニットによって異なると、電流が異なるようになる。画素のＶｔｈｎが時間によってドリフトすると、前後の電流が異なるようになり、残像が生じてしまう。また、ＯＬＥＤデバイスの不均一性により、ＯＬＥＤの作動電圧が異なるようになり、電流も異なるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
Ｖｔｈｎの不均一性、ドリフト及びＯＬＥＤの不均一性を補償することに臨む画素構造が様々あり、一般的に、内部補償型及び外部補償型に分かれる。外部補償の主な設計難点は電流誘導回路である。読み取り速度を向上するように、パネル（ＰＡＮＥＬ）において、列毎の画素（Ｐｉｘｅｌ）は、それぞれ１つの感応回路ユニットに対応する。誘導回路の主な機能は、出力又は入力された電流を電圧信号に変換して後続のＡＤＣモジュールに伝送してさらに処理することである。従来の誘導回路は電流積分器からなり、変換された出力電圧は増幅器のオフセット電圧に関わり、技術的な誤差及びシステムの誤差により、一般的に、誘導回路ユニット毎の増幅器のオフセット電圧が異なっている。これにより、出力電圧の正確さが低下され、パネルの列間電流差を正確に比較することができなくなる。
上記問題を解決するように、本発明は有益な改善をした。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、異なるチャンネルの間の増幅器のオフセットによる電圧出力の差を解消し、電圧出力の正確さを向上することができる外部補償誘導回路及びその誘導方法、表示装置を提供する。
【００１９】
本発明は、以下のような技術案により実現される。外部補償誘導回路は、差動増幅器、第１のコンデンサー、第２のコンデンサー及び第１のコンデンサー出力電圧制御回路を備え、
前記差動増幅器は、反転入力端子がパネルに接続され、非反転入力端子が基準電圧に接続され、出力端子が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子に接続され、
前記第１のコンデンサーは、両端が前記差動増幅器の反転入力端子及び前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の入力端子にそれぞれ接続され、
前記第２のコンデンサーは、一端が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子に接続され、他端が接地され、
前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路は、後続の電流積分段階における第１のコンデンサーの出力電圧を基準電圧に基づいて変化させるものである。
【００２０】
ここで、前記差動増幅器の反転入力端子とパネルとの間に第１のスイッチが設置され、前記第１のコンデンサーの両端の間に第２のスイッチが設置され、第２のコンデンサーと前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路の出力端子との間に第３のスイッチが設置される。
【００２１】
さらに、前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路は、第１の出力回路及び第２の出力回路を備え、
前記第１の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサーに接続され、出力端子が前記差動増幅器の出力端子に接続され、入力端子と出力端子との間に第４のスイッチが設置され、
前記第２の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサーに接続され、出力端子が基準電圧に接続され、入力端子と出力端子との間に第５のスイッチが設置される。
【００２２】
前記第１、第２、第３、第４及び第５のスイッチは、いずれもＭＯＳトランジスタを採用することが好ましい。
【００２３】
本実施例は、請求項１〜４に記載の外部補償誘導回路を備える表示装置をさらに提供する。
【００２４】
本実施例は、上述した外部補償誘導回路の誘導方法をさらに提供する。該方法は、
差動増幅器をユニティーゲイン状態にオフセットし、第１のコンデンサーが放電されるステップと、
パネルの電流により第１のコンデンサーを充電又は放電し、第１のコンデンサー出力電圧制御回路が第１のコンデンサーの出力電圧を基準電源によって変化させるステップと、
第２のコンデンサー内に電圧を蓄積するステップと、を備える。
【００２５】
従来技術及び製品に対して、本発明は、以下のメリットを有する。
本発明は、第１のコンデンサー出力電圧制御回路により、初期段階で第１のコンデンサーによって増幅器のオフセット電圧を蓄積して、後続の電流積分段階で出力電圧を差動増幅器のオフセット電圧に関わらないようにさせることによって、異なるチャンネル間の増幅器のオフセット電圧による出力差が解消され、出力電圧の正確さが向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術における画素ユニット回路の回路図である。
【図２】本発明の実施例に係る外部補償誘導回路の回路図である。
【図３】本発明の実施例に係る外部補償誘導回路の誘導方法のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る外部補償誘導回路の出力電圧のシーケンス比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態を詳しく説明する。
【００２８】
図２に示すように、本実施例は、アクティブマトリクス型有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）に用いられる外部補償の電流誘導回路、即ち、外部補償誘導回路を提供する。前記外部補償誘導回路は、差動増幅器９、第１のコンデンサー４、第２のコンデンサー８及び第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０を備え、
前記差動増幅器９は、反転入力端子がパネル１（ＰＡＮＥＬ）に接続され、非反転入力端子が基準電圧（ＶＲＥＬ）に接続され、出力端子が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０の出力端子に接続され、
前記第１のコンデンサー４は、両端がそれぞれ前記差動増幅器９の反転入力端子及び前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０の入力端子に接続され、
前記第２のコンデンサー８は、一端が前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０の出力端子に接続され、他端が接地され、
前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０は、後続の電流積分段階での第１のコンデンサー４の出力電圧を基準電圧に基づいて変化させるものである。
【００２９】
ここで、前記差動増幅器９の反転入力端子とパネル１との間に第１のスイッチ２が設置され、前記第１のコンデンサー４の両端の間に第２のスイッチ３が設置され、第２のコンデンサー８と第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０の出力端子との間に第３のスイッチ７が設置される。
【００３０】
さらに、前記第１のコンデンサー出力電圧制御回路１０は、第１の出力回路及び第２の出力回路を備え、
前記第１の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサー４に接続され、出力端子が前記差動増幅器９の出力端子に接続され、入力端子と出力端子との間に第４のスイッチ５が設置され、
前記第２の出力回路は、入力端子が第１のコンデンサー４に接続され、出力端子が基準電圧に接続され、入力端子と出力端子との間に第５のスイッチ６が設置される。
【００３１】
前記第１、第２、第３、第４及び第５のスイッチは、いずれもＭＯＳトランジスタを採用することが好ましい。
【００３２】
本実施例は、上記外部補償誘導回路を備える表示装置をさらに提供する。
【００３３】
本実施例は、図３に示すように、上記外部補償誘導回路の誘導方法を提供する。さらに、図４は、外部補償誘導回路の第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、第４のスイッチ及び第５のスイッチの駆動シーケンスを示す。上記５つのスイッチは、いずれもＭＯＳトランジスタを採用し、レベル信号をＭＯＳトランジスタのゲート電極に接続することによって、ＭＯＳトランジスタのオン及びオフを制御する。ＭＯＳトランジスタ毎の制御信号は、それぞれオン及びオフを示すハイレベル及びローレベルに設置される。第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、第４のスイッチ及び第５のスイッチは、それぞれＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｋ５で示される。本実施例に係る外部補償誘導回路の誘導方法は、具体的に以下のようなステップを実行する。
【００３４】
ステップＳ１では、差動増幅器をユニティーゲイン状態にオフセットし、第１のコンデンサー４が放電される。具体的に、このステップは、初期リセットの段階であり、スイッチＫ２、Ｋ３及びＫ５の制御信号はハイレベルを用いるため、この３つのスイッチがオンされ、スイッチＫ１及びＫ４的制御信号がローレベルを用いるため、この２つのスイッチがオフにされる。差動増幅器は、ユニティーゲイン状態にオフセットされ、反転入力端子と出力電圧とが同じＶＲＥＦ＋ＶＯＳである。ここで、ＶＲＥＦが基準電圧であり、ＶＯＳが増幅器オフセット電圧である。第１のコンデンサー４の両端は差動増幅器の反転入力端子及びＶＲＥＦ電圧にそれぞれ接続されると、第１のコンデンサー４の両端の負荷電荷は、
(ＶＲＥＦ＋ＶＯＳ−ＶＲＥＦ)Ｃ１＝ＶＯＳ・Ｃ１。
【００３５】
ステップＳ２では、パネルの電流によって第１のコンデンサー４を充電し放電し、第１のコンデンサー出力電圧制御回路は、第１のコンデンサー４の出力電圧を基準電源によって変化させる。このステップは積分段階である。具体的に、スイッチＫ１、Ｋ３及びＫ４がオンにされ、スイッチＫ２及びＫ５がオフにされる。このとき、ディスプレイ内部からの画素電流は、第１のコンデンサー４を充電したり、放電したりする。このとき、第１のコンデンサー４の負荷電荷の変化量がＩｔである。ここで、Ｉが画素電流であり、ｔが充放電の時間である。第１のコンデンサー４の左極板の電圧が変わらなくて、ＶＲＥＦ＋ＶＯＳであるため、第１のコンデンサー４の右極板の電圧、即ち、出力電圧がＶＯＵＴ＝ＶＲＥＦ＋Ｉｔになり、ＶＯＵＴが第１のコンデンサー４の出力電圧である。これで分かるように、ＶＯＵＴはＶＲＥＦ電圧に基づいて変化するのであり、差動増幅器のオフセット電圧に関わらなくなる。
【００３６】
ステップＳ３では、第２のコンデンサー８内に電圧を蓄積する。この段階は、保持段階である。このとき、スイッチＫ３がオフされ、ＶＯＵＴ電圧が第２のコンデンサー８に蓄積され、後続のＡＤＣ変換より、さらに処理される。
【００３７】
以上の実施例は、本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者は、本発明の精神及び趣旨から逸脱しない場合、様々な変化及び変形をすることができる。従って、均等的な技術案はいずれも本発明の保護範囲に入り、本発明の特許保護範囲は請求項に基づく。
【符号の説明】
【００３８】
１  パネル
２  第１のスイッチ
３  第２のスイッチ
４  第１のコンデンサー
５  第４のスイッチ
６  第５のスイッチ
７  第３のスイッチ
８  第２のコンデンサー
９  差動増幅器
１０  第１のコンデンサー出力電圧制御回路
【図１】
2016522434.tif 000007
【図２】
2016522434.tif 000008
【図３】
2016522434.tif 000009
【図４】
2016522434.tif 000010
【国際調査報告】
2016522434.tif 000011
2016522434.tif 000012
2016522434.tif 000013
2016522434.tif 000014