(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法において、
ステップＳ１、
サブピクセル駆動回路と、前記サブピクセル駆動回路に電気的に接続された検出処理回路とを含むＯＬＥＤ表示装置駆動システムを提供するステップＳ１であって、
前記サブピクセル駆動回路は、第１薄膜トランジスタと、第２薄膜トランジスタと、第３薄膜トランジスタと、第１キャパシタと、有機発光ダイオードとを含み、
前記第１薄膜トランジスタのゲート電極は走査信号を受信し、ソース電極はデータ信号を受信し、ドレイン電極は第１ノードに電気的に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタのゲート電極は前記第１ノードに電気的に接続されており、ソース電極は第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は直流電圧信号を受信し、
前記第３薄膜トランジスタのゲート電極は検出信号を受信し、ソース電極は前記第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は前記検出処理回路に電気的に接続されており、前記第１キャパシタの一端は前記第１ノードに電気的に接続されており、他端は前記第２ノードに電気的に接続されており、前記有機発光ダイオードのアノードは前記第２ノードに電気的に接続されており、カソードは接地されており、
前記第２薄膜トランジスタは駆動薄膜トランジスタであり、
前記検出処理回路は、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極に電気的に接続された電流積分器と、前記電流積分器に電気的に接続されたＣＤＳサンプラと、前記ＣＤＳサンプラに電気的に接続されたアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器に電気的に接続された中央処理装置とを含むステップＳ１と；
ステップＳ２、
前記走査信号と前記検出信号とを同時に高電位にすることで、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタとを同時にオンにし、
前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に第１データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第１ソース電極電圧及び第１電流データを取得し、前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧及び前記第１電流データを、前記中央処理装置に保存するステップＳ２と；
ステップＳ３、
前記走査信号と前記検出信号をともに高電位に維持し、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタをともにオンの状態に維持して、前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に、前記第１データ電圧とは異なる第２データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第２ソース電極電圧及び第２電流データを取得し、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データを前記中央処理装置に保存するステップＳ３であって、
前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間は、前記ステップＳ２において前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間と同じである、ステップＳ３と；
ステップＳ４、
前記中央処理装置が所定の計算式を用いて、保存された前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧、前記第１電流データ、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データから、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を算出するステップであって、
前記所定の計算式を、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２とし、
ＤａｔａＩ１は前記第１電流データを表し、ＤａｔａＩ２は前記第２電流データを表し、Ｖｇ１は前記第１データ電圧を表し、Ｖｓ１は前記第１ソース電極電圧を表し、Ｖｇ２は前記第２データ電圧を表し、Ｖｓ２は前記第２ソース電極電圧を表し、Ｖｔｈは前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を表す、ステップＳ４と；
ステップＳ５、
前記ステップＳ２から前記ステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことで、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧を取得し、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧の平均値を、最終的に前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧とし、
毎回の検出時にいずれも異なる前記第１データ電圧及び異なる前記第２データ電圧が用いられるステップＳ５と、
が含まれることを特徴とするＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項２】
前記ステップＳ２及び前記ステップＳ３において、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する工程として、まず、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を前記電流積分器で積分し、前記電流積分器による積分が完了した後、前記ＣＤＳサンプラが前記電流積分器の出力結果を収集し、続いて、前記アナログデジタル変換器がアナログ信号の出力結果をデジタル信号に変換することで電流データを取得し、前記電流データは前記中央処理装置に保存されることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項３】
前記電流データと前記第２薄膜トランジスタを流れる電流との関係は、Ｉｄｓ＝ＤａｔａＩ×Ｃ／ΔＴであり、Ｉｄｓは前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を表し、ＤａｔａＩは前記電流データを表し、Ｃは前記電流積分器の容量値を表し、ΔＴは設定した前記電流積分器の積分時間を表すことを特徴とする請求項２に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項４】
前記中央処理装置はＦＰＧＡ処理システムであることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項５】
前記サブピクセル駆動回路において、さらに寄生キャパシタが形成されており、前記寄生キャパシタは前記有機発光ダイオードの両端に並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項６】
前記第１薄膜トランジスタ、前記第２薄膜トランジスタ及び前記第３薄膜トランジスタは、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又は酸化物半導体薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項７】
検出により得られた前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧補償に用いることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項８】
ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法において、
ステップＳ１、
サブピクセル駆動回路と、前記サブピクセル駆動回路に電気的に接続された検出処理回路とを含むＯＬＥＤ表示装置駆動システムを提供するステップＳ１であって、
前記サブピクセル駆動回路は、第１薄膜トランジスタと、第２薄膜トランジスタと、第３薄膜トランジスタと、第１キャパシタと、有機発光ダイオードとを含み、
前記第１薄膜トランジスタのゲート電極は走査信号を受信し、ソース電極はデータ信号を受信し、ドレイン電極は第１ノードに電気的に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタのゲート電極は前記第１ノードに電気的に接続されており、ソース電極は第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は直流電圧信号を受信し、
前記第３薄膜トランジスタのゲート電極は検出信号を受信し、ソース電極は前記第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は前記検出処理回路に電気的に接続されており、前記第１キャパシタの一端は前記第１ノードに電気的に接続されており、他端は前記第２ノードに電気的に接続されており、前記有機発光ダイオードのアノードは前記第２ノードに電気的に接続されており、カソードは接地されており、
前記第２薄膜トランジスタは駆動薄膜トランジスタであり、
前記検出処理回路は、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極に電気的に接続された電流積分器と、前記電流積分器に電気的に接続されたＣＤＳサンプラと、前記ＣＤＳサンプラに電気的に接続されたアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器に電気的に接続された中央処理装置とを含むステップＳ１と；
ステップＳ２、
前記走査信号と前記検出信号とを同時に高電位にすることで、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタとを同時にオンにし、
前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に第１データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第１ソース電極電圧及び第１電流データを取得し、前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧及び前記第１電流データを、前記中央処理装置に保存するステップＳ２と；
ステップＳ３、
前記走査信号と前記検出信号をともに高電位に維持し、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタをともにオンの状態に維持して、前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に、前記第１データ電圧とは異なる第２データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第２ソース電極電圧及び第２電流データを取得し、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データを前記中央処理装置に保存するステップＳ３であって、
前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間は、前記ステップＳ２において前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間と同じである、ステップＳ３と；
ステップＳ４、
前記中央処理装置が所定の計算式を用いて、保存された前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧、前記第１電流データ、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データから、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を算出するステップＳ４であって、
前記所定の計算式を、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２とし、
ＤａｔａＩ１は前記第１電流データを表し、ＤａｔａＩ２は前記第２電流データを表し、Ｖｇ１は前記第１データ電圧を表し、Ｖｓ１は前記第１ソース電極電圧を表し、Ｖｇ２は前記第２データ電圧を表し、Ｖｓ２は前記第２ソース電極電圧を表し、Ｖｔｈは前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を表す、ステップＳ４と；
ステップＳ５、
前記ステップＳ２から前記ステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことで、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧を取得し、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧の平均値を、最終的に前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧とし、
毎回の検出時にいずれも異なる前記第１データ電圧及び異なる前記第２データ電圧を用いる、ステップＳ５と、
を含み、
前記第１薄膜トランジスタ、前記第２薄膜トランジスタ及び前記第３薄膜トランジスタは、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又は酸化物半導体薄膜トランジスタであり、
検出により得られた前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧補償に用い、
前記中央処理装置はＦＰＧＡ処理システムであることを特徴とするＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項９】
前記ステップＳ２及び前記ステップＳ３において、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する工程としては、まず、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を前記電流積分器で積分し、前記電流積分器による積分が完了した後、前記ＣＤＳサンプラが前記電流積分器の出力結果を収集し、続いて、前記アナログデジタル変換器がアナログ信号の出力結果をデジタル信号に変換することで電流データを取得し、前記電流データは前記中央処理装置に保存されることを特徴とする請求項８に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項１０】
前記電流データと前記第２薄膜トランジスタを流れる電流との関係は、Ｉｄｓ＝ＤａｔａＩ×Ｃ／ΔＴであり、Ｉｄｓは前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を表し、ＤａｔａＩは前記電流データを表し、Ｃは前記電流積分器の容量値を表し、ΔＴは設定した前記電流積分器の積分時間を表すことを特徴とする請求項９に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【請求項１１】
前記サブピクセル駆動回路において、さらに寄生キャパシタが形成されており、前記寄生キャパシタは前記有機発光ダイオードの両端に並列接続されていることを特徴とする請求項８に記載のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ技術の分野に関するものであり、特にＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Display、ＯＬＥＤ）を用いた表示装置は、自発光、低駆動電圧、高発光効率、短応答時間、高鮮明度及び高コントラスト、１８０°に近い視野角、広範囲の使用温度、フレキシブル表示及び大画面フルカラー表示の実現等、様々な優れた特性を有しており、業界では最も潜在的可能性のある表示装置であると公認されている。
【０００３】
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、通常、基板と、基板上に配置された陽極と、陽極上に配置された正孔注入層と、正孔注入層上に配置された正孔輸送層と、正孔輸送層上に配置された発光層と、発光層上に配置された電子輸送層と、電子輸送層上に配置された電子注入層と、電子注入層上に配置された陰極とを含む。ＯＬＥＤディスプレイ装置の発光原理としては、半導体材料及び有機発光材料が電界駆動の下、キャリア注入及び再結合によって発光する。具体的には、ＯＬＥＤディスプレイ装置は、通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）ピクセル電極及び金属電極を、それぞれ装置の陽極及び陰極として用いる。一定の電圧駆動の下、電子及び正孔はそれぞれ陰極及び陽極から電子輸送層及び正孔輸送層に注入され、電子と正孔はそれぞれ電子輸送層及び正孔輸送層を経由して発光層に移動し、且つ、発光層中で互いに衝突して、励起子を形成することで発光分子を励起し、後者は輻射緩和を経て可視光を発する。
【０００４】
ＯＬＥＤディスプレイ装置は、駆動方法に従って、パッシブマトリックスＯＬＥＤ（Passive Matrix OLED、ＰＭＯＬＥＤ）及びアクティブマトリックスＯＬＥＤ（Active Matrix OLED、ＡＭＯＬＥＤ）の２大カテゴリーに分類することができ、即ち、直接アドレッシング及び薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、ＴＦＴ）マトリックスアドレッシングの２種類に分類することができる。ここで、ＡＭＯＬＥＤは、アレイ状に配置された画素を有しており、アクティブディスプレイのタイプに属し、発光効率が高く、一般的には高解像度の大型ディスプレイ装置に用いられる。
【０００５】
ＡＭＯＬＥＤは電流駆動装置であり、電流が有機発光ダイオードを流れる際に有機発光ダイオードは発光し、且つ、発光の輝度は有機発光ダイオード自身を流れる電流によって決定される。現存する集積回路（Integrated Circuit、ＩＣ）の多くは電圧信号のみを伝送するため、ＡＭＯＬＥＤのピクセル駆動回路は電圧信号を電流信号に変換するというタスクを完了させる必要がある。従来のＡＭＯＬＥＤピクセル駆動回路は一般的に２Ｔ１Ｃであり、即ち、２つの薄膜トランジスタと１つのキャパシタとを備えた構造であり、電圧を電流に変換するものである。
【０００６】
一般的に、ＡＭＯＬＥＤピクセル駆動回路は、いずれも有機発光ダイオードを発光させる駆動薄膜トランジスタが設けられている。使用の過程において、有機発光ダイオードの劣化及び駆動薄膜トランジスタの閾値電圧シフトにより、ＯＬＥＤディスプレイ装置の表示品質が低下する場合がある。このため、ＯＬＥＤディスプレイ装置を使用する過程においては、駆動薄膜トランジスタの閾値電圧に対し補償を行なう必要があり、以ってＯＬＥＤディスプレイ装置の表示品質が保証され、且つ、閾値電圧の補償という主なタスクが達成されるとともに、閾値電圧の検出が完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供することであり、当該検出方法は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出の精度を高め、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧補償効果を改善し、ＯＬＥＤの表示品質を高めることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供し、当該検出方法は、
ステップＳ１、
サブピクセル駆動回路と、前記サブピクセル駆動回路に電気的に接続された検出処理回路とを含むＯＬＥＤ表示装置駆動システムを提供するステップＳ１であって、
前記サブピクセル駆動回路は、第１薄膜トランジスタと、第２薄膜トランジスタと、第３薄膜トランジスタと、第１キャパシタと、有機発光ダイオードとを含み、
前記第１薄膜トランジスタのゲート電極は走査信号を受信し、ソース電極はデータ信号を受信し、ドレイン電極は第１ノードに電気的に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタのゲート電極は前記第１ノードに電気的に接続されており、ソース電極は第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は直流電圧信号を受信し、
前記第３薄膜トランジスタのゲート電極は検出信号を受信し、ソース電極は前記第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は前記検出処理回路に電気的に接続されており、前記第１キャパシタの一端は前記第１ノードに電気的に接続されており、他端は前記第２ノードに電気的に接続されており、前記有機発光ダイオードのアノードは前記第２ノードに電気的に接続されており、カソードは接地されており、
前記第２薄膜トランジスタは駆動薄膜トランジスタであり、
前記検出処理回路は、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極に電気的に接続された電流積分器と、前記電流積分器に電気的に接続されたＣＤＳサンプラと、前記ＣＤＳサンプラに電気的に接続されたアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器に電気的に接続された中央処理装置とを含むステップＳ１と；
ステップＳ２、
前記走査信号と前記検出信号とを同時に高電位にすることで、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタとを同時にオンにし、
前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に第１データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第１ソース電極電圧及び第１電流データを取得し、前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧及び前記第１電流データを、前記中央処理装置に保存するステップＳ２と；
ステップＳ３、
前記走査信号と前記検出信号をともに高電位に維持し、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタをともにオンの状態に維持して、前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に、前記第１データ電圧とは異なる第２データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第２ソース電極電圧及び第２電流データを取得し、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データを前記中央処理装置に保存するステップＳ３であって、
前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間は、前記ステップＳ２において前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間と同じである、ステップＳ３と；
ステップＳ４、
前記中央処理装置が所定の計算式を用いて、保存された前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧、前記第１電流データ、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データから、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を算出するステップであって、
前記所定の計算式を、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２とし、
ＤａｔａＩ１は前記第１電流データを表し、ＤａｔａＩ２は前記第２電流データを表し、Ｖｇ１は前記第１データ電圧を表し、Ｖｓ１は前記第１ソース電極電圧を表し、Ｖｇ２は前記第２データ電圧を表し、Ｖｓ２は前記第２ソース電極電圧を表し、Ｖｔｈは前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を表す、ステップＳ４と；
ステップＳ５、
前記ステップＳ２から前記ステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことで、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧を取得し、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧の平均値を、最終的に前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧とし、
毎回の検出時にいずれも異なる前記第１データ電圧及び異なる前記第２データ電圧が用いられるステップＳ５を含む。
【０００９】
前記ステップＳ２及び前記ステップＳ３において、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する工程として、まず、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を前記電流積分器で積分し、前記電流積分器による積分が完了した後、前記ＣＤＳサンプラが前記電流積分器の出力結果を収集し、続いて、前記アナログデジタル変換器がアナログ信号の出力結果をデジタル信号に変換することで電流データを取得し、前記電流データは前記中央処理装置に保存される。
【００１０】
前記電流データと前記第２薄膜トランジスタを流れる電流との関係は、Ｉｄｓ＝ＤａｔａＩ×Ｃ／ΔＴであり、Ｉｄｓは前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を表し、ＤａｔａＩは前記電流データを表し、Ｃは前記電流積分器の容量値を表し、ΔＴは設定した前記電流積分器の積分時間を表す。
【００１１】
前記中央処理装置はＦＰＧＡ処理システムである。
【００１２】
前記サブピクセル駆動回路において、さらに寄生キャパシタが形成されており、前記寄生キャパシタは前記有機発光ダイオードの両端に並列接続されている。
【００１５】
前記第１薄膜トランジスタ、前記第２薄膜トランジスタ及び前記第３薄膜トランジスタは、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又は酸化物半導体薄膜トランジスタである。
【００１６】
検出された前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧は、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧補償に用いられる。
【００１７】
本発明はさらにＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供し、当該検出方法は、
ステップＳ１、
サブピクセル駆動回路と、前記サブピクセル駆動回路に電気的に接続された検出処理回路とを含むＯＬＥＤ表示装置駆動システムを提供するステップＳ１であって、
前記サブピクセル駆動回路は、第１薄膜トランジスタと、第２薄膜トランジスタと、第３薄膜トランジスタと、第１キャパシタと、有機発光ダイオードとを含み、
前記第１薄膜トランジスタのゲート電極は走査信号を受信し、ソース電極はデータ信号を受信し、ドレイン電極は第１ノードに電気的に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタのゲート電極は前記第１ノードに電気的に接続されており、ソース電極は第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は直流電圧信号を受信し、
前記第３薄膜トランジスタのゲート電極は検出信号を受信し、ソース電極は前記第２ノードに電気的に接続されており、ドレイン電極は前記検出処理回路に電気的に接続されており、前記第１キャパシタの一端は前記第１ノードに電気的に接続されており、他端は前記第２ノードに電気的に接続されており、前記有機発光ダイオードのアノードは前記第２ノードに電気的に接続されており、カソードは接地されており、
前記第２薄膜トランジスタは駆動薄膜トランジスタであり、
前記検出処理回路は、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極に電気的に接続された電流積分器と、前記電流積分器に電気的に接続されたＣＤＳサンプラと、前記ＣＤＳサンプラに電気的に接続されたアナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器に電気的に接続された中央処理装置とを含むステップＳ１と；
ステップＳ２、
前記走査信号と前記検出信号とを同時に高電位にすることで、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタとを同時にオンにし、
前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に第１データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第１ソース電極電圧及び第１電流データを取得し、前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧及び前記第１電流データを、前記中央処理装置に保存するステップＳ２と；
ステップＳ３、
前記走査信号と前記検出信号をともに高電位に維持し、前記第１薄膜トランジスタと前記第３薄膜トランジスタをともにオンの状態に維持して、前記データ信号が前記第２薄膜トランジスタのゲート電極に、前記第１データ電圧とは異なる第２データ電圧を書き込むことにより、前記第２薄膜トランジスタをオンにし、
前記検出処理回路が、前記第２薄膜トランジスタのソース電極電圧と、前記第２薄膜トランジスタを流れる電流とを検出することで、第２ソース電極電圧及び第２電流データを取得し、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データを前記中央処理装置に保存するステップＳ３であって、
前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間は、前記ステップＳ２において前記第２薄膜トランジスタを流れる電流を検出する際に設定した前記電流積分器の積分時間と同じである、ステップＳ３と；
ステップＳ４、
前記中央処理装置が所定の計算式を用いて、保存された前記第１データ電圧、前記第１ソース電極電圧、前記第１電流データ、前記第２データ電圧、前記第２ソース電極電圧及び前記第２電流データから、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を算出するステップＳ４であって、
前記所定の計算式を、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２とし、
ＤａｔａＩ１は前記第１電流データを表し、ＤａｔａＩ２は前記第２電流データを表し、Ｖｇ１は前記第１データ電圧を表し、Ｖｓ１は前記第１ソース電極電圧を表し、Ｖｇ２は前記第２データ電圧を表し、Ｖｓ２は前記第２ソース電極電圧を表し、Ｖｔｈは前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を表す、ステップＳ４と；
ステップＳ５、
前記ステップＳ２から前記ステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことで、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧を取得し、前記第２薄膜トランジスタの複数の閾値電圧の平均値を、最終的に前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧とし、
毎回の検出時にいずれも異なる前記第１データ電圧及び異なる前記第２データ電圧を用いる、ステップＳ５を含み、
前記第１薄膜トランジスタ、前記第２薄膜トランジスタ及び前記第３薄膜トランジスタは、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又は酸化物半導体薄膜トランジスタであり、
検出により得られた前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧を、前記第２薄膜トランジスタの閾値電圧補償に用い、
前記中央処理装置はＦＰＧＡ処理システムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の有益な効果は以下の通りである。本発明は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供するものであり、該方法においては、データ信号を配置して二つの異なるデータ電圧を供給することで、駆動薄膜トランジスタに二つの異なるゲート・ソース電極間電圧を生成させる。また、当該二つの異なるゲート・ソース電極間電圧の下で、駆動薄膜トランジスタを流れる電流を外部の検出処理回路により各々検出し、中央処理装置は二つのゲート・ソース電極間電圧、二つの電流データ及び駆動薄膜トランジスタの電流による公式から得られた計算式を用いて、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧を算出する。これにより、ＯＬＥＤ表示器における各ピクセルに係る駆動薄膜トランジスタの閾値電圧を正確に得ることができ、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧補償効果が改善され、ＯＬＥＤの表示品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の特徴及び技術内容をより理解するために、以下の本発明に関する詳細な説明及び図面を参照されたい。添付の図面は参考及び説明に供するためのものであり、本発明を限定するものではない。
【００２０】
添付の図中、
【図１】本発明のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法における、ＯＬＥＤ表示装置駆動システムの回路図である。
【図２】本発明のＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明で用いる技術的手段及びその効果についてより詳しく説明するために、以下において、本発明の好ましい実施例と添付の図面を組み合わせて詳細な記述を行なう。
【００２２】
図２を参照する。本発明は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供するものであり、以下のステップＳ１と、ステップＳ２と、ステップＳ３と、ステップＳ４とを含む。
【００２３】
図１を参照すると、ステップＳ１では、ＯＬＥＤ表示装置駆動システムが提供されており、ＯＬＥＤ表示装置駆動システムは、サブピクセル駆動回路１と、当該サブピクセル駆動回路１に電気的に接続された検出処理回路２とを含む。
【００２４】
前記サブピクセル駆動回路１は、第１薄膜トランジスタＴ１と、第２薄膜トランジスタＴ２と、第３薄膜トランジスタＴ３と、第１キャパシタＣ１と、有機発光ダイオードＤ１とを含む。
【００２５】
前記第１薄膜トランジスタＴ１のゲート電極は走査信号Ｓｃａｎを受信し、ソース電極はデータ信号Ｄａｔａを受信し、ドレイン電極は第１ノードＰに電気的に接続されている。前記第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極は第１ノードＰに電気的に接続されており、ソース電極は第２ノードＱに電気的に接続されており、ドレイン電極は直流電圧信号Ｏｖｄｄを受信する。前記第３薄膜トランジスタＴ３のゲート電極は検出信号Ｓｅｎを受信し、ソース電極は第２ノードＱに電気的に接続されており、ドレイン電極は検出処理回路２に電気的に接続されている。前記第１キャパシタＣ１の一端は第１ノードＰに電気的に接続されており、他端は第２ノードＱに電気的に接続されている。前記有機発光ダイオードＤ１のアノードは第２ノードＱに電気的に接続されており、カソードは接地されている。
【００２６】
前記第２薄膜トランジスタＴ２は駆動用薄膜トランジスタである。
【００２７】
前記検出処理回路２は、第３薄膜トランジスタＴ３のドレイン電極に電気的に接続された電流積分器２１と、電流積分器２１に電気的に接続された相関二重サンプリング（Correlated Double Samples、ＣＤＳ）用サンプラ２２と、ＣＤＳサンプラ２２に電気的に接続されたアナログデジタル変換器２３と、アナログデジタル変換器２３に電気的に接続された中央処理装置２４とを含む。
【００２８】
好ましくは、前記中央処理装置２４は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）処理システムである。前記第１薄膜トランジスタＴ１、前記第２薄膜トランジスタＴ２及び前記第３薄膜トランジスタＴ３としては、低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ、非晶質シリコン薄膜トランジスタ、又は酸化物半導体薄膜トランジスタを用いることができる。
【００２９】
これ以外に、前記サブピクセル駆動回路１において、さらに寄生キャパシタＣ２が形成されており、前記寄生キャパシタＣ２は有機発光ダイオードＤ１の両端に並列接続されている。
【００３０】
ステップＳ２では、前記走査信号Ｓｃａｎと検出信号Ｓｅｎとが同時に高電位となり、前記第１薄膜トランジスタＴ１と前記第３薄膜トランジスタＴ３とが同時にオンとなり、データ信号Ｄａｔａは第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極に第１データ電圧を書き込む。これにより、前記第２薄膜トランジスタＴ２がオンとなり、前記検出処理回路２が、第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極電圧と、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流とを検出することで、第１ソース電極電圧及び第１電流データが得られ、第１データ電圧、第１ソース電極電圧及び第１電流データは中央処理装置２４に保存される。
【００３１】
ステップＳ３では、前記走査信号Ｓｃａｎと検出信号Ｓｅｎはともに高電位を維持し、前記第１薄膜トランジスタＴ１と前記第３薄膜トランジスタＴ３はともにオンの状態を維持し、データ信号Ｄａｔａは第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極に第１データ電圧と異なる第２データ電圧を書き込む。これにより、前記第２薄膜トランジスタＴ２がオンとなり、検出処理回路２が、第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極電圧と、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流とを検出することで、第２ソース電極電圧及び第２電流データが得られ、第２データ電圧、第２ソース電極電圧及び第２電流データは中央処理装置２４に保存される。ここで、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を検出する際に設定した電流積分器２１の積分時間は、ステップＳ２において第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を検出する際に設定した電流積分器２１の積分時間と同じである。
【００３２】
具体的には、前記ステップＳ２及び前記ステップＳ３において、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を検出する工程は以下の通りである。まず、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を電流積分器２１で積分し、電流積分器２１による積分が完了した後、ＣＤＳサンプラ２２が電流積分器２１の出力結果を収集し、続いて、アナログデジタル変換器２３がアナログ信号の出力結果をデジタル信号に変換することで電流データを取得し、電流データは中央処理装置２４に保存される。
【００３３】
さらに、前記電流データと第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流との関係は、Ｉｄｓ＝ＤａｔａＩ×Ｃ／ΔＴである。ここで、Ｉｄｓは第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を表し、ＤａｔａＩは電流データを表し、Ｃは電流積分器２１の容量値を表し、ΔＴは設定した電流積分器２１の積分時間を表す。具体的な導出過程としては、第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流を電流積分器２１で積分することで、次の式が得られる。
【００３４】
【数１】
0006813748.tif 000002
【００３５】
Ｉｄｓは第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流であり、同一のゲート・ソース電極間電圧で第２薄膜トランジスタＴ２を流れる電流Ｉｄｓは定値であり、電流積分器２１の容量値Ｃは固定値であり、積分時間ΔＴもまた設定された固定値であるため、Ｉｄｓ＝ＤａｔａＩ×Ｃ／ΔＴが得られる。
【００３６】
なお、第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極電圧の検出に関しては、従来技術における一般的な外部検出方法が用いられるが、ここではその詳細な説明を省略する。
【００３７】
ステップＳ４では、前記中央処理装置２４が所定の計算式を用い、保存された第１データ電圧、第１ソース電極電圧、第１電流データ、第２データ電圧、第２ソース電極電圧及び第２電流データを基に、前記第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧を算出する。
【００３８】
前記所定の計算式は、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２である。
【００３９】
上記式において、ＤａｔａＩ１は第１電流データを表し、ＤａｔａＩ２は第２電流データを表し、Ｖｇ１は第１データ電圧を表し、Ｖｓ１は第１ソース電極電圧を表し、Ｖｇ２は第２データ電圧を表し、Ｖｓ２は第２ソース電極電圧を表し、Ｖｔｈは第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧を表す。
【００４０】
具体的に、前記所定の計算式の導出過程は以下の通りである。駆動薄膜トランジスタの電流を表す公式Ｉｄｓ＝Ｋ（Ｖｇ−Ｖｓ−Ｖｔｈ）２において、Ｋは定数であり、即ち、第１データ電圧による駆動の下では、第２薄膜トランジスタを流れる電流Ｉｄｓ１は、Ｉｄｓ１＝Ｋ（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２となり、第２データ電圧による駆動の下では、第２薄膜トランジスタを流れる電流Ｉｄｓ２は、Ｉｄｓ２＝Ｋ（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２となる。ここで、二式を互いに割ることで、Ｉｄｓ１／Ｉｄｓ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２が得られ、また、Ｉｄｓ１＝ＤａｔａＩ１×Ｃ／ΔＴ、Ｉｄｓ２＝ＤａｔａＩ２×Ｃ／ΔＴであるため、ＤａｔａＩ１／ＤａｔａＩ２＝（Ｖｇ１−Ｖｓ１−Ｖｔｈ）２／（Ｖｇ２−Ｖｓ２−Ｖｔｈ）２が得られる。
【００４１】
本発明はさらに、ステップＳ５を含むことができる。ステップＳ５では、ステップＳ２からステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことで、第２薄膜トランジスタＴ２の複数の閾値電圧を得ることができ、第２薄膜トランジスタＴ２の複数の閾値電圧の平均値を以って、最終的に第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧とする。当該ステップＳ５において、ステップＳ２からステップＳ４までのステップを複数回繰り返し、検出を複数回行なうことによって平均値を得る方法は、得られる第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧の精度をさらに向上させることができ、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧補償効果を改善し、ＯＬＥＤの表示品質を高める。ここで特筆すべき点としては、複数回の検出を行なう過程において、通常、毎回の検出時にいずれも異なる第１データ電圧及び異なる第２データ電圧を用いることが必要となる。
【００４２】
具体的には、本発明により検出された第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧を、第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧補償に用いることができる。検出により得られた第２薄膜トランジスタＴ２の閾値電圧がより正確であるため、補償効果はさらに向上し、ＯＬＥＤの表示品質もより好ましいものとなる。
【００４３】
以上により、本発明は、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧検出方法を提供するものである。当該方法においては、データ信号を配置して二つの異なるデータ電圧を供給することで、駆動薄膜トランジスタに二つの異なるゲート・ソース電極間電圧を生成させる。また、当該二つの異なるゲート・ソース電極間電圧の下で、駆動薄膜トランジスタを流れる電流を外部の検出処理回路により各々検出し、中央処理装置は二つのゲート・ソース電極間電圧、二つの電流データ及び駆動薄膜トランジスタの電流による公式から得られた計算式を用いて、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧を算出する。これにより、ＯＬＥＤ表示器における各ピクセルに係る駆動薄膜トランジスタの閾値電圧を正確に得ることができ、ＯＬＥＤ駆動薄膜トランジスタの閾値電圧補償効果が改善され、ＯＬＥＤの表示品質を高めることができる。
【００４４】
ここで、本技術分野における通常の技術者は、本発明の技術案及び技術概念に基づいて、その他各種の改変及び変形を実施することが可能であり、これら改変及び変形はいずれも、本発明で保護すべき特許請求の範囲に属する。
【図１】
0006813748.tif 000003
【図２】
0006813748.tif 000004