JP4907356B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は画像表示画面に関する。

本発明は、
発光器アレイを形成するよう発光器行及び発光器列として分散させた発光器であって、アレイの発光器に電流を画面表示モード中に供給することができる発光器と、
アレイの各発光器に関連した発光器アドレス指定回路であって、該回路が、
上記発光器に電流を上記表示モード中に供給することができる電流変調器であって、ゲート電極と２つの電流電極とを備える電流変調器と、
各画像フレームで、画像データを表すアドレス指定電圧を上記表示モード中に蓄えることができる電荷キャパシタンスであって、上記電圧が電流変調器のゲート電極に印加される電荷キャパシタンスと、
電流変調器のゲート電極にバイアス電圧を画面スタンドバイ・モード中に印加することができる制御システムであって、上記バイアス電圧が、画面表示モード中に上記電荷キャパシタンスに印加されるアドレス指定電圧のバイアスとは逆のバイアスを有する制御システムとを備えた発光器アドレス指定回路と
を備えている、画面のラインの走査の周波数で画像フレームを表示するのに適したタイプの画像表示画面に関する。

特に、本発明は、アモルファスシリコンから製造されたアクティブ・マトリクスを備えた、有機電界発光材料に基づいた表示画面に関する。

水素化アモルファスシリコンでできた薄膜トランジスタは、前述の画面の設計に関して、多結晶シリコンでできたトランジスタと比較して利点を有しているが、それは、製造が簡単であり、比較的大きなサイズのサンプルにわたって一様な輝度を表すからである。

しかし、アモルファスシリコン・トランジスタのトリガ閾値電圧は、ゲートとソースとの間の電圧の印加中に経時的にドリフトする。トランジスタのトリガ閾値電圧の経時的なドリフトによって、リンクされ、画面の画素を形成する発光有機構成部分に供給される電流の修正が生じる。ここで、こうした構成部分の輝度は、この構成部分を通って流れる電流に直接比例する。

よって、トランジスタのトリガ閾値電圧のドリフトによって、一定の表示期間後に画面上に現れるマーキング現象が生じる。

特に、欧州特許第1220191号明細書及び米国特許出願第2003/0094616号明細書には、画面のアクティブ・マトリクスのアモルファスシリコン・トランジスタのゲートとソ―スとの間の一定の電圧を維持してトリガ閾値電圧のドリフトを補償することができる監視手段を備えた画面が開示されている。

特に、米国特許出願第2003/0052614号明細書には、発光器の電流変調器のゲートに対するアドレス指定電圧の極性とは逆の極性を有するバイアス電圧を印加することができる制御システムを備えた表示画面が開示されている。

しかし、この画面の輝度は低いが、それは、この逆バイアスの印加の期間が、各フレームにおける表示に利用可能な期間に食い込むからである。

本発明の狙いは、十分な輝度を表し、経時的にその変動が小さい代替的な画面を提案することである。

この目的で、本発明の対象は、前述のタイプの表示画面であって、アドレス指定電圧のバイアスとは逆のバイアスを有するバイアス電圧の印加の持続時間が画像フレームの持続時間よりも長いことを特徴とする表示画面である。

特定の実施例によれば、表示画面は、
制御システムは、一方で、画面表示モード中に電流変調器のゲート電極に上記アドレス指定電圧を印加することができ、他方で、画面スタンドバイ・モード中に上記バイアス電圧を印加することができるアドレス制御手段を備えるという特性と、
制御システムは、画面スタンドバイ・モード中の画面のラインの走査の周波数を、表示モード中のラインの走査の周波数未満の周波数に低減させるよう構成された、画面のラインの走査の制御の手段を備えるという特性と、
画面の走査の周波数は、画面スタンドバイ・モード中、5キロヘルツと20キロヘルツとの間であるという特性と、
画面スタンドバイ・モードは、一定で、かつあらかじめ定められた持続時間を有するという特性と、
画面スタンドバイ・モードの持続時間は、１時間と2時間との間であるという特性と、
バイアス電圧の値は一定であり、かつあらかじめ定められているという特性と、
バイアス電圧の値は、-8ボルトと-25ボルトとの間であるという特性と、
制御システムは、画面表示モード中に各電流変調器のゲート電極に各画像フレームで印加される上記電圧の和の算出手段を備え、この算出手段は、この変調器に印加される上記電圧の上記和の関数として各電流変調器に印加するのに適したバイアス電圧の特性を判定することができ、制御システムは、画面スタンドバイ・モード中に、算出手段によって判定される上記適したバイアス電圧を各変調器に印加することができるという特性と、
算出手段によって判定される、バイアス電圧の特性は、バイアス電圧の印加の持続時間を備えるという特性と、
算出手段によって判定される、バイアス電圧の特性は、上記バイアス電圧の値を備えるという特性と、
表示画面は、発光器に電力を供給する手段を備え、制御システムは、画面スタンドバイ・モード中の発光器への供給を抑制する手段を備えるという特性
とのうちの1つ又は複数のものを備える。

本発明は、単に例として表す以下の記載を、添付図面を参照して読むとより深く分かるであろう。

図１は、本発明による、アクティブ・マトリクスを備えた、有機電界発光材料に基づいた表示画面２を表す。

画面２は、アクティブ・マトリクス４と、このアクティブ・マトリクス４の制御手段６とを備える。

アクティブ・マトリクス４は、発光器８と、アドレス指定回路１０と、列アドレス指定電極１２と、行選択電極１４と、列駆動装置１６と、行駆動装置１８とを備える。

表示画面の発光器８は、有機電界発光ダイオードである。発光器には、そのアノードに接続された発電器V_ddが供給することができる。発光器はそれぞれ、アドレス指定回路にリンクされる。アドレス指定回路１０及び発光器８を、行及び列として分散させており、アドレス指定回路１０及び発光器８はアレイを形成している。

行に沿ってアラインされたアドレス指定回路１０は、行選択電極１４に接続される。列に沿ってアラインされたアドレス指定回路１０は、列アドレス指定電極１２に接続される。

選択電極１４は行駆動装置１８にリンクされる。アドレス指定電極１２は、列駆動装置１６にリンクされる。

本発明による例示的なアドレス指定回路１０を図２に示す。このアドレス指定回路は、電流変調器２０と、電荷キャパシタンス２２と、選択ブレーカ２４とを備える。

電流変調器２０及び選択ブレーカ２４は、n型の薄膜トランジスタ（TFT）である。前述の構成部分は、３つの電極、すなわち、ドレイン電極、ソース電極及びゲート電極を備える。電流は、そのトリガ閾値電圧V_thを超える電圧がそのゲート電極とそのソース電極との間に印加されるとトランジスタのドレイン電極とソース電極との間を流れることができる。あるいは、p型のトランジスタは、本発明の実施にも用いることができる。

変調器２０のドレインは発光器８のカソードに接続される。変調器２０のソースは、アース電極に接続される。変調器２０のゲートは電荷キャパシタンス２２の一方端子に接続され、その他方端子はアース電極にリンクされる。変調器２０のゲートは選択ブレーカ２４のソースにも接続される。ブレーカ２４のドレインは列アドレス指定電極１２に接続される。ブレーカ２４のゲートは行選択電極１４に接続される。

発光器のアドレス指定の制御の手段６を図１に表す。この手段は、制御システム２６と、データバス２８と、グレイスケール電圧参照システム３０と、選択信号を送信するライン３２と、同期信号を送信するライン３４とを備える。

制御システム２６は、特定の走査周波数、いわゆる表示周波数で、連続する画像フレームの構成のために、画面の各画素の連続アドレス指定を制御することができる。このシステムは、アドレス指定制御手段３６及び走査制御手段３８を備える。

アドレス制御手段３６は、列駆動装置１６をアドレス指定命令によってアドレス指定するようにデータバス２８によって列駆動装置１６に接続される。アドレス指定命令は、画面表示モードと呼ぶ、画面の動作のモード中の画像データを表す数値データを備え、画面スタンドバイ・モードと呼ぶ、画面の動作の別のモード中のバイアスに関するデータを備える。

列駆動装置１６は、バス２８によるアドレス指定命令の受信の手段を備え、参照システム３２を利用してアナログ・データにこのアドレス指定命令をアナログ・データに変換し、このデータを表す電圧を列アドレス指定電極１２に印加するのに適している。

画面スタンドバイ・モード中、列駆動装置１６は、表示モード中に電極１２に印加される、画像データを表すアドレス指定電圧の極性とは反対の符号の極性を有するバイアス電圧を印加するよう構成されている。画像データを表すアドレス指定電圧をアモルファスシリコン変調トランジスタのゲートに印加することによって、トリガ閾値電圧のドリフトが生じる。バイアス電圧の印加によって、そのトリガ閾値電圧のドリフトが逆方向に生じる。より厳密には、トランジスタのトリガ閾値電圧は表示モード中に上昇し、画面スタンドバイ・モ―ド中に降下する。

駆動装置によって印加されるバイアス電圧の値は一定であり、あらかじめ定められる。この値は、例えば、-８ボルトと-２５ボルトとの間である。

画面スタンドバイ・モードは、画像フレームよりも長い一定かつあらかじめ定められた持続時間を有している。好ましくは、画面スタンドバイ・モードの持続時間は１時間と2時間との間である。

画面スタンドバイ・モードは、走査周波数での画像表示の終了のためのボタンをユーザが押した後に自動的に設定される。

更に、制御システム２６は、画面スタンドバイ・モード中の発光器への供給を抑制する手段を備える。この手段は、例えば、ブレーカ３７と、このブレーカの開閉を制御するライン３９とを備える。

同様に、アドレス指定制御手段３６を駆動装置１８にライン３２を介してリンクして選択信号を駆動装置１８に送信する。この選択信号を受信すると、行駆動装置１８は、駆動装置１８がリンクされた各選択電極１４に選択電圧を連続して印加して、列アドレス指定電極１２によって既にアドレス指定された列の発光器のアドレス指定回路１０を選択する。画像フレーム中に、駆動装置１６及び１８は、画面の全発光器を連続してアドレス指定することができる。

アドレス指定制御手段３６をライン３４によって列駆動装置１６にリンクして同期信号を列駆動装置１６にライン３４を介して送信する。この信号によって、発光器の列のアドレス指定を、発光器行の選択と同期化させることができる。

走査制御手段３８はアドレス指定制御手段に接続される。走査制御手段は、例えば、選択パルス、同期パルス及び制御パルスの期間のみならず、画面の走査の速度を規定するクロックを備える。

走査制御手段３８は、画面スタンドバイ・モード中の画面のラインの走査の周波数を、画像の表示中のラインの走査の周波数未満の周波数に低減させることができる。好ましくは、この周波数はこの場合、５キロヘルツと２０キロヘルツとの間である。

画面が表示モードにある場合、列駆動装置１６が、画像データを表すアドレス指定電圧をアドレス指定電極１２に印加する。同時に、行駆動装置１８は、選択電圧を選択電極１４に印加する。アドレス指定電極１２と選択電極１４との交差点にあるアドレス指定回路１０のブレーカ２４が再イネーブルされる。アドレス指定電圧が、変調器２０のゲートと、電荷キャパシタンス２２の端子とに印加される。変調器２０のゲートへのアドレス指定電圧の印加によって、そのドレインからそのソースに変調器２０を通って流れるドレイン電流を発生させる。この電流は発光器８に供給される。その後、電荷キャパシタンス２２によって変調器２０のゲートで蓄えられた電位によって、電流が発光器８を通って流れる状態を画像フレームの最後まで維持することができる。

画面がスタンドバイ・モードにある場合、列駆動装置１６はバイアス電圧をアドレス指定電極１２に印加する。行駆動装置１８が選択電圧を電極１４に対して印加すると、電極１２に印加されたバイアス電圧が、変調器２０のゲートと、電荷キャパシタンス２２の端子とに伝えられる。電荷キャパシタンス２２は、変調器２０の電極でのバイアス電圧を表す電荷を蓄える。画面が先行して画像表示モードにあった際にドリフトした、変調器２０のトリガ閾値電圧は、画面スタンドバイ・モード中に逆の方向に更にドリフトする。効果的には、このことは、よって、ドリフトの補償をもたらし、それによって、画面の全変調器のトリガ閾値を長期間にわたってほぼ一定レベルに維持することができる。

図３は、本発明の第２の実施例を表す。

この実施例によれば、制御システム２６は、画面の各変調器２４のトリガ閾値電圧のドリフトを評価するのに適した算出手段４０も備える。

前述の算出４０の手段は、受信手段及び加算手段を備える。

受信手段は、表示モードの持続時間、画面アドレス指定回路の各変調器２０のゲートに印加される、画像データを表す各アドレス指定電圧の値を得ることができる。

加算手段は、一方で、各画像フレームで変調器２０に印加されるアドレス指定電圧の値の加算と、他方で、画面の表示のモードの合計持続時間の加算とによって変調器のドリフトの値を算出するのに適している。

前述の算出手段４０は、各変調器に印加して、初期値を取り戻すようにトリガ閾値のドリフトを補償する対象のバイアス電圧の値及び持続時間を求めてデータベースを検索するよう構成されている。

算出手段４０は、各変調器に印加する対象のバイアス電圧の値及び持続時間に関する情報をアドレス指定制御手段３６に送り出すことができる。アドレス指定制御手段３６は、各変調器に適したアドレス指定命令並びに、選択及び同期化の信号を生成することができる。列駆動装置１６は、算出手段４０によって定められる値のバイアス電圧を画面の各変調器２０に印加することができる。行駆動装置１６は、選択電圧を各ブレ―カに印加して、算出手段４０によって定められる持続時間後に電荷キャパシタンス２２を放電することができる。

効果的には、画面マーキング現象が、本発明を用いることによって緩和される。

発光器への電力供給が画面スタンドバイ・モード中、抑制されるので、本発明による表示画面は電気エネルギをほとんど消費しない。

本発明の第１の実施例による表示画面の概略図である。 本発明による発光器の例示的なアドレス指定回路の概略図である。 本発明の第２の実施例による表示画面の概略図である。

Claims (4)

1. 画像フレームを表示するのに適した表示装置であって、
   発光器のアレイを形成するよう発光器行及び発光器列として分散させた発光器であって、前記アレイの前記発光器に、装置表示モード中に電流を供給することができる発光器と、
   前記アレイの各発光器に関連した発光器アドレス指定回路であって、該回路が、
   前記発光器に電流を前記表示モード中に供給することができる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、ゲート電極と２つの電流電極とを備える薄膜トランジスタと、
   各画像フレームで、画像データを表すアドレス指定電圧を前記表示モード中に蓄えることができる電荷キャパシタンスであって、前記電圧が前記薄膜トランジスタのゲート電極に印加される電荷キャパシタンスとを備え、
   前記表示装置は、前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極にバイアス電圧を装置スタンドバイ・モード中に印加することができる制御システムを備え、前記バイアス電圧が、前記装置表示モード中に前記電荷キャパシタンスに印加される前記アドレス指定電圧のバイアスとは逆のバイアスを有し、
   前記表示装置は、一方で、前記装置表示モード中に前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極に前記アドレス指定電圧を印加することができ、他方で、前記装置スタンドバイ・モード中に前記バイアス電圧を印加することができるアドレス制御手段を備え、
   前記アドレス指定電圧の前記バイアスとは逆のバイアスを有する前記バイアス電圧の印加の持続時間が、画像フレームの持続時間よりも長く、
   前記バイアス電圧の値が-８ボルトと-２５ボルトとの間に位置し、
   前記制御システムは、前記装置表示モード中に各薄膜トランジスタの前記ゲート電極に各画像フレームで印加される前記電圧の和の算出手段を備え、該算出手段は、前記薄膜トランジスタに印加される前記電圧の前記和の関数として各薄膜トランジスタに印加するのに適したバイアス電圧の特性を判定することができ、前記制御システムは、前記装置スタンドバイ・モード中に、前記算出手段によって判定される、適したバイアス電圧を各薄膜トランジスタに印加することができることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置であって、前記制御システムは、前記装置スタンドバイ・モード中の前記表示装置のラインの走査の周波数を、前記表示モード中のラインの走査の周波数未満の周波数に低減させるよう構成された、前記表示装置のラインの走査の制御の手段を備えることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置であって、前記算出手段によって判定される、バイアス電圧の特性が、前記バイアス電圧の印加の持続時間を備えることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１又は３記載の表示装置であって、前記算出手段によって判定される、バイアス電圧の特性が、前記バイアス電圧の値を備えることを特徴とする表示装置。

Images