JP6847042B2 - 発光制御回路、発光制御回路を備えた表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Description
本実施例では、OLEDのカソードはシステム低電圧レベルELVSSに接続されるが、M4のソースは、システム高電圧レベルELVDDに結合される。OLEDを駆動するために、画素駆動回路では幾つかのキー制御信号Reset、Gate、とEMがシーケンスタイミング波形の形で採用される。
一部の実施例において、発光制御回路は、共通ゲートオンアレイ(GOA)周辺回路における駆動信号線からの若干の制御信号を用いて作動するように配置された画素駆動回路(例えば、画素補償回路)に集積される。実施例では、図5の発光制御回路のEM出力は、続いて、図3の画素駆動回路へEM信号を提供する入力とされる。他の実施例では、第3の制御信号CB、第4の制御信号CK、第5の制御信号EM1は、GOA回路に関連するオリジナルCLK信号である。任意で、すべのシーケンス期間において、第3の制御信号CBと第4の制御信号CKは、高低レベルを交互にかつ互いに逆に提供される。第5の制御信号EM1は、特定画素画像を特定期間において表示するというシステム要求に基づいてOLEDモジュールを作動させるための信号である。本願において、該第5の制御信号EM1は図5Aの発光制御回路に用いられる入力信号となり、それは、EM出力を図3の画素駆動回路に用いられる更新された発光制御信号として得るためのものである。第1の制御信号Reset 1と第2の制御信号CB1を、発光制御回路を作動させるための2つの付加的クロック信号として、システム周辺回路と分離して生成する。図5Bに示したタイミング波形は、6つのシーケンス期間において、発光制御回路を作動させることでEM出力信号を生成するように指定された5つの制御信号のそれぞれを示す。任意で、EM出力信号は、画素駆動回路(図3)への入力として用いられ、かつ少なくとも1つの断続的な期間において低レベルから高レベルに選択的に切り替え、これにより、持続した高強度発光期間後にOLED発光を一時的にターンオフさせることができる。このような制御方法により、発光制御回路は、OLEDを保護するとともにその寿命を延長させる。
T1 第1のTFT
T2 第2のTFT
T3 第3のTFT
T4 第4のTFT
T5 第5のTFT
T6 第6のTFT
C11 第1のキャパシタ
C12 第2のキャパシタ
Claims (19)
- 有機発光ダイオードの発光制御回路であって、
前記有機発光ダイオードの発光強度を検出するように配置された光センサーと、
第1の薄膜トランジスタと、
第2の薄膜トランジスタと、
第3の薄膜トランジスタと、
第4の薄膜トランジスタと、
第5の薄膜トランジスタと、
第6の薄膜トランジスタと、
第1のキャパシタと、
第2のキャパシタと、を備え、
前記第1のキャパシタは、電圧レベルVcomが提供されるように配置された第1の端子と、第1の共通ノードに結合された第2の端子とを有し、前記第1の共通ノードは、前記光センサーのカソードと、前記第1の薄膜トランジスタのソースノードと、前記第2の薄膜トランジスタのソースノードとに結合され、
前記第1の薄膜トランジスタは、第1の制御信号によって制御されるゲートと、電圧レベルVcomが提供されるように配置されたドレインノードとを有し、
前記第2の薄膜トランジスタは、第2の制御信号によって制御されるゲートと、第3の薄膜トランジスタのゲートと第4の薄膜トランジスタのゲートに結合されるドレインノードとを有し、
前記第3の薄膜トランジスタは、システム高電圧レベルVGHが提供されるように配置されたソースノードと、第2の共通ノードに結合されるドレインノードとを有し、前記第2の共通ノードは、前記第5の薄膜トランジスタのドレインノードと前記第2のキャパシタの第1の端子に結合され、
前記第4の薄膜トランジスタは、前記システム高電圧レベルVGHが提供されるように配置されたソースノードを有し、
前記第2のキャパシタは、第3の制御信号が提供されるように配置された第2の端子を有し、
前記第5の薄膜トランジスタは、第4の制御信号によって制御されるゲートと、システム低電圧レベルVGLが提供されるように配置されたソースノードとを有し、
前記第6の薄膜トランジスタは、第2の共通ノードに結合されるゲートと、第5の制御信号が提供されるように配置されたソースノードと、前記第4の薄膜トランジスタのドレインノードに結合される、発光制御信号を出力するためのドレインノードとを有する発光制御回路。 - 前記光センサーは、前記有機発光ダイオードのベース基板上のPN接合を含むことを特徴とする、請求項1に記載の発光制御回路。
- 前記PN接合は、システム低電圧レベルにあるP+ドーピング半導体領域のアノードと、前記第1の共通ノードに結合されるN+ドーピング半導体領域のカソードと、前記P+ドーピング半導体領域と前記N+ドーピング半導体領域との間の非晶質半導体真性領域と、を有するように配置されたPIN光電ダイオードであることを特徴とする、請求項2に記載の発光制御回路。
- 前記PIN光電ダイオードは、光電流を生成して前記第1の共通ノードの電圧レベルが電圧レベルVcomから第1の量で下降して下降後の電圧レベルに達するようにするために、1つの期間内の有機発光ダイオードの発光強度を検出するように配置され、前記第1の量はP+ドーピング半導体領域とN+ドーピング半導体領域のドーピング属性に依存することを特徴とする、請求項3に記載の発光制御回路。
- 第2の制御信号が前記第2の薄膜トランジスタをターンオンさせる場合、前記第1の共通ノードの電圧レベルは、前記第4の薄膜トランジスタをターンオンさせるのに足る低いレベルまで下降することを特徴とする、請求項4に記載の発光制御回路。
- 前記発光制御信号は、前記有機発光ダイオードを駆動して発光させ、画素駆動回路の駆動トランジスタの閾値電圧のシフトを補償するように構成された前記画素駆動回路に対する入力信号であることを特徴とする、請求項1に記載の発光制御回路。
- 前記第3の制御信号は、クロック信号であり、
前記第4の制御信号は、前記第3の制御信号の位相と反対の位相を有することを特徴とする、請求項6に記載の発光制御回路。 - 前記第1の制御信号は、前記光センサーをリセットするのに用いられる、単独で生成されるクロック信号であることを特徴とする、請求項1に記載の発光制御回路。
- 前記第2の制御信号は、前記第2の薄膜トランジスタをターンオンまたはターンオフに切り替えるのに用いられる、単独で生成されるクロック信号であることを特徴とする、請求項1に記載の発光制御回路。
- 前記第1の薄膜トランジスタ、前記第2の薄膜トランジスタ、前記第3の薄膜トランジスタ、前記第4の薄膜トランジスタ、前記第5の薄膜トランジスタ、および前記第6の薄膜トランジスタはいずれもP型トランジスタであることを特徴とする、請求項1に記載の発光制御回路。
- 請求項1の発光制御回路の駆動方法であって、
第1期間においては、第1の制御信号を、第1の薄膜トランジスタをターンオンさせ、第1の共通ノードを電圧レベルVcomに保持するのに十分な低レベルに設定し、第4の制御信号を、第5の薄膜トランジスタをターンオンさせるのに十分な低レベルに設定することによって、システム低電圧レベルVGLが第2の共通ノードへ伝送されるようにして第6の薄膜トランジスタをターンオンさせ、また、第2の制御信号を、前記第2の薄膜トランジスタをターンオフさせ、さらに第3の薄膜トランジスタと第4の薄膜トランジスタをターンオフするのに十分な高レベルに設定して、前記第1期間中に低電圧レベルの発光制御信号を出力し、
第2期間においては、第1の制御信号を、第1の薄膜トランジスタをターンオフさせるのに十分な高レベルに切り替え、第2の制御信号を、前記第2の薄膜トランジスタをターンオンさせるのに十分な低レベルに設定し、光センサーは有機発光ダイオードが発光する、十分に高強度の光にさらされて光電流を生成することで、第1の共通ノードの電圧を電圧レベルVcomから、第3の薄膜トランジスタをターンオンさせる十分に低い電圧レベルに引き下げて、これにより前記システム高電圧レベルVGHが第2の共通ノードに伝送されるようにして第6の薄膜トランジスタをターンオフし、第4の制御信号を、第5の薄膜トランジスタをターンオフするのに十分な高レベルに設定し、また、前記第1の共通ノードの十分に低い電圧レベルにより前記第4の薄膜トランジスタをターンオンさせることにより、前記システム高電圧レベルVGHが前記第4の薄膜トランジスタのドレインノードに伝送されるようにして、前記第2期間中に高電圧レベルの発光制御信号を出力し、
第3期間においては、第2の制御信号を、前記第2の薄膜トランジスタをターンオフして、さらに第3の薄膜トランジスタと第4の薄膜トランジスタをターンオフするための高レベルに切り替えて、第4の制御信号を低レベルに設定することによって、第5の薄膜トランジスタをターンオフさせ、さらに第2の共通ノードの電圧レベルを、第6の薄膜トランジスタをターンオンさせるのに十分な低電圧レベルまで下降させて、前記第3期間中に低電圧レベルの発光制御信号を出力し、
第4期間においては、第1の薄膜トランジスタと、前記第2の薄膜トランジスタと、第3の薄膜トランジスタと、第4の薄膜トランジスタのターンオフを保持し、第4の制御信号を、第5の薄膜トランジスタをターンオフするのに十分な高レベルに切り替えて第2の共通ノードがフローティング状態となるように保持し、第3の制御信号を低レベルに切り替えて、第2の共通ノードの電圧を十分に低いレベルまで引き下げることで第6の薄膜トランジスタのターンオンを保持して、前記第4期間中に低電圧レベルの発光制御信号を出力し、
第5期間においては、第1の薄膜トランジスタ、前記第2の薄膜トランジスタ、第3の薄膜トランジスタ、第4の薄膜トランジスタのターンオフを保持し、前記第4の制御信号を、前記第5の薄膜トランジスタをターンオンさせるのに十分な低レベルに切り替えて、前記第2の共通ノードの電圧を、前記第6の薄膜トランジスタをターンオンさせるシステム低電圧レベルまで引き下げて、前記第5期間中に高電圧レベルの発光制御信号を出力し、
第6期間においては、第1の薄膜トランジスタと前記第2の薄膜トランジスタをターンオンさせて第1の共通ノードの電圧レベルVcomを保持することによって第3の薄膜トランジスタと第4の薄膜トランジスタのターンオフを保持し、第4の制御信号を、第5の薄膜トランジスタをターンオフするのに十分な高レベルに切り替えることで第2の共通ノードのフローティング状態を保持し、また、第3の制御信号を低レベルに設けることで第2の共通ノードの電圧を十分に低いレベルまで引き下げて第6の薄膜トランジスタのターンオンを保持して、前記第6期間中に低電圧レベルの発光制御信号を出力することを含む、駆動方法。 - 前記第2期間において前記第6の薄膜トランジスタをターンオフし、かつ前記第4の薄膜トランジスタをターンオンさせることで前記システム高電圧レベルVGHをそのソースノードからそのドレインノードに伝送して、高電圧レベルの前記発光制御信号を出力することを特徴とする、請求項11に記載の駆動方法。
- 前記第3期間と前記第4期間においては、前記第4の薄膜トランジスタをターンオフして前記第6の薄膜トランジスタをターンオンさせることで、低電圧レベルに設置された前記第5の制御信号を前記第6の薄膜トランジスタのソースノードから前記第6の薄膜トランジスタのドレインノードに伝送して、低電圧レベルを前記発光制御信号として出力するために用いることを特徴とする、請求項11に記載の駆動方法。
- 前記第5期間においては、前記第4の薄膜トランジスタをターンオフし、前記第6の薄膜トランジスタをターンオンさせることで、高電圧レベルに設定された前記第5の制御信号を前記第6の薄膜トランジスタのソースノードから前記第6の薄膜トランジスタのドレインノードに伝送して、高電圧レベルを前記発光制御信号として出力することを特徴とする、請求項11に記載の駆動方法。
- 第1期間において、前記第4の薄膜トランジスタをターンオフし、前記第6の薄膜トランジスタをターンオンさせることで、低電圧レベルに設定された前記第5の制御信号を、前記第6の薄膜トランジスタのソースノードから前記第6の薄膜トランジスタのドレインノードに伝送して、低電圧レベルを前記発光制御信号として出力することを特徴とする、請求項11に記載の駆動方法。
- 第6期間において、前記第4の薄膜トランジスタをターンオフし、前記第6の薄膜トランジスタをターンオンさせることで、低電圧レベルに設定された前記第5の制御信号を、前記第6の薄膜トランジスタのソースノードから前記第6の薄膜トランジスタのドレインノードに伝送して、低電圧レベルを前記発光制御信号として出力することを特徴とする、請求項11に記載の駆動方法。
- 画像表示用の画素を複数含み、各画素が少なくとも1つの有機発光ダイオードを含む表示装置であって、
前記少なくとも1つの有機発光ダイオードは、ベース基板と、前記ベース基板上の薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタの、前記ベース基板から離れた片側上に位置する第1の電極層と、第1の電極層の、前記ベース基板から離れた片側上に位置する電界発光材料層と、前記電界発光材料層の、前記第1の電極層から離れた片側上に位置する第2の電極層と、
前記光センサーで検出された前記有機発光ダイオードの発光強度に基づいて画像表示期間の1つまたは複数の断続的な期間において前記有機発光ダイオードを選択的にターンオフするために発光制御信号を生成するように配置された請求項1の発光制御回路と、を含む表示装置。 - 前記発光制御回路に結合される画素駆動回路をさらに備え、
前記画素駆動回路は、前記有機発光ダイオードを発光させるように駆動し、前記画素駆動回路内の駆動トランジスタの閾値電圧のシフトを補償するように構成されたことを特徴とする、請求項17に記載の表示装置。 - 前記画素駆動回路は、前記発光制御信号によって制御されるゲートノードと、前記有機発光ダイオードに接続されたドレインノードと、を有するP型トランジスタを備えることを特徴とする、請求項18に記載の表示装置。
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