アクティブマトリックスディスプレイ駆動制御システム
本発明は、アクティブマトリックス電子発光ディスプレイの消費電力を減らす方法であって、前記ディスプレイへの電力供給電圧を制御する工程、前記ディスプレイへの電力供給電流を監視する工程を含み、前記制御する工程は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる工程を含む方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリックスディスプレイ、特に、低消費電力を有する有機発光ダイオードを駆動するための方法、装置およびコンピュータープログラムコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＬＥＤを使用して作成されるディスプレイはＬＣＤおよび他のフラットパネル技術に対して多くの利点を提供する。それらは、明るく、カラフルで、立ち上がりが早く（ＬＣＤに比較して）、広い視野角を提供し、多様な基板上に容易に安く製造できる点である。有機（本明細書においては、有機金属を含む）ＬＥＤは、採用される材料に応じた色の範囲で、ポリマー、低分子およびデンドリマーを含む材料を使用して作成するっことができる。ポリマー系有機ＯＬＥＤの例は、ＷＯ９０／１３１４８、ＷＯ９５／０６４００およびＷＯ９９／４８１６０に記載されており、デンドリマー系材料の例は、ＷＯ９９／２１９３５およびＷＯ０２／０６７３４３に記載されており、いわゆる低分子系材料の例はＵＳ４，５３９，５０７に記載されている。
【０００３】
典型的なＯＬＥＤ装置は、有機材料の２層を有し、その１つは発光ポリマー（ＬＥＰ）、オリゴマーまたは発光低分子量材料のような発光材料層であり、他はポリチオフェン誘導体またはポリアニリン誘導体のような正孔輸送材料層である。
【０００４】
有機ＬＥＤは、単一またはマルチカラー画素ディスプレイを形成するために、画素のマトリックスにおいて基板上に蒸着される。マルチカラーディスプレイは、赤、緑および青色発光画素を使用して製造することができる。いわゆるアクティブマトリックス（ＡＭ）ディスプレイは、各画素の連結されるメモリ素子、通常、蓄積容量と薄膜トランジスタを有し、パッシブマトリックスディスプレイはそのようなメモリ素子を持たず、代わりに固定画像の印象を得るために繰り返しスキャンされる。ポリマーおよび低分子アクティブマトリックスディスプレイのドライバーの例は、ＷＯ９９／４２９８３およびＥＰ０，７１７，４４６Ａにそれぞれ見出すことができる。
【０００５】
図１ａは、ＯＬＥＤアクティブマトリックス画素回路１５０の例を示す。回路１５０がディスプレイの各画素に供給され、グランド１５２、Ｖｓｓ１５４、行選択１２４および列データ１２６のバスバーが画素を相互接続して供給される。このように、各画素は電源およびグランド接続を有し、各行の画素は共通の行選択ライン１２４を有し、各列の画素は共通のデータライン１２６を有する。
【０００６】
各画素は、グランドおよび電源ラインの間に駆動トランジスタに直列に接続された有機ＬＥＤを有する。駆動トランジスタ１５８のゲート接続１５９は蓄積容量１２０に結合され、制御トランジスタ１２２は行選択ライン１２４の制御のもとゲート１５９を列データライン１２６に接続する。トランジスタ１２２は薄膜電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、行選択ライン１２４が作動すると、列データライン１２６をゲート１５９および蓄積容量１２０に接続する。このようにして、スイッチ１２２がオンとなると、列データライン上の電圧が蓄積容量１２０に保存される。駆動トランジスタに対するゲート接続の相対的に高いインピーダンスおよびオフ状態におけるスイッチトランジスタの相対的に高いインピーダンスのため、この電圧は少なくともフレーム回復期間蓄積容量に保持される。
【０００７】
駆動トランジスタ１５８は通常、ＴＦＴトランジスタであり、そのトランジスタのゲート電圧から閾値電圧をひいた値の依存する（ドレイン−ソース）電流を通過させる。このように、ゲートノード１５９における電圧はＯＬＥＤによって電流を制御し、これによってＯＬＥＤの輝度を制御する。
【０００８】
図１の電圧制御回路は多くの欠点を有しており、これらについては、出願人のＷＯ０３／０３８７９０に記載されている。
【０００９】
ＷＯ０３／０３８７９０からの図１ｂはこれらの問題を有する電流制御画素駆動回路の例１６０を示している。この回路において、ＯＬＥＤを通過して流れる電流は、参照電流シンクを使用してＯＬＥＤ駆動トランジスタ１５８のドレインソース電流を設定し、このドレインソース電流のために必要とされる駆動トランジスタのゲート電圧を記憶することにより設定される。このようにして、ＯＬＥＤ１５２の輝度は参照電流シンク１６２に流れ込む電流Ｉｃｏｌによって決められ、これは、好ましくは調整可能であり、画素がアドレスされるのに望まれるように設定される。加えて、他のスイッチトランジスタ１６４が駆動トランジスタ１５８とＯＬＥＤ１５２の間に接続される。一般的に、１つの電流シンク１６２がそれぞれの列データラインに供給される。
【００１０】
実施例から、アクティブマトリックス画素回路は、通常、電子発光ディスプレイ素子と直列の薄膜（駆動）トランジスタ（ＴＦＴ）を有する。
【００１１】
図２ａを参照すると、これは、アクティブマトリックス画素回路のＦＥＴ ＴＦＴ駆動トランジスタのドレイン特性２００を示す。曲線２０２、２０４、２０６、２０８は、それぞれ、特定のゲート−ソース電圧のためのドレインソース電圧に対するＦＥＴのドレイン電流のばらつきを示している。最初の非−直線部分の後、曲線は実質的に平らとなり、ＦＥＴはいわゆる飽和領域において作動する。ゲート−ソース電圧の上昇と共に、飽和ドレイン電流は増加する。閾値ゲート−ソース電圧ＶＴの下では、ドレイン電流はほぼ０であるＶＴの典型的な値は、１Ｖと６Ｖの間である。大まかに言って、ＦＥＴは電圧制御電流を限定する働きをする。
【００１２】
図２ｂは通常のアクティブマトリックス画素回路の駆動部分２４０を示す。ＰＭＯＳ駆動ＦＥＴ２４２がグランドライン２４８と負電力ラインＶｓｓ２４６の間の有機発光ダイオード２４４に直列で接続される。
【００１３】
図２ｂの回路から、任意のＯＬＥＤ駆動電流において、Ｖｓｓが大きくなるにつれ、駆動トランジスタ２４２における過剰（浪費）電力消失が増えることがわかる。したがって、この過剰消失電力を減らすためにＶｓｓをできる限り減らすことが好ましい。しかしながら、グラフ２２０から、破線２３０に示されるように、これには限界があり、この限界を超えて減らすことはできず、この限界は最大利用可能なＶｇｓおよび必要とされるＯＬＥＤ駆動電圧によって決められる。
【特許文献１】国際公開０３／０３８７９０号パンフレット
【特許文献２】国際公開０３／１０７３１３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
アクティブマトリックス駆動マルチプル要因は任意の時間においてそれ以上が必要なＡＭＯＬＥＤディスプレイの供給電圧を高めるのに貢献する。原則として、供給電圧は、それ以上が最高電圧ＯＬＥＤ（ポリマーの場合〜４Ｖ、低分子および燐光系の場合〜７Ｖ）を駆動するのに必要とする〜０．５Ｖでよい。しかしながら、実用上は、供給は駆動ＴＦＴを飽和状態に保持するのに十分である必要があり、低分子について最大１４Ｖの供給電圧をもたらすことができる時間でＯＬＥＤ閾値の増加を処理するための十分な総量を有する。この過剰な電圧は駆動ＴＦＴの上に完全にのしかかり消費電力を増加させ（任意の例では２倍に）、ＴＦＴに電界落下と加熱のストレスを与える。我々は、ＷＯ０３／１０７３１３においてこれらの問題を処理するためのいくつかの技術について記載した。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、アクティブマトリックス電子発光ディスプレイの消費電力を減らす方法が提供され、この方法は、ディスプレイへの電力供給電圧を制御する工程、ディスプレイへの電力供給電流を監視する工程を含み、前記制御する工程は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる工程を含む。
【００１６】
実施態様において、この方法は、ディスプレイの高効率と駆動薄膜トランジスタに対するストレスの減少を提供する。この方法は、また、時間の経過に対する閾値電圧を減らすのに役立つ。したがって、大まかに言って、この方法の実施態様は、電力消費の減少および／またはディスプレイ寿命の増大を提供する。
【００１７】
電流閾値は、例えば、供給電圧の小さな変化に対してほぼ一定である電流値のように決められる飽和電流の一定割合（例えば、９０％）のような、絶対電流閾値または相対的閾値である。あるいは、閾値は供給電流の減少の割合、すなわち、例えば、供給電圧の段階的減少に伴う供給電流の減少割合によって定義される。さらに他の実施態様において、アクティブマトリックス画素（駆動トランジスタおよび電子発光ディスプレイ素子）の応答曲線が、例えば、不揮発性メモリに保存され、閾値はその特性曲線上の点によって決められ、それは順次監視された電力供給電流によって決められる。
【００１８】
好ましくは、この監視および制御は、アクティブマトリックスディスプレイを最大に駆動される駆動トランジスタ（すなわち、最大駆動を有する駆動トランジスタ）がちょうど飽和領域内にある駆動領域に維持する。好ましくは、この監視および制御は実質的に連続的に、例えば、コンピュータプログラムで制御されたフィードバックループにおいて実行される。
【００１９】
アクティブマトリックスディスプレイが、少なくとも２つ、好ましくは異なる色の３つのサブ画素を有するマルチカラーディスプレイの場合、異なるサブ画素の電力供給がほぼ独立して制御されるように、それぞれのサブ画素は異なるそれぞれの電力供給ラインによって供給される。これは、一般的に、異なる色のサブ画素は異なる閾値を有し、独立した供給ラインからそれらを駆動することによってそれぞれ独立した最適化が提供されるという利点を有する。追加的にまたは代替的に、ディスプレイの異なる空間の独立した領域が、上記したラインに沿った独立したそれぞれの電力供給制御のために、それぞれが有する電力供給ラインによって供給される。これは、例えば、ディスプレイの異なる領域が異なる仕事に実質的に専念する場合に有利である。
【００２０】
実施態様において、この方法は、また、ディスプレイの１または２以上に画素の駆動レベルを制御する。これは、１または２以上の画素の駆動レベルを提供する電力供給電圧をさらに減らすことを可能にする。
【００２１】
関連する側面において、本発明は、アクティブマトリックス電子発光ディスプレイドライバーのコントローラーを提供し、前記ディスプレイは電子発光ディスプレイ素子および連結される駆動トランジスタを有する複数の画素を有し、前記ディスプレイは前記画素の前記駆動トランジスタに電力を供給するための電力供給ラインを有し、前記ドライバーは、ディスプレイのためのデータによって前記画素を駆動するための画素データドライバー、前記電力供給ラインに電力供給を提供する制御可能な電圧電力供給、および前記電力供給ラインの電流を感知する電流センサーを含み、前記コントローラーは前記電流センサーのために電流感知入力、前記制御可能な電力供給のための電圧制御出力、および前記電流感知入力から電流感知信号に応答する前記電圧制御出力のための電圧制御信号を提供する電圧コントローラーを含む。
【００２２】
好ましくは、電圧コントローラーは感知した電流を閾値まで徐々に減らすために電力供給制御信号を調整し、次いで、この閾値の領域において感知した電流を維持するために制御信号を調整するように設定されている。電力供給電圧は原則として他の電力供給ラインに関連して決められるが、一般的にアクティブマトリックスディスプレイのグランドラインに関連して決められる。任意に、ドライバーは、電力供給電圧を感知し、例えば、ディスプレイの作動点の決定を容易化するために使用される入力をコントローラーに供給する。この場合、制御出力は感知された電力供給電圧に応答する。
【００２３】
上述したように、このディスプレイは、異なるサブ画素またはディスプレイの異なる空間の独立した領域のようなディスプレイの異なる部分を駆動する複数の電力供給ラインを有し、この場合、コントローラー（または独立した複数のコントローラー）はそれぞれの独立した電力供給ラインへの電力供給電圧を制御することができる。任意に、上述したように、画素駆動データは、電圧制御信号に関連して、特に、電力供給電圧の減少を補償するために（最も硬く高く駆動された駆動トランジスタ）調整される。
【００２４】
本発明は、上記の画素データドライバー、制御可能な電圧電力供給および電流センサーと組み合わせられた上記のコントローラーをさらに提供する。
【００２５】
本発明の上記の側面全てにおいて、電子発光ディスプレイ装置は、好ましくは、低分子、ポリマーおよび／またはデンドリマー系ディスプレイのような有機発光ダイオード系ディスプレイを含む。
【００２６】
他の側面において、本発明は請求項１８に記載されるアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイを提供し、前記画素のそれぞれは異なる色の少なくとも第１および第２サブ画素を含み、前記２つの部分はそれぞれ前記第１および第２サブ画素を含む。
【００２７】
本発明は、上記の方法およびディスプレイドライバーを実行するためのプロセサー制御コードを有するキャリア媒体を提供する。このコードは、従来のプログラムコード、例えば、Ｃのような従来のプログラム言語における、ソース、オブジェクトまたはイクスキュータブルコード、またはアッセンブリーコードまたはＡＳＩＣ（応用特例集積回路）をセットップまたは制御するためのコード、ＦＰＧＡ（フィールドプログラムゲートアレイ）またはＶｅｒｉｌｏｇ（商標）またはＶＨＤＬ（超高速集積回路ハードウェア記述言語）である。このようなコードは複数の結合された構成要素の間に分配される。キャリア媒体はディスクまたはプログラムメモリ（例えば、フラッシュＲＡＭまたはＲＯＭのようんファームウェア）のような従来の蓄積媒体、または光学または電気信号キャリアのようなデータキャリアを含むことができる。
【００２８】
本発明のこれらおよび他の側面は、図面を参照して、実施例として詳細に説明する。
【００２９】
大まかに言って、供給電圧の能動的な監視および調整の手段によるアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイの電力消費を減らすための技術について記載する。概要として、供給電圧の試験的削減がなされ、電流の監視がなされた。電流が十分に下がり始める電圧は最も高い駆動されたＴＦＴが飽和内にある点である。もし、供給電圧がこの点に保持されると、ＯＬＥＤの劣化（および／または温度の影響）および／またはあり得るＴＦＴプロセス／特性ばらつきのための供給電圧の追加のアローワンスの必要がない。実施態様において、能動的な供給監視はこの延長時間を自動的に補償し、ＴＦＴに対するストレスの減少および消費電力の減少をもたらす。
【００３０】
いくつかの好ましい実施態様において、これらの利点は、赤、緑および青色サブ画素電力供給ラインにおける独立した監視および調整を提供することによって高められる。これは、それぞれの色の作動電圧が十分に異なる、例えば、赤色サブ画素は３．６Ｖの駆動電圧を必要とし、緑色サブ画素は４．２Ｖを必要とし、青色サブ画素は５．１５Ｖを必要とし、その場合に、少なくとも６．１５Ｖの電力供給電圧（駆動トランジスタコンプライアンスのための１Ｖの電圧および他の損失）が必要とされる。あるいは、２つのサブ画素の色（例えば、赤およ緑色サブ画素）が同様のＩＶ特性を有し、他の１つだけが異なる（例えば、青色サブ画素、次いで、２つの電力供給が提供される）場合である。これは、ディスプレイガラス（基板）上の電極ラインの軌道を、時々十分に簡潔にさせる。
【００３１】
追加的にまたは代替的に、ピークの輝度およびしたがって駆動レベルがディスプレイの異なる領域の間で十分に変化する応用において、ディスプレイのサブ区域が独立して供給および監視され、これによって追加の節約を可能にする。
【００３２】
上記の技術に加えて、応答における対応するゲート電圧を増加させることによって、
供給電圧をさらに下げいくつかの駆動トランジスタ上の低いＯＬＥＤ駆動電流を補償することが可能である。好ましくは、特定の供給電圧削減を補償するために必要とされるゲート電圧の増加を決めるためにこの情報（結果としてグラフ）が使用されるように、これは、駆動トランジスタの（平均）電気特性の知識によってなされる。このような特性は、例えば、ドライバーにおける不揮発性メモリに蓄積される。
【００３３】
図３は、ディスプレイとドライバーの結合の電力効率を高めるために有効なアクティブマトリックス画素駆動電圧に従ってＶｓｓを制御するように設定された、アクティブマトリックスディスプレイ３０２にためのディスプレイドライバーのブロック図３００を示す。
【００３４】
図３において、アクティブマトリックスディスプレイ３０２は複数の行電極３０４ａ−ｅおよび複数の列電極３０８ａ−ｅを有し、それぞれ内部行および列ライン３０６に接続し、そのうち２つだけを分かりやすさのために示した。電力（Ｖｓｓ）３１２およびグランド３１８接続も供給され、ディスプレイの画素に電力を供給するために内部導電線３１４および３１６にそれぞれ再び接続される。分かりやすさのために、図示されるようにＶｓｓ、グランド、行および列ライン３１４、３１６、３０６および３１０に接続される１つの画素３２０が例示されている。実際には、通常、複数のそのような画素が供給され、しかし必ずではなく、長方形の網目に配列され行と列電極３０４、３０８によってアドレスされる。アクティブマトリックス画素３２０は従来のアクティブマトリックス画素駆動回路を含むことができる。
【００３５】
操作において、アクティブマトリックス３０２の各行は行電極３０４を適切に駆動することにより順に選択され、各行においては、列電極３０８を輝度データによって好ましくは同時に駆動することにより行の各画素の輝度が設定される。上記の輝度データは、電流または電圧を含むことができる。１つの行における画素の輝度が一旦設定されると、次の行が選択され、このプロセスが繰り返され、メモリ素子、通常は蓄積容量を含むアクティブマトリックス画素は選択されないときでも行の輝度は保持される。データがディスプレイ全体に書き込まれると、ディスプレイは画素の輝度の変化によってのみ更新される必要がある。
【００３６】
ディスプレイへの電力は電池３２４によって供給され、電力供給ユニット３２２は規則化されたＶｓｓ出力３２８を提供する。電力供給３２２は出力３２８の電圧を制御するための電圧制御入力３２６を有する。好ましくは、電力供給３２２は、電力供給が切り替え周波数１ＭＨｚ以上で作動する場合、典型的にはマイクロ秒のスケールで、出力電圧３２８の迅速な制御を有するスイッチ式電力供給である。スイッチ式電力供給の使用は必要とされるＶｓｓレベルにまでステップアップされることができる低電池電圧の使用を容易にし、例えば、低電圧電子装置製品との両立を促進する。
【００３７】
行選択電極３０４は制御入力３３２に従って行選択ドライバー３３０によって駆動される。同様に、列電極３０８はデータ入力３３６に応答して列データドライバー３３４によって駆動される。例示された実施態様において、各列電極は調整可能な一定電流生成機３４０によって駆動され、入力３３６に結合されるデジタル−アナログ変換機３３８によって順に制御される。分かりやすさのため、１つの一定電流生成機のみが図示されている。
【００３８】
一定電流生成機３４０は、ほぼ一定の電流を供給するかまたはそこまで減らす電流出力３４４を有する。一定電流生成機３４０は、Ｖｓｓに等しくかつ接続されているか、またはＶｓｓより大きい電量供給駆動Ｖｄｒｉｖｅに接続され、アクティブマトリックス画素３２０をＶｓｓより強力に駆動させることを可能にする。Ｖｄｒｉｖｅの電圧が、例えば、電力供給ユニット３２２から独立した出力によって供給される。
【００３９】
図３に例示されるディスプレイドライバーの実施態様は、列電極電流が画素の輝度を設定する電流制御されたアクティブマトリックスディスプレイを示す。画素の輝度が列ラインの電圧によって設定される電圧制御されたアクティブマトリックスディスプレイは列データドライバー３３４のための電流ドライバーではなく電圧の使用によって導入される。
【００４０】
行選択ドライバー３３０の制御入力３３２および列データドライバー３３４のデータ入力３３６は、いくつかの実施態様においてマイクロプロセサーを含むディスプレイ駆動ロジック回路３４６によって共に駆動される。ディスプレイ駆動ロジック３４６はクロック３４８によってクロックされ、実施態様においてフレームストア３５０へのアクセスを有する。ディスプレイ３０２上の表示のための輝度および／または色データは、データバス３５２の手段によってディスプレイ駆動ロジックおよび／またはフレームストア３５０に書き込まれる。
【００４１】
ディスプレイ駆動ロジックは、電流感知装置３５４の出力から駆動される感知入力３５６を有する。これは、例えば、レジスタの電圧降下を感知するように設定されているアナログ−デジタル変換機を含む。これは電力供給３２２の出力３２８からの表示３０２によって電流降下を監視する。複数の電力供給ラインが監視される実施態様において、複数の変換機またはマルチプレクス変換機が採用される。任意に（図３には示さないが）、供給電圧Ｖｓｓも監視される。
【００４２】
ディスプレイ駆動ロジック３４６（保存されたプログラム制御またはハードウェアまたはこれらの組合せに基づいてプロセサーにより実行される）は、電流感知ユニット３５８および電力コントローラー３６０（この実施例において、共に不揮発性メモリに保存されたプロセサーコントロールコードによって実行される）を含む。電流感知ユニット３５８は電流信号を感知ユニット３５６に入力し、電力コントローラー３６０は、感知入力電圧に応答して電力供給電圧Ｖｓｓを制御するために電圧制御信号を電力供給ユニット３２２の入力３２６に出力する。電力コントローラーの作動については図４を参照して以下に詳細に説明する。
【００４３】
図４は、アクティブマトリックスディスプレイを駆動するためのディスプレイドライバーの実施態様において、電力コントローラー３６０によって実行される手続きのフローチャートを示す。この一般的な手続きは電流−および電圧プログラムアクティブマトリックスディスプレイに適している。
【００４４】
図４を参照すると、工程Ｓ４００において、ディスプレイコントローラー３４６は電流感知信号を入力し、次いで工程４０２において、制御条件と比較する。この制御条件は、電流が降下し始めたかどうかを決める試験、１つの実施態様において、したがって、前の測定値からの感知電流の変化の絶対値または割合を決めることによって実行されることができ、次いで、これを２％、５％、１０％のような閾値と比較することを含む。
【００４５】
もし制御条件との比較が、ＴＦＴドライバートランジスタの飽和の十分な損失無しに電力供給電圧が減らされ得ることを示すならば、例えば、電流の変化が既定の閾値未満であるため、工程Ｓ４０２においてＶｓｓが減らされ、手続きのループは工程Ｓ４００に戻る。しかしながら、制御条件との比較が、最も高い駆動（これは飽和に近いはずである）をするＴＦＴ駆動トランジスタの１または２以上が飽和をちょうど離れることを示すならば、工程Ｓ４０６において、Ｖｓｓは増加され、手続きのループは再びＳ４００に戻る。
【００４６】
当業者であれば、特定の用途に応じて制御条件として多くの条件が採用されることを理解できる。アクティブマトリックスディスプレイが２または３以上の独立した電力供給ラインを有する実施態様、例えば、２または３以上の独立したディスプレイの画素において、図４に示される任意に異なる制御条件を有する独立した制御ループが、各独立した電力供給ラインに採用される。
【００４７】
他の多くの有効な代替があり得ることは当業者に理解されよう。本発明は、記載された実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の精神と範囲内にある当業者に自明な改良を包含することは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】アクティブマトリックスＯＬＥＤ画素回路の例を示す。
【図１ｂ】アクティブマトリックスＯＬＥＤ画素回路の例を示す。
【図２ａ】アクティブマトリックス画素回路のＴＦＴ駆動トランジスタのためのドレイン特性を示す。
【図２ｂ】一般化されたアクティブマトリックス画素回路の駆動部分を示す。
【図３】本発明の実施態様のアクティブマトリックスディスプレイドライバー。
【図４】図３のドライバーのための電力供給電圧制御手続きのフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００４９】
１２０ 蓄積容量
１２２ 制御トランジスタ
１２４ 行選択ライン
１２６ 列データライン
１５０ 回路
１５２ グランド
１５４ Ｖｓｓ
１５８ 駆動トランジスタ
１５９ ゲート接続
１６２ 参照電流シンク
２４０ 駆動部分
２４２ ＦＥＴ
２４６ 有機発光ダイオード
２４８ グランドライン
３０２ アクティブマトリックスディスプレイ
３０６ 行および列ライン
３１０ 行および列ライン
３１２ 電力Ｖｓｓ
３１４ 行および列ライン
３１６ 行および列ライン
３２２ 電力供給
３２４ 電池
３２６ 電圧制御入力
３３０ 列選択ドライバー
３３２ 制御入力
３３６ 入力
３４０ 一定電流生成機
３４４ 電流出力
３４６ ロジック回路
３５０ フレームストア
３５２ データバス
３６０ 電力コントローラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリックスディスプレイ、特に、低消費電力を有する有機発光ダイオードを駆動するための方法、装置およびコンピュータープログラムコードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＬＥＤを使用して作成されるディスプレイはＬＣＤおよび他のフラットパネル技術に対して多くの利点を提供する。それらは、明るく、カラフルで、立ち上がりが早く（ＬＣＤに比較して）、広い視野角を提供し、多様な基板上に容易に安く製造できる点である。有機（本明細書においては、有機金属を含む）ＬＥＤは、採用される材料に応じた色の範囲で、ポリマー、低分子およびデンドリマーを含む材料を使用して作成するっことができる。ポリマー系有機ＯＬＥＤの例は、ＷＯ９０／１３１４８、ＷＯ９５／０６４００およびＷＯ９９／４８１６０に記載されており、デンドリマー系材料の例は、ＷＯ９９／２１９３５およびＷＯ０２／０６７３４３に記載されており、いわゆる低分子系材料の例はＵＳ４，５３９，５０７に記載されている。
【０００３】
典型的なＯＬＥＤ装置は、有機材料の２層を有し、その１つは発光ポリマー（ＬＥＰ）、オリゴマーまたは発光低分子量材料のような発光材料層であり、他はポリチオフェン誘導体またはポリアニリン誘導体のような正孔輸送材料層である。
【０００４】
有機ＬＥＤは、単一またはマルチカラー画素ディスプレイを形成するために、画素のマトリックスにおいて基板上に蒸着される。マルチカラーディスプレイは、赤、緑および青色発光画素を使用して製造することができる。いわゆるアクティブマトリックス（ＡＭ）ディスプレイは、各画素の連結されるメモリ素子、通常、蓄積容量と薄膜トランジスタを有し、パッシブマトリックスディスプレイはそのようなメモリ素子を持たず、代わりに固定画像の印象を得るために繰り返しスキャンされる。ポリマーおよび低分子アクティブマトリックスディスプレイのドライバーの例は、ＷＯ９９／４２９８３およびＥＰ０，７１７，４４６Ａにそれぞれ見出すことができる。
【０００５】
図１ａは、ＯＬＥＤアクティブマトリックス画素回路１５０の例を示す。回路１５０がディスプレイの各画素に供給され、グランド１５２、Ｖｓｓ１５４、行選択１２４および列データ１２６のバスバーが画素を相互接続して供給される。このように、各画素は電源およびグランド接続を有し、各行の画素は共通の行選択ライン１２４を有し、各列の画素は共通のデータライン１２６を有する。
【０００６】
各画素は、グランドおよび電源ラインの間に駆動トランジスタに直列に接続された有機ＬＥＤを有する。駆動トランジスタ１５８のゲート接続１５９は蓄積容量１２０に結合され、制御トランジスタ１２２は行選択ライン１２４の制御のもとゲート１５９を列データライン１２６に接続する。トランジスタ１２２は薄膜電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、行選択ライン１２４が作動すると、列データライン１２６をゲート１５９および蓄積容量１２０に接続する。このようにして、スイッチ１２２がオンとなると、列データライン上の電圧が蓄積容量１２０に保存される。駆動トランジスタに対するゲート接続の相対的に高いインピーダンスおよびオフ状態におけるスイッチトランジスタの相対的に高いインピーダンスのため、この電圧は少なくともフレーム回復期間蓄積容量に保持される。
【０００７】
駆動トランジスタ１５８は通常、ＴＦＴトランジスタであり、そのトランジスタのゲート電圧から閾値電圧をひいた値の依存する（ドレイン−ソース）電流を通過させる。このように、ゲートノード１５９における電圧はＯＬＥＤによって電流を制御し、これによってＯＬＥＤの輝度を制御する。
【０００８】
図１の電圧制御回路は多くの欠点を有しており、これらについては、出願人のＷＯ０３／０３８７９０に記載されている。
【０００９】
ＷＯ０３／０３８７９０からの図１ｂはこれらの問題を有する電流制御画素駆動回路の例１６０を示している。この回路において、ＯＬＥＤを通過して流れる電流は、参照電流シンクを使用してＯＬＥＤ駆動トランジスタ１５８のドレインソース電流を設定し、このドレインソース電流のために必要とされる駆動トランジスタのゲート電圧を記憶することにより設定される。このようにして、ＯＬＥＤ１５２の輝度は参照電流シンク１６２に流れ込む電流Ｉｃｏｌによって決められ、これは、好ましくは調整可能であり、画素がアドレスされるのに望まれるように設定される。加えて、他のスイッチトランジスタ１６４が駆動トランジスタ１５８とＯＬＥＤ１５２の間に接続される。一般的に、１つの電流シンク１６２がそれぞれの列データラインに供給される。
【００１０】
実施例から、アクティブマトリックス画素回路は、通常、電子発光ディスプレイ素子と直列の薄膜（駆動）トランジスタ（ＴＦＴ）を有する。
【００１１】
図２ａを参照すると、これは、アクティブマトリックス画素回路のＦＥＴ ＴＦＴ駆動トランジスタのドレイン特性２００を示す。曲線２０２、２０４、２０６、２０８は、それぞれ、特定のゲート−ソース電圧のためのドレインソース電圧に対するＦＥＴのドレイン電流のばらつきを示している。最初の非−直線部分の後、曲線は実質的に平らとなり、ＦＥＴはいわゆる飽和領域において作動する。ゲート−ソース電圧の上昇と共に、飽和ドレイン電流は増加する。閾値ゲート−ソース電圧ＶＴの下では、ドレイン電流はほぼ０であるＶＴの典型的な値は、１Ｖと６Ｖの間である。大まかに言って、ＦＥＴは電圧制御電流を限定する働きをする。
【００１２】
図２ｂは通常のアクティブマトリックス画素回路の駆動部分２４０を示す。ＰＭＯＳ駆動ＦＥＴ２４２がグランドライン２４８と負電力ラインＶｓｓ２４６の間の有機発光ダイオード２４４に直列で接続される。
【００１３】
図２ｂの回路から、任意のＯＬＥＤ駆動電流において、Ｖｓｓが大きくなるにつれ、駆動トランジスタ２４２における過剰（浪費）電力消失が増えることがわかる。したがって、この過剰消失電力を減らすためにＶｓｓをできる限り減らすことが好ましい。しかしながら、グラフ２２０から、破線２３０に示されるように、これには限界があり、この限界を超えて減らすことはできず、この限界は最大利用可能なＶｇｓおよび必要とされるＯＬＥＤ駆動電圧によって決められる。
【特許文献１】国際公開０３／０３８７９０号パンフレット
【特許文献２】国際公開０３／１０７３１３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
アクティブマトリックス駆動マルチプル要因は任意の時間においてそれ以上が必要なＡＭＯＬＥＤディスプレイの供給電圧を高めるのに貢献する。原則として、供給電圧は、それ以上が最高電圧ＯＬＥＤ（ポリマーの場合〜４Ｖ、低分子および燐光系の場合〜７Ｖ）を駆動するのに必要とする〜０．５Ｖでよい。しかしながら、実用上は、供給は駆動ＴＦＴを飽和状態に保持するのに十分である必要があり、低分子について最大１４Ｖの供給電圧をもたらすことができる時間でＯＬＥＤ閾値の増加を処理するための十分な総量を有する。この過剰な電圧は駆動ＴＦＴの上に完全にのしかかり消費電力を増加させ（任意の例では２倍に）、ＴＦＴに電界落下と加熱のストレスを与える。我々は、ＷＯ０３／１０７３１３においてこれらの問題を処理するためのいくつかの技術について記載した。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、アクティブマトリックス電子発光ディスプレイの消費電力を減らす方法が提供され、この方法は、ディスプレイへの電力供給電圧を制御する工程、ディスプレイへの電力供給電流を監視する工程を含み、前記制御する工程は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる工程を含む。
【００１６】
実施態様において、この方法は、ディスプレイの高効率と駆動薄膜トランジスタに対するストレスの減少を提供する。この方法は、また、時間の経過に対する閾値電圧を減らすのに役立つ。したがって、大まかに言って、この方法の実施態様は、電力消費の減少および／またはディスプレイ寿命の増大を提供する。
【００１７】
電流閾値は、例えば、供給電圧の小さな変化に対してほぼ一定である電流値のように決められる飽和電流の一定割合（例えば、９０％）のような、絶対電流閾値または相対的閾値である。あるいは、閾値は供給電流の減少の割合、すなわち、例えば、供給電圧の段階的減少に伴う供給電流の減少割合によって定義される。さらに他の実施態様において、アクティブマトリックス画素（駆動トランジスタおよび電子発光ディスプレイ素子）の応答曲線が、例えば、不揮発性メモリに保存され、閾値はその特性曲線上の点によって決められ、それは順次監視された電力供給電流によって決められる。
【００１８】
好ましくは、この監視および制御は、アクティブマトリックスディスプレイを最大に駆動される駆動トランジスタ（すなわち、最大駆動を有する駆動トランジスタ）がちょうど飽和領域内にある駆動領域に維持する。好ましくは、この監視および制御は実質的に連続的に、例えば、コンピュータプログラムで制御されたフィードバックループにおいて実行される。
【００１９】
アクティブマトリックスディスプレイが、少なくとも２つ、好ましくは異なる色の３つのサブ画素を有するマルチカラーディスプレイの場合、異なるサブ画素の電力供給がほぼ独立して制御されるように、それぞれのサブ画素は異なるそれぞれの電力供給ラインによって供給される。これは、一般的に、異なる色のサブ画素は異なる閾値を有し、独立した供給ラインからそれらを駆動することによってそれぞれ独立した最適化が提供されるという利点を有する。追加的にまたは代替的に、ディスプレイの異なる空間の独立した領域が、上記したラインに沿った独立したそれぞれの電力供給制御のために、それぞれが有する電力供給ラインによって供給される。これは、例えば、ディスプレイの異なる領域が異なる仕事に実質的に専念する場合に有利である。
【００２０】
実施態様において、この方法は、また、ディスプレイの１または２以上に画素の駆動レベルを制御する。これは、１または２以上の画素の駆動レベルを提供する電力供給電圧をさらに減らすことを可能にする。
【００２１】
関連する側面において、本発明は、アクティブマトリックス電子発光ディスプレイドライバーのコントローラーを提供し、前記ディスプレイは電子発光ディスプレイ素子および連結される駆動トランジスタを有する複数の画素を有し、前記ディスプレイは前記画素の前記駆動トランジスタに電力を供給するための電力供給ラインを有し、前記ドライバーは、ディスプレイのためのデータによって前記画素を駆動するための画素データドライバー、前記電力供給ラインに電力供給を提供する制御可能な電圧電力供給、および前記電力供給ラインの電流を感知する電流センサーを含み、前記コントローラーは前記電流センサーのために電流感知入力、前記制御可能な電力供給のための電圧制御出力、および前記電流感知入力から電流感知信号に応答する前記電圧制御出力のための電圧制御信号を提供する電圧コントローラーを含む。
【００２２】
好ましくは、電圧コントローラーは感知した電流を閾値まで徐々に減らすために電力供給制御信号を調整し、次いで、この閾値の領域において感知した電流を維持するために制御信号を調整するように設定されている。電力供給電圧は原則として他の電力供給ラインに関連して決められるが、一般的にアクティブマトリックスディスプレイのグランドラインに関連して決められる。任意に、ドライバーは、電力供給電圧を感知し、例えば、ディスプレイの作動点の決定を容易化するために使用される入力をコントローラーに供給する。この場合、制御出力は感知された電力供給電圧に応答する。
【００２３】
上述したように、このディスプレイは、異なるサブ画素またはディスプレイの異なる空間の独立した領域のようなディスプレイの異なる部分を駆動する複数の電力供給ラインを有し、この場合、コントローラー（または独立した複数のコントローラー）はそれぞれの独立した電力供給ラインへの電力供給電圧を制御することができる。任意に、上述したように、画素駆動データは、電圧制御信号に関連して、特に、電力供給電圧の減少を補償するために（最も硬く高く駆動された駆動トランジスタ）調整される。
【００２４】
本発明は、上記の画素データドライバー、制御可能な電圧電力供給および電流センサーと組み合わせられた上記のコントローラーをさらに提供する。
【００２５】
本発明の上記の側面全てにおいて、電子発光ディスプレイ装置は、好ましくは、低分子、ポリマーおよび／またはデンドリマー系ディスプレイのような有機発光ダイオード系ディスプレイを含む。
【００２６】
他の側面において、本発明は請求項１８に記載されるアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイを提供し、前記画素のそれぞれは異なる色の少なくとも第１および第２サブ画素を含み、前記２つの部分はそれぞれ前記第１および第２サブ画素を含む。
【００２７】
本発明は、上記の方法およびディスプレイドライバーを実行するためのプロセサー制御コードを有するキャリア媒体を提供する。このコードは、従来のプログラムコード、例えば、Ｃのような従来のプログラム言語における、ソース、オブジェクトまたはイクスキュータブルコード、またはアッセンブリーコードまたはＡＳＩＣ（応用特例集積回路）をセットップまたは制御するためのコード、ＦＰＧＡ（フィールドプログラムゲートアレイ）またはＶｅｒｉｌｏｇ（商標）またはＶＨＤＬ（超高速集積回路ハードウェア記述言語）である。このようなコードは複数の結合された構成要素の間に分配される。キャリア媒体はディスクまたはプログラムメモリ（例えば、フラッシュＲＡＭまたはＲＯＭのようんファームウェア）のような従来の蓄積媒体、または光学または電気信号キャリアのようなデータキャリアを含むことができる。
【００２８】
本発明のこれらおよび他の側面は、図面を参照して、実施例として詳細に説明する。
【００２９】
大まかに言って、供給電圧の能動的な監視および調整の手段によるアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイの電力消費を減らすための技術について記載する。概要として、供給電圧の試験的削減がなされ、電流の監視がなされた。電流が十分に下がり始める電圧は最も高い駆動されたＴＦＴが飽和内にある点である。もし、供給電圧がこの点に保持されると、ＯＬＥＤの劣化（および／または温度の影響）および／またはあり得るＴＦＴプロセス／特性ばらつきのための供給電圧の追加のアローワンスの必要がない。実施態様において、能動的な供給監視はこの延長時間を自動的に補償し、ＴＦＴに対するストレスの減少および消費電力の減少をもたらす。
【００３０】
いくつかの好ましい実施態様において、これらの利点は、赤、緑および青色サブ画素電力供給ラインにおける独立した監視および調整を提供することによって高められる。これは、それぞれの色の作動電圧が十分に異なる、例えば、赤色サブ画素は３．６Ｖの駆動電圧を必要とし、緑色サブ画素は４．２Ｖを必要とし、青色サブ画素は５．１５Ｖを必要とし、その場合に、少なくとも６．１５Ｖの電力供給電圧（駆動トランジスタコンプライアンスのための１Ｖの電圧および他の損失）が必要とされる。あるいは、２つのサブ画素の色（例えば、赤およ緑色サブ画素）が同様のＩＶ特性を有し、他の１つだけが異なる（例えば、青色サブ画素、次いで、２つの電力供給が提供される）場合である。これは、ディスプレイガラス（基板）上の電極ラインの軌道を、時々十分に簡潔にさせる。
【００３１】
追加的にまたは代替的に、ピークの輝度およびしたがって駆動レベルがディスプレイの異なる領域の間で十分に変化する応用において、ディスプレイのサブ区域が独立して供給および監視され、これによって追加の節約を可能にする。
【００３２】
上記の技術に加えて、応答における対応するゲート電圧を増加させることによって、
供給電圧をさらに下げいくつかの駆動トランジスタ上の低いＯＬＥＤ駆動電流を補償することが可能である。好ましくは、特定の供給電圧削減を補償するために必要とされるゲート電圧の増加を決めるためにこの情報（結果としてグラフ）が使用されるように、これは、駆動トランジスタの（平均）電気特性の知識によってなされる。このような特性は、例えば、ドライバーにおける不揮発性メモリに蓄積される。
【００３３】
図３は、ディスプレイとドライバーの結合の電力効率を高めるために有効なアクティブマトリックス画素駆動電圧に従ってＶｓｓを制御するように設定された、アクティブマトリックスディスプレイ３０２にためのディスプレイドライバーのブロック図３００を示す。
【００３４】
図３において、アクティブマトリックスディスプレイ３０２は複数の行電極３０４ａ−ｅおよび複数の列電極３０８ａ−ｅを有し、それぞれ内部行および列ライン３０６に接続し、そのうち２つだけを分かりやすさのために示した。電力（Ｖｓｓ）３１２およびグランド３１８接続も供給され、ディスプレイの画素に電力を供給するために内部導電線３１４および３１６にそれぞれ再び接続される。分かりやすさのために、図示されるようにＶｓｓ、グランド、行および列ライン３１４、３１６、３０６および３１０に接続される１つの画素３２０が例示されている。実際には、通常、複数のそのような画素が供給され、しかし必ずではなく、長方形の網目に配列され行と列電極３０４、３０８によってアドレスされる。アクティブマトリックス画素３２０は従来のアクティブマトリックス画素駆動回路を含むことができる。
【００３５】
操作において、アクティブマトリックス３０２の各行は行電極３０４を適切に駆動することにより順に選択され、各行においては、列電極３０８を輝度データによって好ましくは同時に駆動することにより行の各画素の輝度が設定される。上記の輝度データは、電流または電圧を含むことができる。１つの行における画素の輝度が一旦設定されると、次の行が選択され、このプロセスが繰り返され、メモリ素子、通常は蓄積容量を含むアクティブマトリックス画素は選択されないときでも行の輝度は保持される。データがディスプレイ全体に書き込まれると、ディスプレイは画素の輝度の変化によってのみ更新される必要がある。
【００３６】
ディスプレイへの電力は電池３２４によって供給され、電力供給ユニット３２２は規則化されたＶｓｓ出力３２８を提供する。電力供給３２２は出力３２８の電圧を制御するための電圧制御入力３２６を有する。好ましくは、電力供給３２２は、電力供給が切り替え周波数１ＭＨｚ以上で作動する場合、典型的にはマイクロ秒のスケールで、出力電圧３２８の迅速な制御を有するスイッチ式電力供給である。スイッチ式電力供給の使用は必要とされるＶｓｓレベルにまでステップアップされることができる低電池電圧の使用を容易にし、例えば、低電圧電子装置製品との両立を促進する。
【００３７】
行選択電極３０４は制御入力３３２に従って行選択ドライバー３３０によって駆動される。同様に、列電極３０８はデータ入力３３６に応答して列データドライバー３３４によって駆動される。例示された実施態様において、各列電極は調整可能な一定電流生成機３４０によって駆動され、入力３３６に結合されるデジタル−アナログ変換機３３８によって順に制御される。分かりやすさのため、１つの一定電流生成機のみが図示されている。
【００３８】
一定電流生成機３４０は、ほぼ一定の電流を供給するかまたはそこまで減らす電流出力３４４を有する。一定電流生成機３４０は、Ｖｓｓに等しくかつ接続されているか、またはＶｓｓより大きい電量供給駆動Ｖｄｒｉｖｅに接続され、アクティブマトリックス画素３２０をＶｓｓより強力に駆動させることを可能にする。Ｖｄｒｉｖｅの電圧が、例えば、電力供給ユニット３２２から独立した出力によって供給される。
【００３９】
図３に例示されるディスプレイドライバーの実施態様は、列電極電流が画素の輝度を設定する電流制御されたアクティブマトリックスディスプレイを示す。画素の輝度が列ラインの電圧によって設定される電圧制御されたアクティブマトリックスディスプレイは列データドライバー３３４のための電流ドライバーではなく電圧の使用によって導入される。
【００４０】
行選択ドライバー３３０の制御入力３３２および列データドライバー３３４のデータ入力３３６は、いくつかの実施態様においてマイクロプロセサーを含むディスプレイ駆動ロジック回路３４６によって共に駆動される。ディスプレイ駆動ロジック３４６はクロック３４８によってクロックされ、実施態様においてフレームストア３５０へのアクセスを有する。ディスプレイ３０２上の表示のための輝度および／または色データは、データバス３５２の手段によってディスプレイ駆動ロジックおよび／またはフレームストア３５０に書き込まれる。
【００４１】
ディスプレイ駆動ロジックは、電流感知装置３５４の出力から駆動される感知入力３５６を有する。これは、例えば、レジスタの電圧降下を感知するように設定されているアナログ−デジタル変換機を含む。これは電力供給３２２の出力３２８からの表示３０２によって電流降下を監視する。複数の電力供給ラインが監視される実施態様において、複数の変換機またはマルチプレクス変換機が採用される。任意に（図３には示さないが）、供給電圧Ｖｓｓも監視される。
【００４２】
ディスプレイ駆動ロジック３４６（保存されたプログラム制御またはハードウェアまたはこれらの組合せに基づいてプロセサーにより実行される）は、電流感知ユニット３５８および電力コントローラー３６０（この実施例において、共に不揮発性メモリに保存されたプロセサーコントロールコードによって実行される）を含む。電流感知ユニット３５８は電流信号を感知ユニット３５６に入力し、電力コントローラー３６０は、感知入力電圧に応答して電力供給電圧Ｖｓｓを制御するために電圧制御信号を電力供給ユニット３２２の入力３２６に出力する。電力コントローラーの作動については図４を参照して以下に詳細に説明する。
【００４３】
図４は、アクティブマトリックスディスプレイを駆動するためのディスプレイドライバーの実施態様において、電力コントローラー３６０によって実行される手続きのフローチャートを示す。この一般的な手続きは電流−および電圧プログラムアクティブマトリックスディスプレイに適している。
【００４４】
図４を参照すると、工程Ｓ４００において、ディスプレイコントローラー３４６は電流感知信号を入力し、次いで工程４０２において、制御条件と比較する。この制御条件は、電流が降下し始めたかどうかを決める試験、１つの実施態様において、したがって、前の測定値からの感知電流の変化の絶対値または割合を決めることによって実行されることができ、次いで、これを２％、５％、１０％のような閾値と比較することを含む。
【００４５】
もし制御条件との比較が、ＴＦＴドライバートランジスタの飽和の十分な損失無しに電力供給電圧が減らされ得ることを示すならば、例えば、電流の変化が既定の閾値未満であるため、工程Ｓ４０２においてＶｓｓが減らされ、手続きのループは工程Ｓ４００に戻る。しかしながら、制御条件との比較が、最も高い駆動（これは飽和に近いはずである）をするＴＦＴ駆動トランジスタの１または２以上が飽和をちょうど離れることを示すならば、工程Ｓ４０６において、Ｖｓｓは増加され、手続きのループは再びＳ４００に戻る。
【００４６】
当業者であれば、特定の用途に応じて制御条件として多くの条件が採用されることを理解できる。アクティブマトリックスディスプレイが２または３以上の独立した電力供給ラインを有する実施態様、例えば、２または３以上の独立したディスプレイの画素において、図４に示される任意に異なる制御条件を有する独立した制御ループが、各独立した電力供給ラインに採用される。
【００４７】
他の多くの有効な代替があり得ることは当業者に理解されよう。本発明は、記載された実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の精神と範囲内にある当業者に自明な改良を包含することは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】アクティブマトリックスＯＬＥＤ画素回路の例を示す。
【図１ｂ】アクティブマトリックスＯＬＥＤ画素回路の例を示す。
【図２ａ】アクティブマトリックス画素回路のＴＦＴ駆動トランジスタのためのドレイン特性を示す。
【図２ｂ】一般化されたアクティブマトリックス画素回路の駆動部分を示す。
【図３】本発明の実施態様のアクティブマトリックスディスプレイドライバー。
【図４】図３のドライバーのための電力供給電圧制御手続きのフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００４９】
１２０ 蓄積容量
１２２ 制御トランジスタ
１２４ 行選択ライン
１２６ 列データライン
１５０ 回路
１５２ グランド
１５４ Ｖｓｓ
１５８ 駆動トランジスタ
１５９ ゲート接続
１６２ 参照電流シンク
２４０ 駆動部分
２４２ ＦＥＴ
２４６ 有機発光ダイオード
２４８ グランドライン
３０２ アクティブマトリックスディスプレイ
３０６ 行および列ライン
３１０ 行および列ライン
３１２ 電力Ｖｓｓ
３１４ 行および列ライン
３１６ 行および列ライン
３２２ 電力供給
３２４ 電池
３２６ 電圧制御入力
３３０ 列選択ドライバー
３３２ 制御入力
３３６ 入力
３４０ 一定電流生成機
３４４ 電流出力
３４６ ロジック回路
３５０ フレームストア
３５２ データバス
３６０ 電力コントローラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイの消費電力を減らす方法であって、
前記ディスプレイへの電力供給電圧を制御する工程、および
前記ディスプレイへの電力供給電流を監視する工程を含み、かつ前記制御する工程は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる工程を含む方法。
【請求項２】
前記アクティブマトリックスディスプレイは、それぞれ駆動トランジスタを有する複数の画素を含み、前記監視および制御工程は、前記電力供給電流を少なくとも一定期間監視する工程および前記アクティブマトリックスディスプレイを前記駆動トランジスタの最大駆動がちょうど飽和内にある作動領域に維持するように前記供給電圧を制御する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクティブマトリックスディスプレイがマルチカラーディスプレイであり、前記ディスプレイの各画素は、少なくとも２つの第１および第２の異なる色のサブ画素を有し、前記第１および第２のサブ画素はそれぞれ異なる電力供給ラインを有し、かつ前記方法はそれぞれの前記サブ画素の電力供給ラインの独立した前記制御および監視工程を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記アクティブマトリックスディスプレイが複数の空間的サブ区域を有し、それぞれ異なる電力供給ラインを有し、かつ前記方法はそれぞれの前記サブ区域の電力供給ラインの独立した前記制御および監視工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記ディスプレイの１または２以上の画素が前記電力供給電圧の減少を補償する駆動レベルに制御する工程を含む請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法を実行するためのプロセサー制御コードを有するキャリア。
【請求項７】
請求項６に記載のキャリアを含むアクティブマトリックスディスプレイドライバー。
【請求項８】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイを駆動するためのアクティブなトリックスディスプレイドライバーであって、
前記ディスプレイへの電力供給電圧を制御する手段、および
前記ディスプレイへの電力供給電流を監視する手段を含み、かつ前記制御する手段は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる手段を含むドライバー。
【請求項９】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイドライバーのコントローラーであって、前記ディスプレイは電子発光ディスプレイ素子および連結される駆動トランジスタを有する複数の画素を有し、前記ディスプレイは前記画素の前記駆動トランジスタに電力を供給するための電力供給ラインを有し、前記ドライバーは、表示のためのデータによって前記画素を駆動するための画素データドライバー、前記電力供給ラインに電力供給を提供する制御可能な電圧電力供給、および前記電力供給ラインの電流を感知する電流センサーを含み、前記コントローラーは
前記電流センサーのための電流感知入力、
前記制御可能な電力供給のための電圧制御出力、および
前記電流感知入力からの電流感知信号に応答する前記電圧制御出力のための電圧制御信号を提供する電圧コントローラーを含むコントローラー。
【請求項１０】
前記電圧コントローラーは感知した電流を閾値まで徐々に減らすために前記制御信号を調整するように設定されている請求項９に記載のコントローラー。
【請求項１１】
前記コントローラーは、前記閾値の近傍に前記感知した電流を維持するために前記制御信号を調整するようにさらに設定されている請求項１０に記載のコントローラー。
【請求項１２】
前記閾値は前記駆動トランジスタの最大駆動トランジスタがちょうど飽和内にある点である請求項１１に記載のコントローラー。
【請求項１３】
前記ドライバーは前記電力供給ラインの電圧を感知する電圧センサーを含み、前記コントローラーは前記電圧センサーのための電圧感知入力をさらに含み、および前記電圧制御出力は前記電圧感知入力の感知された電圧に応答する請求項９〜１２のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１４】
前記ディスプレイは複数の前記供給ラインを有し、前記ドライバーは、前記複数の電力供給ラインに独立して制御可能な複数の電力供給を提供し、前記複数の電力供給ラインの電流を感知するように設定されており、前記コントローラーは、それぞれの電力供給ラインの電流に応答して前記電力供給ラインそれぞれにかかる電力供給電圧を独立して制御するように設定されている請求項９〜１３のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１５】
前記電圧制御信号に応じて前記画素駆動データを調整するようにさらに設定されている請求項９〜１４のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれかに記載のコントローラー、前記画素データドライバー、および前記制御可能な電圧電力供給および前記電流センサーを含むアクティブマトリックス電子発光装置。
【請求項１７】
前記アクティブマトリックス電子発光ディスプレイはＯＬＥＤディスプレイを含む請求項１ないし１７のいずれかに記載の方法、キャリア、コントローラーまたはディスプレイドライバー。
【請求項１８】
それぞれＯＬＥＤディスプレイ素子および連結された駆動トランジスタを有する複数の画素を有するアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイであって、前記ディスプレイは、前記駆動トランジスタに電力を供給する独立した電力供給ラインを有する少なくとも２つの部分を有するディスプレイ。
【請求項１９】
各前記画素は異なる色の少なくとも第１および第２のサブ画素を含み、前記２つの部分は前記第１および第２のサブ画素をそれぞれ含む請求項１８に記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２０】
前記部分は、前記ディスプレイの空間的に独立した複数のサブ部分を含む請求項１８または１９に記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項１】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイの消費電力を減らす方法であって、
前記ディスプレイへの電力供給電圧を制御する工程、および
前記ディスプレイへの電力供給電流を監視する工程を含み、かつ前記制御する工程は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる工程を含む方法。
【請求項２】
前記アクティブマトリックスディスプレイは、それぞれ駆動トランジスタを有する複数の画素を含み、前記監視および制御工程は、前記電力供給電流を少なくとも一定期間監視する工程および前記アクティブマトリックスディスプレイを前記駆動トランジスタの最大駆動がちょうど飽和内にある作動領域に維持するように前記供給電圧を制御する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクティブマトリックスディスプレイがマルチカラーディスプレイであり、前記ディスプレイの各画素は、少なくとも２つの第１および第２の異なる色のサブ画素を有し、前記第１および第２のサブ画素はそれぞれ異なる電力供給ラインを有し、かつ前記方法はそれぞれの前記サブ画素の電力供給ラインの独立した前記制御および監視工程を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記アクティブマトリックスディスプレイが複数の空間的サブ区域を有し、それぞれ異なる電力供給ラインを有し、かつ前記方法はそれぞれの前記サブ区域の電力供給ラインの独立した前記制御および監視工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記ディスプレイの１または２以上の画素が前記電力供給電圧の減少を補償する駆動レベルに制御する工程を含む請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法を実行するためのプロセサー制御コードを有するキャリア。
【請求項７】
請求項６に記載のキャリアを含むアクティブマトリックスディスプレイドライバー。
【請求項８】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイを駆動するためのアクティブなトリックスディスプレイドライバーであって、
前記ディスプレイへの電力供給電圧を制御する手段、および
前記ディスプレイへの電力供給電流を監視する手段を含み、かつ前記制御する手段は、さらに、前記電力供給電流が閾値より大きく減少するまで前記電力供給電圧を次第に減少させる手段を含むドライバー。
【請求項９】
アクティブマトリックス電子発光ディスプレイドライバーのコントローラーであって、前記ディスプレイは電子発光ディスプレイ素子および連結される駆動トランジスタを有する複数の画素を有し、前記ディスプレイは前記画素の前記駆動トランジスタに電力を供給するための電力供給ラインを有し、前記ドライバーは、表示のためのデータによって前記画素を駆動するための画素データドライバー、前記電力供給ラインに電力供給を提供する制御可能な電圧電力供給、および前記電力供給ラインの電流を感知する電流センサーを含み、前記コントローラーは
前記電流センサーのための電流感知入力、
前記制御可能な電力供給のための電圧制御出力、および
前記電流感知入力からの電流感知信号に応答する前記電圧制御出力のための電圧制御信号を提供する電圧コントローラーを含むコントローラー。
【請求項１０】
前記電圧コントローラーは感知した電流を閾値まで徐々に減らすために前記制御信号を調整するように設定されている請求項９に記載のコントローラー。
【請求項１１】
前記コントローラーは、前記閾値の近傍に前記感知した電流を維持するために前記制御信号を調整するようにさらに設定されている請求項１０に記載のコントローラー。
【請求項１２】
前記閾値は前記駆動トランジスタの最大駆動トランジスタがちょうど飽和内にある点である請求項１１に記載のコントローラー。
【請求項１３】
前記ドライバーは前記電力供給ラインの電圧を感知する電圧センサーを含み、前記コントローラーは前記電圧センサーのための電圧感知入力をさらに含み、および前記電圧制御出力は前記電圧感知入力の感知された電圧に応答する請求項９〜１２のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１４】
前記ディスプレイは複数の前記供給ラインを有し、前記ドライバーは、前記複数の電力供給ラインに独立して制御可能な複数の電力供給を提供し、前記複数の電力供給ラインの電流を感知するように設定されており、前記コントローラーは、それぞれの電力供給ラインの電流に応答して前記電力供給ラインそれぞれにかかる電力供給電圧を独立して制御するように設定されている請求項９〜１３のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１５】
前記電圧制御信号に応じて前記画素駆動データを調整するようにさらに設定されている請求項９〜１４のいずれかに記載のコントローラー。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれかに記載のコントローラー、前記画素データドライバー、および前記制御可能な電圧電力供給および前記電流センサーを含むアクティブマトリックス電子発光装置。
【請求項１７】
前記アクティブマトリックス電子発光ディスプレイはＯＬＥＤディスプレイを含む請求項１ないし１７のいずれかに記載の方法、キャリア、コントローラーまたはディスプレイドライバー。
【請求項１８】
それぞれＯＬＥＤディスプレイ素子および連結された駆動トランジスタを有する複数の画素を有するアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイであって、前記ディスプレイは、前記駆動トランジスタに電力を供給する独立した電力供給ラインを有する少なくとも２つの部分を有するディスプレイ。
【請求項１９】
各前記画素は異なる色の少なくとも第１および第２のサブ画素を含み、前記２つの部分は前記第１および第２のサブ画素をそれぞれ含む請求項１８に記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイ。
【請求項２０】
前記部分は、前記ディスプレイの空間的に独立した複数のサブ部分を含む請求項１８または１９に記載のアクティブマトリックスＯＬＥＤディスプレイ。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００９−５０８１７１（Ｐ２００９−５０８１７１Ａ）
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３０５９４（Ｐ２００８−５３０５９４）
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００３１７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３１７０４
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５９７０６３０４８）ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド (152)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２５日（２００６．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００６／００３１７１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０３１７０４
【国際公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【出願人】（５９７０６３０４８）ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド (152)
【Ｆターム（参考）】
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