ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイのためのドライバ
有機発光ダイオード（organic light-emitting diode, OLED）受動マトリックスディスプレイ（26）は、ディスプレイ部分（10）とドライバ部分（28）とを含む。ディスプレイ部分（10）は、情報を表示するためのＯＬＥＤ（13）のマトリックスを含む。ドライバ部分（28）は、監視回路（32）と電圧調節回路（34）とを含む。電圧調節回路（34）は、基準電圧（VREF）に基づいて供給電圧（VH）を生成する起動部分（36）をもつ。モードを切り換える指示に応答して、電圧調節回路（34）は、動作モードに切り換えて、供給電圧（VH）は、ＯＬＥＤ（13）を横切る読み出される最大電圧降下に基づいて生成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ、とくに、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode, OLED）の受動マトリックスディスプレイのためのドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（liquid crystal display, LCD）は、今日使用されている最も一般的なタイプのフラットパネルディスプレイである。しかしながら、ＬＣＤにとっての１つの欠点は、それらが、パネルを照明するために、別個の光源、一般に、蛍光バックライトを必要とすることである。事実、ＬＣＤの輝度は、そのバックライトのみに依存し、このバックライトが、ＬＣＤの寿命を制限している。
【０００３】
これらの欠点のために、ＯＬＥＤディスプレイが、人気を得ている。ＯＬＥＤディスプレイは、自己発光し、したがって、別個のバックライトを必要としない。受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイは、単純な構造をもち、文字数字ディスプレイ（alphanumeric display）のような、低コストで、少ない情報内容の応用によく適している。能動マトリックスＯＬＥＤは、ビデオおよびグラフィックスを含む、高解像度で、多くの情報内容の応用を可能にする集積電子バックプレーンをもつ。何れにしても、ＯＬＥＤディスプレイは、（１８０度までの）広い視覚、高速応答、高解像度、および良好な表示品質をもつ、非常に薄くて、コンパクトなディスプレイである。
【０００４】
基本的なＯＬＥＤセルは、陽極と金属の陰極との間に挟まれた薄い有機層のスタックを含んでいる。有機層は、通常、正孔注入層、正孔移送層、放出層、および電子移送層を含む。放出層は、主に、光の発生またはエレクトロルミネセンスを担当する。具体的には、適切な電圧がセルに印加されると、注入された正および負の電荷が、放出層において再結合し、光を発生させる。陽極および陰極の有機層の構造は、放出層における再結合プロセスを最大化し、それによって、ＯＬＥＤディスプレイから出力される光を最大化するように設計されている。
【０００５】
ＯＬＥＤディスプレイの光の出力または輝度は、電流の流れと正比例する。さらに加えて、ＯＬＥＤのインピーダンスは、増加順電圧（ＶＦ）で指数関数的に降下する。したがって、インピーダンスが降下すると、光の出力は急速に増加し、電流の流れの生成と光の出力の生成との間に、事実上、遅延はない。
【０００６】
ＯＬＥＤディスプレイに関する１つの問題は、時間にしたがって電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性が変化することであり、これは、輝度効率および画素対画素の輝度の均一性を劣化させる。動作温度、外部の光（例えば、日光）、ディスプレイ上の画素の位置、等を含む、幾つかの要因が、Ｉ−Ｖ特性におけるこの変化の一因となる。駆動方法も、Ｉ−Ｖ特性に影響を与える。例えば、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイにおいて、使用される１つの方法は、ラインアドレスの多重化（multiplexing line address, MLA）と呼ばれ、ＯＬＥＤにバイアスをかけるのに必要とされる平均電流を、行のデューティサイクルによって乗算し、等価の多重化電流を計算する。これは、行の数および材料の効率に依存して、平均バイアス電流（薄暗いものから明るいものにおいて、１μＡないし１ｍＡ）の５０ないし２００倍であり得る。このような高い電流は、ＯＬＥＤに対して過剰な電圧降下を起こさせ、これは、無駄な電力消費をもたらす。
【０００７】
Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄの国際出願ＷＯ ０３／１０７３１３Ａ２は、電流および電圧センサを使用し、感知された電圧に応答して、電圧を調節する調節可能な電源を制御することによって、能動マトリックスディスプレイにおける電力消費を低減する技術を開示している。しかしながら、この出願は、単に、ディスプレイの画素によって使用されている電圧および電流の間接的な測定を開示しており、これは、比較的に望ましくない。さらに加えて、ＯＬＥＤディスプレイの効率的な起動について開示された、明確に定められた技術はない。すなわち、ディスプレイが、最初に、電力をオンにされるとき、画素はオフにされ、ＯＬＥＤディスプレイによって必要とされる要求電圧は、明確に定められていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、起動モードによってＯＬＥＤを効率的に導き、起動モードが完了した後に、ＯＬＥＤに供給される電力レベルの調節を可能にすることができるディスプレイが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従来技術の欠点を克服するために、動作の効率的な起動モードと、正規の定常状態中に必要に基づいてＯＬＥＤに供給される電力（例えば、電圧または電流、あるいはこの両者）を調節する能力とを可能にする、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイが開示される。
【００１０】
権利を主張されている発明にしたがって、特許請求項１ないし１１に定められているような、ＯＬＥＤディスプレイおよびその動作方法が与えられる。
【００１１】
１つの実施形態では、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイは、ＯＬＥＤによって使用されている実時間の電力レベルを監視する監視回路と、監視回路から受信した信号に応答して、供給電圧を変える電圧調節回路とを含む。起動モード中に、ＯＬＥＤによって必要とされている電力が明確に定められていないときは、電圧調節回路は、供給電圧を生成するための基準として、固定基準電圧を使用する。しかしながら、所定の時間期間後に、または外部の信号に応答して、電圧調節回路は、固定基準電圧の読み出しから、監視回路から供給された可変電圧レベルの読み出しへ切り換える。この可変電圧は、ＯＬＥＤを横切る電圧降下の直接的な読み出しのような、ＯＬＥＤの電圧の読み出しに基づく。この可変電圧レベルに応答して、電圧調節回路は、ＯＬＥＤに供給される電圧を変更する。このやり方では、無駄な電力損失はなく、回路は、全てのＯＬＥＤの実時間追跡を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで、本発明の１つの例示的な実施形態が記載され、これは、図面を参照して進められる。
【００１３】
図１は、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイのディスプレイ部分10を示している。ＯＬＥＤ13のマトリックス12は、導体の平行する列16と直交して位置する導体の平行する行14を含んでいる。各行14は、ＯＬＥＤ Dx1ないしDxm（なお、ｘは、行番号を示し、ｍは、列番号を示す）を含み、各列16は、ＯＬＥＤ D1xないしDnx（なお、ｎは、行番号を示し、ｘは、列番号を示す）を含んでいる。各列は、電流生成器18（１ないしｍ）でバイアスをかけられ、電流生成器18は、その上流端部において電圧源VHに、その下流端部において列スイッチSC1ないしSCmの１つに結合されている。各行14は、行スイッチSR1ないしSRnの１つを含み、行スイッチSR1ないしSRnは、ＯＬＥＤに結合された上流端部と、陰極21に結合された下流端部とをもつ。列スイッチSC1ないしSCmと、行スイッチSR1ないしSRnとは、個々に切り換え可能であり、したがって、各ＯＬＥＤは、他のＯＬＥＤとは無関係に、個別に選択されることができる。ＯＬＥＤを横切る電圧を直接に測定するために、電圧タップ20は、列に結合され、VFD1ないしVFDmで示されている。これらの電圧タップ20は、スイッチSC1ないしSCmの上流または下流に結合され、タップ20は、ＯＬＥＤの電圧を外部で読み出すのに使用されることができる。
【００１４】
電圧源VHは、ＯＬＥＤの“オン”電圧、行14および列16における電圧降下、電流生成器18の電圧飽和、並びにスイッチ（SC1ないしSCm、およびSR1ないしSRn）における電圧降下の責任を取るために、十分に高い電圧をもたなければならない。図１には示されていないが、別途記載されるドライバ回路は、電圧源VHから供給される電力を生成するのに使用される。
【００１５】
動作において、ディスプレイ部分10は、スキャン動作を行い、スイッチSR1ないしSRnを連続的にアクティブにすることによって、一度に１行がアクティブにされる。しかしながら、ＯＬＥＤのアクティベーションおよびデアクティベーションは、人間の目には検出可能でないような、頻度である。一度に、行スイッチSR1ないしSRnの１つのみがアクティブにされるので、電圧タップ20は、一度に列内の１つのＯＬＥＤを横切る電圧降下を直接に読み出すのに使用される。このような直接的な測定は、ディスプレイ内の各ＯＬＥＤによって使用される電圧を判断する非常に正確なやり方である。
【００１６】
図２は、ディスプレイ部分10とドライバ部分28とを含むＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26の高レベルのブロック図である。ドライバ部分28は、監視回路32と電圧調節回路34とを含む。監視回路32は、電圧タップ20を介してディスプレイ部分10に結合される。
【００１７】
電圧調節回路34は、２つの部分、すなわち、起動部分36（起動手段とも呼ばれる）と、動作モード部分38（動作モード手段とも呼ばれる）とを含む。
【００１８】
ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26が最初に電力をオンにされるとき、起動部分36が電圧調節回路34によって使用される。基準電圧Vrefは、起動部分に供給され、この基準電圧は、第１の時間期間中に、供給電圧VHを生成するのに使用される。所定の時間期間後に、または外部信号に応答して、電圧調節回路34は、供給電圧を生成するために、起動部分36の使用から、動作モード部分38の使用に切り換える。電圧調節回路34は、この第２の時間期間中に、供給電圧を生成するために、監視回路32から供給された電圧を読み出す。起動部分36および動作モード部分38は、図１に示されているディスプレイ部分10へ電力を供給するのに使用される供給ノードVHにおいて、一緒に結合される。
【００１９】
図３は、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26のドライバ部分28の詳細な回路の模式図を示す例示的な実施形態である。VFD1ないしVFDmによって示されている（図１からの）電圧タップ20は、例えば、直接接続によって、多数入力の緩衝器（multiple-input buffer）に結合されている。緩衝器46は、並列に接続された“ｍ”個の差動段（ソースとドレインを一緒にもつ多数のゲート）をもつ単純な緩衝器である。ダイオード48、コンデンサ50、および緩衝器46は一緒に、ピーク検出器51として機能し、ＯＬＥＤ13（図１参照）を横切る最大電圧降下を検出する。この最大電圧降下は、蓄積のために、参照番号52で示されているように、多数入力の緩衝器46へ再び供給される。コンデンサ50上の電圧は、VFmaxとして示されていて、ディスプレイ内の画素（すなわち、ＯＬＥＤ）の全てを横切る最大電圧降下を表している。コンデンサのサイズは、設計に依存して変わるが、例示的な値は、１００ないし３００ｎｆの範囲内であり得る。電圧調節回路34は、２本の並列回路ループ54、56を含み、これらは、（回路ループの交互の選択を可能にする）共通のスイッチ58、ＤＣ／ＤＣ変換器60、および（図１の電流生成器18に結合された）電圧供給ノードVHを共有している。
【００２０】
第１の回路ループ54は、起動部分36（図２参照）に対応し、演算増幅器（OP1）62を含み、演算増幅器62は、スイッチ58に結合された出力と、基準電圧VRFEに結合された非反転入力とをもつ。VREFの例示的な値は、１．２５ボルトであるが、この値は、設計に基づいて変わる。R1およびR2を含む抵抗器分圧器回路64は、供給電圧VHの割合を、演算増幅器62の反転入力に与えるのに使用される。R1およびR2の値は、設計に依存して変わるが、R1／R2の例示的な比率は、１０対２０である。
【００２１】
第２の回路ループ56は、演算モード部分38（図２参照）に対応し、コンデンサ50に結合された非反転入力をもつ第２の演算増幅器（OP2）66を含み、ＯＬＥＤ13を横切る読み出される最大電圧を供給する。演算増幅器66も、電圧オフセット68を経由して、電圧供給ノードVHに結合されている反転入力をもつ。電圧オフセット68は、ディスプレイ26の電流生成器18の飽和範囲を考慮に入れ、ディジタル−対−アナログ変換器（図示されていない）によって外部で制御され得る。したがって、電圧調節回路34によって供給される電圧は、ＯＬＥＤを横切る読み出される最大電圧と、電圧オフセット68との和に比例する。
【００２２】
図４は、ＯＬＥＤディスプレイを動作する方法のフローチャートである。プロセスボックス80において、電圧調節回路34は、基準電圧（VREF）を使用して、動作の起動モード中に、供給電圧を生成する。プロセスボックス82において、準備期間の後で、電圧調節回路34は、スイッチ58を切り換えることによって、起動モードから動作モードへ切り換える。当技術においてよく理解されているように、このようなスイッチ58を制御する多くのやり方がある。例えば、外部プロセッサが、ディスプレイの状態に基づいて、スイッチを制御することができるか、またはタイマが、所定の時間期間の後で信号を与えて、スイッチを制御することができる。
【００２３】
プロセスボックス84において、監視回路32は、ＯＬＥＤを横切る電圧降下を直接に読み出す。このような読み出しは、ディスプレイの動作中に実時間で行われる。プロセスボックス86において、ＯＬＥＤのピーク電圧が、蓄積される。したがって、ＯＬＥＤディスプレイ内の何れのＯＬＥＤによって使用された最大電圧も、コンデンサ50上に蓄積される。プロセスボックス88において、ピーク電圧は、電圧調節回路34によって使用され、供給ノードVH上の現在供給されている電圧を調節するか、または維持する。
【００２４】
これまでの記述を考慮して、全てが特許請求項に定められているように本発明の範囲内に含まれる多数の修正および変更を、本明細書に記載され、示されているデバイスおよび方法に対して行うことができることが明らかである。
【００２５】
例えば、特定のディスプレイ部分が図１に示されているが、監視回路は、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイに使用される他のタイプのディスプレイ部分を読み出すのに使用され得る。さらに加えて、特定のタイプのピーク検出器が使用されるが、当業者には、多様なピーク電圧検出器が使用され得ることが分かる。またさらに、電圧は列から監視されるが、回路は、個別に各画素を横切る電圧を監視するように容易に配置され得る。最後に、上述の設計では、各ＯＬＥＤが監視されるが、希望であれば、全てよりも少ないＯＬＥＤが監視され得ることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイのディスプレイ部分の回路図。
【図２】本発明の１つの例示的な実施形態にしたがう、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイの高レベルのブロック図。
【図３】図２のブロック図の特徴をさらに示す詳細な回路図。
【図４】ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイを動作する方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
12・・・マトリックス、13・・・ＯＬＥＤ、14・・・行、16・・・列、18・・・電流生成器、20・・・電圧タップ、21・・・陰極、26・・・ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ、28・・・ドライバ部分、46・・・緩衝器、48・・・ダイオード、50・・・コンデンサ、51・・・ピーク検出器、54・・・第１の回路ループ、56・・・第２の回路ループ、58・・・共通のスイッチ、62、66・・・演算増幅器、64・・・抵抗器分圧器、68・・・電圧オフセット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ、とくに、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode, OLED）の受動マトリックスディスプレイのためのドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（liquid crystal display, LCD）は、今日使用されている最も一般的なタイプのフラットパネルディスプレイである。しかしながら、ＬＣＤにとっての１つの欠点は、それらが、パネルを照明するために、別個の光源、一般に、蛍光バックライトを必要とすることである。事実、ＬＣＤの輝度は、そのバックライトのみに依存し、このバックライトが、ＬＣＤの寿命を制限している。
【０００３】
これらの欠点のために、ＯＬＥＤディスプレイが、人気を得ている。ＯＬＥＤディスプレイは、自己発光し、したがって、別個のバックライトを必要としない。受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイは、単純な構造をもち、文字数字ディスプレイ（alphanumeric display）のような、低コストで、少ない情報内容の応用によく適している。能動マトリックスＯＬＥＤは、ビデオおよびグラフィックスを含む、高解像度で、多くの情報内容の応用を可能にする集積電子バックプレーンをもつ。何れにしても、ＯＬＥＤディスプレイは、（１８０度までの）広い視覚、高速応答、高解像度、および良好な表示品質をもつ、非常に薄くて、コンパクトなディスプレイである。
【０００４】
基本的なＯＬＥＤセルは、陽極と金属の陰極との間に挟まれた薄い有機層のスタックを含んでいる。有機層は、通常、正孔注入層、正孔移送層、放出層、および電子移送層を含む。放出層は、主に、光の発生またはエレクトロルミネセンスを担当する。具体的には、適切な電圧がセルに印加されると、注入された正および負の電荷が、放出層において再結合し、光を発生させる。陽極および陰極の有機層の構造は、放出層における再結合プロセスを最大化し、それによって、ＯＬＥＤディスプレイから出力される光を最大化するように設計されている。
【０００５】
ＯＬＥＤディスプレイの光の出力または輝度は、電流の流れと正比例する。さらに加えて、ＯＬＥＤのインピーダンスは、増加順電圧（ＶＦ）で指数関数的に降下する。したがって、インピーダンスが降下すると、光の出力は急速に増加し、電流の流れの生成と光の出力の生成との間に、事実上、遅延はない。
【０００６】
ＯＬＥＤディスプレイに関する１つの問題は、時間にしたがって電流−電圧（Ｉ−Ｖ）特性が変化することであり、これは、輝度効率および画素対画素の輝度の均一性を劣化させる。動作温度、外部の光（例えば、日光）、ディスプレイ上の画素の位置、等を含む、幾つかの要因が、Ｉ−Ｖ特性におけるこの変化の一因となる。駆動方法も、Ｉ−Ｖ特性に影響を与える。例えば、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイにおいて、使用される１つの方法は、ラインアドレスの多重化（multiplexing line address, MLA）と呼ばれ、ＯＬＥＤにバイアスをかけるのに必要とされる平均電流を、行のデューティサイクルによって乗算し、等価の多重化電流を計算する。これは、行の数および材料の効率に依存して、平均バイアス電流（薄暗いものから明るいものにおいて、１μＡないし１ｍＡ）の５０ないし２００倍であり得る。このような高い電流は、ＯＬＥＤに対して過剰な電圧降下を起こさせ、これは、無駄な電力消費をもたらす。
【０００７】
Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｉｍｉｔｅｄの国際出願ＷＯ ０３／１０７３１３Ａ２は、電流および電圧センサを使用し、感知された電圧に応答して、電圧を調節する調節可能な電源を制御することによって、能動マトリックスディスプレイにおける電力消費を低減する技術を開示している。しかしながら、この出願は、単に、ディスプレイの画素によって使用されている電圧および電流の間接的な測定を開示しており、これは、比較的に望ましくない。さらに加えて、ＯＬＥＤディスプレイの効率的な起動について開示された、明確に定められた技術はない。すなわち、ディスプレイが、最初に、電力をオンにされるとき、画素はオフにされ、ＯＬＥＤディスプレイによって必要とされる要求電圧は、明確に定められていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、起動モードによってＯＬＥＤを効率的に導き、起動モードが完了した後に、ＯＬＥＤに供給される電力レベルの調節を可能にすることができるディスプレイが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従来技術の欠点を克服するために、動作の効率的な起動モードと、正規の定常状態中に必要に基づいてＯＬＥＤに供給される電力（例えば、電圧または電流、あるいはこの両者）を調節する能力とを可能にする、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイが開示される。
【００１０】
権利を主張されている発明にしたがって、特許請求項１ないし１１に定められているような、ＯＬＥＤディスプレイおよびその動作方法が与えられる。
【００１１】
１つの実施形態では、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイは、ＯＬＥＤによって使用されている実時間の電力レベルを監視する監視回路と、監視回路から受信した信号に応答して、供給電圧を変える電圧調節回路とを含む。起動モード中に、ＯＬＥＤによって必要とされている電力が明確に定められていないときは、電圧調節回路は、供給電圧を生成するための基準として、固定基準電圧を使用する。しかしながら、所定の時間期間後に、または外部の信号に応答して、電圧調節回路は、固定基準電圧の読み出しから、監視回路から供給された可変電圧レベルの読み出しへ切り換える。この可変電圧は、ＯＬＥＤを横切る電圧降下の直接的な読み出しのような、ＯＬＥＤの電圧の読み出しに基づく。この可変電圧レベルに応答して、電圧調節回路は、ＯＬＥＤに供給される電圧を変更する。このやり方では、無駄な電力損失はなく、回路は、全てのＯＬＥＤの実時間追跡を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで、本発明の１つの例示的な実施形態が記載され、これは、図面を参照して進められる。
【００１３】
図１は、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイのディスプレイ部分10を示している。ＯＬＥＤ13のマトリックス12は、導体の平行する列16と直交して位置する導体の平行する行14を含んでいる。各行14は、ＯＬＥＤ Dx1ないしDxm（なお、ｘは、行番号を示し、ｍは、列番号を示す）を含み、各列16は、ＯＬＥＤ D1xないしDnx（なお、ｎは、行番号を示し、ｘは、列番号を示す）を含んでいる。各列は、電流生成器18（１ないしｍ）でバイアスをかけられ、電流生成器18は、その上流端部において電圧源VHに、その下流端部において列スイッチSC1ないしSCmの１つに結合されている。各行14は、行スイッチSR1ないしSRnの１つを含み、行スイッチSR1ないしSRnは、ＯＬＥＤに結合された上流端部と、陰極21に結合された下流端部とをもつ。列スイッチSC1ないしSCmと、行スイッチSR1ないしSRnとは、個々に切り換え可能であり、したがって、各ＯＬＥＤは、他のＯＬＥＤとは無関係に、個別に選択されることができる。ＯＬＥＤを横切る電圧を直接に測定するために、電圧タップ20は、列に結合され、VFD1ないしVFDmで示されている。これらの電圧タップ20は、スイッチSC1ないしSCmの上流または下流に結合され、タップ20は、ＯＬＥＤの電圧を外部で読み出すのに使用されることができる。
【００１４】
電圧源VHは、ＯＬＥＤの“オン”電圧、行14および列16における電圧降下、電流生成器18の電圧飽和、並びにスイッチ（SC1ないしSCm、およびSR1ないしSRn）における電圧降下の責任を取るために、十分に高い電圧をもたなければならない。図１には示されていないが、別途記載されるドライバ回路は、電圧源VHから供給される電力を生成するのに使用される。
【００１５】
動作において、ディスプレイ部分10は、スキャン動作を行い、スイッチSR1ないしSRnを連続的にアクティブにすることによって、一度に１行がアクティブにされる。しかしながら、ＯＬＥＤのアクティベーションおよびデアクティベーションは、人間の目には検出可能でないような、頻度である。一度に、行スイッチSR1ないしSRnの１つのみがアクティブにされるので、電圧タップ20は、一度に列内の１つのＯＬＥＤを横切る電圧降下を直接に読み出すのに使用される。このような直接的な測定は、ディスプレイ内の各ＯＬＥＤによって使用される電圧を判断する非常に正確なやり方である。
【００１６】
図２は、ディスプレイ部分10とドライバ部分28とを含むＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26の高レベルのブロック図である。ドライバ部分28は、監視回路32と電圧調節回路34とを含む。監視回路32は、電圧タップ20を介してディスプレイ部分10に結合される。
【００１７】
電圧調節回路34は、２つの部分、すなわち、起動部分36（起動手段とも呼ばれる）と、動作モード部分38（動作モード手段とも呼ばれる）とを含む。
【００１８】
ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26が最初に電力をオンにされるとき、起動部分36が電圧調節回路34によって使用される。基準電圧Vrefは、起動部分に供給され、この基準電圧は、第１の時間期間中に、供給電圧VHを生成するのに使用される。所定の時間期間後に、または外部信号に応答して、電圧調節回路34は、供給電圧を生成するために、起動部分36の使用から、動作モード部分38の使用に切り換える。電圧調節回路34は、この第２の時間期間中に、供給電圧を生成するために、監視回路32から供給された電圧を読み出す。起動部分36および動作モード部分38は、図１に示されているディスプレイ部分10へ電力を供給するのに使用される供給ノードVHにおいて、一緒に結合される。
【００１９】
図３は、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ26のドライバ部分28の詳細な回路の模式図を示す例示的な実施形態である。VFD1ないしVFDmによって示されている（図１からの）電圧タップ20は、例えば、直接接続によって、多数入力の緩衝器（multiple-input buffer）に結合されている。緩衝器46は、並列に接続された“ｍ”個の差動段（ソースとドレインを一緒にもつ多数のゲート）をもつ単純な緩衝器である。ダイオード48、コンデンサ50、および緩衝器46は一緒に、ピーク検出器51として機能し、ＯＬＥＤ13（図１参照）を横切る最大電圧降下を検出する。この最大電圧降下は、蓄積のために、参照番号52で示されているように、多数入力の緩衝器46へ再び供給される。コンデンサ50上の電圧は、VFmaxとして示されていて、ディスプレイ内の画素（すなわち、ＯＬＥＤ）の全てを横切る最大電圧降下を表している。コンデンサのサイズは、設計に依存して変わるが、例示的な値は、１００ないし３００ｎｆの範囲内であり得る。電圧調節回路34は、２本の並列回路ループ54、56を含み、これらは、（回路ループの交互の選択を可能にする）共通のスイッチ58、ＤＣ／ＤＣ変換器60、および（図１の電流生成器18に結合された）電圧供給ノードVHを共有している。
【００２０】
第１の回路ループ54は、起動部分36（図２参照）に対応し、演算増幅器（OP1）62を含み、演算増幅器62は、スイッチ58に結合された出力と、基準電圧VRFEに結合された非反転入力とをもつ。VREFの例示的な値は、１．２５ボルトであるが、この値は、設計に基づいて変わる。R1およびR2を含む抵抗器分圧器回路64は、供給電圧VHの割合を、演算増幅器62の反転入力に与えるのに使用される。R1およびR2の値は、設計に依存して変わるが、R1／R2の例示的な比率は、１０対２０である。
【００２１】
第２の回路ループ56は、演算モード部分38（図２参照）に対応し、コンデンサ50に結合された非反転入力をもつ第２の演算増幅器（OP2）66を含み、ＯＬＥＤ13を横切る読み出される最大電圧を供給する。演算増幅器66も、電圧オフセット68を経由して、電圧供給ノードVHに結合されている反転入力をもつ。電圧オフセット68は、ディスプレイ26の電流生成器18の飽和範囲を考慮に入れ、ディジタル−対−アナログ変換器（図示されていない）によって外部で制御され得る。したがって、電圧調節回路34によって供給される電圧は、ＯＬＥＤを横切る読み出される最大電圧と、電圧オフセット68との和に比例する。
【００２２】
図４は、ＯＬＥＤディスプレイを動作する方法のフローチャートである。プロセスボックス80において、電圧調節回路34は、基準電圧（VREF）を使用して、動作の起動モード中に、供給電圧を生成する。プロセスボックス82において、準備期間の後で、電圧調節回路34は、スイッチ58を切り換えることによって、起動モードから動作モードへ切り換える。当技術においてよく理解されているように、このようなスイッチ58を制御する多くのやり方がある。例えば、外部プロセッサが、ディスプレイの状態に基づいて、スイッチを制御することができるか、またはタイマが、所定の時間期間の後で信号を与えて、スイッチを制御することができる。
【００２３】
プロセスボックス84において、監視回路32は、ＯＬＥＤを横切る電圧降下を直接に読み出す。このような読み出しは、ディスプレイの動作中に実時間で行われる。プロセスボックス86において、ＯＬＥＤのピーク電圧が、蓄積される。したがって、ＯＬＥＤディスプレイ内の何れのＯＬＥＤによって使用された最大電圧も、コンデンサ50上に蓄積される。プロセスボックス88において、ピーク電圧は、電圧調節回路34によって使用され、供給ノードVH上の現在供給されている電圧を調節するか、または維持する。
【００２４】
これまでの記述を考慮して、全てが特許請求項に定められているように本発明の範囲内に含まれる多数の修正および変更を、本明細書に記載され、示されているデバイスおよび方法に対して行うことができることが明らかである。
【００２５】
例えば、特定のディスプレイ部分が図１に示されているが、監視回路は、受動マトリックスＯＬＥＤディスプレイに使用される他のタイプのディスプレイ部分を読み出すのに使用され得る。さらに加えて、特定のタイプのピーク検出器が使用されるが、当業者には、多様なピーク電圧検出器が使用され得ることが分かる。またさらに、電圧は列から監視されるが、回路は、個別に各画素を横切る電圧を監視するように容易に配置され得る。最後に、上述の設計では、各ＯＬＥＤが監視されるが、希望であれば、全てよりも少ないＯＬＥＤが監視され得ることが分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイのディスプレイ部分の回路図。
【図２】本発明の１つの例示的な実施形態にしたがう、ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイの高レベルのブロック図。
【図３】図２のブロック図の特徴をさらに示す詳細な回路図。
【図４】ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイを動作する方法のフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
12・・・マトリックス、13・・・ＯＬＥＤ、14・・・行、16・・・列、18・・・電流生成器、20・・・電圧タップ、21・・・陰極、26・・・ＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ、28・・・ドライバ部分、46・・・緩衝器、48・・・ダイオード、50・・・コンデンサ、51・・・ピーク検出器、54・・・第１の回路ループ、56・・・第２の回路ループ、58・・・共通のスイッチ、62、66・・・演算増幅器、64・・・抵抗器分圧器、68・・・電圧オフセット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−第１の方向に伸びている複数の列導体（16）と、
−第１の方向に直交する第２の方向に伸びている複数の行導体（14）と、
−各々が列および行と関係付けられて、その選択を可能にしている複数のＯＬＥＤ（13）と、
−ＯＬＥＤ（13）に結合されていて、ＯＬＥＤを横切る電圧降下を検出する監視回路（32）と、
−電力をＯＬＥＤ（13）に供給する電圧調節回路（34）であって、監視回路（32）に結合されている電圧調節回路（34）とを含むＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ（26）であって、
電圧調節回路（34）が、２つの動作モード、すなわち、基準電圧（VRFE）が電圧調節回路（34）によって使用されて、電力をＯＬＥＤ（13）に供給する起動モードと、監視回路（32）から供給される可変電圧が、電圧調節回路（34）によって使用されて、電力をＯＬＥＤ（13）に供給する動作モードとをもつように構成されていることを特徴とするＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ（26）。
【請求項２】
電圧調節回路が、基準電圧（VREF）を受信し、第１の電力供給量を生成する起動モード手段（36）と、前記電圧降下を受信し、第２の電力供給量を生成する動作モード手段（34）とを含むことを特徴とする請求項１記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項３】
電圧調節回路（34）が、供給ノード（VH）を含み、電圧が、供給ノード（VH）からＯＬＥＤ（13）、第１の回路ループ（54）、および第２の回路ループ（56）へ供給されることができ、これらは、交互に選択可能であり、第１の回路ループ（54）は、選択されると、基準電圧（VREF）を供給ノード（VH）へ結合し、第２の回路ループ（56）は、選択されると、監視回路（32）を供給ノード（VH）へ結合する請求項１または２記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項４】
第１の回路ループ（54）および第２の回路ループ（56）が、回路ループの交互の選択を可能にするスイッチ（58）に結合されている請求項３記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項５】
第１の回路ループ（54）が、抵抗器分圧器（64）と演算増幅器（62）とを含み、抵抗器分圧器が、演算増幅器（62）の一方の入力に結合され、基準電圧（VREF）が、演算増幅器（62）の第２の入力に結合されている請求項３または４記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項６】
第２の回路ループ（56）が、監視回路（32）に結合された第１の入力と、供給ノード（VH）に結合された第２の入力とをもつ演算増幅器（66）を含む請求項３ないし５の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項７】
第２の入力と供給ノード（VH）との間に結合された電圧オフセット（68）をさらに含む請求項６記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項８】
第１の回路ループ（54）および第２の回路ループ（56）が、ＤＣ−対−ＤＣ変換器（60）、スイッチ（58）、および供給ノード（VH）を含む共通部分をもち、ＤＣ−対−ＤＣ変換器（60）が、スイッチ（58）と供給ノード（VH）との間に結合されている請求項３ないし７の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項９】
監視回路（32）がピーク検出器（51）を含み、ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を検出する請求項１ないし８の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項１０】
ピーク検出器（51）が、ＯＬＥＤ（13）を横切る電圧降下を読み出すために、ＯＬＥＤ（13）に結合された多数入力の緩衝器（46）と、ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を蓄積するために、多数入力の緩衝器（46）の出力に結合されたコンデンサ（50）とを含む請求項９記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項１１】
ＯＬＥＤ（13）を横切る電圧降下を読み出すこと（84）と、
ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を蓄積すること（86）と、
動作モード中に、最大電圧に基づいて、ＯＬＥＤ（13）に供給される電圧を調節することと（88）とを含むＯＬＤＥ受動マトリックスディスプレイを駆動する方法であって、
動作モードに切り換える（82）の前の起動モード中に、基準電圧（VREF）を使用して、ＯＬＥＤに供給される電圧を生成すること（80）を特徴とする方法。
【請求項１２】
最大電圧を蓄積すること（86）が、コンデンサ（50）を使用して達成される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
切り換えること（82）が、所定の時間期間後に行われる請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
動作モード中にＯＬＥＤ（13）に供給される電圧が、最大電圧とオフセット電圧（68）との和に比例する請求項１１ないし１３の何れか１項記載の方法。
【請求項１５】
オフセット電圧（68）が、外部の制御装置によって制御される請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
読み出しが、多数入力の緩衝器（46）を使用して行われる請求項１１ないし１５の何れか１項記載の方法。
【請求項１】
−第１の方向に伸びている複数の列導体（16）と、
−第１の方向に直交する第２の方向に伸びている複数の行導体（14）と、
−各々が列および行と関係付けられて、その選択を可能にしている複数のＯＬＥＤ（13）と、
−ＯＬＥＤ（13）に結合されていて、ＯＬＥＤを横切る電圧降下を検出する監視回路（32）と、
−電力をＯＬＥＤ（13）に供給する電圧調節回路（34）であって、監視回路（32）に結合されている電圧調節回路（34）とを含むＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ（26）であって、
電圧調節回路（34）が、２つの動作モード、すなわち、基準電圧（VRFE）が電圧調節回路（34）によって使用されて、電力をＯＬＥＤ（13）に供給する起動モードと、監視回路（32）から供給される可変電圧が、電圧調節回路（34）によって使用されて、電力をＯＬＥＤ（13）に供給する動作モードとをもつように構成されていることを特徴とするＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ（26）。
【請求項２】
電圧調節回路が、基準電圧（VREF）を受信し、第１の電力供給量を生成する起動モード手段（36）と、前記電圧降下を受信し、第２の電力供給量を生成する動作モード手段（34）とを含むことを特徴とする請求項１記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項３】
電圧調節回路（34）が、供給ノード（VH）を含み、電圧が、供給ノード（VH）からＯＬＥＤ（13）、第１の回路ループ（54）、および第２の回路ループ（56）へ供給されることができ、これらは、交互に選択可能であり、第１の回路ループ（54）は、選択されると、基準電圧（VREF）を供給ノード（VH）へ結合し、第２の回路ループ（56）は、選択されると、監視回路（32）を供給ノード（VH）へ結合する請求項１または２記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項４】
第１の回路ループ（54）および第２の回路ループ（56）が、回路ループの交互の選択を可能にするスイッチ（58）に結合されている請求項３記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項５】
第１の回路ループ（54）が、抵抗器分圧器（64）と演算増幅器（62）とを含み、抵抗器分圧器が、演算増幅器（62）の一方の入力に結合され、基準電圧（VREF）が、演算増幅器（62）の第２の入力に結合されている請求項３または４記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項６】
第２の回路ループ（56）が、監視回路（32）に結合された第１の入力と、供給ノード（VH）に結合された第２の入力とをもつ演算増幅器（66）を含む請求項３ないし５の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項７】
第２の入力と供給ノード（VH）との間に結合された電圧オフセット（68）をさらに含む請求項６記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項８】
第１の回路ループ（54）および第２の回路ループ（56）が、ＤＣ−対−ＤＣ変換器（60）、スイッチ（58）、および供給ノード（VH）を含む共通部分をもち、ＤＣ−対−ＤＣ変換器（60）が、スイッチ（58）と供給ノード（VH）との間に結合されている請求項３ないし７の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項９】
監視回路（32）がピーク検出器（51）を含み、ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を検出する請求項１ないし８の何れか１項記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項１０】
ピーク検出器（51）が、ＯＬＥＤ（13）を横切る電圧降下を読み出すために、ＯＬＥＤ（13）に結合された多数入力の緩衝器（46）と、ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を蓄積するために、多数入力の緩衝器（46）の出力に結合されたコンデンサ（50）とを含む請求項９記載のＯＬＥＤ受動マトリックスディスプレイ。
【請求項１１】
ＯＬＥＤ（13）を横切る電圧降下を読み出すこと（84）と、
ＯＬＥＤ（13）によって使用された最大電圧を蓄積すること（86）と、
動作モード中に、最大電圧に基づいて、ＯＬＥＤ（13）に供給される電圧を調節することと（88）とを含むＯＬＤＥ受動マトリックスディスプレイを駆動する方法であって、
動作モードに切り換える（82）の前の起動モード中に、基準電圧（VREF）を使用して、ＯＬＥＤに供給される電圧を生成すること（80）を特徴とする方法。
【請求項１２】
最大電圧を蓄積すること（86）が、コンデンサ（50）を使用して達成される請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
切り換えること（82）が、所定の時間期間後に行われる請求項１１または１２記載の方法。
【請求項１４】
動作モード中にＯＬＥＤ（13）に供給される電圧が、最大電圧とオフセット電圧（68）との和に比例する請求項１１ないし１３の何れか１項記載の方法。
【請求項１５】
オフセット電圧（68）が、外部の制御装置によって制御される請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
読み出しが、多数入力の緩衝器（46）を使用して行われる請求項１１ないし１５の何れか１項記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００７−５３２９４４（Ｐ２００７−５３２９４４Ａ）
【公表日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５０６９０９（Ｐ２００７−５０６９０９）
【出願日】平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００４／０００１９１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８８０６
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５９８０７００８３）エスティーマイクロエレクトロニクス ソチエタ レスポンサビリタ リミテ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＴ２００４／０００１９１
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０９８８０６
【国際公開日】平成１７年１０月２０日（２００５．１０．２０）
【出願人】（５９８０７００８３）エスティーマイクロエレクトロニクス ソチエタ レスポンサビリタ リミテ (3)
【Ｆターム（参考）】
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