JP5118312B2 - アクティブマトリックス型ディスプレイ及び駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光体、特に有機発光ダイオードの配列を有するディスプレイ、及び前記ディスプレイを駆動する方法に関する。

特許文献１の図１２Ａを参照し、特許文献１と同様の参照符号を用いると、アクティブマトリックス型ディスプレイは、行と列に配される電流制御可能な種類の発光体１の配列及びそれぞれ発光体１を有する画素回路１０の配列、第1及び第2の電源出力端子を有する前記発光体に供給する電圧源Ｖ_ＤＤ、何れか1つの選択行毎に画素回路を選択する回路、並びに表示されるべき画像データを表す電位を同時にアドレス指定できる回路２５を有する。

各画素回路１０は、第1及び第２の電源入力端子の間に供給される発光体１に加え、
電圧駆動電極及び２つの電流電極、つまり発光体の前記第１の電源入力端子と接続されるソース電極と称される電極、及び電源の前記第１の電源出力端子と接続されるドレイン電極と称される電極を有する、電圧制御型の電流変調トランジスター（Ｔｒ_２）、
それぞれ駆動電極を設けられた、第１のスイッチＴｒ_１及び第２のスイッチＴｒ_３、並びに
画像の表示期間の間、駆動電圧を調整トランジスターＴｒ_２の前記駆動電極上に（特に第１のスイッチが閉じた時に）格納及び（特に第１のスイッチが開いた時に）維持できる記憶素子Ｃ_１、
を有し、
データアドレス回路２５は、画素の各列に、第１及び第２の列電極１３及び１２、前記第１の列電極１３に接続される出力を有する差動増幅器２、前記第２の列電極１２に接続される反転入力、及び前記画像データを表す電位をアドレス指定する非反転入力を有し、
前記第１の列電極１３は、前記列の各画素回路の変調トランジスターの駆動電極に、画素回路の前記第１のスイッチＴｒ_１を経由して接続され、
前記第２の列電極１２は、同じ画素回路のそれぞれの発光体１の前記第１の電源入力端子に同じ画素回路の前記第１のスイッチＴｒ_３を経由して接続され、そして
行選択回路は、画素の各行に、行の各画素回路１０の第１のスイッチＴｒ_１及び第２のスイッチＴｒ_３の駆動電極に接続される少なくとも１つの行電極１４を有する。

前記アドレス回路により、アドレス回路２５の演算増幅器２は、アドレス段階の間に画素回路１０の電流変調トランジスター及び発光体１と共に、電圧Ｖ_ｄａｔａにより制御される電流源を形成する。電圧Ｖ_ｄａｔａは、画像データを表し、差動増幅器の非反転入力に印加される。このようなディスプレイは、従って、電流制御可能な発光体の電圧によるアドレス指定を可能にする。更に、変調トランジスターＴｒ_２のソース電極は、演算増幅器２の反転入力に接続されるので、ソースフォロワー回路により、発光体１の端子間の電位差は画像データを表す電圧Ｖ_ｄａｔａと等しくなる。そして変調トランジスターＴｒ_２のトリップスレッショルド電圧は、差動増幅器２により補完される。このようなディスプレイは従って、画素回路の電流変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧における揺らぎ及び／又はドリフトの問題を回避できる。

このようなディスプレイのアクティブマトリックスは、アクティブマトリックスに配置された発光体を除いて、全ての画素回路を統合する。アクティブマトリックスに統合される回路のトランジスターＴｒ_１、Ｔｒ_２、Ｔｒ_３は、この場合、ｎ型トランジスターであり、各電流変調トランジスターＴｒ_２では、電流はドレイン電極からソース電極へ流れる（ｐ型トランジスターの場合、電流は逆方向に流れる）。経済的理由から、これらのトランジスターの活性層は、望ましくは本来ｎ型であるアモルファス又は微結晶シリコンから成る。アクティブマトリックスに配置された発光体は、一般に発光ダイオードである。各ダイオードは、複数の層、つまりアノード、複数の有機層に更に分割される有機発光層、及びカソードを有する。特許文献１の図１２Ａに示される回路では、これらの層は以下の順序で配置される。つまり、アクティブマトリックスに統合されるトランジスターＴｒ_２のソース電極に接続される下部電極として、アノード、次に有機層、そして次にアース電極に接続される上部電極として、カソードである。このような有機ダイオードの構造は、「従来型」であり、カソードが下部電極となりアノードが上部電極となる「反転」構造と呼ばれるものと対照的である。

特許文献２、特許文献３、特許文献４（実施例Ｎｏ．１１を参照）は、特許文献１と同様に、アドレス回路が演算増幅器を有するディスプレイを開示している。

特許文献１を参照して以上に説明されたディスプレイの画素回路１０は、変調トランジスターＴｒ_２を有し、ゲート電極ｇと称されるトランジスターの駆動電極とソース電極ｓとの間の電位差がＶ_ｇｓの場合、及びトランジスターＴｒ_２のトリップスレッショルド電圧がＶ_ｔｈの場合、トランジスターＴｒ_２の電流電極の間を流れる電流Ｉ_ｄは次の式で与えられる。

Ｉ_ｄ＝ｋ（Ｖ_ｇｓ−Ｖ_ｔｈ）^２
ここでｋはトランジスター固有のパラメータに依存する定数である。

電位差Ｖ_ＤＤは、
変調トランジスターＴｒ_２の電流電極の端子間の電位差Ｖ_ｄｓ、及び
トランジスターＴｒ_２により変調された電流Ｉ_ｄに依存する、発光体１の端子間の電位差Ｖ_ｅ
に分けられる。

トランジスターＴｒ_２のソース電極ｓの電位Ｖ_Ｓは、従って、発光体１の経年劣化により変動する特性である発光体１の電流電圧特性に従い、この同じトランジスターＴｒ_２により変調された電流Ｉ_ｄに依存する。

電圧Ｖ_Ｓの変化により、発光体に流されるべき電流の変調及び調整は、もはや変調トランジスターＴｒ_２の駆動電極に印加される電圧だけでなく、電荷及び発光体の経年劣化にも依存し、従ってディスプレイにより表示される画像に欠陥を生じさせる。

この欠点を改善するために、画素回路の構成は、電流がこれらの回路を用いて調整されている場合に、変調トランジスターＴｒ_２のソース電位Ｖ_Ｓが一定であるようにする。

ある解決法は、電位Ｖ_ＤＤの上部電極としてアノード、及び電流調整トランジスターＴｒ_２のドレイン電極に接続される下部電極としてカソードを備える、反転構造のダイオードを発光体として用いることである。このトランジスターのソース電極は、そして、定電位のＧＮＤに接続され、従って一定のソース電位Ｖ_Ｓを得る。しかしながら、このような反転構造を有するダイオードは、一般に、特にアノードがインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の混合物から成る場合、低い能率及び／又は短い寿命を有する。これはＩＴＯ層が一般に、陰極スパッタリングにより、上部電極として蒸着される時に、下にある有機層を劣化させるエネルギーで、真空蒸着されるからである。

別の解決法は、ｐ型トランジスターを電流調整トランジスターとして用いることである。このトランジスターでは、電流はソース電極からドレイン電極へ流れ、ダイオードは従来構造を有する。調整トランジスターＴｒ_２のソース電極は、一定電位Ｖ_ＤＤである。しかしながら、このようなｐ型トランジスターによる解決法は、アモルファス又は微結晶シリコンをアクティブマトリックスに使用できなくし、より高価な再結晶シリコンに使用を必要とする。
米国特許第６８０９７０６号明細書 欧州特許第１２６９７９８号明細書 欧州特許第１３８１０１９号明細書 米特許第６６６１１８０号明細書 米国特許第２００３／１１７０８２号明細書 米国特許第６６９３３８８号明細書

本発明の１つの目的は、上部層にカソードを有する従来型構造のダイオードの利用、及びアクティブマトリックスの電流変調トランジスターとしてのｎ型シリコンの利用の両方を可能にする方法を提供することである。これにより、低コストで、高い効率及び／又は長い寿命を提供する。

この目的のため、本発明は、アクティブマトリックス型ディスプレイであって、電流制御可能な種類の発光体の配列、及びそれぞれが行と列に配置される少なくとも１つの前記発光体を有する画素回路の配列、前記発光体に供給するための第１及び第２の電源出力端子を有する少なくとも１つの電源、何れか１つの行に対して画素回路を選択できる少なくとも１つの回路、何れか１つの選択された行の各画素回路で表示されるべき画像データを表す電位を同時にアドレス指定できる少なくとも１つの回路を有し、各画素回路は、少なくとも１つの発光体に加え、
電圧駆動電極及び２つの電流電極、つまりソース電極と称される電極及び少なくとも１つの電源の前記第１の電源出力端子に接続されるドレイン電極と称される電極を有する電圧制御型の電流変調トランジスター、
それぞれ駆動電極を設けられた、第１のスイッチ及び第２のスイッチ、並びに
画像を表示する間、変調トランジスターの前記駆動電極に駆動電圧を充電及び維持できる記憶素子、
を有し、
少なくとも１つのデータアドレス回路は、画素の各列に、第１及び第２の列電極、前記第１の列電極に接続される出力を有する差動増幅器、前記第２の列電極に接続される反転入力、及び前記画像データを表す電位をアドレス指定する非反転入力を有し、
前記第１の列電極は、前記列の各画素回路の変調トランジスターの駆動電極に、画素回路の前記第１のスイッチにより接続でき、
前記第２の列電極は、それぞれ同じ画素回路の電流変調トランジスターの前記ソース電極に、画素回路の前記第２のスイッチにより接続でき、並びに
少なくとも１つの行選択回路は、画素の各行に、行の各画素回路の第１及び第２のスイッチの駆動電極に接続される少なくとも１つの行電極を有し、
少なくとも１つのデータアドレス回路は、画素の各列に、１つは前記列の前記第２の列電極に接続され、もう１つは少なくとも１つの電源の第２の電源出力端子に接続される、２つの端子を有する受動素子を有し、並びに
前記ディスプレイは、各画素回路の少なくとも１つの発光体を通じて、前記画素回路の電流変調トランジスターの前記ソース電極を、少なくとも１つの電源の第２の電源出力端子に接続できる、少なくとも１つの第３のスイッチを有する
ことを特徴とする、アクティブマトリックス型ディスプレイを提供する。

少なくとも１つの画素回路に対応する前記第３のスイッチが開放され、画素回路の第１及び第２のスイッチが閉じている時、画素回路の電流変調トランジスターは、差動増幅器及び画素の列の受動素子を備える、電圧制御型の電流源を形成する。

少なくとも１つの画素回路に対応する前記第３のスイッチが閉じられ、画素回路の第１及び第２のスイッチが開放されている時、画素回路の記憶素子は、画素回路の電流変調トランジスターの駆動電極に一定電位及び電源により生成され画素回路の発光体を流れる電流を維持する。

望ましくは、各画素回路の記憶素子は、画像フレームの期間中、電荷を蓄えることができるコンデンサーである。

望ましくは、各アドレス回路の前記受動素子は、抵抗である。この抵抗の値Ｒ_１は、画像データを表す電位Ｖ_ｄａｔａの範囲、及び画像の表示に必要な輝度を得るために発光体に流されるべき電流Ｉ_ｄの範囲に従い設定される。つまりＲ_１＝Ｖ_ｄａｔａ／Ｉ_ｄである。

望ましくは、各電流変調トランジスターはｎ型トランジスターである。これらのトランジスターでは、電流はドレイン電極からソース電極へ流れる。

望ましくは、画素回路のトランジスター及びスイッチは、アクティブマトリックスに統合され、全てアモルファスシリコンの薄膜を有する。従ってそれらは、全てｎ型トランジスター及びスイッチである。このようなアクティブマトリックスは、特に廉価である。

纏めると、本発明のディスプレイは、それぞれ少なくとも１つの発光体を電流変調トランジスターと直列に有する画素回路の配列、及び画素回路の各列に差動増幅器、及び望ましくは抵抗素子である受動素子を統合し、電流変調トランジスターと連携し、発光体が回路から切り離されるアドレス段階の間、電圧調整型の電流源を形成する、少なくとも１つのアドレス回路を有する。アドレス段階の後、適切なスイッチＴｒ_４により、発光体は回路に組み込まれ、調整された電流を供給される。

特許文献５と比較して、本発明は、有意な簡易化を提供する。特に本発明のディスプレイは、アドレス回路毎に単一の差動増幅器を有し、特許文献５のように画素回路毎に差動増幅器を有さない。更に特許文献５では、画素回路は画素回路の変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧を検出し、及び次に差動増幅器により画像データを表す電位をこのトランジスターの駆動電極に印加するので、動作原理は、全く異なる。

特許文献３（特許文献３の図７及び図１１を参照する）は、アドレス回路毎に単一の差動増幅器のみ有するディスプレイを開示している。特許文献３と比較して、本発明のディスプレイの各画素列をアドレス指定する回路及び第３のスイッチは、各画素回路の電流調整段階の間、調整電流が受動素子を経由して流れ、画素回路の発光体を経由して流れないよう、有利に動作し、従って以下に説明されるように回路のより良い調整を保証する。

特許文献４は、アドレス回路毎に単一の差動増幅器のみ有するディスプレイを開示している。特許文献４と比較して、本発明のディスプレイの各アドレス回路の差動増幅器の出力は、前記第１の列電極及び列の各画素回路の前記第１のスイッチを経由して、画素回路の変調トランジスターの駆動電極に接続され、特許文献４（参照符号４１２を参照）のように、アドレス回路に属す変調トランジスターの駆動電極に接続されない。このため、本発明の回路は、差動増幅器の帰還のために第２の列電極を必要とする。帰還回路は、画素回路の変調トランジスターを経由する。一方で、特許文献４のアドレス回路では、帰還は直接行われる。更に、特許文献４では、特にディスプレイを駆動するため、画像フレーム又はサブフレームの分割により、動作原理は全く異なる。

特許文献６は、アドレス回路毎に単一の差動増幅器のみ有するディスプレイを開示している。特許文献６は（特に図７を参照）と比較して、本発明では、差動増幅器の帰還回路は、画素回路の変調トランジスターを経由する。特許文献６では、本発明と異なり、帰還回路は画素回路の発光体を経由する。本発明の帰還回路は、アドレス回路の受動素子を経由する。従って、発光体の電圧電流特性の変化と独立に電流調整ができる点で有利である。更に、特許文献６に開示されている回路は、以下の理由からより高価である。

（１）画素回路の変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧の補完は、電流ミラー回路（参照符号Ｔ３、Ｔ４）により達成される。従って各画素回路に２つの追加のトランジスターを必要とする。及び
（２）各画素回路の２つのスイッチ（参照符号Ｔ２及びＴ５）は、別の行電極により制御される。従って行電極の追加の配列を必要とする。

本発明では、第３のスイッチ及び望ましくは抵抗Ｒ_１である受動素子の組は、以下を可能にする。

（１）第３のスイッチが開放されている時、第３のスイッチが接続されている発光体を回路から切り離す。そして、これらの発光体を有する画素回路の記憶素子に、画像データを表す電位Ｖ_ｄａｔａをアドレス回路の演算増幅器の非反転入力に印加することにより、画素回路は、アドレス回路の受動素子（ここでは抵抗）に流れる電流を生成する電圧を蓄える。電源により生成された電流は、次にこれら抵抗素子を経由して流れ、アドレス指定されている回路の発光体を経由しない。そして生成された電流Ｉ_ｄは、式Ｉ_ｄ＝Ｖ_ｄａｔａ／Ｒ_１に従い、画像データを表す電圧に正比例する。及び
（２）第３のスイッチが閉じられた時、電流Ｉ_ｄを発生できる駆動電圧を蓄えている記憶素子が、これら発光体を、電源を供給されている回路に再び組み込むようにする。そして前記電流Ｉ_ｄが、望ましくは同一の電源から流れるようにする。

この第３のスイッチ及びここでは抵抗である受動素子により、各画素回路内の電流を調整できる。同時に、変調トランジスターのソース電極の電位Ｖ_Sの変化の問題を回避する。そして、従って充電及び発光体の経年劣化の問題も回避する。

望ましくは、本発明のディスプレイの発光体は、有機発光ダイオードである。

望ましくは、これらのダイオードのそれぞれは、アクティブマトリックスに接する下部導電膜により形成されるアノードと上部導電膜により形成されるカソードの間に挿入される有機電子発光層を有する。アクティブマトリックスは、画素回路の配列を統合する基板を形成する。

望ましくは、種々のダイオードのカソードは、全てのダイオードに共通する１つの同じ導電膜を形成する。この共通電極は、一般にディスプレイの活性表面を完全に覆う導電膜により実現される。

望ましくは、各発光体は、２つの電源入力端子、つまり、アノードとカソードを有し、
（１）各画素回路で、少なくとも１つの発光体のアノードは、回路の変調トランジスターのソース電極と接続される。及び
（２）少なくとも１つの第３のスイッチは、各画素回路の少なくとも１つの発光体のカソードを、少なくとも１つの電源の第２の電源出力端子に接続できる。

本発明の課題はまた、一連の画像フレームを表示する本発明のディスプレイの駆動方法である。各画像は、一式の画像データから成る。各データは前記画像の画素及び前記画素の回路にアドレス指定されるべき表示電位Ｖ_ｄａｔａに関連付けられる。前記方法は、各画像を表示するために、少なくとも画素回路の１つのセットを調整し、前記セットの各回路の記憶素子内に、前記回路毎に前記回路の変調トランジスター及びアドレス回路の受動素子を経由して、前記回路にアドレス指定された表示電位Ｖ_ｄａｔａに比例する電流Ｉ_ｄを生成できる駆動電圧を充電する適切な調整段階、並びに前記セットの回路の発光体が発光し、前記セットの回路毎に、同じ駆動電圧が記憶素子により前記回路の変調トランジスターの駆動電極に、前記回路の変調トランジスター及び前記画素回路の少なくとも１つの発光体を経由して、調整段階と同じ電流Ｉ_ｄを生成するよう維持される、発光段階を有することを特徴とする。

望ましくは、各アドレス段階の間、少なくとも１つの第３のスイッチは開放される。そして、各発光段階の間、前記第３のスイッチは閉じられる。前記第３のスイッチは、前記セットの各画素回路の少なくとも１つの発光体を経由して、前記画素回路の電流変調トランジスターのソース電極を、少なくとも１つの電源の第２の電源出力端子に接続できる。

第３のスイッチが閉じている場合、電流Ｉ_ｄは、アドレス回路の受動素子を経由して流れる。前記スイッチが閉じている場合、同じ電流Ｉ_ｄは発光体を経由して流れ、アドレス回路の受動素子を経由しない。従来技術のように、発光体を経由して電流を調整しないので、電気的、特に発光体の電流−電圧特性の如何なる変化の問題も有利に回避する。従って、画像表示の品質が向上する。

望ましくは、異なる行に属す画素回路のセットのアドレス段階の間、画素回路の前記異なる行のそれぞれは、少なくとも１つの選択回路を用い、連続する選択された各行の電極に、前記セットに属す前記行の各画素回路の第１及び第２のスイッチを閉じることができる論理信号を印加することにより、選択される。

望ましくは、前記セットの画素回路の各行の前記選択の間、前記画素に対応する画像データを表す電位は、少なくとも１つのアドレス回路を用い、前記セットに属す前記行の各画素回路の演算増幅器の非反転入力に印加される。

従って、各アドレス段階の間、行が選択される時、前記行の画素回路の第２のスイッチが閉じられ、そして前記回路に対応する少なくとも１つの第３のスイッチが開放されるので、電源により生成される電流は、各画素回路の変調トランジスターを通じ、及び前記回路が属する列の第２の電極に接続される受動素子を通じて流れる。更に前記画素回路の第１のスイッチも閉じられるので、前記回路が属す第１の列電極に接続される出力を有する差動増幅器は、前記変調トランジスター及び前記受動素子と共に、差動増幅器の非反転入力に印加される画像データを表す電位により制御される電流源を形成する。有利なことに、前記電流源は、受動素子に対して調整され、発光体に対して調整されない。これにより、動作インピーダンス又は発光体の歪みの問題を回避する。有利なことに、前記電流源は、画素回路毎に１つの受動素子を有さない、同一の列の全ての画素回路の同一の受動素子に対して調整される。更に前記変調トランジスターのソース電極は、前記差動演算増幅器の反転入力に接続されるので、従って、ソースフォロワー回路を得、受動素子の端子間の電位差は、画像データを表す電位に等しい。変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧は、従って、差動増幅器により補完される。

従って、画素回路のセットに属す発光体の各発光段階の間、画素回路の第１及び第２のスイッチは開放され、そして前記回路に対応する少なくとも１つの第３のスイッチは、閉じられる。そして同一の電源により生成される電流は、前記セットの各画素回路の変調トランジスターを通じて流れる。この時、前記回路の少なくとも１つの発光体を通じて、前記回路のアドレス回路の受動素子は、回路から切り離される。

前記発光段階の間、各発光体に流れる電流は、調整段階の間に各画素回路内で調整された電流に等しく、そして従って、調整段階の間に各画素回路にアドレス指定された画像データを表す電位に厳密に比例する。本発明の１つの利点は、前記電流が、各回路の電流変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧にも、発光体の電流−電圧特性にも、電圧及び／又は特性の如何なるドリフトにも依存しないことである。

本発明は、限定されない例を用いて与えられる、図を参照する以下の説明を読むことでより理解されるだろう。

タイミング図を示す図は、詳細部分を明らかにするため、値の比率を正しく取っていない。

説明を簡単にするため、及び従来技術と比較した、本発明による相違点及び利点を明らかにするために、同一の機能を有する要素には同一の参照符号を用いる。

本発明のディスプレイのある実施例は、図１を参照して説明される。

本発明のディスプレイは、画素回路１０の配列を有する。各画素回路は、有機発光ダイオード１を有する。前記回路及びダイオードは、ディスプレイ上に、行と列に構成される。前記回路は、ダイオードを支援するアクティブマトリックスに統合される。

ディスプレイはまた、
ほぼ一定である電圧Ｖ_ＤＤを有する第１の出力端子、及びアース電極に接続される第２の出力端子を有する電源（図示されない）、
画素の各列に単一の行選択電極１４を有する、何れか１つの行の画素回路１０を選択できる回路（図示されない）、及び
何れか１つの選択された行の各画素回路に画像データを表す電位Ｖ_ｄａｔａを同時にアドレス指定できる回路２５、を有する。前記回路２５は、画素の各列に、第１の列電極１３及び第２の列電極１２、差動増幅器２及び抵抗値Ｒ_１の抵抗４を有する。差動増幅器２は、第１の列電極１３に接続される出力、第２の列電極１２に接続される反転入力、及び電極１１を経由して前記画像データを表す電位をアドレス指定する非反転入力を有する。抵抗４の１つの端子は、差動増幅器２の反転入力に接続される。前記抵抗の他方の端子は、電源の第２の出力端子に、アース電極を経由して接続される。

各画素回路１０は、アクティブマトリックスに接する下部電極及び上部電極を有し、２つの電極の間に挿入される少なくとも１つの有機発光層を有する発光ダイオード１を有する。下部電極はアノードであり、上部電極はカソードである。前記ダイオードは従って、アノードに対応する第１の電極とカソードに対応する第２の電極ｋの間に供給され得る発光体である。ここで上部電極は、カソードが全て同電位になるよう、単一層を形成する。

各画素回路１０はまた、電圧制御型の電流変調トランジスターＴｒ_２は、ゲート電極ｇと称される電圧駆動電極、並びに２つの電流電極、つまり発光体の第１の端子（アノード）に接続されるソース電極ｓ及び行電源電極１６を経由して電位Ｖ_ＤＤの電源の出力端子に接続されるドレイン電極ｄを有する。

各画素回路１０はまた、記憶素子を有する。ここでは記憶素子はコンデンサーＣ１であり、変調トランジスターＴｒ_２のゲート電極ｇと前記トランジスターのソース電極ｓの間に接続される。そして
各画素回路１０はまた、変調トランジスターＴｒ_２のゲート電極ｇを第１の列電極１３に接続できる第１のスイッチＴｒ_１、及び発光体１の第１の端子（アノード）及びトランジスターＴｒ_２のソース電極ｓを第２の列電極１２に接続できる第２のスイッチＴｒ_３を有する。各スイッチＴｒ_１、Ｔｒ_３は、行電極１４に接続される駆動電極に接続される。

トランジスターＴｒ_２のソース電極ｓ及び第２のスイッチＴｒ_３の１つの端子は、節点ｊに接続される。節点ｊは、発光体の第１の端子（アノード）に接続される。

画素回路の全てのトランジスターは、ｎ型トランジスターである。

第１の列電極１３は、従って、列の各画素回路の変調トランジスターの駆動電極に、前記回路の第１のスイッチＴｒ_１を経由して接続される。第２の列電極１２は、従って、前記各画素回路の発光体１の第１の端子（アノード）に、前記回路の第２のスイッチＴｒ_３を経由して接続される。

ディスプレイはまた、各発光体の単一層１８を形成する上部電極を、電源の第２の出力端子に対応するアース電極１７に接続できる。スイッチＴｒ_４は、駆動電極１９を設ける。

変形例では、上部電極は何れか１つの行の発光体にのみ共通である。上部電極は、もはや単一層を形成せず、上部電極の行の配列を形成する。各行は、何れか１つの行の発光体のセットのためにカソードを形成する。従って、上部電極の行毎に１つのスイッチＴｒ_４が存在する。上部電極の行は、行の発光体のカソードを、電源の第２の出力端子に対応するアース電極に接続できる。各スイッチＴｒ_４は、駆動電極を設ける。

別の変形例では、画素回路毎に１つのスイッチＴｒ_４が存在する。この場合、発光体１の第１の電極（アノード）を、トランジスターＴｒ_２のソース電極ｓを第２のスイッチＴｒ_３の端子の１つに結合する節点ｊに接続できるよう配置される。望ましくは、前記スイッチは、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）であり、半導体層は第２のスイッチＴｒ_３の半導体層の不純物により供給されるキャリア（電子又は正孔）と反対の電荷のキャリア（それぞれ正孔又は電子）を生成するようドープされる。この場合、第３のスイッチＴｒ_４の駆動電極はまた、行選択電極１４に接続される。従って、この電極により供給される信号がスイッチＴｒ_３を閉じると共にスイッチＴｒ_４を開放する。逆も同様である。この構成では、カソードは、電源の第２の出力端子に対応するアース電極１７に直接接続される単一の共通上部層１８を形成する。

本発明のディスプレイの駆動方法を実現するある方法は、図２を参照し、連続した画像フレームを表示することを目的として説明される。各画像は、画像データのセットから区別できるように構成される。各データは、一方で、前記画像の画素に関連付けられ、他方では、前記画素の回路がアドレス指定されるべき表示電位と関連付けられる。

画素回路の行は、行の選択電極１４上に送信される論理信号を用い、行の各画素回路１０の第１のスイッチＴｒ_１及び第２のスイッチＴｒ_３の両方を閉じることにより選択される。選択された行の画素回路１０は、スイッチＴｒ_４が開放された時に、画素の画像データを表す電位を、回路が属す列に対応するアドレス回路の演算増幅器の非反転入力（＋）に印加することにより、アドレス指定される。

各画像の表示動作は、調整段階及び発光段階を有する。

調整段階では、スイッチＴｒ_４は、適切な論理信号Ｖ_１９を駆動電極１９に印加することにより、開放される。選択回路を用い、画素回路の各行は、行の電極１４−１、１４−２、１４−３、１４−４、．．．、１４−ｎに、行の各画素回路の第１のスイッチＴｒ_１及び第２のスイッチＴｒ_３を閉じるために適した論理信号Ｖ_１４−１、Ｖ_１４−２、Ｖ_１４−３、Ｖ_１４−４、．．．、Ｖ_１４−ｎを印加することにより、連続して選択される。

第１の行１４−１が選択されると、画素に対応する画像データを表す電位Ｖ_{ｄａｔａ−１}が、電極１１を通じて、各回路２５の演算増幅器２の非反転入力＋に、行１４−１の画素をアドレス指定するために印加される。画素のダイオード１の第２の入力端子（ｋ、カソード）は、「浮遊」しており、スイッチＴｒ_４が開放されると、電源により生成される電流が画素の回路の変調トランジスターを経由し、及びアドレス回路２５の抵抗４を経由して流れる。アドレス回路２５の演算増幅器２は、従って、出力として、画素の回路の変調トランジスターに、抵抗及びトランジスターに電流Ｉ_ｄ−１を生じさせる駆動電圧を供給する。電流Ｉ_ｄ−１は、表示電位Ｖ_{ｄａｔａ−１}に比例する。表示電位Ｖ_{ｄａｔａ−１}により回路が指定され、つまり、Ｉ_ｄ−１＝Ｖ_{ｄａｔａ−１}／Ｒ_１である。行１４−１の選択時間は、画素回路のコンデンサーＣ_１を、駆動電圧で充電するために適する。

ある変形例では、スイッチＴｒ_４が開放されている時、ダイオード１の第２の入力端子（ｋ、カソード）は、ダイオードに大電流が流れるのを防ぐために適する定電位に接続される。例えば、Ｖ_ＤＤに等しい又はそれ以上の電位である。

画像データを表す電流は、行１４−１の各画素回路に、前記電流を生成できる駆動電圧により充電されることにより、調整されるので、第２の行１４−２は、電流Ｉ_ｄ−２＝Ｖ_{ｄａｔａ−２}／Ｒ_１を調整するよう選択される。電流Ｉ_ｄ−２は、行１４−２の画素に対応する画像データを表す電位Ｖ_{ｄａｔａ−２}に比例する。行１４−２は、同一のアドレス回路２５によりアドレス指定される。第２の行１４−２はまた、電流Ｉ_ｄ−２を調整できる駆動電圧で、画素回路のコンデンサーＣ_１を充電するよう選択される。

次に、ディスプレイの他の各行１４−３、１４−４、．．．、１４−ｎは、連続して選択され、同様に、同一のアドレス回路２５によりアドレス指定された他の画素の画像データを表す電圧Ｖ_{ｄａｔａ−３}、Ｖ_{ｄａｔａ−４}、．．．、Ｖ_{ｄａｔａ−ｎ}に比例する電流Ｉ_ｄ−３、Ｉ_ｄ−４、．．．、Ｉ_ｄ−ｎを調整する。

全ての行の全ての画素回路が調整されると、システムは発光段階へ移行する。スイッチＴｒ_４は、次に、適切な論理信号Ｖ_１９を駆動電極１９に印加することにより閉じられる。次に、電源により生成される電流は、各画素回路に、変調トランジスターＴｒ_２及び回路のダイオード１を経由して流れる。従って、コンデンサーＣ_１は、コンデンサーをプリチャージした駆動電圧を維持するので、トランジスターＴｒ_２に電流Ｉ_ｄを生じさせる。電流Ｉ_ｄは、画素の画像データを表す電位に比例する。各ダイオードを流れる電流は、画素の画像データを表す電位に比例する。画像フレームは、従って、ディスプレイに完全に表示される。

発光段階の間、各発光体に流れる電流は、調整段階の間に各画素回路内で調整された電流と等しく、従って、調整段階の間に各画素回路にアドレス指定された画像データを表す電位に厳密に比例する。本発明の１つの利点は、この電流が、各回路の電流変調トランジスターのトリップスレッショルド電圧にも、発光体の電流−電圧特性にも、前記電圧及び／又は前記特性の如何なるドリフトにも依存しないことである。

発光段階の終了は、表示されるフレームの終わりである。システムは次に、第２のフレームへ移行し、以上に説明された２つの段階を繰り返す。そして次々に続く種々のフレームを表示する。

本発明のディスプレイのある実施例による、ディスプレイの画素回路及びアドレス回路を示す。 本発明の駆動方法を実現するある方法による、図１に示されるディスプレイの回路を制御するタイミング図を示す。

符号の説明

１ 有機発光ダイオード
２ 差動増幅器
４ 抵抗
１０ 画素回路
１１ 電極
１２ 第２の列電極
１３ 第１の列電極
１４ 行選択電極
１６ 行電源電極
１７ アース電極
１８ 発光体の単一層
１９ 駆動電極
２５ アドレス回路
Ｃ_１ 記憶素子（コンデンサー）
ｇ ゲート電極
Ｉ_ｄ 電流
ｓ ソース電極
Ｔｒ_１ 第１のスイッチ
Ｔｒ_２ 電圧制御型の電流変調トランジスター
Ｔｒ_３ 第２のスイッチ
Ｔｒ_４ 第３のスイッチ
Ｖ_ｎ 論理信号
Ｖ_ｄａｔａ 画像データを表す電位
Ｖ_ｇｓ ゲート−ソース間の電位差

Claims (11)

1. アクティブマトリックス型ディスプレイであって、
   電流制御可能な種類の発光体の配列、及び各画素回路が行と列に配される前記発光体の少なくとも１つを有する画素回路の配列、
   第１及び第２の電源出力端子を有する、前記発光体に供給する少なくとも１つの電源、
   何れか１つの行の画素回路を選択することができる少なくとも１つの行選択回路、
   選択された何れか１つの行の画素回路の各々に、表示されるべき画像データを表す電位を同時に供給することができる少なくとも１つのデータアドレス回路、
   を有し、各画素回路は、少なくとも１つの発光体に加え、
   電圧駆動電極と、２つの電流電極、つまりソース電極と称される電極及び前記少なくとも１つの電源の前記第１の電源出力端子に接続されるドレイン電極と称される電極とを有する、電圧制御型の電流変調トランジスター、
   それぞれ駆動電極を設けられた、第１のスイッチ及び第２のスイッチ、並びに
   画像の表示期間中、駆動電圧を前記電流変調トランジスターの前記駆動電極に充電及び維持することができる記憶素子、
   を有し、
   前記少なくとも１つのデータアドレス回路は、画素の各列に、第１及び第２の列電極と、前記第１の列電極に接続される出力及び前記第２の列電極に接続される反転入力及び画像データを表す前記電位が与えられる非反転入力を有する差動増幅器と、を有し、
   前記第１の列電極は、該列の前記画素回路の各々の前記電流変調トランジスターの前記駆動電極に、該画素回路の前記第１のスイッチを用いて接続されることができ、
   前記第２の列電極は、同一の列の前記画素回路の各々の前記電流変調トランジスターの前記ソース電極に、該画素回路の前記第２のスイッチを用いて接続されることができ、並びに
   前記少なくとも１つの行選択回路は、画素の各行に、該行の前記画素回路の各々の前記第１及び第２のスイッチの前記駆動電極に接続される少なくとも１つの行電極を有し、
   前記少なくとも１つのデータアドレス回路は、画素の各列に、１つの端子は該列の前記第２の列電極に接続され、もう１つの端子は前記少なくとも１つの電源の前記第２の電源出力端子に接続される、２つの端子を有する受動素子を有し、並びに
   当該ディスプレイは、前記画素回路の各々の前記少なくとも１つの発光体を通じて、該画素回路の前記電流変調トランジスターの前記ソース電極を、前記少なくとも１つの電源の前記第２の電源出力端子に接続することができる、少なくとも１つの第３のスイッチを有する、
   ことを特徴とする、ディスプレイ。
2. 前記受動素子は抵抗であることを特徴とする、請求項１記載のディスプレイ。
3. 各電流変調トランジスターはｎ型トランジスターであることを特徴とする、請求項２記載のディスプレイ。
4. 前記発光体は有機発光ダイオードであることを特徴とする、請求項３記載のディスプレイ。
5. 前記ダイオードは各々、前記アクティブマトリックスに接する下部導電層により形成されるアノードと上部導電層により形成されるカソードとの間に挿入される有機電子発光層を有することを特徴とする、請求項４記載のディスプレイ。
6. 前記ダイオードの前記カソードは、全てのダイオードに共通の単一の導電層を形成することを特徴とする、請求項５記載のディスプレイ。
7. 前記発光体の各々は、２つの電源入力端子、つまりアノード及びカソードを有し、
   各画素回路では、前記少なくとも１つの発光体のアノードは、該画素回路の前記電流変調トランジスターの前記ソース電極に接続され、且つ
   前記少なくとも１つの第３のスイッチは、前記画素回路の各々の前記少なくとも１つの発光体の前記カソードを、前記少なくとも１つの電源の前記第２の電源出力端子に接続することができる
   ことを特徴とする、請求項１乃至６の何れか一項に記載のディスプレイ。
8. 一連の画像フレームを表示するよう請求項１乃至７の何れか一項に記載のディスプレイを駆動する駆動方法であって、
   各画像は、画像データのセットから成り、各データは、前記画像の画素及び前記画素の前記画素回路に供給されるべき表示電位に関連付けられ、
   当該方法は、
   表示する画像毎に、前記画素回路の少なくとも１つのセットを調整し、前記セットの前記画素回路の各々の前記記憶素子内で、該画素回路の前記電流変調トランジスター及び該画素回路に対する前記データアドレス回路の前記受動素子を経由して、該画素回路に供給された前記表示電位に比例する電流を生じさせる駆動電圧を充電する調整段階、並びに
   前記セットの前記画素回路の各々に対して、該画素回路の前記電流変調トランジスターの前記駆動電極に前記記憶素子により同じ駆動電圧が維持され、該画素回路の前記電流変調トランジスター及び該画素回路の前記少なくとも１つの発光体を経由して、前記調整段階の間と同じ電流を生成する、前記セットの前記画素回路の前記発光体が発光する発光段階、
   を有することを特徴とする駆動方法。
9. 各アドレス段階の間、前記少なくとも１つの第３のスイッチは開放され、且つ、各発光段階の間、前記少なくとも１つの第３のスイッチは閉じられることを特徴とする、請求項８記載の駆動方法。
10. 異なる行に属する画素回路のセットの各アドレス段階の間、画素回路の前記異なる行の各々が、前記少なくとも１つの行選択回路によって、連続して選択される各行の前記行電極に、前記セットに属する前記行の各画素回路の前記第１及び第２のスイッチを閉じることができる論理信号を印加することにより選択されることを特徴とする、請求項９記載の駆動方法。
11. 前記セットの画素回路の各行の前記選択の間、前記画素に対応する画像データを表す電位が、前記少なくとも１つのデータアドレス回路によって、前記セットに属する前記行の各画素回路の前記増幅器の前記非反転入力に印加されることを特徴とする、請求項１０記載の駆動方法。

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