DE60309694T2

DE60309694T2 - Treiberschaltung für nichtlineare anzeigevorrichtungen mit direktzugriffspeicher für statischen bildinhalt

Info

Publication number: DE60309694T2
Application number: DE60309694T
Authority: DE
Inventors: Andy Catalin Negoi
Original assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Current assignee: Entropic Communications LLC
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: CN1650341B; WO2003094137A2; AU2003222386A8; TW200400481A; ATE345559T1; JP2005524868A; US20050179623A1; WO2003094137A3; DE60309694D1; AU2003222386A1; EP1504436B1; EP1504436A2; CN1650341A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf nicht-lineare Anzeigesysteme wie z.B. Licht emittierende Polymeranzeigen, die einen Direktzugriffsspeicher zum Speichern statischen Bildinhalts erfordern und insbesondere auf Treiber für Anzeigen dieser Art.
Mit der weit auseinandergehenden Verwendung elektronischer Einrichtungen mit Anzeigen, beispielsweise Laptopcomputer und Mobiltelefone, sind verschiedene Anzeigetechnologien eingesetzt worden, beispielsweise Flüssigkristallanzeigen (LCD), Licht emittierende Diodenanzeigen (LED) und mehr in letzter Zeit organische Licht emittierende Anzeigen (OLED).
Kathodenstrahlröhren (CRT) und Dünnfilmtransistor-(TFT)-Matrixanzeigen sind weitere Beispiele weithin verwendeter Anzeigetechnologien. Da CRT und TFT-Anzeigen eine nicht-lineare Charakteristik haben, wird eine Gamma-Korrektur durchgeführt, um das angezeigte Bild dementsprechend zu justieren. Diese Anzeigen werden am meisten in Einrichtungen eingesetzt, wo der Anzeigeninhalt sich dynamisch ändert und es keinen Bedarf für einen Anzeigendatenspeicher gibt.
Die OLED-Technologie ist wegen ihrer Fähigkeit, effizient einen sehr großen Bereich an Farben anzusprechen, während sie bei extrem niedriger Leistung arbeitet, vielversprechend. Als Ergebnis wird von dieser Technologie erwartet, dass sie heller ist, kostengünstiger, weniger Leistung aufnimmt (was ein Vorteil ist, wenn sie in portablen elektronischen Einrichtungen, die von einer Batterie als Stromquelle abhängen, verwendet werden), größere Blickwinkel erlaubt, und extrem leichtgewichtig ist. OLEDs sind also ideal für heutige mobile Einrichtungsanwendungen. Zudem ist diese Technologie ideal für eine Vielfalt von Beleuchtungsbedingungen und fähig, bei extremen Temperaturen bei voller Geschwindigkeit zu laufen.
Licht emittierende Polymerdioden (PolyLED), ein Segment des totalen OLED-Marktes, werden in der Zukunft eine Schlüsselanzeigetechnologie, besonders in mobilen Farbanwendungen, sein.
Einige der wesentlichen Teile eines konventionellen Matrixtreibers 1 sind in 1 illustriert. Der Treiber 1 ist ein Ein-Chip-Treiber, der verwendet werden kann, eine PolyLED-Anzeige mit passiver Matrix zu treiben, die N = 64 Reihen und M = 102 Spalten, d.h. 64×102 Pixel aufweist. Der Treiber 1 umfasst Spaltentreibermittel 2 und Reihentreibermittel 3. Der an die Licht emittierenden Dioden der PolyLED-Anzeige zu liefernde Strom wird von einen DAC 6 (Digital/Analog-Wandler) geliefert, der eine von einem Interface empfangene Zahl in eine passende Stärke eines Strom Icol umwandelt. Dieser Strom Icol wird über den Spaltentreiber 2 zu den Spalten der PolyLED-Anzeige gespiegelt. Die Reihentreibermittel 3 sammeln die Ströme der Anoden der Licht emittierenden Dioden einer ganzen Reihe. Die Spaltentreibermittel 2 sind Stromquellen. Mittel 4 für Gamma-Korrektur sind an der Ausgangsseite des Anzeigedatenspeichers 5 bereitgestellt. Verschieden Graupegel können durch Verwendung der PWM-Einheit 7 erzielt werden.
Die Leistungsaufnahme jetziger Anzeigetreiber zur Verwendung in Verbindung mit nicht-linearen Anzeigen ist immer noch ein Thema und es gibt einen Bedarf für Anzeigeeinrichtungen, die sogar weniger Leistung verbrauchen als konventionelle.
Das Dokument EP 1 227 468 A2 (Art. 54(3) EPÜ) offenbart einen Anzeigentreiber mit einem Eingang und einem Reihentreiber und einem Spaltentreiber. Weiter einen Bildspeicher zum Speichern von Daten. Eine Gamma-Korrektureinheit wird verwendet, um die Eingangsdaten an eine entsprechende Gamma-Kurve anzupassen. Die korrigierten Daten werden in dem Bildspeicher gespeichert.
WO 01/26 085 A1 beschreibt ein Verfahren, ein Anzeigenpanel mit einer Luminizenz-Korrekturanordnung zu treiben. Eingegebene Daten werden durch eine Analog/Digital-Wandlereinheit umgewandelt. Die analog/digital umgewandelten Daten werden an einen Korrektor gegeben, wo sie Luminizenz-korrigiert werden. Korrigierte Eingangsdaten werden an den Signaltreiber gegeben, wo sie an das Anzeigepanel geliefert werden. Der Signaltreiber enthält ein Latch zum temporären Speichern der Signaldaten.
Der Artikel SEMPEL, A. ET AL.: "12.1: Current Driver System IC for Segmented Polymer Light Emitting Display", SID 2000 DIGEST, 16. Mai 2000 (16.05.2000), 18. Mai 2000 (18.5.2000), Seiten 139–141, Long Beach, USA beschreibt ein Treibersystem für eine Licht emittierende Polymer-Anzeige. Es wurde offenbart, das Problem des durch den ohmschen Widerstandseffekt verursachten Spannungsabfalls über eine Anode und eine Kathode einer PLED durch Anlegen einer Stromansteuerung anstatt einer Spannungsansteuerung zu reduzieren.
Der Artikel „To turn on the beauty of OLED" [Online] 4. Oktober 2001 (04.10.2001), SOLOMON SYSTEM LIMITED Pressemitteilung, aus dem Internet abgerufen: URL:http://www.solomon-system.com/news/press 121001e.htm> [abgerufen am 10.08.2005] zeigt eine Beschreibung einer Ein-Chip-OLED-Treiberschaltung mit einem integrierten Controller. Es wurde offenbart, einen Reihentreiber, einen Spaltentreiber, einen Spaltenreferenzgenerator, eine Kontraststeuerung und einen On-Chip-Oszillator und verschiedene MCU-Interface zu haben.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Treiber für eine nicht-lineare Anzeige zu schaffen und eine verbesserte nicht-lineare Anzeigeeinrichtung zu schaffen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Treiber für eine nichtlineare Anzeige, z.B. eine Elektrolumineszenzanzeige, zu schaffen, der weniger Leistung verbraucht als ein konventioneller Treiber.
Diese und andere Aspekte werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Die vorliegende Erfindung schafft insbesondere ein Treibersystem zur Verwendung in Verbindung mit einer nicht-linearen Anzeigematrix. Das Treibersystem umfasst einen Reihentreiber, der entworfen ist, sequenziell Reihe für Reihe die Ströme der Pixel einer Reihe zu sammeln. Die wird durch Anlegen eines Reihenauswahlsignals an die N Reihenelektroden gemacht, um eine Reihe nach der nächsten abzutasten. Eine Gamma-Korrektureinheit wird eingesetzt, um eine Gamma-Korrektur der Spaltendaten, die ein anzuzeigendes Bild repräsentieren, durchzuführen. Die Gamma-korrigierten Daten werden in einem Anzeigedatenspeicher gespeichert. Das Treibersystem umfasst einen Spaltentreiber, der designt ist, Spaltensignale an die M parallelen Spaltenelektroden anzulegen, wobei die Spaltensignale entsprechend der Gamma-korrigierten Spaltendaten erzeugt werden,
Auch wird eine nicht-lineare Anzeige (beispielsweise eine N×M Licht emittierende Polymer-Diodenmatrix mit passiver Matrix) mit einem Treibersystem geschaffen.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden deutlich aus und erklärt mit Bezug auf die hiernach beschriebene(n) Ausführungsform(en).
Für eine vollständige Beschreibung der vorliegenden Erfindung und für weitere Aufgaben und Vorteile davon wird auf die folgenden Beschreibung Bezug genommen, die in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung gemacht wurde. In dieser zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines konventionellen Matrixtreibers, der zum Treiben einer PolyLED-Anzeige verwendet werden kann;
2 ein schematisches Blockschaltbild eines Matrixtreibers gemäß der vorliegenden Erfindung, der zum Treiben einer PolyLED-Anzeige verwendet werden kann;
3 ein schematisches Blockschaltbild einer PolyLED-Anzeige;
4 einen Graphen, der eine Helligkeit-gegen-Strom-Kurve einer PolyLED-Anzeige zeigt;
5 einen Graphen, der eine Helligkeit-gegen-Strom-Kurve einer PolyLED-Anzeige und eine Segmentierung eines Reihen-Zeitabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
6 ein schematisches Schaltbild, das eine Gamma-Korrektureinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit mehreren Ausführungsformen beschrieben. In den folgenden Abschnitten werden hauptsächlich Polymer-OLED-Farbanzeigen (PolyLED) angesprochen. Die Erfindung ist aber auf jede andere Art von nicht-linearer Anzeigematrix anwendbar.
Ein Treiber 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 2 illustriert. Der Treiber 10 kann verwendet werden, um eine Polymer-OLED-Farbanzeige (PolyLED) mit passiver Matrix, die N = 64 Reihen und M = 128 × 3 Spalten, d.h. 64×128×3 Pixel aufweist (man beachte, dass drei grüne, rote blaue Sub-Pixel ein Pixel bilden), zu treiben. Eine solche PolyLED-Anzeige kann eine Reihe von emittierenden Polymer-basierten dünner Filme, die zwischen zwei Elektroden, von denen eine transparent ist (meistens Glas), aufeinandergeschichtet sind, umfassen. Die dünnen Filme definieren eine Matrix von N×M Licht emittierender Dioden, wobei jede Licht emittierende Diode eine Anode und eine Kathode hat.
Ein Beispiel einer monochromen PolyLED-Anzeige 40 ist in 3 dargestellt. Aus Gründen der Einfachheit sind nur einige Pixel in 3 gezeigt. In der Praxis kann es mehrere hundert Reihen und Spalten von Pixeln geben. Die Anzeige 40 umfasst N = 4 Reihen 42.1 bis 42.4 und M = 6 Spalten 41.1. bis 41.6. Es gibt N×M Licht emittierender Dioden, die in einer Matrix mit N = 4 Reihen und M = 6 Spalten angeordnet sind, sodass die Anoden aller Licht emittierender Dioden der ersten Reihe an die entsprechende Reihenelektrode 42.1 angeschlossen sind, alle Licht emittierenden Dioden der zweiten Reihe sind an die entsprechende Reihenelektrode 42.2 angeschlossen und so weiter. Die Kathoden aller Licht emittierender Dioden der ersten Spalte sind an die entsprechende Spaltenelektrode 41.1 angeschlossen, die Kathoden aller Licht emittierenden Dioden der zweiten Spalte sind an die entsprechende Spaltenelektrode 41.2 angeschlossen und so weiter. Im Betrieb wird jede Reihe Licht emittierender Dioden sequenziell über die entsprechende Reihenelektrode 42.1–42.4 aktiviert, wobei die individuellen Licht emittierenden Dioden durch Verwenden der entsprechenden Spaltenelektroden 41.1–41.6 aktiviert werden. Eine Licht emittierende Diode emittiert Licht, wenn ihre Kathode beispielsweise bei 3,3 Volt ist und ihre Anode gleichzeitig bei 0 Volt ist, da die Dioden in Sperrrichtung vorgespannt sind. In anderen Worten: Solange eine positive Spannung an eine Reihenelektrode 42.1–42.4 angelegt ist, kann keine der an diese spezielle Reihenelektrode angeschlossenen Dioden aktiviert werden, egal welche Spaltensignale an die Spaltenelektroden 41.1–41.6 angelegt werden. An der linken Seite von 3 sind das Timing des Reihenauswahlsignals r(t) und die Spaltensignale c1(t)–c6(t) dargestellt. Der Einfachheit halber zeigen nur zwei Spaltensignale c2(t) und c4(t) tatsächlich Pulse. In dem gegebenen Beispiel sind alle anderen Spaltensignale c1(t), c3(t), c5(t) und c6(t) bei Null Volt. Das Spaltensignal c1(t) wird an die Spaltenelektrode 41.1 angelegt, das Spaltensignal c2(t) wird an die Spaltenelektrode 41.2 angelegt und so weiter, wie in 3 illustriert. Während eines ersten Zeitabschnitts a wird das Reihenauswahlsignal r(t) auf Null gezogen, während es an die erste Reihenelektrode 42.1 angelegt wird. Da während dieses Zeitabschnitts a keines der Spaltensignale c1(t)–c6(t) auf 3,3 Volt ist, bleiben alle Licht emittierenden Dioden der ersten Reihe dunkel. Während des Zeitabschnitts b ist das Reihenauswahlsignal r(t) bei 0 Volt, während es an die zweite Reihenelektrode 42.2 angelegt wird. Gleichzeitig ist das Spaltensignal c2(t) bei 3,3 Volt. Diese Konstellation von Signalen verursacht, dass ein Strom durch die Licht emittierende Diode 9.1 in Reihe zwei fließt und diese Diode 9.1 Licht emittiert. Keine andere Diode derselben Reihe 42.2 emittiert Licht, da nur das Signal c2(t) in diesem gegebenen Beispiel bei 3,3 Volt ist. Während eines dritten Zeitabschnitts c wird das Reihenauswahlsignal r(t) auf Null gezogen, während es an die dritte Reihenelektrode 42.3 angelegt wird. Da während diesen Zeitabschnitts c keines der Spaltensignale c1(t)–c6(t) bei 3,3 Volt ist, bleiben alle Licht emittierenden Dioden der dritten Reihe dunkel. Während des Zeitabschnitts d ist das Reihenauswahlsignal r(t) bei 0 Volt, während es an die vierte Reihenelektrode 42.4 angelegt wird. Gleichzeitig sind die Spaltensignale c2(t) und c4(t) bei 3,3 Volt. Diese wird. Gleichzeitig sind die Spaltensignale c2(t) und c4(t) bei 3,3 Volt. Diese Konstellation von Signalen verursacht, dass ein Strom durch die Licht emittierende Diode 9.2 in Reihe zwei und die Licht emittierende Diode 9.3 in Reihe vier fließt. Die zwei Dioden 9.2 und 9.3 emittieren Licht. Da das Abtasten aller Reihen 42.1 bis 42.4 schnell gemacht wird, empfindet das menschliche Auge, dass alle drei Dioden 9.1, 9.2 und 9.3 gleichzeitig eingeschaltet werden während alle anderen Dioden dunkel bleiben. Alle drei Dioden 9.1, 9.2 und 9.3 leuchten während einer Zeitabschnittlänge w, d.h. alle drei Dioden 9.1, 9.2 und 9.3 emittieren bei ihrer maximalen Helligkeit.
Der in 2 illustrierte Treiber 10 ist designt, die Reihenelektroden 42.1–42.4 und die Spaltenelektroden 41.1–41.6 dementsprechend zu treiben. Die Spaltendaten, die ein auf einer Anzeige 40 anzuzeigendes Bild repräsentieren, werden von einem Host beispielsweise über eine Datenverbindung 11 und ein Pufferinterface 12 in den Treiber 10 gespeist. Das Pufferinterface 12 transformiert die seriellen Spaltendaten in parallele Spaltendaten. Ein Adresszähler 13 wird eingesetzt, um in der Lage zu sein, die Spaltendaten Byte für Byte in einen Anzeigenspeicher 14 zu schreiben. Ein Direktzugriffsspeicher (RAM) wird als Anzeigedatenspeicher 14 verwendet. Das RAM 14 hat eine Kapazität von 64×128×16 Bits, da in dem vorliegenden Beispiel die Spaltendaten in 16 Bits codiert sind (6 Bits grün, 5 Bits rot, 5 Bits blau).
In dem vorliegenden Beispiel sind die Busse 15 und 16 16 Bits breit. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gamma-Korrektureinheit 17 eingesetzt. Diese Einheit 17 ist vor dem Anzeigedatenspeicher 14 angeordnet und ist designt, die über Bus 15 empfangenen Spaltendaten in Spaltendaten zu transformieren, die das nicht-lineare Verhalten der Licht emittierenden Dioden der PolyLED-Anzeige 40 berücksichtigen. Eine solche Gamma-Korrektur ist notwendig, da die Beziehung zwischen dem durch eine Diode gespeisten Strom und der Helligkeit des von der Diode emittierten Lichts nicht-linear ist. Eine beispielhafte Strom-gegen-Helligkeit-Kurve ist in 4 gegeben. Diese Kurve illustriert die Nicht-Linearität der Anzeige 40. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die in dem RAM 14 gespeicherten Daten für jede Farbe (grün, rot, blau) korrigiert. Daten, die in der Gamma-Korrektureinheit 17 bearbeitet wurden, werden hierin als Gamma-korrigierte Daten bezeichnet.
Diese Gamma-korrigierten Daten werden dann über den Bus 16 in den Speicher 14 gespeist. Optional werden am Ausgang des Speichers 14 Daten-Latche 18 eingesetzt, um die Gamma-korrigierten Spaltendaten für eine kurze Zeitdauer zu halten. Die Gamma-korrigierten Spaltendaten werden in verschiedenen Schritten über die Busse 19, 20 und 21 und die Einheiten 18 (optional) und 23 an einen Spaltentreiber 24 weitergeleitet. Die Busse 19 bis 22 sind 128×3 Bits breit. Eine Pulssteuereinheit 23 ist an der Ausgangsseite des RAMs 14 angeordnet. Diese Einheit 23 transformiert die Daten, die die drei Farben grün, rot und blau repräsentieren, in entsprechende Graupegel. Dies kann beispielsweise durch Steuern der Länge w der Spaltensignale c1(t)–c6(t) getan werden. (?1) Durch solches Tun wird die Zeit, in der eine Reihe ausgewählt (aktiv) ist, in kleine Abschnitte geteilt, die ein Bruchteil der in 3 mit a, b, c, d und e bezeichneten Zeitabschnitte sein können. Die kleinen Abschnitte können gleiche oder ungleiche Längen haben.
Es gibt einen Spaltentreiber 24, der Schalter (beispielsweise MOS-Transistoren oder Bipolar-Transistoren) umfasst. Diese Schalter werden eingesetzt, um einen von einer Stromquelle 25 empfangenen Strom Icol zu schalten. Es ist möglich, den Strom Icol über den Eingang 26 zu kalibrieren. Anders als eine LCD-Anzeige, die mit Spannungspegeln getrieben wird, wird die PolyLED-Anzeige 40 mit Konstantströmen getrieben. Ein Beispiel für einen passenden Schalter in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung ist in der am 16. Dezember 1999 veröffentlichten PCT-Patentanmeldung WO 99/65012 beschrieben. Diese PCT-Patentanmeldung ist auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung übertragen.
Ein Wandlerblock 27 ist für Aufwärts- oder Abwärtswandlung der Versorgungsspannung Vdd2 zu der von der Anzeige 40 benötigten Spannung Vh (in dem vorliegenden Beispiel Vh = 3,3 Volt) bereitgestellt. Die Versorgungsspannung kann durch eine Batterie geliefert werden. Ein Oszillator 28, beispielsweise ein RC-Oszillator, liefert das Timing-Signal, das von einem Timing-Controller 29 benötigt wird. Der Timing-Controller 29 synchronisiert die Spaltensignale c1(t)–c6(t) mit dem Reihenauswahlsignal r(t). Zu diesem Zweck ist der Timing-Controller 29 über Links 30 und 31 mit dem RAM 14 beziehungsweise dem Reihentreiber 32 verbunden. Der Reihentreiber 32 umfasst Schalter (beispielsweise MOS-Transistoren oder Bipolar-Transistoren), die mit den Reihenelektroden der Anzeige 40 verbunden sind.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Gamma-Korrektur eingehender Spaltendaten nur benötigt wird, wenn das Bild auf der Anzeige 40 sich ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Gamma-Korrektureinheit 17 beispielsweise ein Logikblock, der eine nicht-lineare Funktion implementiert. Ihr über den Bus 15 empfangener Eingang ist eine Zahl, die mit N Bits (beispielsweise N = 16) für den Farbinhalt eines Pixels repräsentiert ist. Der Ausgang an dem Bus 16 ist eine Zahl, die von M Bits (beispielsweise M = 18) repräsentiert ist, wobei M gleich oder ungleich N sein kann. Die Ausgangszahl M setzt die exakte Länge des Strompulses, der von der Pulssteuereinheit 23 erzeugt wird. Die Pulssteuereinheit 23 ist fixiert (fest verdrahtet), während die Gamma-Korrektureinheit 17 gemäß der vorliegenden Erfindung einen gewissen Grad an Programmierbarkeit erlaubt, entweder um an ein spezifisches elektrolumineszentes Material anzupassen oder um mit der Abnahme der Materialeffizienz zurechtzukommen.
Im Detail kann die Gamma-Korrektureinheit 17 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Nachschlagetabelle sein, aber nicht ausschließlich: Jegliche digitale Verarbeitungseinheit mit einer N-Bit-Zahl als Eingang und einer M-Bit-Zahl als Ausgang, die die nicht-lineare Charakteristik der Anzeige (vgl. 4) nachahmt, kann verwendet werden. Ein Beispiel einer Ausführungsform einer Gamma-Korrektureinheit 60 ist in 6 illustriert. Die Gamma-Korrektureinheit 60 umfasst einen Eingangspuffer 61 und einen Ausgangspuffer 62. Der Eingangspuffer 61 empfängt über den Bus 15 eine mit N Bits repräsentierte Zahl (Spaltenrohdaten). Nach der Gamma-Korrektur liefert der Ausgangspuffer 62 Gamma-korrigierte Daten an dem Ausgangsbus 16, wobei die Daten durch M Bits repräsentiert werden. Die Kurve in dem Kasten in 6 repräsentiert die Nicht-Linearität, die mithilfe der Gamma-Korrektureinheit 60 zu korrigieren ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Gamma-Korrektureinheit 17 eine Nachschlagetabelle. Die Spaltendaten können konvertiert werden, während sie in das RAM 14 geschrieben werden. Der Vorteil ist, dass diese Nachschlagetabelle adressiert wird, während die Spaltendaten nur übertragen oder geändert werden, wenn eine Änderung notwendig ist. Sonst bleibt der Inhalt des RAMs 14 statisch. Solange wie das Bild auf der Anzeige 40 statisch bleibt, muss keine Gamma-Korrektur durchgeführt werden. Die Gamma-Korrektur wir nur durchgeführt, wenn neue Spaltendaten über den Eingang 11 empfangen werden, und nicht während jeden Zeitabschnitts, wie in einem in 1 illustrierten konventionellen Treiber.
Der Ansatz der Erfindung spart Rechenlogik, Zeit und Leistung, da jede Gamma-Korrektur Leistung verbrauchen würde.
Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Timing-Generator eingesetzt wird, der ungleich verteilte Zeitabschnitte w(t) erzeugt. Ein Beispiel einer Strom-gegen-Helligkeit-Kurve 50 ist in 5 dargestellt. Unterhalb dieser Kurve 50 ist die Verteilung der Zeitabschnitte in einer Zeit-gegen-Strom-Kurve dargestellt. Die ver schiedenen Längen w(t) dieser Zeitabschnitte müssen berücksichtigt werden, wenn die Gamma-Korrektur durchgeführt wird. In diesem Fall ist eine Verbindung zwischen dem Timing-Generator und der Gamma-Korrektureinheit notwendig. Die Verteilung der Abschnitte w(t) ist so gewählt, dass es für den steilen Teil der Kurve 50 viele kurze Abschnitte w(t) gibt, während es für den flachen Teil der Kurve weniger aber längere Abschnitte w(t) gibt. Ein Spaltensignal c(t) ist in 5 gezeigt. Dieses Signal c(t) ist in dem gegebenen Beispiel sieben Abschnitte breit. Die Breite dieses Signals c(t) resultiert in einer Helligkeit b1. Ein Signal c(t), dessen Breite gleich der Länge eines Reihenabschnitts ist, würde in der maximal erhältlichen Helligkeit resultieren.
In einer anderen Ausführungsform ist vor dem Anzeigedatenspeicher eine separate Einheit bereitgestellt, um für eine Kompensation der Verschlechterung der Licht emittierenden Dioden vorzusorgen. Es gibt eine Korrelation zwischen dem durch die individuellen Dioden fließenden Strom und ihrer Effektivität. Ein analytischer Ausdruck der Beziehung Strom gegen Lichtabgabe kann verwendet werden, um eine zusätzliche Ladung zu bestimmen, die in eine bestimmte LED injiziert werden muss, damit sie eine (im Wesentlichen) konstante Lichtabgabe aufrecht erhält. Eine Nachschlagetabelle, vorzugsweise eine mit der Zeit abgetastete Tabelle, kann in der separaten Einheit umfasst sein, um diese Verschlechterung mit einzuberechnen, bevor die Spaltendaten in den Anzeigedatenspeicher gespeichert werden.
Der Treiber gemäß der vorliegenden Erfindung bietet einen integrierten Gleichspannungswandler und Oszillator, vielfache serielle und parallele Hochgeschwindigkeits-Businterface und eine integrierte Gamma-Korrekturlösung, die schnell und effizient ist.
Treiber gemäß der vorliegenden Erfindung können in kleinen Mobilanwendungen inklusive Mobiltelefone, Pager, Digitalkameras PDAs und so weiter verwendet werden.
Es sei verstanden, dass verschiedene Merkmale der Erfindung, die zur Klarheit im Zusammenhang mit separaten Ausführungsformen beschrieben werden, auch in Kombination in einer einzelnen Ausführungsform bereitgestellt werden können. Umgekehrt können verschieden Merkmale der Erfindung, die zur Kürze im Zusammenhang mit einer einzelnen Ausführungsform beschrieben werden, auch separat oder in jeglicher passenden Kombination bereitgestellt werden können.
In der Zeichnung und Spezifikation wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargelegt und, obwohl spezielle Ausdrücke verwendet werden, verwendet die so gegebene Beschreibung Terminologie in einem allgemeinen und deskriptiven Sinn und nicht zum Zweck der Beschränkung.
Text in der Zeichnung:
1:

Input Filters – Eingangsfilter
Bus Control – Bussteuerung
Command Decoder – Befehlsdecoder
Address Counter – Adressenzähler
Display Address Counter – Anzeige-Adressenzähler
Timing Generator – Timing-Generator
Oscillator – Oszillator
Iref Generator – Iref-Generator
Prescaler – Prescaler
I-DAC – I-DAC
Display Data RAM – Anzeigedaten-RAM
Gamma Correction – Gamma-Korrektur
Data Latches – Daten-Latche
DC to DC Converter – Gleichspannungswandler
Column Driver – Spaltentreiber
Row Driver – Reihentreiber

2:

Data – Daten
I/O Buffer Interface – I/O-Puffer-Interface
Address Counter – Adressenzähler
HV DC/DC Converter Controller – HV-Gleichspannungswandler-Controller
Command Decoder – Befehlsdecoder
Calibration – Kalibrierung
Iref Generator – Iref-Generator
Prescaler/I-DAC – Prescaler/I-DAC
Gamma Correction – Gamma-Korrektur
Display Data RAM – Anzeigedaten-RAM
Data Latches – Daten-Latche
Pulse CTRL Grey Levels – Pulssteuerung Graupegel
Column Driver – Spaltentreiber
Oscillator – Oszillator
Timing Controller – Timing Controller
Row Drivers – Reihentreiber

4:

brightness – Helligkeit

5:

brightness – Helligkeit
one row slot – Ein-Reihen-Zeitabschnitt

6:

N inputs, raw data – N Eingänge, Ursprungsdaten
Address Decoder – Adressen-Decoder
Memory – Speicher
Output buffer – Ausgangspuffer
M Outputs, Gamma corrected – M Ausgänge, Gamma-korrigiert

Claims

Treibersystem (10) zur Verwendung in Verbindung mit einer Anzeigematrix (40) mit N×M Licht emittierender Dioden als Pixel (9.1, 9.2, 9.3) an den Kreuzungen von N Reihenelektroden (42.1–42.4) mit M Spaltenelektroden (41.1–41.6), wobei die Licht emittierenden Dioden ein nicht-lineares Verhältnis zwischen dem durch die Licht emittierenden Dioden gespeisten Strom und der Helligkeit der Licht emittierenden Dioden haben und das Treibersystem (10) Folgendes umfasst: – einen Eingang (11) zum Empfangen von Spaltendaten, die ein anzuzeigendes Bild repräsentieren, – einen Reihentreiber (32), der entworfen ist, durch Anlegen eines Reihenauswahlsignals r(t) an die N Reihenelektroden (42.1–42.4), um so die Pixelreihen eine nach der anderen abzutasten, sequenziell die Ströme aller M Pixel von jeder Pixelreihe Reihenelektrode für Reihenelektrode zu sammeln, – eine Gamma-Korrektureinheit (17; 60) zum Schaffen einer Gamma-Korrektur der Spaltendaten durch Transformation der Spaltendaten in Gamma-korrigierte Spaltendaten, die das nicht-lineare Verhältnis der Licht emittierenden Dioden (42.1–42.4) berücksichtigt, – ein an den Spaltentreiber (24) gekoppeltes Latch (18) zum temporären Speichern der Spalten-korrigierten Daten und Liefern der Spalten-korrigierten Spaltendaten an den Spaltentreiber (24), – einen Spaltentreiber (24), der entworfen ist, Spaltensignale c(t) an alle parallelen M Spaltenelektroden (41.1–41.6) anzulegen, wobei die Spaltensignale c(t) entsprechend den Gamma-korrigierten Spaltendaten erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibersystem weiter einen an die Gamma-Korrektureinheit und das Latch gekoppelten Anzeigedatenspeicher (14) zum Speichern eines statischen Bildes umfasst, der als Direktzugriffsspeicher realisiert ist und ausgebildet ist, die Gamma-korrigierten Spaltendaten zu speichern und die Gamma-korrigierten Spaltendaten an das Latch (18) auszugeben.
Treibersystem (10) nach Anspruch 1, in dem die nicht-lineare Anzeigematrix (40) eine Licht emittierende Polymer-Anzeige ist und jede Licht emittierende Diode (9.1, 9.2, 9.3) eine Anode und eine Kathode hat, wobei die Licht emittierenden Dioden (9.1, 9.2, 9.3) in N Reihen und M Spalten angeordnet sind.
Treibersystem nach Anspruch 1 oder 2, in dem durch Einsetzen von Reihenauswahlsignalen und/oder Spaltensignalen mit Pulsen verschiedener Pulslänge w(t) verschiedene Graupegel erzielt werden.
Treibersystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, in dem die Gamma-Korrektureinheit (17; 60) eine Nachschlagetabelle umfasst.
Treibersystem nach Anspruch 4, in dem Einträge in der Nachschlagetabelle die Nicht-Linearität der Anzeigematrix (40) berücksichtigen.
Treibersystem nach Anspruch 4 in Kombination mit Anspruch 2, in dem Einträge in der Nachschlagetabelle die nicht-linearen Helligkeit-gegen-Strom-Charakteristiken (50; 51) der Licht emittierenden Dioden (9.1, 9.2, 9.3) und die Empfindlichkeit des menschlichen Auges berücksichtigen.
Treibersystem nach Anspruch 3 oder 4 in Kombination mit Anspruch 2, in dem die Licht emittierenden Dioden (9.1, 9.2, 9.3) so angeordnet sind, dass die Anoden von M aus den N×M Licht emittierenden Dioden an eine der N Reihenelektroden angeschlossen sind, während jede der Kathoden der genannten M aus den N×M Licht emittierenden Dioden an eine unterschiedliche der M Spaltenelektroden angeschlossen ist.
Treibersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiter eine Pulssteuereinheit (23) umfasst, die es möglich macht, auf der Anzeige (40) verschiedene Graupegel anzuzeigen.
Treibersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem die Gamma-Korrektureinheit (17) einen Logikblock umfasst, der eine nicht-lineare Funktion implementiert.
Nicht-lineare Anzeigematrix (40), die ein Treibersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.
Licht emittierende Polymer-Diodenmatrix (40), die ein Treibersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.