(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロルミネセントディスプレイのトランジスタ又はエレクトロルミネセントデバイスの特性の変化を補償する方法であって、
行及び列に配列されて複数のピクセルを形成するサブピクセルの２次元アレイを備えるエレクトロルミネセントディスプレイを設けることであって、各前記ピクセルは異なる色の少なくとも３つのサブピクセルを含み、前記ピクセルにおける各該サブピクセルは、前記エレクトロルミネセントデバイス及び駆動トランジスタを含み、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して前記対応する駆動トランジスタにより駆動されることと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを備える特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路を各前記ピクセルに設けることと、
前記読み出し回路を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタの前記特性に基づいて前記特定色のサブピクセルの補正信号を導出することと、
前記補正信号を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタ及び１つ又は複数の異なるピクセルにおける前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに印加される前記駆動信号を調整することと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記駆動信号を前記駆動トランジスタに提供して前記エレクトロルミネセントデバイスに有色光を放出させるためのそれぞれの第１のデータラインを設けることと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記読み出し信号を受け取るためのそれぞれの第２のデータラインを設けることと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を各前記駆動トランジスタのそれぞれの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチを設けることと、
第２の電圧源、及び各前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチを設けることと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチを設けることと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチを設けることと、
それぞれの試験電位を各前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源を設けることと、
各前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路を設けることと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを開き、前記試験電圧源を使用して前記それぞれの第１のデータラインを通じて各前記駆動トランジスタに試験電位を印加し、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流シンクを使用して試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記駆動トランジスタを試験することであって、前記駆動トランジスタの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを開き、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを閉じ、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流源を使用して前記試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを試験することであって、前記エレクトロルミネセントデバイスの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
を含み、
前記少なくとも３つのサブピクセルは、少なくとも２つの行に配列され、
前記第１の読み出しトランジスタのゲートは第１の選択ラインに接続され、前記第２の読み出しトランジスタのゲートは第２の選択ラインに接続される、方法。
【請求項２】
エレクトロルミネセントディスプレイのトランジスタ又はエレクトロルミネセントデバイスの特性の変化を補償する方法であって、
行及び列に配列されて複数のピクセルを形成するサブピクセルの２次元アレイを備えるエレクトロルミネセントディスプレイを設けることであって、各前記ピクセルは異なる色の少なくとも３つのサブピクセルを含み、前記ピクセルにおける各該サブピクセルは、前記エレクトロルミネセントデバイス及び駆動トランジスタを含み、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して前記対応する駆動トランジスタにより駆動されて画像を提供することと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを有する特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路を各前記ピクセルに設けることと、
前記読み出し回路を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタの前記特性に基づいて前記特定色のサブピクセルの補正信号を導出し、各前記読み出し回路はそれぞれの読み出し信号を提供することと、
前記補正信号を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタ及び１つ又は複数の異なるピクセルにおける前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに印加される前記駆動信号を調整することと、
時間と共に前記画像のロケーションを変更することと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記駆動信号を前記駆動トランジスタに提供して前記エレクトロルミネセントデバイスに有色光を放出させるためのそれぞれの第１のデータラインを設けることと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記読み出し信号を受け取るためのそれぞれの第２のデータラインを設けることと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を各前記駆動トランジスタのそれぞれの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチを設けることと、
第２の電圧源、及び各前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチを設けることと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチを設けることと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチを設けることと、
それぞれの試験電位を各前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源を設けることと、
各前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路を設けることと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを開き、前記試験電圧源を使用して前記それぞれの第１のデータラインを通じて各前記駆動トランジスタに試験電位を印加し、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流シンクを使用して試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記駆動トランジスタを試験することであって、前記駆動トランジスタの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを開き、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを閉じ、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流源を使用して前記試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを試験することであって、前記エレクトロルミネセントデバイスの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
を含む、方法。
【請求項３】
前記サブピクセルの各行について、対応する選択ラインを設けること、
をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記読み出し回路をアクティブ化することであって、読み出しモード時に、２つの選択ラインを同時にアクティブ化して、前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、特定色の前記サブピクセルを前記第２のデータラインに接続することにより、前記読み出し回路をアクティブ化すること、
をさらに備え、前記読み出し回路を使用することにより前記補正信号を導出する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
異なる色の少なくとも３つのサブピクセルであって、各該サブピクセルは、中間節点において駆動トランジスタに電気的に接続されたエレクトロルミネセントデバイスを備え、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して、前記対応する駆動トランジスタにより駆動される、少なくとも３つのサブピクセルと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを備える特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路であって、前記第１の読み出しトランジスタは、前記特定色のサブピクセルの前記中間節点に接続され、該読み出し回路は少なくとも１つの読み出し信号を提供する回路と、
前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに駆動信号を提供するための第１のデータライン、及び前記読み出し信号を受け取り、このような読み出し信号を補償回路に印加するための第２のデータラインと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を前記特定色の前記サブピクセルの前記駆動トランジスタの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチと、
第２の電圧源、及び前記特定色の前記サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチと、
試験電位を前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源と、
前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路と、
前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、前記第１のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチを開き、前記第４のスイッチを閉じ、前記第３のスイッチを開き、前記第１のデータラインに所定の試験電位を印加し、所定の試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出すように前記電流シンクを設定することにより、前記特定色のサブピクセルを駆動して第１の読み出し信号を提供すると共に、前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、前記第１のスイッチを開き、前記第２のスイッチを閉じ、前記第４のスイッチを開き、前記第３のスイッチを閉じ、所定の試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流すように前記電流源を設定することにより、前記特定色のサブピクセルを駆動して第２の読み出し信号を提供するためのコントローラと、
を備え、
前記少なくとも３つのサブピクセルは、少なくとも２つの行に配列され、
前記第１の読み出しトランジスタのゲートは第１の選択ラインに接続され、前記第２の読み出しトランジスタのゲートは第２の選択ラインに接続され、
読み出しモード時に、前記第１のスイッチは閉じられ、前記第２のスイッチは開かれ、前記第１の選択ライン及び前記第２の選択ラインを同時にアクティブ化して、前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、特定色の前記サブピクセルを前記第２のデータラインに接続することにより、前記読み出し回路をアクティブ化する、エレクトロルミネセントピクセル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソリッドステートＯＬＥＤフラットパネルディスプレイに関し、より詳細には、有機発光ディスプレイコンポーネントの経時変化を補償する手段を有するこのようなディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネセント（ＥＬ）デバイスは、フラットパネルディスプレイの有望な技術である。例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、この数年間知られてきており、最近、商用のディスプレイデバイスで使用されている。ＥＬデバイスは、電流を通電させたときに発光する、基板上に被覆された材料から成る薄膜層を使用する。ＯＬＥＤデバイスでは、それらの層の１つ又は複数が有機材料を含む。アクティブマトリクス制御方式を使用して、複数のＥＬ発光デバイスをＥＬディスプレイ内に組み立てることができる。各サブピクセルがＥＬデバイス及びドライブ回路を含むＥＬサブピクセルは、通常、サブピクセルごとに行アドレス及び列アドレスを有する２次元アレイに配列され、各サブピクセルに関連付けられたデータ値によって駆動されて、関連付けられたデータ値に対応する明度で発光する。フルカラーディスプレイを作製するには、異なる色の１つ又は複数のサブピクセルが共にグルーピングされて、ピクセルが形成される。このように、ＥＬディスプレイ上の各ピクセルは、例えば、赤色、緑色、及び青色といった１つ又は複数のサブピクセルを含む。特定色のすべてのサブピクセルの集まりは、一般に「色平面」と呼ばれる。モノクロディスプレイは、１つの色平面のみを有するカラーディスプレイの特殊な場合であるとみなすことができる。
【０００３】
通常の大型ディスプレイ（例えば、１２〜２０インチよりも大きな対角を有する）は、基板上に形成された水素化アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−Ｓｉ  ＴＦＴ）を用いて、このような大型ディスプレイのサブピクセルを駆動する。アモルファスＳｉバックプレーンは安価であり、製造が容易である。しかしながら、非特許文献１に記載されているように、ａ−Ｓｉ  ＴＦＴは、長期にわたるゲートバイアスにさらされると、しきい値電圧（Ｖth）が準安定なシフトを示す。ＬＣＤ等の従来のディスプレイデバイスでは、ＬＣＤディスプレイの液晶を切り替えるのに要する電流は比較的小さいので、このシフトは重大な意味を有しない。しかしながら、ＬＥＤの用途の場合、ＥＬ材料を駆動して発光させるのに、はるかに大きな電流をａ−Ｓｉ  ＴＦＴ回路が切り替えなければならない。したがって、ａ−Ｓｉ  ＴＦＴ回路を用いるＥＬディスプレイは、使用されているときに、一般にかなり大きなＶthシフトを示す。このＶthシフトの結果、ダイナミックレンジが減少する可能性があり、画像アーティファクトが生じる可能性がある。その上、ＯＬＥＤ及びハイブリッドＥＬデバイスの有機材料はまた、該有機材料を通電する積分された電流密度が時間と共に低下し、それによって、該有機材料の効率が下がる一方、電流に対する該有機材料の抵抗が増加し、したがって、順電圧が増加する。これらの影響は、「経時変化」の影響として当該技術分野で説明されている。
【０００４】
ＴＦＴ及びＥＬの経時変化というこれらの２つの要因によって、ディスプレイの寿命は短縮される。ディスプレイ上の異なる有機材料は、異なる速度で経時変化する可能性があり、これによって、ディスプレイが使用されるにつれて、色の経時変化に差異が生じ、ディスプレイの白色点が変化する。ディスプレイのいくつかのＥＬデバイスが他のものよりも多く使用される場合、その結果として、経時変化が空間的に異なったものとなる可能性があり、これによって、同様の信号で駆動されたとき、ディスプレイの一部が他の部分よりも薄暗くなる。この結果、焼き付きが目に見える可能性がある。例えば、これは、スクリーンが長期間の間１つのロケーションに単一のグラフィック要素を表示するときに起こる。このようなグラフィック要素は、例えば、ニュースのヘッドライン、スポーツのスコア、及びネットワークのロゴといった背景情報を有するストライプ又は長方形を含むことができる。信号フォーマットの相違も問題となる。例えば、従来のスクリーン（４：３アスペクト比）上にワイドスクリーン（１６：９アスペクト比）画像をレターボックス化して表示するには、ディスプレイが画像をマッティング（matte）する必要があり、これによって、１６：９の画像は、表示スクリーンの中央の水平領域に現れ、黒色（非照光）のバーが４：３表示スクリーンの上部及び下部のそれぞれの水平領域に現れる。これによって、１６：９の画像エリアと非照光（マット（matte））エリアとの間にシャープな遷移が生み出される。これらの遷移は、時間と共に焼き付きを起こす可能性があり、水平エッジとして目に見えるようになる。さらに、これらの場合に、マットエリアは画像エリアほど速く経時変化を受けることはなく、この結果、マットエリアは、４：３（フルスクリーン）の画像が表示されたときに、１６：９の画像エリアよりも不愉快なほどに明るくなる可能性がある。
【０００５】
ＴＦＴ回路の電圧しきい値シフトの問題を回避する１つの手法は、このような電圧シフトの存在する状態で性能が比較的不変である回路設計を用いることである。例えば、Uchino他による特許文献１は、電気光学素子の特徴的変動及びトランジスタのしきい値電圧の変動を補償する機能を有するサブピクセル回路を記載している。このサブピクセル回路は、電気光学素子、保持キャパシタ、及び５チャネル薄膜トランジスタを含む。代替的な回路設計は、トランジスタ性能に対する感受性を低減する電流ミラー駆動回路を用いる。例えば、Takahara他による特許文献２はこのような回路を記載している。しかしながら、このような回路は、通常ならば用いられる２トランジスタ単一キャパシタ（２Ｔ１Ｃ）回路よりも通常はるかに大きくかつ複雑であり、これによって、発光に利用可能なディスプレイ上のエリアの割合である開口率（ＡＲ）が低減される。ＡＲが減少すると、各ＥＬデバイスを通る電流密度が増加することによって、ディスプレイの寿命が減少する。
【０００６】
ａ−Ｓｉ  ＴＦＴと共に使用される他の方法は、しきい値電圧シフトを測定することに依拠するものである。例えば、Fruehaufによる特許文献３は、従来の２Ｔ１Ｃサブピクセル回路と、オフパネル電流測定回路に電流を搬送するのに使用される第３のトランジスタとを含むＯＬＥＤサブピクセル回路を記載している。Ｖthがシフトし、ＯＬＥＤが経時変化するにつれて、電流は減少する。この電流の減少が測定され、サブピクセルを駆動するのに使用されるデータ値を調製するのに使用される。同様に、Buによる特許文献４は、第３のトランジスタを使用して、試験状態下にあるＯＬＥＤデバイスを流れる電流を測定し、その電流を基準電流と比較してデータ値を調整することを記載している。加えて、Arnold他は、本発明の譲受人に譲渡された特許文献５において、ＯＬＥＤの両端電圧を表すフィードバック信号を生み出す第３のトランジスタを使用し、これによって、Ｖthシフトの補償は可能ではないが、ＯＬＥＤの経時変化の補償は可能になることを教示している。しかしながら、これらの方式は、内部補償を有するサブピクセル回路ほど多くのトランジスタを必要としないものの、測定値を搬送する追加の信号ラインがディスプレイバックプレーン上に必要となる。これらの追加の信号ラインによって、開口率が低減され、組み立てコストが追加される。例えば、これらの方式は、１列当たりに１つの追加データラインを必要とする可能性がある。これによって、ドライバ集積回路にボンディングしなければならないラインの数は２倍になり、組み立てられたディスプレイのコストが増加し、ボンディングの失敗の確率が増加し、これによって、組み立てラインからの良好なディスプレイの歩留まりが減少する。この問題は、特に、２千を超える列を有する可能性がある大型高解像度ディスプレイにとって深刻である。一方、ボンドアウトカウントが高いほど、より高密度な接続が必要とされる可能性があり、より高密度な接続は低密度の接続よりも製造費用が高くなり、歩留まりが低くなることから、上記問題はより小さなディスプレイにも影響を与える。
【０００７】
画像の焼き付きを低減するための代替的な方式は、陰極線管ディスプレイを使用するテレビについて取り組まれてきた。特許文献６は、陰極線管（ＣＲＴ）を均一に経時変化させるために提供される方法及び装置を記載している。この方式のもとでは、或るアスペクト比の画像を異なるアスペクト比のディスプレイ上に表示するとき、ディスプレイのマットエリアが等化ビデオ信号で駆動される。このようにして、ＣＲＴは、一様に経時変化される。しかしながら、提案された解決法では、等化ビデオ信号がディスプレイの通常ならば非照光の領域に印加されるときに視界からマットエリアをシールドするために手動又は自動で提供することができるドア又はカバー等の遮断構造の使用が必要となる。この解決法は、そのコスト及び不便さのために、ほとんどの観察者に受け入れられない可能性がある。また、特許文献６は、主要な領域に表示された番組ビデオの平均光度の推定値に一致した光度を有するグレイビデオでマットエリアを照光することもできることを開示している。しかしながら、特許文献６に示されているように、このような推定は完全ではなく、その結果、一様でない経時変化は、削減されてはいるものの、依然として存在する。
【０００８】
特許文献７は、エッジ変更信号を使用して空間周波数を低減し、エッジの焼き付き線を最小にするビデオ信号、又は境界変更信号を使用して、表示画像の境界エリアにおいて画像コンテンツの明度を増加させるビデオ信号を表示するための方法及び装置を記載している。ここで、境界エリアは、異なるアスペクト比で画像を表示したときに非画像エリアに対応する。しかしながら、これらの解決法は、例えば表示画像においてシャープネスが低減される又は境界エリアがより明るく見えるといった好ましくない画像アーティファクトを引き起こす可能性がある。
【０００９】
ビデオコンテンツによる特定のエリアの焼き付きによる局部的な明度の相違の一般的な問題は、従来技術では、例えば特許文献８において対処されている。この開示は、画像のコーナでそれらの要素を検出し、それらの強度を平均表示負荷に低減することによって、上述したようなグラフィック要素の焼き付きを防止することができることを教示している。この方法は、静的なエリアの検出を必要とし、色の焼き付きの相違を防止することはできない。代替的な技法は、Igarashi他による「Camera and Display Control Device」という発明の名称の特許文献９に記載されている。この開示では、デジタルカメラに有機ＥＬディスプレイが設けられる。このＥＬディスプレイは、デジタルカメラでＤＳＰを用いることによって焼き付きが防止される。ＤＳＰは、カメラがオンされるごとに、メモリにおけるアイコン画像データの位置を変化させることによって有機ＥＬディスプレイ上におけるアイコンの位置を変化させる。表示位置が変化される度合いは、ほぼ１ピクセルであるので、ユーザは表示位置の変化を認識することができない。しかしながら、この手法は、画像信号の従来技術の知識及び制御を必要とし、フォーマットの相違の問題には対処していない。
【００１０】
Enoki他による特許文献１０は、表示スクリーンの焼き付き防止のさらなる方法を記載している。この方法では、画像は、指定された表示モードにおいて斜めの方向に徐々に移動される。この技法及び同様の技法は、一般に「ピクセルオービタ（pixel orbiter）」技法と呼ばれる。Enoki他は、表示スクリーンが静止画像を表示する間又は所定の間隔で画像を移動させることを教示している。Kota他は、特許文献１１において、所定の個数のフレームごとに異なる位置に画像を表示することを教示している。同様に、商用のプラズマテレビ製品は、ユーザが調整可能なタイマーに従って４つの方向に３ピクセル、画像を順次シフトするピクセルオービタ動作モードを宣伝している。しかしながら、これらの技法は、ディスプレイのすべてのピクセルを用いることができず、したがって、画像データを表示するのに常に使用される画像エリアのピクセルよりも明るいピクセルの境界効果（border effect）を生み出す可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２６９９５９号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０１８００８３号
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０１００４３０号
【特許文献４】米国特許第６，４３３，４８８号
【特許文献５】米国特許第６，９９５，５１９号
【特許文献６】米国特許第６，３５９，３９８号
【特許文献７】米国特許第６，３６９，８５１号
【特許文献８】米国特許第６，８５６，３２８号
【特許文献９】特開２００５−０３７８４３号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００５／０２０４３１３号
【特許文献１１】米国特許第７，０３８，６６８号
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Applied Physics Letters 87, 023502 (2005)のJahinuzzaman他による「Threshold Voltage Instability Of Amorphous Silicon Thin-Film Transistors Under Constant Current Stress」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＥＬディスプレイ上の画像の焼き付きを軽減するための既存の方法は、一般に、追加の表示回路部を必要とするか、又は表示画像を操作するかのいずれかである。追加の表示回路部を必要とする方法は、ディスプレイの寿命を短縮し、そのコストを増加させ、製造歩留まりを低下させる可能性がある。表示画像を操作する方法は、すべての焼き付きを補正することができない。したがって、エレクトロルミネセントフラットパネルディスプレイデバイスの改善された表示の一様性を提供するための改良された方法及び装置が必要とされている。
【００１４】
したがって、経時変化と、トランジスタの経時変化が存在する状況でのＯＬＥＤ放出器の効率性変化とを補償することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るエレクトロルミネセントディスプレイのトランジスタ又はエレクトロルミネセントデバイスの特性の変化を補償する方法は、
行及び列に配列されて複数のピクセルを形成するサブピクセルの２次元アレイを備えるエレクトロルミネセントディスプレイを設けることであって、各前記ピクセルは異なる色の少なくとも３つのサブピクセルを含み、前記ピクセルにおける各該サブピクセルは、前記エレクトロルミネセントデバイス及び駆動トランジスタを含み、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して前記対応する駆動トランジスタにより駆動されることと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを備える特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路を各前記ピクセルに設けることと、
前記読み出し回路を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタの前記特性に基づいて前記特定色のサブピクセルの補正信号を導出することと、
前記補正信号を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタ及び１つ又は複数の異なるピクセルにおける前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに印加される前記駆動信号を調整することと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記駆動信号を前記駆動トランジスタに提供して前記エレクトロルミネセントデバイスに有色光を放出させるためのそれぞれの第１のデータラインを設けることと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記読み出し信号を受け取るためのそれぞれの第２のデータラインを設けることと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を各前記駆動トランジスタのそれぞれの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチを設けることと、
第２の電圧源、及び各前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチを設けることと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチを設けることと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチを設けることと、
それぞれの試験電位を各前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源を設けることと、
各前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路を設けることと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを開き、前記試験電圧源を使用して前記それぞれの第１のデータラインを通じて各前記駆動トランジスタに試験電位を印加し、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流シンクを使用して試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記駆動トランジスタを試験することであって、前記駆動トランジスタの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを開き、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを閉じ、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流源を使用して前記試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを試験することであって、前記エレクトロルミネセントデバイスの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
を含み、
前記少なくとも３つのサブピクセルは、少なくとも２つの行に配列され、
前記第１の読み出しトランジスタのゲートは第１の選択ラインに接続され、前記第２の読み出しトランジスタのゲートは第２の選択ラインに接続されるものである。
また、本発明に係るエレクトロルミネセントディスプレイのトランジスタ又はエレクトロルミネセントデバイスの特性の変化を補償する方法は、
行及び列に配列されて複数のピクセルを形成するサブピクセルの２次元アレイを備えるエレクトロルミネセントディスプレイを設けることであって、各前記ピクセルは異なる色の少なくとも３つのサブピクセルを含み、前記ピクセルにおける各該サブピクセルは、前記エレクトロルミネセントデバイス及び駆動トランジスタを含み、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して前記対応する駆動トランジスタにより駆動されて画像を提供することと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを有する特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路を各前記ピクセルに設けることと、
前記読み出し回路を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタの前記特性に基づいて前記特定色のサブピクセルの補正信号を導出し、各前記読み出し回路はそれぞれの読み出し信号を提供することと、
前記補正信号を使用することであって、前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタ及び１つ又は複数の異なるピクセルにおける前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに印加される前記駆動信号を調整することと、
時間と共に前記画像のロケーションを変更することと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記駆動信号を前記駆動トランジスタに提供して前記エレクトロルミネセントデバイスに有色光を放出させるためのそれぞれの第１のデータラインを設けることと、
各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルについて、前記読み出し信号を受け取るためのそれぞれの第２のデータラインを設けることと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を各前記駆動トランジスタのそれぞれの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチを設けることと、
第２の電圧源、及び各前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチを設けることと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチを設けることと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチを設けることと、
それぞれの試験電位を各前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源を設けることと、
各前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路を設けることと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを開き、前記試験電圧源を使用して前記それぞれの第１のデータラインを通じて各前記駆動トランジスタに試験電位を印加し、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流シンクを使用して試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記駆動トランジスタを試験することであって、前記駆動トランジスタの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
前記第１のスイッチ及び前記第４のスイッチを開き、前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを閉じ、前記読み出し回路をアクティブ化し、前記電流源を使用して前記試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流し、前記電圧測定回路を使用して前記それぞれの読み出し信号を測定することにより、各前記ピクセルにおける前記特定色の各サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを試験することであって、前記エレクトロルミネセントデバイスの特性に基づいて前記それぞれの補正信号を提供することと、
を含む。
さらに、本発明に係るエレクトロルミネセントピクセルは、
異なる色の少なくとも３つのサブピクセルであって、各該サブピクセルは、中間節点において駆動トランジスタに電気的に接続されたエレクトロルミネセントデバイスを備え、各該エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して、前記対応する駆動トランジスタにより駆動される、少なくとも３つのサブピクセルと、
直列に接続された第１の読み出しトランジスタ及び第２の読み出しトランジスタを備える特定色の前記サブピクセルの１つの読み出し回路であって、前記第１の読み出しトランジスタは、前記特定色のサブピクセルの前記中間節点に接続され、該読み出し回路は少なくとも１つの読み出し信号を提供する回路と、
前記特定色のサブピクセルの前記駆動トランジスタに駆動信号を提供するための第１のデータライン、及び前記読み出し信号を受け取り、このような読み出し信号を補償回路に印加するための第２のデータラインと、
第１の電圧源、及び該第１の電圧源を前記特定色の前記サブピクセルの前記駆動トランジスタの第１の電極に選択的に接続するための第１のスイッチと、
第２の電圧源、及び前記特定色の前記サブピクセルの前記エレクトロルミネセントデバイスを該第２の電圧源に選択的に接続するための第２のスイッチと、
電流源、及び該電流源を前記第２のデータラインに選択的に接続するための第３のスイッチと、
電流シンク、及び該電流シンクを前記第２のデータラインに選択的に接続するための第４のスイッチと、
試験電位を前記第１のデータラインに印加するための試験電圧源と、
前記第２のデータラインに接続された電圧測定回路と、
前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、前記第１のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチを開き、前記第４のスイッチを閉じ、前記第３のスイッチを開き、前記第１のデータラインに所定の試験電位を印加し、所定の試験電流を前記第１の電圧源から前記駆動トランジスタ及び前記第２のデータラインを通って前記電流シンクへ引き出すように前記電流シンクを設定することにより、前記特定色のサブピクセルを駆動して第１の読み出し信号を提供すると共に、前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、前記第１のスイッチを開き、前記第２のスイッチを閉じ、前記第４のスイッチを開き、前記第３のスイッチを閉じ、所定の試験電流を前記電流源から前記第２のデータライン及び前記エレクトロルミネセントデバイスを通って前記第２の電圧源へ流すように前記電流源を設定することにより、前記特定色のサブピクセルを駆動して第２の読み出し信号を提供するためのコントローラと、
を備え、
前記少なくとも３つのサブピクセルは、少なくとも２つの行に配列され、
前記第１の読み出しトランジスタのゲートは第１の選択ラインに接続され、前記第２の読み出しトランジスタのゲートは第２の選択ラインに接続され、
読み出しモード時に、前記第１のスイッチは閉じられ、前記第２のスイッチは開かれ、前記第１の選択ライン及び前記第２の選択ラインを同時にアクティブ化して、前記第１の読み出しトランジスタ及び前記第２の読み出しトランジスタをアクティブ化し、特定色の前記サブピクセルを前記第２のデータラインに接続することにより、前記読み出し回路をアクティブ化する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の利点は、ディスプレイの有機材料の経時変化及び回路部の経時変化を補償するＯＬＥＤディスプレイである。ＯＬＥＤディスプレイが単純な電圧測定回路部を使用することが本発明のさらなる利点である。電圧のすべての測定を行うことによって、ＯＬＥＤディスプレイが、電流を測定する方法よりも変化に敏感であることが、本発明のさらなる利点である。駆動（driving）トランジスタの特性の変化の補償をＯＬＥＤの変化の補償と共に行うことができ、したがって、完全な補償解決法が提供されることが、本発明のさらなる利点である。測定及び補償（ＯＬＥＤ及び駆動トランジスタ）の双方の態様を高速に達成することができることが本発明のさらなる利点である。ＯＬＥＤディスプレイが、ディスプレイの外部へ既存のラインを使用し、したがって、外部回路部への追加の接続を必要としないことが、本発明のさらなる利点である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明で役立てることができるエレクトロルミネセントサブピクセルの概略図である。
【図２】本発明で役立てることができるＥＬディスプレイの概略図である。
【図３】本発明の実施に際して使用することができるエレクトロルミネセントピクセルのピクセル駆動回路の一実施形態の概略図である。
【図４】本発明の方法の一実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施に際して使用することができるＥＬディスプレイの一実施形態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に図１を参照して、上記で引用した、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／７６６，８２３号にLevey他により記載されているようなエレクトロルミネセント（ＥＬ）サブピクセルの概略図が示されている。このようなサブピクセルは、アクティブマトリクスＥＬディスプレイの技術の分野において既知である。ＥＬディスプレイの役立つ一例は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。ＥＬサブピクセル１００は、発光ＥＬデバイス１６０及び駆動回路１０５を含む。ＥＬサブピクセル１００は、データライン１２０、第１の電圧源１１１によって駆動される第１の電源ライン１１０、選択ライン１３０、及び第２の電圧源１５１によって駆動される第２の電源ライン１５０に接続されている。接続されているということは、素子が直接接続されているか、又は、例えばスイッチ、ダイオード、別のトランジスタ等の別のコンポーネントを介して接続されていることを意味する。駆動回路１０５は、駆動トランジスタ１７０、スイッチトランジスタ１８０、及びキャパシタ１９０を含む。駆動トランジスタ１７０は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）トランジスタとすることができる。駆動トランジスタ１７０は、第１の電極１４５、第２の電極１５５、及びゲート電極１６５を有する。駆動トランジスタ１７０の第１の電極１４５は第１の電源ライン１１０に接続されている一方、第２の電極１５５はＥＬデバイス１６０に接続されている。駆動回路１０５のこの実施形態では、駆動トランジスタ１７０の第１の電極１４５はドレイン電極であり、第２の電極１５５はソース電極であり、駆動トランジスタ１７０はｎチャネルデバイスである。この実施形態では、ＥＬデバイス１６０は、駆動トランジスタ１７０に接続されかつ第２の電源ライン１５０を介して第２の電圧源１５１に接続された非反転ＥＬデバイスである。この実施形態では、第２の電圧源１５１はグラウンドである。当業者は、他の実施形態が、第２の電圧源としと他のソースを使用することができることを認識するであろう。スイッチトランジスタ１８０は、選択ライン１３０に接続されたゲート電極を有すると共に、ソース電極及びドレイン電極も有する。ソース電極及びドレイン電極の一方は駆動トランジスタ１７０のゲート電極１６５に接続されており、他方はデータライン１２０に接続されている。
【００１９】
ＥＬデバイス１６０は、第１の電源ライン１１０と第２の電源ライン１５０との間の電流の流れによって電源が投入される。この実施形態では、駆動トランジスタ１７０及びＥＬデバイス１６０を通って電流を流し、その結果、ＥＬデバイス１６０が光を生み出すようにするために、第１の電圧源１１１は、第２の電圧源１５１に対して正の電位を有する。電流の大きさ、したがって放出光の強度は、駆動トランジスタ１７０によって、より具体的には、駆動トランジスタ１７０のゲート電極１６５の信号電圧の大きさによって制御される。書き込みサイクル中、選択ライン１３０は書き込みのためにスイッチトランジスタ１８０をアクティブ化し、データライン１２０上の信号電圧データが駆動トランジスタ１７０に書き込まれ、ゲート電極１６５と第１の電源ライン１１０との間に接続されたキャパシタ１９０に記憶される。
【００２０】
上記で論述したように、駆動トランジスタ１７０等のａ−Ｓｉトランジスタ及び１６０等のＥＬデバイスは経時変化の影響を有する。このような経時変化の影響を補償して、ディスプレイの一貫した明度及び色バランスを維持し、画像焼き付きを防止することが望ましい。このような補償に役立つ値を読み出すために、駆動回路１０５は、駆動トランジスタ１７０の第２の電極１５５及び読み出しライン１２５に接続された読み出しトランジスタ１８５をさらに含む。読み出しトランジスタ１８５のゲート電極は、選択ライン１３０、又は一般的には他の或る読み出し選択ラインに接続することができる。読み出しトランジスタ１８５は、アクティブであるとき、ディスプレイから電子機器１９５へ信号を搬送する読み出しライン１２５に第２の電極１５５を電気的に接続する。電子機器１９５には、例えば、電極１５５の電圧を読み出す利得バッファ及びＡ／Ｄ変換器が含まれ得る。
【００２１】
次に図２を参照して、上記で引用した、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／９４６，３９２号においてWhite他により記載されているようなＥＬディスプレイ２０が示されている。ディスプレイ２０は、ソースドライバ２１、ゲートドライバ２３、及びディスプレイマトリクス２５を含む。ディスプレイマトリクス２５は、行及び列に配列された複数のＥＬサブピクセル１００を有する。各行は選択ライン（１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ）を有する。各列はデータライン（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ）及び読み出しライン（１２６ａ、１２６ｂ、１２６ｃ、１２６ｄ）を有する。各サブピクセルは、図１に示すように、駆動回路及びＥＬデバイスを含む。各ＥＬデバイスを通る電流は、そのＥＬデバイスの列のデータラインで搬送されて駆動トランジスタのゲート電極に印加される駆動信号に応答して、そのＥＬデバイスの対応する駆動回路の駆動トランジスタによって駆動される。ＥＬデバイスは一般に電流駆動型であるので、ＥＬデバイスを通る電流を駆動回路で駆動することは、慣習的に、ＥＬデバイスを駆動すると呼ばれる。図に示すように、データライン１２１ａに接続されたサブピクセル回路の列は、以下では、「列Ａ」と呼ばれ、列Ｂ、列Ｃ、及び列Ｄについても同様である。読み出しライン１２６ａ〜１２６ｄは、図２では破線で示されているが、これは専ら明確にするためだけのものであり、読み出しライン１２６ａ〜１２６ｄは、列全体に沿って電気的に途切れることなく連続している。データライン１２１ａ〜１２１ｄ及び読み出しライン１２６ａ〜１２６ｄは、すべてソースドライバ２１に接続され、単純な２トランジスタ１キャパシタ（２Ｔ１Ｃ）設計と比較して、外部接続に必要とされるボンドカウントは２倍になる。読み出し線は、ソースドライバに含まれない読み出し回路にも接続することができる。「行」及び「列」という用語は、ＥＬディスプレイの特定の向きを暗に意味するものではない。行及び列は、一般性を失うことなく交換することができる。読み出し線は、列のラインに平行以外の他の構成で配向することもできる。
【００２２】
次に図３を参照して、本発明の実施に際して使用することができるエレクトロルミネセントピクセルのピクセル駆動回路の一実施形態の概略図が示されている。エレクトロルミネセントピクセル２００は、行及び列に配列されて複数のピクセルを形成する例えばサブピクセル２０５ｗ、２０５ｂ、２０５ｒ、及び２０５ｇといったサブピクセルの２次元アレイを有するエレクトロルミネセント（ＥＬ）ディスプレイの一部である。各ピクセルは、異なる色の少なくとも３つのサブピクセルを有する。これらの少なくとも３つのサブピクセルは、望ましくは、図３に示すように、少なくとも２つの行に配列される。この実施形態は、クワッドピクセルパターンを使用するが、水平ストライプ又は垂直ストライプ等の当該技術分野で知られている他のピクセルパターンを本発明と共に使用することもできる。図３に示す実施形態では、ピクセル２００は、白色サブピクセル２０５ｗ、赤色サブピクセル２０５ｒ、青色サブピクセル２０５ｂ、及び緑色サブピクセル２０５ｇの異なる色の４つのサブピクセルを含む。各サブピクセルは、中間節点において対応する駆動トランジスタに電気的に接続されたエレクトロルミネセントデバイスを有する。エレクトロルミネセントデバイスは、駆動信号に応答して、対応する駆動トランジスタにより駆動される。駆動信号は、対応するスイッチトランジスタによってデータラインから駆動トランジスタに伝達される。例えば、サブピクセル２０５ｗは、ＥＬデバイス１６１ｗ、中間節点２１５ｗ、駆動トランジスタ１７１ｗ、及びスイッチトランジスタ１８１ｗを含み、第１のデータライン１４０ａに接続されている。データラインは、駆動信号を駆動トランジスタに提供して、対応するＥＬデバイスに有色光を放出させる。この有色光は、白色を含む任意の色とすることができる。有色光は、例えば、有色サブピクセルが異なるごとに異なる放出器を設けることによって、又は当該技術分野で知られているような色フィルタを有する、例えば白色の広帯域放出ＥＬデバイスを設けることによって、ＥＬデバイスにより直接提供することができる。他のサブピクセルは、対応する構造を有し、それに対応して符号が付けられている。このディスプレイは、上述したような共通の第１の電圧源に接続された第１の電源ライン１１０と、上述したような共通の第２の電圧源に接続された第２の電源ライン１５０とをさらに含む。ディスプレイは、当該技術分野で既知のようにサブピクセルに駆動信号を提供するためのデータライン（例えば、第１のデータライン１４０ａ及び第２のデータライン１４０ｂ）と選択ライン（例えば、１３５ａ及び１３５ｂ）とをさらに含む。サブピクセルの各行には、対応する選択ラインが提供され、例えば、サブピクセル２０５ｗ及び２０５ｒの行については選択ライン１３５ａが提供される。サブピクセルの各列には、駆動トランジスタに駆動信号を提供するための対応するデータラインが提供され、例えばサブピクセル２０５ｗ及び２０５ｂについては第１のデータライン１４０ａが提供され、サブピクセル２０５ｒ及び２０５ｇについては第２のデータライン１４０ｂが提供される。一方、各ピクセルにおけるサブピクセルの１つ（例えば、ピクセル２００におけるサブピクセル２０５ｗ）は、第１のトランジスタ１７１ｗに駆動信号を提供するための第１のデータライン１４０ａを有し、本明細書で説明する状況下で、読み出し信号を受け取るための第２のデータライン１４０ｂを有する。このサブピクセルは、各ピクセルにおける特定色のサブピクセルと呼ばれる。
【００２３】
ディスプレイは、第１の電源ライン１１０に接続された第１のスイッチ２１０及び第２の電源ライン１５０に接続された第２のスイッチ２２０も含む。第１のスイッチ２１０及び第２のスイッチ２２０は、望ましくはオフパネルに配置され、明確にするために図示されていないが、これらのスイッチは、ディスプレイ上のすべてのそれぞれの電源ラインに接続されている。ＯＬＥＤディスプレイの場合、少なくとも１つの第１のスイッチ２１０及び第２のスイッチ２２０が設けられる。ＯＬＥＤディスプレイが、電力供給を受ける複数のピクセルサブグループを有する場合、追加の第１のスイッチ及び第２のスイッチを設けることができる。第１のスイッチ２１０は、第１の電源ライン１１０を介して第１の電圧源を各駆動トランジスタ、例えば白色サブピクセル駆動トランジスタ１７１ｗの第１の電極に選択的に接続する。第２のスイッチ２２０は、第２の電源ライン１５０を介して第２の電圧源を各ＥＬデバイス、例えばＥＬデバイス１６１ｗに選択的に接続する。ディスプレイは、データライン２３５、電流源２４０（第３のスイッチＳ３を介して選択的に）、又は電流シンク２４５（第４のスイッチＳ４を介して選択的に）に第２のデータライン１４０ｂを選択的に接続するスイッチブロック２３０も含む。通常の表示モードでは、第１のスイッチ１１０及び第２のスイッチ１２０は閉じられている一方、他のスイッチ（後述）は開いている。すなわち、スイッチブロック２３０は、データライン２３５に設定され、したがって、第２のデータライン１４０ｂは、通常のデータラインとして機能し、駆動信号を例えばサブピクセル２０５ｒ及び２０５ｇの駆動トランジスタに提供し、サブピクセルに有色光を放出させる。通常の表示モードでは、第１のデータライン１４０ａは、別の列のサブピクセル、例えばサブピクセル２０５ｗ及び２０５ｂに駆動信号を提供する。第３のスイッチ及び第４のスイッチは個別のエンティティとすることができるが、これらのスイッチは、この方法では同時に閉じられることは決してなく、したがって、スイッチブロック２３０は、これら２つのスイッチの好都合な実施形態を提供する。スイッチブロック２３０、電流源２４０、及び電流シンク２４５は、ＯＬＥＤディスプレイ基板上に配置することもできるし、或いはＯＬＥＤディスプレイ基板以外に配置することもできる。
【００２４】
各ピクセルは、特定色のサブピクセルの１つの読み出し回路を含む。この読み出し回路は、読み出しモードでアクティブ化することができ、少なくとも１つの読み出し信号を提供する。この読み出し信号は以下でさらに説明される。読み出し回路は、直列に接続された第１の読み出しトランジスタ２５０及び第２の読み出しトランジスタ２５５を含み、第１の読み出しトランジスタ２５０は、このピクセルにおいて白色サブピクセル２０５ｗの中間節点２１５ｗに接続されている。第１の読み出しトランジスタ２５０のゲート電極は、第１の選択ライン１３５ａに接続されている一方、第２の読み出しトランジスタ２５５のゲートは、第２の選択ライン１３５ｂに接続されている。したがって、２つの選択ラインは、読み出し回路をアクティブ化するために同時にアクティブ化されなければならない。後述するように、他のピクセルは、読み出し回路に接続された異なる色のサブピクセルを有する。したがって、ディスプレイ全体では、読み出し回路に接続された各色のサブピクセルの個数は実質的に同じである。スイッチボックス２３０は、読み出しトランジスタ２５０及び２５５と共に使用される。第３のスイッチＳ３は、第２のデータライン１４０ｂを介して電流源２４０をサブピクセル２０５ｗに選択的に接続することを可能にして、所定の定電流がサブピクセル２０５ｗに流れ込むことを可能にする。第４のスイッチＳ４は、所定のデータ値がデータライン１４０ａに印加されたときに、第２のデータライン１４０ｂを介して電流シンク２４５をサブピクセル２０５ｗに選択的に接続することを可能にして、所定の定電流がサブピクセル２０５ｗから流れることを可能にする。
【００２５】
電圧測定回路２６０がさらに設けられ、第２のデータライン１４０ｂに接続されている。電圧測定回路２６０は、電圧を測定して、駆動トランジスタに印加される駆動信号を調整する補正信号を導出する。電圧測定回路２６０は、少なくとも、電圧測定値をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器２７０及びプロセッサ２７５を含む。アナログ／デジタル変換器２７０からの信号はプロセッサ２７５へ送られる。電圧測定回路２６０は、電圧測定値を記憶するためのメモリ２８０及び必要な場合にローパスフィルタ２６５も含むことができる。電圧測定回路の他の実施形態は当業者に明らかである。電圧測定回路２６０は、所定の個数のサブピクセルから電圧を順次読み出すための複数の第２のデータライン１４０ｂ並びに読み出しトランジスタ２５０及び２５５にマルチプレクサ２９５を通じて接続することができる。プロセッサ２７５は、デジタル／アナログ変換器２９０を経由して第１のデータライン１４０ａにも接続することができる。したがって、プロセッサ２７５は、本明細書で説明される測定プロセス中に第１のデータライン１４０ａに所定の試験電位を印加するための試験電圧源としても機能することができる。プロセッサ２７５は、データ入力２８５を介して表示データを受け付け、本明細書で説明されるような変化の補償を提供することもでき、したがって、表示プロセス中に第１のデータライン１４０ａに補償されたデータを提供することができる。
【００２６】
電圧測定回路の代わりに、第２のデータライン１４０ｂ上の電圧を既知の基準と比較する比較器等の補償回路を使用することもできる。これは、電圧測定回路を含む実施形態よりも低コストの装置を提供することができる。
【００２７】
特定色のサブピクセルを駆動して読み出し信号を提供するためのコントローラも設けることができる。このコントローラはプロセッサ２７５とすることができる。コントローラは、第１のスイッチから第４のスイッチのいずれをも開閉することができ、所定の試験電流を引き出すように電流シンク２４５を設定することができ、所定の試験電流を駆動するように電流源２４０を設定することができる。これは、制御バス２２５によって概略的に示されている。図解を明確にするために、スイッチブロック２３０及び電流源２４０への制御バス２２５しか示されていないが、制御バス２２５によって、コントローラが任意のスイッチ、電流シンク、電流源、データライン、選択ライン、又はマルチプレクサを必要に応じて設定することが可能になることが理解されるであろう。
【００２８】
通常の動作時に、ディスプレイは、当該技術分野で既知のようにアクティブマトリクスディスプレイとして動作する。データがデータライン（例えば１４０ａ、１４０ｂ）上に出力され、選択ライン（例えば１３５ａ）がアクティブ化されて、対応する駆動トランジスタのゲート電極へそのデータを出力して、対応するＥＬデバイスを所望のレベルで駆動する。一時に単一の選択ラインがアクティブ化される。このモードでは、サブピクセル２０５ｗは、第１のデータライン１４０ａに接続されているが、第２のデータライン１４０ｂには接続されていない。
【００２９】
ディスプレイの各ピクセル２００は、本明細書で読み出しモードと呼ばれる別のモードを有する。読み出しモードでは、例えば第１の選択ライン１３５ａ及び第２の選択ライン１３５ｂといった２つの隣接した選択ラインが同時にアクティブ化され、それによって、第１の読み出しトランジスタ２５０及び第２の読み出しトランジスタ２５５をアクティブ化してサブピクセル２０５ｗを第２のデータライン１４０ｂに接続することにより、読み出し回路がアクティブ化される。したがって、読み出しモードでは、特定色のサブピクセル２０５ｗは、駆動トランジスタ１７１ｗに駆動信号を通常通り提供する第１のデータライン１４０ａと、サブピクセル２０５ｗから読み出し信号を受け取り、それらの読み出し信号を電圧測定回路２６０又は補償回路が代わりに使用される場合には該補償回路に印加する第２のデータライン１４０ｂとの２つのデータラインを有する。
【００３０】
次に図４を参照し、また図３も参照して、本発明で実施されるように、ＥＬディスプレイのトランジスタ及びＥＬデバイスの特性の変化を補償する方法の一実施形態のブロック図が示されている。この方法は、各ピクセルにおける特定色のサブピクセルの駆動トランジスタ及びＥＬデバイスを個別に試験する。読み出し回路がアクティブ化される（ステップ４１０）。すなわち、選択ライン１３５ａ及び１３５ｂを同時にアクティブ化することによって、読み出しトランジスタ２５０及び２５５の双方がアクティブ化される。第１のスイッチ２１０は閉じられ、第２のスイッチ２２０は開かれる。第４のスイッチは閉じられ、第３のスイッチは開かれる（ステップ４１５）。すなわち、スイッチブロック２３０はＳ４に切り替えられる。所定の試験電位（Ｖdata）が、試験電圧源、例えばプロセッサ２７５によって第１のデータライン１４０ａに提供され、したがって、駆動トランジスタ１７１ｗに提供される（ステップ４２０）。電流シンク２４５が、所定の試験電流を引き出すように設定される（ステップ４２５）。電流は、したがって、第１の電源ライン１１０から駆動トランジスタ１７１ｗ及び第２ノードデータライン１４０ｂを通って電流シンク２４５へ流れる。電流シンク２４５を通る電流（Ｉtestsk）の値は、Ｖdataの印加により結果として生じる駆動トランジスタ１７１ｗを通る電流よりも小さくなるように選択される。通常の値は、１マイクロアンペア〜５マイクロアンペアの範囲にあり、ピクセルの寿命期間中、すべての測定について一定である。したがって、Ｖdataは、ディスプレイの寿命期間中に予想された経時変化の後であっても、電流シンク２４５における電流よりも大きな駆動トランジスタ１７１ｗを通る電流を提供するのに十分なものでなければならない。このように、駆動トランジスタ１７１ｗを通る電流の制限値は、電流シンク２４５によって完全に制御される。Ｖdataの値は、駆動トランジスタ１７１ｗの既知の又は求められた電流−電圧特性及び経時変化特性に基づいて選択することができる。２つ以上の測定値をこのプロセスで使用することができる。例えば、ＯＬＥＤ駆動回路の寿命期間中、最大の電流に対して一定であることを維持するのに十分なＶdataの値を使用して、１マイクロアンペア、２マイクロアンペア、及び３マイクロアンペアで測定を行うことを選択することができる。電圧測定回路２６０を使用して第２のデータライン１４０ｂ上の電圧を測定することにより、駆動トランジスタ１７１ｗを試験することができる（ステップ４３０）。この第２のデータライン１４０ｂ上の電圧は、読み出しトランジスタ２５５の第２の電極の電圧であり、駆動トランジスタ１７１ｗのしきい値電圧Ｖthを含む特性を表す第１の読み出し信号Ｖ1を提供する。
【００３１】
次に、第１のスイッチ２１０が開かれ、第２のスイッチ２２０が閉じられる。第４のスイッチが開かれ、第３のスイッチが閉じられる（ステップ４３５）。すなわち、スイッチブロック２３０はＳ３に切り替えられる。所定の試験電位は第１のデータライン１４０ａから除去される（ステップ４４０）。読み出し回路をアクティブ化する必要はない。読み出し回路は、Ｖ1の測定からアクティブのままである。一方、これらの測定と測定の間に読み出し回路を非アクティブ化し、その後、再アクティブ化する必要があるこの方法の他の変形も可能である。電流源２４０は、所定の試験電流を駆動するように設定される（ステップ４４５）。したがって、電流Ｉtestsuは、電流源２４０から第２のデータライン１４０ｂ及びＥＬデバイス１６１ｗを通って第２の電源ライン１５０へ流れる。電流源２４０を通る電流の値は、ＥＬデバイス１６１ｗを通る可能な最大電流よりも小さくなるように選択される。通常の値は１マイクロアンペア〜５マイクロアンペアの範囲にあり、ＯＬＥＤ駆動回路の寿命期間中すべての測定について一定である。２つ以上の測定値をこのプロセスで使用することができる。例えば、１マイクロアンペア、２マイクロアンペア、及び３マイクロアンペアで測定を行うことを選択することができる。電圧測定回路２６０を使用して第２のデータライン１４０ｂ上の電圧を測定することにより、ＥＬデバイスを試験することができる（ステップ４５０）。この第２のデータライン１４０ｂ上の電圧は、読み出しトランジスタ２５５の第２の電極の電圧であり、ＥＬデバイス１６１ｗの抵抗を含む特性を表す第２の読み出し信号Ｖ2を提供する。測定される行にピクセルがさらにある場合（ステップ４５５）、複数の第２のデータライン１４０ｂに接続されたマルチプレクサ２９５を使用して、電圧測定回路２６０が、所定の個数のピクセル、例えばその行のあらゆるピクセルについて第１の読み出し信号Ｖ1及び第２の読み出し信号Ｖ2を順次読み出すことを可能にすることができ、ステップ４１５〜４５０が必要に応じて繰り返される。ディスプレイが十分に大きい場合、このディスプレイでは、信号を並列／順次プロセスで提供することができる複数のマルチプレクサが必要とされる可能性がある。読み出すピクセルが行にそれ以上ない場合、読み出し回路は非アクティブ化される（ステップ４６０）。これは、選択ライン１３５ａ及び１３５ｂが選択解除されることを意味する。測定される回路の行がディスプレイにさらにある場合（ステップ４６５）、各行についてステップ４１５〜４６０が繰り返される。プロセスの終わりに、各ピクセルの必要な変更を計算することができる（ステップ４７０）。これについては、次に説明される。
【００３２】
駆動トランジスタ１７１ｗ等のトランジスタは、特性しきい値電圧（Ｖth）を有する。駆動トランジスタ１７１ｗのゲート電極上の電圧は、第１の電極と第２の電極との間の電流フローを可能にするために、しきい値電圧よりも大きくなければならない。駆動トランジスタ１７１ｗがアモルファスシリコントランジスタであるとき、しきい値電圧は経時変化の状況下で変化することが知られている。このような状況には、駆動トランジスタ１７１ｗを実際の使用状況下に置き、それによって、しきい値電圧の増加がもたらされることが含まれる。したがって、ゲート電極上の一定の信号によって、ＥＬデバイス１６１ｗにより放出される光強度は次第に減少する可能性がある。このような減少の量は、駆動トランジスタ１７１ｗの使用に依存する。したがって、この減少は、ディスプレイの駆動トランジスタが異なれば異なる可能性がある。このことは、本明細書では、ピクセル２００の特性の空間変動と呼ばれる。このような空間変動は、ディスプレイの異なる部分における明度及び色バランスの相違、並びに頻繁に表示される画像（例えばネットワークのロゴ）がそれ自体のゴーストを引き起こして常にアクティブなディスプレイ上に見える可能性がある、画像の「焼き付き」を含む可能性がある。しきい値電圧のこのような変化を補償してこのような問題を防止することが望ましい。また、ＥＬデバイス１６１ｗの経時関連変化（age-related change）、例えば発光効率損失及びＥＬデバイス１６１ｗの両端の抵抗の増加も存在する可能性がある。
【００３３】
第１の読み出し信号について、回路のコンポーネントの電圧は、
Ｖ1＝Ｖdata−Ｖgs(lてstsk)−Ｖread                              （式１）
によって関係付けることができる。ここで、Ｖgs(lてstsk)は、駆動トランジスタ１７１ｗのドレイン−ソース間電流ＩdsがＩtestskに等しくなるように駆動トランジスタ１７１ｗに印加されなければならないゲート−ソース間電圧である。これらの電圧の値によって、読み出しトランジスタ２５５の第２の電極の電圧、すなわちデータライン１４０ｂに接続された電極の電圧は、式１を満たすように調整される。上述した状況の下で、Ｖdataは、設定された値であり、Ｖread（読み出しトランジスタ２５０及び２５５の両端の電圧変化）は一定であると仮定することができる。Ｖgsは、電流シンク２４５によって設定された電流の値及び駆動トランジスタ１７１ｗの電流−電圧特性により制御され、駆動トランジスタのしきい値電圧の経時関連変化と共に変化する。駆動トランジスタ１７１ｗのしきい値電圧の変化を求めるために、２つの個別の試験測定が実行される。第１の測定は、駆動トランジスタ１７１ｗが経時変化によって劣化していないとき、例えばピクセル２００が表示目的で使用される前に実行され、これによって、電圧Ｖ1は第１のレベルにされる。この第１のレベルは測定されて記憶される。このレベルは、ゼロの経時変化を有するので、理想的な第１の信号値とすることができ、第１のターゲット信号と呼ばれる。例えば所定の時間の間画像を表示することによって、駆動トランジスタ１７１ｗが経時変化した後、測定が繰り返され記憶される。記憶された結果は比較することができる。駆動トランジスタ１７１ｗのしきい値電圧に対する変化によって、電流を維持するＶgsに対する変化が引き起こされる。これらの変化は、式１のＶ1に対する変化に反映され、第２のレベルの電圧Ｖ1を生み出すようになる。この第２のレベルは、測定して記憶することができる。記憶された対応する信号の変化を比較して、読み出し電圧Ｖ1の変化を計算することができる。この読み出し電圧Ｖ1の変化は、以下のように駆動トランジスタ１７１ｗの変化に関係付けられる。
ΔＶ1＝−ΔＶgs＝−ΔＶth                                        （式２）
【００３４】
このように、白色サブピクセル２０５ｗの補正信号の−ΔＶ1の値は、そのサブピクセルの駆動トランジスタ１７１ｗの特性に基づいて導出することができる。
【００３５】
第２の読み出し信号については、回路のコンポーネントの電圧を、
Ｖ2＝ＣＶ＋ＶEL＋Ｖread                                         （式３）
によって関係付けることができる。ここで、ＶELはＥＬデバイス１６１ｗの両端の電位損失である。これらの電圧の値によって、読み出しトランジスタ２５５の第２の電極の電圧は、式３を満たすように調整される。上述した状況の下で、ＣＶは、設定された値（第２の電源ライン１５０の電圧）であり、Ｖreadは一定であると仮定することができる。ＶELは、電流源２４０によって設定された電流の値と、ＥＬデバイス１６１ｗの電流−電圧特性とによって制御される。ＶELは、ＥＬデバイス１６１ｗの経時関連変化と共に変化する可能性がある。ＶELの変化を求めるために、２つの個別の試験測定が実行される。第１の測定は、ＥＬデバイス１６１ｗが経時変化によって劣化していないとき、例えばピクセル２００が表示目的で使用される前に実行され、これによって、電圧Ｖ2は第１のレベルにされる。この第１のレベルは測定されて記憶される。このレベルは、ゼロの経時変化を有するので、理想的な第２の信号値とすることができ、第２のターゲット信号と呼ばれる。例えば所定の時間の間画像を表示することによって、ＥＬデバイス１６１ｗが経時変化した後、測定が繰り返され記憶される。記憶された結果は比較することができる。ＥＬデバイス１６１ｗの変化によって、電流を維持するＶELに対する変化が引き起こされる可能性がある。これらの変化は、式３のＶ2に対する変化に反映され、第２のレベルの電圧Ｖ2を生み出すようになる。この第２のレベルは、測定して記憶することができる。記憶された対応する信号の変化を比較して、読み出し電圧の変化を計算することができる。この読み出し電圧の変化は、以下のようにＥＬデバイス１６１ｗの変化に関係付けられる。
ΔＶ2＝ΔＶEL                                                    （式４）
【００３６】
このように、白色サブピクセル２０５ｗの補正信号のΔＶ2の値は、そのサブピクセルのＥＬデバイス１６１ｗの抵抗特性に基づいて導出することができる。
【００３７】
次に、第１の信号及び第２の信号の変化を使用して、サブピクセル２０５ｗの特性の変化を補償することができる（ステップ４７０）。電流の変化を補償するには、（ΔＶ1に関係付けられた）ΔＶth及び（ΔＶ2に関係付けられた）ΔＶELの補正を行うことが必要である。一方、上記で引用した本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願第１１／７６６，８２３号にLevey他により記載されているように、第３の要因も、ＥＬデバイスの輝度に影響を与え、経時及び使用と共に変化する。すなわち、ＥＬデバイスの効率は減少し、この減少によって、所与の電流で放出される光が減少する。この米国特許出願の開示は、参照により本明細書に援用される。上記の関係に加えて、Levey他は、ＥＬデバイスの発光効率の減少とΔＶELとの間の関係も記載している。すなわち、ここで、所与の電流のＥＬの輝度はＶELの変化の関数である。
ＬEL／ＩEL＝ｆ（ΔＶEL）                                        （式５）
【００３８】
輝度の減少、及びこの減少とΔＶELとの関係を所与の電流で測定することによって、ＥＬデバイス１６１ｗに通常の輝度を出力させるのに必要な、補正された信号の変化を求めることができる。この測定は、モデルシステム上で行って、その後、ルックアップテーブルに記憶することもできるし、或いはアルゴリズムとして使用することもできる。
【００３９】
サブピクセル２０５ｗのトランジスタ及びＥＬデバイスの特性の上記変化を補償するために、
ΔＶdata＝ｆ1（ΔＶ1）＋ｆ2（ΔＶ2）＋ｆ3（ΔＶ2）              （式６）
の形の式で第１の信号及び第２の信号の変化を使用することができる。ここで、ΔＶdataは、所望の輝度を維持するために、特定色のサブピクセルの駆動トランジスタ（例えば駆動トランジスタ１７１ｗ）のゲート電極に印加される駆動信号を調整するのに使用される補正信号であり、ｆ1（ΔＶ1）は、駆動トランジスタ１７１ｗのしきい値電圧の変化の補正信号であり、ｆ2（ΔＶ2）は、ＥＬデバイス１６１ｗの抵抗の変化の補正信号であり、ｆ3（ΔＶ2）は、ＥＬデバイス１６１ｗの効率の変化の補正信号である。例えば、ＥＬディスプレイは、測定された各ＥＬデバイスのオフセット電圧を計算するルックアップテーブル又はアルゴリズムを含むことができる補償コントローラを含むことができる。駆動トランジスタ１７１ｗのしきい値電圧の変化による電流の変化の補正及びＥＬデバイス１６１ｗの経時変化による電流の変化の補正を提供すると共に、ＥＬデバイス１６１ｗの経時変化による効率性損失を補償する電流増加も提供する補正信号が計算され、したがって、測定されたサブピクセルの完全な補償解決法を提供する補正信号が計算される。これらの変化は、補償コントローラによって適用されて、所望の公称輝度値に光出力を補正することができる。ＥＬデバイスに印加される駆動信号を制御することによって、一定の輝度出力及び所与の輝度における延長された寿命を有するＥＬデバイスが達成される。この方法は、ディスプレイの測定された各ＥＬデバイスの補正を提供するので、この方法は、複数のＥＬ回路の特性の空間変動を補償する。
【００４０】
この方法は、経時変化前のパネル上の複数のＥＬ回路の特性の変動も補正することができる。これは、例えば、低音ポリシリコン（ＬＴＰＳ）トランジスタを使用するパネルで役立てることができる。ＬＴＰＳトランジスタは、パネル全体にわたり一様でないしきい値電圧及び移動度を有する可能性がある。いつでも、例えばパネルが製造されたときに、この方法を用いて、上述したように、ディスプレイ上の特定色の各サブピクセル（例えば２０５ｗ）のＶ1の値を測定することができる。次に、Ｖ1の測定値から第１のターゲット信号を選択又は計算することができる。例えば、測定された最大のＶ1又はすべてのＶ1値の平均を第１のターゲット信号として選択することができる。この第１のターゲット信号は、次に、式２の電圧Ｖ1の第１のレベルとして使用することができ、各サブピクセルの測定された実際のＶ1を電圧Ｖ1の第２のレベルとして使用することができる。これによって、駆動トランジスタ、例えば１７１ｗの特性の変動を経時変化前に補償することが可能になる。同様に、各ＥＬデバイス、例えば１６１ｗのＶ2を測定することができ、選択された最大又は平均のＶ2を第２のターゲット信号として、したがって式３の電圧Ｖ2の第１のレベルとして使用し、かつ各個々のＶ3測定値を電圧Ｖ2の第２のレベルとして使用して、補償を適用することができる。移動度がパネル全体にわたって変化する場合、Ｖ1は、Ｉtestskの２つの異なる値で測定することができる、これは、駆動トランジスタ１７１ｗの（Ｖthによる）オフセット及び駆動トランジスタ１７１ｗの伝達曲線の（移動度による）傾きの双方を求めるのに使用することができる２つの点を提供する。
【００４１】
次に図５を参照して、本発明の実際に際して使用することができるＥＬディスプレイの一実施形態の平面図が示されている。ＥＬディスプレイ３１０は、行及び列に配列されて複数のピクセルを形成するサブピクセルの２次元アレイを含む。ピクセルは太線によって示される。細線によって示される４つのサブピクセルは、各サブピクセルを形成する。例えば、ピクセル３２０ｗは、図３に示すような４つのサブピクセルを含む。ピクセルにおける各サブピクセルは、駆動トランジスタ及びＥＬデバイスを有する。各ＥＬデバイスは、上述したように、駆動信号に応答して対応する駆動トランジスタにより駆動され、ＥＬディスプレイ３１０上に画像を提供する。ピクセル３２０ｗでは、白色サブピクセル３３０ｗが図３に示すような読み出し回路に接続されている。他のピクセルでは、異なるサブピクセルを読み出し回路に接続することができる。ピクセル３２０ｒでは、赤色サブピクセルが読み出し回路に接続され、ピクセル３２０ｂでは、青色サブピクセルが読み出し回路に接続され、ピクセル３２０ｇでは、緑色サブピクセルが読み出し回路に接続されている。このように、各色のサブピクセルは、ディスプレイのピクセルの４分の１において読み出し回路に接続されている。読み出しラインとして使用されるデータラインは、必要に応じて変更される。したがって、図３も参照して、データライン１４０ａは第１のデータラインであり、データライン１４０ｂは第２のデータラインである。サブピクセル２０５ｒが読み出されるピクセル、例えばピクセル３２０ｒの場合、データライン１４０ｂは、駆動信号を駆動トランジスタ１７１ｒに提供するために、第１のデータラインでなければならず、したがって、データライン１４０ａは、読み出し信号を受け取るための第２のデータラインになる。したがって、各データライン、例えば１４０ａ及び１４０ｂは、ピクセルに応じて第１のデータライン又は第２のデータラインのいずれかとすることができ、スイッチブロック２３０を必要とする。マルチプレクサ２９５に接続を追加することによって、必要な変更を取り扱うことができる。
【００４２】
経時変化を補正するために、上述したように、第１の駆動回路のトランジスタの少なくとも１つ若しくはＥＬデバイス又はそれらの双方の特性に基づいて補正信号を導出することができる。しかしながら、この実施形態では、４つの中から１つのサブピクセルのみの補正信号がこのようにして求められる。この補正信号を使用して、第１のサブピクセル及び１つ又は複数の隣接した第２のサブピクセルに印加される駆動信号を調整することにより、焼き付きを補正することができる。異なる有色サブピクセルは異なって利用される可能性があり、したがって、異なる経時変化特性を有するので、この調整は同じ色平面の隣接したサブピクセルに対して行われることが望ましい。したがって、カラーディスプレイの「隣接した」とは、カラー画像処理技術分野の慣行によれば、「間に介在する異なる色の列又は行を考慮に入れない『隣接した』」という意味である。例えば、サブピクセル３３０ｗからの補正信号は、１つ又は複数の隣接したピクセル、例えばピクセル３２０ｂ及び３２０ｒの白色サブピクセルに印加される駆動信号を調整するのに使用することができる。代替的に、サブピクセル３３０ｗ及び３３５ｗからの補正信号を平均化して、ピクセル３２ｂの白色サブピクセルを補正することもできる。サブピクセルからの信号を隣接した又は近傍のサブピクセルに印加するための他の方法は当業者に明らかであろう。これによって、トランジスタ及びＥＬデバイスの特性の変化を補償することが可能になる。このように、特定色のサブピクセルの駆動トランジスタに印加される駆動信号を調整するために導出された補正信号は、１つ又は複数の異なるピクセルにおけるその特定色のサブピクセルの駆動トランジスタにも印加することができる。
【００４３】
いくつかの画像は、長期間の間表示されたときにシャープなエッジを有する焼き付きパターンを生み出す。例えば、上述したようなレターボックスは、１６：９の画像エリアとマットエリアとの間に２つのシャープな水平エッジを生み出す。その結果、補正信号は、適切な補償を提供するためにこれらの境界においてシャープな遷移を有することが望ましい。したがって、当該技術分野で知られているようなエッジ検出アルゴリズムをディスプレイの１つ又は複数の色平面の複数のサブピクセルの補正信号に適用して、補償が測定されないが近傍のサブピクセルから推論されるサブピクセルのこれらのシャープな遷移の境界のロケーションを求めることが有利となり得る。これらのアルゴリズムは、シャープな遷移の存在を求めるのに用いることができる。補正信号のシャープな遷移は、隣接したサブピクセル間又は互いに所定の距離内にあるサブピクセル間の補正信号の値の大幅な相違となる。大幅な変化は、少なくとも２０％の補正信号値間の差とすることもできるし、或いは一群の近傍値の平均の少なくとも２０％の差とすることもできる。シャープな遷移は、例えば水平寸法、垂直寸法、又は対角寸法に沿ったラインに従うことができる。このような直線状のシャープな遷移では、どのサブピクセルも、シャープな遷移の反対側における隣接したサブピクセルと比較して、補正信号値に大きな相違を有する。例えば、２つの隣接した列の間のシャープな遷移は、１つの列の各サブピクセルと、同じ行の同じ色平面の隣接したサブピクセルとの間の大幅な相違によって特徴付けられる。
【００４４】
シャープな遷移のロケーションは、同じ色平面における近傍のサブピクセル又は相関した信号を有する異なる色平面におけるサブピクセルからの補正信号を使用して求めることができる。このような遷移が発生していることが発見された場合、任意の所与の第２のサブピクセルについて、この第２のサブピクセルと同じ遷移側における第１のサブピクセルからの補正信号に、この第２のサブピクセルとは反対の遷移側における第１のサブピクセルからの補正信号よりも高い重みを与えることができる。これによって、余分なハードウェアコストなしで、シャープなエッジの焼き付きパターンを有するディスプレイの画質を改善することができる。具体的には、当該技術分野で知られているようなエッジ検出アルゴリズムを使用して、２次元ＥＬサブピクセルアレイ上の補正信号において１つ又は複数のシャープな遷移を突き止め、各シャープな遷移について、第１のサブピクセルの補正信号を使用して、第１のサブピクセル及びシャープな遷移と同じ側における１つ又は複数の隣接した第２のサブピクセルに印加される駆動信号を調整することにより、この方法を適用することができる。補正信号においてシャープな遷移により表される焼き付きエッジのこの解析を、上記で引用した本発明の同一出願人に譲渡された米国特許出願第１１／９４６，３９２号においてWhite他により記載されているような、第２のサブピクセルに補正信号を印加する方法を求める画像コンテンツの解析と組み合わせることが望ましい場合がある。該特許出願の開示は、参照により本明細書に援用される。
【００４５】
ＥＬディスプレイの変化を補償するためのこの方法は、時間と共に画像のロケーションを変更することと組み合わせることができる。例えば、図５に示すＥＬディスプレイでは、画像がピクセル３２０ｗで開始するように、すなわち、画像の左上コーナがサブピクセル３３０ｗになるように、画像を最初に位置付けることができる。或る時間が経過した後、画像がピクセル３２０ｂで開始するように、画像を１ピクセル右に移動させることができる。具体的には、画像は、或る時間の間、ピクセル３２０ｗで開始して表示され、その後、その位置での最終フレームがあり、次のフレームは、ピクセル３２０ｂで開始する画像を示すことになる。移動量が非常に大きなものでない限り、観察者は、一般に、フレーム間のこのような移動を知ることはできない。画像が移動された後、しばらく経って、画像をピクセル３２０ｗで開始するように戻すことができる。このように、ピクセル３２０ｗ及び３２０ｂは、時間と共に同じ平均データで駆動され、したがって、ほぼ同じに経時変化する。加えて、この移動は、パネルの両端及び下方のすべての行のピクセル、例えば３２０ｗ及び３２０ｂ等の駆動も平均化する。これによって、補償信号の平均化及び他の組み合わせがより一層効果的となる。
【００４６】
したがって、平均化の正確度を改善するために、画像の移動は、平均化演算によってカバーされる空間に限ることができる。例えば、図５の画像の開始ロケーションをピクセル３２０ｗからピクセル３２０ｂへ移動させ、ピクセル３２０ｇへ移動させ、ピクセル３２０ｒへ移動させ、そして、ピクセル３２０ｗに戻すことができる。加えて、さまざまな移動パターンは、例えば特許文献１０に教示されている。本発明は、どの特定のパターンも必要とするものではない。
【００４７】
上述したように、従来技術は、画像のロケーションをいつ変更するのかを判断するためのさまざまな方法を教示している。しかしながら、ＥＬディスプレイでは、例えばＬＣＤディスプレイと比較してＥＬディスプレイのサブピクセル応答時間が高速であるために、静止画像が示されている間、位置付けし直すことは目に見える可能性がある。さらに、人間の目は、目に見えるあらゆるものの規則性を検出するのに最適化されているので、所定の間隔での変化は、時間と共に目に見えてくる可能性がある。最後に、テレビの用途では、ディスプレイは、一時に数時間又は数日間アクティブである可能性があり、その結果、ディスプレイスタートアップ時に画像を位置付けし直すことは、焼き付きを防止するのに不十分である可能性がある。
【００４８】
したがって、移動がユーザの目に見えなくなるように、できるだけ頻繁に画像を位置付けし直すことが有利となり得る。画像のロケーションは、すべて黒色のデータ信号のフレームの後に有利に変更することができ、より一般的には、所定のしきい値以下の最大データ信号を有するフレームの後に有利に変更することができる。この所定のしきい値は、黒色を表すデータ信号とすることができる。例えば、ＴＶの視聴中、コマーシャル間のいくつかの黒色のフレームのうちの２つの間で画像を位置付けし直すことができる。異なる色平面のデータ信号は、同じしきい値を有することもできるし、異なるしきい値を有することもできる。例えば、目は、赤色又は青色よりも緑色の光をより感じるので、緑色のしきい値は、赤色又は青色のしきい値よりも低くすることができる。この場合、画像のロケーションは、各色平面においてその色平面の選択されたしきい値以下の最大データ信号を有するフレームの後に変更することができる。すなわち、いずれの色平面のデータ信号も、その色平面の選択されたしきい値よりも上である場合、画像のロケーションは、目に見える動きを回避するために、不変のままとすることができる。
【００４９】
加えて、画像のロケーションは、１時間当たり少なくとも１回変更することもできる。画像のロケーションは、当該技術分野で知られているような画像解析（例えば動き推定技法）によって識別することができる高速の動きのシーン中に変更することができる。画像ロケーションの連続した変更の間の時間は異なることができる。代替的に、画像のロケーションは、他のシーンの遷移と共に変更することもできる。例えば、シーン変化検出アルゴリズムを適用することができ、ロケーションは、シーンの変化の１つ又は２つのフレーム内で変更することができる。
【００５０】
本発明の一定の好ましい実施形態を特に参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明の精神及び範囲内において変形及び変更を行うことができることが理解されるであろう。
【符号の説明】
【００５１】
２０  ＥＬディスプレイ
２１  ソースドライバ
２３  ゲートドライバ
２５  ＥＬサブピクセルマトリクス
１００  ＥＬサブピクセル
１０５  ＥＬ駆動回路
１１０  第１の電源ライン
１１１  第１の電圧源
１２０  データライン
１２１ａ  データライン
１２１ｂ  データライン
１２１ｃ  データライン
１２１ｄ  データライン
１２５  読み出しライン
１２６ａ  読み出しライン
１２６ｂ  読み出しライン
１２６ｃ  読み出しライン
１２６ｄ  読み出しライン
１３０  選択ライン
１３１ａ  選択ライン
１３１ｂ  選択ライン
１３１ｃ  選択ライン
１３５ａ  選択ライン
１３５ｂ  選択ライン
１４０ａ  データライン
１４０ｂ  データライン
１４５  第１の電極
１５０  第２の電源ライン
１５１  第２の電圧源
１５５  第２の電極
１６０  ＥＬデバイス
１６１ｗ  ＥＬデバイス
１６５  ゲート電極
１７０  駆動トランジスタ
１７１ｗ  駆動トランジスタ
１８０  スイッチトランジスタ
１８１ｗ  スイッチトランジスタ
１８５  読み出しトランジスタ
１９０  キャパシタ
１９５  電子機器
２００  エレクトロルミネセントピクセル
２０５ｂ  サブピクセル
２０５ｇ  サブピクセル
２０５ｒ  サブピクセル
２０５ｗ  サブピクセル
２１０  第１のスイッチ
２１５ｗ  中間節点
２２０  第２のスイッチ
２２５  制御バス
２３０  スイッチブロック
２３５  データライン
２４０  電流源
２４５  電流シンク
２５０  読み出しトランジスタ
２５５  読み出しトランジスタ
２６０  電圧測定回路
２６５  ローパスフィルタ
２７０  アナログ／デジタル変換器
２７５  プロセッサ
２８０  メモリ
２８５  データ入力
２９０  デジタル／アナログ変換器
２９５  マルチプレクサ
３１０  エレクトロルミネセント（ＥＬ）ディスプレイ
３２０ｂ  ピクセル
３２０ｇ  ピクセル
３２０ｒ  ピクセル
３２０ｗ  ピクセル
３３０ｗ  サブピクセル
３３５ｗ  サブピクセル
４１０  ブロック
４１５  ブロック
４２０  ブロック
４２５  ブロック
４３０  ブロック
４３５  ブロック
４４０  ブロック
４４５  ブロック
４５０  ブロック
４５５  ブロック
４６０  ブロック
４６５  ブロック
４７０  ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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