(57)【要約】ディスプレイ装置の経時変化補正のためのベースライン測定を提供する方法およびシステムが開示される。例となるディスプレイシステムは、複数のアクティブピクセルと、参照ピクセルとを有する。共通の入力信号が、参照信号と複数のアクティブピクセルとに提供される。参照ピクセルの出力を測定し、アクティブピクセルの出力と比較して、経時変化の影響を判断する。既知の第１基準電流を、可変の第２基準電流および複数のピクセルのうちの１つなどの被試験装置の出力をもつ電流比較器に印加して、ディスプレイシステムの検査を行うこともできる。該可変基準電流は、第２の電流と被試験装置の出力とが、第１の電流と等しくなるまで調整される。結果として生じる被試験装置の電流は、ディスプレイシステム動作中の経時変化測定のベースラインとしてルックアップテーブルに記憶される。また、ディスプレイシステムを検査して、ＯＬＥＤや駆動トランジスタのようなピクセル構成要素における短絡回路などの異常を判断することによって製造上の欠陥を判断することもできる。
2013512473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧がプログラムされたディスプレイパネルであって、前記ディスプレイパネルのピクセルへの影響を測定することが可能であり、
前記ディスプレイパネルを形成し、動作条件の下で画像を表示する複数のアクティブピクセルであって、それぞれが、供給ラインとプログラミングラインとに接続されている複数のアクティブピクセルと、
前記供給ラインと前記プログラミングラインとに接続されている参照ピクセルであって、前記動作条件から独立した制御条件を有する参照ピクセルと、
前記複数のアクティブピクセルのそれぞれと前記参照ピクセルとに接続された制御器であって、前記複数のアクティブピクセルと前記参照ピクセルとにテスト電圧が印加されるようにして、さらに前記参照ピクセルの出力と前記複数のアクティブピクセルのうちの１つの前記出力とを比較する制御器と
を備えるディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ディスプレイは、ＡＭＯＬＥＤ型であり、
前記アクティブピクセルおよび前記参照ピクセルは、それぞれ、駆動トランジスタと、前記駆動トランジスタに接続された有機発光装置とを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御器は、前記参照ピクセルの出力と前記複数のアクティブピクセルのうちの１つの出力との比較に基づいて前記複数のピクセルのうちの１つに対するプログラミング電圧を補正する、請求項１に記載のシステム。 
【請求項４】
前記参照ピクセルは、複数の参照ピクセルのうちの１つであって、前記制御器は、前記参照ピクセルが機能しているかを判断し、前記参照ピクセルが機能していない場合、前記テスト電圧が、前記複数の参照ピクセルのうちの別の参照ピクセルに印加される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記パネルが、ピクセルからなる行と列を有し、前記参照ピクセルは、ピクセルからなる列に関連づけられている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記参照ピクセルと前記複数のアクティブピクセルのうちの１つとからの出力が出力電流である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記参照ピクセルが、ピクセルからなる行に関連付けられている、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数のアクティブピクセルのうちの１つの輝度曲線データを記憶するメモリをさらに備え、
前記制御器が、前記記憶された輝度曲線データと前記参照ピクセルからの前記出力とを比較する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記参照ピクセルの制御条件は、経時変化しない条件であり、
前記複数のアクティブピクセルは、画像を表示するときに、経時変化による影響を受ける、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数のアクティブピクセルは、印加電流レベルを有し、
前記参照ピクセルは、前記複数のアクティブピクセルの前記電流レベルより小さい印加電流レベルを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
複数の発光装置ピクセルを含むトランジスタベースのディスプレイの経時変化の影響のベースライン値を決定する方法であって、各ピクセルは、輝度を決定するプログラミング電圧入力を有し、前記方法は、
設定されたプログラミング電圧入力を前記ディスプレイの被試験装置に印加するステップと、
前記設定されたプログラミング電圧入力に基づき出力電流を生成するステップと、
電流比較器を介して、第１基準電流および可変の第２基準電流と、前記出力電流とを、前記第１基準電流と、前記第２基準電流と前記出力電流とを組み合わせた電流が同じになるまで、比較するステップと、
前記第２基準電流と前記出力電流とを組み合わせた電流が、前記第１電流と同じになったとき、前記第２基準電流の値に基づいて前記出力電流値を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記被試験装置に関連付けられたテーブルに前記決定された出力電流値を記憶するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記被試験装置は有機ＬＥＤである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記被試験装置は駆動トランジスタである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
複数のピクセルを有するディスプレイ装置の製造用のデータを決定する方法であって、
前記複数のピクセルのそれぞれに対してテスト信号を印加するステップと、
前記ピクセルのそれぞれの電圧および電流特性を測定するステップと、
前記ピクセルのそれぞれに異常がないかを判断するステップと、
異常を示す前記ピクセルからの異常データを記憶するステップと、
を含む方法。
【請求項１６】
前記記憶された異常データを分析して、前記ディスプレイ装置の製造工程における不具合を判断する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記記憶された異常データを分析して、前記ディスプレイ装置における不具合を判断する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ピクセルは、有機発光装置と、駆動トランジスタとを含み、
前記異常は、短絡した有機発光装置と、短絡した駆動トランジスタとを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ディスプレイシステムであって、
画像を表示するピクセルアレイと、
特性データを含むメモリと、
前記メモリに接続され、前記特性データに基づいて複数の輝度プロファイルを生成するプロファイル生成器と、
前記プロファイル生成器と、前記ピクセルアレイとに接続され、前記ピクセルアレイの輝度を、前記複数の輝度プロファイルのうち選択された１つにしたがって変更する制御器と、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項２０】
前記特性には、前記ピクセルのＯＬＥＤ特性と、前記ディスプレイのバックプレーン特性および所定の仕様とが含まれる、請求項１９に記載のディスプレイシステム。
【請求項２１】
前記選択された輝度プロファイルは、前記ディスプレイシステムに影響を与える外部条件または前記ピクセルアレイに表示される前記画像の適用に基づいて選択される、請求項１９に記載のディスプレイシステム。
【請求項２２】
前記制御器に接続され、前記ピクセルアレイに送出される画像データを調整して経時変化の補正をする経時変化決定機をさらに備える、請求項１９に記載のディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[優先権主張]
本願は、２０１０年１１月３０日に出願されたカナダ特許出願番号２，６８８，８７０号に基づいて優先権を主張する。
【０００２】
[著作権]
本特許文献の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれる。著作権者は、それが特許商標庁の書類または記録に記載される限り、何人による本特許開示の複写複製に対しても異議は唱えられない。ただし、その他の場合にはいかなるときも全ての著作権を保有する。
【０００３】
本発明は、概してアクティブマトリックス有機発光装置（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイに関し、具体的には、このようなディスプレイのピクセルの補正が必要となる経時変化条件の判断に関する。
【背景技術】
【０００４】
現在、アクティブマトリックス有機発光装置（「ＡＭＯＬＥＤ」） ディスプレイは、導入過程にある。このディスプレイの利点としては、低電力消費、生産柔軟性、従来の液晶ディスプレイを超えた高速度のリフレッシュレートがある。従来の液晶ディスプレイに比べて、ＡＭＯＬＥＤディスプレイでは、各ピクセルが独立して発光する異なる色のＯＬＥＤからなるため、バックライトがない。ＯＬＥＤは、駆動トランジスタを通して供給される電流に基づいて発光する。駆動トランジスタは、一般的には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。各ピクセルで消費される電力は、そのピクセルで生じる光の強度に直接的に関係している。
【０００５】
駆動トランジスタの流入駆動電流が、ピクセルのＯＬＥＤ輝度を決定する。ピクセル回路は電圧プログラム可能であるから、駆動トランジスタの電圧−電流特性を変えるディスプレイ表面の空間的・時間的熱プロファイルが、ディスプレイの質に影響を及ぼす。また、薄膜トランジスタ装置の短時間の経時変化の速度は、温度にも依存している。さらに、ピクセルの出力は、駆動トランジスタの長期間の経時変化によっても影響を受ける。熱駆動による望まない視覚効果を補正するために、ビデオストリームに適切な修正を加えることができる。駆動トランジスタの長期間の経時変化は、ピクセルをそのピクセルの記憶されたデータと対照して較正することによって適切に判断され、経時変化の影響が判断される。したがって、ディスプレイ装置の耐用年限を通して正確な経時変化データが必要となる。
【０００６】
現在、ピクセルを有するディスプレイは、納品前に、すべてのピクセルを明灯状態で電力供給することによって検査される。そして、ピクセルアレイは、すべてのピクセルが機能しているかどうかを判断するために光学検査される。しかし、光学検査では、ピクセルの出力に出現しないことがある電気的不具合を検出することができない。ピクセルのベースラインデータは、工場から出荷される前に決定されるピクセルの設計パラメータおよび特性に基づいているが、これは、ピクセル自体の実際の物理的特性を説明するものではない。
【０００７】
様々な補正システムにおいて、ビデオフレームが常にパネルに表示され、ＯＬＥＤ回路およびＴＦＴ回路が絶えず電気的ストレスを受ける通常の駆動スキームが使用されている。さらに、アクティブサブピクセルのグレイスケール値を所望の値に変更することによって、各ビデオフレームの期間において各サブピクセルのピクセル較正（データ置換および測定）が生じる。これにより較正中に測定されたサブピクセルを見る際に視覚的歪みが生じる。フレーム全体が継続している間、修正されたグレイスケールレベルが、サブピクセルに維持されるため、測定されたサブピクセルの経時変化を劣化させることもあり得る。
【０００８】
したがって、ディスプレイの時間的空間的情報の正確な測定を提供する技術およびこの情報を適用してＡＭＯＬＥＤディスプレイの表示の均一性を向上させる方法が必要とされている。また、経時変化を補正する目的で、ピクセル特性のベースライン測定値を正確に決定することも必要である。
【発明の概要】
【０００９】
本開示の一側面は、電圧がプログラムされたディスプレイパネルであって、該パネルのピクセルへの影響を測定することが可能であるパネルを備える。パネルは、ディスプレイパネルを形成し、動作条件の下で画像を表示する複数のアクティブピクセルを備える。各アクティブピクセルは、供給ラインとプログラミングラインとに接続されている。参照ピクセルは、供給ラインと、プログラミングラインとに接続されている。参照ピクセルは、動作条件から独立した制御条件を有する。制御器は、複数のアクティブピクセルのそれぞれと参照ピクセルとに接続されている。制御器は、複数のアクティブピクセルと参照ピクセルとにテスト電圧が印加されるようにする。制御器は、参照ピクセルの出力と複数のアクティブピクセルのうちの１つの出力とを比較する。
【００１０】
別の例は、複数の発光装置ピクセルを含むトランジスタベースのディスプレイの経時変化の影響のベースライン値を決定する方法である。各ピクセルは、輝度を決定するプログラミング電圧入力を有する。設定されたプログラミング電圧入力は、ディスプレイの被試験装置に入力される。設定されたプログラミング電圧入力に基づき出力電流が生成される。電流比較器を介して、第１基準電流および可変の第２基準電流と、前記出力電流とを、第１基準電流と、第２基準電流と出力電流とを組み合わせた電流が同じになるまで比較する。第２基準電流と出力電流とを組み合わせた電流が、第１電流と同じになったとき、第２基準電流の値に基づいて出力電流値を決定する。
【００１１】
別の例は、複数のピクセルを有するディスプレイ装置の製造用のデータを決定する方法である。複数のピクセルのそれぞれに対してテスト信号を印加する。各ピクセルの電圧および電流特性を測定する。各ピクセルに異常がないかを判断する。異常を示すピクセルからの異常データを記憶する。
【００１２】
別の例は、画像を表示するピクセルアレイを備えるディスプレイシステムである。メモリは、特性データを含む。プロファイル生成器は、メモリに接続され、特性データに基づいて複数の輝度プロファイルを生成する。制御器は、プロファイル生成器と、ピクセルアレイとに接続され、ピクセルアレイの輝度を、複数の輝度プロファイルのうち選択された１つにしたがって変更する。
【００１３】
本発明の前述およびさらなる側面および実施形態は、図面（以下に簡単に説明される）を参照しながらなされる種々の実施形態および／または側面の詳細な説明を考慮すれば当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の前述およびその他の利点は、以下の詳細な説明を読み、図面を参照すれば明らかになるであろう。
【図１】図１は、パラメータ補正制御のデータを修正するための参照ピクセルをもつＡＭＯＬＥＤディスプレイのブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、経時変化パラメータについての検査を受けてもよいＡＭＯＬＥＤの複数のピクセルのうちの１つのピクセルの駆動回路のブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ＡＭＯＬＥＤの複数のピクセルのうちの１つのピクセルの駆動回路の回路図である。
【図３】図３は、被試験装置のベースライン経時変化パラメータのうちの１つを決定するシステムのブロック図である。
【図４Ａ】図４Ａは、経時変化補正において使用するために、基準電流レベルを被試験装置と比較する電流比較器のブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの電流比較器の詳細な回路図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ａの電流比較器に接続された、図３の被試験装置の詳細なブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、被試験装置の電流出力を決定する工程にある図３、図４の電流比較器のための信号の信号タイミング図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図３、図４の電流比較器のバイアス電流を調整する信号の信号タイミング図である。
【図６】図６は、図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイの経時変化を補正する基準電流システムのブロック図である。
【図７】図７は、異なる環境にあるディスプレイを調整するために複数の輝度プロファイルを使用するシステムのブロック図である。
【図８】図８は、ディスプレイのピクセルを較正するためのビデオフレームのフレーム図である。
【図９】図９は、より正確な経時変化補正のために、参照ピクセルに小さな電流を印加して使用することを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、種々の改良及び代替形態が可能であるが、特定の実施形態を図において例として示し、本明細書において詳細に説明する。ただし、本発明は、開示された特定の形態に限定されることを意図したものではないことを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲に規定した本発明の思想および範囲に包含される全ての変更物、均等物、及び代替物を網羅するものである。
【００１６】
図１は、電子ディスプレイシステム１００であって、アクティブマトリックス領域またはアクティブピクセル１０４ａ〜１０４ｄからなるアレイが行列構成で配置されているピクセルアレイ１０２を有する。説明を簡単にするために、２つの行列のみを示す。ピクセルアレイ１０２であるアクティブマトリックス領域の外側には、ピクセルアレイ１０２の領域を駆動し制御する周辺回路が配置された周辺領域１０６がある。周辺回路は、ゲートまたはアドレス駆動回路１０８、ソースまたはデータ駆動回路１１０、制御器１１２、および任意の供給電圧（例えば、Ｖｄｄ）ドライバ１１４を含む。制御器１１２は、ゲートドライバ１０８、ソースドライバ１１０、供給電圧ドライバ１１４を制御する。制御器１１２に制御されたゲートドライバ１０８は、ピクセルアレイ１０２における各ピクセル１０４の行の数だけ、ＳＥＬ[ｉ]、ＳＥＬ[ｉ＋１]などのアドレスラインまたは選択ラインに対して作用する。以下に説明するピクセル共有構成では、ゲートまたはアドレス駆動回路１０８は、例えば、ピクセル１０４ａ〜１０４ｄのうち２行ごとにというように、ピクセルアレイ１０２におけるピクセル１０４ａ〜１０４ｄの複数の行に対して作用するグローバル選択ラインＧＳＥＬ[ｊ]、および任意で備えられる／ＧＳＥＬ[ｊ]に対して任意で作用することもできる。制御器１１２に制御されたソースドライバ回路１１０は、ピクセルアレイ１０２におけるピクセル１０４ａ〜ピクセル１０４の各列の数だけ、Ｖｄａｔａ[ｋ]、Ｖｄａｔａ[ｋ＋１]などの電圧データラインに対して作用する。電圧データラインは、ピクセル１０４の各発光装置の輝度を示す電圧プログラミング情報を各ピクセル１０４に伝える。ピクセル１０４におけるキャパシタなどの記憶素子は、発光または駆動サイクルによって発光装置が作動されるまで電圧プログラミング情報を記憶する。制御器１１２に制御された任意の供給電圧ドライバ１１４は、ピクセルアレイ１０２におけるピクセル１０４ａ〜ピクセル１０４の各行の数だけ、供給電圧（ＥＬ＿Ｖｄｄ）ラインを制御する。
【００１７】
また、ディスプレイシステム１００は、電流バイアスラインに固定電流を供給する電流源回路を含んでもよい。構成によっては、基準電流を電流源回路に供給してもよい。このような構成では、電流源制御によって電流バイアスラインにバイアス電流を印加するタイミングが制御される。基準電流が電流源回路に供給されない構成では、電流源のアドレスドライバが、電流バイアスラインにバイアス電流を印加するタイミングを制御する。
【００１８】
周知のように、ディスプレイシステム１００のピクセル１０４ａ〜１０４ｄの各々には、ピクセル１０４ａ〜１０４ｄの発光装置の輝度を示す情報がプログラムされる必要がある。フレームによってプログラミング周期またはフェーズを含む期間が定義され、このプログラミング周期またはフェーズの期間中にディスプレイシステム１００のすべてのピクセルに対して、輝度と、駆動／発光サイクルまたはフェーズを示すプログラミング電圧がプログラムされ、この駆動／発光サイクルまたはフェーズの期間中に記憶素子に記憶されたプログラミング電圧と同等の輝度で発光するように各ピクセルの各発光装置が点灯される。したがって、フレームは、ディスプレイシステム１００に表示される完成された状態の動画を構成する多数の静止画像の１つである。ピクセルをプログラミングして駆動するには、行単位またはフレーム単位の２つの方法がある。行単位プログラミングでは、行のピクセルが、次の行のピクセルがプログラムされ駆動される前に、プログラムされ駆動される。フレーム単位プログラミングでは、ディスプレイシステム１００のすべての行のピクセルが、最初にプログラムされ、すべてのフレームが、行単位で駆動される。いずれの方法でも、各フレームの始まりまたは終わりに、ピクセルがプログラムも駆動もされていない短い垂直帰線期間を使用することができる。
【００１９】
ピクセルアレイ１０２の外側に位置している構成要素は、ピクセルアレイ１０２が配置されているのと同じ物理的基盤にあるピクセルアレイ１０２の周りの周辺領域１０６に配置されてもよい。これらの構成要素には、ゲートドライバ１０８、ソースドライバ１１０、任意の供給電圧制御１１４が含まれる。あるいは、周辺領域にある構成要素のいくつかをピクセルアレイ１０２と同じ基板に配置し、残りの構成要素を異なる基板に配置してもよいし、または、周辺領域にある構成要素のすべてをピクセルアレイ１０２が配置された基板とは異なる基板に配置してもよい。ゲートドライバ１０８と、ソースドライバ１１０と、供給電圧制御１１４とが一緒になってディスプレイ駆動回路を構成している。いくつかの構成では、ディスプレイ駆動回路は、ゲートドライバ１０８とソースドライバ１１０とを含むが、供給電圧制御１１４は含まなくてよい。
【００２０】
ディスプレイシステム１００は、さらに、電流供給読み取り回路１２０を備え、この回路は、データを、データ出力ラインＶＤ[ｋ]、ＶＤ[ｋ＋１]などからピクセルアレイ１０２のピクセル１０４ａ、１０４ｃの各列の数だけ読み取る。一連の列参照ピクセル１３０が、ピクセルアレイ１０２の縁においてピクセル１０４ａ、１０４ｃの列など各列の端に形成される。また、列参照ピクセル１３０は、制御器１１２からの入力信号を受け取り、データ信号を電流供給読み取り回路１２０に出力してもよい。列参照ピクセル１３０は、駆動トランジスタと、ＯＬＥＤとを備えるが、画像を表示するピクセルアレイ１０２の一部ではない。以下に説明されるように、列参照ピクセル１３０は、画像を表示するピクセルアレイ１０２の一部ではないため、プログラミングサイクルの大部分において駆動されないが、それゆえに、ピクセル１０４ａ、１０４ｃと比べると、絶え間ないプログラミング電圧の印加による経時変化がない。図１には、列参照ピクセル１３０が１つしか図示されていないが、列参照ピクセルの数はいくつでもよい。ただし、この例では、各ピクセルの列に対してこうした参照ピクセルが２〜５個使用される。アレイ１０２においてピクセルの各行は、ピクセル１０４ａ、１０４ｂなどのピクセル１０４ａ〜１０４ｄの各行の端に行参照ピクセル１３２を備える。行参照ピクセル１３２は、駆動トランジスタと、ＯＬＥＤとを備えるが、画像を表示するピクセルアレイ１０２の一部ではない。以下に説明されるように、行参照ピクセル１３２は、製造時に決定されたピクセルの輝度曲線の基準照合を行う機能を有する。
【００２１】
図２Ａは、図１のピクセル１０４の駆動回路２００のブロック図である。図２Ｂは、駆動回路２００の一例についての詳細な回路図である。駆動回路２００は、駆動装置２０２と、有機発光装置（「ＯＬＥＤ」）２０４と、記憶素子２０６と、スイッチング装置２０８とを備える。電源２１２は、駆動トランジスタ２０６に接続されている。選択ライン２１４は、駆動回路２００を作動させるスイッチング装置に接続されている。データライン２１６によって、プログラミング電圧をＯＬＥＤ２０４に印加させることができる。モニタリングライン２１８によって、ＯＬＥＤ２０４および／または駆動装置２０２の出力をモニタすることができる。
【００２２】
図２Ｂは、図２Ａの駆動回路２００を実行する回路の一例を示している。図２Ｂに示されるように、駆動装置２０２は駆動トランジスタであって、この例ではアモルファスシリコンで形成された薄膜トランジスタである。この例では、記憶素子２０６は、キャパシタである。スイッチング装置２０８は、駆動回路２００への異なる信号を切り替える選択トランジスタ２２６と、モニタリングトランジスタ２３０とを備える。選択ライン２１４は、選択トランジスタ２２６とモニタリングトランジスタ２３０とに接続されている。読み取り時間の間、選択ライン２１４は、ハイに設定されている。プログラミング電圧は、プログラミング電圧入力ライン２１６を介して印加される。モニタリング電圧は、モニタリングトランジスタ２３０に接続されているモニタリングライン２１８から読み取ることができる。選択ライン２１４への信号は、ピクセルプログラミングサイクルと並列して送られてもよい。以下に説明されるように、駆動回路２００は、駆動トランジスタのゲートに基準電圧を印加することによって、定期的に検査することができる。
【００２３】
ディスプレイシステム１００などの被試験装置（ＤＵＴ）から電気特性データを抽出するにはいくつかの方法がある。被試験装置（ＤＵＴ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはＯＬＥＤを含む（ただしこれらに限定されない）あらゆる材料（または装置）でありうる。この測定は、図１のアレイ１０２のようなピクセルアレイからなるパネルのＯＬＥＤの経時変化（および／または均一性）を判断するのに効果的である。この抽出されたデータは、生データまたは加工データとして図１の制御器１１２のメモリのルックアップテーブルに記憶することができる。ルックアップテーブルは、バックプレーン（例えば、閾値電圧シフト）またはＯＬＥＤ（例えば、ＯＬＥＤ作動電圧シフト）の電気的パラメータにおけるあらゆるシフトを補正するために使用可能である。これらの例では、図１のＯＬＥＤディスプレイを使用しているが、本明細書において説明される技術は、ＯＬＥＤ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオードディスプレイ、またはプラズマディスプレイを含む（ただしこれらに限定されない）あらゆるディスプレイ技術に適用してよい。ＯＬＥＤの場合、測定された電気的情報は、発生した可能性のあるなんらかの経時変化を示す。
【００２４】
電流を被試験装置に印加して、出力電圧を測定する。この例では、電圧は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）を使用して測定される。同一出力の新品のＯＬＥＤのプログラミング電圧と比較した場合、老化したＯＬＥＤなどの装置にはより高いプログラミング電圧が必要となる。この方法では、被試験装置のその電圧変化を直接測定する。電流はどの方向に流れてもよいが、説明のために、通常は、被試験装置（ＤＵＴ）に流入するものとする。
【００２５】
図３は、被試験装置３０２のベースライン値を決定して被試験装置３０２に対する経時変化の影響を判断するために使用される比較システム３００のブロック図である。比較システムは、２つの基準電流を使用して、被試験装置３０２のベースライン電流出力を決定する。被試験装置３０２は、図２Ｂの駆動トランジスタ２０２のような駆動トランジスタか、または図２ＢのＯＬＥＤ２０４のようなＯＬＥＤのいずれかである。当然ながら、その他のタイプのディスプレイ装置もまた、図３に示されたシステムを使用して検査することができる。被試験装置３０２は、電流を出力するために一定レベルに保たれたプログラミング電圧入力３０４を有する。電流比較器３０６は、第１基準電流入力３０８および第２基準電流入力３１０を有する。基準電流入力３０８は、スイッチ３１４を介して第１基準電流源３１２と接続されている。電流比較器３０６の第２基準電流入力３１０は、スイッチ３１８を介して第２基準電流源３１６と接続されている。また、被試験装置３０２の出力３２０は、第２基準電流入力３１０と接続している。電流比較器３０６は、比較出力３２２を含む。
【００２６】
入力３０４への電圧を一定に保つことによって、被試験装置３０２の出力電流も一定になる。この電流は、被試験装置３０２の特性に依存している。第１基準電流源３１２からの第１基準電流において一定の電流が確立し、第１基準電流が、スイッチ３１４を介して電流比較器３０６の第１入力３０８に印加される。第２基準電流は、複数の異なるレベルに調整され、各レベルの電流が、スイッチ３１８を介して電流比較器３０６の第２入力３１０に接続される。第２基準電流は、被試験装置３０２の出力電流と結合される。第１基準電流および第２基準電流のレベルは既知であるため、電流比較器３０６の出力３２２と２つの基準電流との差が、被試験装置３０２の電流レベルである。出力電流の結果は、被試験装置３０２に対して記憶され、被試験装置３０２の動作寿命の間、同様のプログラミング電圧レベルに基づいて測定された電流と定期的に比較され、経時変化の影響が判断される。
【００２７】
判断後の装置電流の結果は、ディスプレイにある装置ごとのルックアップテーブルに記憶される。被試験装置３０２が老化するほど、電流はその期待レベルから変化するため、プログラミング電圧は、図３における較正処理を通して決定されたベースライン電流に基づき経時変化の影響を補正するように変更される。
【００２８】
図４Ａは、図３のような基準電流と被試験装置３０２とを比較するのに使用される電流比較器回路４００のブロック図である。電流比較器回路４００は、２つの基準電流および図１のピクセル駆動回路２００のような被試験装置の電流など様々な電流の入力を許容する接点制御４０２を有する。電流は、駆動トランジスタ２０２の電流が比較された場合には正電流となり、ＯＬＥＤ２０４の電流が比較された場合には負電流となる。また、電流比較器回路４００は、ＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４と、プリアンプ４０６と、電圧出力４１０を生成する電圧比較器回路４０８とを備える。結合された電流は、ＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４に入力され、電圧に変換される。該電圧は、プリアンプに供給され、電圧比較器回路４０８が電流間の差が正か負かを判断し、１の値かまたはゼロ値を出力する。
【００２９】
図４Ｂは、装置３０２などの被試験装置に関して図３の処理で説明されたようにして電流を比較するのに使用される図４Ａの電流比較器システム４００の例の構成要素の回路図である。ＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４は、ＯＰアンプ４１２と、第１電圧入力４１４（ＣＭＰ＿ＶＢ）と、第２電圧入力４１６（ＣＭＰ＿ＶＢ）と、電流入力４１８と、バイアス電流源４２０とを備える。また、ＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４は、２つの較正スイッチ４２４、４２６を備える。以下に説明するように、図３に示されたように、被試験装置３０２の電流、可変の第１基準電流、および固定の第２基準電流のような様々な電流が、この例の電流入力４１８に接続される。当然ながら、固定の第２基準電流は、必要に応じてゼロに設定されてもよい。
【００３０】
第１基準電流入力は、ＯＰアンプ４１２の負入力に接続される。したがって、ＯＰアンプ４１２の負入力は、１つまたは２つの基準電流と同様に図３の被試験装置３０２の出力電流にも接続されている。ＯＰアンプ４１２の正入力は、第１電圧入力４１４に接続されている。ＯＰアンプ４１２の出力は、トランジスタ４３２のゲートに接続されている。抵抗器４３４は、ＯＰアンプ４１２の負入力とトランジスタ４３２のソースとの間に接続されている。抵抗器４３６は、トランジスタ４３２のソースと第２電圧入力４１６との間に接続されている。
【００３１】
トランジスタ４３２のドレインは、トランジスタ４４６のドレインに直接接続され、また較正スイッチ４２６を介してゲートと接続されている。サンプリングキャパシタ４４４は、トランジスタ４４６のゲートと電圧供給レール４１１との間にスイッチ４２４を介して接続されている。トランジスタ４４６のソースも、供給レール４１１に接続されている。トランジスタ４４６のドレインおよびゲートは、トランジスタ４４０、４４２のゲート端子にそれぞれ接続されている。トランジスタ４４０、４４２のソースは、一緒に結ばれており、バイアス電流源４３８に接続されている。トランジスタ４４２、４４０のドレインは、供給電圧にダイオード接続構成で配線されているトランジスタ４４８、４５０とそれぞれ接続されている。図４Ｂに示されるように、トランジスタ４４０、４４２、４４８、４５０およびバイアス電流源４３８は、プリアンプ４０６の一部である。
【００３２】
トランジスタ４４２、４４０のドレインは、トランジスタ４５２、４５４のゲートとそれぞれ接続されている。トランジスタ４５２、４５４のドレインは、トランジスタ４５６、４５８とそれぞれ接続されている。トランジスタ４５６、４５８のドレインは、トランジスタ４６０、４６２のソースとそれぞれ接続されている。トランジスタ４６０、４６２のドレイン端子およびゲート端子は、トランジスタ４６４、４６６のドレイン端子およびゲート端子とそれぞれ接続されている。トランジスタ４６４、４６６のソース端子は、供給電圧に接続されている。トランジスタ４６４、４６６のソースおよびドレインは、トランジスタ４６８、４７０のソースおよびドレインとそれぞれ結び付けられている。トランジスタ４５６、４５８のゲートは、イネーブル入力４７２と結び付けられている。イネーブル入力４７２は、デュアルトランジスタ４６８、４７０のゲートとも結び付けられている。
【００３３】
バッファ回路４７４は、トランジスタ４６２のドレインおよびトランジスタ４６０のゲートに接続されている。出力電圧４１０は、トランジスタ４６０のドレインおよびトランジスタ４６２のゲートに接続されているバッファ回路４７６に接続されている。バッファ回路４７４は、バッファ４７６のバランスを保つために使用される。トランジスタ４５２、４５４、４５６、４５８、４６０、４６２、４６４、４６６、４６８、４７0およびバッファ回路４７４、４７６は、電圧比較器回路４０８を構成する。
【００３４】
電流比較器システム４００は、ＣＭＯＳ半導体工程を含む（ただしこれに限定されない）いかなる集積回路技術に基づいてもよい。この例では、電流比較器システム４００の構成要素は、ＣＭＯＳ装置である。入力電圧４１４、４１６の値が、第１電流入力４１８（Ｉｒｅｆ）からの所与の基準電流レベルに対して決定される。この例では、入力電圧４１４、４１６の両方の電圧レベルは同じである。ＯＰアンプ４１２への電圧入力４１４、４１６は、図４には図示されないＤＡコンバータ（ＤＡＣ）を使用して制御される。ＤＡＣの電圧範囲が不十分であれば、レベルシフタを追加することも可能である。バイアス電流は、ＯＰトランスインピーダンスアンプ回路または薄膜トランジスタのようなトランジスタなどの電圧制御電流源から生じてもよい。
【００３５】
図４Ｃは、図３に示されたシステム３００のような検査システムの一例の詳細なブロック図である。図４Ｃの検査システムは、図２に示されたピクセル駆動回路２００のようなピクセル駆動回路である被試験装置３０２に接続されている。この例では、パネルディスプレイのすべての駆動回路が検査される。ゲート駆動回路４８０は、すべての駆動回路の選択ラインと接続されている。ゲート駆動回路４８０はイネーブル入力を含み、この例では、イネーブル入力は、入力の信号が低いときに被試験装置３０２を作動させる。
【００３６】
被試験装置３０２は、ソースドライバ回路４８４からデータ信号を受け取る。ソース回路４８４は、図１のソースドライバ１１０のようなソースドライバである。データ信号は、所定の値のプログラミング電圧である。被試験装置３０２は、ゲート駆動回路４８０によって作動されると、電流をモニタリングラインへ出力する。被試験装置３０２からのモニタリングラインの出力は、複数の装置の検査を可能にするアナログマルチプレクサ回路４８２に接続されている。この例では、アナログマルチプレクサ回路４８２によって、２１０個の入力の多重化ができるが、当然のことながらどのような数を入力しても多重化される。
【００３７】
被試験装置３０２からの信号出力は、ＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４の基準電流入力４１８に接続される。この例では、図３で説明されたように、可変の基準電流源が、電流入力４１８に接続されている。この例では、図３の第１基準電流源のように固定された基準電流はない。したがって、この例では、図３の第１基準電流源の値は、ゼロと考えられる。
【００３８】
図５Ａは、図４Ａ〜図４Ｃに示された電流比較器の信号のタイミング図である。図５Ａのタイミング図は、図４Ｃのゲートドライバ４８０へのゲートイネーブル信号５０２と、アナログマルチプレクサ４８２に接続されたＣＳＥイネーブル信号５０４と、検査プロセスの反復のたびに所定レベルに設定され、電流入力４１８に接続された可変の基準電流源によって生成された電流基準信号５０６と、較正スイッチ４２６を制御する較正信号５０８と、較正スイッチ４２４を制御する較正信号５１０と、イネーブル入力４７２と接続された比較器イネーブル信号５１２と、出力４１０を通じての出力電圧５１４と、を示している。ＣＳＥイネーブル信号５０４は、ハイに維持され、被試験装置３０２からのモニタリングラインへの漏れが、最終的な電流比較において確実に除去されるようにする。
【００３９】
第１フェーズ５２０では、ゲートイネーブル信号５０２は、ハイに引き上げられ、したがって、図４Ｃの被試験装置３０２の出力はゼロになる。よって電流比較器４００に入力される唯一の電流は、被試験装置３０２からのモニタリングラインからのリーク電流となる。図４Ｂ、図４Ｃのトランジスタ４３２、４４６の最適静止条件に対するラインリーケージかまたは読み取り回路のオフセットのみによる影響が最小となるように、基準電流５０６の出力も、ゼロに設定される。較正信号５０８をハイに設定して較正スイッチ４２６を入れる。較正信号５１０をハイに設定して較正スイッチ４２４を入れる。比較器イネーブル信号５１２は、ローに設定され、電圧比較器回路４０８からの出力は、論理１にリセットされる。したがって、リーク電流が、電流入力４１８へ入力され、パネルのモニタリングラインからのリーク電流を示す電圧は、キャパシタ４４４に記憶される。
【００４０】
第２フェーズ５２２では、ゲートイネーブル信号５０２は、ローに引き下げられ、したがって、被試験装置３０２の出力は、ソース回路４８４からの設定プログラミング電圧入力で、不明な電流を生成する。被試験装置３０２からの電流は、第１の所定値に設定された、被試験装置の電流とは反対方向の基準電流５０６とともに、電流入力４１８を通じて入力される。したがって、電流入力４１８は、基準電流５０６と被試験装置３０２からの電流との差となる。較正信号５１０は、一瞬だけローに設定され、スイッチ２４２が切れる。次に、較正信号５０８は、ローに設定され、したがって、スイッチ４２６が切れる。そして、スイッチ４２４への較正信号５１０をハイに設定して、スイッチ４２４を入れ、キャパシタ４４４の電荷を制御する。比較器イネーブル信号５１２は、ローに維持され、したがって、電圧比較器回路４０８からの出力はない。
【００４１】
第３フェーズ５２４では、比較器イネーブル信号５１２が、ハイに引き上げられ、電圧比較器４０８が、電圧出力４１０への出力を生成する。この例では、出力電圧信号５１４の正の電圧出力論理１は正電流を示し、そのため、被試験装置３０２の電流は、所定の基準電流より大きくなる。電圧出力４１０のゼロ電圧は、被試験装置３０２の電流が所定のレベルの基準電流より小さいことを示す負電流を意味する。こうして、被試験装置の電流と基準電流との間のあらゆる差が増幅され、電流比較器回路４００によって検知される。そして、基準電流の値は、結果に基づいて、第２の所定のレベルの基準電流へシフトされ、フェーズ５２０、５２２、５２４が繰り返される。基準電流を調整することによって、比較器回路４００を検査システムで使用して被試験装置３０２による電流出力を判断することが可能になる。
【００４２】
図５Ｂは、図４ＢのＯＰトランスレジスタンスアンプ回路４０４のバイアス電流源４２０の最適バイアス電流値を決定するために、図４Ｃに示された検査システムに印加される信号のタイミング図である。電流比較器回路４００の最大信号雑音比（ＳＮＲ）を達成するためには、電流比較器の較正が必須である。較正は、バイアス電流源４２０の微調整によって達成される。バイアス電流源４２０の最適バイアス電流レベルによって、ラインリーケージの関数でもあるピクセル測定中の雑音電力が最小化する。したがって、電流比較器の較正中にラインリーケージを捉えることが必要となる。
【００４３】
図５Ｂのタイミング図は、図４Ｃのゲートドライバ４８０へのゲートイネーブル信号５５２と、アナログマルチプレクサ４８２に接続されたＣＳＥイネーブル信号５５４と、較正プロセスを繰り返すたびに所定のレベルに設定され電流入力４１８に接続された可変の基準電流源によって生成された電流基準信号５５６と、較正スイッチ４２６を制御する較正信号５５８と、イネーブル入力４７２と接続された比較器イネーブル信号５６０と、出力４１０を通じての出力電圧５６２とを示す。
【００４４】
ＣＳＥイネーブル信号５５４は、ハイに維持され、ラインへの漏れが、最終的な電流比較において確実に除去されるようにする。ゲートイネーブル信号５５２もまた、被試験装置３０２がどのようなデータ入力に対しても電流を出力しないように、ハイに保たれる。第１フェーズ５７０では、較正信号５５６は、ハイに引き上げられ、それによって較正スイッチ４２６が入る。もう１つの較正信号が、ハイに引き上げられて、較正スイッチ４２４が入る。比較器イネーブル信号５５８は、電圧比較器回路４０８からの電圧出力をリセットするために、ローに引き下げられる。被試験装置３０２のモニタリングラインからのリーク電流はすべて、電圧に変換されてキャパシタ４４４に記憶される。
【００４５】
第２フェーズ５７２は、スイッチ５２４への較正信号がローに引き下げられ、そして較正信号５５６がローに引き下げられてスイッチ５２６が切れた時に発生する。そして、スイッチ５２４への信号がハイに引き上げられて、スイッチ５２４が入る。微小電流は、基準電流源から電流入力４１８への出力である。微小電流値は、電流比較器４００の最小検出可能信号（ＭＤＳ）範囲に相当する最小値である。
【００４６】
第３フェーズ５７４は、比較器イネーブル信号５６０がハイに引き上げられ、それによって電圧比較器回路４０８による入力の読み取りが可能になった時に生じる。出力４１０での電圧比較器回路４０８の出力は、リーク電流を伴う正電流の比較（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｌｅａｋａｇｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を示す正の出力となるはずである。
【００４７】
第４フェーズ５７６は、スイッチ５２４への較正信号が、ローに引き下げられ、そして較正信号５５６がローに引き下げられてスイッチ５２６が切れた時に生じる。次に、スイッチ５２４への信号がハイに引き上げられて、スイッチ５２４が入る。比較器イネーブル信号５５８は、電圧比較器回路４０８からの電圧出力を防ぐためにローに引き下げられる。被試験装置３０２からのリーク電流はすべて、電圧に変換されてキャパシタ４４４に記憶される。
【００４８】
第５フェーズ５７８は、較正信号５５６が、ローに引き下げられ、それによってスイッチ５２４、５２６が切れた時に生じる。微小電流は、基準電流源から電流入力４１８への出力である。微小電流値は、電流比較器４００の最小検出可能信号（ＭＤＳ）範囲に相当する最小値であるが、第２フェーズ５７２における正電流とは対照的に負電流である。
【００４９】
第６フェーズ５８０は、比較器イネーブル信号５６０がハイに引き上げられ、それによって電圧比較器回路４０８による入力の読み取りが可能になった時に生じる。電圧比較器回路４０８の出力４１０への出力は、リーク電流を伴う負電流の比較（ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｌｅａｋａｇｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を示すゼロ出力となるはずである。
【００５０】
フェーズ５７０、５７２、５７４、５７６、５７８、５８０は繰り返される。バイアス電流の値を調整することによって、最終的に、有効出力電圧の比率を1とゼロとの間で切り替えて最適バイアス電流の値を最大化する。
【００５１】
図６は、図１のディスプレイシステム１００の制御器１１２の補正用構成要素のブロック図である。補正用構成要素には、経時変化抽出部６００と、バックプレーン経時変化／マッチングモジュール６０２と、カラー／シェアガンマ補正モジュール６０４と、ＯＬＥＤ経時変化メモリ６０６と、補正モジュール６０８とが含まれる。ディスプレイシステム１００を駆動する電子構成要素を備えたバックプレーンは、アモルファスシリコン、多結晶シリコン、結晶シリコン、有機半導体、酸化物半導体などを含む（ただしこれらに限定されない）いかなる技術でもよい。また、ディスプレイシステム１００は、ＬＥＤまたはＯＬＥＤを含む（ただしこれらに限定されない）いかなるディスプレイ材料（または装置）でもよい。
【００５２】
経時変化抽出部６００は、アレイ１０２のピクセルへの入力に基づくアレイ１０２からの出力データと、アレイ１０２の経時変化の影響を検査するための対応出力とを受け取るように接続されている。経時変化抽出部６００は、各列参照ピクセル１３０を含む各列のピクセル１０４ａ〜１０４ｄそれぞれへの経時変化の影響を判断するために、アクティブピクセル１０４ａ〜１０４ｄの出力と比較するためのベースラインとして列参照ピクセル１３０の出力を使用する。あるいは、列のピクセルの平均値を計算して、参照ピクセルの値と比較してもよい。カラー／シェアガンマ補正モジュール６０４もまた列参照ピクセル１３０からデータを採取して、適切なカラー補正を判断して、ピクセルに対する経時変化の影響を補正する。比較用測定結果を比較するベースラインは、メモリ６０６のルックアップテーブルに記憶されてもよい。バックプレーン経時変化／マッチングモジュール６０２は、バックプレーンの構成要素およびディスプレイの電子機器のための調整を計算する。補正モジュール６０８は、図１のピクセル１０４ａ〜１０４ｄへのプログラミング電圧を修正して経時変化の影響を補正するために、抽出部６００、バックプレーン経時変化／マッチングモジュール６０２、カラー／シェアガンマ補正モジュール６０４から提供される入力である。補正モジュール６０８は、較正データと併せて使用される、アレイ１０２のピクセル１０４ａ〜１０４ｄの各々のベースデータを求めて、ルックアップテーブルにアクセスする。補正モジュール６０８は、ルックアップテーブルの値と、ディスプレイのアレイ１０２のピクセルから得られたデータとに基づき、ピクセル１０４ａ〜１０４ｄへのプログラミング電圧を相応に修正する。
【００５３】
図２の制御器１１２は、図１のディスプレイアレイ１０２のピクセル１０４ａ〜１０４ｄからのデータを測定し、測定中に集められたデータを正確に正規化する。列参照ピクセル１３０は、各列のピクセルに対するこれらの機能を補助する。列参照ピクセル１３０は、図１のピクセル１０４ａ〜１０４ｄによって表されるアクティブ表示エリアの外側に配置されてもよいが、アクティブ表示エリア内に組み込まれてもよい。列参照ピクセル１３０は、経時変化しないか、または所定の形式で経時変化するというような制御条件付きで保存され、ディスプレイアレイ１０２のピクセル１０４ａ〜１０４ｄの測定データのオフセットおよびキャンセル情報を提供する。この情報は、制御器１１２が、常温などの外因による同相雑音、または他のピクセル１０４ａ〜１０４ｄからのリーク電流などのシステム自身内の同相雑音を打ち消す際に役立つ。また、アレイ１０２の複数のピクセルの加重平均を使用してパネル幅特性についての情報を提供し、パネルを横切る抵抗による電圧降下、すなわち、電流／抵抗（ＩＲ）降下などの問題を解消する。既知の制御源によってストレスを加えられた列参照ピクセル１３０からの情報は、あらゆる逸脱から生じる補正誤差を低減するために、補正モジュール６０８によって実行される補正アルゴリズムにおいて使用されてもよい。パネルの初期ベースライン測定で集められたデータを使用して、様々な列参照ピクセル１３０を選択してもよい。不良な参照ピクセルが特定されると、代わりの参照ピクセル１３０が選択され、引き続き信頼性が保障される。当然のことながら、列参照ピクセル１３０の代わりに行参照ピクセル１３２を使用することができ、また較正および測定には列の代わりに行を使用することができる。
【００５４】
図１の列参照ピクセル１３０を利用した様々な補正方法がある。例えば、薄膜トランジスタの測定において、列参照ピクセル１３０が電流を出力するのに必要なデータ値を、アクティブ領域の同じピクセルの列（ピクセルアレイ１０２）のピクセル１０４ａ〜１０４ｄのデータ値から引いて、同じ電流を出力するようにする。列参照ピクセル１３０とピクセル１０４ａ〜１０４ｄの両者の測定は、例えば、同一ビデオフレーム内など時間的に非常に接近して行われる。いかなる電流の差もピクセル１０４ａ〜１０４ｄの経時変化の影響を示している。結果として得られる値は、ディスプレイの耐用年限の間、同一の輝度が維持されるように、制御器１１２によって、ピクセル１０４ａ〜１０４ｄへのプログラミング電圧に対する適切な調整を計算するのに使用される。列参照ピクセル１３０の別の使用としては、他のピクセル１０４に対して基準電流を提供し、ベースラインとして機能してそれらのピクセルの電流出力に対する経時変化の影響を判断することが挙げられる。参照ピクセル１３０は、アクティブピクセル１０４としての共通のデータラインおよび供給ラインを有しているため、同相騒音打ち消しは部分的に測定に本来備えられており、参照ピクセル１３０はデータ操作を単純化できる。行参照ピクセル１３２は、ディスプレイ製造中に補正用の制御器を使用するために記憶されたピクセルの輝度曲線が正確かを検証する目的で、定期的に測定される。
【００５５】
ディスプレイ出荷前に図２の駆動回路２００などのディスプレイ上のすべての駆動回路の駆動トランジスタおよびＯＬＥＤを測定するのには、１０８０ｐディスプレイで６０〜１２０秒かかり、あらゆる短絡および開放した駆動トランジスタおよびＯＬＥＤが検出される（スタックピクセルまたは点灯しないピクセルとなる）。また、駆動トランジスタまたはＯＬＥＤの性能における不均一性（輝度の不均一性をもたらす）も検出される。本技術は、デジタルカメラによる光学検査に取って代わるため、製造設備におけるこの高価な構成要素の必要性が排除される。カラーフィルタを使用するＡＭＯＬＥＤは、カラーフィルタが純粋に光学的構成要素であるために、電気的には十分に検査を行うことができない。この場合、経時変化を補正する技術として、イグニス社のマックスライフ（ＭａｘＬｉｆｅ）（商標）などを光学検査工程と組み合わせて使用して、追加の判断情報を提供して光学検査の複雑性を潜在的に低減させていくことが有益である。
【００５６】
これらの測定からは、光学検査で提供されるよりも多くのデータが提供される。点欠陥が駆動回路の短絡によるものか開放によるものか、またはＯＬＥＤの短絡によるものか開放によるものかを知ることは、製造工程における根本的原因または不具合を特定するのに有用である。例えば、ＯＬＥＤの短絡回路の最もありふれた原因は、処理中にガラスに落下した粒子汚染であり、これがＯＬＥＤの陽極および陰極を短絡させる。ＯＬＥＤの短絡回路の増加は、チャンバクリーニングのために製造ラインを停止させなければならないか、または粒子の新規発生源（工程、設備、人員、材料における変更）の調査を開始する可能性があることを示している。
【００５７】
マックスライフ（商標）などの経時変化の影響を補正する緩和システムは、製造工程の不均一性を補正して、ディスプレイの歩留まりを増加させる。ただし、診断には、測定されたＴＦＴまたはＯＬＥＤにおける電流と電圧との関係または特性も有用である。例えば、ＯＬＥＤの電流−電圧の特性の形状で抵抗の増加が明らかになる。推定される原因としては、トランジスタソース／ドレインの金属と（底部発光ＡＭＯＬＥＤにおける）ＩＴＯとの間の接触抵抗におけるばらつきが考えられる。もし、ディスプレイの隅のＯＬＥＤが、異なる電流−電圧特性を示した場合、推定される原因としては、製造工程におけるマスク心ずれが考えられる。
【００５８】
ＯＬＥＤの電流−電圧特性が異なるディスプレイの筋状または円状の領域は、製造工程で有機蒸気を発散させるのに使用されるマニホルドの欠陥による可能性がある。あり得るシナリオとしては、ＯＬＥＤ材料の小粒子が、オーバーヘッドシールドからはがれ、マニホルドに落着し、部分的に開口部を塞いでいる可能性がある。測定データは、具体的なパターンでＯＬＥＤの異なる電流−電圧特性を示すため、問題の迅速な診断に役立つ。測定結果の正確さ（例えば、４．８インチのディスプレイが１００ｎＡの分解能で電流を測定する）と、（輝度ではなく）ＯＬＥＤの電流−電圧特性自体の測定結果とによって、光学検査では見ることのできないばらつきを検出する。
【００５９】
この高精度データは、プロセスがいつ管理限界外にずれ始めたかを特定するため統計的工程管理に使用してもよい。こうすることで、最終製品において欠陥が検出される前に、（ＯＬＥＤまたは駆動トランジスタ（ＴＦＴ）製造工程のいずれかにおいて）、早期に修正処置を取ることができる。すべてのディスプレイのすべてのＴＦＴおよびＯＬＥＤがサンプル抽出されるため、測定サンプルは最大である。
【００６０】
駆動トランジスタおよびＯＬＥＤの両方が適切に機能した場合、構成要素による所期範囲の読み取りに戻る。ピクセル駆動回路は、駆動トランジスタが測定されている間、ＯＬＥＤがオフになっていること（またその逆もしかり）を要求するので、駆動トランジスタまたはＯＬＥＤの一方が短絡回路にある場合、他方の測定結果が不明になってしまう。ＯＬＥＤが短絡回路（したがって電流の読み取りが最大）の場合、データは駆動トランジスタが開放回路である（電流の読み取りが最小）ことを示すが、実際は、駆動トランジスタは、作動しているかまたは開放回路になっている。駆動トランジスタに関する追加データが必要な場合、供給電圧（ＥＬ＿ＶＳＳ）の接続を一時的に切って、電圧を浮動させることで、ＴＦＴが実際に作動しているか、または短絡回路になっているかを示す正確な駆動トランジスタ測定を行う。
【００６１】
同様に、駆動トランジスタが短絡回路の場合、データはＯＬＥＤが開放回路であることを示す（しかし、ＯＬＥＤは作動しているかまたは開放回路である）。ＯＬＥＤに関する追加データが必要な場合、供給電圧（ＥＬ＿ＶＤＤ）の接続を一時的に切って、電圧を浮動させることで、ＯＬＥＤが実際に作動しているか、または開放回路になっているかを示す正確なＯＬＥＤ測定を行う。
【００６２】
１つのピクセルにおいてＯＬＥＤとＴＦＴの両方が短絡回路として動作する場合、そのピクセルの要素の１つ（ＴＦＴとＯＬＥＤとの間の接触部分であることが多い）が、測定中にすぐに燃え尽きてしまい、開放回路を引き起こして別の状態に移行する。この結果は、下の表１にまとめられる。
【００６３】
【表１】
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【００６４】
図７は、別の側面に基づきディスプレイ７０２の輝度を経時的に制御する制御システム７００のシステム図を示す。ディスプレイ７０２は、ＯＬＥＤのアレイまたはその他のピクセルベースのディスプレイ装置からなる。システム７００は、プロファイル生成器７０４および判定機７０６を備える。プロファイル生成器７０４は、ＯＬＥＤ特性テーブル７１０と、バックプレーン特性テーブル７１２と、ディスプレイ仕様ファイル７１４とから特性データを受け取る。プロファイル生成器７０４は、異なる条件に対して、異なる輝度プロファイル ７２０ａ、７２０ｂ・・・７２０ｎを生成する。ここで、消費電力、ディスプレイ耐用年限、画像品質の向上のために、異なる輝度プロファイル７２０ａ、７２０ｂ・・・７２０ｎは、ＯＬＥＤおよびバックプレーン情報に基づいて定義されてもよい。また、種々の用途にしたがい、輝度プロファイル ７２０ａ、７２０ｂ・・・７２０ｎから異なるプロファイルを選択することも可能である。例えば、均一輝度対時間プロファイルを使用して、より高い輝度を適用するために輝度が所定の速度で降下することが可能である動画などのビデオ出力を表示してもよい。判定機７０６は、ソフトウェアベースでもハードウェアベースでもよく、ディスプレイ７０２の適切な輝度を確保するためにプログラミング電圧を調整する係数である、アプリケーション入力７３０、環境パラメータ入力７３２、バックプレーン経時変化データ入力７３４、ＯＬＥＤ経時変化データ入力７３６を含む。
【００６５】
ディスプレイの経時変化を完全に補正するために、ディスプレイ特性において短期変化および長期変化を分離する。１つの方法は、測定と測定との間にディスプレイを横切る数点を短時間で測定することである。その結果、高速走査によって短期的影響が分かり、一方、通常の経時変化抽出では、長期的影響が明らかになる。
【００６６】
前述の補正システムの実施では、通常の駆動スキームを使用しているが、そこでは、ビデオフレームが常時パネルに表示され、ＯＬＥＤおよびＴＦＴ回路が絶えず電気的ストレス下にある。ビデオフレームの間にアクティブピクセルのグレイスケール値を所望の値に変化させることによって行われる各ピクセルの較正によって、較正中に測定されたサブピクセルを見た際の視覚的歪みが生じる。ビデオのフレームレートをＸとすると、通常のビデオ駆動では、各ビデオフレームは図１のピクセルアレイ１０２に１／Ｘ秒間表示され、パネルは常時ビデオフレームを流している。対照的に、本実施例の緩和ビデオ駆動では、図８に示されるようにフレームを４つのサブフレームに分割する。図８は、ビデオサブフレーム８０２、ダミーサブフレーム８０４、緩和サブフレーム８０６、置換サブフレーム８０８を備えるフレーム８００のタイミング図である。
【００６７】
ビデオサブフレーム８０２は、実際のビデオフレームである最初のサブフレームである。ビデオフレームは、プログラミング入力から受け取ったビデオデータを使用して図１のピクセルアレイ１０２全体をプログラムする通常のビデオ駆動と同じ方法で生成される。ダミーサブフレーム８０４は、ピクセルアレイ１０２に送られる実際のデータがない空サブフレームである。ダミーサブフレーム８０４は、緩和サブフレーム８０６を適用する前のしばらくの間パネル１０２に同じビデオフレーム表示を維持するように機能する。これによりパネルの輝度が増加する。
【００６８】
緩和サブフレーム８０６は、第３のサブフレームであって、ピクセルアレイ１０２の赤、緑、青、白のすべてのサブピクセル（ＲＧＢＷ）用にグレイスケール値がゼロの黒色フレームである。これによって、パネルが黒色になり、すべてのピクセル１０４が、較正および次のビデオサブフレームの挿入を受け入れる準備ができている所定の状態となる。置換サブフレーム８０８は、較正のためのみに生成された短いサブフレームである。緩和サブフレーム８０６が完了してパネルが黒色になると、次のビデオフレームのためのデータ置換フェーズが開始する。このフェーズでは、ビデオデータやブランクデータは、置換データをもつ行に対するものを除いてはピクセルアレイ１０２には全く送られない。置換対象外の行に関しては、ゲートドライバのクロックを切り替えるだけで、ゲートドライバ全体を通じてトークンを変更する。これは、パネル全体の走査の速度を上げ、各フレームに関してより多くの測定を可能にするために実施される。
【００６９】
サブフレーム８０８の置換中、測定されたサブピクセルの視覚的歪みをさらに軽減するために別の方法が使用される。この方法は、較正が完了するとすぐに測定された行を黒色でプログラミングし直すことで実行される。これにより、サブピクセルは、緩和サブフレーム８０６のときと同じ状態に戻る。しかし、微小電流がまだピクセルのＯＬＥＤを通っており、ピクセルを点灯させるため、外界に対して目立ってしまう。したがって、ＯＬＥＤを流れる電流の方向を変えるために、制御器１１２を非ゼロ値にプログラムして、当該ピクセルの駆動トランジスタからの電流をシンクさせて、ＯＬＥＤをオフに維持する。
【００７０】
置換サブフレーム８０８を有するということは、測定の時間をフレーム全体の小部分に限定してしまうという欠点がある。これによってフレームごとのサブピクセルの測定数が限定される。この限定は、ピクセルアレイ１０２の稼働時間中に許容可能なものである。しかし、パネルの迅速なベースライン測定ためには、各ピクセルを測定しなければならないため、ディスプレイ全体を測定するのは時間のかかる作業である。この問題を克服するため、緩和駆動スキームには、ベースラインモードが追加されている。図８は、ディスプレイのベースライン測定モードの際の駆動スキームのベースラインフレーム８２０を示している。ベースライン測定フレーム８２０には、ビデオサブフレーム８２２および置換サブフレーム８２４が含まれる。システムがベースラインモードに切り替えられると、駆動スキームは、フレーム８２０のように、１つのベースラインフレームに２つのサブフレームだけになるように変化する。ビデオサブフレーム８２２は、画像用の通常のプログラミングデータを含む。この例では、図８に示されるように、置換（測定サブフレーム）８２４は、通常の置換フレームより長い継続時間を有する。より長いサブフレームは、フレームごとの合計測定数を劇的に増加させ、フレーム時間中により多くのピクセルが測定可能になるため、より精度の高いパネルの測定が可能になる。
【００７１】
早期ＯＬＥＤストレス時間でのΔＶシフト（電気的経時変化）の急な傾斜は、ΔＶシフトに対する効率曲線の降下をもたらし、効率曲線は、高ΔＶ範囲と比較してΔＶ低値では作用が異なる。こうしてＯＬＥＤの初期電気的経時変化またはＯＬＥＤプレ経時変化工程に対して非常に敏感な強非線形Δη−ΔＶ曲線が生成される。さらに、早期ΔＶシフト降下の形状（持続時間と傾斜）は、工程のばらつきによりパネルごとに著しく異なる。
【００７２】
参照ピクセルおよび対応するＯＬＥＤの使用については、上述した。熱効果は、アクティブピクセルおよび参照ピクセルの両方に対して等しく影響するため、このような参照ピクセルの使用によりΔＶ測定に対する熱効果は打ち消される。ただし、図１の列参照ピクセル１３０のような参照ピクセルとして経時変化しない（ゼロストレスの）ＯＬＥＤを使用する代わりに、低レベルのストレスを有するＯＬＥＤをもつ参照ピクセルを使用してもよい。電圧に対する熱効果は、非経時変化ＯＬＥＤと同様であり、したがって、熱効果による測定ノイズを除去するために低ストレスＯＬＥＤを使用してもよい。一方で、同一のパネルの残りのＯＬＥＤベース装置と製造条件が同様であるため、わずかにストレスを受けるＯＬＥＤは、工程のばらつきが列のアクティブセルのΔη−ΔＶ曲線へ与える影響を打ち消すためのよい基準となる。また、早期の急峻なΔＶシフトは、このＯＬＥＤを基準として使用すれば緩和される。
【００７３】
ストレスを受けるＯＬＥＤを基準として使用するためには、基準ＯＬＥＤに一定の低電流（完全な電流の１/５から１/３）を用いてストレスを加え、その（印加された特定の電流の）電圧を使用してピクセルのＯＬＥＤの熱の問題および処理の問題を以下のように打ち消さなければならない。
【００７４】
【数１】
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この式では、Ｗは、アクティブピクセルＯＬＥＤと参照ピクセルＯＬＥＤとの電圧の差を参照ピクセルＯＬＥＤの電圧で割った比較電気経時変化である。図９は、Ｗの値に基づく２６８μＡのストレス電流の点からなるプロット９０２を示すグラフ９００である。グラフ９００に示されるように、Ｗの値は、強ストレスＯＬＥＤに対して示されたように、ピクセルＯＬＥＤの輝度降下に対して線形的関係である。
【００７５】
アレイのピクセルのベースライン測定を抽出する上述の方法は、図１の制御器１１２などの処理装置か、または、１つまたは複数の汎用コンピュータシステム、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能論理装置（ＦＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを使用して便利に実現される別の装置によって実行されてよく、本明細書において説明され図示された教示にしたがって、コンピュータ、ソフトウェア、ネットワーク技術の当業者によって理解されるようにプログラムされる。
【００７６】
また、本明細書に記載された制御器のいずれかを２つ以上の演算システムまたは装置で代用してもよい。したがって、冗長性、複製などの分散処理の原理および利点もまた必要に応じて実施され、本明細書に記載された制御器のロバスト性および性能を向上させる。
【００７７】
例となるベースラインデータ決定方法の操作は、機械可読指示によって実行される。このような例では、機械可読指示には、（ａ）プロセッサ、（ｂ）制御器、および／または（ｃ）１つまたは複数のその他の適切な処理装置によって実行されるアルゴリズムが含まれる。アルゴリズムは、例えば、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、デジタルビデオ（汎用）ディスク（ＤＶＤ）、またはその他のメモリ装置などの有形的表現媒体に格納されるソフトウェアとして具現化されることが可能であるが、当業者であれば、アルゴリズム全体および／またはその一部が、代わりにプロセッサ以外の装置によって実行され、かつ／またはファームウェアかまたは既知の方法（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラム可能論理装置（ＦＰＬＤ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、個別論理など）による専用のハードウェアで具現化されてもよいことが容易に理解されるであろう。例えば、ベースラインデータ決定方法の構成要素のすべてまたは一部は、ソフトウェア、ハードウェア、および／またはファームウェアによって実現可能である。また、表現された機械読み取り可能な指示の一部またはすべては、手動で実行可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の具体的な実施形態および適用が図示され説明されたが、本発明は、本明細書に開示されたそのままの構造および構成に限定されるものではないこと、また添付の請求項に規定された本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、種々の改良、変更、バリエーションが先述の説明から明らかであることを理解されたい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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