(57)【要約】本発明は、自己発光表示装置のような表示装置１の出力の均一性を改善する方法であって、以下のステップ、すなわち、上記表示装置１の少なくとも１つの画素５の第１の発せられた輝度を検出することと、検出された第１の輝度を用いて、上記少なくとも１つの画素５と接続されたドライバ回路３の出力の不均一性を決定することと、上記第１の検出された輝度に基づいて、均一性を改善するために、ドライバ回路３の出力を変更するために用いられるべき少なくとも１つの画素５に関する較正ファクタを生成することとを有する方法に関するものである。
2006507524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の出力の均一性を改善する方法であって、以下のステップ、すなわち、
表示装置の少なくとも１つの画素の第１の発せられた輝度を検出することと、
検出された前記第１の輝度を用いて、前記少なくとも１つの画素と接続されたドライバ回路の出力の不均一性を決定することと、
前記第１の検出された輝度に基づいて、前記均一性を改善するために、前記ドライバ回路の前記出力を変更するために用いられるべき前記少なくとも１つの画素に関する較正ファクタを生成することと
を有する方法。
【請求項２】
前記表示装置が自己発光表示装置である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記表示装置が有機発光ダイオードをベースとする表示装置である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の発せられた輝度を検出した後、平均のディスプレイの輝度を調整し、その後、前記少なくとも１つの画素の第２の発せられた輝度を検出するステップと、
前記第１及び第２の検出された輝度に基づいて、均一性を改善するために、前記ドライバ回路の前記出力を変更するために用いられるべき前記少なくとも１つの画素に関する較正ファクタを生成するステップと
を更に有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出する前記ステップが、外側のイメージングシステムにより行われる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ドライバ回路が画素ドライバ回路又はデータドライバ回路の１つである請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記表示装置がアクティブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオード表示装置である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出する前記ステップが、複数の画素のそれぞれに関して前記発せられた輝度を個々に検出するステップを有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
画素の列又は行の１つにおいて、トランジスタの組み立て中のレーザ再結晶化工程の間に、全ての画素の全てのトランジスタをレーザビームの方向である方向に並べるステップを更に有する請求項７又は８記載の方法。
【請求項１０】
前記表示装置がパッシブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオード表示装置である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出する前記ステップが、共通の駆動装置により共通して制御される画素の列又は行のような画素のグループの前記発せられた輝度を共同で測定するステップを有する請求項１ないし７及び９ないし１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記較正ファクタが、前記較正ファクタをメモリ装置に蓄積すること、トランジスタの基板若しくは追加のドライバ集積回路の１つにおいてヒューズを溶断すること、又はトランジスタの基板若しくは追加のドライバ集積回路の１つのレーザトリミングの方法の１つにより前記ドライバ回路に記憶される請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
表示装置の出力の均一性を改善するために前記表示装置を較正するシステムであって、較正されるべき表示装置を保持するユニットと、使用時に前記表示装置の表示装置表面全体から発せられる輝度を検出するように配置されたイメージングシステムと、前記発せられた輝度に関する情報を前記表示装置に伝達するフィードバックシステムとを有し、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の方法を実行するシステム。
【請求項１４】
前記表示装置が自己発光表示装置であり、好ましくは有機発光ダイオードをベースとする表示装置である請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
請求項１３記載のシステムを伴って用いるための自己発光表示装置。
【請求項１６】
行及び列の構造に配された複数の発光画素を有し、画素の各列又は各行のいずれか一方がデータドライバ回路と接続され、各列又は行が、前記データドライバからの出力信号の相対的な経時変化を観測する電流測定装置を組み込んだ追加の非発光画素を有する請求項１５記載の自己発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、好ましくは自己発光表示装置、最も好ましくは有機発光ダイオードをベースとする表示装置の出力の均一性を改善する方法に関する。本発明は、また、上記方法を実現するシステム及びこのシステムと共に用いるためのディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自己発光表示装置に対する関心が高まってきている。例えば、ポリマ又は有機発光材料のような自己発光材料を利用する自己発光表示装置は、液晶ディスプレイ又は陰極線管のような他のディスプレイのタイプの可能な代替品であることが見出されている。
【０００３】
基本的には、ポリマ発光ダイオードディスプレイ又は有機発光ダイオードディスプレイのような自己発光表示装置は、それぞれが自己発光材料を含む複数の画素及び自己発光材料に駆動電流を与えるための駆動構造を有している。通常、上記装置は、ガラス又はポリマ基板のような基板の上に配された画素のマトリクスを有している。このマトリクス構造は、本質的に２つの主なグループ、パッシブ及びアクティブマトリクス構造にサブ分割され得る。パッシブマトリクスポリマ又は有機発光ディスプレイでは、交差し、画素を形成する行電極層と列電極層との間に発光材料の層が配される（図１参照）。典型的には、ディスプレイの発光は、それぞれが列を介して電流を制御するデータドライバにより制御される。アクティブマトリクスポリマ又は有機発光ディスプレイ（図２参照）では、画素のマトリクスの各画素は画素駆動回路により制御される。また、各列はデータ駆動回路により制御される。
【０００４】
しかしながら、多結晶シリコン薄膜トランジスタを用いるアクティブマトリクスポリマ発光ダイオードディスプレイの問題は、そのようなトランジスタの特性のばらつきがディスプレイの輝度のランダムな画素間のばらつきの原因となり、ディスプレイの出力の不均一性を招くことである。このばらつきは、アドレス電圧を駆動電流に変換するために駆動薄膜トランジスタが用いられる１画素当たり２つの薄膜トランジスタを備えた最も単純なトランスコンダクタンス回路に関して特に強い。そのような回路の例は、図３及び図４に示されている。従って、このタイプの回路は高性能ディスプレイには不適当である。しかしながら、上記最も単純なトランスコンダクタンス回路は、高い画素開口率を与え、低い輝度レベルにおいてさえも非常に迅速にアドレスされ、液晶ディスプレイに用いられるドライバと同様の既成のドライバを本質的に用いることができるのでアドレスするために最も簡単でもあるため、他の理由で好ましい。従って、上記問題を克服することは有利である。
【０００５】
他の問題は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤ装置用の電流生成データドライバはこの点において容易に利用可能ではないことである。これに関する１つの理由も、ドライバの出力のいずれか１つが異なる電流値を持つ場合に、これがディスプレイを介して伝わる輝線又は暗線として直ちに認識可能である高い均一性の要求である。この理由のために、ドライバの均一性は、均一性のばらつきのランダムさが鮮明性（visibility）を幾分低くする画素自体の均一性よりも一層不可欠である。提案されているこの問題を解決するための１つのやり方は、自己補償電流ミラータイプのドライバを用いることである。しかしながら、この解決策は複雑であり、多くのスペースを要し、更に、そのようなドライバはアドレスが遅く、低い電流レベルにおいてより少なく正確であると共に、より多くの電力を消費するのでより高い駆動電圧も必要とする。代替品として、２ＴＦＴトランスコンダクタンスドライバのようなより単純であり、より少なく複雑なドライバが用いられ得るが、上述したように、これらは受け入れることができない不均一性を有する。
【０００６】
また、パッシブ駆動の自己発光表示装置の場合においても、データドライバの出力の不均一性は上記説明とほぼ同じように問題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、概して表示装置における及び特に表示装置における不均一性の問題を改善又は克服する一般的な方法が望まれており、その結果、本発明の目的は、上述したような従来技術の不都合を克服するそのような方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的及び他の目的は、請求項1記載の方法により少なくとも部分的に達成される。この方法によれば、表示装置の出力の均一性は、表示装置の少なくとも１つの画素の第１の発せられた輝度を検出することと、検出された第１の輝度を用いて、少なくとも１つの画素と接続されたドライバ回路の出力の不均一性を決定することと、第１の検出された輝度に基づいて、均一性を改善するために、ドライバ回路の出力を変更するために用いられるべき少なくとも１つの画素に関する較正ファクタを生成することとにより改善される。このやり方では、光の出力に対して直線的に比例する単一の装置の特性のばらつきから生じるディスプレイの発光の不均一性が補償され得る。異なる輝度における画素の出力を測定することにより、均一性のばらつきを他の原因と区別することが可能である。この方法は、自己発光表示装置に用いられることが好ましく、有機発光ダイオードをベースとする表示装置に用いられることがより好ましい。
【０００９】
より一般に、幾つかのファクタが、トランジスタ及び駆動回路における他の電気部品の性能のばらつきを含むと共に、発光装置自体の効率のばらつきも含むディスプレイの光の出力の不均一性の原因となる。従って、本発明の好ましい形態によれば、上記方法は、上記第１の発せられた輝度を検出した後、平均のディスプレイの輝度を調整し、その後、上記少なくとも１つの画素の第２の発せられた輝度を検出するステップと、上記第１及び第２の検出された輝度に基づいて、均一性を改善するために、ドライバ回路の出力を変更するために用いられるべき少なくとも１つの画素に関する較正ファクタを生成するステップとを更に有する。このやり方では、１つよりも多い装置の特性からのばらつきから生じるディスプレイの発光の不均一性が補償され得る。異なる輝度における画素の出力を測定することにより、均一性のばらつきを更に多くの異なる原因と区別することが可能である。
【００１０】
上記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出するステップは、外側のイメージングシステムにより好適に行われる。そのような外側のシステムの例は、ＣＣＤカメラを核とするシステムである。従って、組み立てられたディスプレイは、そのような外側のイメージングシステムの下部に配され、その後、ディスプレイは、ディスプレイの出力の均一性を改善するために、本発明の方法を用いることにより較正される。上記ドライバ回路は、ディスプレイの構造に依存して画素ドライバ回路又はデータドライバ回路の１つであることが好ましい。
【００１１】
本発明の第１の好ましい形態によれば、上記表示装置はアクティブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオード表示装置である。この場合、輝度は、以下に更に説明されるように、各画素に関して個々に検出されるか又は画素の行若しくは列全体に関して同時に検出されるかのどちらかである。しかしながら、本発明の一形態によれば、上記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出するステップは、複数の画素のそれぞれに関して発せられた輝度を個々に検出するステップを有し、これは画素レベルにおける本発明の直接的な適用である。代替として、上記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出するステップは、共通の駆動装置により共通して（commonly）制御される画素の列又は行のような画素のグループの発せられた輝度を共同で測定するステップを有する。この形態は、上述の画素レベルの形態よりも幾つかの利点を有する。第１に、列レベルの補償は、上述したように、より多くの目に見えるアーチファクトを取り除く。また、上述したようにより少ない（約１００〜１０００倍少ない。これは、典型的なディスプレイにおける行の数を意味する。）メモリしか必要とされず、同様に、ルックアップテーブルを用いる形態においてはより小さいルックアップテーブルしか必要とされない。更に、この形態は、電流ドライバ回路に関する均一性の要求がより低いので、より単純な電流ドライバ回路の使用を可能にする。それにより、より低い電力消費及び／又はより小さいサイズを持つより速い部品が使用され得る。更に、この形態は、低い出力電流値の生成が低いプログラミング電流をもはや必要としないので全ての輝度レベルに対して用いられることが可能であり、これは、プログラミングを遅くするが、ここでは電圧のみをプログラミングすることにより実行（implement）され、より速い。また、この形態は、より少ないデータがルックアップテーブル等にロードされることとなるので、実行もより速い。
【００１２】
アクティブマトリクス表示装置の出力の均一性を更に改善するために、上記方法は、画素の列又は行の１つにおいて、トランジスタの組み立て中のレーザ再結晶化工程の間に、全ての画素の全てのトランジスタをレーザビームの方向である方向に並べるステップを更に有する。
【００１３】
本発明の他の好ましい形態によれば、上記表示装置はパッシブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオード表示装置である。アクティブマトリクスに関する上述のやり方と同じように、上記少なくとも１つの画素の発せられた輝度を検出するステップは、共通の駆動装置により共通して制御される画素の列又は行のような画素のグループの発せられた輝度を共同で測定するステップを好適に有する。
【００１４】
また、上記較正ファクタは、較正ファクタをメモリ装置に蓄積すること、トランジスタの基板若しくは追加のドライバ集積回路の１つにおいてヒューズを溶断すること、又はトランジスタの基板若しくは追加のドライバ集積回路の１つのレーザトリミングの方法の１つによりドライバ回路に記憶されることが好ましい。
【００１５】
本発明の上述の目的及び他の目的は、表示装置の出力の均一性を改善するために表示装置を較正するシステムであって、較正されるべき表示装置を保持するユニットと、使用時に表示装置の表示装置表面全体から発せられる輝度を検出するように配置されたイメージングシステムと、発せられた輝度に関する情報を表示装置に伝達するフィードバックシステムとを有し、上述した本発明の方法を実行するために配されたシステムによっても少なくとも部分的に達成される。このシステムを伴って用いられる表示装置は自己発光表示装置、好ましくは有機発光ダイオードをベースとする表示装置であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の上述の目的及び他の目的は、上述のようなシステムを伴う使用のために同様に少なくとも部分的に達成される。好ましい形態によれば、上記表示装置は、行及び列の構造に配された複数の発光画素を更に有し、画素の各列又は各行のいずれか一方がデータドライバ回路と接続され、各列又は行が、上記データドライバからの出力信号の相対的な経時変化を観測する電流測定装置を組み込んだ追加の非発光画素を有する。
【００１７】
本発明は、添付の図面を参照し、その好ましい実施例によって以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明が用いられ得るパッシブマトリクスポリマ又は有機発光表示装置を模式的に示している。図示されているパッシブマトリクスポリマ又は有機発光ディスプレイでは、交差し、画素５を形成する行電極層８と列電極層７との間に発光材料の層が配されている（図１参照）。
【００１９】
図２は、本発明が用いられ得るアクティブマトリクスポリマ又は有機発光表示装置１の一部の等価回路図を模式的に示している。この表示装置は、ｍ行（１，２，・・・，ｍ）及びｎ列（１，２，・・・，ｎ）の(Ｐ)ＬＥＤ又は（Ｏ）ＬＥＤのマトリクスを有している。行及び列について言及される場合、これらは必要に応じて置き換えられ得ることに注意されたい。この装置は、更に、上記行と接続された行選択回路１６と上記列と接続されたデータレジスタ１５とを有している。外部から与えられる情報１７、例えばビデオ信号は、表示されるべき情報に依存して供給ライン１９を介してデータレジスタ１５の個々の部分１５−１，・・・，１５−ｎを充電する処理ユニット１８において処理される。行の選択は、行選択回路１６によって、行ライン８、この例ではＴＦＴトランジスタのようなトランジスタ２２のゲート電極に必要とされる選択電圧を供給することにより該行ラインを介して行われる。データの書き込みは、選択中にデータレジスタ１５から（この例では電圧信号の形態の）データ信号が与えられて行われる。アドレス中、上記トランジスタを介してキャパシタ２４がデータ電圧のレベルに充電される。このキャパシタは、トランジスタ２１の調整、従って駆動期間中にＬＥＤ２０を通る実際の電流及び画素の輝度を決定する。行８の選択と列７への電圧の供給との同期は、駆動ライン１４を介して処理ユニット１８によりとられる。
【００２０】
以下に本発明の基本的な概念が説明され、その後、本発明の幾つかの好ましい実施例が説明される。図５には本発明を具現化する基本的なシステムの一例が専ら説明の目的のために示されている。このシステムでは、ディスプレイの発光素子の出力の均一性を改善するために調整されるべき組み立てられた自己発光ディスプレイ１が配されている。この表示装置は、例えば、上述の図１に模式的に示されているようなパッシブマトリクスポリマ若しくは有機発光ディスプレイ、又は上述の図２に模式的に示されているようなアクティブマトリクスポリマ若しくは有機発光ディスプレイ（ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤ）であり得る。
【００２１】
上記組み立てられた表示装置１は、外側のイメージングシステム２の下部に位置している。このシステムは、例えば、表示装置１から発せられる光を検出することができるＣＣＤカメラを核とするシステムであり得る。従って、表示装置１は光を発するためにアドレスされる。以下に更に説明されるように、アドレスは一度に１画素、１列又は１行行われる。このアドレスはドライバ回路３により行われる。上記ドライバ回路は、表示装置１の各画素に対して１つのドライバ回路３が配される図５に示されているような（アクティブマトリクスの構成のみ）画素ドライバ回路であり得る。そのような回路の例は図３及び図４に示されている。代替として、ドライバ回路は、画素の列を制御するためにディスプレイの各画素列に対して１つのドライバ回路３が配される（パッシブ及びアクティブの両方のマトリクス構成に適用可能な）データドライバ回路である。どの場合においても、ディスプレイの全てのドライバ回路は、ある時間にどのドライバ回路がアドレスされるべきであるかについての情報を各ドライバ回路に与えるために用いられるディスプレイのコントローラユニット／中央処理装置（図示せず）と接続されている。
【００２２】
しかしながら、図５に示されている例では、１回につきディスプレイ１の１つの画素がアドレスされ、それにより画素は出力信号４に依存する輝度を持つ光を駆動回路３に発する。その後、画素からの発せられた輝度は外側のイメージングシステム２により検出され、検出された輝度はフィードバックユニット６を介してドライバ回路３（又は、代替としてドライバ回路に接続された分離した処理ユニット）にフィードバックされる。ドライバ回路３（又は上記分離した処理ユニット）では、検出された輝度が対象とする出力信号４に関する所望の輝度と比較され、その特定の出力信号４のディスプレイの不均一性が信号処理により確立され得る。その後、必要に応じて、出力信号４及び従って発せられた輝度が調整され、上述の検出が１回又はそれ以上の回数繰り返される。これらの測定により得られる値から、出力信号の必須の各可能な値の不均一性が補間法により確立され、これらの値から所望の画素出力を実現するために各出力信号を調整する較正ファクタが計算される。その後、この較正ファクタは、ドライバ回路又は関連する回路に蓄積される。これは、較正ファクタをメモリに蓄積することによって、又は、例えばヒューズを溶断することにより若しくはドライバ回路又は関連する回路にレーザトリミングを使用することによりハードウェアを調整することによって行われ得る。
【００２３】
ディスプレイの全ての画素に関して較正ファクタを得るために、ディスプレイの全ての画素に関して上述のプロセスが繰り返され、フルカラーディスプレイの場合には、ディスプレイの各カラーに関して上述のプロセスが繰り返される。代替として、ディスプレイ全体、すなわちディスプレイの全ての画素が較正画像と共に同時にアドレスされてもよく、その場合、全ての画素の出力はイメージングシステム２により同時に測定される。
【００２４】
上述の方法は、列／行レベルに関して等しく申し分なく用いられ得る。しかしながら、この場合には、列又は行全体が一度にアドレスされ、列／行に沿って全ての画素の統合された輝度が検出される。この場合、上記較正ファクタはデータドライバ回路において実現される。この場合も、ディスプレイ全体、すなわちディスプレイの全ての画素が較正画像と共に時にアドレスされてもよく、その場合、全ての列／行の出力はイメージングシステム２により同時に測定される。
【実施例１】
【００２５】
本発明の第１の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイの画素レベルにおいて実現される。組み立てられたＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイは、ＣＣＤカメラを核とするシステムのようなイメージングシステムの下部に配されている。このディスプレイは、調査されるべき画素が光を発するようにオンにされる（このプロセスは調査されるべきディスプレイの全ての画素に対して繰り替えされる。代替として、上述したように全ての画素が一度にアドレスされ得る。）。画素の輝度が決定され、その後、決定された輝度は、当該画素へのある一定の駆動入力に関する所望の輝度と比較される。この比較により、画素回路の出力の不均一性に関する程度が決定される。この不均一性の程度に基づく補正が十分である状態の例は、画素駆動回路に関して、個々のトランジスタの移動度ばらつきのみが不均一性を規定する場合か、又は発光装置自体の効率のばらつきがディスプレイの輝度の不均一性の原因である場合である。上述のプロセスは全ての画素に対して繰り返され、フルカラーディスプレイでは全てのカラーに対して同様に繰り返される。
【００２６】
続いて、上記画素の出力の不均一性の程度が較正ファクタを計算するために用いられ、該較正ファクタは、画素の駆動回路に接続された表示装置のフルフレームメモリに蓄積される。必要に応じて、異なる輝度レベルに関する較正ファクタを得るために得られたファクタからルックアップテーブルが生成され得る。この後、状況に応じて上記メモリに蓄積された較正ファクタ又はルックアップテーブル若しくは分析関数から得られるファクタが、全ての輝度レベルにおける全ての画素の均一性を維持するために画素ドライバへの入力を変更するために用いられる。そのような変更に関する信号処理の手法は従来技術において知られている。
【実施例２】
【００２７】
本発明の第２の実施例によれば、本発明の方法はＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイの画素レベルにおいて実現される。組み立てられたＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイは、ＣＣＤカメラを核とするシステムのようなイメージングシステムの下部に配されている。このディスプレイは、調査されるべき画素が光を発するようにオンにされる（このプロセスは調査されるべきディスプレイの全ての画素に対して繰り替えされる。代替として、上述したように全ての画素が一度にアドレスされ得る。）。画素の輝度が決定され、その後、決定された輝度は、当該画素へのある一定の駆動入力に関する所望の輝度と比較される。この比較により、画素回路の出力の不均一性に関する程度が決定される。上述のプロセスは全ての画素に対して繰り返され、フルカラーディスプレイでは全てのカラーに対して同様に繰り返される。
【００２８】
その後、平均のディスプレイの輝度が調整され、上述のプロセスが繰り返され、従って画素の輝度が再測定される。上記プロセスは、必要に応じて毎度異なる輝度レベルで測定して数回繰り返され得る。
【００２９】
異なる輝度における画素の出力を測定する場合、均一性のばらつきを他の原因と区別することが可能である。例えば、トランスコンダクタンス画素回路に関して、ＴＦＴの移動度（μ）及びＴＦＴの閾値電圧（Ｖｔｈ）の両方のばらつきが、以下の関係、すなわち
Ｉ∝μ・（Ｖ−Ｖｔｈ）２      （１）
に従う異なるやり方で画素の輝度に寄与する。
【００３０】
更に、技術のばらつき又は発光装置の劣化から生じる不均一性は、この方法を他の輝度に広げることにより除去され得る。
【００３１】
続いて、画素の出力の不均一性の測定が較正ファクタを計算するために用いられ、該較正ファクタは、画素の駆動回路に接続された表示装置のフルフレームメモリに蓄積される。代替として、μ、Ｖｔｈ等の値がメモリに蓄積されてもよい。必要に応じて、異なる輝度レベルに関する較正ファクタを得るために得られた上記ファクタからルックアップテーブルが生成され得る。この後、状況に応じて上記メモリに蓄積された較正ファクタ、又は蓄積されたパラメータ、ルックアップテーブル若しくは分析関数から得られるファクタが、全ての輝度レベルにおける全ての画素の均一性を維持するために画素ドライバへの入力を変更するために用いられる。そのような変更に関する信号処理の手法は従来技術において知られている。
【実施例３】
【００３２】
この実施例は、実施例１及び２の下において説明された実施例に似ているが、実施例３では、較正ファクタが追加のメモリに蓄積されない。代わりに、較正ファクタは、ヒューズを溶断すること又は部品のレーザトリミングにより画素ドライバに取り入れられる。これは、他結晶シリコン基板上においてなされ得るが、代替として、画素ドライバに接続された追加のドライバ回路上においてなされ得る。この実施例の利点は、かなり低コストで実現され得ることである。
【実施例４】
【００３３】
本発明の第４の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイのデータドライバレベルにおいて実現される。
【００３４】
組み立てられたＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイは、ＣＣＤカメラを核とするシステムのようなイメージングシステムの下部に配されている。このディスプレイは、調査されるべき画素列が光を発するようにオンにされる（このプロセスは調査されるべきディスプレイの全ての列に対して繰り替えされる。代替として、上述したように全ての列が一度にアドレスされ得る。）。画素列全体の輝度が決定され、その後、決定された輝度は、当該列へのある一定の駆動入力に関する所望の輝度と比較される。この比較により、光の出力に対して直線的に比例する単一の装置の特性のばらつきから生じるデータドライバ回路の出力の不均一性に関する程度が決定される。このような補正が十分である状態の例は、データ駆動回路に関して、個々のトランジスタの移動度ばらつきのみが不均一性を規定する場合である。上述のプロセスは全ての列に対して繰り返され、フルカラーディスプレイでは全てのカラーに対して同様に繰り返される。列全体を一度に調査することにより、個々の画素のランダムな輝度のばらつきの影響が最小限にされる。
【００３５】
続いて、上記画素列の出力の不均一性の程度が較正ファクタを計算するために用いられ、該較正ファクタは、画素列の駆動回路に接続された表示装置のかなり小さいメモリ（実施例１におけるように画素当たりではなく、列当たり１つの較正ファクタのみが必要とされるため）に蓄積される。代替として、μ、Ｖｔｈ等の値がメモリに蓄積されてもよい。必要に応じて、異なる輝度レベルに関する較正ファクタを得るために得られた上記ファクタから実施例１と比較してかなり小さいルックアップテーブルが生成され得る。この後、状況に応じて上記メモリに蓄積された較正ファクタ、又は蓄積されたパラメータ、ルックアップテーブル又は分析関数から得られるファクタが、全ての輝度レベルにおける全ての列の均一性を維持するためにデータドライバへの入力を変更するために用いられる。そのような変更に関する信号処理の手法は従来技術において知られている。
【００３６】
実施例１の下において説明された画素レベルの補償と比較して、実施例４の下において説明された列レベルの補償は複数の利点を有している。第１に、列レベルの補償は、より多くの上述したような目に見えるアーチファクトを取り除く。また、上述したようにより少ない（約１００〜１０００倍少ない）メモリしか必要とされず、同様に、ルックアップテーブルを用いる実施例においてはより小さいルックアップテーブルしか必要とされない。更に、この実施例は、電流ドライバ回路に関する均一性の要求がより低いので、より単純な電流ドライバ回路の使用を可能にする。それにより、より低い電力消費及び／又はより小さいサイズを持つより速い部品が使用され得る。更に、上述したように、この実施例は全ての輝度レベルに対して用いられることが可能であり、より少ないデータがルックアップテーブル等にロードされることとなるので、実行もより速い。
【実施例５】
【００３７】
本発明の第５の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイのデータドライバレベルにおいて実現される。
【００３８】
組み立てられたＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイは、ＣＣＤカメラを核とするシステムのようなイメージングシステムの下部に配されている。このディスプレイは、調査されるべき画素列が光を発するようにオンにされる（このプロセスは調査されるべきディスプレイの全ての列に対して繰り替えされる。代替として、上述したように全ての列が一度に調査され得る。）。画素列全体の輝度が決定され、決定された輝度は、その後、当該列へのある一定の駆動入力に関する所望の輝度と比較される。この比較により、画素回路の出力の不均一性に関する程度が決定される。上述のプロセスは全ての画素に対して繰り返され、フルカラーディスプレイでは全てのカラーに対して同様に繰り返される。列全体を一度に調査することにより、個々の画素のランダムな輝度のばらつきの影響が最小限にされる。
【００３９】
その後、平均のディスプレイの輝度が調整され、上述のプロセスが繰り返され、従って画素列の輝度が再測定される。上記プロセスは、必要に応じて毎度異なる輝度レベルで測定して数回繰り返され得る。
【００４０】
異なる輝度で画素列の出力を測定することは、均一性のばらつきを他の原因と区別することを可能にする。例えば、トランスコンダクタンス列ドライバに関して、ＴＦＴの移動度（μ）及びＴＦＴの閾値電圧（Ｖｔｈ）の両方のばらつきが、数式（１）により規定された関係と同じ関係に従う異なるやり方で画素の輝度に寄与する。
【００４１】
続いて、上記画素列の出力の不均一性の程度が較正ファクタを計算するために用いられ、該較正ファクタは、画素列の駆動回路に接続された表示装置の（実施例１と比較して）かなり小さいメモリに蓄積される。代替として、μ、Ｖｔｈ等の値がメモリに蓄積されてもよい。必要に応じて、異なる輝度レベルに関する較正ファクタを得るために得られたファクタから小さいルックアップテーブルが生成され得る。この後、状況に応じて上記メモリに蓄積された較正ファクタ、又は蓄積されたパラメータ、ルックアップテーブル又は分析関数から得られるファクタが、全ての輝度レベルにおける全ての列の均一性を維持するためにデータドライバへの入力を変更するために用いられる。そのような変更に関する信号処理の手法は従来技術において知られている。
【００４２】
実施例１の下において説明された画素レベルの補償と比較して、実施例５の下において説明された列レベルの補償は複数の利点を有している。第１に、列レベルの補償は、より多くの上述したような目に見えるアーチファクトを取り除く。また、上述したようにより少ない（約１００〜１０００倍少ない）メモリしか必要とされず、同様に、ルックアップテーブルを用いる実施例においてはより小さいルックアップテーブルしか必要とされない。更に、この実施例は、電流ドライバ回路に関する均一性の要求がより低いので、より単純な電流ドライバ回路の使用を可能にする。それにより、より低い電力消費及び／又はより小さいサイズを持つより速い部品が使用され得る。更に、上述したように、この実施例は全ての輝度レベルに対して用いられることが可能であり、より少ないデータがルックアップテーブル等にロードされることとなるので、実行もより速い。
【実施例６】
【００４３】
本発明の第６の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイのデータドライバレベルにおいて更に改善されたやり方で実現される。
【００４４】
上述の実施例４及び５は、より低コストの実現を与える一方で、ＴＦＴの性能のばらつきにより生じる画素間のばらつきを除去しない。ＴＦＴを有する駆動回路の例は、図３及び図４に示されている。ＴＦＴを製造する際、多結晶シリコン組み立てプロセス中のレーザ結晶化工程の詳細が、レーザの走査方向に沿った又はレーザビームの方向における部品の性能の差を招く。一般に、均一性は、レーザビームに沿って高く、レーザの走査方向において劣る。従って、本発明の第６の実施例によれば、ディスプレイの列に沿った全ての画素に関する全ての駆動ＴＦＴがレーザビームの方向に並べられる。それにより、列内のＴＦＴの均一性は極力高いが、異なる列の間のばらつきは大きい。しかしながら、列間のばらつきは実施例３の下において説明された手法を用いて正され得るので、後者はさほど重要ではない。このやり方では、改善された画素間の均一性を有するディスプレイが、実施例３の下において説明された方法と比較してコストを増大することなく実現され得る。
【実施例７】
【００４５】
本発明の第７の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイのデータドライバレベルにおいて更に一層改善されたやり方で実現される。
【００４６】
実施例３の代替及び実施例４と同じ意図で、ＴＦＴの製造中、表示装置の行の全ての駆動ＴＦＴがレーザビームの方向に並べられる。この場合、行内のＴＦＴの均一性は極力高いが、行間のばらつきは大きい。この問題を解決するために、ディスプレイの各行に関する輝度較正ファクタを決定することが更に必要である。これは、実施例３の下において規定されたような対応するやり方で行われ得るが、代わりに各行に関する統合された輝度を調べる。その後、実施例３に従って得られるような列較正ファクタ及び上述の行較正ファクタの両方が、前述の各実施例に対応するやり方で蓄積される。この場合、列のデータは、蓄積されている行及び列較正ファクタに基づく蓄積されている平均の行及び列の両方の較正ファクタの情報を用いて処理される。この実施例により、実施例３の下において提案された手法と比較してコストのわずかな増大のみで改善された画素間の均一性を有するディスプレイが実現され得る。
【実施例８】
【００４７】
本発明の第８の実施例によれば、本発明の方法は、ＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイのデータドライバレベルにおいて更により一層改善されたやり方で実現される。
【００４８】
上述した実施例３〜５では、列（及び行）較正ファクタが追加の小さいメモリに蓄積される。しかしながら、この実施例によれば、較正は、画素レベルの実現のための実施例２の下において説明されたやり方と同じやり方でヒューズの溶断又は部品のレーザトリミングによってもなされ得る。これは、多結晶シリコン基板上において行われ得るが、代替としてデータドライバに接続された追加のドライバ回路上において行われ得る。この実施例の利点は、かなり低コストで実現され得ることである。
【実施例９】
【００４９】
上記各実施例の全てが、ディスプレイの寿命の開始時、すなわち製造中又はその直後におけるディスプレイの均一性の問題を扱っている。しかしながら、ディスプレイが使用されるにつれて、使用中の多結晶シリコンＴＦＴの劣化が不均一性を導く。この問題を回避するために、各データドライバに電流測定装置が加えられ得る。これは、各列に電流測定装置を組み込んだダミー画素を加えることにより実現されることが好ましい。この電流測定装置の機能は、ディスプレイの寿命中の列の出力におけるあらゆる変化を観測することである。上記各実施例のいずれか１つに従ってディスプレイの寿命の開始時に行われる輝度の測定により規定されるような出力の相対的な変化、すなわち電流の出力と最初に測定された出力との差を観測することのみが必要であることに注意されたい。ディスプレイの動作の歪みを防止し、測定回路自体のＴＦＴ内部に劣化を生じさせることを防止するために、上記相対的な変化の観測は常にではなく時々行われるべきである。出力における任意の観測された変化は、例えば適切なメモリスポットにおいて新しい較正値を計算し、蓄積することにより、適切なデータドライバに関する較正ファクタのアップデートを引き起こす。
【実施例１０】
【００５０】
上記各実施例は主にＡＭＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイに本発明を適用することに焦点が当てられているが、この実施例は、パッシブポリマ又は有機発光ダイオードディスプレイ（Ｐ（Ｏ）ＬＥＤ）に関するデータドライバレベルにおいて実現されるような本発明の方法を説明する。
【００５１】
この実施例によれば、最終的なドライバ集積回路を含む組み立てられたパッシブＰ（Ｏ）ＬＥＤディスプレイが、ＣＣＤカメラを核とするシステムのようなイメージングシステムの下部に配されている。このディスプレイは、調査されるべき画素列が光を発するようにオンにされる（このプロセスは調査されるべきディスプレイの全ての列に対して繰り替えされる。代替として、上述したように全ての列が一度に調査され得る。）。完全な列に沿って統合された輝度が決定され、決定された輝度は、その後、当該列へのある一定の駆動入力に関する所望の輝度と比較される。この比較により、ドライバＩＣの出力の不均一性に関する程度が決定される。上述のプロセスは全ての列に対して繰り返され、フルカラーディスプレイでは全てのカラーに対して同様に繰り返される。列全体を一度に調査することにより、個々の画素のランダムな輝度のばらつきの影響が最小限にされる。
【００５２】
その後、平均のディスプレイの輝度が調整され、上述のプロセスが繰り返され、従って列の輝度が再測定される。上記プロセスは、必要に応じて毎度異なる輝度レベルで測定して数回繰り返され得る。
【００５３】
続いて、上記列の出力の不均一性の程度が較正ファクタを計算するために用いられ、該較正ファクタは、画素列の駆動回路に接続された表示装置の小さいメモリに蓄積される。代替として、μ、Ｖｔｈ等の値がメモリに蓄積されてもよい。必要に応じて、異なる輝度レベルに関する較正ファクタを得るために得られた上記ファクタから小さいルックアップテーブルが生成され得る。代替として、較正ファクタは、実施例２及び６において説明されたやり方に対応するやり方でヒューズを溶断すること又はドライバＩＣにレーザトリミングを使用することにより上記装置に「蓄積」され得る。
【００５４】
この後、状況に応じて上記メモリに蓄積された較正ファクタ、又は蓄積されたパラメータ、ルックアップテーブル若しくは分析関数から得られるファクタが、全ての輝度レベルにおける全ての列の均一性を維持するためにデータドライバへの入力を変更するために用いられる。そのような変更に関する信号処理の手法は従来技術において知られている。
【００５５】
本発明はその具体的な実施例と共に説明されたが、多数の代替案、修正及び変更が明らかであることは当業者には明白である。特に、幾つかの実施例はポリマ又は有機ＬＥＤをベースとする自己発光ディスプレイに関して説明されたが、本発明は、電界放出ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のような他のタイプの自己発光表示装置に等しく適用可能であると共に、非発光ディスプレイ、例えば液晶ディスプレイのようなライトバルブタイプのディスプレイにも等しく適用可能である。従って、本明細書において説明されたような本発明の好ましい実施例は、説明に役立つように意図されたものであり、限定するものではない。以下の特許請求の範囲に規定されているような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更が行われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】交差する行電極及び列電極のマトリクスを本質的に有し、それにより行電極の層と列電極の層との間にポリマ又は有機発光材料の層が挟まれたパッシブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオードディスプレイの基本的な構成の模式図である。
【図２】アクティブマトリクスポリマ又は有機発光ダイオードディスプレイの基本的な構成の模式図である。
【図３】図２に示されているディスプレイにおいて用いられ得る第１の電流ソース回路の模式図である。
【図４】図２に示されているディスプレイにおいて用いられ得る第２の電流ソース回路の模式図である。
【図５】本発明を具現化する基本的なシステムの一例を模式的に示している。
【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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【国際調査報告】
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