JP2005539252A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、画像を表示するために表示装置に関し、本表示装置は、複数の表示セル２、画素２を駆動するための駆動信号を発生するコントローラ３、及びセンサ９，１１，１４を有しており、センサ９，１１，１４は、画素２の動作状況をモニタ可能であり、コントローラ３は、該動作状況により引き起こされる画素２の輝度変化を決定し、該輝度変化に依存して駆動信号８を発生するため、センサ９，１１，１４からの動作状況に関連するデータを受けるために調整される。

Description

本発明は、画像を表示するための表示装置であって、複数の画素、該画素を駆動するための駆動信号を発生するコントローラ、及びセンサを有する表示装置に関する。
また、本発明は、画像を表示するための有機エレクトロルミネッセント表示装置の複数の画素を駆動するための駆動信号を発生する方法に関する。

ポリ又は有機発光ダイオード（ＰＬＥＤ及びＯＬＥＤ）表示装置のような有機エレクトロルミネッセント表示装置における表示画素は、以下に表示装置と呼ばれる、動作の間に品質を低下し、所与の電流密度での光出力における変化（通常は低下）を生じる。図１には、かかる品質低下の挙動の例が示されており、光出力Ｌの低下が動作時間ｔの関数として示されている。ディスプレイは、一定の電流で駆動される。光出力が減少するとき、駆動電圧Ｄが増加する。ディスプレイにおける幾つかの画素は他の画素よりも頻繁に使用されるので、これら頻繁に使用される画素は、あまり頻繁に使用されない画素よりも大きな品質の低下を示す。この現象により、表示装置におけるバーンインイメージが生じる。カラーディスプレイでは、この作用はより深刻であり、これは、ディスプレイが変色、すなわち「白」がもはや白ではないが、たとえば緑の影を示すことに苦しむためである。

国際特許出願WO99/41732号は、タイル張りされた電子ディスプレイ構造を開示しており、この電子ディスプレイ構造は、該タイルの様々な表示画素に接続された集積回路を有している。集積回路は、寿命又は品質低下を補償するため個々の表示画素の明るさを連続的に調節する電子補償システムを含んでいる。電子補償は、その特定の画素の電流及び時間を測定し、電流及び時間の積、すなわち全電荷に関するデータ（total charge data）を積分することで、表示画素の明るさにおける減衰を予測することで達成される。この積は、画素の元の明るさのレベルを回復する新たな駆動電流を予測することで、特徴的な曲線にフィットされ、駆動電流を調整するために使用される。

しかし、多くの例では、表示画素の全電荷データをモニタすることは、表示画素の元の輝度レベルを回復するために要求された補償を信頼性高く確立すること、又は一様な明るさを維持することは不十分である。

本発明の目的は、更に一様な表示画素の輝度レベルを維持することができる改善された表示装置を提供することにある。本発明は、独立な請求項により定義される。従属の請求項は、有利な実施の形態を定義する。

上記目的は、センサが画素の動作条件をモニタすることができ、コントローラが該動作状況により生じる画素の輝度変化を決定し、該輝度変化に依存して駆動信号を発生するため、センサからの動作状況に関連するデータを受信するために適合される表示装置を提供することで達成される。

かかる表示装置を提供することで、表示画素の品質低下に寄与している関連する要素を十分に考慮した表示画素のための駆動信号を発生するため、複数のセンサ（１つのセンサ）からのデータが利用可能である。これにより、従来技術よりも正確な画素の輝度変化の決定が可能となる。

画像が表示されたとき、コントローラが実質的に一定の相対的な明るさを画素に提供することができる場合には有利なことである。画素の相対的な明るさは、品質が低下していない画素の駆動を低減することで、最も低い品質をもつ画素レベルに駆動信号を調整するために使用される。これにより、画素の寿命が長くなる。予め決定された品質低下のレベルを超える値をもつ画素は、最も低く品質が低下した画素の選択から除外される。代替的に、相対的な明るさは、初期の明るさレベルを回復するため、又は初期のレベルと最も低く品質が低下した画素のレベルとの間のレベルを回復するため駆動信号を調整するために使用することができる。

本発明の好適な実施の形態では、センサは、画素に関連する温度データをモニタする少なくとも１つの温度センサを有しており、モニタ手段は、画素の全電荷データをモニタするために存在し、コントローラは、全電荷データ及び温度データに依存して駆動信号を発生するために調整される。この実施の形態は、動作温度が変化する場合に駆動信号の調整を可能にし、この結果として、表示画素の品質低下の挙動が変化する。温度データは、実質的に一定の明るさを画素に提供するため、改善された駆動信号を得るための全電荷の乗数として使用される加速要素として表現される場合がある。

温度センサが少なくとも１つの参照画素、及び該参照画素の少なくとも１つの温度依存特性に依存した温度を決定するために調整される温度決定手段を有する場合に有利である。温度を測定及び導出するために使用される参照画素は、同時に表示画素と表示装置で製造され、したがって、温度センサを設けるための付加的な製造ステップが実行される必要がない。ディスプレイ又は表示画素の温度は、異なるセンサ構造が適用されるときよりも信頼性が高く測定又は導出される場合があり、これは、温度センシングのために使用される参照画素は、表示素子の一体化された部材であって、したがって直接的な測定を実行することができるためである。温度依存特性又は値は、参照画素の導電性のような、電気的な特性又は値に関連する場合がある。

好ましくは、参照画素の材料の組成は、表示画素のそれに類似しており、これは表示素子の製造プロセスの低減された複雑さに関して有利であるためである。

本発明の好適な実施の形態では、参照画素は、温度測定状態に従って駆動される。温度測定状態では、参照画素は、画素が発光するのを防ぐか、又は部分的に防ぐのに十分に低いレベルであって、及び参照画素の温度依存特性又は値を信頼性が高く測定又は導出するのを可能にするために十分に高いレベルでバイアスされる。温度測定状態に従って参照画素をバイアスすることは、画素が発光するために駆動される特に通常観察される品質低下の挙動を示さないという利点を有する。したがって、温度測定は、信頼性を高く実行することができ、参照画素の品質低下を考慮して補正が必要ではない。参照画素をバイアスすることにおいて、逆バイアス及び順バイアスの両者が利用される場合がある。参照画素は、たとえば、適用される補正駆動スキームに依存して、規則的にプローブすることもできる。規則的なプロービングは、連続的な測定と比較して電力消費に関して効果的である場合がある。

本発明の好適な実施の形態では、参照画素は、周囲又は環境の光からシールドされる。周囲の光から参照画素をシールドすることは、光電流が測定に影響を及ぼすのを防止し、周囲の光による参照画素の可能性のある品質低下を防止する。

本発明の好適な実施の形態では、センサは、少なくとも１つの参照画素、たとえばダミーピクセルを有しており、モニタ手段は、画素の全電荷データをモニタするために存在し、さらに、モニタ手段は、参照画素の品質低下の状態データを決定するために存在し、コントローラは、全電荷データ及び品質低下の状態データを考慮して駆動信号を発生するために調整される。表示装置における１以上の参照画素を組み込むことで、自然の表示画素の品質低下（シェルフライフ作用）、及び表示装置の寿命の開始で特に生じる表示画素の期待される品質低下の挙動からの偏差（イニシャルドロップ作用）のような他の作用を考慮して駆動信号の調整を可能にする。好ましくは、参照画素は、品質低下の状態を直接測定するか、参照画素の品質低下の状態を導出するための関連するフォトダイオードを有している。

本発明の好適な実施の形態では、駆動信号は、モニタ手段からの全電荷データ、及び更なるモニタ手段からの温度データ及び品質低下データを考慮する。これにより、本装置は、表画素の品質の低下を信頼性高くモニタし、表示画素の元の輝度レベルを回復するため改善された駆動信号を発生することが可能である。

本発明の好適な実施の形態では、ディスプレイは、画素が異なるタイプの少なくとも２つのサブピクセルを有しており、それぞれのタイプについて少なくとも１つの参照画素が存在するカラーディスプレイである。この実施の形態の有利な点は、たとえば異なるタイプのＲ，Ｇ及びＢ表示サブピクセルの品質低下の挙動が互いに大幅に異なり、その結果として、駆動信号の調整がＲ，Ｇ及びＢサブピクセルについて異なる点にある。さらに、この実施の形態は、表示装置が要求される色バランスを維持することが可能である。さらに、アクティブマトリクス型カラーディスプレイは、このように容易にモニタすることができ、これは、アレイにおける画素間の電圧は、これら画素の全電荷データを得るために何処であっても測定される必要がないからである。ダミーピクセルが適用される場合、それぞれの異なるタイプは、最少の１つのダミーピクセルにより表されることが好ましい。なお、カラーディスプレイが本出願において説明される場合、用語「表示画素」は、個々のＲ，Ｇ及びＢサブピクセルのそれぞれを示す。

本発明の好適な実施の形態では、それぞれの色の平均輝度レベルでダミーピクセルが駆動される。この実施の形態は、顧客への配送の前にプリエイジ（pre-age）する必要を除き、これにより製造コストを減少する。

本発明の好適な実施の形態では、１以上のカラー表示画素のためのモニタ手段及び更なるモニタ手段から受信されたデータによる駆動信号の調整をオフにすることができる。これは、期待される品質低下の振る舞いからの深刻な偏差に遭遇した場合、早期のディスプレイの故障につながる場合がある極端な過度の補正を回避することができる点で有利である。

本発明の前の実施の形態又は前の実施の形態の態様を組み合わせることができる。先に説明された実施の形態では、好ましくはそれぞれ個々の表示画素についてデータ又はその微分係数が記憶される。更なる実施の形態として、センサは、画素の品質低下の状態データを導出するために画素の逆電流と逆電圧との間の関係を感知するための回路を有しており、コントローラは、品質低下の状態データを考慮して駆動信号を発生するために調整される。この実施の形態は、メモリにおける画素の履歴に関する記憶がもはや必要とされないという利点を有しており、これは、画素の実際の品質低下の状態が逆電圧と逆電流の間の関係を感知することから導出されるためである。適用された逆電流又は逆電圧は、表示画素のサイズに従って選択されることが好ましい。

好適な実施の形態では、品質低下の状態データは、表示装置をオンした後に導出される。このように、品質低下の状態の絶対的な決定は、それぞれのターンオンで利用可能である。これは、駆動信号の要求される調整が時間的にリニアではない場合に特に重要である。

本発明の実施の形態は、添付図面を参照して以下に更に詳細に説明される。
図２は、図１に示されるようなＬＥＤ装置の品質低下の挙動を補償するための手段が設けられる第一の発明の好適な実施の形態に係る表示装置を示している。ディスプレイ１は、行及び列からなるマトリクスに配列される複数の表示画素２を有している。表示画素２は、データ入力信号４に応答して、コントローラ３により駆動することができる。データ入力信号４は、個々の表示画素２を駆動することでディスプレイ１に表示されるべき、たとえば１以上の画像を含んでいる。なお、ディスプレイ１は、パッシブ又はアクティブ
マトリクス型ディスプレイ、又は表示画素がたとえばＲ，Ｇ及びＢであるサブピクセルを含むカラーディスプレイである場合があることを理解されたい。

本装置が多く使用されるときに（図１）全体の品質低下の割合が（対数的に）減少するときであっても、所与の温度で、ディスプレイ１における画素２の光の品質低下の割合は、装置における電流密度とかなり線形に比例する。たとえばＲ，Ｇ及びＢであるそれぞれの色について異なるタイプの発光材料を使用したカラーディスプレイについて、光出力の減衰の全体的な割合は、異なるサブピクセルＲ，Ｇ及びＢについて変化する。

この品質低下をモニタするため、ディスプレイ１は、コネクション６によりコントローラ３に接続されたモジュール５を組み込んでいる。モジュール５は、所与の時間、すなわち画素履歴で画素２を通して流れる全電荷をモニタするために調整される。なお、モジュール５は、コントローラ３の一体化された部材である場合があるが、明確さの理由で個別に描かれている。モジュール５は、ルックアップテーブル（図示せず）及び／又は解析機能を含んでおり、コネクション７を介してコントローラ３に表示画素の品質低下に関するデータを与えるために適している。カラーディスプレイでは、個別のルックアップテーブル又は解析関数がそれぞれのサブピクセルについて使用することができる。コントローラ３は、１以上の表示画素２のモニタされる品質の低下を補償するために調整される場合がある駆動信号８を発生することで表示画素２を駆動する。

動作の間、コントローラ３は、表示画素２を駆動することでディスプレイ１に表示されるべきデータ入力信号４を受信する。データ操作は、コントローラ３により又はコントローラで実行されるか、若しくはモジュール５により又はモジュール５で実行される場合がある。データのフルイメージが同時に調整される場合、データは、シンプルなフレームメモリにおいてコントローラ３でローカルに記憶される場合がある。代替的に、より微小な部分の画像データが変更される場合、これに応じてラインメモリのような微小なメモリで十分である場合がある。モジュール５では、表示画素２の画素の履歴は、コネクション７を介してコントローラ３にアクセスされて転送される。コントローラ３では、ルックアップテーブル又は解析機能により、コントローラ３のローカルメモリに一時的に記憶されているデータ入力信号４は、画素履歴を考慮するためにデータ信号４’に調整される。調整されたデータ信号４’は、コネクション６を介してモジュール５に転送され、前の画素履歴に加算され、新たな画素履歴としてモジュール５に記憶される。また、データ信号４’は、画素２の相対的な輝度レベルを維持するように表示画素２を駆動するための調整された駆動信号８として使用される。

代替的に、画素２に表示されるべき入力信号のデータ４は、コネクション６を介してモジュールに直接的に転送される。フルイメージのデータが同時に調整される場合、データはシンプルなフレームメモリにおいてモジュール５にローカルに記憶される場合がある。イメージデータの微小な部分が変更される場合、これに応じて小さなメモリで十分である。モジュール５では、画素２の画素履歴がアクセスされ、ルックアップテーブル又は解析関数の助けにより、データ入力信号４は、画素履歴を考慮するためにデータ信号４’に調整される。調整されたデータ信号４’が前の画素履歴に加算され、新たな画素履歴としてモジュール５に記憶される。また、データ信号４’は、同じ相対的な輝度レベルを維持するように表示画素２を駆動するための調整された駆動信号８を得るため、コネクション７を使用してモジュール３に転送される。代替的に、品質が低下していない表示画素の明るさは、駆動信号８を調整することで、表示の寿命を長くするため最も品質が低下した表示画素２の明るさに低減することができる。

カラーディスプレイのサブピクセルについて、それぞれの画素の品質の低下のみがモニタされる必要があるだけでなく、駆動信号を調整することで、すなわち、色バランスが維持されるようなやり方で異なる色のサブピクセルを明るくすることで（又は暗くすることで）、異なる色バランスも維持されなければならない。この調整は、品質が低下していない画素又は最も品質が低下した表示画素の明るさに関して行うことができ、若しくは代替的なスキームに従って、２つのモニタされた明るさレベル間のレベルに関して行うことができる。

表示画素２の品質低下の割合は、図１に示されるように画素が古くなるにつれて低下する。したがって、所定の精度レベルを維持しつつ、モニタ手段から除序に少ないデータがモジュール５のメモリに記憶される場合がある。

これまで説明された表示装置は、本装置が非常に小さな温度レンジで動作するか方は表示画素２の品質低下が強く温度に依存しない場合に、十分に安定した明るさを維持する場合がある。しかし、多くの例では、ＬＥＤは、より高い温度でより早く品質が低下する。表示画素２について信頼性の高い品質低下のデータを取得するため、表示画素２の動作温度を考慮することが本質的に可能である。表示画素２の動作温度に関するデータを取得するため、表示装置は、少なくとも１つの温度センサ９を組み込んでいる。より大型のディスプレイ１について、ディスプレイ１にわたる温度勾配を考慮するため、より多くの温度センサ９が必要とされる。温度センサ９は、コネクション１０によりコントローラ３に接続される。

動作において、表示画素２の温度は温度センサ９によりモニタされ、温度データは、コネクション１０を通してコントローラ３に供給される。温度データは、たとえば、カラー表示装置におけるＲ，Ｇ及びＢであるカラーサブピクセルのそれぞれのタイプについて異なる場合がある加速要素を決定するために使用される。加速要素は、それぞれの温度で異なる品質低下の割合を反映しており、この品質低下の割合は（それぞれの色について）既知である。データは、前に説明されたように、たとえばモジュール５におけるルックアップテーブル又は解析機能を使用することで調整される。ルックアップテーブル又は解析機能は、温度センサ９から得られた動作温度について変更される場合がある。これにより、温度に依存しないディスプレイの明るさ及びカラーディスプレイにおける適切な色バランスの維持が保証される。光効率における関連する落ち込みの計算の後、調整されたデータ信号４’は、コネクション７を介してコントローラ３に送出され、駆動信号８は、表示画素２の相対的な輝度レベルを維持するために調整される。このように、駆動信号８は、（全電荷のデータにより）駆動信号の画素の履歴を考慮することで調整される。画素履歴は、調整されたデータ信号４’と温度依存の品質低下の加速要素との積を前の画素履歴に加算することで更新され、新たな画素履歴としてモジュール５に記憶される。カラーディスプレイでは、色バランスは、前に説明されたように維持される場合がある。

図２に示されるような前の実施の形態では、（カラー）表示画素２の画素履歴及び温度履歴は完全に再生可能であることが仮定されている。しかし、この仮定が有効ではない幾つかの状況に遭遇する場合がある。表示画素２が駆動信号８により駆動されることなしに品質低下する場合がある経験からたとえば知られている。この作用は、以下ではシェルフタイム作用と呼ばれる。さらに、品質の低下には周期が存在し、特に、ディスプレイ１のライフタイムの開始では特に存在し、この場合、品質の低下は急速に生じ、あまり定義されていないやり方で以下にイニシャルドロップ作用と呼ばれる。

シェルフライフ作用、イニシャルドロップ作用及び他の作用を考慮するため、図３において、以下に「ダミーピクセル」とも呼ばれる参照画素１１を組み込んだ表示装置が示されている。図２で使用されるものと同じ参照符号は、同じ又は類似のエレメントを示している。ダミーピクセル１１の数は、少ないことが好ましく、カラー表示装置が使用される場合には、それぞれ異なるタイプのサブピクセルについて最少の１つのダミーピクセル１１をもつ。サブピクセルについて異なるカラーフィルタとの組み合わせで同じタイプのサブピクセルにより２つの異なるカラーが発生される場合、同じタイプのそれら２つのサブピクセルについて、唯一の共通の参照画素を使用することができる。ダミー画素１１の光出力、（所与の電流での）電圧又は（所与の電圧での）電流のいずれかをモニタするように、光、電圧又は電流測定機能のような更なるモニタリングユニット１３を介してダミーピクセル１１をコントローラ３に取り付けるため、コネクション１２が使用される。光測定は、それぞれのダミーピクセルに関連するフォトダイオード（図示せず）を提供することで容易にされる。このフォトダイオードは、処理の間にアクティブマトリクス型ディスプレイに統合することができる。このように、ダミーピクセルの品質低下の状態は、直接的に（光を）測定されるか、又は（図１に示されるように、電圧の増加と光の減少との間の関係から）導出される。

動作において、ダミーピクセル１１は、幾つかのモードで使用することができる。シェルフライフ作用を考慮するため、１以上のダミーピクセル１１は、本質的に駆動されないままとなり、ダミーピクセル１１の品質低下の状態を確立するために更なるモニタユニット１３により周期的に探査される。プローブ周期が短いので、これは、シェルフライフタイプの品質の低下に影響を及ぼさない。シェルフライフによる品質の低下が検出された場合、品質低下の状態データは、適切なやり方でモジュール５における画素履歴を調整することで（すなわち、全ての表示画素２をオーバエイジすることで）、したがって、表示画素２の相対的な輝度レベルを保持するために駆動信号８を調整することで考慮される必要がある。

画素の品質低下が先に与えられた品質低下のモデルから期待されるように進行するのをモニタするため、（それぞれの色の）１以上のダミーピクセル１１は、ユニット１３（図示せず）により駆動される場合がある。好ましくは、ディスプレイ１のそれぞれのカラーサブピクセルの平均の輝度レベルを得るように、これらのダミーピクセル１１が駆動される場合がある。期待される挙動から強い偏差が発見され、コントローラ３が調整された駆動信号を発生する場合に、モニタされた品質低下の状態データは、モジュール５における画素履歴を調整するために使用することができる。これは、「イニシャルドロップ」周期の間の品質低下を補償することも可能な場合があり、品質の低下は予測可能でない。このことは重要な利点であり、それは、顧客への配送の前にディスプレイをプリエイジする必要を除き、寿命を増加して製造時間及びコストを低減することができるためである。

期待された品質低下の挙動からの深刻な偏差に遭遇される極端な状況（たとえば、品質低下が期待されるよりも緩やかに進行する）では、モジュール５をオフし、これにより１以上のカラー表示画素２を補償するのを可能にする（図示されない）手段が設けられる。これは、極端な過度の補償による、ディスプレイの不必要な早期の故障につながる爆走する挙動を回避する。

つぎに、有機エレクトロルミネッセント装置のライフタイムを改善するため、図４から図７を参照して代替的な実施の形態が説明される。図４では、フラクショナルライフタイムＦＬの関数として、ディスプレイ１又は表示画素２について使用される２つのタイプのポリマーＴ１及びＴ２について明るさＢの減衰に関して概念的な表現が示されている。フラクショナルライフタイムは、その特定の装置の寿命で割った動作時間として定義され、ライフタイムは、標準的なライフタイムの定義により、ディスプレイ１又は表示画素２の
光出力が初期値に比較して５０％だけ減衰する時間として定義される。マトリクス型ディスプレイの用途のため、たった１０％の減衰のみが許容される場合がある。したがって、ディスプレイ１又は表示画素２のタイプＴ１の振る舞いについて、駆動信号の調整が重要である。タイプＩの挙動は、フェニル環及びビニル結合を有する、ＰＰＶ型共役ポリマーについて観察され、これによりタイプＴ２の挙動は、フェニル環のみを有するフッ素型の共役ポリマーについて発見される。（図４における破線により示されるように）マトリクス型ディスプレイの用途のための１０％減衰の定義によれば、Ｔ１ポリマーを使用した表示画素の寿命は、Ｔ２ポリマーの寿命よりも５倍から１０倍であることが観察される。標準的な寿命の定義によれば（５０％の減衰を許容して）、この違いは、たった１０％である。特に、表示装置で利用されるタイプＴ１ポリマーは、ディスプレイ１を通した一様な明るさに関して厳しい問題を導入する。これらの問題は、これらの画素が異なる時間量について駆動される場合に表示画素２間の明るさにおける変化が得られる点に関連している。この挙動を考慮し、モジュール５におけるメモリを使用して、表示画素２の相対的な明るさを維持する先の様々な実施の形態が記載されている。

図５に示される本発明の代替的な実施の形態では、画素履歴に関して先に記載されたモジュール５におけるメモリは、元の輝度レベルを回復するために必要とされない。さらに、ディスプレイ１は、行及び列のマトリクスで配置される複数の表示画素２を有している。表示画素２は、データ入力信号４に応答してコントローラ３により駆動することができる。データ入力信号４は、個々の表示画素２を駆動することでディスプレイ１に表示されるべき、たとえば１以上のイメージを有している。ディスプレイ１は、パッシブ又はアクティブマトリクス型ディスプレイであり、モノクロディスプレイ又はたとえばＲ，Ｇ及びＢであるサブピクセルを含むカラーディスプレイのいずれかである場合があることを理解されたい。回路１４は、逆電流又は逆電圧を１以上の表示画素２に印加し、結果的に得られる電圧又は漏れ電流を測定するために設けられる。コネクション１５は、要求される信号の転送を可能にする。回路１４は、測定結果、表示画素２の品質低下の状態データから引き出すために調整される。このように得られた品質低下の状態データは、コネクション１６を介してコントローラ３に入力され、コントローラ３が品質低下の状態データを考慮して表示画素２について駆動信号８を発生するのを可能にする。回路１４は、個別のエンティティである代わりに、たとえばコントローラ３のモジュールである場合があることが理解される。

図６は、逆電圧が印加される場合、矢印により示されるように、ライフタイムｔ_lifeの間に漏れ電流Ｉ_Lの典型的なシフトを概念的に示している。ライフタイムの観点で時間が示されている。測定は、ここでは加速された品質低下条件下（９０℃；５０Ｃｄ/ｍ²での１６８時間のライフタイム）で実行されている。室内温度で、対応するライフタイムは、約２２０００時間となる。図６から、逆電圧Ｖを印加し、漏れ電流Ｉ_Lを測定することで、又は逆に、表示画素２が駆動される時間ｔを決定することができる。

図７は、逆電流Ｉ_Lが印加され、逆電圧Ｖが測定され、フラクショナルライフタイムＦＬにリンクされる場合に、表示画素２についてかかる結果を示している。異なるシンボルは、３つの異なる逆電流密度で逆電圧のシフトを構成している。線形の振る舞いは、図７におけるラインにより示されるように電圧シフトについて発見される（この線形な振る舞いからの偏差が表示画素２の故障の前兆である）。測定された電圧Ｖは、逆電圧について初期値Ｖ₀に正規化される。本装置は、再生可能なやり方で行うことができるので、逆電圧Ｖの初期値Ｖ₀は一定である。

図５に示される代替的な実施の形態では、特定の逆電流Ｉ_Lは、好ましくはそれぞれの表示画素２に回路１４により印加され、電圧Ｖが測定される。この機能を実行するのに適した印加された逆電流Ｉ_Lは、表示画素２のサイズでスケーリングされる。逆電流Ｉ_Lの表示画素２への印加は、たとえば表示装置をオンするときに一日に一度実行される場合がある。結果として、それぞれの画素について、表示画素２が動作した時間ｔ（図７参照）に直接的にリンクすることができる逆電圧Ｖが得られる。この時間は、表示画素２の相対的な輝度レベルを維持し、元の輝度レベルを回復するため、データ入力信号４への調整を引き出すことができる品質低下の状態に対応する、図４に示される表示画素２に振る舞いを使用して、明るさＢに直接的にリンクされる。したがって、駆動信号８の調整は、測定される逆電圧Ｖと、全ての表示画素２について同じである対応する表示入力信号４の要求される補正との間の機能依存性に基づいて行うことができる。画素履歴のためのメモリは、必要とされない。特性又は品質において大きな変化を示す表示画素２について、メモリは、初期電圧Ｖ₀について必要とされる場合がある。この品質低下の状態に関するデータは、コネクション１６を介してコントローラ３に転送される。コントローラ３は、このように得られた品質低下の状態データを考慮して駆動信号８を発生する場合があり、その結果として、元の明るさは、少なくとも部分的に補正、回復又は維持される。

図８では、温度センサの実施の形態が示されており、表示装置は、以下ディスプレイと呼ばれるアクティブ表示領域を有しており、表示画素２は、行及び列のマトリクスで配置される。ＰＬＥＤディスプレイで使用される可能性のあるコンフィギュレーションは、有機材料のアクティブ層をもつエレクトロルミネッセント材料からなる層を含む表示画素２又はセグメントのコンフィギュレーションであり、その層は、第一の電極パターンと第二の電極パターン（図示せず）との間に存在し、パターンは、表示画素２又はセグメントを定義し、２つのパターンのうちの少なくとも１つは、アクティブ層を通して発せられるべき光に対して透明であり、第一のパターンは、電荷のキャリアを注入するために適した材料を含んでいる。また、本発明は、セグメント化されたディスプレイ、バックライト、光源、及びＰＬＥＤ又はＯＬＥＤ技術を使用した他の発光素子にも適用可能である。

さらに、表示装置は、参照画素９¹¹をもつ領域１¹を含んでいる。参照画素９¹¹は、表示装置それ自身に統合されるので、実際の表示画素２の温度の更に正確なセンシングを達成することができる。図８では、参照画素９¹¹は、ディスプレイ１の周辺で個別の画素として実現される。しかし、たとえばディスプレイ１のコーナーにおける表示画素２’といった、ディスプレイ１の特定の画素も利用することができる。

参照画素９¹¹は、表示画素２と類似の材料組成からなることが好ましい。これは、アクティブ層を堆積するために利用されるたとえば製造プロセスに依存する場合がある。スピンコーティングが適用される場合、表示画素２と参照画素９¹¹の材料組成は類似している。インクジェットプリント技術が適用される場合、材料は印刷に適しているが、表示画素２及び参照画素９¹¹のために利用される材料に必ずしも類似していない。

表示画素２は、データ入力信号４に応答して表示コントローラ３によりコネクション８を介して駆動することができる。

ディスプレイ又は表示画素２の温度をモニタするため、温度センサコントローラ９¹が利用される。温度センサコントローラ９¹は、コネクション２０を介して参照画素９¹¹に接続され、コネクション１０を介して表示コントローラに接続される。なお、温度センサコントローラ９₁は、個別のユニットである代わりに、表示コントローラ３のモジュール又は他のハードウェアである場合があることを理解されたい。温度センサコントローラ９¹は、参照画素９¹¹の温度依存特性又は値を測定又は導出するのと同様に、参照画素９¹¹をバイアスするために適用される場合がある。

ディスプレイ１又は表示画素２の温度は、温度センサコントローラ９¹により決定される。温度センサコントローラ９¹は、少なくとも１つの参照画素９¹¹又は２¹の温度依存特性又は値を測定する。かかる温度依存特性又は値は、電流−電圧特性のような参照画素９¹¹の電気的なデータに関連する場合がある。これらの特性は、参照画素９¹¹をバイアスすることで得られる。バイアス電流又は電圧は、参照画素９¹¹に印加され、結果的に得られる電圧又は電流は、測定又は導出される。図９では、参照画素９¹¹の電流Ｉ−電圧Ｖの特性に関して概念的な表現が示されている。温度Ｔ₁について、電流−電圧特性Ａが得られることが観察され、この特性Ａは、温度Ｔ₂で観察される特性Ｂとは異なり、このＴ状況において₂＞Ｔ₁である。典型的に、温度は０から８０℃の範囲に及ぶ。電圧は、典型的に、図９において−５Ｖから５Ｖの範囲に及ぶ。曲線は、位置に関して変化し、たとえば参照画素９¹¹の供給ラインの差に依存して形成される。表示の目的を意味するものではないため、参照画素９¹¹は、表示コントローラ３により制御されない。実際、温度センサコントローラ９¹により温度測定状態で参照画素９¹¹がバイアスされるという利点がある。温度測定状態では、図９に示されるように、参照画素９¹¹は、参照画素９¹¹が発光するのを防止又は少なくとも部分的に防止するのに十分に低いレベルであって、参照画素の温度依存特性又は値の信頼性の高い測定又は導出を可能にするに十分に高いレベルでバイアスされる。温度センサコントローラ９¹は、測定又は導出された温度依存特性又は値を表示画素２の（動作）温度に変換するためのユニットを含む場合がある。

かかるユニットは、得られた特性又は値が温度にリンクされるルックアップテーブルである場合がある。たとえば、温度センサコントローラ９¹により参照画素９¹¹の導電性の測定又は導出は、図９に示されるように特性Ａを生じるものであって、温度Ｔ₁にリンクすることができる。ルックアップテーブルにおける値は、参照画素９¹¹とのコネクション２０における電気的な損失、又は適用される材料の結果としてのビルトインポテンシャルのような乱れの作用のために較正されている。他のユニットは、参照画素９¹¹の測定又は導出された温度依存の値を表示画素２の温度にリンクする解析機能と同様に使用することができる。

温度センサコントローラ９¹により得られた温度は、コネクション１０を介して表示コントローラ３に転送される。

図８に示される表示装置は、多数の参照画素９¹¹を備えている。これらの参照画素９¹¹は、表示装置を通した温度勾配に対処するように分散されることが好ましい。

さらに、カラーディスプレイについて、参照画素９¹¹は、利用される色Ｒ，Ｇ又はＢの少なくとも幾つかについて利用される場合がある。このことは、温度測定の精度を増加する場合がある。温度センサコントローラ９¹は、個別の参照画素９¹¹のデータを正しい温度に変換するため、適切なルックアップテーブルを有する必要がある場合がある。

参照画素９¹¹はアクティブ表示領域に統合されないことが好ましい。代わりに、周辺又は環境の光にこれらの参照画素９¹¹が露出されるのを防止するため、表示装置の領域１における参照画素９¹¹をシールドするために有益である場合がある。参照画素９¹¹をシールドすることで、光電流は周辺の光による品質低下と同様に防止され、温度測定又は導出の精度を改善する。

参照画素９¹¹の温度は、連続的に温度センサコントローラ９¹により測定又は導出されるか、特定の又は周期的な時間若しくは時間インターバルでのみプローブされる場合がある。連続的に測定する代わりに特定の時間でプローブすることは、表示装置の電力消費の観点で有利である場合がある。プロービングのための時間インターバルは、たとえば利用される補正駆動スキームに依存する場合がある。さらに、光効率が予め決定された温度レンジで変化しないようにＬＥＤの発光層が選択される場合、参照画素９¹¹は、「バーンイン」補正が決定されなければならない場合にプローブされなければならない。

本発明の教示のため、表示装置、及びかかる乗じ装置を含む電子装置の好適な実施の形態が先に説明された。

なお、先に説明された実施の形態は、本発明を限定するよりはむしろ例示するものであって、当業者であれば、特許請求の範囲から逸脱しない多くの代替的な実施の形態を設計することができる。請求項では、括弧間に位置される参照符号は、請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。単語「有する“comprising”」は、請求項に列挙された構成要素又はステップ以外の存在を排除するものではない。構成要素に先行する単語“a”又は“an”は、複数のかかる構成要素の存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの本質的に異なる構成要素を含むハードウェアにより、適切にプログラムされたコンピュータにより実現することができる。幾つかの手段を列挙している装置の請求項では、これらの手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアアイテムにより実施することができる。所定の手段が相互に異なる従属の請求項で引用されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを活用するために使用することができないことを示すものではない。

一定の電流で駆動されるＬＥＤ装置の典型的な品質低下の挙動を概念的に示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置を示す図である。 ２つのタイプのＬＥＤ表示装置の分数のフラクショナルライフタイムの関数として明るさの減衰の概念的な表現を示す図である。 本発明の代替的な実施の形態に係るＬＥＤ表示装置を示す図である。 ＬＥＤ表示装置の異なるライフタイムでの印加された逆電圧の関数として漏れ電流の測定結果を示す図である。 異なる漏れ電流でのＬＥＤ表示装置のライフタイムの関数として正規化された逆電圧におけるシフトを示す図である。 本発明の実施の形態に係るＬＥＤ表示装置を示す図である。 ＰＬＥＤ装置の典型的な電流／電圧特性の概念的な表現を示す図である。

Claims (12)

1. 複数の表示画素含み、画像を表示するための表示装置であって、
   該表示装置は、該表示画素の動作状況をモニタするセンサ、及び該動作状況により生じる画素の輝度変化を判定し、該輝度変化に依存して該画素を駆動するための駆動信号を発生するため、該センサからの該動作状況に関連するデータを受けるために結合されるコントローラを有する、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 該センサは、該画素に関連する温度データをモニタする少なくとも１つの温度センサを有し、該画素の全電荷に関するデータをモニタするモニタ手段が存在し、該コントローラは、該全電荷データ及び温度データに依存して該駆動信号を発生するために調整される、
   請求項１記載の表示装置。
3. 該コントローラは、該温度データから加速要素を導出し、該全電荷データと該加速要素との積に依存して該駆動信号を調整するために適合される、
   請求項２記載の表示装置。
4. 該温度センサは、少なくとも１つの参照画素、及び該参照画素の少なくとも１つの温度に依存する特性に依存して温度を決定するために適合される温度決定手段を有する、
   請求項２記載の表示装置。
5. 該センサは、少なくとも１つの参照画素を含み、該画素の全電荷に関するデータをモニタするモニタ手段が存在し、該参照画素の品質の低下に関する状態データを決定するために適合される更なるモニタ手段が存在し、該コントローラは、該全電荷データと該品質低下の状態データとを考慮して該駆動信号を発生するために調整される、
   請求項１記載の表示装置。
6. 該参照画素の該品質低下の状態データを測定するフォトダイオードが設けられる、
   請求項５記載の表示装置。
7. 該画素は、異なるタイプの少なくとも２つのサブピクセルを含み、それぞれのタイプについて少なくとも１つの参照画素が存在する、
   請求項５記載の表示装置。
8. 該コントローラは、それぞれの参照画素にそれぞれのタイプの平均輝度レベルに対応する駆動信号を供給するために調整される、
   請求項５記載の表示装置。
9. 該コントローラは、該全電荷データと、少なくとも１つのサブピクセルについて該センサからのデータのうちの少なくとも１つを無視するために調整される、
   請求項５記載の表示装置。
10. 該センサは、該画素の品質の低下に関する状態データを導出するため、該画素の逆電流と逆電圧との間の関係を感知する手段を有し、該コントローラは、該品質低下の状態データを考慮して該駆動信号を発生するために調整される、
    請求項１記載の表示装置。
11. 該手段は、該表示装置がオンされたときに該品質低下の状態データを導出するために調整される、
    請求項１０記載の表示装置。
12. 画像を表示するための有機エレクトロルミネッセント表示装置の複数の画素を駆動するための駆動信号を発生する方法であって、該装置は、該画素の動作状況をモニタするセンサを有し、
    該動作状況に関連するセンサからのデータを取得するステップと、
    該動作状況により生じる画素の輝度変化を決定するステップと、
    該輝度変化に依存して駆動信号を発生するステップと、
    を有することを特徴とする方法。
    
    

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