JP2007517245A - ビデオデータ信号補正 - Google Patents

Abstract

ビデオ信号分配システムは、暗号化されたビデオ信号を有するデータストリーム、ビデオ信号を復号化する制御ワード情報、およびビデオ信号の対応する部分を見るための料金を示す料金情報を生成するビデオストリーム源（１０）を含む。複数のビデオ再生装置（１２）は媒体（１４）に結合されデータストリームを受け取る。ビデオ再生装置（１２）の各々は、制御ワード情報から得られた制御ワードをビデオ信号復号装置（１２１）に供給する制御ワード導出ユニット（１２５）を有する。クレジットメモリ（１２８）を有するクレジット管理ユニットが備えられ、これは、クレジットメモリ（１２８）がクレジットのしきい値よりも大きい利用可能性を示す場合、制御ワードを供給できるように又は供給できないようにし、供給される制御ワードを復号するビデオ信号の一部の料金情報によってクレジットメモリ（１２８）のクレジットを減らす。

Description

本発明は、アクティブマトリックス表示装置、特に、個々の表示素子を流れる電流を制御するトランジスタを有するアクティブマトリックス表示装置、をアドレスするビデオデータ信号を補正する方法および装置に関する。

エレクトロルミネセント発光表示素子を使用したマトリックス表示装置が周知である。表示素子は、例えばポリマー材料を使用した有機薄膜エレクトロルミネセント素子、又は伝統的なＩＩＩ−Ｖ半導体化合物を使用した発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。有機エレクトロルミネセント材料、特にポリマー材料の最近の開発によって、これらの材料をビデオ表示装置用に実際に使用できることが実証されている。これらの材料は、典型的には、一対の電極に挟まれる半導電性共役ポリマーの１つ以上の層を有する。この一対の電極のうちの一方の電極は透明であり、他方の電極は、正孔又は電子をポリマー層に注入するのに適した材料の電極である。

ポリマー材料は、ＣＶＤ工程を用いることによって、又は、単に、可溶性共役ポリマーの溶液を用いたスピンコーティング技術によって、形成できる。インクジェット式印刷も使用できる。有機エレクトロルミネセント材料は、ダイオードのようなＩ−Ｖ特性を示し、このため、この材料は表示機能とスイッチング機能との両方の機能を提供でき、したがって、パッシブ型ディスプレイに使用することができる。あるいは、この材料は、各画素が、表示素子と、この表示素子を流れる電流を制御するスイッチングデバイスと、を有するアクティブマトリックス表示装置にも使用できる。

このタイプの表示装置は電流駆動型表示素子を有し、このため、通常のアナログ駆動方式で、制御可能な電流を表示装置に供給している。画素構造の一部として電流源トランジスタを備えることが知られており、その電流源トランジスタに供給されるゲート電圧が表示素子に流れる電流を決定する。記憶コンデンサは、アドレスフェーズの後、ゲート電圧を保持する。

図１は、アクティブマトリックス・エレクトロルミネセント表示装置の既知の構成の一部を示す。表示装置はパネルを有している。このパネルは、規則的に間隔を置いて配された画素の行および列のマトリックスアレイを有している。画素は、交差する行（選択）アドレス導体２の組と列（データ）アドレス導体４の組との間の交差部に位置するブロック１によって示されている。簡潔のため、図には、数個の画素のみが示されている。実際は、数百行、数百列の画素が存在し得る。画素１は、行アドレス導体の組と列アドレス導体の組とを介して、周辺駆動回路によってアドレスされる。この周辺駆動回路は、対応する導体の組の端部に接続された、行ドライバ回路即ち走査ドライバ回路６と、列ドライバ回路即ちデータドライバ回路７と、を有している。電源ライン１０は、対応する画素のグループに電流を供給する。この例では、各電源ライン１０は、関連する行の画素に電流を供給する。

図２は、既知の画素と、電圧設定動作をする駆動回路構造を、簡略化された模式的な形で示す。各画素１は、ＥＬ表示素子１１と、関連するドライバ回路と、を有する。エレクトロルミネセント表示素子１１は、有機発光ダイオード（ここでは、ダイオード素子（ＬＥＤ）として表されている）を有しており、この有機発光ダイオードは、１つ以上の有機エレクトロルミネセント材料のアクティブ層を挟む一対の電極を有している。アレイの表示素子は、関連するアクティブ・マトリックス回路とともに、絶縁支持体の一方の側に担持されている。表示素子のカソード又はアノードは、透明導電材料から形成されている。この支持体の他方の側から観測者が見ることができるように、エレクトロルミネセント層によって生成される光がこれらの電極および支持体を透過すべく、支持体はガラスなどの透明材料であり、基板に最も近い表示素子１１の電極は、ＩＴＯなどの透明導電材料から構成できる。

ドライバ回路は、行導体２上の行アドレス・パルスによってオンになるアドレス・トランジスタ１６を有する。アドレス・トランジスタ１６がオンになると、列導体４上のビデオデータ電圧を画素の残りの部分に送ることができる。特に、アドレス・トランジスタ１６は、駆動トランジスタ２０のゲートにデータ電圧を供給する。このゲートは、行アドレスパルスが終了した後でも、記憶コンデンサ２２によって当該電圧に保持される。駆動トランジスタ２０は、電源ライン１０から電流を取り出す。

上記の基本画素回路は電圧設定型画素であり、駆動電流をサンプルする電流設定型画素もある。しかし、全ての画素構造は、各画素に電流が供給されることを必要とする。

アドレス回路は、一般に、アクティブマトリックス表示装置をアドレスするのによく知られた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使用している。アレイのＴＦＴの電気的特性の変化が表示出力を不均一にすることが知られている。例えば、しきい電圧が異なる隣接する２つの画素の駆動トランジスタであって、同じデータ電圧でアドレスされる駆動トランジスタは、おそらく異なる出力強度を生成する。他の変化する特性には、ＴＦＴの移動度、および他の電流−電圧の関係が含まれる。これらの変化にはいくつかの原因がある。

これらのデバイスの製造は、しばしば、基板上に、種々の導電材料、絶縁材料、および半導体材料を堆積してパターニングするフォトリソグラフィによって、行われる。ＴＦＴの大きさの僅かなばらつきによって、ＴＦＴの電気的特性に差が生じ得る。

エージングの影響によっても、ＴＦＴの動作寿命の間のＴＦＴの特性が変化する。このことは、連続的に流れる電流を制御するのに使用されるときにしきい電圧ドリフトを被ることで知られているアモルファスシリコンＴＦＴで特に明らかである。しかし、ポリシリコン技術から作られるＴＦＴでは、製造段階から発生する構造上の差異によって生じる電気的特性のばらつきを更に被るだろう。

ＡＭＬＣＤアレイを作るために以前より使用されている既存の製造プラントを使用できるように、アクティブマトリックス・エレクトロルミネセントディスプレイの製造にもっと確立されたアモルファスシリコン技術を採用することが望まれている。しかし、アモルファスシリコンＴＦＴの安定性に関する問題が、アモルファスシリコンＴＦＴを駆動トランジスタとして使用する妨げになっている。

これらの問題を解決しようとして、各駆動トランジスタの電気的特性を画素レベルで測定する画素回路の修正例が提案されている。これにより、次のデータ信号が補正される。この修正例では、基本画素回路に、もっと多くのＴＦＴなど、数個の部品を追加する必要があり、製造プロセスが高価且つ複雑になり、画素アレイの開口が小さくなる。

ＷＯ０１／９５３０１号には、各画素が既知のデータ信号で同時に一回アドレスされる較正モードの間に、個々の画素を流れる電流を測定する均一補正回路を有するディスプレイが開示されている。通常の動作の間に画素の印加されるべきデータ信号を決定するために、各画素の情報を記憶して使用する。

本発明の一態様によれば、アクティブマトリックス表示装置をアドレスするビデオデータ信号を補正する方法が提供される。この方法において、上記アクティブマトリックス表示装置は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子に電流を供給する電源ラインを有し、上記電流は、対応する駆動トランジスタによって制御可能な上記各エレクトロルミネセント表示素子に供給され、上記各駆動トランジスタは、ビデオデータ信号によってアドレス可能であるとともに電気的特性パラメータＸを有し、上記方法は、
（ｉ）上記各駆動トランジスタのＸ値を記憶するステップ、
（ii）一組のビデオデータ信号であって、上記ビデオデータ信号の各々が値ｖ_ｄを有する一組のビデオデータ信号を受け取るステップ、
（iii）上記電源ラインの電流と上記ｖ_ｄ値および上記駆動トランジスタの上記Ｘ値とを関係づけるモデルを用いて、上記記憶されたＸ値と上記受け取ったｖ_ｄ値とから、上記電源ラインを流れる予測電流I_ｐを決定するステップ、
（iv）上記受け取った一組のビデオデータ信号で上記駆動トランジスタの各々がアドレスされるときに上記上記電源ラインを流れる電流電流I_ｍを測定するステップ、
（ｖ）上記予測電流I_ｐと上記測定電流I_ｍとの差ｇを計算するステップ、
（vi）少なくともｎ−１個の他の組のビデオデータ信号に対して、上記ステップ（ii）〜（v）を繰り返すステップ、
（vii）計算されたｇ値を用いて、上記各駆動トランジスタのＸ値を計算するステップ、
（viii）上記記憶されたＸ値を、上記計算されたＸ値に取り替えるステップ、および
（ix）上記記憶されたＸ値に従って次のビデオデータ信号を補正するステップ、
を有する。本明細書では、用語「電気的特性パラメータ」は、関連するトランジスタの電気的特性の値を意味する。斯かる特性には、しきい電圧および移動度などのトランジスタの電圧−電流特性に影響する特性が含まれる。

有利なのは、本発明による方法では、各トランジスタの個々の測定をする必要なく、各トランジスタの電気的特性パラメータを決定することが可能なことである。したがって、この方法は、表示装置の通常の動作中に、実行できる。

ｎ個の表示素子に電流を供給する電源ラインにおいて、この電源ラインに供給される全電流は、ｎ個の関連する駆動トランジスタの電気的特性と、それら駆動トランジスタのデータ信号と、の関数である。駆動トランジスタに印加されるデータ信号値は既知である。電源ラインの電流を予測するために、データ信号値を所与の電気的特性に関連付けるモデルが使用される。電源ラインの電流とデータ信号値とに関連するｎ組の一次独立データを収集することによって、種々の計算処理を使用して所与の未知の電気的特性の値を計算できる。次いで、これらの計算された値が使用され、この値に応じてビデオデータ信号が補正される。したがって、次のアドレスデータ信号には、これらの値の如何なる変化も考慮される。

ディスプレイを正確にアドレスできるようにする目的で、記憶された駆動トランジスタの電気的特性が規則的に更新されるように、上記の方法は、装置が動作している間を通じて周期的に適用できる。これに加えて、又はこれに代えて、この方法を表示装置のスイッチオンに応答して実行させることができる。あるいは、チャンネルが変わるたびにブライトバーが表示スクリーンを掃引することもできる。有利な点は、この画像の変化により、印加されたデータ電圧と未知の電気的特性パラメータを電源ラインの電流に関係づけるｎ組の一次独立データが提供されることである。

本発明の第２の態様によれば、アクティブマトリックス表示装置をアドレスするビデオデータ信号を補正する装置が提供される。上記アクティブマトリックス表示装置は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子に電流を供給する電源ラインを有し、上記電流は、対応する駆動トランジスタによって制御可能な上記各エレクトロルミネセント表示素子に供給され、上記各駆動トランジスタは、値ｖ_ｄを有するビデオデータ信号によってアドレス可能であるとともに電気的特性パラメータＸを有し、上記補正する装置は、上記各駆動トランジスタのＸ値を記憶する手段、上記記憶されたＸ値とビデオデータ信号値ｖ_ｄとを用いて、上記電源ラインを流れる予測電流を決定するためにモデルを適用する手段、上記電源ラインを流れる電流を測定する手段、上記各駆動トランジスタのＸ値を求めるために、複数の組のビデオデータ信号に対する上記予測電流および上記測定電流に、アルゴリズムを適用する手段、上記記憶されたＸ値に従って、受け取ったビデオデータ信号を修正する補正回路、を有する。

有利な点は、個々の表示素子に対して追加のアドレス部品を必要としないことである。部品を追加する代わりに、この補正する装置は、ビデオデータ信号を正確に補正できるように、関連する駆動トランジスタの所与の電気的特性の最新の値を定める煩わしくない方法を提供する。画素のアレイへの適切な接続により、この補正する装置は単一チップに集積できる。これによって、通常のアドレス回路を有するアクティブマトリックス表示装置に、この補正方式を簡単に組み込むことが可能となる。斯かる場合、このチップは、入力ビデオ表示信号が行ドライバおよび列ドライバに供給される前に、この入力ビデオ表示信号を補正することができる。

アクティブマトリックス表示装置の各電源ラインは、各電源ラインに関連する本発明の補正する装置を有することが好ましい。有利な点は、データの補正によって、アクティブマトリックスディスプレイの全ての駆動トランジスタの電気的特性のばらつきを打ち消すことができることである。

好ましい実施例では、各駆動トランジスタのＸ値を計算するのに、収集されたデータの行列に反復ニュートン線形化処理が使用される。この場合、ｉ番目のデータの組に対する差の値ｇ_ｉを表すデータは、１とｎとの間のｉの値に対する列ベクトル、例えばＧ、に記憶される。反復ニュートン線形化処理は、ベクトルＧを用いて実行され、各駆動トランジスタのＸ値に対する差の値δＸが得られる。この処理は以下のステップを含むことができる。
− ｎ×ｎの行列Ｇ’を得るためにベクトルＧを微分するステップ、および
− 以下の式をδＸについて解くステップを有する。

各トランジスタのＸ値は、この計算された差の値を使用して更新され、この差の値ｇは、更新されたＸ値と元のビデオデータ信号値ｖ_ｄとを用いて再計算される。この処理は、ｇ値が十分にゼロに近づく（即ち、（新たなＸ値を用いた）理論から予測される電流が測定電流にほぼ一致するとき）までＸ値の更新を繰り返すことにより、反復実行できる。

この処理によって、未知の値および既知の値に関係するｎ組の一次独立データを用いて、ｎ個の未知の値を決定することが可能となる。このようにして、既知の一次独立Ｖ_ｄベクトルとＸ値を関係づけるｎ組の一次独立データを収集してｎ個の電気的特性パラメータ値Ｘを簡単に計算できる。これにより、ユーザが見るときの妨害にならないように任意の較正をする必要なく、ディスプレイの通常動作の間に、上記の処理をすることが可能となる。ｎ組の一次独立ビデオデータ信号で順に駆動トランジスタをアドレスし、各Ｖ_ｄベクトルに対する電源ライン電流を測定することによって、計算されたデータを、ｎ行のベクトルの対応する行に記憶することができる。このベクトルが満杯になると、ニュートン線形化処理を実行して、各駆動トランジスタの電気的特性パラメータ値を決定することができる。

上記の式を解くには、ｎ×ｎ行列Ｇ’の逆行列を求める、又はこの式にＬＵ分解を実行することが必要とする。行列が解けるには、行列が正則であることが必要である。Ｇ’が確実に正則であるようにするため、駆動トランジスタを、所定のｖ_ｄ値を有するビデオデータ信号の組で駆動することが好ましい。これは、所定の画像を表示することによって行うことができる。電気的特性パラメータの計算がうまくいくように一次独立ｖ_ｄ値がいつ入力されているのかを決定するために入力ビデオデータ信号を分析する検出処理を実行することもできる。

各駆動トランジスタのしきい電圧ｖ_ｔは、電圧−電流特性にかなりの影響を与えるものであり、したがって、しきい電圧のドリフトがディスプレイの出力画像の均一性に悪影響を与え得る。電気的特性パラメータＸはしきい電圧ｖ_ｔとすることができる。この場合、各駆動トランジスタのｖ_ｔの値は記憶され、本発明に従って、計算されたｖ_ｔの値に置き換えられる。次いで、記憶されたｖ_ｔ値を使用して入力ビデオデータ信号を補正し、トランジスタ間のｖ_ｔ値のばらつきを補償する。

電源ライン電流とビデオデータ信号値ｖ_ｄおよび各駆動トランジスタの未知の電気的特性パラメータＸとを関係づけるモデルを使用して、ｖ_ｄの値およびＸの値により、電源ラインを流れる予測電流が決定される。このモデルは、既知の駆動トランジスタの電圧−電流特性、およびそれらのエレクトロルミネセント表示素子との関係を使用して，確立することが好ましい。

電気的特性パラメータＸがしきい電圧ｖ_ｔの場合、このモデルは、以下の式で与えられる関係に基づいている。

ここで、ｉ_ＬＥＤは１つの駆動トランジスタによって制御される電流であり、Ｋは定数である。

本発明の例は、添付図面を基準にして詳述されている。

図は概略的であり、一律の縮尺に従っていないことに注意すべきである。図面の明確性および便宜のため、これらの図の部品の相対的な寸法および大きさは、拡大して又は縮小して示されている。図面全体に渡って、同じ符号は、同じ部品又は同様の部品を示すのに使用されている。

本発明の方法は、図１および図２に示されており既知の装置に関して上述された、典型的な構造の画素とアドレス回路とを有するアクティブマトリックス・エレクトロルミネセント表示装置で実現することができる。端的にいうと、電源ライン１０は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子１１に電流を供給する。図示されている例では、各行の画素１は、共通の電源ライン１０を共有する。各画素１は、エレクトロルミネセント表示素子１１と、駆動トランジスタ２０と、を有する。各表示素子１１に供給される電流は、駆動トランジスタ２０によって制御可能である。図２は、関連する電源ライン１０とＬＥＤ表示素子１１のアノードとの間に接続されている駆動トランジスタの電流を伝える端子を示す。しかし、駆動トランジスタを実質的に同じ機能を実行できるようにする他の構成も可能である。

各駆動トランジスタは、ビデオデータ信号によってアドレスできる。この信号は、値ｖｄを有する電圧の形態であり、列ドライバ７によって列アドレスライン４に供給される。アドレストランジスタ１６は行選択パルスによってオンに切り替えられ、データ電圧が駆動トランジスタ２０をアドレスできるようにする。駆動トランジスタ２０のゲートに印加されるｖｄの大きさは、トランジスタを流れることができる電流、したがって、表示素子１１に供給される量を決定する。行アドレスパルスが終了しても、このゲートは記憶コンデンサ２２によって当該電圧に保持される。

駆動トランジスタ２０には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が使用されている。薄膜トランジスタは、フォトリソグラフィなどの周知の技術を使用して、他のアドレス回路と一緒に基板上に形成される。アレイのＴＦＴの電気的特性は、ＴＦＴどうしで互いに異なる傾向がある。これらの違いは、例えば、表示装置の寿命の間に、表示された画像を不均一にするしきい電圧および移動度の変化を生じさせる構造上の影響およびエージングの影響によって生じる。所与の電気的特性の大きさは、パラメータＸによって表わすことができる。

本発明を適用して、この電圧−電流特性変化の影響を抑制することができる。以下に記載された実施例は、しきい電圧のドリフトを考慮することによってビデオデータ信号を補正する方法を提供する。つまり、Ｘ≡ｖｔである。アモルファスシリコン・チャネルを有するＴＦＴは、かなりのしきい電圧のドリフトを被ることが知られている。

図３は、図１に示されている既知の構造の構成要素の全てを有するアクティブマトリックス・エレクトロルミネセント表示装置の一部を示す。本発明を実現するのに必要な装置は、ブロック２５で表されるＩＣチップに含めることができる。ＩＣチップ２５は、電源ライン１０のグループに切替自在に接続され、１つの電源ラインに同時に接続される複数の画素をアドレスするためのビデオデータ信号を補正する役割をする。図３には、簡単のため、電源ライン１０は１つのみが示されている。

この装置は、電源ライン１０に関連する各駆動トランジスタのしきい電圧値ｖ_ｔを記憶する役割をするＶ_ｔ記憶部３１を有する。電源ライン１０と表示装置への電流供給部との間に、電流計３２が接続されている。これは、動作中に、電源ライン１０を流れる全電流を測定する役割をする。

値ｖ_ｄを有するビデオデータ電圧は、信号プロセッサ３４に入力される。信号プロセッサは、受け取ったビデオデータ電圧を、記憶されたｖ_ｔ値に従って修正する補正回路を有する。補正されたデータ電圧は、画素１をアドレスする列ドライバ７に供給される。このようにして、画素をアドレスするのに使用されるデータ電圧が補正され、関連する駆動トランジスタ２０のしきい電圧の変動の影響を打ち消す。対応するタイミング信号は、信号プロセッサ３４によって行ドライバ６に供給され、ディスプレイの行アドレス導体２への行選択パルスの印加を制御する。

信号プロセッサ３４は、記憶されたｖ_ｔ値と入力ビデオデータ電圧ｖ_ｄとを用いて、電源ライン１０を流れる予測電流を決定するためにモデルを適用する手段を更に有する。プロセッサ３４は、各駆動トランジスタ２０のしきい電圧値ｖ_ｔを決定するために、複数の組のビデオデータ電圧に対する（このモデルを用いて計算された）予測電流と（電流計３２によって測定された）測定電流にアルゴリズムを適用する手段も含んでいる。

上記のように、ＩＣチップ２５はアレイの他の電源ラインに切替自在に接続される。したがって、他の電源ラインに切り替えることによって、接続された電源ラインに関連する駆動トランジスタ２０に供給されるビデオデータ電圧は、上記と同じやり方で補正できる。幾つかのＩＣチップ２５の各々を、電源ライン１０のグループに関連させることが考えられる。このようにして、幾つかのチップが、数行の補正データ信号を同時に並列に補正することができる。しかし、単純のために、装置の動作は、１本の電源ライン、したがって、一つの行の画素のみに関して記載されている。

図３の装置で本発明を実現する方法の例が、図４に示す流れ図を基準にして記載されている。電源ライン１０から電流が供給される各画素１に関連する各駆動トランジスタ２０に対して、しきい電圧値ｖ_ｔがＶ_ｔ記憶部３１により記憶される。これらの値は、ディスプレイの前の動作により記憶された値から選択される。しかし、全ての値を、最初から、推定値又はモデル値に設定してもよい。この値は、例えば２ボルトとすることができる。このステップは、図４のステップ４１０で参照される。

ステップ４１２で参照されるように、信号プロセッサ３４は値ｖ_ｄを有する一組のビデオデータ電圧を受け取る。これらのビデオデータ電圧は表示装置への入力であり、各ビデオデータ電圧は、出力画像を提供するように所与の画素が出力すべき強度レベルに対応している。各ｖ_ｄ値は、データ電圧に対応する画素の駆動トランジスタ２０のしきい電圧値ｖ_ｔを考慮して、データプロセッサ３４で補正される。

受け取った一組のビデオデータ信号によって関連する駆動トランジスタがアドレスされる場合に電源ライン１０を流れると予測される電流を決定するために、あるモデルが使用される。このプロセスはステップ４２０で参照され、信号プロセッサ３４で実行される。このモデルは、表示素子１１を流れる電流と、駆動トランジスタ２０のゲートに印加されるビデオデータ電圧ｖ_ｄと、駆動トランジスタのしきい電圧ｖ_ｔと、の間の関係に基づいたものである。このモデルは、次のように定めることができる。
飽和しているＴＦＴに対して、ドレイン電流ｉ_ｄは、以下の式で表すことができる。

ここで、ｋはデバイス相互コンダクタンスパラメータ（device transconductance parameter）であり、ｖ_ｇｓはＴＦＴのゲート−ソース電圧である。ＬＥＤ表示素子１１に対して、ＬＥＤを流れる順電流ｉ_ＬＥＤは、以下の式で表すことができる。

ここで、Ａおよびｍは定数であり、ｖ_ＤはＬＥＤ表示素子１１に印加される電圧である。ｍ＝２の場合に良好な近似が得られる。したがって、以下の式になる。

駆動トランジスタ２０のゲートに印加されるビデオデータ電圧ｖ_ｄは以下のような２つの部分に分割できることが知られている。

式（１）、（３）および（４）を整理して代入すると、以下の式が得られる。

ここで、Ｋは定数である。電力をｎ個の画素に供給する電源ラインでは、電源ライン１０を流れる予測電流ｉ_ｐは、各ＬＥＤを流れる個々の画素電流の全ての合計であり、しきい電圧の関数として以下のように表すことができる。

ここで、Ｖ_ｔは記憶されたしきい電圧のベクトル（長さｎ）であり、ｉ_ｐは、関連する駆動トランジスタ２０が特定の組のビデオデータ電圧Ｖ_ｄでアドレスされるときに電源ライン１０を流れる全電流である。
電源ライン１０に関連する駆動トランジスタ２０は、受け取った第１の組のビデオデータ電圧Ｖ_ｄ１でアドレスされる。これらのデータ電圧は、別のｖ_ｄ記憶部（図示せず）に記憶してもよい。また、電流計３２を使用して電源ライン１０を流れる電流Ｉ_ｍが測定される。このステップはステップ４３０で参照される。この測定は、ビデオデータ電圧が駆動トランジスタ２０のゲートに印加されたら、所定の期間に行われることが好ましい。

ステップ４４０を参照すると、第１の組のデータに対して、予測電流ｉ_ｐと測定電流ｉ_ｍとの差が以下の式により計算される。

ここで、ｇ_１（Ｖ_ｔ）は第１の組のデータ電圧での差を表す。これは、記憶されたｖ_ｔ値の精度の指標を示す。例えば、記憶されたｖ_ｔ値がほぼ正確である場合、結果として得られた差の値ｇ_１（Ｖ_ｔ）は、最小、おそらくゼロである。この場合、記憶されたｖ_ｔ値は少なくとも所定のしきい値に対して正確であるので、装置はこの時点で補正処理を中止する。補正処理は、所定の期間の後、例えば、表示装置が次回オンになったとき、再開されるだろう。

しかし、予測電流ｉ_ｐと測定電流ｉ_ｍとの間にゼロではない差がある場合、ｇ_１（Ｖ_ｔ）はベクトルＧ（Ｖ_ｔ）の第１行、即ちｉ＝１、に記憶される。ここで、Ｇ（Ｖ_ｔ）は、以下の式で表される。

ここで、Ｇ（Ｖ_ｔ）およびＦ（Ｖ_ｔ）はｎ個の行を有している。

電源ライン１０に関連するｎ個の画素に対応するｎ個の未知のｖ_ｔの値が存在する。したがって、ｎ個のしきい電圧値を決定するために、ｎ組の一次独立データが必要である。これらｎ組のデータを提供するために、値ｖ_ｄを有する少なくともｎ−１個の他の組のビデオデータ電圧で、上記の処理が繰り返される。ｉ番目の組のビデオデータ電圧に対して、式（７）を用いて計算された差を、ベクトルＧ（Ｖ_ｔ）の行ｉに入力する。ステップ４５０において、ベクトルを満たすまでこの処理が繰り返される。この処理は、表示装置の通常動作の間に、アレイの画素が、表示されるべき画像に対応する組のビデオデータ電圧でアドレスされているときに実行できる。一次独立ビデオデータ電圧の組Ｖ_ｄは、得られる行列Ｇが正則であるように、破棄することができる。しかし、収集されたデータに関連するビデオデータ電圧の組は、反復計算で使用できるように記憶されることに注意すべきである。

図４の流れ図のステップ４６０において、計算された差の値ｇ（Ｖ_ｔ）を使用して、各駆動トランジスタ２０のしきい電圧ｖ_ｔを計算する。このステップの方法の一例が図５に詳細に示されており、図５では、Ｇに反復ニュートン線形化処理を実行して、各トランジスタのしきい電圧値ｖ_ｔについての差の値δｖ_ｔを得ている。

ステップ５１０において、信号プロセッサ３４によってベクトルＧ（Ｖ_ｔ）が記憶される。ベクトルＧ（Ｖ_ｔ）にニュートン線形化を実行するために、以下の式をδＶ_ｔ（長さｎのベクトル）について解かなければならない。

先ず、これには、以下の式のようなｎ×ｎの行列Ｇ’（Ｖ_ｔ）を得るために、記憶されたビデオ・データ電圧の組Ｖ_ｄを使用してＧ（Ｖ_ｔ）をＶｔで微分する必要がある。

次に、このｎ×ｎの行列の逆行列を求め、以下の式のように、δＶ_ｔについて式（９）を解く。

行列Ｇ’（Ｖ_ｔ）は、逆行列が可能であるように正則でなければならない。Ｇ’（Ｖ_ｔ）が特異行列の場合、他の組のビデオデータ電圧に対して少なくとも一部のデータ収集処理を繰り返す必要があるだろう。これは、反復ニュートン線形化処理が解への収束に失敗することで知ることができる。

結果として得られるベクトルδＶ_ｔは、記憶されたしきい電圧値と計算されたしきい電圧値との差を含んでいる。したがって、ステップ５４０において、記憶されたｖｔ値を、ベクトルδＶｔに含まれる計算された差の値を用いて修正することによって、各駆動トランジスタの更新されたしきい電圧値を計算することができる。

次いで、ベクトルＧは、新しいｖ_ｔ値と記憶されたｖ_ｄ値とを使用してｇ値を再計算することによって更新される。この処理は、ｇ値がゼロのあたりの所定の範囲内に入るまで、即ち、（新しいｖ_ｔ値を用いて）理論から予測される電流が測定された電流にほぼ一致するまで、繰り返される。

次いで、ステップ４７０において、記憶されたしきい電圧値が、新たに計算されたしきい電圧に取り替えられる。ステップ４８０において、次のビデオデータ信号は、関連する駆動トランジスタ２０をアドレスする前に、記憶されたｖ_ｔ値に従って、信号プロセッサ３４によって補正される。

上記の実施例は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子１１に対するビデオデータ電圧の補正に関係している。もっと大きいｎの値に対しては、データ処理には、もっと多くの電流測定値と、もっと複雑な計算が含まれる。ｎ個の表示素子を複数の行に設けることができることが理解されるべきである。例えば、アレイの中の隣接する２つの行の表示素子に供給される全電流は、それらの表示素子に関連する電源ラインを１本の電源ラインと見なすことによって測定できるだろう。この場合、各電流測定値が結合されて、本発明による計算に必要なｎ個の表示素子に供給される全電流が与えられる。

上記の方法は、ＴＦＴ移動度およびＬＥＤ効率などの駆動トランジスタ又はＬＥＤの他の電気的特性のばらつきを克服するためのデータ信号の補正にも適用できることも理解されるだろう。もちろん、これには、電源ライン電流ｉ_ｐを予測するために斯かるパラメータが明確に現れる別のモデルを必要とするだろう。

電気的特性パラメータＸを計算するのに、上記の実施例で使用された反復ニュートン線形化の代わりに、他の数値法を採用できることが考えられる。例えば、式（９）は、Ｌ．Ｕ分解又はガウスの消去法を用いることによって解くことができるだろう。

要約すると、アクティブマトリックス・エレクトロルミネセント表示装置をアドレスするビデオデータ信号を補正する方法および装置が提供され、入力データ信号は、対応する表示素子１１を流れる電流を制御するために使用される各駆動トランジスタ２０の記憶された電気的特性パラメータ値に従って修正される。記憶された値は、例えばしきい電圧ドリフトなどの各駆動トランジスタの電気的特性のばらつきの影響を打ち消す正確なデータ信号補正を確実に行うために、頻繁に更新される。電源ライン１０はｎ個の表示素子に電流を供給する。電源ラインを流れる電流に関するｎ組のデータは、例えば、ディスプレイの通常の動作の間に収集される。データは、各駆動トランジスタ２０の更新された特性パラメータ値を計算するのに使用される。

本開示を読むことにより、当業者にとって他の変形例および修正例が明らかである。斯かる変形例および修正例は、当業界で既知の等価な特徴および他の特徴であって、本明細書に記載された特徴の代わりに又はこの特徴に加えて使用できる等価な特徴および他の特徴を含むことができる。

従来のアクティブ・マトリックスＬＥＤディスプレイを示す。 図１のディスプレイの従来の画素回路を示す。 アクティブ・マトリックス表示装置の、ビデオデータ信号を補正する部分を示す。 本発明によるビデオデータ信号を補正する方法の例を示す流れ図である。 本発明による各トランジスタのしきい電圧値を計算する方法の例を示す流れ図である。

Claims (11)

1. アクティブマトリックス表示装置をアドレスするビデオデータ信号を補正する方法であって、前記アクティブマトリックス表示装置は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子に電流を供給する電源ラインを有し、前記電流は、対応する駆動トランジスタによって制御可能な前記各エレクトロルミネセント表示素子に供給され、前記各駆動トランジスタは、ビデオデータ信号によってアドレス可能であるとともに電気的特性パラメータＸを有し、
   前記方法は、
   （ｉ）前記各駆動トランジスタのＸ値を記憶するステップ、
   （ii）一組のビデオデータ信号であって、前記ビデオデータ信号の各々が値ｖ_ｄを有する一組のビデオデータ信号を受け取るステップ、
   （iii）前記電源ラインの電流と前記ｖ_ｄ値および前記駆動トランジスタの前記Ｘ値とを関係づけるモデルを用いて、前記記憶されたＸ値と前記受け取ったｖ_ｄ値とから、前記電源ラインを流れる予測電流ｉ_ｐを決定するステップ、
   （iv）前記受け取った一組のビデオデータ信号で前記駆動トランジスタの各々がアドレスされるときに前記前記電源ラインを流れる電流電流ｉ_ｍを測定するステップ、
   （ｖ）前記予測電流ｉ_ｐと前記測定電流ｉ_ｍとの差ｇを計算するステップ、
   （vi）少なくともｎ−１個の他の組のビデオデータ信号に対して、前記ステップ（ii）〜（v）を繰り返すステップ、
   （vii）計算されたｇ値を用いて、前記各駆動トランジスタのＸ値を計算するステップ、
   （viii）前記記憶されたＸ値を、前記計算されたＸ値に取り替えるステップ、および
   （ix）前記記憶されたＸ値に従って次のビデオデータ信号を補正するステップ、
   を有する、方法。
2. 前記方法は、
   （x）前記ｇ値を、長さｎの列ベクトルＧに記憶するステップ、および
   （xi）前記各駆動トランジスタのＸ値を得るために、ベクトルＧを用いた反復ニュートン線形化処理を実行するステップ、
   を更に有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ニュートン線形化処理は、
   （xii）ｎ×ｎの行列Ｇ’を得るためにベクトルＧを微分するステップ、
   （xiii）以下の式をδＸについて解くステップ、
   

   

   （xiv）δＸに従って前記各駆動トランジスタの更新されたＸの値を計算するステップ、
   （xv）前記更新されたＸ値を用いて、更新されたｇ_i値を計算するステップ、および
   （xvi）前記ｇ値がゼロのあたりの所定の範囲内に入るまで前記ステップ（xii）〜（xv）を繰り返すステップ、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記一組のビデオデータ信号および前記少なくともｎ−１個の他の組のビデオデータ信号は、前記ステップ（vii）の前記Ｘ値の計算が成功するように所定の値Ｖ_ｄを有する、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ステップ（ii）〜（vii）が周期的に繰り返される、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の方法。
6. 前記方法が、前記アクティブマトリックス表示装置のスイッチオンに応答して実行される、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記電気的特性パラメータＸは前記駆動トランジスタのしきい電圧ｖ_ｔである、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の方法。
8. 前記モデルは以下の式で与えられる関係に基づいており、
   

   

   ここで、ｉ_ＬＥＤは１つの駆動トランジスタによって制御される電流であり、Ｋは定数である、請求項７に記載の方法。
9. アクティブマトリックス表示装置をアドレスするビデオデータ信号を補正する装置であって、前記アクティブマトリックス表示装置は、ｎ個のエレクトロルミネセント表示素子に電流を供給する電源ラインを有し、前記電流は、対応する駆動トランジスタによって制御可能な前記各エレクトロルミネセント表示素子に供給され、前記各駆動トランジスタは、値ｖ_ｄを有するビデオデータ信号によってアドレス可能であるとともに電気的特性パラメータＸを有し、
   前記補正する装置は、
   − 前記各駆動トランジスタのＸ値を記憶する手段、
   − 前記記憶されたＸ値とビデオデータ信号値ｖ_ｄとを用いて、前記電源ラインを流れる予測電流を決定するためにモデルを適用する手段、
   − 前記電源ラインを流れる電流を測定する手段、
   − 前記各駆動トランジスタのＸ値を求めるために、複数の組のビデオデータ信号に対する前記予測電流および前記測定電流に、アルゴリズムを適用する手段、
   − 前記記憶されたＸ値に従って、受け取ったビデオデータ信号を修正する補正回路、
   を有する、装置。
10. 請求項９に記載の装置を有する集積回路チップ。
11. 対応する電気泳動表示素子に電流を供給する複数の電源ラインを有するアクティブマトリックス表示装置であって、
    前記各電気泳動表示素子に供給される電流は、対応する駆動トランジスタによって制御可能であり、
    前記各駆動トランジスタは、対応するビデオデータ信号によってアドレス可能であり、
    前記アクティブマトリックス表示装置は、前記各電源ラインに関連する前記駆動トランジスタに供給されるビデオデータ信号を補正する請求項９に記載の装置を更に有する、アクティブマトリックス表示装置。

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