JP5466243B2

JP5466243B2 - Ｅｌサブピクセル内の駆動トランジスタのゲート電極にアナログ駆動トランジスタ制御信号を与えるための装置

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Publication number: JP5466243B2
Application number: JP2011537412A
Authority: JP
Inventors: レオン、フェリペ・アントニオ; ホワイト、クリストファー・ジェイソン; パレット、ギャリー; プリメラーノ、ブルーノ
Original assignee: Global OLED Technology LLC
Current assignee: Global OLED Technology LLC
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: EP2351013A1; WO2010059189A1; US20100123699A1; JP2012509503A; KR101567424B1; CN102282602B; TWI502568B; US8665295B2; TW201033973A; EP2351013B1; KR20110098914A; CN102282602A

Description

本発明は、エレクトロルミネッセントエミッターの中に流れる電流を供給するために駆動トランジスタに加えられるアナログ信号の制御に関する。

コンピューティング、エンターテイメント及び通信のための情報ディスプレイとして、フラットパネルディスプレイへの関心は高い。たとえば、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）エミッターは何年にもわたって知られており、最近になって市販のディスプレイデバイスにおいて用いられるようになった。そのようなデバイスは、アクティブマトリックス制御方式及びパッシブマトリックス制御方式の両方を利用し、複数のサブピクセルを利用することができる。各サブピクセルは、ＥＬエミッターと、ＥＬエミッターを流れる電流を駆動するための駆動トランジスタとを含む。サブピクセルは通常２次元のアレイに配列され、サブピクセル毎に１つの行及び列アドレスがあり、サブピクセルには１つのデータ値が関連付けられる。赤色、緑色、青色及び白色のような異なる色のサブピクセルをグループ化して、ピクセルを形成する。ＥＬディスプレイは、コーティング可能な無機発光ダイオード、量子ドット、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む、種々のエミッター技術から作製することができる。

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）技術のようなエレクトロルミネッセント（ＥＬ）フラットパネルディスプレイ技術は、色域、ルミナンス及び消費電力に関して、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）のような他の技術よりも優れた利点を提供する。しかしながら、そのようなディスプレイは、ディスプレイの品質を制限する種々の欠陥を抱えている。詳細には、ＯＬＥＤディスプレイは、ディスプレイを見渡したときに不均一に見えるという欠点を有する。この不均一性は、ディスプレイ内のＥＬエミッターに、そしてアクティブマトリックスディスプレイの場合には、ＥＬエミッターを駆動するために用いられる薄膜トランジスタのばらつきにも原因があると考えられる。

低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）のようないくつかのトランジスタ技術は、ディスプレイの表面にわたって移動度及びしきい値電圧が変動する駆動トランジスタを製造する可能性がある（Yue Kuo編「Thin Film Transistors: Materials and Processes, Vol. 2, Polycrystalline Thin Film Transistors」（Boston: Kluwer Academic Publishers, 2004. Pg. 412）。これは不快な不均一性を生み出す。さらに、不均一なＯＬＥＤ材料堆積によって、効率が変化するエミッターが製造される可能性があり、同じく不快な不均一性を引き起こす。これらの不均一性は、そのパネルがエンドユーザに販売された時点で存在するので、初期不均一性、又は「むら」と呼ばれる。図９は、サブピクセル間の特性の差を示すサブピクセルルミナンスのヒストグラム例を示す。全てのサブピクセルが同じレベルにおいて駆動されたので、同じルミナンスを有するはずであった。図９に示されるように、結果として生成されるルミナンスは、いずれの方向においても、２０％変化した。この結果として、ディスプレイ性能が許容できなくなる。

従来技術において、ディスプレイ内の各ピクセルの性能を測定すること、そして、その後、そのピクセルの性能を補正して、ディスプレイにわたって、より均一な出力を与えることが知られている。

石塚（Ishizuki）等による特許文献１は、不規則なルミナンスを生じることなく、高品質の画像を与えるためのディスプレイパネル駆動デバイス及び駆動方法を開示する。各ピクセルが次々に、且つ独立して光を放射する間に、光放射駆動電流の流れが測定される。その際、測定された駆動電流値に基づいて、入力ピクセルデータ毎にルミナンスが補正される。別の態様によれば、１つの駆動電流値が所定の基準電流に等しくなるように、駆動電圧が調整される。さらに別の態様では、ディスプレイパネルの漏れ電流に対応するオフセット電流が駆動電圧発生器回路からの電流出力に加えられ、結果として生成された電流が各ピクセル部分に加えられる間に、電流が測定される。その測定技法は繰り返されるので、時間がかかる。さらに、この技法は、経年変化を補償することに向けられており、初期不均一性を補償するものではない。

サラーム（Salam）による特許文献２は、ピクセル内の明度変動を低減するためのプロセス制御手段を有するディスプレイマトリックスを記述している。この特許は、ディスプレイ内の最も弱いピクセルの明度と各ピクセルの明度との間の比に基づいて、ピクセル毎に線形スケーリング法を用いることを記述している。しかしながら、この手法は、結局、ディスプレイのダイナミックレンジ及び明度を全体的に低減させることになると共に、ピクセルを動作させることができるビット深度を低減及び変動させることになる。

ファン（Fan）による特許文献３は、ＯＬＥＤのディスプレイ均一性を改善する方法を記述する。ＯＬＥＤのディスプレイ均一性を改善するために、全ての有機発光素子の表示特性が測定され、対応する有機発光素子の測定された表示特性から、有機発光素子毎の較正パラメータが得られる。各有機発光素子の較正パラメータは、較正メモリ内に格納される。その技法は、ルックアップテーブル及び計算回路部の組み合わせを用いて、不均一性の補正を実施する。しかしながら、記述される手法は、ピクセル毎の完全な特性を与えるルックアップテーブルを必要とするか、又はデバイスコントローラー内に大規模な計算回路部を必要とする。これは費用がかかり、大抵の用途において実用的でない可能性が高い。

水越（Mizukoshi）等による特許文献４は、サブピクセル毎に格納される補正オフセット及び利得を有し、且つ各サブピクセルの電流を測定するための測定回路を有するＥＬディスプレイを記述する。この装置は初期不均一性を補正することができるが、検出抵抗器を用いて電流を測定するので、信号対雑音比性能が制限される。さらに、この方法によって要求される測定は、大型パネルの場合、非常に時間がかかる可能性がある。

シェン（Shen）等による特許文献５は、ピクセルに加えられる累積駆動電流に基づいて各ピクセルの光出力効率の低下を計算し、予測することによって、ＯＬＥＤディスプレイデバイス内の個々の有機発光ダイオードの発光効率の長期変動の補償し、ピクセル毎に次の駆動電流に適用される補正係数を導出する方法及び関連するシステムを記述する。この特許は、カメラを用いて、等しいサイズの複数のサブエリアの画像を取得することを記述する。そのような過程は時間がかかり、複数のサブエリア画像を取得するのに機械的な設備を必要とする。

河西（Kasai）他による特許文献６は、複数の外乱因子に対応する補正処理を実行することによって表示品質を安定させる電気光学デバイスを記述している。グレースケール特性生成ユニットが、換算表を参照して、ピクセルのグレースケールを規定する表示データのグレースケール特性を変更することによって得られるグレースケール特性を有する変換データを生成し、その換算表の記述内容は補正係数を含む。しかしながら、彼らの方法は、処理を実行するために、その全てが常に使用されているとは限らない多数のＬＵＴを必要とし、それらのＬＵＴを実装するための方法を記述していない。

コーク（Cok）等による特許文献７は、グローバル及びローカル補正係数を用いて、不均一性を補償することを記述する。しかしながら、この方法は線形入力を仮定しており、したがって、非線形出力を有する画像処理経路と統合するのは難しい。

グー（Gu）による特許文献８は、パルス幅変調（ＰＷＭ）機構を用いて、ディスプレイ（たとえば、ディスプレイ素子のアレイを形成する複数のディスプレイ素子）を制御可能に駆動することを記述している。均一なパルス間隔クロックから不均一なパルス間隔クロックが生成され、その後、そのクロックを用いて、駆動信号の幅を、オプションで振幅を変調して、ディスプレイ素子のアレイの１つ又は複数のディスプレイ素子を制御可能に駆動する。初期不均一性の補償と合わせて、ガンマ補正が提供される。しかしながら、この技法は、パッシブマトリックスディスプレイにのみ適用可能であり、一般的に利用される、より高性能のアクティブマトリックスディスプレイには適用可能でない。

米国特許出願公開第２００３／０１２２８１３号米国特許第６，０８１，０７３号米国特許第６，４７３，０６５号米国特許第７，３４５，６６０号米国特許第６，４１４，６６１号米国特許出願公開第２００５／０００７３９２号米国特許第６，９８９，６３６号米国特許第６，８９７，８４２号

それゆえ、エレクトロルミネッセントディスプレイ内の構成要素間の差を補償し、具体的にはそのようなディスプレイの初期不均一性を補償するためのより完全な手法が必要とされている。

本発明によれば、ＥＬパネル内の複数のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）サブピクセル内の駆動トランジスタのゲート電極にアナログ駆動トランジスタ制御信号を与えるための装置において、該ＥＬパネル内に第１の電圧供給源、第２の電圧供給源及び複数のＥＬサブピクセルを含み、各ＥＬサブピクセルはＥＬエミッター及び駆動トランジスタを含み、該駆動トランジスタの第１の供給電極は該第１の電圧供給源に電気的に接続され、第２の供給電極は該ＥＬエミッターの第１の電極に電気的に接続され、各ＥＬエミッターは該第２の電圧供給源に電気的に接続される第２の電極を有し、改良点として、
ａ）選択された時点において前記第１の電圧供給源及び前記第２の電圧供給源を通ってそれぞれ流れる電流を測定し、前記サブピクセル毎のステータス信号を与えるための測定用回路であって、該ステータス信号は、該ＥＬサブピクセル内の駆動トランジスタ及びＥＬエミッターの特性を表す、測定用回路と、
ｂ）前記サブピクセル毎に線形コード値を与えるための手段と、
ｃ）対応するステータス信号に応答して前記線形コード値を変更し、前記複数のＥＬサブピクセル内の前記駆動トランジスタの特性間の差、及び前記複数のＥＬサブピクセル内の前記ＥＬエミッターの特性間の差を補償するための補償器と、
ｄ）前記変更済み線形コード値に応答して、前記駆動トランジスタの前記ゲート電極を駆動するための前記アナログ駆動トランジスタ制御信号を生成するための線形ソースドライバーと
を備え、
前記各ＥＬエミッターは、ＯＬＥＤエミッターであり、
前記測定用回路は、
ｉ）電圧信号を生成するための電流／電圧コンバーターと、
ｉｉ）前記電圧信号に応答して、前記ステータス信号を前記補償器に与えるための相関ダブルサンプリングユニットと、
ｉｉｉ）前記第１の電圧供給源及び前記第２の電圧供給源を通って流れる電流を前記電流／電圧コンバーターに与えるための第１の電流ミラーと、
ｉｖ）測定中は、前記第１の電圧供給源を前記第１の電流ミラーに電気的に接続し、通常動作中は、前記第１の電圧供給源を前記駆動トランジスタの第１の供給電極に直接電気的に接続するためのスイッチと、
ｖ）前記第１の電流ミラーとバイアス供給源との間に配置され、前記第１の電流ミラーにバイアス電流を加え、前記第１の電流ミラーのインピーダンスを下げる第２の電流ミラーと
を備える、装置が提供される。

本発明は、アナログ駆動トランジスタ制御信号を与える有効な方法を提供する。本発明は、補償を実行するのに一度の測定しか必要としない。本発明は、任意のアクティブマトリックスバックプレーンに適用することができる。制御信号の補償は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて信号を非線形から線形に変更することによって簡略化されているので、補償を線形電圧領域において行なうことができる。本発明は、複雑なピクセル回路部又は外部測定デバイスを必要とすることなく、初期不均一性を補償する。本発明は、サブピクセルの口径比を低減しない。本発明は、パネルの通常動作に影響を及ぼさない。本発明は、不快な初期不均一性を目に見えなくすることによって、良好なパネルの歩留まりを高めることができる。

本発明を実施するための制御システムのブロック図である。図１に示される制御システムの詳細図である。本発明を実施する際に用いることができるＥＬパネルの図である。図２に示される測定回路を動作させるためのタイミング図である。特性の差を示す、２つのサブピクセルの代表的なＩ−Ｖ特性曲線を示す図である。複数のサブピクセルのＩ−Ｖ曲線測定例を示す図である。補償の有効性に関するプロット図である。図１の補償器のブロック図である。領域変換ユニット及び補償器の効果を表すジョーンズダイアグラムである。本発明による、ＥＬサブピクセル及び周辺回路部の一実施形態の詳細図である。特性の差を示すサブピクセルのルミナンスのヒストグラムである。

本発明は、エレクトロルミネッセント（ＥＬ）パネル、たとえば、アクティブマトリックスＯＬＥＤパネル上の全てのサブピクセルの初期不均一性を補償する。パネルは複数のピクセルを含み、各ピクセルは１つ又は複数のサブピクセルを含む。たとえば、各ピクセルは赤色、緑色及び青色サブピクセルを含む場合がある。各サブピクセルは、光を放射するＥＬエミッターと、周辺回路部とを備える。サブピクセルは、パネルのアドレス指定可能な最も小さな構成要素である。

以下で行なわれる検討では、最初にシステム全体について考える。その後、サブピクセルの電気的な詳細に進み、その後、１つのサブピクセルの測定するための電気的な詳細及び複数のサブピクセルを測定するためのタイミングに進む。次に、補償器が測定値を如何に使用するかを論じる。最後に、一実施形態、たとえば、コンシューマ製品において、工場から寿命まで、このシステムが如何に実施されるかを記述する。

概説
図１は、本発明のディスプレイシステム１０のブロック図を示す。この図は、１つのサブピクセルのためのデータフローを示す。複数のサブピクセルをこのシステム内で順次に処理することができる。非線形入力信号１１は、ＥＬサブピクセル内のＥＬエミッターからの特定の光輝度を指示し、ＥＬサブピクセルはＥＬパネル上の数多くのＥＬサブピクセルのうちの１つとすることができる。この信号は、ビデオ復号器、画像処理経路、又は別の信号源から到来することができ、デジタル又はアナログとすることができ、非線形に、又は線形に符号化することができる。たとえば、非線形入力信号は、ｓＲＧＢコード値又はＮＴＳＣ輝度（luma）電圧とすることができる。どのような信号源及び形式であっても、信号は、コンバーター１２によって、デジタル形式に、且つ線形電圧のような線形領域に優先的に変換され、それについては、「領域間処理及びビット深度」において後にさらに検討されるであろう。変換の結果は線形コード値になり、そのコード値は指示される駆動電圧を表すことができる。

補償器１３は線形コード値を取り込み、その線形コード値は、ＥＬサブピクセルから指示される特定の光輝度に対応する。補償器１３は、初期不均一性の影響を補償する変更済み線形コード値を出力し、ＥＬサブピクセルが指示された輝度を生成するようにする。補償器の動作は、「実施態様」において後にさらに検討する。

補償器１３からの変更済み線形コード値は線形ソースドライバー１４に渡され、線形ソースドライバーはデジタル／アナログコンバーターとすることができる。線形ソースドライバー１４は、変更済み線形コード値に応答して、アナログ駆動トランジスタ制御信号を生成し、その信号は電圧とすることができる。線形ソースドライバー１４は、そのガンマ電圧が概ね線形な出力を生成するように設定される、線形、すなわち、従来のＬＣＤ又はＯＬＥＤソースドライバーとして設計されるソースドライバーとすることができる。ＯＬＥＤソースドライバーの場合、線形性から逸脱すると、結果の品質に影響が及ぼされることになる。また、線形ソースドライバー１４は、たとえば、同じ譲受人に譲渡されるKawabeによる国際公開第２００５／１１６９７１号において教示されるような、時分割（デジタル駆動）ソースドライバーとすることもできる。デジタル駆動ソースドライバーは、所定のレベルのアナログ電圧を与え、それにより、補償器からの出力信号に応じた時間の長さだけ光を出力するように指示する。対照的に、従来の線形ソースドライバーは、或る決まった長さの時間（一般的には、フレーム全体）だけ補償器からの出力信号に依存するレベルのアナログ電圧を与える。線形ソースドライバーは、１つ又は複数のアナログ駆動トランジスタ制御信号を同時に出力することができる。

線形ソースドライバー１４によって生成されるアナログ駆動トランジスタ制御信号は、ＥＬサブピクセル１５に与えられる。このサブピクセルは、「ディスプレイ構成要素の説明」において後に検討されるように、駆動トランジスタ及びＥＬエミッターを含む。アナログ電圧が駆動トランジスタのゲート電極に与えられるとき、駆動トランジスタ及びＥＬエミッターを通って電流が流れ、ＥＬエミッターが光を放射する。一般的に、ＥＬエミッターの中に流れる電流と出力エミッターのルミナンスとの間には線形の関係があり、駆動トランジスタに印加される電圧とＥＬエミッターの中に流れる電流との間には非線形の関係がある。それゆえ、１フレーム中にＥＬエミッターによって放射される光の全量は、線形ソースドライバー１４からの電圧の非線形関数とすることができる。

ＥＬサブピクセルを通って流れる電流は、「データ収集」において後にさらに検討されるように、電流測定回路１６によって特定の駆動条件下で測定される。ＥＬサブピクセルのための測定された電流は、補償器に、指示された駆動信号を調整するために必要とする情報を提供する。これは、「アルゴリズム」において後にさらに検討する。

このシステムは、「動作の流れ」において後にさらに検討されるように、ＥＬパネルの動作寿命にわたって、ＥＬパネル内の駆動トランジスタ及びＥＬエミッターの変動を補償することができる。

本発明は、任意の選択された時点における特性の差、そして結果として生じる不均一性を補償することができる。しかしながら、不均一性は、初めてディスプレイパネルを見るエンドユーザにとって特に不快である。ＥＬディスプレイの動作寿命は、そのディスプレイ上でエンドユーザが最初に画像を見た時点から、そのディスプレイが廃棄される時点までである。初期不均一性は、ディスプレイの動作寿命の開始時に存在する任意の不均一性である。本発明は、ＥＬディスプレイの動作寿命が開始する前に測定を行なうことによって、初期不均一性を補正できるので好都合である。測定は、ディスプレイの製造の一部として工場において行なうことができる。また、測定は、ユーザがＥＬディスプレイを含むデバイスを最初に起動した後に、そのディスプレイ上で最初の画像を表示する直前に行なうこともできる。これにより、エンドユーザがディスプレイを最初に見るときに、ディスプレイはエンドユーザに対して高品質の画像を提示できるようになるので、ディスプレイに対するエンドユーザの第一印象は好意的になるであろう。

ディスプレイ構成要素の説明
図８は、ＥＬサブピクセル及び周辺回路部の一実施形態を示す。ＥＬサブピクセル１５は、駆動トランジスタ２０１と、ＥＬエミッター２０２と、オプションで選択トランジスタ３６及びストレージキャパシタ１００２とを備える。第１の電圧供給源２１１（「ＰＶＤＤ」）は正とすることができ、第２の電圧供給源２０６（「Ｖｃｏｍ」）は負とすることができる。ＥＬエミッター２０２は、第１の電極２０７及び第２の電極２０８を有する。駆動トランジスタは、ゲート電極２０３と、駆動トランジスタのドレインとすることができる第１の供給電極２０４と、駆動トランジスタのソースとすることができる第２の供給電極２０５とを有する。オプションにより選択トランジスタ３６を通して、アナログ駆動トランジスタ制御信号をゲート電極２０３に与えることができ、選択トランジスタは行線３４によって起動される。アナログ駆動トランジスタ制御信号は、ストレージキャパシタ１００２に格納することができる。第１の供給電極２０４は、第１の電圧供給源２１１に電気的に接続される。第２の供給電極２０５は、ＥＬエミッター２０２の第１の電極２０７に電気的に接続される。ＥＬエミッターの第２の電極２０８は、第２の電圧供給源２０６に電気的に接続される。電源は典型的にはＥＬパネル外に配置される。電気的接続は、スイッチ、バス線、導通トランジスタ、又は電流のための経路を提供することができる他のデバイス若しくは構造を通して行なうことができる。

本発明の一実施形態では、第１の供給電極２０４は、ＰＶＤＤバス線１０１１を通して第１の電圧供給源２１１に電気的に接続され、第２の電極２０８は、シートカソード１０１２を通して第２の電圧供給源２０６に電気的に接続され、駆動トランジスタ２０１のゲート電極２０３は、線形ソースドライバー１４によって生成されるアナログ駆動トランジスタ制御信号を用いて駆動される。

図２は、ディスプレイシステム１０との関連でＥＬサブピクセル１５を示しており、図１に示されるような、非線形入力信号１１、コンバーター１２、補償器１３及び線形ソースドライバー１４も含まれる。上記のように、駆動トランジスタ２０１は、ゲート電極２０３と、第１の供給電極２０４と、第２の供給電極２０５とを有する。ＥＬエミッター２０２は、第１の電極２０７及び第２の電極２０８を有する。そのシステムは、電圧供給源２１１及び２０６を有する。

漏れを無視すると、同じ電流が、第１の電圧供給源２１１から、駆動トランジスタ２０１の第１の供給電極２０４及び第２の供給電極２０５を通り、ＥＬエミッター電極２０７及び２０８を通って、第２の電圧供給源２０６まで流れる。それゆえ、この駆動電流経路内の任意の点において電流を測定することができる。駆動電流は、ＥＬエミッター２０２が光を放射するもとになる電流である。第１の電圧供給源２１１において、ＥＬパネル外で電流を測定し、ＥＬサブピクセルを複雑にしないようにすることができる。

データ収集
ハードウエア
さらに図２を参照すると、パネル上にある任意の特殊な電子回路に頼ることなく、各ＥＬサブピクセルの電流を迅速、且つ正確に測定するために、本発明は、電流ミラーユニット２１０、相関ダブルサンプリング（ＣＤＳ）ユニット２２０、及びアナログ／デジタルコンバーター（ＡＤＣ）２３０を含む測定用回路１６を用いる。

電流ミラーユニット２１０は、電圧供給源２１１に、又は駆動電流経路内のそれ以外の場所に取り付けることができる。第１の電流ミラー２１２が、スイッチ２００を通して、ＥＬサブピクセル１５に駆動電流を供給し、その出力２１３においてミラー電流を生成する。ミラー電流は、駆動電流に等しいか、又は駆動電流の関数することができる。たとえば、ミラー電流を駆動電流の倍数とし、付加的な測定システム利得を与えることができる。第２の電流ミラー２１４及びバイアス供給源２１５は、第１の電流ミラー２１２にバイアス電流を加え、パネルから見た第１の電流ミラーのインピーダンスを下げて、測定を行なうのに要する時間を都合良く短縮する。この回路は、測定回路に電流が引き込まれることから生じる電流ミラーの電圧変化に起因して測定される、ＥＬサブピクセルの中に流れる電流の変化も低減する。これは、電流に応じて駆動トランジスタ端子における電圧を変更する可能性がある単なる検出抵抗器のような、他の電流測定オプションよりも信号対雑音比を改善するので好都合である。最後に、電流／電圧（Ｉ／Ｖ）コンバーター２１６が、第１の電流ミラーからのミラー電流を、さらに処理するために電圧信号に変換する。Ｉ／Ｖコンバーター２１６は、トランスインピーダンス増幅器、又はローパスフィルタを含むことができる。単一のＥＬサブピクセルの場合、Ｉ／Ｖコンバーターの出力は、そのサブピクセルのためのステータス信号とすることができる。後に検討されるように、複数のサブピクセルを測定する場合、その測定回路部は、ステータス信号を生成するために電圧信号に応答する回路部をさらに備えることができる。サブピクセル、及び生成される対応するステータス信号毎にそれぞれ測定が行なわれる。

スイッチ２００は、リレー又はＦＥＴとすることができ、測定用回路を、駆動トランジスタ２０１の第１の電極及び第２の電極を通って流れる駆動電流に選択的に電気的に接続することができる。測定中に、スイッチ２００は、第１の電圧供給源２１１を第１の電流ミラー２１２に電気的に接続することができ、それにより測定できるようにする。通常動作中に、スイッチ２００は、第１の電圧供給源２１１を、第１の電流ミラー２１２ではなく、第１の供給電極２０４に直に電気的に接続することができ、それにより、測定用回路を駆動電流の流れから除去することができる。これにより、測定回路部は、パネルの通常動作に影響を及ぼさなくなる。また、電流ミラー２１２及び２１４内のトランジスタのような、測定回路の構成要素のサイズを、動作電流のためにではなく、測定電流のためだけに決めることができるようになるので好都合である。通常動作は一般的に、測定よりもはるかに多くの電流を引き込むので、これにより、測定回路のサイズ及びコストを大幅に削減できるようになる。

測定回路が測定するための電流を流すために、補償器１３が、線形ソースドライバー１４に、選択された時点において１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号を生成させることができる。その際、測定回路１６は、サブピクセル１５毎に、１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号にそれぞれ対応する電流を測定することができる。その際、ステータス信号は、１つ又は複数のそれぞれ測定された電流、及びそれを生成した１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号を含むことができるか、又は後に説明するように、それらの電流及び電圧から計算することができる。また、線形ソースドライバー１４は、一旦、或る列が測定されたなら、たとえば、駆動トランジスタをカットオフ領域に入れることによって、その列内のサブピクセルの動作を停止するアナログ駆動トランジスタ制御信号を生成することもできる。

サンプリング
電流ミラーユニット２１０によって、１つのＥＬサブピクセルのための電流を測定できるようになる。複数のサブピクセルのための電流を測定するために、一実施形態において、本発明は相関ダブルサンプリングを使用しており、標準的なＯＬＥＤソースドライバーと共に使用可能であるタイミング方式が用いられる。

図３を参照すると、本発明において有用なＥＬパネル３０が、３つの主な構成要素：列線３２ａ、３２ｂ、３２ｃを駆動するソースドライバー１４、行線３４ａ、３４ｂ、３４ｃを駆動するゲートドライバー３３、及びサブピクセルマトリックス３５を有する。本発明の一実施形態では、ソースドライバー１４は、１つ又は複数の線形ソースドライバー１４を含むことができる。サブピクセルマトリックス３５は、行及び列のアレイ内に複数のＥＬサブピクセル１５を含む。用語「行」及び「列」は、ＥＬパネルの任意の特定の向きを意味しないことに留意されたい。ＥＬサブピクセル１５、ＥＬエミッター２０２、駆動トランジスタ２０１及び選択トランジスタ３６は、図８において示される通りである。選択トランジスタ３６のゲートは、適切な行線３４に電気的に接続され、そのソース電極及びドレイン電極のうちの一方が、適切な列線３２に電気的に接続され、もう一方が駆動トランジスタ２０１のゲート電極２０３に接続される。ソースが列線に接続されるか、駆動トランジスタのゲート電極に接続されるかは、選択トランジスタの動作に影響を与えない。

本発明は電圧供給源をサブピクセルと接続するための種々の方式と共に利用することができるので、明確にするために、図８に示されるような電圧供給源２１１及び２０６が、図３において示されており、各サブピクセルに接続される。

このパネルの典型的な動作において、ソースドライバー１４は、個々の列線３２ａ、３２ｂ及び３２ｃ上に適切なアナログ駆動トランジスタ制御信号を流す。その後、ゲートドライバー３３は第１の行線３４ａをアクティブにし、それにより、適切な制御信号が選択トランジスタ３６を通って適切な駆動トランジスタ２０１のゲート電極２０３に進み、それらのトランジスタが、取り付けられるＥＬエミッター２０２に電流を加える。その後、ゲートドライバー３３は第１の行線３４ａを非アクティブにし、他の行のための制御信号が、選択トランジスタ３６を通り抜けた値を破損するのを防ぐ。ソースドライバー１４は列線上に次の行のための制御信号を流し、ゲートドライバー３３が次の行３４ｂをアクティブにする。この過程は、全ての行に対して繰り返される。このようにして、パネル上の全てのサブピクセルが１行ずつ適切な制御信号を受信する。行時間は、１本の行線（たとえば、３４ａ）をアクティブにする時点と、次の行線（たとえば、３４ｂ）をアクティブにする時点との間の時間である。この時間は一般的に、全ての行に対して一定である。

本発明によれば、この行ステップ処理を用いて、１つの列を徐々に下りながら、一度に１つのサブピクセルだけを起動するので好都合である。図３を参照すると、全てのサブピクセルがオフの状態から始めて、列３２ａのみが駆動されるものと仮定する。列線３２ａは、高電圧のような、アナログ駆動トランジスタ制御信号を有することになり、それにより、それに取り付けられるサブピクセルが光を放射する。他の全ての列線３２ｂ．．３２ｃは、低電圧のような制御信号を有することになり、それにより、それに取り付けられるサブピクセルは光を放射しない。それらの制御信号は、線形ソースドライバー１４によって生成することができる。全てのサブピクセルがオフであるので、パネルは暗電流を引き込んでいるが、それは０又はわずかの漏れ量とすることができる。行がアクティブにされるとき、列３２ａに取り付けられるサブピクセルがオンになるので、パネルによって引き込まれる全電流が上昇する。

ここで図４を参照し、合わせて図２及び図３も参照すると、暗電流の測定４９が行なわれる。その後、時刻１において、サブピクセルが（たとえば、行線３４ａを用いて）起動され、測定用回路１６を用いて、その電流４１が測定される。具体的には、測定されるのは、電流測定回路からの電圧信号であり、それは、上記のような第１の電圧供給源及び第２の電圧供給源の中に流れる電流を表す。電流を表す電圧信号を測定することを、明確にするために、「電流を測定する」と言う。電流４１は、第１のサブピクセルからの電流と暗電流との和である。時刻２において、次のサブピクセルが（たとえば、行線３４ｂを用いて）起動され、電流４２が測定される。電流４２は、第１のサブピクセルからの電流、第２のサブピクセルからの電流、及び暗電流の和である。第２の測定値４２と第１の測定値４１との間の差は、第２のサブピクセルによって引き込まれる電流４３である。このようにして、その過程は、第１の列を下方に進み、各サブピクセルの電流を測定する。その後、第２の列が測定され、その後、パネルの残りの部分が、１列ずつ測定される。１つの列が測定された後に、その列内の全てのサブピクセルの動作を停止することができ、その後、次の列が測定される。これは、サブピクセルの動作を１つずつ停止して、行を下ることによって果たすことができる。１つの列を下方に測定しながら、できる限り１つのサブピクセルを起動した直後に、各測定（たとえば、４１、４２）が行なわれることに留意されたい。理想的な状況では、各測定は、次のサブピクセルを起動する前の任意の時点において行なうことができるが、後に検討されるように、１つのサブピクセルを起動した直後に測定を行なうことによって、自己加熱効果に起因する誤差を除去するのを助けることができる。この方法によって、サブピクセルの整定時間が許す限り速く、測定を行なうことができるようになる。

図２に戻り、合わせて図４も参照すると、相関ダブルサンプリングユニット２２０が、測定された電流をサンプリングして、ステータス信号を生成する。ハードウエアにおいて、電流ミラーユニット２１０からの対応する電圧信号を図２のサンプル・アンド・ホールドユニット２２１及び２２２にラッチすることによって、電流が測定される。その電圧信号は、Ｉ／Ｖコンバーター２１６によって生成される電圧信号とすることができる。駆動増幅器２２３が、一連のサブピクセル測定値間の差を求める。サンプル・アンド・ホールドユニット２２１の出力は、差動増幅器２２３の非反転端子に電気的に接続され、ユニット２２２の出力は、増幅器２２３の反転端子に電気的に接続される。たとえば、電流４１が測定されるとき、その測定値はサンプル・アンド・ホールドユニット２２１にラッチされる。その後、電流４２が測定される（ユニット２２１にラッチされる）前に、ユニット２２１の出力が第２のサンプル・アンド・ホールドユニット２２２にラッチされる。その後、電流４２が測定される。これは、電流４１をユニット２２２内に、電流４２をユニット２２１内に残す。それゆえ、差動増幅器の出力、すなわち、ユニット２２１内の値からユニット２２２内の値を引いたものが、電流４２（を表す電圧信号）から電流４１（を表す電圧信号）を引いたもの、すなわち、差４３である。各電流差、たとえば、４３は、対応するサグピクセルのためのステータス信号とすることができる。たとえば、電流差４３は、行線３４ｂ及び列線３２ａに取り付けられるサブピクセルのためのステータス信号とすることができる。このようにして、行を下方に、且つ列を横断して進むことによって、各サブピクセルの測定を行なうことができる。種々の駆動レベル（ゲート電圧又は電流密度）において逐次的に測定を行ない、測定されるサブピクセル毎にＩ−Ｖ曲線を形成することができる。

アルゴリズム
図５Ａを参照すると、Ｉ−Ｖ曲線５０１及び５０２はそれぞれ第１及び第２のサブピクセルの代表的な特性である。異なるサブピクセルのＩ−Ｖ曲線は勾配が異なり、且つゲート電圧軸上のシフトが異なる。そのシフトは、ＭＯＳＦＥＴ飽和領域の駆動トランジスタの式Ｉ_d＝Ｋ（Ｖ_gs−Ｖ_th）²（Lurch, N著「Fundamentals of electronics」（2e. New York: John Wiley & Sons, 1971, pg. 110））が成り立つようにする際のＶ_thの差に起因する。Ｖ_thの差はしきい値電圧差５０３として示される。勾配差は、駆動トランジスタの移動度の差、又はＥＬエミッターの電圧若しくは抵抗の差によって引き起こされる可能性がある。

測定基準ゲート電圧５１０において、第１及び第２のサブピクセルによって生成される電流は、電流差５０４として示される量だけ異なる。実際には、曲線５０１及び５０２は、一般的に、互いの一次変換である。これにより、用いられるべきオフセット及び用いられるべき利得を、格納されたＩ−Ｖ曲線全体ではなく、サブピクセル毎に補償できるようになる。基準Ｉ−Ｖ曲線、たとえば、曲線５０１及び５０２の平均を選択することができる。その後、統計技術分野において既知である当てはめ技法によって、その基準に対して、曲線毎に利得及びオフセットを計算することができる。利得及びオフセットは合わせて、サブピクセルのためのステータス信号を構成し、そのＥＬサブピクセル内の駆動トランジスタ及びＥＬエミッターの特性を表す。それらの測定値を用いて、ステータス信号、すなわち、複数の測定値の平均、時間の経過と共に測定値が指数関数的に重み付けされた移動平均、又は他の平滑化方法の結果を直に形成することができ、当業者には明らかであろう。

一般的に、サブピクセルの電流は、別のサブピクセルの電流よりも高いか、又は低い可能性がある。たとえば、温度が高いほど、多くの電流が流れるので、高温環境内にある少しだけ経年変化しているサブピクセルは、低温環境内の経年変化のないサブピクセルよりも多くの電流を引き込むことができる。本発明の補償アルゴリズムは、いずれの事例も取り扱うことができる。

図５Ｂは、測定されたＩ−Ｖ曲線データの一例を示す。横座標はコード値（０．．２５５）であり、それは、たとえば、線形マップを通して電圧に対応する。縦座標は、０．．１スケール上の正規化された電流である。Ｉ−Ｖ曲線５２１（一点鎖線）及び５２２（破線）は、ＥＬパネル上の変動の極値を表すために選択された、ＥＬパネル上の２つの異なるサブピクセルに対応する。基準Ｉ−Ｖ曲線５３０（実線）は、パネル上の全てのサブピクセルのＩ−Ｖ曲線の平均として計算された基準曲線である。補償済みＩ−Ｖ曲線５３１（一点鎖線）及び５３２（破線）はそれぞれ、Ｉ−Ｖ曲線５２１及び５２２を補償した結果である。いずれのＩ−Ｖ曲線とも、補償後に、基準に厳密に一致する。

基準Ｉ−Ｖ曲線は、パネルの特定の領域内のサブピクセルのＩ−Ｖ曲線の平均として計算することもできる。パネルの異なる領域毎に、又は異なるカラーチャネル毎に、複数の基準Ｉ−Ｖ曲線を与えることができる。

図５Ｃは、補償の有効性を示す。横座標はコード値（０．．２５５）である。縦座標は、基準Ｉ−Ｖ曲線と補償済みＩ−Ｖ曲線との間の電流デルタ（０．．１）である。誤差曲線５４１及び５４２は、利得及びオフセットを用いて補償した後のＩ−Ｖ曲線５２１及び５２２に対応する。全誤差は全コード値範囲にわたって約±１％内にあり、補償に成功していることを示す。この例では、誤差曲線５４１は、利得＝１．２及びオフセット＝０．０１３を用いて計算され、誤差曲線５４２は、利得＝０．０８３５及びオフセット＝−０．０１４を用いて計算された。

実施態様
図６を参照すると、補償器１３の一実施形態が示される。補償器はサブピクセル１つずつに対して動作する。複数のサブピクセルを順次に処理することができる。たとえば、その線形コード値が信号源から従来通りに左から右、上から下の走査順に到着するのに応じて、サブピクセル毎に補償を実行することができる。補償回路部の複数のコピーを並列に接続することによって、又は当該技術分野において既知であるように補償器をパイプライン化することによって、複数のピクセルに関して同時に補償を実行することができる。

補償器１３への入力はサブピクセル６０１の位置、及びそのサブピクセルの線形コード値（入力６０２）であり、そのコード値は指示される駆動電圧を表すことができる。補償器は、線形コード値（ＬＣＶ）を変更して、線形ソースドライバーための変更済み線形コード値（ＣＬＣＶ）を生成し、そのコード値は、たとえば、補償済み電圧出力６０３とすることができる。位置６０１を用いて、ステータスメモリ６４から、そのサブピクセルのためのステータス信号を検索する。その後、ステータス信号、及びオプションで位置６０１を用いて、係数発生器６１によって補償係数が生成される。係数発生器は、ＬＵＴ、又はパススルー（passthrough）とすることができる。係数は、サブピクセル毎のオフセット及び利得である。ステータスメモリ６４及び係数発生器６１は、単一のＬＵＴとして一緒に実装することができる。乗算器６２が、ＬＣＶを利得と乗算し、加算器６３が、オフセットを、乗算されたＬＣＶと加算して、ＣＬＣＶ（出力６０３）を生成する。

ステータスメモリ６４は、選択された時点で得られた各サブピクセルの格納された基準ステータス信号測定値を保持する。ステータス信号測定値は、上記の「データ収集」において記述される測定用回路によって出力されるステータス信号とすることができる。ステータスメモリ６４は、フラッシュメモリのような不揮発性ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭのようなＲＯＭ、又はＮＶＲＡＭ内に基準ステータス信号を格納することができる。

領域間処理及びビット深度
当該技術分野において既知の画像処理経路は典型的には非線形コード値（ＮＬＣＶ）、すなわち、ルミナンスに対して非線形の関係を有するデジタル値を生成する（Giorgianni & Madden著「Digital Color Management: encoding solutions」（Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1998. Ch. 13, pp. 283-295））。非線形出力を用いることは、典型的なソースドライバーの入力領域に一致し、且つコード値精度範囲を人の目の精度範囲に一致させる。しかしながら、補償は電圧領域動作であるので、線形電圧空間において実施されることが好ましい。線形ソースドライバーを使用し、ソースドライバーの前に領域変換を実行して、非線形領域画像処理経路を線形領域補償器と実効的に統合することができる。この検討はデジタル処理に関するものであるが、アナログ又はデジタル／アナログ混在システムにおいても同様の処理を実行できることに留意されたい。また、補償器は、電圧以外の線形空間において動作できることにも留意されたい。たとえば、補償器は線形電流空間において動作することができる。

図７を参照すると、象限Ｉ１２７において領域変換ユニット１２、そして象限ＩＩ１３７において補償器１３の効果に関するジョーンズダイアグラム表示が示される。この図は、これらのユニットの数学的な効果を示しており、それらのユニットが如何に実現されるかを示すものではない。これらのユニットの実施態様はアナログ又はデジタルとすることができる。象限Ｉは領域変換ユニット１２の動作を表す。軸７０１上の、非線形コード値（ＮＬＣＶ）とすることができる非線形入力信号が、変換７１１を通してマッピングすることによって変換され、軸７０２上に線形コード値（ＬＣＶ）を形成する。象限ＩＩは補償器１３の動作を表す。軸７０２上のＬＣＶが７２１及び７２２のような変換を通してマッピングされ、軸７０３上に変更済み線形コード値（ＣＬＣＶ）を形成する。

象限Ｉを参照すると、領域変換ユニット１２がＮＬＣＶを受信し、それをＬＣＶに変換する。この変換は、輪郭化及び粒状の黒い染み（crushed blacks）のような目に見える不快なアーティファクトを避けるのに十分な分解能を用いて実行できることが好ましい。デジタルシステムでは、ＮＬＣＶ軸７０１は、図７に示されるように、量子化することができる。それゆえ、ＬＣＶ軸７０２は、２つの隣接するＮＬＣＶ間の変換７１１の最も小さな変化を表すのに十分な分解能を有するべきである。これは、ＮＬＣＶステップ７１２及び対応するＬＣＶステップ７１３として示される。ＬＣＶは、その名の通りに線形であるので、ＬＣＶ軸７０２全体の分解能は、ステップ７１３を表すのに十分にすべきである。それゆえ、画像情報の損失を避けるために、ＬＣＶは、ＮＬＣＶよりも細かい分解能を用いて規定できることが好ましい。その分解能は、ナイキストサンプリング定理から類推して、ステップ７１３の２倍とすることができる。

変換７１１は、基準サブピクセルのための理想的な変換である。それは、任意のサブピクセル、又はパネル全体との関係を持たない。具体的には、変換７１１は、任意のＶ_th又はＶ_EL変動に起因して変更されない。全ての色に対して１つの変換が存在することができるか、又は色毎に１つの変換が存在することができる。領域変換ユニットは、変換７１１を通して、画像処理経路を補償器から切り離し、それにより、２つが一緒に動作できるようにするが、情報を共有する必要はないので好都合である。これは、両方の実施態様を簡単にする。

象限ＩＩを参照すると、補償器１３が、サブピクセル毎のステータス信号に応答して、サブピクセル毎に、ＬＣＶを変更済み線形コード値（ＣＬＣＶ）に変更する。この例では、曲線７２１及び７２２はそれぞれ、第１のサブピクセル及び第２のサブピクセルに対する補償器の挙動を表す。Ｖ_thの差に応じて、７２１及び７２２のような曲線は、軸７０３上で左右にシフトする必要があるであろう。結果として、ＣＬＣＶは一般的に、補償のためのヘッドルームを与えるために、すなわち、高いＶ_th電圧の場合にサブピクセルの補償をクリッピングするのを避けるために、ＬＣＶよりも大きな範囲を必要とするであろう。

一点鎖線矢印に従って、象限Ｉにおいて示されるように、１のＮＬＣＶが、領域変換ユニット１２によって、変換７１１を通して４のＬＣＶに変換される。第１のサブピクセルの場合、補償器１３は、象限ＩＩにおいて示されるように、曲線７２１を通して、それを３２のＣＬＣＶとして渡すであろう。より高いＶ_thを有する第２のサブピクセルの場合、４のＬＣＶが、曲線７２２を通して、６４のＣＬＣＶに変換されるであろう。こうして、補償器は、複数のＥＬサブピクセル内の駆動トランジスタの特性間の差を、且つ複数のＥＬサブピクセル内のＥＬエミッターの特性間の差を補償する。

種々の実施形態において、領域コンバーター１２は、ルックアップテーブルとして、又はこの変換を実行するためのＬＣＤソースドライバーと同じような関数として実現することができる。領域コンバーターは、画像処理経路から、８ビット以上のコード値を受信することができる。

補償器は、所望の電圧を表す１１ビット線形コード値を取り込み、１２ビット変更済み線形コード値を生成し、線形ソースドライバー１４に送信することができる。その後、線形ソースドライバーは、変更済み線形コード値に応答して、取り付けられたＥＬサブピクセルの駆動トランジスタのゲート電極を駆動することができる。補償器は、その入力よりも、その出力において大きなビット深度を有し、補償のためのヘッドルームを与える、すなわち、電圧範囲７８を電圧範囲７９に拡張し、最小線形コード値ステップ７１３のために必要とされるような、新たな拡張された範囲にわたって同じ分解能を保持することができる。たとえば、曲線７１１が数多くのサブピクセルのＩ−Ｖ曲線の平均であるときに、補償器出力範囲は、曲線７１１の範囲より下に、及びその範囲より上に広がることができるので、実際のＩ−Ｖ曲線は、曲線７１１の両側に配置される。

１つの製造工程にわたって最大トランジスタ及びＥＬエミッター差がどうなっていくかを判断するために、そして補償器及びソースドライバーが補償するだけの十分な範囲を有することができるようにするために、各パネル設計を特徴付けることができる。

動作の流れ
特定のＯＬＥＤパネル設計の大量生産を開始する前に、領域変換ユニット１２及び補償器１３において必要とされる分解能を決定するために、設計が特徴付けられる。必要とされる分解能は、同じ譲受人に譲渡され、同時係属の２００７年４月１３日にAlessi等によって出願された「CALIBRATING RGBW DISPLAYS」と題する米国特許出願第１１／７３４，９３４号のようなパネル較正手順と共に特徴付けることができる。これらの決定は、当業者によって行われることができる。

一旦、設計が特徴付けられたなら、大量生産を開始することができる。選択された時点、たとえば、製造時、又はパネルの動作寿命に先行する別の時点において、製造されるパネル毎に１つ又は複数のＩ−Ｖ曲線が測定される。これらのパネル曲線は、複数のサブピクセルのための曲線の平均とすることができる。異なる色毎に、又はパネルの異なる領域毎に、別々の曲線が存在することができる。現実的なＩ−Ｖ曲線を形成するだけの十分な駆動電圧において、電流を測定することができる。Ｉ−Ｖ曲線内の任意の誤差が、それらの結果に影響を及ぼす可能性がある。また、製造時に、パネル上のサブピクセル１５毎に、それぞれの基準電流を測定することができ、それぞれのステータス信号を計算することができる。Ｉ−Ｖ曲線及び基準電流はパネルと共に格納される。

図２及び図８に示されるＥＬサブピクセル１５は、Ｎチャネル駆動トランジスタ及び非反転（共通カソード）ＥＬ構造のためのものある。ＥＬエミッター２０２は、第２の供給電極２０５に関連付けられ、その電極は駆動トランジスタ２０１のソース電極であり、ゲート電極２０３上の電圧が高いほど、多くの光出力を指示し、電圧供給源２１１は、第２の電圧供給源２０６に対して正であるので、電流は２１１から２０６に流れる。しかしながら、本発明は、回路に対する適切な既知の変更を用いて、Ｐチャネル又はＮチャネル駆動トランジスタ、及び非反転又は反転（共通アノード）ＥＬエミッターの任意の組み合わせに適用することができる。本発明は、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）又は酸化亜鉛トランジスタにも適用することができる。駆動トランジスタ２０１及び選択トランジスタ３６は、これらのタイプのうちの任意のものか、又は当該技術分野において既知である他のタイプとすることができる。

好ましい実施形態では、本発明は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含むパネルにおいて用いられ、それらの有機発光ダイオードは、限定はしないが、Tang等による米国特許第４，７６９，２９２号及びVanSlyke等による米国特許第５，０６１，５６９号において開示されるような、小分子又は高分子ＯＬＥＤから構成される。この実施形態では、各ＥＬエミッターはＯＬＥＤエミッターである。有機発光ダイオード材料の多くの組み合わせ及び変形を用いて、そのようなパネルを製造することができる。本発明は、ＯＬＥＤ以外のＥＬエミッターにも当てはまる。他のＥＬエミッタータイプの特性差の表れ方は、本明細書において記述される表れ方とは異なる可能性があるが、それでも、本発明の測定、モデル化及び補償技法を適用することができる。

１０ディスプレイシステム
１１非線形入力信号
１２電圧領域へのコンバーター
１３補償器
１４線形ソースドライバー
１５ＥＬサブピクセル
１６電流測定回路
３０ＥＬパネル
３２ａ列線
３２ｂ列線
３２ｃ列線
３３ゲートドライバー
３４行線
３４ａ行線
３４ｂ行線
３４ｃ行線
３５サブピクセルマトリックス
３６選択トランジスタ
４１測定
４２測定
４３差
４９黒レベルの測定
６１係数発生器
６２乗算器
６３加算器
６４ステータスメモリ
７８電圧範囲
７９電圧範囲
１２７象限
１３７象限
２００スイッチ
２０１駆動トランジスタ
２０２ＥＬエミッター
２０３ゲート電極
２０４第１の供給電極
２０５第２の供給電極
２０６電圧供給源
２０７第１の電極
２０８第２の電極
２１０電流ミラーユニット
２１１電圧供給源
２１２第１の電流ミラー
２１３第１の電流ミラーの出力
２１４第２の電流ミラー
２１５バイアス供給源
２１６電流／電圧コンバーター
２２０相関ダブルサンプリングユニット
２２１サンプル・アンド・ホールドユニット
２２２サンプル・アンド・ホールドユニット
２２３差動増幅器
２３０アナログ／デジタルコンバーター
５０１Ｉ−Ｖ曲線
５０２Ｉ−Ｖ曲線
５０３しきい値電圧差
５０４電流差
５１０測定基準ゲート電圧
５２１Ｉ−Ｖ曲線
５２２Ｉ−Ｖ曲線
５３０基準Ｉ−Ｖ曲線
５３１補償済みＩ−Ｖ曲線
５３２補償済みＩ−Ｖ曲線
５４１誤差曲線
５４２誤差曲線
６０１サブピクセルの位置
６０２指示される電圧
６０３補償済み電圧
７０１軸
７０２軸
７０３軸
７１１変換
７１２ステップ
７１３ステップ
７２１変換
７２２変換
１００２ストレージキャパシタ
１０１１バス線
１０１２シートカソード

Claims

ＥＬパネル内の複数のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）サブピクセル内の駆動トランジスタのゲート電極にアナログ駆動トランジスタ制御信号を与えるための装置において、該ＥＬパネル内に第１の電圧供給源、第２の電圧供給源及び複数のＥＬサブピクセルを含み、各ＥＬサブピクセルはＥＬエミッター及び駆動トランジスタを含み、該駆動トランジスタの第１の供給電極は前記第１の電圧供給源に電気的に接続され、第２の供給電極は前記ＥＬエミッターの第１の電極に電気的に接続され、各ＥＬエミッターは前記第２の電圧供給源に電気的に接続される第２の電極を有し、改良点として、
ａ）選択された時点において前記第１の電圧供給源及び前記第２の電圧供給源を通ってそれぞれ流れる電流を測定し、サブピクセル毎のステータス信号を与えるための測定用回路であって、該ステータス信号は、該ＥＬサブピクセル内の前記駆動トランジスタ及び前記ＥＬエミッターの特性を表す、測定用回路と、
ｂ）前記サブピクセル毎に線形コード値を与えるための手段と、
ｃ）対応するステータス信号に応答して前記線形コード値を変更し、前記複数のＥＬサブピクセル内の前記駆動トランジスタの特性間の差、及び前記複数のＥＬサブピクセル内の前記ＥＬエミッターの特性間の差を補償するための補償器と、
ｄ）前記変更済み線形コード値に応答して、前記駆動トランジスタの前記ゲート電極を駆動するための前記アナログ駆動トランジスタ制御信号を生成するための線形ソースドライバーと
を備え、
前記各ＥＬエミッターは、ＯＬＥＤエミッターであり、
前記測定用回路は、
ｉ）電圧信号を生成するための電流／電圧コンバーターと、
ｉｉ）前記電圧信号に応答して、前記ステータス信号を前記補償器に与えるための相関ダブルサンプリングユニットと、
ｉｉｉ）前記第１の電圧供給源及び前記第２の電圧供給源を通って流れる電流を前記電流／電圧コンバーターに与えるための第１の電流ミラーと、
ｉｖ）測定中は、前記第１の電圧供給源を前記第１の電流ミラーに電気的に接続し、通常動作中は、前記第１の電圧供給源を前記駆動トランジスタの第１の供給電極に直接電気的に接続するためのスイッチと、
ｖ）前記第１の電流ミラーとバイアス供給源との間に配置され、前記第１の電流ミラーにバイアス電流を加え、前記第１の電流ミラーのインピーダンスを下げる第２の電流ミラーと
を備える、装置。
前記各駆動トランジスタは、低温ポリシリコントランジスタである、請求項１に記載の装置。
各サブピクセルの前記対応するステータス信号を格納するためのメモリをさらに備え、前記補償器は、前記それぞれの変更済み線形コード値を生成する間に、前記格納された対応するステータス信号を使用する、請求項１に記載の装置。
前記各ステータス信号は、利得及びオフセットを含む、請求項１に記載の装置。
前記線形ソースドライバーは、前記選択された時点において、１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号を生成し、前記測定用回路は、前記１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号のそれぞれに対応する電流を測定し、前記各ステータス信号は、前記１つ又は複数のそれぞれの電流と、前記１つ又は複数の試験アナログ駆動トランジスタ制御信号とを含む、請求項１に記載の装置。
非線形入力信号を受信するための手段と、該非線形入力信号を前記線形コード値に変換するための手段とをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記選択された時点は、前記ＥＬパネルの動作寿命の前である、請求項１に記載の装置。