УСТРОЙСТВО ДИСПЛЕЯ, СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ ДИСПЛЕЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА
DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE CONTROL METHOD AND COMPUTER PROGRAM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству дисплея и к способу управления устройством дисплея, и более конкретно, к устройству дисплея с активной матрицей, в котором линии сканирования для выбора пикселей в заданном цикле сканирования, линии данных, предоставляющие информацию о яркости, для управления пикселями и схемы пикселей для управления величиной тока на основе информации яркости, и обеспечивающие излучение света излучающими свет элементами в соответствии с величиной тока, расположены в конфигурации матрицы, и к способу его управления.
Уровень техники
Устройства жидкокристаллического дисплея, в которых используются устройства жидкокристаллического дисплея, и устройства плазменного дисплея, в которых используется плазма, нашли практическое применение как плоские и тонкие устройства дисплея.
В устройстве жидкокристаллического дисплея предусмотрена задняя подсветка, и изображения на нем отображают путем изменения массива жидкокристаллических молекул при приложении напряжения, пропускающих или блокирующих свет от задней подсветки. Кроме того, устройство плазменного дисплея обеспечивает возникновение состояния плазмы при приложении напряжения к газу, заключенному в пределах подложки, и ультрафиолетовый свет, генерируемый, когда энергия, выделяющаяся при возврате из плазменного состояния в исходное состояние, становится видимым светом в результате излучения флуоресцентного материала, благодаря чему отображают изображение.
В то же время, в последние годы получили развитие самоизлучающие дисплеи, в которых используются элементы органической EL (ЭЛ, электролюминесценции), в которых сам элемент излучает свет при приложении напряжения. Когда элемент органической ЭЛ получает энергию в результате электролиза, происходит его изменение из основного состояния в возбужденное состояние, и во время возврата из возбужденного состояния в основное состояние разность энергии излучается как свет. Устройство дисплея органической ЭЛ представляет собой устройство дисплея, которое отображает изображения, используя свет, излучаемый этими элементами органической ЭЛ.
Для самоизлучающего устройства дисплея, в отличие от жидкокристаллического устройства дисплея, для которого требуется задняя подсветка, не требуется задней подсветки, поскольку сами элементы излучают свет, и, таким образом, становится возможным получить тонкую структуру по сравнению с устройством жидкокристаллического дисплея. Кроме того, поскольку характеристики движения, характеристики угла обзора, возможности воспроизведения цвета и т.п. получаются отличными по сравнению с устройством жидкокристаллического дисплея, устройства дисплея органической ЭЛ привлекают внимание как плоские и тонкие устройства дисплея следующего поколения.
Однако в элементе органической ЭЛ характеристики излучения света ухудшаются при продолжении приложения напряжения, и яркость его свечения уменьшается даже при подаче того же тока. В результате этого, в случае, когда частота излучения света определенного пикселя высока, характеристики излучения света определенного пикселя ухудшаются по сравнению с другими пикселями, и отображается изображение с нарушением баланса белого. Явление, в котором характеристики излучения света определенного пикселя ухудшаются по сравнению с другими пикселями, называется явлением "выжигания".
Например, в Патентном документе 1 раскрыт способ преобразования яркости изображений для того, чтобы замедлить повышение степени ухудшения излучающих свет элементов пикселя, связанной с ухудшением характеристик с течением времени, и предотвращение нарушения баланса белого.
Патентный документ 1
Публикация No. JP-A-2005-43776 заявки на японский патент
Сущность изобретения
Однако способ, раскрытый в Патентном документе 1, имеет проблему, связанную с тем, что обработка сигналов становится сложной, поскольку частотное распределение градации рассчитывают для входных изображений и, таким образом, изображения преобразуют в двоичную форму с тем, чтобы рассчитать области, в которых отображают фиксированное изображение.
В соответствии с этим, учитывая предыдущее, желательно обеспечить новое и улучшенное устройство дисплея, которое выполняет обработку сигналов для видеосигнала, имеющего линейную характеристику, для детектирования присутствия/отсутствия дисплея неподвижного изображения на экране и регулирования уровня сигнала для видеосигнала, для предотвращения выжигания, и к способу управления устройством дисплея и компьютерной программе.
В соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения предложено устройство дисплея, которое имеет модуль дисплея, в котором пиксели, имеющие излучающие свет элементы, самостоятельно излучающие свет в соответствии с величиной электрического тока, и схемы пикселей, предназначенные для управления электрическим током, подаваемым в излучающие свет элементы, в соответствии с видеосигналами, линии сканирования, по которым подают сигналы выбора для выбора пикселей, которые обеспечивают излучение света, в пиксели в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым передают видеосигналы в пиксели, расположены в виде структуры матрицы. Устройство дисплея включает в себя: модуль расчета среднего значения, который вводит видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывает среднее значение уровней сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, в каждом из пикселей; модуль сохранения среднего значения, который последовательно сохраняет средние значения, рассчитанные модулем расчета среднего значения; модуль определения неподвижного изображения, который определяет, отображается ли неподвижное изображение на данном экране на основе разности между средним значением, сохраненным в модуле сохранения среднего значения, и последним средним значением; модуль расчета коэффициента, который рассчитывает, когда определяют, что неподвижное изображение отображают на данном экране как результат определения в модуле определения неподвижного изображения, коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея; и модуль умножения на коэффициент, который умножает видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные модулем расчета коэффициента.
В соответствии с такой структурой модуль расчета среднего значения вводит видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывает среднее значение уровней сигнала для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, в каждом из пикселей. Модуль сохранения среднего значения последовательно сохраняет средние значения, рассчитанные модулем расчета среднего значения. Модуль определения неподвижного изображения определяет, отображают ли неподвижное изображение на данном экране, на основе разности между средним значением, сохраненным в модуле сохранения среднего значения, и последним средним значением. Когда определяют, что неподвижное изображение отображают на данном экране в результате определения в модуле определения неподвижного изображения, модуль расчета коэффициента рассчитывает коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея. Модуль умножения на коэффициент умножает видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные модулем расчета коэффициента. В результате, путем выполнения обработки сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, и детектирования наличия/отсутствия отображения неподвижного изображения на экране, расчета коэффициентов для регулирования уровней сигналов для видеосигналов в соответствии с наличием/отсутствием отображения неподвижного изображения и регулирования уровней сигналов для видеосигналов можно предотвратить возникновение явления выжигания экрана.
Описанное выше устройство дисплея может дополнительно включать в себя модуль линейного преобразования, который преобразует видеосигналы, имеющие гамма-характеристику, в видеосигналы, имеющие линейную характеристику. В соответствии с этой структурой модуль линейного преобразования преобразует видеосигналы, имеющие гамма-характеристику, в видеосигналы, имеющие линейную характеристику. Видеосигналы, имеющие линейную характеристику, преобразованные модулем линейного преобразования, вводят в модуль расчета среднего значения, и среднее значение уровней сигнала рассчитывают по этим видеосигналам. В результате, могут быть легко выполнены различные типы обработки сигналов относительно видеосигналов.
Описанное выше устройство дисплея может дополнительно включать в себя модуль гамма-преобразования, который преобразует выходные сигналы модуля умножения на коэффициент, имеющие линейную характеристику, в сигналы, имеющие гамма-характеристику. В соответствии с такой структурой модуль гамма-преобразования преобразует выходные сигналы модуля умножения на коэффициент, имеющие линейную характеристику, в сигналы, имеющие гамма-характеристику. В результате, благодаря видеосигналам, имеющим гамма-характеристику, гамма-характеристика модуля дисплея взаимно компенсируется, и может быть передана линейная характеристика так, что самоизлучающие свет элементы внутри модуля дисплея излучают свет в соответствии с током сигнала.
Модуль определения неподвижного изображения может разделять модуль дисплея на множество областей, определять, отображают ли неподвижное изображение в каждой из областей, и в случае определения, что неподвижное изображение отображают, по меньшей мере, в одной из множества областей, определяет, что неподвижное изображение отображают на всем экране.
Модуль расчета коэффициента может рассчитывать коэффициенты коррекции для уменьшения яркости в области, в которой отображают изображение, имеющее наибольшую яркость, или может рассчитывать коэффициенты коррекции для уменьшения яркости всего экрана.
Модуль определения неподвижного изображения может разделять модуль дисплея на множество областей, где количество пикселей одной стороны составляет степень 2. В результате, можно упростить схему обработки сигналов.
Кроме того, для решения описанной выше проблемы в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения предложен способ управления устройством дисплея, причем устройство дисплея имеет модуль дисплея, в котором пиксели, имеющие излучающие свет элементы, которые самостоятельно излучают свет в соответствии с силой электрического тока, и схемы пикселей для управления электрическим током, подаваемым в излучающие свет элементы, в соответствии с видеосигналами, линии сканирования, по которым подают сигналы выбора для выбора пикселей, которые обеспечивают излучение света, в пиксели в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым подают видеосигналы в пиксели, расположены в виде структуры матрицы. Способ управления включает в себя следующие этапы: вводят видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывают среднее значение уровней сигнала для видеосигналов в каждом из пикселей; сохраняют средние значения, рассчитанные на этапе расчета среднего значения; определяют, отображается ли неподвижное изображение в модуле дисплея, на основе разности между средним значением, сохраненным на этапе сохранения среднего значения, и последним средним значением; когда определяют, что неподвижное изображение отображают в модуле дисплея, как результат определения на этапе определения неподвижного изображения рассчитывают коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея; и умножают видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные на этапе расчета коэффициента.
В соответствии с такой структурой на этапе расчета среднего значения вводят видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывают среднее значение уровней сигнала для видеосигналов в каждом из пикселей. На этапе сохранения среднего значения сохраняют средние значения, рассчитанные на этапе расчета среднего значения. На этапе определения неподвижного изображения определяют, отображается ли неподвижное изображение в модуле дисплея, на основе разности между средним значением, сохраненным на этапе сохранения среднего значения, и последним средним значением. Когда определяют, что в модуле дисплея отображают неподвижное изображение в результате определения на этапе определения неподвижного изображения, на этапе расчета коэффициента рассчитывают коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея. На этапе умножения коэффициента умножают видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные на этапе расчета коэффициента. В результате, путем выполнения обработки сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, и детектирования присутствия/отсутствия отображения неподвижного изображения на экране, расчета коэффициентов для регулирования уровней сигнала видеосигналов в соответствии с присутствием/отсутствием отображения неподвижного изображения и регулирования уровней сигнала видеосигналов можно предотвратить явление выжигания экрана.
Кроме того, для решения описанной выше проблемы в соответствии с другим вариантом выполнения настоящего изобретения предложена компьютерная программа, которая обеспечивает выполнение компьютером управление устройством дисплея, имеющим модуль дисплея, в котором пиксели, имеющие излучающие свет элементы, которые самостоятельно излучают свет, в соответствии с силой электрического тока, и схемы пикселей, предназначенные для управления электрическим током, подаваемым в излучающие свет элементы, в соответствии с видеосигналами, линии сканирования, по которым подают сигналы выбора, для выбора пикселей, которые обеспечивают излучение света, в пиксели в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым подают видеосигналы в пиксели, расположены в виде структуры матрицы. Компьютерная программа включает в себя следующие этапы: вводят видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывают средние значения уровней сигнала для видеосигналов в каждом из пикселей; сохраняют эти средние значения, рассчитанные на этапе расчета среднего значения; определяют, отображается ли неподвижное изображение в модуле дисплея, на основе разности между средним значением, сохраненным на этапе сохранения среднего значения, и последним средним значением; когда определяют, что неподвижное изображение отображается в модуле дисплея в результате определения на этапе определения неподвижного изображения, рассчитывают коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея; и умножают видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные на этапе расчета коэффициентов.
В соответствии с этой структурой на этапе расчета среднего значения вводят видеосигналы, имеющие линейную характеристику, и рассчитывают среднее значение уровней сигнала для видеосигналов в каждом из пикселей. На этапе сохранения среднего значения сохраняют средние значения, рассчитанные на этапе расчета среднего значения. На этапе определения неподвижного изображения определяют, отображают ли неподвижное изображение в модуле дисплея на основе разности между средним значением, сохраненным на этапе сохранения среднего значения, и последним средним значением. Когда определяют, что неподвижное изображение отображают в модуле дисплея как результат определения на этапе определения неподвижного изображении, на этапе расчета коэффициента рассчитывают коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого в модуле дисплея. На этапе умножения коэффициента умножают видеосигналы на коэффициенты, рассчитанные на этапе расчета коэффициента. В результате, благодаря выполнению обработки сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, и детектирования присутствия/отсутствия отображения неподвижного изображения на экране, расчета коэффициентов для регулирования уровней видеосигналов в соответствии с присутствием/отсутствием отображения неподвижного изображения и регулирования уровней сигнала для видеосигналов можно предотвратить явление выжигания экрана.
В соответствии с настоящим изобретением, описанным выше, предложено новое и улучшенное устройство дисплея, которое выполняет обработку сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, и детектирует присутствие/отсутствие отображения неподвижного изображения на экране и регулирует яркость для обеспечения возможности предотвращения выжигания, и к способу управления устройством дисплея.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана пояснительная схема, поясняющая структуру устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2А показана пояснительная схема, поясняющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2В показана пояснительная схема, представляющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2С показана пояснительная схема, представляющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2D показана пояснительная схема, представляющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2Е показана пояснительная схема, представляющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.2F показана пояснительная схема, представляющая, используя график, переход к характеристике сигнала, передаваемого в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.3 показан вид в разрезе, представляющий в разрезе один пример структуры схемы пикселя, расположенной в панели 158.
На Фиг.4 показана эквивалентная принципиальная схема схемы управления 5Tr/1С.
На Фиг.5 показана временная диаграмма управления схемой управления 5Tr/1С.
На Фиг.6А показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6В показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6С показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6D показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6Е показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6F показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6G показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6Н показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.6I показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С.
На Фиг.7 показана эквивалентная схема для схемы управления 2Tr/1С.
На Фиг.8 показана временная диаграмма управления схемой управления 2Tr/1С.
На Фиг.9А показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.9В показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.9С показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.9D показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.9Е показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.9F показана пояснительная схема, представляющая состояния включено/выключено и т.п. каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С.
На Фиг.10 показана эквивалентная схема для схемы управления 4Tr/1С.
На Фиг.11 показана эквивалентная схема для схемы управления 3Tr/1С.
На Фиг.12 показана пояснительная схема, поясняющая модуль 128 коррекции уровня сигнала и структурные компоненты, относящиеся к модулю 128 коррекции уровня сигнала.
На Фиг.13 показана пояснительная схема, поясняющая разделение области отображения изображения на экране в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.14 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая способ определения неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.15 показана пояснительная схема, поясняющая разделение области отображения изображения на экране в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.16А показана пояснительная схема, поясняющая порядок измерения уровня сигнала в каждой области в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.16В показана пояснительная схема, поясняющая порядок измерения уровня сигнала в каждой области в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.16С показана пояснительная схема, поясняющая порядок измерения уровня сигнала в каждой области в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.17 показана пояснительная схема, поясняющая измерение уровня сигнала в модуле 122 детектирования неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.18 показана пояснительная схема, поясняющая определение неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.19 показана пояснительная схема, представляющая, используя график, взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и временем в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.20 показана пояснительная схема, представляющая, используя график, взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и коэффициентом усиления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Пояснение номеров ссылочных позиций
100 устройство дисплея
104 модуль управления
106 модуль записи
110 интегральная схема обработки сигналов
112 модуль сглаживания переходов
114 модуль I/F (И/Ф, интерфейса)
116 модуль линейного преобразования
118 модуль генерирования структуры
120 модуль регулирования цветовой температуры
122 модуль детектирования неподвижного изображения
124 модуль долговременной коррекции цветовой температуры
126 модуль управления временем излучения света
128 модуль коррекции уровня сигнала
130 модуль коррекции неравномерности
132 модуль гамма-преобразования
134 модуль обработки сглаживания переходов
136 модуль вывода сигнала
138 модуль детектирования долговременной коррекции цветовой температуры
140 модуль вывода импульса затвора
142 модуль управления схемой гамма-характеристики
150 модуль накопителя
152 модуль управления данными
154 схема гамма-характеристики
156 модуль детектирования избыточного тока
158 панель
162 модуль определения неподвижного изображения
164 модуль расчета коэффициента
Подробное описание изобретения
Ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что в данном описании и на приложенных чертежах структурные элементы, которые имеют, по существу, одинаковую функцию и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное пояснение этих структурных элементов исключено.
Вначале будет описана структура устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На Фиг.1 показана пояснительная схема, поясняющая структуру устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Структура 100 устройства дисплея в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения будет описана ниже со ссылкой на Фиг.1.
Как показано на Фиг.1, устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения включает в себя модуль 104 управления, модуль 106 записи, интегральную схему 110 обработки сигналов, модуль 150 накопителя, модуль 152 управления данными, схему 154 гамма-характеристики, модуль 156 детектирования избыточного тока и панель 158.
Интегральная схема 110 обработки сигналов включает в себя модуль 112 сглаживания переходов, модуль 114 И/Ф, модуль 116 линейного преобразования, модуль 118 генерирования структуры, модуль 120 регулирования цветовой температуры, модуль 122 детектирования неподвижного изображения, модуль 124 долговременной коррекции цветовой температуры, модуль 126 управления временем излучения света, модуль 128 коррекции уровня сигнала, модуль 130 коррекции неравномерности, модуль 132 гамма-преобразования, модуль 134 сглаживания переходов, модуль 136 вывода сигнала, модуль 138 долговременного детектирования коррекции цветовой температуры, модуль 140 вывода импульса затвора и модуль 142 управления схемой гамма-характеристики.
Когда принимают видеосигнал, устройство 100 дисплея анализирует этот видеосигнал и включает пиксели, расположенные на панели 158, описанной ниже, в соответствии с анализируемым содержанием, для отображения видеоизображений на панели 158.
Модуль 104 управления управляет интегральной схемой 110 обработки сигналов и передает, и принимает сигналы в и из модуля 114 И/Ф. Кроме того, модуль 104 управления выполняет различную обработку сигналов для сигналов, принимаемых из модуля 114 И/Ф. Обработка сигналов, выполняемая в модуле 104 управления, включает в себя, например, расчет коэффициента усиления, используемого для регулировки яркости изображения, отображаемого на панели 158.
Модуль 106 записи предназначен для сохранения в нем информации, для управления интегральной схемой 110 обработки сигналов в модуле 104 управления. Запоминающее устройство, которое может содержать информацию без удаления информации, даже если питание устройства 100 дисплея будет выключено, предпочтительно используют в качестве модуля 106 записи. EEPROM (ЭСППЗУ, электрически стираемое и программируемое постоянное запоминающее устройство), которое может с помощью электричества перезаписывать содержание, предпочтительно используется в качестве запоминающего устройства, которое принято в качестве модуля 106 записи. ЭСППЗУ представляет собой энергонезависимое запоминающее устройство, которое может записывать или удалять данные, причем такое ЭСППЗУ установлено в виде пакета на подложке и выполнено с возможностью сохранения информации устройства 100 дисплея, которая изменяется каждый момент времени.
Интегральная схема 110 обработки сигналов выводит видеосигнал и выполняет обработку сигналов для входного видеосигнала. В данном варианте выполнения видеосигнал, подаваемый в интегральную схему 110 обработки сигналов, представляет собой цифровой сигнал, и ширина сигнала составляет 10 битов. Обработку сигналов, выполняемую для входного видеосигнала, выполняют в соответствующих модулях в интегральной схеме 110 обработки сигналов.
Модуль 112 сглаживания переходов выполняет обработку сигналов для сглаживания переходов входного видеосигнала. В частности, модуль 112 сглаживания переходов преднамеренно сдвигает изображение и сглаживает его кромку на переходе для предотвращения явления выжигания изображения на панели 158.
Модуль 116 линейного преобразования выполняет обработку сигналов для преобразования видеосигнала, выход которого относительно входа имеет гамма-характеристику, внедренную в видеосигнал, имеющий линейную характеристику. Когда модуль 116 линейного преобразования выполняет обработку сигналов таким образом, что выход относительно входа имеет линейную характеристику, различная обработка относительно изображений, отображаемых на панели 158, упрощается. Обработка сигналов в модуле 116 линейного преобразования расширяет ширину сигнала для видеосигнала с 10 бит до 14 бит.
Модуль 118 генерирования структуры генерирует тестовые структуры, используемые при обработке изображения внутри устройства 100 дисплея. Тестовые структуры, используемые при обработке изображения в устройстве 100 дисплея, включают в себя, например, тестовую структуру, которая используется для проверки изображения панели 158.
Модуль 120 регулирования цветовой температуры регулирует цветовую температуру изображений и регулирует цвета, отображаемые на панели 158 устройства 100 дисплея. Хотя это не показано на Фиг.1, устройство 100 дисплея включает в себя средство регулирования цветовой температуры, предназначенное для регулирования цветовой температуры, и когда пользователь выполняет операции со средством регулирования цветовой температуры, цветовую температуру изображений, отображаемых на экране, можно регулировать вручную.
Модуль 124 долговременной коррекции цветовой температуры корректирует ухудшение, связанное со старением, из-за вариаций характеристики яркость/время (характеристика LT, ЯВ) соответствующих цветов R (красный), G (зеленый) и В (синий) элементов органической ЭЛ. Поскольку элементы органической ЭЛ имеют разные характеристики ЯВ для R, G и В, происходит ухудшение баланса цветов с течением времени излучения света. Модуль 124 долговременной коррекции цветовой температуры корректирует баланс цветов.
Модуль 126 управления временем эмиссии света рассчитывает коэффициент заполнения импульсов во время отображения видеоизображения на панели 158 и управляет временем излучения света элементов органической ЭЛ. Устройство 100 дисплея подает электрический ток в элементы органической ЭЛ на панели 158, в то время как импульс находится в ВЫСОКОМ состоянии, для обеспечения излучения света элементами органической ЭЛ и отображения изображения.
Модуль 128 коррекции уровня сигнала корректирует уровень видеосигнала и корректирует яркость видеоизображения, отображаемого на панели 158, для предотвращения явления выжигания изображения. При явлении выжигания изображения ухудшение характеристик излучения света происходит в случае, когда частота излучения света определенного пикселя высока по сравнению с другими пикселями, что приводит к уменьшению яркости этого пикселя из-за ухудшения его характеристик по сравнению с другими пикселями, характеристики которых не ухудшились, и к различию в яркости с окружающим участком, в котором не произошло ухудшение характеристики, становится большим. Из-за такого различия в яркости текст выглядит как выжженный на экране.
Модуль 128 коррекции уровня сигнала рассчитывает величину излучения света соответствующих пикселей или группы пикселей на основе видеосигнала и коэффициента заполнения импульсов, рассчитанного модулем 126 управления временем излучения света, и рассчитывает коэффициент усиления для уменьшения яркости, в соответствии с необходимостью, на основе рассчитанной величины излучения света, таким образом, чтобы умножить видеосигнал на рассчитанный коэффициент усиления.
Модуль 138 детектирования долговременной коррекции цветовой температуры детектирует информацию для коррекции в модуле 124 долговременной коррекции температуры. Информацию, которую детектирует модуль 138 детектирования долговременной коррекции цветовой температуры, передают в модуль 104 управления через модуль 114 И/Ф и записывают в модуле 106 записи через модуль 104 управления.
Модуль 130 коррекции неоднородностей корректирует неоднородность изображений и видеоизображений, отображаемых на панели 158. Горизонтальные полосы и вертикальные полосы на панели 158 и неоднородности всего экрана корректируют на основе уровня входного сигнала и положения координат.
Модуль 132 гамма-преобразования выполняет обработку сигналов для преобразования видеосигнала, преобразованного с помощью модуля 116 линейного преобразования в сигнал, имеющий линейную характеристику, в сигнал, имеющий гамма-характеристику. Обработка сигналов, выполняемая в модуле 132 гамма-преобразования, представляет собой обработку сигналов для компенсации гамма-характеристики панели 158 и преобразования сигнала в сигнал, имеющий линейную характеристику, таким образом, что элементы органической ЭЛ на панели 158 излучают свет в соответствии с электрическим током сигнала. Когда модуль 132 гамма-преобразования выполняет обработку сигналов, ширина сигнала меняется с 14 битов до 12 битов.
Модуль 134 обработки сглаживания переходов выполняет обработку сглаживания переходов для сигнала, преобразованного модулем 132 гамма-преобразования. Сглаживание переходов обеспечивает отображение в местах, где отображаемые цвета комбинируют для выражения средних цветов в окружении, в котором количество используемых цветов мало. Благодаря выполнению сглаживания переходов с использованием модуля 134 обработки сглаживания переходов, цвета, которые по их сути невозможно отобразить на панели, можно имитировать и можно их выразить. Ширина сигнала изменяется с 12 битов до 10 битов при использовании сглаживания переходов в модуле 134 обработки сглаживания переходов.
Устройство 136 вывода сигнала выводит сигнал после сглаживания переходов, выполненного модулем 134 обработки сглаживания переходов, в модуль 152 управления данными. Сигнал, передаваемый из модуля 136 вывода сигналов в модуль 152 управления данными, представляет собой сигнал, умноженный на информацию о величине излучения света соответствующих цветов R, G и В, и сигнал, умноженный на информацию о времени излучения света, выводят в форме импульса из модуля 140 вывода импульса затвора.
Модуль 140 вывода импульса затвора выводит импульс для управления временем излучения света панели 158. Импульс, выводимый из модуля 140 вывода импульса затвора, представляет собой импульс, рассчитанный модулем 126 управления временем излучения света на основе степени заполнения. Импульс из модуля 140 вывода импульса затвора определяет время излучения света для каждого пикселя на панели 158.
Модуль 142 управления схемой гамма-характеристики задает установочное значение для схемы 154 гамма-характеристики. Установочное значение представляет собой опорное напряжение, которое требуется подать на лестничное сопротивление цифроаналогового преобразователя, содержащегося внутри модуля 152 управления данными.
Модуль 150 накопителя сохраняет информацию, которая становится необходимой, когда уровень сигнала корректируют в модуле 128 коррекции уровня сигнала. В отличие от модуля 106 записи, запоминающее устройство, содержание которого удаляется, когда питание выключают, можно использовать как модуль 150 накопителя и, например, предпочтительно использовать SDRAM (СДОЗУ, синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство) в качестве такого запоминающего устройства. Информация, сохраняемая в модуле 150 накопителя, описана ниже.
В случае когда избыточный ток образуется из-за короткого замыкания подложки или тому подобное, модуль 156 детектирования избыточного тока детектирует этот избыточный ток и уведомляет модуль 140 вывода импульса затвора. В случае генерирования избыточного тока модуль 156 детектирования избыточного тока может предотвратить подачу избыточного тока в панель 158.
Модуль 152 управления данными выполняет обработку сигналов для сигнала, принимаемого из модуля 136 вывода сигнала, и выводит сигнал для отображения видеоизображения на панели 158 в панель 158. Модуль 152 управления данными включает в себя D/A (Ц/А, цифроаналоговый) преобразователь и преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал и выводит этот аналоговый сигнал.
Схема 154 гамма-характеристики передает опорное напряжение на лестничное сопротивление Ц/А преобразователя, который содержится внутри модуля 152 управления данными. Опорное напряжение, подаваемое в лестничное сопротивление, генерируют с помощью модуля 142 управления схемой с гамма-характеристикой.
Панель 158 представляет собой один пример модуля дисплея в соответствии с настоящим изобретением и вводит выходной сигнал из модуля 152 управления данными и выводит импульс из модуля 140 вывода импульса затвора, обеспечивающий излучение света элементами органической ЭЛ для отображения изображения в соответствии со входным сигналом и импульсом. Элементы органической ЭЛ представляют собой элементы самосветящегося типа, которые излучают свет, когда прикладывают напряжение, и величина излучаемого ими света пропорциональна напряжению. Вследствие этого, в IL характеристике (ТЯ, ток/яркость, - характеристика величины тока/излучаемого света) элементов органической ЭЛ также придают пропорциональную взаимозависимость.
На панели 158, которая не показана на чертеже, линии сканирования, которые выбирают пиксели в заданном цикле сканирования, линии данных, по которым подают информацию яркости для управления пикселями, и схемы пикселей, которые управляют величиной электрического тока на основе информации яркости и которые обеспечивают излучение света элементами органической ЭЛ как излучающими свет элементами в соответствии с величиной электрического тока, структурируют путем размещения в виде матричной структуры, и структурирование линий сканирования, линий данных и схем пикселей, таким образом, позволяет обеспечить отображение изображения с помощью устройства 100 дисплея.
Структура устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения была описана выше со ссылкой на Фиг.1. Устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, представленное на Фиг.1, преобразует видеосигнал в сигнал, имеющий линейную характеристику, используя модуль 116 линейного преобразования, и после этого вводит преобразованный видеосигнал в модуль 118 генерирования структуры, но модуль 118 генерирования структуры и модуль 116 линейного преобразования могут быть взаимно заменены.
Далее переход характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будет описан ниже. На Фиг.2А-2F показаны пояснительные схемы, поясняющие, используя графики, переход характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На соответствующих графиках на Фиг.2А-2F, на оси абсцисс представлен вход, и на оси ординат представлен выход.
На Фиг.2А показано, что, когда вводят субъект, модуль 116 линейного преобразования умножает видеосигнал, выход А которого относительно количества света субъекта имеет гамма-характеристику, с помощью обратной гамма-кривой (линейная гамма-характеристика), для преобразования видеосигнала в видеосигнал, выход которого относительно количества света субъекта имеет линейную характеристику.
На Фиг.2В иллюстрируется, что модуль 132 гамма-преобразования умножает видеосигнал, преобразованный так, что выход В относительно входа количества света субъекта имеет линейную характеристику, с помощью гамма-кривой, для преобразования видеосигнала в видеосигнал, выход которого относительно входа количества света субъекта имеет гамма-характеристику.
На Фиг.2С представлено, что модуль 152 управления данными выполняет Ц/А преобразование видеосигнала, который преобразуют таким образом, что выход С относительно входа количества света субъекта имеет гамма-характеристику, в аналоговый сигнал. При Ц/А преобразовании взаимосвязь между вводом и выводом имеет линейную характеристику. Вследствие этого, модуль 152 управления данными выполняет Ц/А преобразование для видеосигнала, и когда вводят количество света субъекта, выходное напряжение имеет гамма-характеристику.
На Фиг.2D иллюстрируется, что когда видеосигнал, который был подвергнут Ц/А преобразованию, подают в транзистор, включенный в панель 158, обе гамма-характеристики компенсируют друг друга. VI (ВА, вольт-амперная) характеристика транзистора представляет собой гамма-характеристику, которая имеет кривую, обратную гамма-характеристике выходного напряжения относительно входа количества света субъекта. Вследствие этого, когда вводят количество света субъекта, может быть снова выполнено преобразование таким образом, что выходной ток будет иметь линейную характеристику.
На Фиг.2Е представлено, что когда вводят количество света субъекта, сигнал, выходной ток которого имеет линейную характеристику, вводят в панель 158, и сигнал, имеющий линейную характеристику, умножают на ТЯ характеристику органических ЭЛ элементов, имеющих линейную характеристику.
В результате, как показано на Фиг.2F, когда вводят количество света субъекта, количество излучаемого света панелью (OLED, ОСДП, органическая светодиодная панель), имеет линейную характеристику. Поэтому путем умножения видеосигнала на кривую обратной гамма-характеристики и преобразование видеосигнала в модуле 116 линейного преобразования так, чтобы он имел линейную характеристику, становится возможным выполнить обработку сигналов на интервале в модуль 132 гамма-преобразования из модуля 116 линейного преобразования в интегральной схеме 110 обработки сигналов, показанной на Фиг.1 в виде линейной области.
Переходы характеристики сигналов, поступающих в устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, были описаны выше.
[Структура цепи пикселя]
Далее будет описан один пример структуры цепи пикселя, расположенной в панели 158.
На Фиг.3 показан вид в разрезе, представляющий в разрезе один пример структуры цепи пикселя, расположенной на панели 158. Как показано на Фиг.3, цепь пикселя, расположенная на панели 158, имеет структуру, в которой изоляционная пленка 1202 и пленка 1203 выравнивания изоляции, а также пленка 1204 окна изоляции, сформированы в указанном порядке на стеклянной подложке 1201, на которой сформирована схема управления, включающая в себя транзистор 1022 управления и т.п., и элемент 1021 органической ЭЛ, расположенный в выемке 1204А в пленке 1204 изоляции окна. Здесь среди соответствующих элементов структуры управления представлен только транзистор 1022 управления, и другие структурные элементы не представлены.
Элемент 1021 органической ЭЛ состоит из электрода 1205 анода, состоящего из металла или тому подобного, сформированного на нижнем участке выемки 1204А в пленке 1204 изоляции окна, органического слоя (слоя транспортирования электронов, слоя излучения света и слоя транспортирования дырок/слоя имплантации дырок) 1206, сформированного на электроде 1205 анода, и электрода 1207 катода, состоящего из прозрачной электропроводной пленки или тому подобное, сформированного как общий электрод для всех пикселей на органическом слое 1206.
В элементе 1021 органической ЭЛ органический слой 1206 сформирован путем последовательного нанесения слоя 2061 транспортирования дырок/слоя имплантации дырок, слоя 2062 излучения света, слоя 2063 транспортирования электронов и слоя имплантации электронов (не показан на чертеже) на электроде 1205 анода. В соответствии с этим свет излучается, когда происходит рекомбинация электронов и дырок в слое 2062 излучения света в органическом слое 1206, в результате протекания тока от транзистора 1022 управления через электрод 1205 анода в органический слой 1206, при управлении током с помощью транзистора 1022 управления.
Транзистор 1022 управления состоит из электрода 1221 затвора, области 1223 истока/стока, расположенной с одной стороны полупроводникового слоя 1222, области 1224 стока/истока, расположенной с другой стороны полупроводникового слоя 1222, и области 1225, формирующей канал на участке, обращенном к электроду 1221 затвора полупроводникового слоя 1222. Область 1223 истока/стока электрически соединена с электродом 1205 анода элемента 1021 органической ЭЛ через контактное отверстие.
В соответствии с этим, как показано на Фиг.3, после формирования элемента 1021 органической ЭЛ в каждом модуле пикселя, через изолирующую пленку 1202, через изолирующую выравнивающую пленку 1203 и пленку 1204 изоляции окна, на стеклянной подложке 1201, на который сформирована схема управления, включающая в себя транзистор 1022 управления, уплотнительную подложку 1209 прикрепляют с помощью клея 1210 через пленку 1208 пассивации и элемент 1021 органической ЭЛ герметизируют с помощью уплотнительной подложки 1209, формируя панель 158.
[Схема управления]
Далее будет описан один пример структуры схемы управления, расположенной на панели 158.
Существуют различные схемы, используемые как схемы управления для управления модулем излучения света ELP (ПЭЛ, панель электролюминесценции), в котором предусмотрены элементы органической ЭЛ, но вначале ниже будут описаны общие моменты, для схемы управления, по существу, состоящей из пяти транзисторов/одного конденсатора (которая ниже в некоторых случаях может называться схемой управления 5Tr/1С), схемы управления, в общем, состоящей из четырех транзисторов/одного конденсатора (которая ниже в некоторых случаях может называться схемой управления 4Tr/1С), схемы управления, в общем, состоящей из трех транзисторов/одного конденсатора (которая ниже в некоторых случаях может называться схемой управления 3Tr/1С), и схемы управления, в общем, состоящей из двух транзисторов/одного конденсатора (которая ниже в некоторых случаях может называться схемой управления 2Tr/1С).
Для удобства каждый транзистор, составляющий схему управления, в принципе, описан как состоящий из тонкопленочного транзистора (TFT, ТПТ) n-типа. Однако следует отметить, что в зависимости от варианта выполнения часть транзисторов также может представлять собой транзисторы с ТПТ р-каналом. Следует отметить, что также можно использовать структуру, в которой транзисторы сформированы на полупроводниковой подложке или тому подобное. Структура транзисторов, составляющих схему управления, не ограничена чем-либо конкретным. В приведенных ниже пояснениях транзисторы, составляющие схему управления, описаны как транзисторы, работающие в режиме обогащения, но они не ограничиваются этим. Можно использовать транзисторы, работающие в режиме обеднения. Кроме того, транзисторы, составляющие схему управления, могут представлять собой транзисторы типа транзистора с одним затвором или транзисторы типа транзистора с двойным затвором.
В приведенном ниже пояснении устройство дисплея состоит из (N/3)×М пикселей, расположенных в виде структуры двумерной матрицы, и один пиксель используется для составления трех подпикселей (подпиксель, излучающий красный свет, который излучает красный свет, подпиксель, излучающий зеленый свет, который излучает зеленый свет, и подпиксель, излучающий синий свет, который излучает синий свет). Кроме того, элементами, излучающими свет, составляющими каждый пиксель, управляют в линейной последовательности, и частота кадров дисплея принята равной FR (раз/секунду). То есть (N/3) пикселями, расположенными в m-ом ряду (где m=1, 2, 3,… М), или, более конкретно, излучающими свет элементами, соответственно, составленными из N подпикселей, управляют одновременно. Другими словами, в соответствующих излучающих свет элементах, составляющих один ряд, временем излучения ими света/временем отсутствия излучения ими света управляют с помощью модуля ряда, которому они принадлежат. Следует отметить, что обработка для записи видеосигнала для соответствующих пикселей, составляющих один ряд, может быть выполнена с записью видеосигнала для всех пикселей одновременно (что ниже в некоторых случаях может называться просто обработкой одновременной записи), или может представлять собой обработку записи последовательного видеосигнала для каждого пикселя (которая ниже, в некоторых случаях, может называться просто обработкой последовательной записи). Причем выбор обработки записи может быть выполнен произвольно в соответствии со структурой схемы управления.
Здесь, в принципе, описаны управление и операция, относящаяся к излучающему свет элементу, расположенному в m-ом ряду и n-ой колонке (где n=1, 2, 3,… N), но такой излучающий свет элемент ниже называется (n, m)-ым излучающим свет элементом или (n, m)-ым подпикселем. В соответствии с этим различную обработку (обработку исключения порогового напряжения, обработку записи и обработку коррекции мобильности, описанную ниже) выполняют до тех пор, пока не закончится период горизонтального сканирования соответствующих пикселей, расположенных в m-ом ряду (m-ый период горизонтального сканирования). Следует отметить, что выполнение обработки записи и обработки коррекции мобильности в m-ый горизонтальный период сканирования является необходимым. С другой стороны, в зависимости от типа схемы управления, обработку исключения порогового напряжения отменяют и сопровождающую ее предварительную обработку можно выполнить заранее в m-ый период горизонтального сканирования.
В соответствии с этим после полного окончания различной обработки, описанной выше, излучающие свет модули, составляющие соответствующие излучающие свет элементы, расположенные в m-ом ряду, излучают свет. Следует отметить, что после полного окончания различной обработки, описанной выше, излучающие свет модули могут излучать свет немедленно, или излучающие свет модули могут излучать свет после того, как пройдет определенный период (например, заданный период горизонтального сканирования нескольких рядов). Этот заданный период может быть установлен соответствующим образом в соответствии со спецификацией устройства дисплея или структурой, или тому подобное схемы управления. Следует отметить, что в приведенных ниже пояснениях, для удобства пояснения принято, что излучающий свет модуль излучает свет непосредственно после окончания различной обработки. В соответствии с этим излучение света излучающих свет модулей, составляющих соответствующие излучающие свет элементы, расположенные в m-ом ряду, продолжается непосредственно перед началом периода горизонтального сканирования соответствующих излучающих свет элементов, расположенных в (m+m')-ом ряду. Здесь "m'" определено в соответствии с конструктивной спецификацией устройства дисплея. То есть излучение света излучающими свет модулями, составляющими соответствующие излучающие свет элементы, расположенные в m-ом ряду в заданном кадре отображения, продолжается до тех пор, пока не наступит (m+m'-1)-ый период горизонтального сканирования. С другой стороны, излучающие свет модули, составляющие соответствующие излучающие свет элементы, расположенные в m-ом ряду, в принципе, поддерживают в состоянии отсутствия излучения света от начала (m+m')-ого периода горизонтального сканирования, до тех пор, пока не будет закончена обработка записи и обработка коррекции мобильности в пределах m-ого периода горизонтального сканирования в последующем кадре отображения. Путем установки периода описанного выше состояния отсутствия излучения света (который ниже в некоторых случаях может называться просто периодом отсутствия излучения света) уменьшается размывание из-за остаточного изображения, сопровождающего управление активной матрицы, и может быть получено еще более исключительное качество движущегося изображения. Следует, однако, отметить, что состояние излучения света/отсутствия излучения света соответствующих подпикселей (излучающих свет элементов) не ограничивается состоянием, описанным выше. Кроме того, длительность времени периода горизонтального сканирования представляет собой длительность времени меньше чем (1/FR)×(1/М) секунд. В случае когда значение (m+m') превышает M, период горизонтального сканирования с дополнительным временем обрабатывают в следующем кадре отображения.
В двух областях истока/стока, имеющих один транзистор, термин "область истока/стока одной стороны" в некоторых случаях будет использоваться со значением области истока/стока на стороне, подключенной к модулю источника электропитания. Кроме того, транзистор, находящийся в состоянии "включено", обозначает состояние, в котором сформирован канал между областями истока/стока. Протекает ли ток от области истока/стока одной стороны транзистора в область истока/стока на другой стороне, не существенно. С другой стороны, транзистор, находящийся в состоянии "выключено", означает состояние, в котором канал не был сформирован между областями истока/стока. Кроме того, область истока/стока данного транзистора, подключенного к области истока/стока другого транзистора, включает в себя режим, в котором область истока/стока данного транзистора и область истока/стока другого транзистора занимают одинаковую область. Кроме того, область истока/стока может быть составлена не только электропроводным материалом, таким как поликремний, содержащий примеси, или аморфный кремний или тому подобное, но также может быть составлена из металла, сплава, электропроводных частиц, слоистой структуры из этих материалов, или слоев, составленных из органического материала (электропроводного полимера). Кроме того, на временных диаграммах, используемых для приведенного ниже пояснения, длительность (длительность времени) по горизонтальной оси, обозначающая каждый период, представлена схематично и не обозначает пропорцию длительности времени каждого периода.
Способ управления излучающим свет модулем ПЭЛ, используемым в схеме управления, показанной на Фиг.4 или тому подобное, состоит, например, из следующих этапов:
1
2
2
1
2
D
2
(a) выполняют предварительную обработку для подачи напряжения инициализации первого узла к первому узлу ND и для подачи напряжения инициализации второго узла ND ко второму узлу ND таким образом, что разность электрических потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND превышала пороговое напряжение транзистора TR управления, и, кроме того, разность электрических потенциалов между вторым узлом ND и электродом катода, расположенным на излучающем свет модуле ПЭЛ, не превышала пороговое напряжение модуля ПЭЛ излучения света, и затем,
1
2
D
1
(b) выполняют, в состоянии, в котором поддерживают электрический потенциал первого узла ND, обработку исключения порогового напряжения для изменения электрического потенциала второго узла ND в направлении электрического потенциала, в котором пороговое напряжение транзистора TR управления уменьшается от электрического потенциала первого узла ND, и после этого,
1
w
(c) выполняют обработку записи для приложения видеосигнала из линии DTL данных (ЛД) к первому узлу ND через транзистор TR записи, переключенный в состояние "включено" по сигналу из линии SCL (ЛСК) сканирования, и затем,
1
w
D
1
2
(d) выполняют управление излучающим свет модулем ПЭЛ путем перевода первого узла ND в высокоимпедансное состояние, путем переключения транзистора TR в состояние "выключено" по сигналу из линии ЛСК сканирования, и обеспечивая протекание тока в излучающий свет модуль ПЭЛ из модуля 2100 источника питания через транзистор TR управления в соответствии со значением разности электрического потенциала между первым узлом ND и вторым узлом ND.
1
2
D
1
2
D
1
D
2
D
1
2
D
D
2
D
1
1
2
D
D
1
2
D
D
D
Как было описано выше, на этапе (b) выполняют, в состоянии, когда поддерживают электрический потенциал первого узла ND, обработку исключения порогового напряжения для изменения электрического потенциала второго узла ND в направлении электрического потенциала, при котором пороговое напряжение транзистора TR управления уменьшают от электрического потенциала первого узла ND. Более конкретно, для изменения электрического потенциала второго узла ND в направлении электрического потенциала, при котором пороговое напряжение транзистора TR управления уменьшается от электрического потенциала первого узла ND, напряжение, превышающее напряжение, которое представляет собой пороговое напряжение транзистора TR управления, добавляемое к электрическому потенциалу второго узла ND, на этапе (а) прикладывают к области источника/стока одной стороны транзистора TR управления. Качественно, при обработке исключения порогового напряжения, степень, в которой влияют на разность электрических потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND (другими словами, разность электрических потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления) приближается к пороговому напряжению транзистора диска TR, зависит от времени обработки исключения порогового напряжения. Следовательно, в режиме, в котором, например, установлено достаточно длительное время обработки исключения порогового напряжения, электрический потенциал второго узла ND приближается к электрическому потенциалу, при котором пороговое напряжение транзистора TR управления уменьшается от электрического потенциала первого узла ND. В соответствии с этим, разность электрических потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND достигает порогового напряжения транзистора TR управления, и транзистор TR управления переключается в состояние "выключено". С другой стороны, в режиме, в котором, например, установлено время обработки исключения порогового напряжения, оно неизбежно должно быть установлено коротким, может возникнуть случай, в котором разность электрических потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND становится больше, чем пороговое напряжение транзистора TR управления, и транзистор TR управления не переключается в состояние "выключено". Транзистор TR управления не обязательно должен переключаться в состояние "выключено" в результате обработки исключения порогового напряжения.
Ниже будет подробно описана структура схемы управления каждой соответствующей цепи управления и способ управления излучающим свет модулем ПЭД, который используется в этих цепях управления.
[Схема управления 5Tr/1С]
Эквивалентная схема схемы управления 5Tr/1С представлена на Фиг.4, временная диаграмма управления схемой управления 5Tr/1С, представленной на Фиг.4, схематично показана на Фиг.5, и состояния включения/выключения и т.п. каждого транзистора схемы управления 5Tr/1С схематично показаны на Фиг.6А - Фиг.6I.
w
D
1
2
3
1
w
1
2
3
Такая схема управления 5Tr/1С состоит из пяти транзисторов: транзистора TR записи, транзистора TR управления, первого транзистора TR, второго транзистора TR и третьего транзистора TR. Эта схема, кроме того, состоит из конденсатора C. Следует отметить, что транзистор TR записи, первый транзистор TR, второй транзистор TR и третий транзистор TR могут быть составлены из ТПТ с р-каналом.
1
[Первый транзистор TR]
1
cc
1
D
1
1
1
Область истока/стока одной стороны первого транзистора TR соединена с модулем 2100 источника питания (напряжение V), и область истока/стока другой стороны первого транзистора TR соединена с областью истока/стока одной стороны транзистора TR управления. Кроме того, операцией включения/выключения первого транзистора TR управляют с помощью линии CL управления первым транзистором, продолжающейся от схемы 2111 управления первым транзистором и подключенной к электроду затвора первого транзистора TR. Модуль 2100 источника питания предусмотрен для подачи тока в излучающий свет модуль ПЭЛ и обеспечивает излучение света излучающим свет модулем ПЭЛ.
D
[Транзистор TR управления]
D
D
Область истока/стока одной стороны транзистора TR управления, как было описано выше, подключена к области истока/стока другой стороны первого транзистора. С другой стороны, область истока/стока другой стороны транзистора TR управления подключена к:
(1) электроду анода излучающего свет модуля ПЭЛ,
2
(2) области истока/стока другой стороны второго транзистора TR, и
1
2
D
(3) одному электроду конденсатора C, и составляет второй узел ND. Кроме того, электрод затвора транзистора TR управления подключен к:
w
(1) области истока/стока другой стороны транзистора TR,
3
(2) области истока/стока другой стороны третьего транзистора TR, и
1
1
(3) другому электроду конденсатора C, и составляет первый узел ND.
D
ds
D
D
Здесь транзистором TR управления, в состоянии излучения света излучающим свет элементом управляют в соответствии с уравнением (1), приведенным ниже, для обеспечения протекания тока I стока. В состоянии излучения света излучающим свет элементом область истока/стока на одной стороне транзистора TR управления выполняет функцию области стока, и область истока/стока на другой стороне выполняет функцию области истока. Для удобства пояснения, в приведенном ниже пояснении, в некоторых случаях, область истока/стока на одной стороне транзистора TR управления может называться просто областью стока, и область истока/стока другой стороны может называться областью истока. Следует отметить, что приняты следующие обозначения:
µ: эффективная мобильность
L: длина канала
W: ширина канала
gs
V: разность электрических потенциалов между электродом затвора и областью истока
th
V: пороговое напряжение
ох
С: (относительная проницаемость слоя изоляции затвора) × (электрическая постоянная)/(толщина слоя изоляции затвора)
и выполняется следующее
ox
k≡(1/2)·(W/L)·C
[0084]
ds
ds
Излучающий свет модуль ПЭЛ излучает свет, благодаря этому току I стока, протекающему через излучающий свет модуль ПЭЛ. Состоянием излучения света (яркостью) излучающего света модуля ПЭЛ управляют по значению силы этого тока I стока.
w
[Транзистор TR записи]
w
D
W
sig
sig
w
w
Область истока/стока другой стороны транзистора TR записи, как было описано выше, соединена с электродом затвора транзистора TR управления. С другой стороны, область истока/стока на одной стороне транзистора TR записи соединена с линией ЛД данных, продолжающейся от схемы 2102 вывода сигнала. В соответствии с этим, видеосигнал V для управления яркостью в излучающем свет модуле ПЭЛ подают в область истока/стока одной стороны через линию ЛД данных. Следует отметить, что различные сигналы или напряжения (сигналы или различные опорные напряжения, или тому подобное для управления с предварительным зарядом), кроме V могут быть поданы в область истока/стока одной стороны через линию ЛД данных. Кроме того, операцией включения/выключения транзистора TR записи управляют по линии ЛСК сканирования, продолжающейся от схемы 2101 сканирования и подключенной к электроду затвора транзистора TR записи.
[Второй транзистор TR2]
2
D
ss
2
D
2
2
2
2
Область истока/стока другой стороны второго транзистора TR, как было описано выше, соединена с областью истока транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V для инициализации электрического потенциала второго узла ND (то есть электрического потенциала области истока транзистора TR управления) подают в область истока/стока одной стороны второго транзистора TR. Кроме того, операцией включения/выключения второго транзистора TR управляют с помощью линии AZ управления вторым транзистором, продолжающейся от схемы 2112 управления вторым транзистором и подключенной к электроду затвора второго транзистора TR.
3
[Третий транзистор TR]
3
D
ofs
1
D
3
3
3
3
Область истока/стока другой стороны третьего транзистора TR, как было описано выше, подключена к электроду затвора транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V, для инициализации электрического потенциала первого узла ND, (то есть электрического потенциала электрода затвора транзистора TR управления) подают в область истока/стока одной стороны третьего транзистора TR. Кроме того, операцией включения/выключения третьего транзистора TR управляют с помощью линии AZ управления третьего транзистора, продолжающейся от схемы 2113 управления третьего транзистора и подключенной к электроду затвора третьего транзистора TR.
[Излучающий свет модуль ПЭЛ]
D
cat
EL
th-el
th-el
Электрод анода излучающего свет модуля ПЭЛ, как было описано выше, подключен к области истока транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V подают к электроду катода излучающего свет модуля ПЭЛ. Емкость излучающего свет модуля ПЭЛ обозначена символом C. Кроме того, пороговое напряжение, которое может потребоваться для излучения света излучающим свет модулем ПЭЛ, принято равным V. То есть, когда напряжение V или больше подают между электродом анода и электродом катода излучающего света модуля ПЭЛ, излучающий свет модуль ПЭЛ излучает свет.
В приведенном ниже пояснении, значения напряжения или электрического потенциала представляют собой такие, как показаны ниже, но они представляют собой только значения, принятые для пояснения, и отсутствуют какие-либо ограничения по этим значениям.
Sig
V: видеосигнал управления яркостью в излучающем свет модуле ПЭЛ
… 0 вольт - 10 вольт
CC
V: напряжение модуля 2100 источника электропитания
… 20 вольт
0fs
D
1
V: напряжение инициализации электрического потенциала электрода затвора транзистора TR управления (электрический потенциал первого узла ND)
… 0 вольт
SS
D
2
V: напряжение инициализации электрического потенциала области истока транзистора TR управления (электрический потенциал второго узла ND)
… -10 вольт
th
D
V: пороговое напряжение транзистора TR управления.
… 3 вольта
Cat
V: напряжение, приложенное к электроду катода излучающего свет модуля ПЭЛ.
… 0 вольт
th-el
V: пороговое напряжение излучающего свет модуля ПЭЛ
… 3 вольта
Ниже поясняется работа схемы управления 5Tr/1С. Следует отметить, что, как было описано выше, считается, что состояние излучения света начинается немедленно после того, как будет закончена обработка различных типов (обработка исключения порогового напряжения, обработка записи и обработка коррекции мобильности), но в этом отношении не установлены какие-либо ограничения. Это аналогично схеме управления 4Tr/1С, схеме управления 3Tr/1С и схеме управления 2Tr/1С, которая будет описана ниже.
-1
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.5 и Фиг.6А)
-1
ds
ds
w
2
3
1
D
Этот [период - ТР (5)] представляет собой, например, операцию в предыдущем кадре отображения и представляет собой период, в котором (n, m)-ые излучающие свет элементы после окончания предыдущей обработки различных типов находятся в состоянии излучения света. То есть I' стока протекает в излучающий свет модуль ПЭЛ в излучающих свет элементах, составляющих (n, m)-ые подпиксели. на основе уравнения (5), описанного ниже, и яркость излучающих свет элементов, составляющих (n, m)-ые подпиксели, представляют значение, соответствующее току I' стока. Здесь транзистор TR записи, второй транзистор TR и третий транзистор TR находятся в состоянии "выключено", и первый транзистор TR и транзистор TR управления находятся в состоянии "включено". Состояние излучения света (n, m)-ых излучающих свет элементов продолжается непосредственно до начала периода горизонтального сканирования излучающих свет элементов, расположенных в (m+m')-ом ряду.
0
4
0
4
1
4
[Период - ТР (5)] - [период - ТР (5)], показанные на Фиг.5, представляют собой период работы от момента окончания состояния излучения света после окончания предыдущих различных типов обработки до момента непосредственно перед выполнением следующей обработки записи. То есть этот [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)] представляет собой период заданной длительности времени, например, от начального периода, состоящего из (m+m')-ого периода горизонтального сканирования в предыдущем кадре отображения, до конечного периода (m-1)-ого периода горизонтального сканирования. Следует отметить, что можно считать, что [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)] будут включены в m-ый горизонтальный период сканирования в настоящем кадре отображения.
0
0
1
3
4
1
2
1
В соответствии с этим, в этот [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)4], (n, m)-ый излучающие свет элементы, в принципе, находятся в состоянии отсутствия излучения света. То есть во время [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)] и [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)], первый транзистор TR находится в состоянии "выключено", и, таким образом, излучающие свет элементы не излучают свет. Следует отметить, что в [период - ТР (5)] первый транзистор TR находится в состоянии "включено". Однако в этот период выполняют описанную ниже обработку исключения порогового напряжения. Как будет подробно описано при пояснении обработки исключения порогового напряжения, если предположить, что уравнение (2), описанное ниже, удовлетворяется, излучающие свет элементы не излучают свет.
0
4
1
1
4
Соответствующие периоды из [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)] вначале будут описаны ниже. Следует отметить, что начальный период, такой как [период - ТР (5)], и длительность соответствующих периодов, таких как [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)], могут быть установлены соответствующим образом в соответствии с конструкцией устройства дисплея.
0
[Период - ТР (5)]
0
w
2
3
1
0
1
2
D
th-el
Cat
1
D
2
Как было описано выше, в [период - ТР (5)], (n, m)-ые излучающие свет элементы находятся в состоянии отсутствия излучения света. Транзистор TR записи, второй транзистор TR и третий транзистор TR находятся в состоянии "выключено". Кроме того, во время перехода из [период - ТР (5)] в [период - ТР (5)], поскольку первый транзистор TR меняет свое истока на состояние "выключено", электрический потенциал второго узла ND (область транзистора TR управления или электрод анода излучающего свет модуля ПЭЛ) падает до (V+V), и излучающий свет модуль ПЭЛ изменяет свое состояние на состояние отсутствия излучения света. Кроме того, электрический потенциал первого узла ND (электрод затвора транзистора TR управления) в высокоимпедансном состоянии также падает, таким образом, что он следует падению электрического потенциала второго узла ND.
1
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6В и Фиг.6С)
1
1
2
3
2
3
1
0fs
2
SS
1
2
2
2
3
2
3
В этот [период - ТР (5)] выполняют предварительную обработку для выполнения описанной ниже обработки исключения порогового напряжения. То есть в начале [периода - ТР (5)], второй транзистор TR и третий транзистор TR переводят в состояние "включено" путем перевода линии AZ управления вторым транзистором и линии AZ управления третьим транзистором на высокий уровень. В результате этого, электрический потенциал первого узла ND меняется на V (например, 0 вольт). С другой стороны, электрический потенциал второго узла ND изменяется на V (например, -10 вольт). В соответствии с этим, перед окончанием этого [период - ТР (5)], второй транзистор TR переводят в состояние "выключено" путем перевода линии AZ управления вторым транзистором на низкий уровень. Следует отметить, что второй транзистор TR и третий транзистор TR могут быть одновременно переведены в состояние "включено", второй транзистор TR может быть переведен в состояние "включено" первым, или третий транзистор TR может быть переведен в состояние "включено" первым.
D
th
D
Учитывая приведенную выше обработку, разность электрического потенциала между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления становится V или выше. Транзистор TR управления изменяет свое состояние на состояние "включено".
2
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6D)
1
1
3
1
0fs
2
th
D
1
2
D
th
D
2
0fs
th
SS
0fs
th
Далее выполняют обработку исключения порогового напряжения. То есть первый транзистор TR переводят в состояние "включено" путем перевода линии CL управления первым транзистором на высокий уровень, поддерживая третий транзистор TR в состоянии "включено". В результате этого электрический потенциал первого узла ND не меняется (поддерживается V=0 вольт), и электрический потенциал второго узла ND меняется в направлении электрического потенциала, получаемого путем вычитания порогового напряжения V транзистора TR управления из электрического потенциала первого узла ND. То есть электрический потенциал второго узла ND, находящегося в высокоимпедансном состоянии, повышается. В соответствии с этим, когда разность электрических потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления достигает V, транзистор TR управления меняет свое состояние на состояние "выключено". В частности, электрический потенциал второго узла ND в высокоимпедансном состоянии приближается к (V-V=-3 вольта > V), и, в конечном итоге, становится (V-V). Здесь, если обеспечивается выполнение уравнения (2), приведенного ниже, или, другими словами, если электрический потенциал выбирают и определяют таким образом, чтобы удовлетворялось уравнение (2), излучающий свет модуль ПЭЛ не излучает свет.
2
2
0fs
th
2
th
D
0fs
D
th-el
В этот [период - ТР (5)] электрический потенциал второго узла ND, в конечном итоге, становится (V-V). To есть электрический потенциал второго узла ND определен в зависимости только от порогового напряжения V транзистора TR управления и напряжения V для инициализации электрода затвора транзистора TR управления. Другими словами, отсутствует зависимость порогового напряжения V излучающего свет модуля ПЭЛ.
3
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6Е)
1
1
3
1
0fs
2
0fs
th
После этого первый транзистор TR переводят в состояние "выключено" путем перевода линии CL управления первым транзистором на низкий уровень, при поддержании третьего транзистора TR в состоянии "включено". В результате этого, электрический потенциал первого узла ND удерживается без изменений (поддерживают V=0 вольт) и электрический потенциал второго узла ND также удерживают без изменений (V-V=-3 вольт).
4
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6F)
3
3
1
2
Далее третий транзистор TR переводят в состояние "выключено" путем перевода линии AZ управления третьим транзистором на низкий уровень. В результате этого электрические потенциалы первого узла ND и второго узла ND, по существу, не изменяются. В действительности, изменения электрического потенциала могут возникать из-за электростатической связи паразитной емкости или тому подобное, но, обычно их можно игнорировать.
5
7
5
6
5
6
Далее описаны соответствующие периоды, такие как [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)]. Следует отметить, что, как описано ниже, обработку записи выполняют в [период - ТР (5)], и обработку коррекции мобильности выполняют в [период - ТР (5)]. Как было описано выше, выполнение этих наборов обработки во время m-ого периода горизонтального сканирования является необходимым. Для удобства пояснения, начальный период, такой как [период - ТР (5)], и конечный период [период - ТР (5)] поясняются как совпадающие, соответственно, с начальным периодом и конечным периодом m-ого периода горизонтального сканирования.
5
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6G)
D
w
sig
1
2
3
1
sig
После этого выполняют обработку записи для транзистора TR управления. В частности, транзистор TR записи переводят в состояние "включено" путем перевода электрического потенциала линии ЛД данных на видеосигнал V для управления яркостью излучающего свет модуля ПЭД и затем переводят линию ЛСК сканирования на высокий уровень при поддержании состояния "выключено" первого транзистора TR, второго транзистора TR и третьего транзистора TR. В результате этого, электрический потенциал первого узла ND повышается до V.
1
1
EL
EL
D
gs
D
0fs
sig
0fs
1
1
2
sig
0fs
D
1
1
EL
D
EL
1
gs
2
D
sig
0fs
D
EL
EL
1
gs
D
2
1
2
1
1
D
g
2
D
s
g
s
1
2
gs
D
Здесь емкость конденсатора C обозначена величиной C, и емкость конденсатора C излучающего свет модуля ПЭЛ обозначена значением C. В соответствии с этим, значение паразитной емкости между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления принимают равной c. Когда электрический потенциал электрода затвора транзистора TR управления изменяется с V до V (>V), электрические потенциалы двух выводов конденсатора C (электрические потенциалы первого узла ND и второго узла ND), в принципе, меняются. То есть электрический заряд на основе величины изменения (V-V) электрического потенциала электрода затвора транзистора TR управления (= электрический потенциал первого узла ND) накапливается в конденсаторе C в емкости C излучающего свет модуля ПЭЛ и в паразитной емкости между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления. Однако если значение C достаточно велико по сравнению со значением C и значением c, изменение электрического потенциала области истока (второй узел ND) транзистора TR управления будет малым на основе величины изменения (V-V) электрического потенциала электрода затвора транзистора TR управления. В соответствии с этим, обычно значение c емкости для емкости C излучающего свет модуля ПЭЛ больше, чем значение c емкости конденсатора C1 и значение c паразитной емкости транзистора TR управления, В этом отношении, для удобства пояснения, за исключением случаев, когда это специально требуется, приведено пояснение без учета изменения электрического потенциала второго узла ND, возникающего из-за изменения электрического потенциала первого узла ND. Это также аналогично другим схемам управления. Следует отметить, что временная диаграмма управления, показанная на Фиг.5, также показана без учета изменения электрического потенциала второго узла ND, возникающего из-за изменения электрического потенциала первого узла ND. Когда электрический потенциал электрода затвора (первый узел ND) транзистора TR управления принимают равным V и электрический потенциал области истока (второго узла ND) транзистора TR управления принимают равным V, значение V и значение V меняются, как обозначено ниже. Таким образом, разность электрических потенциалов первого узла ND и второго узла ND, или другими словами, разность V электрического потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления может быть выражена с помощью уравнения (3), показанного ниже.
gs
D
Sig
th
D
0fs
D
th-el
To есть V, получаемая в результате обработки записи относительно транзистора TR управления, зависят только от видеосигнала V для управления свечением излучающего свет модуля ПЭЛ, порогового напряжения V транзистора TR управления и напряжения V для инициирования электрода затвора транзистора TR управления. В соответствии с этим, оно не связано с пороговым напряжением V излучающего свет модуля ПЭЛ.
6
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6Н)
2
D
D
После этого выполняют коррекцию (обработку коррекции мобильности) электрического потенциала области истока (второго узла ND) транзистора TR управления на основе величины мобильности µ транзистора TR управления.
D
sig
D
ds
D
ds
D
Обычно когда транзистор TR управления изготавливают в виде поликремниевого тонкопленочного транзистора или тому подобное, трудно исключить возникновение вариаций мобильности µ между транзисторами. Вследствие этого, даже когда видеосигнал V, имеющий идентичное значение, прикладывают к электродам затвора множества транзисторов TR управления, в которых присутствуют различия мобильности µ, возникают различия между токами I стока, протекающими через транзисторы TR управления, имеющие большую мобильность µ, и токами I стока, протекающими через транзисторы TR управления, имеющие малую мобильность µ. В соответствии с этим, когда возникает различие такого рода, теряется однородность экрана устройства дисплея.
1
1
w
0
w
1
D
D
D
D
D
gs
D
Вследствие этого, в частности, первый транзистор TR переводят в состояние "включено" путем перевода линии CL управления первого транзистора на высокий уровень, при поддержании состояния "включено" транзистора TR записи, и затем, после того, как пройдет заданное время (t), транзистор TR записи переводят в состояние "выключено", и первый узел ND (электрод затвора транзистора TR управления) переводят в высокоимпедансное состояние путем перевода линии ЛСК сканирования на низкий уровень. В соответствии с этим, в результате описанного выше, в случае, когда значение мобильности µ транзистора TR управления большое, величина ΔV повышения (значение коррекции электрического потенциала) для электрического потенциала в области истока транзистора TR управления становится большой, и в случае, когда значение мобильности µ транзистора TR управления малое, величина ΔV повышения (значение коррекции электрического потенциала) электрического потенциала в области истока транзистора TR управления становится малой. Здесь разность V электрического потенциала между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления преобразуют из уравнения (3) в уравнение (4), показанное ниже.
0
6
0
6
0fs
th
D
6
ох
Следует отметить, что заданное время (общее время t) [периода - ТР (5)]) для выполнения обработки коррекции мобильности может быть определено заранее во время разработки устройства дисплея как конструктивное значение. Кроме того, общее время t [периода - ТР (5)] определяют таким образом, чтобы электрический потенциал (V-V+ΔV) в области истока транзистора TR управления в это время удовлетворял уравнению (2'), приведенному ниже. В соответствии с этим, благодаря этому, излучающий свет модуль ПЭЛ не излучает свет в [период - ТР (5)]. Кроме того, коррекцию вариации коэффициента k (≡(1/2)·(W/L)·С) также выполняют одновременно при этой обработке коррекции мобильности.
7
[Период - ТР (5)] (см. Фиг.6I)
w
1
D
1
D
cc
2
Обработку исключения порогового напряжения, обработку записи и обработку коррекции мобильности заканчивают после выполнения описанных выше операций. В качестве дополнительного комментария, в результате изменения уровня линии ЛСК сканирования на низкий уровень транзистор TR записи меняет свое состояние на состояние "выключено", и первый узел ND, то есть электрод затвора транзистора TR управления меняет свое состояние, переходя в высокоимпедансное состояние. С другой стороны, первый транзистор TR поддерживает состояние "включено", и область стока транзистора TR управления находится в состоянии подключения к модулю 2100 источника электроэнергии (напряжение V, например, 20 вольт). Вследствие этого, в результате описанного выше, электрический потенциал второго узла ND повышается.
D
1
D
1
gs
D
Здесь, как было описано выше, электрод затвора транзистора TR управления находится в высокоимпедансном состоянии, и, кроме того, присутствует конденсатор С. Поэтому явление, аналогичное тому, что известно как цепь с компенсационной обратной связью, возникает на электроде затвора транзистора TR управления, и электрический потенциал первого узла ND также повышается. В результате, разность V электрического потенциала между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления сохраняет значение уравнения (4).
2
th-el
cat
ds
D
Кроме того, электрический потенциал второго узла ND повышается и превышает (V+V), и, таким образом, излучающий свет модуль ПЭЛ начинает излучать свет. В это время ток, протекающий через излучающий свет модуль ПЭЛ, представляет собой ток I стока, протекающий через область стока области истока транзистора TR управления, и, таким образом, может быть выражен с помощью уравнения (1). Здесь, на основе уравнения (1) и уравнения (4), уравнение (1) может быть преобразовано в уравнение (5), показанное ниже.
0fs
ds
2
D
D
Sig
ds
th-el
th
D
th-el
th
D
ds
Следовательно, например, в случае, когда V было установлено как 0 вольт, ток I, протекающий через излучающий свет модуль ПЭЛ, пропорционален квадрату значения, полученного путем вычитания значения ΔV коррекции электрического потенциала во втором узле ND (область истока транзистора TR управления), возникающего из-за мобильности µ транзистора TR управления, из значения видеосигнала V, для управления яркостью в излучающем свет модуле ПЭЛ. Другими словами, ток I, протекающий через излучающий свет модуль ПЭЛ, не зависит от порогового напряжения V излучающего свет модуля ПЭЛ и порогового напряжения V транзистора TR управления. То есть на количество излучаемого света (яркость) излучающего свет модуля ПЭЛ не влияет пороговое напряжение V излучающего свет модуля ПЭЛ и влияет пороговое напряжение V транзистора TR управления. Яркость (n, m)-ых излучающих свет элементов представляет собой значение, которое соответствует току I.
D
gs
sig
0fs
ds
D
sig
ds
ds
2
Кроме того, чем больше мобильность µ транзистора TR управления, тем большим становится значение ΔV коррекции электрического потенциала, и, таким образом, тем меньше становится значение V левой стороны уравнения (4). Вследствие этого, в уравнении (5), в результате того, что значение (V-V-ΔV) становится малым, даже когда значение мобильности µ велико, ток I стока можно корректировать. То есть даже в транзисторах TR управления с разной мобильностью µ, если значение видеосигнала V будет одинаковым, ток I стока становится, по существу, одинаковым, и, в результате, он протекает через излучающий свет модуль ПЭЛ. Таким образом, ток I для управления яркостью излучающего свет модуля ПЭЛ делают однородным. То есть вариации яркости излучающего свет модуля, возникающие из-за вариации мобильности µ (и, кроме того, вариации k), можно корректировать.
-1
Состояние излучения света излучающего свет модуля ПЭЛ продолжается до тех пор, пока не наступит (m+m'-1)-ый период горизонтального сканирования. Этот момент времени соответствует окончанию [периода - ТР (5)].
Работа по излучению света излучающих свет элементов 10, составляющих (n, m)-ые подпиксели, заканчивается после выполнения описанного выше.
Далее приведено пояснение схемы управления 2Tr/1С.
[Схема управления 2Tr/1С]
Эквивалентная схема управления 2Tr/1С показана на Фиг.7, временная диаграмма управления схематично показана на Фиг.8, и состояния включения/выключения и т.п. каждого транзистора схемы управления 2Tr/1С схематично показаны на Фиг.9А-Фиг.9F.
1
2
3
w
D
1
Три транзистора в описанной выше схеме управления 5Tr/1С, которые представляют собой первый транзистор TR, второй транзистор TR и третий транзистор TR, исключены из этой схемы управления 2Tr/1С. То есть такая схема управления 2Tr/1С состоит из двух транзисторов, которые представляют собой транзистор TR записи и транзистор TR управления, и, кроме того, она состоит из одного конденсатора C.
D
[Транзистор TR управления]
D
D
D
CC-H
CC-L
D
CC-H
CC-L
CC-H
CC-L
Конструкция транзистора TR управления, такая же, как и конструкция транзистора TR управления, описанного в схеме управления 5Tr/1С, и, таким образом, ее подробное описание здесь не приведено. Однако следует отметить, что область стока транзистора TR управления подключена к модулю 2100 источника электропитания. Также следует отметить, что напряжение V, с помощью которого обеспечивается излучение света излучающим свет модулем ПЭЛ и напряжение V, предназначенное для управления электрическим потенциалом области истока транзистора TR управления, передают из модуля 2100 источника электропитания. Здесь, значения V и V, V=20 вольт, V=-10 вольт используются в качестве примера, но какие-либо ограничения в отношении этих значений отсутствуют.
w
[Транзистор TR записи]
w
w
Конструкция транзистора TR записи такая же, как и конструкция транзистора TR записи, описанная для схемы управления 5Tr/1С, и, таким образом, более подробное его описание здесь не приведено.
[Излучающий свет модуль ПЭЛ]
Конструкция излучающего свет модуля ПЭЛ такая же, как и конструкция излучающего свет модуля ПЭЛ, описанного для схемы управления 5Tr/1С, и, таким образом, подробное ее описание здесь не приведено.
Работа схемы управления 2Tr/1С будет описана ниже.
-1
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.8 и Фиг.9А)
-1
-1
Этот [период - ТР (2)] представляет собой, например, операцию в предыдущем кадре отображения и, по существу, представляет собой ту же операцию, что и в [период - ТР (5)], описанную для схемы управления 5Tr/1С.
0
2
0
4
0
2
3
1
2
1
3
[Период - ТР (2)] - [период - ТР (2)], показанные на Фиг.8, представляют собой периоды, соответствующие [период - ТР (5)] - [период - ТР (5)], показанным на Фиг.5, и представляют собой период работы непосредственно до выполнения следующей операции обработки записи. Аналогично схеме управления 5Tr/1С, в [период - ТР (2)] - [период - ТР (2)], (n, m)-ые излучающие свет элементы, в основном, находятся в состоянии отсутствия свечения. Следует, однако, отметить, что во время операции схемы управления 2Tr/1С, как показано на Фиг.8, кроме [периода - ТР (2)], сущность работы в [период - ТР (2)] - [период - ТР (2)], который также включает в себя m-ый период горизонтального сканирования, отличается от работы схемы управления 5Tr/1С. Также следует отметить, что, для удобства пояснения, начальный период для [период - ТР (2)] и конечный период [период - ТР (2)] поясняются как совпадающие, соответственно, с начальным периодом и конечным периодом m-ого периода горизонтального сканирования.
0
2
1
3
Соответствующие периоды, такие как [период - ТР (2)] - [период - ТР (2)], описаны ниже. Следует отметить, что аналогично тому, что пояснялось для схемы управления 5Tr/1С, длительности соответствующих периодов, таких как [период - ТР (2)] - [период - ТР (2)], могут быть соответствующим образом установлены в соответствии с конструкцией устройства дисплея.
0
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.9В)
0
0
0
-1
0
CC-H
CC-L
2
CC-L
1
D
2
Этот [период - ТР (2)] представляет собой, например, операцию от предыдущего кадра отображения до текущего кадра отображения. То есть этот [период - ТР (2)] представляет собой период от (m+m')-ого периода горизонтального сканирования в предыдущем кадре отображения до периода (m-1)-ого периода горизонтального сканирования в текущем кадре отображения. В этот [период - ТР (2)], (n, m)-ые излучающие свет элементы находятся в состоянии отсутствия излучения света. Здесь, в момент времени изменения с [периода - ТР (2)] до [периода - ТР (2)] напряжение, подаваемое из модуля 2100 источника электропитания, переключают с V на V. В результате, электрический потенциал второго узла ND падает до V, и излучающий свет модуль ПЭЛ меняет свое состояние с переходом в состояние отсутствия излучения света. Кроме того, электрический потенциал первого узла ND (электрод затвора транзистора TR управления) в высокоимпедансном состоянии также падает, таким образом, что он следует падению электрического потенциала второго узла ND.
1
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.9С)
1
1
w
1
0fs
2
CC-L
Затем m-ый период горизонтального сканирования начинается в текущем кадре отображения. В этот [период - ТР (2)] выполняют предварительную обработку для выполнения обработки исключения порогового напряжения. В начале [периода - ТР (2)] транзистор TR записи переводят в состояние "включено" путем перевода линии ЛСК сканирования на высокий уровень. В результате, электрический потенциал первого узла ND меняется на V (например, 0 вольт). Электрический потенциал второго узла ND поддерживают на уровне V (например, -10 вольт).
D
th
D
В результате описанной выше операции разность электрических потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления становится V или выше, и транзистор TR управления меняет свое состояние на состояние "включено".
2
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.9D)
CC-L
CC-H
w
1
0fs
2
th
D
1
2
D
th
D
2
0fs
th
0fs
th
Далее выполняют обработку исключения порогового напряжения. То есть напряжение, подаваемое из источника 2100 электропитания, переключают с V на V, в то время как поддерживают состояние "включено" транзистора TR записи. В результате этого, электрический потенциал первого узла ND не меняется (поддерживают V=0 вольт), в то время как электрический потенциал второго узла ND меняется в направлении электрического потенциала, получаемого путем вычитания порогового напряжения V транзистора TR управления из электрического потенциала первого узла ND. То есть электрический потенциал второго узла ND, находящегося в высокоимпедансном состоянии, повышается. Когда разность электрических потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления достигает V, транзистор TR управления меняет свое состояние на состояние "выключено". В частности, электрический потенциал второго узла ND в высокоимпедансном состоянии приближается к (V-V=-3 вольт), и, в конечном итоге, становится равным (V-V). Здесь, если обеспечивается выполнение описанного выше уравнения (2), или, другими словами, если электрический потенциал выбирают и определяют так, чтобы удовлетворялось уравнение (2), излучающий свет модуль ПЭЛ не излучает свет.
2
2
0fs
th
2
th
D
0fs
D
th-EL
В этот [период - ТР (2)], электрический потенциал второго узла ND, в конечном итоге, становится равным (V-V). To есть электрический потенциал второго узла ND определяют в зависимости только от порогового напряжения V транзистора TR управления и напряжение V для инициализации электрода затвора транзистора TR управления. В соответствии с этим, отсутствует какая-либо взаимозависимость с пороговым напряжением V излучающего свет модуля ПЭЛ.
3
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.9Е)
D
2
D
D
Sig
w
1
Sig
D
D
w
sig
w
Далее выполняют обработку записи для транзистора TR управления и коррекцию (обработку коррекции мобильности) электрического потенциала области истока (второго узла ND) транзистора TR управления на основе величины мобильности µ транзистора TR управления. В частности, электрический потенциал линии ЛД линии данных переводят на видеосигнал V для управления яркостью излучающего свет модуля ПЭЛ при поддержании состояния "включено" транзистора TR записи. В результате этого электрический потенциал первого узла ND повышается до V, и транзистор TR управления меняет свое состояние на состояние "включено". Следует отметить, что транзистор TR управления может быть переведен в состояние "включено" путем временной установки транзистора TR записи в состояние "выключено", изменяя электрический потенциал линии ЛД данных на видеосигнал V, для управления яркостью излучающего свет модуля ПЭЛ, с последующим переводом линии ЛСК сканирования на высокий уровень и, таким образом, переводом транзистора TR записи в состояние "включено".
CC-H
D
D
0
w
1
D
0
3
2
0fs
th
В отличие от того, что пояснялось для схемы управления 5Tr/1С, электрический потенциал V прикладывают к области стока транзистора TR управления от модуля 2100 источника электропитания, и, таким образом, электрический потенциал области истока транзистора TR управления увеличивается. После того как пройдет заданное время (t), транзистор TR записи переводят в состояние "выключено" путем установки линии ЛСК сканирования в низкий уровень, и первый узел ND (электрод затвора транзистора TR управления) переводят в высокоимпедансное состояние. Следует отметить, что общее время t этого [периода - ТР (2)] может быть заранее определено во время конструирования устройства дисплея как конструктивное значение таким образом, что электрический потенциал второго узла ND становится (V-V+ΔV).
3
D
D
D
D
В этот [период - ТР (2)], в случае, когда значение µ мобильности транзистора TR управления велико, величина повышения ΔV электрического потенциала в области истока транзистора диска TR велика, и в случае, когда значение µ мобильности транзистора TR управления мало, величина повышения ΔV электрического потенциала в области истока транзистора диска TR будет малой.
4
[Период - ТР (2)] (см. Фиг.9Е)
7
2
th-el
cat
ds
th-EL
th
D
th-el
th
D
ds
D
Обработка исключения порогового напряжения, обработка записи и обработка коррекции мобильности была закончена при выполнении предыдущих операций. Затем выполняют ту же обработку, что и в [период - ТР (5)], описанный для схемы управления 5Tr/1С, электрический потенциал второго узла ND повышается и превышает (V+V), и, таким образом, излучающий свет модуль ПЭЛ начинает излучать свет. В это время ток, протекающий через излучающий свет модуль ПЭЛ, может быть получен, используя описанное выше уравнение (5), и, таким образом, ток I, протекающий через излучающий свет модуль ПЭЛ, не зависит от порогового напряжения, V излучающего свет модуля ПЭЛ и порогового напряжения V транзистора TR управления. То есть на величину излучения света (яркость) излучающего свет модуля ПЭЛ не влияет пороговое напряжение V излучающего свет модуля ПЭЛ и не влияет пороговое напряжение V транзистора TR управления. Кроме того, можно подавлять возникновение вариаций тока I стока в результате вариаций мобильности µ транзистора TR управления.
-1
Состояние излучения света излучающего свет модуля ПЭЛ продолжается до (m+m'-1)-ого периода горизонтального сканирования. Эта точка времени соответствует окончанию [периода - ТР (2)].
Операция излучения света излучающих свет элементов, составляющих (n, m)-ые подпиксели, заканчивается в результате выполнения, представленного выше.
Пояснения на основе требуемых примеров были представлены выше, но структура схемы управления в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается этими примерами. Состав и структура соответствующих типов составных элементов, составляющих устройство дисплея, излучающих свет элементов и схемы управления, и этапы способа управления излучающего свет модуля, пояснявшиеся для соответствующих примеров, представляют собой только примеры, и их можно изменять соответствующим образом. Например, схему управления 4Tr/1С, показанную на Фиг.10, или схему управления 3Tr/1С, показанную на Фиг.11, можно использовать как схему управления.
sig_m
Sig
EL_C
Кроме того, пояснения работы схемы управления 5Tr/1С, обработки записи и коррекции мобильности были выполнены отдельно, но здесь не установлены какие-либо ограничения. Можно использовать конструкцию, в которой обработку коррекции мобильности также выполняют при обработке записи, аналогично пояснениям работы схемы управления 2Tr/1С. В частности, можно использовать конструкцию, которая прикладывает видеосигнал V из линии ЛД данных к первому узлу через транзистор T записи, в то время как транзистор T управления излучением света находится в состоянии "включено".
Модуль 128 коррекции уровня сигнала и конструктивные элементы, относящиеся к модулю 128 коррекции уровня сигнала в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, будут описаны ниже.
На Фиг.3 показана пояснительная схема, поясняющая модуль 128 коррекции уровня сигнала и конструктивные элементы, относящиеся к модулю 128 коррекции уровня сигнала в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Модуль 128 коррекции уровня сигнала и конструктивные элементы, относящиеся к модулю 128 коррекции уровня сигнала в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, будут подробно описаны ниже со ссылкой на Фиг.3.
Модуль 122 детектирования неподвижного изображения последовательно вводит видеосигналы и рассчитывает среднее значение уровней сигнала соответствующих цветов R, G и В на пиксель на основе входных видеосигналов. Модуль 104 управления определяет, отображается ли неподвижное изображение, используя среднее значение уровней сигнала соответствующих цветов R, G и В, рассчитанных модулем 122 детектирования неподвижного изображения.
Определение, отображается ли неподвижное изображение в соответствии с этим вариантом выполнения, производят в каждой из разделенных областей, которые получают путем разделения области отображения изображения на экране на множество областей. По этой причине модуль 122 детектирования неподвижного изображения рассчитывает среднее значение уровней сигнала соответствующих цветов R, G и В на пиксель в каждой из разделенных областей и передает рассчитанное среднее значение в модуль 104 управления.
На Фиг.4 показана пояснительная схема, поясняющая разделение области детектирования на экране в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на Фиг.4, в данном варианте выполнения область детектирования на экране разделена таким образом, что количество пикселей на одной стороне становится равным степени 2.
На Фиг.6 показана пояснительная схема, более конкретно поясняющая разделение области детектирования на экране в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на Фиг.6, устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения имеет область детектирования из 960 пикселей по горизонтали и 540 пикселей по вертикали. Такую область детектирования разделяют на девять областей таким образом, что количество пикселей на одной стороне становится равным степени 2, как показано на Фиг.6.
3
6
9
В примере, показанном на Фиг.6, разделенные области включают в себя четыре области, которые составляют 8 пикселей по вертикали (8=2) и 64 пикселя по горизонтали (64=2), две области, которые составляют 512 пикселей по вертикали (512=2) и 64 пикселя по горизонтали, две области, которые составляют 8 пикселей по вертикали и 512 пикселей по горизонтали, и одну область, которая составляет 512 пикселей по вертикали и по горизонтали. Следует отметить, что на Фиг.6, значения, показанные в линиях размера, не обязательно совпадают с фактическими длинами.
Таким образом, когда количество пикселей на одной стороне в каждой области устанавливают равным степени 2, количество пикселей в каждой области также становится равным степени 2, и, таким образом, расчет среднего значения уровней сигнала можно легко выполнить.
В соответствии с этим, среднее значение уровней сигнала R, G и В на пиксель рассчитывают в каждой области. Поскольку область, в которой 8 пикселей расположены по вертикали и 64 пикселя по горизонтали, включает в себя 512 пикселей, уровни сигналов R, G и В суммируют и делят на 512 так, что рассчитывают среднее значение уровней сигнала.
Вряд ли следует упоминать, что количество разделенных областей и количество пикселей на одной стороне в настоящем изобретении не ограничивается примером, показанным на Фиг.6. Кроме того, на Фиг.6, в результате разделения экрана на множество областей, соответствующие области имеют прямоугольную форму. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим, и экран может быть разделен на множество областей, имеющих квадратную форму.
Кроме того, в данном варианте выполнения экран разделяют на множество областей таким образом, что средние значения уровней сигнала рассчитывают, но среднее значение уровней сигнала по всему экрану может быть рассчитано без разделения экрана на множество областей. Однако когда рассчитывают среднее значение уровней сигнала на всем экране, даже если отображают видеоизображение, в котором только один участок экрана движется, трудно детектировать неподвижное изображение. Поэтому желательно разделять экран на множество областей и рассчитывать средние значения уровней сигнала.
Модуль 104 управления определяет, присутствует ли область, в которой постоянно отображают неподвижное изображение, на основе информации о среднем значении R, G и В в каждой из разделенных областей, выводимой из модуля 122 детектирования неподвижного изображения. В соответствии с этим, даже когда присутствует одна область, в которой постоянно отображается неподвижное изображение, коэффициенты коррекции (коэффициенты усиления) Cr', Cg', и Cb' для уменьшения яркости рассчитывают для предотвращения явления выжигания и передают эти значения в модуль 128 коррекции уровня сигнала. Cr' представляет собой коэффициент коррекции для умножения на видеосигнал красного цвета, Cg' представляет собой коэффициент коррекции, предназначенный для умножения на видеосигнал зеленого цвета, и Cb' представляет собой коэффициент коррекции, предназначенный для умножения на видеосигнал синего цвета.
Модуль 104 управления включает в себя модуль 162 определения неподвижного изображения и модуль 164 расчета коэффициента. Модуль 162 определения неподвижного изображения определяет, представляет ли собой изображение, отображаемое на экране, неподвижное изображение, на основе среднего значения, выводимого из модуля 122 детектирования неподвижного изображения. Когда определяют, что неподвижное изображение отображают на экране в результате определения, выполняемого модулем 162 определения неподвижного изображения, модуль 164 расчета коэффициента рассчитывает коэффициенты для уменьшения яркости изображения, отображаемого на экране.
Определение неподвижного изображения, выполняемое модулем 162 определения неподвижного изображения, выполняют следующим образом. Вначале информацию о среднем значении уровней сигнала соответствующих цветов в каждой области, передаваемую из модуля 122 детектирования неподвижного изображения, временно сохраняют в модуле 150 накопителя. Затем последнее среднее значение уровней сигнала соответствующих цветов в каждой области, сохраненное в модуле 150 накопителя, сравнивают с текущим средним значением уровней сигнала соответствующих цветов в каждой области, и когда они отличаются на заданное значение или больше, определяют, что отображают движущееся изображение. С другой стороны, когда они отличаются меньше, чем на заданное значение, определяют, что отображается неподвижное изображение.
Когда определяют, представляет ли собой изображение, отображаемое на экране, неподвижное изображение, с помощью модуля 104 управления, модуль 104 управления меняет значение, обозначающее степень отображения неподвижного изображения в соответствии с результатом определения. Степень отображения неподвижного изображения называется "степенью неподвижного изображения". Степень неподвижного изображения меняется таким образом, что модуль 104 управления рассчитывает коэффициент усиления в соответствии со степенью неподвижного изображения. Когда коэффициенты усиления рассчитывают в соответствии со степенью неподвижного изображения, яркость изображения, отображаемого на панели 158, регулируют таким образом, чтобы предотвратить явление выжигания.
Степень неподвижного изображения сохраняют в модуле 150 накопителя. Поскольку степень неподвижного изображения может содержаться как информация, в то время как устройство 100 дисплея работает, желательно сохранять ее в энергозависимом модуле 150 накопителя.
Модуль 128 коррекции уровня сигнала вводит видеосигнал и коэффициент усиления, рассчитанные модулем 104 управления, и умножает введенный видеосигнал на коэффициент усиления таким образом, что выводит видеосигнал, умноженный на коэффициент усиления. Когда модуль 128 коррекции уровня сигнала умножает видеосигнал на коэффициент усиления, уровень сигнала видеосигнала уменьшается таким образом, что яркость изображения, отображаемого на экране, может быть уменьшена. В результате подавляется ухудшение элементов органической ЭЛ таким образом, что можно предотвратить явление выжигания.
Модуль 128 коррекции уровня сигнала и конструктивные элементы, относящиеся к модулю 128 коррекции уровня сигнала в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, были описаны выше. Далее будет описан способ определения неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На Фиг.5 показана блок-схема последовательности операций, поясняющая способ определения неподвижного изображения, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Вначале модуль 116 линейного преобразования выполняет обработку преобразования для видеосигнала, имеющего гамма-характеристику, таким образом, чтобы видеосигнал имел линейную характеристику (этап S102).
Затем модуль 122 детектирования неподвижного изображения рассчитывает среднее значение уровней сигнала в каждой области на основе уровней R, G и В сигнала, используя видеосигналы, подаваемые в модуль 122 детектирования неподвижного изображения (этап S104). Среднее значение уровней сигнала рассчитывают путем деления суммированных уровней сигнала в одной области на количество пикселей.
В данном варианте выполнения уровень сигнала одного цвета на кадр может быть получен из входного видеосигнала. Следовательно, видеосигналы для трех кадров необходимы для получения уровней R, G и В сигнала.
На Фиг.16А, Фиг.16В и Фиг.16С показаны пояснительные схемы, поясняющие порядок измерения уровней сигнала в каждой области в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На Фиг.17 показана пояснительная схема, поясняющая измерение уровней сигнала в модуле 122 детектирования неподвижного изображения. Поток измерения уровней сигнала в модуле 122 детектирования неподвижного изображения будет описан со ссылкой на Фиг.16А, Фиг.16В, Фиг.16С и Фиг.17.
В момент времени, когда видеосигнал N-ого кадра вводят в модуль 122 детектирования неподвижного изображения, выполняют установку координаты и размера для измерений. В примере, показанном на Фиг.8, в момент времени, когда видеосигнал N-ого кадра вводят в модуль 122 детектирования неподвижного изображения, начинают измерение в верхней области, а именно в области, показанной на Фиг.16А.
Затем, в момент времени, когда видеосигнал (N+1)-ого кадра вводят в модуль 122 детектирования неподвижного изображения, измеряют уровень красного цвета (R) видеосигнала в верхней области, показанной на Фиг.16А. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+2)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала зеленого цвета (G) в верхней области. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+3)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала синего цвета (В) в верхней области. Соответствующие значения, получаемые в результате измерений, временно содержат в модуле 122 детектирования неподвижного изображения. Результаты измерений могут быть получены в моменты времени, когда вводят соответствующие видеосигналы (N+2)-ого, (N+3)-его и (N+4)-ого кадров.
В соответствии с этим, в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+4)-ого кадра, значения уровней сигнала трех цветов R, G и В в верхней области становятся доступными, и, таким образом, получают уровни сигнала соответствующих цветов R, G и В.
В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+3)-его кадра, подают инструкцию на начало измерения в центральной области, а именно в области, показанной на Фиг.16В.
Затем, в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+4)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала красного цвета (R) в центральной области. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+5)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала зеленого цвета (G) в центральной области. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+6)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала синего цвета (В) в центральной области. Значения, полученные путем измерений, сохраняют. Результаты измерений могут быть получены в моменты времени, когда вводят соответствующие видеосигналы (N+5)-ого, (N+6)-ого и (N+7)-ого кадров.
В соответствии с этим, в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+7)-ого кадра, доступны значения уровней сигнала трех цветов R, G и В в центральной области, и, таким образом, получают значения уровней сигнала соответствующих цветов R, G и G.
В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+6)-ого кадра, вырабатывают инструкцию на начало измерений в нижней области, а именно в области, показанной на Фиг.16С.
Далее, в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+7)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала красного цвета (R) в нижней области. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+8)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала зеленого цвета (G) в нижней области. В момент времени, когда вводят видеосигнал (N+9)-ого кадра, измеряют уровень видеосигнала синего цвета (В) в нижней области. Значения, полученные в результате измерений, сохраняют. Результаты измерений могут быть получены в моменты времени, когда вводят видеосигналы (N+8)-ого, (N+9)-ого и (N+10)-ого кадров.
В соответствии с этим, в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+10)-ого кадра, доступны значения уровней сигнала трех цветов R, G и В в нижней области, и, таким образом, получают значения уровней сигнала соответствующих цветов R, G и В,
В этом варианте выполнения, таким образом, поскольку получают уровни сигнала в девяти областях на экране, видеосигналы для девяти кадров необходимы для получения уровней сигнала трех цветов R, G и В в девяти областях. По этой причине модуль 122 детектирования неподвижного изображения последовательно получает уровни сигнала трех цветов R, G и В в девяти областях на экране во временном цикле, состоящем из девяти кадров.
Когда модуль 122 детектирования неподвижного изображения получает уровни сигнала трех цветов R, G и В в каждой области на экране, средние значения полученных уровней сигнала последовательно рассчитывают для соответствующих областей. Затем среднее значение расчета уровней сигнала передают из модуля 122 детектирования неподвижного изображения в модуль 104 управления.
Здесь, вряд ли, следует упоминать о том, что время расчета средних значений уровней сигналов не ограничивается одним типом интервала времени. Например, средние значения уровней сигнала могут быть последовательно рассчитаны в момент времени, когда будут полностью получены уровни сигнала соответствующих цветов, или в момент времени, когда уровни сигнала для цветов R, G и В будут полностью получены в одной области, или в момент времени, когда уровни сигналов R, G и В будут полностью получены на одном экране, а именно во всех девяти областях.
При получении средних значений уровней сигнала в соответствующих областях из модуля 122 детектирования неподвижного изображения модуль 104 управления определяет, отображается ли неподвижное изображение на экране, используя полученные средние значения уровней сигнала в соответствующих областях. В данном варианте выполнения получают различия между последним средним значением уровней сигнала и текущим средним значением уровней сигнала и определяют неподвижное изображение на основе, превышают или нет различия заданную величину.
Когда различие любого одного из цветов среди трех цветов R, G и В не меньше, чем заданная величина, модуль 104 управления определяет, что на экране отображают движущееся изображение на основе представленного видеосигнала. Когда различия всех цветов R, G и В меньше, чем заданная величина, модуль 162 определения неподвижного изображения определяет, что на экране отображают неподвижное изображение на основе присутствующих видеосигналов.
В данном варианте выполнения, поскольку уровни сигнала соответствующих цветов во всех областях на экране могут быть получены во временном цикле из 9 кадров, определение неподвижного изображения в модуле 162 определения неподвижного изображения также выполняют во временном цикле из 9 кадров.
На Фиг.9 показана пояснительная схема, поясняющая определение неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На Фиг.9 представлен случай, в котором внимание сфокусировано на одной области из девяти областей экрана, установленной в данном варианте выполнения, и средние значения уровней сигналов для сигналов R, G и В сравнивают в циклах из 9 кадров (цикл 9 V), в результате чего выполняют определение неподвижного изображения.
n
n
n
На Фиг.9 R показывает среднее значение уровней сигнала красного (R) цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал N-ого кадра. Аналогично, G показывает среднее значение уровней сигнала зеленого (G) цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал N-ого кадра, и B показывает среднее значение уровней сигнала синего (В) цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал N-ого кадра.
n
n+9
n
n+9
n
n+9
Поскольку средние значения уровней сигнала R, G и В сравнивают в цикле из 9 кадров (цикл 9 V), модуль 162 определения неподвижного изображения сравнивает R, которое представляет собой среднее значение уровней сигнала красного цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал N-ого кадра, с R которое представляет собой среднее значение уровней красного сигнала в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+9)-ого кадра. Аналогично, модуль 162 определения неподвижного изображения сравнивает G с G, которое представляет собой среднее значение уровней сигнала зеленого цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+9)-ого кадра, и сравнивает B с B, которое представляет собой среднее значение уровней сигнала синего цвета в момент времени, когда вводят видеосигнал (N+9)-ого кадра.
В результате сравнения всех значений, когда разности средних значений уровней сигнала соответствующих цветов не меньше, чем заданная величина, модуль 162 определения неподвижного изображения определяет, что движущееся изображение отображают в области на экране. С другой стороны, когда разность всех цветов R, G и В меньше, чем заданная величина, модуль 104 управления определяет, что неподвижное изображение отображают в области на экране.
Когда модуль 162 определения неподвижного изображения определяет неподвижное изображение, он затем рассчитывает степень неподвижного изображения в соответствующих областях на экране, в соответствии с результатом определения неподвижного изображения (этап S106). Степень неподвижного изображения представляет собой степень отображения неподвижного изображения, и если степень неподвижного изображения больше, неподвижное изображение отображают в этой области постоянно.
В результате определения неподвижного изображения в модуле 162 определения неподвижного изображения, в случае, когда определяют, что неподвижное изображение отображают в определенной области, для которой выполняют определение, степень неподвижного изображения, сохраненного в модуле 150 накопителя, увеличивают на заданную величину. С другой стороны, в результате определения неподвижного изображения в модуле 104 управления, в случае, когда определяют, что движущееся изображение отображают в определенной области, подвергаемой определению, степень неподвижного изображения, сохраненного в модуле 150 накопителя, уменьшают на заданную величину. Здесь, в настоящем изобретении, величина увеличения и величина уменьшения степени неподвижного изображения могут быть равны друг другу, или могут представлять собой значения, отличающиеся друг от друга. В данном варианте выполнения величина увеличения степени неподвижного изображения больше, чем величина уменьшения.
На Фиг.10 показана пояснительная схема, представляющая, используя график, взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и временем в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На графике, показанном на Фиг.10, на оси абсцисс представлено время, и на оси ординат представлена степень неподвижного изображения (sMAP), и график представляет состояние, в котором степень неподвижного изображения увеличивается или уменьшается с течением времени. Как показано на Фиг.10, когда модуль 104 управления определяет, что неподвижное изображение отображают непрерывно, модуль 104 управления рассчитывает коэффициенты усиления, как описано ниже. Кроме того, когда степень неподвижного изображения обновляют, величину степени неподвижного изображения устанавливают большей, чем величина уменьшения, и, таким образом, если движущееся изображение не отображают в течение более длительного времени, чем время, в течение которого отображают неподвижное изображение, степень неподвижного изображения не возвращается к исходному уровню. Таким образом, эффективно подавляют явление выжигания экрана в результате отображения неподвижного изображения.
Когда модуль 162 определения неподвижного изображения обновляет степень неподвижного изображения в каждой области на экране, сохраненной в модуле 150 накопителя, модуль 164 расчета коэффициента затем детектирует степень неподвижного изображения в каждой области на экране, сохраненной в модуле 150 накопителя, для проверки присутствия области, в которой непрерывно отображают неподвижное изображение. Когда модуль 164 расчета коэффициента может подтвердить, что неподвижное изображение непрерывно отображают, по меньшей мере, в одной области экрана, модуль 164 расчета коэффициента рассчитывает коэффициент усиления для уменьшения яркости изображения, отображаемого на экране устройства 100 дисплея. Модуль 164 расчета коэффициента рассчитывает коэффициент усиления для цветов R, G и В.
Могут быть рассчитаны только коэффициенты усиления для уменьшения яркости, только в областях, где отображают неподвижное изображение, или могут быть рассчитаны коэффициенты усиления для уменьшения яркости всего экрана. Однако, когда яркость уменьшают только в областях, где отображают неподвижное изображение, у человека, который просматривает изображение, отображаемое в устройстве 100 дисплея, возможно возникновение ощущения дискомфорта. Поэтому желательно, чтобы коэффициенты усиления для уменьшения яркости на всем экране также были рассчитаны, и после того, как яркость всего экрана будет уменьшена в незначительной степени, уменьшают яркость только в области, где отображается неподвижное изображение.
В данном варианте выполнения рассчитывают два вида коэффициентов усиления, а именно коэффициенты усиления для уменьшения яркости всего экрана и коэффициенты усиления для уменьшения яркости только в области, где отображают неподвижное изображение.
В частности, описан способ расчета коэффициентов усиления в данном варианте выполнения. Во-первых, модуль расчета 164 коэффициента получает область, которая имеет наибольшую степень неподвижного изображения среди степеней неподвижных изображений в девяти областях экрана, сохраненных в модуле 150 накопителя, и его степени неподвижного изображения (этап S108). Когда получают область, имеющую наибольшую степень неподвижного изображения, и ее степень неподвижного изображения, модуль 164 расчета коэффициента рассчитывает коэффициенты коррекции (коэффициенты усиления) Cr', Cg' и Cb', для умножения видеосигналов в модуле 128 коррекции уровня сигнала (этап S110).
Следует отметить, что, когда яркость регулируют в соответствии с наибольшей степенью неподвижного изображения и движущееся изображение отображают в области, где отображали неподвижное изображение, степень неподвижного изображения уменьшают, и, таким образом, коэффициенты усиления, которые рассчитывают, становятся большими в соответствии с уменьшением степени неподвижного изображения. В результате, яркость изображения, отображаемого на экране, быстро увеличивается, и экран выглядит как мигающий. По этой причине предпочтительно, чтобы коэффициент усиления не увеличивался быстро, но чтобы коэффициенты усиления увеличивались постепенно.
Один способ постепенного увеличения коэффициента усиления представляет собой способ сравнения максимального значения полученной степени неподвижного изображения с максимальным значением степени неподвижного изображения, полученным в последний раз, и расчета коэффициента усиления в соответствии с результатом сравнения.
Максимальное значение последней степени неподвижного изображения представлено как sMAP_MAX_NEW, и максимальное значение степени неподвижного изображения, полученной в последний раз, представлено как sMAP_MAX_OLD. sMAP_MAX_NEW сравнивают с sMAP_MAX_OLD, и когда sMAP_MAX_NEW меньше, чем sMAP_MAX_OLD, значение, полученное путем вычитания заданной величины из sMAP_MAX_OLD, устанавливают как степень неподвижного изображения, используемую для расчета коэффициента усиления. С другой стороны, когда sMAP_MAX_NEW не меньше, чем sMAP_MAX_OLD, sMAP_MAX_NEW, непосредственно устанавливают как степень неподвижного изображения, используемую для расчета коэффициента усиления. Степень неподвижного изображения, используемую для расчета усиления, представляют с помощью sMAP_MAX'.
Таким образом, максимальное значение полученной степени неподвижного изображения сравнивают с максимальным значением степени неподвижного изображения, полученным в последний раз, и коэффициенты усиления рассчитывают в соответствии с результатом сравнения. Таким образом, становится возможным предотвратить явление, при котором яркость изображения, отображаемого на экране, быстро увеличивается в момент времени, когда отображение переключают с неподвижного изображения на движущееся изображение, и, таким образом, экран выглядит мигающим. Следует отметить, что заданная величина, которую вычитают из sMAP_MAX_OLD, может быть свободно установлена в соответствии с конструкцией.
На Фиг.11 показана пояснительная схема, представляющая, используя график, взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и коэффициентом усиления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Описываемая ось абсцисс графика, показанная на Фиг.11, представляет собой степень неподвижного изображения sMAP_MAX', используемую для расчета коэффициента усиления, и по оси ординат представлено рассчитываемое значение коэффициента усиления.
Линия, представленная символом 180а на Фиг.11, представляет взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и коэффициентом усиления во время расчета коэффициента усиления, для уменьшения яркости всего экрана. Линия, представленная символом 180b, представляет взаимосвязь между степенью неподвижного изображения и коэффициентом усиления во время расчета коэффициентов усиления для уменьшения яркости в области, имеющей высокую степень неподвижного изображения, а именно в области, где постоянно отображают одно неподвижное изображение.
1
2
1
1
2
2
Зона, обозначенная (1) на Фиг.11, а именно зона, где значение sMAP_MAX' находится между th и th, представляет собой зону, где рассчитывают коэффициенты усиления для уменьшения яркости изображения, отображаемого в области с высокой степенью неподвижного изображения. Хотя степень неподвижного изображения sMAP_MAX' находится между 0 и th, рассчитываемый коэффициент усиления составляет 1,0. Когда степень неподвижного изображения увеличивается, степень неподвижного изображения sMAP_MAX' достигает th, коэффициент усиления, имеющий меньшее значение, чем 1,0, рассчитывают для уменьшения яркости изображения, отображаемого в области с высокой степенью неподвижного изображения. Значение коэффициента усиления уменьшают от 1,0 до m, до тех пор, пока степень неподвижного изображения sMAP_MAX' не достигнет th.
2
3
2
2
2
1
3
Зона, показанная как (2) на Фиг.11, а именно зона, где значение sMAP_MAX' составляет от th до th, представляет собой зону, где рассчитывают коэффициент усиления для уменьшения яркости на всем экране. Хотя степень неподвижного изображения sMAP_MAX' составляет от 0 до th, рассчитываемый коэффициент усиления равен 1,0. Когда степень неподвижного изображения увеличивается и степень неподвижного изображения sMAP_MAX' достигает th, коэффициент усиления, имеющий значение, меньшее, чем 1,0, рассчитывают для уменьшения яркости всего экрана. Когда степень неподвижного изображения sMAP_MAX' больше, чем th, значение рассчитываемого коэффициента усиления уменьшается от 1,0 до m, до тех пор, пока степень неподвижного изображения sMAP_MAX' не достигнет th.
Когда два вида коэффициентов усиления рассчитывают таким образом, яркость можно регулировать, пока пользователь, который просматривает изображение на устройстве 100 дисплея, не начнет ощущать ухудшение яркости видеоизображения, отображаемого на экране.
Когда модуль 164 расчета коэффициента рассчитывает коэффициенты Cr', Cg' и Cb' коррекции, он вводит рассчитанные коэффициенты Cr', Cg' и Cb' коррекции в модуль 128 коррекции уровня сигнала. Модуль 128 коррекции уровня сигнала умножает видеосигналы введенных коэффициентов Cr', Cg' и Cb' коррекции (этап S112),
Модуль 128 коррекции уровня сигнала умножает соответствующие цвета R, G и В на коэффициенты Cr', Cg' и Cb' коррекции. То есть красный видеосигнал умножают на коэффициент Cr' коррекции для коррекции уровня красного сигнала, зеленый видеосигнал умножают на коэффициент Cg' коррекции для коррекции уровня зеленого сигнала и синий видеосигнал умножают на коэффициент Cb' коррекции для коррекции уровня синего сигнала.
Модуль 128 коррекции уровня сигнала умножает видеосигналы на коэффициенты коррекции для регулирования уровней видеосигналов, введенных в модуль 128 коррекции уровня сигнала. В результате умножения на коэффициенты коррекции в модуле 128 коррекции уровня сигнала регулируют уровни видеосигналов, и яркость видеоизображения, отображаемого на панели 158, может быть уменьшена.
Способ определения неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения был описан выше. Следует отметить, что в описанном выше способе определения неподвижного изображения компьютерная программа, которая сформирована для выполнения способа определения неподвижного изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, может быть заранее записана на носитель записи (например, в модуль 106 записи) в устройстве 100 дисплея, и работающее устройство (например, модуль 104 управления) может последовательно считывать и выполнять эту компьютерную программу.
Как было описано выше, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения непосредственно предшествующие уровни видеосигналов сравнивают с присутствующими уровнями видеосигналов и определяют, отображается ли неподвижное изображение, на основе разности между обоими уровнями. В соответствии с этим степень неподвижного изображения обновляют в соответствии с результатом определения таким образом, что можно детектировать, отображается ли неподвижное изображение непрерывно на экране. В соответствии с этим, когда коэффициенты коррекции (коэффициенты усиления) для уменьшения яркости в области, где отображается неподвижное изображение, рассчитывают в соответствии со степенью неподвижного изображения, яркость видеоизображения, отображаемого на экране, уменьшают таким образом, что можно предотвратить явление выжигания.
Кроме того, поскольку выполняют различную обработку сигналов для видеосигналов, имеющих линейную характеристику, используя простые операции, схема, которая выполняет эти операции, может иметь простую конфигурацию цепи. Это позволяет уменьшить общую площадь, занимаемую схемой, и, таким образом, устройство 100 дисплея может быть выполнено более тонким и с меньшим весом.
Предпочтительный вариант воплощения настоящего изобретения описан выше со ссылкой на приложенные чертежи. Однако нет необходимости упоминать, что настоящее изобретение не ограничено описанными выше примерами. Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации, комбинации, подкомбинации и изменения могут возникать в зависимости от конструктивных требований и других факторов, если только они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.
Например, в описанном выше варианте выполнения модуль 162 определения неподвижного изображения рассчитывает степень неподвижного изображения, рассчитывает значение коррекции на основе рассчитанной степени неподвижного изображения и передает рассчитанные значения коррекции в модуль 128 коррекции уровня сигнала. Модуль 128 коррекции уровня сигнала умножает видеосигналы на значение коррекции для коррекции этих уровней видеосигналов. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим примером. Например, модуль 104 управления может рассчитывать степень неподвижного изображения и передавать эту рассчитанную степень неподвижного изображения в модуль 128 коррекции уровня сигнала, при этом расчеты и умножение значений коррекции выполняют в модуле 128 коррекции уровня сигнала.