ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДИСПЛЕЙНЫМ УСТРОЙСТВОМ
DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DEVICE CONTROL METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к дисплейному устройству и способу управления дисплейным устройством.
Для управления светоизлучающим элементом, таким как органический электролюминесцентный диод или светодиод, управляемым электрическим током, то есть, для управления элементом электрической цепи, необходимо осуществлять точный контроль электрического тока, подаваемого на элемент электрической цепи, в диапазоне от малых токов для нижних уровней яркости до сильных токов для верхних уровней яркости. При использовании существующего простого матричного способа управления для органического электролюминесцентного дисплейного устройства необходимо выполнять управление на высокой яркости, особенно для верхних уровней яркости в связи с низкой скважностью сигнала, тем самым сокращая срок службы органического электролюминесцентного дисплейного устройства. В этой связи главным образом используется активный матричный способ управления с применением тонкопленочного транзистора.
Активный матричный способ управления позволяет выполнять управление в режиме сохранения, при котором свет излучается также вне периода выбора путем использования сигнала, заданного в период выбора.
В недавнее время, органические электролюминесцентные элементы были улучшены для достижения более высокой эффективности, что, в свою очередь, предполагает более точный контроль большего количества малых значений тока на более высокой скорости. Были предложены различные способы управления, но ни один из них не стал качественно новым решением. Таким образом, ожидается увеличение потребности в способах управления, адаптированных для более высоких разрешений и увеличений уровней яркости.
На фиг.9 представлена электрическая схема, показывающая существующую формирующую схему, описанную в Патентном источнике 1. В формирующей схеме, представленной на фиг.9, электрод затвора транзистора 10 соединен с линией Xi развертки, электрод стока транзистора 10 соединен с электродом стока транзистора 12. Электрод стока транзистора 12 соединен с питающей линией Vi источника питания. Электрод затвора транзистора 12 соединен с электродом истока транзистора 10. Электрод истока транзистора 12 соединен с электродом истока транзистора 11 и с положительными электродами органических электролюминесцентных элементов Ei и Ej. Электрод затвора транзистора 11 соединен с линией Xi развертки, а электрод истока транзистора 11 соединен с сигнальной линией Yj данных.
В период выбора, сигнальное напряжение источника питания прикладывается к питающей линии Vi источника питания. Сигнальное напряжение источника питания меньше или равно опорному напряжению Vss. В то время, когда линия Xi развертки переходит в состояние Н (высокий уровень сигнала) в течение периода выбора, транзисторы с 10 по 12 включены. В то же время напряжение на каждом из органических электролюминесцентных элементов Ei и Ej становится равным 0 или смещенным в обратном направлении. Таким образом, программируемый втекающий ток Ij следует по пути, указанному стрелкой α.
Когда транзистор 12 включен в течение периода выбора, напряжение, определяемое на основании управляющей мощности транзистора 12, прикладывается к конденсатору 13. Таким образом, электрический заряд, соответствующий напряжению Vgs затвор-исток, сохраняется в конденсаторе 13.
После этого в период, отличный от периода выбора, в течение которого линия Xi развертки принимает состояние L (низкий уровень сигнала) после окончания периода выбора, конденсатор 13, заряженный описанным способом в течение периода выбора, прикладывает положительное напряжение к затвору и истоку транзистора 12, включая, таким образом, только транзистор 12.
Более того, сигнальное напряжение источника питания, прикладываемое к питающей линии Vi источника питания в период, отличный от периода выбора, представляет собой напряжение Vdd источника питания, которое существенно больше по величине, чем опорное напряжение Vss. Таким образом, прямо смещенное напряжение прикладывается к органическим электролюминесцентным элементам Ei и Ej. Транзистор 12 обеспечивает органические электролюминесцентные элементы постоянным электрическим током, сила которого равна Ij. То есть, возможно обеспечение подачи постоянного электрического тока на органические электролюминесцентные элементы Ei и Ej даже в случае, когда характеристики транзисторов 12 неустойчивы.
Список упомянутых материалов
Патентные источники
Патентный источник 1
Заявка на патент Японии, Tokukai, No. 2003-195810. Дата публикации 09.07.2003.
Сущность изобретения
Техническая проблема
В текущем программировании формирующей схемы, представленной на фиг.9, в качестве источника сигнала используется источник тока. Однако трудно реализовать источник тока, в котором возможно управление малыми токами порядка нескольких десятков нА. Более того, в случае, когда программирование выполняется посредством подобного малого тока, как описано выше, много времени занимает зарядка паразитного конденсатора проводов или пиксельной схемы малым током. В результате период записи будет недостаточно длинным.
С другой стороны, в формирующей схеме на фиг.9 при программировании напряжения путем использования источника напряжения в качестве источника сигнала не возникает проблема, связанная с нехваткой времени записи. Однако ток, обуславливающий излучение света, ослабляется, что связано с модернизацией электролюминесцентных элементов для повышения их эффективности, такой как усовершенствование флуоресцентных материалов. В то же время, управляющий транзистор для преобразования программирующего напряжения в ток, обуславливающий излучение света, представляет собой тонкопленочный транзистор. В результате технической модернизации по улучшению подвижности носителей в тонкопленочных транзисторах тонкопленочный транзистор способен обеспечивать большую амплитуду тока при меньшем изменении напряжения. В результате возникает необходимость управлять более малым напряжением для управления более малым током. Подобное малое напряжение сложно обеспечить с высокой точностью.
Для решения этой проблемы может быть в некоторых случаях использован метод, при котором в конечной половине кадра отображается черное для повышения яркости в период светового излучения. Это связано с тем, что яркость кажется одинаковой до тех пор, пока суммарное значение яркости постоянно в течение периода кадровой развертки.
Однако включения черного недостаточно для решения проблем управления током. В подобном случае, необходимо выполнять управление малыми токами порядка нескольких десятков нА в режиме сохранения.
В данном способе управления током значение напряжения преобразуется в значение тока путем использования управляющего транзистора в текущем пикселе, так что управляющий ток подается на электролюминесцентный элемент. Однако влияние неустойчивого порогового напряжения в тонкопленочных транзисторах возрастает в диапазоне малых токов. Следовательно, считается, что сложно обеспечить высокочувствительный управляющий транзистор для подобных малых токов.
В непатентном Источнике 2, упомянутом в Патентном Источнике 2, объясняется, что при осуществлении управления с более высокой мгновенной яркостью и более длинным периодом отображения черного для преодоления указанного недостатка, необходимо значительно повысить яркость верхних уровней яркости в течение периода светового излучения, что приводит к укорачиванию промежутков излучения света органическим электролюминесцентным элементом.
Настоящее изобретение было создано с учетом вышеупомянутой проблемы и целью настоящего изобретения является обеспечение дисплейного устройства и способа управления дисплейным устройством, в каждом из которых управление уровнем яркости может быть упрощено по сравнению с существующим способом управления уровнем яркости, может быть достигнут более длительный срок службы органического электролюминесцентного элемента путем снижения мгновенной яркости, а также может быть достигнуто снижение энергопотребления.
Решение проблемы
Для достижения указанной цели, дисплейное устройство по настоящему изобретению содержит линии развертки, проходящие в одном направлении, сигнальные линии данных, проходящие в другом направлении, формирующую схему истока для управления сигнальными линиями данных, формирующую схему затвора для управления линиями развертки и по пикселю, соответствующему каждому пересечению линий развертки и сигнальных линий данных, причем каждый пиксель содержит излучающий элемент для излучения света, яркость которого зависит от электрического тока, подаваемого на излучающий элемент, период выбора линий развертки представляет собой период, в течение которого линия развертки выбирается формирующей схемой затвора, а указанное дисплейное устройство дополнительно содержит по пиксельной схеме на каждый пиксель, выполненной с возможностью управления в импульсном режиме, в котором излучающий элемент излучает свет только в период выбора, или в режиме сохранения, в котором излучающий элемент излучает свет не в период выбора, а после периода выбора, при этом указанная пиксельная схема содержит первый источник сигнала для подачи сигнала светового излучения при управлении пиксельной схемой в импульсном режиме и второй источник сигнала для подачи сигнала светового излучения при управлении пиксельной схемой в режиме сохранения.
Для достижения указанной цели способ управления по настоящему изобретению представляет собой способ управления дисплейным устройством, содержащим линии развертки, проходящие в одном направлении, сигнальные линии данных, проходящие в другом направлении, формирующую схему истока для управления сигнальными линиями данных, формирующую схему затвора для управления линиями развертки и по пикселю, соответствующему каждому пересечению линий развертки и сигнальных линий данных, причем каждый пиксель содержит излучающий элемент для излучения света, яркость которого зависит от электрического тока, подаваемого на излучающий элемент, период выбора линии развертки представляет собой период, в течение которого линия развертки выбирается формирующей схемой затвора, а согласно указанному способу управляют пиксельной схемой пикселя в импульсном режиме, в котором излучающий элемент излучает свет только в период выбора; управляют пиксельной схемой в режиме сохранения, в котором излучающий элемент излучает свет не в период выбора, а после периода выбора; подают сигнал светового излучения с первого источника сигнала при управлении пиксельной схемой в импульсном режиме; и подают сигнал светового излучения со второго источника сигнала при управлении пиксельной схемой в режиме сохранения.
По настоящему изобретению, если пиксель отображается на нижнем уровне яркости, то управление пикселем выполняется в импульсном режиме для упрощения управления уровнем яркости, и если пиксель отображается на верхнем уровне яркости, то управление пикселем выполняется в режиме сохранения для продления срока службы устройства.
Таким образом, второй источник сигнала обеспечивает сигнал светового излучения в случае осуществления управления в режиме сохранения. Это позволяет значению силы тока для наименьшего уровня яркости быть выше, чем при использовании существующего способа управления уровнем яркости, позволяя, таким образом, упростить управление уровнем яркости по сравнению с существующим способом управления уровнем яркости.
В то же время первый источник сигнала обеспечивает сигнал светового излучения в случае выполнения управления в импульсном режиме. Это позволяет значению силы тока для наибольшего уровня яркости быть меньше, чем при использовании существующего способа управления уровнем яркости, позволяя, таким образом, продлить срок службы устройства.
Особенно в дисплейных устройствах с высоким разрешением в случае, если диапазон уровней яркости, управляемых в импульсном режиме, узкий, а диапазон уровней яркости, управляемых в режиме сохранения, широкий, то управление током может быть выполнено путем эффективного использования диапазонов уровней яркости.
Дополнительно по сравнению с известными техническими средствами, настоящее изобретение имеет следующие преимущества. Первое преимущество состоит в отсутствии необходимости изменения временных промежутков вывода данных, что позволяет дополнительно упростить конструкцию управляющей схемы в формирующей схеме затвора. Второе преимущество состоит в возможности осуществлять излучение света в течение всего периода выбора, при этом срок службы увеличивается благодаря уменьшению мгновенной яркости.
Третье преимущество состоит в том, что технология, описанная в настоящем варианте реализации изобретения, позволяет достичь низкого уровня энергопотребления. В режиме сохранения у существующих формирующих схем ток подается на органический электролюминесцентный элемент через управляющий транзистор постоянно. В случае, когда управляющий транзистор работает в режиме насыщения, на управляющем транзисторе возникает падение напряжения. Указанное падение напряжения обуславливает расходование энергии путем выделения тепла, а не при помощи светового излучения, приводя к потерям энергии. С другой стороны, в импульсном режиме, ток светового излучения обеспечивается через переключающий элемент, работающий в линейном режиме, что снижает потери энергии до минимально возможного значения. То есть, по сравнению с режимом сохранения существующей формирующей схемы, возможно снижение потерь энергии в случае осуществления управления в импульсном режиме. То есть, возможно обеспечение дисплейного устройства, потребление энергии которого снижено.
Преимущества изобретения
Как описано выше, дисплейное устройство по настоящему изобретению выполнено таким образом, что (i) пиксельная схема каждого пикселя работает либо в импульсном режиме, в котором излучающий элемент излучает свет только в период выбора, или в режиме сохранения, в котором излучающий элемент излучает свет не в период выбора, а после периода выбора, и (ii) пиксельная схема содержит первый источник сигнала для обеспечения сигнала светового излучения при управлении пикселем в импульсном режиме и второй источник сигнала для обеспечения сигнала светового излучения при управлении пикселем в режиме сохранения.
Более того, согласно указанному способу управления по настоящему изобретению для управления дисплейным устройством управляют пиксельной схемой пикселя в импульсном режиме, в котором излучающий элемент излучает свет только в период выбора; управляют пиксельной схемой в режиме сохранения, в котором излучающий элемент излучает свет не в период выбора, а после периода выбора; подают сигнал светового излучения с первого источника сигнала при управлении пиксельной схемой в импульсном режиме; и подают сигнал светового излучения со второго источника сигнала при управлении пиксельной схемой в режиме сохранения.
С использованием указанных конструкций возможно обеспечение дисплейного устройства и способа управления дисплейным устройством, в каждом из которых управление уровнем яркости может быть упрощено по сравнению с существующим способом управления уровнем яркости, может быть достигнут более длительный срок службы органического электролюминесцентного элемента путем снижения мгновенной яркости, а также может быть достигнуто снижение энергопотребления.
Краткое описание чертежей
Фиг.1
На фиг.1 представлена электрическая схема пиксельной схемы по Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.2
На фиг.2 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая работу пиксельной схемы по Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.3
На фиг.3 представлена блок-схема, показывающая дисплейное устройство по Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.4
На фиг.4 представлена функциональная схема, показывающая, каким образом осуществляется переключение между управлением в режиме сохранения и управлением в импульсном режиме и режиме сохранения в зависимости от источника изображения.
Фиг.5
На фиг.5 представлена электрическая схема пиксельной схемы по другому Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.6
На фиг.6 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая работу пиксельной схемы по другому Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.7
На фиг.7 представлена электрическая схема пиксельной схемы по еще одному Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.8
На фиг.8 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая работу пиксельной схемы по еще одному Примеру реализации настоящего изобретения.
Фиг.9
На фиг.9 представлена электрическая схема существующей формирующей схемы, описанной в Патентном Источнике 1.
Описание вариантов реализации изобретения
Один вариант реализации настоящего изобретения описан ниже со ссылкой на Примеры реализации изобретения с 1 по 3 и на фиг.1-3. Для начала описано устройство дисплейного устройства 1 по варианту реализации настоящего изобретения.
[Конструкция дисплейного устройства]
На фиг.3 представлена блок-схема, показывающая конструкцию дисплейного устройства 1 по варианту реализации настоящего изобретения. Дисплейное устройство 1 содержит формирующую схему 2 истока для управления m сигнальными линиями S1, S2,…Sm данных, и формирующую схему 3 затвора для управления n линиями Gl, G2, …Gn развертки и n линиями R1, R2, Rn развертки и дисплейную часть 4, содержащую m×n пикселей A11,…,Aim,…,An1,…,Anm, а также управляющую схему 5 для управления формирующей схемой 2 истока и формирующей схемой 3 затвора.
Формирующая схема 2 истока содержит сдвигающий регистр, блок регистра-защелки, блок переключения и выполнена с возможностью подавать сигнал напряжения или сигнал тока на выделенный столбец. Формирующая схема 3 затвора содержит сдвигающий регистр, блок регистра-защелки и блок переключения, подобно формирующей схеме 2 истока, и выполнена с возможностью управлять линиями G1, G2,…,Gn развертки и линиями R1, R2,…Rn развертки. Формирующая схема 3 затвора выполнена с возможностью подавать управляющий сигнал на выделенную строку. Управляющая схема 5 выполнена с возможностью выводить управляющий временной сигнал или стартовый импульс. Сдвигающие регистры формирующей схемы 2 истока и формирующей схемы 3 затвора выполнены с возможностью выводить сигналы для выбора столбца или строки.
Дисплейная часть 4 дисплейного устройства 1 содержит n линий от G1 до Gn развертки, m сигнальных линий от S1 до Sm данных, пересекающих n линий от G1 до Gn развертки, m×n пикселей A11, A1m, An1,…Anm, соответствующих каждому пересечению n линий от G1 до Gn развертки и m сигнальных линий от S1 до Sm данных. Пиксели могут быть элементами изображения. Пиксели A11, A1m, An1,…Anm расположены в матричной форме, образуя, таким образом, массив пикселей. В дальнейшем, направление, в котором проходят линии развертки, упоминается как направление строки, а направление, в котором проходят сигнальные линии данных, упоминается как направление столбца.
В Примерах 1-3 пиксельные схемы пикселей A11, A1m, An1,…Anm описаны в рамках их устройства и функционирования.
[Пример 1]
На фиг.1 представлена электрическая схема пиксельной схемы 6 по Примеру 1. На фиг.2 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая работу пиксельной схемы 6 по Примеру 1. Во-первых, далее раскрыто устройство пиксельной схемы 6 по Примеру 1.
Пиксельная схема 6 представляет собой пиксельную схему для пикселя Aij, соответствующего каждому пересечению i-ой линии Gi развертки и j-ой сигнальной линии Sj данных и i-ой линии Ri развертки и j-ой сигнальной линии Sj данных, где i=1…n, j=1…m.
Пиксельная схема 6 содержит органический электролюминесцентный диодный элемент 7 (светоизлучающий элемент, яркость которого зависит от тока, протекающего в органическом электролюминесцентном диоде 7), тонкопленочные транзисторы от Т1 до Т3 и конденсатор С. Тонкопленочные транзисторы от Т1 до Т3 могут быть N-канальными тонкопленочными транзисторами, что позволяет использовать аморфную кремниевую панель в дисплейном устройстве 1, при использовании которой для р-канальных тонкопленочных транзисторов возникают трудности.
В пиксельной схеме 6 тонкопленочный транзистор Т1 содержит затвор, соединенный с i-ой линией Gi развертки. Тонкопленочный транзистор Т2 содержит затвор, соединенный с i-ой линией Ri развертки. Тонкопленочный транзистор Т3 содержит затвор, соединенный с истоком тонкопленочного транзистора Т2 и с одним выводом конденсатора С. Тонкопленочный транзистор Т3 содержит сток, соединенный с питающей линией Vp источника питания.
Тонкопленочный транзистор Т3 содержит исток, соединенный со стоком тонкопленочного транзистора Т1, другим выводом конденсатора С и анодом органического электролюминесцентного диода 7. Тонкопленочный транзистор Т1 содержит исток, соединенный с j-ой сигнальной линией Sj данных.
Сток тонкопленочного транзистора Т2 и катод органического электролюминесцентного диода 7 электрически заземлены.
Указанная j-ая сигнальная линия Sj данных соединена с источником II программируемого тока для отображения нижних уровней яркости в случае, когда пиксель Aij должен быть отображен на нижнем уровне яркости. С другой стороны, j-ая сигнальная линия Sj данных соединена с источником 12 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости в случае, когда пиксель Aij должен быть отображен на верхнем уровне яркости. Переключение между соединением j-ой сигнальной линии Sj данных с источником I1 тока и соединением j-ой сигнальной линии Sj данных с источником I2 тока выполняется с помощью переключателя SW. Описанная далее формирующая схема 2 истока, как показано на фиг.3, содержит источники I1 и I2 тока и переключатель SW.
Функционирование пиксельной схемы 6 раскрыто ниже со ссылкой на временную диаграмму на фиг.2.
В начале периода выбора выбранной строки уровни сигналов линий Gi и Ri развертки выбранной строки изменяются с L (низкий) на Н (высокий). Уровни сигналов изменяются с Н на L по окончании периода выбора.
Управление пиксельной схемой 6 осуществляется в импульсном режиме, когда пиксель Aij отображается на нижнем уровне яркости. То есть, пиксельная схема 6 управляется таким образом, чтобы обусловить излучение органическим электролюминесцентным диодом 7 света только в период выбора. В частности, обеспечивается втекание программируемого тока I, то есть, j-ая сигнальная линия Sj данных соединяется с источником I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости.
В таком случае напряжение, соответствующее данным сигнальной линии Sj данных становится положительным, и напряжение на истоке тонкопленочного транзистора Т1 положительно. Более того, в период выбора, возникает разность потенциалов на тонкопленочных транзисторах Т1 и Т2. Таким образом, сток тонкопленочного транзистора Т1, другой вывод конденсатора С и анод органического электролюминесцентного диода 7 становятся положительными, так как получают положительное напряжение от истока тонкопленочного транзистора Т1. Затвор тонкопленочного транзистора Т3 и один вывод конденсатора С электрически заземлены и имеют потенциал земли.
В результате к органическому электролюминесцентному диоду 7 прикладывается прямо смещенное напряжение, включая, таким образом, указанный диод. Кроме того, напряжение Vgs затвор-исток тонкопленочного транзистора Т3 становится отрицательным, отключая указанный тонкопленочный транзистор Т3.
Следовательно, программируемый ток I протекает по следующей цепи: вывод источника I1 программируемого тока для нижних уровней яркости → сигнальная линия Sj данных → исток тонкопленочного транзистора Т1 → сток тонкопленочного транзистора Т1 → анод органического электролюминесцентного диода 7 → катод органического электролюминесцентного диода 7. В результате органический электролюминесцентный диод 7 излучает свет.
В то же время тонкопленочный транзистор Т1 не выводит ток стока непосредственно в ответ на изменение уровня сигнала линии Gi развертки с L (низкий) на Н (высокий). Ток стока тонкопленочного транзистора Т1 достигает насыщения за время задержки и время подъема. Время задержки и время подъема будут раскрыты далее. В связи с данным свойством тонкопленочного транзистора Т1, кривая Eli тока органического электролюминесцентного диода 7 (i-ая строка) и кривая Еli-1 тока органического электролюминесцентного диода 7 ((i-1)-ая строка) постепенно поднимаются во время задержки и время подъема.
Яркость светового излучения органического электролюминесцентного диода 7 определяется значением силы программируемого тока I, задаваемого источником I1 программируемого тока для отображения нижнего уровня яркости. Значение силы программируемого тока I и уровень яркости пропорциональны.
По окончании периода выбора, тонкопленочные транзисторы Т1 и Т2 отключаются, не позволяя, таким образом, протекать программируемому току I. Кроме того, напряжение Vgs затвор-исток тонкопленочного транзистора Т3 становится равным 0 или отрицательным, отключая, таким образом, указанный тонкопленочный транзистор Т3. В результате отключается органический электролюминесцентный диод 7.
Тонкопленочный транзистор Т1 не отключается непосредственно в ответ на изменение уровня сигнала линии Gi развертки с Н (высокий) на L (низкий). Выключение тонкопленочного транзистора Т1 занимает время, включающее время задержки и время падения. В связи с данным свойством тонкопленочного транзистора Т1, кривая Еli тока органического электролюминесцентного диода 7 (i-ая строка) и кривая Еli-1 тока органического электролюминесцентного диода 7 ((i-1)-ая строка) постепенно снижаются во время задержки и время падения.
Согласно указанному выше, время задержки представляет собой период времени от момента, когда возникает идеальный импульс тока стока тонкопленочного транзистора, до момента, когда амплитуда реального импульса тока стока составляет 10%, или период времени от момента, когда амплитуда реального импульса составляет 10%, до момента, когда амплитуда реального импульса становится равной 0. Время подъема представляет собой период времени, в течение которого амплитуда изменяет значение от 10% до 90%. Далее, время падения представляет собой период времени, в течение которого амплитуда изменяет значение от 90% до 10%.
Хотя кривая Eli тока, представленная на фиг.2, является кривой тока для пикселя Aij, управляемого линиями Gi и Ri развертки, следует отметить, что не все пиксели, управляемые линиями Gi и Ri развертки, управляются в импульсном режиме. Среди пикселей, относящихся к сигнальной линии Sj данных, имеются пиксели, управляемые в импульсном режиме и пиксели, управляемые в режиме сохранения. Для осуществления отображения черного для пикселей, управляемых в режиме сохранения, обеспечивается период включения черного, в течение которого уровень сигнала линии Gi развертки задается равным L (низкий), а уровень сигнала линии Ri развертки задается равным Н (высокий).
Далее, пиксельная схема 6 управляется в режиме сохранения, когда пиксель Aij отображается на верхнем уровне яркости. То есть, пиксельная схема 6 выполнена с возможностью обуславливать излучение света органическим электролюминесцентным диодом 7 не в период выбора, а после периода выбора. В частности, программируемый ток I' на фиг.2 является вытекающим. То есть, j-ая сигнальная линия Sj данных соединяется с источником I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости.
В этом случае, напряжение на сигнальной линии Sj данных отрицательное, и напряжение на истоке тонкопленочного транзистора Т1 отрицательное. Кроме того, тонкопленочные транзисторы Т1 и Т2 отключены во время периода выбора. Соответственно, сток тонкопленочного транзистора Т1, другой вывод конденсатора С и анод органического электролюминесцентного диода 7 становятся отрицательными, так как они получают отрицательное напряжение с истока транзистора Т1. Затвор транзистора Т3 и один вывод конденсатора С электрически заземлены и имеют потенциал земли.
В результате, к органическому электролюминесцентному диоду 7 прикладывается обратно смещенное напряжение, отключая, тем самым, органический электролюминесцентный диод 7. Кроме того, напряжение Vgs затвор-исток тонкопленочного транзистора Т3 становится положительным, включая, таким образом, указанный тонкопленочный транзистор Т3.
Следовательно, программируемый ток I' протекает по следующей цепи: питающая линия Vp источника питания → сток тонкопленочного транзистора Т3 → исток тонкопленочного транзистора Т3 → сток тонкопленочного транзистора Т1 → исток тонкопленочного транзистора Т1 → сигнальная линия Sj данных → вход источника I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости → выход источника I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости. Значение силы программируемого тока I' задается источником I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости.
По окончании периода выбора, напряжение на истоке транзистора Т3 изменяется согласно напряжению на положительном электроде органического электролюминесцентного диода 7. Более того, напряжение затвора тонкопленочного транзистора Т3 изменяется согласно напряжению истока тонкопленочного транзистора Т3 для того, чтобы напряжение Vgs затвор-исток оставалось постоянным. Это вызвано тем, что транзистор Т2 отключается и находится в высокоимпедансном состоянии.
Напряжение Vgs затвор-исток транзистора Т3 в период выбора поддерживается даже после окончания периода выбора в связи с тем, что конденсатор С заряжается во время периода выбора напряжением Vgs затвор-исток. В этой связи, тонкопленочные транзисторы Т1 и Т2 выключаются после периода выбора, тогда как тонкопленочный транзистор Т3 остается включенным после периода выбора.
В результате, программируемый ток I", сила которого, по сути, равна силе программируемого тока I', протекающего в период выбора, протекает по следующей цепи: источник Vp питания → сток тонкопленочного транзистора Т3 → исток тонкопленочного транзистора Т3 → положительный электрод органического люминесцентного диода 7 → катод органического люминесцентного диода 7.
Тонкопленочный транзистор Т1 не выключается мгновенно в ответ на изменение уровня сигнала линии Gi развертки с Н на L. Выключение тонкопленочного транзистора занимает время задержки и время падения.
То есть, кривая Eli+1 тока органического электролюминесцентного диода 7 ((i+1)-ая строка) медленно снижается во время задержки и время падения.
В случае отображения черного после периода выбора, уровень сигнала линии Gi развертки установлен на L, а уровень сигнала линии Ri развертки установлен на Н. Таким образом, тонкопленочный транзистор Т1 выключается, а тонкопленочный транзистор Т2 включается. В связи с тем, что тонкопленочной транзистор Т2 включен, напряжение затвора тонкопленочного транзистора равно 0, таким образом тонкопленочный транзистор Т3 выключен. Так как тонкопленочный транзистор Т3 выключен, программируемый ток I" не протекает, таким образом органический электролюминесцентный диод 7 выключен.
Тонкопленочный транзистор Т3 не выключается мгновенно в ответ на изменение уровня сигнала линии Ri развертки с L на Н. Выключение тока стока тонкопленочного транзистора Т3 занимает время задержки и время падения. В этой связи кривая Еl+1 тока органического электролюминесцентного диода 7 постепенно снижается во время задержки и время падения.
В пиксельной схеме 6 в Примере 1 направление программируемого тока I, протекающего в сигнальной линии Sj данных в импульсном режиме, и направление программируемого тока I', протекающего в сигнальной линии Sj данных в режиме сохранения, противоположны друг другу на протяжении сигнальной линии Sj данных.
Таким образом, становится возможным различать импульсный режим и режим сохранения, опираясь на направление программируемого тока.
Как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения вывод данных может происходить в те же временные промежутки, что и начало, и конец периода выбора. То есть, не требуется усложнять схему для управления временными промежутками вывода данных.
Яркость электролюминесцентного элемента управляется током, непосредственно втекающим в электролюминесцентный элемент. Следовательно, возможно получение равномерного распределения яркости, которое не подвержено влиянию неустойчивости характеристик (индивидуальные различия) управляющих тонкопленочных транзисторов, используемых для управления пиксельной схемой.
Следует отметить, что обозначения «Период выбора», «Период кадровой развертки», «Период включения черного» и прочие на фиг.2 относятся к i-той строке.
В настоящем изобретении предлагается вариант реализации, в котором при отображении пикселем Aij нижнего уровня яркости, указанный пиксель Aij управляется в импульсном режиме для упрощения управления уровнем яркости, а при отображении пикселем верхнего уровня яркости, указанный пиксель Aij управляется в режиме сохранения для продления срока службы, при этом все уровни яркости подразделяются на указанные нижние уровни яркости и верхние уровни яркости.
В Примере 1, как показано в Таблице 1 ниже, уровни яркости располагаются в диапазоне от 0 до 255. Для уровней яркости от 0 до 32 управление выполняется в импульсном режиме. Для уровней яркости, больших или равных 33, управление выполняется в «режиме сохранения, причем период включения черного занимает 90% одного периода кадровой развертки».
Для черного, то есть для уровня яркости 0, управление может выполняться в импульсном режиме или режиме сохранения.
Таблица 1
Сила тока при излучении света в импульсном режиме/режиме сохранения
Уровни яркости
Ток в импульсном режиме (мкА)
Ток в режиме сохранения (мкА)
255
1076
10.0
128
540
5.0
64
270
2.5
33
139
1.29
32
135
1.25
16
68
0.63
8
34
0.31
4
17
0.16
2
8
0.08
1
4.2
0.04
* Режим сохранения представляет режим сохранения с 90%-ым включением черного, причем ток белого составляет 10 мкА.
* Число линий взято равным 1080
В этом способе управления значение силы тока для наименьшего уровня яркости составляет 4.2 мкА, в то время как значение силы тока для наименьшего уровня яркости составляет 40 нА в случае, если 15 управление для наименьшего уровня яркости выполняется в режиме сохранения. Это позволяет упростить управление уровнем яркости.
В этом способе управления значение силы тока для наибольшего уровня яркости составляет 10 мкА, тогда как значение силы тока для наибольшего уровня яркости составляет 1 мА или более в случае, если 20 управление для наибольшего уровня яркости осуществляется в импульсном режиме. Это обеспечивает более длительный срок службы, чем известные способы.
Особенно в дисплейных устройствах с высоким разрешением, в случае, если уровень яркости, управляемый в импульсном режиме, низкий, а уровень яркости, управляемый в режиме сохранения, высокий, управление током может осуществляться путем эффективного использования диапазонов уровней яркости. Если диапазон уровней яркости, управляемых в импульсном режиме, шире, значение силы тока, необходимого для выполнения управления, увеличивается и возникает необходимость обеспечивать втекающий высокий ток постоянно. Таким образом, нежелательно, чтобы диапазон уровней яркости, управляемых в импульсном режиме, был шире.
Кроме того, по сравнению с существующими техниками, настоящее изобретение имеет следующие преимущества. Первое преимущество состоит в том, что исчезает необходимость изменять временные промежутки вывода данных, что позволяет дополнительно упростить конструкцию управляющей схемы Второе преимущество состоит в том, что становится возможным выполнять излучение света в течение всего периода выбора, более длительный срок службы достигается путем снижения мгновенной яркости.
Третье преимущество состоит в том, что технология, описанная в настоящем варианте реализации изобретения, применима для достижения низкого энергопотребления. В режиме сохранения для существующей формирующей схемы, ток подается на органический электролюминесцентный элемент через управляющие транзисторы постоянно. В случае если управляющий транзистор работает в области насыщения, на управляющем транзисторе возникает падение напряжения. Указанное падение напряжения обуславливает расходование энергии путем выделения тепла, а не при помощи светового излучения, приводя к потерям энергии. С другой стороны, в импульсном режиме ток светового излучения подается через переключающий элемент, работающий в линейном режиме, сводя, таким образом, потери мощности к минимуму. То есть, по сравнению с режимом сохранения существующей формирующей схемы, возможно снижение потерь энергии в случае осуществления управления в импульсном режиме. То есть, становится возможным обеспечить дисплейное устройство, потребление энергии которого снижено.
Переключение между импульсным режимом и режимом сохранения может осуществляться не на основании уровней яркости. Например, в распределении уровней яркости для первого изображения, содержащего, главным образом, черно-белые отображаемые данные, такие как тексты, уровень яркости для отображения белого и уровень яркости для отображения черного представлены в большем количестве, чем прочие уровни яркости. Для подобного изображения, ухудшение качества отображения в связи с нестабильными уровнями яркости не имеет значения. Следовательно, пиксельная схема управляется исключительно в режиме сохранения, независимо от уровней яркости, так что срок службы органического электролюминесцентного элемента может быть продлен.
С другой стороны, распределение уровней яркости для второго изображения, содержащего такие данные, как фотографии или движущиеся изображения, в которых нестабильные уровни яркости вызывают ухудшение качества отображения, представляет собой распределение, охватывающее диапазон, содержащий все уровни яркости. Для подобного изображения пиксельные схемы управляются как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения.
На фиг.4 представлена примерная блок-схема, показывающая способ переключения, в соответствии с источниками изображения, между способом управления для управления исключительно в режиме сохранения и способом управления для управления как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения. То есть, дисплейное устройство 1 содержит средства для анализа сигнала изображения и выполнено с возможностью переключаться между двумя способами управления в зависимости от того, является ли отображаемое изображение движущимся изображением или нет, насколько велика область отображения черного, и является ли большая часть отображаемого изображения текстом или нет.
В блок-схеме на фиг.4 на Шаге s1 определяется, является ли сигнал изображения сигналом изображения для движущегося изображения или нет. Если сигнал изображения является сигналом изображения для движущегося изображения (Да на Шаге s1), применяется способ управления для управления как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения.
Если сигнал изображения не является сигналом изображения для движущегося изображения (Нет на Шаге s1), определяется, составляют ли сигналы для промежуточных уровней яркости 90% или более от сигнала изображения (Шаг s2), для того, чтобы определить, является ли область отображения черного большой или малой. Если сигналы для промежуточных уровней яркости составляют менее 90% сигнала изображения (Нет на Шаге s2), применяется способ управления для управления исключительно в режиме сохранения.
Если сигналы для промежуточных уровней яркости составляют 90% или более сигнала изображения (Да на Шаге s2), то далее определяется, содержит ли отображаемое на основании сигнала изображения изображение, главным образом, текст (Шаг s3). Если отображаемое на основании сигнала изображения изображение содержит главным образом текст (Да на Шаге s3), применяется способ управления для управления исключительно в режиме сохранения. Если отображаемое на основании сигнала изображения изображение не содержит преимущественно текст (Нет на Шаге s3), применяется способ управления для управления как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения.
Как описано выше, два способа управления могут быть выбраны исключительно путем переключения между сигнальными источниками тока. Следовательно, не требуется дополнительное средство управления для изменения способа управления каждый раз при переключении типа отображаемого изображения.
Как описано выше, распределение уровней яркости для уровней яркости, составляющих отображаемое изображение, может выступать в роли критерия для переключения между импульсным режимом и режимом сохранения, то есть переключения между управлением пиксельной схемой 6 как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения и управлением указанной схемой исключительно в режиме сохранения. Указанный критерий может содержаться в формирующей схеме 2 истока или в управляющей схеме 5.
[Пример 2]
Другой Пример настоящего изобретения описан ниже со ссылками на фиг.5 и фиг.6. Конструкция Примера 2 идентична конструкции Примера 1 за исключением описанного ниже. Для удобства описания, элементы, имеющие функции, подобные функциям элементов, показанных на чертежах для Примера 1, имеют подобную нумерацию, и их описание здесь не повторяется.
На фиг.5 представлена электрическая схема пиксельной схемы 8 по Примеру 2. Пиксельная схема 8 отличается от пиксельной схемы 6 по Примеру 1 следующим образом.
В пиксельной схеме 6 по Примеру 1 сток тонкопленочного транзистора Т2 электрически заземлен, а сток тонкопленочного транзистора Т3 соединен с источником Vp питания.
С другой стороны, пиксельная схема 8 по Примеру 2 выполнена таким образом, что сток тонкопленочного транзистора Т2 и сток тонкопленочного транзистора Т3 соединены с общей линией Pi источника питания, напряжение которого, как показано на временной диаграмме на фиг.6, равно потенциалу земли во время периода выбора и равно напряжению Vp' вне периода выбора, причем указанное напряжение Vp' выше, чем потенциал земли.
Подобная конструкция пиксельной схемы 8 не только позволяет ей функционировать подобно пиксельной схеме 6 по Примеру 1, но и позволяет совместно использовать общую линию Pi источника питания вместо использования в отдельности питающей линии источника питания для потенциала земли и питающей линии источника питания для потенциала Vp', большего, чем потенциал земли. Таким образом, возможно сокращение количества питающих линий источника питания на одну для каждой строки.
[Пример 3]
Другой Пример настоящего изобретения описан ниже со ссылкой фиг.7 и 8. Конструкция Примера 3 идентична конструкции Примера 1 и Примера 2 за исключением описанного ниже. Для удобства описания, элементы, имеющие функции, подобные функциям элементов, показанных на чертежах для Примера 1, имеют подобную нумерацию, и их описание здесь не повторяется.
На фиг.7 представлена электрическая схема пиксельной схемы 9 но Примеру 3. Пиксельная схема 8 отличается от пиксельной схемы 6 по Примеру 1 следующим образом.
В пиксельной схеме 6 по Примеру 1 затвор тонкопленочного транзистора Т1 соединен с i-ой линией Gi развертки, а затвор тонкопленочного транзистора Т2 соединен с i-ой линией Ri развертки.
С другой стороны, пиксельная схема 9 по Примеру 3 выполнена таким образом, что затвор тонкопленочного транзистора Т1 и затвор тонкопленочного транзистора Т2 совместно соединены с i-ой линией Gi развертки.
Подобная конструкция пиксельной схемы 9 не только позволяет осуществлять операцию без включения черного, подобную операции, осуществляемой пиксельной схемой 6 по Примеру 1, но и также позволяет совместно использовать линию Gi развертки. Таким образом, возможно сокращение количества линий развертки на одну для каждой строки.
На фиг.8 представлена временная диаграмма, иллюстрирующая работу пиксельной схемы 9 по Примеру 3. В отличие от временной диаграммы на фиг.3, временная диаграмма на фиг.8 не содержит кривой, относящейся к линии Ri развертки.
Следует отметить, что пиксельные схемы 6, 8 и 9 настоящего варианта реализации изобретения применимы не только к органическому электролюминесцентному диоду 7, но и к полупроводниковому светодиоду.
Кроме того, дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что источник I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости и источник I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости являются источниками тока для вывода токов в противоположных направлениях.
Дополнительно, вместо источников I1 и I2 тока дисплейное устройство 1 может содержать источники напряжения, один из которых проявляет положительное изменение напряжения в ответ на изменение уровня яркости, а другой проявляет отрицательное изменение напряжения в ответ на изменение уровня яркости.
Дополнительно дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что управление в импульсном режиме осуществляется для нижних уровней яркости, а управление в режиме сохранения осуществляется для верхних уровней яркости, причем все уровни яркости программируемого тока I и I' подразделяются на указанные нижние уровни яркости и верхние уровни яркости.
Дополнительно, дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что нижние уровни яркости лежат в диапазоне от наименьшего уровня яркости из всех уровней яркости сигнала светового излучения до уровня яркости, меньшего, чем половинный уровень яркости, являющийся центральным уровнем яркости, лежащим в середине всего диапазона уровней яркости сигнала светового излучения, а верхние уровни яркости лежат в диапазоне от уровня яркости, меньшего, чем указанный половинный уровень яркости, до наибольшего уровня яркости из всех уровней яркости сигнала светового излучения.
Дополнительно, согласно дисплейному устройству 1, по настоящему варианту реализации изобретения, использование импульсного режима в комбинации с режимом сохранения обеспечивает более широкий диапазон воспроизведения цвета как для нижних уровней яркости, так и для верхних уровней яркости. Следовательно, весь диапазон воспроизведения цвета, получаемый путем комбинации цветов, может быть значительно расширен.
[Краткое описание Варианта реализации изобретения] Дисплейное устройство 1 выполнено таким образом, что линии развертки содержат линии G1, G2,…, Gn, Gi развертки и линии R1, R2,…, Rn, Ri развертки, пиксельная схема 6 содержит тонкопленочный транзистор Т1, тонкопленочный транзистор Т2, тонкопленочный транзистор Т3 и конденсатор С, тонкопленочный транзистор Т1 содержит затвор, соединенный с линией Gi развертки, и исток, соединенный с сигнальной линией Sj данных; тонкопленочный транзистор Т2 содержит затвор, соединенный с линией Ri развертки, электрически заземленный сток и исток, соединенный с затвором тонкопленочного транзистора Т3 и с одним выводом конденсатора С; тонкопленочный транзистор Т3 содержит сток, соединенный с питающей линией Vp источника питания, исток, соединенный со стоком тонкопленочного транзистора Т1, с другим выводом конденсатора С и с анодом органического электролюминесцентного диода 7; органический электролюминесцентный диод 7 содержит катод, который электрически заземлен; формирующая схема 3 истока содержит источник I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости, источник I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости и переключающие средства SW, и для пикселей A11,…, A1m, …, An1, Anm или Aij, отображающих изображение в импульсном режиме, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2, Sm, Sj данных с источником I1 программируемого тока, и для пикселей A11,…, A1m,…, An1, Anm или Aij, отображающих изображение в режиме сохранения, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2, Sm, Sj данных с источником I2 программируемого тока.
В период выбора, уровень сигнала линии Gi развертки и уровень сигнала линии Ri развертки находятся на высоком уровне. Таким образом, в импульсном режиме программируемый ток I подается по следующей схеме: источник I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости → сигнальная линия Sj данных → исток тонкопленочного транзистора Т1 → сток тонкопленочного транзистора Т1 → анод органического электролюминесцентного диода 7 → катод органического электролюминесцентного диода 7. В результате органический электролюминесцентный диод 7 излучает свет.
В режиме сохранения к органическому электролюминесцентному диоду 7 прикладывается обратно смещенное напряжение во время периода выбора, выключая, таким образом, органический электролюминесцентный диод 7. В то же время напряжение затвор-исток на тонкопленочном транзисторе Т3 становится положительным, включая, таким образом, тонкопленочный транзистор Т3.
Следовательно, программируемый ток I' протекает по следующей схеме: питающая линия Vp источника питания → сток тонкопленочного транзистора Т3 → исток тонкопленочного транзистора Т3 → сток тонкопленочного транзистора Т1 → исток тонкопленочного транзистора Т1 → сигнальная линия Sj данных → источник 12 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости.
В связи с тем, что конденсатор С заряжается напряжением затвор-исток во время периода выбора тонкопленочного транзистора Т3, напряжение затвор-исток тонкопленочного транзистора Т3 во время периода выбора поддерживается после окончания периода выбора. В этой связи тонкопленочные транзисторы Т1 и Т2 выключаются после окончания периода выбора, а тонкопленочный транзистор Т3 остается включенным.
Следовательно, программируемый ток I", сила которого практически равна силе программируемого тока I', протекает по следующей схеме: питающая линия Vp источника питания → сток тонкопленочиого транзистора Т3 → исток тонкопленочного транзистора Т3 → анод органического электролюминесцентного диода 7 → катод органического электролюминесцентного диода 7.
В случае включения черного после периода выбора, уровень сигнала линии Gi развертки низкий, а уровень сигнала линии Ri развертки высокий. Таким образом, тонкопленочный транзистор Т1 выключается, а тонкопленочный транзистор Т2 включается. Тонкопленочный транзистор Т3 выключается во время того, как тонкопленочный транзистор Т2 включается. Тонкопленочный транзистор Т3 выключается в связи с тем, что напряжение затвора тонкопленочного транзистора Т3 становится равным потенциалу земли при включении тонкопленочного транзистора Т2. Так как тонкопленочный транзистор Т3 выключается, программируемый ток I" не подается, выключая, таким образом, органический электролюминесцентный диод 7.
Таким образом, становится возможным выполнить следующее: в случае, когда уровень яркости, задаваемый программируемым током I', относится к нижним уровням яркости, управление осуществляется в импульсном режиме, а в случае, когда уровень яркости, задаваемый программируемым током I, относится к верхним уровням яркости, управление осуществляется в режиме сохранения.
Дисплейное устройство 1 выполнено таким образом, что линии развертки содержат линии G1, G2,…,Gn, Gi развертки и линии R1, R2, Rn, Ri развертки; пиксельная схема 8 содержит тонкопленочный транзистор Т1, тонкопленочный транзистор Т2, тонкопленочный транзистор Т3 и конденсатор С; тонкопленочный транзистор Т1 содержит затвор, соединенный с линией Gi развертки, и исток, соединенный с сигнальной линией Sj данных; тонкопленочный транзистор Т2 содержит затвор, соединенный с линией Ri развертки, сток, электрически заземленный к общей линии Pi источника питания, и исток, соединенный с затвором тонкопленочного транзистора Т3 и с одним выводом конденсатора С; тонкопленочный транзистор Т3 содержит сток, соединенный с общей линией Pi источника питания, исток, соединенный со стоком тонкопленочного транзистора Т1, с другим выводом конденсатора С и с анодом органического электролюминесцентного диода 7; органический электролюминесцентный диод 7 содержит катод, который электрически заземлен; формирующая схема 3 истока содержит источник I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости, источник I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости, и переключающие средства SW, и для пикселей A11,…Ai1,…An1,…Anm или Aij, отображающих изображение в импульсном режиме, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2, Sm Sj данных с источником I1 программируемого тока, и для пикселей A11,…Aim,…An1, Anm или Aij, отображающих изображение в режиме сохранения, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2,…, Sm, Sj данных с источником I2 программируемого тока, и общая линия Pi источника питания имеет потенциал земли во время периода выбора и потенциал, больший потенциала земли, вне периода выбора.
Подобная конструкция пиксельной схемы 8 не только позволяет ей функционировать подобно пиксельной схеме 6, выполненной таким образом, что сток тонкопленочного транзистора Т3 соединен с питающей линией Vp источника питания, но и позволяет совместно использовать общую линию Pi источника питания вместо использования в отдельности питающей линии источника питания для потенциала земли и питающей линии источника питания для потенциала Vp', большего, чем потенциал земли. Таким образом, возможно сокращение количества питающих линий источника питания на одну для каждой строки.
Дисплейное устройство 1 выполнено таким образом, что пиксельная схема 9 содержит тонкопленочный транзистор Т1, тонкопленочный транзистор Т2, тонкопленочный транзистор Т3 и конденсатор С; тонкопленочный транзистор Т1 содержит затвор, соединенный с линией Gi развертки, и исток, соединенный с сигнальной линией Sj данных; тонкопленочный транзистор Т2 содержит затвор, соединенный с линией Gi развертки, электрически заземленный сток и исток, соединенный с затвором тонкопленочного транзистора Т3 и с одним выводом конденсатора С; тонкопленочный транзистор Т3 содержит сток, соединенный с питающей линией Vp источника питания, исток, соединенный со стоком тонкопленочного транзистора Т1, с другим выводом конденсатора С и с анодом органического электролюминесцентного диода 7; органический электролюминесцентный диод 7 содержит катод, который электрически заземлен; формирующая схема 3 истока содержит источник I1 программируемого тока для отображения нижних уровней яркости, источник I2 программируемого тока для отображения верхних уровней яркости и переключающие средства SW, и для пикселей A11,…Aim,…An1,…, Anm или Aij, отображающих изображение в импульсном режиме, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2,…, Sm, Sj данных с источником I1 программируемого тока, и для пикселей А11,…Aim,…An1,…,Anm, или Aij, отображающих изображение в режиме сохранения, переключающие средства SW соединяют соответствующую одну из сигнальных линий S1, S2,…, Sm, Sj данных с источником I2 программируемого тока.
Как описано выше, пиксельная схема 9 выполнена таким образом, что затвор тонкопленочного транзистора Т1 и затвор тонкопленочного транзистора Т2 соединены с линией Gi развертки совместно.
Подобная конструкция пиксельной схемы 9 не только позволяет осуществлять операцию без включения черного, подобную операции, осуществляемой пиксельной схемой 6 по Примеру 1, но и также позволяет совместно использовать линию Gi развертки. Таким образом, возможно сокращение количества линий развертки на одну для каждой строки.
Дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что источник I1 программируемого тока и источник I2 программируемого тока являются источниками тока, выполненными с возможностью производить токи в противоположных направлениях.
Согласно данной конструкции, ток (первый ток), протекающий в сигнальных линиях S1, S2,…, Sm, Sj данных в импульсном режиме, протекает в направлении, противоположном направлению тока (второго тока), протекающего в сигнальных линиях S1, S2,…Sm, Sj данных в режиме сохранения.
Таким образом, становится возможным различать импульсный режим и режим сохранения. Более того, это позволяет продолжить излучение света до конца периода выбора, даже в импульсном режиме.
Как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения, вывод данных может происходить в те же временные промежутки, что и начало, и конец периода выбора. То есть, не требуется усложнять схему для управления временными промежутками вывода данных.
Яркость электролюминесцентного элемента управляется током, непосредственно втекающим в электролюминесцентный элемент. Следовательно, возможно получение равномерного распределения яркости, которое не подвержено влиянию неустойчивости характеристик (индивидуальные различия) управляющих тонкопленочных транзисторов, используемых для управления пиксельной схемой.
Дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что источник I1 программируемого тока и источник I2 программируемого тока являются источниками напряжения, один из которых проявляет положительное изменение напряжения в ответ на изменение уровня яркости, а другой проявляет отрицательное изменение напряжения в ответ на изменение уровня яркости.
Дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что первый тонкопленочный транзистор, второй тонкопленочный транзистор и третий тонкопленочный транзистор являются N-канальными тонкопленочными транзисторами.
Это позволяет использовать аморфную кремниевую панель в дисплейном устройстве 1, при использовании которой для Р-канальных тонкопленочных транзисторов возникают трудности.
Дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что управление в импульсном режиме осуществляется для нижних уровней яркости, а управление в режиме сохранения осуществляется для верхних уровней яркости, причем все уровни яркости сигнала светового излучения подразделяются на указанные нижние уровни яркости и верхние уровни яркости.
Дополнительно, способ управления дисплейным устройством может быть выполнен таким образом, что управление в импульсном режиме выполняется для нижних уровней яркости, а управление в режиме сохранения выполняется для верхних уровней яркости, при этом все уровни яркости программируемых токов I, I' и I" подразделяются на указанные нижние уровни яркости и верхние уровни яркости.
Дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что нижние уровни яркости лежат в диапазоне от наименьшего уровня яркости из всех уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I' и I", до уровня яркости, меньшего, чем половинный уровень яркости, являющийся центральным уровнем яркости, лежащим в середине всего диапазона уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I' и I", а верхние уровни яркости лежат в диапазоне от уровня яркости, меньшего, чем указанный половинный уровень яркости, до наибольшего уровня яркости из всех уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I' и I".
Кроме того, способ управления дисплейным устройством может быть осуществлен таким образом, что нижние уровни яркости охватывают диапазон от наименьшего уровня яркости из всех уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I', и I", до уровня яркости, меньшего, чем половинный уровень яркости, являющийся центральным уровнем яркости, лежащем в середине всего диапазона уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I', и I", а верхние уровни яркости лежат в диапазоне от уровня яркости, меньшего, чем указанный половинный уровень яркости, до наибольшего уровня яркости из всех уровней яркости, обусловленных программируемыми токами I, I', и I".
Дополнительно, дисплейное устройство 1 может быть выполнено таким образом, что формирующая схема истока выполнена с возможностью оценивать на основании критерия, осуществлять ли управление пиксельными схемами в импульсном режиме и в режиме сохранения или только в режиме сохранения, причем указанный критерий основан на распределении уровней яркости, соответствующих изображению.
Например, в распределении уровней яркости для первого изображения, содержащего, главным образом, черно-белые отображаемые данные, такие как тексты, уровень яркости для отображения белого и уровень яркости для отображения черного представлены в большем количестве, чем прочие уровни яркости. Для подобного изображения, ухудшение качества отображения в связи с нестабильными уровнями яркости не имеет значения. В подобном случае, становится возможным управлять пиксельной схемой 6 исключительно в режиме сохранения, независимо от уровней яркости, для достижения низкого энергопотребления.
С другой стороны, распределение уровней яркости для второго изображения, содержащего такие данные, как фотографии или движущиеся изображения, в которых нестабильные уровни яркости вызывают ухудшение качества отображения, представляет собой распределение, охватывающее диапазон, содержащий все уровни яркости. Для подобного изображения пиксельная схема 6 управляется как в импульсном режиме, так и в режиме сохранения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение позволяет упростить осуществление управления уровнем яркости по сравнению с существующим способом управления уровнем яркости, продлить срок службы устройства путем снижения мгновенной яркости и улучшить производительность при отображении движущегося изображения. Таким образом, настоящее изобретение применимо к дисплейным устройствам для отображения полноцветного изображения.
Перечень условных обозначений
1: Дисплейное устройство
2: Формирующая схема истока
3: Формирующая схема затвора
4: Дисплейная часть
5: Управляющая схема
6, 8, 9: Пиксельная схема
7: Органический электролюминесцентный (ЭЛ) диод (Излучающий элемент, Органический электролюминесцентный диод A11,…, А1,…,  A1m,…, An1,…, Anm, Aij: Пиксели
С: Конденсатор
G1, G2,…, Gn, Gi: Линии развертки (Первая линия развертки)
R1, R2,…, Rn, Ri: Линии развертки (Вторая линия развертки)
I: Программируемый Ток (Сигнал светового излучения)
I': Программируемый Ток (Сигнал светового излучения)
I": Программируемый Ток (Сигнал светового излучения)
I1: Источник программируемого тока для нижних уровней яркости (Первый источник сигнала)
I2: Источник программируемого тока для верхних уровней яркости
(Второй источник сигнала)
Pi: Общая линия источника питания
s1 до s3: Шаги s1 до s3
S1, S2,…, Sm, Sj: Сигнальные линии данных
SW: Переключатель (Переключающие средства)
Т1: Тонкопленочный транзистор (Первый тонкопленочный транзистор)
Т2: Тонкопленочный транзистор (Второй тонкопленочный транзистор)
Т3: Тонкопленочный транзистор (Третий тонкопленочный транзистор)
Vgs: Напряжение затвор-исток
Vp: Питающая линия источника питания
Vp': Потенциал, больший, чем потенциал земли.