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 способу управления устройством дисплея и, более конкретно, к устройству дисплея типа активной матрицы, которое выполнено с линиями сканирования для выбора пикселей в заданном цикле сканирования, линиями данных для передачи заданной информации свечения для возбуждения пикселей и схемами пикселей для управления величиной тока на основе информации свечения и обеспечения возможности излучения света элементами свечения в зависимости от величины тока, которые расположены в виде структуры матрицы, а также к способу управления ими.
Уровень техники
В качестве плоских и тонких устройств дисплея на практике используют устройства жидкокристаллического дисплея, в которых используют жидкие кристаллы, и устройства плазменных дисплеев, в которых используют плазму.
Устройство жидкокристаллического дисплея представляет собой устройство дисплея с задней подсветкой, предназначенное для отображения изображения путем изменения компоновки молекул жидких кристаллов в результате приложения напряжения для передачи или перехвата света от задней подсветки. Устройство плазменного дисплея представляет собой устройство дисплея, предназначенное для отображения изображения путем приложения напряжения к газу, заключенному в подложке, для индуцирования состояния плазмы таким образом, что ультрафиолетовые лучи, генерируемые в результате энергии, получаемой при возврате из состояния плазмы в исходное состояние, излучаются на флуоресцентную подложку для получения видимого света.
С другой стороны, в последние годы все большее развитие получают устройства дисплея самоизлучающего типа, в которых используют элементы органической EL (ЭЛ, электролюминесценции), которые сами излучают свет при приложении напряжения. Когда элемент органической ЭЛ получает энергию в результате электролиза, его состояние изменяется из состояния заземления в возбужденное состояние, и когда его состояние возвращается из возбужденного состояния в заземленное состояние, разностная энергия излучается как свет. Устройство дисплея органической ЭЛ представляет собой устройство, предназначенное для отображения изображения путем использования света, излучаемого такими элементами органической ЭЛ.
Устройства дисплея с самолюминисценцией могут быть выполнены так, чтобы они были тоньше, чем устройства жидкокристаллического дисплея, поскольку для устройств дисплея с самолюминисценцией не требуется задняя подсветка в отличие от устройств жидкокристаллического дисплея, для которых требуется задняя подсветка, поскольку сами элементы излучают свет. И благодаря характеристике движущегося изображения, характеристике угла обзора и воспроизводимости цветов устройства дисплея с самолюминисценцией обладают преимуществом по сравнению с устройством жидкокристаллического дисплея, причем устройства дисплея с самолюминисценцией, построенные с использованием элементов органической ЭЛ, привлекают внимание как тонкие плоские устройства дисплея следующего поколения.
Патентный документ 1: JP 2005-084353 (А)
Сущность изобретения
Цель, достигаемая в соответствии с изобретением
Однако, поскольку сами элементы устройства дисплея с самолюминесценцией излучают свет, свойства элементов свечения ухудшаются по мере того, как они излучают свет. Элементы свечения имеют соответствующие разные характеристики ухудшения своих характеристик для каждого цвета из трех основных цветов: красный; зеленый и синий. Поэтому баланс свечения между тремя цветами: красным, зеленым и синим нарушается по мере износа элементов свечения, в результате возникает проблема, состоящая в том, что изображение отображается с цветовой температурой, отличающейся от требуемой.
Затем настоящее изобретение было подготовлено с учетом описанной выше проблемы и направлено на предоставление устройства дисплея, способа управления устройством дисплея и компьютерной программы, которые являются новыми и улучшенными и которые позволяют рассчитывать время свечения от момента получения сигнала изображения, получать яркость элемента свечения на основе рассчитанного времени свечения и регулировать цветовую температуру на основе полученной информации о яркости.
Решение для достижения этой цели
В соответствии с аспектом настоящего изобретения для достижения описанной выше цели предложено устройство дисплея, включающее в себя модуль дисплея, имеющий пиксели, каждый из которых включает в себя элемент свечения, предназначенный для индивидуального излучения света в зависимости от силы тока, и схему пикселя, предназначенную для управления током, подаваемым в элемент свечения в соответствии с сигналом изображения, линии сканирования, по которым подают сигнал выбора для выбора пикселей, для излучения света, в пиксели, в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым подают сигнал изображения в пиксели, причем пиксели, линии сканирования и линии данных расположены в виде структуры матрицы, устройство дисплея включает в себя: детектор величины свечения, предназначенный для ввода сигнала изображения с линейной характеристикой, для детектирования величины свечения из сигнала изображения; калькулятор времени свечения, предназначенный для расчета времени свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектируемой детектором величины свечения; блок записи времени свечения, предназначенный для записи рассчитанного времени свечения; блок получения яркости, предназначенный для получения информации о яркости элемента свечения путем использования времени свечения, записанного в блоке записи времени свечения; калькулятор коэффициента, предназначенный для расчета коэффициента, на который умножают сигнал изображения, на основе информации о яркости, полученной с помощью блока получения яркости; и умножитель на коэффициент, предназначенный для умножения сигнала изображения на коэффициент, рассчитанный калькулятором коэффициента.
В соответствии с такой конфигурацией детектор величины свечения вводит сигнал изображения с линейной характеристикой для детектирования величины свечения из сигнала изображения, калькулятор времени свечения рассчитывает время свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектируемой детектором величины свечения, блок записи времени свечения записывает рассчитанное время свечения, блок получения яркости получает информацию яркости для элемента свечения, используя время свечения, записанное в блоке записи времени свечения, калькулятор коэффициента рассчитывает коэффициент, на который умножают сигнал изображения, на основе информации о яркости, полученной в блоке получения яркости, и умножитель на коэффициент умножает сигнал изображения на коэффициент, рассчитанный с помощью калькулятора коэффициента. В результате рассчитывают время свечения по сигналу изображения, яркость элемента свечения получают из рассчитанного времени свечения и коэффициент рассчитывают на основе информации полученной яркости. Затем можно выполнять регулировку цветовой температуры изображения, отображаемой на экране, путем умножения сигнала изображения на рассчитанный коэффициент.
Устройство дисплея может дополнительно включать в себя линейный преобразователь, предназначенный для преобразования сигнала изображения с гамма-характеристикой в сигнал изображения с линейной характеристикой. В соответствии с такой конфигурацией линейный преобразователь преобразует сигнал изображения с гамма-характеристикой в сигнал изображения с линейной характеристикой. Сигнал изображения с линейной характеристикой, преобразованный линейным преобразователем, подают в детектор величины свечения и величину свечения детектируют по сигналу изображения. В результате может быть свободно выполнен каждый из различных процессов обработки сигнала.
Устройство дисплея может дополнительно включать в себя гамма-преобразователь, предназначенный для преобразования выходного сигнала с линейной характеристикой, получаемого из умножителя на коэффициент, так, чтобы он имел гамму-характеристику. В соответствии с такой конфигурацией гамма-преобразователь преобразует выходной сигнал с линейной характеристикой из умножителя на коэффициент так, чтобы он имел гамма-характеристику. В результате, поскольку сигнал изображения имеет гамма-характеристику, дисплей может компенсировать свою гамма-характеристику и получать линейную характеристику таким образом, что элемент с самолюминесценцией, находящийся внутри модуля дисплея, светится в зависимости от тока сигнала.
Калькулятор коэффициента может рассчитывать коэффициент для регулирования яркости других цветов до яркости цвета с наименьшей яркостью в результате получения информации о яркости с помощью блока получения яркости. В соответствии с такой конфигурацией калькулятор коэффициента рассчитывает коэффициент для регулировки до яркости цвета с наименьшей яркостью, яркость других цветов, как результат получения информации о яркости с помощью блока получения яркости. В результате отображают изображение с пониженной яркостью путем регулирования яркости остальных цветов до яркости цвета с наименьшей яркостью таким образом, что может быть замедлена скорость ухудшения элемента с самолюминесценцией.
Детектор величины свечения может детектировать величины свечения для множества областей экрана, и калькулятор уровня сигнала может регулировать величину свечения, адаптируясь к области с самой низкой яркостью. В соответствии с такой конфигурацией детектор величины свечения может детектировать величины свечения для множества областей на экране, и калькулятор уровня сигнала регулирует величину свечения, адаптируясь к области с наиболее пониженной яркостью. В результате яркость всего экрана адаптируют к области с наибольшей степенью понижения яркости таким образом, что можно выравнивать цветовую температуру всего экрана.
Для множества областей детектор величины свечения перемещает области вверх и вниз по экрану для детектирования величины свечения. В соответствии с такой конфигурацией в случае детектирования величины свечения для множества областей детектор величины свечения перемещает области вверх и вниз по экрану для детектирования величины свечения. В результате можно тщательно детектировать яркость экрана и, более предпочтительно, можно выполнять регулировку цветовой температуры.
Кроме того, в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения для решения описанной выше задачи предложен способ управления устройством дисплея, включающим в себя модуль дисплея, имеющий пиксели, каждый из которых включает в себя элемент свечения, предназначенный для индивидуального излучения света в зависимости от силы тока, и схему пикселя, предназначенную для управления током, подаваемым в элемент свечения, в соответствии с сигналом изображения, линии сканирования, по которым в пиксели подают сигнал выбора для выбора пикселей для излучения света в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым подают сигнал изображения в пиксели, причем пиксели, линии сканирования и линии данных расположены в виде структуры матрицы, способ управления устройством дисплея, включающий в себя: этап детектирования величины свечения, состоящий в вводе сигнала изображения с линейной характеристикой для детектирования величины свечения из сигнала изображения; этап расчета времени свечения, состоящий в расчете времени свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектируемой на этапе детектирования величины свечения; этап записи времени свечения, состоящий в записи рассчитанного времени свечения; этап получения яркости, состоящий в получении информации о яркости для элемента свечения путем использования времени свечения, записанного на этапе записи времени свечения; этап расчета коэффициента, состоящий в расчете коэффициента, на который умножают сигнал изображения на основе информации о яркости, полученной на этапе получения яркости; и этап умножения на коэффициент, состоящий в умножении сигнала изображения на коэффициент, рассчитанный на этапе расчета коэффициента.
В соответствии с такой конфигурацией на этапе детектирования величины свечения вводят сигнал изображения с линейной характеристикой для детектирования величины свечения из сигнала изображения, на этапе расчета времени свечения рассчитывают время свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектированной на этапе детектирования величины свечения, на этапе записи времени свечения записывают рассчитанное время свечения, на этапе получения яркости получают информацию яркости элемента свечения путем использования времени свечения, записанного на этапе записи времени свечения, на этапе расчета коэффициента рассчитывают коэффициент, на который умножают сигнал изображения на основе информации о яркости, полученной на этапе получения яркости, и на этапе умножения на коэффициент умножают сигнал изображения на коэффициент, рассчитанный на этапе расчета коэффициента. В результате рассчитывают время свечения по сигналу изображения, получают яркость элемента свечения по рассчитанному времени свечения и рассчитывают коэффициент на основе информации полученной яркости. Затем можно выполнить регулировку цветовой температуры изображения, отображаемого на экране, путем умножения сигнала изображения на рассчитанный коэффициент.
Кроме того, в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения для достижения описанной выше цели предложена компьютерная программа, записанная на носитель записи, обеспечивающая выполнение компьютером управления устройством дисплея, включающим в себя модуль дисплея, имеющий пиксели, каждый из которых включает в себя элемент свечения, предназначенный для индивидуального излучения света, в зависимости от силы тока, и схему пикселя, предназначенную для управления током, подаваемым в элемент свечения, в соответствии с сигналом изображения, линии сканирования, по которым в пиксели подают сигнал выбора для выбора пикселей, для излучения света в заданном цикле сканирования, и линии данных, по которым подают сигнал изображения в пиксели, причем пиксели, линии сканирования и линии данных расположены в виде структуры матрицы, компьютерная программа включает в себя: этап детектирования величины свечения, состоящий в вводе сигнала изображения с линейной характеристикой для детектирования величины свечения по сигналу изображения; этап расчета времени свечения, состоящий в расчете времени свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектированной на этапе детектирования величины свечения; этап записи времени свечения, состоящий в записи рассчитанного времени свечения; этап получения яркости, состоящий в получении информации о яркости элемента свечения путем использования времени свечения, записанного на этапе записи времени свечения; этап расчета коэффициента, состоящий в расчете коэффициента, на который этот сигнал изображения умножают, на основе информации свечения, полученной на этапе получения яркости; и этап умножения на коэффициент, состоящий в умножении сигнала изображения на коэффициент, рассчитанный на этапе расчета коэффициента.
В соответствии с такой конфигурацией на этапе детектирования величины свечения вводят сигнал изображения с линейной характеристикой для детектирования величины свечения по сигналу изображения, на этапе расчета времени свечения рассчитывают время свечения для элемента свечения на основе величины свечения, детектируемой на этапе детектирования величины свечения, на этапе записи времени свечения записывают рассчитанное время свечения, на этапе получения яркости получают информацию о яркости элемента свечения путем использования времени свечения, записанного на этапе записи времени свечения, на этапе расчета коэффициента рассчитывают коэффициент, на который умножают сигнал изображения, на основе информации о яркости, полученной на этапе получения яркости, и на этапе умножения на коэффициент умножают сигнал изображения на коэффициент, рассчитанный на этапе расчета коэффициента. В результате рассчитывают время свечения по сигналу изображения, яркость элемента свечения получают по рассчитанному времени свечения, и коэффициент рассчитывают на основе информации полученной яркости. Затем можно выполнить регулировку цветовой температуры изображения, отображаемой на экране, путем умножения сигнала изображения на рассчитанный коэффициент.
В соответствии с настоящим изобретением, как описано выше, возможно предусмотреть устройство дисплея, способ управления устройством дисплея и компьютерную программу, которые являются новыми и улучшенными и которые позволяют рассчитывать время свечения по сигналу изображения и получать яркость элемента свечения на основе рассчитанного времени свечения, и регулировать цветовую температуру на основе полученной информации о яркости.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана иллюстрация, которая представляет конфигурацию устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2А показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2В показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2С показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2D показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2Е показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.2F показана иллюстрация, которая графически представляет изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.3 схематично показан вид в разрезе, который представляет пример структуры вида в разрезе схемы пикселя, предусмотренной для панели 158.
На фиг.4 показана эквивалентная схема для схемы управления 5Tr/1С.
На фиг.5 показана временная диаграмма для управления схемой управления 5Tr/1С.
На фиг.6А показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6В показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6С показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6D показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6Е показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6F показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6G показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6Н показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.6I показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С и т.д.
На фиг.7 показана эквивалентная схема для схемы управления 2Тг/ 1C.
На фиг.8 показана временная диаграмма для управления схемой управления 2Tr/1С.
На фиг.9А показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
На фиг.9В показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
На фиг.9С показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
На фиг.9D показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
На фиг.9Е показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
На фиг.9F показана иллюстрация, которая представляет состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д.
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 иллюстрация, которая представляет блок 124 долговременного регулирования цветовой температуры и компоненты, ассоциированные с блоком 124 долговременного регулирования цветовой температуры.
На фиг.13 показана иллюстрация, которая представляет пример ВЯ характеристики элемента органической ЭЛ.
На фиг.14А показана иллюстрация, которая представляет пример ВЯ характеристики элемента органической ЭЛ.
На фиг.14В показана иллюстрация, которая представляет пример ВЯ характеристики элемента органической ЭЛ.
На фиг.15 показана иллюстрация, которая представляет области на экране, разделяемые для получения яркости, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.16 показана иллюстрация, которая графически представляет взаимосвязь между горизонтальной координатой и коэффициентом усиления, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.17 показана блок-схема, иллюстрирующая способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.18 показана блок-схема, иллюстрирующая способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.19А представлена иллюстрация, представляющая способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.19В представлена иллюстрация, представляющая способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
На фиг.20 показана иллюстрация, которая графически представляет взаимосвязь между временем и областью детектирования.
Пояснение номеров ссылочных позиций
100. Устройство дисплея
104. Контроллер
106. Блок записи
110. Интегральная схема обработки сигнала
112. Блок размывания кромки
114. Интерфейс
116. Линейный преобразователь
118. Генератор структуры
120. Блок регулирования цветовой температуры
122. Детектор неподвижного изображения
124. Блок долговременного регулирования цветовой температуры
126. Контроллер времени свечения
128. Регулятор уровня сигнала
130. Регулятор неоднородностей
132. Гамма-преобразователь
134. Процессор размывания контура
136. Выход сигнала
138. Детектор долговременного регулирования цветовой температуры
140. Выход импульса затвора
142. Контроллер гамма-цепи
150. Запоминающее устройство
152. Блок управления данными
154. Гамма-схема
156. Детектор избыточного тока
158. Панель
162. Калькулятор времени свечения
164. Запоминающее устройство времени свечения
166. Блок получения яркости
168. Калькулятор коэффициента
170. Умножитель на коэффициент
Подробное описание изобретения
Ниже со ссылкой на приложенные чертежи будут подробно описаны предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения. Следует отметить, что в данном описании и на чертежах элементы, которые имеют, по существу, одинаковую функцию и конструкцию, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и их повторное пояснение исключено.
Вначале будет описана конфигурация устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.1 показана иллюстрация, которая представляет конфигурацию устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. В дальнейшем конфигурация устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будет описана со ссылкой на фиг.1.
Как показано на фиг.1, устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения включает в себя контроллер 104, блок 106 записи, интегральную схему 110 обработки сигналов, запоминающее устройство 150, блок 152 управления данными, гамма-схему 154, детектор 156 избыточного тока и панель 158.
Интегральная схема 110 обработки сигналов включает в себя блок 112 размывания кромки, интерфейс 114, линейный преобразователь 116, генератор 118 структуры, блок 120 регулирования цветовой температуры, детектор 122 неподвижного изображения, блок 124 долговременного регулирования цветовой температуры, контроллер 126 времени свечения, регулятор 128 уровня сигнала, регулятор 130 неровностей, гамма-преобразователь 132, процессор 134 размывания контура, выход 136 сигнала, детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры, выход 140 импульса затвора и контроллер 142 гамма-схемы.
Когда в устройство дисплея подают сигнал изображения, оно анализирует этот сигнал изображения и включает пиксели, расположенные на панели 158, которая будет описана ниже в соответствии с содержанием анализа для отображения изображения через панель 158.
Контроллер 104 управляет интегральной схемой обработки 110 сигналов и передает/принимает сигналы в интерфейс 114 и из него. Контроллер 104 выполняет различную обработку сигнала в соответствии с сигналами, принимаемыми из интерфейса 114. Обработка сигнала, выполняемая контроллером 104, включает в себя, например, расчет коэффициента усиления, используемого для регулирования яркости изображения, отображаемого на панели 158.
Блок 106 записи предназначен для сохранения информации, предназначенной для управления интегральной схемой 110 обработки сигналов, с помощью контроллера 104. Запоминающее устройство, которое позволяет содержать сохраненную информацию, даже когда устройство 100 дисплея выключено, предпочтительно используется в качестве блока 106 записи. Предпочтительно, в качестве запоминающего устройства, применяемого в блоке 106 записи, использовать EEPROM (ЭСППЗУ - электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), которое обеспечивает возможность электрической перезаписи содержания. ЭСППЗУ представляет собой энергонезависимое постоянное запоминающее устройство, которое обеспечивает возможность записи и удаления данных, остающихся в пакетах на подложке, и, предпочтительно, представляет собой запоминающее устройство, предназначенное для сохранения информации для устройства 100 дисплея, причем эта информация меняется в каждый момент времени.
Интегральная схема 110 обработки сигналов вводит сигнал изображения и выполняет обработку сигнала по входному сигналу изображения. В данном варианте выполнения сигнал изображения, подаваемый в интегральную схему 110 обработки сигналов, представляет собой цифровой сигнал, и его ширина сигнала составляет 10 битов. Обработку сигнала для сигнала входного изображения выполняют с помощью соответствующих секций, расположенных внутри интегральной микросхемы 110 обработки сигналов.
Блок 112 размывания кромки выполняет для входного сигнала изображения обработку сигнала для размывания кромки. В частности, блок 112 размывания кромки предотвращает возникновение явления "налипания" изображения на панель 158 путем преднамеренного сдвига изображения и размывания его кромки.
Линейный преобразователь 116 выполняет обработку сигнала для преобразования сигнала изображения, который выводят с гамма-характеристикой для собственного ввода, для получения линейной характеристики. Обработку сигнала выполняют для получения выходного сигнала для входа так, чтобы он оставался с линейной характеристикой, что позволяет просто выполнять различные обработки изображения, отображаемого на панели 158. Обработка сигнала, выполняемая линейным преобразователем 116, расширяет ширину сигнала для сигнала изображения с 10 бит до 14 бит. После преобразования сигнала изображения для получения линейной характеристики с помощью линейного преобразователя 116 гамма-преобразователь 132, который будет описан ниже, преобразует сигнал изображения и линейную характеристику так, чтобы он имел гамма-характеристику.
Генератор 118 структуры генерирует тестовые структуры, используемые при обработке изображения в пределах устройства 100 дисплея. Тестовые структуры, используемые в устройствах формирования изображения, находящихся в пределах устройства 100 дисплея, включают в себя, например, тестовую структуру, которую используют для отображения для проверки панели 158.
Регулятор 120 цветовой температуры регулирует цветовую температуру изображения и выводит цвета, отображаемые на панели 158 устройства 100 дисплея. Устройство 100 дисплея включает в себя средство регулирования цветовой температуры, которое не показано на фиг.1, предназначенное для регулирования цветовой температуры, и обеспечивает возможность регулирования вручную цветовой температуры изображений, отображаемых на экране, пользователем, работающим со средством регулирования цветовой температуры.
Долговременный регулятор 124 цветовой температуры регулирует ухудшение свойств, связанных со старением, до вариаций характеристики времени-яркости (LT (ВЯ) характеристики) каждого цвета R (красный), G (зеленый) и В (синий) органических ЭЛ элементов. Поскольку органические ЭЛ элементы имеют разные характеристики ВЯ для каждого из цветов R, G и В, цветовой баланс будет нарушен по времени свечения. Он регулирует такой цветовой баланс.
Контроллер 126 времени свечения рассчитывает коэффициент заполнения импульсов во время отображения изображения на панели 158 и управляет временем свечения элементов органической ЭЛ. Устройство 100 дисплея обеспечивает свечение элементов органической ЭЛ для отображения изображения путем пропускания тока в элементы органической ЭЛ внутри панели 158 во время высокого состояния импульсов.
Для предотвращения явления "налипания" изображений регулятор 128 уровня сигнала регулирует яркость изображения, отображаемого на панели 158, путем регулирования уровня сигнала для сигнала изображения. Явление "налипания" изображения представляет собой явление ухудшения характеристики яркости, которое возникает в случае, когда частота свечения определенного пикселя выше, чем у других пикселей. Пиксель с ухудшенной характеристикой имеет пониженное свечение по сравнению с другими пикселями без ухудшенной характеристики и ведет к большому различию в яркости с окружающими пикселями без ухудшенной характеристики. При этом буквы выглядят "налипшими" на экран из-за такой разности яркости.
Регулятор 128 уровня сигнала рассчитывает величину яркости для каждого пикселя или группы пикселей на основе сигнала изображения и коэффициента заполнения импульсов, рассчитанного с помощью контроллера времени 126 свечения, рассчитывает коэффициент усиления для уменьшения яркости, в случае необходимости, на основе рассчитанной величины свечения, и умножает сигнал изображения на рассчитанный коэффициент усиления.
Детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры детектирует информацию для регулирования с помощью долговременного регулятора 124 цветовой температуры. Информацию, детектируемую детектором 138 долговременного регулирования цветовой температуры, передают в контроллер 140 через I/F (И/Ф, интерфейс) 114 для записи в блок 106 записи через контроллер 104.
Регулятор 130 неоднородностей регулирует неоднородность изображений, отображаемых на панели 158. Регулятор 130 неоднородностей регулирует поперечные полосы и продольные полосы в панели 158 и неоднородности для всего экрана на основе уровня входного сигнала и положения координаты.
Гамма-преобразователь 132 выполняет обработку сигнала для преобразования сигнала изображения, который был преобразован так, чтобы он имел линейную характеристику, с помощью линейного преобразователя 116 для получения гамма-характеристики. Обработка сигнала, выполняемая в гамма-преобразователе 132, представляет собой обработку сигнала для компенсации гамма-характеристики панели 158 и преобразования в сигнал с линейной характеристикой так, чтобы элементы органической ЭЛ в панели 158 светились в зависимости от тока сигнала. Ширину сигнала изменяют с 14 бит на 12 бит с помощью гамма-преобразователя 132, выполняющего обработку сигнала.
Процессор 134 размывания контуров выполняет размывание контуров для сигнала, преобразованного с помощью гамма-преобразователя 132. Размывание контуров состоит в отображении с отображаемыми цветами, скомбинированными для представления цветов-посредников в среде, где количество доступных цветов невелико. Цвета, которые не могут быть нормально отображены на панели, могут быть представлены как кажущиеся цвета, получаемые путем выполнения размывания контуров с помощью процессора 134 размывания контуров. Ширину сигнала изменяют с 12 битов до 10 битов в результате размывания контуров, выполняемого с помощью процессора 134 размывания контуров.
С выхода 136 сигнала выводят в блок 152 управления данными сигнал, для которого было выполнено размывание контуров с помощью процессора 134 размывания контуров. Сигнал, переданный с выхода 136 сигнала в блок 152 управления данными, представляет собой сигнал, который несет информацию о величине свечения каждого из цветов R, G и В. Сигнал, который несет информацию о времени свечения, выводят в форме импульсов с выхода 140 импульса затвора.
С выхода 140 импульса затвора выводят импульс для управления временем свечения панели 158. Выход импульса с выхода 140 импульса затвора представляет собой импульс, зависящий от степени заполнения, рассчитываемой с помощью контроллера 126 времени свечения. Время свечения для каждого пикселя в панели 158 определяют в соответствии с импульсом, получаемым с выхода 140 импульса затвора.
Контроллер 142 гамма-схемы передает установочное значение в гамма-схему 154. Это установочное значение, полученное из контроллера 142 гамма-схемы, представляет собой опорное напряжение, подаваемое к лестничному сопротивлению цифроаналогового преобразователя, включенного в блок 152 управления данными.
Запоминающее устройство 150 предназначено для сохранения информации о светящихся пикселях или группе светящихся пикселей с яркостью, превышающей заданную яркость, и информации о величине превышения, ассоциируя вместе информацию, необходимую для регулировки яркости с помощью регулятора 128 уровня сигнала. В качестве запоминающего устройства 150 можно использовать запоминающее устройство, содержание которого удаляется после выключения, и, например, предпочтительно использовать в качестве такого запоминающего устройства SDRAM (СДОЗУ - синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство).
Когда генерируется избыточный ток из-за короткого замыкания на подложке, детектор 156 избыточного тока детектирует избыточный ток и передает информацию на выход 140 импульса затвора об этом. Информирование о генерировании избыточного тока с помощью детектора 156 избыточного тока позволяет предотвратить подачу избыточного тока, если он генерируется в панели 158.
Блок 152 управления данных выполняет обработку сигнала для сигнала, принимаемого с выхода 136 сигнала, и выводит в панель 158 сигнал для отображения изображения на панели 158. Блок 152 управления данными включает в себя D/A (Ц/А, цифроаналоговый) преобразователь, который не показан. Ц/А преобразователь преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал и выводит его.
В гамма-схеме 154 подают опорное напряжение в лестничное сопротивление Ц/А преобразователя, включенного в блок 152 управления данными. Опорное напряжение, подаваемое в лестничное сопротивление, генерируют с помощью контроллера 142 гамма-схемы, как описано выше.
В панель 158 подают выходной сигнал из привода 152 данных и выходной импульс с выхода 140 импульса затвора, в результате чего происходит свечение ЭЛ элементов, которые представляют собой один пример элементов самолюминесценции, для отображения движущихся изображений и неподвижных изображений в соответствии со входным сигналом и импульсом. Панель 158 имеет поверхность плоской формы для отображения изображения. Элементы органической ЭЛ представляют собой элементы самолюминесценции, которые светятся при подаче напряжения, и сила их свечения пропорциональна напряжению. Поэтому IL характеристика (характеристика зависимости тока от величины свечения) элемента органической ЭЛ также имеет пропорциональную взаимосвязь.
В панели 158 линии сканирования, линии данных и схемы пикселей, которые не показаны, расположены в виде структуры матрицы. Линии сканирования предназначены для выбора пикселей в заданном цикле сканирования. Линии данных предназначены для передачи информации о яркости, для управления пикселями. Схемы пикселя управляют величиной тока на основе информации о яркости и обеспечивают свечение элементов органической ЭЛ, которые представляют собой элементы свечения, в зависимости от величины тока. С помощью такой конфигурации по строкам сканирования, строкам данных и схемам пикселей устройство 100 дисплея может отображать изображения в соответствии с сигналами изображения.
Выше была описана конфигурация устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения со ссылкой на фиг.1. Кроме того, в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, которое показано на фиг.1, преобразованный сигнал изображения после линейного преобразователя 116 подают в генератор 118 структуры, который преобразует сигнал изображения так, чтобы он имел линейную характеристику, тем не менее, генератор 118 структуры и линейный преобразователь 116 могут переключаться друг с другом.
Далее будут описаны изменения в характеристике сигнала, поступающего в устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.2А показаны иллюстрации, которые графически поясняют изменения характеристики сигнала, протекающего в устройстве 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Каждый график на фиг.2А представлен так, что по оси абсцисс показан вход и по оси ординат представлен выход.
На фиг.2А показано, что когда объект подают на вход, линейный преобразователь 116 умножает сигнал изображения, который требуется вывести с гамма-характеристикой в качестве выхода А для величины света объекта, на обратную гамма-кривую (линейная гамма-характеристика) для преобразования сигнала изображения, предназначенного для вывода с линейной характеристикой для получения силы света объекта.
На фиг.2В показано, что гамма-преобразователь 132 умножает сигнал изображения, который был преобразован для вывода с линейной характеристикой как выход В для входа силы света объекта, на гамма-кривую для преобразования сигнала изображения, предназначенного для выхода с гамма-характеристикой для входа силы света субъекта.
На фиг.2С показано, что блок 152 управления данными выполняет Ц/А преобразование сигнала изображения, который был преобразован, для выхода с гамма-характеристикой, как выход С, для ввода количества света объекта. При Ц/А преобразовании взаимосвязь между входом и выходом имеет линейную характеристику. Поэтому после ввода количества света субъекта выходное напряжение имеет гамма-характеристику, заданную блоком 152 управления данными, выполняющим Ц/А преобразование.
На фиг.2D показано, что сигнал изображения после выполненного Ц/А преобразования подают в транзистор, включенный в панель 158, таким образом, что обе гамма-характеристики взаимно компенсируют друг друга. Вольтамперная характеристика транзистора представляет собой гамма-характеристику, которая имеет кривую, инверсную для гамма-характеристики выходного напряжения, для ввода количества света объекта. Поэтому после ввода количества света объекта, снова можно выполнить преобразование таким образом, что выходной ток будет иметь линейную характеристику.
На фиг.2Е показано, что, когда сигнал, выходной ток которого имеет линейную характеристику, подают в панель 158 после ввода характеристики света объекта, сигнал с линейной характеристикой умножают на IL (ток-яркость) характеристику элементов органической ЭЛ, которая имеет линейную характеристику, как описано выше.
В результате, как показано на фиг.2F, когда вводят количество света в объект, поскольку величина свечения панели (OLED; ОСД - органический светодиод) имеет линейную характеристику, линейный преобразователь 116 умножает сигнал изображения на инверсную гамма-кривую и преобразует сигнал изображения так, чтобы он имел линейную характеристику, так что обеспечивается возможность обработки в блоке между линейным преобразователем 116 и гамма-преобразователем 132 в интегральной схеме 110 обработки сигналов, показанной на фиг.1, на основе предположения линейной области.
Выше были описаны изменения в характеристиках сигнала для сигналов, поступающих в устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Структура схемы пикселя
Далее будет описан пример структуры схемы пикселя, предусмотренной в панели 158.
На фиг.3 показана схема поперечного сечения, которая представляет пример структуры поперечного сечения схемы пикселя, предусмотренной для панели 158. Как показано на фиг.3, схема пикселя, предусмотренная для панели 158, выполнена так, что она имеет диэлектрическую пленку 1202, диэлектрическую пленку 1203 планаризации и диэлектрическую пленку 1204 окна на стеклянной подложке 1201, на которой сформированы транзистор 1022 управления и т.п., каждый из которых сформирован в указанном порядке и имеет элементы 1021 органической ЭЛ, предусмотренные для частей 1204А с выемкой, в этой диэлектрической пленке 1204 окна. Здесь представлен только транзистор 1022 управления каждого элемента схемы управления, и описание других элементов исключено.
Элемент 1021 органической ЭЛ включает в себя электрод 1205 анода, изготовленный из металлов и т.п., сформированный в нижней части 1204А с выемкой в упомянутой выше диэлектрической пленке 1204 окна, и органический слой (слой транспортирования электронов, слой свечения и слой переноса дырок/слой инжекции дырок) 1206, сформированный на этом электроде 1205 анода, электрод 1207 катода, изготовленный из прозрачной электропроводной пленки и т.п., сформированы на этом органическом слое одинаково для всех элементов.
В таком элементе 1021 органической ЭЛ органический слой сформирован путем последовательного осаждения слоя 2061 передачи дырок/инжекции дырок и слоя 2062 свечения, слоя 2063 транспортирования электрода и слоя инжекции электрода (не показан) на электроде 1205 анода. Затем при подаче тока управления транзистором 1022 управления ток протекает от транзистора 1022 управления в органический слой 1206 через электрод 1205 анода таким образом, что свет излучается, когда электрон и дырка рекомбинируют в слое 2062 свечения в этом органическом слое 1206.
Транзистор 1022 управления включает в себя электрод 1221 затвора, область 1223 истока/стока, предусмотренную на одной стороне полупроводникового слоя 1222, область 1224 истока/стока, предусмотренную на другой стороне полупроводникового слоя 1222, область 1225 формирования канала, которая представляет собой часть, противоположную электроду 1221 затвора полупроводникового слоя 1222. Область 1223 истока/стока электрически соединена с электродом 1205 анода элемента 1021 органической ЭЛ через контактное окно.
Затем, как показано на фиг.3, после этого на стеклянной подложке 1201 со сформированной схемой управления, включающей в себя транзистор 1022 управления, формируют элемент 1021 органической ЭЛ через диэлектрическую пленку 1202, диэлектрическую пленку 1203 планаризации и диэлектрическую пленку 1204 окна для каждого пикселя, герметизирующую подложку 1209 соединяют через пленку 1208 пассивации с помощью клея 1210, и затем элемент 1021 органической ЭЛ герметизируют, используя эту герметизирующую подложку 1209, формируя таким образом панель 158.
Схема управления
Далее будет описан пример конфигурации схемы управления, предусмотренной для панели 158.
Хотя существуют различные схемы, используемые как схема управления для управления частью ELP (ЭЛЧ) свечения, включающей в себя элемент органической ЭЛ, ниже, прежде всего, будут описаны общие понятия, касающиеся схем управления, по существу, включающих в себя 5 транзисторов/1 конденсатор (которая может быть обозначена ниже как схема управления 5Tr/1С), схема управления, по существу, включающая в себя 4 транзистора/1 конденсатор (которая может быть обозначена ниже как схема управления 4Tr/1С), схема управления, по существу, включающая в себя 3 транзистора/1 конденсатор (которая может быть ниже обозначена как схема управления 3Tr/1С), и схема управления, по существу, включающая в себя 2 транзистора/1 конденсатор (которая может быть обозначена ниже как схема управления 2Tr/1С).
Для упрощения, каждый транзистор, включенный в схему управления, будет описан на основе предположения, что он включает в себя тонкопленочный транзистор (TFT, ТПТ) с n-каналом. Однако в некоторых случаях некоторые транзисторы могут включать в себя ТПТ с р-каналом. Кроме того, транзисторы могут быть сконфигурированы так, что они формируют полупроводниковую подложку или тому подобное. Структура транзистора, включенного в схему управления, не ограничена чем-либо конкретным. В следующем пояснении транзистор, включенный в схему управления, будет описан на основе предположения, что он представляет собой усилительный транзистор, хотя он не ограничивается этим. Транзистор, который ослабляет сигнал, также можно использовать. И транзистор, включенный в схему управления, также может представлять собой транзистор с одним затвором или транзистор с двойным затвором.
В следующем описании предполагается, что устройство дисплея включает в себя (N/3)×M пикселей, расположенных в виде двумерной структуры матрицы, и что каждый пиксель включает в себя три подпикселя (подпиксель с красным свечением, который излучает красный свет, подпиксель с зеленым свечением, который излучает зеленый свет, и подпиксель с синим свечением, который излучает синий свет). И предполагается, что элементом свечения, включенным в каждый пиксель, последовательно линейно управляют, и частота кадров отображения представлена как FR (ЧК, кадров/секунду). Теперь элементами свечения, включенными в каждый из (N/3) пикселей, расположенных в m-ом ряду (где m=1, 2, 3,…, М), или, более конкретно, N подпикселями управляют одновременно. Другими словами, моментами времени излучения света или неизлучения света каждым элементом свечения, включенным в один ряд, управляют на основе ряда, которому он принадлежит. Кроме того, процесс записи сигнала изображения в каждый пиксель, включенный в один ряд, может представлять собой процесс записи сигнала изображения одновременно во все пиксели (который может быть просто обозначен как процесс одновременной записи), или процесс записи сигнала изображения последовательно в каждый пиксель (который может быть просто обозначен как процесс последовательной записи). Любой из процессов записи, в случае необходимости, выбирают в зависимости от конфигурации схемы управления.
Здесь, в принципе, будут описаны управление и работа, относящиеся к элементу свечения, расположенному в m-ом ряду и в n-ой колонке (где n=1, 2, 3,…, N), где такой элемент свечения обозначен как (n, m) элемент свечения или (n, m) подпиксель. Затем, до тех пор пока не пройдет период горизонтального сканирования (m-й период горизонтального сканирования) для каждого элемента свечения, расположенного в m-ом ряду, выполняют различные процессы (процесс отмены порогового напряжения, процесс записи и процесс регулировки мобильности, которые описаны ниже). Кроме того, процесс записи и процесс регулирования мобильности обязательно выполняют в течение m-го периода горизонтального сканирования. С другой стороны, некоторые типы схемы управления могут выполнять обработку отмены порогового напряжения и соответствующую предварительную обработку перед периодом m-го горизонтального сканирования.
Затем, после того как все описанные выше различные процессы будут выполнены, часть свечения, включенная в каждый элемент свечения, расположенный в m-ом ряду, делают светящейся. Кроме того, части свечения могут быть сделаны светящимися немедленно, когда все описанные выше различные процессы будут выполнены, или могут быть сделаны светящимися после того, как пройдет заданный период (например, период горизонтального сканирования для заданного количества рядов). Такие периоды, в случае необходимости, могут быть установлены в зависимости от спецификации устройства дисплея и конфигурации схемы управления и т.п. Кроме того, в следующем пояснении с целью упрощения предполагается, что свечение частей свечения включают немедленно, когда будут выполнены различные процессы. Затем свечение частей свечения, включенных в каждый элемент свечения, расположенный в m-ом ряду, поддерживают до момента, непосредственно предшествующего началу периода горизонтального сканирования каждого элемента свечения, расположенного в (m+m')-ом ряду, где "m"' определяют в соответствии со спецификацией конструкции устройства дисплея. Другими словами, свечение части свечения, включенного в каждый элемент свечения, расположенный в m-ом ряду в течение данного кадра дисплея, поддерживают до тех пор, пока не закончится (m+m'-1)- й период горизонтального сканирования. С другой стороны, с начала (m+m')-го горизонтального периода сканирования, до тех пор пока не будет выполнен процесс записи или процесс регулирования мобильности в течение m-го периода горизонтального сканирования в следующем кадре дисплея, часть свечения, включенная в каждый элемент свечения, расположенная в m-ом ряду, в принципе, поддерживает состояние отсутствия свечения. Благодаря обеспечению состояния отсутствия свечения в упомянутый выше период (который может быть просто обозначен как период отсутствия свечения в дальнейшем) можно уменьшить остаточное изображение в активной матрице, и качество движущегося изображения может быть сделано еще более исключительным. Однако состояние свечения/состояние отсутствия свечения каждого подпикселя (элемента свечения) не ограничивается описанным выше состоянием. И длительность времени периода горизонтального сканирования представляет собой длительность времени короче, чем (1/FR)×(1/М) секунд. Если значение (m+m') превышает M, периодом горизонтального сканирования для превышающей части управляют в следующем кадре отображения.
Для двух областей истока/стока одного транзистора термин "одна область истока/стока" можно использовать в значении области истока/стока на стороне, соединенной с источником питания. И случай, когда транзистор находится в состоянии "включено", означает ситуацию, когда канал сформирован между областями истока/стока. При этом не имеет значения, протекает ли ток из одной области истока/стока транзистора в другую. С другой стороны, случай, когда транзистор находится в состоянии "выключено", означает ситуацию, когда канал не сформирован между областями истока/стока. И случай, когда область истока/стока данного транзистора соединена с областью истока/стока другого транзистора, охватывает режим, в котором область истока/стока данного транзистора и область истока/стока другого транзистора принадлежат одной и той же области. Кроме того, область истока/стока может быть сформирована не только из электропроводных материалов, таких как поликристаллический кремний, аморфный кремний и т.п., но также и из металлов, сплавов, электропроводных частиц, уложенных слоями их структуры, и слоя, изготовленного из органических материалов (электропроводные полимеры). И на временной диаграмме, используемой в дальнейшем описании, длительность (временная длительность) вдоль поперечной оси, обозначающая соответствующие периоды, является типичной и не обозначает размер длительности соответствующих периодов.
Способ управления частью ЭЛП свечения, используя схему управления, показанную на фиг.4, и т.д., включает в себя, например, следующие этапы:
1
2
1
2
D
1
(а) выполняют предварительную обработку, состоящую в приложении инициализирующего напряжения первого узла к первому узлу ND, и инициализирующего напряжения второго узла ко второму узлу ND, таким образом, что разность потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND превышает пороговое напряжение управляющего транзистора TR и разность потенциалов между вторым узлом ND и электродом катода, включенным в часть ЭЛП свечения, не превышает пороговое напряжение части ЭЛП свечения;
2
D
1
1
(b) выполняют обработку взаимной компенсации порогового напряжения, состоящую в изменении напряжения второго узла ND в направлении напряжения, получаемого путем вычитания порогового напряжения транзистора TR управления из напряжения первого узла ND, при поддержании напряжения первого узла ND;
1
W
(c) выполняют процесс записи, состоящий в приложении сигнала изображения к первому узлу ND из линии DTL (ЛДН) данных через транзистор TR записи, который переводят в состояние «включено» с помощью сигнала, поступающего из линии SCL (СКЛ) сканирования;
W
1
1
2
D
(d) управляют частью ЭЛП свечения, переводя транзистор TR записи в состояние "выключено" с помощью сигнала, поступающего из линии СКЛ сканирования, с тем чтобы перевести первый узел ND в высокоимпедансное состояние, в котором он работает с током, зависящим от значения разности потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND, из модуля 2100 источника питания, к части ЭЛП свечения через транзистор TR управления.
2
D
1
1
D
1
D
2
D
1
2
D
D
2
D
1
D
1
2
Как описано выше, на упомянутом выше этапе (b) выполняют обработку взаимной компенсации порогового напряжения, состоящую в изменении напряжения второго узла ND в направлении напряжения, получаемого путем вычитания порогового напряжения транзистора TR управления из напряжения первого узла ND. Более конкретно, для изменения напряжения первого узла ND в направлении напряжения, получаемого путем вычитания порогового напряжения транзистора TR управления из напряжения первого узла ND, напряжение, которое превышает напряжение, получаемое путем суммирования порогового напряжения транзистора TR управления с напряжением второго узла ND на описанном выше этапе (а), подают к одной области истока/стока транзистора TRуправления. Качественно, в ходе обработки взаимной компенсации порогового напряжения, степень приближения разности потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND (то есть разности потенциалов электрода затвора и области истока транзистора TR управления) к пороговому напряжению транзистора TR управления зависит от времени обработки взаимной компенсации порогового напряжения. Поэтому, как и в режиме, в котором достаточное время обеспечивается для обработки взаимной компенсации порогового напряжения, напряжение второго узла ND достигает напряжения, получаемого путем вычитания порогового напряжения транзистора TRуправления из напряжения первого узла ND, и транзистор TR управления переходит в состояние "выключено". С другой стороны, как и в режиме, когда нет выбора, кроме установки короткого времени для обработки взаимной компенсации порогового напряжения, разность потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND может быть больше, чем пороговое напряжение транзистора TRD управления, и транзистор TRD управления может быть не переведен в состояние "выключено". В результате обработки взаимной компенсации порогового напряжения транзистор TRD управления не обязательно будет переведен в состояние "выключено".
Ниже будут подробно описаны для каждой схемы управления конфигурация схем управления и способ управления частью ЭЛП свечения, используя такую схему управления.
Схема управления 5Tr/1С
Эквивалентная схема для схемы управления 5Tr/1С показана на фиг.4, временная диаграмма для управления схемой управления 5Tr/1С, показанной на фиг.4, типично представлена на фиг.5, и типичное состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 5Tr/1С, показанной на фиг.4, и т.д., представлено на фиг.6A-6I.
W
D
1
2
3
1
W
1
2
3
Такая схема управления 5Tr/1С включает в себя пять транзисторов: транзистор TR записи; транзистор TR управления; первый транзистор TR; второй транзистор TR; и третий транзистор ТР и, кроме того, включает в себя один конденсатор C. Кроме того, транзистор TR записи, первый транзистор TR, второй транзистор TR и третий транзистор ТР могут быть сформированы из ТПТ с р-каналом.
1
Первый транзистор TR
1
cc
1
D
1
1
1
Одна область истока/стока первого транзистора TR соединена с модулем 2100 источника питания (напряжение V), и другая область истока/стока первого транзистора TR соединена с одной областью истока/стока транзистора TR управления. И операцией включения/выключения первого транзистора TR управляют с помощью линии CLуправления первым транзистором, которая продолжается от схемы 2111 управления первым транзистором, для соединения с электродом затвора первого транзистора TR. Модуль 2100 источника питания предусмотрен для подачи тока в часть ЭЛП свечения для того, чтобы обеспечить свечение части ЭЛП свечения.
D
Транзистор TR управления
D
1
D
Как описано выше, одна область истока/стока транзистора TR управления соединена с другой областью истока/стока первого транзистора TR. С другой стороны, другая область истока/стока транзистора TR управления соединена с:
(1) электродом анода части ЭЛП свечения,
2
(2) другой областью истока/стока второго транзистора TR, и
1
(3) одной областью истока/стока конденсатора C,
2
D
и формирует второй узел ND. И электрод затвора транзистора TR управления соединен с:
W
(1) другой областью истока/стока транзистора TR записи,
3
(2) другой областью истока/стока третьего транзистора ТР, и
1
(3) другим электродом конденсатора C,
1
и формирует первый узел ND.
D
ds
D
Здесь транзистором TR управления управляют так, чтобы через него протекал ток I стока в соответствии со следующим уравнением (1), в случае состояния свечения элемента свечения. В случае состояния свечения элемента свечения одна область истока/стока транзистора TRD управления работает как область стока, и другая область истока/стока работает как область истока. Для простоты пояснения, в следующем описании одна область истока/стока транзистора TR управления может быть просто обозначена как область стока, и другая область истока/стока может быть просто обозначена как область истока. Кроме того,
L: длина канала;
W: ширина канала;
gs
V: разность потенциалов между электродом затвора и областью истока;
th
V: пороговое напряжение;
OX
C: (относительная проницаемость диэлектрического слоя затвора)
× (электрическую проницаемость вакуума) / (толщина диэлектрического слоя затвора); и
ох
k≡(1/2)·(W/L)·С.
[0082]
ds
ds
Такой ток I стока протекает в часть ЭЛП свечения таким образом, что часть ЭЛП свечения излучает свет. Кроме того, состоянием свечения (яркостью) части ЭЛП свечения управляют в зависимости от магнитуды такого тока I стока.
W
Транзистор TR записи
W
D
D
Sig
Sig
W
W
Как описано выше, другая область истока/стока транзистора TR записи соединена с электродом затвора транзистора TR управления. С другой стороны, одна область истока/стока транзистора TR записи соединена с линией ЛДН данных, которая продолжается от выходной схемы 2102 сигнала. Затем сигнал V изображения, предназначенный для управления яркостью части ЭЛП свечения, подают в одну область истока/стока через линию ЛДН. Кроме того, различные сигналы и напряжения (сигналы для управления предварительным зарядом, различные опорные напряжения и т.д.), за исключением V, могут быть поданы в одну область истока/стока через линию ЛДН данных. И работой включения/выключения транзистора TR записи управляют с помощью линии СКЛ сканирования, которая продолжается от схемы 2101 сканирования, для подсоединения к электроду затвора транзистора TR записи.
2
Второй транзистор TR
2
D
SS
2
D
2
2
2
2
Как описано выше, другая область истока/стока второго транзистора TR соединена с областью истока транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V, предназначенное для инициирования потенциала второго узла ND (то есть потенциала области истока транзистора TR управления), подают к одной области истока/стока второго транзистора TR. И работой включения/выключения второго транзистора TRуправляют с помощью линии AZ управления вторым транзистором, которая продолжается от схемы 2112 управления вторым транзистором до электрода затвора второго транзистора TR.
3
Третий транзистор ТР
3
D
Ofs
1
D
3
3
3
3
Как описано выше, другая область истока/стока третьего транзистора ТРсоединена с электродом затвора транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V для инициирования потенциала первого узла ND (то есть потенциала электрода затвора транзистора TR управления) подают к одной области истока/стока третьего транзистора ТР. И работой включения/выключения третьего транзистора ТРуправляют с помощью линии AZ управления третьим транзистором, которая продолжается от схемы 2113 управления третьим транзистором, которая подключена к электроду затвора третьего транзистора ТР.
Часть ЭЛП свечения
D
Cat
EL
th-ЭЛ
th-EL
Как описано, электрод анода части ЭЛП свечения соединен с областью истока транзистора TR управления. С другой стороны, напряжение V подают к электроду катода части ЭЛП свечения. Емкость части ЭЛП свечения представлена символом C. И пороговое напряжение, которое необходимо для свечения части ЭЛП свечения, представлено как V. Таким образом, когда напряжение, равное или большее, чем V, подают между электродами анода и катода части ЭЛП свечения, часть свечения ЭЛП светится.
В следующем пояснении значения напряжений или потенциалов представлены следующим образом, хотя приведенное ниже представляет примерные значения, и все они не ограничиваются этими значениями.
Sig
V: сигнал изображения для управления яркостью части ЭЛП свечения
… 0 вольт -10 вольт
CC
V: напряжение блока 2100 питания
… 20 вольт
Ofs
D
1
V: напряжение для инициализирования потенциала электрода затвора транзистора TR управления (Потенциал первого узла ND)
… 0 вольт
SS
D
2
V: напряжение для инициализирования потенциала области истока транзистора TR управления (потенциал второго узла ND)
… - 10 вольт
th
D
V: пороговое напряжение транзистора TR управления
… 3 вольта
Cat
V: напряжение, прикладываемое к электроду катода части ЭЛП свечения
… 0 вольт
th-EL
V: пороговое напряжение части ЭЛП свечения
… 3 вольта.
Далее будет описана работа транзистора 5Tr/1С управления. Кроме того, как описано выше, будет представлено пояснение на основе предположения, что состояние свечения начинается непосредственно после того, как будут выполнены все различные процессы (процесс взаимной компенсации порогового напряжения, процесс записи, процесс регулировки мобильности), но не ограничивается этим. Пояснения схемы управления 4Tr/1С, схемы управления 3Tr/1С и схемы управления 2Tr/1С аналогично предоставлены ниже.
-1
Период - ТР (5) (см. фиг.5 и фиг.6А)
-1
W
2
3
1
D
Такой [Период - ТР (5)] представляет собой, например, операцию предыдущего кадра отображения, и период, в течение которого элемент свечения (n, m) находится в состоянии свечения после выполнения последних различных обработок. Таким образом, ток I' стока на основе уравнения (5), представленного ниже, протекает в часть ЭЛП свечения элемента свечения, включенного в (n, m) подпиксель, и яркость элемента свечения, включенного в (n, m) подпиксель, имеет значение, зависящее от такого тока I' стока. Здесь транзистор TR записи, второй транзистор TR и третий транзистор ТРнаходятся в состоянии «выключено», и первый транзистор TR и транзистор TR управления находятся в состоянии "включено". Состояние яркости (m, n) элемента свечения поддерживают до тех пор, пока не начнется горизонтальный период сканирования для элемента свечения, расположенного в (m+m')-ом ряду.
0
Период - ТР (5)
4
0
4
0
4
Период - ТР (5) представляет собой периоды операции, следующие после окончания состояния свечения последней различной обработки, и непосредственно перед выполнением следующей обработки записи. Другими словами, такие периоды [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)] представляют собой периоды определенной длительности времени от начала (m+m')-го периода горизонтального сканирования в предыдущем кадре отображения до конца (m-1)-го периода горизонтального сканирования в текущем кадре отображения. Кроме этого [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)], могут быть сконфигурированы так, что они могут быть включены в m-й период горизонтального сканирования в текущем отображаемом кадре.
0
4
0
1
3
4
1
2
1
Затем для этих [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)] элемент свечения (n, m) находится в состоянии отсутствия свечения, в принципе. Другими словами, для [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)] и [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)] элемент свечения не излучает свет, поскольку первый транзистор TR находится в состоянии "выключено". Кроме того, для [Период - ТР (5)], первый транзистор TR находится в состоянии "включено". Однако процесс взаимной компенсации порогового напряжения, описанный ниже, выполняют для этого периода. Учитывая, что уравнение (2), представленное ниже, удовлетворяется, элемент свечения не будет светиться, что подробно описано в пояснении процесса взаимной компенсации порогового напряжения.
0
4
1
0
4
Далее будет первым описан каждый период [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)]. Кроме того, начало [Период - ТР (5)] и длительность каждого периода [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)], в случае необходимости, будут установлены в соответствии с установками устройства дисплея.
0
0
W
2
3
1
-1
0
2
D
th-ЭЛ
Cat
2
1
D
[Период - ТР (5)], как описано выше, для этого [Период - ТР (5)], (n, m) элемент свечения не находится в состоянии свечения. Транзистор TR записи, второй транзистор TR и третий транзистор TR находятся в состоянии "выключено". И поскольку первый транзистор TR переходит в состояние "выключено" одновременно с переходом из [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)], потенциал второго узла ND (область истока транзистора TR управления или электрод анода части ЭЛП свечения) понижают до (V+V), и часть ЭЛП свечения переходит в состояние отсутствия свечения. И по мере того как потенциал второго узла ND становится ниже, потенциал первого узла ND в высокоимпедансном состоянии (электрод затвора транзистора TR управления) также понижается.
1
Период - ТР (5) (см. фиг.6В и фиг.6С)
1
1
2
3
2
3
1
Ofs
2
SS
1
2
2
3
2
3
Для этого [Период - ТР (5)] предварительная обработка, состоящая в выполнении обработки взаимной компенсации порогового напряжения, будет описана ниже. Теперь в начале [Период - ТР (5)], второй транзистор TR и третий транзистор TR переводят в состояние "включено" путем подачи в линию AZ управления вторым транзистором и линию AZ управления третьим транзистором высокого уровня. В результате, потенциал первого узла ND становится V (например, 0 вольт). С другой стороны, потенциал второго узла ND становится V (например, -10 вольт). Затем, перед истечением [Период - ТР (5)], второй транзистор TR2 переводят в состояние "выключено" путем перевода на низкий уровень линии AZ управления вторым транзистором. Кроме того, второй транзистор TR и третий транзистор TR могут быть одновременно переведены в состояние «включено», или второй транзистор TR может быть вначале переведен в состояние «включено», или третий транзистор TR может быть вначале переведен в состояние «включено».
D
th
D
Используя описанный выше процесс, потенциал между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления становится выше, чем V. Транзистор TRуправления переходит в состояние «включено».
2
Период - ТР (5) (см. фиг.6D)
1
1
3
1
Ofs
2
th
D
1
2
D
th
D
2
Ofs
th
SS
Ofs
th
Затем будет выполнена обработка взаимной компенсации порогового напряжения. Теперь первый транзистор TR переходит в состояние «включено» путем перевода линии CL управления первым транзистором на высокий уровень, и при этом третий транзистор TR поддерживает состояние «включено». В результате потенциал первого узла ND не изменяется (поддерживается V=0 вольт), в то время как потенциал второго узла NDизменяется в направлении потенциала, полученного путем вычитания порогового напряжения V транзистора TR управления из потенциала первого узла ND. Другими словами, потенциал второго узла ND в переменном состоянии увеличивается. Затем, когда разность потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления достигает V, транзистор TR управления переходит в состояние «выключено». В частности, потенциал второго узла ND в переменном состоянии приближается к (V-v=-3 вольта >V) и становится (V-V) в конечном итоге. Здесь, если выполняется следующее уравнение (2), другими словами, если потенциалы будут выбраны и определены так, что они будут удовлетворять уравнению (2), часть ЭЛП свечения не будет светиться.
5
2
Ofs
th
2
th
D
Ofs
D
th-ЭЛ
Для [Период - ТР (5)] потенциал второго узла ND в конечном итоге становится (V-V). Другими словами, потенциал второго узла ND определяют в зависимости только от порогового напряжения V транзистора TR управления и потенциала V для инициирования электрода затвора транзистора TR управления; а именно не по пороговому напряжению V части ЭЛП свечения.
3
Период - ТР (5) (см. фиг.6Е)
1
1
3
1
Ofs
2
Ofs
th
Затем первый транзистор TR переходит в состояние "выключено" путем перевода на низкий уровень линии CL управления первого транзистора и при этом третий транзистор ТР поддерживают в состоянии "включено". В результате потенциал первого узла ND не меняется (поддерживается V=0 вольт) и не меняется потенциал второго узла ND, и поддерживается (V-V=-3 вольта).
4
Период - ТР (5) (см. фиг.6F)
3
3
1
2
Затем третий транзистор TR переходит в состояние "выключено" путем перевода на низкий уровень линии AZ управления третьим транзистором. Потенциалы первого узла ND и второго узла ND не меняются существенно. На практике могут возникать изменения потенциала из-за электростатической связи паразитных емкостей или тому подобного, однако обычно ими можно пренебречь.
5
7
5
6
5
6
Далее будет описан каждый из периодов [Период - ТР (5)] - [Период - ТР (5)]. Кроме того, как описано ниже, период записи выполняют для [Период - ТР (5)], и процесс регулировки мобильности выполняют для [Период - ТР (5)]. Как описано выше, эти процессы обязательно выполняют в течение m-го периода горизонтального сканирования. Для простоты пояснения приведенное ниже описание будет предоставлено на основе предположения, что начало [Период - ТР (5)] и конец [Период - ТР (5)] соответствуют началу и концу m-го периода горизонтального сканирования соответственно.
Период - ТР (5)5 (см. фиг.6G)
D
Sig
1
2
3
W
1
Sig
Затем выполняют процесс записи для транзистора TR управления. В частности, в линии ЛДН данных устанавливают V для управления яркостью части ЭЛП свечения с первым транзистором TR, вторым транзистором TR и третьим транзистором TR, поддерживаемыми в состоянии "выключено"; затем транзистор TR записи переводят в состояние "включено" путем установки высокого уровня в линии СКЛ сканирования. В результате потенциал первого узла ND увеличивается до V.
1
1
D
gs
D
Ofs
Sig
Ofs
1
1
2
Sig
Ofs
D
1
1
D
1
gs
D
2
Sig
Ofs
D
1
1
gs
D
2
1
2
1
g
s
g
D
1
s
D
2
1
2
gs
D
Здесь значение емкости конденсатора C представлено как c и значение емкости конденсатора CEL части свечения ЭЛП представлено как Cel. Затем значение паразитной емкости между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления будет представлено как c. Когда потенциал электрода затвора транзистора TR управления изменяется с V до V (>V), потенциалы на обеих сторонах конденсатора C(потенциалы первого узла ND и второго узла ND) меняются в принципе. Другими словами, потенциалы на основе изменения (V-V) для потенциала электрода затвора транзистора TR управления (= потенциалу первого узла ND) подают на конденсатор C, емкости CEL части ЭЛП свечения и паразитную емкость между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления. Таким образом, если значение Cel в достаточной степени больше, чем значение C и значение c, изменение потенциала области истока транзистора TR управления (второй узел ND) на основе изменения (V-V) для потенциала транзистора TR управления будет мало. Затем, в общем, значение Cel емкости конденсатора CEL части ЭЛП свечения больше, чем значение c емкости конденсатора C и значения c паразитной емкости транзистора TR управления. Таким образом, для простоты пояснения пояснение будет предоставлено за исключением случаев особой необходимости без какого-либо учета изменений потенциала второго узла ND, которые происходят при изменении потенциала первого узла ND. Это аналогично другим цепям управления. Кроме того, временная диаграмма для управления, показанного на фиг.5, также представлена без какого-либо учета изменений потенциала второго узла ND, которые происходят в результате изменений потенциала первого узла ND. Значение V и значение V представляют собой следующее, где V представляет собой потенциал электрода затвора транзистора TR управления (первый узел ND) и V представляет собой потенциал области истока транзистора TR управления (второй узел ND). Поэтому разность потенциалов между первым узлом ND и вторым узлом ND, а именно разность V потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TRуправления может быть выражена с помощью приведенного ниже уравнения (3).
g
Sig
V=V
s
Ofs
th
V≈V-V
gs
D
Sig
th
D
Ofs
D
th-ЭЛ
Таким образом, V, полученное в процессе записи для транзистора TR управления, зависит только от сигнала V изображения, для управления яркостью части ЭЛП свечения, порогового напряжения V транзистора TR управления и напряжения V для инициирования электрода затвора транзистора TR управления и не имеет какой-либо взаимосвязи с пороговым напряжением V части ЭЛП свечения.
6
Период - ТР (5) (см. фиг.6Н)
D
2
D
Затем выполняют регулировку (процесс регулировки мобильности) по потенциалу области истока транзистора TR управления (второй узел ND) на основе магнитуды мобильности µ транзистора TR управления.
D
SigS
D
DS
RD
DS
RD
Обычно, если транзистор TR управления изготовлен в виде транзистора на поликремневой пленке или тому подобного, трудно исключить изменение мобильности µ между транзисторами. Поэтому, даже если сигналы V изображения с одинаковым значением будут приложены к электродам затвора из множества транзисторов TRs управления с различной мобильностью µ, возникает разность между током i стока, протекающим через транзистор T управления с большой мобильностью µ, и током Iтока, протекающим через транзистор T управления с малой мобильностью µ. Таким образом, если возникает такое различие, будет потеряна однородность экрана устройства дисплея.
1
1
W
1
0
1
0
W
1
D
D
D
D
D
gs
D
Поэтому, в частности, первый транзистор TR переводят в состояние "включено" путем перевода на высокий уровень линии CL управления первым транзистором с поддержанием на высоком уровне транзистора TR записи, поддерживаемого в состоянии "включено"; после этого устанавливают высокий уровень в линии CL управления первым транзистором, через заданное время (t) первый транзистор TR переходит с состояние "включено", и затем путем установки низкого уровня в линии СКЛ сканирования через определенное время (t) транзистор TR записи переводят в состояние "выключено", и первый узел ND (электрод затвора транзистора TR управления) переводят в высокоимпедансное состояние. Затем в результате приведенного выше, если значение мобильности µ транзистора TR управления велико, повышенное значение ΔV (значение регулировки потенциала) для потенциала области истока транзистора TR управления будет велико, и если значение мобильности µ транзистора TR управления мало, повышенное значение ΔV (значение регулировки потенциала) для потенциала в области истока транзистора TR управления будет мало. Теперь разность V потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления преобразуют из уравнения (3) в уравнение (4), представленное ниже.
0
6
0
6
D
Ofs
th
6
ох
Кроме того, заданное время выполнения процесса регулировки мобильности (суммарное время t для [Период - ТР (5)]) может быть определено заранее, как значение конфигурации во время конфигурирования устройства дисплея. И суммарное время t для [Период - ТР (5)] определяют таким образом, что потенциал области истока транзистора TR управления в этом случае (V-V+ΔV) удовлетворяет приведенному ниже уравнению (2'). Затем это не позволяет включить свечение части ЭЛП свечения для [Период - ТР (5)]. Кроме того, регулировку по вариации коэффициента k(≡(1/2)·(W/L)·С) также выполняют одновременно с помощью этого процесса регулирования мобильности.
7
Период - ТР (5) (см. фиг.61)
W
1
D
1
D
cc
2
С помощью описанных выше операций выполняют обработку отмены порогового напряжения, обработку записи и обработку регулировки мобильности. Теперь низкий уровень линии СКЛ сканирования приводит к состоянию "выключено" транзистора TRзаписи и к высокоимпедансному состоянию первого узла ND, а именно электроду затвора транзистора TR управления. С другой стороны, первый транзистор TRподдерживает состояние "включено", область стока транзистора TR управления соединена с источником 2100 питания (напряжение V, например, 20 вольт). Таким образом, в результате описанного выше повышается потенциал второго транзистора TR.
D
1
D
1
gs
D
Теперь, как описано выше, электрод затвора транзистора TR управления находится в высокоимпедансном состоянии, и, кроме того, ввиду присутствия конденсатора С то же явление, как в так называемой схеме компенсационной обратной связи, возникает на электроде затвора транзистора TR управления и также повышается потенциал первого узла ND. В результате разность V потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления поддерживает значение, соответствующее уравнению (4).
2
th-ЭЛ
Cat
ds
D
D
И часть ЭЛП свечения начинает свечение из-за увеличения потенциала второго узла ND, который становится выше (V+V). В этой точке ток, протекающий в часть ЭЛП свечения, может быть выражен с помощью уравнения (1), поскольку он представляет собой ток I стока, который протекает из области стока транзистора TR управления в область истока транзистора TR управления; где из уравнения (1) и уравнения (4) уравнение (1) может быть преобразовано в уравнение (5), представленное ниже.
Ofs
ds
Sig
2
D
D
ds
th-ЭЛ
th
D
th-ЭЛ
th
D
ds
Поэтому, например, если V будет установлено равным 0 вольт, ток I, протекающий в часть ЭЛП свечения, пропорционален квадрату значения, полученного путем вычитания значения сигнала V изображения для управления яркостью части ЭЛП свечения из значения величины ΔV регулировки потенциала второго узла ND(область истока транзистора TR управления), полученного из мобильности µ транзистора TR управления. Другими словами, ток I, протекающий в часть ЭЛП свечения, не зависит от порогового напряжения V части ЭЛП свечения и порогового напряжения V транзистора TR управления; а именно на значение яркости (яркость) части ЭЛП свечения не влияет пороговое напряжение, V части ЭЛП свечения и пороговое напряжение V транзистора TR управления. Затем яркость для (n, m)-го элемента свечения представляет собой величину, соответствующую этому току I.
gs
D
Sig
Ofs
ds
Sig
D
ds
ds
2
Кроме того, значение V с левой стороны уравнения (4) из-за большой мобильности µ транзистора TR управления получает большее значение ΔV регулирования потенциала. Поэтому, даже если значение мобильности µ велико в уравнении (5), значение (V-V-ΔV) становится малым и в результате этого можно регулировать ток I стока. Таким образом, также, если значения сигнала Vs изображения будут одинаковыми среди транзисторов TRs управления с разной мобильностью µ, токи Is стока будут практически одинаковыми, и в результате токи Is, протекающие в части ЭЛП свечения, для управления яркостью части ЭЛП свечения будут выровнены. Таким образом, можно регулировать вариацию яркости частей свечения, получаемую в результате вариации мобильности µ (и, кроме того, вариацию k).
-1
Состояние свечения части ЭЛП свечения поддерживают до (m+m'-1)-го периода горизонтального сканирования. Эта точка времени соответствует концу [Период - TP(5)].
Таким образом выполняют операцию свечения элемента 10 свечения, включенного в (n, m) подпиксель.
Далее представлено пояснение, относящееся к схеме управления 2Tr/1С.
Схема управления 2Tr/1С
Эквивалентная схема для схемы управления 2Tr/1С показана на фиг.7, временная диаграмма для управления схемой управления 2Tr/1С показана на фиг.8, и состояние включения/выключения каждого из транзисторов в схеме управления 2Tr/1С и т.д. показано на каждой из фиг.9A-9F.
1
2
3
W
W
1
Для этой схемы управления 2Tr/1С три транзистора, которые представляют собой первый транзистор TR, второй транзистор TR и третий транзистор TR, исключены из схемы управления 5Tr/1С, описанной выше. Другими словами, эта схема управления 2Tr/1С включает в себя два транзистора, которые представляют собой транзистор TRзаписи и транзистор TR управления, и, кроме того, включает в себя один конденсатор C.
D
Транзистор TR управления
D
D
D
CC-H
CC-L
D
CC-H
CC-L
Подробное пояснение конфигурации транзистора TR управления здесь исключено, поскольку оно такое же, как в конфигурации транзистора TR управления, описанной со ссылкой на схему управления 5Tr/1С.Теперь область стока транзистора TRуправления соединена с модулем 2100 источника питания. Кроме того, из модуля 2100 источника питания подают напряжение V для обеспечения свечения части ЭЛП свечения и напряжение V для управления потенциалом области истока транзистора TR управления. Здесь значения напряжений V и V могут представлять собой:
CC-H
V=20 вольт;
CC-L
V=-10 вольт,
хотя они не ограничиваются этими значениями.
W
Транзистор TR записи
W
W
Подробное пояснение конфигурации транзистора TR записи исключено, поскольку оно такое же, как и в конфигурации транзистора TR записи, описанной со ссылкой на схему управления 5Tr/1С.
Подробное пояснение конфигурации части ЭЛП свечения исключено, поскольку оно такое же, как и в конфигурации ЭЛП свечения, описанной со ссылкой на схему управления 5Tr/1С.
Ниже будет описана работа схемы управления 2Tr/1С.
-1
Период - ТР (2) (см. фиг.8 и фиг.9А)
-1
-1
Такой [Период - ТР (2)] представляет собой, например, операцию в предыдущем кадре отображения и, по существу, ту же операцию, что и [Период - ТР (5)], описанный со ссылкой на схему управления 5Tr/1С.
0
2
0
4
0
2
1
2
3
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 выполняют периоды операции до момента непосредственно перед следующим процессом записи. Затем аналогично схеме управления 5Tr/1С для [Период - ТР (2)] - [Период - ТР (2)] (n, m) элемент свечения, в принципе, не находится в состоянии свечения. Однако работа схемы управления 2Tr/1С отличается от работы схемы управления 5Tr/1С тем, что [Период - ТР (2)] - [Период - ТР (2)] включены в m-й период горизонтального сканирования в дополнение к [Период - ТР (2)], как показано на фиг.8. Кроме того, для простоты пояснения будет предоставлено описание на основе предположения, что начало [Период - ТР (2)] и конец [Период - ТР (2)] соответствуют началу и окончанию m-го периода горизонтального сканирования соответственно.
0
2
1
2
В дальнейшем будет описан каждый период, такой как [Период - ТР (2)] - [Период - ТР (2)]. Кроме того, аналогично тому, как было описано со ссылкой на схему управления 5Tr/1С, длина каждого периода, такого как [Период - ТР (2)] - [Период - ТР (2)], в случае необходимости, может быть установлена в соответствии с установками устройства дисплея.
0
Период - ТР (2) (см. фиг.9В)
0
0
0
-1
0
CC-H
CC-L
2
CC-L
2
1
D
Такой [Период - ТР (2)] представляет собой, например, операцию от предыдущего кадра отображения до текущего кадра отображения. Другими словами, этот [Период - ТР (2)] выполняют от (m+m')-го периода горизонтального сканирования в предыдущем кадре отображения до (m-1)-го периода горизонтального сканирования в текущем кадре отображения. Затем для этого [Период - ТР (2)], (n, m) элемент свечения не находится в состоянии свечения. Теперь, в момент времени для передачи из [Период - ТР (2)] в [Период - ТР (2)] напряжение, подаваемое из модуля 2100 источника питания, переключают с V на напряжение V. В результате потенциал второго узла ND будет понижен до V, и часть ЭЛП свечения переходит в состояние отсутствия свечения. И когда потенциал второго узла ND становится ниже, потенциал ND первого узла в высокоимпедансном состоянии (электрод затвора транзистора TRуправления) также понижается.
1
Период - ТР (2) (см. фиг.9С)
1
1
W
1
Ofs
2
CC-L
Затем начинается период горизонтального сканирования для m-го ряда. Для этого [Период - ТР (2)] выполняют предварительную обработку, состоящую в выполнении процесса взаимной компенсации порогового напряжения. В начале [Период - ТР (2)] транзистор TR записи переводят в состояние "включено" путем подачи высокого уровня в линию СКЛ сканирования. В результате потенциал первого узла ND становится V(например, 0 вольт). Потенциал второго узла ND поддерживает V (например, -10 вольт).
RD
th
D
Используя описанный выше процесс, потенциал между электродом затвора и областью истока транзистора T управления становится выше, чем V, и транзистор TRуправления переходит в состояние "включено".
2
Период - ТР (2) (см. фиг.9D)
CC-L
CC-H
W
Ofs
2
th
D
1
2
D
th
D
2
Ofs
tg
Ofs
th
Далее выполняют обработку исключения порогового напряжения. Теперь напряжение, подаваемое из модуля 2100 источника питания, переключают с V на напряжение V, которое поддерживает транзистор TR записи в состоянии "включено". В результате потенциал первого узла ND1 не меняется (поддерживается V=0 вольт), в то время как потенциал второго узла ND изменяется в направлении потенциала, получаемого путем вычитания порогового напряжения V для транзистора TRуправления из потенциала первого узла ND. Другими словами, потенциал второго узла ND, находящегося в высокоимпедансном состоянии, увеличивается. Затем, когда разность потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TRуправления достигает значения V, транзистор TR управления переводят в состояние "выключено". В частности, потенциал второго узла ND в высокоимпедансном состоянии приближается к (V-V=- 3 вольта) и в конечном итоге становится (V-V). Здесь, если выполняется приведенное выше уравнение (2), другими словами, если потенциалы выбирают и определяют так, чтобы удовлетворялось уравнение (2), часть ЭЛП свечения не будет светиться.
3
2
Ofs
th
2
th
D
Ofs
D
th-ЭЛ
Для [Период - ТР(2)] потенциал второго узла ND, в конечном итоге, составляет (V-V). Другими словами, потенциал второго узла ND определяют в зависимости только от порогового напряжения V транзистора TR управления и в зависимости от потенциала V для инициирования электрода затвора транзистора TR управления, и он не имеет какой-либо взаимосвязи с пороговым напряжением V части ЭЛП свечения.
3
Период - ТР (2) (см. фиг.9Е)
D
D
2
D
Sig
W
1
Sig
D
D
W
W
Sig
Затем выполняют процесс записи для транзистора TR управления и выполняют регулировку (процесс регулировки мобильности) по потенциалу области истока транзистора TR управления (второй узел ND) на основе магнитуды мобильности µ транзистора TR управления. В частности, линия ЛДН данных изготовлена для передачи по ней V для управления яркостью части ЭЛП свечения так, что при этом транзистор записи TR поддерживает состояние "выключено". В результате потенциал первого узла ND увеличивается до V, и транзистор TR управления переводят в состояние "включено". Кроме того, транзистор TR управления может быть переведен в состояние "включено" путем перевода транзистора TR записи в состояние "включено" в результате временного перевода транзистора TR записи в состояние "выключено", изменения потенциала в линии ЛДН данных на сигнал V изображения для управления яркостью части ЭЛП свечения с последующим переводом линии СКЛ сканирования на более высокий уровень.
D
D
0
W
1
D
0
3
2
Ofs
th
В отличие от пояснения, приведенного для 5Tr/1С, потенциал области истока транзистора TR управления повышается, поскольку напряжение VCC-H применяют к области стока транзистора TR управления, полученное в модуле 2100 источника питания. Путем установки низкого уровня линии СКЛ сканирования после того, как пройдет заданное время (t), транзистор TR записи переходит в состояние "выключено", и первый узел ND (электрод затвора транзистора TR управления) переводят в высокоимпедансное состояние. Кроме того, и общее время t [Периода - ТР (2)] определяют заранее как значение конфигурации во время конфигурации устройства дисплея таким образом, что потенциал второго узла ND становится равным (V-V+ΔV).
3
D
D
D
D
Что касается этого [Период - ТР (2)], если значение мобильности µ транзистора TR управления велико, увеличенная величина ΔV потенциала области истока транзистора TR управления велика, и если значение мобильности µ транзистора TRуправления мало, увеличенная величина ΔV потенциала области истока транзистора TRуправления будет малой.
4
Период - ТР (2) (см. фиг.9Е)
7
2
th-EL
Cat
ds
th-EL
th
D
th-EL
th
D
ds
С помощью описанных выше операций выполняют процесс отмены порогового напряжения, процесс записи и процесс регулировки мобильности. Затем выполняют тот же процесс, что и для [Период - ТР(5)], описанного со ссылкой на схему управления 5Tr/1С, и потенциал второго узла ND увеличивается так, что он становится выше (V+V), таким образом, часть ЭЛП свечения начинает светиться. В этот момент ток, протекающий в часть ЭЛП свечения, может быть получен с помощью упомянутого выше уравнения (5), поэтому ток I, протекающий в часть ЭЛП свечения, не зависит от порогового напряжения V части ЭЛП свечения и порогового напряжения Vтранзистора TR управления; а именно на величину свечения (яркость) части ЭЛП свечения не влияет пороговое напряжение, V части свечения ЭЛП и пороговое напряжение V транзистора TR управления. Кроме того, можно ограничить возникновение вариации тока I стока из-за вариации мобильности µ транзистора TRD управления.
-1
Затем состояние свечения части ЭЛП свечения поддерживают до (m+m'-1)-го периода горизонтального сканирования. Эта точка соответствует окончанию [Период - TP(5)].
Таким образом выполняют операцию свечения элемента 10 свечения, включенного в (n, m) подпиксель.
Выше было приведено пояснение, представленное на основе предпочтительных примеров, в то время как конфигурация схемы управления в соответствии с настоящим изобретением не ограничивается этими примерами. Устройство дисплея, элемент свечения, конфигурации различных элементов, включенных в схему управления, структура, этапы способа управления частью свечения, которые описаны в отношении каждого из примеров, представлены только для иллюстрации и могут быть модифицированы в случае необходимости. Например, схему управления 4Tr/1С, показанную на фиг.10, и схему управления 3Tr/1С, показанную на фиг.11, можно использовать как схемы управления.
Sig_m
Sig
ЭЛ_С
И хотя при пояснении работы схемы управления 5Tr/1С процесс записи и регулирования мобильности выполняют отдельно, она не ограничивается таким случаем. Аналогично пояснению работы для схемы управления 2Tr/1С процесс регулирования мобильности может быть сконфигурирован для выполнения совместно с процессом записи. В частности, в такой конфигурации сигнал Vизображения подают в первый узел из линии ЛДН данных через транзистор T записи, причем транзистор Туправления свечением находится в состоянии "включено".
Долговременный регулятор 124 цветовой температуры и элементы, связанные с долговременным регулятором 124 цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будут описаны ниже.
На фиг.12 показана иллюстрация, которая представляет долговременный регулятор 124 цветовой температуры и компоненты, связанные с долговременным регулятором 124 цветовой температуры, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Далее долговременный регулятор 124 цветовой температуры и компоненты, связанные с долговременным регулятором 124 цветовой температуры, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на фиг.12.
Долговременный регулятор 124 цветовой температуры получает на входе сигнал изображения, соответствующий каждому цвету R, G и В, и коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования, переданные из контроллера 104, умножает сигнал изображения, соответствующий каждому цвету R, G и В на величину коэффициента усиления, рассчитанную по коэффициентам Cr', Cg' и Cb' регулирования, соответствующим каждому цвету R, G и В, и выводит сигнал (R', G', В') изображения, соответствующий каждому цвету R, G и В, после умножения на коэффициент усиления.
Как показано на фиг.12, долговременный регулятор 124 цветовой температуры включает в себя умножитель 170 на коэффициент. Умножитель 170 на коэффициент умножает сигнал изображения на коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования, рассчитанные калькулятором 168 коэффициента, который будет описан ниже, и выводит умноженный сигнал (R', G', В') изображения, соответствующий каждому цвету R, G и В.
На вход контроллера 104 поступает информация о величине свечения каждого цвета R, G и В, полученная из детектора 138 долговременного регулирования цветовой температуры, который представляет собой пример детектора количества свечения в соответствии с настоящим изобретением и который рассчитывает время свечения для элементов органической ЭЛ панели 158, используя подаваемую на вход величину свечения. И контроллер 104 рассчитывает коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования для регулирования сигнала изображения, соответствующего каждому цвету R, G и В, подаваемому в долговременный регулятор 124 цветовой температуры на основе рассчитанного времени свечения.
Контроллер 104 включает в себя калькулятор 162 времени свечения, запоминающее устройство 164 времени свечения, блок 166 получения яркости и калькулятор 168 коэффициента. Далее будет описана конфигурация контроллера 104 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Калькулятор 162 времени свечения рассчитывает время свечения элемента органической ЭЛ по информации о количестве свечения элемента органической ЭЛ, подаваемой в него из детектора 138 долговременного регулирования цветовой температуры. Информацию о рассчитанном времени свечения подают в запоминающее устройство 164 времени свечения.
Запоминающее устройство 164 времени свечения предназначено для временного сохранения времени свечения, рассчитываемого калькулятором 162 времени свечения, и записи сохраненного времени свечения в блок 106 записи через заданные интервалы времени. Блок 106 записи представляет собой пример блока записи времени свечения в соответствии с настоящим изобретением.
Блок 166 получения яркости получает яркость, используя информацию о времени свечения, записанную в блоке 106 записи. Полученную яркость для каждого цвета R, G и В передают в калькулятор 168 коэффициента.
Калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования, используя значение свечения, полученное блоком 166 получения яркости, и передает рассчитанные коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования в долговременный регулятор 124 цветовой температуры.
Для расчета коэффициентов Cr', Cg' и Cb' регулирования калькулятор 168 коэффициента рассчитывает их на основе информации о взаимосвязи между временем свечения и яркостью элементов органической ЭЛ (характеристика ВЯ), записанной заранее в блок 106 записи. Информация о ВЯ характеристике элементов органической ЭЛ, записанная в блок 106 записи, может быть сохранена, например, в форме справочной таблицы (LUT, СПТ).
На фиг.13, фиг.14А и фиг.14В представлены иллюстрации, которые поясняют примеры ВЯ характеристики элементов органической ЭЛ. Как показано на фиг.13, обычно элементы органической ЭЛ не имеют однородную ВЯ характеристику для каждого цвета R, G и В, но имеют разные ВЯ характеристики для соответствующих цветов R, G и В. В ВЯ характеристике, показанной на фиг.13, ухудшение яркости прогрессирует с течением времени свечения в порядке от R к G к В.
Поэтому, поскольку яркость света, излучаемого элементом органической ЭЛ, известна на основе времени свечения, как показано на фиг.13, калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициент (усиление) регулирования на основе информации о яркости, полученной из времени свечения в соответствии с цветом с наименьшей яркостью.
В данном варианте выполнения информацию о характеристиках элементов ВЯ органической ЭЛ, как показано на фиг.13, заранее сохраняют в блоке 106 записи. Как показано на фиг.14А, время свечения выводят из количества свечения, соответствующего соответствующим цветам, подаваемым в контроллер 104. Блок 166 получения яркости получает информацию о яркости, которая соответствует соответствующим цветам R, G и В, на основе выведенного времени свечения, используя информацию о ВЯ характеристиках, сохраненную в блоке 106 записи. Калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициент усиления для регулирования уровней сигнала изображения, используя информацию яркости для каждого цвета R, G и В, полученную блоком 166 получения яркости. Для ограничения ухудшения элементов органической ЭЛ желательно адаптивно рассчитывать коэффициент усиления для цвета с наименьшей яркостью из цветов R, G и В.
Когда коэффициенты регулирования рассчитывают таким образом, можно отображать изображение без ухудшения его баланса белого. Как показано на фиг.14В, поскольку коэффициенты усиления рассчитывают таким образом для цвета с наименьшей яркостью, причем яркость остальных цветов адаптируют, можно ограничить ухудшение элементов органической ЭЛ.
Выше была описана конфигурации контроллера 104 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры вводит сигнал изображения и рассчитывает яркость для каждого цвета R, G и В на основе входного сигнала изображения. В данном варианте выполнения яркость одного цвета рассчитывают, используя сигнал изображения для одного кадра; а именно для расчета яркости трех цветов R, G и В требуется ввод сигналов изображения для трех кадров.
Детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры разделяет экран на множество областей и рассчитывает среднюю яркость в каждой области. На фиг.15 показана иллюстрация, которая представляет области на экране, разделенные для расчета яркости.
Как показано на фиг.15, в данном варианте выполнения детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры разделяет экран на три области, рассчитывает величину свечения для каждого из цветов R, G и В в каждой из областей и затем передает рассчитанную величину свечения в контроллер 104. Контроллер 104 получает время свечения на основе величины свечения для каждого цвета в каждой из областей.
Когда средняя яркость для каждого цвета в каждой области будет рассчитана таким образом после расчета коэффициента усиления с помощью калькулятора 168 коэффициента, коэффициенты усиления могут быть рассчитаны не только на основе цветов R, G и В, но также и для каждой области для регулирования цветовой температуры.
Кроме того, в данном варианте выполнения экран разделен на множество областей и среднюю яркость рассчитывают для каждой области. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим, яркость может быть рассчитана по каждому пикселю и цветовую температуру можно регулировать на основе яркости, рассчитанной для каждого пикселя.
Выше был рассчитан долговременный регулятор 124 цветовой температуры и компоненты, связанные с долговременным регулятором цветовой температуры, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Далее будет описан способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Вначале сигнал изображения подают в детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры. Сигнал изображения, подаваемый в долговременный регулятор 138 цветовой температуры, представляет собой сигнал изображения, который прошел через регулятор 128 уровня сигнала, и сигнал, в соответствии с которым в данный момент изображение отображают на панели 158.
После ввода сигнала изображения в детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры величину свечения для соответствующих цветов R, G и В рассчитывают для каждой области на основе сигнала изображения.
Как описано выше, поскольку детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры может получать значение яркости для одного цвета на основе сигнала изображения для одного кадра, сигналы изображения для трех кадров необходимы для получения яркости трех цветов R, G и В. В данном варианте выполнения, поскольку экран разделен на три области и рассчитывают среднее значение яркости для каждого цвета в каждой области, сигнал изображения для девяти кадров подают для получения средних значений по всем цветам во всех областях.
У элементов органической ЭЛ сила подаваемого тока и величина свечения находятся в линейной зависимости, как описано выше. Кроме того, ток и напряжение элементов органической ЭЛ также имеют линейную зависимость. Поэтому, когда детектируют уровень (значение напряжения) сигнала изображения, можно получить величину свечения в соответствии с уровнем сигнала.
Детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры рассчитывает среднюю величину свечения для каждой области и передает рассчитанную среднюю величину свечения в контроллер 104. Контроллер 104 получает время свечения из информации о средней величине свечения для каждой области и записывает его в блок 106 записи для расчета коэффициентов Cr', Cg' и Cb' регулирования на основе информации о накопленном времени свечения для каждого цвета в элементах органической ЭЛ.
В данном варианте выполнения коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования рассчитывают путем использования информации о ВЯ характеристике элементов органической ЭЛ, записанных в блок 106 записи. Благодаря использованию информации о ВЯ характеристике элементов органической ЭЛ обеспечивается возможность вывода значений яркости элементов органической ЭЛ на основе информации о времени свечения для каждого из цветов R, G и В в каждой области. И коэффициенты регулирования, предназначенные для регулирования сигнала изображения, рассчитывают на основе выведенного значения яркости элементов органической ЭЛ.
В этом варианте выполнения рассчитанное время свечения квантуют. Квантованное время свечения временно сохраняют через заданный интервал (например, через интервал 1 минута) и записывают в блок 106 записи с другим заданным интервалом (например, интервал 1 час). Когда блок 166 получения яркости получает уровни яркости, он получает уровни яркости за каждого из цветов R, G и В из информации о времени свечения, записанной в блок 106 записи.
После получения уровней яркости для каждого из цветов R, G и В с помощью блока 166 получения яркости калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования для регулирования уровней сигнала для сигнала изображения.
Коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования, рассчитанные с помощью калькулятора 168 коэффициента, передают из контроллера 104 в долговременный регулятор 124 цветовой температуры. Умножитель 170 на коэффициент умножает сигнал изображения на коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования, рассчитанные с помощью калькулятора 168 коэффициента, таким образом, что долговременный регулятор 124 цветовой температуры регулирует уровень сигнала изображения.
Калькулятор 168 коэффициента детектирует наименьший уровень яркости для уровней яркости коэффициентов Cr', Cg' и Cb' регулирования, а именно для соответствующих цветов R, G и В, и рассчитывает коэффициент усиления для адаптации уровней яркости остальных цветов к цвету с наименьшим уровнем яркости. Например, если уровень яркости цвета R будет наименьшим среди полученных уровней яркости соответствующих цветов R, G и В, рассчитывают коэффициент усиления для регулирования уровней яркости для цветов G и В до уровня яркости цвета R.
На фиг.16 показана иллюстрация, которая графически представляет взаимосвязь между горизонтальной координатой экрана и коэффициентом усиления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.16, коэффициент усиления для неярких областей уменьшают так, чтобы согласовать эту область с наименьшей яркостью.
Рассчитанные коэффициенты усиления передают из калькулятора 168 коэффициента в умножитель 170 на коэффициент. Затем умножитель 170 на коэффициент умножает соответствующие компоненты цветов R, G и В сигнала изображения на коэффициент усиления и регулирует уровни сигналов.
Способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будет, в частности, описан со ссылкой на чертежи.
На фиг.17 и фиг.19 показаны блок-схемы последовательности операций, которые иллюстрируют способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.17 показана блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует поток обработки, который начинается с получения величины свечения и заканчивается записью времени свечения. На фиг.18 показана блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует поток обработки, который начинается с получения яркости из времени свечения и заканчивается умножением сигнала изображения на коэффициент усиления.
Вначале, когда сигнал изображения подают в детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры, он получает величину свечения для каждого из цветов R, G и В из входного сигнала изображения (этап S102). Поскольку детектор 138 долговременного регулирования цветовой температуры может получать яркость одного цвета из сигнала изображения для одного кадра, сигналы изображения для трех кадров необходимы для получения яркости трех цветов R, G и В.
После того как сигналы изображения для трех кадров будут введены и данные о величине свечения набора цветов R, G и В будут получены, могут быть последовательно получены данные о величине свечения следующего набора цветов R, G и В или эти данные могут быть получены через заданный интервал.
В этом варианте выполнения, после того как будут получены данные о величине свечения набора из цветов R, G и В, данные о величине свечения следующего набора цветов R, G и В должны быть получены через временной интервал три кадра. Поэтому интервал, в течение которого получают данные о величине свечения, составляет 6 V часов (=0,1 секунды). Поэтому в течение 1 минуты получают 600 наборов данных о величине свечения.
После получения заданного количества данных о величине свечения с помощью детектора 138 долговременного регулирования цветовой температуры данные о величине свечения передают из детектора 138 долговременного регулирования цветовой температуры в контроллер 104 через интерфейс 114. Калькулятор 162 времени свечения получает данные о величине свечения и рассчитывает среднее значение величин свечения, полученных с помощью калькулятора 162 времени свечения (этап S104).
В данном варианте выполнения, если данные о величине свечения будут получены для одной минуты, а именно будут получены 600 наборов данных о величине свечения, среднюю величину свечения для 1 минуты рассчитывают, используя 600 наборов данных о величине свечения.
После расчета средней величины свечения с помощью калькулятора 162 времени свечения калькулятор 162 времени затем рассчитывает время свечения на основе рассчитанной средней величины свечения (этап S106). В этом варианте выполнения время свечения рассчитывают на основе средней величины свечения для 1 минуты. Время свечения может быть рассчитано как:
Время свечения = средняя величина свечения - опорное значение,
2
где опорное значение в данном варианте выполнения представляет собой значение, соответствующее 200 кд/м в общем белом, и становится равным 64, когда коэффициент заполнения составляет 25%.
После расчета времени свечения рассчитанное время свечения записывают в блоке 106 записи. Для записи его в блоке 106 записи рассчитанное время свечения вначале квантуют (этап S108). В момент квантования для записи значений на основе 15 секунд с целочисленной частью в качестве "минут" и десятичной частью в качестве "секунд" время свечения увеличивают в четыре раза с округлением в меньшую сторону, при котором дробную часть отбрасывают.
Когда время свечения увеличивают в четыре раза для округления в меньшую сторону с отбрасыванием дробной части, время свечения может быть записано в блоке 106 записи с высокой точностью. Кроме того, настоящее изобретение не ограничивается этим, и время свечения может быть записано непосредственно в блок записи без какой-либо обработки.
После квантования времени свечения квантованное время свечения записывают в блок 106 записи (этап S110). Запись в блоке 106 записи может быть выполнена каждый раз при квантовании, или, в противном случае, квантованное время свечения может быть сохранено временно с последующим сохранением в блоке 106 записи через определенный интервал времени.
Теперь, если значения времени свечения будут записаны в каждый момент времени квантования, в некоторых спецификациях запоминающего устройства, используемого как блок 106 записи, количество значений времени записи, вероятно, превысит предельное количество значений перезаписи в запоминающем устройстве. В данном варианте выполнения квантованное время свечения временно сохраняют в запоминающем устройстве 164 времени свечения для случая использования такого запоминающего устройства в качестве блока 106 записи. Кроме того, желательно записывать время свечения в блок 106 записи из запоминающего устройства 164 времени свечения через больший интервал, чем интервал, через который рассчитывают средние величины свечения. В данном варианте выполнения время свечения записывают в блок 106 записи из запоминающего устройства 164 времени свечения через интервал 1 час. Конечно, если количество перезаписей для блока 106 записи не ограничено, значение времени свечения может быть записано в блок 106 записи непосредственно из калькулятора 162 времени свечения.
В момент записи в блок 106 записи время свечения не перезаписывают, но сохраняют его с накоплением. Информацию о времени свечения, записанную в блок 106 записи, считывают и суммируют с информацией времени свечения, которая была квантована или которую квантуют для сохранения в течение заданного периода времени, и затем информацию о времени свечения записывают в блок 106 записи.
Когда информация о времени свечения накоплена в блоке 106 записи, яркость для каждого цвета элементов органической ЭЛ может быть выведена путем использования информации о времени свечения и информации о ВЯ характеристике. Поэтому блок 166 получения яркости получает яркость для каждого цвета элементов органической ЭЛ путем использования информации о времени свечения, накопленной в блоке 106 записи (этап S112).
После получения яркости для каждого цвета элементов органической ЭЛ с помощью блока 166 получения яркости выведенное значение яркости для каждого цвета передают в калькулятор 168 коэффициента. Калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициенты регулирования на основе яркости соответствующих цветов (этап S114) и выводит рассчитанные коэффициенты регулирования в долговременный регулятор 124 цветовой температуры (этап S116). Когда долговременный регулятор 124 цветовой температуры получает коэффициенты регулирования, умножитель 170 на коэффициент умножает компоненты соответствующих цветов R, G и В сигнала изображения на коэффициенты регулирования, рассчитанные калькулятором 168 коэффициента, для регулирования уровней сигнала (этап S118).
Уровни свечения соответствующих цветов R, G и В, полученные по времени свечения элементов органической ЭЛ, выведенные блоком 166 получения яркости, обозначают как Yr, Yg и Yb соответственно. Поскольку кривые ресурса соответствующих цветов R, G и В и значения времени свечения для соответствующих цветов R, G и В отличаются друг от друга, значения Yr, Yg и Yb отличаются друг от друга.
Поэтому рассчитывают самый низкий уровень яркости среди соответствующих уровней яркости Yr, Yg и Yb для цветов R, G и В, и коэффициенты регулирования рассчитывают для адаптации уровней яркости остальных цветов к цвету с наименьшим уровнем яркости.
Ymin=min (Yr, Yg, Yb)
Cr'=Ymin/Yr
Cg'=Ymin/Yg
Cb'=Ymin/Yb
Таким образом, время свечения рассчитывают по информации о величине свечения и уровни свечения соответствующих цветов R, G и В выводят из рассчитанного времени свечения. Затем коэффициенты регулирования для выравнивания уровней яркости соответствующих цветов R, G и В рассчитывают так, чтобы можно было регулировать цветовую температуру.
На фиг.19А и фиг.19В показаны иллюстрации, которые представляют регулирование по цветовой температуре в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.
Как показано на фиг.19А, устройство 100 дисплея в соответствии с данным вариантом выполнения может отображать изображение с соотношением размеров 16:9 (960 точек по широте, 540 точек по долготе) в отношении долготы и широты панели. Однако изображения с соотношением сторон 4:3 все еще присутствуют в телевизионном вещании. Когда такие изображения отображают в устройстве 100 дисплея, в соответствии с данным вариантом выполнения эти изображения отображают только посередине, при этом обе правая и левая стороны экрана остаются черными без отображения изображения.
Поэтому, как показано на фиг.19В, когда изображение с соотношением сторон 4:3 относительно долготы и широты постоянно отображают в устройстве 100 дисплея, характеристики свечения в средней части будут, в частности, ухудшаться по сравнению с обеими сторонами, которые остаются черными.
Таким образом, если изображение с соотношением сторон 4:3 относительно долготы и широты постоянно отображают в устройстве 100 дисплея, в результате чего происходит ухудшение характеристик свечения в средней части, яркость обеих правой и левой сторон экрана можно отрегулировать до яркости средней части экрана или, наоборот, весь экран можно отрегулировать так, чтобы яркость средней части экрана была адаптирована к цвету с наименьшим уровнем яркости.
9
Кроме того, в данном варианте выполнения область детектирования экрана для детектирования величины свечения составляет 512 строк (от 512=2) по долготе. С другой стороны, имеется 540 строк по долготе на панели. Поэтому в случае, когда детектируют величину яркости, область детектирования может перемещаться вверх и вниз с течением времени.
На фиг.20 представлена иллюстрация, которая графически показывает взаимосвязь между временем и областью детектирования в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. По оси абсцисс представлено время (t), и по оси ординат представлена координата начальной линии на верхнем конце области детектирования относительно верхней части панели.
Если время (t) равно 0, величину яркости детектируют, используя 512 строк по долготе от верхней части на панели, в качестве области детектирования. Затем верхний конец области детектирования каждый раз постепенно понижают, и когда верхний конец области детектирования достигает 28-й строки, верхний конец области детектирования затем постепенно опускают. Таким образом, путем перемещения области детектирования вверх и вниз каждый раз с течением времени может быть получена величина свечения для всего экрана.
Кроме того, наклон прямой линии на графике, показанном на фиг.20, а именно величина перемещения области детектирования, с течением времени может представлять собой фиксированное или переменное значение. В случае переменного значения величина перемещения может быть реализована как параметр с внешней установкой.
Выше был описан способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Способ регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть выполнен путем выполнения компьютерной программы, которая предусмотрена для выполнения способа регулирования цветовой температуры в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Такие программы заранее записывают на носителе записи (например, блок 106 записи) в устройстве 100 дисплея и последовательно считывают для выполнения с помощью устройства управления (например, контроллера 104).
Как описано выше, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения величину свечения элементов органической ЭЛ получают из сигнала изображения, время свечения рассчитывают по полученной величине свечения таким образом, что уровни яркости соответствующих цветов R, G и В могут быть рассчитаны из информации о рассчитанном времени свечения. Затем рассчитывают коэффициент усиления для регулирования цвета на самом нижнем уровне яркости среди рассчитанных уровней яркости соответствующих цветов R, G и В, и цветовую температуру регулируют путем умножения сигнала изображения на рассчитанный коэффициент усиления таким образом, чтобы можно было предотвратить ухудшение баланса белого изображения, отображаемого на экране, через панель в устройстве 100 дисплея.
Кроме того, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения соответствующие уровни яркости цветов R, G и В могут быть рассчитаны по уровням сигнала изображения с линейной характеристикой. По этой причине, даже если информация об уровне яркости для каждого из цветов R, G и В, фактически представляемых панелью 158, не будет получена, уровень яркости каждого цвета R, G и В получают таким образом, что можно регулировать цветовую температуру. Кроме того, может быть выполнена различная обработка сигнала для сигнала изображения с линейной характеристикой, используя простые операции, и таким образом может быть получена простая конфигурация для цепей, выполняющих эти операции, в результате чего уменьшается площадь, занимаемая всеми цепями, и можно получить более тонкое и легкое устройство 100 дисплея.
Для специалистов в данной области техники будет понятно, что различные модификации, комбинации, подкомбинации и изменения могут быть выполнены в зависимости от конструктивных требований и других факторов, если только они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.
Например, в данном варианте выполнения блок 166 получения яркости, предусмотренный внутри контроллера 104, получает яркость на основе времени свечения и СПТ, записанных в блок 106 записи, и калькулятор 168 коэффициента рассчитывает коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования по полученным значениям яркости. Затем рассчитанные коэффициенты регулирования передают в долговременный регулятор 124 цветовой температуры, и умножитель 170 на коэффициент, предусмотренный внутри долговременного регулятора 124 цветовой температуры, умножает сигнал изображения на эти коэффициенты. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Например, в контроллере 104 могут быть получены уровни яркости соответствующих цветов R, G и В, и полученные уровни яркости могут быть переданы в долговременный регулятор 124 цветовой температуры. И затем долговременный регулятор 124 цветовой температуры может рассчитывать коэффициенты Cr', Cg' и Cb' регулирования.