УСТРОЙСТВО ДИСПЛЕЯ, СПОСОБ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ И ПРОГРАММА Российский патент 2012 года по МПК G09G3/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству дисплея, способу обработки сигнала изображения и программе.

Уровень техники

В последние годы были разработаны различные устройства дисплея, такие как дисплеи органической EL (дисплеи органической электролюминесценции (ЭЛ), также называемые дисплеями OLED (дисплеи на органических светодиодах), FED (дисплеи полевого излучения), PDP (дисплеи с плазменной панелью) и т.п., как устройства для замены дисплеев CTR (дисплеи с электронно-лучевой трубкой).

Среди различных устройств дисплеев, упомянутых выше, дисплеи с органической ЭЛ представляют собой устройства дисплея самоизлучающего типа, в которых используют явление электролюминесценции. Они привлекли особое внимание людей, как устройства следующего поколения, поскольку обладают исключительными характеристиками отображения движущегося изображения, характеристиками углов обзора, воспроизводимости цветов и т.д. среди устройств дисплеев. Явление электролюминесценции представляет собой явление, в котором состояние электрона материала (элемента органической ЭЛ) изменяется из основного состояния в возбужденное состояние, с возвратом из возбужденного состояния, которое является нестабильным, в основное состояние, которое является стабильным, в результате чего разность энергии излучается в форме света.

В таких обстоятельствах были разработаны различные технологии, относящиеся к устройствам дисплеев самоизлучающего типа. Пример технологий, относящихся к управлению временем свечения за единицу времени устройства дисплея самоизлучающего типа, можно найти в следующем Патентном документе 1.

Патентный документ 1: JP 2006-038967 (А)

Сущность изобретения

Цель, достигаемая с помощью изобретения

Однако типичные технологии, относящиеся к управлению временем свечения за единицу времени, просто сокращают время свечения в единицу времени и уменьшают уровень сигнала для сигнала изображения в ответ на более высокое среднее значение яркости сигнала изображения. Таким образом, когда сигнал изображения с чрезвычайно высокой яркостью подают в устройство дисплея самосветящегося типа, величина свечения отображаемого изображения (уровень сигнала изображения × время свечения) становится слишком большой, в результате чего протекает избыточный ток через светящиеся элементы.

Кроме того, устройства дисплея самоизлучающего типа, в которых используются типичные технологии, относящиеся к управлению временем свечения в течение единицы времени, приводят к снижению яркости в связи с тем, что количество свечения для отображаемого изображения (уровень сигнала для сигнала изображения × время свечения) меньше, чем количество свечения, обозначенное входным сигналом изображения.

Настоящее изобретение выполнено с учетом упомянутой выше проблемы и направлено на предоставление устройства дисплея, способа обработки сигнала изображения и программы, которые являются новыми и улучшенными и которые позволяют управлять временем свечения за единицу времени на основе входного сигнала изображения, для предотвращения протекания избыточного тока через элементы свечения и также для управления коэффициентом усиления сигналов изображения, а также для достижения более высокого качества отображения.

Решение для достижения цели

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, для достижения описанной выше цели предложено устройство дисплея, включающее в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока. Элементы свечения расположены в виде матрицы. Устройство дисплея включает в себя регулятор количества свечения, предназначенный для установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией об изображении во входном сигнале изображения, и также включает в себя корректор, предназначенный для регулирования, на основе опорного коэффициента заполнения, эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и для регулирования коэффициента усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и с помощью коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому в соответствии с опорным коэффициентом заполнения.

Устройство дисплея может включать в себя регулятор количества свечения и корректор. Регулятор количества свечения может устанавливать опорный коэффициент заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения. Теперь единица времени может представлять собой, например, единицу времени, которая циклически следует одна за другой. И, например, регулятор количества свечения может использовать среднее значение яркости сигнала изображения, гистограмму сигнала изображения или тому подобное в качестве информации изображения сигнала изображения. Корректор может корректировать, на основе опорного коэффициента заполнения, эффективный коэффициент заполнения, регулирующий время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, где заданный диапазон может быть установлен путем использования значения нижнего и/или верхнего предела эффективного коэффициента заполнения. Нижнее предельное значение эффективного коэффициента заполнения устанавливается таким образом, чтобы возникновение мерцания не было слишком заметно. Верхнее предельное значение эффективного коэффициента заполнения устанавливается таким образом, чтобы не была слишком заметна размытость движения, при котором снижается качество движущихся изображений. Кроме того, корректор может корректировать коэффициент усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось бы количеству свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения. В соответствии с такой конфигурацией, можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени, и, кроме того, может быть достигнуто более высокое качество отображения путем управления также коэффициентом усиления сигнала изображения.

Кроме того, корректор может включать в себя корректор времени свечения, предназначенный для вывода в качестве эффективного коэффициента заполнения опорного коэффициента заполнения, отрегулированного до заданного значения нижнего или верхнего предельного значения, если опорный коэффициент заполнения, установленный регулятором количества свечения, выходит за пределы заданного диапазона, и также может включать в себя корректор усиления, предназначенный для регулирования коэффициента усиления сигнала изображения на основе опорного коэффициента заполнения, установленного регулятором количества свечения, и эффективного коэффициента заполнения, выводимого из корректора времени свечения.

В соответствии с такой конфигурацией, может быть достигнуто более высокое качество отображения путем управления как временем свечения за единицу времени, так и коэффициентом усиления сигнала изображения.

Кроме того, корректор усиления может уменьшать коэффициент усиления сигнала изображения, в зависимости от возрастания отношения эффективного коэффициента заполнения к опорному коэффициенту заполнения, если корректор времени свечения выводит эффективный коэффициент заполнения, отрегулированный до нижнего предельного значения.

В соответствии с такой конфигурацией, можно корректировать каждое из времени свечения и коэффициента усиления сигнала изображения, сохраняя постоянным количество свечения.

Кроме того, корректор усиления может усиливать коэффициент усиления сигнала изображения в зависимости от уменьшения отношения эффективного коэффициента заполнения к опорному коэффициенту заполнения, если корректор времени свечения выводит эффективный коэффициент заполнения, отрегулированный до верхнего предельного значения.

В соответствии с такой конфигурацией, можно корректировать каждое из времени свечения и коэффициента усиления сигнала изображения при поддержании количества свечения постоянным.

Кроме того, корректор усиления может включать в себя первичный корректор усиления, предназначенный для умножения входного сигнала изображения на опорный коэффициент заполнения, и также может включать в себя вторичный корректор усиления, предназначенный для деления откорректированного сигнала изображения, выводимого из первичного корректора усиления, на эффективный коэффициент заполнения, выводимый из корректора времени свечения.

В соответствии с такой конфигурацией, можно корректировать каждое из времени свечения и коэффициента усиления сигнала изображения при поддержании постоянным количества свечения.

Кроме того, может быть дополнительно включен калькулятор среднего значения яркости, предназначенный для расчета среднего значения яркости входного сигнала изображения в течение заданного периода времени. И регулятор количества свечения может установить опорный коэффициент заполнения в зависимости от среднего значения яркости, рассчитанного калькулятором среднего значения яркости.

В соответствии с такой конфигурацией, можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени.

Кроме того, регулятор количества свечения может содержать в памяти справочную таблицу, в которой яркость сигнала изображения и опорный коэффициент заполнения скоррелированы друг с другом, и может однозначным образом устанавливать опорный коэффициент заполнения в зависимости от среднего значения яркости, рассчитанного с помощью калькулятора среднего значения яркости.

В соответствии с такой конфигурацией, можно регулировать количество свечения за единицу времени.

Кроме того, заданный период для калькулятора среднего значения яркости, используемый для расчета среднего значения яркости, может представлять собой один кадр.

В соответствии с такой конфигурацией, можно более точно управлять временем свечения в пределах периода каждого кадра.

Кроме того, калькулятор среднего значения яркости может включать в себя корректор коэффициента передачи по току, предназначенный для умножения сигналов первичных цветов сигнала изображения на соответствующие корректирующие значения для каждого из соответствующих сигналов первичных цветов на основе вольтамперной характеристики, и также может включать в себя калькулятор среднего значения, предназначенный для расчета среднего значения яркости для заданного периода сигналов изображения, выводимых из корректора коэффициента передачи по току в течение заданного периода.

В соответствии с такой конфигурацией изображение и образ можно точно отображать в соответствии с входным сигналом изображения.

Кроме того, может быть дополнительно включен линейный преобразователь для регулирования входного сигнала изображения с получением линейного сигнала изображения в результате гамма-коррекции. И сигнал изображения, вводимый в регулятор количества свечения, может представлять собой отрегулированный сигнал изображения.

В соответствии с такой конфигурацией, можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения в течение единицы времени.

Кроме того, может быть дополнительно включен гамма-преобразователь, предназначенный для выполнения гамма-коррекции для сигнала изображения в соответствии с гамма-характеристикой модуля дисплея.

В соответствии с такой конфигурацией, изображение и образ можно точно отображать в соответствии с входным сигналом изображения.

Кроме того, в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, для решения описанной выше задачи предусмотрен способ обработки сигнала изображения устройства дисплея, включающего в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока. Элементы свечения расположены в виде матрицы. Способ обработки сигнала изображения включает в себя этап установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения и также включает в себя этап регулирования, на основе опорного коэффициента заполнения, эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися, в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и регулирования коэффициента усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения, было равно количеству свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения.

Используя такой способ можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени, и, кроме того, может быть достигнуто более высокое качество отображения в результате управления также коэффициентом усиления сигнала изображения.

Кроме того, в соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, для решения описанной выше задачи предложена программа, предназначенная для использования в устройстве дисплея, включающем в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока. Элементы свечения расположены в виде матрицы. Программа выполнена с возможностью обеспечения выполнения компьютером такой функции, как этап установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения, и также такой функции, как этап регулирования на основе опорного коэффициента заполнения эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися, в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и регулирования коэффициента усиления сигнала изображения так, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и с коэффициентом усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому на основе опорного коэффициента заполнения.

В соответствии с такой программой, можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени, и, кроме того, может быть достигнуто более высокое качество отображения путем управления также коэффициентом усиления сигнала изображения.

Кроме того, в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения, для решения описанной выше задачи предложено устройство дисплея, включающее в себя модуль дисплея, имеющий пиксели, каждый из которых включает в себя элемент свечения, который по отдельности становится светящимся в зависимости от силы тока, и цепь пикселя, предназначенную для управления током, подаваемым в элемент свечения, в соответствии с сигналом напряжения, линии развертки, по которым подают сигнал выбора для выбора пикселей, которые должны светиться, на пиксели в заданном периоде развертки, и линии данных, по которым подают на пиксели сигнал напряжения в соответствии с входным сигналом изображения, причем пиксели, линии сканирования и линии данных расположены в виде матрицы. Устройство дисплея включает в себя калькулятор среднего значения яркости, предназначенный для расчета среднего значения яркости входного сигнала изображения для заданного периода времени. Устройство дисплея также включает в себя регулятор количества свечения, предназначенный для установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения в зависимости от среднего значения яркости, рассчитанного калькулятором среднего значения яркости. Устройство дисплея также включает в себя корректор, предназначенный для коррекции на основе опорного коэффициента заполнения эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися в течение единицы времени, так, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и для регулирования коэффициента усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с помощью эффективного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения.

В соответствии с такой конфигурацией, можно предотвратить протекание избыточного тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени, и, кроме того, может быть достигнуто более высокое качество отображения путем управления также коэффициентом усиления сигнала изображения.

Преимущество изобретения

В соответствии с настоящим изобретением можно предотвратить протекание тока через элементы свечения путем управления временем свечения за единицу времени, и, кроме того, может быть достигнуто более высокое качество отображения путем управления также коэффициентом усиления сигнала изображения.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана иллюстрация, которая представляет один пример конфигурации устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2A показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения характеристик сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2B показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения в характеристиках сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2C показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения характеристик сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2D показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения характеристик сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2E показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения характеристик сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.2F показана иллюстрация, которая схематично представляет изменения характеристик сигнала в отношении устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.3 показана схема в разрезе, которая представляет пример структуры цепи пикселя в разрезе, предусмотренной для панели устройства дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.4 показана иллюстрация, которая представляет эквивалентную схему для схемы управления 5Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.5 показана временная диаграмма для схемы управления 5Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.6A представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6B представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6C представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6D представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6E представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6F представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6G представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6H представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.6I представлена иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.7 показана иллюстрация, которая представляет эквивалентную схему для схемы управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.8 показана временная диаграмма для управления схемой управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.9A показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.9B показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.9C показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.9D показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.9E показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.9F показана иллюстрация, которая представляет типичные состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.10 показана иллюстрация, которая представляет эквивалентную схему для схемы управления 4Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.11 показана иллюстрация, которая представляет эквивалентную схему для схемы управления 3Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.12 показана блок-схема, которая представляет пример контроллера времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.13 показана блок-схема, которая представляет калькулятор средней яркости в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.14 показана иллюстрация, которая представляет пример каждой вольтамперной характеристики элемента свечения для каждого цвета, включенного в пиксель, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.15 показана иллюстрация, которая представляет способ получения значения, содержащегося в справочной таблице, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.16 показана иллюстрация, предназначенная для представления первого способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора времени свечения, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.17 показана иллюстрация, предназначенная для представления второго способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора времени свечения, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.18 показана иллюстрация, предназначенная для представления третьего способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора времени свечения, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций, которая представляет пример способа обработки сигнала изображения, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Список номеров ссылочных позиций

100 устройство дисплея

110 процессор сигнала изображения

116 линейный преобразователь

126 контроллер времени свечения

132 гамма-преобразователь

160 генератор сигнала коррекции

200 калькулятор среднего значения яркости

202 регулятор количества свечения

204 корректор

206 корректор времени свечения

208 корректор коэффициента усиления

210 первичный корректор усиления

212 вторичный корректор усиления

250 корректор коэффициента передачи по току

252 калькулятор среднего значения

Подробное описание изобретения

Ниже будут подробно описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи. Следует отметить, что в данном описании и на чертежах элементы, которые имеют по существу одинаковую функцию и структуру, обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций, и повторное пояснение не приводится.

Пример устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения изобретения

Вначале будет описан пример конфигурации устройства дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.1 показана иллюстрация, которая представляет пример конфигурации устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Кроме того, ниже описан дисплей органической ЭЛ, который представляет собой устройство дисплея с самосвечением, в качестве примера устройств дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Кроме того, нижеприведенное пояснение дано на основе предположения, что сигнал изображения, подаваемый в устройство 100 дисплея, представляет собой цифровой сигнал, используемый, например, при цифровой широковещательной передаче, хотя изобретение не ограничивается этим; такой сигнал изображения может представлять собой, например, аналоговый сигнал, используемый при аналоговой широковещательной передаче.

Как показано на фиг.1, устройство 100 дисплея включает в себя контроллер 104, модуль 106 записи, процессор 110 обработки сигналов изображения, запоминающее устройство 150, схему 152 управления данными, гамма-схему 154, детектор 156 избыточного тока и панель 158. Также устройство 100 дисплея может включать в себя одно или больше ROM (ПЗУ, постоянное запоминающее устройство), в которых записаны данные, предназначенные для управления, и программные средства для обработки сигналов, модуль операций (не показан), с которым выполняют операции пользователи, и т.д. Так, примеры модуля операций (не показан) включают в себя, но не ограничиваются этим, кнопки, клавиши направления, вращающийся переключатель, такой как поворотный переключатель, и любую их комбинацию.

Контроллер 104 включает в себя, например, MPU (МПУ, микропроцессорное устройство) и управляет всем устройством 100 дисплея.

Управление, выполняемое контроллером 104, включает в себя выполнение обработки сигнала для сигнала, переданного из процессора 110 сигналов изображения, и передачу результата обработки в процессор 110 сигналов изображения. Так, указанная выше обработка сигнала, выполняемая контроллером 104, включает в себя, например, расчет коэффициента усиления для использования при коррекции яркости изображения, отображаемого на панели 158, но не ограничивается этим.

Модуль 106 записи представляет собой средство для сохранения, включенное в устройство 100 дисплея, и выполнен с возможностью содержания информации для управления процессором 110 сигналов изображения, выполняемого с помощью контроллера 104. Информация, содержащаяся в модуле 106 записи, включает в себя, например, таблицу, в которой предварительно установлены параметры для выполнения контроллером 104 обработки сигнала для сигнала, переданного из процессора 110 сигналов изображения. Примеры модуля 106 записи включают в себя, но без ограничений, магнитные носители записи, такие как жесткие диски, и энергонезависимые запоминающие устройства, такие как EEPROM (ЭСППЗУ, электрически стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства), запоминающие устройства типа флэш, MRAM (МРОЗУ, магниторезистивные оперативные запоминающие устройства), FeRAM (ФЭОЗУ, ферроэлектрические оперативные запоминающие устройства) и PRAM (ОЗУФ, оперативные запоминающие устройства на основе изменения фазы).

Процессор 110 обработки сигналов может выполнять обработку сигнала для входного сигнала изображения. Так, процессор 110 обработки сигналов может выполнять обработку сигнала, используя аппаратные средства (например, схемы обработки сигналов) или программное средство (программное обеспечение обработки сигналов). Далее поясняется пример конфигурации процессора 110 сигнала изображения.

Один пример конфигурации процессора 110 сигнала изображения

Процессор 110 сигналов включает в себя блок 112 размывания кромки и I/F (И/Ф, интерфейс) 114, линейный преобразователь 116, генератор 118 тестовых сигналов, корректор 120 цветовой температуры, детектор 122 неподвижного изображения, долговременный корректор 124 цветовой температуры, контроллер 126 времени свечения, корректор 128 уровня сигнала, корректор 130 неравномерности, гамма-преобразователь 132, процессор 134 псевдосмещения, выход 136 сигнала, детектор 138 долговременной коррекции цветовой температуры, выход 140 стробирующего импульса и контроллер 142 гамма-схемы.

Модуль 112 размывания кромки выполняет для входного сигнала изображения обработку сигнала, состоящую в размывании кромки. В частности, модуль 112 размывания кромки предотвращает возникновение явления "отпечатывания" изображения на панели 158 (которая будет описана ниже) путем преднамеренного сдвига изображения, которое обозначено сигналом изображения, и размывания его кромки. Так, явление "отпечатывания" представляет собой явление ухудшения характеристик свечения, которое возникает в случае, когда определенный пиксель панели 158 светится чаще, чем другие пиксели. Яркость пикселя, характеристики которого ухудшились в результате явления отпечатывания изображения, становится ниже, чем яркость других пикселей, в которых не произошло ухудшение характеристики. Поэтому разница в яркости между пикселем, характеристики которого ухудшились, и окружающими пикселями, характеристики которых не ухудшились, становится большой. Из-за такой разности яркости, пользователи устройства 100 дисплея, которые рассматривают изображения и образы, отображаемые устройством 100 дисплея, будут видеть экран так, как если бы на нем отпечатались буквы.

Например, И/Ф 114 представляет собой интерфейс для передачи/приема сигнала в/из элементов, находящихся за пределами процессора сигналов 110 изображения, таких как контроллер 104.

Линейный преобразователь 116 выполняет гамма-коррекцию для входного сигнала изображения для коррекции его до линейного сигнала изображения. Например, если значение гамма входного сигнала равно "2,2", линейный преобразователь 116 корректирует сигнал изображения таким образом, что его значение гамма становится "1,0".

Генератор 118 тестовых сигналов генерирует тестовые сигналы, предназначенные для использования при обработке изображения внутри устройства 100 дисплея. Тестовые сигналы, предназначенные для использования при обработке изображения внутри устройства 100 дисплея, включают в себя, например, тестовые сигналы, которые используют для проверки отображения на панели 158, но не ограничиваются этим.

Корректор 120 цветовой температуры корректирует цветовую температуру изображения, обозначенного сигналом изображения, и корректирует цвета, отображаемые на панели 158 устройства 100 дисплея. Кроме того, устройство 100 дисплея может включать в себя средство коррекции цветовой температуры (не показано), с помощью которого пользователь, который использует устройство 100 дисплея, может корректировать цветовую температуру. С помощью устройства 100 дисплея, включающего в себя средство коррекции цветовой температуры (не показано), пользователи могут регулировать цветовую температуру изображения, отображаемого на экране. Так, примеры средства коррекции цветовой температуры (не показаны), которые могут быть включены в устройство дисплея, включают в себя, но не ограничиваются этим, кнопки, кнопки со стрелками направления, вращающийся переключатель, такой как поворотный переключатель, и любую их комбинацию. Кроме того, средство регулирования цветовой температуры (не показано), может представлять собой интегрированный модуль, объединенный с модулем операций (не показан).

Детектор 122 неподвижного изображения детектирует хронологическое различие между входными сигналами изображения. И он определяет, что входные сигналы изображения обозначают неподвижное изображение, если в течение заданного времени не будет детектировано различие. Результат детектирования, подаваемый из детектора 122 неподвижного изображения, можно использовать, например, для предотвращения возникновения явления отпечатывания на панели 158 и замедления ухудшения характеристик элементов свечения.

Долговременный корректор 124 цветовой температуры корректирует изменения, связанные со старением красного (ниже обозначен как "R"), зеленого (ниже обозначен как "G") и синего (ниже обозначен как "В") подпикселей, включенных в каждый пиксель панели 158. Так, соответствующие элементы свечения (элементы органической ЭЛ) для соответствующих цветов, включенных в подпиксель пикселя, различаются по характеристикам L-T (характеристики яркость-время). Следовательно, при ухудшении рабочих параметров, связанных со старением элементов свечения, баланс цветов будет потерян, когда изображение, обозначенное сигналом изображения, отображают на панели 158. Поэтому долговременный корректор 124 цветовой температуры компенсирует элемент свечения (элемент органической ЭЛ) для каждого цвета, включенного в подпиксель, с учетом ухудшения его характеристик, связанного со старением.

Контроллер 126 времени свечения управляет временем свечения за единицу времени для каждого пикселя панели 158. Более конкретно, контроллер 126 времени свечения управляет отношением времени свечения элемента свечения к единице времени (или скорее отношением времени свечения к времени темного экрана в течение единицы времени, которое будет называться ниже "коэффициентом заполнения"). Устройство 100 дисплея может отображать изображение, обозначенное сигналом изображения для заданного периода времени, путем избирательной подачи тока в пиксели панели 158. И "единица времени" в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть принята как "единица времени, которая циклически следует одна за другой". Кроме того, в нижеследующем контексте будет приведено пояснение с учетом предположения, что "единица времени" представляет собой "период одного кадра", но "единицы времени" в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, конечно, не ограничиваются таким "периодом одного кадра".

Кроме того, контроллер 126 времени свечения может управлять временем свечения (коэффициентом заполнения) для предотвращения протекания избыточного тока через каждый из пикселей (строго говоря, через светящиеся элементы каждого из пикселей) панели 158. Так, избыточный ток, которому должен воспрепятствовать контроллер 126 времени свечения, в основном, представляет тот факт (перегрузку), что большая сила тока, превышающая допустимый предел пикселей панели 158, протекает через пиксели.

Кроме того, контроллер 126 времени свечения может управлять временем свечения (коэффициентом заполнения) и также управляет коэффициентом усиления сигнала изображения. С помощью контроллера 126 времени свечения, который управляет временем свечения (коэффициентом заполнения) и коэффициентом усиления сигнала изображения, можно не допустить протекание избыточного тока, и также может быть получено более высокое качество отображения путем управления возникновением явлений, которые снижает качество отображения, таких как, например, мерцание и размытые движения.

Ниже будет подробно описана конфигурация контроллера 126 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения и управление временем свечения и коэффициентом усиления сигнала изображения в отношении устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Корректор 128 уровня сигнала определяет степень риска развития явления отпечатывания изображения для предотвращения возникновения явления отпечатывания изображения. И корректор 128 уровня сигнала регулирует яркость изображения, отображаемого на панели 158, путем коррекции уровня сигнала для сигнала изображения для предотвращения возникновения явления отпечатывания изображения, когда степень риска равна заданному значению или выше.

Детектор 138 долговременной коррекции цветовой температуры детектирует информацию, предназначенную для использования долговременным корректором 124 цветовой температуры при компенсации ухудшения рабочих характеристик элемента свечения, связанных с его старением. Информация, детектируемая детектором 138 долговременной коррекции цветовой температуры, может быть передана в контроллер 104 через И/Ф 114 для записи в модуль 106 записи через контроллер 104.

Корректор 130 неравномерности регулирует неравномерность, такую как горизонтальные полосы, вертикальные полосы и пятна на всем экране, которые могут возникать, когда изображение или образ, обозначенный сигналом изображения, отображают на панели 158. Например, корректор 130 неравномерности может выполнять коррекцию с учетом уровня входного сигнала и положения координат.

Гамма-преобразователь 132 выполняет гамма-коррекцию сигнала изображения, в который был преобразован сигнал изображения так, чтобы он имел линейные характеристики, с помощью линейного преобразователя 116 (более строго, сигнал изображения, выводимый из корректора 130 неравномерности) таким образом, чтобы выполнить такую коррекцию, чтобы этот сигнал изображения имел заданное значение гамма. Так, такое заданное значение гамма представляет собой значение, с помощью которого вольтамперная характеристика цепи пикселя (будет описана ниже), включенная в панель 158 устройства 100 дисплея (вольтамперные характеристики; более строго, вольтамперные характеристики транзистора, включенного в цепь изображения), может быть скомпенсирована. Используя гамма-преобразователь 132, выполняющий гамма-коррекцию для сигнала изображения для получения заданного значения гамма, как описано выше, соотношение между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и током, подаваемым в элементы свечения, можно обрабатывать линейно.

Процессор 134 псевдосмешения выполняет обработку псевдосмешения для сигнала изображения после выполнения коррекции гамма-характеристики с помощью гамма-преобразователя 132. Так, псевдосмешение состоит в том, чтобы выполнять отображение с отображаемыми цветами, скомбинированными так, чтобы представлять средние цвета в среде с малым доступным количеством цветов. Цвета, которые невозможно нормально отобразить на панели, могут быть представлены зрительно, путем их формирования с помощью псевдосмешения, выполняемого процессором 134 псевдосмешения.

Выход 136 сигнала выводит наружу из процессора 110 сигнала изображения такой сигнал изображения, в котором был выполнен процесс псевдосмешения с помощью процессора 134 псевдосмешения. Так, сигнал изображения, выводимый из выхода 136 сигнала, может быть подан как сигнал, отдельно заданный для каждого из цветов R, G и В.

Выход 140 стробирующего импульса выводит сигнал выбора для управления яркостью и временем свечения каждого пикселя панели 158. Так, сигнал выбора основан на коэффициенте заполнения, выводимом контроллером 126 времени свечения; таким образом, например, элементы свечения пикселя могут светиться, когда сигнал выбора имеет высокий уровень, и элементы свечения пикселя могут не светиться, когда сигнал выбора находится на низком уровне.

Контроллер 142 гамма-схемы выводит заданное установленное значение в гамма-схему 154 (будет описана ниже). Так, такое заданное установленное значение, выводимое контроллером 142 гамма-схемы, может представлять собой опорное напряжение, подаваемое на ступенчатое сопротивление D/A (Ц/А) преобразователя (цифроаналоговый преобразователь), включенного в схему 152 управления данными (будет описана ниже).

Процессор 110 сигналов изображения может выполнять различную обработку сигнала для входного сигнала изображения с помощью описанной выше конфигурации.

Запоминающее устройство 150 представляет собой альтернативное средство для сохранения, включенное в устройство 100 дисплея. Информация, содержащаяся в запоминающем устройстве 150, включает в себя, например, информацию, необходимую в случае, когда корректор 128 уровня сигнала корректирует яркость; эта информация имеет информацию о пикселе или группе пикселей, которые светятся с яркостью, превышающей заданную яркость, и соответствующую информацию о величине превышения. Однако информация, содержащаяся в запоминающем устройстве 150, этим не ограничивается. Примеры запоминающего устройства 150 включают в себя, но не ограничиваются этим, энергозависимые запоминающие устройства, такие как SDRAM (СДОЗУ, синхронное динамическое оперативное запоминающее устройство) и SRAM (СОЗУ, статическое оперативное запоминающее устройство). Например, запоминающее устройство 150 может представлять собой магнитный носитель записи, такой как жесткий диск, или энергонезависимое запоминающее устройство, такое как запоминающее устройство типа флэш.

Схема 152 управления данными преобразует сигнал, выводимый из выхода 136 сигнала, в сигнал напряжения, подаваемый в каждый пиксель панели 158, и выводит сигнал напряжения в панель 158. Так, схема 152 управления данными может включать в себя Ц/А преобразователь, предназначенный для преобразования сигнала изображения в виде цифрового сигнала в сигнал напряжения в виде аналогового сигнала.

Гамма-схема 154 выводит опорное напряжение, которое подают в ступенчатое сопротивление Ц/А преобразователя, включенного в схему 152 управления данными. Опорное напряжение, выводимое в схему 152 управления данными с помощью гамма-схемы 154, может управляться контроллером 142 гамма-схемы.

Когда генерируется избыточный ток в результате, например, короткого замыкания на подложке (не показана), детектор 156 избыточного тока детектирует избыточный ток и информирует выход 140 стробирующего импульса о генерировании избыточного тока. Например, выход 140 стробирующего импульса, который получил информацию о генерировании избыточного тока от детектора 156 избыточного тока, может воздержаться от подачи сигнала выбора в каждый пиксель панели 158 так, чтобы не допустить подачу избыточного тока в панель 158.

Панель 158 представляет собой дисплей, включенный в устройство 100 дисплея. Панель 158 имеет множество пикселей, расположенных в виде матрицы. Кроме того, панель 158 имеет линии данных, в которые подают сигнал напряжения, зависящий от сигнала изображения, в соответствии с каждым пикселем, и линии развертки, в которые подают сигнал выбора. Например, панель 158, которая отображает изображение с четкостью SD (СЧ, стандартная четкость), имеет, по меньшей мере, 640×480=307200 (линий данных × линий развертки) пикселей, и, если эти пиксели формируются из подпикселей R, G и В для обеспечения цветного отображения, оно имеет 640×480×3=921600 (линий данных × линий сканирования × количество подпикселей) подпикселей. Аналогично, панель 158, которая отображает изображение с четкостью HD (ВЧ, высокая четкость), имеет 1920×1080 пикселей, и для цветного отображения она имеет 1920×1080×3 подпикселей.

Пример применения подпикселей с включенными в них элементами органической ЭЛ

Если элементы свечения, включенные в подпиксель каждого пикселя, представляют собой элементы органической ЭЛ, характеристики I-L будут линейными. Как описано выше, устройство 100 дисплея может получить соотношение между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и силой тока, подаваемой в элементы свечения, так чтобы оно было линейным в результате коррекции гамма-характеристики, выполняемой гамма-преобразователем 132. Таким образом, устройство 100 дисплея может получать соотношение между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и величиной свечения, так чтобы оно было линейным, чтобы изображение и образ можно было точно отображать в соответствии с сигналом изображения.

Кроме того, панель 158 включает в каждом пикселе цепь пикселя для управления подаваемой силой тока. Цепь пикселя включает в себя, например, переключающий элемент и элемент управления для управления силой тока с использованием приложенного сигнала развертки и приложенного сигнала напряжения, а также конденсатор для удержания сигнала напряжения. Переключающий элемент и элемент управления сформированы, например, из TFT (ТПТ, тонкопленочные транзисторы). Так, поскольку транзисторы, включенные в цепи пикселей, отличаются друг от друга своими вольтамперными характеристиками, вольтамперная характеристика панели 158, в целом, отличается от вольтамперной характеристики панелей, включенных в другие устройства дисплея, которые имеют аналогичную конфигурацию с устройством 100 дисплея. Поэтому устройство 100 дисплея получает соотношение между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и силой тока, подаваемого в элементы свечения, так, чтобы оно было линейным, путем выполнения коррекции гамма-характеристики в соответствии с панелью 158, используя описанный выше гамма-преобразователь 132, чтобы таким образом компенсировать вольтамперную характеристику панели 158. Кроме того, будут описаны дальнейшие примеры конфигурации цепи пикселя, включенной в панель 158 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Устройство 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, может отображать изображение и образ в соответствии с входным сигналом изображения и имеет конфигурацию, показанную на фиг.1. Кроме того, хотя процессор 110 сигналов изображения показан на фиг.1 с линейным преобразователем 116, после которого следует генератор 118 тестовых сигналов, изобретение не ограничивается такой конфигурацией, и в процессоре сигналов изображения после генератора 118 тестовых сигналов может следовать линейный преобразователь 116.

Общее описание изменения характеристик сигнала для устройства 100 дисплея

Далее будет описано общее описание изменения характеристик сигнала для описанного выше устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На каждой из фиг.2A-2F представлена иллюстрация, схематично изображающая изменения характеристик сигнала в устройстве 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения.

Так, каждый график на фиг.2A-2F представляет в хронологическом порядке процесс, выполняемый в устройстве 100 дисплея, и на левых графиках на фиг.2В-2Е представлены характеристики сигнала как результаты соответствующих предшествующих процессов; например, "характеристика сигнала в результате обработки на фиг.2А соответствует левому графику на фиг.2В". Правые графики на фиг.2А-2Е представляют характеристики сигнала для использования как коэффициенты при обработке.

Первое изменение характеристики сигнала: Изменение в результате обработки линейным преобразователем 116

Как показано на левом графике на фиг.2А, например, сигнал изображения, переданный из станции широковещательной передачи или тому подобного (сигнал изображения, подаваемый в процессор 110 сигнала изображения), имеет заданное гамма-значение (например, "2,2"). Линейный преобразователь 116 процессора 110 сигнала изображения корректирует его с получением сигнала изображения с характеристикой, которая определяет линейное соотношение между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и выходом В, путем умножения на гамма-кривую (линейная гамма: правый график на фиг.2А), которая является инверсной гамма-кривой (левый график на фиг.2А) для сигнала изображения, введенного в процессор 110 сигнала изображения, так, чтобы гамма-значение сигнала изображения, введенного в процессор 110 сигнала изображения, было скомпенсировано.

Второе изменение характеристики сигнала: Изменение в результате обработки гамма-преобразователем 132

Гамма-преобразователь 132 процессора 110 сигнала изображения заранее умножает гамма-кривую (гамма-показатель панели: правый график на фиг.2В), которая является инверсной для гамма-кривой, уникальной для панели 158, для компенсации вольтамперной характеристики (правый график на фиг.2D) транзистора, включенного в панель 158.

Третье изменение характеристики сигнала: Изменение в результате Ц/А преобразования схемой 152 управления данными

На фиг.2С представлен случай, в котором сигнал изображения подвергают Ц/А преобразованию с помощью схемы 152 управления данными. Как показано на фиг.2С, сигнал изображения подвергают Ц/А преобразованию с помощью драйвера 152 данных, чтобы соотношение для сигнала изображения между величиной света объекта, обозначенного сигналом изображения, и сигналом напряжения, в который преобразуют сигнал изображения в результате Ц/А преобразования, было таким, как на левом графике на фиг.2D.

Четвертое изменение характеристики сигнала: Изменение в цепи пикселей панели 156

На фиг.2D показан случай, в котором сигнал напряжения прикладывают к цепи пикселя, включенной в панель 158, с помощью схемы 152 управления данными. Как показано на фиг.2В, гамма-преобразователь 132 процессора 110 сигнала изображения заранее выполняет умножение на гамма-коэффициент панели в соответствии с вольтамперной характеристикой транзистора, включенного в панель 158. Поэтому, если сигнал напряжения подают в цепь пикселя, включенную в панель 158, соотношение для сигнала изображения между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения, и током, подаваемым в цепь пикселя, будет линейным, как показано на левом графике на фиг.2Е.

Пятое изменение характеристики сигнала: Изменение элемента свечения (элемента органической ЭЛ) панели 158

На правом графике по фиг.2Е показана I-L характеристика элемента органической ЭЛ (OLED). Поэтому в элементе свечения панели 158, поскольку оба умноженных коэффициента имеют линейные характеристики сигнала, как показано на фиг.2Е, соотношение для сигнала изображения между количеством света объекта, обозначенного сигналом изображения и величиной свечения элемента свечения, будет представлять собой линейное соотношение (фиг.2F).

Как показано на фиг.2A-2F, устройство 100 дисплея может иметь линейное соотношение между количеством света объекта, обозначенного входным сигналом изображения, и величиной свечения элемента свечения. Поэтому устройство 100 дисплея может отображать изображение и образ точно в соответствии с сигналом изображения.

Пример конфигурации цепи пикселя, включенной в панель 158 устройства 100 дисплея

Далее будет описан пример конфигурации цепи пикселя, включенной в панель 158 устройства 100 дисплея, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Ниже представлено пояснение на основе предположения, что элемент свечения представляет собой, например, элемент органической ЭЛ.

[1] Структура цепи пикселя

Вначале будет описана структура цепи пикселя, включенной в панель 158. На фиг.3 показана схема в разрезе, которая представляет пример структуры цепи пикселя в разрезе, предусмотренной для панели 158 устройства 100 дисплея в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фиг.3, цепь пикселя, предусмотренная для панели 158, выполнена таким образом, что она имеет диэлектрическую пленку 1202, диэлектрическую выравнивающую пленку 1203 и диэлектрическую пленку 1204 окна, каждая из которых сформирована в упомянутом порядке на стеклянной подложке 1201, где сформированы управляющий транзистор 1022 и т.п., и имеет элементы 1021 органической ЭЛ, предусмотренные в выемках 1204А, в этой диэлектрической пленке 1204 окна. Кроме того, на фиг.3 представлен только управляющий транзистор 1022 каждого элемента цепи управления, и изображение других элементов опущено.

Элемент 1021 органической ЭЛ включает в себя электрод 1205 анода, изготовленный из металла и т.п., сформированный в нижней части выемки 1204А в упомянутой выше диэлектрической пленке 1204 окна, и органический слой (слой переноса электронов, слой свечения и слой переноса дырок/слой инжекции дырок) 1206 сформирован на этом электроде 1205 анода, электрод 1207 катода, изготовленный из прозрачной электропроводной пленки и т.п., сформированной на этом органическом слое как общий слой для всех элементов.

В элементе 1021 органической ЭЛ органический слой сформирован путем последовательного нанесения слоя 2061 переноса дырок/слоя инжекции дырок и слоя 2062 свечения, слой 2063 переноса электронов и слой инжекции электронов (не показан) на электроде 1205 анода. Теперь, когда ток поступает из управляющего транзистора 1022 в органический слой 1206 через электрод 1205 анода, элемент 1021 органической ЭЛ начинает светиться, когда электрон и дырка рекомбинируют в слое 2062 свечения.

Управляющий транзистор 1022 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. И область 1223 истока/стока электрически соединена с электродом 1205 анода элемента 1021 органической ЭЛ через отверстие контакта.

После формирования элемента 1021 органической ЭЛ на основе пикселя на стеклянной подложке 1201, на которой сформирована цепь управления, герметизирующую подложку 1209 соединяют через пленку 1208 пассивации с помощью клея 1210, и затем элемент 1021 органической ЭЛ герметично закрывают с помощью этой герметизирующей подложки 1209, и, таким образом, формируют панель 158.

[2] Схема управления

Далее будет описан пример конфигурации схемы управления, предусмотренной для панели 158.

Схема управления, включенная в цепь пикселя панели 158, включающей в себя элементы органической ЭЛ, может различаться в зависимости от количества транзисторов и количества конденсаторов, причем транзисторы и конденсаторы включены в схему управления. Примеры схемы управления включают в себя схему управления, включающую в себя 5 транзисторов /1 конденсатор (которая может обозначаться ниже, как "схема управления 5Tr/1С"), схему управления, включающую в себя 4 транзистора /1 конденсатор (которая может обозначаться ниже, как "схема управления 4Tr/1С"), схему управления, включающую в себя 3 транзистора /1 конденсатор (которая может обозначаться ниже, как "схема управления 3Tr/1С"), и схему управления, включающую в себя 2 транзистора /1 конденсатор (которая может обозначаться ниже как "схема управления 2Tr/1С"). Далее, прежде всего, будут описаны общие моменты для представленных выше схем управления.

Далее, для простоты, каждый транзистор, включенный в схему управления, будет описан на основе предположения, что он представляет собой транзистор типа ТПТ с n-каналом. Кроме того, схема управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, конечно, может включать в себя ТПТ с p-каналом. И схема управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть выполнена так, что она будет иметь транзисторы, сформированные на полупроводниковой подложке или тому подобное. Другими словами, структура транзистора, включенного в схему управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, не ограничена чем-то конкретным. Далее транзистор, включенный в схему управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, будет описан на основе предположения, что он представляет собой транзистор, работающий в режиме обогащения, хотя изобретение не ограничивается этим; также можно использовать транзистор, работающий в режиме обеднения. Кроме того, транзистор, включенный в схему управления, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, может представлять собой транзистор с одним затвором или транзистор с двумя затворами.

В дальнейшем пояснении предполагается, что панель 158 включает в себя (N/3)×M пикселей, расположенных в виде 2-мерной матрицы (М представляет собой натуральное число больше 1; N/3 представляет собой натуральное число больше 1), и что каждый пиксель включает в себя три подпикселя (подпиксель свечения R, который генерирует красный свет, подпиксель свечения G, который генерирует зеленый свет, и подпиксель свечения B, который генерирует синий свет). И предполагается, что элементами свечения, включенными в каждый пиксель, последовательно управляют по строкам, и частота кадров дисплея представлена как FR (кадров/секунду). Таким образом, элементами свечения, включенными в каждый из (N/3 пикселей), расположенными в m-й строке (m=1, 2, 3, М), или, более конкретно, N подпикселями управляют одновременно. Другими словами, моментом времени излучения или неизлучения света каждого из элементов свечения, включенных в одну строку, управляют на основе строки, которой они принадлежат. Теперь, процесс записи сигнала изображения в каждый пиксель, включенный в одну строку, может представлять собой процесс записи сигнала изображения одновременно во все пиксели (который может быть обозначен как "процесс одновременной записи") или процесс записи сигнала изображения последовательно в каждый пиксель (который может быть обозначен как "процесс последовательной записи"). Любой из процессов записи, в случае необходимости, можно выбрать в зависимости от конфигурации схемы управления.

Далее будут описаны управление и работа, относящиеся к элементам свечения, расположенным в m-й строке и в n-м столбце (n=1, 2, 3, …, N), где такой элемент свечения обозначен как (n, m) элемент свечения или (n, m) подпиксель.

До тех пор, пока не истечет период горизонтальной развертки (m-й период горизонтальной развертки) для каждого из элементов свечения, расположенных в m-й строке, в схеме управления выполняют различные процессы (процесс компенсации порогового напряжения, процесс записи и процесс коррекции мобильности, каждый из которых будет описан ниже). Так, процесс записи и процесс коррекции мобильности обязательно выполняют, например, в течение m-го периода горизонтальной развертки. В некоторых типах схем управления процесс компенсации порогового напряжения и соответствующие предварительные процессы могут быть выполнены перед m-м периодом горизонтальной развертки.

Затем, после того как все упомянутые выше различные процессы будут выполнены, с помощью схемы управления включают свечение части свечения, включенной в каждый из элементов свечения, расположенных в m-й строке. Так, схема управления может обеспечить свечение частей свечения немедленно после выполнения упомянутых выше различных процессов или после истечения заданного периода (например, период горизонтальной развертки для заданного количества строк). И такие периоды, в случае необходимости, могут быть установлены в зависимости от технических характеристик устройства дисплея и конфигурации схемы управления и т.п. Кроме того, в следующем пояснении для простоты предполагается, что свечение частей свечения выполняют немедленно после выполнения различных процессов.

Свечение частей свечения, включенных в каждый элемент свечения, расположенный в m-й строке, поддерживают, например, до момента, непосредственно перед началом периода горизонтальной развертки каждого элемента свечения, расположенного в (m+m')-й строке, где "m'" определяют в соответствии с конструктивными характеристиками устройства дисплея. Другими словами, свечение части свечения, включенной в каждый элемент свечения, расположенный в m-й строке в данном кадре отображения, поддерживают до тех пор, пока не наступит (m+m'-1)-й период горизонтальной развертки. И, например, с начала (m+m')-го периода горизонтального сканирования до тех пор, пока не будет выполнен процесс записи или процесс коррекции мобильности в пределах m-го периода горизонтальной развертки в следующем кадре отображения, часть свечения, включенная в каждый элемент свечения, расположенный в m-й строке, поддерживают в состоянии отсутствия свечения. Длительность периода горизонтальной развертки представляет собой, например, длительность времени короче (1/FR)×(1/М) секунд. Так, если значение (m+m') больше M, периодом горизонтальной развертки для превышающей части, например, управляют в следующем кадре отображения.

Благодаря тому что предусматривают упомянутый выше период состояния отсутствия свечения (который в дальнейшем может быть просто обозначен, как период отсутствия свечения), остаточное изображение, связанное с приведением в действие активной матрицы, уменьшается для устройства 100 дисплея, и качество движущегося изображения может быть сделано еще более исключительным. Кроме того, состояние свечения/состояние отсутствия свечения для каждого подпикселя (более строго, элемента свечения, включенного в подпиксель) в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничивается чем-либо.

Далее, для двух областей истока/стока одного транзистора термин "одна область истока/стока" может использоваться в значении области истока/стока на стороне, подключенной к источнику питания. Случай, в котором транзистор находится в состоянии "ВКЛЮЧЕНО", означает ситуацию, когда сформирован канал между областями истока/стока. При этом не имеет значения, протекает ли ток от одной области истока/стока этого транзистора в другую. Случай, когда транзистор находится в состоянии "ВЫКЛЮЧЕНО", означает ситуацию, когда канал не сформирован между областями истока/стока. 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 занимают одну и ту же область. Кроме того, область истока/стока может быть сформирована не только из таких проводящих материалов, как поликристаллический кремний, аморфный кремний и т.п., но также, например, и из металлов, сплавов, электропроводных частиц, их слоистой структуры, и слоя, изготовленного из органических материалов (электропроводные полимеры).

Кроме того, далее будут представлены временные диаграммы для пояснения схем управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, где длительности (отрезки времени) на поперечной оси, обозначающие соответствующие периоды, являются типичными, и они не обозначают какой-либо размер отрезков времени для различных периодов.

[2-0] Способ управления схемой управления

Далее будет описан способ управления схемой управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.4 показана иллюстрация, которая представляет эквивалентную схему для схемы управления 5Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Кроме того, в дальнейшем способ управления схемы управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения будет описан на примере схемы управления 5Tr/1С со ссылкой на фиг.4, причем для других схем управления в целом используется аналогичный способ управления.

Схемой управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения управляют, используя, например, (a) предварительный процесс, (b) процесс компенсации порогового напряжения, (c) процесс записи и (d) процесс свечения, представленные ниже.

(a) Предварительный процесс

Во время предварительного процесса напряжение инициализации первого узла прикладывают к первому узлу ND₁, и напряжение инициализации второго узла прикладывают ко второму узлу ND₂. Теперь, напряжение инициализации первого узла и напряжение инициализации второго узла прикладывают таким образом, чтобы разность потенциалов между первым узлом ND₁ и вторым узлом ND₂ превышала пороговое напряжение транзистора TR_D управления, и разность потенциалов между вторым узлом ND₂ и электродом катода, включенным в часть ELP (ЧЭЛ, часть электролюминесценции) свечения, не превышала пороговое напряжение части ЧЭЛ свечения.

(b) Процесс компенсации порогового напряжения

В процессе компенсации порогового напряжения напряжение второго узла ND₂ изменяют в направлении напряжения, полученного в результате вычитания порогового напряжения транзистора TR_D управления из напряжения первого узла ND₁ при поддержании напряжения первого узла ND₁.

Более конкретно, для изменения напряжения первого узла ND₁ в направлении напряжения, полученного путем вычитания порогового напряжения транзистора TR_D управления из напряжения первого узла ND₁, напряжение, которое выше напряжения, полученного путем суммирования порогового напряжения транзистора TR_D управления и напряжения второго узла ND₂ в процессе (a), прикладывают к одной области истока/стока транзистора TR_D управления. Теперь, в процессе компенсации порогового напряжения, то, насколько близко разность потенциалов между первым узлом ND₁ и вторым узлом ND₂ (то есть разность потенциалов электрода затвора и области истока транзистора TR_D управления) приближается к пороговому напряжению транзистора TR_D управления, качественно зависит от времени выполнения процесса компенсации порогового напряжения. Поэтому в режиме, в котором достаточно длительное время обеспечивают для процесса компенсации порогового напряжения, напряжение второго узла ND₂ достигает напряжения, полученного путем вычитания порогового напряжения транзистора TR_D управления из напряжения первого узла ND₁, и транзистор TR_D управления переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО. С другой стороны, в режиме, в котором отсутствует другой вариант выбора, кроме установки короткого времени для процесса компенсации порогового напряжения, разность потенциалов между первым узлом ND₁ и вторым узлом ND₂ может быть больше, чем пороговое напряжение транзистора TR_D управления, и транзистор TR_D может не перейти в состояние ВЫКЛЮЧЕНО. Следовательно, в процессе компенсации порогового напряжения транзистор TR_D управления не обязательно переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО в результате процесса компенсации порогового напряжения.

(c) Процесс записи

В процессе записи сигнал изображения подают в первый узел ND₁ из линии DTL данных через транзистор TR_w записи, который переключают в состояние ВКЛЮЧЕНО с помощью сигнала из линии SCL развертки.

(d) Процесс свечения

В процессе свечения часть ЧЭЛ свечения становится светящейся (возбужденной) в результате перевода транзистора TR_w записи в состояние ВЫКЛЮЧЕНО по сигналу из линии SCL развертки для перевода первого узла ND₁ в высокоимпедансное состояние и подачи тока в зависимости от значения разности потенциалов между первым узлом ND₁ и вторым узлом ND₂ от модуля 2100 источника питания в часть ЧЭЛ свечения через транзистор TR_D управления.

Схемой управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения управляют с помощью, например, описанных выше процессов (a)-(d).

[2-3] Примеры конфигурации схемы управления и конкретные примеры способа управления

Далее для каждой схемы управления будут описаны примеры конфигураций схем управления и способы управления такими схемами управления. Кроме того, далее будут описаны схема управления 5Tr/1С и схема управления 2Tr/1С из различных схем управления.

[2-3-1] Схема управления 5Tr/1С

Вначале будет описана схема управления 5Tr/1С со ссылкой на фиг.4-6I. На фиг.5 показан временной график управления схемой 5Тг/1С управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.6A-6I представлены иллюстрации, которые типично представляют соответствующие состояния ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО транзисторов, включенных в схему управления 5Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, показанным на фиг.4, и т.д.

Как показано на фиг.4, схема управления 5Tr/1С включает в себя транзистор TR_w записи, транзистор TR_D управления, первый транзистор TR₁, второй транзистор TR₂, третий транзистор TR₃ и конденсатор C₁; таким образом, схема управления 5Tr/1С включает в себя пять транзисторов и один конденсатор. Кроме того, в примере, показанном на фиг.4, транзистор TR_w записи, первый транзистор TR₁, второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ сформированы из ТПТ с n-каналом, хотя они не ограничены этим; они также могут быть сформированы из ТПТ с р-каналом. Конденсатор C₁ может быть сформирован из конденсатора с заданной емкостью.

Первый транзистор TR₁

Одна область истока/стока первого транзистора TR₁ подключена к модулю 2100 источника питания (напряжение V_cc), и другая область истока/стока первого транзистора TR₁ соединена с одной областью истока/стока транзистора TR_D управления, и ВКЛЮЧЕНИЕМ/ВЫКЛЮЧЕНИЕМ первого транзистора TR₁ управляют с помощью линии CL₁ управления первого транзистора, которая продолжается от схемы 2111 управления первым транзистором и подключена к электроду затвора первого транзистора TR₁. Модуль 2100 источника питания предусмотрен для подачи тока в часть ЧЭЛ свечения для обеспечения свечения части ЧЭЛ свечения.

Транзистор TR_D управления

Одна область истока/стока транзистора TR_D управления подключена к другой области истока/стока первого транзистора TR₁. Другая область истока/стока транзистора TR_D управления подключена к электроду анода части ЧЭЛ свечения, другой области истока/стока второго транзистора TR₂ и одному электроду конденсатора C₁, и формирует второй узел ND₂. Электрод затвора транзистора TR_D управления подключен к другой области истока/стока транзистора TR_w записи, другой области истока/стока третьего транзистора TR₃ и другому электроду конденсатора C₁ и формирует первый узел ND₁.

В случае состояния свечения элемента свечения транзистором TR_D управления управляют так, что через него протекает ток I_ds стока, например, в соответствии с приведенным ниже Формулой 1, где "µ", представленное в Формуле 1, обозначает "эффективную мобильность", и "L" обозначает "длину канала". Аналогично "W", показанное в Формуле 1, обозначает "ширину канала", "V_gs" обозначает "разность потенциалов между электродом затвора и областью истока", "V_th" обозначает "пороговое напряжение", "С_ох" обозначает "(Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя затвора)×(Диэлектрическая проницаемость вакуума) / (Толщина диэлектрического слоя затвора)", и "k" обозначает "k≡(1/2)·(W/L)·С_ох" соответственно.

В случае состояния свечения элемента свечения одна область истока/стока транзистора TR_D управления работает как область стока, и другая область истока/стока работает как область истока. Кроме того, в дальнейшем для простоты пояснения в нижеследующем пояснении одна область истока/стока транзистора TR_D управления может быть просто обозначена как "область стока", и другая область истока/стока может быть просто обозначена как "область истока".

Часть ЧЭЛ свечения начинает светиться из-за протекания через нее тока I_ds стока, показанного, например, в Формуле 1. Состоянием свечения (яркостью) части ЧЭЛ свечения управляют в зависимости от магнитуды значения тока I_ds стока.

Транзистор TR_w записи

Другая область истока/стока транзистора TR_w записи соединена с электродом затвора транзистора TR_D управления. И одна область истока/стока транзистора TR_D записи соединена с линией DTL данных, которая продолжается от выходной цепи 2102 сигнала. Затем сигнал V_Sig изображения, предназначенный для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, подают в одну область истока/стока через линию DTL данных. Кроме того, различные сигналы и напряжения (сигналы для управления предварительным зарядом, различные опорные напряжения и т.д.), за исключением сигнала V_Sig изображения, могут быть поданы в одну область истока/стока через линию DTL данных. Операцией ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ транзистора TR_w записи управляют по линии SCL развертки, которая продолжается от схемы 2101 развертки и соединяется с электродом затвора транзистора TR_w записи.

Второй транзистор TR₂

Другая область истока/стока второго транзистора TR₂ подключена к области истока транзистора TR_D управления. Напряжение V_SS для инициирования потенциала второго узла ND₁ (то есть потенциала области истока транзистора TR_D управления) подают в одну область истока/стока второго транзистора TR₂. Операцией ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ второго транзистора TR₂ управляют с помощью линии AZ₂ управления вторым транзистором, которая продолжается от схемы 2112 управления вторым транзистором и подключена к электроду затвора второго транзистора TR₂.

Третий транзистор TR₃

Другая область истока/стока третьего транзистора TR₃ подключена к электроду затвора транзистора TR_D управления. Напряжение V_Ofs инициирования потенциала первого узла ND₁ (то есть потенциала электрода затвора транзистора TR_D управления) подают к одной области истока/стока третьего транзистора TR₃. Операцией ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО третьего транзистора TR₃ управляют с помощью линии AZ₃ управления третьего транзистора, которая продолжается от схемы 2113 управления третьим транзистором и подключена к электроду затвора третьего транзистора TR₃.

Часть ЧЭЛ свечения

Электрод анода части ЧЭЛ свечения подключен к области истока транзистора TR_D управления. И напряжение V_Cat приложено к электроду катода части ЧЭЛ свечения. На фиг.4 емкость части ЧЭЛ свечения представлена символом: C_EL. Пороговое напряжение, которое необходимо, чтобы часть ЧЭЛ свечения светилась, представлено как V_th-EL. Затем, когда напряжение, равное или большее V_th-EL, приложено между электродами анода и катода части ЧЭЛ свечения, часть ЧЭЛ свечения начинает светиться.

Кроме того, в дальнейшем "V_Sig" обозначает сигнал изображения, предназначенный для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, "V_CC" представляет напряжение модуля 2100 источника питания, и "V_Ofs" представляет напряжение для инициирования потенциала электрода затвора транзистора TR_D управления (потенциала первого узла ND₁). Кроме того, в дальнейшем "V_ss" представляет напряжение инициирования потенциала области истока транзистора TR_D управления (потенциала второго узла ND₂), "V_th" представляет пороговое напряжение транзистора TR_D управления, "V_Cat" представляет напряжение, приложенное к электроду катода части ЧЭЛ свечения, и “V_th-EL” представляет пороговое напряжение части ЧЭЛ свечения. Кроме того, далее поясняются соответствующие значения напряжений или потенциалов, приведенные ниже в качестве примера, хотя соответствующие значения напряжений или потенциалов в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничиваются, конечно, нижеприведенными.

V_Sig: 0 вольт - 10 вольт

V_cc: 20 вольт

V_Ofs: 0 вольт

V_ss: -10 вольт

V_th: 3 вольта

V_Cat: 0 вольт

V_th-EL: 3 вольта

Далее со ссылкой на фиг.5 и фиг.6A-6I будет описана работа транзистора управления 5Tr/1С. Кроме того, ниже будут приведены пояснения на основе предположения, что состояние свечения начинается немедленно после выполнения всех описанных выше различных процессов (процесса компенсации порогового напряжения, процесса записи, процесса коррекции мобильности) в транзисторе управления 5Tr/1С, хотя и не ограничивается этим. Пояснения схемы управления 4Tr/1С, схемы управления 3Tr/1C и схемы управления 2Tr/1С аналогично предоставлены ниже.

<А-1>

[Период - ТР (5)-9] (см. фиг.5 и фиг.6А)

[Период - ТР (5)-9] обозначает, например, работу в предыдущем кадре отображения и представляет собой период, в течение которого (n, m) элемент свечения находится в состоянии свечения, после того как будут выполнены последние различные процессы. Таким образом, ток I' стока на основе Формулы (5), приведенной ниже, протекает в часть ЧЭЛ свечения элемента свечения, включенного в (n, m) подпиксель, и яркость элемента свечения, включенного в (n, m) подпиксель, представляет собой значение, зависящее от тока I' стока. В данном случае транзистор TR_w записи, второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ находятся в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО, и первый транзистор TR₁ и транзистор TR_D управления находятся в состоянии ВКЛЮЧЕНО. Состояние свечения (n, m) элемента свечения поддерживают до момента непосредственно перед началом периода горизонтальной развертки для элемента свечения, расположенного в (m+m')-м ряду.

[Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄] представляют собой периоды операций, расположенные после окончания состояния свечения после завершения последних различных процессов и непосредственно перед выполнением следующего периода записи. Другими словами, эти [Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄] соответствуют периоду определенной длительности от начала (m+m')-го периода горизонтальной развертки в предыдущем кадре отображения до конца (m-1)-го периода горизонтальной развертки в текущем кадре отображения. Кроме того, [Период - ТР(5)₀] - [Период - TP(5)₄] могут быть сконфигурированы для включения в m-й период горизонтальной развертки в текущем кадре отображения.

Для [Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄], (n, m) элемент свечения в основном находится в состоянии отсутствия свечения. Другими словами, в течение [Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄] и [Период - ТР(5)₃] - [Период - TP(5)₄] элемент свечения не излучает свет, поскольку первый транзистор TR₁ находится в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО. В течение [Период - ТР(5)₀] первый транзистор TR₁ находится в состоянии ВКЛЮЧЕНО. Однако процесс компенсации порогового напряжения, который будет описан ниже, будет выполнен в течение [Период - ТР(5)₀]. Поэтому при условии, что удовлетворяется Формула 2, представленная ниже, элемент свечения не будет светиться.

В дальнейшем будет описан каждый период из [Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄]. Кроме того, начало [Период - TP(5)₁], и длительность каждого периода из [Период - TP(5)₈] - [Период - ТР(5)₄] в случае необходимости устанавливают в соответствии с установками устройства 100 дисплея.

<А-2> [Период - ТР(5)₀]

Как описано выше, в течение [Период - ТР(5)₀] (n, m) элемент свечения находится в состоянии отсутствия свечения. Транзистор TR_w записи, второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ находятся в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО. Поскольку первый транзистор TR₁ переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО в момент времени перехода от [Период - TP(5)_-1] к [Период - ТР(5)₀], потенциал второго узла ND₂ (область истока транзистора TR_D управления или электрод анода части ЧЭЛ свечения) понижают до (V_th-EL+V_Cat), и часть ЧЭЛ свечения переходит в состояние отсутствия свечения. Когда потенциал второго узла ND₂ становится ниже, потенциал первого узла ND₁ в высокоимпедансном состоянии (электрод затвора транзистора TR_D управления) также понижается.

<А-3> [Период - TP(5)₁] (см. фиг.5, фиг.6B и фиг.6C)

В течение [Период - TP(5)₁] выполняют предварительную обработку для выполнения обработки компенсации порогового напряжения. Более конкретно, в начале [Период - TP(5)₁], второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ переводят в состояние ВКЛЮЧЕНО, путем перевода линии AZ₂ управления вторым транзистором и линии AZ₃ управления третьим транзистором на высокий уровень. В результате потенциал первого узла ND₁ становится V_Ofs (например, 0 вольт), и потенциал второго узла ND₂ становится V_ss (например, - 10 вольт). Затем, перед тем как истечет [Период - TP(5)₁], второй транзистор TR₂ переводят в состояние ВЫКЛЮЧЕНО путем перевода линии AZ₂ управления вторым транзистором на низкий уровень. Теперь второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ могут синхронно перейти в состояние ВКЛЮЧЕНО, хотя они не ограничиваются этим; например, второй транзистор TR₂ может быть первым переведен в состояние ВКЛЮЧЕНО, или третий транзистор TR₃ может быть первым переведен в состояние ВКЛЮЧЕНО.

С помощью процесса, описанного выше, потенциал между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления становится выше V_th. Теперь транзистор TR_D управления находится в состоянии ВКЛЮЧЕНО.

<А-4> [Период - ТР(5)₂] (см. фиг.5 и фиг.6D)

В течение [Период - TP(5)₂] выполняют обработку компенсации порогового напряжения. Более конкретно, первый транзистор TR₁ переводят в состояние ВКЛЮЧЕНО путем перевода на высокий уровень линии CL₁ управления первым транзистором, в то время как третий транзистор TR₃ поддерживается в состоянии ВКЛЮЧЕНО. В результате потенциал первого узла ND₁ не меняется (сохраняется V_Ofs=0 вольт), в то время как потенциал второго узла ND₂ изменяется в направлении потенциала, получаемого путем вычитания порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления из потенциала первого узла ND₁. Другими словами, потенциал второго узла ND₂, находящегося в высокоимпедансном состоянии, увеличивается. Затем, когда разность потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления достигает V_th, транзистор TR_D управления переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО. В частности, потенциал второго узла ND₂, находящегося в высокоимпедансном состоянии, приближается к (V_Ofs-V_th=-3 вольта>V_ss) и, в конечном итоге, составляет (V_Ofs-V_th). Теперь, если выполняется приведенная ниже Формула 2, другими словами, если потенциалы выбирают и определяют так, чтобы они удовлетворяли Формуле 2, часть ЧЭЛ свечения не будет светиться.

В течение [Период - ТР(5)₅] потенциал второго узла ND₂, в конечном итоге, составит (V_Ofs-V_th). Определяют потенциал второго узла ND₂ в зависимости от порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления и потенциала V_Ofs для инициирования электрода затвора транзистора TR_D управления; то есть потенциал второго узла ND₂ не зависит от порогового напряжения V_th-EL части ЧЭЛ свечения.

<А-5> [Период - ТР(5)₃] (см. фиг.5 и фиг.6Е)

В течение [Период - ТР(5)₃] первый транзистор TR₁ переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО путем перевода линии CL₁ управления первого транзистора на нижний уровень, при этом третий транзистор TR₃ поддерживается в состоянии ВКЛЮЧЕНО. В результате потенциал первого узла ND₁ не изменяется (поддерживается V_Ofs=0 вольт), и потенциал второго узла ND₂ также не изменяется. Поэтому сохраняется потенциал второго узла ND₂ (V_Ofs-V_th=-3 вольта).

<А-6> [Период - ТР(5)₄] (см. фиг.5 и фиг.6F)

В течение [Период - ТР(5)₄] третий транзистор TR₃ переводят в состояние ВЫКЛЮЧЕНО путем перевода линии AZ₃ управления третьим транзистором на нижний уровень. Теперь потенциалы первого узла ND₁ и второго узла ND₂ существенно не изменяются. Кроме того, на практике могут возникнуть изменения потенциала в результате электростатической связи по паразитным емкостям или тому подобное; однако обычно этим можно пренебречь.

В течение [Период - ТР(5)₀] - [Период - ТР(5)₄] транзистор управления 5Tr/1С работает, как описано выше. Далее описан каждый период из [Период - ТР(5)₃] - [Период - ТР(5)₅]. Процесс записи выполняют в течение [Период - ТР(5)₃], и процесс коррекции мобильности выполняют в течение [Период - ТР(5)₄]. Описанные выше процессы обязательно выполняют, например, в пределах m-го периода горизонтальной развертки. В дальнейшем для упрощения пояснений пояснения будут предоставлены на основе предположения, что начало [Период - ТР(5)₅] и конец [Период - ТР(5)₆] совпадают соответственно с началом и окончанием m-го периода горизонтальной развертки.

<А-7> [Период - ТР(5)₅] (см. фиг.5 и фиг.6G)

В течение [Период - ТР(5)₅] выполняют процесс записи для транзистора TR_D управления. В частности, в линии DTL данных устанавливают потенциал V_Sig для управления свечением части ЧЭЛ свечения с помощью первого транзистора TR₁, второго транзистора TR₂ и третьего транзистора TR₃, который поддерживают в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО; после чего транзистор TR_w записи переводят в состояние ВКЛЮЧЕНО путем перевода линии SCL развертки на высокий уровень. В результате потенциал первого узла ND₁ повышается до V_Sig.

Значение емкости конденсатора C₁ представлено как c₁, значение емкости конденсатора C_EL части ЧЭЛ свечения представлено как c_EL; и значение паразитной емкости между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления представлено как c_gs. Когда потенциал электрода затвора транзистора TR_D управления изменяется с V_Ofs на V_Sig (>V_Ofs), потенциалы с обеих сторон конденсатора C₁ (потенциалы первого узла ND₁ и второго узла ND₂) в принципе изменяются. Другими словами, потенциалы, основанные на изменении (V_Sig-V_Ofs) потенциала электрода затвора транзистора TR_D управления (= потенциал первого узла ND₁) распределяются на конденсатор C₁, емкость c_EL емкости части ЧЭЛ свечения и паразитную емкость между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления. Таким образом, если значение c_EL в достаточной степени больше, чем значение c₁ и значение c_gs, изменение потенциала области истока транзистора TR_D управления (второго узла ND₂) на основе изменения (V_Sig-V_Ofs) потенциала транзистора TR_D управления будет невелико. В общем, значение емкости c_EL для конденсатора C_EL части ЧЭЛ свечения больше, чем значение c₁ емкости конденсатора C₁ и значение c_gs паразитной емкости транзистора TR_D управления. Таким образом, в дальнейшем для простоты пояснения пояснение будет представлено, за исключением случаев особой необходимости, без какого-либо учета изменений потенциала второго узла ND₂, которые возникают из-за изменений потенциала первого узла ND₁. То же, что описано выше, относится к другим представленным ниже схемам управления. Фиг.5 приведена без какого-либо учета изменений потенциала второго узла ND₂, которые возникают из-за изменений потенциала первого узла ND₁.

Значение V_g представляет собой "V_g=V_Sig" и значение V_s представляет собой "V_s≈V_Ofs-V_th", где V_g представляет собой потенциал электрода затвора транзистора TR_D управления (первого узла ND₁) и V_s представляет собой потенциал области истока транзистора TR_D управления (второго узла ND₂). Поэтому разность потенциалов между первым узлом ND₁ и вторым узлом ND₂, а именно разность V_gs потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления может быть выражена приведенной ниже Формулой 3.

Как показано в Формуле 3, V_gs, полученное в процессе записи для транзистора TR_D управления, зависит только от сигнала V_Sig изображения для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления и напряжения V_Ofs для инициирования электрода затвора транзистора TR_D управления. Как можно видеть из Формулы 3, V_gs, полученное в процессе записи для транзистора TR_D управления, не зависит от порогового напряжения V_th-EL части ЧЭЛ свечения.

<А-8> [Период - ТР(5)₆] (см. фиг.5, фиг.6Н).

В течение [Период - ТР ТР(5)₆] выполняют коррекцию (процесс коррекции мобильности) потенциала области истока транзистора TR_D управления (второго узла ND₂) на основе величины µ, мобильности транзистора TR_D управления.

В общем, если транзистор TR_D управления выполнен в виде поликремниевого пленочного транзистора или тому подобного, трудно исключить вариации мобильности µ между транзисторами. Поэтому, даже если сигналы V_Sig изображения с одинаковым значением будут поданы к электродам затвора множества транзисторов TR_D управления с различной мобильностью µ, могут возникнуть различия между током I_ds стока, протекающим через транзистор TR_D управления с большой мобильностью µ, и током I_DS стока, протекающим через транзистор TR_D управления с малой мобильностью µ. Затем, если такие различия возникают, будет потеряна однородность на экране устройства 100 дисплея.

Затем в течение [Период - ТР(5)₆] выполняют процесс коррекции мобильности для предотвращения возникновения описанных выше проблем. В частности, первый транзистор TR₁ переводят в состояние ВКЛЮЧЕНО путем перевода линии CL₁ управления первым транзистором на высокий уровень при поддержании в состоянии ВКЛЮЧЕНО транзистора TR_w записи; затем путем перевода линии CL₁ управления первым транзистором на высокий уровень после того, как пройдет заданное время (t₀), первый транзистор переводят в состояние ВКЛЮЧЕНО, и затем путем перевода линии SCL развертки на нижний уровень после того, как пройдет заданное время (t₀), транзистор TR_w записи переводят в состояние ВЫКЛЮЧЕНО, и первый узел ND₁ (электрод затвора транзистора TR_D управления) переходит в высокоимпедансное состояние. В результате, если значение мобильности µ транзистора TR_D управления велико, тогда увеличенное значение ΔV (значение коррекции потенциала) для потенциала области истока транзистора TR_D управления будет велико, и если значение мобильности µ, транзистора TR_D управления мало, тогда увеличенное значение ΔV (значение коррекции потенциала) для потенциала области истока транзистора TR_D управления будет мало. Разность V_gs потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR управления преобразуют, например, в соответствии с Формулой 4, представленной ниже, которая основана на Формуле 3.

Кроме того, заданное время для выполнения процесса коррекции мобильности (общее время t₀ для [Период - ТР(5)₆] может быть определено заранее как значение конфигурации во время составления конфигурации устройства 100 дисплея. Суммарное время t₀ [Период - ТР(5)₆] может быть определено таким образом, чтобы потенциал области истока транзистора TR_D управления в этом случае (V_Ofs-V_th+ΔV) удовлетворял Формуле 5, представленной ниже. В таком случае часть ЧЭЛ свечения не будет светиться в течение [Период - ТР(5)₆]. Кроме того, коррекцию вариации коэффициента k (≡(1/2)·(W/L)·C_OX) также выполняют одновременно на основе такого процесса коррекции мобильности.

<А-9> [Период - ТР(5)₇] (см. фиг.6I)

С помощью описанных выше операций выполняют процесс компенсации порогового напряжения, процесс записи и процесс коррекции мобильности. В течение [Период - ТР(5)₇], низкий уровень линии SCL развертки приводит к состоянию ВЫКЛЮЧЕНО транзистора TR_w записи и к высокоимпедансному состоянию первого узла ND₁, а именно электрода затвора транзистора TR_D управления. С другой стороны, в первом транзисторе TR₁ поддерживают состояние ВКЛЮЧЕНО, область стока транзистора TR_D управления соединена с источником 2100 питания (напряжение V_cc, например, 20 вольт). Таким образом, в течение [Период - ТР(5)₇] потенциал второго транзистора TR₂ увеличивается.

Теперь электрод затвора транзистора TR_D управления находится в высокоимпедансном состоянии, и поскольку присутствует конденсатор C₁, такое же явление, как и возникающее в так называемой цепи с компенсированной обратной связью, возникает на электроде затвора транзистора TR_D управления, и потенциал первого узла ND₁ также увеличивается. В результате разность V_gs потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления поддерживает значение из Формулы 4.

В течение [Период - ТР(5)₇] часть ЧЭЛ свечения начинает светиться, поскольку потенциал второго узла ND₂ увеличивается до величины выше (V_th-El+V_Cat). В этот момент ток, протекающий в части ЧЭЛ свечения, может быть выражен Формулой 1, приведенной выше, поскольку он представляет собой ток I_ds стока, протекающий из области стока транзистора TR_D управления в область истока транзистора TR_D управления; причем из Формулы 1, приведенной выше, и из Формулы 4, приведенной выше, Формула 1, приведенная выше, может быть преобразована, например, в Формулу 6, представленную ниже.

Поэтому, например, если V_Ofs будет установлено равным 0 вольт, ток I_ds, протекающий в часть ЧЭЛ свечения, будет пропорционален квадрату значения, полученного путем вычитания значения сигнала V_Sig изображения, предназначенного для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, из значения ΔV коррекции потенциала второго узла ND₂ (области истока транзистора TR_D управления), полученного из мобильности µ транзистора TR_D управления. Другими словами, ток I_ds, протекающий в часть ЧЭЛ свечения, не зависит от порогового напряжения V_th-EL части ЧЭЛ свечения и порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления; то есть на величину свечения (яркость) части ЧЭЛ свечения не влияет пороговое напряжение V_th-EL части ЧЭЛ свечения и пороговое напряжение V_th транзистора TR_D управления. Яркость (n, m) элемента свечения представляет собой значение, соответствующее этому току I_ds.

Кроме того, большая мобильность µ транзистора TR_D управления приводит к большей величине ΔV коррекции потенциала, тогда значение V_gs с левой стороны Формулы 4, приведенного выше, становится меньше. Поэтому, даже если значение мобильности µ будет большим в Формуле 6, значение (V_Sig-V_Ofs-ΔV)² становится маленьким, и в результате ток I_DS стока можно корректировать. Таким образом, также, если значения сигнала V_Sig изображения будут одинаковыми для транзисторов TR_D управления с разной мобильностью µ, токи I_ds стока будут практически одинаковыми, и, в результате, токи I_ds, протекающие в часть ЧЭЛ свечения для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, будут однородными. Таким образом, схема управления 5Tr/1С может регулировать вариацию яркости частей свечения, связанных с вариацией мобильности µ, (и также с вариацией k).

Кроме того, состояние свечения части ЧЭЛ свечения поддерживают до тех пор, пока не наступит (m+m'-1)-й период горизонтальной развертки. Этот момент времени соответствует окончанию [Период - TP(5)_-1].

Схема управления 5Tr/1С обеспечивает свечение элемента свечения в результате описанных выше операций.

[2-3-0] Схема управления 2Tr/1С

Далее будет описана схема управления 2Tr/1С. На фиг.7 представлена иллюстрация эквивалентной схемы для схемы управления 2Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.8 показан временной график для управления схемой управления 2Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.9A-9F показаны иллюстрации, которые типично представляют состояние ВКЛЮЧЕНИЯ/ВЫКЛЮЧЕНИЯ каждого из транзисторов, включенных в схему управления 2Tr/1С, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, и т.д.

На фиг.7 в схеме управления 2Tr/1С отсутствуют три транзистора, а именно первый транзистор TR₁, второй транзистор TR₂ и третий транзистор TR₃ в вышеописанной схеме управления 5Tr/1С, показанной на фиг.4. Другими словами, схема управления 2Tr/1С включает в себя транзистор TR_w записи, транзистор TR_w управления и конденсатор С1.

Транзистор TR_D управления

Подробное пояснение конфигурации транзистора TR_D управления опущено, поскольку оно такое же, как и в конфигурации транзистора TR_D управления, описанной со ссылкой на схему управления 5Tr/1С, показанную на фиг.4. Кроме того, область стока транзистора TR_D управления соединена с модулем 2100 источника питания. Из модуля 2100 источника питания подают напряжение V_CC-H, которое обеспечивает свечение части ЧЭЛ свечения, и напряжение V_CC-L для управления потенциалом области истока транзистора TR_D управления. Значения напряжений V_CC-H и V_CC-L могут быть, например, такими как "V_CC-H=20 вольт" и "V_CC-L=-10 вольт", хотя и не ограничиваются, конечно, этим.

Транзистор TR_w записи

Конфигурация транзистора TR_w записи такая же, как и конфигурация транзистора TR_w записи, описанная со ссылкой на схему управления 5Tr/1С, показанную на фиг.4. Поэтому подробное пояснение конфигурации транзистора TR_w записи опущено.

Часть ЧЭЛ свечения

Конфигурация части ЧЭЛ свечения такая же, как и конфигурация части ЧЭЛ свечения, описанная со ссылкой на схему управления 5Tr/1С, показанную на фиг.4. Поэтому подробное пояснение конфигурации части ЧЭЛ свечения опущено.

Далее будет описана работа схемы управления 2Tr/1С со ссылкой на фиг.8 и фиг.9A-9F, соответственно.

<В-1> [Период - TP(2)_-1] (см. фиг.8 и фиг.9А)

[Период - TP(2)_-1] обозначает, например, операцию для предыдущего кадра отображения и является по существу той же операцией, что и [Период - TP(5)_-1], показанный на фиг.5, описанный со ссылкой на схему управления 5Tr/1С.

[Период - ТР(2)₀] - [Период - ТР(2)₂], показанные на фиг.8, представляют собой периоды, соответствующие [Период - ТР(5)₀] - [Период т ТР(5)₄], показанные на фиг.5, и периоды операций, выполняемые до момента непосредственно перед следующим процессом записи. В течение [Период - ТР(2)₀] - [Период - ТР(2)₃] аналогично описанной выше схеме управления 5Tr/1С (n, m) элемент свечения в принципе находится в состоянии отсутствия свечения. Работа схемы управления 2Tr/1С отличается от работы схемы управления 5Tr/1С тем, что [Период - TP(2)₁] - [Период - ТР(2)₂] включены в m-й период горизонтальной развертки, в дополнение к [Период - ТР(2)₃], как показано на фиг.8. Кроме того, в дальнейшем для упрощения пояснений приведено пояснение на основе предположения, что начало [Период - TP(2)₁] и конец [Период - ТР(2)₃] совпадают соответственно с началом и окончанием m-го периода горизонтальной развертки.

Далее будут описаны каждый период из [Период - ТР(2)₀] - [Период - ТР(2)₂]. Кроме того, длительность каждого периода из [Период - ТР(2)₀] - [Период - ТР(2)₃] в случае необходимости может быть установлена в соответствии с установками устройства 100 дисплея, аналогично описанной выше схеме управления 5Tr/1С.

<В-2> [Период - ТР(2)₀] (см. фиг.8 и фиг.9В)

[Период - ТР(2)₀] обозначает, например, операцию от предыдущего кадра отображения до текущего кадра отображения. Более конкретно, [Период - ТР(2)₀] представляет собой период от (m+m')-го периода горизонтальной развертки в предыдущем кадре отображения до (m-1)-го периода горизонтальной развертки в текущем кадре отображения. И в течение этого [Период - ТР(2)₀] (n, m) элемент свечения не находится в состоянии свечения. В момент времени перехода от [Период - TP(2)_-1] к [Период - ТР(2)₀] напряжение, подаваемое в модуль 2100 источника питания, переключают с V_CC-H на напряжение V_CC-L. В результате потенциал второго узла ND₂ понижается до V_CC-L, и часть ЧЭЛ свечения переходит в состояние отсутствия свечения. По мере понижения потенциала второго узла ND₂ потенциал первого узла ND₁, находящегося в высокоимпедансном состоянии (электрод затвора транзистора TR_D), также понижается.

<В-3> [Период - TP(2)₁] (см. фиг.8 и фиг.9С)

Период горизонтальной развертки для m-й строки начинается в [Период - TP(2)₁]. В течение этого [Период - TP(2)₁] выполняют предварительный процесс выполнения процесса компенсации порогового напряжения. В начале [Период - TP(2)₁] транзистор TR_w записи переходит в состояние ВКЛЮЧЕНО в результате перевода потенциала линии SCL развертки на высокий уровень. В результате потенциал первого узла ND₁ становится равным V_Ofs (например, 0 вольт), а потенциал второго узла ND₂ поддерживают на уровне V_CC-L (например, - 10 вольт).

Таким образом в течение [Период - TP(2)i] потенциал между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления становится выше V_th, и транзистор TR_D управления переходит в состояние ВКЛЮЧЕНО.

<В-4> [Период - ТР(2)₂] (см. фиг.8 и фиг.9D)

В течение [Период - ТР(2)₂] выполняют процесс компенсации порогового напряжения. В частности, в течение [Период - ТР(2)₃] напряжение, подаваемое от модуля 2100 источника питания, переключают с V_CC-L на напряжение V_CC-H, при этом транзистор TR_w записи поддерживают в состоянии ВКЛЮЧЕНО. В результате в течение [Период - ТР(2)₂] потенциал первого узла ND₁ не изменяется (поддерживают V_Ofs=0 вольт), в то время как потенциал второго узла ND₂ изменяется в направлении потенциала, получаемого путем вычитания порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления из потенциала первого узла ND₁. Следовательно, потенциал второго узла ND₂, находящегося в высокоимпедансном состоянии, увеличивается. Затем, когда разность потенциалов между электродом затвора и областью истока транзистора TR_D управления достигает V_th, транзистор TR_D управления переходит в состояние ВЫКЛЮЧЕНО. Более конкретно, потенциал второго узла ND₂, находящегося в высокоимпедансном состоянии, приближается к (V_Ofs-V_th=-3 вольта) и, в конечном итоге, составляет (V_Ofs-V_th). Теперь, если выполняется приведенная выше Формула 2, другими словами, если потенциалы выбирают и определяют так, чтобы выполнялась приведенная выше Формула 2, часть ЧЭЛ свечения не будет светиться.

В течение [Период - ТР(2)₃] потенциал второго узла ND₂ составит (V_Ofs-V_th), в конечном итоге. Поэтому потенциал второго узла ND₂ определяют в зависимости от порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления и потенциала V_Ofs для инициирования электрода затвора транзистора TR_D управления. Другими словами, потенциал второго узла ND₂ не зависит от порогового напряжения V_th-EL части ЧЭЛ свечения.

<В-5> [Период - ТР(2)₃] (см. фиг.8 и фиг.9Е)

В течение [Период - ТР(2)₃] выполняют процесс записи для транзистора TR_D управления и коррекцию (процесс коррекции мобильности) потенциала области истока транзистора TR_D управления (второй узел ND₂) на основе величины мобильности µ транзистора TR_D управления. В частности, в течение [Период - ТР(2)₃] в линию DTL данных подают V_Sig для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, и при этом транзистор TR_w записи поддерживают в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО. В результате потенциал первого узла ND₁ повышается до V_Sig, и транзистор TR_D управления переходит в состояние ВКЛЮЧЕНО. Кроме того, способ перевода транзистора TR_D управления в состояние ВКЛЮЧЕНО не ограничивается этим; например, транзистор TR_D управления переходит в состояние ВКЛЮЧЕНО при переводе транзистора TR_w записи в состояние ВКЛЮЧЕНО. Следовательно, например, схема управления 2Tr/1С может перевести транзистор TR_D управления в состояние ВКЛЮЧЕНО путем временного перевода транзистора TR_w записи в состояние ВЫКЛЮЧЕНО, изменения потенциала линии DTL данных на потенциал V_Sig сигнала изображения для управления яркостью части ЧЭЛ свечения, перевода линии SLL развертки на высокий уровень с последующим переводом транзистора TR_w записи в состояние ВКЛЮЧЕНО.

В течение [Период - ТР(2)₃] в отличие от случая схемы 5Tr/1С, описанной выше, потенциал области истока транзистора TR_D управления увеличивается, поскольку напряжение V_CC-H прикладывают к области стока транзистора TR_D управления от модуля 2100 источника питания. И в течение [Период - ТР(2)₃] путем перевода линии SLL развертки на низкий уровень после того, как пройдет заданное время t₀, транзистор TR_w записи переводят в состояние ВЫКЛЮЧЕНО, и первый узел ND₁ (электрод затвора транзистора TR_D управления) переводят в высокоимпедансное состояние. Теперь общее время t₀ для [Период - ТР(2)₃] может быть определено заранее как значение конфигурации во время конфигурирования устройства 100 дисплея таким образом, чтобы потенциал второго узла ND₂ составил (V_Ofs-V_th+ΔV).

В течение [Период - ТР(2)₃] при выполнении процессов, описанных выше, если значение мобильности µ транзистора TR_D управления велико, тогда велико и увеличенное значение ΔV потенциала области истока транзистора TR_D управления, а если значение мобильности µ транзистора TR_D управления мало, тогда мало и увеличенное значение ΔV потенциала области истока транзистора TR_D управления. Таким образом, выполняют коррекцию мобильности в течение [Период - ТР(2)₃].

<В-6> [Период - ТР(2)₄] (см. фиг.8 и фиг.9Е)

Используя операции, описанные выше, в схеме управления 2Tr/1С выполняют процесс компенсации порогового напряжения, процесс записи и процесс коррекции мобильности. В течение [Период - ТР(2)₄] выполняют тот же процесс, что и в течение [Период - ТР(5)₇], описанного для схемы управления 5Tr/1С; а именно в течение [Период - ТР(2)₄] потенциал второго узла ND₂ увеличивается до величины, превышающей (V_th-EL+V_Cat), так, что часть ЧЭЛ свечения начинает светиться. И в этот момент времени ток, протекающий в часть ЧЭЛ свечения, может быть описан Уравнением 6, приведенным выше, так что ток I_ds, протекающий в часть ЧЭЛ свечения, не зависит от порогового напряжения V_th-EL части ЧЭЛ свечения и порогового напряжения V_th транзистора TR_D управления; то есть на величину свечения (яркость) части ЧЭЛ свечения не влияют пороговое напряжение V_th-EL части ЧЭЛ свечения и пороговое напряжение V_th транзистора TR_D управления. Кроме того, схема управления 2Tr/1С может предотвратить возникновение вариаций тока I_ds стока из-за вариаций мобильности µ транзистора TR_D управления.

Затем состояние свечения части ЧЭЛ свечения поддерживают до тех пор, пока не наступит (m+m'-1)-й период горизонтальной развертки. Этот момент времени соответствует окончанию [Период - TP(5)_-1].

Таким образом, операция свечения элемента 10 свечения, включенного в (n, m) подпиксель, выполнена.

Выше были описаны схема управления 5Tr/1С и схема управления 2Tr/1С как схемы управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, хотя схемы управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничиваются этим. Например, схема управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть сформирована из схемы управления 4Tr/1С, показанной на фиг.10, или схемы управления 3Tr/1С, показанной на фиг.11.

Выше также было представлено, что процесс записи и коррекции мобильности выполняют по отдельности, хотя операция схемы управления 5Tr/1С в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничивается этим. Например, аналогично схеме управления 2Tr/1С, описанной выше, схема управления 5Tr/1С может быть выполнена так, что она будет выполнять процесс записи вместе с процессом коррекции мобильности. В частности, 5Tr/1С может иметь такую конфигурацию, в которой сигнал V_{Sig_m} сигнала изображения будет подаваться к первому узлу из линии DTL данных через транзистор Tsig записи в течение [Период - ТР(5)₅] на фиг.5, например, когда транзистор T_{EL_C} с управления свечением находится в состоянии ВКЛЮЧЕНО.

Панель 158 устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть выполнена в такой конфигурации, что она будет включать в себя цепи пикселя и схемы управления, как описано выше. Кроме того, панель 158 в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, конечно, не ограничивается конфигурацией, в которую включены цепи пикселя и схемы управления, как описано выше.

Управление временем свечения в течение периода 1 кадра и коэффициентом усиления сигнала изображения

Далее будет описано управление временем свечения в пределах периода одного кадра (коэффициентом заполнения) и коэффициентом усиления сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Управление над временем свечения в пределах периода одного кадра и коэффициентом усиления сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может быть выполнено с помощью контроллера 126 времени свечения процессора 110 сигнала изображения.

На фиг.12 показана блок-схема, которая представляет пример контроллера 126 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Дальнейшее пояснение предоставлено на основе предположения, что сигнал изображения, подаваемый в контроллер 126 времени свечения, представляет собой сигнал, который соответствует изображению для каждого одного периода кадра (единицу времени) и который подают отдельно для каждого цвета R, G и B.

Как показано на фиг.12, контроллер 126 времени свечения включает в себя калькулятор 200 средней яркости, регулятор 202 количества свечения и корректор 204.

Калькулятор 200 средней яркости рассчитывает среднее значение яркости для заданного периода. Такой заданный период может составлять, например, период одного кадра, хотя и не ограничивается этим; он также может составлять, например, период двух кадров.

Кроме того, калькулятор 200 среднего значения яркости может рассчитать среднее значение яркости за каждый заданный период, например (то есть рассчитывать среднее значение яркости в определенном цикле), однако, не ограничиваются этим, например, заданный период может представлять собой переменный период.

При дальнейшем пояснении заданный период установлен равным периоду одного кадра, и калькулятор 200 среднего значение яркости выполнен с возможностью расчета среднего значения яркости для каждого одного периода кадра.

Конфигурация калькулятора 200 средней яркости

На фиг.13 показана блок-схема, которая представляет калькулятор 200 средней яркости в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.13, калькулятор 200 средней яркости включает в себя корректор 250 коэффициента передачи по току и калькулятор 252 среднего значения.

Корректор 250 коэффициента передачи по току корректирует коэффициент передачи по току для входных сигналов изображения для R, G и B путем соответствующего умножения входных сигналов изображения для R, G и B на коэффициенты коррекции, которые соответственно заранее определены для этих цветов. Например, описанные выше заранее определенные коэффициенты коррекции представляют собой значения, которые соответствуют соответствующим характеристикам V-I (вольтамперным характеристикам) для элемента свечения R, элемента свечения G и элемента свечения B, которые включены в пиксель панели 158, так что они отличаются друг от друга в отношении их соответствующими цветами.

На фиг.14 представлена иллюстрация, в которой показан пример каждой V-I характеристики элемента свечения для каждого цвета, включенного в пиксель, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как показано на фиг.14, V-I характеристика элемента свечения для цвета, включенного в пиксель, отличается от характеристик для других цветов так, что "элемент свечения В > элемента свечения R > элемента свечения G". Теперь, как показано на фиг.2A-2F, устройство 100 дисплея может выполнить обработку в линейной области с гамма-значением, уникальным для панели 158, которое компенсируют путем умножения на гамма-кривую, инверсную для гамма-кривой, которая уникальна для панели 158, с помощью гамма-преобразователя 132. Таким образом, например, соответствующие V-I характеристики элемента R свечения, элемента G свечения и элемента В свечения могут быть получены заранее путем фиксации коэффициента заполнения на заданном значении (например, "0,25") и вывода заранее V-I характеристик, как показано на фиг.14.

Кроме того, корректор 250 коэффициента передачи по току может включать в себя средство памяти, и описанные выше коэффициенты регулирования, используемые корректором 250 отношения тока, могут быть сохранены в средстве памяти. Примеры таких средств памяти, включенных в корректор 250 отношения тока, включают в себя энергонезависимые запоминающие устройства, такие как ЭСППЗУ, и запоминающее устройство типа флэш, но не ограничиваются этим. Описанные выше коэффициенты коррекции, используемые корректором 250 отношения тока, могут содержаться в средстве памяти, включенном в устройство 100 дисплея, таком как модуль 106 записи или запоминающее устройство 150, и могут быть считаны корректором 250 коэффициента передачи по току, в любых соответствующих случаях.

Калькулятор 252 среднего значения рассчитывает среднюю яркость (APL: Средний уровень изображения) за период одного кадра по сигналам изображения R, G и B, скорректированным с помощью корректора 250 коэффициента передачи по току. Примеры способа расчета средней яркости за период одного кадра с помощью калькулятора среднего значения включают в себя использование среднего арифметического значения, но не ограничиваются этим; например, расчет может быть выполнен путем использования среднего геометрического значения и взвешенного среднего значения.

Калькулятор 200 средней яркости рассчитывает среднюю яркость за период одного кадра, как описано выше, и выводит ее.

Как также показано на фиг.12, регулятор 202 количества свечения устанавливает опорный коэффициент заполнения в зависимости от средней яркости за период одного кадра, рассчитанной калькулятором 200 средней яркости, где опорный коэффициент заполнения представляет собой коэффициент заполнения, используемый как опорное значение для регулирования в течение единицы времени (то есть в течение периода одного кадра) количества свечения, в течение которого пиксели (элементы свечения) светятся.

Количество свечения в течение периода одного кадра может быть выражено с помощью представленной ниже Формулы 7, где "Lum", показанное в Формуле 7, обозначает "количество свечения", "Sig", представленное в Формуле 7, обозначает "уровень сигнала", и "Duty", показанное в Формуле 7, обозначает "время свечения".

Как показано в Формуле 7, путем установки опорного коэффициента заполнения количество свечения может зависеть только от уровня сигнала изображения, а именно коэффициента усиления сигнала изображения.

Опорный коэффициент заполнения может быть установлен с помощью регулятора 202 количества свечения путем использования справочной таблицы, в которой среднее значение яркости за период одного кадра и, например, опорные значения коэффициентов заполнения коррелированы. Регулятор 202 количества свечения может содержать справочную таблицу в средстве памяти, таком как, например, энергонезависимые запоминающее устройство типа ЭСППЗУ и запоминающее устройство типа флэш, или как магнитные носители записи, такие как жесткие диски.

Способ вывода значения, содержащегося в справочной таблице, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения

Теперь будет описан способ получения значения, содержащегося в справочной таблице, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.15 показана иллюстрация, на которой представлен способ получения значения, содержащегося в справочной таблице, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, где показана взаимосвязь между средней яркостью (APL, средняя яркость пикселя) за период одного кадра и опорным коэффициентом заполнения. Кроме того, на фиг.15 показан, например, случай, в котором средняя яркость за период одного кадра представляет собой цифровые данные размером 10 битов, в то время как средняя яркость за период одного кадра, конечно, не ограничена цифровыми данными 10 битов.

Справочную таблицу в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения выводят с указанием количества свечения, например, для случая, когда яркость установлена максимальной для заданного коэффициента заполнения (и в этом случае изображение "белого" цвета отображают на панели 158).

Область S, показанная на фиг.15, представляет количество свечения для случая, когда опорный коэффициент заполнения установлен равным 25%, таким образом, что яркость находится на максимуме. Кроме того, заданный коэффициент заполнения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничивается, конечно, значением 25%. Он может быть установлен в соответствии со свойствами (например, свойствами светящихся элементов) панели 158, включенной в устройство 100 дисплея, или в соответствии с показателем MTBF (среднее время между отказами) устройства 100 дисплея.

Кривая а, показанная на фиг.15, представляет собой кривую, проходящую через средние значения яркости (APL) за период одного кадра и значения опорного коэффициента заполнения, произведения которых равны площади S, в случае, когда эффективный коэффициент заполнения больше 25%.

Прямая линия b, показанная на фиг.15, представляет собой прямую линию, которая регулирует верхнее предельное значение L эффективного коэффициента заполнения для кривой а. Как показано на фиг.15, в справочной таблице, в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, может быть предусмотрено верхнее предельное значение для эффективного коэффициента заполнения. Например, верхнее предельное значение может быть предусмотрено для эффективного коэффициента заполнения в варианте выполнения настоящего изобретения с целью устранения проблемы, связанной с компромиссом между "яркостью", соответствующей коэффициенту заполнения, и "смазанностью движения", образующейся при отображении движущегося изображения. Проблема, связанная с компромиссом между "яркостью" в соответствии с коэффициентом заполнения и "смазанностью движения", состоит в следующем.

Для большого значения коэффициента заполнения

Яркость: выше

Смазанность движения: сильнее

Для меньшего коэффициента заполнения

Яркость: ниже

Смазанность движения: слабее

Таким образом, в справочной таблице в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения устанавливают верхний предел L эффективного коэффициента заполнения и обеспечивают определенный баланс между "яркостью" и "смазанностью движения" с целью устранения проблемы, связанной с компромиссом между яркостью и смазанностью движения. Теперь верхнее предельное значение L эффективного коэффициента заполнения может быть установлено, например, в соответствии с характеристикой панели 158, включенной в устройство 100 дисплея (например, характеристиками светящихся элементов).

Например, путем использования справочной таблицы, в которой среднее значение яркости за период одного кадра и опорные коэффициенты заполнения имеют соответствующую корреляцию, для получения значения на кривой а и прямой линии b, показанных на фиг.15, регулятор 202 времени свечения может устанавливать опорный коэффициент заполнения в соответствии со средним значением яркости за период одного кадра, рассчитанным калькулятором 200 среднего значения яркости. Кроме того, в приведенном выше пояснении был представлен пример, где верхнее предельное значение L опорного коэффициента заполнения устанавливают, например, с помощью регулятора 202 свечения, как показано на фиг.15, хотя вариант выполнения настоящего изобретения не ограничивается этим. Например, корректор 206 времени свечения (будет описан ниже) корректора 204 может предоставлять заданное верхнее предельное значение коэффициента заполнения.

Снова обратимся к фиг.12 для пояснения контроллера 126 времени свечения. Корректор 204 включает в себя корректор 206 времени свечения и корректор 208 усиления и может регулировать опорный коэффициент заполнения, выводимый из регулятора 202 количества свечения, и каждый из коэффициентов усиления сигналов изображения.

Корректор 206 времени свечения регулирует опорный коэффициент заполнения, выводимый из регулятора 202 количества свечения, и выводит эффективный коэффициент заполнения для регулирования на практике времени свечения каждого из элементов свечения панели 158 в пределах единицы времени. В дальнейшем "коррекция эффективного коэффициента заполнения" обозначает коррекцию опорного коэффициента заполнения и вывод эффективного коэффициента заполнения корректором 206 времени свечения.

Первый пример коррекции эффективного коэффициента заполнения: Установка нижнего предельного значения

На фиг.16 показана иллюстрация, предназначенная для представления первого способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора 206 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.16 показана взаимосвязь между опорным коэффициентом заполнения (Duty), выводимым из регулятора 202 количества свечения, и эффективным коэффициентом заполнения (Duty'), выводимым из корректора 206 времени свечения.

На фиг.16 можно видеть, что опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый из регулятора 202 количества свечения, и эффективный коэффициент заполнения (Duty'), выводимый из корректора 206 времени свечения, в принципе, находятся во взаимно пропорциональной зависимости с наклоном 1, и что для эффективного коэффициента заполнения (Duty') предусмотрено нижнее предельное значение L1.

Как описано выше, если коэффициент заполнения представляет собой малую величину, то преимущество состоит в меньшей степени проявления "размытого движения", а недостаток состоит в низкой "яркости". Если коэффициент заполнения будет сокращен до некоторого значения, также возникает недостаток, состоящий в том, что возникает мерцание (становится легко заметным). Затем, при предоставлении нижнего предельного значения L1 для эффективного коэффициента заполнения (Duty') корректор 206 времени свечения выводит опорный коэффициент заполнения как эффективный коэффициент заполнения, если опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый из регулятора 202 количества свечения, удовлетворяет условию L1 ≤ Duty (в пределах диапазона регулирования), и выводит значение L1 нижнего предела как эффективный коэффициент заполнения, если опорный коэффициент заполнения (Duty) удовлетворяет условию L1 > Duty (за пределами диапазона регулирования). С помощью корректора 206 времени свечения, который выполняет коррекцию эффективного коэффициента заполнения, как описано выше, проявлением описанных выше недостатков можно управлять так, чтобы исключить ухудшения качества отображения.

Путем регулирования эффективного коэффициента заполнения, как показано на фиг.16, например, корректор 206 времени свечения может исключить ухудшение качества отображения для изображения, отображаемого устройством 100 дисплея, и обеспечить более высокое качество отображения.

Эффективный коэффициент заполнения можно регулировать путем сравнения опорного коэффициента заполнения, выводимого из регулятора 202 количества свечения, и нижнего предельного значения L1, которое заранее сохраняют в средстве памяти (не показано), корректором 206 времени свечения, хотя коррекция эффективного коэффициента заполнения не ограничивается этим. Кроме того, нижнее предельного значение L1 может содержаться в средстве памяти, которое включено в корректор 206 времени свечения. Примеры средства памяти, включенного в корректор 206 времени свечения, могут включать в себя энергонезависимые запоминающие устройства, такие как ЭСППЗУ или запоминающее устройство типа флэш, но не ограничиваются этим. Кроме того, нижнее предельное значение L1, используемое корректором 206 времени свечения, может содержаться в средстве памяти, включенном в устройство 100 дисплея, таком как модуль 106 записи или запоминающее устройство 150, и может быть считано корректором 206 времени свечения в соответствующих случаях.

Кроме того, нижнее предельное значение L1 может быть установлено в такое значение, чтобы мерцание было малозаметным при отображении изображения на панели 158. Например, оно может быть установлено в зависимости от характеристики панели 158 (такой как, например, характеристики элементов свечения).

Второй пример коррекции эффективного коэффициента заполнения: установка верхнего предельного значения

На фиг.17 показана иллюстрация, предназначенная для представления второго способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора 206 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как и на фиг.16, на фиг.17 показана взаимосвязь между опорным коэффициентом заполнения (Duty), выводимым из регулятора 202 количества свечения, и эффективным коэффициентом заполнения (Duty') выводимым из корректора 206 времени свечения.

На фиг.17 можно видеть, что опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый из регулятора 202 количества свечения, и эффективный коэффициент заполнения (Duty'), выводимый из корректора 206 времени свечения находятся в пропорциональной взаимозависимости, в основном, с наклоном 1, и что для эффективного коэффициента заполнения (Duty') предусмотрено верхнее предельное значение L2.

Как описано выше, если коэффициент заполнения большой, имеет место преимущество более высокой "яркости", но возникает недостаток сильно "размытого движения". Затем при предоставления верхнего предельного значения L2 для эффективного коэффициента заполнения (Duty') корректор 206 времени свечения выводит опорный коэффициент заполнения как эффективный коэффициент заполнения, если опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый из регулятора 202 количества свечения, удовлетворяет условию Duty ≤ L2 (в пределах диапазона регулирования), и выводит верхнее предельное значение L2, как эффективный коэффициент заполнения, если опорный коэффициент заполнения (Duty) удовлетворяет условию Duty > L2 (при превышении диапазона регулирования). С помощью корректора 206 времени свечения выполняют коррекцию эффективного коэффициента заполнения, как описано выше, при этом проявлением упомянутого выше недостатка можно управлять таким образом, чтобы исключить ухудшение качества отображения.

В результате регулирования эффективного коэффициента заполнения, как, например, показано на фиг.17, корректор 206 времени свечения позволяет исключить ухудшение качества отображения для изображения, отображаемого с помощью устройства 100 дисплея, и обеспечить более высокое качество отображения.

Эффективный коэффициент заполнения можно корректировать путем сравнения опорного коэффициента заполнения, выводимого из регулятора 202 количества свечения, и верхнего предельного значения L2, которое заранее сохраняют в средстве памяти (не показано) с помощью корректора 206 времени свечения, хотя коррекция эффективного коэффициента заполнения не ограничивается этим. Например, в результате усечения значения опорного коэффициента заполнения, выводимого из регулятора 202 количества свечения, корректор 206 времени свечения может выводить эффективный коэффициент заполнения с установленным верхним предельным значением L2.

Кроме того, верхнее предельное значение L2 может быть установлено на такое значение, чтобы размытость движения была мало заметна, когда изображение отображают на панели 158. Например, это значение может быть установлено в зависимости от характеристики панели 158 (такой как, например, характеристики элементов свечения).

Третий пример коррекции эффективного коэффициента заполнения: установка нижнего предельного значения и верхнего предельного значения

Первый и второй примеры коррекции эффективного коэффициента заполнения представляют примеры, в которых предусмотрены нижнее предельное значение L1 или верхнее предельное значение L2 для эффективного коэффициента заполнения, соответственно. Однако коррекция эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора 206 времени свечения не ограничивается первым и вторым примерами коррекции. На фиг.18 показана иллюстрация, предназначенная для представления третьего способа коррекции эффективного коэффициента заполнения с помощью корректора 206 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Как и на фиг.16, на фиг.18 представлена взаимосвязь между опорным коэффициентом заполнения (Duty), выводимым из регулятора 202 количества свечения, и эффективным коэффициентом заполнения (Duty'), выводимым из корректора 206 времени свечения.

На фиг.18 можно видеть, что опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый из регулятора 202 количества свечения, и эффективный коэффициент заполнения (Duty'), выводимый из корректора 206 времени свечения, находятся, в принципе, в пропорциональной взаимосвязи с наклоном 1, и что для эффективного коэффициента заполнения (Duty') предусмотрены нижнее предельное значение L1 и верхнее предельное значение L2. Таким образом, в третьем примере коррекции, корректор 206 времени свечения выводит опорный коэффициент заполнения как эффективный коэффициент заполнения, если опорный коэффициент заполнения (Duty), выводимый регулятором 202 количества свечения, удовлетворяет условию L1 ≤ Duty ≤ L2 (в пределах диапазона регулирования). И корректор 206 времени свечения выводит нижнее предельное значение L1 как эффективный коэффициент заполнения, если L1 > Duty (выход за пределы диапазона регулирования), и выводит верхнее предельное значение L2, как эффективный коэффициент заполнения, если Duty>L2 (выход за пределы диапазона регулирования).

Благодаря предоставлению нижнего предельного значения L1 и верхнего предельного значения L2 в качестве эффективного коэффициента заполнения (Duty'), корректор 206 времени свечения управляет проявлением недостатков, которые представляют компромисс между яркостью и степенью размытости движения (недостатки, представленные в первом и втором примерах коррекции), для исключения ухудшения качества отображаемого изображения. В результате регулирования эффективного коэффициента заполнения, как показано, например, на фиг.17, корректор 206 времени свечения позволяет исключить ухудшение качества отображения для изображения, отображаемого устройством 100 дисплея, для достижения более высокого качества отображения.

Как показано выше на первом-третьем примерах коррекции, корректор 206 времени свечения позволяет исключить ухудшение качества отображения для изображения, отображаемого устройством 100 дисплея, и обеспечить более высокое качество отображения путем регулирования эффективного коэффициента заполнения, используя нижнее предельное значение L1 и/или верхнее предельное значение L2, предусмотренные для эффективного коэффициента заполнения, который должен быть выведен. Кроме того, нижнее предельное значение L1 и/или верхнее предельное значение L2 эффективного коэффициента заполнения, показанного на фиг.16 - фиг.18, могут быть установлены заранее в зависимости от характеристики панели 158, включенной в устройство 100 дисплея (такой как, например, характеристики элементов свечения), хотя в этом отношении отсутствует какое-либо ограничение. Например, нижнее предельное значение L1 и/или верхнее предельное значение L2 эффективного коэффициента заполнения можно изменять в соответствии с входной командой пользователя, введенной через модуль операций (не показан).

Теперь вновь обратимся к фиг.12 для пояснения контроллера 126 времени свечения. Корректор 208 усиления включает в себя первичный корректор 210 усиления и вторичный корректор 212 усиления. Корректор 208 усиления может регулировать входные сигналы изображения R, G и B в соответствии с коррекцией эффективного коэффициента заполнения, выполняемой корректором 206 времени свечения. Как показано в Формуле 7, количество свечения может быть выражено произведением уровня сигнала и времени свечения. Корректор 208 усиления регулирует коэффициент усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое опорным коэффициентом заполнения и коэффициентом усиления сигнала изображения, поддерживать постоянным даже после регулирования эффективного коэффициента заполнения.

Первичный корректор 210 усиления умножает каждый из входных сигналов изображения R, G и B на опорный коэффициент заполнения, выводимый из регулятора 202 количества свечения.

Вторичный корректор 212 усиления делит каждый из сигналов изображения R, G и B, отрегулированных с помощью первичного корректора 210 усиления, на эффективный коэффициент заполнения (Duty'), выводимый из корректора 206 времени свечения.

В результате коррекции с помощью основного корректора 210 усиления и вторичного корректора 212 усиления откорректированный сигнал изображения R (R'), откорректированный сигнал изображения G (G') и откорректированный сигнал изображения B (B'), выводимые из корректора 208 усиления, могут быть выражены с помощью следующих Формул 8-10.

Из Формул 8-10 можно видеть, что сигналы изображения, выводимые из корректора 208 коэффициента усиления (R', G' и B'), зависят от корректировочного отношения коэффициента заполнения для корректора 206 времени свечения: ((Duty)/(Duty')).

Теперь взаимосвязь между корректировочным отношением коэффициента заполнения для корректора 206 времени свечения и коррекцией коэффициента усиления сигнала изображения с помощью корректора 208 усиления может быть задана, например, следующим образом (1)-(3).

(1) для корректировочного отношения коэффициента заполнения = 1,

Сигналы изображения, выводимые из корректора 208 коэффициента усиления (R', G', B')

= Входные сигналы изображения (R, G, B); отсутствует какое-либо изменение коэффициентов усиления для сигналов изображения.

(2) для корректировочного коэффициента заполнения отношения < 1 (то есть, если эффективный коэффициент заполнения установлен в нижнее предельное значение L1),

Сигналы изображения, выводимые из корректора 208 усиления (R', G', B')

< Входные сигналы изображения (R, G, B); коэффициенты усиления сигналов изображения уменьшаются.

(3) для корректировочного отношения коэффициента усиления > 1 (то есть, если эффективный коэффициент заполнения установлен в верхнее предельное значение L2),

Сигналы изображения, выводимые из корректора 208 усиления (R', G', B')

> Входные сигналы изображения (R, G, B); коэффициенты усиления для сигналов изображения увеличиваются.

Кроме того, как показано в Формуле 7 и Формулах 8-10, количество свечения за период одного кадра (единицу времени), регулируемое на основе эффективного коэффициента заполнения (Duty'), выводимого из корректора 204, и сигналов (R', G', и B') изображения, не изменяется в результате коррекции, выполняемой корректором 204. Таким образом, корректор 204 может регулировать эффективный коэффициент заполнения и коэффициент усиления сигнала изображения, поддерживая постоянным количества свечения.

Как описано выше, устройство 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения рассчитывает среднее значение яркости по сигналам изображения R, G и B, вводимым в течение периода одного кадра (единицы времени; заданного периода), и устанавливает опорный коэффициент заполнения в зависимости от рассчитанного среднего значения яркости. Опорный коэффициент заполнения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения установлен в такое значение, что наибольшее количество свечения для заданного коэффициента заполнения равно количеству свечения, регулируемому с опорным коэффициентом заполнения и со средним значением яркости в течение периода одного кадра (единицы времени; заданного периода). Кроме того, устройство 100 дисплея может корректировать эффективный коэффициент заполнения и коэффициент усиления сигнала изображения таким образом, что количество свечения, регулируемое на основе опорного коэффициента заполнения и с коэффициентом усиления сигнала изображения, поддерживается постоянным. Таким образом, для устройства 100 дисплея, поскольку количество свечения в пределах периода одного кадра (единицы времени) будет не больше, чем наибольшее количество свечения для заданного коэффициента заполнения, устройство 100 дисплея может предотвращать протекание избыточного тока через каждый из пикселей (строго говоря, через элементы свечения каждого из пикселей) панели 158.

Кроме того, путем регулирования эффективного коэффициента заполнения с нижним предельным значением L1 и/или верхним предельным значением L2, предусмотренными для эффективного коэффициента заполнения, устройство 100 дисплея может управлять проявлением недостатков, относящихся к компромиссу между яркостью и размытым движением (недостатки, представленные в описанных выше первом и втором примерах коррекции), так чтобы исключить ухудшение качества отображения. Таким образом, устройство 100 дисплея позволяет достигать более высокого качества отображения для изображения, отображаемого на панели 158.

Другой пример контроллера 126 времени свечения

Как показано на фиг.12, контроллер 126 времени свечения может включать в себя калькулятор 200 среднего значения яркости и регулятор 202 количества свечения и устанавливать опорный коэффициент заполнения на основе среднего значения яркости, рассчитанного с помощью калькулятора 200 среднего значения яркости. Однако контроллер 126 времени свечения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения не ограничен описанной выше конфигурацией. Например, контроллер 126 времени свечения может включать в себя, в качестве компонента, заменяющего калькулятор 200 среднего значения яркости, калькулятор гистограммы, предназначенный для расчета значения гистограммы сигнала изображения, и регулятор количества свечения может устанавливать опорный коэффициент заполнения на основе значения гистограммы. Даже при использовании описанной выше конфигурации в отношении устройства 100 дисплея количество свечения в течение периода одного кадра (единицы времени) будет не больше, чем наибольшее количество свечения для заданного коэффициента заполнения, при этом устройство дисплея может предотвратить протекание избыточного тока через каждый из пикселей (строго говоря, через элементы свечения каждого из пикселей) панели 158.

Кроме того, устройство 100 дисплея было описано в качестве одного варианта выполнения настоящего изобретения, хотя варианты выполнения настоящего изобретения не ограничиваются этим; например, варианты выполнения настоящего изобретения можно применять в различных устройствах, таких как телевизионный приемник самосветящегося типа, предназначенный для приема сигналов телевизионной широковещательной передачи и отображения изображений, и таких как компьютер, такой как PC (ПК, персональный компьютер) со средством дисплея, установленным, например, снаружи или внутри него.

Программа в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения

С помощью программы, которая обеспечивает выполнение компьютером функций устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, временем свечения за единицу времени можно управлять для предотвращения протекания избыточного тока через элементы свечения, и также можно управлять коэффициентом усиления сигнала изображения для достижения более высокого качества отображения.

Способ обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения

Далее будет описан способ обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций, которая представляет пример способа обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, где представлен пример способа, относящегося к управлению временем свечения за единицу времени. Далее будут предоставлены пояснения на основе предположения, что устройство 100 выполняет способ обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. Кроме того, далее приведено пояснение на основе предположения, что единица времени составляет период одного кадра и что входной сигнал изображения представляет собой сигнал, который соответствует изображению в течение каждого периода одного кадра (единицы времени) и который предусмотрен отдельно для каждого из цветов R, G и B.

Вначале устройство 100 дисплея рассчитывает среднюю яркость сигналов изображения в течение заданного периода по входным сигналам (S100) R, G и B изображения. Примеры способа расчета средней яркости на этапе S100 включают в себя среднее арифметическое, но не ограничивается этим. Описанный выше заданный период может представлять собой, например, период одного кадра.

Устройство 100 дисплея устанавливает опорный коэффициент заполнения на основе среднего значения яркости, рассчитанного на этапе S100 (S102). В этот момент, например, устройство 100 дисплея может установить опорный коэффициент заполнения путем использования справочной таблицы, в которой среднее значение яркости и опорные коэффициенты заполнения скоррелированы друг с другом. Кроме того, в справочной таблице опорные коэффициенты заполнения содержатся так, что наибольшее количество свечения для заданного коэффициента заполнения равно количеству свечения, регулируемому на основе опорных коэффициентов заполнения и среднего значения яркости. Кроме того, в справочной таблице для опорного коэффициента заполнения может быть предусмотрено верхнее предельное значение.

Устройство 100 дисплея регулирует соответствующие коэффициенты усиления входных сигналов изображения R, G и B на основе опорного коэффициента заполнения, установленного на этапе S102 (S104: Первичная регулировка усиления). В этот момент устройство 100 дисплея может регулировать значение коэффициента усиления путем умножения каждого из входных сигналов изображения R, G и B на опорный коэффициент заполнения, установленный, например, на этапе S102.

Устройство 100 дисплея определяет, находится ли опорный коэффициент заполнения, установленный на этапе S102, в пределах диапазона регулирования или нет (S106). На этапе S106 устройство 100 дисплея может определить, что он находится в пределах диапазона регулирования в любом случае из следующих (A)-(C):

(A) если опорный коэффициент заполнения больше нижнего предельного значения (что соответствует первому способу коррекции),

(B) если опорный коэффициент заполнения меньше верхнего предельного значения (что соответствует второму способу коррекции),

(C) если опорный коэффициент заполнения равен или больше нижнего предельного значения,

и если опорный коэффициент заполнения равен или меньше верхнего предельного значения

(что соответствует третьему способу коррекции).

Кроме того, нижнее предельное значение и/или верхнее предельное значение, предназначенные для использования на этапе S106, могут представлять собой заранее установленное значение, которое является фиксированным, или представляет собой значение, которое может быть изменено в любых соответствующих случаях, например, с помощью входной команды пользователя.

Если на этапе S106 определяют, что опорный коэффициент заполнения находится в пределах диапазона регулирования, тогда устройство 100 дисплея выводит опорный коэффициент заполнения, установленный на этапе S102, как эффективный коэффициент заполнения (S108).

Если на этапе S106 определяют, что опорный коэффициент заполнения не находится в пределах диапазона регулирования, тогда устройство 100 дисплея корректирует опорный коэффициент заполнения, установленный на этапе S102 (коррекция эффективного коэффициента заполнения), и выводит его как эффективный коэффициент заполнения (S110). В этот момент устройство 100 дисплея может выполнять регулирование эффективного коэффициента заполнения следующим образом (а) - (с) в описанных выше случаях (A)-(C), соответственно:

(a) в случае (A): вывод нижнего предельного значения в качестве эффективного коэффициента заполнения,

(b) в случае (B): вывод верхнего предельного значения в качестве эффективного коэффициента заполнения,

(c) в случае (C): вывод нижнего предельного значения или верхнего предельного значения в качестве эффективного коэффициента заполнения.

Устройство 100 дисплея корректирует коэффициент усиления сигналов изображения, откорректированных на этапе S104, на основе вывода эффективного коэффициента заполнения на этапе S108 или на этапе S110 (S112: Вторичная коррекция коэффициента усиления). В этот момент времени устройство 100 дисплея может корректировать коэффициенты усиления сигналов изображения в зависимости от корректировочного отношения эффективного коэффициента заполнения к опорному коэффициенту заполнения, как показано в Формулах 8-10. В соответствии с этим, устройство 100 дисплея может корректировать коэффициенты усиления сигналов изображения на этапе S112 тремя способами: сделать их "уменьшенными", "увеличенными" или "неизмененными".

Кроме того, как показано в Формуле 7 и в Формулах 8-10, значения количества свечения, регулируемые с использованием эффективного коэффициента заполнения, выводимого на этапе S108 или этапе S110, и коэффициентов усиления сигналов изображения, скорректированных на этапе S112, будут такими же, как и значения количества свечения, заданные до коррекции.

Как описано выше, с помощью способа обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, опорный коэффициент заполнения выводят в зависимости от среднего значения яркости входного сигнала изображения за период одного кадра (единицу времени), причем опорный коэффициент заполнения устанавливают в такое значение, что наибольшее количество свечения для заданного коэффициента заполнения равно коэффициенту заполнения свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения и среднего значения яркости за период одного кадра (единицу времени; заданный период).

Кроме того, с помощью способа обработки сигнала изображения в соответствии с настоящим изобретением нижнее предельное значение и/или верхнее предельное значение для эффективного коэффициента заполнения предусматривают для эффективного коэффициента заполнения, для того чтобы корректировать эффективный коэффициент заполнения. В соответствии с этим, путем использования способа обработки сигнала изображения в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения устройство 100 дисплея может управлять проявлением недостатков, связанных с компромиссом между яркостью и размытым движением (недостатки, представленные в описанных выше первом и втором примерах коррекции), для того чтобы исключить ухудшения качества отображения.

Кроме того, с помощью способа обработки сигнала изображения в соответствии с настоящим изобретением можно корректировать эффективный коэффициент заполнения и коэффициент усиления сигнала изображения так, что количество свечения поддерживается постоянным, причем это количество регулируют с использованием опорного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения.

Таким образом, путем использования способа обработки сигнала изображения в соответствии с настоящим изобретением устройство 100 дисплея может предотвратить избыточное протекание тока через каждый из пикселей (строго говоря, через элементы свечения каждого из пикселей) панели 158. Кроме того, путем использования способа обработки сигнала изображения в соответствии с настоящим изобретением устройство 100 дисплея может обеспечивать достижение более высокого качества отображения для изображения, отображаемого на панели 158.

Выше были описаны предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения со ссылкой на приложенные чертежи, однако настоящее изобретение не ограничивается, конечно, приведенными выше примерами. Для специалистов в данной области техники должно быть понятно, что различные модификации, комбинации, подкомбинации и изменения могут быть внесены в зависимости от конструктивных требований и других факторов, если только они находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения или ее эквивалентов.

Например, в отношении устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, показанного на фиг.1, входной сигнал изображения пояснялся как цифровой сигнал, хотя он не ограничивается этим. Например, устройство дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения может включать в себя А/Ц преобразователь (аналогово-цифровой преобразователь), преобразовывать входной аналоговый сигнал (сигнал изображения) в цифровой сигнал и обрабатывать преобразованный сигнал изображения.

Кроме того, приведенные выше пояснения показали, что программа (компьютерная программа) предусмотрена для случая обеспечения компьютером функции устройства 100 дисплея в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения, в то время как в дополнительном варианте выполнения настоящего изобретения также может быть предусмотрен носитель информации, на котором сохраняют упомянутую выше программу.

Описанные выше конфигурации представляют примерные варианты выполнения настоящего изобретения, которые, конечно, находятся в пределах объема настоящего изобретения.

Изобретение относится к средствам отображения, а именно к дисплею, имеющему элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока. Техническим результатом является управление временем свечения за единицу времени на основе входного сигнала изображения для предотвращения протекания избыточного тока через элементы свечения и также управление коэффициентом усиления сигналов изображения. Результат достигается тем, что элементы свечения расположены в виде матрицы, а устройство дисплея содержит регулятор количества свечения, предназначенный для установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения, а также содержит корректор, предназначенный для коррекции, на основе опорного коэффициента заполнения, эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися в пределах единицы времени, так чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и для коррекции коэффициента усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 37 ил.

1. Устройство дисплея, включающее в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока, причем элементы свечения расположены в виде матрицы, при этом устройство дисплея содержит:
регулятор количества свечения, предназначенный для установки опорного коэффициента заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией об изображении во входном сигнале изображения; и
корректор, предназначенный для регулирования, на основе опорного коэффициента заполнения, эффективного коэффициента заполнения, регулирующего время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и для регулирования коэффициента усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и с помощью коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому в соответствии с опорным коэффициентом заполнения.

2. Устройство дисплея по п.1, в котором корректор включает в себя
корректор времени свечения, предназначенный для вывода в качестве эффективного коэффициента заполнения опорного коэффициента заполнения, отрегулированного до заданного нижнего или верхнего предельного значения, если опорный коэффициент заполнения, установленный регулятором количества свечения, выходит за пределы заданного диапазона и
корректор усиления, предназначенный для регулирования коэффициента усиления сигнала изображения на основе опорного коэффициента заполнения, установленного регулятором количества свечения, и на основе эффективного коэффициента заполнения, выводимого из корректора времени свечения.

3. Устройство дисплея по п.2, в котором корректор усиления уменьшает коэффициент усиления сигнала изображения в зависимости от возрастания отношения эффективного коэффициента заполнения к опорному коэффициенту заполнения, если корректор времени свечения вывел эффективный коэффициент заполнения, отрегулированный до нижнего предельного значения.

4. Устройство дисплея по п.2, в котором корректор усиления увеличивает коэффициент усиления сигнала изображения в зависимости от уменьшения отношения эффективного коэффициента заполнения к опорному коэффициенту заполнения, если корректор времени свечения вывел эффективный коэффициент заполнения, отрегулированный до верхнего предельного значения.

5. Устройство дисплея по п.2, в котором корректор усиления включает в себя первичный корректор усиления, предназначенный для умножения входного сигнала изображения на опорный коэффициент заполнения, и
вторичный корректор усиления, предназначенный для деления откорректированного сигнала изображения, выводимого из первичного корректора усиления, на эффективный коэффициент заполнения, выводимый из корректора времени свечения.

6. Устройство дисплея по п.1, дополнительно содержащее калькулятор среднего значения яркости, предназначенный для расчета среднего значения яркости входного сигнала изображения в течение заданного периода времени,
причем регулятор количества свечения устанавливает опорный коэффициент заполнения в зависимости от среднего значения яркости, рассчитанного калькулятором среднего значения яркости.

7. Устройство дисплея по п.6, в котором регулятор количества свечения содержит в памяти справочную таблицу, в которой яркость сигнала изображения и опорный коэффициент заполнения скоррелированы друг с другом, и однозначным образом устанавливает опорный коэффициент заполнения в зависимости от среднего значения яркости, рассчитанного с помощью калькулятора среднего значения яркости.

8. Устройство дисплея по п.6, в котором заданный период для калькулятора среднего значения яркости, используемый для расчета среднего значения яркости, представляет собой один кадр.

9. Устройство дисплея по п.6, в котором калькулятор среднего значения яркости включает в себя
корректор коэффициента передачи по току, предназначенный для умножения сигналов первичных цветов сигнала изображения на соответствующие корректирующие значения для каждого из соответствующих сигналов первичных цветов на основе вольтамперной характеристики, и
калькулятор среднего значения, предназначенный для расчета среднего значения яркости сигналов изображения, выводимых из корректора коэффициента передачи по току в течение заданного периода.

10. Устройство дисплея по п.1, дополнительно содержащее линейный преобразователь, предназначенный для регулирования входного сигнала изображения с получением линейного сигнала изображения в результате гамма-коррекции, причем сигнал изображения, вводимый в регулятор количества свечения, представляет собой отрегулированный сигнал изображения.

11. Устройство дисплея по п.1, дополнительно содержащее гамма-преобразователь, предназначенный для выполнения гамма-коррекции для сигнала изображения в соответствии с гамма-характеристикой модуля дисплея для сигнала изображения.

12. Способ обработки сигнала изображения устройства дисплея, включающего в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока, причем элементы свечения расположены в виде матрицы, способ обработки сигнала изображения содержит следующие этапы:
устанавливают опорный коэффициент заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения; и
регулируют на основе опорного коэффициента заполнения эффективный коэффициент заполнения, регулирующий время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися, в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и регулируют коэффициент усиления сигнала изображения таким образом, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и коэффициента усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому с использованием опорного коэффициента заполнения.

13. Носитель информации, на котором хранится программа, предназначенная для использования в устройстве дисплея, включающем в себя модуль дисплея, имеющий элементы свечения, которые по отдельности становятся светящимися в зависимости от силы тока, причем элементы свечения расположены в виде матрицы, программа выполнена с возможностью обеспечения выполнения компьютером функций, представленных следующими этапами:
устанавливают опорный коэффициент заполнения для регулирования количества свечения за единицу времени для каждого из элементов свечения, в соответствии с информацией изображения входного сигнала изображения; и
регулируют на основе опорного коэффициента заполнения эффективный коэффициент заполнения, регулирующий время свечения, в течение которого элементы свечения становятся светящимися, в пределах единицы времени, таким образом, чтобы эффективный коэффициент заполнения находился в пределах заданного диапазона, и регулируют коэффициент усиления сигнала изображения так, чтобы количество свечения, регулируемое с использованием эффективного коэффициента заполнения и с коэффициентом усиления сигнала изображения, равнялось количеству свечения, регулируемому на основе опорного коэффициента заполнения.