CN101743582A - 显示装置、发光不均修正方法和计算机程序 - Google Patents

显示装置、发光不均修正方法和计算机程序 Download PDF

Info

Publication number
CN101743582A
CN101743582A CN200880024122A CN200880024122A CN101743582A CN 101743582 A CN101743582 A CN 101743582A CN 200880024122 A CN200880024122 A CN 200880024122A CN 200880024122 A CN200880024122 A CN 200880024122A CN 101743582 A CN101743582 A CN 101743582A
Authority
CN
China
Prior art keywords
revised
luminance nonuniformity
uneven
pixel
vision signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880024122A
Other languages
English (en)
Inventor
井上泰夫
菊地健
森秀人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN101743582A publication Critical patent/CN101743582A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G09G2300/0866Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes by means of changes in the pixel supply voltage
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0285Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

本发明提供一种显示装置,它包括:不均修正信息存储部,它存储用于对显示部的发光不均进行修正的不均修正信息;和不均修正部,它通过从所述不均修正信息存储部读出所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,来对所述显示部的发光不均进行修正。所述不均修正部通过把在所述显示部的水平方向或垂直方向上进行修正的第一修正和对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正组合起来,对所述显示部的发光不均进行修正。

Description

显示装置、发光不均修正方法和计算机程序
技术领域
本发明涉及显示装置、发光不均修正方法和计算机程序,更详细地说,涉及有源矩阵型显示装置和它的驱动方法,该有源矩阵型显示装置被配置成把以规定的扫描周期选择像素的扫描线、提供用于驱动像素的亮度信息的数据线以及根据所述亮度信息来控制电流量并使发光元件根据该电流量发光的像素电路排列成矩阵形状。
背景技术
使用液晶的液晶显示装置和使用等离子体的等离子体显示装置作为平面薄型显示装置已经得到了实际应用。
液晶显示装置设置有背光源,且液晶显示装置通过施加电压改变液晶分子的排列并使来自背光源的光通过或隔断来显示图像。此外,等离子体显示装置通过对密封在面板内的气体施加电压来使得出现等离子体状态,利用从等离子体状态返回到原始状态时所生成的能量而产生的紫外光通过照射荧光体而变成可见光从而显示出图像。
另一方面,近年来,正在开发使用了当被施加电压后就自身发光的有机电致发光(EL)元件的自发光型显示装置。当有机EL元件利用电解得到能量后,该有机EL元件从基态转变到激发态,并且在从激发态返回到基态时,能量差就以光的方式发射出来。有机EL显示装置是利用这些有机EL元件来显示图像的显示装置。
与需要有背光源的液晶显示装置不同的是,自发光型显示装置由于其元件是自身发光的因而不需要背光源,所以与液晶显示装置相比在结构上可以更薄。此外,由于在动画特征、视角特征、色彩再现性能等方面比液晶显示装置更优良,因此使用有机EL元件的自发光型显示装置作为下一代的平面薄型显示装置而受到了关注。
发明内容
[本发明要解决的技术问题]
上述这种自发光型显示装置的制造工艺中包括用激光束使构成像素的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)曝光的步骤。在该曝光步骤中,利用光学构件把一个激光束扩展成扇形,使用该扇形的激光束对布置在与用于显示图像的面板垂直的方向上的TFT进行曝光处理。然后,使面板在水平方向上移动,对布置在整个面板上的TFT进行曝光处理。
然而,由于激光束被扩展成扇形,因而有时激光束不能均匀地照射到面板上。因此,在制造出来的面板的水平方向上和垂直方向上容易产生条纹状的发光不均。此外,除了在水平方向上和垂直方向上的发光不均以外,有时也会产生局部的发光不均。
针对上述问题,本发明的目的是提供新改进的显示装置、发光不均修正方法和计算机程序,它们能够对在水平方向上和垂直方向上产生的条纹状的发光不均以及局部产生的发光不均进行有效地修正,并能够在抑制了发光不均的情况下显示出图像。
[所采用的技术方案]
为了解决上述问题,按照本发明的一个方面,提供了一种显示装置,其包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素。所述显示装置的特征在于,其包括:不均修正信息存储部,它存储着用于对所述显示部的发光不均进行修正的不均修正信息;以及不均修正部(unevenness correction unit),它通过从所述不均修正信息存储部读出所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,来对所述显示部的发光不均进行修正。所述不均修正部通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,来对发光不均进行修正。
按照这样的结构,在不均修正信息存储部中存储着用于对显示部的发光不均进行修正的不均修正信息,并且不均修正部通过从所述不均修正信息存储部读出所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理来对所述显示部的发光不均进行修正。不均修正部通过利用对在显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,来对发光不均进行修正。其结果是,可以有效地修正在水平方向上和垂直方向上产生的条纹状的发光不均以及局部产生的发光不均。
此外,为了解决上述问题,按照本发明的另一方面,提供了一种发光不均修正方法,它用于对显示装置的发光不均进行修正,所述显示装置包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素。所述发光不均修正方法的特征在于,其包括如下步骤:存储用于对所述显示部的发光不均进行修正的不均修正信息;以及通过读出在所述不均修正信息存储步骤中存储的所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,对不均进行修正。所述不均修正步骤通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,对发光不均进行修正。
此外,为了解决上述问题,按照本发明的又一方面,提供了一种计算机程序,它使计算机对显示装置进行控制,所述显示装置包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素。所述计算机程序的特征在于,其包括如下步骤:根据预先存储的用于对所述显示装置的发光不均进行修正的不均修正信息,并通过对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,对不均进行修正。所述不均修正步骤通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,对发光不均进行修正。
[技术效果]
如上所述,按照本发明,可以提供新改进的显示装置、发光不均修正方法和计算机程序,它们能够对在水平方向上和垂直方向上产生的条纹状的发光不均以及局部产生的发光不均进行有效地修正,并能够在抑制了发光不均的情况下显示出图像。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式的显示装置100的结构的说明图。
图2A是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图2B是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图2C是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图2D是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图2E是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图2F是用于以曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。
图3是示出了在面板158上设置的像素电路的断面结构的一个例子的断面图。
图4是5Tr/1C驱动电路的等价电路图。
图5是5Tr/1C驱动电路的驱动时序图。
图6A是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6B是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6C是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6D是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6E是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6F是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6G是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6H是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图6I是示出了5Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图7是2Tr/1C驱动电路的等价电路图。
图8是2Tr/1C驱动电路的驱动时序图。
图9A是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图9B是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图9C是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图9D是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图9E是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图9F是示出了2Tr/1C驱动电路中各晶体管的导通/断开状态等的说明图。
图10是4Tr/1C驱动电路的等价电路图。
图11是3Tr/1C驱动电路的等价电路图。
图12是用于说明本发明实施方式的不均修正部130的结构的说明图。
图13是用于说明对显示装置100中的发光不均进行修正的方法的概念的说明图。
图14A是示出了现有的以整个画面作为处理区域的格子型修正的说明图。
图14B是示出了把处理区域只限制到产生发光不均的特定区域并进行点修正(spot correction)的说明图。
图15是用于以曲线的形式来说明利用对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法来对发光不均进行修正的说明图。
图16是用于说明利用点修正对在面板158上局部产生的发光不均进行修正的情况的说明图。
图17是用于说明不均修正部130′的结构的说明图。
图18A是示出了在对低灰度侧也进行不均修正的情况下的不均修正方式的说明图。
图18B是示出了在不对低灰度侧进行不均修正的情况下的不均修正方式的说明图。
[附图标记说明]
100显示装置
104控制部
106记录部
110信号处理集成电路
112边缘模糊部(edge blurring unit)
114I/F部(接口部)
116线性变换部
118图形生成部
120色温调整部
122静止画面检波部
124长期色温修正部
126发光时间控制部
128信号电平修正部
130不均修正部
132伽马(gamma)变换部
134抖动(dither)处理部
136信号输出部
138长期色温修正检波部
140门脉冲输出部
142伽马电路控制部
150存储部
152数据驱动器
154伽马电路
156过电流检测部
158面板
162电平检测部
164不均修正信息存储部
166、168插补部(interpolation unit)
170加法器
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。此外,在本说明书和附图中,对于实际上具有相同功能和结构的构件采用相同的附图标记来表示,并省略了对这些构件的重复说明。
首先,对本发明一个实施方式的显示装置的结构进行说明。图1是用于说明本发明实施方式的显示装置100的结构的说明图。下面参照图1对本发明实施方式的显示装置100结构进行说明。
如图1所示,本发明实施方式的显示装置100包括控制部104、记录部106、信号处理集成电路110、存储部150、数据驱动器152、伽马电路154、过电流检测部156和面板158。
信号处理集成电路110包括边缘模糊部112、I/F部114、线性变换部116、图形生成部118、色温调整部120、静止画面检波部122、长期色温修正部124、发光时间控制部126、信号电平修正部128、不均修正部130、伽马变换部132、抖动处理部134、信号输出部136、长期色温修正检波部138、门脉冲输出部140和伽马电路控制部142。
显示装置100在接收到视频信号时,对该视频信号进行分析,按照该分析的内容来点亮被配置在后面叙述的面板158内的像素,从而通过面板158显示出视频。
控制部104对信号处理集成电路110进行控制,并与I/F部114进行信号的交接。此外,控制部104对从I/F部114接收到的信号进行各种信号处理。在控制部104中进行的信号处理例如包括计算用于调整在面板158上显示的图像的亮度时所要使用的增益。
记录部106被用来存储用于在控制部104中对信号处理集成电路110进行控制的信息。作为记录部106,优选使用如下的存储器:其能够存储信息并且即使在显示装置100的电源被切断时也不会丢失该信息。作为被用作记录部106的存储器,希望使用能够以电的方式重写内容的EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)。EEPROM是当将该EEPROM保持安装在基板上时能够写入或删除数据的非易失性存储器,并且适用于存储显示装置100的随时变化的信息。
信号处理集成电路110被输入有视频信号,并对该输入过来的视频信号进行信号处理。在本实施方式中,输入到信号处理集成电路110中的视频信号是数字信号,且信号宽度是10位。在信号处理集成电路110内的各构件中进行对输入过来的视频信号的信号处理。
边缘模糊部112对输入过来的视频信号进行用于使边缘模糊的信号处理。具体说,边缘模糊部112为了防止图像在面板158上保留(burn-in;烧屏)的现象,有意地使图像错开一点来使边缘模糊。
线性变换部116进行用于把输出与输入之间关系具有伽马特征的视频信号变换成具有线性特征的视频信号的信号处理。当线性变换部116进行了使输出与输入之间关系具有线性特征的信号处理后,对在面板158上显示的图像的各种处理就变得容易。线性变换部116中的信号处理使得视频信号的信号宽度从10位扩展到14位。当视频信号已经被线性变换部116变换成具有线性特征后,该视频信号就在后面叙述的伽马变换部132中被变换成具有伽马特征。
图形生成部118生成要在显示装置100内的图像处理中使用的测试图形。要在显示装置100内的图像处理中使用的测试图形例如包括用来对面板158的显示进行检查的测试图形。
色温调整部120对图像的色温进行调整,并对要在显示装置100的面板158上显示的颜色进行调整。虽然在图1中没有图示出来,但显示装置100包括用于调整色温的色温调整装置,且使用者通过操作该色温调整装置就能够手动地调整在画面上显示的图像的色温。
长期色温修正部124修正由于有机EL元件的R(红)、G(绿)、B(蓝)各种颜色的亮度-时间特征(LT特征)差异而造成的随时间的劣化。因为在有机EL元件中R、G、B各种颜色的LT特征不同,所以随着经过的发光时间而使颜色平衡变差。长期色温修正部124对该颜色平衡进行修正。
发光时间控制部126计算当使图像显示在面板158上时的脉冲的占空比(duty ratio),并控制有机EL元件的发光时间。当脉冲处于HI(高电平)状态的期间,显示装置100向面板158内的有机EL元件施加电流,使有机EL元件发光从而显示出图像。
信号电平修正部128为了防止图像烧屏现象,对视频信号的电平进行修正并调整要在面板158上显示的视频的亮度。在该图像烧屏现象中,在特定像素的发光频率比其他像素的发光频率高的情况下产生了发光特征劣化,这导致劣化了的像素与其他没有劣化的像素相比在亮度上降低,并且与周围的没有劣化的部分的亮度差别变大。由于该亮度差别,文字看起来是被保留在画面上。
信号电平修正部128根据视频信号和由发光时间控制部126计算出的脉冲占空比来计算各像素或像素组的发光量,并以算出的发光量为基础,按照需要来计算用于使亮度降低的增益,以便把算出的增益与视频信号相乘。
长期色温修正检波部138检测用于在长期色温修正部124中进行修正的信息。由长期色温修正检波部138检测到的信息通过I/F部114被发送到控制部104,并经过控制部104后被记录在记录部106中。
不均修正部130对在面板158上显示的图像或视频的不均进行修正。在不均修正部130中,根据输入信号的电平或坐标位置,来修正面板158上的横条纹、纵条纹以及在画面的局部区域中产生的发光不均。
伽马变换部132进行如下信号处理:把被线性变换部116变换成具有线性特征的信号的视频信号变换成具有伽马特征的信号。在伽马变换部132中进行的信号处理是用于消除面板158的伽马特征、且把信号变换成具有线性特征的信号以使面板158内的有机EL元件根据该信号的电流来发光的信号处理。通过在伽马变换部132中进行信号处理,信号宽度从14位变成12位。
抖动处理部134对在伽马变换部132中经过变换后的信号进行抖动处理。该抖动处理为了在可用颜色数量很少的环境中表示中间色,提供了把可显示颜色组合起来的显示。通过由抖动处理部134进行的抖动处理,可以使在本来不能显示在面板上的颜色被造出来并显示出来。利用在抖动处理部134中的抖动处理,信号宽度从12位变到10位。
信号输出部136把被抖动处理部134进行了抖动处理后的信号向数据驱动器152输出。从信号输出部136发送到数据驱动器152的信号是承载了与R、G、B各种颜色的发光量有关的信息的信号,且承载了与发光时间有关的信息的信号以脉冲的形式从门脉冲输出部140输出。
门脉冲输出部140输出用于控制面板158的发光时间的脉冲。从门脉冲输出部140输出的脉冲是具有由发光时间控制部126算出的占空比的脉冲。该来自于门脉冲输出部140的脉冲决定了在面板158上的各像素的发光时间。
伽马电路控制部142把设定值赋予给伽马电路154。由伽马电路控制部142赋予的设定值是要被赋予到数据驱动器152内所包含的D/A变换器的梯形电阻(ladder resistance)上的基准电压。
存储部150把如下两种信息相关联地存储下来:一种是发出了超过规定亮度的光的像素或像素组的信息,另一种是超过该规定亮度的量的信息。当在信号电平修正部128中对亮度进行修正时,上述这两种信息是必需的。与记录部106不同的是,作为存储部150,可以使用一旦切断电源就会删除内容的存储器,例如希望使用SDRAM(同步动态随机存取存储器)作为这样的存储器。
在由于基板短路等原因产生了过电流的情况下,过电流检测部156检测该过电流,并通知门脉冲输出部140。在产生了过电流的情况下,利用由过电流检测部156进行的过电流检测和通知,能够防止该过电流被施加到面板158上。
数据驱动器152对从信号输出部136接收到的信号进行信号处理,并向面板158输出用于使视频在面板158上显示出来的信号。数据驱动器152包括在图中没有图示出来的D/A变换器,该D/A变换器把数字信号变换成模拟信号然后输出该模拟信号。
伽马电路154把基准电压赋予给数据驱动器152内所包含的D/A变换器的梯形电阻。要被赋予到梯形电阻上的该基准电压是由伽马电路控制部142生成的。
面板158接收被输入过来的来自于数据驱动器152的输出信号和来自于门脉冲输出部140的输出脉冲,根据该输入过来的信号和脉冲,使作为自发光型元件的例子的有机EL元件发光,从而显示出动态图像或静止画面。在面板158中,用于显示出图像的面的形状是平面。有机EL元件是一旦被施加电压就发光的自发光型元件,其发光量与电压成比例。因此,有机EL元件的IL特征(电流-发光量特征)也具有比例关系。
虽然图中没有图示出来,但在面板158中,其结构是把以规定的扫描周期选择像素的扫描线、提供用于驱动这些像素的亮度信息的数据线、根据该亮度信息控制电流量并使作为发光元件的有机EL元件根据该电流量发光的像素电路配置成矩阵形。因为把扫描线、数据线和像素电路配置成上述这样,所以显示装置100能够按照视频信号显示出视频图像。
上面参照图1已经对本发明实施方式的显示装置100的结构进行了说明。图1所示的本发明实施方式的显示装置100通过使用线性变换部116把视频信号变换成具有线性特征的信号,然后把该经过变换的视频信号输入到图形生成部118中,但也可以把图形生成部118和线性变换部116调换位置。
下面对在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变进行说明。图2A~图2F是用曲线的形式来说明在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变的说明图。图2A~图2F中的各曲线图的横轴表示输入,纵轴表示输出。
图2A表示在输入了被摄物体时,在线性变换部116中,把输出A与被摄物体的光量(light quantity)之间关系具有伽马特征的视频信号与反伽马曲线(inverse gamma curve)(线性伽马)相乘,从而把该视频信号变换成其输出与被摄物体的光量之间关系具有线性特征的视频信号。
图2B是表示在伽马变换部132中,把已经被变换成使输出B与被摄物体的光量的输入之间关系具有线性特征的视频信号与伽马曲线相乘,从而把该视频信号变换成其输出与被摄物体的光量的输入之间关系具有伽马特征的视频信号。
图2C表示在数据驱动器152中,对已经被变换成使输出C与被摄物体的光量的输入之间关系具有伽马特征的视频信号进行D/A变换从而变换成模拟信号。在该D/A变换过程中,输入与输出的关系具有线性特征。因此,通过由数据驱动器152实施D/A变换,一旦输入有被摄物体的光量,输出电压就具有伽马特征。
图2D表示当把经过了D/A变换后的视频信号输入到面板158内所包含的晶体管中时,两者的伽马特征都消失。晶体管的VI特性是其曲线跟输出电压与被摄物体的光量的输入之间的伽马特征相反的伽马特征。因此,当输入有被摄物体的光量时,就能够再进行变换,使得输出电流具有线性特征。
图2E表示当输入有被摄物体的光量时,就把输出电流具有线性特征的上述信号向面板158输入,该具有线性特征的信号与有机EL元件的具有线性特征的IL特性相乘。
其结果是,如图2F所示,一旦输入有被摄物体的光量,面板(OLED;有机发光二极管)的发光量就具有线性特征。因此,通过在线性变换部116中对视频信号进行变换使其具有线性特征,就可以在从图1所示信号处理集成电路110中的线性变换部116到伽马变换部132之间的作为线性区域的区间上进行信号处理。
上面已经对在本发明实施方式的显示装置100中流动的信号的特征转变进行了说明。
像素电路结构
下面说明在图1所示面板158上设置的像素电路的结构的一个例子。
图3是示出了在图1所示面板158上设置的像素电路的断面结构的一个例子的断面图。如图3所示,设置在面板158上的像素电路的结构是:在形成有包括驱动晶体管1022等的驱动电路的玻璃基板1201上按顺序形成绝缘膜1202、绝缘平整化膜1203和窗绝缘膜1204,并且在窗绝缘膜1204的凹部1204A中设置着有机EL元件1021。这里,对于构成上述驱动电路的各构件,图中仅示出了驱动晶体管1022,而省略了对其他构件的图示。
有机EL元件1021包括在窗绝缘膜1204的凹部1204A的底部上形成的由金属等构成的阳极1205、在该阳极1205上形成的有机层(电子输运层、发光层、空穴输运层及空穴注入层)1206、在该有机层1206上且对全部像素而言共同形成的由透明导电膜等构成的阴极1207。
在该有机EL元件1021中,通过在阳极1205上按顺序堆积空穴输运层及空穴注入层2061、发光层2062、电子输运层2063和电子注入层(图中没有图示出来),由此形成有机层1206。在由驱动晶体管1022进行的电流驱动下,当利用从驱动晶体管1022通过阳极1205流向有机层1206的电流,使有机层1206内的发光层2062中的电子和空穴复合时,就进行发光。
驱动晶体管1022包括栅极1221、设置在半导体层1222一侧的源极/漏极区域1223、设置在半导体层1222另一侧的漏极/源极区域1224以及由半导体层1222的与栅极1221面对的那一部分构成的沟道形成区域1225。源极/漏极区域1223通过接触孔与有机EL元件1021的阳极1205电连接。
如图3所示,在形成有包括驱动晶体管1022的驱动电路的玻璃基板1201上,隔着绝缘膜1202、绝缘平整化膜1203和窗绝缘膜120,在各像素单位中形成有机EL元件1021之后,隔着钝化膜1208,用粘接剂1210粘附密封基板1209,通过用该密封基板1209把有机EL元件1021密封起来,制成面板158。
驱动电路
下面说明在图1所示面板158上设置的驱动电路的结构的一个例子。
如图4等所示,有各种电路作为用于驱动设有有机EL元件的发光部ELP的驱动电路,下面首先对主要由5个晶体管及1个电容器构成的驱动电路(下面有时称为5Tr/1C驱动电路)、主要由4个晶体管及1个电容器构成的驱动电路(下面有时称为4Tr/1C驱动电路)、主要由3个晶体管及1个电容器构成的驱动电路(下面有时称为3Tr/1C驱动电路)、主要由2个晶体管及1个电容器构成的驱动电路(下面有时称为2Tr/1C驱动电路)的共同之处进行说明。
为了方便,原则上说明的是,构成驱动电路的各晶体管是由n沟道型薄膜晶体管(TFT)构成的。但是应注意,根据情况的不同,一部分晶体管也可以由p沟道型TFT构成。此外,也可以采用将各晶体管形成在半导体基板等上的结构。构成驱动电路的各晶体管的结构没有特别限制。在以下的说明中,把构成驱动电路的各晶体管作为增强型晶体管来进行说明,但各晶体管不限于此。也可以采用耗尽型(depression type)晶体管。此外,构成驱动电路的各晶体管可以是单栅型,或者可以是双栅型。
在以下的说明中,显示装置由排列成二维矩阵形的(N/3)×M个像素构成,且假设一个像素由三个亚像素(发出红光的红光发光亚像素、发出绿光的绿光发光亚像素和发出蓝光的蓝光发光亚像素)构成。此外,假设构成各像素的发光元件按照线序(line sequence)被驱动,并假设显示帧速率为FR(次/秒)。也就是说,排列在第m行(其中,m=1,2,3,…,M)中的(N/3)个像素同时被驱动,更具体地说,各自由N个亚像素构成的发光元件同时被驱动。换句话说,在构成一行的各发光元件中,它们的发光/不发光时间由它们所属的行单位来控制。此外,对于构成一行的各像素进行的视频信号写入处理也可以是对于全部像素同时进行的视频信号写入处理(下面有时也简单称为同时写入处理),或者也可以是对于各像素逐个地按顺序进行的视频信号写入处理(下面有时简单称为顺序写入处理)。采用哪种写入处理可以根据驱动电路的结构来适当选择。
这里,原则上对位于第m行第n列(其中,n=1,2,3,…,N)的发光元件有关的驱动和动作进行说明,下面把这样的发光元件称为第(n,m)个发光元件或第(n,m)个亚像素。因此,在排列在第m行中的各像素的水平扫描期间(第m次水平扫描期间)结束以前,进行各种处理(后面叙述的阈值电压删除处理、写入处理和迁移率修正处理)。此外,写入处理或迁移率修正处理必须在第m次水平扫描期间内进行。另一方面,根据驱动电路的类型的不同,阈值电压删除处理或伴随它的预处理可以在第m次水平扫描期间之前进行。
于是,在上述的各种处理全部完成之后,使构成排列在第m行中的各发光元件的发光部发光。此外,在上述的各种处理全部完成之后,可以立即使发光部发光,或者也可以经过了规定期间(例如,规定的几行的水平扫描期间)后使发光部发光。该规定期间可以根据显示装置的规格或驱动电路的结构等来适当设定。在以下的说明中为了便于说明,采用了在各种处理完成之后立即使发光部发光。于是,让构成排列在第m行中的各发光元件的发光部的发光持续直到排列在第(m+m′)行中的各发光元件的水平扫描期间开始之前。这里,“m′”由显示装置的设计规格来决定。也就是说,让构成排列在某个显示帧的第m行中的各发光元件的发光部的发光持续到第(m+m′-1)次水平扫描期间为止。另一方面,从第(m+m′)次水平扫描期间的始期到后一个显示帧中的第m次水平扫描期间内的写入处理和迁移率修正处理完成为止,构成排列在第m行中的各发光元件的发光部原则上被维持在不发光状态。通过设置上述的不发光状态的期间(下面有时简单称为不发光期间),减少了伴随着有源矩阵驱动的残留图像模糊(afterimage blur),且能够使动画品质更优良。但是,各亚像素(发光元件)的发光状态/不发光状态不是限于以上说明的状态。此外,水平扫描期间的时间长度为小于(1/FR)×(1/M)秒。在m+m′的值超出M的情况下,超出部分的水平扫描期间在下一个显示帧中处理。
在具有一个晶体管的两个源极/漏极区域中,有时可以使用“一个源极/漏极区域”这样的表述,其意味着与电源部连接的那一个源极/漏极区域。此外,所谓晶体管处于“导通(on)”状态,意味着在源极/漏极区域之间已经形成了沟道的状态。不必关注电流是不是从该晶体管的一个源极/漏极区域流向另一个源极/漏极区域。另一方面,所谓晶体管处于“断开(off)”状态,意味着在源极/漏极区域之间还没有形成沟道的状态。此外,所谓某个晶体管的某个源极/漏极区域连接至另一晶体管的某个源极/漏极区域,其含义包括如下状态:上述某个晶体管的那个源极/漏极区域和上述另一晶体管的那个源极/漏极区域占用了同一区域。再有,源极/漏极区域不仅可以由含有杂质的多晶硅或非晶硅等构成,也可以由金属、合金、导电性颗粒及它们的层叠结构或者用有机材料(导电性聚合物)制成的层来构成。此外,在以下说明中所使用的时序图中,表示各期间的横轴长度是示意性的,并不是指定了各期间的时间长度的比例。
在图4等所示的驱动电路中所采用的发光部ELP的驱动方法例如包括如下步骤:
(a)进行用于在第一节点ND1上施加第一节点ND1初始化电压、在第二节点ND2上施加第二节点ND2初始化电压的预处理,使第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差超过驱动晶体管TRD的阈值电压,而且第二节点ND2和设置在发光部ELP上的阴极之间的电位差不超过发光部ELP的阈值电压;然后,
(b)在保持第一节点ND1的电位的状态下,进行阈值电压删除处理,该阈值电压删除处理使第二节点ND2的电位向着从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压而得到的电位改变;之后,
(c)通过利用来自扫描线SCL的信号而被切换为导通状态的写晶体管TRW,进行把来自数据线DTL的视频信号施加到第一节点ND1上的写入处理;随后,
(d)通过利用来自扫描线SCL的信号使写晶体管TRW切换为断开状态从而使第一节点ND1成为浮置(floating)状态,并根据第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差的值来使电流从电源部2100通过驱动晶体管TRD流向发光部ELP,由此驱动发光部ELP。
如上所述,在所述步骤(b)中,在保持第一节点ND1的电位的状态下,进行使第二节点ND2的电位向着从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压而得到的电位改变的阈值电压删除处理。更具体地说,为了使第二节点ND2的电位向着从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压而得到的电位改变,把超过在上述步骤(a)中的第二节点ND2的电位上加上驱动晶体管TRD的阈值电压的电压,施加到驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域上。定性地说,在阈值电压删除处理中,第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差(换句话说,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差)接近驱动晶体管TRD的阈值电压的程度受到阈值电压删除处理的时间的影响。因此,例如在确保阈值电压删除处理的时间足够长的状态下,第二节点ND2的电位达到了从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压而得到的电位。于是,第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差达到了驱动晶体管TRD的阈值电压,驱动晶体管TRD转变为断开状态。另一方面,例如在不得不把阈值电压删除处理的时间设定得较短的状态下,可能会出现如下情况:第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差变得比驱动晶体管TRD的阈值电压大,且驱动晶体管TRD没有转变为断开状态。作为阈值电压删除处理的结果,未必一定要使驱动晶体管TRD转变为断开状态。
下面对每个驱动电路的驱动电路结构和这些驱动电路中所使用的发光部ELP的驱动方法进行详细说明。
5Tr/1C驱动电路
图4示出了5Tr/1C驱动电路的等价电路图,图5示意地示出了图4所示的5Tr/1C驱动电路的驱动时序图,图6A~图6I示意地示出了该5Tr/1C驱动电路的各晶体管的导通/断开状态等。
该5Tr/1C驱动电路包括写晶体管TRW、驱动晶体管TRD、第一晶体管TR1、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3这五个晶体管,而且还包括电容器C1。此外,写晶体管TRW、第一晶体管TR1、第二晶体管TR2和第三晶体管TR3可以由p沟道型TFT形成。另外,图4所示的驱动晶体管TRD相当于图3所示的驱动晶体管1022。
第一晶体管TR1
第一晶体管TR1的一个源极/漏极区域连接至电源部2100(电压VCC),第一晶体管TR1的另一个源极/漏极区域连接至驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域。此外,第一晶体管TR1的导通/断开动作由从第一晶体管控制电路2111延伸出来且与第一晶体管TR1的栅极连接的第一晶体管控制线CL1进行控制。设置有电源部2100以用于向发光部ELP提供电流并使发光部ELP发光。
驱动晶体管TRD
如上所述,驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域连接至第一晶体管TR1的另一个源极/漏极区域。另一方面,驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区域连接至(1)发光部ELP的阳极、(2)第二晶体管TR2的另一个源极/漏极区域以及(3)电容器C1的一个电极,由此构成了第二节点ND2。此外,驱动晶体管TRD的栅极连接至(1)写晶体管TRW的另一个源极/漏极区域、(2)第三晶体管TR3的另一个源极/漏极区域以及(3)电容器C1的另一个电极,由此构成了第一节点ND1
这里,在发光元件的发光状态下,按照以下公式(1)对驱动晶体管TRD进行驱动以使漏极电流Ids流动。在发光元件的发光状态下,驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域起到漏极区域的作用,另一个源极/漏极区域起到源极区域的作用。为了便于说明,在以下的说明中,有时会把驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区域简单称为漏极区域,而把另一个源极/漏极区域称为源极区域。此外,假设有下列参数:
μ:有效的迁移率;
L:沟道长度;
W:沟道宽度;
Vgs:栅极和源极区域之间的电位差;
Vth:阈值电压;
Cox:(栅绝缘层的相对介电常数)×(真空介电常数)/(栅绝缘层的厚度);以及
k≡(1/2)·(W/L)·Cox
Ids=k·μ·(Vgs-Vth)2  (1)
由于该漏极电流Ids在发光部ELP中流动,因此发光部ELP发光。利用该漏极电流Ids的值的大小来控制发光部ELP的发光状态(亮度)。
写晶体管TRW
如上所述,写晶体管TRW的另一个源极/漏极区域连接至驱动晶体管TRD的栅极。另一方面,写晶体管TRW的一个源极/漏极区域连接至从信号输出电路2102延伸出来的数据线DTL。因此,通过数据线DTL把用于控制发光部ELP的亮度的视频信号VSig提供给上述一个源极/漏极区域。此外,除了VSig以外的其他各种信号或电压(用于预充电驱动的信号或各种基准电压等)也可以通过数据线DTL提供给上述一个源极/漏极区域。此外,写晶体管TRW的导通/断开动作由从扫描电路2101延伸出来且与写晶体管TRW的栅极连接的扫描线SCL进行控制。
第二晶体管TR2
如上所述,第二晶体管TR2的另一个源极/漏极区域连接至驱动晶体管TRD的源极区域。另一方面,向第二晶体管TR2的一个源极/漏极区域提供用于使第二节点ND2的电位(也就是说,驱动晶体管TRD的源极区域的电位)初始化的电压VSS。此外,第二晶体管TR2的导通/断开动作由从第二晶体管控制电路2112延伸出来且与第二晶体管TR2的栅极连接的第二晶体管控制线AZ2进行控制。
第三晶体管TR3
如上所述,第三晶体管TR3的另一个源极/漏极区域连接至驱动晶体管TRD的栅极。另一方面,向第三晶体管TR3的一个源极/漏极区域提供用于使第一节点ND1的电位(也就是说,驱动晶体管TRD的栅极的电位)初始化的电压V0fs。此外,第三晶体管TR3的导通/断开动作由从第三晶体管控制电路2113延伸出来且与第三晶体管TR3的栅极连接的第三晶体管控制线AZ3进行控制。
发光部ELP
如上所述,发光部ELP的阳极连接至驱动晶体管TRD的源极区域。另一方面,向发光部ELP的阴极上施加电压VCat。发光部ELP的电容用符号CEL表示。此外,假设发光部ELP的发光所需要的阈值电压为Vth_EL。也就是说,一旦在发光部ELP的阳极和阴极之间施加了Vth_EL以上的电压,发光部ELP就发光。
在以下的说明中,假设电压或电位的值如下所示,但这些值只是用于说明的值,而不是限于这些值。
VSig:用于控制发光部ELP的亮度的视频信号
0伏~10伏
VCC:电源部2100的电压
20伏
V0fs:用于使驱动晶体管TRD的栅极的电位(第一节点ND1的电位)初始化的电压
0伏
VSS:用于使驱动晶体管TRD的源极区域的电位(第二节点ND2的电位)初始化的电压
-10伏
Vth:驱动晶体管TRD的阈值电压
3伏
VCat:施加在发光部ELP的阴极上的电压
0伏
Vth_EL:发光部ELP的阈值电压
3伏
下面对5Tr/1C驱动电路的动作进行说明。此外,如上所述,要进行说明的是,在各种处理(阈值电压删除处理、写入处理和迁移率修正处理)全部完成之后立即开始发光状态,但不限于此。对于在后面叙述的4Tr/1C驱动电路、3Tr/1C驱动电路和2Tr/1C驱动电路,也同样如此。
期间TP(5)-1(参照图5和图6A)
该期间TP(5)-1例如是前一个显示帧中的动作,且是在前一次的各种处理完成之后第(n,m)个发光元件处于发光状态的期间。也就是说,在构成第(n,m)个亚像素的发光元件中的发光部ELP中有根据后面叙述的公式(5)的漏极电流I′ds流过,且构成第(n,m)个亚像素的发光元件中的发光部ELP的亮度是与该漏极电流I′ds对应的值。这里,写晶体管TRW、第二晶体管TR2和第三晶体管TR3为断开状态,第一晶体管TR1和驱动晶体管TRD为导通状态。第(n,m)个发光元件的发光状态持续直到排列在第(m+m′)行中的发光元件的水平扫描期间开始之前。
图5所示的期间TP(5)0~期间TP(5)4是从前一次的各种处理完成之后的发光状态结束后到进行下一次写入处理之前的动作期间。也就是说,该期间TP(5)0~期间TP(5)4是具有某个时间长度的期间,该某个时间长度例如是从前一个显示帧中的第(m+m′)次水平扫描期间的始期到第(m-1)次水平扫描期间的终期为止。此外,也可以使期间TP(5)1~期间TP(5)4包括在当前显示帧中的第m次水平扫描期间内。
于是,在期间TP(5)0~期间TP(5)4中,第(n,m)个发光元件原则上处于不发光状态。也就是说,在期间TP(5)0~期间TP(5)1以及期间TP(5)3~期间TP(5)4中,第一晶体管TR1是处于断开状态,所以发光元件不发光。此外,在期间TP(5)2中,第一晶体管TR1是处于导通状态。可是,在该期间中正在进行后面叙述的阈值电压删除处理。在对阈值电压删除处理的说明中要详细叙述的是,假如以满足后面叙述的公式(2)为前提的话,发光元件不会发光。
下面首先对期间TP(5)0~期间TP(5)4的各期间进行说明。应当注意的是,期间TP(5)1的始期以及期间TP(5)1~期间TP(5)4的各期间的长度可以根据显示装置的设计来适当设定。
期间TP(5)0
如上所述,在该期间TP(5)0中,第(n,m)个发光元件处于不发光状态。写晶体管TRW、第二晶体管TR2、第三晶体管TR3是处于断开状态。此外,在从期间TP(5)-1转移到期间TP(5)0的时刻,由于第一晶体管TR1变为断开状态,所以第二节点ND2(驱动晶体管TRD的源极区域或发光部ELP的阳极)的电位降低到Vth_EL+VCat,发光部ELP变为不发光状态。此外,跟随着第二节点ND2的电位的降低,处于浮置状态的第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅极)的电位也降低。
期间TP(5)1(参照图6B和图6C)
在该期间TP(5)1中,进行用于实施后面叙述的阈值电压删除处理的预处理。也就是说,在期间TP(5)1的开始时,通过使第二晶体管控制线AZ2和第三晶体管控制线AZ3处于高电平,来使第二晶体管TR2和第三晶体管TR3成为导通状态。其结果是,第一节点ND1的电位变为V0fs(例如0伏)。另一方面,第二节点ND2的电位变为VSS(例如-10伏)。在该期间TP(5)1结束以前,通过使第二晶体管控制线AZ2成为低电平,来使第二晶体管TR2成为断开状态。需说明一下的是,可以使第二晶体管TR2和第三晶体管TR3同时成为导通状态,或也可以使第二晶体管TR2首先成为导通状态,或也可以使第三晶体管TR3首先成为导通状态。
利用以上的处理,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差变为Vth以上。驱动晶体管TRD变为导通状态。
期间TP(5)2(参照图6D)
接着,进行阈值电压删除处理。也就是说,在保持第三晶体管TR3为导通状态的情况下,通过使第一晶体管控制线CL1成为高电平,来使第一晶体管TR1成为导通状态。其结果是,第一节点ND1的电位不变化(维持为V0fs=0伏),第二节点ND2的电位向着从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth而得到的电位改变。也就是说,处于浮置状态的第二节点ND2的电位上升。因此,一旦驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差达到了Vth,驱动晶体管TRD就变为断开状态。具体说,处于浮置状态的第二节点ND2的电位接近V0fs-Vth=-3伏>VSS,并最终变成V0fs-Vth。这里,如果保证了以下公式(2),换句话说,如果以满足公式(2)的方式来选择并决定电位,则发光部ELP不会发光。
(V0fs-Vth)<(Vth_EL+VCat)  (2)
在该期间TP(5)2中,第二节点ND2的电位最终为V0fs-Vth。也就是说,仅仅依赖于驱动晶体管TRD的阈值电压Vth和用于使驱动晶体管TRD的栅极初始化的电压V0fs,就决定了第二节点ND2的电位。换句话说,不依赖于发光部ELP的阈值电压Vth_EL
期间TP(5)3(参照图6E)
此后,在保持第三晶体管TR3为导通状态的情况下,通过使第一晶体管控制线CL1成为低电平,来使第一晶体管TR1成为断开状态。其结果是,第一节点ND1的电位保持不变(维持为V0fs=0伏),第二节点ND2的电位也保持不变(V0fs-Vth=-3伏)。
期间TP(5)4(参照图6F)
接着,通过使第三晶体管控制线AZ3成为低电平,来使第三晶体管TR3成为断开状态。其结果是,第一节点ND1的电位和第二节点ND2的电位实质上不变。实际上,由于寄生电容等的静电结合而能导致电位发生变化,但一般对此可以忽略不计。
下面对期间TP(5)5~期间TP(5)7的各期间进行说明。此外,如后面叙述的那样,在期间TP(5)5中进行写入处理,且在期间TP(5)6中进行迁移率修正处理。如上所述,这两种处理必须在第m次水平扫描期间内进行。为了便于说明,在期间TP(5)5的始期和期间TP(5)6的终期分别与第m次水平扫描期间的始期和终期一致的情况下来进行说明。
期间TP(5)5(参照图6G)
此后,执行向驱动晶体管TRD的写入处理。具体说,在维持第一晶体管TR1、第二晶体管TR2和第三晶体管TR3为断开状态的情况下,通过让数据线DTL的电位成为用于控制发光部ELP的亮度的视频信号VSig,然后通过使扫描线SCL成为高电平,来使写晶体管TRW成为导通状态。其结果是,第一节点ND1的电位上升到VSig
这里,把电容器C1的电容表示为值c1,把发光部ELP的电容CEL的电容表示为值cEL。于是,使驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的寄生电容的值为cgs。当驱动晶体管TRD的栅极的电位已经从V0fs变化到VSig(>V0fs)时,电容器C1的两端的电位(第一节点ND1的电位和第二节点ND2的电位)原则上要改变。也就是说,基于驱动晶体管TRD的栅极的电位(=第一节点ND1的电位)变化量(VSig-V0fs)的电荷被分配给电容器C1、发光部ELP的电容CEL以及驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的寄生电容。然而,如果值cEL与值c1及值cgs相比为足够大的值,则基于驱动晶体管TRD的栅极的电位变化量(VSig-V0fs)的驱动晶体管TRD的源极区域(第二节点ND2)的电位变化很小。因此,一般地,发光部ELP的电容CEL的电容值cEL大于电容器C1的电容值c1和驱动晶体管TRD的寄生电容的值cgs。所以,为了便于说明,除了特别有必要的情况以外,在不考虑因第一节点ND1的电位变化而造成了第二节点ND2的电位变化的情况下来进行说明。在其他的驱动电路中也一样。需注意,在图5所示的驱动时序图中,其做出的图示也是不考虑因第一节点ND1的电位变化而造成了第二节点ND2的电位变化。设驱动晶体管TRD的栅极(第一节点ND1)的电位为Vg,且设驱动晶体管TRD的源极区域(第二节点ND2)的电位为Vs时,则Vg的值、Vs的值如下面所示那样变化。因此,第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差,换句话说,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差Vgs就可以用以下公式(3)表示。
Vg=VSig
也就是说,通过向驱动晶体管TRD的写入处理而得到的Vgs仅仅依赖于用于控制发光部ELP中的亮度的视频信号VSig、驱动晶体管TRD的阈值电压Vth和用于使驱动晶体管TRD的栅极的电位初始化的电压V0fs。因此,与发光部ELP的阈值电压Vth_EL无关。
期间TP(5)6(参照图6H)
此后,对基于驱动晶体管TRD的迁移率μ大小的驱动晶体管TRD的源极区域(第二节点ND2)的电位进行修正(迁移率修正处理)。
一般地,在用多晶硅薄膜晶体管等来制作出驱动晶体管TRD的情况下,难以避免在晶体管之间产生迁移率μ方面的波动。因此,即使将同一值的视频信号VSig施加到在迁移率μ方面有差异的多个驱动晶体管TRD的栅极上时,流经迁移率μ较大的驱动晶体管TRD的漏极电流Ids和流经迁移率μ较小的驱动晶体管TRD的漏极电流Ids之间也会产生差异。因此,一旦产生这样的差异,显示装置的画面均一性就会受到损害。
因此具体地说,在保持写晶体管TRW为导通状态的情况下,通过使第一晶体管控制线CL1成为高电平,来使第一晶体管TR1成为导通状态,然后,在经过了规定时间(t0)后,通过使扫描线SCL成为低电平,来使写晶体管TRW成为断开状态并使第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅极)成为浮置状态。于是,作为以上的结果,在驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较大的情况下,驱动晶体管TRD的源极区域的电位上升量ΔV(电位修正值)变大,在驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较小的情况下,驱动晶体管TRD的源极区域的电位上升量ΔV(电位修正值)变小。这里,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差Vgs从公式(3)变形为以下公式(4)。
Figure G2008800241227D00253
此外,用于执行迁移率修正处理的规定时间(期间TP(5)6的整个时间t0)可以在设计显示装置时作为设计值来预先决定。此外,将期间TP(5)6的整个时间t0决定为使此时驱动晶体管TRD的源极区域的电位(V0fs-Vth+ΔV)满足以下公式(2′)。因此,在期间TP(5)6中,发光部ELP不会发光。此外,通过该迁移率修正处理,也同时对系数k(≡(1/2)·(W/L)·Cox)的差异进行了修正。
(V0fs-Vth+ΔV)<(Vth_EL+VCat)  (2′)
期间TP(5)7(参照图6I)
按照以上的操作,完成了阈值电压删除处理、写入处理和迁移率修正处理。可是,作为扫描线SCL变成低电平的结果,写晶体管TRW成为断开状态,且第一节点ND1亦即驱动晶体管TRD的栅极成为浮置状态。另一方面,第一晶体管TR1保持为导通状态,且驱动晶体管TRD的漏极区域是连接至电源部2100(电压VCC,例如20伏)的状态。因此,作为以上的结果,第二节点ND2的电位上升。
这里,如上所述,驱动晶体管TRD的栅极处于浮置状态,而且,由于存在有电容器C1,所以在驱动晶体管TRD的栅极上产生了与所谓自举电路(bootstrap circuit)中相同的现象,且第一节点ND1的电位也上升。其结果是,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差Vgs保持为公式(4)的值。
此外,第二节点ND2的电位上升并超过了Vth_EL+VCat,于是发光部ELP开始发光。此时,流经发光部ELP的电流是从驱动晶体管TRD的漏极区域流向驱动晶体管TRD的源极区域的漏极电流Ids,所以可以用公式(1)表示。这里,根据公式(1)和公式(4),可以将公式(1)变形为以下公式(5)。
Ids=k·μ·(VSig-V0fs-ΔV)2  (5)
因此,例如在把V0fs设定为0伏的情况下,流经发光部ELP的漏极电流Ids与如下值的2次方成正比:该值是从用于控制发光部ELP的亮度的视频信号VSig的值中减去因驱动晶体管TRD的迁移率μ而引起的第二节点ND2(驱动晶体管TRD的源极区域)的电位修正值ΔV的值而得到的值。换句话说,流经发光部ELP的漏极电流Ids不依赖于发光部ELP的阈值电压Vth_EL和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth。也就是说,发光部ELP的发光量(亮度)不受发光部ELP的阈值电压Vth_EL的影响和驱动晶体管TRD的阈值电TRD压Vth的影响。因而,第(n,m)个发光元件的亮度是与该漏极电流Ids对应的值。
此外,随着驱动晶体管TRD的迁移率μ越大,电位修正值ΔV就变大,所以公式(4)左边的Vgs的值就变小。因此在公式(5)中,作为当迁移率μ的值较大时(VSig-V0fs-ΔV)2的值变小的结果,能够对漏极电流Ids进行修正。也就是说,即使在迁移率μ不同的各驱动晶体管TRD中,如果视频信号VSig的值相同的话,漏极电流Ids就变得大体上相同,因此结果是,可以使流经发光部ELP的并用于控制发光部ELP的亮度的漏极电流Ids均一化。也就是说,可以修正由于迁移率μ的差异(以及k的差异)而造成的发光部的亮度波动。
使发光部ELP的发光状态持续到第(m+m′-1)次水平扫描期间为止。该时刻相当于期间TP(5)-1的结束。
通过以上的操作,完成了构成第(n,m)个亚像素的发光元件10的发光动作。
下面对2Tr/1C驱动电路进行说明。
2Tr/1C驱动电路
图7示出了2Tr/1C驱动电路的等价电路图,图8示意地示出了驱动时序图,图9A~图9F示意地示出了了2Tr/1C驱动电路的各晶体管的导通/断开状态等。
在该2Tr/1C驱动电路中,省略了上述5Tr/1C驱动电路中的第一晶体管TR1、第二晶体管TR2和第三晶体管TR3这三个晶体管。也就是说,该2Tr/1C驱动电路包括写晶体管TRW和驱动晶体管TRD这两个晶体管,并且还包括电容器C1。此外,图7所示的驱动晶体管TRD相当于图3中所示的驱动晶体管1022。
驱动晶体管TRD
驱动晶体管TRD的结构与在5Tr/1C驱动电路中说明的驱动晶体管TRD的结构相同,所以省略了详细的说明。但是,驱动晶体管TRD的漏极区域连接至电源部2100。从电源部2100提供了用于使发光部ELP发光的电压VCC-H和用于控制驱动晶体管TRD的源极区域的电位的电压VCC-L。这里,作为例子,设电压VCC-H和VCC-L的值为:
VCC-H=20伏;
VCC-L=-10伏,
但不是限于这些值。
写晶体管TRW
写晶体管TRW的结构与在5Tr/1C驱动电路中说明的写晶体管TRW的结构相同,所以省略了详细的说明。
发光部ELP
发光部ELP的结构与在5Tr/1C驱动电路中说明的发光部ELP的结构相同,所以省略了详细的说明。
下面对2Tr/1C驱动电路的动作进行说明。
期间TP(2)-1(参照图8和图9A)
该期间TP(2)-1例如是前一个显示帧中的动作,且实质上是与在5Tr/1C驱动电路中说明的期间TP(5)-1的动作相同的动作。
图8所示的期间TP(2)0~期间TP(2)2是与图5所示的期间TP(5)0~期间TP(5)4对应的期间,且是在进行下一次写入处理之前的动作期间。与5Tr/1C驱动电路相同的是,在期间TP(2)0~期间TP(2)2中,第(n,m)个发光元件原则上处于不发光状态。但是与5Tr/1C驱动电路的动作不同的是,在2Tr/1C驱动电路的动作中,如图8所示,第m次水平扫描期间除了包括期间TP(2)3以外,还包括期间TP(2)1~期间TP(2)2的内容。为了便于说明,让期间TP(2)1的始期和期间TP(2)3的终期分别与第m次水平扫描期间的始期和终期一致的情况下来进行说明。
下面对期间TP(2)0~期间TP(2)2的各期间进行说明。与在5Tr/1C驱动电路中所说明的相同,期间TP(2)1~期间TP(2)3的各期间的长度可以根据显示装置的设计来适当设定。
期间TP(2)0(参照图9B)
该期间TP(2)0例如是从前一个显示帧到当前显示帧的动作。也就是说,该期间TP(2)0是从前一个显示帧中的第(m+m′)次水平扫描期间到当前显示帧中的第(m-1)次水平扫描期间的期间。因此,在该期间TP(2)0中,第(n,m)个发光元件处于不发光状态。这里,在从期间TP(2)-1转移到期间TP(2)0的时刻,把从电源部2100提供的电压从VCC-H切换成VCC -L。其结果是,第二节点ND2的电位降低到VCC-L,发光部ELP变成不发光状态。此外,跟随着第二节点ND2的电位的降低,处于浮置状态的第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅极)的电位也降低。
期间TP(2)1(参照图9C)
于是,开始当前显示帧中的第m次水平扫描期间。在该期间TP(2)1中,进行用于实施阈值电压删除处理的预处理。在期间TP(2)1的开始时,通过使扫描线SCL成为高电平,来使写晶体管TRW成为导通状态。其结果是,第一节点ND1的电位变成V0fs(例如0伏)。第二节点ND2的电位保持为VCC-L(例如-10伏)。
利用上述的操作,驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差变成Vth以上,驱动晶体管TRD变为导通状态。
期间TP(2)2(参照图9D)
接着,进行阈值电压删除处理。也就是说,在保持写晶体管TRW为导通状态的情况下,把从电源部2100提供的电压从VCC-L切换成VCC-H。其结果是,第一节点ND1的电位不变(保持为V0fs=0伏),第二节点ND2的电位向着从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth而得到的电位改变。也就是说,处于浮置状态的第二节点ND2的电位上升。因此,一旦驱动晶体管TRD的栅极和源极区域之间的电位差达到了Vth,则驱动晶体管TRD就变为断开状态。具体说,处于浮置状态的第二节点ND2的电位接近V0fs-Vth=-3伏,并最终变成V0fs-Vth。这里,如果在保证了上述公式(2)的情况下,换句话说,如果以满足公式(2)的方式来选择并决定电位的话,发光部ELP就不会发光。
在该期间TP(2)2中,第二节点ND2的电位最终变成V0fs-Vth。也就是说,仅依赖于驱动晶体管TRD的阈值电压Vth和用于使驱动晶体管TRD的栅极初始化的电压V0fs来决定第二节点ND2的电位。因此,与发光部ELP的阈值电压Vth_EL无关。
期间TP(2)3(参照图9E)
接着,进行对驱动晶体管TRD的写入处理和对基于驱动晶体管TRD的迁移率μ大小的驱动晶体管TRD的源极区域(第二节点ND2)的电位的修正(迁移率修正处理)。具体说,在保持写晶体管TRW为导通状态的情况下,使数据线DTL的电位成为用于控制发光部ELP中的亮度的视频信号VSig。其结果是,第一节点ND1的电位上升到VSig,且驱动晶体管TRD成为导通状态。此处说明一下,也可以通过暂时地使写晶体管TRW成为断开状态、把数据线DTL的电位变成用于控制发光部ELP中的亮度的视频信号VSig、然后使扫描线SCL成为高电平而使写晶体管TRW成为导通状态,来使驱动晶体管TRD成为导通状态。
不同于对5Tr/1C驱动电路的说明的是,由于从电源部2100把电位VCC-H施加到驱动晶体管TRD的漏极区域,所以驱动晶体管TRD的源极区域的电位上升。在经过了规定时间(t0)后,通过使扫描线SCL成为低电平,来使写晶体管TRW成为断开状态并使第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅极)成为浮置状态。此处说明一下,该期间TP(2)3的整个时间t0可以在设计显示装置时作为设计值来预先决定,使得第二节点ND2的电位变成V0fs-Vth+ΔV。
在该期间TP(2)3中,在驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较大的情况下,驱动晶体管TRD的源极区域的电位上升量ΔV较大,在驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较小的情况下,驱动晶体管TRD的源极区域的电位上升量ΔV较小。
期间TP(2)4(参照图9F)
按照以上的操作,完成了阈值电压删除处理、写入处理和迁移率修正处理。因此,进行与在5Tr/1C驱动电路中说明的期间TP(5)7的处理相同的处理,第二节点ND2的电位上升且超过了Vth_EL+VCat,所以发光部ELP开始发光。此时,流经发光部ELP的电流可以用前述公式(5)来得到,所以流经发光部ELP的漏极电流Ids不依赖于发光部ELP的阈值电压Vth_EL和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth。也就是说,发光部ELP的发光量(亮度)不受发光部ELP的阈值电压Vth_EL的影响和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth的影响。此外,可以抑制由于在迁移率μ方面的差异而导致的漏极电流Ids的波动的出现。
于是,发光部ELP的发光状态持续到第(m+m′-1)次水平扫描期间为止。该时刻相当于期间TP(2)-1的结束。
按照以上的操作,完成了构成第(n,m)个亚像素的发光元件10的发光动作。
以上对优选的例子进行了说明,但在本发明中,驱动电路的结构不是限于这些例子。在各例子中说明的显示装置、发光元件及驱动电路中的各种构件的配置和结构以及发光部的驱动方法中的各步骤都是示例,且可以适当改变。例如,作为驱动电路,也可以使用图10所示的4Tr/1C驱动电路或图11所示的3Tr/1C驱动电路。
此外,在对5Tr/1C驱动电路的动作的说明中,单独地进行写入处理和迁移率修正,但不限于此。与对2Tr/1C驱动电路的动作的说明一样,也可以使用在进行写入处理的过程中同时进行迁移率修正处理的结构。具体说,也可以使用如下结构:该结构在发光控制晶体管TEL_C处于导通状态的情况下,从数据线DTL把视频信号VSig_m通过写晶体管TSig施加到第一节点上。
下面对本发明实施方式的不均修正部130的结构进行说明。图12是用于说明本发明实施方式的不均修正部130的结构的说明图。
如图12所示,本发明实施方式的不均修正部130包括电平检测部162、不均修正信息存储部164、插补部166、插补部168和加法器170。
电平检测部162检测视频信号的电压(电平)。如果电平检测部162检测出视频信号的电平,就把检测到的电平发送到不均修正信息存储部164。
不均修正信息存储部164是储存着用于对在面板158上显示的图像的发光不均进行修正的信息的单元。与记录部106的情况一样,作为不均修正信息存储部,优选使用能够存储信息且即使在切断显示装置100的电源的情况下也不会删除该信息的存储器。作为用作不均修正信息存储部164的存储器,例如希望使用能够以电的方式重写内容的EEPROM。这里,将会说明用于对在面板158上显示的图像的发光不均进行修正的信息。
在向面板158提供了具有一定值的视频信号的状态下,当用诸如摄像机等摄像装置来拍摄面板158的图像显示面时,如果在面板158上没有发光不均,则可以从该摄像装置得到具有上述一定值的信号。可是,如果在面板158上有发光不均时,则会从该摄像装置得到具有根据发光不均而变化的值的信号。
所以,为了检测面板158上是否产生了发光不均,向面板158提供能使面板158以多个规定亮度发光的视频信号。这样的视频信号例如可以在图形生成部118中生成然后提供给面板158,或者也可以在显示装置100的外部生成然后提供给显示装置100。这里,在显示装置100中,由于施加到面板158的各像素处的电压与面板158的各像素处的亮度具有线性关系,所以面板158上的亮度与视频信号的信号电平(电压)成比例地变化。
如果面板158接收到输入过来的使面板158以规定亮度发光的视频信号,面板158就按照该视频信号发光。用摄像装置拍摄正在发光的面板158的显示面,并从由该摄像装置拍摄到的面板158的显示面上的图像得到信号电压。把得到的信号电压输入到外部的专用计算机(图中没有图示出来)中。于是,得到用于对该亮度中的发光不均进行修正的修正数据。
更具体地说,当以该亮度显示在面板158上的图像中有发光不均的情况下,所谓用于对该亮度中的发光不均进行修正的修正数据是这样的修正数据:其用于针对产生了发光不均的部分对视频信号的信号电平进行修正,从而消除面板158上的发光不均。把该修正数据存储到不均修正信息存储部164中,并根据所存储的修正数据对视频信号的信号电平进行修正。这样,能够在抑制了面板158所固有的发光不均的情况下显示出图像。
如上所述,使用了用激光束使构成面板158的各像素的TFT曝光的步骤。由于该利用激光束进行曝光的步骤,因此很容易在面板158的水平方向和垂直方向上产生条纹状的发光不均。此外,有些情况下,除了在面板158的水平方向和垂直方向上的发光不均以外,还局部地产生发光不均。
因此,在用于对发光不均进行修正的修正数据中,包括了用于修正在面板158上的水平方向和垂直方向上产生的发光不均的修正数据,还包括用于修正在面板158上局部产生的发光不均的修正数据。本实施方式中的显示装置100的基本特征之一在于,通过把用于修正在水平方向和垂直方向上产生的发光不均的修正(下面也称为“纵横修正”)和用于修正局部产生的发光不均的修正(下面也称为“点修正”)组合后进行修正。
以上已经对用于修正发光不均的信息进行了说明,关于纵横修正和点修正的详细情况在后面叙述。
插补部166和插补部168是生成用于通过插补(interpolation)对视频信号进行修正的修正信号的单元。通过使用由插补部166和插补部168生成的修正信号,来对视频信号进行修正。这样,就能修正面板158上的发光不均。
需注意的是,插补部166和插补部168的不同在于,插补部166是在利用纵横修正对发光不均进行修正时生成修正信号,而插补部168是在利用点修正对发光不均进行修正时生成修正信号。是使用纵横修正和点修正中的哪一个对发光不均进行修正,还是既使用纵横修正又使用点修正对发光不均进行修正,可以在把修正信息记录到不均修正信息存储部164中时根据在面板158上产生的发光不均的状态来指定。
加法器170对由插补部166、168生成的修正信号和输入到不均修正部130中的视频信号进行加法运算。通过对由插补部166、168生成的修正信号和输入到不均修正部130中的视频信号进行加法运算,就可以修正面板158上的发光不均。
以上,对本发明实施方式的不均修正部130的结构已经进行了说明。下面说明对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法。
图13是用于说明对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法的概念的说明图。在本实施方式的显示装置100中,通过以三个亮度在面板158上显示出图像,来检测发光不均。于是,得到了用于对发光不均进行修正的修正数据,然后对发光不均进行修正。设用于检测发光不均的那三个亮度按亮度由低到高的顺序分别由L1、L2、L3表示。如上述那样,施加在面板158上的电压与亮度具有线性关系。所以,设对应于亮度L1的电压由V1表示,对应于L2的电压由V2表示,对应于L3的电压由V3表示。当然,在本发明中,用于得到修正数据的亮度等级数不限于三个。此外,在本实施方式中,把亮度L3大体上设定为中等亮度等级。但是在本发明中,亮度设定不限于此例。
把具有对应于各个亮度的信号电平的视频信号提供给面板158,如上述那样,用诸如摄像机等摄像装置拍摄在面板158上显示的图像,从而检测面板158上的发光不均。
由于面板158的制造工艺而导致的发光不均包括有:在面板158上的水平方向和垂直方向上产生的条纹状发光不均和在面板158上局部产生的发光不均。为了对在水平方向和垂直方向上产生的条纹状发光不均进行修正,选用纵横修正是适合的。可是,对局部产生的发光不均进行修正时,仅用纵横修正是不能完全修正的。因此,为了对在面板158上局部产生的发光不均进行修正,需要通过在面板158的显示面上以格子的形式布置多个检测点来进行修正(下面也称为“格子型修正”)。
这里说明一下,在使用格子型修正的情况下,格子规格越细,就越能够对局部产生的发光不均进行完全修正。可是,在格子型修正中,对于格子的各交点都必须保存修正数据。因此,随着格子规格越细,要存储在不均修正信息存储部164中的修正数据就越多。所以,在有限的存储容量下,当进行格子型修正时对格子规格的粗细程度就产生了限制。此外,格子规格越细,在不均修正部130中进行不均修正所需要的时间也越长。
为了解决上述问题,在对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法中,其一个基本特征是:不同于如图14A所示把整个画面作为处理区域的现有格子型修正方法,把处理区域仅仅限制到如图14B所示产生了发光不均的特定区域来进行点修正。如果以这样的方式把处理区域限制到仅仅是特定区域来进行点修正,则即使存储容量有限,也能够把格子规格做得更细。于是,能够更好地对发光不均进行修正。
图15是用曲线的形式来说明利用对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法来对发光不均进行修正的说明图。横轴表示输入到面板158中的视频信号的信号电平(电压),纵轴表示在面板158上输出的图像的亮度。
用符号172表示的线给出的是在产生了发光不均的部分中通过检测发光不均来推定的输入-输出特征的一个例子。此外,用符号174表示的线给出的是没有产生发光不均的情况下输入-输出特征的一个例子。
这样,当面板158上产生了发光不均时,产生了发光不均的部分会以比本来的输入-输出特征中的亮度低的亮度发光。不均修正部130调节视频信号的信号电平,使得该以较低亮度发光的部分以本来的亮度发光。
在对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法中,其一个基本特征在于:通过适当地把纵横修正和点修正组合起来,对在面板158上产生的发光不均进行修正。这里,对在用纵横修正来进行修正时所使用的修正数据和在用点修正来进行修正时所使用的修正数据进行详细说明。
在用纵横修正对发光不均进行修正的情况下,生成用于对水平方向上进行修正的修正数据和用于对垂直方向上进行修正的修正数据。对水平方向上进行修正的修正数据是:把用于将面板158上的亮度修正成均一亮度的数据对每条水平线取平均而得到的数据。同样,对垂直方向上进行修正的修正数据是:把用于将面板158上的亮度修正成均一亮度的数据对每条垂直线取平均而得到的数据。
下面,对纵横修正进行详细说明。进行纵横修正的目的是对在面板158的水平方向和垂直方向上产生的发光不均进行修正。在纵横修正中,用多个对于水平方向和垂直方向的修正数据来进行修正。这些对于水平方向和垂直方向的修正数据可以等间隔地设定。例如,如果面板158的水平方向上的像素数为960像素、垂直方向上的像素数为540像素,则可以按照32像素间隔来设定修正数据。
在假设面板158上布置有多条水平线的情况下,本实施方式的用于水平方向的修正数据是把用于将该多条水平线在水平方向上修正成均一亮度的修正数据对每条水平线取平均而得到的修正数据。此外,在假设面板158上布置有多条垂直线的情况下,本实施方式的用于垂直方向的修正数据是把用于将该多条垂直线在垂直方向上修正成均一亮度的修正数据对每条垂直线取平均而得到的修正数据。
对水平方向上的发光不均的修正是通过与水平扫描位置无关地从不均修正信息存储部164中反复读出与垂直扫描位置对应的垂直方向的修正数据来进行的。其结果是,可以对水平方向上的条纹状发光不均进行修正。同样,对垂直方向上的发光不均的修正是通过与垂直扫描位置无关地从不均修正信息存储部164中反复读出与水平扫描位置对应的水平方向的修正数据来进行的。其结果是,可以对垂直方向上的条纹状发光不均进行修正。
另一方面,在用点修正对发光不均进行修正的情况下,在产生了发光不均的区域中以格子的形式设置有多个检测点。于是,在全部检测点(格子点)处都生成用于把该检测点的亮度修正成未产生发光不均时所获得的亮度的数据。通过这样生成用于修正亮度的数据,就可以抑制在画面上的某些区域中产生的发光不均。因此,能够以均一亮度显示图像。
接着,对利用点修正的修正方法进行详细说明。图16是用于说明利用点修正对在面板158上局部产生的发光不均进行修正的情况的说明图。
在要通过点修正进行修正的修正区域中,左上方的坐标由(X1,Y1)表示,右下方的坐标由(X2,Y2)表示。此外,在进行点修正时所使用格子的横向宽度为hwid,纵向宽度为vwid。这里,希望hwid的值和vwid的值是2的幂数。
假设图16所示的修正区域的横向宽度为hsize(=X2-X1+1),纵向宽度为vsize(=Y1-Y2+1),则该修正区域中的修正点(指格子的各交点)数量可以表示成下述表达式1。
{(hsize/hwid)+1}×[{(vsize/vwid)/2}+1]  (表达式1)
在本实施方式中,在表达式1中,将(hsize/hwid)和(vsize/vwid)分别向上进位成整数并使用所得到的整数,将{(vsize/vwid)/2}向下舍入成整数并使用所得到的整数。在本实施方式中,根据修正区域中的发光不均的状态来决定hwid的值和vwid的值,使得用该表达式1求出的值在规定值以下。
如果以此方式根据修正区域中的发光不均的状态决定了hwid的值和vwid的值,就可以用点修正对在面板158上局部产生的发光不均有效地进行修正。
以上对用点修正的修正方法进行了说明。需注意,在进行点修正的情况下,格子的横向宽度、纵向宽度可以设定成等于在进行纵横修正的情况下的水平线之间或垂直线之间的间隔,也可以设定成小于在进行纵横修正的情况下的水平线之间或垂直线之间的间隔。优选的是,在进行点修正情况下的格子的横向宽度和纵向宽度小于在进行纵横修正情况下的水平线之间或垂直线之间的间隔。
把这样求出的用于对发光不均进行修正的修正数据存储到不均修正信息存储部164中。于是,一旦有视频信号输入到不均修正部130中,就使用存储在不均修正信息存储部164中的修正数据来对该视频信号的信号电平进行修正,然后输出该视频信号。
下面更详细的说明通过使用存储在不均修正信息存储部164中的修正数据对视频信号的信号电平进行修正的方法。
当电平检测部162检测到视频信号的信号电平(电压)后,就把所检测到的信号电平发送到不均修正信息存储部164。从不均修正信息存储部164读出与由电平检测部162检测到的信号电平对应且与该视频信号的扫描位置对应的修正数据。
例如,在本实施方式中,设定了L1、L2和L3三种亮度来作为用于检测发光不均的亮度。但是,当视频信号的信号电平小于与亮度L1对应的电压V1时,从不均修正信息存储部164读出亮度L1的修正数据。然后,在进行纵横修正的情况下,把该修正数据发送到插补部166,而在进行点修正的情况下,把该修正数据发送到插补部168。
把由电平检测部162检测到的视频信号的信号电平的信息和从不均修正信息存储部164读出的修正数据输入到插补部166。然后,通过插补来生成在进行纵横修正时要使用的对信号电平的修正数据。同样,还把由电平检测部162检测到的视频信号的信号电平的信息和从不均修正信息存储部164读出的修正数据输入到插补部168。然后,通过插补来生成在进行点修正时要使用的对信号电平的修正数据。
在插补部166、168中生成的修正数据被分别输入到加法器170,进行与视频信号的加法处理。由于通过这样的加法来进行修正,因此能够进行修正以使得产生了发光不均的部分的亮度变成与其他的未产生发光不均的部分的亮度一样。
类似地,当视频信号的信号电平为与亮度L1对应的电压V1以上、且小于与亮度L2对应的电压V2时,从不均修正信息存储部164读出亮度L1的修正数据和亮度L2的修正数据。基于这些修正数据,插补部166、168分别通过插补生成修正数据。
此外,当视频信号的信号电平为与亮度L2对应的电压V2以上、且小于与亮度L3对应的电压V3时,从不均修正信息存储部164读出亮度L2的修正数据和亮度L3的修正数据。基于这些修正数据,插补部166、168分别通过插补生成修正数据。
另外,当视频信号的信号电平为与亮度L3对应的电压V3以上时,从不均修正信息存储部164读出亮度L3的修正数据。基于该修正数据,插补部166、168分别通过插补生成修正数据。
这样生成的修正数据同样被分别输入到加法器170,进行与视频信号的加法处理。因此,能够对发光不均进行修正。
以上已经说明了对本发明实施方式的显示装置100中的发光不均进行修正的方法。
需注意,使用纵横修正和点修正中的哪一个进行不均修正,或既使用纵横修正又使用点修正进行不均修正,可以在记录修正数据时在不均修正部130中进行设定,也可以由不均修正部130通过对画面上的不均的波纹宽度和颜色分级进行解析来确定。
如以上说明的那样,按照本发明的实施方式,把纵横修正和点修正组合起来对发光不均进行修正。因此,可以在抑制了由于面板158的制造工艺而引起的发光不均的情况下在面板158上显示出图像。此外,在进行点修正时,不是对面板158的整个面进行处理,而是对产生了发光不均的区域进行处理。因此,即使在有限的存储容量下,也能够把检测点布置得很细密,并且能够对在面板158上局部产生的发光不均进行修正,由此在面板158上显示出图像。
此外,按照本发明的实施方式,对具有线性特征的视频信号进行信号处理,由此对发光不均进行修正。其结果是,与具有伽马特征的视频信号相比,能够减少用于检测发光不均的检测面数。所以,可以减小用于对发光不均进行修正的修正数据的存储容量,因而降低显示装置100的成本。此外,由于向不均修正部130输入亮度值的绝对值就足够了,所以能够容易地进行不均修正部130中的修正。
此外,上述本发明实施方式的不均修正方法可以这样来实施:在显示装置100内的记录介质(例如,记录部106)中,预先记录有为了执行本发明实施方式的不均修正方法而建立的计算机程序,计算装置(例如,控制部104)按顺序读出该计算机程序并运行该计算机程序。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明。但是,本发明当然不是限定于已经给出的上述例子。应当理解,本领域技术人员可以在随附的权利要求书及其等同物的范围内,依据设计要求和其他因素,对本发明做出各种修改、组合、次组合和改变。
例如,在对不均进行修正时,也可以不对黑侧(低灰度侧)进行修正。这是因为:由于是在线性空间中对不均进行修正,因而黑侧的精度非常敏感。此外,由于线性空间中的位数的限制,因而把黑侧移到线性空间之外。
图17是用于说明不对低灰度侧进行不均修正的不均修正部130′的结构的说明图。与图12所示的不均修正部130相比,图17所示的不均修正部130′包括设置在电平检测部162上游的低灰度侧隔断部161。低灰度侧隔断部161对由不均修正部130′接收到的视频信号进行用于遮挡低灰度侧的处理,然后将该视频信号发送到电平检测部162。
图18A是用于示出在对低灰度侧也进行不均修正的情况下进行不均修正时的方式的说明图,由符号182表示的线代表着具有量化误差的修正量,由符号184表示的线代表着理想的修正量。图18B是用于示出在通过设置有低灰度侧隔断部161而不对低灰度侧进行不均修正的情况下进行不均修正时的方式的说明图,由符号183表示的线代表着具有量化误差的修正量,由符号184表示的线代表着理想的修正量。
在图18A所示的情况下,具有量化误差的修正量和理想的修正量之间的误差位于低灰度侧,但是却在线性空间中对不均进行修正。因此,当在面板158上显示视频图像时,有可能会出现上述两者之间的误差。另一方面,与图18A所示情况相比,在图18B所示的情况下,具有量化误差的修正量和理想的修正量之间的误差转移到较高灰度侧,这得到的效果是:当在面板158上显示视频图像时,也不会出现上述两者之间的误差。

Claims (3)

1.一种显示装置,其包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素,
所述显示装置的特征在于,其包括:
不均修正信息存储部,它存储着用于对所述显示部的发光不均进行修正的不均修正信息;以及
不均修正部,它通过从所述不均修正信息存储部读出所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,来对所述显示部的发光不均进行修正,
其中,所述不均修正部通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,来对发光不均进行修正。
2.一种发光不均修正方法,它用于对显示装置的发光不均进行修正,所述显示装置包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素,
所述发光不均修正方法的特征在于,其包括如下步骤:
存储用于对所述显示部的发光不均进行修正的不均修正信息;以及
通过读出在所述不均修正信息存储步骤中存储的所述不均修正信息并对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,对不均进行修正,
其中,所述不均修正步骤通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,对发光不均进行修正。
3.一种计算机程序,它使计算机对显示装置进行控制,所述显示装置包括显示部,在所述显示部中有像素、扫描线和数据线排列成矩阵形式,所述像素具有根据电流量来发光的发光元件和根据视频信号来控制向所述发光元件施加的电流的像素电路,所述扫描线以规定的扫描周期把用于选择要发光的像素的选择信号提供给所述像素,所述数据线把所述视频信号提供给所述像素,
所述计算机程序的特征在于,其包括如下步骤:根据预先存储的用于对所述显示装置的发光不均进行修正的不均修正信息,并通过对具有线性特征的所述视频信号进行信号处理,对不均进行修正,
其中,所述不均修正步骤通过利用对在所述显示部的水平方向或垂直方向上产生发光不均的部分进行修正的第一修正和/或对所述显示部的产生发光不均的部分进行修正的第二修正,对发光不均进行修正。
CN200880024122A 2007-07-11 2008-07-11 显示装置、发光不均修正方法和计算机程序 Pending CN101743582A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007182351 2007-07-11
JP182351/2007 2007-07-11
PCT/JP2008/062550 WO2009008497A1 (ja) 2007-07-11 2008-07-11 表示装置、発光むらの補正方法およびコンピュータプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101743582A true CN101743582A (zh) 2010-06-16

Family

ID=40228667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880024122A Pending CN101743582A (zh) 2007-07-11 2008-07-11 显示装置、发光不均修正方法和计算机程序

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20110141149A1 (zh)
EP (1) EP2169655A4 (zh)
JP (1) JPWO2009008497A1 (zh)
KR (1) KR20100030647A (zh)
CN (1) CN101743582A (zh)
AU (1) AU2008273295B2 (zh)
BR (1) BRPI0813521A2 (zh)
CA (1) CA2692542A1 (zh)
RU (1) RU2468449C2 (zh)
TW (1) TWI413060B (zh)
WO (1) WO2009008497A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103875031A (zh) * 2011-10-14 2014-06-18 松下电器产业株式会社 图像显示装置
JP2020086051A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011059596A (ja) * 2009-09-14 2011-03-24 Sony Corp 表示装置、ムラ補正方法およびコンピュータプログラム
KR101223488B1 (ko) * 2010-05-11 2013-01-17 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동방법
US20120106126A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 Seiko Epson Corporation Wavelength conversion element, light source device, and projector
JP5625864B2 (ja) * 2010-12-15 2014-11-19 ソニー株式会社 表示装置及び表示装置の駆動方法
JP6103804B2 (ja) * 2011-11-10 2017-03-29 三菱電機株式会社 映像表示装置
JP2014126698A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Sony Corp 自発光表示装置
CN106575496B (zh) * 2014-08-28 2019-07-23 Nec显示器解决方案株式会社 显示装置、灰度校正映射生成装置、灰度校正映射生成方法及程序
KR20160068101A (ko) * 2014-12-04 2016-06-15 삼성디스플레이 주식회사 얼룩 보정 방법, 이 방법을 수행하는 얼룩 보정 장치 및 이 얼룩 보정 장치를 포함하는 표시 장치
KR102281099B1 (ko) 2014-12-10 2021-07-26 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 이의 구동 방법 및 이를 위한 비젼 검사 장치
WO2019116465A1 (ja) * 2017-12-13 2019-06-20 堺ディスプレイプロダクト株式会社 ムラ補正システム、ムラ補正方法および表示装置
JP6395990B1 (ja) * 2018-01-12 2018-09-26 三菱電機株式会社 表示装置
JP7085018B2 (ja) * 2018-11-30 2022-06-15 オリンパス株式会社 表示装置、表示制御方法及び内視鏡システム
JP2021081494A (ja) * 2019-11-15 2021-05-27 シャープ株式会社 画像処理システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996016393A1 (en) * 1994-11-24 1996-05-30 Philips Electronics N.V. Active matrix liquid crystal display device and method of driving such
US5959598A (en) * 1995-07-20 1999-09-28 The Regents Of The University Of Colorado Pixel buffer circuits for implementing improved methods of displaying grey-scale or color images
US5777590A (en) * 1995-08-25 1998-07-07 S3, Incorporated Grayscale shading for liquid crystal display panels
GB9705703D0 (en) * 1996-05-17 1997-05-07 Philips Electronics Nv Active matrix liquid crystal display device
US6100863A (en) * 1998-03-31 2000-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motion pixel distortion reduction for digital display devices using dynamic programming coding
US6288699B1 (en) * 1998-07-10 2001-09-11 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device
RU2249858C2 (ru) * 1999-03-30 2005-04-10 Эвикс Инк. Система полноцветного светодиодного дисплея
JP2001013482A (ja) * 1999-04-28 2001-01-19 Sharp Corp マトリクス表示装置およびプラズマアドレス表示装置
US6115092A (en) * 1999-09-15 2000-09-05 Rainbow Displays, Inc. Compensation for edge effects and cell gap variation in tiled flat-panel, liquid crystal displays
JP3766672B2 (ja) * 2002-02-19 2006-04-12 オリンパス株式会社 画像補正データ算出方法
CN101325024B (zh) * 2003-03-27 2011-02-16 三洋电机株式会社 显示斑块的校正方法
JP4184334B2 (ja) * 2003-12-17 2008-11-19 シャープ株式会社 表示装置の駆動方法、表示装置、およびプログラム
JP4033149B2 (ja) * 2004-03-04 2008-01-16 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、その駆動回路及び駆動方法、並びに電子機器
US6989636B2 (en) * 2004-06-16 2006-01-24 Eastman Kodak Company Method and apparatus for uniformity and brightness correction in an OLED display
JP4753353B2 (ja) * 2005-03-31 2011-08-24 東北パイオニア株式会社 自発光表示パネルの駆動装置、駆動方法及びその駆動装置を備えた電子機器
US7639849B2 (en) * 2005-05-17 2009-12-29 Barco N.V. Methods, apparatus, and devices for noise reduction
JP4996065B2 (ja) * 2005-06-15 2012-08-08 グローバル・オーエルイーディー・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 有機el表示装置の製造方法および有機el表示装置
RU2297728C1 (ru) * 2005-08-08 2007-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" ФГУП "НПО "ОРИОН" Способ коррекции неоднородности многоэлементных фотоприемных устройств со сканированием
JP2007086581A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Seiko Epson Corp 画像処理装置、電気光学装置、電子機器およびデータ生成方法
US7911498B2 (en) * 2005-12-12 2011-03-22 Novatek Microelectronics Corp. Compensation device for non-uniform regions in flat panel display and method thereof
JP2007199683A (ja) * 2005-12-28 2007-08-09 Canon Inc 画像表示装置
US8797367B2 (en) * 2007-06-08 2014-08-05 Sony Corporation Display device, display device drive method, and computer program

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103875031A (zh) * 2011-10-14 2014-06-18 松下电器产业株式会社 图像显示装置
CN103875031B (zh) * 2011-10-14 2016-08-31 株式会社日本有机雷特显示器 图像显示装置
JP2020086051A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体
JP7200617B2 (ja) 2018-11-21 2023-01-10 セイコーエプソン株式会社 表示ドライバー、電気光学装置、電子機器及び移動体

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0813521A2 (pt) 2014-12-23
TW200921601A (en) 2009-05-16
TWI413060B (zh) 2013-10-21
EP2169655A4 (en) 2011-07-06
WO2009008497A1 (ja) 2009-01-15
RU2468449C2 (ru) 2012-11-27
KR20100030647A (ko) 2010-03-18
AU2008273295B2 (en) 2013-08-01
US20110141149A1 (en) 2011-06-16
CA2692542A1 (en) 2009-01-15
EP2169655A1 (en) 2010-03-31
AU2008273295A1 (en) 2009-01-15
RU2009149423A (ru) 2011-07-10
JPWO2009008497A1 (ja) 2010-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101743582A (zh) 显示装置、发光不均修正方法和计算机程序
US10325554B2 (en) OLED luminance degradation compensation
KR101489016B1 (ko) 표시 장치, 영상 신호 처리 방법, 및 기록 매체
CN101689348B (zh) 显示设备和用于驱动显示设备的方法
KR101352175B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치와 그 구동방법
US8514154B2 (en) Display device, picture signal processing method, and program
US8427513B2 (en) Display device, display device drive method, and computer program
CN101675463B (zh) 显示设备和显示设备的驱动方法
CN101221726B (zh) 图像显示装置
TWI463466B (zh) 主動矩陣型顯示裝置
US8294642B2 (en) Display device, picture signal processing method, and program
KR100804529B1 (ko) 유기 발광 디스플레이 장치 및 그의 구동 방법
KR101594189B1 (ko) 표시 장치, 영상 신호 처리 방법, 및 기록 매체
JP2015197473A (ja) 信号処理方法、表示装置、及び電子機器
US8681082B2 (en) Display device and drive method therefor, and electronic unit
JP2007108774A (ja) 有機薄膜el表示装置及びその駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20100616