JP7358467B2 - 表示パネル及び感光表示装置 - Google Patents

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Description

本願は、表示技術分野に関し、特に表示パネル及び感光表示装置に関する。
情報化の発展に伴い、画像表示に用いられる表示技術の種類も増えている。例えば、液晶ディスプレイ、プラズマ表示パネル及び有機発光ダイオード表示装置など、使用される表示パネルの種類も豊富である。
しかしながら、これらの従来の表示パネルは、外部光源に基づいて表示画像を遠隔インタラクションするもの、すなわち、感光センサを表示パネルに統合し、外部光源を操作源として正確な遠隔を実現するインタラクション技術であり得る感光インタラクション技術ではない。
なお、上記の背景技術に関する紹介は、本願の技術的手段を明確かつ完全に理解するためのものに過ぎない。したがって、本願の背景技術に登場するからといって、上記に係る技術的手段が当業者に周知であると考えることはできない。
本願によれば、表示パネルの遠隔感光インタラクションの技術的課題を解決するための表示パネル及び感光表示装置が提供される。
第１態様において、本発明によれば、アレイ状に分布される少なくとも一つの感光ユニットを含む感光アレイと、
前記感光ユニットに電気的に接続され、少なくとも一つの前記感光ユニットの感光座標及び読み出しデータを含む前記感光アレイの感光データを取得するための取得モジュールと、
前記取得モジュールに接続され、各前記感光ユニットの感光座標及び読み出しデータに基づいて、外部光源の平均感光座標を取得することにより、前記外部光源の表示座標を特定するための処理モジュールと、を含む表示パネルが提供される。
態様において、前記感光座標は、感光横座標及び感光縦座標を含み、
前記平均感光座標は、平均感光横座標及び平均感光縦座標を含み、
前記処理モジュールは、各前記感光ユニットの感光縦座標及び読み出しデータに基づいて、前記外部光源の平均感光横座標を取得する。
態様において、前記処理モジュールは、各前記感光ユニットの感光横座標及び読み出しデータに基づいて、前記外部光源の平均感光縦座標を取得する。
態様において、前記感光アレイにおける感光ユニットの感光総行数はｍであり、
前記感光アレイにおける感光ユニットの感光総列数はｎであり、
前記表示パネルにおけるサブ画素の表示総行数はＭであり、
前記表示パネルにおけるサブ画素の表示総列数はＮであり、
前記表示座標は、表示横座標及び表示縦座標を含み、
前記処理モジュールは、前記感光総行数、前記表示総行数及び前記平均感光横座標に基づいて、前記外部光源の表示横座標を特定する。
態様において、前記処理モジュールは、前記感光総列数、前記表示総列数及び前記平均感光縦座標に基づいて、前記外部光源の表示縦座標を特定する。
態様において、前記処理モジュールは、次式に基づいて前記平均感光横座標を取得し、
Figure 0007358467000001
 ただし、前記平均感光横座標をｘAとし、前記感光アレイにおける感光ユニットの現在列数をＣiとし、前記感光アレイにおける第ｊ行第ｉ列の感光ユニットの読み出しデータをＤijとする。
態様において、前記処理モジュールは、次式に基づいて前記平均感光縦座標を取得し、
Figure 0007358467000002
 ただし、前記平均感光縦座標をｙAとし、前記感光アレイにおける感光ユニットの現在行数をＲjとし、前記感光アレイにおける第ｊ行第ｉ列の感光ユニットの読み出しデータをＤijとする。
態様において、前記表示横座標は、次式に基づいて取得され、
Figure 0007358467000003
 ただし、前記表示横座標をＸAとする。
態様において、前記表示縦座標は、次式に基づいて取得され、
Figure 0007358467000004
 ただし、前記表示縦座標をＹAとする。
第２態様において、本発明によれば、上記いずれかの実施形態における表示パネルを含む感光表示装置が提供される。
本発明に係る表示パネル及び感光表示装置によれば、取得モジュールにより感光アレイの感光データを取得することができ、処理モジュールは、感光データに基づいて外部光源の表示座標を特定することができ、ひいては表示パネルの遠隔感光インタラクションを実現することができる。
本発明の実施例に係る表示パネルの構造を示す概略図である。 本発明の実施例に係る表示パネルの別の構造を示す概略図である。 本発明の実施例に係る感光アレイの感光データの構造を示す概略図である。 本発明の実施例に係る感光ユニットの構造を示す概略図である。 本発明の実施例に係る感光表示装置の構造を示す概略図である。
本願の目的、技術的手段及び効果をより明瞭、明確にするために、以下は、図面を参照するとともに実施例を挙げて本願をさらに詳細に説明する。なお、本明細書に記載される具体的な実施例は、本願を説明するためのものであり、本願を限定するためのものではない。
図１～図５を参照して、本実施例によれば、図１に示すように、感光アレイ１０と、取得モジュール２０と、処理モジュール３０と、を含む表示パネルが提供される。感光アレイ１０は、アレイ状に分布される少なくとも一つの感光ユニット１１を含む。取得モジュール２０は、感光ユニット１１に電気的に接続され、感光アレイ１０の感光データを取得するためのものである。処理モジュール３０は、取得モジュール２０に接続され、感光データに基づいて、外部光源６００の表示座標を特定するためのものである。
なお、本実施例に係る表示パネルによれば、取得モジュール２０を介して感光アレイ１０の感光データを取得することができ、処理モジュール３０は、感光データに基づいて外部光源６００の表示座標を特定することができ、ひいては表示パネルの遠隔感光インタラクションを実現することができる。
なお、取得モジュール２０は、感光データ読み取りチップであってもよいが、これに限定されず、感光データのフレーム全体を取得することができる感光データ読み取り集積回路であってもよい。
表示パネルは、Ｍ行Ｎ列のサブ画素を含んでもよい。表示座標は、サブ画素の行数及び列数に対応することができ、例えば、表示座標は（Ｍ、Ｎ）として表すことができる。
なお、外部光源６００は、レーザーポインターから出射されるレーザ光源であってもよいが、これに限定されず、赤外光光源であってもよい。外部光源６００がこれに対応する感光ユニット１１に光を照射するとき、当該感光ユニット１１は、光信号をこれに対応する電気信号に変換する。そして、取得モジュール２０は、異なる感光ユニット１１における電気信号と、これに対応する感光ユニット１１の感光アレイ１０における感光座標とをリアルタイムに取得することができる。そして、処理モジュール３０は、表示フレームにおける感光データに基づいて当該外部光源６００に対応する表示座標を取得することができ、表示パネルの遠隔感光インタラクションを行うための実施基礎を提供することができる。
実施例において、取得モジュール２０が取得した感光データは、少なくとも一つの感光ユニット１１の感光座標及び読み出しデータを含む。処理モジュール３０は、各感光ユニット１１の感光座標及び読み出しデータに基づいて、外部光源６００の平均感光座標を取得する。
なお、図２に示すように、感光アレイ１０は、ｍ行ｎ列の感光ユニット１１を含んでもよい。ここで、感光アレイ１０における感光ユニット１１の行数及び列数は、対応する感光ユニット１１の感光座標であり、感光座標は（ｍ、ｎ）であってもよい。読み出しデータは、感光ユニット１１に対応して記憶された電気信号であってもよく、例えば、一つの表示フレームにおいて、当該感光ユニット１１が外部光源６００からの照射を受けていない場合、当該感光ユニット１１に記憶された電気信号は無限に０に近づくものである。一つの表示フレームにおいて、当該感光ユニット１１が外部光源６００からの照射を受ける場合、当該感光ユニット１１に記憶された電気信号は０よりも大きくなり、外部光源６００の照射強度及び／又は照射時間が増加するにつれて、当該感光ユニット１１に記憶された電気信号も増加する。これに伴い、読み出しデータも大きくなる。取得モジュール２０は、各感光ユニット１１の感光座標と、感光ユニット１１に対応する読み出しデータとを対応して取得することができる。処理モジュール３０は、これらの感光ユニット１１の感光座標及び読み出しデータに基づいて、現在フレームにおける当該外部光源６００の平均感光座標を取得ことができる。
図３に示す感光データは、表示フレームにおいて、取得モジュール２０が取得した感光アレイ１０の感光データであってもよい。ここで、感光アレイ１０の行をＲとし、感光アレイ１０の行数をＲｍとし、感光アレイ１０の列をＣとし、感光アレイ１０の列数をＣｎとし、感光アレイ１０における第ｍ行第ｎ列の感光ユニット１１の感光データをＤｍｎとする。例えば、第１行Ｒ１第１列Ｃ１の感光ユニット１１の感光データは、Ｄ１１であってもよく、第１行Ｒ１第２列Ｃ２の感光ユニット１１の感光データは、Ｄ１２であってもよく、第１行Ｒ１第ｎ列Ｃｎの感光ユニット１１の感光データは、Ｄ１ｎであってもよい。第２行Ｒ２第１列Ｃ１の感光ユニット１１の感光データは、Ｄ２１であってもよく、第２行Ｒ２第２列Ｃ２の感光ユニット１１の感光データは、Ｄ２２であってもよく、第２行Ｒ２第ｎ列Ｃｎの感光ユニット１１の感光データは、Ｄ２ｎであってもよい。第ｍ行Ｒｍ第１列Ｃ１の感光ユニット１１の感光データは、Ｄｍ１であってもよく、第ｍ行Ｒｍ第２列Ｃ２の感光ユニット１１の感光データは、Ｄｍ２であってもよく、第ｍ行Ｒｍ第ｎ列Ｃｎの感光ユニット１１の感光データは、Ｄｍｎであってもよい。
実施例において、感光座標は、感光横座標及び感光縦座標を含み、平均感光座標は、平均感光横座標及び平均感光縦座標を含む。処理モジュール３０は、各感光ユニット１１の感光縦座標及び読み出しデータに基づいて、外部光源６００の平均感光横座標を取得する。
具体的には、処理モジュール３０は、次式に基づいて平均感光横座標を取得することができる。
Figure 0007358467000005
実施例において、感光アレイ１０における感光ユニット１１の現在列数をＣｉとし、感光アレイ１０における第ｊ行第ｉ列の感光ユニット１１の読み出しデータをＤｉｊとする。
実施例において、処理モジュール３０は、各感光ユニット１１の感光横座標及び読み出しデータに基づいて、外部光源６００の平均感光縦座標を取得する。
具体的には、処理モジュール３０は、次式に基づいて平均感光縦座標を取得することができる。
Figure 0007358467000006
ただし、平均感光縦座標をｙAとし、感光アレイ１０における感光ユニット１１の現在行数をＲjとし、感光アレイ１０における第ｊ行第ｉ列の感光ユニット１１の読み出しデータをＤijとする。
実施例において、感光アレイ１０における感光ユニット１１の感光総行数は、ｍであり、感光アレイ１０における感光ユニット１１の感光総列数は、ｎであり、表示パネルにおけるサブ画素の表示総行数は、Ｍであり、表示パネルにおけるサブ画素の表示総列数は、Ｎであり、表示座標は、表示横座標及び表示縦座標を含む。処理モジュール３０は、感光総行数、表示総行数及び平均感光横座標に基づいて、外部光源６００の表示横座標を特定する。
実施例において、処理モジュール３０は、感光総列数、表示総列数及び平均感光縦座標に基づいて、外部光源６００の表示縦座標を特定する。
具体的には、表示横座標は、次式に基づいて取得される。
Figure 0007358467000007
ただし、表示横座標をＸAとし、当該表示横座標は、対応する表示行数であってもよい。なお、処理モジュール３０は、取得された表示横座標が非整数である場合、さらに、当該表示横座標を整数化演算、例えば、当該表示横座標を四捨五入して整数化演算し、又は、当該表示横座標を切り上げるようにして整数化演算することができる。
具体的には、表示縦座標は、次式に基づいて取得される。
Figure 0007358467000008
ただし、表示縦座標をＹAとし、当該表示縦座標は、対応する表示列数であってもよい。なお、処理モジュール３０は、取得された表示縦座標が非整数である場合、さらに、当該表示縦座標を整数化演算、例えば、当該表示縦座標を四捨五入して整数化演算し、又は、当該表示縦座標を切り上げるようにして整数化演算することができる。
ひいては同様に整数形式で表される表示行数及び表示列数に対応するための整数形式で表される表示横座標及び表示縦座標が得られる。
これにより、処理モジュール３０は、表示横座標及び表示縦座標に基づいて、外部光源６００の具体的な照射位置に対応する表示座標を特定することができる。なお、当該表示座標は、表示パネルの遠隔感光インタラクションを実現する重要なステップであり、これに基づいて、例えば、表示画面における機能ボタンを制御し、又は表示ホワイトボード上で作図などの操作を行うなど、外部光源６００を介して表示画面の遠隔光制御を実現することができる。
図４に示すように、実施例において、感光ユニットは、感光薄膜トランジスタＴ１、読み出し薄膜トランジスタＴ２及び記憶コンデンサＣｓｔを含む。感光薄膜トランジスタＴ１は、ソース／ドレインの一方が第１電源線ＶＤＤに接続され、ソース／ドレインの他方が記憶コンデンサＣｓｔの一端及び読み出し薄膜トランジスタＴ２のソース／ドレインの一方に接続される。読み出し薄膜トランジスタＴ２は、ソース／ドレインの他方が読み出し信号線ＲＯに接続される。第２電源線ＶＧＧが感光薄膜トランジスタＴ１のゲート及び記憶コンデンサＣｓｔの他端に接続され、走査信号線ＧＬが読み出し薄膜トランジスタＴ２のゲートに接続される。
ここで、第１電源線ＶＤＤによって送信される信号電圧は、第２電源線ＶＧＧによって送信される信号電圧よりも高い。走査信号線ＧＬは、これに対応するサブ画素行におけるサブ画素へのデータ信号の書き込みを制御するために少なくとも一つのサブ画素行にさらに電気的に接続することができる。読み出し信号線ＲＯを読み出しチップに電気的に接続することができる。
ここで、第１電源線ＶＤＤは、読み出し信号線ＲＯと平行し、第２電源線ＶＧＧは、走査信号線ＧＬと平行する。第１電源線ＶＤＤと第２電源線ＶＧＧとは、接触しないように垂直に交差する。読み出し信号線ＲＯと走査信号線ＧＬとは、接触しないように垂直に交差する。なお、ここで、接続しないことは、両者の間に電気的な接続が発生しない。
実施例において、上記実施例における表示パネルは、有機発光ダイオードを利用して作られるディスプレイであるＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，有機発光ダイオード）ディスプレイであってもよいが、これに限定されない。自己発光有機エレクトロルミネッセンス発光ダイオードを同時に備え、バックライトを必要とせず、コントラストが高く、厚さが薄く、視野角が広く、反応速度が速く、フレキシブルパネルに使用可能、使用温度範囲が広く、構造及び製造プロセスが簡単などの優れた特性により、次世代のフラットディスプレイの新興応用技術と考えられる。
有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ)ディスプレイは、ますます一般的になりつつあり、携帯電話、メディアプレーヤー、小型エントリーレベルのテレビなどの製品で最も顕著である。標準の液晶ディスプレイとは異なり、ＯＬＥＤ画素は電流源によって駆動される。
ＯＬＥＤディスプレイは、バックライトを全く必要としない自己発光ディスプレイ技術である。ＯＬＥＤに採用される材質は、化学構造に適した有機材質に属する。ＯＬＥＤ技術には、電流制御駆動方式が必要である。ＯＬＥＤは、標準の発光ダイオード（ＬＥＤ）と非常によく似ている電気的特性を有し、輝度はいずれもＬＥＤ電流に依存する。ＯＬＥＤをオン／オフにし、ＯＬＥＤ電流を制御するには、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)の制御回路を使用する必要がある。
高度な省エネモードは、如何なるバッテリ給電のデバイスと同様に、最高効率を達成することができ、コンバータが全体的な負荷電流範囲の最高効率で動作する場合にのみ、長いバッテリ待機時間を達成することができ、これはＯＬＥＤディスプレイにとって特に重要である。ＯＬＥＤディスプレイは、真っ白を示すときに最大の電源を消費し、その他の如何なる表示色に対して電流が比較的小さく、これは、白だけがすべての赤、緑、青のサブ画素を完全に明るくする必要があるためである。例えば、２．７インチディスプレイでは、真っ白な映像を示すために８０ｍＡの電流が必要であるが、その他のアイコンや図形を表示するには５ｍＡの電流のみが必要である。したがって、ＯＬＥＤ電源供給は、すべての負荷電流に対して高いコンバータ効率を達成する必要がある。このような効率を達成するためには、高度な省エネモード技術を利用して負荷電流を少なくすることにより、コンバータのスイッチング周波数を低減させる必要がある。これは、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を介して完了するため、可能なＥＭＩの問題を最小限に抑え、一般的な４０Ｈｚのオーディオ範囲外に最低スイッチング周波数を制御することができ、これにより、セラミック入力又は出力コンデンサからのノイズが回避される。これは、携帯電話アプリケーションでこのような装置を使用する場合に特に重要であり、設計プロセスを簡素化することができる。
発光特性によれば、白色光は、電力消費が最大ではなく、輝度値で電力消費量が決定される。例えば、赤、青、緑の輝度値が１０で一緒に点灯する場合に３０輝度値の白色光が発生する。したがって、赤、青、緑の輝度値を３．３に調整して、１０の白色光値(理論値)を合成する。ＬＥＤ又はＯＬＥＤから言えば、人間の目は同じ輝度を認識し、青色光の電力消費が最大である。
有機発光表示技術は、非常に薄い有機材料塗膜とガラス基板とで構成されている。これらの有機材料は、電荷が通過するときに発光する。ＯＬＥＤの発光色は有機発光層の材料に依存するため、メーカーは、発光層の材料を変更することで所望の色を得ることができる。アクティブアレイ有機発光ディスプレイは、内蔵する電子回路システムを有するため、各画素は、これに対応する回路によって独立して駆動される。ＯＬＥＤは、構造が簡単であり、自己発光でバックライトを必要とせず、コントラストが高く、厚さが薄く、視野角が広く、反応速度が速く、フレキシブルパネルに使用可能であり、使用温度範囲が広いなどの利点を備えている。
自動車情報システムの複雑さと情報密度が日増しに上昇することにより、自動車の内部ディスプレイは、単なる基本的な集中型計器表示ではなく、ますます詳細で多様な車内情報表示のニーズを満たす必要がある。車載ディスプレイ市場は、アプリケーションによって車載ナビゲーション装置、車載テレビ及び車載情報システムに分類される。
自動車エレクトロニクスに必要な表示製品は、環境適応性に対する要求が高く、一般的に求められている車載ディスプレイの性能指標は、輝度２０～６０ｎｉｔ、常温動作寿命５００００時間、耐温度範囲－４０～８５℃である。北米の自動車ディスプレイ市場では、ＶＦＤ(真空蛍光ディスプレイ)は、優れた輝度を有し良好な視認性を保証できるため、長い間人気があった。しかし、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ液晶表示技術の台頭により、ＶＦＤは徐々に優位性を失っている。ＶＦＤは消費電力が大きく、フルカラー化及び解像度が大幅に制限されるためである。
成熟したＴＦＴ－ＬＣＤと比較して、ＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネッセンス表示技術）は、能動的に発光するディスプレイであり、高コントラスト、広視野角（最大１７０°）、高速応答（～１μｓ）、高発光効率、低動作電圧（３～１０Ｖ）、超軽くて薄い（厚さ２ｍｍ未満）などの利点を有する。ＯＬＥＤ技術を利用して作られた車載ディスプレイは、より軽くて薄く、魅力的な外観、より優れたカラー表示画質、より広い視聴範囲及びより大きな設計の柔軟性を有することができる。さらに重要なことに、ＯＬＥＤ環境適応性は、液晶表示よりもはるかに優れており、耐え得る温度区間は－４０～８５℃の温度範囲に達する。また、ＯＬＥＤは、鉛を含まないので、環境汚染を引き起こさない。したがって、ＯＬＥＤ表示アプリケーションは、車載分野で極めて大きな利点を有する。
フレキシブルスクリーンとは、フレキシブルＯＬＥＤを指す。フレキシブルスクリーンの量産成功は、新世代のハイエンドスマートフォンの製造に大きく利益をもたらすだけではなく、その低消費電力と曲げ可能な特性がウェアラブルデバイスのアプリケーションに大きな影響を与え、将来的には、フレキシブルスクリーンは、パーソナルスマート端末の継続的な浸透とともに広く適用される。
フレキシブルスクリーン携帯電話とは、曲げ可能で柔軟性がよいスクリーンを採用する携帯電話を指す。
ＯＬＥＤは、非常に薄く、プラスチックや金属箔シートなどのフレキシブル材料に取り付けることができる。ガラスの代わりにプラスチックを使用すると、ディスプレイがより長持ちし、より軽くなる。フレキシブルＯＬＥＤパネルは、頂部から底部まで凹型をなし、曲げ半径が７００ｍｍに達することができる。
ＯＬＥＤは、一般的なガラス基板ではなくプラスチック基板を採用し、フィルムパッケージング技術により、パネルの背面に保護フィルムを貼り付けて、パネルを曲げ可能で、折れにくくなる。フレキシブルスクリーンは、曲げることができるが、折り畳むことはできず、将来の製品は折り畳むことができるはずであり、外形は、より多く変化することになる。
ディスプレイは、パネルをカットして形成される。フレキシブルスクリーンとも呼ばれる曲げ可能なディスプレイは、ディスプレイ革命の初期段階の産物として見なされ、最終目標は、モバイル及びウェアラブル電子デバイスを変革することである。
ＯＬＥＤ調製プランは、真空蒸着技術を採用して有機機能層と陰極層を調製するものであり、高価な蒸着装置を必要とし、生産コストが高く、生産効率が低い。一方、真空蒸着装置の寸法に制約され、大面積ディスプレイの調製の実現が困難である。真空熱蒸着と比較して、溶液法調製は、操作が簡単で、コストが低いなどの利点を有し、特に大型ＯＬＥＤスクリーンの調製に対して、低温又は室温条件下に適している。有機エレクトロニクス技術の急速な反復により、可溶性有機材料の液相加工技術も日増しに成熟し、液相法、特に印刷プロセスによるＯＬＥＤの調製は、従来のＯＬＥＤ発展のボトルネックを解決する重要な方法の一つと考えられる。
上記実施例における表示パネルは、偏光フィルム、ガラス基板、ブラックマトリックス、カラーフィルター、保護フィルム、共通電極、校正層、液晶層(液晶、スペーサー、シーラント)、コンデンサ、表示電極、プリズム層及び光散乱層を含む液晶ディスプレイであってもよい。
偏光フィルムは、偏光板(Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ)とも呼ばれ、偏光板は、上偏光板と下偏光板とに分けられ、上下の二つの偏光板の偏光機能は互いに垂直し、その役割は、フェンスのようなもので、必要に応じて光波成分を遮断することであり、例えば、偏光板フェンスに垂直する光波成分を遮断し、フェンスに平行する光波成分のみが通過することを許可する。
ガラス基板(Ｇｌａｓｓ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ)は、液晶ディスプレイにおいて上基板と下基板とに分けられる、その主な作用は、両基板間の間隔空間で液晶材料を挟持することである。ガラス基板の材料は、一般に、機械的性能に優れ、耐熱及び耐化学腐食のアルカリフリーのホウケイ酸ガラスが採用される。ＴＦＴ－ＬＣＤの場合、ガラス基板の一つの層にＴＦＴが分布され、ガラス基板のもう一つの層にカラーフィルターが堆積される。
ブラックマトリックス(Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ)は、カラーフィルターの赤、緑、青の三原色を分離し（色混同防止）、光漏れを防止するために、非常に遮光性能の高い材料により、個々のカラーブロックのコントラストの向上に有利である。また、ＴＦＴ－ＬＣＤにおいて、ブラックマトリックスは、内部電極の配線や薄膜トランジスタを隠すこともできる。
カラーフィルタ(Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ)は、色フィルタとも呼ばれ、その役割は、液晶ディスプレイのフルカラー表示を実現するために赤、緑、青の三つの原色光を発生させることである。
配列層(Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｌａｙｅｒ)は配向膜又は配向層とも呼ばれ、その役割は、液晶分子をマイクロスケールレベルで均一な配列と配向を実現させることである。
透明電極(Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ)は共通電極と画素電極とに分けられ、入力信号電圧は画素電極と共通電極の両電極の間に印加される。透明電極は、通常、透明導電層が構成されるように酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)材料をガラス基板上に堆積させるものである。
液晶材料(Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌ)は、ＬＣＤにおいてライトバルブに類似する役割を果たし、透過光の明暗を制御することができるため、情報表示の効果が得られる。
駆動ＩＣは、実際には、透明電極における電位信号の位相、ピーク、周波数などを調整及び制御し、駆動電界を確立し、最終的に液晶の情報表示を実現するための集積回路チップ装置のセットである。
液晶パネルにおいて、アクティブマトリックス液晶ディスプレイは、二枚のガラス基板の間にツイステッドネマチック(ＴＮ)型液晶材料を封入して構成される。ここで、ディスプレイに近い上ガラス基板には、赤、緑、青(ＲＧＢ)の三色カラーフィルタ(又はカラー色フィルタ膜と称される)、ブラックマトリックス及び共通透明電極が堆積されている。下ガラス基板(ディスプレイから遠い基板)には、薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)デバイス、透明画素電極、記憶コンデンサ、ゲート線、信号線などが実装されている。両ガラス基板の内側には、液晶分子を配向配列させるように配向膜(又は配向層と称される)が調製される。両ガラス基板の間には、液晶材料を注入し、ライナー(Ｓｐａｃｅｒ)を散布することにより、隙間の均一性が保証される。周囲はフレームシーリング接着剤により接着されてシーリングの役割を果たし、銀接着プロセスにより上下両ガラス基板の共通電極を接続させる。
上下両ガラス基板の外側には、それぞれ偏光板(又は偏光フィルム)が貼り付けられている。画素透明電極と共通透明電極との間に電圧が印加されるとき、液晶分子の配列状態が変化する。このとき、入射光が液晶を透過する強度もそれに応じて変化する。液晶ディスプレイは、液晶材料の旋光性に基づいて、電界制御と組み合わせることで、情報表示を実現することができる。
ＬＣＤ製品は、非能動的な発光電子デバイスであり、それ自体が発光特性を有しておらず、表示性能を得るためにバックライトモジュールにおける光源の放射に依存する必要があるため、ＬＣＤの輝度は、そのバックライトモジュールによって決定される。このことから、バックライトモジュールの性能の良し悪しは、液晶パネルの表示品質に直接影響する。
バックライトモジュールは、照明光源、反射板、導光板、拡散シート、輝度上昇フィルム(プリズムシート)及びフレームなどを含む。ＬＣＤに採用されているバックライトモジュールは、主にサイドライト式バックライトモジュールと直射式バックライトモジュールの二つのカテゴリに分類できる。携帯電話、ノートパソコン及びモニター(１５インチ)は、主にサイドライト式バックライトモジュールを採用し、液晶テレビは、ほとんど直射式バックライトモジュール光源を採用する。バックライトモジュール光源は、主に冷陰極蛍光灯(Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ,ＣＣＦＬ)及び発光ダイオード(ＬＥＤ)光源をＬＣＤのバックライト源とする。
反射板(Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ Ｓｈｅｅｔ)は反射カバーとも呼ばれ、主な役割は、光源から放射される光線を導光板に完全に送り込み、無駄な損失を最小限に抑えることである。
導光板(Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｌａｔｅ)の主な役割は、側面光源から放射される光線をパネルの正面に導くことである。
プリズムフィルム(Ｐｒｉｓｍ Ｆｉｌｍ)は輝度上昇フィルム(Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ)とも呼ばれ、主な役割は、各散乱光線を当該フィルム層の屈折と全反射によって一定の角度に集中させてから、バックライト源から放射させることにより、スクリーンの輝度を上昇させる表示効果を果たすことである。
拡散シート(Ｄｉｆｆｕｓｅｒ)の主な役割は、バックライトモジュールのサイドライト式光線を均一な面光源に補正することにより、光学拡散効果を達成することである。拡散シートは、上拡散シートと下拡散シートとに分かれている。上拡散シートは、プリズムシートと液晶アセンブリとの間にあり、表示パネルにより近い。下拡散シートは、導光板とプリズムシートとの間にあり、バックライト源により近い。
ＬＣＤは、液晶を材料として採用するディスプレイである。液晶は、固体状態と液体状態との間の一種の有機化合物であり、常温条件下では、液体の流動性と結晶の光学異方性の両方を示し、加熱すると透明液体状態になり、冷却すると結晶の濁った固体状態になる。
電界により、液晶分子の配列が変化するため、入射光束が液晶を透過して強度の変化が生じることに影響し、この光強度の変化が、さらに偏光板により明暗の変化として表現される。これによれば、液晶電界の制御により光線の明暗変化を実現することができるため、情報表示の目的が達成される。したがって、液晶材料の役割は、個々の小さな「ライトバルブ」に類似する。
液晶材料の周辺には制御回路や駆動回路が存在するため、ＬＣＤの電極に電界が発生するとき、液晶分子がねじれ、通過する光線を規則的に屈折(液晶材料の旋光性)させてから、第２層偏光板のフィルタリングを経てスクリーンに表示する。
なお、液晶材料は、それ自体が発光しないため、ＬＣＤは、通常、表示パネルのために追加の光源を配置する必要があり、主な光源システムは「バックライトモジュール」と呼ばれ、ここで、バックライトパネルは、蛍光物質で構成され、光線を放射することができ、その役割は、主に均一なバックライト源を提供することである。
実施例において、本実施例によれば、上記のいずれかの実施例における表示パネル４００を含む感光表示装置が提供される。
なお、本実施例に係る感光表示装置によれば、取得モジュールを介して感光アレイの感光データを取得することができ、処理モジュールは、感光データに基づいて外部光源の表示座標を特定することができ、ひいては表示パネル４００の遠隔感光インタラクションを実現することができる。
図５に示すように、ここで、当該感光表示装置は、システムオンチップ１００(ＳＯＣ，Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ)、フィールドプログラマブルゲートアレイ２００(ＦＰＧＡ，Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ)、表示用プリント基板５００及び感光用プリント基板３００をさらに含んでもよい。システムオンチップ１００は、フィールドプログラマブルゲートアレイ２００に電気的に接続され、フィールドプログラマブルゲートアレイ２００は、表示用プリント基板５００及び感光用プリント基板３００に電気的に接続される。
ここで、システムオンチップ１００は、システムレベルのチップとも呼ばれ、製品であり、完全なシステム及び組み込みソフトウェアを含む専用ターゲットを有する集積回路であることを意味する。本実施例において、当該システムオンチップ１００は、外部ビデオソースから入力された画像データを受信して処理した後に、対応するビデオ信号を出力するために用いられてもよく、同時に、外部光源の表示座標の計算プロセスに関与してもよい。
フィールドプログラマブルゲートアレイ２００は、専用集積回路の分野におけるセミカスタム回路として出現することができ、カスタム回路の欠点を解決するだけではなく、従来のプログラマブルデバイスのゲート回路数が限られる欠点を克服することができる。ＦＰＧＡは、専用集積回路におけるセミカスタム回路に属し、プログラマブルロジックアレイであり、従来のデバイスゲート回路数が少ない問題を効果的に解決することができる。ＦＰＧＡの基本構造は、プログラマブル入出力ユニット、構成可能なロジックブロック、デジタルクロック管理モジュール、埋め込み式ブロックＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ，ランダムアクセスメモリ)、配線リソース、埋め込み専用ハードコア、下層埋め込み機能ユニットを含む。ＦＰＧＡは、配線リソースが豊富で、反復可能なプログラミング、集積度が高く、投資が少ないなどの特性により、デジタル回路設計の分野で広く適用されている。ＦＰＧＡの設計プロセスは、アルゴリズム設計、コードシミュレーション及び設計、ボードデバッグ、設計者及び実際のニーズによりアルゴリズムアーキテクチャを確立し、ＥＤＡ(Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，電子設計自動化)を利用して設計プランを確立し、コードシミュレーションにより設計プランが実際の要求に合致することを保証し、最後にボードレベルのデバッグをし、構成回路を利用してＦＰＧＡに関連ファイルをダウンロードし、実際の動作結果を検証することを含む。
技術レベルの進歩に伴い、ビデオセグメンテーション技術は徐々に成熟し、鮮明なビデオ画像に対する人々の基本的なニーズが満たされている。ＦＰＧＡチップハードウェア構造は比較的特殊であり、事前に編集されたロジック構造ファイルを利用して内部構造を調整することができ、制約されたファイルを利用することにより異なるロジックユニットの接続と位置を調整し、データ線パスを適切に処理し、それ自身が有する柔軟性と適応性によりユーザーの開発とアプリケーションに便利である。ビデオ信号を処理する場合、ＦＰＧＡチップは、自身の速度と構造の利点をフルに活用して、ピンポン技術とパイプライン技術を実現することができる。外部接続の過程において、チップはデータ並列接続により、画像情報のビット幅を広げ、内部ロジック機能を利用して画像処理の速度を向上させる。キャッシュメモリ構造とクロック管理により、画像処理及びその他のデバイスの制御が実現される。全体的な設計構造において、ＦＰＧＡチップはコア位置にあり、複雑なデータの補間処理及び抽出と保存は、システムの安定した動作を保証するためにさらに全体的な制御の役割を果たす。また、ビデオ情報処理は、その他のデータ処理とは異なり、十分なデータ転送速度を保証するために、チップには特別なロジックユニット及びＲＡＭ又はＦＩＦＯユニットを有することが必要である。
これに基づいて、本実施例において、フィールドプログラマブルゲートアレイ２００は、ビデオ信号をプリセット処理するとともに、感光データをプリセット処理することができる。なお、表示技術において、ビデオデータ又は感光データの処理は、いずれも本願に記載された実施例に従って処理することができるが、記載されていない場合には、周知の技術を採用して処理することが可能であり、ここでは説明を省略する。
なお、表示用プリント基板５００は、タイミングコントローラを含んでもよい。タイミングコントローラは、これに対応するゲートドライバとデータドライバとを制御することにより、表示パネル４００の正常表示を実現することができる。
感光用プリント基板３００は、取得モジュール、例えば、感光アレイの感光データを読み取り、対応する処理、又は上記実施例において必要とされる処理を並行する読み出しチップを含んでもよい。
なお、当業者は、本願の技術的手段及びその発明概念に従って同等の置換又は変更を行うことができ、これらの変更又は置換のすべては、いずれも本願に添付された請求項の保護範囲に属すべきものである。

Claims (5)

  1. アレイ状に分布される少なくとも一つの感光ユニットを含む感光アレイと、
    前記感光ユニットに電気的に接続され、少なくとも一つの前記感光ユニットの感光座標及び読み出しデータを含む前記感光アレイの感光データを取得するための取得モジュールと、
    前記取得モジュールに接続され、各前記感光ユニットの感光座標及び読み出しデータに基づいて、外部光源の平均感光座標を取得することにより、前記外部光源の表示座標を特定するための処理モジュールと、を含む表示パネルであって、
    前記感光座標は、感光横座標及び感光縦座標を含み、
    前記平均感光座標は、平均感光横座標及び平均感光縦座標を含み、
    前記処理モジュールは、
    各前記感光ユニットの感光縦座標及び読み出しデータに基づいて、前記外部光源の平均感光横座標を取得し、
    各前記感光ユニットの感光横座標及び読み出しデータに基づいて、前記外部光源の平均感光縦座標を取得し、
    前記感光アレイにおける感光ユニットの感光総行数はｍであり、
    前記感光アレイにおける感光ユニットの感光総列数はｎであり、
    前記表示パネルにおけるサブ画素の表示総行数はＭであり、
    前記表示パネルにおけるサブ画素の表示総列数はＮであり、
    前記表示座標は、表示横座標及び表示縦座標を含み、
    前記処理モジュールは、
    前記感光総行数、前記表示総行数及び前記平均感光横座標に基づいて、前記外部光源の表示横座標を特定し、
    前記感光総列数、前記表示総列数及び前記平均感光縦座標に基づいて、前記外部光源の表示縦座標を特定し、
    前記処理モジュールは、次式に基づいて前記平均感光横座標を取得し、
    Figure 0007358467000009
     ただし、前記平均感光横座標をｘ Ａ とし、前記感光アレイにおける感光ユニットの現在列数をＣ ｉ とし、前記感光アレイにおける第ｊ行第ｉ列の感光ユニットの読み出しデータをＤ ｉｊ とする、
    表示パネル。
  2. 前記処理モジュールは、次式に基づいて前記平均感光縦座標を取得し、
    Figure 0007358467000010
     ただし、前記平均感光縦座標をｙＡとし、前記感光アレイにおける感光ユニットの現在行数をＲｊとし、前記感光アレイにおける第ｊ行第ｉ列の感光ユニットの読み出しデータをＤｉｊとする、
    請求項１に記載の表示パネル。
  3. 前記表示横座標は、次式に基づいて取得され、
    Figure 0007358467000011
     ただし、前記表示横座標をＸＡとする、
    請求項２に記載の表示パネル。
  4. 前記表示縦座標は、次式に基づいて取得され、
    Figure 0007358467000012
     ただし、前記表示縦座標をＹＡとする、
    請求項３に記載の表示パネル。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の表示パネルを含む、
    感光表示装置。
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