專利名稱：顯示裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種具有子像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置，其中每個像素包括四種顏色的子像素，例如是紅色(R)子像素、綠色(G)子像素、藍色⑶子像素、以及白色(W)子像素，并涉及安裝有這種顯示裝置的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
在具有多個像素的顯示裝置中使用的一種最典型的顯示彩色圖像的方法是在每個像素中布置一一對應于三原色(即R (紅色)、G (綠色)、和B (藍色))的三個子像素，并且單獨調(diào)整每個子像素的亮度等級的方法。
使用這種方法，可以隨意設(shè)置像素整體的色度點和亮度等級，并且可以顯示彩色圖像。能夠使用這種方法顯示彩色圖像的顯示裝置的例子是液晶顯示器。這種類型的液晶顯示器通常包括發(fā)射白光的背光裝置、以及具有分別提供R子像素、G子像素和B子像素的R、G和B顏色濾波器(color filter)的液晶面板。此外，通常在這種類型的液晶顯示面板的入口側(cè)和出口側(cè)布置偏振板。因此，從背光裝置中發(fā)射光的強度通常由于偏振板和顏色濾波器而減小，而且通過液晶裝置整體的光利用系數(shù)變?yōu)樾∮诎俜种＝Y(jié)果，大量的能量在液晶顯示器中不必要地流失，導致電消耗量的增加。為了當液晶顯示器顯示圖像時降低電消耗量，已經(jīng)提出配備有每個像素包括四種顏色子像素的液晶面板(例如，參考日本審查專利申請公開No. 4-54207)。具體地說，這些四種顏色的子像素為R、G和B三種顏色的子像素、以及一個Z顏色的子像素(例如，白色(W)或黃色(Y)子像素)，其亮度高于以上三個子像素的亮度。與通過將對應于R、GdPB三種顏色的圖像信號提供給具有現(xiàn)有的由R、G、和B子像素組成的子像素結(jié)構(gòu)的每個像素而顯示圖像的情況相比，在使用這種對應于四種顏色的子像素的圖像信號顯示圖像的情況下，發(fā)光效率可以進一步增加，并且電消耗量可以進一步降低。除上述液晶顯示器之外，具有每個像素包括R、G、B和顏色Z的子像素的子像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置的示例是具有自發(fā)光功能的有機EL(電致發(fā)光)顯示裝置(例如，參考日本專利No. 4434935)。此外，例如，在日本未審查專利申請公開No. 2008-107507、日本未審查專利申請公開(PCT申請的譯文)No. 2009-500654、以及日本專利No. 4494808中，提出一種在對應于R、G、和B三種顏色的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上，生成對應于R、G、B、和Z四種顏色的輸出圖像信號的方法(顏色變換處理(RGB/RGBZ變換處理)的方法)。

發(fā)明內(nèi)容
在如上所述的情況下，當為上述R、G、和B子像素提供顏色濾波器時，典型的是，不為Z子像素提供顏色濾波器，從而使Z子像素顯示高亮度(以增加光利用系數(shù))，或者為Z子像素提供具有用于調(diào)整色度點的高透射系數(shù)的濾波器。因此，在Z子像素中(例如，在W子像素中)，存在色度點根據(jù)Z子像素的發(fā)光亮度等級的改變而變化的問題。如果發(fā)生這種色度點的變化，顯示的顏色也會變化。具體地，首先，例如，如果在W子像素中形成白色發(fā)光元件，那么可能難以確保由一種發(fā)光材料(發(fā)光層)提供的發(fā)光波長范圍覆蓋白色范圍整體。因此，通常采用將具有彼此不同的發(fā)光波長范圍(發(fā)光顏色)的多個發(fā)光層在像素中沿著平面內(nèi)的方向布置，或者堆疊布置的方法，并且驅(qū)動所有這些多個發(fā)光層，從而使其同時發(fā)射光。特別是在有機EL元件的情況下，典型的是，形成多個發(fā)光層，使得這些層堆疊。然而，在這種使用具有彼此不同的發(fā)光顏色的多個發(fā)光層而形成發(fā)光元件的情況下，通過每個發(fā)光層的發(fā)光亮度等級的整體，保持每個發(fā)光層的發(fā)光率恒定是不容易的。實際上，白色發(fā)光元件的色度點根據(jù)發(fā)光亮度等級的改變而變化。因為，如上所述，通常不為W子像素提供顏色濾波器，所以這種白色發(fā)光元件中的色度點的變化直接導致圖像顯示中的色度變化，造成圖像質(zhì)量的劣化。為了解決這個關(guān)于白色子像素中的色度點變化的問題，在上述日本審查專利申請公開No. 4-54207中，提出一種方法，其中對圖像信號執(zhí)行顏色變換后，對一一對應于R、G、 B、和W的圖像信號執(zhí)行預定的色度補償。然而，在這種方法中，由于當執(zhí)行色度補償時，需要執(zhí)行(使用)使用許多類型的查找表(LUT)的許多信號處理操作，會出現(xiàn)信號處理負載增加、電消耗量增加、以及制造顯示裝置的成本增加的問題。如上所述，在現(xiàn)有的方法中，在每個像素包括R、G、B、和Z四種顏色的子像素的情況下，當抑制信號處理負載的增加時，可能難以帶來高質(zhì)量的圖像的形成，因此期望有處理這些問題的方法?？紤]到上述問題而形成了本公開，并且提供配備有每個像素包括具有R、G、B和Z四種顏色的子像素的子像素結(jié)構(gòu)的顯示裝置，并且在顯示裝置顯示圖像時抑制信號處理負載的增加的同時，使顯示裝置可以形成高質(zhì)量的圖像，并且提供配備有以上顯示裝置的電子設(shè)備。根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置包括顯示單元，具有多個像素，每個像素包括三種顏色的子像素，即紅色(R)子像素、綠色(G)子像素、和藍色(B)子像素，以及亮度比以上三個子像素的亮度高的彩色(Z)子像素；變換處理單元，通過在逐一對應于R、G、和B三種顏色的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上執(zhí)行預定的處理，生成逐一對應于R、G、B、和Z四種顏色的輸出圖像信號；以及驅(qū)動單元，配備有變換處理單元，使用輸出圖像信號對R子像素、G子像素、B子像素、和Z子像素執(zhí)行顯示驅(qū)動。在這種情況下，如果Z子像素的亮度等級比預定的閾值高，那么變換處理單元生成輸出圖像信號，使得顯示操作分別在R、G、B和Z子像素中執(zhí)行；并且如果Z子像素的亮度等級等于或低于預定的閾值，那么變換處理單元生成輸出圖像信號，使得顯示操作分別在R、G和B子像素中執(zhí)行，但是顯示操作不在Z子像素中執(zhí)行。根據(jù)本公開的實施例的電子設(shè)備是配備有上述顯示裝置的設(shè)備。在根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，通過在逐一對應于R、G和B三種顏色的輸入信號的基礎(chǔ)上執(zhí)行預定的處理，逐一生成對應于R、G、B和Z四種顏色的輸出圖像信號，并且使用這些輸出圖像信號對R、G、B和Z子像素執(zhí)行顯示驅(qū)動。在這種情況下，如果Z子像素的亮度等級比預定的閾值高，那么生成輸出圖像信號，使得顯示操作分別在R、G、B和Z子像素中執(zhí)行。此處，甚至如果這個Z子像素的亮度等級變化，在Z子像素的高亮度等級范圍內(nèi)的，與發(fā)光亮度等級的相關(guān)變化量有關(guān)的色度變化量也是小的。因此，即使沒有執(zhí)行現(xiàn)有的復雜色度補償，當使用R、G、B和Z四種顏色的子像素顯示圖像時，也可以抑制色度變化的增加(色度變化量可以限定為小量)。另一方面，如果Z子像素的亮度等級等于或低于預定的閾值，那么生成輸出圖像信號，使得顯示操作分別在R、G和B子像素中執(zhí)行，但是顯示操作不在Z子像素中執(zhí)行。換句話說，在Z子像素的低亮度等級范圍內(nèi)，如果Z子像素的亮度等級變化，與發(fā)光亮度等級的相關(guān)變化量有關(guān)的色度變化量變大，使用R、G和B三種顏色的子像素顯示圖像。因此，在根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，當不需要執(zhí)行伴隨著復雜的色度補償?shù)念伾儞Q處理時，在Z子像素的低亮度等級范圍內(nèi)，可以不使用R、G、B和Z四種顏色的子像素、而使用R、G和B三種顏色的子像素來顯示圖像。在這種情況下，當把四種子像素的亮度等級上消耗的電作為整體考慮時，可以實現(xiàn)電消耗的充分降低。在根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，當在對應于三種顏色R、G、B的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上，生成對應于四種顏色R、G、B和Z的輸出圖像信號時，如果Z子像素的亮度等級比預定的閾值高，則生成輸出圖像信號，使得在R、G、B和Z子像素中分別執(zhí)行顯示操作；并且如果Z子像素的亮度等級等于或低于預定的閾值，則生成輸出圖像信號，使 得在R、G和B子像素中分別執(zhí)行顯示操作，但是不在Z子像素中執(zhí)行顯示操作。因此，可以不執(zhí)行復雜的處理(色度補償或顏色變換處理)而抑制在圖像顯示時的色度變化的增加。因此，在使用具有由R、G、B和Z四種子像素組成的子像素結(jié)構(gòu)的每個像素顯示圖像的情況下，當抑制信號處理負載的增加時，可以形成高質(zhì)量的圖像，并且同時電消耗可以比在使用具有由R、G和B三種子像素組成的子像素結(jié)構(gòu)的每個像素而顯示圖像的情況下更低。


圖I是示出根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置的示例的框圖；圖2A是示出在圖I中所示的一個像素中的子像素結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖2B是示出在圖I中所示的一個像素中的子像素結(jié)構(gòu)的另一個示例的示意圖；圖3是示出在圖2A或圖2B中所示的一個子像素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示例的電路圖；圖4是示出在圖2A或圖2B中所示的一個子像素的橫截面視圖的示例的示意圖；圖5A是在圖4中示出的有機層的詳細橫截面結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖5B是示出在圖4中示出的有機層的詳細橫截面結(jié)構(gòu)的另一個示例的示意圖；圖6A和圖6B是示出根據(jù)本公開的實施例的發(fā)光亮度等級和色度之間的關(guān)系的特征曲線圖，X軸分別為線性標度和對數(shù)標度；圖7是示出根據(jù)本公開的實施例的通過變換處理單元執(zhí)行變換處理的示例的流程圖；圖8A是示出根據(jù)變形例的一個像素中的子像素結(jié)構(gòu)的示例的示意圖；圖SB是示出根據(jù)變形例的一個像素中的子像素結(jié)構(gòu)的另一個示例的示意圖；圖9是示出根據(jù)本公開的實施例或變形例的包括顯示裝置的模塊的示意結(jié)構(gòu)的平面圖；圖10是示出根據(jù)實施例或變形例的顯示裝置的應用示例I的外觀的透視圖；圖IlA是示出從前面觀看應用示例2的外觀的透視圖；圖IlB是示出從后面觀看的外觀的透視圖；圖12是示出應用示例3的外觀的透視圖13是示出應用示例4的外觀的透視圖；圖14A是應用5的機身打開的正視圖；圖14B是應用5的機身打開的側(cè)視圖；圖14C是應用5的機身關(guān)閉的正視圖；圖14D是應用5的機身關(guān)閉的左側(cè)視圖；圖14E是應用5的機身關(guān)閉的右側(cè)視圖；圖14F是應用5的機身關(guān)閉的頂視圖；圖14G是應用5的機身關(guān)閉的底視圖。
具體實施例方式將參考以下附圖描述本公開的實施例。關(guān)于下列主題，將按照以下順序做出對實施例的描述。I.本公開的實施例(每個像素具有包括R子像素、G子像素、B子像素和W子像素的子像素結(jié)構(gòu)的示例)2.本公開的變形例(每個像素具有包括R子像素、G子像素、B子像素和Y子像素的子像素結(jié)構(gòu)的示例)3.其模塊和應用示例4.其它變形例〈本公開的實施例〉[顯示裝置I的結(jié)構(gòu)]圖I是示出根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置(顯示裝置I)的示意結(jié)構(gòu)的框圖。這個顯示裝置包括顯示面板10 (顯示單元)和驅(qū)動電路20 (驅(qū)動單元)。(顯示面板10)顯示面板10包括像素陣列單元13，其中將多個像素11布置在矩陣結(jié)構(gòu)中，并且在從外部獲得的圖像信號20A和同步信號20B的基礎(chǔ)上，通過執(zhí)行有源矩陣驅(qū)動而顯示圖像。每個像素11包括對應于多種顏色(在這種情況下是四種顏色)的多個子像素。像素陣列單元13包括水平布置的多個掃描線WSL、垂直布置的多個信號線DTL、以及與掃描線WSL平行布置的多個電源線DSL。將每個掃描線WSL的一端、每個信號線DTL的一端、以及每個電源線DSL的一端連接到隨后將詳細描述的驅(qū)動電路20。此外，上述像素11存在于掃描線WSL和信號線DTL的交叉點上，并且以矩陣結(jié)構(gòu)來布置這些像素。此處，一個信號線DTL代表一組由信號線DTLr、信號線DTLg、信號線DTLb、和信號線DTLw組成的多條信號線。隨后將詳細描述對應于多種顏色的多條信號線DTLr、DTLg、DTLb和DTLw。圖2A是示意性示出像素11中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(子像素結(jié)構(gòu))的示例的平面圖。圖2B是示意性示出像素11中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(子像素結(jié)構(gòu))的另一個示例的平面圖。如圖2A或圖2B所示，每個像素11包括三原色子像素，即紅色(R)子像素11R，綠色(G)子像素11G，藍色(B)子像素11B，以及一個亮度比以上三種像素的亮度高的顏色Z的子像素11W(在這種情況下是白色(W)子像素)。換句話說，每個像素11具有由分別對應于四種顏色R、G、B和W的四個子像素I IR、11G、11B和IlW組成的子像素結(jié)構(gòu)。在圖2A所示的示例中，四個子像素I IR、11G、11B和IIW以矩陣結(jié)構(gòu)(2 X 2矩陣結(jié)構(gòu))布置在像素中。在圖2B所示的示例中，四個子像素11R、11G、11B和IlW以行結(jié)構(gòu)布置在像素中。然而，在像素11中布置四個子像素11R、11G、11B和IlW的結(jié)構(gòu)不限定于以上結(jié)構(gòu)，可以是任何其它 結(jié)構(gòu)。此外，將信號線DTLr、掃描線WSL、和發(fā)光控制線DSL連接到子像素IlR(在圖2A和圖2B中都未示出)。將信號線DTLb、掃描線WSL、和發(fā)光控制線DSL連接到子像素11B。將信號線DTLg、掃描線WSL、和發(fā)光 控制線DSL連接到子像素11G。將信號線DTLw、掃描線WSL、和發(fā)光控制線DSL連接到子像素11W。換句話說，當將掃描線WSL和電源線DSL共同連接到上述子像素時，將分別對應于紅色、藍色、綠色和白色的信號線DTLr、DTLb、DTLg和DTLw分別連接到子像素I IR、11B、11G和11W。圖3示出子像素11R、11B、11G和IlW中的任意一個的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(電路結(jié)構(gòu))的示例。子像素I IR、I IB、IIG和IIW中的每一個包括有機EL元件12 (發(fā)光元件)和像素電路14。像素電路14包括寫入晶體管Trl (用作取樣)、驅(qū)動晶體管Tr2、以及電容存儲元件Cs。換句話說，這個像素電路14具有稱作“2TrlC”的電路結(jié)構(gòu)。在這個電路中，將假設(shè)每個寫入晶體管Trl和驅(qū)動晶體管Tr2都是n溝道MOS (金屬氧化物半導體)類型的TFT (薄膜晶體管)。此處，用作這個電路的TFT的類型不限定于這種n溝道MOS類型，并且可以是例如逆交錯結(jié)構(gòu)(稱作底柵)類型、或者交錯結(jié)構(gòu)(稱作頂柵)類型。在像素電路14中，將寫入晶體管Trl的柵極連接到掃描線WSL，將漏極信號線DTL (DTLr、DTLg、DTLb和DTLw)，并且將源極連接到驅(qū)動晶體管Tr2的柵極和電容存儲元件Cs的一端。將驅(qū)動晶體管Tr2的漏極連接到電源線DSL，并且將其源極連接到電容存儲元件Cs的另一端和有機EL元件12的陽極。將有機EL元件12的陰極設(shè)置于固定電位VSS(例如，接地電位)上。圖4是示意性地示出包括子像素11R、11G、11B和IlW的顯示面板10的結(jié)構(gòu)的橫截面的示例的示意圖。這個顯示面板10從背面(后面)到前面順序包括基板41、絕緣層42、下部電極43、有機層44、上部電極45、絕緣層46、顏色濾波器47R、47G、47B、以及封裝基板48?；?1是半導體基板,諸如娃(Si)基板、玻璃基板、或者樹脂基板，并且在基板41上形成驅(qū)動元件(在圖4中未示出)，諸如寫入晶體管TrI、驅(qū)動晶體管Tr2、電容存儲元件Cs等。絕緣層42用作上述驅(qū)動元件的鈍化膜，并且由例如二氧化硅(SiO2)或者氮化硅(SiN)制造。在這種情況下，下部電極43用作陽極電極，并且將一個下部電極43提供給子像素11R、11G、11B和IlW中的每個。因為，如隨后所述，顯示面板10是上表面發(fā)光類型(稱為上發(fā)光型)的顯示面板，下部電極43由具有從有機EL元件12(例如，銀(Ag))中發(fā)射的發(fā)射光(在這種情況下是白光Lw)的高光學反射系數(shù)的材料制造。有機層44具有由發(fā)射白光的發(fā)光層(隨后所述的白色發(fā)光層441W)、以及例如空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層和電子傳輸層(這些層都未在圖4中示出)組成的層狀結(jié)構(gòu)。上部電極45用作陰極電極，并且由子像素11R、11G、11B和IlW共用。這個上部電極45是由具有從有機EL元件12(例如，ITO(銦錫氧化物))發(fā)射的發(fā)射光(在這種情況下是白光Lw)的高光學透射系數(shù)的材料制造的透明電極。上述有機EL元件12由這些下部電極43、有機層44、和上部電極45組成。此處，上述有機層44包括具有多個發(fā)光層的白色發(fā)光層44W，其中每個發(fā)光層具有如圖5A或圖5B所示的不同的發(fā)光顏色。具體地，圖5A中示出的有機層44的示例包括由從背面到前面按順序堆疊(稱為串聯(lián)結(jié)構(gòu))的紅色發(fā)光層441R、綠色發(fā)光層441G、以及藍色發(fā)光層441B組成的白色發(fā)光層441W。另一方面，圖5B中示出的有機層44的示例包括由從背面到前面按順序堆疊的黃色發(fā)光層441Y和藍色發(fā)光層441B組成的白色發(fā)光層441W。白色發(fā)光層441W如在圖5A和圖5B中所示的配置，并且形成白色發(fā)光層441W，使得通過由這些多個發(fā)光層同時發(fā)光而發(fā)射白光Lw。絕緣層46用作封裝層，并且它由例如二氧化硅(SiO2)或者氮化硅(SiN)制造。封裝基板48是封裝顯示面板10的整體的基板，并且它由透明材料諸如玻璃制造。分別為子像素IlRUlG和IlB布置顏色濾波器47R、47G和47B。具體地，為子像素I IR布置選擇性透射紅光Lr的顏色濾波器47R ;為子像素IIG布置選擇性透射綠光Lg的顏色濾波器47G ;為子像素IIB布置選擇性透射藍光Lb的顏色濾波器47B。結(jié)果，在選擇的基 礎(chǔ)上，通過子像素I IR、IIG和11B，分別透過和發(fā)射組成從有機層44 (有機EL元件12)發(fā)射的白光Lw的紅光Lr、綠光Lg和藍光Lb,作為顯不光。另一方面,不為子像素IlW布置顏色濾波器，因此通過子像素11W，從有機層44(有機EL元件12)發(fā)射的白光Lw作為顯示光原樣透過并發(fā)射?？蛇x地，可以為子像素IlW提供用于將白光Lw的色度點調(diào)整到期望的白色點的透射(transmit)大部分白光Lw的濾波器或者有高透射系數(shù)的顏色濾波器。盡管已經(jīng)在顯示面板10是上表面發(fā)光類型的假設(shè)下做出如上描述，顯示面板10并不限定于這種類型。例如，顯示面板10可以是底表面發(fā)光類型(稱為底發(fā)光型)。此外，盡管已經(jīng)在下部電極43用作陽極電極并且上部電極45用作陰極電極的假設(shè)下做出如上描述，也可以在下部電極43用作陰極電極并且上部電極45用作陽極電極的假設(shè)下做出如上描述。(驅(qū)動電路20)圖I中示出的驅(qū)動電路20驅(qū)動像素陣列單元13 (顯示面板10)，即，在像素陣列單元13上執(zhí)行顯示驅(qū)動。具體地，驅(qū)動電路20通過順序地選擇像素陣列單元13的多個像素11，將基于圖像信號20A的圖像信號電壓施加于所選擇的像素11的子像素11R、11G、11B和IlW上，對多個像素11執(zhí)行顯示驅(qū)動。換句話說，驅(qū)動電路20在圖像信號20A的基礎(chǔ)上，對子像素11R、11G、11B和IlW執(zhí)行顯示驅(qū)動。這個驅(qū)動電路20包括圖像信號處理電路21、時序生成電路22、掃描線驅(qū)動電路23、信號線驅(qū)動電路24、以及電源線驅(qū)動電路25。圖像信號處理電路21對從外部獲得的數(shù)字圖像信號20A執(zhí)行預定的圖像信號處理，并且將在已經(jīng)對數(shù)字圖像信號20A執(zhí)行預定的圖像信號處理以后生成的圖像信號21A輸出到信號線驅(qū)動電路24。這個預定的圖像信號處理包括例如伽瑪校正處理和過驅(qū)動(override)處理。這個圖像信號處理電路21包括變換處理單元210，其執(zhí)行預定的變換處理(RGB/RGBff變換處理)。這個變換處理單元210通過在對應于三種顏色R、G和B的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上，執(zhí)行上述RGB/RGBW變換處理，生成對應于四種顏色R、G、B和W的輸出信號。這樣的變換處理單元210例如由多個乘法器和加法器組成。隨后將(參考圖6A、圖6B和圖7)描述這個變換處理單元210的詳細操作(變換處理的細節(jié))。
時序生成電路22在從外部獲得的同步信號20B的基礎(chǔ)上生成控制信號22A，并且輸出控制掃描線驅(qū)動電路23、信號線驅(qū)動電路24、以及電源線驅(qū)動電路25的控制信號22A，使得這些電路可以彼此結(jié)合地操作。掃描線驅(qū)動電路23為了順序地選擇多個像素11，根據(jù)(同步于)控制信號22A，順序地將選擇脈沖施加于多個掃描線WSL。具體地，掃描線驅(qū)動電路23通過選擇性地輸出接通寫入晶體管Trl的電壓Von以及關(guān)閉寫入晶體管Trl的電壓Voff而生成選擇脈沖。此處，將電壓Von的值設(shè)置為比寫入晶體管Trl的開啟電壓的值(恒定值)大，并且將電壓Voff的值設(shè)置為比寫入晶體管Trl的開啟電壓的值(恒定值)小。信號線驅(qū)動電路24根據(jù)(同步于)控制信號22A，生成對應于從圖像信號處理電路21發(fā)送的圖像信號21A的模擬圖像信號，并且將這個模擬信號分別施加于信號線DTL (DTLr,DTLg,DTLb和DTLw)。具體地，信號線驅(qū)動電路24將基于圖像信號21A的單個顏色的模擬圖像信號電壓分別施加于信號線DTLr、DTLg、DTLb和DTLw。結(jié)果，圖像信號被寫 入到通過掃描線驅(qū)動電路23選擇的像素11的子像素I IR、11G、11B和IlW中。此處，將圖像信號寫入子像素意味著，在為相關(guān)電容存儲元件Cs而編程上述圖像信號電壓中的每個之后，將預定的電壓施加于相關(guān)驅(qū)動晶體管Tr2的柵極和源極之間。電源線驅(qū)動電路25為了控制每個像素11的子像素I IR、11G、11B和IlW中的有機EL元件12的發(fā)光(照明)操作和消光(熄滅)操作，根據(jù)(同步于)控制信號22A，順序地將控制脈沖施加于多個電源線DSL。換句話說，每個像素11中的子像素11R、11G、11B和IlW的發(fā)光期間和消光期間的長度可以通過調(diào)整控制脈沖的寬度，即通過對控制脈沖執(zhí)行PWM(脈沖寬度調(diào)制))來控制。[顯示裝置I的效果和優(yōu)勢](基本行為)在如圖I到圖3所示的顯示裝置I中，驅(qū)動電路20在圖像信號20A和同步信號20B的基礎(chǔ)上，對顯示面板10 (像素陣列單元13)中的每個像素(每個子像素11R、11G、11B和11W)執(zhí)行顯示驅(qū)動。結(jié)果,如圖4、圖5A和圖5B所示,驅(qū)動電流被注入到每個子像素I IR、11G、IIB和IIW中的有機EL元件12中，并且由于在有機層44的發(fā)光層(在這種情況下是白色發(fā)光層441W)中發(fā)生空穴-電子復合(recombination),所以發(fā)生發(fā)光(在這種情況下發(fā)白光)。在子像素IlW中，從白色發(fā)光層441W發(fā)射的發(fā)射光(在這種情況下是白光Lw)作為通過(封裝基板48的)上表面的顯示光原樣發(fā)射。另一方面，從白色發(fā)光層441W發(fā)射的白光Lw分別透射通過子像素I IR、IIG和IlB中的顏色濾波器47R、47G和47B，其結(jié)果是白光變換為紅光Lr、綠光Lg和藍光Lb，并且這些光作為通過封裝基板48的上表面的顯示光分別發(fā)射。用這種方式，在圖像信號20A的基礎(chǔ)上，在顯示面板10中顯示圖像。如上所述，在本公開的這個實施例中，使用對應于四種顏色的子像素11R、11G、11B和IlW的圖像信號來顯示圖像。在上述情況下，與現(xiàn)有的使用對應于R、G、和B三種顏色的子像素的圖像信號顯示圖像的情況相比，發(fā)光效率可以進一步增加，并且電消耗量可以進一步降低。以下將參考圖2A、圖2B和圖3描述在每個子像素11R、11G、11B和IlW中執(zhí)行的圖像信號的寫入操作。將假設(shè)在將圖像信號電壓施加于信號線DTL，并且將電源線DSL的電壓設(shè)置為電壓VH( S卩，在“H(高)”狀態(tài))期間，掃描線驅(qū)動電路23將掃描線WSL的電壓從電壓Voff升高到電壓Von。在這種情況下，由于寫入晶體管Trl被接通，驅(qū)動晶體管Tr2的柵極電位Vg上升到對應于在信號線DTL的電壓中的相關(guān)電壓的圖像信號電壓。結(jié)果，將圖像信號電壓施加于電容存儲元件Cs，并且由電容存儲元件Cs存儲。在這個階段，由于有機EL元件12的陽極電壓小于有機EL元件12的閾值電壓Vel與有機EL元件12的陰極電壓Vca( = VSS)之和，所以有機EL元件12處于關(guān)閉狀態(tài)。換句話說，在這個階段，電流不通過有機EL元件12的陽極和陰極流動(即，有機EL元件12不發(fā)光)。因此，從晶體管Tr2提供的電流Id流到存在于有機EL元件12的陽極和陰極之間的電容元件(在圖3中未示出)中，并且這個電容元件被電流Id充電。接下來，在信號線DTL的電壓被保持與圖像信號電壓相等、并且將電源線DSL的電壓保持在電壓VH(即，在“H”狀態(tài))期間，掃描線驅(qū)動電路23將掃描線WSL的電壓從電壓Von降低到電壓Voff。結(jié)果，由于寫入晶體管Trl關(guān)閉，驅(qū)動晶體管Tr2的柵極進入浮動狀態(tài)。在這種情況下，驅(qū)動晶體管Tr2的柵極和源極之間的電壓Vgs保持恒定，因此電流Id通過驅(qū)動晶體管Tr2的漏極和源極流動。結(jié)果，驅(qū)動晶體管Tr2的源極電位Vs增加，同時 由于電容存儲元件Cs的電容耦合，驅(qū)動晶體管Tr2的柵極電位Vg也增加。因此，有機EL元件12的陽極電壓變得比有機EL元件12的閾值電壓Vel與有機EL元件12的陰極電壓Vca之和要高。所以，對應于在電容存儲元件中存儲的圖像信號電壓，即驅(qū)動晶體管Tr2的柵極和源極之間的電壓Vgs的電流Id通過有機EL元件12的陽極和陰極流過，其結(jié)果是有機EL元件12以期望的亮度等級發(fā)光。接下來，驅(qū)動電路20使得有機EL元件12的發(fā)光期間在經(jīng)過預定的時間段之后停止。具體地，電源線驅(qū)動電路25將電源線DSL的電壓從電壓VH降低到電壓VL(即，從“H”狀態(tài)到“L (低)”狀態(tài))。結(jié)果，驅(qū)動晶體管Tr2的源極電壓Vs減小，并且有機EL元件12的陽極電壓變得比有機EL元件12的閾值電壓Vel與有機EL元件12的陰極電壓Vca之和要小，其結(jié)果是電流Id停止流過有機EL元件的陽極和陰極。所以，有機EL元件12停止發(fā)光(有機EL元件12進入消光期間)。用上述方式，使用施加于電源線DSL的控制脈沖的寬度(即，在“H”狀態(tài)中的控制脈沖的周期的長度)，可以確定像素11的每個子像素11R、11G、11B和IlW的發(fā)光期間的長度。驅(qū)動電路20執(zhí)行顯示驅(qū)動，使得上述發(fā)光操作和消光操作的組合在每幀(一個垂直周期(V周期))一個組合的基礎(chǔ)上周期性地重復。除上述操作之外，驅(qū)動電路20通過在例如每個水平周期(H周期)的行方向上施加選擇脈沖而掃描掃描線，并通過施加控制脈沖而掃描電源線DSL。用上述方式執(zhí)行顯示裝置I中的顯示操作(由驅(qū)動電路20執(zhí)行的顯示驅(qū)動)。(由特有功能帶來的效果)接下來，將詳細描述由根據(jù)本實施例的顯示裝置I的特有的功能帶來的效果。首先，如上所述，在使用由四個子像素I IR、11G、11B和IIW組成的子像素結(jié)構(gòu)而顯示圖像(彩色圖像)的情況下，如果子像素結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有的，會出現(xiàn)下列問題。詳細地說明，該問題在于色度點根據(jù)子像素IlW中的發(fā)光亮度等級的改變而變化的事實。具體地，首先，如果在子像素IlW中形成白色發(fā)光元件，由單一發(fā)光材料(發(fā)光層)提供的發(fā)光波長范圍可能難以覆蓋白色范圍的整體。因此，如上所述，通常采用將具有發(fā)光波長范圍彼此不同的發(fā)光波長范圍(發(fā)光顏色)的多個發(fā)光層在像素中沿著平面內(nèi)的方向布置、或者層疊布置的方法，并且同時驅(qū)動所有這些多個發(fā)光層而發(fā)光。然而，在這種使用具有不同發(fā)光波長范圍的多個發(fā)光層形成白色發(fā)光元件的情況下，貫穿發(fā)光亮度等級的整體，保持(上述紅色發(fā)光層441R、綠色發(fā)光層441G、藍色發(fā)光層441B、黃色發(fā)光層441Y等的)每個發(fā)光層的發(fā)光率恒定是不容易的。實際上，該白色發(fā)光元件的色度點根據(jù)發(fā)光亮度等級的改變而變化。這是因為，如上所述，不將任何顏色濾波器提供給子像素11W，在這個白色發(fā)光元件中的這種色度點變化直接導致圖像顯示中的色度變化，從而造成圖像質(zhì)量的劣化。為了解決這個關(guān)于白色子像素IlW中的色度點變化的問題，提出一種方法，其中在對對應于R、G、B、和W子像素的圖像信號執(zhí)行顏色變換后，對這些圖像信號分別執(zhí)行預定的色度補償。然而，在這種方法中，由于當執(zhí)行色度補償時，使用許多種查找表(LUT)的許多種信號處理被逐步使用，所以信號處理的負載增加，電消耗量增加、并且制造顯示裝置的成本增加。在根據(jù)本實施例的顯示裝置I中，通過執(zhí)行以下將詳細描述的變換處理(RGB/RGBff變換處理)，變換處理單元210在對應于三種顏色R、G和B的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上， 生成對應于四種顏色R、G、B和W的輸出圖像信號。具體地，首先，變換處理單元210生成輸出圖像信號，使得如果子像素IlW的亮度等級(發(fā)光亮度等級)比預定的閾值A(chǔ)高，那么在子像素I IR、11G、11B和IlW中分別執(zhí)行顯示操作。另一方面，如果子像素IlW的亮度等級等于或低于預定的閾值A(chǔ)，那么變換處理單元210生成輸出圖像信號，使得在R、G和B子像素IlRUlG和IlB中分別執(zhí)行顯示操作，但是不在子像素IlW中執(zhí)行顯示操作。如上所述，根據(jù)本實施例的變換處理單元210在RGB/RGBW變換處理中，不對對應于子像素I Iff的圖像信號執(zhí)行色度補償。此處，如圖6A和圖6B的實施例示例中所示，設(shè)置閾值A(chǔ)，使得當子像素IlW顯示最大亮度等級的時刻，對應于色度點的色度變化量在預定的范圍(例如，在Au’ V’處的色度變化量在0.004和0.008之間)內(nèi)。換句話說，優(yōu)選的是，將發(fā)光亮度等級大于這個閾值A(chǔ)的范圍設(shè)置在包括上述最大亮度等級的預定的范圍之內(nèi)(S卩，在每個子像素I IR、11G、11B和IlW中執(zhí)行顯示操作的范圍)。如上所述，在子像素IlW中的亮度等級大于預定的閾值A(chǔ)的情況下，生成輸出圖像信號，使得在子像素11R、11G、11B和IlW的每一個中執(zhí)行顯示操作，其結(jié)果是帶來下列效果。首先，如圖6A和圖6B中所示，在由子像素IlW帶來的發(fā)光亮度等級高的范圍內(nèi)(亮度等級大于閾值A(chǔ)的范圍)，當發(fā)光亮度等級變化時，相對于發(fā)光亮度等級的相關(guān)變化量的色度變化量是小的。具體地，在子像素IIW中，當發(fā)光亮度等級對數(shù)變化時，色度線性變化(參考圖6B)。因此，相對于在高亮度等級范圍內(nèi)的發(fā)光亮度等級的相關(guān)變化量的色度變化量小于在低亮度等級范圍(亮度等級小于閾值A(chǔ)的范圍)內(nèi)的色度變化量。因此，在高亮度等級范圍內(nèi)，即使不執(zhí)行現(xiàn)有的復雜的色度補償，也可以在使用四種顏色的子像素11R、11G、IlB和IlZ顯示圖像時，抑制色度變化的增加(色度變化可以限定為小量)。此外，在子像素IlW中的亮度等級小于預定的閾值A(chǔ)的情況下，生成輸出圖像信號，使得在子像素IlRUlG和IlB中分別執(zhí)行顯示操作，但是不在子像素IlW中執(zhí)行顯示操作，其結(jié)果是帶來下列效果。換句話說，使用子像素IlW的低亮度等級范圍內(nèi)的三種顏色的子像素11R、11G和IlB顯示圖像，其中如果子像素IlW的亮度等級變化，則相對于發(fā)光亮度等級的相關(guān)變化量的色度變化量變大。因此，在根據(jù)本公開的實施例的顯示裝置和電子設(shè)備中，不需要執(zhí)行伴隨著復雜的色度補償?shù)念伾儞Q處理(RGB/RGBW變換處理)。此外，在子像素IlW的低亮度等級范圍內(nèi)，可以不使用四種顏色的子像素11R、11G、11B和11W、但是使用R、G和B三種顏色的子像素來顯示圖像。在這種情況下，當把四種子像素的亮度等級上消耗的電作為整體考慮時，可以實現(xiàn)電消耗的充分降低。具體地,例如,變換處理單元20執(zhí)行如圖7所示的變換處理。以下將參考圖7詳細描述由變換處理單元210執(zhí)行的變換處理。

首先，變換處理單元210獲得對應于三種顏色R、G和B的輸入圖像信號(R，G，B)(在步驟S101)。接下來，變換處理單元210將這些輸入圖像信號(R，G，B)變換為在由CIE (Commission Internationale del' Eclairage,國際照明委員會)規(guī)定的色彩規(guī)范系統(tǒng)中、由三個刺激值X，Y，Z組成的圖像信號(X，Y，Z)(在步驟S102)。具體地，首先，在預先測定顯示面板10特有的飽和色彩R、G和B的測定結(jié)果的基礎(chǔ)上，獲得由如下等式(I)定義的變換矩陣M。接下來，使用變換矩陣M的逆矩陣M-1，由如下等式(2)獲得在輸入圖像信號(R,G,B)的白色點上的混合比率(r,g,b)。接下來,使用這個混合比率(r,g,b),由如下等式⑶和等式⑷將輸入圖像信號(R，G，B)變換為圖像信號(X，Y，Z)。在等式⑴、⑵、
(3)和(4)中，Rx、Gx、Bx和Wx分別代表對應于刺激值X的圖像信號(R，G，B，W)的值；Ry、Gy、By和Wy分別代表對應于刺激值Y的輸入圖像信號(R，G，B，W)的值；并且Rz、Gz、Bz和Wz分別代表對應于刺激值Z的輸入圖像信號(R，G，B，W)的值。此處，盡管已經(jīng)假設(shè)輸入圖像信號(R，G，B)分別以8比特或16比特圖像信號代表R、G、B顏色，并且由伽瑪函數(shù)的2. 2次方代表每種顏色的強度，例如，可以使用任何函數(shù)，只要它定義了每個子像素的發(fā)光色度點和亮度。此外，將輸入圖像信號(R，G，B)變換為圖像信號(X，Y，Z)的方法不限定于上述方法，可以使用其它現(xiàn)有的方法。此外，例如，可以獲得并使用分配給多個白色點的多個變換矩陣，或者可以使用為各個像素11或顯示面板10中的區(qū)域而獲得的不同變換矩陣。
Rxl Ry Gx/ Gy Bxl ByM= III ......(I)
Rzl Ry GzIGy Bz I By
>1 \ Wx I Wyg =M-' I ......(2)
\WzlWy
X r{Rx! Ry) g(Gx/Gy) b(Bx! By) T1 (r)Y = rgb F—(G) ......(3)
Z r (Rz / Ry) g(Gz / Gy) b(Bz I By) r 1 (B)r-(x) = (x/255)2-2......(4)接下來，使用由如下等式(5)到(7)定義的變換矩陣Mr、Mg和Mb，變換處理單元210使用如下等式⑶到(10)和(11)到(13)，生成對應于四種顏色R、G、B和W的、從圖像信號(X，Y，Z)變換的圖像信號(r，g，b，w)。具體地，變換處理單元210生成三種類型的變換的圖像信號，其中對應于三種變換的圖像信號中的第一種類型R的亮度等級是0(零)；對應于第二種類型G的亮度等級是0 (零)；并且對應于第三種類型B的亮度等級是0 (零)。此外，變換處理單元210采用這三種變換的圖像信號中、對應于R、G、B和W的亮度等級都等于或大于0(零)的一種變換的圖像信號。具體地，首先，變換處理單元210使用如下等式
(8)，從圖像信號(X，Y，Z)獲得圖像信號(Wp，Gp, Bp)。如果這些圖像信號(Wp，Gp, Bp)的所有值都等于或大于0(零)(步驟S103中的Y)，那么采用圖像信號(0，Gp，Bp，Wp)作為圖像信號(r，g，b，w)(在步驟S104)。另一方面，如果圖像信號(Wp，Gp，Bp)的值中至少有一個小于0 (零)(在步驟S103的N)，那么變換處理單元210使用如下等式(9)從圖像信號(X，Y，Z)獲得圖像信號(Rp, Wp, Bp) 0接下來，如果這些圖像信號(Rp, Wp, Bp)的所有值都等于或大于0(零)(步驟S105中的Y)，那么采用圖像信號(Rp，0，Bp，Wp)作為轉(zhuǎn)換的圖像信號(r，g，b，w)(在步驟S106)。另一方面，如果圖像信號(Rp，Wp，Bp)的值中的至少有一個小于0(零)(步驟S105中的N)，那么變換處理單元210使用如下等式(10)從圖像信號(X，Y，Z)中獲得圖像信號(Rp，Wp，Bp)，并且采用圖像信號(Rp，Gp，0，Wp)作為轉(zhuǎn)換的圖像信號(r, g，b，w)(在步驟S107中)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括 顯示單元，具有多個像素，每個像素包括三種顏色的子像素，即紅色(R)子像素、緑色(G)子像素、和藍色⑶子像素，以及亮度高于所述以上三個子像素的亮度的彩色(Z)子像素； 變換處理單元，通過在對應于所述R、G和B三種顏色的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上執(zhí)行預定的處理，生成對應于所述R、G、B和Z四種顏色的輸出圖像信號；以及 驅(qū)動單元，配備有所述變換處理單元，并且使用所述輸出信號對所述R子像素、G子像素、B子像素和Z子像素執(zhí)行顯示驅(qū)動， 其中所述變換處理單元 生成所述輸出圖像信號，使得如果所述Z子像素的亮度等級高于預定的閾值，則在所述R、G、B和Z子像素中分別執(zhí)行顯示操作；以及 生成所述輸出圖像信號，使得如果所述Z子像素的亮度等級等于或低于所述預定的閾值，則在所述R、G和B子像素中分別執(zhí)行所述顯示操作，但是不在所述Z子像素中執(zhí)行所述顯示操作。
2.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置， 其中所述變換處理單元 在所述輸入圖像信號的基礎(chǔ)上，生成對應于所述四種顔色R、G、B和Z的變換的圖像信號; 如果在所述變換的圖像信號的亮度等級中，對應于所述顏色Z的變換的信號的亮度等級高于所述閾值，則輸出所述變換的圖像信號作為所述輸出圖像信號；以及 另ー方面，生成所述輸出圖像信號，如果在所述變換的圖像信號的亮度等級中，對應于所述顏色Z的變換的信號的亮度等級等于或低于所述閾值，則在所述輸入圖像信號的基礎(chǔ)上，所述顏色Z的色度點保持完整，而使得對應于所述顏色Z的變換的信號的亮度等級變?yōu)?(零)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置， 其中所述變換處理單元 生成三種類型的變換的圖像信號，其中 對應于所述三種變換的圖像信號的第一種類型R的所述亮度等級是O (零)，對應于所述第二種類型G的所述亮度等級是O (零)，以及對應于所述第三種類型B的所述亮度等級是0(零)；以及 從這三種變換的圖像信號中，采用對應于R、G、B和Z的亮度等級都等于或大于0(零)的一種變換的圖像信號。
4.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中設(shè)置所述閾值，使得在所述Z子像素顯示最大亮度等級的時刻、對應于色度點的色度變化量在預定的范圍之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中所述變換處理單元在變換處理時，不對對應于所述顏色Z的所述圖像信號執(zhí)行色度補償。
6.如權(quán)利要求I所述的顯示裝置，其中每個像素包括所述R、G和B子像素，以及作為所述Z子像素的白色(W)子像素。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中將逐一對應于所述顏色R、G和B的顏色濾波器分別分配給所述三個子像素，而不將顏色濾波器分配給所述W子像素。
8.如權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中每個所述R、G、B和W子像素具有白色發(fā)光元件。
9.如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中所述白色發(fā)光元件包括發(fā)射不同種類的光的多個發(fā)光層。
10.如權(quán)利要求8所述的顯示裝置，其中所述白色發(fā)光元件是有機EL元件。
11.ー種包括顯示裝置的電子設(shè)備，所述顯示裝置包括 顯示單元，具有多個像素，每個像素包括三種顏色的子像素，即紅色(R)子像素、緑色(G)子像素、和藍色⑶子像素，以及亮度高于所述以上三個子像素的亮度的彩色(Z)子像素； 變換處理單元，通過在對應于所述R、G和B三種顏色的輸入圖像信號的基礎(chǔ)上執(zhí)行預定的處理，生成對應于所述R、G、B和Z四種顏色的輸出圖像信號；以及 驅(qū)動單元，配備有所述變換處理單元，并且使用所述輸出信號對所述R子像素、G子像素、B子像素和Z子像素執(zhí)行顯示驅(qū)動， 其中所述變換處理單元 生成所述輸出圖像信號，使得如果所述Z子像素的亮度等級高于預定的閾值，則在所述R、G、B和Z子像素中分別執(zhí)行顯示操作；以及 生成所述輸出圖像信號，使得如果所述Z子像素的亮度等級等于或低于所述預定的閾值，則在所述R、G和B子像素中分別執(zhí)行所述顯示操作，但是不在所述Z子像素中執(zhí)行所述顯示操作。
全文摘要
一種顯示裝置，包括顯示單元，具有多個像素，每個像素包括紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)子像素、以及亮度高于以上三種子像素的亮度的彩色(Z)子像素；變換處理單元，用于通過使用對應于顏色R、G和B的輸入圖像信號執(zhí)行預定的處理，生成對應于顏色R、G、B和Z的輸出圖像信號；以及具有變換處理單元的驅(qū)動單元，用于對四種子像素執(zhí)行顯示驅(qū)動，其中如果Z子像素的亮度等級高于預定的閾值，則變換處理單元生成輸出圖像信號，用于在四種子像素中執(zhí)行顯示操作；如果不高于預定的閾值，則變換處理單元生成輸出圖像信號，用于在R、G和B子像素中、但是不在Z子像素中執(zhí)行顯示操作。
文檔編號G09G3/34GK102682711SQ201210059188
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者藤野裕介 申請人:索尼公司