校正装置以及校正方法与流程
本发明涉及显示装置的校正装置以及校正方法。
背景技术：
近年来，液晶面板等显示面板逐渐大型化，其分辨率及帧率也逐渐增大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2003-162262号公报
专利文献2：特开2009-014897号公报
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题
随着显示面板变大，用于驱动每个显示单元的信号线的长度增加，从而通过信号线传输的信号的延迟量增大。例如，在栅极驱动电路附近的位置(显示面板的边缘部)和远离栅极驱动电路的位置(显示面板的中央部)中，接通和关断各显示单元的开关元件的栅极控制信号的上升和下降的时间差变得显著。
为了减少该影响，考虑根据栅极控制信号的延迟量校正向各显示单元提供图像数据的时序(例如，参照专利文献1和2)。
然而，显示面板的信号线具有制造偏差，信号的延迟对于各个产品而变化，对于各个产品，在显示面板的画面内可能产生亮度(灰度)的偏差。
本发明的目的在于解决以上问题，提供一种校正显示装置的新的校正装置和校正方法，以减少显示面板的画面内的亮度的偏差。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个方面，提供一种校正装置，校正显示装置。显示面板装置具备显示面板，所述显示面板包括沿着多行的多个第一信号线、沿着多列的多个第二信号线以及分别与第一及第二信号线连接的多个显示单元。各显示单元通过经由多个第一信号线施加的多个第一控制信号按每行选择。各显示单元根据经由多条第二信号线施加的多个第二控制信号来显示沿着多行中的一行的图像的各像素。校正装置具备拍摄显示面板的画面的拍摄装置；计算装置，使显示面板显示测试图像，基于显示在显示面板上由拍摄装置拍摄的测试图像的第一及第二区域的亮度，以第二区域的亮度满足对于第一区域的亮度的预定基准的方式，设定相对于包含在第一区域中的显示单元用的第二控制信号的、包含在第二区域中的显示单元用的第二控制信号的延迟量。
发明效果
根据本发明的校正装置以及校正方法，可以通过基于显示面板上显示的由拍摄装置拍摄的测试图像来设定源极控制信号的延迟量，能够以减少亮度的偏差的方式来校正显示装置。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的显示装置、计算装置以及拍摄装置的构成的框图。
图2是示出图1的显示装置的详细构成的框图。
图3是图2的显示单元的详细构成的电路图。
图4是示出图2的一个栅极信号线的等效电路的图。
图5是示出在图1的显示面板中产生的延迟的概略图。
图6是示出在以点反转方式驱动图1的显示面板的情况下，显示单元的理想动作的时序图。
图7是示出在以点反转方式驱动图1的显示面板的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示单元的动作的时序图。
图8是示出在通过点反转方式驱动图1的显示面板以在整个图像上显示白色测试图像的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示面板的图。
图9是示出在以点反转方式驱动图1的显示面板的情况下，根据栅极控制信号中产生的延迟而延迟源极控制信号时的显示单元的动作的时序图。
图10是示出当以垂直线反转方式驱动图1的显示面板时显示单元的理想动作的时序图。
图11是示出在以垂直线反转方式驱动图1的显示面板的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示单元的动作的时序图。
图12是示出在通过垂直线反转方式驱动图1的显示面板显示白色与黑色条纹图像的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示面板的图。
图13是示出在以垂直线反转方式驱动图1的显示面板的情况下，根据栅极控制信号中产生的延迟而延迟源极控制信号时显示单元的动作的时序图。
图14是示出图1的计算装置执行的校正处理的流程图。
图15是示出图1的显示装置执行的初始化处理的流程图。
图16是示出第二实施方式所涉及的显示装置、计算装置以及拍摄装置的构成的框图。
图17是示出图16的显示面板的各开关元件所涉及的漏极电流相对于栅极源极电压的特性的图表。
图18是示出图16的显示面板的各个开关元件的栅极阈值电压相对于沟道温度的特性的图表。
图19是示出图16的计算装置执行的校准处理的流程图。
图20是示出图16的显示装置执行的初始化处理的流程图。
图21是示出用于说明在图1的显示装置中设定源极控制信号的延迟量的方法的图。
图22是示出图21的源极驱动电路的详细构成的框图。
图23是示出对经由图22的源极信号线传输的源极控制信号设定的延迟量的图表。
图24是示出图1的各源极驱动电路中的延迟量的合成的图表。
图25是示出用于说明在第一实施方式的变形例的显示装置中设定源极控制信号的延迟量的方法的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的各实施方式所涉及的显示装置的校正装置以及校正方法进行说明。在各图中，相同的附图标记表示相同的部件。
[第一实施方式]
图1是示出第一实施方式所涉及的显示装置1、计算装置2以及拍摄装置3的构成的框图。计算装置2和拍摄装置3以降低亮度的偏差的的方式作为校正显示装置1校正装置而
动作。
显示装置1具备显示面板11、多个栅极驱动电路12a，12b、多个源极驱动电路13、控制电路14以及存储器15。显示面板11包括沿着行方向(图1等的x方向)和列方向(图1等的y方向)排列的多个显示单元33(参照图2)。显示面板11具有矩形的画面。显示面板11例如是液晶面板。栅极驱动电路12a，12b向显示面板11的各显示单元33供给按每行选择的各显示单元33的多个栅极控制信号。在此，“选择”是指通过将显示单元33的开关元件(后述)导通，从而将显示单元33的内部的电容器和显示元件连接到源极信号线32(参照图2)。源极驱动电路13以多个可变的延迟量，经由多条源极信号线32向各显示单元33供给表示沿着多行中的一行的图像的各像素的灰度的多个源极控制信号。控制电路14控制栅极驱动电路12a，12b和源极驱动电路13。控制电路14也称为时序控制器。存储器15是存储源极控制信号的延迟量等与显示装置1的动作相关的各种参数的非易失性存储介质。控制电路14基于存储在存储器15的参数来控制显示装置1的整体的动作。
计算装置2具备总线21、中央处理装置(cpu)22、随机存取存储器(ram)23、硬盘驱动器(hdd)24以及接口(i/f)25。中央处理装置22、随机存取存储器23、硬盘驱动器24以及接口25经由总线21相互连接。硬盘驱动器24存储与计算装置2的动作相关联的程序及数据。中央处理装置22从硬盘驱动器24读出程序和数据，在随机存取存储器23中执行读出的程序。也可以代替硬盘驱动器24，具备固态存储器等其他存储装置。接口25包括hdmi(注册商标)、以太网(注册商标)、usb等，将计算装置2与显示装置1以及拍摄装置3相互连接。
拍摄装置3被设置成拍摄显示面板11的整个画面。拍摄装置3将拍摄到的图像传送给计算装置2。
计算装置2的中央处理装置22基于拍摄装置3拍摄的图像，执行参照图14后述的校正处理，校正显示装置1。
计算装置2可以是通用的计算机，也可以是用于校正显示装置1的专用装置。
图2是示出图1的显示装置1的主要部分的构成的框图。显示面板11包括沿着多行的多个栅极信号线31、沿着多列的多个源极信号线32、以及分别与栅极信号线31和源极信号线32连接的多个显示单元33。各栅极驱动电路12a，12b经由多个栅极信号线31向各显示单元33供给按每行选择各显示单元33的多个栅极控制信号。各源极驱动电路13以多个可变的延迟量，经由多条源极信号线32向各显示单元33供给表示沿着多行中的一行的图像的各像素的灰度的多个源极控制信号。在显示面板11的左边设有栅极驱动电路12a，并且在显示面板11的右边也设有栅极驱动电路12b，在各栅极信号线31的两端分别连接有栅极驱动电路12a，12b。在本说明书中，将栅极驱动电路12a，12b统称为“栅极驱动电路12”。另外，在显示面板11的下边设置源极驱动电路13。
显示面板11例如以点反转方式、横线反转方式或纵线反转方式被驱动。在点反转方式中，对各显示单元33施加具有按每一行、每一列且按每帧反转的极性的电压。另外，在横线反转方式中，向各显示单元33施加具有按每预先决定的个数的行且按每帧反转的极性的电压。另外，在纵线反转方式中，对各显示单元33施加具有按每预先决定的个数的列且按每帧反转的极性的电压。
在本说明书中，也将栅极驱动电路12、栅极信号线31以及栅极控制信号分别称为“第一驱动电路”、“第一信号线”以及“第一控制信号”。此外，在本说明书中，也将源极驱动电路13、源极信号线32以及源极控制信号分别称为“第二驱动电路”、“第二信号线”以及“第二控制信号”。
图3是图2的显示单元33的详细构成的电路图。显示单元33具备开关元件41、电容器42以及显示元件43。开关元件41根据栅极控制信号进行导通和断开。开关元件41例如是薄膜晶体管。电容器42及显示元件43相互并联连接，该些的一端经由开关元件41与源极信号线32连接，该些的另一端与规定的公共电压vcom的端子连接。电容器42是根据源极控制信号的电压被充电的电容元件。显示元件43具有根据电容器42的两端电压而变化的光学特性。显示元件43例如是液晶。
从栅极驱动电路12a，12b输入到显示面板11的栅极控制信号在栅极信号线31中传输，施加到各显示单元33的开关元件41的栅极端子。另外，从源极驱动电路13输入到显示面板11的源极控制信号在源极信号线32中传输，施加到各显示单元33的开关元件41的漏极端子。如果施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压上升而超过开关元件41的阈值电压vth，则开关元件41导通，且漏极-源极间导通。此时，施加于开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压通过开关元件41的源极端子而供给到显示单元33，根据源极控制信号的电压对电容器42进行充电(或放电)。
接下来，参照图4和图5说明通过栅极信号线31传输的栅极控制信号的延迟。
图4是示出图2的一个栅极信号线的等效电路的图。栅极信号线31具有其自身的电阻r。另外，在栅极信号线31和其附近的导体之间产生电容c(寄生电容)。栅极信号线31是具有电阻r和电容c的分布式常数电路，并且具有由电阻r和电容c决定的时间常数。也就是说，由于栅极信号线31用作低通滤波器，所以随着栅极控制信号在栅极信号线31上传输，该波形的钝化变大。
图5是示出图1的显示面板11中发生的延迟的概略图。如上所述，随着显示面板11的大型化，通过信号线传输的信号的延迟量变大。进一步地，在显示面板11特别是具有40型以上的大尺寸的情况下，栅极信号线31变长，因此，随着电阻r和电容c的增加，栅极控制信号的波形的钝化变大。若栅极控制信号的波形钝化，则栅极控制信号的电压超过和/或低于开关元件41的阈值电压的时序、即开关元件41被导通和/或截断的时序延迟，产生与栅极控制信号自身延迟时同等的影响。如图5所示，栅极信号线31引起的延迟由于栅极信号线31的电阻r和电容c(分布常数)的影响，从栅极驱动电路12a，12b的附近，即显示面板11的左边和右边(例如显示单元a)越向显示面板11的中央部(例如显示单元b)前进则越增大。由于该影响，在以点反转方式或者横线反转方式驱动显示面板11的情况下，显示面板11的中央部变暗。另外，在以纵行反转方式驱动显示面板11且显示横条纹的情况下，由于应供给到相邻的行的显示单元33的电容器42的源极控制信号的电压被充电到某显示单元33的电容器42，从而在显示面板11的中央部发生重影。
与此相对，根据第一实施方式，配合各显示单元33的位置上的栅极控制信号的延迟，使与各显示单元33对应的源极驱动电路13输出源极控制信号的时序延迟。详细而言，计算装置2使显示面板11显示测试图像，通过拍摄装置3拍摄显示于显示面板11的测试图像。然后，计算装置2基于拍摄的测试图像中预定的基准区域和对象区域的亮度，使对象区域的亮度满足对于基准区域亮度的预定的基准的方式，对于包含在基准区域中的显示单元33用的源极控制信号，确定包含在对象区域中的显示单元33用的源极控制信号的延迟量。计算装置2将所确定的源极控制信号的延迟量设置在显示装置1上，从而校正显示装置1以减少显示面板11的画面中的亮度的偏差。这里，基准区域例如是显示单元a附近的区域等栅极驱动电路12a，12b附近的区域。此外，对象区域是例如显示单元b附近的区域等的连接到与包含在基准区域中的显示单元同一栅极信号线31的显示单元中，包含要调整亮度的显示单元的任意的区域。在本说明书中，基准区域也称为“第一区域”，对象区域也称为“第二区域”。
接下来，参照图6和图13详细说明根据第一实施方式的校正装置确定的源极控制信号的延迟量。
首先，参照图6～图9，说明以点反转方式驱动图1的显示面板11的情况下的显示单元33的动作、栅极控制信号的延迟以及源极控制信号的延迟量的确定。
在点反转方式中，对各显示单元33施加的电压的极性，按每彼此相邻的栅极信号线31进行反转，按每彼此相邻的源极信号线32进行反转，并且按每帧进行反转。另外，在点反转方式中，测试图像在整个图像中具有均匀的亮度，例如在整个图像中使用白色的测试图像。
图6是示出当以点反转方式驱动图1的显示面板11时显示单元33的理想动作的时序图。图6的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图6的第二段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图6的第三段示出了图5的显示单元a中保持在电容器42中的电压。
参照图6的第一段，栅极控制信号例如在低电平时具有-10v～-6v的电压，在高电平时具有20v～35v的电压。开关元件41的栅极阈值电压例如约为5v。当显示面板11例如具有约4000条扫描线并且以120hz动作时，栅极控制信号具有大约2微秒的导通期间。
因为显示面板11以点反转方式驱动，所以如图6的第二段所示，源极控制信号的电压在每扫描一行时交替地变化为比公共电压vcom高的电压vh或低的电压vl。以下，在图6～图9中，为了利用包含图5的显示单元a及b的像素显示白色，考虑向显示单元a及b供给比公共电压vcom高的源极控制信号的电压vh的情况。
参考图6，在开关元件41的导通期间，电容器42根据源极控制信号的电压vh来充电。在开关元件41的导通期间结束的时刻，保持在电容器42中的电压取决于导通期间的源极控制信号的电压vh和导通期间的长度。在显示单元a中，在电容器42被充电而达到电压vh之后，直到开关元件41断开(栅极控制信号成为低电平)为止，如从图6的第一～二段可知，源极控制信号保持电压vh。因此，在显示单元a中，在开关元件41断开之后，如图6的第三段所示，电容器42保持期望的电压vh。
图7是示出在以点反转方式驱动图1的显示面板11的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示单元33的动作的时序图。图7示出了源极驱动电路13在相同的时序输出多个源极控制信号的情况。图7的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图7的第二段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图7的第三段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图7的第四段示出了图5的显示单元b中保持在电容器42中的电压。图8是示出在通过点反转方式驱动图1的显示面板11以在整个图像上显示白色测试图像的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示面板11的图。
当栅极控制信号从显示面板11的左边和右边(例如显示单元a)传输到中央部(例如显示单元b)时，如图7的第一至第二段所示，由于栅极信号线31的电阻r和电容c在栅极控制信号的波形中产生钝化。栅极控制信号的波形的钝化导致开关元件41导通及断开的时序延迟。因此，开关元件41受到与栅极控制信号本身延迟的情况同样的影响。这里，在(vh-vth)>(vth-vl)的情况下，栅极控制信号的下降比栅极控制信号的上升延迟得更大。由此，显示单元b中的栅极控制信号的导通期间比显示单元a中的栅极控制信号的导通期间长。因此，在各源极驱动电路13在同一时序输出多个源极控制信号的情况下，在显示单元b中，根据源极控制信号的电压对电容器42充电(或者放电)的时间长度比显示单元a中的时间长度长，开关元件41断开的时序变迟。
如图7的第二至第三段所示，在显示单元b中，源极控制信号在开关元件41的导通期间从电压vh变化为电压vl，之后，开关元件41断开。因此，在显示单元b中，如图7的第四段所示，在开关元件41的导通期间，保持在电容器42的电压根据源极控制信号的电压vh而上升，之后，根据源极控制信号的电压vl而下降。开关元件41断开后，电容器42保持比电压vh低的电压。由此，如图8所示，与显示面板11的左边和右边的附近相比，显示面板11的中央部的亮度降低。
显示单元33的电容器42所保持的电压根据从提供给显示单元33的源极控制信号转变为期望的电压vh起直到显示单元33的开关元件41断开为止的期间中的源极控制信号的电压来决定。因此，为了使电容器42保持电压vh，至少需要在该期间保持源极控制信号电压vh。在开关元件41断开之前，当源极控制信号的电压从当前的显示单元33的期望的电压vh转变为应该供给至相邻的行的显示单元33的下一电压vl时，保持在电容器42的电压从电压vh偏离，变为电压vl或电压vh与电压vl的中间值。在该情况下，例如，即使在为了显示白色而显示单元33应该以最大亮度发光的情况下，由电容器42保持的电压也从电压vh偏离，从而亮度降低。另外，开关元件41导通后，当源极控制信号达到电压vh的时序延迟时，电容器42的充电时间不足，电容器42无法达到电压vh，存在显示单元33的亮度降低的可能性。
图9是示出在以点反转方式驱动图1的显示面板11的情况下，根据栅极控制信号中产生的延迟而延迟源极控制信号时的显示单元33的动作的时序图。图9的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图9的第二段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图9的第三段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图9的第四段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图9的第五段示出了图5的显示单元b中保持在电容器42中的电压。
如图9的第四段所示，在显示单元b中，通过源极驱动电路13使输出源极控制信号的时序至少延迟栅极控制信号的下降的延迟量(参照图9的第二段)。由此，在显示单元b中，电容器42被充电而达到电压vh，之后，直到开关元件41断开为止，源极控制信号被维持为电压vh。因此，在显示单元b中，在开关元件41断开之后，如图9的第五段所示，电容器42保持期望的电压vh。
计算装置2如下所述确定分别输出显示单元a和b用的源极控制信号的时序。
各源极驱动电路13在初始状态下以相同的时序输出多个源极控制信号。此时，在显示单元a的电容器42中保持期望的电压vh(图6的第三段)，在显示单元b的电容器42中保持从电压vh下降的电压(图7的第四段)。因此，在拍摄到的测试图像中，显示单元b的亮度比显示单元a的亮度低。
与此相对，计算装置2基于拍摄到的测试图像，决定分别输出显示单元a及b用的源极控制信号的时序，以使显示单元a及b的亮度之差比初始状态降低。计算装置2相对于显示单元a用的源极控制信号延迟显示单元b用的源极控制信号，直到显示单元a及b的亮度之差降低为止，优选直到显示单元a及b的亮度一致。由此，计算装置2能够将显示单元b用的源极控制信号的延迟量决定为与从显示单元a的开关元件41断开的时序到显示单元b的开关元件41断开的时序为止的时间长度相同或更长。也可以基于预先准备的亮度差与延迟量的对应表来决定源极控制信号的延迟量。其结果是，在显示单元a的电容器42中保持期望的电压vh(图6的第三段)，在显示单元b的电容器42中也保持期望的电压vh(图9的第五段)。因此，在拍摄到的测试图像中，显示单元a及b的亮度一致。
在显示单元b用的源极控制信号的延迟量过大时，如上所述，显示单元b的电容器42的充电时间不足，电容器42的电压无法达到期望值，存在显示单元b的亮度降低的可能性。因此，计算装置2基于拍摄到的测试图像，决定分别输出显示单元a及b的源极控制信号的时序，以使显示单元a及b的亮度之差不比初始状态增大，并且使显示单元a及b用的源极控制信号不会从暂时比初始状态降低了的值再次增大。由此，计算装置2能够以使显示单元b的开关元件41导通而对显示单元b的电容器42施加源极控制信号的电压的时间长度与从开关元件41导通起至电容器42的电压达到源极控制信号的电压为止的时间长度相同或更长的方式决定源极控制信号的延迟量。
在图6～图9的例子中，参照为了显示白色而将比公共电压vcom高的源极控制信号的电压vh供给至显示单元a及b的情况进行了说明。另一方面，在为了显示白色而将比公共电压vcom低的源极控制信号的电压vl向各显示单元33供给的情况下也同样，计算装置2能够决定分别输出用于各显示单元33用的源极控制信号的时序。
这样，计算装置2以使对象区域的亮度相对于基准区域的亮度的差比初始状态降低的方式，决定相对于基准区域所包含的显示单元用的源极控制信号的、对象区域所包含的显示单元用的源极控制信号的延迟量。通过在显示装置1中设定这样决定的源极控制信号的延迟量，计算装置2在以点反转方式驱动显示面板11的情况下，能够使显示装置1如图9所示地动作。
另外，在通过横线反转方式驱动显示面板11的情况下，与以点反转方式驱动显示面板11的情况同样，计算装置2能够决定源极控制信号的延迟量。在横线反转方式中，施加到各显示单元33的电压的极性按每相邻的栅极信号线31(或每预定数量的栅极信号线31)反转，并且每帧反转。此外，在横线反转方式中，测试图像与点反转方式同样，在图像整体上具有均匀的亮度，例如在图像整体上使用白色的测试图像。此外，在横线反转方式中，将与图9所示相同的源极控制信号提供给各源极信号线32。在这种情况下，计算装置2还确定包含在对象区域中的显示单元用的源极控制信号相对于包含在参考区域中的显示单元用的源极控制信号的延迟量，以使得对象区域的亮度与基准区域的亮度的亮度之间的亮度差比初始状态低。通过在显示装置1中设定这样决定的源极控制信号的延迟量，计算装置2在以横线反转方式驱动显示面板11的情况下，能够与点反转方式驱动显示面板11的情况相同地，使显示装置1如图9所示地动作。
接着，参照图10～图13，说明通过纵线反转方式驱动显示面板11时的显示单元33的动作、栅极控制信号的延迟以及源极控制信号的延迟量的决定。
在通过纵线反转方式驱动显示面板11的情况下，与以点反转方式火横线反转方式驱动显示面板11的情况同样，计算装置2能够决定源极控制信号的延迟量。在纵线反转方式中，施加到各显示单元33的电压的极性按每相邻的源极信号线32(或每预定数量的源极信号线32)反转，并且每帧反转。另外，在纵线反转方式中，测试图像对于预先决定的个数的行具有不同的亮度，例如使用白色和黑色的条纹图像。在这种情况下，计算装置2还确定包含在对象区域中的显示单元用的源极控制信号相对于包含在参考区域中的显示单元用的源极控制信号的延迟量，以使得对象区域的亮度与基准区域的亮度的亮度之间的亮度差比初始状态低。
图10是示出当以纵线反转方式驱动图1的显示面板11时显示单元33的理想动作的时序图。图10的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图10的第二段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图10的第三段示出了图5的显示单元a中保持在电容器42中的电压。
因为显示面板11以纵线反转方式驱动，显示白色和黑色条纹图像，所以如图10的第二段所示，某个源极控制信号的电压在每扫描一行或n行(n是自然数)时交替地变化为公共电压vcom和电压vh。另外，其他的源极控制信号的电压在每扫描1行或者n行(n为自然数)时交替地变化为公共电压vcom和电压vl。各源极控制信号为电压vh还是电压vl按预先决定的个数的列切换，并且按帧切换。以下，在图10～图13中，为了利用包含图5的显示单元a及b的像素显示白色，考虑向显示单元a及b供给比公共电压vcom高的源极控制信号的电压vh的情况。
参照图10，在显示单元a中，在电容器42被充电而达到电压vh之后，直到开关元件41断开(栅极控制信号成为低电平)为止，如从图10的第一至二段可知，源极控制信号保持电压vh。因此，在显示单元a中，在开关元件41断开之后，如图10的第三段所示，电容器42保持期望的电压vh。
图11是示出在以纵线反转方式驱动图1的显示面板的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示单元33的动作的时序图。图11示出了源极驱动电路13在相同的时序输出多个源极控制信号的情况。图11的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图11的第二段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图11的第三段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图11的第四段示出了图5的显示单元b中保持在电容器42中的电压。图12是示出在通过纵线反转方式驱动图1的显示面板11显示白色与黑色条纹图像的情况下，栅极控制信号钝化而产生延迟时的显示面板11的图。
如图11的第二至第三段所示，在显示单元b中，源极控制信号在开关元件41的导通期间从电压vh变化为电压vcom，之后，开关元件41断开。因此，在显示单元b中，如图11的第四段所示，在开关元件41的导通期间，保持在电容器42的电压根据源极控制信号的电压vh而上升，但之后，根据源极控制信号的电压vcom而下降。开关元件41断开后，电容器42保持比电压vh低的电压。这样，在开关元件41断开之前，当源极控制信号的电压从当前的显示单元33的期望的电压vh转变为应该供给至相邻的行的显示单元33的下一电压vcom时，保持在电容器42的电压从电压vh偏离，变为电压vcom或电压vh与电压vcom的中间值。因此，即使在电容器42应该保持电压vh以使得包括显示单元33的像素显示白色(即，最大亮度)的情况下，电容器42中保持的电压也低于电压vh。
同样地，在开关元件41断开之前，当源极控制信号的电压从当前的显示单元33的期望的电压vcom转变为应该供给至相邻的行的显示单元33的下一电压vh时，保持在电容器42的电压从电压vcom偏离，变为电压vh或电压vcom与电压vh的中间值。因此，即使在电容器42应该保持电压vcom以使得包括显示单元33的像素显示黑色(即，最小亮度)的情况下，电容器42中保持的电压也高于电压vcom。
由此，在想要按每行显示白与黑色交替的条纹图像时，应该显示白色的像素的显示单元33比最大亮度暗，应该显示黑色的像素的显示单元33比最小亮度亮，因此发生重影而导致图像的边缘模糊。另外，例如，如图12所示，与显示面板11的左边及右边的附近相比，显示面板11的中央部附近的对比度降低。
图13是示出在以纵线反转方式驱动图1的显示面板11的情况下，根据栅极控制信号中产生的延迟而延迟源极控制信号时显示单元33的动作的时序图。图13的第一段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图13的第二段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的栅极端子的栅极控制信号的电压。图13的第三段示出了在图5的显示单元a中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图13的第四段示出了在图5的显示单元b中施加到开关元件41的漏极端子的源极控制信号的电压。图13的第五段示出了图5的显示单元b中保持在电容器42中的电压。
如图13的第四段所示，在显示单元b中，通过源极驱动电路13使输出源极控制信号的时序至少延迟栅极控制信号的下降的延迟量(参照图13的第二段)。由此，在显示单元b中，电容器42被充电而达到电压vh，之后，直到开关元件41断开为止，源极控制信号被维持为电压vh。因此，在显示单元b中，在开关元件41断开之后，如图13的第五段所示，电容器42保持期望的电压vh。
计算装置2如下所述确定分别输出显示单元a和b用的源极控制信号的时序。
各源极驱动电路13在初始状态下以相同的时序输出多个源极控制信号。此时，在显示单元a的电容器42中保持期望的电压vh(图10的第三段)，在显示单元b的电容器42中保持从电压vh下降的电压(图11的第四段)。另外，连接到与显示单元a相同的源极信号线32，在与显示单元a相邻的显示单元33的电容器42中保持有期望的电压vcom。另外，连接到与显示单元b相同的源极信号线32，在与显示单元b相邻的显示单元33的电容器42中保持从电压vcom上升的电压。因此，在拍摄到的测试图像中，显示单元b附近的区域中的亮度的对比度比显示单元a附近的区域中的亮度的对比度低。
与此相对，计算装置2基于拍摄到的测试图像，决定分别输出显示单元a及b用的源极控制信号的时序，以使显示单元a及b附近的区域的亮度之差比初始状态降低。计算装置2相对于显示单元a用的源极控制信号延迟显示单元b用的源极控制信号，直到显示单元a及b的附近的区域中的亮度的对比度之差降低为止，优选直到显示单元a及b的附近的区域中的亮度的对比度一致为止。由此，计算装置2能够将显示单元b用的源极控制信号的延迟量决定为与从显示单元a的开关元件41断开的时序到显示单元b的开关元件41断开的时序为止的时间长度相同或更长。其结果是，在显示单元a的电容器42中保持期望的电压vh(图10的第三段)，在显示单元b的电容器42中也保持期望的电压vh(图13的第五段)。另外，连接到与显示单元a相同的源极信号线32，在与显示单元a相邻的显示单元33的电容器42中保持有期望的电压vcom。另外，连接到与显示单元b相同的源极信号线32，在与显示单元b相邻的显示单元33的电容器42中也保持有期望的电压vcom。因此，在拍摄到的测试图像中，显示单元a及b附近的区域中的亮度的对比度一致。
在显示单元b用的源极控制信号的延迟量过大时，显示单元b的电容器42的充电时间不足，电容器42的电压无法达到期望值，存在显示单元b的附近的区域中的亮度的对比度降低的可能性。因此，计算装置2基于拍摄到的测试图像，决定分别输出显示单元a及b用的源极控制信号的时序，以使显示单元a及b的附近的区域中的亮度的对比度之差不比初始状态增大，并且使显示单元a及b用的源极控制信号不会从暂时比初始状态降低了的值再次增大。由此，计算装置2能够以使显示单元b的开关元件41导通而对显示单元b的电容器42施加源极控制信号的电压的时间长度与从开关元件41导通起至电容器42的电压达到源极控制信号的电压为止的时间长度相同或更长的方式决定源极控制信号的延迟量。
在图10～图13的例子中，参照为了显示白色而将比公共电压vcom高的源极控制信号的电压vh供给至显示单元a及b的情况进行了说明。另一方面，在为了显示白色而将比公共电压vcom低的源极控制信号的电压vl向各显示单元33供给的情况下也同样，计算装置2能够决定分别输出各显示单元33用的源极控制信号的时序。
这样，计算装置2以使对象区域中的彼此相邻的两行的亮度的对比度相对于基准区域的彼此相邻的两行的亮度的对比度之差比初始状态降低的方式，决定相对于基准区域所包含的显示单元用的源极控制信号的、对象区域所包含的显示单元用的源极控制信号的延迟量。通过在显示装置1中设定这样决定的源极控制信号的延迟量，计算装置2在以纵线反转方式驱动显示面板11的情况下，能够使显示装置1如图13所示地动作。
为了测量相互邻接的两行的亮度的对比度，拍摄装置3例如可以具备能测量个别行的亮度的高分辨率的拍摄元件。另外，拍摄装置3也可以具备安装于拍摄装置3的放大透镜或者近摄透镜等光学系统及使拍摄装置3自身遍及显示面板11的画面整体移动的驱动机构。并且，校正装置也可以包括:在显示面板11上分别设置于左边的附近、右边的附近以及中央部的至少三个拍摄装置；以及安装于各拍摄装置的放大透镜或者近摄透镜等光学系统。
计算装置2能够将源极控制信号的延迟量决定为从基准区域中包含的显示单元33的开关元件41被断开的时序到对象区域中包含的显示单元33的开关元件41被断开的时序为止的时间长度相同或更长。进而，计算装置2能够以使对象区域中包含的显示单元33的开关元件41导通而对显示单元b的电容器42施加源极控制信号的电压的时间长度与从开关元件41导通起至电容器42的电压达到源极控制信号的电压为止的时间长度相同或更长的方式决定源极控制信号的延迟量。由此，即使使源极控制信号延迟，也能够确保电容器42的电压达到源极控制信号的电压所需的足够的时间长度，因此，能够使起因于使源极控制信号延迟的亮度的降低难以发生。
图14是示出由图1的计算装置2执行的校正处理的流程图。在步骤s1中，计算装置2的中央处理装置22从硬盘驱动器24读出测试图像(例如白色图像或条纹图像)，将测试图像发送到显示装置1，使显示面板11显示测试图像。在步骤s2中，中央处理装置22通过拍摄装置3拍摄显示于显示面板11的测试图像。在步骤s3中，中央处理装置22基于拍摄到的测试图像，如参照图6～图13说明的那样，决定源极控制信号的延迟量。在步骤s4中，中央处理装置22判断拍摄到的测试图像的整体中的亮度或对比度之差是否比预先决定的阈值小，在“是”时进入步骤s5，在“否”时返回步骤s2。在步骤s5中，中央处理装置22向显示装置1发送源极控制信号的延迟量，并使其保存在存储器15中。由此，计算装置2能够以降低亮度的偏差的方式校正显示装置1。
图15是示出图1的显示装置1执行的初始化处理的流程图。图15的初始化处理例如在接通显示装置1的电源时执行。在步骤s11中，显示装置1的控制电路14从存储器15读出由计算装置2决定的源极控制信号的延迟量。在步骤s12中，控制电路14对各源极驱动电路13设定源极控制信号的延迟量。在步骤s13中，控制电路14显示影像。由此，显示装置1能够在降低亮度的偏差的校正状态下显示影像。
根据第一实施方式，可以通过基于显示面板11上显示的由拍摄装置3拍摄的测试图像来设置源极控制信号的延迟量以减少亮度的偏差的方式来校正显示装置1。
如上所述，如果栅极控制信号的波形的钝化，则开关元件41导通及/或断开的时序延迟。根据第一实施方式，考虑这样的延迟，能够以消除亮度的降低的方式决定源极控制信号的延迟量。
第一实施方式在栅极驱动电路12仅设于显示面板11的左边或右边的情况下也同样能够应用。另外，在第一实施方式中，在源极驱动电路13设置于显示面板11的上边和下边双方的情况下也同样能够应用。
[第二实施方式]
图16是示出第二实施方式所涉及的显示装置1a、计算装置2a以及拍摄装置3a的构成的框图。图16的显示装置1a具备控制电路14a来代替图1的显示装置1的控制电路14，进一步地，还具备测定显示面板11的温度的温度传感器16。由温度传感器16测定的显示面板11的温度被发送至控制电路14a和计算装置2a。计算装置2a根据显示面板11的不同温度来设定不同的源极控制信号的延迟量。
图17是示出图16的显示面板11的各开关元件14所涉及的漏极电流相对于栅极源极电压的特性的图表。图18是示出图16的显示面板11的各个开关元件14的栅极阈值电压相对于沟道温度的特性的图表。由于开关元件41的各种特性依赖于温度而变化，因此即使在栅极控制信号的波形的钝化相同的情况下，开关元件41被导通以及断开的时序还依赖于温度而变化。因此，计算装置2a根据不同的温度预先决定不同的源极控制信号的延迟量并保存到存储器15中，从而即使显示面板11的温度变动，显示装置1a也不易产生亮度的偏差。
图19是示出图16的计算装置2a执行的校正处理的流程图。图19的步骤
图19示出从导通显示装置1a的电源到显示面板11的温度变为稳定状态为止的动作。取而代之地，可以使用加热装置来加热显示面板11，并且根据显示面板11的不同温度来确定不同的源极控制信号的延迟量。
计算装置2a可以基于由图19中的校正处理确定的延迟量和温度的几个组，通过诸如内插或外插之类的计算来确定在除了测量的温度之外的其他温度处的延迟量，并将延迟量存储在存储器15中。
图20是示出图16的显示装置1a执行的初始化处理的流程图。在步骤s31中，显示装置1a的控制电路14a通过温度传感器16测定显示面板11的温度。在步骤s32中，控制电路14a从存储器15读取与温度对应的源极控制信号的延迟量。图20的步骤s33～s34与图15的步骤s2～s3相同。然后，返回到步骤s31，如果温度变化，则重复处理。
根据第二实施方式，通过根据不同温度预先确定不同源极控制信号的延迟量，即使显示面板11的温度改变，也不必使用拍摄装置3重新校正显示装置1a，显示装置1a可以在以降低亮度的偏差的方式的校正状态下显示影像。
当由温度传感器16测量的温度不同于存储在存储器15中的温度时，控制电路14a可以从存储器15读出对应于最接近测量温度的温度的延迟量，并将延迟量设置到源极驱动电路13。取而代之地，如果延迟量根据温度基本呈线性变化，则控制电路14a可以基于测量的温度内插延迟量，并且可以将内插的延迟量设置到源极驱动电路13。
[延迟量的设定方法]
接下来，说明在显示装置1上设定由计算装置2确定的源极控制信号的延迟量的具体方法。
在70型～80型等大型显示面板中，由计算装置2确定的源极控制信号的延迟量最大可达到约1微秒或更大。
此外，例如，在高清(fhd)、4k、8k等高分辨率的显示装置中，在显示面板的横向方向以规定间隔设置了非常多的源极信号线，所以在单一的源极驱动电路的集成电路中，并非所有应该供给到显示面板的源极控制信号都能生成。在这种情况下，源极控制信号通过使用并排的多个源极驱动电路的集成电路来生成，并驱动显示面板。因此，需要对多个源极驱动电路进行独立且相互协作的控制。
以下，说明以满足这些条件的方式控制多个源极驱动电路13，并且以由计算装置2确定的延迟量向每个显示单元33提供多个源极控制信号的方法。
图21是示出用于说明在图1的显示装置1中设定源极控制信号的延迟量的方法的图。图21仅表示图1的显示装置1的构成要素中的控制电路14和四个源极驱动电路13-1～13-4，为了说明简单化，省略其他的构成要素。源极驱动电路13-1～13-4中的每一个的源极驱动电路与相互邻接的多个n个源极信号线32-m-n(1≤m≤4，1≤n≤n)连接。控制电路14将锁存脉冲信号ls0提供给各源极驱动电路13-1～13-4，该锁存脉冲信号ls0使各源极驱动电路13-1～13-4内部的缓冲器输出各源极控制信号。在本说明书中，锁存脉冲信号ls0也称为“第三控制信号”。
图22是示出图21的源极驱动电路13-1的详细构成的框图。源极驱动电路13-1具备接口(i/f)51、移位寄存器电路52、数据锁存电路53、d/a转换电路54、输出缓冲电路55以及延迟电路56，57。源极驱动电路13-1从控制电路14接收时钟信号clk、表示沿着一个行的图像的各像素的灰度的数据信号data、从存储器15读出的源极控制信号的延迟量及锁存脉冲信号ls0。时钟信号clk和数据信号data是表示影像的串行数据。
接口(i/f)51接收从控制电路14发送来的时钟信号clk和数据信号data，并将接收到的数据存储在移位寄存器电路52中。移位寄存器电路52将所存储的数据按一定的数据量发送到数据锁存电路53，作为n沟道的并行数据存储。数据锁存器电路53将所存储的n沟道的并行数据(数字数据)发送到d/a转换器电路54。d/a转换器电路54将从数据锁存器电路53发送的n沟道的并行数据进行数字模拟转换，转换成n沟道的电压值，将转换后的n沟道的电压值发送给输出缓冲电路55。输出缓冲电路55具有n个缓冲器55a，在各缓冲器55a中存储从d/a转换器电路54发送的各电压值。
输出缓冲电路55的各缓冲器55a在输入了锁存脉冲信号时，例如在锁存脉冲信号的上升的时序，将内部存储的电压值作为源极控制信号输出到源极信号线32-1-1～32-1-n。这里，由延迟电路56，57延迟锁存脉冲信号ls0而获得的锁存脉冲信号被输入到各缓冲器55a。延迟电路56对于每个源极驱动电路13-1～13-4以不同的第一延迟量d1～d4中的延迟量d1来延迟锁存脉冲信号ls0。由延迟电路56延迟的锁存脉冲信号ls0表示为“锁存脉冲信号ls1”。延迟电路57对于连接到源极驱动电路13-1的源极信号线32-1-1～32-1-n以不同的第二延迟量来延迟锁存脉冲信号ls1。在本说明书中，延迟电路56被称为“第一延迟电路”，延迟电路57被称为“第二延迟电路”。在现有技术的源极驱动电路中，通常所有缓冲器55a响应于一个锁存脉冲信号同时输出源极控制信号。另一方面，在根据实施方式的源极驱动电路13-1中，可以通过按每个缓冲器55a将锁存器脉冲信号的相位偏移，将各种延迟量设置到由一个源极驱动电路13-1输出的多个源极控制信号。
第一及第二延迟量由计算装置2确定并存储在存储器15中，由控制电路14从存储器15读取，并且被设定至延迟电路56，57。计算装置2基于与测试图像中的源极驱动电路13-1对应的各部分区域的亮度的平均值来确定第一延迟量d1。另外，计算装置2基于将相互邻接的两个源极驱动电路13-1、13-2的第一延迟量之差δd1＝d2-d1除以与一个源极驱动电路13-1连接的源极信号线32-1-1～32-1-n的个数n而得到的值δd0＝δd1/n来确定第二延迟量。计算装置2例如将提供给各显示单元33的源极控制信号的第二延迟量以随着显示单元33离开栅极驱动电路12而使值δd0逐渐增加的方式确定。因此，计算装置2能够以使得第一及第二延迟量之和成为各源极控制信号的期望延迟量的方式确定第一及第二延迟量。
图23是示出对经由图22的各源极信号线32-1-1～32-1-n传送的源极控制信号设定的延迟量的图表。源极信号线32-1-1的延迟量在源极驱动电路13-1中具有最小值，并且等于源极驱动电路13-1的第一延迟量d1。另外，源极信号线32-1-n的延迟量在源极驱动电路13-1中具有最大值，并且实质上等于源极驱动电路13-2的第一延迟量d2。其它源极信号线32-1-2～32-1-(n-1)的延迟量从延迟量d1线性增大到延迟量d2。
延迟电路56，57可以模拟地延迟锁存脉冲信号ls0，也可以基于比锁存脉冲信号ls0更快的时钟来数字地延迟。然而，数字延迟电路可以比模拟延迟电路更高精度地延迟锁存脉冲信号ls0。
锁存脉冲信号ls0可以由源极驱动电路13-1基于时钟信号clk和数据信号data来生成，而不是时钟信号clk与数据信号data分别地从控制电路14输入到源极驱动电路13-1。
源极驱动电路13-2～13-4也与源极驱动电路13-1同样地构成。
再次参考图21，源极驱动电路13-1～13-4分别包括延迟电路56-1～56-4。延迟电路56-1～56-4对应于图22的延迟电路56，对于每个源极驱动电路13-1～13-4，通过不同的第一延迟量d1～d4延迟锁存脉冲信号ls0，生成被延迟的锁存脉冲信号ls1～ls4。分别经由源极驱动电路13-1的右端的源极信号线32-1-n和源极驱动电路13-2的左端的源极信号线32-2-1传输的源极控制信号的延迟量设定为基本上相等。同样地，在源极驱动电路13-2～13-4的各边界处通过彼此相邻的一对极源极信号线分别传输的源极控制信号的延迟量设定为基本上相等。由此，即使使用多个源极驱动电路13-1～13-4，也能够使延迟量大致连续地变化，难以产生相互邻接的源极驱动电路之间的延迟量的急剧变化，能够抑制急剧的亮度的变化。
图24是示出图1的各源极驱动电路13中的延迟量的合成的图表。即使在大型且高分辨率的显示装置1需要对源极控制信号设定大的延迟量的情况下，通过合成延迟电路56，57的延迟量，也能够设定源极控制信号的期望的延迟量，以降低亮度的偏差。另外，如以上说明的那样，可以使多个源极驱动电路13分别、并且相互协作来控制，生成源极控制信号，驱动显示面板11。
图25是示出用于说明在第一实施方式的变形例的显示装置中设定源极控制信号的延迟量的方法的图。图25表示图1的显示装置1具备源极驱动电路13a-1～13a-4以及控制电路14a来代替图21的源极驱动电路13-1～13a-4以及控制电路14a的情况。
源极驱动电路13a-1～13a-4具有从图21的源极驱动电路13-1～13-4去除延迟电路56-1～56-4的结构。源极驱动电路13a-1～13a-4中的每一个的源极驱动电路与图22的源极驱动电路13-1相同，具备对于连接到源极驱动电路的每个源极信号线32以不同的第二延迟量来延迟锁存器脉冲信号ls0的延迟电路57(第二延迟电路57)。
控制电路14a包括锁存器信号发生器61和延迟电路62。锁存信号发生器61是产生使各个源极控制信号输出的锁存脉冲信号ls0的信号源。延迟电路62与图21中的延迟电路56-1至56-4同样地，通过与源极驱动电路13a-1～13a-4不同的第一延迟量d1～d4来延迟锁存脉冲信号ls0，以产生延迟的锁存脉冲信号ls1～ls4。锁存脉冲信号ls1～ls4被提供给各源极驱动电路13a-1～13a-4。在本说明书中，延迟电路62被称为“第一延迟电路”。
在图25的情况下，与图21的情况相同，第一及第二延迟量由计算装置2确定并存储在存储器15中，由控制电路14a从存储器15读取，并且被设定至延迟电路62，57。计算装置2能够以使得第一及第二延迟量之和成为各源极控制信号的期望延迟量的方式确定第一及第二延迟量。
参考图21～图25说明的用于设定延迟量的方法不限于基于显示面板11上显示的由拍摄装置3拍摄的测试图像而确定的延迟量的情况，并且可以应用于将其他任何延迟量设定到源极驱动电路13的情况。
本发明可用于在大型且高分辨率的显示装置中以降低亮度的偏差的方式校正的情况。
附图标记说明
1，1a显示装置
2，2a计算装置
3拍摄装置
11显示面板
12a，12b栅极驱动电路
13、13-1～13-4、13a-1～13a-4源极驱动电路
14，14a控制电路
15存储器
16温度传感器
21总线
22中央处理器(cpu)
23随机存取存储器(ram)
24硬盘驱动器(hdd)
25接口(i/f)
31栅极信号线
32源极信号线
33显示单元
41开关元件
42电容器
43显示元件
51接口(i/f)
52移位寄存器电路
53数据锁存电路
54d/a转换电路
55输出缓冲电路
55a缓冲器
56，56-1～56-4，57延迟电路
61锁存信号发生器
62延迟电路
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