顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序的制作方法

文檔序號：2566315閱讀：193來源：國知局

專利名稱：顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法，更具體地說，涉及有源矩陣型顯示設
備，所述有源矩陣型顯示設備被配置成以致按預定掃描周期選擇像素的掃描線、提供用于驅(qū)動像素的亮度信息的數(shù)據(jù)線、和根據(jù)亮度信息控制數(shù)據(jù)量并使發(fā)光元件按照數(shù)據(jù)量發(fā)光的像素電路被布置成矩陣結(jié)構(gòu)，以及所述顯示設備的驅(qū)動方法。
背景技術：
使用液晶的液晶顯示設備和使用等離子體的等離子體顯示設備作為平而薄的顯示設備已得到實際應用。液晶顯示設備提供背光，并通過借助電壓的施加改變液晶分子的排列，透過或阻擋來自背光的光線來顯示圖像。另外，等離子體顯示設備通過對封閉在面板內(nèi)的氣體施加電壓，導致發(fā)生等離子體狀態(tài)，由當從等離子體狀態(tài)返回初始狀態(tài)時發(fā)生的能量產(chǎn)生的紫外線光在熒光體的照射下變成可見光，從而顯示圖像。同時，近年來，采用當施加電壓時，元件本身發(fā)光的有機電致發(fā)光(EL)元件的自發(fā)光型顯示器已取得進展。當有機EL元件通過電解獲得能量時，它從基態(tài)變成激發(fā)態(tài)，在從激發(fā)態(tài)恢復基態(tài)時，能量差以光的形式被發(fā)出。有機EL顯示設備是使用這些EL元件顯示圖像的顯示設備。與要求背光的液晶顯示設備不同的自發(fā)光型顯示設備不需要背光，因為元件本身發(fā)光，從而與液晶顯示設備相比，能夠使結(jié)構(gòu)更薄。另外，由于運動特性，視角特性，色彩再現(xiàn)性能等優(yōu)于液晶顯示設備，因此有機EL顯示設備作為下一代的平薄顯示設備正在引起人們的關注。但是，如果連續(xù)施加電壓的話，有機EL元件的發(fā)光特性惡化，以致即使輸入相同
的電流，亮度也會逐漸降低。這意味在非常頻繁地從特定像素發(fā)光的情況下，該特定像素的
發(fā)光特性比其它像素的發(fā)光特性惡化得更嚴重，引起稱為燒屏(burn-in)現(xiàn)象的問題。在液晶顯示設備和等離子體顯示設備中也會發(fā)生燒屏現(xiàn)象，但是由于這些顯示設
備通過施加交流電壓來顯示圖像，因此它們需要調(diào)節(jié)所施加電壓的單元。相反，在自發(fā)光型
顯示設備中，使用一種通過控制電流量來補償燒屏的方法。專利文獻1是公開一種補償自
發(fā)光型顯示設備中的燒屏的技術的文獻例子。專利文獻1 :日本專利申請公開JP-A-2005-27518
發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻1中公開的方法中，進行控制以致由每個像素或每個子像素發(fā) 出的光的累積量是均勻的，從而分配給存在少許惡化的那部分發(fā)光體的值大于基本輸入數(shù) 據(jù)。于是可能實現(xiàn)發(fā)出的光量的均衡，但是產(chǎn)生發(fā)光體更快地惡化，發(fā)光體的壽命被縮短的問題。因此，本發(fā)明專注于上述問題，提供新的改進的顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序，在如有機EL顯示設備中一樣，具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的顯示設備中，通過計算根據(jù)視頻信號發(fā)出的光的量并控制視頻信號，所述顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序能夠抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。為了解決上面說明的問題，按照本發(fā)明的一個方面，提供一種顯示設備，它包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的多個像素被排列成矩陣形式的顯示部分，按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā)光的像素的選擇信號的掃描線，和向像素供給視頻信號的數(shù)據(jù) 線。顯示設備還包括存儲部分，所述存儲部分保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關、并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)，和亮度控制部分，所述亮度控制部分根據(jù)和發(fā)光量有關、并且保存在存儲部分中的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度被限制。按照這種結(jié)構(gòu)，存儲部分保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關，并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)，亮度控制部分根據(jù)和發(fā)光量有關，并且保存在存儲部分中的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度被限制。這種結(jié)構(gòu) 使得能夠根據(jù)視頻信號累積發(fā)光量，并通過根據(jù)累積的發(fā)光量控制視頻信號，抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。亮度控制部分還可包括發(fā)光量計算部分，所述發(fā)光量計算部分接受具有線性特性的視頻信號作為輸入，并計算每一個像素或每個包括多個像素的像素組的發(fā)光量，發(fā)光量參數(shù)計算部分，所述發(fā)光量參數(shù)計算部分根據(jù)由發(fā)光量計算部分計算的發(fā)光量，計算與每一個像素或每個像素組的發(fā)光量對應的發(fā)光量參數(shù)，峰值檢測部分，所述峰值檢測部分檢測與所有的像素或像素組對應并且累積在存儲部分中的發(fā)光量參數(shù)中的峰值，系數(shù)計算部分，所述系數(shù)計算部分根據(jù)峰值檢測部分檢測的峰值，計算調(diào)節(jié)亮度的系數(shù)，和系數(shù)乘法部分，所述系數(shù)乘法部分把視頻信號乘以由系數(shù)計算部分計算的系數(shù)，并輸出相乘后的視頻信號。按照這種結(jié)構(gòu)，發(fā)光量計算部分接受具有線性特性的視頻信號作為輸入，并計算
每一個像素或每個包括多個像素的像素組的發(fā)光量，發(fā)光量參數(shù)計算部分根據(jù)由發(fā)光量計
算部分計算的發(fā)光量，計算與每一個像素或每個像素組的發(fā)光量對應的發(fā)光量參數(shù)，發(fā)光
量參數(shù)累積部分與所述一個像素或一個像素組關聯(lián)地累積由發(fā)光量參數(shù)計算部分計算的
發(fā)光量參數(shù)，峰值檢測部分檢測與所有的像素和像素組對應并且累積在發(fā)光量參數(shù)累積部
分中的發(fā)光量參數(shù)中的峰值，系數(shù)計算部分根據(jù)峰值檢測部分檢測的峰值，計算調(diào)節(jié)亮度
的系數(shù)，系數(shù)乘法部分把視頻信號乘以由系數(shù)計算部分計算的系數(shù)，并輸出相乘后的視頻
信號。這種結(jié)構(gòu)使得通過計算調(diào)節(jié)累積的發(fā)光量參數(shù)的值是最大的所述一個像素或像素組
的亮度的系數(shù)，并把視頻信號乘以所述系數(shù)，能夠抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。顯示設備還可包括把具有Y特性的視頻信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的視頻信號的
線性變換部分。線性變換部分把具有Y特性的視頻信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的視頻信號。
這使得能夠容易地進行視頻信號的各種信號處理。顯示設備還可包括轉(zhuǎn)換來自系數(shù)乘法部分的具有線性特性的輸出信號，以致所述輸出信號具有Y特性的Y變換部分。按照這種結(jié)構(gòu)，Y變換部分轉(zhuǎn)換來自系數(shù)乘法部分的具有線性特性的輸出信號，以致所述輸出信號具有Y特性。由于視頻信號具有Y特性，因此顯示部分具有的Y特性能夠被消除，顯示部分能夠具有線性特性，以致在顯示部分內(nèi)部的自發(fā)光型元件按照信號的電流發(fā)光。系數(shù)計算部分也可至少計算限制最大亮度的第一系數(shù)，和限制具有峰值的所述一個像素或像素組的亮度的第二系數(shù)，以致具有峰值的所述一個像素或像素組的亮度小于另一像素的亮度。這使得通過降低整個屏幕的亮度，還降低具有發(fā)光量參數(shù)的峰值的所述一個像素或像素組的亮度，能夠在顯示設備上顯示自然的圖像，而不會過度降低屏幕的一部分的亮度。系數(shù)乘法部分也可把輸入到所有像素的視頻信號乘以第一系數(shù)，把已乘以第一系數(shù)，并把輸入到具有峰值的所述一個像素或像素組的視頻信號乘以第二系數(shù)。系數(shù)乘法部分也可把輸入到除具有峰值的所述一個像素或像素組外的所有像素的視頻信號乘以第一系數(shù)，把輸入到具有峰值的所述一個像素或像素組的視頻信號乘以第二系數(shù)。
顯示設備還可包括切換是否使用由系數(shù)計算部分計算的系數(shù)的設置切換部分。顯示設備還可包括顯示控制部分，所述顯示控制部分使供所述設置切換部分切換是否使用所述系數(shù)的屏幕被顯示。這使得在不希望降低亮度來抑制燒屏的情況下，能夠切換設置，并根據(jù)視頻信號顯示圖像。還使得能夠通過把所述屏幕顯示在顯示設備上，實現(xiàn)設置的切換。
顯示設備還可包括切換是否使用由系數(shù)計算部分計算的第一系數(shù)和第二系數(shù)的設置切換部分。顯示設備還可包括顯示控制部分，所述顯示控制部分使供所述設置切換部分切換是否使用所述第一系數(shù)和第二系數(shù)的屏幕被顯示。這使得在不希望降低亮度來抑制燒屏的情況下，能夠切換設置，并根據(jù)視頻信號顯示圖像。還使得能夠通過把所述屏幕顯示在顯示設備上，實現(xiàn)設置的切換。系數(shù)計算部分還可根據(jù)包含在圍繞具有峰值的所述一個像素或像素組的指定區(qū) 域中的像素的發(fā)光量的平均值，計算所述系數(shù)。此外，為了解決上述問題，按照本發(fā)明的另一方面，提供一種顯示設備的驅(qū)動方
法，所述顯示設備包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的多個像素被排列成矩陣形式
的顯示部分，按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā)光的像素的選擇信號的掃描線，和向
像素供給視頻信號的數(shù)據(jù)線。所述驅(qū)動方法包括保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)
光量有關并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)的步驟，還包括根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的
數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制的步驟。按照這種結(jié)構(gòu)，和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關，并且根據(jù)多幀的
視頻信號累積的數(shù)據(jù)被保存，根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給
顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制。這使得能夠根據(jù)視頻信號累積發(fā)光量，并通過
根據(jù)累積的發(fā)光量控制視頻信號，抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。另外，為了解決上述問題，按照本發(fā)明的另一方面，提供一種計算機程序，所述計算機程序使計算機實現(xiàn)顯示設備的控制，所述顯示設備包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā) 光元件的多個像素被排列成矩陣形式的顯示部分，按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā) 光的像素的選擇信號的掃描線，和向像素供給視頻信號的數(shù)據(jù)線。所述計算機程序包括保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)的步驟，還包括根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制的步驟。按照這種結(jié)構(gòu)，和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關，并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)被保存，根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制。這使得能夠根據(jù)視頻信號累積發(fā)光量，并通過根據(jù)累積的發(fā)光量控制視頻信號，抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。按照上面說明的本發(fā)明，提供新的改進的顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序，在如有機EL顯示設備中一樣，具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的顯示設備中，通過檢測電流量和控制電流量，所述顯示設備，顯示設備驅(qū)動方法和計算機程序能夠抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象。

圖1是解釋按照本發(fā)明的一個實施例的顯示設備100的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2A是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特
性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖2B是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖2C是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖2D是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖2E是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖2F是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的實施例的顯示設備100的信號的特性的轉(zhuǎn)變的說明圖。圖3是表示設置在面板158中的像素電路的橫截面結(jié)構(gòu)的例子的截面圖。
圖4是5Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖。
圖5是5Tr/lC驅(qū)動電路的驅(qū)動時間圖。圖6A是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6B是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6C是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6D是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6E是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6F是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6G是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖6H是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖61是表示5Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖7是2Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖。
圖8是2Tr/lC驅(qū)動電路的驅(qū)動時間圖。圖9A是表示2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖9B是表示2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖9C是表示2Tr/lC驅(qū)動電中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖9D是表示2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖9E是表示2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖9F是表示2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等的說明圖。
圖10是4Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖。
圖11是3Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖。圖12是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖13是表示顯示在按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100上的圖像的例子的說明圖。圖14A是解釋由按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平計算單元166的危險水平計算的例子的說明圖。圖14B是解釋由按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平計算單元166的危險水平計算的例子的說明圖。圖15是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平圖的說明圖。圖16是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法的流程圖。圖17是以曲線圖形式表示按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128中
的輸入亮度和輸出亮度之間的關系的說明圖。圖18是以曲線圖形式表示按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128中的輸入亮度和增益之間的關系的說明圖。圖19是以曲線圖形式表示按照本發(fā)明的第一實施例，用于計算增益的危險水平值和增益開始減小的信號電平之間的關系的說明圖。圖20是解釋按照本發(fā)明的第二實施例的信號電平校正單元228的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖21是解釋關于其在按照本發(fā)明的第二實施例的區(qū)域平均值計算單元265中確定發(fā)光量的平均值的區(qū)域的說明圖。圖22是解釋按照本發(fā)明的第二實施例的區(qū)域增益的特性的例子的說明圖。
圖23是解釋按照本發(fā)明的第二實施例，利用區(qū)域增益確定的危險水平值的特性的說明圖。圖24是表示按照本發(fā)明的第三實施例，進行亮度調(diào)節(jié)設置的屏幕的例子的說明圖。 100顯示設備 104控制單元 106記錄單元 110信號處理集成電路 112邊緣模糊單元 1141/F單元 116線性變換單元 118圖案生成單元 120色溫調(diào)節(jié)單元 122靜止圖像檢測單元 124長期色溫校正單元
126發(fā)光時間控制單元 128信號電平校正單元 130不均勻性校正單元 132 y變換單元 134抖動處理單元 136信號輸出單元 138長期色溫校正檢測單元 140選通脈沖輸出單元 142 y電路控制單元 150存儲單元 152數(shù)據(jù)驅(qū)動器 154 y電路 156過電流檢測單元 158面板 162亮度計算單元 164發(fā)光量計算單元 166危險水平計算單元 168危險水平更新單元 170峰值檢測單元 172、272增益計算單元 174乘法器 265區(qū)域平均值計算單元
具體實施例方式
下面參考附圖，詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。注意，在說明書和附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同的附圖標記表示，這些結(jié)構(gòu)元件的重復說明被省略。
第一實施例首先，說明按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備的結(jié)構(gòu)。圖1是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的結(jié)構(gòu)的說明圖。下面參考圖1說明按照本發(fā)明的第一實施
例的顯示設備ioo的結(jié)構(gòu)。如圖1中所示，按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100包括控制單元104，記錄單元106，信號處理集成電路IIO，存儲單元150，數(shù)據(jù)驅(qū)動器152， y電路154，過電流檢測單元156和面板158。信號處理集成電路110包括邊緣模糊單元112， I/F單元114，線性變換單元116，圖案生成單元118，色溫調(diào)節(jié)單元120，靜止圖像檢測單元122，長期色溫校正單元124，發(fā)光時間控制單元126，信號電平校正單元128，不均勻性校正單元130， y變換單元132，抖動處理單元134，信號輸出單元136，長期色溫校正檢測單元138，選通脈沖輸出單元140和y 電路控制單元142。當收到視頻信號時，顯示設備IOO分析視頻信號，按照分析的內(nèi)容接通布置在后面提及的面板158中的像素，以便通過面板158顯示視頻。控制單元104控制信號處理集成電路110，并且往來于1/F單元114發(fā)送和接收信號。另外，控制單元104對從I/F單元114接收的信號進行各種信號處理。例如，在控制單元104中進行的信號處理包括用于調(diào)整顯示在面板158上的圖像的亮度的增益的計算。
記錄單元106用于保存控制控制單元104中的信號處理集成電路110的信息。最好使用即使顯示設備100的電源被關閉，也能夠保存信息，而不刪除信息的存儲器作為記錄單元106。理想的是使用能夠以電子方式重寫內(nèi)容的EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器) 作為可用作記錄單元106的存儲器。EEPROM是一種在EEPROM被封裝在基板上的情況下，能夠?qū)懭牖騽h除數(shù)據(jù)，并且適合于保存顯示設備100的時刻變化的信息的非易失性存儲器。
信號處理集成電路110輸入視頻信號，并對輸入的視頻信號進行信號處理。在本實施例中，輸入信號處理集成電路110的視頻信號是數(shù)字信號，信號寬度為10比特。將對輸入的視頻信號進行的信號處理是在信號處理集成電路110的各個部分中進行的。
邊緣模糊單元112對輸入的視頻信號進行模糊邊緣的信號處理。具體地說，邊緣模糊單元112有意地移動圖像，并模糊其邊緣，以便防止面板158上的圖像的燒屏現(xiàn)象。
線性變換單元116進行把其輸出相對于輸入具有Y特性的視頻信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的視頻信號的信號處理。當線性變換單元116執(zhí)行信號處理，以致輸出相對于輸入具有線性特性時，對顯示在面板158上的圖像的各種處理變得容易。線性變換單元116 中的信號處理把視頻信號的信號寬度從10比特擴展到14比特。一旦視頻信號已被線性變換單元116轉(zhuǎn)換，以致它具有線性特性，所述視頻信號就在后面說明的Y變換單元132中被轉(zhuǎn)換，以致它具有Y特性。圖案生成單元118生成將用于顯示設備100內(nèi)的圖像處理的測試圖案。例如，將用于顯示設備100中的圖像處理的測試圖案包括用于面板158的顯示檢查的測試圖案。
色溫調(diào)節(jié)單元120調(diào)節(jié)圖像的色溫，和調(diào)節(jié)將顯示在顯示設備100的面板158上的顏色。盡管圖1中未示出，不過，顯示設備IOO包括調(diào)節(jié)色溫的色溫調(diào)節(jié)部分，當用戶操作色溫調(diào)節(jié)部分時，能夠人工調(diào)節(jié)顯示在屏幕上的圖像的色溫。長期色溫校正單元124校正隨著時間的增長，由有機EL元件的相應顏色R(紅)、 G(綠)和B(藍)的亮度/時間特性(LT特性)的變化引起的惡化。由于有機EL元件具有 R、G和B的不同LT特性，因此隨著發(fā)光時間的過去，色平衡惡化。長期色溫校正單元124校正色平衡。發(fā)光時間控制單元126計算在面板158上顯示圖像時的脈沖的占空比，并控制有機EL元件的發(fā)光時間。在脈沖處于HI狀態(tài)的時候，顯示設備100對有機EL元件施加電流，以使有機EL元件發(fā)光和顯示圖像。信號電平校正單元128校正視頻信號的電平，并調(diào)節(jié)將顯示在面板158上的視頻的亮度，以防止圖像燒屏現(xiàn)象。就圖像燒屏現(xiàn)象來說，在特定像素的發(fā)光頻率高于其它像素的發(fā)光頻率的情況下發(fā)生發(fā)光特性的惡化，導致與未被惡化的其它像素相比，發(fā)光特性惡化的像素的亮度的降低，與未被惡化的周圍部分的亮度差變大。由于這種亮度差，文本似乎被燒進屏幕中。信號電平校正單元128根據(jù)視頻信號和由發(fā)光時間控制單元126計算的脈沖的占空比，計算相應像素或像素組的發(fā)光量，并根據(jù)計算的發(fā)光量按照需要計算用于降低亮度的增益，以便把視頻信號乘以計算的增益。信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)將在后面詳細說明。長期色溫校正檢測單元138檢測供長期色溫校正單元124中的校正之用的信息。長期色溫校正檢測單元138檢測的信息經(jīng)1/F單元114被發(fā)送給控制單元104，并經(jīng)控制單元104被記錄在記錄單元106中。不均勻性校正單元130校正顯示在面板158上的圖像和視頻的不均勻性。在不均勻性校正單元130中，根據(jù)輸入信號的電平和坐標位置，校正面板158的橫條紋和豎條紋，以及整個屏幕的不均勻性。 Y變換單元132執(zhí)行信號處理，用于把由線性變換單元116變換成具有線性特性的信號的視頻信號轉(zhuǎn)換成具有y特性的信號。在y變換單元132中進行的信號處理是消除面板158的y特性，并把信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的信號，以致面板158中的有機EL元件按照信號的電流發(fā)光的信號處理。當y變換單元132進行信號處理時，信號寬度從14 比特變成12比特。抖動處理單元134對由y變換單元132轉(zhuǎn)換的信號進行抖動處理。所述抖動提供可顯示顏色被組合，以便在可用顏色的數(shù)目較小的環(huán)境中表達中間色的顯示。通過由抖動處理單元134進行抖動，能夠模擬和表達固有地不能顯示在面板上的顏色。通過抖動處理單元134中的抖動，信號寬度從12比特變成10比特。信號輸出單元136把由抖動處理單元134進行抖動之后的信號輸出給數(shù)據(jù)驅(qū)動器 152。從信號輸出單元136發(fā)送給數(shù)據(jù)驅(qū)動器152的信號是與關于相應顏色R、 G和B的發(fā) 光量的信息相乘的信號，乘以發(fā)光時間信息的信號以脈沖的形式從選通脈沖輸出單元140 輸出。選通脈沖輸出單元140輸出控制面板158的發(fā)光時間的脈沖。從選通脈沖輸出單元140輸出的脈沖是由發(fā)光時間控制單元126根據(jù)占空比計算的脈沖。來自選通脈沖輸出單元140的脈沖確定面板158上的每個像素的發(fā)光時間。 y電路控制單元142把設置值給予y電路154。由y電路控制單元142提供的
設置值是將給予包含在數(shù)據(jù)驅(qū)動器152內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器的梯形電阻的基準電壓。存儲單元150是本發(fā)明的參數(shù)累積部分的例子，它相互關聯(lián)地保存發(fā)出超過規(guī)定
亮度的光的一個像素或一組像素的有關信息，和超過規(guī)定亮度的量的信息。當在信號電平
校正單元128中校正亮度時，需要這兩種信息。不同于記錄單元106，當關閉電源時，內(nèi)容
被刪除的存儲器可被用作存儲單元150，例如，最好使用SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)
作為這種存儲器。在因基板短路等產(chǎn)生過電流的情況下，過電流檢測單元156檢測過電流，并通知選通脈沖輸出單元140。在產(chǎn)生過電流的情況下，過電流檢測單元156進行的過電流檢測和通知能夠防止過電流被施加于面板158。數(shù)據(jù)驅(qū)動器152對從信號輸出單元136接收的信號進行信號處理，并把用于在面板158上顯示視頻的信號輸出給面板158。數(shù)據(jù)驅(qū)動器152包括圖中未示出的D/A轉(zhuǎn)換器，所述D/A轉(zhuǎn)換器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并輸出所述模擬信號。 Y電路154向包含在數(shù)據(jù)驅(qū)動器152內(nèi)的D/A轉(zhuǎn)換器的梯形電阻提供基準電壓。將提供給梯形電阻的基準電壓由y電路控制單元142產(chǎn)生。
11
面板158接受來自數(shù)據(jù)驅(qū)動器152的輸出信號，和來自選通脈沖輸出單元140的輸出脈沖作為輸入，按照輸入的信號和脈沖使有機EL元件(它們是自發(fā)光型元件的例子) 發(fā)光，從而顯示運動圖像和靜止圖像。在面板158中，顯示圖像的表面的形狀為平面。有機 EL元件是當被施加電壓時發(fā)光的自發(fā)光型元件，其發(fā)光量與電壓成正比。從而，有機EL元件的IL特性(電流/發(fā)光量特性)也具有比例關系。在面板158中，通過按矩陣模式進行排列，構(gòu)成圖中未示出的按預定掃描周期選擇像素的掃描線，提供用于驅(qū)動像素的亮度信息的數(shù)據(jù)線，和根據(jù)亮度信息控制電流的量并使作為發(fā)光元件的有機EL元件按照電流的量發(fā)光的像素電路。按照這種方式的掃描線、數(shù)據(jù)線和像素電路的構(gòu)造使顯示設備100能夠按照視頻信號顯示視頻圖像。
上面參考圖1說明了按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的結(jié)構(gòu)。圖1中描述的按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100利用線性變換單元116，把視頻信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的信號，之后把轉(zhuǎn)換后的視頻信號輸入圖案生成單元118，不過圖案生成單元 118和線性變換單元116可被互換。下面說明流入按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的信號的特性轉(zhuǎn)變。圖
2A-2F是以曲線圖形式解釋流入按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的信號的特性的
轉(zhuǎn)變的說明圖。在圖2A-2F的各個圖中，水平軸表示輸入，垂直軸表示輸出。圖2A圖解說明當被攝體被輸入時，線性變換單元116把其輸出A相對于被攝體的
光量具有Y特性的視頻信號乘以逆Y曲線(線性Y)，以便把視頻信號轉(zhuǎn)換成其輸出相對
于被攝體的光量具有線性特性的視頻信號。圖2B圖解說明Y變換單元132把被轉(zhuǎn)換成以致輸出B相對于被攝體的光量的輸入具有線性特性的視頻信號乘以Y曲線，以便把視頻信號轉(zhuǎn)換成其輸出相對于被攝體的光量的輸入具有Y特性的視頻信號。圖2C圖解說明數(shù)據(jù)驅(qū)動器152把被轉(zhuǎn)換成以致輸出C相對于被攝體的光量的輸入具有Y特性的視頻信號D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號。在D/A轉(zhuǎn)換中，輸入和輸出之間的關系具有線性特性。從而，數(shù)據(jù)驅(qū)動器152對視頻信號進行D/A轉(zhuǎn)換，并且當被攝體的光量被輸入時，輸出電壓具有Y特性。圖2D圖解說明當經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換的視頻信號被輸入包括在面板158中的晶體管中時，兩種Y特性都被消除。晶體管的VI特性是具有與輸出電壓相對于被攝體的光量的輸入的Y特性相反的曲線的Y特性。從而，當被攝體的光量被輸入時，能夠再次進行轉(zhuǎn)換，以致輸出電流具有線性特性。圖2E圖解說明當被攝體的光量被輸入時，其輸出電流具有線性特性的信號被輸入面板158中，具有線性特性的信號被乘以具有線性特性的有機EL元件的IL特性。
結(jié)果，如圖2F中所示，當被攝體的光量被輸入時，面板(0LED ;有機發(fā)光二極管) 的發(fā)光量具有線性特性，從而通過在線性變換單元116中轉(zhuǎn)換視頻信號，以便具有線性特性，能夠在作為線性區(qū)的從圖1中所示的信號處理集成電路110中的線性變換單元116到 Y變換單元132的區(qū)間進行信號處理。上面說明了流入按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的特性轉(zhuǎn)變。
像素電路結(jié)構(gòu) 下面，說明布置在圖1中所示的面板158中的像素電路的結(jié)構(gòu)的一個例子。
圖3是表示設置在圖1中所示的面板158中的像素電路的橫截面結(jié)構(gòu)的一個例子的截面圖。如圖3中所示，置于面板158中的像素電路具有在玻璃基板1201上順序形成絕緣膜1202，絕緣整平膜1203和窗口絕緣膜1204的結(jié)構(gòu)，在玻璃基板1201中形成包括驅(qū)動晶體管1022等的驅(qū)動電路，有機EL元件1021被置于窗口絕緣膜1024中的凹部1204A中。這里，在驅(qū)動電路的各個結(jié)構(gòu)元件中，只描述了驅(qū)動晶體管1022，省略了其它結(jié)構(gòu)元件的表示。有機EL元件1021由陽極電極1205，在陽極電極1205上形成的有機層(電子輸送層，發(fā)光層，和空穴輸送層/空穴注入層)1206，和陰極電極1207構(gòu)成，陽極電極1205由在窗口絕緣膜1205中的凹部1204A的底部形成的金屬等構(gòu)成，陰極電極1207由在有機層 1206上的所有像素上公共形成的透明導電膜等構(gòu)成。在有機EL元件1021中，通過在陽極電極1205上順序沉積空穴輸送層/空穴注入支2061，發(fā)光層2062，電子輸送層2063和電子注入層(未圖解說明)，形成有機層1206。因此，當由于在驅(qū)動晶體管1022的電流驅(qū)動下，電流從驅(qū)動晶體管1022經(jīng)陽極電極1205流到有機層1206的緣故，有機層1206中的發(fā)光層2062中的電子和空穴發(fā)生電子空穴重新組合時，發(fā)出光。驅(qū)動晶體管1022由柵電極1221，布置在半導體層1222的一側(cè)的源極/漏極區(qū) 1223，和布置在半導體層1222的另一側(cè)的漏極/源極區(qū)1224，和半導體層1222的面對柵電極的那部分的溝道形成區(qū)1225構(gòu)成。源極/漏極區(qū)1223經(jīng)接觸孔與有機EL元件1021的陽極電極1205電連接。因此，如圖3中所示，在其中形成包括驅(qū)動晶體管1022的驅(qū)動電路的玻璃基板 1201上，經(jīng)絕緣膜1202，絕緣整平膜1203和窗口絕緣膜1204，以像素為單位形成有機EL元件1021之后，借助鈍化膜1208，用粘結(jié)劑1210粘合密封基板1209，有機EL元件1021被密封基板1209密封，從而形成面板158。
驅(qū)動電路下面，說明布置在圖1中所示的面板158中的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的一個例子。
作為驅(qū)動擁有有機EL元件的發(fā)光單元ELP的驅(qū)動電路，存在在圖4等中所示的各種電路，不過下面首先說明為基本由五個晶體管/一個電容器構(gòu)成的驅(qū)動電路(下面在一些情況下可被稱為5Tr/lC驅(qū)動電路)，基本由四個晶體管/ 一個電容器構(gòu)成的驅(qū)動電路 (下面在一些情況下可被稱為4Tr/lC驅(qū)動電路)，基本由三個晶體管/ 一個電容器構(gòu)成的驅(qū)動電路(下面在一些情況下可被稱為3Tr/lC驅(qū)動電路)，基本由兩個晶體管/一個電容器構(gòu)成的驅(qū)動電路(下面在一些情況下可被稱為2Tr/lC驅(qū)動電路)所共有的事項。
為了方便起見，構(gòu)成驅(qū)動電路的每個晶體管原則上被描述成由n溝道型薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成。不過注意視情況而定，晶體管的一部分也可由p溝道型TFT構(gòu)成。注意也可使用在半導體基板上等形成晶體管的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成驅(qū)動電路的晶體管的結(jié)構(gòu)并不特別受限。在下面的說明中，構(gòu)成驅(qū)動電路的晶體管被描述成增強型晶體管，不過并不局限于此?？梢?使用耗盡型晶體管。另外，構(gòu)成驅(qū)動電路的晶體管可以是單柵極型晶體管，或者可以是雙柵極型晶體管。在下面的說明中，顯示設備由排列成二維矩陣模式的(N/3) XM像素構(gòu)成，一個像素被認為由三個子像素構(gòu)成(發(fā)紅光的紅色發(fā)光子像素，發(fā)綠光的綠色發(fā)光子像素，和發(fā)藍光的藍色發(fā)光子像素)。另外，認為構(gòu)成每個像素的發(fā)光元件是按行序驅(qū)動的，顯示幀速率為FR(次/秒)。即，排列在第m列(m= 1，2，3， ... ， M)中的(N/3)像素，更具體地說，分別由N個子像素構(gòu)成的發(fā)光元件同時被驅(qū)動。換句話說，在構(gòu)成一列的各個發(fā)光元件中，以其所屬的列為單位控制它們的發(fā)光/不發(fā)光計時。注意關于構(gòu)成一列的各個像素寫入視頻信號的處理可以是同時對所有像素寫入視頻信號的處理(下面在一些情況下簡單地稱為同時寫入處理)，或者可以是對每個相應像素寫入順序視頻信號的處理(下面在一些情況下簡單地稱為順序?qū)懭胩幚??？砂凑镇?qū)動電路的結(jié)構(gòu)恰當?shù)剡x擇使用哪種寫入處理。
這里，原則上描述與位于第m列和第n行(n = 1， 2， 3， . . . ， N)的發(fā)光元件相關的驅(qū)動和操作，不過下面這樣的發(fā)光元件指的是第(n，m)發(fā)光元件或者第(n，m)子像素。因此，執(zhí)行各種處理(后面說明的閾值電壓消除處理，寫入處理和遷移率校正處理)，直到布置在第m列中的相應像素的水平掃描期間(第m水平掃描期間)結(jié)束為止。注意在第m水平掃描期間內(nèi)進行寫入處理和遷移率校正處理是必需的。另一方面，取決于驅(qū)動電路的類型，可在第m水平掃描期間之前進行閾值電壓消除處理和伴隨它的預處理。
因此，在完全完成上面說明的各種處理之后，使構(gòu)成布置在第m列中的各個發(fā)光元件的發(fā)光單元發(fā)光。注意在完全完成上面說明的各種處理之后，可使發(fā)光單元立即發(fā)光，或者可使發(fā)光單元在過去預定時間(例如，幾列的預定水平掃描期間)之后發(fā)光。可按照顯示設備的規(guī)范或者驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)等恰當?shù)卦O置該預定時間。注意在下面的說明中，為了便于說明，認為使發(fā)光元件在各種處理結(jié)束之后立即發(fā)光。因此，在布置在第(m+m')列中的各個發(fā)光元件的水平掃描期間開始之前，構(gòu)成布置在第m列中的各個發(fā)光元件的發(fā)光單元的發(fā)光一直繼續(xù)。這里，"m"是按照顯示設備的設置規(guī)范確定的。S卩，構(gòu)成布置在第m列中的各個發(fā)光元件的發(fā)光單元的發(fā)光一直繼續(xù)，直到第(m+m' -l)水平掃描期間為止。另一方面，從第(m+m')水平掃描期間的開始期間起，使構(gòu)成布置在第m列中的各個發(fā)光元件的發(fā)光單元原則上保持不發(fā)光狀態(tài)，直到完成后續(xù)顯示幀中的第m水平掃描期間內(nèi)的寫入處理和移動率校正處理為止。通過確定上述不發(fā)光狀態(tài)的期間(下面在一些情況下簡單地稱為不發(fā)光期間)，伴隨有源矩陣驅(qū)動的殘像模糊被減少，能夠使運動圖像質(zhì)量更優(yōu)秀。不過注意，相應子像素(發(fā)光元件)的發(fā)光/不發(fā)光狀態(tài)并不局限于上述狀態(tài)。另外，水平掃描期間的時間長度是小于(1/FR) X (1/M)秒的時間長度。在(m+m')的值超過M的情況下，超出部分的水平掃描期間在下一顯示幀中被處理。就具有一個晶體管的兩個源極/漏極區(qū)來說，術語"一側(cè)的源極/漏極區(qū)"在一些情況下用于表示在與電源單元連接的一側(cè)的源極/漏極區(qū)。另外，晶體管處于on狀態(tài)意味其中在源極/漏極區(qū)之間形成溝道的狀態(tài)。電流是否從晶體管的一側(cè)的源極/漏極區(qū)流到另一側(cè)的源極/漏極區(qū)是無關緊要的。另一方面，晶體管處于off狀態(tài)意味其中在源極 /漏極區(qū)之間未形成溝道的狀態(tài)。另外，指定晶體管的源極/漏極區(qū)與另一晶體管的源極 /漏極區(qū)連接包括其中指定晶體管的源極/漏極區(qū)和另一晶體管的源極/漏極區(qū)占據(jù)相同區(qū)域的模式。此外，源極/漏極區(qū)不僅可由包含雜質(zhì)的多晶硅、非晶硅等構(gòu)成，而且可由金屬、合金、導電微粒、它們的層狀結(jié)構(gòu)、或者由有機材料(導電聚合物)組成的多層構(gòu)成。另外，就在下面的說明中使用的時間圖來說，指示每個期間的水平軸的長度是示意性的，并不指示每個期間的時間長度的比例。在圖4等中示出的驅(qū)動電路中采用的發(fā)光單元ELP的驅(qū)動方法由下述步驟構(gòu)成
14
(a)進行預處理，從而對第一節(jié)點ND工施加第一節(jié)點ND工初始化電壓，和對第二節(jié) 點ND2施加第二節(jié)點ND2初始化電壓，以致第一節(jié)點ND工和第二節(jié)點ND2之間的電位差超過驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓，此外，第二節(jié)點ND2和布置在發(fā)光單元ELP上的陰極電極之間的電位差不超過發(fā)光單元ELP的閾值電壓，隨后 (b)在保持第一節(jié)點ND工的電位的狀態(tài)下，進行閾值電壓消除處理，使第二節(jié)點柳2 的電位朝著通過從第一節(jié)點NDJ勺電位減去驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓而獲得的電位變化，之后 (c)執(zhí)行寫入處理，從而經(jīng)由來自掃描線SCL的信號切換為"on"狀態(tài)的寫入晶體管TRW，從數(shù)據(jù)線DTL對第一節(jié)點ND工應用視頻信號，隨后 (d)通過用來自掃描線SCL的信號，把寫入晶體管TRw切換為"off"狀態(tài)，使第一節(jié)點ND工進入浮動狀態(tài)，并按照第一節(jié)點ND工和第二節(jié)點ND2之間的電位差的數(shù)值，使電流從電源單元2100經(jīng)驅(qū)動晶體管TRD流向發(fā)光單元ELP，來驅(qū)動發(fā)光單元ELP。
如上所述，在保持第一節(jié)點ND工的電位的狀態(tài)下，步驟(b)執(zhí)行閾值電壓消除處理，從而使第二節(jié)點ND2的電位朝著通過從第一節(jié)點ND工的電位減去驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓而獲得的電位變化。更具體地說，為了使第二節(jié)點ND2的電位朝著通過從第一節(jié)點ND工的電位減去驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓而獲得的電位變化，對驅(qū)動晶體管TR。的一側(cè)的源極 /漏極區(qū)施加電壓，該電壓超過步驟(a)中，把驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓與第二節(jié)點ND2的電位相加得到的電壓。定性地，在閾值電壓消除處理中，第一節(jié)點叫和第二節(jié)點ND2之間的電位差(換言之，驅(qū)動晶體管TRD的柵電極和源區(qū)域之間的電位差)逼近驅(qū)動晶體管TRD 的閾值電壓的程度受閾值電壓消除處理的時間影響。從而，在確定足夠長的閾值電壓消除處理時間的模式下，第二節(jié)點柳2的電位達到通過從第一節(jié)點ND工的電位中減去驅(qū)動晶體管 TRD的閾值電壓而獲得的電位。因此，第一節(jié)點叫和第二節(jié)點ND2之間的電位差達到驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓，驅(qū)動晶體管TR。變成"off"狀態(tài)。另一方面，在閾值電壓消除處理的時間不得已必須被設置成較短的模式下，可能發(fā)生第一節(jié)點NDJP第二節(jié)點ND2之間的電位差變得大于驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓，驅(qū)動晶體管TRD不變成"off "狀態(tài)的情況。作為閾值電壓消除處理的結(jié)果，驅(qū)動晶體管TR。不一定需要變成"off"狀態(tài)。
下面，詳細說明每個相應驅(qū)動電路的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)，和在這些驅(qū)動電路中采用的發(fā)光單元ELP的驅(qū)動方法。
5Tr/lC驅(qū)動電路圖4中表示了 5Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖，圖5中示意描述了圖4中圖解說明的5Tr/lC驅(qū)動電路的驅(qū)動時間圖，圖6A-6I中示意描述了 5Tr/lC驅(qū)動電路的每個晶體管的on/off狀態(tài)等。 5Tr/lC驅(qū)動電路由五個晶體管構(gòu)成寫入晶體管TRW，驅(qū)動晶體管TRD，第一晶體管 TRp第二晶體管TI^和第三晶體管TR3。它還由一個電容器Q構(gòu)成。注意，寫入晶體管TRw，第一晶體管T&，第二晶體管TR2和第三晶體管TR3可由P溝道型TFT構(gòu)成。另外注意，圖4 中所示的驅(qū)動晶體管TRD等同于圖3中所示的驅(qū)動晶體管1022。
第一晶體管TRi 第一晶體管T^的一側(cè)的源極/漏極區(qū)與電源單元2100(電壓Vcc)連接，第一晶體管TI^的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)與驅(qū)動晶體管TR。的一側(cè)的源極/漏極區(qū)連接。另外，第一晶體管的on/off操作由從第一晶體管控制電路2111延伸出并與第一晶體管的柵電極連接的第一晶體管控制線Cl^控制。提供電源單元2100，以便向發(fā)光單元ELP提供電流，并使發(fā)光單元ELP發(fā)光。
驅(qū)動晶體管TR。如上所述，驅(qū)動晶體管TRD的一側(cè)的源極/漏極區(qū)與第一晶體管TI^的另一側(cè)的源
極/漏極區(qū)連接。另一方面，驅(qū)動晶體管TRD的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)與下述連接 (1)發(fā)光單元ELP的陽極電極， (2)第二晶體管TR2的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)，禾口 (3)電容器Q的一個電極，并構(gòu)成第二節(jié)點柳2。另外，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極與下述連接
(1)寫入晶體管TRw的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)，
(2)第三晶體管TR3的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)，禾口
(3)電容器Q的另一個電極，
并構(gòu)成第一節(jié)點ND" 這里，在發(fā)光元件的發(fā)光狀態(tài)下，驅(qū)動晶體管TR。是按照下面的等式(1)驅(qū)動的，以使漏電流Ids流動。在發(fā)光元件的發(fā)光狀態(tài)下，在驅(qū)動晶體管TRD的一側(cè)的源極/漏極區(qū) 起漏極區(qū)作用，另一側(cè)的源極/漏極區(qū)起源極區(qū)作用。為了便于說明，在下面的說明中，在一些情況下，驅(qū)動晶體管TRD的一側(cè)的源極/漏極區(qū)可被簡單地稱為漏極區(qū)，另一側(cè)的源極 /漏極區(qū)可被稱為源極區(qū)。注意
ii :有效遷移率
L:溝道長度
W:溝道寬度 Vgs :柵電極和源極區(qū)之間的電位差
Vth:閾值電壓 C。x :(柵極絕緣層的相對介電常數(shù))X (電常數(shù))/(柵極絕緣層的厚度) k三(1/2) (W/L) C。x被認為成立 Ids = k* i！ (Vgs_Vth)2 (1) 由于漏電流Ids流過發(fā)光單元ELP，因此發(fā)光單元ELP發(fā)光。發(fā)光單元ELP的發(fā)光
狀態(tài)(亮度)由漏電流Ids的值的大小控制。
寫入晶體管TRw 如上所述，寫入晶體管TRW的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)與驅(qū)動晶體管TRD的柵電極連接。另一方面，寫入晶體管TRW的一側(cè)的源極/漏極區(qū)與從信號輸出電路2102延伸出的數(shù) 據(jù)線DTL連接。從而，用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號VSig經(jīng)數(shù)據(jù)線DTL被供給一側(cè)的源極/漏極區(qū)。注意可經(jīng)數(shù)據(jù)線DTL向一側(cè)的源極/漏極區(qū)供給除V^之外的各種信號或電壓(用于預先充電驅(qū)動的信號或各種參考電壓等)。另外，寫入晶體管TRw的on/ off操作由從掃描電路2101延伸出并與寫入晶體管TRW的柵電極連接的掃描線SCL控制。
第二晶體管TR2 如上所述，第二晶體管TR2的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)與驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)連接。另一方面，用于初始化第二節(jié)點柳2的電位(即，驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)的電位)的電壓Vss被提供給第二晶體管TR2的一側(cè)的源極/漏極區(qū)。另外，第二晶體管TR2的on/off 操作由從第二晶體管控制電路2112延伸出并與第二晶體管TR2的柵電極連接的第二晶體管控制線A^控制。
第三晶體管TR3 如上所述，第三晶體管TR3的另一側(cè)的源極/漏極區(qū)與驅(qū)動晶體管TR。的柵電極連接。另一方面，用于初始化第一節(jié)點NDJ勺電位(S卩，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極的電位)的電壓V。fs被提供給第三晶體管TR3的一側(cè)的源極/漏極區(qū)。另外，第三晶體管TR3的on/off 操作由從第三晶體管控制電路2113延伸出并與第三晶體管TR3的柵電極連接的第三晶體管控制線AZ3控制。
發(fā)光單元ELP 如上所述，發(fā)光單元ELP的陽極電極與驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)連接。另一方面，
電壓V^被施加于發(fā)光單元ELP的陰極電極。發(fā)光單元ELP的電容用符號C^表示。另夕卜，
認為對發(fā)光單元ELP的發(fā)光來說必需的閾值電壓被假定為Vthi。 S卩，當在發(fā)光單元ELP的
陽極電極和陰極電極之間施加電壓Vthi或更高的電壓時，發(fā)光單元ELP發(fā)光。在下面的說明中，電壓或電位的值如下所述，不過這些值只是用于說明的數(shù)值，對
這些數(shù)值沒有任何限制。 VSig :用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號 0 10伏 Vcc :電源單元2100的電壓 20伏 V。fs :用于初始化驅(qū)動晶體管TRD的柵電極的電位(第一節(jié)點ND工的電位)的電壓
0伏 Vss :用于初始化驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)的電位(第二節(jié)點ND2的電位)的電壓
-10伏 vth :驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓 3伏 VCat :施加于發(fā)光單元ELP的陰極電極的電壓
0伏 Vthi :發(fā)光單元ELP的閾值電壓
3伏下面說明5Tr/lC驅(qū)動電路的操作。注意，如上所述，說明的是在各種處理(閾值電壓消除處理，寫入處理和遷移率校正處理)結(jié)束之后，立即開始發(fā)光狀態(tài)，不過對此沒有任何限制。對后面說明的4Tr/lC驅(qū)動電路，3Tr/lC驅(qū)動電路和2Tr/lC驅(qū)動電路同樣如此。
期間-TP(5)—i(參見圖5和圖6A) 例如，[期間_TP(5)—J是前一顯示幀中的操作，是其中在以前的各種處理結(jié)束之后，第(n，m)發(fā)光元件處于發(fā)光狀態(tài)的期間。S卩，根據(jù)后面說明的等式(5)，漏電流I' ^流入構(gòu)成第(n，m)子像素的發(fā)光元件中的發(fā)光單元ELP中，構(gòu)成第(n， m)子像素的發(fā)光元件中的發(fā)光單元ELP的亮度是與漏電流I' ds對應的值。這里，寫入晶體管TRw，第二晶體管 TR2和第三晶體管TR3處于"off"狀態(tài)，第一晶體管和驅(qū)動晶體管TRD處于"on"狀態(tài)。
17第(n，m)發(fā)光元件的發(fā)光狀態(tài)繼續(xù)下去，直到布置在第(m+m')列中的發(fā)光元件的水平掃描期間開始為止。圖5中描述的[期間_TP(5)。]到[期間-TP(5)4]是從在以前的各種處理結(jié)束之后的發(fā)光狀態(tài)后到緊接執(zhí)行下一寫入處理之前為止的操作期間。即，[期間-TP(5)。]到 [期間_TP(5)4]是從前一顯示幀中的第(m+m')水平掃描期間的開始期間到第(m_l)水平掃描期間的結(jié)束期間為止的指定時間長度的期間。注意，可認為[期間-TP(5)J到[期間_TP(5)4]被構(gòu)成為包括在當前顯示幀中的第m水平掃描期間中。因此，在[期間_TP(5)。]到[期間-TP(5)4]中，第(n， m)發(fā)光元件原則上處于不發(fā)光狀態(tài)。即，在[期間-TP (5) o]到[期間-TP (5) J和[期間-TP (5) 3]到[期間-TP (5) J 中，第一晶體管TI^處于"off"狀態(tài)，從而發(fā)光元件不發(fā)光。注意在[期間-TP(5^]中，第一晶體管TI^處于"on"狀態(tài)。不過，在該期間中，執(zhí)行后面說明的閾值電壓消除處理。如在閾值電壓消除處理的說明中詳細所述，如果假定后面說明的等式(2)被滿足，那么發(fā)光元件不發(fā)光。下面首先說明[期間-TP(5)。]到[期間-TP(5)J中的各個期間。注意可按照顯示設備的設計恰當?shù)卦O置[期間-TP(5)J的開始期間，和[期間-TP(5)J到[期間-TP(5)J
中的各個期間的長度。
期間-TP(5)。如上所述，在[期間_TP(5)。]中，第(n， m)發(fā)光元件處于發(fā)光狀態(tài)。寫入晶體管 TRw，第二晶體管TR2和第三晶體管TR3處于"off"狀態(tài)。另外，在從[期間-TP(5)—J過渡到[期間-TP(5)。]時，由于第一晶體管TI^變成"off"狀態(tài)，因此第二節(jié)點ND2(驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)或發(fā)光單元ELP的陽極電極)的電位降到(Vthi+U，發(fā)光單元ELP變成不發(fā)光狀態(tài)。另外，處于浮動狀態(tài)的第一節(jié)點NDJ驅(qū)動晶體管TR。的柵電極)的電位也降低，以便跟隨第二節(jié)點ND2的電位的降低。
期間-TP (5) i (參見圖6B和圖6C) 在[期間-TP(5)J中，執(zhí)行用于實現(xiàn)后面說明的閾值電壓消除處理的預處理。艮P，在開始[期間-TP(5)J時，通過把第二晶體管控制線AZ2和第三晶體管控制線AZ3置于高電平，使第二晶體管TR2和第三晶體管TR3處于"on"狀態(tài)。其結(jié)果是，第一節(jié)點ND工的電位變成V。fs(例如，0伏)。另一方面，第二節(jié)點叫的電位變成Vss(例如，-IO伏)。因此，在 [期間_TP(5)J結(jié)束之前，通過把第二晶體管控制線AZ2置于低電平，使第二晶體管TR2處于"off"狀態(tài)。注意可同時使第二晶體管TR2和第三晶體管TR3處于"on"狀態(tài)，可首先使第二晶體管TR2處于"on"狀態(tài)，或者可首先使第三晶體管TR3處于"on"狀態(tài)。
由于上述處理的緣故，驅(qū)動晶體管TRD的柵電極和源極區(qū)之間的電位差變成Vth或者更高。驅(qū)動晶體管TR。變成"on"狀態(tài)。
期間-TP (5) 2 (參見圖6D) 接下來，進行閾值電壓消除處理。即，通過在使第三晶體管TR3保持"on"狀態(tài)的時候，把第一晶體管控制線置于高電平，使第一晶體管處于"on"狀態(tài)。其結(jié)果是，第一節(jié)點的電位不變化(保持V。fs = 0伏)，第二節(jié)點ND2的電位朝著通過從第一節(jié)點叫的電位中減去驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓Vth而獲得的電位變化。艮卩，處于浮動狀態(tài)的第二節(jié)點ND2的電位升高。因此，當驅(qū)動晶體管TRD的柵電極和源極區(qū)之間的電位差到達Vth時，驅(qū)動晶體管TR。變成"off"狀態(tài)。具體地說，處于浮動狀態(tài)的第二節(jié)點柳2的電位逼近 (V0fs_Vth = _3伏> Vss)，最終變成(V。fs_Vth)。這里，如果下面的等式(2)成立，換句話說，如果電位被選擇和確定成滿足等式(2)，那么發(fā)光單元ELP不發(fā)光。
(V。fs-Vth) < (Vth—EL+VCat) (2) 在[期間-TP (5)2]中，第二節(jié)點ND2的電位最終變成(V0fs_Vth)。即，第二節(jié)點ND2 的電位是僅僅根據(jù)驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓Vth和用于初始化驅(qū)動晶體管TRD的柵電極的電壓V。fs確定的。換句話說，與發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi無關。
期間TP-(5)3(參見6E) 之后，通過在使第三晶體管TR3保持"on"狀態(tài)的時候，把第一晶體管控制線置于低電平，使第一晶體管TI^處于"off"狀態(tài)。其結(jié)果是，使第一節(jié)點N^的電位保持不變 (保持V0fs = 0伏)，第二節(jié)點ND2的電位也保持不變(V0fs-Vth = -3伏)。
期間TP-(5)4(參見6F) 之后，通過把第三晶體管控制線AZ3置于低電平，使第三晶體管TR3處于"off"狀態(tài)。其結(jié)果是，第一節(jié)點ND工和第二節(jié)點ND2的電位基本不變化。實際上，由于寄生電容等的靜電耦合，會發(fā)生變化，不過通常這些變化可被忽略。下面，說明[期間-TP(5)s]到[期間-TP(5)7]中的各個期間。注意，如后所述，在 [期間-TP(5)s]中進行寫入處理，在[期間-TP(5)e]中進行遷移率校正處理。如上所述，在第m水平掃描期間內(nèi)進行多組這些處理是必需的。為了便于說明，開始期間[期間-TP (5) 5] 和結(jié)束期間[期間-TP(5)e]被解釋成分別與第m水平掃描期間的開始期間和結(jié)束期間相符。期間-TP (5) 5 (參見圖6G) 之后，關于驅(qū)動晶體管TRD執(zhí)行寫入處理。具體地說，通過在保持第一晶體管T&，第二晶體管TR2和第三晶體管TR3的"off "狀態(tài)的時候，把數(shù)據(jù)線DTL的電位置為用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號VSig，隨后把掃描線SCL置于高電平，使寫入晶體管TRW進入"on"狀態(tài)。其結(jié)果是，第一節(jié)點ND！的電位升高到V一。這里，電容器Q的電容用值Ci表示，發(fā)光單元ELP的電容(^用值(^表示。因此，驅(qū)動晶體管TRD的柵電極和源極區(qū)之間的寄生電容的值被認為是cgs。當驅(qū)動晶體管TRD的柵電極的電位從V。fZ變到V^OV。J時，電容器Q的兩端的電位(第一節(jié)點ND^P第二節(jié) 點叫的電位)原則上發(fā)生改變。艮卩，以驅(qū)動晶體管TR。的柵電極的電位的變化量(VSig-V。fs) 為基礎的電荷被分配給電容器Q，發(fā)光單元ELP的電容C^和驅(qū)動晶體管TR。的柵電極與源極區(qū)之間的寄生電容。不過，如果與值q和值c^相比，值(^足夠大，那么以驅(qū)動晶體管TRD 的柵電極的電位的變化量(VSig_V。fs)為基礎的驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)(第二節(jié)點ND》的電位的變化較小。因此一般來說，發(fā)光單元ELP的電容的電容值q大于電容器Q的電容值Cl和驅(qū)動晶體管TRD的寄生電容的值cgs。在這點上，為了便于說明，除了特別需要的情況之外，將在不考慮由第一節(jié)點ND工的電位變化造成的第二節(jié)點柳2的電位變化的情況下進行說明。對其它驅(qū)動電路來說同樣如此。注意就圖5中描述的驅(qū)動時間圖來說，同樣是在未考慮由第一節(jié)點ND工的電位變化造成的第二節(jié)點柳2的電位變化的情況下進行說明的。當驅(qū)動晶體管TR。的柵電極(第一節(jié)點ND》的電位被認為是，驅(qū)動晶體管TR。源極區(qū) (第二節(jié)點ND》的電位被認為是Vs時，Vg的值和Vs的值如下變化。從而，第一節(jié)點ND工和第二節(jié)點柳2之間的電位差，換句話說，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極和源極區(qū)之間的電位差V^ 可用下面的等式(3)表示。
Vg = VSig
vs — v0fs-vth
Vgs — VSig-(Vofs-Vth) (3) g卩，由關于驅(qū)動晶體管TRD的寫入處理獲得的Vgs僅僅取決于用于控制發(fā)光單元 ELP的亮度的視頻信號VSig，驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓Vth，和用于初始化驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)的電位的電壓V。fs。因此，與發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi無關。
期間-TP (5) 6 (參見圖6H) 之后，根據(jù)驅(qū)動晶體管TRD的遷移率y的大小，進行驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)(第二節(jié)點ND2)的電位的校正(遷移率校正處理)。通常，當用多晶硅薄膜晶體管等制備驅(qū)動晶體管TRD時，難以避免發(fā)生晶體管之間遷移率P的變化。從而，即使對其中存在遷移率P的差異的多個驅(qū)動晶體管TR。的柵電極施加具有相同值的視頻信號V^，在流經(jīng)具有大遷移率的驅(qū)動晶體管TR。的漏電流Ids 和流經(jīng)具有小遷移率P的驅(qū)動晶體管TR。的漏電流Ids之間也會出現(xiàn)差異，因此，當出現(xiàn)這種差異時，失去了顯示設備的屏幕的均勻性。從而，具體地說，在保持寫入晶體管TRW的"on"狀態(tài)的時候，通過把第一晶體管控制線Cl^置于高電平，使第一晶體管TI^進入"on"狀態(tài)，隨后在過去預定時間(t。)之后，通過把掃描線SCL置于低電平，使寫入晶體管TRW進入"off "狀態(tài)，使第一節(jié)點ND工(驅(qū)動晶體管TR。的柵電極)進入浮動狀態(tài)。因此，在由于上述的結(jié)果，驅(qū)動晶體管TR。的遷移率ii的值變大的情況下，驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)的電位的增長量AV(電位校正值)變大，在由于上述的結(jié)果，驅(qū)動晶體管TR。的遷移率ii的值變小的情況下，驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)的電位的增長量AV(電位校正值)變小。這里，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極和源極區(qū)之間的電位差V^從等式(3)變換成下面的等式(4)。
Vgs — VSig-(V0fs-Vth)-AV (4) 注意，用于執(zhí)行遷移率校正處理的預定時間([期間-TP(5)e]的總時間t。)可在顯
示設備的設計期間被預先確定為設計值。另外，確定[期間-TP(5)e]的總時間t。，以致此
時在驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)的電位(V。fs_Vth+AV)滿足下面的等式(2')。從而歸因于
此，在[期間-TP(5)e]中，發(fā)光單元ELP不發(fā)光。此外，同時用這種遷移率校正處理執(zhí)行系
數(shù)k(三(1/2) (W/L) C。x)的變化的校正。 (V0fs_Vth+AV) < (Vth—EL+VCat) (2') 期間-TP(5)7(參見圖61) 上面的操作完成了閾值電壓消除處理，寫入處理和遷移率校正處理。順便提及，由于掃描線SCL變成低電平，寫入晶體管TRW變成"off"狀態(tài)，第一節(jié)點ND"即，驅(qū)動晶體管 TRD的柵電極變成浮動狀態(tài)。另一方面，第一晶體管保持"on"狀態(tài)，驅(qū)動晶體管TRD的漏極區(qū)處于和電源單元2100連接的狀態(tài)(電壓Vcc，例如20伏)。從而，由于上面所述的
20結(jié)果，第二節(jié)點柳2的電位升高。這里，如上所述，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極變成浮動狀態(tài)，此外，由于存在電容器 Q，因此在驅(qū)動晶體管TRD的柵電極出現(xiàn)和稱為自舉電路中的現(xiàn)象類似的現(xiàn)象，第一節(jié)點 NDJ勺電位也升高。從而，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極和源極區(qū)之間的電位差U呆持等式(4) 的值。另外，第二節(jié)點柳2的電位升高，超過(Vthi+U，從而發(fā)光單元ELP開始發(fā)光。此時，流經(jīng)發(fā)光單元ELP的電流是從驅(qū)動晶體管TRD的漏極區(qū)流到驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)的漏電流L，從而可用等式(1)表示。這里，根據(jù)等式(1)和(4)，等式(1)可被變換成下面的等式(5)。 Ids = k. ii (VSig-V0fs_AV)2 (5) 從而，例如，在V。fs被設為0伏的情況下，流經(jīng)發(fā)光單元ELP的漏電流Ids正比于通過從用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號VSig的值中減去在第二節(jié)點ND2 (驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū))的由驅(qū)動晶體管TR。的遷移率i！引起的電位校正值AV的值而獲得的數(shù) 值的平方。換句話說，流經(jīng)發(fā)光單元ELP的電流Ids既不取決于發(fā)光單元ELP的閾值電壓 Vthi，又不取決于驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓Vth。 S卩，發(fā)光單元ELP的發(fā)光量(亮度)不受發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi影響，也不受驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓Vth影響。從而，第 (n， m)發(fā)光元件的亮度是和漏電流Ids對應的值。此外，驅(qū)動晶體管TR。的遷移率i！越大，電位校正值AV變得越大，從而，等式 (4)左側(cè)的V^的值變得越小。于是，在等式(5)中，由于即使當遷移率P的值較大時， (V^-V。fs-AV)1勺值也變小，因此能夠校正漏電流Ids。即，即使在具有不同遷移率P的驅(qū) 動晶體管TRD中，如果視頻信號VSig的值相同，那么漏電流Ids變得基本相同，從而，使流經(jīng)發(fā) 光單元ELP并控制發(fā)光單元ELP的亮度的漏電流Ids均勻。即，能夠校正由遷移率P的變化(此外，k的變化)引起的亮度的變化。繼續(xù)發(fā)光單元ELP的發(fā)光狀態(tài)，直到第(m+m' _1)水平掃描期間為止。該時間點對應于[期間-TP(5)—J的終止。上述操作完成構(gòu)成第(n， m)子像素的發(fā)光元件10的發(fā)光操作。
下面說明2Tr/lC驅(qū)動電路。
2Tr/lC驅(qū)動電路圖7中描述了 2Tr/lC驅(qū)動電路的等效電路圖，圖8中示意描述了驅(qū)動時間圖，圖
9A-9F中示意描述了 2Tr/lC驅(qū)動電路中的每個晶體管的on/off狀態(tài)等。 2Tr/lC驅(qū)動電路中省略了上述5Tr/lC驅(qū)動電路中的三個晶體管，S卩，第一晶體管
T&，第二晶體管TR2和第三晶體管TR3。 S卩，2Tr/lC驅(qū)動電路由兩個晶體管，即寫入晶體管
TRw和驅(qū)動晶體管TRD構(gòu)成，還由一個電容器Q構(gòu)成。另外注意圖7中所示的驅(qū)動晶體管
TRD等同于圖3中所示的驅(qū)動晶體管1022。驅(qū)動晶體管TR。驅(qū)動晶體管TRD的結(jié)構(gòu)和關于5Tr/lC驅(qū)動電路描述的驅(qū)動晶體管TRD的結(jié)構(gòu)相同，從而省略詳細說明。不過注意，驅(qū)動晶體管TR。的漏極區(qū)與電源單元2100連接。另外注意，使發(fā)光單元ELP發(fā)光的電壓Vrc—H和控制驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)的電位的電壓是從電源單元2100供給的。這里，舉例來說，使用下述電壓值作為電壓Vcc—H和的值，不過對這些值沒有任何限制
Vcc—h二20伏
Vcc—l = -10伏
寫入晶體管TRw 寫入晶體管TRW的結(jié)構(gòu)和關于5Tr/lC驅(qū)動電路描述的寫入晶體管TRW的結(jié)構(gòu)相
同，從而省略詳細說明。發(fā)光單元ELP 發(fā)光單元ELP的結(jié)構(gòu)和關于5Tr/lC驅(qū)動電路描述的發(fā)光單元ELP的結(jié)構(gòu)相同，從而省略詳細說明。下面說明2Tr/lC驅(qū)動電路的操作
期間-TP (2) —!(參見圖8和圖9A)[期間-TP (2) —J例如是前一顯示幀中的操作，基本上和關于5Tr/lC驅(qū)動電路描述的[期間-TP(5)—J的操作相同。圖8中描述的[期間_TP(2)。]到[期間_TP(2)2]是與圖5中描述的[期間-TP(5)。]到[期間-TP(5)J對應的期間，是緊接在執(zhí)行下一寫入處理之前的工作期間。因此，類似于5Tr/lC驅(qū)動電路，在[期間-TP(2)。]到[期間-TP(2)2]中，第(n， m)發(fā)光元件原則上處于不發(fā)光狀態(tài)。不過注意在2Tr/lC驅(qū)動電路的操作中，如圖8中所示，除[期間-TP(2)3]之外，也包括第m水平掃描期間的[期間-TP(2)J到[期間-TP(2)2]的事項不同于5Tr/lC驅(qū)動電路的操作。另外注意為了便于說明，開始期間[期間-TP(2)J和結(jié)束期間[期間_TP(2)3]被解釋成分別與第m水平掃描期間的開始期間和結(jié)束期間相符。
下面說明[期間_TP(2)。]到[期間_TP(2)2]中的各個期間。注意與關于5Tr/lC驅(qū)動電路解釋的相類似，可按照顯示設備的設計恰當?shù)卦O置[期間-TP(2)J到[期間-TP(2h]中的各個期間的長度。
期間-TP (2)。(參見圖9B)[期間_TP(2)。]是從前一顯示幀到當前顯示幀的操作。S卩，[期間_TP(2)。]是從前一顯示幀的第(m+m')水平掃描期間到當前顯示幀的第(m-l)水平掃描期間的時間。因此，在[期間-TP(2)。]中，第(n，m)發(fā)光元件處于不發(fā)光狀態(tài)。這里，在從[期間-TP(2) —J變到[期間-TP(2)。]的時刻，從電源單元2100供給的電壓從V『h轉(zhuǎn)換成Vc^。其結(jié)果是，第二節(jié)點柳2的電位降到Vc^，發(fā)光單元ELP變成不發(fā)光狀態(tài)。因此，第一節(jié)點NDJ驅(qū)動晶體管TRD的柵電極)的電位也降低，以跟隨第二節(jié)點ND2的電位的降低。
期間-TP(2、(參見圖9C) 因此，在當前顯示幀中開始第m水平掃描期間。在[期間-TP(2)J中，執(zhí)行實現(xiàn)閾值電壓消除處理的預處理。在開始[期間-TP(2)J時，通過把掃描線SCL置于高電平，使寫入晶體管TRw進入"on"狀態(tài)。結(jié)果，第一節(jié)點叫的電位變成V。fs(例如，0伏)。第二節(jié)點ND2的電位保持Vcc—J例如，-10伏)。由于上述操作的緣故，驅(qū)動晶體管TR。的柵電極和源極區(qū)之間的電位差變成Vth或更高，驅(qū)動晶體管TRD變成"on "狀態(tài)。
期間-TP (2) 2 (參見圖9D) 隨后，進行閾值電壓消除處理。SP，在保持寫入晶體管TRW的"on"狀態(tài)的時候，把從電源單元2100供給的電壓從Vc^轉(zhuǎn)換成V^H。其結(jié)果是，第一節(jié)點ND工的電位不變化(保持V。fs = 0伏)，第二節(jié)點ND2的電位朝著通過從第一節(jié)點ND工的電位中減去驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓Vth而獲得的電位變化。8卩，處于浮動狀態(tài)的第二節(jié)點柳2的電位升高。因此，當驅(qū)動晶體管TRD的柵電極和源極區(qū)之間的電位差達到Vth時，驅(qū)動晶體管TRD變成"off"狀態(tài)。具體地說，處于浮動狀態(tài)的第二節(jié)點ND2的電位逼近(V。fs-Vth = -3伏)，最后變成(V。fs_Vth)。這里，如果下面的等式(2)被滿足，換句話說，如果電位被選擇和確定成滿足等式(2)，那么發(fā)光單元ELP不發(fā)光。在[期間-TP (2)2]中，第二節(jié)點ND2的電位最終變成(V0fs_Vth)。即，第二節(jié)點ND2的電位是僅僅根據(jù)驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓Vth，和用于初始化驅(qū)動晶體管TRD的柵電極的電壓V。fs確定的。因此，與發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi無關。
期間-TP (2) 3 (參見圖9E) 隨后執(zhí)行關于驅(qū)動晶體管TRD的寫入處理，并根據(jù)驅(qū)動晶體管TRD的遷移率y的大小，進行驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)(第二節(jié)點ND》的電位的校正(遷移率校正處理)。具體地說，在保持寫入晶體管TRW的"on"狀態(tài)的時候，數(shù)據(jù)線DTL的電位被置于用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號VSig。其結(jié)果是，第一節(jié)點ND工的電位升高到V^，驅(qū)動晶體管TR。變成"on"狀態(tài)。注意通過臨時使寫入晶體管TRw進入"off"狀態(tài)，把數(shù)據(jù)線DTL的電位改變成用于控制發(fā)光單元ELP的亮度的視頻信號V^，之后把掃描線SCL置于高電平，使寫入晶體管TRW進入"on"狀態(tài)，可使驅(qū)動晶體管TRD進入"on"狀態(tài)。與關于5Tr/lC驅(qū)動電路所述的不同，從電源單元2100對驅(qū)動晶體管TRD的漏極區(qū)施加電位V『H，從而驅(qū)動晶體管TR。的柵電極的電位升高。在過去預定時間(t。)之后，通過把掃描線SCL置于低電平，使寫入晶體管TRW進入"off "狀態(tài)，并使第一節(jié)點ND工(驅(qū)動晶體管TRD的柵電極)進入浮動狀態(tài)。注意[期間_TP(2)3]的總時間t?？稍陲@示設備的設計期間作為設計值被預先確定，以致第二節(jié)點ND2的電位變成(V。fs-Vth+A V)。
在[期間_TP(2)3]中，在驅(qū)動晶體管TRD的遷移率y的值較大的情況下，驅(qū)動晶體管TR。的源極區(qū)的電位的增大量AV也較大，在驅(qū)動晶體管TRD的遷移率的值較小的情況下，驅(qū)動晶體管TRD的源極區(qū)的電位的增大量A V也較小。
期間-TP (2) 4 (參見圖9E) 上述操作完成了閾值電壓消除處理，寫入處理和遷移率校正處理。因此，執(zhí)行和關于5Tr/lC驅(qū)動電路描述的[期間-TP(5)J相同的處理，第二節(jié)點ND2的電位升高，超過(Vthi+U，從而，發(fā)光單元ELP開始發(fā)光。此時，利用等式(5)能夠獲得流經(jīng)發(fā)光單元ELP的電流，從而，流經(jīng)發(fā)光單元ELP的漏電流Ids不依賴于發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi，也不依賴于驅(qū)動晶體管TR。的閾值電壓Vth。 S卩，發(fā)光單元ELP的發(fā)光量(亮度)不受發(fā)光單元ELP的閾值電壓Vthi影響，也不受驅(qū)動晶體管TRD的閾值電壓Vth影響。此外，能夠抑制由遷移率P的變化引發(fā)的漏電流L的變化。因此，發(fā)光單元ELP的發(fā)光狀態(tài)繼續(xù)下去，直到第(m+m' -1)水平掃描期間為止。該時間點對應于[期間-TP(2)—J的終止。上述操作完成構(gòu)成第(n， m)子像素的發(fā)光元件10的發(fā)光操作。上面給出了基于理想例子的說明，按照本發(fā)明的驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)并不局限于此。
構(gòu)成顯示設備，發(fā)光元件和驅(qū)動電路的各種組成元件的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)，以及關于各個例子說明的發(fā)光單元的驅(qū)動方法中的各個步驟都是范例，能夠被恰當?shù)馗淖?。例如，在圖10中描述的4Tr/lC驅(qū)動電路或在圖11中描述的3Tr/lC驅(qū)動電路可被用作驅(qū)動電路。
另外，在5Tr/lC驅(qū)動電路的操作的說明中，寫入處理和遷移率校正處理是離散進行的，不過對此沒有任何限制?？梢允褂迷趯懭胩幚碇羞€進行遷移率校正處理的結(jié)構(gòu)，類似于2Tr/lC驅(qū)動電路的操作的說明。具體地說，可以使用在發(fā)光控制晶體管T^c處于"on"狀態(tài)的時候，從數(shù)據(jù)線DTL經(jīng)寫入晶體管TSig對第一節(jié)點施加視頻信號Vsig m的結(jié)構(gòu)。
下面，說明按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)。圖12是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)的說明圖。下面利用圖12，說明按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)。如圖12中所示，按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128是本發(fā)明的亮度控制部分的例子，被配置成包括亮度計算單元162，發(fā)光量計算單元164，危險水平計算單元166，危險水平更新單元168，峰值檢測單元170，增益計算單元172和乘法器174。
亮度計算單元162接受由線性變換單元116轉(zhuǎn)換，從而具有線性特性的視頻信號的輸入，并根據(jù)輸入的視頻信號計算亮度。發(fā)光量計算單元164接受由亮度計算單元162計算的亮度，和由發(fā)光時間控制單元126計算的脈沖占空比作為輸入。發(fā)光量計算單元164通過把亮度乘以占空比(亮度X占空比)，計算每個像素每一幀的發(fā)光量。在OLED面板中的有機EL元件中，電流和發(fā)光量之間存在線性關系。于是，根據(jù)視頻信號計算亮度，并把計算的亮度和脈沖占空比輸入發(fā)光量計算單元164中使得能夠根據(jù)關于每一幀輸入的視頻信號發(fā)光，并且能夠關于面板158中的每個像素，計算每一幀的發(fā)光量。危險水平計算單元166是本發(fā)明的發(fā)光量參數(shù)計算部分的例子，它根據(jù)發(fā)光量計算單元164計算的發(fā)光量，計算對應于發(fā)光量的發(fā)光量參數(shù)。發(fā)光量參數(shù)指示一個像素或一組像素的燒屏危險度。下面，由危險水平計算單元166計算的發(fā)光量參數(shù)將被稱為危險水平。由危險水平計算單元166計算的危險水平被發(fā)送給危險水平更新單元168。
危險水平更新單元168獲得危險水平計算單元166分別關于所述像素或所述一組像素中的每個計算的危險水平，并把其保存在存儲單元150中，存儲單元150是本發(fā)明的發(fā)光量參數(shù)累積部分的一個例子。累積危險水平計算單元166分別關于所述像素或所述一組像素中的每個計算的危險水平使得能夠了解危險水平分別與所述像素或所述一組像素中的每個之間的關系。分別關于每個所述像素或所述一組像素的危險水平信息被稱為危險水平圖。當定義像素組時，對像素分組的方式可按照顯示設備的設計自由確定，本發(fā)明并不局限于對像素分組的任何具體方式。像素組可被定義成以致它在垂直方向和水平方向上都具有相同數(shù)目的像素，也可被定義成以致它在垂直方向和水平方向上具有不同數(shù)目的像素。存儲單元150是本發(fā)明的參數(shù)累積部分的例子，它累積由危險水平計算單元166計算的危險水平，并把它們保存為危險水平圖。在顯示設備ioo工作時，危險水平被順序累積，當顯示設備100的電源被關閉時，累積的危險水平被重置。于是，如前所述，理想的是使用當電源被關閉時內(nèi)容被刪除的存儲器(比如SDRAM)作為存儲單元150。
下面，說明在按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平計算單元166中計算危險水平
24的方法。圖13是表示在特定時間，顯示在按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100上的圖像的例子的說明圖。圖5是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平計算單元166進行的危險水平計算的例子的說明圖。圖14A和14B通過專注于面板158中的一個具體像素，說明如何通過檢測由發(fā)光量計算單元164計算的發(fā)光量，計算危險水平。圖15是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平圖的說明圖。例如，如果在特定時間，按照視頻信號的輸入發(fā)光的像素或一組像素的發(fā)光量為 500-600，那么確定燒屏的危險水平的等級為等級A，把所述像素或一組像素的危險水平的歷史增加值2。此外，如果在特定時間，按照視頻信號的輸入發(fā)光的像素或一組像素的發(fā)光量為300-500，那么確定燒屏的危險水平的等級為等級B，把所述像素或一組像素的危險水平的歷史增加值l。另一方面，如果在特定時間，按照視頻信號的輸入發(fā)光的像素或一組像素的發(fā)光量為100-300，那么確定燒屏的危險水平的等級為等級C，把所述像素或一組像素的危險水平的歷史減去值1。此外，如果在特定時間，按照視頻信號的輸入發(fā)光的像素或一組像素的發(fā)光量為0-100，那么確定燒屏的危險水平的等級為等級D，把所述像素或一組像素的危險水平的歷史減去值2。從而，持續(xù)規(guī)定的時間間隔，檢測以所述像素或一組像素為單位的發(fā)光量，在顯示設備100的電源接通的時間內(nèi)，通過根據(jù)檢測的發(fā)光量，反復增加和減小所述像素或一組像素的危險水平的歷史，不斷計算整個屏幕的危險水平?？蓪γ恳粠M行發(fā)光量的檢測，也可每隔規(guī)定數(shù)目的幀進行發(fā)光量的檢測。計算整個屏幕的危險水平使得能夠計算所有的像素或像素組的危險水平。此外，
使危險水平與屏幕上像素或像素組的位置關聯(lián)使得能夠創(chuàng)建危險水平圖。為了對此進行說明，利用圖13中所示的圖像作為例子，圖13中的圖像的左上側(cè)的
時間顯示被持續(xù)顯示在屏幕上。此外，以相當高的亮度持續(xù)顯示該時間顯示，從而對于顯示
時間的像素來說，燒屏的危險水平等級較高，只要時間繼續(xù)被顯示，那么隨著時間的過去，
危險水平將升高。圖15表示在危險水平圖中，顯示時間的像素的危險水平已增大。對于在時間顯示之外的像素，顯示的圖像不斷變化，從而危險水平的增加量不是很大，不過只要時間繼續(xù)被顯示，那么隨著時間的過去，時間顯示中的像素的危險水平升高，從而在危險水平圖中，時間顯示中的像素的危險水平的值變得更大。注意為了更易于理解，以危險水平圖的形式說明了危險水平和像素或像素組的位置之間的關系，不過在存儲單元150中，像素或像素組的位置信息和危險水平信息是相互關聯(lián)地保存的。注意，發(fā)光量和危險水平之間的關系，以及危險水平和歷史之間的關系顯然并不局限于上面說明的關系?？砂凑诊@示設備的設計，隨意確定關于特定范圍的發(fā)光量設置的危險水平，和相對于歷史進行的相加和相減。上面說明了在按照本發(fā)明的第一實施例的危險水平計算單元166中計算危險水平的方法。注意在關于其計算危險水平的單位是像素組的情況下，發(fā)光量計算單元164關于其計算發(fā)光量的單位也可以是像素組。
峰值檢測單元170從存儲單元150接受通過累積危險水平而產(chǎn)生的危險水平圖作為輸入，并且根據(jù)輸入的危險水平圖，峰值檢測單元170檢測并輸出具有峰值危險水平的像素或像素組的位置，和危險水平的值。峰值檢測單元170檢測的像素或像素組的位置和危險水平值被輸出給增益計算單元172。增益計算單元172是本發(fā)明的系數(shù)計算部分的例子，它接受亮度計算單元162計算的亮度，峰值檢測單元170檢測的峰值，和保存在存儲單元150中的危險水平作為輸入。根據(jù)輸入的信息，增益計算單元172計算用于在乘法器174中與視頻信號相乘的增益。增益計算單元172計算的增益被輸入到乘法器174，對輸入到乘法器174的視頻信號進行校正。后面詳細說明在增益計算單元172中計算增益的方法。乘法器174接受視頻信號和增益計算單元172計算的增益作為輸入，把視頻信號乘以增益，并輸出相乘后的視頻信號。上面利用圖12說明了按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元128的結(jié)構(gòu)。下面，說明按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法。圖16是解釋按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法的流程圖。下面，利用圖16，詳細說明按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法。
首先，線性變換單元116進行具有Y特性的視頻信號的轉(zhuǎn)換處理，以致所述視頻信號具有線性特性(步驟S102)。在本實施例中，線性變換單元116的轉(zhuǎn)換處理把視頻信號從10比特擴展到14比特。被轉(zhuǎn)換以致具有線性特性的視頻信號被輸入發(fā)光量計算單元164。發(fā)光量計算單元164根據(jù)輸入的視頻信號，計算發(fā)光量(步驟S104)。輸入發(fā)光量計算單元164的視頻信號具有線性特性，從而根據(jù)信號的大小能夠確定面板158中的發(fā)光量。
關于每個像素或包含規(guī)定數(shù)目的像素的每個像素組確定發(fā)光量。確定的發(fā)光量與所述像素或像素組關聯(lián)地被發(fā)送給危險水平計算單元166。危險水平計算單元166檢測所述像素或像素組的發(fā)光量是否超過規(guī)定值，如果發(fā)光量超過規(guī)定值，那么超出值被計算為危險水平(步驟S106)。 —旦危險水平計算單元166計算了危險水平，計算的危險水平就被發(fā)送給危險水平更新單元168。危險水平更新單元168以上面說明的危險水平圖的形式，把每個像素或每個像素組的危險水平累積在存儲單元150中(步驟S108)。在顯示設備100的電源接通期間，每個像素或每個像素組的危險水平被順序累積在存儲單元150中。累積的危險水平被發(fā)送給危險水平更新單元168，并被用于調(diào)節(jié)顯示在面板158上的圖像的亮度。
—旦危險水平被累積在存儲單元150中，就根據(jù)通過危險水平的累積而創(chuàng)建的危險水平圖中的信息，進行顯示在面板158上的圖像的亮度的調(diào)節(jié)。創(chuàng)建的危險水平圖從危險水平更新單元168被發(fā)送給峰值檢測單元170，峰值檢測單元170檢測在危險水平圖中具有峰值危險水平的所述像素或像素組(步驟S110)。 —旦峰值檢測單元170檢測到在危險水平圖中具有峰值危險水平的所述像素或像素組，視頻信號、危險水平和具有峰值危險水平的像素或像素組被輸入增益計算單元 172，在增益計算單元172，利用輸入的信息計算增益(步驟S112)。增益計算單元172計算的增益是用于把具有峰值危險水平的像素或像素組的亮度降低到不會發(fā)生燒屏現(xiàn)象的程度的增益。除了關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益之外，還計算降低整個屏幕的亮度的增益。 —旦增益計算單元172計算了增益，計算的增益就被輸入乘法器174，在乘法器 174，視頻信號被乘以所述增益(步驟114)。在除了關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益之外，增益計算單元172還計算了降低整個屏幕的亮度的增益的情況下，乘法器174 把視頻信號乘以降低整個屏幕的亮度的增益，還把視頻信號乘以關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益。在計算了降低整個屏幕的亮度的增益(下面稱為第一系數(shù))，和關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益(下面稱為第二系數(shù))的情況下，輸入到所有像素中的視頻信號可被乘以第一系數(shù)，乘以第一系數(shù)的視頻信號可被輸入到具有峰值危險水平的像素或像素組，并且可被乘以第二系數(shù)，另一方面，輸入到除具有峰值危險水平的像素或像素組之外的所有像素中的視頻信號可被乘以第一系數(shù)，輸入到具有峰值危險水平的像素或像素組中的視頻信號可被乘以第二系數(shù)。按照這種方式，在危險水平圖中具有峰值危險水平的像素或像素組的檢測，和將
降低所述像素或像素組的亮度的增益的計算使得能夠抑制連續(xù)發(fā)出亮光的像素的燒屏現(xiàn)
象。此外，另外計算降低整個屏幕的亮度的增益使得能夠避免視頻圖像因只對(具有峰值
危險水平的)特定像素或像素組降低亮度而變得不自然。下面更詳細地說明在增益計算單元172中計算增益的方法的例子。圖17是以曲線圖形式表示輸入到按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元
128的視頻信號的亮度(輸入亮度)和從信號電平校正單元128輸出的視頻信號的亮度(輸
出亮度)之間的關系的例子的說明圖。在本實施例中，在增益計算單元172中進行增益的
計算，以致創(chuàng)建圖17中所示的輸入/輸出關系。在本實施例中，如圖17中所示，計算增益，以致在輸入亮度達到Xth之前，輸入亮度
和輸出亮度都相同。不過，當輸入亮度達到Xth時，計算所述增益，以致輸入亮度和輸出亮度
之間的關系變成二次曲線。在圖17中，增益開始逐漸減小的輸入亮度被定義為Xth(視頻信號和亮度之間的關系具有線性特性，從而亮度正比于輸入到亮度計算單元162的視頻信號的信號電平)。xth 的值隨著危險水平的值而動態(tài)變化。如果riskpeak是危險水平的峰值，riskpeakjiiax是用于計算增益的危險水平的峰值的最大值，那么能夠表示riskpeak'(用于計算增益的危險水平的峰值)，以致它不大于riskpeakjiiax的值。
等式1 riskpeak' = riskpeak(riskpeak《riskpeak—max) riskpeak' = riskpeak—max(riskpeak > riskpeak—max) (6) 如果使用riskpeak'(危險水平的峰值)，那么能夠表示risk'(用于計算增益
的危險水平值)，以致它不大于riskpeak'的值。等式2 risk' = risk (risk > riskpeak') risk' = riskpeak' (risk《riskpeak' ) (7) 這意味由于增益開始逐漸減小的信號電平xth按照risk'(危險水平的值)動態(tài) 變化，因此xth可被表示成risk'的函數(shù)，即，Xth(riSk')。通過把xth max用于當危險水平
27達到最大時的xth的值，把risk-stt用于當增益開始逐漸減小時的危險水平的值，把risk_ max用于危險水平的最大值，能夠如下表示函數(shù)Xth(riSk')。
等式3 xth(risk ' ) = l-((risk ' -risk) / (risk_max_risk_stt)) X (l_xth—隨) (risk' > risk-stt)xth(risk' )=l(risk' < risk—stt) (8)
因此，增益計算單元172計算的增益變化，以致不大于xth。圖18是以曲線圖形式表示輸入到按照本發(fā)明的第一實施例的信號電平校正單元 128的視頻信號的亮度(輸入亮度)和增益之間的關系的例子的說明圖。如圖18中所示，如果輸入亮度的信號電平小于Xth，那么增益為l，即，輸入亮度在不被降低的情況下被輸出。
另一方面，如果輸入亮度的值不小于Xth，那么增益的值隨著亮度增大而降低。圖19是以曲線圖形式表示按照本發(fā)明的第一實施例，用于計算增益的危險水平值risk'和增益開始減小的信號電平Xth之間的關系的例子的說明圖。如圖19中所示，在 risk'的值達到risk-stt(增益開始減小的危險水平值)之前，xth的值為1. 0，即，和輸入到信號電平校正單元128的視頻信號的信號電平相同的值。一旦risk'的值變得不小于 risk-stt (增益開始減小的危險水平值)，xth的值就逐漸降低。于是，如果向屏幕上的一個像素或一組像素不斷輸出不小于規(guī)定亮度的圖像，那么危險水平增大，增益開始減小的信號電平Xth隨危險水平增大而降低。換句話說，在圖17
中，隨著危險水平增大，Xth的位置朝左移動，從而如果危險水平增大，那么在增益計算單元
172中計算增益，以便降低輸出的視頻信號的亮度，即使輸入到信號電平校正單元128的視頻信號的亮度(輸入亮度)較低。上面說明了在增益計算單元172中計算增益的方法。注意在增益計算單元172中計算增益的方法顯然并不局限于上面說明的例子。在計算了降低整個屏幕的亮度的增益 (第一系數(shù))和關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益(第二系數(shù))的情況下，兩個危險水平值可被設為增益開始逐漸減小的參考點。此外，分別關于具有峰值危險水平的像素或像素組，和其它像素或其它像素組計算增益，并且隨后把計算的增益發(fā)送給乘法器 174，這使得不僅能夠降低具有峰值危險水平的像素或像素組的亮度，而且能夠降低整個屏幕的亮度，從而抑制燒屏現(xiàn)象，而不會使觀看顯示設備100上的圖像的用戶感到存在任何問題。注意在圖16中，說明了按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法的順序流程，不過如上所述，在按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法中，只要顯示設備100的電源接通，就每隔規(guī)定的時間間隔計算和累積危險水平。
上面說明了按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法。注意也可通過在顯示設備100的內(nèi)部記錄介質(zhì)(例如，記錄單元106)中預先記錄已創(chuàng)建的實現(xiàn)按照本發(fā) 明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法的計算機程序，隨后使計算裝置(例如，控制單元104)順序讀取和執(zhí)行該計算機程序，實現(xiàn)上面說明的按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備100的驅(qū)動方法。如上所述，根據(jù)按照本發(fā)明的第一實施例的顯示設備IOO，和根據(jù)顯示設備100的驅(qū)動方法，根據(jù)視頻信號和脈沖計算每個像素的發(fā)光量，計算增益以致對于超過規(guī)定的發(fā)光量發(fā)光的像素或像素組，發(fā)光量將被減小，和把視頻信號乘以計算的增益，使得能夠抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象，使得能夠減緩發(fā)光元件的惡化。此外，隨著危險水平值的累積，增益計算單元172逐漸減小增益，能夠避免使正在觀看顯示設備100上的視頻圖像的用戶感到顯示在屏幕上的視頻圖像的亮度的任何變化。
此外，在諸如有機EL元件之類的自發(fā)光型發(fā)光元件中，電流和發(fā)光量之間的關系具有線性特性，從而知道電流量即能夠確定發(fā)光元件的發(fā)光量。于是，和抑制燒屏現(xiàn)象的已知顯示設備不同，檢測發(fā)光量就能夠通過預先確定電流量，抑制燒屏現(xiàn)象，而不必進行反饋。第二實施例在本發(fā)明的第一實施例中，說明了計算降低整個屏幕的亮度的增益(第一系數(shù)) 和關于具有峰值危險水平的像素或像素組的增益(第二系數(shù))的情況，不過在按照這種方式計算第一系數(shù)和第二系數(shù)的情況下，可能發(fā)生下面說明的現(xiàn)象。例如，在把視頻信號乘以所述兩種增益的情況下，如果輸入視頻信號，以致整個屏幕顯示明亮的平面圖像，那么具有乘以第二系數(shù)的峰值危險水平的所述像素或像素組可能看起來好像被燒屏。因此，在本發(fā)明的第二實施例中，將說明一種顯示設備，其中當計算第二系數(shù)時，計算圍繞具有峰值危險水平的像素或像素組的像素的發(fā)光量的平均值，根據(jù)計算的平均值計算第二系數(shù)，使得能夠抑制所述燒屏。圖20是解釋按照本發(fā)明的第二實施例的信號電平校正單元228的結(jié)構(gòu)的說明圖。下面，利用圖20說明按照本發(fā)明的第二實施例的信號電平校正單元228的結(jié)構(gòu)。
如圖20中所示，信號電平校正單元228被配置成包括亮度計算單元162，發(fā)光量計算單元164，危險水平計算單元166，危險水平更新單元168，峰值檢測單元170，增益計算單元272，乘法器174，和區(qū)域平均值計算單元265。其中，亮度計算單元162，發(fā)光量計算單元164，危險水平計算單元166，危險水平更新單元168，峰值檢測單元170和乘法器174與關于本發(fā)明的第一實施例所述的相同，從而，這里將說明增益計算單元272和區(qū)域平均值計算單元265，它們是與本發(fā)明的第一實施例不同的結(jié)構(gòu)元件。區(qū)域平均值計算單元265使用由發(fā)光量計算單元164關于每個像素計算的發(fā)光量來計算包括目標像素的指定區(qū)域中的發(fā)光量的平均值(區(qū)域平均值)。圖21是解釋關于其在按照本發(fā)明的第二實施例的區(qū)域平均值計算單元265中確定發(fā)光量的平均值的區(qū)域的說明圖。在本實施例中，如圖21中所示，計算寬32個像素，高32行，并且目標像素位于其中心的區(qū)域的發(fā)光量的平均值。區(qū)域平均值計算單元265計算的發(fā)光量的區(qū)域平均值被輸入增益計算單元272。注意關于其計算發(fā)光量的區(qū)域平均值的區(qū)域并不局限于寬32個像素，高32行的區(qū)域。增益計算單元272是本發(fā)明的系數(shù)計算部分的例子，它接受亮度計算單元162計算的亮度，峰值檢測單元170檢測的峰值，保存在存儲單元150中的危險水平，和區(qū)域平均值計算單元265計算的發(fā)光量的區(qū)域平均值作為輸入。根據(jù)輸入的信息，增益計算單元272 計算用于在乘法器174中乘以視頻信號的增益。上面說明了按照本發(fā)明的第二實施例的信號電平校正單元228的結(jié)構(gòu)。下面說明按照本發(fā)明的第二實施例的系數(shù)計算方法。在本發(fā)明的第一實施例中，如等式(7)中所示，比較risk(危險水平)和 riskpeak'(危險水平的峰值)，兩者中的較大者被用于增益的計算，不過在本發(fā)明的第二實施例中，通過考慮由區(qū)域平均值計算單元265計算的發(fā)光量的區(qū)域平均值，進行增益的計算。在增益計算單元272中，確定riskpeak'(用于計算增益的危險水平的峰值) 的方法按照和本發(fā)明的第一實施例中相同的方式，使用riskpeak(危險水平的峰值)和 riskpeakjiiax(危險水平的峰值的最大值)。本發(fā)明的第二實施例的一個特征在于利用由區(qū)域平均值計算單元265計算的發(fā) 光量的區(qū)域平均值，確定第三系數(shù)(下面稱為區(qū)域增益)，第三系數(shù)按照區(qū)域平均值的值，改變第二系數(shù)。區(qū)域增益可以具有直接正比于發(fā)光量的區(qū)域平均值的特性，區(qū)域增益也可具有當發(fā)光量的區(qū)域平均值的值從0到規(guī)定值時，區(qū)域增益為1. 0，而當發(fā)光量的區(qū)域平均值的值大于規(guī)定值時，區(qū)域增益直接正比于發(fā)光量的區(qū)域平均值的值的特性。圖22是解釋按照本發(fā)明的第二實施例的區(qū)域增益的特性的例子的說明圖。在圖22中所示的圖中，水平軸為 area_ave (發(fā)光量的區(qū)域平均值)，垂直軸為area_gain (區(qū)域增益)。如圖22中所示，當area_ave從0到1時，area—gain為1. 0。當area_ave變成至
少avel時，area—gain的值降低，當area_ave變成ave2時，area—gain的值達至lj 0。禾U用
按照這種方式確定的area—gain的值，計算用于計算增益的危險水平值risk'。利用area—gain(從區(qū)域平均值得到的區(qū)域增益)確定的危險水平的值被稱為
risk_new。 risk_new的值由下面的等式定義。等式4 risk—new = (riskpeak' -risk)Xarea—gain+riskpeak' (9)
圖23是解釋按照本發(fā)明的第二實施例，利用區(qū)域增益確定的危險水平值的特性的說明圖。在圖23中所示的圖中，水平軸是area—ave(發(fā)光量的區(qū)域平均值)，垂直軸是 risk_neW(利用區(qū)域增益確定的危險水平值)。如圖23中所示，當area_ave從0至lj 1時，risk_new的值保持不變。當area_ave 變成至少avel時，risk_new的值降低，當area_ave變成ave2時，risk_new的值變成禾口 riskpeak'的值相同。 g卩，在area_ave的值較低的情況下，換句話說，在對于圍繞具有峰值危險水平的像素或像素組的區(qū)域來說，發(fā)光量的平均值較低的情況下，和risk的值相同的值被用于計算增益。當area—ave的值變大時，從risk的值逐漸降低的值被用于計算增益。隨后，當 area—ave的值至少變成規(guī)定值時，換句話說，在對于圍繞具有峰值危險水平的像素或像素組的區(qū)域來說，發(fā)光量的平均值較高的情況下，使用riskpeak'的值來計算增益。
哪個值riskpeak'或risk_neW將被用于risk'(用于計算增益的危險水平的值)的選擇是由risk的值和riskpeak'的值之間的關系確定的。risk'(用于計算增益的危險水平)的值被表示成如下所示。
等式5 <formula>formula see original document page 30</formula>
risk' = riskpeak(risk《riskpeak' ) (10) 在本發(fā)明的第一實施例中說明了根據(jù)如等式(10)中所示表達的risk'的值，計算系數(shù)的方法，并且由于根據(jù)risk'的值計算系數(shù)的方法相同，因此將省略詳細說明。
確定按照區(qū)域平均值的值改變第二系數(shù)的第三系數(shù)，和用第二系數(shù)降低顯示在具有峰值危險水平的像素或像素組中的圖像的亮度，使得能夠抑制屏幕的燒屏，并且即使在輸入視頻信號，以致整個屏幕顯示明亮的平面圖像的情況下，也能夠避免具有峰值危險水平的像素或像素組好像被燒屏。
第三實施例在本發(fā)明的第一實施例和第二實施例中，說明了通過確定降低整個屏幕的亮度的第一系數(shù)，和降低具有峰值危險水平的像素或像素組的亮度的第二系數(shù)，抑制屏幕上的燒屏現(xiàn)象的顯示設備。在本發(fā)明的第三實施例中，將說明一種顯示設備，其中能夠有選擇地設定是否利用第一系數(shù)和第二系數(shù)進行亮度的調(diào)節(jié)。圖24是表示按照本發(fā)明的第三實施例，進行亮度調(diào)節(jié)設置的屏幕的例子的說明圖。當用戶對顯示設備設備100進行指定操作(例如，遙控器發(fā)出顯示設置屏幕的命令，按下設置在顯示設備100的主體中的按鈕，等等)時，通過具有本發(fā)明的顯示控制部分的功能的控制單元104，圖24中所示的屏幕被顯示在面板158上?？梢宰鳛楦采w圖顯示在根據(jù)視頻信號顯示的圖像上的屏幕顯示(0SD)的形式，顯示圖24中所示的屏幕，也可在不顯示基于視頻信號的圖像的情況下，獨立顯示圖24中所示的屏幕。當在圖4中所示的屏幕上選擇"自動亮度差調(diào)節(jié)"時，亮度調(diào)節(jié)的設置由三種選擇 "強"、"弱"和"關閉"之一實現(xiàn)。如果選擇了"強"，那么當進行亮度調(diào)節(jié)時，亮度的調(diào)節(jié)是利用第一系數(shù)和第二系數(shù)完成的。如果選擇了"弱"，那么當進行亮度調(diào)節(jié)時，亮度的調(diào)節(jié)是僅僅利用第一系數(shù)完成的。如果選擇了"關閉"，那么不進行信號電平校正單元128(和信號電平校正單元228)的亮度調(diào)節(jié)。具有本發(fā)明的設置切換部分的功能的控制單元104通過I/F單元114把設置通知信號電平校正單元128 (和信號電平校正單元228)。信號電平校正單元128 (和信號電平校正單元228)通過按照收到的設置，進行信號電平的校正，實現(xiàn)顯示在面板158上的圖像的亮度的調(diào)節(jié)。從而，在本發(fā)明的第三實施例中，能夠按照用戶的愿望，有選擇地設定是否利用第一和第二系數(shù)進行亮度的調(diào)節(jié)。顯示設備100也能夠按照用戶選擇的設置，確定是否進行亮度的調(diào)節(jié)。上面參考

了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不過本發(fā)明顯然并不局限于所給出的例子。本領域的技術人員應明白根據(jù)設計要求和其它因素，可產(chǎn)生各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在附加的權利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。例如，在上面說明的實施例中，通過計算所有像素的危險水平創(chuàng)建危險水平圖，關于具有峰值危險水平的像素或像素組計算用于降低亮度的增益，不過本發(fā)明并不局限于該例子。例如，也可通過僅僅關于屏幕上的指定區(qū)域計算危險水平，創(chuàng)建危險水平圖，也可關于屏幕上的多個區(qū)域獨立地創(chuàng)建危險水平圖。
權利要求
一種顯示設備，它包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的多個像素被排列成矩陣形式的顯示部分、按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā)光的像素的選擇信號的掃描線和向像素供給視頻信號的數(shù)據(jù)線，所述顯示設備包括存儲部分，所述存儲部分保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關、并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)；和亮度控制部分，所述亮度控制部分根據(jù)和發(fā)光量有關、并且保存在存儲部分中的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制。
2. 按照權利要求1所述的顯示設備，其中亮度控制部分包括發(fā)光量計算部分，所述發(fā)光量計算部分接受具有線性特性的視頻信號作為輸入，并計算每一個像素或每個包括多個像素的像素組的發(fā)光量，發(fā)光量參數(shù)計算部分，所述發(fā)光量參數(shù)計算部分根據(jù)由發(fā)光量計算部分計算的發(fā)光量，計算與每一個像素或每個像素組的發(fā)光量對應的發(fā)光量參數(shù)，峰值檢測部分，所述峰值檢測部分檢測與所有的像素或像素組對應并且累積在存儲部分中的發(fā)光量參數(shù)中的峰值，系數(shù)計算部分，所述系數(shù)計算部分根據(jù)峰值檢測部分檢測的峰值，計算調(diào)節(jié)亮度的系數(shù)，和系數(shù)乘法部分，所述系數(shù)乘法部分把視頻信號乘以由系數(shù)計算部分計算的系數(shù)，并輸出相乘后的視頻信號。
3. 按照權利要求2所述的顯示設備，其中系數(shù)計算部分至少計算限制最大亮度的第一系數(shù)，禾口限制具有峰值的所述一個像素或像素組的亮度的第二系數(shù)，以致具有峰值的所述一個像素或像素組的亮度小于另一像素的亮度。
4. 按照權利要求3所述的顯示設備，其中系數(shù)乘法部分把輸入到所有像素的視頻信號乘以第一系數(shù)，把已乘以第一系數(shù)并把輸入到具有峰值的所述一個像素或像素組的視頻信號乘以第二系數(shù)。
5. 按照權利要求3所述的顯示設備，其中系數(shù)乘法部分把輸入到除具有峰值的所述一個像素或像素組外的所有像素的視頻信號乘以第一系數(shù)，把輸入到具有峰值的所述一個像素或像素組的視頻信號乘以第二系數(shù)。
6. 按照權利要求2所述的顯示設備，還包括切換是否使用由系數(shù)計算部分計算的系數(shù)的設置切換部分。
7. 按照權利要求6所述的顯示設備，還包括顯示控制部分，所述顯示控制部分使供所述設置切換部分切換是否使用所述系數(shù)的屏幕被顯示。
8. 按照權利要求3所述的顯示設備，還包括切換是否使用由系數(shù)計算部分計算的第一系數(shù)和第二系數(shù)的設置切換部分。
9. 按照權利要求8所述的顯示設備，還包括顯示控制部分，所述顯示控制部分使供所述設置切換部分切換是否使用所述第一系數(shù)和第二系數(shù)的屏幕被顯示。
10. 按照權利要求2所述的顯示設備，其中系數(shù)計算部分根據(jù)包含在圍繞具有峰值的所述一個像素或像素組的指定區(qū)域中的像素的發(fā)光量的平均值，計算所述系數(shù)。
11. 按照權利要求l所述的顯示設備，還包括把具有Y特性的視頻信號轉(zhuǎn)換成具有線性特性的視頻信號的線性變換部分。
12. 按照權利要求l所述的顯示設備，還包括轉(zhuǎn)換來自系數(shù)乘法部分的具有線性特性的輸出信號，以致所述輸出信號具有Y特性的Y變換部分。
13. —種顯示設備的驅(qū)動方法，所述顯示設備包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的多個像素被排列成矩陣形式的顯示部分、按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā)光的像素的選擇信號的掃描線和向像素供給視頻信號的數(shù)據(jù)線，所述驅(qū)動方法包括下述步驟保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關、并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)；和根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制。
14. 一種計算機程序，所述計算機程序使計算機實現(xiàn)顯示設備的控制，所述顯示設備包括其中具有按照電流量發(fā)光的發(fā)光元件的多個像素被排列成矩陣形式的顯示部分、按規(guī)定的掃描周期向像素供給選擇將發(fā)光的像素的選擇信號的掃描線和向像素供給視頻信號的數(shù)據(jù)線，所述計算機程序包括下述步驟保存和對應于顯示部分中的多個位置的發(fā)光量有關、并且根據(jù)多幀的視頻信號累積的數(shù)據(jù)；和根據(jù)保存的和發(fā)光量有關的數(shù)據(jù)的峰值進行控制，以致供給顯示部分的視頻信號的最大亮度受到限制。
全文摘要
提供一種顯示設備，它包括根據(jù)具有線性特性的視頻信號，計算發(fā)光量的發(fā)光量計算部分，根據(jù)計算的發(fā)光量，計算與一個像素或包含多個像素的像素組的發(fā)光量對應的發(fā)光量參數(shù)的發(fā)光量參數(shù)計算部分，與所述一個像素或像素組關聯(lián)地累積發(fā)光量參數(shù)的發(fā)光量參數(shù)累積部分，檢測與全部的所述像素或像素組對應的累積發(fā)光量參數(shù)中的峰值的峰值檢測部分，根據(jù)檢測的峰值計算調(diào)節(jié)亮度的系數(shù)的系數(shù)計算部分，和把視頻信號乘以計算的系數(shù)，并輸出相乘后的視頻信號的系數(shù)乘法部分。
文檔編號G09G3/30GK101711404SQ20088001927
公開日2010年5月19日申請日期2008年6月2日優(yōu)先權日2007年6月8日
發(fā)明者井上泰夫, 伊東真博, 大角東洋, 森秀人, 目黑剛也, 菊地健, 設樂英彥, 齊藤榮一申請人:索尼株式會社

完整全部詳細技術資料下載