KR101481850B1 - 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 기록 매체 - Google Patents

표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 기록 매체 Download PDF

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Abstract

리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 리니어 특성을 갖는 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하는 정지 화상 검파부(122)와, 정지 화상 검파부(122)에서 산출한 평균값을 순차 기억하는 기억부(150)와, 기억부(150)에 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값의 차분에 기초하여 현재의 화면에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정부(162)와, 정지 화상 판정부(162)에서 판정한 결과, 현재의 화면에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출부(164)와, 계수 산출부(164)에 산출한 계수를 영상 신호에 승산하는 신호 레벨 보정부(128)를 포함하는 표시 장치가 제공된다.
정지 화상 검파부, 정지 화상 판정부, 계수 산출부, 신호 레벨 보정부, 신호 처리 집적 회로, 리니어 변환부

Description

표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 기록 매체{DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE DRIVE METHOD, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소정의 주사 주기로 화소를 선택하는 주사선과, 화소를 구동하기 위한 휘도 정보를 제공하는 데이터선과, 상기 휘도 정보에 기초하여 전류량을 제어하고, 전류량에 따라서 발광 소자를 발광시키는 화소 회로가 매트릭스 형상으로 배치되어 구성되는 액티브 매트릭스형의 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
평면이고 박형인 표시 장치로서, 액정을 사용한 액정 표시 장치, 플라즈마를 사용한 플라즈마 표시 장치 등이 실용화되어 있다.
액정 표시 장치는, 백라이트를 설치하고, 전압의 인가에 의해 액정 분자의 배열을 변화시킴으로써 백라이트로부터의 광을 통과시키거나 차단함으로써 화상을 표시하는 표시 장치이다. 또한, 플라즈마 표시 장치는, 기판 내에 봉입된 가스에 대해 전압을 인가함으로써 플라즈마 상태로 되어, 플라즈마 상태로부터 원래의 상태로 복귀할 때에 발생하는 에너지에 의해 발생하는 자외선이 형광체에 조사됨으로써 가시광이 되어, 화상을 표시하는 표시 장치이다.
한편, 최근에 있어서는, 전압을 인가하면 소자 자체가 발광하는 유기 EL(일 렉트로 루미네센스) 소자를 사용한 자발광형의 표시 장치의 개발이 진행되고 있다. 유기 EL 소자는, 전해에 의해 에너지를 받으면, 기저 상태로부터 여기 상태로 변화하고, 여기 상태로부터 기저 상태로 복귀할 때에, 차분의 에너지를 광으로서 방출한다. 유기 EL 표시 장치는 이 유기 EL 소자가 방출하는 광을 이용하여 화상을 표시하는 표시 장치이다.
자발광형 표시 장치는, 백라이트를 필요로 하는 액정 표시 장치와는 달리, 소자가 스스로 발광하기 때문에 백라이트를 필요로 하지 않으므로, 액정 표시 장치에 비해 얇게 구성하는 것이 가능하다. 또한, 액정 표시 장치와 비교하여, 동화상 특성, 시야각 특성, 색 재현성 등이 우수하므로, 유기 EL 표시 장치는 차세대의 평면 박형 표시 장치로서 주목받고 있다.
그러나, 유기 EL 소자는 전압을 계속해서 인가하면 발광 특성이 열화되어, 같은 전류를 입력해도 휘도가 저하된다. 그 결과, 특정 화소의 발광 빈도가 높은 경우에는, 그 특정 화소는 다른 화소에 비해 발광 특성이 떨어지고, 화이트 밸런스가 무너져 화상이 표시되게 된다. 특정 화소는 다른 화소에 비해 발광 특성이 떨어지게 되는 현상을「번-인(burn-in) 현상」이라 한다.
화상의 휘도를 변환함으로써 시간의 경과에 따른 특성 열화에 수반하는 화소의 발광 소자의 열화도의 진행을 지연시켜, 화이트 밸런스의 무너짐을 방지하는 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1이 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-43776호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 나타내는 방법은, 입력되는 화상에 대해, 계조에 대한 도수 분포를 계산하고, 화상을 2치화함으로써 고정 화상을 표시하고 있는 영역을 산출하고 있으므로, 신호 처리가 복잡해지는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명이 목적으로 하는 바는, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 화면 상의 정지 화상의 표시의 유무를 검출하고, 영상 신호의 신호 레벨을 조절함으로써 번-인을 방지하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 따르면, 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 영상 신호를 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치: 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 리니어 특성을 갖는 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출부와; 평균값 산출부에서 산출한 평균값을 순차 기억하는 평균값 기억부와; 평균값 기억부에 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 현재의 화면에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정부와; 정지 화상 판정부에서 판정한 결과, 현재의 화면에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출부와; 계수 산출부에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산하는 계수 승산부를 포함하는 표시 장치가 제공된다.
이러한 구성에 따르면, 평균값 산출부는 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하여 리니어 특성을 갖는 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하고, 평균값 기억부는 평균값 산출부에서 산출한 평균값을 순차 기억하고, 정지 화상 판정부는 평균값 기억부에 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 현재의 화면에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하고, 계수 산출부는 정지 화상 판정부에서의 판정의 결과, 현재의 화면에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하고, 계수 승산부는 계수 산출부에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산한다. 그 결과, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 화면 상의 정지 화상의 표시의 유무를 검출하고, 정지 화상의 유무에 따라서 영상 신호의 신호 레벨을 조절하는 계수를 산출하여, 영상 신호의 신호 레벨을 조절함으로써, 화면의 번-인 현상을 방지할 수 있다.
상기 표시 장치는, 감마 특성을 갖는 영상 신호를, 리니어 특성을 갖는 영상 신호로 변환하는 리니어 변환부를 더 포함하고 있어도 된다. 이러한 구성에 따르면, 리니어 변환부는 감마 특성을 갖는 영상 신호를, 리니어 특성을 갖는 영상 신호로 변환한다. 리니어 변환부에서 변환된 리니어 특성을 갖는 영상 신호는 평균값 산출부에 입력되어, 영상 신호로부터 신호 레벨의 평균값이 산출된다. 그 결과, 영상 신호에 대한 각종 신호 처리를 용이하게 행할 수 있다.
리니어 특성을 갖는 계수 승산부의 출력 신호를, 감마 특성을 갖도록 변환하는 감마 변환부를 더 포함하고 있어도 된다. 이러한 구성에 따르면, 감마 변환부는 리니어 특성을 갖는 계수 승산부의 출력 신호를, 감마 특성을 갖도록 변환한다. 그 결과, 영상 신호가 감마 특성을 가짐으로써, 표시부가 갖는 감마 특성을 없애고, 신호의 전류에 따라서 표시부 내부의 자발광 소자가 발광하도록 리니어 특성을 가질 수 있다.
정지 화상 판정부는, 표시부를 복수의 영역으로 분할하여 상기 영역의 각각에 있어서 정지 화상을 표시하고 있는지 여부를 판정하고, 복수의 영역 중 하나 이상이 정지 화상을 표시하고 있다고 판정한 경우에는, 화면 전체적으로 정지 화상을 표시하고 있다고 판정해도 된다.
계수 산출부는 가장 고휘도의 화상을 표시하고 있는 영역의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출해도 되고, 화면 전체의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출해도 된다.
정지 화상 판정부는, 복수의 영역으로의 분할시, 한 변의 픽셀수가 2인 멱승인 영역으로 분할해도 된다. 그 결과, 신호 처리를 행하는 회로를 단순화할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 영상 신호를 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치의 구동 방법으로서: 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출 스텝과; 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하는 평균값 기억 스텝과; 평균값 기억 스텝에서 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정 스텝과; 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출 스텝과; 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산하는 계수 승산 스텝을 포함하는 표시 장치의 구동 방법이 제공된다.
이러한 구성에 따르면, 평균값 산출 스텝은 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하고, 평균값 기억 스텝은 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하고, 정지 화상 판정 스텝은 평균값 기억 스텝에서 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하고, 계수 산출 스텝은 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하고, 계수 승산 스텝은 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산한다. 그 결과, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 화면 상의 정지 화상의 표시의 유무를 검출하고, 정지 화상의 유무에 따라서 영상 신호의 신호 레벨을 조절하는 계수를 산출하여, 영상 신호의 신호 레벨을 조절함으로써, 화면의 번-인 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 영상 신호를 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치의 제어를 컴퓨터에 실행시키는 컴퓨터 프로그램으로서: 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출 스텝과; 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하는 평균값 기억 스텝과; 평균값 기억 스텝에서 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정 스텝과; 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출 스텝과; 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산하는 계수 승산 스텝을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
이러한 구성에 따르면, 평균값 산출 스텝은 리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 영상 신호의 신호 레벨의 화소당 평균값을 산출하고, 평균값 기억 스텝은 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하고, 정지 화상 판정 스텝은 평균값 기억 스텝에서 기억한 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하고, 계수 산출 스텝은 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하고, 계수 승산 스텝은 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 영상 신호에 승산한다. 그 결과, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 화면 상의 정지 화상의 표시의 유무를 검출하고, 정지 화상의 유무에 따라서 영상 신호의 신호 레벨을 조절하는 계수를 산출하여, 영상 신호의 신호 레벨을 조절함으로써, 화면의 번-인 현상을 방지할 수 있다.
<발명의 효과>
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대해 신호 처리를 행하여 화면 상의 정지 화상의 표시의 유무를 검출하고, 휘도를 조절함으로써 번-인을 방지하는 것이 가능한, 신규 또한 개량된 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)의 구성에 대해 설명하는 설명도이다.
도 2A는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 2B는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 2C는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특 성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 2D는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 2E는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 2F는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다.
도 3은 패널(158)에 설치되는 화소 회로의 단면 구조의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 5Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도이다.
도 5는 5Tr/1C 구동 회로의 구동의 타이밍차트이다.
도 6A는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6B는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6C는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6D는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6E는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6F는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6G는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6H는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 6I는 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 7은 2Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도이다.
도 8은 2Tr/1C 구동 회로의 구동의 타이밍차트이다.
도 9A는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 9B는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 9C는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 9D는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 9E는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 9F는 2Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 나타내는 설명도이다.
도 10은 4Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도이다.
도 11은 3Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도이다.
도 12는 신호 레벨 보정부(128) 및 신호 레벨 보정부(128)에 관한 구성 요소에 대해 설명하는 설명도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화면 상의 화상 표시 영역의 분할에 대해 설명하는 설명도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정 방법에 대해 설명하는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화면 상의 화상 표시 영역의 분할에 대해 설명하는 설명도이다.
도 16A는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 각 영역의 신호 레벨의 계측의 순서를 설명하는 설명도이다.
도 16B는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 각 영역의 신호 레벨의 계측의 순서를 설명하는 설명도이다.
도 16C는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 각 영역의 신호 레벨의 계측의 순서를 설명하는 설명도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 검파부(122)에 있어서의 신호 레벨의 계측에 대해 설명하는 설명도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정에 대해 설명하는 설명도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상도와 시간의 관계를 그래프로 나타내는 설명도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상도와 게인의 관계를 그래프로 나타내는 설명도이다.
<부호의 설명>
100: 표시 장치
104: 제어부
106: 기록부
110: 신호 처리 집적 회로
112: 에지 흐림부
114: I/F부
116: 리니어 변환부
118: 패턴 생성부
120: 색 온도 조정부
122: 정지 화상 검파부
124: 장기 색 온도 보정부
126: 발광 시간 제어부
128: 신호 레벨 보정부
130: 불균일 보정부
132: 감마 변환부
134: 디더 처리부
136: 신호 출력부
138: 장기 색 온도 보정 검파부
140: 게이트 펄스 출력부
142: 감마 회로 제어부
150: 기억부
152: 데이터 드라이버
154: 감마 회로
156: 과전류 검출부
158: 패널
162: 정지 화상 판정부
164: 계수 산출부
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
우선, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)의 구성에 대해 설명하는 설명도이다. 이하, 도 1을 이용하여 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)의 구성에 대해 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)는, 제어부(104)와, 기록부(106)와, 신호 처리 집적 회로(110)와, 기억부(150)와, 데이터 드라이버(152)와, 감마 회로(154)와, 과전류 검출부(156)와, 패널(158)을 포함하여 구성된다.
그리고 신호 처리 집적 회로(110)는 에지 흐림부(112)와, I/F부(114)와, 리니어 변환부(116)와, 패턴 생성부(118)와, 색 온도 조정부(120)와, 정지 화상 검파부(122)와, 장기 색 온도 보정부(124)와, 발광 시간 제어부(126)와, 신호 레벨 보정부(128)와, 불균일 보정부(130)와, 감마 변환부(132)와, 디더 처리부(134)와, 신호 출력부(136)와, 장기 색 온도 보정 검파부(138)와, 게이트 펄스 출력부(140)와, 감마 회로 제어부(142)를 포함하여 구성된다.
표시 장치(100)는 영상 신호의 공급을 받으면, 그 영상 신호를 분석하여, 분석한 내용에 따라서 후술하는 패널(158)의 내부에 배치되는 화소를 점등함으로써, 패널(158)을 통해 영상을 표시하는 것이다.
제어부(104)는 신호 처리 집적 회로(110)의 제어를 행하는 것이며, I/F부(114)와의 사이에서 신호의 주고 받음을 행한다. 또한, 제어부(104)는 I/F부(114)로부터 수취한 신호에 대해 각종 신호 처리를 행한다. 제어부(104)에서 행하는 신호 처리에는, 예를 들어 패널(158)에 표시하는 화상의 휘도의 조정에 이용 하는 게인의 산출이 있다.
기록부(106)는, 제어부(104)에 있어서 신호 처리 집적 회로(110)를 제어하기 위한 정보를 저장하기 위한 것이다. 기록부(106)로서, 표시 장치(100)의 전원이 오프되어 있는 상태에서도 정보가 지워지지 않고 저장할 수 있는 메모리를 사용하는 것이 바람직하다. 기록부(106)로서 채용하는 메모리로서, 예를 들어 전기적으로 내용을 재기입할 수 있는 EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)을 사용하는 것이 바람직하다. EEPROM은 기판에 실장한 상태에서 데이터의 기입이나 소거를 행할 수 있는 불휘발성의 메모리이며, 시시각각 변화하는 표시 장치(100)의 정보를 저장하기 위해 적합한 메모리이다.
신호 처리 집적 회로(110)는 영상 신호를 입력하고, 입력된 영상 신호에 대해 신호 처리를 실시하는 것이다. 본 실시 형태에서는, 신호 처리 집적 회로(110)에 입력되는 영상 신호는 디지털 신호이며, 신호 폭은 10비트이다. 입력한 영상 신호에 대한 신호 처리는 신호 처리 집적 회로(110)의 내부의 각 부에서 행한다.
에지 흐림부(112)는 입력된 영상 신호에 대해 에지를 흐려지게 하기 위한 신호 처리를 행하는 것이다. 구체적으로는, 에지 흐림부(112)는 패널(158)에의 화상의 번-인 현상을 방지하기 위해, 화상을 의도적으로 어긋나게 함으로써 에지를 흐려지게 하여, 화상의 번-인 현상을 억제하는 것이다.
리니어 변환부(116)는 입력에 대한 출력이 감마 특성을 갖는 영상 신호를 감마 특성으로부터 리니어 특성을 갖도록 변환하는 신호 처리를 행하는 것이다. 리니어 변환부(116)에서 입력에 대한 출력이 리니어 특성을 갖도록 신호 처리를 행함 으로써, 패널(158)에서 표시하는 화상에 대한 여러가지 처리가 용이해진다. 리니어 변환부(116)에서의 신호 처리에 의해 영상 신호의 신호 폭이 10비트로부터 14비트로 확대된다.
패턴 생성부(118)는 표시 장치(100)의 내부의 화상 처리에서 사용하는 테스트 패턴을 생성하는 것이다. 표시 장치(100)의 내부의 화상 처리에서 사용하는 테스트 패턴으로서는, 예를 들어 패널(158)의 표시 검사에 사용하는 테스트 패턴이 있다.
색 온도 조정부(120)는 화상의 색 온도의 조정을 행하는 것이며, 표시 장치(100)의 패널(158)에서 표시하는 색의 조정을 행하는 것이다. 도 1에는 도시하고 있지 않지만, 표시 장치(100)에는 색 온도를 조정하기 위한 색 온도 조정 수단을 구비하고 있고, 이용자가 색 온도 조정 수단을 조작함으로써, 화면에 표시되는 화상의 색 온도를 수동으로 조정할 수 있다.
장기 색 온도 보정부(124)는 유기 EL 소자의 R(적색), G(녹색), B(청색) 각 색의 휘도ㆍ시간 특성(LT 특성)이 다른 것에 의한 시간의 흐름에 다른 변화를 보정하는 것이다. 유기 EL 소자에는, R, G, B 각 색의 LT 특성이 다르기 때문에, 발광 시간의 경과에 수반하여 색의 밸런스가 무너지게 된다. 그 색의 밸런스를 보정하는 것이다.
발광 시간 제어부(126)는 영상을 패널(158)에 표시할 때의 펄스의 듀티비를 산출하여, 유기 EL 소자의 발광 시간을 제어하는 것이다. 표시 장치(100)는, 펄스가 HI 상태의 동안에 패널(158) 내부의 유기 EL 소자에 대해 전류를 흐르게 함으로 써, 유기 EL 소자를 발광시켜 화상의 표시를 행한다.
신호 레벨 보정부(128)는 화상의 번-인 현상을 방지하기 위해, 영상 신호의 신호 레벨을 보정함으로써 패널(158)에 표시하는 영상의 휘도를 조정하는 것이다. 화상의 번-인 현상은, 특정 화소의 발광 빈도가 다른 화소에 비해 높은 경우에 발생하는 발광 특성의 열화 현상이며, 열화되어 버린 화소는 다른 열화되어 있지 않은 화소에 비해 휘도의 저하를 초래하여, 주변의 열화되어 있지 않은 부분과의 휘도차가 커진다. 이 휘도의 차에 의해, 화면에 문자가 눌어 붙어 버린 것처럼 보인다.
신호 레벨 보정부(128)는 영상 신호와 발광 시간 제어부(126)에서 산출된 펄스의 듀티비로부터 각 화소 또는 화소군의 발광량을 산출하고, 산출한 발광량에 기초하여 필요에 따라서 휘도를 낮추기 위한 게인을 산출하고, 산출한 게인을 영상 신호에 곱하는 것이다.
장기 색 온도 보정 검파부(138)는 장기 색 온도 보정부(124)에서 보정하기 위한 정보를 검지하는 것이다. 장기 색 온도 보정 검파부(138)에서 검지한 정보는 I/F부(114)를 통해 제어부(104)에 보내어지고, 제어부(104)를 경유하여 기록부(106)에 기록된다.
불균일 보정부(130)는 패널(158)에 표시되는 화상이나 영상의 불균일을 보정하는 것이다. 패널(158)의 가로줄, 세로줄 및 화면 전체의 얼룩을 입력 신호의 레벨이나 좌표 위치를 기준으로 보정을 행한다.
감마 변환부(132)는 리니어 변환부(116)에서 리니어 특성을 갖도록 변환한 영상 신호에 대해 감마 특성을 갖도록 변환하는 신호 처리를 실시하는 것이다. 감마 변환부(132)에서 행하는 신호 처리는 패널(158)이 갖는 감마 특성을 없애고, 신호의 전류에 따라서 패널(158)의 내부의 유기 EL 소자가 발광하도록 리니어 특성을 갖는 신호로 변환하는 신호 처리이다. 감마 변환부(132)에서 신호 처리를 행함으로써, 신호 폭이 14비트로부터 12비트로 변화한다.
디더 처리부(134)는 감마 변환부(132)에서 변환된 신호에 대해 디더링을 실시하는 것이다. 디더링은 사용 가능한 컬러수가 적은 환경에서 중간색을 표현하기 위해, 표시 가능한 색을 조합하여 표시하는 것이다. 디더 처리부(134)에서 디더링을 행함으로써, 원래 패널 상에서는 표시할 수 없는 색을 외관상 만들어 내어 표현할 수 있다. 디더 처리부(134)에서의 디더링에 의해, 신호 폭이 12비트로부터 10비트로 변화한다.
신호 출력부(136)는 디더 처리부(134)에서 디더링이 실시된 후의 신호를 데이터 드라이버(152)에 대해 출력하는 것이다. 신호 출력부(136)로부터 데이터 드라이버(152)에 전달되는 신호는 R, G, B 각 색의 발광량에 관한 정보가 곱한 신호이며, 발광 시간의 정보가 곱한 신호는 게이트 펄스 출력부(140)로부터 펄스의 형식으로 출력된다.
게이트 펄스 출력부(140)는 패널(158)의 발광 시간을 제어하는 펄스를 출력하는 것이다. 게이트 펄스 출력부(140)로부터 출력되는 펄스는 발광 시간 제어부(126)에서 산출한 듀티비에 의한 펄스이다. 게이트 펄스 출력부(140)로부터의 펄스에 의해 패널(158)에서의 각 화소의 발광 시간이 결정된다.
감마 회로 제어부(142)는 감마 회로(154)에 설정값을 제공하는 것이다. 데이터 드라이버(152)의 내부에 포함되는 D/A 변환기의 래더 저항에 제공하기 위한 기준 전압이다.
기억부(150)는 신호 레벨 보정부(128)에서 신호 레벨을 보정할 때에 필요하게 되는 정보를 저장하고 있는 것이다. 기억부(150)로서는, 기록부(106)와는 달리, 전원이 오프되면 내용이 소거되는 메모리를 사용해도 되고, 그와 같은 메모리로서, 예를 들어 SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)을 사용하는 것이 바람직하다. 기억부(150)에 기억하는 정보에 대해서는 후술한다.
과전류 검출부(156)는 기판의 쇼트 등에서 과전류가 발생한 경우에 그 과전류를 검출하여 게이트 펄스 출력부(140)에 통지하는 것이다. 과전류 검출부(156)에 의해, 과전류가 발생한 경우에 그 과전류가 패널(158)에 인가되는 것을 방지할 수 있다.
데이터 드라이버(152)는 신호 출력부(136)로부터 수취한 신호에 대해 신호 처리를 행하고, 패널(158)에 대해 패널(158)에서 영상을 표시하기 위한 신호를 출력하는 것이다. 데이터 드라이버(152)에는 D/A 변환기가 포함되어 있고, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
감마 회로(154)는 데이터 드라이버(152)의 내부에 포함되는 D/A 변환기의 래더 저항에 기준 전압을 부여하는 것이다. 래더 저항에 제공하기 위한 기준 전압은, 상술한 바와 같이 감마 회로 제어부(142)에서 생성된다.
패널(158)은 본 발명의 표시부의 일례이며, 데이터 드라이버(152)로부터의 출력 신호 및 게이트 펄스 출력부(140)로부터의 출력 펄스를 입력하고, 입력한 신호 및 펄스에 따라서 유기 EL 소자를 발광시켜 화상을 표시하는 것이다. 유기 EL 소자는 전압을 인가하면 발광하는 자발광형의 소자이며, 그 발광량은 전압에 비례한다. 따라서, 유기 EL 소자의 IL 특성(전류-발광량 특성)도 비례 관계를 갖는 것이 된다.
패널(158)에는, 도시하지 않지만, 소정의 주사 주기로 화소를 선택하는 주사선과, 화소를 구동하기 위한 휘도 정보를 제공하는 데이터선과, 휘도 정보에 기초하여 전류량을 제어하고, 전류량에 따라서 발광 소자인 유기 EL 소자를 발광시키는 화소 회로가 매트릭스 형상으로 배치되어 구성되어 있고, 이와 같이 주사선, 데이터선 및 화소 회로가 구성되어 있음으로써, 표시 장치(100)는 화상을 표시할 수 있다.
이상, 도 1을 이용하여 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)의 구성에 대해 설명하였다. 또한, 도 1에 도시한 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)는 리니어 변환부(116)에서 리니어 특성을 갖도록 영상 신호를 변환한 후, 변환 후의 영상 신호를 패턴 생성부(118)에 입력하였지만, 패턴 생성부(118)와 리니어 변환부(116)를 교체해도 된다.
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천에 대해 설명한다. 도 2A 내지 도 2F는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 특성의 변천을 그래프로 설명하는 설명도이다. 도 2A 내지 도 2F의 각 그래프는 횡축을 입력, 종축을 출력으로서 나타내고 있다.
도 2A는 피사체를 입력하였을 때에, 피사체의 광량에 대한 출력 A가 감마 특성을 갖는 영상 신호에 대해, 리니어 변환부(116)에서 반대의 감마 곡선(리니어 감마)을 곱함으로써, 피사체의 광량에 대한 출력이 리니어 특성을 갖도록 영상 신호를 변환한 것을 나타내고 있다.
도 2B는, 피사체의 광량의 입력에 대한 출력 B의 특성이 리니어 특성을 갖도록 변환한 영상 신호에 대해, 감마 변환부(132)에서 감마 곡선을 곱함으로써, 피사체의 광량의 입력에 대한 출력이 감마 특성을 갖도록 영상 신호를 변환한 것을 나타내고 있다.
도 2C는, 피사체의 광량의 입력에 대한 출력 C의 특성이 감마 특성을 갖도록 변환한 영상 신호에 대해, 데이터 드라이버(152)에 있어서의 D/A 변환이 행해진 것을 나타내고 있다. D/A 변환은 입력과 출력의 관계가 리니어 특성을 갖고 있다. 따라서, 데이터 드라이버(152)에 의해 D/A 변환이 실시됨으로써, 피사체의 광량을 입력하면, 출력 전압은 감마 특성을 갖는다.
도 2D는, D/A 변환이 실시된 후의 영상 신호가 패널(158)에 포함되는 트랜지스터에 입력됨으로써, 양자의 감마 특성이 상쇄되는 것을 나타내고 있다. 트랜지스터의 VI 특성은, 피사체의 광량의 입력에 대한 출력 전압의 감마 특성과 반대의 커브를 갖는 감마 특성이다. 따라서, 피사체의 광량을 입력하면 출력 전류가 리니어 특성을 갖도록 다시 변환할 수 있다.
도 2E는, 피사체의 광량을 입력하면 출력 전류가 리니어 특성을 갖는 신호가 패널(158)에 입력됨으로써, 당해 리니어 특성을 갖는 신호와, 상술한 바와 같이 리 니어 특성을 갖는 유기 EL 소자의 IL 특성이 곱해지는 것을 나타내고 있다.
그 결과, 도 2F에 도시한 바와 같이, 피사체의 광량을 입력하면, 패널(OLED; Organic Light Emitting Diode)의 발광량이 리니어 특성을 갖고 있으므로, 리니어 변환부(116)에서 반대의 감마 곡선을 곱하여 리니어 특성을 갖도록 영상 신호를 변환함으로써, 도 1에 도시한 신호 처리 집적 회로(110)에 있어서의 리니어 변환부(116)로부터 감마 변환부(132)의 사이를 리니어 영역으로서 신호 처리하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)를 흐르는 신호의 신호 특성의 변천에 대해 설명하였다.
[화소 회로 구조]
계속해서, 패널(158)에 설치되는 화소 회로의 구조의 일례에 대해 설명한다.
도 3은, 패널(158)에 설치되는 화소 회로의 단면 구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 패널(158)에 설치되는 화소 회로는 구동 트랜지스터(1022) 등을 포함하는 구동 회로가 형성된 유리 기판(1201) 상에 절연막(1202), 절연 평탄화막(1203) 및 윈드 절연막(1204)이 그 순서대로 형성되고, 그 윈드 절연막(1204)의 오목부(1204A)에 유기 EL 소자(1021)가 설치된 구성으로 되어 있다. 여기서는, 구동 회로의 각 구성 소자 중, 구동 트랜지스터(1022)만을 도시하고, 다른 구성 소자에 대해서는 생략하여 나타내고 있다.
유기 EL 소자(1021)는 상기 윈드 절연막(1204)의 오목부(1204A)의 저부에 형성된 금속 등으로 이루어지는 애노드 전극(1205)과, 당해 애노드 전극(1205) 상에 형성된 유기층(전자 수송층, 발광층, 홀 수송층/홀 주입층)(1206)과, 당해 유기층(1206) 상에 전체 화소 공통으로 형성된 투명 도전막 등으로 이루어지는 캐소드 전극(1207)으로 구성되어 있다.
이 유기 EL 소자(1021)에 있어서, 유기층(1206)은 애노드 전극(1205) 상에 홀 수송층/홀 주입층(2061), 발광층(2062), 전자 수송층(2063) 및 전자 주입층(도시하지 않음)이 순차 퇴적됨으로써 형성된다. 그리고, 구동 트랜지스터(1022)에 의한 전류 구동 하에, 구동 트랜지스터(1022)로부터 애노드 전극(1205)을 통해 유기층(1206)에 전류가 흐름으로써, 당해 유기층(1206) 내의 발광층(2062)에 있어서 전자와 정공이 재결합할 때에 발광하도록 되어 있다.
구동 트랜지스터(1022)는 게이트 전극(1221)과, 반도체층(1222)의 한쪽측에 설치된 소스/드레인 영역(1223)과, 반도체층(1222)의 다른 쪽측에 설치된 드레인/소스 영역(1224)과, 반도체층(1222)의 게이트 전극(1221)과 대향하는 부분의 채널 형성 영역(1225)으로 구성되어 있다. 소스/드레인 영역(1223)은 콘택트 홀을 통해 유기 EL 소자(1021)의 애노드 전극(1205)과 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동 트랜지스터(1022)를 포함하는 구동 회로가 형성된 유리 기판(1201) 상에 절연막(1202), 절연 평탄화 막(1203) 및 윈드 절연막(1204)을 통해 유기 EL 소자(1021)가 화소 단위로 형성된 후는, 패시베이션 막(1208)을 통해 밀봉 기판(1209)이 접착제(1210)에 의해 접합되고, 당해 밀봉 기판(1209)에 의해 유기 EL 소자(1021)가 밀봉됨으로써, 패널(158)이 형성된다.
[구동 회로]
계속해서, 패널(158)에 설치되는 구동 회로의 구성의 일례에 대해 설명한다.
유기 EL 소자를 구비한 발광부 ELP를 구동하기 위한 구동 회로로서 각종 회로가 있지만, 이하, 5 트랜지스터/1 용량부로 기본적으로 구성된 구동 회로(이하, 5Tr/1C 구동 회로라 부르는 경우가 있음), 4 트랜지스터/1 용량부로 기본적으로 구성된 구동 회로(이하, 4Tr/1C 구동 회로라 부르는 경우가 있음), 3 트랜지스터/1 용량부로 기본적으로 구성된 구동 회로(이하, 3Tr/1C 구동 회로라 부르는 경우가 있음), 2 트랜지스터/1 용량부로 기본적으로 구성된 구동 회로(이하, 2Tr/1C 구동 회로라 부르는 경우가 있음)에 공통되는 사항을, 우선 설명한다.
편의상, 구동 회로를 구성하는 각 트랜지스터는, 원칙적으로, n 채널형의 박막 트랜지스터(TFT)로 구성되어 있다고 설명한다. 단, 경우에 따라서는, 일부의 트랜지스터를 p 채널형의 TFT로 구성할 수도 있다. 또한, 반도체 기판 등에 트랜지스터를 형성한 구성으로 할 수도 있다. 구동 회로를 구성하는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되는 것이 아니다. 이하의 설명에 있어서는, 구동 회로를 구성하는 트랜지스터는 인핸스먼트형이라고 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 디프레션형의 트랜지스터가 사용되어 있어도 된다. 또한, 구동 회로를 구성하는 트랜지스터는 싱글 게이트형이어도 되고, 듀얼 게이트형이어도 된다.
이하의 설명에 있어서, 표시 장치는 (N/3)×M개의 2차원 매트릭스 형상으로 배열된 화소로 구성되고, 1개의 화소는 3개의 부화소(적색을 발광하는 적색 발광 부화소, 녹색을 발광하는 녹색 발광 부화소, 청색을 발광하는 청색 발광 부화소)로 구성되어 있다고 한다. 또한, 각 화소를 구성하는 발광 소자는 선 순차 구동된다 고 하고, 표시 프레임 레이트를 FR(회/초)로 한다. 즉, 제m행째(단, m=1, 2, 3…M)에 배열된 (N/3)개의 화소, 보다 구체적으로는, N개의 부화소의 각각을 구성하는 발광 소자가 동시에 구동된다. 바꾸어 말하면, 1개의 행을 구성하는 각 발광 소자에 있어서는, 그 발광/비발광의 타이밍은, 그들이 속하는 행 단위로 제어된다. 또한, 1개의 행을 구성하는 각 화소에 대해 영상 신호를 기입하는 처리는 모든 화소에 대해 동시에 영상 신호를 기입하는 처리(이하, 단순히 동시 기입 처리라 부르는 경우가 있음)이어도 되고, 각 화소마다 순차 영상 신호를 기입하는 처리(이하, 단순히, 순차 기입 처리라 부르는 경우가 있음)이어도 된다. 어느 쪽의 기입 처리로 할지는, 구동 회로의 구성에 따라서 적절하게 선택하면 된다.
여기서, 원칙적으로, 제m행째, 제n열(단, n=1, 2, 3…N)에 위치하는 발광 소자에 관한 구동, 동작을 설명하지만, 이러한 발광 소자를 이하 제(n, m)번째의 발광 소자 혹은 제(n, m)번째의 부화소라 부른다. 그리고, 제m행째에 배열된 각 발광 소자의 수평 주사 기간(제m번째의 수평 주사 기간)이 종료될 때까지, 각종 처리(후술하는 임계값 전압 캔슬 처리, 기입 처리, 이동도 보정 처리)가 행해진다. 또한, 기입 처리나 이동도 보정 처리는 제m번째의 수평 주사 기간 내에 행해질 필요가 있다. 한편, 구동 회로의 종류에 따라서는, 임계값 전압 캔슬 처리나 이에 수반하는 전처리를 제m번째의 수평 주사 기간보다 선행하여 행할 수 있다.
그리고, 상술한 각종 처리가 모두 종료된 후, 제m행째에 배열된 각 발광 소자를 구성하는 발광부를 발광시킨다. 또한, 상술한 각종 처리가 모두 종료된 후, 즉시 발광부를 발광시켜도 되고, 소정 기간(예를 들어, 소정의 행수분의 수평 주사 기간)이 경과한 후에 발광부를 발광시켜도 된다. 이 소정 기간은 표시 장치의 사양이나 구동 회로의 구성 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 설명의 편의를 위해, 각종 처리 종료 후, 즉시 발광부를 발광시키는 것으로 한다. 그리고, 제m행째에 배열된 각 발광 소자를 구성하는 발광부의 발광은 제(m+m')행째에 배열된 각 발광 소자의 수평 주사 기간의 개시 직전까지 계속된다. 여기서,「m'」는 표시 장치의 설계 사양에 의해 결정된다. 즉, 어떤 표시 프레임의 제m행째에 배열된 각 발광 소자를 구성하는 발광부의 발광은 제(m+m'-1)번째의 수평 주사 기간까지 계속된다. 한편, 제(m+m')번째의 수평 주사 기간의 개시 시기부터, 다음 표시 프레임에 있어서의 제m번째의 수평 주사 기간 내에 있어서 기입 처리나 이동도 보정 처리가 완료될 때까지, 제m행째에 배열된 각 발광 소자를 구성하는 발광부는 원칙적으로 비발광 상태를 유지한다. 상술한 비발광 상태의 기간(이하, 단순히, 비발광 기간이라 부르는 경우가 있음)을 마련함으로써, 액티브 매트릭스 구동에 수반하는 잔상 흐림이 저감되어, 동화상 품위를 보다 우수한 것으로 할 수 있다. 단, 각 부화소(발광 소자)의 발광 상태/비발광 상태는, 이상에서 설명한 상태로 한정하는 것은 아니다. 또한, 수평 주사 기간의 시간 길이는, (1/FR)×(1/M)초 미만의 시간의 길이이다. (m+m')의 값이 M을 초과하는 경우, 초과한 만큼의 수평 주사 기간은 다음 표시 프레임에서 처리된다.
1개의 트랜지스터가 갖는 2개의 소스/드레인 영역에 있어서,「한쪽 소스/드레인 영역」이라는 용어를 전원부에 접속된 측의 소스/드레인 영역이라는 의미에 있어서 사용하는 경우가 있다. 또한, 트랜지스터가 온 상태에 있다라 함은, 소스/ 드레인 영역간에 채널이 형성되어 있는 상태를 의미한다. 이러한 트랜지스터의 한쪽 소스/드레인 영역으로부터 다른 쪽 소스/드레인 영역에 전류가 흐르고 있는지 여부는 관계없다. 한편, 트랜지스터가 오프 상태에 있다라 함은, 소스/드레인 영역간에 채널이 형성되어 있지 않은 상태를 의미한다. 또한, 어느 트랜지스터의 소스/드레인 영역이 다른 트랜지스터의 소스/드레인 영역에 접속되어 있다라 함은, 어느 트랜지스터의 소스/드레인 영역과 다른 트랜지스터의 소스/드레인 영역이 같은 영역을 차지하고 있는 형태를 포함한다. 또한, 소스/드레인 영역은 불순물을 함유한 폴리실리콘이나 아몰퍼스 실리콘 등의 도전성 물질로 구성할 수 있을 뿐 아니라, 금속, 합금, 도전성 입자, 이들의 적층 구조, 유기 재료(도전성 고분자)로 이루어지는 층으로 구성할 수 있다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 타이밍차트에 있어서, 각 기간을 나타내는 횡축의 길이(시간의 길이)는 모식적인 것이며, 각 기간의 시간 길이의 비율을 나타내는 것은 아니다.
도 4 등에 나타내는 구동 회로를 사용한 발광부 ELP의 구동 방법은, 예를 들어,
(a) 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2 사이의 전위차가 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 초과하고, 또한 제2 노드 ND2와 발광부 ELP에 구비된 캐소드 전극과의 사이의 전위차가 발광부 ELP의 임계값 전압을 초과하지 않도록 제1 노드 ND1에 제1 노드 초기화 전압을 인가하고, 제2 노드 ND2에 제2 노드 ND2 초기화 전압을 인가하는 전처리를 행하고, 계속해서,
(b) 제1 노드 ND1의 전위를 유지한 상태에서, 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 뺀 전위를 향해 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 임계값 전압 캔슬 처리를 행하고, 그 후,
(c) 주사선 SCL로부터의 신호에 의해 온 상태로 된 기입 트랜지스터 TRW를 통해, 데이터선 DTL로부터 영상 신호를 제1 노드 ND1에 인가하는 기입 처리를 행하고, 계속해서,
(d) 주사선 SCL로부터의 신호에 의해 기입 트랜지스터 TRW를 오프 상태로 함으로써 제1 노드 ND1을 부유 상태로 하고, 전원부(2100)로부터 구동 트랜지스터 TRD를 통해, 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2 사이의 전위차의 값에 따른 전류를 발광부 ELP에 흐르게 함으로써, 발광부 ELP를 구동하는, 공정으로 이루어진다.
상술한 바와 같이, 상기 공정 (b)에 있어서, 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 뺀 전위를 향해 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키는 임계값 전압 캔슬 처리를 행한다. 보다 구체적으로는, 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 뺀 전위를 향해 제2 노드 ND2의 전위를 변화시키기 위해, 상기 공정 (a)에 있어서의 제2 노드 ND2의 전위에 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 더한 전압을 초과하는 전압을 구동 트랜지스터 TRD의 한쪽 소스/드레인 영역에 인가한다. 정성적으로는, 임계값 전압 캔슬 처리에 있어서, 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2 사이의 전위차(환언하면, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차)가 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압에 근접하는 정도는, 임계값 전압 캔슬 처리의 시간에 의해 좌우된다. 따라서, 예를 들어 임계값 전압 캔슬 처리의 시간을 충분히 길게 확보한 형태에 있어서는, 제2 노드 ND2의 전위는 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압을 뺀 전위에 도달한다. 그리고, 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2 사이의 전위차는 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압에 도달하고, 구동 트랜지스터 TRD는 오프 상태로 된다. 한편, 예를 들어 임계값 전압 캔슬 처리의 시간을 짧게 설정해야만 하는 형태에 있어서는, 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2 사이의 전위차가 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압보다 크고, 구동 트랜지스터 TRD는 오프 상태로는 되지 않는 경우가 있다. 임계값 전압 캔슬 처리의 결과로서, 반드시 구동 트랜지스터 TRD가 오프 상태로 되는 것을 필요로 하지 않는다.
계속해서, 각 구동 회로마다 구동 회로의 구성, 및 이들 구동 회로를 사용한 발광부 ELP의 구동 방법에 관하여, 이하 상세하게 설명한다.
[5Tr/1C 구동 회로]
5Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도를 도 4에 나타내고, 도 4에 나타낸 5Tr/1C 구동 회로의 구동의 타이밍차트를 모식적으로 도 5에 나타내고, 도 4에 나타낸 5Tr/1C 구동 회로의 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 모식적으로 도 6A 내지 도 6I에 나타낸다.
이 5Tr/1C 구동 회로는, 기입 트랜지스터 TRW, 구동 트랜지스터 TRD, 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3의 5개의 트랜지스터로 구성되고, 또한 1개의 용량부 C1로 구성되어 있다. 또한, 기입 트랜지스터 TRW, 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2 및 제3 트랜지스터 TR3을 p 채널형의 TFT로부터 형성해도 된다.
[제1 트랜지스터 TR1]
제1 트랜지스터 TR1의 한쪽 소스/드레인 영역은 전원부(2100)(전압 VCC)에 접속되고, 제1 트랜지스터 TR1의 다른 쪽 소스/드레인 영역은 구동 트랜지스터 TRD의 한쪽 소스/드레인 영역에 접속되어 있다. 또한, 제1 트랜지스터 TR1의 온/오프 동작은 제1 트랜지스터 제어 회로(2111)로부터 신장하여 제1 트랜지스터 TR1의 게이트 전극에 접속된 제1 트랜지스터 제어선 CL1에 의해 제어된다. 전원부(2100)는 발광부 ELP에 전류를 공급하여, 발광부 ELP를 발광시키기 위해 설치되어 있다.
[구동 트랜지스터 TRD]
구동 트랜지스터 TRD의 한쪽 소스/드레인 영역은, 상술한 바와 같이, 제1 트 랜지스터 TR1의 다른 쪽 소스/드레인 영역에 접속되어 있다. 한편, 구동 트랜지스터 TRD의 다른 쪽 소스/드레인 영역은,
(1) 발광부 ELP의 애노드 전극,
(2) 제2 트랜지스터 TR2의 다른 쪽 소스/드레인 영역, 및
(3) 용량부 C1의 한쪽 전극,
에 접속되어 있고, 제2 노드 ND2를 구성한다. 또한, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극은,
(1) 기입 트랜지스터 TRW의 다른 쪽 소스/드레인 영역,
(2) 제3 트랜지스터 TR3의 다른 쪽 소스/드레인 영역, 및
(3) 용량부 C1의 다른 쪽 전극,
에 접속되어 있고, 제1 노드 ND1을 구성한다.
여기서, 구동 트랜지스터 TRD는 발광 소자의 발광 상태에 있어서는, 이하의 수학식 1에 따라서 드레인 전류 Ids를 흐르게 하도록 구동된다. 발광 소자의 발광 상태에 있어서는, 구동 트랜지스터 TRD의 한쪽 소스/드레인 영역은 드레인 영역으로서 작용하고, 다른 쪽 소스/드레인 영역은 소스 영역으로서 작용한다. 설명의 편의를 위해, 이하의 설명에 있어서, 구동 트랜지스터 TRD의 한쪽 소스/드레인 영역을 단순히 드레인 영역이라 부르고, 다른 쪽 소스/드레인 영역을 단순히 소스 영역이라 부르는 경우가 있다. 또한,
μ: 실효적인 이동도
L: 채널 길이
W: 채널 폭
Vgs: 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차
Vth: 임계값 전압
Cox: (게이트 절연층의 비유전율)×(진공의 유전율)/(게이트 절연층의 두께)
k≡(1/2)ㆍ(W/L)ㆍCox
로 한다.
Figure 112009070465904-pct00001
이 드레인 전류 Ids가 발광부 ELP를 흐름으로써, 발광부 ELP가 발광한다. 또한, 이 드레인 전류 Ids의 값의 대소에 의해 발광부 ELP에 있어서의 발광 상태(휘도)가 제어된다.
[기입 트랜지스터 TRW]
기입 트랜지스터 TRW의 다른 쪽 소스/드레인 영역은, 상술한 바와 같이 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 접속되어 있다. 한편, 기입 트랜지스터 TRW의 한쪽 소스/드레인 영역은 신호 출력 회로(2102)로부터 신장되는 데이터선 DTL에 접속되어 있다. 그리고, 데이터선 DTL을 통해, 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig가 한쪽 소스/드레인 영역에 공급된다. 또한, 데이터선 DTL을 통해, VSig 이외의 다양한 신호ㆍ전압(프리차지 구동을 위한 신호나 각종 기준 전압 등)이 한쪽 소스/드레인 영역에 공급되어도 된다. 또한, 기입 트랜지스터 TRW의 온/오프 동작은, 주사 회로(2101)로부터 신장되어 기입 트랜지스터 TRW의 게이트 전극에 접속된 주사선 SCL에 의해 제어된다.
[제2 트랜지스터 TR2]
제2 트랜지스터 TR2의 다른 쪽 소스/드레인 영역은, 상술한 바와 같이 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 접속되어 있다. 한편, 제2 트랜지스터 TR2의 한쪽 소스/드레인 영역에는, 제2 노드 ND2의 전위(즉, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역의 전위)를 초기화하기 위한 전압 VSS가 공급된다. 또한, 제2 트랜지스터 TR2의 온/오프 동작은, 제2 트랜지스터 제어 회로(2112)로부터 신장하여 제2 트랜지스터 TR2의 게이트 전극에 접속된 제2 트랜지스터 제어선 AZ2에 의해 제어된다.
[제3 트랜지스터 TR3]
제3 트랜지스터 TR3의 다른 쪽 소스/드레인 영역은, 상술한 바와 같이, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 접속되어 있다. 한편, 제3 트랜지스터 TR3의 한쪽 소스/드레인 영역에는, 제1 노드 ND1의 전위(즉, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극의 전위)를 초기화하기 위한 전압 VOfs가 공급된다. 또한, 제3 트랜지스터 TR3의 온/오프 동작은, 제3 트랜지스터 제어 회로(2113)로부터 신장하여 제3 트랜지스터 TR3의 게이트 전극에 접속된 제3 트랜지스터 제어선 AZ3에 의해 제어된다.
[발광부 ELP]
발광부 ELP의 애노드 전극은, 상술한 바와 같이 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 접속되어 있다. 한편, 발광부 ELP의 캐소드 전극에는 전압 VCat가 인가된다. 발광부 ELP의 용량을 부호 CEL로 나타낸다. 또한, 발광부 ELP의 발광에 필요해지는 임계값 전압을 Vth-EL로 한다. 즉, 발광부 ELP의 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 Vth-EL 이상의 전압이 인가되면, 발광부 ELP는 발광한다.
이하의 설명에 있어서, 전압 혹은 전위의 값을 이하와 같다고 하지만, 이는 어디까지나 설명을 위한 값이며, 이들 값에 한정되는 것은 아니다.
VSig: 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호
…0볼트 내지 10볼트
VCC: 전원부(2100)의 전압
…20볼트
VOfs: 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극의 전위(제1 노드 ND1의 전위)를 초기화하기 위한 전압
…0볼트
VSS: 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역의 전위(제2 노드 ND2의 전위)를 초기화하기 위한 전압
…-10볼트
Vth: 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압
…3볼트
VCat: 발광부 ELP의 캐소드 전극에 인가되는 전압
…0볼트
Vth-EL: 발광부 ELP의 임계값 전압
…3볼트
이하, 5Tr/1C 구동 회로의 동작 설명을 행한다. 또한, 상술한 바와 같이, 각종 처리(임계값 전압 캔슬 처리, 기입 처리, 이동도 보정 처리)가 모두 완료된 후, 즉시 발광 상태가 시작되는 것으로서 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 후술하는 4Tr/1C 구동 회로, 3Tr/1C 구동 회로, 2Tr/1C 구동 회로의 설명에 있어서 도 마찬가지이다.
[기간-TP(5)-1] (도 5 및 도 6A 참조)
이 [기간-TP(5)-1]은, 예를 들어 앞의 표시 프레임에 있어서의 동작이며, 전회의 각종 처리 완료 후에 제(n, m)번째의 발광 소자가 발광 상태에 있는 기간이다. 즉, 제(n, m)번째의 부화소를 구성하는 발광 소자에 있어서의 발광부 ELP에는, 후술하는 수학식 5에 기초하는 드레인 전류 I'ds가 흐르고 있고, 제(n, m)번째의 부화소를 구성하는 발광 소자의 휘도는 이러한 드레인 전류 I'ds에 대응한 값이다. 여기서, 기입 트랜지스터 TRW, 제2 트랜지스터 TR2 및 제3 트랜지스터 TR3은 오프 상태이며, 제1 트랜지스터 TR1 및 구동 트랜지스터 TRD는 온 상태이다. 제(n, m)번째의 발광 소자의 발광 상태는 제(m+m')행째에 배열된 발광 소자의 수평 주사 기간의 개시 직전까지 계속된다.
도 5에 나타내는 [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)4]는, 전회의 각종 처리 완료 후의 발광 상태가 종료된 후부터 다음 기입 처리가 행해지기 직전까지의 동작 기간이다. 즉, 이 [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)4]는, 예를 들어 앞의 표시 프레임에 있어서의 제(m+m')번째의 수평 주사 기간의 개시 시기부터, 현 표시 프레임에 있어서의 제(m-1)번째의 수평 주사 기간의 종료 시기까지의 일정 시간 길이의 기간이다. 또한, [기간-TP(5)1] 내지 [기간-TP(5)4]를 현 표시 프레임에 있어서의 제m 번째의 수평 주사 기간 내에 포함하는 구성으로 할 수도 있다.
그리고, 이 [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)4]에 있어서, 제(n, m)번째의 발광 소자는 원칙적으로 비발광 상태에 있다. 즉, [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)1], [기간-TP(5)3] 내지 [기간-TP(5)4]에 있어서는, 제1 트랜지스터 TR1은 오프 상태이므로, 발광 소자는 발광하지 않는다. 또한, [기간-TP(5)2]에 있어서는, 제1 트랜지스터 TR1은 온 상태로 된다. 그러나, 이 기간에 있어서는 후술하는 임계값 전압 캔슬 처리가 행해지고 있다. 임계값 전압 캔슬 처리의 설명에 있어서 상세하게 설명하지만, 후술하는 수학식 2를 만족하는 것을 전제로 하면, 발광 소자가 발광하는 일은 없다.
이하, [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)4]의 각 기간에 대해, 우선 설명한다. 또한, [기간-TP(5)1]의 개시 시기나, [기간-TP(5)1] 내지 [기간-TP(5)4]의 각 기간의 길이는, 표시 장치의 설계에 따라서 적절하게 설정하면 된다.
[기간-TP(5)0]
상술한 바와 같이, 이 [기간-TP(5)0]에 있어서, 제(n, m)번째의 발광 소자는 비발광 상태에 있다. 기입 트랜지스터 TRW, 제2 트랜지스터 TR2, 제3 트랜지스터 TR3은 오프 상태이다. 또한, [기간-TP(5)-1]로부터 [기간-TP(5)0]으로 이동하는 시 점에서, 제1 트랜지스터 TR1이 오프 상태로 되므로, 제2 노드 ND2(구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역 혹은 발광부 ELP의 애노드 전극)의 전위는 (Vth-EL+VCat)까지 저하되고, 발광부 ELP는 비발광 상태로 된다. 또한, 제2 노드 ND2의 전위 저하에 따르도록, 부유 상태의 제1 노드 ND1(구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극)의 전위도 저하된다.
[기간-TP(5)1] (도 6B 및 도 6C 참조)
이 [기간-TP(5)1]에 있어서, 후술하는 임계값 전압 캔슬 처리를 행하기 위한 전처리가 행해진다. 즉, [기간-TP(5)1]의 개시시, 제2 트랜지스터 제어선 AZ2 및 제3 트랜지스터 제어선 AZ3을 하이 레벨로 함으로써, 제2 트랜지스터 TR2 및 제3 트랜지스터 TR3을 온 상태로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 VOfs(예를 들어, 0볼트)가 된다. 한편, 제2 노드 ND2의 전위는 VSS(예를 들어, -10볼트)가 된다. 그리고, 이 [기간-TP(5)1]의 완료 이전에 있어서, 제2 트랜지스터 제어선 AZ2를 로우 레벨로 함으로써, 제2 트랜지스터 TR2를 오프 상태로 한다. 또한, 제2 트랜지스터 TR2 및 제3 트랜지스터 TR3을 동시에 온 상태로 해도 되고, 제2 트랜지스터 TR2를 먼저 온 상태로 해도 되고, 제3 트랜지스터 TR3을 먼저 온 상태로 해도 된다.
이상의 처리에 의해, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이 의 전위차가 Vth 이상이 된다. 구동 트랜지스터 TRD는 온 상태이다.
[기간-TP(5)2] (도 6D 참조)
다음에, 임계값 전압 캔슬 처리가 행해진다. 즉, 제3 트랜지스터 TR3의 온 상태를 유지한 상태에서, 제1 트랜지스터 제어선 CL1을 하이 레벨로 함으로써, 제1 트랜지스터 TR1을 온 상태로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 변화하지 않지만(VOfs=0볼트를 유지), 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 뺀 전위를 향해 제2 노드 ND2의 전위는 변화한다. 즉, 부유 상태의 제2 노드 ND2의 전위가 상승한다. 그리고, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차가 Vth에 도달하면, 구동 트랜지스터 TRD가 오프 상태로 된다. 구체적으로는, 부유 상태의 제2 노드 ND2의 전위가 (VOfs-Vth=-3볼트＞VSS)에 근접하여, 최종적으로 (VOfs-Vth)가 된다. 여기서, 이하의 수학식 2가 보증되어 있으면, 바꾸어 말하면, 수학식 2를 만족하도록 전위를 선택, 결정해 두면, 발광부 ELP가 발광하는 일은 없다.
Figure 112009070465904-pct00002
이 [기간-TP(5)2]에 있어서는, 제2 노드 ND2의 전위는, 최종적으로, (VOfs- Vth)가 된다. 즉, 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth 및 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극을 초기화하기 위한 전압 VOfs에만 의존하여, 제2 노드 ND2의 전위는 결정된다. 바꾸어 말하면, 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL에는 의존하지 않는다.
[기간-TP(5)3] (도 6E 참조)
그 후, 제3 트랜지스터 TR3의 온 상태를 유지한 상태에서, 제1 트랜지스터 제어선 CL1을 로우 레벨로 함으로써, 제1 트랜지스터 TR1을 오프 상태로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 변화하지 않고(VOfs=0볼트를 유지), 부유 상태의 제2 노드 ND2의 전위도 변화하지 않고, (VOfs-Vth=-3볼트)를 유지한다.
[기간-TP(5)4] (도 6F 참조)
계속해서, 제3 트랜지스터 제어선 AZ3을 로우 레벨로 함으로써, 제3 트랜지스터 TR3을 오프 상태로 한다. 제1 노드 ND1 및 제2 노드 ND2의 전위는, 실질상, 변화하지 않는다. 실제로는, 기생 용량 등의 정전 결합에 의해 전위 변화가 발생할 수 있지만, 통상, 이것들은 무시할 수 있다.
계속해서, [기간-TP(5)5] 내지 [기간-TP(5)7]의 각 기간에 대해 설명한다. 또한, 후술하는 바와 같이, [기간-TP(5)5]에 있어서 기입 처리가 행해지고, [기간-TP(5)6]에 있어서 이동도 보정 처리가 행해진다. 상술한 바와 같이, 이들 처리는 제m번째의 수평 주사 기간 내에 행해질 필요가 있다. 설명의 편의를 위해, [기간-TP(5)5]의 개시 시기와 [기간-TP(5)6]의 종료 시기는, 각각 제m번째의 수평 주사 기간의 개시 시기와 종료 시기에 일치하는 것으로서 설명한다.
[기간-TP(5)5] (도 6G 참조)
그 후, 구동 트랜지스터 TRD에 대한 기입 처리를 실행한다. 구체적으로는, 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2, 및 제3 트랜지스터 TR3의 오프 상태를 유지한 상태에서, 데이터선 DTL의 전위를 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig로 하고, 계속해서 주사선 SCL을 하이 레벨로 함으로써, 기입 트랜지스터 TRW를 온 상태로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 VSig로 상승한다.
여기서, 용량부 C1의 용량을 값 c1로 나타내고, 발광부 ELP의 용량 CEL의 용량을 값 cEL로 나타낸다. 그리고, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 기생 용량의 값을 cgs로 한다. 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극의 전위가 VOfs로부터 VSig(＞VOfs)로 변화하였을 때, 용량부 C1의 양단부의 전위(제1 노드 ND1 및 제2 노드 ND2의 전위)는 원칙적으로 변화한다. 즉, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극의 전위(=제1 노드 ND1의 전위)의 변화분(VSig-VOfs)에 기초하는 전하가, 용량부 C1, 발광부 ELP의 용량 CEL, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 기생 용량으로 배분된다. 그런데, 값 cEL이 값 c1 및 값 cgs와 비교하여 충분히 큰 값이면, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극의 전위의 변화분(VSig-VOfs)에 기초하는 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역(제2 노드 ND2)의 전위의 변화는 작다. 그리고, 일반적으로, 발광부 ELP의 용량 CEL의 용량값 cEL은 용량부 C1의 용량값 c1 및 구동 트랜지스터 TRD의 기생 용량의 값 cgs보다도 크다. 따라서, 설명의 편의를 위해, 특별히 필요가 있는 경우를 제외하고, 제1 노드 ND1의 전위 변화에 의해 발생하는 제2 노드 ND2의 전위 변화는 고려하지 않고 설명을 행한다. 다른 구동 회로에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 도 5에 나타낸 구동의 타이밍차트도, 제1 노드 ND1의 전위 변화에 의해 발생하는 제2 노드 ND2의 전위 변화를 고려하지 않고 나타냈다. 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극(제1 노드 ND1)의 전위를 Vg, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역(제2 노드 ND2)의 전위를 Vs로 하였을 때, Vg의 값, Vs의 값은 이하와 마찬가지로 된다. 그로 인해, 제1 노드 ND1과 제2 노드 ND2의 전위차, 바꾸어 말하면, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차 Vgs는, 이하의 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure 112009070465904-pct00003
즉, 구동 트랜지스터 TRD에 대한 기입 처리에 있어서 얻어진 Vgs는, 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig, 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth 및 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극을 초기화하기 위한 전압 VOfs에만 의존하고 있다. 그리고, 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL과는 무관하다.
[기간-TP(5)6] (도 6H 참조)
그 후, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 대소에 기초하는 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역(제2 노드 ND2)의 전위의 보정(이동도 보정 처리)을 행한다.
일반적으로, 구동 트랜지스터 TRD를 폴리실리콘 박막 트랜지스터 등으로 제작한 경우, 트랜지스터간에 이동도 μ에 편차가 발생하는 것은 피하기 어렵다. 따라서, 이동도 μ에 차이가 있는 복수의 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 같은 값의 영상 신호 VSig를 인가하였다고 해도, 이동도 μ가 큰 구동 트랜지스터 TRD를 흐르는 드레인 전류 Ids와, 이동도 μ가 작은 구동 트랜지스터 TRD를 흐르는 드레인 전류 Ids와의 사이에 차이가 발생하게 된다. 그리고, 이와 같은 차이가 발생하면, 표시 장치의 화면의 균일성(유니포머티)이 손상되어 버린다.
따라서, 구체적으로는, 기입 트랜지스터 TRW의 온 상태를 유지한 상태에서, 제1 트랜지스터 제어선 CL1을 하이 레벨로 함으로써, 제1 트랜지스터 TR1을 온 상태로 하고, 계속해서 소정의 시간(t0)이 경과한 후, 주사선 SCL을 로우 레벨로 함으로써, 기입 트랜지스터 TRW를 오프 상태로 하고, 제1 노드 ND1(구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극)을 부유 상태로 한다. 그리고, 이상의 결과, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 큰 경우, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 있어서의 전위의 상승량 ΔV(전위 보정값)는 커지고, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 작은 경우, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 있어서의 전위의 상승량 ΔV(전위 보정값)는 작아진다. 여기서, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차 Vgs는 수학식 3으로부터 이하의 수학식 4와 같이 변형된다.
Figure 112009070465904-pct00004
또한, 이동도 보정 처리를 실행하기 위한 소정 시간([기간-TP(5)6]의 전체 시간 t0)은, 표시 장치의 설계시, 설계값으로서 미리 결정해 두면 된다. 또한, 이 때의 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 있어서의 전위(VOfs-Vth+ΔV)가 이하의 수학식 2a를 만족하도록, [기간-TP(5)6]의 전체 시간 t0은 결정되어 있다. 그리고, 이에 의해, [기간-TP(5)6]에 있어서, 발광부 ELP가 발광하지 않는다. 또한, 이 이동도 보정 처리에 의해 계수 k(≡(1/2)ㆍ(W/L)ㆍCox)의 편차의 보정도 동시에 행해진다.
Figure 112009070465904-pct00005
[기간-TP(5)7] (도 6I 참조)
이상의 조작에 의해, 임계값 전압 캔슬 처리, 기입 처리, 이동도 보정 처리가 완료된다. 그런데, 주사선 SCL이 로우 레벨이 되는 결과, 기입 트랜지스터 TRW가 오프 상태로 되고, 제1 노드 ND1, 즉 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극은 부유 상태로 된다. 한편, 제1 트랜지스터 TR1은 온 상태를 유지하고 있고, 구동 트랜지스터 TRD의 드레인 영역은 전원부(2100)(전압 VCC, 예를 들어 20볼트)에 접속된 상태에 있다. 따라서, 이상의 결과로서, 제2 노드 ND2의 전위는 상승한다.
여기서, 상술한 바와 같이, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극은 부유 상태에 있고, 게다가 용량부 C1이 존재하므로, 소위 부트스트랩 회로에 있는 것과 동일 한 현상이 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극에 발생하여, 제1 노드 ND1의 전위도 상승한다. 그 결과, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차Vgs는 수학식 4의 값을 유지한다.
또한, 제2 노드 ND2의 전위가 상승하여 (Vth-EL+VCat)를 초과하므로, 발광부 ELP는 발광을 개시한다. 이때, 발광부 ELP를 흐르는 전류는 구동 트랜지스터 TRD의 드레인 영역으로부터 소스 영역에 흐르는 드레인 전류 Ids이므로, 수학식 1로 나타낼 수 있다. 여기서, 수학식 1과 수학식 4로부터, 수학식 1은, 이하의 수학식 5와 같이 변형할 수 있다.
Figure 112009070465904-pct00006
따라서, 발광부 ELP를 흐르는 전류 Ids는, 예를 들어 VOfs를 0볼트로 설정하였다고 한 경우, 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig의 값으로부터, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ에 기인한 제2 노드 ND2(구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역)에 있어서의 전위 보정값 ΔV의 값을 뺀 값의 2승에 비례한다. 바꾸어 말하면, 발광부 ELP를 흐르는 전류 Ids는 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL 및 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에는 의존하지 않는다. 즉, 발광부 ELP의 발광량(휘도)은, 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL의 영향 및 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth의 영향을 받지 않는다. 그리고, 제(n, m)번째의 발광 소자의 휘도는 이러한 전류 Ids에 대응한 값이다.
게다가, 이동도 μ가 큰 구동 트랜지스터 TRD일수록, 전위 보정값 ΔV가 커지므로, 수학식 4의 좌변의 Vgs의 값이 작아진다. 따라서, 수학식 5에 있어서, 이동도 μ의 값이 커도, (VSig-VOfs-ΔV)2의 값이 작아지는 결과, 드레인 전류 Ids를 보정할 수 있다. 즉, 이동도 μ의 다른 구동 트랜지스터 TRD에 있어서도, 영상 신호 VSig의 값이 동일하면, 드레인 전류 Ids가 대략 동일해지는 결과, 발광부 ELP를 흐르고, 발광부 ELP의 휘도를 제어하는 전류 Ids가 균일화된다. 즉, 이동도 μ의 편차(또한, k의 편차)에 기인하는 발광부의 휘도의 편차를 보정할 수 있다.
발광부 ELP의 발광 상태를 제(m+m'-1)번째의 수평 주사 기간까지 계속한다. 이 시점은 [기간-TP(5)-1]의 끝에 상당한다.
이상에 의해, 제(n, m)번째의 부화소를 구성하는 발광 소자(10)의 발광의 동작이 완료된다.
다음에, 2Tr/1C 구동 회로에 관한 설명을 행한다.
[2Tr/1C 구동 회로]
2Tr/1C 구동 회로의 등가 회로도를 도 7에 나타내고, 구동의 타이밍차트를 모식적으로 도 8에 나타내고, 각 트랜지스터의 온/오프 상태 등을 모식적으로 도 9A 내지 도 9F에 나타낸다.
이 2Tr/1C 구동 회로에 있어서는, 전술한 5Tr/1C 구동 회로로부터 제1 트랜지스터 TR1, 제2 트랜지스터 TR2 및 제3 트랜지스터 TR3의 3개의 트랜지스터가 생략되어 있다. 즉, 이 2Tr/1C 구동 회로는 기입 트랜지스터 TRW 및 구동 트랜지스터 TRD의 2개의 트랜지스터로 구성되고, 또한 1개의 용량부 C1로 구성되어 있다.
[구동 트랜지스터 TRD]
구동 트랜지스터 TRD의 구성은, 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 구동 트랜지스터 TRD의 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다. 단, 구동 트랜지스터 TRD의 드레인 영역은 전원부(2100)에 접속되어 있다. 또한, 전원부(2100)로부터는, 발광부 ELP를 발광시키기 위한 전압 VCC-H 및 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역의 전위를 제어하기 위한 전압 VCC-L이 공급된다. 여기서, 전압 VCC-H 및 VCC-L의 값으로서,
VCC-H=20볼트
VCC-L=-10볼트
를 예시할 수 있지만, 이들 값에 한정하는 것은 아니다.
[기입 트랜지스터 TRW]
기입 트랜지스터 TRW의 구성은, 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 기입 트랜지스터 TRW의 구성과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
[발광부 ELP]
발광부 ELP의 구성은 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 발광부 ELP의 구성과 같으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이하, 2Tr/1C 구동 회로의 동작 설명을 행한다.
[기간-TP(2)-1] (도 8 및 도 9A 참조)
이 [기간-TP(2)-1]은, 예를 들어 앞의 표시 프레임에 있어서의 동작이며, 실질적으로 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 [기간-TP(5)-1]과 동일한 동작이다.
도 8에 나타내는 [기간-TP(2)0] 내지 [기간-TP(2)2]는, 도 5에 나타내는 [기간-TP(5)0] 내지 [기간-TP(5)4]에 대응하는 기간이며, 다음 기입 처리가 행해지기 직전까지의 동작 기간이다. 그리고, 5Tr/1C 구동 회로와 마찬가지로, [기간-TP(2)0] 내지 [기간-TP(2)2]에 있어서, 제(n, m)번째의 발광 소자는 원칙적으로 비발광 상태에 있다. 단, 2Tr/1C 구동 회로의 동작에 있어서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, [기간-TP(2)3] 외에, [기간-TP(2)1] 내지 [기간-TP(2)2]도 제m번째의 수평 주사 기간에 포함되는 점이 5Tr/1C 구동 회로의 동작과는 상이하다. 또한, 설명의 편의를 위해, [기간-TP(2)1]의 개시 시기 및 [기간-TP(2)3]의 종료 시기는, 각각 제 m번째의 수평 주사 기간의 개시 시기 및 종료 시기에 일치하는 것으로서 설명한다.
이하, [기간-TP(2)0] 내지 [기간-TP(2)2]의 각 기간에 대해 설명한다. 또한, 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 것과 마찬가지로, [기간-TP(2)1] 내지 [기간-TP(2)3]의 각 기간의 길이는, 표시 장치의 설계에 따라서 적절하게 설정하면 된다.
[기간-TP(2)0] (도 9B 참조)
이 [기간-TP(2)0]은, 예를 들어 앞의 표시 프레임으로부터 현 표시 프레임에 있어서의 동작이다. 즉, 이 [기간-TP(2)0]은, 앞의 표시 프레임에 있어서의 제(m+m')번째의 수평 주사 기간부터 현 표시 프레임에 있어서의 제(m-1)번째의 수평 주사 기간까지의 기간이다. 그리고, 이 [기간-TP(2)0]에 있어서, 제(n, m)번째의 발광 소자는 비발광 상태에 있다. 여기서, [기간-TP(2)-1]로부터 [기간-TP(2)0]으로 이동하는 시점에서, 전원부(2100)로부터 공급되는 전압을, VCC-H로부터 전압 VCC-L로 절환한다. 그 결과, 제2 노드 ND2의 전위는 VCC-L까지 저하되고, 발광부 ELP는 비발광 상태로 된다. 또한, 제2 노드 ND2의 전위 저하에 따르도록, 부유 상태의 제1 노드 ND1(구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극)의 전위도 저하된다.
[기간-TP(2)1] (도 9C 참조)
그리고, 현 표시 프레임에 있어서의 제m행째의 수평 주사 기간이 개시된다. 이 [기간-TP(2)1]에 있어서, 임계값 전압 캔슬 처리를 행하기 위한 전처리가 행해진다. [기간-TP(2)1]의 개시시, 주사선 SCL을 하이 레벨로 함으로써, 기입 트랜지스터 TRW를 온 상태로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 VOfs(예를 들어, 0볼트)로 된다. 제2 노드 ND2의 전위는 VCC-L(예를 들어, -10볼트)을 유지한다.
상기한 처리에 의해, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차가 Vth 이상이 되고, 구동 트랜지스터 TRD는 온 상태로 된다.
[기간-TP(2)2] (도 9D 참조)
다음에, 임계값 전압 캔슬 처리가 행해진다. 즉, 기입 트랜지스터 TRW의 온 상태를 유지한 상태에서, 전원부(2100)로부터 공급되는 전압을 VCC-L로부터 전압 VCC-H로 절환한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 변화하지 않지만(VOfs=0볼트를 유지), 제1 노드 ND1의 전위로부터 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth를 뺀 전위를 향해, 제2 노드 ND2의 전위는 변화한다. 즉, 부유 상태의 제2 노드 ND2의 전위가 상승한다. 그리고, 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극과 소스 영역 사이의 전위차가 Vth에 도달하면, 구동 트랜지스터 TRD가 오프 상태로 된다. 구체적으로는, 부유 상태의 제2 노드 ND2의 전위가 (VOfs-Vth=-3볼트)에 근접하여, 최종적으로 (VOfs- Vth)가 된다. 여기서, 상술한 수학식 2가 보증되어 있으면, 바꾸어 말하면, 수학식 2를 만족하도록 전위를 선택, 결정해 두면, 발광부 ELP가 발광하는 일은 없다.
이 [기간-TP(2)2]에 있어서는, 제2 노드 ND2의 전위는 최종적으로 (VOfs-Vth)가 된다. 즉, 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth 및 구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극을 초기화하기 위한 전압 VOfs에만 의존하여, 제2 노드 ND2의 전위는 결정된다. 그리고, 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL과는 무관하다.
[기간-TP(2)3] (도 9E 참조)
다음에, 구동 트랜지스터 TRD에 대한 기입 처리 및 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 대소에 기초하는 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역(제2 노드 ND2)의 전위의 보정(이동도 보정 처리)을 행한다. 구체적으로는, 기입 트랜지스터 TRW의 온 상태를 유지한 상태에서, 데이터선 DTL의 전위를, 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig로 한다. 그 결과, 제1 노드 ND1의 전위는 VSig로 상승하고, 구동 트랜지스터 TRD는 온 상태로 된다. 또한, 기입 트랜지스터 TRW를, 일단 오프 상태로 하고, 데이터선 DTL의 전위를 발광부 ELP에 있어서의 휘도를 제어하기 위한 영상 신호 VSig로 변경하고, 그 후, 주사선 SCL을 하이 레벨로 함으로써, 기입 트랜지스터 TRW를 온 상태로 함으로써, 구동 트랜지스터 TRD를 온 상태로 해도 된 다.
5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 것과 달리, 구동 트랜지스터 TRD의 드레인 영역에는 전원부(2100)로부터 전위 VCC-H가 인가되어 있으므로, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역의 전위는 상승한다. 소정 시간(t0)이 경과한 후, 주사선 SCL을 로우 레벨로 함으로써, 기입 트랜지스터 TRW를 오프 상태로 하고, 제1 노드 ND1(구동 트랜지스터 TRD의 게이트 전극)을 부유 상태로 한다. 또한, 이 [기간-TP(2)3]의 전체 시간 t0은, 제2 노드 ND2의 전위가 (VOfs-Vth+ΔV)가 되도록, 표시 장치의 설계시, 설계값으로서 미리 결정해 두면 된다.
이 [기간-TP(2)3]에 있어서도, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 큰 경우, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 있어서의 전위의 상승량 ΔV는 크고, 구동 트랜지스터 TRD의 이동도 μ의 값이 작은 경우, 구동 트랜지스터 TRD의 소스 영역에 있어서의 전위의 상승량 ΔV는 작다.
[기간-TP(2)4] (도 9E 참조)
이상의 조작에 의해, 임계값 전압 캔슬 처리, 기입 처리, 이동도 보정 처리가 완료된다. 그리고, 5Tr/1C 구동 회로에 있어서 설명한 [기간-TP(5)7]과 동일한 처리가 행해지고, 제2 노드 ND2의 전위가 상승하여 (Vth-EL+VCat)를 초과하므로, 발광 부 ELP는 발광을 개시한다. 이때, 발광부 ELP를 흐르는 전류는, 전술한 수학식 5에서 얻을 수 있으므로, 발광부 ELP를 흐르는 전류 Ids는, 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL 및 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth에는 의존하지 않는다. 즉, 발광부 ELP의 발광량(휘도)은 발광부 ELP의 임계값 전압 Vth-EL의 영향, 및 구동 트랜지스터 TRD의 임계값 전압 Vth의 영향을 받지 않는다. 게다가, 구동 트랜지스터 TRD에 있어서의 이동도 μ의 편차에 기인한 드레인 전류 Ids의 편차 발생을 억제할 수 있다.
그리고, 발광부 ELP의 발광 상태를 제(m+m'-1)번째의 수평 주사 기간까지 계속한다. 이 시점은 [기간-TP(2)-1]의 종료에 상당한다.
이상에 의해, 제(n, m)번째의 부화소를 구성하는 발광 소자(10)의 발광의 동작이 완료된다.
이상, 바람직한 예에 기초하여 설명하였지만, 본 발명에 있어서는 구동 회로의 구성은 이들 예에 한정되는 것은 아니다. 각 예에 있어서 설명한 표시 장치, 발광 소자, 구동 회로를 구성하는 각종 구성 요소의 구성, 구조, 발광부의 구동 방법에 있어서의 공정은 예시이며, 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 구동 회로로서 도 10에 나타낸 4Tr/1C 구동 회로나, 도 11에 나타낸 3Tr/1C 구동 회로를 사용해도 된다.
또한, 5Tr/1C 구동 회로의 동작 설명에 있어서는, 기입 처리와 이동도 보정 을 별개로 행하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 2Tr/1C 구동 회로의 동작 설명과 마찬가지로, 기입 처리에 있어서 이동도 보정 처리가 함께 행해지는 구성으로 할 수도 있다. 구체적으로는, 발광 제어 트랜지스터 TEL_C를 온 상태로 한 상태에서, 기입 트랜지스터 TSig를 통해, 데이터선 DTL로부터 영상 신호 VSig_m을 제1 노드에 인가하는 구성으로 하면 된다.
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 신호 레벨 보정부(128) 및 신호 레벨 보정부(128)에 관한 구성 요소에 대해 설명한다.
도 12는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 신호 레벨 보정부(128) 및 신호 레벨 보정부(128)에 관한 구성 요소에 대해 설명하는 설명도이다. 이하, 도 12를 이용하여 본 발명의 일 실시 형태에 관한 신호 레벨 보정부(128) 및 신호 레벨 보정부(128)에 관한 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.
정지 화상 검파부(122)는 영상 신호를 순차 입력하고, 입력한 영상 신호를 이용하여 R, G, B 각 색의 화소당 신호 레벨의 평균값을 산출한다. 정지 화상 검파부(122)에서 산출한 R, G, B 각 색의 신호 레벨의 평균값을 이용하여, 정지 화상이 표시되어 있는지 여부의 판정을 제어부(104)에서 행한다.
본 실시 형태에 있어서의 정지 화상인지 여부의 판정은, 화면 상의 화상 표시 영역을 복수의 영역으로 분할하고, 분할한 각 영역 단위에서 행한다. 그로 인해, 정지 화상 검파부(122)에서는, 분할한 각 영역의 화소당 R, G, B 각 색의 신호 레벨의 평균값을 산출하고, 제어부(104)에 산출한 평균값을 보낸다.
도 13은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화면 상의 검출 영역의 분할에 대해 설명하는 설명도이다. 도 13에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 화면 상의 검출 영역은 1변의 픽셀수가 2의 멱승이 되도록 분할한다.
도 15는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 화면 상의 검출 영역의 분할에 대해, 더욱 구체적으로 설명하는 설명도이다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 표시 장치(100)는, 가로가 960픽셀, 세로가 540픽셀의 검출 영역을 갖고 있다. 이 검출 영역을, 도 15와 같이 1변의 픽셀수가 2인 멱승이 되도록 9개의 영역으로 분할한다.
도 15에 나타낸 예에서는, 세로가 8픽셀(8=23), 가로가 64픽셀(64=26)인 4개의 영역과, 세로가 512픽셀(512=29), 가로가 64픽셀인 2개의 영역과, 세로가 8픽셀, 가로가 512픽셀인 2개의 영역과, 세로와 가로가 모두 512픽셀인 1개의 영역으로 분할되어 있다. 또한, 도 15에 있어서는 치수선 상에 나타낸 값과 실제 길이는 반드시 일치하고 있지는 않다.
이와 같이, 각 영역의 1변의 픽셀수를 2의 멱승으로 함으로써, 각 영역에 포함되는 화소의 수도 2의 멱승이 되므로, 신호 레벨의 평균값의 계산을 용이하게 행할 수 있다.
그리고, 각각의 영역에 대해, 화소당 R, G, B 각 색의 신호 레벨의 평균값을 산출한다. 세로가 8픽셀, 가로가 64픽셀의 영역이면, 당해 영역에는 512개의 화소가 포함되어 있으므로, R, G, B 각 색에 대해 신호 레벨을 가산하고, 512로 나눔으 로써 신호 레벨의 평균값을 산출한다.
본 발명에 있어서는 분할하는 영역의 수나 1변의 픽셀수는, 도 15에 나타낸 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한, 도 15에서는, 화면을 복수의 영역으로 분할한 결과, 각 영역의 형상이 직사각형으로 되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 화면을 복수의 영역으로 분할한 결과, 정사각형이 되는 영역을 갖도록 분할해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는 화면을 복수의 영역으로 분할하여 신호 레벨의 평균값을 산출하였지만, 복수의 영역으로 분할하지 않고, 화면 전체의 신호 레벨의 평균값을 산출해도 된다. 그러나, 화면 전체의 신호 레벨의 평균값을 산출하면, 화면의 일부분만이 변하고 있는 영상을 표시하고 있는 경우라도 정지 화상으로 검출할 수 없으므로, 화면을 복수의 영역으로 분할하여 신호 레벨의 평균값을 산출하는 것이 바람직하다.
제어부(104)는 정지 화상 검파부(122)로부터 출력된 분할된 각 영역의 R, G, B 각 색의 평균값의 정보를 바탕으로, 정지 화상을 계속해서 표시하고 있는 영역이 존재하고 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 정지 화상을 계속해서 표시하고 있는 영역이 1개라도 존재하고 있으면, 번-인 현상을 방지하기 위해 휘도를 낮추는 보정 계수(게인) Cr', Cg', Cb'를 산출하여, 신호 레벨 보정부(128)에 보낸다. Cr'는 적색의 영상 신호에 대해 승산하기 위한 보정 계수이며, Cg'는 녹색의 영상 신호에 대해 승산하기 위한 보정 계수이며, Cb'는 청색의 영상 신호에 대해 승산하기 위한 보정 계수이다.
제어부(104)는 정지 화상 판정부(162)와, 계수 산출부(164)를 포함하여 구성된다. 정지 화상 판정부(162)는 정지 화상 검파부(122)로부터 출력된 평균값에 기초하여, 화면에 표시되어 있는 것이 정지 화상인지 여부의 판정을 행하는 것이다. 계수 산출부(164)는 정지 화상 판정부(162)에서 판정한 결과, 화면에 정지 화상이 표시되어 있다고 판정한 경우에, 화면에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 것이다.
정지 화상 판정부(162)에 있어서의 정지 화상 판정은, 이하와 같이 행한다. 우선, 정지 화상 검파부(122)로부터 보내진 영역마다의 각 색의 신호 레벨의 평균값의 정보를 기억부(150)에 일시적으로 기억해 둔다. 다음에, 기억부(150)에 기억되어 있는, 영역마다의 각 색의 바로 앞의 신호 레벨의 평균값과, 영역마다의 각 색의 현재의 신호 레벨의 평균값을 비교하여, 양자간에 소정값 이상의 차가 있으면, 동화상을 표시하고 있는 것으로 판정한다. 한편, 양자간의 차가 소정값 미만이면, 정지 화상을 표시하고 있는 것으로 판정한다.
제어부(104)에 있어서 화면에 표시되는 화상이 정지 화상인지 여부를 판정하면, 판정 결과에 따라서 제어부(104)에서 정지 화상을 표시하고 있는 정도의 값을 변화시킨다. 정지 화상을 표시하고 있는 정도를「정지 화상도」라 칭한다. 이 정지 화상도를 변화시켜, 정지 화상도에 따라서 제어부(104)로 게인의 산출을 행한다. 정지 화상도에 따라서 게인의 산출을 행함으로써, 패널(158)을 통해 표시되는 화상의 휘도를 조절하여 번-인 현상을 방지할 수 있다.
정지 화상도는 기억부(150)에 기억된다. 정지 화상도는 표시 장치(100)가 기동하고 있는 동안에 정보로서 유지할 수 있으면 되므로, 휘발성을 갖는 기억부(150)에 기억하는 것이 바람직하다.
신호 레벨 보정부(128)는 영상 신호 및 제어부(104)에서 산출한 게인을 입력하고, 입력한 영상 신호에 게인을 승산하여 게인을 승산한 후의 영상 신호를 출력하는 것이다. 신호 레벨 보정부(128)에서 영상 신호에 대해 게인을 승산함으로써 영상 신호의 신호 레벨을 낮추고, 화면에 표시하는 화상의 휘도를 낮출 수 있다. 그 결과, 유기 EL 소자의 열화를 억제함으로써 번-인 현상을 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 신호 레벨 보정부(128) 및 신호 레벨 보정부(128)에 관한 구성 요소에 대해 설명하였다. 다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정 방법에 대해 설명한다.
도 14는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정 방법에 대해 설명하는 흐름도이다. 우선, 감마 특성을 갖는 영상 신호에 대해, 리니어 변환부(116)에서 리니어 특성을 갖도록 변환 처리를 행한다(스텝 S102).
다음에, 정지 화상 검파부(122)에 입력된 영상 신호를 이용하여 R, G, B 각 색의 신호 레벨로부터, 영역마다의 신호 레벨의 평균값을 정지 화상 검파부(122)에서 산출한다(스텝 S104). 신호 레벨의 평균값은 하나의 영역에 있어서의 신호 레벨을 모두 가산한 것을 당해 영역의 화소수로 나누어 산출한다.
본 실시 형태에 있어서는, 입력된 영상 신호로부터는, 1프레임당 1색의 신호 레벨을 취득할 수 있다. 따라서, R, G, B 3색분의 신호 레벨을 취득하기 위해서는 3프레임분의 영상 신호를 필요로 한다.
도 16A, 도 16B, 및 도 16C는, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 각 영역의 신호 레벨의 계측의 순서를 설명하는 설명도이며, 도 17은 정지 화상 검파부(122)에 있어서의 신호 레벨의 계측에 대해 설명하는 설명도이다. 도 16A, 도 16B, 도 16C 및 도 17을 이용하여, 정지 화상 검파부(122)에 있어서의 신호 레벨의 계측의 흐름에 대해 설명한다.
우선, 정지 화상 검파부(122)에 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, 계측하는 좌표 및 크기의 설정을 행한다. 도 17에 나타낸 예에서는, 정지 화상 검파부(122)에 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시각에 있어서, Top 영역, 즉 도 16A에 나타낸 영역의 계측이 개시된다.
다음에, 정지 화상 검파부(122)에 (N+1)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, 도 16A에 나타낸 Top 영역의 적색(R)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+2)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Top 영역의 녹색(G)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+3)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Top 영역의 청색(B)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측한다. 각각 계측하여 얻어진 값은, 일시적으로 정지 화상 검파부(122)의 내부에 유지해 둔다. 계측한 결과는, 각각 (N+2)번째, (N+3)번째 및 (N+4)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서 얻을 수 있다.
그리고, (N+4)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에서, Top 영역의 R, G, B 3색분의 신호 레벨의 값이 일치하므로, R, G, B 각 색의 신호 레벨의 값을 취득한다.
(N+3)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Center 영역, 즉 도 16B에 나타낸 영역의 계측을 개시하기 위한 지시가 이루어진다.
다음에, (N+4)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Center 영역의 적색(R)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+5)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Center 영역의 녹색(G)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+6)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Center 영역의 청색(B)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측한다. 계측하여 얻어진 값은 유지해 둔다. 계측한 결과는, 각각 (N+5)번째, (N+6)번째 및 (N+7)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서 얻을 수 있다.
그리고, (N+7)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에서, Center 영역의 R, G, B 3색분의 신호 레벨의 값이 일치하므로, R, G, B 각 색의 신호 레벨의 값을 취득한다.
(N+6)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Bottom 영역, 즉 도 16C에 나타낸 영역의 계측을 개시하기 위한 지시가 이루어진다.
다음에, (N+7)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Bottom 영역의 적색(R)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+8)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Bottom 영역의 녹색(G)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측하고, (N+9)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서, Bottom 영역의 청색(B)의 영상 신호의 신호 레벨을 계측한다. 계측해서 얻어진 값은 유지해 둔다. 계측한 결과는, 각각 (N+8)번째, (N+9)번째 및 (N+10)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서 얻을 수 있다.
그리고, (N+10)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에서, Bottom 영역의 R, G, B 3색분의 신호 레벨의 값이 일치하므로, R, G, B 각 색의 신호 레벨의 값을 취득한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 화면 상의 9개의 영역에 대해 신호 레벨의 취득을 행하기 위해, 9개의 영역에서 R, G, B 3색분의 신호 레벨을 취득하기 위해서는 9프레임분의 영상 신호를 필요로 한다. 그로 인해, 정지 화상 검파부(122)에 있어서는, 9프레임분의 시간을 1개의 사이클로 하여, 화면 상의 9개의 영역에서 R, G, B 3색분의 신호 레벨을 순차 취득한다.
정지 화상 검파부(122)에서 화면 상의 각 영역에서 R, G, B 3색분의 신호 레벨을 취득하면, 취득한 신호 레벨의 평균값을 영역마다 순차 산출한다. 그리고, 산출한 신호 레벨의 평균값을 정지 화상 검파부(122)로부터 제어부(104)로 보낸다.
여기서, 신호 레벨의 평균값의 산출 타이밍은 1종류에 한정되지 않는 것은 물론이다. 예를 들어, 신호 레벨의 평균값의 산출은 각 색의 신호 레벨의 취득이 완료된 시점에서 순차 진행해도 되고, 1개의 영역에서 R, G, B 각 색의 신호 레벨의 취득이 완료된 시점에서 행해도 되고, 1화면분, 즉 9영역 모든 R, G, B 각 색의 신호 레벨의 취득이 완료된 시점에서 행해도 된다.
제어부(104)는 정지 화상 검파부(122)로부터 각 영역의 신호 레벨의 평균값을 취득하면, 취득한 각 영역의 신호 레벨의 평균값을 사용하여, 화면 상에 정지 화상이 표시되어 있는지 여부의 판정인 정지 화상 판정을 행한다. 본 실시 형태에 있어서는, 정지 화상 판정은, 동일한 영역에 대해, 바로 앞에 취득한 신호 레벨의 평균값과, 현재의 신호 레벨의 평균값과의 차분을 취득하여, 당해 차분이 소정량 이상인지 여부에 따라서 행한다.
그리고, R, G, B 3색 중, 어느 1색이라도 차분이 소정량 이상인 경우에는, 제어부(104)는 현재의 영상 신호에 의해 화면에 동화상이 표시되어 있는 것으로 판정하고, R, G, B 모든 색에 있어서, 차분이 소정량 미만인 경우에는, 정지 화상 판정부(162)는 현재의 영상 신호에 의해 화면에 정지 화상이 표시되어 있는 것이라 판정한다.
본 실시 형태에 있어서는, 화면 상의 모든 영역의 각 색의 신호 레벨은 9프레임분의 시간 주기로 취득할 수 있으므로, 정지 화상 판정부(162)에 있어서의 정지 화상 판정도 9프레임분의 시간 주기로 행한다.
도 18은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정에 대해 설명하는 설명도이다. 도 18은, 본 실시 형태에 있어서 설정한 화면 상의 9개의 영역 중 1개의 영역에 착안하여, R, G, B 각 색의 신호 레벨의 평균값을 9프레임 주기(9V 주기)로 비교함으로써 정지 화상 판정을 행하는 경우에 대해 설명하는 것이다.
도 18에 있어서, RN은 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 적색(R)의 신호 레벨의 평균값을 나타내고 있다. 마찬가지로, GN은 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 녹색(G)의 신호 레벨의 평균값을 나타내고, BN은 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 청색(B)의 신호 레벨의 평균값을 나타내고 있다.
R, G, B 각 색의 신호 레벨의 평균값을 9프레임 주기(9V 주기)로 비교하므로, 정지 화상 판정부(162)는 N번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 적색의 신호 레벨의 평균값인 RN과, (N+9)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 적색의 신호 레벨의 평균값인 RN+9를 비교한다. 마찬가지로, GN과 (N+9)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 녹색의 신호 레벨의 평균값인 GN+9, BN과 (N+9)번째의 프레임의 영상 신호가 입력된 시점에 있어서의 청색의 신호 레벨의 평균값인 BN+9를 비교한다.
그리고 양자를 비교한 결과, 각 색의 신호 레벨의 평균값의 차분이 소정량 이상인 경우에는, 정지 화상 판정부(162)는 화면 상의 당해 영역에 동화상이 표시되어 있는 것으로 판정하고, 한편, R, G, B 모든 색에 있어서, 차분이 소정량 미만인 경우에는, 제어부(104)는 화면 상의 당해 영역에 정지 화상이 표시되어 있는 것으로 판정한다.
정지 화상 판정부(162)에서 정지 화상 판정을 행하면, 계속해서 정지 화상 판정의 결과에 따라서 화면 상의 각 영역에 있어서의 정지 화상도를 산출한다(스텝S106). 상술한 바와 같이, 정지 화상도라 함은 정지 화상을 표시하고 있는 정도의 것이며, 정지 화상도가 크면 클수록, 그 영역은 정지 화상을 계속해서 표시하고 있게 된다.
정지 화상 판정부(162)에서의 정지 화상 판정 결과, 판정의 대상인 영역에 정지 화상이 표시되어 있다고 판정한 경우에는, 기억부(150)에 기억되어 있는 정지 화상도를 소정량 증가시킨다. 한편, 제어부(104)에서의 정지 화상 판정의 결과, 판정의 대상인 영역에 동화상이 표시되어 있다고 판정한 경우에는, 기억부(150)에 기억되어 있는 정지 화상도를 소정량 감소시킨다. 여기서, 본 발명에 있어서는 정지 화상도의 증가량과 감소량은 동일해도 되고, 다른 값이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 정지 화상도의 증가량을 감소량보다 크게 취하는 것으로 한다.
도 19는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상도와 시간과의 관계를 그래프로 나타내는 설명도이다. 도 19에 나타낸 그래프는, 횡축이 시간을, 종축이 정지 화상도(sMAP)를 나타내고 있고, 시간의 경과와 함께 정지 화상도의 값이 상하 이동하고 있는 모습을 나타내고 있다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 연속해서 정지 화상이 표시되어 있다고 제어부(104)에서 판정되면, 후술하는 바와 같이 제어부(104)에서 게인을 산출한다. 또한, 정지 화상도를 갱신할 때에, 정지 화상도의 증가량을 감소량보다 크게 취함으로써, 정지 화상을 표시하고 있는 시간보다 장시간 동화상을 표시하지 않으면, 정지 화상도가 원래의 레벨까지 복귀되지 않으므로, 정지 화상의 표시에 의한 화면의 번-인 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
정지 화상 판정부(162)가, 기억부(150)에 기억되어 있는 화면 상의 각 영역에 있어서의 정지 화상도를 갱신하면, 다음에 계수 산출부(164)에서 기억부(150)에 기억되어 있는 화면 상의 각 영역의 정지 화상도를 검출하여, 정지 화상을 계속해서 표시하고 있는 영역의 존재를 확인한다. 적어도 화면 상의 1개의 영역에서 정지 화상을 계속해서 표시하고 있는 것을 확인할 수 있으면, 표시 장치(100)의 화면 에 표시하는 화상의 휘도를 낮추기 위해 게인을 산출한다. 계수 산출부(164)는 R, G, B의 색마다 게인을 산출한다.
게인은 정지 화상을 표시하고 있는 영역만의 휘도를 낮추는 것만을 산출해도 되고, 화면 전체의 휘도를 낮추는 것을 함께 산출해도 된다. 그러나, 정지 화상을 표시하고 있는 영역만의 휘도를 낮추면, 표시 장치(100)에 표시되는 화상을 보고 있는 사람에 대해 위화감을 줄 우려가 있으므로, 화면 전체의 휘도를 낮추는 것을 함께 산출하고, 화면 전체의 휘도를 조금 낮춘 후에 정지 화상을 표시하고 있는 영역만의 휘도를 낮추는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 있어서는, 화면 전체의 휘도를 낮추는 게인과, 또한 정지 화상을 표시하고 있는 영역만의 휘도를 내리는 게인의 2종류의 게인을 산출한다.
본 실시 형태에 있어서의 게인의 산출 방법에 대해 구체적으로 설명한다. 우선, 계수 산출부(164)에 있어서, 기억부(150)에 기억되어 있는 화면 상의 9개의 영역의 정지 화상도 중, 가장 정지 화상도의 값이 큰 영역 및 그 정지 화상도를 취득한다(스텝 S108). 가장 정지 화상도의 값이 큰 영역 및 그 정지 화상도를 취득하면, 신호 레벨 보정부(128)에 있어서 영상 신호에 승산하기 위한 보정 계수(게인) Cr', Cg', Cb'를 계수 산출부(164)에서 산출한다(스텝 S110).
또한, 이와 같이 최대의 정지 화상도에 따라서 휘도를 조절하면, 정지 화상을 표시하고 있던 영역에서 동화상의 표시가 행해지면 정지 화상도가 낮아지므로, 정지 화상도의 저하에 수반하여 산출하는 게인이 커진다. 그 결과, 화면에 표시하는 화상의 휘도가 급격하게 상승하여, 화면이 플래시한 것처럼 보이게 된다. 그로 인해, 급격하게 게인을 크게 하는 것이 아니라, 서서히 게인을 크게 하는 것이 바람직하다.
서서히 게인을 크게 하기 위한 하나의 방법으로서, 취득한 정지 화상도의 최대값과, 바로 앞에 취득한 정지 화상도의 최대값의 대소를 비교하여, 비교 결과에 따라서 연산을 행하는 방법이 있다.
최신 정지 화상도의 최대값을 sMAP_MAX_NEW로 하고, 바로 앞에 취득한 정지 화상도의 최대값을 sMAP_MAX_OLD로 한다. sMAP_MAX_NEW와 sMAP_MAX_OLD를 비교하여, sMAP_MAX_NEW가 sMAP_MAX_OLD 미만이면, sMAP_MAX_OLD에 대해 소정량을 감산한 것을 게인 산출에 이용하는 정지 화상도로 한다. 한편, sMAP_MAX_NEW가 sMAP_MAX_OLD 이상이면, sMAP_MAX_NEW를 그대로 게인 산출에 이용하는 정지 화상도로 한다. 게인 산출에 이용하는 정지 화상도를 sMAP_MAX'로 한다.
이와 같이, 취득한 정지 화상도의 최대값과, 바로 앞에 취득한 정지 화상도의 최대값과의 대소를 비교하여, 비교의 결과에 따라서 연산을 행함으로써, 정지 화상의 표시로부터 동화상의 표시로 절환된 시점에서 화면에 표시하는 화상의 휘도가 급격하게 상승하고, 화면이 플래시한 것처럼 보이게 되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 sMAP_MAX_OLD에 대해 감산하는 소정량은, 설계에 따라서 자유롭게 설정하는 것이 가능한 값이다.
도 20은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상도와 게인의 관계를 그래프로 나타내는 설명도이다. 도 20에 나타낸 그래프의 횡축은 게인 산출에 사용하는 정지 화상도 sMAP_MAX'를 나타내고, 종축은 산출하는 게인의 값을 나타내고 있다.
도 20의 부호 180a로 나타낸 선은, 화면 전체의 휘도를 낮추기 위한 게인을 산출할 때의 정지 화상도와 게인의 관계를 나타낸 것이며, 부호 180b로 나타낸 선은, 즉 정지 화상도가 높은 영역, 즉 동일한 화상을 연속해서 계속 표시하고 있는 영역의 휘도를 낮추기 위한 게인을 산출할 때의 정지 화상도와 게인의 관계를 나타낸 것이다.
도 20의 (1)에서 나타낸 구간, 즉 sMAP_MAX'의 값이 th1 내지 th2 사이는, 정지 화상도가 높은 영역에 표시되는 화상의 휘도를 낮추기 위한 게인을 산출하는 구간이다. 정지 화상도 sMAP_MAX'가 0 내지 th1 사이는, 산출하는 게인은 1.0이다. 정지 화상도가 상승하고, 정지 화상도 sMAP_MAX'가 th1에 도달하면, 정지 화상도가 높은 영역에 표시되는 화상의 휘도를 낮추기 위해, 값이 1.0보다 작은 게인을 산출한다. 게인은 1.0부터 낮추어 가며, 정지 화상도 sMAP_MAX'가 th2에 도달할 때까지 게인의 값을 m2까지 낮추어 간다.
도 20의 (2)에서 나타낸 구간, 즉 sMAP_MAX'의 값이 th2 내지 th3 사이는, 화면 전체의 휘도를 낮추기 위한 게인을 산출하는 구간이다. 정지 화상도 sMAP_MAX'가 0 내지 th2 사이는, 산출하는 게인은 1.0이다. 정지 화상도가 상승하고, 정지 화상도 sMAP_MAX'가 th2에 도달하면, 화면 전체의 휘도를 낮추기 위해, 값이 1.0보다 작은 게인을 산출한다. 정지 화상도 sMAP_MAX'가 th2로부터 커지면, 산출하는 게인의 값을 1.0부터 낮추어 가며, 정지 화상도 sMAP_MAX'가 th3에 도달할 때까지 게인의 값을 m1까지 낮추어 간다.
이와 같이, 2종류의 게인을 산출함으로써, 표시 장치(100)에서 영상을 보고 있는 이용자가 화면 상에 표시되는 영상의 휘도의 저하를 느끼지 않고, 휘도의 조정을 행할 수 있다.
계수 산출부(164)가 보정 계수 Cr', Cg', Cb'를 산출하면, 산출한 보정 계수Cr', Cg', Cb'를 신호 레벨 보정부(128)에 입력한다. 신호 레벨 보정부(128)에서는, 입력된 보정 계수 Cr', Cg', Cb'를 영상 신호에 승산한다(스텝 S112).
신호 레벨 보정부(128)는 보정 계수 Cr', Cg', Cb'를 R, G, B 각 색에 대해 승산한다. 즉, 적색의 신호 레벨을 보정하기 위한 보정 계수 Cr'는 적색의 영상 신호에 대해 승산하고, 녹색의 신호 레벨을 보정하기 위한 보정 계수 Cg'는 녹색의 영상 신호에 대해 승산하고, 청색의 신호 레벨을 보정하기 위한 보정 계수 Cb'는 청색의 영상 신호에 대해 승산한다.
영상 신호에 대해, 보정 계수를 신호 레벨 보정부(128)에서 승산함으로써, 신호 레벨 보정부(128)에 입력된 영상 신호의 신호 레벨을 조절한다. 신호 레벨 보정부(128)에서의 보정 계수의 승산의 결과, 영상 신호의 신호 레벨을 조절하여, 패널(158)을 통해 표시되는 영상의 휘도를 낮출 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정 방법에 대해 설명하였다. 또한, 상술한 정지 화상 판정 방법은, 표시 장치(100)의 내부의 기록 매체[예를 들어 기록부(106)]에 미리 본 발명의 일 실시 형태에 관한 정지 화상 판정 방법을 실행하도록 작성된 컴퓨터 프로그램을 기록해 두고, 당해 컴퓨터 프로그램을 연산 장치[예를 들어 제어부(104)]가 순차 판독하여 실행함으로써 행해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 바로 앞의 영상 신호의 신호 레벨과 현재의 영상 신호의 신호 레벨을 비교하여, 양자의 차에 의해 정지 화상을 표시하고 있는지 여부를 판단한다. 그리고, 판단 결과에 따라서 정지 화상도를 갱신함으로써, 화면 상에 정지 화상을 계속해서 표시하고 있는지 여부를 검출할 수 있다. 그리고, 정지 화상도의 값에 따라서 정지 화상을 표시하고 있는 영역의 휘도를 낮추는 보정 계수(게인)를 산출함으로써, 화면에 표시되는 영상의 휘도를 낮추어, 번-인 현상을 방지할 수 있다.
또한, 리니어 특성을 갖는 영상 신호에 대한 각종 신호 처리는 간단한 연산으로 해결되므로, 연산을 행하는 회로는 단순한 회로 구성으로 충분하다. 그 결과, 회로 면적 전체의 감소로 이어지고, 나아가서는 표시 장치(100)의 박형화나 경량화로 이어지는 것이다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면 특허청구범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 정지 화상 판정부(162)에서 정지 화상도를 산출하고, 산출한 정지 화상도에 기초하여 보정값을 산출하고, 산출한 보정값을 신호 레벨 보정부(128)에 보내고, 신호 레벨 보정부(128)에서 영상 신호에 보정값을 승산함으로써 영상 신호의 신호 레벨을 보정하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부(104)에서는 정지 화상도를 산출하여, 산출한 정지 화상도를 신호 레벨 보정부(128)에 보내고, 신호 레벨 보정부(128)에서 보정값의 산출 및 승산을 행해도 된다.

Claims (15)

  1. 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 상기 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 상기 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 상기 영상 신호를 상기 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치로서:
    리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 상기 리니어 특성을 갖는, 복수의 화소에 대한 영상 신호의 신호 레벨의 상기 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출부와;
    상기 평균값 산출부에서 산출한 평균값을 순차 기억하는 평균값 기억부와;
    상기 평균값 기억부에 기억한 상기 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 현재의 화면에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정부와;
    상기 정지 화상 판정부에서 판정한 결과, 상기 현재의 화면에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 상기 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출부와;
    상기 계수 산출부에서 산출한 계수를 상기 영상 신호에 승산하는 계수 승산부를 포함하고,
    상기 정지 화상 판정부는 상기 표시부를 복수의 영역으로 분할하여, 상기 영역의 각각에 있어서 정지 화상이 표시되고 있는지 여부를 판정하고, 상기 복수의 영역 중 하나 이사이 정지 화상을 표시하고 있다고 판정한 경우에는, 화면 전체로서 정지 화상을 표시하는 것으로 판정하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 감마 특성을 갖는 영상 신호를 상기 리니어 특성을 갖는 영 상 신호로 변환하는 리니어 변환부를 더 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 리니어 특성을 갖는 상기 계수 승산부의 출력 신호를, 감마 특성을 갖도록 변환하는 감마 변환부를 더 포함하는, 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 계수 산출부는 가장 높은 휘도의 화상을 표시하고 있는 상기 영역의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출하는, 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 계수 산출부는 화면 전체의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출하는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 정지 화상 판정부는 상기 복수의 영역으로의 분할시, 1변의 픽셀수가 2의 멱승인 영역으로 분할하는, 표시 장치.
  8. 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 상기 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 상기 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 상기 영상 신호를 상기 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치의 구동 방법으로서:
    리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 복수의 화소에 대한 상기 영상 신호의 신호 레벨의 상기 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출 스텝과;
    상기 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하는 평균값 기억 스텝과;
    상기 평균값 기억 스텝에서 기억한 상기 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 상기 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정 스텝과;
    상기 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 상기 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 상기 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출 스텝과;
    상기 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 상기 영상 신호에 승산하는 계수 승산 스텝을 포함하고,
    상기 정지 화상 판정 스텝은, 상기 표시부를 복수의 영역으로 분할하여, 상기 영역의 각각에 있어서 정지 화상이 표시되고 있는지 여부를 판정하고, 상기 복수의 영역 중 하나 이상이 정지 화상을 표시하고 있다고 판정한 경우에는 화면 전체적으로 정지 화상을 표시하고 있다고 판정하는, 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서, 감마 특성을 갖는 영상 신호를, 상기 리니어 특성을 갖는 영상 신호로 변환하는 스텝을 더 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제8항에 있어서, 리니어 특성을 갖는 상기 계수 승산 스텝의 출력 신호를 감 마 특성을 갖도록 변환하는 스텝을 더 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서, 상기 계수 산출 스텝은 가장 높은 휘도의 화상을 표시하고 있는 상기 영역의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 계수 산출 스텝은 화면 전체의 휘도를 낮추는 보정을 행하는 계수를 산출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 정지 화상 판정 스텝은 상기 복수의 영역으로의 분할시, 한 변의 픽셀수가 2의 멱승인 영역으로 분할하는, 표시 장치의 구동 방법.
  15. 전류량에 따라서 자발광하는 발광 소자 및 영상 신호에 따라서 상기 발광 소자에 인가하는 전류를 제어하는 화소 회로를 구비하는 화소와, 발광시키는 상기 화소를 선택하는 선택 신호를 소정의 주사 주기로 상기 화소에 공급하는 주사선과, 상기 영상 신호를 상기 화소에 공급하는 데이터선이 매트릭스 형상으로 배치되는 표시부를 구비하는 표시 장치의 제어를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서:
    리니어 특성을 갖는 영상 신호를 입력하고, 복수의 화소에 대한 상기 영상 신호의 신호 레벨의 상기 화소당 평균값을 산출하는 평균값 산출 스텝과;
    상기 평균값 산출 스텝에서 산출한 평균값을 기억하는 평균값 기억 스텝과;
    상기 평균값 기억 스텝에서 기억한 상기 평균값과 바로 앞의 평균값과의 차분에 기초하여 상기 표시부에 표시되는 것이 정지 화상인지 여부를 판정하는 정지 화상 판정 스텝과;
    상기 정지 화상 판정 스텝에서 판정한 결과, 상기 표시부에 정지 화상이 표시된다고 판정한 경우에, 상기 표시부에 표시하는 화상의 휘도를 낮추는 계수를 산출하는 계수 산출 스텝과;
    상기 계수 산출 스텝에서 산출한 계수를 상기 영상 신호에 승산하는 계수 승산 스텝을 포함하고,
    상기 정지 화상 판정 스텝은, 상기 표시부를 복수의 영역으로 분할하여, 상기 영역의 각각에 있어서 정지 화상이 표시되고 있는지 여부를 판정하고, 상기 복수의 영역 중 하나 이상이 정지 화상을 표시하고 있다고 판정한 경우에는 화면 전체적으로 정지 화상을 표시하고 있다고 판정하는, 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
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