TWI393945B - 視頻信號處理電路，顯示設備，液晶顯示設備，投影式顯示設備，及視頻信號處理方法 - Google Patents

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Description

視頻信號處理電路，顯示設備，液晶顯示設備，投影式顯示設備，及視頻信號處理方法
本發明係關於適於改良由在例如液晶顯示設備等之矩陣驅動式顯示面板中發生的橫向電場導致之影像品質缺陷的視頻信號處理電路、顯示設備、液晶顯示器、投影式顯示設備及視頻信號處理方法。
所謂的橫向電場在供應至矩陣驅動式顯示設備中的個別像素之視頻信號中發生潛在差異之信號邊界區域(即兩個相鄰像素之電極之間)處發生。此橫向電場干擾施加至個別像素之電極之電場，從而導致影像品質缺陷之發生。影像品質缺陷由於供應至所研究像素之驅動電壓與供應至對應於視頻信號之相鄰像素中的每一者之驅動電壓之間的電壓差異而導致陰影。圖1A、圖1B及圖1C展示發生影像品質缺陷之實例。
圖1A展示對應於輸入視頻信號之顯示影像1的實例及在具有(例如)7(垂直)×7(水平)像素之顯示設備上發生影像品質缺陷的顯示影像1A之實例。對應於輸入視頻信號之顯示影像1的中央部分處之3×5像素具有一黑階作為其亮度，且與其相鄰之像素具有一灰階作為其亮度。相比之下，分別鄰近於發生影像缺陷之顯示影像1A的中央部分處之3×5像素的左邊及下方而形成之像素2a至2c及像素2d至2h具有白色模糊顯示圖案。
圖1B展示對應於輸入視頻信號之顯示影像11之實例及在具有(例如)7(垂直)×7(水平)像素之顯示設備中發生影像缺陷的顯示影像11A之實例。同樣，對應於輸入視頻信號之顯示影像11的中央部分處之3×5像素具有一黑階作為其亮度且與其相鄰之像素具有一白階作為其亮度。相比之下，分別鄰近於發生影像品質缺陷之顯示影像11A的中央部分處之3×5像素的上方及右邊而形成之像素12a至12e及像素12f至12h具有黑色模糊顯示圖案。
圖1C展示對應於輸入視頻信號之顯示影像21之實例及在具有(例如)7(垂直)×7(水平)像素之顯示設備上發生影像品質缺陷的顯示影像21A之實例。對應於輸入視頻信號之顯示影像21之中央部分處之3×5像素具有一灰階作為其亮度且與其相鄰之像素具有一白階作為其亮度。相比之下，分別鄰近於顯示影像21A之中央部分處的3×5像素之上方及右邊形成的像素22a至22g具有黑色混合顯示圖案。
圖2A及圖2B係展示液晶顯示設備中發生影像品質缺陷現象之理論之示意圖。圖2A展示相鄰像素31及32之顯微照片。圖2B展示像素31及32之液晶分子之對準。像素31與32之間發生一橫向電場33。該橫向電場33導致向左傾斜之液晶分子34a及35a之對準分別如液晶分子34b及35b之對準那樣受干擾。另外，橫向電場33使得在像素31與像素32之邊界附近出現的液晶分子34c及35c與橫向電場33垂直地對準。由於與偏光板之軸平行或垂直地對準之分子如像素31及32中的液晶分子34c及液晶分子35c那樣出現，其透射率改變，從而導致出現黑線36及37。根據此種理論，在液晶顯示設備中，橫向電場使得液晶分子之對準方向旋轉且對準方向之干擾導致域致影像品質缺陷。當一個像素由三原色R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)之三個子像素組成時，此等原色之兩個子像素之間發生橫向電場。
接著，參看圖3A及圖3B，將描述液晶顯示設備之概略結構。圖3A係液晶顯示設備之分解透視圖。圖3B係圖3A之主要部分之放大圖。如圖3A及圖3B中所展示，液晶顯示設備40包括液晶層41、上部玻璃基板42、下部玻璃基板44及偏光板46及47。上部玻璃基板42及下部玻璃基板44與液晶層41對準。偏光板46及47分別與上部玻璃基板42及下部玻璃基板44對準。
如圖3A及圖3B中所展示，透明導電薄膜43形成於上部玻璃基板42上。在整個像素圖案中為共同之共同電極形成於上部玻璃基板42上。另外，如圖3A及圖3B中所展示，像素電極(像素圖案)48n 及48n+1 及為驅動對應於像素之像素電極(像素圖案)的開關器件之薄膜電晶體(TFT)49n 及49n+1 形成於下部玻璃基板44上。此外，為薄膜電晶體49n 、49n+1 之閘極輸入的X電極(掃描線)Xn 及Xn+1 及為其源極輸入之Y電極(信號線)Yn 及Yn+1 的圖案形成於下部玻璃基板44上。偏光板46及47經安置使得偏光板46及47之軸線46a與47a垂直。
在此結構中，僅液晶層41中由像素電極與共同電極所夾之區域中之液晶分子41a及41b受像素電極與共同電極之間的電場影響且藉此其對準改變，從而導致充當一個像素之液晶快門。歸因於供應至兩個相鄰像素之視頻信號之電位差，在兩個相鄰像素之Y電極或像素電極之間出現橫向電場。
液晶顯示設備主要分類為完全垂直對準型及傾斜對準型。完全垂直對準型稱為所謂之VA(垂直對準)。在此類型中，在未向對應於像素之電極施加電壓之狀態中，液晶層中之液晶分子垂直地對準至具有對準薄膜(未圖示)之基板。換言之，液晶分子41a及41b與基板之傾斜角θ為90度。由於液晶分子傾斜之方向(對準方向)係自由的，故若向對應於像素之電極施加電壓，則液晶分子之對準方向不匹配。
另一方面，在傾斜對準類型中，對準薄膜(未圖示)使得液晶層之液晶分子對準以使得在未向對應於像素之電極施加電壓之狀態中其在基板之法線方向上傾斜，且使得液晶分子對準以使得在施加電壓之狀態中其幾乎與基板齊平而對準。換言之，如圖3B中所展示，液晶分子41a及41b相對於基板之預傾角θ小於90度。當預傾角出現於液晶分子41a及41b中時，若自前方(垂直於基板之方向)檢視液晶顯示設備40，則液晶分子41a及41b在一預定方向上傾斜。當在此狀態中將電壓施加至對應於像素之電極時，圖2B中展示之液晶分子34a及35b傾斜之方向視預傾角而定。由於液晶分子之對準方向確定於一個方向，故透射穿過像素之光變得均勻且藉此液晶顯示設備以高品質顯示影像。
在具有此種預傾角之液晶顯示設備中，發生影像品質缺陷現象之方向亦視液晶分子之蒸鍍方向而定。圖4A、圖4B、圖4C展示對應於VA、右蒸鍍之液晶顯示設備中的輸入視頻信號之顯示影像及其中發生影像品質缺陷的彼等顯示影像之實例。
圖4A展示對應於輸入視頻信號之一條線(七個像素)的顯示影像51之實例及發生影像品質缺陷的顯示影像51A之實例。對應於輸入視頻信號之顯示影像51之中央部分處之三個像素具有一黑階作為其亮度，且與其相鄰之像素具有一灰階作為其亮度。相比之下，鄰近於發生影像品質缺陷之顯示影像51A中的中央部分處之三個像素的左邊形成之像素51a具有白色模糊顯示圖案。
圖4B展示對應於輸入視頻信號之一條線(七個像素)的顯示影像52之實例及發生影像品質缺陷的顯示影像52A之實例。對應於輸入視頻信號之顯示影像52之中央部分處之三個像素具有一黑階作為其亮度，且與其相鄰之像素具有一白階作為其亮度。相比之下，鄰近於發生影像品質缺陷之顯示影像52A中的中央部分處之三個像素的右邊形成之像素52a具有黑色模糊顯示圖案。
圖4C展示對應於輸入視頻信號之一條線(七個像素)的顯示影像53之實例及發生影像品質缺陷的顯示影像之實例。對應於輸入視頻信號之顯示影像53的中央部分處之三個像素具有一白階作為其亮度且與其相鄰之像素具有一白階作為其亮度。相比之下，鄰近於發生影像品質缺陷之顯示影像53A中的中央部分處之三個像素的右邊之具有一白階的像素而形成之像素53a具有黑色模糊顯示圖案。
相比之下，在左蒸鍍液晶顯示設備中，在與圖4A及圖4B中展示之右蒸鍍液晶顯示設備的方向相對之方向上發生影像品質缺陷現象。舉例而言，在對應於圖4A中展示之輸入視頻信號之顯示影像51中，若液晶顯示設備為左蒸鍍型，則鄰近於發生影像品質缺陷之影像51A中之中央部分處之三個像素之右邊形成之像素51b具有白色模糊顯示圖案。因此，儘管發生影像品質缺陷之原因係相同的，但該等影像品質缺陷不同地出現。
另外，液晶顯示設備具有液晶層之透射率隨著將電壓施加至像素電極而改變之電壓-透射率(V-T)特性。在彩色液晶顯示設備中，由於VT特性在R(紅色)、G(綠色)及B(藍色)中之每一者上不相同，故影像品質缺陷現象之陰影在RGB上不同。
雖然前述液晶顯示設備為VA型，但扭轉向列(TN)型液晶顯示設備受橫向電場影響。然而，由於其平常白(normally white,NW)及平常黑(normally black,NB)係不同的，故其不同地出現。圖5A及圖5B展示在此等類型之液晶顯示設備中不同之顯示圖案。
圖5A展示TN型液晶顯示設備(NW)中由7(垂直)×7(水平)像素組成之發生影像品質缺陷的顯示影像61之實例。在對應於原始輸入視頻信號之顯示影像中，中央部分處之3×5像素具有一黑階作為其亮度且與其相鄰之像素具有一白階作為其亮度。相比之下，在發生影像品質缺陷之顯示影像61中，形成為中央部分處之3×5像素的五個上部像素及三個右邊像素之像素61a至61g具有白色模糊顯示圖案。
另一方面，圖5B展示VA型液晶顯示設備(NB)中發生影像品質缺陷之7(垂直)×7(水平)像素的顯示影像62之實例。在對應於與圖5A中展示之輸入視頻信號相同的輸入視頻信號之發生影像品質缺陷的顯示影像62中，鄰近於中央部分處之3×5像素上方形成的像素62a至62e及鄰近於3×5像素右邊形成之像素62f至62h具有黑色模糊顯示圖案。
在前文中，已描述例如在液晶顯示設備中歸因於水平電場之影響而發生之影像品質缺陷現象。然而，除了液晶顯示設備之外，亦發生歸因於橫向電場之影響之影像品質缺陷現象。換言之，在像素以矩陣形狀排列於顯示面板上且將電壓施加至所研究像素之掃描線及信號線使得點亮所研究像素之顯示設備中發生類似影像品質缺陷現象。舉例而言，在有機電致發光(EL)顯示設備中，橫向電場導致像素中之電子及正電洞之運動受到干擾，從而導致影像品質缺陷之發生。此外，在電漿顯示設備中，橫向電場影響像素中電漿之產生，從而導致影像品質缺陷之發生。
然而，到目前為止，在矩陣驅動式顯示設備中，已改良受歸因於供應至個別像素之視頻信號的電位差而發生於兩個像素之間的橫向電場影響之影像品質缺陷。舉例而言，稱為專利文獻1之日本未審查專利申請公開案第2001-59957號揭示在與像素的同步中以短於圖框週期之週期掃描像素且將已藉由脈衝寬度進行調變的信號施加至信號線之技術。此技術允許液晶無閃爍及偏差地由圖框反轉驅動。
然而，在專利文獻1中描述之技術中，當在同一圖框週期中施加導致兩個相鄰像素之間發生電壓差異之視頻信號時，像素(線)之間發生的橫向電場導致液晶分子不適當地對準之問題未得到解決。另外，專利文獻1未提出對液晶分子的對準歸因於相鄰像素(水平方向上)之間的及相鄰線(垂直方向上)之間的電壓差異之干擾的解決方案。
鑒於上文，需要提供僅向矩陣驅動式顯示設備中歸因於橫向電場而發生影像品質缺陷之像素施加校正電壓從而解決影像品質缺陷之技術。
根據本發明之一實施例，提供一視頻信號處理電路。該視頻信號處理電路包括差異偵測區段、第一計算區段及校正量相加區段。差異偵測區段自輸入視頻信號偵測矩陣驅動式顯示面板之作為所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓與鄰近該所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓之間的差異。第一計算區段計算校正中像素之驅動電壓的校正量，該校正中像素具有歸因於由差異偵測區段偵測到之兩個像素的驅動電壓之差異所導致的電場之亮度改變。
校正量相加區段基於由第一計算區段計算之校正量而校正具有亮度改變的校正中像素之驅動電壓的值。
根據本發明之一實施例，提供一顯示設備。該顯示設備包括矩陣驅動式顯示面板、視頻信號處理電路及驅動電路。該視頻信號處理電路包括差異偵測區段、第一計算區段及校正量相加區段。該差異偵測區段自輸入視頻信號偵測矩陣驅動式顯示面板之作為所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓與鄰近所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓之間的差異。該第一計算區段計算校正中像素之驅動電壓的校正量，該校正中像素具有歸因於由差異偵測區段所偵測到之兩個像素的驅動電壓之差異所導致的電場之亮度改變。該校正量相加區段基於由第一計算區段計算之校正量而校正具有亮度改變之校正中像素的驅動電壓之值。該驅動電路將自校正量相加區段輸出之驅動電壓供應至顯示面板之每一像素。
舉例而言，可將該顯示設備應用於使用矩陣驅動式液晶面板之直觀式液晶顯示設備。
另外，舉例而言，可將該顯示設備應用於將照明光發射至矩陣驅動式液晶面板且將透射光投影至螢幕之投影式顯示設備。
根據一視頻信號處理電路，偵測到輸入至顯示面板上之兩個相鄰像素的視頻信號之電位差(驅動電壓之差異)。當兩個相鄰像素之驅動電壓之間存在差異時，基於該兩個像素之驅動電壓之差異選擇待校正之像素(校正中像素)。其後，基於兩個像素之驅動電壓之差異及對應於校正中像素之輸入視頻信號而計算校正中像素之驅動電壓之校正量。基於所計算校正量校正供應至校正中像素之驅動電壓之值。由於獲得兩個相鄰像素之驅動電壓之電壓差異，故可基於電壓差異計算供應至校正中像素之驅動電壓。因此，可僅校正具有歸因於橫向電場之亮度改變的校正中像素之驅動電壓的電壓。
另外，由於僅為亮度改變之校正中像素校正驅動電壓之值且僅對應於經校正視頻信號之影像顯示於顯示面板上，因此，可獲得極佳之顯示影像。
根據本發明之一實施例，提供一視頻信號處理方法。自輸入視頻信號偵測在矩陣驅動式顯示面板之作為所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓與鄰近該所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓之間的差異。計算校正中像素之驅動電壓的校正量，該校正中像素具有歸因於由已偵測到之兩個像素的驅動電壓之差異導致的電場之亮度改變。基於已計算之校正量校正具有亮度改變的校正中像素之驅動電壓的值。
根據一視頻信號處理方法，偵測輸入至顯示面板上之兩個相鄰像素的視頻信號之電位差(驅動電壓之差異)。當兩個相鄰像素之驅動電壓之間存在差異時，基於兩個像素之驅動電壓的差異選擇待校正之像素(校正中像素)。其後，基於兩個像素之驅動電壓的差異及對應於校正中像素之輸入視頻信號而計算校正中像素的驅動電壓之校正量。基於所計算校正量校正供應至校正中像素之驅動電壓之值。由於獲得兩個相鄰像素之驅動電壓之電壓差異，故可基於電壓差異計算供應至校正中像素之驅動電壓。因此，可僅校正具有歸因於橫向電場之亮度改變的校正中像素之驅動電壓的電壓。
根據本發明之實施例，可藉由僅向發生此種現象之像素施加校正電壓而改良矩陣驅動式顯示設備中之由在相鄰像素之間發生的橫向電場導致之影像品質缺陷。
結合附圖自以下詳細描述將更加充分地理解本發明，在附圖中，類似參考數字指示相應元件。
接著，參看隨附圖式，將描述本發明之實施例。
由於以下將描述之實施例係本發明之較佳實施例，各種技術上之較佳限制外加於該等較佳實施例。然而，應瞭解，除非此等實施例描述為對本發明外加限制，否則本發明之範疇不限制於此等實施例。因此，以下實施例中描述之材料類型、材料量、處理時間、處理次序、參數之數字條件僅為較佳實例。另外，每一圖式中用以描述實施例之尺寸、形狀、排列等等僅為實例。
接著，參看圖6至圖14A至圖14C，將描述本發明之第一實施例。
圖6係展示根據本發明之第一實施例的液晶顯示設備100之結構的示意圖。液晶顯示設備100包括視頻信號處理電路110、視頻記憶體116、X驅動器電路117X、Y驅動器電路117Y及液晶面板118。雖然液晶顯示設備100可構造為圖3中展示之相關技術之液晶顯示設備，但液晶顯示設備100之輸入視頻信號的信號處理不同於相關技術之液晶顯示設備的信號處理。
視頻信號處理電路110處理適於液晶面板118之信號格式之輸入視頻信號，且將所得信號供應至視頻記憶體116。視頻信號處理電路110包括類比/數位鎖相迴路(A/D‧PLL)區段111、視頻信號轉換區段112、數位信號處理區段113、取樣保持區段114及控制區段115。
A/D‧PLL區段111係將類比視頻信號轉換為數位像素資料且達到輸入視頻信號之相位同步之器件。當輸入視頻信號係數位信號時，視頻信號處理電路110經提供一數位介面，而非A/D‧PLL區段111。數位介面區段係根據諸如數位視覺介面(DVI)系統、高清晰度多媒體介面(HDMI)系統等資料傳輸技術將輸入視頻信號轉換為數位格式之器件。
視頻信號轉換區段112係將自A/D‧PLL區段111輸出之像素資料轉換為對應於液晶面板118的像素數目及時脈頻率之像素資料(原色資料)的器件。當液晶面板118係彩色面板時，視頻信號轉換區段112將複合信號轉換為適於驅動彩色液晶面板之RGB單獨信號，且將RGB單獨信號連同視頻信號輸出至數位信號處理區段113。
數位信號處理區段113對自視頻信號轉換區段112輸出之像素資料(原色資料)執行對比度調整、串擾校正等等。數位信號處理區段113亦執行此實施例之視頻信號處理，亦即校正校正中像素之驅動電壓。
取樣保持區段114取樣保持已轉換及已自視頻信號轉換區段112輸出之像素資料(原色資料)，且將所取樣之像素資料輸出至X驅動器電路117X。數位信號處理區段113可包括取樣保持區段114之功能。
控制區段115係控制整個液晶顯示設備100之控制單元。另外，控制區段115控制視頻信號轉換區段112、數位信號處理區段113、取樣保持區段114等。此外，控制區段115以對應於前述RGB單獨信號之預定時序控制X驅動器電路117X及Y驅動器電路117Y。控制區段115可由例如微處理單元(MPU)之處理器組成。
視頻記憶體116臨時儲存(緩衝)自視頻信號處理電路110之取樣保持區段114輸出之像素資料(原色資料)且以一預定時序將該像素資料輸出至Y驅動器電路117Y。
Y驅動器電路117Y以由控制區段115控制之預定時序將自視頻記憶體116接收的視頻信號供應至液晶面板118之Y電極(信號線)。與此操作同時，X驅動器電路117X以由控制區段115控制之預定時序將驅動電壓供應至液晶面板118之X電極(掃描線)。
自視頻記憶體116供應至Y驅動器電路117Y之RGB單獨信號連同視頻信號使得(驅動)液晶面板118顯示對應於RGB單獨信號之影像。
接著，參看圖7，將描述圖6中展示之數位信號處理區段113之簡圖。
圖7係展示執行視頻信號校正處理之數位信號處理區段113的概略結構之實例的方塊圖。數位信號處理區段113包括作為執行視頻信號校正處理之處理區塊：偵測相鄰像素之電壓的差異之差異偵測區塊113A(充當差異偵測區段)、計算校正量之校正量計算區塊113B(充當第一計算區段)，及將校正量進行相加之校正量相加區塊113C(充當校正量相加區段)。
差異偵測區塊113A係自輸入自視頻信號轉換區段112之視頻信號偵測所研究像素之驅動電壓與鄰近該所研究像素的像素之驅動電壓的差異(亦即，相鄰像素之電壓之差異)的器件。
校正量計算區塊113B係獲得由差異偵測區塊113A計算之相鄰像素的電壓之差異及待校正像素(下文中稱為校正中像素)的視頻信號資料(驅動電壓資訊)、基於所獲得資訊而指出校正量設定資訊，且計算施加至校正中像素之驅動電壓的校正量之器件。
校正量相加區塊113C係將校正量計算區塊113B計算之校正量加至供應至校正中像素的視頻信號資料(驅動電壓資訊)且將結果作為輸出視頻信號輸出至取樣保持區段114之器件。
圖8係展示數位信號處理區段113之視頻信號處理的實例之流程圖。當將視頻信號輸入至差異偵測區塊113A時，該差異偵測區塊113A自輸入視頻信號偵測所研究像素之驅動電壓與鄰近該所研究像素之像素的驅動電壓之間的差異(步驟S1)。
其後，將關於步驟S1處偵測之相鄰像素的電壓之差異的資訊輸入至校正量計算區塊113B且將校正中像素之視頻信號資料(驅動電壓資訊)輸入至校正量計算區塊113B。校正量計算區塊113B基於關於相鄰像素之電壓的差異的資訊及關於校正中像素的驅動電壓資訊指出校正量設定資訊，且獲得供應至校正中像素之驅動電壓的校正量(步驟S2)。
最後，將步驟S2處計算之校正中像素之驅動電壓的校正量及關於校正中像素之驅動電壓資訊輸入至校正量相加區塊113C。校正量相加區塊113C將驅動電壓與校正量相加且將結果作為輸出視頻信號輸出(步驟S3)。
接著，參看圖9，將描述根據本發明之此實施例之數位信號處理區段113(見圖6)。
圖9係展示數位信號處理區段113之主要部分的詳細結構之實例的方塊圖。數位信號處理區段120經構造以控制輸入視頻信號之延遲從而不僅在水平掃描方向上，而且在垂直掃描方向上校正像素之驅動電壓。換言之，數位信號處理區段120經構造以包括延遲調整區塊121、記憶體控制區塊122、對應於差異偵測區塊113A(見圖7)之偵測水平方向上的電壓之差異的水平偵測區塊123H(充當水平偵測區段)、垂直偵測區塊123V(充當垂直偵測區段)、校正量計算區塊124(充當第二計算區段)及校正量相加區塊125(充當校正量相加區段)。
數位信號處理區段120亦具備自視訊信號分離同步信號之同步分離電路(未圖示)。當輸入視訊信號係單色(白色及黑色)視訊信號時，在自視訊信號分離同步信號之後，獲得亮度信號。另一方面，當輸入信號係彩色視頻信號時，在自視頻信號分離同步信號之後，獲得亮度資訊及彩色資訊。舉例而言，彩色視頻信號係RGB信號。
延遲調整區塊121係將基於自原始視頻信號分離之同步信號產生的延遲信號輸出至記憶體控制區塊122且將輸入同步信號輸出至取樣保持區段114之器件。
記憶體控制區塊122係具備線記憶體122a且基於自延遲調整區塊121供應之延遲信號之時間(時序)以掃描線的間隔來延遲輸入視頻信號之器件。舉例而言，線記憶體122a由隨機存取記憶體(RAM)組成。在下文描述中，由記憶體控制區塊122以掃描線之間隔延遲之視頻信號稱為線視頻信號。
水平偵測區塊123H係接收線視頻信號且偵測供應至所研究像素之驅動電壓與供應至在水平掃描方向上與其相鄰的像素中之每一者的驅動電壓之電壓差異之器件。換言之，關於水平方向上之處理，當特定線上之第N個像素(其中N係任一自然數)按時間順序係所研究像素時，可偵測到供應至第N個像素(所研究像素)之驅動電壓與供應至同一線上的第(N-1)個像素之驅動電壓的差異(電壓差異)。同樣地，可偵測到供應至第N個像素(所研究像素)之驅動電壓與供應至同一線上的相鄰第(N+1)個像素之驅動電壓的差異(電壓差異)。所獲得差異經輸出至校正量計算區塊124。
同樣地，垂直偵測區塊123V為接收線視頻信號且偵測所研究像素與在垂直掃描方向上與其相鄰之像素中之每一者之電壓差異之器件。換言之，關於垂直方向上之處理，當第N個線上之像素(其中N係任一自然數)在時間順序上係所研究像素時，可偵測到供應至第N個線上之像素(所研究像素)的驅動電壓與供應至鄰近第N個線上之該像素的第(N-1)個線上之像素的驅動電壓之間的差異(電壓差異)。同樣地，可偵測到供應至第N個線上之像素(所研究像素)的驅動電壓與供應至鄰近第N個線上之該像素的第(N+1)個線上之像素的驅動電壓之間的差異(電壓差異)。所獲得之電壓差異經輸出至校正量計算區塊124。
當彩色顯示設備之顯示面板之一個像素由三個彩色子像素RGB組成時，對於各自在水平方向及垂直方向上之RGB子像素中之每一者而言，第N個像素(所研究像素)與第(N-1)個像素(線)及第(N+1)個像素(線)之兩個系統之差異資訊有缺陷。
校正量計算區塊124係對應於隨後將描述之校正量計算區塊113B(見圖7)之器件。接著，將簡要描述校正量計算區塊124。水平偵測區塊123H與垂直偵測區塊123V偵測到之電壓差異資訊、自電壓差異偵測區塊中之一者輸出之線視頻信號，以及水平/垂直掃描線信號經輸入至校正量計算區塊124。水平/垂直掃描線信號含有表示垂直掃描方向及水平掃描方向中之一者之資訊。校正量計算區塊124基於此等類型之資訊選擇校正中像素，計算供應至所選校正中像素之驅動電壓之校正量，且將所計算校正量連同線視頻信號輸出至校正量相加區塊125。
校正量相加區塊125係對應於校正量相加區塊113C(見圖7)且將由校正量計算區塊124擷取之校正量加至線視頻信號且將結果作為輸出視頻信號輸出至取樣保持區段114之器件。
在圖9中，可將線視頻信號直接輸入至校正量計算區塊124及校正量相加區塊125。
接著，參看圖10，將詳細描述參看圖9概述之校正量計算區塊124。
圖10係展示校正量計算區塊124之內部結構的實例之方塊圖。如圖10中所展示，校正量計算區塊124經構造以包括水平選擇電路131H(充當水平選擇區段)、垂直選擇電路131V(充當垂直選擇區段)、校正量計算電路132及校正量內插電路133。
本發明之此實施例中描述之影像品質缺陷現象具有以下特性：不管視頻信號經反轉還是未經反轉(掃描方向經反轉或未經反轉)，發生影像品質缺陷之方向在液晶面板上均不改變。換言之，在發生電壓差異之像素之間發生影像品質缺陷現象的方向係恆定的。因此，無論係水平還是垂直掃描方向，有必要執行在相同方向上校正驅動電壓之處理。舉例而言，當在右蒸鍍液晶顯示設備中在具有黑階之像素左邊之像素處發生影像品質缺陷時，若在具有視頻信號經反轉之黑階的像素與具有黑階之像素的左邊之像素之間存在電壓差異，則左側像素中發生影像品質缺陷。舉例而言，在投影器系統中，視頻信號視投影方法等而經反轉或未經反轉。因此，為正確地顯示影像，設定視頻信號(掃描方向)之反轉及非反轉。在此實施例中，提供自水平/垂直電壓差異偵測區塊所偵測之複數個電壓差異信號選擇信號之選擇電路。
水平選擇電路131H自水平偵測區塊123H獲得關於供應至所研究像素及在水平掃描方向上鄰近該所研究像素的像素中之每一者的驅動電壓之電壓差異資訊且自控制區段115獲得水平掃描線信號。關於所研究像素及在水平掃描方向上與其相鄰之像素的電壓差異資訊係供應至第N個像素(所研究像素)與在同一線上與其相鄰之第(N-1)個像素的驅動電壓之差異及供應至第N個像素(所研究像素)與在同一線上與其相鄰之第(N+1)個像素的驅動電壓之差異。另一方面，水平掃描線信號含有關於像素以矩陣形狀排列之液晶面板的水平掃描方向之資訊，亦即表示水平掃描方向是向右還是向左之資訊。代替地，藉由分析水平掃描線信號，可獲得關於水平掃描方向之資訊。水平選擇電路131H基於關於水平電壓差異及水平掃描線信號之資訊而選擇待校正驅動電壓之像素(校正中像素)且將選擇資訊供應至校正量計算電路132。
同樣地，垂直選擇電路131V自垂直偵測區塊123V獲得關於供應至所研究像素及在垂直掃描方向上與其相鄰之像素中的每一者之驅動電壓的電壓差異資訊且自控制區段115獲得垂直掃描線信號。所研究像素與在垂直掃描方向上與其相鄰之像素中的每一者之間的電壓差異資訊係供應至第N個線上之像素(所研究像素)與第(N-1)個線上與其相鄰的像素之驅動電壓的差異及供應至第N個線上之像素(所研究像素)與在第(N+1)個線上與其相鄰之像素的驅動電壓之差異。另一方面，垂直掃描線信號含有關於像素以矩陣形狀排列之液晶面板上的垂直掃描方向之資訊，亦即，指示垂直掃描方向是向下還是向上之資訊。代替地，藉由分析垂直掃描線信號，可獲得關於垂直掃描方向之資訊。垂直選擇電路131V基於關於垂直電壓差異及垂直掃描線信號之資訊而選擇待校正驅動電壓之像素(校正中像素)且將選擇資訊供應至校正量計算電路132。
接著，將藉由水平電壓差異之實例描述自電壓差異偵測區塊輸入之電壓差異信號(電壓差異資訊)。圖11係展示對應於輸入視頻信號之顯示影像140及其中線上之影像140A之驅動電壓位準之示意圖。圖12A、圖12B及圖12C係描述當圖11中展示之顯示影像140中發生影像品質缺陷時偵測校正中位置/信號位準差異之示意圖。
在圖11中，顯示影像140之中線上之影像140A由八個像素組成。在圖11中，影像140A之中央處之四個像素具有一黑階，而與其相鄰之四個像素具有一灰階。具有黑階之四個像素中之最左像素140b鄰近具有灰階之像素140a。具有黑階之四個像素中的最右像素140c鄰近具有灰階之像素140d。相比之下，在發生影像品質缺陷之顯示影像141之中線處之影像141A中，鄰近具有黑階之四個像素的最左像素141b之像素141a具有白色模糊圖案。在此情形下，圖12B及圖12C中展示之電壓差異信號基於輸入視頻信號而自水平偵測區塊123H輸出。
圖12B展示為供應至所研究像素與第(N+1)個像素之電壓的差異之電壓差異信號，亦即所研究像素之驅動電壓位準自鄰近所研究像素的右邊之像素的驅動電壓位準相減之電壓位準差異。在圖12B中，像素141a與像素141b之間的電壓差異(黑電位-灰電位之差異)係正的，且像素141c與像素141d之間的電壓差異(灰電位-黑電位之差異)係負的。另一方面，圖12C展示為所研究像素與第(N-1)個像素之電壓差異之電壓差異信號，亦即鄰近所研究像素之右邊的像素之驅動電壓位準自所研究像素的驅動電壓位準相減之電壓位準差異。在圖12C中，像素141a與像素141b之電壓差異(灰電位-黑電位之差異)係負的，而像素141c與像素141d之電壓差異(黑電位-灰電位之差異)係正的。可基於電壓位準之差異之波形偵測校正中位置之候選者。
因此，視掃描方向而定，所研究像素與第(N+1)個像素之電壓差異的電壓差異信號之波形完全不同於所研究像素與第(N-1)個像素之電壓差異的電壓差異信號之波形。此情形亦在垂直掃描方向上發生。在此方面，若兩個像素之間發生電壓差異，則水平選擇電路131H及垂直選擇電路131V可選擇在時間順序上更早的像素或更晚的像素作為校正中像素。選擇信號可由使用者界定及指定。代替地，由於發生影像品質缺陷之像素視例如TN型或VA型、蒸鍍方向(預傾定向)等等的液晶顯示設備100之結構而改變，水平/垂直選擇電路獲得表示液晶顯示設備之結構之資訊、表示蒸鍍方向之資訊等，且將其作用至選擇信號。
校正量計算電路132基於自水平選擇電路131H接收之水平選擇資訊、自垂直選擇電路131V接收之垂直選擇資訊及自水平/垂直偵測區塊接收之線視頻信號而計算校正中像素之驅動電壓之校正量。
自水平選擇電路131H供應之水平選擇資訊含有根據水平掃描線信號的關於所研究像素與同一線上之第(N-1)個像素之間的電壓差異或所研究像素與同一線上之第(N+1)個像素之間的電壓差異之資訊。同樣地，自垂直選擇電路131V供應之垂直選擇資訊含有關於第N個線上的所研究像素與第(N-1)個線上與其相鄰之像素之間的電壓差異或第N個線上之所研究像素與第(N+1)個線上與其相鄰之像素之間的電壓差異之資訊。另一方面，線視頻信號含有關於包括所研究像素及校正中像素之個別像素之驅動電壓資訊。
校正量計算電路132基於此等水平選擇資訊、垂直選擇資訊及關於線視頻信號中含有之校正中像素的驅動電壓之資訊的參數而計算校正中像素之驅動電壓之校正量。另外，此實施例之校正量計算電路132具備基於水平選擇資訊、垂直選擇資訊及關於驅動電壓之資訊之二維或三維查找表(下文中稱為「LUT」)132a。
LUT 132a儲存對應於所研究像素之輸入視頻信號的電壓位準及已設定至鄰近所研究像素之像素的電壓位準之待施加至校正中像素的驅動電壓之校正量，亦即所研究像素與與其相鄰像素之電壓位準之差異。校正量經指定以使得驅動電壓已經校正之校正中像素的平均亮度變為與對應於輸入視頻信號之尚未校正的驅動電壓所施加至之校正中像素的亮度相同之亮度。因此，尚未校正之顯示影像之顯示圖案變得與已經校正之顯示影像之顯示圖案相同。
LUT 132a離散地設定基於所研究像素之輸入視頻信號的電壓位準與鄰近所研究像素之兩個像素中的每一者之電壓位準之間的差異而確定之校正點。當所研究像素與與其相鄰之像素中的每一者之電壓位準的差異小時，由於其間發生之橫向電場係微弱的，故幾乎未發生影像品質缺陷。因此，可為所研究像素與與其相鄰之像素中的每一者之電壓位準之間的差異指定臨限值。當差異超出指定臨限值時，校正校正中像素之驅動電壓。因此，不必為組成液晶面板118之所有像素校正驅動電壓。另外，可僅校正預期經校正對影像品質缺陷具有高改良效果之像素。使用者可能夠指定施加至校正中像素之驅動電壓之校正量。
LUT 132a具有對應於關於液晶顯示設備100之環境資訊、自控制區段115供應之環境資訊之複數個表。關於液晶顯示設備100之環境資訊包括水平/垂直掃描方向、預傾定向、兩個相鄰像素之間的距離(間隙)等。因此，準備了在所研究像素及鄰近所研究像素之左邊(右邊)的像素之水平掃描方向上查閱的表及在所研究像素及鄰近所研究像素上方(下方)的像素之垂直掃描方向上查閱的表。另外，準備了當預傾定向係液晶面板118之前方的左邊(右邊)時查閱之表。此外，由於所發生橫向電場之強度對應於兩個相鄰像素之間的距離而改變，故即使施加至相鄰像素之驅動電壓係相同的或兩個像素之電壓差異係相同的，考慮到兩個像素之間的間隙，校正中像素之驅動電壓的校正量之設定值仍改變。已指定LUT 132a之內容及校正量以使得其可用於各種類型之環境資訊及其組合。
校正量內插電路133內插校正量計算電路132已藉由參考LUT 132a而計算之校正量且輸出經內插之校正量。舉例而言，由於校正點已在LUT 132a中經離散地設定，可能不存在直接對應於所研究像素之輸入視頻信號的電壓位準之校正中像素。在此情形下，選擇最接近輸入視頻信號之電壓位準的校正中之兩個像素。同樣地，若不存在最接近所研究像素及與其相鄰之像素的電壓位準之差異的所研究像素，則選擇最接近兩個像素之電壓位準的差異之兩個校正中像素。關於一校正量為此等四個校正中像素執行諸如線性內插之內插處理，且將處理結果輸出至校正量相加區塊125。
在此實施例中，校正量計算電路132具備LUT 132a。代替地，校正量計算電路132可具有(選擇資訊、驅動電壓)對(校正量)之曲線之資料。基於曲線及輸入至校正量計算電路132之資訊而獨特地確定校正中像素的驅動電壓之校正量。代替地，使用者可界定且指定校正量。此外，可以液晶顯示設備100經由串列介面與數位信號控制區段進行通信之方式使用外部數位信號控制區段(未圖示)來指定校正量，且將指定內容儲存於諸如暫存器之非揮發性儲存區段中。在此等各種模式中，可指定補償量。當不使用LUT 132a來計算校正量時，可省略校正量內插電路133。在此情形下，可直接將校正量計算電路132中計算之校正量輸出至校正量相加區塊125。
接著，將描述VA、右蒸鍍液晶顯示設備中影像品質缺陷之例示性改良。
圖13A、圖13B及圖13C分別展示與圖4A、圖4B及圖4C中展示之水平顯示影像及驅動電壓位準相同的發生影像品質缺陷時之水平顯示影像及驅動電壓位準的實例。圖14A、圖14B及圖14C係展示圖13A、圖13B及圖13C中展示之該等顯示影像已經校正的顯示影像及驅動電壓位準之實例的示意圖。
在圖13A中，在影像品質缺陷未經校正之一條線(七個像素)之顯示影像51A中，鄰近中央部分之三個像素的左邊之像素51a具有白色模糊顯示圖案。通常，像素51a具有一灰階作為其亮度。因此，在此實施例中，校正量計算區塊124之水平選擇電路131H(見圖9及圖10)基於液晶顯示設備之結構特性、預傾定向等而選擇像素51a作為校正中位置。校正量計算電路132參考具有前述類型之資訊的參數之LUT 132a，且將一負校正量161加至作為輸入視頻信號之校正中像素的像素51a之驅動電壓。結果，像素51a之驅動電壓位準降低且藉此獲得含有具有無白色模糊之灰階的像素151a之顯示影像151A。
在圖13B中，在影像品質缺陷未經校正之一條線(七個像素)之顯示影像52A中，鄰近中央之三個像素右邊之像素52a具有黑色模糊顯示圖案。通常，像素52a具有一白階作為其亮度。因此，在此實施例中，校正量計算區塊124之水平選擇電路131H基於液晶顯示設備之諸如結構特性、預傾定向等等而選擇像素52a作為校正中位置。校正量計算電路132參考具有前述個別類型之資訊的參數之LUT 132a且將一正校正量162加至作為輸入視頻信號之校正中像素的像素52a之驅動電壓。結果，像素52a之驅動電壓升高且藉此可獲得含有具有無黑色模糊的幾乎白階之像素152a的顯示影像152A。
在圖13C中，在影像品質缺陷未經校正之一條線(七個像素)之顯示影像53A中，在中央部分處之三個像素的右邊且鄰近具有白階之像素的像素53a具有黑色模糊顯示圖案。通常，像素53a具有一灰階作為其亮度。因此，在此實施例中，校正量計算區塊124之水平選擇電路131H基於液晶顯示設備之諸如結構特性、預傾定向等等而選擇像素53a作為校正中位置。校正量計算電路132參考具有前述類型之資訊的參數之LUT 132a且將一正校正量163加至作為輸入視頻信號之校正中像素的像素53a之驅動電壓。結果，像素53a之驅動電壓位準升高且藉此可獲得含有具有無黑色模糊之灰階的像素153a之影像153A。
當液晶面板118係彩色顯示時，每一像素由(例如)RGB子像素組成。在此情形下，考慮RGB子像素中之每一者及與其相鄰之子像素，校正視頻信號。舉例而言，在水平方向上，相鄰子像素之B子像素與所研究子像素之R子像素，所研究子像素之R子像素與所研究子像素之G子像素，所研究子像素之G子像素與所研究子像素之B子像素，及所研究子像素之B子像素與鄰近該所研究子像素之另一子像素之R子像素之對具有相鄰位置關係。另一方面，在垂直方向上，存在為所研究線之上線及下線之兩個相鄰線。
如上文所描述，根據第一實施例之液晶顯示設備偵測輸入至同一圖框週期中之兩個相鄰像素的輸入視頻信號之電位差。當在輸入至兩個相鄰像素中之輸入視頻信號中存在電位差時，液晶顯示設備基於兩個像素之電位差、掃描方向及對準薄膜之蒸鍍方向(預傾定向)而選擇校正中像素。其後，液晶顯示設備基於兩個像素之電位差及對應於校正中像素的輸入視頻信號之電位而參考使(例如)輸入信號的校正量與電位相關之LUT，且計算輸入視頻信號之校正中像素的電位(驅動電壓)之校正量。在此方面，當考慮兩個像素之距離時，液晶顯示設備可獲得適當校正量。液晶顯示設備以所計算之校正量來校正輸入至校正中像素的輸入視頻信號之電位，亦即，校正中像素之驅動電壓之值。
兩個相鄰像素應當具有水平位置或垂直位置之關係。因此，兩個像素之間的電位差係任一像素(所研究像素)與與其相鄰像素(水平方向上)之間的電位差或任一線上之任一像素(所研究像素)與與其相鄰的線上之像素(垂直方向上)之間的電位差。
因此，在矩陣驅動式液晶面板中，藉由在同一圖框週期中適當地校正水平相鄰像素或垂直相鄰像素之輸入視頻信號及減小其間的電位差，可抑制發生或可減弱橫向電場。結果，由於可抑制液晶分子不適當地對準，故可改良歸因於像素之透射率的變動之影像品質缺陷。
在此實施例中，將視頻信號處理功能(校正功能)應用至直觀式液晶顯示設備。代替地，可將視頻信號處理功能應用至矩陣驅動式顯示設備。舉例而言，可將視頻信號處理功能實施至使用液晶面板之投影器。
接著，參看圖15及圖16，將作為本發明之第二實施例描述應用視頻信號處理功能(校正功能)之投影器。圖15係展示投影器之整體結構的實例之方塊圖。圖16係展示圖15中展示之投影器的光學系統之結構的實例之示意圖。
首先，將描述投影器之整體結構之實例。
如圖15中所展示，投影器200包括視頻信號處理電路210、照明光學系統220、液晶面板230及投影光學系統240。
視頻信號處理電路210的結構及功能幾乎相同於圖6中展示之視頻信號處理電路110的結構及功能。視頻信號處理電路210處理輸入視頻信號以獲得適於顯示於液晶面板230上之投影器視頻信號。此視頻信號處理電路210包括A/D‧PLL區段211、視頻信號轉換區段212、數位信號處理區段213、LCD驅動器214及控制區段215。
LCD驅動器214具備圖6中展示之X驅動器電路117X及Y驅動器電路117Y之功能，且在控制區段215之控制下以預定時序將視頻信號供應至(例如)三板式液晶面板230。代替地，可將取樣保持區段114及視頻記憶體116之功能實施至LCD驅動器214。
由於A/D‧PLL區段211、視頻信號轉換區段212、數位信號處理區段213及控制區段215具有與圖6中展示之功能相同的功能，故將省略其詳細描述。
接著，將描述投影器之光學系統的結構之實例。
如圖16中展示，光學系統具備光源221，光源221包括(例如)諸如超高壓水銀燈(UHP燈)或金屬鹵素燈之放電燈及反射器(拋物面鏡)。自光源221發射之光由反射器準直以使得光變為幾乎與光軸平行之平行光束。
自光源221發射之光束進入移除具有諸如雜訊的不必要頻率分量之光束的濾光器222。其後，所得光束透射穿過複眼透鏡(多透鏡陣列)223以使得光束經有效且均等地調整以用於後文將描述之空間光調變器件(未圖示)之有效孔徑。
已透射穿過複眼透鏡223之光束進入PS分離/組合區段224。PS分離/組合區段224高效地自光束分離偏光分量且偏光該等偏光分量以使得可取得最佳光量。所得光束透射穿過透鏡225且進入雙向色鏡226R下游之彩色分離/組合光學系統。
首先，雙向色鏡226R反射紅色光束R，使得綠色光束G及藍色光束B通過。由雙向色鏡226R反射之紅色光束R之光徑由鏡227a偏轉90度且經引導至紅色聚光透鏡228R。
另一方面，已透射穿過雙向色鏡226R之綠色光束G及藍色光束B由雙向色鏡226G分離。換言之，雙向色鏡226G反射綠色光束G，將綠色光束G之光徑偏轉90度，且將綠色光束G引導至綠色聚光透鏡228G。
另一方面，紅色光束R透射穿過雙向色鏡226G，筆直地行進，且經由鏡227b及227c進入藍色聚光透鏡228B。
紅色光束R、綠色光束G及藍色光束B分別透射穿過聚光透鏡228R、228G及228B，且進入各別空間光調變器件。
此等空間光調變器件中之每一者包括液晶面板及兩個偏光板。舉例而言，紅色空間光調變器件包括紅色液晶面板230R及安置於液晶面板230R之上游且以恆定方向偏光入射光之入射側偏光面板(未圖示)。另外，偏光板(未圖示)經安置於紅色液晶面板230R之下游而使得僅具有出射光的預定偏光平面之光分量通過以使得透射光的強度對應於具有自驅動液晶之LCD驅動器214供應的電壓之顯示影像而經調變。同樣地，綠色空間光調變器件包括綠色液晶面板230G及兩個偏光板(未圖示)。藍色空間光調變器件包括藍色液晶面板230B及兩個偏光板(未圖示)。
已由空間光調變器件進行光調變之個別色彩之光束自三個方向進入雙向稜鏡(光組合器件)241。雙向稜鏡241由四個分開之立方稜鏡及在分別分開之表面上形成之反射薄膜(未圖示)組成。
紅色光束R在雙向稜鏡241之反射薄膜上反射。藍色光束B經反射於反射薄膜上且引導至投影透鏡242。綠色光束G筆直地朝向雙向稜鏡241行進，透射穿過雙向稜鏡241，且朝向投影透鏡242出射。因此，紅色光束R、綠色光束G及藍色光束B經組合為一光束且朝向投影透鏡242出射。
投影透鏡242將自雙向稜鏡241進入之光束轉換為投影光，且將投影光投影至例如反射式螢幕之前表面。通常，由於前投影式顯示設備使用液晶面板作為偏光狀態中之光調變器件，故設備將投影光投影至預定偏光狀態。
除了圖15及圖16中展示之透射式液晶面板之外，液晶面板230可為諸如反射液晶面板之另一類型。
如上文所描述，在第二實施例中，數位信號處理區段213基於同一圖框週期中之兩個像素(包括兩個子像素)之電位差、掃描方向及預傾定向而選擇彩色液晶面板中之每一者之校正中像素。其後，數位信號處理區段213基於兩個像素之電位差及對應於像素的輸入視頻信號之電位而參考儲存校正量的LUT且計算對應於輸入視頻信號之校正中像素的電位(驅動電壓)之校正量。其後，數位信號處理區段213基於所計算之校正量而校正輸入至校正中像素的視頻信號之電位，亦即校正中像素之驅動電壓之值。
因此，在矩陣驅動式液晶面板中，藉由在同一圖框週期中適當地校正水平相鄰像素或垂直相鄰像素之輸入視頻信號且減小其間之電位差，可抑制發生或可減弱橫向電場。結果，由於可抑制液晶分子不適當地對準，故可改良歸因於像素之透射率的變動之影像品質缺陷。
圖15及圖16中展示之投影器係投影式顯示設備之實例。因此，投影式顯示設備之結構不限於圖15及圖16中展示的投影器之結構。
另外，亦可將視頻信號處理功能(校正功能)應用至使用有機EL器件之矩陣驅動式顯示設備。
接著，將作為本發明之第三實施例描述使用應用視頻信號處理功能(校正功能)之有機EL器件的顯示設備。有機EL顯示設備之實例揭示於日本未審查專利申請公開案第2007-123240號(下文中稱為專利文獻2)中。作為根據本發明之第三實施例的有機EL顯示設備之實例，將參看圖17A及圖17B簡要描述揭示於專利文獻2中之有機EL顯示設備。
圖17A及圖17B展示揭示於專利文獻2中之有機EL設備的概略結構之實例，圖17A係剖視圖，圖17B係平面圖。圖17中展示之有機EL顯示設備300係頂部發射、主動矩陣式有機EL顯示設備之實例。
如圖17A及圖17B中所展示，驅動電路303形成於由諸如玻璃之絕緣材料製成之基板301之顯示區域302上。驅動電路303係在一隨後步驟中形成於顯示區域302上之驅動有機EL器件(發光器件)之電路。舉例而言，驅動電路303包括由(例如)鉬(Mo)製成之TFT電路303a，及由(例如)鋁(Al)製成且經由TFT絕緣薄膜303b形成於TFT電路303a上方之TFT電路303c。外部連接端子304自TFT電路303a及TFT電路303c延伸至顯示區域302之外的區域。下文中，外部連接端子304形成於顯示區域302之外的區域稱為外部端子區域305。在此實施例中，假設外部端子區域305沿組成以(例如)正方形形狀形成之基板301的四個邊之一個角的兩個邊形成。
由(例如)正性感光聚苯并唑等製成之第一絕緣薄膜306經塗佈且形成於在基板301上形成之驅動電路303上。第一絕緣薄膜306充當平坦化基板301之前表面的不平性之平坦化薄膜。
連接TFT電路303c及下部電極(正極)319(後文將進行描述)之接觸孔307形成於第一絕緣薄膜306中。另外，開口部分308形成於塗佈外部連接端子304之第一絕緣薄膜306中且藉此曝露外部連接端子304之前表面。
為第一ITO薄膜、Ag合金薄膜及第二ITO薄膜之層體之導電層(未圖示)形成於第一絕緣薄膜306上以使得接觸孔307由基板301上之此層體填充。
對應於個別像素之下部電極319(陽極)經排成陣列且形成於顯示區域302之第一絕緣薄膜306上以使得下部電極319經由接觸孔307而連接至TFT電路303c。另外，輔助配線310形成於顯示區域302之圓周部分處的第一絕緣薄膜306上。輔助配線310形成具有約3mm之寬度之畫框形狀。另外，輔助配線310連接至驅動電路(未圖示)。
由(例如)正性感光聚苯并唑製成之第二絕緣薄膜311經塗佈且形成於下部電極319及輔助配線310所形成於之第一絕緣薄膜306上。另外，個別像素(亦即有機EL器件)之像素開口312形成於顯示區域302中。因此，曝露下部電極319之前表面。另外，曝露輔助配線310之前表面。此外，個別彩色有機EL器件313之有機層314，亦即具有預定薄膜厚度之紅色有機層314R、綠色有機層314G及藍色有機層314B在像素開口312中形成於下部電極319上。舉例而言，紅色有機層314R具有約150nm之薄膜厚度，綠色有機層314G具有約100nm之薄膜厚度，且藍色有機層314B具有約200nm之薄膜厚度。
如上文所描述，由(例如)LiF製成且具有約1nm之薄膜厚度之電子注入層(未圖示)形成於基板301上之有機層314、第二絕緣薄膜311及輔助配線310上。由(例如)半透射MaAg合金製成之上部電極315形成於電子注入層上方。輔助配線310及上部電極315經由電子注入層相連接。在此實施例中，下部電極319為陽極，且上部電極315為陰極。代替地，下部電極319可為陰極，且上部電極315可為陽極。
如上文所描述，在有機EL顯示設備300中，有機層314在基板301之顯示區域302上由下部電極319與上部電極315夾置之有機EL器件313經排成陣列。自驅動電路303延伸之外部連接端子304曝露於外部端子區域305中。
如上文所描述，類似於第一及第二實施例，在第三實施例中，基於同一圖框週期及掃描方向上之兩個像素(包括兩個子像素)之間的電位差選擇有機EL器件313之校正中像素。其後，藉由基於兩個像素之間的電位差及對應於該等像素之輸入視頻信號的電位而參考儲存(例如)校正量之LUT，計算對應於輸入視頻信號之校正中像素的電位(驅動電壓)之校正量。對於有機EL器件313而言，基於所計算之校正量而校正輸入至校正中像素的視頻信號之電位，亦即校正中像素的驅動電壓之值。
因此，在矩陣驅動式有機EL顯示設備中，藉由適當地校正同一圖框週期中水平相鄰像素或垂直相鄰像素之輸入視頻信號，可減小兩個像素之間的電位差。因此，可抑制發生或可減弱橫向電場。結果，由於可防止兩個像素之間發生的橫向電場之影響，可改良歸因於橫向電場之影像品質缺陷。
另外，可將視頻信號處理功能(校正功能)應用至電漿顯示設備。
接著，將作為本發明之第四實施例描述應用視頻信號處理功能(校正功能)之電漿顯示設備。舉例而言，電漿顯示設備之實例揭示為日本未審查專利申請公開案第2007-73513號(下文中稱為專利文獻3)。作為本發明之第四實施例的電漿顯示設備之實例，將參看圖18及圖19A至圖19C簡要描述揭示為專利文獻3之電漿顯示設備。
圖18係展示電漿顯示設備之結構之主要剖視圖。圖19A、圖19B及圖19C係展示圖18中展示之電漿顯示設備之主要平面圖，圖19A展示上部電極層，圖19B展示下部電極層，且圖19C展示介電層。
在圖18、圖19A、圖19B及圖19C中展示之電漿顯示設備400中，除了通孔416及436之周邊外之電極部分經移除以減少微放電結構之寄生電容。另外，為形成向通孔440周圍之離散電極412及432施加電壓之連接部件414及434，使用矩陣式電漿顯示設備之結構。
如圖19A中所展示，上部電極410之連接部件414形成於上部電極層410之垂直方向上或水平方向上以提供一群第一電極418。如圖19B中展示，下部電極層430之連接部件434幾乎垂直於第一電極418而形成以提供一群第二電極458。為如圖19B中所展示以三角形狀排列介電層420之通孔426，第二電極458由水平形成之線性連接部件434及離散電極432組成，該等離散電極432中之每一者圍繞以「之」字形狀在連接部件434上方及下方排列之通孔。第二電極458完全形成於水平方向上。第二電極458中含有之電極層430的通孔436可視作含於下部電極層430之水平方向上排列的通孔436之群中。
另外，第一電極418作為位址電極而連接至位址驅動器之每一端子，且第二電極458作為掃描電極而連接至掃描驅動器之每一端子。在此情形下，將負電壓施加至圖19B之最上掃描電極。將正電壓施加至如圖19A之最左電極及第三最左電極之第一位址電極及第三位址電極。當電極之間發生導致放電之電位差時，在第一線之第一通孔與第二通孔之間發生放電。
當將電壓連續地施加至第二及第三掃描電極且將一電壓施加至對應於待顯示影像之位址電極時，在相應通孔處發生放電。在此種系統中，當全部通孔經掃描時，歸因於由每一通孔存在/不存在放電導致之殘餘影像效應而顯示一影像。
安置於圖18中展示之上部電極410及下部電極430之外的基板410及430用以密封內部。此等基板410及430之圓周部分經密封。在密封除排氣口(未圖示)之外的形成放電空間之內部之後，空氣自該等排氣口排出。代替地，可在適當壓力下以放電氣體填充放電空間。其後，密封排氣口。以此方式，放電氣體用以防止電極接觸空氣中之氧氣且在施加電壓時被氧化及劣化，且用以抑制電極蒸鍍且提高放電效率。
如上文所描述，類似於第一、第二及第三實施例，在第四實施例中，基於同一圖框週期及掃描方向上之兩個像素(包括兩個子像素)之電位差而在電漿顯示設備400中選擇校正中像素。其後，基於兩個像素之間的電位差及對應於輸入視頻信號之個別像素的電位而參考儲存校正量之LUT，且接著計算對應於輸入視頻信號之校正中像素的電位(驅動電壓)之校正量。基於所計算之校正量校正輸入至校正中像素的視頻信號之電位，亦即校正中像素的驅動電壓之值。
因此，在矩陣驅動式電漿顯示設備中，輸入至水平/垂直相鄰之像素之輸入視頻信號在同一圖框週期中經充分校正以使得兩個像素之間的電位差可減小。因此，可抑制發生或減弱橫向電場。結果，由於可消除兩個像素之間發生的橫向電場之影響，可改良歸因於橫向電場之影像品質缺陷。
本申請案含有於2008年3月27日在日本專利局(Japanese Patent Office)申請之日本專利申請案JP 2008-084812中所
揭示之標的物相關之標的物，該日本專利申請案之全部內容以引用的方式併入本文中。
熟習此項技術者應理解，視設計要求及其他因素而定可出現各種修改、組合、子組合及替代，只要其處於附加申請專利範圍或其等效物之範疇之內即可。
1．．．顯示影像
1A．．．顯示影像
2a．．．像素
2b．．．像素
2c．．．像素
2d．．．像素
2e．．．像素
2f．．．像素
2g．．．像素
2h．．．像素
11．．．顯示影像
11．．．A/D‧PLL部分
11A．．．顯示影像
12．．．視頻信號轉換區段
12a．．．像素
12b．．．像素
12c．．．像素
12d．．．像素
12e．．．像素
12f．．．像素
12g．．．像素
12h．．．像素
21．．．顯示影像
21A．．．顯示影像
22a．．．像素
22b．．．像素
22c．．．像素
22d．．．像素
22e．．．像素
22f．．．像素
22g．．．像素
31．．．像素
32．．．像素
33．．．橫向電場
34a．．．液晶分子
34b．．．液晶分子
34c．．．液晶分子
35a．．．液晶分子
35b．．．液晶分子
35c．．．液晶分子
36．．．黑線
37．．．黑線
41．．．液晶層
41a．．．液晶分子
41b．．．液晶分子
42．．．上部玻璃基板
43．．．透明導電薄膜
44．．．下部玻璃基板
46．．．偏光板
46a．．．軸線
47．．．偏光板
47a．．．軸線
48n ．．．像素電極(像素圖案)
48n+1 ．．．像素電極(像素圖案)
49n ．．．薄膜電晶體(TFT)
49n+1 ．．．薄膜電晶體(TFT)
51．．．顯示影像
51A．．．影像
51a．．．像素
51b．．．像素
52．．．顯示影像
52A．．．顯示影像
52a．．．像素
53．．．像素
53A．．．顯示影像
53a．．．像素
61．．．顯示影像
61a．．．像素
61b．．．像素
61c．．．像素
61d．．．像素
61e．．．像素
61f．．．像素
61g．．．像素
62．．．顯示影像
62a．．．像素
62b．．．像素
62c．．．像素
62d．．．像素
62e．．．像素
62f．．．像素
62g．．．像素
62h．．．像素
100．．．液晶顯示設備
110．．．視頻信號處理電路
111．．．類比/數位鎖相迴路(A/D‧PLL)區段
112．．．視頻信號轉換區段
113．．．數位信號處理區段
113A．．．差異偵測區塊
113B．．．校正量計算區塊
113C．．．校正量相加區塊
114．．．取樣保持區段
115．．．控制區段
116．．．視頻記憶體
117X．．．X驅動器電路
117Y．．．Y驅動器電路
118．．．液晶面板
120．．．數位信號處理區段
121．．．延遲調整區塊
122．．．記憶體控制區塊
122a．．．線記憶體
123H．．．水平偵測區塊
123V．．．垂直偵測區塊
124．．．校正量計算區塊
125．．．校正量相加區塊
131H．．．水平選擇電路
131V．．．垂直選擇電路
132．．．校正量計算電路
132a．．．查找表(LUT)
133．．．校正量內插電路
140．．．顯示影像
140A．．．影像
140a．．．像素
140b．．．最左像素
140c．．．最右像素
140d．．．像素
141．．．顯示影像
141A．．．影像
141a．．．像素
141b．．．像素
141c．．．像素
141d．．．像素
151A．．．顯示影像
151a．．．像素
152A．．．顯示影像
152a．．．像素
153A．．．影像
153a．．．像素
161．．．負校正量
162．．．正校正量
163．．．正校正量
200．．．投影器
210．．．視頻信號處理電路
213．．．數位信號處理區段
214．．．LCD驅動器
215．．．控制區段
220．．．照明光學系統
221．．．光源
222．．．濾光器
223．．．複眼透鏡
224．．．PS分離/組合區段
225．．．透鏡
226G．．．雙向色鏡
226R．．．雙向色鏡
227a．．．鏡
227b．．．鏡
227c．．．鏡
228B．．．藍色聚光透鏡
228G．．．綠色聚光透鏡
228R．．．紅色聚光透鏡
230．．．液晶面板
230B．．．藍色液晶面板
230G．．．綠色液晶面板
230R．．．紅色液晶面板
240．．．投影光學系統
241．．．雙向稜鏡
242．．．投影透鏡
300．．．有機EL顯示設備
301．．．基板
302．．．顯示區域
303．．．驅動電路
303a．．．TFT電路
303b．．．TFT絕緣薄膜
303c．．．TFT電路
304．．．外部連接端子
305．．．外部端子區域
306．．．第一絕緣薄膜
307．．．接觸孔
308．．．開口部分
310．．．輔助配線
311．．．第二絕緣薄膜
312．．．像素開口
313．．．彩色有機EL器件
314．．．有機層
314B．．．藍色有機層
314G．．．綠色有機層
314R．．．紅色有機層
315．．．上部電極
319．．．下部電極
400．．．電漿顯示設備
410．．．上部電極
412．．．電極
414．．．連接部件
416．．．通孔
418．．．第一電極
420．．．三角形狀排列介電層
426．．．通孔
430．．．電極層
432．．．電極
434．．．連接部件
436．．．通孔
440．．．通孔
458．．．第二電極
Xn X．．．電極(掃描線)
Xn+1 ．．．X電極(掃描線)
Yn ．．．Y電極(信號線)
Yn+1 ．．．Y電極(信號線)
圖1A、圖1B及圖1C係展示由橫向電場導致之影像品質缺陷現象的實例之示意圖；
圖2A及圖2B係展示發生影像品質缺陷現象之理論之示意圖；
圖3A及圖3B係展示液晶顯示設備之概略結構之示意圖；
圖4A、圖4B及圖4C係展示垂直對準式(右蒸鍍式)液晶顯示設備中之影像品質缺陷現象的實例之示意圖；
圖5A及圖5B係展示TN式液晶面板及VA式液晶面板中之影像品質缺陷現象的實例之示意圖；
圖6係展示根據本發明之第一實施例的液晶顯示設備之結構的實例之方塊圖；
圖7係展示圖6中展示之數位信號處理區段的概略結構之實例的方塊圖；
圖8係展示數位信號處理區段之視頻信號處理方法之流程圖；
圖9係展示圖7中展示之數位信號處理區段的主要部分之詳細結構的實例之方塊圖；
圖10係展示圖8中展示之校正量計算區塊的內部結構之實例的方塊圖
圖11係展示基於輸入視頻信號之顯示影像的實例之示意圖；
圖12A、圖12B及圖12C係描述藉由選擇電壓差異信號而設定校正位置之實例之示意圖；
圖13A、圖13B及圖13C係展示發生影像品質缺陷後之顯示影像及驅動電壓位準的實例之示意圖；
圖14A、圖14B及圖14C係展示已校正影像品質缺陷後之顯示影像及驅動電壓位準的實例之示意圖；
圖15係展示根據本發明之第二實施例的整個投影器之結構的實例之方塊圖；
圖16係展示圖15中展示之投影器的光學系統之結構的實例之示意圖；
圖17A及圖17B係展示根據本發明之第三實施例的有機EL顯示設備之概略結構的實例之示意圖；
圖18係展示根據本發明之第四實施例之電漿顯示設備之主要部分之結構之剖視圖；及
圖19A、圖19B及圖19C係分別展示圖17中展示之電漿顯示設備之上部電極層、下部電極層及介電層之平面圖。
100．．．液晶顯示設備
110．．．視頻信號處理電路
111．．．類比/數位鎖相迴路(A/D‧PLL)區段
112．．．視頻信號轉換區段
113．．．數位信號處理區段
114．．．取樣保持區段
115．．．控制區段
116．．．視頻記憶體
117X．．．X驅動器電路
117Y．．．Y驅動器電路
118．．．液晶面板

Claims (13)

  1. 一種視頻信號處理電路，其包含：一差異偵測區段，其經組態以自一輸入視頻信號偵測一矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異，其中鄰近該所研究像素的該等像素包括水平地及垂直地鄰近該所研究像素的像素；一第一計算區段，其經組態以計算一校正中像素之一驅動電壓的一校正量，該校正中像素具有歸因於由該差異偵測區段所偵測到之兩個像素的該等驅動電壓之一差異導致的一電場之一亮度改變；及一校正量相加區段，其經組態以基於由該第一計算區段計算之該校正量而校正具有該亮度改變之一校正中像素之該驅動電壓之一值。
  2. 如請求項1之視頻信號處理電路，其中該差異偵測區段包括：一水平偵測區段，其偵測該所研究像素之該驅動電壓與水平地鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的該驅動電壓之一差異；及一垂直偵測區段，其偵測該所研究像素之該驅動電壓與垂直地鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的該驅動電壓之一差異。
  3. 一種視頻信號處理電路，其包含： 一差異偵測區段，其經組態以自一輸入視頻信號偵測一矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異，其中鄰近該所研究像素的該等像素包括水平地及垂直地鄰近該所研究像素的像素；一第一計算區段，其經組態以計算一校正中像素之一驅動電壓的一校正量，該校正中像素具有歸因於由該差異偵測區段所偵測到之兩個像素的該等驅動電壓之一差異導致的一電場之一亮度改變；及一校正量相加區段，其經組態以基於由該第一計算區段計算之該校正量而校正具有該亮度改變之一校正中像素之該驅動電壓之一值；其中該差異偵測區段包括：一水平偵測區段，其偵測該所研究像素之該驅動電壓與水平地鄰近該所研究像素的像素中之每一者的該驅動電壓之一差異；及一垂直偵測區段，其偵測該所研究像素之該驅動電壓與垂直地鄰近該所研究像素的像素中之每一者的該驅動電壓之一差異；及其中該第一計算區段包括：一水平選擇區段，其基於該所研究像素之該驅動電壓與水平地鄰近該所研究像素的像素中之每一者的該驅動電壓之該差異及一水平掃描線信號而選擇該校正中像 素；一垂直選擇區段，其基於該所研究像素之該驅動電壓與垂直地鄰近於該所研究像素的像素中之每一者的該驅動電壓之該差異及一垂直掃描線信號而選擇該校正中像素；及一第二計算區段，其確定由該水平選擇區段及該垂直選擇區段選擇之該校正中像素的一驅動電壓之一校正量，以使得該驅動電壓的該校正量導致該校正中像素在校正後的一平均亮度與基於該輸入視頻信號之一驅動電壓的一亮度相同。
  4. 如請求項3之視頻信號處理電路，其中該第二計算區段至少在該所研究像素之一驅動電壓與鄰近該所研究像素的該等像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異等於或大於一預定臨限值時確定該校正中像素之一驅動電壓的一校正量。
  5. 如請求項3之視頻信號處理電路，其中具有歸因於由該兩個像素之該等驅動電壓的該差異導致之一電場的一亮度改變之該校正中像素係由該顯示面板之液晶分子之一預傾角確定。
  6. 如請求項3之視頻信號處理電路，其中具有歸因於由該兩個像素之該等驅動電壓的該差異導致之一電場的一亮度改變之該校正中像素係由該顯示面板之液晶分子的一預傾角、該兩個相鄰像素之該等驅動電壓的一差異值及該等電極之一距離確定。
  7. 如請求項3之視頻信號處理電路，其中該水平選擇區段及該垂直選擇區段基於該水平掃描線信號及該垂直掃描線信號判定一掃描方向，且在該所判定掃描方向上選擇鄰近該所研究像素且驅動電壓不同於該所研究像素之一驅動電壓之一像素作為一校正中像素。
  8. 如請求項3之視頻信號處理電路，其進一步包含：一校正量內插區段，其經組態以在該第二計算區段已計算複數個校正量時基於複數個候選者執行一內插處理且計算該校正中像素之一驅動電壓之一校正量。
  9. 如請求項1之視頻信號處理電路，其進一步包含：一線記憶體，其經組態以基於一延遲信號以一掃描線之間隔儲存該輸入影像信號中含有之一圖框影像；及一記憶體控制區段，其經組態而以該掃描線之該等間隔將該圖框影像自該線記憶體輸出至該差異偵測區段。
  10. 一種顯示設備，其包含：一矩陣驅動式顯示面板；一視頻信號處理電路，其包括：一差異偵測區段，其自一輸入視頻信號偵測該矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異，其中鄰近該所研究像素的該等像素包括水平地及垂直地鄰近該所研究像素的像素； 一第一計算區段，其計算一校正中像素之一驅動電壓的一校正量，該校正中像素具有歸因於由該差異偵測區段所偵測到之兩個像素的該等驅動電壓之一差異導致的一電場之一亮度改變；及一校正量相加區段，其基於由該第一計算區段計算之該校正量而校正具有該亮度改變的一校正中像素之該驅動電壓的一值；及一驅動電路，其經組態以將自該校正量相加區段輸出之一驅動電壓供應至該顯示面板中之每一像素。
  11. 一種顯示設備，其包含：一矩陣驅動式顯示面板；一視頻信號處理電路，其包括：一差異偵測區段，其自一輸入視頻信號偵測該矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異，其中鄰近該所研究像素的該等像素包括水平地及垂直地鄰近該所研究像素的像素；一第一計算區段，其計算一校正中像素之一驅動電壓的一校正量，該校正中像素具有歸因於由該差異偵測區段所偵測到之兩個像素的該等驅動電壓之一差異導致的一電場之一像素透射率改變；及一校正量相加區段，其基於由該第一計算區段計算之該校正量而校正具有該像素透射率改變的一校正中像素 之該驅動電壓的一值；及一驅動電路，其經組態以將自該校正量相加區段輸出之一驅動電壓供應至該顯示面板之每一像素。
  12. 一種投影式顯示設備，其包含：一光源；一矩陣驅動式液晶面板，其經組態以藉由經由一照明光學系統來自該光源之照明光進行照射；一投影光學系統，其經組態以投影通過該液晶面板之光；一視頻信號處理電路，其包括：一差異偵測區段，其自一輸入視頻信號偵測該矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異，其中鄰近該所研究像素的該等像素包括水平地及垂直地鄰近該所研究像素的像素；一第一計算區段，其計算一校正中像素之一驅動電壓的一校正量，該校正中像素具有歸因於由該差異偵測區段所偵測到之兩個像素的該等驅動電壓之一差異導致的一電場之一亮度改變；及一校正量相加區段，其基於由該第一計算區段計算之該校正量而校正具有該亮度改變的一校正中像素之該驅動電壓的一值；及一驅動電路，其經組態以將自該校正量相加區段輸出 之該驅動電壓供應至該液晶面板之每一像素。
  13. 一種視頻信號處理方法，其包含以下步驟：自一輸入視頻信號偵測一矩陣驅動式顯示面板之多個像素中之每一者作為一所研究像素的一驅動電壓與鄰近該所研究像素的多個像素中之每一者的一驅動電壓之間的一差異；自該等鄰近像素中為一特定所研究像素選擇一校正像素，該選擇係基於該校正像素與該特定所研究像素之驅動電壓之間的經偵測之差異，其中該校正像素具有歸因於由該校正像素與該特定所研究像素之該等驅動電壓之間的一差異導致的一電場之一亮度改變；計算該校正像素之一驅動電壓的一校正量；及基於已計算之該校正量而校正該校正像素之該驅動電壓之一值。
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