專利名稱：顯示器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能用EL元件等容易地顯示灰度圖象的顯示器件，和具有該顯示器件的電子裝置。
(2)背景技術近年來，積極地開發(fā)了使用由電致發(fā)光元件(下稱EL元件)為代表的發(fā)光元件的顯示器件。EL元件包括利用從激發(fā)單重態(tài)生成的發(fā)光的EL元件和利用從激發(fā)三重態(tài)生成的發(fā)光的EL元件。EL元件通常采用棧結構，在該結構中發(fā)光層夾在一對電極(陽極和陰極)之間。例如有空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的棧結構。還已知一種將空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層或將空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層以此次序層疊在陽極上的棧結構(例如，見專利文件1)[專利文件1]日本專利公開號2001-343933作為能調節(jié)諸如LED之類的發(fā)光元件的發(fā)光來顯示灰階圖象的LED驅動設備，建議的是一種能通過改變在一個掃描周期中改變LED顯示陣列的LED發(fā)射時間，即通過改變占空比，來改變LED顯示陣列的發(fā)光的顯示器件(例如，見專利文件2)。日本專利公開號H5-341728在上述傳統(tǒng)顯示器件中，LED的占空比可根據(jù)外部亮度數(shù)據(jù)而變化，因此灰階圖象是通過外部亮度數(shù)據(jù)控制的，且可通過改變亮度數(shù)據(jù)脈沖的占空比來調節(jié)光發(fā)射時間的比率。在此LED顯示器件的情況下，亮度數(shù)據(jù)的脈沖時間間隔在所有場都彼此相等。因此，灰度的級數(shù)必須等于場數(shù)且增加灰度的級數(shù)就必須增加場數(shù)以，從而限制能顯示的灰階級數(shù)。
另外，作為能使用上述EL元件來顯示多灰階級的顯示器件，有一種已知的顯示器件采用了一種數(shù)字灰度級方法和時間灰度級方法(專利文件1)。
時間灰度級方法是一種通過控制EL元件發(fā)光時間來顯示灰階圖象的方法(將參照圖23-26對其進行描述)。如圖23和24所示，EL顯示器件具有一個包括一個用TFT(薄膜晶體管)在基片上排成矩陣的象素105的象素部分101、源信號線驅動電路102、寫入柵極信號線驅動電路103和設置在象素部分101周圍的擦除柵極信號線驅動電路104。該源信號線驅動電路102具有移位寄存器102a、鎖存器102b和鎖存器102c。
象素部分101具有與源信號線驅動電路102相連的鎖存器102c的源信號線(S1-Sx)、電源線(V1-Vx)、與寫入柵極信號線驅動電路102相連的寫入柵極信號線(Ga1-Gay)以及與擦除柵極信號線驅動電路104相連的擦除柵極信號線(Ge1-Gey)。各信號線與排列成矩陣的相應象素105相連。注意標號106表示時分灰度數(shù)據(jù)信號發(fā)生電路。
如圖25所示，象素105具有開關TFT107、與EL元件110相連的EL驅動TFT108、擦除TFT109和電容器112。開關TFT107的柵極與寫入柵極信號線Ga相連，其源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與源信號線S相連，另一個與EL驅動TFT108的柵極、在各象素中的電容112和擦除TFT109的源極區(qū)和漏極區(qū)相連。設置電容器112是為了在開關TFT107關閉(非選中狀態(tài))時保持EL驅動TFT108的柵電壓。
EL驅動TFT108的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線V相連而另一個與EL元件110相連。電源線V與電容器112相連。不與開關TFT107相連的擦除TFT109的源極區(qū)或漏極區(qū)與電源線V相連，而其柵極與柵極信號線Ge相連。
以下參照圖26對EL顯示器件的操作和灰度顯示進行描述。當從寫入柵極信號線驅動電路103輸入寫入選擇信號時，在所有與第一行的寫入柵極信號驅動電路線Ga1相連的象素中的開關TFT107導通。同時，從鎖存器102c將轉換成數(shù)字信號的視頻信號的第一位數(shù)字數(shù)據(jù)″0″或″1″輸入至源信號線S1-Sx。該數(shù)字信號通過開關TFT107將數(shù)字信號輸入EL驅動TFT108的柵極。當數(shù)字數(shù)據(jù)為“1”時，EL驅動TFT108導通且EL元件110發(fā)光。同時，當數(shù)字數(shù)據(jù)為“0”時，EL驅動TFT108截止且EL元件110不發(fā)光。
如上所述，當將數(shù)字數(shù)據(jù)輸入第一行象素時，EL元件發(fā)光或不發(fā)光，籍此第一行象素顯示圖象。這里，如圖26所示，象素的顯示周期由Tr表示，輸入了第一位數(shù)字數(shù)據(jù)的象素的顯示周期由Tr1表示，而輸入了下幾位數(shù)字數(shù)據(jù)的象素的顯示周期由Tr2、Tr3...表示。
當寫入選擇信號輸入至寫入柵極信號線Ga1完成時，類似地將寫入選擇信號輸入至寫入柵極信號線Ga2。然后，所有與寫入柵極信號線Ga2相連的象素中的開關TFT107導通，并從源信號線S1-Sx將第一位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入至第二行的象素。寫入周期Ta1是寫入選擇信號依次輸入所有柵極信號線(Ga1-Gay)以選擇所有寫入柵極信號線并將第一位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入所有行的象素的周期。
另一方面，在將第一位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入所有行的象素之前，即在完成寫入周期Ta1之前，在將第一位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入象素的同時從擦除信號線驅動電路104將一擦除選擇信號輸入至擦除柵極信號線Ge1。然后，與擦除柵極信號線Ge1相連的所有象素(第一行的象素)中的擦除TFT109導通，并將電源線(V1-Vx)的電源電壓提供給EL驅動TFT108的柵極，使得EL驅動TFT108導通。因此，電源電壓不提供給EL元件110的象素電極且第一行象素中的所有EL元件110都不發(fā)光，因此第一行的象素不顯示圖象。如圖所示，擦除數(shù)據(jù)之后象素不顯示圖象的非顯示周期由Td表示，第一行的非顯示周期由Td1表示。
與第一行類似地在下一行中執(zhí)行數(shù)據(jù)寫入和擦除，從而擦除所有行的象素的第一位數(shù)字數(shù)據(jù)。如圖所示，擦除所有行的象素的第一位數(shù)字數(shù)據(jù)的擦除周期由Te1表示。第二位數(shù)字數(shù)據(jù)的擦除周期由Te2表示。
這樣重復顯示、擦除和非顯示的操作，直到第n位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入至象素，且顯示周期Tr和非顯示周期Td交替出現(xiàn)。當完成所有顯示周期(Tr1-Trn)時就可以顯示一幅圖象，即一幀的圖象。
在執(zhí)行上述操作的EL顯示器件中，將顯示周期Tr的長度設定成Tr1∶Tr2∶...Trn＝20∶21∶...2(n-1)以顯示灰度圖象。通過組合顯示周期，可以執(zhí)行從2n級灰度選中的希望灰度顯示。一幀中的一個象素中顯示的圖象的灰度級是由在幀中EL元件發(fā)光的顯示周期的和決定的。例如在n＝8(256級灰度)的情況下，假設在所有顯示周期中象素發(fā)光時的亮度為100％，當Tr1和Tr2中象素發(fā)光時達到1％的亮度，而當Tr3、Tr5和Tr8中象素發(fā)光時達到60％的亮度。
也就是說，假設顯示時間/(顯示時間+非顯示時間)＝顯示時間的比率且在最大灰度級的顯示時間的比率為在一幀周期內顯示時間的比率的最大值，用如圖9所示固定顯示時間的比率的最大值來顯示灰度圖象。當顯示時間的比率的最大值固定時，顯示部件(EL顯示面板)的能耗隨著灰度級的增加而增加。圖14B為示出當通過降低灰度級改變亮度時顯示灰度級減少的數(shù)量的實驗結果。在圖14B中，位對應于灰度級數(shù)而負荷對應于顯示時間的比率。如果組成顯示部件的象素包括為發(fā)光元件的EL元件，顯示時間和非顯示時間等效于發(fā)光時間和不發(fā)光時間，這樣圖9所示的顯示時間的比率為發(fā)光時間的比率。
(3)發(fā)明內容鑒于顯示時間的比率隨著灰度級的增加而增加，本發(fā)明提供了具有即使灰度級增加也能防止諸如EL顯示面板和液晶顯示面板之類的顯示部件的能耗增加的灰度控制電路的顯示器件。
本發(fā)明的顯示器件具有用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的平均灰度計算器、用于根據(jù)平均灰度級輸出灰度控制信號以減少象素的顯示時間的顯示時間的比率表，和根據(jù)顯示時間的比率表的輸出控制象素的灰度級的顯示部件。當根據(jù)一幀的視頻信號的平均灰度級控制灰度級時，可以減少顯示時間的比率，從而減少顯示部件的能耗。
當顯示高平均灰度級的圖象時，整個屏幕的亮度和能耗增加了。然而，當一幀的視頻信號的平均灰度級超過某一值時，可以通過減少顯示時間的比率將能耗抑制在某一值。將能耗抑制在某一值導致顯示部件中能耗的減少。
(4)


圖1為示出本發(fā)明的顯示器件的灰度控制電路的方框圖。
圖2示出本發(fā)明的灰度控制電路的平均灰度計算部分的一個例子。
圖3示出用于本發(fā)明的擦除啟動信號發(fā)生電路的一個例子。
圖4示出用于本發(fā)明的擦除啟動信號發(fā)生電路的另一個例子。
圖5示出本發(fā)明的顯示比時間的比率表。
圖6示出本發(fā)明的顯示比時間的比率表。
圖7示了平均灰度級和能耗之間的關系。
圖8示出本發(fā)明的灰度級和顯示時間的比率之間的關系。
圖9示出傳統(tǒng)顯示器件的灰度級和顯示時間的比率之間的關系。
圖10為示出本發(fā)明的顯示器件的電路結構的電路圖。
圖11為示出本發(fā)明顯示器件的另一電路結構的電路圖。
圖12為本發(fā)明的顯示器件的操作中的數(shù)字信號的時序圖。
圖13為本發(fā)明的顯示器件的操作中的模擬信號的時序圖。
圖14A示出本發(fā)明的顯示器件的一個圖象范例，而圖14B示出傳統(tǒng)顯示器件的一個圖象范例。
圖15示出使用本發(fā)明的顯示器件。
圖16示出顯示部分使用本發(fā)明的攝影機。
圖17示出顯示部分使用本發(fā)明的筆記本電腦。
圖18示出顯示部分使用本發(fā)明的移動計算機。
圖19示出顯示部分使用本發(fā)明的移動圖象再現(xiàn)設備。
圖20示出顯示部分使用本發(fā)明的目鏡式顯示器。
圖21示出顯示部分使用本發(fā)明的數(shù)字攝影機。
圖22示出顯示部分使用本發(fā)明的移動電話。
圖23為傳統(tǒng)顯示器件的象素部分的電路圖。
圖24為示出傳統(tǒng)顯示器件的電路結構的圖。
圖25為傳統(tǒng)顯示器件的象素的電路圖。
圖26為示出傳統(tǒng)顯示器件的操作的圖。
(5)具體實施方式
在本發(fā)明中，可以將數(shù)字視頻信號和模擬視頻信號用作視頻信號輸入諸如EL顯示面板和液晶顯示面板之類的顯示部件。以下將對通過輸入至顯示部件的視頻信號數(shù)字化而獲得的數(shù)字視頻信號進行說明，并稍后對模擬視頻信號的一個范例進行描述。
如圖1所示，本發(fā)明的顯示器件具有諸如EL顯示面板和液晶顯示面板之類的顯示部件1和用于控制顯示部件1的灰度級的灰度控制電路2。灰度控制電路2具有用于將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號的A/D轉換器3、用于捕獲數(shù)字視頻信號的數(shù)據(jù)控制器4、用于計算和輸出通過對在一幀的整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得的平均灰度級的單幀平均灰度計算部分5、用于根據(jù)平均灰度信號生成下述放大信號的顯示時序表6，和輸入放大信號的時序信號發(fā)生器7。顯示部件1的灰度級是由數(shù)據(jù)控制器4和定時信號發(fā)生器7的輸出數(shù)據(jù)控制的。
在灰度級控制電路2中，當采用A/D轉換器3將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號時，數(shù)字視頻信號可輸入至數(shù)據(jù)控制器4并轉換成與其中的顯示部件1相對應的數(shù)據(jù)，以及該數(shù)據(jù)與來自定時信號發(fā)生器7的同步信號同步輸出到顯示部件1。
數(shù)據(jù)控制器4包括幀存儲器，可將一幀的數(shù)字視頻信號保存在此幀存儲器中，并將與下述各子幀相對應的灰度位作為數(shù)據(jù)輸出到顯示部件1。單幀平均灰度計算部分5計算通過對在一幀的整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得的平均灰度級。然后，如下所述，通過加法器和存儲器計算所有象素的灰度級的和，且將最有效的幾個位，例如最有效的四個位作為平均灰度信號輸出。下面將對單幀平均灰度計算部分5的一個電路范例進行描述。
顯示時間的比率表6(以下稱表6)是一種具有由從單幀平均灰度計算部分5或外部設備所確定的平均灰度信號確定的輸入/輸出關系的對照表。表6具有包括諸如ROM和RAM之類的存儲器在內的硬件配置及存儲例如表1所示的數(shù)據(jù)。不必說表6的數(shù)據(jù)不限于表1中所示的，且它可以根據(jù)能耗和希望的圖象質量隨意設定。在根據(jù)表1所示的數(shù)據(jù)轉換成三位后，輸出由單幀平均灰度計算部分5計算所得的輸入的最有效的四位。在表1中，灰度表示一幀的視頻信號的平均灰度級，而放大倍率表示幀存儲器的保存時間衰減率。
如下所述，當用表6控制顯示部件1的灰度級時，可以通過減少保存時間來抑制較亮屏幕(圖象)的最大能耗，同時通過增加保存時間來提高較暗屏幕(圖象)的圖象質量以顯示高對比度和清晰圖象。
定時信號發(fā)生器7生成一個下述顯示部件和數(shù)據(jù)控制器4的源信號線驅動電路、寫入柵極信號線驅動電路的同步信號和向顯示部件提供諸如移位寄存器的掃描啟動信號SSP、時鐘信號SCK、鎖存信號LAT、寫啟動信號G1SP及擦除柵極信號線驅動電路的擦除啟動信號G2SP之類脈沖信號。下面將對定時信號發(fā)生器7的電路范例進行描述。顯示部件具有由EL元件或液晶所組成的象素并通過捕獲數(shù)字視頻信號或模擬視頻信號來顯示圖象。
首先，對具有上述配置的顯示部件1的灰度控制電路2的原理進行描述。根據(jù)該原理，在一幀周期內的顯示時間/(顯示時間+非顯示時間)＝顯示時間的比率是滿足的，且可以改變灰度級和顯示時間的比率之間的關系的改變可有效減少圖8所示的最大灰度級的顯示時間比。
參照圖5對根據(jù)本發(fā)明的上述原理實現(xiàn)顯示部件的灰度控制的表6的作用進行描述。在表6中，灰度級和顯示時間的比率之間的關系是通過由表1所示的平均灰度信號獲取的放大倍率來確定的。這里假設顯示時間的比率是上述一幀周期內顯示時間/(顯示時間+非顯示時間)。如圖5所示，放大倍率(1.00倍)是根據(jù)顯示時間的比率的最大數(shù)值(圖5中30.0％)。此放大信號由任意個位表示(表1中3位)。
例如1倍的放大倍率由(111)表示，0.75由(101)表示，而0.5由(011)表示。任意處理通過將放大倍率轉換成放大信號獲得的分數(shù)。例如放大倍率(111)的0.5倍(大約在(100)和(011)中間)在表1中四舍五入。最后，僅將平均灰度級(表6的輸入)和放大倍率(表6的輸出)之間的關系設定成顯示時間的比率表。灰度級和顯示時間的比率之間的關系是通過使用下述擦除啟動信號發(fā)生電路(圖3和圖4)由灰度級和此放大倍率之間的關系調節(jié)的。
用表1所示的數(shù)據(jù)來說明控制顯示部件的灰度級的技術意義。當顯示具有高平均灰度級的圖象時，整個屏幕的亮度增加了，導致能耗的增加。當平均灰度級與最大灰度級相同(圖7中63灰度級在0-63灰度級中)時，發(fā)生最大能耗。需要根據(jù)最大能耗來確定諸如能耗和加熱值之類的產品的技術條件，且必須提供在此條件下對產品的保證。然而，實際上在許多情況下顯示了諸如畫之類的灰度圖象，因此平均灰度級不增加那么多。
當灰度級超過某值時可通過使用用于減少顯示時間的比率的表來抑制最大能耗，從而使得顯示部件的能耗可以減少。例如如圖6所示，且根據(jù)平均灰度級，當平均灰度級為0-31時，顯示時間的比率是固定的(1倍的放大倍率)，灰度級超過31-63(1-0.5倍的放大倍率，放大倍率＝(0.5×63)/平均灰度級)時，顯示時間的比率降低。因此，顯示時間的比率減少且顯示部件亮度減少，從而將能耗抑制在某一值(傳統(tǒng)顯示器件的0.5倍能耗)。
顯示比的最大值固定的情況下的能耗與顯示比的最大值變化情況下的能耗相比較。圖7示出在使用了圖6所示的平均灰度級和放大倍率之間的關系的情況下顯示器的平均灰度級和能耗之間的關系。當以傳統(tǒng)的方式固定最大灰度級和顯示時間的比率(顯示時間的比率的最大值)之間的關系時，能耗與平均灰度比成比例地增加。如果能耗太大則需要改變設計以減少圖象的亮度。然而，在該情況下，具有低平均灰度級且部分具有亮發(fā)光(例如焰火的圖象)的圖象的亮度也降低了。同時，根據(jù)本發(fā)明，即使當平均灰度級增加時，也可以將能耗抑制在某一值。另外，可以不減少亮度同時抑制最大能耗的方式來顯示具有平均灰度級的圖象。雖然最大能耗減少至圖7所示的傳統(tǒng)情況的一半(0.5倍的放大倍率)，但還可以通過改變上述表格的數(shù)據(jù)對其進一步抑制。為了達到最大為傳統(tǒng)情況的α倍(α＝1)，當平均灰度值為0至(α×最大灰度級)時顯示時間的比率是固定的(放大倍率的1倍)同時顯示時間的比率設定成滿足放大倍率＝(α×最大灰度級)/平均灰度級，平均灰度級為(α×最大灰度級)以上至最大灰度級。平均灰度級和放大倍率之間的關系不限于圖6中所示的。例如當平均灰度級為0到α×最大灰度級時顯示時間的比率可以是固定的(放大倍率的1倍)，同時顯示時間的比率設定成滿足放大倍率＝1+α-(平均灰度級/最大灰度級)，平均灰度級為(α×最大灰度級)以上至最大灰度級。
CRT顯示器是一種具有高平均灰度級的低峰值亮度和低平均灰度級的高峰值亮度的特征可實現(xiàn)高清晰圖象的顯示部件。在傳統(tǒng)液晶顯示面板中，可通過調節(jié)背光照明的亮度得到與CRT顯示器相同的特征(例如見日本專利公開號2001-147667)。然而，很難高速度精確地控制背光照明。
根據(jù)本發(fā)明，可以僅僅通過設定上述表格來確定平均灰度級和峰值亮度之間的關系。另外，可以為每個幀設定該關系，從而可以高速度控制灰度級。
人類視覺系統(tǒng)容易地識別亮環(huán)境中的亮的圖象(亮適應性)及暗環(huán)境中暗的圖象(暗適應性)。人類的眼睛雖然能容納非常廣的亮度范圍，但在一個時間只能看見窄的亮度。因為在傳統(tǒng)顯示器件中最大灰度級和亮度之間的關系是固定的，當顯示亮圖象時在高亮部分出現(xiàn)一個白點而當顯示暗圖象時出現(xiàn)一個黑點。同時，通過使用上述表格，可以根據(jù)平均灰度級動態(tài)地改變灰度級和亮度之間的關系，因此可以顯示更靠近人類視覺系統(tǒng)的寬的動態(tài)范圍圖象。例如當需要在高光部分顯示有表達力的圖象時，可將放大倍率設定成接近1，而當需要在暗的部分顯示有表達力的圖象時，可減少放大倍率。
通常，顯示器件具有亮度控制功能?？梢酝ㄟ^改變電源電壓來執(zhí)行亮度控制。然而，如果將EL元件用于顯示部件，就很難線性地調節(jié)發(fā)光，因為EL的電壓和亮度之間的關系是非線性的。當使用上述表格時，可以通過改變平均灰度級和顯示時間的比率之間的關系來執(zhí)行亮度控制。因此，使用數(shù)字處理可實現(xiàn)高速、精確而又簡單的亮度控制。按照慣例，當通過減少圖14B所示的灰度級來控制亮度時顯示的灰度級數(shù)減少。同時，根據(jù)本發(fā)明，當平均灰度級和顯示時間的比率之間的關系根據(jù)上述表格而變化時，可以減少圖象的亮度同時將所顯示的灰度級維持在圖14A中實驗數(shù)據(jù)所示的級別。
參照圖2對圖1所示的一例單幀平均灰度計算部分5的電路范例進行描述?？梢詮囊粠兴邢笏氐臄?shù)字視頻信號的累加灰度級獲取一個平均灰度級。如圖2所示，單幀平均灰度計算部分5包括加法器5a和累加器5b。將數(shù)字視頻信號和累加器5b的輸出輸入至加法器5a，將這些輸入之和輸入累加器5b。累加器5b在與數(shù)字視頻信號同步的時鐘時間記錄加法器5a的輸出，且該輸出中由與一幀同步的復位信號初始化的。由累加器5b所記錄的位數(shù)是依據(jù)顯示部件的數(shù)字視頻信號的位數(shù)和象素數(shù)確定的。例如當數(shù)字視頻信號有6位而顯示部件的象素數(shù)為320×240×3＝230400＜218時，就需采用能記錄6+18＝24位的累加器。
當將一幀的所有象素的數(shù)字視頻信號輸入單幀平均灰度計算部分5時，將一幀的所有象素的累積灰度級記錄在累加器5b中。因為累加的灰度級與平均灰度級成比例，可以將累加器5b的最有效的幾位作為平均灰度信號。在上述表格中，輸入最有效的4位并用作平均灰度信號。可以合并圖2所示的上述電路或可以利用由外部設備獲得的平均灰度信號。
當參照圖12所示的時序圖描述用于控制圖1所示的顯示部件1的灰度級的灰度控制電路2時，上述表格的放大信號用于生成一個定時信號(擦除啟動信號G2SP)來控制寫入顯示部件1的象素的數(shù)字視頻信號。因此，下面描述了定時信號的生成。如圖3所示，擦除啟動發(fā)生電路8具有計數(shù)器8a、累加器8b、E×NOR(異非或)電路8c和AND(與)電路8d。計數(shù)器8a將用于寫入象素的掃描啟動信號G1SP作為復位信號來對寫入時鐘GCK計數(shù)。計數(shù)器8a的輸出與輸入G1SP起經過的時間成比例。
將與由上述表格得到的平均灰度級相對應的位(比特)信號和放大信號輸入至累加器8b。例如，如果將一幀分成6個子幀SF1-SF6以等于圖12的時序圖中所示的灰度位數(shù)6，這位信號對應于各位的加權(象素的發(fā)光時間)，例如第一子幀SF1的加權32(25)、第二子幀SF2的加權16(24)、第三子幀SF3的加權8(23)、第四子幀SF4的加權4(22)、第五子幀SF5的加權2(21)、第六子幀SF6的加權1(20)。累加器8b的輸出是各子幀SF1-SF6的加權和放大信號信號的乘積。
當計數(shù)器8a的輸出Q1-Q8與累加器的輸出S1-S8相一致時，由E×NOR電路8c和AND電路8d所構成的匹配電路輸出擦除啟動信號G2SP。因此象素的顯示時間的比率是通過控制在各子幀的加權和放大信號的乘積所生成的擦除啟動信號G2SP的時序來控制的。
以上對上述表格的技術意義進行了說明。以下將參照圖1所示的灰度控制電路2的方框圖和圖12所示的時序圖來描述實際灰度控制。如圖12的時序圖所示，一秒的60幀視頻信號的各幀，例如圖4的第四幀分成擦除啟動信號發(fā)生電路中所描述的6個子幀SF1-SF6。當寫啟動信號G1SP與擦除啟動信號G2SP之間的間隔比為各子幀SF1-SF6中2的冪(僅將子幀SF2示為圖12中的例子)時，灰度位數(shù)為6，同子幀數(shù)，從而顯示灰度級數(shù)為26＝64。隨著子幀數(shù)的增加，顯示灰度級增加。如果子幀數(shù)為n，則顯示灰度級數(shù)為2n?？梢酝ㄟ^增加子幀數(shù)改變上述表格中的顯示灰度級數(shù)。
對于象素顯示的時序，縱座標表示象素陣列行，而陰影部分表示各子幀SF1-SF6中的顯示時間。從此時序圖中明顯地看出各子幀的顯示時間不同。如實施例中所述，圖1所示的顯示部件具有用于選擇柵極信號線的柵極信號線驅動電路和用于為與選中柵極信號線相連的象素提供視頻信號的源信號線驅動電路。參照作為時序圖中的范例示出的第二子幀SF2對柵極信號線驅動電路的時序圖進行描述。將G1SP用作與時鐘GCK同步的寫掃描啟動信號依次從第一行至最后一行對象素陣列進行掃描。然后，將G2SP用作與時鐘GCK同步的擦除啟動信號依次從第一行至最后一行對象素陣列進行掃描。
因此，各幀中的發(fā)光時間是由從G1SP至G2SP的時間確定。本發(fā)明的特征在于顯示時間的比率是根據(jù)上述表格的輸出改變各幀中GS2P的時序來控制的。如以上所闡述的，在擦除啟動信號G2SP(圖3)的發(fā)生電路中，擦除啟動信號G2SP是由各子幀SF1-SF6的加權與該表格的放大倍率的乘積所生成的。因此，通過根據(jù)表格控制擦除啟動信號G2SP的生成時間，可以在平均灰度級超過某一值(圖6和8)時減少顯示時間的比率的最大值。因此，可以將最大能耗抑制在圖7中所示的某一個值，從而減少顯示部件的能耗。
下面將對將EL顯示面板用作顯示部件的顯示器件的灰度控制的實施例進行描述。
如圖10所示，在象素中使用EL元件的數(shù)字信號輸入有源矩陣EL顯示面板9包括排成矩陣的象素9b和源信號線驅動電路10、寫入柵極信號線驅動電路11、和設置在象素部分9a周圍的擦除柵極信號線驅動電路12。該源信號線驅動電路10具有移位寄器10a、鎖存器10b、鎖存器10c和電平移動器10d。柵極信號線驅動電路11和12分別具有移位寄存器11a和12a。
象素部分9a還包括與源信號線驅動電路10的電平移動器10d相連的源信號線(S1-Sn)、與寫入柵極信號線驅動電路11的移位寄存器11a相連的寫入柵極信號線(G11-G1m)及與擦除柵極信號線驅動電路12的移位寄存器12a相連的擦除柵極信號線(G21-G2m)。各信號線與在包括EL元件的矩陣中所排列的在內的相應象素9b相連。
象素9b包括寫入開關TFT13、與EL元件16相連的EL驅動TFT14、擦除TFT15及電容器17。這里TFT指薄膜晶體管，然而也可以使用具有相同功能的其它晶體管。寫入開關TFT13的柵極與寫入柵極信號線G1相連，其源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與源信號線S相連，而另一個與EL驅動TFT14的柵極相連。另外，寫入開關TFT13與各象素中的電容器17及擦除TFT15的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個相連。當寫入開關TFT13截止(未選中狀態(tài))時，為了保持EL驅動TFT14的電壓而設置電容器17。
EL驅動TFT14的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線V相連，而另一個與EL元件6的陽極相連。電源線V與電容器17相連。不與寫入開關TFT13相連的擦除TFT15的源極區(qū)或漏極區(qū)與電源線V相連。擦除TFT15的柵極與擦除柵極信號線G2相連。
參照圖10和圖2的時序圖說明使用灰度控制電路2控制EL顯示面板的灰度。當源信號線驅動電路10的移位寄存器10a用與同步信號SCK同步的掃描啟動信號SSP啟動掃描時，將存在數(shù)據(jù)控制器4(圖1)的幀存儲器中的一行視頻信號輸入與源信號線S1-Sn相應的鎖存器10b。當將鎖存信號LAT輸入并鎖存入鎖存器10c時，在電平移動器10d中將輸入鎖存器10b的數(shù)字數(shù)據(jù)放大并依次輸出至源信號線S1-Sn。
另一方面，寫入柵極信號線驅動電路11的移位寄存器11a用與同步信號SCK同步的掃描啟動信號G1SP啟動掃描，以依次選擇寫入柵極信號線G11-G1m。當依次選中寫入柵極信號線G11-G1m時，在各寫入柵極信號線的選擇周期內將一行數(shù)字數(shù)據(jù)從源信號線S1-Sn輸入寫入柵極信號線。
下面描述了一個將6位數(shù)字視頻信號寫入至EL顯示面板9或從其中擦除的例子。當將掃描啟動信號G1SP輸入寫入柵極信號線驅動電路11時，打開與第一行寫入柵極信號線G11相連的所有象素中的寫入開關TFT13導通。同時，將數(shù)字視頻信號的第一位數(shù)字數(shù)據(jù)″0″或″1″從鎖存器10c輸入源信號線S1-Sn。此數(shù)字數(shù)據(jù)是通過寫入開關TFT13輸入EL驅動TFT14的柵極的。如果輸入數(shù)字數(shù)據(jù)″1″，則打開EL驅動TFT14導通并且使EL元件16發(fā)光。同時，如果輸入數(shù)字數(shù)據(jù)″0″，則關閉EL驅動TFT14截止并且使EL元件16不發(fā)光。如上所述，當將數(shù)字數(shù)據(jù)輸入第一行象素時，EL元件發(fā)光或不發(fā)光且第一行象素顯示圖象。
接著，當選擇第二行的寫入柵極信號線G12時，與寫入柵極信號線G12相連的所有象素中的寫入開關TFT13導通，籍此將第二位數(shù)字數(shù)據(jù)從源信號線S1-Sn輸入第二行的象素。然后，依次選中所有寫入柵極信號線(G11-G1m)，且將第二位數(shù)字數(shù)據(jù)輸入子幀SF2中所有行的象素。
在從輸入信號G1SP起經過對應于放大信號的時間之間時，將與時鐘GCK同步的擦除啟動信號G2SP輸入擦除信號線驅動電路12的移位寄存器12a。將擦除啟動信號G2SP從移位寄存器12a輸入至擦除柵極信號線G21。然后，與擦除柵極信號線G21相連的所有象素中的擦除TFT15導通，且使EL驅動TFT14的源極區(qū)和柵極處的電壓變得相等，從而使EL驅動TFT14截止。因此，電源線V的電源電壓不供給EL元件16，在第一行的象素中的所有EL元件16不發(fā)光，因此第一行的象素不顯示圖象。接著，當選中第二行的擦除柵極信號線622時，與擦除柵極信號線G22相連的所有象素中的擦除TFT15導通，且使EL驅動TFT14的源極區(qū)和柵極處的電壓變得相等，從而使EL驅動TFT14截止。隨后，依次選中所有擦除柵極信號線(G21-G2m)，將所有行的EL元件16進入子幀SF2的不發(fā)光狀態(tài)。
因此，可以使用根據(jù)上述表格的放大信號的時序生成的擦除啟動信號G2SP作為擦除柵極信號驅動電路的掃描啟動信號，通過提供與擦除柵極信號線相連的象素的數(shù)字視頻信號擦除來控制顯示(發(fā)光)時間的比率。
以此方式重復顯示和擦除的操作，直到將第一至第六數(shù)字數(shù)據(jù)輸入象素。發(fā)光時間是由所有子幀中的G2SP控制的，并且當發(fā)光在所有子幀中完成時，就可以顯示出灰度由表格的輸出所控制的一幀圖象。這樣，當根據(jù)由上述表格輸出的放大信號來控制各子幀的發(fā)光時間時，可以降低發(fā)光時間的比率的最大值，從而減少EL顯示面板9的能耗。
另外，當根據(jù)從上述表格輸出的放大信號控制SF1-Sf6各子幀的發(fā)光時間時，有可能在擦除啟動信號G2SP的時間改變各子幀的發(fā)光時間。因此，可以任意選擇不同的發(fā)光時間，并可以顯示超過子幀數(shù)的灰度級數(shù)。例如如果將一幀分成n個子幀，則可以在將所選擇的不同發(fā)光時間分別設定成20-2n-1時顯示出具有2n灰度級的圖象。
實施例2描述了在將模擬信號作為視頻信號輸入顯示部件的情況下用上述表格進行灰度控制的一個實施例。當模擬信號作為視頻信號輸入時，在如圖1所示的方框圖中的數(shù)據(jù)控制器4中設置D/A轉換器，并將由A/D轉換器3轉換成數(shù)字信號的視頻信號通過D/A轉換器轉換成模擬信號?？梢栽瓨拥乩脠D1中的其它元件。因為采用了表1所示的表格的放大信號，下面參照圖4說明用于生成擦除啟動信號GSP的擦除啟動信號發(fā)生電路。如圖4中所示，擦除啟動信號發(fā)生電路具有計數(shù)器8a、累加器8b、E×NOR電路8c、AND電路8d和OR電路8e。計數(shù)器8a使用以復位信號寫入象素的掃描啟動信號(下述圖13的時序表)對寫入時鐘GCK計數(shù)。計數(shù)器8a的輸出與所輸入的寫入掃描啟動信號G1SP起始的流逝時間成比例。
將一個與表格中灰度級相應的放大信號和一個固定位信號輸入累加器8b。因為輸入顯示器件的視頻信號是模擬信號且與數(shù)字視頻信號不同，不分割幀，將位信號固定在預定數(shù)字數(shù)據(jù)中。例如將位信號固定于″11111″。累積器8b的輸出是固定的位信號和放大信號的乘積。
由E×NOR電路8c和AND電路8d所構成的匹配門電路(matching gate)在計數(shù)器8a的輸出Q1-Q8與累加器8b的輸出S1-S8相一致時可輸出擦除啟動信號G2SP。隨后，將G2SP和G1SP輸入OR電路8e并將OR電路8e的輸出GSP用作寫入掃描啟動信號G1SP和擦除啟動信號G2SP。
圖11示出使用EL顯示面板的模擬信號輸入有源矩陣顯示器件。如圖11所示，模擬信號輸入有源矩陣顯示面板具有包括排列成矩陣的象素18a在內的象素部分18、源信號線驅動電路19和設置在象素部分18周圍的柵極信號線驅動電路20。源信號線驅動電路19具有移位寄存器19a和用于根據(jù)移位寄存器19a的輸出對模擬視頻信號取樣的取樣開關SW1-SWn。柵極信號線驅動電路20具有移位寄存器20a。
象素部分18還包括分別與取樣開關SW1-SWn相連的源信號線(S1-Sn)，和與柵極信號線驅動電路20的移位寄存器20a相連的柵極信號線(G1-Gm)。各信號線與排列成矩陣的相應象素18a相連。
象素18a具有開關TFT21、與EL元件23相連的EL驅動TFT22和電容器24。開關TFT21的一個柵極與柵極信號線G相連，其源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與源信號線S相連，另一個與EL驅動TFT22的柵極和電容器24相連。當開關TFT21為截止(未選中狀態(tài))時，為了保持EL驅動TFT22的電壓而設置電容器17。EL驅動TFT22的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線V相連，而另一個與EL元件23的陽極相連。電源線V與電容器24相連。
下面參照圖11和圖13所示的時序圖說明實施例2的灰度控制。當將與同步信號SCK同步的掃描啟動信號SSP輸入源信號線驅動電路19的移位寄存器時，依次選中分別對應于源信號線S1-Sn的取樣開關SW1-SWn。然后，將視頻數(shù)據(jù)輸入與移位寄存器19a選中的取樣開關相對應的源信號線S1-Sn。
另一方面，當輸入與同步信號GCK同步的寫入掃描啟動信號GSP(G1SP)時，柵極信號線驅動電路20的移位寄存器20a依次選擇柵極信號線G1-Gm。當將寫入掃描啟動信號G1SP輸入柵極信號線驅動電路20時，打開與第一行柵極信號線G1相連的所有象素中的開關TFT21導通。同時，將視頻信號從源信號線S1-Sn輸入至EL驅動TFT22的柵極。第一行的各EL元件23根據(jù)該視頻信號發(fā)光或不發(fā)光，籍此第一行的象素顯示圖象。然后，依次選中所有柵極信號線(G1-Gm)，并將視頻信號數(shù)據(jù)輸入所有行的象素。
將一幀的模擬視頻信號輸入至所有象素以顯示圖象。之后，在一垂直回掃周期中，將根據(jù)上述表格的放大信號的擦除啟動信號GSP(G2SP)輸入柵極信號線驅動電路20。在垂直回掃周期中，源信號線S1-Sn的電壓固定在用于擦除象素的電壓上。更具體來說，操作移位寄存器19a同時將垂直回掃周期啟動之前所輸入的模擬視頻信號設定至擦除電壓，并且將擦除電壓輸入源信號線S1-Sn。接著，將擦除啟動信號G2SP用作擦除掃描啟動信號依次選中柵極信號線G1-Gm，所述擦除掃描啟動信號可控制在根據(jù)放大信號所生成的時間上。在各柵極信號線的選擇周期中依次選中源信號線S1-Sn。因此，將擦除電壓輸入象素，然后擦除由柵極信號線和源信號線所選中的象素的視頻信號。
即，在輸入寫入掃描啟動信號G1SP起始經過對應放大信號的時間時，將擦除啟動信號G2SP輸入柵極信號線驅動電路20的移位寄存器20a并從移位寄存器20a輸入柵極信號線G1-Gm，并使與柵極信號線G1-Gm相連的EL元件23的所有EL驅動TFT22截止。因此，電源線V的電源電壓不供給EL元件23，且所有EL元件23不發(fā)光，從而沒有圖象顯示。因此，能通過將在根據(jù)上述表格的放大信號的時序所生成的擦除啟動信號G2SP作為掃描啟動信號輸入象素和擦除供給象素中EL元件23的模擬信號來控制發(fā)光時間的比率。
即使在將模擬信號作為視頻信號寫入時，也可以根據(jù)從上述表格所輸出的放大信號通過控制一幀的發(fā)光時間來降低發(fā)光時間的比率的最大值，從而減少模擬信號輸入有源矩陣顯示部件的能耗。
上述應用于在象素中包括EL元件的顯示面板的將模擬信號用作視頻信號的實施例也可以用于在象素中包含液晶的液晶顯示面板。因為在象素中包含液晶的顯示面板是電壓驅動的，視頻數(shù)據(jù)是在轉換成與顯示面板相應的電壓值后被輸入源信號線驅動電路19的。據(jù)此，即使在用液晶元件代替EL元件的情況下，也可以同樣采用灰度控制電路來實施本發(fā)明。
可以將顯示部件的灰度級由灰度控制電路控制的本發(fā)明的顯示器件應用于諸如攝象機、數(shù)字照相機、目鏡式顯示器(頭盔式顯示器)、導航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)設備(汽車音響裝置、音頻設備等)、筆記本電腦、游戲機、便攜式信息終端(移動計算機、移動電話、移動游戲機、電子圖書)，和再現(xiàn)記錄在記錄媒體(特別是數(shù)字通用盤等等)中的圖象的圖象并具有用于顯示再現(xiàn)的圖象的顯示部件的圖象再現(xiàn)設備之類的電子裝置。以下說明這些電子裝置的特定例子。
實施例4圖15示出顯示器件，包括外殼2001、基座2002、顯示部分2003、揚聲器部分2004、視頻輸入終端2005等等。當將本發(fā)明的顯示器件用于顯示部分2003時，可以減少能耗。根據(jù)本發(fā)明的顯示器件，在EL顯示器件中不需要背光以及在液晶顯示器件中的灰度級也不需要控制背光的發(fā)光?？梢詫⒋孙@示器件用于所有用于顯示諸如個人電腦、TV廣播接收和廣告之類的信息的設備。
實施例5圖16示出應用于包含主體2101、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2102、圖象接收部分2103、操作鍵2104、外部連接端口2105、快門2106等的數(shù)字照相機。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2102的能耗，從而電池能長時間使用。
圖17示出將本發(fā)明應用于筆記本電腦的例子，該電腦包括主體2201、外殼2202、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、定點鼠標2206等等。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2203的能耗，從而電池能長時間使用。
圖18示出將本發(fā)明應用于移動計算機的例子，該計算機包括主體2301、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2302、開關2303、操作鍵2304、紅外線端口2305等等。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2302的能耗，從而電池能長時間使用。
實施例8圖19示出將本發(fā)明應用于配有記錄媒體(特別是DVD再現(xiàn)設備)的移動圖象再現(xiàn)設備的例子，該再現(xiàn)設備包括主體2401、外殼2402、各使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分A 2403和顯示部分B2404、記錄媒體(例如DVD)讀取部分2405、操作鍵2406、揚聲器2407等等。顯示部分A2403主要顯示圖象數(shù)據(jù)而顯示部分B2404主要顯示特征數(shù)據(jù)。配有記錄媒體的圖象再現(xiàn)設備包括家用游戲機等。通過將本發(fā)明用于顯示部分A2403和顯示部分B2404，可以降低能耗。
實施例9圖20示出將本發(fā)明應用于目鏡式顯示器(頭盔式顯示器)的例子，該顯示器包括主體2501、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2502、支架2503等。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2502的能耗，從而電池能長時間使用。
實施例10圖21示出將本發(fā)明應用于攝影機的例子，該攝影機包括主體2601、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2602、外殼2603、外部連接端口2604、遙控接收部分2605、圖象接收部分2606、電池2607、音頻輸入部分2608、操作鍵2609、目鏡部分2610等等。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2602的能耗，從而電池能長時間使用。
實施例11圖22示出將本發(fā)明應用于移動電話的例子，該移動電話包括主體2701、外殼2702、使用了本發(fā)明的顯示器件的顯示部分2703、音頻輸入部分2704、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等等。如果使用可充電電池，則可以減少顯示部分2703的能耗，從而電池能長時間使用。
如上所述，通過使用本發(fā)明的顯示器件，各電子裝置消耗較少的能量。特別是在將本發(fā)明的顯示器件用于移動電子設備的顯示部分時可充電電池可長時間使用。
權利要求
1.一種顯示器件，其特征在于，包括用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的平均灰度計算器；用于根據(jù)平均灰度級輸出灰度控制信號以減少象素的顯示時間的比率的顯示時間的比率表；和具有所述象素的顯示單元，其中，象素的灰度級是根據(jù)灰度級控制信號控制的。
2.一種顯示器件，其特征在于，包括用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的平均灰度計算器；用于根據(jù)平均灰度級輸出灰度控制信號以減少象素的顯示時間的比率的顯示時間的比率表；和具有所述象素的顯示單元，其中，象素的灰度級是根據(jù)灰度級控制信號控制的，及其中，象素的灰度級是通過擦除寫入象素的視頻信號來控制象素的灰度級。
3.一種顯示器件，其特征在于，包括用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的平均灰度計算器；用于在平均灰度級超過某個值時輸出灰度控制信號以減少象素的顯示時間的比率的顯示時間的比率表；和具有所述象素的顯示單元，其中，象素的灰度級是根據(jù)灰度級控制信號控制的。
4.一種顯示器件，其特征在于，包括用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的平均灰度計算器；用于在平均灰度級超過某個值時輸出灰度控制信號以減少象素的顯示時間的比率的顯示時間的比率表；和具有所述象素的顯示單元，其中，象素的灰度級是根據(jù)灰度級控制信號控制的。其中，象素的灰度級是通過擦除寫入象素的視頻信號來控制象素的灰度級。
5.如權利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號。
6.如權利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號。
7.如權利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號。
8.如權利要求4所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號。
9.如權利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號，并根據(jù)該放大信號擦除寫入象素的視頻信號。
10如權利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號，并根據(jù)該放大信號擦除寫入象素的視頻信號。
11.如權利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號，并根據(jù)該放大信號擦除寫入象素的視頻信號。
12.如權利要求4所述的顯示器件，其特征在于，所述顯示時間的比率表生成一個用于在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率的放大信號，并根據(jù)該放大信號擦除寫入象素的視頻信號。
13.一種顯示器件，其特征在于，包括A/D轉換器，用于將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號并輸出該數(shù)字視頻信號；數(shù)據(jù)控制器，用于捕獲和處理數(shù)字視頻信號并將該數(shù)字視頻信號輸出到顯示單元；平均灰度計算器，用于根據(jù)來自A/D轉換器的數(shù)字視頻信號對整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得一個平均灰度級并用于輸出一個平均灰度信號；顯示時間的比率表，它輸出一放大信號，用于根據(jù)平均灰度信號在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率；和定時信號發(fā)生器，它根據(jù)所述放大信號生成一個用于擦除寫入顯示單元各象素的數(shù)字視頻信號。
14.一種顯示器件，其特征在于，包括A/D轉換器，用于將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號并輸出該數(shù)字視頻信號；數(shù)據(jù)控制器，用于捕獲和處理數(shù)字視頻信號，將數(shù)字視頻信號轉換成模擬視頻信號并將該模擬視頻信號輸出到顯示單元；平均灰度計算器，用于根據(jù)來自A/D轉換器的數(shù)字視頻信號對整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得一個平均灰度級并用于輸出一個平均灰度信號；顯示時間的比率表，它輸出一放大信號，用于根據(jù)平均灰度信號在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率；和定時信號發(fā)生器，它根據(jù)所述放大信號生成一個用于擦除寫入顯示單元各象素的模擬視頻信號。
15.如權利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的EL元件。
16.如權利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的EL元件。
17.如權利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的EL元件。
18.如權利要求4所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的EL元件。
19.如權利要求13所述的顯示器件，其特征在于，所述各象素包括排列成矩陣的EL元件。
20.如權利要求14所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的EL元件。
21.如權利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的液晶元件。
22.如權利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的液晶元件。
23.如權利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的液晶元件。
24.如權利要求4所述的顯示器件，其特征在于，所述象素包括排列成矩陣的液晶元件。
25.如權利要求13所述的顯示器件，其特征在于，所述各象素包括排列成矩陣的液晶元件。
26.如權利要求14所述的顯示器件，其特征在于，所述各象素包括排列成矩陣的液晶元件。
27.一種顯示器件，其特征在于，包括有源矩陣顯示單元，它包括源信號線驅動電路；第一柵極信號線驅動電路；第二柵極信號線驅動電路；象素部分；多根與源信號線驅動電路相連的源信號線；多根與第一柵極信號線驅動電路相連的第一柵極信號線；多根與第二柵極信號線驅動電路相連的第二柵極信號線；和電源線，其中，所述象素部分包括多個象素，其中，所述各象素包括開關晶體管、EL驅動晶體管、擦除晶體管和EL元件，其中，所述開關晶體管的柵極與第一柵極信號線相連，其中，所述開關晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與源信號線相連而另一個與EL驅動晶體管的柵極相連，其中，所述擦除晶體管的柵極與第二柵極信號線相連，其中，所述擦除晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線相連而另一個與EL驅動晶體管的柵極相連，其中，所述EL驅動晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線相連而另一個與EL元件相連，和灰度控制電路，包括A/D轉換器，用于將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號并輸出該數(shù)字視頻信號；數(shù)據(jù)控制器，用于捕獲和處理數(shù)字視頻信號并將該數(shù)字視頻信號輸出到有源矩陣顯示單元；平均灰度計算器，用于根據(jù)來自A/D轉換器的數(shù)字視頻信號對整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得一個平均灰度級并用于輸出一個平均灰度信號；顯示時間的比率表，它輸出一放大信號，用于根據(jù)平均灰度信號在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率；和定時信號發(fā)生器，它根據(jù)所述放大信號生成一個用于擦除寫入顯示單元各象素的數(shù)字視頻信號；和其中，所述寫入各象素的數(shù)字視頻信號是通過向第二柵極信號線驅動電路提供擦除啟動信號來擦除的。
28.一種顯示器件，其特征在于，包括有源矩陣顯示單元，它包括源信號線驅動電路；柵極信號線驅動電路；象素部分；多根與源信號線驅動電路相連的源信號線；多根與柵極信號線驅動電路相連的柵極信號線；和電源線，其中，所述象素部分包括多個象素，其中，所述各象素包括開關晶體管、EL驅動晶體管、擦除晶體管和EL元件，其中，所述開關晶體管的柵極與柵極信號線相連，其中，所述開關晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與源信號線相連而另一個與EL驅動晶體管的柵極相連，其中，所述EL驅動晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)中的一個與電源線相連而另一個與EL元件相連，和灰度控制電路，包括A/D轉換器，用于將模擬視頻信號轉換成數(shù)字視頻信號并輸出該數(shù)字視頻信號；數(shù)據(jù)控制器，用于捕獲和處理數(shù)字視頻信號，將該數(shù)字視頻信號轉換成模擬視頻信號，并將該模擬視頻信號輸出到有源矩陣顯示單元；平均灰度計算器，用于根據(jù)來自A/D轉換器的數(shù)字視頻信號對整個屏幕上的各象素的數(shù)字視頻信號的灰度級進行平均而獲得一個平均灰度級并用于輸出一個平均灰度信號；顯示時間的比率表，它輸出一放大信號，用于根據(jù)平均灰度信號在平均灰度級超過某個值時減少象素的顯示時間的比率；和定時信號發(fā)生器，它根據(jù)所述放大信號生成一個用于擦除寫入顯示單元各象素的模擬視頻信號；和其中，所述寫入各象素的模擬視頻信號是通過向柵極信號線驅動電路提供擦除啟動信號來擦除的。
29.如權利要求1所述的顯示器件，其特征在于，所述一幀視頻信號可分成多個子幀，并且控制多個子幀中各子幀的顯示時間的比率以執(zhí)行時分灰度顯示。
30.如權利要求2所述的顯示器件，其特征在于，所述一幀視頻信號可分成多個子幀，并且控制多個子幀中各子幀的顯示時間的比率以執(zhí)行時分灰度顯示。
31.如權利要求3所述的顯示器件，其特征在于，所述一幀視頻信號可分成多個子幀，并且控制多個子幀中各子幀的顯示時間的比率以執(zhí)行時分灰度顯示。
32.如權利要求4所述的顯示器件，其特征在于，所述一幀視頻信號可分成多個子幀，并且控制多個子幀中各子幀的顯示時間的比率以執(zhí)行時分灰度顯示。
33.一種照相機，其特征在于，包括平均灰度計算器，它獲取一幀視頻信號的平均灰度級；顯示時間的比率表，它輸出一個灰度控制信號，用于根據(jù)平均灰度級減少象素的顯示時間的比率；和具有所述象素的顯示單元，其中，根據(jù)灰度控制信號控制所述象素的灰度。
34.一種計算機，其特征在于，包括平均灰度計算器，它獲取一幀視頻信號的平均灰度級；顯示時間的比率表，它輸出一個灰度控制信號，用于根據(jù)平均灰度級減少象素的顯示時間的比率；和具有所述象素的顯示單元，其中，根據(jù)灰度控制信號控制所述象素的灰度。
35.一種圖象再現(xiàn)設備，其特征在于，包括平均灰度計算器，它獲取一幀視頻信號的平均灰度級；顯示時間的比率表，它輸出一個灰度控制信號，用于根據(jù)平均灰度級減少象素的顯示時間的比率；和具有所述象素的顯示單元，其中，根據(jù)灰度控制信號控制所述象素的灰度。
36.一種移動電話，其特征在于，包括平均灰度計算器，它獲取一幀視頻信號的平均灰度級；顯示時間的比率表，它輸出一個灰度控制信號，用于根據(jù)平均灰度級減少象素的顯示時間的比率；和具有所述象素的顯示單元，其中，根據(jù)灰度控制信號控制所述象素的灰度。
37.一種顯示器件，其特征在于，包括用于獲取一幀視頻信號的平均灰度級的裝置；顯示時間的比率表，它輸出一個灰度控制信號，用于根據(jù)平均灰度級減少象素的顯示時間的比率；和具有所述象素的顯示單元，其中，根據(jù)灰度控制信號控制所述象素的灰度。
38.一種顯示器件，其特征在于，包括平均灰度計算器，它獲取一幀視頻信號的平均灰度級；其中，根據(jù)平均灰度級控制象素顯示時間的比率。
39.一種顯示器件的驅動方法，其特征在于，包括以下步驟根據(jù)一幀的視頻信號的平均灰度級控制顯示時間的比率。
全文摘要
一種能通過控制顯示時間的比率減少其中的顯示面板的能耗的顯示器件。該顯示器件包括用于根據(jù)輸出用于在由一幀平均灰度計算器獲取的一幀視頻信號的平均灰度超過某個值時減少顯示時間的比率的灰度控制信號的顯示時間的比率表的輸出控制顯示部件的象素的顯示時間的比率。根據(jù)顯示時間的比率表的一個輸出信號，通過擦除寫入顯示部件的象素的視頻信號來控制象素的顯示時間。當顯示具有高灰度級的圖象時，整個屏幕的亮度增加且能耗增加。然而，當一幀視頻信號的平均灰度級超過某個值時，可以通過降低顯示時間的比率來將能耗抑制在某個值。
文檔編號H05B33/14GK1684131SQ20051006662
公開日2005年10月19日 申請日期2005年4月14日 優(yōu)先權日2004年4月15日
發(fā)明者宮川惠介 申請人:株式會社半導體能源研究所