CN101960508A - 显示设备、影像信号处理方法和程序 - Google Patents

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Abstract

提供一种包括显示单元的显示设备，所述显示单元具有根据电流量，单独发光的发光元件。发光元件被排列成矩阵形式。显示设备包括发光量规定器，用于按照输入影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比，还包括调整器，用于根据基准占空比，调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，以及用于调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。

Description

显示设备、影像信号处理方法和程序 
技术领域
本发明涉及显示设备，处理影像信号的方法，和程序。 
背景技术
近年来，作为替代CRT显示器(阴极射线管显示器)的设备，开发了各种显示设备，比如有机EL显示器(有机电致发光显示器，也称为OLED显示器(有机发光二极管显示器))，FED(场发射显示器)，PDP(等离子体显示面板)等。 
在上面提及的各种显示设备中，有机EL显示器是使用电致发光现象的自发光式显示设备。作为下一代的设备，它们引起了人们的特别关注，因为它们在运动图像特性，视角特性，色彩再现性等方面优于显示设备。电致发光现象是材料(有机EL元件)的电子的状态从基态变成激发态，以便从不稳定的激发态返回稳定的基态，从而以光的形式放出能量差的现象。 
在这种情况下，提出了和自发光式显示设备相关的各种技术。在下面的专利文献1中可以找到与自发光式显示设备上单位时间的发光时间控制有关的技术的例子。 
专利文献1：JP2006-038967(A)。 
发明内容
但是，涉及单位时间的发光时间控制的典型技术仅仅缩短单位时间的发光时间，和降低影像信号的信号电平，以响应影像信号的较高平均亮度。从而，当亮度极高的影像信号被输入自发光式显示设备中时，显示的影像的发光量(影像信号的信号电平×发光时间)变得过高，会导致电流溢出到发光元件中。 
此外，利用涉及单位时间的发光时间控制的典型技术的自发光式显示设备会导致亮度被降低，因为显示的影像的发光量(影像信号的信号电平×发光时间)小于输入的影像信号所指示的发光量。 
鉴于上述问题，做出了本发明，本发明的目的是提供一种新的改进的显示设备，处理影像信号的方法和程序，所述显示设备，处理影像信号的方法和程序能够根据输入的影像信号，控制单位时间的发光时间，以防止电流溢出到发光元件中，还能够控制影像信号的增益以获得更高的显示质量。 
按照本发明的第一方面，为了实现上述目的，提供一种包括显示单元的显示设备，所述显示单元具有根据电流量单独发光的发光元件。发光元件被排列成矩阵形式。显示设备包括发光量规定器，用于按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比(duty)，还包括调整器，用于根据基准占空比调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，以及用于调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。 
显示设备可包括发光量规定器和调整器。发光量规定器可按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比。所述单位时间可以是循环地相继度过的单位时间。例如，发光量规定器可把影像信号的亮度平均值，影像信号的直方图等用于影像信号的影像信息。调整器可根据基准占空比，调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，所述预定范围可用有效占空比的下限值和/或上限值来设定。有效占空比的下限值被设定成以致不会明显注意到闪烁的出现。有效占空比的上限值被设定成以致不会明显注意到模糊运动，模糊运动会降低运动图像的质量。另外，调整器可调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。按照这样的结构，通过控制单位时间的发光 时间，能够防止电流溢出到发光元件中，另外，通过控制影像信号的增益，能够实现更高的显示质量。 
另外，调整器可包括如果由发光量规定器设定的基准占空比在预定范围之外，那么输出调整为预定下限值或上限值的基准占空比作为有效占空比的发光时间调整器，还包括根据由发光量规定器设定的基准占空比，和从发光时间调整器输出的有效占空比，调整影像信号的增益的增益调整器。 
按照这样的结构，通过控制单位时间的发光时间，和影像信号的增益，能够实现更高的显示质量。 
另外，如果发光时间调整器输出了调整为下限值的有效占空比，那么增益调整器可根据有效占空比与基准占空比的增大比率，衰减影像信号的增益。 
按照这样的结构，能够在使发光量保持恒定的情况下，调整发光时间和影像信号的增益中的每一个。 
另外，如果发光时间调整器输出了调整为上限值的有效占空比，那么增益调整器可根据有效占空比与基准占空比的降低比率，放大影像信号的增益。 
按照这样的结构，能够在使发光量保持恒定的情况下，调整发光时间和影像信号的增益中的每一个。 
另外，增益调整器可包括把输入的影像信号乘以基准占空比的第一增益调整器，还可包括把从第一增益调整器输出的调整后的影像信号除以从发光时间调整器输出的有效占空比的第二增益调整器。 
按照这样的结构，能够在使发光量保持恒定的情况下，调整发光时间和影像信号的增益中的每一个。 
另外，还可包括平均亮度计算器，用于计算预定期间的输入影像信号的平均亮度。发光量规定器可根据平均亮度计算器计算的平均亮度，设定基准占空比。 
按照这样的结构，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中。 
另外，发光量规定器可存储查寻表，在所述查寻表中，使影像信号的亮度和基准占空比相互关联，发光量规定器可根据平均亮度计算器计算的平均亮度，唯一地设定基准占空比。 
按照这样的结构，能够规定单位时间的发光时间。 
另外，平均亮度计算器计算平均亮度的预定期间可以是一帧。 
按照这样的结构，能够更精确地控制每个帧期间内的发光时间。 
另外，平均亮度计算器可包括电流比调整器，用于根据电压-电流特性，把影像信号的原色信号乘以每个相应原色信号的相应调整值，还可包括平均值计算器，用于计算预定期间内，从电流比调整器输出的影像信号的平均亮度。 
按照这样的结构，能够按照输入的影像信号精确地显示画面和图像。 
另外，还可包括线性转换器，用于借助γ调整，把输入的影像信号调整成线性影像信号。输入发光量规定器的影像信号可以是调整后的影像信号。 
按照这样的结构，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中。 
另外，还可包括γ转换器，用于按照显示单元的γ特性，对影像信号进行γ调整。
按照这样的结构，能够按照输入的影像信号精确地显示画面和图像。 
另外，按照本发明的第二方面，为了实现上述目的，提供一种包括显示单元的显示设备的影像信号处理方法，所述显示单元具有根据电流量单独发光的发光元件。发光元件被排列成矩阵形式。所述影像信号处理方法包括按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比的步骤，还包括根据基准占空比，调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，和调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比 规定的发光量的步骤。 
通过使用这种方法，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中，通过控制影像信号的增益，还能够实现更高的显示质量。 
另外，按照本发明的第三方面，为了实现上述目的，提供一种供包括显示单元的显示设备之用的程序，所述显示单元具有根据电流量，单独发光的发光元件。发光元件被排列成矩阵形式。所述程序被配置成使计算机执行按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比的步骤，以及执行根据基准占空比，调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，和调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量的步骤。 
按照这样的程序，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中，通过控制影像信号的增益，还能够实现更高的显示质量。 
另外，按照本发明的第四方面，为了实现上述目的，提供一种包括显示单元的显示设备，显示单元具有多个像素，扫描线和数据线，每个像素包括根据电流量独立发光的发光元件，和按照电压信号控制施加于发光元件的电流的像素电路，扫描线按预定的扫描循环，向像素提供选择待发光的像素的选择信号，数据线向像素提供与输入的影像信号相应的电压信号，所述像素、扫描线和数据线被排列成矩阵形式。显示设备包括平均亮度计算器，用于计算预定期间的输入影像信号的平均亮度。显示设备还包括发光量规定器，用于根据平均亮度计算器计算的平均亮度，设定用于规定每个发光元件的单位时间的发光量的基准占空比。显示设备还包括调整器，用于根据基准占空比，调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，和用于调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益，的发光量等于依据基准占空比规定的发 光量。 
按照这种结构，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中，通过控制影像信号的增益，还能够实现更高的显示质量。 
按照本发明，通过控制单位时间的发光时间，能够防止电流溢出到发光元件中，通过控制影像信号的增益，还能够实现更高的显示质量。 
附图说明
图1是表示按照本发明的一个实施例的显示设备的结构的一个例子的说明图。 
图2A是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号特性的变化的说明图。 
图2B是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号的特性的转变的说明图。 
图2C是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号的特性的转变的说明图。 
图2D是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号的特性的转变的说明图。 
图2E是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号的特性的转变的说明图。 
图2F是示意表示相对于按照本发明的实施例的显示设备的信号的特性的转变的说明图。 
图3是表示为按照本发明的一个实施例的显示设备的面板提供的像素电路的横截面结构的例子的截面图。 
图4是表示按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。 
图5是按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路的驱动时间图。 
图6A是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6B是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6C是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6D是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6E是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6F是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6G是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6H是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图6I是表示包括在按照本发明的一个实施例的5Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图7是表示按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。 
图8是按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路的驱动时间图。 
图9A是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图9B是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图9C是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图9D是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电 路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图9E是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图9F是表示包括在按照本发明的一个实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
图10是表示按照本发明的实施例的4Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。 
图11是表示按照本发明的实施例的3Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。 
图12是表示按照本发明的实施例的发光时间控制器的例子的方框图。 
图13是表示按照本发明的实施例的平均亮度计算器的方框图。 
图14是表示包括在按照本发明的实施例的像素中的每种颜色的发光元件的每个V-I比的例子的说明图。 
图15是图解说明得到保存在按照本发明的实施例的查寻表中的值的方法的说明图。 
图16是图解说明借助按照本发明的实施例的发光时间调整器调整有效占空比(duty)的第一种方法的说明图。 
图17是图解说明借助按照本发明的实施例的发光时间调整器调整有效占空比的第二种方法的说明图。 
图18是图解说明借助按照本发明的实施例的发光时间调整器调整有效占空比的第三种方法的说明图。 
图19是表示按照本发明的实施例的处理影像信号的方法的例子的流程图。 
100显示设备 
110影像信号处理器 
116线性转换器 
126发光时间控制器 
132γ转换器 
160调整信号发生器 
200平均亮度计算器 
202发光量规定器 
204调整器 
206发光时间调整器 
208增益调整器 
210第一增益调整器 
212第二增益调整器 
250电流比调整器 
252平均值计算器 
具体实施方式
下面参考附图，详细说明本发明的优选实施例。注意，在说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的元件用相同的附图标记表示，重复的说明被省略。 
(按照本发明的实施例的显示设备的例子) 
首先，说明按照本发明的实施例的显示设备的结构的例子。图1是表示按照本发明的实施例的显示设备100的结构的例子的说明图。此外在下面，有机EL显示器(一种自发光显示设备)将被描述成按照本发明的实施例的显示设备的例子。另外在下面，将在假定输入显示设备100的影像信号是用于数字广播的数字信号的条件下进行说明，不过并不局限于此；例如，这样的影像信号可以是用于模拟广播的模拟信号。 
参考图1，显示设备100包括控制器104，记录器106，影像信号处理器110，存储器150，数据驱动器152，γ电路154，溢出电流检测器156和面板158。另外，显示设备100可包括记录控制用数据和信号处理软件的一个或多个ROM(只读存储器)，可供用户操作的一个操作单元(未示出)等。现在，操作单元(未示出)的例子包括(但不限于)按钮，方向键，旋转式选择器，比如滚轮，和它们的任意组合。 
控制器104包括MPU(微处理器)，并控制整个显示设备100。 
控制器104执行的控制包括对从影像信号处理器110传来的信号进行信号处理，和把处理结果传给影像信号处理器110。现在，控制器104进行的上述信号处理包括计算供调整将显示在面板158上的图像的亮度之用的增益，不过并不局限于此。 
记录器106是包括在显示设备100中的一种存储装置，能够保存供控制器104控制影像信号处理器110的信息。例如，保存在记录器106中的信息包括其中预置参数，以便由控制器104对从影像信号处理器110传来的信号执行信号处理的表格。记录器106的例子包括(但不限于)诸如硬盘之类的磁记录介质，诸如EEPROM(电可擦可编程只读存储器)之类的非易失性存储器，闪速存储器，MRAM(磁阻随机存取存储器)，ReRAM(铁电随机存取存储器)，和PRAM(相变随机存取存储器)。 
信号处理器110可对影像信号输入进行信号处理。现在，信号处理器110可用硬件(例如，信号处理电路)或软件(信号处理软件)进行信号处理。下面，说明影像信号处理器110的结构的一个例子。 
信号处理器110包括边缘模糊器112，I/F 114，线性转换器116，图案生成器118，色温调整器120，静止图像检测器122，长期色温调整器124，发光时间控制器126，信号电平调整器128，不均匀性调整器130，γ转换器132，抖动处理器134，信号输出端136，长期色温调整检测器138，选通脉冲输出端140和γ电路控制器142。 
边缘模糊器112对输入的影像信号进行模糊边缘的信号处理。具体地说，边缘模糊器112通过有意地移动由影像信号表示的图像，并模糊其边缘，防止图像在面板158(将在后面说明)上的残留现象。现在，图像残留现象是在面板158的特定像素开始发光的频率高于其它像素的发光频率的情况下发生的发光特性的劣化现象。因图像残留现象而劣化的像素的亮度低于未被劣化的其它像素的亮度。于是，劣化的像素和未被劣化的周围像素之间的亮度差变大。由于这种亮度差， 显示设备100的观看由显示设备100显示的画面和图像的用户会感到好像有文字粘贴在屏幕上似的。 
例如，I/F 114是往来于在影像信号处理器110之外的元件，比如控制器104传送/接收信号的接口。 
线性转换器116对输入的影像信号进行γ处理，从而把输入的影像信号调整为线性影像信号。例如，如果输入信号的γ值是“2.2”，那么线性转换器116调整该影像信号，以致其γ值变成“1.0”。 
图案生成器118生成供显示设备100内的图像处理之用的测试图案。例如，供显示设备100内的图像处理之用的测试图案包括用于面板158的显示检查的测试图案，不过并不局限于此。 
色温调整器120调整由影像信号表示的图像的色温，和调节将显示在显示设备100的面板158上的颜色。此外，显示设备100可包括色温调整装置(未示出)，使用显示设备100的用户借助该色温调整装置能够色温。借助包括色温调整装置(未示出)的显示设备100，用户能够调整显示在屏幕上的图像的色温。现在，可包括在显示设备中的色温调整装置(未示出)的例子包括(但不限于)按钮，方向键，诸如滚轮之类的旋转式选择器，和它们的任意组合。此外，色温调整装置(未示出)可以是与操作单元(未示出)结合的集成单元。 
静止图像检测器122检测输入的影像信号之间的时序差分。如果没有检测到预定的时间差，那么静止图像检测器122确定输入的影像信号表示静止图像。静止图像检测器122的检测结果可被用于防止面板158上的图像残留现象，和抑制发光元件的劣化。 
长期色温调整器124调整包括在面板158的每个像素中的红色(下面用“R”表示)，绿色(下面用“G”表示)和蓝色(下面用“B”表示)子像素的与老化相关的变化。现在，包括在像素的子像素中的相应颜色的相应发光元件(有机EL元件)在L-T特性(亮度-时间特性)方面不同。从而，随着发光元件的与老化相关的劣化，当影像信号所表示的图像被显示在面板158上时，会失去色平衡。于是，长期色温调整器124补偿包括在子像素中的每种颜色的发光元件(有机EL元件)的与老化 相关的劣化。 
发光时间控制器126控制面板158的每个像素的单位时间的发光时间。更具体地说，发光时间控制器126控制发光元件的发光时间与单位时间的比值(或者，单位时间内发光与无光屏幕的比值，下面将称为“占空比(duty)”)。通过对面板158的像素有选择地施加电流，显示设备100能够把影像信号表示的图像显示预定的时间。按照本发明的实施例的“单位时间”可被假定为“循环地相继度过的单位时间”。此外，在下面的语境中，将在假定“单位时间”是“一个帧期间”的情况下进行说明，不过按照本发明的实施例的“单位时间”当然并不局限于“一个帧期间”。 
另外，发光时间控制器126可控制发光时间(占空比)，以防止电流溢出到面板158的每个像素(严格地说，每个像素的发光元件)中。现在，发光时间控制器126要防止的溢出电流主要表示比面板158的像素的容限更大的电流量流入像素的事实(过载)。 
此外，发光时间控制器126可控制发光时间(占空比)，还可控制影像信号的增益。通过发光时间控制器126控制发光时间(占空比)和影像信号的增益，可防止溢出电流，并且通过控制降低显示质量的现象，比如闪烁和模糊运动的发生，还可获得更高的显示质量。 
后面将详细说明按照本发明的实施例的发光时间控制器126的结构，并关于按照本发明的实施例的显示设备100，详细说明对发光时间和像素信号的增益的控制。 
信号电平调整器128确定形成图像残留现象的危险水平，以防止图像残留现象。当危险水平等于或超过预定值时，信号电平调整器128通过调整影像信号的信号电平，调整将显示在面板158上的图像的亮度，以防止图像残留现象。 
长期色温调整检测器138检测供长期色温调整器124补偿发光元件的与老化相关的劣化之用的信息。长期色温调整检测器138检测的信息可通过I/F 114被发送给控制器104，并经控制器104被记录在记录器106上。 
不均匀性调整器130调整当由影像信号表示的图像或画面被显示在面板158上时，可能发生的整个屏幕中的不均匀性，比如横条纹、竖条纹和斑点。例如，不均匀性调整器130可根据输入信号的电平和坐标位置进行调整。 
γ转换器132对线性转换器116转换影像信号而得到的具有线性特性的影像信号(更严格地说，从不均匀性调整器130输出的影像信号)进行γ调整，以便完成调整，从而影像信号具有预定的γ值。现在，所述预定γ值是能够抵消包括在显示设备100的面板158中的像素电路(后面说明)的V-I特性(电压-电流特性；更严格地说，包括在图像电路中的晶体管的V-I特性)的值。通过γ转换器132如上所述对影像信号进行γ调整，对其赋予预定的γ值，能够线性处理由影像信号表示的被摄物体的光量与将施加于发光元件的电流之间的关系。 
抖动处理器134对已由γ转换器132进行γ调整的影像信号进行抖动处理。所述抖动是组合可显示的颜色，以便在可用颜色的数目较小的环境中表达中间色的显示。通过由抖动处理器134进行抖动，能够表面上表达、产生通常不能显示在面板上的颜色。 
信号输出端136把抖动处理器134对其进行抖动处理的影像信号输出到影像信号处理器110的外部。现在，可以提供从信号输出端136输出的影像信号作为分别为每种颜色R、G和B给出的信号。 
选通脉冲输出端140输出控制面板158的每个像素的发光和发光时间的选择信号。现在，所述选择信号以由发光时间控制器126输出的占空比为基础；从而，例如，当选择信号为高电平时，像素的发光元件发光，当选择信号为低电平时，像素的发光元件不发光。 
γ电路控制器142把预定的设置值输出给γ电路154(后面说明)。现在，从γ电路控制器142输出的预定设置值可以是将给予包括在数据驱动器152(后面说明)中的D/A转换器(数-模转换器)的梯形电阻的基准电压。 
借助上述结构，影像信号处理器110可对输入的影像信号执行各种信号处理。 
存储器150是包括在显示设备100中的备选存储装置。例如，保存在存储器150中的信息包括当信号电平调整器28调整亮度时必需的信息；所述信息具有以超过预定亮度的亮度发光的一个像素或一组像素的有关信息，和关于超过量的对应信息。不过，保存在存储器150中的信息并不局限于此。存储器150的例子包括(但不限于)易失性存储器，比如SDRAM(同步动态随机存取存储器)和SRAM(静态随机存取存储器)。例如，存储器150可以是磁记录介质，比如硬盘，或者非易失性存储器，比如闪速存储器。 
数据驱动器152把从信号输出端136输出的信号转换成将施加于面板158的每个像素的电压信号，并把该电压信号输出给面板18。现在，数据驱动器152包括把作为数字信号的影像信号转换成作为模拟信号的电压信号。 
γ电路154输出基准电压，所述基准电压将被提供给包括在数据驱动器152中的D/A转换器的梯形电阻。γ电路154输出给数据驱动器152的基准电压可由γ电路控制器142控制。 
当因基板(未示出)上的短路等产生溢出电流时，溢出电流检测器156检测溢出电流，并把溢出电流的产生通知选通脉冲输出端140。例如，由溢出电流检测器156告知溢出电流产生的选通脉冲输出端140可制止对面板158的每个像素施加选择信号，以致防止溢出电流被施加于面板158。 
面板158是包括在显示设备100中的显示器。面板158具有排列成矩阵形式的多个像素。另外，面板158具有数据线和扫描线，数据线被施加取决于与每个像素对应的影像信号的电压信号，扫描线被施加选择信号。例如，以SD清晰度(标准清晰度)显示影像的面板158至少具有640×480＝307200个(数据线×扫描线)像素，如果这些像素由R、G和B子像素形成，以便提供彩色显示，那么它具有640×480×3＝921600个(数据线×扫描线×子像素的数目)子像素。类似地，以HD清晰度(高清晰度)显示图像的面板158具有1920×1080个像素，对于彩色显示来说，它具有1920×1080×3个子像素。 
如果包括在每个像素的子像素中的发光元件是有机EL元件，那么I-L特性是线性的。如上所述，借助γ转换器132的γ调整，显示设备100能够使由影像信号表示的被摄物体的光量和将施加于发光元件的电流量之间的关系成线性关系。从而，显示设备100能够使由影像信号表示的被摄物体的光量和发光量之间的关系为线性关系，以致能够按照影像信号精确地显示画面和图像。 
另外，面板158在每个像素中包括控制待施加的电流量的像素电路。像素电路包括借助施加的扫描信号和施加的电压信号，控制电流量的开关元件和驱动元件，还包括保持电压信号的电容器。开关元件和驱动元件例如由TFT(薄膜晶体管)形成。现在，由于包括在像素电路中的晶体管在V-I特性方面彼此不同，因此，面板158整体的V-I特性不同于包括在类似于显示设备100构成的其它显示设备中的面板的V-I特性。于是，通过借助上述γ转换器132进行与面板158对应的γ调整，以便消除面板158的V-I特性，显示设备100使由影像信号表示的被摄物体的光量与待施加于发光元件的电流量之间的关系为线性关系。此外，下面将说明包括在按照本发明的一个实施例的面板158中的像素电路的结构的例子。 
按照本发明的实施例的，如图1中所示构成的显示设备100能够按照输入的影像信号显示画面和图像。此外，尽管在图1中表示了线性转换器116之后是图案生成器118的影像信号处理器110，不过并不局限于这种结构，影像信号处理器可具有后面是线性转换器116的图案生成器118。 
(显示设备100的信号特性的变化的概况) 
下面，将关于按照本发明的一个实施例的上述显示设备100，说明信号特性的变化的概况。图2A-2F都是关于按照本发明的第一实施例的显示设备100，示意表示信号特性的变化的说明图。 
图2A-图2F中的每个图分别按照时间顺序表示显示设备100中的处理，图2B-图2E中的左图表示作为相应的在先处理的结果的信 号特性；例如，“作为图2A中的处理的结果的信号特性对应于图2B中的左图”。图2A-2E中的右图表示用作各个处理中的系数的信号特性。 
如图2A的左图中所示，从广播站等传送的影像信号(输入到影像信号处理器110的影像信号)具有预定的γ值(例如，“2.2”)。通过乘以与输入到影像信号处理器110的影像信号表示的γ曲线(图2A的左图)相反的γ曲线(线性γ：图2A的右图)，以致输入到影像信号处理器110的影像信号的γ值被消除，影像信号处理器110的线性转换器116把输入的影像信号调整为由影像信号表示的被摄物体的光量与输出B之间具有线性关系特性的影像信号。 
影像信号处理器110的γ转换器132预先乘以与面板158独有的γ曲线相反的γ曲线(面板γ：图2B的右图)，以便消除包括在面板158中的晶体管的V-I特性(图2D的右图)。 
图2C表示影像信号被数据驱动器152进行D/A转换的情况。如图2C中所示，影像信号被数据驱动器152进行D/A转换，以致影像信号的由影像信号表示的被摄物体的光量与影像信号被D/A转换成的电压信号之间的关系如图2D的左图中所示。 
图2D表示数据驱动器152对包括在面板158中的像素电路施加电压信号的情况。如图2B中所示，影像信号处理器110的γ转换器132已预先乘以和包括在面板158中的晶体管的V-I特性对应的面板γ。于是，如果对包括在面板158中的像素电路施加电压信号，那么影像信号的由影像信号表示的被摄物体的光量与待施加于像素电路的电流之间的关系是线性关系，如图2E的左图中所示。 
如图2E的右图中所示，有机EL元件(OLED)的I-L特性是线性的。于是，在面板158的发光元件，由于两个相乘因数具有线性信号特性，如图2E中所示，因此影像信号的由影像信号表示的被摄物体的光量与发光元件的发光量之间的关系是线性关系(图2F)。 
如图2A-图2F中所示，显示设备100具有由输入的影像信号表示的被摄物体的光量与发光元件的发光量之间的线性关系。于是，显示设备100能够按照影像信号精确地显示画面和图像。 
(包括在显示设备100的面板158中的像素电路的结构的例子) 
下面，说明包括在按照本发明的一个实施例的显示设备100的面板158中的像素电路的结构的例子。并且下面将在假定发光元件是有机EL元件的情况下进行说明。 
像素电路的结构 
首先，说明包括在面板158中的像素电路的结构。图3是表示为按照本发明的显示设备100的面板158提供的像素电路的横截面结构的例子的截面图。 
参见图3，为面板158提供的像素电路被配置成具有在玻璃基板1201上顺序形成的介电薄膜1202，介电整平薄膜1203和窗口介电薄膜1204(在玻璃基板1201上形成驱动晶体管1022等)，并被配置成具有为窗口介电薄膜1024中的凹部1204A提供的有机EL元件1021。此外，在图3中，只描述了驱动电路的各个元件中的驱动晶体管1022，省略了其它元件的描述。 
有机EL元件1021包括阳极电极1205，在阳极电极1205上形成的有机层(电子输送层，发光层，和空穴输送层/空穴注入层)1206，和阴极电极1207，阳极电极1205由在上面提及的窗口介电薄膜1204中的凹部1204A的底部形成的金属等构成，阴极电极1207由关于所有元件在有机层上公共形成的透明导电薄膜等构成。 
在有机EL元件1021中，通过在阳极电极1205上顺序沉积空穴输送层/空穴注入层2061，发光层2062，电子输送层2063和电子注入层(未示出)，形成有机层。现在，在电流从驱动晶体管1022经阳极电 极1205流到有机层1206的情况下，当电子和空穴在发光层2062重新组合时，有机EL元件1021开始发光。 
驱动晶体管1022包括栅电极1221，布置在半导体层1222的一侧的源极/漏极区1223，布置在半导体层1222的另一侧的漏极/源极区1224，和沟道形成区1225，沟道形成区1225是面对栅电极1221的那部分半导体层1222。源极/漏极区1223经接触孔与有机EL元件1021的阳极电极1205电连接。 
在其上形成驱动电路的玻璃基板1201上，基于像素形成有机EL元件1021之后，借助钝化薄膜1208，用粘结剂1210粘合密封基板1209，随后用密封基板1209密封有机EL元件1021，从而形成面板158。 
驱动电路 
下面，说明为面板158提供的驱动电路的结构的例子。 
包括在包括有机EL元件的面板158的像素电路中的驱动电路可随晶体管的数目和电容器的数目而变化，所述晶体管和电容器包括在驱动电路中。驱动电路的例子包括包含五个晶体管/一个电容器的驱动电路(下面可被称为“5Tr/1C驱动电路”)，包含四个晶体管/一个电容器的驱动电路(下面可被称为“4Tr/1C驱动电路”)，包含三个晶体管/一个电容器的驱动电路(下面可被称为“3Tr/1C驱动电路”)，包含两个晶体管/一个电容器的驱动电路(下面可被称为“2Tr/1C驱动电路”)。首先，说明上述驱动电路的公共事项。 
下面为了简洁起见，将在假定每个晶体管包括n沟道型TFT的情况下，说明包括在驱动电路中的每个晶体管。此外，按照本发明的实施例的驱动电路当然可包括p沟道型TFT。按照本发明的实施例的驱动电路可被配置成具有在半导体基板等上形成的晶体管。换句话说，包括在按照本发明的实施例的驱动电路中的晶体管的结构并不特别受限。下面将在假定包括在驱动电路中的晶体管是增强型晶体管的情况下，说明包括在驱动电路中的晶体管，不过并不局限于此；也可以使用耗尽型晶体管。此外，包括在按照本发明的实施例的驱动电路 的晶体管可以是单栅极型晶体管，或者双栅极型晶体管。 
在下面的说明中，假定面板158包括排列成二维矩阵形式的(N/3)×M像素构成(M是大于1的自然数；N/3是大于1的自然数)，并且每个像素包括三个子像素(产生红光的R发光子像素，产生绿光的G发光子像素，和发蓝光的B发光子像素)。另外，假定包括在每个像素中的发光元件是逐行驱动的，显示帧速率用FR(帧/秒)表示。现在，包括在排列于第m行(m＝1，2，3，...，M)的(N/3)像素中的每个像素之中的发光元件，或者更具体地说，N个子像素将被同时驱动。换句话说，根据包括在一行中的每个发光元件所属的行，控制该发光元件是否发光的计时。现在，把影像信号写入包括在一行中的每个像素的处理可以是同时把影像信号写入所有像素的处理(可被称为“同时写入处理”)，或者可以是把影像信号顺序写入每个像素的处理(可被称为“顺序写入处理”)。可按照驱动电路的结构随意选择使用两种写入处理任意之一。 
下面，说明与位于第m行和第n列(n＝1，2，3，...，N)的发光元件相关的驱动和操作，这样的发光元件被表示为第(n，m)发光元件或者第(n，m)子像素。 
在排列在第m行中的每个发光元件的水平扫描期间(第m水平扫描期间)期满之前，在驱动电路中执行各种处理(均将在后面说明的阈值电压消除处理，写入处理和迁移率调整处理)。在第m水平扫描期间内必须进行写入处理和迁移率调整处理。并且，就一些类型的驱动电路来说，可在第m水平扫描期间之前进行阈值电压消除处理和对应的预处理。 
随后，在完成上面提及的所有各种处理之后，驱动电路使包括在排列于第m行中的每个发光元件中的发光部分发光。驱动电路可以使发光部分在完成上面提及的所有各种处理时立即发光，或者可以使发光部分在预定时间(例如，预定行数的水平扫描期间)期满之后发光。可根据显示设备的规范和驱动电路的结构等随意设置这样的期间。此外，在下面的说明中，为了简洁起见，假定当完成各种处理时，立即 使发光元件发光。 
包括在排列于第m行中的每个发光元件中的发光部分的发光被维持，直到开始排列在第(m+m′)行中的每个发光元件的水平扫描期间为止，这里，“m”是按照显示设备的设计规范确定的。换句话说，在指定显示帧中，包括在排列于第m行中的每个发光元件中的发光部分的发光被保持，直到第(m+m′-1)水平扫描期间为止。例如，从开始第(m+m′)水平扫描期间起，到在下一显示帧中的第m水平扫描期间内完成写入处理或迁移率调整处理为止，包括在排列于第m行中的每个发光元件中的发光部分保持不发光状态。水平扫描期间的时间长度是小于(1/FR)×(1/M)秒的时间长度。如果(m+m′)的值超过M，那么在下一显示帧中管理超出部分的水平扫描期间。 
通过提供上述不发光状态的期间(下面可简称为不发光期间)，对于显示设备100来说，有源矩阵驱动中所涉及的残像模糊被减少，能够使运动图像的质量更优秀。此外，按照本发明的实施例的每个子像素(更严格地说，包括在子像素中的发光元件)的发光状态/不发光状态并不局限于此。 
下面，对一个晶体管的两个源极/漏极区来说，术语“一个源极/漏极区”可用于表示在与电源连接的一侧的源极/漏极区。另外，晶体管处于on状态的情况意味在源极/漏极区之间形成沟道的情况。电流是否从晶体管的一个源极/漏极区流到另一个源极/漏极区是无关紧要的。晶体管处于off状态的情况意味在源极/漏极区之间未形成沟道的情况。指定晶体管的源极/漏极区与另一晶体管的源极/漏极区连接包括指定晶体管的源极/漏极区和另一晶体管的源极/漏极区拥有相同区域的模式。此外，源极/漏极区不仅可由诸如多晶硅、非晶硅之类的导电材料等构成，而且可由金属、合金、导电微粒、它们的层状结构、或者由有机材料层(导电聚合物)构成。 
另外，下面将示出用于解释按照本发明的实施例的驱动电路的时间图，其中沿指示相应期间的水平轴的长度(时间长度)是象征性的，并不指示各个期间的时间长度的任意比例。 
驱动电路的驱动方法 
下面说明驱动按照本发明的实施例的驱动电路的方法。图4是表示按照本发明的实施例的5Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。此外，下面将参考图4，关于例证的5Tr/1C驱动电路，说明驱动按照本发明的实施例的驱动电路的方法，不过类似的驱动方法本质上可用于其它驱动电路。 
按照本发明的实施例的驱动电路由下面表示的(a)预处理，(b)阈值电压消除处理，(c)写入处理，和(d)发光处理驱动。 
(a)预处理 
在预处理中，对第一节点ND1施加第一节点初始化电压，对第二节点ND2施加第二节点初始化电压。现在，施加第一节点初始化电压和第二节点初始化电压，以致第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差超过驱动晶体管TRD的阈值电压，第二节点ND2和包括在发光部分ELP中的阴极电极之间的电位差不超过发光部分ELP的阈值电压。 
(b)阈值电压消除处理 
在阈值电压消除处理中，在保持第一节点ND1的电压的情况下，使第二节点ND2的电压朝着通过从第一节点ND1的电压减去驱动晶体管TRD的阈值电压而获得的电压变化。 
更具体地说，为了朝着通过从第一节点ND1的电压减去驱动晶体管TRD的阈值电压而获得的电压改变第二节点ND2的电位变化，对驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区施加电压，该电压超过处理(a)中，把驱动晶体管TRD的阈值电压与第二节点ND2的电压相加得到的电压。现在，在阈值电压消除处理中，第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差(即，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差)逼近驱动晶体管TRD的阈值电压的程度定性地取决于阈值电压消除处理的时间。于是，当在确保足够长的阈值电压消除处理时间的模式下时，第二节点ND2的电压达到通过从第一节点ND1的电压中减去驱动晶体管TRD的阈值电压而获得的电压，驱动晶体管TRD变成 off状态。另一方面，当在不得已必须把阈值电压消除处理的时间设置成较短的模式下时，第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差可能大于驱动晶体管TRD的阈值电压，驱动晶体管TRD不变成off状态。从而，在阈值电压消除处理中，驱动晶体管TRD不一定由于阈值电压消除处理而变成off状态。 
(c)写入处理 
在写入处理中，经由来自扫描线SCL的信号使之处于on状态的写入晶体管TRW，从数据线DTL对第一节点ND1施加影像信号。 
(d)发光处理 
在发光处理中，通过用来自扫描线SCL的信号使写入晶体管TRW处于off状态，从而使第一节点ND1处于浮动状态，并使取决于第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差的值的电流从电源单元2100经驱动晶体管TRD流向发光部分ELP，发光部分ELP开始发光(被驱动)。 
按照本发明的实施例的驱动电路由上述处理(a)-(d)驱动。 
驱动电路的结构的例子和驱动方法的具体例子 
下面，对每个驱动电路，具体说明驱动电路的结构例子，和驱动这此驱动电路的方法。此外，下面将说明各种驱动电路中的5Tr/1C驱动电路和2Tr/1C驱动电路。 
5Tr/1C驱动电路 
首先，参考图4-图6I，说明5Tr/1C驱动电路。图5是按照本发明的实施例的5Tr/1C驱动电路的驱动时间图，图6A-6I是表示包括在图4中所示的按照本发明的实施例的5Tr/1C驱动电路中的晶体管的相应on/off状态等的说明图。 
参见图4，5Tr/1C驱动电路包括写入晶体管TRW，驱动晶体管TRD，第一晶体管TR1，第二晶体管TR2，第三晶体管TR3，和电容器C1；即，5Tr/1C驱动电路包括五个晶体管和一个电容器。此外，在图4中所示的例子中，写入晶体管TRW，第一晶体管TR1，第二晶体管TR2和第三晶体管TR3由n沟道型TFT构成，不过它们并不局 限于此；它们也可由p沟道型TFT构成。电容器C1可由具有预定电容的电容器构成。 
<第一晶体管TR1> 
第一晶体管TR1的一个源极/漏极区与电源单元2100(电压Vcc)连接，第一晶体管TR1的另一个源极/漏极区与驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区连接。另外，第一晶体管TR1的on/off操作由从第一晶体管控制电路2111延伸出，并与第一晶体管TR1的栅电极连接的第一晶体管控制线CL1控制。提供电源单元2100，以便向发光部分ELP提供电流，使发光部分ELP发光。 
<驱动晶体管TRD> 
驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区与第一晶体管TR1的另一个源极/漏极区连接。驱动晶体管TRD的另一个源极/漏极区与发光部分ELP的阳极电极，第二晶体管TR2的另一个源极/漏极区，和电容器C1的一个电极连接，并构成第二节点ND2。另外，驱动晶体管TRD的栅电极与写入晶体管TRW的另一个源极/漏极区，第三晶体管TR3的另一个源极/漏极区，和电容器C1的另一个电极，并构成第一节点ND1。 
在发光元件的发光状态下，驱动晶体管TRD被驱动，从而流动按照下面的等式1的漏电流Ids，其中等式1中所示的“μ”表示“有效迁移率”，“L”表示“沟道长度”。类似地，等式1中所示的“W”表示“沟道宽度”，“Vgs”表示“栅电极和源极区之间的电位差”，“Vth”表示“阈值电压”，“Cox”表示“(栅极介电层的相对介电常数)×(真空介电常数)/(栅极介电层的厚度)”，“k”表示“k≡(1/2)·(W/L)·Cox”。 
Ids＝k·μ·(Vgs-Vth)2        等式(1) 
在发光元件的发光状态下，驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区起漏极区作用，另一个源极/漏极区起源极区作用。此外在下面，考虑了说明的简洁，在下面的说明中，驱动晶体管TRD的一个源极/漏极区可被简称为“漏极区”，另一个源极/漏极区可被简称为“源极区”。 
由于等式1中所示的漏电流Ids流入发光部分ELP，因此发光部 分ELP发光。发光部分ELP的发光状态(亮度)由漏电流Ids的值的大小控制。 
<写入晶体管TRW> 
写入晶体管TRW的另一个源极/漏极区与驱动晶体管TRD的栅电极连接。写入晶体管TRW的一个源极/漏极区与从信号输出电路2102延伸出的数据线DTL连接。从而，用于控制发光部分ELP的亮度的影像信号VSig经数据线DTL被供给一个源极/漏极区。此外，除影像信号VSig之外的各种信号和电压(预充电驱动信号，各种基准电压，等等)可经数据线DTL被供给所述一个源极/漏极区。写入晶体管TRW的on/off操作由从扫描电路2101延伸出，从而与写入晶体管TRW的栅电极连接的扫描线SCL控制。 
<第二晶体管TR2> 
第二晶体管TR2的另一个源极/漏极区与驱动晶体管TRD的源极区连接。用于初始化第二节点ND2的电位(即，驱动晶体管TRD的源极区的电位)的电压Vss被提供给第二晶体管TR2的一个源极/漏极区。另外，第二晶体管TR2的on/off操作由从第二晶体管控制电路2112延伸出，从而与第二晶体管TR2的栅电极连接的第二晶体管控制线AZ2控制。 
<第三晶体管TR3> 
第三晶体管TR3的另一个源极/漏极区与驱动晶体管TRD的栅电极连接。用于初始化第一节点ND1的电位(即，驱动晶体管TRD的栅电极的电位)的电压V0fs被提供给第三晶体管TR3的一个源极/漏极区。第三晶体管TR3的on/off操作由从第三晶体管控制电路2113延伸出，从而与第三晶体管TR3的栅电极连接的第三晶体管控制线AZ3控制。 
<发光部分ELP> 
发光部分ELP的阳极电极与驱动晶体管TRD的源极区连接。电压VCat被施加于发光部分ELP的阴极电极。图4中，发光部分ELP的电容用符号：CEL表示。对发光部分ELP发光来说必需的阈值电压用Vth-EL表示。从而，当在发光部分ELP的阳极电极和阴极电极之间 施加等于或高于Vth-EL的电压时，发光部分ELP发光。 
此外在下面的说明中，“VSig”表示用于控制发光部分ELP的亮度的影像信号，“VCC”表示电源单元2100的电压，“VOfs”表示用于初始化驱动晶体管TRD的栅电极的电位(第一节点ND1的电位)的电压。另外，在下面的说明中，“Vss”表示用于初始化驱动晶体管TRD的源极区的电位(第二节点ND2的电位)的电压，“Vth”表示驱动晶体管TRD的阈值电压，“VCat”表示施加于发光部分ELP的阴极电极的电压，“Vth-EL”表示发光部分ELP的阈值电压。此外，在下面的说明中，说明了如下给出的电压或电位的相应值，不过按照本发明的实施例的电压或电位的相应值当然并不局限于此。 
VSig：0[伏]～10[伏] 
VCC：20[伏] 
VOfs：0[伏] 
Vss：-10[伏] 
Vth：3[伏] 
VCat：0[伏] 
Vth-EL：3[伏] 
下面，参考图5和图6A-图6I，说明5Tr/1C驱动电路的操作。此外，下面将在假定在5Tr/1C驱动电路中完成上述所有各种处理(阈值电压消除处理，写入处理和迁移率调整处理)之后，立即开始发光状态的情况下进行说明，不过并不局限于此。下面类似地提供4Tr/1C驱动电路，3Tr/1C驱动电路和2Tr/1C驱动电路的说明。 
<A-1>[期间-TP(5)-1](参见图5和图6A) 
例如，[期间-TP(5)-1]表示前一显示帧中的操作，是其中在以前的各种处理结束之后，第(n，m)发光元件处于发光状态的期间。从而，根据下面的等式(6)的漏电流I′流入包括在第(n，m)子像素中的发光元件的发光部分ELP中，包括在第(n，m)子像素中的发光元件的亮度取决于漏电流I′的值。这里，写入晶体管TRW，第二晶体管TR2和第三晶体管TR3处于off状态，第一晶体管TR1和驱动晶体管TRD处于on 状态。第(n，m)发光元件的发光状态保持下去，直到排列在第(m+m′)行中的发光元件的水平扫描期间开始为止。 
-[期间-TP(5)4]是从在以前的各种处理结束之后的发光状态后到紧接执行下一写入处理之前为止的操作期间。换句话说，[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]对应于从前一显示帧中的第(m+m′)水平扫描期间的开始到当前显示帧中的第(m-1)水平扫描期间的结束的特定时间长度的期间。此外，[期间-TP(5)1]-[期间-TP(5)4]可被配置成包括在当前显示帧中的第m水平扫描期间内。 
对于[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]，第(n，m)发光元件本质上处于不发光状态。换句话说，对于[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)1]和[期间-TP(5)3]-[期间-TP(5)4]，由于第一晶体管TR1处于off状态，从而发光元件不发光。对于[期间-TP(5)2]，第一晶体管TR1处于on状态。不过，对[期间-TP(5)2]，执行后面说明的阈值电压消除处理。于是，假定下面的等式(2)被满足，那么发光元件不发光。
下面说明[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]中的每个期间。此外，可按照显示设备100的设置随意设置[期间-TP(5)1]的开始，和[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]中的每个期间的长度。 
<A-2>[期间-TP(5)0] 
如上所述，对于[期间-TP(5)0]，第(n，m)发光元件处于不发光状态。写入晶体管TRW，第二晶体管TR2和第三晶体管TR3处于off状态。由于在从[期间-TP(5)-1]过渡到[期间-TP(5)0]的时候，第一晶体管TR1变成off状态，因此第二节点ND2(驱动晶体管TRD的源极区或发光部分ELP的阳极电极)的电位降到(Vth-EL+VCat)，发光部分ELP变成不发光状态。另外，随着第二节点ND2的电位降低，处于浮动状态的第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅电极)的电位也降低。 
<A-3>[期间-TP(5)1](参见图5，图6B和图6C) 
对于[期间-TP(5)1]，执行用于实现阈值电压消除处理的预处理。更具体地说，在开始[期间-TP(5)1]时，通过使第二晶体管控制线AZ2和第三晶体管控制线AZ3变成高电平，使第二晶体管TR2和第三晶体 管TR3进入on状态。结果，第一节点ND1的电位变成V0fs(例如，0[伏])，第二节点ND2的电位变成VSS(例如，-10[伏])。从而，在[期间-TP(5)1]结束之前，通过使第二晶体管控制线AZ2变成低电平，使第二晶体管TR2进入off状态。现在，可同时使第二晶体管TR2和第三晶体管TR3进入on状态，不过并不局限于此；例如，可首先使第二晶体管TR2进入on状态，或者可首先使第三晶体管TR3进入on状态。 
借助上述处理，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差变成在Vth之上。现在，驱动晶体管TRD处于on状态。 
<A-4>[期间-TP(5)2](参见图5和图6D) 
对[期间-TP(5)2]，进行阈值电压消除处理。更具体地说，通过在使第三晶体管TR3保持on状态的时候，使第一晶体管控制线CL1变成高电平，使第一晶体管TR1进入on状态。结果，第一节点ND1的电位不变化(保持V0fs＝0[伏])，而第二节点ND2的电位朝着通过从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth而获得的电位变化。换句话说，处于浮动状态的第二节点ND2的电位升高。从而，当驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差到达Vth时，驱动晶体管TRD进入off状态。具体地说，处于浮动状态的第二节点ND2的电位逼近(V0fs-Vth＝-3[伏]＞VSS)，最终变成(V0fs-Vth)。这里，如果下面的等式2成立，换句话说，如果电位被选择和确定成满足等式2，那么发光部分ELP不发光。 
(VOfs-Vth)＜(Vth-EL+VCat)         等式2 
对于[期间-TP(5)2]，第二节点ND2的电位最终为(VOfs-Vth)。现在，第二节点ND2的电位是根据驱动晶体管TRD的阈值电压Vth和用于初始化驱动晶体管TRD的栅电极的电位VOfs确定的；即，第二节点ND2的电位与发光部分ELP的阈值电压Vth-EL无关。 
<A-5>[期间TP-(5)3](参见图5和图6E) 
对于[期间TP-(5)3]，通过在使第三晶体管TR3保持on状态的时候，使第一晶体管控制线CL1变成低电平，使第一晶体管TR1进入off状态。结果，第一节点ND1的电位不变化(保持V0fs＝0[伏])，第二 节点ND2的电位也不变(VOfs-Vth＝-3[伏])。 
<A-6>[期间TP-(5)4](参见图5和图6F) 
对于[期间TP-(5)4]，通过把第三晶体管控制线AZ3置于低电平，使第三晶体管TR3进入off状态。结果，第一节点ND1和第二节点ND2的电位基本不变化。此外，实际上，由于寄生电容等的静电耦合，电位可能发生变化；不过这些变化通常可被忽略。 
对于[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]，5Tr/1C驱动晶体管如上所述地工作。下面说明[期间-TP(5)5]-[期间-TP(5)7]中的每个期间。现在，对于[期间-TP(5)5]，执行写入处理，对于[期间-TP(5)6]，执行迁移率调整处理。上述处理必须在第m水平扫描期间内执行。下面，考虑到说明的简洁性，将在假定[期间-TP(5)5]的开始和[期间-TP(5)6]的结束分别与第m水平扫描期间的开始和结束相符的情况下进行说明。 
<A-7>[期间-TP(5)5](参见图5和图6G) 
对于[期间-TP(5)5]，执行驱动晶体管TRD的写入处理。具体地说，在使第一晶体管TR1，第二晶体管TR2和第三晶体管TR3保持off状态的时候，使数据线DTL的电位成为用于控制发光部分ELP的亮度的VSig；随后通过使扫描线SCL变成高电平，使写入晶体管TRW进入on状态。结果，第一节点ND1的电位升高到Vsig。 
这里，电容器C1的电容值用c1表示，发光部分ELP的电容CEL的值用cEL表示，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的寄生电容的值用cgs表示。当驱动晶体管TRD的栅电极的电位从VOfs变到VSig(＞VOfs)时，电容器C1的两端的电位(第一节点ND1和第二节点ND2的电位)发生改变。换句话说，以驱动晶体管TRD的栅电极的电位(＝第一节点ND1的电位)的变化(VSig-VOfs)为基础的电位被分配给电容器C1，发光部分ELP的电容CEL，和驱动晶体管TRD的栅电极与源极区之间的寄生电容。从而，如果与值c1和值cgs相比，值cEL足够大，那么以驱动晶体管TRD的栅电极的电位的变化(VSig-VOfs)为基础的驱动晶体管TRD的源极区(第二节点ND2)的电位的变化较小。一般来说，发光部分ELP的电容CEL的电容值cEL大于电容器C1的电容值c1和 驱动晶体管TRD的寄生电容的值cgs。从而，下面考虑到说明的简洁性，除了特别需要的情况之外，将在不考虑由第一节点ND1的电位变化造成的第二节点ND2的电位变化的情况下进行说明。对下面所示的其它驱动电路来说同样如此。图5是在未考虑由第一节点ND1的电位变化造成的第二节点ND2的电位变化的情况下示出的。 
Vg的值为“Vg＝VSig”，Vs的值为“Vs≈VOfs-Vth”，其中Vg是驱动晶体管TRD的栅电极(第一节点ND1)的电位，Vs是驱动晶体管TRD的源极区(第二节点ND2)的电位。于是，第一节点ND1和第二节点ND2之间的电位差，即，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差Vgs可用下面的等式3表示。 
Vgs≈VSig-(VOfs-Vth)       等式3 
如等式3中所示，在驱动晶体管TRD的写入处理中获得的Vgs仅仅取决于用于控制发光部分ELP的亮度的影像信号VSig，驱动晶体管TRD的阈值电压Vth，和用于初始化驱动晶体管TRD的栅电极的电压VOfs。从等式3可看出，在驱动晶体管TRD的写入处理中获得的Vgs与发光部分ELP的阈值电压Vth-EL无关。 
<A-8>[期间-TP(5)6](参见图5和图6H) 
对于[期间-TP(5)6]，根据驱动晶体管TRD的迁移率μ的大小，进行对驱动晶体管TRD的源极区(第二节点ND2)的电位的调整(迁移率调整处理)。 
通常，如果驱动晶体管TRD由多晶硅薄膜晶体管等构成时，难以避免晶体管之间迁移率μ各不相同。于是，即使对不同迁移率μ的多个驱动晶体管TRD的栅电极施加具有相同值的影像信号VSig，在流经具有大迁移率μ的驱动晶体管TRD的漏电流Ids和流经具有小迁移率μ的驱动晶体管TRD的漏电流Ids之间也可能存在差异。从而，如果出现这种差异，那么将失去显示设备100的屏幕的均匀性。 
从而，对于[期间-TP(5)6]，执行迁移率调整处理，以防止发生上面所述的问题。具体地说，在使写入晶体管TRW保持on状态时，通过使第一晶体管控制线CL1变成高电平，使第一晶体管TR1进入on 状态；随后，通过在过去预定时间(t0)之后，使第一晶体管控制线CL1变成高电平，使第一晶体管TR1进入on状态，之后，通过在过去预定时间(t0)之后，使扫描线SCL变成低电平，使写入晶体管TRW进入off状态，使第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅电极)进入浮动状态。结果，如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较大，则驱动晶体管TRD的源极区的电位的增长量ΔV(电位调整值)较大，如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较小，则驱动晶体管TRD的源极区的电位的增长量ΔV(电位调整值)较小。这里，基于等式3，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差Vgs被变换成下面的等式4。 
Vgs≈VSig-(VOfs-Vth)-ΔV    等式4 
此外，作为构成显示设备100期间的配置值，能够预先确定用于执行迁移率调整处理的预定时间([期间-TP(5)6]的总时间t0)。另外，能够确定[期间-TP(5)6]的总时间t0，以致这种情况下，驱动晶体管TRD的源极区的电位(VOfs-Vth+ΔV)满足下面的等式5。在这种情况下，在[期间-TP(5)6]中，发光部分ELP不发光。此外，同时用这种迁移率调整处理执行对系数k(≡(1/2)·(W/L)·COX)的变化的调整。 
(VOfs-Vth+ΔV)＜(Vth-EL+VCat)      等式5 
<A-9>[期间-TP(5)7](参见图6I) 
借助上述操作，完成了阈值电压消除处理，写入处理和迁移率调整处理。现在，对于[期间-TP(5)7]，扫描线SCL的低电平导致写入晶体管TRW的off状态，和第一节点ND1，即，驱动晶体管TRD的栅电极的浮动状态。另一方面，第一晶体管TR1保持on状态，驱动晶体管TRD的漏极区与电源单元2100(电压Vcc，例如20伏)连接。从而，对于[期间-TP(5)7]，第二晶体管TR2的电位升高。 
现在，驱动晶体管TRD的栅电极处于浮动状态，由于电容器C1的存在，在驱动晶体管TRD的栅电极中出现和所谓的自举电路中的现象相同的现象，第一节点ND1的电位也升高。从而，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差Vgs保持等式4的值。 
对于[期间-TP(5)7]，由于第二节点ND2的电位升高到(Vth-EL+VCat) 之上，因此发光部分ELP开始发光。此时，流入发光部分ELP的电流可用上面的等式1表示，因为它是从驱动晶体管TRD的漏极区流到驱动晶体管TRD的源极区的漏电流Ids；根据上面的等式1和4，上面的等式1可被变换成下面的等式6。 
Ias＝k·μ·(VSig-VOfs-ΔV)2         等式(6) 
从而，例如，如果VOfs被设为0[伏]，那么流入发光部分ELP的电流Ids正比于通过从用于控制发光部分ELP的亮度的影像信号VSig的值中，减去由驱动晶体管TRD的迁移率μ引起的第二节点ND2(驱动晶体管TRD的源极区)的电位调整值ΔV的值而获得的数值的平方。换句话说，流入发光部分ELP的电流Ids不取决于发光部分ELP的阈值电压Vth-EL，和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth；即，发光部分ELP的发光量(亮度)不受发光部分ELP的阈值电压Vth-EL和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth影响。从而，第(n，m)发光元件的亮度是和电流Ids对应的值。 
此外，驱动晶体管TRD的迁移率μ越大，电位调整值ΔV变得越大，从而，在上述等式4左侧的Vgs的值变得越小。于是，即使在等式6中迁移率μ的值较大，(VSig-VOfs-ΔV)2的值也变小，从而能够调整漏电流Ids。从而，如果在具有不同迁移率μ的驱动晶体管TRD之间，视频信号VSig的值相同，那么漏电流Ids将基本相同，从而，使流入发光部分ELP的控制发光部分ELP的亮度的电流Ids均匀。从而，5Tr/1C电路能够调整由迁移率μ的变化(进一步地，k的变化)引起的发光部分的亮度变化。 
发光部分ELP的发光状态被保持，直到第(m+m′-1)水平扫描期间为止。该时间点对应于[期间-TP(5)-1]的结束。 
通过如上工作，5Tr/1C电路使发光元件发光。 
2Tr/1C驱动电路 
下面说明2Tr/1C驱动电路。图7是表示按照本发明的实施例的2Tr/1C驱动电路的等效电路的说明图。图8是按照本发明的实施例的2Tr/1C驱动电路的驱动时间图。图9A-9F是表示包括在按照本发明 的实施例的2Tr/1C驱动电路中的每个晶体管的on/off状态等的说明图。 
参见图7，2Tr/1C驱动电路省略了上面所述的图4中表示的5Tr/1C驱动电路中的三个晶体管，即，第一晶体管TR1，第二晶体管TR2和第三晶体管TR3。换句话说，2Tr/1C驱动电路包括写入晶体管TRW，驱动晶体管TRD和电容器C1。 
<驱动晶体管TRD> 
由于关于图4中所示的5Tr/1C驱动电路描述的驱动晶体管TRD的结构相同，因此省略了驱动晶体管TRD的结构的详细说明。此外，驱动晶体管TRD的漏极区与电源单元2100连接。另外，使发光部分ELP发光的电压VCC-H和控制驱动晶体管TRD的源极区的电位的电压VCC-L是从电源单元2100供给的。这里，举例来说，电压VCC-H和VCC-L的值可以为“VCC-H＝20[伏]”和“VCC-L＝-10[伏]”，不过它们当然并不局限于此。 
<写入晶体管TRW> 
写入晶体管TRW的结构和关于图4中所示的5Tr/1C驱动电路描述的写入晶体管TRW的结构相同。于是，省略写入晶体管TRW的结构的详细说明。 
<发光部分ELP> 
发光部分ELP的结构和关于图4中所示的5Tr/1C驱动电路描述的发光部分ELP的结构相同。于是，省略发光部分ELP的结构的详细说明。 
下面分别参考图8和图9A-9F，说明2Tr/1C驱动电路的操作。 
<B-1>[期间-TP(2)-1](参见图8和图9A) 
例如表示前一显示帧的操作，基本上和关于5Tr/1C驱动电路描述的图5中所示的[期间-TP(5)-1]的操作相同。 
图8中所示的[期间-TP(2)0]-[期间-TP(2)2]是与图5中所示的[期间-TP(5)0]-[期间-TP(5)4]对应的期间，是紧接在执行下一写入处理之前的工作期间。对于[期间-TP(2)0]-[期间-TP(2)2]，类似于上面说明的 5Tr/1C驱动电路，第(n，m)发光元件实质上处于不发光状态。现在，2Tr/1C驱动电路的操作和5Tr/1C驱动电路的操作的不同之处在于除[期间-TP(2)3]之外，[期间-TP(2)1]-[期间-TP(2)2]包括在第m水平扫描期间中，如图8中所示。另外，在下面考虑到说明的简洁性，将在假定[期间-TP(2)1]的开始和[期间-TP(2)3]的结束分别与第m水平扫描期间的开始和结束相符的情况下进行说明。 
下面说明[期间-TP(2)0]-[期间-TP(2)2]中的每个期间。此外，类似于上面说明的5Tr/1C驱动电路，可按照显示设备100的设置随意设定[期间-TP(2)1]-[期间-TP(2)2]中的每个期间的长度。 
<B-2>[期间-TP(2)0](参见图8和图9B) 
表示从前一显示帧到当前显示帧的操作。更具体地说，[期间-TP(2)0]是从前一显示帧中的第(m+m′)水平扫描期间到当前显示帧中的第(m-1)水平扫描期间的时间。对于[期间-TP(2)0]，第(n，m)发光元件处于不发光状态。这里，在从[期间-TP(2)-1]变到[期间-TP(2)0]的时刻，从电源单元2100供给的电压从VCC-H转换成VCC-L。结果，第二节点ND2的电位降到VCC-L，发光部分ELP进入不发光状态。随着第二节点ND2的电位的降低，处于浮动状态的第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅电极)的电位也降低。 
<B-3>[期间-TP(2)1](参见图8和图9C) 
第m行的水平扫描期间开始于[期间-TP(2)1]。现在，对于[期间-TP(2)1]，执行实现阈值电压消除处理的预处理。在开始[期间-TP(2)1]时，通过使扫描线SCL的电位变成高电平，使写入晶体管TRW进入on状态。结果，第一节点ND1的电位变成VOfs(例如，0[伏])。第二节点ND2的电位保持在VCC-L(例如，-10[伏])。 
从而，对于[期间-TP(2)1]，驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差变成Vth之上，驱动晶体管TRD进入on状态。 
<B-4>[期间-TP(2)2](参见图8和图9D) 
对于[期间-TP(2)2]，进行阈值电压消除处理。具体地说，对于[期间-TP(2)2]，在使写入晶体管TRW保持on状态时，使从电源单元2100 供给的电压从VCC-L转换成电压VCC-H。结果，第一节点ND1的电位不变化(保持VOfs＝0[伏])，而第二节点ND2的电位朝着通过从第一节点ND1的电位中减去驱动晶体管TRD的阈值电压Vth而获得的电位变化。从而，处于浮动状态的第二节点ND2的电位升高。因此，当驱动晶体管TRD的栅电极和源极区之间的电位差达到Vth时，驱动晶体管TRD进入off状态。更具体地说，处于浮动状态的第二节点ND2的电位逼近(Vofs-Vth＝-3[伏])，最后变成(VOfs-Vth)。这里，如果上面的等式2被满足，换句话说，如果电位被选择和确定成满足上面的等式2，那么发光部分ELP不发光。 
对于[期间-TP(2)3]，第二节点ND2的电位最终将为(VOfs-Vth)。于是，第二节点ND2的电位是根据驱动晶体管TRD的阈值电压Vth，和用于初始化驱动晶体管TRD的栅电极的电位VOfs确定的。换句话说，第二节点ND2的电位与发光部分ELP的阈值电压Vth-EL无关。 
<B-5>[期间-TP(2)3](参见图8和图9E) 
对于[期间-TP(2)3]，执行驱动晶体管TRD的写入处理，和以驱动晶体管TRD的迁移率μ的大小为基础的对驱动晶体管TRD的源极区(第二节点ND2)的电位的调整(迁移率调整处理)。具体地说，对于[期间-TP(2)3]，在使写入晶体管TRW保持off状态时，使数据线DTL为用于控制发光部分ELP的亮度的VSig。结果，第一节点ND1的电位升高到VSig，驱动晶体管TRD进入on状态。此外，使驱动晶体管TRD进入on状态的方法并不局限于此；例如，通过使写入晶体管TRW进入on状态，驱动晶体管TRD进入on状态。从而，例如，通过使写入晶体管TRW暂时进入off状态，把数据线DTL的电位改变成用于控制发光部分ELP的亮度的影像信号VSig，使扫描线SCL变成高电平，随后使写入晶体管TRW进入on状态，可使驱动晶体管TRD进入on状态。 
现在，对于[期间-TP(2)3]，和上面说明的5Tr/1C驱动电路的情况不同，由于由电源单元2100对驱动晶体管TRD的漏极区施加电压VCC-H，因此驱动晶体管TRD的源极区的电位升高。对于[期间-TP(2)3]， 通过在过去预定时间(t0)之后，使扫描线SCL变成低电平，使写入晶体管TRW进入off状态，第一节点ND1(驱动晶体管TRD的栅电极)进入浮动状态。现在，作为构成显示设备100期间的配置值，可预先确定[期间-TP(2)3]的总时间t0，以致第二节点ND2的电位为(V0fs-Vth+ΔV)。 
对于[期间-TP(2)3]，借助上述处理，如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较大，那么驱动晶体管TRD的源极区的电位的增大量ΔV较大，如果驱动晶体管TRD的迁移率μ的值较小，那么驱动晶体管TRD的源极区的电位的增大量ΔV也较小。从而，对于[期间-TP(2)3]执行关于迁移率的调整。 
<B-6>[期间-TP(2)4](参见图8和图9F) 
借助上述操作，在2Tr/1C驱动电路中完成了阈值电压消除处理，写入处理和迁移率调整处理。对于[期间-TP(2)4]，执行和关于5Tr/1C驱动电路描述的[期间-TP(5)7]相同的处理；即，对于[期间-TP(2)4]，第二节点ND2的电位升高到(Vth-EL+VCat)之上，以致发光部分ELP开始发光。此时，流入发光部分ELP的电流可用上面的等式6确定，于是，流入发光部分ELP的电流Ids不依赖于发光部分ELP的阈值电压Vth-EL，和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth；即，发光部分ELP的发光量(亮度)不受发光部分ELP的阈值电压Vth-EL和驱动晶体管TRD的阈值电压Vth影响。此外，2Tr/1C驱动电路能够防止发生由驱动晶体管TRD的迁移率μ的变化引起的漏电流Ids的变化。 
随后，发光部分ELP的发光状态被保持，直到第(m+m′-1)水平扫描期间为止。该时间点对应于[期间-TP(2)-1]的结束。 
从而，完成包括在第(n，m)子像素中的发光元件的发光操作。 
上面，5Tr/1C驱动电路和2Tr/1C驱动电路被描述成按照本发明的实施例的驱动电路，不过按照本发明的实施例的驱动电路并不局限于此。例如，按照本发明的实施例的驱动电路可由图10中所示的4Tr/1C驱动电路或图11中所示的3Tr/1C驱动电路构成。 
另外，举例说明的是写入处理和迁移率调整处理是单独进行的， 不过按照本发明的实施例的5Tr/1C驱动电路的操作并不局限于此。例如，类似于上面说明的2Tr/1C驱动电路，5Tr/1C驱动电路可被配置成随同迁移率调整处理一起进行写入处理。具体地说，5Tr/1C驱动电路可被配置成在发光控制晶体管TEL_C处于on状态时，对于图5中的[期间-TP(5)5]，从数据线DTL经写入晶体管TSig对第一节点施加影像信号Vsig_m。 
按照本发明的实施例的显示设备100的面板158可被配置成包括如上所述的像素电路和驱动电路。此外，按照本发明的实施例的面板158当然并不局限于其中包括如上所述的像素电路和驱动电路的结构。 
(对1个帧期间内的发光时间及影像信号的增益的控制) 
下面说明按照本发明的实施例的，对1个帧期间内的发光时间(占空比)及影像信号的增益的控制。按照本发明的实施例的，对1个帧期间内的发光时间及影像信号的增益的控制可由影像信号处理器110的亮度时间控制器126执行。 
图12是表示按照本发明的实施例的发光时间控制器126的例子的方框图。下面，将在假定输入到发光时间控制器126的影像信号是对应于每一个帧期间(单位时间)并且独立为每种颜色R、G和B提供的信号的情况下进行说明。 
参考图12，发光时间控制器126包括平均亮度计算器200，发光量规定器202和调整器204。 
平均亮度计算器200计算预定期间的亮度平均值。现在，这样的预定期间可以是一个帧期间，不过并不局限于此；例如，可以是两个帧期间。 
另外，平均亮度计算器200可计算每个预定期间的亮度平均值(即，计算特定循环中的亮度平均值)，不过，并不局限于此；例如，所述预定期间可以是可变期间。 
在下面的说明中，所述预定期间被设定为一个帧期间，平均亮度计算器200被配置成计算每一个帧期间的亮度平均值。 
图13是表示按照本发明的实施例的平均亮度计算器200的方框图。参见图13，平均亮度计算器200包括电流比调整器250和平均值计算器252。 
电流比调整器250通过分别把R、G和B的输入影像信号乘以关于各个颜色分别预先确定的调整系数，调整R、G和B的输入影像信号的电流比。现在，例如，上面提及的预定调整系数是与包括在面板158的像素中的R发光元件，G发光元件和B发光元件的相应V-I比(电压-电流比)对应的值，以便相对于它们对应的颜色彼此不同。 
图14是表示包括在按照本发明的实施例的像素中的每种颜色的发光元件的每个V-I比的例子的说明图。如图14中所示，包括在像素中的颜色的发光元件的V-I比不同于其它颜色的发光颜色的V-I比，“B发光元件＞R发光元件＞G发光元件”。现在，如图2A-图2F中所示，在通过γ转换器132乘以与面板158独有的γ曲线相反的γ曲线，消除面板158独有的γ值的情况下，显示设备100能够在线性区中执行处理。从而，例如，通过把占空比固定为预定值(例如，“0.25”)，并预先导出如图14中所示的V-I关系，能够预先获得R发光元件，G发光元件和B发光元件的相应V-I比。 
此外，电流比调整器250可包括存储装置，上面提及的由电流比调整器250使用的调整系数可被保存在存储装置中。现在，包括在电流比调整器250中的这种存储装置的例子包括非易失性存储器，比如EEPROM和闪速存储器，不过并不局限于此。上面提及的由电流比调整器250使用的调整系数可被保存在包括在显示设备100中的存储装置中，比如记录器106或存储器150，并在任何适当的时候由电流比调整器250读出。 
平均值计算器252根据由电流比调整器250调整的R、G和B影像信号，计算一个帧期间的平均亮度(APL：平均影像电平)。现在，平均值计算器252计算一个帧期间的平均亮度的方法的例子包括使用算术平均，不过并不局限于此；例如，可利用几何平均和加权平均进 行所述计算。 
平均亮度计算器200如上所述计算一个帧期间的平均亮度，并输出计算的平均亮度。 
再次参见图12，发光量规定器202根据平均亮度计算器200计算的一个帧期间的平均亮度，设置基准占空比，所述基准占空比是作为规定单位时间(即，一个帧期间)中像素(发光元件)发光的发光量的基准的占空比。 
一个帧期间的发光量可用下面的等式7表述，其中等式7中所示的“Lum”表示“发光量”，等式7中所示的“Sig”表示“信号电平”，等式7中所示的“Duty”表示“发光时间”。 
Lum＝(Sig)×(Duty)     (等式7)
如等式7中所示，通过设定基准占空比，发光量将只取决于影像信号的信号电平，即，影像信号的增益。 
基准占空比可由发光量规定器202利用查寻表来设定，在所述查寻表中，使一个帧期间的平均亮度与基准占空比相互关联。发光量规定器202可把查寻表保存在存储装置，比如诸如EEPROM和闪速存储器之类的非易失性存储器，或者诸如硬盘之类的磁记录介质中。 
现在，说明导出保存在按照本发明的实施例的查寻表中的值的方法。图15是图解说明导出保存在按照本发明的实施例的查寻表中的值的方法的说明图，其中表示了一个帧期间的平均亮度(APL)和基准占空比之间的关系。此外，图15中表示了例如用10位数字数据表示一个帧期间的平均亮度的情况，一个帧期间的平均亮度当然并不局限于10位的数字数据。 
按照本发明的实施例的查寻表是参考对于预定占空比，亮度达到其最大值的情况的发光量得到的(在这种情况下，“白色”图像被显示在面板158上)。 
图15中所示的区域S表示在基准占空比被设为25％，以致亮度达到最大的情况的发光量。此外，按照本发明的实施例的预定占空比 并不局限于25％。可按照包括在显示设备100中的面板158的性质(例如，发光元件的性质)，或者按照显示设备100的MTBF(平均故障间隔时间)设置所述预定占空比。 
图15中所示的曲线a是经过在基准占空比大于25％的情况下，其乘积等于面积S的一个帧期间的平均亮度和基准占空比的值的曲线。 
图15中所示的直线b是控制曲线a的基准占空比的上限值L的直线。如图15中所示，在按照本发明的实施例的查寻表中，可为基准占空比设置上限值。例如，可为本发明的实施例中的基准占空比设置上限值，以解决由与占空比相关的“亮度”和当显示运动图像时产生的“模糊运动”之间的折衷关系引起的问题。由按照占空比的“亮度”和“模糊运动”之间的折衷关系引起的问题如下所示。
<对于大的占空比> 
亮度：较高 
模糊运动：较重 
<对于小的占空比> 
亮度：较低 
模糊运动：较轻 
从而，在按照本发明的实施例的查寻表中，设定基准占空比的上限值L，并实现“亮度”和“模糊运动”之间的一定平衡，以解决由亮度和模糊运动之间的折衷关系引起的问题。例如，可按照包括在显示设备100中的面板158的特性(例如，发光元件的特性)设定基准占空比的上限值L。 
例如，通过使用其中按照相应关联关系保存一个帧期间的平均亮度和基准占空比的查寻表，以获得在图15中所示的曲线a和直线b上的值，发光量规定器202可按照由平均亮度计算器200计算的一个帧期间的平均亮度设定基准占空比。此外，上面说明了其中基准占空比的上限值L由发光量规定器202设定的例子，如图15中所示，不过本发明的实施例并不局限于此。例如，调整器204的发光时间调整 器206(后面说明)可提供占空比的预定上限值。 
再次参见图12，以说明发光时间控制器126。调整器204包括发光时间调整器206和增益调整器208，可调整从发光量规定器202输出的基准占空比，和影像信号的每个增益。 
发光时间调整器206调整从发光量规定器202输出的基准占空比，并输出实际规定面板158的每个发光元件在单位时间内的发光时间的有效占空比。下面，“有效占空比调整”指的是发光时间调整器206调整基准占空比，并输出有效占空比。 
图16是图解说明由按照本发明的实施例的发光时间调整器206调整有效占空比的第一种方法的说明图。图16表示从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)之间的关系。 
参见图16，可看出从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)基本上成斜率为1的正比关系，并且为有效占空比(Duty′)设置下限值L1。 
如上所述，如果占空比较小，那么存在“模糊运动”较轻的优点，但是存在“亮度”较低的缺点。如果占空比被缩小到一定的程度，还存在出现(可明显注意到)闪烁的缺点。从而，通过为有效占空比(Duty′)设置下限值L1，如果从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)满足L1≤Duty(在规定范围内)，那么发光时间调整器206输出基准占空比作为有效占空比，如果基准占空比(Duty)满足L1＞Duty(超过规定范围)，那么输出下限值L1作为有效占空比。通过发光时间调整器206如上所述调整有效占空比，可控制上述缺点的出现，以避免显示质量的劣化。 
通过如图16中所示调整有效占空比，发光时间调整器206可避免显示设备100显示的图像的显示质量的劣化，从而获得较高的显示质量。 
现在，通过由发光时间调整器206比较从发光量规定器202输出 的基准占空比和预先保存在存储装置(未示出)中的下限值L1，可调整有效占空比，不过有效占空比的调整并不局限于此。另外，下限值L1可被保存在包括在发光时间调整器206中的存储装置中。包括在发光时间调整器206中的存储装置的例子可包括非易失性存储器，比如EEPROM或闪速存储器，不过并不局限于此。另外，供发光时间调整器206使用的下限值L1可被保存在包括在显示设备100中的存储装置，比如记录器106或存储器150中，并由发光时间调整器206在适当的时候读出。 
另外，下限值L1可被设为这样的值，以致当图像被显示在面板158上时，不会明显注意到闪烁。例如，可根据面板158的特性(比如发光元件的特性)设定下限值L1。 
图17是图解说明由按照本发明的实施例的发光时间调整器206调整有效占空比的第二种方法的说明图。和图16一样，图17表示从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)之间的关系。 
参见图17，可看出从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)基本上成斜率为1的正比关系，并且为有效占空比(Duty′)设置上限值L2。 
如上所述，如果占空比较大，那么存在“亮度”较高的优点，但是存在“模糊运动”较重的缺点。从而，通过为有效占空比(Duty′)设置上限值L2，如果从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)满足Duty≤L2(在规定范围内)，那么发光时间调整器206输出基准占空比作为有效占空比，如果基准占空比(Duty)满足Duty＞L2(超过规定范围)，那么输出上限值L2作为有效占空比。通过发光时间调整器206如上所述调整有效占空比，可控制上述缺点的出现，以避免显示质量的劣化。 
通过如图17中所示调整有效占空比，发光时间调整器206可避免显示设备100显示的图像的显示质量的劣化，从而获得较高的显示 质量。 
现在，通过由发光时间调整器206比较从发光量规定器202输出的基准占空比和预先保存在存储装置(未示出)中的上限值L2，可调整有效占空比，不过有效占空比的调整并不局限于此。例如，通过对从发光量规定器202输出的基准占空比的值限幅，发光时间调整器206可在设定有效占空比的上限值L2的情况下输出有效占空比。 
另外，上限值L2可被设为这样的值，以致当图像被显示在面板158上时，不会明显注意到模糊运动。例如，可根据面板158的特性(比如发光元件的特性)设定上限值L2。 
调整有效占空比的第一和第二例子表示分别为有效占空比设置下限值L1或上限值L2的例子。不过，发光时间调整器206调整有效占空比并不局限于所述第一和第二调整例子。图18是图解说明由按照本发明的实施例的发光时间调整器206调整有效占空比的第三种方法的说明图。和图16一样，图18表示从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)之间的关系。 
参见图18，可看出从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)和从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)基本上成斜率为1的正比关系，并且为有效占空比(Duty′)设置下限值L1和上限值L2。从而，在第三调整例子中，如果从发光量规定器202输出的基准占空比(Duty)满足L1≤Duty≤L2(在规定范围内)，那么发光时间调整器206输出基准占空比作为有效占空比。如果L1＞Duty(超过规定范围)，那么发光时间调整器206输出下限值L1作为有效占空比，如果Duty＞L2(超过规定范围)，那么输出上限值L2作为有效占空比。 
通过为有效占空比(Duty′)设置下限值L1和上限值L2，发光时间调整器206控制由亮度和模糊运动的折衷关系引起的缺点(第一和第二调整例子中所示的缺点)的出现，以避免显示质量的劣化。通过如图17中所示调整有效占空比，发光时间调整器206可避免显示设备 100显示的图像的显示质量的劣化，从而获得较高的显示质量。 
如上面的第一到第三调整例子所示，通过依据为待输出的有效占空比而设置的下限值L1和/或上限值L2，调整有效占空比，发光时间调整器206可避免显示设备100显示的图像的显示质量的劣化，从而获得较高的显示质量。此外，可根据包括在显示设备100内的面板158的特性(比如，发光元件的特性)预置图16-图18中所示的有效占空比的下限值L1和/或上限值L2，不过并不局限于此。例如，可按照来自操作单元(未示出)的用户输入，改变有效占空比的下限值L1和/或上限值L2。 
重新参见图12，以说明发光时间控制器126。增益调整器208包括第一增益调整器210和第二增益调整器212。增益调整器208可对应于发光时间调整器206对有效占空比的调整，调整输入的R、G和B影像信号。如等式7中所示，发光量可由信号电平和发光时间的乘积表示。增益调整器208调整影像信号的增益，以致即使在调整了有效占空比之后，仍然使由基准占空比和影像信号的增益规定的发光量保持恒定。 
第一增益调整器210把每个输入的R、G和B影像信号乘以从发光量规定器202输出的基准占空比。 
第二增益调整器212把由第一增益调整器210调整的每个R、G和B影像信号除以从发光时间调整器206输出的有效占空比(Duty′)。 
作为第一增益调整器210和第二调整器212的调整结果，从增益调整器208输出的调整后的R影像信号(R′)，调整后的G影像信号(G′)和调整后的B影像信号(B′)可表述成下面的等式8-等式10。 
R′＝{(R)×(Duty)}/(Duty′) 
R′＝(R)×{(Duty)/(Duty′)}         (等式8)
G′＝{(G)×(Duty)}/(Duty′) 
G′＝(G)×{(Duty)/(Duty′)}         (等式9)
B′＝{(B)×(Duty)}/(Duty′) 
B′＝(B)×{(Duty)/(Duty′)}         (等式10) 
参考等式8-等式10，可看出将从增益调整器208输出的影像信号(R′、G′和B′)取决于发光时间调整器206的占空比的调整比值：((Duty)/(Duty′))。 
现在，可如下面的(1)-(3)给出发光时间调整器206的占空比的调整比值与增益调整器208对影像信号的增益调整之间的关系。 
(1)当占空比的调整比值＝1时， 
从增益调整器208输出的影像信号(R′、G′和B′) 
＝输入的影像信号(R、G和B)；影像信号的增益没有变化。 
(2)当占空比的调整比值＜1时(：如果有效占空比被设为下限值L1)， 
从增益调整器208输出的影像信号(R′、G′和B′) 
<输入的影像信号(R、G和B)；影像信号的增益被衰减。 
(3)当占空比的调整比值＞1时(：如果有效占空比被设为上限值L2)， 
从增益调整器208输出的影像信号(R′、G′和B′) 
＞输入的影像信号(R、G和B)；影像信号的增益被放大。 
此外，如等式7和等式8-等式10中所示，通过调整器204的调整，依据从调整器204输出的有效占空比(Duty′)和影像信号(R′、G′和B′)规定的一个帧期间(单位时间)的发光量不变化。从而，调整器204能够在发光量保持恒定的情况下，调整有效占空比和影像信号的增益。 
如上所述，按照本发明的实施例的显示设备100计算在一个帧期间(单位时间；预定期间)内输入的R、G和B影像信号的平均亮度，并根据计算的平均亮度设定基准占空比。按照本发明的实施例的基准占空比被设成这样的值，以致预定占空比的最大发光量等于依据基准占空比和一个帧期间(单位时间；预定期间)的平均亮度规定的发光量。另外，显示设备100可调整有效占空比和影像信号的增益，以致使依据基准占空比和影像信号的增益规定的发光量保持恒定。从而，就显示设备100而论，由于一个帧期间(单位时间)内的发光量将不大于预 定占空比的最大发光量，因此显示设备100可防止电流溢出到面板158的每个像素(严格地说，每个像素的发光元件)中。 
另外，通过依据为有效占空比设置的下限值L1和/或上限值L2，调整有效占空比，显示设备100可控制由亮度和模糊运动的折衷关系引起的缺点(上述第一和第二调整例子中所示的缺点)的出现，以避免显示质量的劣化。从而，显示设备100可实现显示在面板158上的图像的更高显示质量。 
如图12中所示，发光时间控制器126可包括平均亮度计算器200和发光量规定器202，并根据平均亮度计算器200计算的平均亮度设定基准占空比。不过，按照本发明的实施例的发光时间控制器126并不局限于上述结构。例如，发光时间控制器126可包括计算影像信号的直方图值的直方图计算器，作为替代平均亮度计算器200的组件，发光量规定器可根据直方图值设定基准占空比。即使就上述结构来说，对于显示设备100，一个帧期间(单位时间)的发光量将不大于预定占空比的最大发光量，显示设备可防止电流溢出到面板158的每个像素(严格地说，每个像素的发光元件)中。 
关于本发明的一个实施例说明了显示设备100，不过，本发明的实施例并不局限于此；例如，本发明的实施例可适用于各种机器，比如接收电视广播和显示图像的自发光式电视机，比如计算机，例如具有在其外部或在其内部的显示装置的PC(个人计算机)。 
借助使计算机起按照本发明的实施例的显示设备100作用的程序，可控制单位时间的发光时间，以防止电流溢出到发光元件中，另外，也可控制影像信号的增益，以获得更高的显示质量。 
下面，将按照本发明的一个实施例，说明处理影像信号的方法。图19是表示按照本发明的实施例的影像信号处理方法的例子的流程图，图中表示的是与单位时间的发光时间的控制有关的方法的例子。 下面，将在假定显示设备100执行按照本发明的实施例的影像信号处理方法的情况下进行说明。另外下面将在假定单位时间为一个帧期间，并且输入的影像信号是与每一个帧期间(单位时间)的图像对应，并为每个颜色R、G和B独立提供的信号的情况下进行说明。 
首先，显示设备100根据输入的R、G和B影像信号，计算预定期间的影像信号的平均亮度(S100)。步骤S100中计算平均亮度的方法的例子包括算术平均，不过并不局限于此。另外，上面提及的预定期间可以是一个帧期间。 
显示设备100根据在步骤S100中计算的平均亮度，设定基准占空比(S102)。此时，例如，显示设备100可利用其中使平均亮度和基准占空比相互关联的查寻表，设定基准占空比。从而，在查寻表中，保存基准占空比，以致预定占空比的最大发光量等于根据基准占空比和平均亮度规定的发光量。另外，在查寻表中，可为基准占空比设置上限值。 
显示设备100根据在步骤S102中设定的基准占空比，调整输入的R、G和B影像信号的相应增益(S104：第一增益调整)。此时，显示设备100可通过把每个输入的R、G和B影像信号乘以在步骤S102中设定的基准占空比，调整增益。 
显示设备100确定在步骤S102中设定的基准占空比是否在规定范围内(S106)。在步骤S106，在下述(A)-(C)任意一种情况下，显示设备100可确定基准占空比在规定范围内。 
(A)如果基准占空比大于下限值 
(对应于第一种调整方法) 
(B)如果基准占空比小于上限值 
(对应于第二种调整方法) 
(C)如果基准占空比等于或大于下限值，并且如果基准占空比等于或小于上限值 
(对应于第三种调整方法) 
此外，供在步骤S106中使用的下限值和/或上限值可以是固定的 预置值，或者可以是能够在任何适当的时候，由例如用户输入改变的值。 
如果在步骤S106确定基准占空比在规定范围内，那么显示设备100输出在步骤S102中设定的基准占空比，作为有效占空比(S108)。 
如果在步骤S106中确定基准占空比不在规定范围内，那么显示设备100调整在步骤S102中设定的基准占空比(有效占空比的调整)，并输出调整后的基准占空比作为有效占空比(S110)。此时，在上述(A)-(C)的情况下，显示设备100可分别如下面的(a)-(c)所示调整有效占空比。 
(a)在(A)的情况下，输出下限值作为有效占空比 
(b)在(B)的情况下，输出上限值作为有效占空比 
(c)在(C)的情况下，输出下限值或上限值作为有效占空比。 
显示设备100根据在步骤S108或步骤S110中输出的有效占空比，调整在步骤S104调整的影像信号的增益(S112：第二增益调整)。此时，显示设备100可根据有效占空比和基准占空比的调整比，调整影像信号的增益。因此，显示设备100按照三种方式在步骤S112中调整影像信号的增益：使增益“衰减”、“放大”或“不变”。 
此外，如方程式(7)和方程式(8)-方程式(10)中所示，利用在步骤S108或步骤S110输出的有效占空比，以及利用在步骤S112中调整的影像信号的增益规定的发光量将和调整之前给出的发光量相同。 
如上所述，借助按照本发明的实施例的影像信号处理方法，根据一个帧期间(单位时间)的输入影像信号的平均亮度，输出基准占空比，其中基准占空比被设为这样的值，以致预定占空比的最大发光量等于依据基准占空比和一个帧期间(单位时间；预定期间)的平均亮度规定的发光量。 
此外，借助按照本发明的影像信号处理方法，为有效占空比设置有效占空比的下限值和/或上限值，以便调整有效占空比。因此，通过使用按照本发明的实施例的影像信号处理方法，显示设备100可控制由亮度和模糊运动的折衷关系引起的缺点(在上述第一和第二调整例 子中所示的缺点)的出现，以避免显示质量的劣化。 
此外，借助按照本发明的影像信号处理方法，可以调整影像信号的有效占空比和增益，以使发光量保持恒定，所述发光量是依据基准占空比和影像信号的增益规定的。 
从而，通过使用按照本发明的影像信号处理方法，显示设备100可防止电流溢出到面板158的每个像素(严格地说，每个像素的发光元件)中。另外，通过利用按照本发明的影像信号处理方法，显示设备100可获得显示在面板158上的图像的更高画质。 
上面，参考附图说明了本发明的优选实施例，不过本发明当然并不局限于上面的例子。本领域的技术人员应明白根据设计要求和其它因素，可产生各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在附加权利要求或其等同物的范围之内。 
例如，就按照图1中所示的本发明的实施例的显示设备100来说，输入影像信号被解释成数字信号，不过并不局限于此。例如，按照本发明的实施例的显示设备可包括A/D转换器(模数转换器)转换，把输入的模拟信号(影像信号)转换成数字信号，并处理转换后的影像信号。 
上面的说明表明提供了使计算机起按照本发明的实施例的显示装置100作用的程序(计算机程序)，不过本发明的其它实施例也可提供其中保存上述程序的存储介质。 
上面提及的结构代表当然在本发明的技术范围内的本发明的例证实施例。 

Claims (13)

1.一种包括显示单元的显示设备，所述显示单元具有根据电流量单独发光的发光元件，发光元件被排列成矩阵形式，所述显示设备包括：
发光量规定器，用于按照输入影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比；和
调整器，用于根据基准占空比调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，以及用于调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。
2.按照权利要求1所述的显示设备，其中调整器包括：
发光时间调整器，用于如果由发光量规定器设定的基准占空比在预定范围之外，那么输出调整为预定下限值或上限值的基准占空比作为有效占空比；和
增益调整器，用于根据由发光量规定器设定的基准占空比和从发光时间调整器输出的有效占空比，调整影像信号的增益。
3.按照权利要求2所述的显示设备，其中如果发光时间调整器输出了调整为下限值的有效占空比，那么增益调整器根据有效占空比与基准占空比的增大比率，衰减影像信号的增益。
4.按照权利要求2所述的显示设备，其中如果发光时间调整器输出了调整为上限值的有效占空比，那么增益调整器根据有效占空比与基准占空比的降低比率，放大影像信号的增益。
5.按照权利要求2所述的显示设备，其中增益调整器包括：
第一增益调整器，用于把输入的影像信号乘以基准占空比；和
第二增益调整器，用于把从第一增益调整器输出的调整后的影像信号除以从发光时间调整器输出的有效占空比。
6.按照权利要求1所述的显示设备，还包括平均亮度计算器，用于计算预定期间的输入影像信号的平均亮度，
其中发光量规定器根据平均亮度计算器计算的平均亮度，设定基准占空比。
7.按照权利要求6所述的显示设备，其中发光量规定器存储查寻表，在所述查寻表中，使影像信号的亮度和基准占空比相互关联，发光量规定器根据平均亮度计算器计算的平均亮度，唯一地设定基准占空比。
8.按照权利要求6所述的显示设备，其中平均亮度计算器计算平均亮度的预定期间是一帧。
9.按照权利要求6所述的显示设备，其中平均亮度计算器包括：
电流比调整器，用于根据电压-电流特性，把影像信号的原色信号乘以每个相应原色信号的相应的调整值；和
平均值计算器，用于计算预定期间内，从电流比调整器输出的影像信号的平均亮度。
10.按照权利要求1所述的显示设备，还包括线性转换器，用于借助γ调整，把输入的影像信号调整成线性影像信号，
其中输入发光量规定器的影像信号是调整后的影像信号。
11.按照权利要求1所述的显示设备，还包括γ转换器，用于按照显示单元的γ特性，对影像信号进行γ调整。
12.一种包括显示单元的显示设备的影像信号处理方法，所述显示单元具有根据电流量单独发光的发光元件，发光元件被排列成矩阵形式，所述影像信号处理方法包括下述步骤：
按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比；和
根据基准占空比调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，和调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。
13.一种供包括显示单元的显示设备之用的程序，所述显示单元具有根据电流量单独发光的发光元件，发光元件被排列成矩阵形式，所述程序被配置成使计算机执行下述步骤：
按照输入的影像信号的影像信息，设定用于规定每个发光元件单位时间的发光量的基准占空比；和
根据基准占空比调整规定发光元件在单位时间内发光的发光时间的有效占空比，以致有效占空比在预定范围内，和调整影像信号的增益，以致依据有效占空比和影像信号的增益规定的发光量等于依据基准占空比规定的发光量。
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