TWI395180B - 顯示裝置，視頻信號處理方法，及程式 - Google Patents

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TWI395180B
TWI395180B TW097117410A TW97117410A TWI395180B TW I395180 B TWI395180 B TW I395180B TW 097117410 A TW097117410 A TW 097117410A TW 97117410 A TW97117410 A TW 97117410A TW I395180 B TWI395180 B TW I395180B
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Takeya Meguro
Hideto Mori
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Description

顯示裝置，視頻信號處理方法，及程式 相關申請案相互參照
本發明包含有關2007年5月18日向日本專利局申請之JP 2007-133227日本專利申請案之主題，整個內容以提及的方式併入本文。
本發明有關顯示裝置、視頻信號處理方法、及程式。
最近，例如有機電致發光顯示裝置(有機EL顯示裝置)、有機發光二極體顯示裝置(OLED顯示裝置)、場致發射顯示裝置(FED)、液晶顯示裝置(LCD)及電漿顯示面板(PDP)等各類顯示裝置已發展為取代陰極射線管(CRT)顯示裝置之顯示裝置。
在上述各式顯示裝置中，有機EL顯示裝置為自發光型顯示裝置，其使用電致發光，尤其是已廣受注視成為下一代顯示裝置，因為相較於例如LCD之個別需要光源之顯示裝置，有機EL顯示裝置在動畫特性、視角及顏色再生極為卓越。此處，電致發光為一種現象，其中當材料(有機EL元件)的電子態經由電場由基態充電至激態時，微分能便放電為光，電子態從不穩定之激態返回至穩定之基態。
在上述狀況中，已為自發光型顯示裝置開發各類技術 。例如日本早期公開之專利申請案No. 2006-38968中已描述自發光型顯示裝置中於訊框期間之發光時間控制的技術。
然而，一訊框期間之發光時間控制之習知技術僅為一種技術其中視頻信號的較高平均亮度造成一訊框期間之發光時間變短。因此，當具極高亮度之視頻信號輸入至自發光型顯示裝置時，將顯示之視頻的發光量(信號位準×視頻信號之發光時間)便變得過大，且過度電流流入發光元件中。
本發明已考量上述問題，且依據以輸入視頻信號控制一訊框期間之發光時間，並避免過度電流流入發光元件中，便需提供一種新的及改進的顯示裝置、視頻信號處理方法及程式。
依據本發明之一實施例，提供一種配置顯示部之顯示裝置。在該顯示部中，具有依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應用至該發光元件之電流之畫素電路；以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及供應相應於該輸入視頻信號的該電壓信號予該畫素之資料線被置於一矩陣中。該顯示裝置包括：計算預設期間該輸入視頻信號之亮度平均之平均亮度計算部；及設定實際佔空比之發光時間設定部，藉此依據該平均亮度計算部中所計算之平均亮度而定義每一訊 框中該發光元件發光之發光時間，其中該發光時間設定部設定該實際佔空比使得由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與將設定之實際佔空比及平均亮度所定義之發光量變成彼此相同。
顯示裝置可配置平均亮度計算部及發光時間設定部。平均亮度計算部可依據輸入之視頻信號計算預設期間之視頻信號的亮度平均值。發光時間設定部可設定實際佔空比，該實際佔空比依據平均亮度計算部中所計算之平均亮度定義每一訊框中該發光元件發光之發光時間。此處，發光時間設定部可設定實際佔空比使得由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與將設定之實際佔空比及平均亮度所定義之發光量變成彼此相同。依據上述組態，可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中。
此外，平均亮度計算部計算亮度之平均的預設期間可為一訊框。
每一訊框期間之發光時間可更精準地以上述組態控制。
此外，平均亮度計算部可包括：電流比例調整部，其中依據電壓-電流特性之主要顏色信號的修正值與該視頻信號中所包括之每一主要顏色信號相乘；及平均值計算部，其計算預設期間自電流比例調整部輸出之視頻信號的亮度平均。
依據上述組態，可顯示對輸入視頻信號如實之視頻及 影像。
此外，發光時間設定部可保持一查詢表，該表包括視頻信號之亮度與實際佔空比之間之對應，且該實際佔空比係依據平均亮度計算部中所計算之平均亮度而獨特地設定。
依據上述組態，可定義每一訊框之發光量。
此外，實際佔空比之上限值可預先於發光時間設定部中所保持之查詢表中定義，且等於或小於預先定義之實際佔空比之上限值之實際佔空比被設定於發光時間設定部中。
依據上述組態，設定實際佔空比中所包括之"亮度"與"動態模糊"之間關係可採固定均衡。
進一步配置線性轉換部，其中實施輸入視頻信號之亮度校正以修正為線性視頻信號，且輸入至平均亮度計算部之視頻信號為自線性轉換部輸出之視頻信號。
在上述組態中，可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中。
進一步配置亮度轉換部，其中存在依據顯示部之亮度特性而實施之視頻信號的亮度校正。
依據上述組態，對於輸入視頻信號如實之視頻及影像可以上述組態而予顯示。
依據上述本發明之實施例，提供一種配置顯示部之顯示裝置中之視頻信號處理方法。在該顯示部中，具有依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應 用至該發光元件之電流之畫素電路；以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及供應相應於輸入視頻信號的電壓信號予該畫素之資料線被置於一矩陣中。該視頻信號處理方法包括：計算預設期間該輸入視頻信號之亮度平均之步驟；及設定實際佔空比之步驟，該實際佔空比依據計算亮度平均之步驟中所計算之平均亮度而定義每一訊框中發光元件發光之發光時間，其中設定實際佔空比之步驟設定實際佔空比使得由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與將設定之實際佔空比及平均亮度所定義之發光量變成彼此相同。
經由使用上述方法，可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中。
依據上述本發明之實施例，提供一種有關配置顯示部之顯示裝置的程式。在該顯示部中，具有依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應用至該發光元件之電流之畫素電路；以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及供應相應於該輸入視頻信號的該電壓信號予該畫素之資料線被置於一矩陣中。依據該程式，產生電腦功能做為計算預設期間該輸入視頻信號之亮度平均之單元；及做為設定實際佔空比之單元，該實際佔空比依據於計算亮度平均之步驟中所計算之平均亮度而定義每一訊框中發光元件發光之發光時間。
依據上述程式，可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中。
依據上述本發明之實施例，可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中。
以下，將參照圖式詳細描述本發明之較佳實施例。請注意在本說明書及圖式中，具有實質上相同功能及結構之結構元件係標示相同編號，並省略該些結構元件的重複說明。
(依據本發明之實施例之顯示裝置)
首先，將說明依據本發明之實施例之顯示裝置的組態範例。圖1為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之顯示裝置100的組態範例。以下，將說明自發光型顯示裝置之有機EL顯示裝置做為依據本發明之實施例之顯示裝置。以下，將進行說明，假設輸入至顯示裝置100之視頻信號為例如用於數位廣播等之數位信號。然而，視頻信號未侷限於上述，並可假設為例如用於類比廣播等之類比信號。
參照圖1，顯示裝置100可配置：控制部104；記錄部106；視頻信號處理部110；儲存部150；數據驅動器152；亮度電路154；過度電流檢測部156；及面板158。
控制部104包括例如微處理單元(MPU)等，並可控制整個顯示裝置100。有關控制部104之控制，例如實施從視頻信號處理部110傳輸之信號的信號處理，並將處理結果傳遞至視頻信號處理部110。此處，控制部104中信 號處理包括例如用於面板158上顯示之影像亮度調整之增益的計算。然而，上述處理不限於該計算。
記錄部106為置於顯示裝置100中之儲存單元，並可保持用於控制控制部104中視頻信號處理部110之資訊。記錄部106中保持之資訊包括例如一表，其中參數係預先設定。控制部104使用上述參數進行從視頻信號處理部110傳輸之信號的信號處理。此外，記錄部106包括：例如硬碟之磁性記錄媒體；及電子式可清除程式化唯讀記憶體(EEPROM)：快閃記憶體；磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)；鐵電式隨機存取記憶體(FeRAM)；及相位改變式隨機存取記憶體(PRAM)。然而，記錄部106並不限於上述各項。
視頻信號處理部110可實施輸入視頻信號之信號處理。以下，將顯示視頻信號處理部110之組態範例。
[視頻信號處理部110之組態範例]
視頻信號處理部110可配置：邊緣模糊部112；場電流(I/F)部114；線性轉換部116；圖案產生部118；顏色溫度調整部120；靜像檢測部122；長期顏色溫度修正部124；發光時間控制部126；信號位準修正部128；不平坦修正部130；亮度轉換部132；激勵信號處理部134；信號輸出部136；長期顏色溫度修正檢測部138；閘脈衝輸出部140；及亮度電路控制部142。
邊緣模糊部112實施輸入視頻信號之邊緣模糊的信號 處理。具體地，邊緣模糊部112經由例如刻意偏移以視頻信號代表之影像而以其中邊緣係模糊之組態控制面板158上影像之燃燒現象(之後將描述)。此處，影像之燃燒現象為冷光特性之惡化現象。該惡化現象係於面板158上所包括之特定畫素的冷光頻率高於其他畫素時產生。經由影像之燃燒現象惡化的畫素相較於其他未惡化之畫素具有降低的亮度。藉此，於惡化畫素之亮度與環繞相關畫素之未惡化部分之亮度之間造成較大的差異。依據上述亮度差異，由顯示裝置100之使用者觀看例如顯示裝置100上所顯示之視頻或影像，彷彿特性看似於螢幕上燃燒。
I/F部114為傳送/接收信號至/自例如視頻信號處理部110外部之控制部104等零件之介面。
線性轉換部116經由亮度校正而修正輸入視頻信號為線性視頻信號。當輸入視頻信號之亮度值為例如"2.2"時，線性轉換部116修正視頻信號使得亮度值變成"1.0"。
圖案產生部118產生一測試圖案，其用於顯示裝置100中之信號處理。用於顯示裝置100中之信號處理的測試圖案包括例如用於面板158之顯示檢查的測試圖案。然而，該圖案不限於上述圖案。
顏色溫度調整部120經由調整視頻信號所代表之影像的顏色溫度，而調整顯示裝置100中面板158上所顯示之顏色。此處，顯示裝置100可配置顏色溫度調整單元(未顯示)，藉此使用者使用顯示裝置100可調整顏色溫度。經由配置顏色溫度調整單元(未顯示)，顯示裝置100可 調整螢幕上所顯示之影像的顏色溫度。此處，可置於顯示裝置100中之顏色溫度調整單元(未顯示)包括例如按鈕、方向鍵、例如飛梭鈕之旋轉型選擇器，或上述各零件之組合，但不限於上述各項。
當輸入視頻信號之時間序列差異之檢測未檢測到預設時間差異時，靜像檢測部122可調整代表靜像之視頻信號。靜像檢測部122之檢測結果可用於例如面板158之燃燒現象的避免，及用於發光元件的惡化控制。
長期顏色溫度修正部124修正子畫素因年久之惡化，其中子畫素形成面板158上所包括的每一畫素，並包括紅色畫素(以下稱為"R")、綠色畫素(以下稱為"G")及藍色畫素(以下稱為"B")。此處，形成畫素之子畫素的每一顏色之發光元件(有機EL元件)的亮度時間特性(LT特性)彼此不同。因此，當視頻信號所代表之影像顯示於面板158上時，顏色之平衡便伴隨發光元件之時基惡化而流失。因此，長期顏色溫度修正部124補償形成子畫素之發光元件(有機EL元件)的時基惡化。
發光時間控制部126控制每一訊框期間中面板158上所包括之每一畫素的發光時間。更具體地，發光時間控制部126可控制一訊框期間之發光元件的發光時間比例(即，一訊框期間之發光時間與圖像刪除時間之間的比例，且以下稱為"佔空比")。顯示裝置100經由選擇性地應用電流至面板158上所包括之畫素，便可顯示視頻信號所代表之影像達所需期間。
此外，發光時間控制部126可控制發光時間(佔空比)使得避免過度電流流入面板158上所包括之每一畫素(嚴格說來係每一畫素中所包括之發光元件)中。此處，經由發光時間控制部126所避免之過度電流主要係指具有大於面板158上所包括之畫素之電流允許量的電流流入畫素中(過載)。之後將描述依據本發明之實施例之發光時間控制部126的詳細組態，及依據本發明之實施例之顯示裝置100中發光時間的控制。
信號位準修正部128調整影像之燃燒現象產生的風險因子，以避免影像之燃燒現象的產生。接著，例如當風險因子到達等於或大於預設值之值時，信號位準修正部128便經由修正視頻信號之信號位準而調整面板158上所顯示之視頻的亮度，以避免影像之燃燒現象。
長期顏色溫度修正檢測部138檢測用於補償長期顏色溫度修正部124中發光元件之時基惡化的資訊。長期顏色溫度修正檢測部138中所檢測之資訊可經由I/F部114而發送至例如控制部104，及可經由控制部104而記錄於記錄部106中。
不平坦修正部130修正不平坦，例如整個螢幕上的橫向條紋、縱向條紋及不規則，其中不平坦可能於視頻信號所代表之影像或視頻顯示於面板158上時產生。不平坦修正部130可依據例如輸入視頻信號之位準及座標位置而修正不平坦。
亮度轉換部132實施視頻信號(較嚴格地說為不平坦 修正部130之視頻信號輸出)之亮度校正，該視頻信號已於線性轉換部116中歷經亮度修正，以便獲得線性視頻信號；並修正視頻信號使得該視頻信號具有預設亮度值。此處，預設亮度值具有一值，藉此可取消置於顯示裝置100之面板158上之畫素電路(之後將描述)的電壓-電流特性(VI特性，嚴格來說為畫素電路中所包括之電晶體的VI特性)。由視頻信號代表之物件之光量與應用至發光元件之電流量之間的關係可由亮度轉換部132實施亮度校正使得視頻信號具有預設亮度值之組態予以線性處理。
激勵信號處理部134實施視頻信號之激勵處理，該視頻信號已於亮度轉換部132中歷經亮度校正。此處，激勵係指可顯示之顏色加以組合以於可用顏色之數量少的環境下表達自然顏色。依據激勵信號處理部134中之激勵處理，可實質上產生用於顯示之最初難以顯示於面板158上之顏色。
信號輸出部136輸出已於激勵信號處理部134中歷經激勵處理之視頻信號至視頻信號處理部110外部。此處，信號輸出部136輸出之視頻信號可處理為例如獨立信號予每一R、G及B顏色。
閘脈衝輸出部140輸出一選擇信號，藉此發光並控制面板158中所包括之每一畫素的發光時間。此處，選擇信號係依據發光時間控制部126輸出之佔空比。可提供一種組態例如其中當選擇信號處於高位準時，畫素中所包括之發光元件便發光，及當選擇信號處於低位準時，畫素中所 包括之發光元件便不發光。
亮度電路控制部142輸出預設值至亮度電路154(之後將描述)。此處，經由亮度電路控制部142輸出至亮度電路154之預設值可包括例如提供做為數據驅動器152(之後將描述)中所包括之數位類比轉換器的階梯阻抗之標準電壓。
經由上述組態，視頻信號處理部110可實施各類信號處理以輸入視頻信號。
儲存部150為顯示裝置100中所包括之另一儲存單元。儲存部150中所保持之資訊包括例如具有以超過預設亮度之亮度發光之畫素或一組畫素上資訊與該超過量之資訊之間之對應的資訊，其中當於信號位準修正部128中修正亮度時便需要該具有對應的資訊。此外，儲存部150可包括例如同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)及靜態隨機存取記憶體(SRAM)之揮發性記憶體。然而，儲存部150不限於上述各項，並可包括例如硬碟之磁性記錄媒體，或例如快閃記憶體之非揮發性記憶體。
過度電流檢測部156檢測過度電流，並於例如過度電流係由配置顯示裝置100中零件之基座(未顯示)上線路短路所產生時，將過度電流之產生通知閘脈衝輸出部140。接著便經由一組態而避免過度電流應用至面板158，其中接收來自過度電流檢測部156之過度電流產生通知的閘脈衝輸出部140未將選擇信號應用至例如面板158上所包括之每一畫素。
在信號輸出部136輸出之視頻信號被轉換為應用至面板158上每一畫素之電壓信號之後，數據驅動器152便輸出電壓信號至面板158。此處，數據驅動器152可配置數位類比轉換器，藉此做為數位信號之視頻信號被轉換為做為類比信號之電壓信號。
亮度電路154輸出標準電壓，其係提供予數據驅動器152中所包括之數位類比轉換器的階梯阻抗。亮度電路154輸出至數據驅動器152之標準電壓可經由亮度電路控制部142控制。
面板158為置於顯示裝置100中之顯示部。面板158配置(以行或列狀態)置於一矩陣中的複數畫素。此外，面板158配置一資料線，其上應用相應於對應每一畫素之視頻信號的電壓信號；及一掃瞄線，其上應用選擇信號。
例如顯示具標準清晰度(SD)解析度視頻之面板158具有至少640×480=307200(資料線×掃瞄線)數量的畫素。當相關畫素包括用於顏色顯示之R、G及B之子畫素時，子畫素之數量為640×480×3=921600(資料線數量×掃瞄線數量×畫素量)。同樣地，顯示具高清晰度(HD)解析度視頻之面板158具有1920×1080數量的畫素，且用於顏色顯示則包括1920×1080×3之數量的子畫素。
[子畫素(發光元件)之應用範例：有機EL元件]
當形成每一畫素中子畫素之發光元件為有機EL元件時，電流-冷光量特性(IL特性)即成為線性。如上述， 顯示裝置100可具有一組態，其中經由亮度轉換部132中亮度校正可獲得由視頻信號代表之物件的光量與應用至發光元件之電流量之間的線性關係。因此，由於顯示裝置100可具有視頻信號代表之物件的光量與發光量之間線性關係，故可顯示對於視頻信號如實之視頻及影像。
此外，面板158配置畫素電路(未顯示)，藉此控制將應用於每一畫素之電流量。畫素電路包括例如依據將應用之掃瞄信號及電壓信號而控制電流量的切換元件及驅動元件，及保持電壓信號的電容器。切換元件及驅動元件包括例如薄膜電晶體。此處，每一置於畫素電路中之電晶體彼此分別具有不同的VI特性。因此，有關整個面板158之VI特性與置於具有與顯示裝置100相同組態之其他顯示裝置中之面板的VI特性不同。因此，在顯示裝置100中，假設視頻信號代表之物件的光量與應用至發光元件之電流量之間的關係經由相應於面板158並於亮度轉換部132中實施之亮度校正而為線性，且藉此面板158之VI特性經由亮度校正而刪除。
依據本發明之實施例的顯示裝置100可經由採取圖1中所示之組態而顯示相應於輸入視頻信號之視頻及影像。此處，圖1顯示視頻信號處理部110，其中圖案產生部118係置於線性轉換部116之後置級。然而，線性轉換部116之組態並不限於上述，且視頻信號處理部可具有一組態其中圖案產生部118係置於線性轉換部116之前置級。
(顯示裝置100中信號特性之轉變輪廓)
接著，將說明依據本發明之上述實施例之顯示裝置100中信號特性之轉變輪廓。圖2為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之顯示裝置100中信號特性之轉變輪廓。
此處，圖2A至圖2F中顯示顯示裝置100中時基處理。圖2B至圖2E中左圖顯示做為前置級之處理結果的信號特性，表示為例如"做為圖2A中處理結果之信號特性相應於圖2B之左圖"。圖2A至圖2E中右圖代表用做處理中係數之信號特性。
[第一信號特性之轉變：線性轉換部116中處理之轉變]
如圖2A中左圖所示，例如從廣播站等傳輸之視頻信號(輸入至視頻信號處理部110之視頻信號)具有預設亮度值(例如"2.2")。在視頻信號處理部110之線性轉換部116中，經由實施亮度曲線(圖2A中右圖)與亮度曲線(圖2A中左圖)之間乘法使得輸入至視頻信號處理部110之視頻信號的亮度值被刪除，視頻信號被修正為具視頻信號代表之物件的光量與輸出B之間線性關係之視頻信號，其中亮度曲線(線性亮度；圖2A中右圖)與輸入至視頻信號處理部110之視頻信號代表的亮度曲線(圖2A中左圖)相反。
[第二信號特性之轉變：亮度轉換部132中處理之轉 變]
在視頻信號處理部110之亮度轉換部132中，預先實施面板158獨特之亮度曲線與和面板158獨特之亮度曲線相反之亮度曲線(面板亮度；圖2B中右圖)之間乘法，以便刪除置於面板158上之電晶體的VI特性(圖2D中右圖)。
[第三信號特性之轉變：數據驅動器152中數位類比轉換之轉變]
圖2C顯示於數據驅動器152中實施視頻信號之數位類比轉換的狀況。如圖2C中所示，視頻信號中視頻信號代表之物件的光量與視頻信號之數位類比轉換所獲得之電壓信號之間之關係係經由數據驅動器152中視頻信號之數位類比轉換而於圖2D之左圖中表示。
[第四信號特性之轉變：面板158上畫素電路之轉變]
圖2D顯示電壓信號經由數據驅動器152而應用至置於面板158上之畫素電路的狀況。如圖2B中所示，在視頻信號處理部110之亮度轉換部132中，預先實施相應於置於面板158上之電晶體的VI特性之面板亮度的乘法。因此，當電壓信號應用至置於面板158上之畫素電路時，如圖2E之左圖中所示，視頻信號中視頻信號代表之物件的光量與應用至畫素電路之電流之間的關係便成為線性。
[第五信號特性之轉變：面板158上發光元件(有機EL元件)之轉變]
如圖2E之右圖中所示，有機EL元件(OLED)之IL特性成為線性。因此，在面板158上之發光元件中，視頻信號中視頻信號代表之物件的光量與以發光元件之發光為主之發光量之間之關係，經由如圖2E中所示之具線性信號特性之零件的特性之間之乘法亦成為線性(圖2F)。
如圖2中所示，依據顯示裝置100，可獲得輸入視頻信號所代表之物件的光量與發光元件之發光的發光量之間的線性關係。因此，顯示裝置100可顯示對視頻信號如實之視頻及影像。
(一訊框期間之發光時間的控制)
接著，將依據本發明之實施例說明一訊框期間之發光時間的控制。本發明之實施例中一訊框期間之發光時間的控制可於視頻信號處理部110之發光時間控制部126中實施。
圖3為一方塊圖，顯示依據本發明之實施例之發光時間控制部126的範例。以下，將進行說明，假設輸入至發光時間控制部126之視頻信號為獨立於每一R、G及B顏色之信號，其相應於每一訊框期間之影像。
參照圖3，發光時間控制部126配置平均亮度計算部200及發光時間設定部202。
平均亮度計算部200計算依據R、G及B之輸入視頻 信號之預設期間的亮度平均值。此處，預設期間包括例如一訊框期間。然而，該期間不限於上述，並可為例如二訊框期間。
此外，平均亮度計算部200可計算例如每一預設期間之亮度的平均值(即，計算固定週期之亮度的平均值)。然而，該計算不限於每一預設期間，並可為可變期間。
以下，將進行說明，假設預設期間為一訊框期間，且平均亮度計算部200計算每一預設期間之亮度的平均值。
[平均亮度計算部200之組態]
圖4為一方塊圖，顯示依據本發明之實施例之平均亮度計算部200。參照圖4，平均亮度計算部200配置電流比例調整部250及平均值計算部252。
電流比例調整部250經由每一R、G及B之輸入視頻信號與每一顏色之預設修正係數之間之乘法，調整R、G及B之輸入視頻信號的電流比例。此處，預設修正係數具有每一顏色之不同值，且該些值係相應於R之發光元件、G之發光元件及B之發光元件的每一電壓-電流比例(VI比例)，其形成面板158上所包括之畫素。
圖5為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之形成畫素之每一顏色的發光元件之VI比例範例。如圖5中所示，如下列所描述的形成畫素之每一顏色的發光元件之VI比例彼此不同，"B之發光元件的比例>R之發光元件的比例>G之發光元件的比例"。此處，顯示裝置100可經由一 組態而於線性區中實施處理，如圖2中所示，其中面板158獨特之亮度值經由面板158獨特之亮度曲線與亮度轉換部132中和面板158獨特之亮度曲線相反之亮度曲線之間之乘法而被刪除。因此，可如圖5中所示，例如預先經由固定佔空比為預設值(例如"0.25")及經由引導VI關係，而預先獲得R、G及B之每一發光元件的VI比例。
此處，可接受地提供一組態，其中電流比例調整部250配置一儲存單元，且用於電流比例調整部250中之預設修正係數被保持於該儲存單元中。此處，電流比例調整部250中所包括之儲存單元包括例如EEPROM之非揮發性記憶體及快閃記憶體。然而，本發明不限於上述。此外，用於電流比例調整部250中之預設修正係數被保持於置於顯示裝置100中之儲存單元中，並可適當地由電流比例調整部250讀取，其中儲存單元包括記錄部106、儲存部150等。
平均值計算部252使用經電流比例調整部250調整後之R、G及B之視頻信號計算一訊框期間之平均亮度(APL；平均圖像位準)。此處，計算一訊框期間之平均亮度的方法包括例如使用算術平均之方法，其中計算係經由平均值計算部252實施。然而，該方法不限於上述。例如幾何平均或加權平均可用於該計算。
平均亮度計算部200如上述經由計算一訊框期間之平均亮度而輸出平均亮度。
再次參照圖3，發光時間設定部202依據一訊框期間 之平均亮度而設定實際佔空比，其中平均亮度係於平均亮度計算部200中計算。此處，實際佔空比係指一訊框期間之發光時間與圖像刪除時間之間之比例(即上述"佔空比")，其中比例定義每一訊框期間之畫素(發光元件)發光之發光時間。
此外，實際佔空比可使用例如包括一訊框期間之平均亮度與實際佔空比之間對應之查詢表而於發光時間設定部202中設定。
[依據本發明之實施例之保持於查詢表中之值的推導方法]
接著，將說明依據本發明之實施例之保持於查詢表中之值的推導方法。圖6為一說明圖，說明依據本發明之實施例之保持於查詢表中之值的推導方法，並顯示一訊框期間之平均亮度(APL)與實際佔空比之間之關係。此處，圖6顯示一範例其中一訊框期間之平均亮度係以十位元之數位數據表示，但顯然依據本發明之實施例之一訊框期間之平均亮度不限於十位元之數位數據。
依據本發明之實施例之查詢表係依據標準佔空比中亮度最大(此時，面板158上顯示"白色"的影像)之狀況下的發光量而推導。更具體地說，實際佔空比被保持於依據本發明之實施例之查詢表中，使得標準佔空比中最大發光量與實際佔空比及一訊框期間之平均亮度所定義之發光量彼此相同，其中平均亮度係於平均亮度計算部200中計算 。此處，標準佔空比為預先決定之佔空比，並定義發光量以推導實際佔空比。
一訊框期間之發光量可以下列方程式1表示。此處，Lum表示發光量，Sig標示信號位準，Duty代表發光時間。因此，標準佔空比係預先決定，並以最大亮度設定信號位準以獨特地推導發光量，藉此推導實際佔空比。
Lum=(Sig)×(Duty) (方程式1)
如上述，在本發明之實施例中，最大亮度被設定為推導發光量之信號位準，以推導實際佔空比。即，源自於方程式1之發光量成為標準佔空比中的最大發光。因而，依據一組態其中依據本發明之實施例之查詢表保持實際佔空比，使得標準佔空比中最大發光量與實際佔空比及一訊框期間之平均亮度所定義之發光量彼此相同，一訊框期間之發光量不會變成大於標準佔空比中最大發光量之發光量，其中平均亮度係於平均亮度計算部200中計算。
因此，發光時間設定部202使用依據本發明之實施例之查詢表設定實際佔空比，且顯示裝置100可避免過度電流流入面板158所包括之每一畫素(嚴格說來係每一畫素中之發光元件)中。
此外，例如當平均亮度計算部200計算每一訊框期間之亮度平均值時，發光時間設定部202可更詳細地控制後續訊框期間(例如下一訊框期間)的發光時間。
以下，將參照圖6說明依據本發明之實施例之查詢表的範例。
[依據本發明之實施例之查詢表的範例]
一訊框期間之平均亮度及實際佔空比保持於依據本發明之實施例之查詢表中彼此對應，例如使得亮度與佔空比所定義之點位於圖6中所示之曲線a或直線b上。
假設標準佔空比定為"0.25(25%)"，圖6中所示之區域S便代表亮度最大時之發光量。顯然，依據本發明之實施例之標準佔空比不限於"0.25(25%)"。標準佔空比可設定為例如置於顯示裝置100中之面板158的特性(例如發光元件等之特性)。
圖6中所示之曲線為一曲線其上當實際佔空比大於25%時，點通過使得一訊框期間之平均亮度(APL)及實際佔空比(佔空比)之積等於區域S。
圖6中所示之直線b為一直線其定義實際佔空比對於曲線a之上界L。如圖6中所示，實際佔空比之上界可置於依據本發明之實施例之查詢表中。上界被置於依據本發明之實施例之實際佔空比中以解決例如當動態影像顯示時佔空比之相關"亮度"與"動態模糊"之間之取捨關係造成之問題。此處，下列將說明佔空比之相關"亮度"與"動態模糊"之間之取捨關係造成之問題。
<大佔空比之狀況>
-亮度：變高
-動態模糊：變大
<小佔空比之狀況>
-亮度：變低
-動態模糊：變小
因此，在依據本發明之實施例之查詢表中，亮度與動態模糊之間之取捨關係造成之問題係依據於上界L處設定上限值之"亮度"與"動態模糊"之間的固定平衡而予解決。此處，實際佔空比之上界L可設定為例如置於顯示裝置100中之面板158的特性(例如發光元件等之特性)。
發光時間設定部202可使用查詢表依據一訊框期間之平均亮度設定實際佔空比，其中一訊框期間之平均亮度及實際佔空比係彼此對應地被保持，例如使得由亮度及佔空比定義之點位於圖6中所示之曲線a或直線b上，其中平均亮度係於平均亮度計算部200中計算。
此外，發光時間設定部202配置佔空比保持單元保持設定實際佔空比，且該設定實際佔空比亦可適當地更新，以於平均亮度計算部200計算平均亮度時予以保持。由於發光時間設定部202配置保持單元，當平均亮度計算部200計算較一訊框期間長之期間的平均亮度時，相應於每一訊框期間之佔空比可經由於每一訊框期間輸出保持於佔空比保持單元中之實際佔空比而予輸出。此處，發光時間設定部202中包括之佔空比保持單元包括例如SRAM之揮 發性記憶體，但該單元不限於上述。此外，在上述狀況下，發光時間設定部202例如可依據置於顯示裝置100中之時序產生器(未顯示)之信號而與每一訊框期間同步地輸出實際佔空比。
如上述，依據本發明之實施例之顯示裝置100計算於一訊框期間(預設期間)輸入之R、G及B之視頻信號的平均亮度，並設定相應於所計算之平均亮度的實際佔空比。有關本發明之實施例之實際佔空比設定一值，使得標準佔空比中最大發光量與實際佔空比及一訊框期間(預設期間)之平均亮度所定義之發光量彼此相同。由於一訊框期間之發光量未變成大於顯示裝置100中標準佔空比之最大發光量之發光量，顯示裝置100可避免過度電流流入面板158上所包括之每一畫素(嚴格說來，係每一畫素中所包括之發光元件)中。
此外，顯示裝置100可經由於依據本發明之實施例之實際佔空比中設定上限值，而依據"亮度"與"動態模糊"之間之關係中固定平衡，解決亮度與動態模糊之間之取捨關係造成的問題。
此外，可於顯示裝置100中獲得輸入視頻信號所代表之物件的光量與經由發光元件之發光所獲得的發光量之間之線性關係。因此，顯示裝置100可顯示對輸入視頻信號如實之視頻及影像。
已說明顯示裝置100做為本發明之上述實施例之範例。然而，本發明之實施例不限於上述形式。本發明可應用 至例如自發光型電視機，藉此接收電視廣播並顯示視頻，及應用至例如個人電腦(PC)之電腦，在PC之外部或內部具有顯示單元。
(依據本發明之實施例之程式)
依據一程式可控制一訊框期間之發光時間，並可避免過度電流流入發光元件中，經由該程式依據本發明之實施例之顯示裝置100可做為一電腦。
(依據本發明之實施例之視頻信號處理方法)
接著，將說明依據本發明之實施例之視頻信號處理方法。圖7為一流程圖，顯示依據本發明之實施例之視頻信號處理方法的範例，並顯示用於控制一訊框期間之發光時間的方法之範例。以下，將進行說明，假設輸入視頻信號為對於相應於每一訊框期間之影像的每一R、G及B顏色之獨立信號。
首先，從R、G及B之輸入視頻信號計算預設期間之視頻信號的平均亮度(S100)。於步驟S100計算平均亮度之方法包括例如使用算術平均之方法，但本發明不限於上述實施例。此外，預設期間可假設為例如一訊框期間。
依據步驟S100計算之平均亮度而設定實際佔空比。使用查詢表可於步驟S102實施實際佔空比之設定，該查詢表中保持例如實際佔空比使得標準佔空比中最大發光量與實際佔空比及平均亮度所定義之發光量彼此相同，並建 立平均亮度與實際佔空比之間之對應。
輸出於步驟S102之實際佔空比設定(S104)。例如每當於步驟S102設定實際佔空比時，便可於步驟S104實施實際佔空比之輸出。然而，本發明不限於上述實施例。可提供一組態其中保持步驟S102之實際佔空比設定，並與每一訊框期間同步輸出。
如上述，依據本發明之實施例之視頻信號處理方法，基於輸入視頻信號之一訊框期間(預設期間)之平均亮度，可輸出實際佔空比，其中標準佔空比中最大發光量與實際佔空比及一訊框期間(預設期間)之平均亮度所定義之發光量彼此相同。
因此，經由使用依據本發明之實施例之視頻信號處理方法，可避免過度電流流入顯示裝置100中面板158上所包括之每一畫素(嚴格說來為每一畫素所包括之發光元件)中。
熟悉本技藝之人士應理解的是在申請專利範圍及其等效物件內，可依據設計需要或其他因素而進行各式修改、組合、次組合及替代。
已實施依據本發明之實施例之顯示裝置100的說明，其中假設輸入視頻信號為圖1中所示之數位信號。然而，本發明不限於上述形式，依據本發明之實施例之顯示裝置配置例如類比數位轉換器，及可提供一組態其中輸入類比信號(視頻信號)被轉換為數位信號並處理上述轉換之視頻信號。
上述組態顯示本發明之實施例之範例，且顯然其係落於本發明之技術範圍。
100‧‧‧顯示裝置
104‧‧‧控制部
106‧‧‧記錄部
110‧‧‧視頻信號處理部
112‧‧‧邊緣模糊部
114‧‧‧場電流部
116‧‧‧線性轉換部
118‧‧‧圖案產生部
120‧‧‧顏色溫度調整部
122‧‧‧靜像檢測部
124‧‧‧長期顏色溫度修正部
126‧‧‧發光時間控制部
128‧‧‧信號位準修正部
130‧‧‧不平坦修正部
132‧‧‧亮度轉換部
134‧‧‧激勵信號處理部
136‧‧‧信號輸出部
138‧‧‧長期顏色溫度修正檢測部
140‧‧‧閘脈衝輸出部
142‧‧‧亮度電路控制部
150‧‧‧儲存部
152‧‧‧數據驅動器
154‧‧‧亮度電路
156‧‧‧過度電流檢測部
158‧‧‧面板
200‧‧‧平均亮度計算部
202‧‧‧發光時間設定部
250‧‧‧電流比例調整部
252‧‧‧平均值計算部
S100、S102、S104‧‧‧步驟
200‧‧‧平均亮度計算部
202‧‧‧發光時間設定部
圖1為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之顯示裝置的組態範例；圖2為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之顯示裝置中信號特性之轉變的輪廓範例；圖3為一方塊圖，顯示依據本發明之實施例之發光時間控制部的範例；圖4為一方塊圖，顯示依據本發明之實施例之平均亮度計算部的範例；圖5為一說明圖，顯示依據本發明之實施例之每一形成畫素之顏色的發光元件之電壓-電流(VI)比例範例；圖6為一說明圖，說明依據本發明之實施例之查詢表中所保持之值的推導方法；及圖7為一流程圖，顯示依據本發明之實施例之視頻信號處理方法的範例。
200‧‧‧平均亮度計算部
202‧‧‧發光時間設定部

Claims (9)

  1. 一種配置顯示部之顯示裝置，該顯示部具有(i)依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應用至該發光元件之電流之畫素電路；(ii)以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及(iii)供應相應於輸入視頻信號的該電壓信號予該畫素之資料線，該顯示裝置包含：計算預設期間該輸入視頻信號之平均亮度之平均亮度計算部；及設定實際佔空比之發光時間設定部，該實際佔空比係依據該平均亮度計算部中所計算之該平均亮度而定義每一訊框中該發光元件發光之發光時間，其中該發光時間設定部設定該實際佔空比使得(a)由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與(b)將設定之實際佔空比及該平均亮度所定義之發光量為彼此相同。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該平均亮度計算部計算該平均亮度的該預設期間為一訊框。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該平均亮度計算部包括：電流比例調整部，其中依據電壓-電流特性之主要顏色信號的修正值與該輸入視頻信號中所包括之每一主要顏 色信號相乘；及平均值計算部，其計算預設期間自該電流比例調整部輸出之視頻信號的該平均亮度。
  4. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中發光時間設定部保持一查詢表，該表包括視頻信號之亮度與實際佔空比之間之對應，且該發光時間設定部中所設定之該實際佔空比係使用該查詢表為相應於該平均亮度計算部中所計算之該平均亮度而設定。
  5. 如申請專利範圍第4項之顯示裝置，其中該實際佔空比之上限值係預先於該發光時間設定部中所保持之該查詢表中定義，且該發光時間設定部中所設定之該實際佔空比係等於或小於預先定義之該實際佔空比之該上限值。
  6. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，進一步包含：線性轉換部，其中實施該輸入視頻信號之亮度校正以修正為線性視頻信號，其中輸入至該平均亮度計算部之視頻信號為自該線性轉換部輸出之視頻信號。
  7. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，進一步包含：亮度轉換部，其中依據該顯示部之亮度特性而實施之該輸入視頻信號的亮度校正。
  8. 一種配置顯示部之顯示裝置中之視頻信號處理方法，該顯示部具有(i)依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應用至該發光元件之電流之畫素電路；(ii)以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及(iii)供應相應於輸入視頻 信號的該電壓信號予該畫素之資料線，該視頻信號處理方法包含以下步驟：計算預設期間該輸入視頻信號之平均亮度；及設定實際佔空比，該實際佔空比依據該計算步驟中所計算之該平均亮度而定義每一訊框中該發光元件發光之發光時間，其中該設定步驟包括設定該實際佔空比使得(a)由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與(b)將設定之該實際佔空比及該平均亮度所定義之發光量為彼此相同。
  9. 一種配合配置顯示部之顯示裝置使用的非暫態儲存媒體，該顯示部具有(i)依據電流量而自發光之發光元件之畫素及依據電壓信號控制應用至該發光元件之電流之畫素電路；(ii)以預設掃瞄週期供應選擇將發射之畫素的選擇信號予該畫素之掃瞄線；及(iii)供應相應於輸入視頻信號的該電壓信號予該畫素之資料線，其中該儲存媒體上儲存有資訊以致當由該顯示裝置中之處理單元執行時造成該處理單元執行下列功能：計算預設期間該輸入視頻信號之平均亮度；及設定實際佔空比，該實際佔空比依據該計算之平均亮度而定義每一訊框中該發光元件發光之發光時間，其中設定該實際佔空比包括設定該實際佔空比使得(a)由預先設定之標準佔空比及視頻信號之最大亮度所定義之發光量與(b)將設定之實際佔空比及該計算之平均亮度 所定義之發光量為彼此相同。
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