(57)【要約】【課題】画像を表す生グレイスケール画像データを用いて、駆動トランジスタ及び有機発光デバイスを含むピクセルを有する表示蔵置を駆動する。【解決手段】生グレイスケール画像データ（生データ）の高及び低のレンジを定義し、各ピクセルの生データの属するレンジを判定する。低レンジにある生データは高いグレイスケール値に変換し、そのグレイスケール値に対応する電流で、ピクセルを、全フレーム期間より短い期間、駆動する。高レンジにある生データは高いグレイスケール値に変換し、そのグレイスケール値に対応する電流で、ピクセルを、全フレーム期間より短く且つ低レンジの画像データの期間と異なる期間、駆動する。生データが、ピクセルの駆動に用いられる前に予め選択されたガンマ曲線に従って調節される場合、高及び低のレンジは、そのレンジ内で生データがガンマ曲線によりどれたげ良好に補正されるかに基づいて選択される。【選択図】図１
2011070184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続するフレームで表示される画像を表す生グレイスケール画像データを用いて、駆動トランジスタおよび有機発光デバイスを含むピクセルを有するディスプレイを駆動する方法であって、
生グレイスケール画像データの高レンジおよび低レンジを定義するステップと、
それぞれのピクセルについての前記生グレイスケール画像データが前記高レンジ内にあるか又は前記低レンジ内にあるかを判定するステップと、
前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データを、より高いグレイスケール値に変換するステップと、
前記ピクセルを、完全なフレーム期間より短い期間の間、前記より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動するステップと
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記ピクセルを、該ピクセルが前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動される期間よりも長い予め選択された期間の間、前記高レンジ内にある前記生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動するステップを含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記生グレイスケール画像データを、前記ピクセルを駆動するために用いる前に、予め選択されたガンマ曲線に従って調節するステップと、前記ガンマ曲線が前記レンジ内において前記生グレイスケール画像データをどれくらい良好に補正するかの度合いに従って、前記高レンジおよび前記低レンジを選択するステップとを含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、通常駆動モードとハイブリッド駆動モードとを含み、前記通常駆動モードは、前記ピクセルが、前記生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動され、何れの前記グレイスケール値も高い値に変換することがないモードであり、前記ハイブリッド駆動モードは、前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データがより高いグレイスケール値に変換され、前記ピクセルが、完全なフレーム期間より短い期間の間、前記より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動されるモードである、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記通常駆動モードで動作するか又は前記ハイブリッド駆動モードで動作するかを選択するステップを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記低レンジ内にある前記グレイスケール画像データをより高いグレイスケール値に変換するためにルックアップ・テーブルが用いられる、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記ディスプレイがＡＭＯＬＥＤディスプレイである、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記より高いグレイスケール値は、該より高いグレイスケール値が生グレイスケール画像データから変換されたことを示すインジケータを含む、方法。
【請求項９】
請求項２に記載の方法であって、前記ピクセルが前記高レンジ内にある前記生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動される前記予め選択された期間が、完全なフレーム期間よりも短い、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データから変換された前記より高いグレイスケール値と、前記高レンジ内にある前記生グレイスケール画像の値との両方のガンマ補正を、同じガンマ補正曲線に従って行うステップを含む方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記アレイがピクセルの行で編成され、行内の前記ピクセルのそれぞれが同時に駆動されるものであり、前記行の前記ピクセルを前記生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動する期間は、前記行の前記ピクセルが前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動される期間と重なり合わない、方法。
【請求項１２】
請求項３に記載の方法であって、前記ディスプレイのまわりの周辺光を検知するステップを更に含み、前記ディスプレイの全体の輝度が前記周辺光の検知されたレベルに基づいて調節される、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記ガンマ曲線を予め選択することは、前記周辺光の検知されたレベルに基づく、方法。
【請求項１４】
連続するフレームで表示される画像を表す生グレイスケール画像データを用いて、ピクセルのアレイを有するディスプレイを駆動する装置であって、各ピクセルは駆動トランジスタと有機発光デバイスとを含み、各ピクセルが駆動されるべきときを選択する信号を送るために複数の選択ラインが前記アレイに結合され、複数のデータ・ラインが選択された前記ピクセルへ駆動信号を送るものである装置において、
前記データ・ラインに結合されたソース・ドライバを備え、前記ソース・ドライバは、
前記生グレイスケール画像データを受け取り、それぞれの前記ピクセルについての前記生グレイスケール画像データが、予め選択された高レンジ内にあるか又は予め選択された低レンジ内にあるかを判定し、前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データを、より高いグレイスケール値に変換するための処理回路と、
前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する前記より高いグレイスケール値と、前記高レンジ内にある生グレイスケール画像データとを記憶するためのメモリと、
前記メモリに記憶されたデータを取り出し、そのデータにガンマ補正を行うためのガンマ補正回路と、
前記ガンマ補正回路が前記メモリに記憶された前記データを取出すタイミングを制御するために、前記ガンマ補正回路へ制御信号を供給するコントローラと、
前記ピクセルを駆動するために、前記ガンマ補正回路からのガンマ補正されたデータを、対応するアナログ信号に変換するためのデジタル・アナロク変換器と
を含む、
装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、前記ソース・ドライバが、前記ピクセルへ、完全なフレーム期間より短い期間の間、前記より高いグレイスケール値に対応する電流を供給する、装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、前記ソース・ドライバが、前記高レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する電流を、予め選択された期間の間、前記ピクセルへ供給するものであり、前記予め選択された期間は、前記ピクセルが前記低レンジ内にある前記生グレイスケール画像データから変換された前記より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動されている期間よりも長いものである、装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置であって、前記ガンマ補正回路が、前記生グレイスケール画像データおよび前記より高いグレイスケール値を、そのデータが前記ピクセルを駆動するために用いられる前に、予め選択されたガンマ曲線に従って調節する、装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の装置であって、前記処理回路が、通常駆動モードとハイブリッド駆動モードとの何れかを選択するスイッチを含み、前記通常駆動モードは、前記ピクセルが、前記生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動され、何れの前記グレイスケール値も高い値に変換することがないモードであり、前記ハイブリッド駆動モードは、前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データがより高いグレイスケール値に変換され、前記ピクセルが、完全なフレーム期間より短い期間の間、前記より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動されるモードである、装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載の装置であって、前記処理回路が、前記低レンジ内にある前記グレイスケール画像データをより高いグレイスケール値に変換するためのルックアップ・テーブルを含む、装置。
【請求項２０】
請求項１４に記載の装置であって、前記ディスプレイがＡＭＯＬＥＤディスプレイである、装置。
【請求項２１】
請求項１４に記載の装置であって、前記より高いグレイスケール値が、該より高いグレイスケール値が生グレイスケール画像データから変換されたことを示すインジケータを含む、装置。
【請求項２２】
請求項１６に記載の装置であって、前記高レンジ内にある前記生グレイスケール画像データに対応する電流で前記ピクセルが駆動される前記予め選択された期間は、完全なフレーム期間より短い、装置。
【請求項２３】
請求項１６に記載の装置であって、前記ガンマ補正回路は、前記低レンジ内にある生グレイスケール画像データから変換された前記より高いグレイスケール値と、前記高レンジ内にある前記生グレイスケール画像の値との両方のガンマ補正を、同じガンマ補正カーブに従って行う、装置。
【請求項２４】
請求項１４に記載の装置であって、前記コントローラに結合され、前記ディスプレイのまわりの周辺光を検知する周辺光センサを更に含み、前記コントローラは、検知された周辺光のレベルに基づいて前記アレイのピクセルの全体の輝度を調節する、装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、前記コントローラは、検知された周辺光のレベルに基づいて複数のガンマ曲線のうち１つを選択し、そのデータにガンマ補正を行うために、選択された複数の前記ガンマ曲線が前記ガンマ補正回路により用いられる、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ技術に関し、詳細にはＡＭＯＬＥＤディスプレイなどのようなアクティブマトリクス・ディスプレイ用の駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
行列状に配置された複数のピクセル（またはサブピクセル）を有するディスプレイ・デバイスは、様々な用途に広く用いられている。そのようなディスプレイ・デバイスは、ピクセルを有するパネルおよびパネルを制御するための周辺回路を含む。一般に、ピクセルはスキャン・ラインとデータ・ラインとの交点により画定され、周辺回路は、スキャン・ラインをスキャンするためのゲート・ドライバと、画像データをデータ・ラインに供給するためのソース・ドライバとを含む。ソース・ドライバは、各ピクセルのグレイスケールを制御するためのガンマ補正回路を含むことができる。フレームを表示するために、ソース・ドライバが、対応するデータ・ラインにデータ信号を供給し、ゲート・ドライバが、対応するスキャン・ラインにスキャン信号を供給する。その結果、各ピクセルが所定の明るさおよび色を表示することになる。
【０００３】
近年、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）を使用するマトリクス・ディスプレイは、一般に低消費電力であるため、手持ち型デバイス、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびカメラなどの小型電子デバイスに広く利用されている。しかし、ＯＬＥＤベースのピクセルにおける出力の品質は、ＯＬＥＤ自体と同様に、典型的にはアモルファス・シリコンやポリシリコンから製作される駆動トランジスタの特性に影響される。具体的には、ピクセルが老化するにつれて、トランジスタの閾値電圧および移動度（mobility）が変化する傾向がある。更に、駆動トランジスタの性能は温度に影響されることがある。画像品質を維持するために、ピクセルに対するプログラミング電圧を調節することにより、これらのパラメータを補償しなければならい。プログラミング電圧を変化させることによる補償は、より高いレベルのプログラミング電圧、従って、より高い輝度がＯＬＥＤベースのピクセルにより生成されるとき、より効果的である。しかし、輝度レベルは、主としてピクセルに対する画像データの明るさのレベルにより規定され、画像データのパラメータの範囲内では、より効果的な補償のための、所望される高いレベルの輝度は達成可能でないことがある。
【発明の概要】
【０００４】
一実施形態では、連続するフレームで表示される画像を表す生のグレイスケール画像データ（生グレイスケール画像データ）を用いて、駆動トランジスタおよび有機発光デバイスを含むピクセルを有するディスプレイを駆動するシステムが提供される。このシステムは、生グレイスケール画像データの高レンジおよび低レンジを定義し、ピクセルごとの生グレイスケール画像データが高レンジ内にあるか又は低レンジ内にあるかを判定する。低レンジ内にある生グレイスケール画像データはより高いグレイスケール値に変換され、ピクセルは、完全なフレーム時間期間より短い期間中、より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動される。生グレイスケール画像データが、ピクセルを駆動するためにそのデータを用いる前に、予め選択されたガンマ曲線に従って調節されるとき、高レンジおよび低レンジは、ガンマ曲線がそのレンジ内において生グレイスケール画像データをどれくらい良好に補正するかに従って選択され得る。低レンジ内にあるグレイスケール画像データをより高いグレイスケール値に変換するためにルックアップ・テーブルを用いることができ、そのより高いグレイスケール値は、それらの値が生グレイスケール画像データから変換されていることを示すインジケータ（indicator、標識）を含むことができる。
【０００５】
一つの実装形態では、ピクセルは、低レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する電流でピクセルが駆動される期間より長い予め選択された期間中、高レンジ内にある生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動される。この予め選択された期間は、完全なフレーム期間より短いものとすることができる。低レンジ内にある生グレイスケール画像データから変換されたより高いグレイスケール値、および高レンジ内にある生グレイスケール画像値は、同じガンマ補正曲線に従ってガンマ補正され得る。
【０００６】
このシステムは、グレイスケール値の何れもをより高い値に変換することなくピクセルが生グレイスケール画像データに対応する電流で駆動される通常駆動モードと、低レンジ内にある生グレイスケール画像データがより高いグレイスケール値に変換され、ピクセルが、完全なフレーム期間より短い期間の間、前記より高いグレイスケール値に対応する電流で駆動されるハイブリッド駆動モードとを、共に含むことができる。
【０００７】
本発明の前述および追加の態様および実施形態は、図面を参照しながらなされる様々な実施形態および／または態様の詳細な説明を考慮すれば当業者には明らかになるであろう。図面の簡単な説明は次のようである。
【０００８】
以下の詳細な説明を読んで図面を参照すれば、本発明の前述および他の利点が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ＡＭＯＬＥＤディスプレイ・システムのブロック図である。
【図２】図２は、図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイのためのピクセル・ドライバ回路のブロック図である。
【図３】図３は、図１と類似であるが、ソース・ドライバをより詳細に示すブロック図である。
【図４】図４のＡは、１つの完全なフレーム期間を示すタイミング図であるり、図４のＢは、完全なフレーム期間内の２つのサブフレーム期間を示すタイミング図である。
【図５】図５のＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、２つの異なる駆動モードでの、そして２つの異なるグレイスケール値で駆動されたときの、図４の期間内に１つのピクセルにより生成される輝度の一連の概略図である。
【図６】図６は、異なるグレイスケール値に対しての、２つの異なる駆動モードで用いる２つの異なるガンマ曲線を示すグラフである。
【図７】図７は、予め選択された低レンジ内にあるグレイスケール・データを、より高いグレイスケール値にマップするために用いられる例示的な値の図である。
【図８】図８は、生グレイスケール画像データが２つの異なるレンジの何れかにあるとき、図４に示された２つのサブフレーム期間で任意の所与のピクセルを駆動するために用いられるデータの概略図である。
【図９】図９は、低レンジ内にある生グレイスケール画像データをより高いグレイスケール値へと変換するようにソース・ドライバにより実行されるプロセスのフローチャートである。
【図１０】図１０は、２つの異なる動作モードの何れかでピクセルへ駆動データを供給するようにソース・ドライバにより実行されるプロセスのフローチャートである。
【図１１】図１１は、図１０に示されたものと同じプロセスに平滑化機能を追加したフローチャートである。
【図１２】図１２は、ソース・ドライバの処理回路における複数のルックアップ・テーブルの使用を示す図である。
【図１３】図１３は、図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイのハイブリッド駆動モードにおいてフレーム期間中に各行へ送られるプログラミング信号のタイミング図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、１パルスを用いるハイブリッド駆動モードに関するプログラミング時間および非プログラミング時間を示す、行および列の駆動信号のタイミング図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、２パルスを用いるハイブリッド駆動モードに関するプログラミング時間および非プログラミング時間を示す、行および列の駆動信号のタイミング図である。
【図１５】図１５は、複数のルックアップ・テーブルおよび複数のガンマ曲線の使用を示す図である。
【図１６】図１６のＡは、ヒステリシスのない自動輝度調節についての図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイの輝度レベルのグラフである。図１６のＢは、ヒステリシスのある自動輝度調節についての図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイの輝度レベルのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明には様々な変更形態および代替形態の余地があるが、特定の実施形態が一例として図面に示されており、本明細書で詳細に説明されることになる。しかし、本発明は、開示された特定の形態に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、本発明は、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨および範囲内に入るすべての変更形態、均等物、および代替形態を包含することになる。
【００１１】
図１は、ピクセル１０４のアレイが行および列の構成で配置されたアクティブ・マトリクス領域、即ち、ピクセル・アレイ１０２を有する電子ディスプレイ・システム１００である。例示を簡単にするために、３つの行および列のみが示されている。ピクセル・アレイ１０２のアクティブ・マトリクス領域の外部に周辺領域１０６があり、ここに、ピクセル・アレイ１０２を駆動および制御するための周辺回路が配置される。周辺回路は、ゲートまたはアドレス・ドライバ回路１０８、ソースまたはデータ・ドライバ回路１１０、コントローラ１１２、および供給電圧（例えばＶｄｄ）ドライバ１１４を含む。コントローラ１１２は、ゲート・ドライバ１０８、ソース・ドライバ１１０、供給電圧ドライバ１１４を制御する。ゲート・ドライバ１０８は、コントローラ１１２の制御下で、ピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の各行につき１つずつの、アドレスまたは選択ラインＳＥＬ［ｉ］、ＳＥＬ［ｉ＋１］等々に作用する。ビデオ源１２０は、処理済みビデオ・データを、ディスプレイ・システム１００で表示するためにコントローラ１１２へ供給する。ビデオ源１２０は、コンピュータ、携帯電話、ＰＤＡなどのようなディスプレイ・システム１００を使用するデバイスからの任意のビデオ出力を表す。コントローラ１１２は、処理済みビデオ・データを、ディスプレイ・システム１００のピクセル１０４への適切な電圧プログラミング情報に変換する。
【００１２】
以下で説明される、ピクセルを共有する構成では、ゲートまたはアドレス・ドライバ回路１０８は、オプションとして広域選択ラインＧＳＥＬ［ｊ］に、またはオプションとして／ＧＳＥＬ［ｊ］に、作用することもでき、これらは、ピクセル１０４の３行全てなどのように、ピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の複数の行に作用する。ソース・ドライバ回路１１０は、コントローラ１１２の制御下で、ピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の各列につき１つずつである、電圧データ・ラインＶｄａｔａ［ｋ］、Ｖｄａｔａ［ｋ＋１］等々に作用する。電圧データ・ラインは、ピクセル１０４の各発光デバイスの明るさ（グレイ・レベル）を示す電圧プログラミング情報を各ピクセル１０４に搬送する。各ピクセル１０４内のコンデンサなどの記憶エレメントは、発光または駆動サイクルが発光デバイスをオンにするまで電圧プログラミング情報を記憶する。供給電圧ドライバ１１４は、コントローラ１１２の制御下で、ピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の各行につき１つの、供給電圧（ＥＬ＿Ｖｄｄ）ライン上の電圧レベルを制御する。あるいは、電圧ドライバ１１４は、ピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の各行、またはピクセル・アレイ１０２のピクセル１０４の各列に対して、供給電圧のレベルを個々に制御することができる。
【００１３】
知られているように、ディスプレイ・システム１００の各ピクセル１０４は、特定のフレームについてピクセル１０４の有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）の明るさ（グレイ・レベル）を示す情報によりプログラムされなければならない。フレームは、ディスプレイ・システム１００のあらゆるピクセルが、明るさを示すプログラミング電圧でプログラムされるプログラミングのサイクルまたは段階と、各ピクセルの各発光デバイスがオンにされて、記憶エレメントに記憶されたプログラミング電圧に対応する明るさで発光する駆動または発光のサイクルまたは段階とを含む期間を定義する。従って、フレームは、ディスプレイ・システム１００に表示される完全な動画像を構成する多くの静止画像のうちの１つである。ピクセルをプログラムして駆動するのには、少なくとも２つの方式、即ち、行単位（raw-by-raw）またはフレーム単位（frame-by-frame）がある。行単位のプログラミングでは、或るピクセルの行がプログラムされ、次いで駆動されてから、次のピクセルの行がプログラムされ駆動される。フレーム単位のプログラミングでは、ディスプレイ・システム１００のピクセルのすべての行が最初にプログラムされ、すべてのピクセルが行単位で駆動される。何れの方式も、各フレームの始めまたは終りに短い垂直帰線消去（vertical blanking）時間を用いることができ、この間、ピクセルはプログラムも駆動もされない。
【００１４】
ピクセル・アレイ１０２の外部に配置された構成部品は、ピクセル・アレイ１０２が配置されるのと同じ物理的基板上の、ピクセル・アレイ１０２のまわりの周辺領域１０６に配置され得る。これらの構成部品は、ゲート・ドライバ１０８、ソース・ドライバ１１０および供給電圧コントローラ１１４を含む。あるいは、周辺領域の構成部品の幾つかをピクセル・アレイ１０２と同じ基板に配置し、一方、他の構成部品を異なる基板に配置することもでき、また、周辺の構成部品のすべてを、ピクセル・アレイ１０２が配置される基板と異なる基板に配置することもできる。ゲート・ドライバ１０８、ソース・ドライバ１１０、および供給電圧コントローラ１１４は、共にディスプレイ・ドライバ回路を構成する。幾つかの構成におけるディスプレイ・ドライバ回路は、ゲート・ドライバ１０８およびソース・ドライバ１１０を含むが供給電圧コントローラ１１４を含まないことがあり得る。
【００１５】
コントローラ１１２は、様々なルックアップ・テーブルや、温度、閾値電圧の変化、移動度の変化などの影響に対する補償などのような機能用の他のデータのために、内部メモリ（図示せず）を含む。従来のＡＭＯＬＥＤと異なり、ディスプレイ・システム１００は、フレーム期間の一つの部分の間はピクセル１０４のより高い輝度を用いることを可能にし、一方で、フレーム期間の他の部分の間は発光させないことを可能にする。フレーム期間の限定された時間中のより高い輝度は、フレームに対するピクセルからの必要な明るさをもたらすが、より高いレベルの輝度は、コントローラ１１２により実行される駆動トランジスタのパラメータ変化に対する補償を容易にする。システム１００は、コントローラ１１２に結合された光センサ１３０も含む。光センサ１３０は、この実施例のように、アレイ１０２の近傍にある単一センサであり得る。あるいは、光センサ１３０は、ピクセル・アレイ１０２の各隅部にあるものなどのような複数のセンサでもよい。また、光センサ１３０または複数のセンサは、アレイ１０２と同一の基板に組み込まれてもよく、あるいはアレイ１０２上にそれ自体の基板を有してよい。後に説明するが、光センサ１３０は、周辺光の条件に応じて、表示システム１００の全体の明るさの調節を可能にする。
【００１６】
図２は、図１のピクセル１０４などのようなピクセル用の単純な個々のドライバ回路２００の回路図である。上記で説明されたように、図１のピクセル・アレイ１０２の各ピクセル１０４は、図２のドライバ回路２００により駆動される。ドライバ回路２００は、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）２０４に結合された駆動トランジスタ２０２を含む。この実施例では、有機発光デバイス２０４は、電流フローにより活性化され且つその明るさが電流の大きさの関数である発光有機材料から製作される。供給電圧の入力２０６は、駆動トランジスタ２０２のドレインに結合される。供給電圧の入力２０６は、駆動トランジスタ２０２と共になり、発光デバイス２０４における電流をつくる。電流レベルは、駆動トランジスタ２０２のゲートに結合されたプログラミング電圧入力２０８を介して制御され得る。従って、プログラミング電圧入力２０８は、図１のソース・ドライバ１１０に結合される。この実施例では、駆動トランジスタ２０２は、水素化アモルファス・シリコンから製作された薄膜トランジスタである。ピクセルが、図１のゲート・ドライバ１０８により入力されるものなどのような様々なイネーブル信号、選択信号、および制御信号で動作することができるように、単純なドライバ回路２００に対してコンデンサおよびトランジスタなどのような他の回路構成部品（図示せず）が追加されてもよい。そのような構成部品は、ピクセルのより高速のプログラミング、別のフレームの間におけるピクセルのプログラミングの保持、および他の機能のために使用される。
【００１７】
図３を参照すると、データ・ラインＤＬに結合された選択されたピクセルをプログラムするために、データ・ラインＤＬにデータ・ライン電圧を供給するソース・ドライバ１１０が示されている。コントローラ１１２は、生グレイスケール画像データ、少なくとも１つの動作タイミング信号、およびモード信号（ハイブリッド駆動モードまたは通常駆動モード）をソース・ドライバ１１０へ供給する。ゲート・ドライバ１０８およびソース・ドライバ１１０のそれぞれまたは組合せは、ワンチップ半導体集積回路（ＩＣ）チップから構築され得る。
【００１８】
ソース・ドライバ１１０は、タイミング・インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３４２、データ・インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３２４、ガンマ補正回路３４０、処理回路３３０、メモリ３２０、およびデジタル・アナロク変換器（ＤＡＣ）３２２を含む。メモリ３２０は、例えば、グレイスケール画像データを記憶するためのグラフィック・ランダム・アクセス・メモリ（ＧＲＡＭ）である。ＤＡＣ３２２は、ＧＲＡＭ３２０から読み出されたグレイスケール画像データを、ピクセルを発光させる所望の輝度に対応する電圧へと変換するためのデコーダを含む。ＤＡＣ３２２はＣＭＯＳデジタル・アナロク変換器であり得る。
【００１９】
ソース・ドライバ１１０が、データＩ／Ｆ３２４を介して生グレイスケール画像データを受け取り、セレクタ・スイッチ３２６が、データがＧＲＡＭ３２０に直接供給されるか（通常モードと称される）、それともデータが処理回路３３０へ供給されるか（ハイブリッド・モードと称される）を判定する。処理回路３３０へ供給されるデータは、例えば、処理回路３３０の一部分であり得る永久メモリに、またはＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリなどのような別のメモリ・デバイスに記憶されたハイブリッド・ルックアップ・テーブル（ＬＵＴ）３３２を用いることにより、典型的な８ビットの生データから９ビットのハイブリッド・データへと変換される。追加のビットは、各グレイスケール番号が、所定の低グレイスケール・レンジＬＧにあるか、それとも所定の高グレイスケール・レンジＨＧにあるかを示す。
【００２０】
ＧＲＡＭ３２０は、ＤＡＣ３２２に、通常駆動モードでは生の８ビットのデータを供給し、ハイブリッド駆動モードでは変換された９ビットのデータを供給する。ガンマ補正回路３４０は、ＤＡＣ３２２がＧＲＡＭ３２０からのデジタル信号をデータ・ラインＤＬに対するアナログ信号に変換するので、ＤＡＣ３２２により実行されるべき所望されるガンマ補正を示す信号をＤＡＣ３２２へ供給する。ガンマ補正を実行するＤＡＣは、ディスプレイ産業では周知である。
【００２１】
ソース・ドライバ１１０の動作は、コントローラ１１２からタイミングＩ／Ｆ３４２を介してガンマ補正回路３４０へ供給される１または複数のタイミング信号により制御される。例えば、ソース・ドライバ１１０は、通常駆動モードにおいて、フレーム時間Ｔの全体の間にグレイスケール画像データに応じて同じ輝度を生成し、また、ハイブリッド駆動モードにおいて、通常駆動モードの場合と同じ総輝度を生成するように、サブフレーム期間Ｔ１およびＴ２の間に異なる輝度レベルを生成するように、制御され得る。
【００２２】
ハイブリッド駆動モードでは、処理回路３３０は、所定の低グレイスケール・レンジＬＧ内にある生グレイスケール・データを、より高いグレイスケール値に変換または「マッピング（対応付け）」し、その結果として、どちらのレンジで生じるデータにより駆動されるピクセルも適切に補償され、フレーム時間Ｔ中に均一な表示をもたらす。この補償は、低レンジＬＧの生グレイスケール画像データから生じるデータにより駆動されるピクセルの輝度を増加させるが、それらのピクセルの駆動時間が低減され、その結果として、そのようなピクセルのフレーム時間Ｔ全体にわたる平均輝度が所望のレベルになる。具体的には、生グレイスケール値が予め選択された高グレイスケール・レンジＨＧにあるとき、ピクセルは、図５（ｃ）に示された部分3/4Ｔなどのような、完全なフレーム期間Ｔの大部分の期間中、発光するように駆動される。生グレイスケール値が低レンジＬＧにあるとき、ピクセルは、図５（ｄ）に示された部分1/4Ｔなどのような、完全なフレーム期間Ｔの小部分の期間中、発光するように駆動され、増加された電圧が印加されるフレーム期間を低減する。
【００２３】
図６は、１〜９９の低レンジＬＧの生グレイスケール値が、１０２〜２４５のより高いレンジの対応する値にマッピング（対応付け）される一実施例を示す。ハイブリッド駆動モードでは、１つのフレームが２つのサブフレーム期間Ｔ１およびＴ２に分割される。１つの全フレームの持続時間はＴであり、１つのサブフレーム期間の持続時間はＴ１＝αＴであり、もう１つのサブフレーム期間の持続時間はＴ２＝（１−α）Ｔであり、従って、Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２である。図５の実施例では、α＝３／４であり、従って、Ｔ１＝（３／４）Ｔ、またＴ２＝（１／４）Ｔである。αの値は３／４に限定されず、変化することができる。以下で説明されるように、低グレイスケールＬＧにある生グレイスケール・データは、期間Ｔ２で用いる高グレイスケール・データに変換される。サブフレーム期間の動作タイミングは、タイミングＩ／Ｆ３４２へ供給されるタイミング制御信号により制御され得る。様々な数のグレイスケール・レンジを有し、各レンジに割り当てられた異なる期間を有することにより、２つより多くのサブフレーム期間が用いられ得ることを理解されたい。
【００２４】
図５（ａ）に示された実施例では、Ｌ１は、通常駆動モードが選択されたときの、高グレイスケール・レンジＨＧにある生グレイスケール・データに関してフレーム期間Ｔ中にもたらされる平均輝度を表す。図５（ｂ）では、Ｌ３は、通常駆動モードで、低グレイスケール・レンジＬＧにある生グレイスケール・データに関してフレーム期間Ｔ中にもたらされた平均輝度を表す。図５（ｃ）では、Ｌ２は、ハイブリッド駆動モードが選択されたときの、サブフレーム期間Ｔ１中の、高グレイスケール・レンジＨＧにある生グレイスケール・データに関する平均輝度を表す。図５（ｄ）では、Ｌ４は、ハイブリッド駆動モードが選択されたときの、サブフレーム期間Ｔ２中の、低グレイスケール・レンジＬＧにある生グレイスケール・データに関する平均輝度を表す。図５（ｃ）および図５（ｄ）に示されているサブフレーム輝度によりフレーム期間Ｔの全体にわたってもたらされた平均輝度は、Ｌ２＝（４／３）Ｌ１およびＬ４＝４Ｌ３であるため、図５（ａ）および図５（ｂ）に示されたものとそれぞれ同じである。
【００２５】
生グレイスケール画像データが低グレイスケール・レンジＬＧにある場合、ソース・ドライバ１１０は、サブフレーム期間Ｔ２において、黒レベル（「０」）に対応するデータ・ライン電圧をデータ・ラインＤＬへ供給する。生グレイスケール・データが高グレイスケール・レンジＨＧにある場合、ソース・ドライバ１１０は、サブフレーム期間Ｔ１において、黒レベル（「０」）に対応するデータ・ライン電圧をデータ・ラインＤＬへ供給する。
【００２６】
図６は、ガンマ補正回路３４０によりＤＡＣ３２２へ供給される制御信号に応答してＤＡＣ３２２により実行されるガンマ補正を示す。ソース・ドライバ１１０は、ハイブリッド駆動モードにおいてガンマ補正に第１のガンマ曲線４を用い、通常駆動モードにおいてガンマ補正に第２のガンマ曲線６を用いる。ハイブリッド駆動モードでは、低レンジＬＧの値がより高いグレイスケール値に変換され、次いで、それらの変換値および高レンジＨＧに入る生グレイスケール値の両方が、同じガンマ曲線４によりガンマ補正される。ガンマ補正された値は、ＤＡＣ３２２からデータ・ラインＤＬへ出力されてピクセル１０４の駆動信号として用いられ、ガンマ補正された高レンジの値が、第１のサブフレーム期間Ｔ１においてそれらのピクセルを駆動し、変換されガンマ補正された低レンジの値が、第２のサブフレーム期間Ｔ２においてそれらのピクセルを駆動する。
【００２７】
通常駆動モードでは、すべての生グレイスケール値が第２のガンマ曲線６によりガンマ補正される。図６から、ハイブリッド駆動モードにおいて用いられるガンマ曲線４は、通常駆動モードにおいて用いられる曲線６よりも高いガンマ補正値をもたらすことが理解され得る。ハイブリッド駆動モードで生成されるより高い値は、このモードで用いられるサブフレーム期間Ｔ１およびＴ２中の短い駆動時間を補償する。
【００２８】
ディスプレイ・システム１００は、グレイスケールを、低グレイスケール・レンジＬＧおよび高グレイスケール・レンジＨＧに分割する。具体的には、ピクセルの生グレイスケール値が基準値Ｄ（ｒｅｆ）以上である場合、そのデータは高グレイスケール・レンジＨＧと考えられる。生グレイスケール値が基準値Ｄ（ｒｅｆ）より小さい場合、そのデータは低グレイスケール・レンジＬＧと考えられる。
【００２９】
図６に示される実施例では、基準値Ｄ（ｒｅｆ）は１００に設定される。図６および図７に示されるように、グレイスケール変換は、図１のハイブリッドＬＵＴ１３２を用いることにより実施される。ハイブリッドＬＵＴ１３２の一実施例が図７に示されており、この図では、低グレイスケール・レンジＬＧのグレイスケール値１〜９９が高グレイスケール・レンジＨＧのグレイスケール値１０２〜２４５にマッピングされている。
【００３０】
コントローラ１１２からの生グレイスケール・データが８ビットのデータであると想定すると、８ビットのグレイスケール・データが各色（例えばＲ、Ｇ、Ｂなど）に対して供給され、それらの色を有するサブピクセルを駆動するために用いられる。ＧＲＡＭ３２０は、８ビットのグレイスケール・データと、その８ビットの値が低グレイスケール・レンジにあるか又は高グレイスケール・レンジにあるかを示す追加ビットとを足したものに対しての９ビット・ワードのデータを記憶する。
【００３１】
図９のフローチャートでは、ＧＲＡＭ３２０のデータは９ビット・ワード、ＧＲＡＭ［８：０］として示され、ビットＧＲＡＭ［８］は、グレイスケール・データが高グレイスケール・レンジＨＧにあるか又は低グレイスケール・レンジＬＧにあるかを示す。ハイブリッド駆動モードでは、データＩ／Ｆ１２４からのすべての入力データは、次のように２種類の８ビットのグレイスケール・データに分割される。
【００３２】
１．  生入力データが高グレイスケール・レンジの８ビットにある場合、ローカル・データＤ［８］が「１」に設定され（Ｄ［８］＝１）、８ビットのローカル・データＤ［７：０］は生グレイスケール・データである。ローカル・データＤ［８：０］は、ＧＲＡＭ［８：０］としてＧＲＡＭ３２０に保存され、ここでＧＲＡＭ［８］＝１である。
【００３３】
２．  生入力データが低グレイスケール・レンジＬＧにある場合、ローカル・データＤ［８］が「０」に設定され（Ｄ［８］＝０）、ローカル・データＤ［７：０］はハイブリッドＬＵＴ３３２から得られる。ローカルデータＤ［８：０］は、ＧＲＡＭ［８：０］としてＧＲＡＭ３２０に保存される。
【００３４】
図９は、８ビットのグレイスケール・データを９ビットのＧＲＡＭデータのワードとしてＧＲＡＭ３２０に記憶するための動作の一実施例のフローチャートである。この動作は、ソース・ドライバ１１０の処理回路３３０で実施される。ステップ５２０で、生グレイスケール・データがデータＩ／Ｆ１２４から入力され、ステップ５２２で、８ビットのデータを供給する。ステップ５２４で、処理回路３３０は、システム・モード、即ち、通常駆動モードまたはハイブリッド駆動モードを決定する。システム・モードがハイブリッド駆動モードである場合、システムは、ステップ５２８で、２５６×９ビットのＬＵＴ１３２を用い、ステップ５３０で、１ビットのレンジ・インジケータを含む９ビットのデータＤ＿Ｒ［８：０］を与える。このデータは、ステップ５３２で、ＧＲＡＭ３２０に記憶される。システム・モードが通常駆動モードである場合、システムは、ステップ５３４で、生８ビットの入力データＤ＿Ｎ［７：０］を用い、ステップ５３２で、データをＧＲＡＭ３２０に記憶する。
【００３５】
図１０は、９ビットのＧＲＡＭデータ・ワードを読み出し、そのデータをＤＡＣ３２２へ供給する動作の一実施例のフローチャートである。システム（例えば、処理回路３３０）は、ステップ５４０で、現在のシステム・モードが通常駆動モードであるか又はハイブリッド駆動モードであるかを判定する。現行モードがハイブリッド駆動モードである場合、システムは、ステップ５４２で、現在がプログラミング時間であるか否かを判定する。ステップ５４２での答えが否定の場合、ステップ５４４では、生グレイスケール値が低レンジＬＧであったことを示すＧＲＡＭ［８］＝１であるか否かを判定する。ステップ５４４での答えが否定であり、生グレイスケール値が高レンジＨＧにあることを示す場合、ステップ５４６で、ＧＲＡＭ［７：０］がローカル・データＤ［７：０］として供給され、適切なＬＵＴ１３２の値が用いられ、ステップ５４８で、このデータＤ［７：０］をＤＡＣ３２２へ供給する。ステップ５４４の答えが肯定の場合、ステップ５５２で、Ｂｌａｃｋ（黒）（ＶＳＬ）（「＃００」）がＤＡＣ３２２へ供給され、その結果として、黒レベルの電圧がＤＡＣ１２２から出力される（図８を参照）。
【００３６】
プログラム期間において、ステップ５５０では、ＧＲＡＭ［８］＝１であるか否かを判定する。ステップ５５０の答えが肯定であり、生グレイスケール値が高レンジＨＧにあることを示す場合、システムはステップ５４６および５４８へ進む。ステップ５５０の答えが否定であり、生グレイスケール値が低レンジＬＧにあることを示す場合、システムはステップ５５２へ進んで黒レベル電圧を出力する（図８を参照）。
【００３７】
図１１は、９ビットのＧＲＡＭデータを読み出しで、そのデータをＤＡＣ３２２へ供給する動作の別の実施例のフローチャートである。トランザクション期間中の歪みの影響を避けるために、図１１のルーチンは、フレームの別の部分に平滑化関数を用いる。平滑化関数は、オフセット、シフトまたは部分的反転であり得るが、これらに限定されない。図１１では、図１０のステップ５５２がステップ５６０および５６２と置換されている。システムがプログラム期間ではなく、ＧＲＡＭ［８］＝１（高レンジＨＧのグレイスケール値）である場合、ステップ５６０で、ＧＲＡＭ［７：０］が平滑化関数ｆにより処理され、次いで、ＤＡＣ３２２へ供給される。プログラム期間では、ＧＲＡＭ［８］≠１（低レンジＬＧのグレイスケール値）である場合、ステップ５６２で、ＧＲＡＭ［７：０］が平滑化関数ｆにより処理され、次いで、ＤＡＣ３２２へ供給される。
【００３８】
図３には１つのハイブリッドＬＵＴ３３２のみが示されているが、図１２に示されるように複数のハイブリッドＬＵＴが用いられ得る。図１２において、複数のハイブリッドＬＵＴ３３２（１）．．．３３２（ｍ）は、マルチプレクサ３５０からデータを受け取り、またマルチプレクサ３５０に結合された出力を有する。異なるレンジのグレイスケール値は、異なるハイブリッドＬＵＴで変換され得る。
【００３９】
図１３は、図１および図３のＡＭＯＬＥＤディスプレイのハイブリッド駆動モードでのフレーム期間中に各行へ送られるプログラミング信号のタイミング図である。各フレームには、時間間隔６００、６０２、および６０４などの時間間隔が割り当てられ、これは、ディスプレイの各行をプログラムするのに十分である。この実施例では、ディスプレイは４８０行を有する。４８０行のそれぞれが、低グレイスケール値レンジまたは高グレイスケール値レンジにあり得る対応する画像データに対するピクセルを含む。この実施例では、時間間隔６００、６０２、および６０４のそれぞれが、６０フレーム／秒、即ち、６０Ｈｚの周波数を表す。もちろん、他のより高い周波数およびより低い周波数ならびに別の行数をハイブリッド駆動モードと共に用いることもできる。
【００４０】
図１３のタイミング図は、高グレイスケール値のためのプログラミング・データと低グレイスケール値のためのプログラミング・データとが重なり合うことがあるテアリング効果（tearing effect）を回避するのに必要な制御信号を含む。制御信号は、テアリング信号ライン６１０、データ書込み信号ライン６１２、メモリ出力低値（Ｒ）信号ライン６１４およびメモリ出力高値（Ｐ）信号ライン６１６を含む。ハイブリッド駆動モードは、テアリング信号ライン６１０をイネーブルにすることにより、各フレームに対して開始される。データ書込み信号ライン６１２は、ディスプレイ・システム１００の行のそれぞれに対する行プログラミング・データ６２０を受け取る。プログラミング・データ６２０は、各行のピクセルのそれぞれに関して短縮された期間に対するより高い輝度値を反映するアナログ値にデータを変換するために、前述のようにＬＵＴを用いて処理される。この時間中、帰線消去（ブランキング）間隔６２２およびブランキング間隔６３０は、それぞれ、メモリ書込みライン６１４および６１６を通しての出力がないことを表す。
【００４１】
テアリング信号ライン６１０が一旦ローに設定されると、行プログラミング・データのブロック６２４がメモリ出力低値ライン６１４から出力される。行プログラミング・データのブロック６２４は、行１で始まる連続した各行のすべてのピクセルに対するプログラミング・データを含む。行プログラミング・データのブロック６２４は、低グレイスケール・レンジの値で駆動されることになる選択された行のピクセルに対するデータのみを含む。上記で説明されたように、選択された行の高グレイスケール・レンジの値で駆動されることになるすべてのピクセルは、ゼロ電圧に設定されるか、あるいは歪みに対して調節される。このように、各行がストローブされると、ＤＡＣ３２２は、低グレイスケール・レンジのデータ（低グレイスケール・レンジにプログラムされるピクセルに対するもの）を変換し、そのプログラミング信号をその行のピクセル（低グレイスケール・レンジのピクセルに対するＬＵＴ変更されたデータおよび高グレイスケール・レンジのピクセルに対するゼロ電圧または歪み調節）へ送る。
【００４２】
行プログラミング・データのブロック６２４が出力されている間、メモリ出力高値信号ライン６１６は、遅延期間６３２の間は不活性のままである。遅延期間６３２の後、行プログラミング・データのブロック６３４はメモリ出力高値ライン６１６から出力される。行プログラミング・データのブロック６３４は、行１で始まる連続した各行のすべてのピクセルに対してのプログラミング・データを含む。行プログラミング・データのブロック６３４は、選択された行の高グレイスケール・レンジの値で駆動されることになるピクセルに対してのデータのみを含む。上記で説明されたように、選択された行の低グレイスケール・レンジの値で駆動されることになるすべてのピクセルは、ゼロ電圧に設定される。ＤＡＣ３２２は、高グレイスケール・レンジのデータ（高グレイスケール・レンジにプログラムされたピクセルに対するもの）を変換し、プログラミング信号をその行のピクセル（高グレイスケール・レンジのピクセルに対してのＬＵＴ変更されたデータおよび低グレイスケール・レンジのピクセルに対してのゼロ電圧）へ送る。
【００４３】
この実施例では、遅延期間６３２は１Ｆ＋ｘ／３に設定され、ここで、Ｆは、４８０行の全てをプログラムするのに要する時間であり、ｘは帰線消去間隔６２２および６３０の時間である。ｘ変数は、テアリングを除去するのに必要な処理回路３３０などのような構成部品の速度に基づいて製造業者により定義され得る。従って、より高速の処理構成部品については、ｘは小さくなり得る。低グレイスケール・レンジのレベルを発光するピクセルと高グレイスケール・レンジのレベルを発光するピクセルとの間のプログラムの遅延期間６３２が、テアリング効果を回避する。
【００４４】
図１４Ａは、図１のＡＭＯＬＥＤディスプレイに対して１つのパルスを用いるハイブリッド駆動モードについてのプログラミング時間および非プログラミング時間を示す、行および列の駆動信号のタイミング図である。図１４Ａのタイミング図は、テアリング信号６４０、１組のプログラミング電圧選択信号６４２、ゲート・クロック信号６４４、および行ストローブ信号６４６ａ〜６４６ｈを含む。テアリング信号６４０は、特定のビデオフレームに対してハイブリッド駆動モードを開始するためにロー（低）にストローブされる。プログラミング電圧選択信号６４２により、特定の行のピクセルのすべてを、図３のＤＡＣ３２２からプログラミング電圧を受け取るように選択することが可能になる。この実施例では、各行に９６０個のピクセルがある。プログラミング電圧選択信号６４２は、最初に第１行のピクセルへ１組の低グレイスケール・レンジのプログラミング電圧６５０を送るように選択される。
【００４５】
ゲート・クロック信号６４４がハイに設定されると、第１行に対するストローブ信号６４６ａは、その行を選択するようにパルス６５２を生成する。次いで、その行の低グレイスケールのピクセルがＤＡＣ３２２からのプログラミング電圧により駆動され、一方、高グレイスケールのピクセルはゼロ電圧に駆動される。サブフレーム期間の後、プログラミング電圧選択信号６４２は、第１行へ１組の高グレイスケール・レンジのプログラミング電圧６５４を送るように選択される。ゲート・クロック信号６４４がハイに設定されると、第１行に対するストローブ信号６４６ａは、その行を選択するように第２のパルス６５６を生成する。次いで、その行の高グレイスケールのピクセルがＤＡＣ３２２からのプログラミング電圧により駆動され、一方、低グレイスケールのピクセルはゼロ電圧に駆動される。
【００４６】
図１４Ａにより示されるように、このプロセスは、行ストローブ信号６４６ｂ〜６４６ｇを介して行のそれぞれに対して繰り返される。従って、各行は２度ストローブされ、そのうちの１度は低グレイスケール・ピクセルのプログラミング用であり、１度は高グレイスケール値のプログラミング用である。第１行が、高グレイスケール値をプログラムするための第２の時間６５６によりストローブされると、ストローブ６４６ｃ、６４６ｄなどのような、後続の行に対する最初のストローブが、ストローブ６４６ｅとして示される最後の行（行４８１）のストローブまで開始される。次いで、後続の行が、ストローブ６４６ｆ、６４６ｇ、６４６ｈのプログラミング電圧６５６により示されるように、ストローブ６４６ｅとして示される最後の行（行４８１）のストローブまで、順に２度目のストローブがなされる。
【００４７】
図１４Ｂは、ダブル・パルス（２パルス）を用いるハイブリッド駆動モードに関するプログラミング時間および非プログラミング時間を示す、行および列の駆動信号のタイミング図である。次の行の駆動回路への２パルスは、駆動トランジスタに対する漏れ経路をオンのままにしておき、駆動トランジスタに対する補償を改善するのに役立つ。図１４Ａと同様に、図１４Ｂのタイミング図は、テアリング信号６８０、１組のプログラミング電圧選択信号６８２、ゲート・クロック信号６８４、および行ストローブ信号６８６ａ〜６８６ｈを含む。テアリング信号６８０は、特定のビデオフレームに対するハイブリッド駆動モードを開始するためにローにストローブされる。プログラミング電圧選択信号６８２により、特定の行のピクセルのすべてを、図３のＤＡＣ３２２からプログラミング電圧を受け取るように選択することが可能になる。この実施例では、各行に９６０個のピクセルがある。プログラミング電圧選択信号６８２は、最初に第１行へ１組の低グレイスケール・レンジのプログラミング電圧６９０を送るように選択される。ゲート・クロック信号６８４がハイに設定されると、第１行に対するストローブ信号６８６ａは、その行を選択するようにパルス６９２を生成する。次いで、その行の低グレイスケールのピクセルが、ＤＡＣ３２２からのプログラミング電圧により駆動され、一方、高グレイスケールのピクセルがゼロ電圧に駆動される。サブフレーム期間の後、プログラミング電圧選択信号６８２は、第１行へ１組の高グレイスケール・レンジのプログラミング電圧６９４を送るように選択される。ゲート・クロック信号６８４がハイに設定されると、第１行に対するストローブ信号６８６ａは、その行を選択するように第２のパルス６９６を生成する。次いで、その行の高グレイスケールのピクセルがＤＡＣ３２２からのプログラミング電圧により駆動され、一方、低グレイスケールのピクセルがゼロ電圧に駆動される。
【００４８】
図１４Ｂにより示されるように、このプロセスは、行ストローブ信号６８６ｂ〜６８６ｇを介して行のそれぞれに対して繰り返される。従って、各行は、低グレイスケール・ピクセルのプログラミングのために１度ストローブされ、高グレイスケール値のプログラミングのために１度ストローブされる。各行は、また、駆動トランジスタのための漏れ経路をオンのままにしておくために、行ストローブ・ライン６８６ａおよび６８６ｂの高ストローブ・パルス６９２などのように、以前の行と同時にストローブされる。最後のアクティブの行（行４８１）に対する駆動トランジスタのための漏れ経路をオンのままにしておく目的でストローブされるダミー・ラインが、ディスプレイのストローブ６４６ｅとして示されている。
【００４９】
図１５は、ハイブリッド駆動方式を用いて、様々な用途および自動輝度制御向けに複数のガンマ曲線を適用するためのシステムの実装形態を示す。この自動輝度制御は、コントローラ１１２が、図１の光センサ１３０により検出された周辺光のレベルに従ってディスプレイ・システム１００の全体の輝度レベルを調節する機能である。この実施例では、ディスプレイ・システム１００は、明レベル、通常レベル、暗レベル、最暗レベルの４つのレベルの明るさを有することができる。もちろん、任意の数の明るさのレベルを用いることができる。
【００５０】
図１５で、ＬＵＴからの様々な電圧（＃１〜＃ｎ）の組７００が、ソース・ドライバ１１０の複数のＤＡＣデコーダ３２２ａへ供給される。電圧の組は、様々な電圧の組７００を用いてディスプレイのピークの明るさを変化させるために用いられる。複数のガンマＬＵＴ７０２（＃１〜＃ｍ）が供給され、その結果として、ＤＡＣ３２２ａは、ピークの明るさを変化させるにもかかわらず、よりしっかりとしたガンマ曲線を得るように、ハイブリッドＬＵＴ７００からの電圧を変化させることもできる。
【００５１】
この実施例では、１８の条件があり、それらに対応する図３のガンマ補正回路３４０のメモリに記憶された１８のガンマ曲線のＬＵＴがある。各色（赤、緑および青）に対して６つのガンマの条件（ガンマ２．２明、ガンマ２．２通常、ガンマ２．２暗、ガンマ１．０、ガンマ１．８およびガンマ２．５）がある。ガンマ２．２明、ガンマ２．２通常、およびガンマ２．２暗の３つのガンマの条件は、輝度レベルに応じて用いられる。この実施例で、暗および最暗の輝度レベルは、どちらもガンマ２．２暗の条件を用いる。他のガンマ条件は、用途に特有の要件に対して用いられる。各色に対する６つのガンマの条件のそれぞれが、図１３のそれ自体のガンマ曲線ＬＵＴ７０２を有し、これらは、輝度制御に従って特定色ピクセルおよび必要なガンマ条件に応じて、アクセスされる。
【００５２】
図１６のＡおよび図１６のＢは、コントローラ１１２により実施され得る輝度制御の２つのモードのグラフを示す。図１６のＡは、ヒステリシスのない輝度制御を示す。グラフ７２０のＹ軸は、ディスプレイ・システム１００の全体の輝度の４つのレベルを示す。輝度レベルは、明レベル７２２、通常レベル７２４、暗レベル７２６、および最暗レベル７２８を含む。グラフ７２０のＸ軸は、光センサ１３０の出力を表す。従って、図１の光センサ１３０の出力が、特定の閾値を越えて増加して、周辺光のレベルが大きいことを示すと、ディスプレイ・システム１００の輝度が増加される。Ｘ軸は、低レベル７３０、中間レベル７３２、および高レベル７３４を示す。光センサから検出された出力がレベル７３０、７３２、または７３４のうち１つを横切ると、輝度レベルは、図１５のＬＵＴ７００を用いて下方または上方の次のレベルへと調節される。例えば、検出された周辺光が中間レベル７３２を上回るとき、ディスプレイの輝度は通常レベル７２４まで上がるように調節される。周辺光が低レベル７３０未満に低減された場合、ディスプレイの輝度は最暗レベル７２８まで下がるように調節される。
【００５３】
図１６Ｂは、ディスプレイ・システム１００のヒステリシス・モードでの輝度制御を示すグラフ７５０である。目にとってより滑らかな遷移を可能にするため、輝度レベル間で遷移があるときに輝度レベルは、より長い期間にわたって維持される。図１６Ａと同様に、グラフ７５０のＹ軸は、ディスプレイ・システム１００の全体の輝度の４つのレベルを示す。これらのレベルは、明レベル７５２、通常レベル７５４、暗レベル７５６、および最暗レベル７５８を含む。グラフ７５０のＸ軸は、光センサ１３０の出力を表す。従って、出力が特定の閾値を越えて増加して、周辺光のレベルが大きいことを示すと、ディスプレイ・システム１００の輝度が増加される。Ｘ軸は、低ベース・レベル７６０、中ベース・レベル７６２および高ベース・レベル７６４を示す。各レベル７６０、７６２および７６４は、対応する増加閾値７７０、７７２、７７４ならびに対応する減少閾値７８０、７８２および７８４を含む。輝度の増加は、ベース・レベル７６０、７６２および７６４より大きい周辺光を必要とする。例えば、検出された周辺光が閾値７７０などのような増加閾値を上回ると、ディスプレイの輝度は暗レベル７５６まで上げるように調節される。輝度の減少は、ベース・レベル７６０、７６２および７６４より小さい周辺光を必要とする。例えば、周辺光が減少閾値レベル７９４未満に低減された場合、ディスプレイの輝度は通常レベル７５４まで下げるように調節される。
【００５４】
本発明の特定の実施形態および応用例が図示され説明されてきたが、本発明は、本明細書に開示された正確な構成および組成に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で定義されるような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、前述の説明からその様々な変更形態、修正形態および変形形態が明らかになり得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
2011070184000001.pdf