(57)【要約】アクティブマトリクスディスプレイ（１）は、サブピクセル（１０）を有する画素（Ｐ）と、画素（Ｐ）の所望の輝度（ＢＲ）及び所望の色（ＡＣ）を決定する入力信号（ＩＶ）を受信する駆動回路（６）とを有する。駆動回路（６）は、所望の輝度（ＢＲ）が所定レベル（ＶＴ）を下回るか否かを判断するレベル検出器（３）と、所望の輝度（ＢＲ）が所定のレベル（ＶＴ）を下回る場合に、（ｉ）所望の輝度（ＢＲ）に寄与する多数のサブピクセル（１０）を、所望の色（ＡＣ）を得るために最適に必要とされるよりも少ない数に変更し、（ｉｉ）前出の寄与サブピクセル（１０）のうちの少なくとも１つのレベルを増大させ、前出の寄与サブピクセル（１０）のうちのこのサブピクセルに関して、所望の色（ＡＣ）を得るために必要とされる全てのサブピクセル（１０）が所望の輝度（ＢＲ）に寄与する場合よりも高い輝度を得る制御装置とを有する。
2007529778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブピクセルを有する画素，及び
該画素の所望の輝度及び所望の色を決定する入力信号を受信する駆動回路，
を有し、
前記駆動回路は、
前記所望の輝度が所定レベルを下回るか否かを判断するための手段，及び
前記所望の輝度が前記所定のレベルを下回る場合に、
前記所望の輝度に寄与する多数の前記サブピクセルを、前記所望の色を得るために最適に必要とされるよりも少ない数に変更し、
前記寄与サブピクセルのうちの少なくとも１つのレベルを増大させ、前記寄与サブピクセルのうちの前記１つに関して、前記所望の色を得るために必要とされる前記サブピクセルが全て前記所望の輝度に寄与する場合よりも高い輝度を得るための手段，
を有することを特徴とするアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項２】
前記画素は、異なった色を有する光を発生させる３つのサブピクセルを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項３】
前記画素は、異なった色を有する光を発生させる３よりも多いサブピクセルを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項４】
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記所望の輝度に寄与するよう前記サブピクセルの１つのみを選択するために配置される、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項５】
前記所望の輝度が前記所定レベルを下回るか否かを判断するための手段は、前記所望の輝度が更なる所定レベルを下回るか否かを更に判断するために配置され、
前記所望の輝度に寄与する前記多数のサブピクセルを、前記所望の色を得るために最適に必要とされるよりも少ない数に変更するための手段は、前記更なる所定レベルより下での前記より少ない数を、最初に述べた所定レベルより下であるよりも小さくなるよう選択する、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項６】
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、前記所望の色に最も近い色を得るよう、利用可能なサブピクセル色の中から前記寄与サブピクセルを決定するために配置される、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項７】
前記サブピクセルの１つは、白色光を発生させるために配置される、ことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項８】
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に寄与すべき、前記白色光を発生させるサブピクセルのみを選択するために配置される、ことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項９】
更なるサブピクセルを有し、最初に述べられた画素の隣に配置される更なる画素を更に有し、
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、最初に述べられたサブピクセルのサブセットのみと、前記更なるサブピクセルのサブセットのみとを駆動するために配置され、
前記最初に述べられた画素のサブセット及び前記更なるサブピクセルのサブセットは、前記最初に述べられた画素又は前記更なる画素のうちの少なくとも１つの所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記最初に述べられた画素の所望の色と、前記更なる画素の所望の色との実質的に平均である知覚結合色を得るよう、且つ、実質的に前記所望の輝度を得るよう選択される、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１０】
前記最初に述べられたサブピクセルのサブセット及び前記更なるサブピクセルのサブセットは、異なった色を有する、ことを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１１】
前記最初に述べられた画素に隣接する第３の画素を更に有し、
前記最初に述べられた画素、前記更なる画素、及び前記第３の画素は、全て、赤、緑及び青のサブピクセルを有し、
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記最初に述べられた少なくとも１つの画素の赤色サブピクセル、前記更なるサブピクセルの緑色サブピクセル、及び前記第３のサブピクセルの青色サブピクセルのみを駆動するために配置される、
ことを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１２】
前記最初に述べられた少なくとも１つの画素の赤色サブピクセル、前記更なるサブピクセルの緑色サブピクセル、及び前記第３のサブピクセルの青色サブピクセルは、白色光を得るよう駆動される、ことを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１３】
前記画素は、赤、緑、青、マゼンタ、イエロー、及びシアンのサブピクセルを有し、
前記サブピクセルの数を変更するための手段は、その輝度が関連する所定レベルを上回る場合に寄与すべき、前記サブピクセルのうちの１つのみを選択するために配置される、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１４】
高分子発光ディスプレイ、有機発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は電界放出ディスプレイのうちの１つを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１５】
サブピクセルを有する画素を有するアクティブマトリクスディスプレイに画像を表示させる方法であって、
前記画素の所望の輝度及び所望の色を決定する入力信号を受信する受信ステップを有し、
該受信ステップは、
前記所望の輝度が所定レベルを下回るか否かを判断するステップ，及び
前記所望の輝度が前記所定のレベルを下回る場合に、
前記所望の輝度に寄与する多数の前記サブピクセルを、前記所望の色を得るために最適に必要とされるよりも少ない数に変更し、
前記寄与サブピクセルのうちの少なくとも１つのレベルを増大させ、前記寄与サブピクセルのうちの前記１つに関して、前記所望の色を得るために必要とされる前記サブピクセルが全て前記所望の輝度に寄与する場合よりも高い輝度を得るステップ，
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクスディスプレイと、アクティブマトリクスディスプレイに画像を表示させる方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１１−１５４３７号（公報）は、赤、緑、及び青の素子の表示データに対して輝度補正を実行することによりＬＥＤ素子間の輝度特性の差を補正するＬＥＤ表示装置を開示する。輝度補正係数は、各ＬＥＤ素子に関して記憶されている。
【特許文献１】特開平１１−１５４３７号（公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、低輝度での画素間の非均一性が、各ＬＥＤ素子に関して補正係数を記憶する必要性を伴わずに改善されるところのアクティブマトリクスディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様は、請求項１に記載されるアクティブマトリクスディスプレイを提供する。本発明の第２の態様は、請求項１０に記載されるアクティブマトリクスディスプレイに画像を表示させる方法を提供する。有利な実施形態は、従属請求項で定義される。
【０００５】
当該アクティブマトリクスディスプレイは、サブピクセルを有する画素を有する。前記サブピクセルは、夫々、前記画素の輝度に寄与する所望の光量を発生させるよう駆動される。通常、画素の異なったサブピクセルは、異なった色を有する。例えば、フルカラーディスプレイでは、前記画素は、青、赤及び緑の光を夫々発生させる３つのサブピクセルを有しうる。代替的に、前記画素は、青、赤、緑及び白の光を発生させる４つのサブピクセルを有しても良い。また、赤、緑、青のサブピクセルをイエロー、シアン、及びマゼンタの画素によって置換すること、又は、イエロー、シアン及びマゼンタの画素を加えることも可能である。
【０００６】
駆動回路は、前記画素の所望の輝度及び所望の色を決定する入力信号を受信する。更に詳細には、前記駆動回路は、前記画素の所望の輝度及び色が前記サブピクセルによって放射された光の結合によって得られるように、前記画素のサブピクセルを駆動する。前記サブピクセルの駆動は、用いられるサブピクセルの数及び形式に依存する。
【０００７】
前記画素の所望の輝度が所定レベルを下回るか否かが判断される。通常、前記画素の輝度は、表示されるべき映像入力信号から計算可能である。この映像入力信号は、コンポジット信号、ＹＵＶ信号又はＲＧＢ信号でありうる。前記映像入力信号がＹＵＶ信号（Ｙは輝度、Ｕ及びＶは色情報を表す。）である場合には、輝度信号が使用されうる。前記映像入力信号がＲＧＢ信号（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））である場合には、Ｒ、Ｇ及びＢの成分は、対応する輝度値を得るよう、適切な重み付け係数を用いて足し合わされうる。また、前記画素の輝度を決定するために前記サブピクセルの駆動信号を使用することも可能である。画素の前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合には、前記駆動回路は、この画素の所望の色を得るために必要とされる前記サブピクセルのサブセットのみを駆動するよう制御される。または、言い換えると、前記画素の輝度に寄与するサブピクセルの数は、前記画素の所望の色を得るために寄与すべきサブピクセルの数よりも少ない。前記画素の所望の色は、表示されるべき画像によって決定される。従って、より少ないサブピクセルが、前記画素の輝度が所定レベルを下回る場合に駆動される。同一輝度又は輝度を発生するための、より少ないサブピクセルの使用は、用いられるサブピクセルでの電流密度を増大させ、ひいては、非均一性を低減する。たとえ正確な輝度が得られるとしても、前記画素の色は、前記所望の色から外れる。しかし、低輝度で、人間の目は、表示されている実際の色に対しては感受性が低いが、輝度に対しては依然として非常に感受性が高い。通常、色誤りが低輝度で発生したかどうかは、それほど顕著ではない。前記所望の色を得るために必要とされるよりも少ないサブピクセルが駆動されるところの輝度の所定レベルは、画像コンテンツと、前記画素の構造とに依存する。前記画素の特定の構造の実際的な実施形態では、この所定レベルは、最大輝度の０．５％から６％の間で最適に選択される。前記輝度が前記所定レベル（閾値画素とも呼ばれる。）を下回るところの画素の色が、白色光に置き換えられる（白色サブピクセルのみが駆動される）場合に、特定のレベルは、飽和色のうちの１つのみが使用される（赤、緑、又は青のサブピクセルのみ駆動される）場合よりも高く選択されうる。後者の場合には、前記所定レベルは、前記所望の色が前記飽和色の１つに最も近い場合に、より高く選択されうる。
【０００８】
多原色ディスプレイに関して、所望の画素色、例えば白を得るための、最適に必要な色の数は、最低限必要な色、例えば、ＲＧＢ若しくはＣＭＹ又は唯一のＧＭなどの数よりも高くなりうる（例えば、ＲＧＢＣＭＹ）。
【０００９】
請求項２で請求される実施形態では、前記画素は、異なった色を有する光を発生させる３つのサブピクセルを有する。望ましくは、前記色は、原色、即ち、赤、緑、及び青の夫々である。前記画素の輝度が前記所定レベルを下回ることが検出される場合には、前記３つのサブピクセルのうちの１又は２しか駆動されない。前記サブピクセルは、正確な所望の輝度を得るよう駆動される。これは、更なるサブピクセルが前記所望の色を得るために必要とされる場合に、前記所望の色からのずれを生じさせうる。例えば、３つのサブピクセルが全て、正確な所望の輝度及び色を得るよう駆動されるべき場合に、前記画素の輝度が前記所定レベルを下回るならば、１つ又は２つのサブピクセルのみが、前記所望の輝度が誤った色で表示されるように駆動される。代替的に、２つのサブピクセルが正確な所望の輝度及び色を得るよう駆動されるべき場合に、前記画素の輝度が前記所定レベルを下回るならば、１つのサブピクセルのみが、前記所望の輝度が誤った色で表示されるように駆動される。１つのサブピクセルのみが正確な所望の輝度及び色を得るよう駆動される場合には、輝度の均一性の改善は可能ではない。また、前記所定レベルを下回る前記画素の輝度では、やはり、１つのサブピクセルが駆動される。
【００１０】
請求項４で請求される実施形態では、前記制御するための手段は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記サブピクセルの１つのみを駆動するよう前記駆動回路を制御するように配置される。単一のサブピクセルしか駆動されない場合に、最大電流はこのサブピクセルで得られ、輝度の均一性は改善されうる。
【００１１】
請求項５で請求される実施形態では、前記所望の輝度に寄与するよう選択されたサブピクセルの数は、前記画素の輝度のレベルに依存して徐々に減少する。
【００１２】
請求項６で請求される実施形態では、前記制御するための手段は、前記所望の色に最も近い、少なくとも１つの画素の色を得るよう利用可能なサブピクセル色の中から駆動されるべきサブピクセルを決定するための手段を有する。例えば、前記所望の色のカラーコーディネートが決定され、原色は、前記所望の色のカラーコーディネートにより、前記カラーコーディネートが最小の差を有するものの中から選択される。
【００１３】
請求項７で請求される実施形態では、前記画素は、そのうちの１つが白色光を発生させるサブピクセルを有する。望ましくは、他のサブピクセルは、赤、緑、青である光を夫々発生させる。このようなマトリクスディスプレイで、特別に白い画素は、白の輝度レベルを高めることを可能にする。
【００１４】
請求項８で請求される実施形態では、前記制御するための手段は、前記白色光を発生させるサブピクセルのみを駆動するよう前記駆動回路を制御するように配置される。これは、目の感度が低輝度の黒／白へ移行するので、それほど顕著な外乱をもたらさない。従って、低輝度レベルで、原色を有する光の代わりに白色光を発生させることが可能である。
【００１５】
請求項９で請求される実施形態では、当該アクティブマトリクスディスプレイは、更なるサブピクセルを有する更なる画素を有する。前記更なる画素は、最初に述べられた画素の隣に配置される。前記駆動回路は、最初に述べられたサブピクセルのサブセットのみと、前記更なるサブピクセルのサブセットのみとを駆動するよう制御される。前記最初に述べられた画素又は前記更なる画素のうちの少なくとも１つの所望の輝度が所定レベルを下回る場合に、前記最初に述べられた画素のサブセット及び前記更なるサブピクセルのサブセットは、前記最初に述べられた画素の所望の色と、前記更なる画素の所望の色との実質的に平均である色を得るよう選択される。このアプローチは、低解像度であるが、正確な色を発生させることが可能であるという利点を有する。
【００１６】
請求項１１で請求される実施形態では、当該アクティブマトリクスディスプレイは、３つの隣り合う画素を有する。前記３つの画素の夫々１つは、赤、緑及び青のサブピクセルを有する。前記画素又は前記サブピクセルの所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記制御するための手段は、前記３つの画素の第１の画素の赤色サブピクセル、前記３つの画素の第２の画素の緑のサブピクセル、及び前記３つの画素の第３の画素の青色サブピクセルのみを駆動するよう前記駆動回路を制御する。先と同じく、正確な輝度に加えて、前記所望の色は、前記駆動されるサブピクセルの最大電流で得られる。正確な所望の色及び正確な所望の輝度を一緒に生じさせる画素は、３よりも多いサブピクセルを有しうる。画素のこの組合せは、３よりも多い画素を有しうる。
【００１７】
請求項１３で請求される実施形態では、前記画素は、赤、緑、青、マゼンタ、イエロー、及びシアンのサブピクセルを有する。前記制御するための手段は、このサブピクセルの輝度が関連する所定レベルを上回る場合に、前記画素のサブピクセルのみを駆動するよう前記駆動回路を制御する。
【００１８】
本発明の上記及び他の態様について、後述する実施形態を参照して明らかとなるよう説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、マトリクスディスプレイ装置の一部の詳細図を示す。４つのサブピクセル１０を有する１つの画素Ｐしか示されない。実際の実施においては、マトリクスディスプレイ装置は、通常、行及び列で配置された、より多数の画素Ｐを有する。通常、４つのサブピクセル１０を有する画素Ｐでは、サブピクセル１０は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ、及び白色Ｗを夫々有する光を発生させる。代替的に、画素Ｐは、また、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂを有する光を夫々発生させる３つのサブピクセルを有しても良い。実際には、画素Ｐは、所望の色を再生することができるよう適切な色を有するサブピクセルを幾つでも有することができる。
【００２０】
夫々のサブピクセル１０は、ＬＥＤ  Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４（Ｌと総称される。）と、画素駆動回路ＰＤとを有する。ＬＥＤのＬは、例えば、無機電界発光（ＥＬ）デバイス、有機ＥＬデバイス、冷陰極、又は、高分子若しくは小分子ＬＥＤのような有機ＬＥＤであっても良い。特に、高分子及び小分子ＬＥＤは、高品位のディスプレイを作るための新しい道を開いてきた。これらのディスプレイの有利な点は、自発光技術、高輝度、完璧に近い視野角、及び高速な応答時間である。これらの有利な点は、ＯＬＥＤ技術が、ＬＣＤディスプレイよりも良好なスクリーン前面性能をもたらす可能性を秘めていることを示す。異なるＬＥＤは、異なった色を発生させ、あるいは、ＬＥＤは、例えば、白色光を発生させ、且つ、適切な色フィルタが実施される。図１では、ＬＥＤのＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ、及び白Ｗの光を発生させる。特定のＬＥＤの輝度は、それを流れる電流Ｉｄによって決定される。
【００２１】
パッシブマトリクス及びアクティブマトリクスアドレス指定を用いることが可能である。以下で検討される比較的大きなディスプレイ（＞７”）に関して、アクティブマトリクスアドレス指定は、電力消費を低減するよう求められる。
【００２２】
一例として、図１では、アクティブマトリクスディスプレイは、行方向に延在するセレクト電極ＳＥと、列方向に延在するデータ電極ＤＥとを有する。また、セレクト電極ＳＥが列方向に、データ電極ＤＥが行方向に延在することも可能である。同じく、一例として、サブピクセル１０に電流Ｉｄを供給する電源電極ＰＥが列方向に延在する。電源電極ＰＥは、行方向に延在しても良く、あるいは、グリッドを形成しても良い。
【００２３】
夫々の画素駆動回路ＰＤは、その結合されたセレクト電極ＳＥからセレクト信号を、その結合されたデータ電極ＤＥからデータ信号Ｄを、その結合された電源電極ＰＥから電源電圧ＶＢを受けて、その結合されたＬＥＤ  Ｌへ電圧Ｖｄ及び電流Ｉｄを供給する。夫々の画素に関して同じ参照符号が同じ要素を示すよう用いられているが、信号、電圧及びデータの値は異なっても良い。
【００２４】
電流Ｉｄは、電源電極ＰＥ及び画素駆動回路ＰＤを介してＬＥＤ  Ｌに流される。ＬＥＤの輝度は、ＬＥＤを流れている電流Ｉｄのレベルによって決定される。電流Ｉｄは、データ電極ＤＥ上のデータ信号レベルＤによって決定される。（一般にアドレスラインとも呼ばれる）セレクト電極ＳＥは、画素１０の行を１つずつ選択（又はアドレス指定）するために用いられる。実際には、ディスプレイラインごとに更なるアドレスラインが、例えば、ＬＥＤのＬへ供給される電流Ｉｄのデューティーサイクルを制御するために、用いられても良い。画素１０の１よりも多い行を１度に選択することが可能である。
【００２５】
図２は、画素駆動回路の実施例を示す。画素駆動回路ＰＤは、トランジスタＴ２の主要電流経路とＬＥＬ  Ｌとの直列配置を有する。トランジスタＴ２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であるように示されているが、他のトランジスタ形式であっても良い。ＬＥＤ  Ｌは、ダイオードとして表されているが、他の電流駆動型発光素子であっても良い。直列配置は、電源電極ＰＥと接地（絶対接地又は局地接地、即ち、共通電圧）との間に配置されている。トランジスタＴ２の制御電極は、キャパシタＣと、トランジスタＴ１の主要電流経路の端子との接点へ接続されている。トランジスタＴ１の主要電流経路の他の端子は、データ電極ＤＥへ接続されており、トランジスタＴ１の制御電極は、セレクト電極ＳＥへ接続されている。トランジスタＴ１は、ＴＦＴであるように示されているが、他のトランジスタ形式であっても良い。キャパシタＣの依然として未接続の端子は、電源電極ＰＥへ接続されている。
【００２６】
以下、回路の動作について明らかにする。画素の行が、画素のこの行が結合されたセレクト電極ＳＥ上の適切な電圧によって選択される場合に、トランジスタＴ１は導通する。ＬＥＤ  Ｌの所要の輝度を示すレベルを有するデータ信号Ｄは、トランジスタＴ２の制御電極へ供給される。データ信号Ｄは、トランジスタＴ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを決定し、ひいては、電源電極ＰＥからＬＥＤ  Ｌへ流れる所望の電流Ｉｄを決定する。画素の行のセレクト期間の後、セレクト電極ＳＥでの電圧は、トランジスタＴ１が高抵抗となるよう変更される。キャパシタＣに蓄えられたデータ電圧Ｄは、ＬＥＤ  Ｌを流れる所望の電流Ｉｄを得るよう依然としてトランジスタＴ２を駆動する。電流Ｉｄは、セレクト電極ＳＥが再び選択されて、データ電圧Ｄが変更される場合に変化しうる。
【００２７】
電流Ｉｄは、抵抗器Ｒｔを介して電源電圧ＶＢを受ける電源電極ＰＥによって供給される。抵抗器Ｒｔは、示されている画素１０へ向かう電源電極の抵抗を表す。留意すべきは、同じ電源電極ＰＥに結合される他の画素１０も電流を伝送しうる点であり、この電流はＩｏによって表されている。電流Ｉｄ及びＩｏは、両方とも、抵抗器Ｒｔを流れるので、電源電極ＰＥにおいて電圧降下を引き起こす。画素駆動回路ＰＤは、トランジスタＴ２の主要電流経路とＬＥＤ  Ｌとの直列配置の両端の電圧Ｖｐが電流Ｉｄを得られるほど十分に高い場合にのみ正確に機能しうる。抵抗器Ｒｔ及びその作用は、本発明とは無関係である。
【００２８】
ディスプレイ１に画像を表示するために画素Ｐのサブピクセル１０をどのように駆動するかが、一般的に知られる。要するに、表示されるべき画像を表す入力信号ＩＶ（図７参照。）は、フレームメモリＦＢに格納される。入力信号ＩＶから、画素Ｐの夫々の１つのサブピクセル１０の夫々１つに対するデータＤは、サブピクセル１０の所望の輝度を得るよう決定される。画素Ｐの中の特定の画素の所望の輝度及び所望の色は、関連するサブピクセル１０によって発生する光の混合によって得られる。例えば、サブピクセル１０が赤Ｒ、緑Ｇ、及び青Ｂの光を放射する場合に、サブピクセル１０のカラーコーディネートによって範囲を決められた色三角ＣＴ（図６参照。）内の全ての色は、サブピクセル１０の適切な輝度比を選択することによって実現可能である。画素Ｐの輝度は、サブピクセル１０の輝度の和によって決定される。
【００２９】
画素駆動回路ＰＤの構造は、本発明に不可欠というわけではない。例えば、ある代わりの画素駆動回路ＰＤは、ＳＩＤ０２ダイジェスト、９６８〜９７１ページ、Ｄ．フィッシュ等著、刊行物「アクティブマトリクス高分子／有機ＬＥＤディスプレイ用画素回路の比較（Ａ  Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  Ｐｉｘｅｌ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｐｏｌｙｍｅｒ／Ｏｒｇａｎｉｃ  ＬＥＤ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ）」に開示されている。
【００３０】
以下の図面に関して説明するように、本発明は、画素Ｐの輝度が所定の閾値を下回るか否かが夫々の画素Ｐに関して決定される点で、画素Ｐの既知の駆動法とは異なる。これが本当ならば、この画素Ｐの所望の色を得るために必要とされるよりも少ない、この画素Ｐのサブピクセル１０が、画素Ｐの輝度に寄与するよう選択される。望ましくは、駆動されるサブピクセル１０のサブセットにより、やはり、画素Ｐの所望の輝度が得られる。従って、寄与するために用いられるサブピクセル１０のうちの少なくとも１つの輝度は、実質的に所望の輝度を作ることが依然としてできるよう増大すべきである。画素Ｐの色は、所望の色から外れうる。低輝度レベルでの所望の色からのずれは、それほど顕著ではない。しかし、所望の輝度からのずれは、更に可視的でありうる。用いられるサブピクセル１０の輝度が高いほど、サブピクセル１０を流れる電流Ｉｄは高くなる。結果として、以下で説明するように、画素Ｐの輝度の非均一性は低減する。従って、輝度の均一性は、色ずれを犠牲にして改善される。しかし、この色ずれは、関連する低輝度レベルではほとんど可視的でない。所望の輝度に実質的に等しい輝度レベルを維持することが、より重要である。
【００３１】
図３は、画素の輝度の非均一性を表すための一例を示す。グラフの縦軸は、パーセンテージとして非均一性ＮＵを示し、グラフの横軸は、ボルトでＴＦＴ  Ｔ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓを示す。ラインＭＥは移動度誤差を示し、ラインＶＥは閾値電圧誤差を示し、ラインＴＥは全ての誤差を示す。図３は、一例として、低輝度レベルで画像非均一性に特に悩まされる小分子及び高分子有機ＬＥＤに関して、これらの誤差を示す。図３では、非均一性は、約３．５ボルトより下にあるゲート−ソース間電圧Ｖｇｓで急に増大する。比較的低いゲート−ソース間電圧Ｖｇｓで、ＦＥＴ  Ｔ２のインピーダンスは相対的に高く、ＬＥＤ  Ｌを流れる電流Ｉｄは相対的に低く、従って、サブピクセル１０の輝度は相対的に低い。
【００３２】
このようにして、電圧プログラム型電流駆動画素Ｐの非均一性は、トランジスタＴ２の閾値電圧及び移動度の変動により引き起こされる。通常使用される低温ポリシリコンＴＦＴは、アニーリングの際に形成されるシリコン粒子におけるランダムな変化により、それらの閾値電圧及び移動度における次から次への変動に本質的に悩まされる。これらのパラメータの変動は、トランジスタＴ２の同じ所与のゲート−ソース間電圧で、異なるサブピクセル１０において異なる電流Ｉｄを生じさせる。
【００３３】
サブピクセル１０の電流Ｉｄは、式１に従って、ＴＦＴ移動度μ及びＴＦＴ閾値に依存する。
Ｉｄ〜μ（Ｖｇｓ−Ｖｔ）２        式１
結果として、サブピクセルの輝度は、たとえ同じゲート−ソース間電圧が印加されたとしても、互いに対してランダムな変動を示す。これらの輝度のずれ、又は輝度の非均一性は、表示される画像において、ランダム雑音として目に見える。ＴＦＴ  Ｔ２を流れる電流Ｉｄのパーセンテージ変動は、その閾値電圧及び移動度に関して、目に見えないよう約２％を下回るべきである。図３は、均一な画像に関して、パーセンテージ値によって表される画像の平均輝度によって割られるサブピクセル１０の輝度の標準的なずれを示す。閾値電圧の非均一性から派生する誤差は、データ電圧の減少に伴って急速に増大する。結果として、画像の輝度は、低輝度で極めて非均一となりうる。高輝度では、移動度の非均一性が明らかとなる。
【００３４】
幾つかの有利な画素設計は、このような輝度の非均一性を軽減するよう提案された。これらの設計の間では、デジタルディスプレイ、閾値電圧シフトディスプレイ、電流ミラーディスプレイ、及び光学フィードバック回路と呼ばれる解決法である。これらの解決法は、全て、非均一性を補償するための回路を加える。対照的に、本発明は、如何なる駆動回路、同様に、図２で示される簡単な駆動回路をも使用して良い。サブピクセル１０の駆動しか、この画素Ｐの所望の色を得るために必要とされるよりもより少ないサブピクセル１０が駆動されて、光を発生させる点で、適合されない。駆動されるサブピクセル１０の電流が高くなるほど、閾値電圧の非均一性は低減される。
【００３５】
図４は、より低い非均一性で実質的に同じ輝度に到達するよう所望の色を表示するために必要とされるよりも少ない色を選択する例を示す。図４Ａ及び図４Ｂは、両方とも、縦軸に沿って輝度ＢＲを、横軸に沿って画素Ｐのサブピクセル１０の色を示す。図４Ａで、画素Ｐは、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ、白Ｗの色を有する４つのサブピクセル１０を有する。図４Ｂで、画素Ｐは、赤Ｒ、緑Ｇ、及び青Ｂの色を有する３つのサブピクセル１０を有する。破線領域は、どのサブピクセルが画素Ｐの輝度及び色に寄与しているかを示す。
【００３６】
人間の目は、低輝度レベルで、それほど色感受性が高くないことが知られる。認知研究から、画像コンテンツに依存して、色誤りは、最大輝度の０．５〜６％の輝度レベルより下方で容認できることが知られる。従って、この閾値より下で、画素色情報（ｘ−ｙ面でのカラーコーディネート。図６参照。）はそれほど関係がない。しかし、上述したように、画素強度の変動は、依然として目立つ。ＲＧＢＷのサブピクセル１０を有する画素Ｐを含むポリＬＥＤを用いるアクティブマトリクスディスプレイの実際の実施において、画素Ｐの最も暗い２０〜４０段階に関して、ＲＧＢのサブピクセル１０を駆動する代わりに、同じ光度を生じさせるよう白Ｗのサブピクセル１０のみを駆動することが可能である。あるいは、更に一般的に言えば、この画素Ｐが所定の閾値を下回る場合に画素Ｐの光を発生させるために、低減された数のサブピクセル１０を用いることが可能である。望ましくは、白色サブピクセル１０が利用可能である場合に、ＲＧＢサブピクセル１０の寄与は、白色サブピクセルによって置き換えられる。代替的に、所望の色を発生させるために必要とされるＲＧＢサブピクセルのサブセットを駆動することが可能である。例えば、３つのサブピクセルＲＧＢの全てが、所望の色を得るよう画素輝度に寄与すべきである場合に、サブピクセル１０のうちの２又は１しか、実際には、実質的に同じ画素輝度を得るために寄与しない。これは、所望の色からのずれを引き起こしうる。望ましくは、画素輝度に寄与するよう選択されたサブピクセル１０の色は、色ずれが最小となるよう選択される。
【００３７】
通常の正確な色再生モードでは、所望の色を得るために必要とされる全てのサブピクセル１０は、画素Ｐの輝度に寄与するよう駆動される。低輝度モードで、これらのサブピクセル１０のサブセットは、画素Ｐの輝度に寄与するよう駆動される。低輝度モードの間に作動するサブピクセル１０の数は、画素Ｐの輝度に依存しうる。正確な色再生モードから低輝度モードへの移行は、単一のステップで、又は、代替的に、多数の連続なステップで実現可能である。この場合に、輝度の低減に伴って、より少ないサブピクセル１０が、画素Ｐの輝度に寄与する。
【００３８】
図４Ａは、ＲＧＢＷディスプレイでの多段ステップ移行の一例を示す。輝度レベルＶＴ１０より上で、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ、及び白Ｗの色を有する全てのサブピクセル１０は、所望の輝度を伴って正確な所望の色を表示することができるよう、画素Ｐの輝度に寄与する。輝度レベルＶＴ１０とＶＴ１１と間では、赤Ｒ、緑Ｇ、及び白Ｗの色を有するサブピクセル１０のみが、画素Ｐの輝度に寄与する。画素Ｐの所望の色に依存して、赤Ｒ及び緑Ｇの色を有するサブピクセル１０以外の他のサブピクセル１０は、所望の色が最も良く近似されるように駆動される。同じ輝度を生じさせるよう、赤Ｒ、緑Ｇ又は白Ｗの色を有するサブピクセル１０のうちの少なくとも１つの輝度は、移行前より移行後の方が高い。赤Ｒ及び緑Ｇの色を有するサブピクセル１０によって生ずる輝度の最適な比は、実現される色のカラーコーディネートが画素Ｐの所望の色に最も近いように、色三角から決定されうる。輝度レベルＶＴ１１とＶＴ１２との間では、赤Ｒ及び白Ｗの色を有するサブピクセル１０のみが画素Ｐの輝度に寄与する。同じ輝度を生じさせるよう、赤Ｒ又は白Ｗの色を有するサブピクセル１０のうちの少なくとも１つの輝度は、移行前より移行後の方が高い。輝度レベルＶＴ１２より下では、白Ｗの色を有するサブピクセル１０のみが画素Ｐの輝度に寄与する。従って、比較的小さな電流Ｉｄにより４つのサブピクセル１０を駆動することにより正確な所望の色を作る代わりに、この場合には、サブピクセル１０のただ１つのサブピクセルのみが、非均一性を最小限とするよう、比較的高い電流により駆動される。正確な輝度が、誤った色であるが、実現される。
【００３９】
図４Ａで示される３つの輝度レベルの移行は、一例に過ぎない。代替的に、例えば、所定の輝度レベルより下で、白Ｗのサブピクセル１０又は原色Ｒ、Ｇ、Ｂを有するサブピクセルのうちの１つのみが画素Ｐの輝度に寄与する場合には、単一の移行しか実施され得ない。どのサブピクセル１０が選択されるかは、表示されるべき実際の色に依存しうる。例えば、実際の色が原色の赤Ｒに非常に近い場合には、赤色サブピクセル１０のみが、画素Ｐの輝度に寄与するよう選択される。更に一般的には、所望の色のカラーコーディネートが知られるので、サブピクセル１０のうちの１つのみを作動させることによって表示可能な、図６の色三角で最も近い色を見つけることが可能である。
【００４０】
図４Ｂは、ＲＧＢディスプレイでの多段ステップ移行の一例を示す。輝度レベルＶＴ１より上で、赤Ｒ、緑Ｇ、及び青Ｂの色を有する全てのサブピクセル１０は、所望の輝度を伴って正確な所望の色を表示することができるよう、画素Ｐの輝度に寄与する。輝度レベルＶＴ１とＶＴ２と間では、赤Ｒ及び緑Ｇの色を有するサブピクセル１０のみが、画素Ｐの輝度に寄与する。望ましくは、最も良く所望の色に近似するのに適した色を有するサブピクセル１０が、画素Ｐの輝度に寄与するよう選択される。示される例では、赤Ｒ及び緑Ｇのサブピクセル１０は、最も良く所望の色に近似するように、且つ、得られ輝度が所望の輝度に実質的に等しいように、駆動されるべきである。所望の輝度を生じさせるよう、赤Ｒ又は緑Ｇの色を有するサブピクセル１０のうちの少なくとも１つの輝度は、移行前より移行後の方が高い。赤Ｒ及び緑Ｇの色を有するサブピクセル１０によって生ずる輝度の最適な比は、色三角から決定されうる。これについては、図６に関して詳細に説明する。輝度レベルＶＴ２より下では、赤Ｒの色を有するサブピクセル１０のみが画素Ｐの輝度に寄与する。従って、比較的小さな電流Ｉｄにより３つのサブピクセル１０を駆動することにより正確な所望の色を作る代わりに、この場合には、サブピクセル１０のただ１つのサブピクセルのみが、非均一性を最小限とするよう、比較的高い電流により駆動される。先と同じく、実質的に、正確な輝度が、誤った色であるが、実現される。当然、他のサブピクセル１０のうちの１つのみが、関連する色が所望の色をより良く近似する場合には駆動されても良い。多くの他の移行が可能であり、例えば、画素Ｐの輝度に寄与する３つのサブピクセル１０から、レベルＶＴ１とＶＴ２との間の輝度レベルで寄与する１つのサブピクセル１０への唯一の移行が可能である。
【００４１】
入力信号ＩＶの夫々のフレーム期間の間に、移行は、輝度が、最も高い又は単一の閾値レベルＶＴ１又はＶＴ１０を下回るところの、夫々の画素Ｐに関して計算されるべきである。一般に、及び、ＯＬＥＤディスプレイに関して特に、様々なサブピクセル１０の開口と、ＴＦＴ  Ｔ２の寸法とが、サブピクセル１０の異なった色の発光物質の効率及び寿命に関して最適化される。最も適切な閾値及び移行ステップ方法は、これらのパラメータの全てを考慮しながら、ディスプレイ上で達成される効果に目を向けることによって経験的に決定可能である。
【００４２】
図５は、所望の色を得るために必要とされるよりも少ない色を選択する、非均一性における効果の一例を示す。縦軸はパーセンテージとして非均一性を示し、横軸は、Ｃｄ／ｍ２で輝度ＢＲを示す。図５で示される例では、単一の閾値レベルＶＴが、１０Ｃｄ／ｍ２の輝度で実施されている。この閾値レベルＶＴより上で、画素Ｐの全てのサブピクセル１０が、画素Ｐの輝度に寄与するよう駆動される。この閾値レベルＶＴより下では、サブピクセル１０のうちの１つしか、画素Ｐの輝度に寄与するよう駆動されず、一方、他のサブピクセル１０は寄与しない。閾値レベルＶＴの直下で実質的に同じ輝度を達成するよう、単一のサブピクセル１０での電流は、閾値レベルＶＴの直上で駆動されるサブピクセル１０の夫々１つでの電流よりもずっと大きくなるべきである。従って、単一の駆動されるサブピクセル１０のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓは、より一層高くなり、従って、関連する輝度誤差は低減される（図３参照。）。結果として、画像均一性は、閾値レベルＶＴより下の低輝度レベルで改善される。
【００４３】
この効果は、図５に表される。図５で、非均一性ＮＵは、画素Ｐの所望の輝度を発生させるよう全てのサブピクセル１０の代わりに１つのみを用いることにより、１０Ｃｄ／ｍ２の輝度閾値レベルで段階的に低減される。
【００４４】
図６は、色空間における色三角を示す。一般的に知られるように、例えば陰極線管及びマトリクスディスプレイなどのような光発生システムでは、異なった色が、有限な量の基本色又は原色を混合することによって生成可能である。図６は、固定輝度又は輝度での色空間の２次元表示である色空間（ｘｙ）を示す。この（ｘｙ）色空間での軌跡ＶＣは、人間とって可視的である全ての色を示す領域の境界線である。１００％飽和色は、この軌跡ＶＣ上に位置する。軌跡ＶＣに隣接する数字は、関連する色の長さをナノメータで示す。明らかであるように、約４５０ｎｍの長さは完全に飽和した青色ＢＬに、５２０ｎｍは完全に飽和した緑色ＧＲに、７００ｎｍは完全に飽和した赤色ＲＥに対応する。不飽和色は、軌跡ＶＣ内に位置する。完全に飽和した色を原色として用いることは、商業的に実際的ではない。実際の実施では、原色Ｒ、Ｇ、Ｂは、図６に一例として示されるように選択される。これらの原色Ｒ、Ｇ、Ｂを用いることによって表現可能な全ての色は、三角形ＣＴによって示される。三角形上及び中の全ての色は、これらの原色Ｒ、Ｇ、Ｂを使用するディスプレイ装置によって表現可能である。
【００４５】
あらゆる色は、そのｘ及びｙのカラーコーディネートによって、これらのカラーコーディネートが色の色合い及び彩度を決定するので、完全に決定される。原色Ｒ、Ｇ、Ｂの特定の比（原色Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーコーディネートに依存して、この比は、例えばＮＴＳＣ規格では、３０：５９：１１である。）において、白Ｗが得られる。色三角ＣＴ内の点ＡＣの色の色合いは、この点ＡＣ及び白色点Ｗを通る線と、軌跡ＶＣとの接点ＡＣとして見られる。この点ＡＣの色の彩度は、一方で点ＡＣとＷとの間及び他方で点ＡＣとＳＣとの間の距離の比によって決定される。
【００４６】
示される三原色Ｒ、Ｇ、Ｂを用いる代わりに、例えば、軌跡ＶＣの、三角形ＣＴよりも大きな領域を覆う多角形を得るよう、更なるパラメータを用いることが可能である。また、原色の白Ｗを加えることも可能である。論じられるマトリクスディスプレイにおいて、サブピクセル１０は、どの色が表示可能であるかを示す多角形を決定する様々な色を有する。
【００４７】
図７は、アクティブマトリクスディスプレイの一実施形態を示す。アクティブマトリクスディスプレイは、交差しているセレクト電極ＳＥ及びデータ電極ＤＥに結合された画素１０（図１及び８参照。）を有するアクティブマトリクスディスプレイ１を有する。セレクト駆動部ＳＤは、セレクト電極ＳＥを１つずつ選択するよう、セレクト電極ＳＥへセレクト電圧又はセレクトデータを供給する。これは、選択されたセレクト電極ＳＥに結合された画素１０が、データ電極ＤＥに対してデータ駆動部ＤＤによって供給されたデータＤによって決定される光量を生成しうる。次のセレクト電極ＳＥが選択される場合に、前に選択されたセレクト電極ＳＥに結合された画素１０の状態は保たれる。先と同じく、現在選択されているセレクト電極ＳＥに結合された画素１０の状態は、データ電極ＤＥ上のデータＤによって決定される。全てのセレクト電極ＳＥは、完全な画像を表示するよう、フレーム期間の後、１度は選択されている。次の画像は、次のフレーム期間の間に表示されうる。電力供給源ＰＳは、ディスプレイ装置１の電源電極ＰＥ（図１参照。）へ電源電圧ＶＢを供給する。
【００４８】
図７は、単一の輝度閾値ＶＴを供給する駆動回路を有するアクティブマトリクスディスプレイの一実施形態を示す。変換回路２は、入力映像ＩＶのＮＴＳＣ又はＰＡＬ  Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を、周知のＹ、Ｕ、Ｖ信号に変換する。Ｙは、輝度を決定する輝度信号であり、Ｕ及びＶは、色を決定するクロミナンス信号と呼ばれる。閾値回路３は、輝度信号Ｙ及び閾値レベルＶＴを受けて、輝度Ｙが閾値レベルＶＴを下回る画素Ｐを検出する。閾値回路３は、画素Ｐの輝度が閾値レベルＶＴを下回っているか否かを適応回路４へ示す制御信号ＣＡを供給する。
【００４９】
適応回路４は、更にＹ、Ｕ、Ｖ信号を受信し、受信したＹ、Ｕ、Ｖ信号及び制御信号ＣＡに依存する、適応したＹ’、Ｕ’、Ｖ’信号を供給する。適応したＹ’信号は、輝度が、画素Ｐの輝度に寄与するサブピクセル１０の数とは実質的に無関係であるように、受信したＹ信号に実質的に等しい。制御信号ＣＡが、画素Ｐの輝度Ｙが閾値レベルＶＴを下回ることを示す場合に、適応したＵ’、Ｖ’信号は、望ましくは、今なお、サブピクセル１０が画素Ｐの輝度に寄与するように、受信したＵ、Ｖ信号から決定され、結果として生ずる色は、可能な限り所望の色に近い。例えば、適応回路４は、ディスプレイの原色Ｒ、Ｇ及びＢに対してＵ’及びＶ’の値を有する参照テーブルと、原色Ｒ、Ｇ、Ｂのうちのどれが所望の色のＵ’及びＶ’の値に最も近いＵ’及びＶ’の値を有するかを決定する決定回路とを有しても良い。輝度Ｙが閾値レベルＶＴを上回る画素Ｐに関して、適応回路４は、受信したＹ、Ｕ、Ｖ信号を適応させず、Ｙ、Ｕ、Ｖ信号と同一である、適応したＹ’、Ｕ’、Ｖ’信号を供給する。Ｕ’及びＶ’の値の決定は、例えば処理装置により、実行されても良い。処理装置は、例えば、Ｕ及びＶ信号のゲインを制御するために用いられるゲイン係数を計算する。その場合に、Ｙ、Ｕ、Ｖ信号のレベルの適応は、ゲイン制御増幅器により実行されても良い。変換回路５は、Ｙ’、Ｕ’、Ｖ’信号をＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号に変換する。Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’信号は、フレームメモリＦＢに格納され、ディスプレイ１に表示されるよう既知の方法で処理される。
【００５０】
代替的に、ＮＴＳＣ規格から、ディスプレイのＲＧＢ原色のカラーコーディネートへの補正後、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それらをＹ、Ｕ、Ｖ信号に変換することなく、直接的に処理されても良い。通常、ディスプレイのＲＧＢ色は、ＮＴＳＣ  ＲＧＢとは異なる。即ち、色補正が、いずれにせよ必要とされる。Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の輝度は、加重和として計算可能である。加重和が閾値レベルを上回る場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は適応されない。加重和が閾値レベルを下回る場合には、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のレベルは、信号のうちの少なくとも１つが零レベルを得、一方、他の信号のうちの少なくとも１つは、輝度が実質的に同じに保たれるほどに増大したレベルを得るように、適応される。非零信号の増大したレベルは、所望の色に最も近い色を得るよう選択される。Ｒ、Ｇ、ＢからＹ、Ｕ、Ｖへの変換及びその逆の変換は、目下必要とされないが、余分の計算力が、Ｒ、Ｇ、及びＢのレベルから輝度Ｙ及びカラーコーディネートを計算するために必要とされる。処理装置は、加重和を決定し、加重和が閾値レベルを下回るか否かを検出し、適応レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’、若しくはＲ、Ｇ、Ｂ信号に適用されるべき補正係数を計算し、又は参照テーブルで見つけるために、用いられても良い。このようにして、処理装置は、直接的に適応レベルＲ’、Ｇ’、Ｂ’を計算しても良く、あるいは、ゲイン制御増幅器に供給される補正係数を計算しても良い。ゲイン制御増幅器は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を受信し、補正係数に夫々依存してＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号を供給する。
【００５１】
制御装置ＣＯは、入力映像ＩＶのライン同期信号Ｈｓ及びフレーム同期信号Ｖｓを受信して、入力処理装置へ制御信号ＣＰＲを、セレクト駆動部ＳＤへ制御信号ＣＲを、データ駆動部ＤＤへ制御信号ＣＣを、電力供給源ＰＳへ制御信号ＣＰを供給する。
【００５２】
入力処理装置は、変換回路２と、閾値回路３と、適応回路４と、変換回路５とを有する。駆動回路６全体は、入力処理装置と、フレームメモリＦＢと、セレクト駆動部ＳＤと、データ駆動部ＤＤと、電力供給源ＰＳと、制御装置ＣＯとを有する。制御信号ＣＰＲは、水平同期信号Ｈｓ及び垂直同期信号Ｖｓに同期して、入力信号ＩＶのＲ、Ｇ、Ｂ信号又は値を取り出し、処理し、記憶するよう、変換回路２を制御する。制御信号ＣＲ、ＣＣ及びＣＰは、画素１０の行の選択と、画素１０の選択された行へのデータＤの供給と、電源電圧ＶＢの供給とを同期させる。電源電圧ＶＢは、制御信号ＣＰを不必要とするよう、固定されても良い。
【００５３】
許容可能な閾値ＶＴは、画像コンテンツと、用いられるアルゴリズムとに依存することが知られている。許容可能な閾値ＶＴは、最大輝度の０．５％から６％の間で変化する。所謂閾値下画素Ｐの色が白Ｗによって置換される場合に、閾値ＶＴは、色が赤Ｒ、緑Ｇ、又は青Ｂによって置換される場合よりも高く選択可能である。後者の場合に、閾値ＶＴは、画素Ｐの色の飽和に依存しうる。即ち、閾値ＶＴは、更なる飽和色で、より高く選択される。
【００５４】
図８は、画素構造の実施形態を示す。図８Ａは、画素Ｐｉ（Ｐ１〜Ｐ４）の画素構造を示す。画素Ｐｉは、夫々、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色を有する３つの四角形のサブピクセルＬｊ（Ｌ１０〜Ｌ２１）を有し、また、ナブラ構造で配置されている。図８Ｂは、四角形の画素Ｐｉ（Ｐ１０〜Ｐ１５）の画素構造を示す。画素Ｐｉは、夫々、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの色を夫々有する３つの細長いサブピクセルＬｊ（Ｌ１１０〜Ｌ１１７）を有する。図８Ｃは、四角形の画素Ｐ１００の画素構造を示す。画素Ｐ１００は、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、及び白Ｗの色を夫々有する７つの細長いサブピクセルを有する。
【００５５】
本発明の従う実施形態は、多数の隣り合う画素Ｐｉが閾値ＶＴを下回る輝度を有するところの状況に向けられている。これは、しばしば、画像の暗い領域で生ずる。この場合に、隣り合う画素Ｐｉのグループの平均輝度及び色が決定される。例えば、このようなグループは、３つの隣り合う画素Ｐｉを有する。平均輝度及び色は、グループの隣り合う画素Ｐｉの夫々１つの中からサブピクセルＬｊの１つのみを使用することによって表される。用いられるサブピクセルＬｊは、異なる色を有する。例えば、図８Ａ又は８Ｂに示されるように、画素Ｐｉの夫々１つが赤Ｒ、緑Ｇ、及び青ＢのサブピクセルＬｊを有し、画素Ｐｉの夫々のグループが３つの画素Ｐｉを有する場合には、グループの画素Ｐｉのうちの１つの画素の赤Ｒサブピクセルしか使用されず、グループの画素Ｐｉのうちの他の１つの画素の緑Ｇサブピクセルしか使用されず、グループの画素Ｐｉのうちの残りの１つの画素の青Ｂサブピクセルしか使用されない。この場合に、寄与しているサブピクセルＬｊにおいて、より高い電流により正確な輝度及び正確な色を生成することが可能であるが、空間解像度は、より低くなる。しかし、これは問題であると思われない。なぜなら、人間の目は、低輝度レベルで、空間ディテールにそれほど感受性が高くないためである。
【００５６】
均一性の更なる改善は、図２に示されるよりも複雑な駆動回路を実施することによって得られる。例えば、閾値電圧補正回路が白色サブピクセルを作動させ、一方、Ｒ、Ｇ、Ｂサブピクセル１０は、図２の標準的な２つのトランジスタ回路によって駆動される。これは、より少ない部品点数で、サブピクセルの夫々に対する閾値補償を、ＲＧＢ画素Ｐと同様に、同じ均一性能に提供する。
【００５７】
本発明に従う更なる他の実施形態では、多原色ディスプレイは、たとえ、より大きな自由が、均一性を改善するように画素Ｐの中から低輝度レベルにあるサブピクセル１０のサブセットを選択するよう存在するとしても、７つのサブピクセルＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｗを有する画素Ｐ１００を有する。例えば、明らかに可視的となる非均一性を回避するよう、閾値輝度より下で、如何なるサブピクセル１０をも駆動することが回避されても良い。従って、輝度が閾値を上回るサブピクセル１０は光を発生させ、一方、輝度が閾値を下回るサブピクセル１０はオフに切り替えられる。
【００５８】
留意すべきは、上述した実施例が本発明を限定するのではなく説明しているのであって、当業者は添付の特許請求の範囲の適用範囲を損なうことなく多数の代わりの実施例を設計することができるであろう点である。
【００５９】
特許請求の範囲において、括弧内の如何なる参照符号も、請求を限定するように解釈されるべきではない。動詞「有する」及びその活用形の使用は、請求項に列挙された以外の要素又はステップの存在を認めないわけではない。要素の前に置かれた冠詞「１つの」は、このような要素の複数個の存在を認めないわけではない。本発明は、幾つかの個別素子を有するハードウェアを用いて、また、適切にプログラムされたコンピュータを用いて、実施されても良い。幾つかの手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一の物品によって具現化されても良い。ある手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという事実は、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示しているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】マトリクスディスプレイ装置の一部の詳細図を示す。
【図２】画素駆動回路の実施形態を示す。
【図３】画素の輝度の非均一性を表すための一例を示す。
【図４】Ａ及びＢは、より低い非均一性で同じ輝度に到達するよう所望の色を表示するために必要とされるよりも少ない色を選択する例を示す。
【図４】より低い非均一性で同じ輝度に到達するよう所望の色を表示するために必要とされるよりも少ない色を選択する例を示す。
【図５】非均一状態において必要とされるより少ない色を選択する効果の例を示す。
【図６】色空間での色三角を示す。
【図７】アクティブマトリクスディスプレイの実施形態を示す。
【図８】Ａ、Ｂ及びＣは、画素構造の実施形態を示す。
【図１】
2007529778.tif 000003
【図２】
2007529778.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
2007529778.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５】
2007529778.tif 000008
【図６】
2007529778.tif 000009
【図７】
2007529778.tif 000010
【図８Ａ】
2007529778.tif 000011
【図８Ｂ】
2007529778.tif 000012
【図８Ｃ】
2007529778.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月16日(2007.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブピクセルを有する画素，及び
当該アクティブマトリクスディスプレイに表示されるべき画像を表す画像入力信号であって、前記画素の所望の輝度及び所望の色を決定する入力信号を受信して、前記画素のサブピクセルを駆動するための駆動回路，
を有し、
前記駆動回路は、
前記画像入力信号を受信して、前記所望の輝度が所定レベルを下回るか否かを判断するための閾値回路，及び
前記所望の輝度が前記所定のレベルを下回る場合に、
前記所望の輝度に寄与する多数の前記サブピクセルを、前記所望の色を得るために最適に必要とされるよりも少ない数のサブピクセルに変更し、
前記より少ない数のサブピクセルのうちの少なくとも１つのサブピクセルの輝度を増大させ、前記より少ない数のサブピクセルのうちの前記少なくとも１つのサブピクセルに関して、前記所望の色を得るために必要とされる前記サブピクセルが全て前記所望の輝度に寄与する場合よりも高い輝度を得るための適応回路，
を有することを特徴とするアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項２】
前記画素は、異なった色を有する光を発生させる３つのサブピクセルを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項３】
前記画素は、異なった色を有する光を発生させる３よりも多いサブピクセルを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項４】
前記適応回路は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記所望の輝度に寄与するよう前記サブピクセルの１つのみを選択するために配置される、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項５】
前記閾値回路は、前記所望の輝度が更なる所定レベルを下回るか否かを更に判断するために配置され、
前記適応回路は、前記更なる所定レベルより下での前記より少ない数を、最初に述べた所定レベルより下であるよりも小さくなるよう選択する、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項６】
前記適応回路は、前記所望の色に最も近い色を得るよう、利用可能なサブピクセル色の中から前記より少ない数のサブピクセルを決定するために配置される、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項７】
前記サブピクセルの１つは、白色光を発生させるために配置される、ことを特徴とする請求項３記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項８】
前記適応回路は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に寄与すべき、前記白色光を発生させるサブピクセルのみを選択するために配置される、ことを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項９】
更なるサブピクセルを有し、最初に述べられた画素の隣に配置される更なる画素を更に有し、
前記適応回路は、最初に述べられたサブピクセルのサブセットのみと、前記更なるサブピクセルのサブセットのみとを駆動するために配置され、
前記最初に述べられた画素のサブセット及び前記更なるサブピクセルのサブセットは、前記最初に述べられた画素又は前記更なる画素のうちの少なくとも１つの所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記最初に述べられた画素の所望の色と、前記更なる画素の所望の色との実質的に平均である知覚結合色を得るよう、且つ、実質的に前記所望の輝度を得るよう選択される、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１０】
前記最初に述べられたサブピクセルのサブセット及び前記更なるサブピクセルのサブセットは、異なった色を有する、ことを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１１】
前記最初に述べられた画素に隣接する第３の画素を更に有し、
前記最初に述べられた画素、前記更なる画素、及び前記第３の画素は、全て、赤、緑及び青のサブピクセルを有し、
前記適応回路は、前記所望の輝度が前記所定レベルを下回る場合に、前記最初に述べられた少なくとも１つの画素の赤色サブピクセル、前記更なるサブピクセルの緑色サブピクセル、及び前記第３のサブピクセルの青色サブピクセルのみを駆動するために配置される、
ことを特徴とする請求項９記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１２】
前記最初に述べられた少なくとも１つの画素の赤色サブピクセル、前記更なるサブピクセルの緑色サブピクセル、及び前記第３のサブピクセルの青色サブピクセルは、白色光を得るよう駆動される、ことを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１３】
前記画素は、赤、緑、青、マゼンタ、イエロー、及びシアンのサブピクセルを有し、
前記適応回路は、その輝度が関連する所定レベルを上回る場合に寄与すべき、前記サブピクセルのうちの１つのみを選択するために配置される、
ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１４】
高分子発光ディスプレイ、有機発光ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又は電界放出ディスプレイのうちの１つを有する、ことを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクスディスプレイ。
【請求項１５】
当該アクティブマトリクスディスプレイに表示されるべき画像を表す画像入力信号であって、前記画素の所望の輝度及び所望の色を決定する入力信号を受信する受信ステップを有し、サブピクセルを有する画素を有するアクティブマトリクスディスプレイに画像を表示させる方法であって、
前記所望の輝度が所定レベルを下回るか否かを判断するステップ，及び
前記所望の輝度が前記所定のレベルを下回る場合に、
前記所望の輝度に寄与する多数の前記サブピクセルを、前記所望の色を得るために最適に必要とされるよりも少ない数のサブピクセルに変更し、
前記より少ない数のサブピクセルのうちの少なくとも１つのサブピクセルの輝度を増大させ、前記より少ない数のサブピクセルのうちの前記少なくとも１つのサブピクセルに関して、前記所望の色を得るために必要とされる前記サブピクセルが全て前記所望の輝度に寄与する場合よりも高い輝度を得るステップ，
を有することを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2007529778.tif 000014
2007529778.tif 000015