显示控制装置、显示装置和控制显示装置的方法与流程
本发明涉及显示控制装置、显示装置和控制显示装置的方法。
背景技术：
在日本专利公开no.2006-133711中，公开了一种用于发光显示器的信号处理电路，该发光显示器包括红色、绿色、蓝色和白色这四种颜色的子像素。该信号处理电路具有将rgb输入信号转换成rgbw信号的功能。
在如日本专利公开no.2006-133711中描述的信号转换中，四个子像素中的一个子像素可以具有亮度0。施加到属于亮度为0的一个子像素的晶体管和属于亮度不为0的其它子像素的晶体管的电压彼此有很大不同。由于阈值电压变化取决于晶体管，因此不能向具有不同施加电压的两个晶体管适当地施加阈值电压的补偿。
技术实现要素：
因此，本发明涉及基本上消除了由于相关技术的限制和不足而导致的问题中的一个或更多个的显示控制装置、显示装置和控制显示装置的方法。
本发明的目的是提供补偿显示装置的像素中的晶体管的阈值电压变化的显示控制装置、显示装置和控制显示装置的方法。
本发明另外的特征和优点将在随后的描述中阐明，并且部分地将根据描述而清楚，或者可通过本公开的实践而获知。可以通过书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得本发明的这些和其它优点。
为了实现这些和其它优点并且按照本发明的目的，如本文中实施和广义描述的，一种用于控制包括显示单元的显示装置的显示控制装置，所述显示单元具有各自包括第一颜色的第一子像素、第二颜色的第二子像素、第三颜色的第三子像素和第四颜色的第四子像素的多个像素，该显示控制装置包括：输入部，该输入部接收包括构成所述多个像素中的每一个的颜色的所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色的灰度级的输入信号；选择部，该选择部选择所述多个像素中的至少一个作为选择像素，并且选择所述多个像素中的其它作为非选择像素；以及输出部，该输出部基于所述输入信号输出控制所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素的亮度的输出信号，其中，根据所述输出信号，控制所述非选择像素的所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的至少一个的亮度为0，并且其中，根据所述输出信号控制所述选择像素的所述第四子像素的亮度为0。
在另一方面，一种显示装置包括：显示单元，该显示单元具有多个像素，所述多个像素各自包括第一颜色的第一子像素、第二颜色的第二子像素、第三颜色的第三子像素和第四颜色的第四子像素；以及显示控制装置，该显示控制装置用于控制所述显示装置。所述显示控制装置包括：输入部，该输入部接收包括构成所述多个像素中的每一个的颜色的所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色的灰度级的输入信号；选择部，该选择部选择所述多个像素中的至少一个像素作为选择像素，并且选择所述多个像素中的其它像素作为非选择像素；以及输出部，该输出部基于所述输入信号输出控制所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素的亮度的输出信号，其中，根据所述输出信号，控制所述非选择像素的所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的至少一个的亮度为0，其中，根据所述输出信号控制所述选择像素的所述第四子像素的亮度为0。
在另一方面，一种控制包括显示单元的显示装置的方法，所述显示单元具有各自包括第一颜色的第一子像素、第二颜色的第二子像素、第三颜色的第三子像素和第四颜色的第四子像素的多个像素，该方法包括以下步骤：输入包括构成所述多个像素中的每一个的颜色的所述第一颜色、所述第三颜色和所述第三颜色的灰度级的输入信号；选择所述多个像素中的至少一个作为选择像素，并且选择所述多个像素中的其它作为非选择像素；以及输出基于所述输入信号控制所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素的亮度的输出信号，其中，根据所述输出信号，控制所述非选择像素的所述第一子像素、所述第二子像素和所述第三子像素中的至少一个的亮度为0，并且其中，根据所述输出信号控制所述选择像素的所述第四子像素的亮度为0。
要理解，以上总体描述和以下详细描述二者都是示例性和说明性的，旨在对要求保护的本发明提供进一步的说明。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的图；
图2是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的面板的像素和子像素的图；
图3是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的面板的子像素的图；
图4是根据本公开的第一实施方式的显示装置的定时控制器的图；
图5是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的定时控制器中的处理的流程图；
图6是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的rgbw转换的图；
图7是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的选择像素和非选择像素的显示状态的图；
图8是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置中的选择比与像素亮度的关系的曲线图；
图9是示出根据本公开的第二实施方式的显示装置中的一帧的选择像素分布的图；
图10是示出根据本公开的第二实施方式的显示装置中的另一帧的选择像素分布的图；
图11是示出根据本公开的第三实施方式的显示装置中的一帧的选择像素分布的图；
图12是示出根据本公开的第三实施方式的显示装置中的另一帧的选择像素分布的图；
图13是示出根据本公开的第四实施方式的显示装置的面板的子像素的图；以及
图14是示出根据本公开的第五实施方式的显示装置的面板的子像素的图。
具体实施方式
现在，将详细参照本公开的实施方式，在附图中可以例示这些实施方式的示例。在下面的描述中，当确定对与该文献相关的公知功能或配置的详细描述会不必要地混淆发明构思的主旨时，将省略对其的详细描述。所描述的处理步骤和/或操作的进程是示例；然而，步骤和/或操作的顺序不限于本文中阐述的顺序，而是除了必须以特定次序发生的步骤和/或操作之外，可以按照本领域已知地进行改变。相同的参考标号始终指定相同的元件。以下说明中使用的相应元件的名称仅仅是为了方便撰写说明书而选择的，因此可以不同于实际产品中使用的名称。
将通过参照附图描述的以下示例实施方式来阐明本公开的优点和特征及其实现方法。然而，本公开可以按照不同的方式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的示例实施方式。相反，提供这些示例实施方式，使得本公开可以足够透彻和完整，以帮助本领域的技术人员充分理解本公开的范围。另外，本公开仅由权利要求书的范围限定。
现在，将详细参照本公开，在附图中例示了本公开的示例。
图1是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的图。根据本公开的第一实施方式的显示装置是基于输入的rgb数据将图像显示在显示单元中的装置。例如，显示装置可以包括使用发光二极管作为发光元件的有机发光二极管(oled)显示器。另外，显示装置可以用作计算机、电视、智能电话和游戏控制台等的图像输出装置。然而，显示装置的用途不限于此。
在图1中，显示装置包括定时控制器(tcon)1、面板2、多个源极驱动器集成电路(sdic)3和多个栅极驱动器集成电路(gdic)4。面板2包括设置成矩阵的多个像素，并且用作显示图像的显示单元。
定时控制器1通信地连接到多个源极驱动器ic3和多个栅极驱动器ic4。定时控制器1基于从外部系统输入的定时信号(垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号等)来控制多个源极驱动器ic3和多个栅极驱动器ic4的操作定时。另外，定时控制器1基于从外部系统作为输入信号输入的rgb数据来生成表示面板2的每个子像素的亮度的rgbw数据，并且将该rgbw数据作为输出信号输出到多个源极驱动器ic3。多个源极驱动器ic3和多个栅极驱动器ic4的数目不限于此。
多个源极驱动器ic3中的每一个根据定时控制器1的控制通过多条数据线供应用于驱动面板2中的多个像素的电压(图像信号)。多个栅极驱动器ic4中的每一个根据定时控制器1的控制通过多条选通线将扫描信号供应到面板2中的多个像素。定时控制器1用作控制整个显示装置的操作的显示控制装置。
图2是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的面板的像素和子像素的图。在图2中，面板2包括设置成多行多列的多个像素20。多个像素20中的每一个包括发射红色光的子像素21、发射绿色光的子像素22、发射蓝色光的子像素23和发射白色光的子像素24。根据从多个源极驱动器ic3输出的电压来控制子像素21、22、23和24的亮度。由于子像素21、22、23和24发射具有特定亮度比的光，因此像素20由于加色混合而显示各种颜色。
由于显示装置包括白色的子像素24，因此显示装置具有与rgbw的四色显示器对应的像素结构。子像素21、22、23和24的颜色可以由在发光二极管和发射表面之间的滤色器的透射颜色(透射率的波长依赖性)来定义。例如，可以通过在白色发光二极管上设置红色滤色器来形成红色的子像素21，并且可以通过在白色发光二极管上设置绿色滤色器来形成绿色的子像素22。可以通过在白色发光二极管上设置蓝色滤色器来形成蓝色的子像素23，并且可以通过在白色发光二极管上设置透明滤色器来形成白色的子像素24，或者白色的子像素24可以由不带滤色器的白色发光二极管形成。
由于白色的子像素24由于滤色器而具有相对小的能量损失，因此与功耗相比，白色的子像素24具有相对高的亮度。由于白色是红色、绿色和蓝色的混合色，因此白色具有红色分量、绿色分量和蓝色分量。由于通过用白色的子像素24取代红色、绿色和蓝色的部分来执行显示，因此显示装置的功耗降低。
红色、绿色、蓝色和白色可以分别被称为第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色。红色的子像素21、绿色的子像素22、蓝色的子像素23和白色的子像素24可以分别被称为第一子像素、第二子像素、第三子像素和第四子像素。红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器可以分别被称为第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。
图3是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的面板的子像素的图。在图3中，多个像素20中的一个包括子像素21，并且子像素21连接到源极驱动器ic3和栅极驱动器ic4。尽管未示出，但是子像素22、23和24具有与子像素21相同的结构。
子像素21包括扫描晶体管m1、驱动晶体管m2和二极管d。二极管是显示装置的发光元件。例如，二极管可以是发光二极管。例如，扫描晶体管m1和驱动晶体管m2可以是薄膜晶体管(tft)。扫描晶体管m1和驱动晶体管m2可以具有负(n)沟道类型。在另一实施方式中，扫描晶体管m1和驱动晶体管m2可以具有正(p)沟道类型。当驱动晶体管m2具有p沟道类型时，子像素21的电路结构可以与图3的电路结构不同。
二极管d的阴极连接到供应低电平电压vss的电压线。二极管d的阳极连接到驱动晶体管m2的源极。驱动晶体管m2的漏极连接到供应高电平电压vdd的电压线。驱动晶体管m2的栅极连接到扫描晶体管m1的源极。
扫描晶体管m1的漏极连接到数据线dl。源极驱动器ic3通过数据线dl将图像信号供应到扫描晶体管m1的漏极。扫描晶体管m1的栅极连接到选通线gl。栅极驱动器ic4通过选通线gl将控制信号供应到扫描晶体管m1的栅极。根据输入到扫描晶体管m1的栅极的控制信号的电平，控制扫描晶体管m1导通或截止。
基于从源极驱动器ic3通过数据线dl和扫描晶体管m1输入到驱动晶体管m2的栅极的电压(图像信号)，控制在驱动晶体管m2的漏极和源极之间流动的电流。在驱动晶体管m2的漏极和源极之间流动的电流被供应到二极管d，并且二极管d发射具有根据电流的亮度的光。结果，二极管d发射具有根据输入子像素21的图像信号的亮度的光。
图4是根据本公开的第一实施方式的显示装置的定时控制器的图。在图4中，定时控制器1包括输入部11、伽玛转换部12、选择部13、rgbw转换部14、电压产生部15、输出部16和存储部17。输入部11是定时控制器1的输入接口。输出部16是定时控制器1的输出接口。选择部13、rgbw转换部14和电压产生部15具有定时控制器1的信息处理功能。选择部13、rgbw转换部14和电压产生部15的功能可以由数字逻辑电路或者由执行程序的处理器来执行。存储部17可以是被安装在定时控制器1中的存储器。存储部17可以被安装在定时控制器1的外部。
图5是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的定时控制器中的处理的流程图。在图5中，在显示装置显示图像的每个定时执行处理。例如，当显示装置在1秒内显示120帧的图像时，在每个显示定时执行该处理达1/120秒。
在步骤s101中，将rgb数据输入到输入部11。rgb数据表示由多个像素20中的每一个显示的颜色的红色分量、绿色分量和蓝色分量的灰度级。例如，rgb数据的灰度级可以具有10比特数据。红色的灰度级lr、绿色的灰度级lg和蓝色的灰度级lb中的每一个可以具有0至1023的灰度级值。像素20的颜色由3个灰度级值的组合来表示。
在步骤s102中，伽玛转换部12执行伽玛转换，以将输入的rgb数据的灰度级转换成显示装置的亮度。结果，显示装置可以显示基于伽玛特性的适当图像。例如，可以通过使用包括伽玛值的转换式进行计算，分别用红色的亮度比yr、绿色的亮度比yg和蓝色的亮度比yb来取代红色的灰度级lr、绿色的灰度级lg和蓝色的灰度级lb。每个亮度比都可以由每种颜色相对于最大亮度的比率来表示(例如，在0％至100％范围内的百分比)。
在步骤s103中，选择部13确定多个像素20中的每一个是否是从步骤s105的rgbw转换的对象中排除的选择像素。当多个像素20中的一个是选择像素(步骤s104的“是”)时，省略针对多个像素20中的一个的步骤s105的rgbw转换并且执行步骤s106。当多个像素20中的一个不是选择像素(步骤s104的“否”)时，执行针对多个像素20中的一个的步骤s105的rgbw转换。下文中将例示详细的选择过程。
在步骤s105中，rgbw转换部14执行rgbw转换，将与rgb数据对应的亮度比转换成与rgbw数据对应的亮度比。将参照图6来例示rgbw转换。
图6是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的rgbw转换的图。在图6中，rgbw转换是生成用于显示与输入的rgb数据相同的颜色的rgbw数据的过程。从白色的子像素24发射的白色光包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。结果，可以通过用白色光代替输入的rgb数据的一部分来生成rgbw数据。例如，可以对彼此不同的3个输入亮度信号执行rgbw转换。
在图6的情况1中，如“输入亮度(％)”栏所示，输入亮度(rgb数据的亮度)中的红色、绿色和蓝色的亮度为100％。情况1是显示白色光的像素20的示例。“w计算(％)”示出了当白色的子像素24的亮度为100％时从白色的子像素24发射的白色光中的红色、绿色和蓝色的比率。由于从白色的子像素24发射的光的颜色取决于发光二极管的发射频谱，因此从白色的子像素24发射的光的颜色不等于输入亮度信号的白色(具有相同混合比的红色、绿色和蓝色的混合色)。从白色的子像素24发射的白色光具有比率为100％的红色、比率为80％的绿色和比率为50％的蓝色相混合的混合色。结果，在从白色的子像素24发射的白色光中，绿色和蓝色少于红色，并且从白色的子像素24发射的白色光不同于红色、绿色和蓝色以相同比率相混合的白色光。尽管在第一实施方式中红色、绿色和蓝色具有100％、80％和50％的混合比，但是在另一实施方式中，红色、绿色和蓝色可以根据用于发光二极管的材料等而具有不同的混合比。
为了调节颜色的差异，白色的子像素24的亮度被确定为“输出亮度(％)”栏中所示的100％，并且绿色的子像素22和蓝色的子像素23的亮度分别被确定为20％和50％。结果，从白色的子像素24发射的白色光中不足的绿色和蓝色得以补偿，并且从像素20输出与rgb数据的白色光相同的白色光。由于通过白色的子像素24显示红色，因此红色的子像素21的亮度为0％。
在图6的情况2中，输入亮度(rgb数据的亮度)中的红色、绿色和蓝色的亮度分别为100％、40％和50％。白色的子像素24的亮度被确定为50％，并且红色的子像素21和蓝色的子像素23的亮度分别被确定为50％和25％，以补偿不足的红色和蓝色。结果，从像素20输出与rgb数据的白色光相同的白色光。由于通过白色的子像素24显示绿色，因此绿色的子像素22的亮度为0％。
在图6的情况3中，输入亮度(rgb数据的亮度)中的红色、绿色和蓝色的亮度分别为100％、100％和40％。白色的子像素24的亮度被确定为80％，并且红色的子像素21和绿色的子像素22的亮度分别被确定为20％和36％，以补偿不足的红色和绿色。结果，从像素20输出与rgb数据的白色光相同的白色光。由于通过白色的子像素24显示蓝色，因此蓝色的子像素23的亮度为0％。
下文中，将例示确定输出亮度的算法。可以根据下式，用输入亮度中的红色的亮度比yr、绿色的亮度比yg和蓝色的亮度比yb来计算从白色的子像素24发射的白色光的红色分量wr、绿色分量wg和蓝色分量wb。
wr＝yr/1
wg＝yg/0.8
wb＝yb/0.5
接下来，根据下式来确定输出亮度中的白色的亮度比yw。
yw＝min(wr,wg,wb)
例如，白色的亮度比yw可以被确定为等于红色分量wr、绿色分量wg和蓝色分量wb当中的最小值。
根据下式来修改除了白色之外的颜色的亮度比。结果，在修改红色、绿色和蓝色之后，确定亮度比yr’、yg’和yb’。
yr'＝yr-1yw
yg'＝yg-0.8yw
yb'＝yb–0.5yw
在用于计算修改之后的红色、绿色和蓝色的亮度比yr’、yg’和yb’的上式中，yw是yr/1、yg/0.8和yb/0.5中的一个。结果，在算法中，修改之后的亮度比yr’、yg’和yb’中的至少一个绝对变为0。
由于输入的rgb数据的一部分被白色光取代，因此红色的子像素21、绿色的子像素22和蓝色的子像素23的亮度减小或变为0。结果，显示装置的功耗降低。在rgbw转换中，对于任何比率的输入的rgb数据，红色、绿色和蓝色中的至少一个变为0。因此，通过使用算法，红色的子像素21、绿色的子像素22和蓝色的子像素23中的至少一个的亮度可以被确定为0。
当rgbw数据对于每种颜色而言比特数目为10比特时，红色、绿色、蓝色和白色需要40比特。然而，在根据第一实施方式的rgbw转换中，存在限制，使得红色、绿色和蓝色中的至少一种具有亮度0。结果，可以用32比特完全表示输出亮度的信息，其中30比特用于红色、绿色、蓝色和白色中的三种而2比特用于具有亮度0的红色、绿色、蓝色和白色中的一种。因此，在根据第一实施方式的rgbw转换中，由于红色、绿色和蓝色中的至少一种的亮度为0，因此导致用于发送rgbw数据的信息通信量减少。
不对在步骤s103中被确定为选择像素的像素20执行步骤s105的rgbw转换。输入亮度中的红色的亮度比yr、绿色的亮度比yg和蓝色的亮度比yb在后续处理中被完好地使用。当红色的亮度比yr、绿色的亮度比yg和蓝色的亮度比yb不为0时，白色的子像素24的亮度可以变为0。结果，对于所有像素20，红色、绿色、蓝色和白色中的至少一种的亮度变为0。在驱动根据第一实施方式的显示装置的同时，对于所有像素20，禁用红色、绿色、蓝色和白色的子像素21、22、23和24中的至少一种。
在步骤s106中，电压产生部15基于rgb数据或rgbw数据，计算与子像素21、22、23和24对应的从源极驱动器ic3输出到数据线dl的电压。通过基于驱动晶体管m2和二极管d2的特性使用电压与亮度的关系式来执行电压计算。子像素21、22、23和24分别对应于电压vr、vg、vb和vw。例如，电压可以在0v至10v的范围内。
在步骤s107中，电压产生部15执行电压补偿，补偿驱动晶体管m2的迁移率和阈值电压的变化。例如，可以通过根据下式补偿在步骤s106中获得的电压r、vg、vb和vw来计算补偿后的电压vr’、vg’、vb’和vw’。
vr'＝μr-1/2vr+vthr
vg'＝μg-1/2vg+vthg
vb'＝μb-1/2vb+vthb
vw'＝μw-1/2vw+vthw
这里，μr、μg、μb、μw是用于迁移率补偿的转换参数，并且vthr、vthg、vthb和vthw是用于阈值电压补偿的转换参数。
在步骤s108中，输出部16基于在步骤s107中计算出的电压vr’、vg’、vb’和vw’来输出与从源极驱动器ic3到像素20的输出电压对应的rgbw数据。源极驱动器ic3基于rgbw数据通过数据线dl输出控制子像素21、22、23和24的驱动晶体管m2的电压。尽管子像素21、22、23和24中的至少一个具有亮度0，但是等于或小于阈值电压的电压被供应到连接到亮度为0的子像素的数据线，使得驱动晶体管m2不能导通。
在根据第一实施方式的显示装置中，通过对输入的rgb数据进行rgbw转换来执行rgbw的四色显示。如步骤s103至s105中所示，不对由选择部13选择的选择像素执行rgbw转换。下文中，将例示详细过程和进行该过程的原因。
图7是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置的选择像素和非选择像素的显示状态的图。在图7中，多个像素20当中的两个像素20a和20b具有4帧的显示状态。像素20a是第一帧和第三帧中的非选择像素，并且是第二帧和第四帧中的选择像素。像素20b是第二帧和第四帧中的非选择像素，并且是第一帧和第三帧中的选择像素。图7的阴影部分对应于亮度为0并且处于禁用状态的子像素，并且图7的非阴影部分对应于亮度不为0且处于启用状态的子像素。
如图7的像素20a的行中所示，由于在第一帧和第三帧期间对非选择像素的像素20a执行rgbw转换，因此红色的子像素21具有亮度0。由于在第二帧和第四帧期间不对选择像素的像素20a执行rgbw转换，因此白色的子像素24的亮度为0并且红色子像素21、绿色子像素22和蓝色子像素23的亮度不为0。在根据第一实施方式的显示装置中，执行显示，使得当每个像素变为选择像素时，红色子像素21、绿色子像素22和蓝色子像素23的亮度不为0。另外，选择和非选择彼此以预定时段(帧)交替。
如图7的像素20b的行中所示，由于在第二帧和第四帧期间对非选择像素的像素21a执行rgbw转换，因此红色的子像素21具有亮度0。由于在第一帧和第三帧期间不对选择像素的像素20b执行rgbw转换，因此白色的子像素24的亮度为0并且红色子像素21、绿色子像素22和蓝色子像素23的亮度不为0。在根据第一实施方式的显示装置中，在不同定时执行不同的选择。另外，选择像素和非选择像素彼此以预定时段(帧)交替。
下文中，将例示不对每个像素执行rgbw转换的选择的效果。当不执行图5的步骤s103和s104并且始终执行rgbw转换时，图7的像素20a和20b的红色的子像素21始终处于禁用状态。低于阈值电压的电压被施加到红色的子像素21的驱动晶体管m2的栅极，使得驱动晶体管m2截止。施加到截止状态和导通状态的子像素的驱动晶体管m2的栅极的电压彼此大不相同。
当电压被连续施加到驱动晶体管m2的栅极时，由于沟道中的电荷捕获，发生阈值电压偏移的现象。执行步骤s107的电压补偿，以补偿阈值电压的偏移(变化)。阈值电压的偏移方向取决于施加电压的大小，尤其取决于施加电压与阈值电压之间的差。由于截止状态的子像素中的施加电压与阈值电压之间的差与导通状态的子像素中的施加电压与阈值电压之间的差彼此相反，因此，截止状态的子像素的偏移方向与导通状态的子像素的偏移方向彼此相反。在步骤s107的电压补偿中，对于截止状态的子像素，需要沿着与其它子像素相反的方向进行补偿。然而，因为难以感测沿着相反方向的阈值电压偏移并且补偿范围有限制的原因，所以可能难以沿着相反方向补偿阈值电压。
结果，在根据第一实施方式的显示装置中，通过以预定频率停止rgbw转换，一个子像素的截止状态没有被长时间段地保持。例如，如图7中所示，红色的子像素21被控制为偶尔具有预定频率的导通状态。由于驱动晶体管m2的栅极的电压等于或低于阈值电压的状态没有被长时间段地保持，因此沿着相反方向的阈值电压偏移减小并且容易执行电压补偿。
在根据第一实施方式的显示装置中，定时控制器1适当地执行对像素20中驱动晶体管m2的阈值电压变化的补偿。
可以在减小沿着相反方向的阈值电压偏移的范围内，确定每个像素被选择为选择像素的频率。例如，当用于减小沿着相反方向的阈值电压偏移的最小频率为每n秒1次并且每1秒的帧数为m时，每个像素的选择比可以等于或大于1/mn[次/帧]。当为了减小沿着相反方向的阈值电压偏移而需要驱动晶体管m2具有频率为每0.5秒1次的导通状态并且每1秒的帧数为120时，最小选择比可以为1/(0.5×120)＝1/60[次/帧]。在步骤s103中，以每60帧1次的比例选择像素，而不以每60帧59次的比例选择像素。
该选择可以被随机地或周期性地执行。例如，随机选择可以包括基于随机数以1/mn的比率选择像素的算法。周期性选择可以包括基于帧号以与mn帧1次对应的恒定帧间隔来选择像素的算法。
在根据第二实施方式的显示装置中，将例示通过选择部13选择像素的方法。将省略对与根据第一实施方式的显示装置的基本结构相同的根据第二实施方式的显示装置的基本结构的例示。
如在根据第一实施方式的显示装置中例示的，可以在减小沿着相反方向的阈值电压偏移的范围内，确定选择部13的像素选择频率。然而，由于在选择像素中未执行rgbw转换并且未使用白色的子像素24，因此功耗随着选择比的增大而增加。结果，功耗的降低和阈值电压偏移的减小可以具有权衡关系。因此，在根据第二实施方式的显示装置中，将例示确定用于以适当平衡来降低功耗并减小阈值电压偏移的选择比的方法。
在根据第二实施方式的显示装置中，选择部13基于rgb数据中对应像素的红色、绿色和蓝色的灰度级用参数确定选择比，并且以该选择比选择每个像素。该参数是在计算选择比时使用的参考值。例如，该参数可以是用像素的红色、绿色和蓝色的灰度级计算出的像素亮度。由于像素亮度与像素的功耗具有强相关性，因此像素亮度是计算选择比的适当参考。另外，该参数可以是红色、绿色和蓝色的灰度级的最小值min(lr,lg,lb)。可以用rgb数据容易地计算出灰度级的最小值。结果，通过使用灰度级的最小值作为参数来简化计算。下文中，将例示该参数是像素亮度。
图8是示出根据本公开的第一实施方式的显示装置中的选择比与像素亮度的关系的曲线图。选择部13使用图8的关系用像素亮度确定选择比。图8的横轴表示像素亮度。横轴的点0对应于黑色，并且横轴的点最大值对应于具有最大亮度(最亮启用状态)的白色。横轴的点t1和t2分别是第一阈值和第二阈值。图8的纵轴表示选择比。纵轴的点100％意味着绝对选择了对应像素。点rm％是大于0％的选择比的最小值。
当像素亮度等于或小于第一阈值t1时，选择比可以为100％。当像素亮度等于或大于第二阈值t2时，选择比可以为rm％。当像素亮度在第一阈值t1和第二阈值t2之间时，选择比可以相对于像素亮度(随着像素亮度增大)单调递减。尽管在第一实施方式中选择比在第一阈值t1和第二阈值t2之间线性减小，但是在另一实施方式中，选择比可以在第一阈值t1和第二阈值t2之间以圆形形状或阶梯形状减小。
图9是示出根据本公开的第二实施方式的显示装置中的一帧的选择像素分布的图。图9示出了当在显示单元中显示亮度沿着从左部到右部的方向从0％单调增加到100％的图像时选择像素的分布。显示单元包括(64个像素)×(64个像素)。在图9中，黑色部分表示选择像素，白色部分表示非选择像素。
下文中，将例示用于图9的选择算法。在该选择算法中，计算判断函数f(x，y，k)，并且通过判断函数f(x，y，k)与判断参考值的关系，确定像素是否是选择像素。可以根据下式来计算判断函数f(x，y，k)。
f(x,y,k)＝mod(23(9y+x+k),64)
这里，x、y是像素的坐标(列号和行号)，k是帧号，并且mod(p，q)是p除以q时的余数。
在选择满足“f＝0”或“f+40≥像素的灰度级数
在该算法中，选择比随着亮度增加和功耗增加而减小。结果，当亮度具有相对高的值时，可以通过增加白色的像素24的使用频率来降低功耗。当亮度具有相对低的值并且功耗具有相对低的值时，由于相对高的选择比而导致阈值电压偏移的减小优于使用白色的子像素24的功耗的降低，并且选择比增加。因此，和谐地获得了功耗的降低和阈值电压偏移的减小。
在选择比为1/64的图9的右部中，选择像素被设置成不是沿着垂直方向和水平方向连续的。选择像素沿着与垂直方向和水平方向不同的对角方向设置。当用户观看显示单元时，用户变得难以识别选择像素和非选择像素的显示状态的差异。
图10是示出根据本公开的第二实施方式的显示装置中的另一帧的选择像素分布的图。可以根据下式来计算判断函数f(x，y，k)。
f(x,y,k)＝mod(23(29y+x+k),64)
将省略除了与图9的判断函数相同的图10的判断函数之外的对算法和方法的例示。另一帧中的图10的选择的像素与一帧中的图9的像素不同。
在图10的选择比为1/64的右部中，选择像素被设置成不是沿着垂直方向和水平方向连续的。尽管图9的选择像素沿着对角方向设置在右上区域的前面，但是图10的选择像素沿着对角方向设置在右下区域的前面。优选的是逐帧地改变选择像素的设置方向。由于当用户观看动态图片时改变选择像素的设置方向，因此用户变得更难以识别选择像素和非选择像素的显示状态的差异。
在根据本公开的第二实施方式的显示装置中，定时控制器1利用第一实施方式的效果，以适当的平衡来执行功耗的降低和阈值电压偏移的减小。
在根据第三实施方式的显示装置中，将例示与第二实施方式的方法不同的由选择部13选择像素的方法。将省略对与根据第一实施方式的显示装置的基本结构相同的根据第三实施方式的显示装置的基本结构的例示。将省略对与第二实施方式的选择方法相同的根据第三实施方式的选择方法的部分的例示。
图11是示出根据本公开的第三实施方式的显示装置中的一帧的选择像素分布的图。图11示出了当在显示单元中显示亮度沿着从左部到右部的方向从0％单调增加到100％的图像时选择像素的分布。
下文中，将基于用于图9的算法来例示用于11的选择算法。在第三实施方式的选择算法中，第二实施方式的判断函数f(x，y，k)被随机数0至63取代。设置生成随机数的函数或设备，以使得逐帧地返回新值。在选择满足“f＝0”或“f+40≥像素的灰度级数
在图11的亮度相对低的左部中，选择比为1(100％)并且选择所有像素。在亮度相对高的右部中，选择比为1/64并且以每64个像素1个像素的比率选择像素。在左部和右部之间的部分中，根据亮度，选择比从1变化为1/64。结果，执行如图8中所示的相对于亮度的选择比。
图12是示出根据本公开的第三实施方式的显示装置中的另一帧的选择像素分布的图。另一帧中的图12的选择的像素与一帧中的图11的像素不同。对于每个像素，当选择比为1/64时，以每64帧1次的比率选择像素。结果，根据亮度而非预定间隔以预定比率在统计学上选择每个像素。
在根据本公开的第三实施方式的显示装置中，定时控制器1具有与第二实施方式的效果相同的效果。此外，由于选择像素被随机地设置，因此当用户观看显示单元时，用户变得更难以识别出选择像素和非选择像素的显示状态的差异。
在根据第四实施方式的显示装置中，将例示这样的像素结构，在该像素结构中显示装置的检查过程中在多个子像素21、22、23和24中的一个中检测到的缺陷得以修复。将省略对与根据第一实施方式的显示装置的基本结构相同的根据第四实施方式的显示装置的除了修复线之外的基本结构的例示。根据第二实施方式和第三实施方式的选择部13的选择方法可以被应用于根据第四实施方式的显示装置。
图13是示出根据本公开的第四实施方式的显示装置的面板的子像素的图。在图13中，面板2包括能够通过修复线rl连接的子像素21a和21b。修复线rl可以连接子像素21a和21b的二极管d的阳极。子像素21a和21b可以被设置在同一列不同行，并且可以具有相同的颜色。
当显示面板2的形成过程完成时，形成修复线rl，使得子像素21a和21b没有彼此连接。当在检查过程中在子像素21a和21b中的一个中检测到诸如形成晶体管的劣化这样的缺陷时，可以执行修复过程，使得子像素21a和21b通过利用激光照射熔融修复线rl并焊接子像素21a和21b而彼此电连接。结果，即使当子像素21a和21b之一的晶体管等不操作时，电流也通过相邻子像素被供应到二极管d，并且诸如像素缺陷等这样的显示劣化得以修复。
在第四实施方式的像素结构中，在确定第二实施方式和第三实施方式的选择像素时，可以选择或者可以不选择能够通过修复线rl连接的两个子像素21a和21b二者。在确定第二实施方式和第三实施方式的选择像素时，两个子像素21a和21b中的一个被选择为选择像素而两个子像素21a和21b中的另一个未被选择为选择像素并不是优选的。由于同一定时的修复过程，电流流过彼此连接的两个二极管d。在修复过程之后，子像素21a和21b不进行操作，使得一个具有启用状态而另一个具有禁用状态，并且优选的是，子像素21a和21b二者被选择为选择像素或非选择像素。
在根据第五实施方式的显示装置中，修复过程的像素结构与第四实施方式的像素结构不同。图14是示出根据本公开的第五实施方式的显示装置的面板的子像素的图。在图14中，面板2包括能够通过修复线rl连接的子像素21c和21d。修复线rl可以连接子像素21c和21d的二极管d的阳极。子像素21c和21d可以被设置在同一行不同列，并且可以具有相同的颜色。
在第五实施方式的像素结构中，类似于第四实施方式，获得了诸如像素缺陷等这样的显示劣化得以修复的效果。另外，优选的是，与第四实施方式类似，在确定选择像素时，选择子像素21c和21d二者作为选择像素或非选择像素。
在根据本公开的显示装置中，适当地执行对像素中的晶体管的阈值电压变化的补偿。
以上实施方式是应用本发明的几个示例，并且本发明的技术范围不应由以上实施方式限制。对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变型。例如，要理解的是，一个实施方式的某些部分被添加到另一实施方式或者被另一实施方式的某些部分取代的实施方式是应用本发明的实施方式。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改形式和变形形式，前提是它们落入所附权利要求书及其等同物的范围内。
在以上实施方式中，诸如显示装置、像素20等这样的设备结构是示例，不限于此。例如，定时控制器1、面板2、源极驱动器ic3和栅极驱动器ic4的功能的一部分或全部可以被集成为单个单元。
在以上实施方式中，显示器可以对应于高动态范围(hdr)。在hdr中，红色、绿色和蓝色的亮度可以超过图6中示出的最大亮度(100％)。在该情况下，为了使用白色的子像素24获得超过最大亮度的输出亮度，优选的是，在步骤s103中选择亮度超过最大亮度的像素作为非选择像素。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年6月20日在日本专利局提交的日本专利申请no.2019-114322的优先权权益，该日本专利申请的全部内容特此出于所有目的以引用方式并入，如同在本文中完全阐明。
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