具体实施方式
以下,将参照附图来详细描述本发明的实施例。
图1是根据示例性实施例的液晶(LCD)装置的框图,图2是在图1中的根据示例性实施例的LCD装置中的像素的等效电路图。
参照图1,LCD装置1000包括液晶面板组件300、栅极驱动部分400、数据驱动部分500、伽玛电压部分800和信号控制部分600。
液晶面板组件300包括以矩阵排列的多条显示信号线(例如,栅极线G1-Gn和数据线D1-Dm)。栅极线G1-Gn传递栅极信号,数据线D1-Dm传递数据信号。如图2所示,每个像素2000包括开关元件Q、液晶电容器CLC和可选的存储电容器Cst,开关元件Q与栅极线G1-Gn中的栅极线和数据线D1-Dm中的数据线连接。开关元件Q形成在下基板100上并具有三个接线端。液晶电容器CLC表示位于像素电极190和公共电极270之间的液晶层3处的电容器。公共电极270形成在上基板200上。此外,公共电极270可形成在下基板100上。存储电容器Cst表示形成在下基板100上的单独的信号线(未显示)与像素电极190交迭处的电容器。此外,存储电容器Cst可在像素电极190与前栅极线交迭处形成电容器。
伽玛电压部分800包括两组伽玛电压,例如,一组具有高于公共电压的电压,另一组具有低于公共电压的电压。可基于LCD装置的分辨率来调整提供的伽玛电压的组数。
栅极驱动部分400包括多个栅极驱动器(未显示)并将栅极信号CONT1施加到栅极线G1-Gn以使开关元件Q导通和截止。具有多个集成芯片的栅极驱动器(未显示)可形成在下基板100上,并可具有各集成芯片形成在各柔性印刷电路(FPC)膜上的载带封装(TCP)型。
数据驱动部分500包括多个数据驱动器(未显示),并通过从伽玛电压部分800选择与图像信号相应的特定的伽玛电压,将期望的图像信号施加到数据线D1-Dm。此外,具有多个集成芯片的数据驱动器(未显示)可形成在下基板100上,并可具有各集成芯片形成在各柔性印刷电路(FPC)膜上的载带封装(TCP)型。栅极驱动器和数据驱动器可采用与TFT生产工艺相同的工艺形成在下基板100上。
信号控制部分600包括色彩校正部分610,并控制栅极驱动部分400和数据驱动部分500的操作。其间,色彩校正部分610可形成在信号控制部分600的外部。色彩校正部分610包括对照表(LUT)611和抖动部分617,并校正从外部图形控制器(未显示)接收的输入图像信号(R、G、B),以响应灰度级的变化得到全部灰度级的恒定的色温。
LUT 611存储与每个m位的输入图像信号(R、G、B)相应的n位的校正图像信号。LUT 611接收该输入图像信号(R、G、B)并输出相应的校正图像信号。存储在LUT 611中的校正图像信号的总容量为2m×n×3。LUT 611可由只读存储器(ROM)或随机访问存储器(RAM)来实现。另外,当使用RAM(未显示)时,ROM(未显示)在色彩校正部分610的外部,并且处于初始操作,校正的图像信号可由ROM进入色彩校正部分610。
抖动部分617读取来自LUT 611的校正图像信号,在执行抖动后对数据驱动部分500产生输出图像信号(R”、G”、B”)。这里,抖动是通过对2(n-m)帧(帧是每次显示一屏的周期)的时间段在时间和空间上均分输入图像信号(R、G、B),来输出与n位的输入图像信号(R、G、B)相应的m位输出图像信号(R”、G”、B”)(这里,n等于或大于m)。
现在将根据示例性实施例来描述LCD装置1000的操作。
再次参考图1,信号控制部分600接收输入图像信号(R、G、B)和来自外部图形控制器(未显示)的输入控制信号(Vsync,Hsync,Mclk,DE),并响应输入控制信号和输入图像信号(R、G、B)来产生输出图像信号(R”、G”、B”)、栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。此外,信号控制部分600分别将栅极控制信号CONT1发送到栅极驱动部分400和将数据控制信号CONT2发送到数据驱动部分500。栅极控制信号CONT1包括表示一帧的起始的STV、控制栅极“ON”信号的输出时序的CPV和表示一个水平行的结束时间的OE等。数据控制信号CONT2包括表示一个水平行的起始的STH、指示数据电压的输出的TP或LOAD、和指示相对于公共电压数据电压的极性反相的RVS或POL等。
数据驱动部分500从信号控制部分600接收输出图像信号(R”、G”、B”),并通过选择与输出图像信号(R”、G”、B”)相应的伽玛电压来根据数据控制信号CONT2输出数据电压。栅极驱动部分400根据栅极控制信号CONT1将栅极“ON”信号施加到栅极线,并使与栅极线连接的开关元件Q导通。
现在将根据示例性实施例描述减小安装在LCD装置1000的色彩校正部分中的LUT的大小的一些方法。
关于输入图像信号(R)执行色彩校正。LUT 611存储输入图像信号(R)的校正图像信号,而不需要输入图像信号(G)的校正图像信号。因此,LUT611的大小可被减小传统LUT的三分之二。
另外,关于输入图像信号(R)的全部灰度级,输入图像信号(R)的校正图像信号和输入图像信号(R)之间的第一差数据(f)被存储在LUT 611中。因此,LUT 611的大小可根据表示输入图像信号(R)和校正图像信号之间的差的位数而减小。
另外,LUT 611存储与期望的灰度级范围相应的校正图像信号,而不是与输入图像信号(R)的全部灰度级相应的校正图像信号,因此,LUT 611的大小可被进一步减小。
现在将参照图3至图7来描述色彩校正部分620的操作。
根据输入图像信号(R、G、B)的位数和输出图像信号(R”、G”、B”)的位数,色彩校正部分620可包括三组输入-输出模式。例如,三组输入-输出模式包括“输入8位-输出8位”、“输入8位-输出6位”和“输入6位-输出6位”,但并不限于此。
输入8位-输出8位
色彩校正部分620将8位的输入图像信号(R)转换成10位的校正图像信号(R’);执行抖动;发送8位的输出图像信号(R”)。
为了解释,图3至图7仅示出了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可施加到上述色彩校正部分620。这里,输入图像信号(G)被发送到数据驱动部分500,而不必执行上述的色彩校正。
现在参照图3和图4,色彩校正部分620包括对照表(LUT)621、乘法器623、加法器625和抖动部分627。LUT 621存储第一差数据(f)并发送该第一差数据(f),该第一差数据(f)与输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF)相对应。乘法器623通过将8位的输入图像信号(R)乘以4(二进制为“100”),将8位输入图像信号(R)转换成10位输入图像信号。加法器625将10位输入图像信号与第一差数据(f)相加;产生10位的校正图像信号(R’);将10位的校正图像信号(R’)发送到抖动部分627。抖动部分627接收校正图像信号(R’);执行抖动;然后发送8位的输出图像信号(R”)。
第一差数据(f)是8位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;2位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率;剩余的5位表示差(DIF)的值。如图4所示,差(DIF)的值小于+/-16,并可由5位表示。在示例性实施例中,与LUT 611的大小相比,LUT 621的大小可减小20%。此外,如果差的值由4位表示,则与LUT 611的大小相比,LUT 621的大小可减小30%。如果LCD装置1000的分辨率也可由1位表示,则与LUT 611的大小相比,LUT621的大小可减小40%。在示例性实施例中,LUT 611的总容量共计256×10×3=7,680位,但是如果除去输入图像信号(G)的校正图像信号,则LUT 621的总容量共计256×10×2=5,120位,如果在LUT 621中只存储8位的第一差数据(f),则LUT 621的总容量共计256×8×2=4,096位。
参考图5,全部灰度级中的色温分布表示色彩校正前和色彩校正后之间的差别。换言之,从大于64灰度级开始色彩校正后的色温分布显示了基本均匀的分布,然而色彩校正前的色温分布在全部灰度级中显示了线性特点。结果,这样可防止不期望的图像被显示。
现在将参照图6和图7来描述使用插值的色彩校正部分630的操作。
参照图6,色彩校正部分630包括对照表(LUT)631、乘法器633、插值器634、加法器635和抖动部分637。乘法器633、加法器635和抖动部分637的结构与色彩校正部分620中的乘法器、加法器和抖动部分的结构基本相同,将省略对于它们的解释以避免重复描述。
LUT 631响应输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF),以8个灰度级为单位存储第二差数据(p),并存储相邻第二差数据(p)之间的差作为参数(q)。LUT 631接收输入图像信号(R)的5位的MSB,并响应输入图像信号(R)的5位的MSB,将第二差数据(p)和参数(q)发送到插值器634。
插值器634接收输入图像信号(R)的3位的LSB、第二差数据(p)和参数(q);插入关于输入图像信号(R)的第三差数据(f);然后将第三差数据(f)发送到加法器635。
现在参考图7,如果输入图像信号(R)指示为x,则可通过使用线性插值的下述方程来获得关于x的第三差数据(f)。
方程1
(x1-x0):(x-x0)=q:(f-p)
f=p+q(x-x0)/(x1-x0)
这里,(x1-x0)等于8,其是期望的灰度级范围;(x-x0)对应于输入图像信号(R)的3位LSB。
第二差数据(p)是8位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;2位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.25);剩余的5位表示差(DIF)。因此,由于LUT 631以8个灰度级为单位存储8位的第二差数据(p)和6位的参数(q),所以LUT 631的总容量共计32×14×2=896位。换言之,与LUT 611的总容量相比,LUT 631的总容量可减小到12%。
输入8位-输出6位
现在将参照图8来详细描述色彩校正部分640的操作。色彩校正部分640将8位的输入图像信号(R)转换成9位的校正图像信号(R’);执行抖动;发送6位的输出图像信号(R”)。
为了解释,图8只显示了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可被施加于上述色彩校正部分640。输入图像信号(G)被发送到数据驱动部分500,而不必执行上述色彩校正。
现在参照图8,色彩校正部分640包括对照表(LUT)641、乘法器643、加法器645和抖动部分647。LUT 641存储关于输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF)的第三差数据(f),并发送第三差数据(f)。乘法器643通过将8位的输入图像信号(R)乘以2(二进制为“10”),将8位的输入图像信号(R)转换成9位的输入图像信号。加法器645将第三差数据(f)与9位的输入图像信号相加;产生9位的校正图像信号(R’);将9位的校正图像信号(R’)发送到抖动部分647。抖动部分647接收校正图像信号(R’);执行抖动;发送6位的输出图像信号(R”)。
第三差数据(f)是7位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;1位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.5);剩余的5位表示差(DIF)。在示例性实施例中,如果仅第三差数据(f)存储在LUT 641中,则LUT 641的总容量共计256×7×2=3,584位,与LUT 611的总容量相比,LUT 641的总容量可减小到52%。此外,如果该差(DIF)可由4位表示,则LUT 641的总容量共计256×6×2=3,072位,与LUT 611的总容量相比,LUT 641的总容量可减小到44%。
现在将参照图9来描述使用插值的色彩校正部分650的操作。
为了解释,图9只显示了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可被施加于上述色彩校正部分650。
参考图9,色彩校正部分650包括对照表(LUT)651、乘法器653、插值器654、加法器655和抖动部分657。乘法器653、加法器655和抖动部分657的结构与色彩校正部分640的乘法器、加法器和抖动部分的结构基本相同,将省略对于它们的解释以避免重复描述。
LUT 651响应输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF),以8个灰度级为单位存储第二差数据(p),并存储相邻第二差数据(p)之间的差作为参数(q)。LUT 651接收输入图像信号(R)的5位的MSB,并响应输入图像信号(R)的5位的MSB,将第二差数据(p)和参数(q)发送到插值器654。
插值器654接收输入图像信号(R)的3位的LSB、第二差数据(p)和参数(q),插入关于输入图像信号(R)的第三差数据(f);将第三差数据(f)发送到加法器655。
第二差数据(p)是7位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;1位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.5);剩余的5位表示差(DIF)。参数(q)是5位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;1位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.5);剩余的3位表示相邻第二差数据(p)之间的差。因此,由于LUT 651以8个灰度级为单位存储7位的第二差数据(p)和5位的参数(q),所以LUT 651的总容量共计32×12×2=768位。因此,如果差(DIF)的位数可减小1位,则第二差数据(p)变为6位的数据和参数(q)变为4位的数据,因而LUT 651的总容量共计32×10×2=640位。
输入6位-输出6位
现在将参照图10来详细描述色彩校正部分660的操作。色彩校正部分660接收6位的输入图像信号(R);执行抖动;发送6位的输出图像信号(R”)。
为了解释,图10只显示了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可被施加于上述色彩校正部分660。输入图像信号(G)被发送到数据驱动部分500,而不必执行上述色彩校正。
参考图10,色彩校正部分660包括对照表(LUT)661、乘法器663、加法器665和抖动部分667。LUT 661响应输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF)存储第三差数据(f),并发送第三差数据(f)。乘法器663通过将6位的输入图像信号(R)乘以4(二进制为“100”),将6位的输入图像信号(R)转换成8位的输入图像信号(R)。加法器665将第三差数据(f)与8位的输入图像信号(R)相加;产生8位的校正图像信号(R’);将8位的校正图像信号(R’)发送到抖动部分667。抖动部分667接收8位的校正图像信号(R’);执行抖动;发送6位的输出图像信号(R”)。
第三差数据(f)是6位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;2位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.25);剩余的3位表示差(DIF)。这里,图4示出了关于256个灰度级的输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号(R’)之间的差(DIF),然而该差(DIF)也可通过按1/4比例缩减应用于64级灰度。例如,该差(DIF)的值小于-/+4并由3位表示。在示例性实施例中,如果仅第三差数据(f)存储在LUT 661中,则LUT 661的总容量共计64×6×2=768位,与LUT 611的总容量相比,LUT 641的总容量可减小到50%。
现在将参照图11来描述使用插值的色彩校正部分670的操作。
为了解释,图11只显示了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可被施加于上述色彩校正部分670。
参考图11,色彩校正部分670包括对照表(LUT)671、乘法器673、插值器674、加法器675和抖动部分677。乘法器673、加法器675和抖动部分677的结构与色彩校正部分660的乘法器、加法器和抖动部分的结构基本相同,将省略对于它们的解释以避免重复描述。
LUT 671响应输入图像信号(R)和输入图像信号(R)的校正图像信号之间的差(DIF),以8个灰度级为单位存储第二差数据(p),并存储相邻第二差数据(p)之间的差作为参数(q)。LUT 671接收输入图像信号(R)的3位的MSB,将响应输入图像信号(R)的3位的MSB的第二差数据(p)和参数(q)发送到插值器674。
插值器674接收输入图像信号(R)的3位的LSB、第二差数据(p)和参数(q),插入关于输入图像信号(R)的第三差数据(f);将第三差数据(f)发送到加法器635。
第二差数据(p)是6位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;2位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.25);剩余的3位表示差(DIF)。参数(q)是4位的数据,其中,1位为MSB,表示符号位;2位为LSB,表示LCD装置1000的分辨率(0.25);剩余的1位表示相邻第二差数据(p)之间的差。因此,由于LUT 671以8个灰度级为单位存储6位的第二差数据(p)和4位的参数(q),所以LUT 671的总容量共计8×10×2=160位。在示例性实施例中,如上所述的LUT 611至671可通过ROM或RAM来实现,如果使用RAM,则在LCD装置1000的初始操作中,可从ROM提取第二差数据(p)。另外,如果使用插值,则ROM可仅存储第二差数据(p)。在LCD装置1000的初始操作中,响应第二差数据(p)来计算参数(q),并将参数(q)存储在RAM中。根据这种构造,ROM的大小可减小。
现在将参照附图来描述输入8位-输出6位的色彩校正部分和输入6位-输出6位的色彩校正部分的逻辑集成。
首先,将参照图9和图12A来描述输入8位-输出6位的输入8位-校正9位。
参考图9和图12A,插值器654从LUT651中提取与输入图像信号(R)相应的5位的参数(q),将该参数(q)乘以输入图像信号(R)的3位的LSB(R[2:0])。通过将相乘的数据除以8然后与7位的第二差数据(p)相加,产生关于输入图像信号(R)的7位的第三差数据(f)。加法器655将第三差数据(f)与乘以2的输入图像数据(R)相加,然后提取9位的校正图像信号(R’)。
现在将参照图11和图12B来描述输入6位-输出6位的输入6位-校正8位。
参考图11和图12B,除了以2个灰度级为单位实现的输入6位-校正8位的插值之外,输入6位-校正8可由与输入8位-校正9相同的插值来实现。6位的输入图像信号(R)乘以4。换言之,通过将“00”插入到输入图像信号(R)的2位的LSB中,6位的输入图像信号(R)被转换成8位的输入图像信号(R)。然而,LUT671可使用总容量为32×12×2位的LUT 651。此外,虽然第二差数据(p)的1位的LSB和参数(q)包含在上述的计算中,但是可忽略。
参考图12B,由于该计算与图12A中的计算相同,所以省略其解释以避免重复描述。在示例性实施例中,计算出的数据(R’[8:0])的除了LSB(R’0)之外的8位数据变为校正图像信号(R’)。图12A和图12B仅示出了输入图像信号(R),然而输入图像信号(B)也可适用于上述的计算。
现在将参照图13和图14来描述输入8位-输出6位的9位-6位抖动和输入6位-输出6位的8位-6位抖动。
现在参考图13,9位-6位抖动将9位的校正图像信号(R’)转换成6位的输出图像信号(R”),8位-6位抖动将8位的校正图像信号(R’)转换成6位的输出图像信号(R”)。通过对8帧的时间段(即,与9位的校正图像信号的3位的LSB相应的时间段),对9位的校正图像信号(R’)在时间上均分,并通过对该9位的校正图像信号(R’)以16个像素为单位在空间上均分,该9位的校正图像信号(R’)被转换成6位的输出图像信号(R”)。其间,通过对4帧的时间段(即,与8位的校正图像信号的2位的LSB相应的时间时间段),对8位的校正图像信号(R’)在时间上均分,并通过对该8位的校正图像信号(R’)以8个像素为单位在空间上均分,该8位的校正图像信号(R’)被转换成6位的输出图像信号(R”)。
现在参考图13,抖动模式被用于对4×4像素(16个像素为一个单位)关于9位的校正图像信号(R’)的3位的LSB“100”在空间上均分。这里,阴影区(“1”)表示输出图像数据,其将十进制的1加到9位的校正图像信号(R’)的6位的MSB;空白区(“0”)表示9位的校正图像信号(R’)的6位MSB。图14示出了抖动模式,鉴于对16个像素为单位的不良影响如闪烁等,该模式将期望的图像信号对8帧的周期在时间上均分。
根据这种构造,可通过将8位-6位抖动的逻辑集成为9位-6位抖动的逻辑来形成集成的逻辑电路(未显示)。换言之,由与9位校正图像信号(R’)的3位LSB的抖动模式相对的8位校正图像信号(R’)的2位LSB的抖动模式“00/01/10/11”来构造集成的逻辑电路。参照图12B,可通过将“0”加到最终图像数据(R’[8:0])的LSB(R’0)来实现。
在示例性实施例中,色彩校正部分610至670的每个包括存储抖动模式的对照表。因此,抖动模式可通过根据需要改变LUT中的值而变化。这里,用于抖动模式的LUT的总容量共计16×7×8=896位,然而该总容量可根据抖动模式的规律性而被减小。
现在参考图14,抖动模式中一对相反模式中的一个可被删除。例如,因为3位LSB的抖动模式“001”、“010”和“011”分别与3位LSB的抖动模式“111”、“110”、“101”相反,所以一对抖动模式中只有一个存储在用于抖动模式的LUT中。结果,LUT的总容量共计16×4×8=512位,从而总容量可进一步减小。另外,在LSB为“0”的情况下,由于抖动模式可以4帧为单位重复,LUT存储4帧的时间段的抖动模式。因此,LUT的总容量共计16×3×8=384位。在示例性实施例中,只有当LUT存储抖动模式的阴影区时,才可只实现9位-6位抖动的逻辑。
根据这种结构,在图10中示出的色彩校正部分660可被集成为在图9中示出的色彩校正部分650。色彩校正部分650还可包括位转换部分,其通过将6位的输入图像信号乘以4,将6位的输入图像信号转换成8位的图像信号。
如上所述的用于校正图像信号的LUT和用于抖动模式的LUT可由类型基本相同的存储器来实现。这里,用于校正图像信号的LUT存储参数(q)。在可选的实施例中,参数(q)不被存储,而是通过从用于校正图像信号的LUT中提取两个第二差数据(p)然后计算这两个第二差数据(p)的差来获得。结果,用于校正图像信号的LUT的大小可减小。
在示例性实施例中,描述了LCD装置1000,但是本发明并不限于此。本发明可应用于其它类型的显示装置,如等离子体显示面板显示器(PDP)、有机发光显示器(OLED)等。
通过存储第二差数据(p)和使用插值,可减小用于校正图像信号的LUT大小,从而可减小功耗。此外,通过将抖动模式存储在LUT中,抖动模式是可变的,鉴于抖动模式的规律性,可将用于抖动模式的LUT的大小减到最小。因此,6位-8位的集成逻辑被集成为8位-9位的集成逻辑,8位-6位的集成逻辑被集成为9位-6位的集成逻辑,从而用于校正图像信号的LUT和用于校正图像信号的逻辑可共同被使用。
已经描述了本发明的实施例及其优势,但是应该指出,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以做出各种改变、替换和代替。