CN109949769A - 能够灰度扩展的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种显示装置，所述显示装置包括：数据驱动器，所述数据驱动器用于驱动多个数据线；电压发生器，所述电压发生器用于产生至少一个驱动电压以提供至数据驱动器；以及驱动控制器，所述驱动控制器用于响应于从外部接收的第一图像信号和控制信号将第二图像信号和基准伽马选择信号提供至数据驱动器，其中，驱动控制器基于包括在第一图像信号中的元数据输出用于改变所述至少一个驱动电压的电压电平的电压控制信号以及基准伽马选择信号，并且数据驱动器接收基准伽马选择信号和至少一个驱动电压以将对应于第二图像信号的数据电压信号提供至所述多个数据线。

Description

能够灰度扩展的显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年12月11日提交的第10-2017-0169660号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明在此涉及一种显示装置，更具体地，涉及一种能够灰度扩展(gray scaleexpansion)的显示装置。
背景技术
已知人类在自然环境中能够识别出大约10-4至109尼特(cd/m2)宽的亮度动态范围，并且人们对于将这种认知特性考虑在内的高动态范围(high dynamic range,HDR)技术越来越感兴趣。
然而，现有显示装置可显示的亮度动态范围相比于HDR图像内容的亮度动态范围相当窄。例如，HDR图像的峰值亮度规格当前是10,000尼特，但是当前显示装置能够显示的峰值亮度是大约1,000尼特。
因此，为了显示具有比显示装置能够显示的更宽的亮度范围的HDR图像内容，显示装置应当利用用于根据显示装置的窄的亮度范围(即，伽马(gamma)特性)来变换HDR图像内容的图像处理算法。
同时，数据驱动器将数字图像信号转换为模拟灰度电压以便驱动数据线。能够显示的灰度电压的范围由在数据驱动器中处理的数字图像信号的比特数的限度所限制。
发明内容
本发明提供一种能够灰度扩展的显示装置。
本发明构思的实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有分别连接至多个栅极线和多个数据线的多个像素；栅极驱动器，所述栅极驱动器驱动所述多个栅极线；数据驱动器，所述数据驱动器驱动所述多个数据线；电压发生器，所述电压发生器产生至少一个驱动电压以提供至数据驱动器；以及驱动控制器，所述驱动控制器响应于第一图像信号和控制信号将第二图像信号和基准伽马选择信号提供至数据驱动器并且控制栅极驱动器。驱动控制器可基于包括在第一图像信号中的元数据输出用于改变至少一个驱动电压的电压电平的电压控制信号，并且输出基准伽马选择信号。数据驱动器可接收基准伽马选择信号和至少一个驱动电压以将对应于第二图像信号的数据电压信号提供至多个数据线。
在实施例中，驱动控制器可包括：元数据分析电路，所述元数据分析电路分析元数据以获得最大亮度信号和最小亮度信号；比特扩展电路，所述比特扩展电路将第一图像信号变换为在对应于最大亮度信号的最大灰阶和对应于最小亮度信号的最小灰阶之间的扩展的图像信号；以及伽马校正电路，所述伽马校正电路将扩展的图像信号变换为第二图像信号。
在实施例中，伽马校正电路可响应于最大亮度信号和最小亮度信号输出电压控制信号和基准伽马选择信号。
在实施例中，电压发生器可响应于电压控制信号产生第一驱动电压和第二驱动电压。
在实施例中，第二驱动电压可具有比第一驱动电压低的电压电平。
在实施例中，第一驱动电压的电压电平可根据最大亮度信号来确定，并且第二驱动电压的电压电平可根据最小亮度信号来确定。
在实施例中，数据驱动器可包括：电阻串，所述电阻串产生在第一驱动电压和第二驱动电压之间的多个伽马电压；基准电压选择电路，所述基准电压选择电路响应于基准伽马选择信号选择所述多个伽马电压中的一部分伽马电压，并且将选择的伽马电压作为多个基准伽马电压输出；第二电压发生器，所述第二电压发生器基于多个基准伽马电压产生多个电压；以及解码器，所述解码器将所述多个电压之中的对应于第二图像信号的电压作为灰度电压输出。灰度电压可被作为数据电压信号分别提供至所述多个数据线。
在实施例中，基准电压选择电路可包括多个选择器，所述多个选择器中的每个选择器接收多个伽马电压，并且响应于基准伽马选择信号将所述多个伽马电压中的一个伽马电压作为基准伽马电压输出。
在实施例中，电阻串可包括依次串联连接在第一驱动电压和第二驱动电压之间的多个电阻器，并且将在所述多个电阻器之间的连接节点的电压作为所述多个伽马电压输出。
在实施例中，数据驱动器可包括：移位寄存器，所述移位寄存器与时钟信号同步地输出锁存时钟信号；锁存电路，所述锁存电路与锁存时钟信号同步地锁存第二图像信号；数模转换器，所述数模转换器接收基准伽马选择信号和至少一个驱动电压，并且将从锁存电路输出的第二图像信号变换为灰度电压；以及输出缓冲器，所述输出缓冲器将灰度电压变换为数据电压信号，并且将数据电压信号输出至数据线。
在实施例中，元数据可被包括在第一图像信号的垂直消隐间隔中。
本发明构思的实施例提供一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板具有分别连接至多个栅极线和多个数据线的多个像素；栅极驱动器，所述栅极驱动器驱动所述多个栅极线；数据驱动器，所述数据驱动器驱动所述多个数据线；电压发生器，所述电压发生器产生至少一个驱动电压和多个基准伽马电压以提供至数据驱动器；以及驱动控制器，所述驱动控制器响应于第一图像信号、控制信号和元数据将第二图像信号提供至数据驱动器并且控制栅极驱动器。驱动控制器可基于包括在元数据中的亮度信息输出用于改变至少一个驱动电压的电压电平和多个基准伽马电压的电压电平的电压控制信号。数据驱动器可接收多个基准伽马电压和至少一个驱动电压以将对应于第二图像信号的数据电压信号提供至多个数据线。
在实施例中，驱动控制器可包括：元数据分析电路，所述元数据分析电路分析元数据以获得最大亮度信号和最小亮度信号；比特扩展电路，所述比特扩展电路将第一图像信号变换为在对应于最大亮度信号的最大灰阶和对应于最小亮度信号的最小灰阶之间的扩展的图像信号；以及伽马校正电路，所述伽马校正电路将扩展的图像信号变换为第二图像信号。
在实施例中，伽马校正电路可响应于最大亮度信号和最小亮度信号输出电压控制信号。
在实施例中，电压发生器可响应于电压控制信号产生第一驱动电压和第二驱动电压。
在实施例中，第二驱动电压可具有比第一驱动电压低的电压电平。所述多个基准伽马电压可具有在第一驱动电压和第二驱动电压之间的彼此不同的电压电平。
在实施例中，数据驱动器可包括：电阻串，所述电阻串基于所述多个基准伽马电压产生在第一驱动电压和第二驱动电压之间的多个电压；和解码器，所述解码器将所述多个电压之中的对应于第二图像信号的电压作为灰度电压输出。灰度电压可作为数据电压信号分别提供至多个数据线。
在实施例中，电阻串可包括依次串联连接在第一驱动电压和第二驱动电压之间的多个电阻器，并且将在所述多个电阻器之间的连接节点的电压作为所述多个电压输出。
在实施例中，数据驱动器可包括：移位寄存器，所述移位寄存器与时钟信号同步地输出锁存时钟信号；锁存电路，所述锁存电路与锁存时钟信号同步地锁存第二图像信号；数模转换器，所述数模转换器接收至少一个驱动电压和所述多个基准伽马电压，并且将从锁存电路输出的第二图像信号变换为灰度电压；以及输出缓冲器，所述输出缓冲器将灰度电压变换为数据电压信号，并且将数据电压信号输出至数据线。
在实施例中，元数据可被包括在第一图像信号的垂直消隐间隔中。
附图说明
将附图包括在内以提供对本发明构思的进一步理解，并且将附图并入且构成本申请的一部分。附图示出根据本发明构思的示例性实施例，并与描述一起用于说明本发明构思的原理。
图1是示出根据本发明构思的实施例的显示装置的配置的框图。
图2示出显示装置所接收的第一图像信号的示例。
图3是示出根据本发明构思的实施例的驱动控制器的配置的框图。
图4是示出根据本发明构思的实施例的图像信号处理电路的配置的框图。
图5是用于描述根据本发明构思的实施例的图像信号处理电路的操作的曲线图。
图6是示出根据本发明构思的实施例的数据驱动器的配置的框图。
图7是示出根据本发明构思的实施例的在图6中示出的数模转换器的配置的框图。
图8示出根据本发明构思的实施例的在图7中示出的正变换器的配置。
图9是示出根据本发明构思的另一实施例的显示装置的配置的框图。
图10是示出根据本发明构思的另一实施例的在驱动控制器中的图像信号处理电路的配置的框图。
图11是示出根据本发明构思的另一实施例的在数据驱动器中的数模转换器的电路配置的框图。
图12示出根据本发明构思的另一实施例的在图11中示出的正变换器的配置。
具体实施方式
在下文中，参照附图更详细地描述本发明构思的实施例。
图1是示出根据本发明构思的实施例的显示装置的配置的框图。图2示出显示装置所接收的第一图像信号的示例。
参照图1，显示装置100包括：显示面板110、驱动控制器120、电压发生器130、栅极驱动器140以及数据驱动器150。
显示面板110包括：多个数据线DL1至DLm、布置为交叉所述多个数据线DL1至DLm的多个栅极线GL1至GLn以及布置在所述多个数据线DL1至DLm和所述多个栅极线GL1至GLn的交叉区域(或交叉区)处的多个像素PX。多个数据线DL1至DLm和多个栅极线GL1至GLn彼此绝缘。
虽然在图中未示出，但是像素PX中的每个像素PX可包括：连接至对应的数据线和对应的栅极线的开关晶体管以及连接至开关晶体管的液晶电容器和存储电容器。
在显示装置100是有机发光显示装置的情况下，像素PX中的每个像素PX可包括：有机发光元件和用于操作有机发光元件的开关晶体管。
连接至显示装置100的图形处理器(未示出)将通过对元数据编码获得的第一图像信号RGB1以及具有高动态范围(HDR)的全高清(full high definition,FHD)图像或超高清(ultra-high definition,UHD)图像提供至驱动控制器120。
如图2中所示，第一图像信号RGB1包括用于每帧的消隐间隔(blanking interval)和活动数据间隔(active data interval)。元数据被包括在第一图像信号RGB1的消隐间隔中，并且包括关于对应帧的HDR信息。元数据可包括对应帧的最小和最大亮度信息，但是不限于此，并且元数据还可包括诸如背光峰值亮度、色调映射(tone mapping)和/或色温的信息。
在该实施例中，元数据在每帧中被包括在第一图像信号RGB1的消隐间隔中，但是为了减小或最小化比特率的增加(例如，减小或最小化图像信号的比特率)，可不传输具有与前一帧中的值相同值的元数据。在另一实施例中，可为每条内容存储元数据。
驱动控制器120从外部(例如，显示装置100的外部)接收第一图像信号RGB1和诸如垂直同步信号、水平同步信号、主时钟信号和数据使能信号的用于控制第一图像信号RGB1的显示的控制信号CTRL。驱动控制器120基于控制信号CTRL，将根据显示面板110的工作条件通过处理第一图像信号RGB1获得的第二图像信号RGB2以及第一控制信号CONT1提供至数据驱动器150，并且将第二控制信号CONT2提供至栅极驱动器140。第一控制信号CONT1可包括时钟信号CLK、极性变换信号POL以及线锁存(line latch)信号LOAD，并且第二控制信号CONT2可包括垂直同步起始信号、输出使能信号、栅极脉冲信号等。在该实施例中，驱动控制器120基于包括在第一图像信号RGB1中的元数据将第一图像信号RGB1变换为第二图像信号RGB2，并且输出电压控制信号VCTRL。
电压发生器130产生用于显示面板110的操作的多个电压和时钟信号。在该实施例中，电压发生器130将栅极时钟信号CKV和地电压VSS提供至栅极驱动器140。此外，电压发生器130还产生用于数据驱动器150的操作的第一驱动电压VGMA_UH、第二驱动电压VGMA_UL、第三驱动电压VGMA_LH以及第四驱动电压VGMA_LL。
电压发生器130响应于来自驱动控制器120的电压控制信号VCTRL设置第一驱动电压VGMA_UH的电压电平、第二驱动电压VGMA_UL的电压电平、第三驱动电压VGMA_LH的电压电平以及第四驱动电压VGMA_LL的电压电平。
栅极驱动器140响应于来自驱动控制器120的第二控制信号CONT2以及来自电压发生器130的栅极时钟信号CKV和地电压VSS来驱动栅极线GL1至GLn。栅极驱动器140可包括栅极驱动集成电路(IC)。除了栅极驱动IC之外，栅极驱动器140还可通过使用非晶硅薄膜晶体管(a-Si TFT)的非晶硅栅(ASG)以及使用氧化物半导体、晶体半导体和/或多晶半导体等的电路来实施。栅极驱动器140可通过薄膜工艺与像素PX11至PXnm同时地(concurrently)(例如，同时)形成。在此情况下，栅极驱动器140可设置在显示面板110的一侧的设定(例如，预定)区域(例如，非显示区域)中。
数据驱动器150响应于来自驱动控制器120的第二图像信号RGB2、第一控制信号CONT1和基准伽马选择信号GSEL通过使用第一驱动电压VGMA_UH、第二驱动电压VGMA_UL、第三驱动电压VGMA_LH和第四驱动电压VGMA_LL来输出用于驱动数据线DL1至DLm的数据电压信号D1至Dm。
当栅极驱动器140通过使用设定(例如，预定)电平的栅极导通电压来驱动一条栅极线时，连接至该条栅极线的一行像素PX中的开关晶体管变得导通。此时，数据驱动器150将对应于第二图像信号RGB2的灰度电压提供至数据线DL1至DLm。提供至数据线DL1至DLm的灰度电压通过导通的开关晶体管被施加至对应的液晶电容器和存储电容器。这里，为了防止液晶电容器的劣化，数据驱动器150可在每帧中将对应于第二图像信号RGB2的灰度电压在正(+)极性和负(-)极性之间交替。第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL是用于正极性驱动的电压，并且第三驱动电压VGMA_LH和第四驱动电压VGMA_LL是用于负极性驱动的电压。
驱动控制器120将用于选择第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL之间的多个基准电压以及第三驱动电压VGMA_LH和第四驱动电压VGMA_LL之间的多个基准电压的基准伽马选择信号GSEL提供至数据驱动器150。
图3是示出根据本发明构思的实施例的驱动控制器的配置的框图。
参照图3，驱动控制器120包括图像信号处理电路210和控制信号产生电路220。
图像信号处理电路210将第一图像信号RGB1变换为第二图像信号RGB2。此外，图像信号处理电路210基于包括在第一图像信号RGB1中的元数据输出用于改变至少一个驱动电压的电压电平的电压控制信号VCTRL以及基准伽马选择信号GSEL。
控制信号产生电路220基于从外部接收的控制信号CTRL输出第一控制信号CONT1和第二控制信号CONT2。第一控制信号CONT1可包括水平同步起始信号、时钟信号以及线锁存信号，并且第二控制信号CONT2可包括垂直同步起始信号、输出使能信号以及栅极脉冲信号。
图4是示出根据本发明构思的实施例的图像信号处理电路的配置的框图。
参照图4，图像信号处理电路210包括比特扩展电路211、伽马校正电路212以及元数据分析电路213。元数据分析电路213检测包括在第一图像信号RGB1中的元数据，并且分析检测到的元数据以输出最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN。
比特扩展电路211响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将第一图像信号RGB1变换为扩展的图像信号RGB'。
伽马校正电路212响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将扩展的图像信号RGB'变换为第二图像信号RGB2。此外，伽马校正电路212响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN输出电压控制信号VCTRL和基准伽马选择信号GSEL。
图5是用于描述根据本发明构思的实施例的图像信号处理电路的操作的曲线图。
参照图4和图5，当第一图像信号RGB1的比特宽度是10比特时，第一图像信号RGB1可显示0至1023的灰度级(即，灰阶)。第一图像信号RGB1可在一帧中显示0至1023的灰度级(即，灰阶)，但是在正常工作条件下包括1024个灰度级(即，灰阶)中的一些。例如，用于显示阳光海滩的图像的第一图像信号RGB1可包括很多高亮度灰度级(例如，800或更高的灰度级)，并且用于显示阴暗洞穴的图像的第一图像信号RGB1可包括很多低亮度灰度级(例如，400或更低的灰度级)。
图5通过示例的方式示出了其中用于第一图像信号RGB1的归一化(normalized)的最大亮度是45％且归一化的最小亮度是12％的情况。根据图5中示出的示例，包括在第一图像信号RGB1中的元数据的最大亮度信号L_MAX可代表45％，并且最小亮度信号L_MIN可代表12％。
图4中示出的比特扩展电路211响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将第一图像信号RGB1变换为在最大灰度级(即，最大灰阶)G_MAX和最小灰度级(即，最小灰阶)G_MIN之间的扩展的图像信号RGB'。例如，最大灰度级G_MAX可以是1023并且最小灰度级G_MIN可以是0。
如图5中所示，当对应于最小亮度信号L_MIN的灰度级是350并且对应于最大亮度信号L_MAX的灰度级是690时，比特扩展电路211将第一图像信号RGB1的从350至690的有效灰度级扩展到从0至1023的灰度级。在该实施例中，第一图像信号RGB1和扩展的图像信号RGB'中的每个的比特宽度是10比特。
伽马校正电路212对扩展的图像信号RGB'执行伽马校正，并且响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将扩展的图像信号RGB'变换为第二图像信号RGB2。伽马校正电路212可对应于诸如伽马2.2、伽马2.3和伽马2.4的各种伽马曲线之中的适合于显示装置100的任何一个伽马曲线执行伽马校正。
此外，可由伽马校正电路212导致的量化误差可通过改变用于数据驱动器150的操作的第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL的电压电平以及基准伽马电压的电压电平来补偿。第一驱动电压VGMA_UH的电压电平和第四驱动电压VGMA_LL的电压电平可根据最大亮度信号L_MAX来确定，并且第二驱动电压VGMA_UL的电压电平和第三驱动电压VGMA_LH的电压电平可根据最小亮度信号L_MIN来确定。
图6是示出根据本发明构思的实施例的数据驱动器的配置的框图。
参照图6，数据驱动器150包括：移位寄存器310、锁存电路320、数模转换器(DAC)330以及输出缓冲器340。在图6中，时钟信号CLK、线锁存信号LOAD和极性变换信号POL是包括在从图1中示出的驱动控制器120提供的第一控制信号CONT1中的信号。
移位寄存器310与时钟信号CLK同步地依次激活锁存时钟信号CK1至CKm。锁存电路320与来自移位寄存器310的锁存时钟信号CK1至CKm同步地锁存第二图像信号RGB2，并且响应于线锁存信号LOAD将锁存数据信号DA1至DAm同时地(例如，同时)提供至数模转换器330。
数模转换器330从图1中示出的驱动控制器120接收极性变换信号POL和基准伽马选择信号GSEL，并且从图1中示出的电压发生器130接收第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL。数模转换器330将对应于来自锁存电路320的锁存数据信号DA1至DAm的灰度电压Y1至Ym输出至输出缓冲器340。输出缓冲器340从数模转换器330接收灰度电压Y1至Ym，并且响应于线锁存信号LOAD将数据电压信号D1至Dm输出至数据线DL1至DLm。
图7是示出根据本发明构思的实施例的在图6中示出的数模转换器的配置的框图。
参照图7，数模转换器330包括正变换器410和负变换器430。
正变换器410包括：电阻串412、基准电压选择电路414、电压发生器416以及解码器418。电阻串412从图1中示出的电压发生器130接收第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL，并且产生多个伽马电压VGAU0至VGAUj。
电阻串412将第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL分压以便输出多个伽马电压VGAU0至VGAUj。
基准电压选择电路414响应于基准伽马选择信号GSEL将多个伽马电压VGAU0至VGAUj中的一部分伽马电压作为多个基准伽马电压VREFU1至VREFUx输出。
电压发生器416基于多个基准伽马电压VREFU1至VREFUx产生多个电压VU0至VUy。这里，j、x和y中的每个是正整数。
解码器418在极性变换信号POL处于第一电平(例如，高电平)时参考多个电压VU0至VUy将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
负变换器430包括：电阻串432、基准电压选择电路434、电压发生器436以及解码器438。
电阻串432将来自图1中示出的电压发生器130的第三驱动电压VGMA_LH和第四驱动电压VGMA_LL分压以便产生多个伽马电压VGAL0至VGALj。
基准电压选择电路434响应于基准伽马选择信号GSEL将多个伽马电压VGAL0至VGALj中的一部分伽马电压作为多个基准伽马电压VREFL1至VREFLx输出。
电压发生器436基于多个基准伽马电压VREFL1至VREFLx产生多个电压VL0至VLy。这里，j、x和y中的每个是正整数。
解码器438在极性变换信号POL处于第二电平(例如，低电平)时参考多个电压VL0至VLy将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
图8示出根据本发明构思的实施例的在图7示出的正变换器的配置。
参照图8，电阻串412接收第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL，并且输出伽马电压VGAU0至VGAU255。电阻串412包括依次串联连接在第一驱动电压VGMA_UH和第二驱动电压VGMA_UL之间的电阻器R0至R255。在电阻器R0至R255之间的连接节点的电压被作为伽马电压VGAU0至VGAU255输出。
基准电压选择电路414包括选择器451至460。选择器451至460响应于基准伽马选择信号GSEL将伽马电压VGAU0至VGAU255中的一部分伽马电压作为基准伽马电压VREFU1至VREFU10输出。
例如，选择器451可将伽马电压VGAU248作为基准伽马电压VREFU10输出，选择器452可将伽马电压VGAU220作为基准伽马电压VREFU9输出，并且选择器460可将伽马电压VGAU8作为基准伽马电压VREFU1输出。
电压发生器416接收基准伽马电压VREFU1至VREFU10，并且产生电压VU0至VU1023。电压发生器416可通过两个相邻的基准电压之间的分压来产生多个电压。例如，电压发生器416可通过基准伽马电压VREFU1和基准伽马电压VREFU2之间的分压产生电压VU0至VU90，并且通过基准伽马电压VREFU2和基准伽马电压VREFU3之间的分压产生电压VU91至VU120。以此方式，电压发生器416可通过使用10个基准伽马电压VREFU1至VREFU10产生电压VU0至VU1023。基于基准伽马电压VREFU1至VREFU10的电压VU0至VU1023之间的电压差以及由两个相邻的基准电压产生的电压的数量可根据在电压发生器416中设定(例如，预设)的方法来确定。
解码器418在极性变换信号POL处于第一电平(例如，高电平)时参考电压VU0至VU1023将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
在该实施例中，电阻串412包括256个电阻器并且输出256个电压VGAU0至VGAU255，但是电阻器的数量和输出电压的数量可以各种各样地改变。
在该实施例中，选择电路414将电压VGAU0至VGAU255中的10个作为基准伽马电压VREFU1至VREFU10输出，但是基准电压的数量可以以本领域技术人员已知的适当方式各种各样地改变。随着基准电压的数量变得更大，在将接收到的图像信号RGB2变换为数据电压信号D1至Dm的过程中的失真可被减小或最小化。
在图7中示出的负变换器430可具有与图8中示出的正变换器410的电路配置类似的电路配置。
参照图4至图8，第一图像信号RGB1可由比特扩展电路211变换为最大灰度级(即，最大灰阶)G_MAX和最小灰度级(即，最小灰阶)G_MIN之间的扩展的图像信号RGB'，然后可由伽马校正电路212变换为已经经过伽马校正的第二图像信号RGB2。因此，可通过将第一图像信号RGB1变换为第二图像信号RGB2获得增加可显示的灰度级(即，灰阶)的数量的效果。
当第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL的电压电平根据最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN而改变时，从电阻串412和电阻串432输出的多个伽马电压VGAU0至VGAU255和VGAL0至VGAL255的电压电平可被改变。
此外，随着基准伽马选择信号GSEL根据最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN而改变，由基准电压选择电路414和基准电压选择电路434选择的基准伽马电压VREFU1至VREFU10和VREFL1至VREFL10的电压电平可被改变。
通过改变第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL的电压电平以及由基准伽马选择信号GSEL选择的基准伽马电压VREFU1至VREFU10和VREFL1至VREFL10的电压电平，可调整灰度电压Y1至Ym的电压电平。因此，可减小或防止通过将第一图像信号RGB1变换为第二图像信号RGB2导致的所显示的图像的亮度改变。
图9是示出根据本发明构思的另一实施例的显示装置的配置的框图。
参照图9，显示装置500包括显示面板510、驱动控制器520、电压发生器530、栅极驱动器540以及数据驱动器550。由于图9中示出的显示装置500具有基本上类似于图1中示出的显示装置100的配置的配置，因此可省略冗余描述。
除了第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL之外，包括在显示装置500中的电压发生器530还响应于来自驱动控制器520的电压控制信号VCTRL而产生多个基准伽马电压VREFU1至VREFUx和VREFL1至VREFLx。
图10是示出根据本发明构思的另一实施例的在驱动控制器中的图像信号处理电路的配置的框图。
参照图10，图像信号处理电路610包括比特扩展电路611、伽马校正电路612以及元数据分析电路613。元数据分析电路613检测包括在第一图像信号RGB1中的元数据，并且分析检测到的元数据以输出最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN。
比特扩展电路611响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将第一图像信号RGB1变换为扩展的图像信号RGB'。
伽马校正电路612响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN将扩展的图像信号RGB'变换为第二图像信号RGB2。此外，伽马校正电路612响应于最大亮度信号L_MAX和最小亮度信号L_MIN输出电压控制信号VCTRL。
图11是示出根据本发明构思的另一实施例的在数据驱动器中的数模转换器的电路配置的框图。
参照图11，数模转换器630包括正变换器710和负变换器730。
正变换器710包括电阻串712和解码器714。电阻串712从图9中示出的电压发生器530接收第一驱动电压VGMA_UH、第二驱动电压VGMA_UL以及多个基准伽马电压VREFU1至VREFUx，并且产生多个电压VU0至VUy。解码器714在极性变换信号POL处于第一电平(例如，高电平)时参考多个电压VU0至VUy将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
负变换器730包括电阻串732和解码器734。电阻串732从图9中示出的电压发生器530接收第三驱动电压VGMA_LH、第四驱动电压VGMA_LL以及多个基准伽马电压VREFL1至VREFLx，并且产生多个电压VL0至VLy。解码器734在极性变换信号POL处于第二电平(例如，低电平)时参考多个电压VL0至VLy将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
图12示出根据本发明构思的另一实施例的图11中示出的正变换器的配置。
参照图12，电阻串712接收第一驱动电压VGMA_UH、第二驱动电压VGMA_UL以及基准伽马电压VREFU1至VREFU10，并且产生电压VU0至VU1023。电阻器R0至R255依次串联连接在第二驱动电压VGMA_UL和第一驱动电压VGMA_UH之间。基准伽马电压VREFU1至VREFU10分别连接至在电阻器R0至R255的连接节点之中的设定(例如，预定)节点。
解码器714在极性变换信号POL处于第一电平(例如，高电平)时参考电压VU0至VU1023将锁存数据信号DA1至DAm变换为灰度电压Y1至Ym。
在该实施例中，可通过改变第一驱动电压VGMA_UH、第二驱动电压VGMA_UL以及基准伽马电压VREFU1至VREFU10的电压电平来改变电压VU0至VU1023的电压电平。
可通过改变第一驱动电压至第四驱动电压VGMA_UH、VGMA_UL、VGMA_LH和VGMA_LL的电压电平以及基准伽马电压VREFU1至VREFU10和VREFL1至VREFL10的电压电平来调整灰度电压Y1至Ym的电压电平。因此，可减小或防止通过将第一图像信号RGB1变换为第二图像信号RGB2导致的所显示的图像的亮度变化。
具有上述配置的显示装置可根据包括在元数据中的亮度信息来改变用于数据驱动器中的驱动电压的电压电平并且在有效亮度范围内扩展图像信号的比特宽度。因此，被扩展为超过显示装置可以以其他方式显示的灰度范围的灰度可以被显示。具有比将以其他方式获得的更高的灰度分辨率的图像可以被显示。
将理解的是，虽然在文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，以下描述的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
文中使用的术语是为了描述特定实施例的目的而不是旨在限制本发明。如文中所使用的，除非上下文另外明确地指出，否则单数形式“一个”和“一种(者)”旨在也包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”、“包含”及其各种变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。如文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个所列相关项的任意组合和所有组合。当诸如“至少一个(种)”的表述在一列元件之前时，修饰整列元件而不修饰所述列中的个体元件。
如文中所使用的，术语“基本上”、“大约”及类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且旨在解释由本领域普通技术人员将认识到的在测量值或计算值中的固有偏差。此外，当描述本发明的实施例时，“可(可以)”的使用指的是“本发明的一个或更多个实施例”。如在文中所使用的，术语“使用”及其变型可以认为分别与术语“利用”及其变型同义。此外，术语“示例性”旨在指代示例或举例说明。
在文中描述的根据本发明的实施例的电子或电气装置和/或任何其他相关装置或组件可以利用任何合适的硬件、固件(例如，专用集成电路)、软件或者软件、固件和硬件的组合来实施。例如，这些装置的各种组件可以形成在一个集成电路(IC)芯片上或形成在单独的IC芯片上。此外，这些装置的各种组件可以实施在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上，或者形成在一个基板上。此外，这些装置的各种组件可以是在一个或更多个计算装置中的一个或更多个处理器上运行、执行计算机程序指令并且与其他系统组件交互以执行在文中所描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令被存储在存储器中，所述存储器可以在使用诸如以随机存取存储器(RAM)为例的标准存储器装置的计算装置中实施。计算机程序指令也可以被存储在诸如以CD-ROM、闪存驱动等为例的其他非暂时性计算机可读媒体中。而且，在不脱离本发明的示例性实施例的精神和范围的情况下，本领域技术人员应该认识到的是，各种计算装置的功能可以组合或集成到单一计算装置中，或者具体的计算装置的功能可以分散在一个或更多个其他计算装置中。
虽然文中公开了实施例并且采用了特定术语，但是应当以一般性和描述性的含义来使用和解释它们，而不是为了限制的目的。在一些实施例中，对于在提交本公开时的本领域技术人员而言明显的是，除非另外具体指示，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用，或者与结合其他实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离在权利要求及其等同物中公开的本发明构思的精神和范围的情况下，可在其中做出形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，所述显示面板包括分别连接至多个栅极线和多个数据线的多个像素；
栅极驱动器，所述栅极驱动器驱动所述多个栅极线；
数据驱动器，所述数据驱动器驱动所述多个数据线；
电压发生器，所述电压发生器产生至少一个驱动电压以提供至所述数据驱动器；以及
驱动控制器，所述驱动控制器响应于第一图像信号和控制信号将第二图像信号和基准伽马选择信号提供至所述数据驱动器并且控制所述栅极驱动器，
其中，所述驱动控制器配置为基于包括在所述第一图像信号中的元数据输出用于改变所述至少一个驱动电压的电压电平的电压控制信号并且输出所述基准伽马选择信号，并且
所述数据驱动器配置为接收所述基准伽马选择信号和所述至少一个驱动电压以将对应于所述第二图像信号的数据电压信号提供至所述多个数据线。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述驱动控制器包括：
元数据分析电路，所述元数据分析电路分析所述元数据以获得最大亮度信号和最小亮度信号；
比特扩展电路，所述比特扩展电路将所述第一图像信号变换为在对应于所述最大亮度信号的最大灰阶和对应于所述最小亮度信号的最小灰阶之间的扩展的图像信号；以及
伽马校正电路，所述伽马校正电路将所述扩展的图像信号变换为所述第二图像信号。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述伽马校正电路配置为响应于所述最大亮度信号和所述最小亮度信号输出所述电压控制信号和所述基准伽马选择信号。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述电压发生器配置为响应于所述电压控制信号产生第一驱动电压和第二驱动电压。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二驱动电压具有比所述第一驱动电压低的电压电平。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第一驱动电压的电压电平根据所述最大亮度信号来确定，并且所述第二驱动电压的电压电平根据所述最小亮度信号来确定。
7.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述数据驱动器包括：
电阻串，所述电阻串产生在所述第一驱动电压和所述第二驱动电压之间的多个伽马电压；
基准电压选择电路，所述基准电压选择电路响应于所述基准伽马选择信号选择所述多个伽马电压中的一部分伽马电压，并且将所述选择的伽马电压作为多个基准伽马电压输出；
第二电压发生器，所述第二电压发生器基于所述多个基准伽马电压产生多个电压；以及
解码器，所述解码器将所述多个电压之中的对应于所述第二图像信号的电压作为灰度电压输出，
其中，所述灰度电压被作为所述数据电压信号分别提供至所述多个数据线。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述基准电压选择电路包括多个选择器，所述多个选择器中的每个选择器配置为接收所述多个伽马电压，并且响应于所述基准伽马选择信号将所述多个伽马电压中的一个伽马电压作为基准伽马电压输出。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述电阻串包括依次串联连接在所述第一驱动电压和所述第二驱动电压之间的多个电阻器，并且配置为将在所述多个电阻器之间的连接节点的电压作为所述多个伽马电压输出。
10.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，所述显示面板包括分别连接至多个栅极线和多个数据线的多个像素；
栅极驱动器，所述栅极驱动器驱动所述多个栅极线；
数据驱动器，所述数据驱动器驱动所述多个数据线；
电压发生器，所述电压发生器产生至少一个驱动电压和多个基准伽马电压以提供至所述数据驱动器；以及
驱动控制器，所述驱动控制器响应于第一图像信号、控制信号和元数据将第二图像信号提供至所述数据驱动器并且控制所述栅极驱动器，其中，所述驱动控制器配置为基于包括在所述元数据中的亮度信息输出用于改变所述至少一个驱动电压的电压电平和所述多个基准伽马电压的电压电平的电压控制信号，并且
所述数据驱动器配置为接收所述多个基准伽马电压和所述至少一个驱动电压以将对应于所述第二图像信号的数据电压信号提供至所述多个数据线。
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