CN111462670A - 显示设备及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了显示设备及其驱动方法。显示设备包括:以与输出灰度值对应的亮度发光的像素;以及色移器,用于基于输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值。色移器包括:存储参考色域信息和偏移信息的偏移存储单元;以及色域确定单元,当颜色移位等级对应于参考等级与移位等级之间的值时,使用参考色域信息和偏移信息确定输出色域信息,并且当颜色移位等级不在参考等级与移位等级之间时,使用其中偏移信息被反转的第二偏移信息和参考色域信息确定输出色域信息。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年1月21日提交的韩国专利申请第10-2019-0007544号的优先权及其权益,在此将该韩国专利申请为所有目的通过引用并入本文,如同在本文中充分地阐述一样。
技术领域
示例性实施例涉及显示设备及其驱动方法。
背景技术
随着信息技术的发展,作为用户与信息之间的连接媒介的显示设备的重要性已经增强。响应于此,诸如液晶显示设备、有机发光显示设备和等离子体显示设备的显示设备的使用已经增加。
显示设备的色域是指设备上可用的颜色的范围。显示设备中的色域可以由用户的设置或其他控制信号控制。
发明内容
要解决的技术问题是提供一种能够使用最少信息控制色域的显示设备及其驱动方法。
根据一个示例性实施例,显示设备可以包括:以与输出灰度值对应的亮度发光的像素;以及色移器,用于基于根据颜色移位等级确定的输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值,其中色移器包括:存储有与参考等级对应的参考色域信息和与第一移位等级对应的第一偏移信息的偏移存储单元;以及色域确定单元,当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,使用参考色域信息和第一偏移信息确定输出色域信息,并且当颜色移位等级不在参考等级与第一移位等级之间时,使用其中第一偏移信息被反转的第二偏移信息和参考色域信息确定输出色域信息。
色移器可以进一步包括:偏移反转计算单元,用于当颜色移位等级不在参考等级与第一移位等级之间时,使第一偏移信息反转,以生成第二偏移信息。
色移器可以进一步包括:伽马应用单元,用于将伽马曲线应用于输入灰度值,以生成伽马灰度值。
色移器可以进一步包括:色域应用单元,用于将输出色域信息应用于伽马灰度值,以生成校正后的灰度值。
色移器可以进一步包括:逆伽马应用单元,用于将逆伽马曲线应用于校正后的灰度值,以生成输出灰度值。
当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,输出色域信息的输出色域的蓝色区域的比率可以小于参考色域信息的参考色域的蓝色区域的比率。
当颜色移位等级对应于参考等级与第二移位等级之间的值时,输出色域信息的输出色域的红色区域的比率可以小于参考色域信息的参考色域的红色区域的比率。
根据一个示例性实施例,显示设备的驱动方法可以包括:根据颜色移位等级确定输出色域信息;基于输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值;以及通过像素以与输出灰度值对应的亮度发光,其中确定输出色域信息包括:当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,使用与参考等级对应的参考色域信息和与第一移位等级对应的第一偏移信息确定输出色域信息;以及当颜色移位等级不在参考等级与第一移位等级之间时,使用其中第一偏移信息被反转的第二偏移信息和参考色域信息确定输出色域信息。
参考色域信息和第一偏移信息可以是存储的值,并且确定输出色域信息可以进一步包括:当颜色移位等级不在参考等级与第一移位等级之间时,通过使第一偏移信息反转生成第二偏移信息。
将输入灰度值转换为输出灰度值可以包括:通过将伽马曲线应用于输入灰度值生成伽马灰度值。
将输入灰度值转换为输出灰度值可以进一步包括:通过将输出色域信息应用于伽马灰度值生成校正后的灰度值。
将输入灰度值转换为输出灰度值可以进一步包括:通过将逆伽马曲线应用于校正后的灰度值生成输出灰度值。
当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,输出色域信息的输出色域的蓝色区域的比率可以小于参考色域信息的参考色域的蓝色区域的比率。
当颜色移位等级对应于参考等级与第二移位等级之间的值时,输出色域信息的输出色域的红色区域的比率可以小于参考色域信息的参考色域的红色区域的比率。
根据另一示例性实施例,显示设备可以:确定颜色移位等级是否具有负值;基于该确定来选择第一偏移信息或反转的第一偏移信息;基于所选择的第一偏移信息或反转的第一偏移信息生成输出色域信息;基于生成的输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值;以及基于输出灰度值在像素处发光。
附图说明
包含附图来提供本发明构思的进一步理解并且附图包含在本说明书中且构成本说明书的一部分,附图图示本发明构思的示例性实施例并且与说明书一起用来解释本发明构思的原理。
图1是根据本发明的实施例的显示设备的框图。
图2是根据本发明的实施例的像素的电路图。
图3是用于说明根据本发明的实施例的像素的驱动方法的时序图。
图4是根据本发明的实施例的色移器的图。
图5是用于说明根据颜色移位等级的输出色域信息的图。
图6至图8是用于说明当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时输出色域信息的图。
图9和图10是用于说明当颜色移位等级对应于参考等级与第二移位等级之间的值时输出色域信息的图。
图11是用于说明根据本发明的实施例的伽马应用单元的曲线图。
图12是根据本发明的实施例的色域应用单元的图。
图13是用于说明根据本发明的实施例的逆伽马应用单元的曲线图。
具体实施方式
下面,将参考附图详细地描述本发明的优选实施例。提供以下实施例,使得本领域技术人员将能够完全理解本发明。可以以各种方式修改实施例。本发明的范围不限于下面描述的实施例。
为了清楚地阐述本发明,省略了与描述无关的部分,并且在整个说明书中,相同或相似的组件由相同的附图标记表示。因此,上述附图标记可以用于其他附图中。
另外,为了便于说明,任意地示出了附图中所示的每个组件的尺寸和厚度,并且因此本发明不一定局限于附图中所示的那些。在附图中,为了清楚地呈现层和区域,厚度可能被夸大。
图1是根据本发明的实施例的显示设备的框图。
参考图1,根据本发明的实施例的显示设备10可以包括时序控制器11、数据驱动器12、扫描驱动器13、发射驱动器14、像素单元15和色移器16。
色移器16可以基于根据颜色移位等级确定的输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值。可以从外部处理器提供颜色移位等级和输入灰度值。
时序控制器11可以从色移器16接收输出灰度值,并且从外部处理器接收与输入灰度值或输出灰度值对应的控制信号。
时序控制器11可以转换输出灰度值和控制信号以符合数据驱动器12的规范,并将它们提供到数据驱动器12。类似地,时序控制器11可以转换控制信号以符合扫描驱动器13的规范,并将时钟信号、扫描启动信号等提供到扫描驱动器13。另外,时序控制器11可以转换控制信号以符合发射驱动器14的规范,并将时钟信号、发射停止信号等提供到发射驱动器14。
在一些实施例中,色移器16可以被配置有与时序控制器11不同的硬件(例如,集成电路)。在一些实施例中,色移器16可以与时序控制器11一体地形成。另外,色移器16可以被实现为编程到时序控制器11中的软件。
在上述实施例中,色移器16首先接收输入灰度值,但是在另一实施例中,时序控制器11可以首先接收输入灰度值。在此情况下,色移器16可以使用从时序控制器11提供的输入灰度值生成输出灰度值。
数据驱动器12可以使用从时序控制器11接收的输出灰度值和控制信号生成要被提供到数据线D1、D2、D3、……、Dn的数据信号。例如,数据驱动器12可以使用时钟信号对输出灰度值进行采样,并且以像素行为单位将与输出灰度值(例如,数字值)对应的数据信号(例如,模拟电压)供给到数据线D1至Dn,其中n可以是大于0的整数。
扫描驱动器13可以从时序控制器11接收时钟信号、扫描启动信号等,以生成要被提供到扫描线S1、S2、S3、……、Sm的扫描信号,其中m可以是大于0的整数。例如,扫描驱动器13可以将具有导通电平的脉冲的扫描信号顺序地供给到扫描线S1至Sm。例如,扫描驱动器13可以被配置为移位寄存器。扫描驱动器13可以以在时钟信号的控制下将具有导通电平的脉冲的扫描启动信号顺序地传送到下一级电路的方式生成扫描信号。
发射驱动器14可以从时序控制器11接收时钟信号、发射停止信号等,并生成要被提供到发射线E1、E2、E3、……、Eo的发射信号,其中o可以是大于0的整数。例如,发射驱动器14可以将具有截止电平的脉冲的发射信号顺序地提供到发射线E1至Eo。例如,发射驱动器14可以被配置为移位寄存器。发射驱动器14可以以在时钟信号的控制下将具有截止电平的脉冲的发射停止信号顺序地传送到下一级电路的方式生成发射信号。
像素单元15可以包括多个像素。每个像素PXij可以连接到数据线、扫描线和发射线,其中i和j可以是大于0的整数。像素PXij可以包括连接到第i扫描线和第j数据线的扫描晶体管。像素PXij可以以与输出灰度值对应的亮度发光。例如,红色像素可以以与输出灰度值的红色灰度值对应的亮度发光,绿色像素可以以与输出灰度值的绿色灰度值对应的亮度发光,并且蓝色像素可以以与输出灰度值的蓝色灰度值对应的亮度发光。在示例性实施例中,三个像素可以构成一个点。在另一实施例中,四个或更多个像素可以构成一个点。
色移器16可以:确定颜色移位等级是否具有负值;基于该确定来选择第一偏移信息或反转的第一偏移信息;基于所选择的第一偏移信息或反转的第一偏移信息生成输出色域信息;以及基于生成的输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值。然后,像素PXij可以基于输出灰度值发光。
颜色移位值可以被选择以便影响用户的情绪或精神状态。例如,正的颜色移位值可以与蓝光的减少(或红光的相对增加)对应,这可能影响用户的褪黑激素的产生(例如,其可以降低光抑制褪黑激素的产生的程度)。这可能使用户在观看显示设备10之后更容易入睡。另一方面,负的颜色移位值可以与红光的减少(或蓝光的相对增加)对应,这可能导致对褪黑激素产生的抑制增加,这可以改善用户的情绪或减轻改变时区的影响(例如,减少时差)。
图2是根据本发明的实施例的像素的电路图。
参考图2,像素PXij可以包括晶体管M1、M2、M3、M4、M5、M6和M7、存储电容器Cst以及发光二极管LD。
尽管本实施例中的晶体管M1至M7被示出为P型晶体管(例如,PMOS),但是本领域的技术人员可以配置具有与N型晶体管(例如,NMOS)相同的功能的像素电路。
存储电容器Cst可以包括连接到第一电源线ELVDD的第一电极以及连接到晶体管M1的栅电极的第二电极。
晶体管M1可以包括连接到晶体管M5的第二电极的第一电极、连接到晶体管M6的第一电极的第二电极以及连接到存储电容器Cst的第二电极的栅电极。晶体管M1可以被称为驱动晶体管。晶体管M1可以根据栅电极与第一电极(源电极)之间的电位差确定在第一电源线ELVDD与第二电源线ELVSS之间流动的驱动电流的量。
晶体管M2可以包括连接到数据线Dj的第一电极、连接到晶体管M1的第一电极的第二电极以及连接到当前扫描线Si的栅电极。晶体管M2可以被称为扫描晶体管、开关晶体管等。当导通电平的扫描信号被施加到当前扫描线Si时,晶体管M2可以将数据线Dj的数据信号传送到像素PXij。
晶体管M3可以包括连接到晶体管M1的第二电极的第一电极、连接到晶体管M1的栅电极的第二电极以及连接到当前扫描线Si的栅电极。当导通电平的扫描信号被施加到当前扫描线Si时,晶体管M3可以以二极管形式连接晶体管M1。
晶体管M4可以包括连接到晶体管M1的栅电极的第一电极、连接到初始化电压线VINT的第二电极以及连接到前一扫描线S(i-1)的栅电极。在另一实施例中,晶体管M4的栅电极可以连接到另一扫描线。当导通电平的扫描信号被施加到前一扫描线S(i-1)时,晶体管M4可以将初始化电压传送到晶体管M1的栅电极,使得晶体管M1的栅电极的电荷量被初始化。
晶体管M5可以包括连接到第一电源线ELVDD的第一电极、连接到晶体管M1的第一电极的第二电极以及连接到发射线Ei的栅电极。晶体管M6可以包括连接到晶体管M1的第二电极的第一电极、连接到发光二极管LD的阳极电极的第二电极以及连接到发射线Ei的栅电极。晶体管M5和M6可以被称为发射晶体管。当导通电平的发射信号被施加时,晶体管M5和M6可以提供第一电源线ELVDD与第二电源线ELVSS之间的驱动电流路径,以驱动发光二极管LD。
晶体管M7可以包括连接到发光二极管LD的阳极电极的第一电极、连接到初始化电压线VINT的第二电极以及连接到当前扫描线Si的栅电极。在另一实施例中,晶体管M7的栅电极可以连接到另一扫描线。例如,晶体管M7的栅电极可以连接到前一扫描线S(i-1)、再前一扫描线S(i-2)、下一扫描线S(i+1)或再下一扫描线S(i+2)。当导通电平的扫描信号被施加到当前扫描线Si时,晶体管M7可以将初始化电压传送到发光二极管LD的阳极电极,使得发光二极管LD中累积的电荷量被初始化。
发光二极管LD可以包括连接到晶体管M6的第二电极的阳极电极以及连接到第二电源线ELVSS的阴极电极。发光二极管LD可以是有机发光二极管、无机发光二极管、量子点发光二极管等。
图3是用于说明根据本发明的实施例的像素的驱动方法的时序图。
首先,前一像素行的数据信号DATA(i-1)j可以被施加到数据线Dj,并且导通电平(低电平)的扫描信号可以被施加到前一扫描线S(i-1)。
由于截止电平(高电平)的扫描信号被施加到当前扫描线Si,因此晶体管M2被截止,并且前一像素行的数据信号DATA(i-1)j不被传送到像素PXij。
此时,晶体管M4被导通,因此初始化电压被施加到晶体管M1的栅电极以初始化电荷量。由于截止电平的发射信号被施加到发射线Ei,因此晶体管M5和M6被截止,并且由于初始化电压的施加而导致的发光二极管LD的不必要的操作被防止。
接下来,当前像素行的数据信号DATAij被施加到数据线Dj,并且导通电平的扫描信号被施加到当前扫描线Si。结果,晶体管M2、M1和M3被导通,并且数据线Dj和晶体管M1的栅电极可以电连接。因此,数据信号DATAij被施加到存储电容器Cst的第二电极,并且存储电容器Cst可以累积与第一电源线ELVDD的电压与数据信号DATAij之间的差对应的电荷量。
此时,晶体管M7被导通,因此发光二极管LD的阳极电极连接到初始化电压线VINT,并且发光二极管LD被预充有或初始化为对应于初始化电压与第二电源电压之间的电压差的电荷量。
其后,当导通电平的发射信号被施加到发射线Ei时,晶体管M5和M6被导通,并且可以根据存储电容器Cst中累积的电荷量来控制通过晶体管M1的电流量,使得驱动电流流到发光二极管LD。发光二极管LD发光,直到截止电平的发射信号被施加到发射线Ei。
图4是根据本发明的实施例的色移器的图。
参考图4,根据本发明的实施例的色移器16可以包括偏移存储单元161、偏移反转计算单元162、色域确定单元163、伽马应用单元166、色域应用单元165和逆伽马应用单元164。
色移器16可以基于根据颜色移位等级LVI确定的输出色域信息LVI_CS将输入灰度值RI、GI和BI转换为输出灰度值RO、GO和BO。
偏移存储单元161可以存储与参考等级对应的参考色域信息LV0_I以及与第一移位等级对应的第一偏移信息OF1、OF2和OF3。在实施例中,第一偏移信息OF1、OF2和OF3可以在显示设备10出货之前被存储在偏移存储单元161中。稍后将参考图7具体描述确定第一偏移信息OF1、OF2和OF3的过程。在另一实施例中,可以在显示设备10出货之后确定第一偏移信息OF1、OF2和OF3。例如,显示设备10的用户可以使用期望值确定第一偏移信息OF1、OF2和OF3。另外,可以通过更新显示设备10来改变第一偏移信息OF1、OF2和OF3。第一偏移信息OF1、OF2和OF3可以是可编程的。
当颜色移位等级LVI不对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,偏移反转计算单元162可以使第一偏移信息OF1、OF2和OF3反转以生成第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3。
当颜色移位等级LVI对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,色域确定单元163可以使用参考色域信息LV0_I以及第一偏移信息OF1、OF2和OF3来确定输出色域信息LVI_CS。当颜色移位等级LVI不对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,色域确定单元163可以使用第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3(其中第一偏移信息OF1、OF2和OF3被反转)以及参考色域信息LV0_I来确定输出色域信息LVI_CS。
伽马应用单元166可以通过将伽马曲线应用于输入灰度值RI、GI和BI来生成伽马灰度值RG、GG和BG。
色域应用单元165可以通过将输出色域信息LVI_CS应用于伽马灰度值RG、GG和BG来生成校正后的灰度值RC、GC和BC。
逆伽马应用单元164可以通过将逆伽马曲线应用于校正后的灰度值RC、GC和BC来生成输出灰度值RO、GO和BO。
图5是用于说明根据颜色移位等级的输出色域信息的图。图5示出了由国际照明委员会(CIE)1931色度图表定义的颜色空间中的颜色范围。CIE 1931是颜色空间的三维表示的二维投影。光谱颜色由上曲线表示。显示器可以表现位于由三个点(原色)界定的三角形内的颜色。每个三角形可以称为“色域”。通过调整用于形成色域的原色,可以改变可以显示的颜色的范围。
参考图5,示出了根据参考等级LV0的参考色域、根据任意第一移位等级LV(+)的第一色域以及对应于任意第二移位等级LV(-)的第二色域。
当参考色域被定义为参考时,第一色域的蓝色区域的比率可以小于参考色域的蓝色区域的比率。因此,当颜色移位等级LVI对应于参考等级LV0与第一移位等级LV(+)之间的值时,输出色域信息LVI_CS的输出色域的蓝色区域的比率可以小于参考色域信息LV0_I的参考色域的蓝色区域的比率。
另外,当参考色域被定义为参考时,第二色域的红色区域的比率可以小于参考色域的红色区域的比率。因此,当颜色移位等级LVI对应于参考等级LV0与第二移位等级LV(-)之间的值时,输出色域信息LVI_CS的输出色域的红色区域的比率可以小于参考色域信息LV0_I的参考色域的红色区域的比率。
因此,根据本发明的实施例,根据颜色移位等级,可以确定要减小色域中的蓝色的比率还是要减小色域中的红色的比率。
减小色域中的蓝色的比率的一个原因可能与褪黑激素荷尔蒙的分泌有关。在晚上,褪黑激素荷尔蒙的分泌可能增加以帮助睡眠。实验表明,当在显示设备10上观察包括蓝色波长的图像时,褪黑激素荷尔蒙的分泌被抑制。因此,优先减小直接抑制褪黑激素荷尔蒙的分泌的蓝色波长是可取的。另外,褪黑激素荷尔蒙的分泌可随着年龄而降低。已知的是,与二十几岁时褪黑激素的分泌相比,人们在六十多岁时仅分泌大约三分之一的褪黑激素。在此情况下,用户可以通过在显示设备10中将颜色移位等级LVI设置为第一移位等级LV(+)或者参考等级LV0与第一移位等级LV(+)之间的值进一步提高褪黑激素荷尔蒙的分泌。
另一方面,已知褪黑激素荷尔蒙的过量分泌会导致抑郁。例如,一个人去其他区域旅行后可能由于时差而感到抑郁。这是一种褪黑素激素荷尔蒙根据时间差过量分泌的现象。在此情况下,用户可以在显示设备10上将颜色移位等级LVI设置为第二移位等级LV(-)或者参考等级LV0与第二移位等级LV(-)之间的值进一步降低褪黑激素荷尔蒙的分泌。
在本发明的实施例中,显示设备10可以参考用户的年龄信息来设置颜色移位等级LVI。当用户较年长时,显示设备10可以将颜色移位等级LVI设置为接近第一移位等级LV(+)中的最大等级。此时,最大等级可以指第一移位等级LV(+)的绝对值中的最大值。
另外,当用户较年轻时,显示设备10可以将颜色移位等级LVI设置为接近第二移位等级LV(-)中的最大等级。此时,最大等级可以指第二移位等级LV(-)的绝对值中的最大值。
在本发明的另一实施例中,显示设备10可以参考用户的时间差信息(即,基于用户已经旅行了多远)来设置颜色移位等级LVI。随着时间差增加,显示设备10可以将颜色移位等级LVI设置为更接近第二移位等级LV(-)的最大等级。
图6至图8是用于说明当颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时输出色域信息的图。
参考图6,示例性地示出了当颜色移位等级LVI是参考等级LV0时的参考色域(X顶点),当颜色移位等级LVI是第一等级LV1时的第一色域(正方形顶点),当颜色移位等级LVI是第二等级LV2时的第二色域(三角形顶点),以及当颜色移位等级LVI是第三等级LV3时的第三色域(圆形顶点)。等级LV1、LV2和LV3可以是第一移位等级,并且第三等级LV3可以是第一移位等级中的最大等级。图6表示了根据上面参考图5描述的CIE 1931颜色系统的上述色域和移位等级。图6还示出了色温曲线,该色温曲线表示辐射特定颜色光的理想黑体辐射器的温度。
例如,当颜色移位等级LVI是参考等级LV0时,参考色域的白色灰度的色温可以被设置为7900K。当颜色移位等级LVI是第一等级LV1时,色域的白色灰度的色温可以被设置为5300K。当颜色移位等级LVI是第二等级LV2时,色域的白色灰度的色温可以被设置为3600K。当颜色移位等级LVI是第三等级LV3时,色域的白色灰度的色温可以被设置为2450K。
参考图7,在相应的表格中图示了在参考等级LV0下的参考色域信息LV0_I、在第一等级LV1下的第一等级色域信息、在第二等级LV2下的第二等级色域信息以及在第三等级LV3下的第三等级色域信息。在每个等级中的行对应于用于表示红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色和白色的参考颜色的红光、绿光和蓝光的等级。作为示例,在高等级的偏移情况下,应当注意,白色的表示中的蓝光等级小于根据参考色域的蓝光等级。因此,在高偏移情况下,具有降低等级的蓝光的颜色移位色域可能不会如参考色域那样抑制褪黑激素的产生。
第一偏移信息OF1可以对应于第一等级色域信息与参考色域信息之间的差值。第一偏移信息OF2可以对应于第二等级色域信息与第一等级色域信息之间的差值。第一偏移信息OF3可以对应于第三等级色域信息与第二等级色域信息之间的差值。
偏移存储单元161可以存储与参考等级LV0对应的参考色域信息LV0_I以及与第一移位等级对应的第一偏移信息OF1、OF2和OF3。例如,偏移存储单元161可以由诸如寄存器的存储设备构成。由于偏移存储单元161不需要存储需要比第一偏移信息OF1、OF2和OF3更多位的第一等级色域信息、第二等级色域信息和第三等级色域信息,因此可以降低硬件配置成本。
当颜色移位等级LVI对应于参考等级LV0与第一移位等级LV1、LV2和LV3之间的值时,色域确定单元163可以使用参考色域信息LV0_I以及第一偏移信息OF1、OF2和OF3来确定输出色域信息LVI_CS。
例如,对应于参考等级LV0的颜色移位等级可以为0,并且对应于第一移位等级LV1、LV2和LV3的颜色移位等级可以分别为102、178和255。
当从外部处理器输入的颜色移位等级LVI为50时,色域确定单元163可以根据下面的公式1使用参考色域信息LV0_I和第一偏移信息OF1来确定偏移插值信息:
[公式1]
OFI=round((OF1_I/LV1_V)*LVI)
其中,OFI为偏移插值信息,OF1_I为第一偏移信息OF1,LV1_V为第一等级的颜色移位等级,LVI为输入的颜色移位等级LVI,并且round()可以为取整函数。
参考图8,当LV1_V为102并且LVI为50时,由公式1计算的偏移插值信息OFI_R、OFI_G、OFI_B、OFI_C、OFI_M、OFI_Y和OFI_W被示例性地示出。
例如,对于第一行,我们有:
[公式1.1]
OFI_R=round(([-19,0,0]/102)*50)=[-9,0,0]
可以通过将偏移插值信息OFI_R至OFI_W加到参考色域信息LV0_R、LV0_G、LV0_B、LV0_C、LV0_M、LV0_Y和LV0_W来确定输出色域信息LVI_CS。
输出色域信息LVI_CS可以包括红色灰度信息LVI_R、绿色灰度信息LVI_G、蓝色灰度信息LVI_B、青色灰度信息LVI_C、品红色灰度信息LVI_M、黄色灰度信息LVI_Y和白色灰度信息LVI_W。在灰度信息中,第一列可以指红色灰度值,第二列可以指绿色灰度值,并且第三列可以指蓝色灰度值。
当从外部处理器输入的颜色移位等级LVI为102与178之间的值时,色域确定单元163可以根据下面的公式2使用第一偏移信息OF1和OF2来确定偏移插值信息:
[公式2]
OFI=round((OF2_I/(LV2_V-LV1_V)*(LVI-LV1_V))+OF1_I
其中,OFI为偏移插值信息,OF1_I为第一偏移信息OF1,OF2_I为第一偏移信息OF2,LV1_V为第一等级的颜色移位等级,LV2_V为第二等级的颜色移位等级,LVI为输入的颜色移位等级LVI,并且round()可以为取整函数。
当从外部处理器输入的颜色移位等级LVI为178与255之间的值时,色域确定单元163可以根据下面的公式3使用第一偏移信息OF1、OF2和OF3来确定偏移插值信息:
[公式3]
OFI=round((OF3_I/(LV3_V–LV2_V)*(LVI–LV2_V))+OF1_I+OF2_I
其中,OFI为偏移插值信息,OF1_I为第一偏移信息OF1,OF2_I为第一偏移信息OF2,OF3_I为第一偏移信息OF3,LV2_V为第二等级的颜色移位等级,LV3_V为第三等级的颜色移位等级,LVI为输入的颜色移位等级LVI,并且round()可以为取整函数。
图9和图10是用于说明当颜色移位等级对应于参考等级与第二移位等级之间的值时输出色域信息的图。例如,根据图9和图10的输出色域可以表示导致较少红光(或相对较多蓝光)的颜色移位,这对改善用户的情绪可能是有用的。
当颜色移位等级LVI不在参考等级LV0与第一移位等级LV1、LV2和LV3之间时,偏移反转计算单元162可以使第一偏移信息OF1、OF2和OF3反转以生成第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3。例如,第二偏移信息IOF1可以包括通过使包含在第一偏移信息OF1中的灰度值的符号反转而获得的灰度值。类似地,第二偏移信息IOF2可以包括通过使包含在第一偏移信息OF2中的灰度值的符号反转而获得的灰度值。第二偏移信息IOF3可以包括通过使包含在第一偏移信息OF3中的灰度值的符号反转而获得的灰度值。
第二偏移信息IOF1的第二移位等级可以对应于第一偏移信息OF1的第一移位等级LV1的反转值。例如,当第一偏移信息OF1的第一移位等级LV1为102时,第二偏移信息IOF1的第二移位等级可以为-102。类似地,第二偏移信息IOF2的第二移位等级可以为-178,并且第二偏移信息IOF3的第二移位等级可以为-255。
因此,本实施例的显示设备10不需要用于存储第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3的存储设备,使得硬件配置成本可以降低。
当颜色移位等级LVI不在参考等级LV0与第一移位等级LV1、LV2和LV3之间时(例如,当颜色移位等级为负时),色域确定单元163可以使用第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3(其中第一偏移信息OF1、OF2和OF3被反转)以及参考色域信息LV0_I来确定输出色域信息LVI_CS。
例如,当输入的颜色移位等级LVI小于0并且大于-255时,色域确定单元163可以使用第二偏移信息IOF1、IOF2和IOF3以及参考色域信息LV0_I来确定输出色域信息LVI_CS。
参考图10,当输入的颜色移位等级LVI为-50时,例示性地计算的偏移插值信息IOFI_R、IOFI_G、IOFI_B、IOFI_C、IOFI_M、IOFI_Y和IOFI_W被示出。示例性公式可以类似于公式1、公式2和公式3,因此冗余的说明被省略。
可以通过将偏移插值信息IOFI_R至IOFI_W加到参考色域信息LV0_R至LV0_W来确定输出色域信息LVI_CS。
图11是用于说明根据本发明的实施例的伽马应用单元的曲线图。
伽马应用单元166可以通过将伽马曲线GCV应用于输入灰度值RI、GI和BI来生成伽马灰度值RG、GG和BG。
伽马曲线GCV的伽马值(例如,伽马2.0、伽马2.2或伽马2.4)可以以根据显示设备10而改变。另外,根据实施例,用户可以设置伽马曲线GCV的伽马值。
由于反映伽马曲线GCV的图像帧被显示给用户,因此优选地基于反映伽马曲线GCV的伽马灰度值RG、GG和BG来应用输出色域信息LVI_CS。
图12是根据本发明的实施例的色域应用单元的图。
色域应用单元165可以通过将输出色域信息LVI_CS应用于伽马灰度值RG、GG和BG来生成校正后的灰度值RC、GC和BC。
如上所述,输出色域信息LVI_CS可以包括红色灰度信息LVI_R、绿色灰度信息LVI_G、蓝色灰度信息LVI_B、青色灰度信息LVI_C、品红色灰度信息LVI_M、黄色灰度信息LVI_Y和白色灰度信息LVI_W。
另外,输出色域信息LVI_CS可以进一步包括黑色灰度信息LVI_K。通常,黑色灰度信息LVI_K的红色灰度值、绿色灰度值和蓝色灰度值可以全部被设置为0。根据实施例,黑色灰度信息LVI_K的灰度值可以被设置为除0之外的值。
色域应用单元165可以在输出色域信息LVI_CS的范围内生成校正后的灰度值RC、GC和BC。为了更直观地理解,图12示出了由以黑色灰度信息LVI_K为原点彼此正交的三个坐标轴LVI_R、LVI_G和LVI_B组成的立方体。立方体的角对应于黑色、绿色、黄色、红色(在底部)以及蓝色、青色、白色和品红色(在顶部)的颜色灰度信息。
校正后的灰度值RC、GC和BC可以通过图12所示的表以及下面的示例性公式4、公式5和公式6来计算。
[公式4]
RC=LVI_K_R+C1_R*RG/r_step+C2_R*GG/g_step+C3_R*BG/b_step
[公式5]
GC=LVI_K_G+C1_G*RG/r_step+C2_G*GG/g_step+C3_G*BG/b_step
[公式6]
BC=LVI_K_B+C1_B*RG/r_step+C2_B*GG/g_step+C3_B*BG/b_step
其中,LVI_K_R为黑色灰度信息LVI_K的红色灰度值,LVI_K_G为黑色灰度信息LVI_K的绿色灰度值,LVI_K_B为黑色灰度信息LVI_K的蓝色灰度值,C1_R为根据表计算的C1的红色灰度值,C1_G为根据表计算的C1的绿色灰度值,C1_B为根据表计算的C1的蓝色灰度值,C2_R为根据表计算的C2的红色灰度值,C2_G为根据表计算的C2的绿色灰度值,C2_B为根据表计算的C2的蓝色灰度值,C3_R为根据表计算的C3的红色灰度值,C3_G为根据表计算的C3的绿色灰度值,并且C3_B为根据表计算的C3的蓝色灰度值。另外,r_step、g_step和b_step可以为常数。例如,r_step、g_step和b_step可以为128。
图13是用于说明根据本发明的实施例的逆伽马应用单元的曲线图。
逆伽马应用单元164可以通过将逆伽马曲线IGCV应用于校正后的灰度值RC、GC和BC来生成输出灰度值RO、GO和BO。
由于数据驱动器12可以使用反映伽马值的伽马电压来生成数据信号,因此有必要防止伽马值被反映两次。因此,逆伽马应用单元164可以通过将逆伽马曲线IGCV应用于校正后的灰度值RC、GC和BC来生成输出灰度值RO、GO和BO。
逆伽马曲线IGCV的逆伽马值可以是图11中的伽马曲线GCV的伽马值的逆数。
根据本发明的显示设备及其驱动方法可以使用最少信息来控制色域。
此前提及的附图以及上面描述的本发明的具体实施方式仅仅是对本发明的说明。应该理解,本发明仅出于说明的目的被公开,并且不旨在限制本发明的范围。因此,本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,各种修改和等同实施例都是可能的。因此,本发明的真实范围应当由所附的权利要求的技术理念确定。
Claims (10)
1.一种显示设备,包括:
以与输出灰度值对应的亮度发光的像素;以及
色移器,用于基于根据颜色移位等级确定的输出色域信息将输入灰度值转换为所述输出灰度值,
其中所述色移器包括:
存储有与参考等级对应的参考色域信息和与第一移位等级对应的第一偏移信息的偏移存储单元;以及
色域确定单元,当所述颜色移位等级对应于所述参考等级与所述第一移位等级之间的值时,使用所述参考色域信息和所述第一偏移信息确定所述输出色域信息,并且当所述颜色移位等级不在所述参考等级与所述第一移位等级之间时,使用其中所述第一偏移信息被反转的第二偏移信息和所述参考色域信息确定所述输出色域信息。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述色移器进一步包括:偏移反转计算单元,用于当所述颜色移位等级不在所述参考等级与所述第一移位等级之间时,使所述第一偏移信息反转,以生成所述第二偏移信息。
3.根据权利要求2所述的显示设备,其中,所述色移器进一步包括:伽马应用单元,用于将伽马曲线应用于所述输入灰度值,以生成伽马灰度值。
4.根据权利要求3所述的显示设备,其中,所述色移器进一步包括:色域应用单元,用于将所述输出色域信息应用于所述伽马灰度值,以生成校正后的灰度值。
5.根据权利要求4所述的显示设备,其中,所述色移器进一步包括:逆伽马应用单元,用于将逆伽马曲线应用于所述校正后的灰度值,以生成所述输出灰度值。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中,当所述颜色移位等级对应于所述参考等级与所述第一移位等级之间的所述值时,所述输出色域信息的输出色域的蓝色区域的比率小于所述参考色域信息的参考色域的蓝色区域的比率,
其中当所述颜色移位等级对应于所述参考等级与第二移位等级之间的值时,所述输出色域信息的所述输出色域的红色区域的比率小于所述参考色域信息的所述参考色域的红色区域的比率。
7.一种显示设备的驱动方法,所述方法包括:
根据颜色移位等级确定输出色域信息;
基于所述输出色域信息将输入灰度值转换为输出灰度值;以及
通过像素以与所述输出灰度值对应的亮度发光,
其中确定所述输出色域信息包括:
当所述颜色移位等级对应于参考等级与第一移位等级之间的值时,使用与所述参考等级对应的参考色域信息和与所述第一移位等级对应的第一偏移信息确定所述输出色域信息,以及
当所述颜色移位等级不在所述参考等级与所述第一移位等级之间时,使用其中所述第一偏移信息被反转的第二偏移信息和所述参考色域信息确定所述输出色域信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述参考色域信息和所述第一偏移信息为存储的值,
其中确定所述输出色域信息进一步包括:
当所述颜色移位等级不在所述参考等级与所述第一移位等级之间时,通过使所述第一偏移信息反转生成所述第二偏移信息,并且
其中将所述输入灰度值转换为所述输出灰度值包括:
通过将伽马曲线应用于所述输入灰度值生成伽马灰度值;
通过将所述输出色域信息应用于所述伽马灰度值生成校正后的灰度值;以及
通过将逆伽马曲线应用于所述校正后的灰度值生成所述输出灰度值。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,当所述颜色移位等级对应于所述参考等级与所述第一移位等级之间的所述值时,所述输出色域信息的输出色域的蓝色区域的比率小于所述参考色域信息的参考色域的蓝色区域的比率。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,当所述颜色移位等级对应于所述参考等级与第二移位等级之间的值时,所述输出色域信息的所述输出色域的红色区域的比率小于所述参考色域信息的所述参考色域的红色区域的比率。
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