CN115966171A - 显示设备及其时序控制器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示设备及其时序控制器。时序控制器通过使用图像数据来检测图像的尺寸，根据图像的尺寸生成第一输出图像数据，并且通过使用第一输出图像数据来生成第二输出图像数据。第二输出图像数据是根据第一输出图像数据的饱和度值生成的。

Description

显示设备及其时序控制器
技术领域
各种实施例大体上涉及一种显示设备，并且更具体地，涉及一种能够补偿电压降的显示设备及其时序控制器。
背景技术
通常，显示设备包括显示面板，显示面板包括以矩阵形式排列的多个像素。显示设备包括薄膜晶体管(TFT)和发光元件，该薄膜晶体管(TFT)用于切换要施加到多个像素中的每一个的电压，该发光元件将电信号转换为光。显示设备通过根据给定的亮度信息控制发光元件的亮度来显示图像。包括在每个像素中的发光元件发射红色、绿色和蓝色的三原色中的任一种的光，并且允许通过原色的空间或时间和来识别期望的颜色。
这种传统的显示设备的显示面板包括被施加驱动电压的多条电源线。在显示面板的像素中，可能由于各种原因而发生电压降。电压降意味着被施加比与图像数据对应的电压电平低的电平的数据电压。因此，显示面板难以显示具有均匀明度的图像。
例如，在有机发光显示装置的情况下，像素的电压降可以根据在显示面板上发射光的像素的数量而改变，并且可以改变施加到显示面板的电压。结果，可以改变显示面板的明度。因此，可以降低其中最多数量的像素被导通的白色图像的明度。
此外，当显示在显示面板的屏幕上的图像的尺寸改变时，电压降也可以改变。例如，当图像较小时，表示为红色、绿色和蓝色的明度值之和的白色的明度差可能由于电压降而较大。
因此，需要开发一种能够根据显示在屏幕上的图像的尺寸来解决白色的明度变化的技术。
发明内容
各种实施例针对一种能够补偿根据显示在屏幕上的图像的尺寸而变化的OLED像素的电压降(IR降)的显示设备及其时序控制器。
而且，各种实施例针对一种能够根据显示在屏幕上的图像的尺寸来补偿电压降，使得即使在发射光的像素的数目改变时，红色、绿色和蓝色的明度值之和也保持白色的明度值的显示设备及其时序控制器。
此外，各种实施例针对一种能够补偿OLED像素的电压降(IR-Drop)，使得即使显示在屏幕上的图像的尺寸改变时也能够保持白色的明度值(即红色、绿色和蓝色的明度值之和)的显示设备及其时序控制器。
在实施例中，显示设备可以包括将从外部输入的图像数据转换为输出图像数据的时序控制器，其中，时序控制器配置为：通过使用图像数据，生成与屏幕上的图像的尺寸对应的导通像素比信息；在具有用于根据屏幕上的图像的尺寸进行补偿的权重的查找表中选择近似于导通像素比信息的第一权重；通过转换第一权重，生成与导通像素比信息对应的第二权重；通过使用第二权重，将图像数据转换为第一输出图像数据；通过根据与第一输出图像数据对应的饱和度权重控制将第二权重应用于与第一输出图像数据对应的饱和度值的程度，将第一输出图像数据转换为第二输出图像数据；以及输出第二输出图像数据作为输出图像数据。
在实施例中，时序控制器可以包括：导通像素比生成器，配置为接收从外部输入的图像数据，并且通过使用图像数据生成与屏幕上的图像的尺寸对应的导通像素比信息；存储器，配置为存储查找表，该查找表具有用于根据屏幕上的图像的尺寸进行补偿的权重；权重生成器，配置为接收查找表的权重之中的近似于导通像素比信息的第一权重，并且通过转换第一权重来生成与导通像素比信息对应的第二权重；第一图像数据生成器，配置为通过使用第二权重来将图像数据转换为第一输出图像数据；以及第二图像数据生成器，配置为通过根据与第一输出图像数据对应的饱和度权重控制将第二权重应用到与第一输出图像数据对应的饱和度值的程度，将第一输出图像数据转换为第二输出图像数据，并且输出第二输出图像数据作为输出图像数据。
因此，根据本实施例的显示设备和时序控制器具有补偿在显示面板中发生的根据显示在屏幕上的图像的尺寸而变化的电压降的效果。而且，根据本实施例的显示设备和时序控制器具有能够补偿根据显示在屏幕上的图像的尺寸的电压降，使得即使在发射光的像素的数目改变时，红色、绿色和蓝色的明度值之和也保持白色的明度值的效果。此外，根据本实施例的显示设备和时序控制器具有能够补偿OLED像素的电压降(IR-Drop)，使得即使显示在屏幕上的图像的尺寸改变时也能够保持白色的明度值，即红色、绿色和蓝色的明度值之和的效果。
附图说明
图1是示出根据实施例的显示设备的配置的框图。
图2是示出根据实施例的根据显示在显示面板上的图像的尺寸的像素的平均图像水平(APL)和亮度之间的关系的曲线图。
图3是示出根据实施例的时序控制器的配置的框图。
图4是示出根据平均图像水平因子(APLF)和加权平均图像水平(WAPL)的图像图案的图。
图5是示出根据实施例的图像尺寸信息提供器的配置的框图。
图6是示出根据实施例的查找表的图。
图7是示出根据实施例的权重生成器的配置的框图。
图8是根据饱和度分析值的第一反射百分比曲线的示例图。
图9是根据DBV(显示明度值)的第二反射百分比曲线的示例图。
图10是示出根据实施例的第二图像数据生成器的配置的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照图1描述根据实施例的显示设备。
图1是示出根据实施例的显示设备的配置的框图。
参照图1，显示设备1可以包括显示面板10、时序控制器20、栅极驱动器30、数据驱动器40和电源50。时序控制器20、数据驱动器40和栅极驱动器30可以以独立集成电路的形式配置，并且至少两个装置可以以一个集成电路的形式配置。然而，应当注意，本实施例不限于此。
显示面板10可以包括多个像素PX。多个像素PX中的每一个可以是有机发光二极管(OLED)。多个像素PX中的每一个可以接收驱动电压ELVDD和ELVSS，并且以由数据电压控制的亮度发光。多个像素PX中的每一个的亮度可以由驱动电压ELVDD和ELVSS以及数据电压来控制。多个像素PX中的每一个可能由于电压降而发射具有非期望的亮度的光。多个像素PX中的每一个可以包括红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)。可以根据DBV(显示明度值)来控制显示面板10的明度。稍后将描述显示面板10和多个像素PX的明度。
时序控制器20可以向数据驱动器40、栅极驱动器30和电源50提供同步信号和/或控制信号。时序控制器20可以通过使用同步信号和/或控制信号来控制扫描信号的提供时序和数据电压的提供时序。同步信号和/或控制信号可以包括用于控制栅极驱动器30的多个栅极控制信号GCS和用于控制数据驱动器40的多个数据控制信号DCS。
时序控制器20可以从外部(例如，主装置(未示出))接收图像数据RGB。时序控制器20可以通过使用图像数据RGB来计算在多个像素PX之中发射光的像素PX的导通像素比。导通像素比可以理解为在形成屏幕的多个像素PX之中发射光以显示图像的像素PX的比。也就是说，可以理解的是，该导通比对应于屏幕上的图像的尺寸。时序控制器20可以通过使用导通像素比来检测要显示在屏幕上的图像的尺寸。时序控制器20可以包括保存第一权重WT1的查找表(LUT)，该第一权重WT1用于根据图像尺寸补偿电压降。第一权重WT1可以理解为具有对应于特定导通比的预设值。时序控制器20可以根据图像的尺寸通过查找表的第一权重WT1来计算与图像的尺寸对应的第二权重WT2。时序控制器20可以通过将第二权重WT2应用于图像数据RGB来生成第一输出图像数据RGB1。第二权重WT2可以理解为具有将第一权重WT1转换为适合图像的尺寸的值，并且反映第一权重WT1中与图像的尺寸相关的权重。
时序控制器20可以生成与第一输出图像数据RGB1对应的饱和度权重Sa。时序控制器20可以将RGB颜色空间的第一输出图像数据RGB1转换成YCbCr颜色空间的第一转换图像数据Y1CbCr。时序控制器20可以通过将第二权重WT2和饱和度权重Sa应用于第一转换图像数据Y1CbCr的第一饱和度值Y1来生成第二饱和度值Y2。例如，时序控制器20可以生成第二饱和度值Y2，使得红色子像素(R)的亮度、绿色子像素(G)的亮度和蓝色子像素(B)的亮度之和与白色(W)的亮度相同。时序控制器20可以将包括第二饱和度值Y2的YCbCr颜色空间的第二转换图像数据Y2CbCr转换为第二输出图像数据RGB2。因此，不管要显示在屏幕上的图像的尺寸如何，时序控制器20都可以通过向数据驱动器提供第二输出图像数据RGB2来补偿根据图像的尺寸的电压降，该第二输出图像数据RGB2被补偿以保持均匀的明度。稍后将描述时序控制器20的详细配置。
栅极驱动器30可以根据同步信号和/或控制信号通过多条栅极线GL将扫描信号施加到多个像素PX之中的相应像素PX。可以根据扫描信号在显示面板10中选择特定的线，并且可以将从数据驱动器40提供的数据电压提供给所选择的线的像素PX。
数据驱动器40可以接收第二输出图像数据RGB2。数据驱动器40可以根据同步信号和/或控制信号生成与第二输出图像数据RGB2对应的数据电压。数据驱动器40可以通过多条数据线DL将数据电压施加到多个像素PX之中的相应像素PX。
电源50可以转换外部电能，并且因此可以生成第一驱动电压ELVDD和第二驱动电压ELVSS。电源50可以通过第一电源线PL1向显示面板10提供第一驱动电压ELVDD，并且可以通过第二电源线PL2向显示面板10提供第二驱动电压ELVSS。
图2是示出根据实施例的根据显示在显示面板上的图像的尺寸的图像的平均图像水平APL和亮度之间的关系的曲线图。
基于8位图像，要显示在显示面板10上的图像的平均图像水平APL可以具有0到255水平的灰度。例如，当整个显示面板10的多个像素PX之中的25％的像素PX显示255水平的最大白色灰度并且剩余像素显示0水平的黑色灰度时，平均图像水平是25％。然而，当整个屏幕的像素显示255水平的最大白色灰度时，平均图像水平是100％。
当不发生电压降时，如果灰度值相同，则不管要显示的图像的尺寸如何亮度都恒定。然而，当电压降发生时，电压降的大小与要显示的图像的尺寸成比例。也就是说，当要显示的图像的尺寸大时，驱动电压ELVDD和ELVSS减小，并且与驱动电压ELVDD和ELVSS对应的驱动电流也减小。即使当向像素PX提供对应于相同灰度值的数据电压时，也会根据电压降的影响与要显示的图像的尺寸成反比地提供高驱动电压。换句话说，即使灰度值相同，要显示的图像的尺寸和亮度也会由于电压降的影响而成反比。因此，小图像的亮度的增加使图像质量变差，并且加速了有机发光二极管的退化。
例如，在图2中，参照当没有电压降发生时的亮度曲线图Ln，不管要显示的图像的尺寸如何亮度都恒定为500尼特(nits)。即，最大的第一图像Im1、中等尺寸的第二图像Im2和最小的第三图像Im3的亮度都等于500nits。然而，参照当电压降发生时的亮度曲线图Ld，第一图像Im1的亮度是500nits，第二图像Im2的亮度是550nits，而第三图像Im3的亮度是600nits。因此，由于电压降的影响，要显示的图像的尺寸和亮度成反比。
如图2所示，像素PX的导通像素比与要显示的图像的平均图像水平成比例。例如，在第一图像Im1中，整个屏幕的像素显示255水平的最大白色灰度。第一图像Im1的平均图像水平是100％。在第二图像Im2中，多个像素PX中的50％的像素显示255水平的最大白色灰度，并且其余像素显示0水平的黑色灰度。第二图像Im2的平均图像水平是50％。在第三图像Im3中，多个像素PX中的1％的像素显示255水平的最大白色灰度，并且其余像素显示0水平的黑色灰度。第三图像Im3的平均图像水平是1％。
因此，通过计算导通像素比并根据所计算的导通像素比调整图像数据电压，可以控制像素的亮度。例如，可以与所计算的导通像素比成比例地控制图像数据的灰度值。也就是说，当要显示的图像的尺寸小，并且因此导通像素比减小时，图像数据的灰度值可以降低，以便将像素的亮度控制到适当的值。
在下文中，将参照图3详细描述根据本实施例的时序控制器20。
图3是示出时序控制器的配置的框图。
参照图3，时序控制器20可以包括导通像素比生成器110、LUT选择器120、存储器130、权重生成器140、第一图像数据生成器150和第二图像数据生成器160。
在第一模式和第二模式中，导通像素比生成器110可以生成导通像素比信息。导通像素比信息可以包括稍后描述的平均图像水平APL和加权平均图像水平WAPL。
在第一模式中，导通像素比生成器110可以生成用于全屏的平均图像水平APL、加权平均图像水平WAPL、第一导通像素比最大值MOPR1和第二导通像素比最大值MOPR2。平均图像水平APL可以是多个像素PX之中与要显示在显示面板10上的图像对应的多个像素的灰度值的平均值。可以通过使用与要显示的图像对应的多个像素PX的多个灰度值之和之中的最大值以及多个像素PX的多个灰度值的平方值之和之中的最大值来计算加权平均图像水平WAPL。
第一导通像素比最大值MOPR1可以是红色子像素(R)的灰度值、绿色子像素(G)的灰度值和蓝色子像素(B)的灰度值之中的最大值。第二导通像素比最大值MOPR2可以是通过将红色子像素(R)的灰度值的平方值、绿色子像素(G)的灰度值的平方值和蓝色子像素(B)的灰度值的平方值之中的最大值除以显示面板10的分辨率而获得的值。在第一模式和第二模式中，导通像素比生成器110可以生成平均图像水平APL和加权平均图像水平WAPL作为确定屏幕上的图像的尺寸的导通像素比。稍后将描述用于导通像素比生成器110以生成确定图像的尺寸的导通像素比信息的详细方法。
在下文中，将描述导通像素比生成器110在第一模式中生成平均图像水平APL、加权平均图像水平WAPL、第一导通像素比最大值MOPR1和第二导通像素比最大值MOPR2的详细方法。
导通像素比生成器110可以通过使用图像数据RGB来生成用于全屏的平均图像水平APL。导通像素比生成器110可以通过对红色子像素(R)的灰度值、绿色子像素(G)的灰度值和蓝色子像素(B)的灰度值进行加权平均来生成平均图像水平APL。导通像素比生成器110可以通过使用以下等式1来生成平均图像水平APL。
[等式1]
APL＝avg(Y),Y＝a*R+b*G+c*B
在等式1中，R是红色子像素(R)的灰度值，G是绿色子像素(G)的灰度值，并且B是蓝色子像素(B)的灰度值。而且，a是红色子像素(R)的灰度值的权重(例如，a＝0.299)，b是绿色子像素(G)的灰度值的权重(例如，b＝0.587)，c是蓝色子像素(B)的灰度值的权重(例如，c＝0.144)，并且a、b和c可以具有a+b+c＝1的关系。
导通像素比生成器110可以生成第一导通像素比最大值MOPR1，该第一导通像素比最大值MOPR1具有红色子像素(R)的平均灰度值、绿色子像素(G)的平均灰度值和蓝色子像素(B)的平均灰度值之中的最大值。导通像素比生成器110可以通过使用以下等式2来生成第一导通像素比最大值MOPR1。
[等式2]
MOPR1＝MAX(avg(R),avg(G),avg(B))
在等式2中，avg(R)是红色子像素(R)的平均灰度值，avg(G)是绿色子像素(G)的平均灰度值，并且avg(B)是蓝色子像素(B)的平均灰度值。
导通像素比生成器110可以通过将相应三个子像素的灰度平均值的平方值之中的最大值除以数据位的数目和显示面板10的分辨率来生成第二导通像素比最大值MOPR2。导通像素比生成器110可以通过使用以下等式3来生成第二导通像素比最大值MOPR2。
[等式3]
MOPR2＝[MAX(avg(R2)，avg(G2)，avg(B2))/2M]/分辨率
在等式3中，avg(R2)是红色子像素(R)的平均灰度值的平方，avg(G2)是绿色子像素(G)的平均灰度值的平方，并且avg(B2)是蓝色子像素(B)的平均灰度值的平方。M是表示灰度值的数据的位数(例如，8)，并且分辨率是显示面板10的分辨率。
导通像素比生成器110可以通过使用与要显示的图像对应的多个像素PX的灰度值或三个子像素(R、G和B)的灰度值的二次表达式作为因子来生成加权平均图像水平WAPL。例如，加权平均图像水平WAPL可以通过将第二最大值除以第一最大值来生成。第一最大值是通过对红色子像素(R)的灰度值的平方求和而获得的第一平方和值、通过对绿色子像素(G)的灰度值的平方求和而获得的第二平方和值和通过对蓝色子像素(B)的灰度值的平方求和而获得的第三平方和值之中的最大值。第二最大值是通过对红色子像素(R)的灰度值求和而获得的第一和值、通过对绿色子像素(G)的灰度值求和而获得的第二和值和通过对蓝色子像素(B)的灰度值求和而获得的第三和值之中的最大值。导通像素比生成器110可以通过使用以下等式4来生成加权平均图像水平WAPL。
[等式4]
WAPL＝MAX(sum(R2),sum(G2),sum(B2))/MAX(sum(R),sum(G),
sum(B))
在等式4中，sum(R2)是通过对红色子像素(R)的灰度值的平方求和而获得的第一平方和值，sum(G2)是通过对绿色子像素(G)的灰度值的平方求和而获得的第二平方和值，并且sum(B2)是通过对蓝色子像素(B)的灰度值的平方求和而获得的第三平方和值。sum(R)是通过对红色子像素(R)的灰度值求和而获得的第一和值，sum(G)是通过对绿色子像素(G)的灰度值求和而获得的第二和值，并且sum(B)是通过对蓝色子像素(B)的灰度值求和而获得的第三和值。
在第二模式中，导通像素比生成器110可以通过使用图像数据RGB来生成每个子像素的平均图像水平APL。即，导通像素比生成器110可以生成红色子像素(R)的平均图像水平、绿色子像素(G)的平均图像水平和蓝色子像素(B)的平均图像水平。导通像素比生成器110可以分别生成红色子像素(R)的导通像素比、绿色子像素(G)的导通像素比和蓝色子像素(B)的导通像素比。导通像素比生成器110可以分别生成红色子像素(R)的加权图像水平、绿色子像素(G)的加权图像水平和蓝色子像素(B)的加权图像水平。
在下文中，将描述导通像素比生成器110在第二模式中计算每个子像素的平均图像水平、导通像素比和加权平均图像水平的方法。
导通像素比生成器110可以通过使用以下等式5来生成红色子像素(R)的平均图像水平APL_R、绿色子像素(G)的平均图像水平APL_G和蓝色子像素(B)的平均图像水平APL_B。
[等式5]
APL_R＝avg(R)，APL_G＝avg(G)，APL_B＝avg(B)
在等式5中，avg(R)是红色子像素(R)的平均灰度值，avg(G)是绿色子像素(G)的平均灰度值，并且avg(B)是蓝色子像素(B)的平均灰度值。
导通像素比生成器110可以通过使用以下等式6来生成红色子像素(R)的导通像素比OPR_R、绿色子像素(G)的导通像素比OPR_G和蓝色子像素(B)的导通像素比OPR_B。
[等式6]
OPR_R＝[sum(R2)/2M]/分辨率，OPR_G＝[sum(G2)/2M]/分辨率，
OPR_B＝[sum(B2)/2M]/分辨率
在等式6中，sum(R2)是红色子像素(R)的灰度值的平方之和，sum(G2)是绿色子像素(G)的灰度值的平方之和，并且sum(B2)是蓝色子像素(B)的灰度值的平方之和。M是表示灰度值的数据的位数(例如，8)，并且分辨率是显示面板10的分辨率。
导通像素比生成器110可以通过将每个子像素的灰度值的平方值之和除以灰度值之和来生成加权平均图像水平WAPL。导通像素比生成器110可以通过使用以下等式7来生成红色子像素(R)的加权平均图像水平WAPL_R、绿色子像素(G)的加权平均图像水平WAPL_G和蓝色子像素(B)的加权平均图像水平WAPL_B。
[等式7]
WAPL_R＝sum(R2)/sum(R)，WAPL_G＝sum(G2)/sum(G)，WAPL_B
＝sum(B2)/sum(B)
在等式7中，sum(R2)是红色子像素(R)的灰度值的平方之和，并且sum(R)是红色子像素(R)的灰度值之和。sum(G2)是绿色子像素(G)的灰度值的平方之和，并且sum(G)是绿色子像素(G)的灰度值之和。sum(B2)是蓝色子像素(B)的灰度值的平方之和，并且sum(B)是蓝色子像素(B)的灰度值之和。
导通像素比生成器110可以包括将在图5中描述的图像尺寸信息提供器112。图像尺寸信息提供器112可以生成平均图像水平因子APLF。在第一模式中，平均图像水平因子APLF可以包括平均图像水平APL、第一导通像素比最大值MOPR1和第二导通像素比最大值MOPR2中的至少一个。在第二模式中，平均图像水平因子APLF可以包括三个子像素(R、G和B)中的每一个的平均图像水平值和/或三个子像素(R、G和B)中的每一个的导通像素比最大值中的至少一个。
LUT选择器120可以接收加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF，并且将与加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF对应的选择信号LUTS提供给存储器130。选择信号LUTS可以理解为包括加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF。
存储器130可以存储包括与导通像素比对应的第一权重WT1的查找表LUT，该导通像素比是图像的尺寸。查找表可以具有与代表加权平均图像水平WAPL的范围的多个加权平均图像水平WAPL和代表平均图像水平因子APLF的范围的多个平均图像水平因子APLF对应的第一权重WT1。第一权重WT1可以具有与加权平均图像水平WAPL的范围和平均图像水平因子APLF的范围对应的预设值。存储器130可以提供与LUT选择器120的选择信号LUTS中包括的加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF近似的第一权重WT1。
详细地，对应于第一模式，存储器130可以存储第一查找表LUT1。并且，对应于第二模式，存储器130可以存储与红色子像素(R)对应的第二查找表、与绿色子像素(G)对应的第三查找表以及与蓝色子像素(B)对应的第四查找表。
第一查找表至第四查找表可以一起存储在单个查找表LUT中，或者可以分开存储，但是本实施例不限于此。
权重生成器140可以接收存储器130的第一权重WT1，并通过使用与加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF近似的第一权重WT1来生成与加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF对应的第二权重WT2。权重生成器140可以通过在第一模式中使用用于全屏的第一权重WT1来生成第二权重WT2，并且通过在第二模式中计算针对多个子像素的类型的第一权重WT1来生成第二权重WT2。稍后将描述用于权重生成器140以生成第二权重WT2的详细方法。
第一图像数据生成器150可以通过将第二权重WT2应用于图像数据RGB来生成具有与屏幕上的图像的尺寸对应的亮度的第一输出图像数据RGB1。
第二图像数据生成器160可以通过使用RGB颜色空间的第一输出图像数据RGB1来生成针对YCbCr颜色空间的饱和度权重Sa和第一饱和度值Y1。饱和度权重Sa可以与第一饱和度值Y1相同，或者可以是针对划分饱和度范围的多个范围中的每一个的预设值。第二图像数据生成器160可以通过将饱和度权重Sa和第二权重WT2应用到第一饱和度值Y1来生成与第一输出图像数据RGB1对应的第二输出图像数据RGB2。稍后将描述第二图像数据生成器160的详细配置。
在下文中，将参照图4详细描述导通像素比生成器110确定屏幕上的图像的尺寸的方法。
图4是示出根据平均图像水平因子(APLF)和加权平均图像水平(WAPL)的图像图案的图。
参照图4，平均图像水平APL的值可以随着在屏幕上的多个像素PX之中的导通像素比的增加而增加。加权平均图像水平WAPL可以与多个像素PX之中的至少一个发光像素对应的多个灰度值成比例地增加。当以平均图像水平APL作为横轴并且以加权平均图像水平WAPL作为纵轴来排列要显示的图像的图案时，可以获得如图4所示的图像分类。导通像素比生成器110可以根据平均图像水平APL和加权平均图像水平WAPL来确定图像的尺寸。
在下文中，将参照图5和图6来描述根据实施例的图像尺寸信息提供器112和查找表LUT。
图5是示出根据实施例的图像尺寸信息提供器112的配置的框图。
图6是示出根据实施例的查找表LUT的图。
图像尺寸信息提供器112可以包括多路复用器MUX，并且多路复用器MUX可以根据选择信号S1来选择平均图像水平APL、第一导通像素比最大值MOPR1和第二导通像素比最大值MOPR2中的至少一个。选择信号S1可以理解为从外部提供的选项信号。在第一模式中，图像尺寸信息提供器112可以生成包括平均图像水平APL、第一导通像素比最大值MOPR1和第二导通像素比最大值MOPR2中的至少一个的平均图像水平因子APLF。在第二模式中，图像尺寸信息提供器112可以生成包括三个子像素(R、G和B)中的每一个的平均图像水平值和/或三个子像素(R、G和B)中的每一个的导通像素比最大值的平均图像水平因子APLF。在第二模式中，图像尺寸信息提供器112可以分别生成与三个子像素(R、G和B)对应的三个平均图像水平因子APLF。
存储器130的查找表LUT可以以由第一轴(图6中的横轴)和第二轴(图6中的纵轴)配置的二维表的形式存储第一权重WT1。第一轴可以与平均图像水平因子APLF对应，并且第二轴可以与加权平均图像水平WAPL对应。在图6中，基于对角线Ldi将查找表划分为上部区域和下部区域。查找表的上部区域对应于高饱和度的情况。查找表LUT可以根据第一间隔存储多个第一权重，例如136个第一权重，即权重V1至V136。对角线Ldi和查找表的下部区域对应于低饱和度的情况，并且不应用第一权重WT1。也就是说，查找表可以配置为当饱和度高时提供与平均图像水平因子APLF和加权平均图像水平WAPL近似的第一权重WT1。当LUT选择器120的选择信号LUTS中包括的加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF与第一轴的代表性平均图像水平因子和第二轴的代表性加权平均图像水平相匹配时，查找表可以提供包括与第一轴的代表性平均图像水平因子和第二轴的代表性加权平均图像水平对应的权重的权重组WTg作为第一权重WT1。而且，当LUT选择器120的选择信号LUTS中包括的加权平均图像水平WAPL和平均图像水平因子APLF与第一轴的代表性平均图像水平因子和第二轴的代表性加权平均图像水平不匹配时，查找表可以提供包括与第一轴上的近似于选择信号LUTS的平均图像水平因子APLF的代表性平均图像水平因子和第二轴上的近似于选择信号LUTS的加权平均图像水平WAPL的代表性加权平均图像水平对应的第一权重WT1的权重组WTg作为第一权重WT1。在查找表LUT中，第一轴和第二轴中的每一个的刻度间隔可以设置为2的幂。当刻度间隔是2的幂时，可以通过在双线性内插中用数位移位代替除法来简化电路。
在下文中，将参照图7至图9详细描述根据实施例的权重生成器140。
图7是示出根据实施例的权重生成器的配置的框图。
图8是根据饱和度分析值的第一反射百分比曲线的示例图。
图9是根据DBV(显示明度值)的第二反射百分比曲线的示例图。
参照图6和图7，权重生成器140可以包括临时权重生成器142和权重反射器143。
例如，当与预设图像尺寸对应的平均图像水平因子APLF是18并且与预设图像尺寸对应的加权平均图像水平WAPL是230时，存储器130的查找表可以根据平均图像水平因子APLF和加权平均图像水平WAPL来提供与坐标(18,230)近似的权重组WTg作为第一权重WT1。权重组WTg可以包括与坐标(18,230)近似的四个第一权重V18、V19、V33和V34。
临时权重生成器142可以通过将双线性内插应用于包括在权重组WTg中的第一权重V18、V19、V33和V34来计算临时权重WTp。临时权重WTp可以理解为与导通像素比信息的平均图像水平因子APLF和加权平均图像水平WAPL对应。当权重反射器143的功能被禁用时，权重生成器140可以输出临时权重WTp作为第二权重WT2。
当权重反射器143的功能被启用时，权重反射器143可以通过使用临时权重WTp来生成第二权重WT2。权重反射器143可以包括饱和度反射器1431、DBV反射器1432和HBM反射器1433。
饱和度反射器1431可以通过使用图像数据RGB来生成饱和度值。饱和度反射器1431可以根据所计算的饱和度值(以下称为第一反射百分比)来计算表示临时权重WTp被反映的程度的第一反射百分比。例如，当饱和度高时，饱和度反射器1431可以计算第一反射百分比为高。当饱和度接近无彩色时，饱和度反射器1431可以计算第一反射百分比为低。饱和度反射器1431可以计算饱和度分析值，并且可以通过将饱和度分析值代入预先存储的饱和度反射百分比曲线来计算第一反射百分比。饱和度反射器1431可以为多个像素PX中的每一个计算灰度值最大的子像素和灰度值最小的子像素之间的灰度值差。饱和度反射器1431可以通过对所有像素PX的灰度值差求和来计算和值，并且可以通过将该和值除以所有像素PX之中的具有无彩色的像素的数量来计算饱和度分析值。饱和度反射器1431可以确定其中子像素的灰度值全部相同的像素作为消色差像素(achromatic pixel)，并且可以确定其中至少一个子像素具有与另一子像素的灰度值不同的灰度值的像素作为彩色像素。
例如，参照图8，可以设置曲线，使得第一反射百分比在低饱和度区域810和高饱和度区域820中具有0以上的值，并且在中间饱和度区域830中为0％。根据该曲线，饱和度反射器1431可以仅在低饱和度区域810和高饱和度区域820中应用饱和度权重，并且可以不在中间饱和度区域830中应用饱和度权重。表示低饱和度区域810的第一设定值SR1和表示高饱和度区域820的第二设定值SR2可以设定为寄存器值。饱和度反射器1431可以通过使用双线性内插来计算低饱和度区域810和高饱和度区域820中的第一反射百分比。当饱和度反射器1431通过使用双线性内插来计算第一反射百分比时，为了使用数位移位代替除法，第一设定值SR1和第二设定值SR2可以具有与2的幂对应的值。
DBV反射器1432可以计算第二反射百分比，该第二反射百分比表示与根据用户的图像数据RGB或外部主机确定的DBV相对应的临时权重WTp被应用的程度(在下文中，称为第二反射百分比)。当DBV高时，DBV反射器1432可以计算第二反射百分比为高。
例如，参照图9，曲线910可以具有其中第二反射百分比随着DBV增加而增加的图案。根据曲线910，当DBV高时，DBV反射器1432可以增加第二权重，并且当DBV低时，可以减小第二权重。
在HBM(高明度模式)屏幕模式中，HBM反射器1433关闭HBM频段区域中的电压降补偿功能，以便当图像亮时允许图像作为亮的输出到屏幕。例如，如图9所示，HBM反射器1433可以将DBV等于或大于第三设定值SR3的区域930设置为HBM区域。HBM反射器1433可以将区域930中的第二反射百分比控制为0％。因此，在区域930中，可以禁用权重反射器143的功能，并且临时权重生成器142可以生成临时权重WTp作为第二权重WT2。
在下文中，将参照图10详细描述根据实施例的第二图像数据生成器160。
图10是示出根据实施例的第二图像数据生成器160的配置的框图。
参照图10，第二图像数据生成器160包括饱和度生成器161、第一转换器162、饱和度处理器163和第二转换器164。
饱和度生成器161可以通过使用第一输出图像数据RGB1来生成YCbCr颜色空间的饱和度权重Sa。
第一转换器162可以将RGB颜色空间的第一输出图像数据RGB1转换成YCbCr颜色空间的第一转换图像数据Y1CbCr。
饱和度处理器163可以通过控制将第二权重WT2应用到第一转换图像数据Y1CbCr的第一饱和度值Y1的程度来输出第二饱和度值Y2。也就是说，当饱和度权重Sa低时，饱和度处理器163可以不将第二权重WT2应用于第一饱和度值Y1中。当饱和度权重Sa高时，饱和度处理器163可以通过将第二权重WT2应用于第一饱和度值Y1中来生成第二饱和度值Y2，使得第一饱和度值Y1与饱和度权重Sa成比例地减小。
例如，当饱和度权重Sa小于预设参考值时，饱和度处理器163可以不将第二权重WT2应用于第一饱和度值Y1中，并且可以输出第一饱和度值Y1作为第二饱和度值Y2。当饱和度权重Sa高于预设参考值时，饱和度处理器163可以通过将第二权重WT2与饱和度权重Sa成反比地应用于第一饱和度值Y1中来计算第二饱和度值Y2。饱和度处理器163可以通过减小第一饱和度值Y1来计算第二饱和度值Y2，使得红色子像素(R)的亮度、绿色子像素(G)的亮度和蓝色子像素(B)的亮度之和与白色的亮度相同。换句话说，饱和度处理器163可以生成第二饱和度值Y2，使得红色子像素(R)的亮度R、绿色子像素(G)的亮度G和蓝色子像素(B)的亮度B之和具有R+G+B＝W的关系。此处，W是在图像中的白色的亮度。
第二转换器164可以通过使用作为第一转换图像数据Y1CbCr的色度分量的第二饱和度值Y2和Cb值和Cr值来生成第二转换图像数据Y2CbCr。第二转换器164可以将YCbCr颜色空间的第二转换图像数据Y2CbCr转换为RGB颜色空间的第二输出图像数据RGB2。
从以上描述中可以明显看出，根据实施例，通过最小化像素的明度变化，可以改善图像质量。此外，根据实施例，即使在图像尺寸或发射光的像素的数目变化时，也可以最小化像素的明度变化。

Claims (20)

1.一种显示设备，包括将从外部输入的图像数据转换为输出图像数据的时序控制器，
其中，所述时序控制器配置为：
通过使用所述图像数据，生成与屏幕上的图像的尺寸对应的导通像素比信息；
在具有用于根据所述屏幕上的所述图像的尺寸进行补偿的权重的查找表中选择近似于所述导通像素比信息的第一权重；
通过转换所述第一权重，生成与所述导通像素比信息对应的第二权重；
通过使用所述第二权重，将所述图像数据转换为第一输出图像数据；
通过根据与所述第一输出图像数据对应的饱和度权重控制将所述第二权重应用于与所述第一输出图像数据对应的饱和度值的程度，将所述第一输出图像数据转换为第二输出图像数据；以及
输出所述第二输出图像数据作为所述输出图像数据。
2.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述时序控制器配置为包括导通像素比生成器，所述导通像素比生成器通过使用所述图像数据生成包括平均图像水平因子和加权平均图像水平的所述导通像素比信息，以及
其中，所述时序控制器在所述查找表的权重之中选择近似于所述平均图像水平因子和所述加权平均图像水平的所述第一权重。
3.根据权利要求2所述的显示设备，
其中，所述导通像素比生成器生成用于每种颜色和所述屏幕的所述平均图像水平因子和所述加权平均图像水平；
其中，所述查找表包括保存用于所述屏幕的第一权重的第一查找表和保存用于所述每种颜色的第一权重的第二查找表；以及
其中，所述时序控制器包括权重生成器，所述权重生成器通过转换在所述第一查找表和所述第二查找表中选择的所述第一权重来生成所述第二权重。
4.根据权利要求3所述的显示设备，
其中，所述导通像素比生成器配置为：
通过对所述屏幕的像素的灰度值进行加权平均来生成平均图像水平；
将第一导通像素比最大值生成为所述屏幕的与每种颜色对应的子像素的平均灰度值之中的第一最大值；
通过将所述屏幕的与每种颜色对应的子像素的平均灰度值的平方值之中的第二最大值除以所述屏幕的分辨率，生成第二导通像素比最大值；
生成包括所述平均图像水平、所述第一导通像素比最大值和所述第二导通像素比最大值中的至少一个的所述平均图像水平因子；以及
通过将所述第二最大值除以所述第一最大值来生成所述加权平均图像水平。
5.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述导通像素比生成器配置为：
生成用于与每种颜色对应的子像素的所述平均图像水平因子；以及
通过将用于与每种颜色对应的子像素的灰度值的平方值之和除以所述灰度值之和来生成所述加权平均图像水平。
6.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述时序控制器包括权重生成器，所述权重生成器通过内插与所述屏幕以及每种颜色的子像素对应的所述第一权重中包括的权重来生成与所述导通像素比信息对应的所述第二权重。
7.根据权利要求6所述的显示设备，
其中，所述权重生成器还配置为：
通过反映与所述图像数据对应的饱和度值、DBV和高明度模式中的至少一个来生成所述第二权重。
8.根据权利要求1所述的显示设备，
其中，所述时序控制器包括将所述第一输出图像数据转换为所述第二输出图像数据的图像数据生成器，以及
其中，所述图像数据生成器配置为：
生成与RGB颜色空间的所述第一输出图像数据对应的YCbCr颜色空间的饱和度权重；
生成与所述RGB颜色空间的所述第一输出图像数据对应的所述YCbCr颜色空间的第一转换图像数据的第一饱和度值；
通过控制将所述第二权重应用到所述第一饱和度值的程度来生成第二饱和度值；以及
生成包括所述第二饱和度值的所述YCbCr颜色空间的第二转换图像数据。
9.根据权利要求8所述的显示设备，
其中，当所述饱和度权重小于预设参考值时，所述图像数据生成器将所述第一饱和度值生成为所述第二饱和度值。
10.根据权利要求8所述的显示设备，
其中，当所述饱和度权重高于预设参考值时，所述图像数据生成器通过将所述第二权重应用到所述第一饱和度值中来生成所述第二饱和度值。
11.一种显示设备的时序控制器，包括：
导通像素比生成器，配置为接收从外部输入的图像数据，并且通过使用所述图像数据来生成与屏幕上的图像的尺寸对应的导通像素比信息；
存储器，配置为存储查找表，所述查找表具有用于根据所述屏幕上的所述图像的尺寸进行补偿的权重；
权重生成器，配置为接收所述查找表的权重之中的近似于所述导通像素比信息的第一权重，并且通过转换所述第一权重来生成与所述导通像素比信息对应的第二权重；
第一图像数据生成器，配置为通过使用所述第二权重来将所述图像数据转换为第一输出图像数据；以及
第二图像数据生成器，配置为通过根据与所述第一输出图像数据对应的饱和度权重控制将所述第二权重应用到与所述第一输出图像数据对应的饱和度值的程度，将所述第一输出图像数据转换为第二输出图像数据，并且输出所述第二输出图像数据作为输出图像数据。
12.根据权利要求11所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述导通像素比生成器配置为通过使用所述图像数据来生成包括平均图像水平因子和加权平均图像水平的所述导通像素比信息；以及
其中，所述存储器配置为提供所述查找表的权重之中的近似于所述平均图像水平因子和所述加权平均图像水平的所述第一权重。
13.根据权利要求12所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述导通像素比生成器生成用于每种颜色和用于所述屏幕的所述平均图像水平因子和所述加权平均图像水平；
其中，所述查找表包括保存用于所述屏幕的第一权重的第一查找表和保存用于所述每种颜色的第一权重的第二查找表；以及
其中，所述权重生成器通过转换在所述第一查找表和所述第二查找表中选择的所述第一权重来生成所述第二权重。
14.根据权利要求13所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述导通像素比生成器配置为：
通过对所述屏幕的像素的灰度值进行加权平均来生成平均图像水平；
将第一导通像素比最大值生成为所述屏幕的与每种颜色对应的子像素的平均灰度值之中的第一最大值；
通过将所述屏幕的与每种颜色对应的子像素的所述平均灰度值的平方值之中的第二最大值除以所述屏幕的分辨率，生成第二导通像素比最大值；
生成包括所述平均图像水平、所述第一导通像素比最大值和所述第二导通像素比最大值中的至少一个的所述平均图像水平因子；以及
通过将所述第二最大值除以所述第一最大值来生成所述加权平均图像水平。
15.根据权利要求13所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述导通像素比生成器配置为：
生成用于与每种颜色对应的子像素的所述平均图像水平因子；以及
通过将用于与每种颜色对应的子像素的灰度值的平方值之和除以所述灰度值之和来生成所述加权平均图像水平。
16.根据权利要求11所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述权重生成器通过内插与所述屏幕以及每种颜色的子像素对应的所述第一权重中包括的权重来生成与所述导通像素比信息对应的所述第二权重。
17.根据权利要求16所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述权重生成器还配置为：
通过反映与所述图像数据对应的饱和度值、DBV和高明度模式中的至少一个来生成所述第二权重。
18.根据权利要求11所述的显示设备的时序控制器，
其中，所述第二图像数据生成器包括：
饱和度生成器，配置为生成与RGB颜色空间的所述第一输出图像数据对应的YCbCr颜色空间的饱和度权重；
第一转换器，配置为生成与所述RGB颜色空间的所述第一输出图像数据对应的所述YCbCr颜色空间的第一转换图像数据的第一饱和度值；
饱和度处理器，配置为通过控制将所述第二权重应用到所述第一饱和度值的程度来生成第二饱和度值；以及
第二转换器，配置为生成包括所述第二饱和度值的所述YCbCr颜色空间的第二转换图像数据。
19.根据权利要求18所述的显示设备的时序控制器，
其中，当所述饱和度权重小于预设参考值时，所述饱和度处理器将所述第一饱和度值生成为所述第二饱和度值。
20.根据权利要求18所述的显示设备的时序控制器，
其中，当所述饱和度权重高于预设参考值时，所述饱和度处理器通过将所述第二权重应用到所述第一饱和度值中来生成所述第二饱和度值。
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