CN1637823A

CN1637823A - 显示装置及其驱动方法

Info

Publication number: CN1637823A
Application number: CNA2004100498668A
Authority: CN
Inventors: 白钦日
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2024-06-25
Also published as: KR100607144B1; US20050140614A1; US7301516B2; CN100379296C; KR20050067678A

Abstract

一种显示装置包括：比较部分，获取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最大值和最小值；第一提取部分，从最小值中提取中间信号和从中间信号中提取白色图像数据信号；第二提取部分，从中间信号、最大值数据信号和红色源像数据信号中提取红色图像数据信号；第三提取部分，从中间信号、最大值数据信号和绿色源像数据信号中提取绿色图像数据信号；第四提取部分，从中间信号、最大值数据信号和蓝色源像数据信号中提取蓝色图像数据信号；和显示面板，具有包括红色、绿色、蓝色和白色子像素的多个像素，这些像素分别提供有红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

Description

显示装置及其驱动方法

本申请要求以2003年12月29日在韩国提交的韩国专利申请No.2003-98681作为优先权，在此引用其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种显示装置以及显示装置的驱动方法，并且更具体地，涉及一种液晶显示(LCD)装置以及LCD装置的驱动方法。

背景技术

通常，LCD装置包括两个彼此分开并且相互面对的基板，和夹在两个基板之间的液晶材料层。每个基板包括彼此面对的多个电极，其中作用给每个电极的电压在液晶材料层中形成感应电场。因此，通过改变感应电场的强度和方向，改变液晶材料层中的液晶分子的排列，从而改变穿过液晶材料层的透光率。因此，LCD装置通过改变感应电场来显示图像。

LCD装置利用以矩阵结构设置的多个像素显示图像。通常，每个像素具有红色、绿色和蓝色子像素，它们分别产生红色、绿色和蓝色光。

目前，已经使用了RGBW型LCD装置，其中这些像素包括红色、绿色、蓝色子像素和用来额外产生白色光的白色子像素，从而增加所显示的图像的亮度。因此，所显示的包括白色光的图像的色纯度(或者色饱和度)低于没有白色光时所显示的图像的色纯度。另外，利用白色光所显示的图像的色纯度包含没有白色光时所显示的原象的中间色。

通过举例的方式，JP 11-321901公开了一种LCD装置及其驱动方法，用来防止当显示装置进一步具有白色子像素时原象的衰减。根据JP 11-321901，对应于原象的红色、绿色和蓝色输入亮度数据的比率与对应于所显示图像的红色、绿色和蓝色光输出亮度数据的比率相同，如下：

Ri∶Gi∶Bi＝(Ro+Wo)∶(Go+Wo)∶(Bo+Wo)

其中Ri、Gi和Bi分别是红色、绿色和蓝色输入数据，并且Ro、Go、Bo和Wo分别是红色、绿色、蓝色和白色输出数据。因此，尽管该LCD装置还包括白色子像素，但是原象的色纯度保持不变。

图1是表示根据现有技术的RGB、W和RGB+W伽马曲线的灰度级与亮度之间关系的示意图。如图1中所示，RGB伽马曲线代表红色、绿色和蓝色数据，W伽马曲线表示白色数据，并且RGB+W伽马曲线表示当灰度级位于0至255之间时，红色、绿色、蓝色和白色数据。

在图1中，当伽马数值是大约2.5，并且红色、绿色和蓝色数据具有大约2.5的伽马数值时形成RGB伽马曲线。但是，随着白色子像素增加，伽马数值从大约2.5变化到大约2.8。因此，该RGB+W伽马曲线是RGB和W伽马曲线的组合。

如图1中所示，当灰度级大于大约第150级时，与RGB伽马曲线相比，RGB+W伽马曲线的斜率增大。因此，当灰度级大于大约第150级时，沿着RGB+W伽马曲线的灰度级之间的亮度差值大于沿着RGB伽马曲线的灰度级之间的亮度差值。因此，具有大于第150级的高灰度级的图像清楚地显示。

但是，如图1中所示，当灰度级小于大约第150级时，沿着RGB+W伽马曲线的灰度级之间的亮度差值小于沿着RGB伽马曲线的灰度级之间的亮度差值。因此，具有小于第150级的低灰度级的图像不能清楚地显示。因此，存在的问题在于当灰度级小于大约第150级时，沿着RGB+W伽马曲线的灰度级之间的差值小于沿着RGB伽马曲线的灰度级之间的差值。例如，具有高灰度级的图像的区域例如亮丽色彩能够清楚地显示，但是具有低灰度级的图像的区域例如暗淡色彩不能够清楚地显示。

发明内容

因此，本发明涉及一种显示装置以及驱动显示装置的方法，基本上克服了由于相关技术的局限和缺点而存在的一个或多个问题。

本发明的一个目的在于提供一种显示装置，防止具有低灰度级的不清晰图像的显示。

本发明的另一个目的在于提供一种显示装置的驱动方法，形成具有低灰度级的清晰图像。

将在下面的说明中解释本发明的其他特征和优点，其中一部分已经从说明书中明了，或者能够通过实践本发明而获知。通过在书面的说明书、权利要求书以及所附附图中具体指出的结构能够实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如具体实施地和概括地描述的，一种显示装置包括：比较部分，提取红色、绿色、蓝色源像(sourceimage)数据信号的最小值和最大值；第一提取部分，从最小值中提取中间信号和从中间信号中提取白色图像数据信号；第二提取部分，从中间信号、最大值数据信号和红色源像数据信号中提取红色图像数据信号；第三提取部分，从中间信号、最大值数据信号和绿色源像数据信号中提取绿色图像数据信号；第四提取部分，从中间信号、最大值数据信号和蓝色源像数据信号中提取蓝色图像数据信号；和显示面板，具有包括红色、绿色、蓝色和白色子像素的多个像素，分别提供有红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

在另一部分中，一种显示装置的驱动方法包括：提取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最大值和最小值；从最小值中提取中间信号；从中间信号中提取白色图像数据信号；从中间信号、最大值数据信号和红色源像数据信号中提取红色图像数据信号；从中间信号、最大值数据信号和绿色源像数据信号中提取绿色图像数据信号；从中间信号、最大值数据信号和蓝色源像数据信号中提取蓝色图像数据信号；和将红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号提供给分别包括红色、绿色、蓝色和白色子像素的每个像素从而将图像显示在显示装置的显示器上。

在另一部分中，一种显示装置包括：比较部分，提取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最大值和最小值；第一提取部分，从最小值中提取中间信号和从中间信号中提取白色图像数据信号；多个第二提取部分，从中间信号、最大值数据信号和红色、绿色和蓝色源像数据信号中提取红色、绿色和蓝色图像数据信号；和显示面板，具有多个像素，每个像素具有分别接收红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号的红色、绿色、蓝色和白色子像素。

应当理解前面概要性的解释和以下作为示例的详细说明和解释都意在为本发明的权利要求提供进一步的解释。

附图说明

结合所附附图解释本发明的实施例并且与说明书一起来解释本发明的原理，所包括的这些附图用来进一步地理解发明并且合并在其中和构成本说明书的一部分。在这些附图中：

图1是表示根据现有技术的RGB、W和RGB+W伽马曲线的灰度级与亮度之间关系的示意图；

图2是根据本发明的示例性的RGBW四色型(quad-type)LCD装置的电路图；

图3是根据本发明的示例性的RGBW类型LCD装置的LCD面板的电路图；

图4是根据本发明的示例性的RGBW类型LCD装置的解码器的示意图；和

图5是表示根据本发明的示例性的RGB、W和RGB+W伽马曲线的灰度级与亮度图之间关系的示意图。

具体实施方式

现在详细解释本发明的实施例，具体的例子在所附附图中给出。

图2是根据本发明的示例性的RGBW四色型LCD装置的电路图。在图2中，RGBW类型LCD装置包括：显示面板20；向显示面板20输出图像数据信号的多个数据驱动器30；解码器40，输出图像数据信号从而改善由显示面板20显示的图像的亮度；时序控制器50，向多个数据驱动器输出图像数据信号和控制信号并且向多个栅极驱动器60输出控制信号；和输入源像数据信号的数据输入系统70。尽管图2表示LCD显示面板20，但是，该显示面板20可以包括几乎所有类型的显示装置，而不限于LCD显示装置。

图3是根据本发明的示例性的RGBW类型LCD装置的LCD面板的电路图。在图3中，LCD面板20可以分别包括多条栅极线GL和多条数据线DL，和多个红色、绿色、蓝色和白色子像素R、G、B和W。红色、绿色、蓝色和白色子像素R、G、B和W构成一个像素P。每个红色、绿色、蓝色和白色子像素R、G、B和W可以具有连接在栅极线GL与数据线DL之间的晶体管T，并且可以设置在栅极线GL与数据线DL之间的交叉区域中。另外，像素电容C_LC和存储电容C_ST可以与晶体管T连接，其中像素电容C_LC和存储电容C_ST可以存储图像数据信号从而显示图像。

在图2中，多个栅极驱动器60可以顺序地向栅极线GL(在图3中)输出扫描信号，并且与栅极线GL(在图3中)连接的晶体管T(在图3中)可以在ON状态中输出扫描信号。因此，如图3中所示，当晶体管T中的沟道区域处于导通的ON状态时，则图像数据信号通过数据线DL提供给红色、绿色、蓝色和白色子像素R、G、B和W。

在图2中，多个数据驱动器30中的每一个都可以分别向子像素R、G、B和W(在图3中)输出红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。另外，多个数据驱动器30中的每一个都可以具有多个锁存器用来锁存该图像数据信号，和具有一个数模转换器(DAC)用来将数字图像数据信号转换成模拟图像数据信号(图中没有示出)。可以通过时序控制器50提供图像数据信号，该信号可以受到多个数据驱动器30的锁存器锁存，并且DAC可以将锁存后的数字图像数据信号转换成模拟图像数据信号。时序控制器50可以向多个数据驱动器30输出和控制图像数据信号，并且可以根据时序顺序控制输出给多个栅极驱动器60的信号。

在图2中，数据输入系统70可以向解码器40提供红色、绿色和蓝色源像数据信号。然后，解码器40可以从红色、绿色和蓝色源像数据信号中分别产生红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

图4是根据本发明的示例性的RGBW类型LCD装置的解码器的示意图。在图4中，解码器40可以包括比较部分41，中间信号提取部分42、白色信号提取部分43、红色信号提取部分44、绿色信号提取部分45和蓝色信号提取部分46。比较部分41可以通过数据输入系统70提供红色、绿色和蓝色源像数据信号Ri、Gi和Bi。另外，比较部分41可以比较红色、绿色和蓝色源像数据信号Ri、Gi和Bi的值，并且可以提取红色、绿色和蓝色源像数据信号Ri、Gi和Bi的最小值MIN和最大值MAX。

由比较部分41提取的最小值MIN可以提供给中间信号提取部分42，和可以从最小值MIN中提取中间信号W。可以通过第一函数W＝f(MIN)从最小值MIN中提取中间信号W，例如，其中函数W＝f(MIN)可以是MIN^k(其中k是实数)。作为一种选择，可以通过不同于示例性的第一函数的其他函数提取该中间信号W。

中间信号提取部分42可以包括第一查找表。因此，彼此相对应的中间信号W和最小值MIN可以对应于第一函数W＝f(MIN)，并且可以设定在第一查找表中。因此，中间信号提取部分42根据第一函数利用第一查找表可以从最小值MIN中直接提取中间信号W。

在图4中，中间信号提取部分42可以将中间信号W提供给白色信号提取部分43、红色信号提取部分44、绿色信号提取部分45和蓝色信号提取部分46。另外，红色信号提取部分44可以从红色源像数据信号Ri、中间值W和最大值MAX中提取红色图像数据信号Ro。可以利用示例性的红色提取表达式Ro＝Ri*(W+MAX)/MAX-W提取红色图像数据信号Ro，其中Ri是红色源像数据信号的值，而Ro是红色图像数据信号的值。作为一种选择，可以利用不同于示例性的红色提取表达式的其他表达式提取红色图像数据信号Ro。

在图4中，绿色信号提取部分45可以从绿色源像数据信号Gi、中间值W和最大值MAX中提取绿色图像数据信号Go。可以利用示例性的绿色提取表达式Go＝Gi*(W+MAX)/MAX-W提取绿色图像数据信号Go，其中Gi是绿色源像数据信号的值，而Go是绿色图像数据信号的值。作为一种选择，可以利用不同于示例性的绿色提取表达式的其他表达式提取绿色图像数据信号Go。

在图4中，蓝色信号提取部分46可以从蓝色源像数据信号Bi、中间值W和最大值MAX中提取蓝色图像数据信号Bo。可以利用示例性的蓝色提取表达式Bo＝Bi*(W+MAX)/MAX-W提取蓝色图像数据信号Bo，其中Bi是蓝色源像数据信号的值，而Bo是蓝色图像数据信号的值。作为一种选择，可以利用不同于示例性的蓝色提取表达式的其他表达式提取蓝色图像数据信号Bo。

在图4中，白色信号提取部分43可以利用示例性的第二函数Wo＝f(W)从中间信号W中提取白色图像数据信号Wo。该示例性的第二函数f(W)包括当0≤W≤TP时，W(TP)(W/W(TP))^1/γ，和当TP＜W≤GLM时，则Wo＝W。在示例性的第二函数中，γ可以是用于强调灰度级的伽马因数，TP可以是灰度级的目标点或用来确定地区分小于目标点的不同灰度级之间的上限，W(TP)可以是位于目标点TP的函数值，并且GLM可以是最大灰度级。因此，随着伽马因数γ的增大，小于目标点的灰度级之间的差别变得更加明显。

白色信号提取部分43可以使用第二查找表。因此，彼此对应的白色图像数据信号Wo和中间信号W可以对应于第二函数，Wo＝f(W)，并且可以设定在第二查找表中。因此，利用根据第二函数的第二查找表，白色信号提取部分43可以直接从中间信号W中提取白色图像数据信号Wo。

图5是表示根据本发明示例性的RGB、W和RGB+W伽马曲线的灰度级与亮度图之间关系的示意图。如图5中所示，当灰度级位于大约0至大约255之间时，RGB伽马曲线可以表示红色、绿色和蓝色数据，Wo伽马曲线可以表示白色数据，并且RGB+W伽马曲线可以表示红色、绿色、蓝色和白色数据。

在图5中，RGB伽马曲线表示大约2.5的伽马值的红色、绿色和蓝色数据。另外，Wo伽马曲线表示第二函数Wo＝f(W)的结果，其中目标点TP可以是大约127，位于目标点TP的函数值W(TP)是大约63，并且伽马因数是大约3。目标点可以定义为灰度级的一个上限，用来明显地区分灰度级的差别。因此，产生RGB+W伽马曲线，如图5中所示。

由于目标点可以是大约127，Wo伽马曲线可以在目标点下面缓慢地增长。因此，位于第127级灰度级以下的RGB+W伽马曲线的第一斜率的增大大于位于第127级灰度级以下的RGB+W伽马曲线的第二斜率。因此，图5中沿着位于第127级灰度级以下的RGB+W伽马曲线的灰度级之间的亮度差值大于图1中沿着位于第127级灰度级以下的RGB+W伽马曲线的灰度级之间的亮度差值。结果，具有位于第127级灰度级的低灰度级的图像能够清楚地显示。例如，具有低灰度级的图像的区域例如暗淡色彩能够清楚地显示。

对于本领域的普通技术人员清楚的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明的LCD装置和LCD装置的驱动方法中可以作出多种改进和变形。因此，本发明准备覆盖本发明的所有改进和变形，只要它们落入在所附权利要求和它们的等价物的范围内。

Claims

1、一种显示装置，包括：

比较部分，获取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值和最大值；

第一提取部分，从最小值中提取中间信号和从中间信号中提取白色图像数据信号；

第二提取部分，从中间信号、最大值数据信号和红色源像数据信号中提取红色图像数据信号；

第三提取部分，从中间信号、最大值数据信号和绿色源像数据信号中提取绿色图像数据信号；

第四提取部分，从中间信号、最大值数据信号和蓝色源像数据信号中提取蓝色图像数据信号；和

显示面板，具有包括红色、绿色、蓝色和白色子像素的多个像素，这些像素分别提供有红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，第一提取部分包括利用第一函数W＝f(MIN)提取中间信号的第五提取部分，其中W是中间信号的值而MIN是红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值；和利用第二函数Wo＝f(W)提取白色图像数据信号的第六提取部分，其中Wo是白色图像数据信号的值而W是中间信号的值。

3、根据权利要求2的装置，其特征在于，第一函数是W＝MIN^k，其中k是实数。

4、根据权利要求2的装置，其特征在于，第二函数是当0≤W≤TP时，Wo＝W(TP)(W/W(TP))^1/γ，其中TP是灰度级的上限，γ是伽马因数，W(TP)是位于TP的函数值，并且GLM是最大灰度级。

5、根据权利要求2的装置，其特征在于，第二函数是当TP＜W≤GLM时，Wo＝W，其中TP是灰度级的上限，并且GLM是最大灰度级。

6、根据权利要求2的装置，其特征在于，第五提取部分利用对应于第一函数的第一查找表，并且第六提取部分利用对应于第二函数的第二查找表。

7、根据权利要求1的装置，其特征在于，第二提取部分利用表达式Ro＝Ri*(W+MAX)/MAX-W提取红色图像数据信号，其中Ri是红色源像数据信号的值，Ro是红色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

8、根据权利要求1的装置，其特征在于，第三提取部分利用表达式Go＝Gi*(W+MAX)/MAX-W提取绿色图像数据信号，其中Gi是绿色源像数据信号的值，Go是绿色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

9、根据权利要求1的装置，其特征在于，第四提取部分利用表达式Bo＝Bi*(W+MAX)/MAX-W提取蓝色图像数据信号，其中Bi是蓝色源像数据信号的值，Bo是蓝色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

10、根据权利要求1的装置，其特征在于，进一步包括时序控制器，根据时序顺序输出红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

11、根据权利要求10的装置，其特征在于，进一步包括多个数据驱动器，分别向红色、绿色、蓝色和白色子像素提供红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

12、根据权利要求1的装置，其特征在于，显示面板是液晶显示面板。

13、一种显示装置的驱动方法，包括：

提取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值和最大值；

从最小值中提取中间信号；

从中间信号中提取白色图像数据信号；

从中间信号、最大值数据信号和红色源像数据信号中提取红色图像数据信号；

从中间信号、最大值数据信号和绿色源像数据信号中提取绿色图像数据信号；

从中间信号、最大值数据信号和蓝色源像数据信号中提取蓝色图像数据信号；和

将红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号提供给分别包括红色、绿色、蓝色和白色子像素的每个像素，从而将图像显示在显示装置的显示器上。

14、根据权利要求13的方法，其特征在于，利用第一函数W＝f(MIN)提取中间信号，其中W是中间信号的值而MIN是红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值；和利用第二函数Wo＝f(W)提取白色图像数据信号，其中Wo是白色图像数据信号的值。

15、根据权利要求14的方法，其特征在于，第一函数是W＝MIN^k，其中k是实数。

16、根据权利要求14的方法，其特征在于，第二函数是当0≤W≤TP时，Wo＝W(TP)(W/W(TP))^1/γ，其中TP是灰度级的上限，γ是伽马因数，W(TP)是位于TP的函数值。

17、根据权利要求14的方法，其特征在于，第二函数是当TP＜W≤GLM时，Wo＝W，其中TP是灰度级的上限，并且GLM是最大灰度级。

18、根据权利要求14的方法，其特征在于，利用对应于第一函数的第一查找表提取中间信号，和利用对应于第二函数的第二查找表提取白色图像数据信号。

19、根据权利要求13的方法，其特征在于，利用表达式Ro＝Ri*(W+MAX)/MAX-W提取红色图像数据信号，其中Ri是红色源像数据信号的值，Ro是红色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

20、根据权利要求13的方法，其特征在于，利用表达式Go＝Gi*(W+MAX)/MAX-W提取绿色图像数据信号，其中Gi是绿色源像数据信号的值，Go是绿色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

21、根据权利要求13的方法，其特征在于，利用表达式Bo＝Bi*(W+MAX)/MAX-W提取蓝色图像数据信号，其中Bi是蓝色源像数据信号的值，Bo是蓝色图像数据信号的值，W是中间信号的值，并且MAX是红色、绿色和蓝色源像数据信号的最大值。

22、根据权利要求13的方法，其特征在于，提供红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号包括一个顺序时序。

23、根据权利要求13的方法，其特征在于，显示面板是液晶显示面板。

24、一种显示装置，包括：

比较部分，提取红色、绿色、蓝色源像数据信号的最大值和最小值；

第二提取部分，从中间信号、最大值数据信号和红色、绿色和蓝色源像数据信号中提取红色、绿色和蓝色图像数据信号；和

显示面板，具有多个像素，每个像素具有分别接收红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号的红色、绿色、蓝色和白色子像素。

25、根据权利要求24的装置，其特征在于，第一提取部分利用包括红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值的第一函数提取中间信号；和利用包括中间信号的第二函数提取白色图像数据信号。

26、根据权利要求25的装置，其特征在于，第一函数是W＝MIN^k，其中W是中间信号的值，k是实数并且MIN是红色、绿色、蓝色源像数据信号的最小值。

27、根据权利要求25的装置，其特征在于，第二函数是当0≤W≤TP时，Wo＝W(TP)(W/W(TP))^1/γ，其中Wo是白色图像数据信号的值，TP是灰度级的上限，γ是伽马因数，W是中间信号的值，W(TP)是位于TP的函数值。

28、根据权利要求25的装置，其特征在于，第二函数是当TP＜W≤GLM时，Wo＝W，其中Wo是白色图像数据信号的值，W是中间信号的值，TP是灰度级的上限，和GLM是最大灰度级。

29、根据权利要求24的装置，其特征在于，进一步包括时序控制器，根据时序顺序输出红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

30、根据权利要求24的装置，其特征在于，进一步包括多个数据驱动器，分别向红色、绿色、蓝色和白色子像素提供红色、绿色、蓝色和白色图像数据信号。

31、根据权利要求24的装置，其特征在于，显示面板是液晶显示面板。