CN1691102A - 驱动显示装置的设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于驱动包括多个四色像素的显示装置的设备，其中该设备包括：接收输入三色图像信号的输入单元；将三色图像信号转换成四色图像信号从而使输入三色图像信号的最大灰度值等于输出四色图像信号的最大灰度值的图像信号调节器；和输出四色图像信号的输出单元。

Description

驱动显示装置的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种驱动显示装置的设备和方法。

背景技术

显示装置包括阴极射线管(CRT)、等离子体显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光显示器(OLED)等等。上述显示装置用于各种设备如监视器、电视机、室内和室外标志牌等等，并且在用于电视机和标志牌时需要它们具有高亮度。为自身不发光显示器的LCD的一个主要缺点就是亮度低。

LCD包括在其间具有场产生电极如像素电极和公共电极的两个面板以及位于两个面板间并具有介电各向异性的液晶(LC)层。像素电极位于矩阵内并且连接到如薄膜晶体管的开关元件上从而使其连续一行一行地被提供数据电压。公共电极覆盖一个面板的整个表面并且被提供公共电压。像素电极和公共电极以及插入在其间的LC层一起形成LC电容器，并且LCD电容器和连接在其上的开关元件是像素的基本元件。

LCD提供电压到场产生电极以在LC层内形成电场并且调整电场强度以控制透过LC层的光透射率，从而在显示器上实现所需的图像。为了防止由于长时间使用单相电场导致的LC层的恶化，通过实行帧、行或点，LCD关于公共电压反转提供到像素电极上的数据电压的极性。

同时，每个像素通过提供面对像素电极的红、绿和蓝色滤波器表示彩色显示器的一种颜色。

通常将红、绿和蓝色过滤器排列成条状、镶嵌状、或三角形状。条状排列方式这样排列彩色过滤器使在一列的彩色过滤器表示相同的颜色，并且镶嵌式排列方式这样排列彩色过滤器使红、绿和蓝色过滤器顺序排列在行方向和列方向上。在三角形排列方式中，彩色过滤器形成多行，包括红、绿和蓝色过滤器的每行顺序排列，并且相邻行的彩色过滤器互相补偿。因为三角形排列方式中的点可以包括排列成三角形的红、绿和蓝色过滤器，所以三角形排列的优点在于圆形或倾斜形显示。

然而，因为红、绿和蓝色过滤器将入射光的透射率减小了1/3所以三色LCD具有相对较低的光效率。

发明内容

提供一种用于驱动包括多个四色像素的显示装置的设备，该设备包括：输入单元，用于接收输入三色图像信号；图像信号调节器，用于将三色图像信号转换成输出四色图像信号，从而使输入三色图像信号的最大灰度值等于输出四色图像信号的最大灰度值；和输出单元，用于输出所述输出四色图像信号。

图像信号调节器可以：比较输入三色图像信号的灰度，确定最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度，并且基于其上为其分配顺序指数(orderindex)；对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换和伽马逆变换，以得到输出四色图像信号的最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)，并且基于顺序指数产生输出四色图像信号。

最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)可以具有如下关系：

当Γ(Max)＞[s₁/s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W  ＝Max Min/Γ^-1[Γ(Max)-Γ(Min)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)可以具有如下关系：

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

伽马函数可以满足Γ(xy)＝Γ(x)Γ(y)和Γ^-1(pq)＝Γ^-1(p)Γ^-1(q)，并且它可以是指数函数。伽马函数的幂可以等于2.4。

比例系数可以等于2。

伽马变换和伽马逆变换利用查询表实现。

所述设备可以进一步包括：灰度电压发生器，用于产生多个灰度电压；和数据驱动器，用于在多个灰度电压中选择对应于输出四色图像信号的灰度电压，并且将选择的灰度电压作为数据电压输出到像素。

顺序指数可以将输入三色图像信号灰度的顺序应用到输出四色图像信号的灰度。

一种驱动包括多个四色像素的显示装置的设备，该设备包括：输入单元，用于接收输入三色图像信号；图像信号调节器，用于将三色图像信号转换成输出四色图像信号从而使显示装置的无彩色的伽马曲线没有变形点；和输出单元，用于输出四色图像信号。

图像信号调节器可以：比较输入三色图像信号的灰度，确定最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)，并且基于其上为其分配顺序指数；对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换和伽马逆变换，以得到输出四色图像信号的最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)；并且基于顺序指数产生输出四色图像信号。

最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)可以具有如下关系：

当Γ(Max)＞[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(Max)-Γ(Min)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)可以具有如下关系：

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

图像信号调节器可以根据输入三色图像信号的最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度给出顺序指数，并且基于顺序指数产生输出四色图像信号。

伽马函数可以是指数函数，并且比例系数可以等于2。

一种用于驱动包括多个四色像素的显示装置的方法，该方法包括如下步骤：在比较完输入三色图像信号的灰度后分配顺序指数，并确定最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)；对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换(Γ)和伽马逆变换(Γ^-1)；得到最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)；

从下面关系中

Max′＝Max：

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-l[Γ(Max)-Γ(Min)]

当Γ(Max)＞[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时(其中s₁是比例系数)，并且

从下面关系中

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时；并且

根据顺序指数给出的顺序产生具有最大输出灰度、中间输出灰度、最小输出灰度、和输出白色灰度的四色图像信号。

伽马变换和伽马逆变换可以通过利用查询表实现。

所述方法可以进一步包括：产生多个灰度电压；在多个灰度电压值当中选择与四色图像信号对应的数据电压；并且将数据电压施加到像素内。

附图说明

本发明在通过参考附图详细描述了其实施例而变得更加显而易见，其中：

图1是根据本发明实施例的LCD的方块图；

图2是根据本发明实施例的LCD像素的等效电路图；

图3-5图解说明了根据本发明实施例的LCD像素中条形排列的彩色过滤器；

图6-8图解说明了根据本发明实施例的LCD像素中镶嵌式排列的彩色过滤器；

图9是根据本发明实施例的、用于LCD的优选TFT阵列面板的布局图；

图10是沿着图9所示的线X-X′截开的TFT阵列面板的横截面图；

图11A示出了由分别表示红、绿和蓝色的三原色的亮度的三个轴的三维颜色坐标中的两个轴形成的色域表面；

图11B图解说明了根据本发明实施例的亮度向量的分解图；

图12A和12B是根据本发明实施例表示白色信号的亮度向量和输出三色信号的亮度向量的图；

图13图解说明了根据本发明实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图；

图14图解说明了根据本发明另一实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图；

图15图解说明了根据本发明另一实施例的、白色信号的亮度向量和输出三色信号的亮度向量的图；

图16是图解说明根据本发明另一实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图；

图17A和图17B是图解说明通过图14和图16所示的方法产生的伽马曲线的图；

图18A和图18B是图解说明从17A所示的伽马曲线中分解的、白色信号的伽马曲线和输出三色信号的伽马曲线的图；

图19A和图19B是图解说明从17B所示的伽马曲线中分解、的白色信号的伽马曲线和输出三色信号的伽马曲线的图。

具体实施方式

现在，将参考附图详细描述本发明，在附图中示出了本发明的实施例。

在附图中，为了清楚将层和区域的厚度放大了。相同的附图标记始终代表相同的元件。可以理解当将元件如层、区域和基板描述为位于其它元件之“上”时，它可以直接位于其它元件之上也可以在其之间存在隔离件。相反，当一个元件“直接”位于其它元件之上时，它们之间就没有隔离件。

接下来，将参考附图详细描述驱动显示装置的设备和方法。

图1是根据本发明实施例的显示装置的方块图，并且图2是根据本发明实施例的LCD像素的等效电路图。

参考图1，根据本发明实施例的显示装置包括面板单元300、连接到面板单元300的门极驱动器400和数据驱动器500、连接到数据驱动器500的灰度电压发生器800、和控制上述元件的信号控制器600。

面板单元300包括多个显示信号线G₁-G_n和D₁-D_m以及连接在其上并以图1中所示的电路图的矩阵形式排列的多个像素PX。

显示信号线G₁-G_n和D₁-D_m包括多条传输门信号的(也称为“扫描信号”)门极线G₁-G_n，和多条传输数据信号的数据线D₁-D_m。门极线G₁-G_n完全沿行方向延伸并且其完全互相平行，而数据线D₁-D_m完全沿列方向延伸并且完全互相平行。

参考图2，平板显示器的代表LCD的每个像素PX包括连接到信号线G₁-G_n和D₁-D_m的开关元件Q、和连接到开关元件Q的LC电容器C_LC和存储电容器C_ST。存储电容器C_ST可以省略。OLED(未示出)的像素可以包括开关晶体管、驱动晶体管、多个发光元件、和存储电容器。

开关元件Q被提供于底板100上并且具有三个端子：连接到门极线G₁-G_n中的一条的控制端子、连接到数据线D₁-D_m中的一条的输入端子、和连接到LC电容器C_LC和存储电容C_ST的输出端子。

LC电容器C_LC包括作为两个端子的位于底板100上的像素电极190和位于上部板200上的公共电极270。插入在两电极190和270之间的LC层3起到LC电容器C_LC的电介质的作用。将像素电极190连接到开关元件Q上。将公共电极290连接到公共电压V_com上并且覆盖上部板200的整个表面。不像图2中所示，公共电极270可以提供在底板100上，并且两个电极190和270都具有杆状或条状。

存储电容器C_ST通过像素电极190和位于底板100上的单独的导线(未示出)的交迭定义并且被提供预定电压如公共电压V_com。可以选择的是，存储电容器C_ST可以通过经由绝缘体将像素电极190和其前一门极线G_i-1的交迭定义。

每个像素PX通过将多个彩色过滤器230的一个提供在与像素电极190对应的区域上表示其自己的颜色。图2中所示的彩色过滤器230提供在上部板200上。可以选择的是，彩色过滤器230提供在底板100上的像素电极190的上面或下面。

彩色过滤器230的颜色是基本色如红、绿、蓝和白色的中的一种。在下文中，像素PX基于像素PX表示的颜色表示红、绿、蓝或白色像素并且通过附图标记RP、GP、BP、或WP表示，其也可以用于表示像素PX占有的像素区域。白色像素WP可以没有过滤器并且可以通过其他装置表示白色。

将一对偏振入射光的偏光器(未示出)粘贴在LCD的面板单元300的板100和200的外表面上。

下面将参考图3-8描述根据本发明实施例的LCD的像素的空间安排。

图3-5是根据本发明实施例的LCD像素中条形排列的彩色过滤器。

参考图3-5，将多个像素安排在包括多个像素行或多个像素列的矩阵内。

每个像素行包括表示四色的像素，如顺序排列的红色像素RP、绿色像素GP、蓝色像素BP、和白色像素WP，而每个像素列仅包括四种彩色像素RP、GP、BP和WP中的一种像素。像素行中像素的顺序可以改变。

图3-5中所示的四种像素的一组形成一点，其是一幅图像的一个基本元素。

图3中的所有像素具有完全相同的大小，而图4和图5中的像素不具有相同的大小。参考图4和图5，白色像素WP比红、绿和蓝色像素RP、GP和BP小以防止由于白色像素WP的增加而导致的颜色饱和度的减小。红、绿和蓝色像素RP、GP和BP可以具有相同的大小。

如图4中所示，与图3中的相比红、绿和蓝色像素RP、GP、和BP增大了并且白色像素BP减小了。白色像素WP和红、绿和蓝色像素RP、GP和BP的大小比例通过考虑背光单元(未示出)的亮度和目标颜色温度而决定。白色像素WP的大小可以是其它像素RP、GP、和BP一半或四分之一。

如图5所示，与图3中相比白色像素WP减小了而红、绿和蓝色像素RP、GP和BP的大小没有改变。白色像素WP的减小是通过加宽信号线如白色像素WP附近的门极线G₁-G_n或数据线D₁-D_m得到或者通过加宽黑色矩阵(未示出)的部分得到，黑色矩阵可以位于封装白色像素WP的上部板200上。较佳的是门极线G₁-G_n和数据线D₁-D_m之间的相交面积没有增加因为相交面积导致电容负载到信号线。

图6-8是根据本发明实施例的LCD像素中镶嵌式排列的彩色过滤器。

参考图6-8，每个像素行和像素列包括四种彩色过滤器RP、GP、BP和WP中的两种。

参考图6和图8，包括绿色和红色像素GP、RP的像素行和包括蓝色和白色像素BP、WP的像素行交替排列。考虑到列，绿色和蓝色像素GP和BP的像素列和包括红色和白色像素RP和WP的像素列交替排列。

参考图7，包括蓝色和红色像素BP、RP的像素行和包括绿色和白色像素GP、WP的像素行交替排列。考虑到列，包括蓝色和绿色像素BP、GP的像素列和包括红色和白色像素RP、WP的像素列交替排列。

像素行中和像素列中的像素的顺序可以改变。

图6-8示出了包括形成一2×2矩阵的四个像素组的点。

图6中的所有像素具有完全相等的大小，而图7和图8中的像素不具有相同的大小。参考图7和图8，白色像素WP比红、绿和蓝色像素RP、GP、和BP小。红、绿和蓝色像素RP、GP、和BP可以具有相同或不同的大小。

如图7所示，与图6中的相比白色像素WP减小了而红、绿和蓝色像素RP、GP、和BP增大了。镶嵌式像素排列防止红、绿和蓝色像素RP、GP、和BP同等地被放大。如上面所描述的，白色像素WP和红、绿和蓝色像素RP、GP和BP的大小的比例是通过考虑背光单元的亮度和目标颜色温度而决定的。因为蓝光光量的变化对人的感觉相对于红光和绿光来说相对不敏感，并且因此，蓝色像素BP的面积的增加对于图像质量的影响相对较小，最好是蓝色像素BP增大的面积大于红色像素RP和绿色像素GP增大的面积并且因此像素的顺序可以如图7变化。白色像素WP的大小可以是蓝色像素BP的四分之一而是红色像素RP和绿色像素GP的一半。

如图8所示，白色像素WP的减小是通过加宽白色像素WP附近的门极线G₁-G_n和数据线D₁-D_m(如图1和图2中示出的)两部分或其中之一得到。。较佳的是门极线G₁-G_n和数据线D₁-D_m之间的相交面积没有增加。

四色LCD的上述结构提高了光透射率。

因为红、绿和蓝色过滤器通过入射光的三分之一，所以白色像素WP的光透射率大约是其它颜色像素RP、GP和BP的三倍。因此，包含白色像素WP能提高光学效率而没有增大点的整个面积。

假定入射光的量是1。

对于包括三色像素也就是红、绿和蓝像素的点来说，每个像素的面积是点的整个面积的三分之一。因为在像素中彩色过滤器的光透射率是三分之一，所以点的整个光透射率等于1/3×1/3+1/3×1/3+1/3×1/3＝1/3≈33,3％。

对于图3和6中所示的点，每个像素的面积是整个面积的四分之一。因为白色像素WP的光透射率是1，且其他像素RP、GP和BP的光透射率是三分之一，所以点的整个透射率等于1/4×1/3+1/4×1/3+1/4×1/3+1/4×1＝6/12≈50％。因此，与三色的LCD相比亮度提高了大约1.5倍。

此外，如图4、5、7、和8中所示的白色像素WP面积的减小降低了由于亮度的增加导致的彩色等级或彩色饱和度(色度)的恶化。

根据本发明实施例的LCD的TFT阵列面板的优选的详细结构将参考图9和图10来描述。

图9是根据本发明实施例用于LCD的优选TFT阵列面板的布局图，并且图10是沿着图9中的线X-X′截开的TFT阵列面板的横截面图。

将多条门极线121形成在例如是透明玻璃的绝缘基板110上。

门极线121完全沿横向方向延伸以传输门极信号。每条门极线121包括多个门电极124、多个向下突出的膨胀物127、和具有与其它层或驱动电路连接的大面积的末端部分129。门极线121可以延伸连接到与底板100成为一体的驱动电路上。

门极线较佳的由含有Al的金属如Al和Al合金、含有Ag的金属如Ag或Ag合金、含有Cu的金属如Cu和Cu合金、含有Mo的金属如Mo和Mo合金、Cr、Ti或Ta构成。门极线121可以具有包含两层具有不同物理特性的薄膜的多层结构。其中一层薄膜最好由包括含有Al的金属、含有Ag的金属、含有Cu的金属的低电阻率金属构成以减小门极线121内信号延迟或电压降低。另一层最好是由例如含有Mo的金属、Cr、Ti或Ta的材料构成，该材料具有较好物理、化学以及与其它材料如氧化铟锡(ITO)或氧化锌锡(IZO)较好的电连接特性。较好的两层的组合是底Cr层和上部Al(合金)层以及底Al(合金)层和上部Mo(合金)层，然而，它们也可以由多种金属或导体构成。

门极线121的侧边相对于基板的表面是倾斜的，并且其倾斜角大约在30--80度的范围内。

最好由氮化硅(SiNx)构成的门绝缘层140形成在门极线121上。

最好由氢化不定形硅(缩写为“a-Si”)或多晶硅构成的多个半导体岛154形成在门绝缘层140上。

最好由硅化物或掺杂了很多n型杂质的n+氢化a-Si构成的多个欧姆连接岛163和165形成在半导体岛154上。欧姆连接岛163和165成对位于半导体岛154上。

半导体条151和欧姆连接163和165的侧边相对于基板的表面倾斜，并且其倾斜角最好在30-80度范围内。

多条数据线171、多个漏极175、和多个存储电容器导体177形成在欧姆连接163和165以及门绝缘层140上。

数据线171沿纵向方向延伸以传输数据电压并且与门极线121相交。每条数据线171包括具有用于连接其它层或外部装置的大面积的末端部分179和多个向门极124突出的源极173。每对源极173和漏极175互相独立并且关于门极124互相对立。

门极124、源极173、和漏极175与半导体岛154一起形成具有形成在半导体岛154内的通道的TFT，该半导体岛154插入源极173和漏极175之间。

存储电容器半导体177与门极线121的膨胀物127交迭。

数据线171、漏极175、和存储电容器半导体177最好由难溶金属如Cr、Mo、Ti、Ta或其合金构成。然而，它们可以具有包括难溶金属薄膜(未示出)和低电阻率薄膜(未示出)的多层结构。较好的多层结构的例子是包括下部Cr/Mo(合金)薄膜和上部Al(合金)薄膜的双层结构以及包括下部Mo(合金)薄膜、中间Al(合金)薄膜、和上部Mo(合金)薄膜的三层结构。

与门极线121相似的是，数据线171、漏极175、和存储半导体177都具有倾斜的边缘外形，并且其倾斜角大约在30-80度范围内。

欧姆连接163和165仅插入在下面的半导体岛154和上面的半导体171和175之间并且减小了其间的连接电阻。

钝化层180形成在数据线171、漏极175、存储导体177、和半导体岛154的露出部分上。钝化层180最好由如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体、具有好的平面特性的感光有机材料、或其介电常数小于4.0通过等离子增强型化学气相沉积(PECVD)形成的如a-Si:C:O或a-Si:O:F的低介电绝缘材料构成。钝化层180可以具有包括下部无机薄膜和上部有机薄膜的双层结构从而其具有有机薄膜的优点并且其可以保护半导体154的露出部分。

钝化层180具有多个分别暴露于数据线171的末端部分179、漏极175、和存储半导体177的连接孔182、185、和187。钝化层180和门绝缘层140具有多个暴露于门极线121的末端部分129的连接孔181。

多个像素电极190形成在钝化层180上，并且多个连接辅助物81和82形成在连接孔181和182内。像素电极190和连接辅助物81和82最好由如ITO或IZO的透明半导体或者如Ag或Al的反射导体构成。

像素电极190通过连接孔185物理连接且电连接于漏极175使得像素电极190从漏极175接收数据电压。

返回参考图2，提供数据电压的像素电极190与其它板200上的公共电极270一起产生电场，其决定插入在两电极190和270之间的LC层3的液晶分子的定向或者在光发射层(未示出)内的产生电流以发光。

如上所述的，像素电极190和公共电极270形成液晶电容器C_LC、该液晶电容器在形成开关Q的TFT关闭以后存储被提供的电压。存储电容器C_ST通过交迭像素电极190和与其相邻的门极线121(称之为“前一门极线”)实现。存储电容的电容量，也就是存储电容量，通过提供增大交迭区域的门极线121的突出物127以及通过提供存储电容器导体177而提高。存储电容器导体177连接到像素电极190上并且在像素电极190的下面与突出物127交迭以减少端子间的距离。

在一个实施例中，像素电极190与门极线121和数据线171交迭以提高孔径比。在另一实施例中，交迭是可以选择的。

连接辅助物81和82分别通过连接孔181和182连接到门极线121的暴露末端部分129和数据线171的暴露末端部分179。连接辅助物81和82保护暴露末端部分129和179并且补充暴露末端部分129和179与外部装置的粘性。

返回参考图1，LCD的灰度电压发生器800产生两组与像素的透射率相关的多个灰度电压。一组中的灰度电压关于公共电压Vcom具有正极性，而另一组中的灰度电压关于公共电压Vcom具有负极性。

门驱动器400连接到面板单元300的门极线G₁-G_n并且从外部装置中合成开门电压Von和关门电压Voff以产生应用到门极线G₁-G_n的门信号。

数据驱动器500连接到面板单元300的数据线D₁-D_m并将从灰度电压发生器800提供的灰度电压中选择数据电压提供到数据线D₁-D_m。

信号控制器600控制驱动器400和500以及等等，并且它包括图像信号调节器610。图像信号调节器610可以是一个单独的装置。

现在，将详细描述LCD的操作。

信号控制器600被提供三色图像信号R、G和B并从外部图形控制器(未示出)输入控制显示的控制信号如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK、和数据使能信号DE。信号控制器600的图像信号调节器610将三色图像信号R、G和B转换成四色信号并且基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B将四色图像信号处理和修改为适合于面板单元300操作。此外，信号控制器600产生用于控制处理和修改过的图像信号Ro、Go、Bo和Wo的门控制信号CONT1和数据控制信号CONT2。信号控制器600将门控制信号CONT1提供给门驱动器400，并且将处理过的图像信号Ro、Go、Bo和Wo以及数据控制信号CONT2提供给数据驱动器500。

门控制信号CONT1包括用于通知扫描开始的扫描开始信号STV和至少一个控制开门电压Von的输出时间的时钟信号。门控制信号CONT1可以进一步包括用于定义开门电压Von的持续时间的输出使能信号OE。数据控制信号CONT2包括用于通知数据驱动器500的水平周期开始的水平同步开始信号STH、用于通知数据驱动器500将正确的数据电压提供到数据线D₁-D_m内的负载信号LOAD或TP、和数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2可以进一步包括用于反转数据电压的极性的反转控制信号RVS(关于公共电压Vcom)。

数据驱动器500接收来自于信号控制器600用于像素行的一组图像数据Ro′、Go′、Bo′和Wo′并且响应来自于信号控制器600的数据控制信号CONT2将图像数据Ro′、Go′、Bo′和Wo′转换为从灰度电压发生器800内产生的灰度电压中选择的模拟数据电压。数据驱动器500然后输出数据电压到数据线D₁-D_m。

响应来自于信号控制器600的门控制信号CONT1，门驱动器400提供开门电压V_on到门极线G₁-G_n，因此打开了连接在其上的开关元件Q。将施加到数据线D₁-D_m上的数据电压通过激活的开关元件Q提供到像素。

在图2中所示的LCD中，提供到像素的数据电压和公共电压Vcom的电压差表示LC电容器C_LC的充电电压，也就是像素电压。液晶分子具有依赖于像素电压的大小的定向并且该定向决定透过LC电容器C_LC的光的极性。偏光器将光的极性转换为光透射率。

通过将上述步骤重复一组水平周期(其表示为1H并且等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)，在一帧内所有门极线G₁-G_n都被顺序提供了开门电压V_on，因此将数据电压提供到了所有像素。当在上一帧完成下一帧即将开始时，控制提供到数据驱动器500内的反转控制信号RVS从而反转数据电压的极性(称之为“帧反转”)。也可以控制反转控制信号RVS从而使在一帧内在一数据线内流动的数据电压的极性反转(称之为“线反转”)，或者使在一组的数据电压的极性反转(称之为“点反转”)。

现在，详细描述将三色图像信号转换为四色信号的方法。

首先，将参考图11A和11B详细描述根据本发明实施例的将三色图像信号转换为四色图像信号的原理。

图11A示出了由分别表示红、绿和蓝色的三种基本色的亮度的三个轴的三维颜色坐标中的两个轴形成的色域表面，并且图11B示出了根据本发明实施例的亮度向量的分解图。

一组图像信号，也就是R、G和B图像信号通过依次表示亮度的灰度表示。伽马曲线是表示灰度和亮度的关系的曲线。在本发明的说明书中，符号“灰度”和“多个灰度”指表示图像信号的灰度等级。伽马变换是从灰度到亮度的映射并且伽马逆变换是伽马变换的逆映射，也就是从亮度到灰度的映射。灰度用符号GV表示，亮度用符号L表示，并且表示伽马曲线的伽马函数用符号Γ表示。然后，

关系式1

L＝Γ(GV)；并且

GV＝Γ^-1(L)

如果伽马函数是一个指数函数，

关系式2

L＝α(GV)^γ；并且

GV＝βL^1/γ此处，α、β和γ都是常数，确切地讲，γ表示伽马常数，并且β＝α^-1/γ。当伽马函数是指数函数等等时，伽马函数满足：

关系式3

Γ(xy)＝Γ(x)Γ(y)；并且

Γ^-1(pq)＝Γ^-1(p)Γ^-1(q)

此外，伽马函数是灰度的递增函数并且是一一对应函数。

同时，如图11A所示，一组三色图像信号通过具有表示各种颜色灰度的三个轴的灰度空间内的点以及具有表示各种颜色的亮度的三个轴的亮度空间内的点表示。

因为三维空间内的点可以通过向量表示，所以灰度空间内的点可以表示为灰度向量并且亮度空间内的点表示为亮度向量。然后，对于一组三色图像信号来说，灰度向量 $\stackrel{\→}{\mathrm{GV}}=({\mathrm{GV}}_1,{\mathrm{GV}}_2,{\mathrm{GV}}_3)$ 和亮度向量 $\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}=(L_1,L_2,L_3)$ 关系通过下面给出：

关系式4

$\stackrel{\→}{L}=\left({\mathrm{\Γ}(\mathrm{GV}}_1\right),\mathrm{\Γ}\left(G{V}_2\right),\mathrm{\Γ}\left(G{V}_3\right))\≡\stackrel{\→}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\→}{\mathrm{GV}}\right);$ 并且

$G\stackrel{\→}{V}=\left({{\mathrm{\Γ}}^{-1}(L}_1\right),{\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(L_2\right),{\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(L_3\right))\≡{\stackrel{\→}{\mathrm{\Γ}}}^{-1}\left(\stackrel{\→}{L}\right)$

如果用不同的伽马曲线给出不同的颜色，则向量关系的各个成分都具有不同的伽马函数。

参考图11A，实线包围的正方形区域(或三维立体区域)是表示输入三色图像信号的区域，并且实线包围的六边形的区域是表示输出四色信号图像信号的区域。六边形区域是通过沿着对角线延伸正方形得到的。因此，三色图像信号向四色图像信号的转换等同于正方形中的点向六边形内的点的映射。

对此还要进行更详细的描述。

一组输入三颜色图像信号的灰度向量用 $\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}=(I_1,I_2,I_3)$ 表示，其中I₁、I₂和I₃是输入三颜色图像信号的灰度。灰度向量进行如下的伽马变换：

关系式5

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}=\left(\begin{array}{c}{I}_1\\ I_2\\ I_3\end{array}\right)\stackrel{\mathrm{\Γ}}{\→}{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i=\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Γ}\left(I_1\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(I_2\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(I_3\right)\end{array}\right),$

其中 是输入三颜色图像信号的亮度向量。

接下来，亮度向量乘以反映通过增加白色像素导致的亮度增加的比例系数。比例系数由显示装置和伽马曲线的特性决定。乘以比例系数相应于上面描述的将正方形内的点映射到六边形内的点。

关系式6

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Γ}\left(I_1\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(I_2\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(I_3\right)\end{array}\right)\stackrel{s}{\→}{s\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i=\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{s\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{s\Γ}\left(I_1\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(I_2\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(I_3\right)\end{array}\right),$

其中s是比例系数，并且

表示放大的向量。

比例系数在亮度空间的不同区域具有不同的值。例如，假设X和Y在图11中分别代表具有最小亮度和最大亮度的图像信号的颜色，反之亦然。

当输入三颜色信号属于邻近于轴的三角形区域时，比例系数的值根据输入三颜色信号的亮度而变化并且三角形区域表示为“可变比例区域”(VS)。当输入三颜色信号属于邻近于对角线C的三角形区域时，比例系数具有固定值并且三角形区域表示“固定比例区域”(FS)。

例如，让固定比例区域FS的比例系数等于固定值s₁并且可变比例区域VS的比例系数等于s₂，其有下面给出：

关系式7

$s_2=\frac{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)},$

其中max和min表示三色图像信号的最大和最小值。

在图11A中，固定比例区域FS和可变比例区域VS之间的边界表面BP₁由下面给出：

关系式8

$Y=\frac{s_1\mathrm{\Γ}\left({\mathrm{GV}}_{\max }\right)}{s_1\mathrm{\Γ}\left({\mathrm{GV}}_{\max }\right)-\mathrm{\Γ}\left({\mathrm{GV}}_{\max }\right)}X=\frac{s_1}{s_1-1}X$

固定比例区域FS和可变比例区域VS的另一个边界表面BP₂由下面给出：

关系式9

$Y=\frac{s_1}{s_1-1}X.$

此处，GV_max是每个图像信号的最高灰度值。

如果Y轴表示最大图像信号，则输入三色图像信号的亮度向量由X＝Y表示的对角线平面C的上面表示。相反地，如果X轴表示最大图像信号亮度向量由平面C的下面表示。

因此，如果

关系式10

$\mathrm{\Γ}\left(\max \right)>\frac{s_1}{s_1-1}\mathrm{\Γ}\left(\min \right),$

图像信号属于可变比例区域VS。如果不是这样，图像信号属于固定比例区域FS。

确切地讲，当白色子像素与红、绿和蓝色子像素一样大时，亮度增加到两倍。在上面描述的条形排列中，例如，当入射光的数量是1，因为每个子像素的大小并且每个彩色过滤器的透射率大约是1/3所以总的透射率大约是33.3％。因为白色子像素的透射率是1，与其它子像素具有相同大小的白色子像素具有33.3％的透射率并且因而总的透射率增加到两倍。因此S₁＝2是合情合理的。

从关系式6中得到的亮度向量 表示为两个向量，即由如图11B所示的红、绿和蓝色子像素覆盖的亮度向量

和白色子像素覆盖的亮度向量 的和。

关系式11

$s{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i={\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0+{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_W.$

因为白光通过组合相同比例的红、绿和蓝光得到，

关系式12

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_W=\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{W}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(W\right)\end{array}\right),$

其中

是白色图像信号的灰度向量。

因为白色信号的亮度向量

由关系式12得出，所以剩余三色图像信号的亮度向量 由下面给出：

关系式13

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0=s{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i-{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_w=s\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)-\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{W}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}\mathrm{s\Γ}\left(I_1\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(I_2\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(I_3\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\end{array}\right)$

接下来，将输出三色图像信号的亮度向量 进行伽马逆变换以产生灰度向量

关系式14

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}\stackrel{{\mathrm{\Γ}}^{-1}}{\→}\stackrel{\mathrm{\ρ}}{O}={\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}}^{-1}\left({\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0\right)={\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}}^{-1}(s\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)-\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{W}\right))$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{S\Γ}\left(I_1\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{S\Γ}\left(I_2\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{S\Γ}\left(I_3\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\end{array}\right)$

$\≡\left\{\begin{array}{c}{O}_1\\ O_2\\ O_3\end{array}\right\}$

然后，将参考图12A、12B和13详细描述基于根据本发明实施例的基本原理的对图像信号变形的方法。

图12A和12B是根据本发明实施例表示白色信号的亮度向量和输出三色信号的亮度向量的图。

图12A和图12B中的例子将固定比例区域FS内的转换分成两种情况。

首先，参考图12A，白色信号的亮度向量 的每个成分决定为放大向量的成分的最小值。因为放大向量 的成分的最小值等于s₁Γ(min)，关系式15由关系式12派生出来：

关系式15

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_w=\left\{\begin{array}{c}{s}_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\\ s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\\ s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\end{array}\right\}.$

白色图像信号的灰度由下面给出：

关系式16

                     W＝Γ^-1(s₁Γ(min))。

然而，由关系式16得到的白色图像信号的灰度W不应该高于最高灰度W_max。因此，当由关系式16计算出的输出白色图像信号的灰度W高于最大灰度W_max或s₁Γ(min)大于最高灰度的亮度Γ(W_max)，也就是，

关系式17

                                W＞W_max，或者

关系式18

                                s₁Γ(min)＞Γ(W_max)，

图12B中的原理用于决定输出图像信号的灰度。

参考图12B，白色图像信号的亮度向量

定义为：

关系式19

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_{w,\max }=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\\ \mathrm{\Γ}\left(\max \right)\\ \mathrm{\Γ}\left(\max \right)\end{array}\right\}.$

因此，输出三色图像信号的亮度向量

由下面计算出：

关系式20

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0=s{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i-{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_{w,\max }.$

现在，基于参考图12A和12B中所述的原理，参考图13和14详细描述根据本发明实施例将三色图像信号转换为四色图像信号的方法。

图13是图解说明根据本发明实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图。

当接收了具有灰度值为R_i、G_i和B_i的一组红、绿和蓝色信号时(S10)，将输入图像信号进行伽马变换以得到亮度值Lri、Lgi和Lbi(S11)。

接下来，确定亮度值中的最大值M₁和最小值M₂(S12)。也就是，

关系式21

                     M₁＝Max(Lri_i，Lr_i，Lr_i)，并且

关系式22

                     M₂＝Min(Lri_i，Lr_i，Lr_i)

此处，Max(x，y，…)表示x，y，…中的最大值，并且Min(x，y，…)表示x，y，…中的最小值。

因为伽马函数是如上所描述的递增函数，Max(Lri_i，Lr_i，Lr_i)＝Γ(max)并且Min(Lri_i，Lr_i，Lr_i)＝Γ(min)，其中max和min分别是输入图像信号的灰度值R_i、G_i、B_i中的最大和最小值。

接下来，确定其是否满足：

关系式23

$M_1-\frac{s_1}{s_1-1}{M}_2>0,$

并且确定一组图像信号R_i、G_i、B_i属于可变比例区域VS和固定比例区域FS中的哪个区域(S13)。关系式23和关系式10表示完全相同的关系并且s₁是如上面所描述的固定比例区域FS中的比例系数。

如果图像信号组满足关系式23，则确定图像信号组属于可变比例区域VS，并且因而比例系数从关系式7中给出如下所示(S14)：

关系式24

                         s＝M₁/(M₁-M₂)。

另外，也就是，如果输入图像信号组不满足关系式23，它被认为属于固定比例区域FS并且因而比例系数由下面给出(S15)：

关系式25

                         s＝s₁。

接下来，将比例系数乘到亮度值Lri、Lgi和Lbi中以计算放大值Lr、Lg和Lb(S16)。

关系式26

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Lr}\\ \mathrm{Lg}\\ \mathrm{Lb}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}s{\mathrm{Lr}}_i\\ {\mathrm{sLg}}_i\\ \mathrm{sL}{b}_i\end{array}\right)$

其后，提取白色信号的最初亮度值L＇w(S17)。白色信号的最初亮度值L＇w被确定为放大值Lr、Lg和Lb中的最小值。也就是

关系式27

                   L＇w＝Min(Lr，Lg，Lb)

接下来，确定得到的白色信号的亮度值L＇w是否高于白色子信号表示的最大亮度值L_max＝Γ(W_max)，例如，从第0到第255灰度等级中的第255灰度等级(S18)。也就是说，确定是否满足：

关系式28

                          L＇w＝L_max

如果亮度值L＇w满足关系式28，白色信号的亮度Lw由下面确定(S19)：

关系式29

                         Lw＝L_max＝Γ(W_max)

然而，如果不满足关系式29，确定白色信号的亮度Lw等于从关系式27中计算的值。也就是，

关系式30

                         Lw＝L＇w＝Min(Lr，Lg，Lb)

接下来，确定红、绿和蓝色输出图像信号的亮度值Lr₀、Lg₀、Lb₀等于放大值Lr、Lg和Lb减去白色信号的亮度值Lw(S20)。也就是，

关系式31

                        Lr₀＝Lr-Lw；

                        Lg₀＝Lg-Lw；，并且

                        Lb₀＝Lb-Lw.

将白、红、绿和蓝色输出信号的亮度值Lw、Lr₀、Lg₀、Lb₀进行伽马逆变换以获得四色图像信号的灰度值Wo、Ro、Go和Bo(S21)。

同时，输入三色图像信号的灰度值中的最大、中间和最小值表示为max、mid和min。输入三色图像信号的灰度向量 确定为具有max、mid和min作为其成分。

关系式32

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}=\left(\begin{array}{c}\max \\ \mathrm{mid}\\ \min \end{array}\right)$

因此，输入三色图像信号的亮度向量 放大向量 输出三色图像信号的亮度向量

和灰度向量 由下面给出：

关系式33

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i=\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\\ \mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)\\ \mathrm{\Γ}\left(\min \right)\end{array}\right)$

关系式34

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{sL}}}_i=\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{s\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)=\left(\begin{array}{c}\mathrm{s\Γ}\left(\max \right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(\min \right)\end{array}\right)$

关系式35

${\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0=s{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_i-{\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_w=s\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)-\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{W}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}\mathrm{s\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\\ \mathrm{s\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right)\end{array}\right);$ 并且

关系式36

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{O}={\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}}^{-1}\left({\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}}_0\right)={\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}}^{-1}(s\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{I}\right)-\stackrel{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\Γ}}\left(\stackrel{\mathrm{\ρ}}{W}\right))$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{s\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{s\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{s\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)$

对于可变比例区域VS来说，将白色图像信号的亮度值定义为放大向量的成分的最小值，也就是说，当确定了输出三色图像信号的灰度向量 时Γ(W)＝s₂Γ(min)。

关系式37

$\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_2\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ 0\end{array}\right)$

用关系式7代替关系式37并且利用关系式3，

关系式38

$\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\frac{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}\right[\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\left]\right)\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\frac{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}\right[\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\left]\right)\\ 0\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\right)\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\right){\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\frac{\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}\right)\\ 0\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}\max \\ \max {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\frac{\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}\right)\\ 0\end{array}\right).$

白色信号的灰度值W由下面给出：

关系式39

${W=\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(s_2\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\right)$

${=\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(\frac{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}{\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)}\right)$

$=\frac{\max \·\min }{{\mathrm{\Γ}}^{-1}(\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right))}$

对于固定比例区域FS来说，如果关系式18不满足，则将白色图像信号的亮度值定义为放大向量

的成分的最小值，也就是说，当确定了输出三色信号的灰度向量 时Γ(W)＝s₁Γ(min)。

关系式40

$\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(s_1\right[\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\left]\right)\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(s_1\right[\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\min \right)\left]\right)\\ 0\end{array}\right)$

白色信号的灰度值W由下面给出：

关系式41

                  W＝Γ^-1(s₁(Г(min)))

对于固定比例区域FS来说，如果关系式18满足，也就是，满足s₁Γ(min)＞W_max，则将白色图像信号的亮度值定义为最高值，也就是，当确定了输出三色图像信号的灰度向量

时Γ(W)＝Γ(max)。因此，

关系式42

$\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\max \right)-\mathrm{\Γ}\left(W_{\max }\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(W_{\max }\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(W_{\max }\right))\end{array}\right)$

白色图像信号的亮度值W由下面给出：

关系式43

                       W＝Γ^-1(Γ(max))＝W_max

现在，将参考图14详细描述基于根据本发明的另一个实施例的参考图12A和12B的原理将三色图像信号转换成四色图像信号的方法。

图14是图解说明根据本发明另一实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图。

当具有灰度值R_i、G_i、B_i的一组三色图像信号时(S31)，顺序排列灰度值R_i、G_i、B_i并且为其分配顺序指数(S32)。例如，

关系式44

如果R_i≥G_i≥B_i，则Max＝R_i，Mid＝G_i，Min＝B_i，和顺序指数＝1；

如果R_i≥B_i≥G_i，则Max＝R_i，Mid＝B_i，Min＝G_i，和顺序指数＝2；

如果G_i≥B_i≥R_i，则Max＝G_i，Mid＝B_i，Min＝R_i，和顺序指数＝3；

如果G_i≥R_i≥B_i，则Max＝G_i，Mid＝R_i，Min＝B_i，和顺序指数＝4；

如果B_i≥R_i≥G_i，则Max＝B_i，Mid＝R_i，Min＝G_i，和顺序指数＝5；并且

如果B_i≥G_i≥R_i，则Max＝B_i，Mid＝G_i，Min＝R_i，和顺序指数＝6。

然后，对Max、Mid和Min进行伽马变换(S33)。

接下来，利用通过伽马变换得到的值Γ(Max)和Γ(Min)确定三色图像信号属于可变比例区域VS和固定比例区域FS中的哪个区域(S34)。也就是说，确定是否满足Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)。当Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)时，三色图像信号属于可变比例区域VS并且进入到步骤S35。如果不满足关系式Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)，则进入步骤S36。

当输入图像信号属于可变比例区域VS时，利用关系式38和39确定输出四色图像信号的灰度值Max′、Mid′、Min′、和W(S35)。

也就是，

关系式45

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1{[Γ(mid)-Γ(min)]/[Γ(max)-Γ(min)]}；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(max)-Γ(min)]

当输入图像信号属于固定比例区域FS时，确定是否满足s₁Γ(min)＞Γ(GV_max)(S36)。此处，GV_max是前面描述的最高灰度值。也就是确定白色图像信号的灰度值是否高于最高灰度值。

如果不满足上面描述的关系式，则利用关系式40和41确定灰度值Max′、Mid′、Min′、和W(S37)。

关系式46

Max′＝Γ^-1[s₁Γ(max)-s₁Γ(min)]；

Mid′＝Γ^-1[s₁Γ(mid)-s₁Γ(min)]；

Min′＝0；并且

W＝Γ^-1[s₁Γ(min)]

当满足s₁Γ(Min)＞Γ(GV_max)时，则利用关系式42和43确定灰度值Max′、Mid′、Min′、和W(S38)。

关系式47

Max′＝Γ^-1[s₁Γ(max)-Γ(GV_max)]；

Mid′＝Γ^-1[s₁Γ(mid)-Γ(GV_max)]；

Min′＝Γ^-1[s₁Γ(min)-Γ(GV_max)]；并且

W＝GV_max。

顺序指数转换输入信号的灰度值的顺序如下所示：

关系式48

如果顺序指数＝1，则R₀＝Max′，G₀＝Mid′，并且B₀＝Min′；

如果顺序指数＝2，则R₀＝Max′，G₀＝Min′，并且B₀＝Mid′；

如果顺序指数＝3，则R₀＝Min′，G₀＝Max′，并且B₀＝Mid′；

如果顺序指数＝4，则R₀＝Mid′，G₀＝Max′，并且B₀＝Min′；

如果顺序指数＝5，则R₀＝Mid′，G₀＝Min′，并且B₀＝Max′；并且

如果顺序指数＝6，则R₀＝Min′，G₀＝Mid′，并且B₀＝Max′。

因此，通过关系式48确定了红、绿和蓝色输出信号的灰度值R₀、G₀、和B₀(S39)。

现在，将参考图15和16详细描述确定根据本发明另一实施例的固定比例区域FS中的白色信号的亮度值的方法。

图15是图解说明根据本发明另一实施例的、白色信号的亮度向量和输出三色信号的亮度向量。

此处，假定在图15中Y轴代表具有最大亮度值的图像信号并且X轴代表其它图像信号。

本实施例确定输出三色图像信号的最大亮度值Γ(Max′)等于输入三色信号的最大亮度值Γ(Max)。也就是，

关系式49

Γ(max′)＝Γ(max)

此时，白色信号的亮度向量

和输出三色图像信号的灰度向量 可以从关系式35和36中得到。

关系式50

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{L}=\left(\begin{array}{c}(s_1-1)\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\\ (s_1-1)\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\\ (s_1-1)\mathrm{\Γ}\left(\max \right)\end{array}\right);$ 并且

关系式51

$\stackrel{\mathrm{\ρ}}{O}=\left(\begin{array}{c}{\max }^{\′}\\ {\mathrm{mid}}^{\′}\\ {\min }^{\′}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}\max \\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(W\right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}\max \\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-(s_1-1)\mathrm{\Γ}\left(\max \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}(s_1\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-(s_1-1)\mathrm{\Γ}\left(\max \right))\end{array}\right)$

$=\left(\begin{array}{c}\max \\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(s_1\right[\mathrm{\Γ}\left(\mathrm{mid}\right)-\mathrm{\Γ}\left(\max \right)]+\mathrm{\Γ}\left(\max \right))\\ {\mathrm{\Γ}}^{-1}\left(s_1\right[\mathrm{\Γ}\left(\min \right)-\mathrm{\Γ}\left(\max \right)]+\mathrm{\Γ}(\max \left)\right)\end{array}\right)$

现在，将参考图16详细描述基于根据本发明另一实施例的参考图15描述的原理将三色图像信号转换成四色图像信号的方法。

图16是图解说明根据本发明另一实施例的、将三色图像信号转换成四色图像信号的方法的流程图。

图16中的转换几乎与图14中的相同。也就是说，当接收到一组具有灰度值为R_i、G_i、B_i的红、绿和蓝色信号时(S41)，顺序排列灰度值R_i、G_i、B_i并且为其分配顺序指数(S42)。例如，如图14所示，

关系式52

如果R_i≥G_i≥B_i，则Max＝R_i，Mid＝G_i，Min＝B_i，并且顺序指数＝1；

如果R_i≥B_i≥G_i，则Max＝R_i，Mid＝B_i，Min＝G_i，并且顺序指数＝2；

如果G_i≥B_i≥R_i，则Max＝G_i，Mid＝B_i，Min＝R_i，并且顺序指数＝3；

如果G_i≥R_i≥B_i，则Max＝G_i，Mid＝R_i，Min＝B_i，并且顺序指数＝4；

如果B_i≥R_i≥G_i，则Max＝B_i，Mid＝R_i，Min＝G_i，并且顺序指数＝5；和

如果B_i≥G_i≥R_i，则Max＝B_i，Mid＝G_i，Min＝R_i，并且顺序指数＝6。

然后，对Max、Mid和Min进行伽马变换(S43)。

接着，利用通过伽马变换得到的值Γ(Max)和Γ(Min)确定三色图像信号属于可变比例区域VS和固定比例区域FS中的哪个区域(S44)。也就是说，确定是否满足Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)。当Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)时，三色图像信号属于可变比例区域VS，并且进入到步骤S45。如果不满足关系式Γ(Max)＞[s₁/(s₂-1)]Γ(Min)，则进入步骤S46。

当输入图像信号属于可变比例区域VS时，利用与图14中所示的相似的方法利用关系式38和39确定输出四色图像信号的灰度值Max′、Mid′、Min′、和W(S45)。

也就是，

关系式53

Max′＝Max：

Mid′＝MaxΓ^-1{[Γ(mid)-Γ(min)]/[Γ(max)-Γ(min)]}；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(max)-Γ(min)]

当输入图像信号属于固定比例区域FS时，利用关系式51确定灰度值Max′、Mid′、Min′、和W(S46)。

也就是，

关系式54

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(mid)-Γ(max)]+Γ(max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Г(min)-Γ(max)]+Γ(max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(max)]

当比例系数s₁等于2时，例如，重写关系式54，

关系式55

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1[2Γ(mid)+Γ(max)]；

Min′＝Γ^-1[2Γ(min)+Γ(max)]；并且

W＝Max

顺序指数转换输入信号的灰度值的顺序如下所示：

关系式56

如果顺序指数＝1，则R₀＝Max′，G₀＝Mid′，并且B₀＝Min′；

如果顺序指数＝2，则R₀＝Max′，G₀＝Min′，并且B₀＝Mid′；

如果顺序指数＝3，则R₀＝Min′，G₀＝Max′，并且B₀＝Mid′；

如果顺序指数＝4，则R₀＝Mid′，G₀＝Max′，并且B₀＝Min′；

如果顺序指数＝5，则R₀＝Mid′，G₀＝Min′，并且B₀＝Max′；并且

如果顺序指数＝6，则R₀＝Min′，G₀＝Mid′，并且B₀＝Max′。

因此，通过关系式56确定了红、绿和蓝色输出信号的灰度值R₀、G₀、和B₀(S47)。

图17A和图17B是图解说明通过图14和图16中的方法产生的伽马曲线的图。图18A和图18B是表示从17A中的伽马曲线中分解出来的白色信号的伽马曲线和输出三色信号的伽马曲线的图。图19A和图19B是表示从17B中的伽马曲线中分解出来的白色信号的伽马曲线和输出三色信号的伽马曲线的图。

图17A-19B图解说明了示出在四色LCD中无彩色的伽马曲线的曲线图，其中L＝α(GV)^2.4并且比例系数s₁等于2。水平轴表示输入三色图像信号的灰度并且垂直轴表示光透射率，也就是，亮度。此处，灰度的数字等于从0到255的256级，其用于8-位的输入图像信号。

虽然图17A中的伽马曲线在第192灰度级附近有变形点，但图17B中的伽马曲线没有变形点。

其不同是由于白色信号的伽马曲线和输出三色图像信号的伽马曲线的不同造成的，也就是说，对白色信号和输出三色信号的亮度的赋值。

在图14中描述的方法中，通过划线直到其线到达Y轴除非灰度高于图12A和12B中所示的最高灰度值W_max而确定白色信号的亮度向量 为白色信号分配最大亮度。

参考图17A和17B，当三色输入图像信号的灰度等于第192灰度级时，例如，透射率等于大约50％。乘以s₁等于2的比例系数得到100％的透射率，其与最高值对应，即白色信号的第255灰度值以及输出三色图像信号的第0灰度。当输入三色信号的灰度等于208对应于透射率大约是60％时，乘以比例系数s₁得到大约120％的透射率。然后，白色信号负责100％并且三色图像信号负责20％。然后，白色信号的灰度值等于如上所述的255时，输出三色图像信号的灰度值等于大约128对应于透射率20％。

总的来说，当三色输入图像信号低于192时，仅有白色信号的灰度范围在从0到255。当三色输入图像信号的范围在193到255时，白色信号保持其最高值，255灰度级，而输出三色图像信号的范围是从0到255。

考虑到如图18A和18B中所示的伽马曲线，白色信号的伽马曲线W具有三色输入图像信号的从第0级灰度到第192级灰度的指数格式并且在从第193级灰度到第255级灰度的50％的透射率饱和。输出三色的RGB的伽马曲线表示从第193灰度级到第255灰度级输入三色输入信号变化的的指数格式。

同时，马曲线是具有根据灰度增加而梯度增加的指数函数。因此，两个指数函数的和可能在第192灰度级和第293灰度级附近出现变形点，由于梯度不同，其对应于两个伽马曲线的结束点和开始点。变形点附近的亮度差非常小从而很难区别两个灰度间的亮度差。

相反地，在图16中所示的方法中，表示白色信号的亮度向量 的线段仅指向具有如图15所示的对角线OA的矩形重合的点。这意味着两个伽马曲线在相同的灰度范围内操作。

当比例系数s₁等于2时，白色信号和三色图像信号在所有灰度级中按1∶1的比例负责亮度。例如，当输入三色信号的灰度等于192时，透射率等于大约50％，乘以比例系数s₁后得到100％的透射率。因此，白色信号负责50％的透射率并且输出三色信号也负责50％的透射率从而白色信号和输出三色信号都具有192的灰度级。结果是，如图19A和19B所示白色信号的伽马曲线W完全等于输出三色信号的伽马曲线RGB，其互相叠加以产生如图17B所示没有变形点的伽马曲线。虽然伽马曲线的梯度可以依照比例系数s₁而变化，它仍不会出现变形点。

因此，产生了没有变形点的伽马曲线，并且得到了清楚的图像质量。

根据本发明，通过移除伽马曲线中的间断点使图像清楚并且将三色图像信号转换成四色图像信号的简单操作减小了计算芯片的成本和计算误差如量化误差。

在一个实施例中，伽马变换和伽马逆变换通过利用查询表实现。

虽然上文中已经详细描述了本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员应该清楚地理解，基于本发明的实质的各种变化和/或修改仍落入如从属权利要求中所定义的本发明的精神和范围内。

Claims (21)

1.一种用于驱动包括多个四色像素的显示装置的设备，该设备包括：

输入单元，用于接收输入三色图像信号；

图像信号调节器，用于将三色图像信号转换成输出四色图像信号，从而使输入三色图像信号的最大灰度值等于输出四色图像信号的最大灰度值；和输出单元，用于输出所述输出四色图像信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中图像信号调节器：

比较输入三色图像信号的灰度，确定最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度，并且基于其上为其分配顺序指数；

对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换和伽马逆变换，以得到输出四色图像信号的最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)，并且

基于顺序指数产生输出四色图像信号。

3.根据权利要求2所述的设备，其中最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度（Min′)、和输出白色灰度(W)具有如下关系：

当Γ(Max)＞[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(Max)-Γ(Min)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

4.根据权利要求2所述的设备，其中最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)具有如下关系：

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

5.根据权利要求4所述的设备，其中伽马函数满足

Γ(xy)＝Γ(x)Γ(y)；开且

Γ^-1(pq)＝Γ^-1(p)Γ^-1(q)。

6.根据权利要求5所述的设备，其中伽马函数是指数函数。

7.根据权利要求6所述的设备，其中伽马函数的幂等于2.4。

8.根据权利要求4所述的设备，其中比例系数等于2。

9.根据权利要求2所述的设备，其中伽马变换和伽马逆变换利用查询表实现。

10.根据权利要求2所述的设备，进一步包括：

灰度电压发生器，用于产生多个灰度电压；

数据驱动器，用于在多个灰度电压中选择对应于输出四色图像信号的灰度电压，并且将选择的灰度电压作为数据电压输出到像素。

11.根据权利要求2所述的设备，其中顺序指数将输入三色图像信号灰度的顺序应用到输出四色图像信号的灰度。

12.一种驱动包括多个四色像素的显示装置的设备，该设备包括：

输入单元，用于接收输入三色图像信号；

图像信号调节器，用于将三色图像信号转换成输出四色图像信号从而使显示装置的无彩色的伽马曲线没有变形点；和

输出单元，用于输出四色图像信号。

13.根据权利要求12所述的设备，其中图像信号调节器

比较输入三色图像信号的灰度，确定最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)，并且基于其上为其分配顺序指数；

对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换和伽马逆变换，以得到输出四色图像信号的最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)，并且

基于顺序指数产生输出四色图像信号。

14.根据权利要求13所述的设备，其中最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)具有如下关系：

当Γ(Max)＞[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(Max)-Γ(Min)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

15.根据权利要求13所述的设备，其中最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)与最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)具有如下关系：

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时，

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

其中Γ是伽马变换函数，Γ^-1是伽马逆变换函数，并且s₁是比例系数。

16.根据权利要求15所述的设备，其中图像信号调节器根据输入三色图像信号的最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度给出顺序指数，并且基于顺序指数产生输出四色图像信号。

17.根据权利要求15所述的设备，其中伽马函数是指数函数。

18.根据权利要求17所述的设备，其中比例系数等于2。

19.一种用于驱动包括多个四色像素的显示装置的方法，该方法包括如下步骤：

在比较完输入三色图像信号的灰度后分配顺序指数，并确定最大输入灰度(Max)、中间输入灰度(Mid)、和最小输入灰度(Min)；

对最大输入灰度、中间输入灰度、和最小输入灰度进行伽马变换(Γ)和伽马逆变换(Γ^-1)；

得到最大输出灰度(Max′)、中间输出灰度(Mid′)、最小输出灰度(Min′)、和输出白色灰度(W)；

从下面关系中

Max′＝Max；

Mid′＝MaxΓ^-1[Γ(Mid)-Γ(Min)]/[Γ(Max)-Γ(Min)]；

Min′＝0；并且

W＝Max Min/Γ^-1[Γ(Max)-Γ(Min)]

当Γ(Max)＞[s₁/(s₁-1)]Γ(Min)时(其中s₁是比例系数)，并且

从下面关系中

Max′＝Max；

Mid′＝Γ^-1{s₁[Γ(Mid)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；

Min′＝Γ^-1{s₁[Γ(Min)-Γ(Max)]+Γ(Max)}；并且

W＝Γ^-1[(s₁-1)Γ(Max)]

当Γ(Max)≤[s₁/(s₁-1]Γ(Min)时；并且

根据顺序指数给出的顺序产生具有最大输出灰度、中间输出灰度、最小输出灰度、和输出白色灰度的四色图像信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其中伽马变换和伽马逆变换通过利用查询表实现。

21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括步骤：

产生多个灰度电压；

在多个灰度电压值当中选择与四色图像信号对应的数据电压；并且

将数据电压施加到像素内。

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