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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, und insbesondere eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern der Flüssigkristallanzeigevorrichtung.
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Diskussion des Standes der Technik
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Mit dem Voranschreiten der Informationstechnologie hat der Bedarf an Anzeigevorrichtungen, welche Bilder darstellen, zugenommen. In jüngerer Zeit sind Flachpanelanzeigevorrichtungen (Flat Panel Display (FPD)-Vorrichtungen) wie zum Beispiel Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (Liquid Crystal Display (LCD)-Vorrichtungen), Plasmapanelanzeigevorrichtungen (Plasma Panel Display (PDP)-Vorrichtungen), Elektrolumineszenzanzeigevorrichtungen (Electroluminescent Display (ELD)-Vorrichtungen) und Feldemissionsanzeigevorrichtungen (Field Emission Display (FED)-Vorrichtungen) verwendet worden. Unter den verschiedenen FPD-Vorrichtungen sind LCD-Vorrichtungen in großem Ausmaß verwendet worden, da sie den Vorteil eines geringen Gewichts, eines dünnen Profils und einer geringen Leistungsaufnahme haben.
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Im Allgemeinen ist weithin eine RGB-Typ-LCD-Vorrichtung verwendet worden, die Rot (R)-, Grün (G)- und Blau (B)-Subpixel als ein einzelnes Pixel enthält. Die RGB-Typ-LCD-Vorrichtung ist jedoch in der Helligkeit der dargestellten Bilder beschränkt. Um die oben genannte Beschränkung zu überwinden, ist eine RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung vorgeschlagen worden, welche Rot (R)-, Grün (G)-, Blau (B)- und Weiß (W)-Subpixel als ein einzelnes Pixel aufweist. Da das W-Subpixel ein weißes Bild anzeigt ohne einen zusätzlichen Farbfilter, nimmt die Helligkeit der angezeigten Bilder zu. Beispiele für weitere Anzeigevorrichtungen, unter anderem vom RGBW-Typ, finden sich z. B. in der
US 2010/0033456 A1 ,
KR 1020080062185 A ,
DE 10 2005 061 305 A1 ,
US 2007/0063945 A1 und
US 2010/0103201 A1 .
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Eine RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung empfängt RGB-Daten von einem externen System und wandelt die RGB-Daten in RGBW-Daten um. Die RGBW-Daten werden jedem einzelnen Subpixel bereitgestellt, um ein Bild anzuzeigen. Beim Umwandeln der RGB-Daten eines ursprünglichen Bildes (Originalbildes) in die RGBW-Daten werden verschiedene Technologien zur Datenumwandlung (Datenkonversion) eingesetzt, die auf dem Farbunterschied (Farbdifferenz) zwischen dem ursprünglichen Bild und dem angezeigten Bild basieren. Obwohl die RGB-Daten auf der Basis des Farbunterschieds umgewandelt werden, beeinflusst das W-Subpixel die benachbarten R-, G- und B-Subpixel. Als Folge hiervon weist das Bild, welches von der RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung angezeigt wird, immer noch einen Farbunterschied auf verglichen mit dem ursprünglichen Bild. Folglich ist die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung, was das Anzeigen eines Originalbilds ohne Farbunterschied betrifft, beschränkt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern derselben, die eines oder mehrere der Probleme, die durch Beschränkungen und Nachteile des Standes der Technik bedingt sind, im Wesentlichen vermeiden oder überwinden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine RGBW-Typ-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern der RGBW-Typ-Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitgestellt werden, bei denen ein Farbunterschied zwischen einem ursprünglichen Bild (Originalbild) und einem angezeigten Bild reduziert ist.
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Ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine RGBW-Typ-Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern der RGBW-Typ-Flüssigkristallanzeigevorrichtung bereitgestellt werden, bei denen eines von zwei Arten von Bildern entsprechend dem Zweck effektiv und wahlweise angezeigt wird.
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Zusätzliche Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt und sind zum Teil ersichtlich aus der Beschreibung oder können mittels Ausführens der Erfindung in Erfahrung gebracht werden. Diese und andere Vorteile der Erfindung werden realisiert und erreicht durch die Struktur, die in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen als auch den beigefügten Zeichnungen besonders herausgestellt ist.
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Um diese und andere Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie verkörpert und allgemein beschrieben, weist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung auf: ein Flüssigkristallpanel (Liquid Crystal Panel), welches ein Pixel aufweist, welches Rot-, Grün-, Blau- und Weiß-Subpixel aufweist; eine Betriebsartauswahleinrichtung (Mode Selector), die aus einer RGB-Betriebsart (RGB-Mode) und einer RGBW-Betriebsart (RGBW-Mode) eine Betriebsart (Mode) als Ansteuerbetriebsart (Driving-Mode) auswählt; einen RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil, welcher eine Farbkorrektur an RGB-Eingangsdaten, welche dem Pixel entsprechen, durchführt und die RGB-Eingangsdaten in RGBW-Daten umwandelt in der RGBW-Betriebsart; wobei der RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil aufweist: einen De-Gamma-Teil, welcher eine De-Gamma-Umwandlung an den RGB-Eingangsdaten durchführt, um erste RGB-Umwandlungsdaten zu erzeugen; einen Farbkorrekturteil, welcher die Farbkorrektur an den ersten RGB-Umwandlungsdaten durchführt, um zweite RGB-Umwandlungsdaten zu erzeugen; einen ersten RGBW-Erzeugungsteil, welcher erste RGBW-Daten erzeugt unter Verwendung der zweiten RGB-Umwandlungsdaten; einen Verstärkungserzeugungsteil, welcher eine Verstärkung erzeugt unter Verwendung der ersten RGBW-Daten; und einen zweiten RGBW-Erzeugungsteil, welcher die zweiten RGBW-Daten erzeugt mittels Multiplizierens der ersten RGBW-Daten mit der Verstärkung; einen Ausgangssteuerteil, welcher in der RGBW-Betriebsart RGBW-Ausgangsdaten nach Durchführens einer Gamma-Umwandlung (Gamma-Konversion) an den zweiten RGBW-Daten ausgibt, oder in der RGB-Betriebsart die RGBW-Eingangsdaten und W-Daten zum Abschalten des W-Subpixels als RGBW-Ausgangsdaten ausgibt.
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In einem anderen Aspekt weist ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung, welche ein Flüssigkristallpanel aufweist, das ein Pixel aufweist, welches Rot-, Grün-, Blau- und Weiß-Subpixel aufweist, auf: Auswählen einer RGBW-Betriebsart oder einer RGB-Betriebsart als Betriebsart; wobei das Verfahren in der RGBW-Betriebsart aufweist: Durchführen einer De-Gamma-Umwandlung an den RGB-Eingangsdaten, um erste RGB-Umwandlungsdaten zu erzeugen; Durchführen einer Farbkorrektur an den ersten RGB-Umwandlungsdaten, um zweite RGB-Umwandlungsdaten zu erzeugen; Erzeugen von ersten RGBW-Daten unter Verwendung der zweiten RGB-Umwandlungsdaten; Erzeugen einer Verstärkung unter Verwendung der ersten RGBW-Daten; Erzeugen von zweiten RGBW-Daten mittels Multiplizieren der ersten RGBW-Daten mit der Verstärkung; und Ausgeben von RGBW-Ausgangsdaten nach Durchführen einer Gamma-Umwandlung (Gamma-Konversion) an den zweiten RGBW-Daten, wobei das Verfahren in der RGB-Betriebsart aufweist: Ausgeben von RGBW-Ausgangsdaten mittels Ausgebens der RGB-Eingangsdaten und von W-Daten zum Ausschalten des W-Subpixels als die RGBW-Ausgangsdaten.
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Es ist anzumerken, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende ausführliche Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu gedacht sind, eine weitere Erklärung der Erfindung, so wie sie beansprucht wird, bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, welche enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und eingeschlossen sind in und einen Teil dieser Beschreibung bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine Ansicht, welche eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Ansicht, welche ein einzelnes Pixel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine Ansicht, welche ein einzelnes Pixel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Ansicht, welche einen Datenumwandlungsteil einer Flussigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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5 einen RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil eines Datenumwandlungsteils einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird ausführlich Bezug genommen auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer möglich, werden ähnliche Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder ähnliche Teile zu bezeichnen.
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1 ist eine Ansicht, die eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Ansicht, welche ein einzelnes Pixel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist eine Ansicht, welche ein einzelnes Pixel einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 1 weist eine Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display (LCD))-Vorrichtung 100 ein Flüssigkristallpanel 200, eine Ansteuerschaltkreiseinheit 300 und eine Hintergrundbeleuchtungseinheit (Backlight-Einheit) 500 auf. Die Ansteuerschaltkreiseinheit 300 weist eine Betriebsartauswahleinrichtung (Mode Selector) 310, eine Taktsteuereinrichtung (Timing Controller) 320, einen Gate-Treiber 330, einen Datentreiber 340 und einen Gammaspannungsgenerator 350 auf.
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Das Flüssigkristallpanel 200, welches eine Mehrzahl von Pixeln P aufweist, weist eine Mehrzahl von Gate-Leitungen GL und eine Mehrzahl von Datenleitungen DL auf. Die Mehrzahl von Gate-Leitungen GL kreuzt die Mehrzahl von Datenleitungen DL, so dass eine Mehrzahl von Subpixeln SP definiert wird, die in einer Matrix angeordnet sind. Ein Dünnfilmtransistor (Thin Film Transistor (TFT)) T ist mit der Gate-Leitung GL und der Datenleitung DL in jedem Subpixel SP verbunden, und eine Pixelelektrode ist mit dem TFT T verbunden. Ein elektrisches Feld wird zwischen der Pixelelektrode und einer gemeinsamen Elektrode, die zu der Pixelelektrode korrespondiert, erzeugt, und eine Flüssigkristallschicht zwischen der Pixelelektrode und der gemeinsamen Elektrode wird mittels des elektrischen Feldes angesteuert bzw. getrieben. Die Pixelelektrode, die gemeinsame Elektrode und die Flüssigkristallschicht bilden einen Flüssigkristallkondensator Clc. Zusätzlich speichert ein Speicherkondensator Cst, der in jedem Subpixel SP mit dem TFT T verbunden ist, eine an die Pixelelektrode angelegte Datenspannung bis zum nächsten Einzelbild (Frame).
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In 2 und 3 weist ein einzelnes Pixel P, welches definiert ist als minimale Einheit zum Anzeigen eines Bildes, Rot (R)-, Grün (G)-, Blau (B)- und Weiß (W)-Subpixel SP auf. Die R-, G-, B- und W-Subpixel SP können horizontal in Streifenart (Stripe Type) angeordnet sein, wie in 2 gezeigt ist, oder sie können in Quadratart (Quad Type) angeordnet sein, wie in 3 gezeigt ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform können die R-, G-, B- und W-Subpixel SP auf andere Art angeordnet sein. Ferner können die R-, G-, B- und W-Subpixel SP gemäß einer anderen Ausführungsform vertikal in Streifenart angeordnet sein. Die R-, G-, B- und W-Subpixel korrespondieren zu entsprechenden Rot-, Grün-, Blau- und Weiß-Daten.
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Wiederum bezugnehmend auf 1 empfängt die Taktsteuereinrichtung 320 RGB-Daten sowie eine Mehrzahl von Steuersignalen von einem externen System (nicht gezeigt). Die RGB-Daten entsprechen einem ursprünglichen Bild (Originalbild). Die Mehrzahl von Steuersignalen können beispielsweise ein vertikales Synchronisationssignal Vsync, ein horizontales Synchronisationssignal Hsync, ein Taktsignal (Clock-Signal) DCLK sowie ein Dateneinschaltsignal (Data Enable-Signal) DE aufweisen, und das externe System kann ein Fernsehsystem und eine Graphikkarte aufweisen. Zusätzlich kann die Taktsteuereinrichtung 320 einen Datenumwandlungsteil (Datenkonversionsteil) 400 aufweisen, welcher die RGB-Daten in RGBW-Daten umwandelt entsprechend einer Ansteuerbetriebsart. Die RGBW-Daten werden an dem Datentreiber 340 bereitgestellt.
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Die Taktsteuereinrichtung 320 erzeugt eine Mehrzahl von Gate-Steuersignalen GCS zum Steuern des Gate-Treibers 330 und eine Mehrzahl von Datensteuersignalen DCS zum Steuern des Datentreibers 340 unter Verwendung der Steuersignale. Beispielsweise kann die Mehrzahl von Gate-Steuersignalen GCS ein Gate-Startpulssignal GSP, ein Gate-Verschiebe-Takt-Signal (Gate Shift Clock Signal) GSC und ein Gate-Ausgang-Einschaltsignal (Gate Output Enable Signal) GOE aufweisen, und die Mehrzahl von Datensteuersignalen DCS kann ein Source-Startpulssignal SSP, ein Source-Verschiebe-Takt-Signal (Source Shift Clock Signal) SSC, ein Source-Ausgang-Einschaltsignal (Source Output Enable Signal) SOE und ein Polaritätssignal POL aufweisen.
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Der Gammaspannungsgenerator 350 erzeugt eine Mehrzahl von Gammaspannungen Vgamma durch Aufteilung der Spannungsdifferenz zwischen einer Hochpegelspannung und einer Niederpegelspannung. Die Mehrzahl von Gammaspannungen Vgamma werden an dem Datentreiber 340 bereitgestellt.
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Der Gate-Treiber 330 stellt eine Gate-Spannung an der Mehrzahl von Gate-Leitungen GL bereit. Die Gate-Spannung umfasst eine hohe Gate-Spannung und eine niedrige Gate-Spannung, und in jedem Einzelbild (Frame) wird die hohe Gate-Spannung der Reihe nach an der Mehrzahl von Gate-Leitungen GL bereitgestellt in Übereinstimmung mit der Mehrzahl von Gate-Steuersignalen GCS von der Taktsteuereinrichtung 320. Der TFT T wird mittels der hohen Gate-Spannung eingeschaltet, während er mittels der niedrigen Gate-Spannung ausgeschaltet wird.
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Der Datentreiber 340 erzeugt unter Verwendung der Mehrzahl von Gammaspannungen Vgamma des Gammaspannungsgenerators 350 eine Datenspannung, welche den RGBW-Daten von der Taktsteuereinrichtung entspricht, und stellt die Datenspannung an der Mehrzahl von Datenleitungen DL bereit entsprechend den Datensteuersignalen DCS von der Taktsteuereinrichtung 320. Dementsprechend wird die Datenspannung an das entsprechende Subpixel SP angelegt durch die entsprechende Datenleitung DL entsprechend der hohen Gate-Spannung der Gate-Spannung.
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Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 500 stellt Licht an dem Flüssigkristallpanel 200 bereit. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 500 weist eine Lichtquelle auf, wie zum Beispiel ein Kaltkathodenfluoreszenzlampe (Cold Cathode Fluorescent Lamp (CCFL)), eine Fluoreszenzlampe mit externer Elektrode (External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL)) oder eine lichtemittierende Diode bzw. Leuchtdiode (Light Emitting Diode (LED)).
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Die Betriebsartauswahleinrichtung 310 bestimmt eine Ansteuerbetriebsart für die LCD-Vorrichtung 100. Zum Beispiel kann die Betriebsartauswahleinrichtung 310 aus einer RGB-Betriebsart und einer RGBW-Betriebsart eine Betriebsart auswählen. In der RGB-Betriebsart ist das W-Subpixel ausgeschaltet, so dass es kein Licht emittiert, und die R-, G- und B-Subpixel werden in Übereinstimmung mit den RGB-Daten angesteuert, um ein Bild anzuzeigen. Da in der RGB-Betriebsart das Bild entsprechend den RGB-Daten, die dem Originalbild entsprechen, angezeigt wird, weist das Bild hinsichtlich der Farbqualität einen Vorteil auf. In der RGBW-Betriebsart werden die RGB-Daten, welche dem Originalbild entsprechen, in die RGBW-Daten umgewandelt (konvertiert), und die R-, G-, B- und W-Subpixel werden entsprechend der RGBW-Daten angesteuert, um ein Bild anzuzeigen. Da das Bild entsprechend der RGBW-Daten angezeigt wird, weist das Bild hinsichtlich der Helligkeit einen Vorteil auf. Folglich kann die LCD-Vorrichtung 100 auf Grund der Farbqualität in der RGB-Betriebsart angesteuert werden oder kann auf Grund der Helligkeit in der RGBW-Betriebsart angesteuert werden.
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Die Auswahl zwischen der RGB-Betriebsart und der RGBW-Betriebsart kann entsprechend der Gegebenheiten (anders ausgedrückt, Verhältnisse) oder der Wahl eines Benutzers erfolgen.
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Die LCD-Vorrichtung 100 kann in der RGB-Betriebsart angesteuert werden bei dunklen Gegebenheiten (Verhältnissen), und kann in der RGBW-Betriebsart angesteuert werden bei hellen Gegebenheiten (Verhältnissen). Zusätzlich kann die Betriebsartauswahleinrichtung 310 einen Photosensor aufweisen, der die Helligkeit der Gegebenheiten misst und ein Betriebsartsignal M erzeugt entsprechend der gemessenen Helligkeit der Gegebenheiten. Zum Beispiel kann das Betriebsartsignal M bei hellen Gegebenheiten einen ersten Zustand haben und kann bei dunklen Gegebenheiten einen zweiten Zustand haben. Wenn die gemessene Helligkeit gleich ist oder größer ist als eine Referenzhelligkeit, so können die Gegebenheiten als hell beurteilt werden. Ferner können, wenn die gemessene Helligkeit geringer ist als die Referenzhelligkeit, die Gegebenheiten als dunkel beurteilt werden.
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Ferner kann ein Benutzer eine Betriebsart aus der RGB-Betriebsart und der RGBW-Betriebsart auswählen, und die LCD-Vorrichtung 100 kann in der ausgewählten Betriebsart angesteuert werden. Beispielsweise kann ein Benutzer eine Ansteuerbetriebsart mittels eines Anzeigeeinstellungsmenüs eines Fernsehers auswählen. Wenn ein Benutzer eine Ansteuerbetriebsart auswählt, kann die Betriebsartauswahleinrichtung 310 ein Betriebsartsignal M entsprechend der ausgewählten Ansteuerbetriebsart erzeugen. Zum Beispiel kann das Betriebsartsignal M einen ersten Zustand aufweisen, wenn eine RGBW-Betriebsart ausgewählt ist, und kann einen zweiten Zustand aufweisen, wenn eine RGB-Betriebsart ausgewählt ist.
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Wenn die Betriebsartauswahleinrichtung 310 eine Ansteuerbetriebsart bestimmt, gibt der Datenumwandlungsteil 400 die RGBW-Daten entsprechend der Ansteuerbetriebsart aus. Der Datenumwandlungsteil 400 wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 dargestellt.
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4 ist eine Ansicht, die einen Datenumwandlungsteil einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 5 ist ein RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil eines Datenumwandlungsteils einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In 4 weist der Datenumwandlungsteil 400 einen Eingangssteuerteil 410, einen RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil 420 und einen Aungangssteuerteil 430 auf. Der Eingangssteuerteil 410 empfängt RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi für jedes Pixel und gibt die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi entsprechend der Ansteuerbetriebsart an den RGBW-Signalerzeugungsteil 420 oder den Ausgangssteuerteil 430 aus. Zum Beispiel kann, wenn die LCD-Vorrichtung 100 (aus 1) in der RGBW-Betriebsart angesteuert wird, der Eingangssteuerteil 410 die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi an den RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil 420 ausgeben. Ferner kann, wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGB-Betriebsart angesteuert wird, der Eingangssteuerteil 410 die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi an den Ausgangssteuerteil 430 ausgeben unter Umgehen (Bypassing) des RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteils 420. Der Eingangssteuerteil 410 kann die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi mit einem Synchronisierungssignal synchronisieren und kann die synchronisierten RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi ausgeben.
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Der RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil 420 wird in der RGBW-Betriebsart aktiviert und wandelt für jedes Pixel die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi in zweite RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 um. In 5 weist der RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil 420 einen De-Gamma-Teil 421, einen Farbkorrekturteil 422, einen ersten RGBW-Erzeugungsteil 423, einen Verstärkungserzeugungsteil 424 und einen zweiten RGBW-Erzeugungsteil 425 auf. Ferner weist der erste RGBW-Erzeugungsteil 423 einen Pixel-Repräsentativwert-Ermittlungsteil 423a und einen RGBW-Kodierteil 423b auf.
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Der De-Gamma-Teil 421 linearisiert die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi des Eingangssteuerteils 410, um erste RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd zu erzeugen für jedes Pixel. Die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi weisen eine nichtlineare Beschaffenheit auf, welche durch eine Gamma-Umwandlung (Gamma-Konversion) hervorgerufen wird basierend auf einer Gamma-Eigenschaft (γ) des Flüssigkristallpanels 200 (aus 1). Dementsprechend fuhrt der De-Gamma-Teil 421 eine De-Gamma-Umwandlung (De-Gamma-Konversion) durch, um die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi zu linearisieren. Zum Beispiel kann die De-Gamma-Umwandlung an den RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi entsprechend der Gleichung (1) durchgeführt werden, und die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd können erhalten werden. Rd = Riγ, Gd = Giγ, Bd = Biγ (1)
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Folglich erzeugt der De-Gamma-Teil 421 die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd, welche die De-Gamma-umgewandelten (linearisierten) RGB-Eingangsdaten Ri, Gi bzw. Bi sind. In diesem Zusammenhang kann die Anzahl der Datenbits durch die De-Gamma-Umwandlung zunehmen. Zum Beispiel kann, falls jedes der RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi ein 8-Bit-Signal ist, jedes der ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd, die durch die De-Gamma-Umwandlung erhalten werden, eine Anzahl an Bits aufweisen, die größer ist als 8 Bit (z. B. ein 12-Bit-Signal).
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Die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd werden dem Farbkorrekturteil 422 als Eingabe zugeführt. Der Farbkorrekturteil 422 moduliert die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd entsprechend der Eigenschaft des Flüssigkristallpanels 200. Wenn die RGBW-Daten, die dasselbe RGB-Verhältnis aufweisen wie die RGB-Daten, an den R-, G-, B- und W-Subpixeln bereitgestellt werden, ist es möglich, dass die RGBW-Betriebsart-LCD-Vorrichtung aufgrund des W-Subpixels einen Farbunterschied zu der RGB-Betriebsart-LCD-Vorrichtung aufweist. Um diesen Farbunterschied zu korrigieren, moduliert der Farbkorrekturteil 422 die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd, so dass zweite RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc für jedes Pixel erzeugt werden. Zum Beispiel können die ersten RGB-Umwandlungsdaten Rd, Gd und Bd entsprechend der Gleichung (2) moduliert werden, und die zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc, welche die entsprechenden De-Gamma-umgewandelten (linearisierten) und farbkorrigierten RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi sind, können erhalten werden. Rc = Rd/αr, Gc = Gd/αg, Bc = Bd/αb (2)
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Hierbei können die Farbkorrekturkoeffizienten αr, αg und αb von R, G und B entsprechend der optischen Eigenschaften des Flüssigkristallpanels 200 und der angezeigten Bilder ermittelt werden.
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Zum Beispiel kann, wenn die LCD-Vorrichtung 100, die in der RGB-Betriebsart angesteuert wird, eine 255-te Graustufe mit einem 8-Bit-Signal anzeigt, das Verhältnis RGB der an die R-, G- und B-Subpixel angelegten Datenspannungen ungefähr 1:1:1 betragen. Wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGBW-Betriebsart angesteuert wird, kann das Verhältnis der an die R-, G-, B- und W-Subpixel angelegten Datenspannungen ungefähr 0,83:1:0,76:0,8 betragen bedingt durch die Farbkorrektur, was als Alpha-Blending bezeichnet wird. Folglich wird der Farbunterschied zwischen dem Originalbild aus den RGB-Daten und dem angezeigten Bild aus den RGBW-Daten verringert. Zusätzlich wird die Helligkeit des angezeigten Bildes verbessert aufgrund des W-Subpixels.
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Die zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc werden dem ersten RGBW-Erzeugungsteil 423 als Eingabe zugeführt. Der erste RGBW-Erzeugungsteil 423 erzeugt für jedes Pixel erste RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 unter Verwendung der zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc. Der Pixel-Repräsentativwert-Ermittlungsteil 423a des ersten RGBW-Erzeugungsteils 423 ermittelt für jedes Pixel Pixel-Repräsentativwerte aus den zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc jedes Pixels. Zum Beispiel kann der Pixel-Repräsentativwert-Ermittlungsteil 423a für jedes Pixel ein Pixeldatenmaximum MAXp und ein Pixeldatenminimum MINp aus den zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc gemäß der Gleichung (3) auswählen. MAXp = Max(Rc, Gc, Bc), MINp = Min(Rc, Gc, Bc) (3)
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Das Pixeldatenmaximum MAXp und das Pixeldatenminimum MINp werden dem RGBW-Kodierteil 423b des ersten RGBW-Erzeugungsteils 423 als Eingabe zugeführt. Der RGBW-Kodierteil 423b erzeugt für jedes Pixel erste W-Daten W1 unter Verwendung des Pixeldatenmaximums MAXp und des Pixeldatenminimums MINp. Zum Beispiel kann der RGBW-Kodierteil 423b das Pixeldatenmaximum MAXp und das Pixeldatenminimum MINp miteinander vergleichen und kann die ersten W-Daten W1 entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs kodieren. Zusätzlich kodiert der RGBW-Kodierteil 423b für jedes Pixel erste RGB-Daten R1, G1 und B1 unter Verwendung der ersten W-Daten W1. Zum Beispiel können die ersten RGB-Daten R1, G1 und B1 erhalten werden, indem die ersten W-Daten W1 von den zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc subtrahiert werden oder indem ein Koeffizient multipliziert wird mit einem Wert, der durch Subtrahieren der ersten W-Daten W1 von den zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc erhalten wird. Als Ergebnis erzeugt der erste RGBW-Erzeugungsteil 423 für jedes Pixel die ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 unter Verwendung der zweiten RGB-Umwandlungsdaten Rc, Gc und Bc.
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Die ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 werden sowohl dem Verstärkungserzeugungsteil 424 als auch dem zweiten RGBW-Erzeugungsteil 425 als Eingabe zugeführt. Der Verstärkungserzeugungsteil 424 erzeugt eine Verstärkung (Gain) k, indem es die ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 eines einzelnen Einzelbilds (Frames) eines Bildes analysiert. Zum Beispiel kann der Verstärkungserzeugungsteil 424 ein Einzelbildmaximum (Frame-Maximum) aus Graustufen der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 eines Pixels detektieren. Das Einzelbildmaximum kann definiert sein als Maximum der Graustufen der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 eines einzelnen Einzelbilds (Frames) mit Ausnahme einer zulässigen Fehlergrenze von hohen Graustufen. Folglich entspricht das Einzelbildmaximum dem Maximum der Graustufen der Pixel ausgenommen der zulässigen Anzahl an Überlauf-Pixeln (overflowed pixels). Das Einzelbildmaximum kann mittels einer Histogramm-Analyse und einer Bitmap-Analyse erhalten werden.
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Weiterhin kann die Verstärkung k erzeugt werden, indem die maximale Graustufe durch das Einzelbildmaximum dividiert wird gemäß Gleichung (4). k = MAXg/MAXe (4)
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Hierbei bezeichnen MAXg und MAXe die maximale Graustufe bzw. das Einzelbildmaximum. Für den Fall, dass jedes der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 ein 12-Bit-Signal ist, ist die maximale Graustufe MAXg gleich 4095.
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Die Verstärkung g kann erhalten werden mittels Analysierens der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 eines vorangegangenen Einzelbilds. Zum Zwecke des Erzeugens der Verstärkung k mittels Analysierens der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 eines derzeitigen Einzelbilds sollten die ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 des derzeitigen Einzelbilds vollständig zugeführt werden, bevor die Verstärkung k erzeugt wird. Da die ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 des vorangegangenen Frames den ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 des derzeitigen Frames ähneln, kann der Verstärkungserzeugungsteil 424 die Verstärkung k erzeugen unter Verwendung der ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 des vorangegangenen Einzelbilds, und die Prozesszeit wird verringert.
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Die Verstärkung k wird dem zweiten RGBW-Erzeugungsteil 425 als Eingabe zugeführt. Der zweite RGBW-Erzeugungsteil 425 erzeugt die zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 mittels Multiplizierens der Verstärkung k mit den ersten RGBW-Daten R1, G1, B1 und W1 gemäß der Gleichung (5). R2 = k·R1, G2 = k·G1, B2 = k·B1, W2 = k·W1 (5)
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Als Ergebnis werden, wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGBW-Betriebsart angesteuert wird, die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi (RGB-Daten) umgewandelt in die zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 (RGBW-Daten) mittels des RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteils 420.
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Die zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 werden dem Ausgangssteuerteil 430 als Eingabe zugeführt. Da die zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 Daten entsprechen, die mittels De-Gamma-Umwandlung in dem De-Gamma-Teil 421 linearisiert wurden, führt der Ausgangssteuerteil 430 in der RGBW-Betriebsart eine Gamma-Umwandlung an den zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 durch auf der Basis einer Gamma-Eigenschaft (γ) des Flüssigkristallpanels 200 (aus 1). Zum Beispiel kann die Gamma-Umwandlung an den zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 gemäß der Gleichung (6) durchgeführt werden, und RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo können erhalten werden. Ro = R21/γ, Go = G21/γ, Bo = 321/γ, Wo = W21/γ (6)
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Als Ergebnis erzeugt der Ausgangssteuerteil 430 die RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo, die jeweils eine nichtlineare Beschaffenheit aufweisen.
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Hierbei kann die Anzahl an Datenbits abnehmen durch die Gamma-Umwandlung. Während die Anzahl an Datenbits durch die De-Gamma-Umwandlung zunehmen kann, wie oben erwähnt wurde, kann die Anzahl an Datenbits durch die Gamma-Umwandlung, welche die Umkehrfunktion der De-Gamma-Umwandlung ist, abnehmen. Zum Beispiel kann, falls jedes der zweiten RGBW-Daten R2, G2, B2 und W2 ein 12-Bit-Signal ist, jedes der RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo, welches durch die Gamma-Umwandlung erhalten wird, eine Bitanzahl aufweisen, die geringer ist als 12-Bit (z. B. ein 8-Bit-Signal). Die RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo werden dem Datentreiber 340 als Eingabe zugeführt.
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Somit moduliert der Datenumwandlungsteil 400, wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGBW-Betriebsart angesteuert wird, die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi mittels De-Gamma-Umwandlung und der Farbkorrektur, um den Farbunterschied zu verringern, und erzeugt die RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo unter Verwendung der modulierten RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi.
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Ferner führt der Datenumwandlungsteil 400, wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGB-Betriebsart angesteuert wird, keine De-Gamma-Umwandlung und Farbkorrektur durch. Folglich umgehen die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi, welche von dem Eingangssteuerteil 410 ausgegeben werden, den RGBW-Betriebsart-Signalerzeugungsteil 420 und werden direkt dem Ausgangssteuerteil 430 als Eingabe zugeführt. Da an den RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi keine De-Gamma-Umwandlung durchgeführt wird, weisen die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi eine nichtlineare Beschaffenheit (Gamma-umgewandelte Beschaffenheit) auf, und die Gamma-Umwandlung der RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi wird in dem Ausgangssteuerteil 430 ausgelassen. Als Ergebnis gibt der Ausgangssteuerteil 430 die RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi als die RGB-Ausgangsdaten Ro, Go und Bo aus ohne die Gamma-Umwandlung. Zusätzlich können die W-Ausgangsdaten Wo zum Abschalten des W-Subpixels zu den RGB-Ausgangsdaten Ro, Go und Bo hinzugefügt werden, um RGBW-Ausgangsdaten Ro, Go, Bo und Wo zu bilden.
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Somit werden, wenn die LCD-Vorrichtung 100 in der RGB-Betriebsart angesteuert wird, die RGB-Ausgangsdaten Ro, Go und Bo, welche den RGB-Eingangsdaten Ri, Gi und Bi entsprechen, an das entsprechende R-Subpixel, G-Subpixel bzw. B-Subpixel angelegt. Zusätzlich werden die W-Ausgangsdaten Wo, welche einer Aus-Spannung (Off-Spannung) entsprechen, an das W-Subpixel angelegt. Zum Beispiel kann eine Spannung, die einer 0-ten Graustufe (einer Graustufe für ein schwarzes Bild) entspricht, an das W-Subpixel angelegt werden.
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Entsprechend zeigt die LCD-Vorrichtung 100 das Originalbild in der RGB-Betriebsart an.
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Somit wird die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wahlweise in der RGB-Betriebsart oder der RGBW-Betriebsart angesteuert. Wenn die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung in der RGB-Betriebsart angesteuert wird, werden die RGB-Daten für das Originalbild an das entsprechende R-Subpixel, G-Subpixel bzw. B-Subpixel angelegt, und das W-Subpixel wird ausgeschaltet. Entsprechend zeigt die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung in der RGB-Betriebsart das Originalbild ohne Farbunterschied an.
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Zusätzlich werden, wenn die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung in der RGBW-Betriebsart angesteuert wird, die RGBW-Daten erzeugt mittels Modulierens der RGB-Daten mit der Farbkorrektur zum Verringern des Farbunterschieds. Entsprechend zeigt die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung in der RGBW-Betriebsart ein Bild an, welches eine höhere Helligkeit bei verringertem Farbunterschied aufweist.
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Folglich kann die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung in der RGB-Betriebsart angesteuert werden, wenn die Farbe wichtig ist, und die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung kann in der RGBW-Betriebsart angesteuert werden, wenn die Helligkeit wichtig ist. Somit zeigt die RGBW-Typ-LCD-Vorrichtung Bilder dem Zweck entsprechend an.
