JP4566953B2

JP4566953B2 - 液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法

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Publication number: JP4566953B2
Application number: JP2006176289A
Authority: JP
Inventors: 耕準權
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
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Publication date: 2010-10-20
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Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、ＲＧＢＷ型の表示装置において画像の階調損失を最小化して輝度及び画質を向上できるようにした液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法に関する。

近来、陰極線管（Cathode Ray Tube）の短所とされている重さと体積を減らしうる種々の平板表示装置が台頭してきている。かかる平板表示装置には、液晶表示装置（Liquid Crystal Display)、電界放出表示装置（Field Emission Display）、プラズマ表示パネル（Plasma Display Panel）及び発光表示装置（Light Emitting Display）などがある。

平板表示装置の中でも液晶表示装置は、複数のデータラインと複数のゲートラインとによって定義される領域に複数の液晶セルが配置され、各液晶セルにスイッチ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板とが一定の空間を維持しながら相対向して配置され、この空間には液晶層が形成される。

このような液晶表示装置は、データ信号によって液晶層に電界を形成し、液晶層を通過する光の透過率を調節することによって望む画像を得る。このとき、データ信号は、液晶層に一方向の電界が長時間印加されることから生じる劣化現象を防止すべく、フレーム別に、行別に、またはドット（dot）別に極性が反転される。

このような液晶表示装置は、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３色ドットからの赤色光、緑色光及び青色光を混合して一つのカラー画像を表現する。しかしながら、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３色ドットで一つのサブピクセルを表示する一般の液晶表示装置では、光効率が低下するという問題が生じる。具体的に、赤色、緑色及び青色のそれぞれのサブピクセルに配置されたカラーフィルタは、印加される光の１／３程度しか透過させず、全体的に光効率が低下してしまう。

そこで、液晶表示装置の色再現性を維持しながら輝度及び光効率を向上させるために、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂのカラーフィルタの外に白色フィルタＷを含むＲＧＢＷ型の液晶表示装置が提案された（例えば、特許文献１及び２）。

これらＲＧＢＷ型の液晶表示装置は、３色画像信号を４色画像信号に変換することによってカラー画像の輝度を向上させる。

図１は、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂを各軸とする立体直交座標において赤色Ｒと緑色Ｇを軸とするガモット（Gamut）平面座標を示す図である。

同図において、実線で表示された正方形の領域は、３色画像信号によって表示できる色を表し、太線で表示された六面体領域は、４色画像信号によって表示できる色を表す。すなわち、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置は、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３色による色に白色（Ｗ）を追加し、色領域を点線で表示された対角線方向に拡張する。したがって、３色画像信号を４色画像信号に変換する過程は、正方形内の各座標を六面体内の座標に拡張することである。

一方、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置において３色画像信号を４色画像信号に変換するための変換装置は、種々のゲインカーブ（Gain Curve）Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が具現されるようにしている。

大韓民国特許公開番号特２００２−１３８３０号（液晶ディスプレイ装置）大韓民国特許公開番号特２００４−８３７８６号（表示装置の駆動装置及びその駆動方法）

ゲインカーブＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が変わっても３色画像信号による白色（Ｗ）に対する輝度の増幅は同一であるが、任意の３色画像信号Ａの場合、Ａ'、Ａ''及びＡ'''のようにいずれも異なる増幅を有することになる。また、一つのゲインカーブ上で具現される白色（Ｗ）と任意の３色画像信号Ａの輝度の増幅が違うため、ゲイン値が１の純色とゲイン値が２の階調色が混合されている画像の場合、その違いがより著しくなる。したがって、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置では、入力される３色画像信号によって輝度が増幅される度合が異なるため、使用者が視覚する画像がＲＧＢ液晶表示装置と異なるという問題点があった。

また、ＲＧＢＷ型の液晶表示装置は、ゲイン値が大きい場合、階調飽和（Gray Overflow）が発生するピクセルが生じ、よって、階調損失よるカラー画像の歪みが生じるという問題点があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、ＲＧＢＷ型の表示装置において画像の階調損失を最小化して輝度及び画質を向上できるようにした液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置の駆動装置は、４色のサブピクセルからなる複数の単位ピクセルを有する液晶パネルと、前記各サブピクセルにビデオデータ信号を供給するデータドライバと、前記サブピクセルにスキャンパルスを供給するゲートドライバと、入力される３色ソースデータの階調差を用いてヒストグラム（Histogram）を生成し、該ヒストグラムから抽出されるゲイン値によって３色ソースデータを４色データに変換して出力するデータ変換部と、前記データ変換部からの前記４色データを前記データドライバに供給するとともに、前記ゲートドライバ及び前記データドライバを制御するタイミングコントローラと、を備えることを特徴とする。

前記データ変換部は、前記ヒストグラムと使用者によって設定される階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を生成することを特徴とする。

前記階調飽和設定値は、複数の単位ピクセルのうち階調飽和が発生するピクセル数であることを特徴とする。

前記データ変換部は、前記３色ソースデータをガンマ補正して線形化した１次３色データを生成する第１ガンマ補正部と、前記１次３色データの単位ピクセル別最大及び最小階調値を検出する階調検出部と、前記最大及び最小階調値の階調差を用いて前記ヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラムと前記階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を抽出するゲイン値抽出部と、前記１次３色データ、前記最小階調値及び前記ゲイン値を用いて、赤色、緑色、青色及び白色変換データを生成するＲＧＢＷ生成部と、
前記ＲＧＢＷ生成部からの赤色、緑色、青色及び白色変換データをガンマ補正して前記４色データを生成する第２ガンマ補正部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置の駆動方法は、色のサブピクセルからなる複数の単位ピクセルを有する液晶パネルの駆動方法において、入力される３色ソースデータの階調差を用いてヒストグラムを生成し、該ヒストグラムからゲイン値を抽出する第１段階と、前記ゲイン値を用いて前記３色ソースデータを４色データに変換する第２段階と、前記４色データを前記ビデオデータに変換して前記単位ピクセルに供給する第３段階と、を備えることを特徴とする。

前記ゲイン値を抽出する段階は、前記ヒストグラムと使用者によって設定される階調飽和設定値によって抽出され、前記階調飽和設定値は、複数の単位ピクセルのうち階調飽和が発生するピクセル数であることを特徴とする。

前記第１段階は、前記３色ソースデータをガンマ補正して線形化した１次３色データを生成する段階と、前記１次３色データの単位ピクセル別最大及び最小階調値を検出する段階と、前記最大及び最小階調値の階調差を用いて前記ヒストグラムを生成する段階と、前記ヒストグラムと前記階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を抽出する段階と、を備えることを特徴とする。

前記ヒストグラムを生成する段階は、前記最大階調値から前記最小階調値を減算して前記最大及び最小階調値の階調差を生成する段階と、前記最大及び最小階調値の階調差に対応する前記単位ピクセル数を計数して階調差別ヒストグラムを算出する段階と、前記階調差別ヒストグラムを累積して階調差別累積ヒストグラムを算出する段階と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法は、入力データの最大及び最小階調の差を基準にして分析したヒストグラムを用いて、使用者によって設定される階調飽和設定値以下に階調損失が発生するようにゲイン値を抽出し、抽出されたゲイン値によって３色データを４色データに変換する。

したがって、本発明は、階調損失を最小化しながら最大限の輝度を確保することができ、また階調損失の最小化及び輝度向上が実現できるので、ＲＧＢＷ型の液晶パネルに一層自然な画像を表示することが可能になる。

以下、添付の図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。

図２は、本発明の実施例による液晶表示装置の駆動装置を概略的に示す図である。

図２を参照すると、本発明の実施例による液晶表示装置の駆動装置は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義される４色のサブピクセル領域ごとに形成された液晶セルを有する液晶パネル１０２と、データラインＤＬ１〜ＤＬｍにビデオデータ信号を供給するデータドライバ１０４と、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャンパルスを供給するゲートドライバ１０６と、入力される３色ソースデータＲＧＢの階調差を用いてヒストグラムを生成し、生成されたヒストグラムから抽出されるゲイン値によって、３色ソースデータＲＧＢを４色データＲＧＢＷに変換して出力するデータ変換部１１０と、データ変換部１１０からの４色データＲＧＢＷを整列してデータドライバ１０４に供給し、データ制御信号ＤＣＳを生成してデータドライバ１０４を制御すると同時に、ゲート制御信号ＧＣＳを生成してゲートドライバ１０６を制御するタイミングコントローラ１０８と、を備える。

液晶パネル１０２は、ｎ本のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎとｍ本のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍとによって定義される領域に形成されたＴＦＴと、ＴＦＴに接続される液晶セルとを備える。ＴＦＴは、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎからのスキャンパルスに応答してデータラインＤＬ１〜ＤＬｍからのデータ信号を液晶セルに供給する。液晶セルは、液晶を介在して対面する共通電極と薄膜トランジスタＴＦＴに接続されたサブピクセル電極で構成されるので等価的に液晶キャパシタＣｌｃで表示されることができる。このような液晶セルは、液晶キャパシタＣｌｃに充電されたデータ信号を次のデータ信号が充電される時まで保持するためにストレージキャパシタＣｓｔを備える。

一方、液晶パネル１０２には、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ及び白色Ｗサブピクセルが、サブピクセルの行方向に反復的に形成される。このような赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂサブピクセルのそれぞれには、各色に対応するカラーフィルタが配置されるのに対し、白色Ｗのサブピクセルにはカラーフィルタが別途配置されない。そして、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ及び白色Ｗサブピクセルは、同じ面積比率または異なる面積比率のストライプ（Stripe）構造をなす。ここで、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ及び白色Ｗサブピクセルは、上下左右、すなわち、２×２行列形態に配置されることができる。

データ変換部１１０は、外部から入力される赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂのサブピクセルで構成される単位ピクセルのそれぞれに供給される３色ソースデータＲＧＢの階調差を用いて階調差別ヒストグラムを抽出し、抽出された階調差別ヒストグラムから抽出されるゲイン値によって、３色ソースデータＲＧＢを４色データＲＧＢＷに変換してタイミングコントローラ１０８に供給する。

タイミングコントローラ１０８は、データ変換部１１０から供給される４色データＲＧＢＷを液晶パネル１０２の駆動に合うように整列してデータドライバ１０４に供給する。また、タイミングコントローラ１０８は、外部から入力されるメインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥ、水平及び垂直同期信号Ｈｓｙｎｃ、Ｖｓｙｎｃを用いてデータ制御信号ＤＣＳとゲート制御信号ＧＣＳを生成してデータドライバ１０４とゲートドライバ１０６の駆動タイミングをそれぞれ制御する。

ゲートドライバ１０６は、タイミングコントローラ１０８からのゲート制御信号ＧＣＳのうちゲートスタートパルスＧＳＰとゲートシフトクロックＧＳＣに応答して、スキャンパルス、すなわち、ゲートハイパルスを順次に発生するシフトレジスタを備える。このスキャンパルスに応答してＴＦＴはターンオンされる。

データドライバ１０４は、タイミングコントローラ１０８から供給されるデータ制御信号ＤＣＳによって、タイミングコントローラ１０８からの整列された４色データＤａｔａを、アナログ信号であるビデオデータ信号に変換し、ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎにスキャンパルスが供給される１水平周期ごとに１水平ライン分のビデオデータ信号をデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。すなわち、データドライバ１０４は、４色データＤａｔａの階調値によって所定レベルを有するガンマ電圧を選択し、選択されたガンマ電圧をデータラインＤＬ１〜ＤＬｍに供給する。

図３は、図２に示す本発明の実施例によるデータ変換部１１０を示すブロック図である。

図３を図２と結びつけて説明すると、データ変換部１１０は、第１ガンマ補正部２００、階調検出部２１０、ヒストグラム生成部２２０、ゲイン値抽出部２３０、ＲＧＢＷ生成部２４０及び第２ガンマ補正部２５０を備える。

第１ガンマ補正部２００は、入力される画像の各単位ピクセルの３色ソースデータＲＧＢが陰極線管の出力特性を考慮してガンマ補正された信号であるので、下記の数式１を用いて線形化した１次３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩに変換する。

階調検出部２１０は、第１ガンマ補正部２００から１次３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩを互いに比較し、単位ピクセル別最大階調値ＭＡＸ_ＲＧＢと最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを検出する。そして、階調検出部２１０は、検出された最大階調値ＭＡＸ_ＲＧＢ及び最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢをヒストグラム生成部２２０に供給するとともに、最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢをＲＧＢＷ生成部２４０に供給する。

ヒストグラム生成部２２０は、図４に示すように、第１減算部２２２、ヒストグラム算出部２２４及びヒストグラム累積部２２６を備える。

第１減算部２２２は、階調検出部２１０から供給される単位ピクセル別最大階調値ＭＡＸ_ＲＧＢから最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを減算し、単位ピクセル別階調差ＭＡＸ_ＲＧＢ−ＭＩＮ_ＲＧＢを求める。ここで、単位ピクセル別階調差ＭＡＸ_ＲＧＢ−ＭＩＮ_ＲＧＢは、３色ソースデータＲＧＢを４色データＲＧＢＷに変換時に、該当するピクセルの階調飽和を決定づける要素となる。

ヒストグラム算出部２２４は、第１減算部２２２から供給される単位ピクセル別階調差ＭＡＸ_ＲＧＢ−ＭＩＮ_ＲＧＢ別にピクセル数を計数し、階調差別ヒストグラムＨｉｓｔ_ｓを算出する。

ヒストグラム累積部２２６は、ヒストグラム算出部２２４からの階調差別ヒストグラム値Ｈｉｓｔ_ｓを階調差別に累積して階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃを算出し、算出された階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃをゲイン値抽出部２３０に供給する。

図３において、ゲイン値抽出部２３０は、ヒストグラム累積部２２６から供給される階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃから、使用者により入力される階調飽和設定値Ｍを超過する時点の階調差別累積ヒストグラム段階である階調損失制限値Ｎを用いて、下記の数式２によってゲイン値ｋを抽出する。そして、ゲイン値抽出部２２０は、抽出されたゲイン値ｋをＲＧＢＷ生成部２４０に供給する。

数式２において、ＭＡＸ_Ｇｒａｙは、ソースデータＲＧＢのビット数に対応する最大階調値を表し、ソースデータＲＧＢが８ビットである場合に‘２５５’となる。そして、数式２において分母が０となるのを防止するために、階調損失制限値Ｎに１階調を合算する。

使用者によって設定される階調飽和設定値Ｍは、液晶パネル１０２に表示されるピクセルの階調飽和許容ピクセル数を設定する変数である。階調飽和設定値Ｍは、液晶パネル１０２の解像度による使用者の好みによって‘０'、‘３０００'、‘６０００'、‘１００００'などに設定されることができる。このような階調飽和設定値Ｍは、４色データＲＧＢＷの生成時に階調飽和が発生しても視感的に画質に影響を及ぼさないピクセル数を意味する。

例えば、ゲイン値抽出部２３０は、階調飽和設定値Ｍが‘１００００'であり、階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃにおいて階調差別ヒストグラムＨｉｓｔ_ｓの累積値が‘１００００'を超過する時点で、最大及び最小階調差ＭＡＸ_ＲＧＢ−ＭＩＮ_ＲＧＢが‘１３５'に該当する場合、‘１３５'を階調損失制限値Ｎと設定し、階調損失制限値Ｎに‘１'を足し、‘２５５'を‘１３６'で除算し‘１．８７５'を有するゲイン値ｋを生成する。

ＲＧＢＷ生成部２４０は、図５に示すように、第２減算部２４２及び乗算部２４４を備える。

第２減算部２４２は、第１ガンマ補正部２００から供給される第１の３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩと階調検出部２１０から供給される最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを用いて、下記の数式３のように第２の３色データＲａ、Ｇａ、Ｂａを生成する。すなわち、第２減算部２４２は、第１の３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩのそれぞれから最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを減算して第２の３色データＲａ、Ｇａ、Ｂａを生成する。

［数３］
Ｒａ＝ＲＩ−ＭＩＮ_ＲＧＢ
Ｇａ＝ＧＩ−ＭＩＮ_ＲＧＢ
Ｂａ＝ＢＩ−ＭＩＮ_ＲＧＢ

乗算部２４４は、第２減算部２４２から供給される２次３色データＲａ、Ｇａ、Ｂａとゲイン値抽出部２３０から供給されるゲイン値ｋを用いて、下記の数式４によって４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂを生成する。

［数４］
Ｒｂ＝Ｒａ×ｋ
Ｇｂ＝Ｇａ×ｋ
Ｂｂ＝Ｂａ×ｋ
Ｗｂ＝ＭＩＮ_ＲＧＢ×ｋ

すなわち、乗算部２４４は、第２の３色データＲａ、Ｇａ、Ｂａのそれぞれに、ゲイン値ｋを乗算して３色、すなわち、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂ変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂを生成する。そして、乗算部２４４は、ゲイン値ｋに最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを乗算して４番目の色、すなわち白色（Ｗ）変換データＷｂを生成する。そして、４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂは、第２ガンマ補正部２５０に供給される。

一方、乗算部２４４で生成される３色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂは、使用者によって設定される階調飽和設定値Ｍによって、階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃで生成されるゲイン値ｋによって増幅されるので、たいてい入力データＲＧＢのビット数に対応する最大階調数（８ビットの場合２５５）と同じまたはより小さく増幅されることによって、ゲイン増幅による階調損失が最小化する。

図３で第２ガンマ補正部２５０は、ＲＧＢＷ生成部２４０から供給される４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂを、下記の数式５によってガンマ補正して４色データＲＧＢＷを生成する。

このような第２ガンマ補正部２５０は、図示しないルックアップテーブル（Look Up Table）を用いて、４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂを液晶パネル１０２の駆動回路に適合する４色データＲＧＢＷにガンマ補正してタイミングコントローラ１０８に供給する。

本発明の実施例によるデータ変換部１１０によって３色データＲＧＢが４色データＲＧＢＷに変換される過程についてより具体的に説明すると、次の通りである。

まず、データ変換部１１０は、図６Ａに示すような入力画像の各単位ピクセルに対応する３色ソースデータＲＧＢをガンマ補正して１次３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩに線形化させ、各単位ピクセルの１次３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩの最大階調値ＭＡＸ_ＲＧＢと最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢを検出する。

そして、データ変換部１１０は、最大階調値ＭＡＸ_ＲＧＢと最小階調値ＭＩＮ_ＲＧＢの階調差ＭＡＸ_ＲＧＢ−ＭＩＮ_ＲＧＢを用いて、図６Ｂに示すように、階調差別ピクセル数を計数し、階調差別ヒストグラムＨｉｓｔ_ｓを求める。

続いて、データ変換部１１０は、階調差別ヒストグラムを階調差別に累積して、図６Ｃに示すような階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃを求める。

その後、データ変換部１１０は、階調差別累積ヒストグラムＨｉｓｔ_ｃにおいて使用者から入力される階調飽和設定値Ｍを超過する時点の階調差別累積ヒストグラム段階Ｎを用いて、上記の数学式２によってゲイン値ｋを抽出する。

続いて、データ変換部１１０は、抽出されたゲイン値ｋ、１次３色データＲＩ、ＧＩ、ＢＩ及び最小階調値ＭＩＮＲＧＢを用いる上記の数学式３及び４によって４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂを生成し、生成された４色変換データＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂ、Ｗｂをガンマ補正して最終４色データＲＧＢＷを生成する。

上述した本発明の実施例による液晶表示装置の駆動装置及び駆動方法は、使用者によって設定される階調飽和設定値Ｍによって、画像においてある程度のピクセルに対して階調飽和させるかが分かるため、人が視感的に認知できるレベル以下に階調飽和を発生させながらＲＧＢＷのサブピクセルを有する液晶パネル１０２の輝度を明るく維持することができる。

すなわち、液晶パネル１０２上の表示される画像の小さい領域で階調飽和が発生しても視感的に認知し難いので、一定部分の階調損失を勘案するにしても、高いゲイン値ｋを設定することが輝度及び画質向上の面でより有利となる。例えば、階調飽和設定値Ｍを１００００個と設定する場合、１３６６×７６８の解像度を有する液晶パネル１０２上で１００００個のピクセルは０．９５％の面積に該当するので、視感的に画質低下に影響を及ぼさない。

一方、以上説明してきた本発明は、上述した実施例及び添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の置換、変形及び変更が可能であるということは、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとって明白である。

関連技術によるＲＧＢＷ類型の表示装置で具現可能な色領域を示す図である。本発明の実施例による液晶表示装置の駆動装置を示すブロック図である。図２に示す本発明の実施例によるデータ変換部を示すブロック図である。図３に示すヒストグラム生成部を概略的に示すブロック図である。図３に示すＲＧＢＷ生成部を概略的に示すブロック図である。本発明の実施例によるデータ変換部によって３色データが４色データに変換される過程を示す図である。本発明の実施例によるデータ変換部によって３色データが４色データに変換される過程を示す図である。本発明の実施例によるデータ変換部によって３色データが４色データに変換される過程を示す図である。

符号の説明

１０２液晶パネル
１０４データドライバ
１０６ゲートドライバ
１０８タイミングコントローラ
１１０データ変換部
２００第１ガンマ補正部
２１０階調検出部
２２０ヒストグラム生成部
２２２第１減算部
２２４ヒストグラム算出部
２２６ヒストグラム累積部
２３０ゲイン値抽出部
２４０ＲＧＢＷ生成部
２４２第２減算部
２４４乗算部
２５０第２ガンマ補正部

Claims

４色のサブピクセルからなる複数の単位ピクセルを有する液晶パネルと、
前記各サブピクセルにビデオデータ信号を供給するデータドライバと、
前記サブピクセルにスキャンパルスを供給するゲートドライバと、
入力される３色ソースデータの階調差を用いてヒストグラム（Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）を生成し、該ヒストグラムから抽出されるゲイン値によって３色ソースデータを４色データに変換して出力するデータ変換部とを備え、該データ変換部は、
該３色ソースデータをガンマ補正して線形化した１次３色データを生成する第１ガンマ補正部と、
該１次３色データの単位ピクセル別最大及び最小階調値を検出する階調検出部と、
該最大及び最小階調値の階調差を用いて前記ヒストグラムを生成するヒストグラム生成部とを含み、該ヒストグラム生成部は、該最大階調値から該最小階調値を減算して該最大及び最小階調値の階調差を生成する第１減算部を含み、
前記データ変換部からの前記４色データを前記データドライバに供給するとともに、前記ゲートドライバ及び前記データドライバを制御するタイミングコントローラと、
を備えることを特徴とする、液晶表示装置の駆動装置。
前記データ変換部は、前記ヒストグラムと使用者によって設定される階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を生成することを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記階調飽和設定値は、複数の単位ピクセルのうち階調飽和が発生するピクセル数であることを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記データ変換部は、
前記ヒストグラムと前記階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を抽出するゲイン値抽出部と、
前記１次３色データ、前記最小階調値及び前記ゲイン値を用いて、赤色、緑色、青色及び白色変換データを生成するＲＧＢＷ生成部と、
前記ＲＧＢＷ生成部からの赤色、緑色、青色及び白色変換データをガンマ補正して前記４色データを生成する第２ガンマ補正部と、
を備えることを特徴とする、請求項２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記ヒストグラム生成部は、
前記第１減算部からの前記最大及び最小階調値の階調差に対応する前記単位ピクセル数を計数して階調差別ヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、
前記階調差別ヒストグラムを累積して階調差別累積ヒストグラムを算出するヒストグラム累積部と、
を備えることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記ヒストグラム累積部は、階調差が最大である前記階調差別ヒストグラムから階調差が最小である前記階調差別ヒストグラムの方に累積することを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記ゲイン値抽出部は、前記階調差別累積ヒストグラムにおいて前記階調飽和設定値を超過する時点である階調損失制限値と前記ソースデータのビット数に対応する総階調数とを用いて前記ゲイン値を生成することを特徴とする、請求項５に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記ゲイン値抽出部は、前記階調損失制限値に１を足し、この値で前記総階調数を分けることを特徴とする、請求項７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
前記ＲＧＢＷ生成部は、
前記１次３色データから前記最小階調値を減算して２次３色データを生成する第２減算部と、
前記第２減算部からの２次３色データに前記ゲイン値を乗算して前記赤色、緑色及び青色変換データを生成し、前記最小階調値に前記ゲイン値を乗算して前記白色変換データを生成する乗算部と、
を備えることを特徴とする、請求項４に記載の液晶表示装置の駆動装置。
４色のサブピクセルからなる複数の単位ピクセルを有する液晶表示装置の駆動方法において、
入力される３色ソースデータの階調差を用いてヒストグラムを生成し、該ヒストグラムからゲイン値を抽出する第１段階を備え、該第１段階は、
該３色ソースデータをガンマ補正して線形化した１次３色データを生成する段階と、
該１次３色データの単位ピクセル別最大及び最小階調値を検出する段階と、
該最大及び最小階調値の階調差を用いて前記ヒストグラムを生成する段階とを含み、該ヒストグラムを生成する段階は、該最大階調値から該最小階調値を減算して該最大及び最小階調値の階調差を生成する段階を含み、該晶パネルの駆動方法は、さらに、
前記ゲイン値を用いて前記３色ソースデータを４色データに変換する第２段階と、
前記４色データを前記ビデオデータに変換して前記単位ピクセルに供給する第３段階と、
を備えることを特徴とする、液晶表示装置の駆動方法。
前記ゲイン値を抽出する段階は、前記ヒストグラムと使用者によって設定される階調飽和設定値によって抽出されることを特徴とする、請求項１０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記階調飽和設定値は、複数の単位ピクセルのうち階調飽和が発生するピクセル数であることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記第１段階は、
前記ヒストグラムと前記階調飽和設定値を用いて前記ゲイン値を抽出する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記ヒストグラムを生成する段階は、
前記最大及び最小階調値の階調差に対応する前記単位ピクセル数を計数して階調差別ヒストグラムを算出する段階と、
前記階調差別ヒストグラムを累積して階調差別累積ヒストグラムを算出する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記ヒストグラム累積部は、階調差が最大である前記階調差別ヒストグラムから階調差が最小である前記階調差別ヒストグラムの方に累積することを特徴とする、請求項１４に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記ゲイン値を抽出する段階は、前記階調差別累積ヒストグラムにおいて前記階調飽和設定値を超過する時点である階調損失制限値と前記ソースデータのビット数に対応する総階調数とを用いて前記ゲイン値を生成することを特徴とする、請求項１４に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記ゲイン値は、前記階調損失制限値に１を足し、この値で前記総階調数を分けた結果であることを特徴とする、請求項１６に記載に液晶表示装置の駆動方法。
前記第２段階は、
前記１次３色データ、前記最小階調値及び前記ゲイン値を用いて赤色、緑色、青色及び白色変換データを生成する段階と、
前記赤色、緑色、青色及び白色変換データをガンマ補正して前記４色データを生成する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１３に記載の液晶表示装置の駆動方法。
前記赤色、緑色、青色及び白色変換データを生成する段階は、
前記１次３色データから前記最小階調値を減算して２次３色データを生成する段階と、
前記２次３色データに前記ゲイン値を乗算して前記赤色、緑色及び青色変換データを生成する段階と、
前記最小階調値に前記ゲイン値を乗算して前記白色変換データを生成する段階と、
を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の液晶表示装置の駆動方法。