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技術 液晶表示装置の駆動装置およびその駆動方法

出願人 エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
発明者 白欽日
出願日 2005年12月14日 (14年11ヶ月経過) 出願番号 2005-360357
公開日 2006年11月24日 (13年11ヶ月経過) 公開番号 2006-317898
状態 特許登録済
技術分野 液晶6(駆動) 液晶6(駆動)
主要キーワード 除算演算器 分子値 加重ファクタ 白色フィルター 演算遅延 ハイパルス 白色信号 入力色成分
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

色データを4色データに変換する演算回路の速度を速くした液晶表示装置駆動装置およびその駆動方法を提供する。

解決手段

本発明に係る液晶表示装置の駆動装置は、4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、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、各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、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して3色ソースデータを4色データに変換するデータ変換部と、データ変換部からの4色データをデータドライバに供給するとともに、ゲートドライバおよび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含むことを特徴とする。

概要

背景

最近、陰極線管の短所である重量と体積を減らすことのできる各種の平板表示装置が研究されつつある。かかる平板表示装置としては、液晶表示装置電界放出表示装置プラズマ表示パネル、および発光表示装置などがある。

平板表示装置の中、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、各液晶セルスイッチ素子薄膜トランジスター(以下、「TFT」という。)が形成されたTFT基板と、カラーフィルターが形成されたカラーフィルター基板が一定の間隔で維持され、その間に形成された液晶層を含む。

かかる液晶表示装置は、データ信号によって液晶層に電界を形成して、液晶層を通過する光の透過率を調節することで所望の画像を得る。この際、データ信号は液晶層に一方向の電界が長時間印加され発生する劣化現象を防止するために、フレーム別、行別、又はドット別に極性反転する。

このような液晶表示装置は、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色ドットからの赤色光緑色光、および青色光を混合して一つのカラー画像を実現する。しかし、R、G、Bの3色ドットで一つのサブピクセルを表示する一般的な液晶表示装置では、光効率が低下するという短所がある。具体的に、R、G、B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ーは、印加する光の1/3程度のみを透過させるため、全体的に光効率が落ちる。

これにより、液晶表示装置の色再現性を維持しながら輝度および光効率を向上させるための方法として、大韓民国特許公開番号特2002−13830号(液晶ディスプレイ装置)では、R、G、Bのカラーフィルター以外に白色フィルター(W)を含むRGBW類型の液晶表示装置が提案され、大韓民国特許登録番号464323号(映像明度変更方法、および装置)では、3つの入力色成分を4つの出力色成分に簡単に変換することのできる映像の明度変更方法、および装置が提案された。

概要

色データを4色データに変換する演算回路の速度を速くした液晶表示装置の駆動装置およびその駆動方法を提供する。本発明に係る液晶表示装置の駆動装置は、4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、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、各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、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して3色ソースデータを4色データに変換するデータ変換部と、データ変換部からの4色データをデータドライバに供給するとともに、ゲートドライバおよび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含むことを特徴とする。

目的

本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、3色データを4色データに変換する演算回路の速度を速くした液晶表示装置の駆動装置、および駆動方法を提供することにその目的がある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、前記サブピクセルの各々にビデオデータ信号を供給するデータドライバと、前記サブピクセルの各々にスキャンパルスを供給するゲートドライバと、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して、前記3色ソースデータを4色データに変換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およ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、を含むことを特徴とする液晶表示装置駆動装置

請求項2

前記データ変換部は、前記3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する逆ガンマ補正部と、前記3色補正データで最大および最小輝度値を検出する輝度検出部と、前記最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する最小値演算部と、前記選択信号によって前記最小輝度値と前記複数の白色信号の中何れか一つを前記白色データとして選択する白色選択部と、前記白色データにR、G、B別の加重ファクター(因子)の常数αの各々を乗算して補償白色データを生成し、前記生成された前記補償白色データを上記3色補正データに乗算して、1次3色データを生成する乗算部と、前記1次3色データを前記最大輝度値除算し、2次3色データを生成する除算部と、前記補償白色データ、前記3色補正データ、および前記2次3色データを用いて1次4色データを生成するカラー補正部と、前記1次4色データをガンマ補正して最終4色データを生成し、前記タイミングコントローラに供給するガンマ変換部と、を含む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。

請求項3

前記最小値演算部は、次式(1)の関数である第2白色信号と、次式(2)の関数である第3白色信号を生成し、白色選択部に供給す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。{255×(最小輝度/255)2}・・・(1){(−最小輝度値/2552)+(最小輝度値2/255)+最小輝度値}・・・(2)

請求項4

前記白色データは、前記選択信号によって前記最小輝度値である第1白色信号、前記第2白色信号、および前記第3白色信号の中何れか一つであることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項5

前記カラー補正部は、前記3色補正データに前記2次3色データを加算する加算部と、前記加算部の出力信号から前記補償白色データを減算して3次3色データを生成する減算部とを有し、前記減算部からの前記3次3色データと、前記白色データを含む前記1次4色データを前記ガンマ変換部に供給す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。

請求項6

前記データ変換部は、前記3色ソースデータを逆ガンマ補正して、3色補正データを生成する逆ガンマ補正部と、前記3色補正データから最大および最小輝度値を検出する輝度検出部と、前記最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する最小値演算部と、前記最大および最小輝度値、前記複数の白色信号、前記3色補正データを用いて除算をするための白色分子および分母信号とデータ分子および分母信号、及び補償データ分子信号を生成し、前記選択信号によって、前記白色分子および分母信号と、前記補償データ分子およびデータ分母信号とを別々に出力する分子分母信号生成部と、前記白色分子を分母信号で除算し、補償データ分子をデータ分母信号除で除算し、1次4色データを生成する除算部と、前記1次4色データと前記補正データとを用いて2次4色データを生成するカラー補正部と、前記2次4色データをガンマ補正して最終4色データを生成し、前記タイミングコントローラに供給するガンマ変換部と、を含む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。

請求項7

前記最小値演算部は、次式(3)の関数である第2白色信号と、次式(4)の関数である第3白色信号を生成して白色選択部に供給することを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置の駆動装置{255×(最小輝度/255)2}・・・(3){(−最小輝度値/2552)+(最小輝度値2/255)+最小輝度値}・・・(4)

請求項8

前記分子分母信号生成部は、前記選択信号によって、前記最大および最小輝度値、前記第2および第3白色信号、前記3色補正データを設定した第1および第2輝度信号、前記白色分母信号、および前記データ分母信号を出力する選択部と、前記第1輝度信号に前記第2輝度信号を乗算して前記白色分子信号を生成する第1乗算部と、前記第2輝度信号に前記3色補正データを乗算して前記データ分子信号を生成する第2乗算部と、前記データ分子信号にR、G、B別の加重ファクターの常数αの各々を乗算して補償データ分子信号を出力する第3乗算部と、を含む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。

請求項9

前記第1輝度信号は、前記選択信号によって、‘0’、‘1’、および最大輝度値の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項10

前記第2輝度信号は、前記選択信号によって‘0’、前記最小輝度値である第1白色信号、前記最大輝度値、前記第2白色信号、および前記第3白色信号の中何れか一つとして設定されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項11

前記白色分母信号は、前記選択信号によって、‘1’および最大輝度値から最小輝度値を減算した値の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項12

前記データ分母信号は、前記選択信号によって、‘1’、最大輝度値、および最大輝度値から最小輝度値を減算した値の中何れか一つとして設定されることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項13

前記除算部は、前記白色分子信号を白色分母信号で除算して前記白色データを生成し、前記データ分子信号を前記データ分母信号で除算して1次3色データを生成し、前記白色データおよび前記1次3色データを含む前記1次4色データをカラー補正部に供給することを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置の駆動装置。

請求項14

前記白色データは、前記選択信号によって、前記最小輝度値である第1白色信号、前記第2および第3白色信号、最大輝度値、次式(5)で算出される値の中何れか一つであ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装置。{(最大輝度値×最小輝度値)/(最大輝度値−最小輝度値)}・・・(5)

請求項15

前記カラー補正部は、前記3色補正データに前記1次3色データを乗算する乗算部と、前記乗算部の出力信号から前記白色データを減算して2次3色データを生成する減算部を有し、前記減算部から生成された2次3色データと、前記白色データを含む前記2次4色データを前記ガンマ変換部に供給す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装置。

請求項16

4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、前記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を有する液晶表示装置の駆動方法において、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して、前記3色ソースデータを4色データに変換する段階と、前記スキャンパルスを生成する段階と、前記4色データを前記ビデオデータに変換して、前記スキャンパルスに同期するように前記サブピクセルに供給する段階と、を備えることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。

請求項17

前記3色ソースデータを4色データに変換する段階は、前記3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する段階と、前記3色補正データから最大および最小輝度値を検出する段階と、前記最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する段階と、前記選択信号によって、前記最小輝度値と前記複数の白色信号との中何れか一つを前記白色データに選択する段階と、前記白色データを前記3色補正データに乗算して1次3色データを生成する段階と、前記1次3色データを前記最大輝度値で除算し、2次3色データを生成する段階と、前記白色データ、前記3色補正データ、および前記2次3色データを用いて、1次4色データを生成する段階と、前記1次4色データをガンマ補正して最終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16に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項18

前記複数の白色信号を生成する段階は、次式(6)の関数である第2白色信号を生成する段階と、次式(7)の関数である第3白色信号を生成する段階と、を備えることを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置の駆動方法。{255×(最小輝度値/255)2}・・・(6){(−最小輝度値/2552)+(最小輝度値2/255)+最小輝度値}・・・(7)

請求項19

前記白色データは、前記選択信号によって、前記最小輝度値である第1白色信号、前記第2白色信号、および前記第3白色信号の中何れか一つに選択され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。

請求項20

前記1次4色データを生成する段階は、前記3色補正データに前記2次3色データを乗算した値から、前記白色データを減算して3次3色データを生成する段階を含み、前記1次4色データは、前記3次3色データと前記白色データとを含むことを特徴とする請求項17に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項21

前記3色ソースデータを4色データに変換する段階は、前記3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する段階と、前記3色補正データから最大および最小輝度値を検出する段階と、前記最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する段階と、前記最大および最小輝度値と前記複数の白色信号と前記3色補正データを用いて、除算するための白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号とを生成し、前記選択信号によって、前記白色分子および分母信号と、前記データ分子および分母信号を別々に出力する段階と、前記白色分子を前記分母信号で除算し、前記データ分子を前記分母信号で除算し、1次4色データを生成する段階と、前記1次4色データと前記補正データを用いて2次4色データを生成する段階と、前記2次4色データをガンマ補正して最終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16に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項22

前記複数の白色信号を生成する段階は、次式(8)の関数である第2白色信号を生成する段階と、次式(9)の関数である第3白色信号を生成する段階と、を備えることを特徴とする請求項21に記載の液晶表示装置の駆動方法。{255×(最小輝度値/255)2}・・・(8){(−最小輝度値/2552)+(最小輝度値2/255)+最小輝度値}・・・(9)

請求項23

前記選択信号によって、白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号とを別々に出力する段階は、前記選択信号によって、前記最大および最小輝度値、前記第2および第3白色信号、前記3色補正データを設定した第1および第2輝度信号、前記白色分母信号、および前記データ分母信号として出力する段階と、前記第1輝度信号に前記第2輝度信号を乗算して前記白色分子信号を生成する段階と、前記第2輝度信号に前記3色補正データを乗算して前記データ分子信号を生成する段階と、を備えることを特徴とする請求項22に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項24

前記第1輝度信号は、前記選択信号によって、‘0’、‘1’、および最大輝度値の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項25

前記第2輝度信号は、前記選択信号によって、‘0’、前記最小輝度値である第1白色信号、前記最大輝度値、前記第2白色信号、および前記第3白色信号の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項26

前記白色分母信号は、前記選択信号によって、‘1’および最大輝度値から最小輝度値を減算した値の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項27

前記データ分母信号は、前記選択信号によって、‘1’、最大輝度値、および最大輝度値から最小輝度値を減算した値の中何れか一つに設定されることを特徴とする請求項23に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項28

1次4色データを生成する段階と、前記白色分子信号を白色分母信号で除算して前記白色データを生成する段階と、前記データ分子信号を前記データ分母信号で除算して1次3色データを生成する段階と、前記白色データおよび前記1次3色データを含む前記1次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23に記載の液晶表示装置の駆動方法。

請求項29

前記白色データは、前記選択信号によって、前記最小輝度値である第1白色信号、前記第2および第3白色信号、最大輝度値、次式(10)で算出される値の中何れか一つに選択されることを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置の駆動方法。{(最大輝度値×最小輝度値)/(最大輝度値−最小輝度値)}・・・(10)

請求項30

前記2次4色データを生成する段階は、前記3色補正データに前記1次3色データを乗算した値から、前記白色データを減算して2次3色データを生成する段階を含み、前記2次4色データは、前記2次3色データと前記白色データとを含むことを特徴とする請求項28に記載の液晶表示装置の駆動方法。

技術分野

0001

本発明は、液晶表示装置係り、特に、3色のデータを4色のデータに変換する演算回路の速度を高めた液晶表示装置の駆動装置およびその駆動方法に関する。

背景技術

0002

最近、陰極線管の短所である重量と体積を減らすことのできる各種の平板表示装置が研究されつつある。かかる平板表示装置としては、液晶表示装置、電界放出表示装置プラズマ表示パネル、および発光表示装置などがある。

0003

平板表示装置の中、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、各液晶セルスイッチ素子薄膜トランジスター(以下、「TFT」という。)が形成されたTFT基板と、カラーフィルターが形成されたカラーフィルター基板が一定の間隔で維持され、その間に形成された液晶層を含む。

0004

かかる液晶表示装置は、データ信号によって液晶層に電界を形成して、液晶層を通過する光の透過率を調節することで所望の画像を得る。この際、データ信号は液晶層に一方向の電界が長時間印加され発生する劣化現象を防止するために、フレーム別、行別、又はドット別に極性反転する。

0005

このような液晶表示装置は、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3色ドットからの赤色光緑色光、および青色光を混合して一つのカラー画像を実現する。しかし、R、G、Bの3色ドットで一つのサブピクセルを表示する一般的な液晶表示装置では、光効率が低下するという短所がある。具体的に、R、G、B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ーは、印加する光の1/3程度のみを透過させるため、全体的に光効率が落ちる。

0006

これにより、液晶表示装置の色再現性を維持しながら輝度および光効率を向上させるための方法として、大韓民国特許公開番号特2002−13830号(液晶ディスプレイ装置)では、R、G、Bのカラーフィルター以外に白色フィルター(W)を含むRGBW類型の液晶表示装置が提案され、大韓民国特許登録番号464323号(映像明度変更方法、および装置)では、3つの入力色成分を4つの出力色成分に簡単に変換することのできる映像の明度変更方法、および装置が提案された。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、このような液晶ディスプレイ装置は、R出力値G出力値とB出力値を出力する時、それぞれを演算するための演算回路が必要なので、動作速度が遅くなるという短所がある。

0008

また、上記映像の明度変更方法および装置は、複数の除算演算回路を含む。ここで、除算演算回路は、四則演算の中、その演算速度が最も遅く、実時間の演算のためにはパイプライン構造を用いるため、多数のクロック時間遅延が発生する。したがって、除算演算回路が多くなる場合、全体の演算回路のクロック待機延長されるので、他の変数との演算遅延を一致させるために多数のレジスタが必要となる。結果的に、上記映像の明度変更方法および装置は、複数の除算演算回路を含むことにより動作速度が遅くなるという問題がある。

0009

本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、3色データを4色データに変換する演算回路の速度を速くした液晶表示装置の駆動装置、および駆動方法を提供することにその目的がある。

課題を解決するための手段

0010

上記目的を達成するための本発明の実施例による液晶表示装置の駆動装置は、4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、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、各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、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって、抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して、3色ソースデータを4色データに変換するデータ変換部と、データ変換部からの4色データをデータドライバに供給するとともに、ゲートドライバおよび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含むことを特徴とする。

0011

データ変換部は、3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する逆ガンマ補正部と、3色補正データで最大および最小輝度値を検出する輝度検出部と、最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する最小値演算部と、選択信号によって最小輝度値と複数の白色信号の中何れか一つを白色データとして選択する白色選択部と、白色データにR、G、B別の加重ファクター(因子)の常数αの各々を乗算して補償白色データを生成し、生成された補償白色データを上記3色補正データに乗算して、1次3色データを生成する乗算部と、1次3色データを最大輝度値除算して、2次3色データを生成する除算部と、補償白色データと3色補正データおよび2次3色データを用いて1次4色データを生成するカラー補正部と、1次4色データをガンマ補正して最終4色データを生成し、タイミングコントローラに供給するガンマ変換部とを含むことを特徴とする。

0012

データ変換部は、3色ソースデータを逆ガンマ補正して、3色補正データを生成する逆ガンマ補正部と、3色補正データから最大および最小輝度値を検出する輝度検出部と、最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する最小値演算部と、最大および最小輝度値と、複数の白色信号と、3色補正データを用いて除算をするための白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号と、補償データ分子信号を生成し、選択信号によって、白色分子および分母信号と、補償データ分子およびデータ分母信号とを別々に出力する分子分母信号生成部と、白色分子および分母信号と、補償データ分子およびデータ分母信号を除算して1次4色データを生成する除算部と、1次4色データと補正データを用いて2次4色データを生成するカラー補正部と、2次4色データをガンマ補正して最終4色データを生成し、タイミングコントローラに供給するガンマ変換部とを含むことを特徴とする。

0013

上記目的を達成するための本発明の実施例による液晶表示装置の駆動方法は、4色のサブピクセルを含む液晶パネルと、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、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を有する液晶表示装置の駆動方法において、外部から入力される3色ソースデータを用いて複数の白色データを抽出し、外部からの選択信号によって抽出された複数の白色データの中何れか一つを選択して3色ソースデータを4色データに変換する段階と、スキャンパルスを生成する段階と、4色データをビデオデータに変換して、スキャンパルスに同期するようにサブピクセルに供給する段階とを備えることを特徴とする。

0014

3色ソースデータを4色データに変換する段階は、3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する段階と、3色補正データから最大および最小輝度値を検出する段階と、最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する段階と、選択信号によって、最小輝度値と前記複数の白色信号の中何れか一つを白色データとして選択する段階と、白色データを3色補正データに乗算して1次3色データを生成する段階と、1次3色データを最大輝度値で除算して2次3色データを生成する段階と、白色データと3色補正データおよび2次3色データを用いて、1次4色データを生成する段階と、1次4色データをガンマ補正して最終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。

0015

3色ソースデータを4色データに変換する段階は、3色ソースデータを逆ガンマ補正して3色補正データを生成する段階と、3色補正データから最大および最小輝度値を検出する段階と、最小輝度値を用いて複数の白色信号を生成する段階と、最大および最小輝度値と複数の白色信号と3色補正データを用いて、除算をするための白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号を生成し、選択信号によって白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号とを別々に出力する段階と、白色分子および分母信号と、データ分子および分母信号を除算して、1次4色データを生成する段階と、1次4色データと補正データを用いて2次4色データを生成する段階と、2次4色データをガンマ補正して最終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。

発明の効果

0016

本発明によれば、一つの除算部を備えることで、データ変換部の全体演算から要求される演算待機時間を最小化することができる。また、一つのデータを入力としてデータ変換器により白色データを抽出するための多様なアルゴリズムを全て処理することができる。

発明を実施するための最良の形態

0017

以下、本発明に係る液晶表示装置の駆動装置および駆動方法を添付の図面に基づいてより詳細に説明する。

0018

<第1実施例>
図1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ブロック図である。
図1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個のゲートライン(GL1乃至GLn)と、m個のデータライン(DL1乃至DLm)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含む液晶パネル102と、各データライン(DL1乃至DLm)にビデオデータ信号を供給するためのデータドライバ104と、各ゲートライン(GL1乃至GLn)にスキャンパルスを供給するためのゲートドライバ106と、外部から入力される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を備える。

0019

液晶パネル102は、各ゲートライン(GL1乃至GLn)と、各データライン(DL1乃至DLm)とが交差する部分に形成された薄膜トランジスタTFTと、薄膜トランジスタTFTに接続する液晶セルとを備える。各薄膜トランジスタTFTは、該当するゲートライン(GL1乃至GLn)からのスキャンパルスに応答して、該当するデータライン(DL1乃至DLm)からのデータ信号を液晶セルに供給する。

0020

液晶セルは、液晶を隔てて対面する共通電極と、薄膜トランジスタTFTに接続したサブピクセル電極とで構成されるので、等価的に液晶キャパシタClcに表示される。このような液晶セルは、液晶キャパシタClcに充電したデータ信号を、次のデータ信号が充電されるまで維持させるために、ゲートラインに接続されたストレージキャパシタ(Cst)を含む。

0021

一方、液晶パネル102には赤、緑、青および白色のサブピクセルがサブピクセルの行方向に繰り返して形成される。このような赤、緑、青色のそれぞれのサブピクセルには、各色に対応するカラーフィルターが配置されるが、白色のサブピクセルには別途のカラーフィルターが配置されない。そして、赤、緑、青および白色のサブピクセルは、同一の面積比率、又は異なる面積比率のストライプ構造をなす。この際、赤、緑、青および白色のサブピクセルは、上下左右、つまり2×2行列の形態で配置される。

0022

データ変換部110は、外部から入力される3色ソースデータRGBの最小の輝度値関数で決定される複数の白色データを生成し、選択信号による白色データを用いて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。

0023

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の駆動に適するように整列して、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、水平および垂直同期信号(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、それぞれデータドライバ104とゲートドライバ106の駆動タイミングを制御する。

0024

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の中、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、即ち、ゲートハイパルスを順次発生するシフトレジスタを含む。
このスキャンパルスに応答して薄膜トランジスタTFTはターンオンになる。

0025

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から整列された4色データをアナログ信号のビデオデータ信号に変換して、ゲートライン(GL1乃至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乃至DLm)に供給する。即ち、データドライバ4は、4色データの階調値に基づいて所定の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乃至DLm)に供給する。

0026

図2は、図1に示した本発明の第1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1連関して、本発明の第1実施例によるデータ変換部110は、逆ガンマ補正部200、輝度検出部210、最小値演算部220、白色選択部230、乗算部240、除算部250、カラー補正部260、およびガンマ変換部270を備える。

0027

逆ガンマ補正部200は、外部から入力される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が行われた信号なので、次の数式1を用いて線形化した3色補正データRIGI、BIに変換する。

0028

輝度検出部210は、逆ガンマ補正部200から供給される3色補正データRI、GI、BIの最大の輝度値(YMax)および最小輝度値(YMin)を検出する。
最小値演算部220は、輝度検出部210から供給される最小の輝度値(YMin)を次の数式2及び数式3をそれぞれ用いて互いに異なる第2白色信号W2および第3白色信号W3を生成して、白色選択部230に供給する。

0029

ここで、最小値演算部220は、数式2および数式3のように、除算演算を含み、除算をする時に分母が常数の255であるため、8ビットシフト動作のみで除算を行う。

0030

したがって、最小値演算部220は除算演算器を必要とせず、乗算器および加算器のみで動作するので、速い演算速度で第2および第3白色信号W2、W3を生成する。
白色選択部230は、外部から入力する白色選択信号selによって第1乃至第3白色信号W1、W2、W3の中何れか一つを白色抽出信号Wcとして選択して、乗算部240に供給する。

0031

乗算部240は、白色輝度に寄与するR、G、B別の加重ファクターの常数αを、白色選択部230から出力された白色抽出信号Wcと乗算して、補償白色抽出信号αWcを生成し、次の数式4のように白色選択部230からの補償白色抽出信号αWcを逆ガンマ補正部200からの3色補正データRI、GI、BIにそれぞれ乗算することで、1次3色データRa、Ga、Baを生成して、除算部250に供給する。

0032

除算部250は、次の数式5のように、乗算部240からの1次3色データRa、Ga、Baを輝度検出部210からの最大の輝度値(YMax)で除算することで、2次3色データRb、Gb、Bbを生成して、カラー補正部260に供給する。

0033

カラー補正部260は、次の数式6のように、逆ガンマ補正部200からの3色補正データRI、GI、BIと、除算部250からの2次3色データRb、Gb、Bb及び白色選択部230からの補償白色抽出信号αWcを用いて、4色データRc、Gc、Bc、Wcを生成して、ガンマ変換部270に供給する。

0034

このため、カラー補正部260は、図3に示したように、3色補正データRI、GI、BIと、2次3色データRb、Gb、Bbを加算して出力する加算部262と、加算部262からの出力信号から補償白色抽出信号αWcを減算して、3次3色データRc、Gc、Bcをガンマ変換部270に出力する減算部264とを備える。

0035

このようなカラー補正部260は、加算部262および、減算部264を用いて、3次3色データRc、Gc、Bcを生成して出力すると同時に、白色抽出信号Wcを出力することで、4色データRc、Gc、Bc、Wcをガンマ変換部270に供給する。

0036

ガンマ変換部270は、次の数式7に基づいてカラー補正部260からの4色データRc、Gc、Bc、Wcをガンマ補正して、最終の4色データRo、Go、Bo、Woに変換する。

0037

このようなガンマ変換部270は、ルックアップテーブルを用いて4色データRc、Gc、Bc、Wcを液晶パネル102の駆動回路に適した最終の4色データRo、Go、Bo、Wo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。

0038

結果的に、データ変換部110は、次の数式8のように外部から入力する3色ソースデータRGBから補償白色抽出信号αWcを生成し、生成された補償白色抽出信号αWcを用いて最終の3色データRo、Go、Boを生成し、生成された最終の3色データRo、Go、Boおよび補償白色抽出信号αWcを含む最終の4色データRo、Go、Bo、Woをタイミングコントローラ108に供給する。



数式8において、DoはRo、Go、Boで、DIはRI、GI、BIである。

0039

次に、上述した本発明の第1実施例による液晶表示装置の駆動装置の駆動方法を説明する。

0040

まず、データ変換部110は、外部から白色選択信号selによって輝度検出部210によって検出された最小の輝度値(YMin)に対応する第1白色信号W1と、最小値演算部220からの第2および第3白色信号W2、W3の中何れか一つを白色抽出信号Wcとして選択する。その後、データ変換部110は、乗算部240から得られた補償白色抽出信号αWcを3色補正データRI、GI、BIに乗算した後、除算部250を用いて乗算部240からの出力信号を最大の輝度値YMaxに分ける。

0041

そして、データ変換部110は、除算部250からの出力信号Ra、Ga、Baと、3色補正データRI、GI、BIおよび、白色抽出信号Wcを用いて加算および減算して、4色データRc、Gc、Bc、Wcを発生した後、ガンマ補正して、上記数式8のような最終の3色データRo、Go、Boおよび白色データWoをタイミングコントローラ108に供給する。

0042

したがって、本発明の第1実施例による液晶表示装置の駆動装置の駆動方法は、一つの除算部250を含むデータ変換部110を用いて4色のデータRGBWをアルゴリズムに関係なく、同一の時点に生成することで、外部からの3色データRGBを4色データRGBWに変換するデータ変換部110の演算速度を高めることができる。

0043

<第2実施例>
図4は、図1に示した本発明の第2実施例によるデータ変換部を示すブロック図である。
図1と連関して、本発明の第2実施例によるデータ変換部110は、逆ガンマ補正部300、輝度検出部310、最小値演算部320、分子分母信号生成部330、除算部350、カラー補正部360、およびガンマ変換部370を備える。

0044

逆ガンマ補正部300は、外部から入力される3色ソースデータRGBが陰極線管の出力特性を考慮して、ガンマ補正が行われた信号なので、上述した数式1を用いて線形化された3色補正データRI、GI、BIに変換する。

0045

輝度検出部310は、逆ガンマ補正部300から供給される3色補正データRI、GI、BIの最大輝度値YMax、および最小輝度値YMinを検出する。

0046

最小値演算部320は、輝度検出部310から供給される最小輝度値YMinを、上述した数式2および数式3をそれぞれ用いて互いに異なる第2白色信号W2および第3白色信号W3を生成して、分子分母信号生成部330に供給する。

0047

ここで、最小値演算部320は、上述した数式2および数式3のように除算演算を含み、除算時に分母が常数の255であるため、8ビットシフト動作のみで除算を行う。

0048

したがって、最小値演算部320は、除算演算器を必要とせず、乗算器および加算器のみで動作するので、速い演算動作で第2および第3白色信号W2、W3を生成する。

0049

分子分母信号生成部330は、外部から入力される選択信号selによって白色分子信号Wn、白色分母信号Wd、補償データ分子信号αDn、およびデータ分母信号Ddを生成して、選択的に除算部350に供給する。即ち、分子分母信号生成部330は、除算部350で除算をする時に必要な分子値および分母値を生成する。

0050

このために、分子分母信号生成部330は、図5に示したように、選択部332、第1乃至第3乗算部334、336、337を含む。選択部332は、輝度検出部310からの最大および最小輝度値YMax、YMin、最小値演算部320からの第2および第3白色信号W2、W3、および逆ガンマ補正部300からの3色補正データRI、GI、BIが供給され、選択信号selによって次の表1のように設定された第1及び第2輝度信号M1、M2と、白色分母信号Wd及びデータ分母信号Ddを出力する。

0051

表1において、入力される選択信号selが“4”である場合、選択部332は、次の数式9のように第4及び第5白色信号W4、W5を生成するように別々に設定された第1及び第2輝度信号M1、M2と、白色分母信号Wd及びデータ分母信号Ddを出力する。

0052

このために、選択部332は、2倍の最小輝度値YMinを生成するためのシフト回路(図示しない)と、2倍の最小輝度値(YMin)と最大輝度値(YMax)とを比較するための比較器(図示しない)とを更に含む。

0053

これにより、選択部332は、選択信号selによって‘0’、‘1’及び最大輝度値(YMax)の中何れか一つを第1輝度信号M1に設定する。また、選択部332は、選択信号selによって‘0’、最少輝度値YMinの第1白色信号W1、最大輝度値YMax、第2及び第3白色信号W2、W3の中何れか一つを第2輝度信号M2に設定する。また、選択部332は、選択信号selにしたがって‘1’及び計算式(最大輝度値(YMax)−最小輝度値(YMin))の減算結果の値の中何れか一つを白色分母信号(Wd)に設定する。

0054

そして、選択部332は、選択信号selによって‘1’、最大輝度値(YMax)及び計算式(最大輝度値(YMax)−最小輝度値(YMin))の減算結果の値の中何れか一つをデータ分母信号(Dd)に設定する。

0055

具体的には、選択部332は、選択信号selが‘0’である場合、上記の表1に示すように‘0’の第1及び第2輝度信号M1、M2と、‘1’の白色及びデータ分母信号Wd、Ddを出力する。

0056

選択部332は、選択信号selが‘1’である場合、上記の表1に示したように、‘1’の第1輝度信号M1、最小の輝度値YMinの第1白色信号W1の第2輝度信号M2、‘1’の白色分母信号Wd、及び最大輝度値YMaxのデータ分母信号Ddを出力する。

0057

選択部332は、選択信号selが‘2’である場合、上記の表1に示したように、‘1’の第1輝度信号M1、第2白色信号W2の第2輝度信号M2、‘1’の白色分母信号Wd、及び最大輝度値YMaxのデータ分母信号Ddを出力する。

0058

選択部332は、選択信号selが‘3’である場合、上記の表1に示したように、‘1’の第1輝度信号M1、第3白色信号W3の第2輝度信号M2、‘1’の白色分母信号Wd、及び最大輝度値YMaxのデータ分母信号Ddを出力する。

0059

選択部332は、選択信号selが‘4’で、最大輝度値YMaxが上記の数式9の第4白色信号W4である場合、上記の表1に示したように、‘1’の第1輝度信号M1、最大輝度値(YMax)の第2輝度信号M2、‘1’の白色分母信号Wd、及び最大輝度値YMaxのデータ分母信号Ddを出力する。

0060

また、選択部332は、選択信号selが‘4’で、最大輝度値YMaxが上記の数式9の第5白色信号W5である場合、上記の表1に示したように、最大輝度値YMaxの第1輝度信号M1、最小輝度値YMinの第2輝度信号M2、‘最大輝度値(YMax)−最小輝度値(YMin)’の白色分母信号Wd、及び‘最大輝度値(YMax)−最小輝度値(YMin)’のデータ分母信号Ddを出力する。

0061

第1乗算部334は、第1及び第2輝度信号M1、M2を乗算して、次の数式10のように白色分子信号Wnを生成して、除算部350に供給する。

0062

第2乗算部336は、第2輝度信号M2をそれぞれの補正データRI、GI、BIに乗算して、次の数式11のようにデータ分子信号Dnを生成する。第3乗算部337は、データ分子信号DnにR、G、B別の加重ファクターの常数αの各々を乗算して、補償データ分子信号αDnを生成し、これを除算部350に供給する。



数式11でDIはRI、GI、BIである。

0063

このような選択部332は、上記の表1に示したように、除算部350に供給される分子又は分母値がアルゴリズムによって異なり、これを選択信号selによって選択する。

0064

除算部350は、分子分母信号生成部330からの白色分子信号Wn、白色分母信号Wd、補償データ分子信号αDn、及びデータ分母信号Ddを用いて、次の数式12のように除算して、1次白色抽出信号Wa及び1次3色データRa、Ga、Baを含む1次4色データRa、Ga、Ba、Waを生成して、カラー補正部360に供給する。



数式12において、DaはRa、Ga、Baである。

0065

カラー補正部360は、次の数式13のように、逆ガンマ補正部300からの3色補正データRI、GI、BIと、除算部350からの1次4色データRa、Ga、Ba、補償白色抽出信号αWaを用いて、2次4色データRb、Gb、Bb、Wbを生成して、ガンマ変換部370に供給する。

0066

このために、カラー補正部360は、図6に示したように、3色補正データRI、GI、BIと、1次3色データRa、Ga、Baを加算して出力する加算部362と、加算部362からの出力信号から1次白色抽出信号Wbを減算して、2次3色データRb、Gb、Bbをガンマ変換部370に出力する減算部364とを備える。

0067

このようなカラー補正部360は、加算部362及び減算部364を用いて、2次3色データRb、Gb、Bbを生成して出力すると同時に、1次白色抽出信号Wbを2次白色抽出信号Wbに出力することで、2次4色データRb、Gb、Bb、Wbをガンマ変換部370に供給する。

0068

ガンマ変換部370は、次の数式14によってカラー補正部260からの2次4色データRb、Gb、Bb、Wbをガンマ補正して、最終の4色データRo、Go、Bo、Woに変換する。

0069

このようなガンマ変換部370は、ルックアップテーブルを用いて、4色データRb、Gb、Bb、Wbを液晶パネル102の駆動回路に適した最終の4色データRo、Go、Bo、Wo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。

0070

結果的に、データ変換部110は、次の数式15および16のように外部から入力される3色ソースデータRGBの最大輝度値YMax及び最小輝度値YMinを用いて白色抽出信号Waを生成し、生成された白色抽出信号Waを用いて最終の3色データRo、Go、Boを生成し、生成された最終の3色データRo、Go、Bo及び白色抽出信号Wbを含む最終の4色データRo、Go、Bo、Woをタイミングコントローラ108に供給する。

0071

但し、上記の表1の‘Algorithm’が、最小輝度値(W1)、W2、W3、W4の何れかの場合には、次の数式15を適用する。



また、上記の表1の‘Algorithm’が、W5の場合には、次の数式16を適用する。



数式15および16において、DoはRo、Go、Boで、DIはRI、GI、BIである。

0072

上述した本発明の第2実施例による液晶表示装置の駆動装置の駆動方法を説明する。

0073

まず、データ変換部110は、分子分母信号生成部330を用いて、外部から選択信号selによって輝度検出部310からの最大輝度値YMaxおよび最小輝度値YMinと、最小値演算部320からの第2及び第3白色信号W2、W3と、逆ガンマ補正部300からの3色補正データRI、GI、BIを選択して、上記の表1のように白色分子および分母信号Wn、Wdと、データ分子および分母信号Wn、Wdを生成する。

0074

その後、データ変換部110は、一つの除算部350を用いて、分子分母信号生成部330からの白色分子および分母信号Wn、Wdと、データ分子および分母信号Wn、Wdによって白色抽出信号Waを含む1次4色データRa、Ga、Ba、Waを生成する。

0075

そして、データ変換部110は、1次4色データRa、Ga、Ba、Waと、3色補正データRI、GI、BIを用いて、加算および減算して、2次4色データRb、Gb、Bb、Wbを生成した後、ガンマ補正して、上記の数式15のような最終3色データRo、Go、Boおよび白色データWoをタイミングコントローラ108に供給する。

0076

このような本発明の第2実施例による液晶表示装置の駆動装置の駆動方法は、一つの除算部350に供給される分子又は分母の値を個別的な演算回路を介して算出し、算出した分子又は分母の値を選択信号によって選択して、除算部に供給することで、一つの除算部350を含むデータ変換部110を用いて、4色データRGBWをアルゴリズムに関係なく、同一の時点に生成することで、外部からの3色データRGBを4色データRGBWに変換するデータ変換部110の演算速度を速くすることができる。

0077

以上で説明した本発明は、上述した実施例および添付の図面に限定されるものではなく、本発明の技術的な思想を外れない範囲内で様々な置換、変形および変更が可能なことが本発明の属する技術分野で従来の知識を有する者にとっては明白である。

図面の簡単な説明

0078

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1に示した本発明の第1実施例によるデータ変換部を示すブロック図である。
図2に示したカラー補正部を示すブロック図である。
図1に示した本発明の第2実施例によるデータ変換部を示すブロック図である。
図4に示した分子分母信号生成部を示すブロック図である。
図4に示したカラー補正部を示すブロック図である。

符号の説明

0079

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、300逆ガンマ補正部
210、310輝度検出部
220、320最小値演算部
230 白色選択部
240、334、336乗算部
250、350除算部
260、360カラー補正部
262、362加算部
264、364 減算部
270、370ガンマ変換部
330分子分母信号生成部
332 選択部

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