CN1862646A - 驱动液晶显示器件的装置及方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于驱动LCD器件的装置和方法，以在用于将三色数据转换为四色数据的计算电路中获得高速度，并且利用一个数据转换器执行不同的白色数据提取算法，其中所述装置包括：具有四种颜色的子像素的LCD板；用于将视频数据信号提供给各个子像素的数据驱动器；用于将扫描脉冲提供给各个子像素的选通驱动器；数据转换器，用于利用从外部输入的三色源数据提取多个白色数据信号、根据从外部输入的选择信号从所提取的所述多个白色数据信号中选择任意一个，以将所述三色源数据转换为四色数据；和定时控制器，用于将从所述数据转换器输出的所述四色数据提供给所述数据驱动器，并且对所述选通驱动器和所述数据驱动器进行控制。

Description

驱动液晶显示器件的装置及方法

技术领域

本发明涉及液晶显示(LCD)器件，更具体地，涉及驱动LCD器件的装置及方法，以在用于将三色数据转换为四色数据的计算电路中获得高速度。

背景技术

通常，作为一种平板显示器件的阴极射线管(CRT)由于自身的尺寸和重量，已经不能满足对小型轻量的要求。因此，已经研究出例如使用电场光学效应的液晶显示器件(LCD)、使用气体放电的等离子体显示板(PDP)、场发射显示器件、以及使用电场发光效应的电致发光显示器件(ELD)的各种显示器件以替代CRT。

LCD器件包括TFT基板、滤色器基板和液晶层。此时，TFT基板具有位于由多条选通线和数据线限定的像素区域内的多个液晶单元，以及多个薄膜晶体管，其中这多个薄膜晶体管用作为液晶单元的开关器件。具有滤色器层的滤色器基板以预定的间隔与TFT基板相对。然后，在TFT基板与滤色器基板之间形成液晶层。

在LCD器件中，根据数据信号在液晶层中形成电场，从而通过控制经过液晶层的光的透射率获得预期的图像。此时，按帧、线或点反转数据信号的极性，以防止长时间地向液晶层施加一个方向的电场时产生的劣化。

LCD器件通过混合来自红、绿和蓝三色点的红、绿和蓝光来实现一种颜色的图像。然而，在各个子像素具有红、绿和蓝三色点的普通LCD器件中，LCD器件中的光效率会降低。特别地，在红、绿和蓝子像素中形成的滤色器透过三分之一的光，由此降低了整体的光效率。

为了维持色彩实现率并且提高LCD器件中的光效率，韩国专利申请P2002-13830(LCD器件)中公开了一种RGBW型LCD器件，其包括白滤色器W以及红、绿和蓝滤色器。同样，注册号为464323的韩国专利(改变图像亮度的装置及方法)中公开了用于将三色输入元素转换为四色元素的装置及方法。

然而，当在这些LCD器件中输出红、绿和蓝值时，它们需要计算电路，从而具有诸如低运算速度的缺点。

同样，用于将三色输入元素转换为四色元素的装置及方法包括多个除法运算电路。

与加法、减法和乘法的运算速度相比，除法的运算速度较慢。因此，为了执行实时计算，其具有与使用流水线(pipe line)结构的时钟相对应的时钟延迟。因此，如果除法运算增加，则整个计算的时钟延迟也增加，由此需要多个寄存器。因此，这种用于改变图像亮度的装置及方法具有由于多个除法运算电路所引起的低运算速度的缺点。

发明内容

因此，本发明致力于一种驱动LCD器件的装置及方法，其基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点所引起的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种驱动LCD器件的装置及方法，以在用于将三色数据转换为四色数据的计算电路中获得高速度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明中进行阐述，一部分可以通过说明书而明了，或者可以通过本发明的实践而体验到。通过说明书、权利要求书和附图中具体指出的结构，可以实现并获得本发明的这些和其它优点。

为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的目的，如具体实施和广泛描述的，驱动LCD器件的装置包括：具有四色的子像素的LCD板；用于将视频数据信号提供给各个子像素的数据驱动器；用于将扫描脉冲提供给各个子像素的选通驱动器；数据转换器，利用从外部输入的三色源数据提取多个白色信号，按照从外部输入的选择信号从所提取的多个白色信号中选择任意一个作为白色数据，以将三色源数据转换为四色数据；以及定时控制器，用于将数据转换器输出的四色数据提供给数据驱动器，并且控制所述选通驱动器和所述数据驱动器。

此时，数据转换器包括：反伽玛校正部分，用于通过对三色源数据执行反伽玛校正，生成三色校正数据；亮度检测部，用于从所述三色校正数据中检测最大和最小亮度值；最小值计算部，用于利用最小亮度值生成多个白色信号；白色选择部，用于根据选择信号从最小亮度值和多个白色信号中选择任意一个作为白色数据；乘法部，用于将所述白色数据乘以所述三色校正数据，生成第一三色数据；除法部，用于将第一三色数据除以最大亮度值，生成第二三色数据；颜色校正部，用于利用白色数据、三色校正数据、和第二三色数据来生成第一四色数据；和伽玛校正部，用于通过对第一四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

另外，数据转换器包括：反伽玛校正部，用于通过对三色源数据执行反伽玛校正而生成三色校正数据；亮度检测部，用于从所述三色校正数据中检测最大和最小亮度值；最小值计算部，用于利用最小亮度值生成多个白色信号；分子及分母信号生成部，用于利用最大和最小亮度值、多个白色信号、以及三色校正数据来生成白色分子及分母信号和数据分子及分母信号，并且根据选择信号输出白色分子及分母信号和数据分子及分母信号；除法部，用于利用白色分子及分母信号和数据分子及分母信号执行除法运算来生成第一四色数据；颜色校正部，用于利用第一四色数据和校正后的数据来生成第二四色数据；以及定时控制器，用于通过对第二四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

在另一方面，一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括：具有四种颜色的子像素的LCD板；用于将视频数据信号提供给子像素的数据驱动器；用于将扫描脉冲提供给子像素的选通驱动器，所述方法包括：利用从外部输入的三色源数据，提取出多个白色信号，并且根据从外部输入的选择信号从所提取的多个白色信号中选择任意一个作为白色数据，以将三色源数据转换为四色数据；生成扫描脉冲；并且将四色数据转换为视频数据信号，并与扫描脉冲同步地将视频数据信号提供给子像素。

此时，将三色源数据转换为四色数据的处理包括：通过对三色源数据执行反伽玛校正来生成三色校正数据；从三色校正数据中检测出最大和最小亮度值；利用最小亮度值来生成多个白色信号；根据选择信号从最小亮度值和多个白色信号中选择任意一个，并且将所选的一个设定为白色数据；将白色数据乘以三色校正数据来生成第一三色数据；将第一三色数据除以最大亮度值来生成第二三色数据；利用白色数据、三色校正数据和第二三色数据来生成第一四色数据；以及，通过对第一四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

另外，将三色源数据转换为四色数据的处理包括：通过对三色源数据执行反伽玛校正来生成三色校正数据；从三色校正数据中检测出最大和最小亮度值；利用最小亮度值生成多个白色信号；利用最大和最小亮度值、多个白色信号和三色校正数据来生成用于除法运算的白色分子及分母信号和数据分子及分母信号；根据选择信号输出不同的白色分子及分母信号和数据分子及分母信号；通过利用白色分子及分母信号和数据分子及分母信号执行除法运算来生成第一四色数据；利用第一四色数据和校正后的数据来生成第二四色数据；以及，通过对第二四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

可以理解，前面的概述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，旨在为权利要求所限定的本发明提供进一步的解释。

附图说明

附图帮助更好地理解本发明，并构成本申请的一部分，附图显示了本发明的实施例，并与说明书一起解释本发明的原理。

图1是根据本发明优选实施例的LCD器件驱动装置的方框图；

图2是图1中示出的LCD器件驱动装置中的根据本发明第一实施例的数据转换器的方框图；

图3是图2中示出的颜色校正部的方框图；

图4是图1中示出的LCD器件驱动装置中的根据本发明第二实施例的数据转换器的方框图；

图5是图4中示出的分子及分母信号生成部的方框图；以及

图6是图4中示出的颜色校正部的方框图。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细说明，在附图中示出了本发明的优选实施例的示例。只要可能，所有附图中将使用相同的标号表示相同或者相似的部分。

此后，将参照附图描述根据本发明的驱动LCD器件的装置及方法。

图1是根据本发明的优选实施例的LCD器件驱动装置的方框图。

参照图1，根据本发明优选实施例的LCD器件驱动装置包括：LCD板102、数据驱动器104、选通驱动器106、数据转换器110和定时控制器108。在LCD板102中，在四种颜色的子像素中形成了液晶单元，子像素由‘n’条选通线(GL1到GLn)和‘m’条数据线(DL1到DLm)限定。接着数据驱动器104将视频数据信号提供给各数据线(DL1到DLm)，并且选通驱动器106将扫描脉冲提供给各选通线(GL1到GLn)。另外，数据转换器110将从外部输入的三色RGB源数据转换为四色RGBW数据。定时控制器108将从数据转换器110输出的四色RGBW数据提供给数据驱动器104，利用数据控制信号DCS对数据驱动器104进行控制，同时利用选通控制信号GCS对选通驱动器106进行控制。

LCD板102包括位于各选通线(GL1到GLn)和各数据线(DL1到DLm)的交叉部位处的薄膜晶体管TFT，并且液晶单元与薄膜晶体管TFT相接触。各薄膜晶体管TFT响应从相应选通线(GL1到GLn)输出的扫描脉冲，并且将相应数据线(DL1到DLm)的数据信号提供给液晶单元。液晶单元具有与薄膜晶体管相连接的公共电极和子像素电极，其中公共电极与子像素电极相对，其间***有液晶。因此液晶单元可以被等同地表示为液晶电容Clc。液晶单元包括与前一条选通线相连的存储电容Cst，以便维持加载到液晶电容Clc上的数据信号，直到加载下一数据信号。

同时，分别沿着液晶板102的子像素的行方向形成了红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)的子像素。红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素各具有相应的滤色器。同时，白(W)子像素不具有滤色器。另外，可以按照相同或者不同尺寸比率的带状结构来形成红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)子像素。在此情况下，可以将红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)子像素形成为2×2型矩阵。

数据转换器110生成由从外部输入的三色源数据RGB的最小亮度值的函数确定的多个白(W)色数据。接着，数据转换器110根据选择信号，利用白(W)色数据将三色源数据RGB转换为四色数据RGBW，并且将四色数据RGBW提供给定时控制器108。

定时控制器108对从数据转换器110输出的四色数据RGBW进行对齐以使其适合于LCD板102的驱动，并且接着将对齐后的四色数据RGBW提供给数据驱动器104。另外，定时控制器108利用主时钟MCLK、数据使能信号DE和水平及垂直同步信号Hsync及Vsync生成数据控制信号DCS和选通控制信号GCS，并且利用数据控制信号DCS和选通控制信号GCS对数据驱动器104和选通驱动器106中的操作定时进行控制。

选通驱动器106包括移位寄存器，其中该移位寄存器响应于定时控制器108输出的选通控制信号GCS中的选通起始脉冲GSP和选通移位时钟GSC顺序地生成扫描脉冲，即选通高脉冲。薄膜晶体管TFT响应于该扫描脉冲而导通。

数据驱动器104根据从定时控制器108提供的数据控制信号DCS将定时控制器108中对齐后的四色数据转换为模拟信号的视频数据信号，由此按照将扫描脉冲提供给选通线(GL1到GLn)的一个水平周期，将一个水平线的视频数据信号提供给数据线(DL1到DLm)。即，数据驱动器104根据四色数据的灰度级选择具有预定电平的伽玛电压，并且将所选伽玛电压提供给数据线(DL1到DLm)。

图2是图1中示出的LCD器件驱动装置中的根据本发明第一实施例的数据转换器的方框图。

如与图1相联系的图2所示，根据本发明第一实施例的数据转换器110包括反伽玛校正部200、亮度检测部210、最小值计算部220、白色选择部230、乘法部240、除法部250、颜色校正部260和伽玛校正部270。

三色源数据RGB是在合理地考虑了阴极射线管的输出特性的情况下进行了伽玛校正的信号。因此，反伽玛校正部200按照下式1对线性的三色校正数据RI、GI和BI进行转换。

RI＝R^γ

GI＝G^γ                     式1

BI＝B^γ

亮度检测部210检测从反伽玛校正部200提供的三色校正数据的最大亮度值YMax和最小亮度值YMin。

最小值计算部220利用从亮度检测部210提供的最小亮度值YMin，根据下式2和3计算第一白色信号W2和第二白色信号W3，接着将第一白色信号W2和第二白色信号W3提供给白色选择部230。

$W2=255\×{\left(\frac{\mathrm{YMin}}{255}\right)}^2$ 式2

$W3=\frac{-\mathrm{YMin}}{{255}^2}+\frac{{\mathrm{YMin}}^2}{255}+\mathrm{YMin}$ 式3

此时，最小值计算部220包括如式2和3所示的除法运算。对于除法运算，由于分母是常量255，所以该除法运算是利用8位移位运算进行的。

因此，最小值计算部220不需要除法运算元件。最小值计算部220利用乘法和加法元件进行运算。因此，最小值计算部220可以高运算速度生成第一和第二白色信号W2和W3。

白色选择部230根据从外部输入的白色选择信号从来自亮度检测部210的最小亮度值YMin和来自最小值计算部220的第一白色信号W2及第二白色信号W3中选择任意一个，由此将所选的任意一个信号称为白色提取信号Wc。接着，将所选择的白色提取信号Wc提供给乘法部240。

乘法部240将从白色选择部230输出的白色提取信号Wc乘以常量‘α’，‘α’是在R、G和B通道中可以各不相同的白色加权系数，由此生成补偿白色提取信号αWc。接着乘法部240将补偿白色提取信号αWc分别乘以从反伽玛校正部200输出的三色校正数据RI、GI和BI，从而生成下式4中示出的第一三色数据Ra、Ga和Ba。接着将第一三色数据Ra、Ga和Ba提供给除法运算部250。

Ra＝αWc×RI

Ga＝αWc×GI                            式4

Ba＝αWc×BI

除法部250将从乘法部240输出的第一三色数据Ra、Ga和Ba除以从亮度检测部210输出的最大亮度值Ymax，由此生成下式5中示出的第二三色数据Rb、Gb和Bb。然后，将所生成的第二三色数据Rb、Gb和Bb提供给颜色校正部260。

$\mathrm{Rb}=\frac{\mathrm{Ra}}{\mathrm{YMax}}$

$\mathrm{Gb}=\frac{\mathrm{Ga}}{\mathrm{YMax}}$ 式5

$\mathrm{Bb}=\frac{\mathrm{Ba}}{\mathrm{YMax}}$

如下式6所示，颜色校正部260利用从反伽玛校正部200输出的三色校正数据RI、GI和BI，从除法部250输出的第二三色数据Rb、Gb和Bb，以及从乘法部240输出的补偿白色提取信号αWc来生成四色数据Rc、Gc、Bc和Wc，随后将所生成的四色数据提供给伽玛校正部270。

Rc＝RI+Rb-αWc

Gc＝GI+Gb-αWc

Bc＝BI+Bb-αWc                        式6

为此，如图3所示，颜色校正部260包括加法运算部262和减法运算部264。此时，加法运算部262将三色校正数据RI、GI和BI与第二三色数据Rb、Gb和Bb相加，生成加法结果的输出信号。随后，减法运算部从加法运算部264的输出信号中减去补偿白色提取信号αWc，接着向伽玛校正部270输出第三三色数据Rc、Gc和Bc。

颜色校正部260利用加法运算部262和减法运算部264来生成第三三色数据Rc、Gc和Bc。同时，颜色校正部260输出白色提取信号Wc，由此将四色数据Rc、Gc、Bc和Wc输出到伽玛校正部270。

如下式7所示，伽玛校正部270通过对从颜色校正部260输出的四色数据Rc、Gc、Bc和Wc执行伽玛校正，将四色数据Rc、Gc、Bc和Wc转换成最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo。

$\mathrm{Ro}={\left(\mathrm{Rc}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Go}={\left(\mathrm{Gc}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Bo}={\left(\mathrm{Bc}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Wo}={\left(\mathrm{Wc}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$ 式7

伽玛校正部270根据查询表将四色数据Rc、Gc、Bc和Wc转换为适合于LCD板102的驱动电路的最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo。接着伽玛校正部270将最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo提供给定时控制器108。

最后，如下式8所示，数据转换器110通过从外部输入的三色源数据RGB生成白色提取信号Wc和补偿白色提取信号αWc，利用所生成的白色提取信号Wc生成最终三色数据Ro、Go、Bo，并且将包括最终三色数据和白色提取信号的最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo提供给定时控制器108。

$\mathrm{Do}={(\frac{\mathrm{YMax}+\mathrm{\αWc}}{\mathrm{YMax}}\mathrm{DI}-\mathrm{\αWc})}^{\frac{1}{\mathrm{\λ}}}={(\mathrm{DI}+\frac{\mathrm{\αWc}}{\mathrm{YMax}}\mathrm{DI}-\mathrm{\αWc})}^{\frac{1}{\mathrm{\λ}}}$ 式8

在式8中，‘Do’对应于‘Ro’，‘Go’以及‘Bo’，‘DI’对应于‘RI’，‘GI’以及‘BI’。

下面将描述根据本发明第一实施例的驱动LCD器件的装置和方法。

首先，数据转换器110根据从外部输出的白色选择信号sel，在亮度检测部210检测出的最小亮度值YMin和从最小值计算部220输出的第一和第二白色信号W2和W3中选择一个信号作为白色提取信号Wc。接着数据转换器110在乘法部240中将三色校正数据RI、GI和BI分别乘以所选择的白色提取信号Wc，接着在除法部250中将从乘法部240输出的信号除以最大亮度值YMax。

数据转换器110通过利用来自除法部250的输出信号Ra、Ga和Ba、三色校正数据RI、GI和BI、以及白色提取信号Wc进行的加法计算和减法计算生成四色数据Rc、Gc、Bc和Wc，接着执行四色数据Rc、Gc、Bc和Wc的伽玛校正。由此，数据转换器110将最终三色数据Ro、Go和Bo以及白色数据Wo提供给定时控制器108。

根据本发明第一实施例的驱动LCD器件的装置通过包括一个除法部250的数据转换器110，与算法无关地同时生成四色数据RGBW。从而，能够在将三色数据RGB转换为四色数据RGBW的数据转换器110中实现很快的运算速度。

图4是图1所示的LCD器件驱动装置中的根据本发明第二实施例的数据转换器的方框图。

如与图1相联系的图4中所示，根据本发明第二实施例的数据转换器110包括反伽玛校正部300、亮度检测部310、最小值计算部320、分子和分母信号生成部330、除法部350、颜色校正部360和伽玛校正部370。

三色源数据RGB是在合理考虑了阴极射线管的输出特性的情况下进行了伽玛校正的信号。因此，反伽玛校正部300通过前述式1将三色源数据RGB转换为线性三色校正数据RI、GI、和BI。

亮度检测部310检测从反伽玛校正部300提供的三色校正数据的最大亮度值YMax和最小亮度值YMin。

最小值计算部320通过前述式2和式3，利用从亮度检测部310提供的最小亮度值YMin计算第一白色信号W2和第二白色信号W3，接着将第一和第二白色信号W2和W3提供给分子及分母信号生成部330。

此时，如式2和3中所示，最小值计算部320包括除法运算。在除法运算中，因为分母是常量255，所以利用8位移位操作来执行该除法运算。

因此，分子及分母信号生成部330不需要除法运算元件。分子及分母生成部330利用乘法和加法元件进行运算。因此分子及分母信号生成部330高速地生成第一和第二白色信号W2和W3。

分子及分母信号生成部330生成白色分子信号Wn、白色分母信号Wd、补偿数据分子信号αDn以及数据分母信号Dd，随后有选择地将Wn、Wd、αDn和Dd提供给除法部350。即，分子及分母信号生成部330生成除法部350中的除法运算所需的分子及分母值。

如图5所示，分子及分母信号生成部330包括选择器332、第一乘法器334、第二乘法器336和第三乘法器337。

选择器332接收来自亮度检测部310的最大亮度值YMax和最小亮度值Ymin、来自最小值计算部320的第一白色信号W2和第二白色信号W3、以及来自反伽玛校正部300的三色校正数据RI、GI和BI。接着，选择器332输出根据选择信号sel按照下列表设定的第一和第二亮度信号M1和M2，白色分母信号Wd和数据分母信号Dd。

表1

Sel	#0	#1	#2	#3	#4
							算法	OFF	YMin	W2	W3	W4(YMax≤2YMin)	W5(YMax＞2YMin)
M1(YMax’)	0	1	1	1	1	1
							M2(YMin’)	0	YMin	W2	W3	YMax	Ymin
Wd	1	1	1	1	1	YMax-YMin
							Dd	1	YMax	YMax	YMax	YMax	YMax-YMin

在表1中，如果输入的选择信号sel是“4”，则选择器332输出第一和第二亮度信号M1和M2、白色分母信号Wd和数据分母信号Dd，以便如下式9所示，不同地生成第四和第五白色信号W4和W5。

W4＝YMax＞2×YMin

W5＝YMax≤2×YMin             式9

为此，虽然未示出，但选择器332还包括用于生成最小亮度值Ymin的两倍的移位电路，和用于将两倍的最小亮度值YMin与最大亮度值Ymax进行比较的比较器。

因此，选择器332根据选择信号sel从‘0’、‘1’和最大亮度值YMax中选择任意一个，接着将所选的一个设定为第一亮度信号M1。同样选择器332根据选择信号sel从‘0’、最小亮度值YMin、最大亮度值YMax和第一及第二白色信号W2和W3中选择任意一个，接着将所选的一个设定为第二亮度信号M2。同样选择器332根据选择信号sel从‘1’和(最大亮度值(YMax)-最小亮度值(YMin))中选择任意一个，接着将所选的一个设定为白色分母信号Wd。接着选择器根据选择信号sel从‘1’和(最大亮度值(YMax)-最小亮度值(YMin))中选择任意一个，接着将所选的一个设定为数据分母信号Dd。

更详细地，如表1所示，如果选择信号sel是‘0’，则选择器332输出‘0’的第一和第二亮度信号M1和M2，和‘1’的白色分母信号Wd及数据分母信号Dd。

如表1中所示，在选择信号sel是‘1’的情况下，选择器332输出‘1’的第一亮度信号M1，最小亮度值YMin的第一白色信号W1的第二亮度信号M2，‘1’的白色分母信号Wd，以及最大亮度值YMax的数据分母信号Dd。

如表1所示，如果选择信号sel是‘2’，则选择器332输出‘1’的第一亮度信号M1，第一白色信号W2的第二亮度信号M2，‘1’的白色分母信号Wd，以及最大亮度值YMax的数据分母信号Dd。

如表1中所示，如果选择信号sel是‘3’，则选择器332输出‘1’的第一亮度信号M1，第二白色信号W3的第二亮度信号M2，‘1’的白色分母信号Wd，以及最大亮信号YMax的数据分母信号Dd。

如果选择信号sel是‘4’，并且最大亮度值YMax是式9的第四白色信号W4，则选择器332输出‘1’的第一亮度信号M1，最大亮度值YMax的第二亮度信号M2，‘1’的白色分母信号Wd，以及最大亮度值YMax的数据分母信号Dd。

另外，如果选择信号sel是‘4’，并且最大亮度值YMax是式9的第五白色信号W5，则选择器332输出‘1’的第一亮度信号M1，第一白色信号W1的第二亮度信号M2，‘最大亮度值(YMax)-最小亮度值(YMin)’的白色分母信号Wd，以及‘最大亮度值(YMax)-最小亮度值(YMin)’的数据分母信号Dd。

如下式10所示，第一乘法器334将第一亮度信号M1乘以第二亮度信号M2，由此生成白色分子信号Wn。接着将所生成的白色分子信号Wn提供给除法部350。

Wn＝M1×M2        式10

如下式11所示，第二乘法器336分别将第二亮度信号M2乘以三色校正数据RI、GI和BI，由此生成数据分子信号Dn。第三乘法器337将数据分子信号Dn乘以白色加权系数(α)，该白色加权系数(α)在R、G、和B各通道中可以互不相同，由此生成补偿数据分子信号αDn。接着将所生成的补偿数据分子信号αDn提供给除法部250。

Dn＝DI×M2       式11

在式11中，‘DI’对应于‘RI’、‘GI’和‘BI’。

如表1所示，提供给除法部350的分子值和分母值可以根据算法而变化。即，选择器332根据选择信号sel选择分子值和分母值。

除法部350利用来自分子及分母信号生成部330的第一和第二亮度信号M1和M2、白色分母信号Wd、数据分母信号Dd和补偿数据分子信号αDn来执行式12的除法运算，由此生成包括第一白色提取信号Wa和第一三色数据Ra，Ga和Ba的第一四色数据Ra，Ga，Ba、和Wa，接着将所生成的第一四色数据Ra，Ga，Ba、和Wa提供给颜色校正部360。

$\mathrm{Wa}=\frac{\mathrm{Wn}}{\mathrm{Wd}}$

$\mathrm{Da}=\frac{\mathrm{\αDn}}{\mathrm{Dd}}$ 式12

在式12中，‘Da’对应于Ra，Ga和Ba。

如式13所示，颜色校正部260利用来自反伽玛校正部300的三色校正数据RI、GI和BI以及来自除法部350的第一四色数据Ra，Ga，Ba、和Wa生成第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb。接着将所生成的第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb提供给伽玛校正部370。

Rb＝RI+Ra-αWa

Gb＝GI+Ga-αWa

Bb＝BI+Ba-αWa         式13

为此，如图6所示，颜色校正部360包括加法运算部362和减法运算部364。此时，加法运算部362将三色校正数据RI、GI和BI与第一三色数据Ra、Ga和Ba相加，生成加法结果的输出信号。接着减法运算部364从加法运算部362的输出信号中减去白色提取信号Wa，接着将第二三色数据Rb、Gb和Bb输出到伽玛校正部370。

白色校正部360利用加法运算部362和加法运算部364来生成第二三色数据Rb、Gb和Bb。同时，颜色校正部360输出第一白色提取信号Wa作为第二白色提取信号Wb，由此向伽玛校正部370提供第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb。

伽玛校正部370根据式14对来自颜色校正部360的第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb进行伽玛校正，由此将第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb转换为最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo。

$\mathrm{Ro}={\left(\mathrm{Rb}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Go}={\left(\mathrm{Gb}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Bo}={\left(\mathrm{Bb}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$

$\mathrm{Wo}={\left(\mathrm{Wb}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}$ 式14

伽玛校正部370根据查询表将四色数据Rb、Gb、Bb和Wb转换为适合于LCD板102的驱动电路的最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo。接着伽玛校正部370将最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo提供给定时控制器108。

最后，如下式15所示，数据转换器110利用从外部输入的三色源数据的最大亮度值YMax和最小亮度值YMin生成白色提取信号Wa，利用所生成的白色提取信号Wa生成最终三色数据Ro、Go和Bo，并且将包括最终三色数据Ro、Go和Bo和白色提取信号Wb的最终四色数据Ro、Go、Bo和Wo提供给定时控制器108。

$\mathrm{Do}={[\mathrm{DI}+\frac{\mathrm{\αWb}}{\mathrm{YMax}}\mathrm{DI}-\mathrm{\αWb}]}^{\frac{1}{\mathrm{\λ}}}$ 或者等

式15

在式15中，‘Do’对应于‘Ro’、‘Go’和‘Bo，并且‘DI’对应于‘RI’、‘GI’和‘BI’。

下面将描述根据本发明第二实施例的驱动LCD器件的装置和方法。

首先，如表1所示，数据转换器110利用分子及分母生成部330，根据选择信号sel对来自亮度检测部310的最大亮度值YMax和最小亮度值Ymin、来自最小值计算部320的第一和第二白色信号W2和W3、和来自反伽玛校正部300的三色校正数据RI、GI和BI进行选择，从而生成白色分子和分母信号Wn和Wd，以及数据分子和分母信号αDn和Dd。

然后，数据转换器110根据白色分子和分母信号Wn和Wd以及数据分子和分母信号αDn和Dd，利用一个除法部350来生成包括白色提取信号Wa的第一四色数据Ra、Ga、Ba和Wa。另外，数据转换器110利用第一四色数据Ra、Ga、Ba和Wa和三色校正数据RI、GI和BI来执行加法计算和减法计算，由此数据转换器110生成第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb。接着如式15所示，数据转换器110对第二四色数据Rb、Gb、Bb和Wb执行伽玛校正，由此将最终三色数据Ro、Go和Bo以及白色数据Wo提供给定时控制器108。

根据本发明第二实施例的用于驱动LCD器件的装置同样通过包括一个触发器350的数据转换器110，与算法无关地同时生成四色数据RGBW。因此能够在将三色数据RGB转换为四色数据RGBW的数据转换器110中获得很高的运算速度。

如上所述，根据本发明的用于驱动LCD器件的装置和方法具有下列优点。

在根据本发明第一实施例的用于驱动LCD器件的装置和方法中，能够利用包括一个除法部的数据转换器，与算法无关地同时生成四色数据。从而能够在用于将三色数据RGB转换为四色数据RGBW的数据转换器中获得很高的运算速度。

在根据本发明第二实施例的用于驱动LCD器件的装置和方法中，利用独立的计算电路来计算提供给除法部的分子值和分母值，并且按照选择信号对计算出的分子值和分母值进行选择，并且将其提供给除法部。因此，能够利用包括一个除法部的数据转换器，与算法无关地同时生成四色数据。从而，能够在用于将三色数据RGB转换为四色数据RGBW的数据转换器中获得很高的运算速度。

在根据本发明的用于驱动LCD器件的装置和方法中，因为数据转换器只包含一个除法部，所以能够使该数据转换器中的运算时间达到最小。另外，可以在一个数据转换器中执行不同的白色数据提取算法。

对于本领域的技术人员，很明显，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能对本发明进行多种改进和变化。因此，如果这些改进和变化落在所附权利要求及其等同物的范围内，则本发明涵盖这些改进和变化。

本发明要求2005年5月10日提交的P2005-38849号韩国专利申请的优先权，并且在此以引用的方式并入，如同在此完全记载一样。

Claims (30)

1.一种用于驱动LCD器件的装置，包括：

具有四种颜色的子像素的LCD板；

用于将视频数据信号提供给各个子像素的数据驱动器；

用于将扫描脉冲提供给各个子像素的选通驱动器；

数据转换器，用于利用从外部输入的三色源数据来提取多个白色信号，根据从外部输入的选择信号，从所提取的多个白色信号中选择任意一个作为白色数据，以将所述三色源数据转换为四色数据；和

定时控制器，用于将从所述数据转换器输出的所述四色数据提供给所述数据驱动器，并且对所述选通驱动器和所述数据驱动器进行控制。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述数据转换器包括：

反伽玛校正部，用于通过对所述三色源数据执行反伽玛校正来生成三色校正数据；

亮度检测部，用于从所述三色校正数据中检测最大亮度值和最小亮度值；

最小值计算部，用于利用所述最小亮度值来生成所述多个白色信号；

白色选择部，用于根据选择信号从所述最小亮度值和所述多个白色信号中选择一个作为所述白色数据；

乘法部，用于将所述白色数据乘以所述三色校正数据来生成第一三色数据；

除法部，用于将所述第一三色数据除以所述最大亮度值来生成第二三色数据；

颜色校正部，用于利用所述白色数据、所述三色校正数据和所述第二三色数据来生成第一四色数据；和

伽玛校正部，用于通过对所述第一四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据，并且将所述最终四色数据提供给所述定时控制器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述最小值计算部生成作为{255×(最小亮度值/255)²}的函数的第一白色信号，和作为{(-最小亮度值/255²)+(最小亮度值²/255)+最小亮度值}的函数的第二白色信号，然后将所生成的第一和第二白色信号提供给白色选择部。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述白色选择部根据所述选择信号在所述最小亮度值、所述第一白色信号和所述第二白色信号中选择一个作为白色数据。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述颜色校正部包括：

加法部，用于将所述三色校正数据与所述第二三色数据相加；和

减法部，用于通过从所述加法部的输出中减去所述白色数据来生成第三三色数据，

其中所述颜色校正部将包括所述白色数据和从所述减法部输出的所述第三三色数据的所述第一四色数据提供给所述伽玛校正部。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述数据转换器包括：

反伽玛校正部，用于通过对所述三色源数据执行反伽玛校正来生成三色校正数据；

亮度检测部，用于从所述三色校正数据中检测最大亮度值和最小亮度值；

最小值计算部，用于利用所述最小亮度值来生成多个白色信号；

分子及分母信号生成部，用于利用所述最大和最小亮度值、所述多个白色信号和所述三色校正数据，来生成白色分子及分母信号和数据分子及分母信号，并且根据选择信号输出所述白色分子及分母信号和所述数据分子及分母信号；

除法部，用于利用所述白色分子及分母信号和所述数据分子及分母信号执行除法运算，来生成第一四色数据；

颜色校正部，用于利用所述第一四色数据和所述三色校正数据来生成第二四色数据；和

伽玛校正部，用于通过对所述第二四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据，并且将所述最终四色数据提供给定时控制器。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述最小值计算部生成作为{255×(最小亮度值/255)²}的函数的第一白色信号，和作为{(-最小亮度值/255²)+(最小亮度值²/255)+最小亮度值}的函数的第二白色信号，然后将所生成的第一和第二白色信号提供给所述分子及分母信号生成部。

8.根据权利要求6所述的装置，其中所述分子及分母信号生成部包括：

选择器，用于根据选择信号输出所述第一和第二白色信号以及所述三色校正数据作为第一和第二亮度信号、白色分母信号和数据分母信号；

第一乘法器，用于将所述第一亮度信号乘以所述第二亮度信号来生成所述白色分子信号；

第二乘法器，用于将所述第二亮度信号乘以所述三色校正数据来生成所述数据分子信号；以及

第三乘法器，用于将所述数据分子信号乘以R、G和B信号的加权系数来输出补偿数据分子信号。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一亮度信号根据所述选择信号由‘0’、‘1’和最大亮度值中的任意一个形成。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二亮度信号根据所述选择信号，由‘0’、最小亮度值、最大亮度值、第一白色信号和第二白色信号的中任意一个形成。

11.根据权利要求8所述的装置，其中所述白色分母信号根据所述选择信号，由‘1’和最大亮度值与最小亮度值之间的差值中的任意一个形成。

12.根据权利要求8所述的装置，其中所述数据分母信号根据所述选择信号，由‘1’、最大亮度值和最大亮度值与最小亮度值之间的差值中的任意一个形成。

13.根据权利要求6所述的装置，其中所述除法部通过利用所述白色分子信号和所述白色分母信号执行除法来生成所述白色数据，通过利用所述补偿数据分子信号和所述数据分母信号执行除法来生成所述第一三色数据，并且将包括所述白色数据和所述第一三色数据的所述第一四色数据提供给所述颜色校正部。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述白色数据由所述最小亮度值、所述第一白色信号、所述第二白色信号中的任意一个形成。

15.根据权利要求6所述的装置，其中所述颜色校正部包括加法部，用于将所述三色校正数据与所述第一三色数据相加；和减法部，用于通过从所述加法部的输出中减去所述白色数据来生成第二三色数据；所述颜色校正部将包括所述第二三色数据和所述白色数据的所述第二四色数据提供给所述伽玛校正部。

16.一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括：具有四种颜色的子像素的LCD板；用于将视频数据信号提供给所述子像素的数据驱动器；用于将扫描脉冲提供给所述子像素的选通驱动器，所述方法包括：

利用从外部输入的三色源数据提取多个白色数据信号，并且根据从外部输入的选择信号，从所提取的多个白色数据信号中选择任意一个，以将所述三色源数据转换为四色数据；

生成所述扫描脉冲；并且

将所述四色数据转换为视频数据信号，并且与所述扫描脉冲同步地将所述视频数据信号提供给所述子像素。

17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述三色源数据转换为所述四色数据的处理包括：

通过对所述三色源数据执行反伽玛校正生成三色校正数据；

从所述三色校正数据中检测最大亮度值和最小亮度值；

利用所述最小亮度值来生成多个白色信号；

根据选择信号从所述最小亮度值和所述多个白色信号中选择任意一个作为白色数据，并且将所选的一个设定为所述白色数据；

将所述白色数据乘以所述三色校正数据来生成第一三色数据；

将所述第一三色数据除以所述最大亮度值来生成第二三色数据；

利用所述白色数据、所述三色校正数据和所述第二三色数据来生成第一四色数据；和

通过对所述第一四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中生成所述多个白色信号的处理包括：

生成作为{255×(最小亮度值/255)²}的函数的第一白色信号；并且

生成作为{(-最小亮度值/255²)+(最小亮度值²/255)+最小亮度值}的函数的第二白色信号。

19.根据权利要求18所述的方法，其中由所述最小亮度值、所述第一白色信号以及所述第二白色信号中的任意一个形成所述白色数据。

20.根据权利要求17所述的方法，其中生成所述第一四色数据的处理包括：

将所述三色校正数据与所述第二三色数据相加，以及通过从该加法结果中减去所述白色数据来生成第三三色数据，所述第一四色数据包括所述白色数据和所述第三三色数据。

21.根据权利要求16所述的方法，其中将所述三色源数据转换为四色数据的处理包括：

通过对所述三色源数据执行反伽玛校正来生成三色校正数据；

从所述三色校正数据中检测最大亮度值和最小亮度值；

利用所述最小亮度值来生成多个白色信号；

利用所述最大和最小亮度值、所述多个白色信号和所述三色校正数据，来生成用于除法运算的白色分子及分母信号和数据分子及分母信号，并且根据所述选择信号不同地输出所述白色分子及分母信号和所述数据分子及分母信号；

通过利用所述白色分子及分母信号和所述数据分子及分母信号执行除法运算，来生成第一四色数据；

利用所述第一四色数据和所述三色校正数据来生成第二四色数据；以及

通过对所述第二四色数据执行伽玛校正来生成最终四色数据。

22.根据权利要求21所述的方法，其中生成所述多个白色信号的处理包括：

生成作为{255×(最小亮度值/255)²}的函数的第一白色信号；并且

生成作为{(-最小亮度值/255²)+(最小亮度值²/255)+最小亮度值}的函数的第二白色信号。

23.根据权利要求22所述的方法，其中根据所述选择信号不同地输出所述白色分子及分母信号和所述数据分子及分母信号的处理包括：

根据所述选择信号输出所述最大和最小亮度值、所述第一和第二白色信号以及所述三色校正数据作为第一和第二亮度信号、所述白色分母信号和所述数据分母信号；

将所述第一亮度信号乘以所述第二亮度信号来生成所述白色分子信号；以及

将所述第二亮度信号乘以所述三色校正数据来生成所述数据分子信号。

24.根据权利要求23所述的方法，其中根据所述选择信号由‘0’、‘1’和所述最大亮度值中的任意一个形成所述第一亮度信号。

25.根据权利要求23所述的方法，其中根据所述选择信号，由‘0’、所述最小亮度值、所述第一白色信号和所述第二白色信号的中任意一个形成所述第二亮度信号。

26.根据权利要求23所述的装置，其中根据所述选择信号，由‘1’和(最大亮度值-最小亮度值)中的任意一个形成所述白色分母信号。

27.根据权利要求23所述的方法，其中根据所述选择信号，由‘1’、所述最大亮度值和(最大亮度值-最小亮度值)中的任意一个形成所述数据分母信号。

28.根据权利要求23所述的方法，其中生成第一四色数据的处理利用所述白色分子信号和所述白色分母信号执行除法来生成所述白色数据，利用所述数据分子信号和所述数据分母信号执行除法来生成所述第一三色数据，并且生成包括所述白色数据和所述第一三色数据的所述第一四色数据。

29.根据权利要求28所述的方法，其中由所述最小亮度值、所述第一白色信号、所述第二白色信号、所述最大亮度信号和{(最大亮度值×最小亮度值)/(最大亮度值-最小亮度值)}中的任意一个形成所述白色数据。

30.根据权利要求28所述的装置，其中生成所述第二四色数据的处理包括：将所述三色校正数据与所述第一三色数据相加，并且从该加法结果中减去所述白色数据来生成第二三色数据，所述第二四色数据包括所述白色数据和所述第二三色数据。

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