JP4354945B2

JP4354945B2 - 液晶表示装置の駆動装置およびその駆動方法

Info

Publication number: JP4354945B2
Application number: JP2005360357A
Authority: JP
Inventors: 欽日白
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2025-12-14
Also published as: US8149196B2; KR101166827B1; CN1862646A; US20060256054A1; KR20060117434A; CN100530328C; JP2006317898A

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、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。

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、各液晶セルにスイッチ素子の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が反転する。

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（映像の明度変更方法、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。

しかしながら、このような液晶ディスプレイ装置は、Ｒ出力値と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。

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、多数のクロックに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が延長されるので、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。

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。

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。

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で除算して、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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の最小の輝度値の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。

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。

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。

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。

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と連関して、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。

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ＲＩ、ＧＩ、ＢＩに変換する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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

Claims

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の駆動装置であって、
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で除算し、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液晶表示装置の駆動装置。
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１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／２５５^２）＋（最小輝度値^２／２５５）＋最小輝度値｝・・・（２）
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２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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１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。
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５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／２５５^２）＋（最小輝度値^２／２５５）＋最小輝度値｝・・・（４）
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６に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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７に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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１２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）
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１２に記載の液晶表示装置の駆動装置。
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であって、
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液晶表示装置の駆動方法。
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１５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／２５５^２）＋（最小輝度値^２／２５５）＋最小輝度値｝・・・（７）
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１６に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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１５に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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１９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／２５５^２）＋（最小輝度値^２／２５５）＋最小輝度値｝・・・（９）
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２０に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２１に記載の液晶表示装置の駆動方法。
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２６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）
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２６に記載の液晶表示装置の駆動方法。