图像显示设备的驱动方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年7月18日、申请号为201110199744. 7、发明名称为"图 像显示设备的驱动方法"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本公开涉及图像显示设备的驱动方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，例如随着诸如彩色液晶显示设备等等的图像显示设备的发展，伴随着其 高性能的功耗增长已经成为一个难题。具体地，例如随着彩色液晶显示设备的发展，伴随着 提商的细度、更大的色彩再现范围和提商的壳度（luminance)，背光的功耗也提商。为了解 决该问题，这样的技术已经吸引了关注，其中除了用于显示红色的红色显示子像素、用于显 示绿色的绿色显示子像素和用显示蓝色的蓝色显示子像素的三种子像素，例如增加了用于 显示白色的白色显示子像素以构成四子像素配置，从而通过该白色显示子像素提高亮度。 通过该四子像素配置，用与现有技术相同的功耗获得高亮度，因此在采用与现有技术相同 的亮度的情况下，可以降低背光的功耗，并且实现显示质量的改进。
[0004] 目前，例如在日本专利第3167026号中公开的彩色图像显示设备包括：配置为通 过三原色加色法从输入信号产生三种类型的色彩信号的单元；以及配置为产生通过以相同 的比率相加这三个色相（hue)的每一色彩信号获取的辅助信号，并向显示设备提供总共四 种类型的辅助信号的显示信号、及通过从三个色相的信号减去辅助信号获取的三种类型的 色彩信号的单元。注意，根据三种类型的色彩信号，驱动红色显示子像素、绿色显示子像素 和蓝色显示子像素，并且通过辅助信号驱动白色显示子像素。
[0005] 并且，按照日本专利第3805150号，已经公开了一种具有液晶面板的、能够彩色显 示的液晶显示设备，液晶面板带有用作一个主要像素单元的用于红色输出的子像素、用于 绿色输出的子像素、用于蓝色输出的子像素和用于亮度的子像素，液晶显示设备包括配置 为获取数字值W和数字值Ro、Go和Bo的算术单元，数字值W用于使用从输入图像信号获取 的用于红色输入的子像素、用于绿色输入的子像素、用于蓝色输入的子像素和用于亮度的 子像素的数字值Ri、Gi和Bi驱动用于亮度的子像素，数字值Ro、Go和Bo用于驱动用于红 色输出的子像素、用于绿色输出的子像素、用于蓝色输出的子像素和用于亮度的子像素，算 术单元获取Ro、Go、Bo和W的每一值从而满足以下关系：
[0006] Ri:Gi:Bi= (Ro+ff) : (Go+ff) : (Bo+ff)
[0007] 并且与仅由用于红色输入的子像素、用于绿色输入的子像素和用于蓝色输入的子 像素构成的配置相比，通过增加用于亮度的子像素提高亮度。
[0008] 此外，按照PCT/KR2004/000659,已经公开了一种配置了由红色显示子像素、绿色 显示子像素和蓝色显示子像素构成的第一像素和由红色显示子像素、绿色显示子像素和白 色显示子像素构成的第二像素的液晶显示设备，第一像素和第二像素在第一方向交替排 列，并且还在第二方向排列，或者可替代地，公开了一种液晶显示设备，其中第一像素和第 二像素在第一方向上交替排列，并且还在第二方向第一像素相邻排列，此外第二像素相邻 排列。
[0009] 在外部光照射图像显示设备的情况下或背后照明的状态（在明亮的环境下）下， 在图像显示设备上显示的图像的可见度劣化。处理这样的现象的方法的示例包括改变色调 曲线（Y曲线）的方法。例如，如果用色调曲线作为基准进行描述，在当没有外部光影响时， 输出灰度（gradation)关于输入灰度具有诸如图26A中所示直线"A"的关系的情况下，在 有外部光影响时，输出灰度关于输入灰度改变为图26A中曲线"B"所示的关系。如果用Y 曲线作为基准进行描述，在没有外部光影响时，输出亮度关于输入灰度具有诸如图26B中 所示直线"A"的关系的情况下，在有外部光影响时，输出亮度关于输入灰度改变为图26B中 曲线"B"所示的关系。通常，关于构成每一像素的红色显示子像素、绿色显示子像素和蓝色 显示子像素的每个执行这样的变化。
【发明内容】
[0010] 如上所述，关于构成每一像素的红色显示子像素、绿色显示子像素和蓝色显示子 像素的每一个，基于色调曲线（Y曲线）的改变执行输出灰度（输出亮度）关于输入灰度 的改变，因此，改变之前（红色显示子像素的亮度：绿色显示子像素的亮度：蓝色显示子像 素的亮度）的比率，与改变之后（红色显示子像素的亮度：绿色显示子像素的亮度：蓝色 显示子像素的亮度）的比率通常不相同。因此，通常出现问题，使得改变后的图像具有较浅 的颜色，并与改变前的图像相比丧失对比感。
[0011] 例如，已经从日本未审查专利申请第2008-134664号熟知这样的技术，其用于在 保持（红色显示子像素的亮度：绿色显示子像素的亮度：蓝色显示子像素的亮度）的比率 的同时仅提高亮度。采用该技术，在（RGB)数据变换为（YUV)数据之后，只改变亮度数据 (Y)，随后（YUV)数据再次变换为（RGB)数据，但是这样导致的问题在于诸如变换的数据处 理麻烦，并且由于变换出现丢失信息和饱和度劣化。即使使用日本专利第3167026号、日本 专利第3805150号和PCT/KR2004/000659中公开的技术，图像质量出现劣化的问题也未得 到解决。
[0012] 因此，已经发现希望提供一种图像显示设备驱动方法，从而可以解决这样的问题， 其中在外部光照射图像显示设备的明亮环境下，在图像显示设备上显示的图像的可见度劣 化。
[0013] 用于提供上述图像显示设备驱动方法的根据本公开的第一模式、第六模式、第 十一模式、第十六模式或第二十一模式的图像显示设备驱动方法是一种图像显示设备的驱 动方法，该图像显示设备包括：图像显示面板，其配置有按二维矩阵形状排列的像素，每一 像素由用于显示第一原色的第一子像素、用于显示第二原色的第二子像素、用于显示第三 原色的第三子像素和用于显示第四色彩的第四子像素构成；以及信号处理单元，该方法使 信号处理单元基于至少第一子像素输入信号和扩展系数a^，获取第一子像素输出信号以 对第一子像素输出，基于至少第二子像素输入信号和扩展系数a^，获取第二子像素输出信 号以对第二子像素输出，基于至少第三子像素输入信号和扩展系数a。获取第三子像素输 出信号以对第三子像素输出，及基于第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三子 像素输入信号，获取第四子像素输出信号以对第四子像素输出。
[0014] 用于提供上述图像显示设备驱动方法的根据本公开的第二模式、第七模式、第 十二模式、第十七模式或第二十二模式的图像显示设备驱动方法是一种图像显示设备的驱 动方法，该图像显示设备包括：图像显示面板，其配置有在第一方向和第二方向按二维矩 阵形状排列的像素，每一像素由用于显示第一原色的第一子像素、用于显示第二原色的第 二子像素和用于显示第三原色的第三子像素，至少由排列在第一方向的第一像素和第二像 素构成的像素组，以及布置在每一像素组的第一像素和第二像素之间的用于显示第四色彩 的第四子像素构成；以及信号处理单元，该方法使信号处理单元关于第一像素基于至少第 一子像素输入信号和扩展系数Ct^，获取第一子像素输出信号以对第一子像素输出，基于至 少第二子像素输入信号和扩展系数a^，获取第二子像素输出信号以对第二子像素输出，及 基于至少第三子像素输入信号和扩展系数a。，获取第三子像素输出信号以对第三子像素 输出，并且关于第二像素基于至少第一子像素输入信号和扩展系数a^，获取第一子像素输 出信号以对第一子像素输出，基于至少第二子像素输入信号和扩展系数a^，获取第二子像 素输出信号以对第二子像素输出，及基于至少第三子像素输入信号和扩展系数a〇,获取第 三子像素输出信号以对第三子像素输出，并且关于第四子像素基于第四子像素控制第一信 号、第四子像素控制第二信号获取第四子像素输出信号以输出到第四子像素，第四子像素 控制第一信号从关于第一像素的第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三子像素 输入信号获取，第四子像素控制第二信号从关于第二像素的第一子像素输入信号、第二子 像素输入信号和第三子像素输入信号获取。
[0015] 用于提供上述图像显示设备驱动方法的根据本公开的第三模式、第八模式、第 十三模式、第十八模式或第二十三模式的图像显示设备驱动方法是一种图像显示设备的驱 动方法，该图像显示设备包括：图像显示面板，其配置有在第一方向的P个像素组和在第二 方向的Q个像素组的共PXQ个像素组的、按二维矩阵形状排列的像素组，每一像素组由在 第一方向的第一像素和第二像素构成，其中第一像素由用于显示第一原色的第一子像素、 用于显示第二原色的第二子像素和用于显示第三原色的第三子像素构成，第二像素由用于 显示第一原色的第一子像素、用于显示第二原色的第二子像素和用于显示第四色彩的第四 子像素构成；以及信号处理单元，该方法使信号处理单元基于至少关于第（P，q)个第一像 素的第三子像素输入信号、关于第（P，q)个第二像素的第三子像素输入信号和扩展系数 acl，获取关于在第一方向计数时的第（P，q)个（其中P= 1，2,…，P，q= 1，2,…，Q)第一像 素的第三子像素输出信号，以输出到第（P，q)个第一像素的第三子像素，并且基于第四子 像素控制第二信号、第四子像素控制第一信号和扩展系数a^，获取关于第（p，q)个第二像 素的第四子像素输出信号，以输出到第（P，q)个第二像素的第四子像素，第四子像素控制 第二信号从关于第（P，q)个第二像素的第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三 子像素输入信号获取，第四子像素控制第一信号从关于邻近第一方向的第（P，q)个第二像 素的相邻像素的第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三子像素输入信号获取。 [0016] 用于提供上述图像显示设备驱动方法的根据本公开的第四模式、第九模式、第 十四模式、第十九模式或第二十四模式的图像显示设备驱动方法是一种图像显示设备的驱 动方法，该图像显示设备包括：图像显示面板，其配置有在第一方向的Ptl个像素和在第二方 向的Qtl个像素的总共P〇XQtlA像素的、按二维矩阵形状排列的像素，每一像素由用于显示 第一原色的第一子像素、用于显示第二原色的第二子像素、用于显示第三原色的第三子像 素和用于显示第四色彩的第四子像素构成；以及信号处理单元，该方法使信号处理单元基 于至少第一子像素输入信号和扩展系数a^，获取第一子像素输出信号以对第一子像素输 出，基于至少第二子像素输入信号和扩展系数a^，获取第二子像素输出信号以对第二子像 素输出，基于至少第三子像素输入信号和扩展系数a。，获取第三子像素输出信号以对第三 子像素输出，并且基于第四子像素控制第二信号和第四子像素控制第一信号，获取关于在 第二方向计数时的第（P，q)个（其中P= 1，2, "'Pc^q= 1，2, "'Qci)像素的第四子像素输 出信号，以输出到第（P，q)个像素的第四子像素，第四子像素控制第二信号从关于第（P，q) 个像素的第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三子像素输入信号获取，第四子 像素控制第一信号从关于邻近第二方向的第（P，q)个像素的相邻像素的第一子像素输入 信号、第二子像素输入信号和第三子像素输入信号获取。
[0017] 根据用于提供上述图像显示设备驱动方法的本公开的第五模式、第十模式、第 十五模式、第二十模式或第二十五模式，一种图像显示设备驱动方法是图像显示设备的驱 动方法，该图像显示设备包括：图像显示面板，其配置有在第一方向的P个像素组和在第 二方向的Q个像素组的总共PXQ个像素组的、按二维矩阵形状排列的像素组，每一像素组 由在第一方向的第一像素和第二像素构成，其中第一像素由用于显不第一原色的第一子像 素、用于显示第二原色的第二子像素和用于显示第三原色的第三子像素构成，第二像素由 用于显示第一原色的第一子像素、用于显示第二原色的第二子像素和用于显示第四色彩 的第四子像素构成；以及信号处理单元，该方法使信号处理单元基于第四子像素控制第二 信号、第四子像素控制第一信号、以及扩展系数a〇获取第四子像素输出信号，以输出到第 (p，q)个第二像素的第四子像素，第四子像素控制第二信号从关于在第二方向计数时的第 (P，q)个（其中P= 1，2,…，P，q= 1，2,…，Q)第二像素的第一子像素输入信号、第二子像 素输入信号和第三子像素输入信号获取，第四子像素控制第一信号从关于邻近第二方向的 第（P，q)个第二像素的相邻像素的第一子像素输入信号、第二子像素输入信号和第三子像 素输入信号获取，并且基于至少关于第（P，q)个第二像素的第三子像素输入信号、和关于 第（P，q)个第一像素的第三子像素输入信号、以及扩展系数a。，获取第三子像素输出信号， 以输出到第（P，q)个第一像素的第三子像素。
[0018] 根据本公开第一模式到第五模式的图像显示设备驱动方法包括：用通过增 加第四色彩扩大的HSV色彩空间中的饱和度S作为变量，在信号处理单元获取发光度 (luminosity)的最大值V_;基于最大值Vmax在信号处理单元获取基准扩展系数a^d;以 及从基准扩展系数aCnstd、基于每一像素上的子像素输入信号值的输入信号校正系数、和基 于外部光强度的外部光强度校正系数确定每一像素上的扩展系数a。。
[0019] 在此，饱和度S和发光度V(S)用下式表示
[0020] S= (Max-Min)/Max
[0021] V(S) =Max
[0022] 其中，Max代表关于一个像素的第一子像素输入信号值、第二子像素输入信号值和 第三子像素输入信号值的三个子像素输入信号值的最大值，并且Min代表关于该像素的第 一子像素输入信号值、第二子像素输入信号值和第三子像素输入信号值的三个子像素输入 信号值的最小值。注意，饱和度S可以采用从0到1的一个值，发光度V(S)可以采用从0 到（2n-l)，n是显示灰度位数，"HSV"色彩空间的"H"的含义是指示色彩类型的色相，"S"的 含义是指示色彩鲜艳的饱和度（饱和度，色度），"v"是含义是指示色彩明亮的发光度（亮 度值）。其可以应用于以下描述。
[0023] 并且，根据本公开第六模式到第十模式的图像显示设备驱动方法包括：从以下表 达式获取基准扩展系数aCnstd，假设在具有等于第一子像素输出信号的最大信号值的值的 信号输入到第一子像素、具有等于第二子像素输出信号的最大信号值的值的信号输入到第 二子像素、和具有等于第三子像素输出信号的最大信号值的值的信号输入到第三子像素 时，构成像素（本公开中的第六模式和第九模式）或像素组（本公开中的第七模式、第八模 式和第十模式）的一组第一子像素、第二子像素和第三子像素的亮度是BNp3，并且假设在 具有等于第四子像素输出信号的最大信号值的值的信号输入到构成像素（本公开中的第 六模式和第九模式）或像素组（本公开中的第七模式、第八模式和第十模式）的第四子像 素时，第四子像素的亮度是8队，％_^=_ 4/^1_3)+1;以及从基准扩展系数％_^、基于每 一像素上的子像素输入信号值的输入信号校正系数、和基于外部光强度的外部光强度校正 系数，确定每一像素上的扩展系数a〇。注意，广义地说，这些模式可以用作以基准扩展系数 a。-std作为（BN4/BN卜3)的函数的模式。
[0024] 此外，根据本公开第十一模式到第十五模式的图像显示设备驱动方法包括：当用 像素显示用（R，G，B)定义的色彩，用以下表达式定义HSV色彩空间中的色相H和饱和度S， 并且满足以下表达式的像素关于所有像素的比率超过预定值fC1(例如，具体地2%)时， 确定基准扩展系数aMtd小于预定值a'^std(例如，具体地1. 3或更小）
[0025] 40 ^H^ 65
[0026] 0. 5 ^S^I. 0 ；
[0027]以及从基准扩展系数aMtd、基于每一像素上的子像素输入信号值的输入信号校 正系数、和基于外部光强度的外部光强度校正系数，确定每一像素上的扩展系数a〇。注意， 基准扩展系数a^std的下限值是1.0。这一点可应用于以下描述。
[0028] 在此，使用（R，G，B)，当R的值最大时，色相H表示为
[0029]H= 60 (G-B) / (Max-Min)，
[0030] 当G的值最大时，色相H表示为
[0031] H= 60 (B-R) / (Max-Min) +120,
[0032] 并且，当B的值最大时，色相H表示为
[0033] H= 60(R-G) / (Max-Min) +240,
[0034] 并且，饱和度S表示为
[0035] S= (Max-Min)/Max
[0036] 其中，Max代表关于一个像素的第一子像素输入信号值、第二子像素输入信号值和 第三子像素输入信号值的三个子像素输入信号值的最大值，并且Min代表关于该像素的第 一子像素输入信号值、第二子像素输入信号值和第三子像素输入信号值的三个子像素输入 信号值的最小值。
[0037]并且，根据本公开第十六模式到第二十模式的图像显示设备驱动方法包括：当 用像素显示用（R，G，B)定义的色彩、并且其（R，G，B)满足以下表达式的像素关于所有像 素的比率超过预定值Vtl(例如，具体地2%)时，确定基准扩展系数a(l_std小于预定值 a'Q_std(例如，具体地1.3或更小）；以及从基准扩展系数a(l_std、基于每一像素上的子像素 输入信号值的输入信号校正系数、和基于外部光强度的外部光强度校正系数确定每一像素 上的扩展系数Qtltj
[0038] 在此，使用（R，G，B)，当R、G、B的值满足以下关系时
[0039] R彡 0? 78X(2n_l)
[0040] G彡（2R/3) + (B/3)
[0041] B彡 0.50R，
[0042] 情况是R的值是最大值，B的值是最小值，或者可替代地，使用（R，G，B)，当R、G、B 的值满足以下关系时
[0043] R彡（4B/60) + (56G/60)
[0044] G彡 0? 78X(2n_l)
[0045] B彡 0? 50R，
[0046] 情况是G的值是最大值，B的值是最小值，其中n是显示灰度的位数。
[0047] 而且，根据本公开第二十一模式到第二十五模式的图像显示设备驱动方法包括： 当显示黄色的像素关于所有像素的比率超过预定值0'〇(例如，具体地2%)时，确定基准 扩展系数a小于预定值（例如，具体地1.3或更小）；以及从基准扩展系数a、基于 每一像素上的子像素输入信号值的输入信号校正系数、和基于外部光强度的外部光强度校 正系数确定每一像素上的扩展系数a。。
[0048] 而且，根据本公开第一模式到第二十五模式的图像显示设备驱动方法从基准扩展 系数aMtd、基于每一像素上的子像素输入信号值的输入信号校正系数、和基于外部光强度 的外部光强度校正系数确定每一像素上的扩展系数a〇。因此，可以解决在外部光照射图像 显示设备的明亮环境下，显示在图像显示设备上的图像的可见度的问题，并且可以实现最 优化每一像素的亮度。
[0049] 并且，使用本公开第一模式到第二十五模式的图像显示设备驱动方法，通过增加 第四色彩扩大色彩空间（HSV色彩空间），并且可以基于至少子像素输入信号和基准扩展系 数aMd和扩展系数aC1获取子像素输出信号。以该方式，基于基准扩展系数aMd和扩展 系数a^来扩展输出信号值，并因此不会作出类似于现有技术的构造，其中虽然白色显示子 像素的亮度增加，但是红色显示子像素、绿色显示子像素和蓝色显示子像素的亮度不增加。 具体地，例如，不仅白色显示子像素的亮度增加，而且红色显示子像素、绿色系数子像素和 蓝色显示子像素的亮度也增加。此外，（红色显示子像素的亮度：绿色显示子像素的亮度： 蓝色显示子像素的亮度）的比率原则上不变。因此，可以防止颜色的改变，并以确定的方式 防止出现如颜色暗淡的问题。注意，当白色显示子像素的亮度增加，而红色显示子像素、绿 色显示子像素和蓝色显示子像素的亮度不增加时，出现颜色暗淡。这样的现象称为同时对 t匕。具体地，关于可见度高的黄色标志出现这样的现象。
[0050] 而且，利用根据本公开第一模式到第五模式的图像显示设备驱动方法的游戏实施 例方式，获取以饱和度S作为变量的发光的最大值Vmax，此外确定基准扩展系数aMtd，从而 从每一像素的发光度V(S)与基准扩展系数aMtd之间的乘积获取的扩展发光度的值超过 最大值VMax的像素关于所有像素的比率小于预定值J。因此，可以实现关于每一子像素