專利名稱：用于驅動液晶顯示裝置的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于驅動顯示裝置的裝置及方法，更具體地，涉及一種改善了液晶顯示裝置的亮度的用于驅動液晶顯示裝置的裝置及方法。
背景技術：
通常，作為普遍使用的顯示裝置之一的陰極射線管(CRT)主要用于電視機、測量儀器、信息終端等的監(jiān)視器。然而，由于其尺寸和重量的原因，未將CRT廣泛地用于小型和輕型的電子產品。相應地，為了取代CRT，開發(fā)了具有諸如小尺寸、輕重量和低功耗的優(yōu)點的液晶顯示(LCD)器件。由于這些優(yōu)點，對于LCD裝置的需求正在不斷地增加。
LCD裝置利用了折射各向異性和偏振的原理。由于液晶分子的折射各向異性，通過控制液晶分子的排列方向可以調整通過LCD裝置的光量。在各種類型的LCD裝置中，有源矩陣LCD裝置由于其出色的圖像質量而成為目前最廣泛使用的一種LCD裝置，在有源矩陣LCD裝置中以矩陣結構布置有薄膜晶體管和與薄膜晶體管相連的像素電極。
有源矩陣LCD裝置包括顯示板，其中以矩陣結構布置有多個像素；以及用于驅動這些像素的驅動部。顯示板包括彼此面對并以均勻的單元間隙彼此接合的薄膜晶體管陣列(TFT)基板和濾色器(CF)基板。在CF基板和TFT基板之間設有液晶層。在顯示板中形成有公共電極和像素電極，并且它們對液晶層施加電場。因此，當在公共電極和像素電極之間施加了電壓時，由于介電各向異性，液晶層的液晶分子根據電場而發(fā)生旋轉，從而顯示文本或圖像。
圖1是示出根據現有技術的液晶顯示裝置的像素結構的平面圖。
參照圖1，該LCD裝置包括以矩陣結構布置在基板110上的多個像素120，而且每個像素120具有紅色(R)子像素、綠色(G)子像素和藍色(B)子像素。具有這種結構的LCD裝置不是自發(fā)光裝置，所以在基板110的后部設有背光單元以產生白光。從背光單元產生的白光穿過R子像素、G子像素和B子像素，從而顯示圖像。當從背光單元產生的白光穿過R子像素、G子像素和B子像素時，R子像素、G子像素和B子像素中的每個子像素透射位于對應波長范圍(紅光、綠光和藍光的波長范圍)內的光，而吸收位于其他波長范圍內的光。因而，與CRT相比，該LCD裝置具有亮度較低的缺點。相應地，為了改善LCD裝置的亮度，最近已經提出一種在一個像素中具有四個子像素的LCD裝置。
圖2是示出根據現有技術的LCD裝置的像素結構的平面圖，在該像素結構中在一個像素中具有四個子像素。參照圖2，該LCD裝置包括以矩陣結構布置在基板210上的多個像素220。每個像素進一步包括紅色(R)子像素、綠色(G)子像素、藍色(B)子像素和白色(W)子像素。與圖1所示的在一個像素120中具有R子像素、G子像素和B子像素的LCD裝置相比，在一個像素220中具有R子像素、G子像素、B子像素和W子像素的LCD裝置具有更高的亮度。將對此進行詳細說明。
當從背光單元產生的白光通過R子像素、G子像素和B子像素時，各R子像素、G子像素和B子像素透射位于對應波長范圍(紅光、綠光和藍光的波長范圍)內的那部分光，而吸收位于其他波長范圍內的光。通過控制所透射的紅光、綠光和藍光的量，該LCD裝置確定顯示在像素220上的色彩。此時，W子像素根據所透射的紅光、綠光和藍光的量來控制從背光單元產生的白光的量。也就是說，通過增加從R子像素、G子像素和B子像素透射出的紅光、綠光和藍光中的白光的亮度，W子像素改善了該LCD裝置的亮度。
然而，當在像素220處顯示單色光(紅光、綠光或藍光)或紅光、綠光和藍光中的兩種光的混合光時，與在一個像素120中具有R子像素、G子像素和B子像素的LCD裝置相比，該LCD裝置具有更低的亮度。換句話說，當在像素220處顯示單色光或紅光、綠光和藍光中的兩種光的混合光時，所透射的光不包括白光，因此，W子像素根據圖像信息阻擋從背光單元產生的白光。另外，假定圖1的LCD裝置具有與圖2的LCD裝置相同的尺寸和分辨率，圖2的每個子像素(R子像素、G子像素、B子像素和W子像素)的尺寸小于圖1的每個子像素(R子像素、G子像素和B子像素)的尺寸。
結果，當在像素220處顯示單色光或紅光、綠光和藍光中的兩種光的混合光時，W子像素不透射白光，并且與在一個像素中具有R子像素、G子像素和B子像素的LCD裝置相比，在一個像素220中具有R子像素、G子像素、B子像素和W子像素的LCD裝置具有更低的孔徑比。相應地，與在一個像素中具有R子像素、G子像素和B子像素的LCD裝置相比，在一個像素220中具有R子像素、G子像素、B子像素和W子像素的LCD裝置具有更低的亮度。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明旨在提供一種用于驅動液晶顯示裝置的裝置以及方法，其基本上消除了由于現有技術的限制和缺點所導致的一個或更多個問題。
相應地，本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種用于驅動顯示裝置的裝置以及方法，其改善了顯示裝置的亮度。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在下文中進行闡述，并且通過本說明書會部分地變得明了，或者可以通過本發(fā)明的實踐而獲知。通過在書面說明書及其權利要求和附圖中特別指出的結構，可以實現和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
為了實現這些和其他優(yōu)點并且根據本發(fā)明的目的，如具體實施和本文所廣義描述的，一種顯示裝置，其包括具有多個像素的顯示板，各像素包括R子像素、G子像素、B子像素和W子像素；色彩信息檢測單元，接收用于各像素的R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據并且輸出第一信號和第二信號，其中第一信號與第二信號不同，并且當R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據中的一個或兩個數據為空值時，該色彩信息檢測單元輸出第一信號；色彩分量確定單元，其對第一信號的數量進行計數，將第一信號的數量與至少一個基準值進行比較，并輸出控制信號；以及，光源控制單元，根據該控制信號控制光源的光量。
在本發(fā)明的另一方面，一種顯示裝置，包括具有多個像素的顯示板，各像素包括R子像素、G子像素、B子像素和W子像素；色彩信息檢測單元，接收用于各像素的R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據，并且當R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據中的一個或兩個數據為空值時，輸出檢測信號；色彩分量確定單元，接收用于全部像素的檢測信號，對所述檢測信號進行計算，將所述檢測信號的計算結果與至少一個基準值比較并且輸出控制信號；以及，光源控制單元，根據所述控制信號控制光源的光量。
在本發(fā)明的又一方面，一種用于驅動具有多個像素的顯示裝置的方法，所述各像素包括R子像素、G子像素、B子像素和W子像素，所述方法包括接收用于各像素的R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據，并且當所述R子像素視頻數據、G子像素視頻數據和B子像素視頻數據中的一個或兩個數據為空值時，輸出檢測信號；存儲用于全部像素的所述檢測信號，對所述檢測信號進行計算，將所述檢測信號的計算結果與至少一個基準值比較，并輸出控制信號；以及，根據所述控制信號來控制光源的光量。
應該理解，前述概括描述以及以下詳細說明都是示例性和解釋性的，旨在為所要求保護的本發(fā)明提供進一步的解釋。


本說明書所包括的附圖是為了提供對本發(fā)明進一步理解，將附圖并入說明書中并且構成說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1是示出根據現有技術的液晶顯示裝置的像素結構的平面圖；圖2是示出根據一現有技術的液晶顯示裝置的像素結構的平面圖，其中一個像素包括四個子像素；
圖3是示出根據本發(fā)明的液晶顯示裝置的塊結構的示意圖；圖4是具體示出圖3中的色彩信息檢測單元的結構的示意圖；圖5是具體示出圖3中的色彩分量確定單元的結構的示意圖；具體實施方式
現將詳細說明本發(fā)明的實施例，其示例示出于附圖中。
圖3是示出根據本發(fā)明的液晶顯示裝置的塊結構的示意圖。參照圖3，LCD裝置包括以矩陣結構布置在基板310上的多個像素320，并且每個像素320具有紅色(R)子像素、綠色(G)子像素、藍色(B)子像素和白色(W)子像素。該LCD裝置還包括色彩信息檢測單元330、色彩分量確定單元340以及背光控制單元350。
色彩信息檢測單元330根據視頻數據(數據[R]、數據[G]、數據[B]和數據[W])檢測R子像素、G子像素、B子像素和W子像素的色彩信息。色彩分量確定單元340基于由色彩信息檢測單元330所檢測的R子像素、G子像素和B子像素的色彩信息，提取關于將要顯示單色光或者兩種色彩的混合的像素的個數或者分布的數據。然后，色彩分量確定單元340將該數據與至少一個基準值進行比較，并根據這種比較的結果輸出一信號。背光控制單元350根據從色彩分量確定單元340輸出的信號來控制從背光單元360產生的背光的量。盡管圖3中未示出，但是可以將這些基準值存儲在查找表(LUT)中。
在根據本發(fā)明的具有這種結構的LCD裝置中，各像素320具有R子像素、G子像素、B子像素和W子像素。當從背光單元360產生的白光通過R子像素、G子像素和B子像素時，各R子像素、G子像素和B子像素透射位于對應波長范圍(紅光、綠光和藍光的波長范圍)內的光，并且吸收位于其他波長范圍內的光。通過控制所透射的紅光、綠光和藍光的量，LCD裝置確定將要顯示在像素320處的色彩。此時，W子像素根據白色視頻數據(數據[W])控制所透射的從背光單元360產生的白光的量，該白色視頻數據依賴于所透射的紅光、綠光和藍光的量。也就是說，該W子像素通過增加從R子像素、G子像素和B子像素透射的紅光、綠光和藍光中的白光的亮度，改善了LCD裝置的亮度。
同時，當在像素320處顯示單色光(紅光、綠光或藍光)或者紅光、綠光和藍光中的兩種光的混合光時，所透射的光不包括白光，因此，W子像素根據白色視頻數據([數據W])阻擋了從背光單元360產生的白光。
圖4是具體示出圖3中的色彩信息檢測單元330的結構的示意圖。參考圖4，色彩信息檢測單元330包括紅色檢測單元331，用于檢測紅色視頻數據(數據[R])是具有一個值還是為空值；綠色檢測單元332，用于檢測綠色視頻數據(數據[G])是具有一個值還是為空值；藍色檢測單元333，用于檢測藍色視頻數據(數據[B])是具有一個值還是為空值。色彩信息檢測單元330還包括第一或門OR1、第二或門OR2以及第一與門AND1。第一或門OR1接收從紅色檢測單元331、綠色檢測單元332和藍色檢測單元333輸出的信號的反相信號，并執(zhí)行或運算。即，將第一或門OR1作為或非門來進行操作。類似地，第二或門OR2接收從紅色檢測單元331、綠色檢測單元332和藍色檢測單元333輸出的信號，并執(zhí)行或運算。第一與門AND1接收第一或門(OR1)和第二或門(OR2)的輸出信號，執(zhí)行與運算，并將一信號輸出給色彩分量確定單元340。換句話說，當像素320根據視頻數據將顯示分別需要紅色分量、綠色分量以及藍色分量的色彩時，紅色檢測單元331、綠色檢測單元332和藍色檢測單元333輸出信號。
例如，當根據紅色視頻數據(數據[R])，像素320不需要紅色分量時，紅色檢測單元331輸出“LOW”信號，而當根據紅色視頻數據(數據[R])，像素320需要紅色分量時，紅色檢測單元331輸出“HIGH”信號。當根據綠色視頻數據(數據[G])，像素320不需要綠色分量時，綠色檢測單元332輸出“LOW”信號，而當根據綠色視頻數據(數據[G])，像素320需要綠色分量時，綠色檢測單元332輸出“HIGH”信號。當根據藍色視頻數據(數據[B])，像素320不需要藍色分量時，藍色檢測單元333輸出“LOW”信號，而當根據藍色視頻數據(數據[B])，像素320需要藍色分量時，藍色檢測單元333輸出“HIGH”信號。
第一或門OR1接收紅色檢測單元331、綠色檢測單元332以及藍色檢測單元333的信號的反相信號，并執(zhí)行或運算。即，當紅色視頻數據(數據[R])、綠色視頻數據(數據[G])和藍色視頻數據(數據[B])中的至少一個為空值，或當紅色視頻數據(數據[R])、綠色視頻數據(數據[G])和藍色視頻數據(數據[B])都為空值時，第一或門OR1輸出“HIGH”信號，并且當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據都不為空值時，輸出“LOW”信號。第二或門OR2接收從紅色檢測單元331、綠色檢測單元332以及藍色檢測單元333輸出的信號，并執(zhí)行或運算。即，當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據都沒有值時，第二或門OR2輸出“LOW”信號，并且當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據中的至少一個有值時，輸出“HIGH”信號。
第一與門AND1接收第一或門(OR1)和第二或門(OR2)的輸出信號，執(zhí)行與運算，并將一信號輸出給色彩分量確定單元340。即，當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據都沒有值，或當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據全部都有值時，第一與門AND1輸出“LOW”信號，并且當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據中的一個或者兩個有值時，輸出“HIGH”信號。換句話說，當具有四個子像素的像素320將顯示需要單個色彩分量或兩個色彩分量的色彩時，第一與門AND1輸出“HIGH”信號。
結果，色彩信息檢測單元330接收視頻數據(數據[R]、數據[G]和數據[B])并進行異或(XOR)運算。當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據都為空值或當紅色視頻數據、綠色視頻數據和藍色視頻數據都不為空值時，色彩信息檢測單元330輸出“LOW”信號，并且當具有四個子像素的像素320將顯示需要單個色彩分量或兩個色彩分量的色彩時，色彩信息檢測單元330輸出”HIGH”信號。
圖5是具體示出圖3中的色彩分量確定單元340的結構的示意圖。參照圖5，色彩分量確定單元340包括計算單元341，用于接收色彩信息檢測單元330的輸出信號，并提取關于將要顯示單色光或兩種光的混合光的像素的數量或分布的數據；以及，比較單元342，用于將該數據與至少一個基準值進行比較，并將控制信號輸出給背光控制單元350。相應地，色彩分量確定單元340對色彩信息檢測單元330的輸出信號進行計算，針對整個圖像提取關于將要顯示單色光或兩種光的混合光的像素的數量或分布的數據，將該數據與所述基準值進行比較，并根據這種比較的結果、通過比較單元342將控制信號輸出給背光控制單元350。整個圖像可以是一幀或多幀的圖像。
背光控制單元350根據從色彩分量確定單元340輸出的控制信號來控制背光單元360的光的量。此時，背光控制單元350實現了經脈寬調制(PWM)操作的脈沖，從而可以控制從背光單元360產生的背光的量。
結果，例如，當將要顯示單色光(紅光、綠光或藍光)或紅光、綠光和藍光之中的兩種光的混合光的像素320的數量或分布大于所述基準值時，色彩分量確定單元340將控制信號輸出給背光控制單元350，以增加從背光單元360產生的背光的量，從而增加LCD裝置的亮度。相反，當將要顯示單色光(紅光、綠光或藍光)或紅光、綠光和藍光之中的兩種光的混合光的像素的數量或分布小于所述基準值時，色彩分量確定單元340將控制信號輸出給背光控制單元350，以減少從背光單元360產生的背光的量，從而降低LCD裝置的亮度。對此，應當理解，當LCD裝置包括多個背光單元(例如多個LED(發(fā)光二極管))時，為了進一步改善LCD裝置的亮度，可以使用關于將要顯示單色光或兩種光的混合光的、用于整個圖像的像素的分布的數據，來有效控制用于各板區(qū)域的背光。
如前所述，在本發(fā)明中，提供了一種用于驅動具有四個子像素(R，G，B，W)的液晶顯示裝置的裝置以及方法，例如當顯示單色光(紅光、綠光或藍光)或紅光、綠光和藍光中的兩種光的混合光的像素320的數量或分布大于所述基準值時，其通過增加背光的量，改善了亮度。
對于本技術領域的人員應該明確，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下可以在本發(fā)明中進行多種變型和變化。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權利要求及其等同物的范圍內的本發(fā)明的所有變型和變化。
本申請要求于2003年12月30日提交的韓國專利申請No.2003-100825的優(yōu)先權，通過引用將其引入本文，如同在此進行了完全的闡述。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括具有多個像素的顯示板，各像素包括紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素和白色子像素；色彩信息檢測單元，其接收用于各像素的紅色子像素視頻數據、綠色子像素視頻數據和藍色子像素視頻數據，并且輸出第一信號和第二信號，其中所述第一信號與所述第二信號不同，并且當所述紅色子像素視頻數據、綠色子像素視頻數據和藍色子像素視頻數據中的一個或兩個為空值時，所述色彩信息檢測單元輸出第一信號；色彩分量確定單元，其對所述第一信號的數量進行計數，將第一信號的數量與至少一個基準值進行比較，并輸出一控制信號；以及光源控制單元，其根據所述控制信號來控制光量。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述顯示裝置為液晶顯示裝置。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述基準值被存儲在一查找表(LUT)中。
4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述色彩信息檢測單元包括異或邏輯門。
5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述異邏輯門包括或非門、或門以及與門。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述色彩信息檢測單元包括紅色檢測單元，用于檢測所述紅色子像素視頻數據是具有一個值還是為空值；綠色檢測單元，用于檢測所述綠色子像素視頻數據是具有一個值還是為空值；藍色檢測單元，用于檢測所述藍色子像素視頻數據是具有一個值還是為空值；第一或門，用于接收從所述紅色檢測單元、綠色檢測單元和藍色檢測單元輸出的信號并且將這些信號反相，用以執(zhí)行或運算；第二或門，用于接收從所述紅色檢測單元、綠色檢測單元和藍色檢測單元輸出的信號，用以執(zhí)行或運算；以及第一與門，用于接收從所述第一或門和所述第二或門輸出的信號，并且執(zhí)行與運算，并且將所述第一信號或所述第二信號輸出給所述色彩分量確定單元。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述色彩分量確定單元包括計算單元，用于從所述色彩信息檢測單元接收所述第一信號或所述第二信號，并且針對整個圖像對所述第一信號的數量進行計數；以及比較單元，用于將所述第一信號的數量與至少一個基準值進行比較，并將一控制信號輸出給所述光源控制單元。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中所述光源控制單元實現了經脈寬調制(PWM)操作的脈沖，并控制光量。
9.一種顯示裝置，包括具有多個像素的顯示板，各像素包括紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素和白色子像素；色彩信息檢測單元，其接收用于各像素的紅色子像素視頻數據、綠色子像素視頻數據和藍色子像素視頻數據，并且當所述紅色子像素視頻數據、所述綠色子像素視頻數據和所述藍色子像素視頻數據中的一個或兩個為空值時，所述色彩信息檢測單元輸出一檢測信號；色彩分量確定單元，其接收用于所有像素的檢測信號，對所述檢測信號進行計算，將所述檢測信號的計算結果與至少一個基準值進行比較，并輸出一控制信號；以及光源控制單元，其根據所述控制信號來控制光量。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述基準值被存儲在一查找表(LUT)中。
11.根據權利要求9所述的裝置，其中所述色彩信息檢測單元包括異或邏輯門。
12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述異或邏輯門包括或非門、或門以及與門。
13.根據權利要求9所述的裝置，其中所述顯示裝置是液晶顯示裝置。
14.根據權利要求9所述的裝置，其中所述光源包括發(fā)光二極管。
15.一種用于驅動具有多個像素的顯示裝置的方法，所述各像素包括紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素和白色子像素，所述方法包括接收用于各像素的紅色子像素視頻數據、綠色子像素視頻數據和藍色子像素視頻數據，并且當所述紅色子像素視頻數據、所述綠色子像素視頻數據和所述藍色子像素視頻數據中的一個或兩個為空值時，輸出一檢測信號；接收用于全部像素的檢測信號，對所述檢測信號進行計算，將所述檢測信號的計算結果與至少一個基準值進行比較，并輸出一控制信號；以及根據所述控制信號來控制光量。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述基準值被存儲在一查找表(LUT)中。
17.根據權利要求15所述的方法，其中所述顯示裝置是液晶顯示裝置。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述光源包括發(fā)光二極管。
19.根據權利要求15所述的方法，其中所述對檢測信號進行的計算是對所述檢測信號的數量進行計數。
全文摘要
用于驅動液晶顯示裝置的裝置及方法。一種顯示裝置包括具有多個像素的顯示板，各像素包括紅色(R)子像素、綠色(G)子像素、藍色(B)子像素和白色(W)子像素；色彩信息檢測單元，接收用于各像素的紅色子像素視頻數據、綠色子像素視頻數據和藍色子像素視頻數據，并且當所述紅色子像素視頻數據、所述綠色子像素視頻數據和所述藍色子像素視頻數據中的一個或兩個為空值時，輸出一檢測信號；色彩分量確定單元，接收用于全部像素的檢測信號，對所述檢測信號進行計算，將所述檢測信號的計算結果與至少一個基準值進行比較，并輸出一控制信號；以及光源控制單元，其根據所述控制信號來控制光量。
文檔編號G02F1/133GK1637834SQ20041010299
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權日2003年12月30日
發(fā)明者李漢相, 李明鎬 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社