專利名稱：場序顯示設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備，并且更具體地，涉及一種減小有色分離(colorbreakup)的場序(field sequential)顯示設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示設(shè)備通常包括上和下基板、由上和下基板之間的液晶組成的液晶面板、驅(qū)動液晶面板的驅(qū)動電路、以及向液晶提供白光的背光單元。
操作液晶顯示設(shè)備的方法可被分類為RGB(紅、綠、藍)濾色器方法、以及彩色場序驅(qū)動方法。
在使用RGB濾色器方法的液晶顯示設(shè)備中，每個像素被劃分為RGB單位像素、分別在RGB單位像素中提供RGB濾色器，并且，由背光單元將光通過液晶而傳送到RGB濾色器，由此形成彩色圖像。
在使用彩色場序驅(qū)動方法的液晶顯示設(shè)備中，在每個像素中排列RGB光源，而不是將像素分解為RGB單位像素，并且，以時分方式，通過液晶將R、G和B三原色的光順序地從RGB背光傳送到每個像素，由此使用余象效應而顯示彩色圖像。
圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的、驅(qū)動場序顯示設(shè)備的背光的基本方法。
參照圖1，將一個圖像場劃分為要在屏幕上顯示的RGB子場。首先將數(shù)據(jù)R顯示在液晶面板上，在液晶完全地響應之后接通光源R，然后關(guān)斷光源R，以在液晶面板上顯示數(shù)據(jù)G，在液晶完全地響應之后接通光源G，然后關(guān)斷光源G，以在液晶面板上顯示數(shù)據(jù)B，在液晶完全地響應之后接通光源B，由此形成一個屏幕。然而，由于圖像數(shù)據(jù)輸入和液晶的響應時間，而造成圖1的驅(qū)動背光的基本方法具有較短的背光接通時間，這減小了對比度。因此，為解決此問題，已引入了使用滾動背光的驅(qū)動方法。
圖2示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的場序顯示設(shè)備的使用滾動背光的驅(qū)動方法。
參照圖2，在使用滾動背光的驅(qū)動方法中，將屏幕劃分為多個區(qū)域，并且，將不同的光源用于每個區(qū)域。也就是說，首先對于液晶完全地響應的區(qū)域激活光源，而對于其它區(qū)域激活其它顏色的光源。使用滾動背光的驅(qū)動方法可具有比基本驅(qū)動方法更大的光源接通時間。然而，在滾動背光驅(qū)動方法，由于對于一個屏幕來說，同時接通不同顏色的光源，所以，可能由于光源的顏色混合而造成顏色純度惡化。為解決此問題，可在獨立驅(qū)動的區(qū)域之間放置隔肋(barrier rib)(分隔肋(separating rib))，以防止光源之間的干擾。然而，如果使用隔肋來防止顏色混合，那么，因為放置隔肋的部分接收比其它部分少的光，所以，亮度可能變化。
另外，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的場序驅(qū)動方法中，如果通過R、G和B三原色的混合來表示運動的白色圖像，那么，由于隨著畫面的移動而在具有時間差的情況下表示R、G和B色，所以，在前和后沿上出現(xiàn)有色分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了防止亮度變化和有色分離的場序顯示設(shè)備及其方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種使用場序驅(qū)動方法的圖像顯示設(shè)備，其包括彩色坐標轉(zhuǎn)換單元，其分析表示一個圖像的原色的多個輸入圖像信號的圖像狀態(tài)信息，并通過使用圖像狀態(tài)信息，而將原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號、以及至少一種特定顏色的圖像信號；顯示面板，其顯示轉(zhuǎn)換后的圖像信號；以及光源驅(qū)動單元，其順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的圖像信號的顏色相對應的光源。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種使用場序驅(qū)動方法的圖像顯示方法，其包括分析表示一個圖像的原色的多個輸入圖像信號的圖像狀態(tài)信息，并通過使用圖像狀態(tài)信息，而將原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號、以及至少一種特定顏色的圖像信號；以及通過順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的圖像信號的顏色相對應的光源，而顯示轉(zhuǎn)換后的原色的圖像信號和特定顏色的圖像信號。


通過參照附圖而詳細描述本發(fā)明的示例實施例，本發(fā)明的以上和其它方面將變得更清楚，附圖中圖1示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的驅(qū)動場序顯示設(shè)備的背光的基本方法；圖2示出了根據(jù)相關(guān)技術(shù)的場序顯示設(shè)備的使用滾動背光(scrollingbacklight)的驅(qū)動方法；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的場序顯示設(shè)備；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的在彩色坐標轉(zhuǎn)換單元中轉(zhuǎn)換RGB原色的圖像信號的例子；圖5為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的彩色坐標轉(zhuǎn)換單元的配置的框圖；圖6A和6B示出了根據(jù)本發(fā)明的由增益值確定單元基于圖像信息而確定增益值的例子；圖7為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的光源驅(qū)動單元的配置的框圖；圖8和9示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的驅(qū)動場序顯示設(shè)備的方法；圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例實施例的場序顯示設(shè)備的配置的框圖；以及圖11為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的場序顯示設(shè)備的圖像顯示方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將通過參照附圖來詳細描述本發(fā)明的示例實施例。
在使用本發(fā)明的場序驅(qū)動方法的圖像顯示設(shè)備中，將輸入到圖像顯示設(shè)備的原色的圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號和特定顏色的圖像信號。順序地驅(qū)動轉(zhuǎn)換后的原色和特定顏色的圖像信號，以顯示圖像。在本發(fā)明中，可通過減小原色的圖像信號的電平、并增大特定顏色的圖像信號的電平，而防止有色分離。通常，原色是紅R、綠G和藍B。然而，更多顏色可用于更寬的色域(color gamut)。將主要針對于使用RGB原色作為圖像信號的情況而描述本發(fā)明，但原色可包括更多顏色。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的場序顯示設(shè)備。
參照圖3，場序顯示設(shè)備100包括彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110、顯示面板120、以及光源驅(qū)動單元130。
彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將表示一個圖像的原色的多個輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號、以及可由原色的圖像信號創(chuàng)建的一個或特定顏色的多個圖像信號。假定一個圖像由m個那么多的原色的圖像信號l1、l2、l3、......、lm組成，通過彩色空間中的彩色坐標轉(zhuǎn)換，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將原色的圖像信號l1、l2、l3、......、lm轉(zhuǎn)換為由原色的圖像信號和可由原色的圖像信號創(chuàng)建的特定顏色的圖像信號組成的圖像信號l1′、l2′、l3′、......、lm′、L1、L2、......、Ln，其中，l1′、l2′、l3′、......、lm′是電平轉(zhuǎn)換后的原色的圖像信號，而L1、L2、......、Ln是可由原色的圖像信號在彩色空間中創(chuàng)建的特定顏色的圖像信號。
例如，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將R、G和B原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為四種顏色R′、G′、B′、以及L的圖像信號，其中，L是可在RGB彩色空間中創(chuàng)建的任意顏色。具體地，為通過彩色坐標轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換圖像信號，特定顏色的增益值g和顏色R、G和B的系數(shù)必須確定為滿足以下等式。
αR+βG+γB＝gL+α′R+β′G+γ′B ......(1)大量的g、α′、β′、以及γ′的解滿足等式1。由此，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110首先確定特定顏色L的增益值g，然后確定表示顏色R、G和B的電平的系數(shù)α′、β′、以及γ′。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的在彩色坐標轉(zhuǎn)換單元中轉(zhuǎn)換RGB原色的圖像信號的例子。
參照圖4，通過彩色坐標轉(zhuǎn)換，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將RGB原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為電平減小的原色R′、G′和B′的圖像信號、以及可由顏色R、G和B創(chuàng)建的特定顏色L的圖像信號。從彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110輸出的圖像信號包括減小電平的原色的圖像信號、以及增大電平的特定顏色L的圖像信號，由此，避免了有色分離。特定顏色L信號可為亮度信號。
顯示面板120將由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的圖像信號顯示在屏幕上。
光源驅(qū)動單元130順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的圖像信號相對應的光源。此時，根據(jù)轉(zhuǎn)換輸入圖像信號的結(jié)果，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將光源控制信號輸出到光源驅(qū)動單元130。光源驅(qū)動單元130接收光源控制信號，并順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的顏色相對應的光源(未示出)，以將轉(zhuǎn)換后的圖像信號顯示在屏幕上。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110的配置的框圖。
參照圖5，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110包括第一電平確定單元111、第二電平確定單元113、以及轉(zhuǎn)換單元115。
第一電平確定單元111確定可由原色的輸入圖像信號創(chuàng)建的特定顏色的圖像信號的電平，并包括圖像信息分析單元111a和增益值確定單元111b。
圖像信息分析單元111a分析原色的輸入圖像信號的圖像狀態(tài)信息。圖像信號的運動、亮度、直方圖(histogram)、每種顏色的相關(guān)性、以及色散可用于圖像狀態(tài)信息。
增益值確定單元111b通過使用圖像信息分析單元111a的圖像分析結(jié)果，確定可由原色的輸入圖像信號創(chuàng)建的特定顏色的圖像信號的增益值g，而確定特定顏色的圖像信號的電平。
圖6A和6B示出了根據(jù)本發(fā)明的由增益值確定單元基于圖像信息而確定增益值的例子。圖6A示出了基于構(gòu)成圖像的對象的運動速度而以各種方式確定增益值g。圖6B示出了與圖像的亮度成比例地確定增益值g。
同時，圖像信息分析單元111a使用通過圖像分析而得到的信息，將控制施加到每個光源的電壓、或光源的照射時間的光源控制信號輸出到光源驅(qū)動單元130。
第二電平確定單元113基于由增益值確定單元111b確定的特定顏色的增益值g，而確定轉(zhuǎn)換后的原色的圖像信號的電平。也就是說，通過確定表示顏色R、G和B的電平的系數(shù)α′、β′、以及γ′，而確定原色的圖像信號的電平。
轉(zhuǎn)換單元115根據(jù)由第一電平確定單元111和第二電平確定單元113確定的特定顏色和原色的圖像信號的電平，而將原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為四種顏色R′、G′、B′、以及L的圖像信號。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的光源驅(qū)動單元130的配置的框圖。參照圖7，光源驅(qū)動單元130包括光源持續(xù)時間確定單元131和光源電壓確定單元133。
光源持續(xù)時間確定單元131控制與由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的每種顏色相對應的光源的接通/關(guān)斷。光源電壓確定單元133通過控制施加到每個光源的電壓，而控制每個光源的亮度。可通過從圖像信息分析單元111a輸出的光源控制信號、或通過由用戶設(shè)置的條件，而控制光源驅(qū)動單元130。
圖8和9示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的驅(qū)動場序顯示設(shè)備的方法。圖8示出了使用基本背光驅(qū)動方法來驅(qū)動光源的方法。圖9示出了使用滾動背光驅(qū)動方法來驅(qū)動光源的方法。在圖8和9中，τ表示顯示面板120的最小數(shù)據(jù)寫入時間。
除了基于由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的顏色的數(shù)目而將一幀劃分為預定數(shù)目的子幀、并順序地激活之外，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動場序顯示設(shè)備的方法類似于傳統(tǒng)的場序驅(qū)動方法。例如，當彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110將RGB原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為四種顏色分量R′、G′、B′、以及L的圖像信號時，幀1被劃分為四個子幀。也就是說，將一幀劃分為四個子幀，其中，對三個子幀分配紅子幀周期tR、綠子幀周期tG、以及藍子幀周期tB，并對最后一個子幀分配L子幀周期tL。
參照圖8，在幀1中，在第一子幀周期期間，首先將紅數(shù)據(jù)信號R提供到顯示面板120，并且，在紅子幀周期tR期間，背光的紅光源將與紅數(shù)據(jù)信號R相對應的紅光發(fā)出到顯示面板120。
接下來，在第二子幀周期(即，綠子幀周期tG)期間，將由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的綠數(shù)據(jù)信號G提供到顯示面板120，并且，在此周期期間，背光的綠光源將與綠數(shù)據(jù)信號G相對應的綠光發(fā)出到顯示面板120。并且，在第三子幀周期(即，藍子幀周期tB)期間，將由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的藍數(shù)據(jù)信號B提供到顯示面板120，并且，在此周期期間，背光的藍光源將與藍數(shù)據(jù)信號B相對應的藍光發(fā)出到顯示面板120。
另外，在第四子幀周期(即，L色子幀周期tL)期間，將由彩色坐標轉(zhuǎn)換單元110轉(zhuǎn)換的L色數(shù)據(jù)信號L提供到顯示面板120，并且，在此周期期間，光源將與L色數(shù)據(jù)信號L相對應的光發(fā)出到顯示面板120。
結(jié)果，在幀1中，紅R、綠G、藍B和特定顏色L的數(shù)據(jù)信號被提供到顯示面板120，并且，與其相對應的R、G、B和L的光源被順序地接通，以形成圖像。
另外，參照圖9，除了圖8的基本背光驅(qū)動方法之外，還可使用滾動背光驅(qū)動方法，其中，將屏幕劃分為多個區(qū)域，分別對于三原色和特定顏色的區(qū)域而驅(qū)動光源。也就是說，從液晶完全地響應的區(qū)域開始，順序驅(qū)動R、G、B和L的光源。
圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一個示例實施例的場序顯示設(shè)備的配置的框圖。
參照圖10，場序顯示設(shè)備200包括無彩色檢測單元210、彩色坐標轉(zhuǎn)換單元220、顯示面板230、以及光源驅(qū)動單元240。
無彩色檢測單元210檢測輸入圖像信號之中的例如黑色的無彩色的圖像信號，并向彩色坐標轉(zhuǎn)換單元220通知無彩色的圖像信號的存在。彩色坐標轉(zhuǎn)換單元220輸出用于表示無彩色的圖像信號的光源控制信號。此時，不需要RGB子場來表示無彩色的圖像信號。由此，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元220輸出光源控制信號，使得將一幀顯示為白W場，而不是RGB子場。
光源驅(qū)動單元240接收光源控制信號，并接通光源，使得一幀是全白W場，其中移除了RGB子場。僅單獨地檢測無彩色的圖像信號的原因在于當無彩色的圖像移動時，容易出現(xiàn)有色分離。
彩色坐標轉(zhuǎn)換單元220、顯示面板230、以及光源驅(qū)動單元240針對于除了無彩色的圖像信號之外的圖像信號的操作與本發(fā)明的示例實施例中的相同，于是將省略其詳細描述。
圖11為根據(jù)本發(fā)明的場序顯示設(shè)備的圖像顯示方法的流程圖。
參照圖11，將原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號和特定顏色的圖像信號(操作301)。如上所述，當原色的圖像信號由三原色R、G和B組成時，通過彩色空間中的彩色坐標轉(zhuǎn)換而減小三原色的電平，同時，輸出包括可由三原色創(chuàng)建的特定顏色L的R′、G′、B′、以及L的圖像信號。
接下來，順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的圖像信號相對應的光源，以表示圖像(操作303)。
因而，本發(fā)明的場序顯示設(shè)備及其圖像顯示方法可防止有色分離，由此改善圖像質(zhì)量。
盡管已通過參照本發(fā)明的示例實施例而具體地示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可在其中作出各種形式和細節(jié)上的改變，而不會背離如由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。應僅以說明性的意義、而不是限制的目的來看待示例實施例。因此，本發(fā)明的范圍并非由本發(fā)明的詳細描述來定義，而是由所附權(quán)利要求來定義，并且，該范圍內(nèi)的所有差異將被視為被包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種使用場序驅(qū)動方法的圖像顯示設(shè)備，該圖像顯示設(shè)備包括彩色坐標轉(zhuǎn)換單元，其基于原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息，而將表示一個圖像的原色的多個第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的多個第二圖像信號；以及顯示面板，其顯示第二圖像信號。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示設(shè)備，還包括光源驅(qū)動單元，其順序地驅(qū)動與第二圖像信號的原色和至少一種特定顏色相對應的光源。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，彩色坐標轉(zhuǎn)換單元包括第一電平確定單元，其基于原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息，而確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平；第二電平確定單元，其基于至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平，而確定原色的第二圖像信號的電平；以及轉(zhuǎn)換單元，其基于原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平，而將原色的第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示設(shè)備，其中，第一電平確定單元包括圖像信息分析單元，其分析原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息；以及增益值確定單元，其通過基于圖像信息分析單元的圖像分析結(jié)果而確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的增益值，來確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平。
5.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，圖像狀態(tài)信息包括圖像的運動、亮度、直方圖、每種顏色的相關(guān)性、以及分布中的至少一個。
6.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，原色為紅、綠和藍。
7.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，其中，特定顏色的圖像信號為亮度信號。
8.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示設(shè)備，還包括無彩色檢測單元，其檢測第一圖像信號中的一個是否是無彩色的。
9.一種使用場序驅(qū)動方法的圖像顯示方法，該圖像顯示方法包括基于原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息，而將原色的多個第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號；以及通過順序地驅(qū)動與第二圖像信號的原色和至少一種特定顏色相對應的光源，而顯示原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像顯示方法，其中，將原色的第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號包括基于原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息，而確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平；基于至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平，而確定原色的第二圖像信號的電平；以及基于原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平，而將原色的第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像顯示方法，其中，確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平包括分析原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息；以及通過基于分析圖像狀態(tài)信息的結(jié)果而確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的增益值，來確定至少一種特定顏色的第二圖像信號的電平。
12.如權(quán)利要求9所述的圖像顯示方法，其中，圖像狀態(tài)信息包括圖像的運動、亮度、直方圖、每種顏色的相關(guān)性、以及分布中的至少一個。
13.如權(quán)利要求9所述的圖像顯示方法，其中，原色為紅、綠和藍。
14.如權(quán)利要求9所述的圖像顯示方法，其中，至少一種特定顏色的第二圖像信號為亮度信號。
15.如權(quán)利要求9所述的圖像顯示方法，還包括檢測第一圖像信號中的一個是否是無彩色的。
16.一種計算機可讀介質(zhì)，其上實現(xiàn)了用于執(zhí)行使用場序驅(qū)動方法的圖像顯示方法的計算機程序，該圖像顯示方法包括基于原色的第一圖像信號的圖像狀態(tài)信息，而將原色的多個第一圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號；以及通過順序地驅(qū)動與第二圖像信號的原色和至少一種特定顏色相對應的光源，而顯示原色的和至少一種特定顏色的第二圖像信號。
全文摘要
提供了一種場序顯示設(shè)備及其圖像顯示方法。場序顯示設(shè)備包括彩色坐標轉(zhuǎn)換單元，其分析表示一個圖像的原色的多個輸入圖像信號的圖像狀態(tài)信息，并通過使用圖像狀態(tài)信息，而將原色的輸入圖像信號轉(zhuǎn)換為原色的圖像信號、以及特定顏色的至少一個圖像信號；顯示面板，其顯示轉(zhuǎn)換后的圖像信號；以及光源驅(qū)動單元，其順序地驅(qū)動與轉(zhuǎn)換后的圖像信號的顏色相對應的光源。因而，可防止有色分離，并可改善圖像質(zhì)量。
文檔編號G09G3/36GK1905685SQ20061010813
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者李泳鎬, 梁承埈, 洪起玄 申請人:三星電子株式會社