顯示裝置、驅動用的集成電路、其驅動方法及信號處理方法

2023-10-25 20:58:12 3

專利名稱：顯示裝置、驅動用的集成電路、其驅動方法及信號處理方法
技術領域：
本發明涉及例如顯示裝置等。具體地，本發明涉及用於實現集成電路(IC ) 的尺寸減小、成本降低等的技術領域。
背景技術：
近年來，顯示裝置的功能性和多功能性變得更強大，且因此，已經開發 了各種技術用於基於輸入圖像信號來優化亮度、對比度等，以便實現適當的圖像顯示。例如，日本專利特開No.Hei 7-129113 (此後，稱為專利文獻l) 公開了檢測在輸入圖像信號中的白色亮度的比例並向亮度調整電路反饋該檢 測的結果以便儘管顯示內容改變也維持顯示屏幕的穩定亮度的技術。使用紅(R)、綠(G)、藍(B)和白(W)子像素的所謂RGBW顯示將 輸入的RGB圖像信號轉換成RGBW圖像信號以提高亮度並最終降低功耗。 例如，日本專利特開No.2007-41595 (此後稱為專利文獻2 )公開了 一種系統 其中，輸入的RGB圖像信號被轉換為RGBW圖像信號，且該RGBW圖像信 號被存儲在緩衝器部分中，其後，被發送到顯示裝置用於圖像顯示。發明內容但是，在專利文獻1中公開的技術需要將輸入圖像信號存儲在幀存儲器 中。類似地，在專利文獻2中公開的技術需要將在RGBW轉換之後獲得的 RGBW圖像信號存儲在幀存儲器中。如此，在兩種技術中，由於幀存儲器而 造成的IC的尺寸和成本的增加是一個問題。本發明解決了上述問題和與現有方法和裝置相關的其他問題，並允許在 不使用幀存儲器的情況下進行圖像信號處理來實現IC的尺寸和成本的減降 低，並便於實現高性能和低功耗的顯示。根據本發明的第一實施例，提供顯示裝置，包括顯示像素部分，包括 每個由紅色、綠色和藍色輸出用的子像素和指定顏色的另外的輸出用的子像 素的布置構成的像素；以及信號處理部分，被配置用於擴展輸入圖像信號的信號電平，從擴展的紅色、綠色和藍色信號中提取指定顏色的信號分量，確 定指定顏色的信號電平，基於所確定的指定顏色的信號電平來進行擴展處理， 根據指定的調製電平來調製經過擴展處理的紅色、綠色和藍色信號以便具有 與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度。用於確定調製電平 的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的輸入圖像信 號是不同的幀的圖像信號。因此，在信號處理部分中，根據基於不同的輸入圖像信號而確定的調製 電平，對輸入圖像信號進行適當的調製處理。根據本發明的第二實施例，提供顯示裝置，包括顯示像素部分，包括 每個由紅色、綠色和藍色輸出用的子像素的布置構成的像素；以及信號處理 部分，被配置用於根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像 信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度。用於 確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示 的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。因此，在信號處理部分中，根據基於不同的輸入圖像信號而確定的調製 電平，對輸入圖像信號進行適當的調製處理。根據本發明的第三實施例，提供驅動顯示裝置的方法，所述方法包括以 下步驟信號處理部分根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入 圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度； 以及顯示像素部分基於所調製的信號來呈現顯示。用於確定調製電平的輸入 圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的輸入圖像信號是不 同的幀的圖像信號。因此，在信號處理部分中，根據基於不同的輸入圖像信號而確定的調製 電平，對輸入圖像信號進行適當的調製處理。根據本發明的第四實施例，提供驅動用的集成電路，包括信號處理部 分，被配置用於根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像信 號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度。用於確 定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的 輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。因此，在驅動用的集成電路上安裝的信號處理部分中，根據基於不同的 輸入圖像信號而確定的調製電平，對輸入圖像信號進行適當的調製處理。根據本發明的第五實施例，提供由驅動用的集成電路使用的驅動方法，該方法包括以下步驟信號處理部分根據指定的調製電平來調製紅色、綠色 和藍色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製 光源的亮度；以及基於所調製的信號在顯示像素部分上呈現顯示。用於確定 調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的輸 入圖像信號是不同的幀的圖像信號。因此，根據該驅動方法，在驅動用的集成電路上安裝的信號處理部分中， 根據基於不同的輸入圖像信號而確定的調製電平，對輸入圖像信號進行適當 的調製處理。根據本發明的第六實施例，提供信號處理方法，包括以下步驟根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度。用於確定調製電平的輸入圖像 信號和要經過調製處理並被顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。因此，根據該方法，根據基於不同的輸入圖像信號而確定的調製電平， 對輸入圖像信號進^f亍適當的調製處理。本發明提供一種顯示裝置、驅動顯示裝置的方法、驅動用的集成電路、 由驅動用的集成電路使用的驅動方法和信號處理方法，它們允許不使用幀存 儲器來進行圖像信號處理，以實現IC的尺寸和成本的減小，並便於實現高性 能和低功耗的顯示器。


圖1圖示了根據本發明的實施例的RGBW型顯示裝置的結構;圖2圖示了顯示裝置中的像素的示例布置；圖3圖示了顯示裝置中的像素的另一示例布置；圖4圖示了普通的信號處理部分的結構；圖5圖示了在本發明的實施例中採用的信號處理部分的結構；圖6圖示了 RGB類型顯示裝置的顏色空間;圖7圖示了 RGBW類型顯示裝置的擴展顏色空間；以及圖8是RGBW類型顯示裝置的擴展顏色空間的剖面圖。
具體實施方式
6下文中，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。根據本發明的實施例的顯示裝置包括顯示像素部分，包括每個由紅色、 綠色和藍色輸出用的(output-use)子像素構成的像素；以及信號處理部分， 被配置以根據指定的調製電平(modulation level)來調製紅色、綠色和藍色 的輸入圖像信號，以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，同時調製光源的 亮度。用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由顯示像素部 分顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。信號處理部分基於前一幀的 輸入圖像信號來確定調製電平，並使用該確定的結果來調製隨後幀的輸入圖 像信號。顯示裝置可以進一步包括信息保持部分，被配置以保持基於前一 幀的輸入圖像信號而確定的調製電平，作為圖像分析信息。本發明的實施例 還可應用於RGBW類型顯示裝置。以下將提供詳細描述。圖1圖示了根據本發明的實施例的RGBW類型的顯示裝置的結構。如圖1所示，顯示裝置包括用於控制整個顯示裝置的主控制器(處理 器)1、接口2、信號處理部分3、柵極驅動器4、源極驅動器5、顯示像素部 分6、背光控制部分7和背光8。在具有上述結構的顯示裝置中，作為例如應用處理器的主控制器1、接 口 2、信號處理部分3等形成集成電路(IC)的部分。主控制器1經由接口 2 向信號處理部分3發送R (紅)、G(綠)、B (藍)信號作為輸入圖j象信號。從主控制器1發送的RGB信號通過信號處理部分3轉換為RGBW信號， 且得到的RGBW信號^皮輸出到各個部分。同時，還輸出諸如垂直和水平同步 信號和背光控制信號的控制信號，且顯示裝置使用這些控制信號來顯示 RGBW圖像。也就是說，信號處理部分3向柵極驅動器4、源極驅動器5和 背光控制部分7供應控制信號。基於控制信號，柵極驅動器4對在顯示像素部分6中的像素電晶體(薄 膜電晶體(TFT))進行開/關控制。基於從信號處理部分3供應的控制信號， 源極驅動器5在其保持部分中保持RGBW數字圖像信號，並將其依次輸出到 顯示像素部分6。基於從信號處理部分3供應的控制信號，背光控制部分7 控制背光8的驅動。顯示像素部分6由例如液晶顯示器(LCD)形成，在該液晶顯示器中，以矩陣形式布置mxn個像素(其中，m、 n=l、 2........)。顯示像素部分6能夠通過使得從背光8發射的光的傳輸在背光控制部分7的控制下在液晶層中改變，將給定信息顯示為圖像。作為顯示解析度的單元的每個像素由四個像素分量、即R(紅)、G(綠)、 B (藍)和W (白)像素分量構成。下文中，由R、 G和B像素分量和W像素 分量構成的作為像素解析度的單元的像素將被稱為"像素"，而構成像素的R、 G、 B和W像素分量的每個將被稱為"子像素"。紅色、綠色和藍色半透明 (translucent)濾色器被安置在對應於R、 G和B子像素的位置，而透明 (transparent)濾色器被安置在對應於W子像素的位置。 圖2和3圖示了顯示裝置中的像素的示例布置。圖2圖示了以條紋布置的像素(此後，該布置將被稱為"條紋布置")。 圖3圖示了以鑲嵌樣式(mosaic pattern)布置的像素(此後，該布置將被稱 為"鑲嵌布置")。在條紋布置中，在每行中順序地布置R、 G、 B和W子像 素，且每個顏色的子像素被布置在每個行中的相同水平位置。另一方面，在鑲嵌布置中，在第N行中順序地布置R和W子像素，而 在第(N+l)行中順序地布置G和B子像素。換句話說，在鑲嵌布置中，每 個像素由在第N行中的R和W子像素和在第(N+l)行中的G和B子像素 構成。通常，條紋布置適合於在個人計算機等上顯示數據或字符串，而鑲嵌布 置適合於在可攜式攝像機、數字相機等上顯示自然畫面。接下來，現在將在以下描述信號處理部分3的細節。為了便於理解在本實施例中採用的信號處理部分3，以下將首先簡要地 描述普通信號處理部分10的結構和其中的信號處理的流程。圖4是圖示普通信號處理部分10的結構的方框圖。如圖4所示，信號處理部分10包括幀存儲器10a、伽馬處理部分10b、 圖像分析和RGBW轉換部分(此後，簡稱為"閨像分析部分")10c,和逆伽 馬處理部分10d。在具有上述結構的信號處理部分10中，經由接口 2發送的RGB圖像信 號被暫時存儲在幀存儲器10a中。在幀存儲器10a中存儲的圖像信息被發送 到伽馬處理部分10b，在其中進行計算以便灰度(gradation)-亮度特性將具 有線性關係，且從其輸出相應的R，G，B，信號。接下來，圖像分析部分10c分 析圖像信息來提取RGBW轉換所需的信息，使用該信息來順序地將每個 R，G，B，信號轉換為R"G"B"W"信號，並輸出R"G"B"W"信號。R"G"B"W"信號在逆伽馬處理部分10d中經過計算處理以便具有逆伽馬特性，並作為 RGBW信號被發送到顯示像素部分6。相反，在根據本發明的實施例的顯示裝置中採用的信號處理部分3的結 構如圖5所示。如圖5所示，信號處理部分3包括伽馬處理部分3a、圖像分析和RGBW 轉換部分(此後，筒稱為"圖像分析部分")3b、逆伽馬處理部分3c、和圖像 分析信息保持部分3d。在具有上述結構的信號處理部分3中，經由接口 2發送的RGB圖像信號 被發送到伽馬處理部分3a，而不經過幀存儲器。在伽馬處理部分3a中，進行 計算以便灰度-亮度特性將具有線性的關係，且輸出相應的R，G，B，信號。然後， 在圖像分析部分3b中，分析R，G，B，信號以提取RGBW轉換所需的信息，且 將該信息存儲在圖像分析信息保持部分3d中。因此，由於對到來的R，G，B， 信號的分析，在圖像分析信息保持部分3d中總是保持RGBW轉換所需的信 息。在此注意，由於當實時分析從伽馬處理部分3a發送的R，G，B，信號以基 於R，G，B，信號進行RGBW轉換時發生的延遲，沒有幀存儲器的信號處理部 分3不能夠進行傳統的RBW轉換。但是，關於前一幀的圖像分析信息被保持在圖像分析信息保持部分3d 中，且可以基於該圖像分析信息進行RGBW轉換。因此，信號處理部分3能 夠實時地將到來的RGB信號轉換為RGBW信號，而不在幀存儲器中存儲 RGB信號。轉換的RGBW信號(即，R"G"B"W"信號)被發送到逆伽馬處 理部分3c。在逆伽馬處理部分3c中，R"G"B"W"信.號經過計算處理以便再 次具有逆伽馬特性，且作為RGBW信號被發送到顯示像素部分6。注意，上述分析和轉換處理對應於調製處理。如上所述，在信號處理部分3中，根據指定調製電平來調製RGB信號以 便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，且同時調製光源的亮度。此時，用於 確定調製電平的RGB信號和經過調製處理並被顯示像素部分6顯示的輸入圖 像信號是不同的幀的圖像信號。信號處理部分3基於前一幀的RGB信號來確 定調製電平，且使用該確定的結果來調製隨後幀的RGB信號。可以對每幀的 RGB信號進行該調製電平的確定。在採用上述布置的情況下，當前一幀的圖像信息非常不同於當前的圖像信息時，有時可能不能適當地完成RGB信號到RGBW信號的轉換。但是， 在具有例如60Hz的幀頻的顯示裝置的情況下，每16.7亳秒更新圖像分析信 息，但不能想像，實際顯示的圖像每16.7毫秒改變極大。通常，在例如電視 (TV)或電影中的圖像的情況下，在連續幀之間的圖像信息的改變小，且圖 像信息的改變平滑。另外，在靜態圖像的情況下，圖像信息幾乎不改變，且 相同信息經過多幀後繼續顯示。
因此，如在本實施例中，即使如在本實施例中使用前一幀的圖像分析信 息來進行RGB信號到RGBW信號得轉換，也不出現問題。圖像信息有時可 以一瞬間改變極大，但這將是持續16.7毫秒的事件，且如果在16.7毫秒後進 行的RGBW轉換的下一實例沒有帶來問題，則人眼將不能識別出問題。另夕卜， 近年來，為了提高視頻圖像的顯示質量，存在趨向圖像顯示裝置的幀頻增加 的趨勢。例如，使用液晶顯示器的許多電視以大約120Hz進行顯示。在這種 情況下，在連續幀之間的信息的改變仍然較小，且使用前一幀的信息的轉換 方法是有效的。
接下來，現在將在以下描述RGBW轉換的信號處理的基本原理。
例如，在被輸入到顯示像素部分(面板)6的圖像信號是RGB數位訊號
且由例如8位來表示每個顏色的情況下，由在0和255之間的整數值來分別
表示被標示為Ri、 Gi和Bi的紅色、綠色和藍色的信號電平。
假設用於RGBW顯示的紅色、綠色、藍色和白色的信號分別被標示為
Ro、 Go、 Bo和Wo。貝'j,必須滿足以下關係，以便維持所顯示的視頻的圖像質量。
Ri : Gi : Bi=Ro+Wo : Go+Wo : Bo+Wo
假設Ri、 Gi和Bi信號的最大值被標示為Max (Ri, Gi, Bi )。則，滿足 以下關係。
Ri / Max(Ri, Gi, Bi) = (Ro + Wo) / (Max(Ri, Gi, Bi) + Wo) Gi / Max(Ri, Gi, Bi) = (Go + Wo) / (Max(Ri, Gi， Bi) + Wo) Bi / Max(Ri, Gi, Bi) = (Bo + Wo) / (Max(Ri, Gi, Bi) + Wo) 因此，滿足以下關係。
Ro = Ri x ((Max(Ri， Gi， Bi) + Wo) / Max(Ri， Gi， Bi)Wo Go = Gi x "MaxCRi， Gi， Bi) + Wo) / MaxCRi, Gi, Bi)Wo Bo = Bi x《Max(Ri, Gi, Bi) + Wo) / Max(Ri， Gi， Bi)Wo此時，假設Ri、 Gi和Bi信號的最小值被標示為Min(Ri, Gi， Bi),可以 施加的信號Wo ;陂定義如下 Wo = f(Min(Ri, Gi， Bi)) 該關係的最簡單的形式如下。 Wo = Min(Ri, Gi， Bi)
但是，在採用傳統方法的情況下，對於Min(Ri, Gi,Bi)-O情況下的任何 圖像信號，Wo=0，並且亮度沒有提高，因此不能實現功耗的降低。
此外，在Min(Ri, Gi, Bi)的值小的情況下，Wo的值也小，且限制了提高 亮度的效果。也就是說，限制了降低功耗的效果。
另外，由於對給定圖像中的所有像素進行上述處理，因此可能發生的是， 圖像的一部分非常亮，而沒有使圖像的另一部分更亮。
更具體地，在例如具有低飽和度的明亮背景內存在具有高飽和度的顏色 的數據、例如單色數據的情況下，用於背景的信號可以具有大的Wo值以增 加亮度，但單色數據不能具有Wo的非零值，導致不能增加亮度。
通常，對於顏色和亮度的人類敏感性(即，視覺特性)很大程度上受相 對於周圍環境的亮度差的影響，因此，具有相對低的亮度的單色數據有時看 起來4艮暗。這被稱為同時對比(simultaneous contrast )，這在現有技術的RGBW 顯示裝置中引起了重大問題。
為了解決上述問題，在根據本實施例的顯示裝置和信號處理方法中進行 以下處理。由圖l所示的顯示裝置的信號處理部分3進行該處理。
首先，現在將在以下描述對輸入圖像信號進行的擴展(extension)處理。
擴展輸入圖像信號Ri，Gi,和Bi,以便維持其間的比率。
Ri, = a x Ri
Gi， = a x Gi
Bi， = axBi
其中，a是自然數。
為了維持圖像信號的圖像質量，期望進行擴展處理以便維持R、 G和B 之間的比率(即，亮度比)。還期望進行擴展處理以便維持輸入圖像信號Ri、 Gi和Bi的灰度-亮度特性(伽馬)。在這點上，由於在8位數位訊號的情況下， 最大值是255，因此在已知的RGB顯示裝置的情況下，上述擴展處理具有限 制。具體地，在高亮度圖像信號的情況下，有時可能幾乎不能擴展圖像信號。相反，根據本實施例的顯示裝置是RGBW類型的，且W子像素的加入 增加了亮度的動態範圍，得到用於顯示的擴展的顏色空間。進行擴展處理直 到RGBW顏色空間的上限。因此，可以由上述擴展處理超過在已知的RGB 圖像裝置的情況下的最大值255。
例如，在W子像素的亮度是RGB子像素的亮度的K倍的情況下，可以 認為Wo的最大值是255xK,且在RGBW顏色空間中Ri，、 Gi，和Bi，的值可 以擴展到(1+K) x255。因此，即使對Min (Ri, Gi, Bi) =0或具有小的值 的數據，也可以實現亮度的提高，且可以實現降低功耗的效果。
圖6圖示了 RGB類型的顯示裝置的顏色空間。圖7圖示了 RGBW類型 的顯示裝置的顏色空間。如圖6所示，可以在由色調(H)、飽和度(S)、和 亮度值(V)定義的坐標上繪出每個顏色。由這些屬性、即色調、飽和度和 亮度值來定義HSV顏色空間。色調指的是諸如紅色、藍色或綠色之類的顏色 的灰度，且是表示所有圖像差中的最佳圖像差的屬性。飽和度是用於表示顏 色的指標，且是指示顏色的光輝(brilliance)程度的屬性。亮度值是指示顏 色的亮度的程度的屬性。更高的亮度值表示更亮的顏色。關於HSV顏色空間 中的色調，零度表示R,隨後在圓周方向上逆時針是G和B。飽和度指示每 個顏色中的灰色的比例以及顏色有多模糊，其中0%指示模糊的最大程度，且 100%指示完全沒有模糊。至於亮度值，100%指示亮度的最大程度，且0%指 示黑暗。
另 一方面，如圖7所示，除了通過添加W來擴展亮度值以外，定義RGBW 類型顯示裝置的顏色空間的屬性與定義RGB類型的顯示裝置的顏色空間的 屬性基本相同。如上所述，在RGB顯示裝置和RGBW顯示裝置之間的顏色 空間的差可以由如由色調(H)、飽和度(S)和亮度值(V)定義的HSV顏 色空間表示。很明顯，如參考5所述，通過添加W而擴展的亮度值(V)的 動態範圍根據飽和度(S)極大地變化。
因此，在根據本實施例的信號處理方法和顯示裝置中，考慮到在對於作 為輸入圖像信號的Ri、 Gi和Bi信號的擴展處理中使用的係數a根據飽和度 (S)而變化的事實，分析作為輸入圖像信號的Ri、 Gi和Bi信號以確定每個 畫面的擴展係數a，使得可以由RGBW顯示裝置顯示畫面，以便維持輸入畫 面的圖像質量。
此時，期望經由輸入圖^f象信號的分析，為從零到最大值(在8位的情況下是255 )的飽和度(S )的每個值來確定擴展係數a。另外，釆用所獲得的 擴展係數a的最小值以允許進行擴展處理而根本不P爭低圖像質量。而且，在 根據本實施例的信號處理方法和顯示裝置中，基於在輸入圖像的max(R, G, B)的值與在HSV顏色空間中的最大亮度值V之間的比率來進行擴展處理。 具體地，關於從零到最大值的飽和度(S)的每個值來計算該比率，且使用所 獲得的比率的最小值作為擴展係數來進行擴展處理。
在此注意，為了儘可能好地維持圖像質量，期望分析輸入圖像信號中的 像素數據的所有段。另一方面，為了增加處理速度並減小處理塊的電路尺寸， 期望周期地跳過n (n是自然數)個輸入圖像信號，同時分析剩餘的輸入圖像 信號。另外，還期望分析輸入圖像信號的至少一個RGB數據。另外，不需說 明，可以採用人類工程學方法作為確定擴展係數a的方法。
還注意，作為輸入圖像信號的Ri、 Gi和Bi信號的輕微的局部改變對人 來說是不可察覺的。這樣，通過將擴展係數a設置在不允許感知圖像質量的 改變的最大的可能值處，可以實現更大程度的擴展，同時防止感知圖像質量 的改變。換句話說，進行擴展處理以便將避免固像質量改變的感知。
如圖8所示，基於通過比較輸入圖像信號的電平與所擴展的RGBW顏色 空間而確定的擴展係數a,生成擴展的圖像信號。
通過以上述方式擴展輸入圖像信號，能夠增加Wo的值，這有助於進一 步改進整個圖像的亮度，這可以依次導致背光的功耗的顯著降低。而且，可 以用與輸入圖像信號的亮度相同的亮度來顯示圖像，背光的亮度減少了基於 擴展系悽史a的1/a。
接下來，現在將在以下描述基於擴展的圖像信號Ri，、 Bi，和Gi，來確定 Wo的方法。
在本實施例中，從擴展的RGB圖像信號中提取X信號分量，且當確定X 信號電平時，分析輸入的圖像以確定X信號電平。確定X信號的最大可能值 為X信號電平。以下將提供更詳細的描述。
如上所述，期望分析擴展的圖像信號Ri，、 Gi，和Bi，以獲得每個像素的最 小值，即Min(Ri，, Gi，, Bi，),且期望確定Wo的值為Wo = Min(Ri，, Gi，, Bi，)。 該值是Wo的最大可能值，並產生降低功耗的最佳可能效果。
換句話說，當通過分析擴展的圖像信號Ri，， Gi，， Bi，以獲得其最小值 Min(Ri，， Gi，， Bi，)並使用其作為Wo的值來確定Wo的值時，可以實現降低功耗的最佳可能效果。
由於以上述方式確定Wo的值，可以如下計算新的RGB圖像信號。 Ro = Ri， Wo Go = Gi， Wo Bo = Bi， Wo
通過以上述方式擴展輸入圖像信號，能夠增加Wo的值，這有助於進一 步提高整個圖像的亮度，這可以依次導致背光的功耗的顯著降低。而且，可 以用與輸入圖像信號的亮度相同的亮度來顯示圖像，背光的亮度降低了基於 擴展係數a的l/oc。
基於通過比較輸入圖像信號的亮度電平與RGBW顏色空間而確定的擴 展係數a,生成上述擴展的圖像信號。因此，擴展係數a是由於分析一幀圖 像而獲得的圖像分析信息。該圖像分析信息被保持在圖像分析信息保持部分 3d中，用於下一幀的圖像信號的轉換，以便適當地完成RGBW轉換，而不 在幀存儲器中存儲圖像信號。基於在RGB信號中的每個像素的最大亮度值來 確定調製電平。
由於通過比較輸入圖像信號的亮度電平與顏色空間來確定a的值，因此 圖像信息的輕微改變不影響a的值。例如，即使存在移動經過屏幕的圖像， 只要亮度或色度不顯著改變，a的值就維持相同。因此，即使使用參考前一 幀而確定的a的值來進行RGBW轉換，也不出現問題。注意，調製處理的例 子包括對RGB信號進行擴展處理以增加亮度值的處理和降低光源的亮度的 處理。
如上詳細所述，本發明的上述實施例允許實現圖像轉換處理而不使用幀 存儲器，且使得能夠提供高性能和低功耗的顯示裝置等等，同時實現IC的尺 寸和成本的降低。
以上描述了本發明的一個實施例。但是，注意，本發明不局限於上述實 施例。本領域技術人員應該理解，取決於設計需要和其他因素，可以進行各 種修改、組合、子組合和變更，只要其在所附權利要求或其等同物的範圍內。
例如，在上述實施例的描述中，已經參考被配備了背光的液晶顯示器描 述了RGBW信號處理。但是，注意，本發明還可應用於其他類型的視頻顯示 裝置，諸如有機電致發光(EL)顯示器、等離子顯示面板(PDP)、表面導電 電子發射器顯示器(SED)和陰極射線管(CRT)。而且注意，每個像素可以由布置了 RGB濾色器的子像素和由發光層形成 的W子像素構成，且所有RGBW子像素可以由發光層形成。而且注意，本 發明還可以應用於配備了正面光(frontlight)單元的反射顯示器，因此也適 用於在為電子紙而設計的顯示裝置中使用，在其中得到低功耗。
在上述實施例中，釆用RGBW子像素。但是，注意，可以在本發明的其 他實施例中採用除了 W子像素以外的諸如黃色、青色或品紅子像素之類的子 像素。
還注意，本發明還可應用於諸如多面板投影儀之類的顯示裝置。而且， 在該情況下，可以實現亮度的改進和功耗的降低。
本申請包含與2008年7月14日在日本專利局提交的日本專利申請JP 2008-183033相關的主題，其全部內容被引用附於此。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括顯示像素部分，包括每個由紅色、綠色和藍色輸出用的子像素和指定顏色的另外的輸出用的子像素的布置構成的像素；以及信號處理部分，被配置用於擴展輸入圖像信號的信號電平，從擴展的紅色、綠色和藍色信號中提取指定顏色的信號分量，確定該指定顏色的信號電平，基於所確定的該指定顏色的信號電平來進行擴展處理，根據指定的調製電平來調製經過擴展處理的紅色、綠色和藍色信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的輸入圖像信號是不同幀的圖像信號。
2. 根據權利要求1的顯示裝置，其中，所述信號處理部分基於在前幀的 輸入圖像信號來確定調製電平，並使用該確定的結果來調製隨後幀的輸入圖 像信號。
3. 根據權利要求2的顯示裝置，還包括信息保持部分，被配置用於保持 基於在前幀的輸入圖像信號而確定的調製電平，作為圖像分析信息。
4. 根據權利要求1的顯示裝置，其中，所述信號處理部分對於輸入圖像 信號確定每幀的調製電平。
5. 根據權利要求1的顯示裝置，其中，基於輸入圖像信號的各個像素的 最大亮度值來確定所述調製電平。
6. 根據權利要求1的顯示裝置，其中，所述信號處理部分進行對輸入圖 像信號進行擴展處理以增加亮度值的處理和減小光源的亮度的處理，作為調 制處理。
7. —種顯示裝置，包括顯示像素部分，包括每個由紅色、綠色和藍色輸出用的子像素的布置構 成的像素；以及信號處理部分，被配置用於根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍 色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源 的亮度，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯示像素部分顯示的輸入圖像信號是不同幀的圖像信號。
8. —種驅動顯示裝置的方法，所述方法包括以下步驟 信號處理部分根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度；以及 顯示像素部分基於所調製的信號來呈現顯示，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯 示像素部分顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
9. 一種驅動用的集成電路，包括信號處理部分，被配置用於根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍 色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源 的亮度，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯 示像素部分顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
10. —種由驅動用的集成電路使用的驅動方法，該方法包括以下步驟 信號處理部分根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度；以及 基於所調製的信號在顯示像素部分上呈現顯示，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由所述顯 示像素部分顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
11. 一種信號處理方法，包括以下步驟根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸入圖像信號以便具有 與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並被顯示的 輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
12. —種驅動用的集成電路，包括信號處理裝置，用於根據指定的調製電平來調製紅色、綠色和藍色的輸 入圖像信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度，其中，用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並由顯示像 素部分顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
全文摘要
在此公開了一種顯示裝置，包括顯示像素部分，包括每個由紅色、綠色和藍色輸出用的子像素和指定顏色的另外的子像素的布置構成的像素；以及信號處理部分，被配置用於擴展輸入圖像信號的信號電平，從擴展的紅色、綠色和藍色信號中提取指定顏色的信號分量，確定指定顏色的信號電平，基於所確定的指定顏色的信號電平來進行擴展處理，根據指定的調製電平來調製經過擴展處理的紅色、綠色和藍色信號以便具有與原始圖像的亮度不同的亮度，並同時調製光源的亮度。用於確定調製電平的輸入圖像信號和要經過調製處理並被顯示的輸入圖像信號是不同的幀的圖像信號。
文檔編號G09G5/02GK101630498SQ20091015227
公開日2010年1月20日 申請日期2009年7月14日 優先權日2008年7月14日
發明者境川亮 申請人:索尼株式會社