基于周围照度调整图像亮度的显示驱动装置及驱动方法
技术领域
本公开涉及一种显示器，并且更具体地，涉及调整由显示器显示的图像的亮度。
背景技术
随着多媒体技术的发展，除了传统电视机(TV)之外，已经开发并提供了诸如智能电话和平板装置之类的各种显示设备。具体地，最近，包括大屏幕的显示设备作为仪表板正在被应用到诸如车辆的移动装置上。
然而，在上述普通显示设备中，与黑暗的地方相比，视觉特性在明亮的地方降低得相对更多。为了解决这种问题，已经提出了一种测量其内放置有显示设备的周围环境的照度并且基于所测量的照度来调整由显示设备显示的图像的亮度以增强可视性的方法。
例如，韩国专利公开No.10-2008-0083932(以下称为参考文献1)已经提出了一种基于周围环境的照度来调整显示装置的背光亮度以调整图像亮度的方法。
然而，参考文献1和大多数传统技术使用基于周围环境的照度来调整背光的功率量以使背光的亮度变亮或变暗，从而调整图像的亮度的方法，并且由此当将显示设备放置在明亮的环境中时，为了使背光的亮度变亮，不可避免地需要更高的功率量，从而导致功耗量增加的问题。
此外，当显示设备暴露于高照度环境下(诸如暴露于日光下)时，不可避免地导致过多的功耗，从而引起显示设备的颜色再现率也降低的问题。
【现有技术参考】
【专利参考】
参考文献1：韩国专利公开No.10-2008-0083932(发明名称：传感器电路及传感器电路的驱动方法)
发明内容
因此，本公开旨在提供一种基本上消除了由于相关技术的局限性和缺点引起的一个或更多个问题的显示驱动装置。
本公开的一个方面旨在提供一种即使在不增加功耗量的情况下也能以周围照度为基础来调整图像的亮度的显示驱动装置及其驱动方法。
本公开的另一方面旨在提供一种以周围照度为基础来调整图像亮度并且同时提高RGBW型显示面板的RGB颜色再现率的显示驱动装置及其驱动方法。
本公开的其它优点和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且在阅读以下内容后对于本领域的普通技术人员将变得显而易见，或者可以从本公开的实践中获悉。通过在书面描述及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本公开的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点，并且根据本公开的目的，如在本文中具体体现和广泛描述的，提供了一种用于以周围照度为基础来调整图像亮度的显示驱动装置，该显示驱动装置包括：控制器，其在被输入周围照度值时通过使用周围照度值来确定用于剪切(clipping)输入图像数据的剪切比；增益计算器，其基于剪切比来计算要应用于输入图像数据的帧增益；输入图像剪切单元，其通过将帧增益应用于输入图像数据来剪切输入图像数据；以及伽马转换器，其对经剪切的输入图像数据进行伽马转换以生成输出图像数据。
在本公开的另一方面，提供了一种以周围照度为基础来调整图像亮度的显示驱动方法，该显示驱动方法包括：当输入周围照度值时，通过使用周围照度值来确定用于剪切输入图像数据的剪切比；基于剪切比，计算要应用于输入图像数据的帧增益；通过将帧增益应用于输入图像数据中来剪切输入图像；以及对经剪切的输入图像数据进行伽马转换，以生成输出图像数据。
应当理解，本公开的前述概括描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且并入本申请中并构成本申请的一部分，附图例示了本公开的实施方式并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是示意地例示了应用根据本发明的一个实施方式的显示驱动装置的显示系统的配置的图；
图2是例示了图1所示的定时控制器的配置的框图；
图3A是例示了伽马曲线的逆函数的示例的图；
图3B是例示了三色源图像数据的逆伽马转换结果的图；
图4是示意性地例示了图2中示出的增益计算器的配置的框图；
图5A是示出了基于周围照度来调整四色输入图像数据的亮度的示例的曲线图；
图5B是示出了与全白色图像对应的四色输入图像数据的亮度保持恒定而与周围照度无关的示例的曲线图；
图6是例示了根据本公开的一个实施方式的显示驱动方法的流程图；以及
图7是例示了根据本公开的一个实施方式的通过使用定时控制器来计算帧增益的方法的流程图。
具体实施方式
在说明书中，应当注意，在尽可能的情况下，在其它附图中已经表示相似元件的相似附图标记用于元件。在下面的描述中，当本领域技术人员已知的功能和配置与本公开的基本配置无关时，将省略其详细描述。说明书中描述的术语应如下理解。
通过以下参照附图描述的实施方式，将阐明本公开的优点和特征及其实现方法。然而，本公开可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻的和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。此外，本公开仅由权利要求的范围限定。
在附图中公开的用于描述本公开的实施方式的形状、尺寸、比率、角度和数量仅是示例，因此，本公开不限于所示出的细节。贯穿全文，相似的附图标记指代相似的元件。在以下描述中，当确定相关已知功能或配置的详细描述使本公开的要点不必要地模糊时，将省略该详细描述。
在使用本说明书中描述的“包含”、“具有”和“包括”的情况下，除非使用“仅～”，否则可以添加另一部件。除非相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
在解释元件时，尽管没有明确描述，但是该元件被解释为包括误差范围。
在描述位置关系时，例如，当将两个部分之间的位置关系描述为“在～上”、“在～上方”、“在～之下”和“挨着～”时，除非使用“紧接着”或“直接”，否则可以在两个部件之间设置一个或更多个其它部件。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“在～之后”、“在～后续”、“接下来～”和“在～之前”时，除非使用“紧接着”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。
将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以称为第二元件，并且类似地，第二元件可以称为第一元件。
X轴方向、Y轴方向和Z轴方向不应仅被解释为它们之间的关系是垂直的几何关系，而是可以表示在本公开的元件在功能上起作用的范围内具有更宽的方向性。
术语“至少一个”应该被理解为包括一个或更多个相关所列项的任何组合和全部组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义表示从第一项、第二项和第三项中的两个或更多个提出的所有项的组合以及第一项、第二项或第三项。
如本领域技术人员可以充分理解的，本公开的各个实施方式的特征可以部分地或整体地彼此联接或组合，并且可以彼此不同地互操作并且在技术上被驱动。本公开的实施方式可以彼此独立地执行，或者可以以相互依从关系一起执行。
在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施方式。
图1是示意性地例示了应用根据本公开的一个实施方式的显示驱动装置的显示系统100的配置的图。
如图1所示，应用了根据本公开的实施方式的显示驱动装置的显示系统100可以包括显示面板110、显示驱动装置120、数据驱动器140和选通驱动器150。
显示面板110可以包括：多条选通线GL1至GLn和多条数据线DL1至DLm，它们被布置为彼此交叉并由此限定了多个像素区；以及像素P，其设置在多个像素区中的每一个中。多条选通线GL1至GLn可以沿横向方向(widthwise direction)布置，并且多条数据线DL1至DLm可以沿纵向方向(lengthwise direction)布置，但是本公开不限于此。
在实施方式中，显示面板110可以是液晶显示(LCD)面板。当显示面板110是LCD面板时，显示面板110可以包括：薄膜晶体管TFT，其设置在由多条选通线GL1至GLn和多条数据线DL1至DLm限定的多个像素区P中的每一个中；以及液晶单元，其连接到薄膜晶体管TFT。
薄膜晶体管TFT可以响应于通过选通线GL1至GLn中的相应选通线GL提供的扫描脉冲，将通过数据线DL1至DLm中的相应数据线DL提供的数据信号传输到液晶单元。
液晶单元可以包括连接到薄膜晶体管TFT的子像素电极和面对子像素电极的公共电极，液晶位于子像素电极与公共电极之间，因此，液晶单元可以等效地示出为液晶电容器Clc。液晶单元可以包括存储电容器Cst，该存储电容器Cst连接到前一条选通线，用于保持充入到液晶电容器Clc中的数据信号直到向其充入下一数据信号为止。
显示面板110的每个像素区可以包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和白色(W)子像素。在实施方式中，多个子像素可以在行方向上重复地布置，或者可以以2×2矩阵型布置。在这种情况下，可以在红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的每一个中设置与各颜色相对应的滤色器，并且在白色(W)子像素中可以不设置单独的滤色器。在实施方式中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和白色(W)子像素可以被设置为具有相同的面积比，或者红色(R)子像素、绿色(G)子像素、蓝色(B)子像素和白色(W)子像素可以被设置为具有不同的面积比。
在上述实施方式中，显示面板110已经被描述为LCD面板，但是显示面板110可以是在每个像素区中设置四个子像素的有机发光二极管(OLED)显示面板。
显示驱动装置120可以包括定时控制器122和照度感测单元124。
首先，定时控制器122可以从外部系统(未示出)接收包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和时钟信号CLK的各种定时信号，以生成用于控制数据驱动器140的数据控制信号DCS和用于控制选通驱动器150的选通控制信号GCS。
在实施方式中，数据控制信号DCS可以包括源起始脉冲(SSP)、源采样时钟(SSC)和源输出使能信号(SOE)，并且选通控制信号GCS可以包括选通起始脉冲(GSP)、选通移位时钟(GSC)和选通输出使能信号(GOE)。
在此，源起始脉冲可以控制由配置数据驱动器140的一个或更多个源驱动器集成电路(IC)(未示出)执行的数据采样操作的起始定时。源采样时钟可以是用于控制一个或更多个源驱动器IC中的每一个中的数据采样定时的时钟信号。源输出使能信号可以控制数据驱动器140的输出定时。
选通起始脉冲可以控制配置选通驱动器150的一个或更多个选通驱动器IC(未示出)中的每一个的操作起始定时。选通移位时钟可以是共同输入到一个或更多个选通驱动器IC的时钟信号，并且可以控制扫描信号(选通脉冲)的移位定时。选通输出使能信号可以指定关于一个或更多个选通驱动器IC的定时信息。
而且，根据本公开的定时控制器122可以将从外部系统(未示出)接收的三色(RGB)源图像数据转换成四色(RGBW)输入图像数据。定时控制器122可以以从照度感测单元124输入的周围照度值为基础，调整四色(RGBW)输入图像数据的亮度。定时控制器122可以将亮度调整后的四色输出图像数据RGBW′转换为适于能够被数据驱动器140处理的数据信号格式的数据，并输出转换后的数据。
在下文中，将参照图2更详细地描述根据本公开的定时控制器122的配置。在图2中，将主要描述在定时控制器122执行的各种功能当中以周围照度值为基础改变图像数据的亮度的功能。
图2是例示了图1所示的定时控制器122的配置的框图。如图2所示，定时控制器122可以包括逆伽马转换器210、四色数据转换器220、控制器230、增益计算器240、图像数据剪切单元250和伽马转换器260。
在图2中，虽然定时控制器122被描述为包括逆伽马转换器210和四色数据转换器220，但是逆伽马转换器210和四色数据转换器220可以被可选地提供。在这种情况下，定时控制器122可以从外部直接接收转换为四色数据的图像数据。
逆伽马转换器210可以从外部系统接收三色(RGB)源图像数据，并且可以将接收到的三色源图像数据转换为线性化的三色输入图像数据。在本公开中，通过使用逆伽马转换器210来线性化三色源图像数据的原因是因为从外部系统输入的三色源图像数据是已经对其进行了伽马校正的信号。
在实施方式中，通过使用图3A所示的伽马曲线的逆函数，逆伽马转换器210可以将三色源图像数据线性化为图3B所示的格式。
四色数据转换器220可以将从逆伽马转换器210输出的三色输入图像数据转换成四色输入图像数据。在实施方式中，四色数据转换器220可以首先从三色输入图像数据中提取公共分量作为白色数据。在这种情况下，四色数据转换器220可以提取构成三色输入图像数据的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据的最小值作为公共分量，并且可以将所提取的公共分量生成为白色数据。
此外，四色数据转换器220可以从构成三色输入图像数据的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据中的每一个中减去白色数据，以生成第二红色数据、第二绿色数据和第二蓝色数据。因此，包括第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据的三色输入图像数据可以转换为包括第二红色数据、第二绿色数据、第二蓝色数据和白色数据的四色输入图像数据。
在上述实施方式中，已经描述了四色数据转换器220从三色输入图像数据中提取公共分量以生成白色数据，并且从三色输入图像数据中减去白色数据以生成四色输入图像数据，但这仅仅是一个实施方式。在其它实施方式中，根据本公开的四色数据转换器220可以通过使用本领域技术人员已知的各种方法将三色输入图像数据转换成四色输入图像数据。
再次参照图2，控制器230可以从图1所示的照度感测单元124接收周围照度值，并且可以通过使用接收到的周围照度值来确定用于剪切四色输入图像数据的剪切比。
这里，剪切可以表示这样的操作：对输入图像数据的直方图中的具有最高灰度级的像素数据段进行剪切，并且将其它像素数据乘以帧增益以调制像素数据，从而使四色输出图像数据具有接近三色输入图像数据的颜色再现率。此外，剪切比可以表示输入图像数据所允许的剪切程度。
在实施方式中，控制器230可以在周围照度值被映射到剪切比的第一查找表(未示出)中确定映射到从照度感测单元124输入的周围照度值的剪切比，作为要应用于相应四色输入图像数据的剪切比。
在这种情况下，在第一查找表中，剪切比可以设置为与周围照度值成比例。也就是说，随着周围照度值增加，剪切比可以被映射为具有高的值，并且随着周围照度值降低，剪切比可以被映射为具有低的值。
根据这样的实施方式，当在第一查找表中不存在映射到从照度感测单元124输入的周围照度值的剪切比时，控制器230可以通过使用插值来确定映射到周围照度值的剪切比。
控制器230可以向增益计算器240提供在第一查找表中确定的剪切比。
增益计算器240可以基于由控制器230确定的剪切比来计算要应用于从四色数据转换器220输出的四色输入图像数据的帧增益。
为此，增益计算器240可以包括像素数计算器242、帧最大值计算器244和运算单元246。
像素数计算器242可以以从控制器230提供的剪切比为基础，计算用于剪切四色输入图像数据的像素数。在实施方式中，像素数计算器242可以将控制器230确定的剪切比乘以预定的参考像素数，来计算用于剪切三色输入图像数据的像素数。在这种情况下，参考像素数可以被映射到预定的剪切比参考值。
帧最大值计算器244可以通过使用由像素数计算器242计算出的像素数来计算用于剪切从四色数据转换器220输出的四色输入图像数据的帧最大值(Frame Max)。具体地，帧最大值计算器244可以通过使用与四色输入图像数据相对应的像素的灰度级值来生成直方图。随后，帧最大值计算器244可以从所生成的直方图的最高灰度级来计数像素数，并且在这种情况下，可以在降低直方图中的灰度级的同时重复计数直到达到由像素数计算器242计算出的像素数为止，并且可以将计数值达到由像素数计算器242计算出的像素数时的灰度级值确定为帧最大值。
基于像素数计算器242计算出的像素数，由帧最大值计算器244计算帧最大值的方法可以表示为下面的式1。
[式1]
在式1中，MAXf′可以表示帧最大值，P可以表示由像素数计算器242计算出的像素数，并且n(i)可以表示灰度级值为“i”的像素数。
运算单元246可以基于由帧最大值计算器244计算出的帧最大值以及预定的最大灰度级值来计算要应用于四色输入图像数据的帧增益。在实施方式中，当最大灰度级值为255时，运算单元246可以将最大灰度级值“255”除以帧最大值，以计算帧增益，如下面的式2中所示。
[式2]
在式2中，Kf′可以表示帧增益，并且MAXf′可以表示由帧最大值计算器244计算出的帧最大值。
在上述实施方式中，已经描述了增益计算器240仅计算帧增益。在这种情况下，应用于一帧中所包括的每个像素的像素增益可以已经反映在四色输入图像数据中。
然而，在另一实施方式中，增益计算器240可以直接计算要应用于一帧中的每个像素的像素增益。根据这样的实施方式，增益计算器240可以进一步包括用于计算像素增益的像素增益计算器(未示出)。
像素增益计算器可以通过使用四色输入图像数据的单位帧中的消色差信号和色度信号之比，来计算相应帧的以一个像素为单位的像素增益。
在实施方式中，当输入与全白色的三色输入图像数据相对应的四色输入图像数据时，像素增益计算器可以计算像素增益，使得四色输入图像数据具有与全白色的三色输入图像数据的亮度相同的亮度。这是因为全白色的三色输入图像数据是表示全白色的图像，并且显示面板110应该具有最大亮度，但是当显示面板110的亮度基于周围照度值而降低时，图像的对比度降低，导致图像质量降低。
因此，在本公开中，当如图5A所示地输入与除全白色之外的三色输入图像数据(例如，具有灰度级值“192、192和192”的白色实心图案的图像数据)相对应的四色输入图像数据时，可以通过以周围照度值为基础调整帧增益和像素增益来调整四色输入图像数据的亮度。当如图5B所示地输入与全白色的三色输入图像数据(例如，具有灰度级值“255、255和255”的白色实心图案)相对应的四色输入图像数据时，通过与周围照度值无关地调整像素增益，四色输入图像数据可以具有最大亮度。
在上述实施方式中，已经描述了增益计算器240以控制器230确定的剪切比为基础来计算帧增益，并将计算出的帧增益直接应用于四色输入图像数据。
然而，在第一查找表中映射到周围照度值的剪切比被设置为太高的情况下，帧增益可能被不可避免计算为太高，因此，四色输入图像数据的亮度可能太亮，从而在具有高灰度级值的像素中出现图像簇(bales of an image)的现象。
为了解决这样的问题，根据本公开的控制器230可以在实验确定的参考帧增益被分别映射到周围照度值的第二查找表中，确定与从照度感测单元124输入的周围照度值相对应的参考帧增益，并且可以将确定的参考帧增益提供给增益计算器240，并且增益计算器240可以从基于剪切比计算的帧增益和从控制器230传送的参考帧增益之间选择一个帧增益，并且可以将所选帧增益设置为要应用于四色输入图像数据的最终帧增益。
为此，增益计算器240可以进一步包括用于从基于剪切比计算出的帧增益和参考帧增益之间选择一个帧增益帧的帧增益选择器248。
帧增益选择器248可以将参考帧增益与基于剪切比计算出的帧增益进行比较，并且当作为比较的结果，计算出的帧增益小于参考帧增益时，帧增益选择器248可以确定计算出的帧增益作为最终帧增益。然而，当作为比较的结果，计算出的帧增益等于或大于参考帧增益时，帧增益选择器248可以将参考帧增益确定为最终帧增益。
在上述实施方式中，已经描述了控制器230确定参考帧增益并将参考帧增益传送给增益计算器240。在变型实施方式中，控制器230可以确定用于计算参考帧增益的参考帧最大值。在这种情况下，控制器230可以在周围照度值被映射到参考帧最大值的第三查找表中，获得映射到由照度感测单元124感测到的周围照度值的参考帧最大值。控制器230可以将参考帧最大值传送给增益计算器240，并且增益计算器240可以将最大灰度级值除以从控制器230传送的参考帧最大值，以计算参考帧增益。
再次参照图2，图像剪切单元250可以将由增益计算器240计算出的最终帧增益反映在从四色数据转换器220输出的四色输入图像数据中，以剪切四色输入图像数据。在这种情况下，当通过将最终帧增益反映在四色输入图像数据中，在四色输入图像数据中所包括的像素当中存在灰度级值大于最大灰度级值的像素时，图像剪切单元250可以将对应像素的灰度级值调整为最大灰度级值。
伽马转换器260可以对由图像剪切单元250剪切的四色输入图像数据进行伽马校正，以生成四色输出图像数据RGBW′。在实施方式中，伽马转换器260可以通过使用查找表将从图像剪切单元250输出的四色输入图像数据伽马校正为适合于显示面板110的驱动电路的四色输出图像数据RGBW′。
如上所述，根据本公开，可以基于以周围照度值为基础确定的剪切比来确定帧增益，并且可以通过在四色输入图像数据中反映帧增益来执行剪切，从而确保了四色输入图像数据的亮度，并且即使不附加地增加功率，也能够使四色输入图像数据具有接近三色输入图像数据的颜色再现率。
此外，根据本公开，在图像的所有细节和饱和度都重要的环境(即，周围照度值低的黑暗环境)中，通过减小剪切比，可以增强图像的细节，并且同时，可以使图像的饱和度最小化。另外，在难以检查图像细节的环境(即，周围照度值高的明亮环境)中，通过最大程度地增加亮度，可以增强图像的对比度。
再次参照图1，照度感测单元124可以包括照度传感器126和预处理器128。
照度传感器126可以感测周围照度值并且可以将周围照度值提供给预处理器128。在实施方式中，照度传感器126可以被实现为多个并且可以安装在显示系统100的外部。
预处理器128可以对由照度传感器126感测到的周围照度值进行预处理，并且可以将经预处理的周围照度值提供给定时控制器122。
在实施方式中，当由照度传感器126在当前时间感测到的第一周围照度值是比由照度传感器126在先前时间感测到的第二周围照度值大的第一阈值时，预处理器128可以将第一周围照度值减小预定的第一参考值来对第一周围照度值进行预处理。
在另一实施方式中，当第一周围照度值是比第二周围照度值小的第一阈值时，预处理器128可以将第一周围照度值增加预定的第一参考值来对第一周围照度值进行预处理。
如上所述，根据本公开的照度感测单元124对由照度传感器126感测到的周围照度值进行预处理并且将经预处理的周围照度值传送给定时控制器122的原因如下。在根据本公开的显示系统100被应用于车辆的仪表板的情况下，当车辆进入隧道时照度会突然降低，在这种情况下，当图像的亮度基于变化后的照度而迅速增加时，会使用户眼花。另外，当车辆离开隧道时，照度会迅速增加，并且当图像的亮度基于变化后的照度而迅速降低时，图像的可见度会显著降低。
如上所述，在根据本公开的显示系统100被应用于车辆的仪表板的情况下，可以基于车辆正在行驶时变化的周围照度适应性地调整由仪表板显示的图像的亮度，从而即使不增加功耗量也能提高图像的可视性。
然而，本公开不限于此，并且在根据本公开的显示系统100被应用于户外广告的显示面板的情况下，即使不增加功耗量，也可以基于周围照度来调整在广告牌上显示的图像的亮度，从而增强图像的可视性。
再次参照图1，数据驱动器140可以以从定时控制器122提供的数据控制信号DCS为基础，将从定时控制器122输出的已对齐的四色输出图像数据转换为与模拟信号相对应的视频数据信号，并且可以在扫描脉冲被提供给选通线GL1至GLn之一的每个水平时段，向数据线DL1至DLm提供一个水平行的视频数据信号。
详细地，数据驱动器140可以以四色输出图像数据的灰度级值为基础来选择具有特定电平的伽马电压，并且可以将所选伽马电压提供给数据线DL1至DLm。
如图所示，数据驱动器140可以设置在显示面板110的一侧(例如，上侧)，并且根据情况，数据驱动器140可以设置在显示面板110的彼此面对的一侧和另一侧(例如，彼此相对的上侧和下侧)的所有侧中。数据驱动器140可以包括多个源驱动器IC。数据驱动器140可以实现为其上安装有源驱动器IC的载带封装的形式，但是不限于此。
在实施方式中，源驱动器IC可以各自包括移位寄存器、锁存器、数模转换器(DAC)和输出缓冲器。另外，源驱动器IC中的每一个还可以包括电平移位器，该电平移位器将与定时控制器122输出的四色输出图像数据相对应的数字数据的电压电平移位到期望的电压电平。
选通驱动器150可以包括移位寄存器，该移位寄存器响应于来自定时控制器122的选通控制信号GCS中的选通起始脉冲(GSP)和选通移位时钟(GSC)而依次生成扫描脉冲(即，选通高脉冲)。响应于扫描脉冲，薄膜晶体管TFT可以导通。
选通驱动器150如图所示可以设置在显示面板110的一侧(例如，左侧)，并且视情况，选通驱动器150可以设置在显示面板110的彼此面对的一侧和另一侧(例如，右侧和右侧)的所有侧中。选通驱动器150可以包括多个选通驱动器IC。选通驱动器150可以以其上安装有选通驱动器IC的载带封装的形式实现，但不限于此。在其它实施方式中，选通驱动器IC可以直接安装在显示面板110上。
在下文中，将参照图6和图7描述根据本公开的基于周围照度来调整图像亮度的显示驱动方法。
图6是例示了根据本公开的一个实施方式的显示驱动方法的流程图。图6所示的显示驱动方法可以由图1所示的定时控制器执行。
首先，在操作S600中，定时控制器122可以获得显示系统100的周围照度值。在实施方式中，定时控制器122可以从图1所示的照度感测单元124获得周围照度值。
在这种情况下，周围照度值可以是预处理器128对由照度传感器126感测到的照度值进行预处理而生成的照度值。详细地，当在当前时间感测到的第一周围照度值是比在先前时间感测到的第二周围照度值大的第一阈值时，照度感测单元124可以将第一周围照度值减小预定的第一参考值以预处理第一周围照度值。另外，当第一周围照度值是比第二周围照度值小的第一阈值时，照度感测单元124可以将第一周围照度值增加预定的第一参考值以预处理第一周围照度值。
如上所述，根据本公开的照度感测单元124对周围照度值进行预处理并且将经预处理的周围照度值传送给定时控制器122的原因如下。在根据本公开的显示系统100被应用于车辆的仪表板的情况下，当车辆进入隧道时照度会突然降低，并且在这种情况下，当图像的亮度基于变化后的照度而迅速增加时，会使用户眼花。另外，当车辆离开隧道时，照度会迅速增加，并且当图像的亮度基于变化后的照度而迅速降低时，图像的可见度显著降低。
随后，在操作S610中，定时控制器122可以以所获得的周围照度值为基础来确定用于剪切四色输入图像数据的剪切比和参考帧增益。在实施方式中，定时控制器122可以在周围照度值被映射到剪切比的第一查找表中确定映射到周围照度值的剪切比，作为要应用于相应的四色输入图像数据的剪切比。
此外，定时控制器122可以在周围照度值被映射到参考帧增益的第二查找表中确定映射到周围照度值的帧增益值，作为参考帧增益。
在这种情况下，在第一查找表中，剪切比可以设置为与周围照度值成比例。也就是说，随着周围照度值增加，剪切比可以被映射为具有高的值，并且随着周围照度值降低，剪切比可以被映射为具有低的值。
根据这样的实施方式，当在第一查找表中不包括映射到在操作S600中获得的周围照度值的剪切比，或者在第二查找表中不包括映射到在操作S600中获得的周围照度值的参考帧增益时，定时控制器122可以通过使用插值来确定映射到周围照度值的参考帧增益和剪切比。
随后，在操作S620中，定时控制器122可以基于在操作S610中确定的各个剪切比和参考帧增益来计算要应用于四色输入图像数据的帧增益。在下文中，将参照图7更详细地描述根据本公开的通过使用定时控制器来计算帧增益的方法。
图7是例示了根据本公开的一个实施方式的通过使用定时控制器来计算帧增益的方法的流程图。
如图7所示，在操作S700中，定时控制器122可以以在操作S610中确定的剪切比为基础来计算用于剪切四色输入图像数据的像素数。在实施方式中，定时控制器122可以将在操作S610中确定的剪切比乘以映射到预定剪切比参考值的参考像素数。
随后，在操作S710中，定时控制器122可以以在操作S700中计算出的像素数为基础来计算用于剪切四色输入图像数据的帧最大值(Frame Max)。详细地，定时控制器122可以通过使用与四色输入图像数据相对应的像素的灰度级值来生成直方图。另外，定时控制器122可以从所生成的直方图的最高有效灰度级来计数像素数，并且在这种情况下，可以在减小直方图的灰度级的同时重复计数，直到达到在操作S700中计算出的像素数为止，并且可以将计数值达到在操作S700中计算出的像素数时的灰度级值确定为帧最大值。
通过使用定时控制器122以像素数为基础计算帧最大值的方法可以表示为上述式1。
随后，在操作S720中，定时控制器122可以基于预定的最大灰度级值和在操作S710中计算出的帧最大值来计算要应用于四色输入图像数据的帧增益。在实施方式中，当最大灰度级值是255时，定时控制器122可以如上述式2地将最大灰度级值“255”除以帧最大值来计算帧增益。
随后，在操作S730中，定时控制器122可以将在操作S610中确定的参考帧增益与在操作S720中计算出的帧增益进行比较。作为在操作S730中执行的比较的结果，当计算出的帧增益小于参考帧增益时，定时控制器122可以将在操作S720中计算出的帧增益确定为最终帧增益。然而，作为在操作S730中执行的比较的结果，当在操作S720中计算出的帧增益等于或大于参考帧增益时，在操作S750中，定时控制器122可以将参考帧增益确定为最终帧增益。
如上所述，根据本公开的定时控制器122基于在操作S720中计算出的帧增益与参考帧增益的比较结果来确定最终帧增益的原因在于：在映射到周围照度值的剪切比在第一查找表中被设置得太高的情况下，帧增益不可避免地被计算得高，因此，四色输入图像数据的亮度太亮，导致在具有高灰度级值的像素中出现图像簇。
在上述实施方式中，已经描述了定时控制器122将在操作S720中计算出的帧增益与参考帧增益进行比较以计算最终帧增益。然而，在变型实施方式中，定时控制器122可以将在操作S720中计算出的帧增益确定为最终帧增益。在这种情况下，可以省略操作S730至S750。
再次参照图6，在操作S630中，定时控制器122可以将在操作S750中确定的最终帧增益反映在四色输入图像数据中以剪切四色输入图像数据。在这种情况下，通过将最终帧增益反映在四色输入图像数据中，当在四色输入图像数据中包括的像素当中存在灰度级值大于最大灰度级值的像素时，定时控制器122可以将相应像素的灰度级值调整为最大灰度级值。
随后，在操作S640中，定时控制器122可以对在操作S630中剪切的四色输入图像数据进行伽马校正以生成四色输出图像数据。在实施方式中，定时控制器122可以通过使用查找表将在操作S640中生成的四色输入图像数据伽马校正为适合于显示面板110的驱动电路的四色输出图像数据。
尽管图6中未示出，但是根据本公开的定时控制器122还可以执行对从外部系统输入的三色源图像数据执行逆伽马转换以生成线性化的三色输入图像数据的操作、以及将三色输入图像数据转换为四色输入图像数据的操作。
在实施方式中，在将三色输入图像数据转换成四色输入图像数据时，定时控制器122可以首先从三色输入图像数据中提取公共分量作为白色数据，并且可以从构成三色输入图像数据的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据中的每一个中减去白色数据，以生成第二红色数据、第二绿色数据和第二蓝色数据，从而将三色输入图像数据转换为四色输入图像数据。
在这种情况下，定时控制器122可以提取构成三色输入图像数据的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据中的最小值作为公共分量，并且可以将提取的公共分量生成为白色数据。
在上述实施方式中，已经描述了定时控制器122从三色输入图像数据提取公共分量以生成白色数据，并且从三色输入图像数据中减去白色数据以生成四色输入图像数据，但这仅仅是一个实施方式。在其它实施方式中，根据本公开的定时控制器122可以通过使用本领域技术人员已知的各种方法将三色输入图像数据转换成四色输入图像数据。
可以理解的是，本领域技术人员可以在不改变本公开的技术精神或基本特征的情况下将上述实施方式实现为另一详细形式。
例如，根据本公开的定时控制器可以实现为IC类型，并且定时控制器的功能可以以程序的形式实现并且可以被装备在IC中。在根据本公开的定时控制器的功能被实现为程序的情况下，定时控制器中包括的每个元件的功能可以被实现为特定代码，并且用于实现特定功能的代码可以实现为一个程序或可以被划分并实现为多个程序。
根据本公开的实施方式，可以通过基于周围照度调整要应用于图像的各帧的帧增益来调整图像的亮度，并且因此，可以不需要增加用于以周围照度为基础调整背光的亮度的功率，从而防止显示设备的功耗增加。
此外，根据本公开的实施方式，可以通过以周围照度为基础仅调整剪切比来调整图像的亮度，而不会增加RGBW型显示面板中的功耗，从而增强了RGB颜色再现率。
此外，根据本公开的实施方式，由于在高照度环境中不容易详细检查输入图像，因此可以基于剪切比的增加来最大程度地增加输入图像的亮度，从而增强图像的对比度。
此外，根据本公开的实施方式，可以通过在低照度环境中减小剪切比来使剪切伪像(clipping artifact)最小化，从而增强输入图像的细节并使输入图像的饱和度最小化。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和变型。因此，本公开旨在覆盖本公开的修改和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年5月16日提交的韩国专利申请No.10-2019-007285的优先权，该韩国专利申请通过引用合并于本文中，如同其在此完全阐述一样。
