图像处理电路和具有图像处理电路的显示装置的制作方法

技术领域

本发明涉及能够提高表示高分辨率图像的能力的图像处理电路以及具有该图像处理电路的显示装置。

背景技术：

在屏幕上显示各种信息的图像显示装置是信息通讯时代的核心技术，并且目前以更薄更轻的设计、更大的便携性和更高的性能为目的进行开发。因此，可以减少阴极射线管(CRT)的不利地大重量和体积的平板显示装置受到关注。

这种平板显示装置包括多个单元像素，为了形成各种颜色的图像，每个单元像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素布置成条状，使得具有相同颜色的子像素布置在列中。

然而，在子像素被布置成条状的情况下，位于各个子像素之间的黑矩阵可能减小开口率并且使表示高分辨率图像的能力劣化。

技术实现要素：

因此，本发明涉及图像处理电路和具有图像处理电路的显示装置，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题。

本发明的目的是提供能够改善表示高分辨率图像的能力的图像处理电路以及具有图像处理电路的显示装置。

本发明的另外的优点、目的、以及特征一部分将在接下来的说明书中阐述，并且在考察了下面的内容时本发明的另外的优点、目的和特征一部分将对本领域普通技术人员变得明显或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其他优点可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

如在本文中所实施和概括描述的那样，为了实现这些目的和其他优点并且根据发明的目的，图像处理电路判断输入图像数据是否表示正向对角线边缘、反向对角线边缘和水平线边缘中的至少一个，并且然后判断中心单元像素的布置，并且此后基于边缘信息和中心单元像素的布置使得中心单元像素的数据渲染为周边单元像素的数据。

应该理解的是，本发明的前述一般性描述和以下详细描述两者都是示例性和解释性的，并且旨在提供如权利要求所述的对本发明的进一步的解释。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本申请并构成本申请的一部分；附图示出了本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示出根据本发明的显示面板的图；

图2是详细地示出图1中所示的子像素的电路图；

图3是用于说明在图1中所示的显示面板中出现的图像切割的图；

图4是详细地示出根据本发明的图像处理电路的框图；

图5是用于说明利用图4中所示的图像处理电路的图像处理方法的流程图；

图6A至图6C是示出在图4中所示的边缘信息提取单元中所使用的边缘掩模；

图7A至图7D是用于说明当边缘信息表示-45°对角线边缘时在图5中所示的数据渲染操作的图；

图8A至图8D是用于说明当边缘信息表示+45°对角线边缘时在图5中所示的数据渲染操作的图；

图9A至图9D是用于说明当边缘信息表示水平线边缘时在图5中所示的数据渲染操作的图；

图10是示出具有图4中所示的图像处理电路的显示装置的框图；以及

图11A至图11C是分别示出具有-45°对角线边缘的图像、具有+45°对角线边缘的图像、以及具有水平线边缘的图像的图，其中每一个图像被显示在图10中所示的显示面板上。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。

图1是示出根据本发明的显示面板的图。

图1中所示的显示面板可以是，例如，液晶显示面板或有机发光二极管面板。在本发明中，将通过示例的方式对有机发光二极管面板进行描述。

图1中所示的显示面板经由以矩阵形式布置的单元像素PXL显示图像。每个单元像素PXL包括作为第一子像素的红色(R)子像素、作为第二子像素的绿色(G)子像素以及作为第三子像素的蓝色(B)子像素。

在显示面板是OLED面板的情况下，如图2所示，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的每一个子像素包括像素驱动电路和有机发光二极管(OLED)。

响应于提供至扫描线SL的扫描信号，像素驱动电路将对应于提供至数据线DL的数据信号的数据电流提供至OLED。为此，像素驱动电路包括开关晶体管Tr_S、驱动晶体管Tr_D和电容器C。开关晶体管Tr_S响应于向扫描线SL提供的扫描信号被切换，从而向驱动晶体管Tr_D提供提供至数据线DL的数据信号。驱动晶体管Tr_D响应于从开关晶体管Tr_S提供的数据信号被切换，由此控制从高电位电源VDD到OLED流动的电流。电容器C连接至驱动晶体管Tr_D的扫描端和低电位电源VSS，并且用于存储对应于提供至驱动晶体管Tr_S的扫描端的数据信号的电压并保持驱动晶体管Tr_D在一帧期间以所存储的电压导通。

OLED电连接至驱动晶体管Tr_D的源极端和低电位电源VSS，并且利用与从驱动晶体管Tr_D提供的数据信号对应的电流来发光。为此，OLED包括连接至驱动晶体管Tr_D的源极端的阳极、形成在阳极上的有机层和形成在有机层上的阴极。此处，有机层可以包括例如，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。

因此，本发明的红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中的每一个子像素提供基于数据信号利用驱动晶体管Tr_D的切换来控制从高电位电源VDD流向OLED的电流的大小而使OLED的发光层发光，从而表示预定颜色。

在本发明中，在红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素中，具有最低效率的蓝色(B)子像素形成为具有最大面积。

在每个单元像素中，红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素具有菱形形状。在布置在每个奇数列中的单元像素中，红色(R)子像素和绿色(G)子像素被布置在相同的奇数水平线中，并且蓝色(B)子像素布置在偶数水平线中。在布置在每个偶数列中的单元像素中，蓝色(B)子像素被布置在奇数水平线中，并且红色(R)子像素和绿色(G)子像素被布置在同一偶数水平线中。也就是说，布置在每个奇数列中的单元像素具有竖直对称结构并且布置在每个偶数列中的单元像素具有竖直对称结构。这样，因为红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素具有菱形形状，所以在像素的面积相同的情况下像素的集成度可以增加，这会导致与常规的条状结构相比增加的分辨率。

然而，在利用布置成如图1所示的本发明的子像素表示对角线边缘的情况下，如图3所示，因为在奇数列的蓝色(B)子像素与偶数列的蓝色(B)子像素之间的长距离，所以表示对角线边缘的能力降低。此外，在表示水平线边缘的情况下，因为奇数列的绿色(G)子像素和偶数列的红色(R)子像素被布置在不同的水平线中，所以表示为Z字形线，而不是水平线。

为了解决上述问题，在本发明中，利用图4中所示的图像处理电路130的图5所示的图像处理方法包括检测在输入图像中的对角线和水平线中的至少之一，以及根据所检测到的水平线或对角线的方向彼此相关地驱动相邻子像素。

在图4中所示的图像处理电路130包括边缘信息提取单元132、中心像素判断单元134和数据渲染单元136。

当输入图像数据(S11)时，边缘信息提取单元132通过将N×N个(此处，N是大于1的自然数)单元的边缘掩模与N×N个像素的图像数据相匹配来获取图像数据的边缘信息(S12)。也就是说，边缘信息提取单元132将边缘掩模的On-cell(单元上)和Off-cell(单元外)与输入图像数据进行匹配，同时按每个像素使边缘掩模移位，从而判断输入图像数据是否表示正向(+45°)对角线边缘、反向(-45°)对角线边缘或水平线边缘。

例如，如图6A所示，当其中布置有具有“1”的单元值的On-cell和具有“0”的单元值的Off-cell的3×3单元的边缘掩模与3×3单元像素的红色数据和绿色数据相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示反向对角线边缘。也就是说，当3×3单元的边缘掩模中的On-cell与位于(m，n)、(m+1，n+1)、(m-1，n-1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配，并且边缘掩模中的Off-cell与位于(m-1，n)和(m，n+1)的坐标处或(m+1，n)和(m，n-1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示反向对角线边缘。

此外，当如图6B所示的3×3的On-cell和Off-cell的边缘掩模与3×3单元像素的红色数据和绿色数据相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示正向对角线边缘。也就是说，当边缘掩模中的On-cell与位于(m，n)、(m+1，n-1)、(m-1，n+1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配，并且边缘掩模中的Off-cell与位于(m-1，n)和(m，n-1)的坐标处或(m+1，n)和(m，n+1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示正向对角线边缘。

此外，当如图6C所示的3×3的On-cell和Off-cell的边缘掩模与3×3单元像素的红色数据和绿色数据相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示水平线边缘。也就是说，当边缘掩模中的On-cell与位于(m，n-1)、(m，n)、(m，n+1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配，并且边缘掩模的Off-cell与位于(m-1，n-1)、(m-1，n)和(m-1，n+1)的坐标处或(m+1，n-1)、(m+1，n)和(m+1，n+1)的坐标处的单元像素的红色数据和绿色数据中的至少之一相匹配时，边缘信息提取单元132判断该数据表示水平线边缘。

对于每个边缘线，在N×N个单元像素的图像数据中，中心像素判断单元134判断位于中心坐标(m，n)处的中心单元像素的红色数据和绿色数据是否是被提供至偶数水平线和奇数水平线中的任何水平线的数据(S13、S14和S15)。

数据渲染单元136使用渲染掩模根据线边缘的形状和中心单元像素的红色数据和绿色数据的位置使位于中心单元像素的前面或后面的行中的中心单元像素的数据移位到周边单元像素的数据(S16至S21)，并且将该数据输出至数据驱动器(S22)。此时，数据渲染单元136将预先设定的第一加权值(α：0<α<1)添加到中心单元像素的数据，并且将预先设定的第二加权值(β：α和β的总和为1)添加到位于中心单元像素的前面或后面的行中的周边单元像素。

如图7A和图7B所示，当输入图像的边缘是反向对角线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至偶数水平线EHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的红色(R)数据分配至位于中心单元像素(m，n)的前一行且同一列中的周边单元像素(m-1，n)的红色数据(S17)。

因此，当如图7A所示中心单元像素(m，n)的红色子像素被驱动并且周边单元像素(m-1，n)的红色子像素没有被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的红色数据使得中心单元像素(m，n)的红色子像素和周边单元像素(m-1，n)的红色子像素两者被驱动，这提高了表示反向对角线边缘的能力。此外，当如图7B所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和周边单元像素(m-1，n)的红色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的红色数据使得中心单元像素(m，n)的红光的亮度降低。这允许对角线边缘被识别为具有线形状，而不是阶梯形状，导致提高的可读性。

如图7C和图7D所示，当输入图像的边缘是反向对角线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至奇数水平线OHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的绿色(G)数据分配至位于中心单元像素(m，n)的同一列且后一行中的周边单元像素(m+1，n)的绿色数据(S16)。

因此，当如7C所示中心单元像素(m，n)的绿色子像素被驱动并且周边单元像素(m+1，n)的绿色子像素没有被驱动时，使中心单元像素(m，n)的绿色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的绿色数据使得中心单元像素(m，n)的绿色子像素和周边单元像素(m+1，n)的绿色子像素两者被驱动，从而提高了表示反向对角线边缘的能力。此外，当如图7D所示中心单元像素(m，n)的绿色子像素和周边单元像素(m+1，n)的绿色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的绿色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的绿色数据使得中心单元像素(m，n)的绿光的亮度降低。从而，对角线边缘被识别为具有线形状，而不是阶梯形状，导致提高的可读性。

如图8A和图8B所示，当输入图像的边缘是正向对角线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至奇数水平线OHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的红色数据分配至位于中心单元像素(m，n)的同一列且后一行中的周边单元像素(m+1，n)的红色数据(S18)。

因此，当如图8A所示中心单元像素(m，n)的红色子像素被驱动并且周边单元像素(m+1，n)的红色子像素没有被驱动时，中心单元像素(m，n)的红色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的红色数据。从而，中心单元像素(m，n)的红色子像素和周边单元像素(m+1，n)的红色子像素被驱动，这提高了表示正向对角线边缘的能力。此外，当如图8B所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和周边单元像素(m+1，n)的红色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的红色数据使得中心单元像素(m，n)的红光的亮度降低。从而，对角线边缘被识别为具有线形状，而不是阶梯形状，导致提高的可读性。

如图8C和图8D所示，当输入图像的边缘是正向对角线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至偶数水平线EHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的绿色数据分配至位于中心单元像素(m，n)的同一列且前一行中的周边单元像素(m-1，n)的绿色数据(S19)。

因此，当如图8C所示中心单元像素(m，n)的绿色子像素被驱动并且周边单元像素(m-1，n)的绿色子像素没有被驱动时，中心单元像素(m，n)的绿色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的绿色数据。从而，中心单元像素(m，n)的绿色子像素和周边单元像素(m-1，n)的绿色子像素被驱动，这提高了表示正向对角线边缘的能力。此外，当如图8D所示中心单元像素(m，n)的绿色子像素和周边单元像素(m-1，n)的绿色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的绿色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的绿色数据使得中心单元像素(m，n)的绿光的亮度降低。从而，对角线边缘被识别为具有线形状，而不是阶梯形状，导致提高的可读性。

如图9A和图9B所示，当输入图像的边缘是水平线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至偶数水平线EHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据分配至位于中心单元像素(m，n)的同一列且前一行中的周边单元像素(m-1，n)的红色数据和绿色数据(S21)。

因此，当如图9A所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动并且周边单元像素(m-1，n)的红色子像素和绿色子像素没有被驱动时，中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的红色数据和绿色数据。从而，中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素和周边单元像素(m-1，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动，这提高了表示水平线边缘的能力。此外，当如图9B所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素和周边单元像素(m-1，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据渲染为周边单元像素(m-1，n)的红色数据和绿色数据使得中心单元像素(m，n)的红光和绿光的亮度降低。从而，水平线边缘被识别为具有线形状，而不是Z字形形状，导致提高的可读性。

如图9C和图9D所示，当输入图像的边缘是水平线边缘并且中心单元像素(m，n)的红色(R)数据和绿色(G)数据是提供至奇数水平线OHL的数据时，数据渲染单元136使用渲染掩模将中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据分配至位于中心单元像素(m，n)的同一列且后一行中的周边单元像素(m+1，n)的红色数据和绿色数据(S20)。

因此，当如图9C所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动并且周边单元像素(m+1，n)的红色子像素和绿色子像素没有被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的红色数据和绿色数据。从而，中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素和周边单元像素(m+1，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动，这提高了表示水平线边缘的能力。此外，当如图9D所示中心单元像素(m，n)的红色子像素和绿色子像素和周边单元像素(m+1，n)的红色子像素和绿色子像素被驱动时，使中心单元像素(m，n)的红色数据和绿色数据渲染为周边单元像素(m+1，n)的红色数据和绿色数据使得中心单元像素(m，n)的红光和绿光的亮度降低。从而，水平线边缘被识别为具有线形状，而不是Z字形形状，导致提高的可读性。

图10是示出具有图4中所示的图像处理电路130的显示装置的框图。

如图10所示，根据本发明的显示装置包括显示面板100；面板驱动单元，其包括用于驱动显示面板100的扫描驱动器106和数据驱动器108；以及用于控制面板驱动单元的时序控制器120。

数据驱动器108响应于来自时序控制器120的数据控制信号DCS，将来自时序控制器120的数字数据转换成模拟数据电压，并且当相应的扫描线SL被驱动时将电压提供至数据线DL。

扫描驱动器106响应于来自时序控制器120的扫描控制信号SCS，依次地驱动显示面板100的扫描线SL。扫描驱动器106在每个扫描线SL的每个扫描周期期间提供高状态的扫描脉冲，并且在驱动扫描线SL的剩余周期期间提供低状态扫描脉冲。

时序控制器120使用从主计算机(未示出)输入的多个同步信号，即竖直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号和点时钟，产生用于控制数据驱动器108的驱动时序的数据控制信号DCS和用于控制扫描驱动器106的驱动时序的扫描控制信号SCS。时序控制器120将所产生的数据控制信号DCS和扫描控制信号SCS输出至数据驱动器108和扫描驱动器106。数据控制信号DCS包括例如，用于控制数据信号的锁存的源极起始脉冲和源极采样时钟，用于控制数据信号的极性的极性控制信号，以及用于控制数据信号的输出周期的源极输出使能信号。扫描控制信号SCS包括例如，用于控制扫描信号的扫描的扫描起始脉冲和扫描移位时钟，以及用于控制扫描信号的输出周期的扫描输出使能信号。

时序控制器120执行从主计算机输入的图像数据的信号处理，并且将经处理的图像数据提供至数据驱动器108。如上所述，安装在时序控制器120中的图像处理电路130判断N×N个像素的图像数据是否表示正向对角线边缘、反向对角线边缘和水平线边缘中的至少一个，并且然后判断中心单元像素的布置，在N×N个像素的图像数据中的中心数据被提供至中心单元像素，并且此后根据边缘信息和所述中心单元像素的布置使中心单元像素的数据渲染为在上侧和下侧中的至少一侧与中心单元像素相邻的周边单元像素的数据。因此，如图11A至图11C所示，本发明实现了与相关技术相比改善可读性和表示对角线边缘和水平线边缘的能力。

虽然图像处理电路130已经通过示例的方式被描述为被安装在时序控制器120中，但是图像处理电路130可以位于时序控制器120与数据驱动器108之间，或者可以位于时序控制器120的输入端。

如从上面的描述明显看出，根据本发明，通过提供具有菱形的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，图像的分辨率可以得到提高。此外，在本发明中，使中心单元像素的数据渲染为周边单元像素的数据可以提高可读性和表示对角线边缘和水平线边缘的能力。

仅给出以上描述以通过示例的方式来描述本发明，并且本领域的技术人员可以设计出落入本公开的原理的精神和范围内的许多修改方式和实施方式。因此，在本发明的说明书中所公开的实施方式并不旨在限制本发明。本发明的范围应当由下面的权利要求进行解释，并且所有的技术和本发明是覆盖落入由权利要求书所限定的本发明的精神和范围内所有的修改内容、等同内容和替代内容。