KR102435903B1 - Display device and method for driving the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 데이터들을 변조하는 데이터 처리부와, 데이터 처리부에 의해 변조된 데이터를 픽셀들에 기입하는 구동부를 포함한다. 본 발명은 광색역의 표시장치에서 색 왜곡 없이 더 밝은 화면을 구현할 수 있다.The present invention relates to a display device and a driving method thereof, comprising: a data processing unit that modulates data by increasing a gain of data to be written in a first pixel higher than a gain of data to be written in a second pixel; and a driving unit for writing to pixels. The present invention can realize a brighter screen without color distortion in a display device having a wide color gamut.

Description

표시장치와 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME

본 발명은 프라이머리 컬러의 데이터를 각각 표시하는 3개 서브 픽셀과 화이트 데이터를 표시하는 1개 서브 픽셀로 구성된 광색역 표시패널(이하 “RGBW 표시패널)”의 색역(color gamut) 변화에 따른 색 왜곡(color distortion)을 정량화하여 RGBW 표시패널의 휘도와 색 왜곡의 상반 관계(trade-off)를 최적화한 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a color according to a change in color gamut of a wide gamut display panel (hereinafter referred to as “RGBW display panel”) composed of three sub-pixels each displaying primary color data and one sub-pixel displaying white data. A display device that optimizes a trade-off between luminance and color distortion of an RGBW display panel by quantifying color distortion, and a method of driving the same.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 영상 표시 장치는 레드(Red; R), 그린(Green; G), 블루(Blue; B)의 3개 서브 픽셀로 구성된 각 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 RGBW 표시패널 상에 입력 영상을 표시할 수 있다. 이하, 이러한 표시장치를 “RGBW 픽셀 구조의 표시 장치”라 한다. 도 1은 RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치에서 하나의 픽셀 구조를 개략적으로 보여 준다. In general, an image display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) display, etc. is a red (R), green (G), blue (Blue) display device. An input image can be displayed on an RGBW display panel in which each pixel composed of the three sub-pixels of ; B) is arranged in a matrix form. Hereinafter, such a display device will be referred to as a “RGBW pixel structure display device”. 1 schematically shows the structure of one pixel in an OLED display having an RGBW pixel structure.

도 1을 참조하면, RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치는 화이트 광을 방출하는 W OLED 소자(WOLED) 및 그 위에 각각 형성되는 RGB 컬러 필터(CF) 및 W 영역(투명 영역)을 수평 방향으로 배열하거나, 2×2 매트릭스 형태로 배치할 수 있다. Referring to FIG. 1 , in an OLED display having an RGBW pixel structure, a W OLED device (WOLED) emitting white light and an RGB color filter (CF) and a W region (transparent region) respectively formed thereon are arranged in a horizontal direction or , can be arranged in the form of a 2×2 matrix.

WOLED 소자는 모든 가시광선의 스펙트럼 성분이 포함된 W 광(백색 광)을 출력한다. RGB 서브 픽셀의 RGB 칼라 필터는 W 광 중에서 해당 파장의 스펙트럼 성분만 필터링하여 RGB 광을 각각 출력하고, W 서브 픽셀의 투명 영역은 W 광을 그대로 출력한다. 따라서, WOLED 소자가 100%의 휘도를 출력할 때 RGB 서브 픽셀보다 W 서브 픽셀의 발광 효율이 좋다.WOLED devices output W light (white light) containing all visible light spectral components. The RGB color filter of the RGB sub-pixel filters only the spectral component of the corresponding wavelength from among the W lights to respectively output the RGB light, and the transparent region of the W sub-pixel outputs the W light as it is. Therefore, when the WOLED device outputs 100% luminance, the luminous efficiency of the W sub-pixel is better than that of the RGB sub-pixel.

소비 전력을 줄이기 위하여 데이터 변조를 통해 WOLED 소자의 휘도를 동일한 비율로 감소시키는 경우, RGB 서브 픽셀은 휘도 감소 대비 소비 전력 저감 효과가 큰 반면, W 서브 픽셀은 휘도 감소 대비 소비 전력 저감 효과가 크지 않으므로, W 서브 픽셀은 소비 전력 저감에 비효율적이다. RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치에서 소비 전력을 줄이기 위하여, RGBW 서브 픽셀의 데이터를 동일 비율로 감소시키면, 사용자가 인지하는 휘도(이하, “인지 휘도”)의 저하가 발생한다. 인지 휘도 저하를 방지하기 위하여 W 데이터 값을 유지한채 RGB 데이터 값만 감소시킬 수 있으나 이 방법은 사용자가 색 왜곡을 인지할 수 있다. When the luminance of the WOLED device is reduced at the same rate through data modulation to reduce power consumption, the RGB sub-pixel has a large power consumption reduction effect compared to the luminance decrease, whereas the W sub-pixel has a large power consumption reduction effect compared to the luminance decrease. , W sub-pixels are inefficient in reducing power consumption. In order to reduce power consumption in an OLED display having an RGBW pixel structure, when data of RGBW sub-pixels is reduced by the same ratio, a decrease in luminance perceived by a user (hereinafter, “perceived luminance”) occurs. In order to prevent a decrease in perceived luminance, only the RGB data value can be reduced while maintaining the W data value, but this method allows the user to perceive color distortion.

인지 휘도 저하와 인지 색 왜곡 문제는 RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치 뿐만 아니라 RGBW 픽셀 구조의 LCD 등과 같이 RGBW 서브 픽셀 구조를 이용하는 모든 영상 표시 장치에서 발생될 수 있다.The problem of perceived luminance degradation and perceived color distortion may occur in all image display devices using an RGBW sub-pixel structure, such as an RGBW pixel structure LCD as well as an RGBW pixel structure OLED display device.

본원 출원인은 대한민국 공개 특허 10-2014-0081394(2014. 07. 01)에서 RGBW 서브 픽셀 각각의 발광 효율을 고려하여 RGB 데이터와 W 데이터에 서로 다른 게인을 적용함으로써 W 데이터보다 RGB 데이터를 더 감소시키는 방법으로 인지 휘도 저하 없이 소비 전력을 감소시킬 수 있는 방안을 제안한 바 있다. 이 방법은 레티넥스 이론(letinex theory)을 이용하여 데이터 변조로 인한 색 왜곡을 계산하고, 이를 통해 정량화된 색 왜곡 성분을 원하는 줄이기 위하여 게인을 조절한다. In Korean Patent Laid-Open Patent Publication 10-2014-0081394 (July 01, 2014), the applicant of the present application discloses a method for further reducing RGB data than W data by applying different gains to RGB data and W data in consideration of the luminous efficiency of each RGBW sub-pixel. As a method, a method for reducing power consumption without lowering perceived luminance has been proposed. In this method, color distortion due to data modulation is calculated using letinex theory, and a gain is adjusted in order to reduce the quantified color distortion component through this method.

LCD나 OLED 표시장치에서 NCG 색역(sRGB) 대비 100~ 150%로 넓은 WCG를 갖는 제품화되고 있다. LCD나 OLED 표시장치와 같은 표시장치에서 광색역(Wide Color Gamut, 이하 “WCG”라 함)기술이 점차 보편화되고 있다. WCG는 유채색의 색 휘도 인지특성이 색상과 채도에 따라 노멀 색역(Normal Color Gamut, 이하 “NCG”라 함)보다 밝게 나타나는 특성이 있다. 이러한 특성은 H-K 효과(Helmholtz-Kohlrausch effect)로 알려져 있다. RGBW 표시패널에서의 색 왜곡은 밝은 무채색과 어두운 유채색 사이의 색 대비에 의해 나타나게 된다. 따라서, WCG에서 H-K 효과로 인한 유채색의 인지 휘도가 상승한다면 색 대비로 인하여 사용자가 인지할 수 있는 색 왜곡이 커질 수 있다. In LCD or OLED display devices, it is being commercialized with a wide WCG of 100 to 150% compared to the NCG color gamut (sRGB). Wide color gamut (hereinafter referred to as “WCG”) technology is becoming more common in display devices such as LCD or OLED display devices. WCG has a characteristic that the color luminance perception characteristics of chromatic colors appear brighter than the normal color gamut (hereinafter referred to as “NCG”) according to hue and saturation. This property is known as the H-K effect (Helmholtz-Kohlrausch effect). Color distortion in RGBW display panels is caused by color contrast between bright achromatic colors and dark chromatic colors. Therefore, if the perceived luminance of chromatic colors is increased due to the H-K effect in WCG, color distortion that can be perceived by the user may increase due to color contrast.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 색역(Color gamut) 변화에 대한 RGBW 표시패널의 색 왜곡 특성을 고려하여 색 왜곡 없이 더 밝은 화면을 구현할 수 있도록 한 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and provides a display device and a method of driving the same that can realize a brighter screen without color distortion in consideration of the color distortion characteristics of an RGBW display panel with respect to a change in color gamut. to provide.

본 발명의 표시장치는 제1 색상이 표시되는 제1 픽셀의 무채색 휘도가 제2 색상이 표시되는 제2 픽셀의 무채색 휘도 보다 높아지도록 상기 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 상기 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 상기 데이터들을 변조하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부에 의해 변조된 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 구동부를 포함한다. In the display device of the present invention, the gain of data to be written in the first pixel is applied to the second pixel so that the achromatic luminance of the first pixel displaying the first color is higher than the achromatic luminance of the second pixel displaying the second color. and a data processing unit that modulates the data by increasing the gain of the data to be written, and a driving unit that writes the data modulated by the data processing unit into the pixels.

상기 제1 색상은 광색역에서 색 왜곡 기여도가 상기 제2 색상에 비하여 낮다. The first color has a lower contribution of color distortion than the second color in a wide color gamut.

상기 데이터 처리부는 RGB 데이터를 광색역의 RGBW 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 미리 설정된 색 왜곡 기여도 곡선과, 미리 설정된 색 왜곡 산출식을 이용하여 입력 색상의 색 왜곡 기여도에 비례하는 색 왜곡을 계산하는 색 왜곡 산출부; 상기 색 왜곡에 반비례하는 값으로 상기 게인을 조정하는 게인 계산부; 및 상기 게인을 픽셀별로 데이터에 곱하여 상기 데이터들을 변조하는 데이터 변조부를 포함한다. The data processing unit includes: a data conversion unit for converting RGB data into RGBW data of a wide color gamut; a color distortion calculator configured to calculate a color distortion proportional to a color distortion contribution of an input color using a preset color distortion contribution curve and a preset color distortion calculation equation; a gain calculator for adjusting the gain to a value inversely proportional to the color distortion; and a data modulator for modulating the data by multiplying the data by the gain for each pixel.

상기 표시장치는 상기 제1 색상의 블록과 백색 배경을 포함한 제1 이미지와, 상기 제2 색상의 블록과 상기 백색 배경을 포함한 제2 이미지를 상기 표시패널에 표시할 때 상기 제1 이미지의 백색 배경 휘도가 상기 제2 이미지의 백색 배경 휘도보다 높아진다. When the display device displays a first image including the block of the first color and a white background and a second image including the block of the second color and the white background on the display panel, the white background of the first image is displayed on the display panel. The luminance is higher than the luminance of the white background of the second image.

상기 표시장치의 구동 방법은 동일 계조를 갖는 제1 및 제2 색상에서, 상기 제1 색상이 표시되는 제1 픽셀의 무채색 휘도가 제2 색상이 표시되는 제2 픽셀의 무채색 휘도 보다 높아지도록 상기 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 상기 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 상기 데이터들을 변조하는 단계, 및 상기 데이터 처리부에 의해 변조된 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 단계를 포함한다. In the method of driving the display device, in the first and second colors having the same grayscale, the achromatic luminance of the first pixel displaying the first color is higher than the achromatic luminance of the second pixel displaying the second color. and modulating the data by increasing a gain of data to be written into one pixel higher than a gain of data to be written into the second pixel, and writing data modulated by the data processing unit into the pixels.

본 발명에 따른 표시 장치와 그 구동 방법은 색역(Color gamut) 변화에 따른 색 왜곡 정도를 정량화하고 이 색 왜곡에 따라 게인을 조정함으로써 WCG 색역의 RGBW 표시패널에서 색 왜곡 없이 더 밝은 화면을 구현할 수 있다. The display device and the driving method according to the present invention quantify the degree of color distortion due to color gamut change and adjust the gain according to the color distortion, thereby realizing a brighter screen without color distortion in the RGBW display panel of the WCG color gamut. have.

도 1은 RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치에서 하나의 픽셀 구조를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 2는 데이터의 채도에 따른 픽셀 게인의 변화를 보여 주는 도면이다.
도 3은 다양한 색상(Hue)와 채도(Saturation)가 표현된 입력 컬러 차트(color chart)에 대하여 NCG의 H-K 효과 팩터와 WCG의 H-K 효과 팩터를 비교한 도면들이다.
도 4는 WCG와 NCG 사이의 H-K 효과 팩터의 비를 보여 주는 도면들이다.
도 5는 NCG 대비 WCG의 색 왜곡 기여도 곡선 생성 방법을 보여 주는 도면이다.
도 6은 색역 변화에 따른 본 발명과 비교예1 간의 색 왜곡과 인지 휘도를 비교한 실험 결과를 이미지들이다.
도 7은 본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법의 처리 수순을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 8은 WCG 색역에서 색 왜곡 기여도가 다른 샘플 이미지를 WCG 색역의 RGBW 픽셀 구조의 표시장치에 표시할 때 무채색 휘도가 달라지는 현상을 보여 주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 데이터 처리부를 상세히 보여 주는 블록도이다.
1 is a diagram schematically showing the structure of one pixel in an OLED display having an RGBW pixel structure.
2 is a diagram illustrating a change in a pixel gain according to data saturation.
3 is a diagram comparing the HK effect factor of NCG and the HK effect factor of WCG with respect to an input color chart in which various hues and saturation are expressed.
4 is a diagram showing a ratio of an HK effect factor between WCG and NCG.
5 is a diagram illustrating a method of generating a color distortion contribution curve of WCG versus NCG.
6 is an image of experimental results comparing color distortion and perceived luminance between the present invention and Comparative Example 1 according to color gamut change.
7 is a diagram illustrating in detail a processing procedure of the method for compensating for color gamut and color distortion according to the present invention.
8 is a diagram illustrating a phenomenon in which achromatic luminance changes when sample images having different color distortion contributions in the WCG gamut are displayed on a display device having an RGBW pixel structure in the WCG gamut.
9 is a block diagram illustrating a display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating the data processing unit shown in FIG. 9 in detail.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본원 발명자들은 RGBW 픽셀 구조의 OLED 표시 장치에서 실제 소비 전력의 사용 비율을 살펴 본 결과, W 서브 픽셀의 효율이 다른 RGB 서브 픽셀의 효율보다 2 배 이상 좋다는 것을 확인하였다. 따라서, 휘도 감소를 최소화하면서 소비 전력을 줄이기 위해서는 W 데이터 보다 RGB 데이터를 감소시키는 것이 효율적이다. As a result of examining the actual power consumption ratio in the OLED display device having the RGBW pixel structure, the inventors of the present application confirmed that the efficiency of the W sub-pixel is more than twice that of the other RGB sub-pixels. Therefore, in order to reduce the power consumption while minimizing the decrease in luminance, it is more efficient to reduce the RGB data than the W data.

본원 발명자들은 대한민국 공개 특허 10-2014-0081394(2014. 07. 01)에서 RGBW 서브 픽셀 각각의 발광 효율을 고려하여 소비 전력을 줄이기 위해, 프라이머리 컬러(RGB)의 데이터와 W 데이터에 서로 다른 게인을 적용하여 RGBW 데이터를 변조함으로써 인지 수준 이하로 휘도 저하를 유지하면서도 소비 전력을 저감할 수 있는 방안을 제안하였다. 서로 다른 게인의 적용으로 발생하는 색 왜곡(Color Distortion) 성분을 인지 이론 중의 하나인 레티넥스 이론(Retinex theory)을 이용하여 산출하고, 산출된 색 왜곡 성분이 타겟치에 수렴하도록 게인을 제어함으로써 인지적인 색 왜곡을 인지 수준 이하로 유지하면서 소비 전력을 저감할 수 있다. In Korean Patent Laid-Open Patent Publication No. 10-2014-0081394 (July 01, 2014), in order to reduce power consumption in consideration of the luminous efficiency of each RGBW sub-pixel, different gains are obtained for data of primary color (RGB) and data of W A method to reduce power consumption while maintaining luminance degradation below the perceived level by modulating RGBW data by applying Color distortion components caused by the application of different gains are calculated using Retinex theory, which is one of the cognitive theories, and recognized by controlling the gain so that the calculated color distortion components converge to the target value. Power consumption can be reduced while maintaining the color distortion below the perceived level.

레티넥스 이론에 의하면, 인간이 인지하는 색은 그 색 뿐만 아니라, 주변 컬러의 영향을 받는 복합 작용(normalization)에 의해 결정된다는 것이다. 따라서, 레티넥스 이론은 RGBW 구조의 영상 표시 장치에서 W 서브픽셀을 밝게 할 때, 다른 RGB 서브픽셀의 유채색이 심하게 어두워 보이는 동시 대비(simultaneous contrast) 등 주변 색으로 인하여 색이 어떻게 왜곡되는지 설명해 준다. According to the Retinex theory, the color perceived by humans is determined not only by the color but also by the normalization that is affected by the surrounding color. Therefore, the Retinex Theory explains how the color is distorted due to the surrounding colors, such as simultaneous contrast, in which the chromatic colors of other RGB subpixels appear to be very dark when the W subpixel is brightened in an image display device having an RGBW structure.

이를 바탕으로 개별 픽셀에서 RGB 중 한 파장서의 색 왜곡을 계산하면 수학식1과 같다. Based on this, the color distortion of one wavelength of RGB in each pixel is calculated as in Equation 1.

Figure 112015128816916-pat00001
Figure 112015128816916-pat00001

여기서, DRΛ(i)는 임의의 i 번째 픽셀의 색 왜곡이고, Λ(waveband)는 RGB 중 하나의 파장이다.

Figure 112015128816916-pat00002
는 i 번째 픽셀에서 인지 컬러이다.
Figure 112015128816916-pat00003
는 RGB 데이터에 제1 게인이 곱해지고 W 데이터에 제2 게인이 곱해져 RGBW 데이터가 변조될 때 픽셀의 인지 컬러이다. Ki는 이전 프레임에서 i 번째 픽셀의 게인이다.
Figure 112015128816916-pat00004
는 현재 프레임에서 전체 픽셀들에 적용되는 게인의 평균 즉,
Figure 112015128816916-pat00005
(N은 전체 픽셀 수)이다. 게인은 프레임 게인과 픽셀 게인의 합이다.Here, DRΛ(i) is the color distortion of any i-th pixel, and Λ(waveband) is the wavelength of one of RGB.
Figure 112015128816916-pat00002
is the perceived color at the i-th pixel.
Figure 112015128816916-pat00003
is the perceived color of a pixel when RGBW data is modulated by multiplying RGB data by a first gain and by multiplying W data by a second gain. Ki is the gain of the i-th pixel in the previous frame.
Figure 112015128816916-pat00004
is the average of the gains applied to all pixels in the current frame, that is,
Figure 112015128816916-pat00005
(N is the total number of pixels). The gain is the sum of the frame gain and the pixel gain.

프레임 게인은 모든 픽셀들에 동일하게 적용되는 게인이다. 프레임 게인은 도 2에서 k와 같다. 프레임 게인은 대한민국 공개 특허 출원 10-2007-0065640(2007. 06. 25.)에서 제안된 방법으로 결정될 수 있다. 픽셀 게인은 대한민국 특허 출원 10-2008-0061772(2008. 07. 03.)에서 제안된 바와 같이, RGB 데이터의 채도에 반비례하는 값으로 계산될 수 있다. 도 2에서, Min는 RGB 데이터의 최소값이고, Max는 RGB 데이터의 최대값이다. Min/Max가 1에 가까울수록 채도가 낮은 무채색(achromatic)이고, 0에 가까울수록 채도가 높은 유채색(chromatic)이다. 따라서, 픽셀 게인은 무채색에 가까울수록 높은 값이다. 픽셀 게인은 도 2에서 프레임 게인 k와 상한 게인 값(AGP)을 잇는 직선의 기울기에 따라 결정될 수 있다. 프레임 게인과 픽셀 게인의 합은 상한 게인 값(AGP) 이하의 값으로 결정된다. 도 2에서 프레임 게인과 픽셀 게인의 합은 1~2 사이의 범위에서 결정되는 예이나, 이에 한정되지 않는다. 상한 게인 값(AGP)은 평균 색 왜곡(Average color distortion, ACD)에 따라 가변된다. The frame gain is a gain applied equally to all pixels. The frame gain is equal to k in FIG. 2 . The frame gain may be determined by a method proposed in Korean Patent Application Laid-Open Publication No. 10-2007-0065640 (June 25, 2007). As suggested in Korean Patent Application No. 10-2008-0061772 (July 03, 2008), the pixel gain may be calculated as a value inversely proportional to the saturation of RGB data. In Fig. 2, Min is the minimum value of RGB data, and Max is the maximum value of RGB data. The closer Min/Max is to 1, the less saturated the achromatic color is, and the closer to 0, the more saturated the chromatic color is. Accordingly, the pixel gain is higher as it approaches an achromatic color. The pixel gain may be determined according to the slope of a straight line connecting the frame gain k and the upper limit gain value AGP in FIG. 2 . The sum of the frame gain and the pixel gain is determined to be less than or equal to the upper limit gain value (AGP). In FIG. 2 , the sum of the frame gain and the pixel gain is an example determined in a range between 1 and 2, but is not limited thereto. The upper limit gain value (AGP) varies according to the average color distortion (ACD).

한 프레임 내의 평균 색 왜곡(ACD)은 아래의 수학식 2와 같다. The average color distortion (ACD) within one frame is expressed by Equation 2 below.

Figure 112015128816916-pat00006
Figure 112015128816916-pat00006

여기서, DRR(i)는 R 파장에서의 색 왜곡이고, DRG(i)는 G 파장에서의 색 왜곡이다. DRB(i)는 B 파장에서의 색 왜곡이다. Here, DR R (i) is the color distortion at the R wavelength, and DR G (i) is the color distortion at the G wavelength. DR B (i) is the color distortion at B wavelength.

색 왜곡은 도 2에서 프레임 게인 k와 상한 게인 값(AGP)을 잇는 직선의 기울기에 따라 결정된다. 상한 게인 값(AGP)을 조절하여 색 왜곡을 최적화할 수 있다. The color distortion is determined according to the slope of a straight line connecting the frame gain k and the upper limit gain value AGP in FIG. 2 . Color distortion can be optimized by adjusting the upper limit gain (AGP).

Figure 112015128816916-pat00007
Figure 112015128816916-pat00007

여기서,

Figure 112015128816916-pat00008
는 다음 프레임에 적용될 상한 게인 값(AGP)이고,
Figure 112015128816916-pat00009
는 현재 프레임의 상한 게인 값(AGP)이다.
Figure 112015128816916-pat00010
는 인지 색 왜곡 수준 아래의 목표 색 왜곡치를 정의한 색 왜곡 임계값이다.
Figure 112015128816916-pat00011
은 목표 색 왜곡에 도달하는 속도를 정의한 피드백 가속 상수로서 플리커나 색 왜곡 조절 속도를 고려하여 실험적으로 정해진다.
Figure 112015128816916-pat00012
는 양수인 상수이다. ACD=
Figure 112015128816916-pat00013
이면
Figure 112015128816916-pat00014
=
Figure 112015128816916-pat00015
이다. ACD>
Figure 112015128816916-pat00016
이면
Figure 112015128816916-pat00017
보다 작아진다. 따라서, ACD가 인지 색 왜곡 수준 보다 커지면 다음 프레임에 적용한 AGP를 낮추어 픽셀 게인을 줄여 데이터의 변조폭을 감소시킨다. here,
Figure 112015128816916-pat00008
is the upper limit gain value (AGP) to be applied to the next frame,
Figure 112015128816916-pat00009
is the upper limit gain value (AGP) of the current frame.
Figure 112015128816916-pat00010
is a color distortion threshold defining a target color distortion value below the perceived color distortion level.
Figure 112015128816916-pat00011
is a feedback acceleration constant that defines the speed at which the target color distortion is reached, and is experimentally determined in consideration of the flicker or color distortion control speed.
Figure 112015128816916-pat00012
is a constant that is positive. ACD=
Figure 112015128816916-pat00013
back side
Figure 112015128816916-pat00014
=
Figure 112015128816916-pat00015
to be. ACD>
Figure 112015128816916-pat00016
back side
Figure 112015128816916-pat00017
becomes smaller Therefore, when the ACD becomes larger than the perceived color distortion level, the AGP applied to the next frame is lowered to reduce the pixel gain to reduce the data modulation width.

수학식 1~3은 RGBW 표시패널에서 무채색과 유채색 간의 스트레칭 비율(stretching rate) 차이에 의해 발생하는 무채색과 유채색의 동시 대비에 의한 인지적 색 왜곡을 정량화할 수 있다. 여기서, 스트레칭 비율은 도 2에서 게인에 의해 변조되는 데이터의 변조폭이다. 그러나 이 방법은 색역(color gamut) 차이에 따른 컬러 휘도 인지 효과(H-K effect)를 반영하고 있지 못하다. 색역 확장에 따른 유채색의 인지 휘도 향상 효과를 반영하면, RGBW 표시패널에서 색 왜곡 없이 더 밝은 백색(white)을 구현할 수 있다. Equations 1 to 3 can quantify perceptual color distortion caused by simultaneous contrast between achromatic colors and chromatic colors caused by a difference in stretching rates between achromatic colors and chromatic colors in the RGBW display panel. Here, the stretching ratio is the modulation width of the data modulated by the gain in FIG. 2 . However, this method does not reflect the color luminance perception effect (H-K effect) according to the color gamut difference. If the effect of improving the perceived luminance of chromatic colors according to the color gamut extension is reflected, brighter white can be realized without color distortion in the RGBW display panel.

도 3 (A)는 다양한 색상(Hue)과 채도(Saturation)가 표현된 입력 컬러 차트(color chart)이다. 도 3 (B)는 도 3 (A)와 같은 입력 컬러 차트 데이터를 NCG 표시패널에 입력할 때 인지 색 휘도를 보여 주는 H-K 효과 팩터를 보여 주는 컬러 이미지이다. 도 3 (C)는 도 3 (A)와 같은 입력 컬러 차트 데이터를 WCG 표시패널에 입력할 때 인지 색 휘도를 보여 주는 H-K 효과 팩터를 보여 주는 컬러 이미지이다. H-K 효과 팩터를 구하는 방법은 공지된 방법 예를 들어, CCC 0361-2317/97/060385-17(Volume 22, Number 6, December 1997)에서 개시된 “Simple Estimation Methods for the Helmholtz-Kohlrausch Effect (논문 저자 : Yoshinobu Nayatani)”에 개시된 방법을 이용할 수 있다. 3A is an input color chart in which various hues and saturation are expressed. FIG. 3B is a color image showing the H-K effect factor showing perceived color luminance when input color chart data as in FIG. 3A is input to the NCG display panel. FIG. 3(C) is a color image showing the H-K effect factor showing perceived color luminance when input color chart data as in FIG. 3(A) is input to the WCG display panel. A method for obtaining the H-K effect factor is a known method, for example, “Simple Estimation Methods for the Helmholtz-Kohlrausch Effect” disclosed in CCC 0361-2317/97/060385-17 (Volume 22, Number 6, December 1997) (the author of the paper: Yoshinobu Nayatani)” can be used.

도 3 (A) 내지 도 3 (C)를 참조하면, 공지된 H-K 효과 팩터 계산 알고리즘을 이용하여 도 3a와 같은 컬러 차트 이미지에 대하여 인지 색 휘도를 계산하면, 인지 색 휘도는 색역에 따라 색상(Hue)와 채도(Saturation)가 다르다는 것을 알 수 있다. 인지 색 휘도는 색역에 따라 동일한 색상(Hue)와 채도(Saturation)에서 그 차이가 크다. 3 (A) to 3 (C), when the perceived color luminance is calculated for the color chart image as in FIG. 3A using a known H-K effect factor calculation algorithm, the perceived color luminance is It can be seen that Hue) and   Saturation are different. Perceived color luminance has a large difference in the same hue (Hue) and saturation (Saturation) according to the color gamut.

RGBW 표시패널의 색 왜곡은 주로 밝은 무채색과 어두운 유채색 사이의 색 대비에 의해 나타나게 된다. WCG에서 H-K 효과로 인하여 유채색의 인지 휘도가 증가한다면 색 대비에 의해 색 왜곡이 다시 계산되어야 WCG에서 색 왜곡 없이 더 밝은 영상을 구현할 수 있다. WCG에서 유채색의 인지 휘도가 증가하기 때문에 유채색과 무채색의 휘도비로 기인한 인지 색 왜곡을 계산할 때, 색역 변화에 따른 유채색의 인지 휘도를 반영하여야 한다. 이를 위하여, 본 발명은 WCG와 NCG 사이의 H-K 효과 팩터의 비를 계산하여, NCG 대비 WCG에서 색상(Hue)별 휘도 증가율을 구한다. 색상별 인지 휘도 증가율은 H-K 효과 팩터를 구하는 방법 예를 들어, CCC 0361-2317/97/060385-17(Volume 22, Number 6, December 1997)에서 개시된 “Simple Estimation Methods for the Helmholtz-Kohlrausch Effect (논문 저자 : Yoshinobu Nayatani)”에 개시된 방법으로 계산될 수 있다. Color distortion of RGBW display panels is mainly caused by color contrast between bright achromatic colors and dark chromatic colors. If the perceived luminance of chromatic colors increases due to the H-K effect in WCG, color distortion must be recalculated based on color contrast to realize a brighter image without color distortion in WCG. Since the perceived luminance of chromatic colors increases in WCG, when calculating the perceived color distortion caused by the luminance ratio of chromatic and achromatic colors, it is necessary to reflect the perceived luminance of chromatic colors according to color gamut change. To this end, the present invention calculates the ratio of the H-K effect factor between the WCG and the NCG to obtain the luminance increase rate for each hue in the WCG compared to the NCG. The perceptual luminance increase rate for each color is a method for obtaining the H-K effect factor, for example, “Simple Estimation Methods for the Helmholtz-Kohlrausch Effect (paper)” disclosed in CCC 0361-2317/97/060385-17 (Volume 22, Number 6, December 1997). Author: Yoshinobu Nayatani)”.

도 4 (B)는 도 4 (A)와 같은 입력 컬러 차트 이미지에 대하여 NCG와 WCG 각각에서 H-K 효과 팩터를 계산하고, NCG 대비 WCG에서 인지 색 휘도 증가율을 보여 주는 도면이다. 도 3 (A) 내지 도 4 (B)에서, x축은 채도(Saturation)이고, y축은 색상(Hue)이다. 컬러로 구분된 오른쪽 숫자(0~2)는 인지 휘도 비율이다. FIG. 4B is a diagram showing the increase in perceived color luminance in WCG compared to NCG by calculating the H-K effect factor in each of NCG and WCG with respect to the input color chart image as in FIG. 4A. 3 (A) to 4 (B), the x-axis is the saturation (Saturation), the y-axis is the hue (Hue). Color-coded numbers on the right (0-2) are the perceived luminance ratio.

도 4a 및 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이, 레드(red), 마젠타(magenta)와 같은 색은 채도(saturation)가 높을 때 WCG에서 NCG 대비 인지 휘도가 거의 2배 가까이 높다는 것을 알 수 있다. 반면에, 시안(cyan)이나 연 블루(blue), 엘로우(yellow)와 같은 색은 WCG에서 NCG 대비 인지 휘도가 약 1 ~ 1.1 배로 거의 차이가 없다. RGBW 표시패널에서 밝은 무채색에 대한 어두운 유채색이 색 왜곡 증가 원인이기 때문에, WCG로 색역이 확장될 때 유채색의 인지 휘도를 증가하면 RGBW 표시패널에서 색 왜곡을 저감할 수 있다. 본 발명은 색역이 확장될 때 색상(hue)에 따른 색 왜곡 기여도를 정량화하기 위하여 도 5 (B)와 같이 인지 색 증가 비율과 반비례하는 색 왜곡 기여도(Wi)를 구한다. 도 5 (A)에서 도면 부호 “51”은 NCG 대비 WCG에서 색상(hue)에 따른 인지 휘도 증가 곡선이다. 도 5 (A)에서 “52”는 NCG로부터 WCG로 색역이 확장될 때 색상(hue)별 색 왜곡 정도를 보여 주는 색 왜곡 기여도 곡선이다. 색 왜곡 기여도(Wi)는 i 번째 픽셀의 색 왜곡 기여로서서 0~1 사이의 값으로 결정된다. Wi가 1에 가까울수록 색 왜곡이 크다는 것을 의미한다.As can be seen from FIGS. 4A and 4B , it can be seen that the perceived luminance of colors such as red and magenta is almost twice as high in WCG compared to NCG when saturation is high. On the other hand, colors such as cyan, light blue, and yellow have almost no difference in perceived luminance in WCG compared to NCG by about 1 to 1.1 times. Since dark chromatic colors to bright achromatic colors are the cause of increase in color distortion in RGBW display panels, increasing the perceived luminance of chromatic colors when the color gamut is extended to WCG can reduce color distortion in RGBW display panels. In the present invention, in order to quantify the color distortion contribution according to the hue when the color gamut is expanded, the color distortion contribution Wi, which is inversely proportional to the perceived color increase rate, is obtained as shown in FIG. 5B. In FIG. 5A , reference numeral “51” denotes a curve for increasing perceived luminance according to hue in WCG versus NCG. In FIG. 5A , “52” is a color distortion contribution curve showing the degree of color distortion for each hue when the color gamut is extended from NCG to WCG. The color distortion contribution Wi is the color distortion contribution of the i-th pixel and is determined as a value between 0 and 1. The closer Wi is to 1, the greater the color distortion.

색 왜곡 기여도를 W(i)라 할 때, 수학식2는 수학식 4로 수정되어야 한다. 따라서, 평균 색 왜곡(ACD)은 도 5와 같이 정의된 색 왜곡 기여도 W(i)에 비례한다.When the color distortion contribution is W(i), Equation 2 should be modified to Equation 4. Therefore, the average color distortion (ACD) is proportional to the color distortion contribution W(i) defined as shown in FIG. 5 .

Figure 112015128816916-pat00018
Figure 112015128816916-pat00018

본 발명은 WCG로 색역이 확장될 때 도 5와 수학식 4와 같이 픽셀 데이터 각각에서 색상(hue)에 따른 해당 픽셀의 색 왜곡 기여도를 구하여 이를 바탕으로 최종 색 왜곡 가중치로 활용한다. 본 발명은 RGBW 표시패널의 색역이 WCG로 확장되면, 색 왜곡 기여도가 낮은 색에서 픽셀 게인을 높여 색 왜곡 없이 더 밝은 영상으로 입력 영상을 재현한다. In the present invention, when the color gamut is extended to WCG, as shown in FIG. 5 and Equation 4, the color distortion contribution of the corresponding pixel according to the hue is obtained from each pixel data, and the color distortion contribution is used as the final color distortion weight based on this. According to the present invention, when the color gamut of the RGBW display panel is extended to WCG, the input image is reproduced as a brighter image without color distortion by increasing the pixel gain in a color having a low contribution to color distortion.

색 왜곡 보상 알고리즘(비교예1)은 RGBW 표시패널은 유채색과 무채색의 휘도 대비에 따른 색 왜곡 때문에, 유채색과 무채색이 한 화면에 같이 존재할 경우 무채색을 실제 색 표현 능력(capability)보다 낮게 구동해야 하는 경우가 발생한다. 그러나 이 방법은 RGBW 표시패널의 색역을 WCG로 확장하는 경우에 유채색의 인지 휘도가 크게 늘어나기 때문에 오히려 유채색이 더 밝아지고 무채색이 상대적으로 더 어두워 보이는 문제를 초래할 수 있다. In the color distortion compensation algorithm (Comparative Example 1), the RGBW display panel has color distortion due to the luminance contrast between chromatic and achromatic colors. case occurs However, in this method, when the color gamut of the RGBW display panel is extended to WCG, the perceived luminance of chromatic colors is greatly increased, so chromatic colors become brighter and achromatic colors appear relatively darker.

본 발명은 RGBW 표시패널에서 WCG로 색역을 확장하는 경우에 WCG 적용에 따른 유채색의 인지 휘도 증가를 반영하여 수학식 4와 같이 색 왜곡(ACD)을 계산한다. 본 발명은 수학식 4와 같이 계산된 색 왜곡(ACD)에 반비례하여 픽셀 게인을 조정하여 WCG 색역의 RGBW 표시패널에서 색 왜곡 없이 더 밝은 영상을 구현할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명은 수학식 4와 같이 계산된 평균 색 왜곡(ACD)에 반비례하여 도 2에서 상한 게인 값(AGP)을 조정한다. 본 발명은 평균 색 왜곡(ACD)이 높아지면 상한 게인 값(AGP)을 낮추어 픽셀 게인을 낮추는 반면, 평균 색 왜곡(ACD)이 낮아지면 상한 게인 값(AGP)을 높인다. WCG 색역의 RGBW 표시패널에서 평균 색 왜곡(ACD)이 낮은 색상 예를 들어, 레드(red), 마젠타(magenta)를 재현할 때, 백색 휘도를 높이면 인지 색 왜곡 없이 더 밝은 영상을 재현할 수 있다. 따라서, 본 발명은 WCG 색역의 RGBW 표시패널에서 인지 색 왜곡의 증가 없이 더 밝은 영상을 표시할 수 있고 소비 전력 저감 효과를 높일 수 있다. In the present invention, when the color gamut is extended from the RGBW display panel to the WCG, the color distortion (ACD) is calculated as in Equation 4 by reflecting the increase in the perceived luminance of the chromatic colors according to the WCG application. According to the present invention, a brighter image can be realized without color distortion in the RGBW display panel of the WCG color gamut by adjusting the pixel gain in inverse proportion to the color distortion (ACD) calculated as shown in Equation (4). To this end, the present invention adjusts the upper limit gain value (AGP) in FIG. 2 in inverse proportion to the average color distortion (ACD) calculated as in Equation (4). In the present invention, when the average color distortion (ACD) is high, the upper gain value (AGP) is lowered to lower the pixel gain, whereas when the average color distortion (ACD) is lowered, the upper gain value (AGP) is increased. When the RGBW display panel of the WCG color gamut reproduces colors with low average color distortion (ACD), such as red and magenta, by increasing the white luminance, a brighter image can be reproduced without perceived color distortion. . Accordingly, according to the present invention, a brighter image can be displayed without an increase in perceived color distortion in the RGBW display panel of the WCG color gamut, and the effect of reducing power consumption can be increased.

도 5와 수학식 4에서 알 수 있는 바와 같이, 색역이 WCG로 확장되면 레드(red), 마젠타(magenta)와 같은 색의 색 왜곡 기여도(Wi)가, 시안(cyan)이나 연 블루(blue), 엘로우(yellow) 등과 같은 색에 비하여 더 낮다. 따라서, 본 발명은 WCG 색역의 RGBW 표시패널에서 레드(red), 마젠타(magenta)와 같은 색의 픽셀 게인을 시안(cyan)이나 연 블루(blue), 엘로우(yellow)와 같은 색의 픽셀 게인에 비하여 더 높인다. As can be seen from FIG. 5 and Equation 4, when the color gamut is extended to WCG, the color distortion contribution Wi of colors such as red and magenta is cyan or light blue. , lower compared to colors such as yellow. Therefore, in the present invention, in the RGBW display panel of the WCG color gamut, the pixel gain of colors such as red and magenta is applied to the pixel gain of colors such as cyan, light blue, and yellow. higher than that

도 6은 색역 변화에 따른 본 발명과 비교예1의 색 왜곡과 인지 휘도를 비교한 실험 결과를 이미지들이다. 도 6의 (A)는 샘플 이미지를 NCG 색역의 RGBW 표시패널에 표시한 예이다. 도 6의 (B)는 도 6의 (A)와 같은 샘플 이미지를 비교예1의 색 왜곡 보상 알고리즘을 이용하여 데이터를 변환하여 WCG 색역의 RGBW 표시패널에 표시한 실험 결과 이미지이다. 비교예1은 전술한 바와 같이 RGBW 표시패널에서 무채색의 휘도를 실제 휘도 보다 낮게 제한한다. 도 6의 (C)는 도 5와 수학식 4에서 정의된 색상(hue)에 따른 평균 색 왜곡(ACD)을 반영하여 색 왜곡 기여도가 낮은 색상 주변의 픽셀 게인을 높여 그 픽셀들의 무채색 휘도를 높인 실험 결과 이미지이다. 6 is images of experimental results comparing color distortion and perceived luminance of the present invention and Comparative Example 1 according to color gamut change. 6A is an example in which a sample image is displayed on an RGBW display panel of an NCG color gamut. FIG. 6B is an experimental result image displayed on an RGBW display panel of a WCG color gamut by converting the sample image as shown in FIG. 6A using the color distortion compensation algorithm of Comparative Example 1. FIG. Comparative Example 1 limits the luminance of the achromatic color to be lower than the actual luminance in the RGBW display panel as described above. (C) of FIG. 6 reflects the average color distortion (ACD) according to the hue defined in FIG. 5 and Equation 4 to increase the pixel gain around the color having a low color distortion contribution to increase the achromatic luminance of the pixels. This is an image of the experimental result.

WCG 색역의 RGBW 표시패널에 본 발명을 적용하면, WCG 적용에 따른 유채색의 인지 휘도 증가를 반영하여 색 왜곡을 계산하므로 도 6 (B)에 비하여 도 6 (C)와 같이 색 왜곡 없이 무채색의 휘도를 더 높일 수 있다. 또한, 본 발명은 레티넥스 이론을 이용하여 데이터 변조에 의한 각 프레임의 컬러 왜곡을 계산하고, 컬러 왜곡이 인지되지 않는 수준으로 게인을 조절함으로써, RGB 데이터의 게인과 W 데이터의 게인을 개별적으로 조절하여 인지 색 왜곡 없이 소비 전력을 감소할 수 있다. When the present invention is applied to the RGBW display panel of the WCG color gamut, the color distortion is calculated by reflecting the increase in the perceived luminance of chromatic colors according to the WCG application, so the luminance of an achromatic color without color distortion as shown in FIG. can be higher In addition, the present invention calculates the color distortion of each frame by data modulation using Retinex theory, and adjusts the gain to a level at which color distortion is not recognized, thereby individually adjusting the gain of RGB data and the gain of W data. Thus, power consumption can be reduced without perceptual color distortion.

본 발명은 프레임 게인과 픽셀 게인의 합(도 2)을 RGB 데이터 각각에 곱하여 RGB 데이터를 변조한다. 본 발명은 RGB 데이터에 동일한 게인을 곱하거나 RGB 서브 픽셀 각각의 발광 효율을 고려하여 RGB 데이터 각각에 서로 다른 값의 게인을 곱할 수도 있다. The present invention modulates RGB data by multiplying each of the RGB data by the sum of the frame gain and the pixel gain (FIG. 2). According to the present invention, RGB data may be multiplied by the same gain, or each RGB data may be multiplied by a gain of a different value in consideration of the luminous efficiency of each RGB sub-pixel.

본 발명은 RGB 데이터에 제1 게인을 곱하고, 제1 게인과 동일한 방법으로 제2 게인을 곱하고 W 데이터에 제2 게인을 곱할 수 있다. 제1 게인과 제2 게인 각각은 도 5와 수학식 4로 계산되는 평균 색 왜곡(ACD)에 따라 가변되는 도 2에서 상한 게인 값(AGP)으로 조정될 수 있다. According to the present invention, RGB data may be multiplied by a first gain, multiplied by a second gain in the same manner as the first gain, and W data may be multiplied by a second gain. Each of the first gain and the second gain may be adjusted to an upper limit gain value AGP in FIG. 2 that varies according to the average color distortion (ACD) calculated in FIGS. 5 and 4 .

LCD의 경우에, RGB 데이터에 동일한 게인이 곱해지고, 이 게인이 도 2와 같이 평균 색 왜곡(ACD)으로 조정될 수 있다. OLED 표시장치의 경우에 RGB 데이터에 곱해지는 제1 게인과, W 데이터에 곱해지는 제2 게인 중에서 제2 게인이 도 2와 같이 평균 색 왜곡(ACD)으로 조정될 수 있다. In the case of LCD, RGB data is multiplied by the same gain, and this gain can be adjusted with average color distortion (ACD) as shown in FIG. 2 . In the case of an OLED display, a second gain among a first gain multiplied by RGB data and a second gain multiplied by W data may be adjusted as an average color distortion (ACD) as shown in FIG. 2 .

본 발명은 도 2와 수학식 4에서 알 수 있는 바와 같이 색 왜곡 기여도(Wi)에 따라 비례하는 평규 색 왜곡(ACD)으로 인하여 무채색 데이터의 게인이 유채색 데이터의 게인보다 상대적으로 더 커져 평균 색 왜곡(ACD)이 커지면 무채색 데이터의 변조폭이 유채색 데이터보다 더 커진다. In the present invention, as can be seen from FIGS. 2 and 4, the gain of the achromatic color data is relatively larger than the gain of the chromatic data due to the normal color distortion (ACD) proportional to the color distortion contribution (Wi), resulting in average color distortion. When (ACD) increases, the modulation width of the achromatic data becomes larger than that of the chromatic data.

도 7은 본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법의 처리 수순을 상세히 보여 주는 도면이다. 7 is a diagram illustrating in detail a processing procedure of the method for compensating for color gamut and color distortion according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 RGBW 표시패널의 색역을 WCG로 확장하고, 색역 확장에 따른 H-K 효과 팩터를 계산한다(S01 및 S02). 색역 변환 방법은 공지된 어떠한 알고리즘도 적용 가능하다. 예를 들어, 색역 변환 방법은 본원 출원인에 의해 제안된 대한민국 공개 특허 10-2011-0005513(2011. 01. 18.)에 개시된 방법을 이용할 수 있다. H-K 효과 팩터 계산 방법은 도 3의 (C)와 같이 구해진다. Referring to FIG. 7 , in the method for compensating for color gamut and color distortion of the present invention, the color gamut of the RGBW display panel is extended to WCG and H-K effect factors according to the color gamut extension are calculated ( S01 and S02 ). As the color gamut conversion method, any known algorithm is applicable. For example, the color gamut conversion method may use the method disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0005513 (Jan. 18, 2011) proposed by the applicant of the present application. The H-K effect factor calculation method is obtained as shown in FIG. 3C.

본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 NCG 대비 WCGT에서의 색상(hue)별 인지 휘도 증가율(도 4의 (B))을 계산하고(S03), 색상(hue)에 따른 색 왜곡 기여도 곡선(도 5의 (B))을 생성한다(S04). S01 내지 S04는 RGBW 표시패널의 색역 변환후 사전 실험 결과를 바탕으로 처리된다. S04에서 설정된 색 왜곡 기여도 곡선(52)은 룩업 테이블(Look-up table) 데이터로 설정된다. 이 룩업 테이블은 RGBW 픽셀 구조의 표시 장치에 내장된 메모리에 저장된다. The color gamut and color distortion compensation method of the present invention calculates the perceived luminance increase rate (FIG. 4(B)) for each color (hue) in WCGT compared to NCG (S03), and the color distortion contribution curve according to the hue (hue) (FIG. 5 (B)) is generated (S04). S01 to S04 are processed based on pre-experimental results after color gamut conversion of the RGBW display panel. The color distortion contribution curve 52 set in S04 is set as look-up table data. This lookup table is stored in a memory built into the display device of the RGBW pixel structure.

본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 이전 프레임에서 각 픽셀별 게인들의 평균(

Figure 112015128816916-pat00019
)을 계산하고, 현재 프레임에서 각 픽셀별 게인(
Figure 112015128816916-pat00020
)을 계산한다(S1 및 S2). S1 및 S2의 게인 계산 방법은 본원 발명자들에 의해 제안된 대한민국 공개 특허 10-2014-0081394(2014. 07. 01)에 개시된 방법을 이용할 수 있다. The method for compensating for color gamut and color distortion according to the present invention provides an average (
Figure 112015128816916-pat00019
), and the gain for each pixel in the current frame (
Figure 112015128816916-pat00020
) is calculated (S1 and S2). The method of calculating the gains of S1 and S2 may use the method disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0081394 (2014. 07. 01) proposed by the present inventors.

본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 픽셀별로 입력 영상의 RGB 데이터 각각에서 색상(hue)을 계산한다(S3). RGB 데이터의 색상 계산 방법은 공지된 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, RGB 데이터의 색상 계산 방법은 대한민국 공개 특허 10-2011-0005513(2011. 01. 18.)에 개시된 방법을 이용할 수 있다. The color gamut and color distortion compensation method of the present invention calculates a hue from each RGB data of an input image for each pixel ( S3 ). A known method may be used for the color calculation method of RGB data. For example, the method of calculating the color of RGB data may use the method disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0005513 (Jan. 18, 2011).

본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 도 5의 색 왜곡 기여도 곡선(52)과 수학식 4를 바탕으로 색상(hue)에 따른 평균 색 왜곡(ACD)을 계산한다(S4). 이어서, 본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법은 평균 색 왜곡(ACD)이 증가하면 상한 게인 값(도 2의 AGP)을 낮추는 반면, 평균 색 왜곡(ACD)이 낮아지면 상한 게인 값(도 2의 AGP)을 높여 색 왜곡 없이 밝은 영상을 구현한다(S5). S3 내지 S5는 색 왜곡 기여도 곡선 데이터가 설정된 룩업 테이블과, 연산을 처리하는 로직 회로(logic circuit)을 포함한 데이터 처리 회로에서 실시된다. 이 데이터 처리 회로는 도 9에서 데이터 처리부(110)와 같다. In the color gamut and color distortion compensation method of the present invention, an average color distortion (ACD) according to a hue is calculated based on the color distortion contribution curve 52 of FIG. 5 and Equation 4 ( S4 ). Subsequently, in the method for compensating for color gamut and color distortion of the present invention, the upper limit gain value (AGP in FIG. 2) is lowered when the average color distortion (ACD) increases, whereas the upper limit gain value (AGP in FIG. 2) is lowered when the average color distortion (ACD) is lowered. AGP) is increased to realize a bright image without color distortion (S5). Steps S3 to S5 are implemented in a data processing circuit including a lookup table in which color distortion contribution curve data is set, and a logic circuit for processing an operation. This data processing circuit is the same as the data processing unit 110 in FIG. 9 .

본 발명의 색역 및 색 왜곡 보상 방법이 적용된 RGBW 픽셀 구조의 표시장치는 도 8과 같이 유채색의 인지 휘도 증가와 유사 수준으로 무채색의 휘도가 증가하기 때문에 색 왜곡 없이 밝은 영상을 구현한다. 도 8의 예는 WCG 색역에서 색 왜곡 기여도가 낮은(Wi=0) 레드(red) 블록과, 상대적으로 색 왜곡 기여도가 높은(Wi=1) 엘로우(yellow) 블록 주변에 백색(white) 배경을 가지는 샘플 이미지를 RGBW 픽셀 구조의 표시장치에 표시한 예이다. 샘플 이미지들의 레드 블록과 엘로우 블랙의 픽셀 데이터는 동일 계조이지만 WCG에서 인지 휘도가 다르고 색 왜곡 기여도(Wi)가 다르다. 이 경우, 본 발명을 적용하면 유채색의 인지 휘도 증가와 유사 수준으로 무채색 휘도 증가하므로, 엘로우 블록을 포함한 이미지에 비하여 색 왜곡 기여도가 더 낮은 레드 블록 주변의 백색 배경이 더 밝게 보인다. 이는 평균 색 왜곡(ACD)이 색 왜곡 기여도(Wi)에 비례하고, 도 2와 같이 게인이 평균 색 왜곡(ACD)이 낮을 때 상승하고 그 상승폭이 무채색에서 더 크기 때문이다. 따라서여, 본 발명을 WCG 색역의 RGBW 픽셀 구조의 표시장치에 적용하면, 이 표시장치에서 색상별로 무채색의 휘도 증가량이 다르게 제어된다. The RGBW pixel structure display device to which the method for compensating for color gamut and color distortion of the present invention is applied, as shown in FIG. 8, realizes a bright image without color distortion because the luminance of achromatic colors increases to a level similar to the increase in perceived luminance of chromatic colors. In the example of FIG. 8 , in the WCG color gamut, a white background is set around a red block having a low contribution to color distortion (Wi = 0) and a yellow block having a relatively high contribution to color distortion (Wi = 1). The branch is an example of displaying a sample image on a display device having an RGBW pixel structure. The pixel data of the red block and yellow black of the sample images have the same grayscale, but the perceived luminance is different in WCG and the color distortion contribution (Wi) is different. In this case, since the luminance of achromatic colors is increased to a level similar to the increase in perceived luminance of chromatic colors when the present invention is applied, a white background around a red block with a lower contribution to color distortion compared to an image including a yellow block appears brighter. This is because the average color distortion (ACD) is proportional to the color distortion contribution (Wi), and as shown in FIG. 2 , the gain increases when the average color distortion (ACD) is low, and the increase is larger in achromatic colors. Therefore, if the present invention is applied to a display device having an RGBW pixel structure in a WCG color gamut, the luminance increase amount of an achromatic color is controlled differently for each color in the display device.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 이 표시장치는 각 픽셀이 프라이머리 컬러의 데이터를 각각 표시하는 3개 서브 픽셀과 화이트 데이터를 표시하는 1개 서브 픽셀로 나뉘어진 RGBW 픽셀 구조의 표시장치이다. 9 is a block diagram illustrating a display device according to an embodiment of the present invention. This display device has an RGBW pixel structure in which each pixel is divided into three sub-pixels each displaying primary color data and one sub-pixel displaying white data.

도 9를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 데이터 처리부(110), 구동부(102, 104), 구동부(102, 104, 108) 및 표시패널(100)을 포함한다. 구동부(102, 104, 108)는 타이밍 콘트롤러(108), 데이터 드라이버(102), 게이트 드라이버(104)을 포함하여 표시패널(100)의 픽셀들에 데이터 처리부(104)에 의해 변조된 입력 데이터를 기입한다. 데이터 처리부(110)는 타이밍 콘트롤러(108)에 내장될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the display device of the present invention includes a data processing unit 110 , driving units 102 , 104 , driving units 102 , 104 , 108 , and a display panel 100 . The drivers 102 , 104 , and 108 transmit input data modulated by the data processor 104 to pixels of the display panel 100 including the timing controller 108 , the data driver 102 , and the gate driver 104 . Fill in. The data processing unit 110 may be embedded in the timing controller 108 .

데이터 처리부(110)는 동일 계조를 갖는 제1 및 제2 색상에서, 제1 색상이 표시되는 제1 픽셀의 무채색 휘도를 제2 색상이 표시되는 제2 픽셀의 무채색 휘도 보다 높이도록 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 데이터들을 변조한다. 데이터 처리부(110)는 WCG 색역에 맞게 RGB 대이터를 RGBW 데이터로 변환하고, 도 7의 S04에서 설정된 색 왜곡 기여도 곡선(52)과 수학식 4를 바탕으로 색상(hue)에 따라 게인을 조정한다. 데이터 처리부(110)는 룩업 테이블과 로직 회로를 이용하여 도 7에서 S3~S5 단계를 처리한다. 룩업 테이블은 데이터 처리부(110)의 메모리에 저장된다. 색 왜곡 기여도(Wi)가 낮은 색상의 픽셀 데이터의 경우에, 상한 게인 값(도 2의 AGP)이 상승하여 무채색 휘도가 더 높아진다. 무채색의 휘도는 프레임 게인 k와 AGP를 잇는 직선을 따라 도 2와 같이 채도가 작아질수록 즉, 무채색에 가까워질수록 점진적으로 증가할 수 있다. 프레임 게인과 픽셀 게인 각각은 RGBW 서브 픽셀 각각의 발광 효율을 고려하여, RGB 데이터를 변조하기 위한 제1 게인과 W 데이터를 변조하기 위한 제2 게인을 포함할 수 있다. 데이터 처리부(110)로 인하여 동일 계조에서 색상 별로 무채색 휘도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 동일 계조의 제1 및 제2 색상 데이터에서 제1 색상이 제2 색상에 비하여 색 왜곡 기여도(Wi)가 작은 경우, 제1 색상이 표시되는 픽셀의 무채색 휘도가 제2 색상이 표시되는 픽셀의 무채색 휘도 보다 높아질 수 있다.The data processing unit 110 sets the achromatic luminance of the first pixel displaying the first color to higher than the achromatic luminance of the second pixel displaying the second color in the first and second colors having the same grayscale. The data is modulated by increasing the gain of the data to be written higher than the gain of the data to be written into the second pixel. The data processing unit 110 converts the RGB data into RGBW data to match the WCG color gamut, and adjusts the gain according to the hue based on the color distortion contribution curve 52 set in S04 of FIG. 7 and Equation 4 . The data processing unit 110 processes steps S3 to S5 in FIG. 7 using a lookup table and a logic circuit. The lookup table is stored in the memory of the data processing unit 110 . In the case of pixel data of a color having a low color distortion contribution Wi, the upper limit gain value (AGP in FIG. 2 ) rises, so that the achromatic luminance becomes higher. The luminance of the achromatic color may be gradually increased as the saturation decreases as shown in FIG. 2 along a straight line connecting the frame gain k and the AGP, that is, as the achromatic color approaches. Each of the frame gain and the pixel gain may include a first gain for modulating RGB data and a second gain for modulating W data in consideration of luminous efficiency of each RGBW sub-pixel. Due to the data processing unit 110 , the achromatic luminance may be different for each color in the same grayscale. For example, when the contribution of color distortion Wi of the first color is smaller than that of the second color in the first and second color data of the same grayscale, the achromatic luminance of the pixel displaying the first color is displayed as the second color. It may be higher than the luminance of the achromatic color of the corresponding pixel.

타이밍 콘트롤러(108)는 데이터 드라이버(102) 및 게이트 드라이버(104)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 출력함과 아울러, 데이터 처리부(110)에 의해 변조된 데이터를 데이터 드라이버(102)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(108)는 외부로부터 입력된 타이밍 동기 신호(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 데이터 드라이버(102)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(104)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성할 수 있다. The timing controller 108 generates and outputs a data control signal and a gate control signal that respectively control driving timings of the data driver 102 and the gate driver 104 , and outputs data modulated by the data processing unit 110 . It is transmitted to the data driver 102 . The timing controller 108 controls the driving timing of the data driver 102 and the driving timing of the gate driver 104 using the timing synchronization signals Vsync, Hsync, DE, and CLK input from the outside. It is possible to generate a gate control signal to control.

데이터 드라이버(102)는 타이밍 콘트롤러(108)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 콘트롤러(108)로부터 수신된 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시패널(100)의 데이터 라인들로 공급한다. 데이터 드라이버(102)는 감마 전압 생성부(미도시)로부터의 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 드라이버(12)는 적어도 하나의 소스 드라이브(source drive) IC를 포함할 수 있다. 소스 드라이브 IC는 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시패널(100)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시패널(100)의 기판 상에 직접 실장될 수 있다.The data driver 102 converts digital data received from the timing controller 108 into an analog data signal in response to a data control signal from the timing controller 108 and supplies it to data lines of the display panel 100 . The data driver 102 subdivides the gamma voltage set from the gamma voltage generator (not shown) into gradation voltages respectively corresponding to gradation values of the data, and then converts digital data into analog data signals using the subdivided gradation voltages. convert The data driver 12 may include at least one source drive IC. The source drive IC is mounted on a circuit film such as TCP, COF, FPC, etc. and attached to the display panel 100 by a Tape Automatic Bonding (TAB) method, or on a substrate of the display panel 100 by a COG (Chip On Glass) method. It can be mounted directly.

게이트 드라이버(104)는 타이밍 콘트롤러(108)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시패널(100)의 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동한다. 게이트 드라이버(104)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스(또는 게이트 펄스)를 표시패널(100)의 게이트 라인들(또는 스캔 라인들)에 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(14)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시패널(100)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시패널(100) 상에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(14)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(100)에 내에 내장되어 픽셀 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판 상에 형성될 수 있다.The gate driver 104 sequentially drives a plurality of gate lines of the display panel 100 in response to a gate control signal from the timing controller 108 . The gate driver 104 supplies a scan pulse (or gate pulse) of a gate-on voltage to each gate line in a corresponding scan period in response to the gate control signal to the gate lines (or scan lines) of the display panel 100 , , a gate-off voltage is supplied during the remaining period. The gate driver 14 is composed of at least one gate IC and is mounted on a circuit film such as a Tape Carrier Package (TCP), Chip On Film (COF), Flexible Print Circuit (FPC), etc. Automatic Bonding) method or may be mounted on the display panel 100 by COG (Chip On Glass) method. In addition, the gate driver 14 may be embedded in the display panel 100 in a GIP (Gate In Panel) method and formed on the thin film transistor substrate together with the pixel array.

표시패널(100)은 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이를 포함한다. 표시패널(100)은 픽셀들 각각이 RGBW 서브 픽셀들로 나뉘어지는 RGB 표시패널이다. 이 표시패널(100)은 OLED 표시장치의 표시패널, LCD의 표시패널일 수 있다. The display panel 100 includes a pixel array in which data lines and gate lines cross and pixels are arranged in a matrix form. The display panel 100 is an RGB display panel in which each of the pixels is divided into RGBW sub-pixels. The display panel 100 may be a display panel of an OLED display device or a display panel of an LCD.

표시패널(100)로 OLED 패널이 이용되는 경우, RGBW 서브 픽셀 각각은 고전위 전원 라인 및 저전위 전원 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, 데이터 라인 및 게이트 라인과 접속되고 OLED 소자를 구동하는 픽셀 회로를 구비한다. 픽셀 회로는 적어도 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터와 스토리지 커패시터를 포함한다. 스위칭 트랜지스터는 게이트 라인으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호에 대응하는 전압을 스토리지 커패시터에 충전하고, 구동 트랜지스터는 스토리지 커패시터에 충전된 전압에 따라 OLED 소자로 공급되는 전류를 제어하여 OLED 소자의 발광량을 조절한다. OLED 소자의 발광량은 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류에 비례한다.When an OLED panel is used as the display panel 100 , each of the RGBW sub-pixels includes an OLED element connected between a high-potential power line and a low-potential power line, and a pixel circuit connected to a data line and a gate line and driving the OLED element. to provide The pixel circuit includes at least a switching transistor and a driving transistor and a storage capacitor. The switching transistor charges the storage capacitor with a voltage corresponding to the data signal from the data line in response to the scan pulse from the gate line, and the driving transistor controls the current supplied to the OLED device according to the voltage charged in the storage capacitor to control the OLED. Controls the amount of light emitted by the device. The amount of light emitted from the OLED device is proportional to the current supplied from the driving transistor.

표시패널(100)로 액정 패널이 이용되는 경우, 표시패널(100)은 컬러 필터 어레이가 형성된 컬러 필터 기판과, 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정층과, 컬러 필터 기판 및 박막 트랜지스터 기판의 외측면에 각각 부착된 편광판을 구비한다. 각 픽셀은 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 RGBW 서브 픽셀의 조합으로 원하는 색(color)을 구현한다. 각 서브 픽셀은 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 병렬 접속된 액정셀의 용량(Capacitance)과 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 구비한다. 액정셀은 박막 트랜지스터를 통해 픽셀 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터는 액정셀에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다. 액정은 TN(Twisted Nematic) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드와 같이 수직 전계에 의해 구동되거나, IPS(In-Plane Switching) 모드 또는 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같이 수평 전계에 의해 구동된다.When a liquid crystal panel is used as the display panel 100 , the display panel 100 includes a color filter substrate on which a color filter array is formed, a thin film transistor substrate on which a thin film transistor array is formed, and a liquid crystal layer between the color filter substrate and the thin film transistor substrate. and a polarizing plate attached to the outer surfaces of the color filter substrate and the thin film transistor substrate, respectively. Each pixel realizes a desired color by a combination of RGBW sub-pixels that control light transmittance by varying the liquid crystal arrangement according to the data signal. Each sub-pixel includes a thin film transistor connected to a gate line and a data line, a capacitance of a liquid crystal cell connected in parallel with the thin film transistor, and a storage capacitor. The liquid crystal cell charges the difference voltage between the data signal supplied to the pixel electrode through the thin film transistor and the common voltage supplied to the common electrode, and drives the liquid crystal according to the charged voltage to control light transmittance. The storage capacitor stably maintains the voltage charged in the liquid crystal cell. The liquid crystal is driven by a vertical electric field, such as a twisted nematic (TN) mode or a vertical alignment (VA) mode, or is driven by a horizontal electric field, such as an in-plane switching (IPS) mode or a fringe field switching (FFS) mode.

도 10은 도 9에 도시된 데이터 처리부를 상세히 보여 주는 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating the data processing unit shown in FIG. 9 in detail.

도 10을 참조하면, 데이터 처리부(110)는 데이터 변환부(112), 데이터 변조부(114), 색 왜곡 산출부(116) 및 게인 계산부(118)를 구비한다.Referring to FIG. 10 , the data processing unit 110 includes a data conversion unit 112 , a data modulation unit 114 , a color distortion calculation unit 116 , and a gain calculation unit 118 .

데이터 변환부(112)는 WCG 색역에 맞게 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환한다. RGBW 데이터 변환 방법의 일 예는, 입력 RGB 데이터 중 최소값을 W 데이터로 변환하여 W 데이터를 생성하고, 입력 RGB 데이터 각각에서 상기 최소값(W 데이터)을 감산하여 RGB 데이터를 변조한다. RGBW 데이터 변환 방법은 공지된 어떠한 방법도 적용 가능한다. 일 예로, RGBW 데이터 변환 방법은 대한민국 공개 특허 10-2002-0013830, 대한민국 공개 특허 10-2004-0083786 등에 개시된 방법을 이용할 수 있다. The data converter 112 converts RGB data into RGBW data to match the WCG color gamut. As an example of the RGBW data conversion method, W data is generated by converting a minimum value among input RGB data into W data, and the RGB data is modulated by subtracting the minimum value (W data) from each of the input RGB data. As the RGBW data conversion method, any known method is applicable. As an example, the RGBW data conversion method may use a method disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2002-0013830, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2004-0083786, and the like.

색 왜곡 산출부(116)는 미리 설정된 색 왜곡 기여도 곡선(52)과, 미리 설정된 색 왜곡 산출 알고리즘(수학식 4)을 이용하여 입력 색상의 색 왜곡 기여도에 비례하는 평균 색 왜곡을 계산한다. 색 왜곡 산출부(116)는 룩업 테이블 데이터로 설정된 색 왜곡 기여도 곡선(52)과 수학식 4를 이용하여 WCG에서 색 왜곡 기여도를 반영한 평균 색 왜곡(ACD)을 계산한다. The color distortion calculator 116 calculates an average color distortion proportional to the color distortion contribution of the input color using a preset color distortion contribution curve 52 and a preset color distortion calculation algorithm (Equation 4). The color distortion calculator 116 calculates an average color distortion (ACD) reflecting the color distortion contribution in WCG using the color distortion contribution curve 52 set as the lookup table data and Equation (4).

게인 계산부(118)는 평균 색 왜곡(ACD)에 반비례하는 값으로 게인을 조정한다. 게인 계산부(118)는 평균 색 왜곡(ACD)이 작은 색상의 픽셀 데이터에서 상한 게인 값(도 2의 AGP)을 높여 무채색 휘도를 높인다. 반면에, 게인 계산부(118)는 평균 색 왜곡(ACD)이 큰 색상의 픽셀 데이터에서 상한 게인 값(도 2의 AGP)을 낮추어 무채색 휘도를 낮춘다. 게인은 프레임 게인과 픽셀 게인의 합이다. 상한 게인 값(도 2의 AGP)을 조정하면, 프레임 게인값은 고정되고 픽셀 게인값이 조정된다. 게인은 RGB 데이터에 곱해지는 제1 게인과, W 데이터에 곱해지는 제2 개인으로 나뉘어질 수 있다. The gain calculator 118 adjusts the gain to a value inversely proportional to the average color distortion (ACD). The gain calculator 118 increases the achromatic luminance by increasing the upper limit gain (AGP of FIG. 2 ) in pixel data of a color having a small average color distortion (ACD). On the other hand, the gain calculator 118 lowers the achromatic luminance by lowering the upper limit gain (AGP of FIG. 2 ) in pixel data of a color having a large average color distortion (ACD). The gain is the sum of the frame gain and the pixel gain. When the upper limit gain value (AGP in Fig. 2) is adjusted, the frame gain value is fixed and the pixel gain value is adjusted. The gain may be divided into a first gain multiplied by RGB data and a second individual multiplied by W data.

데이터 변조부(114)는 게인 계산부(118)로부터 입력된 게인을 픽셀별로 데이터에 곱하여 데이터들을 변조한다. 데이터 변조부(114)는 게인 계산부(118)로부터 입력된 게인을 입력 데이터(RGBW)에 곱하여 데이터를 변조(R'G'B'W')하여 데이터 드라이버(102)로 전송한다. The data modulator 114 modulates the data by multiplying the data for each pixel by the gain input from the gain calculator 118 . The data modulator 114 multiplies the gain input from the gain calculator 118 by the input data RGBW, modulates the data (R'G'B'W') and transmits it to the data driver 102 .

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art from the above description will be able to see that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

51 : 인지 휘도 증가 곡선 52 : 색 왜곡 기여도 곡선
100 : 표시패널 102 : 데이터 드라이버
104 : 게이트 드라이버 108 : 타이밍 콘트롤러
110 : 데이터 처리부 112 : 데이터 변환부
114 : 데이터 변조부 116 : 색 왜곡 산출부
118 : 게인 계산부
51: Perceptual luminance increase curve 52: Color distortion contribution curve
100: display panel 102: data driver
104: gate driver 108: timing controller
110: data processing unit 112: data conversion unit
114: data modulator 116: color distortion calculator
118: gain calculation unit

Claims (11)

데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들 각각이 프라이머리 컬러의 데이터를 각각 표시하는 3개 서브 픽셀과 화이트 데이터를 표시하는 1개 서브 픽셀로 구성된 광색역 표시패널;
동일 계조를 갖는 제1 및 제2 색상에서, 상기 제1 색상이 표시되는 제1 픽셀의 무채색 휘도가 상기 제2 색상이 표시되는 제2 픽셀의 무채색 휘도 보다 높아지도록 상기 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 상기 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 상기 데이터들을 변조하는 데이터 처리부; 및
상기 데이터 처리부에 의해 변조된 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 구동부를 포함하는 표시장치.
a wide color gamut display panel including three sub-pixels each displaying primary color data and one sub-pixel displaying white data, in which data lines and gate lines cross each other and pixels arranged in a matrix form;
Data to be written in the first pixel such that, in the first and second colors having the same grayscale, the achromatic luminance of the first pixel displaying the first color is higher than the achromatic luminance of the second pixel displaying the second color a data processing unit that modulates the data by increasing a gain of , higher than a gain of data to be written into the second pixel; and
and a driver configured to write data modulated by the data processor to the pixels.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 색상은 광색역에서 색 왜곡 기여도가 상기 제2 색상에 비하여 낮은 표시장치.
The method of claim 1,
The first color has a lower color distortion contribution than the second color in a wide color gamut.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
RGB 데이터를 광색역의 RGBW 데이터로 변환하는 데이터 변환부;
미리 설정된 색 왜곡 기여도 곡선과, 미리 설정된 색 왜곡 산출식을 이용하여 입력 색상의 색 왜곡 기여도에 비례하는 색 왜곡을 계산하는 색 왜곡 산출부;
상기 색 왜곡에 반비례하는 값으로 상기 게인을 조정하는 게인 계산부; 및
상기 게인을 픽셀별로 데이터에 곱하여 상기 데이터들을 변조하는 데이터 변조부를 포함하는 표시장치.
3. The method of claim 2,
The data processing unit,
a data conversion unit that converts RGB data into RGBW data of a wide color gamut;
a color distortion calculator configured to calculate a color distortion proportional to a color distortion contribution of an input color using a preset color distortion contribution curve and a preset color distortion calculation equation;
a gain calculator for adjusting the gain to a value inversely proportional to the color distortion; and
and a data modulator for modulating the data by multiplying the data by the gain for each pixel.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 색상의 블록과 백색 배경을 포함한 제1 이미지와, 상기 제2 색상의 블록과 상기 백색 배경을 포함한 제2 이미지를 상기 표시패널에 표시할 때
상기 제1 이미지의 백색 배경 휘도가 상기 제2 이미지의 백색 배경 휘도보다 높아지는 표시장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
When a first image including the block of the first color and a white background and a second image including the block of the second color and the white background are displayed on the display panel
a display device in which a white background luminance of the first image is higher than a white background luminance of the second image.
데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들 각각이 프라이머리 컬러의 데이터를 각각 표시하는 3개 서브 픽셀과 화이트 데이터를 표시하는 1개 서브 픽셀로 구성된 표시패널을 구비한 광색역 표시장치의 구동 방법에 있어서,
동일 계조를 갖는 제1 및 제2 색상에서, 상기 제1 색상이 표시되는 제1 픽셀의 무채색 휘도가 상기 제2 색상이 표시되는 제2 픽셀의 무채색 휘도 보다 높아지도록 상기 제1 픽셀에 기입될 데이터의 게인을 상기 제2 픽셀에 기입될 데이터의 게인 보다 높여 상기 데이터들을 변조하는 단계; 및
변조된 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동 방법.
A wide color gamut having a display panel including three sub-pixels each displaying primary color data and one sub-pixel displaying white data, in which data lines and gate lines intersect and pixels arranged in a matrix form, respectively A method of driving a display device, comprising:
Data to be written in the first pixel such that, in the first and second colors having the same grayscale, the achromatic luminance of the first pixel displaying the first color is higher than the achromatic luminance of the second pixel displaying the second color modulating the data by increasing a gain of , higher than a gain of data to be written into the second pixel; and
and writing modulated data into the pixels.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 색상은 광색역에서 색 왜곡 기여도가 상기 제2 색상에 비하여 낮은 표시장치의 구동 방법.
6. The method of claim 5,
The method of driving a display device, wherein the first color has a lower color distortion contribution than the second color in a wide color gamut.
제 6 항에 있어서,
상기 데이터들을 변조하는 단계는,
RGB 데이터를 광색역의 RGBW 데이터로 변환하는 단계;
미리 설정된 색 왜곡 기여도 곡선과, 미리 설정된 색 왜곡 산출식을 이용하여 입력 색상의 색 왜곡 기여도에 비례하는 색 왜곡을 계산하는 단계;
상기 색 왜곡에 반비례하는 값으로 상기 게인을 조정하는 단계; 및
상기 게인을 픽셀별로 데이터에 곱하여 상기 데이터들을 변조하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동 방법.
7. The method of claim 6,
The step of modulating the data includes:
converting RGB data into RGBW data of a wide color gamut;
calculating color distortion proportional to the color distortion contribution of the input color using a preset color distortion contribution curve and a preset color distortion calculation formula;
adjusting the gain to a value inversely proportional to the color distortion; and
and modulating the data by multiplying the data by the gain for each pixel.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 색상의 블록과 백색 배경을 포함한 제1 이미지와, 상기 제2 색상의 블록과 상기 백색 배경을 포함한 제2 이미지를 상기 표시패널에 표시할 때
상기 제1 이미지의 백색 배경 휘도가 상기 제2 이미지의 백색 배경 휘도보다 높아지는 표시장치의 구동 방법.
8. The method according to any one of claims 5 to 7,
When a first image including the block of the first color and a white background and a second image including the block of the second color and the white background are displayed on the display panel
A method of driving a display device, wherein the white background luminance of the first image is higher than the white background luminance of the second image.
데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되고 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들 각각이 프라이머리 컬러의 데이터를 각각 표시하는 3개 서브 픽셀과 화이트 데이터를 표시하는 1개 서브 픽셀로 구성된 표시패널을 구비한 광색역 표시장치의 구동 방법에 있어서,
상기 표시패널의 색역 확장에 따른 색상(hue)별 인지 휘도 증가율을 계산하고, 그 인지 휘도 증가율을 바탕으로 상기 색상에 따른 색 왜곡 기여도 곡선을 생성하는 단계;
이전 프레임에서 각 픽셀별 게인들의 평균(
Figure 112015128816916-pat00021
)을 계산하고, 현재 프레임에서 각 픽셀별 게인(
Figure 112015128816916-pat00022
)을 계산하는 단계;
픽셀별로 입력 영상의 RGB 데이터 각각에서 색상을 계산하는 단계;
상기 색 왜곡 기여도 곡선과 미리 설정된 색 왜곡 산출식을 이용하여 상기 색 왜곡 기여도에 비례하는 평균 색 왜곡을 계산하는 단계;
상기 평균 색 왜곡에 반비례하는 값으로 게인을 조정하는 단계; 및
상기 게인을 픽셀별로 상기 입력 영상의 데이터에 곱하여 상기 데이터들을 변조하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동 방법.
A wide color gamut having a display panel including three sub-pixels each displaying primary color data and one sub-pixel displaying white data, in which data lines and gate lines intersect and pixels arranged in a matrix form, respectively A method of driving a display device, comprising:
calculating a perceived luminance increase rate for each color (hue) according to the color gamut extension of the display panel, and generating a color distortion contribution curve according to the color based on the perceived luminance increase rate;
Average of gains for each pixel in the previous frame (
Figure 112015128816916-pat00021
), and the gain for each pixel in the current frame (
Figure 112015128816916-pat00022
) to calculate;
calculating a color from each RGB data of the input image for each pixel;
calculating an average color distortion proportional to the color distortion contribution by using the color distortion contribution curve and a preset color distortion calculation formula;
adjusting a gain to a value inversely proportional to the average color distortion; and
and modulating the data by multiplying the gain by the data of the input image for each pixel.
제 9 항에 있어서,
상기 평균 색 왜곡(ACD)은
상기 색 왜곡 기여도를 W(i)이고, 전체 픽셀 개수가 N일 때
Figure 112015128816916-pat00023
인 표시장치의 구동 방법.
10. The method of claim 9,
The average color distortion (ACD) is
When the color distortion contribution is W(i) and the total number of pixels is N
Figure 112015128816916-pat00023
A method of driving a phosphorus display device.
제 10 항에 있어서,
상기 게인을 조정하는 단계는,
상기 평균 색 왜곡이 증가하면 상한 게인 값을 낮추는 반면, 상기 평균 색 왜곡이 낮아지면 상기 상한 게인 값을 높이는 표시장치의 구동 방법.
11. The method of claim 10,
The step of adjusting the gain is
When the average color distortion increases, the upper limit gain value is lowered, whereas when the average color distortion decreases, the upper limit gain value is increased.
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