KR20160058362A - 데이터 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것으로, 클리핑된 입력 이미지의 데이터에 게인을 곱하여 RGBW 데이터를 변조하고, RGB 데이터 각각의 변조값에 클리핑된 데이터를 뺀 결과를 바탕으로 휘도 증가분을 생성하고 그 휘도 증가분을 W 데이터에 더한다.

Description

데이터 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치{DATA CLIPPING METHOD AND DEVICE, AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 데이터의 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.

데이터 클리핑 방법은 입력 이미지의 히스토그램(Histogram)에서 최상위 계조의 픽셀 데이터들을잘라내고(clipping), 픽셀 데이터에 게인을 곱하여 픽셀 데이터를 변조한다. 방법이다. 데이터 클리핑 방법을 도 1 내지 도 3의 예를 들어 설명하기로 한다.

원본 이미지가 도 1과 같을 때, 데이터 클리핑 방법은 도 2 및 도 3과 같은 방법이 있다. 도 1의 원본 이미지는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색 영역이 사분할된 이미지이다. 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 영역 각각에서 최외곽은 계조 0이고, 중앙 부분으로 갈수록 계조가 점진적으로 증가하여 각 영역의 중앙에 위치한 픽셀 데이터의 계조는 최대 계조 255이다. 도 2와 같은 데이터 클리핑 방법은 픽셀 데이터에 게인 1.5를 곱하여 픽셀 데이터를 하드 크리핑(hard clipping) 처리한 예이다. 도 2의 예에서, 계조 171부터 255까지 데이터가 클리핑되어 최상위 계조로 포화(saturation)된다. 이 경우에, 계조 171부터 계조 255까지 상위 계조들이 255 계조로 계조 뭉침 현상이 보이므로 관찰자는 화질 열화를 심하게 느끼게 된다. 도 2와 같은 데이터 클리핑 방법에서 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 계조는 계조 뭉침 현상이 보이지만, 화이트 계조는 계조 뭉침이 보이지 않는다.

도 3의 예는 변곡점 아래의 게인이 1.5이고 변곡점 이상의 게인이 1 보다 작게 설정된 소프트 클리핑(soft clipping) 처리한 예이다. 소프트 클리핑 방법에서, 픽셀 데이터에 게인이 곱해지면 변곡점으로 인하여 일정 수준 이상의 계조 표현에 어려움이 있다.

도 4는 데이터 클리핑 방법의 제어 수순을 보여 주는 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 데이터 클리핑 방법은 입력 이미지의 히스토그램을 생성하고, 데이터의 클리핑을 고려하여 프레임 최대값(frame_max)을 계산한다. 데이터 클리핑 방법은 히스토그램에서 최상위 계조부터 픽셀 개수를 카운트하여, 그 카운트 값이 미리 설정된 문턱값을 넘을 때까지 히스토그램에서 계조를 낮추면서 카운트를 반복한다. 문턱값을 넘는 계조 직전의 계조는 프레임 최대값(Frame_max)으로 정해진다(S101 및 S102)). 프레임 최대값 이상의 계조를 갖는 픽셀 데이터들은 클리핑된다. 프레임 최대값(frame_max)이 정해지면 프레임 게인(frame gain)이 계산된다. 프레임 게인(frame_gain)은 최대 계조값 즉, 255를 프레임 최대값(fame max)으로 나눈 값으로 계산된다(S103). 픽셀 데이터에 프레임 게인을 곱하여 픽셀 데이터를 변조함으로써 도 2 및 도 3과 같이 픽셀 데이터를 클리핑할 수 있다(S105 및 S106). 프레임 최대값 이상에서 클리핑된 픽셀 데이터는 게인이 곱해지면 최대 계조를 초과하므로 최대 계조 즉, 255로 치환된다. 데이터 클리핑으로 인하여 프레임 최대값 이하의 계조에서 픽셀들의 휘도가 향상된다. 액정표시장치에서 픽셀의 휘도 상승분 만큼 백라이트 휘도를 낮추어 소비 전력을 낮출 수 있다.

데이터 클리핑 방법을 이용하여 픽셀들의 휘도를 높일 수 있으나 이미지에 따라 픽셀들의 휘도 상승 효과가 없을 수 있다. 도 5는 어두운 이미지의 히스토그램의 일 예이다. 도 6은 밝은 이미지의 히스토그램의 일 예이다. 도 5 및 도 6에서, x축은 히스토그램의 변량(bin)으로서 계조를 나타낸다. y축은 히스토그램의 변량(계조) 별로 나뉘어진 누적 픽셀 개수이다.

도 5와 같이 어두운 이미지의 경우에 프레임 최대값(frame_max) 이상의 데이터 클리핑 영역만큼 픽셀들의 휘도를 상승할 수 있다. 그러나. 도 6과 같이 밝은 영상의 경우에 높은 계조의 누적 픽셀 개수가 많기 때문에 프레임 최대값(frame_max)이 더 높은 계조로 정해져 프레임 게인으로 픽셀 데이터를 변조하면 고계조에서 픽셀들의 계조값이 뭉치는 현상이 발생한다. 고계조 뭉침을 피하기 위하여, 밝은 이미지의 경우에 휘도 상승폭이 거의 없다.

본 발명은 입력 이미지의 데이터 클리핑시에 고계조 뭉침 현상을 백색 서브 픽셀(white sub-pixel, 이하 "W 서브 픽셀"이라 함)에 기입되는 백색 데이터(white data, 이하 "W 데이터"라 함)로 개선하고 프레임 게인을 높여 픽셀들의 휘도를 더 상승시킬 수 있는 데이터 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공한다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 입력 이미지에서 상위 계조를 클리핑하는 단계, 상기 클리핑된 입력 이미지의 데이터에 게인을 곱하여 상기 입력 이미지의 RGBW 데이터를 변조하는 단계, 및 RGB 데이터 각각의 변조값에 클리핑된 데이터를 뺀 결과를 바탕으로 휘도 증가분을 생성하고 상기 휘도 증가분을 W 서브 픽셀에 기입될 W 데이터에 더하는 단계를 포함한다.

본 발명의 표시장치는 픽셀들 각각이 R 서브 픽셀, G 서브 픽셀, B 서브 픽셀, 및 W 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 및 상기 표시패널의 픽셀들에 RGBW 데이터를 기입하는 표시패널 구동부를 포함한다.

상기 표시패널 구동부는 상기 데이터 클리핑 방법을 실행하는 데이터 클리핑 모듈을 포함한다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법과 이를 이용한 표시장치는 입력 이미지의 데이터 클리핑으로 인하여 데이터에 게인이 곱해질 때 RGB 데이터의 클리핑 양을 고려하여 W 데이터의 휘도 증가분을 계산하고 그 휘도 증가분을 상기 W 데이터에 더한다. 그 결과, 본 발명의 표시장치는 데이터 클리핑시 고계조 뭉침을 줄이고, 프레임 게인을 더 높여 픽셀들의 휘도를 더 상승시킬 수 있음을 물론, 채도의 변화 없이 휘도 상승을 제어할 수 있다.

도 1은 적색, 녹색, 청색, 백색 영역에서 계조가 중앙 부분으로 갈수록 점진적으로 증가하는 원본 이미지 샘플을 보여 주는 도면이다.
도 2는 도 1의 원본 이미지에 대한 하드 클리핑 처리를 보여 주는 도면이다.
도 3은 도 1의 원본 이미지에 대한 소프트 클리핑 처리를 보여 주는 도면이다.
도 4는 종래의 데이터 클리핑 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 5는 어두운 이미지의 히스토그램의 일 예이다.
도 6은 밝은 이미지의 히스토그램의 일 예이다.
도 7은 본 발명의 실시에에 따른 데이터 클리핑 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 데이터 클리핑 방법의 실험 결과를 보여 주는 이미지들이다.
도 9는 도 8의 (a) 원본 이미지에 대한 히스토그램이다.
도 10은 원본 이미지의 데이터에 프레임 게인을 곱할 때 RGB 데이터에 계조 뭉침이 발생하는 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 도 8의 (c)를 확대한 이미지이다.
도 12는 도 8의 (f)를 확대한 이미지이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소자들을 의미한다. 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.

본 발명의 표시장치는 백색 서브 픽셀을 가지는 평판 표시장치 예를 들면, RGBW 타입의 액정표시장치(LCD) 또는 RGBW 타입의 유기 발광 다이오드 표시장치(OLED Display)로 구현될 수 있다. 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 종래와 같은 방법으로 생성된 각 픽셀의 W 데이터에 아래에서 설명될 휘도 증가분(W_add)을 더하여 고계조 영역의 계조 뭉침을 개선하고 픽셀들의 휘도를 더 향상시킨다. 또한, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 1 프레임 이미지에서 W 데이터 총량을 제어하여 채도 저하 없이 픽셀들의 휘도를 향상시킨다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 클리핑된 RGB 데이터의 계조 뭉침을 줄이기 위하여 W 서브 픽셀에 기입될 W 데이터를 조정하여 RGB 서브 픽셀들만으로는 표현하지 못하는 고휘도를 표현한다. 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 아래의 수학식 1과 같이 입력 이미지에서 상위 계조를 클리핑하고, 클리핑된 입력 이미지의 데이터에 게인을 곱하여 RGBW 데이터를 변조한다. 그리고 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 수학식 1과 같이 RGB 데이터 각각의 변조값에 클리핑된 데이터를 뺀 결과를 바탕으로 휘도 증가분(W_add)을 생성하고, 휘도 증가분(W_add)을 W 데이터에 더한다. 수학식1은 픽셀의 W 데이터에 더해지는 휘도 증가분(W_add)을 계산하는 방법이다.

여기서, gain은 프레임 게인이다. R_in, G_in, 및 B_in은 입력 이미지의 적색, 녹색 및 청색 데이터(이하 "RGB 데이터"라 함)이다. R_clip, G_clip, 및 B_clip은 히스토그램에서 프레임 최대값 이상에서 클리핑된 RGB 데이터이다. R_RATIO, G_RATIO, 및 B_RATIO은 RGB별 휘도 증가분을 계산할 비율이다. W_total은 현재 프레임인 N(N은 양의 정수) 번째 프레임 데이터에 포함된 모든 W_add의 총합이다. W_MAX는 허용할 W_add의 총합이다. W_MAX는 실험을 통해 표시장치의 종류와 구동 특성을 고려하여 관찰자가 채도 저하를 느끼지 않는 값으로 정해지는 임계값이다. W_RATIOpre는 이전 프레임인 N-1 번째 프레임의 W_RATIO이다. α(alpha)는 템포럴 필터(Temporal filter)의 계수로서, W_RATIO의 프레임 간 W 데이터의 변화폭을 조절하는 상수값이다. α(alpha)는 W 데이터의 급격한 변화로 인하여 관찰자가 플리커(flicker)를 느끼지 않는 상수값으로서, 그 값은 0 보다 크고 1 보다 작은 범위 내에서 실험적으로 구해진다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 수학식 1과 같은 방법으로 W 데이터를 생성하기 위하여 도 7과 같은 방법으로 연산을 수행한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 입력 이미지를 수신하면 그 이미지의 히스토그램을 생성하고 픽셀 데이터의 클리핑을 고려하여 히스토그램에서 프레임 최대값(fraim_max)을 계산한다(S1 및 S2). 프레임 최대값은 히스토그램의 최상위 계조로부터 계조를 낮추면서 각 계조의 픽셀 개수를 누적 카운트하여 그 결과를 소정의 문턱값과 비교하는 방법으로 계산될 수 있다. 누적 카운트 결과가 문턱값을 넘을 때 그 직전 계조가 프레임 최대값으로 정해질 수 있다. 프레임 최대값을 계산하는 방법은 하드 클리핑 방법 또는 소프트 클리핑 방법에서 따라 달라질 수 있으며, 공지된 어떠한 방법으로 적용될 수 있다.

이어서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 픽셀 데이터의 최대 계조 255를 프레임 최대값(frame_max)으로 나누어 프레임 게인(frame_gain)을 계산하고, 그 프레임 게인(frame_gain)을 입력 픽셀 데이터에 곱하여 RGB 픽셀 데이터를 변조함으로써 입력 이미지의 픽셀 데이터를 클리핑한다(S3~S5). 클리핑된 데이터는 수학식 (Din * frame_gain) - Dout 으로 나타낼 수 있다. Din은 입력 데이터이고, Dout은 출력 데이터의 최대 계조값 255이다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 프레임 게인이 곱해진 데이터에 클리핑된 데이터를 감산하여 수학식 1에서 R_in * gain - R_clip, G_in * gain - B_clip, B_in * gain - B_clip를 계산한다(S6). 이어서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 수학식 1을 바탕으로 W_RATIO를 계산하여 각 픽셀별 휘도 증가분(W_add)을 계산하고 그 휘도 증가분(W_add)을 W 데이터에 더하여 휘도가 향성된 W 데이터를 생성한다. 이어서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 클리핑된 데이터와 W 데이터를 조합하여 RGBW 데이터를 출력한다(S7~S10).

도 8은 본 발명의 데이터 클리핑 방법의 실험 결과를 보여 주는 이미지들이다. 도 8의 (a)는 R 영역, G 영역, B 영역 및 W 영역이 사분할된 이미지로서 도 1과 같은 원본 이미지이다. W 영역은 무채색 영역이고, RGB 영역은 유채색 영역이다. 원본 이미지에서 R 영역, G 영역, B 영역, 및 W 영역 각각에서 최외곽은 계조 0이고, 중앙 부분으로 갈수록 계조가 점진적으로 증가하여 각 영역의 중앙에 위치한 픽셀 데이터의 계조는 최대 계조 255이다. 도 8의 (b)는 원본 이미지의 데이터에 프레임 게인(frame_gain)이 곱해진 RGBW 데이터이다. 도 8의 (c)는 클리핑된 이미지이다. 도 8의 (d)는 (b)에서 (c)를 뺀 이미지이다. 도 8의 (d)는 수학식 1에서 (R_in * gain - R_clip), (G_in * gain - G_clip), (B_in * gain - B_clip)로 표현된다. 도 8의 (d)에서 알 수 있는 바와 같이 W 영역은 데이터 클리핑 후 계조 뭉침이 없지만 RGB 영역은 데이터 클리핑 후 계조 뭉침이 보인다. 도 8의 (e)는 (d)에 RGB 비율(R_clip, G_clip, B_clip)을 곱한 이미지이다. 도 8의 (f)는 (c) + (e)의 이미지이다.

이하에서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법을 도 9 내지 도 12를 들어 더 상세히 설명하기로 한다.

도 9는 도 8의 (a) 원본 이미지에 대한 히스토그램이다. 도 10은 원본 이미지의 데이터에 프레임 게인을 곱할 때 RGB 데이터에 계조 뭉침이 발생하는 예를 보여 주는 도면이다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 입력 이미지에 대하여 도 9와 같은 히스토그램을 생성하고, 그 히스토그램에서 클리핑할 픽셀 데이터를 고려하여 프레임 최대값(frame_max)을 결정하고, 프레임 최대값(frame_max)을 바탕으로 프레임 게인(frame_gain)을 계산한다.

본 발명의 데이터 클리핑 방법은 입력 이미지 내의 모든 데이터에 게인을 곱한다. 그러면 도 10과 같이 RGB 영역과 같은 유채색 영역에서 계조 뭉침이 보이게 된다. 이러한 계조 뭉침을 줄이기 위하여, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 우선 클리핑된 데이터를 계산한다. 입력 데이터에 프레임 게인이 곱해진 변조 후 데이터의 계조가 280이라면, 클리핑된 데이터는 280(=Din * frame_gain) - 255(=Dout) = 25(=clipped data) 이다. 이어서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 클리핑된 RGB 데이터에 RGB 비율(상수값)을 곱하여 RGB 각 컬러의 휘도 상승값(W)을 계산한다.

R = 280는 최대 계조값을 초과하므로 R = 255으로 치환되고, 클리핑된 R 데이터에 R의 휘도 비율(R_RATIO)을 곱하여 R의 휘도 상승분(W_R)을 계산한다. W_R = 25(=clipped data) * 0.1(=R_RATIO) = 2.5

G = 280는 최대 계조값을 초과하므로 G = 255으로 치환되고, 클리핑된 G 데이터에 G의 휘도 비율(G_RATIO)을 곱하여 G의 휘도 상승분(W_G)을 계산한다. W_G = 25(=clipped data) * 0.2(=R_RATIO) = 5

B = 280는 최대 계조값을 초과하므로 B = 255으로 치환되고, 클리핑된 B 데이터에 B의 휘도 비율(B_RATIO)을 곱하여 B의 휘도 상승분(W_B)을 계산한다. W_B = 25(=clipped data) * 0.1(=R_RATIO) = 2.5

수학식 1에서 W_total은 1 프레임 내의 모든 픽셀 데이터에서 W_R+W_G+W_B의 총합으로 계산된다. Wtotal이 구해지면 상수값(W_MAX, alpha)와 이전 프레임에 구해진 W_RATIOpre를 바탕으로 현재 프레임의 W_RATIO를 계산한 후, 픽셀들 각각의 휘도 증가분(W_add)을 계산한다.

W_total이 W_MAX보다 커지면 채도가 저하될 수 있으므로 RGB의 휘도 비율을 아래의 예와 같이 R_RATIO', G_RATIO', B_RATIO'으로 낮춘다. 따라서, 본 발명의 데이터 클리핑 방법은 1 프레임 이미지에서 W 데이터 총량을 제어하여 채도 저하 없이 픽셀들의 휘도를 향상시킨다.

W_R = 25 * 0.05(=R_RATIO`) = 1.25

W_G = 25 * 0.1(=G_RATIO`) = 2.5

W_B = 25 * 0.05(=B_RATIO`) = 1.25

도 11은 도 8a와 같은 원본 이미지에 대한 데이터 클리핑 후의 이미지이다. 도 11은 도 8의 (c)를 확대한 것이다. 도 12는 도 11과 같이 데이터 클리핑된 이미지의 W 데이터에 휘도 증가분(W_add)을 더한 이미지이다. 도 12는 도 8의 (f)를 확대한 것이다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100), 표시패널 구동부, 백라이트 유닛(200), 광원 구동부(202) 등을 포함한다.

표시패널(100)의 픽셀 어레이는 데이터라인들(DL), 데이터라인들(DL)과 교차되는 게이트라인들(또는 스캔라인들, GL), 및 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들을 포함하여 입력 이미지를 표시한다. 픽셀들 각각은 R 서브 픽셀, G 서브 픽셀, B 서브 픽셀 및 W 서브 픽셀을 포함한다. R 서브 픽셀에는 R 데이터가 기입되고, G 서브 픽셀에는 G 데이터가 기입된다. B 서브 픽셀에는 B 데이터가 기입된다. W 서브 픽셀에는 W 데이터가 기입된다. W 데이터는 전술한 데이터 클리핑 방법으로 생성된 휘도 증가분(W_add)이 더해진다.

표시패널 구동부는 표시패널(100)의 픽셀들에 RGBW 데이터를 기입한다. 표시패널 구동부는 데이터 구동부(102), 게이트 구동부(104), 타이밍 콘트롤러(110) 등을 포함한다.

데이터 구동부(102)는 타이밍 콘트롤러(110)로부터 수신되는 변조된 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압들을 발생하고 그 데이터전압을 표시패널(100)의 데이터라인들(DL)에 공급한다. 게이트 구동부(104)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터라인들(DL)에 공급되는 데이터전압과 동기되는 게이트펄스를 게이트라인들(GL)에 공급하고, 그 게이트펄스를 순차적으로 시프트시킨다.

타이밍 콘트롤러(110)는 호스트 시스템(120)으로부터 수신되는 입력 이미지의 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환한다. 타이밍 콘트롤러(110)는 전술한 데이터 클리핑 방법을 실행하는 데이터 클리핑 모듈을 포함한다. 데이터 클리핑 모듈은 수학식 1과 같은 방법으로 계산된 휘도 증가분(W_add)을 생성하고, 그 휘도 증가분(W_add)을 W 데이터에 더하여 변조된 RGB 데이터와 함께 데이터 구동부로 전송한다.

타이밍 콘트롤러(110)는 화이트 게인 산출 알고리즘을 이용하여 스펙트럼 교환을 바탕으로 입력 영상의 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환할 수 있다. 화이트 게인 산출 알고리즘은 공지의 어떠한 것도 가능하다. 예컨대, 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허 출원 제10-2005-0039728(2005. 05. 12), 대한민국 특허 출원 제10-2005-0052906(2005. 06. 20), 대한민국 특허 출원 제10-2005-0066429(2007. 07. 21), 대한민국 특허 출원 제10-2006-0011292(2006. 02. 06) 등에서 제안된 화이트 게인 산출 알고리즘들이 적용 가능하다. 백색(W) 서브 픽셀로부터 발생되는 백색광이 R 파장, G 파장 및 B 파장의 빛을 포함한다. 입력 RGB 데이터가 표시되는 RGB 서브 픽셀들의 빛과, 변환후 RGBW 데이터가 표시되는 RGBW 서브 픽셀들의 빛이 정확히 동일하여야 한다. 스펙트럼 교환 방식은 W 서브 픽셀에서 발생되는 RGB 파장의 광양 만큼 RGB 서브 픽셀들의 RGB 파장의 광양을 줄이기 위하여, W 서브 픽셀에 기입될 W 데이터를 생성하고 RGB 서브 픽셀들에 기입되는 RGB 데이터를 차감한다.

타이밍 콘트롤러(110)는 디지털 비디오 데이터와 동기되어 호스트 시스템(120)으로부터 수신된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(104)의 동작 타이밍을 제어한다.

호스트 시스템(120)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나일 수 있다. 호스트 시스템(120)은 스케일러(scaler)를 이용하여 입력 이미지의 해상도를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 변환하여 타이밍 신호와 함께 타이밍 콘트롤러(110)로 전송한다.

액정표시장치의 경우에 표시패널(100)은 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 등 알려져 있는 어떠한 액정 모드로 구현될 수 있다. 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 투과형 액정표시장치나 반투과형 액정표시장치는 백라이트 유닛과 광원 구동부를 포함한다.

백라이트 유닛은 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛은 표시패널의 배면 아래에 배치되어 그 표시패널에 빛을 조사한다. 광원 구동부는 백라이트 유닛의 광원들에 전류를 공급하여 그 광원들을 발광시킨다. 광원 구동부는 백라이트 제어부(18)로부터의 디밍 신호에 따라 광원들에 인가되는 전류를 조절하여 광원들의 휘도를 조정한다. 광원들은 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다.

타이밍 콘트롤러(110)는 프레임 게인(S)을 바탕으로 디밍 신호를 조절하여 백라이트의 휘도를 1/S 배 또는 1/S 배 이하로 낮춘다. 따라서, 백라이트의 휘도는 프레임 게인(S)의 역수 만큼 조절되어 액정표시장치의 소비 전력이 감소된다.

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.

100 : 표시패널 102 : 데이터 구동부
104 : 게이트 구동부 110 : 타이밍 콘트롤러

Claims (6)

1. 입력 이미지에서 상위 계조를 클리핑하는 단계;
   클리핑된 입력 이미지의 데이터에 게인을 곱하여 상기 입력 이미지의 RGB 데이터를 변조하는 단계; 및
   RGB 데이터 각각의 변조값에 클리핑된 데이터를 뺀 결과를 바탕으로 휘도 증가분을 생성하고 상기 휘도 증가분을 W 서브 픽셀에 기입될 W 데이터에 더하는 단계를 포함하는 데이터 클리핑 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 휘도 증가분을 W_add라 할 때 W_add는 아래의 수식으로 계산되는 데이터 클리핑 방법.
   

   

   
   여기서, R_in, G_in, 및 B_in은 상기 입력 이미지의 RGB 데이터이다. R_clip, G_clip, 및 B_clip은 상기 히스토그램에서 프레임 최대값 이상에서 클리핑된 RGB 데이터이다. R_RATIO, G_RATIO, 및 B_RATIO은 RGB별 휘도 증가분을 계산할 비율이다. W_total은 현재 프레임 데이터에 포함된 모든 W_add의 총합이다. W_MAX는 허용할 W_add의 총합이다. W_RATIOpre는 이전 프레임의 W_RATIO이다. alpha는 템포럴 필터(Temporal filter)의 계수이다.
3. 제 1 항에 있어서,
   R 데이터의 변조값이 최대 계조값을 초과하면 상기 변조값을 상기 최대 계조값으로 치환하고, 클리핑된 R 데이터에 적색의 휘도 비율을 곱하여 적색의 휘도 상승분을 구하고,
   G 데이터의 변조값이 최대 계조값을 초과하면 상기 변조값을 상기 최대 계조값으로 치환하고, 클리핑된 G 데이터에 녹색의 휘도 비율을 곱하여 녹색의 휘도 상승분을 구하고,
   B 데이터의 변조값이 최대 계조값을 초과하면 상기 변조값을 상기 최대 계조값으로 치환하고, 클리핑된 B 데이터에 청색의 휘도 비율을 곱하여 청색의 휘도 상승분을 구하고,
   W_total은 모든 픽셀들에서 상기 적색의 휘도 상승분, 상기 녹색의 휘도 상승분, 및 상기 청색의 휘도 상승분을 더한 결과의 총합으로 계산되는 데이터 클리핑 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 W_total이 상기 W_MAX보다 커지면 상기 적색의 휘도 비율, 상기 녹색의 휘도 비율 및 상기 청색의 휘도 비율을 낮추는 데이터 클리핑 방법.
5. 픽셀들 각각이 R 서브 픽셀, G 서브 픽셀, B 서브 픽셀, 및 W 서브 픽셀을 포함하는 표시패널; 및
   상기 표시패널의 픽셀들에 RGBW 데이터를 기입하는 표시패널 구동부를 포함하고,
   상기 표시패널 구동부가 입력 이미지에서 상위 계조를 클리핑하고, 상기 클리핑된 입력 이미지의 데이터에 게인을 곱하여 상기 입력 이미지의 RGBW 데이터를 변조하여 상기 RGB 데이터 각각의 변조값에 클리핑된 데이터를 뺀 결과를 바탕으로 휘도 증가분을 생성하고 상기 휘도 증가분을 상기 W 서브 픽셀에 기입될 W 데이터에 더하는 데이터 클리핑 모듈을 포함하는 표시장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 표시패널이 RGBW 타입의 액정표시장치 또는 RGBW 타입의 유기 발광 다이오드 표시장치의 표시패널인 표시장치.

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