KR101633107B1 - Method for Increasing Color Gamut and Display Device using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 화소별 RGB 데이터를 분석하고 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도(Correlated Color Temperature)를 설정하는 단계; 및 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하는 단계를 포함하는 표시장치의 색재현 방법을 제공한다.The present invention relates to a method of analyzing RGB data for each pixel and setting a target correlated color temperature of RGB data for each pixel; And correcting the brightness of the RGB data for each pixel according to the set target correlated color temperature.
색재현, 상관색온도, 표시장치, Color reproduction, correlation color temperature, display device,
Description
본 발명은 표시장치의 색재현 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a color reproduction method of a display device and a display device using the same.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커짐에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.2. Description of the Related Art [0002] With the development of information technology, as a market of a display device that is a connection medium between a user and information has grown, organic light emitting displays (OLED), liquid crystal displays (LCDs) (Plasma Display Panel: PDP) have been increasingly used.
앞서 설명한 바와 같은 표시장치는 텔레비전(TV)이나 비디오 등의 가전분야에서 노트북(Note book)과 같은 컴퓨터나 핸드폰과 등과 같이 다양한 산업분야에서 활용되고 있다.The display device as described above is utilized in various industrial fields such as a computer such as a notebook computer or a mobile phone in the field of consumer electronics such as a television (TV) and a video.
일반적으로 광원이나 기준 백색의 색도는 2차원 색도표 상의 좌표 대신 방사곡선 상의 가장 가까운 영역의 온도로 표현할 수 있는데, 이를 상관색온도(Correlated Color Temperature; CCT) 또는 색온도라 한다. 색온도는 백색이 어떠한 색에 가깝게 나타내는지의 정도를 나타내는 수치로 사용된다.In general, the chromaticity of the light source or the reference white can be expressed by the temperature of the nearest region on the radiation curve instead of the coordinate on the two-dimensional color chart, which is called a correlated color temperature (CCT) or color temperature. The color temperature is used as a numerical value indicating the degree to which a white color is close to a certain color.
표시장치가 색을 표현함에 있어서, 색온도가 높을수록 청색을 많이 포함하게 되고 색온도가 낮을수록 적색을 많이 포함하게 되는데 색온도 특성은 국가마다 선호도가 다른 양상을 보이고 있다. 그러므로, 표시장치가 다양한 분야 및 다양한 곳에서 활용되기 위해서는 영상 구현시 입력되는 영상의 특성에 따라 색재현율을 달리할 수 있는 기술이 제안되어야 할 것이다.The higher the color temperature, the higher the blue color, and the lower the color temperature, the more red color is included in the display device. In the color temperature characteristic, the preference varies depending on the country. Therefore, in order to utilize the display device in various fields and various places, a technique capable of changing the color recall rate according to the characteristics of the input image in the image implementation should be proposed.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 영상 구현시 응용분야에 적합한 최적의 밝기를 구현할 수 있도록 인지 밝기 상승, 인지 콘트라스트 상승 및 소비전력 저감 등에 기여할 수 있는 표시장치의 색재현 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하는 것이다.The present invention for solving the above problems of the background art is to provide a color reproduction method of a display device capable of contributing to an increase in perceived brightness, an increase in perceived contrast and a reduction in power consumption so as to realize an optimal brightness suitable for an application field in image realization And a display device using the same.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 화소별 RGB 데이터를 분석하고 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도(Correlated Color Temperature)를 설정하는 단계; 및 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하는 단계를 포함하는 표시장치의 색재현 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image processing method comprising: analyzing RGB data for each pixel and setting a target correlated color temperature of RGB data for each pixel; And correcting the brightness of the RGB data for each pixel according to the set target correlated color temperature.
상관색온도 설정 단계는, 화소별 RGB 데이터의 값의 동일성 여부를 판단하고 화소별 RGB 데이터의 값이 동일하면 목표 상관색온도를 설정할 수 있다.In the correlated color temperature setting step, it is determined whether or not the values of RGB data per pixel are identical, and the target correlated color temperature can be set when the RGB data values of the pixels are the same.
화소별 RGB 데이터의 값의 동일성 여부 판단은 백색부터 저계조 구간까지의 색을 이용할 수 있다.The determination of whether or not the values of RGB data per pixel are identical may use colors ranging from white to low gradation.
화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하는 단계는, 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트(just noticeable difference)값이 도출된 룩업테이블을 통해 삼자극치를 이동시킬 수 있다.The step of correcting the brightness of the RGB data for each pixel can shift the tristimulus value through the lookup table derived from the just noticeable difference value of the cognitive correlated color temperature for each color temperature.
화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하는 단계는, 목표 상관색온도에 대한 x와 y의 색좌표를 도출하는 단계와, x와 y의 색좌표를 삼자극치(X,Y,Z)로 변환하는 단계와, 삼자극치를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of correcting the brightness of RGB data per pixel includes the steps of deriving a color coordinate of x and y with respect to the target correlated color temperature, a step of converting the color coordinates of x and y into tristimulus values (X, Y, Z) And moving the extreme value.
색좌표를 도출 단계는, 화소별 RGB 데이터의 휘도를 고정한 상태에서 수행할 수 있다.The step of deriving the color coordinates can be performed with the luminance of RGB data per pixel fixed.
삼자극치를 이동시키는 단계는, 삼자극치 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다.The step of moving the trinity extremity may move at least one of the trinity extremes.
또한 다른 측면에서 본 발명은, 타이밍제어부; 타이밍제어부로부터 공급된 화소별 RGB 데이터를 분석하고 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도(Correlated Color Temperature)를 설정하고 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하는 색재현부; 및 색재현부에 의해 보정된 RGB 데이터에 의해 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, A color reproducing unit that analyzes pixel-by-pixel RGB data supplied from the timing control unit, sets a target correlated color temperature of RGB data per pixel, and corrects brightness of RGB data per pixel according to a set target correlated color temperature; And a display panel for displaying an image by RGB data corrected by the color reproducing unit.
색재현부는, 화소별 RGB 데이터의 값의 동일성 여부를 판단하고 화소별 RGB 데이터의 값이 동일하면 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정할 수 있다.The color reproducing unit determines whether or not the values of the RGB data for each pixel are identical, and if the values of the RGB data for the pixels are the same, the brightness of RGB data for each pixel can be corrected according to the set target correlated color temperature.
색재현부는, 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트(just noticeable difference)값이 도출된 룩업테이블을 통해 삼자극치 중 적어도 하나를 이동시켜 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정할 수 있다.The color reproducing unit may correct at least one of the tristimulus values through a lookup table derived from the cognitive contrast color temperature of the perceptually correlated color temperature for each color temperature to correct the brightness of the RGB data for each pixel according to the set target correlated color temperature have.
본 발명은, 영상 구현시 응용분야에 적합한 최적의 밝기를 구현할 수 있도록 인지 밝기 상승, 인지 콘트라스트 상승 및 소비전력 저감 등에 기여할 수 있는 표시장치의 색재현 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하는 효과가 있다.The present invention provides a color reproduction method of a display device capable of contributing to an increase in perceived brightness, an increase in perceived contrast and a reduction in power consumption in order to realize an optimal brightness suitable for an application field in image realization, and a display device using the same .
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<표시장치의 색재현 방법><Color Reproduction Method of Display Device>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 색재현 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 표시장치의 특성 모델과 목표 룩업테이블 작성 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 룩업테이블을 통한 색재현 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 색온도별 색온도 인지 콘트라스트 실험결과 그래프이고, 도 5는 색온도별 동일 휘도에서 밝게 느끼는 인지 민감도를 나타낸 그래프이며, 도 6은 비교예와 실시예를 비교하기 위한 영상을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a flowchart for explaining a color reproduction method of a display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a characteristic model of a display device and a target lookup table creation process, FIG. 4 is a graph showing a color temperature or a contrast test result according to a color temperature, FIG. 5 is a graph showing a cognition sensitivity which appears bright at the same luminance for each color temperature, FIG. 6 is a graph showing a cognitive sensitivity Fig.
표시장치마다 응용분야에 맞는 백색 및 계조의 상관색온도(Correlated Color Temperature; CCT)가 설정되고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 색재현 방법은 각 상황에 맞는 최적의 밝기(Brightness)를 구현할 수 있도록 인지 밝기 상승, 인지 콘트라스트(just noticeable difference; JND) 상승시키는 방법으로 이는 다음의 도 1과 같다.Correlated color temperature (CCT) of white and gray levels is set for each display device. The color reproduction method of the display device according to the embodiment of the present invention raises the perceived brightness and the just noticeable difference (JND) so as to realize the optimal brightness according to each situation, 1.
먼저, 화소별 RGB 데이터가 입력되면 입력된 RGB 데이터 값의 동일성 여부를 판단한다.(S10) 입력된 RGB 데이터 값의 동일성 여부 판단은 백색부터 저계조 구간까지의 색을 이용할 수 있다. 이 단계에서, 예컨대, RGB 데이터 값이 R=G=B가 성립되지 않으면 목표 상관색온도를 미설정하고 RGB 데이터를 출력한다.(S23)First, if RGB data per pixel is input, it is determined whether or not the input RGB data values are the same (S10). The determination of whether or not the input RGB data values are identical may use colors ranging from white to low gradation ranges. In this step, for example, if the RGB data value is not R = G = B, the target correlated color temperature is not set and RGB data is output (S23)
다음, 입력된 RGB 데이터 값이 동일한 경우 즉, RGB 데이터 값이 R=G=B가 성립된 경우 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도를 설정한다.(S13) 목표 상관색온도는 CIE 1931 (CIE 1931 standard colorimetric system)의 색 공간 좌표를 기초로 실시될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.Next, the target correlated color temperature of RGB data per pixel is set when the input RGB data values are the same, that is, when the RGB data value is R = G = B. (S13) The target correlated color temperature is CIE 1931 colorimetric system), but it is not limited thereto.
다음, 설정된 목표 상관색온도에 대한 x와 y의 색좌표를 도출한다.(S15) 색좌표 도출시 화소별 RGB 데이터의 휘도 즉, Y를 고정한 상태에서 수행한다. 여기서, 목표 상관색온도에 대한 x와 y의 색좌표의 도출 과정은 색온도(T)를 기준으로 한다.Next, the color coordinates of x and y for the set target correlated color temperature are derived (S15). At the derivation of the color coordinates, the luminance of the RGB data for each pixel, that is, Y is fixed. Here, the derivation process of the color coordinates of x and y with respect to the target correlated color temperature is based on the color temperature (T).
다음, x와 y의 색좌표를 삼자극치(X,Y,Z)로 변환한다.(S17) 삼자극치(X,Y,Z)는 색의 기본적인 3요소인 빛-물체-감각에 기초하는 것으로 각각 색상(X), 밝기(Y) 및 채도(Z)를 의미한다. 여기서, x와 y의 색좌표를 삼자극치(X,Y,Z)로의 변환은 수식을 사용하여 변환 가능하다. 예컨대, x와 y의 색좌표가 하기 수학식 1과 같은 경우 이는 수학식 2를 이용함으로써 삼자극치(X,Y,Z)로의 변환이 가능하다.Next, the color coordinates of x and y are converted into tristimulus values (X, Y, Z). (S17) Tristimulus values X, Y and Z are based on light- Color (X), brightness (Y), and saturation (Z). Here, the conversion of the color coordinates of x and y to the tristimulus values (X, Y, Z) can be performed using an equation. For example, when the color coordinates of x and y are as shown in the following
다음, 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시킨다.(S19) 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시킬 때에는 삼자극치(X,Y,Z) 중 적어도 하나를 RGB 데이터별로 이동시킬 수 있다. 삼자극치(X,Y,Z)는 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트 값이 도출된 룩업테이블을 통해 이동시킬 수 있다. 룩업테이블에는 표시장치의 특성별로 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트에 해당되는 데이터가 저장되어 있으므로 삼자극치(X,Y,Z)는 이를 기초로 이동된다.Next, the tristimulus values X, Y, and Z are shifted. (S19) When the tristimulus values X, Y, and Z are shifted, at least one of the tristimulus values X, Y, have. The tristimulus values (X, Y, Z) can be shifted through the lookup table derived from the perceived contrast value of the perceptually correlated color temperature for each color temperature. Since the lookup table stores data corresponding to the perceived contrast of the perceived color temperature of each color temperature, the tristimulus values (X, Y, Z) are shifted based on the characteristics.
예컨대, 백색의 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트는 하기 표 1과 같은 형태로 도출될 수 있다.For example, the perceived contrast of the perceived correlated color temperature for each color temperature of white can be derived as shown in Table 1 below.
표 1과 같이 백색의 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트가 도출된 경우, 상관색온도(CCT)가 3000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 183K로, 상관색온도(CCT)가 6000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 619로, 상관색온도(CCT)가 10000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 1641K 등으로 설정될 수 있다.As shown in Table 1, when the perceived contrast of the perceptually correlated color temperature is derived for each color temperature of white color, the perceived contrast (JND) is 183K when the CCT is 3000K, and the contrast is when the CCT is 6000K JND) is 619, and when the correlated color temperature (CCT) is 10000K, the perceived contrast (JND) can be set to 1641K or the like.
이 밖에도, 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시키는 방법은 게인(gain), 오프셋(offset), 감마(gamma)를 이용하는 GOG 등이 적용될 수 있으나 이에 한정되진 않는다.In addition, a method of moving the tristimulus values (X, Y, Z) can be applied to a GOG using a gain, an offset, and a gamma, but is not limited thereto.
다음, 설정된 목표 상관색온도에 따른 삼자극치(X,Y,Z) 이동을 기초로 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정한다.(S21) 이 단계에 의해, 최초에 입력된 화소별 RGB 데이터는 데이터 변조 과정을 거처 화소별로 보정된 R'G'B' 데이터로 생성된다.Next, the brightness of the RGB data for each pixel is corrected based on the movement of the tristimulus value (X, Y, Z) according to the set target correlated color temperature (S21). In this step, Is generated as R'G'B 'data corrected for each pixel through the process.
예컨대, 변조되는 화소별 RGB 데이터는 백색 기준점(Rmax, Gmax, Bmax)을 기초로 하는 변조 과정을 거쳐 R' = R/ 255 * Rmax, G' = G/ 255 * Gmax, B' = B/ 255 * Bmax 와 같이 변조되어 화소별로 보정된 R'G'B' 데이터로 생성된다.For example, the pixel-specific RGB data to be modulated is a white reference point via a modulation process on the basis of the (R max, G max, B max) R '= R / 255 * R max, G' = G / 255 * G max, B '= B / 255 * B max and is generated as R'G'B' data corrected for each pixel.
앞서 설명한 표시장치의 색재현 방법은 도 2와 같이 해당 표시장치의 특성 모델을 만들고, 입력된 화소별 RGB 데이터가 R=G=B와 같을 경우 목표 색온도 변환을 위한 화소별 보정된 R'G'B가 구현되도록 룩업테이블을 작성하면 표시장치의 특성별로 상관색온도 증가에 따라 시감적으로 동일한 휘도를 나타내더라도 밝게 느낄 수 있는 영상 구현이 가능해진다.As described above, the color reproduction method of the display device creates a characteristic model of the display device as shown in FIG. 2, and when the input RGB data is equal to R = G = B, R'G ' B is realized, it is possible to realize an image which can feel bright even if the same luminance is visually displayed according to the increase of the correlated color temperature according to the characteristics of the display device.
도 2와 같이 표시장치의 특성 모델과 상관색온도에 대한 인지 콘트라스트에 접목할 룩업테이블을 작성하면 표시장치의 색재현 방법은 도 3과 같은 흐름으로 진행될 수 있다.As shown in Fig. 2, if a lookup table to be combined with the characteristic model of the display device and the perceived contrast of the correlated color temperature is created, the color reproduction method of the display device can proceed to the flow as shown in Fig.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 통상의 표시장치를 이용한 영상 표현시 상관색온도가 증가하면 그에 대한 인지 콘트라스트가 증가하게 됨을 알 수 있다. 또한, 상관색온도가 증가하면 시감적으로 동일한 휘도를 나타내더라도 밝게 느끼게 됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 4 and FIG. 5, when the correlated color temperature increases during image display using a conventional display device, the perceived contrast increases. In addition, it can be seen that, even when the correlated color temperature increases, even if the same luminance is displayed visually.
도 6의 비교예 대비 실시예의 점선 내부 영역에 있는 태양광 사진을 참조하면, 실시예의 경우 백색 영역의 인지적 밝기(Brightness)가 밝게 나타나도록 영상출력이 유도되므로 주변과의 콘트라스트 향상은 물론 밝기 향상으로 소비전력에 대한 마진 증가가 예상될 수 있다. 그러므로, 본 발명과 같이 입력된 화소별 RGB 데이터가 R=G=B일 때의 색좌표를 미리 정해진 룩업테이블의 값으로 변환하면 높은 밝기(Brightness)의 표시장치를 구현할 수 있게 된다.Referring to the photograph of sunlight in the dotted line area of the embodiment as compared with the comparative example of FIG. 6, since the image output is induced so that the perceived brightness of the white area becomes bright in the embodiment, The margin for power consumption can be expected to increase. Therefore, by converting the input color coordinates of the input RGB data to R = G = B into a predetermined look-up table, a display device with high brightness can be realized.
<표시장치><Display device>
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 8은 색재현부의 구성도이다.FIG. 7 is a schematic block diagram of a display apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a configuration diagram of a color reproducing section.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 타이밍제어부(TCN), 색재현부(ICG), 스캔구동부(SDRV), 데이터구동부(DDRV) 및 표시패널(PNL)을 포함한다.7, the display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a timing control unit TCN, a color display unit ICG, a scan driver SDRV, a data driver DDRV, and a display panel PNL. do.
표시패널(PNL)은 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel), 유기전계발광표시패널(Organic Light Emitting Display Panel) 및 액정표시장치(Liquid Crystal Display Panel) 중 어느 하나일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 실시예에서는 표시패널(PNL)이 액정층을 사이에 두고 대향하는 트랜지스터기판과 컬러필터기판을 포함하는 액정표시패널인 것을 일례로 설명한다. 표시패널(PNL)은 비디오 데이터를 표시하는 화소 어레이(SP)를 포함한다. 트랜지스터기판의 화소 어레이(SP)에는 데이터라인들(DL1~DLn)과 스캔라인들(SL1~SLm)의 교차부마다 형성되는 트랜지스터(이하 TFT)들과, TFT에 접속된 화소전극을 포함한다. 화소 어레이(SP)의 액정셀들 각각은 TFT를 통해 데이터전압을 충전하는 화소전극에 인가되는 데이터전압과, 공통전극에 인가되는 공통전압의 전압차에 의해 구동되며 미 도시된 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛의 투과양을 조정하여 비디오 데이터의 화상을 표시한다.The display panel PNL may be any one of a plasma display panel, an organic light emitting display panel, and a liquid crystal display panel, but is not limited thereto. However, in the embodiment, a liquid crystal display panel including a transistor substrate and a color filter substrate on which the display panel (PNL) faces with a liquid crystal layer interposed therebetween will be described as an example. The display panel PNL includes a pixel array SP for displaying video data. The pixel array SP of the transistor substrate includes transistors (hereinafter referred to as TFTs) formed at intersections of the data lines DL1 to DLn and the scan lines SL1 to SLm, and pixel electrodes connected to the TFTs. Each of the liquid crystal cells of the pixel array SP is driven by a voltage difference between a data voltage applied to the pixel electrode that charges the data voltage through the TFT and a common voltage applied to the common electrode, The image of the video data is displayed by adjusting the transmission amount of light.
타이밍제어부(TCN)는 외부로부터 디지털 형태의 RGB 데이터와 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호와 같은 시스템신호(CS)를 입력받는다. 타이밍제어부(TCN)는 데이터의 전송경로 상에서 EMI와 데이터전압의 스윙폭을 줄이기 위하여, mini LVDS(low-voltage differential signaling) 인터페이스 방식으로 3개의 RGB 디지털 비디오 데이터를 데이터구동부(DDRV)에 전송한다. 타이밍제어부(TCN)는 타이밍신호(Vsync, Hsync, DE, CLK)를 이용하여 데이터구동부(DDRV)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(SSC, SOE, POL) 등과 같은 구동신호와, 스캔구동부(SDRV)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE) 등과 같은 스캔신호를 발생한다. 타이밍제어부(TCN)는 60Hz의 프레임 주파수로 입력되는 디지털 형태의 RGB 데이터가 60×i(i는 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널(PNL)의 화소 어레이에서 재생될 수 있도록 스캔 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE)와 데이터 타이밍 제어신호(SSC, SOE, POL)의 주파수를 60×i Hz의 프레임 주파수 기준으로 체배할 수 있다.The timing control unit TCN supplies timing signals such as the digital RGB data, the vertical synchronizing signal Vsync, the horizontal synchronizing signal Hsync, the data enable signal DE and the dot clock CLK from the outside And receives the system signal CS. The timing controller TCN transmits three RGB digital video data to the data driver DDRV using a mini-LVDS (low-voltage differential signaling) interface method in order to reduce the swing width of EMI and data voltages on the data transmission path. The timing controller TCN supplies a driving signal such as a data timing control signal SSC, SOE, POL or the like for controlling the data driver DDRV using the timing signals Vsync, Hsync, DE and CLK, And a scan timing control signal (GSP, GSC, GOE) for controlling the operation timing of the scan signal. The timing control unit TCN controls the timing of the scan timing control so that the digital RGB data input at a frame frequency of 60 Hz can be reproduced in the pixel array of the display panel PNL at a frame frequency of 60 x i (i is a positive integer) The frequencies of the signals GSP, GSC and GOE and the data timing control signals SSC, SOE and POL can be multiplied by a frame frequency of 60 x i Hz.
스캔구동부(SDRV)는 타이밍제어부(TCN)로부터 공급된 스캔 타이밍 제어신호(GSP, GSC, GOE)에 응답하여 스캔전압을 순차적으로 쉬프트하는 쉬프트 레지스터를 포함하며 스캔라인들(SL1~SLm)에 스캔신호(또는 스캔펄스)를 순차적으로 공급한다.The scan driver SDRV includes a shift register for sequentially shifting the scan voltage in response to the scan timing control signals GSP, GSC, and GOE supplied from the timing controller TCN. The scan driver SDRV includes scan registers SL1 to SLm, And sequentially supplies a signal (or a scan pulse).
데이터구동부(DDRV)는 mini LVDS(low-voltage differential signaling) 인터페이스 규격의 RGB 데이터와 mini LVDS 클럭에 따라 디지털 형태의 RGB 데이터를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 데이터구동부(DDRV)는 병렬 데이터 전송 체계로 변환된 디지털 형태의 RGB 데이터를 극성제어신호(POL)에 응답하여 정극성/부극성 감마기준전압들을 이용하여 아날로그 형태의 정극성/부극성 RGB 데이터전압으로 변환하고 이를 데이터라인들(DL1~DLn)에 공급한다.The data driver DDRV samples and latches the digital RGB data according to the mini LVDS clock and the RGB data of the mini LVDS interface standard, and converts the RGB data into data of a parallel data system. The data driver DDRV converts digital RGB data converted into a parallel data transmission scheme into positive / negative polarity RGB data voltages (positive polarity / negative polarity) in response to a polarity control signal POL using positive / negative gamma reference voltages And supplies it to the data lines DL1 to DLn.
색재현부(ICG)는 타이밍제어부(TCN)로부터 공급된 영상에 대해 화소별 RGB 데이터를 분석하고 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도를 설정하고 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정한다. 색재현부(ICG)는 화소별 RGB 데이터의 값의 동일성 여부를 판단하고 화소별 RGB 데이터의 값이 동일하면 설정된 목표 상관색온도에 따라 보정을 실시한다. 이때, 색재현부(ICG)는 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트(just noticeable difference)값이 도출된 룩업테이블을 통해 삼자극치 중 적어도 하나를 이동시켜 설정된 목표 상관색온도에 따라 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정하고 보정된 R'G'B' 데이터를 데이터구동부(DDRV)에 공급한다.The color reproduction unit ICG analyzes RGB data per pixel for the image supplied from the timing control unit TCN and sets the target correlated color temperature of the RGB data for each pixel and corrects the brightness of the RGB data for each pixel according to the set target correlated color temperature . The color representation unit ICG determines whether or not the values of RGB data per pixel are the same, and performs correction according to the set target correlated color temperatures when the RGB data values of the pixels are the same. At this time, the color reproducing unit (ICG) moves at least one of the tristimulus values through the lookup table derived from the just noticeable difference value of the perceptually correlated color temperature for each color temperature, and calculates the brightness And supplies the corrected R'G'B 'data to the data driver DDRV.
도 8을 참조하면, 색재현부(ICG)는 상관색온도 설정부(CCT), 룩업테이블(LUT) 및 데이터보정부(CMP)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the color reproduction unit ICG includes a correlated color temperature setting unit CCT, a lookup table (LUT), and a data correction unit CMP.
상관색온도 설정부(CCT)는 타이밍제어부(TCN)로부터 화소별 RGB 데이터가 입력되면 입력된 RGB 데이터 값의 동일성 여부를 판단한다. 이때, 입력된 RGB 데이터 값의 동일성 여부 판단은 백색부터 저계조 구간까지의 색을 이용할 수 있다. 상관색온도 설정부(CCT)는 예컨대, RGB 데이터 값이 R=G=B가 성립되지 않으면 목표 상관색온도를 미설정하고 RGB 데이터를 출력한다.즉, R=G=B가 성립되지 않으면 보정을 미실시한다. 이와 달리, 입력된 RGB 데이터 값의 동일한 경우 즉, RGB 데이터 값이 R=G=B가 성립된 경우 상관색온도 설정부(CCT)는 화소별 RGB 데이터의 목표 상관색온도를 설정한다. 여기서, 목표 상관색온도는 CIE 1931 (CIE 1931 standard colorimetric system)의 색 공간 좌표를 기초로 실시될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The correlated color temperature setting unit CCT determines whether or not the input RGB data values are the same when RGB data for each pixel is inputted from the timing control unit TCN. At this time, the determination of whether or not the input RGB data values are identical can use colors ranging from white to low gradation ranges. The correlated color temperature setting unit CCT sets the target correlated color temperature and outputs RGB data if, for example, the RGB data value is not R = G = B. If R = G = B is not satisfied, do. On the other hand, when the input RGB data values are the same, that is, when the RGB data value is R = G = B, the correlated color temperature setting unit CCT sets the target correlated color temperature of RGB data per pixel. Here, the target correlated color temperature may be implemented based on the color space coordinates of the CIE 1931 standard colorimetric system (CIE 1931), but is not limited thereto.
룩업테이블(LUT)는 목표 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트를 보정할 수 있는 데이터를 저장한다. 이를 위해 룩업테이블(LUT)에 저장되는 데이터는 다음의 흐름을 통해 작성될 수 있다. 먼저, 설정된 목표 상관색온도에 대한 x와 y의 색좌표를 도출한다. 색좌표 도출시 화소별 RGB 데이터의 휘도 즉, Y를 고정한 상태에서 수행한다. 여기서, 목표 상관색온도에 대한 x와 y의 색좌표를 도출 과정은 색온도(T)를 기준으로 한다.The lookup table (LUT) stores data capable of correcting the perceived contrast of the perceptually correlated color temperature for each target color temperature. To this end, the data stored in the look-up table (LUT) can be created through the following flow. First, the color coordinates of x and y for the set target correlated color temperature are derived. When the color coordinate is derived, the luminance of RGB data for each pixel, that is, Y is fixed. Here, the process of deriving the color coordinates of x and y with respect to the target correlated color temperature is based on the color temperature (T).
다음, 룩업테이블(LUT)는 x와 y의 색좌표를 삼자극치(X,Y,Z)로 변환한다. 삼자극치(X,Y,Z)는 색의 기본적인 3요소인 빛-물체-감각에 기초하는 것으로 각각 색상(X), 밝기(Y) 및 채도(Z)를 의미한다. 여기서, x와 y의 색좌표를 삼자극치(X,Y,Z)로의 변환은 앞서 설명한 수학식 2를 사용하여 변환 가능하다.Next, the lookup table (LUT) converts the color coordinates of x and y to tristimulus values (X, Y, Z). The tristimulus values (X, Y, Z) are based on the light-object-sense, which is the basic three elements of color, and mean color (X), brightness (Y) and chroma (Z) respectively. Here, the conversion of the color coordinates of x and y to the tristimulus values (X, Y, Z) can be performed by using
다음, 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시킨다. 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시킬 때에는 삼자극치(X,Y,Z) 중 적어도 하나를 RGB 데이터별로 이동시킬 수 있다. 삼자극치(X,Y,Z)는 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트 값이 도출된 룩업테이블을 통해 이동시킬 수 있다. 룩업테이블에는 표시장치의 특성별로 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트에 해당되는 데이터가 저장되어 있으므로 삼자극치(X,Y,Z)는 이를 기초로 이동된다.Next, the tristimulus values (X, Y, Z) are moved. When moving the tristimulus values (X, Y, Z), at least one of the tristimulus values (X, Y, Z) can be shifted for each RGB data. The tristimulus values (X, Y, Z) can be shifted through the lookup table derived from the perceived contrast value of the perceptually correlated color temperature for each color temperature. Since the lookup table stores data corresponding to the perceived contrast of the perceived color temperature of each color temperature, the tristimulus values (X, Y, Z) are shifted based on the characteristics.
예컨대, 백색의 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트는 하기 표 2과 같은 형태로 도출될 수 있다.For example, the perceived contrast of the perceived correlated color temperature for each color temperature of white can be derived as shown in Table 2 below.
표 2와 같이 백색의 색온도별 인지적 상관색온도의 인지 콘트라스트가 도출된 경우, 상관색온도(CCT)가 3000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 183K로, 상관색온도(CCT)가 6000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 619로, 상관색온도(CCT)가 10000K일 때 인지 콘트라스트(JND)는 1641K 등으로 설정될 수 있다.As shown in Table 2, when the perceived contrast of the perceptually correlated color temperature is derived from the white color temperature, the perceived contrast (JND) is 183K when the CCT is 3000K and the perceived contrast (CCT) is 6000K when the correlated color temperature JND) is 619, and when the correlated color temperature (CCT) is 10000K, the perceived contrast (JND) can be set to 1641K or the like.
이 밖에도, 삼자극치(X,Y,Z)를 이동시키는 방법은 게인(gain), 오프셋(offset), 감마(gamma)를 이용하는 GOG 등이 적용될 수 있으나 이에 한정되진 않는다.In addition, a method of moving the tristimulus values (X, Y, Z) can be applied to a GOG using a gain, an offset, and a gamma, but is not limited thereto.
데이터보정부(CMP)는 룩업테이블(LUT)에 작성된 데이터에 따라 설정된 목표 상관색온도에 따른 화소별 RGB 데이터의 밝기를 보정한다. 데이터보정부(CMP)는 최초에 입력된 화소별 RGB 데이터에 대한 데이터 변조 과정을 거처 화소별로 보정된 R'G'B' 데이터를 생성한다.The data correction unit CMP corrects the brightness of the RGB data for each pixel according to the target correlated color temperature set according to the data created in the lookup table (LUT). The data correction unit (CMP) generates the R'G'B 'data corrected for each pixel by performing the data modulation process on the RGB data per pixel input first.
예컨대, 데이터보정부(CMP)는 변조되는 화소별 RGB 데이터가 백색 기준점(Rmax, Gmax, Bmax)을 기초로 할 경우, 변조 과정을 거쳐 R' = R/ 255 * Rmax, G' = G/ 255 * Gmax, B' = B/ 255 * Bmax 와 같이 화소별로 보정된 R'G'B' 데이터를 생성한다.For example, the data correction unit (CMP) is through a modulation process, if a pixel-specific RGB data modulation is based on the white reference point (R max, G max, B max) R '= R / 255 * R max, G' = G / 255 * Gmax , B '= B / 255 * Bmax G'B 'data corrected for each pixel as shown in FIG.
본 발명에 따른 표시장치는 앞서 설명한 도 2와 같이 해당 표시장치의 특성 모델을 만들고, 입력된 화소별 RGB 데이터가 R=G=B와 같을 경우 목표 색온도 변환을 위한 화소별 보정된 R'G'B를 구현하는 룩업테이블(LUT)을 이용한다. 따라서, 표시장치의 특성별로 상관색온도 증가에 따라 시감적으로 동일한 휘도를 나타내더라도 밝게 느낄 수 있는 영상 구현이 가능해진다. 한편, 본 발명은 풀 백색 색온도 설정 값보다 밝기 상승을 목적으로 RGB 값을 변화시키며 이를 위해 룩업테이블(LUT)을 사용할 수 있다. 룩업테이블(LUT)은 내부 또는 외부 메모리에 형성될 수 있으며, 이는 타이밍제어부(TCN)에 포함될 수도 있다.The display device according to the present invention creates a characteristic model of the display device as shown in FIG. 2 described above. When the input RGB data is equal to R = G = B, the R'G ' Up table (LUT) that implements B is used. Therefore, it is possible to realize an image that can feel bright even if the luminance of the display device exhibits the same luminance as the correlation color temperature increases. Meanwhile, the present invention changes the RGB value for the purpose of increasing brightness over the full white color temperature set value, and a lookup table (LUT) can be used for this purpose. The lookup table (LUT) may be formed in an internal or external memory, which may be included in a timing control unit (TCN).
이상 본 발명은 영상 구현시 응용분야에 적합한 최적의 밝기를 구현할 수 있도록 인지 밝기 상승, 인지 콘트라스트 상승 및 소비전력 저감 등에 기여할 수 있는 표시장치의 색재현 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하는 효과가 있다.It is an object of the present invention to provide a color reproducing method of a display device capable of contributing to an increase in perceived brightness, an increase in perceived contrast and a reduction in power consumption, and a display device using the method, .
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 색재현 방법을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart for explaining a color reproduction method of a display device according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 2는 표시장치의 특성 모델과 목표 룩업테이블 작성 과정을 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a characteristic model of a display device and a process of creating a target lookup table;
도 3은 룩업테이블을 통한 색재현 방법을 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining a color reproduction method through a look-up table;
도 4는 색온도별 색온도 인지 콘트라스트 실험결과 그래프.FIG. 4 is a graph of a color temperature or contrast test result for each color temperature.
도 5는 색온도별 동일 휘도에서 밝게 느끼는 인지 민감도를 나타낸 그래프.FIG. 5 is a graph showing cognitive sensitivity which appears bright at the same luminance per color temperature.
도 6은 비교예와 실시예를 비교하기 위한 영상을 나타낸 도면.6 is a view showing an image for comparing the comparative example and the embodiment.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블록도.7 is a schematic block diagram of a display device according to an embodiment of the present invention;
도 8은 색재현부의 구성도.8 is a configuration diagram of a color reproduction section;
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
TCN: 타이밍제어부 ICG: 색재현부TCN: Timing control section ICG: Color representation section
DDRV: 데이터구동부 SDRV: 스캔구동부DDRV: Data driver SDRV: Scan driver
PNL: 표시패널 SP: 화소 어레이PNL: display panel SP: pixel array
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