KR101988525B1 - Brightness and gamma compensation method, and display device using the same - Google Patents

Brightness and gamma compensation method, and display device using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101988525B1
KR101988525B1 KR1020130046064A KR20130046064A KR101988525B1 KR 101988525 B1 KR101988525 B1 KR 101988525B1 KR 1020130046064 A KR1020130046064 A KR 1020130046064A KR 20130046064 A KR20130046064 A KR 20130046064A KR 101988525 B1 KR101988525 B1 KR 101988525B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
luminance
display panel
brightness
appropriate
user
Prior art date
Application number
KR1020130046064A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140127569A (en
Inventor
김재홍
임무종
박태용
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130046064A priority Critical patent/KR101988525B1/en
Priority to CN201410168336.9A priority patent/CN104123926B/en
Priority to US14/261,926 priority patent/US9251752B2/en
Publication of KR20140127569A publication Critical patent/KR20140127569A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101988525B1 publication Critical patent/KR101988525B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 표시패널의 휘도가 미리 설정된 적정 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 단계를 포함한다. 상기 S 감마 커브는 저계조 영역에서 설정된 오목 커브와, 고계조 영역에서 설정된 볼록 커브를 포함하고, 상기 오목 커브와 상기 볼록 커브는 변곡점을 경유하여 연결된다. The luminance and gamma compensation method of the present invention includes modulating data of an input image with an S-gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is lowered to a predetermined proper luminance or less. The S gamma curve includes a concave curve set in a low gradation region and a convex curve set in a high gradation region, and the concave curve and the convex curve are connected via an inflection point.

Description

휘도 및 감마 보상 방법과 이를 이용한 표시장치{BRIGHTNESS AND GAMMA COMPENSATION METHOD, AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a brightness and gamma compensation method,

본 발명은 휘도 및 감마 보상 방법에 관한 것이다. 본 발명은 상기 휘도 및 감마 보상 방법을 이용한 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a luminance and gamma compensation method. The present invention relates to a display device using the luminance and gamma compensation method.

사용자가 어두운 외부 환경에서 표시장치에 표시된 영상을 최대 휘도로 장시간 보게 되면, 사용자의 피로도가 상승하고 집중력 저하와 같은 신체 리듬에 악영향을 주게 된다. If the user views the image displayed on the display device in a dark external environment for a long time at a maximum luminance, the user's fatigue increases and adversely affects the body rhythm such as concentration loss.

모바일 폰(mobile phone)이나 태블릿 컴퓨터(tablet computer)와 같은 핸드 디바이스(hand device)에는 광센서로 외부 환경의 조도를 감지하여 표시장치의 휘도를 조절하는 ABC(Automatic Brightness Control) 기능이 구현되고 있다. 예를 들어, 핸드 디바이스가 어두운 외부 환경에서 사용되는 경우에 핸드 디바이스는 표시장치의 휘도를 낮춘다. 이렇게 표시장치의 휘도가 낮아지면 계조 표현력 특히 저계조의 계조 표현력이 낮아질 수 있다. 이는 표시장치의 감마 보상 특성이 일반적으로 표시장치의 최대 휘도 조건에서 설정되기 때문이다.
An automatic brightness control (ABC) function is implemented in a hand device such as a mobile phone or a tablet computer to detect the illuminance of the external environment and adjust the brightness of the display device by using an optical sensor . For example, when the hand device is used in a dark external environment, the hand device lowers the brightness of the display device. Thus, when the luminance of the display device is lowered, the gradation expressing power, especially the gradation expressing power of a low gradation level, can be lowered. This is because the gamma compensation characteristic of the display device is generally set at the maximum luminance condition of the display device.

본 발명은 표시장치의 휘도를 낮출 때 계조 표현력이 저하되는 현상을 개선할 수 있는 휘도 및 감마 보상 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공한다.
The present invention provides a luminance and gamma compensation method and a display device using the same, which can improve the degradation of the gradation expressing power when the luminance of the display apparatus is lowered.

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 표시패널의 휘도가 미리 설정된 적정 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 단계를 포함한다. The luminance and gamma compensation method of the present invention includes modulating data of an input image with an S-gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is lowered to a predetermined proper luminance or less.

상기 S 감마 커브는 저계조 영역에서 설정된 오목 커브와, 고계조 영역에서 설정된 볼록 커브를 포함하고, 상기 오목 커브와 상기 볼록 커브는 변곡점을 경유하여 연결된다. The S gamma curve includes a concave curve set in a low gradation region and a convex curve set in a high gradation region, and the concave curve and the convex curve are connected via an inflection point.

상기 휘도 및 감마 보상 방법은 상기 표시패널의 휘도가 상기 적정 휘도 보다 높을 때 2.2 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 단계를 더 포함한다. The luminance and gamma compensation method may further include the step of modulating data of the input image with a gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is higher than the appropriate luminance.

상기 휘도 및 감마 보상 방법은 광센서를 이용하여 상기 표시패널 주변의 외부 조도를 감지하는 단계; 및 상기 외부 조도가 암실 수준의 조도일 때 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 단계를 더 포함한다. The brightness and gamma compensation method includes the steps of sensing external illuminance around the display panel using an optical sensor; And lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness when the external illuminance is a darkness level of a dark room level.

상기 적정 휘도는 6.5 nit ~ 25 nit 의 휘도 범위 내에서 선택된다. The appropriate luminance is selected within a luminance range of 6.5 to 25 nit.

상기 휘도 및 감마 보상 방법은 이미지 센서를 이용하여 사용자 연령을 추정하는 단계; 상기 사용자 연령이 미리 설정된 젊은 세대의 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 적정 휘도의 휘도 범위 내에서 최소 휘도로 제어하는 단계; 및 상기 사용자 연령이 상기 젊은 세대 보다 높은 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 최소 휘도 보다 높은 적정 휘도로 제어하는 단계를 더 포함한다. The brightness and gamma compensation method includes estimating a user age using an image sensor; Controlling the appropriate luminance to a minimum luminance within a luminance range of the appropriate luminance if the user age is an age of a younger generation set in advance; And controlling the appropriate luminance to an appropriate luminance higher than the minimum luminance when the user age is higher than the younger generation.

상기 휘도 및 감마 보상 방법은 유저 인터페이스를 통해 상기 표시패널의 휘도를 낮추기 위한 사용자 명령을 입력 받는 단계; 및 상기 사용자 명령에 응답하여 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 단계를 더 포함한다. The brightness and gamma compensation method comprising: receiving a user command for lowering the brightness of the display panel through a user interface; And lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness in response to the user command.

본 발명의 표시장치는 표시패널의 휘도가 미리 설정된 적정 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 표시패널 구동부를 포함한다.
The display apparatus of the present invention includes a display panel driver for modulating data of an input image with an S gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is lowered to a predetermined appropriate luminance or less.

본 발명은 표시장치의 휘도가 낮아질 때 선택적으로 S 감마 보상 방법으로 데이터의 감마 특성을 보상한다. 그 결과, 본 발명은 계조 표현력 저하 없이 표시장치의 휘도를 낮출 수 있다.
The present invention compensates the gamma characteristics of data with the S gamma compensation method when the luminance of the display device is lowered. As a result, the present invention can lower the brightness of the display device without degrading the gradation expressive power.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 2는 2.2 감마 커브와 S 감마 커브를 보여 주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 S 감마 커브에 옵셋을 적용한 예를 보여 주는 도면들이다.
도 5 및 도 6은 S 감마 커브에서 파라 미터 변경 예를 보여 주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 연령별 평균 동공 크기를 예시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 10은 핸드 디바이스에서 터치 UI를 통해 표시장치의 휘도를 가변하는 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 12는 액정표시장치의 픽셀을 보여 주는 등가 회로도이다.
도 13은 유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀을 보여 주는 등가 회로도이다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a luminance and gamma compensation method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a 2.2 gamma curve and an S gamma curve. FIG.
FIGS. 3 and 4 are views showing examples of applying an offset to the S-gamma curve.
5 and 6 are diagrams showing examples of parameter changes in the S gamma curve.
7 is a flowchart illustrating a luminance and gamma compensation method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph illustrating an average pupil size by age.
9 is a flowchart illustrating a luminance and gamma compensation method according to a third embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of varying the brightness of a display device through a touch UI in a hand device.
11 is a view showing a display device according to an embodiment of the present invention.
12 is an equivalent circuit diagram showing pixels of a liquid crystal display device.
13 is an equivalent circuit diagram showing pixels of an organic light emitting diode display device.

본 발명의 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, 또는 OLED 표시장치) 등의 평판 표시장치로 구현될 수 있다. 이 표시장치는 외부 조도를 실시간 감지하기 위한 광센서(또는 조도 센서)와, 카메라와 연결될 수 있다. 외부 조도는 외부 조도는 표시장치가 사용되는 외부 환경의 조도를 의미한다. The display device of the present invention can be applied to a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an organic light emitting display , Or an OLED display), and the like. This display device can be connected to an optical sensor (or illuminance sensor) and a camera for real-time sensing of external illuminance. External illuminance refers to the illuminance of the external environment in which the display device is used.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical constituent elements. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법은 외부 조도가 암실 수준으로 낮아질 때 표시장치의 휘도를 적정 수준으로 낮춘다. 암실 수준은 0 nit(=cd/m2)와 그와 가까운 어두운 휘도를 의미한다. Referring to FIG. 1, the luminance and gamma compensation method according to the first embodiment of the present invention lowers the luminance of the display device to an appropriate level when the external illuminance is lowered to the dark room level. The darkroom level means 0 nit (= cd / m 2 ) and the nearest dark luminance.

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 광센서에 의해 외부 조도가 감지되면, 그 외부 조도가 암실 수준으로 낮은가를 판단한다.(S1 및 S2) 본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 외부 조도가 암실 수준으로 낮으면, 표시장치의 휘도를 낮추되 사용자의 피로도 저감을 위하여 미리 설정된 적정 휘도까지 낮춘다. 이와 동시에, 본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 표시장치의 휘도가 낮아질 때 초래되는 계조력 표현 저하 문제를 해결하기 위하여, S-curve 감마 보상 방법을 적용한다.(S3)In the brightness and gamma compensation method of the present invention, when the external illuminance is detected by the optical sensor, it is determined whether the external illuminance is low in the dark room level. (S1 and S2) The brightness of the display device is lowered and lowered to a predetermined brightness preset for reducing the fatigue of the user. At the same time, the luminance and gamma compensation method of the present invention applies the S-curve gamma compensation method in order to solve the problem of degradation of the gradation expression caused when the luminance of the display device is lowered. (S3)

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 표시장치의 휘도가 적정 휘도로 낮아질 때 S-curve 감마 보상 방법으로 데이터를 변조하고, 표시장치의 휘도가 적정 휘도 보다 높을 때 기존의 2.2 감마 보상 방법으로 데이터를 변조한다. The brightness and gamma compensation method of the present invention modulates data using the S-curve gamma compensation method when the luminance of the display device is lowered to an appropriate luminance, and when the luminance of the display device is higher than the proper luminance, Modulate.

적정 휘도는 외부 조도가 암실 수준으로 낮아질 때 적용된다. 적정 휘도는 실험을 통해 사용자의 피로도 증가를 저감할 수 있는 휘도로 설정된다. 본 발명의 발명자들에 의해 행해진 실험 결과에 의하면, 외부 조도가 암실 수준으로 낮을 때 사용자의 피로도 증가를 저감할 수 있는 적정 휘도는 6.5 nit(=cd/m2) ~ 25 nit(=cd/m2) 이다. 한편, 인지적 적정 휘도는 표시장치에 표시된 영상의 밝기가 낮을수록 높게 요구되지만, 평균 화상 레벨(Average Picture Level, APL)이 30 이상인 영상에서는 큰 차이가 없다. Appropriate luminance is applied when the external illumination is lowered to the dark room level. The optimum luminance is set to a luminance that can reduce the increase in the user's fatigue through the experiment. According to the results of experiments performed by the inventors of the present invention, the optimum luminance for reducing the user fatigue when the external illuminance is low in the dark room level is 6.5 nit (= cd / m 2 ) to 25 nit (= cd / m 2 ). On the other hand, the perceived optimum luminance is required to be higher as the brightness of the image displayed on the display device is lower, but there is no significant difference in the image with an average picture level (APL) of 30 or more.

표시장치의 휘도를 낮추는 방법은 액정표시장치(LCD)의 경우에 백라이트 휘도를 낮추어 픽셀들의 휘도를 낮출 수 있다. 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 경우에, 서스테인 펄스의 개수를 낮추면 픽셀들의 휘도가 낮아질 수 있다. 전계방출 표시장치(FED)의 경우에 애노드 전압을 낮추면, 픽셀들의 휘도가 낮아질 수 있다. 유기발광 다이오드 표시장치의 경우에, 픽셀들에 인가되는 고전위 전원전압(ELVDD)을 낮추면 픽셀들의 휘도가 낮아질 수 있다. In the case of a liquid crystal display (LCD), a method of lowering the luminance of a display device can lower the backlight luminance to lower the luminance of the pixels. In the case of a plasma display panel (PDP), lowering the number of sustain pulses may lower the brightness of the pixels. In the case of the field emission display (FED), if the anode voltage is lowered, the luminance of the pixels can be lowered. In the case of organic light emitting diode display devices, lowering the high-potential power supply voltage ELVDD applied to the pixels may lower the brightness of the pixels.

표시장치의 휘도를 낮추는 다른 방법은 데이터 구동회로에 감마기준전압이 공급되는 표시장치에서 감마기준전압을 낮추어 픽셀들의 휘도를 낮출 수 있다. 감마기준전압은 데이터 구동회로 내에서 감마보상전압으로 분압되고, 데이터 구동회로는 디지털 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들로 출력한다. Another method of lowering the luminance of the display device is to lower the luminance of the pixels by lowering the gamma reference voltage in the display device to which the gamma reference voltage is supplied to the data driving circuit. The gamma reference voltage is divided by the gamma compensation voltage in the data driving circuit, and the data driving circuit converts the digital data into the gamma compensation voltage and outputs it to the data lines.

S-curve 감마 보상 방법은 도 2 내지 도 6과 같이 S자 형태의 감마 커브 즉, S 감마 커브를 따라 표시 영상의 감마 특성을 보상하는 방법이다. S 감마 커브는 표시 장치의 휘도가 낮아질 때 저하되는 저계조의 계조 표현력을 개선하기 위하여, 2.2 감마 커브에 비하여 저계조에서 그 기울기가 높다.The S-curve gamma compensation method is a method of compensating gamma characteristics of a display image along an S-shaped gamma curve, that is, an S-gamma curve, as shown in FIGS. The S gamma curve has a higher slope at a low gradation than a gamma curve of 2.2 in order to improve the gradation expressing ability of the low gradation which is degraded when the luminance of the display is lowered.

도 2는 2.2 감마 커브와 S 감마 커브를 보여 주는 도면이다. 도 3 및 도 4는 S 감마 커브에 옵셋을 적용한 예를 보여 주는 도면들이다. 도 5는 S 감마 커브에서 파라 미터 변경 예를 보여 주는 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing a 2.2 gamma curve and an S gamma curve. FIG. FIGS. 3 and 4 are views showing examples of applying an offset to the S-gamma curve. 5 is a diagram showing an example of parameter change in the S gamma curve.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 일반적인 감마 보상 방법에서 적용되는 2.2 감마 커브는 수학식 1과 같이 표현된다. 2.2 감마 커브는 룩업 테이블(Look-up table, LUT)로 구현될 수 있다. 룩업 테이블은 수학식 1 및 도 2의 좌측 도면과 같은 2.2 승 커브를 따라 데이터를 변조한다. 수학식 1에서, Din은 입력 영상의 데이터이고, Dout은 2.2 감마 커브를 따라 설정된 출력 데이터이다. Referring to FIGS. 2 to 5, the gamma curve 2.2 applied in the general gamma compensation method is expressed by Equation (1). 2.2 The gamma curve can be implemented as a look-up table (LUT). The look-up table modulates the data along a 2.2-degree curve as shown in the left-hand diagram of Equations (1) and (2). In Equation (1), D in is the data of the input image, and D out is the output data set along the 2.2 gamma curve.

Figure 112013036544606-pat00001
Figure 112013036544606-pat00001

2.2 감마 커브는 도 2와 같이 저계조에서 기울기가 낮다. 따라서, 표시장치의 휘도가 낮아지면 저계조의 계조들 간에 인지적으로 구별이 되지 않기 때문에 저계조 표현력이 낮아진다. 따라서, 본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 외부 조도에 따라 표시장치의 휘도가 낮아지거나 사용자에 의해 휘도가 강제적으로 낮아질 때, 계조 표현력 저하 문제를 해결하기 위하여 수학식 2와 도 2의 우측 도면과 같이 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터(Din)를 변조한다. S 감마 커브는 저계조 영역(0≤Din≤a)에서 설정된 오목 커브와, 고계조 영역(a≤Din≤255)에서 설정된 볼록 커브로 나뉘어질 수 있다. 오목 커브와 볼록 커브는 변곡점(a)을 경유하여 연결된다. S 감마 커브는 룩업 테이블(LUT)로 구현될 수 있다. 룩업 테이블은 수학식 2와 도 2의 우측 도면과 같은 S 감마 커브를 따라 데이터를 변조한다.2.2 Gamma curve has a low slope at low gradation as shown in Fig. Therefore, when the brightness of the display device is lowered, the low gradation representation power is lowered because the low gradation gradations are not cognitively distinguished. Therefore, the luminance and gamma compensation method of the present invention can reduce the gray scale expressing power degradation problem when the luminance of the display device is lowered or the luminance is forcibly lowered by the user according to the external illuminance, Similarly, the data (D in ) of the input image is modulated by the S gamma curve. S gamma curve can be divided into a concave curve set in a low gradation region (0? D in ? A) and a convex curve set in a high gradation region (a? D in? 255). The concave curve and the convex curve are connected via the inflection point (a). The S gamma curve can be implemented as a look-up table (LUT). The lookup table modulates the data along the S gamma curve as shown in the right side of Equation 2 and Fig.

Figure 112013036544606-pat00002
Figure 112013036544606-pat00002

수학식 2에서, a는 오목 커브와 볼록 커브 사이의 변곡점이다. α는 저계조 강조 파라미터(parameter), β는 고계조 변조 파라미터이다. In Equation (2), a is an inflection point between the concave curve and the convex curve. ? is a low gradation enhancement parameter and? is a high gradation modulation parameter.

S 감마 커브는 2.2 감마 커브에 비하여 저계조에서 기울기를 크게 하여 저계조의 계조 표현력을 높일 수 있다. S 감마 커브는 도 3과 같이 옵셋(Offset) 만큼 저계조를 상승시킬 수 있다. 이 경우에, 본 발명은 저계조의 휘도를 높여 저계조 시인성을 더 개선할 수 있고 전반적인 밝기(luminence)와 명암비(contrast ratio)를 유지할 수 있다. 도 3은 옵셋값을 32로 설정한 예이다. S 감마 커브를 옵셋 값만큼 시프트(shift)시키면 최저 계조가 0 보다 높은 계조로 변조된다. 옵셋값이 적용된 S 감마 커브는 수학식 3과 같이 정의된다. S gamma curve can increase the gradation of the low gradation by increasing the slope at the low gradation compared to the 2.2 gamma curve. The S gamma curve can raise the low gradation by an offset as shown in FIG. In this case, the present invention can further improve the low-gradation visibility by raising the luminance of the low gradation, and can maintain the overall brightness and contrast ratio. FIG. 3 shows an example in which the offset value is set to 32. FIG. When the S gamma curve is shifted by an offset value, the lowest gradation is modulated to a gradation higher than 0. The S gamma curve to which the offset value is applied is defined as Equation (3).

Figure 112013036544606-pat00003
Figure 112013036544606-pat00003

수학식 3에서, S는 기울기이고, O는 옵셋(Doff)이다. In Equation 3, S is the slope and O is the offset (D off ).

S 감마 커브의 파라미터(a, α. β)는 도 5 및 도 6과 같이 적절히 선택될 수 있다. S 감마 커브의 파라미터(a, α. β)는 표시장치의 휘도, 외부 조도, 사용자 연령 등을 고려하여 최적화될 수 있다. S 감마 커브의 파라미터(a, α. β)는 특정 값으로 고정될 수 있다. 또한, S 감마 커브의 파라미터(a, α. β)는 표시장치의 휘도, 외부 조도, 사용자 연령 등에 따라 가변될 수 있다. 표시장치의 휘도는 백라이트 휘도이나 데이터의 평균 화상 레벨(APL)로 계산될 수 있다. 외부 조도와 사용자 연령은 센서를 통해 감지될 수 있다. The parameters (a, alpha. Beta) of the S gamma curve can be appropriately selected as shown in Figs. 5 and 6. Fig. The parameters (a, a. Beta) of the S gamma curve can be optimized in consideration of the brightness of the display device, the external illuminance, the user age, and the like. The parameters (a, α, β) of the S gamma curve can be fixed to a specific value. Further, the parameter (a, alpha. Beta) of the S gamma curve can be varied according to the luminance, external illuminance, user age, etc. of the display device. The luminance of the display device can be calculated by the backlight luminance or the average picture level APL of the data. External illuminance and user age can be detected through the sensor.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a luminance and gamma compensation method according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법은 외부 조도가 암실 수준으로 낮아질 때 표시장치의 휘도를 적정 수준으로 낮추고, 사용자 연령을 추정하여 적정 휘도를 조정한다. S1 내지 S3 단계는 전술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 설명은 생략된다. S3 단계에서 적용되는 S 감마 보상 방법은 도 2 내지 도 5와 같은 S 감마 커브를 바탕으로 입력 데이터를 변조한다. Referring to FIG. 7, in the luminance and gamma compensation method according to the second embodiment of the present invention, the luminance of the display device is lowered to an appropriate level when the external illuminance is lowered to the dark room level, and the appropriate luminance is adjusted by estimating the user age. Steps S1 to S3 are substantially the same as those of the above-described embodiment, and a description thereof will be omitted. The S gamma compensation method applied in step S3 modulates the input data based on the S gamma curve as shown in FIG. 2 through FIG.

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 카메라와 같은 이미지 센서를 통해 촬상된 이미지를 분석하여 사용자 연령을 추정한다(S4). 사람은 도 8에서 알 수 있는 바와 같이 연령에 따라 동공의 크기가 달라지는 경향이 있다. 사용자 추정 알고리즘은 사용자의 동공 크기를 계산하여 사용자의 연령을 추정할 수 있다. 도 8에서, "Photopic pupil diameter"는 밝은 조도 하에서의 동공 직경이고, "Scotopic pupil diameter"는 암실에서의 동공 크기를 나타낸다. In the brightness and gamma compensation method of the present invention, an image captured through an image sensor such as a camera is analyzed to estimate a user age (S4). As shown in Fig. 8, the size of the pupil tends to vary depending on the age. The user estimation algorithm can estimate the age of the user by calculating the pupil size of the user. In Fig. 8, "Photopic pupil diameter" is the pupil diameter under bright illumination, and "Scotopic pupil diameter" indicates pupil size in the darkroom.

외부 조도가 암실 수준으로 낮아질 때, 표시장치의 휘도는 적정 휘도로 낮아진다. 적정 휘도는 6.5 nit ~ 25 nit 사이의 범위로 설정될 수 있다. 사용자가 시력이 비교적 좋은 젊은 세대의 연령(10~40세)의 사용자라면, 적정 휘도 범위 내에서 최소 휘도인 6.5 nit로 설정될 수 있다(S5 및 S6). 반면에, 사용자가 시력이 나쁜 노령 세대의 연령(60~70세)의 사용자라면, 적정 휘도는 적정 휘도 범위 내에서 최대 휘도인 25 nit로 설정될 수 있다(S7). 이 경우에, 사용자의 연령이 40세 이상 60세 이하이면, 적정 휘도는 6.5 nit 이상 25 nit 이하의 휘도로 설정된다. When the external illuminance is lowered to the dark room level, the brightness of the display device is lowered to an appropriate brightness. The appropriate luminance may be set in a range between 6.5 and 25 nit. If the user is a user of a younger generation (10 to 40 years) who has a relatively good visual acuity, the user can set the minimum luminance to 6.5 nit within the appropriate luminance range (S5 and S6). On the other hand, if the user is a user of the age (60 to 70 years) of the aged generation with poor eyesight, the optimum luminance may be set to 25 nit which is the maximum luminance within a proper luminance range (S7). In this case, when the age of the user is between 40 and 60 years old, the appropriate luminance is set to a luminance of 6.5 nit to 25 nit.

표시장치의 휘도는 전술한 바와 같이 외부 조도에 따라 가변될 수 있고 또한, 외부 조도와 관계없이 사용자에 의해 조정될 수 있다. 도 9는 사용자에 의해 표시장치의 휘도가 낮아질 때 적용되는 휘도 및 감마 보상 방법을 나타낸다.The brightness of the display device can be varied according to the external illuminance as described above, and can also be adjusted by the user regardless of the external illuminance. FIG. 9 shows a luminance and gamma compensation method applied when the luminance of a display device is lowered by the user.

본 발명의 제2 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법은 전술한 바와 같이 이미지 센서를 통해 얻어진 이미지를 분석하여 사용자 연령을 추정할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제2 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법은 유저 인터페이스를 통해 입력된 사용자 연령을 바탕으로 휘도와 감마 보상을 제어할 수 있다. 이렇게 유저 인터페이스를 통해 사용자로부터 사용자 연령을 입력 받고, 그 사용자 연령이 젊은 세대의 연령이면 적정 휘도를 적정 휘도의 휘도 범위 내에서 최소 휘도로 제어하는 반면, 유저 인터페이스를 통해 입력된 사용자 연령이 상기 젊은 세대 보다 높은 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 최소 휘도 보다 높은 휘도로 제어할 수 있다.The luminance and gamma compensation method according to the second embodiment of the present invention can estimate the user age by analyzing the image obtained through the image sensor as described above, but is not limited thereto. For example, the luminance and gamma compensation method according to the second embodiment of the present invention can control luminance and gamma compensation based on the user age inputted through the user interface. If the user age is input from the user through the user interface and the appropriate luminance is controlled to the minimum luminance within the luminance range of the appropriate luminance if the user age is the age of the younger generation, It is possible to control the appropriate luminance to a luminance higher than the minimum luminance if the age is higher than the generation.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 휘도 및 감마 보상 방법은 사용자에 의해 표시장치의 휘도가 낮아질 때 그 휘도 저하를 미리 설정된 적정 휘도로 제한하고, 적정 휘도에서 S-curve 감마 보상 방법을 적용한다(S21, S22). 이 방법은 외부 조도와 관계없이 사용자에 의해 표시장치의 휘도가 조정되거나, 외부 조도를 감지하는 광센서가 없는 핸드 디바이스에 적용될 수 있다. 사용자는 핸드 디바이스에서 도 10과 같이 터치 UI(User Interface)로 표시장치의 휘도를 낮출 수 있다. Referring to FIG. 9, the brightness and gamma compensation method according to the third embodiment of the present invention limits the luminance drop to a predetermined optimum luminance when the luminance of the display device is lowered by the user, The compensation method is applied (S21, S22). This method can be applied to a hand device in which the brightness of the display device is adjusted by the user irrespective of the external illuminance, or in the absence of the optical sensor for sensing the external illuminance. The user can lower the brightness of the display device using a touch UI (User Interface) as shown in FIG. 10 in the hand device.

본 발명의 휘도 및 감마 보상 방법은 사용자가 휘도를 최소로 낮추더라도 표시장치의 휘도가 적정 휘도 이하로 낮아지지 않도록 표시장치의 휘도 저하를 제한한다. 적정 휘도는 6.5 nit(=cd/m2) ~ 25 nit(=cd/m2) 이내에서 선택될 수 있다. 적정 휘도는 시력이 나쁜 고령자를 고려하여 25 nit(=cd/m2)로 설정될 수 있다. The luminance and gamma compensation method of the present invention limits the luminance of the display device from being lowered so that the luminance of the display device does not become lower than a proper luminance even if the user lowers the luminance to a minimum. Proper luminance level may be selected within the 6.5 nit (= cd / m 2 ) ~ 25 nit (= cd / m 2). The appropriate luminance can be set to 25 nit (= cd / m 2 ) in consideration of the elderly with poor visual acuity.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 12는 액정표시장치의 픽셀을 보여 주는 등가 회로도이다. 도 13은 유기발광 다이오드 표시장치의 픽셀을 보여 주는 등가 회로도이다. 11 is a view showing a display device according to an embodiment of the present invention. 12 is an equivalent circuit diagram showing pixels of a liquid crystal display device. 13 is an equivalent circuit diagram showing pixels of an organic light emitting diode display device.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100), 표시패널 구동부, 센서부 등을 포함한다. 11 to 13, the display apparatus of the present invention includes a display panel 100, a display panel drive unit, a sensor unit, and the like.

표시패널(100)에는 서로 교차되는 데이터라인들(101)과 게이트라인들(또는 스캔라인들, 102), 및 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들이 형성된다. In the display panel 100, data lines 101 and gate lines (or scan lines, 102) intersecting with each other and pixels arranged in a matrix form are formed.

액정표시장치의 경우에, 픽셀들 각각은 도 12와 같이, 액정셀(Clc), 스토리지 커패시터(Cst), TFT(Thin Film Transistor) 등을 포함한다. 액정셀(Clc)은 TFT를 통해 데이터 전압(DATA)이 인가되는 화소전극과, 공통전압(Vcom)이 인가되는 공통전극 간의 전계에 의해 구동되는 액정분자들을 이용하여 광의 위상을 지연시켜 데이터에 따라 투과율을 조정한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 전압을 1 프레임 기간 동안 유지시킨다. TFT는 게이트라인(102)으로부터의 게이트펄스(또는 스캔펄스, SCAN))에 응답하여 턴-온(turn-on)되어 데이터라인(101)으로부터의 데이터전압을 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급한다. 액정표시장치는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 등 알려져 있는 어떠한 액정모드로 구현될 수 있다. 또한, 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 투과형 액정표시장치나 반투과형 액정표시장치는 백라이트 유닛(105)과 백라이트 구동부(17)를 포함한다.In the case of a liquid crystal display, each of the pixels includes a liquid crystal cell Clc, a storage capacitor Cst, a TFT (Thin Film Transistor), and the like as shown in FIG. The liquid crystal cell Clc delays the phase of light by using liquid crystal molecules driven by the electric field between the pixel electrode to which the data voltage DATA is applied through the TFT and the common electrode to which the common voltage Vcom is applied, Adjust the transmittance. The storage capacitor Cst holds the voltage of the liquid crystal cell Clc for one frame period. The TFT is turned on in response to the gate pulse (or scan pulse, SCAN) from the gate line 102 to apply the data voltage from the data line 101 to the pixel electrode of the liquid crystal cell Clc Supply. The liquid crystal display device may be implemented in any known liquid crystal mode such as TN (Twisted Nematic) mode, VA (Vertical Alignment) mode, IPS (In Plane Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) Further, the liquid crystal display device can be implemented in various forms such as a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, and a reflective liquid crystal display device. The transmissive liquid crystal display device or the transflective liquid crystal display device includes a backlight unit 105 and a backlight driver 17. [

백라이트 유닛(150)은 에지형 백라이트 유닛 또는 직하형 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 백라이트 유닛(150)은 액정표시장치의 표시패널(100)의 배면 아래에 배치되어 그 표시패널(100)에 빛을 조사한다. 백라이트 구동부(170)는 백라이트 유닛(150)의 광원들에 전류를 공급하여 그 광원들을 발광시킨다. 광원들은 LED(Light Emitting Diode)로 구현될 수 있다. 백라이트 구동부(170)는 외부 조도가 암실 수준으로 낮아지거나 사용자가 휘도를 낮추기를 원할 때 모든 픽셀들의 휘도를 낮추기 위하여 호스트 시스템(140) 또는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 광원들의 휘도를 낮춘다. 백라이트 구동부(170)는 PWM(Pulse width modulation) 제어로 광원들의 휘도를 조정할 수 있다. The backlight unit 150 may be implemented as an edge-type backlight unit or a direct-type backlight unit. The backlight unit 150 is disposed under the back surface of the display panel 100 of the liquid crystal display device and irradiates the display panel 100 with light. The backlight driver 170 supplies currents to the light sources of the backlight unit 150 to emit the light sources. The light sources may be implemented with LED (Light Emitting Diode). The backlight driver 170 lowers the brightness of the light sources under the control of the host system 140 or the timing controller 130 to lower the brightness of all the pixels when the external illuminance is lowered to the dark room level or when the user wants to lower the brightness. The backlight driver 170 may adjust the brightness of the light sources by PWM (Pulse Width Modulation) control.

유기발광 다이오드 표시장치의 경우에, 픽셀들 각각은 도 13과 같이, 스위치 TFT, 보상회로(PIXC), 구동 TFT(DT), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등을 포함한다. 스위치 TFT(ST)는 게이트펄스(SCAN)에 응답하여 데이터전압(DATA)을 보상회로(PIXC)에 공급한다. 보상회로(PIXC)는 하나 이상의 스위치 TFT들과 하나 이상의 커패시터를 포함하여 구동 TFT(DT)의 게이트를 초기화한 후에 구동 TFT(DT)의 문턱 전압을 센싱하고 데이터전압(DATA)에 구동 TFT(DT)의 문턱 전압을 가산하여 데이터전압을 보상한다. 이러한 보상회로(PIXC)는 공지된 어떠한 것으로도 적용 가능하다. 구동 TFT(DT)는 고전위 전원전압(ELVDD)이 공급되는 고전위 전원 전압 배선과, OLED 사이에 접속되어 자신의 게이트에 인가되는 전압에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조절한다. OLED는 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL) 등의 유기 화합물층들이 적층된 구조를 갖는다. OLED는 발광층에서 전자와 정공이 결합할 때 빛을 발생한다.In the case of the organic light emitting diode display, each of the pixels includes a switch TFT, a compensation circuit PIXC, a drive TFT DT, an OLED (Organic Light Emitting Diode), and the like, as shown in Fig. The switch TFT ST supplies the data voltage DATA to the compensation circuit PIXC in response to the gate pulse SCAN. The compensation circuit PIXC includes one or more switch TFTs and one or more capacitors to initialize the gate of the drive TFT DT and then sense the threshold voltage of the drive TFT DT and apply a data voltage DATA to the drive TFT DT ) To compensate the data voltage. This compensation circuit PIXC is applicable to any known circuit. The driving TFT DT is connected between the high potential power supply voltage line to which the high potential power supply voltage ELVDD is supplied and the OLED so as to adjust the current flowing in the OLED according to the voltage applied to the gate thereof. The OLED includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer ) Have been stacked on one another. OLEDs emit light when electrons and holes are combined in a light emitting layer.

유기발광 다이오드 표시장치는 외부 조도가 암실 수준으로 낮아지거나 사용자가 휘도를 낮추기를 원할 때 모든 픽셀들의 휘도를 낮추기 위하여 고전위 전원전압(ELVDD)을 낮추어 휘도를 낮출 수 있다. 또한, 유기발광 다이오드 표시장치는 데이터 구동회로(110)에 공급되는 감마기준전압을 낮추어 휘도를 낮출 수 있다. The organic light emitting diode display can lower the brightness by lowering the high-level power supply voltage (ELVDD) to lower the brightness of all the pixels when the external illuminance is lowered to the dark room level or when the user wants to lower the brightness. Also, the organic light emitting diode display device can lower the luminance by lowering the gamma reference voltage supplied to the data driving circuit 110. [

표시패널 구동부는 표시패널(100)의 픽셀들에 데이터를 기입한다. 표시패널 구동부는 표시패널(100)의 휘도가 미리 설정된 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하는 반면, 표시패널(100)의 휘도가 미리 설정된 휘도 보다 높을 때 기존의 2.2 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조한다. 여기서, 미리 설정된 휘도는 전술한 실시예들에서 적정 휘도일 수 있다. 표시패널 구동부는 데이터 구동회로(110), 게이트 구동회로(120), 타이밍 콘트롤러(130), 감마기준전압 발생부(180), 감마 보상부(160) 등을 포함한다.The display panel driver writes data to the pixels of the display panel 100. When the luminance of the display panel 100 is lower than a predetermined luminance, the display panel driving unit modulates the data of the input image with the S gamma curve. On the other hand, when the luminance of the display panel 100 is higher than a predetermined luminance, The data of the input image is modulated by the gamma curve. Here, the predetermined luminance may be an appropriate luminance in the above-described embodiments. The display panel driving unit includes a data driving circuit 110, a gate driving circuit 120, a timing controller 130, a gamma reference voltage generating unit 180, a gamma compensating unit 160, and the like.

데이터 구동회로(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 타이밍 콘트롤러(130)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압으로 변환하여 데이터전압들을 발생하고 그 데이터전압을 표시패널(100)의 데이터라인들(101)에 공급한다. 감마기준전압 발생부(180)는 데이터 구동회로(110)에 감마기준전압을 공급한다. 감마기준전압은 데이터 구동회로(110) 내에서 각 계조별 감마보상전압으로 분압된다. 게이트 구동회로(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터라인들(101)에 공급되는 데이터전압과 동기되는 게이트펄스를 게이트라인들(102)에 공급하고, 그 게이트펄스를 순차적으로 시프트시킨다. The data driving circuit 110 converts the digital video data input from the timing controller 130 to the gamma compensation voltage to generate data voltages and supplies the data voltages to the data lines of the display panel 100 101). The gamma reference voltage generating unit 180 supplies the gamma reference voltage to the data driving circuit 110. The gamma reference voltage is divided into the gradation gamma compensation voltages in the data driving circuit 110. The gate drive circuit 120 supplies gate pulses synchronized with the data voltage supplied to the data lines 101 to the gate lines 102 under the control of the timing controller 130 and sequentially shifts the gate pulses .

감마기준전압 발생부(180)는 외부 조도가 암실 수준으로 낮아지거나 사용자가 표시장치의 휘도를 낮추기를 원할 때 호스트 시스템(140) 또는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 감마기준전압을 낮출 수 있다. The gamma reference voltage generator 180 may lower the gamma reference voltage under the control of the host system 140 or the timing controller 130 when the external illuminance is lowered to the dark room level or when the user wants to lower the brightness of the display device.

타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템(140)으로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 감마 보상부(160)에 공급하고 감마 보상부(160)에 의해 변조된 데이터를 데이터 구동회로(110)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 디지털 비디오 데이터와 동기되어 호스트 시스템(140)으로부터 입력된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등의 타이밍신호를 수신한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템(140)으로부터 수신된 타이밍 신호를 이용하여 데이터 구동회로(110)와 게이트 구동회로(170)의 동작 타이밍을 제어한다. The timing controller 130 supplies the digital video data input from the host system 140 to the gamma compensation unit 160 and supplies the data modulated by the gamma compensation unit 160 to the data driving circuit 110. The timing controller 130 receives timing signals such as a vertical synchronization signal, a horizontal synchronization signal, a data enable signal, and a main clock, which are input from the host system 140 in synchronization with the digital video data. The timing controller 130 controls the operation timing of the data driving circuit 110 and the gate driving circuit 170 using the timing signal received from the host system 140. [

감마 보상부(160)는 표시장치의 휘도가 적정 휘도로 낮아질 때 도 2 내지 도 6과 같은 S 감마 커브로 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 변조한다. 감마 보상부(160)는 표시장치의 휘도가 적정 휘도 보다 높을 때 기존의 2.2 감마 커브로 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 변조한다. 감마 보상부(160)는 2.2 감마 커브와 S 감마 커브가 설정된 룩업 테이블로 구현될 수 있다. 감마 보상부(160)는 호스트 시스템(140) 또는 타이밍 콘트롤러(130)에 내장될 수 있다. The gamma compensator 160 modulates the digital video data of the input image with the S gamma curve as shown in FIG. 2 to FIG. 6 when the luminance of the display device is lowered to a proper luminance. The gamma compensation unit 160 modulates the digital video data of the input image with the existing 2.2 gamma curve when the luminance of the display device is higher than the proper luminance. The gamma compensator 160 may be implemented as a lookup table in which a 2.2 gamma curve and an S gamma curve are set. The gamma compensation unit 160 may be embedded in the host system 140 or the timing controller 130.

호스트 시스템(140)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(140)은 스케일러(scaler)를 이용하여 디지털 비디오 데이터의 해상도를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 변환하여 타이밍 신호와 함께 타이밍 콘트롤러(130)로 전송한다.The host system 140 may be any one of a TV system, a set-top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system. The host system 140 converts the resolution of the digital video data to a resolution of the display panel 100 using a scaler and transmits the resolution to the timing controller 130 together with the timing signal.

호스트 시스템(140)에는 유저 인터페이스(191), 광센서(192), 이미지 센서(193) 등이 연결될 수 있다. 유저 인터페이스(112)는 키패드, 키보드, 마우스, 온 스크린 디스플레이(On Screen Display, OSD), 리모트 콘트롤러(Remote controller), 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface, GUI), 터치 UI, 음성 인식 UI, 3D UI 등으로 구현될 수 있다. 사용자는 유저 인터페이스(191)를 통해 표시장치의 휘도를 낮추기 위한 명령을 호스트 시스템(140)에 입력할 수 있다. 호스트 시스템(140)은 광센서(192)에 의해 감지된 외부 조도에 따라 표시장치의 휘도를 낮추거나 유저 인터페이스(191)를 통해 입력되는 사용자 명령에 응답하여 휘도 조절부를 제어하여 표시장치의 휘도를 낮출 수 있다. 또한, 호스트 시스템(140)은 카메라와 같은 이미지 센서(193)를 통해 입력된 이미지를 분석하여 사용자 연령을 추정하고 그 사용자 연령에 따라 휘도 조절부를 제어하여 표시 장치의 적정 휘도를 조정할 수 있다. 휘도 조절부는 백라이트 구동부(170), 감마기준전압 발생부(180), 도시하지 않은 고전위 전원전압(ELVDD)을 조절하는 전원 중 적어도 어느 하나일 수 있다. A user interface 191, an optical sensor 192, an image sensor 193, and the like may be connected to the host system 140. The user interface 112 may include a keypad, a keyboard, a mouse, an on screen display (OSD), a remote controller, a graphical user interface (GUI), a touch UI, Or the like. The user may input a command to the host system 140 to lower the brightness of the display device through the user interface 191. [ The host system 140 controls the brightness controller in response to the user command input through the user interface 191 or the brightness of the display device according to the external illuminance sensed by the optical sensor 192 Can be lowered. The host system 140 may analyze the image input through the image sensor 193 such as a camera to estimate the age of the user and adjust the brightness of the display device by controlling the brightness controller according to the age of the user. The luminance controller may be at least one of a backlight driver 170, a gamma reference voltage generator 180, and a power source for controlling a high potential power supply voltage ELVDD.

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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, 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.

100 : 표시패널 110 : 데이터 구동회로
120 : 게이트 구동회로 130 : 타이밍 콘트롤러
140 : 호스트 시스템 150 : 백라이트 유닛
160 : 감마 보상부 170 : 백라이트 구동부
180 : 감마기준전압 발생부 191 : 유저 인터페이스
192 : 광센서 193 : 이미지 센서100: display panel 110: data driving circuit
120: Gate driving circuit 130: Timing controller
140: host system 150: backlight unit
160: gamma compensator 170: backlight driver
180: gamma reference voltage generator 191: user interface
192: optical sensor 193: image sensor

Claims (13)

표시패널의 휘도가 미리 설정된 적정 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 단계를 포함하고,
상기 S 감마 커브는 저계조 영역에서 설정된 오목 커브와, 고계조 영역에서 설정된 볼록 커브를 포함하고, 상기 오목 커브와 상기 볼록 커브는 변곡점을 경유하여 연결되고,
상기 S 감마 커브는 다음 식으로 정의되고,
Figure 112019050588112-pat00017

Dout은 출력 데이터, Din은 입력 영상 데이터, a는 상기 변곡점, α는 저계조 강조 파라미터, β는 고계조 변조 파라미터, S는 기울기, O는 옵셋인 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법.Modulating the data of the input image with the S-gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is lowered to a predetermined appropriate luminance or less,
Wherein the S gamma curve includes a concave curve set in a low gradation region and a convex curve set in a high gradation region, the concave curve and the convex curve being connected via an inflection point,
The S gamma curve is defined by the following equation,
Figure 112019050588112-pat00017

D out is output data, D in is input image data, a is inflexion point,? Is a low gradation emphasis parameter,? Is a high gradation modulation parameter, S is a slope, and O is an offset. 제 1 항에 있어서,
상기 표시패널의 휘도가 상기 적정 휘도 보다 높을 때 2.2 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법. The method according to claim 1,
Modulating the data of the input image with a gamma curve of 2.2 when the luminance of the display panel is higher than the predetermined luminance, and supplying the modulated data to the display panel. 제 2 항에 있어서,
광센서를 이용하여 상기 표시패널 주변의 외부 조도를 감지하는 단계; 및
상기 외부 조도가 암실 수준의 조도일 때 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법. 3. The method of claim 2,
Sensing an external illuminance around the display panel using an optical sensor; And
Further comprising lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness when the external illuminance is at a darkness level of a dark room level. 제 3 항에 있어서,
상기 적정 휘도는 6.5 nit ~ 25 nit 의 휘도 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법. The method of claim 3,
Wherein the appropriate luminance is selected within a luminance range of 6.5 to 25 nits. 제 4 항에 있어서,
유저 인터페이스를 통해 입력된 사용자 연령이 젊은 세대의 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 적정 휘도의 휘도 범위 내에서 최소 휘도로 제어하는 단계; 및
상기 유저 인터페이스를 통해 입력된 사용자 연령이 상기 젊은 세대 보다 높은 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 최소 휘도 보다 높은 휘도로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법.5. The method of claim 4,
Controlling the appropriate luminance to the minimum luminance within the luminance range of the appropriate luminance if the user age inputted through the user interface is the age of the younger generation; And
And controlling the proper luminance to a luminance higher than the minimum luminance when the user age inputted through the user interface is older than the younger generation. 제 4 항에 있어서,
이미지 센서를 이용하여 사용자 연령을 추정하는 단계;
상기 사용자 연령이 젊은 세대의 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 적정 휘도의 휘도 범위 내에서 최소 휘도로 제어하는 단계; 및
상기 사용자 연령이 상기 젊은 세대의 연령보다 높은 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 최소 휘도 보다 높은 휘도로 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법.5. The method of claim 4,
Estimating a user age using an image sensor;
Controlling the appropriate luminance to a minimum luminance within a luminance range of the appropriate luminance if the user age is an age of a younger generation; And
And controlling the appropriate luminance to a luminance higher than the minimum luminance when the user age is higher than the age of the younger generation. 제 2 항에 있어서,
유저 인터페이스를 통해 상기 표시패널의 휘도를 낮추기 위한 사용자 명령을 입력 받는 단계; 및
상기 사용자 명령에 응답하여 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 및 감마 보상 방법. 3. The method of claim 2,
Receiving a user command for lowering the brightness of the display panel through a user interface; And
And lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness in response to the user command. 표시패널의 휘도가 미리 설정된 적정 휘도 이하로 낮아질 때 S 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 표시패널 구동부를 포함하고,
상기 S 감마 커브는 저계조 영역에서 설정된 오목 커브와, 고계조 영역에서 설정된 볼록 커브를 포함하고, 상기 오목 커브와 상기 볼록 커브는 변곡점을 경유하여 연결되고,
상기 S 감마 커브는 다음 식으로 정의되고,
Figure 112019050588112-pat00018

Dout은 출력 데이터, Din은 입력 영상 데이터, a는 상기 변곡점, α는 저계조 강조 파라미터, β는 고계조 변조 파라미터, S는 기울기, O는 옵셋인 것을 특징으로 하는 표시장치. And a display panel driver for modulating the data of the input image with the S gamma curve and supplying the modulated data to the display panel when the luminance of the display panel is lowered to a predetermined proper luminance or less,
Wherein the S gamma curve includes a concave curve set in a low gradation region and a convex curve set in a high gradation region, the concave curve and the convex curve being connected via an inflection point,
The S gamma curve is defined by the following equation,
Figure 112019050588112-pat00018

D out is the output data, D in the input image data, a is the inflection point, α is the low gray level emphasis parameters, β is a high gray level modulation parameters, S is the slope, O is a display device characterized in that the offset. 제 8 항에 있어서,
상기 표시패널 구동부는 상기 표시패널의 휘도가 상기 적정 휘도 보다 높을 때 2.2 감마 커브로 입력 영상의 데이터를 변조하여 상기 표시패널에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the display panel driver modulates data of the input image with a gamma curve of 2.2 when the luminance of the display panel is higher than the appropriate luminance and supplies the modulated data to the display panel. 제 9 항에 있어서,
상기 표시패널 주변의 외부 조도를 감지하는 광센서; 및
상기 외부 조도가 암실 수준의 조도일 때 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 휘도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. 10. The method of claim 9,
An optical sensor for sensing an external illuminance around the display panel; And
Further comprising a brightness adjusting unit for lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness when the external illuminance is at a darkness level of a dark room level. 제 10 항에 있어서,
상기 적정 휘도는 6.5 nit ~ 25 nit 의 휘도 범위 내에서 선택되는 것을 특징으로 하는 표시장치. 11. The method of claim 10,
Wherein the appropriate luminance is selected within a luminance range of 6.5 to 25 nit. 제 11 항에 있어서,
사용자를 촬상하는 이미지 센서를 더 포함하고,
상기 휘도 조절부는,
상기 이미지 센서에 의해 얻어진 이미지를 바탕으로 사용자 연령을 추정하고, 상기 사용자 연령이 미리 설정된 젊은 세대의 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 적정 휘도의 휘도 범위 내에서 최소 휘도로 제어하는 반면,
상기 사용자 연령이 상기 젊은 세대의 연령보다 높은 연령이면 상기 적정 휘도를 상기 최소 휘도 보다 높은 휘도로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.12. The method of claim 11,
Further comprising an image sensor for imaging a user,
Wherein the brightness adjusting unit comprises:
Estimating a user age based on the image obtained by the image sensor and controlling the appropriate brightness to a minimum brightness within a luminance range of the appropriate luminance when the user age is a preset age of a younger generation,
And controls the appropriate luminance to a luminance higher than the minimum luminance when the user age is higher than the age of the younger generation. 제 9 항에 있어서,
상기 표시패널의 휘도를 낮추기 위한 사용자 명령을 입력 받는 유저 인터페이스를 더 포함하고,
상기 사용자 명령에 응답하여 상기 표시패널의 휘도를 상기 적정 휘도까지 낮추는 휘도 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치. 10. The method of claim 9,
Further comprising a user interface for receiving a user command for lowering the brightness of the display panel,
Further comprising a brightness adjusting unit for lowering the brightness of the display panel to the appropriate brightness in response to the user command.
KR1020130046064A 2013-04-25 2013-04-25 Brightness and gamma compensation method, and display device using the same KR101988525B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130046064A KR101988525B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Brightness and gamma compensation method, and display device using the same
CN201410168336.9A CN104123926B (en) 2013-04-25 2014-04-24 Gamma compensated method and use the display device of this gamma compensated method
US14/261,926 US9251752B2 (en) 2013-04-25 2014-04-25 Gamma compensation method and display device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130046064A KR101988525B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Brightness and gamma compensation method, and display device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140127569A KR20140127569A (en) 2014-11-04
KR101988525B1 true KR101988525B1 (en) 2019-06-12

Family

ID=52451782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130046064A KR101988525B1 (en) 2013-04-25 2013-04-25 Brightness and gamma compensation method, and display device using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101988525B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102321815B1 (en) 2015-05-08 2021-11-05 삼성디스플레이 주식회사 Display device and method for driving the same
CN107578760B (en) * 2017-10-25 2019-11-26 深圳市华星光电技术有限公司 Obtain the method and gray level compensation method, system of gray scale compensation gamma value
KR102591404B1 (en) * 2017-12-13 2023-10-20 삼성디스플레이 주식회사 Head mount display device and driving method of the same
KR20220100759A (en) 2021-01-08 2022-07-18 삼성디스플레이 주식회사 Tiled display device having a plurality of display panels

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117784A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Nec Corporation Portable phone terminal, image display controlling method, program thereof, and program recording medium
WO2009072207A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-11 Fujitsu Limited Image correction device, image correction program, and image correction method
JP2011053264A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Sharp Corp Liquid crystal display device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080062546A (en) * 2006-12-29 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 Image display device syetem and driving method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008117784A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Nec Corporation Portable phone terminal, image display controlling method, program thereof, and program recording medium
WO2009072207A1 (en) * 2007-12-06 2009-06-11 Fujitsu Limited Image correction device, image correction program, and image correction method
JP2011053264A (en) * 2009-08-31 2011-03-17 Sharp Corp Liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140127569A (en) 2014-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9251752B2 (en) Gamma compensation method and display device using the same
TWI393104B (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
JP5570569B2 (en) Organic light emitting display
US8279245B2 (en) Liquid crystal display device
JP2006189661A (en) Image display apparatus and method thereof
KR20160015925A (en) Apparatus for Displaying Image and Driving Method Thereof
JP2007206651A (en) Image display device and method thereof
US10210801B2 (en) Electronic display driving scheme systems and methods
KR20150027954A (en) Image display and driving mehtod thereof
KR20150070559A (en) Display device and luminance control method thereof
US20110267383A1 (en) Liquid crystal display device and driving method thereof
KR101988525B1 (en) Brightness and gamma compensation method, and display device using the same
KR102106559B1 (en) Gamma compensation method and display device using the same
KR20140071707A (en) Liquid crystal display device and method for driving the same
JP2005134724A (en) Liquid crystal display device
KR20130124096A (en) Apparatus and method for displaying image, apparatus and method for driving light emitting device
JP2008176111A (en) Image display device and image display method
KR20080073821A (en) Liquid crystal display and driving method thereof
KR20150027951A (en) Method of driving light-source and display apparatus for performing the method
KR102248376B1 (en) Transparent display and method of controlling image quality thereof
KR102218460B1 (en) Display device and visibility enhancement method thereof
KR102120344B1 (en) Display device and driving method thereof
KR101142590B1 (en) Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof
KR101323433B1 (en) Liquid crystal display and method of driving the same
KR102129438B1 (en) Liquid Crystal Display Device And Method Of Driving The Same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant