KR102505640B1 - 표시 장치 및 이의 피크 휘도 제어 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 피크 휘도 제어 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 영상 판단부, 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 피크 제어 계수에 기초하여 R, G, B 영상 데이터를 R', G', B', W 영상 데이터로 변환하는 영상 처리부, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호 생성하고, 데이터 신호를 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부 및 스캔 신호를 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 피크 휘도 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHD FOR CONTROLLING PEAK LUMINANCE OF THE SAME}
본 발명은 전자 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 장치 및 이의 피크 휘도 제어 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시(organic light emitting display: OLED) 장치는 양극(anode)과 음극(cathode)으로부터 각기 제공되는 정공들과 전자들이 상기 양극과 음극 사이에 위치하는 발광층에서 결합하여 생성되는 광을 이용하여 영상, 문자 등의 정보를 나타낼 수 있는 표시 장치를 말한다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 넓은 시야각, 빠른 응답 속도, 얇은 두께, 낮은 소비 전력 등의 여러 가지 장점들을 가지므로 유망한 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
상기 유기 발광 표시 장치는 소비 전력 절감을 위해 외부로부터 인가되는 R, G, B 영상 데이터에 따라 표시 영상의 피크 휘도를 제어하는 PLC(Peak Luminance Control; PLC) 구동 방법을 적용한다. 상기 PLC 구동 방법은 평균 계조 레벨(또는 영상의 평균 신호 레벨)이 높아질수록 상기 피크 휘도를 낮게 설정하여 소비 전력을 절감한다.
그러나, 상기 종래의 PLC 구동 방법은 영상의 콘트라스트, 주변 조도, 온도 등의 환경 등을 고려하지 않고 휘도를 설정하기 때문에 영상의 시인성이 감소하고, 화소 열화에 취약하다.
본 발명의 일 목적은 영상의 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 영상의 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하는 표시 장치의 휘도 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적은 영상의 콘트라스트, 로드, 주변 조도 및 표시 패널의 온도에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 영상 판단부, 상기 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R', G', B', W 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부 및 스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작은 경우 및 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 영상을 일반 영상으로 판단할 수 있다. 상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 판단부는 상기 R, G, B 영상 데이터의 히스토그램에 기초하여 상기 콘트라스트 및 상기 로드를 산출하는 산출부 및 상기 콘트라스트와 상기 제1 임계 값을 비교하고, 상기 로드와 상기 제2 임계 값을 비교하는 비교부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 처리부는 상기 콘트라스트에 대응하는 피크 제어 계수를 결정하는 계수 결정부 및 상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 상기 W 영상 데이터를 생성하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 상기 R' G', B' 영상 데이터를 생성하는 데이터 변환부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 프레임의 영상이 상기 일반 영상인 경우, 상기 계수 결정부는 상기 피크 제어 계수를 1로 결정할 수 있다. 상기 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 계수 결정부는 상기 콘트라스트에 기초하여 상기 피크 제어 계수를 1보다 작고 0보다 크거나 같은 범위 내의 실수로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트에 관계없이 동일한 값을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트가 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트가 증가함에 따라 선형적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 계조 레벨이 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서, 제1 계조 구간에 대응하는 제1 피크 휘도가 상기 제1 계조 구간보다 큰 제2 계조 구간에 대응하는 제2 피크 휘도보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 변환부는 상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 상기 계조 레벨 중 상기 최소값을 선택하여 상기 W 영상 데이터를 생성하는 최소값 선택부, 상기 피크 제어 계수를 상기 W 영상 데이터 각각에 곱하여 W' 영상 데이터를 생성하는 계수 적용부 및 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W'영상 데이터를 차감하여 상기 R' G', B' 데이터를 각각 생성하는 차감부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수는 서로 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상 여부의 판단은 기 설정된 화소 블록 별로 수행되고, 상기 피크 제어 계수는 상기 프레임 내에서 상기 화소 블록 별로 독립적으로 산출될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서 및 상기 조도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 조도가 기 설정된 임계 조도보다 큰 경우, 상기 피크 제어부가 구동되고, 상기 조도가 증가함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수가 기 설정된 간격으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서 및 상기 온도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서 상기 온도가 기 설정된 임계 온도보다 낮은 경우, 상기 피크 제어부가 구동되고, 상기 온도가 낮아짐에 따라 상기 서브 피크 제어 계수가 기 설정된 간격으로 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 프레임의 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 영상 판단부는 상기 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 영상 전체의 채도 합을 더 산출할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 채도 합과 기 설정된 제3 임계 값을 비교하고, 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 채도 합이 상기 제3 임계 값보다 작은 경우, 상기 피크 제어부가 구동되고, 상기 채도 합이 감소함에 따라 상기 서브 피크 계수가 기 설정된 간격으로 감소할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법은 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하고, 상기 콘트라스트와 상기 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 상승시키기 위한 피크 제어 계수를 결정하며, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터를 생성하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 상기 R' G', B' 영상 데이터를 생성하며, 상기 R' G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 제어 계수를 결정하는 것은 상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작은 경우 및 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 프레임의 영상을 일반 영상으로 판단하고, 상기 영상이 일반 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수를 1로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 제어 계수를 결정하는 것은 상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단하고, 상기 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 콘트라스트에 기초하여 상기 피크 제어 계수를 1보다 작고 0 보다 크거나 같은 범위 내의 실수로 결정하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 피크 영상에서 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트에 관계없이 동일한 값을 갖거나, 상기 콘트라스트의 증가에 따라 감소할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 영상 판단부, 상기 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 상승시키기 위해 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 피크 제어 계수에 기초하여 상기 R, G, B 영상 데이터를 R', G', B', W 영상 데이터로 변환하는 영상 처리부, 상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서, 상기 조도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 제1 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제1 피크 제어부, 상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서, 상기 온도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 제2 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제2 피크 제어부, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부 및 스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작은 경우 및 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 영상을 일반 영상으로 판단할 수 있다. 상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 피크 휘도 제어 방법은 프레임마다 피크 영상 여부를 판단하여 높은 콘트라스트 및 낮은 로드를 갖는 영상(즉, 상기 피크 영상)에 대해 상기 피크 휘도를 적응적으로 증가(또는 제어)시킴으로써 시인성, 영상의 현실감 및 몰입감을 극대화할 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치는 주변 조도, 표시 패널의 온도, 영상의 채도 합 등을 상기 콘트라스트와 함께 고려하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성이 향상되고, 열화가 감소될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 영상 판단부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 영상 판단부가 영상을 판단하는 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 영상 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5a는 도 4의 영상 처리부에 의해 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 5b는 도 4의 영상 처리부에 의해 결정되는 피크 제어 계수의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 5c는 도 4의 영상 처리부에 의해 결정되는 피크 제어 계수의 또 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4의 영상 처리부에 의해 계조 레벨에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 7a는 도 4의 영상 처리부에 포함되는 데이터 변환부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7b는 도 7a의 데이터 변환부에 의해 변환된 영상 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9a는 주변 조도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 9b는 도 9a의 서브 피크 제어 계수에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 10은 주변 조도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12a는 표시 패널의 온도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 12b는 도 12a의 서브 피크 제어 계수에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 13은 표시 패널의 온도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 15는 영상의 채도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 18은 도 17의 피크 휘도 제어 방법에서 피크 제어 계수를 결정하는 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 20a는 도 19의 전자 기기가 텔레비전으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 20b는 도 19의 전자 기기가 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 영상 판단부(200), 영상 처리부(300), 타이밍 제어부(400), 스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(600)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치로 구현될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 상기 표시 장치(1000)가 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 표시 패널(100)은 복수의 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 포함하고, 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 연결되는 복수의 화소들(P)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(P)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)의 개수는 n개이고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 개수는 m개일 수 있다. n 및 m은 자연수이다. 일 실시예에서, 화소들(PX)의 개수는 n m개일 수 있다. 화소들(P) 각각은 4개의 부화소, 예를 들어, 적색(R) 부화소, 녹색(G) 부화소, 청색(B) 부화소 및 백색(W) 부화소를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 부화소들의 배치 관계는 예시적인 것으로서, 부화소들의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 각각의 부화소들은 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 저장 커패시터 및 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기 발광 소자는 백색광을 방출하는 백색 오엘이디(Organic Light Emitting Diode; OLED)일 수 있고, 적색, 녹색 청색 부화소들은 컬러 필터에 의해 구현될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 부화소들의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
영상 판단부(200)는 하나의 프레임에 외부로부터 입력되는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 전체 영상의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. R, G, B 영상 데이터(R, G, B)는 각각 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)에 상응할 수 있다. 콘트라스트(CON)는 하나의 프레임의 전체 영상에서 저계조와 고계조의 비율을 의미할 수 있다. 또한, 로드(LOAD)는 이는 풀-화이트(full-white) 영상의 신호 레벨에 대한 현재 프레임의 평균 신호 레벨(또는 평균 계조)의 비율을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 판단부(200)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)의 히스토그램에 기초하여 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출하는 산출부 및 콘트라스트(CON)와 기 설정된 제1 임계 값을 비교하고, 로드(LOAD)와 기 설정된 제2 임계 값을 비교하는 비교부를 포함할 수 있다.
영상 판단부(200)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B), 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 영상 처리부(300)에 제공할 수 있다.
영상 판단부(200)는 콘트라스트(CON)와 로드(LOAD)에 기초하여 상기 프레임의 영상을 일반 영상 또는 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 콘트라스트(CON)가 상기 제1 임계 값보다 작은 경우 및 로드(LOAD)가 상기 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 영상 판단부(200)는 상기 프레임의 영상을 상기 일반 영상으로 판단할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 콘트라스트(CON)가 상기 제1 임계 값보다 크고 로드(LOAD)가 상기 제2 임계 값보다 작은 경우, 영상 판단부(200)는 상기 프레임의 영상을 상기 피크 영상으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 전체적으로 어두운 화면의 일부에 고계조(고휘도) 부분이 존재하는 경우, 상기 피크 휘도가 상승하고, 시인성이 향상될 수 있다.
영상 처리부(300)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 피크 제어 계수에 기초하여 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)를 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)로 변환할 수 있다. 여기서, W 영상 데이터(W)는 백색광을 방출하기 위해 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)로부터 변환된 영상 데이터이다. 일 실시예에서, 영상 처리부(300)는 콘트라스트(CON)에 대응하는 상기 피크 제어 계수를 결정하는 계수 결정부 및 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터(W)를 생성하고, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에서 W 영상 데이터(W)에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R' G', B' 영상 데이터(R', G', B')를 생성하는 데이터 변환부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
상기 영상이 상기 일반 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수는 1로 결정될 수 있다. 따라서, 이 경우의 피크 휘도는 W 영상 데이터(W) 및 백색 부화소의 발광에 의해서만 결정될 수 있다.
상기 영상이 상기 피크 휘도를 증가시켜야 하는 상기 피크 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수는 1보다 작고 0보다 크거나 같은 범위 내의 소정의 실수로 결정될 수 있다. 이 경우, 피크 휘도는 W 영상 데이터(W)뿐만 아니라, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 일반 영상보다 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
상기 피크 영상에서 상기 피크 제어 계수는 콘트라스트(CON)에 관계없이 동일한 값을 갖거나, 콘트라스트(CON)가 증가함에 따라 다양한 형태로 감소할 수 있다. 일 실시예예서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수는 서로 동일할 수 있다. 반대로, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수 중 적어도 하나가 상이할 수도 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 계조 레벨에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 상기 피크 제어 계수는 상기 계조 레벨이 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD) 산출이 기 설정된 화소 블록 별로 수행될 수 있다. 이에 따라, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)의 변환이 상기 화소 블록 별로 독립적으로 수행될 수 있다. 따라서, 상기 화소 블록 별로 결정되는 상기 피크 제어 계수는 서로 다를 수도 있다.
영상 처리부(300)는 변환된 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)를 타이밍 제어부(400)에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부로부터 수신한 제어 신호(CLT)에 기초하여 스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(600)의 구동을 제어할 수 있다. 제어 신호(CLT)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(400)는 스캔 구동부(500)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CLT1)를 생성하여 스캔 구동부(500)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 제어부(400)는 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)를 데이터 구동부(600)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(400)는 데이터 구동부(600)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CLT2)를 생성하여 데이터 구동부(600)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 타이밍 제어부(CLT)는 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)에 기초하여 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞는 디지털 형태의 데이터 신호(영상 데이터)를 생성하여 데이터 구동부(600)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 영상 판단부(200) 및 영상 처리부(300) 중 적어도 하나는 타이밍 제어부(400) 내에 포함될 수도 있다.
스캔 구동부(500)는 복수의 스캔 신호들을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 스캔 구동부(500)는 타이밍 제어부(400)로부터 수신되는 제1 제어 신호(CLT1)에 기초하여 상기 스캔 신호들을 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 표시 패널(100)로 각각 출력할 수 있다.
데이터 구동부(600)는 타이밍 제어부(400)로부터 수신되는 제2 제어 신호(CLT2)에 기초하여 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W) 또는 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 상기 데이터 전압을 인가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1000)는 프레임마다 상기 피크 영상 여부를 판단하여 높은 콘트라스트(CON) 및 낮은 로드(LOAD)를 갖는 영상(즉, 상기 피크 영상)에 대해 상기 피크 휘도를 적응적으로 증가시킴으로써 시인성, 영상의 현실감 및 몰입감을 극대화할 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 영상 판단부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2의 영상 판단부가 영상을 판단하는 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 2 내지 도 3b를 참조하면, 영상 판단부(200)는 산출부(220) 및 비교부(240)를 포함할 수 있다.
산출부(220)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)의 히스토그램에 기초하여 해당 프레임의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 산출부(220)는 기 설정된 프레임 간격으로 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 산출부(220)는 매 프레임마다 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다.
산출부(220)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)로부터 전체 화소들의 휘도(밝기) 히스토그램을 산출할 수 있다. 즉, 상기 히스토그램의 x축은 휘도(또는 계조 레벨)을 나타내고, y축은 화소의 개수를 나타낸다. 예를 들어, 도 3a는 콘트라스트(CON)가 비교적 높은 영상의 히스토그램을 보여주고, 도 3b는 콘트라스트(CON)가 낮은 영상의 히스토그램을 보여준다.
영상 데이터의 휘도는 계조 레벨(GRAYSCALE)로 구분될 수 있다. 예를 들어, 상기 휘도는 0 계조 레벨 내지 255 계조 레벨로 구분되고, 계조 레벨이 증가할수록 휘도가 증가한다. 상기 히스토그램으로부터 저계조 비율(Rlow), 중간 계조 비율(Rmid) 및 고계조 비율(Rhigh)이 산출될 수 있다. 예를 들어, 저계조 비율(Rlow)을 산출하기 위한 저계조 구간은 0 계조 레벨 내지 64 계조 레벨을 포함하고, 고계조 비율(Rhigh)을 산출하기 위한 고계조 구간은 200 계조 레벨 내지 255 계조 레벨을 포함할 수 있다. 중간 계조 구간은 상기 저계조 구간과 상기 고계조 구간 사이의 구간에 상응할 수 있다. 저계조 비율(Rlow), 중간 계조 비율(Rmid) 및 고계조 비율(Rhigh)에 기초하여 콘트라스트(CON)가 산출될 수 있다.
또한, 상기 히스토그램으로부터 풀-화이트의 신호 레벨에 대한 현재 프레임의 평균 신호 레벨의 비율인 로드(LOAD)가 산출될 수 있다.
비교부(240)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 해당 영상을 일반 영상(NORI) 또는 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상(PEAKI)으로 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 비교부(240)는 기 설정된 제1 임계 값과 콘트라스트(CON)를 비교하고, 기 설정된 제2 임계 값과 로드(LOAD)를 비교할 수 있다. 소정의 기준보다 높은 콘트라스트(CON)와 소정의 기준보다 낮은 로드(LOAD)를 갖는 조건을 모두 만족시켜야 해당 영상이 피크 영상(PEAKI)으로 판단될 수 있다.
일 실시예에서, 콘트라스트(CON)가 상기 제1 임계 값보다 크고 로드(LOAD)가 상기 제2 임계 값보다 작은 경우, 비교부(240)는 상기 프레임의 영상을 피크 영상(PEAKI)으로 판단할 수 있다. 반대로, 콘트라스트(CON)가 상기 제1 임계 값보다 작은 경우 및 로드(LOAD)가 상기 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 비교부(240)는 상기 프레임의 영상을 일반 영상(NORI)으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 임계 값은 저계조 비율(Rlow)에 대한 임계 값 및 고계조 비율(Rhigh)에 대한 임계 값을 포함할 수 있다. 예를 들어, 저계조 비율(Rlow)이 약 60%를 초과하면서 고계조 비율(Rhigh)이 약 10%를 초과하는 경우 높은 콘트라스트 영상이 될 수 있다. 상기 계산에 의해 콘트라스트(CON)가 수치화될 수 있다. 수치화된 콘트라스트(CON)가 높을수록 상기 영상에서 저계조 부분과 고계조 부분의 영역이 넓고, 그 대비가 뚜렷하다.
제2 임계 값은 약 15%로 설정될 수 있다. 즉, 피크 영상(PEAKI)은 전체적으로 어두운 영상에 일부 고계조 부분이 포함된 영상을 의미할 수 있다. 예를 들어, 피크 영상(PEAKI)은 밝은 부분이 일부 존재하는 야경 영상일 수 있다.
즉, 로드(LOAD)가 15%보다 낮아야 하는 조건 및 저계조 비율(Rlow)이 약 60%를 초과하면서 고계조 비율(Rhigh)이 약 10%를 초과해야 하는 조건을 모두 만족하는 경우, 상기 영상이 피크 영상(PEAKI)으로 판단될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 피크 영상(PEAKI)을 판단하는 기준 및 상기 임계 값들의 수치가 이에 한정되는 것은 아니다.
산출부(220) 및 비교부(240)는 각각 콘트라스트(CON) 및 영상 판단 결과를 영상 처리부(300)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)의 산출 및 피크 영상(PEAKI) 여부의 판단은 상기 프레임 내에서 기 설정된 화소 블록 별로 수행될 수도 있다. 이에 따라, 피크 제어 계수(PCC)는 상기 프레임 내에서 상기 화소 블록 별로 독립적으로 산출될 수 있다.
상기 영상에 대한 피크 영상(PEAKI) 여부의 판단에 따라 해당 프레임에서의 상기 피크 휘도가 적응적으로 제어될 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 영상 처리부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 영상 처리부(300)는 계수 결정부(320) 및 데이터 변환부(340)를 포함할 수 있다.
계수 결정부(320)는 콘트라스트(CON)에 대응하는 피크 제어 계수(PCC)를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 계수 결정부(320)는 일반 영상(NORI)과 피크 영상(PEAKI)에 따라 피크 제어 계수(PCC)를 결정할 수 있다. 피크 제어 계수(PCC)는 피크 휘도를 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 곱해지는 계수이다. 일 실시예에서, 피크 제어 계수(PCC)가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
상기 프레임의 영상이 일반 영상(NORI)인 경우, 계수 결정부(320)는 피크 제어 계수(PCC)를 1로 결정할 수 있다. 일반 영상(NORI)의 피크 휘도가 약 500nit인 경우, 상기 피크 휘도는 백색 유기 부화소만의 발광(즉, W 영상 데이터만으로)만으로 표현될 수 있다.
상기 프레임의 영상이 피크 영상(PEAKI)인 경우, 계수 결정부(320)는 콘트라스트(CON)에 기초하여 피크 제어 계수(PCC)를 결정할 수 있다. 이 때, 피크 제어 계수(PCC)는 1보다 작고 0보다 크거나 같은 범위 내의 실수일 수 있다. 일 실시예에서, 계수 결정부(320)는 피크 영상(PEAK)에서 콘트라스트(CON)의 크기에 관계없이 일정한 값을 갖는 피크 제어 계수(PCC)를 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 계수 결정부(320)는 피크 영상(PEAK)에서 콘트라스트(CON)의 크기에 따라 피크 제어 계수(PCC)를 가변할 수 있다. 예를 들어, 계수 결정부(320)는 콘트라스트(CON)에 따라 피크 제어 계수(PCC)가 저장된 룩업 테이블을 포함하거나, 콘트라스트(CON)를 변수로 하는 연산식(또는 함수)을 이용하여 피크 제어 계수(PCC)를 가변할 수 있다.
계수 결정부(320)는 결정된 피크 제어 계수(PCC)를 데이터 변환부(340)에 제공할 수 있다.
데이터 변환부(340)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터(W)를 생성할 수 있다. 상기 계조 레벨은 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 발광 휘도를 표현할 수 있다. 예를 들어, 상기 계조 레벨은 8비트(bit)의 디지털화된 데이터(0 내지 255 계조 레벨)로 표현될 수 있다. 데이터 변환부(340)는 상기 디지털화된 휘도의 최소값(예를 들어, 최소 계조 레벨)을 추출할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 상기 계조 레벨을 나타내는 디지털 데이터의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
적색 부화소, 녹색 부화소 및 청색 부화소 각각의 발광 효율이 서로 다르다. 따라서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)가 서로 동일한 계조 레벨을 갖더라도, 상기 적색 부화소, 녹색 부화소 및 청색 부화소 각각은 서로 다른 휘도로 발광할 수 있다. 예를 들어, 3 개의 부화소들을 포함하는 화소에서 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)가 모두 255 계조 레벨(즉, 최대 계조 레벨)을 갖는 경우, 적색 부화소, 녹색 부화소 및 청색 부화소 각각은 약 100 nit, 약 200 nit 및 약 50 nit로 발광할 수 있다. 이 때, 피크 휘도는 상기 휘도들의 합인 약 450 nit에 상응할 수 있다.
일 실시예에서, 아래의 [수학식 1]을 통해 W 영상 데이터(W)가 산출될 수 있다.
[수학식 1]
W = min(R, G, B)
즉, W 영상 데이터(W)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 중 최소값에 상응할 수 있다. 예를 들어, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)가 모두 255 계조 레벨(즉, 최대 계조 레벨)을 갖는 경우, 상기 최소값은 상기 255 계조 레벨에 상응하며, W 영상 데이터(W)는 상기 255 계조 레벨에 상응하는 디지털 데이터를 가질 수 있다.
데이터 변환부(340)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에서 W 영상 데이터(W)에 피크 제어 계수(PCC)를 차감하여 R', G', B'영상 데이터(R', G', B')를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, R', G', B'영상 데이터(R', G', B')는 아래의 [수학식 2]에 의해 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)로부터 변환될 수 있다.
[수학식 2]
R'= R - W*PCC
G'= G - W*PCC
B'= B - W*PCC
상기 프레임의 영상이 일반 영상(NORI)인 경우, 피크 제어 계수(PCC)가 1일 수 있다. 따라서, R', G', B'영상 데이터(R', G', B')는 각각 (R - W), (G - W), (B - W)에 상응할 수 있다. 상기 프레임의 영상이 피크 영상인 경우, 피크 제어 계수(PCC)가 1보다 작으므로, R', G', B'영상 데이터는 각각 (R - W), (G - W), (B - W)보다 크다. 따라서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)가 모두 255 계조 레벨(즉, 최대 계조 레벨)을 갖는 경우, W 영상 데이터(W)는 상기 255 계조 레벨에 상응하는 디지털 데이터를 가지며, R', G', B'영상 데이터(R', G', B') 또한 0이 아닌 계조 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 적색, 녹색, 청색 및 백색 부화소가 모두 발광하며, 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
일 실시예에서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에 적용되는 피크 제어 계수(PCC)는 서로 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에 적용되는 피크 제어 계수(PCC) 중 적어도 하나가 상이할 수 있다. 즉, 부화소들 각각의 발광 효율 등을 고려하여 피크 제어 계수(PCC)가 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 따라 서로 다르게 결정될 수도 있다.
일 실시예에서, 데이터 변환부(340)는 R', G', B'영상 데이터(R', G', B')를 생성하기 위해 최소값 선택부, 계수 적용부 및 차감부를 포함할 수 있다.
도 5a 내지 도 5b는 도 4의 영상 처리부에 의해 결정되는 피크 제어 계수의 일 예들을 나타내는 그래프들이다.
도 4 내지 도 5b를 참조하면, 피크 제어 계수(PCC)는 피크 영상(PEAKI) 및 일반 영상(NORI)에 따라 적응적으로 제어될 수 있다. 피크 제어 계수(PCC)는 또한 피크 영상(PEAKI)에서 콘트라스트(CON)에 따라 적응적으로 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 피크 제어 계수(PCC)는 일반 영상(NORI)에서 1로 결정될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 임계 콘트라스트(TH)를 초과한 피크 영상(PEAKI)에서 피크 제어 계수(PCC)는 콘트라스트(CON)의 변화에 관계없이 동일한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 피크 제어 계수(PCC)는 피크 영상(PEAKI)에서 0.5로 결정될 수 있다. 따라서, 동일한 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 대하여 피크 영상(PEAKI)의 피크 휘도가 일반 영상(NORI)의 피크 휘도보다 상대적으로 더 높을 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 임계 콘트라스트(TH)를 초과한 피크 영상(PEAKI)에서 피크 제어 계수(PCC)는 콘트라스트(CON)가 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다. 즉, 기 설정된 콘트라스트 범위에 따라 피크 제어 계수(PCC)가 결정될 수 있다. 이 경우, 콘트라스트(CON)가 증가함에 따라 소정의 콘트라스트 범위 단위로 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 임계 콘트라스트(TH)를 초과한 피크 영상(PEAKI)에서 피크 제어 계수(PCC)는 콘트라스트(CON)가 증가함에 따라 선형적으로 감소할 수 있다. 이 경우, 콘트라스트(CON)가 증가함에 따라 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 피크 제어 계수(PCC)의 조절이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 피크 제어 계수(PCC)는 피크 영상(PEAKI)에서 지수 함수 형태를 가질 수도 있다.
이와 같이, 피크 영상(PEAKI)에서의 피크 제어 계수(PCC)가 일반 영상(NORI)에서보다 감소되므로, 상대적으로 높은 콘트라스트(CON)를 갖는 피크 영상(PEAKI)에서의 상기 피크 휘도가 일반 영상(NORI)에서보다 증가할 수 있다. 또한, 피크 영상(PEAKI)에서 콘트라스트(CON)의 증가에 따라 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다.
도 6은 도 4의 영상 처리부에 의해 계조 레벨에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 피크 제어 계수(PCC)는 피크 영상에서 계조 레벨(GRAY)에 따라 적응적으로 제어될 수 있다.
도 6은 소정의 콘트라스트에 대한 계조 레벨(GRAY)에 따른 피크 제어 계수(PCC)를 보여준다. 일 실시예에서, 피크 제어 계수(PCC)는 계조 레벨(GRAY)이 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다. 즉, 기 설정된 계조 구간들(G1, G2, G3, ...)에 따라 피크 제어 계수(PCC)가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 피크 영상에서, 제1 계조 구간(G1)에 대응하는 제1 피크 휘도가 제1 계조 구간(G1)보다 큰 제2 계조 구간(G2)에 대응하는 피크 휘도보다 작게 결정될 수 있다. 이에 따라, 제1 계조 구간(G1)(예를 들어, 저계조 구간)에서의 휘도 증가 폭(또는 휘도 범위)이 제2 계조 구간(G2)(내지 고계조 구간)에서의 휘도 증가 폭(또는 휘도 범위)보다 작게 된다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 피크 제어 계수(PCC)의 조절이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 계조 구간들의 개수 및 범위들은 각각 임의로 설정될 수 있다. 또한, 피크 제어 계수(PCC)는 피크 영상(PEAKI)에서 일차 함수, 지수 함수 형태 등을 가질 수도 있다.
이와 같이, 상기 계조 레벨(GRAY) 별 차등적인 피크제어 계수(PCC)의 적용에 의해 피크 휘도 상승에 따른 저계조 영역에서의 급격한 휘도 증가가 방지될 수 있다.
도 7a는 도 4의 영상 처리부에 포함되는 데이터 변환부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 7b는 도 7a의 데이터 변환부에 의해 변환된 영상 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 7b를 참조하면, 데이터 변환부(340)는 최소값 선택부(342), 계수 적용부(344) 및 차감부(346)를 포함할 수 있다.
최소값 선택부(342)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 계조 레벨 중 최소값을 선택하여 W 영상 데이터(W)를 생성할 수 있다. 상기 계조 레벨은 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 발광 휘도를 표현할 수 있다. 최소값 선택부(342)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)를 영상 판단부(200) 또는 외부의 화상 소스로부터 인가받고, 디지털화된 휘도의 최소값(예를 들어, 최소 계조 레벨)을 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 최소값 선택부(342)는 상기 [수학식 1]을 이용하여 W 영상 데이터(W)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 휘도가 0 내지 255 계조 레벨들로 구분될 수 있다. 변환 전의 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각의 상기 최대 계조 레벨들에 의한 발광 휘도는 각각 약 100 nit, 약 200 nit 및 약 50 nit이다. 따라서, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 의해 피크 휘도는 약 450 nit로 볼 수 있다. 최소값 선택부(342)가 인가받는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)가 모두 255 계조 레벨(즉, 최대 계조 레벨)을 갖는 경우, 상기 최소값은 상기 255 계조 레벨에 상응하며, W 영상 데이터(W)는 상기 255 계조 레벨에 상응하는 디지털 데이터를 가질 수 있다. 표시 패널에 배치되는 백색 부화소는 W 영상 데이터(W)에 기초하여 발광할 수 있다.
계수 적용부(344)는 피크 제어 계수(PCC)를 W 영상 데이터(W)에 각각 곱하여 W' 영상 데이터(W')를 생성할 수 있다(즉, W' = W*PCC). 일 실시예에서, 피크 영상(PEAKI)의 경우, 피크 제어 계수(PCC)가 1보다 작고 0보다 크거나 같다. 따라서, 피크 영상(PEAKI)에서 W' 영상 데이터(W')는 W 영상 데이터(W)보다 작다.
차감부(346)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 각각에서 W' 영상 데이터(W')를 차감하여 R', G', B' 영상 데이터(R', G', B')를 각각 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 [수학식 2]는 아래의 [수학식 3]으로 표현될 수 있다.
[수학식 3]
R'= R - W'
G'= G - W'
B'= B - W'
이에 따라, R, G, B 영상 데이터(R, G, B)는 각각 새로운 계조 레벨을 갖는 R', G', B' 영상 데이터(R', G', B')로 변환될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 피크 제어 계수(PCC)가 0.5인 경우, 각각에서 W' 영상 데이터(W')는 W 영상 데이터(W)의 절반이 되고, R', G', B' 영상 데이터(R', G', B') 또한 각각 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)의 절반이 될 수 있다. 이에 따라, 적색, 녹색 및 청색 부화소들이 각각, R', G', B' 영상 데이터(R', G', B')에 기초하여 발광할 수 있다. 즉, 상기 적색, 녹색, 청색 및 백색 부화소들이 모두 발광하며, 피크 휘도는 675 nit일 수 있다.
이와 반대로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 피크 제어 계수(PCC)가 1인 경우(즉, 일반 영상(NORI)의 경우), R', G', B' 영상 데이터(R', G', B')는 각각 0의 값을 갖고, 상기 적색, 녹색 및 청색 부화소들은 발광하지 않는다. 이 때, 상기 백색 부화소만이 발광하며, 피크 휘도는 450 nit일 수 있다.
이와 같이, 피크 제어 계수(PCC)가 0.5인 경우, 피크 영상(PEAKI)에서의 상기 피크 휘도가 일반 영상(NORI)보다 약 1.5배 정도 향상될 수 있다. 따라서, 낮은 로드 및 높은 콘트라스트를 갖는 피크 영상(PEAKI)의 시인성 및 몰입감이 극대화될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 조도 센서, 피크 제어부 및 영상 처리부의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 7b에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 표시 장치(1000A)는 표시 패널(100), 영상 판단부(200), 영상 처리부(300A), 타이밍 제어부(400), 스캔 구동부(500), 데이터 구동부(600), 조도 센서(700) 및 피크 제어부(750)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 적색 부화소, 녹색 부화소, 청색 부화소 및 백색 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소들(P)을 포함할 수 있다.
영상 판단부(200)는 하나의 프레임에 외부로부터 입력되는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 전체 영상의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 영상 판단부(200)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B), 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 영상 처리부(300A)에 제공할 수 있다. 영상 판단부(200)는 상기 프레임의 영상이 피크 영상인지 여부를 판단할 수 있다.
영상 처리부(300A)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 적용되는 피크 제어 계수를 조절할 수 있다. 영상 처리부(300A)는 조도(IL)에 기초하여 생성된 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 피크 제어부(750)로부터 제공받을 수 있다. 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 상기 피크 제어 계수 또는 W 영상 데이터(W)에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)에 의해 상기 피크 제어 계수가 변할 수 있다. 예를 들어, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 상기 피크 제어 계수에 곱해질 수 있다. 영상 처리부(300A)는 상기 피크 제어 계수에 기초하여 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)를 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 처리부(300A)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 조도(IL)에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다.
조도 센서(700)는 표시 패널(100)의 주변 조도를 검출할 수 있다. 조도가 높은 경우, 외광 반사에 의해 영상의 시인성이 저하된다. 이에 따라, 조도 센서(700)에 의해 검출되는 조도(IL)를 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 추가적으로 반영하여 피크 휘도가 제어될 수 있다.
피크 제어부(750)는 조도(IL)에 기초하여 W 영상 데이터(W)에 추가적으로 적용되는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 결정할 수 있다. 피크 제어부(750)는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 영상 처리부(300A)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 조도(IL)가 기 설정된 임계 조도보가 큰 경우, 피크 제어부(750)가 구동될 수 있다. 피크 제어부(750)는 조도(IL)가 증가함에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 기 설정된 간격으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 조도(IL)가 증가함에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)가 적용되는(또는 곱해지는) 상기 피크 제어 계수가 작아지고, 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다. 따라서, 높은 조도에서의 영상 및/또는 높은 콘트라스트의 영상의 시인성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 피크 제어부(750)는 영상 처리부(300A)에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 조도(IL)가 상기 임계 조도 이하인 경우에는 도 1 내지 도 7b에 의한 휘도 제어 동작이 수행될 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부로부터 수신한 제어 신호(CLT)에 기초하여 스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(600)의 구동을 제어할 수 있다. 스캔 구동부(500)는 복수의 스캔 신호들을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 데이터 구동부(600)는 타이밍 제어부(400)로부터 수신되는 제2 제어 신호(CLT2)에 기초하여 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W) 또는 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 상기 데이터 전압을 인가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1000A)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 조도(IL)에 기초하여 매 프레임의 영상의 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성, 현실감 및 몰입감이 극대화될 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 9a는 주변 조도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이고, 도 9b는 도 9a의 서브 피크 제어 계수에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 조도(IL)에 따라 변화하며, 피크 제어 계수(PCC')는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)에 따라 변할 수 있다.
일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 피크 제어 계수(PCC)에 추가적으로 곱해질 수 있다. 이에 따라, W 영상 데이터(W)에는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)와 피크 제어 계수(PCC)가 곱해질 수 있다.
일 실시예에서, 기 설정된 임계 조도(TH) 이하에서는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)가 1일 수 있다. 이 경우, 조도(IL)는 피크 휘도에 영향을 주지 않는다. 또는, 일 실시예에서, 기 설정된 임계 조도(TH) 이하에서 피크 제어부(750)가 동작을 하지 않을 수 있다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100) 주변의 조도(IL)가 임계 조도(TH)를 초과한 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 조도(IL)가 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다. 따라서, 조도(IL)의 증가에 따라 영상의 피크 휘도가 증가될 수 있다. 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 일반 영상(NORI) 및 피크 영상(PEAKI)에 관계없이 결정될 수 있다.
도 9b는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)의 변화에 따른 피크 제어 계수(PCC')와 콘트라스트(CON) 관계의 변화를 보여준다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 일반 영상(NORI)의 경우에도, 조도(IL)가 증가할수록 피크 휘도 계수(PCC')가 감소하고, 피크 휘도가 증가할 수 있다. 마찬가지로, 피크 영상(PEAKI)에서도 동일한 콘트라스트(CON)에 대해 조도(IL)가 증가할수록 피크 휘도 계수(PCC')가 감소할 수 있다.
이와 같이, 영상의 피크 휘도는 로드, 콘트라스트(CON) 및 조도(IL)에 기초하여 적응적으로 제어될 수 있다. 따라서, 고조도 환경에서의 시인성이 향상될 수 있다.
도 10은 주변 조도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 10을 참조하면, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 조도(IL)에 따라 변화할 수 있다.
일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 피크 제어 계수에 추가적으로 곱해질 수 있다. 이에 따라, W 영상 데이터에는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)와 피크 제어 계수가 곱해질 수 있다.
일 실시예에서, 기 설정된 임계 조도(TH) 이하에서는 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)가 1일 수 있다. 이 경우, 조도(IL)는 피크 휘도에 영향을 주지 않는다. 또는, 일 실시예에서, 기 설정된 임계 조도(TH) 이하에서 피크 제어부(750)가 동작을 하지 않을 수 있다.
표시 패널(100) 주변의 조도(IL)가 임계 조도(TH)를 초과한 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 조도(IL)가 증가함에 따라 선형적으로 감소할 수 있다. 따라서, 조도(IL)의 증가에 따라 영상의 피크 휘도가 증가될 수 있다. 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 일반 영상(NORI) 및 피크 영상(PEAKI)에 관계없이 결정될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)가 조도(IL)에 따라 감소하는 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 온도 센서, 피크 제어부 및 영상 처리부의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 7b에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 11을 참조하면, 표시 장치(1000B)는 표시 패널(100), 영상 판단부(200), 영상 처리부(300B), 타이밍 제어부(400), 스캔 구동부(500), 데이터 구동부(600), 온도 센서(800) 및 피크 제어부(850)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 적색 부화소, 녹색 부화소, 청색 부화소 및 백색 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소들(P)을 포함할 수 있다.
영상 판단부(200)는 하나의 프레임에 외부로부터 입력되는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 전체 영상의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 영상 판단부(200)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B), 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 영상 처리부(300B)에 제공할 수 있다. 영상 판단부(200)는 상기 프레임의 영상이 피크 영상인지 여부를 판단할 수 있다.
영상 처리부(300B)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 적용되는 피크 제어 계수를 조절할 수 있다. 영상 처리부(300B)는 온도(TEMP)에 기초하여 생성된 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 피크 제어부(850)로부터 제공받을 수 있다. 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 상기 피크 제어 계수 또는 W 영상 데이터(W)에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)에 의해 상기 피크 제어 계수가 변할 수 있다. 예를 들어, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 상기 피크 제어 계수에 곱해질 수 있다. 영상 처리부(300B)는 상기 피크 제어 계수에 기초하여 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)를 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 처리부(300B)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 표시 패널(100)의 온도(TEMP)에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다.
온도 센서(800)는 표시 패널(100)의 온도(TEMP)를 검출할 수 있다. 표시 패널(100)의 온도(TEMP)가 낮은 경우에는 상기 피크 휘도를 높여 시인성을 향상시키고, 온도(TEMP)가 상대적으로 높은 경우에는 상기 피크 휘도를 낮춰 열화를 저감할 수 있다. 즉, 온도 센서(800)에 의해 검출되는 표시 패널(100)의 온도(TEMP)를 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 추가적으로 반영하여 상기 피크 휘도가 제어될 수 있다.
피크 제어부(850)는 온도(TEMP)에 기초하여 W 영상 데이터(W)에 추가적으로 적용되는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 결정할 수 있다. 피크 제어부(850)는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 영상 처리부(300B)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 피크 영상에서 온도(TEMP)가 기 설정된 임계 온도보다 낮은 경우, 피크 제어부(850)가 구동될 수 있다. 피크 제어부(850)는 온도(TEMP)가 낮아짐에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 기 설정된 간격으로 감소시킬 수 있다. 상기 피크 영상에서 온도(TEMP)가 낮아짐에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)가 적용되는(또는 곱해지는) 상기 피크 제어 계수가 작아지고, 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널(100)의 발열 또는 주변 온도가 상기 임계 온도를 초과하는 경우에는 도 1 내지 도 7b에 의한 휘도 제어 동작만이 수행될 수 있다. 또한, 현재 프레임의 영상이 일반 영상으로 판단된 경우에도 도 1 내지 도 7b에 의한 휘도 제어 동작만이 수행될 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부로부터 수신한 제어 신호(CLT)에 기초하여 스캔 구동부(500) 및 데이터 구동부(600)의 구동을 제어할 수 있다. 스캔 구동부(500)는 복수의 스캔 신호들을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 데이터 구동부(600)는 타이밍 제어부(400)로부터 수신되는 제2 제어 신호(CLT2)에 기초하여 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W) 또는 상기 데이터 신호를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 상기 데이터 전압을 인가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1000B)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 표시 패널(100)의 온도(TEMP)에 기초하여 매 프레임의 영상의 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성, 현실감 및 몰입감이 극대화될 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 12a는 표시 패널의 온도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이고, 도 12b는 도 12a의 서브 피크 제어 계수에 기초하여 결정되는 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 11 내지 도 12b를 참조하면, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 표시 패널(100)의 온도(TEMP)에 따라 변화하며, 피크 제어 계수(PCC)는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)에 따라 변할 수 있다.
일 실시예에서, 피크 제어부(850)는 피크 영상에서 구동될 수 있다.
일 실시예에서, 기 설정된 임계 온도(TH) 이상에서는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)가 1일 수 있다. 이 경우, 온도(TEMP)는 피크 휘도에 영향을 주지 않는다. 또는, 일 실시예에서, 임계 조도(TH) 이하에서 피크 제어부(850)가 동작을 하지 않을 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100)의 온도(TEMP)가 임계 온도(TH) 미만인 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 온도(TEMP)가 낮아짐에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다. 따라서, 온도(TEMP)의 감소에 따라 영상의 피크 휘도가 증가될 수 있다.
도 12b는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)의 변화에 따른 피크 제어 계수(PCC)와 콘트라스트(CON) 관계의 변화를 보여준다. 도 12b에 도시된 바와 같이, 피크 영상(PEAKI)에서 동일한 콘트라스트(CON)에 대해 온도(TEMP)가 감소할수록 피크 휘도 계수(PCC)가 감소할 수 있다.
이와 같이, 영상의 피크 휘도는 로드, 콘트라스트(CON) 및 온도(TEMP)에 기초하여 적응적으로 제어될 수 있다. 따라서, 시인성이 향상되며, 열화가 최소화될 수 있다.
도 13은 표시 패널의 온도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 다른 예를 나타내는 그래프이다.
도 13을 참조하면, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 온도(TEMP)에 따라 변화할 수 있다.
일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 피크 제어 계수에 추가적으로 곱해질 수 있다. 이에 따라, W 영상 데이터에는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)와 피크 제어 계수가 곱해질 수 있다.
일 실시예에서, 기 설정된 임계 온도(TH) 이상에서는 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)가 1일 수 있다. 이 경우, 온도(TEMP)는 피크 휘도에 영향을 주지 않는다. 또는, 일 실시예에서, 임계 온도(TH) 이상에서 피크 제어부(850)가 동작을 하지 않을 수 있다.
표시 패널(100) 온도(TEMP)가 임계 온도(TH) 미만인 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 온도(TEMP)가 감소함에 따라 선형적으로 감소할 수 있다. 따라서, 온도(TEMP)의 감소에 따라 영상의 피크 휘도가 증가될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)가 온도(TEMP)에 따라 감소하는 형태가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 영상 판단부, 피크 제어부 및 영상 처리부의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 7b에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(1000C)는 표시 패널(100), 영상 판단부(201), 영상 처리부(300C), 타이밍 제어부(400), 스캔 구동부(500), 데이터 구동부(600) 및 피크 제어부(900)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 적색 부화소, 녹색 부화소, 청색 부화소 및 백색 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소들(P)을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)에 표시되는 영상은 채도(색도, chroma) 차이가 큰 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, A 영역(A)은 흰색 등의 무채색 영상을 표시할 수 있고, B 영역(B)은 적색 등의 원색 영상을 표시할 수 있다. A 영역(A)과 B 영역은 채도 차이가 크다. 이 때, 전체 영상이 높은 휘도로 발광하는 경우, 사용자에게 컬러 시프트(color shift)가 시인되며, 시각적으로 불편함이 야기될 수 있다.
영상 판단부(201)는 하나의 프레임에 외부로부터 입력되는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 전체 영상의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 영상 판단부(201)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B), 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 영상 처리부(300C)에 제공할 수 있다. 영상 판단부(201)는 상기 프레임의 영상이 피크 영상인지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임의 영상이 상기 피크 영상인 경우, 영상 판단부(201)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 상기 영상 전체의 채도 합(CSUM)을 더 산출할 수 있다. 예를 들어 특정 화소의 채도는 아래의 [수학식 4]에 의해 산출되고, 채도 합은 아래의 [수학식 5]에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 4]
C(x, y) = max(R, G, B) min(R, G, B)
[수학식 5]
Figure 112016063120340-pat00001
여기서, C(x, y)는 표시 패널(100)의 (x, y) 좌표에 해당되는 화소의 채도이고, max(R, G, B)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 중 최대값을 의미하며, min(R, G, B)는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B) 중 최소값을 의미하고, CSUM은 채도 합을 의미한다. (1, 1)은 표시 패널에 포함되는 좌측 최상단의 화소의 좌표를 의미하고, N, M은 각각 전체 화소의 행 방향 및 열 방향으로의 개수를 의미할 수 있다. [수학식 5]에 의하면, 영상의 채도 차이가 클수록 채도 합(CSUM)이 증가할 수 있다.
영상 처리부(300C)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 적용되는 피크 제어 계수를 조절할 수 있다. 영상 처리부(300C)는 채도 합(CSUM)에 기초하여 생성된 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)를 피크 제어부(900)로부터 제공받을 수 있다. 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)는 상기 피크 제어 계수 또는 W 영상 데이터(W)에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)에 의해 상기 피크 제어 계수가 변할 수 있다. 예를 들어, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)는 상기 피크 제어 계수에 곱해질 수 있다. 영상 처리부(300C)는 상기 피크 제어 계수에 기초하여 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)를 R', G', B', W 영상 데이터(R', G', B', W)로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 영상 처리부(300C)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 채도 합(CSUM)에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다.
피크 제어부(900)는 채도 합(CSUM)과 기 설정된 임계 값을 비교하고, W 영상 데이터(W)에 추가적으로 적용되는 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)를 결정할 수 있다. 피크 제어부(900)는 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)를 영상 처리부(300C)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 채도 합(CSUM)이 상기 제3 임계 값보다 작은 경우, 피크 제어부(900)가 구동될 수 있다. 피크 제어부(900)는 채도 합(CSUM)이 감소함에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)를 기 설정된 간격으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 채도 합(CSUM)이 증가함에 따라 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)가 적용되는(또는 곱해지는) 상기 피크 제어 계수가 커지고, 상기 피크 휘도가 감소할 수 있다. 따라서, 채도 차이가 큰 영상의 컬러 시프트가 방지되고, 시인성이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 피크 제어부(900)는 영상 처리부(300C)에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 채도 합(CSUM)가 상기 제3 임계 값 이상인 경우에는 도 1 내지 도 7b에 의한 휘도 제어 동작이 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(1000C)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD) 및 채도 합(CSUM)에 기초하여 매 프레임의 영상의 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성이 향상되고, 채도 차이가 큰 영상의 컬러 시프트가 방지될 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 15는 영상의 채도에 의해 결정되는 서브 피크 제어 계수의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)는 채도 합(CSUM)에 따라 변화할 수 있다.
일 실시예에서, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)는 피크 제어 계수(PCC)에 추가적으로 곱해질 수 있다. 이에 따라, W 영상 데이터에는 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)와 피크 제어 계수(PCC)가 곱해질 수 있다.
일 실시예에서, 기 설정된 임계 값(TH) 이상에서는 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)가 1일 수 있다. 이 경우, 채도 합(CSUM)은 피크 휘도에 영향을 주지 않는다. 또는, 일 실시예에서, 임계 값(TH) 이상에서 피크 제어부(900)가 동작을 하지 않을 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 채도 합(CSUM)이 임계 값(TH) 미만인 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)는 채도 합(CSUM)이 감소함에 따라 계단 함수 형태로 감소할 수 있다. 또는 일 실시예에서, 채도 합(CSUM)이 임계 값(TH) 미만인 경우, 서브 피크 제어 계수(S_PCC3)는 1보다 작은 균일한 양의 실수를 가질 수 있다.
이와 같이, 영상의 피크 휘도는 로드, 콘트라스트(CON) 및 영상의 채도 합(CSUM)에 기초하여 적응적으로 제어될 수 있다. 따라서, 시인성이 향상되며, 열화가 최소화될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치는 온도 센서, 감지 센서, 제1 피크 제어부, 제2 피크 제어부 및 영상 처리부의 구성을 제외하면, 도 1 내지 도 13에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 16을 참조하면, 표시 장치(1000B)는 표시 패널(100), 영상 판단부(200), 영상 처리부(300D), 타이밍 제어부(400), 스캔 구동부(500), 데이터 구동부(600), 조도 센서(700), 제1 피크 제어부(750), 온도 센서(800) 및 제2 피크 제어부(850)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 적색 부화소, 녹색 부화소, 청색 부화소 및 백색 부화소를 각각 포함하는 복수의 화소들(P)을 포함할 수 있다.
영상 판단부(200)는 하나의 프레임에 외부로부터 입력되는 R, G, B 영상 데이터(R, G, B)에 기초하여 전체 영상의 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)를 산출할 수 있다. 영상 판단부(200)는 상기 프레임의 영상이 피크 영상인지 여부를 판단할 수 있다.
영상 처리부(300D)는 콘트라스트(CON) 및 로드(LOAD)에 기초하여 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터(W)에 적용되는 피크 제어 계수를 조절할 수 있다. 영상 처리부(300D)는 조도(IL)에 기초하여 생성된 제1 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 제1 피크 제어부(750)로부터 제공받을 수 있다. 영상 처리부(300D)는 온도(TEMP)에 기초하여 생성된 제2 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 제2 피크 제어부(850)로부터 제공받을 수 있다. 영상 처리부(300D)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD), 조도(IL) 및 표시 패널(100)의 온도(TEMP)에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다.
제1 피크 제어부(750)는 조도(IL)에 기초하여 제1 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 결정하고, 제1 서브 피크 제어 계수(S_PCC1)를 영상 처리부(300D)에 제공할 수 있다. 제2 피크 제어부(850)는 온도(TEMP)에 기초하여 제2 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 결정하고, 제2 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)를 영상 처리부(300D)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 서브 피크 제어 계수(S_PCC1) 및 제2 서브 피크 제어 계수(S_PCC2)는 상기 피크 제어 계수에 추가적으로 곱해질 수 있다. 이에 따라, W 영상 데이터(W)에는 제1 서브 피크 제어 계수(S_PCC1), 제2 서브 피크 제어 계수(S_PCC2) 및 상기 피크 제어 계수가 곱해질 수 있다.
조도 센서(700) 및 제1 피크 제어부(750)에 대해서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 상술하였고, 온도 센서(800) 및 제2 피크 제어부(850)에 대해서는 도 11 내지 도 13을 참조하여 상술하였으므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 발광 표시 장치(1000D)는 콘트라스트(CON), 로드(LOAD), 조도(IL) 및 온도(TEMP)에 기초하여 매 프레임의 영상의 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성, 현실감 및 몰입감이 극대화될 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법은 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트 및 로드를 산출(S100)하고, 상기 콘트라스트와 상기 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 상승시키기 위한 피크 제어 계수를 결정(S200)하며, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터를 생성(S300)하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 상기 R' G', B' 영상 데이터를 생성(S400)하며, 상기 R' G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성(S500)하는 것을 포함할 수 있다.
그러나, 도시된 단계는 설명의 편의를 위해 시계열적으로 배치한 것일 뿐 반드시 해당 순서로 진행되어야 하는 것은 아니다.
일 실시예에서, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가할 수 있다. 또한, 표시 패널 주변의 조도, 상기 표시 패널의 온도 및 상기 프레임의 영상의 채도 합 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 피크 휘도가 적응적으로 제어될 수 있다.
다만, 상기 표시 장치의 상기 피크 휘도 제어 방법은 도 1 내지 도 16을 참조하여 자세히 설명되었으므로, 이와 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
도 18은 도 17의 피크 휘도 제어 방법에서 피크 제어 계수를 결정하는 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 18을 참조하면, 피크 제어 계수를 결정(S200)하는 것은 산출된 콘트라스트와 기 설정된 제1 임계 값을 비교하고 산출된 로드와 기 설정된 제2 임계값을 비교(S220)하여 영상을 판단(S230, S250)하고, 피크 제어 계수를 결정(S240, S260)하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상은 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단(S230)될 수 있다. 상기 영상이 피크 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트에 기초하여 1보다 작고 0 보다 크거나 같은 범위 내의 실수로 결정(S240)될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 작은 경우 및 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 프레임의 영상은 일반 영상으로 판단(S250)될 수 있다. 상기 영상이 일반 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수가 1로 결정(S260)될 수 있다.
다만, 상기 표시 장치의 상기 피크 휘도 제어 방법은 도 1 내지 도 16을 참조하여 자세히 설명되었으므로, 이와 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
이와 같이, 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법은 상기 콘트라스트 및 상기 로드 등에 기초하여 매 프레임의 영상의 상기 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 따라서, 영상의 시인성, 현실감 및 몰입감이 극대화될 수 있다. 또한, 상기 피크 제어 계수에 기초한 적응적인 영상 데이터 변환을 통해 상기 피크 휘도가 제어됨으로써 화질 열화가 최소화될 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기를 나타내는 블록도이고, 도 20a는 도 19의 전자 기기가 텔레비전으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이며, 도 20b는 도 19의 전자 기기가 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 20b를 참조하면, 전자 기기(10000)는 프로세서(1010), 메모리 장치(1020), 스토리지 장치(1030), 입출력 장치(1040), 파워 서플라이(1050) 및 표시 장치(1060)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시 장치(1060)는 도 1 내지 도 16의 표시 장치들 중 어느 하나에 상응할 수 있다. 전자 기기(10000)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도 20a에 도시된 바와 같이, 전자 기기(10000)는 텔레비전으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 20b에 도시된 바와 같이, 전자 기기(10000)는 스마트폰으로 구현될 수 있다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서 전자 기기(10000)는 그에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전자 기기(10000)는 휴대폰, 비디오폰, 스마트패드(smart pad), 스마트 워치(smart watch), 태블릿(tablet) PC, 차량용 네비게이션, 컴퓨터 모니터, 노트북, 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display; HMD) 등으로 구현될 수도 있다.
프로세서(1010)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 유닛, 어플리케이션 프로세서 등일 수 있다. 프로세서(1010)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통해 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 주변 구성 요소 상호 연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(1020)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1020)는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM) 장치, 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 장치, 플래시 메모리 장치(flash memory device), 피램(Phase Change Random Access Memory; PRAM) 장치, 알램(Resistance Random Access Memory; RRAM) 장치, 엔에프지엠(Nano Floating Gate Memory; NFGM) 장치, 폴리머램(Polymer Random Access Memory; PoRAM) 장치, 엠램(Magnetic Random Access Memory; MRAM), 에프램(Ferroelectric Random Access Memory; FRAM) 장치 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 장치, 에스램(Static Random Access Memory; SRAM) 장치, 모바일 DRAM 장치 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
스토리지 장치(1030)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.
입출력 장치(1040)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다.
파워 서플라이(1050)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다.
표시 장치(1060)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 표시 장치(1060)는 입출력 장치(1040)에 포함될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 표시 장치(1060)는 영상의 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어할 수 있다. 이를 위해, 표시 장치(1060)는 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트 및 로드를 산출하는 영상 판단부, 상기 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 피크 제어 계수에 기초하여 상기 R, G, B 영상 데이터를 R', G', B', W 영상 데이터로 변환하는 영상 처리부, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부 및 스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 표시를 포함하는 전자 기기(10000)는 영상의 시인성, 현실감 및 몰입감이 극대화될 수 있다.
본 발명은 백색 부화소를 포함하는 표시 장치에 적용될 수 있다. 본 발명은 예를 들어, 유기 발광 표시 장치 등에 적용될 수 있으며, 휴대폰, 스마트폰, PDA(personal digital assistant), 컴퓨터, 노트북, PMP(personal media player), 텔레비전, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 차량용 네비게이션 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 200, 201: 영상 판단부
220: 산출부 240: 비교부
300, 300A, 300B, 300C, 300D: 영상 처리부
320: 계수 결정부 340: 데이터 변환부
400: 타이밍 제어부 500: 스캔 구동부
600: 데이터 구동부 700: 조도 센서
750, 850, 900: 피크 제어부 800: 온도 센서
1000, 1000A, 1000B, 1000C, 1000D: 표시 장치

Claims (34)

  1. 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 영상 판단부;
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터를 생성하고, 상기 콘트라스트 및 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 상기 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부;
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및
    스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함하고,
    상기 콘트라스트는 상기 프레임의 상기 영상에서 기 설정된 제1 계조 레벨보다 낮은 계조 레벨들을 포함하는 저계조 구간을 가진 화소들의 비율 및 기 설정된 제2 계조 레벨보다 높은 계조 레벨들을 포함하는 고계조 구간을 가진 화소들의 비율에 기초하여 결정되고, 상기 로드는 상기 프레임의 평균 신호 레벨과 풀-화이트 영상의 신호 레벨의 비율인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작거나 또는 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 상기 영상을 일반 영상으로 판단하고,
    상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 상기 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 상기 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 판단부는
    상기 R, G, B 영상 데이터의 히스토그램에 기초하여 상기 콘트라스트 및 상기 로드를 산출하는 산출부; 및
    상기 콘트라스트와 상기 제1 임계 값을 비교하고, 상기 로드와 상기 제2 임계 값을 비교하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 처리부는
    상기 콘트라스트에 대응하는 상기 피크 제어 계수를 결정하는 계수 결정부; 및
    상기 W 영상 데이터를 생성하고, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 상기 값을 차감하여 상기 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 프레임의 상기 영상이 상기 일반 영상인 경우, 상기 계수 결정부는 상기 피크 제어 계수를 1로 결정하고,
    상기 프레임의 상기 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 계수 결정부는 상기 콘트라스트에 기초하여 상기 피크 제어 계수를 1보다 작고 0보다 크거나 같은 범위 내의 실수로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트에 관계없이 동일한 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트가 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트가 증가함에 따라 선형적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 계조 레벨이 증가함에 따라 계단 함수 형태로 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 제1 계조 구간에 대응하는 제1 피크 휘도가 상기 제1 계조 구간에 포함된 계조 레벨들보다 큰 계조 레벨들을 포함하는 제2 계조 구간에 대응하는 제2 피크 휘도보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 데이터 변환부는
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 상기 계조 레벨 중 상기 최소값을 선택하여 상기 W 영상 데이터를 생성하는 최소값 선택부;
    상기 피크 제어 계수를 상기 W 영상 데이터 각각에 곱하여 W' 영상 데이터를 생성하는 계수 적용부; 및
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W' 영상 데이터를 차감하여 상기 R', G', B' 데이터를 각각 생성하는 차감부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 5 항에 있어서, 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에 적용되는 상기 피크 제어 계수 중 적어도 하나가 상이한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 판단부는 기 설정된 화소 블록 별로 상기 피크 영상인지 여부를 판단하고,
    상기 피크 제어 계수는 상기 프레임 내에서 상기 화소 블록 별로 독립적으로 산출되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서; 및
    상기 조도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 조도가 기 설정된 임계 조도보다 큰 경우, 상기 피크 제어부는 상기 조도가 증가함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수를 기 설정된 간격으로 감소시키고,
    상기 영상 처리부는 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터, 상기 피크 제어 계수 및 상기 서브 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서; 및
    상기 온도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 온도가 기 설정된 임계 온도보다 낮은 경우, 상기 피크 제어부는 상기 온도가 낮아짐에 따라 상기 서브 피크 제어 계수를 기 설정된 간격으로 감소시키고,
    상기 영상 처리부는 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터, 상기 피크 제어 계수 및 상기 서브 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 3 항에 있어서, 상기 프레임의 상기 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 영상 판단부는 상기 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 영상 전체의 채도 합을 더 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 채도 합과 기 설정된 제3 임계 값을 비교하고, 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 채도 합이 상기 제3 임계 값보다 작은 경우, 상기 피크 제어부는 상기 채도 합이 감소함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수를 기 설정된 간격으로 감소시키고,
    상기 영상 처리부는 상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터, 상기 피크 제어 계수 및 상기 서브 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 단계;
    상기 콘트라스트와 상기 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위한 피크 제어 계수를 결정하는 단계;
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각에서 상기 W 영상 데이터에 상기 피크 제어 계수를 곱한 값을 차감하여 상기 R', G', B' 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 콘트라스트는 상기 프레임의 상기 영상에서 기 설정된 제1 계조 레벨보다 낮은 계조 레벨들을 포함하는 저계조 구간을 가진 화소들의 비율 및 기 설정된 제2 계조 레벨보다 높은 계조 레벨들을 포함하는 고계조 구간을 가진 화소들의 비율에 기초하여 결정되고, 상기 로드는 상기 프레임의 평균 신호 레벨과 풀-화이트 영상의 신호 레벨의 비율인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 피크 제어 계수가 작을수록 상기 피크 휘도가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 피크 제어 계수를 결정하는 단계는
    상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작거나 또는 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우, 상기 프레임의 상기 영상을 일반 영상으로 판단하는 단계; 및
    상기 프레임의 상기 영상이 상기 일반 영상인 경우, 상기 피크 제어 계수를 1로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 피크 제어 계수를 결정하는 단계는
    상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 상기 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 프레임의 상기 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단하는 단계; 및
    상기 프레임의 상기 영상이 상기 피크 영상인 경우, 상기 콘트라스트에 기초하여 상기 피크 제어 계수를 1보다 작고 0 보다 크거나 같은 범위 내의 실수로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 피크 영상에서, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트에 관계없이 동일한 값을 갖거나 또는 상기 콘트라스트의 증가에 따라 계단 함수 형태로 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  28. 하나의 프레임에 입력되는 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 프레임의 영상의 콘트라스트(contrast) 및 로드(load)를 산출하는 영상 판단부;
    상기 R, G, B 영상 데이터 각각의 계조 레벨 중 최소값에 기초하여 W 영상 데이터를 생성하고, 상기 콘트라스트 및 상기 로드에 기초하여 피크 휘도를 적응적으로 제어하기 위해 상기 W 영상 데이터에 적용되는 피크 제어 계수를 조절하고, 상기 피크 제어 계수에 기초하여 상기 R, G, B 영상 데이터를 R', G', B', W 영상 데이터로 변환하는 영상 처리부;
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서;
    상기 조도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 제1 서브(sub) 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제1 피크 제어부;
    상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서;
    상기 온도에 기초하여 상기 W 영상 데이터에 추가적으로 적용되는 제2 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제2 피크 제어부;
    상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및
    스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함하고,
    상기 콘트라스트는 상기 프레임의 상기 영상에서 기 설정된 제1 계조 레벨보다 낮은 계조 레벨들을 포함하는 저계조 구간을 가진 화소들의 비율 및 기 설정된 제2 계조 레벨보다 높은 계조 레벨들을 포함하는 고계조 구간을 가진 화소들의 비율에 기초하여 결정되고, 상기 로드는 상기 프레임의 평균 신호 레벨과 풀-화이트 영상의 신호 레벨의 비율인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 콘트라스트가 기 설정된 제1 임계 값보다 작거나 또는 상기 로드가 기 설정된 제2 임계 값보다 큰 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 상기 영상을 일반 영상으로 판단하고,
    상기 콘트라스트가 상기 제1 임계 값보다 크고 상기 로드가 상기 제2 임계 값보다 작은 경우, 상기 영상 판단부는 상기 프레임의 상기 영상을 상기 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  30. 하나의 프레임의 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 생성되는 상기 프레임의 영상의 콘트라스트 및 로드에 따라 결정되고, 일반 영상 및 피크 휘도의 증가가 필요한 피크 영상을 포함하는 프레임 영상 특성을 결정하는 영상 판단부;
    상기 영상 판단부로부터 상기 프레임 영상 특성 및 상기 콘트라스트를 수신하고, R', G', B', W 영상 데이터를 생성하는 영상 처리부;
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 R', G', B', W 영상 데이터에 기초하여 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및
    스캔 신호를 상기 표시 패널에 제공하는 스캔 구동부를 포함하고,
    상기 W 영상 데이터는 상기 R 영상 데이터, 상기 G 영상 데이터, 상기 B 영상 데이터 중에서 최소값에 상응하며,
    상기 R' 영상 데이터, 상기 G' 영상 데이터, 상기 B' 영상 데이터는 (R-W*PCC), (G-W*PCC), (B-W*PCC)에 각각 상응(단, PCC는 피크 제어 계수임)하고,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 일반 영상일 때 상기 피크 제어 계수는 1이고, 상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때 상기 피크 제어 계수는 1보다 작고 0보다는 크거나 같으며,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 피크 제어 계수는 상기 콘트라스트가 증가함에 따라 감소하고,
    상기 콘트라스트는 상기 프레임의 상기 영상에서 기 설정된 제1 계조 레벨보다 낮은 계조 레벨들을 포함하는 저계조 구간을 가진 화소들의 비율 및 기 설정된 제2 계조 레벨보다 높은 계조 레벨들을 포함하는 고계조 구간을 가진 화소들의 비율에 기초하여 결정되고, 상기 로드는 상기 프레임의 평균 신호 레벨과 풀-화이트 영상의 신호 레벨의 비율인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서; 및
    상기 조도에 기초하여 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함하고,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 조도가 증가함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수가 감소하며,
    상기 서브 피크 제어 계수가 감소함에 따라 상기 피크 제어 계수가 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서; 및
    상기 온도에 기초하여 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 피크 제어부를 더 포함하고,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 온도가 증가함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수가 증가하며,
    상기 서브 피크 제어 계수가 감소함에 따라 상기 피크 제어 계수가 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  33. 제 30 항에 있어서,
    영상 전체의 채도 합과 기 설정된 임계 값을 비교하여 서브 피크 제어 계수를 결정하는 피크 제어부를 더 포함하고,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 영상 판단부는 상기 R, G, B 영상 데이터에 기초하여 상기 채도 합을 더 산출하며,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 채도 합이 증가함에 따라 상기 서브 피크 제어 계수가 증가하고,
    상기 서브 피크 제어 계수가 감소함에 따라 상기 피크 제어 계수가 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  34. 제 30 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 주변의 조도를 검출하는 조도 센서;
    상기 조도에 기초하여 제1 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제1 피크 제어부;
    상기 표시 패널의 온도를 검출하는 온도 센서; 및
    상기 온도에 기초하여 제2 서브 피크 제어 계수를 결정하여 상기 영상 처리부에 제공하는 제2 피크 제어부를 더 포함하고,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 조도가 증가함에 따라 상기 제1 서브 피크 제어 계수가 감소하며,
    상기 프레임 영상 특성이 상기 피크 영상일 때, 상기 온도가 증가함에 따라 상기 제2 서브 피크 제어 계수가 증가하고,
    상기 제1 서브 피크 제어 계수 또는 상기 제2 서브 피크 제어 계수가 감소함에 따라 상기 피크 제어 계수가 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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