KR20080058859A - 디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법 - Google Patents

디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 디스플레이장치는 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널과; 상기 디스플레이패널의 영역별로 광을 조사하기 위한 다수의 LED를 포함하는 백라이트부와; 상기 디스플레이패널에 표시되는 영상의 색온도를 감지하는 감지부와; 상기 감지된 색온도가 목표 색온도에 대응되도록 상기 LED 각각에 전류를 공급하여 상기 백라이트부에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 제품별 편차에 관계없이 색온도를 정밀하게 조절할 수 있다.

Description

디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법 { DISPLAY APPARATUS AND ADJUSTING COLOR TEMPERATURE METHOD THEREOF }
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이장치의 색온도 조절방법을 도시한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 신호처리부 20 : 디스플레이패널
30 : 백라이트부 40 : 감지부
50 : 저장부 60 : 사용자입력부
70 : 제어부 100 : 호스트장치
본 발명은 디스플레이장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 색온도를 조절 하는 디스플레이장치에 관한 것이다.
디스플레이장치는 영상신호에 기초하여 영상을 출력한다. 디스플레이장치 중에서 LCD (Liquid Crystal Display) 등과 같은 디스플레이장치는 RGB 색상을 출력하는 컬러패널과, 컬러패널에 광을 조사하는 백라이트부를 구비하여 영상을 출력한다.
한편, 디스플레이장치는 색온도 특성에 따라 영상의 색조를 다르게 표현한다. 여기서, 색온도 (Color Temperature)란 완전한 열방사에 의한 빛의 온도를 의미하며, 색온도가 높으면 푸른색 색조를 띄고 색온도가 낮으면 붉은색 색조를 띄게 된다.
여기서, 사용자는 색온도를 OSD (On Screen Display) 메뉴 등을 통해 입력함으로써 원하는 색조로 영상을 표시할 수 있다. 색온도는 백라이트부에 마련된 센서 등을 통해 광원에 대응하는 2차원 색좌표값을 이용하여 검출할 수 있다.
그런데, 백라이트부는 오랜 시간동안 사용되는 경우 색온도가 저하되며, 제조사별로 다른 편차를 가진다. 그리고, 색온도를 검출하기 위한 측색기의 위치, 백라이트부와 센서 간의 거리, 패널의 특성 등으로 인해 사용자가 원하는 목표 색온도와 상이한 색온도의 영상이 디스플레이되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 디스플레이장치는 검출된 색온도를 목표 색온도로 보정하기 위해 영상신호의 색상을 변경하는데, 이 때 색온도의 변경에 따라 영상신호가 왜곡되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 측색기에 의해 측정된 색온도와 목표 색온도와의 차이에 따라 백라이트부가 조사하는 광의 세기를 조절함으로써, 정밀하게 색온도를 조절할 수 있는 디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 디스플레이장치에 있어서, 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널과; 상기 디스플레이패널의 영역별로 광을 조사하기 위한 다수의 LED를 포함하는 백라이트부와; 상기 디스플레이패널에 표시되는 영상의 색온도를 감지하는 감지부와; 상기 감지된 색온도가 목표 색온도에 대응되도록 상기 LED 각각에 전류를 공급하여 상기 백라이트부에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치에 의해 달성된다.
여기서, 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 룩업테이블에 기초하여 상기 감지된 색온도에 대응하는 색좌표와 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표의 차이에 따라 상기 광의 밝기를 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 색온도와 상기 목표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 상기 광의 밝기를 조절할 수 있다.
그리고, 사용자입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자입력부에 의해 상기 목표 색온도를 입력받을 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 색온도의 증가에 따른 상기 색좌표의 증가량이 비선형인 구간에 대해 상기 광의 밝기를 반복적으로 조절하는 것이 바람직하다.
그리고, 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 외부 호스트장치로 전송하고, 상기 목표 색온도에 대한 정보를 상기 외부 호스트장치로부터 수신하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 색상의 색온도에 대응하는 색좌표를 외부 호스트장치로 전송하고, 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표를 상기 외부 호스트장치로부터 수신하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 백라이트부는 발광다이오드 (LED(Light-Emitting Diode))를 포함할 수 있다.
한편, 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널과; 상기 디스플레이패널의 영역별로 광을 조사하기 위한 다수의 LED를 포함하는 백라이트부를 포함하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법에 있어서, 상기 디스플레이패널에 표시되는 영상의 색온도를 감지하는 단계와; 상기 감지된 색온도와 목표 색온도의 차이를 산출하는 단계와; 상기 감지된 색온도가 상기 목표 색온도에 대응되도록 상기 LED 각각에 전류를 공급하여 상기 백라이트부에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법에 의해서도 상기 목적은 달성된다.
여기서, 상기 색온도의 차이를 산출하는 단계는, 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블에 기초하여, 상기 감지된 색온도에 대응하는 색좌표와 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표의 차이를 산출하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 광의 밝기를 조절하는 단계는, 상기 감지된 색온도와 상기 목 표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 상기 광의 밝기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 목표 색온도는 사용자로부터 입력될 수 있다.
그리고, 상기 백라이트부의 밝기를 조절하는 단계는, 상기 색온도의 증가에 따른 상기 색좌표의 증가량이 비선형인 구간에 대해 상기 광의 밝기를 반복적으로 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 색온도의 차이를 산출하는 단계는, 상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 외부의 호스트장치로 전송하는 단계와; 상기 목표 색온도에 대한 정보를 상기 외부 호스트장치로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 전송하는 단계는 상기 감지된 색상의 색온도에 대응하는 색좌표를 전송하고, 상기 목표 색온도에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 백라이트부는 발광다이오드 (LED(Light-Emitting Diode))를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 디스플레이장치(1)는 신호처리부(10)와, 디스플레이패널(20)과, 백라이트부(30)와, 감지부(40)와, 저장부(50)와, 사용자입력부(60)와, 제어부(70)를 포함한다. 본 발명에 따른 디스플레이장치(1)는 백라이트부를 포함하는 LCD (Liquid Crystal Display) 모니터 등으로 구현될 수 있다.
신호처리부(10)는 영상신호를 입력받아 처리한다. 그리고, 입력된 영상신호로부터 영상 정보를 추출하기 위한 디코딩(decoding), 디스플레이패널(20)의 특성 및 사용자의 설정에 따라 디코딩된 영상의 해상도를 조정하는 스케일링(scaling), 영상의 품질을 향상시키기 위한 처리(picture enhancement) 등을 수행할 수도 있다.
디스플레이패널(20)은 신호처리부(10)에 의해 처리된 영상신호에 의해 영상을 출력한다. 디스플레이패널(20)은 도면에 도시되지 않은 스위칭소자와 화소전극 등이 형성된 제1기판과, R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러필터가 형성된 제2기판과, 양 기판 사이에 위치하는 액정을 포함한다. 액정이 전기적 신호를 받게 되어 백라이트부(30)로부터의 광을 투과 및 차단하거나 투과되는 광의 량을 조절하여 영상을 출력한다.
백라이트부(30)는 디스플레이패널(20)의 영역별로 광을 조사하기 위한 복수의 발광다이오드 (LED(Light-Emitting Diode))로 구현되는 것이 바람직하다. 물론, 백라이트부(30)는 디스플레이패널(20)의 각 영역이 아닌 전체영역에 광을 조사하는 것도 가능하다. 본 발명에 따른 디스플레이패널(20)은 자체적으로 발광하지 않기 때문에, 백라이트부(30)에 구비된 발광소자가 발광하는 광의 세기에 따라 디스플레이패널(20)에 출력되는 영상신호의 밝기가 조절된다.
감지부(40)는 디스플레이패널(20)에 출력되는 영상의 색온도를 감지한다. 본 발명에 따른 감지부(40)는 측색기 (Colorimeter)로 구현되는 것이 바람직하며, 디스플레이패널(20)에 출력되는 화이트 색상의 2차원 색좌표값을 산출할 수 있다.
저장부(50)는 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블을 저장하며, EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 또는 플래쉬 메모리 (Flash Memory) 등으로 구현될 수 있다. 여기서, 룩업테이블에 저장된 색좌표는 국제조명위원회인 CIE의 다이어그램에 따르는 것이 바람직하다.
그리고, 저장부(50)는 제어부(70)에 의해 조절된 밝기에 대응하는 색좌표값을 저장하여, 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하기 위한 별도의 연산이 불필요하게 할 수 있다.
사용자입력부(60)는 사용자로부터 목표 색온도를 입력받는다. 본 발명에 따른 사용자입력부(60)는 디스플레이장치(1)의 본체 일측에 마련될 수 있지만, 무선 리모콘으로 구현될 수도 있으며, 외부 호스트장치로부터 목표 색온도를 입력받는 것도 가능하다.
제어부(70)는 감지부(40)에 의해 감지된 색온도가 목표 색온도에 대응되도록 LED 각각에 전류를 공급하여 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절한다. 본 발명에 따른 제어부(70)는 목표 색온도에 대응하는 색좌표를 백라이트부(30)에 전달하는 메인보드와, 백라이트부(30)를 소정 밝기로 구동시키는 구동드라이버를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(70)는 감지부(40)에 의해 감지된 색온도와 목표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절할 수 있다.
제어부(70)는 소정의 기준 색좌표값에 따라 전류의 크기를 조절하여 백라이 트부(30)에 포함된 각각의 LED에 공급한다. 제어부(70)는 색좌표값에 따른 전류의 크기를 조절하기 위한 PWM 제어신호를 출력하는 IC회로를 구비하여 백라이트부(30)가 조사하는 광의 밝기를 조절하며, 백라이트부(30)의 광도가 1cd/m2만큼 상승하는 데 필요한 PWM 주파수의 값을 미리 측정하는 것이 바람직하다. 그리하여, 제어부(70)는 목표 색온도에 대응하는 RGB 값에 대한 PWM 제어신호의 주파수를 변경하고, 감지부(40)에 의해 감지된 색온도값을 피드백하여 정밀하게 색온도를 조절할 수 있다.
제어부(70)가 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 과정을 목표 색온도가 6500K인 경우를 일예로 하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(70)는 저장부(50)에 저장된 룩업테이블을 통해 6500K에 대응하는 색좌표값 ( x = 0.3127, y = 0.329 )을 읽어들인 후, 이에 따라 백라이트부(30)가 디스플레이패널(20)에 광을 조사하도록 제어한다.
그리하여, 백라이트부(30)가 디스플레이패널(20)에 광을 조사하면, 제어부(70)는 감지부(40)를 통해 디스플레이패널(20)에 표시되는 영상의 색온도를 감지한다.
여기서, 제어부(70)는 저장부(50)에 저장된 룩업테이블을 통해 감지부(40)에 의해 감지된 색온도에 대응하는 색좌표값을 읽어들여 6500K에 대응하는 색좌표값과 비교한다. 만일, 감지부(40)에 의해 감지된 색온도에 대응하는 색좌표값이 x = 0.3053, y = 0.3216 이라고 가정하면, 제어부(70)는 목표 색온도에 대응하는 색좌 표값과 감지된 색좌표값의 차이 ( x = 0.0074, y = 0.0074)를 목표 색온도에 대응하는 색좌표값에 더한 결과값 ( x = 0.3201, y = 0.3364 ) 에 따라 백라이트부(30)가 디스플레이패널(20)에 광을 조사하도록 제어한다.
여기서, 제어부(70)는 목표 색온도에 대응하는 색좌표값과 감지부(40)에 의해 감지된 색좌표값의 차이가 소정범위 이내에 해당하지 않는 경우 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 것이 바람직하다.
한편, 색온도가 7000K 이상인 구간에서는 색온도의 증가에 따른 상기 색좌표의 증가량이 비선형인 특성이 나타나므로, 제어부(70)는 목표 색온도가 7000K 이상인 구간에서는 위의 과정을 반복하여 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 것이 바람직하다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치(2)에 대해 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 디스플레이장치(2)는 감지부(40)에 의해 감지된 색온도값이 외부 호스트장치(100)로 전송된다.
여기서, 외부 호스트장치(100)는 퍼스널 컴퓨터 등으로 구현되며, DDC (Display Data Channel) 라인을 통해 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기에 대응하는 색좌표값을 제어부(70)로 전달한다.
외부 호스트장치(100)는 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블을 저장하며, 목표 색온도에 대응하는 색좌표값을 산출하는 소프트웨어를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 디스플레이장치(1, 2)의 색온도 조절 방법에 대해 설명한다.
먼저, 제어부(70)는 감지부(40)에 의해 디스플레이패널(20)에 표시되는 영상의 색온도를 감지한다(S10). 그리고, 제어부(70)는 감지된 색온도와 목표 색온도의 차이를 산출한다(S20). 여기서, 제어부(70)는 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블에 기초하여, 감지된 색온도에 대응하는 색좌표와 목표 색온도에 대응하는 색좌표의 차이를 산출하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(70)는 단계 S20에서, 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 외부의 호스트장치(100)로 전송하는 단계와, 목표 색온도에 대한 정보를 외부 호스트장치(100)로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
마지막으로, 제어부(70)는 단계 S10에서 감지된 색온도가 목표 색온도에 대응되도록 LED 각각에 전류를 공급하여 백라이트부(30)에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절한다(S30). 여기서, 제어부(70)는 감지된 색온도와 목표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 광의 밝기를 조절할 수 있다.
그리고, 제어부(70)는 색온도의 증가에 따른 색좌표의 증가량이 비선형인 구간에 대해 광의 밝기를 반복적으로 조절하는 것이 바람직하다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면 측색기에 의해 측정된 색온도와 목표 색온도와의 차이에 따라 백라이트부가 조사하는 광의 세기를 조절함으로써, 제품별 편차에 관계없이 정밀하게 색온도를 조절할 수 있는 디스플레이장치 및 그 색온도 조절방법이 제공된다.
또한, 백라이트부의 밝기에 의해 색온도를 조절하므로 영상신호를 왜곡하지 않으면서도 색온도를 정밀하게 조절할 수 있다.

Claims (14)

  1. 디스플레이장치에 있어서,
    영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널과;
    상기 디스플레이패널의 영역별로 광을 조사하기 위한 다수의 LED를 포함하는 백라이트부와;
    상기 디스플레이패널에 표시되는 영상의 색온도를 감지하는 감지부와;
    상기 감지된 색온도가 목표 색온도에 대응되도록 상기 LED 각각에 전류를 공급하여 상기 백라이트부에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 룩업테이블에 기초하여 상기 감지된 색온도에 대응하는 색좌표와 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표의 차이에 따라 상기 광의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 감지된 색온도와 상기 목표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 상기 광의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    사용자입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 사용자입력부에 의해 상기 목표 색온도를 입력받는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 색온도의 증가에 따른 상기 색좌표의 증가량이 비선형인 구간에 대해 상기 광의 밝기를 반복적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  6. 제2항에 있어서,
    통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 외부 호스트장치로 전송하고, 상기 목표 색온도에 대한 정보를 상기 외부 호스트장치로부터 수신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 감지된 색상의 색온도에 대응하는 색좌표를 외부 호스트장치로 전송하고, 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표를 상기 외부 호스트장치 로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치.
  8. 영상신호에 기초하여 영상을 표시하는 디스플레이패널과; 상기 디스플레이패널의 영역별로 광을 조사하기 위한 다수의 LED를 포함하는 백라이트부를 포함하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법에 있어서,
    상기 디스플레이패널에 표시되는 영상의 색온도를 감지하는 단계와;
    상기 감지된 색온도와 목표 색온도의 차이를 산출하는 단계와;
    상기 감지된 색온도가 상기 목표 색온도에 대응되도록 상기 LED 각각에 전류를 공급하여 상기 백라이트부에 의해 조사되는 광의 밝기를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 색온도의 차이를 산출하는 단계는, 색온도와 색좌표가 대응되는 룩업테이블에 기초하여, 상기 감지된 색온도에 대응하는 색좌표와 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표의 차이를 산출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광의 밝기를 조절하는 단계는, 상기 감지된 색온도와 상기 목표 색온도의 차이가 기설정값 이내가 되도록 상기 광의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 목표 색온도는 사용자로부터 입력되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 백라이트부의 밝기를 조절하는 단계는, 상기 색온도의 증가에 따른 상기 색좌표의 증가량이 비선형인 구간에 대해 상기 광의 밝기를 반복적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 색온도의 차이를 산출하는 단계는,
    상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 외부의 호스트장치로 전송하는 단계와;
    상기 목표 색온도에 대한 정보를 상기 외부 호스트장치로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 감지된 색상의 색온도에 대한 정보를 전송하는 단계는 상기 감지된 색 상의 색온도에 대응하는 색좌표를 전송하고,
    상기 목표 색온도에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 목표 색온도에 대응하는 색좌표를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치의 색온도 조절방법.
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