KR20100042719A

KR20100042719A - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR20100042719A
Application number: KR1020080101834A
Authority: KR
Inventors: 박성원
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2010-04-27

Abstract

본 실시예에 따른 디스플레이 장치는 영상신호를 수신하여 이를 표시하는 디스플레이 장치에 있어서, 영상이 표시되는 디스플레이부; 상기의 수신되는 영상신호가 상기 디스플레이부 상에 표시될 수 있도록 영상신호 처리를 수행하는 영상신호 처리부; 상기 영상신호 처리부를 통하여 출력되는 영상신호에 대해서 RGB 게인을 조정하여 화이트 밸런스를 보정하는 RGB 조정부; 상기 디스플레이부의 내부 온도에 따른 RGB 게인 테이블이 저장되어 있는 화이트 밸런스 보정부; 및 상기 화이트 밸런스 보정부에 저장된 테이블을 참조하여 상기 RGB 조정부에 의한 RGB 게인값을 설정하는 제어부;를 포함한다.

디스플레이 장치, 화이트 밸런스

Description

디스플레이 장치{A displaying device}

본 발명은 디스플레이 장치의 화이트 밸런스 보정방법에 관한 것으로서, LED 소자가 구비된 백라이트가 채용된 디스플레이 장치에 있어서 백라이트 모듈내의 온도 변화를 반영하여 화이트 밸런스를 보정함으로써, 실제로 사용자에게 보여지는 화이트 밸런스를 보다 정확하게 보정할 수 있는 장치 및 그 방법에 대해서 개시한다.

일반적으로, 화이트 밸런스는 백색을 가장 백색답게 화면에 표현하기 위한 R(red)값, G(green)값 및 B(blue)값을 설정하는 것으로, 디스플레이 장치 각각의 특성에 따라, 설정되는 RGB 각각의 값이 달라진다.

도 1은 종래기술에 따른 화이트 밸런스 보정장치를 설명하기 위한 도면이다.

종래의 화이트 밸런스 보정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 화이트 밸런스 보정용 영상 패턴을 생성하는 패턴 발생기(11), 상기 패턴 발생기(11)에서 생성된 영상 패턴을 화면상에 디스플레이하는 장치(12), 상기 디스플레이 장치(12) 화면의 휘도 및 색좌표를 검출하는 색상 분석기(13)를 포함한다.

또한, 상기 화이트 밸런스 보정장치는 상기 색상 분석기(13)에서 검출된 휘 도 및 색좌표를 기설정된 기준값과 비교하여 오차범위내에 있지 않으면 상기 피디피 티브이(12)의 R/G/B 이득을 제어하고, 그에 따른 색상 분석기(13)의 휘도 및 색좌표 검출값이 오차범위내로 진입하면 해당 R/G/B 이득 제어값을 상기 디스플레이 장치(12)에 기록하는 조정 장비(14)를 포함한다.

이와 같이 구성된 종래기술의 화이트 밸런스 보정동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 패턴 발생기(11)는 화이트 밸런스 보정 대상인 제품의 종류에 상관없이 동일한 영상 패턴을 생성하여 보정 대상의 제품 예를 들어, 디스플레이 장치(12)에 공급한다.

그리고, 상기 디스플레이 장치(12)는 제공된 영상패턴을 영상처리하여 화면상에 표시한다. 이때, 디스플레이 장치의 패널은 대화면을 구현하기에 가장 적합한 디스플레이 소자이지만, 워낙 대화면이다 보니 화이트 밸런스 구현이 힘들며, 동일한 모델이라 할지라도 색상 및 휘도 표현에 있어 편차가 존재한다.

즉, 하이 라이트(High Light) 조정을 위한 영상패턴을 표시할 경우 약 85 ±5 cd/m 2 의 휘도를 나타내고, 로우 라이트(Low Light) 조정을 위한 영상패턴을 표 시할 경우 약 8 ±5 cd/m 2 의 휘도를 나타낸다.

따라서, ±5 cd/m 2 의 정도의 휘도 편차가 존재하고, 특히 로우 라이트일 경우 3 ~ 13 cd/m 2 이므로 그 휘도 차이가 하이 라이트에 비해 심하다.

그리고, 상기 색상 분석기(13)는 상기 디스플레이 장치(12)의 화면의 각 위치별(약 9 포인트)로 휘도 및 색좌표를 검출하고 그 평균값을 산출하여 조정 장 비(14)로 출력한다.

그리고, 상기 조정 장비(14)는 자체적인 화이트 밸런스 보정 프로그램을 이용하여 화이트 밸런스 보정동작을 수행한다. 상기 조정 장비(14)에는 기준 휘도 및 색좌표가 저장되어 있다.

따라서, 상기 색상 분석기(13)에서 검출된 휘도 및 색좌표를 상기 기준 휘도 및 색좌표와 비교하여 상기 색상 분석기(13)에서 검출된 휘도 및 색좌표가 기설정된 오차범위내에 있지 않으면 디스플레이 장치(12)의 R/G/B 이득을 제어하여 다시 색상 분석기(13)에서 휘도 및 색좌표를 검출하고 비교하는 동작을 반복한다. 상술한 바와 같이 비교동작을 반복하여 색상 분석기(13)에서 검출된 휘도 및 색좌표가 오차범위내로 들어오면 그 당시의 R/G/B 이득값을 디스플레이 장치(12)에 저장하여 이후 디스플레이 장치(12)의 화면 출력이 상기 이득값에 따라 이루어지도록 한다.

그러나, 종래의 화이트 밸런스 보정장치는 상기 디스플레이 장치가 LCD 모듈을 포함하는 장치인 경우에 그 백라이트가 LED 소자들로 구성되는 경우를 예상치 못하고 있으며, 특히, LED 소자를 채용한 백라이트의 경우는 그 사용시간에 따라 온도편차가 급격히 변동되어 화이트 밸런스의 보정이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 LED 백라이트를 구비한 디스플레이 장치에 있어서, LED의 발광에 따른 온도를 화이트 밸런스 조절을 위한 일 팩터로 이용하는 디스플레이 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 상기 디스플레이부 내에는 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 온도 센서에 의해서 측정되는 온도를 읽어들여, 상기 화이트 밸런스 보정부내에 저장되어 있는 테이블로부터 해당 온도에 대한 RGB 게인값을 독출하는 것을 특징으로 한다.

제안되는 바와 같은 실시예의 디스플레이 장치에 의해서, 화이트 밸런스 보 정시에 LED 백라이트 내부의 온도를 색온도 설정을 위한 팩터로 이용함으로써, 백라이트의 온도 변화에 따라 적절히 화이트 밸런스를 보다 정확히 보정할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

그리고, 이하의 설명에서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 LED 백라이트로 구성되는 디스플레이부의 상세 구성을 도시한 도면이다.

먼저, 이하의 설명에서는 튜너를 구비한 DTV등의 디스플레이 장치가 실시예로서 기재되어 있으나, 반드시 본 발명의 사상이 튜너를 통하여 선국된 채널을 디멀티플렉싱하여 영상을 보여주는 DTV에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 실시예의 디스플레이 장치는 방송신호를 튜닝하여 출력하는 튜너(110)와, 상기 튜너(110)를 통하여 선택된 채널을 복조하는 디모듈레이터(Demodulator)(120)와, 복조된 신호를 오디오, 비디오, DVB-SI 및 PSIP 테 이블로 역다중화하는 역다중화부(Demux)(130)와, 역다중화된 신호중에서 비디오 신호를 디코딩하여 이를 출력하도록 제어하는 영상신호 처리부(140)와, 상기 영상신호 처리부(140)로부터 출력되는 영상신호가 표시되는 디스플레이부(50)를 포함한다.

또한, 상기 디스플레이 장치는 소정의 해상도로 변환된 영상신호에 대해서 화이트 밸런스를 조정하기 위하여 RGB 값을 조정하는 RGB 조정부(150)를 포함하고, 상기 RGB 조정부(150)에 의해서 RGB 각각의 값이 조정되는 때에 상기 디스플레이부(160)의 내부 온도에 관한 팩터를 반영하여 적절한 색온도의 구현이 가능해지도록 하는 화이트 밸런스 보정부(180)를 포함한다.

또한, 상기 디스플레이 장치는 상기 디스플레이부(160) 내부에 구비된 LED 소자의 인접 온도를 감지하고, 감지된 온도에서 화이트 밸런스를 재현하기 위한 RGB 값을 상기 화이트 밸런스 보정부(180)로부터 독출하는 제어부(170)를 포함하고, 상기 제어부(170)는 LED 백라이트내의 내부 온도에 따라 작성되어 있는 룩-업 테이블을 참조하여 상기 RGB 조정부(150)에 의한 RGB 값 조정이 수행되도록 제어한다.

상기 튜너(110)는 안테나를 통해 수신되는 TV 방송 신호를 상기 제어부(170)의 튜닝 제어신호에 따라 그에 대응하는 주파수 대역을 갖는 방송신호로 튜닝하게 된다.

이렇게 튜닝된 특정 채널의 방송신호는 디모듈레이터(120)에 의해 복조과정 및 오류정정과정등을 거쳐 트랜스포트 스트림 형태로 출력된다. 그리고, 상기 역다 중화부(130)에 의해 영상신호와 오디오 신호 및 각종 부가 데이터로 데이터가 분리되어 비트 스트림 형태로 출력된다.

그리고, 상기 역다중화부(130)를 통해 분리된 영상신호는 상기 영상신호 처리부(140)의 처리과정을 거치면서 디코딩 및 스케일 변환이 수행된 다음, 상기 디스플레이부(160)에 표시된다. 여기서, 상기 디스플레이부(160)는 LED 백라이트가 구비된 LCD 패널로 구현된다.

상기 영상신호 처리부(140)는 영상 신호를 상기 디스플레이부(160)의 출력 규격에 맞는 수직주파수, 해상도, 화면비율등에 맞도록 변환하는 스케일러를 포함한다.

특히, 상기 제어부(170)는 상기 디스플레이부(160)의 셋트 내부 또는 백라이트 내부의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(후술함)에 의해 센싱되는 온도를 읽어들여, 상기 화이트 밸런스 보정부(180)에 저장되어 있는 온도별-색온도에 관한 룩-업 테이블로부터 해당 온도에 대한 색온도를 독출한다.

여기서, 상기 화이트 밸런스 보정부(180)는 디스플레이부의 내부 온도 내지는 LED 소자의 인접 온도에 따른 색온도에 관한 룩-업 테이블을 저정하고 있으며, LED 소자의 동작 시간이 길어질수록 그 온도 역시 증가하게 되므로 디스플레이부 내부 온도가 증가하는 경우에 보다 정확한 화이트 밸런스를 구현하기 위해서는 RGB 게인을 다시 조정할 필요가 있다.

이에 대해서는, 도 4에 LED 소자 온도 변화에 따른 색온도의 상관관계 그래프를 예시적으로 도시되어 있으며, 디스플레이부의 LED 소자의 온도가 점차 증가하 는 경우에는 화이트 밸런스를 보정하기 위하여 색온도를 낮출 필요가 있다. 특히, LED 소자의 온도가 증가하는 경우에 적색(Red)에 대한 게인을 낮추고, 녹색(Green) 및 청색(Blue) 게인을 높임으로써 화이트 밸런스를 재보정한다.

또한, 도 4에 예시된 그래프에는, LED 소자의 온도가 기 설정된 기준값 이상으로 올라가는 경우에는, 색온도를 과도하게 낮출 경우에는 오히려 색재현성이 현저히 떨어지게 되므로, 상기의 기준값 이상으로 LED 소자의 온도가 올라가는 경우에는 RGB 게인 값을 일정하게 유지할 필요가 있다.

도 3에 도시된 디스플레이부의 구성을 살펴보면, 디스플레이부(160)는 복수의 LED를 구비하는 LED부(163)와, LED부(163)를 구동하는 LED 드라이버(162)와, LED부(163)의 주변 온도를 측정하는 온도 센서(165)와, 상기 LED 드라이버(162) 및 온도 센서(165)를 제어하는 백라이트 제어부(161)와, 한쌍의 기판간에 액정이 협지되는 액정패널(panel)(164)과, 상기 액정패널(164)을 구동하는 LCD 드라이버(166)를 포함한다.

도시되어 있지는 않았지만, 타이밍 컨트롤러(timing controller)에 의하여, 상기 LCD 드라이버(166)와 백라이트 제어부(161)에 액정표시장치를 구동하는 ㅅ니호가 공급되고, 그 신호에 의하여 상기 LCD 드라이버(166)는 상기 액정패널(164)을 구동한다. 그리고, 상기 백라이트 제어부(161)는 상기 LED 드라이버(162)에 LED 구동신호를 출력하고, 그 LED 구동신호에 근거하여 상기 LED 드라이버(162)는 상기 액정패널(164)에 전면에 동시에 표시되도록 상기 LED부(163)를 발광시킨다.

특히, 상기 온도 센서(165)는 상기 LED 부(163)의 인접 영역에 형성되어, 상 기 LED부(163)의 구동에 따라 발생되는 열을 센싱하는 역할을 수행한다.

상기 온도 센서(165)에 의하여 센싱된 온도는 상기 백라이트 제어부(161) 또는 디스플레이 장치의 제어부(170)로 전달되고, 상기 제어부(170)는 측정된 온도에 대응되는 색온도를 기저장된 룩-업 테이블로부터 독출하여, 상기 RGB 조정부(150)에 의한 RGB 게인 설정에 반영되도록 한다.

그 예로, 상기 LED 부(163)의 인접 온도가 30도에서 45도로 상승되는 경우에, 화이트 밸런스를 위한 RGB 게인을 설정하는 예를 설명하여 보기로 한다.

예컨대, 상기 LED 부(163)의 인접 온도가 30도 일때 색온도 11000도의 색재현성을 갖추기 위해서는, R-게인을 192, G-게인을 170, B-게인을 180으로 설정하여 둔다. 즉, 상기 화이트 밸런스 보저부(180)에 기저장되어 있는 룩-업 테이블에는 내부온도 30도 일때, R/G/B게인이 192/170/180으로 저장되어 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 화이트 밸런스 보정부(180)에 저장되어 있는 룩-업 테이블을 참조하여 상기 RGB 조정부(150)에 의한 RGB 게인값 조정이 수행되도록 한다.

그리고, LED 백라이트 구동에 따라 상기 LED 부(163)의 인접 온도가 45도 상승하였을 경우에, 색온도 11000도의 색재현성을 유지하도록 하기 위하여, 상기 제어부(170)는 상기 화이트 밸런스 보정부(180)에 저장되어 있는 룩-업 테이블을 참조하여 RGB 게인값이 재조정되도록 상기 RGB 조정부(150)를 제어한다.

예컨대, LED부 인접온도가 45도 일때 색온도 11000도에 대한 룩-업 테이블이 상기 화이트 밸런스 보정부(180)에 R-게인을 192, G-게인을 188, B-게인을 185로 저장되어 있는 경우에, 상기 제어부(170)는 상기의 RGB 게인값을 참조하여 상기 RGB 조정부(150)에 의한 RGB 게인값 조정이 수행되도록 한다.

이로 인하여, LED 백라이트가 점점 보편화되고 있는 현재의 시점에서, 화이트 밸런스를 보정하기 위한 연구는 LED 소자 자체가 갖는 자체특성을 반영할 필요가 있으며, 이러한 의미에서 본 발명은 그 의미가 크다고 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 화이트 밸런스 보정장치를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 LED 백라이트로 구성되는 디스플레이부의 상세 구성을 도시한 도면.

도 4는 LED 소자 온도 변화에 따른 색온도의 상관관계 그래프를 예시적으로 도시한 그래프.

Claims

영상신호를 수신하여 이를 표시하는 디스플레이 장치에 있어서,

영상이 표시되는 디스플레이부;

상기의 수신되는 영상신호가 상기 디스플레이부 상에 표시될 수 있도록 영상신호 처리를 수행하는 영상신호 처리부;

상기 영상신호 처리부를 통하여 출력되는 영상신호에 대해서 RGB 게인을 조정하여 화이트 밸런스를 보정하는 RGB 조정부;

상기 디스플레이부의 내부 온도에 따른 RGB 게인 테이블이 저장되어 있는 화이트 밸런스 보정부; 및

상기 화이트 밸런스 보정부에 저장된 테이블을 참조하여 상기 RGB 조정부에 의한 RGB 게인값을 설정하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이부 내에는 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 구비되고,

상기 제어부는 상기 온도 센서에 의해서 측정되는 온도를 읽어들여, 상기 화이트 밸런스 보정부내에 저장되어 있는 테이블로부터 해당 온도에 대한 RGB 게인값을 독출하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스플레이부는 복수의 LED를 구비하는 LED부와, 상기 LED부를 구동하는 LED 드라이버와, 상기 LED부의 주변 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 LED 드라이버를 제어하는 백라이트 제어부와, 영상이 표시되는 액정패널과, 상기 액정패널을 구동하는 LCD 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.