KR20140122539A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1색의 표시에 최적화되어 있는 제1 색 보정 데이터를 저장하는 제1 룩업 테이블, 상기 제1색과 다른 제2색의 표시에 최적화되어 있는 제2 색 보정 데이터를 저장하는 제2 룩업 테이블, 그리고 상기 제1 룩업 테이블 및 상기 제2 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 신호를 보정 영상 신호로 변환하는 색 보정부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로 표시 장치 및 색 보정 방법을 포함하는 구동 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 장치는 일반적으로 복수의 화소 및 복수의 신호선이 구비된 표시판, 표시판을 구동하는 구동부를 포함한다. 각 화소는 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 이에 연결되어 있는 화소 전극, 그리고 대향 전극을 포함한다. 구동부는 표시판에 게이트 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부, 표시판에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하기 위한 신호 제어부 등을 포함한다.

화소 전극은 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받을 수 있다. 화소 전극과 대향 전극은 동일한 기판 위에 위치할 수도 있고 서로 다른 기판 위에 위치할 수도 있다.

예를 들어 액정 표시 장치의 경우 화소 전극 및 대향 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 화소 전극 및 대향 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다.

표시 장치는 외부의 그래픽 소스(graphics source)로부터 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)과 같은 복수의 기본색의 영상 신호를 입력 받는다. 표시 장치의 신호 제어부는 영상 신호를 표시판의 특성에 맞게 적절히 처리한 후 데이터 구동부에 제공하고, 데이터 구동부는 영상 신호에 해당하는 아날로그 전압을 선택하여 이를 데이터 신호로서 표시 장치의 표시판에 인가한다.

영상 신호의 처리는 각 기본색의 감마 곡선의 차이를 보상하여 계조 별 색감이 달라지는 문제를 없애기 위한 적응형 색보정 처리(adaptive color correction, 이하 ACC라 함)를 포함한다. ACC 처리 과정에서 기본색 각각의 감마 곡선을 독립적으로 조절하여 화이트, 회색 등의 회색 계열의 색온도 또는 색특성을 보정할 수 있다.

한편 표시 장치, 특히 액정 표시 장치는 전면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어질 수 있다. 이러한 측면 시인성을 향상하기 위해 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 개의 부화소의 화소 전압을 달리하기도 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 계조 별 화이트 색특성의 균일성을 유지하면서 특정 색의 정면 및 측면에서의 색좌표의 균일성을 최적화하여 표시 장치의 색 특성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1색의 표시에 최적화되어 있는 제1 색 보정 데이터를 저장하는 제1 룩업 테이블, 상기 제1색과 다른 제2색의 표시에 최적화되어 있는 제2 색 보정 데이터를 저장하는 제2 룩업 테이블, 그리고 상기 제1 룩업 테이블 및 상기 제2 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 신호를 보정 영상 신호로 변환하는 색 보정부를 포함한다.

상기 색 보정부는 상기 입력 영상 신호를 특정 색공간으로 변환하는 색공간 변환부를 포함할 수 있다.

상기 색 보정부는 상기 변환된 색공간의 값을 입력 받고 상기 입력 영상 신호가 나타내는 색이 상기 제2색에 가까운 정도를 나타내는 혼합 계수를 연산하는 혼합 계수 연산부를 포함할 수 있다.

상기 특정 색공간은 HSV 색공간을 포함할 수 있다.

상기 색 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 제1 LUT 값 조회부, 그리고 상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 제2 LUT 값 조회부를 포함할 수 있다.

상기 색 보정부는 상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 보정 영상 신호 생성부를 포함할 수 있다.

상기 보정 영상 신호는 Rout = VB × R_spe + (1-VB) ×R_white

(여기서, Rout은 한 기본색에 대한 상기 보정 영상 신호, VB는 상기 혼합 계수, R_spe는 상기 한 기본색에 대한 상기 제2 LUT 값, R_white는 상기 기본색에 대한 상기 제1 LUT 값)으로 구해질 수 있다.

상기 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하며 복수의 화소를 포함하는 표시판을 더 포함하고, 한 화소는 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하거나, 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 프레임 동안 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제1 색 보정 데이터를 저장하고, 상기 제2 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제2 색 보정 데이터를 저장할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1색의 제1색의 표시에 최적화되어 있는 제1 색 보정 데이터를 저장하는 제1 룩업 테이블 및 상기 제1색과 다른 제2색의 표시에 최적화되어 있는 제2 색 보정 데이터를 저장하는 제2 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 신호를 보정 영상 신호로 변환하는 단계를 포함한다.

상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 입력 영상 신호를 특정 색공간으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 변환된 색공간의 값을 입력 받고 상기 입력 영상 신호가 나타내는 색이 상기 제2색에 가까운 정도를 나타내는 혼합 계수를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 특정 색공간은 HSV 색공간을 포함할 수 있다.

상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 단계, 그리고 상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 보정 영상 신호를 생성하는 단계에서, 상기 보정 영상 신호는 Rout = VB × R_spe + (1-VB) ×R_white(여기서, Rout은 한 기본색에 대한 상기 보정 영상 신호, VB는 상기 혼합 계수, R_spe는 상기 한 기본색에 대한 상기 제2 LUT 값, R_white는 상기 기본색에 대한 상기 제1 LUT 값)으로 구해질 수 있다.

상기 표시 장치는 상기 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하며 복수의 화소를 포함하는 표시판을 포함하고, 한 화소는 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하거나, 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 프레임 동안 영상을 표시할 수 있다.

상기 제1 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제1 색 보정 데이터를 저장하고, 상기 제2 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제2 색 보정 데이터를 저장할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 표시 장치의 계조 별 화이트 색특성의 균일성을 유지하면서 특정 색의 정면 및 측면에서의 색좌표의 균일성을 최적화하여 표시 장치의 색 특성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소가 포함하는 두 부화소를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정을 위한 룩업 테이블의 한 예를 도시하는 도면이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 특정 색 보정을 위한 룩업 테이블의 한 예를 도시하는 도면이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정부의 블록도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 색 보정 방법을 나타낸 순서도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소가 포함하는 두 부화소를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정을 위한 룩업 테이블의 한 예를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 특정 색 보정을 위한 룩업 테이블의 한 예를 도시하는 도면이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 이들을 제어하는 신호 제어부(600), 그리고 제1 룩업 테이블("제1 LUT"라 함)(621) 및 제2 룩업 테이블("제2 LUT"라 함)(622)을 포함한다.

표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우 표시판(300)은 단면 구조로 보면, 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(도시하지 않음)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다.

화소(PX)는 적어도 한 데이터선(D1, D2, …, Dm) 및 적어도 한 게이트선(G1, G2, ..,. Gn)에 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결되어 있는 적어도 하나의 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 게이트선(G1, G2, ..,. Gn)이 전달하는 게이트 신호에 따라 제어되어 데이터선(D1, D2, …, Dm)이 전달하는 데이터 전압(Vd)을 각 화소(PX)의 화소 전극에 전달할 수 있다.

각 화소(PX)는 색 표시를 구현하기 위해서 기본색(primary color) 중 하나를 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하여(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 서로 다른 기본색을 표시하는 인접한 복수의 화소(PX)는 함께 하나의 세트(도트라 함)를 이룰 수 있으며, 하나의 도트는 백색의 영상을 표시할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소(PX)는 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함할 수 있다. 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)는 하나의 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 서로 다른 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있고 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다. 또한 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)의 면적은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다.

그러나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 한 화소(PX)는 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 서로 다른 감마 곡선 또는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소(PX)는 앞에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 부화소(PXa, PXb)를 포함하면서 각 부화소(PXa, PXb)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 서로 다른 감마 곡선 또는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시할 수도 있다.

도 3은 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 서로 다른 감마 곡선의 예를 도시한다. 도 3을 참조하면, 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 서로 다른 공간 또는 서로 다른 시간에 대해 적용되는 서로 다른 감마 곡선은 도시한 바와 같이 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)은 표시 장치의 측면 시인성을 향상하기 위해 제1 및 제2 감마 곡선(GH, GL)의 정면에서의 합성 감마 곡선이 표시 장치에 가장 적합하도록 정해진 정면 감마 곡선(예를 들어 감마 값이 2.2인 감마 곡선)(Gf)과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선이 정면 감마 곡선(Gf)에 최대한 가깝게 되도록 조정될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 전체 계조 전압 또는 한정된 수효의 계조 전압(기준 계조 전압이라 함)을 생성한다. (기준) 계조 전압은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함할 수 있다. 계조 전압 생성부(800)는 별도로 저장된 감마 데이터를 입력 받아 감마 데이터를 바탕으로 (기준) 계조 전압을 생성할 수 있다.

데이터 구동부(500)는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 신호 제어부(600)로부터 입력 받은 출력 영상 신호(DAT)를 바탕으로 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압(Vd)으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 계조 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 전압(Vd)을 선택할 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.

신호 제어부(600)는 그래픽 제어부(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON)를 입력 받고, 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 계조 전압 생성부(800) 등의 동작을 제어한다.

그래픽 제어부는 외부로부터 입력 받은 영상 데이터를 처리하여 입력 영상 신호(IDAT)를 생성한 후 신호 제어부(600)로 입력 영상 신호(IDAT)를 보낼 수 있다. 예를 들어 그래픽 제어부는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위해 이웃한 프레임 사이에 중간 프레임을 삽입하는 프레임 레이트 제어(frame rage control) 등을 수행할 수도 있고 하지 않을 수도 있다.

입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 영상 신호(IDAT)는 화소(PX)가 나타내는 기본색 별로 존재할 수 있다. 예를 들어 화소(PX)까 적색, 녹색 및 청색의 기본색 중 어느 하나를 나타내는 경우 입력 영상 신호(IDAT)는 적색 영상 신호, 녹색 영상 신호 및 청색 영상 신호를 포함할 수 있다.

입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호와 수평 동기 신호, 메인 클록 신호, 데이터 인에이블 신호 등이 있다

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고, 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2), 그리고 감마 제어 신호(CONT3) 등을 생성한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압(Vd)의 극성(데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다. 감마 제어 신호(CONT3)는 감마 곡선에 대한 감마 데이터를 포함할 수 있다.

신호 제어부(600)는 입력 받은 입력 영상 신호(IDAT)를 표시판(300)의 조건에 맞게 색 보정 처리하는 색 보정부(color compensating unit)(610)를 포함한다. 색 보정부(610)는 표시판(300)의 특성에 맞게 미리 정해진 제1 LUT(621) 및 제2 LUT(622)를 참조하여 각 기본색 별 입력 영상 신호(IDAT)를 보정 영상 신호로 변환하여 입력 영상 신호(IDAT)의 감마를 보정한다.

도 4를 참조하면, 제1 LUT(621)는 각 기본 색상 별 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제1 색 보정 데이터를 포함한다. 제1 색 보정 데이터는 화이트 등의 그레이(gray) 계열의 색상에 최적화되어 있는 ACC 데이터일 수 있으며, 그레이 계열의 색상의 정면 및 측면에서의 색특성이 균일하게 나타나게 할 수 있다. 색 보정부(610)는 제1 LUT(621)에 저장된 제1 색 보정 데이터를 참조하여 색 보정을 수행할 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 LUT(621)는 종래 기술에 따른 다양한 ACC 방법에 사용되는 LUT와 동일할 수 있다.

한 화소(PX)가 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함하는 경우, 제1 색 보정 데이터는 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb) 각각에 대해 존재할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 한 화소(PX) 또는 각 부화소(PXa, PXb)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 영상을 표시하는 경우, 제1 색 보정 데이터는 연속한 2개 이상의 프레임 각각에 대해 존재할 수도 있다.

도 4는 한 화소(PX)가 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함하는 경우 각 기본색(R, G, B)의 각 부화소(PXa, PXb)에 대한 제1 색 보정 데이터(Ra, Rb, Ga Gb, Ba, Bb)를 저장하는 제1 LUT(621)를 도시한다. Ra는 적색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터를 나타내고, Rb는 적색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타내고, Ga는 녹색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터를 나타내고, Gb는 녹색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타내고, Ba는 청색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터를 나타내고, Bb는 청색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타낸다. 여기서 한 화소(PX)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 서로 다른 감마 곡선 또는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시하는 경우, 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb) 대신 서로 다른 프레임에 대해 ACC 데이터가 존재할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 제2 LUT(622)는 특정 색상에 대해 최적화된 제2 색 보정 데이터를 포함한다. 제2 색 보정 데이터는 화이트 등의 그레이 계열의 색상이 아닌 미리 정해진 특정 색상에 최적화되어 있는 ACC 데이터일 수 있으며, 특정 색상의 정면 및 측면에서의 색특성이 균일하게 나타나게 할 수 있다. 색 보정부(610)는 제1 LUT(621)에 저장된 제1 색 보정 데이터를 여기서 특정 색상은 자유롭게 정해질 수 있으며, 예를 들어 사람의 살색(skin color)일 수 있다. 제2 LUT(622)의 LUT 값들은 제1 LUT(621)의 LUT 값들과 다를 수 있다.

한 화소(PX)가 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함하는 경우, 제2 색 보정 데이터도 제1 색 보정 데이터와 마찬가지로 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb) 각각에 대해 존재할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 한 화소(PX) 또는 각 부화소(PXa, PXb)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 영상을 표시하는 경우, 제2 색 보정 데이터는 연속한 2개 이상의 프레임 각각에 대해 존재할 수도 있다.

도 5는 한 화소(PX)가 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb)를 포함하는 경우 각 기본색(R, G, B)의 각 부화소(PXa, PXb)에 대한 제2 색 보정 데이터(Ra', Rb', Ga' Gb', Ba', Bb')를 저장하는 제2 LUT(622)를 도시한다. Ra'는 적색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터(도 4에 도시한 제1 LUT의 ACC 데이터와 구분하여 ACC'로 표시하며, 이후 동일)를 나타내고, Rb'는 적색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타내고, Ga'는 녹색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터를 나타내고, Gb'는 녹색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타내고, Ba'는 청색 제1 부화소(PXa)의 ACC 데이터를 나타내고, Bb'는 청색 제2 부화소(PXb)의 ACC 데이터를 나타낸다. 여기서 한 화소(PX)가 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 연속한 2개 이상의 프레임 동안 서로 다른 감마 곡선 또는 동일한 감마 곡선에 따른 영상을 표시하는 경우, 제1 부화소(PXa) 및 제2 부화소(PXb) 대신 서로 다른 프레임에 대해 ACC 데이터가 존재할 수도 있다.

도 4 및 도 5는 각각 계조 수가 256개인 예를 도시하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 도 4는 모든 계조에 대해 제1 색 보정 데이터가 존재하는 예를 도시하나, 이에 한정되지 않고 일부 계조에 대해서만 제1 색 보정 데이터가 존재할 수 있다. 이 경우 나머지 계조에 대한 제1 색 보정 데이터는 보간법 등을 이용해 구해질 수 있다. 마찬가지로 도 5는 모든 계조에 대해 제1 색 보정 데이터가 존재하는 예를 도시하나, 이에 한정되지 않고 일부 계조에 대해서만 제1 색 보정 데이터가 존재할 수 있다. 이 경우 나머지 계조에 대한 제1 색 보정 데이터는 보간법 등을 이용해 구해질 수 있다.

제1 LUT(621) 및 제2 LUT(622)는 EEPROM 등에 저장될 수 있으며, 도 1에 도시한 바와 달리 신호 제어부(600 안, 더 나아가 색 보정부(610) 안에 포함될 수도 있다.

그러면 이러한 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.

신호 제어부(600)는 그래픽 제어부 등의 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 색 보정부(610)에서 색 보정 처리 등을 통해 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고, 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감마 제어 신호(CONT3) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보내며, 감마 제어 신호(CONT3)를 계조 전압 생성부(800)로 내보낸다.

신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

계조 전압 생성부(800)는 감마 제어 신호(CONT3)에 따라 계조 전압 또는 한정된 수효의 기준 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 계조 전압은 서로 다른 감마 곡선에 대해 각각 마련될 수도 있고, 별도의 선택 과정을 거쳐 선택된 감마 곡선에 대해서 계조 전압이 생성될 수도 있다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압(Vd)으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압(Vd)이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가되어 화소(PX)의 충전 전압인 화소 전압으로 나타난다. 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)이 인가되면 화소(PX)는 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압(Vd)에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다. 예를 들어 액정 표시 장치의 경우 액정층의 액정 분자들의 기울어진 정도를 제어하여 빛의 편광을 조절하여 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.

1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vd)의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 제어 신호(CONT2)가 포함하는 반전 신호의 상태가 제어될 수 있다(프레임 반전이라 함). 프레임 반전시 하나 이상의 프레임마다 전체 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vd)을 극성을 반전할 수 있다. 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터선(D1-Dm)을 통하여 흐르는 데이터 전압(Vd)의 극성이 주기적으로 바뀌거나, 한 화소행의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압(Vd)의 극성이 서로 다를 수 있다.

그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 6을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정부에 대해 더 구체적으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정부의 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정부(610)는 제1 LUT 값 조회부(first LUT value checking unit)(611), 제2 LUT 값 조회부(first LUT value checking unit)(612), 색공간 변환부(color space converting unit)(613), 혼합 계수 연산부(blend value calculating unit)(614), 그리고 보정 영상 신호 생성부(compensated image signal generating unit)(615)를 포함한다.

제1 LUT 값 조회부(611)는 입력 받은 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 신호 제어부(600)의 내부 또는 외부에 위치하는 제1 LUT(621)를 조회하여 각 기본색 별 그리고 각 부화소 또는 각 프레임 별 제1 색 보정 데이터를 구한다.

제2 LUT 값 조회부(612)도 입력 받은 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 신호 제어부(600)의 내부 또는 외부에 위치하는 제2 LUT(622)를 조회하여 각 기본색 별 그리고 각 부화소 또는 각 프레임 별 제2 색 보정 데이터를 구한다.

색공간 변환부(613)는 입력 영상 신호(IDAT)를 미리 정해진 특정 색공간으로 변환한다. 특정 색공간은 예를 들어 HSV(HSB) 색공간일 수 있다. HSV 색공간에서 "H"는 색상(hue)을 나타내고, "S"는 (saturation)를 나타내며, "V" 또는 "B"는 (brightness, value)를 나타낸다. 색상(H)은 가시광선 을 고리 모양으로 배치한 에서 가장 파장이 긴 적색을 0°로 하였을 때 상대적인 배치 각도로 표현되며 0°~360°의 범위를 가진다. 채도(S)는 특정한 색상의 가장 진한 상태를 100%로 하였을 때 진하기의 정도로 나타낼 수 있다. 0%의 채도는 같은 명도의 을 나타낸다. 명도(V)는 화이트를 100%, 블랙을 0%로 하였을 때 밝기의 정도를 나타낸다.

혼합 계수 연산부(614)는 색공간 변환부(613)로부터 HSV 색공간으로 변환된 HSV 값을 받아 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 미리 지정된 특정 색에 얼마나 가까운지를 나타내는 혼합 계수(VB)를 연산한다. 혼합 계수의 범위는 0부터 1까지일 수 있다. 예를 들어 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 미리 지정된 특정 색과 동일한 경우 혼합 계수(VB)는 1이고, 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 HSV 색공간에서 미리 지정된 특정 색과 가장 먼 경우 혼합 계수(VB)는 0일 수 있다. 즉, 혼합 계수(VB)는 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 특정 색에 얼마나 가까운지 나타내는 가중치로서 기능할 수 있다.

보정 영상 신호 생성부(615)는 제1 LUT 값 조회부(611)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제1 색 보정 데이터, 제2 LUT 값 조회부(612)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제2 색 보정 데이터, 그리고 혼합 계수(VB)를 이용해 보정 영상 신호(IDAT')를 생성한다. 예를 들어 혼합 계수(VB)가 0인 경우 제1 색 보정 데이터가 보정 영상 신호(IDAT')로서 출력될 수 있고, 혼합 계수(VB)가 1인 경우 제2 색 보정 데이터가 보정 영상 신호(IDAT')로서 출력될 수 있으며, 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 특정 색에 어느 정도 가까운 경우 제1 색 보정 데이터 및 제2 색 보정 데이터에 각각의 가중치가 곱해진 후 더해져 보정 영상 신호(IDAT')로서 출력될 수 있다.

이와 같이 보정 영상 신호(IDAT')를 연산하는 한 예는 다음 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

Rout = VB × R_spe + (1-VB) ×R_white

Gout = VB × G_spe + (1-VB) ×G_white

Bout = VB × B_spe + (1-VB) ×B_white

위 [수학식 1]에서는 입력 영상 신호(IDAT)가 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각에 대한 입력 영상 신호를 포함하는 예를 나타낸다. R_spe, G_spe, 그리고 B_spe는 제2 LUT 값 조회부(612)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제2 색 보정 데이터를 나타내고, R_white, G_white, 그리고 B_white는 제2 LUT 값 조회부(612)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제2 색 보정 데이터를 나타내며, Rout, Gout, 그리고 Bout은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각에 대한 보정 영상 신호(IDAT')를 나타낸다.

그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 7을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 색 보정 방법을 포함하는 구동 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 색 보정 방법을 나타낸 순서도이다.

먼저, 신호 제어부(600)는 그래픽 제어부 등의 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT)를 입력 받는다(S10).

다음, 제1 LUT 값 조회부(611)는 제1 LUT(621)를 조회하여 입력 영상 신호(IDAT) 대해 각 기본색 별 그리고 각 부화소 또는 각 프레임 별 제1 색 보정 데이터(LUT1 값)를 구하여 출력한다(S21). 이와 함께 제2 LUT 값 조회부(612)도 제2 LUT(622)를 조회하여 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 각 기본색 별 그리고 각 부화소 또는 각 프레임 별 제2 색 보정 데이터(LUT2 값)를 구하여 출력한다(S22).

색공간 변환부(613)는 입력 영상 신호(IDAT)를 HSV 색공간 등의 미리 정해진 특정 색공간으로 변환한다(S30).

다음, 혼합 계수 연산부(614)는 색공간 변환부(613)로부터 HSV 색공간으로 변환된 HSV 값을 받아 입력 영상 신호(IDAT)가 나타내는 색이 미리 지정된 특정 색에 얼마나 가까운지를 나타내는 혼합 계수(VB)를 연산한다(S40).

다음, 보정 영상 신호 생성부(615)는 제1 LUT 값 조회부(611)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제1 색 보정 데이터(LUT1 값), 제2 LUT 값 조회부(612)에서 구해진 입력 영상 신호(IDAT)에 대한 제2 색 보정 데이터(LUT2 값), 그리고 혼합 계수(VB)를 이용해 보정 영상 신호(IDAT')를 생성하고(S50), 이를 출력한다(S60).

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면 화이트 등의 그레이 계열 색상에 최적화된 ACC 보정 데이터를 저장하는 제1 LUT(621) 및 살색과 같은 특정 색상에 최적화된 ACC 보정 데이터를 저장하는 제2 LUT(622)를 동시에 이용하여 색 보정을 한다. 따라서 시간적 또는 공간적으로 한 입력 영상 신호(IDAT)에 대해 다른 감마 곡선을 적용할 수 있는 표시 장치에서 계조 별 화이트 색특성의 균일성을 유지할 수 있으며, 이와 동시에 특정 색의 정면 및 측면에서의 색좌표의 균일성을 최적화할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 그레이 계열의 색상의 제1 영상을 표시하기 위해 제1 데이터 전압이 표시판(300)으로 출력되고, 그레이 계열이 아닌 특정 색상의 동일 계조(휘도)의 제2 영상을 표시하기 위해 제2 데이터 전압이 표시판(300)으로 출력된다고 하자. 이때 제1 데이터 전압과 제2 데이터 전압이 서로 다르면 해당 표시 장치는 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 LUT(621)와 제2 LUT(622)를 사용한 것으로 볼 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시판 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
610: 색 보정부 611: 제1 LUT 값 조회부
612: 제2 LUT 값 조회부 613: 색공간 변환부
614: 혼합 계수 연산부 615: 보정 영상 신호 생성부
621: 제1 LUT 622: 제2 LUT
PX: 화소 PXa, PXb: 부화소
800: 계조 전압 생성부

Claims (20)

1. 제1색의 표시에 최적화되어 있는 제1 색 보정 데이터를 저장하는 제1 룩업 테이블,
   상기 제1색과 다른 제2색의 표시에 최적화되어 있는 제2 색 보정 데이터를 저장하는 제2 룩업 테이블, 그리고
   상기 제1 룩업 테이블 및 상기 제2 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 신호를 보정 영상 신호로 변환하는 색 보정부
   를 포함하는 표시 장치.
2. 제1항에서,
   상기 색 보정부는 상기 입력 영상 신호를 특정 색공간으로 변환하는 색공간 변환부를 포함하는 표시 장치.
3. 제2항에서,
   상기 색 보정부는 상기 변환된 색공간의 값을 입력 받고 상기 입력 영상 신호가 나타내는 색이 상기 제2색에 가까운 정도를 나타내는 혼합 계수를 연산하는 혼합 계수 연산부를 포함하는 표시 장치.
4. 제3항에서,
   상기 특정 색공간은 HSV 색공간을 포함하는 표시 장치.
5. 제4항에서,
   상기 색 보정부는 상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 제1 LUT 값 조회부, 그리고 상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 제2 LUT 값 조회부를 포함하는 표시 장치.
6. 제5항에서,
   상기 색 보정부는 상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 보정 영상 신호 생성부를 포함하는 표시 장치.
7. 제6항에서,
   상기 보정 영상 신호는
   Rout = VB × R_spe + (1-VB) ×R_white
   (여기서, Rout은 한 기본색에 대한 상기 보정 영상 신호, VB는 상기 혼합 계수, R_spe는 상기 한 기본색에 대한 상기 제2 LUT 값, R_white는 상기 기본색에 대한 상기 제1 LUT 값)
   으로 구해지는 표시 장치.
8. 제7항에서,
   상기 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하며 복수의 화소를 포함하는 표시판을 더 포함하고,
   한 화소는 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하거나, 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 프레임 동안 영상을 표시하는
   표시 장치.
9. 제8항에서,
   상기 제1 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제1 색 보정 데이터를 저장하고,
   상기 제2 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제2 색 보정 데이터를 저장하는
   표시 장치.
10. 제3항에서,
    상기 색 보정부는
    상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 제1 LUT 값 조회부,
    상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 제2 LUT 값 조회부, 그리고
    상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 보정 영상 신호 생성부
    를 포함하는 표시 장치.
11. 제1색의 표시에 최적화되어 있는 제1 색 보정 데이터를 저장하는 제1 룩업 테이블 및 상기 제1색과 다른 제2색의 표시에 최적화되어 있는 제2 색 보정 데이터를 저장하는 제2 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 신호를 보정 영상 신호로 변환하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
12. 제11항에서,
    상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 입력 영상 신호를 특정 색공간으로 변환하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
13. 제12항에서,
    상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 변환된 색공간의 값을 입력 받고 상기 입력 영상 신호가 나타내는 색이 상기 제2색에 가까운 정도를 나타내는 혼합 계수를 연산하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
14. 제13항에서,
    상기 특정 색공간은 HSV 색공간을 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
15. 제14항에서,
    상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는
    상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 단계, 그리고
    상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
16. 제15항에서,
    상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는 상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
17. 제16항에서,
    상기 보정 영상 신호를 생성하는 단계에서, 상기 보정 영상 신호는
    Rout = VB × R_spe + (1-VB) ×R_white
    (여기서, Rout은 한 기본색에 대한 상기 보정 영상 신호, VB는 상기 혼합 계수, R_spe는 상기 한 기본색에 대한 상기 제2 LUT 값, R_white는 상기 기본색에 대한 상기 제1 LUT 값)
    으로 구해지는 표시 장치의 구동 방법.
18. 제17항에서,
    상기 표시 장치는 상기 입력 영상 신호에 대한 영상을 표시하며 복수의 화소를 포함하는 표시판을 포함하고,
    한 화소는 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 부화소를 포함하거나, 상기 입력 영상 신호에 대해 각각의 감마 곡선에 따라 영상을 표시하는 복수의 프레임 동안 영상을 표시하는
    표시 장치의 구동 방법.
19. 제18항에서,
    상기 제1 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제1 색 보정 데이터를 저장하고,
    상기 제2 룩업 테이블은 기본색 별, 상기 복수의 부화소 별 또는 상기 복수의 프레임 별로 상고 제2 색 보정 데이터를 저장하는
    표시 장치의 구동 방법.
20. 제13항에서,
    상기 입력 영상 신호를 상기 보정 영상 신호로 변환하는 단계는
    상기 제1 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제1 색 보정 데이터인 제1 LUT 값을 구하는 단계,
    상기 제2 룩업 테이블을 조회하여 상기 입력 영상 신호에 대한 상기 제2 색 보정 데이터인 제2 LUT 값을 구하는 단계, 그리고
    상기 제1 LUT 값, 상기 제2 LUT 값, 그리고 상기 혼합 계수를 이용해 상기 보정 영상 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.

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