KR20140140918A - 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화질의 저하 없이 소비전력을 저감할 수 있도록 한 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치는 입력되는 현재 프레임의 영상 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하는 대표값 산출부; 상기 대표값 산출부에 의해 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값이 저장되어 있는 대표값 저장부; 상기 대표값 산출부로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부에 저장되어 있는 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 모드 제어부; 상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 대응되도록 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 피크 휘도값 생성부; 및 상기 설정된 피크 휘도값에 따라 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 휘도 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING PEAK LUMINANCE OF DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
본 발명은 소비전력을 저감할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 평판 표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등과 같은 여러 가지의 평판 표시 장치가 실용화되고 있다. 이러한, 평판 표시 장치 중에서 유기 발광 표시 장치는 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어서, 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
일반적인 유기 발광 표시 장치는 각 화소에 데이터 전압을 인가하여 데이터 전압에 대응되는 데이터 전류에 따라 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하여 소정의 영상을 표시한다.
상기 유기 발광 소자는 자체 발광 방식이므로 영상에 따라 소비 전력이 일정하지 않게 된다. 이에 따라, 종래의 유기 발광 표시 장치는 소비 전력을 저감하기 위하여, 영상의 평균 영상 레벨(Average Picture Level; APL)에 따라 영상의 휘도를 변화시키는 피크 휘도 제어(Peak Luminance Control) 방식의 알고리즘을 적용하고 있다.
종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘은, 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임 단위로 영상 데이터로부터 평균 영상 레벨을 검출하여 1 내지 100의 범위를 정규화하고, 정규화된 평균 영상 레벨(APL)에 따라 영상의 피크 휘도를 조절한다. 예를 들어, 종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘은 임의의 영상 프레임의 평균 영상 레벨(APL)이 38인 경우, 상기 영상 프레임의 피크 휘도를 60%로 조절하게 된다.
그러나, 종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘은 매 프레임 단위의 평균 영상 레벨에 따라 영상의 피크 휘도를 조절하기 때문에 영상의 휘도 또는 평균 영상 레벨(APL)이 점점 증가하는 경우, 표시되는 영상의 휘도가 증가하지 않고 유지 또는 감소되는 현상이 발생하게 된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 그래프 A의 입력 영상은, 제 1 내지 제 10 프레임의 휘도가 점점 증가하지만, 종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘이 적용된 표시 영상은, 그래프 B와 같이, 제 6 내지 제 10 프레임에서 휘도가 증가하지 않고 유지 또는 감소된다는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘은 소비전력을 저감하기 위해 휘도가 감소되는 영상을 출력하기 때문에 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 화질의 저하 없이 소비전력을 저감할 수 있도록 한 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치는 입력되는 현재 프레임의 영상 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하는 대표값 산출부; 상기 대표값 산출부에 의해 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값이 저장되어 있는 대표값 저장부; 상기 대표값 산출부로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부에 저장되어 있는 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 모드 제어부; 상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 대응되도록 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 피크 휘도값 생성부; 및 상기 설정된 피크 휘도값에 따라 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 휘도 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 피크 휘도값을 저장하는 피크 휘도값 저장부를 더 포함하여 구성되며, 상기 피크 휘도값 생성부는 상기 제 1 휘도 제어 모드에 따라 상기 피크 휘도값 저장부에 저장된 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하고, 상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 프레임 대표값에 대응되는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 모드 제어부는 상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표 값의 제 1 편차를 산출함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값의 제 2 편차를 산출하는 편차 산출부; 및 상기 제 1 및 제 2 편차에 기초하여 상기 제 1 휘도 제어 모드를 위한 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나 상기 제 2 휘도 제어 모드를 위한 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 모드 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따른 모드 신호 생성부는 상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않음과 동시에 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하고, 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시 예에 따른 모드 신호 생성부는 상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임이 상기 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하고, 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않으면서 상기 제 2 조건을 만족함과 동시에 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널; 외부로부터 입력되는 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하여 상기 각 화소에 표시될 표시 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함하는 타이밍 제어부; 및 상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 표시 데이터에 대응되는 영상을 상기 각 화소에 표시하는 패널 구동부를 포함하며, 상기 데이터 처리부는 상기 피크 휘도 제어 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법은 대표값 산출부를 이용하여, 프레임 단위로 입력되는 영상 데이터를 분석하여 프레임 단위의 프레임 대표값을 산출하는 단계; 상기 대표값 산출부에 의해 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 대표값 저장부에 저장하는 단계; 상기 대표값 산출부로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부에 저장되어 있는 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 단계; 상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 대응되도록 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 단계; 및 상기 설정된 피크 휘도값에 따라 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 피크 휘도값을 피크 휘도값 저장부에 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지며, 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 단계는 상기 제 1 휘도 제어 모드에 따라 상기 피크 휘도값 저장부에 저장된 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 단계; 및 상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 프레임 대표값에 대응되는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 단계는 상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표 값의 제 1 편차를 산출함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값의 제 2 편차를 산출하는 제 1 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 편차에 기초하여 상기 제 1 휘도 제어 모드를 위한 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나 상기 제 2 휘도 제어 모드를 위한 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따른 제 2 단계는 상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않음과 동시에 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 2 휘도 제어 모드로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
다른 실시 예에 따른 제 2 단계는 상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임이 상기 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 만족하는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않으면서 상기 제 2 조건을 만족함과 동시에 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 2 휘도 제어 모드로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 구동 방법은 외부로부터 입력되는 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계; 상기 보정된 현재 프레임 영상으로부터 디스플레이 패널에 표시될 표시 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 표시 데이터에 대응되는 영상을 상기 디스플레이 패널의 각 화소에 표시하는 단계를 포함하며, 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계는 상기 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 밝기가 점점 증가하거나 점점 감소하는 영상의 피크 휘도를 이전 프레임에 적용된 피크 휘도로 유지시킴으로써 밝기가 점점 증가하거나 점점 감소하는 영상을 화질 저하 없이 소비전력을 저감할 수 있다.
도 1은 종래의 피크 휘도 제어 방식의 피크 휘도 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 2는 종래의 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘에 적용된 영상과 원본 영상의 휘도를 비교하여 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 모드 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치를 나타내는 도면으로서,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 원본 영상에 대한 본 발명 및 종래의 피크 휘도 제어(PLC) 방식의 알고리즘에 적용된 영상을 비교하여 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 원본 영상, 본 발명 및 종래의 피크 휘도 제어(PLC) 방식의 알고리즘에 적용된 영상 각각의 휘도를 비교하여 나타내는 그래프이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법, 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치(1)는 대표값 산출부(10), 대표값 저장부(20), 모드 제어부(30), 피크 휘도값 생성부(40), 피크 휘도값 저장부(50), 및 휘도 보정부(60)를 포함하여 구성된다.
상기 대표값 산출부(10)는 외부로부터 입력되는 한 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)를 분석하여 프레임 대표값(APL)을 산출한다. 즉, 상기 대표값 산출부(10)는 입력되는 현재 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)에 기초하여 현재 프레임 영상의 평균 영상 레벨(Average Picture Level; APL)을 산출하고, 산출된 평균 영상 레벨을 프레임 대표값(APL)으로 출력한다.
일 예에 따른 대표값 산출부(10)는 디스플레이 패널에 형성되어 있는 복수의 단위 화소 각각에 대응되도록 입력되는 적색, 녹색, 및 청색 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)에 기초하여 상기 각 단위 화소의 최대 계조 값을 추출하고, 추출된 각 단위 화소의 최대 계조 값을 평균화함과 아울러 1 내지 100의 범위를 정규화하여 상기 평균 영상 레벨(APL)을 산출할 수 있다.
다른 예에 다른 대표값 산출부(10)는, 하기의 수학식 1을 이용하여 1 내지 100의 범위로 정규화되는 상기 평균 영상 레벨(APL)을 산출할 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, V는 수직 라인, H는 수평 라인, max(RI, GI, BI)는 단위 화소의 최대 계조 값, 255는 8비트 입력 영상 데이터의 최대 계조 값(28), 및 2.2는 감마 값을 의미한다.
또 다른 예에 따른 대표값 산출부(10)는 전술한 상기 각 단위 화소의 최대 계조 값에 기초한 상기 평균 영상 레벨(APL)을 산출하는 방법 이외에 공지된 다양한 방법을 이용하여 한 프레임 영상의 평균 영상 레벨(APL)을 산출할 수도 있다.
상기 대표값 저장부(20)는 상기 대표값 산출부(10)로부터 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값(APL)을 프레임 단위로 저장한다. 예를 들어, 상기 대표값 저장부(20)에는 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -1) 및 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-2)이 저장될 수 있다. 이를 위해, 상기 대표값 저장부(20)는 프레임 정보(Fn-1, Fn-2) 및 프레임 대표값(APL)을 저장하기 위한 32비트로 이루어진 적어도 하나의 저장 공간을 포함할 수 있다.
상기 모드 제어부(30)는 상기 대표값 산출부(10)로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값(APLFn -1, APLFn -2)을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정한다. 상기 모드 제어부(30)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 복수의 이전 프레임들의 프레임 대표값에 기초하여 입력 영상이 점점 밝아지는 영상인지를 분석하여 현재 프레임 영상의 휘도를 조절하기 위한 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정한다.
보다 구체적으로, 상기 모드 제어부(30)는 종래에서와 같이 발생되는 영상의 화질 저하를 방지하기 위해, 복수의 프레임에 걸쳐 점점 밝아지는 영상의 경우 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(VPLC)에 따라 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 제어하기 위한 모드 신호(MS)를 생성하는 반면에, 복수의 프레임에 걸쳐 점점 밝아지는 영상이 아닐 경우 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 따라 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 제어하기 위한 모드 신호(MS)를 생성하게 된다. 이를 위해, 상기 모드 제어부(30)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 상기 제 1 및 제 2 이전 프레임 각각의 프레임 대표값(APLFn-1, APLFn-2)에 기초하여 상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정할 수 있다. 예를 들어, 상기 모드 제어부(30)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)의 제 1 편차, 및 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)과 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -2)의 제 2 편차 각각을 산출하고, 상기 제 1 및 제 2 편차에 기초하여 제 1 휘도 제어 모드를 위한 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하거나 상기 제 2 휘도 제어 모드를 위한 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다.
상기 피크 휘도값 생성부(40)는 상기 모드 제어부(30)에 의해 설정된 휘도 제어 모드에 따라 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)을 설정한다.
구체적으로, 상기 피크 휘도값 생성부(40)는 상기 모드 제어부(30)에 의해 설정된 제 1 휘도 제어 모드, 즉 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)에 따라 상기 피크 휘도값 저장부(50)에 저장되어 있는 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)을 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)으로 설정한다. 이 경우, 상기 피크 휘도값 생성부(40)는 상기 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)을 바이패스(bypass)시켜 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)으로 출력할 수 있다.
반면에, 상기 피크 휘도값 생성부(40)는 상기 모드 제어부(30)에 의해 설정된 제 2 휘도 제어 모드, 즉 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)에 따라 현재 프레임 영상의 프레임 대표값(APLFn)에 대응되는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)으로 설정한다. 이 경우, 상기 피크 휘도값 생성부(40)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임 대표값(APL)에 따라 영상의 피크 휘도값이 맵핑(Mapping)된 룩-업 테이블(Look-up Table)을 이용하여 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 대응되는 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)을 출력할 수 있다.
상기 피크 휘도값 저장부(50)는 상기 모드 제어부(30)로부터 공급되는 모드 신호(MS)에 따라 상기 피크 휘도값 생성부(40)에서 출력되는 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)을 선택적으로 저장한다. 예를 들어, 상기 피크 휘도값 저장부(50)는 상기 모드 신호(MS)가 제 2 논리 상태일 경우, 상기 피크 휘도값 생성부(40)에서 출력되는 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)을 저장하고, 상기 모드 신호(MS)가 제 1 논리 상태일 경우에는 상기 피크 휘도값 생성부(40)에서 출력되는 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)을 저장하지 않는다. 이에 따라, 상기 피크 휘도값 저장부(50)에 저장되는 피크 휘도값(VPLC)은 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)에 따라 상기 피크 휘도값 생성부(40)에서 출력되는 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값(VPLC)으로 갱신된다. 이와 같은, 상기 피크 휘도값 저장부(50)에 저장되는 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)은 상기 제 1 휘도 제어 모드시 현재 프레임에 적용될 피크 휘도값(VPLC)으로 사용된다.
상기 휘도 보정부(60)는 상기 피크 휘도값 생성부(40)로부터 공급되는 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 따라 생성된 피크 휘도값(VPLC)에 따라 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정한다. 일 실시 예에 따른 휘도 보정부(60)는 각 단위 화소에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)의 계조 값과 피크 휘도값(VPLC)에 기초하여 각 단위 화소의 보정값을 산출하고, 산출된 각 단위 화소의 보정값에 따라 각 단위 화소에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색 입력 영상 데이터(RI, GI, BI) 각각의 계조 값을 보정할 수 있다. 다른 실시 예에 따른 휘도 보정부(60)는 각 단위 화소에 대응되는 적색, 녹색, 및 청색 입력 영상 데이터(RI, GI, BI) 각각의 계조 값에 상기 피크 휘도값(VPLC)을 승산 연산(×)하여 보정할 수 있다. 상기 휘도 보정부(60)는 설정된 데이터 인터페이스 방식에 따라 보정된 데이터(RO, GO, BO)를 디스플레이 장치(미도시)로 전송한다.
이와 같은, 복수의 프레임에 걸쳐 점점 밝아지는 영상의 경우, 상기 휘도 보정부(60)에 의해 보정된 현재 프레임 영상의 피크 휘도는 상기 제 1 휘도 제어 모드에 따라 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)에 의해 조절됨으로써 현재 프레임 영상의 밝기는 제 1 이전 프레임 영상과 동일한 밝기로 조절되게 된다. 반면에, 복수의 프레임에 걸쳐 점점 밝아지지 않는 영상의 경우, 상기 휘도 보정부(60)에 의해 보정된 현재 프레임 영상의 피크 휘도는 상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 기초한 피크 휘도값(VPLC)에 의해 조절됨으로써 현재 프레임 영상의 밝기는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 따라 조절되게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 모드 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모드 제어부(30)는 편차 산출부(32), 및 모드 설정부(34)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 편차 산출부(32)는 상기 대표값 산출부(10)로부터 공급되는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)의 제 1 편차(D1)를 산출함과 동시에, 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)과 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-2)의 제 2 편차(D1)를 산출한다. 이를 위해, 상기 편차 산출부(32)는 제 1 및 제 2 편차 산출부(32a, 32b)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 편차 산출부(32a)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)의 제 1 편차(D1)를 산출한다. 일 예에 따른 제 1 편차 산출부(32a)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에서 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)을 감산 연산(-)하여 상기 제 1 편차(D1)를 산출할 수 있다. 다른 예에 다른 제 1 편차 산출부(32a)는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에서 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)을 감산 연산(-)하고, 그 결과값의 절대값을 취하여 상기 제 1 편차(D1)를 산출할 수 있다.
상기 제 2 편차 산출부(34a)는 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -1)과 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-2)의 제 2 편차(D2)를 산출한다. 이러한, 상기 제 2 편차 산출부(34a)는 상기 제 1 편차 산출부(32a)와 동일한 방법으로 상기 제 2 편차(D2)를 산출할 수 있다.
상기 모드 설정부(34)는 상기 편차 산출부(32)에서 산출된 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2)에 기초하여 상기 제 1 휘도 제어 모드를 위한 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하거나 상기 제 2 휘도 제어 모드를 위한 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하고, 생성된 모드 신호(MS)를 상기 피크 휘도값 생성부(40)와 상기 피크 휘도값 저장부(50)에 공급한다. 즉, 상기 모드 설정부(34)는 상기 편차 산출부(32)에서 산출된 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하는 경우 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 반면에, 상기 모드 설정부(34)는 상기 편차 산출부(32)에서 산출된 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않을 경우 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 여기서, 상기 기준값은 입력 영상이 점점 밝아지는 영상인지를 확인하기 위한 값으로서, 예를 들어 "1"로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 1 이상의 값으로 설정될 수도 있다.
상기 모드 설정부(34)는 제 1 비교부(34a), 제 2 비교부(34b), 및 모드 신호 생성부(34c)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 비교부(34a)는 상기 편차 산출부(32)에서 산출된 상기 제 1 편차(D1)와 상기 기준값을 비교하고, 그 결과에 대응되는 제 1 또는 제 2 논리 상태의 제 1 비교 신호(C1)를 모드 신호 생성부(34c)에 공급한다. 즉, 상기 제 1 비교부(34a)는 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값보다 큰 경우 제 1 논리 상태의 제 1 비교 신호(C1)를 생성하여 모드 신호 생성부(34c)에 공급하고, 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값보다 작을 경우 제 2 논리 상태의 제 1 비교 신호(C1)를 생성하여 상기 모드 신호 생성부(34c)에 공급한다. 결과적으로, 상기 제 1 비교부(34a)는 현재 프레임 영상의 밝기가 상기 제 1 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝을 경우 제 1 논리 상태의 제 1 비교 신호(C1)를 생성하고, 그렇지 않은 경우 제 2 논리 상태의 제 1 비교 신호(C1)를 생성한다.
상기 제 2 비교부(34b)는 상기 편차 산출부(32)에서 산출된 상기 제 2 편차(D2)와 상기 기준값을 비교하고, 그 결과에 대응되는 제 1 또는 제 2 논리 상태의 제 2 비교 신호(C2)를 모드 신호 생성부(34c)에 공급한다. 즉, 상기 제 2 비교부(34b)는 상기 제 2 편차(D2)가 상기 기준값보다 클 경우 제 1 논리 상태의 제 2 비교 신호(C2)를 생성하여 모드 신호 생성부(34c)에 공급하고, 상기 제 2 편차(D2)가 상기 기준값보다 작을 경우 제 2 논리 상태의 제 2 비교 신호(C2)를 생성하여 상기 모드 신호 생성부(34c)에 공급한다. 결과적으로, 상기 제 2 비교부(34b)는 제 1 이전 프레임 영상의 밝기가 상기 제 2 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝을 경우 제 1 논리 상태의 제 2 비교 신호(C2)를 생성하고, 그렇지 않은 경우 제 2 논리 상태의 제 2 비교 신호(C2)를 생성한다.
상기 모드 신호 생성부(34c)는 상기 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2)를 분석하여 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하는 경우 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 반면에, 상기 모드 신호 생성부(34c)는 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 여기서, 상기 제 1 조건은 제 2 이전 프레임(Fn-2), 제 1 이전 프레임(Fn-1), 및 현재 프레임(Fn)으로 이어지는 영상이 점점 밝아지는 영상인지를 검출하기 위한 것이다. 그리고, 상기 제 2 조건은 상기 제 1 조건을 가지는 영상의 밝기가 유지되고 있는지를 검출하기 위한 것이다.
구체적으로, 상기 모드 신호 생성부(34c)는 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2) 각각이 제 1 논리 상태인 제 1 조건을 모두 만족하는 경우, 또는 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2) 중 적어도 어느 하나가 제 2 논리 상태이면서 상기 제 1 비교 신호(C1)가 제 2 논리 상태인 제 2 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 반면에, 상기 모드 신호 생성부(34c)는 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2) 각각이 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않을 경우 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 결과적으로, 상기 모드 신호 생성부(34c)는, 아래의 표 1에 도시된 바와 같이, 제 1 이전 프레임 영상의 밝기가 상기 제 2 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝음과 동시에 현재 프레임 영상의 밝기가 상기 제 1 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝은 경우에 입력 영상이 점점 밝아지는 영상인 것으로 판단하여 상기 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)를 생성하게 되고, 그렇지 않은 경우에는 상기 제 2 논리 상태(L)의 모드 신호(MS)를 생성하게 된다.
Figure pat00002
상기 표 1은 제 1 내지 제 10 프레임에 걸쳐 밝기가 점점 밝아지는 영상에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 모드 제어부(30)에 의해 프레임마다 생성되는 모드 신호를 나타내는 것이다.
상기 표 1에 나타낸 각 프레임의 프레임 대표값(APL), 및 현재 프레임과 이전 프레임의 프레임 대표값(APL) 간의 편차(ΔAPL)를 통해 알 수 있듯이, 제 1 및 제 2 프레임 각각에서는 전술한 제 1 및 제 2 조건을 만족하지 못하므로 제 2 논리 상태(L)의 모드 신호(MS)가 생성되고, 제 3 내지 제 7 프레임 각각에서는 전술한 제 1 및 제 2 조건을 만족하므로 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)가 생성되며, 제 8 내지 제 10 프레임 각각에서는 전술한 제 1 및 제 2 조건을 만족하지 못하므로 제 2 논리 상태(L)의 모드 신호(MS)가 생성된다. 결과적으로, 상기 모드 신호(MS)는 제 1 이전 프레임 영상의 밝기가 상기 제 2 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝음과 동시에 현재 프레임 영상의 밝기가 상기 제 1 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝은 영상일 경우에 제 1 논리 상태(H)를 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 내지 제 7 프레임 각각에는 상기 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)에 따라 제 2 프레임의 프레임 대표값(APL)에 대응되는 피크 휘도값이 동일하게 적용되게 된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부로부터 입력되는 한 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)를 수신한다(S110).
그런 다음, 수신된 한 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)를 분석하여 프레임 대표값(APL)을 산출하고(S120), 산출된 프레임 대표값(APL)을 저장한다(S130). 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 대표값(APL)은 대표값 산출부(10)에서 산출되고, 상기 산출된 프레임 대표값(APL)은 프레임 대표값 저장부(20)에 저장되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그런 다음, 상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부(20)에 저장되어 있는 제 1 내지 제 k 이전 프레임, 보다 구체적으로는 제 1 및 제 2 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정한다(S130). 상기 S130 단계는 도 3 및 도 4에 도시된 모드 제어부(30)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 도 4에 대한 설명으로 대신하고, 이하 상기 S130 단계에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -1)의 제 1 편차(D1)를 산출함과 동시에, 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)과 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -2)의 제 2 편차(D1)를 산출한다(S130-1).
이어서, 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값(ref)보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하는지 확인한다(S130-2).
상기 S130-2 단계에서 상기 제 1 조건을 만족하는 경우(S130-2의 "Yes"), 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 제 1 휘도 제어 모드로 설정한다(S130-3).
반면에, 상기 S130-2 단계에서 상기 제 1 조건을 만족하지 않는 경우(S130-2의 "No"), 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값(ref)보다 작은 제 2 조건을 만족하는지 확인한다(S130-4).
상기 S130-4 단계에서 상기 제 2 조건을 만족하는 경우(S130-4의 "Yes"), 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정한다(S130-3). 결과적으로, 상기 제 1 휘도 제어 모드는 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 상기 S130-2 단계의 상기 제 1 조건을 모두 만족하는 경우(S130-2의 "Yes"), 또는 상기 S130-2 단계의 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 S130-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족하는 경우(S130-2의 "No", S130-4의 "Yes")에 설정되게 된다.
만약, 상기 S130-4 단계에서 상기 제 2 조건을 만족하지 않는 경우(S130-4의 "No"), 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 제 2 휘도 제어 모드로 설정한다(S130-5). 결과적으로, 상기 제 2 휘도 제어 모드는 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 상기 S130-2 단계의 상기 제 1 조건을 모두 만족하지 않음과 동시에 상기 S130-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족하지 않는 경우(S130-2의 "No", S130-4의 "No")에 설정되게 된다.
그런 다음, 상기 S130 단계에서 설정된 휘도 제어 모드에 따라 현재 프레임의 피크 휘도값(VPLC)을 설정한다(S140). 구체적으로, 상기 S130 단계에서 현재 프레임의 휘도 제어 모드가 제 1 휘도 제어 모드로 설정된 경우, 상기 S140 단계에서는 피크 휘도값 저장부(50)에 저장되어 있는 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)을 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)으로 설정한다(S140-1). 반면에, 상기 S130 단계에서 현재 프레임의 휘도 제어 모드가 제 2 휘도 제어 모드로 설정된 경우, 상기 S140 단계에서는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 맵핑되어 있는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)으로 설정한다(S140-2). 이러한, 상기 S140 단계는 전술한 피크 휘도값 생성부(40)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그런 다음, 상기 S140 단계에서 설정된 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)에 기초하여 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정한다(S150). 이러한, 상기 S150 단계는 전술한 휘도 보정부(60)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법은 프레임 단위의 프레임 대표값(APL)에 기초하여 밝기가 점점 증가하는 영상의 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 이전 프레임에 적용된 피크 휘도로 유지시킴으로써 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘 적용시 화질 저하 없이 소비전력을 저감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치를 나타내는 도면으로서, 이는 도 3에 도시된 모드 제어부의 변형 예를 설명하기 위한 블록도이다. 이하의 설명에서는 상기 모드 제어부에 대해서만 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치에 있어서, 변형 예에 따른 모드 제어부(30)는 편차 산출부(132), 및 모드 설정부(134)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 편차 산출부(132)는 제 1 및 제 2 편차 산출부(32a, 32b)를 포함하여 구성되는 것으로, 도 4에 도시된 편차 산출부(32)와 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 모드 설정부(134)는 제 1 비교부(134a), 제 2 비교부(134b), 모드 신호 생성부(134c), 및 모드 신호 저장부(134d)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 비교부(134a, 134b) 각각은 도 4에 도시된 모드 제어부(34)의 제 1 및 제 2 비교부(34a, 34b) 각각과 동일한 구성을 가지므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
상기 모드 신호 저장부(134d)는 제 1 이전 프레임(Fn-1)의 휘도 제어 모드 정보를 저장하는 것으로, 상기 모드 신호 생성부(134c)로부터 출력되는 제 1 논리 상태 또는 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 저장한다. 이러한, 상기 모드 신호 저장부(134d)에 저장되어 있는 이전 프레임의 모드 신호(MSFn -1)는 상기 모드 신호 생성부(134c)에서 제 1 이전 프레임(Fn-1)의 휘도 제어 모드를 판별하기 위한 정보로 사용된다.
상기 모드 신호 생성부(134c)는 전술한 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하는 경우 또는 상기 제 1 조건을 모두 만족하지 않지만 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족함과 동시에 이전 프레임의 휘도 제어 모드가 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 모두 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 반면에, 상기 모드 신호 생성부(134c)는 전술한 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하지 않음과 동시에 상기 제 2 조건을 만족하지 않는 경우 또는 상기 제 1 조건을 모두 만족하지 않고 상기 제 2 조건을 만족하지만 상기 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 여기서, 상기 제 3 조건은 본 발명에 따른 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 따라 현재 프레임 영상의 밝기가 급격하게 변하는 것을 방지하기 위한 것이다.
구체적으로, 상기 모드 신호 생성부(134c)는 전술한 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2) 각각이 제 1 논리 상태인 제 1 조건을 모두 만족하는 경우, 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 비교 신호(C1)가 제 2 논리 상태인 제 2 조건을 모두 만족함과 동시에 상기 모드 신호 저장부(134d)에 저장되어 있는 이전 프레임의 모드 신호(MSFn -1)가 제 1 논리 상태인 제 3 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 반면에, 상기 모드 신호 생성부(134c)는 전술한 제 1 및 제 2 비교 신호(C1, C2) 각각의 논리 상태가 상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않고 상기 제 2 조건을 만족하지만 상기 이전 프레임의 모드 신호(MSFn -1)가 제 1 논리 상태인 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다. 결과적으로, 상기 모드 신호 생성부(134c)는, 아래의 표 2와 같이, 제 1 이전 프레임 영상의 밝기가 상기 제 2 이전 프레임 영상보다 상기 기준값을 초과하여 밝지만, 현재 프레임 영상의 밝기가 상기 제 1 이전 프레임 영상보다 상기 기준값 미만으로 밝을 경우 현재 프레임 영상의 밝기가 급격하게 변하는 것을 방지하기 위해 상기 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)를 생성하게 되고, 그렇지 않은 경우에는 상기 제 2 논리 상태(L)의 모드 신호(MS)를 생성하게 된다.
Figure pat00003
상기 표 2는 제 1 내지 제 10 프레임에 걸쳐 밝기가 점점 밝아지는 영상에 있어서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 모드 제어부(30)에 의해 프레임마다 생성되는 모드 신호를 나타내는 것이다.
상기 표 2에 나타낸 각 프레임의 프레임 대표값(APL), 및 현재 프레임과 이전 프레임의 프레임 대표값(APL) 간의 편차(ΔAPL)를 통해 알 수 있듯이, 제 1 및 제 2 프레임 각각에서는 전술한 제 1 및 제 2 조건을 만족하지 못하므로 제 2 논리 상태(L)의 모드 신호(MS)가 생성되며, 제 3 내지 제 10 프레임 각각에서는 전술한 제 1 조건, 또는 제 1 조건을 만족하지 않지만 제 2 및 제 3 조건을 만족하므로 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)가 생성된다. 특히, 제 8 내지 제 10 프레임 각각에서는 현재 프레임 영상의 밝기가 급격하게 변하는 것을 방지하기 위해 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)가 생성되는 것을 확인할 수 있다. 상기 제 3 내지 제 10 프레임 각각에는 상기 제 1 논리 상태(H)의 모드 신호(MS)에 따라 제 2 프레임의 프레임 대표값(APL)에 대응되는 피크 휘도값이 동일하게 적용되게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부로부터 입력되는 한 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)를 수신한다(S210).
그런 다음, 수신된 한 프레임의 입력 영상 데이터(RI, GI, BI)를 분석하여 프레임 대표값(APL)을 산출하고(S120), 산출된 프레임 대표값(APL)을 저장한다(S130). 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프레임 대표값(APL)은 대표값 산출부(10)에서 산출되고, 상기 산출된 프레임 대표값(APL)은 프레임 대표값 저장부(20)에 저장되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그런 다음, 상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부(20)에 저장되어 있는 제 1 내지 제 k 이전 프레임, 보다 구체적으로는 제 1 및 제 2 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정한다(S230). 상기 S230 단계는 도 3 및 도 6에 도시된 모드 제어부(30)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3 및 도 6에 대한 설명으로 대신하고, 이하 상기 S230 단계에 대해 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)과 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn -1)의 제 1 편차(D1)를 산출함과 동시에, 상기 대표값 저장부(20)에 저장된 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-1)과 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값(APLFn-2)의 제 2 편차(D1)를 산출한다(S230-1).
이어서, 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 기준값(ref)보다 큰 제 1 조건을 모두 만족하는지 확인한다(S230-2). 상기 S230-2 단계에서 상기 제 1 조건을 만족하는 경우(S230-2의 "Yes"), 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 전술한 제 1 휘도 제어 모드로 설정한다(S230-3).
상기 S230-2 단계에서 상기 제 1 조건을 만족하지 않는 경우(S230-2의 "No"), 상기 제 1 편차(D1)가 상기 기준값(ref)보다 작은 제 2 조건을 만족하는지 확인한다(S230-4).
상기 S230-2 단계의 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 S230-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족하는 경우(S230-2의 "No", S230-4의 "Yes"), 이전 프레임의 휘도 제어 모드가 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 만족하는지를 확인한다(S230-5). 여기서, 상기 S230-5 단계에서는 상기 모드 신호 저장부(134d)에 저장되어 있는 이전 프레임의 모드 신호(MSFn -1)가 제 1 논리 상태일 경우 상기 제 3 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 이전 프레임의 모드 신호(MSFn -1)가 제 2 논리 상태일 경우 상기 제 3 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하게 된다.
상기 S230-5 단계에서 상기 제 3 조건을 만족하는 경우(S230-5의 "Yes"), 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정한다(S230-3). 결과적으로, 상기 제 1 휘도 제어 모드는 상기 제 1 및 제 2 편차(D1, D2) 각각이 상기 S230-2 단계의 상기 제 1 조건을 모두 만족하는 경우(S230-2의 "Yes"), 또는 상기 S230-2 단계의 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 S230-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족함과 동시에 상기 S230-5 단계의 상기 제 3 조건을 만족하는 경우(S230-2의 "No", S130-4의 "Yes", S230-5의 "Yes")에 설정되게 된다.
만약, 상기 S230-2 단계의 상기 제 1 조건을 만족하지 않음과 동시에 상기 S230-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족하지 않는 경우(S230-2의 "No", S230-4의 "No"), 또는 상기 S230-2 단계의 상기 제 1 조건을 만족하지 않고 상기 S230-4 단계의 상기 제 2 조건을 만족하지만 상기 S230-5 단계의 상기 제 3 조건을 만족하지 않는 경우(S230-2의 "No", S230-4의 "Yes", S230-5의 "No"), 제 2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성하여 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 제 2 휘도 제어 모드로 설정한다(S230-6).
그런 다음, 상기 S230 단계에서 설정된 휘도 제어 모드에 따라 현재 프레임의 피크 휘도값(VPLC)을 설정한다(S240). 구체적으로, 상기 S230 단계에서 현재 프레임의 휘도 제어 모드가 제 1 휘도 제어 모드로 설정된 경우, 상기 S240 단계에서는 피크 휘도값 저장부(50)에 저장되어 있는 이전 프레임에 적용된 피크 휘도값(Fn-1_VPLC)을 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)으로 설정한다(S240-1). 반면에, 상기 S230 단계에서 현재 프레임의 휘도 제어 모드가 제 2 휘도 제어 모드로 설정된 경우, 상기 S240 단계에서는 현재 프레임의 프레임 대표값(APLFn)에 맵핑되어 있는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)으로 설정한다(S240-2). 이러한, 상기 S240 단계는 전술한 피크 휘도값 생성부(40)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
그런 다음, 상기 S140 단계에서 설정된 상기 현재 프레임의 피크 휘도값(Fn_VPLC)에 기초하여 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정한다(S150). 이러한, 상기 S150 단계는 전술한 휘도 보정부(60)에서 수행되는 것으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법은 프레임 단위의 프레임 대표값(APL)에 기초하여 밝기가 점점 증가하는 영상의 피크 휘도를 이전 프레임에 적용된 피크 휘도로 유지시킴과 동시에 현재 프레임의 피크 휘도가 급격하게 변하는 것을 방지함으로써 피크 휘도 제어 방식의 알고리즘 적용시 화질 저하 없이 소비전력을 저감할 수 있다.
전술한 바와 같은, 본 발명의 실시 예들에 따른 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치 및 방법에서는, 프레임 단위의 프레임 대표값(APL)에 기초하여 밝기가 점점 증가하는 영상의 피크 휘도를 이전 프레임에 적용된 피크 휘도로 유지시키는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 프레임 단위의 프레임 대표값(APL)에 기초하여 밝기가 점점 감소하는 영상에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 전술한 제 1 및 제 2 편차 각각이 절대값으로 산출되기 때문에 밝기가 점점 증가하는 영상뿐만 아니라 밝기가 점점 감소하는 영상 각각에 동일하게 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 화소(P)를 포함하는 디스플레이 패널(310), 외부로부터 입력되는 한 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하여 각 화소(P)에 표시될 표시 데이터(R, G, B)를 생성하는 타이밍 제어부(320), 및 타이밍 제어부(320)의 제어에 따라 상기 표시 데이터(R, G, B)에 대응되는 영상을 각 화소(P)에 표시하는 패널 구동부(330)를 포함하여 구성된다.
상기 디스플레이 패널(310)은 패널 구동부(330)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 각 화소(P)의 유기 발광 소자(OLED)가 발광함으로써 각 화소(P)로부터 방출되는 광을 통해 소정의 컬러 영상을 표시한다. 이를 위해, 디스플레이 패널(310)은 서로 교차하도록 형성되어 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 주사 라인(SL), 복수의 데이터 라인(DL)에 나란하게 형성된 복수의 제 1 전원 라인(PL1), 및 복수의 제 1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성된 복수의 제 2 전원 라인(PL2)을 포함하여 구성된다.
복수의 데이터 라인(DL)은 제 1 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고, 복수의 주사 라인(SL)은 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 그리고, 제 1 전원 라인(PL1)은 복수의 데이터 라인(DL) 각각에 인접하도록 나란하게 형성되어 외부로부터 제 1 구동 전원을 공급받는다.
복수의 제 2 전원 라인(PL2) 각각은 복수의 제 1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성되어 외부로부터 제 2 구동 전원을 공급받는다. 이때, 상기 제 2 구동 전원은 제 1 구동 전원보다 낮은 저전위 전압 레벨을 가지거나, 접지(또는 그라운드) 전압 레벨을 가질 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 패널(310)은 상기 복수의 제 2 전원 라인(PL2) 대신에 캐소드 전극층(미도시)을 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 캐소드 전극층은 상기 디스플레이 패널(310)의 표시 영역 전체에 형성되어 외부로부터 제 2 구동 전원을 공급받을 수 있다.
복수의 화소(P) 각각은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있다. 이에 따라, 복수의 화소(P)에 의해 하나의 화이트(White) 영상을 표시하는 단위 화소는 인접한 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 단위 화소는 백색, 얕은 청색, 짙은 청색, 황색, 및 청록색 중 적어도 하나의 화소를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 단위 화소에 추가로 포함되는 화소에 표시될 표시 데이터는 상기 적색, 녹색, 및 청색 표시 데이터(R, G, B)를 기반으로 상기 타이밍 제어부(320)에서 생성될 수 있다.
상기 복수의 화소(P) 각각은 유기 발광 소자(OLED), 및 화소 회로(PC)를 포함하여 구성된다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로(PC)와 상기 제 2 전원 라인(PL2) 사이에 접속되어 상기 화소 회로(PC)로부터 공급되는 데이터 전류에 비례하여 발광함으로써 소정의 컬러 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로(PC)에 접속된 애노드 전극(또는 화소 전극), 제 2 구동 전원 라인(PL2)에 접속된 캐소드 전극(또는 반사 전극), 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성되어 적색, 녹색, 청색, 및 백색 중 어느 한 색의 광을 방출하는 발광셀을 포함하여 구성된다. 여기서, 발광셀은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 발광셀에는 상기 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.
상기 화소 회로(PC)는 패널 구동부(330)로부터 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 응답하여 패널 구동부(330)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 데이터 전류가 유기 발광 소자(OLED)에 흐르도록 한다. 이를 위해, 상기 화소 회로(PC)는 박막 트랜지스터 형성 공정에 의해 기판 상에 형성되는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭 트랜지스터는 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터에 공급한다. 상기 구동 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 스위칭되어 데이터 전압(Vdata)에 기초한 데이터 전류를 유기 발광 소자(OLED)에 공급함으로써 유기 발광 소자(OLED)가 상기 데이터 전류에 비례하여 발광되도록 한다. 상기 적어도 하나의 커패시터는 구동 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시킨다.
각 화소(P)의 상기 화소 회로(PC)에서는 구동 트랜지스터의 구동 시간에 따라 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 편차가 발생되고, 이로 인해 화질이 저하될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 회로를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보상 회로는 상기 화소 회로(PC)의 내부에서 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 내부 보상 방식에 따라 구성되거나, 상기 패널 구동부(330)에서 각 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 외부 보상 방식에 따라 구성될 수 있다.
상기 내부 보상 방식의 보상 회로는 상기 화소 회로(PC)의 내부에 형성된 적어도 하나의 보상 트랜지스터 및 적어도 하나의 보상 커패시터로 구성된다. 이러한 상기 내부 보상 방식의 보상 회로는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하는 검출 구간 동안 데이터 전압과 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 커패시터에 함께 저장하는 방식으로 각 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상한다.
상기 외부 보상 방식의 보상 회로는 각 화소 회로(PC)의 구동 트랜지스터에 접속된 센싱용 트랜지스터, 센싱용 트랜지스터에 접속되도록 상기 디스플레이 패널(310)에 형성된 센싱 라인, 및 상기 패널 구동부(330)에 형성되어 센싱 라인에 접속된 센싱 회로를 포함하여 구성된다. 이러한 상기 외부 보상 방식의 보상 회로는 센싱 회로를 이용해 센싱용 트랜지스터의 구동시 센싱 라인을 통해 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하고, 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 기초하여 각 화소(P)에 표시될 데이터(RGB)를 보상하는 방식으로 각 화소(P)의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있으며, 나아가 상기 외부 보상 방식의 보상 회로는 센싱 회로를 이용해 센싱용 트랜지스터의 구동시 센싱 라인을 통해 각 구동 트랜지스터의 이동도에 대응되는 전압을 센싱하여 이를 보상할 수도 있다.
상기 타이밍 제어부(320)는 데이터 처리부(322), 및 제어 신호 생성부(324)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 데이터 처리부(322)는 외부로부터 입력되는 한 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하여 각 화소(P)에 표시될 표시 데이터(R, G, B)를 생성하고, 생성된 각 화소(P)의 표시 데이터(R, G, B)를 패널 구동부(330)에 공급한다. 이러한, 상기 데이터 처리부(322)는, 도 3 및 도 4, 또는 도 3 및 도 6에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 피크 휘도 제어 장치(1)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 피크 휘도 제어 장치(1)를 포함하는 데이터 처리부(322)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제어 신호 생성부(324)는 상기 패널 구동부(330)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 주사 제어 신호(SCS)와 데이터 제어 신호(DCS) 각각을 생성한다. 즉, 상기 제어 신호 생성부(324)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 동기 신호(TSS)를 기초해 주사 제어 신호(SCS)와 데이터 제어 신호(DCS) 각각을 생성한다.
상기 패널 구동부(330)는 주사 구동부(332), 및 데이터 구동부(332)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 주사 구동부(332)는 타이밍 제어부(320)로부터 공급되는 주사 제어 신호(SCS)에 따라 주사 신호(SS)를 생성하여 복수의 주사 라인(SL) 각각에 공급한다. 이러한, 주사 구동부(332)는 전술한 디스플레이 패널(310)의 박막 트랜지스터 형성 공정과 함께 형성되는 GIP(Gate In Panel) 방식에 따라 디스플레이 패널(310)의 일측 또는/및 타측 비표시 영역에 형성되거나, 칩 형태로 형성되어 COG(Chip On Glass) 방식으로 상기 비표시 영역에 실장될 수 있다.
상기 데이터 구동부(334)는 타이밍 제어부(320)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)와 각 화소(P)의 표시 데이터(R, G, B)를 입력받으며, 기준 감마 전압 생성부(미도시)로부터 복수의 기준 감마 전압을 입력받는다. 이러한, 상기 데이터 구동부(334)는 상기 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 각 화소(P)의 표시 데이터(R, G, B)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 디스플레이 패널(310)의 수평 기간 단위로 각 화소(P)의 데이터 라인(DL)에 공급한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 구동 방법을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 외부로부터 입력되는 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정한다. 이러한 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도는 도 5 또는 도 7을 참조하여 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 피크 휘도 제어 방법에 의해 수행되므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
그런 다음, 상기 휘도 보정된 현재 프레임의 영상의 데이터를 디스플레이 패널(310)의 화소 배치 구조에 대응되도록 정렬하여 디스플레이 패널(310)에 표시될 표시 데이터(R, G, B)를 생성한다.
그런 다음, 복수의 주사 라인(SL) 각각에 주사 신호(SS)를 순차적으로 공급하고, 이와 동기되도록 상기 표시 데이터(R, G, B)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 복수의 데이터 라인(DL)에 공급함으로써 상기 표시 데이터(R, G, B)에 대응되는 영상을 디스플레이 패널(310)의 각 화소(P)에 표시한다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법은 전술한 피크 휘도 제어 장치(1)를 포함하는 타이밍 제어부(320)의 데이터 처리부(322)에서 프레임 단위의 프레임 대표값(APL)에 기초하여 밝기가 점점 증가하거나 점점 감소하는 영상의 피크 휘도를 이전 프레임에 적용된 피크 휘도로 유지시킴으로써 밝기가 점점 증가하거나 점점 감소하는 영상을 화질 저하 없이 소비전력을 저감하면서 디스플레이 패널(310)에 표시할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법에서, 상기 디스플레이 패널(310)은 유기 발광 소자(OLED)를 가지는 복수의 화소(P)를 포함하여 이루어지는 유기 발광 디스플레이 패널인 것으로 가정하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 디스플레이 패널(310)은 유기 발광 디스플레이 패널 이외의 액정 디스플레이 패널, 또는 플라즈마 디스플레이 패널 등의 평판 디스플레이 패널일 수 있다. 여기서, 상기 디스플레이 패널(310)이 액정 디스플레이 패널인 경우, 전술한 디스플레이 장치는 상기 디스플레이 패널(310)의 하면에 광을 조사하는 백 라이트 유닛을 더 포함하여 구성된다.
도 9는 원본 영상에 대한 본 발명 및 종래의 피크 휘도 제어(PLC) 방식의 알고리즘에 적용된 영상을 비교하여 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9에 도시된 원본 영상, 본 발명 및 종래의 피크 휘도 제어(PLC) 방식의 알고리즘에 적용된 영상 각각의 휘도를 비교하여 나타내는 그래프이다.
먼저, 원본 영상은 제 1 프레임에서 제 10 프레임으로 갈수록 점점 증가하는 밝기를 갖는다.
도 9에서 알 수 있듯이, 본 발명의 PLC 영상은 원본 영상과 유사한 화질을 가지는 것을 볼 수 있다. 반면에, 원본 영상에 있어서, 종래의 PLC 영상은 원본 영상의 밝기가 증가할수록 휘도가 감소되는 것을 볼 수 있다.
도 10에서 알 수 있듯이, 본 발명의 PLC 영상의 휘도 특성(C)은 원본 영상의 휘도 특성(A)과 유사한 것을 볼 수 있다. 반면에, 종래의 PLC 영상의 휘도 특성(B)은 원본 영상의 밝기가 증가할수록 휘도가 유지되거나 감소되는 것을 볼 수 있다.
나아가, 소비전력 측정 표준 영상을 이용하여 본 발명의 PLC 영상과 종래의 PLC 영상 각각의 소비전력을 측정한 결과, 본 발명의 PLC 영상에 대한 소비전력은 90.18W로 측정되었으며, 종래의 PLC 영상에 대한 소비전력은 90.1W로 측정되었다. 따라서, 본 발명은 밝기가 점점 증가하는 영상에 대해 소비전력 저감 효과를 유지하면서 화질 저하 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 피크 휘도 제어 장치 10: 대표값 산출부
20: 대표값 저장부 30: 모드 제어부
32, 132: 편차 산출부 34, 134: 모드 설정부
40: 피크 휘도값 생성부 50: 피크 휘도값 저장부
60: 휘도 보정부 310: 디스플레이 패널
320: 타이밍 제어부 322: 데이터 처리부
324: 제어 신호 생성부 330: 패널 구동부
332: 주사 구동부 334: 데이터 구동부

Claims (12)

  1. 입력되는 현재 프레임의 영상 데이터를 분석하여 프레임 대표값을 산출하는 대표값 산출부;
    상기 대표값 산출부에 의해 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값이 저장되어 있는 대표값 저장부;
    상기 대표값 산출부로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부에 저장되어 있는 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 모드 제어부;
    상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 대응되도록 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 피크 휘도값 생성부; 및
    상기 설정된 피크 휘도값에 따라 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 휘도 보정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 피크 휘도값을 저장하는 피크 휘도값 저장부를 더 포함하여 구성되며,
    상기 피크 휘도값 생성부는,
    상기 제 1 휘도 제어 모드에 따라 상기 피크 휘도값 저장부에 저장된 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하고,
    상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 프레임 대표값에 대응되는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모드 제어부는,
    상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표 값의 제 1 편차를 산출함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값의 제 2 편차를 산출하는 편차 산출부; 및
    상기 제 1 및 제 2 편차에 기초하여 상기 제 1 휘도 제어 모드를 위한 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나 상기 제 2 휘도 제어 모드를 위한 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 모드 신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모드 신호 생성부는,
    상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않음과 동시에 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하고,
    상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 모드 신호 생성부는,
    상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임이 상기 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 만족하는 경우에 상기 제 1 논리 상태의 모드 신호를 생성하고,
    상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하거나, 상기 제 1 조건을 만족하지 않으면서 상기 제 2 조건을 만족함과 동시에 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 제 2 논리 상태의 모드 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 장치.
  6. 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널;
    외부로부터 입력되는 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하여 상기 각 화소에 표시될 표시 데이터를 생성하는 데이터 처리부를 포함하는 타이밍 제어부; 및
    상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 표시 데이터에 대응되는 영상을 상기 각 화소에 표시하는 패널 구동부를 포함하며,
    상기 데이터 처리부는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 피크 휘도 제어 장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 대표값 산출부를 이용하여, 프레임 단위로 입력되는 영상 데이터를 분석하여 프레임 단위의 프레임 대표값을 산출하는 단계;
    상기 대표값 산출부에 의해 산출된 제 1 내지 제 k(단, k는 2 이상의 자연수) 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 대표값 저장부에 저장하는 단계;
    상기 대표값 산출부로부터 산출된 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 대표값 저장부에 저장되어 있는 상기 제 1 내지 제 k 이전 프레임 각각의 프레임 대표값을 상호 비교하여 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 단계;
    상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드에 대응되도록 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 피크 휘도값에 따라 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 피크 휘도값을 피크 휘도값 저장부에 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값을 설정하는 단계는,
    상기 제 1 휘도 제어 모드에 따라 상기 피크 휘도값 저장부에 저장된 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 단계; 및
    상기 제 2 휘도 제어 모드에 따라 상기 현재 프레임의 프레임 대표값에 대응되는 피크 휘도값을 상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도값으로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드를 설정하는 단계는,
    상기 현재 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표 값의 제 1 편차를 산출함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임의 프레임 대표값과 상기 제 2 이전 프레임의 프레임 대표값의 제 2 편차를 산출하는 제 1 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 편차에 기초하여 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 또는 제 2 휘도 제어 모드로 설정하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않음과 동시에 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족하는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 2 휘도 제어 모드로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 편차 각각이 기준값보다 큰 제 1 조건을 만족하는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않지만 상기 제 1 편차가 상기 기준값보다 작은 제 2 조건을 만족함과 동시에 상기 제 1 이전 프레임이 상기 제 1 휘도 제어 모드인 제 3 조건을 만족하는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 1 휘도 제어 모드로 설정하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 조건을 모두 만족하지 않는 경우, 또는 상기 제 1 조건을 만족하지 않으면서 상기 제 2 조건을 만족함과 동시에 제 3 조건을 만족하지 않는 경우에 상기 현재 프레임의 휘도 제어 모드를 상기 제 2 휘도 제어 모드로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법.
  12. 외부로부터 입력되는 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계;
    상기 보정된 현재 프레임 영상으로부터 디스플레이 패널에 표시될 표시 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 표시 데이터에 대응되는 영상을 상기 디스플레이 패널의 각 화소에 표시하는 단계를 포함하며,
    상기 현재 프레임 영상의 피크 휘도를 보정하는 단계는,
    제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 디스플레이 장치의 피크 휘도 제어 방법을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 구동 방법.
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