KR20140141328A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로서, 특히 표시 장치는 복수의 화소를 포함하고, 각 화소에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 표시부, 및 외부 입력 영상 신호를 전달받아 휘도 데이터를 변환하여 상기 각 화소에 대응하는 휘도 변환 데이터 신호를 전달하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 외부 입력 영상 신호를 전달받는 입력 영상 데이터 수신부, 상기 입력 영상 데이터 수신부로부터 전달받은 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에 대한 휘도 변환을 위한 적어도 하나의 제어인자를 결정하는 스케일 팩터 산출부, 및 상기 결정된 적어도 하나의 제어인자를 이용하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 휘도 데이터를 변환하고 상기 휘도 변환 데이터 신호를 출력하는 휘도 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND PROTECTING METHOD OF THE SAME}
표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 저소비 전력 구동을 실현하는 방법과 그 표시 장치에 관한 것이다.
최근 들어 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다.
평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display: OLED) 등이 있다.
평판 표시 장치 중 일반적으로 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용한 유기 발광 표시 장치는 유기 물질의 전계 발광 현상을 이용한 평판형 디스플레이 장치를 말한다. 유기 발광 다이오드는 전극으로부터 전자와 홀이 주입되고 주입된 전자와 홀이 여기(Excitation) 상태를 거쳐 결합하는 메커니즘을 이용하여 발광한다.
유기 발광 표시 장치는 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 부피와 무게를 줄일 수 있고, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 휴대용 단말기 또는 대형 텔레비전 등의 전자 제품에 사용된다.
유기 발광 표시 장치는 자발광 소자인 유기 발광 소자를 이용하여 영상을 표시하고, 영상 데이터 신호에 따른 전류량의 변화에 따라 발광을 하기 때문에, 고계조의 밝은 빛을 표시할수록 전류 소모가 많아 다양한 디스플레이 적용을 위해서는 저전력 구동이 필수적이다.
실시 예를 통해 해결하려는 과제는 입력 영상의 휘도 변조를 실시하여 저 소비전력으로 구동하는 표시 장치를 제공하기 위함이다.
또한 표시 장치에서 고휘도 영역을 검출하여 처리함으로써 영상의 화질 열화를 방지하고, 고휘도 영역의 위치 정보를 활용하여 보다 정확한 이미지 처리를 제공하여 고품질의 표시 화면을 저전력으로 구동할 수 있는 표시 장치와 그 구동 방법을 제공하기 위함이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하고, 각 화소에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 표시부, 및 외부 입력 영상 신호를 전달받아 휘도 데이터를 변환하여 상기 각 화소에 대응하는 휘도 변환 데이터 신호를 전달하는 제어부를 포함한다. 여기서 상기 제어부는, 상기 외부 입력 영상 신호를 전달받는 입력 영상 데이터 수신부, 상기 입력 영상 데이터 수신부로부터 전달받은 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에 대한 휘도 변환을 위한 적어도 하나의 제어인자를 결정하는 스케일 팩터 산출부, 및 상기 결정된 적어도 하나의 제어인자를 이용하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 휘도 데이터를 변환하고 상기 휘도 변환 데이터 신호를 출력하는 휘도 데이터 변환부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 적어도 하나의 제어인자는, 상기 복수의 화소 각각에 대한 영상을 표시하는 기간 동안 시청자의 미인지 휘도 범위 내에서 변동하는 휘도 변화율을 결정하는 파라미터일 수 있다.
또한 상기 적어도 하나의 제어인자는, 상기 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 정보를 그대로 유지하는 최대 휘도값의 프레임으로부터 다음 최대 휘도값의 프레임까지의 반복 단위 주기, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보를 변화시킨 후 유지하는 단계별 유지기간, 상기 미인지 휘도 범위 내에서 변화되는 상기 입력 영상 신호의 휘도 변화 단계의 개수, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보를 변화시키는 상기 미인지 휘도 범위의 최소 휘도값인 휘도 변화 하한값, 상기 최대 휘도값을 유지하는 상위 휘도 유지기간, 상기 최소 휘도값을 유지하는 하위 휘도 유지기간, 및 상기 휘도 변화 단계에 대응하는 각 프레임별 휘도 변화율을 포함한다. 그러나 이러한 실시 예에 반드시 제한된 것은 아니다.
상기 휘도 변화 하한값은 상기 입력 영상 신호의 전체 계조를 구분한 복수의 계조 구간에 따라 다르게 결정될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 입력 영상 데이터 수신부로부터 전달받은 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에서 소정의 기준 휘도값 이상의 휘도로 발광하는 적어도 하나의 제1 영역을 검출하는 고휘도 영역 산출부를 더 포함할 수 있다.
상기 고휘도 영역 산출부는, 상기 검출된 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터와, 상기 검출된 제1 영역을 제외한 나머지 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터를 분리하여 스케일 팩터 산출부에 전달할 수 있다.
그리고 상기 스케일 팩터 산출부는 상기 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호 및 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호 각각에 대응하는 휘도 변환을 위한 제어인자를 결정할 수 있다.
상기 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 영역 중 백그라운드 영역과 인접한 제2 영역에 대한 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자를, 상기 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자와 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자 간의 선형 보간에 의해 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 고휘도 영역 산출부는, 상기 입력 영상 신호의 히스토그램을 이용하거나, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보에서 상기 소정의 기준값 이상의 휘도 정보를 가지는 영상 신호에 태그된 플래그를 이용하거나, 또는 복수의 화소를 포함하는 복수의 블록별로 해당 화소들의 휘도 정보의 평균값이 상기 소정의 기준값 이상인 블록을 검출하여 상기 제1 영역을 검출할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소를 포함하고, 각 화소에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 표시부, 및 외부 입력 영상 신호를 전달받아 휘도 데이터를 변환하여 상기 각 화소에 대응하는 휘도 변환 데이터 신호를 전달하는 제어부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 구체적으로 상기 외부 입력 영상 신호를 전달받아 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에 대한 휘도 변환을 위한 적어도 하나의 제어인자를 결정하는 단계, 상기 결정된 적어도 하나의 제어인자를 이용하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 휘도 데이터를 변환하는 단계, 및 상기 변환된 휘도 변환 데이터 신호를 출력하여 상기 표시부에서 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
이때 상기 제어인자를 결정하는 단계 이전에, 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에서 소정의 기준 휘도값 이상의 휘도로 발광하는 적어도 하나의 고휘도 영역을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 고휘도 영역을 검출하는 단계는, 상기 입력 영상 신호의 히스토그램을 이용하거나, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보에서 상기 소정의 기준값 이상의 휘도 정보를 가지는 영상 신호에 태그된 플래그를 이용하거나, 또는 복수의 화소를 포함하는 복수의 블록별로 해당 화소들의 휘도 정보의 평균값이 상기 소정의 기준값 이상인 블록을 검출할 수 있다.
상기 제어인자를 결정하는 단계는, 상기 검출된 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터와, 상기 고휘도 영역을 제외한 나머지 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터를 분리하고, 상기 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호 및 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호 각각에 대응하는 휘도 변환을 위한 제어인자를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어인자를 결정하는 단계는, 상기 고휘도 영역 중 백그라운드 영역과 인접한 경계 영역에 대한 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자를, 상기 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자와 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자 간의 선형 보간에 의해 결정할 수 있다.
표시 장치에 전달되는 입력 영상의 미인지 부분의 휘도 변조를 실시함으로써, 표시 장치의 소비 전력을 절감하면서 구동시킬 수 있다.
더불어 영상의 고휘도 영역을 검출하여 영상을 처리함으로써 표시 장치가 구현하는 영상의 화질 열화를 방지하여 고품질의 영상을 제공할 수 있다.
또한 고휘도 영역의 위치 정보를 활용하여 표시 화면에서 정확한 이미지 처리를 가능하게 할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법의 원리를 간략하게 나타낸 그래프.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 표시 장치 중 제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하는 파형 및 그에 따른 스케일 팩터(scale factor)의 예를 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 실시 예에 따른 스케일 팩터 중 휘도 변화 하한값의 설정 예를 나타낸 그래프.
도 6은 입력 영상 데이터의 히스토그램과 이에 따른 고휘도 영역의 검출을 나타낸 그래프.
도 7은 입력 영상 데이터의 플래그 맵을 활용하여 고휘도 영역의 검출을 나타낸 도면.
도 8은 표시 패널의 블록 휘도 정보를 이용하여 고휘도 영역의 검출을 나타낸 도면.
도 9는 상기 도 6 내지 상기 도 9 중 어느 하나의 방식으로 검출된 고휘도 영역 및 백그라운드 영역 간의 휘도 제어 방식을 나타낸 도면.
도 10은 고휘도 영역 및 백그라운드 영역의 경계면에서의 휘도 제어를 위한 스케일 팩터의 산출 방식을 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 실시 예들에 대하여 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 복수의 화소(500)을 포함하는 표시부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 제어부(400)를 포함한다.
표시부(100)는 복수의 주사선(S1~Sn) 중 대응하는 주사선, 복수의 데이터선(D1~Dm) 중 대응하는 데이터선에 연결된 화소(500)를 복수 개 포함한다. 상기 복수의 화소 각각은 해당 화소에 전달되는 영상 데이터 신호(DATA2)에 대응하여 영상을 표시한다.
표시부(100)에 포함된 복수의 화소 각각은 복수의 주사선(S1~Sn) 및 복수의 데이터선(D1~Dm)에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 표시부(100)의 복수의 화소 각각은 외부 전원 장치로부터 구동 전원 전압을 공급받아 구동한다.
주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)을 통해 표시부(100)에 연결된다. 주사 구동부(200)는 주사 제어 신호(CONT2)에 따라 표시부(100)의 각 화소를 활성화시킬 수 있는 복수의 주사 신호를 생성하여 복수의 주사선(S1~Sn) 중 대응하는 주사선에 전달한다.
주사 제어 신호(CONT2)는 제어부(400)에서 생성하여 전달되는 주사 구동부(200)의 동작 제어 신호이다. 주사 제어 신호(CONT2)는 주사 시작 신호, 클록 신호 등을 포함할 수 있다. 상기 주사 시작 신호는 한 프레임의 영상을 표시하기 위한 첫 번째 주사 신호를 발생시키는 신호이다. 상기 클록 신호는 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 주사 신호를 인가시키기 위한 동기 신호이다.
데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선(D1~Dm)을 통해 표시부(100)의 각 화소와 연결된다.
데이터 구동부(300)는 영상 데이터 신호(DATA2)를 전달받아 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라서 복수의 데이터선(D1~Dm) 중 대응하는 데이터선에 전달한다. 이때 상기 영상 데이터 신호(DATA2)는 외부 영상 소스에서 입력된 외부 영상 신호(DATA1)의 휘도 데이터를 저전력 구동(Equivalent Luminance with Lower Power, ELLP) 방식에 따라 변환 처리한 데이터 신호이다. 이하 상기 영상 데이터 신호(DATA2)를 휘도 변환 데이터 신호라 한다.
데이터 제어 신호(CONT1)는 제어부(400)에서 생성하여 전달되는 데이터 구동부(300)의 동작 제어 신호이다. 도 1에 구체적으로 표시하지 않았으나, 상기 데이터 제어 신호(CONT1)는 데이터 구동부(300)에서 외부 영상 소스로부터 입력되는 영상 신호에 따른 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 처리하는 동작 제어 신호를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(300)는 제어부(400)에서 영상 처리되어 최종적으로 출력되는 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)에 따른 계조 전압을 선택하여 복수의 데이터선(D1~Dm)에 전달한다.
제어부(400)는 외부 소스로부터 입력되는 영상 신호(DATA1) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호(DATA1)는 표시부(100)의 화소 각각의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들어 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 상기 영상 신호(DATA1)는 제어부(400)에서 저전력 구동을 위하여 시청자가 인지하지 못하는 휘도 범위(이하, 미인지 휘도 범위라 함)에서 휘도값 보정을 통해 휘도 변환 처리된다. 구체적인 제어부(400)의 미인지 휘도 범위 내에서의 휘도 변환 처리 과정은 이하의 도면에서 후술하도록 한다.
제어부(400)는 상기 휘도 변환 처리 과정을 거쳐 생성된 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 데이터 구동부(300)에 전달한다.
제어부(400)에 전달되는 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
제어부(400)는 입력되는 외부 영상 신호(DATA1)와 상기 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(DATA1)를 표시부(100) 및 데이터 구동부(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 영상 처리한다. 이러한 영상 처리 과정에는 표시부(100)의 각 화소별 프레임별 휘도율을 조정하고, 조정한 휘도율에 따라 입력 영상 신호(DATA1)의 휘도 데이터를 변환 처리하는 과정이 포함된다.
또한 제어부(400)는 주사 구동부(200)의 동작을 제어하는 주사 제어 신호(CONT2)를 주사 구동부(200)에 전달한다. 제어부(400)는 데이터 구동부(300)의 동작을 제어하는 데이터 제어 신호(CONT1)를 생성한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법의 원리를 간략하게 나타낸 그래프이다.
입력 영상 신호(DATA1)에 따른 휘도 데이터로 발광시키게 되면 프레임(Frame) 간 휘도가 변경할 때 소정의 휘도 범위에서 시청자가 휘도 변화를 인지하지 못하게 되는데, 이를 미인지 휘도 범위라 할 수 있다.
미인지 휘도 범위 내에서 인간의 시각이 원래 휘도 데이터에 대응하는 밝기값에서 떨어지더라도 인지하지 못하게 되는데, 일 실시 예에 따른 표시 장치는 입력 영상 신호(DATA1)를 도 2와 같이 미인지 휘도 범위 내에서 증감을 반복하여 프레임 단위로 변화된 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 생성하는 것이다.
도 2의 실시 예에 따르면 원래의 영상 신호(DATA1)에 따른 휘도에서 최대 20%까지 휘도가 낮아지더라도 사람이 인식하지 못하게 되는데, 상기 20%의 휘도 범위 내에서 휘도 데이터에 따른 휘도값을 증감시켜 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 산출하게 된다. 그러면, 실제 영상 신호(DATA1)에 따른 휘도보다 밝기값에 변화를 가져와서 구동 소비 전력이 절감될 수 있다.
도 2의 그래프의 예에서는 원래 휘도 데이터의 휘도값 대비 최대 20%까지 떨어지는 휘도 범위 내에서 휘도 증감이 반복되는데, 기본적으로 도 2의 그래프와 같이 소정의 프레임 개수의 반복 단위 주기로 휘도 상승과 휘도 하강을 반복하는 동작을 하게 된다. 즉, 상기 반복 단위 주기는 최대 휘도값에서 다음 최대 휘도값, 또는 최하 휘도값에서 다음 최하 휘도값이 될 때까지 해당하는 프레임의 개수로 결정될 수 있는데, 이러한 반복 단위 주기는 설정값으로 미리 결정할 수 있다.
도 3은 도 1의 실시 예에 따른 표시 장치 중 제어부(400)의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3의 제어부(400)는 상기 도 2에 도시된 바와 같이 미인지 휘도 범위 내에서 휘도값을 조정한 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 취득하기 위해서, 입력 영상 데이터 수신부(401), 고휘도 영역 검출부(403), 스케일 팩터 산출부(405), 및 휘도 데이터 변환부(407)로 구성된다. 그러나 이러한 실시 예에 반드시 제한되는 것은 아니며, 미인지 휘도 범위 내에서 휘도 데이터를 변환시키기 위한 구성의 다양한 실시 예를 포함할 수 있다.
입력 영상 데이터 수신부(401)는 외부 영상 소스로부터 공급된 입력 영상 신호(DATA1)을 전달받는다. 입력 영상 데이터 수신부(401)는 실시간으로 원래의 휘도 정보가 포함된 프레임별, 대응하는 화소별 영상 신호를 전달받는다.
고휘도 영역 검출부(403)는 상기 수신된 영상 신호(DATA1)의 휘도 정보를 전달받아 소정의 기준 휘도 이상의 고휘도 영역을 검출한다.
영상 신호에 있어서, 복수의 프레임 중 소정의 프레임 동안, 전체 표시부(100) 중 복수의 화소로 구성된 일부 화소 영역 내에서 상기 고휘도 영역이 적어도 하나 이상 검출되는 경우, 해당 고휘도 영역의 휘도 변환 처리와 나머지 백그라운드 영역(즉, 표시부에서 고휘도 영역을 제외한 나머지 영역)에서의 휘도 변환 처리를 이중적으로 수행할 수 있다.
고휘도 영역 검출부(403)에서의 고휘도 영역 검출 방법은 이하 도 6 내지 도 10에서 후술하도록 한다.
스케일 팩터 산출부(405)는 상기 입력 영상 데이터 수신부(401)에서 수신된 입력 영상 신호(DATA1)에 대하여 휘도 변환을 위한 제어인자(스케일 팩터)를 산출한다. 또한 상기 고휘도 영역 검출부(403)에서 입력 영상 신호(DATA1)에 대하여 검출된 고휘도 영역이 있다면, 스케일 팩터 산출부(405)는 고휘도 영역 검출부(403)로부터 해당 고휘도 영역에 대한 휘도 데이터를 전달받아 고휘도 영역에 대한 화소별 프레임별 휘도 변환의 제어인자를 산출한다.
여기서 상기 제어인자, 즉 스케일 팩터란 원래의 영상 신호에 내포된 휘도 정보에 대하여 소정의 미인지 휘도 범위 내에서 저전력 구동을 하기 위한 휘도의 증감을 조절하는 기준이 되는 파라미터를 말한다.
도 4에 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하는 파형과 그에 따른 스케일 팩터(scale factor)의 예를 도시하였다.
도 4를 참조하면 영상 신호에 대한 미인지 휘도 범위 내에서 조정하는 스케일 팩터들이 예시되어 있다.
일 실시 예에 따르면 미인지 휘도 범위 내에서 일정 주기 내에서 반복적으로 휘도가 증감하거나 감소한다. 즉, 도 4의 그래프와 같이 원래의 입력 신호에 대한 휘도 정보를 100% 구현하는 최대 휘도값의 프레임으로부터 다음 최대 휘도값의 프레임까지의 기간을 반복 단위 주기(RUP)로 설정할 수 있다. 상기 스케일 팩터는 이러한 반복 단위 주기(RUP)를 포함한다.
또한 스케일 팩터는 반복 단위 주기(RUP) 외에도, 단계별 유지기간(ELLP_period), 휘도 변화 단계(ELLP_step), 휘도 변화 하한값(ELLP_btm), 상위 휘도 유지기간(HStay_period), 하위 휘도 유지기간(LStay_period), 미인지 휘도 범위, 상기 휘도 변화 단계에 대응하는 각 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 포함할 수 있다.
단계별 유지기간(ELLP_period)은 휘도의 감소 또는 증가 후, 감소 또는 증가된 휘도값을 유지하는 프레임, 기간을 의미한다. 도 4에서는 단계별 유지기간(ELLP_period)을 1 프레임으로 설정하고 있다. 즉, 1 프레임을 기준으로 해당 화소가 대응하는 변화된 휘도값으로 발광, 유지하게 된다.
휘도 변화 단계(ELLP_step)는 휘도 변화의 단계의 수로서, 최하 휘도값까지 하강하였다가 최대 휘도값으로 상승하기까지 하강 및 상승 각각의 단계의 수를 의미한다. 하강 휘도 변화 단계와 상승 휘도 변화 단계는 동일할 수 있으나, 상이할 수도 있다.
도 4에서는 휘도 변화 단계(ELLP_step)가 5 단계로 설정된다. 즉, 최대 휘도값에서 최하 휘도값까지 5 단계로 휘도값을 변화시켰다가 다시 최하 휘도값에서 최대 휘도값까지 5 단계로 휘도값을 변화시킨다.
여기서 휘도 변화 단계(ELLP_step)에 따라 각 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 결정할 수 있다. 즉, 미인지 휘도 범위를 설정하고 나면, 상기 미인지 휘도 범위(%)를 휘도 변화 단계로 나누어 하강 또는 상승 단계별로 각 프레임의 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 결정할 수 있다. 도 4에서는 상기 미인지 휘도 범위가 원래의 입력 영상 신호의 휘도 데이터에 따른 밝기값을 100%로 하였을 때 40%로 설정되었고, 상기 휘도 변화 단계(ELLP_step)는 5 단계이므로 8%의 각 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 산출할 수 있다. 따라서 도 4에 기입된 바와 같이 첫번째 프레임(1frame)에 100%의 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 설정하였다면, 각 휘도 변화 단계(ELLP_step)마다 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)이 8%씩 감소하여, 92%, 84%, 76%, 68%, 60%의 순으로 감소하는 것을 알 수 있다. 다시 상승 과정에서는 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)이 역으로 증가하여 최대 휘도값 100%에 이르게 된다.
한편, 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)은 미인지 휘도 범위에 대응하는 파라미터로서, 원래의 입력 영상 신호가 가지는 휘도 정보에 따른 밝기값을 100%로 하였을 때 사람이 인식하지 못하는 범위 내에서의 최하 휘도값의 백분율을 의미한다. 즉, 입력 영상의 최대 휘도값에 미인지 휘도 범위를 뺀 값을 의미한다. 도 4의 예에서는 40%를 미인지 휘도 범위로 설정하였으므로 60%가 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)으로 산출된다.
특히, 도 5는 도 4의 실시 예에 따른 스케일 팩터 중 휘도 변화 하한값의 설정 예를 나타낸 그래프이다.
휘도 변화 하한값(ELLP_btm)은 입력 영상 신호의 원래의 휘도 정보에 대하여 비율로 정해지게 되는데, 저계조 영역의 경우 100% 휘도 레벨이 절대적으로 작은 휘도값을 가지기 때문에 하한값을 상대적으로 높여 휘도 변화량을 줄일 필요가 있다. 반대로 고계조 영역의 경우 100% 휘도 레벨이 큰 휘도값을 가지기 때문에 미인지 휘도 범위가 커서 상대적으로 하한값을 낮춰 휘도 변화량을 늘릴 수 있다. 따라서, 도 5의 그래프와 같이 스케일 팩터 산출부(405)는 저계조 기준값(Low_th), 중간계조 기준값(Middle_th), 고계조 기준값(High_th), 최고 계조값(max)을 설정하고, 각각의 계조 사이의 영역들에 대한 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)을 산출할 수 있다. 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)은 적어도 상기 저계조 기준값(Low_th), 중간계조 기준값(Middle_th), 고계조 기준값(High_th), 최고 계조값(max)을 이용하여 나머지 사이값을 보간법(interpolation)을 이용하여 도출한다. 다만, 최하 계조값(0)부터 상기 저계조 기준값(Low_th)에 이르는 저계조 영역(A)에서는 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)이 100% 휘도 레벨을 그대로 유지하도록 한다. 따라서 상기 저계조 영역(A)에서는 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 변화율의 변화 없이 그대로 원래의 영상 신호의 휘도 정보에 따라 영상이 구현된다.
또한 상위 휘도 유지기간(HStay_period)는 원래의 입력 영상 신호가 가지는 휘도 정보에 따른 밝기값을 100% 유지하는 프레임 기간을 의미하며, 하위 휘도 유지기간(LStay_period)은 미인지 휘도 범위 내에서 상기 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)을 유지하는 프레임 기간을 의미한다. 상위 휘도 유지기간(HStay_period)과 하위 휘도 유지기간(LStay_period)은 동일한 프레임 기간으로 설정할 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
도 4의 실시 예에서는 상위 휘도 유지기간(HStay_period)과 하위 휘도 유지기간(LStay_period)이 각각 5 프레임으로 설정되었다.
상기 상위 휘도 유지기간(HStay_period)과 하위 휘도 유지기간(LStay_period)이 복수의 프레임 기간으로 설정되는 경우, 상기 반복 단위 기간(RUP)은 상기 상위 휘도 유지기간(HStay_period)의 중간 시점부터 상기 하위 휘도 유지기간(LStay_period)의 중간 시점까지의 기간으로 설정될 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서 스케일 팩터 산출부(405)는 입력 영상 신호(DATA1)에 대한 상술한 바와 같은 스케일 팩터들을 결정한다.
또한 고휘도 영역 산출부(403)에서 고휘도 영역이 검출되었을 경우, 스케일 팩터 산출부(405)는 상기 검출된 고휘도 영역과 나머지 백그라운드 영역에 대한 영상 신호를 전달받고 각 영역별로 스케일 팩터들을 산출 및 결정할 수 있다.
휘도 데이터 변환부(407)는 상기 스케일 팩터 산출부(405)에서 결정된 스케일 팩터에 따라 영상 신호(DATA1)에 대한 각 화소별 프레임별 휘도 변화율을 결정하고 그에 따라 휘도 데이터의 변환을 수행한다. 즉, 입력 영상 신호(DATA1)에 포함된 휘도 정보와 동일한 휘도 레벨을 100%로 규정하고 상기 산출된 스케일 팩터들을 이용하여 지정된 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)까지 휘도 변화율을 결정한다. 100%의 휘도값으로 상위 휘도 유지기간(HStay_period) 동안 유지하다가 각 휘도 변화 단계(ELLP_step)마다 프레임별 휘도 변화율(ELLP_AVG)을 변화시킨 휘도값으로 단계별 유지기간(ELLP_period) 동안 발광하게 한다. 그래서 정해진 휘도 변화 하한값(ELLP_btm)으로 하위 휘도 유지기간(LStay_period) 동안 유지하다가 다시 100%의 휘도값으로 상승하는 휘도값 파형을 반복적으로 형성할 수 있도록 입력 영상 신호에 대한 휘도 데이터의 변환을 수행한다.
프레임이 진행되는 동안 변화되는 휘도 변화율에 따라 보정된 휘도 정보를 포함하는 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 산출하여 데이터 구동부(300)에 전달한다.
데이터 구동부(300)에서 전달된 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)에 대응하는 데이터 전압을 전달받아 표시부(100)의 각 화소들이 발광하여 휘도 변화율이 반영된 영상을 표시하게 된다. 시청자의 시각에 인지되지 않는 범위 내에서 휘도율이 프레임이 진행하는 동안 변화하여 표시되는 것이므로 시청자는 휘도 변화를 느끼지 않으면서 동시에 표시 장치의 구동 소비 전력이 절감하는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 도 3의 제어부(400)에 포함된 고휘도 영역 검출부(403)에서의 고휘도 영역 검출 방법을 이하 도 6 내지 도 10을 이용하여 설명한다.
도 6은 입력 영상 데이터의 히스토그램과 이에 따른 고휘도 영역의 검출을 나타낸 그래프이고, 도 7은 입력 영상 데이터의 플래그 맵을 활용하여 고휘도 영역의 검출을 나타낸 것이다. 또한 도 8은 표시 패널의 블록 휘도 정보를 이용하여 고휘도 영역의 검출을 나타낸다.
입력 영상 신호에 대한 영상이 구현될 때 휘도값이 소정의 기준값 이상으로 높은 영역(고휘도 영역)이 갑자기 발생할 수 있는데, 높은 휘도 영역임에도 불구하고, 실시 예에 따라 수행될 백그라운드 영역에서의 휘도 변조에 묻혀 시인성이 떨어질 수 있다.
따라서 고휘도 영역 검출부(403)에서 고휘도 영역이 검출되었을 경우, 고휘도 영역 부분의 휘도값을 100% 휘도율로 유지하여 그 시인성을 유지하도록 휘도 제어할 필요가 있다. 이를 위하여 고휘도 영역이 검출된 경우, 상기 고휘도 영역과 백그라운드 영역의 휘도 데이터를 분리하여 각 영역에서 휘도 제어를 수행한다. 휘도 제어 방식은 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 스케일 팩터 산출부(405)에서 생성한 스케일 팩터들을 이용하여 휘도 데이터 변환부(407)에서 휘도 정보를 변환, 처리한다.
도 6에 따른 고휘도 영역(SO) 검출 방식은, 계조 또는 휘도값을 분석하는 것인데, 이 경우 고휘도 영역(SO)의 계조 또는 휘도(Gray or Luminance)의 평균 휘도값(SO_AVG)은 GSO이고, 고휘도 영역(SO)을 제외한 나머지 백그라운드 영역의 계조 또는 휘도(Gray or Luminance)의 평균 휘도값(AVG(frame avg))은 Gf 이다. 따라서 Gf의 낮은 휘도로 발광하는 백그라운드 영역과 GSO의 보다 높은 휘도로 발광하는 고휘도 영역의 휘도 곡선이 도 6과 같을 경우, 양 영역을 분리하여 해당 영상 데이터 신호의 휘도 정보를 제어할 수 있다.
고휘도 영역을 검출하는 다른 실시 예로서, 도 7을 참조하면, 표시부의 전체 화소 영역을 블록 단위로 나누고, 소정의 기준 휘도를 넘는 화소에 대응하는 영상 데이터 신호에 플래그를 첨부한다. 그러면 플래그 맵을 활용하여 도 7과 같이 고휘도 영역(SO)에 대한 플래그를 인지하고 고휘도 영역의 위치를 확인할 수 있다.
한편, 고휘도 영역을 검출하는 다른 실시 예로서, 도 8을 참조하면, 표시부의 전체 화소 영역을 블록 단위로 나누고, 각 블록별 휘도 정보를 이용할 수 있다. 소정의 기준 휘도값을 넘는 고휘도 영역의 휘도 정보를 포함하는 영상 데이터 신호를 전달받는 블록(N1 내지 N9)들을 고휘도 영역으로 포함시키고, 그 외 나머지 블록들을 백그라운드 영역으로 포함시킬 수 있다.
상기 블록들 각각은 적어도 하나 이상의 화소를 포함하고, 각 블록별 휘도 정보는 블록에 포함되는 화소들 각각의 휘도값을 평균하여 산출할 수 있다.
도 8의 경우, 표시부의 복수의 블록들 중에서 N1 내지 N9의 블록들의 평균 휘도값이 소정의 기준 휘도값을 넘을 경우, 상기 N1 내지 N9의 블록 영역을 고휘도 영역으로 검출하고, 그 외 나머지 영역을 백그라운드 영역으로 정의할 수 있다.
상기 고휘도 영역에 포함된 N1 내지 N9의 블록들의 평균 휘도값은 전체 고휘도 영역의 휘도값으로 결정된다.
상기 도 6 내지 도 8의 방식으로 고휘도 영역이 검출될 경우, 상기 고휘도 영역과 백그라운드 영역의 분리되어 고휘도 영역 검출부(403)에서 스케일 팩터 산출부(405)로 휘도 데이터들이 전달된다. 그러면 스케일 팩터 산출부(405)는 상기 고휘도 영역에 대응하는 휘도 데이터와 상기 백그라운드 영역에 대응하는 휘도 데이터에 대하여 각각 스케일 팩터를 산출한다. 그리고 나서 각 영역에 대한 스케일 팩터들이 휘도 데이터 변환부(407)에 전달되고, 상기 휘도 데이터 변환부(407)는 고휘도 영역에 해당하는 입력 데이터 신호에 대하여 고휘도 영역의 스케일 팩터들을 적용하고, 백그라운드 영역에 해당하는 입력 데이터 신호에 대하여 백그라운드 영역의 스케일 팩터들을 적용하여 휘도 변환 데이터 신호(DATA2)를 출력한다.
고휘도 영역이 포함된 영상 신호에 대한 휘도 제어 방식은 도 9와 같다.
고휘도 영역과 백그라운드 영역으로 분리되어 휘도값을 조정하는데, 고휘도 영역에서의 휘도율 100% 상위 휘도 유지기간(HStay_period)을 일정기간 유지하여 백그라운드 영역에서의 휘도 변조에 동일하게 변환을 실시할 수 있다.
특히 고휘도 검출 및 적용시 고휘도 영역의 발현 시점에 따라 휘도 제어 동작을 다르게 설정할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 실시 예(1)에서 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)이 100% 휘도율로 상승하는 과정의 일 시점 t1에 고휘도 영역의 평균 계조값(SO_AVG)이 상승하여 고휘도 영역이 발현하는 경우, 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)은 휘도율 100%로 상승되어 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)이 상위 휘도 유지기간을 거쳐 하강하는 시점 t2까지의 기간 동안 유지된다. 그 이후의 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)은 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)의 휘도 변화에 동조하여 동일하게 제어된다.
한편, 도 9의 제2 실시 예(2)는 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)이 100%로 상위 휘도 유지기간 동안 지속되는 일 시점 t3에 고휘도 영역의 평균 계조값(SO_AVG)이 상승하여 고휘도 영역이 발현되는 경우이다. 이때 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)은 휘도율 100%로 상승되어, 백그라운드 영역 휘도 변화율에서 정해진 100% 상위 휘도 유지기간을 유지한 후 소정의 제1 기간 동안 추가로 더 유지된다. 그 뒤 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)은 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)의 휘도 변화에 동조하여 동일하게 제어된다. 즉, 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)은, 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)의 상위 휘도 유지기간의 종료 시점인 시점 t4까지 100% 휘도율로 상승 및 유지된다.
그 뒤 추가로 시점 t4 내지 시점 t5 기간인 상기 제1 기간 동안 100% 휘도율을 더 유지한다. 상기 제1 기간은 특별히 제한되지 않지만, 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)의 총 상위 휘도 유지기간 중 고휘도 영역이 발현되는 시점 이전에 대응하는 기간일 수 있다. 즉, 고휘도 영역 발현 시점 이전에 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)이 100%로 유지되었던 기간을 상기 제1 기간으로 결정하여 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO) 100%를 추가로 더 유지할 수 있다.
상기 제2 실시 예(2)와 같은 경우, 원래의 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)의 상위 휘도 유지기간의 종료시점은 t4이지만, 화살표와 같이 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO) 100% 가 유지되는 시점 t5까지 상위 휘도 유지기간이 연장될 수 있다.
이렇듯, 상기 제1 실시 예(1) 및 상기 제2 실시 예(2)에 따른 고휘도 영역의 휘도 제어를 백그라운드 영역 휘도 제어에 맞추어 조정함으로써, 고휘도 영역의 시인성을 크게 개선할 수 있다.
도 10은 고휘도 영역 및 백그라운드 영역의 경계면에서의 휘도 제어를 위한 스케일 팩터의 산출 방식을 나타낸 도면이다.
상기 도 6 내지 도 8의 방식 등으로 고휘도 영역이 검출되는 경우 고휘도 영역과 백그라운드 영역의 경계면이 휘도 차이로 인해 부자연스럽게 보일 수 있는데, 이를 위해 상기 두 영역 사이의 입력 영상 신호의 휘도 데이터에 곱해지게 되는 스케일 팩터들을 도 10과 같이 선형 보간법(linear interpolation)으로 도출할 수 있다.
즉, 도 8와 같이 블록 단위로 고휘도 영역(SO)을 검출할 경우, N1, N2, N3, N4, N6, N7, N8, N9의 블록들은 백그라운드 영역과의 경계면에 해당하는 블록들이다. 따라서, 스케일 팩터 산출부(405)는 이들 N1, N2, N3, N4, N6, N7, N8, N9의 블록들에 적용되는 스케일 팩터들을 중심 블록 N5와 다르게 백그라운드 영역의 스케일 팩터들과의 선형 보간법에 의해 구할 수 있다.
구체적으로 도 10의 X축은 표시부의 휘도(Luminance)이고, Y 축은 스케일 팩터(Scale factor)로서 상술한 복수의 스케일 팩터 중 어느 하나일 수 있다.
휘도에 따라 구분할 때, 제1 구간(Case1)은 백그라운드 영역이고, 제3 구간(Case3)은 고휘도 영역의 중심 영역일 때, 제2 구간(Case2)이 고휘도 영역의 경계면이 된다.
스케일 팩터 중 하나인 휘도 변화율을 예로 들어 설명하면, 상기 제2 구간(Case2)의 경계면에 대응하는 휘도 변화율은 선형 보간법을 이용하여, 상기 제1 구간(Case1)의 백그라운드 영역 휘도 변화율(BELLP_AVG)과 상기 제3 구간(Case3)의 고휘도 영역 휘도 변화율(ELLP_SO)의 값으로부터 산출할 수 있다.
도 10에서 제2 구간(Case2)의 경계면에 해당하는 휘도 Y에서 스케일 팩터(휘도 변화율)(SF)은 다음의 식으로 결정될 수 있다.
(수학식 1)
SF=(Y_DIFF/TP_DIFF)*ELLP_DIFF+BELLP_AVG
여기서, BELLP_AVG는 백그라운드 영역 휘도 변화율이고, ELLP_DIFF는 백그라운드 영역 휘도 변화율과 고휘도 영역 휘도 변화율의 차이값이다. 또한 TP_DIFF는 백그라운드 영역 중 가장 고휘도값(TP_AVG)과 고휘도 영역 중 가장 저휘도값(TP_SO)의 휘도 차이값이고, Y_DIFF는 백그라운드 영역 중 가장 고휘도값(TP_AVG)과 고휘도 영역 경계면에 해당하는 블록 중 Y 휘도로 발광하는 지점의 화소 휘도 Y값과의 휘도 차이값이다.
스케일 팩터 산출부(405)에서 백그라운드 영역과 고휘도 영역간의 경계면에 대응하는 블록의 스케일 팩터들을 선형 보간법으로 구하고 이를 적용하여 휘도 데이터 변환부(407)에서 휘도를 변조함으로써, 표시되는 영상이 더욱 정확하고 자연스러운 화질을 구현할 수 있고 더불어 소비되는 구동 전력을 절감할 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 예시적인 것으로서, 이는 단지 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
100: 표시부 200: 주사 구동부
300: 데이터 구동부 400: 제어부
401: 입력 영상 데이터 수신부
403: 고휘도 영역 검출부
405: 스케일 팩터 산출부
407: 휘도 데이터 변환부

Claims (15)

  1. 복수의 화소를 포함하고, 각 화소에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 표시부, 및 외부 입력 영상 신호를 전달받아 휘도 데이터를 변환하여 상기 각 화소에 대응하는 휘도 변환 데이터 신호를 전달하는 제어부를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 제어부는,
    상기 외부 입력 영상 신호를 전달받는 입력 영상 데이터 수신부,
    상기 입력 영상 데이터 수신부로부터 전달받은 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에 대한 휘도 변환을 위한 적어도 하나의 제어인자를 결정하는 스케일 팩터 산출부, 및
    상기 결정된 적어도 하나의 제어인자를 이용하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 휘도 데이터를 변환하고 상기 휘도 변환 데이터 신호를 출력하는 휘도 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어인자는, 상기 복수의 화소 각각에 대한 영상을 표시하는 기간 동안 시청자의 미인지 휘도 범위 내에서 변동하는 휘도 변화율을 결정하는 파라미터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어인자는,
    상기 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 정보를 그대로 유지하는 최대 휘도값의 프레임으로부터 다음 최대 휘도값의 프레임까지의 반복 단위 주기,
    상기 입력 영상 신호의 휘도 정보를 변화시킨 후 유지하는 단계별 유지기간,
    상기 미인지 휘도 범위 내에서 변화되는 상기 입력 영상 신호의 휘도 변화 단계의 개수,
    상기 입력 영상 신호의 휘도 정보를 변화시키는 상기 미인지 휘도 범위의 최소 휘도값인 휘도 변화 하한값,
    상기 최대 휘도값을 유지하는 상위 휘도 유지기간,
    상기 최소 휘도값을 유지하는 하위 휘도 유지기간, 및
    상기 휘도 변화 단계에 대응하는 각 프레임별 휘도 변화율을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 휘도 변화 하한값은 상기 입력 영상 신호의 전체 계조를 구분한 복수의 계조 구간에 따라 다르게 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 입력 영상 데이터 수신부로부터 전달받은 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에서 소정의 기준 휘도값 이상의 휘도로 발광하는 적어도 하나의 제1 영역을 검출하는 고휘도 영역 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 고휘도 영역 산출부는,
    상기 검출된 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터와, 상기 검출된 제1 영역을 제외한 나머지 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터를 분리하여 스케일 팩터 산출부에 전달하는 것을 특징으로 하는 표시표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스케일 팩터 산출부는 상기 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호 및 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호 각각에 대응하는 휘도 변환을 위한 제어인자를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 영역 중 백그라운드 영역과 인접한 제2 영역에 대한 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자를, 상기 제1 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자와 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자 간의 선형 보간에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 고휘도 영역 산출부는,
    상기 입력 영상 신호의 히스토그램을 이용하거나, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보에서 상기 소정의 기준값 이상의 휘도 정보를 가지는 영상 신호에 태그된 플래그를 이용하거나, 또는 복수의 화소를 포함하는 복수의 블록별로 해당 화소들의 휘도 정보의 평균값이 상기 소정의 기준값 이상인 블록을 검출하여 상기 제1 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 복수의 화소를 포함하고, 각 화소에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호에 따라 영상을 표시하는 표시부, 및 외부 입력 영상 신호를 전달받아 휘도 데이터를 변환하여 상기 각 화소에 대응하는 휘도 변환 데이터 신호를 전달하는 제어부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 외부 입력 영상 신호를 전달받아 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에 대한 휘도 변환을 위한 적어도 하나의 제어인자를 결정하는 단계,
    상기 결정된 적어도 하나의 제어인자를 이용하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 휘도 데이터를 변환하는 단계, 및
    상기 변환된 휘도 변환 데이터 신호를 출력하여 상기 표시부에서 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어인자를 결정하는 단계 이전에,
    상기 복수의 화소 각각에 대응하는 입력 영상 신호에서 소정의 기준 휘도값 이상의 휘도로 발광하는 적어도 하나의 고휘도 영역을 검출하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 고휘도 영역을 검출하는 단계는,
    상기 입력 영상 신호의 히스토그램을 이용하거나, 상기 입력 영상 신호의 휘도 정보에서 상기 소정의 기준값 이상의 휘도 정보를 가지는 영상 신호에 태그된 플래그를 이용하거나, 또는 복수의 화소를 포함하는 복수의 블록별로 해당 화소들의 휘도 정보의 평균값이 상기 소정의 기준값 이상인 블록을 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어인자를 결정하는 단계는,
    상기 검출된 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터와, 상기 고휘도 영역을 제외한 나머지 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호의 휘도 데이터를 분리하고, 상기 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호 및 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호 각각에 대응하는 휘도 변환을 위한 제어인자를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어인자를 결정하는 단계는,
    상기 고휘도 영역 중 백그라운드 영역과 인접한 경계 영역에 대한 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자를, 상기 고휘도 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자와 상기 백그라운드 영역에 대응하는 입력 영상 신호에 대응하는 제어인자 간의 선형 보간에 의해 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제어인자는, 상기 복수의 화소 각각에 대한 영상을 표시하는 기간 동안 시청자의 미인지 휘도 범위 내에서 변동하는 휘도 변화율을 결정하는 파라미터인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200046753A (ko) * 2018-10-25 2020-05-07 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US11978407B2 (en) 2019-06-03 2024-05-07 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200130607A (ko) * 2019-05-10 2020-11-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20210136200A (ko) 2020-05-06 2021-11-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법
US11545100B2 (en) * 2021-03-09 2023-01-03 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus
KR20220134806A (ko) 2021-03-25 2022-10-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR20220147760A (ko) * 2021-04-27 2022-11-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN113593477A (zh) * 2021-08-03 2021-11-02 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示装置及其驱动方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933130A (en) * 1996-07-26 1999-08-03 Wagner; Roger Anti-eye strain apparatus and method
KR100743758B1 (ko) 2005-09-05 2007-07-30 엘지전자 주식회사 피크 레벨 검출을 이용한 동적 콘트라스트 비 제어 장치 및방법
KR100900694B1 (ko) 2007-06-27 2009-06-04 주식회사 코아로직 비선형 저조도 보정장치, 방법 및 상기 방법을프로그램화하여 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
KR101467496B1 (ko) 2008-09-11 2014-12-01 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이의 구동방법
JP5367815B2 (ja) * 2009-05-22 2013-12-11 シャープ株式会社 輝度制御装置、これを用いた表示装置、輝度制御方法及び輝度制御プログラム
JP5299867B2 (ja) * 2009-06-30 2013-09-25 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 画像信号処理装置
JP2011017910A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Panasonic Corp 液晶表示装置
KR101577233B1 (ko) 2009-10-20 2015-12-15 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법
KR101865586B1 (ko) 2011-04-08 2018-06-11 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR101906422B1 (ko) * 2012-05-10 2018-10-10 엘지디스플레이 주식회사 화질처리방법과 이를 이용한 표시장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200046753A (ko) * 2018-10-25 2020-05-07 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
US11978407B2 (en) 2019-06-03 2024-05-07 Samsung Display Co., Ltd. Display device

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