KR20150077750A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광센서, 제어부, 데이터 구동부, 및 주사 구동부를 포함하고, 제어부는 기준 색좌표값을 저장하고 있는 기준 색좌표부, 외광에 대응하는 반사광의 색좌표를 연산하는 제1 색좌표 연산부, 표시 장치의 암실 출력광 색좌표를 연산하는 제2 색좌표 연산부, 반사광 색좌표와 암실 출력광 색좌표를 결합하는 결합부, 결합부에서 출력된 결합 색좌표와 기준 색좌표의 편차에 기초하여 감마값을 설정하는 감마값 설정부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display apparatus and driving method thereof}
본 발명은 표시 장치 및 그 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외광의 영향을 고려하여 감마를 보정하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근에는 표시 장치로서 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel : PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display : OLED) 등이 있다. 평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로서, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 주목 받고 있다.
통상적으로, 유기 전계 발광 표시 장치(OLED)는 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라 패시브 매트릭스형 OLED(PMOLED)와 액티브 매트릭스형 OLED(AMOLED)로 분류된다.
이 중 해상도, 콘트라스트, 동작 속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형 OLED(AMOLED)가 주류가 되고 있다.
표시 장치는 외부에서 입사되는 외광에 의한 반사광의 영향에 따라서 화질이 저하된다. 이를 개선하기 위하여 표시 장치에 외광을 측정하는 센서부를 추가로 장착하여 외광에 따라 휘도를 조절하는 방법이 사용되기도 한다. 그러나 이러한 방법으로 휘도를 조절하여 콘트라스트를 개선할 수는 있으나 표시 장치의 암실 출력광과 외광의 반사광 혼색에 의한 색좌표의 왜곡을 개선하지 못한다.
외광에 의한 반사광의 휘도와 색좌표를 연산하여 감마 특성을 조정하여 외광 환경에서도 정확한 색상을 표시할 수 있는 평판표시 장치 및 그 구동 방법이 요구된다.
본 발명은 외광에 따라 인간의 시감 특성을 반영한 색 표현을 위하여 감마를 보정하여 표시 품질을 향상시킨 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 감마 보정을 통해서 외광에 따른 색표시 품질을 개선한 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 외광을 측정하여 전기적 신호로 변환하는 광센서, 광센서에서 출력된 전기적 신호와 입력 영상 신호를 기초로 입력 영상 신호를 보정하는 제어부, 제어부에서 보정된 출력 영상 데이터를 복수의 화소에 인가하는 데이터 구동부 및 데이터 신호가 복수의 화소에 인가될 수 있도록 복수의 화소에 주사신호를 인가하는 주사 구동부를 포함한다.
본 발명의 일 실시에 따른 제어부는 반사광의 색좌표를 연산하는 제1 색좌표 연산부, 암실 출력광의 색좌표를 적어도 2개 이상의 계조 구간별로 연산하는 제2 색좌표 연산부, 제1색좌표 연산부와 제2 색좌표 연산부에서 출력된 반사광 색좌표와 암실 출력광 색좌표를 결합하는 결합부, 결합부에서 출력된 결합광 색좌표와 기준 색좌표사이의 편차에 기초하여 감마값을 설정하는 감마값 설정부를 포함한다.
본 발명의 일예로서, 제어부는 감마값 설정부에서 출력된 감마값을 기초로 계조에 대응하는 감마곡선을 생성하는 감마곡선 생성부를 더 포함한다.
본 발명의 일예로서, 감마곡선 생성부는 수학식 2
제1 구간 출력계조(휘도): Y1=gγ1
제2 구간 출력계조(휘도): Y2=a'*(gγ2)+b'
에 의하여 감마곡선을 생성한다.
본 발명의 일예로서, 제어부는 감마곡선 생성부에서 생성된 감마곡선을 이용하여 입력 영상 데이터의 계조를 보정하여 출력 영상 데이터를 출력하는 감마 보정부를 더 포함한다.
본 발명의 일예로서, 감마값 설정부는 모든 색상에 대하여 편차의 평균값을 구하고, 편차의 평균값 중 최소값에 대응되는 감마값을 설정한다.
본 발명의 일예로서, 감마값 설정부는 편차를 수학식 8
Δxy=((x'-x)2+(y'-y)2)1/2 을 이용하여 계산한다.
본 발명의 일예로서, 제1 색좌표 연산부는 수학식 3
X'=0.00226 * 광원의 상대적 X * 방사율(SCI) * 조도
Y'=0.00226 * 광원의 상대적 Y * 방사율(SCI) * 조도
Z'=0.00226 * 광원의 상대적 Z * 방사율(SCI) * 조도
에 의하여 반사광의 색좌표(X', Y', Z')를 산출한다.
본 발명의 일예로서, 제2 색좌표 연산부는 수학식 4
제1 구간
R=(rγ1) /(255γ1)
G=(gγ1) /(255γ1)
B=(bγ1) /(255γ1)
제2 구간
R=(a*(rγ2/255γ2)+b)
G=(a*(gγ2/255γ2)+b)
B=(a*(bγ2/255γ2)+b)
a=(γ1*경계계조(γ1-1))/γ2*경계계조(γ2-1))
b=(경계계조γ1)-(a*경계계조γ2)와 수학식 5
Figure pat00001
에 의하여 암실 출력광의 색좌표를 연산한다.
본 발명의 일예로서, 표시 장치는 감마값 설정부에 기준 색좌표를 제공하는 기준 색좌표부를 더 포함한다.
본 발명의 일예로서, 기준 색좌표부는 맥베스 컬러 차트의 색상에 대한 색좌표를 포함한다.
본 발명의 일예로서, 제어부는 반사광 및 암실 출력광에 기초하여 사전에 산출된 복수의 감마곡선이 저장된 룩업 테이블을 더 포함한다.
본 발명의 일예로서, 감마 보정부는 색상별로 입력 영상 데이터를 각각 다른 감마곡선을 이용하여 감마 보정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동방법은 광센서에 의하여 외광을 측정하여 전기적 신호로 변환하는 단계, 제1 색좌표 연산부에 의하여 반사광의 색좌표를 연산하는 단계, 제2 색좌표 연산부에 의하여 암실 출력광의 색좌표를 연산하는 단계, 결합부에 의하여 제1색좌표 연산부와 제2 색좌표 연산부에서 각각 출력된 반사광 색좌표와 암실 출력광 색좌표를 결합하는 단계, 및 감마값 설정부에 의하여 상기 결합부에서 출력된 결합광 색좌표와 기준 색좌표사이의 편차에 기초하여 감마값을 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일예로서, 표시 장치의 구동 방법은 설정된 감마값을 이용하여 감마곡선을 생성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 암실에서와 같은 우수한 색 표현이 가능하도록 감마를 조정함으로써 외광 환경에서도 양호한 표시 품질을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 화소 회로 구조를 나타내는 회로도이다.
도 3은 종래의 감마 곡선의 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부를 표시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥베스 컬러 차트의 24색 색좌표 도표이다.
도 7은 반사광과 표시 장치의 암실 출력광의 혼색을 나타내는 개념도이다.
도 8은 맥베스 컬러 차트에 대응되는 8bit sRGB 계조값이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥베스 색좌표 중 감마 처리된 색좌표의 일부를 나타낸 도표이다.
도 10는 본 발명의 감마값 설정 방법의 동작 순서를 표시한 순서도이다.
도 11은 종래 기술의 감마 곡선과 본 발명의 감마 곡선을 적용한 색좌표 편차를 나타낸 도표이다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문에는 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시부(300), 주사 구동부(400), 데이터 구동부(500), 제어부(600) 및 광센서(700)를 포함한다.
제어부(600)는 외부 장치로부터 공급되는 동기 신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호(DCS) 및 주사 구동제어신호(SCS)를 생성한다. 제어부(600)에서 생성된 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(500)로 제공되고, 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(400)로 제공된다. 그리고 제어부(600)는 외부 장치로부터 공급되는 영상 정보인 데이터 신호(DATA)를 데이터 처리한 감마처리 데이터(DAT)를 데이터 구동부로 제공한다.
주사 구동부(400)는 표시부(300)의 주사선(S1~Sn)에 연결되며, 스위칭 소자(도2의 M1)를 턴 온(turn on)시키는 게이트 온 전압신호(Von)와 턴 오프(turn off)시키는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사신호를 주사선(S1~Sn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 표시부(300)의 데이터선 (D1~Dm)에 연결되며, 제어부(600)로부터 제공되는 데이터 신호(DAT)에 따라 표시패널에 전압을 인가한다.
표시부(300)는 복수의 주사선(S1~Sn), 복수의 데이터선(D1~Dm) 및 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 화소(PX)는 복수의 신호선들(S1~Sn, D1~Dm)에 연결되어 매트릭스 형태로 배열되는 것이 일반적이다. 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 표시부(300)는 구동전원(ELVDD) 및 접지전원(ELVSS)을 배선을 통해서 공급받아 화소(PX)내의 유기발광 다이오드 발광시킨다.
광센서(700)는 외광의 조도(illuminance)및 색좌표(X,Y,Z)를 측정하여 이를 전기적인 신호로 변환하여 구동 제어부로 제공한다. 구동 제어부(600)는 광센서(700)로부터의 신호에 따라 입력받은 입력 영상 데이터(DATA)를 변환하여 데이터 구동부(500)로 인가하는 출력 영상 데이터(DAT) 신호를 생성한다.
상술한 구동장치(400, 500, 600) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시부(300)위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막 위에 장착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착될 수 있다. 또는 구동 장치 (400, 500, 600)는 신호선(S1~Sn, D1~Dm)과 함께 표시부(300)에 집적될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 장치의 화소 회로 구조를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 유기발광 표시 장치의 화소(4)는 유기발광 다이오드(OLED)와 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)에 연결되어 유기발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소회로(2)를 포함한다.
유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 화소회로(2)에 연결되고, 캐소드 전극은 접지전원(ELVSS)에 연결된다. 유기발광 다이오드(OLED)는 화소회로로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(2)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호에 대응되어 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 화소회로(2)는 구동전원(ELVDD)와 유기발광 다이오드(OLED) 사이에 마련되는 구동 트랜지스터(M2), 구동 트랜지스터(M2), 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)의 사이에 마련되는 스위칭 트랜지스터(M1)와, 구동 트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제1 전극 사이에 마련되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 주사선(Sn)에 연결되고, 제1 전극은 데이터선(Dm) 에 연결되며, 제2 전극은 제2 트랜지스터(M2)의 게이트전극 및 스토기지 커패시터(Cst)의 일측 단자에 연결된다. 스위칭 트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로부터 주사신호가 인가되면 턴 온(turn on)되어 데이터선(Dm)으로부터 인가되는 데이터신호를 구동 트랜지스터(M2) 및 스토리지 커패시터(Cst)로 제공한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호에 대응되는 전압으로 충전된다.
구동 트랜지스터(M2)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 단자에 연결되고, 제1 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 타측 단자 및 구동전원(ELVDD)에 연결되며, 제2 전극은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 연결된다. 구동 트랜지스터(M2)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 구동전원(ELVDD)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 제공되는 전류량에 대응되는 휘도의 빛을 생성한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상을 표시한다. 이 경우에 일부 유기발광 다이오드(OLED)는 백색의 빛을 낼 수 있으며 이렇게 하면 휘도가 높아진다. 이와는 달리, 모든 화소(PX)의 유기발광 다이오드(OLED)가 백색의 빛을 낼 수 있으며, 일부 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED)에서 나오는 백색광을 기본색광 중 어느 하나로 바꿔주는 색필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(M1) 및 스위칭 트랜지스터(M2)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)일 수 있다. 그러나 스위칭 트랜지스터(M2) 및 구동 트랜지스터(M1) 중 적어도 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(M1, M2), 커패시터(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 연결 관계가 바뀔 수 있다. 도 2에 도시한 화소(PX)는 표시 장치의 한 화소의 예이며, 적어도 두 개의 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 다른 형태의 화소가 사용될 수 있다.
도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동방법에 대하여 상세하게 설명한다.
제어부(600)는 외부 장치로부터 입력되는 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들어 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 즉, 영상 신호는 계조 데이터를 포함한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 표시부(300) 및 데이터 구동부(500)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 데이터 구동제어신호(DCS), 주사 구동제어신호(SCS) 등을 생성한다. 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(400)로 제공되고, 데이터 구동제어신호(DCS)와 처리된 데이터 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 제공된다.
이때, 제어부(600)는 외광의 영향을 고려한 감마값을 설정하여 데이터 신호(DAT)를 처리하는 과정을 수행한다. 광센서(700)는 외광의 조도와 색좌표를 측정하여 이를 전기적 신호로 변환하여 제어부(600)로 보낸다. 예를 들어, 광센서(700)는 외광의 조도가 증가함에 따라 전압 또는 전류를 증가시켜 조도 정보를 표현할 수 있다. 또한, 광센서(700)는 외광의 입력 색온도 또는 색좌표를 검출할 수도 있다. 제어부(600)는 입력 계조 데이터의 변화에 따른 출력 계조의 관계를 나타내는 감마곡선이 측정된 외광의 조도 환경에 대해서 대응되도록 복수의 감마 데이터 중에서 측정된 조도에 대응하는 감마값을 선택하고, 선택한 감마값에 기초하여 감마곡선을 생성한다. 또는 광센서(700)는 외광의 조도 환경에 대해서 실시간으로 최적의 감마값을 산출하고, 산출한 감마값에 기초하여 감마곡선을 생성하는 것도 가능하다. 상기의 감마곡선에 대응하는 입력 계조별 출력 계조에 따라 데이터 신호를 처리한다.
데이터 구동부(500)는 제어부(600)로부터 출력 영상 데이터(DAT)를 수신하고, 출력 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 데이터 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 구동부(500)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 따라 복수의 화소행 중 대응되는 한 화소행의 복수의 화소(PX)에 대한 복수의 데이터 신호를 해당 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 본 발명의 감마값 설정 방법은 상기의 아날로그 구동방법 이외에도 한 프레임(frame)을 복수의 서브필드(subfield)로 구성하여 상기 서브필드 들의 조합에 의해서 계조를 표현하는 디지털 구동 방식에 적용하는 것도 가능하다.
주사 구동부(400)는 주사 구동제어신호(SCS)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 주사선(S1~Sn)에 인가하여 주사선(S1~Sn)에 연결된 스위칭 트랜지스터(M1)를 턴 온시킨다. 데이터선(D1~Dm)에 인가된 복수의 데이터 신호 각각은 해당 화소(PX)의 턴 온된 스위칭 트랜지스터(M1)를 통하여 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 단자로 전달된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호에 대응되는 전압으로 충전된다. 구동 트랜지스터(M2)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 대응하여 구동전원(ELVDD)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 턴 온시킨다. 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 제공되는 전류량에 대응되는 빛을 생성한다.
1 수평 주기(1H, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 주기와 동일함)를 단위로 하여 이러한 과정을 반복함으로써, 모든 주사선(S1~Sn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
이제, 도 3은 종래의 감마 곡선의 그래프이다. 도 3의 그래프에서 가로축은 입력된 영상 신호의 계조를 의미하고 세로축은 감마 처리된 영상신호의 출력 계조 또는 출력 전압을 의미한다. 감마보정 처리는 입력 신호를 표시패널의 휘도 특성에 맞게 변환하여 주는 영상 처리 방법으로 일반적으로 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Y=Xγ
X는 입력 영상의 계조값을 의미하고 Y은 감마 처리된 출력 영상의 계조값 또는 출력 전압을 의미한다. 일반적으로 유기발광 표시 장치에서는 감마 보정부에서는 γ값으로 2.2감마값을 적용하여 산출된 감마곡선을 사용한다. 감마값이 2.2인 감마곡선은 도 3에 표시된 그래프와 같이 계조값이 커질수록 지수 함수적으로 출력 휘도가 증가한다. 그러나 이러한 종래기술의 감마곡선은 외광이 전혀없는 암실(dark room)을 기준으로하여 산출한 것으로서 유기발광 표시 장치를 실제 사용하는 환경과 같은 명실(brightness room) 조건, 즉 표시 영상의 암실 출력광과 외광에 의한 반사광의 혼색되는 외광 환경을 반영하지 못한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 실제 사용 환경에서의 색상의 왜곡을 방지하여 양호한 품질의 화상을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마곡선을 나타내는 그래프이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감마곡선의 입력 계조 구간은 제1 구간과 제2 구간으로 분리될 수 있다. 제1 구간은 저계조의 영역으로 설정되고, 제2 구간은 고계조의 영역으로 설정된다. 본 발명의 일 실시예는 8bit 디지털 데이터를 기준으로 중간 계조값인 128 계조값을 경계로 구분된 것을 예시로 하였다. 그러나, 제1 구간과 제2 구간을 분리하는 계조는 사용자 또는 개발자가 임의로 설정하는 것이 가능하다.
도 2, 도 4 및 도 6을 참조하면, 제어부(600)의 출력 영상 데이터(DAT)가 데이터 구동부(200)의 입력으로 사용되기 때문에, 출력 영상 데이터(DAT)와 표시 장치의 발광 휘도는 비례 관계이다. 제1 구간과 제2 구간에서 입력 영상 계조와 출력 영상 계조, 즉 출력 휘도와의 관계를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
[수학식 2]
제1 구간 출력계조(휘도): Y1=gγ1
제2 구간 출력계조(휘도): Y2=a'*(gγ2)+b'
1구간 출력계조(Y1)는 종래기술과 같이 지수함수 곡선을 갖도록 제1 감마값 γ1을 사용하여 연산되고, 제2 구간의 출력계조(Y2)는 a'과 b'및 제2 감마값 γ2을 사용하여 연산된다. 제1 구간 및 제2 구간을 분리하는 입력 계조인 경계 계조 및 그 인접 입력 계조에서 출력 계조가 급격하게 변하지 않고 연속적인 값을 가지는 것이 바람직하다. 따라서 a'과 b'는 경계 계조 영역에서 감마곡선의 기울기가 급격하게 변하지 않도록 설정하여야하며, 후술하는 수학식 4에서 정의한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 표시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(600)는 제1 색좌표 연산부(610), 제2 색좌표 연산부(620), 결합부(630), 감마값 설정부(650), 감마곡선 생성부(660), 감마 보정부(670), 기준 색좌표부(680)를 포함한다.
제1 색좌표 연산부(610)은 광센서(700)로부터 전기적 신호를 입력받아 반사광의 색좌표를 연산한다.
제2 색좌표 연산부(620)는 반사광을 고려하지 않은 출력광, 즉 암실 출력광의 색좌표를 계조 구간별로 연산한다.
결합부(630)는 제1 색좌표 연산부(610)와 제2 색좌표 연산부(620)의 결과를 결합하여 외광 조건에서 사용자가 시인하는 결합광의 색좌표를 연산한다.
기준 색좌표부(680)는 복수의 색상에 대한 기준 색좌표를 저장하고 있다.
감마값 설정부(650)는 결합부에서 연산한 결합광의 색좌표와 기준 색좌표부(680)의 기준 색좌표의 차이를 비교하고 감마값을 설정한다. 감마곡선 생성부(660)는 감마값 설정부(650)에서 구한 감마값을 기준으로 수학식 2에 의하여 감마곡선을 생성한다. 감마 보정부(670)는 감마곡선 생성부(660)에 의하여 생성된 감마곡선을 이용하여 입력 영상 데이터(DATA)를 감마 보정하고, 출력 영상 데이터(DAT)를 데이터 구동부로 출력한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 맥베스 컬러 차트의 24색 색좌표 도표이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외광에 대응하는 감마곡선을 산출하기 위하여 먼저 기준 색좌표가 필요하다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 기준 색좌표로서 맥베스 컬러 차트를 표준 광원 D50하에서 실측한 정보를 CIE1931 색좌표를 사용한다. 맥베스 컬러 차트는 24가지 색상(Dark Skin, Light Skin, Blue Sky, Foliage, Blue Flower, Blush Green, Orange, Purplish blue, Moderate Red, Purple, Yellow Green, Orange Yellow, Blue, Green, Red, Yellow, Magenta, Cyan, White, Neutral 8, Neutral 6.5, Neutral 5, Neutral 3.5, Black)에 대해서 표준색을 정의한 것으로 색상을 활용하는 많은 분야에서 표준 컬러 차트로 활용되고 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 기준 색좌표의 기준 컬러 차트로 맥베스 컬러 차트를 사용하였으나, 맥베스 컬러 차트 이외에 다른 컬러 차트를 이용하여 기준 색좌표를 설정하는 것도 가능하다. 또한 기준 색좌표 설정시 사용한 표준 광원도 D50 이외에 다른 표준 광원을 활용하는 것도 가능하다.
기준 색좌표부(680)는 고정된 좌표값을 가지기 때문에 사전에 설정하여 표시 장치의 제어부(600)에 저장해 두는 것이 바람직하다. 일반적으로 광을 표기할 때 X,Y,Z 형식으로 표현되는 CIEXYZ을 대문자로 표기한다. CIExyz 색좌표는 CIE1931 색좌표로도 표기되며 소문자로 표기한다. 본 발명의 명세서에서는, 상기의 표기 방법에 준하여 광원의 색좌표를 설명하기로 한다. XYZ형식으로 표현된 광은 X,Y,Z 값을 이용하여 CIE색좌표(x,y,z)로 변환될 수 있다.
결합부(630)는 제1 색좌표 연산부(610)에서 출력된 반사광과 제2 색좌표 연산부(620)에서 출력된 암실 출력광의 색좌표를 혼합한다.
도 7은 반사광과 표시 장치의 암실 출력광의 혼색을 나타내는 개념도이다. 즉, 도 7은, 외부 광원(800)에서 방출된 외광(X,Y,Z)에 의해 발생된 반사광(X',Y',Z')이 암실 출력광(X",Y",Z")과 혼색(XX, YY, ZZ)되어 사용자의 눈에서 색상이 왜곡되는 현상을 나타내는 모식도이다. 명실 조건에서 사용자가 인지하는 색상을 시뮬레이션 하는데 필요한 변수는 외광의 색좌표값(X, Y, Z), 반사광 색좌표(X', Y', Z'), 암실 출력광 색좌표값(X", Y", Z") 등이 있다.
제1 색좌표 연산부(610)는 반사광의 색좌표를 산출하고, 제2 색좌표 연산부(620)는 암실 출력광의 색좌표를 예를 들어 도 6에 따른 맥베스 컬러 차트의 색상을 기준으로 계조 구간별로 산출한다.
표시 장치의 반사광의 색좌표(X', Y', Z')는 광원으로부터의 외광의 색좌표(X, Y, Z)와 표시 장치의 표면 반사율을 이용하여 아래의 수학식 3에 의하여 산출될 수 있다.
[수학식 3]
X'=0.00226 * 광원의 상대적 X * 방사율(SCI) * 조도
Y'=0.00226 * 광원의 상대적 Y * 방사율(SCI) * 조도
Z'=0.00226 * 광원의 상대적 Z * 방사율(SCI) * 조도
반사광의 색좌표(X', Y', Z')를 구하기 위하여, 조도는 광센서에서 측정된 외부 광원(800)의 조도값을 적용한다. 광원의 상대적 X, 광원의 상대적 Y, 광원의 상대적 Z 값은 광센서에서 측정된 외부 광원의 색좌표(X, Y, Z)에서 Y값을 기준값 1로 설정하여 표준화한 값이다. 상수값 0.00226은 디스플레이의 표면 반사율을 산정할 때 사용하는 대표적인 상수이다. 그리고 표시 장치의 표면의 특성에 따라 결정되는 반사율이 적용되었다. 반사광은 외광의 휘도 및 색온도에 따라서 변하기 때문에, 반사광의 색좌표는 표시 장치의 제1 색좌표 연산부(610)에서 연산되어 갱신된다.
도 8은 맥베스 컬러 차트에 대응되는 8bit sRGB 계조값이다. 도 8의 계조값은 암실 출력광의 색좌표(X",Y",Z")을 계산하기 위하여 입력하는 디지털 입력 영상 신호값을 의미한다. 도 8에서 입력 신호로 RGB 8bit 계조값이 사용되었기 때문에 적색, 녹색, 청색의 입력값은 각각 최소값 0과 최대값 255(28) 사이의 범위 내에 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 입력 방식으로 RGB 8bit를 예로 들었으나, 표시 장치의 입력 방식에 따라서 RGB 10bit 등 다양한 입력 방식을 적용할 수도 있다. 입력 방식이 변화될 때 기준 색좌표에 대응하여 표준 색상이 표시된다.
제2 색좌표 연산부(620)는 계조 구간별로 예를 들어 하기 수학식 4와 수학식5를 이용하여 암실 출력광의 색좌표(X", Y", Z")를 산출한다. 본 실시예에 따른 제2 색좌표 연산부(620)는 전체 계조를 제1 구간과 제2 구간으로 나누고 경계 계조를 127로 설정하였다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 후술하는 바와 같이 구간을 3개 이상으로 나누는 것도 가능하다.
경계 계조인 127 계조에서 출력 계조가 제1 구간 연산식과 제2 구간 연산식에 의해서 동일한 값을 가지게 구현되는 것이 바람직하다. 경계 계조의 값이 제1 구간과 제2 구간의 연산식에서 거의 동일한 출력 값으로 계산되면 경계 계조에서 출력 계조, 즉 휘도 및 색좌표의 편차가 거의 없는 자연스러운 화질이 구현될 수 있다.
암실 출력광의 색좌표(X", Y", Z")는 맥베스 컬러 차트 24색에 대한 계조(r, g, b)에 대해서 γ1, γ2를 각각 최소값 0에서 최대값 10까지 0.1씩을 가변하여 조합하여 암실 출력광 색좌표 테이블의 형태로 생성될 수 있다. 생성된 색좌표 테이블은 R,G,B 색좌표로 표현되고, 변환 행렬을 이용하여 반사광과 동일하게 삼자극치형식의 XYZ 색좌표로 변환할 수 있다.
본 실시예에 따른 제2 색좌표 연산부(620)는 하기의 수학식 4에 따라 γ1, γ2 두개의 변수를 각각 0 ~ 10까지의 범위 내에서 0.1 단위로 가변하면서 입력 계조값 r, g, b에 대응하는 출력 계조값 R, G, B를 산출한다. 각 맥베스 컬러 차트의 색상별 감마값 조합의 연산 결과는 테이블 형식으로 저장되거나 실시간으로 입력값을 연산하여 제2 색좌표 연산부(620)에 의하여 사용되는 것도 가능하다.
[수학식 4]
제1 구간 계조(0 ~ 127) 연산식
R=(rγ1) /(255γ1)
G=(gγ1) /(255γ1)
B=(bγ1) /(255γ1)
제2 구간 계조(127 ~ 255) 연산식
R=(a*(rγ2/255γ2)+b)
G=(a*(gγ2/255γ2)+b)
B=(a*(bγ2/255γ2)+b)
a=(γ1*경계계조(γ1-1))/γ2*경계계조(γ2-1))
b=(경계계조γ1)-(a*경계계조γ2)
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 맥베스 색좌표 중 감마 처리된 색좌표의 일부를 나타낸 도표이다. 도 9에서는 맥베스 컬러 차트의 다크 스킨 색상에 대해서 γ1, γ2 두 개의 변수를 각각 0 ~ 10까지의 범위에서 조합한 암실 출력광의 색좌표의 일부를 도시하였다. 예를 들어, 도 8과 도 9를 참조하면, 다크스킨 색상의 입력값 (r,g,b)이 (115, 82, 68)일 경우에, 출력값(R,G,B)은 수학식 4에 의하여 도 9의 테이블로 산출된다. 도 9에서 다크스킨 한 색상에 대한 예를 들었지만 맥베스 컬러 차트의 24색에 대해서 테이블을 계산하여 구성할 수 있다.
제2 색좌표 연산부(620)는 상기의 도 9에서 계산된 암실 출력광의 색좌표(R,G,B)를 XYZ 색좌표 형식으로 변환시킨다. 색좌표 변환 시에는 일반적으로 하기 수학식 5와 같은 3 * 3 변환 행렬 연산 방식이 사용된다.
수학식 5의 변환 행렬은 sRGB 색좌표값을 XYZ 색좌표 형식으로 변환하는 행렬식이다. 변환 행렬값은 기본 컬러(Primary color)의 좌표 값에 연동되며, RGB 색공간의 종류에 대응하여 행렬의 상수 값이 변경되는 것도 가능하다.
[수학식 5]
Figure pat00002
제2 색좌표 연산부(620)는 암실 출력광 색좌표값을 실시간으로 변환할 수 있다. 또한, 경계 계조값으로 고정값을 사용하는 경우에, 제2 색좌표 연산부(620)는 상기 경계 계조를 기준으로 수학식 4 및 수학식 5의 연산 결과를 그 내부 또는 제어부(600)의 다른 구성 요소에 저장하여 사용할 수도 있다.
상기의 설명에서 제1 색좌표 연산부(610)는 외광에 의한 반사광을 계산하고, 제2 색좌표 연산부(620)는 γ1, γ2 두 변수의 조합으로 표시 장치의 암실 출력광을 계산하였다.
결합부(630)는 하기의 수학식 6에 의하여 제1 색좌표 연산부(610)의 출력값인 반사광 색좌표(X', Y', Z')와 제2 색좌표 연산부(620)의 출력값인 표시 장치의 암실 출력광의 색좌표(X", Y", Z")를 결합하여 사용자가 시인하는 결합광의 색좌표(XX, YY, ZZ)를 산출한다. 반사광 및 암실 출력광이 모두 XYZ 색좌표 형식으로 표현되도록 사전에 변환되어 있다면, 결합부(630)가 하기의 수학식 6과 같이 단순한 합산을 수행하는 것만으도 결합광의 색좌표를 계산할 수 있다.
[수학식 6]
XX, YY, ZZ = X'+X", Y'+Y", Z'+Z"
결합부(630)는 하기의 수학식 7에 따라 CIEXYZ 형식의 결합광 XX, YY, ZZ를 기준 색좌표와 같은 형식인 CIE1931 형식으로 변환할 수 있다. CIE1931 색좌표의 좌표값은 x+y+z=1를 만족한다. 따라서, 결합부(630)는 x', y'을 계산하고, 필요시에 x',y'를 이용하여 z'값을 바로 구할 수 있다.
[수학식 7]
x'=(XX)/(XX+YY+ZZ)
y'=(YY)/(XX+YY+ZZ)
감마값 설정부(650)는 상기의 수학식 7을 이용하여 변환된 결합광의 색좌표를 결합부(620)으로부터 입력받아 기준 색좌표와 결합광의 편차를 계산하여 감마값을 설정한다. 기준 색좌표가 24색으로 구성되어 있기 때문에, 결합광의 색좌표도 기준 색좌표의 색상과 동일한 24색에 대해서 계산되어져야 한다. 또한, 연산의 효율성을 위해서 기준 색좌표의 색상수보다 적은 수의 색상을 선택하여 결합광의 색좌표를 구하는 것도 가능하다.
감마값 설정부(650)는 하기의 수학식 8을 이용하여 γ1, γ2의 조합에 대한 Δxy를 모두 구한다.
[수학식 8]
Δxy=((x'-x)2+(y'-y)2)1/2
여기서, x, y는 기준 색좌표의 좌표값이고, x', y'은 결합광의 색좌표의 좌표값이고, Δxy는 색좌표의 편차이다.
감마 곡선을 사용하여 표시 장치의 감마를 보정할 때 모든 색상에 대해서 표시 상태가 양호한 화질을 구현하기 위하여, 감마값 설정부(630)는 수학식 8을 사용하여 맥베스 24색에 대하여 Δxy를 모두 계산한다. γ1, γ2의 조합에 대응되는 모든 색상에 대하여 Δxy의 평균값을 구하여, 상기의 Δxy의 평균값 중에서 최소가 되는 γ1, γ2 조합을 선정한다.
외광의 변화에 따라 저계조 구간의 γ1의 변화가 고계조 구간의 γ2의 변화에 비해서 작기 때문에, γ1이 고정값으로 설정되고, γ2이 변화되는 것도 가능하다.
또한 감마값을 설정시에 Δxy의 평균값 이외의 인자를 고려하여 감마값을 설정하는 방법도 가능하다. Δxy를 이용하여 최적의 γ1, γ2를 선택하는 알고리즘은 표시 장치의 특성과 제어부의 연산속도 등을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다.
감마곡선 생성부(660)는 γ1, γ2의 설정값을 입력받아 입력계조의 구간에 맞게 감마곡선을 생성한다.
감마 보정부(670)은 감마곡선 생성부(660)에서 생성된 감마곡선에 의하여 입력 영상 데이터(DATA)를 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)를 데이터 구동부(500)로 출력한다.
도 10는 본 발명의 감마값 설정 방법의 동작 순서를 표시한 순서도이다.
먼저 맥베스 컬러 차트를 이용하여 표준 광원 하에서 기준 색좌표를 설정한다. 맥베스 컬러 차트의 24색 전체에 대해서 설정한다(S101).
표시 장치의 외광을 측정하고(S102), 외광에 따른 반사광의 색좌표를 연산한다(S103).
기준 색좌표의 24색에 대해서 표시 장치의 암실 출력광을 연산하고 반사광과 동일한 색공간으로 변환한다(S104).
반사광과 암실 출력광의 연산 값을 결합한다(S105).
맥베스 컬러 차트와의 차이가 가장 적게 되도록 감마값을 설정한다(S106).
설정된 감마값으로 감마곡선을 생성한다(S107). 표시 장치에서 생성된 감마곡선에 의하여 입력 영상 데이터가 감마 보정될 수 있다.
도 11은 종래 기술의 감마곡선과 본 발명의 감마곡선을 적용한 색좌표 편차를 나타낸 도표이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 종래 기술에 비하여 개선된 명실 출력광과 맥베스 컬러차트 색좌표의 편차를 나타내고 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 제어부(600)는 사전에 반사광 및 암실 출력광에 기초하여 산출된 복수의 감마곡선이 저장된 룩업 테이블(비도시)을 더 포함하고, 감마곡선생성부(660)은 반사광의 특성에 따른 감마 곡선을 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 데이터(DATA)를 출력 영상 데이터(DAT)로 변환할 수도 있다.
또한, 감마곡선 생성부(660)은 감마적용 입력 계조의 구간을 3개 이상 설정하여 구간마다 서로 다른 감마값을 사용하여 감마 곡선을 생성하는 것도 가능하다.
또한, 색상별로 2개 이상의 감마값이 설정된 색상별 감마곡선 각각에 의하여 입력 영상 데이터(DATA)가 생상별로 감마 보정되는 것도 가능하다.
제어부(600)는 표시 장치의 처리 속도와 저장 장치의 용량 등을 고려하여 통상의 기술자가 선택할 수 있는 드라이버 IC에 구현될 수 있으며, 본 발명에서 예시로 사용한 수학식들은 기본적인 개념을 설명하는데 필요한 예에 불과하며, 다양한 수학식 및 알고리즘을 통해서 연산을 수행하는 것이 가능하다.
이상의 설명을 통해서 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정해져야만 한다.
300 : 표시부 400 : 주사 구동부
500 : 데이터 구동부 600 : 제어부
610 : 제1 색좌표 연산부 620 : 제2 색좌표 연산부
630 : 결합부 650 : 감마값 설정부
660 : 감마곡선 생성부 670 : 감마 보정부
680 : 기준 색좌표 700 : 광센서
800 : 외부광원

Claims (14)

  1. 감마곡선으로 보정하여 영상 데이터 신호를 표시하는 표시 장치에 있어서,
    외광을 측정하여 전기적 신호로 변환하는 광센서;
    상기 광센서에서 출력된 전기적 신호와 입력 영상 신호를 기초로 상기 입력 영상 신호를 보정하는 제어부;
    상기 제어부에서 보정된 출력 영상 데이터를 복수의 화소에 인가하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 신호가 상기 복수의 화소에 인가될 수 있도록 상기 복수의 화소에 주사신호를 인가하는 주사 구동부를 포함하고,
    상기 제어부는 반사광의 색좌표를 연산하는 제1 색좌표 연산부, 암실 출력광의 색좌표를 적어도 2개 이상의 계조 구간별로 연산하는 제2 색좌표 연산부, 상기 제1색좌표 연산부와 상기 제2 색좌표 연산부에서 출력된 반사광 색좌표와 암실 출력광 색좌표를 결합하는 결합부, 상기 결합부에서 출력된 결합광 색좌표와 기준 색좌표사이의 편차에 기초하여 감마값을 설정하는 감마값 설정부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감마값 설정부에서 출력된 감마값을 기초로 계조에 대응하는 감마곡선을 생성하는 감마곡선 생성부를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 감마곡선 생성부는 수학식 2
    제1 구간 출력계조(휘도): Y1=gγ1
    제2 구간 출력계조(휘도): Y2=a'*(gγ2)+b'
    에 의하여 감마곡선을 생성하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감마곡선 생성부에서 생성된 감마곡선을 이용하여 입력 영상 데이터의 계조를 보정하여 출력 영상 데이터를 출력하는 감마 보정부를 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 감마값 설정부는 모든 색상에 대하여 상기 편차의 평균값을 구하고, 상기 편차의 평균값 중 최소값에 대응되는 감마값을 설정하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서
    상기 감마값 설정부는 상기 편차를 수학식 8
    Δxy=((x'-x)2+(y'-y)2)1/2
    을 이용하여 계산하는 표시 장치 .
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 색좌표 연산부는 수학식 3
    X'=0.00226 * 광원의 상대적 X * 방사율(SCI) * 조도
    Y'=0.00226 * 광원의 상대적 Y * 방사율(SCI) * 조도
    Z'=0.00226 * 광원의 상대적 Z * 방사율(SCI) * 조도
    에 의하여 반사광의 색좌표(X', Y', Z')를 산출하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 색좌표 연산부는 수학식 4
    제1 구간 계조
    R=(rγ1) /(255γ1)
    G=(gγ1) /(255γ1)
    B=(bγ1) /(255γ1)
    제2 구간 계조
    R=(a*(rγ2/255γ2)+b)
    G=(a*(gγ2/255γ2)+b)
    B=(a*(bγ2/255γ2)+b)
    a=(γ1*경계계조(γ1-1))/γ2*경계계조(γ2-1))
    b=(경계계조γ1)-(a*경계계조γ2)
    와 수학식 5
    Figure pat00003

    에 의하여 암실 출력광의 색좌표를 연산하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 감마값 설정부에 기준 색좌표를 제공하는 기준 색좌표부를 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준 색좌표부는 맥베스 컬러 차트의 색상에 대한 색좌표를 포함하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 반사광 및 암실 출력광에 기초하여 사전에 산출된 복수의 감마곡선이 저장된 룩업 테이블을 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제 4 항에 있어서
    상기 감마 보정부가 색상별로 입력 영상 데이터를 각각 다른 감마곡선을 이용하여 감마 보정하는 표시 장치.
  13. 광센서에 의하여 외광을 측정하여 전기적 신호로 변환하는 단계;
    제1 색좌표 연산부에 의하여 반사광의 색좌표를 연산하는 단계;
    제2 색좌표 연산부에 의하여 암실 출력광의 색좌표를 연산하는 단계;
    결합부에 의하여 상기 제1색좌표 연산부와 상기 제2 색좌표 연산부에서 각각 출력된 반사광 색좌표와 암실 출력광 색좌표를 결합하는 단계 및
    감마값 설정부에 의하여 상기 결합부에서 출력된 결합광 색좌표와 기준 색좌표사이의 편차에 기초하여 감마값을 설정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제12 항에 있어서
    상기 설정된 감마값을 이용하여 감마곡선을 생성하는 단계를 더 포함하는
    표시 장치의 구동방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170087995A (ko) * 2016-01-21 2017-08-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및 표시 장치를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102072403B1 (ko) * 2013-12-31 2020-02-03 엘지디스플레이 주식회사 하이브리드 구동 방식 유기발광표시장치
KR102239160B1 (ko) * 2014-11-10 2021-04-13 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동 방법
CN104952410B (zh) * 2015-07-14 2017-07-11 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板的显示改善方法及其设备
KR102347780B1 (ko) * 2015-08-25 2022-01-07 삼성디스플레이 주식회사 투명 표시 장치 및 이의 영상 보상 방법
US10460642B2 (en) 2016-06-30 2019-10-29 Apple Inc. Noise reduction in LED sensing circuit for electronic display
US10854153B2 (en) * 2018-10-18 2020-12-01 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Driving voltage compensation method, gray scale compensation method and display device
CN113450713B (zh) * 2020-03-25 2022-08-12 北京小米移动软件有限公司 屏幕显示方法及装置、灰阶映射信息生成方法及装置
CN113899448B (zh) * 2020-06-22 2024-03-01 北京小米移动软件有限公司 电子设备、环境光色温的测量方法及装置、存储介质
CN114360420A (zh) * 2020-10-13 2022-04-15 明基智能科技(上海)有限公司 显示装置的影像调整方法及显示装置
KR20220069288A (ko) 2020-11-20 2022-05-27 주식회사 엘엑스세미콘 색역 매핑 장치 및 그의 튜닝 방법과 그를 갖는 디스플레이 장치
TWI775336B (zh) * 2021-03-03 2022-08-21 圓展科技股份有限公司 智能補光裝置、視訊設備及其智能補光方法
TWI807868B (zh) * 2022-06-17 2023-07-01 星彩顯示股份有限公司 具環境適應性之Gamma自動調校系統及其方法
EP4357932A1 (en) * 2022-08-31 2024-04-24 VeriSilicon Microelectronics (Shanghai) Co., Ltd. Self-adaptive table creation method and apparatus, electronic device and storage medium

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003271122A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Seiko Epson Corp 画像表示装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体
US20030179211A1 (en) * 2002-03-25 2003-09-25 Seiko Epson Corporation Image display system, projector, image processing method, program and information storage medium
US7084881B1 (en) * 2002-03-29 2006-08-01 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for improved color correction
KR20080061420A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
KR20080076203A (ko) * 2007-02-15 2008-08-20 삼성전자주식회사 액정 표시 장치의 구동 방법 및 구동 장치
KR20100076202A (ko) * 2008-12-26 2010-07-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2010183232A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Panasonic Corp 色域変換装置
JP2011123175A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Hitachi Ltd 画像表示装置
KR20110070608A (ko) * 2009-12-18 2011-06-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100240070B1 (en) * 1997-07-10 2000-01-15 Samsung Electronics Co Ltd Apparatus and method for color calibration in image system
US6791716B1 (en) 2000-02-18 2004-09-14 Eastmas Kodak Company Color image reproduction of scenes with preferential color mapping
JP3719424B2 (ja) * 2002-05-09 2005-11-24 セイコーエプソン株式会社 画像処理システム、プロジェクタ、画像処理方法、プログラムおよび情報記憶媒体
KR20060081218A (ko) 2005-01-07 2006-07-12 엘지전자 주식회사 모니터의 색상 조정장치
KR101433108B1 (ko) 2007-12-21 2014-08-22 엘지디스플레이 주식회사 유기전계 발광 디스플레이 장치 및 그 구동방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003271122A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Seiko Epson Corp 画像表示装置、画像処理方法、プログラムおよび記録媒体
US20030179211A1 (en) * 2002-03-25 2003-09-25 Seiko Epson Corporation Image display system, projector, image processing method, program and information storage medium
US7084881B1 (en) * 2002-03-29 2006-08-01 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for improved color correction
KR20080061420A (ko) * 2006-12-28 2008-07-03 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동방법
KR20080076203A (ko) * 2007-02-15 2008-08-20 삼성전자주식회사 액정 표시 장치의 구동 방법 및 구동 장치
KR20100076202A (ko) * 2008-12-26 2010-07-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2010183232A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Panasonic Corp 色域変換装置
JP2011123175A (ja) * 2009-12-09 2011-06-23 Hitachi Ltd 画像表示装置
KR20110070608A (ko) * 2009-12-18 2011-06-24 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170087995A (ko) * 2016-01-21 2017-08-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치의 구동 방법, 및 표시 장치를 포함하는 전자 장치

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