KR20160072370A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시장치는 레드 영상, 그린 영상, 및 화이트 영상 신호를 구비하는 영상 신호를 생성하는 감마 매핑부; 화이트 한계 계조값을 출력하는 한계 계조 결정부를 구비하는 보상 신호 생성부; 및 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 근거로 레드, 그린, 블루 보상 신호를 각각 생성하는 주요 컬러 보상부 및 상기 화이트 영상 신호를 근거로 화이트 보상 신호를 생성하는 화이트 보상부를 구비하는 색조 조절 보상부를 포함한다. 상기 화이트 영상 신호의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값 보다 큰 경우, 상기 화이트 보상부는 상기 화이트 영상의 계조값을 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 감소시켜 상기 화이트 보상 신호를 생성하고, 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 보상하여 상기 레드, 그린, 블루 보상 신호를 생성한다.

Description

표시 장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명 개선된 시인성 및 색 재현성을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
액정표시 장치는 평판표시 장치 중 하나로, 티브이, 모니터, 노트북 및 휴대폰 등 다양한 장치들에 영상을 표시하는 용도로 사용되고 있다.
액정표시 장치는 두 기판 사이에 개재되어 있는 액정 물질에 인가되는 전계의 세기를 조절하고, 상기 두 기판을 투과하는 광의 양을 조절함으로써 영상을 표시한다. 액정표시 장치는 영상을 표시하기 위한 액정표시 패널 및 액정표시 패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 구비한다.
VA(vertical align)모드는 액정표시장치의 동작 모드중의 하나로써, 기판에 수직 배향되며 음의 유전율을 갖는 액정을 구비한다. VA모드는 대비비가 커서 양호한 표시품질을 갖는다.
본 발명의 목적은 개선된 시인성 및 색 재현성을 갖는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 3개의 주요색에 대한 정보를 갖는 영상 정보를 매핑 시켜 레드 영상, 그린 영상, 및 화이트 영상 신호를 구비하는 영상 신호를 생성하는 감마 매핑부; 화이트 한계 계조값을 출력하는 한계 계조 결정부를 구비하는 보상 신호 생성부; 및 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 근거로 레드, 그린, 블루 보상 신호를 각각 생성하는 주요 컬러 보상부 및 상기 화이트 영상 신호를 근거로 화이트 보상 신호를 생성하는 화이트 보상부를 구비하는 색조 조절 보상부를 포함하고, 상기 화이트 영상 신호의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값 보다 큰 경우, 상기 화이트 보상부는 상기 화이트 영상의 계조값을 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 감소시켜 상기 화이트 보상 신호를 생성하고, 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 보상하여 상기 레드, 그린, 블루 보상 신호를 생성한다.
상기 색조 조절 보상부는 상기 화이트 영상 신호의 계조값과 상기 화이트 한계 계조값간의 차이에 대응되는 값을 갖는 화이트 차이값을 생성하는 화이트 차이 산출부를 더 포함하고, 상기 주요 컬러 보상부는 보상 마진을 산출하고, 상기 보상 마진은 상기 영상 신호의 최대 계조값에서 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호의 계조값들 중 최대 값을 뺀 값에 대응되는 값을 가지며, 상기 보상 마진이 상기 화이트 차이값 보다 큰 경우, 상기 주요 컬러 보상부는 상기 보상값 중 상기 화이트 차이값을 이용하여 생성된 제1 보상값을 근거로 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상한다.
상기 보상 마진이 상기 화이트 차이값 보다 작은 경우, 상기 주요 컬러 보상부는 상기 보상값 중 상기 보상 마진을 이용하여 생성된 제2 보상값을 근거로 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상한다.
광을 생성하는 백라이트 유닛; 상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 제어부; 상기 광을 이용하여, 상기 영상 신호를 근거로 생성된 영상 데이터에 대응되는 영상을 표시하는 표시 패널을 더 포함하고, 상기 색조 조절 보상부는 상기 화이트 차이값 및 상기 보상 마진을 근거로 백라이트 보상 신호를 더 생성하고, 상기 백라이트 제어부는 상기 백라이트 보상 신호를 이용하여 상기 백라이트 유닛을 제어한다.
상기 영상 신호를 분석하여, 스케일링 값을 산출하고, 상기 스케일링 값을 근거로 상기 영상 신호의 색역이 이탈되지 않도록 상기 영상 신호를 상기 스케일링 값에 대응하여 상기 영상 신호의 계조값들을 스케일 다운 시키는 스케일러를 더 포함하며, 상기 백라이트 제어부는 상기 스케일링 값에 대응하여 상기 백라이트 유닛의 광의 휘도를 스케일 업 시킨다.
상기 백라이트 보상 신호는 상기 화이트 차이값 및 상기 보상 마진의 차이에 대응되는 값을 가지며, 상기 백라이트 제어부는 상기 백라이트 보상 신호에 응답하여 상기 백라이트 유닛에서 생성되는 광의 휘도를 증가시킨다.
광을 생성하는 백라이트 유닛; 상기 광을 이용하여, 상기 영상 신호를 근거로 생성된 영상 데이터에 대응되는 영상을 표시하는 표시 패널을 더 포함하고, 상기 화이트 한계 계조값은 상기 표시 패널의 시야각에 따른 색좌표 특성을 근거로 기 설정된다.
상기 표시 패널에서 표시되는 화이트 영상의 시야각에 따른 색조 천이는 상기 화이트 한계 계조값에서 최소이다.
제1 및 제2 x좌표의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표의 차이의 합은 상기 화이트 한계 계조값에서 최소값을 가지며, 상기 제1 x좌표 및 상기 제1 y좌표는 상기 표시 패널을 정면 시인하는 경우 시인되는 상기 표시 패널에 표시되는 화이트 영상의 CIE 좌표계에서의 x좌표 및 y좌표 이며, 상기 제2 x좌표 및 상기 제2 y좌표는 상기 표시 패널에 측면 시인하는 경우 시인되는 상기 화이트 영상의 CIE 좌표계에서의 x좌표 및 y좌표이다.
상기 표시 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며, 상기 액정층은 수직 배향된 액정 분자를 포함한다.
상기 표시 패널은 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소를 포함한다.
상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 수신하고, 재샘플 필터링을 통해 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 레드, 그린, 블루, 및 화이트 영상 데이터로 각각 변환시키는 서브 화소 렌더링부를 더 포함하며, 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 영상 데이터는 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소에 제공된다.
상기 영상 정보의 색조를 산출하고, 산출된 상기 영상 정보의 색조가 기 설정된 타겟 색조에 속하는지 여부에 대한 정보를 갖는 동작 개시 신호를 생성하는 동작 개시 판단부를 더 포함하며, 상기 보상 신호 생성부는 상기 동작 신호에 응답하여, 상기 영상 정보의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우 상기 화이트 한계 계조값을 출력하며, 상기 색조 조절 보상부는 상기 동작 신호에 응답하여, 상기 영상 정보의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상하여 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 각각 생성한다.
상기 화이트 영상 신호의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값 보다 큰 경우, 상기 화이트 보상부는 상기 보상 화이트 신호는 상기 화이트 한계 계조값을 갖는다.
상술한 바에 따르면, 화이트 보상 신호의 계조값은 화이트 한계 계조값을 넘을 수 없도록 제한되며, 레드, 그린, 및 블루 보상 신호의 계조값은 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 보상된다. 그에 따라, 화이트 서브 화소에서 표시되는 화이트의 비중은 상대적으로 감소하며, 레드, 그린, 및 블루 픽셀에서 각각 표시되는 레드, 그린, 및 블루의 비중은 상대적으로 증가한다. 그 결과, 표시 장치에서 표시되는 영상의 시야각에 따른 색조의 변이가 감소되고, 상기 표시 장치는 개선된 시야각을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도 이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 일부를 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 서브 화소의 개략도 이다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부(400)의 블록도 이다.
도 5는 도 4에 도시된 보상 신호 생성부의 블록도 이다.
도 6은 도 4에 도시된 색조 조절 보상부(440)의 블록도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작 순서를 설명하는 순서도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 시야각에 따른 색좌표 특성을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예를 들어 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 시야각에 따른 색좌표 특성을 도시한 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 영상을 표시하는 표시 패널(100), 상기 표시 패널(100)을 구동하는 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)의 구동을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
상기 제어부(400)는 상기 표시 장치(1000)의 외부로부터 영상정보(RGB) 및 다수의 제어 신호(CS)를 수신한다. 상기 제어부(400)는 상기 데이터 드라이버(300)의 인터페이스 사양에 맞도록 상기 영상정보(RGB)의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터(ID)를 생성하고, 상기 영상 데이터(ID)를 상기 데이터 드라이버(300)에 제공한다.
또한, 상기 제어부(400)는 상기 다수의 제어 신호(CS)에 근거하여 데이터 제어 신호(DCS, 예를 들어, 출력개시신호, 수평개시신호 등) 및 게이트 제어 신호(GCS, 예를 들어, 수직개시신호, 수직클럭신호, 및 수직클럭바신호)를 생성한다. 상기 데이터 제어 신호(DCS)는 상기 데이터 드라이버(300)로 제공되고, 상기 게이트 제어 신호(GCS)는 상기 게이트 드라이버(200)에 제공된다.
상기 게이트 드라이버(200)는 상기 제어부(400)로부터 제공되는 상기 게이트 제어 신호(GCS)에 응답해서 상기 게이트 신호들을 순차적으로 출력한다.
상기 데이터 드라이버(300)는 상기 제어부(400)로부터 제공되는 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 응답해서 상기 영상 데이터(ID)를 데이터 전압들로 변환하여 출력한다. 출력된 상기 데이터 전압들은 상기 표시 패널(100)로 인가된다.
상기 표시 패널(100)은 다수의 게이트 라인(GL1~GLn), 다수의 데이터 라인(DL1~DLm) 및 다수의 화소(PX)를 포함한다. 상기 화소(PX)는 복수의 서브 화소(SPX)를 포함할 수 있다. 상기 화소들(PX)은 영상을 구성하는 단위 영상을 표시하는 소자이며, 상기 표시 패널(100)에 구비된 상기 화소(PX)의 개수에 따라 상기 표시 패널(100)의 해상도가 결정 될 수 있다. 설명의 편의를 위해 다수의 화소(PX) 중 어느 하나의 화소(PX) 만을 도시하고 나머지 화소의 도시는 생략되었다.
상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)은 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제2 방향(D2)과 수직한 제1 방향(D1)으로 서로 평행하게 배열된다. 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GLn)은 상기 게이트 드라이버(200)와 연결되어, 상기 게이트 드라이버(200)로부터 상기 게이트 신호들을 수신한다.
상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 제2 방향(D2)으로 서로 평행하게 배열된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm)은 상기 데이터 드라이버(300)와 연결되어 상기 데이터 드라이버(300)로부터 상기 데이터 전압들을 수신한다.
상기 서브 화소(SPX)는 다수의 게이트 라인(GL1~GLn) 중 대응하는 게이트 라인 및 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DLm) 중 대응하는 데이터 라인과 연결 되어 구동 될 수 있다.
상기 표시 장치(1000)는 백라이트 유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛(500)은 상기 표시 패널(100)의 후방에 배치되며, 상기 표시 패널(100)과 대향한다. 상기 백라이트 유닛(500)은 상기 제어부(400)에서 생성된 백라이트 제어 신호(BCS)를 수신 받는다. 상기 백라이트 유닛(500)은 상기 백라이트 제어 신호(BCS)에 응답하여 광을 생성하고, 상기 광을 표시 패널(100)에 공급한다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널의 일부를 확대한 평면도이다.
도 2에는, 제1 내지 제8 데이터 라인들(DL1~DL8)에 연결된 서브 화소(SPX)이 예시적으로 도시되어 있다. 상기 서브 화소(SPX)는 레드를 표시하는 복수의 레드 서브 화소(Rp), 그린을 표시하는 복수의 그린 서브 화소(Gp), 블루를 표시하는 복수의 블루 서브 화소들(Bp), 및 화이트를 표시하는 복수의 화이트 서브 화소(Wp)를 포함한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 서브 화소(SPX)은 옐로우, 시안, 및 마젠타 색을 각각 표시하는 옐로우 화소들, 시안 화소들, 및 마젠타 화소들을 더 포함할 수 있다.
상기 서브 화소(SPX)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제2 방향(D2)으로 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 서브 화소(SPX) 중 상기 제2 방향(D2)을 따라 순차적으로 배열된 화소들의 집합은 화소행으로 정의되고, 상기 제1 방향(D1)을 따라 순차적으로 배열된 화소들의 집합은 화소열로 정의될 수 있다. 상기 표시 패널(100)은 다수의 화소행 및 다수의 화소열을 구비할 수 있다. 도 7에는 상기 다수의 화소열 중 제1 내지 제8 화소열(C1~C8) 및 상기 다수의 화소행 중 제1 내지 제4 화소행(PR1~PR4)이 도시되었다.
상기 화소행 중 홀수 화소행(PR1, PR3)에는 상기 레드 서브 화소(Rp), 상기 그린 서브 화소(Gp), 상기 블루 서브 화소들(Bp), 및 상기 화이트 서브 화소(Wp)가 제1 화소열(C1)부터 상기 레드 서브 화소(Rp), 상기 그린 서브 화소(Gp), 상기 블루 서브 화소(Bp), 및 상기 화이트 서브 화소(Wp)의 순서로 반복되어 배치될 수 있다. 상기 화소행 중 짝수 화소행(PR2, PR4)에는 상기 레드 서브 화소(Rp), 상기 그린 서브 화소(Gp), 상기 블루 서브 화소들(Bp), 및 상기 화이트 서브 화소(Wp)가 제1 화소열(C1)부터 상기 블루 서브 화소(Bp), 상기 화이트 서브 화소(Wp), 상기 레드 서브 화소(Rp), 및 상기 그린 서브 화소(Gp)의 순서로 반복되어 배치될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 서브 화소의 개략도 이다.
도 3을 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 어레이 기판(AS), 대향 기판(FS) 및 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판(FS) 사이에 개재되는 액정층(LL)을 포함한다.
상기 서브 화소(SPX)는 상기 제2 게이트 라인(GL2) 및 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 트랜지스터(TR), 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다.
상기 트랜지스터(TR)는 상기 어레이 기판(AS)에 배치될 수 있다. 상기 트랜지스터(TR)는 상기 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된 게이트 전극, 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 소스 전극, 상기 액정 커패시터(Clc) 및 상기 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 액정 커패시터(Clc)는 상기 어레이 기판(AS)에 배치된 화소 전극(PE), 대향 기판(FS)에 배치된 공통 전극(CE), 및 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 배치된 상기 액정층(LL)을 포함한다. 이 경우, 상기 액정층(LL)은 유전체로서의 역할을 한다. 상기 액정층(LL)은 액정 분자를 포함한다. 상기 액정 분자는 음의 유전율 가질 수 있다. 또한, 상기 액정 분자는 상기 어레이 기판(AS) 및 상기 대향 기판(FS)에 수직 배향 될 수 있다.
상기 화소 전극(PE)은 상기 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결된다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 대향 기판(FS)에 전체적으로 형성될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 공통 전극(CE)은 상기 어레이 기판(AS)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 상기 화소 전극(PE) 및 상기 공통 전극(CE) 중 적어도 하나는 슬릿을 포함할 수 있다.
상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 화소 전극(PE), 스토리지 라인(미 도시됨)으로부터 분기된 스토리지 전극(미 도시됨), 및 상기 화소 전극(PE)과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 라인은 상기 어레이 기판(AS)에 배치되며, 상기 제2 게이트 라인(GL2)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 상기 스토리지 전극은 상기 화소 전극(PE)과 부분적으로 오버랩될 수 있다.
상기 서브 화소(SPX)는 주요색 중 하나를 나타내는 상기 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예로서 상기 컬러 필터(CF)는 상기 대향 기판(FS)에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 컬러 필터(CF)는 상기 어레이 기판(AS)에 배치될 수 있다.
상기 트랜지스터(TR)는 상기 제2 게이트 라인(GL2)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온된다. 상기 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 상기 트랜지스터(TR)를 통해 상기 액정 커패시터(Clc)의 상기 화소 전극(PE)에 제공된다. 상기 공통 전극(CE)에는 공통 전압이 인가된다.
상기 데이터 전압 및 상기 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의해 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 상기 화소 전극(PE)과 상기 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 상기 액정층(LL)의 액정 분자들이 구동된다. 상기 형성된 전계에 의해 구동된 액정 분자들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
상기 스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상기 스토리지 라인은 상기 공통 전압을 인가 받을 수 있다. 상기 스토리지 커패시터(Cst)는 상기 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 유지해 주는 역할을 한다.
도 4는 도 1에 도시된 제어부의 블록도 이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어부(400)는 감마 매핑부(410), 보상 신호 생성부(420), 스케일러(430), 색조 조절 보상부(440), 서브 화소 렌더링부(450), 백라이트 제어부(460)를 포함한다.
상기 감마 매핑부(410)는 상기 영상 정보(RGB)를 제1 영상 신호(RGBW1)로 매핑한다. 상기 감마 매핑부(410)는 색역 매핑 알고리즘(Gamut Mapping Algorism; GMA)을 통해 상기 영상 정보(RGB)의 RGB 색역을 RGBW 색역으로 매핑시켜 제1 영상 신호(RGBW1)를 생성할 수 있다. 상기 제1 영상 신호(RGBW1)는 상기 보상 신호 생성부(420) 및 상기 스케일러(430)에 제공될 수 있다.
상기 영상 정보(RGB)는 3개의 주요색에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 정보(RGB)는 레드, 그린, 및 블루에 대한 정보를 각각 갖는 레드 정보(Ri), 그린 정보(Gi), 및 블루 정보(Bi)를 포함할 수 있다.
상기 제1 영상 신호(RGBW1)는 4개의 주요색에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 영상 신호(RGBW1)는 레드, 그린, 및 블루에 대한 정보를 각각 갖는 제1 레드 신호(R1), 제1 그린 신호(G1), 제1 블루 신호(B1), 및 제1 화이트 신호(W1)를 포함한다.
또한, 도 4에는 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 감마 매핑부(410)는 제1 영상 신호(RGBW1) 이외에, 상기 영상 정보(RGB)의 휘도 데이터를 더 생성할 수 있다. 상기 휘도 데이터는 상기 서브 화소 렌더링부(450)에 제공되고, 샤프 필터링(Sharp filtering) 동작에 활용될 수 있다.
상기 스케일러(430)는 상기 제1 화이트 신호(W1)에 의해 상기 제1 영상 신호(RGBW1)의 색역이 이탈 되는 것을 방지 하고, 상기 제1 영상 신호(RGBW1)의 계조값이 부정값(illegal value)을 갖는 것을 방지 하기 위해 상기 제1 영상 신호(RGBW1)의 계조값을 스케일링 하고, 상기 백라이트 유닛(300, 도 1에 도시됨)의 휘도를 제어 한다.
보다 구체적으로, 상기 스케일러(430)는 상기 제1 영상 신호(RGBW1)를 수신하여, 현재 프레임의 영상에 포함된 포화 색상(saturated color)의 비중을 히스토그램 등을 이용하여 분석하고, 이를 근거로 스케일링 값(SV)을 산출한다. 이후, 상기 스케일러(430)는 상기 스케일링 값(SV)을 근거로 상기 제1 영상 신호(RGBW1)를 보상하고, 제2 영상 신호(RGBW2)를 생성한다. 또한, 상기 스케일러(430)는 상기 스케일링 값(SV)을 상기 백라이트 제어부(460)에 출력한다.
예를 들어, 상기 스케일러(430)는 현재 프레임에 포함된 옐로우와 같은 포화 색상의 비중이 높은 경우, 상기 스케일링 값(SV)에 대응하여 상기 제1 영상 신호(RGBW1)의 계조값들을 스케일 다운 시켜 상기 제2 영상 신호(RGBW2)를 생성하고, 상기 스케일링 값(SV)에 대응하여 상기 백라이트 유닛(500)의 광의 휘도를 스케일 업 시킬 수 있다.
상기 제2 영상 신호(RGBW2)는 레드, 그린, 및 블루에 대한 정보를 각각 갖는 제2 레드 신호(R2), 제2 그린 신호(G2), 제2 블루 신호(B2), 및 제2 화이트 신호(W2)를 포함할 수 있다. 상기 제2 레드 신호(R2), 제2 그린 신호(G2), 제2 블루 신호(B2), 및 제2 화이트 신호(W2)는 각각 상기 제1 레드 신호(R1), 제1 그린 신호(G1), 제1 블루 신호(B1), 및 제1 화이트 신호(W1)에 상기 스케일링 값(SV)을 곱하여 생성될 수 있다.
예를 들어, 상기 스케일링 값(SV)이 0.5 인 경우 상기 스케일러(430)는 상기 제1 영상 신호(RGBW1)의 계조값들에 0.5를 곱하여 상기 제2 영상 신호(RGBW2)의 계조값들을 생성하고, 상기 백라이트 제어부(460)는 상기 백라이트 유닛(500, 도 1에 도시됨)에서 생성되는 광의 휘도가 1/0.5=2배가 되도록 상기 백라이트 유닛(500)을 구동한다.
상기 보상 신호 생성부(420)는 상기 영상 정보(RGB) 및 상기 제1 영상 신호(RGBW1)를 수신하고, 영상 정보(RGB) 및 상기 제1 영상 신호(RGBW1)에 따라 화이트 한계 계조값(Wlim) 및 화이트 차이값(Wdiff)을 생성한다.
상기 색조 조절 보상부(440)는 상기 스케일러(430)로부터 상기 제2 영상 신호(RGBW2)를 수신 받고, 상기 보상 신호 생성부(420)로부터 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)을 수신 받는다. 상기 색조 조절 보상부(440)는 상기 제2 영상 신호(RGBW2)를 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 을 근거로 보상하여 보상 신호(RGBWc)를 생성한다. 또한, 상기 색조 조절 보상부(440)는 백라이트 보상 신호(BLCS)를 생성하여 상기 백라이트 제어부(460)에 출력 할 수 있다.
상기 보상 신호 생성부(420) 및 상기 색조 조절 보상부(440)에 대하여는 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
상기 서브 화소 렌더링부(450)는 상기 표시 패널(100)의 상기 서브 화소(SPX)의 레이아웃에 부합하는 포맷을 갖는 상기 영상 데이터(ID)를 생성한다. 상기 서브 화소 렌더링부(450)는 상기 보상 신호(RGBWc)에 대해 렌더링 동작을 수행하고, 상기 영상 데이터(ID)를 생성한다. 상기 서브 화소 렌더링부(450)의 렌더링 동작은 재샘플 필터링 동작(Re-sample filtering) 동작 및 샤프 필터링(Sharp filtering) 동작을 포함할 수 있다.
상기 재샘플 필터링 동작은 타켓 화소에 대응되는 데이터를 상기 보상 신호(RGBWc) 중 타켓 화소에 대응 되는 상기 보상 신호(RGBWc)의 데이터 뿐만 아니라, 상기 타켓 화소에 인접한 주위 화소들에 대응되는 상기 보상 신호(RGBWc)의 데이터들을 근거로 생성하는 과정이다.
상기 재샘플 필터링 동작은 예를 들어, 다이아몬드 필터 등을 상기 보상 신호(RGBWc)에 적용하여 수행 될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 영상 데이터(ID)의 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터(Rd, Gd, Bd, Wd)는 각각 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루, 및 보상 화이트 신호(Rc, Gc, Bc, Wc)에 상기 다이아몬드 필터를 적용하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 서브 화소 렌더링부(450)는 상기 재필터링 동작 이후, 샤프 필터링 동작을 통해 상기 영상 데이터(ID)를 보상 할 수 있다. 보다 구체적으로, 샤프 필터링 동작은 제1 영상 신호(RGBW1)의 라인, 에지, 점, 사선 등을 판별하여, 라인, 에지, 점, 사선 등이 적절하게 표시 될 수 있도록 영상 데이터(ID)를 보상하여 출력 할 수 있다.
상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 데이터(Rd, Gd, Bd, Wd)는 상기 데이터 드라이버(300, 도 1에 도시됨)에 의해 데이터 전압으로 변환되어 각각 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소(Rp, Gp, Bp, Wp, 도 2에 도시됨)에 제공된다.
상기 백라이트 제어부(460)는 상기 스케일링 값(SV) 및 상기 백라이트 보상 신호(BLCS) 을 수신하고, 상기 백라이트 보상 신호(BLCS) 및 상기 스케일링 값(SV)을 이용하여 상기 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성한다. 상기 백라이트 제어부(460)는 상기 백라이트 제어 신호(BCS)를 통해 상기 백라이트 유닛(500, 도 1에 도시됨)의 구동을 제어하고, 상기 백라이트 유닛(500)에서 생성되는 광의 휘도를 제어할 수 있다.
도 4에서는 도시되지 않았으나 상기 감마 매핑부(410)의 전단에는 입력 감마 변환부가 더 구비될 수 있다. 상기 입력 감마 변환부는 후속하는 상기 감마 매핑부(410), 상기 서브 화소 렌더링부(450)에서의 데이터 처리를 용이하게 하기 위해, 상기 영상 정보(RGB)의 감마 특성을 조정하여 출력한다. 보다 구체적으로, 상기 입력 감마 변환부는 상기 영상 정보(RGB)의 비선형적인 감마 특성이 휘도에 비례하도록 상기 영상 정보(RGB)를 선형화 시켜 출력한다.
또한, 이에 대응하여, 상기 서브 화소 렌더링부(450)의 후단에는 출력 감마 변환부가 더 구비될 수 있다. 상기 출력 감마 변환부는 상기 영상 데이터(ID)에 대해 역감마 보정을 수행하여 상기 영상 데이터(ID)를 비선형화 시켜 출력한다.
도 5는 도 4에 도시된 보상 신호 생성부의 블록도 이며, 도 6은 도 4에 도시된 색조 조절 보상부(440)의 블록도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작 순서를 설명하는 순서도 이다.
이하, 도 5 및 도 6의 블록도 및 도 7의 순서도를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작을 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 보상 신호 생성부(420)는 동작 개시 판단부(421) 및 한계 계조 결정부(422)를 포함한다.
상기 동작 개시 판단부(421)는 상기 영상 정보(RGB)를 수신하고, 상기 영상 정보(RGB)를 근거로 동작 개시 신호(OSS)를 생성한다.
상기 동작 개시 판단부(421)는 상기 영상 정보(RGB)로부터 상기 영상 정보(RGB)의 색조(Hue)를 판단한다. 예를 들어, 상기 동작 개시 판단부(421)는 상기 영상 정보(RGB)로부터 상기 영상 정보(RGB)의 색조를 산출하고, 상기 산출된 색조가 기 설정된 타겟 색조에 속하는지 여부를 판단 할 수 있다.
상기 동작 개시 신호(OSS)는 상기 영상 정보(RGB)의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우 동작을 개시한다는 정보를 포함하며, 상기 영상 정보(RGB)의 색조가 상기 타겟 색조에 속하지 않는 경우 동작을 개시하지 않는다는 정보를 포함할 수 있다.
상기 타겟 색조는 예를 들어 포화된 컬러에 대응 될 수 있다. 포화된 컬러는 레드, 그린, 블루와 같은 원색(primary color) 또는 옐로우, 시안, 및 마젠타와 같은 2차 원색(secondary primary color)과 같이 화이트 성분을 거의 포함하지 않는 컬러들일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 타겟 색조는 옐로우에 가까운 피부색(skin color)에 대응될 수 있다. 상기 피부색은 사용자가 색상을 기억하는 기억색의 하나로써, 표시 되는 영상의 색감이 원래의 색감 대비 자연스러운지 사용자가 쉽게 인지 할 수 있는 컬러이다.
상기 동작 개시 판단부(421)는 상기 영상 정보(RGB)의 색조가 사용자가 쉽게 인지 할 수 있는 색조인 경우에만 후속하여 동작하는 상기 한계 계조 결정부(422) 및 상기 색조 조절 보상부(440)가 동작 하도록 상기 동작 개시 신호(OSS)를 제공할 수 있다. 이와 같이, 상기 한계 계조 결정부(422) 및 상기 색조 조절 보상부(440)는 특정 컬러에 대해서만 동작을 수행하므로, 데이터를 처리하기 위한 연산량은 감소되고, 불필요 한 보상에 의한 화질의 열화가 방지 될 수 있다.
상기 한계 계조 결정부(422)는 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)을 생성하여 출력한다(S1). 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)은 상기 제2 화이트 신호(W2)의 비중을 줄이고, 감소된 상기 제2 화이트 신호(W2)에 따라 감소된 휘도를 보상하기 위해, 상기 제2 레드, 제2 그린, 제2 블루 신호(R2, G2, B2)의 비중을 증가 시키는 역할을 한다.
또한, 상기 한계 계조 결정부(422)는 전술한 바와 같이 상기 동작 개시 신호(OSS)에 응답하여 상기 영상 정보(RGB)의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우에만 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)을 출력 하도록 동작 할 수 있다.
상기 화이트 한계 계조값(Wlim)은 예를 들어, 상기 표시 패널(200, 도 1에 도시됨)의 색좌표 특성을 근거로 기 설정될 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 색좌표 특성은 시야각에 따른 색좌표의 변화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널(100)의 시야각에 따른 색좌표 특성은 도 8에 도시된 그래프와 같을 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 시야각에 따른 색좌표 특성을 도시한 그래프이다. 보다 구체적으로, 도 8은 화이트 영상을 표시하는 상기 표시 패널(100)을 정면 시인 하는 경우의 CIE 좌표계상에서 제1 x좌표(x1) 및 제1 y 좌표(y1)와 측면 시인 하는 경우의 CIE 좌표계 상에서 제2 x좌표(x2) 및 제2 y좌표(y2)를 화이트 영상의 계조값에 따라 표시한 그래프이다.
여기서, 정면 시인이란, 사용자 및 표시 패널을 지나는 가상선과 표시 패널의 두께 방향이 이루는 시인 각도가 0에 가까운 경우를 의미하며, 측면 시인이란, 상기 시인 각도가 90도에 가까운 경우를 의미한다. 또한, 상기 표시 패널(100)이 화이트 영상을 표시 하는 경우 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소(Rp, Gp, Bp, Wp)는 각각 모두 동일한 계조의 레드, 그린, 블루, 및 화이트를 표시 할 수 있다.
일반적으로, 사용자는 고계조에서의 색조의 천이를 쉽게 인지하지 못하며, 저계조에서의 색조 천이를 쉽게 인지한다. 도 8을 참조하면, 정면 시인시 제1 x좌표 및 제1 좌표(x1, y1)은 저계조에서 거의 일정한 반면, 측면 시인시 제2 x좌표 및 제2 y좌표(x2, y2)는 저계조에서 고계조로 감에 따라 색좌표가 연속적으로 변한다. 이는, 계조에 따라 변하는 수직 배향된 상기 액정 분자 움직임에 의해 상기 표시 패널(100)의 상기 화이트 서브 화소(Wp, 도 2에 도시됨)에서 표시되는 영상의 색좌표가 많은 영향을 받기 때문이다.
또한, 상기 제1 및 제2 x좌표(x1, x2)와의 차이 및 상기 제1 및 제2 y좌표(y1, y2)와의 합은 특히, 저계조에서 크다. 이 또한, 상기 화이트 서브 화소(Wp)에서 표시 되는 영상의 색좌표가 시야각에 따라 많은 영향을 받기 때문이다.
상기 화이트 한계 계조값(Wlim)은, 이와 같은 상기 표시 패널(200)의 시야각에 따른 색좌표 특성을 근거로 기 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)에서 상기 화이트 영상의 시야각에 따른 색조 천이는 화이트 한계 계조값(Wlim)이외의 다른 모든 계조값에서 상기 화이트 영상의 시야각에 따른 색조 천이보다 작을 수 있다. 다시 말해, 상기 표시 패널(100)의 시야각에 따른 색조 변이는 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)에서 최소이다.
보다 구체적으로, 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)에서 상기 화이트 영상의 상기 제1 및 제2 x좌표(x1, x2)의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표(y1, y2)의 차이의 합은 화이트 한계 계조값(Wlim) 이외의 다른 모든 계조값에서의 상기 화이트 영상의 상기 제1 및 제2 x좌표(x1, x2)의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표(y1, y2)의 차이의 합보다 작을 수 있다. 다시 말해, 상기 표시 패널(100)의 상기 제1 및 제2 x좌표(x1, x2)의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표(y1, y2)의 차이의 합은 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)에서 최소값을 갖는다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)은 대략 160 계조로 설정 될 수 있다. 이 경우, 대략 160 계조에서 상기 제1 및 제2 x좌표(x1, x2)의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표(y1, y2)의 차이의 합은 최소값을 갖는다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 색조 조절 보상부(440)는 화이트 차이 산출부(441), 주요 컬러 보상부(442), 및 화이트 보상부(443)를 포함한다.
상기 색조 조절 보상부(440)는 전술한 바와 같이 상기 동작 개시 신호(OSS)에 응답하여 상기 영상 정보(RGB)의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우에만 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상하여 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 각각 생성 하도록 동작 할 수 있다.
상기 화이트 차이 산출부(441)는 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 및 상기 제2 화이트 신호(W2)를 수신하고, 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 및 상기 제2 화이트 신호(W2)를 근거로 화이트 차이값(Wdiff)을 생성한다(S2). 보다 구체적으로, 상기 화이트 차이 산출부(441)는 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 및 상기 제2 화이트 신호(W2)의 계조값간의 차이를 산출하고, 산출된 상기 차이에 대응되는 값을 갖는 상기 화이트 차이값(Wdiff)으로 생성한다. 상기 화이트 차이 산출부(441)는 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 상기 주요 컬러 보상부(442) 및 상기 화이트 보상부(443)에 출력한다.
상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2) 및 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 수신하고, 상기 보상 신호(RGBWc)의 보상 레드, 보상 그린, 및 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)를 생성한다. 또한, 상기 화이트 보상부(443)는 상기 제2 화이트 신호(W2) 및 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 수신하고, 상기 보상 신호(RGBWc)의 보상 화이트 신호(Wc)를 생성한다.
상기 주요 컬러 보상부(442) 및 상기 화이트 보상부(443)는 상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 작은 값을 갖는지 판단한다(S4). 예를 들어, 상기 주요 컬러 보상부(442) 및 상기 화이트 보상부(443)는 상기 화이트 차이값(Wdiff)이 음수 또는 양수인지를 판단하여, 상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 작은 값을 갖는지 판단할 수 있다.
상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 작은 값을 갖는 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 레드, 제2, 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)에 대응되는 값을 각각 갖는 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)를 출력 하고, 상기 화이트 보상부(443)는 상기 제2 화이트 신호(W2)에 대응되는 값을 갖는 상기 보상 화이트 신호(Wc)를 생성한다(S5).
또한, 상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 작은 값을 갖는 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 레드, 제2, 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)에 대응되는 값을 각각 갖는 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)를 출력 하고, 상기 화이트 보상부(443)는 상기 제2 화이트 신호(W2)에 대응되는 값을 갖는 상기 보상 화이트 신호(Wc)를 생성한다(S5).
상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 큰 값을 갖는 경우, 상기 화이트 보상부(443)는 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)을 갖는 상기 보상 화이트 신호(Wc)를 생성한다(S6). 그러나 이에 한정되지 않고, 상기 화이트 보상부(443)는 상기 한계 계조값을 근거로 상기 제2 화이트 영상(W2)의 계조값을 감소시키고, 감소된 상기 화이트 영상(W2)의 계조값을 갖도록 상기 보상 화이트 신호(Wc)를 생성할 수 있다.
상기 제2 화이트 신호(W2)가 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 큰 값을 갖는 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 보상 마진(MG)을 산출한다(S7). 상기 보상 마진(MG)은 상기 제2 영상 신호(RGBW2)의 최대 계조값에서 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)의 계조값들 중 최대 값을 뺀 값에 대응되는 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 예로 상기 최대 계조값은 255계조 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)의 계조값이 각각 200, 100, 50인 경우, 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)의 계조값들 중 최대 값은 200이며, 상기 보상 마진(MG)은 255-200=55일 수 있다.
상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 보상 마진(MG)이 상기 화이트 차이값(Wdiff)보다 큰지 판단한다(S8).
상기 보상 마진(MG)이 상기 화이트 차이값(Wdiff) 보다 큰 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 근거로 생성된 제1 보상값(CV1)을 생성한다(S9). 본 발명의 일 예로, 상기 제1 보상값(CV1)은 상기 화이트 차이값(Wdiff)과 실질적으로 동일한 값을 가질 수 있다.
이후, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)을 상기 제1 보상값(CV1)을 근거로 보상하여 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)를 생성할 수 있다(S10).
본 발명의 일 예로, 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)는 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)에 상기 제1 보상값(CV1)을 가산하여 각각 생성될 수 있다.
상기 보상 마진(MG)이 상기 화이트 차이값(Wdiff) 보다 작은 경우, 상기 제1 보상값(CV1)을 근거로 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)를 보상하여 상기 보상 레드, 보상 그린, 및 보상 블루 신호(Rc Gc, Bc)를 생성하면, 상기 보상 레드, 보상 그린, 및 보상 블루 신호(Rc Gc, Bc)는 최대 계조값(예를 들어, 255)을 넘는 계조값을 가질 수 있다.
따라서, 상기 보상 마진(MG)이 상기 화이트 차이값(Wdiff) 보다 작은 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 보상 마진(MG)을 근거로 생성된 제2 보상값(CV2)을 생성하고(S11), 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)를 상기 제2 보상값(CV2)을 근거로 보상하여 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)를 생성할 수 있다(S12).
본 발명의 일 예로, 상기 제2 보상값(CV2)은 상기 보상 마진(MG)과 실질적으로 동일한 값을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 예로, 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)는 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루 신호(Rc, Gc, Bc)에 상기 제2 보상값(CV2)을 가산하여 각각 생성될 수 있다.
이어서, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 보상값(CV2) 및 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 근거로 백라이트 보상 신호(BLCS)를 생성한다(S13). 본 발명의 일 예로, 상기 백라이트 보상 신호(BLCS)는 상기 화이트 차이값(Wdiff)으로부터 상기 제2 보상값(CV2)을 뺀 값에 대응되는 값을 가질 수 있다. 상기 백라이트 보상 신호(BLCS)는 상기 백라이트 유닛(300, 도 1에 도시됨)에서 생성되는 광의 휘도를 증가시켜 상기 제2 보상값(CV2)에 의하여 충분히 보상되지 못한 휘도를 보상시킨다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동작을 예를 들어 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 예로, 상기 제2 레드, 제2 그린, 제2 블루, 및 제2 화이트 신호(R2, G2, B2, W2)의 계조값은 각각 220, 200, 180, 180이며, 최대 계조값은 225이고, 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)은 160일 수 있다.
이 경우, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 180-160=20의 값을 갖는 화이트 차이값(Wdiff)을 산출하고(도 7의 S3 단계), 상기 제2 화이트 신호(W2)의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값(Wlim) 보다 크므로(도 7의 S4 단계), 상기 보상 화이트 신호(Wc)를 상기 화이트 한계 계조값(Wlim)인 160을 갖도록 생성한다(도 7의 S6 단계).
이후, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 255-220=35의 값을 갖는 상기 보상 마진(MG)을 산출하고(도 7의 S7 단계), 상기 보상 마진(MG)이 상기 화이트 차이값(Wdiff) 보다 크므로(도 7의 S8 단계), 상기 화이트 차이값(Wdiff)을 근거로 20의 값을 갖는 상기 제1 보상값(CV1)을 생성한다(도 7의 S9 단계).
이어서, 상기 주요 컬러 보상부(442)는 상기 제2 레드, 제2 그린, 및 제2 블루 신호(R2, G2, B2)에 상기 제1 보상값(CV1)을 가산하여 각각 240, 220, 200 160의 값을 갖는 상기 보상 레드, 보상 그린, 보상 블루, 및 보상 화이트 신호(Rc, Gc, Bc, Wc)를 생성한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 시야각에 따른 색좌표 특성을 도시한 그래프이다.
도 10은 상기 색조 조절 보상부(440)에서 보상된 상기 영상 데이터(ID)를 통해 화이트 영상을 표시하는 상기 표시 패널(100)을 정면 시인 하는 경우의 CIE 좌표계상에서 제3 x좌표(x3) 및 제3 y 좌표(y3)와 측면 시인 하는 경우의 CIE 좌표계 상에서 제4 x좌표(x4) 및 제4 y좌표(y4)를 상기 영상 데이터(ID)의 화이트 데이터의 계조값에 따라 표시한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 정면 시인시 제3 x좌표 및 제3 y좌표(x3, y3)가 저계조에서 거의 일정할 뿐만 아니라, 측면 시인시 제4 x좌표 및 제4 y좌표(x4, y4) 또한 저계조에서 거의 일정하다. 따라서, 상기 표시 장치(1000, 도 1에 도시됨)에서 발생될 수 있는 계조에 따른 색조의 천이가 억제 됨을 알 수 있다.
일반적으로 사람은 x좌표의 차이 보다 y좌표의 차이에 더 민감하므로, 시야각에 따른 영상들간의 y좌표의 차이가 작은 경우 사용자가 인지하는 시야각에 따른 색조 변이가 감소될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 및 제4 y좌표(y3, y4)간의 차이는 작으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)에서 표시되는 영상의 시야각에 따른 색조 변이가 감소되고, 그 결과, 상기 표시 장치(1000)는 개선된 시야각을 가질 수 있다.
상술한 내용을 종합하면, 상기 화이트 서브 화소(Wp, 도 2에 되됨)에서 표시되는 영상은 계조 및 시야각에 따라 색좌표가 크게 변하므로, 상기 표시 장치(1000)는 상기 화이트 서브 화소(Wp)에 제공되는 데이터의 계조값을 억제하여, 화질을 개선 시킬 수 있다. 이와 동시에 레드, 그린, 및 블루 서브 화소(Rp, Gp, Bp)에 제공되는 데이터의 계조값은 증가되므로, 감소될 수 있는 휘도는 보상될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 제어부
500: 백라이트 유닛 410: 감마 매핑부
420: 보상 신호 생성부 430: 스케일러
440: 색조 조절 보상부 450: 서브 화소 렌더링부

Claims (14)

  1. 3개의 주요색에 대한 정보를 갖는 영상 정보를 매핑 시켜 레드 영상, 그린 영상, 및 화이트 영상 신호를 구비하는 영상 신호를 생성하는 감마 매핑부;
    화이트 한계 계조값을 출력하는 한계 계조 결정부를 구비하는 보상 신호 생성부; 및
    상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 근거로 레드, 그린, 블루 보상 신호를 각각 생성하는 주요 컬러 보상부 및 상기 화이트 영상 신호를 근거로 화이트 보상 신호를 생성하는 화이트 보상부를 구비하는 색조 조절 보상부를 포함하고,
    상기 화이트 영상 신호의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값 보다 큰 경우, 상기 화이트 보상부는 상기 화이트 영상의 계조값을 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 감소시켜 상기 화이트 보상 신호를 생성하고, 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 상기 화이트 한계 계조값을 근거로 보상하여 상기 레드, 그린, 블루 보상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 색조 조절 보상부는 상기 화이트 영상 신호의 계조값과 상기 화이트 한계 계조값간의 차이에 대응되는 값을 갖는 화이트 차이값을 생성하는 화이트 차이 산출부를 더 포함하고,
    상기 주요 컬러 보상부는 보상 마진을 산출하고, 상기 보상 마진은 상기 영상 신호의 최대 계조값에서 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호의 계조값들 중 최대 값을 뺀 값에 대응되는 값을 가지며,
    상기 보상 마진이 상기 화이트 차이값 보다 큰 경우, 상기 주요 컬러 보상부는 상기 보상값 중 상기 화이트 차이값을 이용하여 생성된 제1 보상값을 근거로 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 보상 마진이 상기 화이트 차이값 보다 작은 경우, 상기 주요 컬러 보상부는 상기 보상값 중 상기 보상 마진을 이용하여 생성된 제2 보상값을 근거로 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    광을 생성하는 백라이트 유닛;
    상기 백라이트 유닛을 구동하는 백라이트 제어부;
    상기 광을 이용하여, 상기 영상 신호를 근거로 생성된 영상 데이터에 대응되는 영상을 표시하는 표시 패널을 더 포함하고,
    상기 색조 조절 보상부는 상기 화이트 차이값 및 상기 보상 마진을 근거로 백라이트 보상 신호를 더 생성하고,
    상기 백라이트 제어부는 상기 백라이트 보상 신호를 이용하여 상기 백라이트 유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 영상 신호를 분석하여, 스케일링 값을 산출하고, 상기 스케일링 값을 근거로 상기 영상 신호의 색역이 이탈되지 않도록 상기 영상 신호를 상기 스케일링 값에 대응하여 상기 영상 신호의 계조값들을 스케일 다운 시키는 스케일러를 더 포함하며,
    상기 백라이트 제어부는 상기 스케일링 값에 대응하여 상기 백라이트 유닛의 광의 휘도를 스케일 업 시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 백라이트 보상 신호는 상기 화이트 차이값 및 상기 보상 마진의 차이에 대응되는 값을 가지며,
    상기 백라이트 제어부는 상기 백라이트 보상 신호에 응답하여 상기 백라이트 유닛에서 생성되는 광의 휘도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    광을 생성하는 백라이트 유닛;
    상기 광을 이용하여, 상기 영상 신호를 근거로 생성된 영상 데이터에 대응되는 영상을 표시하는 표시 패널을 더 포함하고,
    상기 화이트 한계 계조값은 상기 표시 패널의 시야각에 따른 색좌표 특성을 근거로 기 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 표시 패널에서 표시되는 화이트 영상의 시야각에 따른 색조 천이는 상기 화이트 한계 계조값에서 최소인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    제1 및 제2 x좌표의 차이와 상기 제1 및 제2 y좌표의 차이의 합은 상기 화이트 한계 계조값에서 최소값을 가지며, 상기 제1 x좌표 및 상기 제1 y좌표는 상기 표시 패널을 정면 시인하는 경우 시인되는 상기 표시 패널에 표시되는 화이트 영상의 CIE 좌표계에서의 x좌표 및 y좌표 이며, 상기 제2 x좌표 및 상기 제2 y좌표는 상기 표시 패널에 측면 시인하는 경우 시인되는 상기 화이트 영상의 CIE 좌표계에서의 x좌표 및 y좌표인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 제1 기판, 제2 기판 및 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하며,
    상기 액정층은 수직 배향된 액정 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서
    상기 표시 패널은 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 수신하고, 재샘플 필터링을 통해 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 레드, 그린, 블루, 및 화이트 영상 데이터로 각각 변환시키는 서브 화소 렌더링부를 더 포함하며,
    상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 영상 데이터는 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 서브 화소에 제공되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 정보의 색조를 산출하고, 산출된 상기 영상 정보의 색조가 기 설정된 타겟 색조에 속하는지 여부에 대한 정보를 갖는 동작 개시 신호를 생성하는 동작 개시 판단부를 더 포함하며,
    상기 보상 신호 생성부는 상기 동작 신호에 응답하여, 상기 영상 정보의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우 상기 화이트 한계 계조값을 출력하며,
    상기 색조 조절 보상부는 상기 동작 신호에 응답하여, 상기 영상 정보의 색조가 상기 타겟 색조에 속하는 경우 상기 레드 영상, 그린 영상, 및 블루 영상 신호를 보상하여 상기 레드, 그린, 블루, 및 화이트 보상 신호를 각각 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 화이트 영상 신호의 계조값이 상기 화이트 한계 계조값 보다 큰 경우, 상기 화이트 보상부는 상기 보상 화이트 신호는 상기 화이트 한계 계조값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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