KR20170080920A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 수신부; 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하여 구동 모드 신호를 출력하는 구동 모드 결정부; 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 영상 데이터에 대응하여, 색약자용 영상 출력에 필요한 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 보정 모드 요구 휘도 계산부; 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 부스팅 결정 신호를 출력하는 백라이트 부스팅 결정부; 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 상기 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 영상 데이터 변환부; 상기 부스팅 결정 신호에 대응하여 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하는 상기 백라이트; 및 상기 데이터 신호에 대응하는 광을 통과시키는 화소;를 포함하는, 표시 장치를 개시한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display apparatus and method of driving the same}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 백라이트를 포함하고 색약자를 위한 영상을 출력할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 색각 이상(color blindness)이란 망막 원뿔세포의 선천적 기능 이상 또는 후천적인 망막 원뿔세포의 손상이나 시각 경로의 이상으로 색깔을 정상적으로 구분하지 못하는 현상을 일컫는다. 삼색자(정상인)가 느끼는 색은 3가지 단색광(적, 녹, 청)의 혼합으로 표현되며, 적, 녹, 청 세 개의 원뿔세포 중 하나의 기능이 불완전한 것을 색약, 2개의 원뿔세포 밖에 없는 것을 색맹이라고 한다. 색약 또는 색맹 등의 색각 이상현상을 가진 사람을 색약자로 일컫는다.
색약자의 경우, 두 개 이상의 색을 구분하는 능력이 정상인보다 부족할 수 있다. 따라서, 이러한 색약자에게는 정상인을 위한 영상보다 색상의 대비를 강조시킨 영상을 제공하여, 색약자의 색 구별을 도울 수 있다. 이러한 방법을 이미지 또는 영상을 표시하는 표시 장치에도 적용하고자 하는 연구가 계속되고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 백라이트를 포함하는 표시 장치에서, 휘도 저하가 발생하지 않으면서 색약자를 위한 영상을 표시할 수 있게 하는 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 수신부; 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하여 구동 모드 신호를 출력하는 구동 모드 결정부; 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 영상 데이터에 대응하여, 색약자용 영상 출력에 필요한 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 보정 모드 요구 휘도 계산부; 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 부스팅 결정 신호를 출력하는 백라이트 부스팅 결정부; 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 상기 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 영상 데이터 변환부; 상기 구동 모드 신호 및 상기 부스팅 결정 신호에 대응하는 광을 방출하는 백라이트; 및 상기 데이터 신호에 대응하는 광을 통과시키는 화소;를 포함하는, 표시 장치를 개시한다.
본 발명의 다른 실시예는, 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 단계; 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하여 구동 모드 신호를 출력하는 단계; 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 영상 데이터에 대응하여, 색약자용 영상 출력에 필요한 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계; 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 부스팅 결정 신호를 출력하는 단계; 및 상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 상기 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 단계;를 포함하는, 표시 장치 구동 방법을 개시한다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 의하여, 백라이트를 포함하는 표시 장치에서, 휘도 저하가 발생하지 않으면서 색약자를 위한 영상을 표시할 수 있게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 행렬을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 표시 장치가 동작하는 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 표시 장치가 동작하는 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 제어부(110), 표시부(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 및 백라이트(150)를 포함할 수 있다. 제어부(110), 게이트 드라이버(130), 및 데이터 드라이버(140)는 각각 별개의 반도체 칩에 형성될 수도 있고, 하나의 반도체 칩에 집적될 수도 있다. 또한, 제어부(110), 게이트 드라이버(130), 및/또는 데이터 드라이버(140)는 표시부(120)와 동일한 기판 상에 형성될 수도 있다.
표시 장치(100)는 액정 표시 장치(liquid crystal display apparatus)일 수 있다. 다만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않고, 백라이트(150) 및 비발광형 소자가 사용되는 다양한 전자 장치가 본 발명의 표시 장치(100)일 수 있다.
이러한 표시 장치(100)는 예컨대, 모니터, TV, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(personal computer), 노트북 PC, 웨어러블 디스플레이(wearable display) 등과 같은 전자 장치일 수 있다.
표시 장치(100)는 화소(P)를 통하여 화상을 표시할 수 있다. 화소(P)는 비발광형 소자를 포함하고, 인가되는 전류 등에 따라 광의 투과율이 조절될 수 있는 소자일 수 있다. 이러한 화소(P)는 입사되는 광들 중 특정한 파장의 광만 투과시키기 위한 컬러 필터(color filter)를 포함할 수도 있다. 본 명세서에서, 화소(P)는 주로 하나의 서브 화소를 의미한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 화소(P)는 복수의 서브 화소들을 포함하는 하나의 단위 화소를 의미할 수도 있다. 즉, 본 명세서에서 하나의 화소(P)가 존재한다고 기재되어 있더라도, 이는 하나의 서브 화소가 존재하는 것으로 해석될 수도 있고, 하나의 단위 화소를 구성하는 복수의 서브 화소들이 존재한다고 해석될 수도 있다.
제어부(110)는 표시부(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 및 백라이트(150)에 연결될 수 있다. 제어부(110)는 표시 장치(100)의 외부로부터 영상 신호(IS) 및 입력 제어 신호를 수신할 수 있다.
영상 신호(IS)는 표시될 영상의 영상 데이터를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 데이터 드라이버(140)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호(IS)에 포함된 영상 데이터의 데이터 포맷을 변환할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 색약자를 위한 영상을 생성하기 위하여, 다양한 영상 처리 알고리즘을 적용하여 영상 데이터를 보정하여 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다. 제어부(110)는 생성된 보정 영상 데이터에 대응하는 영상 데이터(ID)를 데이터 드라이버(140)에 제공할 수 있다.
입력 제어 신호는 영상을 표시하기 위하여 필요한 타이밍 정보를 포함하는 신호일 수 있다. 제어부(110)는 입력 제어 신호에 대응하여 게이트 제어 신호(CON1), 데이터 제어 신호(CON2), 및 백라이트 제어 신호(CON3)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 게이트 제어 신호(CON1)는 수평 동기 신호(horizontal synchronization signal), 수직 동기 신호(vertical synchronization signal), 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호(CON2)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 출력 개시 신호, 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 백라이트 제어 신호(CON3)는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 신호, 진폭 제어 신호 등이 포함될 수 있다. 수평 동기 신호는 데이터 신호를 공급 받는 열이 제일 마지막 열에서 제일 첫 번째 열로 전환되는 타이밍을 구분하기 위한 신호일 수 있다. 수직 동기 신호는 데이터 신호를 공급 받는 행이 제일 마지막 행에서 제일 첫 번째 행으로 전환되는 타이밍을 구분하기 위한 신호일 수 있다. 데이터 출력 개시 신호는 유의미한 영상 데이터를 포함하는 신호가 공급되는 타이밍을 구분하기 위한 신호일 수 있다. 또는, 데이터 출력 개시 신호는 데이터 드라이버(140)에서 데이터 신호를 공급할 타이밍일 구분하기 위한 신호일 수 있다. PWM 제어 신호는 백라이트(150)로 공급되는 PWM 신호의 on duty를 제어하기 위한 신호일 수 있다. 진폭 제어 신호는 백라이트(150)로 공급되는 PWM 신호의 진폭을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 클럭 신호는 표시 장치(100) 내부 신호들의 동작 타이밍을 결정하는 신호일 수 있다.
제어부(110)는 생성한 게이트 제어 신호(CON1)를 게이트 드라이버(130)에 제공할 수 있고, 데이터 제어 신호(CON2)를 데이터 드라이버(140)에 제공할 수 있고, 백라이트 제어 신호(CON3)를 백라이트(150)에 제공할 수 있다. 또는, 도시되어 있지는 않으나, 표시 장치(100)는 백라이트 제어부를 별도로 포함할 수 있고, 제어부(110)는 백라이트 제어부로 백라이트 제어 신호(CON3)를 출력할 수도 있다. 이 경우, 백라이트 제어부는 백라이트 제어 신호(CON3)를 기초로 백라이트(150)에서 방출되는 광(LIGHT)을 조절할 수 있다.
표시부(120)는 복수의 화소(P)들, 각각이 복수의 화소(P)들 중 하나의 행에 위치하는 화소(P)들에 연결되는 복수의 게이트선(GL)들, 및 각각이 복수의 화소(P)들 중 하나의 열에 위치하는 화소(P)들에 연결되는 복수의 데이터선(DL)들을 포함할 수 있다. 게이트선(GL)들은 행 방향으로 연장되어, 열 방향으로 연장된 데이터선(DL)들과 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 게이트선(GL)들은 게이트 드라이버(130)와 전기적으로 연결되어 게이트 신호를 화소(P)에 공급할 수 있다. 데이터선(DL)들은 데이터 드라이버(140)와 전기적으로 연결되어 데이터 신호를 화소(P)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 화소(P)는 대응하는 게이트선(GL) 및 데이터선(DL)과 전기적으로 연결되어 대응하는 게이트 신호 및 데이터 신호를 공급 받을 수 있다. 화소(P)는 공급 받은 게이트 신호에 대응하는 타이밍에 턴-온될 수 있고, 턴-온된 화소(P)는 공급 받은 데이터 신호에 대응하는 계조의 광을 방출시킬 수 있다. 이 때, 화소(P)는 백라이트(150)로부터 입력 받은 광을, 데이터 신호에 대응하는 정도로 투과시킴으로써 데이터 신호에 대응하는 계조의 광을 방출시킬 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 게이트선(GL)들에 게이트 신호들을 출력할 수 있다. 게이트 드라이버(130)는 수직 동기 신호에 동기화하여 스캔 신호들을 출력할 수 있다. 게이트 드라이버(130)는 표시부(120)의 화소(P)들에 행 단위로 순차적으로 게이트 신호를 공급할 수 있다.
데이터 드라이버(140)는 게이트 신호들에 동기화하여, 데이터선(DL)들에 데이터 신호들을 출력할 수 있다. 데이터 드라이버(140)는 입력 받는 영상 데이터에 비례하는 데이터 신호들을 데이터선(DL)들에 출력할 수 있다.
백라이트(150)는 표시부(120)의 배면에 위치될 수 있다. 백라이트(150)는 표시부(120)로 광(LIGHT)을 방출할 수 있다. 선택적 실시예로서, 백라이트(150)는 매 프레임 마다 서로 다른 컬러를 갖는 광을 순차적으로 표시부(120)로 방출할 수도 있다. 만약 백라이트(150)가 서로 다른 컬러의 광을 순차적으로 방출할 경우, 화소(P)는 컬러 필터를 포함하지 않을 수도 있다. 백라이트(150)는 제어부(110)로부터 제공되는 백라이트 제어 신호(CON3) 또는 백라이트 제어부로부터 제공되는 신호에 응답하여 서로 다른 강도, 주기, 단위 시간 당 광을 방출하는 시간의 비율, 컬러의 광(LIGHT)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 백라이트 제어 신호(CON3)는 백라이트(150)가 단위 시간 당 광을 방출하는 시간의 비율을 50%에서 60%로 증가시키라는 명령을 포함하는 신호일 수 있다. 이 경우, 백라이트(150)는 단위 시간 당 광을 방출하는 시간의 비율을 50%에서 60%로 증가시킬 수 있다. 이 경우, 결과적으로 백라이트(150)에서 방출되는 광의 세기가 20% 증가할 수 있다. 다른 예시로, 백라이트 제어 신호(CON3)는 백라이트(150)가 방출하는 광의 세기(amplitude)를 20% 증가시키라는 명령을 포함하는 신호일 수 있다. 이 경우, 백라이트(150)는 방출되는 광의 세기가 20% 증가할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 영상 데이터 수신부(111), 구동 모드 결정부(112), 보정 모드 요구 휘도 계산부(113), 백라이트 부스팅 결정부(114), 영상 데이터 변환부(115)를 포함할 수 있다.
영상 데이터 수신부(111)는 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 역할을 할 수 있다. 영상 데이터는 각 색상의 색좌표일 수 있다. 즉, 영상 데이터 수신부(111)는, 표시될 영상의 원본 데이터를 수신하는 것으로 이해될 수 있다.
구동 모드 결정부(112)는 사용자의 색약 특성 정보를 수신하고 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정할 수 있다. 사용자의 색약 특성 정보에는 사용자가 적색약(protanomaly) 또는 녹색약(deuteranomaly)인지 여부 및 색약의 정도 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 색약자의 경우 어떤 색이든 느낄 수는 있지만 그 느낌이 둔하며 정상인과 비교하면 색 감각의 자극역치가 높을 수 있다. 색약은 적록 색약, 청황 색약, 전색약의 세 종류로 분류되고 있으며, 적록 색약은 적색과 녹색의 감각이 둔하고 이 두 색을 혼동하기 쉬울 수 있다. 색약자는 색채를 볼 때 조명이 약하고 채도가 낮고 크기가 작을수록 색을 정확하게 판단할 수 없다. 적색약인 경우에는 적색과 녹색의 구별 능력이 크게 감소하고 정상인보다 적색을 더 어둡게 인지하며, 녹색약은 적색과 녹색의 구별 능력이 다소 감소하나 밝기에 대한 인지는 정상인과 동일할 수 있다. 한편, 전색맹(complete achromatopsia)은 모든 원추세포가 비정상적이고 색상의 식별 능력이 없는 상태일 수 있다. 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 색약자를 위한 표시 장치, 표시 제어 장치 및 표시 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 바, 색약자가 정상적인 색을 인지할 수 있도록 원본 영상 데이터에 적절한 변환을 가하는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 명세서에서는 크게 적색약과 녹색약인 경우를 예로써 설명하도록 한다.
표시 장치(100)는 구동 모드 결정부(112)에서 수신한 사용자의 색약 특성 정보에 따라, 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드로의 구동을 결정할 수 있다. 즉, 구동 모드 결정부(112)는 사용자가 삼색자(정상인)인 경우에는 일반 구동 모드로 결정하고, 색약인 경우에는 색약 보정 구동 모드로 결정할 수 있다.
보정 모드 요구 휘도 계산부(113)는 사용자가 색약자인 경우를 위한 색약 보정 구동 모드로 표시 장치(100)가 구동될 경우, 가장 밝은 부분의 휘도가 어느 정도로 밝아야 하는지 계산할 수 있다. 이러한 보정 모드 요구 휘도 계산부(113)는 사용자의 색약 특성 정보를 기초로 하여 보정 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다. 보정 모드 요구 휘도는, 표시 장치(100)가 색약 보정 구동 모드로 동작하는 경우에 표시부(120)의 모든 화소(P)들 중 가장 높은 휘도의 영상을 표시해야 하는 화소(P)의 휘도일 수 있다.
상세히, 먼저 보정 모드 요구 휘도 계산부(113)는 영상 데이터를 기초로 하여 일반 구동 모드에서의 영상 출력에 필요한 일반 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다. 일반 모드 요구 휘도는, 표시 장치(100)가 일반 구동 모드로 동작하는 경우에 표시부(120)의 모든 화소(P)들 중 가장 높은 휘도의 영상을 표시해야 하는 화소(P)의 휘도일 수 있다. 또는, 일반 모드 요구 휘도는 표시부(120)를 복수의 영역으로 구분하였을 때, 가장 높은 휘도를 가지는 영역의 휘도일 수도 있다. 이를 통하여, 일반 구동 모드에서 요구되는 최대 수준의 휘도를 계산할 수 있다.
이 때, 본 실시예에서는 일정한 수준의 마진을 두고 일반 모드 요구 휘도를 계산할 수도 있다. 즉, 일반 모드 요구 휘도는 표시부(120)의 모든 화소(P)들 중 미리 정해진 순위로 가장 높은 휘도를 가지는 화소(P)의 휘도일 수 있다. 예를 들어, 표시부(120)의 화소(P)들이 총 1,920*1,080 = 2,073,600개 배열되어 있는 경우, 이 중 1%인 20,736개를 제외하고 20,737번째로 높은 휘도를 가지는 화소(P)의 휘도가 일반 모드 요구 휘도일 수 있다. 이를 통하여, 입력 영상에 포함될 수 있는 노이즈, 표시 장치(100)의 오동작 등이 발생하는 경우에도, 본 실시예의 알고리즘이 실용적으로 동작하도록 할 수 있다.
이 후, 보정 모드 요구 휘도 계산부(113)는 일반 모드 요구 휘도를 기초로 하여 보정 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다. 보정 모드 요구 휘도 계산부(113)는 하기의 수학식을 이용하여 보정 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
여기서, Lreq2은 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 일반 모드 요구 휘도, a, b, 및 c는 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부에 따라 결정되는 상수, X는 색약의 정보를 수치화한 상수를 의미할 수 있다. 이 때, 상수 a, b, 및 c는 사용자의 색약 종류에 따라서 결정될 수 있다.
백라이트 부스팅 결정부(114)는 계산된 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트(150)에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정할 수 있다. 백라이트(150)에서 방출되는 광을 부스팅하는 방법은 여러 가지일 수 있다. 먼저, 백라이트(150)에서 방출되는 광의 세기를 증가시킬 수 있다. 백라이트(150)에서 방출되는 광의 세기가 1.5배 만큼 증가하는 경우, 백라이트(150)에서 방출되는 광은 1.5배 만큼 부스팅될 수 있다. 다른 방법으로, 백라이트(150)에서 단위 시간 당 광을 방출하는 시간의 비율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 백라이트(150)는 1초에 30회, 60회, 또는 120회의 주기로 광의 방출 및 미방출을 반복하는 형태로 광을 방출할 수 있다. 이 때 백라이트(150)는, 1회의 주기 중 x%의 비율의 시간동안 광을 방출하고, (100-x)%의 비율의 시간동안 광을 방출하지 않을 수 있다. 여기서 x의 수치를 증가시키면, 즉 백라이트(150)에서 단위 시간 당 광을 방출하는 시간의 비율을 증가시키면 백라이트(150)에서 방출되는 광이 부스팅될 수 있다.
백라이트 부스팅 결정부(114)는 구동 모드 신호를 참조하여, 색약 보정 구동 모드인 경우에만 백라이트(150)를 부스팅시킬 수 있다. 즉, 일반 구동 모드인 경우에는 백라이트(150)를 부스팅 시키지 않을 수 있다.
백라이트 부스팅 결정부(114)는 하기의 수학식을 이용하여 백라이트(150)에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정할 수 있다.
Figure pat00002
여기서, B는 부스팅 정도, Lreq2은 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 일반 모드 요구 휘도를 의미할 수 있다. 즉, 백라이트 부스팅 결정부(114)는 표시 장치(100)가 색약 보정 구동 모드로 동작하게 되면서 필요해진 백라이트의 부스팅 정도를 계산할 수 있다. 색약 보정 구동 모드에서 요구되는 휘도가 증가되는 이유는 도 3을 통하여 설명하기로 한다.
백라이트 부스팅 결정부(114)는 결정한 부스팅 정도를 나타내는 부스팅 결정 신호를 백라이트(150) 또는 백라이트 제어부로 출력할 수 있다.
영상 데이터 변환부(115)는 사용자의 색약 특성 정보 및 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다. 구동 모드 결정부(112)에서 색약 보정 구동 모드로 구동이 결정되면, 영상 데이터 변환부(115)는, 사용자의 색약 특성 정보 및 보정 모드 요구 휘도를 반영하여 영상 데이터 수신부(111)에서 수신한 영상 데이터를 변환할 수 있다. 구동 모드 결정부(112)에서 일반 구동 모드로 결정되면, 영상 데이터 변환부(115)는, 영상 데이터를 변환하지 않거나, 영상 데이터 수신부(111)에서 수신한 영상 데이터와 동일한 영상 데이터를 생성할 수 있다. 영상 데이터 변환부(115)는 생성한 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 데이터 드라이버(140)로 출력할 수 있다.
한편, 영상 데이터 변환부(115)는, 영상 데이터를 변환하기 위한 하나 이상의 보정 행렬을 저장하며, 하나 이상의 보정 행렬 중 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 영상 데이터로부터 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다.
특히, 영상 데이터 변환부(115)는 하기의 수학식을 이용하여 영상 데이터로부터 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다.
Figure pat00003
여기서, X는 제1 보정 계수, T는 보정 행렬, Ri, Gi, Bi는 영상 데이터, Ro, Go, Bo는 보정 영상 데이터를 의미할 수 있다. 보정 행렬은 영상 데이터 수신부(111)에서 수신한 영상 데이터를 변환함으로써 인지가 약한 색상과 나머지 색상들 간의 차이를 강조하여 색약자에게 삼색자(정상인)가 인지하는 색상으로 인지하도록 할 수 있다.
이 때, 영상 데이터 변환부(115)는 하기의 수학식을 이용하여 제1 보정 계수를 결정할 수 있다.
Figure pat00004
여기서, B는 부스팅 정도,
Figure pat00005
는 감마 값을 의미할 수 있다. 구체적으로, 일반적인 영상 신호(예컨대, RGB 신호)에서 다루는 gray level의 변화는, 실제로 사람이 인식하는 빛의 강도(intensity)의 변화와 linear하게 일치하지 않을 수 있다. 즉, gray level이 100인 경우의 광의 세기는, gray level이 50인 경우의 광의 세기의 두 배가 아닐 수 있다. 따라서, 빛의 강도(intensity)의 변화에 따라 linear한 수치를 gray level로 변화시켜 주는 과정이 필요하게 되고, 이러한 과정을 감마 보정(gamma correction)이라고 할 수 있다. 이러한 과정에서 사용되는 역승수가 감마일 수 있다. 이러한 감마는 일반적으로 2.2라는 값으로 사용될 수 있다.
이러한 방법을 통하여, 영상 데이터 변환부(115)는 색약자용 영상을 생성할 때, 백라이트(150)에서 방출되는 광량을 증가시키고, 광량의 증가 정도를 반영하여 색약자용 영상의 영상 데이터를 전체적으로 낮추어줄 수 있다. 색약자용 영상에서 영상 데이터를 전체적으로 낮추어주는 이유는 도 3을 통하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 행렬을 나타내는 도면이다.
도 2 및 수학식 3을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 영상 데이터 변환부(115)는, 보정 행렬을 이용하여 색약자에게 삼색자가 인지하는 색상을 제공할 수 있다.
보정 행렬은 Daltonize 행렬의 역행렬일 수 있는데, Daltonize 행렬은 삼색자로 하여금 색약자가 보는 것과 유사한 색상을 간접적으로 체험할 수 있도록, 삼색자가 인지하는 색상을 색약자가 인지하는 색상으로 변환하는 기능을 할 수 있다. 즉, 원래 영상의 색상 데이터에 Daltonize 행렬을 적용하면 색약자가 인지하는 것과 같은 색상으로 변환된 영상을 볼 수 있다.
도 3에 도시되는 보정 행렬은 Daltonize 행렬의 역행렬이며, 좌측 행렬은 적색약에 적용되는 행렬, 우측 행렬은 녹색약에 적용되는 행렬일 수 있다. 그리고, 세로축은 색약의 정도를 나타내는 것으로 0에서부터 커질수록 색약의 정도가 심함을 나타낼 수 있다. 따라서, 색약의 정도가 0인 것은, 삼색자인 경우를 의미하며, 이때에는 보정 행렬을 이용하더라도 영상 데이터 수신부(111)에서 수신한 영상 데이터가 변경되지 않을 수 있다. 또한, 색약의 정도가 1에 가까울수록 색맹에 가까운 수준으로 이해할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 적색약자인 경우에는 적색과 녹색의 구별 능력이 삼색자에 비하여 떨어질 수 있다. 도 3에 도시되는 보정 행렬 중 적색약의 경우에 적용되는 행렬은 적색약자로 하여금 적색과 녹색의 구별을 용이하게 할 수 있도록, 입력된 영상 데이터를 변경할 수 있다.
이하에서는, 영상 데이터는 적색, 녹색, 청색을 나타내는 세 개의 데이터로 이루어져 있는 경우를 예시로 설명하기로 한다. 예를 들어, 세 개의 영상 데이터가 각각 160, 110, 100이고, 적색약인 사용자의 색약 정도가 0.1이라고 가정하면, 적용되는 보정 행렬은 아래 행렬과 같을 수 있다.
Figure pat00006
이 경우에, 보정 행렬에 의하여 생성되는 보정 영상 데이터는 각각 168.32, 108.38, 100.19가 될 수 있다.
Figure pat00007
영상 데이터에서 R과 G 값의 차이는 50이고, 보정 영상 데이터에서 R과 G 값의 차이는 59.94가 될 수 있다.
한편, 영상 데이터가 상기와 마찬가지로 160, 110, 100이고, 적색약자인 사용자의 색약 정도가 0.2인 경우에는, 아래의 보정 행렬이 적용될 수 있다.
Figure pat00008
이때, 보정 행렬에 의하여 생성되는 보정 영상 데이터는 각각 178.79, 106.53, 100.28이 될 수 있다.
Figure pat00009
이 경우에는, 보정 영상 데이터에서 R과 G 값의 차이가 72.26이 될 수 있다.
적색약의 정도가 심할수록 적색과 녹색의 구별 능력이 더 떨어지게 되며, 보정 행렬을 통하여 적색과 녹색의 차이를 더 크게 만들어 줄 필요가 있다. 예시에서, 영상 데이터에서 R과 G 값의 차이가 50이었으며, 색약의 정도가 0.1 및 0.2인 경우에는 보정 영상 데이터에서 R과 G 값의 차이가 각각 59.94 및 72.26으로 커지는 것을 알 수 있다.
따라서, 적색약인 사용자는 보정 영상 데이터를 통하여 표시되는 영상에서는 적색과 녹색을 구별하기 쉬울 수 있다.
지금까지는 영상 데이터에서 R 값이 G 값보다 큰 경우를 예로써 설명하였으나, 반대로 G 값이 R 값보다 큰 경우에도 동일한 방법이 적용될 수 있다.
예를 들어, 영상 데이터가 각각 100, 180, 120이고, 적색약인 사용자의 색약 정도가 0.1이라고 가정하면, 적용되는 보정 행렬은 아래 행렬과 같을 수 있다.
Figure pat00010
이 경우에, 보정 행렬에 의하여 생성되는 보정 영상 데이터는 각각 83.04, 183.96, 120이 될 수 있다.
영상 데이터에서 R과 G 값의 차이는 80이고, 보정 영상 데이터에서 R과 G 값의 차이는 100.92일 수 있다. 따라서, 보정 영상 데이터에서는 적색과 녹색의 색상 차이가 영상 데이터에서의 적색과 녹색의 차이보다 더 커지므로, 적색약인 사용자는 이렇게 생성된 보정 영상 데이터를 통하여 표시되는 영상에서는 적색과 녹색을 구별하기 쉬울 수 있다.
이렇게 영상 데이터 중 고계조가 포함되지 않은 경우에는 Daltonize 행렬의 역행렬을 이용한 색약자용 영상의 생성 과정에서 문제가 발생하지 않을 수 있다. 다만, 만약 영상 데이터 중 고계조가 포함되는 경우에는 화소(P)를 통하여 표시 가능한 최대 계조를 초과하는 값을 가지는 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 영상 데이터가 255, 180, 100이고, 적색약인 사용자의 색약의 정도가 0.1인 경우에는 보정 영상 데이터로서 264.36, 182.34, 100.545가 생성되어 R과 G 값의 차이가 더 커져 사용자로 하여금 적색과 녹색의 구별을 보다 쉽게 할 수 있다. 하지만, 보정 영상 데이터의 R 값이 264.36으로 255를 초과하게 되므로, 보정 영상 데이터의 R 값을 255 이하의 값으로 보정해야 할 수 있다.
이 때, 수학식 1을 통하여 보정 모드 요구 휘도를 계산하고, 수학식 2를 통하여 부스팅 정도를 계산한 후, 계산된 부스팅 정도를 반영하여 수학식 3 및 수학식 4를 통하여 영상 데이터를 보정하면, 화소(P)를 통하여 표시 가능한 최대 계조 이하의 보정 영상 데이터를 획득할 수 있다.
구체적으로, 보정 모드 요구 휘도를 구하기 위한 수학식 1에서의 계수들은 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도 중 적어도 하나를 이용하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 적색약인 경우, 보정 모드 요구 휘도는 도 2를 참조하여 얻어지는 하기 수학식을 통하여 계산될 수 있다.
Figure pat00011
여기서, S는 색약의 정도를 의미할 수 있다. 유사하게, 사용자가 녹색약인 경우, 보정 모드 요구 휘도는 도 2를 참조하여 얻어지는 하기 수학식을 통하여 계산될 수 있다.
Figure pat00012
여기서, S는 색약의 정도를 의미할 수 있다. 즉, 위의 예시에서와 같이 사용자가 적색약이고 색약의 정도가 0.1인 경우, 수학식 5의 색약의 정도인 S에 0.1을 대입하여 보정 모드 요구 휘도를 계산하고, 이에 수학식 2를 적용할 경우, 백라이트(150)의 광의 부스팅 정도는 1.17이 될 수 있다.
이렇게 구해진 부스팅 정도를 수학식 3 및 수학식 4에 대입하여 영상 데이터를 보정하면, 보정 영상 데이터는 246.15, 169.78, 93.62가 될 수 있다. 즉, 수학식 1 내지 수학식 4를 통하여 보정된 보정 영상 데이터는 화소(P)를 통하여 표시 가능한 최대 계조 이하의 값들로 이루어지게 되는 바, 고계조의 경우에 발생할 수 있는 문제점이 해결될 수 있다.
과거, 화소(P)를 통하여 투과되는 광량 만을 조절하는 경우에는 Daltonize 행렬의 역행렬을 통한 색약자용 영상을 표현할 수 없거나, 표현하더라도 휘도가 저하된 영상이 생성되는 문제가 발생하였었다. 본 발명의 내용을 적용하면, 색약자용 영상을 표시할 때에는 백라이트(150)를 통하여 출력되는 광량을 증가시킴으로써, Daltonize 행렬의 역행렬을 통한 색약자용 영상을 휘도 저하 등의 문제 없이 표현할 수 있는 표시 장치(100)를 제공할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 알고리즘을 도 4를 통하여 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라서 표시 장치가 동작하는 알고리즘을 나타내는 흐름도이다. 이하에서, 도 1 내지 도 3을 통하여 설명한 것과 중복되는 내용은, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 영상 데이터를 수신하는 단계(S100 단계) 및 색약 정보를 수신하는 단계(S200 단계)를 수행할 수 있다. 영상 데이터는, 예를 들어, 적색, 녹색, 청색의 영상 데이터를 포함하는 RGB 영상 데이터일 수 있다. 색약 정보는 사용자가 적색약, 녹색약, 또는 정상인인지에 대한 정보를 포함할 수 있고, 사용자가 색약자인 경우에는 색약의 정도를 나타내는 수치에 대한 정보 또한 포함할 수 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 수신한 영상 데이터를 분석하는 단계(S300 단계)를 수행할 수 있다. S300 단계에서, 표시 장치(100)는 해당 영상을 일반 구동 모드에서 표시하기 위해 필요한 최대 휘도인 일반 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계(S400 단계)를 수행할 수 있다. S400 단계에서, 표시 장치(100)는 일반 모드 요구 휘도 및 색약 정보를 기초로 보정 모드 요구 휘도를 계산할 수 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 백라이트 부스팅 정도를 결정하는 단계(S500 단계)를 수행할 수 있다. 즉, 일반 모드 요구 휘도 및 보정 모드 요구 휘도에 대한 계산이 완료된 상태이므로, 표시 장치(100)는 도 1 내지 도 3을 통하여 설명한 수학식들을 활용하여, 백라이트를 어느 정도 수준까지 부스팅 시켜야 하는지 계산할 수 있다. 이러한 부스팅 정도는 백라이트에 인가되는 pwm 신호를 구체적으로 어떻게 조절해야 하는지에 대한 정보를 포함할 수도 있고, 단순히 광량을 일정량 또는 일정비율 만큼 증가시키라는 정보를 포함할 수도 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 백라이트를 부스팅하는 단계(S600 단계)를 수행할 수 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 보정 영상 데이터를 생성하는 단계(S600 단계)를 수행할 수 있다. 표시 장치(100)는 부스팅 정도를 고려하여 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 Daltonize 행렬의 역행렬 등을 통하여 색약자용 영상 데이터를 생성하고, 백라이트 부스팅 정도를 고려하여 생성한 색약자용 영상 데이터의 값을 보정함으로써, 일반 영상과 휘도의 차이는 발생하지 않으면서 특정 색상이 강조된 영상을 출력할 수 있다.
한편, 다시 도 2를 참조하면, 백라이트 부스팅 결정부(114)는 보정 모드 요구 휘도에 대응하는 부스팅 정도를 결정하기에 앞서서, 보정 모드 요구 휘도와 제1 기준값을 비교할 수 있다. 이 때, 제1 기준값은 일반 구동 모드에서 화소를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도일 수 있다. 즉, 제1 기준값은 일반 구동 모드에서 화소에 인가되는 계조 값이 최대인 경우(예컨대, 8-bit 영상 데이터인 경우에는 계조 값이 255로 최대인 경우, 10-bit 영상 데이터인 경우에는 계조 값이 1023로 최대인 경우)에 표시 장치(100)에서 출력되는 광의 휘도일 수 있다.
구체적으로, 백라이트(150)를 방출하는 광이 과도할 경우, 백라이트(150)의 수명에 영향을 줄 수 있고, 백라이트(150)의 고장의 원인이 될 수 있다. 또한, 과도한 광으로 인하여 백라이트(150) 자체 또는 표시 장치(100)의 온도가 증가될 수 있고, 이로 인하여 다양한 부작용이 발생될 수 있다. 따라서, 백라이트 부스팅 결정부(114)는 화소(P)에서 투과시킬 수 있는 광량의 최대치까지 화소(P)를 개방하여 영상의 휘도를 증가시키고, 화소(P) 만으로 해결할 수 없는 수준에 대해서만 백라이트(150)에서 방출하는 광을 증가시킬 수 있다.
이를 위하여, 백라이트 부스팅 결정부(114)는 수학식 2와 다른 하기 수학식을 사용하여 광의 부스팅 정도를 결정할 수도 있다.
Figure pat00013
여기서, B는 부스팅 정도, Lreq2은 보정 모드 요구 휘도, Lmax는 일반 구동 모드에서 화소(P)를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도를 의미할 수 있다. 즉, 백라이트 부스팅 결정부(114)는 보정 모드 요구 휘도가 일반 구동 모드에서 화소(P)를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도보다 높은 경우, 그 차이에 해당하는 정도만이 백라이트(150)를 통하여 보상되도록 부스팅 정도를 결정할 수 있다.
이 경우, 영상 데이터 변환부(115)는 수학식 3과 다른 하기 수학식을 사용하여 보정 영상 데이터를 생성할 수 있다.
Figure pat00014
여기서, Y는 제2 보정 계수, T는 보정 행렬, Ri, Gi, Bi는 영상 데이터, Ro, Go, Bo는 보정 영상 데이터를 의미할 수 있다. 이 때, 제2 보정 계수는 하기 수학식을 사용하여 계산될 수 있다.
Figure pat00015
즉, 영상 데이터 변환부(115)는 보정 행렬을 이용하여 계산된 보정 영상 데이터에, 화소를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도를 요구하는 계조 값이 존재하는 경우, 해당 수치를 화소에 인가될 수 있는 최대 계조 값으로 수정을 할 수 있다.
이러한 방법을 통하여, 표시 장치(100)는 화소(P)에서 투과시킬 수 있는 광량의 최대치까지 화소(P)를 개방하여 영상의 휘도를 증가시키고, 화소(P) 만으로 해결할 수 없는 수준에 대해서만 백라이트(150)에서 방출하는 광을 증가시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 알고리즘을 도 5를 통하여 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 표시 장치가 동작하는 알고리즘을 나타내는 흐름도이다. 이하에서, 도 1 내지 도 4를 통하여 설명한 것과 중복되는 내용은, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 영상 데이터를 수신하는 단계(S100 단계), 색약 정보를 수신하는 단계(S200 단계), 영상을 분석하는 단계(S300 단계), 및 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계(S400 단계)를 수행할 수 있다.
이 후, 표시 장치(100)는 백라이트(150) 부스팅이 필요한지 판단하는 단계(S450 단계)를 수행할 수 있다. 표시 장치(100)는 보정 모드 요구 휘도가 일반 구동 모드에서 화소를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도를 초과하는지 여부를 기준으로 백라이트(150) 부스팅의 필요 여부를 판단할 수 있다. 만약 보정 모드 요구 휘도가 일반 구동 모드에서 화소를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도를 초과하는 경우, 표시 장치(100)는 백라이트(150) 부스팅이 필요한 경우라고 판단할 수 있고, 수학식 7에 따라서 백라이트(150) 부스팅 정도를 결정할 수 있다. 만약 보정 모드 요구 휘도가 일반 구동 모드에서 화소를 통하여 출력될 수 있는 최대 휘도 이하인 경우, 표시 장치(100)는 백라이트(150) 부스팅이 필요하지 않은 경우라고 판단할 수 있고, 백라이트(150) 부스팅을 생략할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(100)의 백라이트 부스팅 결정부(114)가 아무런 신호를 출력하지 않을 수도 있고, 부스팅 정도를 0 또는 0%로 하는 부스팅 결정 신호를 출력할 수도 있다.
만약 백라이트 부스팅이 필요하다고 판단된 경우, 표시 장치(100)는 백라이트 부스팅 정도를 결정하는 단계(S500 단계), 백라이트를 부스팅하는 단계(S600 단계), 및 보정 영상 데이터를 생성하는 단계(S700 단계)를 수행할 수 있다. 만약 백라이트 부스팅이 필요하지 않다고 판단된 경우, 표시 장치(100)는 백라이트 부스팅과 관련된 단계를 생략하고, 보정 영상 데이터를 생성하는 단계(S700 단계)를 수행할 수 있다.
이를 통하여, 표시 장치(100)는 일반 영상과 휘도의 차이는 발생하지 않으면서 특정 색상이 강조된 영상을 출력하면서, 백라이트(150)를 부스팅하는 정도를 최소화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에서, 도 1 내지 도 5를 통하여 설명한 것과 중복되는 내용은, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 영상 데이터를 수신하는 단계(S610 단계)를 통하여 구동될 수 있다. 영상 데이터는 표시 장치(100)를 통하여 표시될 영상에 대한 데이터일 수 있다.
다음으로, 표시 장치(100)는 구동 모드 신호를 출력하는 단계(S620 단계)를 통하여 구동될 수 있다. 구동 모드 신호는 표시 장치(100)가 일반 구동 모드 및 색약 보정 구동 모드 중 어떤 모드로 구동될지 결정하는 신호일 수 있다.
다음으로, 표시 장치(100)는 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계(S630 단계)를 통하여 구동될 수 있다. 보정 모드 요구 휘도는 색약 보정 구동 모드로 표시 장치(100)가 구동될 때 출력되어야 하는 최대 휘도일 수 있다. 이러한 보정 모드 요구 휘도는 사용자의 색약 특성 정보 및 영상 데이터를 기초로 계산될 수 있다.
다음으로, 표시 장치(100)는 부스팅 결정 신호를 출력하는 단계(S640 단계)를 통하여 구동될 수 있다. 부스팅 결정 신호는 백라이트(150)를 통하여 방출되는 광을 얼마나 증가시켜야 하는지 나타내는 부스팅 정도를 포함할 수 있다. 부스팅 정도는 보정 모드 요구 휘도를 기초로 계산될 수 있다.
다음으로, 표시 장치(100)는 데이터 신호를 출력하는 단계(S650 단계)를 통하여 구동될 수 있다. 데이터 신호는 사용자의 색약 특성 정보 및 보정 모드 요구 휘도를 기초로 계산될 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예를 통하여, 백라이트(150)를 포함하는 표시 장치(100)에서 휘도 저하가 발생하지 않는 색약자를 위한 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다
100: 표시 장치
110: 제어부
111: 영상 데이터 수신부
112: 구동 모드 결정부
113: 보정 모드 요구 휘도 계산부
114: 백라이트 부스팅 결정부
115: 영상 데이터 변환부
120: 표시부
130: 게이트 드라이버
140: 데이터 드라이버
150: 백라이트

Claims (20)

  1. 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 수신부;
    사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하여 구동 모드 신호를 출력하는 구동 모드 결정부;
    상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 영상 데이터에 대응하여, 색약자용 영상 출력에 필요한 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 보정 모드 요구 휘도 계산부;
    상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 부스팅 결정 신호를 출력하는 백라이트 부스팅 결정부;
    상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 상기 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 영상 데이터 변환부;
    상기 부스팅 결정 신호에 대응하여 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하는 상기 백라이트; 및
    상기 데이터 신호에 대응하는 광을 통과시키는 화소;를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자의 색약 특성 정보는 상기 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 모드 요구 휘도 계산부는, 상기 영상 데이터를 기초로, 상기 일반 구동 모드에서의 영상 출력에 필요한 일반 모드 요구 휘도를 계산하고, 상기 일반 모드 요구 휘도를 기초로 상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는, 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 보정 모드 요구 휘도 계산부는, 하기의 식을 이용하여 상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는, 표시 장치.
    Figure pat00016

    여기서, Lreq2은 상기 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 상기 일반 모드 요구 휘도, a, b, 및 c는 상기 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부에 따라 결정되는 상수, X는 색약의 정보를 수치화한 상수를 의미함.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트 부스팅 결정부는, 하기의 식을 이용하여 상기 부스팅 정도를 결정하는, 표시 장치.
    Figure pat00017

    여기서, B는 상기 부스팅 정도, Lreq2은 상기 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 일반 모드 요구 휘도를 의미함.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 영상 데이터 변환부는, 상기 영상 데이터를 변환하기 위한 하나 이상의 보정 행렬을 저장하며, 상기 하나 이상의 보정 행렬 중 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하는 보정 행렬을 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 보정 영상 데이터를 생성하는, 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 보정 행렬은, Daltonize 행렬의 역행렬인, 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 영상 데이터 변환부는, 하기의 식을 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 보정 영상 데이터를 생성하는, 표시 장치.
    Figure pat00018

    여기서, X는 제1 보정 계수, T는 상기 보정 행렬, Ri, Gi, Bi는 상기 영상 데이터, Ro, Go, Bo는 상기 보정 영상 데이터를 의미함.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 보정 계수 X는 하기의 식을 이용하여 산출되는 표시 장치.
    Figure pat00019

    여기서, B는 상기 부스팅 정도,
    Figure pat00020
    는 감마 값을 의미함.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 백라이트 부스팅 결정부는,
    상기 보정 모드 요구 휘도가 제1 기준값을 초과하는 경우, 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 상기 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 상기 부스팅 결정 신호를 출력하고,
    상기 보정 모드 요구 휘도가 제1 기준값 이하인 경우, 상기 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅을 생략하는 상기 부스팅 결정 신호를 출력하는, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 기준값은 상기 일반 구동 모드에서 상기 화소를 통하여 방출될 수 있는 최대 휘도인, 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 영상 데이터 변환부는, 하기의 식을 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 보정 영상 데이터를 생성하는, 표시 장치.
    Figure pat00021

    여기서, Y는 제2 보정 계수, T는 보정 행렬, Ri, Gi, Bi는 상기 영상 데이터, Ro, Go, Bo는 상기 보정 영상 데이터를 의미함.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 보정 계수 Y는 하기의 식을 이용하여 산출되는 표시 장치.
    Figure pat00022

    여기서, Lreq1은 일반 모드 요구 휘도, Lmax는 상기 일반 구동 모드에서 상기 화소를 통하여 방출될 수 있는 최대 휘도,
    Figure pat00023
    는 감마 값을 의미함.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 백라이트 부스팅 결정부는, 상기 보정 모드 요구 휘도가 제1 기준값을 초과하는 경우, 하기의 식을 이용하여 상기 부스팅 정도를 결정하는, 표시 장치.
    Figure pat00024

    여기서, B는 상기 부스팅 정도, Lmax는 상기 일반 구동 모드에서 상기 화소를 통하여 방출될 수 있는 최대 휘도를 의미함.
  15. 표시될 영상의 영상 데이터를 수신하는 단계;
    사용자의 색약 특성 정보를 수신하고, 상기 사용자의 색약 특성 정보에 대응하여 일반 구동 모드 또는 색약 보정 구동 모드 중 어느 하나로 구동 모드를 결정하여 구동 모드 신호를 출력하는 단계;
    상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 영상 데이터에 대응하여, 색약자용 영상 출력에 필요한 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계;
    상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여 백라이트에서 방출되는 광의 부스팅 정도를 결정하여 부스팅 결정 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 사용자의 색약 특성 정보 및 상기 보정 모드 요구 휘도에 대응하여, 상기 영상 데이터를 변환하여 보정 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 출력하는 단계;를 포함하는, 표시 장치 구동 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 사용자의 색약 특성 정보는 상기 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부 및 색약의 정도 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는, 표시 장치 구동 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계는,
    상기 영상 데이터를 기초로 상기 일반 구동 모드에서의 영상 출력에 필요한 일반 모드 요구 휘도를 계산하는 단계; 및
    상기 일반 모드 요구 휘도를 기초로 상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계;를 포함하는, 표시 장치 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계는, 하기의 식을 이용하여 상기 보정 모드 요구 휘도를 계산하는 단계인, 표시 장치 구동 방법.
    Figure pat00025

    여기서, Lreq2은 상기 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 상기 일반 모드 요구 휘도, a, b, 및 c는 상기 사용자가 적색약 또는 녹색약인지 여부에 따라 결정되는 상수, X는 색약의 정보를 수치화한 상수를 의미함.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 부스팅 결정 신호를 출력하는 단계는, 하기의 식을 이용하여 결정한 상기 부스팅 정도에 대한 정보를 포함하는 상기 부스팅 결정 신호를 출력하는 단계인, 표시 장치 구동 방법.
    Figure pat00026

    여기서, B는 상기 부스팅 정도, Lreq2은 상기 보정 모드 요구 휘도, Lreq1은 일반 모드 요구 휘도를 의미함.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 데이터 신호를 출력하는 단계는, 하기의 식을 이용하여 상기 영상 데이터로부터 상기 보정 영상 데이터를 생성하는 단계인, 표시 장치 구동 방법.
    Figure pat00027

    여기서, X는 제1 보정 계수, T는 보정 행렬, Ri, Gi, Bi는 상기 영상 데이터, Ro, Go, Bo는 상기 보정 영상 데이터를 의미함.
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