KR20210153179A - 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법 - Google Patents

휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210153179A
KR20210153179A KR1020200069608A KR20200069608A KR20210153179A KR 20210153179 A KR20210153179 A KR 20210153179A KR 1020200069608 A KR1020200069608 A KR 1020200069608A KR 20200069608 A KR20200069608 A KR 20200069608A KR 20210153179 A KR20210153179 A KR 20210153179A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grayscale
luminance
value
compensation
characteristic value
Prior art date
Application number
KR1020200069608A
Other languages
English (en)
Inventor
홍석하
곽동준
김형진
박혜상
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020200069608A priority Critical patent/KR20210153179A/ko
Priority to US17/152,629 priority patent/US11393382B2/en
Priority to CN202110581701.9A priority patent/CN114093304A/zh
Publication of KR20210153179A publication Critical patent/KR20210153179A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276—Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673—Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G09G2360/147—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel

Abstract

본 발명의 휘도 보상 장치는, 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 값, 제1 기준 계조보다 큰 제2 기준 계조에 대응하는 제2 휘도 값, 및 제2 기준 계조 보다 큰 제3 기준 계조에 대응하는 제3 휘도 값에 기초하여, 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 휘도 특성값 산출부, 제1 휘도 값에 기초하여, 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 예상 보정 계조 산출부, 및 감마 보상값을 산출하고, 감마 보상값과 예상 보정 계조에 기초하여 제1 기준 계조에 대응하는 제1 보상 계조를 산출하는 보상 계조 산출부를 포함한다. 보상 계조 산출부는, 예상 보정 계조가 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 휘도 특성값을 감마 보상값으로 산출하고, 예상 보정 계조가 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 휘도 특성값과 제2 휘도 특성값에 기초하여 감마 보상값을 산출한다.

Description

휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법{LUMINANCE COMPENSATING APPARATUS, DISPLAY SYSTEM HAVING THE SAME AND METHOD OF COMPENSATING LUMINANCE}
본 발명은 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 영상을 표시하는 디스플레이 패널의 완성 후, 무라(mura) 등과 같은 디스플레이 패널의 얼룩을 검출하는 검사 공정을 거친다. 이때, 검사 공정에서 표시 얼룩이 검출된 경우, 해당 디스플레이 패널은 표시 얼룩에 대한 휘도 보상 공정을 거친다.
휘도 보상 공정으로는, 디스플레이 패널 상에 특정 영상이 표시되도록 한 후, 디스플레이 패널에 표시되는 영상을 카메라 등을 이용하여 촬상하고, 촬상된 영상을 분석하여 표시 얼룩에 대한 휘도 보상을 수행하는 광학 보상 방식이 있다.
본 발명의 일 목적은 광학 보상을 위한 감마 보상값을 정확히 산출하여, 표시 품질을 향상시킬 수 있는 휘도 보상 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 휘도 보상 장치는, 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 값, 상기 제1 기준 계조보다 큰 제2 기준 계조에 대응하는 제2 휘도 값, 및 상기 제2 기준 계조 보다 큰 제3 기준 계조에 대응하는 제3 휘도 값에 기초하여, 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 휘도 특성값 산출부, 상기 제1 휘도 값에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 예상 보정 계조 산출부, 및 감마 보상값을 산출하고, 상기 감마 보상값과 상기 예상 보정 계조에 기초하여 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 보상 계조를 산출하는 보상 계조 산출부를 포함할 수 있다. 상기 보상 계조 산출부는, 상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고, 상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 1에 의해 상기 감마 보상값을 산출하며, γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 휘도 특성값 산출부는, 상기 제1 휘도 값과 상기 제2 휘도 값에 기초하여 상기 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 휘도 값과 상기 제3 휘도 값에 기초하여 상기 제2 휘도 특성값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 2]
Figure pat00002
상기 휘도 특성값 산출부는 상기 수학식 2에 의해 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값을 산출하며, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내고, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내며, L1은 상기 제1 휘도 값을 나타내고, L2는 상기 제2 휘도 값을 나타내며, L3는 상기 제3 휘도 값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, g3는 상기 제3 기준 계조를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 예상 보정 계조 산출부는, 상기 제1 휘도 값과 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 목표값의 차이에 기초하여, 휘도 보상 비율을 산출할 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 3]
Figure pat00003
상기 예상 보정 계조 산출부는, 상기 수학식 3에 의해 상기 휘도 보상 비율을 산출하며, LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타내고, LT는 상기 제1 휘도 목표값을 나타내며, L1은 상기 제1 휘도 값을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 4]
Figure pat00004
상기 예상 보정 계조 산출부는 상기 수학식 4에 의해 상기 예상 보정 계조를 산출하며, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 5]
Figure pat00005
상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 5에 의해 상기 제1 보상 계조를 산출하며, gcv는 상기 제1 보상 계조를 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타내고, γt는 상기 감마 보상값을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 특성값 산출부는, 상기 제3 휘도 값 및 상기 제3 기준 계조 보다 큰 제4 기준 계조에 대응하는 제4 휘도 값에 기초하여, 상기 제3 및 제4 기준 계조들 사이의 제3 단위 구간에 대응하는 제3 휘도 특성값을 더 산출할 수 있다. 상기 보상 계조 산출부는, 상기 예상 보정 계조가 상기 제3 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값, 상기 제2 휘도 특성값, 및 상기 제3 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 6]
Figure pat00006
상기 예상 보정 계조가 상기 제3 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 6에 의해 상기 감마 보상값을 산출하며, γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, γ3는 상기 제3 휘도 특성값을 나타내며, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내고, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, g3은 상기 제3 기준 계조를 나타내며, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상 계조 산출부는, 상기 제2 기준 계조에 대응하는 제2 보상 계조와 상기 제3 기준 계조에 대응하는 제3 보상 계조를 더 산출할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 보상 계조들에 선형 보간법을 적용하여 전체 계조 영역에 대응하는 보상 계조들을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 디스플레이 시스템은, 제1 내지 제3 기준 계조들에 각각 대응하는 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 공급하는 휘도 보상 장치, 상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들에 기초하여, 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 표시하는 디스플레이 패널, 및 상기 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 촬상하여 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 생성하고, 상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 상기 휘도 보상 장치에 공급하는 촬상부를 포함할 수 있다. 상기 휘도 보상 장치는, 상기 제1 및 제2 촬상 영상 데이터들에 기초하여 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 휘도 특성값 산출부, 상기 제1 촬상 영상 데이터에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 예상 보정 계조 산출부, 및 감마 보상값을 산출하고, 상기 감마 보상값과 상기 예상 보정 계조에 기초하여 상기 제1 기준 계조에 대응하는 보상 계조를 산출하는 보상 계조 산출부를 포함할 수 있다. 상기 보상 계조 산출부는, 상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고, 상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 보상 장치는, 상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 기준 영상 데이터 공급부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 화소들을 포함하고, 상기 보상 계조 산출부는, 상기 화소들 각각마다 상기 보상 계조를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 단위 블록들을 포함하고, 상기 단위 블록들 각각은 복수의 화소들을 포함하며, 상기 보상 계조 산출부는, 상기 단위 블록들 각각마다 상기 보상 계조를 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 디스플레이 패널의 휘도 보상 방법은, 상기 디스플레이 패널에 제1 내지 제3 기준 계조들에 대응하는 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 공급하는 단계, 상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 촬상하여, 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 생성하는 단계, 상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 단계, 상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 단계, 및 감마 보상값 및 상기 예상 보정 계조에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 보상 계조를 산출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 보상 계조를 산출하는 단계는, 상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고, 상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서,
[수학식 7]
Figure pat00007
상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 수학식 7에 의해 상기 감마 보상값이 산출되며, γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 촬상 영상 데이터는 상기 제1 기준 계조에 대응하여 상기 디스플레이 패널 상에 표시되는 제1 휘도 값을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 예상 보정 계조를 산출하는 단계는, 상기 제1 휘도 값과 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 목표값의 차이에 기초하여, 휘도 보상 비율을 산출하는 단계, 및 상기 휘도 보상 비율에 기초하여, 상기 예상 보정 계조를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 휘도 보상 장치는, 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값 산출에 반영되는 휘도 특성값들을 결정할 수 있다. 이에 따라, 광학 보상을 위한 감마 보상값이 정확히 산출되어, 표시 품질이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 보상 장치를 포함하는 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 휘도 보상 장치에 의해 생성된 보상 계조가 저장된 메모리를 포함하는 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4 내지 도 7은 도 1의 휘도 보상 장치의 동작의 일 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b는 도 1의 휘도 보상 장치의 휘도 특성값 산출 동작의 일 예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
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, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결된다"고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 보상 장치를 포함하는 디스플레이 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 휘도 보상 장치에 의해 생성된 보상 계조가 저장된 메모리를 포함하는 디스플레이 장치의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 디스플레이 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 보상 장치(300)는, 디스플레이 패널(110)에 기준 영상 데이터(RID)를 공급하고, 기준 영상 데이터(RID)에 기초하여 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 영상을 촬상하여 생성된 촬상 영상 데이터(CID)를 이용하여, 디스플레이 패널(110)에 대한 휘도 보상을 수행할 수 있다.
이하에서는, 디스플레이 패널(110)을 포함하는 디스플레이 장치의 기본 구성을 설명하고, 이후 디스플레이 장치의 구성에 따른 휘도 보상 장치(300)와 이를 포함하는 디스플레이 시스템(1000)을 설명하기로 한다. 디스플레이 장치를 설명하기 위해 도 2 및 도 3이 참조될 수 있다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 타이밍 제어부(120), 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140), 메모리(150), 및 보상부(160)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 복수의 주사 라인들(SL1 내지 SLn), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 및 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
화소(PX)들은 주사 라인들(SL1 내지 SLn) 중 적어도 하나 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 한편, 화소(PX)들은 외부로부터 제1 전원(VDD) 및 제2 전원(VSS)의 전압들을 공급받을 수 있다. 여기서, 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS)은 화소(PX)들의 동작에 필요한 전압들이다. 예를 들어, 제1 전원(VDD)은 제2 전원(VSS)의 전압 레벨보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다.
화소(PX)의 구성을 설명하기 위해, 도 3을 참조하면, 화소(PX)는 발광 소자(LD) 및 이에 연결되어 발광 소자(LD)를 구동하는 구동 회로(DC)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(예컨대, 애노드 전극)은 구동 회로(DC)를 경유하여 제1 전원(VDD)에 연결될 수 있고, 발광 소자(LD)의 제2 전극(예컨대, 캐소드 전극)은 제2 전원(VSS)에 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)는 구동 회로(DC)에 의해 제어되는 구동 전류량에 상응하는 휘도로 발광할 수 있다.
발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)로 선택될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode)와 같은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)로 선택될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 소자일 수도 있다. 도 3에서는 화소(PX)가 단일(single) 발광 소자(LD)를 포함하는 것을 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 화소(PX)는 복수의 발광 소자들을 포함하며, 복수의 발광 소자들은 상호 직렬, 병렬, 또는, 직병렬로 연결될 수 있다.
제1 전원(VDD) 및 제2 전원(VSS)은 서로 다른 전위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전원(VDD)을 통해 인가되는 전압은 제2 전원(VSS)을 통해 인가되는 전압보다 클 수 있다.
구동 회로(DC)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1, 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제1 전원(VDD)에 연결될 수 있고, 제2 전극은 발광 소자(LD)의 제1 전극(예컨대, 애노드 전극)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 데이터 라인(DL)을 통해 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응하여 발광 소자(LD)로 공급되는 구동 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2, 스위칭 트랜지스터)의 제1 전극은 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 주사 라인(SL)에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 주사 라인(SL)으로부터 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온될 수 있는 전압(예컨대, 게이트 온 전압)의 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어, 데이터 라인(DL)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결할 수 있다. 이때, 데이터 라인(DL)으로는 해당 프레임의 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이에 따라 제1 노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)이 전달될 수 있다. 제1 노드(N1)로 전달된 데이터 전압(Vdata)은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있고, 다른 전극은 발광 소자(LD)의 제1 전극에 연결될 수 있다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)로 공급되는 데이터 전압(Vdata)으로 충전될 수 있고, 다음 프레임의 데이터 전압이 공급될 때까지 충전된 전압을 유지할 수 있다.
한편, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 비교적 단순한 형태의 화소(PX)를 도시한 것이며, 구동 회로(DC)의 구조는 다양하게 변경 실시될 수 있다. 일 예로, 구동 회로(DC)는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터, 제1 노드(N1)를 초기화하기 위한 초기화 트랜지스터, 및/또는 발광 소자(LD)의 발광 시간을 제어하기 위한 발광 제어 트랜지스터 등과 같은 각종 트랜지스터나, 제1 노드(N1)의 전압을 부스팅하기 위한 부스팅 커패시터 등과 같은 다른 회로 소자들을 추가적으로 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 3에서는 구동 회로(DC)에 포함되는 트랜지스터들, 예컨대 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2)이 모두 N타입의 트랜지스터들인 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 즉, 구동 회로(DC)에 포함되는 제1 및 제2 트랜지스터들(T1, T2) 중 적어도 하나는 P타입의 트랜지스터로 변경될 수도 있다.
이와 같이, 디스플레이 패널(110)에 포함되는 화소(PX)들은 데이터 전압(Vdata)에 따라 발광 소자(LD)로 공급되는 구동 전류의 크기를 제어하여 발광 소자(LD)를 발광시킴으로써 영상을 표시하게 된다.
일반적으로 동일 제조 공정을 거친 디스플레이 패널(110)의 경우 동일한 휘도 특성을 가져야 하지만, 실제 제조 공정 상의 편차에 의해 모든 디스플레이 패널(110)이 동일한 휘도 특성을 나타내지는 않을 수 있다. 또한, 화소(PX)의 휘도 특성은 최초 설계한 시점과 제조가 완료된 이후의 시점에서 다르게 설정될 수 있다. 이러한, 휘도 특성의 편차는 디스플레이 패널(110)마다 다를 수 있고, 하나의 디스플레이 패널(110) 내에 포함된 화소(PX)들마다 다를 수도 있다.
이로 인해, 화소(PX)들에 동일한 데이터 전압(Vdata)을 공급하더라도 각 화소(PX)에 포함된 제1 트랜지스터(T1)(즉, 구동 트랜지스터)의 문턱 전압 및 채널 이동도(mobility)의 편차에 의하여 화소(PX)들 간 휘도차가 발생되고, 무라(mura) 등과 같은 디스플레이 패널(110) 상의 화질 왜곡 현상이 발생할 수 있다. 따라서 이와 같은 화질 왜곡 현상을 보상하기 위해, 디스플레이 패널(110)의 출하 전 휘도 보상 공정을 거칠 필요가 있다.
다시 도 2를 참조하면, 타이밍 제어부(120)는 외부(예를 들어, 그래픽 프로세서)로부터 제어 신호를 수신하고, 보상부(160)로부터 보상 영상 데이터(CGD)를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 제어 신호에 기초하여 주사 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하며, 보상 영상 데이터(CGD)를 변환하여 데이터 신호(DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 제어 신호는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호 등을 포함할 수 있다.
주사 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 제공되는 주사 제어 신호(SCS)에 기초하여 주사 신호들을 생성할 수 있다. 여기서, 주사 제어 신호(SCS)는 주사 개시 신호, 주사 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 주사 구동부(130)는 주사 라인들(SL1 내지 SLn)에 순차적으로 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 주사 신호들을 제공할 수 있다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 제공되는 데이터 신호(DATA) 및 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 데이터 전압(Vdata)들을 생성하고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터 전압(Vdata)들을 제공할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 디지털 형태의 데이터 신호(DATA)에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(140)는 데이터 신호(DATA)에 포함되는 계조 값들을 샘플링하고, 계조 값들에 대응하는 데이터 전압(Vdata)들을 화소행 단위로 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 제공할 수 있다. 여기서, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다.
메모리(150)는 화소(PX)들의 휘도 편차에 따른 디스플레이 패널(110) 상의 화질 왜곡 현상을 보상하기 위한 보상 계조(GCV)를 저장할 수 있다. 보상 계조(GCV)는 도 1의 휘도 보상 장치(300)(또는, 디스플레이 시스템(1000))에 의해 생성될 수 있다.
여기서, 보상 계조(GCV)는 화소(PX)들 각각에 대해 생성되어 메모리(150) 상에 저장되어 있을 수도 있고, 일정 개수의 화소(PX)들이 블록으로 구성되어 각 블록 단위별로 보상 계조(GCV)가 생성되어 메모리(150) 상에 저장되어 있을 수도 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 보상 계조(GCV)는 화소(PX)들 각각에 대해 생성되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
메모리(150)는 디스플레이 장치(100) 내에서 독립적인 구성으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며, 메모리(150)는 타이밍 제어부(120) 또는 데이터 구동부(140)에 내장된 형태로 구현될 수도 있다.
보상부(160)는 외부(예를 들어, 그래픽 프로세서)로부터 입력 영상 데이터를 수신하고, 메모리(150)에 저장된 보상 계조(GCV)를 수신할 수 있다. 보상부(160)는 보상 계조(GCV)에 기초하여, 입력 영상 데이터를 보정한 보상 영상 데이터(CGD)를 생성하고, 이를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다. 한편, 도 2에서는 타이밍 제어부(120)와 보상부(160)가 별도의 구성인 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적인 것으로서, 타이밍 제어부(120)와 보상부(160)는 일체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 보상부(160)는 타이밍 제어부(120)에 내장된 형태로 구현될 수 있다.
보상 계조(GCV)에 기초하여 생성된 보상 영상 데이터(CGD)에 따라, 디스플레이 패널(110)에 포함되는 화소(PX)들의 휘도가 보정되어, 디스플레이 패널(110) 상의 화질 왜곡 현상이 보상될 수 있다. 보상 계조(GCV)를 생성하는 휘도 보상 장치(300)와 이를 포함하는 디스플레이 시스템(1000)의 구체적인 구성에 대해서는, 이하에서 후술하기로 한다.
도 2 및 도 3에 결부하여 다시 도 1을 참조하면, 디스플레이 시스템(1000)은 디스플레이 패널(110), 촬상부(200), 휘도 보상 장치(300), 및 메모리(150)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 휘도 보상 장치(300)로부터 기준 영상 데이터(RID)를 수신하여 영상을 표시할 수 있다. 기준 영상 데이터(RID)에 기초하여, 디스플레이 패널(110)에 포함된 화소(PX)들에 동일한 데이터 전압(Vdata)이 인가될 수 있다. 이때, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 제조 공정 상의 편차에 따라 화소(PX)들마다의 휘도 특성의 편차가 발생할 수 있다.
촬상부(200)는 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 영상을 촬상하여 휘도를 측정하고, 이에 기초하여 촬상 영상 데이터(CID)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 촬상부(200)는 영역 스캔 카메라 및 프레임 카메라와 같은 2차원 전하 결합 소자(Charge Coupled Device: CCD) 카메라일 수 있다. 여기서, 촬상 영상 데이터(CID)는 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 영상의 휘도 정보를 포함할 수 있다. 촬상부(200)는 촬상 영상 데이터(CID)를 휘도 보상 장치(300)로 공급할 수 있다.
휘도 보상 장치(300)는 디스플레이 패널(110)로 기준 영상 데이터(RID)를 공급하고, 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 영상에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)를 수신하며, 촬상 영상 데이터(CID)에 기초하여 보상 계조(GCV)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 휘도 보상 장치(300)는 기준 영상 데이터 공급부(310), 단위 영상 생성부(320), 휘도 특성값 산출부(330), 예상 보정 계조 산출부(340), 및 보상 계조 산출부(350)를 포함할 수 있다.
기준 영상 데이터 공급부(310)는 K개의 기준 계조들(단, K는 2 이상의 자연수)에 대응하는 K개의 기준 영상 데이터(RID)들(또는, 제1 내지 제K 기준 영상 데이터들)을 디스플레이 패널(110)에 순차적으로 공급할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 패널(110)은 K개의 기준 영상 데이터(RID)들에 기초하여, K개의 기준 계조 영상들(또는, 제1 내지 제K 기준 계조 영상들)을 순차적으로 표시할 수 있다. 촬상부(200)는 디스플레이 패널(110) 상에 순차적으로 표시되는 K개의 기준 계조 영상들을 촬상하여 K개의 촬상 영상 데이터(CID)들(또는, 제1 내지 제K 촬상 영상 데이터들)을 생성할 수 있다. 여기서, K개의 촬상 영상 데이터(CID)들은 각각 K개의 기준 계조 영상들의 휘도 정보를 포함하고 있을 수 있다. 여기서, 휘도 정보는 디스플레이 패널(110)에 포함되는 화소(PX)들마다 측정된 휘도 값들을 포함할 수 있다.
실시예들에 따라, K개의 기준 계조들은 예를 들어, 0 내지 255 계조에 대해서, 샘플링된 6개의 기준 계조들을 포함할 수 있다. 이때, 6개의 기준 계조들은 32 계조, 64 계조, 96 계조, 128 계조, 196 계조, 및 224 계조를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 기준 계조들이 이에 한정되는 것은 아니며, K개의 기준 계조들은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, K개의 기준 계조들은 0 내지 255 계조에 대해서, 샘플링된 10개의 기준 계조들을 포함할 수도 있다.
단위 영상 생성부(320)는 K개의 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여, K개의 단위 영상들을 생성할 수 있다. 여기서, K개의 단위 영상들 각각은 대응하는 기준 계조 영상에 대해 화소(PX)들마다 측정된 휘도 값들에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 일정 개수의 화소(PX)들이 블록으로 구성되어 각 블록 단위별로 보상 계조(GCV)가 생성되는 경우, 단위 영상 생성부(320)는 대응하는 기준 계조 영상에 대해 블록들마다 측정된 휘도 값들에 대한 정보를 포함하는 단위 영상들을 생성할 수 있다. 여기서 블록들마다 측정된 휘도 값들은 각 블록에 포함되는 화소(PX)들의 평균 휘도 값으로 결정될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 블록들마다 측정된 휘도 값들은 각 블록에 포함되는 화소(PX)들 중 최대 휘도 값, 최소 휘도 값, 또는 각 블록에 포함되는 화소(PX)들 중 특정 화소(PX)의 휘도 값 등으로 결정될 수도 있다.
휘도 특성값 산출부(330)는 K개의 단위 영상들 각각에 포함된 화소(PX)들마다 K개의 기준 계조들 각각에 대응하여 측정된 휘도 값들에 기초하여, 휘도 특성값을 산출할 수 있다. 일 실시예에서, 휘도 특성값 산출부(330)는 K개의 기준 계조들에 대응하여 K-1개의 휘도 특성값들을 산출할 수 있다. 예를 들어, K개의 기준 계조들은 인접한 2개의 기준 계조들 사이의 구간(이하, "단위 구간"이라 함)에 대응하여 K-1개의 휘도 특성값들을 산출할 수 있다. 예를 들어, K개의 기준 계조들 중 제1 기준 계조와 제1 기준 계조보다 큰 제2 기준 계조 사이의 구간을 제 1단위 구간으로 정의할 수 있고, K개의 기준 계조들 중 제2 기준 계조와 제2 기준 계조보다 큰 제3 기준 계조 사이의 구간을 제 2단위 구간으로 정의할 수 있다. 마찬가지로, K개의 기준 계조들 중 제3 기준 계조와 제3 기준 계조보다 큰 제4 기준 계조 사이의 구간을 제3 단위 구간으로 정의할 수 있다.
일 실시예에서, 휘도 특성값 산출부(330)는 K-1개의 단위 구간들 각각에 대응하는 휘도 특성값들을 산출할 수 있다. 예를 들어, 휘도 특성값 산출부(330)는 각각의 화소(PX)에 대하여, K개의 단위 영상들 중 제1 단위 영상(상기 제1 기준 계조에 의하여 표시되는 영상)과 제2 단위 영상(상기 제2 기준 계조에 의하여 표시되는 영상)을 이용하여 제1 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다. 유사하게, 휘도 특성값 산출부(330)는 각각의 화소(PX)에 대하여, K개의 단위 영상들 중 제2 단위 영상과 제3 단위 영상(상기 제 3기준 계조에 의하여 표시되는 영상)을 이용하여 K-1개의 단위 구간들 중 제2 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다.
휘도 특성값 산출부(330)의 휘도 특성값 산출 구성과 단위 구간에 대해서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
예상 보정 계조 산출부(340)는 단위 영상 생성부(320)로부터 K개의 단위 영상들을 공급받을 수 있다. 예상 보정 계조 산출부(340)는 K개의 단위 영상들에 포함된 화소(PX)들의 측정 휘도 값에 기초하여 기준 계조에 대응하는 화소(PX)들의 휘도 값을 판단할 수 있다.
한편, 예상 보정 계조 산출부(340)에는 화소(PX)들 각각에 대하여 K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 휘도 목표값이 미리 저장될 수 있다. 여기서, 휘도 목표값은 해당 기준 계조에 대응하여 디스플레이 패널(110)에 설계된 휘도 특성에 대응되는 휘도 값, 즉, 해당 기준 계조에 대응하여 실제 화소(PX)가 발광하도록 설계된 휘도 값을 의미할 수 있다.
화소(PX)들마다 K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 예상 보정 계조를 산출할 수 있다. 예상 보정 계조 산출부(340)는 하나의 기준 계조에 대응하여 측정된 휘도 값과 해당 기준 계조의 휘도 목표값의 차이에 기초하여, 해당 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 예상 보정 계조 산출부(340)는 화소(PX)들 각각에 대하여, K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 측정 휘도 값과 휘도 목표값의 차이에 따라 휘도 보상 비율을 산출하고, 휘도 보상 비율과 대표 감마 값을 이용하여, 역감마 보정을 통해 예상 보정 계조들을 산출할 수 있다. 여기서, 대표 감마 값은 기설정된 휘도 특성값일 수 있으며, 예를 들어, 대표 감마 값은 NTSC(National Television System Committee) 표준 감마값인 2.2 일 수 있다. 휘도 보상 장치(300)는 K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값 산출에 반영되는 휘도 특성값들을 결정할 수 있다. 예상 보정 계조 산출부(340)의 예상 보정 계조 산출 구성에 대해서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
보상 계조 산출부(350)는 화소(PX)들 각각에 대하여, 휘도 특성값 산출부(330)에 의해 산출된 휘도 특성값과 예상 보정 계조 산출부(340)에 의해 산출된 예상 보정 계조에 기초하여, 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 보상 계조 산출부(350)는 휘도 특성값과 예상 보정 계조에 기초하여 K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 감마 보상값을 산출하고, 감마 보상값에 기초하여 K개의 기준 계조들 각각에 대응하는 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 보상 계조 산출부(350)는 단위 구간들 중 예상 보정 계조가 포함된 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 즉, 보상 계조 산출부(350)는 예상 보정 계조가 기준 계조가 포함되는 단위 구간을 벗어나는 경우, 기준 계조와 예상 보정 계조 사이의 단위 구간들에 대응하는 휘도 특성값들을 모두 반영하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들 중 제1 단위 구간에 포함되는 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 감마 보상값으로 산출할 수 있다. 다른 예로, 보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들 중 제1 단위 구간에 포함되는 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값과 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 또 다른 예로, 보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들 중 제1 단위 구간에 포함되는 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 제3 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값, 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값, 및 제3 단위 구간에 대응하는 제3 휘도 특성값에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 보상 계조 산출부(350)는 휘도 보상 비율이 양(positive)의 값인지 음(negative)의 값인지에 따라, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 여기서, 휘도 보상 비율이 양의 값인 경우는 기준 계조에 대응하여 측정된 휘도 값이 해당 기준 계조에 대응하는 휘도 목표값보다 작은 경우를 의미하며, 휘도 보상 비율이 음의 값인 경우는 기준 계조에 대응하여 측정된 휘도 값이 해당 기준 계조에 대응하는 휘도 목표값보다 큰 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 예상 보정 계조 산출부(340)가 산출한 휘도 보상 비율이 음의 값을 가지는 경우, 일 예로, 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 제4 단위 구간에 포함되는 경우, 보상 계조 산출부(350)는 제4 단위 구간에 대응하는 제4 휘도 특성값에 기초하여 감마 보상값을 산출할 수 있다.
보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들 각각에 대하여, 예상 보정 계조 산출부(340)에 의해 산출된 휘도 보상 비율과 감마 보상값을 이용하여, 역감마 보정을 통해 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들에 대응하는 보상 계조(GCV)들에 선형 보간법을 적용하여 전체 계조 영역에 대한 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
보상 계조 산출부(350)의 감마 보상값 산출 구성 및 보상 계조(GCV) 산출 구성에 대해서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
메모리(150)는 보상 계조 산출부(350)로부터 산출된 보상 계조(GCV)를 수신하여, 이를 저장할 수 있다. 메모리(150)는 화소(PX)들 각각에 대하여 전체 계조 영역에 대응하는 보상 계조(GCV)들을 저장할 수 있다. 여기서, 메모리(150)는 도 2를 참조하여 설명한 메모리(150)로 구성될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 도 1의 휘도 보상 장치의 동작의 일 예들을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4 내지 도 7에서는, K개의 기준 계조들은 0 내지 255 계조에 대해서, 샘플링된 6개의 기준 계조들(32 계조, 64 계조, 96 계조, 128 계조, 196 계조, 및 224 계조)을 포함하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 또한, 기준 계조들 중 96 계조는 제1 기준 계조(g1)로, 128 계조는 제2 기준 계조(g2)로, 196 계조는 제3 기준 계조(g3)로, 224 계조는 제4 기준 계조(g4)로, 64 계조는 제5 기준 계조(g5)로 정의될 수 있다. 또한, 제1 단위 구간(SU1)은 96 내지 127 계조(즉, 제1 기준 계조(g1) 내지 제2 기준 계조(g2))에 대응하고, 제2 단위 구간(SU2)은 128 내지 195 계조(즉, 제2 기준 계조(g2) 내지 제3 기준 계조(g3))에 대응하며, 제3 단위 구간(SU3)은 196 내지 223 계조(즉, 제3 기준 계조(g3) 내지 제4 기준 계조(g4))에 대응하고, 제4 단위 구간(SU4)은 64 내지 95 계조(즉, 제4 기준 계조(g4) 내지 제1 기준 계조(g1))에 대응하는 것으로 정의될 수 있다. 한편, 설명의 편의상, 도 4 내지 도 7에서의 휘도 보상 장치의 동작은 하나의 화소(예를 들어, 도 2의 화소(PX))에 대해서 구현되는 것을 가정하여 설명하기로 하며, 제1 기준 계조(g1)에 대한 보상 계조(GCV) 산출을 중심으로 설명하기로 한다.
도 1, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 휘도 특성값 산출부(330)는 단위 구간들(예를 들어, 제1 내지 제4 단위 구간들(SU1 내지 SU4)) 각각에 대응하는 휘도 특성값들(예를 들어, 제1 내지 제4 휘도 특성값들(γ1 내지 γ4))을 산출할 수 있다.
휘도 특성값 산출부(330)는 제1 단위 구간(SU1)에 대응하여, 제1 기준 계조(g1)에 대응하여 측정된 제1 휘도 값과 제2 기준 계조(g2)에 대응하여 측정된 제2 휘도 값을 이용하여, 제1 단위 구간(SU1)의 제1 휘도 특성값(γ1)을 산출할 수 있다.
유사하게, 휘도 특성값 산출부(330)는 제2 단위 구간(SU2)에 대응하여, 제2 휘도 값과 제3 기준 계조(g3)에 대응하여 측정된 제3 휘도 값을 이용하여, 제2 단위 구간(SU2)의 제2 휘도 특성값(γ2)을 산출할 수 있다.
유사하게, 휘도 특성값 산출부(330)는 제3 단위 구간(SU3)에 대응하여, 제3 휘도 값과 제4 기준 계조(g4)에 대응하여 측정된 제4 휘도 값을 이용하여, 제3 단위 구간(SU3)의 제3 휘도 특성값(γ3)을 산출할 수 있다.
유사하게, 휘도 특성값 산출부(330)는 제4 단위 구간(SU4)에 대응하여, 제5 기준 계조(g5)에 대응하여 측정된 제5 휘도 값과 제1 휘도 값을 이용하여, 제4 단위 구간(SU4)의 제4 휘도 특성값(γ4)을 산출할 수 있다.
이때, 제1 내지 제4 휘도 특성값들(γ1 내지 γ4)은 감마 보정 공식에 따라 다음의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00008
여기서, γ1 내지 γ4는 각각 제1 내지 제4 휘도 특성값들을 나타내고, L1 내지 L5는 각각 측정된 제1 내지 제5 휘도 값들을 나타내며, g1 내지 g5는 각각 제1 내지 제5 기준 계조들을 나타낸다.
K개의 기준 계조들(즉, 6개의 기준 계조들) 중 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 예상 보정 계조(또는, 제1 예상 보정 계조(gt1))가 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 경우에 대해 설명하기 위해, 먼저 도 1 및 도 4가 참조될 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 예상 보정 계조 산출부(340)는 제1 기준 계조(g1)에 대응하여 측정된 제1 휘도 값(L1)과 제1 기준 계조(g1)의 휘도 목표값의 차이에 따라 휘도 보상 비율을 산출할 수 있다. 이때, 휘도 보상 비율은 다음의 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00009
여기서, LCR은 휘도 보상 비율을 나타내고, LT는 휘도 목표값을 나타내며, L1은 제1 휘도 값(L1)을 나타낸다. 한편, 도 4에서, 휘도 목표값은 제1 휘도 목표값(Lt1)인 것으로 가정한다.
수학식 2에서 LCR을 구한 후 휘도 보상 장치(300)는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 감마 보상값 산출에 반영할 휘도 특성값을 결정하기 위하여, 아래의 수학식 3을 이용하여 예상 보정 계조(또는, 제1 예상 보정 계조(gt1))를 산출할 수 있다. 즉, 휘도 보상 장치(300)는 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간을 통해, 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 보정 계조가 포함되는 단위 구간을 예측하여, 감마 보상값 산출에 반영할 휘도 특성값을 결정할 수 있다. 이를 위하여, 예상 보정 계조 산출부(340)는 산출된 휘도 보상 비율과 대표 감마 값에 기초하여, 대표 감마 값을 이용한 휘도 보상 비율에 대한 역감마 보정을 통해 제1 예상 보정 계조(gt1)를 산출할 수 있다. 여기서, 대표 감마 값은 NTSC 표준 감마값인 2.2 일 수 있다.
이에 따라, 제1 예상 보정 계조(gt1)는 다음의 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00010
여기서, gt1은 제1 예상 보정 계조를 나타내고, g1은 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 휘도 보상 비율을 나타낸다.
보상 계조 산출부(350)는 예상 보정 계조 산출부(340)에 의해 산출된 제1 예상 보정 계조(gt1)가 포함된 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 이때, 제1 예상 보정 계조(gt1)가 제1 단위 구간(SU1)에 포함되므로, 보상 계조 산출부(350)는 제1 단위 구간(SU1)에 대응하는 제1 휘도 특성값(γ1)을 감마 보상값으로 산출할 수 있다.
이에 따라, 보상 계조 산출부(350)는 다음의 수학식 4와 같이 감마 보상값과 휘도 보상 비율에 기초하여, 감마 보상값을 이용한 휘도 보상 비율에 대한 역감마 보정을 통해 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
Figure pat00011
여기서, gcv는 보상 계조를 나타내고, g1은 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 휘도 보상 비율을 나타내고, γt는 감마 보상값을 나타낸다. 한편, 도 4에서, 감마 보상값은 상술한 바와 같이 제1 휘도 특성값(γ1)과 동일할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, K개의 기준 계조들 중 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 예상 보정 계조가 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 경우에, 휘도 보상 장치(300)는 제1 단위 구간(SU1)에 대응되는 제1 휘도 특성값(γ1)을 이용하여 감마 보상값을 산출할 수 있다. 이때, 예상 보정 계조가 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 제1 단위 구간(SU1)에 포함되므로, 휘도 보상 장치(300)가 제1 휘도 특성값(γ1)만을 이용하여 감마 보상값을 산출하더라도, 비교적 정확한 보상 계조(GCV) 산출이 가능하며, 단순한 계산식이 사용되어 휘도 보상 장치(300)의 보상 계조(GCV) 산출 구성이 단순화될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 보상 계조 산출부(350)는 K개의 기준 계조들에 대응하는 보상 계조(GCV)들에 선형 보간법을 적용하여 전체 계조 영역에 대한 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 휘도 보상 장치(300)는 32 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 0 내지 31 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 32 계조의 보상 계조(gcv)와 64 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 33 내지 63 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 64 계조의 보상 계조(gcv)와 96 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 65 내지 95 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 96 계조의 보상 계조(gcv)와 128 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 97 내지 127 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 128 계조의 보상 계조(gcv)와 196 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 129 내지 195 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 196 계조의 보상 계조(gcv)와 224 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 197 내지 223 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 224 계조의 보상 계조(GCV)에 선형 보간법을 적용하여, 225 내지 255 계조의 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
이와 같이, 휘도 보상 장치(300)는 전체 계조들 중 일부(예를 들어, 6개의 기준 계조들)만을 이용하여, 전체 계조 영역에 대한 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
다음으로, K개의 기준 계조들(즉, 6개의 기준 계조들) 중 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 예상 보정 계조(또는, 제2 예상 보정 계조(gt2))가 제2 단위 구간(SU2)에 포함되는 경우에 대해 설명하기 위해, 도 1 및 도 5가 참조될 수 있다. 한편, 도 5에서, 휘도 목표 값은 제2 휘도 목표값(Lt2)인 것으로 가정한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 예상 보정 계조 산출부(340)는 산출된 휘도 보상 비율과 대표 감마 값을 이용하여, 역감마 보정을 통해 제2 예상 보정 계조(gt2)를 산출할 수 있다. 여기서, 제2 예상 보정 계조(gt2)는 도 4를 참조하여 설명한 상기 수학식 3과 실질적으로 유사한 다음의 수학식 6에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00012
여기서, gt2은 제2 예상 보정 계조를 나타내고, g2은 제2 기준 계조를 나타내며, LCR은 휘도 보상 비율을 나타낸다.
보상 계조 산출부(350)는 예상 보정 계조 산출부(340)에 의해 산출된 제2 예상 보정 계조(gt2)가 포함된 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 이때, 제2 예상 보정 계조(gt2)가 제2 단위 구간(SU2)에 포함되므로, 보상 계조 산출부(350)는 제1 단위 구간(SU1)에 대응하는 제1 휘도 특성값(γ1)과 제2 단위 구간(SU2)에 대응하는 제2 휘도 특성값(γ2)에 기초하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 즉, 보상 계조 산출부(350)는 예상 보정 계조(또는, 제2 예상 보정 계조(gt2))가 기준 계조(또는, 제1 기준 계조(g1))가 포함되는 단위 구간(또는, 제1 단위 구간(SU1))을 벗어나는 경우, 기준 계조와 예상 보정 계조 사이의 단위 구간들(즉, 제1 및 제2 단위 구간들(SU1, SU2))에 대응하는 휘도 특성값들(즉, 제1 및 제2 휘도 특성값들(γ1, γ2))을 모두 이용하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다.
구체적으로, 단위 구간마다의 휘도 특성이 반영된 감마 보상값 산출을 위해, 제1 기준 계조(g1)와 제2 기준 계조(g2) 사이의 구간(즉, 제1 단위 구간(SU1))에 대응하는 제1 휘도 특성값(γ1)이 반영된 제2 휘도 값(L2)에 대한 다음의 수학식 6과, 제2 기준 계조(g2)와 제2 예상 보정 계조(gt2) 사이의 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값(γ2)이 반영된 제2 휘도 목표값(Lt2)에 대한 다음의 수학식 7이 도출되고, 감마 보정 공식에 따라 감마 보상값(γt)에 대한 다음의 수학식 8을 상기 수학식 7과 연립하여 다음의 수학식 9가 도출될 수 있다. 이에 따라, 보상 계조 산출부(350)는 제1 기준 계조(g1)와 제2 예상 보정 계조(gt2) 사이의 구간들에 대응하는 휘도 특성값들이 모두 반영된 다음의 수학식 9에 기초하여 감마 보상값을 산출할 수 있다.
Figure pat00013
여기서, γ1는 제1 휘도 특성값을 나타내고, L1과 L2는 각각 제1 휘도 값과 제2 휘도 값을 나타내며, g1과 g2는 각각 제1 기준 계조와 제2 기준 계조를 나타낸다.
Figure pat00014
여기서, Lt2는 제2 휘도 목표값을 나타내고, γ1과 γ2는 각각 제1 휘도 특성값과 제2 휘도 특성값을 나타내며, L1과 L2는 각각 제1 휘도 값과 제2 휘도 값을 나타내고, g1과 g2는 각각 제1 기준 계조와 제2 기준 계조를 나타내며, gt2는 제2 예상 보정 계조를 나타낸다.
Figure pat00015
여기서, Lt2는 제2 휘도 목표값을 나타내고, γt는 감마 보상값을 나타내며, L1은 제1 휘도 값을 나타내고, g1은 제1 기준 계조를 나타내며, gt2는 제2 예상 보정 계조를 나타낸다.
Figure pat00016
여기서, γt는 감마 보상값을 나타내고, γ1과 γ2는 각각 제1 휘도 특성값과 제2 휘도 특성값을 나타내며, g1과 g2는 각각 제1 기준 계조와 제2 기준 계조를 나타내고, gt2는 제2 예상 보정 계조를 나타낸다.
이에 따라, 보상 계조 산출부(350)는 도 4를 참조하여 설명한 상기 수학식 4와 같이 감마 보상값과 휘도 보상 비율을 이용하여, 역감마 보정을 통해 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 휘도 보상 장치(300)는 예상 보정 계조가 기준 계조가 포함되는 단위 구간을 벗어나는 경우, 기준 계조와 예상 보정 계조 사이의 단위 구간들에 대응하는 휘도 특성값들을 모두 반영하여, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 이에 따라, 휘도 보상 장치(300)는 보상 계조(GCV) 산출을 위한 감마 보상값을 정확히 산출함으로써, 디스플레이 패널(110)을 효과적으로 보상할 수 있으며, 이에 따라, 표시 품질이 향상될 수 있다.
한편, 예상 보정 계조가 기준 계조가 포함되는 단위 구간을 벗어나는 경우로서, 도 5에서는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 제2 예상 보정 계조(gt2)가 제2 단위 구간(SU2)에 포함되어, 2개의 단위 구간들(즉, 제1 및 제2 단위 구간들(SU1, SU2))에 대응하는 2개의 휘도 특성값들(즉, 제1 및 제2 휘도 특성값들(γ1, γ2))에 기초하여, 휘도 보상 장치(300)가 감마 보상값을 산출하는 경우를 설명하였으나, 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간에 따라 휘도 보상 장치(300)는 3개 이상의 휘도 특성값들을 반영하여 감마 보상값을 산출할 수도 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 6을 참조하면, 제1 단위 구간(SU1)에 포함되는 제1 기준 계조(g1)에 대응하는 예상 보정 계조(또는, 제3 예상 보정 계조(gt3))는 제3 단위 구간(SU2)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 예상 보정 계조 산출부(340)는 제1 기준 계조(g1)에 대응하여 측정된 제1 휘도 값(L1)과 휘도 목표값(또는, 제3 휘도 목표값(Lt3))의 차이에 따라 휘도 보상 비율을 산출하며, 휘도 보상 비율과 대표 감마 값을 이용하여 제3 예상 보정 계조(gt3)를 산출할 수 있다.
또한, 제3 예상 보정 계조(gt3)가 제3 단위 구간(SU3)에 포함되므로, 보상 계조 산출부(350)는 제1 내지 제3 휘도 특성값들(γ1, γ2, γ3)에 기초하여 감마 보상값을 산출할 수 있다. 즉, 단위 구간마다의 휘도 특성이 반영된 감마 보상값 산출을 위해, 보상 계조 산출부(350)는 제1 기준 계조(g1)와 제3 예상 보정 계조(gt3) 사이의 구간들에 대응하는 휘도 특성값들(즉, 제1 내지 제3 휘도 특성값들(γ1, γ2, γ3))이 모두 반영된 다음의 수학식 10에 기초하여 감마 보상값을 산출할 수 있다. 수학식 10은 도 5를 참조하여 설명한 상기 수학식 9의 도출 구성과 실질적으로 유사하다.
Figure pat00017
여기서, γt는 감마 보상값을 나타내고, γ1, γ2, γ3는 각각 제1 내지 제3 휘도 특성값들을 나타내며, g1, g2, g3는 각각 제1 내지 제3 기준 계조들을 나타내고, gt3는 제3 예상 보정 계조를 나타낸다.
이에 따라, 보상 계조 산출부(350)는 도 4를 참조하여 설명한 상기 수학식 4와 같이 감마 보상값과 휘도 보상 비율을 이용하여, 역감마 보정을 통해 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
이와 같이, 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간에 따라 휘도 보상 장치(300)는 3개 이상의 휘도 특성값들을 반영하여 보상 계조(GCV) 산출을 위한 감마 보상값을 정확히 산출함으로써, 디스플레이 패널(110)을 효과적으로 보상할 수 있으며, 이에 따라, 표시 품질이 향상될 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 휘도 보상 비율이 양(positive)의 값인지 음(negative)의 값인지에 따라, 감마 보상값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 7을 참조하면, 예상 보정 계조 산출부(340)는 제1 기준 계조(g1)에 대응하여 측정된 제1 휘도 값(L1)과 휘도 목표값의 차이에 따라 휘도 보상 비율을 산출할 수 있다. 이때, 휘도 보상 비율은 도 4를 참조하여 설명한 상기 수학식 2에 의해 산출될 수 있다. 한편, 도 7에서, 상기 수학식 2에서의 휘도 목표값은 제4 휘도 목표값(Lt4)인 것으로 가정한다.
여기서, 제4 휘도 목표값(Lt4)은 제1 휘도 값(L1)보다 작으므로, 휘도 보상 비율은 음의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 예상 보정 계조 산출부(340)가 산출한 제4 예상 보정 계조(gt4)는 제1 기준 계조(g1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제4 예상 보정 계조(gt4)는 제4 단위 구간(SU4)에 포함될 수 있다.
보상 계조 산출부(350)는 음의 값을 가지는 휘도 보상 비율에 기초하여, 제1 기준 계조(g1)가 포함되는 제1 단위 구간(SU1)에 대응하는 제1 휘도 특성값(γ1)이 아닌 제4 단위 구간(SU4)에 대응하는 제4 휘도 특성값(γ4)에 기초하여 감마 보상값을 산출할 수 있다. 이때, 제4 예상 보정 계조(gt4)와 제1 기준 계조(g1) 사이에는 하나의 단위 구간, 즉, 제4 단위 구간(SU4)만이 포함되므로, 도 4를 참조하여 설명한 바와 유사하게 보상 계조 산출부(350)는 제4 휘도 특성값(γ4)을 감마 보상값으로 산출할 수 있으며, 도 4를 참조하여 설명한 수학식 4에 의해 보상 계조(GCV)를 산출할 수 있다.
이에 따라, 휘도 보상 장치(300)는 기준 계조에 대응하여 측정된 휘도 값이 휘도 목표값보다 큰 경우, 즉, 휘도 보상 비율이 음의 값을 가지는 경우, 감마 보상값 산출에 반영되는 휘도 특성값을 달리 함으로써, 보다 정확한 보상 계조(GCV) 산출을 할 수 있다. 이에 따라, 표시 품질이 더 향상될 수 있다.
한편, 도 7에서는 휘도 보상 비율이 음의 값을 가지는 경우로서 예상 보정 계조와 기준 계조 사이의 단위 구간이 하나인 경우가 도시 및 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 예상 보정 계조와 기준 계조 사이의 단위 구간이 2개 이상인 경우에는, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 휘도 보상 장치(300)는 기준 계조와 예상 보정 계조 사이의 단위 구간들에 대응하는 휘도 특성값들을 모두 반영하여, 감마 보상값을 산출할 수도 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 휘도 보상 장치(300)는 예상 보정 계조가 포함되는 단위 구간에 기초하여, 감마 보상값 산출에 반영되는 휘도 특성값들을 결정할 수 있다. 이에 따라, 휘도 보상 장치(300)는 보상 계조(GCV) 산출을 위한 감마 보상값을 정확히 산출하여, 디스플레이 패널(110)을 효과적으로 보상할 수 있으며, 이에 따라, 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 1의 휘도 보상 장치의 휘도 특성값 산출 동작의 일 예들을 설명하기 위한 도면들이다. 한편, 도 8a 및 도 8b에서, 촬상 계조(또는, 기준 계조)들은 휘도 보상 장치(300)가 디스플레이 패널(110)에 공급하는 기준 영상 데이터(RID)들에 대응하는 계조 값들을 의미하며, 보정 대상 계조들은 휘도 보상 장치(300)가 예상 보정 계조와 이에 기초한 감마 보상값을 산출하여 보상 계조(GCV)를 산출하는 계조 값들로 정의된다.
먼저, 도 1 및 도 8a를 참조하면, 휘도 보상 장치(300)는 디스플레이 패널(110)에 6개의 기준 계조들(예를 들어, 32 계조, 64 계조, 96 계조, 128 계조, 196 계조, 및 224 계조)에 대응하는 6개의 기준 영상 데이터(RID)들을 공급할 수 있다. 이에 따라, 촬상부(200)는 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 6개의 기준 영상들을 촬상하여 6개의 촬상 영상 데이터(CID)들을 생성할 수 있다.
휘도 보상 장치(300)(또는, 휘도 특성값 산출부(330))는 6개의 기준 계조들 중 2개의 기준 계조들에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여, 하나의 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다.
예를 들어, 휘도 보상 장치(300)는 32 계조 및 64 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여 32 내지 63 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출하고, 64 계조 및 96 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여 64 내지 95 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출하며, 96 계조 및 128 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여 96 내지 127 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출하고, 128 계조 및 196 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여 128 내지 195 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출하며, 196 계조 및 224 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여 196 내지 223 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다.
한편, 휘도 보상 장치(300)는, 보정 대상 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 31 계조 이하인 경우 32 내지 63 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 이용하여 감마 보상값을 산출하고, 보정 대상 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 225 계조 이상인 경우 196 내지 223 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 이용하여 감마 보상값을 산출할 수 있다. 다만, 이러한 경우에, 감마 보상값 산출에 있어서 31 계조 이하 저계조 영역과 225 계조 이상 고계조 영역에서의 휘도 특성이 정확히 반영되지 않을 수 있다.
이에 따라, 휘도 보상 장치(300)는 감마 보상값을 산출하는 보정 대상 계조의 개수는 유지하되, 촬상 계조(또는, 기준 계조)의 개수를 증가시킴으로써, 저계조 영역과 고계조 영역에서의 휘도 특성을 반영하여, 저계조 영역의 감마 보상값과 고계조 영역에서의 감마 보상값을 보다 정확히 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 8b를 참조하면, 휘도 보상 장치(300)는 저계조 영역의 휘도 특성 반영을 위하여, 보정 대상 계조들 중 최저 계조(예를 들어, 32 계조) 보다 작은 16 계조에 대응하는 기준 영상 데이터(RID)를 디스플레이 패널(110)에 추가로 공급할 수 있다. 이에 따라, 촬상부(200)는 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 기준 영상을 촬상하여 16 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)를 촬상할 수 있다. 휘도 보상 장치(300)(또는, 휘도 특성값 산출부(330))는 저계조 영역의 2개의 기준 계조들(즉, 16 및 32 계조)에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여, 16 내지 31 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다. 이에 따라, 보상 계조(GCV) 산출에 있어서, 보정 대상 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 31 계조 이하인 경우, 휘도 보상 장치(300)는 16 내지 31 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 이용하여 감마 보상값을 산출할 수 있다.
또한, 휘도 보상 장치(300)는 고계조 영역의 휘도 특성 반영을 위하여, 보정 대상 계조들 중 최고 계조(예를 들어, 224 계조) 보다 큰 240 계조에 대응하는 기준 영상 데이터(RID)를 디스플레이 패널(110)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 촬상부(200)는 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 기준 영상을 촬상하여 240 계조에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)를 촬상할 수 있다. 휘도 보상 장치(300)(또는, 휘도 특성값 산출부(330))는 고계조 영역의 2개의 기준 계조들(즉, 224 및 240 계조)에 대응하는 촬상 영상 데이터(CID)들에 기초하여, 224 내지 239 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 산출할 수 있다. 이에 따라, 보상 계조(GCV) 산출에 있어서, 보정 대상 계조에 대응하는 예상 보정 계조가 225 계조 이상인 경우, 휘도 보상 장치(300)는 224 내지 239 계조에 대한 단위 구간에 대응하는 휘도 특성값을 이용하여 감마 보상값을 산출할 수 있다.
이와 같이, 휘도 보상 장치(300)는 저계조 영역에 대응하는 단위 구간의 휘도 특성값과 고계조 영역에 대응하는 단위 구간의 휘도 특성값을 추가로 산출할 수 있다. 이에 따라, 감마 보상값 산출에 있어 저계조 영역과 고계조 영역의 휘도 특성이 정확히 반영됨으로써, 저계조 영역의 감마 보상값과 고계조 영역에서의 감마 보상값이 보다 정확히 산출될 수 있다.
또한, 보정 대상 계조들의 개수는 유지되므로, 예상 보정 계조 산출부(340)의 예상 보정 계조 산출과 보상 계조 산출부(350)의 보상 계조(GCV) 산출을 위한 메모리 용량을 증가시키지 않으면서도, 휘도 보상 장치(300)는 저계조 영역의 감마 보상값과 고계조 영역에서의 감마 보상값을 보다 정확히 산출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 도 9의 휘도 보상 방법은 도 1의 디스플레이 시스템(1000) 상에서 수행될 수 있다. 도 9의 구동 방법은 도 1 내지 도 8b를 참조하여 설명된 디스플레이 시스템(1000)(또는, 휘도 보상 장치(300))의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
먼저, 도 9의 구동 방법은, 디스플레이 패널에 제1 내지 제3 기준 계조들에 대응하는 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 공급(S810)할 수 있다. 여기서, 기준 영상 데이터들을 공급(S810)하는 구성은, 도 1, 도 4 내지 도 8b를 참조하여 설명한 기준 영상 데이터 공급부(310)가 디스플레이 패널(110)로 기준 영상 데이터(RID)들을 공급하는 구성과 실질적으로 동일할 수 있다. 한편, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 9의 구동 방법에서 기준 계조들의 개수는 이에 제한되는 것은 아니며, 도 9의 구동 방법은 4개 이상의 기준 계조들에 대응하는 기준 영상 데이터들을 공급할 수도 있다.
이후, 도 9의 구동 방법은, 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들에 기초하여 디스플레이 패널에 표시되는 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 촬상하여, 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 생성(S820)할 수 있다. 여기서, 기준 계조 영상들을 촬상하여 촬상 영상 데이터들을 생성(S820)하는 구성은, 도 1, 도 4 내지 도 8b를 참조하여 설명한 촬상부(200)가 디스플레이 패널(110) 상에 표시되는 영상을 촬상하여 휘도를 측정하고, 이에 기초하여 촬상 영상 데이터(CID)를 생성하는 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
이후, 도 9의 구동 방법은, 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출(S830)할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 휘도 특성값들을 산출(S830)하는 구성은, 도 1, 도 4 내지 도 8b를 참조하여 설명한 휘도 보상 장치(300)가 휘도 특성값들(예를 들어, 제1 휘도 특성값(γ1), 제2 휘도 특성값(γ1) 등)을 산출하는 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
이후, 도 9의 구동 방법은, 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출(S840)할 수 있다. 여기서, 예상 보정 계조를 산출(S840)하는 구성은, 도 1, 도 4 내지 도 8b를 참조하여 설명한 휘도 보상 장치(300)가 예상 보정 계조(예를 들어, 제1 예상 보정 계조(gt1), 제2 예상 보정 계조(gt2) 등)를 산출하는 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
이후, 도 9의 구동 방법은, 감마 보상값 및 예상 보정 계조에 기초하여, 제1 기준 계조에 대응하는 보상 계조를 산출(S850)할 수 있다. 여기서, 보상 계조를 산출(S850)하는 구성은 도 1, 도 4 내지 도 8b를 참조하여 설명한, 휘도 보상 장치(300)가 보상 계조(GCV)를 산출하는 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 도 9의 구동 방법은, 예상 보정 계조가 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 결정하고, 예상 보정 계조가 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 제1 휘도 특성값과 제2 휘도 특성값에 기초하여 감마 보상값을 결정할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 타이밍 제어부 130: 주사 구동부
140: 데이터 구동부 150: 메모리
160: 보상부 200: 촬상부
300: 휘도 보상 장치 310: 기준 영상 데이터 공급부
320: 단위 영상 생성부 330: 휘도 특성값 산출부
340: 예상 보정 계조 산출부 350: 보상 계조 산출부

Claims (19)

  1. 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 값, 상기 제1 기준 계조보다 큰 제2 기준 계조에 대응하는 제2 휘도 값, 및 상기 제2 기준 계조 보다 큰 제3 기준 계조에 대응하는 제3 휘도 값에 기초하여, 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 휘도 특성값 산출부;
    상기 제1 휘도 값에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 예상 보정 계조 산출부; 및
    감마 보상값을 산출하고, 상기 감마 보상값과 상기 예상 보정 계조에 기초하여 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 보상 계조를 산출하는 보상 계조 산출부를 포함하며,
    상기 보상 계조 산출부는,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출하는, 휘도 보상 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    [수학식 1]
    Figure pat00018

    상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 1에 의해 상기 감마 보상값을 산출하며,
    γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타내는, 휘도 보상 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 휘도 특성값 산출부는, 상기 제1 휘도 값과 상기 제2 휘도 값에 기초하여 상기 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 휘도 값과 상기 제3 휘도 값에 기초하여 상기 제2 휘도 특성값을 산출하는, 휘도 보상 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    [수학식 2]
    Figure pat00019

    상기 휘도 특성값 산출부는 상기 수학식 2에 의해 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값을 산출하며,
    γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내고, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내며, L1은 상기 제1 휘도 값을 나타내고, L2는 상기 제2 휘도 값을 나타내며, L3는 상기 제3 휘도 값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, g3는 상기 제3 기준 계조를 나타내는, 휘도 보상 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 예상 보정 계조 산출부는, 상기 제1 휘도 값과 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 목표값의 차이에 기초하여, 휘도 보상 비율을 산출하는, 휘도 보상 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    [수학식 3]
    Figure pat00020

    상기 예상 보정 계조 산출부는, 상기 수학식 3에 의해 상기 휘도 보상 비율을 산출하며,
    LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타내고, LT는 상기 제1 휘도 목표값을 나타내며, L1은 상기 제1 휘도 값을 나타내는, 휘도 보상 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    [수학식 4]
    Figure pat00021

    상기 예상 보정 계조 산출부는 상기 수학식 4에 의해 상기 예상 보정 계조를 산출하며,
    gt는 상기 예상 보정 계조를 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타내는, 휘도 보상 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    [수학식 5]
    Figure pat00022

    상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 5에 의해 상기 제1 보상 계조를 산출하며,
    gcv는 상기 제1 보상 계조를 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, LCR은 상기 휘도 보상 비율을 나타내고, γt는 상기 감마 보상값을 나타내는, 휘도 보상 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 휘도 특성값 산출부는, 상기 제3 휘도 값 및 상기 제3 기준 계조 보다 큰 제4 기준 계조에 대응하는 제4 휘도 값에 기초하여, 상기 제3 및 제4 기준 계조들 사이의 제3 단위 구간에 대응하는 제3 휘도 특성값을 더 산출하고,
    상기 보상 계조 산출부는, 상기 예상 보정 계조가 상기 제3 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값, 상기 제2 휘도 특성값, 및 상기 제3 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출하는, 휘도 보상 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    [수학식 6]
    Figure pat00023

    상기 예상 보정 계조가 상기 제3 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 보상 계조 산출부는 상기 수학식 6에 의해 상기 감마 보상값을 산출하며,
    γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, γ3는 상기 제3 휘도 특성값을 나타내며, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내고, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, g3은 상기 제3 기준 계조를 나타내며, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타내는, 휘도 보상 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 보상 계조 산출부는,
    상기 제2 기준 계조에 대응하는 제2 보상 계조와 상기 제3 기준 계조에 대응하는 제3 보상 계조를 더 산출하며,
    상기 제1 내지 제3 보상 계조들에 선형 보간법을 적용하여 전체 계조 영역에 대응하는 보상 계조들을 산출하는, 휘도 보상 장치.
  12. 제1 내지 제3 기준 계조들에 각각 대응하는 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 공급하는 휘도 보상 장치;
    상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들에 기초하여, 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 표시하는 디스플레이 패널; 및
    상기 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 촬상하여 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 생성하고, 상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 상기 휘도 보상 장치에 공급하는 촬상부를 포함하며,
    상기 휘도 보상 장치는,
    상기 제1 및 제2 촬상 영상 데이터들에 기초하여 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 휘도 특성값 산출부;
    상기 제1 촬상 영상 데이터에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 예상 보정 계조 산출부; 및
    감마 보상값을 산출하고, 상기 감마 보상값과 상기 예상 보정 계조에 기초하여 상기 제1 기준 계조에 대응하는 보상 계조를 산출하는 보상 계조 산출부를 포함하고,
    상기 보상 계조 산출부는,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출하는, 디스플레이 시스템.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 휘도 보상 장치는,
    상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 상기 디스플레이 패널에 공급하는 기준 영상 데이터 공급부를 더 포함하는, 디스플레이 시스템.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 화소들을 포함하고,
    상기 보상 계조 산출부는, 상기 화소들 각각마다 상기 보상 계조를 산출하는, 디스플레이 시스템.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 복수의 단위 블록들을 포함하고,
    상기 단위 블록들 각각은 복수의 화소들을 포함하며,
    상기 보상 계조 산출부는, 상기 단위 블록들 각각마다 상기 보상 계조를 산출하는, 디스플레이 시스템.
  16. 디스플레이 패널의 휘도 보상 방법에서,
    상기 디스플레이 패널에 제1 내지 제3 기준 계조들에 대응하는 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들을 공급하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 기준 영상 데이터들에 기초하여 상기 디스플레이 패널에 표시되는 제1 내지 제3 기준 계조 영상들을 촬상하여, 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들을 생성하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 상기 제1 및 제2 기준 계조들 사이의 제1 단위 구간에 대응하는 제1 휘도 특성값을 산출하고, 상기 제2 및 제3 기준 계조들 사이의 제2 단위 구간에 대응하는 제2 휘도 특성값을 산출하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 촬상 영상 데이터들에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 예상 보정 계조를 산출하는 단계; 및
    감마 보상값 및 상기 예상 보정 계조에 기초하여, 상기 제1 기준 계조에 대응하는 보상 계조를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 보상 계조를 산출하는 단계는,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제1 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값을 상기 감마 보상값으로 산출하고,
    상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 제1 휘도 특성값과 상기 제2 휘도 특성값에 기초하여 상기 감마 보상값을 산출하는, 휘도 보상 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    [수학식 7]
    Figure pat00024

    상기 예상 보정 계조가 상기 제2 단위 구간에 포함되는 경우, 상기 수학식 7에 의해 상기 감마 보상값이 산출되며,
    γt는 상기 감마 보상값을 나타내고, γ1는 상기 제1 휘도 특성값을 나타내며, γ2는 상기 제2 휘도 특성값을 나타내고, g1은 상기 제1 기준 계조를 나타내며, g2는 상기 제2 기준 계조를 나타내고, gt는 상기 예상 보정 계조를 나타내는, 휘도 보상 방법.
  18. 제16 항에 있어서, 상기 제1 촬상 영상 데이터는 상기 제1 기준 계조에 대응하여 상기 디스플레이 패널 상에 표시되는 제1 휘도 값을 포함하는, 휘도 보상 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 예상 보정 계조를 산출하는 단계는,
    상기 제1 휘도 값과 상기 제1 기준 계조에 대응하는 제1 휘도 목표값의 차이에 기초하여, 휘도 보상 비율을 산출하는 단계; 및
    상기 휘도 보상 비율에 기초하여, 상기 예상 보정 계조를 산출하는 단계를 포함하는, 휘도 보상 방법.
KR1020200069608A 2020-06-09 2020-06-09 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법 KR20210153179A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200069608A KR20210153179A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법
US17/152,629 US11393382B2 (en) 2020-06-09 2021-01-19 Display device luminance compensating apparatus, display system including the same, and method of compensating luminance based on an expected correction gray level
CN202110581701.9A CN114093304A (zh) 2020-06-09 2021-05-27 亮度补偿装置、显示系统和补偿显示面板的亮度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200069608A KR20210153179A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210153179A true KR20210153179A (ko) 2021-12-17

Family

ID=78817722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200069608A KR20210153179A (ko) 2020-06-09 2020-06-09 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11393382B2 (ko)
KR (1) KR20210153179A (ko)
CN (1) CN114093304A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114446217B (zh) * 2022-03-09 2023-12-22 京东方科技集团股份有限公司 显示补偿方法、补偿装置、显示装置及存储介质

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100618190B1 (ko) 2004-06-25 2006-09-01 주식회사 대우일렉트로닉스 피디피의 다단계 역감마 보정 및 디더링 방법
KR101981137B1 (ko) 2013-04-30 2019-08-28 엘지디스플레이 주식회사 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법
CN107045863B (zh) * 2017-06-26 2018-02-16 惠科股份有限公司 一种显示面板的灰阶调整方法及装置
JP7335066B2 (ja) * 2017-11-02 2023-08-29 シナプティクス インコーポレイテッド 表示ドライバ、表示装置及び輝度制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210383736A1 (en) 2021-12-09
CN114093304A (zh) 2022-02-25
US11393382B2 (en) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10522081B2 (en) Electroluminescent display capable of uniformly implementing image quality of entire screen and driving device thereof
CN109599060B (zh) 像素补偿方法、像素补偿系统及显示装置
US10446621B2 (en) Organic light emitting display and degradation sensing method thereof
US11217171B2 (en) Organic light emitting display and method of sensing deterioration of the same
KR101961424B1 (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
US10755635B2 (en) Organic light-emitting display device and related driving method
KR101327019B1 (ko) 표시 구동 장치, 표시 장치, 및 그 구동 제어 방법과 전자 기기
CN104700772A (zh) 有机发光显示装置及其图像质量补偿方法
KR102067228B1 (ko) 유기발광 표시장치 및 그 열화 보상 방법
JP2008139861A (ja) 有機発光素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置、および有機発光素子を用いたアクティブマトリクス型表示装置の駆動方法
US10504435B2 (en) Pixel and an organic light-emitting display apparatus
KR102315266B1 (ko) 휘도보상 시스템 및 방법, 이를 구비한 표시장치
KR20140098058A (ko) 신호 처리 장치, 신호 처리 방법, 프로그램, 및 전자 기기
CN111583869A (zh) 显示装置
KR20210089819A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
KR100820719B1 (ko) 결함 화소의 휘도특성을 보정하는 유기전계발광장치의구동방법 및 이에 사용되는 유기전계발광장치
US11189232B2 (en) Organic light emitting display device and driving method thereof
KR20210153179A (ko) 휘도 보상 장치, 이를 포함하는 디스플레이 시스템 및 휘도 보상 방법
CN117059013A (zh) 显示装置、显示装置的工作方法和像素特性检测方法
KR20210059105A (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
KR101957281B1 (ko) 유기발광 표시장치 및 그의 트랜지스터 특성 측정방법
KR20200052510A (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 열화 보상 방법
KR20170080364A (ko) 컨트롤러, 유기발광 표시장치 및 그 구동방법
KR20220010649A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
US11475848B2 (en) Display apparatus and method of compensating image of display panel using the same