KR20230079616A - 표시 장치 - Google Patents

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유민재
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 레터 박스 영역 및 영상이 표시되고, 레터 박스 영역으로부터 연장된 경계 휘도 가변 영역을 포함하는 영상 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 및 영상에 기초하여 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 레터 박스 영역에 인접한 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시켜 레터 박스 영역과 영상 표시 영역 간의 잔상 편차를 개선할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레터 박스에 인접한 영역의 휘도를 제어하여 잔상을 저감할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.
표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기까지 그 적용 범위가 다양해지고 있으며, 넓은 표시 면적을 가지면서도 감소된 부피 및 무게를 갖는 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
한편, 최근에는 화면 비율이 다양하게 구성된 표시 장치와 영상이 제작되고 있다. 다만, 영상의 화면 비율과 표시 장치의 비율이 다양해짐에 따라 영상과 표시 장치의 비율이 일치하지 않는 경우도 발생한다. 이에, 영상을 기존 비율을 유지하며 표시 장치에 맞게 변형하는 과정에서 화면 위아래, 또는 좌우에 생기는 검은색 띠인 레터 박스가 사용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레터 박스 주변 영역의 휘도를 저감하여 잔상을 개선한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 표시되는 영상의 특성에 따라 레터 박스 주변 영역의 휘도 저감율을 다르게 구성한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 레터 박스와 인접한 영역의 휘도를 점진적으로 저감하여 휘도 저감 영역이 시인되는 것을 최소화한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 레터 박스 영역 및 영상이 표시되고, 레터 박스 영역으로부터 연장된 경계 휘도 가변 영역을 포함하는 영상 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 및 영상에 기초하여 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 제어부를 포함한다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 레터 박스 영역 및 레터 박스 영역 일측에 배치되고, 영상이 표시되는 영상 표시 영역이 정의된 표시 패널, 및 영상을 분석하여 영상 표시 영역 중 레터 박스 영역에 인접한 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시키는 휘도 제어부를 포함하고, 휘도 제어부는 정적인 영상과 동적인 영상 중 동적인 영상이 표시될 때, 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 더 많이 감소시킨다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 레터 박스 영역과 영상 표시 영역 간의 잔상 편차를 개선할 수 있다.
본 발명은 표시되는 영상의 특성에 따라 레터 박스 주변 영역의 휘도를 다르게 저감하여, 휘도 저감이 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명은 레터 박스 영역에 인접한 영상 표시 영역 일부분의 휘도를 점진적으로 감소시켜 휘도 저감이 띠처럼 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 확대 평면도이다.
도 6a 내지 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 표시 패널의 평면도이다.
도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도 제어 과정에서 표시 품질 저하를 최소화하는 효과를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8a 내지 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 표시 패널의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고, 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 구성도이다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해 표시 장치(100)의 다양한 구성 요소 중 표시 패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130), 휘도 제어부(150) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 복수의 서브 화소(SP)를 포함하는 표시 패널(110), 표시 패널(110)에 각종 신호를 공급하는 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 및 표시 패널(110)의 휘도를 제어하는 휘도 제어부(150)를 포함한다.
게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 제공된 복수의 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 복수의 스캔 배선(SL)에 복수의 스캔 신호를 공급한다. 도 1에서는 하나의 게이트 구동부(120)가 표시 패널(110)의 일 측에 이격되어 배치된 것으로 도시하였으나, 게이트 구동부(120)의 개수 및 배치는 이에 제한되지 않는다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 제공된 복수의 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 컨트롤러(140)로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 기준 감마 전압을 이용하여 데이터 신호로 변환한다. 그리고 데이터 구동부(130)는 변환된 데이터 신호를 복수의 데이터 배선(DL)에 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 외부로부터 입력된 영상 데이터(RGB)를 정렬하여 데이터 구동부(130)에 공급한다. 타이밍 컨트롤러(140)는 외부로부터 입력되는 동기 신호, 예를 들어, 도트 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수평/수직 동기 신호를 이용해 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 그리고 타이밍 컨트롤러(140)는 생성된 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130) 각각에 공급하여 게이트 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)를 제어할 수 있다.
휘도 제어부(150)는 표시 패널(110)의 영역 중 레터 박스 영역(LA)에 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어한다. 휘도 제어부(150)는 표시 패널(110)의 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 표시될 영상을 분석하고, 영상의 특성에 기초하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어할 수 있다. 휘도 제어부(150)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 표시되는 영상이 동적이고 복잡한 영상일수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시키고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 표시되는 영상이 정적이고 단순한 영상일수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다. 휘도 제어부(150)에 대한 보다 상세한 설명은 도 3 내지 도 9b를 참조하여 후술하기로 한다.
표시 패널(110)은 사용자에게 영상을 표시하기 위한 구성으로, 복수의 서브 화소(SP)를 포함한다. 표시 패널(110)에서 복수의 스캔 배선(SL) 및 복수의 데이터 배선(DL)이 서로 교차되고, 복수의 서브 화소(SP) 각각은 스캔 배선(SL) 및 데이터 배선(DL)에 연결된다. 이 외에도 도면에 도시되지는 않았으나, 복수의 서브 화소(SP) 각각은 고전위 전원 배선, 저전위 전원 배선, 초기화 신호 배선, 발광 제어 신호 배선 등에 연결될 수 있다.
복수의 서브 화소(SP)는 화면을 구성하는 최소 단위로, 복수의 서브 화소(SP) 각각은 발광 소자 및 이를 구동하기 위한 화소 회로를 포함한다. 복수의 발광 소자는 표시 패널(110)의 종류에 따라 상이하게 정의될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(110)이 유기 발광 표시 패널(110)인 경우, 발광 소자는 애노드, 유기층 및 캐소드를 포함하는 유기 발광 소자일 수 있다. 이외에도 발광 소자로 퀀텀닷(Quantum dot, QD)이 포함된 퀀텀닷 발광 소자(Quantum dot light-emitting diode, QLED) 등이 더 사용될 수도 있다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 표시 패널(110) 및 휘도 제어부(150)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도 제어부의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(110)은 레터 박스(LB)가 표시되는 레터 박스 영역(LA)과 경계 휘도 가변 영역(DA2)을 포함하는 영상 표시 영역(DA)을 포함한다.
레터 박스 영역(LA)은 표시 패널(110)과 영상의 비율이 일치하지 않는 경우, 영상을 기존 비율대로 유지하기 위해 영상의 상하좌우에 생기는 빈 공간, 즉 검은색의 띠 모양인 레터 박스(LB)가 표시되는 영역이다. 레터 박스 영역(LA)은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 레터 박스 영역(LA)에 배치된 서브 화소(SP)의 발광 소자는 발광하지 않는다. 예를 들어, 표시 패널(110)의 비율이 4:3이고, 영상의 비율이 16:9인 경우, 영상의 상부와 하부에 검은색으로 표시되는 레터 박스(LB)를 추가함으로써, 영상은 4:3 비율의 표시 패널(110)에서 잘리는 부분 없이 표시될 수 있다.
영상 표시 영역(DA)은 영상이 표시되는 영역이다. 영상 표시 영역(DA)은 레터 박스 영역(LA)을 제외한 나머지 영역으로 레터 박스 영역(LA)에 의해 영상의 비율과 동일한 비율로 형성될 수 있다.
영상 표시 영역(DA)은 경계 휘도 미가변 영역(DA1) 및 경계 휘도 가변 영역(DA2)을 포함한다.
경계 휘도 미가변 영역(DA1)은 영상 표시 영역(DA) 중 경계 휘도 가변 영역(DA2)을 제외한 나머지 영역이다. 경계 휘도 미가변 영역(DA1)은 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 의해 레터 박스 영역(LA)과 이격되어 있다. 경계 휘도 미가변 영역(DA1)은 레터 박스 영역(LA)과 이격되어 있으므로, 레터 박스 영역(LA)과의 잔상 편차가 시인되기 어렵다. 또한, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에서는 영상의 대부분이 표시되기 때문에, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에서 휘도를 감소시키는 경우, 표시 품질 저하로 이어질 수 있다. 이에, 영상 표시 영역(DA)의 대부분을 차지하는 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에서는 정상적으로 영상을 표시할 수 있다.
경계 휘도 가변 영역(DA2)은 영상 표시 영역(DA) 중 레터 박스(LB)에 이웃한 영역이다. 경계 휘도 가변 영역(DA2)은 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA)의 경계에서 잔상을 개선하기 위해 휘도가 제어되는 영역이다. 만약, 레터 박스 영역(LA)이 표시 패널(110)의 상부와 하부에 위치한 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)은 표시 패널(110)의 세로 해상도의 약 10% 정도 차지할 수 있다. 그리고 레터 박스 영역(LA)이 표시 패널(110)의 좌측과 우측에 위치한 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)은 표시 패널(110)의 가로 해상도의 약 10% 정도 차지할 수 있다. 다만, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 크기는 설계에 따라 달라질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
영상 표시 영역(DA)은 레터 박스 영역(LA)과 달리 서브 화소(SP)의 발광 소자가 발광하는 영역이다. 그러므로, 서브 화소(SP)의 발광 소자가 발광하지 않는 레터 박스 영역(LA)과 달리 서브 화소(SP)의 발광 소자가 계속하여 발광하는 영상 표시 영역(DA)에서 잔상 위험도가 높다. 특히, 사용자가 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA)의 경계에서 잔상 편차로 인해 잔상을 시인할 가능성이 높다. 이에, 영상 표시 영역(DA) 중 레터 박스 영역(LA)과 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)에서 휘도를 저감하여 잔상을 개선하고, 잔상이 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
도 3을 참조하면, 휘도 제어부(150)는 영상 표시 영역(DA)에 표시되는 영상의 특성을 고려하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 제어한다. 휘도 제어부(150)는 레터 박스 검출부(151), 영상 분석부(152) 및 휘도 처리부(153)를 포함한다.
레터 박스 검출부(151)는 표시 패널(110)에서 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA)을 검출한다. 레터 박스 검출부(151)는 표시 패널(110)에서 복수의 행과 열을 이루는 서브 화소(SP)의 상태를 검출하여 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA)을 검출할 수 있다. 레터 박스 검출부(151)의 구동 방법에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
영상 분석부(152)는 영상 데이터(RGB) 중 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 대응되는 영상 데이터(RGB)를 분석하여 영상의 특성을 검출한다. 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 대응되는 영상 일부분이 동적인 영상인지 또는 정적인 영상인지를 구분하고, 엣지가 많은 복잡한 영상인지 엣지가 적은 단순한 영상인지 구분할 수 있다. 영상 분석부(152)의 분석 결과에 따라 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량이 결정될 수 있다.
휘도 처리부(153)는 영상 분석부(152)에서 검출된 영상의 특성에 기초하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 제어한다. 휘도 처리부(153)는 영상이 동적이고 엣지가 많은 복잡한 영상인 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 많이 감소시키고, 영상이 정적이고 엣지가 적은 단순한 영상인 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 작게 감소시킬 수 있다. 동적이거나 엣지가 많이 존재하는 복잡한 영상의 경우, 휘도를 감소시켜도 사용자에게 휘도 저하가 쉽게 인지되지 않는다. 반면, 정적이거나 엣지가 적은 단순한 영상의 경우, 사용자에게 휘도 저하가 쉽게 인지될 수 있다. 이에, 휘도 처리부(153)에서는 동적이거나 엣지가 많은 복잡한 영상에서는 휘도 저감량을 증가시키고, 정적이거나 엣지가 적은 단순한 영상에서는 휘도 저감량을 감소시킴으로써 사용자에게 휘도 저하가 인지되지 않도록 하면서 잔상을 개선할 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 표시 패널(110)에서 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)을 검출하는 과정을 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 확대 평면도이다.
도 4를 참조하면, 휘도 제어부(150)의 레터 박스 검출부(151)는 복수의 서브 화소(SP)의 밝기에 기초하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)을 검출한다. 레터 박스 검출부(151)는 복수의 서브 화소(SP) 중 영상을 표시하는 서브 화소(SP)를 검출하여 영상 표시 영역(DA)의 위치를 검출하고, 영상 표시 영역(DA)을 제외한 나머지 영역을 레터 박스 영역(LA)으로 검출할 수 있다. 레터 박스 검출부(151)는 복수의 서브 화소(SP) 중 영상을 표시하는 서브 화소(SP)를 포함하는 유효 라인을 검출하고, 유효 라인에 기초하여 레터 박스 영역(LA) 및 영상 표시 영역(DA)의 위치를 정의할 수 있다.
먼저, 레터 박스 검출부(151)는 표시 패널(110)의 복수의 서브 화소(SP) 각각의 밝기를 기준 밝기와 비교한다. 레터 박스 검출부(151)는 복수의 서브 화소(SP) 각각에서 발광되는 광의 밝기가 기준 밝기보다 밝은 경우, 영상 표시 영역(DA)에 해당하는 것으로 분류할 수 있다. 반면, 복수의 서브 화소(SP) 각각에서 발광되는 광의 밝기가 기준 밝기보다 어두운 경우, 레터 박스 영역(LA)에 해당하는 것으로 분류할 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 복수의 서브 화소(SP)는 x축 방향을 따라 복수의 라인으로 배치되고, y축 방향을 따라 복수의 라인으로 배치된다. 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향 라인에 배치된 서브 화소(SP)를 검사하여 영상 표시 영역(DA)의 상측 및 하측에 배치된 레터 박스 영역(LA)을 검출하거나, y축 방향의 라인에 배치된 서브 화소(SP)를 검사하여 영상 표시 영역(DA)의 좌측 및 우측에 배치된 레터 박스 영역(LA)을 검출할 수 있다. 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향의 라인들을 검사하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA) 각각의 높이(height) 및 위치를 검출하고, y축 방향의 라인들을 검사하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA) 각각의 폭(width) 및 위치를 검출할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향을 따라 배치된 복수의 라인 중 밝기가 기준 밝기 이상인 서브 화소(SP)를 하나 이상 포함하는 유효 라인을 검출한다. 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향을 따라 배치된 복수의 라인 중 최상단의 첫 번째 라인의 서브 화소(SP)부터 가장 아래의 마지막 라인의 서브 화소(SP)까지 순차적으로 검사할 수 있다.
예를 들어, 레터 박스 검출부(151)는 첫 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사할 수 있다. 만약, 첫 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기가 기준 밝기보다 어두운 경우, 레터 박스 검출부(151)는 첫 번째 라인이 영상을 표시하지 않는 것으로 분류할 수 있다. 다음으로, 두 번째 및 세 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기가 기준 밝기보다 어두운 경우, 레터 박스 검출부(151)는 두 번째 및 세 번째 라인도 영상을 표시하지 않는 것으로 분류할 수 있다.
다음으로, 네 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP) 중 적어도 일부의 밝기가 기준 밝기 이상인 경우, 레터 박스 검출부(151)는 네 번째 라인을 영상을 표시하는 유효 라인으로 분류할 수 있다. 따라서, 레터 박스 검출부(151)는 첫 번째 라인에서 마지막 라인까지 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하는 과정을 반복하여 영상을 표시하는 유효 라인을 검출할 수 있다.
이어서, 레터 박스 검출부(151)는 유효 라인의 개수를 합산하여 기준 개수를 만족하는지 확인한다. 레터 박스 검출부(151)는 영상을 표시하는 것으로 분류된 유효 라인의 개수를 합산하여 기준 개수보다 많은지 확인할 수 있다. 이때, 기준 개수는 x축 방향으로 연장된 복수의 라인의 개수의 50%에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 유효 라인의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 표시 패널(110)에 영상이 정상적으로 표시되고 있으며, 유효 라인들이 영상 표시 영역(DA)에 해당하는 것으로 설정할 수 있다. 반면, 유효 라인의 개수가 기준 개수보다 작은 경우, 레터 박스 검출부(151)는 표시 패널(110)의 절반 이상에서 어두운 영상 또는 영상을 표시하지 않는 상황이므로, 레터 박스(LB)가 존재하지 않거나 정상적으로 영상이 표시되지 않는 것으로 인식하고 다시 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하는 첫 번째 단계로 돌아갈 수 있다.
다음으로, 레터 박스 검출부(151)는 영상을 표시하는 것으로 검출된 유효 라인의 개수 합계가 기준 합계보다 많은 경우, 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치가 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치와 유사한지 확인한다.
구체적으로, 영상을 표시하는 것으로 검출된 라인 중 가장 최외측의 유효 라인을 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 영상을 표시하는 것으로 검출된 유효 라인 중 가장 상측의 유효 라인을 최소 유효 라인으로 설정하고, 가장 하측의 유효 라인을 최대 유효 라인으로 설정할 수 있다.
그리고 레터 박스 검출부(151)는 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치와 현재 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치를 비교하여 위치가 유사한지 확인할 수 있다. 만약, 이전의 최소 유효 라인과 현재의 최소 유효 라인의 위치가 일치하거나 유사하고, 이전의 최대 유효 라인 및 현재의 최대 유효 라인의 위치가 일치하거나 유사한 경우, 일치 횟수를 카운트할 수 있다.
예를 들어, 이전의 레터 박스(LB) 검출 시 설정된 최소 유효 라인이 네 번째 라인이고, 현재 설정된 최소 유효 라인도 네 번째 라인인 경우, 레터 박스 검출부(151)는 일치 횟수를 카운트할 수 있다.
이때, 기준 횟수가 증가할수록 레터 박스 영역(LA)의 검출 정확도가 향상될 수 있고, 기준 횟수가 감소할수록 레터 박스 영역(LA)의 검출 시간이 감소될 수 있다. 이에, 기준 횟수는 정확도 및 검출 시간을 고려하여 다양하게 설정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 레터 박스 검출부(151)는 최소 유효 라인과 최대 유효 라인의 위치의 일치 횟수가 기준 횟수를 넘어서는 경우, 최소 유효 라인에서부터 최대 유효 라인까지 영역을 영상 표시 영역(DA)으로 분류하고, 첫 번째 라인에서 최소 유효 라인 사이의 영역 및 최대 유효 라인에서 마지막 라인 사이의 영역을 레터 박스 영역(LA)으로 분류한다.
정리하면, 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향을 따라 연장된 복수의 라인 각각의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하여 영상을 표시하는 것으로 유추되는 유효 라인을 검출한다. 그리고 유효 라인의 총 개수가 기준 개수보다 많아 정상적으로 영상을 표시하는 것으로 판단되면, 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치를 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인과 비교하는 단계를 반복하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)의 높이 및 위치를 검출할 수 있다.
다음으로, 레터 박스 검출부(151)는 y축 방향을 따라 연장된 복수의 라인을 검사하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)의 폭 및 위치를 검출할 수 있다. 이때, 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)의 높이 및 위치를 검출하는 과정과 폭 및 위치를 검출하는 과정은 x축 방향 또는 y축 방향으로 진행하는 점만 상이할 뿐, 실질적으로 동일하다.
구체적으로, 레터 박스 검출부(151)는 y축 방향을 따라 배치된 복수의 라인 중 밝기가 기준 밝기 이상인 서브 화소(SP)를 하나 이상 포함하는 유효 라인을 검출한다. 레터 박스 검출부(151)는 y축 방향을 따라 배치된 복수의 라인 중 최좌측의 첫 번째 라인의 서브 화소(SP)부터 최우측의 마지막 라인의 서브 화소(SP)까지 순차적으로 검사할 수 있다.
예를 들어, 레터 박스 검출부(151)는 첫 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사할 수 있다. 만약, 첫 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기가 기준 밝기보다 밝은 경우, 레터 박스 검출부(151)는 첫 번째 라인을 영상을 표시하는 유효 라인으로 분류할 수 있다. 다음으로, 두 번째 내지 네 번째 라인의 복수의 서브 화소(SP)의 밝기가 기준 밝기보다 밝은 경우, 레터 박스 검출부(151)는 두 번째 내지 네 번째 라인도 영상을 표시하는 유효 라인으로 분류할 수 있다. 따라서, 레터 박스 검출부(151)는 최좌측의 첫 번째 라인에서 최우측의 마지막 라인까지 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하는 과정을 반복하여 영상을 표시하는 유효 라인을 검출할 수 있다.
이어서, 레터 박스 검출부(151)는 유효 라인의 개수를 합산하여 기준 개수를 만족하는지 확인한다. 레터 박스 검출부(151)는 영상을 표시하는 것으로 분류된 유효 라인의 개수를 합산하여 기준 개수보다 많은지 확인할 수 있다. 이때, 기준 개수는 y축 방향으로 연장된 복수의 라인의 개수의 50%에 해당할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 유효 라인의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 표시 패널(110)에 영상이 정상적으로 표시되고 있으며, 유효 라인들이 영상 표시 영역(DA)에 해당하는 것으로 설정할 수 있다. 반면, 유효 라인의 개수가 기준 개수보다 작은 경우, 레터 박스 검출부(151)는 레터 박스(LB)가 존재하지 않거나 정상적으로 영상이 표시되지 않는 것으로 인식하고 다시 복수의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하는 첫 번째 단계로 돌아갈 수 있다.
다음으로, 레터 박스 검출부(151)는 영상을 표시하는 것으로 검출된 유효 라인의 개수 합계가 기준 합계보다 많은 경우, 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치가 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치와 유사한지 확인한다.
구체적으로, 영상을 표시하는 것으로 검출된 라인 중 가장 최외측의 유효 라인을 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 영상을 표시하는 것으로 검출된 유효 라인 중 가장 좌측의 유효 라인을 최소 유효 라인으로 설정하고, 가장 우측의 유효 라인을 최대 유효 라인으로 설정할 수 있다.
그리고 레터 박스 검출부(151)는 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치와 현재 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치를 비교하여 위치가 유사한지 확인할 수 있다. 만약, 이전의 최소 유효 라인과 현재의 최소 유효 라인의 위치가 일치하거나 유사하고, 이전의 최대 유효 라인 및 현재의 최대 유효 라인의 위치가 일치하거나 유사한 경우, 일치 횟수를 카운트할 수 있다. 레터 박스 검출부(151)는 이전과 현재의 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치가 최대 1%의 오차를 갖는 경우까지 일치 횟수를 카운트할 수 있다.
예를 들어, 이전의 레터 박스(LB) 검출 시 설정된 최소 유효 라인이 첫 번째 라인이고, 현재 설정된 최소 유효 라인도 첫 번째 라인인 경우, 레터 박스 검출부(151)는 일치 횟수를 카운트할 수 있다.
이어서, 레터 박스 검출부(151)는 최소 유효 라인과 최대 유효 라인의 위치의 일치 횟수가 기준 횟수를 넘어서는 경우, 최소 유효 라인에서부터 최대 유효 라인까지 영역을 영상 표시 영역(DA)으로 분류하고, 첫 번째 라인에서 최소 유효 라인 사이의 영역 및 최대 유효 라인에서 마지막 라인 사이의 영역을 레터 박스 영역(LA)으로 분류한다.
정리하면, 레터 박스 검출부(151)는 y축 방향을 따라 연장된 복수의 라인 각각의 서브 화소(SP)의 밝기를 검사하여 영상을 표시하는 것으로 유추되는 유효 라인을 검출한다. 그리고 유효 라인의 총 개수가 기준 개수보다 많아 정상적으로 영상을 표시하는 것으로 판단되면, 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인의 위치를 이전에 검출된 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인과 비교하는 단계를 반복하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)의 폭 및 위치를 검출할 수 있다.
따라서, 레터 박스 검출부(151)는 x축 방향으로 연장된 복수의 라인의 서브 화소(SP)를 검사하고, y축 방향으로 연장된 복수의 라인의 서브 화소(SP)를 검사하여 영상 표시 영역(DA) 및 레터 박스 영역(LA)을 검출할 수 있다.
한편, 휘도 제어부(150)는 영상 표시 영역(DA)이 축소된 것으로 검출되는 경우에도 레터 박스 영역(LA)을 유지할 수 있다. 레터 박스 검출부(151)는 레터 박스 영역(LA) 및 영상 표시 영역(DA)을 검출한 이후에도 지속적으로 서브 화소(SP)를 검사할 수 있다. 만약, 레터 박스 영역(LA)에서 유효 라인이 검출되는 경우, 레터 박스 검출부(151)는 표시되는 영상의 비율이 변화되어 레터 박스 영역(LA)까지 영상이 표시되는 것으로 보아, 표시 패널(110)에서 레터 박스 영역(LA)을 새롭게 검출하거나 제거할 수 있다.
반면, 레터 박스 영역(LA) 검출 이후, 영상 표시 영역(DA) 내부에 최소 유효 라인 및 최대 유효 라인이 있는 것으로 검출한 경우, 레터 박스 검출부(151)는 적어도 일정 시간동안 레터 박스 영역(LA)을 유지할 수 있다. 이 경우, 레터 박스 영역(LA)과 인접한 영상 표시 영역(DA)이 블랙을 표시하는 경우, 영상 표시 영역(DA) 내부에까지 레터 박스 영역(LA)이 확장된 것처럼 보일수도 있다. 이에, 레터 박스 검출부(151)는 영상 표시 영역(DA) 내부에 최소 및 최대 유효 라인이 검출되더라도, 일정 시간, 예를 들어, N번째 프레임 동안 계속하여 레터 박스 영역(LA)을 유지할 수 있다. 그리고 N번째 프레임 이후에도 영상 표시 영역(DA) 내부에 최소 및 최대 유효 라인이 검출되는 경우, 레터 박스 영역(LA) 및 영상 표시 영역(DA)을 새롭게 변경할 수 있다.
이하에서는 도 4와 도 6a 내지 도 7b를 참조하여, 정적이고 단순한 형태의 영상이 표시되는 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기로 한다.
도 6a 내지 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 표시 패널의 평면도이다. 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도 제어 과정에서 표시 품질 저하를 최소화하는 효과를 설명하기 위한 평면도이다. 도 6a 내지 도 7b는 정적이고 단순한 형태의 영상을 표시하는 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 설명하기 위한 평면도이다. 도 6b는 도 6a의 영상에 대한 엣지맵을 나타낸 도면이다. 도 6c는 도 6a의 영상에 대한 모션맵을 나타낸 도면이다. 도 7a는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어한 후 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 설명하기 위한 평면도이다. 도 7b는 표시 패널(110)의 전체 영역에 대한 휘도 저감량 변화량을 나타낸 도면이다. 도 7c는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 영상 특성을 고려하지 않고 휘도 저감량을 결정한 경우, 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 설명하기 위한 평면도이다.
다음으로, 도 4 및 도 6a를 함께 참조하면, 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 표시되는 영상을 분석하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 결정한다. 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 또는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 중 어느 하나가 기준 개수보다 많은 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시키고, 기준 개수보다 적은 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 표시 패널(110)에 도 6a와 같은 정적이고 단순한 형태의 영상이 표시될 수 있다. 그리고 휘도 제어부(150)는 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 엣지맵과 모션맵에 기초하여 휘도 저감량을 결정할 수 있다.
도 6b는 도 6a의 영상에 대한 엣지맵으로, 영상에 존재하는 오브젝트 등의 엣지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 엣지맵에서는 하늘의 새에 대한 엣지를 확인할 수 있다.
그리고 영상 분석부(152)는 엣지맵으로부터 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)를 검출할 수 있다. 만약, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다. 반면, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 기준 개수보다 적은 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다. 즉, 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 많을수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 많이 감소시키고, 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 적을수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 조금 감소시킬 수 있다. 이때, 기준 개수는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP)의 개수의 약 50% 정도로 설정될 수도 있고, 설계에 따라 다양하게 설정될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
이 경우, 도 6b에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)에서는 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)가 배치되지 않는 것을 확인할 수 있고, 휘도 제어부(150)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
다음으로, 도 6c는 도 6a의 영상에 대한 모션맵으로, 모션맵을 통해 영상이 물체의 움직임이 많은 동적인 영상인지 확인할 수 있다. 모션맵은 복수의 서브 화소(SP) 각각에서 이전 프레임과 현재 프레임에서 표시하는 내용이 달라지는지 나타낼 수 있다. 예를 들어, 하늘을 날고 있는 새의 움직임을 표시하기 위해 각 프레임 별로 새를 표시하는 서브 화소(SP)가 달라질 수 있다. 이에, 도 6c에서는 새의 모션에 대응되는 서브 화소(SP)를 확인할 수 있다. 다만, 도 6c에서는 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에 모션에 대응되는 서브 화소(SP)가 배치되고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)에는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)가 배치되지 않는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 영상 분석부(152)는 모션맵을 분석하여, 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 배치된 모션에 대응되는 서브 화소(SP), 즉, 현재 프레임과 이전 프레임에서 표시하는 영상이 달라진 서브 화소(SP)의 개수를 검출하고, 이를 기준 개수와 비교할 수 있다. 이 경우, 모션에 대응되는 서브 화소(SP)가 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 존재하지 않으므로, 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
정리하면, 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 또는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수를 검출하고, 엣지 또는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 기준 개수를 만족하면 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다. 또한, 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 및 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 중 하나만 기준 개수를 만족하는 경우보다 엣지 및 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수 모두가 기준 개수를 만족하는 경우일 때 휘도 저감량을 더 증가시킬 수 있다. 그리고 영상 분석부(152)는 모션에 대응되는 서브 화소(SP) 또는 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 증가할수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다. 반면, 영상 분석부(152)는 엣지 또는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 기준 개수를 만족하지 않으면 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
따라서, 도 6a와 같은 영상의 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 중 엣지 또는 모션에 대응되는 서브 화소(SP)가 존재하지 않으므로, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 최소한으로 낮출 수 있다.
다음으로, 도 7a 및 도 7b를 함께 참조하면, 휘도 처리부(153)는 영상 분석부(152)에서 결정된 휘도 저감량에 기초하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어한다. 예를 들어, 영상 분석부(152)에서 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 5%로 결정하는 경우, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 기존 대비 5% 감소시킬 수 있다.
이때, 휘도 처리부(153)는 휘도 저감이 사용자에게 인지되는 것을 최소화하기 위해, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 점진적으로 감소시킬 수 있다. 경계 휘도 가변 영역(DA2) 중 레터 박스 영역(LA)에 가장 인접한 영역의 휘도를 가장 많이 감소시키고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에 인접할수록 휘도 저감량을 점진적으로 감소시킬 수 있다. 즉, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 그라데이션 형태로 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 도 7b를 참조하면, 레터 박스 영역(LA) 및 경계 휘도 미가변 영역(DA1)의 휘도 저감량 변화량은 0%로 기존의 휘도를 유지하는 것을 확인할 수 있다. 그리고 레터 박스 영역(LA)에 가장 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 일부분은 휘도 저감량 변화량이 최대 5%이고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)과 가까워질수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량 변화량이 0%에 가까워지도록 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 레터 박스 영역(LA)에서 경계 휘도 미가변 영역(DA1)을 향하는 방향으로 점진적으로 감소시켜, 휘도 저하가 띠 형태로 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 표시되는 영상의 특성을 고려하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 제어할 수 있고, 특히 표시되는 영상이 정적이고 단순한 형태일수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 감소시킬 수 있다.
만약, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)처럼 영상의 특성을 고려하지 않고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 임의로 제어하는 경우 도 7c에 도시된 바와 같이 휘도 저감이 띠 형태로 시인될 수도 있다.
예를 들어, 도 6a의 영상에서 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 20% 저감한 경우, 도 7c와 같은 영상을 확인할 수 있다. 영상의 특성을 고려하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 5% 저감한 도 7a와 영상을 특성을 고려하지 않고 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 특정 값, 예를 들어, 20% 저감한 도 7c를 비교하면, 도 7a에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감이 시인되지 않으나 도 7c에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감이 띠 형태로 시인되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 후술할 도 8a와 같이 동적이고 복잡한 형태의 영상을 표시할 때는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 증가시키더라도 휘도 저감이 쉽게 인지되지 않으나, 도 6a와 같이 정적이고 단순한 형태의 영상이 표시되는 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 변화가 쉽게 인지될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 휘도 제어부(150)에서는 영상의 특성을 검출 및 분석하고, 영상이 정적이고 단순한 형태일수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 감소시켜, 경계 휘도 가변 영역(DA2)과 레터 박스 영역(LA) 간의 잔상 편차를 개선하면서도 경계 휘도 가변 영역(DA2)에서 표시 품질 저하를 최소화할 수 있다.
이하에서는 도 8a 내지 도 9b를 참조하여 동적이고, 복잡한 형태의 영상을 표시하는 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기로 한다.
도 8a 내지 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 표시 패널의 평면도이다. 도 8a 내지 도 9b는 동적이고 복잡한 형태의 영상을 표시하는 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 설명하기 위한 평면도이다. 도 8b는 도 8a의 영상에 대한 엣지맵을 나타낸 도면이다. 도 8c는 도 8a의 영상에 대한 모션맵을 나타낸 도면이다. 도 9a는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어한 후 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 설명하기 위한 평면도이다. 도 9b는 표시 패널(110)의 전체 영역에 대한 휘도 저감량 변화량을 나타낸 도면이다.
표시 패널(110)에 도 8a와 같은 동적이고 복잡한 형태의 영상이 표시될 수 있다. 그리고 휘도 제어부(150)는 도 8a의 영상에 대한 엣지맵과 모션맵에 기초하여 휘도 저감량을 결정할 수 있다.
도 8b를 참조하면, 도 8a의 영상에 대한 엣지맵을 확인할 수 있다. 도 8a의 경우, 파도의 물결 형태 및 거품 형태에 대한 엣지를 확인할 수 있다.
그리고 영상 분석부(152)는 엣지맵으로부터 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 중 엣지에 대응되는 서브 화소(SP)를 검출할 수 있다. 도 8b에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 대부분이 엣지와 대응되는 서브 화소(SP)인 것을 확인할 수 있다. 이에, 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 중 엣지와 대응되는 서브 화소(SP)의 개수가 기준 개수보다 많으므로 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다.
다음으로, 도 8c를 참조하면, 도 8a의 영상에 대한 모션맵을 확인할 수 있다. 파도의 움직임을 표시하기 위해 복수의 서브 화소(SP) 대부분에서 각 프레임 별로 표시되는 내용이 달라질 수 있다. 도 8c에서는 표시 패널(110)의 복수의 서브 화소(SP) 대부분이 모션과 대응되는 서브 화소(SP)인 것을 확인할 수 있다. 따라서, 영상 분석부(152)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 복수의 서브 화소(SP) 중 모션과 대응되는 서브 화소(SP)의 개수는 기준 개수보다 많으므로, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 최대한으로 낮출 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 휘도 처리부(153)는 영상 분석부(152)에서 결정된 휘도 저감량에 기초하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 제어한다. 예를 들어, 영상 분석부(152)에서 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 20%로 결정하는 경우, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 기존 대비 20% 감소시킬 수 있다.
그리고 휘도 처리부(153)는 휘도 저감이 띠 형태로 인식되는 것을 방지하기 위해, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 점진적으로 감소시킬 수 있다. 경계 휘도 가변 영역(DA2) 중 레터 박스 영역(LA)에 가장 인접한 영역의 휘도를 가장 많이 감소시키고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에 인접할수록 휘도 저감량을 점진적으로 감소시킬 수 있다. 즉, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 그라데이션 형태로 감소시킬 수 있다.
도 9b를 참조하면, 레터 박스 영역(LA) 및 경계 휘도 미가변 영역(DA1)의 휘도 저감량 변화량은 0%로 기존의 휘도를 유지하는 것을 확인할 수 있다. 그리고 레터 박스 영역(LA)에 가장 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 일부분은 휘도 저감량 변화량이 최대 20%이고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)과 가까워질수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량 변화량이 0%에 가까워지도록 점진적으로 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 레터 박스 영역(LA)에서 경계 휘도 미가변 영역(DA1)을 향하는 방향으로 점진적으로 감소시켜, 휘도 저하가 띠 형태로 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 휘도 처리부(153)는 프레임 단위로 휘도 저감율을 조정하여 플리커(flicker)의 발생을 방지할 수 있다. 휘도 처리부(153)는 N개의 프레임에 걸쳐 점진적으로 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 저감할 수 있다. 예를 들어, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 X% 저감하는 경우, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 N개의 프레임 동안 점진적으로 1%, 2%, …X-1%, X% 감소시킬 수 있다. 만약, 휘도 처리부(153)에서 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 한 번에 X% 감소시킨 경우, 이러한 휘도 변화가 깜빡임으로 인식될 수 있다. 그러므로, 휘도 처리부(153)는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 점진적으로 가변하여 플리커를 개선할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 영상 표시 영역(DA) 중 레터 박스 영역(LA)과 인접한 영역의 휘도를 감소시켜 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA) 사이의 잔상을 개선할 수 있다. 영상을 계속 표시하는 영상 표시 영역(DA)은 검은색으로 표시되는 레터 박스 영역(LA)보다 잔상 위험도가 높다. 만약, 영상 표시 영역(DA)에서 열화로 인한 잔상이 발생하는 경우, 영상 표시 영역(DA)과 레터 박스 영역(LA)의 경계에서 영상 표시 영역(DA)의 잔상이 시인되기 쉽다. 그러므로, 레터 박스 영역(LA)에 인접한 영상 표시 영역(DA)의 일부분인 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 감소시켜 발광 소자의 열화 및 잔상을 최소화할 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 레터 박스 영역(LA)에 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 감소시켜 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA) 간의 잔상 편차를 개선할 수 있고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 표시되는 영상의 특성을 고려하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 제어할 수 있다. 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA) 사이의 경계에서 잔상 편차가 시인되는 것을 최소화하기 위해 레터 박스 영역(LA)에 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 저감하여 잔상을 개선할 수 있다. 다만, 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 동일한 휘도 저감율을 적용하는 경우, 동적이고 복잡한 형태의 영상에서는 휘도 저감이 사용자에게 쉽게 시인되기 어려우나, 정적이고 단순한 형태의 영상에서는 휘도 저감이 사용자에게 상대적으로 쉽게 시인될 수 있다. 예를 들어, 영상의 특성을 고려하지 않고, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 20%로 고정한 경우, 동적이고 복잡한 형태의 영상에서는 도 9a처럼 휘도 저감이 쉽게 시인되지 않으나, 정적이고 단순한 형태의 영상에서는 도 7c처럼 휘도 저감이 띠 형태로 시인되는 것을 확인할 수 있다. 그러므로, 경계 휘도 가변 영역(DA2)에 표시되는 영상의 엣지맵 또는 모션맵을 분석하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 결정할 수 있다. 예를 들어, 엣지맵 및 모션맵으로부터 동적이고 복잡한 형태의 영상으로 분석된 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 증가시켜, 다른 영상을 표시하는 경우보다 휘도를 많이 저감할 수 있다. 예를 들어, 엣지맵 및 모션맵으로부터 정적이고 단순한 형태의 영상으로 분석된 경우, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 감소시켜, 다른 영상을 표시하는 경우보다 휘도를 적게 저감할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 표시되는 영상의 특성에 기초하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감율을 조절할 수 있어, 레터 박스 영역(LA)과 영상 표시 영역(DA) 간의 잔상 편차를 개선하면서 휘도 저감이 시인되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 그라데이션 형태로 적용하여 휘도 저하가 띠 형태로 시인되는 것을 최소화할 수 있다. 경계 휘도 가변 영역(DA2)은 표시 패널(110)의 세로 또는 가로 해상도의 10% 정도를 차지할 수 있다. 이러한 경계 휘도 가변 영역(DA2) 전체의 휘도를 동일하게 감소시키는 경우, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)과 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 대비가 시인될 수도 있다. 그러므로, 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 레터 박스 영역(LA)에서 경계 휘도 미가변 영역(DA1)을 향하는 방향으로 점진적으로 가변하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)과 경계 휘도 미가변 영역(DA1)의 휘도 대비가 시인되는 것을 완화할 수 있다. 예를 들어, 레터 박스 영역(LA)에 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량이 가장 크고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)을 향할수록 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저감량을 점진적으로 감소시킬 수 있고, 경계 휘도 미가변 영역(DA1)에 인접한 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 유사한 수준으로 조정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에서는 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도를 그라데이션 형태로 가변하여 경계 휘도 가변 영역(DA2)의 휘도 저하가 띠 형태로 보이는 것을 초기화하고 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 레터 박스 영역 및 영상이 표시되고, 레터 박스 영역으로부터 연장된 경계 휘도 가변 영역을 포함하는 영상 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 및 영상에 기초하여 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 경계 휘도 가변 영역에 표시되는 영상에 대한 엣지맵을 분석하여 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 엣지에 대응되는 서브 화소의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 엣지에 대응되는 서브 화소의 개수가 기준 개수보다 적은 경우, 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 경계 휘도 가변 영역에 표시되는 영상에 대한 모션맵을 분석하여 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 모션에 대응되는 서브 화소의 개수가 기준 개수보다 적은 경우, 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 모션에 대응되는 서브 화소의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 레터 박스 영역에서 영상 표시 영역 내측을 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 레터 박스 영역 및 레터 박스 영역 일측에 배치되고, 영상이 표시되는 영상 표시 영역이 정의된 표시 패널, 및 영상을 분석하여 영상 표시 영역 중 레터 박스 영역에 인접한 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시키는 휘도 제어부를 포함하고, 휘도 제어부는 정적인 영상과 동적인 영상 중 동적인 영상이 표시될 때, 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 더 많이 감소시킨다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 휘도 제어부는, 레터 박스 영역을 검출하는 레터 박스 검출부, 영상 중 경계 휘도 가변 영역에 대응되는 영상 일부분을 분석하는 영상 분석부, 및 영상 분석부의 분석 결과에 기초하여 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 레터 박스 검출부는, 표시 패널의 복수의 서브 화소 중 영상을 표시하는 서브 화소를 포함하는 유효 라인을 검출하고, 유효 라인에 기초하여 레터 박스 영역 및 영상 표시 영역의 위치를 정의할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 영상 분석부는 영상의 모션맵에 기초하여 영상이 동적일수록 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시키고, 영상 분석부는 영상의 엣지맵에 기초하여 영상이 복잡한 형태일수록 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 처리부는 영상 분석부로부터 결정된 휘도 저감량에 기초하여 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 처리부는 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 그라데이션 형태로 감소시키고, 경계 휘도 가변 영역 중 레터 박스 영역에 이웃한 영역의 휘도 저감량이 가장 크고, 레터 박스 영역과 가장 먼 영역의 휘도 저감량이 가장 작을 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 경계 휘도 가변 영역은 표시 패널의 가로 해상도의 10% 또는 세로 해상도의 10%를 차지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 게이트 구동부
130: 데이터 구동부
140: 타이밍 컨트롤러
150: 휘도 제어부
151: 레터 박스 검출부
152: 영상 분석부
153: 휘도 처리부
SP: 서브 화소
LB: 레터 박스
DA: 영상 표시 영역
DA1: 경계 휘도 미가변 영역
DA2: 경계 휘도 가변 영역
LA: 레터 박스 영역
SL: 스캔 배선
DL: 데이터 배선
RGB: 영상 데이터
GCS: 게이트 제어 신호
DCS: 데이터 제어 신호

Claims (13)

  1. 레터 박스 영역 및 영상이 표시되고, 상기 레터 박스 영역으로부터 연장된 경계 휘도 가변 영역을 포함하는 영상 표시 영역을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 영상에 기초하여 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 제어부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 경계 휘도 가변 영역에 표시되는 영상에 대한 엣지맵을 분석하여 상기 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 엣지에 대응되는 서브 화소의 개수가 기준 개수보다 많은 경우, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시키는, 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 경계 휘도 가변 영역의 상기 복수의 서브 화소 중 상기 엣지에 대응되는 서브 화소의 개수가 상기 기준 개수보다 적은 경우, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 감소시키는, 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 경계 휘도 가변 영역에 표시되는 영상에 대한 모션맵을 분석하여 상기 경계 휘도 가변 영역의 복수의 서브 화소 중 모션에 대응되는 서브 화소의 개수가 상기 기준 개수보다 적은 경우, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 감소시키는, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 경계 휘도 가변 영역의 상기 복수의 서브 화소 중 상기 모션에 대응되는 서브 화소의 개수가 상기 기준 개수보다 많은 경우, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시키는, 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 상기 레터 박스 영역에서 상기 영상 표시 영역 내측을 향하는 방향을 따라 점진적으로 증가시키는, 표시 장치.
  7. 레터 박스 영역 및 상기 레터 박스 영역 일측에 배치되고, 영상이 표시되는 영상 표시 영역이 정의된 표시 패널; 및
    상기 영상을 분석하여 상기 영상 표시 영역 중 상기 상기 레터 박스 영역에 인접한 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시키는 휘도 제어부를 포함하고,
    상기 휘도 제어부는 정적인 영상과 동적인 영상 중 상기 동적인 영상이 표시될 때, 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 더 많이 감소시키는, 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는,
    상기 레터 박스 영역을 검출하는 레터 박스 검출부;
    상기 영상 중 상기 경계 휘도 가변 영역에 대응되는 영상 일부분을 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 영상 분석부의 분석 결과에 기초하여 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 제어하는 휘도 처리부를 포함하는, 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 레터 박스 검출부는, 상기 표시 패널의 복수의 서브 화소 중 영상을 표시하는 서브 화소를 포함하는 유효 라인을 검출하고, 상기 유효 라인에 기초하여 상기 레터 박스 영역 및 상기 영상 표시 영역의 위치를 정의하는, 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 영상 분석부는 상기 영상의 모션맵에 기초하여 상기 영상이 동적일수록 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시키고,
    상기 영상 분석부는 상기 영상의 엣지맵에 기초하여 상기 영상이 복잡한 형태일수록 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도 저감량을 증가시키는, 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 휘도 처리부는 상기 영상 분석부로부터 결정된 상기 휘도 저감량에 기초하여 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 감소시키는, 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 휘도 처리부는 상기 경계 휘도 가변 영역의 휘도를 그라데이션 형태로 감소시키고,
    상기 경계 휘도 가변 영역 중 상기 레터 박스 영역에 이웃한 영역의 휘도 저감량이 가장 크고, 상기 레터 박스 영역과 가장 먼 영역의 휘도 저감량이 가장 작은, 표시 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 경계 휘도 가변 영역은 상기 표시 패널의 가로 해상도의 10% 또는 세로 해상도의 10%를 차지하는, 표시 장치.
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