KR102511636B1 - 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예들은, 게이트라인과 데이터라인이 교차하며, 게이트라인과 상기 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시패널, RGB영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하되, 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB영상신호를 입력받으면 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGBW영상신호로 변환하고, 제1 및 제2오브젝트와 인지색이 동일하되 제1 및 제2오브젝트와 프레임 상에서 다르게 배치되어 있는 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGB영상신호를 입력받으면 제3및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGBW영상신호로 변환하되, 제1RGBW 영상신호의 제1 및 제2오브젝트의 인지색은 제2RGBW영상신호의 제3 및 제4오브젝트의 인지색과 왜곡이 최소화되게 변환되는 데이터처리부, 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트드라이브회로, RGBW 영상신호에 대응하여 데이터라인에 데이터신호를 인가하는 데이터드라이브 회로, 및, 게이트드라이브회로, 데이터드라이브회로를 제어하되, 데이터처리부에서 변환된 제1 또는 제2RGBW 영상신호를 전달받아 데이터드라이브회로로 공급하는 제어부를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.

Description

표시장치 및 그의 구동방법{DISPLAY APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 실시예들은 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라, 최근에는 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발 및 시판되고 있다. 예를 들어, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode)와 같은 여러가지 평판표시장치가 활용되고 있다. 표시장치는 적색(Red, 이하 'R') 데이터, 녹색(Green, 이하 'G') 데이터, 및 청색(Blue, 이하 'B') 데이터를 포함하는 영상데이터를 전달받아 적색서브픽셀, 녹색서브픽셀, 청색서브픽셀에 대응하여 발생된 빛을 혼합하여 색을 표시할 수 있다.

최근에는 표시패널의 휘도를 높여 다양한 환경에서 사용할 수 있도록 한다. 하지만, 표시패널의 휘도가 높아지면 소비전력이 증가하게 되는 문제가 발생하게 된다. 표시패널에 적색서브픽셀, 녹색서브픽셀, 청색서브픽셀에 백색 서브픽셀을 추가함으로써 소비전력을 높이지 않고 휘도를 높일 수 있다.

하지만, 표시패널의 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀을 구동하기 위해서는 표시패널로 적색, 녹색, 청색 및 백색 데이터를 공급하여야 하기 때문에 적색, 녹색, 청색 데이터를 변환하여 적색, 녹색, 청색 및 백색데이터로 변환하여야 한다.

표시패널에서 표시되는 영상에는 복수의 오브젝트들이 배치되어 있다. 오브젝트들의 색과 배열에 따라 적색, 녹색, 청색 데이터를 적색, 녹색, 청색 및 백색데이터로 변환할 때 오작동하여 오브젝트들의 색이 왜곡되는 문제가 발생한다.

본 실시예들의 목적은 휘도를 향상시킬 수 있는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 실시예들의 다른 목적은 색의 표시되는 영상에서 색이 왜곡되는 것을 최소화시킬 수 있는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

일측면에서 본 발명의 실시예들은, 게이트라인과 데이터라인이 교차하며, 게이트라인과 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시패널, RGB영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하되, 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB영상신호를 입력받으면 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGBW영상신호로 변환하고, 제1 및 제2오브젝트와 인지색이 동일하되 제1 및 제2오브젝트와 프레임 상에서 다르게 배치되어 있는 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGB영상신호를 입력받으면 제3및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGBW영상신호로 변환하되, 제1RGBW 영상신호의 제1 및 제2오브젝트의 인지색은 제2RGBW영상신호의 제3 및 제4오브젝트의 인지색과 왜곡이 최소화되게 변환되는 데이터처리부, 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트드라이브회로, RGBW 영상신호에 대응하여 데이터라인에 데이터신호를 인가하는 데이터드라이브 회로, 및, 게이트드라이브회로, 데이터드라이브회로를 제어하되, 데이터처리부에서 변환된 제1 또는 제2RGBW 영상신호를 전달받아 데이터드라이브회로로 공급하는 제어부를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.

다른 일측면에서 본 발명의 실시예들은, 게이트라인과 데이터라인이 교차하며, 게이트라인과 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시패널, RGB영상신호에 게인을 적용하여 RGB영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하되, 임계치의 변경에 따라 게인값이 조절되며, 임계치는 학습에 의해 RGB 영상신호에 맞는 값이 설정되는 데이터처리부, 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트드라이브회로, RGBW 영상신호에 대응하여 데이터라인에 데이터신호를 인가하는 데이터드라이브 회로, 및, 게이트드라이브회로, 데이터드라이브회로를 제어하되, 데이터처리부에서 변환된 RGBW 영상신호를 전달받아 데이터드라이브회로로 공급하는 제어부를 포함하는 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 휘도를 향상시킬 수 있는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 의하며, 영상에서 색이 왜곡되는 것을 최소화시킬 수 있는 표시장치 및 그의 구동방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 표시되는 색역에 대한 도면이다.
도 3a은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 하나의 픽셀에 대한 제1 실시예이다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 하나의 픽셀에 대한 제2 실시예이다.
도 4는 데이터처리부의 제1실시예를 나타내는 구조도이다.
도 5a 및 도 5b는 계조차이별 히스토그램과 계조차이별 누적 히스토그램을 나타내는 그래프이다.
도 6은 도 4에 도시된 데이터처리부에서 제2게인값을 설정하기 위한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는 표시장치에 표시되는 영상의 색대비를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 표시장치에 표시되는 영상의 색대비를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 데이터처리부의 제2실시예를 나타내는 구조도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법을 나타내는 순서도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 의한 표시장치의 일 실시예를 나타내는 구조도이다.

도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(110), 게이트드라이브회로(120), 데이터드라이브회로(130), 제어부(140) 및 데이터처리부(150)를 포함할 수 있다.

표시패널(110)은 복수의 게이트라인(G1,??,Gn)과 복수의 데이터라인(D1,…,Dm)이 교차하여 정의되는 영역에 복수의 서브픽셀(101)이 배치될 수 있다. 서브픽셀(101)은 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 색을 표시할 수 있다. 또한, 서브픽셀(101)은 백색을 표시할 수 있다.

게이트드라이브회로(120)는 복수의 게이트라인(G1,…,Gn)에 게이트신호를 인가할 수 있다. 게이트드라이브회로(120)는 복수의 게이트라인(G1,…,Gn)에 순차적으로 게이트신호를 인가할 수 있다. 여기서, 게이트드라이브회로(120)는 표시패널(110)의 일측에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 표시패널(110)의 양측에 배치될 수 있다. 게이트드라이브회로(120)가 표시패널(110)의 양측에 배치되는 경우 하나의 게이트드라이브회로(120)는 홀수번째 게이트라인에 연결되고 다른 하나의 게이트드라이브회로는 짝수번째 게이트라인에 연결될 수 있다.

데이터드라이브회로(130)는 영상신호를 입력받아 복수의 데이터라인(D1,…,Dm)에 데이터신호를 인가할 수 있다. 영상신호는 적색, 녹색, 청색의 서브픽셀에 대응하여 적색, 녹색, 청색의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 서브픽셀이 백색의 서브픽셀을 포함하게 되면 영상신호는 백색의 데이터를 포함할 수 있다. 영상신호가 적색, 녹색, 청색의 데이터를 포함하면, RGB 영상신호라고 칭하고 영상신호가 적색, 녹색, 청색 및 백색의 데이터를 포함하면 RGBW 영상신호라고 칭할 수 있다. 영상신호는 디지털 신호이고 데이터신호는 데이터라인(D1,…,Dm)에 인가되는 전압일 수 있다. 여기서, 데이터드라이브회로(130)의 수는 한 개인 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 표시패널(110)의 해상도, 크기 등에 대응하여 복수 개로 구현될 수 있다. 데이터드라이브회로(130)에서 제공하는 데이터신호는 게이트신호를 전달받은 게이트라인(G1,…,Gn)에 연결되어 있는 복수의 픽셀에 전달될 수 있다.

제어부(140)는 게이트드라이브회로(120)와 데이터드라이브회로(130)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 영상신호를 데이터드라이브회로(130)에 공급할 수 있다. 제어부(140)는 변환된 영상신호를 전달받아 데이터드라이브회로(130)에 전달할 수 있다.

데이터처리부(150)은 RGB 영상신호를 RGBW 영상신호로 변환할 수 있다. RGB 영상신호는 적색, 녹색, 청색의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, RGBW 영상신호는 적색, 녹색, 청색 및 백색의 데이터를 포함할 수 있다. 서브픽셀들이 적색, 녹색, 청색의 3가지 색을 표시하는 보다 서브픽셀들이 적색, 녹색, 청색 및 백색의 4가지 색을 표시하는 경우 서브픽셀들의 면적이 작게 구현될 수 있다. 그리고, 각 색들의 발광효율이 다르기 때문에 RGB 영상신호를 RGBW 영상신호로 변환할 때 게인을 설정하고 설정에 따라 RGBW 영상신호로 변환하여야 한다.

또한, 데이터처리부(150)는 RGB영상신호(RGB)에 게인을 적용하여 상기 RGB영상신호(RGB))를 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환하되, 임계치의 변경에 따라 상기 게인값이 조절되며, 임계치는 학습에 의해 입력되는 RGB 영상신호(RGB)에 맞는 값이 설정될 수 있다.

여기서, 제어부(140)와 데이터처리부(150)는 서로 구별되는 구성인 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 게이트드라이브회로(120), 데이터드라이브회로(130), 제어부(140)는 각각 집적회로로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 타이밍 컨트롤러일 수 있다. 또한, 게이트드라이브회로(120)는 표시패널(110)이 형성된 기판 상에 배치되고 게이트신호를 출력하는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치에서 표시되는 색역에 대한 도면이고, 도 3a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 하나의 픽셀에 대한 제1 실시예이다. 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치의 하나의 픽셀에 대한 제2실시예이다.

도 2 및 도 3a을 참조하면, 도 1에 도시된 표시장치(100)의 각 픽셀(101)은 적색서브픽셀(101R), 녹색서브픽셀(101G), 청색 서브픽셀(101B) 및 백색서브픽셀(101W)의 네개의 서브픽셀을 포함할 수 있다. 여기서, 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)의 크기는 동일한 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)이 나란하게 배치되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 각 픽셀(101)이 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)을 포함하면, 표시패널(100)이 동일한 크기와 해상도를 갖을 때 픽셀(101)이 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)을 갖는 경우가 세개의 서프픽셀을 갖는 경우 보다 각 서브픽셀의 면적이 75%로 작아지게 된다. 따라서, 픽셀이 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)을 갖게 되면, 픽셀이 3개의 서브픽셀을 갖는 경우 보다 적색, 녹색, 청색의 색역이 75%로 낮아지게 된다. 하지만, 백색 서브픽셀(101W)에 의해 색역을 높일 수 있어 네개의 서프픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)을 포함하는 픽셀(101)이 표현할 수 있는 색역은 도 2의 점 A,B,C,D,E,F 로 나타내는 육각형이 될 수 있다. 하지만, 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W)에서 표현할 수 있는 색역의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 점 A와 점 D를 잇는 직선 X는 채도가 0인 백색이 표시되는 부분을 의미할 수 있다.

즉, 네개의 서브픽셀(101R, 101G, 101B, 101W) 중 적색서브픽셀(101R), 녹색서브픽셀(101G), 청색 서브픽셀(101B)을 이용하여 색을 표현하게 되면 색을 표현하는 범위가 낮아지게 되지만, 백색 서브픽셀(101W)을 이용하여 휘도를 보상함으로써 픽셀(101)이 표현하는 색의 범위를 넓힐 수 있다. 이때, 표시패널(110)의 휘도를 높이기 위해 RGB 데이터로 색을 표현하는 경우보다 RGBW 데이터로 색을 표현할 때 백색 서브픽셀(101W)의 휘도를 더 높게 설정하여 표시패널(110)이 고휘도를 표현할 수 있게 할 수 있다.

여기서, 하나의 픽셀이 4개의 서브픽셀을 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 도 3b에 도시되어 있는 것과 같이 하나의 픽셀(101a,101b,101c)이 3개의 서브픽셀을 포함하며, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 서브픽셀과, 백색(W), 적색(R), 녹색(G) 서브픽셀과, 청색(B), 백색(W), 적색(R)의 서브픽셀을 포함할 수 있다.

도 4는 데이터처리부의 제1실시예를 나타내는 구조도이다.

도 4를 참조하면, 데이터처리부(150a)는 RGB 영상신호(RGB)를 입력받아 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환할 수 있다. 데이터처리부(150a)는 데이터변환부(151a), 제1게인연산부(152a) 및 제2게인연산부(153a)를 포함할 수 있다.

데이터변환부(151a)는 RGB 영상신호(RGB)를 입력받아 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)로 변환하고 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)에 게인을 적용하여 RGBW 영상신호(RGBW)를 출력할 수 있다. 게인은 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)에 곱셈연산되어 RGBW 영상신호(RGBW)가 생성될 수 있다. 제1게인연산부(151a)는 RGB 영상신호(RGB)로부터 히스토그램을 전달받아 계조뭉침을 예측하여 제1게인을 산출할 수 있다. 제2게인연산부(153a)는 색대비비를 정량화하여 제2게인을 산출하고 제2게인을 이용하여 제1게인을 보정한 보정게인을 산출할 수 있다. 그리고, 데이터변환부(151a)에서 변한된 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)에 보정게인을 적용하여 RGBW 영상신호(RGBW)를 출력할 수 있다.

제1게인연산부(152a)는 RGB 영상신호(RGB)들로부터 각 픽셀들간의 계조차이를 이용하여 히스토그램을 생성할 수 있다. 제1게인연산부(152a)는 하나의 픽셀단위로 입력되는 적색, 녹색, 청색 데이터를 포함하는 RGB 영상신호에서 계조가 가장 높은 데이터(Max_RGB)와 가장 낮은 데이터(Min_RGB)를 파악할 수 있다. 그리고, 제1게인연산부(152a)는 가장 높은 데이터(Max_RGB)와 가장 낮은 데이터(Min_RGB)에 대한 계조차이를 구할 수 있다. 또한, 제1게인연산부(152a)는 계조차이를 이용하여 도 5a에 도시되어 있는 것과 같은 계조차이별 히스토그램(Hist_s)과 도 5b에 도시되어 있는 누적 히스토그램(Hits_c)를 산출할 수 있다. 그리고, 계조포화설정값(M)을 제1임계치로 설정하고 누적 히스토그램(Hits_c)에서 제1임계치를 초과하는 계조차이를 파악할 수 있다. 계조포화설정값은 사용자가 지정할 수 있고, "0","3000", "6000", "10000"등으로 설정될 수 있다.

그리고, 제1임계치를 이용하여 제1게인을 획득할 수 있다.

제1게인은 하기의 수학식 1에 대응할 수 있다.

여기서, k는 제1게인을 의미하고, Max gray는 RGB 데이터의 비트수에 대응하는 최대 계조값을 의미하고, N은 계조손실제한값을 의미한다.

RGB 데이터가 8비트인 경우 Max gray는 255를 의미할 수 있다. 계조포화설정값(M)이 10000 인 것으로 가정을 하고 누적 히스토그램(Hist_c)에서 누적값이 10000이되는 최대계조와 최소계조의 계조차가 135이면, 135를 계조손실제한값으로 설정할 수 있다. 그리고, 상기의 수학식 1에 따라 255와 136을 나눗셈연산하여 제1게인을 1.875로 얻을 수 있다.

또한, 제2게인은 하기의 수학식 2에 의한 채색 비율계수를 이용하여 구할 수 있다.

여기서, CR은 채색 비율 계수를 의미할 수 있다.

그리고, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 채색 비율계수(CR)와 제1게인연산부(152a)로부터 입력된 제1게인값(k)에 따라 제2게인값(Ak)을 생성하여 데이터변환부(151a)에 공급할 수 있다. 제2게인연산부(153a)는 제1게인연산부(152a)로부터 입력되는 제1게인값(k)에 대한 상한 제1게인값(k_max)과 하한 제1게인값(k_min) 및 채색 비율계수(CR)의 최대값(CR_max)과 최소값(CR_min)를 이용하여 제1게인값(k)의 상한 값(k_max,2)과 하한값(k_min,k) 사이의 직선식을 이용하여 하기의 수학식 3에 대응하는 채색 비율계수(CR) 및 게인값(k)에 대응되는 제2게인값(Ak)을 생성할 수 있다.

상기와 같은 방법을 통해 제1게인연산부(152a)와 제2게인연산부(153a)는 계조차이에 대한 히스토그램을 이용하여 제1게인(k)과 제2게인(Ak)을 구하게 된다. 하지만, 영상 내에서 배열이 다르지만 색의 분포가 동일한 두개의 영상은 상기의 방식으로는 구별할 수 없다. 레티넥스 이론(Retinex theory)에 따르면, 인지되는 색은 인접한 색으로부터 영향을 받아 인접한 색들로 인해 가지고 있는 색정보와 다른 색으로 인지될 수 있다. 따라서, 영상 내에서 색의 분포가 변경되면 영상 내의 색을 다르게 인지할 수 있다. 따라서, 영상 내에서 색의 분포를 고려하지 않고 가지고 있는 고유의 색정보를 이용하는 경우에는 이미지의 채도를 다르게 인식함으로써 색의 왜곡이 발생되는 것으로 인식되게 된다.

도 7a 내지 도 7b에 도시되어 있는 것과 같이, 표시패널(110)에 표시되는 영상은 제1오브젝트(Oa1)와 제2오브젝트(Oa2)를 포함할 수 있다. 제1오브젝트(Oa1)는 붉은색을 표현할 수 있고 제2오브젝트(Oa2)는 노란색을 표현할 수 있다. 도 7a에 도시되어 있는 것과 같이 제1오브젝트(Oa1)는 사각형형상을 갖고 표시패널(110)에 배치되고 제2오브젝트(Oa2)는 사각형형상을 갖고 제1오브젝트(Oa1)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 도 7b에 도시되어 있는 것과 같이 제2오브젝트(Oa2)는 변화 없이 표시패널(110) 상에 배치되어 있지만, 제1오브젝트(Oa1)는 제2오브젝트(Oa2)를 둘러쌓은 부분의 면적은 줄어드는 대신 표시패널(110)의 상부와 하부에도 배치된다. 그리고, 도 7c에 도시되어 있는 것과 같이 제1오브젝트(Oa1)가 표시패널(110)의 상부와 하부에 배치되는 부분의 면적이 증가하고 제2오브젝트(Oa2)를 둘러쌓은 면적이 감소한다. 그리고, 도 7d에 도시되어 있는 것과 같이 제1오브젝트(Oa1)는 표시패널(110)의 상부와 하부에만 배치된다. 즉, 도 7a 내지 도 7d에서 제1오브젝트(Oa1)와 제2오브젝트(Oa2)가 표시패널(110) 상에 배치되어 있는 상태는 다르지만 제1오브젝트(Oa1)와 제2오브젝트(Oa2)가 표시패널(110) 상에서 차지하는 면적은 변화가 없다.

이로 인해, 도 7a 내지 도 7b에 도시되어 있는 영상은 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있는 것과 같은 계조차이 히스토그램과 계조차이 누적 히스토그램이 동일하게 산출될 수 있다. 하지만, 인접한 색으로 인해 인지되는 색이 영향을 받기 때문에 도 7a에서 제2오브젝트(Oa2)의 인지색은 도 7d에서 제2오브젝트(Oa2)의 인지색과 차이가 발생할 수 있다. 인지색은 눈으로 관찰하였을 때 인지되는 색을 의미한다. 따라서, RGB 영상신호(RGB)을 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환할 때 도 4에 도시된 데이터처리부(150a)를 이용하게 되면 도 7a 내지 도 7b에 도시되어 있는 영상에서 제1오브젝트(Oa1)와 제2오브젝트(Oa2)를 동일한 색으로 처리하게 된다. 하지만, 제1오브젝트(Oa1)와 제2오브젝트(Oa2)를 인식할 때 도 7a의 제2오브젝트(Oa2)가 제1오브젝트(Oa1)에 의해 영향받는 정도가 도 7b 내지 도 7d에서 제2오브젝트(Oa2)가 제1오브젝트(Oa1)에 영향을 받는 정도와 달라 도 7a 내지 도 7b에서 제1오브젝트(Oa1)와 제 제2오브젝트(Oa2)의 색은 다르게 인지되는 문제가 발생하게 되어 색의 왜곡이 발생한 것으로 나타날 수 있다.

또한, 도 8a 내지 도 8d의 경우와 같이 표시패널(110)에 표시되는 영상에서 제1오브젝트(Ob1)와 제2오브젝트(Ob2)가 표시패널(110)에서 차지하는 면적은 동일하되 서로 간의 간격이 달라질 수도 있다. 이러한 경우도 표시패널(110) 상에서 제1오브젝트(Ob1)와 제2오브젝트(Ob2)의 면적이 동일하기 때문에 도 4에 도시된 데이터처리부(150a)에서 변환하게 되면 도 8a 내지 도 8b에 도시되어 있는 영상에서 각각 제1오브젝트(Ob1)와 제2오브젝트(Ob2)를 다른 색으로 인지하게 될 수 있다. 여기서, 제1오브젝트(Ob1)는 무채색(백색)이고 제2오브젝트(Ob2)는 노락색일 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7a 내지 도 7d 또는 도 8a 내지 도 8d는 계조차이별 히스토그램 또는 계조차이별 누적 히스토그램이 차이가 없는 영상의 일 예인 것일 뿐 본 발명에 입력되는 영상은 이에 한정되는 것은 아니다.

도 9는 데이터처리부의 제2실시예를 나타내는 구조도이다.

도 9를 참조하면, 데이터처리부(150b)는 RGB 영상신호(RGB)를 입력받아 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환할 수 있다. 데이터처리부(150b)는 게인값을 적용하여 RGB 영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하는 데이터변환부(151b)와, 학습을 통해 생성된 임의의 함수를 저장하고, RGB 영상신호(RGB)를 입력받아 함수에 대응하는 게인값을 출력하는 함수부(152b)를 포함할 수 있다.

함수부(152b)는 학습구간과 응용구간으로 구분하여 동작할 수 있다. 함수부(152b)는 학습구간에서는 임계치들에 대한 정보가 설정된 복수의 학습영상을 입력받고 임계치들에 대한 정보를 출력하도록 함수를 설정할 수 있다. 또한, 함수부(152b)는 응용구간에서는 RGB영상을 전달받아 설정된 함수에 대응하여 RGBW 영상신호로 변환할 수 있다. 함수부(152b)가 입력받는 학습영상은 설계자 또는 사용자가 그 영상에 적합한 임계치에 대한 임계치정보를 알고 있는 영상이고, 복수의 학습영상을 입력받는 것은 학습영상의 RGB 영상신호(RGB)를 입력받는 것을 의미한다.

학습구간에서 함수부(152b)는 복수의 학습영상에 대한 RGB 영상신호(RGB)를 입력받고 입력받은 학습영상에 대응하는 임계치가 설정되도록 학습을 한다. 함수부(152b)는 딥러닝방식으로 동작하며, 하나의 학습영상을 입력받고 그 학습영상에 설정된 임계치에 대응하도록 함수부(152b)에 저장되어 있는 함수의 파라메타를 조절한다. 그리고, 함수부(152b)는 다른 하나의 학습영상을 입력받고 그 학습 영상에 설정된 임계치에 대응하도록 함수부에 저장되어 있는 함수의 파라메타를 조절한다. 또한, 함수부(152b)는 또다른 하나의 학습영상을 입력받고 그 학습 영상에 설정된 임계치에 대응하도록 함수부에 저장되어 있는 함수의 파라메터를 조절한다. 즉, 입력된 학습영상들에 따라 학습하여 함수의 파라메타가 조절하도록 하도록 하여 함수가 학습된 결과를 반영할 수 있다. 복수의 학습영상을 입력받아 함수부(152b)에 설정된 함수는 임계치들에 대응하도록 할 수 있다.

그리고, 함수부(152b)는 응용구간에서 영상을 입력받고 함수부(152b)에 설정되어 있는 소정의 함수에 따라 게인값을 출력할 수 있다. 응용구간에서 입력되는 영상은 표시장치(100)를 사용하는 과정에서 표시되는 영화, 사진 등을 포함하는 영상을 의미하며, 표시장치에 표시되는 영상의 RGB 영상신호(RGB)를 입력받는 것을 의미한다.

학습구간과 응용구간에서 입력받는 영상은 도 7a 내지 도 7d 또는 도 8a 내지 도 8d와 같이 계조차이별 히스토그램 또는 계조차이별 누적 히스토그램이 차이가 없는 영상에 한정되는 것은 아니다.

데이터변환부(151a)는 RGB 영상신호(RGB)를 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)로 변환하고 함수부(152b)에서 출력하는 게인값을 적용하여 RGBW 영상신호(RGBW)를 출력할 수 있다. 게인값은 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)에 곱셈연산되어 RGBW 영상신호(RGBW)를 출력할 수 있다. 데이터변환부(151b)에서 RGBW 영상신호로 변환할 때 최소계조값(Min_RGB)를 이용할 수 있다. 데이터변환부(151b)는 RGB 영상신호들을 분석하여 최소계조값(Min_RGB)을 파악할 수 있다. RGB 영상신호에 포함되어 있는 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각각의 계조값에서 최소계조값(Min_RGB)을 감산할 수 있다. 또한, 최소계조값(Min_RGB)에 대응하여 백색 계조값을 생성할 수 있다. 이로 인해, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 계조값을 생성하여 변환 RGBW(R`G`B`W`) 영상신호를 생성할 수 있다. 하지만, 데이터변환부(151b)에서 RGB 영상신호(RGB)를 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.

상기와 같은 이유로, 데이터처리부(150b)는 딥러닝방식으로 학습된 함수를 이용하여 게인을 출력하기 때문에 도 7a 내지 도 7d 와 도 8a 내지 도 8d에 도시되어 있는 것과 같은 영상에서도 함수부(152b)에서 각 영상에 대한 최적의 임계치에 대한 정보를 산출할 수 있고 이를 통해 최적의 게인을 산출하여 RGB 영상신호(RGB)를 RGBW 영상신호(RGBW)로 변환할 수 있게 한다. 따라서, 데이터처리부(150b)는 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB영상을 입력받아 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGBW영상을 변환할 수 있다. 그리고, 데이터처리부(150b)는 도 7a 내지 도 7d 와 도 8a 내지 도 8d에 도시되어 있는 것과 같이 면적은 일정하되 배치가 오브젝트의 배치가 차이가 있는 제1 및 제2오브젝트와 색정보가 동일하되 제1 및 제2오브젝트와 프레임 상에서 다르게 배치되어 있는 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGB영상을 입력받아 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGBW영상으로 변환할 수 있다. 이때, 제1RGBW 영상 제1 및 제2오브젝트의 인지색은 제2RGBW영상의 제3 및 제4오브젝트의 인지색과 차이를 최소화하여 변환할 수 있다.

도 10은 도 9에 도시한 데이터처리부에서 두개의 영상을 입력받아 동작하는 과정을 나타내는 순서도이다.

도 10을 참조하면, 데이터처리부(150b)는 RGB 영상신호(RGB)를 입력받을 수 있다.(S100) 데이터처리부(150b)에 입력되는 RGB 영상신호(RGB)는 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB영상신호일 수 있다. 제1 및 제2오브젝트는 각각 영상 내에 포함되어 있는 물체들을 의미할 수 있다. 또한, 제1 및 제2오브젝트는 각각 물체와 배경일 수 있다. 제1오브젝트는 붉은색으로 표시되고 제2오브젝트는 노란색으로 표시될 수 있다. 또한, 제1오브젝트는 무채색(백색)으로 표시되고 제2오브젝트는 노란색으로 표시될 수 있다.

데이터처리부(150b)는 RGB 영상신호(RGB)를 변환하여 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)를 출력할 수 있다.(S110) 데이터처리부(150b)에서 RGBW 영상신호로 변환할 때 최소계조값(Min_RGB)를 이용할 수 있다. 데이터변환부(151b)는 RGB 영상신호들을 분석하여 최소계조값(Min_RGB)을 파악할 수 있다. 또한, 데이터처리부(150b)는 RGB 영상신호에 포함되어 있는 적색, 녹색, 청색에 대응하는 각각의 계조값에서 최소계조값(Min_RGB)을 감산할 수 있다. 또한, 최소계조값(Min_RGB)에 대응하여 백색 계조값을 생성할 수 있다. 이로 인해, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 계조값을 생성하여 변환 RGBW(R`G`B`W`) 영상신호를 생성할 수 있다.

데이터처리부(150b)는 게인을 산출하고 산출된 게인을 변환 RGBW 영상신호(R`G`B`W`)에 적용할 수 있다.(S120) 게인은 각 영상에 대한 최적의 임계치에 대한 정보를 산출할 수 있고 이를 통해 최적의 게인을 산출할 수 있다. 최적화된 게인은 데이터처리부(150b)에 저장되어 있는 함수에 의해 산출될 수 있다. 데이터처리부(150b)에 저장되어 있는 함수는 딥러닝에 의해 학습된 결과일 수 있다. 데이터처리부(150b)는 학습영상으로부터 전달받은 RGB 영상신호에 적합한 임계치들이 반뎡된 함수의 파라메터를 산출할 수 있다. 함수의 파라메타는 복수의 학습영상을 전달받아 학습에 의해 산출할 수 있다. 임계치들은 제1임계치와 제2임계치를 포함할 수 있고, 제1임계치는 계조포화설정값일 수 있고, 제2임계치는 제1게인값(k)에 대한 상한 제1게인값(k_max)과 하한 제1게인값(k_min) 및 채색 비율계수(CR)의 최대값(CR_max)과 최소값(CR_min)일 수 있다. 따라서, 최적화된 게인은 제1임계치와 제2임계치를 조절하여 학습한 결과에 대응하여 산출될 수 있다.

S120단계와 S130 단계에서, 데이터처리부(150b)는 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB 영상신호(RGB)를 입력받으면 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGBW영상신호로 변환할 수 있다. 제1RGB 영상신호는 최적화된 게인에 의해 제1RGBW 영상신호로 변환될 수 있다. 또한, 데이터처리부(150b)는 제1 및 제2오브젝트와 색정보가 동일하되 제1 및 제2오브젝트와 프레임 상에서 다르게 배치되어 있는 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGB 영상신호를 입력받으면 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGBW 영상신호로 변환할 수 있다.

학습결과에 대응하여 제1RGBW 영상신호와 제2RGBW 영상신호에 최적의 게인들이 산출될 수 있어 제1RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제1 및 제2오브젝트와 제2RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제3 및 제4오브젝트는 서로 다른 게인이 적용되게 된다.

그리고, 데이터처리부(150b)는 RGBW 영상신호를 출력할 수 있다.(S130) 제1RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제1 및 제2오브젝트와 제2RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제3 및 제4오브젝트는 각각 최적의 게인이 적용된다. 이로 인해, 제1RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제1 및 제2오브젝트의 인지색과 제2RGBW 영상신호에 포함되어 있는 제3 및 제4오브젝트의 인지색은 그 차이가 최소화될 수 있어 인지색의 왜곡이 최소화되도록 변환될 수 있다. 인지색이 최소화되도록 변환되는 것은 인지색의 차이가 기설정된 범위 내인 것일 수 있다. 또한, 인지색의 채도의 차이가 기설정된 범위 내인 것일 수 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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: 표시장치
110: 표시패널
120: 게이트드라이브회로
130: 데이터드라이브회로
140: 제어부
150: 데이터처리부

Claims (10)

1. 게이트라인과 데이터라인이 교차하며, 상기 게이트라인과 상기 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시패널;
   RGB영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하되, 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGB영상신호를 입력받으면 상기 제1 및 제2오브젝트를 포함하는 제1RGBW영상신호로 변환하고, 상기 제1 및 제2오브젝트와 인지색이 동일하되 상기 제1 및 제2오브젝트와 프레임 상에서 다르게 배치되어 있는 제3 및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGB영상신호를 입력받으면 상기 제3및 제4오브젝트를 포함하는 제2RGBW영상신호로 변환하는 데이터처리부;
   상기 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트드라이브회로;
   상기 RGBW 영상신호에 대응하여 데이터라인에 데이터신호를 인가하는 데이터드라이브 회로; 및
   상기 게이트드라이브회로, 상기 데이터드라이브회로를 제어하되, 상기 데이터처리부에서 변환된 상기 제1 또는 제2RGBW 영상신호를 전달받아 상기 데이터드라이브회로로 공급하는 제어부를 포함하되,
   상기 데이터처리부는 학습을 통해 상기 표시패널에서 표시되는 상기 제1RGBW 영상신호의 상기 제1 및 제2오브젝트의 인지색과 상기 제2RGBW영상신호의 상기 제3 및 제4오브젝트의 인지색의 차이가 기설정된 범위보다 작게 인지되도록 생성한 소정의 함수를 저장하고, 상기 RGB 영상신호를 입력받아 상기 함수에 대응하는 게인값을 출력하는 함수부; 및
   상기 게인값을 적용하여 상기 RGB 영상신호를 상기RGBW 영상신호로 변환하는 데이터변환부를 포함하고,
   상기 함수부는 학습구간과 응용구간으로 구분하여 동작하며, 상기 함수부는 상기 학습구간에서는 복수의 학습영상을 입력받고 상기 입력된 복수의 학습영상의 인지색의 차이가 기설정된 범위보다 작게 되도록 하는 상기 게인값을 출력하도록 파라메타를 조절한 상기 함수를 설정하고, 상기 응용구간에서는 상기 RGB영상신호를 전달받아 설정된 상기 함수에 대응하는 상기 게인값을 적용하여 상기 RGBW 영상신호로 변환하는 표시장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 게인값은 상기 RGB 영상신호에 포함된 3개의 색에 대응하는 데이터의 계조차이에 대응하는 제1게인값과, 상기 제1게인값을 상기 3개의 색에 대응하는 데이터의 채색 비율에 따라 보정하는 제2게인값을 포함하는 표시장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 게인값은 계조포화도에 대응하는 제1임계치와 채색 비율의 상한값과 하한값에 대응하는 제2임계치를 이용하여 획득하는 표시장치.
   
6. 게이트라인과 데이터라인이 교차하며, 상기 게이트라인과 상기 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시패널;
   RGB영상신호에 게인값을 적용하여 상기 RGB영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하되, 상기 게인값은 학습에 의해 상기 RGB 영상신호에 대응하여 설정되는 데이터처리부;
   상기 게이트라인에 게이트신호를 인가하는 게이트드라이브회로;
   상기 RGBW 영상신호에 대응하여 상기 데이터라인에 데이터신호를 인가하는 데이터드라이브 회로; 및
   상기 게이트드라이브회로, 상기 데이터드라이브회로를 제어하되, 상기 데이터처리부에서 변환된 상기 RGBW 영상신호를 전달받아 상기 데이터드라이브회로로 공급하는 제어부를 포함하고,
   상기 데이터처리부는 학습을 통해 생성된 소정의 함수를 저장하고, 상기 RGB 영상신호를 입력받아 상기 함수에 대응하는 상기 게인값을 출력하는 함수부; 및
   상기 게인값을 적용하여 상기 RGB 영상신호를 RGBW 영상신호로 변환하는 데이터변환부를 포함하고,
   상기 함수부는 학습구간과 응용구간으로 구분하여 동작하며, 상기 함수부는 상기 학습구간에서는 복수의 학습영상을 입력받고 상기 입력된 학습영상이의 인지색의 차이가 기설정된 범위보다 작게 되도록 하는 상기 게인값을 출력하도록 파라메타를 조절한 상기 함수를 설정하고, 상기 응용구간에서는 상기 RGB영상신호를 전달받아 설정된 상기 함수에 대응하는 상기 게인값을 적용하여 상기 RGBW 영상신호로 변환하는 표시장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제6항에 있어서,
   상기 게인값은 상기 RGB 영상신호에 포함된 3개의 색에 대응하는 데이터의 계조차이에 대응하는 제1게인값과, 상기 제1게인값을 상기 3개의 색에 대응하는 데이터의 채색 비율에 따라 보정하는 제2게인값을 포함하는 표시장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 게인값은 계조포화도에 대응하는 제1임계치와 채색 비율의 상한값과 하한값에 대응하는 제2임계치를 이용하여 획득하는 표시장치.

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