KR20170024646A - 투명 표시 장치 및 이의 영상 보상 방법 - Google Patents

투명 표시 장치 및 이의 영상 보상 방법 Download PDF

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Abstract

투명 표시 장치는 투명 표시 패널, 스캔 구동부, 데이터 구동부, 타이밍 제어부 및 감마 커브 조정부를 포함한다. 표시 패널은 영상을 표시한다. 스캔 구동부는 투명 표시 패널에 스캔 신호를 제공한다. 데이터 구동부는 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 데이터 신호로 변환하고, 투명 표시 패널에 데이터 신호를 제공한다. 타이밍 제어부는 스캔 구동부와 데이터 구동부를 제어한다. 감마 커브 조정부는 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정한다.

Description

투명 표시 장치 및 이의 영상 보상 방법{TRANSPARENT DISPLAY DEVICE AND METHOD OF COMPENSATING AN IMAGE FOR THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 투명 표시 장치 및 이의 영상 보상 방법에 관한 것이다.
최근, 사용자로 하여금 시각적 정보와 함께 후방에 위치한 사물을 볼 수 있게 하는 투명 표시 장치(예를 들어, 자동차용 윈도우, 쇼 윈도우, 건물 유리창 등)에 대한 관심이 높아지고 있다. 일반적으로, 투명 표시 장치에서는 외광이 영상에 직접적인 영향을 주기 때문에, 상기 영상에 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등이 발생할 수 있다. 이에, 외광이 강한 환경에서 사용자는 투명 표시 장치가 표시하는 영상을 선명하게 인지하지 못할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래의 투명 표시 장치는 톤 커브(tone curve)에 상응하는 감마 커브(gamma curve)를 일반 환경을 고려하여 설정(예를 들어, 2.2 감마 커브)하되, 컨텐츠(예를 들어, 동영상, 정지 영상 등)에 따라 감마 커브를 조정하거나 주변 밝기에 따라 패널 휘도를 조절하고 있다. 그러나, 종래의 투명 표시 장치는 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도 및 투명 표시 패널의 하드웨어적 특성인 투과율을 이용하지 않기 때문에 효과 면에서 한계가 있다.
본 발명의 일 목적은 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정할 수 있는 투명 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 투명 표시 장치가 표시하는 영상을 보상할 수 있는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치는 영상을 표시하는 투명 표시 패널, 상기 투명 표시 패널에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 데이터 신호로 변환하고, 상기 투명 표시 패널에 상기 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부, 및 기준 감마 커브의 기준 감마값, 상기 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 상기 투명 표시 패널의 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 상기 적용 감마 커브를 조정하는 감마 커브 조정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 투명 표시 장치는 상기 입사광의 상기 휘도를 측정하여 상기 입사광의 상기 휘도를 나타내는 휘도 정보를 상기 감마 커브 조정부에 제공하는 입사광 센싱부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 장치의 외부에 위치하는 광 센싱 장치로부터 상기 입사광의 상기 휘도를 나타내는 휘도 정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 패널로부터 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율을 나타내는 투과율 정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 패널로부터 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 기준 감마 커브를 저장하는 감마 커브 저장 블록, 상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값, 상기 입사광의 상기 휘도, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산하는 감마값 연산 블록, 및 상기 적용 감마값을 갖는 상기 적용 감마 커브를 생성하는 감마 커브 생성 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값은 2.2일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마값 연산 블록은 상기 입사광의 상기 휘도를 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도로 나누어 휘도 비율을 생성하고, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율에 상기 휘도 비율을 곱하여 비교 대상값을 생성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 기준 감마 커브를 상기 적용 감마 커브로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 아래 [수학식 1]에 기초하여 상기 적용 감마값을 연산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이다.)
일 실시예에 의하면, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 비교 대상값이 클수록 상기 적용 감마값을 로그적으로 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 아래 [수학식 2]에 기초하여 상기 적용 감마값을 연산할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
(여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이며, M, N 및 K는 0이 아닌 유리수이고, T는 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율이며, SR은 상기 휘도 비율이다.)
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 타이밍 제어부 또는 상기 데이터 구동부의 내부에 구현될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 커브 조정부는 상기 타이밍 제어부 및 상기 데이터 구동부의 외부에 독립적으로 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치의 영상 보상 방법은 기준 감마 커브의 기준 감마값을 입력받는 단계, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 상기 투명 표시 패널의 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 패널 휘도를 획득하는 단계, 상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값, 상기 입사광의 상기 휘도, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산하는 단계, 상기 적용 감마값을 갖는 적용 감마 커브를 생성하는 단계, 및 상기 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 투명 표시 패널에 인가될 데이터 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 적용 감마값을 연산하는 단계는 상기 입사광의 상기 휘도를 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도로 나누어 휘도 비율을 생성하는 단계, 및 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율에 상기 휘도 비율을 곱하여 비교 대상값을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 기준 감마 커브가 상기 적용 감마 커브로 결정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 적용 감마값은 아래 [수학식 1]에 기초하여 연산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
(여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이다.)
일 실시예에 의하면, 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 적용 감마값은 상기 비교 대상값이 클수록 로그적으로 감소될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 적용 감마값은 아래 [수학식 2]에 기초하여 연산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00004
(여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이며, M, N 및 K는 0이 아닌 유리수이고, T는 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율이며, SR은 상기 휘도 비율이다.)
본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치는 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정함으로써 상기 투명 표시 장치가 표시하는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치의 영상 보상 방법은 상기 투명 표시 장치가 다양한 외광 환경에서 고품질의 영상을 표시하도록 할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 투명 표시 장치에 포함된 감마 곡선 조정부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 감마 곡선 조정부에 의해 조정되는 적용 감마 곡선을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치의 영상 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6의 영상 보상 방법이 적용 감마 곡선을 조정하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 6의 영상 보상 방법이 적용 감마 곡선을 조정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 10a는 도 9의 전자 기기가 투명 텔레비전으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10b은 도 9의 전자 기기가 투명 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 투명 표시 장치에 포함된 감마 곡선 조정부를 나타내는 블록도이며, 도 3은 도 2의 감마 곡선 조정부에 의해 조정되는 적용 감마 곡선을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 투명 표시 장치(100)는 투명 표시 패널(110), 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140) 및 감마 커브 조정부(160)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 투명 표시 장치(100)는 입사광 센싱부(150)를 더 포함할 수 있다. 한편, 투명 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치일 수 있으나, 투명 표시 장치(100)가 그에 한정되지는 않는다.
투명 표시 패널(110)은 복수의 화소(111)들을 구비하고, 텍스트, 이미지 등을 포함한 영상을 표시할 수 있다. 즉, 투명 표시 패널(110)은 투명하기 때문에 사용자로 하여금 시각적 정보와 함께 후방에 위치한 사물을 볼 수 있게 할 수 있다. 투명 표시 패널(110)은 스캔 라인들을 통해 스캔 구동부(120)에 연결될 수 있다. 투명 표시 패널(110)은 데이터 라인들을 통해 데이터 구동부(130)에 연결될 수 있다. 스캔 구동부(120)는 투명 표시 패널(110)에 스캔 라인들을 통해 스캔 신호(SS)를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 적용 감마 커브(AGC)에 기초하여 영상 데이터(DATA)를 데이터 신호(DS)로 변환하고, 투명 표시 패널(110)에 데이터 라인들을 통해 데이터 신호(DS)를 제공할 수 있다. 타이밍 제어부(140)는 제어 신호들(CTL1, CTL2)을 생성하여 스캔 구동부(120)와 데이터 구동부(130)를 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(140)는 외부로부터 영상 데이터(DATA)를 입력받아 소정의 프로세싱(예를 들어, 열화 보상 등)을 수행한 후 데이터 구동부(130)에 제공할 수 있다. 일반적으로, 투명 표시 장치(100)에서는 외광이 영상에 직접적인 영향을 주기 때문에, 상기 영상에 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등이 발생할 수 있다. 이에, 외광이 강한 환경에서 사용자는 투명 표시 장치(100)가 표시하는 영상을 선명하게 인지하지 못할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 감마 커브 조정부(160)는 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV), 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널(110)의 투과율(T) 및 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브(AGC)를 조정할 수 있다. 즉, 투명 표시 장치(100)는 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도 및 투명 표시 패널(110)의 하드웨어적 특성인 투과율(T)을 이용할 수 있다.
이를 위해, 감마 커브 조정부(160)는 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV)을 저장할 수 있고, 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 나타내는 휘도 정보(ILI), 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 나타내는 투과율 정보(TR) 및 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보(DLI)를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 표시 장치(100)는 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 측정하고, 상기 입사광의 휘도를 나타내는 휘도 정보(ILI)를 감마 커브 조정부(160)에 제공하는 입사광 센싱부(150)를 더 포함할 수 있다. 즉, 투명 표시 장치(100)는 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 측정하기 위한 내장 휘도 센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 감마 커브 조정부(160)는 투명 표시 장치(100)의 외부에 위치하는 광 센싱 장치로부터 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 나타내는 휘도 정보(ILI)를 수신할 수 있다. 즉, 투명 표시 장치(100)는 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 측정하기 위한 내장 휘도 센서를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 감마 커브 조정부(160)는 투명 표시 패널(110)로부터 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 나타내는 투과율 정보(TR)를 수신할 수 있다. 다른 실시예에서, 감마 커브 조정부(160)는 투과율 정보(TR)를 저장하고 있는 다른 구성 요소(예를 들어, 메모리 장치 등)로부터 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 나타내는 투과율 정보(TR)를 수신할 수 있다. 나아가, 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 감마 커브 조정부(160)는 투명 표시 패널(110)로부터 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보(DLI)를 수신할 수 있다. 다른 실시예에서, 감마 커브 조정부(160)는 패널 휘도 정보(DLI)를 저장하고 있는 다른 구성 요소(예를 들어, 패널 휘도 센싱 장치 등)로부터 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보(DLI)를 수신할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 감마 커브 조정부(160)는 감마 커브 저장 블록(161), 감마값 연산 블록(163) 및 감마 커브 생성 블록(165)을 포함할 수 있다. 감마 커브 저장 블록(161)은 기준 감마 커브(RGC)를 저장하고, 기준 감마 커브(RGC)를 감마값 연산 블록(163) 및/또는 감마 커브 생성 블록(165)에 제공할 수 있다. 감마값 연산 블록(163)은 기준 감마 커브(RGC), 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 나타내는 휘도 정보(ILI), 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 나타내는 투과율 정보(TR) 및 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보(DLI)를 수신하고, 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV), 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널(110)의 투과율(T) 및 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값(AGV)을 연산할 수 있다. 감마 커브 생성 블록(165)은 감마값 연산 블록(163)으로부터 적용 감마값(AGV)를 수신하고, 적용 감마값(AGV)을 갖는 적용 감마 커브(AGC)를 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 감마 커브 조정부(160)는 단순 계산 회로로 구현되거나 또는 룩업 테이블(look-up table; LUT)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV)은 암실 환경을 고려한 2.2일 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 2.2 감마 커브(GAMMA 2.2)가 기준 감마 커브(RGC)로서 설정될 수 있다. 감마값 연산 블록(163)이 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)을 연산함에 있어서, 감마값 연산 블록(163)은 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도로 나누어 휘도 비율(SR)을 생성하고, 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)에 휘도 비율(SR)을 곱하여 비교 대상값(T
Figure pat00005
SR)을 생성할 수 있다. 이 때, 비교 대상값(T
Figure pat00006
SR)이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 감마값 연산 블록(163)은 기준 감마 커브(RGC)를 적용 감마 커브(AGC)로 결정할 수 있다. 즉, 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV)이 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)으로 되는 것이다. 반면에, 비교 대상값(T
Figure pat00007
SR)이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 감마값 연산 블록(163)은 비교 대상값(T
Figure pat00008
SR)이 클수록 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)을 로그적으로 감소(즉, ADT1으로 표시)시킬 수 있고, 비교 대상값(T
Figure pat00009
SR)이 작을수록 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)을 로그적으로 증가(즉, ADT2로 표시)시킬 수 있다. 한편, 감마 조정 기준값은 실험적으로 효과가 입증된 0.1일 수 있으나 그에 한정되지는 않는다.
구체적으로, 감마값 연산 블록(163)은 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도로 나누어 생성한 휘도 비율(SR)에 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 곱하여 생성한 비교 대상값(T
Figure pat00010
SR)이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 아래 [수학식 1]에 기초하여 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)을 연산할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00011
(여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이다.)
또한, 감마값 연산 블록(163)은 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도를 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도로 나누어 생성한 휘도 비율(SR)에 투명 표시 패널(110)의 투과율(T)을 곱하여 생성한 비교 대상값(T
Figure pat00012
SR)이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 아래 [수학식 2]에 기초하여 적용 감마 커브(AGC)의 적용 감마값(AGV)을 연산할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00013
(여기서, AGV는 적용 감마값이고, RGV는 기준 감마값이며, M, N 및 K는 0이 아닌 유리수이고, T는 투명 표시 패널의 투과율이며, SR은 휘도 비율이다.)
예를 들어, 실험적으로 효과가 입증된 아래 [수학식 3]을 살펴보면, M은 1이고, K는 0.65이며, N은 0.124이다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서, [수학식 2]에서 M, N 및 K는 요구되는 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00014
(여기서, AGV는 적용 감마값이고, RGV는 기준 감마값이며, T는 투명 표시 패널의 투과율이며, SR은 휘도 비율이다.)
이와 같이, 투명 표시 장치(100)는 기준 감마 커브(RGC)의 기준 감마값(RGV), 투명 표시 패널(110)에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널(110)의 투과율(T) 및 투명 표시 패널(110)의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브(AGC)를 조정함으로써 투명 표시 장치(100)가 표시하는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 투명 표시 장치(100)는 다양한 외광 환경에서 고품질의 영상을 표시할 수 있다. 한편, 상기에서는 투명 표시 장치(100)가 감마 커브를 조정하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명에 있어서 감마 커브는 좁은 의미로 해석되어서는 아니 되고, 톤 커브을 포괄하는 넓은 의미로 해석되어야 한다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 투명 표시 장치(200)는 투명 표시 패널(210), 스캔 구동부(220), 데이터 구동부(230) 및 타이밍 제어부(240)를 포함할 수 있다. 이 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(240)는 감마 커브 조정부(260)를 포함할 수 있다. 즉, 도 4의 투명 표시 장치(200)에서는 도 1의 투명 표시 장치(100)와는 달리, 감마 커브 조정부(260)가 타이밍 제어부(240) 내에 구현되는 것이다. 실시예에 따라, 투명 표시 장치(200)는 입사광 센싱부(250)를 더 포함할 수 있다. 한편, 투명 표시 장치(200)는 유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치일 수 있으나, 투명 표시 장치(200)가 그에 한정되지는 않는다. 상술한 바와 같이, 투명 표시 패널(210)은 복수의 화소(211)들을 구비하고, 텍스트, 이미지 등을 포함한 영상을 표시할 수 있다. 스캔 구동부(220)는 투명 표시 패널(210)에 스캔 라인들을 통해 스캔 신호(SS)를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(230)는 적용 감마 커브(AGC)에 기초하여 영상 데이터(DATA)를 데이터 신호(DS)로 변환하고, 투명 표시 패널(210)에 데이터 라인들을 통해 데이터 신호(DS)를 제공할 수 있다. 타이밍 제어부(240)는 제어 신호들(CTL1, CTL2)을 생성하여 스캔 구동부(220)와 데이터 구동부(230)를 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(240)에 포함된 감마 커브 조정부(260)는 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널(210)에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널(210)의 투과율 및 투명 표시 패널(210)의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브(AGC)를 조정할 수 있다. 따라서, 투명 표시 장치(200)는 투명 표시 장치(200)가 표시하는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 그에 따라, 다양한 외광 환경에서 고품질의 영상을 표시할 수 있다. 다만, 이에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 투명 표시 장치(300)는 투명 표시 패널(310), 스캔 구동부(320), 데이터 구동부(330) 및 타이밍 제어부(340)를 포함할 수 있다. 이 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(330)는 감마 커브 조정부(360)를 포함할 수 있다. 즉, 도 5의 투명 표시 장치(300)에서는 도 1의 투명 표시 장치(100)와는 달리, 감마 커브 조정부(360)가 데이터 구동부(330) 내에 구현되는 것이다. 실시예에 따라, 투명 표시 장치(300)는 입사광 센싱부(350)를 더 포함할 수 있다. 한편, 투명 표시 장치(300)는 유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치일 수 있으나, 투명 표시 장치(300)가 그에 한정되지는 않는다. 상술한 바와 같이, 투명 표시 패널(310)은 복수의 화소(311)들을 구비하고, 텍스트, 이미지 등을 포함한 영상을 표시할 수 있다. 스캔 구동부(320)는 투명 표시 패널(310)에 스캔 라인들을 통해 스캔 신호(SS)를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(330)는 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터(DATA)를 데이터 신호(DS)로 변환하고, 투명 표시 패널(310)에 데이터 라인들을 통해 데이터 신호(DS)를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(330)에 포함된 감마 커브 조정부(360)는 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널(310)에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널(310)의 투과율 및 투명 표시 패널(310)의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정할 수 있다. 타이밍 제어부(340)는 제어 신호들(CTL1, CTL2)을 생성하여 스캔 구동부(320)와 데이터 구동부(330)를 제어할 수 있다. 따라서, 투명 표시 장치(300)는 투명 표시 장치(300)가 표시하는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 그에 따라, 다양한 외광 환경에서 고품질의 영상을 표시할 수 있다. 다만, 이에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 투명 표시 장치의 영상 보상 방법을 나타내는 순서도이고, 도 7은 도 6의 영상 보상 방법이 적용 감마 곡선을 조정하는 과정을 나타내는 순서도이며, 도 8은 도 6의 영상 보상 방법이 적용 감마 곡선을 조정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 도 6의 영상 보상 방법은 기준 감마 커브의 기준 감마값을 입력(S110)받고, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도를 획득(S120)한 후, 기준 감마 커브의 기준 감마값, 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산(S130)할 수 있다. 이후, 도 6의 영상 보상 방법은 상기 적용 감마값을 갖는 적용 감마 커브를 생성(S140)하고, 상기 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 투명 표시 패널에 인가될 데이터 신호로 변환(S150)할 수 있다.
적용 감마 커브의 적용 감마값을 연산하기 위해, 도 6의 영상 보상 방법은 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도를 투명 표시 패널의 패널 휘도로 나누어 휘도 비율을 생성하고, 투명 표시 패널의 투과율에 상기 휘도 비율을 곱하여 비교 대상값을 생성할 수 있다. 도 7은 도 6의 영상 보상 방법이 적용 감마 곡선을 조정하는 과정을 보여주고 있다. 구체적으로, 도 6의 영상 보상 방법은 입사광의 휘도를 투명 표시 패널의 패널 휘도로 나누어 생성한 휘도 비율에 투명 표시 패널의 투과율을 곱하여 생성한 비교 대상값을 기 설정된 감마 조정 기준값(R-VAL)과 비교(S220)함으로써 비교 대상값이 감마 조정 기준값(R-VAL)보다 작은지 여부를 확인(S240)할 수 있다. 예를 들어, 감마 조정 기준값(R-VAL)은 실험적으로 효과가 입증된 0.1로 설정될 수 있으나 그에 한정되지는 않는다. 이 때, 비교 대상값이 감마 조정 기준값(R-VAL)보다 작은 경우, 상기 [수학식 1]에 나타난 바와 같이, 도 6의 영상 보상 방법은 기준 감마 커브의 기준 감마값을 적용 감마 커브의 적용 감마값으로 결정(S260)할 수 있다. 즉, 기준 감마 커브가 적용 감마 커브로 결정되는 것(즉, 도 8에서 NON-ADJUSTMENT RANGE로 표시)이다. 반면에, 비교 대상값이 감마 조정 기준값(R-VAL)보다 작지 않은 경우(즉, 비교 대상값이 감마 조정 기준값(R-VAL)보다 크거나 같은 경우), 상기 [수학식 2]에 나타난 바와 같이, 도 6의 영상 보상 방법은 적용 감마 커브의 적용 감마값을 비교 대상값에 따라 로그적으로 변경(S280)할 수 있다. 구체적으로, 도 6의 영상 보상 방법은 비교 대상값이 클수록 적용 감마 커브의 적용 감마값을 로그적으로 감소시킬 수 있고, 비교 대상값이 작을수록 적용 감마 커브의 적용 감마값을 로그적으로 증가시킬 수 있다. 즉, 적용 감마 커브가 기준 감마 커브로부터 조정(또는, 변형)되는 것(즉, 도 8에서 ADJUSTMENT RANGE로 표시)이다. 이와 같이, 도 6의 영상 보상 방법은 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정함으로써 투명 표시 패널 상에 표시되는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기를 나타내는 블록도이고, 도 10a는 도 9의 전자 기기가 투명 텔레비전으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이며, 도 10b은 도 9의 전자 기기가 투명 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 10b를 참조하면, 전자 기기(500)는 프로세서(510), 메모리 장치(520), 스토리지 장치(530), 입출력 장치(540), 파워 서플라이(550) 및 투명 표시 장치(560)를 포함할 수 있다. 이 때, 투명 표시 장치(560)는 도 1의 투명 표시 장치(100), 도 4의 투명 표시 장치(200) 또는 도 5의 투명 표시 장치(300)에 상응할 수 있다. 전자 기기(500)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도 10a에 도시된 바와 같이, 전자 기기(500)는 투명 텔레비전으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 전자 기기(500)는 투명 스마트폰으로 구현될 수 있다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서 전자 기기(500)가 그에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전자 기기(500)는 투명 표시 패널을 구비하는 휴대폰, 비디오폰, 스마트패드(smart pad), 스마트 워치(smart watch), 태블릿(tablet) PC, 차량용 네비게이션, 컴퓨터 모니터, 노트북, 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display; HMD) 등으로 구현될 수도 있다.
프로세서(510)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(510)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 유닛, 어플리케이션 프로세서 등일 수 있다. 프로세서(510)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통해 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(510)는 주변 구성 요소 상호 연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(520)는 전자 기기(500)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(520)는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM) 장치, 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 장치, 플래시 메모리 장치(flash memory device), 피램(Phase Change Random Access Memory; PRAM) 장치, 알램(Resistance Random Access Memory; RRAM) 장치, 엔에프지엠(Nano Floating Gate Memory; NFGM) 장치, 폴리머램(Polymer Random Access Memory; PoRAM) 장치, 엠램(Magnetic Random Access Memory; MRAM), 에프램(Ferroelectric Random Access Memory; FRAM) 장치 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 장치, 에스램(Static Random Access Memory; SRAM) 장치, 모바일 DRAM 장치 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 스토리지 장치(530)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(540)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 투명 표시 장치(560)는 입출력 장치(540)에 포함될 수도 있다. 파워 서플라이(550)는 전자 기기(500)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다.
투명 표시 장치(560)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 투명 표시 장치(560)는 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정함으로써 투명 표시 장치(560)가 표시하는 영상에 발생할 수 있는 외광에 의한 톤 변화, 영상 선호도 저하 등을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 투명 표시 장치(560)는 다양한 외광 환경에서 고품질의 영상을 표시할 수 있다. 이를 위해, 투명 표시 장치(560)는 영상을 표시하는 투명 표시 패널, 투명 표시 패널에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 데이터 신호로 변환하고 투명 표시 패널에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 스캔 구동부와 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부, 및 기준 감마 커브의 기준 감마값, 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마 커브를 조정하는 감마 커브 조정부를 포함할 수 있다. 이 때, 감마 커브 조정부는 기준 감마 커브를 저장하는 감마 커브 저장 블록, 기준 감마 커브의 기준 감마값, 입사광의 휘도, 투명 표시 패널의 투과율 및 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산하는 감마값 연산 블록, 및 적용 감마값을 갖는 적용 감마 커브를 생성하는 감마 커브 생성 블록을 포함할 수 있다. 다만, 이에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 투명 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 헤드 마운트 디스플레이 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 투명 표시 장치 110: 투명 표시 패널
120: 스캔 구동부 130: 데이터 구동부
140: 타이밍 제어부 150: 입사광 센싱부
160: 감마 커브 조정부 161: 감마 커브 저장 블록
163: 감마값 연산 블록 165: 감마 커브 생성 블록
200: 투명 표시 장치 300: 투명 표시 장치

Claims (20)

  1. 영상을 표시하는 투명 표시 패널;
    상기 투명 표시 패널에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부;
    적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 데이터 신호로 변환하고, 상기 투명 표시 패널에 상기 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부;
    상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부; 및
    기준 감마 커브의 기준 감마값, 상기 투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 상기 투명 표시 패널의 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 패널 휘도에 기초하여 상기 적용 감마 커브를 조정하는 감마 커브 조정부를 포함하는 투명 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입사광의 상기 휘도를 측정하여 상기 입사광의 상기 휘도를 나타내는 휘도 정보를 상기 감마 커브 조정부에 제공하는 입사광 센싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 장치의 외부에 위치하는 광 센싱 장치로부터 상기 입사광의 상기 휘도를 나타내는 휘도 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 패널로부터 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율을 나타내는 투과율 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는 상기 투명 표시 패널로부터 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도를 나타내는 패널 휘도 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는
    상기 기준 감마 커브를 저장하는 감마 커브 저장 블록;
    상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값, 상기 입사광의 상기 휘도, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산하는 감마값 연산 블록; 및
    상기 적용 감마값을 갖는 상기 적용 감마 커브를 생성하는 감마 커브 생성 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값은 2.2인 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 감마값 연산 블록은 상기 입사광의 상기 휘도를 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도로 나누어 휘도 비율을 생성하고, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율에 상기 휘도 비율을 곱하여 비교 대상값을 생성하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 기준 감마 커브를 상기 적용 감마 커브로 결정하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 아래 [수학식 1]에 기초하여 상기 적용 감마값을 연산하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00015

    (여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이다.)
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 비교 대상값이 클수록 상기 적용 감마값을 로그적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 감마값 연산 블록은 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 아래 [수학식 2]에 기초하여 상기 적용 감마값을 연산하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
    [수학식 2]
    Figure pat00016

    (여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이며, M, N 및 K는 0이 아닌 유리수이고, T는 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율이며, SR은 상기 휘도 비율이다.)
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는 상기 타이밍 제어부 또는 상기 데이터 구동부의 내부에 구현되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 커브 조정부는 상기 타이밍 제어부 및 상기 데이터 구동부의 외부에 독립적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치.
  15. 기준 감마 커브의 기준 감마값을 입력받는 단계;
    투명 표시 패널에 입사되는 입사광의 휘도, 상기 투명 표시 패널의 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 패널 휘도를 획득하는 단계;
    상기 기준 감마 커브의 상기 기준 감마값, 상기 입사광의 상기 휘도, 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율 및 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도에 기초하여 적용 감마값을 연산하는 단계;
    상기 적용 감마값을 갖는 적용 감마 커브를 생성하는 단계; 및
    상기 적용 감마 커브에 기초하여 영상 데이터를 투명 표시 패널에 인가될 데이터 신호로 변환하는 단계를 포함하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 적용 감마값을 연산하는 단계는
    상기 입사광의 상기 휘도를 상기 투명 표시 패널의 상기 패널 휘도로 나누어 휘도 비율을 생성하는 단계; 및
    상기 투명 표시 패널의 상기 투과율에 상기 휘도 비율을 곱하여 비교 대상값을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 기준 감마 커브가 상기 적용 감마 커브로 결정되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 작은 경우, 상기 적용 감마값은 아래 [수학식 1]에 기초하여 연산되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00017

    (여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이다.)
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 비교 대상값이 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 적용 감마값은 상기 비교 대상값이 클수록 로그적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 비교 대상값이 상기 감마 조정 기준값보다 크거나 같은 경우, 상기 적용 감마값은 아래 [수학식 2]에 기초하여 연산되는 것을 특징으로 하는 투명 표시 장치의 영상 보상 방법.
    [수학식 2]
    Figure pat00018

    (여기서, AGV는 상기 적용 감마값이고, RGV는 상기 기준 감마값이며, M, N 및 K는 0이 아닌 유리수이고, T는 상기 투명 표시 패널의 상기 투과율이며, SR은 상기 휘도 비율이다.)
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