KR101940760B1 - Organic light emitting diode display device and method of driving the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 입력 영상의 평균 영상 레벨을 연산하는 APL 연산부와; 최대 제한 그레이를 연산하는 PLG 연산부와; 상기 입력 영상의 각 화소별 그레이 레벨값을 이용하여 기준값을 연산하는 기준값 연산부와; 상기 평균 영상 레벨을 한계 평균 영상 레벨과 비교하고, 상기 최대 제한 그레이와 상기 기준값을 비교하는 비교부를 포함하며, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 PLC 알고리즘을 차등 적용하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an organic light emitting diode display and a driving method thereof, and more particularly, A PLG arithmetic unit for calculating a maximum limiting gray; A reference value calculator for calculating a reference value using the gray level value of each pixel of the input image; And a comparing unit comparing the average image level with a threshold average image level and comparing the maximum limiting gray with the reference value. The PLC algorithm is differentially applied according to the comparison result of the comparing unit.
Description
본 발명은 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휘도 저하를 방지할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED) display device and a driving method thereof, and more particularly, to an organic light emitting diode display device and a driving method thereof that can prevent a luminance drop.
유기발광 다이오드 표시장치는 소비전력을 저감시키고 유기발광 다이오드소자의 수명의 한계를 최소화하기 위하여 PLC(Peak Luminance Control) 알고리즘을 적용하고 있다.An organic light emitting diode (OLED) display device employs a PLC (Peak Luminance Control) algorithm in order to reduce power consumption and minimize the lifetime limit of an organic light emitting diode device.
이하에서는 도면을 참조하여 이러한 PLC(Peak Luminance Control) 알고리즘에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, such a PLC (Peak Luminance Control) algorithm will be described with reference to the drawings.
도1은 PLC 알고리즘을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도2는 PLC 알고리즘의 일괄적용에 따른 감마 커브의 하향 조정을 설명하기 위해 참조되는 도면이며, 도3은 PLC 알고리즘의 일괄적용에 따른 감마 커브의 포화 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 1 is a diagram referred to explain a PLC algorithm, FIG. 2 is a diagram referred to explain a downward adjustment of a gamma curve according to a batch application of a PLC algorithm, FIG. 3 is a diagram illustrating a gamma curve Which is referred to in order to explain the saturation phenomenon.
도1에 도시한 바와 같이, 일반적인 유기발광 다이오드 표시장치는 150 nit에서 500nit의 휘도를 갖는 영상을 구현할 수 있다고 가정한다.As shown in FIG. 1, it is assumed that a general organic light emitting diode display device can realize an image having luminance of 150 to 500 nits.
이때, 유기발광 다이오드 표시장치는 APL(Average Picture Level)를 연산하고, PLC를 이용하여 소비전력을 저감시키고 유기발광 다이오드소자의 수명의 한계를 최소화할 수 있다.At this time, the organic light emitting diode display device can calculate the APL (Average Picture Level), reduce the power consumption by using the PLC, and minimize the life span of the organic light emitting diode device.
여기서, APL(Average Picture Level)이란 입력 영상의 평균 영상 레벨을 의미하며, 일 프레임분의 입력 영상의 기준 화이트 레벨과 블랙 레벨의 차이를 백분율한 값이다.Here, the APL (Average Picture Level) means an average image level of the input image, and is a value obtained by dividing the difference between the reference white level and the black level of the input image for one frame.
예를 들어, 입력 영상의 각 화소를 최대값으로 노말라이즈 한 값에 감마를 취하고 각 화소 휘도 비율을 곱한 값의 평균으로 구할 수 있다.For example, gamma values can be obtained by normalizing each pixel of the input image to its maximum value, and an average of values obtained by multiplying the respective pixel luminance ratios can be obtained.
PLC(Peak Luminance Control) 알고리즘이란, 각 프레임 영상의 APL(Average Picture Level)을 산출하고, 산출된 APL(Average Picture Level) 값에 따라 설정된 최대 휘도를 적용하여 입력 영상을 구현하도록 제어하는 알고리즘을 말한다.The PLC (Peak Luminance Control) algorithm is an algorithm for calculating the APL (Average Picture Level) of each frame image and controlling the implementation of the input image by applying the maximum luminance set according to the calculated APL (Average Picture Level) value .
예를 들어, APL(Average Picture Level)값에 따른 최대 휘도(PL)는 수학식1과 같이 정의될 수 있다.For example, the maximum luminance PL according to an APL (Average Picture Level) value can be defined as Equation (1).
[수학식1][Equation 1]
예를 들어, 입력 영상의 APL(Average Picture Level)값이 35%인 경우를 수학식1에 대입하면, PL은 453nit가 된다.For example, when the APL (Average Picture Level) value of the input image is 35%, the value of PL is 453nit.
따라서, 유기발광 다이오드 표시장치는 입력 영상의 최대 휘도를 453nit로 하여 각 계조를 조절하여 영상을 구현할 수 있고, 그 결과 소비전력을 저감시키고 유기발광 다이오드소자의 수명의 한계를 최소화할 수 있다.Accordingly, the organic light emitting diode display device can implement an image by adjusting the maximum luminance of the input image to 453nit, thereby reducing power consumption and minimizing the lifetime limit of the organic light emitting diode device.
그런데, 유기발광 다이오드 표시장치에서 발광 소자의 특성상 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 채널 별로 구현할 수 있는 최대 휘도는 각각 상이하다.However, the maximum luminance that can be implemented for each of the red (R), green (G), and blue (B) channels differs depending on the characteristics of the light emitting device in the organic light emitting diode display device.
예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 채널의 최대 휘도는 각각 500nit, 450nit, 400nit라고 하면, 유기발광 다이오드 표시장치는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 최대 휘도 중 최소의 휘도를 기준으로 PLC 알고리즘을 일괄적으로 적용한다.For example, if the maximum luminance of the red (R), green (G), and blue (B) channels is 500 nit, 450 nit, and 400 nit, respectively, the organic light emitting diode display may emit red (R), green (G) B) based on the minimum luminance among the maximum luminance of the respective pixels.
그 결과 도2에 도시한 바와 같이, 일반적인 입력 영상은 PLC 알고리즘을 적용할 경우 감마가 2.2이고 최대 휘도가 400nit인 감마 커브(A)를 이용하는데, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 채널의 최대 휘도 중 최소값인 청색(B)의 채널은 PLC 알고리즘을 적용할 경우 감마가 2.2이고 최대 휘도가 300nit인 감마 커브(B)를 이용하여 기준 감마전압을 정하게 된다.As a result, as shown in FIG. 2, when a PLC algorithm is applied to a general input image, a gamma curve (A) having a gamma of 2.2 and a maximum luminance of 400 nit is used, and red (R), green (B) channel, which is the minimum value of the maximum luminance of the channel of B, is set to a reference gamma voltage using a gamma curve (B) having a gamma of 2.2 and a maximum luminance of 300nit when a PLC algorithm is applied.
이와 같이, PLC 알고리즘을 일괄적으로 적용할 경우에 최대 휘도를 300nit인 감마 커브를 이용하여 기준 감마전압을 정하는 바, 감마 커브가 하향 조정되어 입력 영상의 휘도가 저하되어 화질 열화가 발생하는 문제점이 존재한다.As described above, when the PLC algorithm is applied collectively, the reference gamma voltage is determined by using the gamma curve having the maximum luminance of 300nit, and the problem that the luminance of the input image is deteriorated due to the adjustment of the gamma curve is deteriorated exist.
반면에, 도3에 도시한 바와 같이, PLC 알고리즘을 적용하여 최대 휘도가 400nit인 감마 커브를 이용할 경우에, 백색(W) 채널은 최대 휘도가 구현되나, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 채널의 휘도합은 그 이하로 구현되어 감마가 포화(saturation)되는 형태로 나타날 수 있다. (C 참조)On the other hand, as shown in FIG. 3, when a gamma curve having a maximum luminance of 400 nit is applied using a PLC algorithm, a maximum luminance is realized in a white (W) channel, And the luminance sum of the channel of blue (B) is implemented to be less than that, so that the gamma may be saturated. (See C)
이와 같은 감마 포화는 입력 영상이 부분적으로 휘도가 낮게 보이는 문제점을 야기시킨다.
This gamma saturation causes a problem that the input image partially has a low luminance.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, PLC 알고리즘(Peak Luminance Control)을 이용하여 유기발광 다이오드 표시장치의 R/G/B 채널의 피크 휘도 제한으로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide an organic light emitting diode (OLED) display device capable of preventing a luminance drop due to a peak luminance limitation of an R / G / An object of the present invention is to provide a light emitting diode display device and a driving method thereof.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 유기발광 다이오드 표시장치는, 입력 영상의 평균 영상 레벨을 연산하는 APL 연산부와; 최대 제한 그레이를 연산하는 PLG 연산부와; 상기 입력 영상의 각 화소별 그레이 레벨값을 이용하여 기준값을 연산하는 기준값 연산부와; 상기 평균 영상 레벨을 한계 평균 영상 레벨과 비교하고, 상기 최대 제한 그레이 값의 차이와 상기 기준값을 비교하는 비교부를 포함하며, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 PLC 알고리즘을 차등 적용하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting diode (OLED) display device including: an APL operation unit for calculating an average image level of an input image; A PLG arithmetic unit for calculating a maximum limiting gray; A reference value calculator for calculating a reference value using the gray level value of each pixel of the input image; And a comparison unit comparing the average image level with a threshold average image level and comparing the difference between the maximum limited gray value and the reference value. The PLC algorithm is differentially applied according to the comparison result of the comparison unit.
여기서, 상기 비교부의 비교 결과 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 보다 크거나, 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다.If the average image level is greater than the threshold average image level, the average image level is less than the threshold average image level, and the maximum limiting gray is greater than the reference value, the first PLC algorithm is applied can do.
반면에, 상기 비교부의 비교 결과 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 이하인 경우에는 휘도가 제한되는 제 2 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다.
On the other hand, a second PLC algorithm may be applied in which the brightness is limited when the average image level is below the threshold average image level and the maximum limit gray is below the reference value as a result of the comparison by the comparator.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법은, 입력 영상의 평균 영상 레벨을 연산하는 APL 연산하는 단계와; 최대 제한 그레이를 연산하는 단계와; 상기 평균 영상 레벨을 한계 평균 영상 레벨과 비교하는 단계와; 상기 최대 제한 그레이와 상기 입력 영상의 각 화소별 그레이 레벨값을 이용하여 연산한 기준값을 비교하는 단계와; 상기 비교 결과에 따라 PLC 알고리즘을 차등 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an organic light emitting diode display, the method comprising: calculating an average image level of an input image; Computing a maximum limiting gray; Comparing the average image level to a threshold average image level; Comparing the maximum limiting gray with a reference value calculated using a gray level value for each pixel of the input image; And applying the PLC algorithm differentially according to the comparison result.
여기서, 상기 PLC 알고리즘을 차등 적용하는 단계는, 상기 비교 결과 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 보다 크거나, 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.The step of differentially applying the PLC algorithm may further include a step of applying the PLC algorithm differentially so that the average image level is greater than the threshold average image level or the average image level is less than the threshold average image level, The first PLC algorithm may be applied.
그리고, 상기 PLC 알고리즘을 차등 적용하는 단계는, 상기 비교 결과 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 이하인 경우에는 휘도가 제한되는 제 2 PLC 알고리즘을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
The step of applying the PLC algorithm differentially comprises applying a second PLC algorithm in which brightness is limited when the average image level is below the threshold average image level and the maximum limit gray is below the reference value .
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법에서는, PLC 알고리즘(Peak Luminance Control)을 이용하여 유기발광 다이오드 표시장치의 R/G/B 채널의 피크 휘도 제한으로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있다.As described above, in the organic light emitting diode display device and the driving method thereof according to the present invention, the brightness degradation due to the peak luminance limitation of the R / G / B channel of the organic light emitting diode display device using the PLC algorithm (Peak Luminance Control) Can be prevented.
그 결과 유기발광 다이오드 표시장치의 소비전력을 저감시키고, 유기발광 다이오드소자 수명의 한계를 최소화할 수 있다.
As a result, the power consumption of the organic light emitting diode display device can be reduced and the lifetime of the organic light emitting diode device can be minimized.
도1은 PLC 알고리즘을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도2는 PLC 알고리즘의 일괄적용에 따른 감마 커브의 하향 조정을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도3은 PLC 알고리즘의 일괄적용에 따른 감마 커브의 포화 현상을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 단면도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 영상처리부의 블록도이다.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 PLC 알고리즘의 흐름도이다.
도7a 내지 도8b는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 PLC 알고리즘을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.Figure 1 is a drawing referred to for describing a PLC algorithm.
FIG. 2 is a diagram referred to explain the downward adjustment of the gamma curve according to the batch application of the PLC algorithm.
FIG. 3 is a diagram referred to explain the saturation phenomenon of the gamma curve according to the batch application of the PLC algorithm.
4 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of an image processing unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a PLC algorithm of an OLED display according to an embodiment of the present invention.
7A and 8B are views for explaining a PLC algorithm of an organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention.
도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 다이오드 표시장치(100)는 영상을 표시하는 표시패널과 소스 드라이버(미도시), 스캔 드라이버(미도시)와, 각각의 구동 드라이버의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(미도시) 등을 포함할 수 있다.4, the organic light
표시패널은, 유기발광 다이오드소자(130) 등이 형성되는 제 1 기판(110)과, 적, 녹, 청 및 화이트 컬러필터 패턴(R, G, B, W)이 형성되는 제 2 기판(120)을 포함한다.The display panel includes a
여기서, 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)은 투명한 유리재질로 이루어지거나 유연성이 뛰어난 투명한 플라스틱이나 또는 고분자 필름으로 이루어질 수 있다.Here, the
그리고, 표시패널에는, 서로 교차하여 다수의 화소(미도시)를 정의하는 다수의 스캔 배선 및 다수의 데이터 배선이 형성될 수 있다.In the display panel, a plurality of scan wirings and a plurality of data wirings that define a plurality of pixels (not shown) intersect each other may be formed.
이때, 각 화소에는 다수의 스위칭 트랜지스터(미도시)와 구동 트랜지스터(미도시)와 스토리지 커패시터(미도시)와 유기발광다이오드소자(130) 등이 형성될 수 있다.At this time, a plurality of switching transistors (not shown), a driving transistor (not shown), a storage capacitor (not shown), and an organic light emitting diode device 130 may be formed in each pixel.
화소의 구동을 살펴보면, 먼저 스캔 배선을 통하여 스캔 신호가 공급되어 스위칭 트랜지스터가 턴-온(Turn-On)되면, 데이터 배선을 통하여 공급되는 데이터 신호가 구동소자의 게이트 전극으로 전달될 수 있다.When a scan signal is supplied through a scan line and a switching transistor is turned on, a data signal supplied through a data line may be transferred to a gate electrode of a driving device.
그리고, 구동 트랜지스터가 데이터 신호에 의해 턴-온되면 유기발광 다이오드를 통해 전류가 흐르게 되어 유기발광 다이오드는 발광하게 된다.When the driving transistor is turned on by the data signal, a current flows through the organic light emitting diode and the organic light emitting diode emits light.
이때, 유기발광 다이오드가 방출하는 빛의 세기는 발광다이오드를 흐르는 전류의 양에 비례하고, 발광다이오드를 흐르는 전류량은 구동 트랜지스터로 전달되는 데이터 신호의 크기에 비례한다.At this time, the intensity of light emitted by the organic light emitting diode is proportional to the amount of current flowing through the light emitting diode, and the amount of current flowing through the light emitting diode is proportional to the size of the data signal transmitted to the driving transistor.
따라서, 영상표시장치는 각 화소 마다 다양한 크기의 데이터 신호를 인가하여 상이한 계조를 표시함에 따라 영상을 표시할 수 있다.Accordingly, the image display device can display an image by applying different-sized data signals to each pixel to display different gradations.
스토리지 커패시터는 데이터 신호를 한 프레임(frame) 동안 유지하여 발광다이오드를 흐르는 전류량을 일정하게 하고 발광다이오드가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.The storage capacitor holds the data signal for one frame to keep the amount of current flowing through the LED constant and to keep the gradation displayed by the LED constant.
유기발광 다이오드소자(130)는 제 1 전극(132)과 발광층(134)과 제 2 전극(136)이 순서대로 적층되어 형성될 수 있다.The organic light emitting diode device 130 may include a
제 1 전극(132)은 양극(anode)으로, 주로 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide)을 사용한다.The
그리고, 발광층(134)은 제 1 전극(32)의 상부에 형성되며, 제 2 전극(136) 방향으로 화이트광을 발광하는 역할을 한다.The light emitting layer 134 is formed on the
제 2 전극(136)은 발광층(134)의 상부에 형성되며, 음극(cathode)으로, 전자(electron)의 주입 특성을 향상시키기 위하여 낮은 일함수 성분들을 포함하는 금속들을 포함하며, 낮은 일함수 금속은, 예를 들어, 리튬과 같은 알카리성 금속, 마그네슘과 같은 알카리 토금속일 수 있다.The
도시하지는 않았지만, 제 1 전극(132)과 발광층(134) 사이 및 발광층(134)과 제 2 전극(136) 사이에는 발광층(134)의 발광 효율 향상을 위해 다층 구조의 제 1 발광보상층(미도시)과 제 2 발광보상층(미도시)이 더욱 형성될 수 있다.Although not shown, a first emission compensation layer (not shown) of a multilayer structure is formed between the
소스 드라이버는 표시패널로 데이터 신호를 공급하는 적어도 하나의 드라이버 IC(미도시)를 포함할 수 있다.The source driver may include at least one driver IC (not shown) for supplying a data signal to the display panel.
그리고, 소스 드라이버는 타이밍 제어부로부터 전달 받은 변환된 영상 신호(R/G/B)와 다수의 데이터 제어신호를 이용하여 데이터 신호를 생성하고, 생성한 데이터 신호를 표시패널로 공급하도록 제어할 수 있다.Then, the source driver can control the generation of the data signal by using the converted video signal (R / G / B) and the plurality of data control signals transmitted from the timing control unit and supplying the generated data signal to the display panel .
스캔 드라이버는 GIP(Gate In Panel)방식 등으로 형성될 수 있으며, 타이밍 제어부로부터 전달 받은 게이트 제어신호를 이용하여 스캔 신호를 생성하고, 생성된 스캔 신호를 표시패널로 공급하도록 제어할 수 있다.The scan driver may be formed by a GIP (Gate In Panel) method or the like. The scan driver may generate a scan signal using the gate control signal transmitted from the timing controller, and may control the scan signal to be supplied to the display panel.
여기서, 게이트 제어신호는, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 등을 포함할 수 있다.Here, the gate control signal may include a gate start pulse (Gate Start Pulse), a gate shift clock (Gate Shift Clock), and the like.
타이밍 제어부는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 등의 인터페이스를 통해 그래픽 카드와 같은 시스템으로부터 다수의 영상 신호 및 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 등과 같은 다수의 제어신호를 전달 받을 수 있다.The timing control unit receives a plurality of video signals and a plurality of video signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, and a data enable signal DE from a system such as a graphic card through an interface such as LVDS (Low Voltage Differential Signal) Lt; / RTI >
그리고, 타이밍 제어부는, 다수의 데이터 신호 등을 생성하여 소스 드라이버의 각 드라이버 IC로 공급할 수 있다.Then, the timing control section can generate a plurality of data signals and supply them to the respective driver ICs of the source driver.
도시하지는 않았지만, 외부로부터 전달 받은 전원전압을 이용하여 영상표시장치의 구성요소들을 구동하기 위한 구동전압을 생성하여 공급하는 전원 공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
Although not shown, the apparatus may further include a power supply unit (not shown) for generating and supplying a driving voltage for driving the components of the image display apparatus using a power supply voltage received from the outside.
이러한 유기발광 다이오드 표시장치는 소비전력을 저감시키고 유기발광 다이오드소자의 수명의 한계를 최소화하기 위하여 PLC(Peak Luminance Control) 알고리즘을 적용할 수 있다.Such an organic light emitting diode display device can employ a PLC (Peak Luminance Control) algorithm in order to reduce power consumption and minimize the lifetime limit of the organic light emitting diode device.
종래의 경우는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 채널 별로 구현할 수 있는 최대 휘도가 각각 상이함에도 불구하고 PLC 알고리즘을 일괄적으로 적용한 결과, 감마 커브가 하향 조정되어 입력 영상의 휘도가 저하되어 화질 열화가 발생하거나 감마가 포화(saturation)되어 부분적으로 휘도 감소가 발생하는 문제점이 존재한다.In the conventional case, although the maximum luminance that can be implemented for each of the red (R), green (G), and blue (B) channels is different from each other, the PLC algorithm is applied in a batch manner. As a result, the gamma curve is adjusted downward, There is a problem that image deterioration occurs or gamma saturates and luminance is partially reduced.
반면에, 본 발명에서는 입력 영상의 특성에 따라 상이한 PLC알고리즘을 적용함으로써 휘도 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, different PLC algorithms can be applied according to characteristics of an input image, thereby preventing luminance degradation.
이와 관련하여 유기발광 다이오드 표시장치는 입력 영상의 특성에 따라 상이한 PLC알고리즘을 적용하는 영상처리부를 더욱 포함할 수 있다.In this regard, the organic light emitting diode display device may further include an image processor for applying different PLC algorithms according to characteristics of the input image.
도5는 본 발명의 실시예에 따른 영상처리부의 블록도이다.5 is a block diagram of an image processing unit according to an embodiment of the present invention.
도5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상처리부(200)는 시스템으로부터 입력영상을 전닥 받는 입력부(210)와 APL 연산부(220)와 PLG 연산부(230)와 기준값 연산부(240)와 비교부(250) 등을 더욱 포함할 수 있다.5, an
APL 연산부(220)는 시스템으로부터 전달 받는 입력영상의 평균 영상 레벨인 APL(Average Picture Level)을 연산할 수 있다.The
여기서, APL(Average Picture Level)이란 일 프레임분의 입력 영상의 기준 화이트 레벨과 블랙 레벨의 차이를 백분율한 값을 의미할 수 있다.Here, the APL (Average Picture Level) may mean a value obtained by dividing the difference between the reference white level and the black level of the input image for one frame.
즉, 수학식2에 정의된 바와 같이 각 화소의 그레이 레벨값인 APL(n)을 구하고, 모든 화소에 대한 휘도값을 평균하여 일 프레임분의 입력 영상의 APL을 구할 수 있다.That is, APL (n), which is the gray level value of each pixel, can be obtained as described in Equation (2), and the APL of one frame of input image can be obtained by averaging the brightness values of all the pixels.
예를 들어, APL(Average Picture Level)는 입력 영상의 각 화소를 최대값으로 노말라이즈 한 값에 감마를 취하고 각 화소 휘도 비율을 곱한 값의 평균으로 구할 수 있다.For example, APL (Average Picture Level) can be obtained as an average of values obtained by multiplying each pixel brightness ratio by taking gamma to a value obtained by normalizing each pixel of the input image to a maximum value.
[수학식2]&Quot; (2) "
이때, R, G, B는 각화소의 R, G, B의 그레이 레벨값이고, Gamma는 2.2이다.Here, R, G, and B are the gray level values of R, G, and B of each pixel, and Gamma is 2.2.
PLG 연산부(230)는 PLC 알고리즘에서의 최대 휘도 값을 이용하여 수학식3에 정의된 바와 같이 최대 제한 그레이(Peak Limit Gray)를 연산할 수 있다.The
[수학식3]&Quot; (3) "
이때, PLC Max Luminance는 PLC 알고리즘에서의 최대 휘도 값이고, Peak Limit Luminance는 미리 설정되는 피크 휘도 제한값을 의미한다.At this time, PLC Max Luminance is the maximum luminance value in the PLC algorithm, and Peak Limit Luminance means the preset peak luminance limit value.
기준값 연산부(240)는 각 화소 별로 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))과 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))을 이용하여 기준값을 연산할 수 있다.The
예를 들어, 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))과 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))의 차를 연산하고, 그렇게 연산된 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))과 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))의 차 중에서 최대가 되는 값이 기준값이 될 수 있다.For example, the difference between the maximum gray level value Max (R, G, B) and the minimum gray level value Min (R, G, B) , G, B) and the minimum gray level value Min (R, G, B).
[수학식4]&Quot; (4) "
이때, 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))은 각 화소의 그레이 레벨값의 최대값이고, 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))은 각 화소의 그레이 레벨값의 최소값을 의미한다.At this time, the maximum gray level value Max (R, G, B) is the maximum value of the gray level value of each pixel, and the minimum gray level value Min (R, G, B) Means the minimum value.
비교부(250)는 PLG(Peak Limit Gray)와 기준값의 대소여부를 비교할 수 있다.The
그리고, 비교부(250)의 비교 결과에 따라 적용되는 PLC 알고리즘이 달라질 수 있다.The PLC algorithm applied may be changed according to the comparison result of the
제어부(260)는 영상처리부의 전반적인 동작을 제어한다.The
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 PLC(Peak Luminance Control) 알고리즘에 대해 설명하기로 한다.
Hereinafter, a PLC (Peak Luminance Control) algorithm of the organic light emitting diode display according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 PLC 알고리즘의 흐름도이고, 도7a 내지 도8b는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 PLC 알고리즘을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 도5를 더욱 참조하여 설명한다.6A and 6B are flowcharts of a PLC algorithm of an OLED display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIGS. 7A and 8B are views for explaining a PLC algorithm of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention. to be. This will be described further with reference to FIG.
이하에서는 설명의 편의를 위해 RGB channel의 피크 휘도 제한값이 300으로 설정되었을 경우를 예를 들어 설명하나 이에 한정되지는 아니한다.Hereinafter, for convenience of description, a case where the peak luminance limit value of the RGB channel is set to 300 will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.
도6에 도시한 바와 같이, 먼저, APL 연산부(220)는 시스템으로부터 전달 받는 입력영상의 평균 영상 레벨인 APL(Average Picture Level)을 계산할 수 있다(s100).As shown in FIG. 6, first, the
다음으로, PLG 연산부(230)는 PLC 알고리즘에서의 최대 휘도 값을 이용하여 수학식3에 정의된 바와 같이 피크 제한 그레이(Peak Limit Gray)를 계산할 수 있다(s110).Next, the
예를 들어, PLC Max Luminance 및 Peak Limit Luminance 가 각각 400nit와 300nit이고, Gamma 2.2라고 할 경우 PLG는 224가 된다.For example, if the PLC Max Luminance and the Peak Limit Luminance are 400 nit and 300 nit, respectively, and the Gamma 2.2, the PLG becomes 224.
비교부(250)는 APL과 한계 평균 영상 레벨(Th)의 대소여부를 비교할 수 있다(s120).The
이때, 한계 평균 영상 레벨(Th)은 최대 휘도를 나타내는 APL의 임계값을 의미하며, 예를 들어, 25%일 수 있다.At this time, the threshold average image level Th means a threshold value of the APL indicating the maximum luminance, for example, 25%.
비교 결과 APL가 한계 평균 영상 레벨(Th)보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다(s140).If the comparison result shows that the APL is larger than the threshold average image level Th, the first PLC algorithm can be applied (s140).
예를 들어, 제 1 PLC 알고리즘은 최대 휘도를 400nit로 하여 제어되는 PLC 알고리즘일 수 있다.For example, the first PLC algorithm may be a PLC algorithm controlled with a maximum luminance of 400nit.
반면에, APL가 한계 평균 영상 레벨(Th) 이하인 경우에는 비교부(250)는 PLG(Peak Limit Gray)와 기준값의 대소여부를 비교할 수 있다(s130).On the other hand, if the APL is equal to or less than the threshold average image level Th, the comparing
그리고, 비교부(250)의 비교 결과에 따라 기준값이 PLG보다 작은 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다(s140).If the reference value is smaller than the PLG according to the comparison result of the
다시 말해서, APL가 한계 평균 영상 레벨(Th) 이하이면서 PLG이 기준값 보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다.In other words, when the APL is less than the threshold average image level (Th) and the PLG is larger than the reference value, the first PLC algorithm can be applied.
즉, 도7a에 도시한 바와 같이, 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))과 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))의 차는 모두 224보다 작다.7A, the difference between the maximum gray level value Max (R, G, B) and the minimum gray level value Min (R, G, B) is smaller than 224.
그 결과, 도7b에 도시한 바와 같은, 최대 휘도가 400nit인 제 1 PLC 알고리즘이 적용될 수 있다.As a result, a first PLC algorithm having a maximum luminance of 400 nits as shown in Fig. 7B can be applied.
반면에, 기준값이 PLG 이상인 경우에는, 입력 영상을 제한된 휘도로 구현하는 제 2 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다(s150).On the other hand, when the reference value is PLG or more, a second PLC algorithm that implements the input image with limited brightness can be applied (s150).
다시 말해서, APL가 한계 평균 영상 레벨(Th) 이하이면서 PLG 이 기준값 이하인 경우에는 휘도가 제한되는 제 2 PLC 알고리즘을 적용할 수 있다.In other words, when the APL is less than or equal to the threshold average image level (Th) and the PLG is less than or equal to the reference value, the second PLC algorithm in which the brightness is limited can be applied.
즉, 도8a에 도시한 바와 같이, 최대 그레이 레벨값(Max(R, G, B))과 최소 그레이 레벨값(Min(R, G, B))의 차 중에서 일부는 224보다 큰 값이 존재하면, 도8b에 도시한 바와 같은, 최대 휘도가 300nit인 제 2 PLC 알고리즘이 적용될 수 있다.That is, as shown in FIG. 8A, some of the differences between the maximum gray level values Max (R, G, B) and the minimum gray level values Min (R, G, B) , A second PLC algorithm having a maximum luminance of 300 nits as shown in FIG. 8B can be applied.
이때, 제한된 휘도로 제어하는 제 2 PLC 알고리즘이 적용되는 경우는 APL이 한계 평균 영상 레벨(Th)인 25보다 작으면서, 기준값이 PLG보다 큰 경우일 필요가 있는데, 그러한 경우에 속하는 영상의 빈도는 약 74%에 해당한다.In this case, when the second PLC algorithm controlling the limited brightness is applied, it is necessary that the APL is smaller than 25 which is the threshold average image level (Th), and the reference value is larger than PLG. It corresponds to about 74%.
따라서, 본 발명에서는 입력 영상에 따라 PLC 알고리즘을 차등 적용할 경우 약 74% 입력 영상에 대한 휘도 저하를 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, when the PLC algorithm is applied differentially according to the input image, it is possible to prevent a luminance drop of about 74% of the input image.
그 결과 유기발광 다이오드 표시장치의 소비전력을 저감시키고, 유기발광 다이오드소자 수명의 한계를 최소화할 수 있다.
As a result, the power consumption of the organic light emitting diode display device can be reduced and the lifetime of the organic light emitting diode device can be minimized.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
The embodiments of the present invention as described above are merely illustrative, and those skilled in the art can make modifications without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention includes modifications of the present invention within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100: 유기발광 다이오드 표시장치 110: 제 1 기판
120: 제 2 기판 130: 유기발광 다이오드소자
132: 제 1 전극 134: 발광층
136: 제 2 전극100: organic light emitting diode display device 110: first substrate
120: second substrate 130: organic light emitting diode element
132: first electrode 134: light emitting layer
136: Second electrode
Claims (6)
최대 제한 그레이를 연산하는 PLG 연산부와;
상기 입력 영상의 각 화소별 그레이 레벨값을 이용하여 기준값을 연산하는 기준값 연산부와;
상기 평균 영상 레벨을 한계 평균 영상 레벨과 비교하고, 상기 최대 제한 그레이와 상기 기준값을 비교하는 비교부를 포함하며,
상기 비교부의 비교 결과, 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 보다 크거나 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용하며,
상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 이하인 경우에는 휘도가 제한되는 제 2 PLC 알고리즘을 적용하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
An APL calculating unit for calculating an average image level of an input image;
A PLG arithmetic unit for calculating a maximum limiting gray;
A reference value calculator for calculating a reference value using the gray level value of each pixel of the input image;
A comparison unit comparing the average image level with a threshold average image level and comparing the maximum limited gray with the reference value,
A first PLC algorithm is applied when the average image level is greater than the threshold average image level or when the average image level is less than the threshold average image level and the maximum limiting gray is greater than the reference value,
Wherein a second PLC algorithm is applied in which brightness is limited when the average image level is below the threshold average image level and the maximum limiting gray is below the reference value.
최대 제한 그레이를 연산하는 단계와;
상기 평균 영상 레벨을 한계 평균 영상 레벨과 비교하는 단계와;
상기 최대 제한 그레이와 상기 입력 영상의 각 화소별 그레이 레벨값을 이용하여 연산한 기준값을 비교하는 단계와;
상기 비교 결과, 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 보다 크거나 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 보다 큰 경우에는 제 1 PLC 알고리즘을 적용하며, 상기 평균 영상 레벨이 상기 한계 평균 영상 레벨 이하이면서 상기 최대 제한 그레이가 상기 기준값 이하인 경우에는 휘도가 제한되는 제 2 PLC 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.Calculating an average image level of an input image;
Computing a maximum limiting gray;
Comparing the average image level to a threshold average image level;
Comparing the maximum limiting gray with a reference value calculated using a gray level value for each pixel of the input image;
A first PLC algorithm is applied when the average image level is greater than the threshold average image level or the average image level is less than the threshold average image level and the maximum limiting gray is greater than the reference value, And applying a second PLC algorithm in which brightness is limited when the image level is below the threshold average image level and the maximum limiting gray is below the reference value.
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