KR101981269B1 - 디스플레이에서 번-인 감소 방법 - Google Patents

Abstract

디스플레이 번-인(burn-in) 감소 방법이 개시된다. 상기 방법은 LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지를 저작도구에 의해 제작 및 수정하여 번-인을 감소시킨다. 번-인 현상은 디스플레이의 픽셀의 셀 수명들이 각각 다르게 줄어들면서 생기므로, 저작 도구에 의해 이미지나 영상을 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 노출시키고, 영상에서 오브젝트의 움직임을 주어, 디스플레이의 각 소자들을 최대한 균일하게 사용하여 색 수차가 높아지는 현상을 완화시키며, 또한 동일한 내용의 영상이나 이미지를 여러 개 나열하여 노출시키되, 영상이나 이미지내 오브젝트나 자막 텍스트들의 위치를 바꾸거나 영상이나 이미지의 경우 좌우 반전을 사용하여 LED 또는 OLED 디스플레이에서 번-인을 감소시키는 기능을 제공한다.

Description

디스플레이에서 번-인 감소 방법{Method for reducing burn-in in a display}

본 발명은 디스플레이 번-인(burn-in) 감소 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지를 저작도구에 의해 제작 및 수정하여 번-인을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 번-인 현상은 디스플레이의 픽셀의 셀 수명들이 각각 다르게 줄어들면서 생기므로, 저작 도구에 의해 이미지나 영상을 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 노출시키고, 영상에서 오브젝트의 움직임을 주어, 디스플레이의 각 소자들을 최대한 균일하게 사용하여 색 수차가 높아지는 현상을 완화시키며, 또한 동일한 내용의 영상이나 이미지를 여러 개 나열하여 노출시키며, 영상이나 이미지내 오브젝트나 텍스트들의 위치를 바꾸거나 영상이나 이미지의 경우 좌우 반전을 사용하여 LED 또는 OLED 디스플레이에서 번-인을 감소시키는 방법을 제공한다.

최근, 디스플레이들을 활용하여 동일한 영상이나 이미지를 지속적으로 출력하는 경우가 늘고 있다. 이때, LED 디스플레이에서 휘도가 낮아지고, 색의 수차가 높아지며, 화면의 색 온도가 변화하는 번-인(burn-in) 현상이 나타나게 된다.

노트북이나 태블릿 PC, 스마트폰, TV 등에 출력되는 영상이나 이미지가 반복적으로 출력되는 경우, 상기 노트북이나 태블릿 PC, 스마트폰, TV 등의 디스플레이 상의 특정 픽셀의 셀이 수명이 줄어들거나, 타버려 잔상(image sticking)이 남는 번-인(burn-in)이 발생할 수 있다. 특히, 반복되는 영상이나 이미지에서 동일한 장면의 노출의 횟수가 잦을수록, 번-인이 발생할 확률이 더 높아질 수 있다.

번-인(burn-in) 현상은 크게 3가지로 나타난다. 첫번째로는 픽셀들의 셀의 수명이 줄어들어, 디스플레이 자체의 휘도, 밝기가 낮아지게 된다. 두번째로는 디스플레이 상의 픽셀의 셀 수명이 제각기 떨어지면서 색의 수차가 높아지면서 얼룩이 생기는 현상이 나타난다. 세번째로는 픽셀의 셀 내에서 특정 색의 단자 위주로 수명이 줄어들어, 화면 색 온도가 변하는 현상이 나타난다.

이와 관련된 선행기술1로써, 특허등록번호 10-1182779에서는 "번-인(burn-in) 효과로부터 디스플레이 패널을 보호하는 디바이스 및 방법"이 공개되어 있다.

번-인(burn-in) 효과로부터 디스플레이 패널을 보호하는 디바이스 및 방법은 오랜 시간 기간 동안 정지화상을 디스플레이할 때 번-인(burn-in) 효과로부터 디스플레이 패널을 보호하는 디바이스 및 방법을 제공한다. 영상 처리 방법은 화상을 픽셀 시프트 주파수로 하나의 패턴만큼 시프트시키는 단계를 포함하며, 상기 주파수가 적어도 하나의 화상 그룹에 대해서 상기 그룹의 움직임 정도에 따라 변화하는(45) 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 번-인 효과로부터 디스플레이를 보호하는 방법을 나타낸 순서도이다. 상기 방법의 제 1 단계(40)는 K개의 움직임 범위{MCi(i<=K)}를 한정하고, 픽셀 시프트 주파수를 앞서 한정된 각 범위에 관련시키는 것이다.

제 2 단계(41)는 예컨대 이미 비디오 처리 IC로부터 이용할 수 있는 움직임 검출 블록에 의해 계산된 움직임 데이터(MDx)의 n개의 샘플의 평균을 구함으로써 움직임 데이터 평균(MDave)을 추정하는 것이다.

단계(42)에서, 새로운 MDave 값은 현재의 픽셀 시프트 주파수에 관련된 움직임 범위의 한계(즉, xi)에 비교된다. 만약, 이들 두 한계 사이의 MDave가 포함된다면{경우(420)}, 픽셀 시프트 주파수를 변경할 필요가 없다. 그러한 경우가 아니라면, 픽셀 시프트 주파수가 변경된다{경우(421)}. 이러한 비교 단계는 필요치 않으며, 회피될 수 있다.

단계(43)에서, MDave는 대응하는 움직임 범위(MCi)를 선택하기 위해 범위 한계와 추가로 비교된다.

단계(44)에서, 픽셀 시프트 주파수를 너무 빈번하게 변경하는 것을 피하기 위해, 히스테리시스(hysteresis) 카운터가 사용된다. 이것은 도 3에서 한정된 것과 동일한 움직임 범위에 대응하는 연속적인 MDave 값의 수를 등록한다. 만약 이 카운터가 임계값(T)을 초과하지 않는다면, 픽셀 시프트 주파수는 변경되지 않는다. 만약 이 카운터가 임계값(T)을 초과한다면, 픽셀 시프트 주파수는 단계(45)에서 단계(43)에서 선택된 움직임 범위에 관련된 픽셀 시프트 주파수에 따라 변경된다. 카운터는, 새로운 움직임 데이터 평균이 바로 전에 추정된 움직임 데이터 평균의 움직임 범위와는 다른 움직임 범위에 대응할 때마다, 리셋된다. 예컨대, T=4라면, 그리하여, 시간(n)에서 선택된 움직임 범위는 움직임 범위(30)에 대응하고(즉, 현재의 픽셀 시프트 주파수가 f1이라면), 시간(n+1)에 계산된 MDave 값이 움직임 범위(31)에 대응하고, 시간(n+2)에 계산된 MDave 값이 움직임 범위(31)에 대응하지만, 시간(n+3)에 계산된 MDave 값이 움직임 범위(32)에 대응한다면, 카운터는 리셋되고, 픽셀 시프트 주파수는 f2로 변경되지 않는다(즉, 이것은 f1을 유지한다). 다른 한편, 만약 시간{(n+1), (n+2), (n+3) 및 (n+4)}에 계산된 MDave 값이 움직임 범위(31)에 대응하면, 픽셀 시프트 주파수는 f1에서 f2로 변경되며, 이는 4 개의 연속적인 MDave 값이 동일한 움직임 범위, 즉 움직임 범위(31)에 대응하기 때문이다. 임계값 4는 TV용 PDP에 잘 적응될 것이다.

이러한 해법은 정지 화상으로 인해 번-인 효과를 겪는 임의의 종류의 디스플레이 패널로 확장될 수 있다. 예컨대 CRT 디바이스로 확장될 수 있다. 본 발명은 4 개의 움직임 범위에 대해 기술되었지만, 응용에 의해 필요할 경우 임의의 수의 범위로 확장될 수 있다. 시프트 패턴 또한 응용에 적응될 수 있다. 실시예에서는 대각선 시프트 패턴에 대해 기술되었지만, 임의 종류의 패턴(예컨대, 왼쪽 4 개의 픽셀, 위쪽 4 개의 픽셀, 오른쪽 4개의 픽셀, 아래쪽 4개의 픽셀)으로 확장될 수 있다.

이와 관련된 선행기술2로써, 특허등록번호 10-1254481에서는 "방출형 표시 번-인을 정정하는 방법"가 공개되어 있다.

편평한 스크린 디스플레이에서 번-인을 정정하기 위한 방법은 픽셀의 용도에 기초하여 디스플레이 내의 각 픽셀의 최대 누적 휘도를 결정하는 단계; 디스플레이 내의 각 픽셀의 최대 누적 휘도로부터 디스플레이의 변조 맵을 제공하는 단계; 인접하는 픽셀들의 그룹들의 최대 누적 휘도에 기초하여 변조 맵을 변환함으로써 맵의 각 픽셀 로케이션에 대한 변조 인덱스를 제공하는 단계, 변조 인덱스들과 임계값들의 세트를 비교하는 단계; 및 변조 인덱스가 임계값을 초과하는 경우에 디스플레이의 연관된 픽셀들의 광도를 조정하는 단계를 포함한다.

이와 관련된 선행기술3로써, 특허 공개번호 10-2016-0107738에서는 "디스플레이의 번-인(burn-in)을 감소시키기 위한 방법"이 공개되어 있다. 일 실시예에서, 번-인 감소 방법은, 제1 디스플레이를 통해 제1 화면을 출력하는 동작, 연결이 감지된 제2 디스플레이를 통해 상기 제2 화면을 출력하는 동작, 상기 제2 디스플레이의 연결이 감지됨에 따라 상기 제1 디스플레이에서 출력되는 상기 제1 화면의 변화를 확인하는 동작 및 상기 확인 결과에 기초하여 상기 제1 디스플레이를 통해 상기 제1 화면을 변경하여 출력하는 동작을 포함할 수 있다.

도 2a는 디스플레이 휘도 감소, 디스플레이 색수차 발생, 디스플레이 색온도 값의 변화를 나타낸 화면이다.

디스플레이를 사용할수록 LED 픽셀의 각 셀 수명이 감소되고, 이에 따라 전체적으로 디스플레이 휘도가 감소한다.

각각의 LED 픽셀의 사용 빈도가 달라지면 LED 픽셀간의 휘도나 색감이 달라지게 되며, 이 때문에 얼룩이 생기는 색수차 현상이 발생한다.

LED 각 픽셀 내에서도 R,G,B 화소의 수명이 다르며, 각 단자의 수명에 따라 디스플레이의 색온도가 점점 바뀌는 현상이 일어난다.

특허 등록번호 10-1182779 (등록일자 2012년 09월 07일), "번-인 효과로부터 디스플레이를 보호하는 방법 및 디바이스" , 톰슨 라이센싱 특허 등록번호 10-1254481 (등록일자 2013년 04월 08일), "방출형 표시 번-인을 정정하는 방법" , 모토로라 모빌리티 엘엘씨 특허 공개번호 10-2016-0107738 (공개일자 2016년 09월 19일), "번-인을 감소시키기 위한 방법 및 전자 장치" , 삼성전자 주식회사

LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지가 지속적으로 반복되어 노출될 경우, 각 픽셀들의 셀 수명이 전반적으로 줄어들어 디스플레이 자체의 휘도가 낮아지게 되며, 또한 각각의 픽셀의 셀 수명이 제각기 줄어들면서 색 수차가 높아지는 현상이 나타난다. 또한, 픽셀의 셀 내에서 RGB화소 중 특정 화소의 수명이 줄어 들면서 화면 색 온도가 변하는 현상이 나타난다. 이러한 현상들을 "번-인 현상"이라고 한다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위하여 번-인을 감소시키기 위한 디스플레이에서 번-인 감소 방법을 제공한다.

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본 발명의 목적을 달성하기 위해, 디스플레이에서 번-인 감소 방법은 (a) 저작 도구에 의해 영상이나 이미지에서 배경 색상이 B이고 오브젝트 색상이 A인 경우, 번-인을 완화하도록 상기 영상이나 이미지를 동일한 시간 동안 한번 더 노출시키되 배경과 오브젝트의 색상을 교차되게 반전하는(배경 색상 A, 오브젝트 색상 B) 단계; 및 (b) 하나의 배경에 다수의 오브젝트들로 구성된 영상이나 이미지의 경우, 동일한 영상이나 이미지에서 색상A와 색상B의 번인-강도가 비슷한 RGB 색 조합의 반전을 활용하여 동일한 시간 동안 색조합의 반전 노출시켜 색 수차를 감소시키고 동일계열 색 조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여, 휘도 감소를 최소화시켜 번-인을 감소시키는 단계를 포함하며,
상기 단계 (a), (b)는 반전 전후의 노출 시간을 최대한 같게 할수록 색수차가 높아지는 번-인 현상을 완화시키며,
상기 단계 (b)는 LED 픽셀의 수명 감소에 따른 색 수차가 발생했을 경우, 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 디스플레이의 해당 픽셀의 RGB 소자에서 수명 감소가 큰 색 그룹의 RGB값을 낮게 조절하거나, 수명감소가 작은 색 그룹의 RGB값을 높여 색 수차를 조금씩 줄여 번-인을 감소시킨다.

상기 방법은 (c) 영상이나 이미지에 노출되는 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따른 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키는 단계를 더 포함한다.

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또한, 디스플레이에서 번-인 감소 방법은 반복되는 영상이나 이미지를 여러 개 배치하되, 각 영상이나 이미지 내 자막이나 오브젝트의 위치를 다르게 하여 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은 위치를 바꾸기 어려운 사진 이미지나 동영상의 경우 좌우 반전을 활용하여 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 디스플레이는 AMOLED 디스플레이, OLED 디스플레이, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 플렉시블 LED 디스플레이를 포함한다.

상기 저작 도구는 이미지 또는 영상 저작 소프트웨어를 사용하여 영상과 이미지를 제작하며, (a), (b), (c) 단계 기술을 적용하여 영상과 이미지를 제작하여 휘도 저하 완화, 색 수차 발생 완화를 통해 디스플레이에서 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이에서 번-인 감소 방법은 LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지 제작 시 저작도구에 의해 제작된 영상이나 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전(배경색과 오브젝트 색을 교차되게 반전-여러 번 반복되는 영상 제작)하거나 영상에서 오브젝트의 움직임을 주어, 디스플레이의 각 소자들을 최대한 균일하게 사용하여 색 수차가 높아지는 현상을 완화시키는 효과가 있다.

또한, 동일 계열 색상의 RGB 값의 범위 내에서 색의 컬러를 어둡게 하여(RGB 값을 낮게 조정하여) 디스플레이의 휘도 저하를 완화 시켜 번-인(burn-in)을 감소시키는 효과가 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 의하여, 영상이나 이미지의 배경 오브젝트의 색상 반전, 오브젝트들의 색상 변경이나 움직임을 통해 디스플레이에서 번인을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 번-인 효과로부터 디스플레이를 보호하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2a는 디스플레이 휘도 감소, 디스플레이 색수차 발생, 디스플레이 색온도 값의 변화를 나타낸 화면이다.
도 2b는 실시예1에 따라 동일한 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 번-인을 해결하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 2c의 반복되는 원본 영상들 사이에 원래의 배경과 오브젝트의 색과 교차반전된 배경과 오브젝트의 색을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시키는 예시를 나타낸 도면이다.
도 2d는 동일한 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차 반전(도 2b)의 예시, 반복되는 원본 영상 사이에 반전영상A, B를 노출시킨(도 2c) 예시를 나타낸 화면이다.
도 2e는 컬러 A와 컬러 B가 조합된 1,2,3,4 색 그룹이 동일한 시간 동안 반전 노출되었을 때 나타나는 LED 각 픽셀의 휘도 감소량과 색 온도 변화량이 최대한 같다면 도 2f와 같은 방법으로 색 수차가 높아지는 디스플레이에서 번-인 현상을 줄이는 것을 나타낸 도표이다.
도 2f는 실시예2에 따라 동일한 이미지에서 번-인이 생기는 강도가 비슷한 색 조합의 반전을 활용하여 번-인 감소 방법으로써, 컬러 A와 컬러 B 조합에 의해 발생하는 LED 각 픽셀의 휘도 감소량과 색 온도 변화량이 최대한 같은 색상들의 조합을 찾아 반전되는 형태로 이미지를 만들고, 노출 시간을 최대한 같게 하면 색 수차가 높아지는 번-인 현상을 줄이는 화면이다.
도 2g는 반복되는 원본 영상 사이에 색상들의 조합의 교차 반전 영상을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시키는 화면이다.
도 2h는 이미지나 영상 저작도구를 사용한 디스플레이에서 번-인 감소 방법을 나타낸 플로차트이다.
도 2i는 도 2f의 실제 사용예시, 도 2g의 실제 사용 예시를 나타낸 화면이다.
도 2j는 실시예3에 따른 영상이나 이미지에 노출되는 자막이나 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따른 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키고, 위치를 바꾸기 어려운 사진이나 동영상의 경우 좌우 반전을 사용한 예3이다.
도 2k는 i) 자막이나 오브젝트들의 위치가 변경된 영상(도 2j의 실제 사용 예시), ii) 좌우 반전 이미지나 영상의 실제 사용 예시를 나타낸 화면이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이에서 번-인 감소 방법을 나타낸 플로차트이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.

본 발명은 디스플레이 번-인(burn-in) 감소 방법에 관한 것으로, LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지를 저작도구에 의해 제작 및 수정하여 번-인을 감소시키는 방법이다. 번-인 현상은 디스플레이의 픽셀의 셀 수명들이 각각 다르게 줄어들면서 생기므로, 저작 도구에 의해 이미지나 영상을 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 노출시키고, 영상에서 오브젝트의 움직임을 주어, 디스플레이의 각 소자들을 최대한 균일하게 사용하여 색 수차가 높아지는 현상을 완화시키며, 또한 동일한 내용의 영상이나 이미지를 여러 개 나열하여 노출시키되, 영상이나 이미지내 오브젝트나 텍스트들의 위치를 바꾸거나 영상이나 이미지의 경우 좌우 반전을 사용하여 LED 또는 OLED 디스플레이에서 번-인을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 디스플레이에서 번-인(burn-in) 감소 방법은 LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지 제작 시 저작도구에 의해 제작된 영상이나 이미지에서 번-인의 강도는 색상의 RGB 값이 높아질수록 강도에 비례하여 상승하므로, 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전(배경색과 오브젝트 색을 교차되게 반전-여러 번 반복되는 영상 제작)하거나 영상에서 오브젝트의 움직임을 주게 되면 색수차가 높아지는 현상을 크게 완화하며, 동일 계열 색상의 RGB 값의 범위내에서 색의 컬러를 어둡게할수록(RGB 값이 낮아질수록) 휘도가 낮아지며, 색 조합 그룹을 만들때 RGB 값의 휘도 저하를 막고, 디스플레이의 RBG 단자의 색온도를 낮춤으로써 번-인(burn-in)을 감소시키기 위한 것이다.

도 2b는 실시예1에 따라 동일한 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 번-인을 해결하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 2c의 반복되는 원본 영상들 사이에 원래의 배경과 오브젝트의 색과 교차반전된 배경과 오브젝트의 색을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시키는 예시를 나타낸 도면이다.

동일한 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 번-인을 완화시킬 수 있으며, 특히 색수차가 높아지는 현상을 크게 완화할 수 있다. 이때 사용되는 색을 어둡게 할수록(R,G,B 값이 낮아질수록) 휘도가 낮아지는 현상도 완화할 수 있다.

동일한 이미지에서 배경과 동일한 색상을 갖는 오브젝트의 색을 교차되게 반전하고, 반전 전후의 노출 시간(예, 5초)을 최대한 같게 할수록 색수차가 높아지는 현상을 크게 완화할 수 있다.

이때, 동일 계열 색상 RGB 값 범위내에서, 사용되는 색이 어두울 수록(R,G,B 값이 낮아질수록) 휘도가 낮아지는 현상도 완화할 수 있다.

도 2b에 사용된 배경과 오브젝트 색의 교차 반전만으로 영상을 구성할 수도 있지만, 도 2c의 예시와 같이 반복되는 원본 영상 사이에 원래의 배경과 오브젝트의 색과 교차반전된 배경과 오브젝트의 색을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시킬 수 있다.

이는 반복되는 원본 영상 후에 원래의 배경과 오브젝트의 색 노출, 반복되는 원본 영상 후에 교차반전된 배경과 오브젝트의 색을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시킨다.

도 2d는 동일한 이미지에서 배경과 오브젝트들의 색을 교차 반전(도 2b)의 예시, 반복되는 원본 영상 사이에 반전영상A, B를 노출시킨(도 2c) 예시를 나타낸 화면이다.

도 2e는 컬러 A와 컬러 B가 조합된 1,2,3,4 색 그룹이 동일한 시간 동안 반전 노출되었을 때 나타나는 LED 각 픽셀의 휘도 감소량과 색 온도 변화량이 최대한 같다면 도 2f와 같은 방법으로 색 수차가 높아지는 디스플레이에서 번-인 현상을 줄일 수 있다.

LED 각 픽셀의 휘도 감소량과 색 온도 변화량이 같은 다양한 컬러 조합을 찾아서 제작하면 된다는 내용의 도표이다. 위와 같이 컬러 A,B에 특정된 컬러를 예시로 설명하였다.

도 2f는 실시예2에 따라 동일한 이미지에서 번-인이 생기는 강도가 비슷한 색 조합의 반전을 활용하여 번-인 감소 방법으로써, 컬러 A와 컬러 B 조합에 의해 발생하는 LED 각 픽셀의 휘도 감소량과 색 온도 변화량이 최대한 같은 색상들의 조합을 찾아 반전되는 형태로 이미지를 만들고, 노출 시간을 최대한 같게 하면 색 수차가 높아지는 번-인 현상을 줄이는 화면이다. 이때 같은 그룹 내에 컬러 A와 컬러B는 교차하여 위와 같이 다양하게 조합하여 사용할 수 있다.

동일한 이미지에서 번-인이 생기는 강도가 비슷한 색 조합의 반전을 활용하여 번-인을 감소시킬 수 있다. 이는 휘도, 색 수차, 화면 색온도 3가지 현상을 모두 감소시키는데 효과적이다.

A와 B가 조합된 1,2,3,4의 색 조합 그룹이 동일한 시간 동안 반전 노출되었을 때 나타나는 LED 각 픽셀의 수명감소가 동일하다면 아래와 같은 방법으로 색수차를 줄일 수 있다.

색상 A와 색상 B의 조합에 의해 발생하는 LED 픽셀의 셀 수명 감소가 동일한 색상들의 조합을 찾아 반전되는 형태로 이미지를 만들어 노출 시간(예, 5초 노출)을 최대한 같게 하면 색수차가 높아지는 현상을 줄일 수 있다.

이는 휘도, 색 수차, 화면 색온도를 약간 감소시키는 디스플레이에서 번-인을 감소시킬 수 있다.

도 2f에 사용된 색상들의 조합의 교차 반전만으로 영상을 구성할 수도 있지만, 도 2g에 도시된 바와 같이, 반복되는 원본 영상 사이에 색상들의 조합의 교차 반전만으로 영상을 노출시켜 디스플레이에 발생하는 번-인 현상을 완화시킬 수 있다.

도 2h는 이미지나 영상 저작도구를 사용한 디스플레이에서 번-인 감소 방법을 나타낸 플로차트이다.

이미지나 영상저작도구를 사용하거나 계산식을 활용하여 기준이 되는 색상 조합을 찾는다. 각 그룹의 컬러 A와 컬러 B를 동일시간 동안 노출시켜 휘도 감소량과 색온도 변화량을 측정한다.

각 그룹의 휘도 감소량과 색온도 변화량의 차이를 비교하여, 색 그룹 중 휘도 감소량과 색온도 변화량이 큰 그룹은 RGB값을 낮게 조절하고, 휘도 감소량과 색온도 변화량이 낮은 그룹은 RGB값을 높게 조절한다. 다시 각 그룹의 컬러 A와 컬러 B를 동일시간 동안 노출시켜 휘도 감소량과 색온도 변화량을 측정한다.

각 그룹의 휘도 감소량과 색온도 변화량의 차이를 비교하여, 각 그룹의 휘도 감소량과 색 온도 변화량의 차이가 동일하거나 비슷하면 색상 그룹을 바탕으로 반전 영상을 제작한다.

1) 포토샵 등 이미지나 영상 저작도구에서 기준이 되는 색상조합을 찾는다. 첫 번째는 포토샵 등 이미지나 영상 저작도구에서 RGB(0,0,0)배경을 깔고, 두 가지 색상을 교차시킨 후 블렌딩 모드를 Screen에 놓는다. 두 가지 색상이 교차되어 만들어지는 색상이 RGB값이 동일한 색상 그룹을 만든다. 상기 SCREEN모드를 수식으로 계산할 경우 R = 1 - ( 1 - A/255) x (1 - B/255) x 255이며, R은 A 색상 그룹의 Red값이며, A는 A색상 그룹의 1번 색상의 Red값, B는 A색상 그룹의 2번 색상의 Red값이다. 이렇게 계산된 A 색상 그룹의 RGB값과 B 색상 그룹의 RGB값이 동일할 경우 번-인 발생 강도가 비슷할 확률이 높다.

두 번째는 포토샵 등 이미지나 영상 저작도구에서 기본 색상에 색상 반전 기능(Invert)을 사용하여 색상 그룹을 만들 수 있다. 수식으로 표현하게 되면 RGB(a,b,c)가 Invert될 경우 RGB(255-a, 255-b, 255-c)의 색상으로 변환된다.

2) 색상 조합을 사용하여 그림에 도시된 바와 같이 반전되는 이미지가 동일한 시간 노출되는 영상을 제작 후 번-인 강도를 측정한다.

3) LED 수명감소에 따른 색수차가 발생했을 경우, 수명 감소가 큰 색 그룹의 RGB값을 낮게 조절하거나, 수명감소가 작은 색 그룹의 RGB값을 높여 색수차를 조금씩 줄여나간다. 이는 각각의 LED 디스플레이에 사용된 각 RGB 화소의 수명 차이에 따라 오차가 발생할 수 있기 때문에 조정 작업이 필요하다.

도 2i는 도 2f의 실제 사용예시, 도 2g의 실제 사용 예시를 나타낸 화면이다.

도 2j는 실시예3에 따른 영상이나 이미지에 노출되는 자막이나 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따른 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키고, 위치를 바꾸기 어려운 사진이나 동영상의 경우 좌우 반전을 사용한 예3이다.

도 2k는 i) 자막이나 오브젝트들의 위치가 변경된 영상(도 2j의 실제 사용 예시), ii) 좌우 반전 이미지나 영상의 실제 사용 예시를 나타낸 화면이다.

실시예3에 따라 동일한 영상 여러 개를 나열하고, 번인에 이슈가 되는 오브젝트들만 위치를 바꾸어 번-인을 감소시킬 수 있다.

이미지나 영상에서 자막이나 오브젝트에 움직임을 주게 되면 번-인을 감소시킬 수 있으며, 과도한 움직임을 주기 어려울 때가 있다. 이와 같이, 동일한 영상이 반복될 때 마다 자막이나 오브젝트의 위치가 바뀌는 경우 번-인을 감소시킬 수 있다.

사진이나 영상이 사용되는 경우 좌우 반전에 의해 오브젝트의 위치를 조정하여(1번 영상->2번 영상) 사용할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 전자 장치의 디스플레이에서의 번-인을 감소시키기 위한 방법은 다음과 같이 3가지 예를 들어 설명한다.

1. 동일한 이미지에서 배경 색과 오브젝트의 색을 교차되게 반전하여 번-인을 완화시킬 수 있으며, 특히 색수차가 높아지는 현상을 크게 완화할 수 있다. 이때 사용되는 색의 컬러를 어둡게 할수록(RGB 값이 낮을수록) 휘도가 낮아지는 현상도 완화할 수 있다.

도 2b는 영상이나 이미지에서 노출 시간이 동일한 경우, 배경 색상이 B이고 적어도 하나 이상의 오브젝트 색상이 A인 경우, 동일한 이미지나 영상이 한번 더 노출될 때 배경색이 A가 되고 오브젝트의 색이 B가 되어, 동일하게 반전되고, 배경과 오브젝트의 색상이 반전되는 노출 시간이 동일할수록 번-인(burn-in)을 완화시키는 예이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 영상이나 이미지에서 배경에 사용된 색이 B이고 오브젝트에 사용된 색이 A인 경우, 동일한 이미지나 영상이 한번 더 노출될 때 배경색이 A가 되고 오브젝트의 색이 B가 되어, 동일하게 반전되고, 배경과 오브젝트의 색상이 반전되는 노출 시간이 동일할수록 번-인(burn-in)을 완화시킬 수 있다. 영상의 경우 하나의 영상 내에서 상기 반전을 연출요소로 활용하여 번-인을 완화시킬 수 있고, 기본 영상과 반전된 영상이 여러 번 반복되는 영상을 제작하여, 영상의 품질을 유지하면서 번-인을 완화 시킬 수도 있다. 첫번째 영상에서는 기존 영상으로 플레이가 되고, 두번째 영상은 기존 영상에서 반전된 영상이 플레이되는 방법이다.

2. 동일한 이미지에서 번-인이 생기는 강도가 비슷한 색 조합의 반전을 활용하여 번-인을 감소시킬 수 있다. 이는 휘도, 색 수차, 화면 색온도 3가지 현상을 모두 감소시키는데 효과적이다.

도 2f에 도시된 바와 같이, 동일한 이미지에서 번-인이 생기는 강도가 비슷한 색 조합의 반전을 활용하여 번-인을 감소시키는 예2, 이는 휘도, 색 수차, 화면 색온도를 약간 감소시키는 예2이다.

한 화면에 다양한 오브젝트들을 사용 할 경우 반전되는 색상의 그룹들이 비슷한 번-인의 강도를 지닐 경우 시각적으로 보이는 번-인 효과를 감소시킬 수 있다. 번-인의 강도는 색상의 RGB값에 의해 좌우되며 RGB값이 높아질수록 번-인 강도가 비례하여 상승한다. 예를 들면, RGB(255,255,255)의 색상이 RGB(200,200,200)의 색상보다 번-인 강도가 높다.

블랜딩 모드 중 SCREEN을 활용하여 색상 A그룹의 1번과 2번의 색상을 합친 RGB값과 색상 B그룹의 1번과 2번 색상을 합친 RGB값이 같을 경우 번-인 발생 강도가 비슷할 확률이 높다.

위 SCREEN 모드를 수식으로 계산할 경우 R = { 1 - ( 1 - A/255) x (1 - B/255)} x 255이며, R은 A 색상 그룹의 Red값이며, A는 A색상 그룹의 1번 색상의 Red값, B는 A색상 그룹의 2번 색상의 Red값이다. 이렇게 계산된 A 색상 그룹의 RGB값과 B 색상 그룹의 RGB값이 동일할 경우 번-인 발생 강도가 비슷할 확률이 높다.

위 SCREEN모드 외에도 기준이 되는 색상에서 이미지나 영상 저작도구의 색상 반전 기능(Invert)를 사용하여 색상 그룹을 제작할 수도 있다. 상기 방법과 같이 여러 방법이 사용 될수 있는 이유는 각 LED나 OLED 디스플레이에 따라 각 픽셀의 RGB 화소들의 수명 비율이 다르기 때문이다.

상기 방법으로 찾은 색 조합들을 바탕으로 하여 번-인 강도를 측정한 후 오차가 발생할 경우, 강도가 낮게 측정된 RGB값을 높이거나 강도가 높게 측정된 RGB값을 낮추면서 번-인 발생 강도를 균일하게 맞추면 번-인 감소 효과가 높게 나타난다.

색 조합 그룹을 만들 때 RGB 각각의 값이 낮아질수록 번-인 현상 중 휘도 저하를 막는데 효과적이다. 예를 들면, 색 조합 그룹의 평균 RGB값이 255,255,255인 경우보다 235,235,235인 경우가 번-인 감소효과가 크다.

색 조합을 제작할 때 디스플레이의 RGB단자의 수명을 반영하여 제작할 경우 번-인 효과를 감소시킬 수 있으며 특히 색온도가 달라지는 문제 해결에 큰 효과가 있다. 예를 들면, 번-인 강도를 측정 후 화면의 색온도가 낮아진다면 B(청색)소자의 수명이 다른 소자들에 비해 빠르게 소모되는 경우이다. 이러한 상황을 반영하여 색 조합 그룹의 색 수치를 RGB(200,200,180)과 같이 블루 색상을 조금 덜 사용하는 색상 그룹으로 사용할 경우 번-인 감소효과가 높다.

3. 상기 색 반전 방법에서 추가적으로 영상이나 이미지에 노출되는 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소하는 방법.

실시예3에서는 도 2j에 도시된 바와 같이 영상이나 이미지에 노출되는 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따른 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키는 예3이다.

상기 1, 2와 같이 반전되는 색상을 활용할 경우, 동일한 영상이더라도 미세한 픽셀 오차에 따라 오브젝트의 외각을 따라 얇은 라인의 번-인 현상이 일어날 수 있다. 이 경우 이 오브젝트에 움직임을 주게 되면 색 수차 문제가 완화된다.

(4) 동일한 영상 여러 개를 나열하고, 번-인에 이슈가 되는 오브젝트들만 위치를 바꾸어 번-인을 감소하는 방법.

영상에서 오브젝트에 움직임을 주게 되면 번-인을 감소시킬 수 있는데, 과도한 움직임을 주기 어려울 때가 있다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 영상이 반복될 때 마다 자막이나 오브젝트의 위치가 바뀌는 경우 번-인을 감소시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 디스플레이에서 번-인 감소 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명에 따른 디스플레이에서 번-인 감소 방법은

(a) 저작 도구에 의해 영상이나 이미지에서 배경 색상이 B이고 오브젝트 색상이 A인 경우, 번-인을 완화하도록 상기 영상이나 이미지를 동일한 시간 동안 한번 더 노출시키되 배경과 오브젝트의 색상을 교차되게 반전 하는(배경 색상 A, 오브젝트 색상 B) 단계; 및 (b) 하나의 배경에 다수의 오브젝트들로 구성된 영상이나 이미지의 경우, 동일한 영상이나 이미지에서 색상A와 색상B의 번인-강도가 비슷한 RGB 색 조합의 반전을 활용하여 동일한 시간 동안 색조합의 반전 노출시켜 색 수차를 감소시키고 동일계열 색 조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여, 휘도 감소를 최소화시켜 번-인을 감소시키는 단계를 포함하며,
상기 단계 (a), (b)는 반전 전후의 노출 시간을 최대한 같게 할수록 색수차가 높아지는 번-인 현상을 완화시키며,
상기 단계 (b)는 LED 픽셀의 수명 감소에 따른 색 수차가 발생했을 경우, 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 디스플레이의 해당 픽셀의 RGB 소자에서 수명 감소가 큰 색 그룹의 RGB값을 낮게 조절하거나, 수명감소가 작은 색 그룹의 RGB값을 높여 색 수차를 조금씩 줄여 번-인을 감소시킨다.

상기 방법은 (c) 영상이나 이미지에 노출되는 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따른 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키는 단계를 더 포함한다.

상기 단계 (a), (b)는, 반전 전후의 노출 시간을 최대한 같게 할수록 색수차가 높아지는 번-인 현상을 완화시키는 것을 특징으로 한다.

상기 단계 (b)는 LED 수명감소에 따른 색수차가 발생했을 경우, 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 디스플레이의 해당 픽셀의 RGB 소자에서 수명 감소가 큰 색 그룹의 RGB값을 낮게 조절하거나, 수명감소가 작은 색 그룹의 RGB값을 높여 색수차를 조금씩 줄여 번-인을 감소시킨다.

또한, 디스플레이에서 번-인 감소 방법은 반복되는 영상이나 이미지를 여러 개 배치하되, 각 영상이나 이미지 내 자막이나 오브젝트의 위치를 다르게 하여 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은 위치를 바꾸기 어려운 사진 이미지나 동영상의 경우 좌우 반전을 활용하여 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

디스플레이는 AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, OLED 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 디스플레이, LED 디스플레이, 플렉시블 LED 디스플레이를 포함한다. LED 디스플레이는 한 화소당 RGB로 구성될 수 있다.

저작 도구는 이미지 또는 영상 저작 소프트웨어(Photoshop, Illustrator, After Effect, Premier 소프트웨어 등)를 사용하여 영상과 이미지를 제작하며, 동일 계열 색조합 색상의 RGB값 범위 내에서 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 휘도, 색 수차, 화면 색온도를 약간 감소시킨 영상과 이미지를 제작하여 디스플레이에서 번-인을 감소할 수 있는 영상과 이미지가 제작된다.

저작 도구는 이미지 또는 영상 저작 소프트웨어를 사용하여 영상과 이미지를 제작하며, (a), (b), (c) 단계 기술을 적용하여 영상과 이미지를 제작하여 휘도 저하 완화, 색 수차 발생 완화를 통해 디스플레이에서 번-인을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

저작 도구에 의해 제작된 영상과 이미지는 디스플레이의 장치의 저장부에 저장되어 재생된다.

예를 들면, RGB(255,255,255)의 색상이 RGB(200,200,200)의 색상보다 번-인 강도가 높으므로, 동일 계열 색조합의 색상의 범위(예, 짙은 청색-보통 청색-옅은 청색) 내에서 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 기존 이미지 또는 영상의 RGB 픽셀들의 RGB 색상값(짙은 청색)을 하향 조정된 RGB 색상값(옅은 청색)으로 변환한다.

예를들면, 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 기존 이미지 또는 영상의 RGB 픽셀들의 RGB 색상값을 RGB 색상값으로 변환한다.

본 발명의 디스플레이 번-인(burn-in) 감소 방법은 LED 또는 OLED 디스플레이에 표시되는 영상이나 이미지를 저작도구를 통해 제작 및 수정 하여 번-인을 감소시키는 방법으로 이미지나 영상을 배경과 오브젝트들의 색을 교차되게 반전하여 노출 시키고, 영상에서 오브젝트의 움직임을 주어, 디스플레이의 각 소자들을 최대한 균일하게 사용하여 색 수차가 높아지는 현상을 완화시키며, 또한 동일한 내용의 영상이나 이미지를 여러 개 나열하여 노출시키되, 영상이나 이미지내 오브젝트나 텍스트들의 위치를 바꾸거나 영상이나 이미지의 경우 좌우 반전을 사용하여 LED 또는 OLED 디스플레이에서 번-인을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 의하여, 영상이나 이미지의 배경 오브젝트의 색상 반전, 오브젝트들의 색상 변경이나 움직임을 통해 디스플레이에서 번인을 감소시킬수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

1. (a) 저작 도구에 의해 영상이나 이미지에서 배경 색상이 B이고 오브젝트 색상이 A인 경우, 번-인을 완화하도록 상기 영상이나 이미지를 동일한 시간 동안 한번 더 노출시키되 배경과 오브젝트의 색상을 교차되게 반전하는 단계; 및
   (b) 하나의 배경에 다수의 오브젝트들로 구성된 영상이나 이미지의 경우, 동일한 영상이나 이미지에서 색상A와 색상B의 번인-강도가 비슷한 RGB 색 조합의 반전을 활용하여 동일한 시간 동안 색조합의 반전 노출시켜 색 수차를 감소시키고 동일계열 색 조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여, 휘도 감소를 최소화시켜 번-인을 감소시키는 단계를 포함하며,
   상기 단계 (a), (b)는 반전 전후의 노출 시간을 최대한 같게 할수록 색수차가 높아지는 번-인 현상을 완화시키며,
   상기 단계 (b)는 LED 픽셀의 수명 감소에 따른 색 수차가 발생했을 경우, 상기 저작도구에 의해 영상이나 이미지의 동일 계열 색조합 색상을 이루는 RGB 값을 하향 조정하여 디스플레이의 해당 픽셀의 RGB 소자에서 수명 감소가 큰 색 그룹의 RGB값을 낮게 조절하거나, 수명감소가 작은 색 그룹의 RGB값을 높여 색 수차를 조금씩 줄여 번-인을 감소시키며,
   상기 저작 도구는 이미지 또는 영상 저작 소프트웨어를 사용하여 영상과 이미지를 제작하며, (a), (b) 단계 기술을 적용하여 영상과 이미지를 제작하여 휘도 저하 완화, 색 수차 발생 완화를 통해 디스플레이에서 번-인 감소시키는, 디스플레이에서 번-인 감소 방법.
2. 제1항에 있어서,
   (c) 영상이나 이미지에 노출되는 오브젝트들의 위치를 지속적으로 이동시켜 시간에 따라 오브젝트들의 움직임에 의해 번-인을 감소시키는 단계를 더 포함하며,
   상기 저작 도구는 이미지 또는 영상 저작 소프트웨어를 사용하여 영상과 이미지를 제작하며, (a), (b), (c) 단계 기술을 적용하여 영상과 이미지를 제작하여 휘도 저하 완화, 색 수차 발생 완화를 통해 디스플레이에서 번-인 감소시키는, 디스플레이에서 번-인 감소 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   반복되는 영상이나 이미지를 여러 개 배치하되, 각 영상이나 이미지 내 자막이나 오브젝트의 위치를 다르게 하여 번-인을 감소시키는, 디스플레이에서 번-인 감소 방법.
6. 제5항에 있어서,
   위치를 바꾸기 어려운 사진 이미지나 동영상의 경우 좌우 반전을 활용하여 번-인을 감소시키는, 디스플레이에서 번-인 감소 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이는 AMOLED 디스플레이, OLED 디스플레이, LCD 디스플레이, LED 디스플레이, 플렉시블 LED 디스플레이를 포함하는 디스플레이에서 번-인 감소 방법.
8. 삭제

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