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KR20220140068A - 감마 보정 방법, 감마 보정 시스템 및 표시 장치 - Google Patents

감마 보정 방법, 감마 보정 시스템 및 표시 장치 Download PDF

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KR20220140068A
KR20220140068A KR1020210045818A KR20210045818A KR20220140068A KR 20220140068 A KR20220140068 A KR 20220140068A KR 1020210045818 A KR1020210045818 A KR 1020210045818A KR 20210045818 A KR20210045818 A KR 20210045818A KR 20220140068 A KR20220140068 A KR 20220140068A
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KR
South Korea
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data
correction
tristimulus
display device
xyz
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KR1020210045818A
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서영준
이용우
이은정
조성찬
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삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to CN202111546702.6A priority patent/CN115206217A/zh
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Abstract

표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 방법에서, 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들이 획득되고, 표시 장치의 스펙트럼이 측정되며, 복수의 보정 매트릭스들 중 표시 장치의 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스가 선택되고, 표시 장치의 삼자극치 데이터가 측정되며, 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 측정된 삼자극치 데이터가 인지 삼자극치 데이터로 변환되고, 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 표시 장치에 대한 감마 보정이 수행된다. 이에 따라, 표시 장치들에 의해 표시되는 영상들이 측정기에 의해 동일한 색 좌표를 가지는 것으로 판단되었으나, 사용자에 의해 서로 다른 색상들을 가지는 것으로 인지되는 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이 방지될 수 있다.

Description

감마 보정 방법, 감마 보정 시스템 및 표시 장치{GAMMA CORRECTION METHOD, GAMMA CORRECTION SYSTEM AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 감마 보정 방법, 감마 보정 시스템 및 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치의 화질을 목표치에 맞추기 위해 표시 장치가 목표 감마 값에 상응하는 감마 특성을 가지게 하는 감마 보정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 이러한 감마 보정으로서, 표시 장치를 휘도 및/또는 색 좌표 측면에서 반복적으로 보정하는 멀티-타임 프로그래밍(Multi-Time Programming; MTP) 동작이 수행될 수 있다.
한편, 서로 다른 표시 장치들에 대하여, 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작에서 동일한 색 좌표를 가지도록 상기 표시 장치들이 보정된 경우, 상기 표시 장치들이 서로 다른 스펙트럼들(예를 들어, 파장에 따른 광 세기를 나타내는 광 스펙트럼)을 가지더라도, 상기 표시 장치들의 상기 동일한 색 좌표를 가지는 영상들은 사용자에 의해 동일한 색상을 가지는 것으로 인지될 수 있다. 이러한 현상은 메타메리즘(Metamerism) 현상으로 불릴 수 있다.
최근, 광 스펙트럼에서 각 원색의 분포가 좁은 폭을 가지고, 넓은 색역을 가지는 광 색역(Wide Color Gamut; WCG) 표시 장치가 개발되고 있다. 다만, 이러한 WCG 표시 장치는 상기 동일한 색 좌표를 가지도록 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작이 수행되더라도, 상기 WCG 표시 장치에서 표시되는 영상이 사용자에 의해 원하는 색상을 가지는 것으로 인지되지 않을 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 스펙트럼들을 가지는 표시 장치들에 의해 표시되는 영상들이 동일한 색 좌표를 가지더라도, 사용자에 의해 서로 다른 색상들을 가지는 것으로 인지되는 현상은 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이라 불릴 수 있다.
본 발명의 일 목적은 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)을 방지할 수 있는 감마 보정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 메타메리즘 페일을 방지할 수 있는 감마 보정 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 메타메리즘 페일을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 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 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 방법에서, 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들이 획득되고, 상기 표시 장치의 스펙트럼이 측정되며, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스가 선택되고, 상기 표시 장치의 삼자극치 데이터가 측정되며, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터가 인지 삼자극치 데이터로 변환되고, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정이 수행된다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들을 획득하도록, 기준 표시 장치에서 기준 색상 영상이 표시되고, 상기 테스트 표시 장치들 각각에서 상기 기준 색상 영상의 색상과 동일한 색상을 가지는 것으로 인지되는 영상을 표시하도록 상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 영상 데이터가 조정되며, 상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 테스트 측정 삼자극치 데이터가 획득되고, 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터 및 상기 기준 색상 영상에 상응하는 기준 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 테스트 표시 장치들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들이 획득될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 상기 기준 삼자극치 데이터로 변환하는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은, 수학식 "COR_MAT·T_MEA_XYZ = REF_XYZ"을 이용하여 계산되고, 여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은, 수학식 "COR_MAT = (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1·T_MEA_XYZT·REF_XYZ"을 이용하여 계산되고, 여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 상기 보정 매트릭스를 선택하도록, 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 보정 매트릭스들로부터 상기 보정 매트릭스가 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인지 삼자극치 데이터는 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터로부터 변환되고, 여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정을 수행하도록, 상기 인지 삼자극치 데이터가 목표 범위 내인지 여부가 판단되고, 상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위를 벗어난 경우, 상기 표시 장치의 감마 기준 전압을 변경하여 상기 인지 삼자극치 데이터가 다시 획득되며, 상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위 내인 경우, 상기 표시 장치의 상기 감마 기준 전압을 나타내는 감마 데이터가 생성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 시스템은 상기 표시 장치의 스펙트럼을 측정하는 스펙트럼 측정기, 상기 표시 장치의 삼자극치 데이터를 측정하는 삼자극치 측정기, 및 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하고, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스를 선택하며, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는, 상기 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 저장하는 보정 매트릭스 저장 블록, 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택하는 보정 매트릭스 선택 블록, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 삼자극치 변환 블록, 및 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 테스트 표시 장치들 각각에서 기준 표시 장치에서 표시되는 기준 색상 영상의 색상과 동일한 색상을 가지는 것으로 인지되는 영상을 표시할 때, 상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 테스트 측정 삼자극치 데이터가 획득되고, 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터 및 상기 기준 색상 영상에 상응하는 기준 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 테스트 표시 장치들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들이 획득될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 상기 기준 삼자극치 데이터로 변환하는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은, 수학식 "COR_MAT·T_MEA_XYZ = REF_XYZ"을 이용하여 계산되고, 여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은, 수학식 "COR_MAT = (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1·T_MEA_XYZT·REF_XYZ"을 이용하여 계산되고, 여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는 상기 복수의 보정 매트릭스들로부터 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는, 상기 인지 삼자극치 데이터가 목표 범위 내인지 여부를 판단하고, 상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위를 벗어난 경우, 상기 표시 장치의 감마 기준 전압을 변경하여 상기 인지 삼자극치 데이터를 다시 획득하고, 상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위 내인 경우, 상기 표시 장치의 상기 감마 기준 전압을 나타내는 감마 데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수의 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버, 상기 복수의 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 컨트롤러, 표시 장치의 스펙트럼 및 삼자극치 데이터를 측정하는 센서, 및 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하고, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스를 선택하며, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는, 상기 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 저장하는 보정 매트릭스 저장 블록, 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택하는 보정 매트릭스 선택 블록, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 삼자극치 변환 블록, 및 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정 장치는 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다.
본 발명의 실시예들 따른 감마 보정 방법, 감마 보정 시스템 및 표시 장치에서, 상기 표시 장치의 측정된 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스가 선택되고, 측정된 삼자극치 데이터가 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 인지 삼자극치 데이터로 변환되며, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 감마 보정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치들에 의해 표시되는 영상들이 측정기(예를 들어, 삼자극치 측정기 또는 비색(Colorimetry) 측정기)에 의해 동일한 색 좌표를 가지는 것으로 판단되었으나, 사용자에 의해 서로 다른 색상들을 가지는 것으로 인지되는 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이 방지될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 각 테스트 표시 장치에 대한 보정 매트릭스를 생성하기 위한 인지 실험의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 각 테스트 표시 장치에 대한 보정 매트릭스를 생성하기 위한 수학식의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 서로 다른 표시 장치들의 스펙트럼들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 서로 다른 표시 장치들의 스펙트럼들의 스펙트럼 유사도의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 수학식의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 감마 보정을 수행하는 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 3은 각 테스트 표시 장치에 대한 보정 매트릭스를 생성하기 위한 인지 실험의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 각 테스트 표시 장치에 대한 보정 매트릭스를 생성하기 위한 수학식의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 서로 다른 표시 장치들의 스펙트럼들의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 6은 서로 다른 표시 장치들의 스펙트럼들의 스펙트럼 유사도의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 수학식의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 감마 보정을 수행하는 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 감마 보정 시스템(200)은 표시 장치(300)에 대한 감마 보정을 수행하는 도 1의 감마 보정 방법을 수행할 수 있다. 감마 보정 시스템(200)은 표시 장치(300)의 스펙트럼을 측정하여 스펙트럼 데이터(SD)를 생성하는 스펙트럼 측정기(210), 표시 장치(300)의 삼자극치 데이터(MTD)를 측정하는 삼자극치 측정기(220), 및 표시 장치(300)에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치(230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 감마 보정 장치(230)는 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하는 보정 매트릭스 저장 블록(240), 표시 장치(300)의 상기 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택하는 보정 매트릭스 선택 블록(250), 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환하는 삼자극치 변환 블록(260), 및 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 블록(270)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 상기 감마 보정 방법에서, 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들이 획득될 수 있다(S110). 상기 서로 다른 테스트 표시 장치들은 서로 다른 스펙트럼들(예를 들어, 파장에 따른 광 세기를 나타내는 광 스펙트럼들)을 가지는 표시 장치들로서, 서로 다른 종류의 표시 장치들, 서로 다른 모델의 표시 장치들, 또는 동일 모델의 서로 다른 표시 장치들일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 테스트 표시 장치들은 광 스펙트럼에서 각 원색의 분포가 좁은 폭을 가지고, 넓은 색역을 가지는 광 색역(Wide Color Gamut; WCG) 표시 장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 각 테스트 표시 장치의 보정 매트릭스를 획득하도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 기준 표시 장치(410)에서 기준 색상 영상이 표시되고, 각 테스트 표시 장치(420)에서 상기 기준 색상 영상의 색상과 동일한 색상을 가지는 것으로 인지되는 영상을 표시하도록 각 테스트 표시 장치(420)에 대한 영상 데이터가 조정될 수 있다. 예를 들어, 실험자(Tester 또는 Testing Person)(460)는 스크린(430)의 제1 투과 창(440)을 통하여 기준 표시 장치(410)에서 표시되는 상기 기준 색상 영상을 보고, 스크린(430)의 제2 투과 창(450)을 통하여 테스트 표시 장치(420)에서 표시되는 상기 영상을 볼 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 색상 영상은 백색 영상, 적색 영상, 녹색 영상 및/또는 청색 영상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실험자(460)에 의해 인지되는 테스트 표시 장치(420)의 상기 영상의 색상이 실험자(460)에 의해 인지되는 기준 표시 장치(410)의 상기 기준 색상 영상의 색상과 동일하게 될 때까지, 테스트 표시 장치(420)에 대한 상기 영상 데이터가 조절되고, 테스트 표시 장치(420)는 상기 조절된 영상 데이터에 기초하여 상기 영상을 표시할 수 있다. 한편, 도 3에는 테스트 표시 장치(420)에서 표시되는 상기 영상이 조절되는 일 예가 도시되어 있으나, 테스트 표시 장치(420)에서 표시되는 상기 영상이 조절되는 방법은 도 3의 예에 한정되지 않는다.
실험자(460)에 의해 인지되는 테스트 표시 장치(420)의 상기 영상의 색상이 실험자(460)에 의해 인지되는 기준 표시 장치(410)의 상기 기준 색상 영상의 색상과 동일하게 되면, 상기 영상을 표시하는 테스트 표시 장치(420)에 대한 테스트 측정 삼자극치 데이터가 획득될 수 있다. 예를 들어, 테스트 표시 장치(420)의 테스트 측정 삼자극치 데이터는 비색(Colorimetry) 측정기 또는 비색계(Colorimeter)와 같은 삼자극치 측정기에 의해 획득될 수 있다.
또한, 테스트 표시 장치(420)의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터 및 기준 표시 장치(410)의 상기 기준 색상 영상에 상응하는 기준 삼자극치 데이터에 기초하여 테스트 표시 장치(420)에 대한 상기 보정 매트릭스가 획득될 수 있다. 예를 들어, 상기 기준 색상 영상은 백색 영상, 적색 영상, 녹색 영상 및/또는 청색 영상일 수 있고, 상기 기준 삼자극치 데이터는 백색 영상, 적색 영상, 녹색 영상 및/또는 청색 영상에 대하여 미리 결정된 삼자극치 데이터 또는 목표 삼자극치 데이터일 수 있다.
일 실시예에서, 테스트 표시 장치(420)에 대한 상기 보정 매트릭스는 테스트 표시 장치(420)의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 상기 기준 삼자극치 데이터로 변환하는 매트릭스일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 보정 매트릭스는 수학식(510), 즉 "COR_MAT·T_MEA_XYZ = REF_XYZ"을 이용하여 계산되고, 여기서, COR_MAT은 테스트 표시 장치(420)의 상기 보정 매트릭스이고, T_MEA_XYZ는 테스트 표시 장치(420)의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스일 수 있다. 예를 들어, 보정 매트릭스(COR_MAT)는 3*3개의 성분(entry 또는 element)들(σ11, σ12, σ13, σ21, σ22, σ23, σ31, σ32, σ33)을 포함하는 3*3 매트릭스이고, 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스(T_MEA_XYZ)는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터의 X 성분(Xtest), 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터의 Y 성분(Ytest) 및 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터의 Z 성분(Ztest)을 포함하는 3*1 매트릭스이고, 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스(REF_XYZ)는 상기 기준 삼자극치 데이터의 X 성분(Xref), 상기 기준 삼자극치 데이터의 Y 성분(Yref) 및 상기 기준 삼자극치 데이터의 Z 성분(Zref)을 포함하는 3*1 매트릭스일 수 있다.
수학식(510)은 수학식(530), 즉 "COR_MAT = pinv(T_MEA_XYZ)·REF_XYZ"으로 변환될 수 있고, 여기서, pinv(T_MEA_XYZ)는 T_MEA_XYZ의 의사 역(pseudo inverse) 매트릭스일 수 있다. 또한, 수학식(530)은 수학식(550), 즉 "COR_MAT = (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1·T_MEA_XYZT·REF_XYZ"로 변환될 수 있다. 여기서, T_MEA_XYZT는 T_MEA_XYZ의 전치(transposed) 매트릭스이고, (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1는 (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)의 역(inverse) 매트릭스일 수 있다.
이러한 방식으로, 복수의 테스트 표시 장치들(420)에 대한 상기 복수의 보정 매트릭스들이 획득되고, 상기 복수의 보정 매트릭스들은 감마 보정 시스템(200)의 감마 보정 장치(230)의 보정 매트릭스 저장 블록(240)에 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 보정 매트릭스 저장 블록(240)은 플래시 메모리 장치와 같은 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 감마 보정 시스템(200)의 스펙트럼 측정기(210)는 표시 장치(300)의 스펙트럼을 측정하여 표시 장치(300)의 상기 스펙트럼을 나타내는 스펙트럼 데이터(SD)를 생성하고(S120), 감마 보정 장치(230)의 보정 매트릭스 선택 블록(250)은 스펙트럼 데이터(SD)에 기초하여 보정 매트릭스 저장 블록(240)에 저장된 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 표시 장치(300)의 상기 측정된 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택할 수 있다(S130). 예를 들어, 스펙트럼 측정기(210)는 분광계(Spectrometer)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 보정 매트릭스 선택 블록(250)은 표시 장치(300)의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 표시 장치는 파장에 따른 광 세기를 나타내는 제1 스펙트럼(600)을 가지고, 상기 제1 표시 장치와 다른 제2 표시 장치는 제1 스펙트럼(600)과 다른 제2 스펙트럼(650)을 가질 수 있다. 일 예에서, 상기 제1 표시 장치는 일반 표시 장치이고, 상기 제2 표시 장치는 광 스펙트럼(650)에서 각 원색의 분포(660, 670, 680)가 좁은 폭을 가지고, 넓은 색역을 가지는 광 색역(Wide Color Gamut; WCG) 표시 장치일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 제1 스펙트럼(600)은 제1 청색 분포(610), 제1 녹색 분포(620) 및 제1 적색 분포(630)를 포함하고, 제2 스펙트럼(650)은 제2 청색 분포(660), 제2 녹색 분포(670) 및 제2 적색 분포(680)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 스펙트럼 측정기(210)는 상기 제1 표시 장치에 대하여 제1 스펙트럼(600)의 제1 청색 분포(610)의 피크 파장(PEAK_WL) 및/또는 반치전폭(FWHM)을 나타내는 스펙트럼 데이터(SD)를 생성하고, 상기 제2 표시 장치에 대하여 제2 스펙트럼(650)의 제2 청색 분포(660)의 피크 파장(PEAK_WL) 및/또는 반치전폭(FWHM)을 나타내는 스펙트럼 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 표시 장치의 제1 청색 분포(610)의 피크 파장(PEAK_WL)은 약 445nm 내지 약 450nm이고, 상기 제1 표시 장치의 제1 청색 분포(610)의 반치전폭(FWHM)은 약 17nm 내지 약 27nm이며, 상기 제2 표시 장치의 제2 청색 분포(660)의 피크 파장(PEAK_WL)은 약 454nm 내지 약 458nm이고, 상기 제2 표시 장치의 제2 청색 분포(660)의 반치전폭(FWHM)은 약 17nm 내지 약 27nm일 수 있다. 이 경우, 보정 매트릭스 선택 블록(250)은 스펙트럼 데이터(SD)가 기준 피크 파장, 예를 들어, 약 453nm 미만의 피크 파장(PEAK_WL)을 나타낼 때 상기 제1 표시 장치에 적합한 제1 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택하고, 스펙트럼 데이터(SD)가 상기 기준 피크 파장, 예를 들어, 약 453nm 이상의 피크 파장(PEAK_WL)을 나타낼 때 상기 제2 표시 장치에 적합한 제2 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택할 수 있다. 다만, 보정 매트릭스 선택 블록(250)이 표시 장치(300)에 대한 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택하는 방식은 상술한 예에 한정되지 않는다.
다른 예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택하는 데에 상기 스펙트럼의 피크 파장(PEAK_WL) 및/또는 반치전폭(FWHM)과 함께 또는 이를 대신하여 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity)가 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(300)의 스펙트럼(730)이 상기 복수의 보정 매트릭스들이 획득된 상기 테스트 표시 장치들 각각의 스펙트럼(710)과 비교될 수 있다. 한편, 도 6에는 상기 테스트 표시 장치들 각각의 스펙트럼(710)과 표시 장치(300)의 스펙트럼(730)이 약 91.3%의 스펙트럼 유사도를 가지는 예가 도시되어 있다. 표시 장치(300)에 대한 보정 매트릭스(COR_MAT)는 표시 장치(300)의 스펙트럼(730)과 상기 스펙트럼 유사도가 가장 높은 스펙트럼(710)을 가지는 상기 테스트 표시 장치의 상기 보정 매트릭스가 선택될 수 있다. 표시 장치(300)에 대한 보정 매트릭스(COR_MAT)가 선택되는 방식은 상술한 예에 한정되지 않는다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 감마 보정 시스템(200)의 삼자극치 측정기(220)는 표시 장치(300)의 삼자극치 데이터(MTD)를 측정하고(S140), 감마 보정 장치(230)의 삼자극치 변환 블록(260)은 상기 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환할 수 있다(S150). 예를 들어, 삼자극치 측정기(220)는 비색(Colorimetry) 측정기 또는 비색계(Colorimeter)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 삼자극치 변환 블록(260)은 수학식(800), 즉 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환할 수 있다. 여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 삼자극치 측정기(220)에 의해 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 나타내는 매트릭스일 수 있다. 예를 들어, 보정 매트릭스(COR_MAT)는 3*3개의 성분(entry 또는 element)들(σ11, σ12, σ13, σ21, σ22, σ23, σ31, σ32, σ33)을 포함하는 3*3 매트릭스이고, 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 나타내는 매트릭스(MEA_XYZ)는 측정된 삼자극치 데이터(MTD)의 X 성분(Xmea), 측정된 삼자극치 데이터(MTD)의 Y 성분(Ymea) 및 측정된 삼자극치 데이터(MTD)의 Z 성분(Zmea)을 포함하는 3*1 매트릭스이고, 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 나타내는 매트릭스(PCV_XYZ)는 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 X 성분(Xpcv), 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 Y 성분(Ypcv) 및 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 Z 성분(Zpcv)을 포함하는 3*1 매트릭스일 수 있다. 수학식(800)에 의해, 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 X 성분(Xpcv)은 "σ11*Xmea + σ12*Ymea + σ13*Zmea"로 계산되고, 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 Y 성분(Ypcv)은 "σ21*Xmea + σ22*Ymea + σ23*Zmea"로 계산되고, 인지 삼자극치 데이터(PTD)의 Z 성분(Zpcv)은 "σ31*Xmea + σ32*Ymea + σ33*Zmea"로 계산될 수 있다.
다른 실시예에서, 보정 매트릭스(COR_MAT)는 측정된 삼자극치 데이터(MTD)와 이에 상응하는 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 저장하는 룩업 테이블(Lookup Table; LUT)의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 삼자극치 변환 블록(260)은 상기 룩업 테이블로부터 측정된 삼자극치 데이터(MTD)에 상응하는 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 독출하고, 독출된 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 감마 보정 블록(270)에 제공할 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 감마 보정 시스템(200)의 감마 보정 장치(230)의 감마 보정 블록(270)은 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 표시 장치(300)에 대한 감마 데이터(GD)를 생성 또는 업데이트하는 감마 보정을 수행할 수 있다(S160).
일 실시예에서, 감마 보정 블록(270)은 인지 삼자극치 데이터(PTD)가 목표 범위(예를 들어, 목표 휘도 범위 및/또는 목표 색 좌표 범위) 내인지 여부를 판단할 수 있다. 인지 삼자극치 데이터(PTD)가 상기 목표 범위를 벗어난 경우, 감마 보정 장치(230)는 표시 장치(300)의 감마 기준 전압(또는 기준 전류)을 변경하고, 삼자극치 측정기(220)를 이용하여 표시 장치(300)의 삼자극치 데이터(MTD)를 다시 측정하며, 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 측정된 삼자극치 데이터(MTD)를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 다시 변환할 수 있다. 인지 삼자극치 데이터(PTD)가 상기 목표 범위 내인 경우, 감마 보정 블록(270)은 상기 목표 범위 내의 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 상응하는 표시 장치(300)의 상기 감마 기준 전압(또는 상기 기준 전류)을 나타내는 감마 데이터(GD)를 생성할 수 있다. 감마 보정 시스템(200)은 표시 장치(300)의 감마 LUT에 감마 데이터(GD)를 기입하고, 표시 장치(300)는 감마 데이터(GD)에 기초하여 영상을 표시할 수 있다.
한편, 종래의 감마 보정 시스템이 표시 장치(300)(예를 들어, 상기 WCG 표시 장치)에 대한 감마 보정 또는 멀티-타임 프로그래밍(Multi-Time Programming; MTP) 동작을 수행하는 경우, 이러한 WCG 표시 장치에 대하여 목표 색 좌표를 가지도록 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작이 수행되더라도, 상기 WCG 표시 장치에서 표시되는 영상이 사용자에 의해 원하는 색상을 가지는 것으로 인지되지 않을 수 있다. 즉, 서로 다른 스펙트럼들을 가지는 표시 장치들이 상기 종래의 감마 보정 시스템에 의해 상기 목표 색 좌표, 즉 동일한 색 좌표를 가지도록 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작이 수행된 경우, 상기 표시 장치들에 의해 표시되는 영상들이 사용자에 의해 서로 다른 색상들을 가지는 것으로 인지될 수 있고, 이러한 현상은 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이라 불릴 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예들 따른 상기 감마 보정 방법 및 감마 보정 시스템(200)에서, 표시 장치(300)의 상기 측정된 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)가 선택되고, 측정된 삼자극치 데이터(MTD)가 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환되며, 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 표시 장치(300)에 대한 상기 감마 보정이 수행될 수 있다. 한편, 보정 매트릭스(COR_MAT)는, 예를 들어 도 3에 도시된 인지 실험에 의해, 실험자(460)에 의해 인지된 색 좌표와 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작에서 이용되는 색 좌표를 일치(matching)시키도록 도출된 매트릭스이므로, 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 측정된 삼자극치 데이터(MTD)로부터 변환된 인지 삼자극치 데이터(PTD)는 표시 장치(300)의 사용자에 의해 실제 인지되는 색 좌표에 매칭된 상기 감마 보정 또는 상기 MTP 동작에서의 색 좌표를 가지는 삼자극치 데이터일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들 따른 상기 감마 보정 방법 및 감마 보정 시스템(200)에 의해 상기 감마 보정이 수행된 표시 장치(300)에서 표시되는 영상은 상기 사용자에 의해 원하는 색상을 가지는 것으로 인지될 수 있고, 본 발명의 실시예들 따른 상기 감마 보정 방법 및 감마 보정 시스템(200)에 의해 상기 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이 방지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 감마 보정을 수행하는 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(900)는 표시 장치(900)에 대한 감마 보정을 수행하는 도 1의 감마 보정 방법을 수행할 수 있다. 표시 장치(900)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(910), 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 제공하는 스캔 드라이버(920), 복수의 화소들(PX)에 데이터 신호들(DS)을 제공하는 데이터 드라이버(930), 표시 장치(900)의 스펙트럼 및/또는 삼자극치 데이터를 측정하는 센서(950), 표시 장치(900)에 대한 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치(960), 및 표시 장치(900)의 동작을 제어하는 컨트롤러(940)를 포함할 수 있다.
표시 패널(910)은 영상을 표시하는 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 자발광 소자(Self-Luminous Element)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 화소(PX)는 상기 자발광 소자로서 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함하고, 표시 패널(910)은 OLED 표시 패널일 수 있다. 다른 예에서, 각 화소(PX)는 상기 자발광 소자로서 양자점 발광 다이오드(Quantum Dot Light Emitting Diode; QD-LED)를 포함하고, 표시 패널(910)은 QD-LED 표시 패널일 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 패널(910)은 액정 표시(Liquid Crystal Display; LCD) 패널이거나, 또는 다른 임의의 적합한 표시 패널일 수 있다.
스캔 드라이버(920)는 컨트롤러(940)로부터 수신된 스캔 제어 신호(SCTRL)에 기초하여 스캔 신호들(SS)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 행 단위로 순차적으로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 제어 신호(SCTRL)는 스캔 개시 신호, 스캔 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 스캔 드라이버(920)는 표시 패널(910)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 스캔 드라이버(920)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(930)는 컨트롤러(940)로부터 수신된 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)에 기초하여 데이터 신호들(DS)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 출력 영상 데이터(ODAT)에 상응하는 데이터 신호들(DS)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(930), 감마 보정 장치(960) 및 컨트롤러(940)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(930), 감마 보정 장치(960) 및 컨트롤러(940) 중 적어도 두 개는 별개의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
컨트롤러(예를 들어, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; T-CON))(940)는 외부의 호스트 프로세서(예를 들어, 그래픽 처리부(Graphic Processing Unit; GPU), 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP) 또는 그래픽 카드(Graphic Card))로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 입력 영상 데이터(IDAT)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함하는 RGB 영상 데이터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(940)는 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 출력 영상 데이터(ODAT), 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 스캔 제어 신호(SCTRL)를 생성하고, 데이터 드라이버(930)에 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)를 제공하여 데이터 드라이버(930)를 제어하고, 스캔 드라이버(920)에 스캔 제어 신호(SCTRL)를 제공하여 스캔 드라이버(920)를 제어할 수 있다.
센서(950)는 표시 장치(900)의 스펙트럼 및/또는 삼자극치 데이터를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 센서(950)는 표시 장치(900)의 상기 스펙트럼 및/또는 상기 삼자극치 데이터를 측정하기 위한 스펙트럼 측정기 또는 분광계(Spectrometer)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 센서(950)는 비색(Colorimetry) 측정기 또는 비색계(Colorimeter)와 같은 삼자극치 측정기를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
감마 보정 장치(960)는 서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하고, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 센서(950)에 의해 측정된 표시 장치(900)의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택하며, 상기 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환하고, 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 표시 장치(900)에 대한 감마 보정을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 감마 보정 장치(960)는 보정 매트릭스 저장 블록(970), 보정 매트릭스 선택 블록(975), 삼자극치 변환 블록(980) 및 감마 보정 블록(990)을 포함할 수 있다.
보정 매트릭스 저장 블록(970)은 상기 서로 다른 테스트 표시 장치들의 상기 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 보정 매트릭스들은 도 3에 도시된 인지 실험에 의해 획득될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은 실험자에 의해 인지된 색 좌표와 감마 보정 또는 MTP 동작에서 이용되는 색 좌표를 일치(matching)시키도록 도출된 매트릭스일 수 있다. 일 실시예에서, 보정 매트릭스 저장 블록(970)은 플래시 메모리 장치와 같은 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
보정 매트릭스 선택 블록(975)은 보정 매트릭스 저장 블록(970)에 저장된 상기 복수의 보정 매트릭스들로부터 센서(950)에 의해 측정된 표시 장치(900)의 상기 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택할 수 있다. 따라서, 보정 매트릭스(COR_MAT)는 상기 스펙트럼을 가지는 표시 장치(900)에 적합할 수 있다. 일 실시예에서, 보정 매트릭스 선택 블록(975)은 표시 장치(900)의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)를 선택할 수 있다.
삼자극치 변환 블록(980)은 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 센서(950)에 의해 측정된 표시 장치(900)의 상기 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 삼자극치 변환 블록(980)은 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환할 수 있다. 여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 센서(950)에 의해 측정된 표시 장치(900)의 상기 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 나타내는 매트릭스일 수 있다. 다른 실시예에서, 보정 매트릭스(COR_MAT)는 룩업 테이블(Lookup Table; LUT)의 형태로 구현되고, 삼자극치 변환 블록(980)은 상기 룩업 테이블로부터 상기 측정된 삼자극치 데이터에 상응하는 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 독출하고, 독출된 인지 삼자극치 데이터(PTD)를 감마 보정 블록(990)에 제공할 수 있다.
감마 보정 블록(990)은 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 표시 장치(900)에 대한 감마 보정을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 감마 보정 블록(990)은 인지 삼자극치 데이터(PTD)가 목표 범위(예를 들어, 목표 휘도 범위 및/또는 목표 색 좌표 범위) 내인지 여부를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 감마 LUT에 저장된 감마 데이터를 생성 또는 업데이트할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 감마 LUT는 데이터 드라이버(930) 내에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들 따른 표시 장치(900)에서, 표시 장치(900)의 상기 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스(COR_MAT)가 선택되고, 센서(950)에 의해 측정된 상기 삼자극치 데이터가 선택된 보정 매트릭스(COR_MAT)를 이용하여 인지 삼자극치 데이터(PTD)로 변환되며, 인지 삼자극치 데이터(PTD)에 기초하여 표시 장치(900)에 대한 상기 감마 보정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들 따른 표시 장치(900)에서 표시되는 영상은 사용자에 의해 원하는 색상을 가지는 것으로 인지될 수 있고, 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이 방지될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 전자 기기(1100)는 프로세서(1110), 메모리 장치(1120), 저장 장치(1130), 입출력 장치(1140), 파워 서플라이(1150) 및 표시 장치(1160)를 포함할 수 있다. 전자 기기(1100)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.
프로세서(1110)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1110)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(1110)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(1110)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(1120)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(1130)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1140)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1150)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(1160)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
표시 장치(1160)에 대하여, 표시 장치(1160)의 스펙트럼에 따라 보정 매트릭스가 선택되고, 표시 장치(1160)에 대하여 측정된 삼자극치 데이터가 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 인지 삼자극치 데이터로 변환되며, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 표시 장치(1160)에 대한 감마 보정이 수행될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들 따른 표시 장치(1160)에서 표시되는 영상은 사용자에 의해 원하는 색상을 가지는 것으로 인지될 수 있고, 메타메리즘 페일(Metamerism Failure)이 방지될 수 있다.
실시예에 따라, 전자 기기(1100)는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), VR(Virtual Reality) 기기, 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 표시 장치(1160)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명은 임의의 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 표시 장치를 포함하는 TV(Television), 디지털 TV, 3D TV, 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 임의의 전자 기기에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
200: 감마 보정 시스템
210: 스펙트럼 측정기
220: 삼자극치 측정기
300, 900: 표시 장치
910: 표시 패널
920: 스캔 드라이버
930: 데이터 드라이버
940: 컨트롤러
950: 센서
230, 960: 감마 보정 장치
240, 970: 보정 매트릭스 저장 블록
250, 975: 보정 매트릭스 선택 블록
260, 980: 삼자극치 변환 블록
270, 990: 감마 보정 블록

Claims (20)

  1. 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 방법에 있어서,
    서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 획득하는 단계;
    상기 표시 장치의 스펙트럼을 측정하는 단계;
    상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스를 선택하는 단계;
    상기 표시 장치의 삼자극치 데이터를 측정하는 단계;
    상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정을 수행하는 단계를 포함하는 감마 보정 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들을 획득하는 단계는,
    기준 표시 장치에서 기준 색상 영상을 표시하는 단계;
    상기 테스트 표시 장치들 각각에서 상기 기준 색상 영상의 색상과 동일한 색상을 가지는 것으로 인지되는 영상을 표시하도록 상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 영상 데이터를 조정하는 단계;
    상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 테스트 측정 삼자극치 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터 및 상기 기준 색상 영상에 상응하는 기준 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 테스트 표시 장치들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 상기 기준 삼자극치 데이터로 변환하는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은,
    수학식 "COR_MAT·T_MEA_XYZ = REF_XYZ"을 이용하여 계산되고,
    여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은,
    수학식 "COR_MAT = (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1·T_MEA_XYZT·REF_XYZ"을 이용하여 계산되고,
    여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 상기 보정 매트릭스를 선택하는 단계는,
    상기 표시 장치의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 상기 복수의 보정 매트릭스들로부터 상기 보정 매트릭스를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 인지 삼자극치 데이터는,
    수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터로부터 변환되고,
    여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정을 수행하는 단계는,
    상기 인지 삼자극치 데이터가 목표 범위 내인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위를 벗어난 경우, 상기 표시 장치의 감마 기준 전압을 변경하여 상기 인지 삼자극치 데이터를 다시 획득하는 단계; 및
    상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위 내인 경우, 상기 표시 장치의 상기 감마 기준 전압을 나타내는 감마 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 방법.
  9. 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 시스템에 있어서,
    상기 표시 장치의 스펙트럼을 측정하는 스펙트럼 측정기;
    상기 표시 장치의 삼자극치 데이터를 측정하는 삼자극치 측정기; 및
    서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하고, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스를 선택하며, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치를 포함하는 감마 보정 시스템.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는,
    상기 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 저장하는 보정 매트릭스 저장 블록;
    상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택하는 보정 매트릭스 선택 블록;
    상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 삼자극치 변환 블록; 및
    상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 테스트 표시 장치들 각각에서 기준 표시 장치에서 표시되는 기준 색상 영상의 색상과 동일한 색상을 가지는 것으로 인지되는 영상을 표시할 때, 상기 테스트 표시 장치들 각각에 대한 테스트 측정 삼자극치 데이터가 획득되고,
    상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터 및 상기 기준 색상 영상에 상응하는 기준 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 테스트 표시 장치들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들이 획득되는 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은 상기 테스트 표시 장치들 각각의 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 상기 기준 삼자극치 데이터로 변환하는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은,
    수학식 "COR_MAT·T_MEA_XYZ = REF_XYZ"을 이용하여 계산되고,
    여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각은,
    수학식 "COR_MAT = (T_MEA_XYZT·T_MEA_XYZ)-1·T_MEA_XYZT·REF_XYZ"을 이용하여 계산되고,
    여기서, COR_MAT은 상기 복수의 보정 매트릭스들 각각이고, T_MEA_XYZ는 상기 테스트 측정 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, REF_XYZ는 상기 기준 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  15. 제9 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는 상기 복수의 보정 매트릭스들로부터 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼의 피크 파장, 반치전폭(Full Width at Half Maximum) 및 스펙트럼 유사도(Spectrum Similarity) 중 적어도 하나에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  16. 제9 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하고,
    여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  17. 제9 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는,
    상기 인지 삼자극치 데이터가 목표 범위 내인지 여부를 판단하고,
    상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위를 벗어난 경우, 상기 표시 장치의 감마 기준 전압을 변경하여 상기 인지 삼자극치 데이터를 다시 획득하고,
    상기 인지 삼자극치 데이터가 상기 목표 범위 내인 경우, 상기 표시 장치의 상기 감마 기준 전압을 나타내는 감마 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 감마 보정 시스템.
  18. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수의 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버;
    상기 복수의 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 컨트롤러;
    표시 장치의 스펙트럼 및 삼자극치 데이터를 측정하는 센서; 및
    서로 다른 테스트 표시 장치들의 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 복수의 보정 매트릭스들을 저장하고, 상기 복수의 보정 매트릭스들 중 상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 상응하는 보정 매트릭스를 선택하며, 상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 인지 삼자극치 데이터로 변환하고, 상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 표시 장치에 대한 감마 보정을 수행하는 감마 보정 장치를 포함하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는,
    상기 복수의 스펙트럼들에 각각 상응하는 상기 복수의 보정 매트릭스들을 저장하는 보정 매트릭스 저장 블록;
    상기 표시 장치의 상기 스펙트럼에 따라 상기 보정 매트릭스를 선택하는 보정 매트릭스 선택 블록;
    상기 선택된 보정 매트릭스를 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하는 삼자극치 변환 블록; 및
    상기 인지 삼자극치 데이터에 기초하여 상기 감마 보정을 수행하는 감마 보정 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 감마 보정 장치는 수학식 "COR_MAT·MEA_XYZ = PCV_XYZ"을 이용하여 상기 측정된 삼자극치 데이터를 상기 인지 삼자극치 데이터로 변환하고,
    여기서, COR_MAT는 상기 선택된 보정 매트릭스이고, MEA_XYZ는 상기 측정된 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스이고, PCV_XYZ는 상기 인지 삼자극치 데이터를 나타내는 매트릭스인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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