KR100546621B1

KR100546621B1 - 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및그의 기준 백색 보정 방법

Info

Publication number: KR100546621B1
Application number: KR1020040006160A
Authority: KR
Inventors: 전승윤
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2006-01-26
Also published as: KR20050078058A

Abstract

본 발명은 R,G,B 형광체의 산화에 따른 기준 백색 변화를 보정하기에 적당한 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법에 관한 것으로, 기준 백색이 되는 화이트 패턴의 광원을 출력하는 패턴 발생기와, 출력 영상의 스케일링을 조절하며 평판디스플레이 모듈에서 출력되어 궤환되는 광원의 전압값과, 상기 패턴 발생기에서 출력되는 화이트 패턴의 광원의 전압값을 각각 비교하여 기준 백색을 보정하도록 하는 영상 스케일링 제어 보드와, 상기 영상 스케일링 제어 보드에서 출력되는 영상을 표시하는 평판디스플레이 모듈을 포함하여 구성됨으로써, PDP TV의 수명이 다할 때까지 완벽한 기준백색 재현이 가능하다.

기준백색

Description

기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법{Flat display Apparatus having white balance correcting apparatus and method for correcting white balance thereof}

도 1은 일반적인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 설명하기 위한 도면

도 2는 일반적인 칼라 TV의 색도 다이어그램을 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록 구성도

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치에서의 광 검출 장치의 장착 위치를 설명하기 위한 도면

도 6은 본 발명에 따른 기준 백색 보상 방법을 설명하기 위한 플로우차트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 패턴 발생기 20 : VSC 보드

30 : PDP 모듈

본 발명은 기준 백색 보정에 관한 것으로, 특히 R,G,B 형광체의 산화에 따른 기준 백색 변화를 보정하기에 적당한 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법에 관한 것이다.

디지털 TV가 방송되면서 텔레비전 수상기 역시 고화질 완전평면 브라운관 TV, 프로젝션 TV, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 약칭 함) TV, LCD TV 등 급격히 다양화되고 있다.

그 중에서 각광 받고 있는 것이 PDP TV로써, PDP는 전면유리와 배면유리 및 그 사이의 칸막이에 의해 밀폐된 유리사이에 Ne+Ar, Ne+Xe 등의 개스를 넣어 양극과 음극의 전극에 의해 전압을 인가하여 네온광을 발광시켜 표시광으로 이용하는 전자표시장치이다.

PDP는 마주보는 대향의 전극사이에 개스를 봉입하고 전압을 인가함으로써 발생하는 개스방전을 이용하는데 발광색은 오랜지색이며 개스방전에 의해 발생한 자외선으로 적색, 녹색, 청색을 내는 형광체를 여기하는 컬러디스플레이도 있다. 표시용량은 400×640셀(cell 또는 dot)이며 해상도는 3 line/mm이다.

표시전극의 구성에 의해 고정패턴표시와 메트릭스표시의 두 종류로 분류되는데 고정패턴표시는 일자형 전극패턴의 각 세그먼트를 온/오프함으로써 숫자표시를 하고, 메트릭스 표시는 방전셀을 세로(X)전극군과 가로(Y)전극군 사이에 구성, 교차점의 방전을 온/오프하여 갖가지 문자나 패턴을 표시한다.

PDP TV는 기존 브라운관을 쓰는 TV와 달리 얇은 유리기판을 스크린으로 하며, 기존 TV에 비해 두께와 무게를 줄일 수 있는 뿐만 아니라 40∼80인치의 대형 화면을 만들 수 있고 벽이나 천장에도 손쉽게 설치할 수 있다. 또한 기존의 TV처럼 스탠드형으로도 사용할 수 있어 설치와 이동이 자유로운 것이 특징이고, 위성방송, CATV는 물론 PC와 연결해 프레젠테이션이 가능하며 다양한 멀티미디어기능을 지원해 가정은 물론 기업이나 병원, 학교 등에서 정보기기로 활용할 수 있다는 장점을 지니고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 플라즈마 디스플레이 패널을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 일반적인 칼라 TV의 색도 다이어그램을 나타낸 도면이다.

PDP는 도 1과 같이 마주보는 대향의 전극사이에 가스를 봉입하고 전압을 인가함으로써 발생하는 진공자외선에 의하여 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 PDP 형광체(R,G,B)에 각각 여기 되며 그에 따라 광이 조합된다.

PDP 형광체(R,G,B)의 경우 도 1에 나타낸 바와 같이 방전 조건하에서 형광체 표면이 방전과 진공 자외선(Vacuum ultraviolet :VUV)에 노출되므로 시간이 경과함에 따라 형광체 자체의 산화 등으로 휘도저하 등 발광 및 수명특성의 저하가 일어난다.

이런 PDP의 방전특성으로 인해 형광체가 산화되는 정도가 R,G,B에 균일하지 못하여 시간이 경과할수록 공장 출하 시 설정된 기준백색(white balance)이 틀어져 색재현 특성이 점차적으로 변하게 된다.

즉 일반적으로 칼라TV는 도 2에서와 같이 MPCD 곡선(Minimum Perceptible Color Difference curve)을 기준으로 기준 백색을 설정하게 되는데, PDP TV의 경우 형광체의 불균일한 산화 정도에 따라 기준백색이 R, G, B 어느 한쪽으로 편중되어 영상이 디스플레이되게 된다. 특히 PC 모니터 기능도 겸비하는 PDP TV의 경우에는 PC바탕화면에 설정된 색의 산화가 빨리 진행되므로 공장 출하시 설정된 기준백색의 변화 가능성이 항상 존재하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 평판 디스플레이 소자에서 사용되는 형광체의 산화 정도를 검출하는 것에 따라 평판 디스플레이 소자의 기준 백색을 주기적으로 보정할 수 있는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치는 기준 백색이 되는 화이트 패턴의 광원을 출력하는 패턴 발생기와, 출력 영상의 스케일링을 조절하며 평판디스플레이 모듈에서 출력되어 궤환되는 광원의 전압값과, 상기 패턴 발생기에서 출력되는 화이트 패턴의 광원의 전압값을 각각 비교하여 기준 백색을 보정하도록 하는 영상 스케일링 제어 보드와, 상기 영상 스케일링 제어 보드에서 출력되는 영상을 표시하는 평판디스플레이 모듈을 포함하여 구성된다.

바람직하게 상기 영상 스케일링 제어 보드는 기준 백색이 되는 화이트 패턴의 R,G,B 광과 상기 평판디스플레이 모듈로부터 궤환되는 R,G,B 광 각각의 전압을 더하여 에러를 검출하는 에러 검출기와, 상기 에러 검출기에서 출력되는 에러 성분에 대한 오차 보상을 위한 미분기와, 상기 평판디스플레이 모듈 생산 공정에서의 화이트 밸런스 조정 후의 기준 백색에 해당하는 전압값을 통해 얻은 색좌표를 내부 메모리에 저장하고 상기 미분기에서 출력되는 광의 전압값과 비교하여 R,G,B 각각에 대한 이득을 조절하는 마이컴과, 상기 마이컴에서 출력되는 R,G,B 광원의 스케일링을 조정하여 출력하는 스케일러부로 구성된다

바람직하게 상기 평판디스플레이 모듈은 상기 궤환되는 광원의 전압값은 검출하기 위한 R,G,B 광 검출 장치를 구비하고, 상기 R,G,B 광 검출 장치의 장착 위치는 상기 평판 디스플레이 장치의 유효 형광면 이외의 영역의 글래스 필터하부에 장착된다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치에서의 기준 백색 보정 방법은 기준 백색 보정을 위하여 초기화 명령이 사용자로부터 입력되면, 영상 스케일링 제어보드 내부의 화이트 패턴을 이용하여 평판 디스플레이 모듈의 기준 백색을 디스플레이하는 단계와, 상기 화이트 패턴에 대해 R,G,B 광 센서들이 현재의 R,G,B 광의 색상 정보를 읽어들여 특정 전압값으로 변환하는 단계와, 상기 R,G,B 광의 특정 전압값에서 에러값을 검출하는 단계와, 상기 에러값을 상기 평판 디스플레이 모듈의 마이컴에서 원래의 색좌표의 중심값과 비교하여 원래의 R,G,B 광 비율의 색좌표의 기준백색과 동일해지도록 상기 평판 디스플레이 패널의 R,G,B 광 비율을 조절하는 단계를 포함하여 이루어진다.

바람직하게 상기 R,G,B 광 비율을 Cb,Cr의 색상 정보와 비교하여 조절한다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법을 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치는 도 3에 나타낸 바와 같이, 기준 백색이 되는 화이트 패턴의 R,G,B 광원을 출력하는 패턴 발생기(10)와, 출력 영상의 스케일링을 조절하며, PDP 모듈(30)에서 출력되어 궤환되는 R,G,B 광원(-)과, 패턴 발생기(10)에서 출력되는 화이트 패턴의 R,G,B 광원(+)을 각각 비교하여 기준 백색을 보정하도록 하는 영상 스케일링 제어 보드(Video Scaling Control board)(20)와, 영상 스케일링 제어 보드(20)에서 출력되는 영상을 표시하는 PDP 모듈(30)로 구성된다. 여기서 미설명 부호 40은 PDP모듈(30)에서 출력되는 영상이다.

여기서 영상 스케일링 제어 보드(20)는 기준 백색이 되는 화이트 패턴 R,G,B 광(+)과 PDP 모듈(30)로부터 궤환되는 R,G,B 광(-) 각각의 전압을 더하여 에러를 검출하는 에러 검출기(21)와, 에러 검출기(21)에서 출력되는 에러 성분에 대한 오차 보상을 위한 미분기(22)와, PDP TV 생산 공정에서의 화이트 밸런스 조정 후의 기준 백색에 해당하는 R,G,B 전압값을 통해 얻은 색좌표를 내부 메모리에 저장하고 상기 미분기(22)에서 출력되는 광의 전압값과 비교하여 R,G,B 각각에 대한 이득을 조절하는 마이컴(23)과, 상기 마이컴(23)에서 출력되는 R,G,B 광원의 스케일링을 조정하여 출력하는 스케일러부(24)로 구성된다.

즉 본 발명에서는 PDP TV 생산공정에서 기준 백색에 대한 조정(White balance)을 마치고 나면 영상 스케일링 제어 보드(20)에서 RGB 8비트 신호를 PDP 모듈(30)에 전송하고, 이 때의 기준백색(white)에 해당하는 전압값을 후술하는 광 검출 장치인 광 센서(photo-detector)를 통해 얻은 후 이를 색좌표로 하여 영상 스케일링 제어 보드(20)의 마이컴(23) 내부 메모리(예를 들면, EEPROM)에 저장하게 된다. 물론 경우에 따라서는 마이컴(23)과는 별도의 메모리에 색좌표를 구성할 수 있다.

이 때 저장된 색좌표는 공장에서 출하시 설정된 기준백색에 해당하는 것으로 PDP 색 영역(Color-space)의 중심값이 된다.

이렇게 출하된 PDP TV는 PC 모니터로 또는 TV로 다양한 영상을 디스플레이(Display)하게되고, 시청시간이 많아질수록 형광체가 산화하여 RGB 형광체 발광효율 밸런스(balance)가 바뀌게 된다. 공장 출하 후 형광체 산화로 기준백색 좌표가 틀어진 제품은 공장에 재입고 하여 조정하였다.

그러나 본 발명에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 PDP 모듈(30)에서 궤환되는 R,G,B 광(-)의 전압과 패턴 발생기(10)에서 출력되는 R,G,B 광(+)의 전압을 에러 검출기(21)에서 더하여 그 차에 해당하는 에러 값을 출력하고 이를 미분기(22)에서 미분하여 마이컴(23)으로 출력한다.

즉 패턴 발생기(10)에서 출력되는 기준 백색을 구성하는 R,G,B 각각의 값은 특정 전압값(특정 상수)으로 설정되어 있고, PDP 모듈(30)에서 궤환되는 R,G,B 역시 후술하는 광 센서에서 특정 전압값으로 변환하여 에러 검출기(21)로 입력되면 에러 검출기(21)에서는 각각의 R,G 및 B의 합 또는 차에 해당하는 전압값(e : error)을 출력하고 미분기(22)에서는 입력되는 전압의 미분값에 비례하는 전압을 마이컴(23)으로 출력하게 된다.

마이컴(23)에서는 메모리에 내장된 R,G,B 색좌표와 에러 검출기(21)에서 입력되는 에러 값에 따라 R,G,B 각각의 전압값을 메모리에 저장된 색좌표와 비교하여 R,G,B 각각의 빛(Light)의 강도를 메모리에 내장된 R,G,B 색좌표와 동일하게 되도록 조절하며 이때 미분기(22)를 통해 입력되는 값에 따라 빠른 보정이 가능하게 된다.

도 4 내지 도 5는 본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치에서의 광 검출 장치의 장착 위치를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 평판 디스플레이 장치에서의 광 검출 장치의 장착 위치는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 평판 디스플레이 장치(120)의 유효 형광면(100) 이외의 영역에 형성하며, 바람직하게는 더미 영역(Dummy Region)의 글래스 필터(110)하부에 장착되도록 한다. 즉 글래스 필터(110)는 R,G,B의 광이 선택적으로 출력되는 필터인데, 더미 영역의 글래스 필터 하부에 각각 R,G,B 광 센서들을 형성하여야만 R,G,B 광의 출력을 검출함은 물론 시청자의 눈에는 보이지 않게 되기 때문이다.

도 6은 본 발명에 따른 기준 백색 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이 다.

본 발명에 따른 기준 백색 보정 방법은 도 6에 나타낸 바와 같이 기준 백색 보정을 위하여 초기화 명령이 사용자로부터 입력되면(S100), 영상 스케일링 제어(Video Scaling Control)보드(20) 내부의 화이트 패턴을 이용하여 디스플레이한다(S110).

이어서 R,G,B 광 비율이 설정된 값으로 조정되었는지를 판단한다(S120). 이때, 각각의 R,G,B 광 센서들이 현재의 R,G,B 광의 색상 정보를 읽어들이게 되고, 광 센서에서 읽어들인 현재의 색상 정보는 특정 전압값으로 변환되어 에러 검출기로 입력된다. 에러 검출기에서는 광 센서에서 입력된 특정 전압값에서 에러값을 검출하여 마이컴으로 입력하고 마이컴에서는 에러 검출기에서의 에러값에 대하여 원래의 색좌표의 중심값과 비교하여 원래의 R,G,B 광 비율이 설정된 값으로 되도록 전기적으로 보정한다.

이때 본 발명에서는 R,G,B 광 비율을 Cb,Cr과 비교한다.

즉 R,G,B 광 센서 출력 레벨을 Green_Sensor_Voltage, Blue_Sensor_Voltage, Red_Sensor_Voltage라 할때, Y=C11×Green_Sensor_Voltage + C12×Blue_Sensor_Voltage + C13×Red_Sensor_Voltage가 되고, Cb=C21×Green_Sensor_Voltage + C22×Blue_Sensor_Voltage + C23×Red_Sensor_Voltage가 되며, Cr=C31×Green_Sensor_Voltage + C32×Blue_Sensor_Voltage + C33×Red_Sensor_Voltage이 된다.

여기서 Y는 R,G,B 센서 출력 레벨을 이용한 화이트 밝기(luminance)이고, Cb, Cr은 RGB 세가지의 변수를 두가지의 변수로 줄이기 위한 가상 색좌표이다.

여기서, C11,C12,C13,C21,C22,C23,C31,C32,C33은 실험치로부터 얻는 상수이다.

본 발명에 따른 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치 및 그의 기준 백색 보정 방법은 R,G,B 형광체의 불균일한 산화특성에 의한 기준백색 좌표가 변하게 되더라도 전기적으로 이를 보정해 줄 수 있으므로 PDP TV의 수명이 종료될 때까지 변함없는 색재현 특성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

기준 백색이 되는 화이트 패턴의 광원을 출력하는 패턴 발생기와;

출력 영상의 스케일링을 조절하며 평판디스플레이 모듈의 유효 형광면에서 출력되어 궤환되는 광원의 전압값과, 상기 패턴 발생기에서 출력되는 화이트 패턴의 광원의 전압값을 각각 비교하여 기준 백색을 보정하도록 하는 영상 스케일링 제어 보드와;

상기 영상 스케일링 제어 보드에서 출력되는 영상을 표시하는 평판디스플레이 모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 영상 스케일링 제어 보드는 기준 백색이 되는 화이트 패턴의 R,G,B 광과 상기 평판디스플레이 모듈로부터 궤환되는 R,G,B 광 각각의 전압을 더하여 에러를 검출하는 에러 검출기와, 상기 에러 검출기에서 출력되는 에러 성분에 대한 오차 보상을 위한 미분기와, 상기 평판디스플레이 모듈 생산 공정에서의 화이트 밸런스 조정 후의 기준 백색에 해당하는 전압값을 통해 얻은 색좌표를 내부 메모리에 저장하고 상기 미분기에서 출력되는 광의 전압값과 비교하여 R,G,B 각각에 대한 이득을 조절하는 마이컴과, 상기 마이컴에서 출력되는 R,G,B 광원의 스케일링을 조정하여 출력하는 스케일러부로 구성됨을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 평판디스플레이 모듈은 상기 궤환되는 광원의 전압값은 검출하기 위한 R,G,B 광 검출 장치를 구비함을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 R,G,B 광 검출 장치의 장착 위치는 상기 평판 디스플레이 장치의 유효 형광면 이외의 영역의 글래스 필터하부에 장착됨을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치.
기준 백색 보정을 위하여 초기화 명령이 사용자로부터 입력되면, 영상 스케일링 제어보드 내부의 화이트 패턴을 이용하여 평판 디스플레이 모듈의 기준 백색을 디스플레이하는 단계와;

상기 화이트 패턴에 대해 R,G,B 광 센서들이 상기 평판 디스플레이 모듈의 유효 형광면에서 현재 출력되는 R,G,B 광의 색상 정보를 읽어들여 특정 전압값으로 변환하는 단계와;

상기 R,G,B 광의 특정 전압값에서 에러값을 검출하는 단계와;

상기 에러값을 상기 평판 디스플레이 모듈의 마이컴에서 원래의 색좌표의 중심값과 비교하여 원래의 R,G,B 광 비율의 색좌표의 기준백색과 동일해지도록 상기 평판 디스플레이 패널의 R,G,B 광 비율을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치에서의 기준백색 보정 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 R,G,B 광 비율을 Cb,Cr의 색상 정보와 비교하여 조절하는 것을 특징으로 하는 기준 백색 보정 장치를 구비한 평판 디스플레이 장치에서의 기준백색 보정 방법.