KR100783666B1 - 컬러 디스플레이 패널을 캘리브레이션하는 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이와 관련된 제조 방법 - Google Patents

컬러 디스플레이 패널을 캘리브레이션하는 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이와 관련된 제조 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 패널을 제어하는 영상 프로세서와 분리된 메모리 장치에 디스플레이 패널용 캘리브레이션 정보가 저장되는 디스플레이 장치가 개시된다. 입력 신호의 수신 및 디스플레이 패널을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 영상 프로세서는, 메모리에 저장된 캘리브레이션 정보를 이용하여 다양한 캘리브레이션 기능을 수행한다. 이러한 구조에 따르면, 캘리브레이션 정보의 소실을 피할 수 있게 됨으로써, 영상 프로세서에 결함이나 오작동이 발생하더라도 디스플레이 장치는 영상 프로세서를 교체하는 것만으로도 복구될 수 있다. 또한, 제품 제조 과정을 크게 변경시키지 않고도 제조 공정 중 개별 패널에 대한 컬러 캘리브레이션을 보다 실용적이고 저렴하게 수행할 수 있다. 디스플레이 장치를 제조하는 방법은, 개별 디스플레이 패널을 캘리브레이션하는 단계 및 디스플레이 장치의 다른 구성 요소와 패널을 조립하기 전에 메모리 장치와 연관된 캘리브레이션 정보를 저장하는 단계를 포함한다.
디스플레이 패널, 캘리브레이션, 영상 프로세서, 메모리

Description

컬러 디스플레이 패널을 캘리브레이션하는 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이와 관련된 제조 방법{REPAIR METHOD FOR CALIBRATING A COLOR DISPLAY PANEL, DISPLAY DEVICE USING THE SAME AND RELATED MANUFACTURING METHOD}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 캘리브레이션 측정 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 과정을 나타낸 것이다.
본 발명은 컬러 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러 디스플레이 패널의 캘리브레이션 및 이와 관련된 제조 및 서비스 방법에 관한 것이다.
액정표시장치(liquid crystal display, 이하 "LCD"라 약기함), 플라즈마 스크린 등과 같은 컬러 디스플레이 패널은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 디지털 카메라, 이동 전화, 개인 휴대용 정보 단말기(personal digital assistant device) 등의 다양한 분야에 응용된다. 구동 신호(drive signals)에 의해 제어되는 개별 표시 화소 를 갖는 디스플레이 패널은, 입력 영상 신호에 기초하여 패널용 구동 신호를 발생시키는 영상 프로세서에 의해 제어되는 것이 통상적이다. 영상 프로세서는 인터폴레이션(interpolation), 감마 보정, 컬러 보정 및 다른 조정과 같은 다양한 제어 기능을 수행하게 된다. 종래에는 다양한 보정을 수행하기 위해 영상 프로세서에서 사용되는 캘리브레이션 정보가 영상 프로세서 자체에 저장되었다. 구체적으로, 캘리브레이션의 한 가지 예로서 입력 R, G, B 값을 영상 소스(image source)로부터 디스플레이 화소를 구동하기 위해 사용되는 출력 R, G, B 값으로 맵핑하는 룩업 테이블을 들 수 있다.
본 발명은 종래 기술의 한계와 단점으로 인한 문제점을 실질적으로 해결하기 위한 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 영상 프로세서와는 별개로 캘리브레이션 정보를 저장하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 디스플레이 장치의 제조 공정 및 장비를 크게 변형하지 않고도 개별 패널에서 수행될 정교한 컬러 캘리브레이션 측정이 가능한 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 특징 및 이점은 하기의 상세한 설명에 기술하게 될 것이고, 그 일부는 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이며, 본 발명의 실시예로부터 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 목적 및 이점은 상세한 설명, 청구범위 및 첨부된 도면으로부터 명확하게 될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디스플레이 패널을 포함한 디스플레이 장치, 캘리브레이션 정보를 저장하는 메모리 장치 및 상기 메모리 장치와 연결된 영상 프로세서를 제공한다. 상세하게는, 본 발명은 입력 신호의 수신 및 메모리 장치에 저장된 캘리브레이션 정보를 이용하여 디스플레이 패널을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 영상 프로세서를 제공하되, 상기 메모리 장치는 프로세서의 내부 메모리와 분리되어 있다.
다른 실시예에 따르면, 본 발명은 디스플레이 장치 및 메모리 장치를 준비하는 단계, 캘리브레이션 정보를 발생시키는 디스플레이 패널의 캘리브레이션 측정을 수행하는 단계, 및 상기 메모리 장치 내 캘리브레이션 정보를 저장하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 디스플레이 패널, 캘리브레이션 정보를 저장하는 메모리 장치 및 상기 캘리브레이션 정보를 이용하여 상기 디스플레이 패널을 제어하는 상기 메모리 장치 및 디스플레이 패널과 연결된 영상 프로세서를 포함하되, 상기 메모리 장치는 상기 프로세서의 내부 메모리와 분리된 디스플레이 장치의 캘리브레이션 보정 방법으로서, 상기 메모리 장치를 교체하지 않고 상기 영상 프로세서를 교체하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 캘리브레이션 보정 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 구성 및 하기 상세한 설명은 예시적인 것에 불과한 것으로서, 청구범위에 기재된 본 발명의 추가적인 실시예를 제공하기 위한 것이다.
디스플레이 장치에서는 고품격의 영상을 얻기 위하여 영상 신호에 대하여 영 상 프로세서에 의한 다양한 보정(correction)이 실시된다. 패널의 감마 커브(gamma curve) 및 컬러 온도와 같은 일부 보정은 디스플레이 패널의 타입 및 형태에 좌우된다. 이러한 요인 때문에, 동일한 타입 및 형태를 갖는 모든 개별 장치에는 동일한 보정이 실시될 수 있다. 예를 들면, LCD 패널의 고유 커버 온도는 약 10000도 내지 15000도이고, 이에 반해 텔레비전용 CRT 스크린의 컬러 온도는 세계 대부분의 곳에서 약 6500도이다. LCD 패널의 컬러 온도를 CRT 스크린의 온도에 더 근사적으로 조정하기 위한 보정이 실시될 수 있다. 이에 반해, 일부 다른 보정은 개별 패널의 특성에 좌우되는데, 이러한 특성은 때때로 완벽하게 제어하기 어려운 제조 공정 중의 요인에 기인하는 것이다. 예를 들면, 컬러 LCD 패널에서 LCD 내의 컬러 필터 어레이(color filter array)를 출력하기 위해 사용되는 잉크 컬러는 종류별로 다양할 수 있고; 상기 컬러 필터는 LCD의 픽셀 어레이에 대하여 다소 어긋나게 정렬되어 컬러 누설(color leakage)을 일으킬 수도 있다. 이러한 개별 특성은 개별 캘리브레이션 정보를 얻기 위해 각 패널에 대해 측정될 수 있고, 측정된 특성은 영상 프로세서에 의해 그 패널에 대한 적절한 보정을 수행하는데 이용된다. 종래의 디스플레이 장치에서 캘리브레이션 정보는 영상 프로세서에 저장된다. 이러한 종래 시스템의 문제점은 영상 프로세서의 동작에 문제가 발생하여 교체될 경우에 캘리브레이션 정보가 소실된다는 점이다. 따라서, 저장된 캘리브레이션 정보가 개별 캘리브레이션 정보를 포함한다면, 그 디스플레이 패널은 다시 개별 캘리브레이션 정보를 얻기 위해 재측정되어야 한다. 그러한 측정은 때로는 귀찮고 비용이 든다. 그러므로, 본 발명은 영상 프로세서의 메모리와 분리된 메모리에 캘리브레이션 정보가 저 장되는 디스플레이 장치를 제공한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치가 도시되어 있다. 디스플레이 장치는 컬러 디스플레이 패널(11), 다양한 입력원(input source)에 연결된 영상 프로세서(12) 및 캘리브레이션 정보를 저장하는 메모리(13)를 포함한다. 디스플레이 장치의 다른 구성 요소는 본 발명과 직접적으로 관련이 없으므로 여기서는 생략하기로 한다. 메모리(13)는 영상 프로세서(12) 내부 메모리와 분리되어 있고, 바람직하게는 패널(11)과 물리적으로 연결되어 있다. 메모리(13)는 패널과 통합될 수도 있고, 패널에 부착된 분리형 칩 위에 형성될 수도 있다. 대안적으로, 메모리(13)가 영상 프로세서(12) 자체의 일부만 아니라면, 메모리(13)는 디스플레이 장치 내 어디에라도 위치할 수 있을 뿐만 아니라, 프로세서 보드에도 위치할 수 있다. 바람직하게는 캘리브레이션 정보는 패널의 타입 및 형태에 공통된 특성에 관한 정보(공통 캘리브레이션 정보) 및 개별 패널(11)에 특유한 정보(개별 캘리브레이션 정보)를 포함한다. 대안적으로, 공통 캘리브레이션 정보는 프로세서(12) 내에 저장될 수 있고, 개별 캘리브레이션 정보는 메모리(13)에 저장될 수 있다. 영상 프로세서(12)는 메모리(13) 내 및/또는 프로세서 자체에 저장된 캘리브레이션 정보를 이용하여 제어 기능을 수행한다.
개별 캘리브레이션 정보는 도 2에 도시된 캘리브레이션 과정에서 획득된다. 캘리브레이션 과정 중, 비색계(colorimeter), 휘도계(luminance meter), 분광계(photo spectrometer) 등과 같은 적절한 센서(14)가 패널(11)의 다양한 특성을 측정하는데 사용되고, CPU(15)는 캘리브레이션 정보를 생성하는 센서(14)에 의해 획득된 데이터를 처리한다. 이후, 캘리브레이션 정보는 메모리(13)에 저장된다. 영상 프로세서(12)는 캘리브레이션 과정 중에 패널(11)을 제어한다. 이러한 영상 프로세서는 캘리브레이션 장치의 일부이거나, 최종 제품 제조 공정에서 최종적으로 패널(11)에 조립될 수도 있다. 메모리(13)는 패널(11)과 물리적으로 연결되어 있고, 최종 조립 제품의 부속품인 패널(11)을 따르게 된다.
일예로, 캘리브레이션은 R, G, B 값에 따른 입력 신호에 의해 각각 생성된 일련의 "시험" 스크린을 디스플레이함으로써 수행된다. 각 입력 신호에 대해, 스크린의 특정 영역(일반적으로 스크린의 중앙 근방)이 비색계로 측정되고, 그 결과는 출력 R, G, B 값으로 변환된다. 다양한 요인으로 인해, 출력 R, G, B 값은 입력 R, G, B 값에 의해 표시된 것과 편차가 발생하기 마련이다. 입력 및 이에 대응되는 출력 R, G, B 값 데이터는 룩업 테이블을 생성시키기 위해 처리되는데, 상기 룩업 테이블은 패널용 신호를 구동하기 위해 입력 영상 신호를 변환시키게 되고, 이에 따라 정확한 광신호 레벨(optical signal level)이 스크린에 표시된다.
도 1의 디스플레이 장치에서, 다양한 보정을 포함하여 프로세서(12)에 의해 수행되는 제어 기능은 종래 컬러 디스플레이 장치에서 수행되는 것이지만, 제어 및보정 기능은 종래 디스플레이 장치에서는 수행되지 않았다. 본 발명의 특징은, 캘리브레이션 정보(특히, 개별 캘리브레이션 정보)를 저장하는 분리된 메모리 장치를 사용함으로써, 수행되는 보정의 정확성과 무관하게 디스플레이 장치에 유용하다는 점에 있다.
영상 프로세서(12)와는 별개의 메모리(13)에 캘리브레이션 정보를 저장함으 로써, 제조 공정 중 개별 패널에 대한 특정 컬러 캘리브레이션을 수행하는 것이 보다 실용적이고 저렴해진다. 디스플레이 패널의 컬러 캘리브레이션 정보를 측정함에 있어서, 때때로 특정 컬러 패턴의 표시 및 패널 상에서 위치 기능으로서 서로 다른 컬러 구성 요소의 광도(光度)를 측정하는 것이 필요하다. 이러한 측정은 주위의 빛과 밀폐부의 흡수 특성이 잘 제어된 환경에서 수행된다. 뿐만 아니라, 캘리브레이션 측정에 사용되는 장치는 정밀하고 고가의 것이다. 따라서, 캘리브레이션 측정은 조립 라인의 근방인가 여부에 상관없이 특수 제작된 암실에서 잘 수행될 수 있다. 이러한 이유로, 조립 공정 초기에 캘리브레이션 측정이 수행되는 것이 보다 바람직하고, 특히 패널을 최종 제품(텔레비전, 컴퓨터 등)의 다른 구성 요소와 결합시키기 전인 것이 바람직하다. 종래의 조립 공정 및 조립 라인에서는 영상 프로세서가 패널과 조립될 때까지는, 부분적으로 조립된 제품은 부피가 크고 오프라인에서 캘리브레이션 측정을 수행하기에 불편했다. 이러한 단계에서, 부분적으로 조립된 제품은 측정을 위한 암실로 이동된 후 조립 라인으로 다시 이동되어야 하므로, 오프라인 캘리브레이션 측정을 수행하는 것은 조립 공정 및 부분적으로 조립된 제품의 물리적 이동 경로를 변경할 필요가 있다. 이러한 문제점으로 인해, 때로는 개별 패널에 대한 컬러 캘리브레이션은 다수의 제품에서 전혀 수행될 수 없게 됨으로써 디스플레이 장치는 불만족스러운 컬러 특성을 갖게 된다. 캘리브레이션 정보를 저장하는 패널과 물리적으로 연결된 분리형 메모리를 사용함으로써, 패널이 많은 다른 구성요소와 조립되기 전 초기 단계에서 컬러 캘리브레이션 측정이 수행될 수 있다. 이러한 경우, 캘리브레이션이 수행되어 메모리에 그 정보가 저장되어 있는 패널은 조립 공정의 중대한 변경 없이 종래의 조립 라인에서 조립될 수 있으므로, 조립 라인을 변경할 필요가 없게 된다.
또한, 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 제품 조립 공정의 중대한 변경 없이 개별 디스플레이 패널에 대한 컬러 캘리브레이션을 가능하게 하는 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 캘리브레이션 정보를 발생시키기 위해 각 개별 디스플레이 패널에 대한 캘리브레이션 측정을 수행하는 단계(S22), 각 디스플레이 패널과 물리적으로 연결된 메모리 장치 내 캘리브레이션 정보를 저장하는 단계(S23), 및 최종 제품을 제작하기 위해 영상 프로세서를 포함한 디스플레이 장치의 다른 구성요소와 디스플레이 패널을 조립하는 단계(S24)를 포함한다.
영상 프로세서(12)와 분리된 메모리(13)에 캘리브레이션 정보를 저장함으로써 서비스 시설, 분야 또는 소비자의 가정에서 디스플레이 장치의 결함 또는 오작동을 수리하는 서비스 시간 및 비용이 절감된다. 장치의 결함 또는 오작동에 대한 한 가지 공통적인 원인은 영상 프로세서의 결함에 기인하는 것이다. 캘리브레이션 정보가 분리형 메모리에 저장되기 때문에 캘리브레이션 정보가 소실되지 않는다. 따라서, 디스플레이 장치에 대해 캘리브레이션을 다시 수행하지 않더라도 영상 프로세서만 교체함으로써 수리가 가능하다. 이렇게 함으로써, 비용 및 서비스 노력이 절감되고, 번거로운 수리 서비스 작업이 소비자의 가정에서 효율적으로 진행될 수 있다.
비록 본 명세서에는 컬러 디스플레이 패널에 대해 집중적으로 기술되어 있지만, 흑백 디스플레이도 이와 유사한 경우(예를 들어, 개별 캘리브레이션 정보를 이용한 보정 작업을 해야 하는 경우)에 해당할 수 있다. 따라서, 컬러 패널에 대해 이미 기술된 방법 및 장치는 흑백 디스플레이의 경우에도 유용함은 물론이다.
그러나 본 발명은 전술된 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라, 당업자에 의해, 첨부된 청구범위의 정신과 사상 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함에 유의해야 한다.

Claims (14)

  1. 디스플레이 패널;
    캘리브레이션 정보를 저장하는 메모리 장치; 및
    상기 메모리 장치와 디스플레이 패널에 연결되어 있는 것으로서, 입력 신호의 수신 및 상기 메모리 장치에 저장된 캘리브레이션 정보를 이용하여 상기 디스플레이 패널을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 영상 프로세서;를 포함하되,
    상기 메모리 장치는 상기 프로세서의 내부 메모리와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 장치에 저장된 캘리브레이션 정보는 상기 디스플레이 패널별로 특유한 개별 캘리브레이션 정보를 포함하되, 상기 개별 캘리브레이션 정보는 상기 디스플레이 패널에서 수행된 캘리브레이션 측정으로부터 얻어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 컬러 디스플레이 패널이고, 상기 개별 캘리브레이션 정보는 컬러 온도 정보 및 감마값 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메모리 장치에 저장된 캘리브레이션 정보는 상기 각 디스플레이 패널에 특유한 것이 아닌 공통 캘리브레이션 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 물리적으로 상기 디스플레이 패널과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 디스플레이 패널과 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 디스플레이 패널에 부착된 분리형 칩에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 패널 및 메모리 장치를 준비하는 단계;
    캘리브레이션 정보를 발생시키기 위해 상기 디스플레이 패널의 캘리브레이션 측정을 수행하는 단계; 및
    상기 메모리 장치에 캘리브레이션 정보를 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널, 메모리 장치 및 영상 프로세서를 상기 디스플레이 장치 내로 조립하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 컬러 디스플레이 패널이고 상기 캘리브레이션 정보는 컬러 온도 정보 및 감마값 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 물리적으로 상기 디스플레이 패널과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 디스플레이 패널과 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 디스플레이 패널에 부착된 분리형 칩에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제조하는 방법.
  14. 디스플레이 패널; 캘리브레이션 정보를 저장하는 메모리 장치; 및 상기 캘리브레이션 정보를 이용하여 상기 디스플레이 패널을 제어하는 상기 메모리 장치 및 디스플레이 패널과 연결된 영상 프로세서;를 포함하되, 상기 메모리 장치는 상기 프로세서의 내부 메모리와 분리되어 있는 디스플레이 장치의 캘리브레이션 보정 방법에 있어서,
    상기 캘리브레이션 보정 방법은, 상기 영상 프로세서 교체 시, 상기 메모리 장치를 교체하지 않고, 상기 메모리 장치에 이미 저장된 상기 캘리브레이션 정보를 이용하여 상기 디스플레이 장치의 캘리브레이션을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 캘리브레이션 보정 방법.
KR1020060081792A 2005-12-14 2006-08-28 컬러 디스플레이 패널을 캘리브레이션하는 보정 방법, 이를 이용한 디스플레이 장치 및 이와 관련된 제조 방법 KR100783666B1 (ko)

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