KR101296655B1 - 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법 - Google Patents

영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 표시 결함을 보상할 수 있으면서 회로 구성을 단순화할 수 있는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 데이터 보상 회로는 영상 표시 장치에서 발생된 정형 결함 영역의 보상을 위한 정형 결함 정보와, 상기 정형 결함 영역의 방향을 지시하는 방향 정보와, 포인트 결함 영역의 보상을 위한 포인트 결함 정보를 저장한 메모리와; 상기 메모리의 정형 결함 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 정형 결함 보상부와; 상기 정형 결함 보상부에서 보상된 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 FRC 디더링부와; 상기 메모리의 포인트 결함 정보를 이용하여 상기 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부를 구비하고; 상기 정형 결함 보상부는, 상기 정형 결함 정보를 제1 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제1 보상부와; 상기 제1 보상부와 상기 메모리의 상기 정형 결함 정보를 공용하고, 상기 정형 결함 정보를 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제2 보상부와; 상기 메모리의 상기 방향 정보에 따라 상기 제1 및 제2 보상부 중 어느 한 보상부의 출력 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비한다.

Description

영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법{CIRCUIT OF COMPENSATING DATA IN VIDEO DISPLAY DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 영상 표시 장치의 데이터 처리 회로에 관한 것으로, 특히 다양한 표시 결함을 보상하여 화질을 향상시킬 수 있는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법에 관한 것이다.
최근 영상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Dispaly Panel; PDP), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.
평판 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널을 완성한 다음 표시 결함을 검출하는 검사 공정을 거치게 된다. 검사 공정에서 표시 결함으로 검출된 표시 패널은 결함 부분에 대한 리페어 공정을 거치지만, 리페어 공정으로도 해결할 수 없는 표시 결함이 존재하고 있다.
표시 결함은 주로 박막 패턴 형성 공정에서 이용되는 노광 장비의 멀티 노광시 중첩 노광과 멀티렌즈들의 수차 등으로 인한 노광량 편차에서 기인한다. 노광량 편차로 인하여 박막 패턴의 폭이 가변되어서 박막 트랜지스터의 기생 용량 편차, 셀갭을 유지하는 컬럼 스페이서의 높이 편차, 신호 라인들 간의 기생 용량 편차 등이 발생된다. 이러한 편차는 표시 화상에서 휘도 편차를 유발하여 표시 결함을 초래한다. 노광량 편차로 인한 표시 결함은 노광 장비의 스캔 방향에 따라 세로선 또는 가로선 형태로 표시 패널에 표시된다. 이러한 세로선 또는 가로선 형태의 표시 결함은 공정기술의 개선을 통해서도 해결되지 못하고 있다.
또한, 표시 결함은 이물질이 유입된 결함 화소에 의해 포인트 결함으로 표시될 수 있다. 결함 화소에 대해서는 리페어 공정이 수행되지만, 리페어된 화소에 의해서도 포인트 결함이 발생된다. 예를 들면, 결함 화소가 리페어 공정에 의해 암점화된 경우 암점화된 화소는 화이트 화상에서 블랙 포인트 결함으로 표시될 수 있다. 또한, 암점화된 리페어 화소를 이웃한 정상 화소와 링크시키는 리페어 공정을 수행한 경우 정상 화소로 공급된 데이터가 서로 링크된 리페어 화소까지 분산되어 충전되어야 하므로, 링크된 화소들은 데이터 충전량 부족으로 인한 포인트 결함으로 표시될 수 있다.
이에 따라, 최근에는 공정상 해결될 수 없는 표시 결함을 회로적으로 보상하기 위한 방법이 고려되고 있다. 예를 들면, 본 출원인은 대한민국 특허출원 제10-2006-0059300호 등을 통해 표시 결함 영역에 표시될 데이터를 선별하여 보상하는 방법을 제안하였다. 그러나, 노광량 차이로 인한 가로선 또는 세로선 표시 결함은 휘도 분포 및 결함 위치 정보가 다름에 따라, 종래의 회로 보상 방법은 가로선 데이터 보상 회로를 세로선 표시 결함이 있는 표시 장치에 적용할 수 없고, 반대로 세로선 데이터 보상 회로를 가로선 표시 결함이 있는 표시 장치에 적용할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 종래의 회로 보상 방법은 결함 영역의 휘도에 따라 적응적으로 보상치의 가감 처리가 불가능하였다. 예를 들면, 결함 영역이 어두운 상황을 가정하여 주변의 정상 영역 보다 밝게 휘도 보정하는 방법을 하거나, 결함 영역이 밝은 결함인 경우 정상 영역을 더 밝게 휘도 보정하는 방법을 이용함으로써 결함 영역의 보상치를 정량화 및 시스템화 하기가 어려운 문제점이 있다.
따라서, 종래의 영상 표시 장치는 가로선 또는 세로선 표시 결함이 있는 영상 표시 장치에 대한 구분없이 공통으로 적용될 수 있으면서, 결함 영역의 위치에 따라 적응적으로 보상치를 가감할 수 있는 데이터 보상 회로가 요구된다. 또한, 원가 절감을 위하여 데이터 보상 회로의 단순한 구성이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 표시 결함을 보상할 수 있으면서 회로 구성을 단순화할 수 있는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로는 영상 표시 장치에서 발생된 정형 결함 영역의 보상을 위한 정형 결함 정보와, 상기 정형 결함 영역의 방향을 지시하는 방향 정보와, 포인트 결함 영역의 보상을 위한 포인트 결함 정보를 저장한 메모리와; 상기 메모리의 정형 결함 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 정형 결함 보상부와; 상기 정형 결함 보상부에서 보상된 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 FRC 디더링부와; 상기 메모리의 포인트 결함 정보를 이용하여 상기 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부를 구비하고; 상기 정형 결함 보상부는, 상기 정형 결함 정보를 제1 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제1 보상부와; 상기 제1 보상부와 상기 메모리의 상기 정형 결함 정보를 공용하고, 상기 정형 결함 정보를 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제2 보상부와; 상기 메모리의 상기 방향 정보에 따라 상기 제1 및 제2 보상부 중 어느 한 보상부의 출력 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비한다.
상기 정형 결함 정보는 상기 정형 결함 영역의 위치 정보와, 상기 정형 결함 영역의 위치에 따른 보상 데이터와, 상기 보상 데이터를 다수의 계조 영역으로 구분하는 계조 영역 정보를 포함한다.
상기 제1 및 제2 보상부 각각은 상기 메모리로부터의 상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 입력 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 계조 판단부와; 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 입력 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 위치 판단부와; 상기 계조 판단부로부터의 상기 계조 영역 정보와, 상기 위치 판단부로부터의 해당 위치 정보를 이용하여 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 보상 데이터 선택부를 구비한다.
상기 제1 보상부의 위치 판단부는 상기 결함 영역의 위치 정보를 세로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 입력 데이터에 해당하는 가로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하고, 상기 제2 보상부의 위치 판단부는 상기 결함 영역의 위치 정보를 가로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 입력 데이터에 해당하는 세로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력한다.
상기 메모리는 상기 정형 결함 영역이 정상 영역과 대비하여 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 지시하는 명암 정보를 상기 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 추가로 저장하고, 상기 제1 및 제2 보상부 각각은 상기 보상 데이터 선택부로부터 출력된 보상 데이터를 상기 입력 데이터와 가산하는 가산기와; 상기 보상 데이터를 상기 입력 데이터에서 감산하는 감산기와; 상기 위치 판단부로부터 검출된 상기 정형 결함 영역의 순서에 따라 상기 메모리로부터의 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서에서 선택된 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보에 따라 상기 가산기 및 감산기 중 어느 하나의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 추가로 구비한다.
상기 제1 및 제2 보상부 각각은 상기 정형 결함 영역의 메인 영역과, 메인 영역의 양측에 위치한 경계 영역에 대한 데이터를 보상한다.
상기 제1 및 제2 보상부는 상기 메모리의 동일 주소를 병렬로 억세스한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로는 영상 표 시 장치에서 발생된 정형 결함 영역의 보상을 위한 정형 결함 정보와, 상기 정형 결함 영역의 방향을 지시하는 방향 정보와, 포인트 결함 영역의 보상을 위한 포인트 결함 정보를 저장한 메모리와; 상기 메모리의 정형 결함 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 통합 보상부와; 상기 통합 보상부에서 보상된 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 프레임 레이트 컨트롤(이하, FRC) 디더링부와; 상기 메모리의 포인트 결함 정보를 이용하여 상기 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부를 구비한다.
상기 통합 보상부는 상기 메모리의 정형 결함 정보를 제1 방향 또는 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상한다.
상기 정형 결함 정보는 상기 정형 결함 영역의 위치 정보와, 상기 정형 결함 영역의 위치에 따른 보상 데이터와, 상기 보상 데이터를 다수의 계조 영역으로 구분하는 계조 영역 정보를 포함한다.
상기 통합 보상부는 상기 메모리로부터의 상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 입력 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 계조 판단부와; 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 위치 정보와 상기 메모리 또는 외부로부터의 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향 정보에 따라 상기 입력 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보 및 정형 결함 영역의 순서 정보를 출력하는 위치 판단부와; 상기 계조 판단부로부터의 상기 계조 영역 정보와 상기 위치 판단부로부터의 해당 위치 정보를 이용하여 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 보상 데이터 선택부를 구비한다.
상기 위치 판단부는 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트클럭 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 상기 입력 데이터의 가로 방향 화소 위치를 판단하는 수평 화소위치 판단부; 상기 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트클럭 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 상기 입력 데이터의 세로 방향 화소 위치를 판단하는 수직 화소위치 판단부; 및 상기 메모리 또는 상기 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향정보에 따라 상기 수평 화소위치 판단부 또는 상기 수직 화소위치 판단부로부터의 상기 위치 정보출력을 선택하는 멀티플렉서를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 메모리는 상기 정형 결함 영역이 정상 영역과 대비하여 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 지시하는 명암 정보를 상기 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 추가로 저장한다.
상기 통합 보상부는 상기 보상 데이터 선택부로부터 출력된 보상 데이터를 상기 입력 데이터와 가산하는 가산기와; 상기 보상 데이터를 상기 입력 데이터에서 감산하는 감산기와; 상기 위치 판단부로부터 검출된 정형 결함 영역의 순서 정보에 따라 상기 메모리로부터의 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서에서 선택된 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보에 따라 상기 가산기 및 감산기 중 어느 하나의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 추가로 구비하여, 상기 정형 결함 영역의 메인 영역과, 메인 영역의 양측에 위치한 경계 영역에 대한 데이터를 보상한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 액정 표시 장치는 다수의 화소를 갖는 액정 패널과; 상기 액정 패널에 발생된 정형 결함 영역 및 포인트 결함 영역 중 적어도 하나의 결함 영역에 표시될 데이터를 보상하는 전술한 데이터 보상 회로와; 상기 데이터 보상 회로에서 보상된 데이터 정렬하여 출력하고, 다수의 제어 신호를 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 응답하여 상기 액정 패널을 구동하는 패널 구동부를 구비한다. 여기서, 상기 데이터 보상 회로는 상기 타이밍 컨트롤러와 하나의 반도체 칩으로 구현된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법은 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 이용하여 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계와; 상기 단계에서 보상된 상기 정형 결함 영역의 데이터를 FRC 디더링 방법을 이용하여 공간 및 시간적으로 분산시키는 단계와; 상기 메모리에 저장된 포인트 결함 정보를 이용하여 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계를 포함하고; 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계는, 상기 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 제1 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제1 보상 단계와; 상기 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 입력 데이터를 보상하는 제1 보상 단계와; 상기 메모리에 저장된 상기 정형 결함 영역의 방향 정보에 따라 상기 제1 및 제2 보상 단계 중 어느 한 단계에서 보상된 데이터를 선택하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 제1 및 제2 보상 단계 각각은, 상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 입력 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 단계와; 상기 결함 영역의 위 치 정보를 이용하여 상기 입력 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계와; 상기 입력 데이터에 해당하는 계조 영역 정보 및 결함 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.
상기 제1 보상 단계에서 상기 입력 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계는, 상기 결함 영역의 위치 정보를 세로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 입력 데이터에 해당하는 가로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 제2 보상 단계에서 상기 입력 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계는, 상기 결함 영역의 위치 정보를 가로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 입력 데이터에 해당하는 세로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계를 포함한다.
상기 제1 및 제2 보상 단계 각각은 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터를 상기 입력 데이터와 가산하는 단계와; 상기 입력 데이터에 해당하는 보상 데이터를 상기 입력 데이터에서 감산하는 단계와; 상기 메모리에 저장된 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 이용하여 상기 보상 데이터가 가산된 데이터 또는 감사된 데이터를 출력하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법 및 장치는 정형 보상부 의 세로선 보상부 및 가로선 보상부가 하나의 메모리를 공용하고, 세로선 보상부 및 가로선 보상부의 출력을 정형 결함의 유형(방향) 정보에 따라 선택함으로써 다양한 정형 결함 영역의 데이터를 보상하면서도 메모리의 용량을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 영상 표시장치의 데이터 보상 방법 및 장치는 가로선 보상부와 세로선 보상부가 따로 구분되지 않고 하나의 통합 보상부로 구성되어, 보다 간단한 회로 구성을 이룰 수 있다. 다시 말하여, 가로선 및 세로선 보상부가 따로 구분되어 각각 존재하는 구성 대신 하나의 통합된 구성을 이룰 수 있기 때문에 로직 회로의 크기를 줄일 수 있고 제조 원가 또한 절감시킬 수 있다. 아울러, 이와 같은 통합 구조의 데이터 보상 장치 및 방법은 가로선 또는 세로선 방향의 결함 유형 정보에 따라 다양한 정형 결함 영역의 데이터를 보상하면서도 메모리의 용량을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법 및 장치는 정형 결함 영역이 밝은 결함인지 어두운 결함인지에 따라 보상 데이터를 가산하거나 가감하여 정형 결합 영역의 휘도차를 적절하게 보상할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법 및 장치는 FRC 디더링부를 이용하여 정형 결함 영역에 적용된 보상 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시켜서 정형 결함 영역의 경계 부분의 휘도차를 미세하게 보상할 수 있고, 포인트 보상부를 이용하여 포인트 결함 영역의 휘도차를 보상할 수 있다.
상기 특징 외에 본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발 명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
본 발명에 따른 표시 결함을 보상하기 위한 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로에 대한 설명에 앞서서, 데이터 보상 회로의 메모리에 미리 저장되어야 하는 보상 데이터와 기타 정보들을 설정하는 방법에 대하여 먼저 살펴보기로 한다.
표시 결함은 크게 노광량 편차로 인하여 세로선 또는 가로선 결함이 규칙적으로 표시되는 정형 결함과, 이물질의 유입 등으로 인하여 포인트 결함이 불규칙하게 표시되는 포인트 결함으로 구분할 수 있다. 이러한 정형 결함 및 포인트 결함은 영상 표시 장치를 검사하는 과정에서 검출되고, 검출된 정형 결함을 보상하기 위한 제1 보상 데이터와, 포인트 결함을 보상하기 위한 제2 보상 데이터가 각각 설정되어서 데이터 보상 회로의 메모리에 저장된다.
먼저, 영상 표시 장치의 휘도 검사를 통해 세로선 또는 가로선과 같은 정형 결함이 검출되면, 정형 결함의 유형과, 정형 결함 영역의 얼룩 산포 정도에 따른 경계 영역의 분할 구간 폭 및 위치 정보를 설정하고, 정형 결함 영역의 얼룩 정도, 즉 정상 영역과 결함 영역간의 휘도차 또는 색차를 측정하여 측정된 휘도차 또는 색차를 보상하기 위한 보상 데이터를 설정한다.
예를 들면, 검사 공정에서 표시 장치의 정형 결함으로, 도 1에 도시된 바와 같이 세로선 결함 영역이 규칙적으로 검출되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 가로선 결함 영역이 규칙적으로 검출될 수 있다. 각 세로선 결함 영역은 도 3에 도시된 바와 같이 세로 방향으로 길게 위치하고 휘도가 일정한 메인 영역(C1)과, 메인 영역(C1)을 기준으로 양측에 대칭되게 위치하고 휘도가 점진적으로 가변하는 경계 영 역(SG1, SG2)으로 구분될 수 있다. 또한, 각 가로선 결함 영역도 도 4에 도시된 바와 같이 가로 방향으로 길게 위치하는 메인 영역(C1)과, 메인 영역(C1)을 기준으로 양측에 대칭되게 위치하는 경계 영역(SG1, SG2)으로 구분될 수 있다. 표시 결함의 경계 영역(SG1, SG2)은 메인 영역(C1)과 정상 영역의 휘도가 중첩되는 경계 영역으로 메인 영역(C1)을 기준으로 대칭되는 다수의 경계 구간으로 분할될 수 있다. 경계 영역(SG1, SG2)은 메인 영역(C1) 쪽으로 갈수록 메인 영역(C1)에 근접한 휘도를, 정상 영역 쪽으로 갈수록 정상 영역에 근접한 휘도를 표시한다.
정형 결함 영역은 메인 영역(C1)의 시작 위치 및 폭에 따라 메인 영역(C1)의 위치 정보가 설정된다. 그리고, 경계 영역(SG1, SG2)의 위치 정보는 메인 영역(C1)의 위치 정보를 기준으로 경계 영역(SG1, SG2)의 분할 구간 수 및 분할 구간의 폭에 자동으로 설정된다. 또한, 경계 영역(SG1, SG2)의 분할 구간 수 및 분할 구간의 폭은 보상 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 디더 패턴의 규칙을 벗어나지 않는 범위 내에서 메인 영역(C1)의 폭과 메인 영역(C1)에 대응하는 보상 데이터의 크기에 따라 조절된다.
아울러, 정형 결함 영역의 메인 영역(C1)과 비 결함 영역과의 휘도차를 보상하도록 메인 영역(C1)에 대한 보상 데이터(a1)가 설정되고, 대칭적으로 위치한 경계 영역(SG1, SG2)에 대한 보상 데이터(b1~e1)는 점진적으로 감소하도록 자동으로 설정된다. 또한, 액정 표시 장치는 도 5에 도시된 바와 같이 분할된 계조 영역(A, B, C, D) 별로 출력 감마 전압의 특성이 다르므로, 정형 결함 영역의 보상 데이터(a1~e1)는 상기 감마 특성이 다른 계조 영역(A, B, C, D)에 따라 서로 다른 보상 치를 갖도록 설정된다. 또한, 정형 결함 영역의 보상 데이터(a1~e1)는 표시 결함 영역의 위치에 따라 다르게 설정될 수 있다.
이와 같이, 검사 과정에서 검출된 정형 결함에 대한 정보, 즉 정형 결함의 위치 정보와, 계조 영역별로 정형 결함의 위치에 따라 최적화된 보상 데이터와, 상기 계조 영역을 지시하는 계조 영역 정보가 메모리에 저장된다. 또한, 검출된 정형 결함이 세로선인지 가로선인지를 나타내는 정형 결함의 유형, 즉 정형 결함의 방향 정보도 메모리에 저장되거나, 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 이용한 옵션값으로 설정된다.
한편, 정형 결함 영역은 도 6에 도시된 바와 같이 정상 영역보다 밝게 표시되거나, 도 7에 도시된 바와 같이 어둡게 표시되거나, 도 8에 도시된 바와 같이 밝은 결함 영역과 어두운 결함 영역이 혼재되어 표시될 수 있다. 보상 데이터는 표시 결함이 밝은 결함 영역인지 어두운 결함 영역인지에 따라 입력 데이터에 가산(+)되거나 감산(-)되어서 휘도를 보상할 수 있다. 따라서, 정형 결함 영역이 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 나타내는 명암 정보를 결함 영역의 순서에 따라 메모리에 저장한다.
또한, 상기 검사 공정에서는 포인트 결함 영역을 검출하고, 검출된 포인트 결함 영역에 대한 위치 정보와 최적의 보상 데이터를 설정하며, 설정된 위치 정보 및 보상 데이터를 메모리에 저장한다. 즉, 포인트 결함 영역의 보상 데이터는 전술한 세로선 또는 가로선 결함 영역의 보상 데이터와 같은 방법으로, 계조 영역별로 표시 결함의 정도에 따라 최적화되어 저장되고, 계조 영역을 지시하는 계조 영 역 정보가 표시 장치의 메모리에 저장된다.
예를 들면, 검사 공정에서 이물질 유입 등으로 인한 휘점 화소가 검출되면 휘점 화소를 신호 라인과 분리시켜서 도 9에 도시된 바와 같이 암점화하고, 암점 화소(10)를 이웃한 정상 화소(11)와 링크패턴(12)을 통해 링크시켜서 리페어한다. 이 경우, 포인트 결함은 서로 링크된 정상 화소(11) 및 암점 화소(10)를 포함하는 링크 화소들(13)에 의해 표시될 수 있다. 이는 링크 화소들(13)에서는 정상 화소(11)에 공급된 데이터가 링크된 암점 화소(10)까지 분산되어 충전되어야 하므로, 다른 화소와 링크되지 않은 정상 화소들(14)과 대비하여 데이터 충전량이 감소하기 때문이다. 이러한 데이터 충전량 감소로 인한 포인트 결함을 보상하기 위하여, 보상 데이터는 정상 화소(14)와 링크 화소들(13), 즉 포인트 결함 영역과 정상 영역의 휘도차 또는 색도차를 측정한 다음, 측정된 휘도차 또는 색도차를 보상할 수 있는 보상 데이터가 설정된다. 또한, 포인트 결함 영역의 보상 데이터는 계조 영역별로 포인트 결함의 위치에 따라 최적화되어서, 포인트 결함의 위치 정보 및 계조 영역 정보와 함께 메모리에 저장된다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 보상 회로를 나타낸다.
도 10에 도시된 데이터 보상 회로는 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)와 포인트 결함 정보(PD2, CD2, GD2)가 저장된 메모리(100)와, 메모리(100)로부터의 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)에 응답하여 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 정형 보상부(110)와, 정형 보상부(110)와 접속되고 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control; 이하 FRC) 디더링 방법을 이용하여 정형 결함 영역의 데이터를 미세 보상하는 FRC 디더링부(160)와, FRC 디더링부(160)과 접속되고 메모리(100)로부터의 포인트 결함 정보(PD2, CD2, GD2)에 응답하여 포인트 결합 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부(170)를 구비한다.
제 1 실시 예에 따른 정형 보상부(110)는 세로선 결함 또는 가로선 결함을 갖는 각 표시장치의 구분없이 적용되기 위하여 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140)를 구비한다. 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140) 각각은 세로선 결함 정보 및 가로선 결함 정보를 갖는 메모리를 각각 구비할 수 있지만, 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140)가 하나의 메모리(100)를 공용할 수 있다.
노광 장비의 스캔 방향에 따라 세로선 결함이 발생하는 표시 패널과 가로선 결함이 발생하는 표시 패널이 구분되므로, 해당 표시 장치에서는 세로선 결함 정보 또는 가로선 결함 정보만 이용된다. 따라서, 본 발명에서는 세로선 결함 정보에서 사용되는 변수와 가로선 결함 정보에서 사용되는 변수를 통일하고, 한 메모리(100)의 동일 주소에 세로선 결함 정보 또는 가로선 결함 정보를 저장한다. 그리고, 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140)가 한 메모리(100)의 동일 주소를 억세스하여 병렬 구동되지만, 해당 표시 장치의 정형 결함이 세로선 결함인지 가로선 결함인지에 따라 세로선 보상부(120)에서 보상된 데이터 또는 가로선 보상부(140)에서 보상된 데이터가 출력되게 한다. 이 결과, 본 발명의 보상 회로는 세로선 보상부(120)와 가로선 보상(140)가 각각의 메모리를 사용하는 경우보다 메모리의 수를 2개에서 1개로 감소시킬 수 있다. 그리고, 1개의 메모리를 이용하더라도 세로선 결함 정보 및 가로선 결함 정보를 각각 다른 주소에 저장하는 경우보다 메모리의 용량을 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 메모리(100)는 검사 과정으로 검출된 세로선 또는 가로선 형태의 정형 결함 영역에 대한 위치 정보(PD1), 보상 데이터(CD1), 계조 영역 정보(GD1)를 저장하고, 포인트 결함 영역에 대한 위치 정보(PD2), 보상 데이터(CD2), 계조 영역 정보(GD2)를 저장한다. 메모리(100)로는 EEPROM(Electrically Erasable Programmble Read Only Memory)과 같은 비휘발성 메모리가 이용되거나, 표시 장치의 해상도와 같은 식별 정보 등을 저장한 EDID(Extended Display Indentification Data) ROM의 일부 영역을 할당하여 이용할 수 있다. 위치 정보(PD1, PD2)는 다수의 결함 영역 각각의 시작 위치 정보와 끝 위치 정보를 나타낸다. 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)는 각 정형 결함 영역에 포함된 메인 영역과 경계 영역의 분할 구간들 각각에 대한 시작 위치 정보와 끝 위치 정보를 나타낸다. 보상 데이터(CD1, CD2)는 정상 영역 대비 결함 영역의 휘도차 또는 색도차를 보상하기 위한 것으로, 계조 영역 구간 및 결함 영역의 위치에 따라 구분되어 저장되어 있다. 정형 결함 영역의 보상 데이터(CD1)는 각 정형 결함 영역의 메인 영역 및 경계 영역의 분할 구간들 각각에 대해 설정된 보정치들을 포함한다. 계조 영역 정보(GD1, GD2)는 감마 특성에 따라 분할된 다수의 계조 영역 정보를 지시한다.
세로선 결함 영역에서 사용되는 변수와 가로선 결함 영역에서 사용되는 변수는 통일될 수 있다. 그리고, 메모리(100)의 동일 주소에는 세로선 결함 영역 정보 또는 가로선 결함 영역 정보가 저장된다. 예를 들면, 세로선 및 가로선 결함 영역 에 대한 위치 정보(PD1)를 화소 수로 나타내고, 정형 결함이 세로선인지 가로선인지를 구별하는 정형 결함의 방향 정보를 메모리(100)의 특정 어드레스에 저장하거나, 본 발명의 데이터 보상 회로가 내장된 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 이용하여 지시할 수 있게 한다. 예를 들어, 정형 결함의 방향 정보를 "0"으로 설정하여 세로선 결함을 지시하고, "1"로 설정하여 가로선 결함을 지시할 수 있다. 정형 결함의 방향 정보가 "0"인 경우 메모리(100)에 저장된 위치 정보(PD1)는 가로선의 해상도 범위 내에서 할당된 화소 수를 이용하여 설정되어서 세로선 결함 영역의 위치를 지시한다. 정형 결함의 방향 정보가 "1"인 경우 메모리(100)에 저장된 위치 정보(PD1)는 세로선 해상도 범위 내에서 할당된 화소 수를 이용하여 설정되어 가로선 결함 영역의 위치를 지시한다. 다시 말하여, 메모리(100)에서 설정된 정형 결함의 방향 정보에 따라 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)가 세로선 결함 영역의 위치를 지시하거나, 가로선 결함 영역의 위치를 지시한다.
또한, 메모리(100)에는 도 6 내지 도 8과 같이 정형 결함 영역이 정상 영역 대비 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 구분하기 위하여, 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 정형 결함 영역의 명암 여부 정보를 포함하는 제어 정보(CS1)가 특정 위치에 저장되거나, 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 통해 설정될 수 있다. 예를 들면, 제어 정보(CS1)로 할당된 한 바이트 중 3비트는 정형 결함 영역의 순서 정보를 나타내고, 1비트는 정형 결함이 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 지시하는 명암 여부 정보를 나타낸다.
한편, 상기 정형 결함 영역이 세로선 결함인지 가로선 결함인지를 지시하는 정형 결함 영역의 방향 정보와, 정형 결함 영역의 유무를 지시하여 정형 결함 영역의 보상 여부를 지시하는 정형 결함 보상 유무 정보와, 포인트 결함 영역의 보상 여부를 지시하는 포인트 보상 유무 정보가 제어 정보(CS2)로 한 어드레스에 저장되거나, 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 이용하여 직접 설정될 수 있다. 예를 들면, 제어 정보(CS2)로 할당된 한 바이트 중 3비트 데이터 각각이 상기 3가지 정보를 나타낸다.
정형 보상부(110)는 메모리(100)에 저장된 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)를 이용하여 세로선 또는 가로선 결함 영역의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다. 다시 말하여, 정형 보상부(110)는 메모리(100)로부터의 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)에 응답하여 정형 결함 영역의 메인 영역(C1)과 경계 영역(SG1, SG2)의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다. 그리고, 정형 보상부(110)는 정상 영역의 입력 데이터는 데이터 보상없이 바이패스시켜 출력한다.
구체적으로, 정형 보상부(110)는 메모리(100)로부터의 위치정보(PD1)를 세로선 결함 영역의 위치 정보로 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력하는 세로선 보상부(120)와, 상기 위치정보(PD1)를 가로선 결함 영역의 위치 정보로 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력하는 가로선 보상부(140)와, 제어 정보(CS2)의 정형 결함의 방향 정보에 따라 세로선 보상부(120) 또는 가로선 보상부(140)의 출력 데이터를 선택하는 멀티플렉서(Multiplexer; 이하 MUX)(156)를 구비한다. 정형 보상부(110)는 메모리(100)를 공용하는 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140)를 병렬 구동하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 대한 세로선 보상 및 가로선 보상을 동시에 수행한 다음 MUX(156)를 통해 세로선 보상부(120) 또는 가로선 보상부(140)를 선택하여 출력한다.
세로선 보상부(120)는 계조 판단부(122), 위치 판단부(124), 보상 데이터 선택부(126)와, 가산기(128), 감산기(130)와 MUX(132, 134)를 구비한다.
계조 판단부(122)는 메모리(100)로부터 계조 영역 정보(GD1)를 읽어들인 다음 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 분석하고, 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)가 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(126)로 출력한다. 예를 들면, 계조 영역 정보(GD1)는 256계조를 감마 특성에 따라 3개의 계조 영역(계조 영역1 : 30-70계조, 계조 영역2: 71-150계조, 계조 영역3: 151-250계조)으로 분할될 수 있다. 계조 판단부(122)는 상기 3개의 계조 영역 정보 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 계조값이 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 출력한다.
위치 판단부(124)는 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 가로 방향의 화소 위치를 판단한다. 예를 들면, 위치 판단부(124)는 데이터 이네이블 신호(DE)의 이네이블 기간에서 도트클럭(DCLK)을 카운팅하면서 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 가로 방향에서의 화소 위치를 판단한다. 그리고, 위치 판단부(124)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 화소 위치를 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)와 비교하여, 정형 결함 영역으로 검출되면 해당 결함 영역의 위치 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(126)로 출력한다.
보상 데이터 선택부(126)는 계조 판단부(122)에서 선택된 계조 영역 정보와, 위치 판단부(124)에서 선택된 위치 정보에 응답하여 메모리(100)로부터의 보상 데이터(CD1) 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 보상 데이터를 선택하여 출력한다. 다시 말하여, 보상 데이터 선택부(126)는 계조 판단부(122)의 계조 영역 정보에 따라 선택한 해당 계조 영역 내에서, 위치 판단부(124)의 위치 정보에 따른 보상 데이터를 선택하여 출력한다. 예를 들어, 위치 정보가 세로선 결함 영역 중 메인 영역을 지시하면 그 메인 영역을 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력되고, 경계 영역의 분할 구간들을 지시하면 그 분할 구간들 각각 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력된다. 보상 데이터 선택부(126)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 R, G, B 별로 보상 데이터를 선택하여 출력한다.
가산기(128)는 보상 데이터 선택부(126)로부터 출력된 보상 데이터와 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 가산하여 출력한다. 감산기(130)는 보상 데이터 선택부(126)로부터 출력된 보상 데이터를 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 감산하여 출력한다. 액정 표시 장치가 노멀리 화이트 모드인 경우 가산기(128)를 통해 보상 데이터가 가산되면 계조값이 감소되어 보상되고, 감산기(130)을 통해 보상 데이터가 감산되면 계조값이 증가되어 보상된다. 반대로, 액정 표시 장치가 노멀리 블랙 모드인 경우 가산기(128)를 통해 보상 데이터가 가산되면 계조값이 증가되어 보상되고, 감산기(130)을 통해 보상 데이터가 감산되면 계조값이 감소되어 보상된다.
MUX(134)는 정형 결함 영역의 명암 여부에 따라 가산기(128) 또는 감산기(130)로부터의 출력 데이터를 선택하여 출력한다. 예를 들면, 도 6 및 도 8과 같이 정형 결함이 정상 영역 보다 밝은 경우 정형 결함 영역의 휘도 감소를 위하여, 액정 표시 장치가 노멀리 화이트 모드인 경우 MUX(134)는 가산기(128)를 통해 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 보상 데이터가 가산된 데이터를 선택하여 출력한다. 반면에, 노멀리 블랙 모드인 경우 MUX(134)는 감산기(130)를 통해 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 제1 보상 데이터가 감산된 데이터를 선택하여 출력한다. 한편, 도 7 및 도 8과 같이 정형 결함이 정상 영역 보다 어두운 경우 정형 결함 영역의 휘도 증가를 위하여, 액정 표시 장치가 노멀리 화이트 모드인 경우 MUX(134)는 감산기(130)를 통해 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 보상 데이터가 감산된 데이터를 선택하여 출력한다. 반면에, 노멀리 블랙 모드인 경우 MUX(134)는 가산기(128)를 통해 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 보상 데이터가 가산된 데이터를 선택하여 출력한다.
MUX(132)는 정형 결함 영역의 명암 여부 정보를 정형 결함 영역의 순서에 따라 순차적으로 출력하여 상기 가산기(128) 또는 감산기(130)의 출력을 선택하는 MUX(134)를 제어한다. 정형 결함 영역의 명암 여부 정보는 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 메모리(100)에 제어 정보(CS1)로 저장되어 있다. 메모리(100)로부터 읽어들인 제어 정보(CS1)는 정형 결함 영역의 수에 따라 MUX(132)로 공급된다. MUX(132)는 위치 판단부(124)에서 검출되는 세로선 결함 영역의 순서(Vm)에 따라 제어 정보(CS1)를 선택하여 MUX(134)로 공급한다. 따라서, MUX(134)는 MUX(132)로부터 공급된 제어 정보(CS1) 내에 포함된 명암 여부 정보에 따라 상기 가산기(128) 또는 감산기(130)의 출력을 선택하여 MUX(156)로 공급한다.
가로선 보상부(140)는 계조 판단부(142), 위치 판단부(144), 보상 데이터 선 택부(146)와, 가산기(148), 감산기(150)와 MUX(152, 154)를 구비한다. 이러한 가로선 보상부(140)는 위치 판단부(144)만 회로 구성에서 세로선 보상부(120)와 차이가 있고, 다른 회로 구성들은 세로선 보상부(120)와 동일하다.
계조 판단부(142)는 메모리(100)로부터 계조 영역 정보(GD1)를 읽어들인 다음, 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 분석하여서, 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)가 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(126)로 출력한다.
위치 판단부(144)는 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 세로 방향의 화소 위치를 판단한다. 예를 들면, 위치 판단부(144)는 수직 동기 신호(Vsync)와 데이터 이네이블 신호(DE)가 동시에 이네이블된 기간에서 수평 동기 신호(Vsync)를 카운팅하면서 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 세로 방향에서의 화소 위치를 판단한다. 그리고, 위치 판단부(144)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 화소 위치가 메모리(100)로부터의 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)와 비교하여, 정형 결함 영역으로 검출되면 해당 결함 영역의 위치 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(146)로 출력한다.
보상 데이터 선택부(146)는 계조 판단부(142)에서 선택된 계조 영역 정보와, 위치 판단부(144)에서 선택된 위치 정보에 응답하여 메모리(100)로부터의 보상 데이터(CD1) 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 보상 데이터를 선택하여 출력한다.
가산기(148)는 보상 데이터 선택부(146)로부터 출력된 보상 데이터와 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 가산하여 출력한다. 감산기(150)는 보상 데이터 선택부(146)로부터 출력된 보상 데이터를 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 감산하여 출력한다.
MUX(154)는 제어 정보(CS1) 내의 정형 결함 영역의 명암 여부 정보에 따라 가산기(148) 또는 감산기(150)로부터의 출력 데이터를 선택하여 출력한다.
MUX(152)는 메모리(100)로부터 읽어들인 제어 정보(CS1)를 위치 판단부(144)에서 검출되는 가로선 결함 영역의 순서(Hm)에 따라 선택하여 MUX(154)로 공급한다. 따라서, MUX(154)는 MUX(152)로부터 공급된 제어 정보(CS1) 내에 포함된 명암 여부 정보에 따라 상기 가산기(148) 또는 감산기(150)의 출력을 선택하여 MUX(156)로 공급한다.
MUX(156)는 메모리(100)로부터의 제어정보(CS2) 중 정형 결함의 방향 정보에 응답하여 세로선 보상부(120) 또는 가로선 보상부(140)의 출력데이터를 선택한다. 즉, MUX(156)는 정형 결함의 방향 정보가 세로선을 지시하는 경우 세로선 보상부(120)의 출력 데이터를 선택하여 출력하고, 상기 방향 정보가 가로선을 지시하는 경우 가로선 보상부(140)의 출력 데이터를 선택하여 출력한다.
이에 따라, 정형 보상부(110)는 하나의 메모리(100)에 저장된 정형 결함 영역의 정보(PD1, CD1, GD1)를 이용하여 세로선 또는 가로선과 같은 정형 결함 영역의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다.
FRC 디더링부(160)는 정형 보상부(110)에서 보상되어 출력된 데이터(Rm1, Gm1, Bm1)의 일부 하위 비트들을 FRC 디더링 방법을 이용하여 공간 및 시간적으로 분산시켜서 정형 결함 영역의 휘도차를 미세하게 더 보상한다. 이를 위하여 FRC 디더링부(160)는 정형 보상부(110)에서 보상 데이터가 적용된 하위 비트 부분을 디더 패턴을 이용하여 공간 및 시간적으로 분산시킨다. 이에 따라, 정형 결함 영역에서의 미세 휘도차, 즉 정형 결함 영역과 정상 영역의 경계부 휘도차를 미세하게 더 보정할 수 있다.
도 11를 참조하면, FRC 디더링부(160)는 프레임 판단부(162), 화소 위치 판단부(164), 디더값 선택부(166), 가산기(168)를 구비한다.
프레임 판단부(162)는 정형 보상부(110)를 통해 입력된 다수의 동기 신호(Vsync, Hsync, DE, DCLK) 중 수직 동기 신호(Vsync)를 카운팅하여 프레임 수를 감지하고, 감지된 프레임 수 정보를 디더값 선택부(166)로 출력한다.
화소 위치 판단부(164)는 상기 다수의 동기 신호(Vsync, Hsync, DE, DCLK) 중 적어도 하나를 이용하여 입력 데이터(Rm1,Gm1, Bm1)의 화소 위치를 감지한다. 예를 들면, 데이터 이네이블 신호(DE)의 이네이블 기간에 도트클럭(DCLK)을 카운팅하여 입력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1)의 가로 위치를 감지하고, 수직 동기 신호(Vsync)와 데이터 이네이블 신호(DE)가 동시에 이네이블된 기간에서 수평 동기 신호(Vsync)를 카운팅하여 입력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1)의 화소 세로 위치를 감지하며, 감지된 화소 위치 정보를 디더값 선택부(166)로 출력한다.
디더값 선택부(166)는 정형 보상부(110)에서 적용된 보상 데이터, 즉 정형 부상부(110)의 출력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1) 각각의 일부 하위 비트에 해당하는 계조값과, 프레임 판단부(162)로부터 입력된 프레임 수 정보와, 화소 위치 판단 부(164)로부터 입력된 화소 위치 정보를 이용하여, 다수의 디더 패턴에서 해당되는 디더값(Dr, Dg, Db)을 선택하여 출력한다.
디더값 선택부(166)는 설계자에 의해 미리 저장된 다수의 디더 패턴들을 저장하고 있다. 예를 들면, 디더값 선택부(166)는 도 12a 내지 도 12d에 도시된 바와 같이 8*32 크기를 갖고, 0, 1/8, 2/8, 3/8, 4/8, 5/8, 6/8, 7/8, 1의 계조값에 따라 디더값이 "1"(검은색)인 화소 수가 점진적으로 증가하도록 배열된 다수의 디더 패턴들을 룩-업 테이블 형태로 저장하고 있다(1의 계조값을 갖는 디더패턴은 미도시). 디더 패턴들 각각의 화소는 "1"(검은색) 또는 "0"의 디더값을 갖고, 디더 패턴들 각각의 계조값은 디더값이 "1"인 화소 수에 비례하여 결정된다. 또한, 동일한 계조값에 대해서도 디더값이 "1"인 화소들의 위치가 프레임 별로 다른, 즉 다수의 프레임(FRAME1~FRAME8) 각각에서 "1"의 화소 위치가 다른 다수의 디더 패턴들을 저장하고 있다. 다시 말하여, 디더값 선택부(166)은 계조별 및 프레임별로 서로 다른 다수의 디더 패턴들을 저장하고 있다. 디더 패턴들의 크기와 디더 패턴들 각각에서 디더값이 "1"인 화소의 위치는 설계자의 필요에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 이러한 디더 패턴들에 의해 정형 보상부(110)에서 정형 결함 영역에 적용된 보상 데이터가 공간적 및 시간적으로 분산되므로 정형 결함 영역의 휘도차를 미세하게 보상할 수 있다.
정형 보상부(110)에서 출력된 데이터(Rm1, Gm1, Bm1) 각각이 11비트로 구성된 경우, 디더값 선택부(166)는 상기 각 11비트 데이터 중 하위 3비트를 이용하여 디더값을 선택하고, 나머지 8비트는 가산기(168)로 출력한다. 여기서, 3비트는 정 형 보상부(110)에서 보상 데이터가 적용된 부분으로, 정상 영역에 해당하는 데이터의 3비트는 "000"으로 설정되어 있다. 그리고, 디더값 선택부(166)는 도 12a 내지 12d와 같은 디더 패턴들 중에서 상기 입력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1) 각각의 하위 3비트에 해당되는 계조값과, 프레임 판단부(162)로부터의 프레임 수 정보에 해당하는 하나의 디더 패턴을 선택하고, 선택된 디더 패턴에서 화소 위치 판단부(164)로부터의 화소 위치 정보를 이용하여 입력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1) 각각의 화소 위치에 해당하는 1비트씩의 디더값(Dr, Dg, Db)을 선택하여 가산기(168)로 출력한다.
가산기(168)는 디더값 선택부(166)에서 데이터(Rm1, Gm1, Bm1) 각각의 하위 3비트와 분리된 상위 8비트와, 디더값 선택부(166)에서 선택된 디더값(Dr, Dg, Db)을 가산하여 포인트 보상부(170)로 출력한다.
이에 따라, FRC 디더링부(160)는 정형 보상부(110)로부터의 출력 데이터(Rm1, Gm1, Bm1)에서 보상 데이터 부분을 FRC 디더링 방법을 이용하여 공간 및 시간적으로 분산시켜서 정형 결함 영역의 휘도차를 미세하게 더 보상하여 보상 데이터로 인한 화질 저하를 방지한다.
그리고, 포인트 보상부(170)는 메모리(100)에 저장된 포인트 결함 영역 보상 정보(PD2, CD2, GD2)를 이용하여 FRC 디더링부(160)로부터 출력된 데이터(Rm2, Gm2, Bm2) 중 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하여 출력한다. 포인트 보상부(170)는 정형 보상부(110)는 정상 영역의 입력 데이터는 데이터 보상없이 바이패스시켜 출력한다.
도 13을 참조하면, 포인트 보상부(170)는 계조 판단부(172), 위치 판단 부(174), 보상 데이터 선택부(176)와, 연산기(178)를 구비한다.
계조 판단부(172)는 메모리(100)로부터 계조 영역 정보(GD2)를 읽어들인 다음, 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)를 분석하여서, 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)가 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(178)로 출력한다.
위치 판단부(174)는 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)의 화소 위치를 판단한다. 예를 들면, 위치 판단부(174)는 데이터 이네이블 신호(DE)의 이네이블 기간에 도트클럭(DCLK)을 카운팅하여 입력 데이터(Rm1, Rm2, Rm3)의 가로 위치를 감지하고, 수직 동기 신호(Vsync)와 데이터 이네이블 신호(DE)가 동시에 이네이블된 기간에서 수평 동기 신호(Vsync)를 카운팅하여 입력 데이터(Rm1, Rm2, Rm3)의 화소 세로 위치를 감지한다. 위치 판단부(174)는 감지된 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)의 화소 위치가 메모리(100)로부터의 포인트 결함 영역의 위치 정보(PD2)와 비교하여, 포인트 결함 영역으로 검출되면 감지된 화소 위치 정보를 보상 데이터 선택부(178)로 출력한다.
보상 데이터 선택부(176)는 계조 판단부(172)에서 선택된 계조 영역 정보와, 위치 판단부(174)에서 선택된 위치 정보에 응답하여 메모리(100)로부터의 보상 데이터(CD2) 중 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)에 해당하는 보상 데이터를 선택하여 출력한다.
연산기(178)는 보상 데이터 선택부(176)로부터 출력된 보상 데이터와 입력 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)를 가감하여 출력한다.
이에 따라, 포인트 보상부(170)는 포인트 결함 영역의 데이터(Rm2, Gm2, Bm2)를 보상하여 출력한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 보상 회로는 정형 보상부(110)의 세로선 보상부(120) 및 가로선 보상부(140)가 하나의 메모리(100)를 공용하고, 세로선 보상부(120) 및 가로선 보상부(140)의 출력을 정형 결함의 유형(방향) 정보에 따라 선택함으로써 정형 결함 영역의 휘도차를 보상하면서도 메모리(100)의 용량을 감소시킬 수 있다. 이때, 정형 결함 영역이 밝은 결함인지 어두운 결함인지에 따라 보상 데이터를 가산하거나 가감하여 정형 결합 영역의 휘도차를 적절하게 보상할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 보상 회로는 FRC 디더링부(160)를 이용하여 정형 보상부(110)에서 정형 결함 영역의 데이터에 적용된 보상 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시켜서 정형 결함 영역의 경계 부분의 휘도차를 미세하게 보상할 수 있고, 포인트 보상부(170)를 이용하여 포인트 결함 영역의 휘도차를 보상할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 보상 회로를 나타낸다.
도 14에 도시된 데이터 보상 회로는 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)와 포인트 결함 정보(PD2, CD2, GD2)가 저장된 메모리(100)와, 메모리(100)로부터의 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)에 응답하여 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 통합 보상부(220)와, 통합 보상부(220)와 접속되고 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control; 이하 FRC) 디더링 방법을 이용하여 정형 결함 영역의 데이터를 미세 보상 하는 FRC 디더링부(160)와, FRC 디더링부(160)과 접속되고 메모리(100)로부터의 포인트 결함 정보(PD2, CD2, GD2)에 응답하여 포인트 결합 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부(170)를 구비한다.
제 2 실시 예에 따른 통합 보상부(220)는 제 1 실시 예에 따른 정형 보상부(110)와는 달리 세로선 보상부(120)와 가로선 보상부(140)가 따로 구비되지 않고, 하나의 통합된 구성으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 노광 장비의 스캔 방향에 따라 세로선 결함이 발생하는 표시 패널과 가로선 결함이 발생하는 표시 패널이 구분되므로, 해당 표시 장치에서는 세로선 결함 정보 또는 가로선 결함 정보만 이용된다. 따라서, 세로선 결함 정보에서 사용되는 변수와 가로선 결함 정보에서 사용되는 변수는 통일될 수 있으며, 메모리(100)의 동일 주소에 세로선 결함 정보 또는 가로선 결함 정보가 저장된다. 그리고, 해당 표시 장치의 정형 결함이 세로선 결함인지 가로선 결함인지에 따라 통합 보상부(220)에서 보상된 데이터가 출력되도록 한다. 이 결과, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 보상 회로는 메모리를 1개만 시용할 수 있고, 또한 세로선 결함 정보 및 가로선 결함 정보를 다른 주소에 저장하는 경우보다 메모리(100)의 용량을 감소시킬 수 있다. 이러한, 메모리(100)에 대한 설명은 제 1 실시 예에서 상술한 설명으로 대신하기로 한다. 그리고, 위치 정보(PD1, PD2), 및 보상 데이터(CD1, CD2)에 대한 설명 또한 제 1 실시 예에서 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
정형 결함이 세로선인지 가로선인지를 구별하는 정형 결함의 방향 정보는 메모리(100)의 특정 어드레스에 저장되거나, 본 발명의 데이터 보상 회로가 내장된 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 이용하여 지시되기도 한다. 예를 들어, 정형 결함의 방향 정보를 "0"으로 설정하여 세로선 결함을 지시하고, "1"로 설정하여 가로선 결함을 지시할 수 있다. 정형 결함의 방향 정보가 "0"인 경우 메모리(100)에 저장된 위치 정보(PD1)는 가로선의 해상도 범위 내에서 할당된 화소수를 이용하여 설정되어서 세로선 결함 영역의 위치를 지시한다. 정형 결함의 방향 정보가 "1"인 경우 메모리(100)에 저장된 위치 정보(PD1)는 세로선 해상도 범위 내에서 할당된 화소수를 이용하여 설정되어 가로선 결함 영역의 위치를 지시한다. 다시 말하여, 메모리(100)에서 설정된 정형 결함의 방향 정보에 따라 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)가 세로선 결함 영역의 위치를 지시하거나, 가로선 결함 영역의 위치를 지시한다.
통합 보상부(220)는 메모리(100)에 저장된 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)를 이용하여 세로선 또는 가로선 결함 영역의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다. 다시 말하여, 통합 보상부(220)는 메모리(100)로부터의 정형 결함 정보(PD1, CD1, GD1)에 응답하여 정형 결함 영역의 메인 영역(C1)과 경계 영역(SG1, SG2)의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다. 그리고, 통합 보상부(220)는 정상 영역의 입력 데이터는 데이터 보상없이 바이패스시켜 출력한다.
이를 위해, 통합 보상부(220)는 메모리(100)로부터의 계조 영역 정보(GD1)를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 계조 판단부(222)와, 메모리(100)로부터의 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1)와 메모리(100) 또는 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향 정보에 따라 입력 데이 터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 결함 영역의 위치 정보 및 정형 결함 영역의 순서 정보를 출력하는 위치 판단부(224)와, 계조 판단부(222)로부터의 계조 영역 정보와 위치 판단부(224)로부터의 결함 영역 위치 정보를 이용하여 메모리(100)로부터의 결함 영역의 보상 데이터(CD1) 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 보상 데이터 선택부(226)를 구비한다.
또한, 통합 보상부(220)는 보상 데이터 선택부(226)로부터 출력된 보상 데이터를 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)와 가산하는 가산기(228)와, 보상 데이터를 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 감산하는 감산기(230)와, 위치 판단부(224)로부터 검출된 정형 결함 영역의 순서에 따라 메모리(100)로부터의 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(232)와, 멀티플렉서(232)에서 선택된 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보에 따라 가산기(228) 및 감산기(230) 중 어느 하나의 출력을 선택하는 멀티플렉서(234)를 추가로 구비한다.
계조 판단부(222)는 메모리(100)로부터 계조 영역 정보(GD1)를 읽어들인 다음, 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 분석한다. 그리고, 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)가 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 보상 데이터 선택부(226)로 출력한다. 예를 들면, 계조 영역 정보(GD1)는 256계조를 감마 특성에 따라 3개의 계조 영역(계조 영역1 : 30-70계조, 계조 영역2: 71-150계조, 계조 영역3: 151-250계조)으로 분할될 수 있다. 계조 판단부(222)는 상기 3개의 계조 영역 정보 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 계조값이 포함되는 계조 영역 정보를 선택하여 출력한다.
위치 판단부(224)는 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수 평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 가로 방향 또는 세로 방향의 화소 위치를 판단한다.
이러한, 위치 판단부(224)는 도 15에 도시된 바와 같이, 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 가로 방향 화소 위치를 판단하는 수평 화소위치 판단부(322), 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE), 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 세로 방향 화소 위치를 판단하는 수직 화소위치 판단부(324), 및 메모리(100) 또는 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향정보에 따라 수평 화소위치 판단부(322) 또는 수직 화소위치 판단부(324)의 출력을 선택하는 MUX(326)을 구비한다.
수평 화소위치 판단부(322)는 데이터 이네이블 신호(DE)의 이네이블 기간에서 도트클럭(DCLK)을 카운팅하면서 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 가로 방향에서의 화소 위치를 판단한다. 이러한, 수평 화소위치 판단부(322)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 화소 위치를 메모리(100)로부터의 정형 결함 영역 위치 정보(PD1)와 비교하여, 정형 결함 영역으로 검출되면 해당 결함 영역의 위치 정보를 선택하여 MUX(326)로 출력한다.
수직 화소위치 판단부(324)는 수직 동기 신호(Vsync)와 데이터 이네이블 신 호(DE)가 동시에 이네이블된 기간에서 수평 동기 신호(Hsync)를 카운팅하면서 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 세로 방향에서의 화소 위치를 판단한다. 이러한, 수직 화소위치 판단부(324)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 화소 위치를 메모리(100)로부터의 정형 결함 영역 위치 정보(PD1)와 비교하여, 정형 결함 영역으로 검출되면 해당 결함 영역의 위치 정보를 선택하여 MUX(326)로 출력한다.
MUX(326)는 메모리(100) 또는 타이밍 컨트롤러의 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향정보에 따라 수평 화소위치 판단부(322) 또는 수직 화소위치 판단부(324)로부터 입력되는 결함 영역의 위치 정보를 보상 데이터 선택부(226)로 공급한다.
보상 데이터 선택부(126)는 계조 판단부(222)에서 선택된 계조 영역 정보와, 위치 판단부(224)에서 선택된 위치 정보에 응답하여 메모리(100)로부터의 보상 데이터(CD1) 중 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에 해당하는 보상 데이터를 선택하여 출력한다. 다시 말하여, 보상 데이터 선택부(226)는 계조 판단부(122)의 계조 영역 정보에 따라 선택한 해당 계조 영역내에서, 위치 판단부(124)의 위치 정보에 따른 보상 데이터를 선택하여 출력한다. 예를 들어, 위치 정보가 세로선 결함 영역 중 메인 영역을 지시하면 그 메인 영역을 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력되고, 경계 영역의 분할 구간들을 지시하면 그 분할 구간들 각각 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력된다. 반면, 위치 정보가 가로선 결함 영역 중 메인 영역을 지시하면 그 메인 영역을 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력되고, 경계 영역의 분할 구간들을 지시하면 그 분할 구간들 각각 보상하기 위한 보상 데이터가 선택되어 출력되기도 한다. 이러한, 보상 데이터 선택부(226)는 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)의 R, G, B 별로 보상 데이터를 선택하여 출력한다.
가산기(228)는 보상 데이터 선택부(226)로부터 출력된 보상 데이터와 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 가산하여 출력한다. 그리고, 감산기(230)는 보상 데이터 선택부(226)로부터 출력된 보상 데이터를 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)에서 감산하여 출력한다. 이러한, 가산기(228)와 감산기(230) 각각은 제 1 실시 예에 따른 가산기(128) 및 감산기(130)와 동일한 구성으로 동일한 동작을 수행한다. 이에 따라, 제 2 실시 예에 따른 가산기(228)와 감산기(230)에 설명은 제 1 실시 예에 따른 가산기(128) 및 감산기(130)에 대한 구체적인 설명으로 대신하기로 한다.
MUX(234)는 정형 결함 영역의 명암 여부에 따라 가산기(228) 또는 감산기(230)로부터의 출력 데이터를 선택하여 FRC 디더링부(160)로 공급한다. 이러한, MUX(234)의 구성 및 동작은 제 1 실시 예에 따른 MUX(134)와 동일하기 때문에 이에 대한 설명은 제 1 실시 예에 따른 MUX(134)에 대한 구체적인 설명으로 대신하기로 한다.
MUX(232)는 정형 결함 영역의 명암 여부 정보를 정형 결함 영역의 순서에 따라 순차적으로 출력하여 가산기(228) 또는 감산기(230)의 출력을 선택하는 MUX(234)를 제어한다. 마찬가지로, MUX(232)의 구성 및 동작 또한 제 1 실시 예에 따른 MUX(132)와 동일하기 때문에 이에 대한 설명은 제 1 실시 예에 따른 MUX(132)에 대한 구체적인 설명으로 대신하기로 한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 통합 보상부(220)는 하나의 메모 리(100)에 저장된 정형 결함 영역의 정보(PD1, CD1, GD1)를 이용하여 세로선 및 가로선과 같은 정형 결함 영역의 입력 데이터(Ri, Gi, Bi)를 보상하여 출력한다. 이러한, 통합 구조의 데이터 보상 장치 및 방법은 가로선 또는 세로선 방향의 결함 유형 정보에 따라 다양한 정형 결함 영역의 데이터를 보상하면서도 메모리(100)의 용량을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 통합 보상부(220)는 가로선 보상부(140)와 세로선 보상부(120)가 따로 구분되지 않고 하나의 통합 보상부(220)로 구성되어, 보다 간단한 회로 구성을 이룰 수 있다. 다시 말하여, 가로선 및 세로선 보상부(140, 120)가 따로 구분되어 각각 존재하는 구성 대신 하나의 통합된 구성을 이룰 수 있기 때문에 로직 회로의 크기를 줄일 수 있고 제조 원가 또한 절감시킬 수 있다.
FRC 디더링부(160)와 포인트 보상부(170)의 구성과 동작은 도 10 내지 도 13을 통해 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
이와 같이, 표시 패널의 정형 결함 영역 및 포인트 결함 영역의 데이터를 보상할 수 있는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 보상 회로는 액정 표시 장치 뿐만 아니라, OLED, PDP 등과 같은 다른 평판 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 보상 회로가 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 16에 도시된 액정 표시 장치는 보상 회로(115) 및 타이밍 컨트롤러(114)와, 액정 패널(113)을 구동하는 데이터 드라이버(111) 및 게이트 드라이버(112), 그리고 액정 패널(113)을 구비한다. 보상 회로(115)는 타이밍 컨트롤러(114)와 함께 하나의 반도체 칩(Chip)으로 구현될 수 있다.
보상 회로(115)는 전술한 바와 같이 외부로부터 입력된 데이터(Ri, Gi, Bi)와, 다수의 동기 신호(Vsync, Hsync, DE, DCLK)과, 메모리(100)에 저장된 정형 결함 영역의 정보(PD1, CD1, GD1) 및 포인트 결함 영역의 정보(PD2, CD2, GD2)를 이용하여, 가로선 또는 세로선과 같은 정형 결함 영역과, 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하고, 보상된 데이터(Rc, Gc, Bc)를 상기 다수의 동기 신호(Vsync, Hsync, DE, DCLK)와 함께 타이밍 컨트롤러(114)로 공급한다. 보상 회로(115)는 메모리(100)에 저장된 정형 결함 영역의 위치 정보(PD1), 보상 데이터(CD1), 계조 영역 정보(GD1)를 이용하여 세로선 또는 가로선과 같은 정형 결함 영역의 휘도차를 보상하고, 메모리(100)에 저장된 포인트 결함 영역의 위치 정보(PD2), 보상 데이터(CD2), 계조 영역 정보(GD2)를 이용하여 포인트 결함 영역의 휘도차를 보상한다. 특히, 도 10에 도시된 바와 같이 정형 보상부(110)의 세로선 보상부(120) 및 가로선 보상부(140)가 하나의 메모리(100)를 공용하고, 세로선 보상부(120) 및 가로선 보상부(140)의 출력을 정형 결함의 유형(방향) 정보에 따라 선택함으로써 메모리(100)의 용량을 감소시킬 수 있다. 또한, 정형 결함 영역이 밝은 결함인지 어두운 결함인지에 따라 보상 데이터를 가산하거나 가감하여 정형 결합 영역의 휘도차를 적절하게 보상할 수 있고, FRC 디더링부(160)를 이용하여 정형 보상부(110)에서 정형 결함 영역의 데이터에 적용된 보상 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시켜서 정형 결함 영역의 경계 부분의 휘도차를 미세하게 보상할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(114)는 보상 회로(115)로부터 입력된 데이터(Rc, Gc, Bc)를 정렬하여 데이터 드라이버(111)로 출력하고, 다수의 동기신호(Vsync, Hsync, DE, DCLK)를 이용하여 데이터 드라이버(111)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DDC)와, 게이트 드라이버(112)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GDC)를 생성하여 출력한다.
패널 구동부는 액정 패널(113)의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버(111)와, 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버(112)를 구비한다. 데이터 드라이버(111)는 타이밍 컨트롤러(114)로부터 입력된 데이터(Rc, Gc, Bc)를 감마 전압을 이용하여 아날로그 데이터로 변환하여서 액정 패널(113)의 데이터 라인으로 출력한다. 게이트 드라이버(112) 타이밍 컨트롤러(114)의 게이트 제어 신호(GDC)에 응답하여 액정 패널(113)의 게이트 라인을 순차 구동한다.
액정 패널(113)은 다수의 화소들이 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다. 각 화소는 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브화소의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 게이트 라인(17) 및 데이터 라인(16)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)와 병렬 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 액정 패널(113)에 공정상 포함될 수 있는 세로선 또는 가로선과 같은 정형 결함 영역과, 포인트 결함 영역은 보 상 회로(115)에 의해 보상된 데이터를 표시함으로써 정상 영역과 결함 영역과의 휘도차가 방지되므로 화질을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 액정 패널에 표시된 세로선 결함 영역을 나타낸 도면.
도 2는 액정 패널에 표시된 가로선 결함 영역을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 한 세로선 영역을 확대하여 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 도시된 한 가로선 영역을 확대하여 나타낸 도면.
도 5는 입력 데이터에 따른 출력 전압의 감마 특성을 나타낸 그래프
도 6은 액정 패널에 표시된 밝은 정형 결함 영역을 나타낸 도면.
도 7은 액정 패널에 표시된 어두운 정형 결함 영역을 나타낸 도면.
도 8은 액정 패널에 혼재된 밝은 정형 결함 영역 및 어두운 정형 결함 영역을 나타낸 도면.
도 9는 액정 패널에 표시된 포인트 결함 영역을 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 보상 회로를 나타낸다.
도 11은 도 10에 도시된 FRC 디더링부의 상세 블록도.
도 12a 내지 도 12d는 도 11에 도시된 디더값 선택부에 저장된 다수의 디더 패턴들을 나타낸 도면.
도 13은 도 10에 도시된 포인트 보상부의 상세 블록도.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 보상 회로를 나타낸다.
도 15는 도 14에 도시된 위치 판단부의 상세 블록도.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 보상 회로가 적용된 액정 표시 장치를 나타낸 블록도.

Claims (16)

  1. 영상 표시 장치에서 발생된 정형 결함 영역의 보상을 위한 정형 결함 정보와, 상기 정형 결함 영역의 방향을 지시하는 방향 정보와, 포인트 결함 영역의 보상을 위한 포인트 결함 정보를 저장한 메모리와;
    상기 메모리의 정형 결함 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 정형 보상부와;
    상기 정형 보상부에서 보상된 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control) 디더링부와;
    상기 메모리의 포인트 결함 정보를 이용하여 상기 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부를 구비하고;
    상기 정형 보상부는,
    상기 정형 결함 정보를 제1 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 제1 보상부와;
    상기 제1 보상부와 상기 메모리의 상기 정형 결함 정보를 공용하고, 상기 정형 결함 정보를 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 제2 보상부와;
    상기 메모리의 상기 방향 정보에 따라 상기 제1 및 제2 보상부 중 어느 한 보상부의 출력 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정형 결함 정보는 상기 정형 결함 영역의 위치 정보와, 상기 정형 결함 영역의 위치에 따른 보상 데이터와, 상기 보상 데이터를 다수의 계조 영역으로 구분하는 계조 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보상부 각각은
    상기 메모리로부터의 상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 계조 판단부와;
    상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 위치 판단부와;
    상기 계조 판단부로부터의 상기 계조 영역 정보와, 상기 위치 판단부로부터의 해당 위치 정보를 이용하여 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 보상 데이터 선택부를 구비하고,
    상기 제1 보상부의 위치 판단부는,
    상기 결함 영역의 위치 정보를 세로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 가로 방향의 화소 위치를 검출하고, 상기 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하며,
    상기 제2 보상부의 위치 판단부는,
    상기 결함 영역의 위치 정보를 가로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 세로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 메모리는 상기 정형 결함 영역이 정상 영역과 대비하여 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 지시하는 명암 정보를 상기 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 추가로 저장하고,
    상기 제1 및 제2 보상부 각각은
    상기 보상 데이터 선택부로부터 출력된 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터와 가산하는 가산기와;
    상기 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터에 감산하는 감산기와;
    상기 위치 판단부로부터 검출된 상기 정형 결함 영역의 순서에 따라 상기 메모리로부터의 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와;
    상기 멀티플렉서에서 선택된 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보에 따라 상기 가산기 및 감산기 중 어느 하나의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 추가로 구비하고,
    상기 제1 및 제2 보상부 각각은,
    상기 정형 결함 영역의 메인 영역과, 메인 영역의 양측에 위치한 경계 영역에 대한 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보상부는 상기 메모리의 동일 주소를 병렬로 억세스하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  6. 영상 표시 장치에서 발생된 정형 결함 영역의 보상을 위한 정형 결함 정보와, 상기 정형 결함 영역의 방향을 지시하는 방향 정보와, 포인트 결함 영역의 보상을 위한 포인트 결함 정보를 저장한 메모리와;
    상기 메모리의 정형 결함 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 통합 보상부와;
    상기 통합 보상부에서 보상된 데이터를 공간 및 시간적으로 분산시키는 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control) 디더링부와;
    상기 메모리의 포인트 결함 정보를 이용하여 상기 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 포인트 보상부를 구비하고;
    상기 통합 보상부는,
    상기 메모리의 정형 결함 정보를 제1 방향 또는 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 정형 결함 정보는 상기 정형 결함 영역의 위치 정보와, 상기 정형 결함 영역의 위치에 따른 보상 데이터와, 상기 보상 데이터를 다수의 계조 영역으로 구분하는 계조 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 통합 보상부는
    상기 메모리로부터의 상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 계조 판단부와;
    상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 위치 정보와 상기 메모리 또는 외부로부터의 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향 정보에 따라 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보 및 정형 결함 영역의 순서 정보를 출력하는 위치 판단부와;
    상기 계조 판단부로부터의 상기 계조 영역 정보와 상기 위치 판단부로부터의 해당 위치 정보를 이용하여 상기 메모리로부터의 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 보상 데이터 선택부를 구비하고,
    상기 위치 판단부는,
    외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트클럭 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터의 가로 방향 화소 위치를 판단하는 수평 화소위치 판단부;
    상기 외부 시스템으로부터 입력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 이네이블 신호, 도트클럭 중 적어도 하나의 동기 신호를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터의 세로 방향 화소 위치를 판단하는 수직 화소위치 판단부; 및
    상기 메모리 또는 상기 옵션핀을 통해 입력되는 정형 결함의 방향정보에 따라 상기 수평 화소위치 판단부 또는 상기 수직 화소위치 판단부로부터의 상기 위치 정보출력을 선택하는 멀티플렉서를 구비한 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 메모리는 상기 정형 결함 영역이 정상 영역과 대비하여 밝은 결함인지 어두운 결함인지를 지시하는 명암 정보를 상기 정형 결함 영역의 순서 정보와 함께 추가로 저장하고,
    상기 통합 보상부는
    상기 보상 데이터 선택부로부터 출력된 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터와 가산하는 가산기와;
    상기 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터에서 감산하는 감산기와;
    상기 위치 판단부로부터 검출된 정형 결함 영역의 순서 정보에 따라 상기 메모리로부터의 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와;
    상기 멀티플렉서에서 선택된 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보에 따라 상기 가산기 및 감산기 중 어느 하나의 출력을 선택하는 멀티플렉서를 추가로 구비하여,
    상기 정형 결함 영역의 메인 영역과, 메인 영역의 양측에 위치한 경계 영역에 대한 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 회로.
  10. 다수의 화소를 갖는 액정 패널과;
    상기 액정 패널에 발생된 정형 결함 영역 및 포인트 결함 영역 중 적어도 하나의 결함 영역에 표시될 데이터를 보상하는 상기 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 데이터 보상 회로와;
    상기 데이터 보상 회로에서 보상된 데이터 정렬하여 출력하고, 다수의 제어 신호를 생성하여 출력하는 타이밍 컨트롤러와;
    상기 타이밍 컨트롤러의 제어에 응답하여 상기 액정 패널을 구동하는 패널 구동부를 구비하고,
    상기 데이터 보상 회로는,
    상기 타이밍 컨트롤러와 하나의 반도체 칩으로 구현된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 이용하여 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계와;
    상기 단계에서 보상된 상기 정형 결함 영역의 데이터를 프레임 레이트 컨트롤(Frame Rate Control) 디더링 방법을 이용하여 공간 및 시간적으로 분산시키는 단계와;
    상기 메모리에 저장된 포인트 결함 정보를 이용하여 포인트 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계를 포함하고;
    상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 단계는,
    상기 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 제1 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 제1 보상 단계와;
    상기 메모리에 저장된 정형 결함 정보를 제2 방향을 갖는 정형 결함 영역의 정보로 인식하여 상기 정형 결함 영역의 데이터를 보상하는 제2 보상 단계와;
    상기 메모리에 저장된 상기 정형 결함 영역의 방향 정보에 따라 상기 제1 및 제2 보상 단계 중 어느 한 단계에서 보상된 데이터를 선택하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 정형 결함 정보는 상기 정형 결함 영역의 위치 정보와, 상기 정형 결함 영역의 위치에 따른 보상 데이터와, 상기 보상 데이터를 다수의 계조 영역으로 구분하는 계조 영역 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보상 단계 각각은,
    상기 계조 영역 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 계조 영역 정보를 출력하는 단계와;
    상기 결함 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계와;
    상기 계조 영역 정보 및 결함 영역의 위치 정보를 이용하여 상기 결함 영역의 보상 데이터 중 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 보상 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 보상 단계에서 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계는, 상기 결함 영역의 위치 정보를 세로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 가로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 보상 단계에서 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계는, 상기 결함 영역의 위치 정보를 가로선 결함 영역에 대한 가로 방향의 위치 정보로 인식하여, 상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 세로 방향의 화소 위치를 검출하고, 검출된 화소 위치에 해당하는 결함 영역의 위치 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보상 단계 각각은
    상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터와 가산하는 단계와;
    상기 정형 결함 영역의 데이터에 해당하는 보상 데이터를 상기 정형 결함 영역의 데이터에서 감산하는 단계와;
    상기 메모리에 저장된 상기 정형 결함 영역의 순서 정보 및 명암 정보를 이용하여 상기 보상 데이터가 가산된 데이터 또는 감산된 데이터를 출력하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 및 제2 보상 단계 각각은 상기 정형 결함 영역의 메인 영역과, 메 인 영역의 양측에 위치한 경계 영역에 대한 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 장치의 데이터 보상 방법.
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