KR102169720B1 - 표시 패널, 이의 얼룩 보정 시스템 및 이의 얼룩 보정 방법 - Google Patents

표시 패널, 이의 얼룩 보정 시스템 및 이의 얼룩 보정 방법 Download PDF

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Abstract

표시 패널, 표시 패널의 얼룩 보정 시스템, 표시 패널의 얼룩 보정 방법이 제공된다. 표시 패널의 얼룩 보정 시스템은 기 설정된 제1 기준 계조, 제2 기준 계조 또는 제3 기준 계조에 대응하는 테스트 신호를 표시 패널에 각각 제공하는 테스트 신호 공급부, 상기 테스트 신호에 따라 상기 표시 패널 상에 표시되는 각 기준 계조 별 화상을 취득하고, 상기 표시 패널의 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 산출하는 휘도 산출부 및 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 보정 데이터 산출부를 포함하되, 상기 제1 내지 제3 기준 계조는 서로 상이한 계조 값을 가지며, 상기 제3 기준 계조는 상기 표시 패널에 입력되는 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당하고, 상기 보정 데이터는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시킨다.

Description

표시 패널, 이의 얼룩 보정 시스템 및 이의 얼룩 보정 방법{DISPLAY PANEL, STAIN COMPENSATION SYSTEM FOR THE SAME AND STAIN COMPENSATION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 표시 패널, 표시 패널의 얼룩 보정 시스템 및 표시 패널의 얼룩 보정 방법에 관한 것이다.
최근 영상 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 표시 장치 등과 같은 평판 표시 장치가 주로 이용된다.
영상 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널을 완성한 다음 표시 얼룩을 검출하는 검사 공정을 거치게 된다. 검사 공정에서 표시 얼룩이 검출된 표시 패널은 결함 부분에 대한 리페어 공정을 거치기도 하지만, 리페어 공정으로도 해결할 수 없는 표시 얼룩이 존재하고 있다. 이러한 표시 얼룩은 주로 박막 패턴 형성 공정에서 이용되는 노광 장비의 멀티 노광시 중첩 노광과 멀티렌즈들의 수차 등으로 인한 노광량 편차에서 기인한다. 노광량 편차에 의해 박막 패턴의 폭이 가변 되어서 박막 트랜지스터의 기생 용량 편차, 셀 갭을 유지하는 칼럼 스페이서의 높이 편차, 신호 라인들 간의 기생 용량 편차 등이 발생되고, 이 편차들은 휘도 편차를 유발하여 세로선 또는 가로선 형태의 정형 얼룩이 표시될 수 있다. 또한, 슬림화를 위해 액정 패널과 백라이트 유닛의 간격이 감소되면서 광 확산 경로가 부족하여서 다수의 램프 위치에 대응하는 가로 선 형태의 정형 얼룩이 표시될 수 있다. 한편, 얼룩은 상기 정형 얼룩뿐만 아니라, 이물질 유입이나 핀홀(Pinhole) 등과 같은 공정 불량의 이유로 불규칙한 부정형 형태로 표시될 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 표시 패널의 얼룩을 보정할 수 있는 얼룩 보정 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 표시 패널의 얼룩을 보정할 수 있는 얼룩 보정 방법을 제공하고자 하는 것이다.
나아가, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 표시부의 얼룩이 보상된 표시 패널을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 시스템은 기 설정된 제1 기준 계조, 제2 기준 계조 또는 제3 기준 계조에 대응하는 테스트 신호를 표시 패널에 각각 제공하는 테스트 신호 공급부, 상기 테스트 신호에 따라 상기 표시 패널 상에 표시되는 각 기준 계조 별 화상을 취득하고, 상기 표시 패널의 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 산출하는 휘도 산출부 및 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 보정 데이터 산출부를 포함하되, 상기 제1 내지 제3 기준 계조는 서로 상이한 계조 값을 가지며, 상기 제3 기준 계조는 상기 표시 패널에 입력되는 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당하고, 상기 보정 데이터는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시킨다.
여기서, 상기 표시 패널은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하고, 상기 보정 데이터 산출부는 상기 복수의 화소 중 기준 화소를 설정할 수 있다.
여기서, 상기 보정 데이터 산출부는 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소의 휘도를 상기 기준 화소의 휘도와 실질적으로 동일하도록 보정할 수 있다.
또한, 상기 보정 데이터 산출부는 상기 복수의 화소에서 평균 휘도 값을 가진 화소를 상기 기준 화소로 설정할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출부는 상기 복수의 화소의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 보정할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출부는 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출부는 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출부는 상기 제1 보정 데이터를 참조하여, 0 계조부터 상기 제1 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실절적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 0 계조 내지 상기 제1 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 휘도 산출부는 상기 표시 패널을 촬상하여 상기 표시 패널의 화상을 취득하는 화상 취득부 및 상기 표시 패널의 휘도 분포 데이터를 산출하는 제1 제어부를 포함할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출부는 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 제2 제어부 및 상기 보정 데이터가 룩업 테이블 형태로 저장되는 메모리부를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법은 기 설정된 제1 기준 계조, 제2 기준 계조 또는 제3 기준 계조에 대응하는 화상을 표시하는 표시 패널을 촬상하여 각 기준 계조 별 화상의 이미지 데이터를 산출하는 단계, 상기 각 기준 계조 별 화상의 이미지 데이터로부터 상기 표시 패널의 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 산출하는 단계, 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 단계 및 상기 보정 데이터로 상기 표시 패널에 입력되는 입력 계조 데이터를 보정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 내지 제3 기준 계조는 서로 상이한 계조 값을 가지며, 상기 제3 기준 계조는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당하며, 상기 보정 데이터는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시킨다.
상기 표시 패널은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하고, 상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 복수의 화소 중 어느 화소를 기준 화소로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 기준 화소와 상기 복수의 화소 중 상기 기준 화소가 아닌 나머지 화소의 휘도 값을 실질적으로 동일하도록 보정하는 단계일 수 있다.
상기 보정 데이터 산출 단계는 복수의 화소의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제1 보정 데이터를 참조하여, 0 계조부터 상기 제1 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실절적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 0 계조 내지 상기 제1 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터를 산출할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열되고 적어도 하나의 기준 화소가 설정되는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 표시부에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부, 상기 복수의 화소 중 상기 기준 화소가 아닌 나머지 화소에 입력되는 입력 계조 데이터를 보정하여 보정 계조 데이터를 생성하는 데이터 보정부 및 상기 보정 계조 데이터를 변환하여 데이터 전압을 생성하고 상기 데이터 전압을 상기 표시부에 인가하는 데이터 구동부를 포함하되, 상기 데이터 보정부는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시킨다.
상기 보정 계조 데이터는 상기 입력 계조 데이터보다 비트 수가 확장되고,
상기 데이터 구동부는 상기 보정 계조 데이터의 비트 수에 대응되는 디지털 아날로그 컨버터부를 포함할 수 있다.
상기 입력 계조 데이터는 8 비트(bit) 신호이고, 상기 보정 계조 데이터는 9 비트(bit) 신호일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과 있다.
표시 패널의 얼룩을 보정할 수 있어, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 화상 취득부의 블록도이다.
도 3은 표시 패널 및 이의 화상을 취득하는 휘도 산출부의 개략도이다.
도 4는 제1 내지 제3 휘도 분포 데이터의 개략도이다.
도 5는 보정 데이터 산출부의 블록도이다.
도 6은 복수의 화소의 계조-휘도 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 7은 기준 화소의 계조-휘도 곡선의 역함수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 화소의 선형화된 계조-휘도 그래프이다.
도 9는 선형화 후 제1 내지 제3 휘도 분포 데이터를 나타낸 개략도이다.
도 10은 기준 화소의 휘도와 보정 화소의 휘도 관계를 나타낸 그래프이다.
도 11은 보정 화소에서 보정 전 계조와 보정 후 계조의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법의 순서도이다.
도 13은 보정 데이터 산출 단계의 순서도이다.
도 14는 보정된 휘도 분포 데이터를 이용한 보정 데이터 산출 단계의 순서도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 블록도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 데이터 보정부의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 데이터 구동부의 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서, 동일한 식별 부호는 동일한 구성을 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 화상 취득부의 블록도이며, 도 3은 표시 패널 및 이의 화상을 취득하는 휘도 산출부의 개략도이며, 도 4는 제1 내지 제3 휘도 분포 데이터의 개략도이고, 도 5는 보정 데이터 산출부의 블록도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 표시 패널의 얼룩 보정 시스템(10)은 신호 공급부(110), 휘도 산출부(120) 및 보정 데이터 산출부(130)를 포함한다.
신호 공급부(110)는 표시 패널(20)에 테스트 신호(T)를 제공할 수 있다. 신호 공급부(110)는 기 설정된 기준 계조마다 테스트 신호(T)를 표시 패널(20)에 제공할 수 있다. 신호 공급부(110)는 제1 기준 계조(G1), 제2 기준 계조(G2), 제3 기준 계조(G3)에 대응하는 테스트 신호(T)를 표시 패널(20)에 제공할 수 있다. 신호 공급부(110)는 휘도 산출부(120)에서 제공되는 제어 신호(G)에 의해 설정되는 기준 계조를 변경할 수 있다. 제1 내지 제3 기준 계조(G1, G2, G3)은 서로 상이한 계조 값을 가질 수 있다. 여기서 제1 기준 계조(G1)의 계조 값은 제2 기준 계조(G2)의 계조 값보다 낮을 수 있으며, 제3 기준 계조(G3)는 표시 패널(20)에 입력되는 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 계조(G1)은 35계조, 제2 기준 계조(G2)는 87계조, 제3 기준 계조(G3)는 255계조일 수 있으며, 테스트 신호(T)는 8 비트(bit) 신호일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
표시 패널(20)은 화상을 디스플레이하는 패널로서, LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(20)을 OLED 패널로서 설명하지만, 본 발명의 표시 패널은 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치 및 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(20)은 테스트 신호(T)에 응답하여 각 기준 계조(G1, G2, G3)에 따라 서로 다른 휘도 값을 가지는 화상을 표시할 수 있다. 표시 패널(20)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 화소(PX)는 3X3 매트릭스 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 화소(PX)는 유기 발광 소자를 포함하며, 자체 발광할 수 있다. 다만, 복수의 화소(PX)는 노광량 편차, 칼럼 스페이서의 높이 편차 또는 신호 라인들 간의 기생 용량 편차 등에 의한 정형 얼룩뿐만 아니라 이물질 유입 또는 핀홀(Pinhole) 등과 같은 공정 불량의 이유로 부정형 형태의 얼룩에 의해 서로 다른 휘도를 가질 수 있다.
휘도 산출부(120)는 표시 패널(20) 상에 표시되는 각 기준 계조(G1, G2, G3) 별 화상을 취득할 수 있다. 또한, 휘도 산출부(120)는 취득한 각 기준 계조 별 화상을 근거로 표시 패널(20)의 휘도 분포 데이터(P)를 산출할 수 있다. 휘도 산출부(120)는 화상 취득부(121) 및 제1 제어부(122)를 포함할 수 있다.
화상 취득부(121)는 표시 패널(20) 상에 표시되는 기준 계조별 화상을 취득할 수 있다. 화상 취득부(121)는 카메라로 이루어질 수 있으며, 표시 패널(20) 상에 표시되는 화상을 촬상하고, 촬상된 화상의 이미지 데이터(I)을 제1 제어부(122)에 제공할 수 있다. 화상 취득부(121)는 3X3 CCD(Charge Coupled Device) 카메라로서, 9개의 셀로 형성될 수 있다. 즉, 표시 패널(20)에서 표시되는 화상은 화상 취득부(121)의 각 셀에 광신호로서 충전될 수 있으며, 화상 취득부(121)은 광신호를 전기신호를 변환하여 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있다. 다만, 화상 취득부(121)의 구성이 상술한 것에 한정되는 것은 아니다.
화상 취득부(121)는 복수의 화소(PX) 각각에 매칭되도록 정렬될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 화상 취득부(121)는 제1 화소(PX1)에 카메라의 포커스를 맞출 수 있도록 정렬될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 화상 취득부(121)는 복수 개일 수 있으며, 복수의 화소(PX)와 각각 일대일 매칭되도록 정렬될 수 있다. 정렬된 화상 취득부(121)는 제1 화소(PX1)를 촬상하여 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있다. 여기서, 표시 패널(20)은 테스트 신호(T)에 응답하여 각 기준 계조(G1, G2, G3) 중 어느 하나의 계조로써 화상을 표시하고 있는 상태일 수 있다. 각 화소(PX)는 R, G, B를 각각 표시하는 서브 화소(SPr, SPg, SPb)를 포함할 수 있으며, 이미지 데이터(I)는 각 서브 화소(SPr, SPg, SPb) 별로 생성될 수 있다. 즉, 화상 취득부(121)는 제1 기준 계조(G1), 제2 기준 계조(G2) 또는 제3 기준 계조(G3)에 대응하여 발광하는 서브 화소(SPr, SPg, SPb) 별로 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있으며, 이를 제1 제어부(122)에 전달할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, R, G, B가 모두 표시되는 화소(PX) 전체로서 이미지 데이터(I)가 생성될 수 도 있다.
제1 제어부(122)는 촬상된 화상 이미지(I)를 변환하여 표시 패널(20)의 휘도 분포 데이터(P)를 산출할 수 있다. 제1 제어부(122)는 임시 메모리부(미도시)를 포함할 수 있으며, 화상 취득부(121)에서 촬상된 각각의 화상 이미지(I)는 임시 메모리부에 저장될 수 있다. 제1 제어부(122)는 노출 시간, 렌즈 포커스 특성, 경계면 보정 및 카메라 노이즈 등을 고려하여 각각의 화상 이미지(I)를 휘도 값으로 변환할 수 있으며, 표시 패널(20)의 휘도 분포 데이터(P)를 산출할 수 있다. 즉, 휘도 분포 데이터(P)의 제1 휘도(L1)는 제1 화소(PX1)에 제2 휘도(L2)는 제2 화소(PX1)에 제3 휘도(L3)는 제3 화소(PX3)에 각각 대응될 수 있다. 여기서 제1 휘도(L1)는 제1 화소(PX1)의 어느 하나의 서브 화소(SPr, SPg, SPb)를 촬상하여 생성된 것일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 서브 화소(SPr, SPg, SPb)를 촬상한 화상 이미지(I)를 합한 데이터일 수 있으며, 모든 서브 화소(SPr, SPg, SPb)가 발광하는 상태에서 촬상하여 생성된 것일 수 도 있다.
제1 제어부(122)는 제1 기준 계조(G1)에 의한 제1 휘도 분포 데이터(P1), 제2 기준 계조(G2)에 의한 제2 휘도 분포 데이터(P2) 및 제3 기준 계조(G3)에 의한 제3 휘도 분포 데이터(P3)를 각각 산출할 수 있다. 즉, 제1 제어부(122)는 제1 휘도 분포 데이터(P1)가 모두 산출된 경우, 계조 변경 신호(G)를 신호 공급부(110)로 출력하여 테스트 신호(T)의 계조를 제2 계조(G2)로 변경할 것을 명령할 수 있다. 또한, 제2 휘도 분포 데이터(P2)가 모두 산출된 경우, 계조 변경 신호(G)를 신호 공급부(110)로 출력하여 테스트 신호(T)의 계조를 제3 계조(G3)로 변경할 것을 명령할 수 있다. 제3 휘도 분포 데이터(P3)까지 모두 산출된 경우, 제1 제어부(122)는 계조 변경 신호(G)로써 테스트 신호(T)의 제공을 중단할 것을 명령할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 휘도 분포 데이터(P1)의 제1 휘도(L1_1)는 제1 계조(G1)일 때의 제1 화소(PX1)를 촬상하여 산출된 휘도 데이터일 수 있으며, 제2 휘도 분포 데이터(P2)의 제1 휘도(L2_1)는 제2 계조(G2)일 때의 제1 화소(PX1)를 촬상하여 산출된 휘도 데이터일 수 있다. 여기서 제1 계조(G1)는 제2 계조(G2) 보다 상대적은 낮은 계조 값을 가지기에 제1 휘도 분포 데이터(P1)의 전체적인 휘도 값은 제2 휘도 분포 데이터(P2)보다 낮을 수 있다. 그리고 제3 계조(G3)는 상술한 바와 같이, 표시 패널(20)에 입력되는 데이터 계조의 최대 계조일 수 있으므로, 제3 계조(G3)에 의한 제3 휘도 분포 데이터(P3)의 휘도 값은 제1 및 제2 휘도 분포 데이터(P1, P2)의 각각의 휘도 값보다 클 수 있다. 그리고 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P1, P2, P3)의 제1 내지 제9 휘도(L1, L2, ..., L9)는 상술한 정형 얼룩 또는 비정형 얼룩 등에 의해 서로 다른 휘도 값을 가진 데이터일 수 있다. 제1 제어부(122)는 산출된 휘도 분포 데이터(P)를 보정 데이터 산출부(130)로 출력할 수 있다.
보정 데이터 산출부(130)는 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P)에 근거하여 보정 데이터(C)를 산출할 수 있다. 보정 데이터 산출부(130)는 제2 제어부(131) 및 메모리부(132)를 포함할 수 있다. 제2 제어부(131)는 임시 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 임시 메모리(미도시)에 휘도 산출부(120)에서 제공된 휘도 분포 데이터(P)를 임시 저장할 수 있다. 제2 제어부(131)는 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P)에 근거하여 보정 데이터(C)를 산출할 수 있으며, 이를 메모리부(132)에 출력할 수 있다.
메모리부(132)는 산출된 보정 데이터(C)를 저장할 수 있으며, 표시 패널(20)에 이를 제공할 수 있다. 표시 패널(20)은 외부로부터 입력되는 입력 계조 데이터(DATA)를 보정 데이터(C)를 이용하여 보정할 수 있다. 여기서, 보정 데이터(C)는 입력 계조 데이터(DATA)의 게조 값을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 보정 데이터(C)는 입력 계조 데이터(DATA)의 최대 계조 값을 증가시킬 수 있다. 보정 데이터(C)는 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.
보정 데이터(C)는 표시 패널(20)의 특정 화소의 휘도를 기준으로 하여 나머지 화소의 휘도를 상기 특정 화소의 휘도의 근사치로 조정하는 데이터일 수 있다. 보정 데이터 산출부(130)는 표시 패널(20)의 복수의 화소(PX)에서 어느 화소를 기준 화소로 설정할 수 있다. 보정 데이터 산출부(130)는 복수의 화소(PX) 중 평균 휘도에 해당하는 화소를 기준 화소로 설정할 수 있으며, 또는 표시 패널(20)의 중심에 해당하는 화소를 기준 화소로 설정할 수 있다. 다만, 기준 화소의 설정 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 용이한 설명을 위해 제5 화소(PX5)를 기준 화소로 설정하도록 하며, 기준 화소를 제외한 나머지 복수의 화소(PX)들은 보정 화소라 정의하도록 한다. 보정 데이터(C)는 기준 화소(PX5)를 제외한 나머지 보정 화소들에 적용되는 것으로, 이들 보정 화소의 휘도가 기준 화소(PX5)의 휘도의 근사치에 대응되도록 보정 화소에 인가되는 입력 계조 데이터를 보정할 수 있다. 이하, 보정 데이터 산출부(130)에서 보정 데이터(C)를 생성하는 방법에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 6은 복수의 화소의 계조-휘도 곡선을 나타낸 그래프이고, 도 7은 기준 화소의 계조-휘도 곡선의 역함수를 나타낸 그래프이며, 도 8은 화소의 선형화된 계조-휘도 그래프이며, 도 9는 제1 내지 제3 보정 휘도 분포 데이터를 나타낸 개략도이며, 도 10은 기준 화소의 휘도와 보정 화소의 휘도 관계를 나타낸 그래프이며, 도 11은 보정 화소에서 보정 전 계조와 보정 후 계조의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 6 내지 도 11을 참조하면, 보정 데이터 산출부(130)는 복수의 화소(PX)의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 휘도 분포 데이터(P)를 보정할 수 있다. 즉, 보정 데이터 산출부(130)는 보다 정확한 보정 데이터(C)의 산출을 위해 곡선 모양의 화소의 계조-휘도 그래프를 직선으로 선형화하여 휘도 분포 데이터(P)를 보정할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 화소들은 계조가 증가함에 따라 휘도가 증가하는 감마 곡선일 수 있다. 여기서 제5 화소(PX5)는 기준 화소일 수 있다. 그리고 제3 화소(PX3)과 제9 화소(PX9)는 보정 화소의 일 예시에 해당하며, 나머지 보정 화소들에도 이하의 설명은 똑같이 적용될 수 있다. 각각의 화소들은 계조의 증가 분에 대해서 휘도의 증가 분은 비례하지 않을 수 있다. 즉, 각각의 화소들의 계조-휘도 곡선은 N차 함수의 형태로 나타날 수 있다. 보다 정확한 보정을 위해서 보정 데이터 산출부(130)는 기준 화소를 1차 함수의 형태로 선형화할 수 있다. 여기서 기준 화소로 설정된 제5 화소(PX5)의 화소-계조 곡선을 제1 함수라 정의한다면, 보정 데이터 산출부(130)는 제1 함수의 역함수를 복수의 화소(PX)에 곱하여 복수의 화소(PX)를 선형화할 수 있다. 제5 화소(PX5)의 역함수는 도 7에 도시된 바와 같이 나타날 수 있다.
도 8은 제3 화소(PX3), 제5 화소(PX5), 제9 화소(PX9)에 기준 화소인 제5 화소(PX5)의 역함수를 곱하여 도출된 선형화된 감마 그래프의 개략도이다. 도 8의 제5 화소(PX5) 그래프는 도 6의 제5 화소(PX5)의 곡선과 도 7의 곡선의 대칭선일 수 있으며, 0 계조에서 제3 기준 계조(G3)까지 동일한 기울기를 가지는 직선일 수 있다. 보정 화소인 제3 화소(PX3) 및 제9 화소(PX5)는 0계조에서 제1 기준 계조(G1), 제1 기준 계조(G1)에서 제2 기준 계조(G3), 제2 기준 계조(G2)에서 제3 기준 계조(G3)의 3개의 구간으로 나누어질 수 있으며, 각 구간에서 서로 기울기를 가진 직선 감마 그래프일 수 있다. 선형화된 감마 그래프에서 각각의 화소들은 선형화되기 전과 다른 휘도 값을 가질 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 휘도 보정 분포 데이터(P1’, P2’, P3’)의 각각의 휘도는 제1 내지 제3 휘도 분포 데이터(P1, P2, P3)의 휘도와 상이할 수 있다. 제1 내지 제3 휘도 보정 분포 데이터(P1’, P2’, P3’)를 기준으로 보정 화소의 휘도는 기준 화소의 휘도의 근사치로 보정될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 선형화된 기준 화소인 제5 화소(PX5)는 제1 기준 계조(G1)에서 L1_5’의 휘도 값을, 제2 기준 계조(G2)에서 L2_5’의 휘도 값을, 제3 기준 계조(G3)에서 L3_5’의 휘도 값을 각각 가질 수 있으며, 선형화된 보정 화소인 제9 화소(PX9)는 제1 기준 계조(G1)에서 L1_9’의 휘도 값을, 제2 기준 계조(G2)에서 L2_9’의 휘도 값을, 제3 기준 계조(G3)에서 L3_9’의 휘도 값을 각각 가질 수 있다. 여기서 제9 화소(PX9)의 각 기준 계조(G1, G2, G3)별 휘도 값은 제5 화소(PX5)의 각 기준 계조(G1, G2, G3)별 휘도 값보다 낮을 수 있다. 여기서, 제9 화소(PX9)의 선형화된 감마 그래프를 기준으로, L1_5’의 휘도 값에 대응되는 계조 값은 G1’일 수 있으며, L2_5’에 대응되는 계조 값은 G2’일 수 있고, L3_5’에 대응되는 계조 값은 G3’일 수 있다. 즉, 제9 화소(PX9) 계조 값 G1’에서 L1_5’의 휘도 값을 가지고, 계조 값 G2’에서 L2_5’의 휘도 값을 가지며, 계조 값 G3’에서 L3_5’의 휘도 값을 가질 수 있다. 따라서 제9 화소(PX9)에 입력되는 입력 계조 데이터를 상기 계조에 대응하도록 보정한다면 제9 화소(PX9)는 제5 화소(PX)의 실질적으로 동일한 휘도를 나타낼 수 있다.
상술한 바와 같이, 보정 화소는 계조 구간에 따라 서로 다른 기울기를 가진 직선이므로 보정 데이터(C)는 계조 구간에 따라 달리 계산될 수 있다. 즉, 제1 기준 계조(G1) 부터 제2 기준 계조(G2), 제2 기준 계조(G2) 부터 제3 기준 계조(G3), 0 계조부터 제1 기준 계조(G1)의 보정 데이터는 제1 보정 데이터(C1), 제2 보정 데이터(C2), 제3 보정 데이터(C3)으로 상이할 수 있다. 여기서 0 계조는 표시 패널(20)에 입력되는 입력 계조 데이터의 최소 계조일 수 있다.
먼저 제1 기준 계조(G1) 부터 제2 기준 계조(G2)의 제1 보정 데이터(C1)는 도 11의 A 포인트(G1, G1’) 및 B 포인트(G2, G2’)에서 도출될 수 있다. 즉, 제1 보정 데이터(C1)는 다음과 같은 1차 방정식 형태의 수학식 1로 계산될 수 있다.
Figure 112014031754302-pat00001
(G: 입력 계조 데이터, G': 보정 계조 데이터, H1:제1 상수, S1:제1 기울기)
그리고, 제2 기준 계조(G2) 부터 제3 기준 계조(G3)의 제2 보정 데이터(C2)는 도 11의 B 포인트(G2, G2’) 및 C 포인트(G3, G3’)에서 도출될 수 있다. 즉, 제2 보정 데이터(C2)는 다음과 같은 1차 방정식 형태의 수학식 2로 계산될 수 있다.
Figure 112014031754302-pat00002
(G: 입력 계조 데이터, G': 보정 계조 데이터, H2:제1 상수, S2: 제2 기울기)
그리고, 여기서 0계조부터 제1 기준 계조(G3)의 저계조는 상기 계조에 의한 패널의 휘도가 낮기 때문에 촬상이 용이하지 않으며, 이에 따라 정확한 보정 데이터(C3)의 산출이 어려울 수 있다. 따라서 0계조 부터 제1 기준 계조(G3)까지의 제3 보정 데이터(C3)는 인터폴레이션(Interpolation)에 의해 산출될 수 있다. 인터폴레이션(Interpolation)에 의한 제3 보정 데이터(C3)는 제1 보정 데이터(C1)의 제1 상수(H1) 및 제1 기울기(S1)을 반영하여 하기 수학식 3으로 산출될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 보정 데이터(C3) 또한 특정 계조에 의한 휘도를 추가적으로 측정하여 상술한 제2 보정 데이터(C2)와 같이 산출될 수 있으며, 또는 제2 보정 데이터(C2)의 제2 상수(H2) 및 제2 기울기(S2)를 반영하여 산출될 수 도 있다.
Figure 112014031754302-pat00003
(G: 입력 계조 데이터, G': 보정 계조 데이터, H2:제1 상수, S2: 제2 기울기)
즉, 보정 데이터 산출부(130)는 제1 기준 계조(G1) 내지 제2 기준 계조(G2) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 제1 기준 계조(G1) 내지 제2 기준 계조(G2) 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터(C1)를 산출할 수 있다.
또한, 보정 데이터 산출부(130)는 제2 기준 계조(G2) 내지 제3 기준 계조(G3) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 제2 기준 계조(G2) 내지 제3 기준 계조(G3) 범위의 입력 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터(C2)를 산출할 수 있다.
또한, 보정 데이터 산출부(130)는 제1 보정 데이터를 참조하여 0계조부터 제1 기준 계조(G1) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 0계조 내지 제1 기준 계조(G1) 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터(C3)를 산출할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 시스템(10)은 보정 화소에 입력되는 최소 계조(0계조)부터 최대 계조(제3 기준 계조)까지 전 계조에 해당하는 입력 계조 값을 보정하는 제1 내지 제3 보정 데이터(C1, C2, C3)를 산출할 수 있다. 즉, 입력 계조 데이터의 전 계조 범위에 해당하는 계조 값의 보정이 수행될 수 있으므로 보다 효과적인 보정을 제공할 수 있다. 보정 화소의 각각에 대응되는 제1 내지 제3 보정 데이터(C1, C2, C3)는 룩업 테이블 형태로 제2 메모리부(132)에 저장될 수 있다.
여기서 보정 데이터(C)는 보정 화소에 입력되는 입력 계조 데이터의 전체 계조 값을 보정하므로, 입력 계조 데이터의 최대 계조 값이 증가될 수 있다. 예를 들어, 입력 계조 데이터가 8 비트(bit)의 신호로써 최대 255계조라고 하였을 때, 상기 보정 데이터(C)에 의해 보정된 데이터는 최대 계조가 255계조 이상으로 증가될 수 있으며, 보정된 데이터는 9 비트(bit)의 신호로 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 표시 패널의 얼룩 보정 시스템(10)은 기준 화소 휘도의 근사치와 대응되도록 나머지 보정 화소 휘도를 보정하여 표시 패널(20)의 전체적인 휘도를 균일하게 보정할 수 있어, 발생된 얼룩에 의한 휘도 불균일을 보정할 수 있다. 또한, 입력 계조 데이터의 전체 계조를 보정하기에 보다 개선된 보정 효과를 제공할 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법의 순서도이며, 도 13은 보정 데이터 산출 단계의 순서도이다. 도 14는 보정된 휘도 분포 데이터를 이용한 보정 데이터 산출 단계의 순서도이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 표시 패널의 얼룩 보정 방법은 기 설정된 제1 기준 계조(G1), 제2 기준 계조(G2) 또는 제3 기준 계조(G3)에 대응하는 화상을 표시하는 표시 패널(20)을 촬상하여 각 기준 계조 별 화상의 이미지 데이터를 산출하는 단계(S110), 상기 각 기준 계조 별 화상 이미지 데이터로부터 상기 표시 패널의 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P1, P2, P3)를 산출하는 단계(S120) 및 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P1, P2, P3)에 근거하여 보정 데이터(C)를 산출하는 단계(S130) 및 보정 데이터(C)로 표시 패널(20)에 입력되는 입력 계조 데이터를 보정하는 단계(S140)을 포함한다.
먼저, 각 계조별 표시 패널의 화상을 촬상한다(S110).
표시 패널(20)은 화상을 디스플레이하는 패널로서, LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel), 전기영동 표시 패널(Electrophoretic Display Panel), OLED 패널(Organic Light Emitting Diode Panel), LED 패널(Light Emitting Diode Panel), 무기 EL 패널(Electro Luminescent Display Panel), FED 패널(Field Emission Display Panel), SED 패널(Surface-conduction Electron-emitter Display Panel), PDP(Plasma Display Panel), CRT(Cathode Ray Tube) 표시 패널일 수 있다. 이하에서는, 표시 패널(20)을 OLED 패널로서 설명하지만, 본 발명의 표시 패널은 이에 제한되지 않으며, 다양한 방식의 표시 장치 및 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(20)에는 테스트 신호(T)가 제공될 수 있다. 테스트 신호(T)는 제1 기준 계조(G1), 제2 기준 계조(G2) 또는 제3 기준 계조(G3)에 대응할 수 있다. 테스트 신호(T)는 신호 공급부(110)에서 제공될 수 있다. 신호 공급부(110)는 계조 변경 신호(G)에 따라 기준 계조를 변경할 수 있으며, 기준 계조가 변경된 테스트 신호(T)를 표시 패널(20)에 제공할 수 있다. 제1 내지 제3 기준 계조(G1, G2, G3)은 서로 상이한 계조 값을 가질 수 있다. 여기서 제1 기준 계조(G1)의 계조 값은 제2 기준 계조(G2)의 계조 값보다 낮을 수 있으며, 제3 기준 계조(G3)는 표시 패널(20)에 입력되는 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 계조(G1)은 35계조, 제2 기준 계조(G2)는 87계조, 제3 기준 계조(G3)는 255계조일 수 있으며, 테스트 신호(T)는 8 비트(bit) 신호일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 패널(20)은 테스트 신호(T)에 응답하여 각 기준 계조(G1, G2, G3)에 따라 서로 다른 휘도 값을 가지는 화상을 표시할 수 있다. 표시 패널(20)은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 화소(PX)는 3X3 매트릭스 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 화소(PX)는 유기 발광 소자를 포함하며, 자체 발광할 수 있다. 다만, 복수의 화소(PX)는 노광량 편차, 컬럼 스페이서의 높이 편차 또는 신호 라인들 간의 기생 용량 편차 등에 의한 정형 얼룩뿐만 아니라 이물질 유입 또는 핀홀(Pinhole) 등과 같은 공정 불량의 이유로 부정형 형태의 얼룩에 의해 서로 다른 휘도를 가질 수 있다.
화상 취득부(121)는 표시 패널(20) 상에 표시되는 기준 계조별 화상을 취득할 수 있다. 여기서, 표시 패널(20)은 테스트 신호(T)에 응답하여 각 기준 계조(G1, G2, G3) 중 어느 하나의 계조로써 화상을 표시하고 있는 상태일 수 있다. 화상 취득부(121)는 카메라로 이루어질 수 있으며, 표시 패널(20) 상에 표시되는 화상을 촬상하고, 촬상된 화상의 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있다. 화상 취득부(121)는 3X3 CCD(Charge Coupled Device) 카메라로서, 9개의 셀로 형성될 수 있다. 즉, 표시 패널(20)에서 표시되는 화상은 화상 취득부(121)의 각 셀에 광신호로서 충전될 수 있으며, 화상 취득부(121)은 광신호를 전기신호를 변환하여 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있다. 다만, 화상 취득부(121)의 구성이 상술한 것에 한정되는 것은 아니다. 화상 취득부(121)는 복수의 화소(PX) 각각에 매칭되도록 정렬될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 화상 취득부(121)는 복수 개일 수 있으며, 복수의 화소(PX)와 각각 일대일 매칭되도록 정렬될 수 있다. 정렬된 화상 취득부(121)는 제1 화소(PX1)를 촬상하여 이미지 데이터(I)를 생성할 수 있다.
이어서, 휘도 분포 데이터를 산출한다(S120).
화상 취득부(121)는 생성된 화상 이미지 데이터(I)를 휘도 산출부(120)의 제1 제어부(122)로 출력할 수 있다. 제1 제어부(122)는 촬상된 화상 이미지(I)를 변환하여 표시 패널(20)의 휘도 분포 데이터(P)를 산출할 수 있다. 제1 제어부(122)는 임시 메모리부(미도시)를 포함할 수 있으며, 화상 취득부(121)에서 촬상된 각각의 화상 이미지(I)는 임시 메모리부에 저장될 수 있다. 제1 제어부(122)는 노출 시간, 렌즈 포커스 특성, 경계면 보정 및 카메라 노이즈 등을 고려하여 각각의 화상 이미지(I)를 휘도 값으로 변환할 수 있으며, 표시 패널(20)의 휘도 분포 데이터(P)를 산출할 수 있다. 제1 제어부(122)는 제1 기준 계조(G1)에 의한 제1 휘도 분포 데이터(P1), 제2 기준 계조(G2)에 의한 제2 휘도 분포 데이터(P2) 및 제3 기준 계조(G3)에 의한 제3 휘도 분포 데이터(P3)를 각각 산출할 수 있다. 즉, 제1 제어부(122)는 제1 휘도 분포 데이터(P1)가 모두 산출된 경우, 계조 변경 신호(G)를 신호 공급부(110)로 출력하여 테스트 신호(T)의 계조를 제2 계조(G2)로 변경할 것을 명령할 수 있다. 또한, 제2 휘도 분포 데이터(P2)가 모두 산출된 경우, 계조 변경 신호(G)를 신호 공급부(110)로 출력하여 테스트 신호(T)의 계조를 제3 계조(G3)로 변경할 것을 명령할 수 있다. 제3 휘도 분포 데이터(P3)까지 모두 산출된 경우, 제1 제어부(122)는 계조 변경 신호(G)로써 테스트 신호(T)의 제공을 중단할 것을 명령할 수 있다.
이어서, 보정 데이터를 산출한다(S130).
보정 데이터 산출부(130)는 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P)에 근거하여 보정 데이터(C)를 산출할 수 있다. 보정 데이터 산출부(130)는 제2 제어부(131) 및 메모리부(132)를 포함할 수 있다. 제2 제어부(131)는 임시 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 임시 메모리(미도시)에 휘도 산출부(120)에서 제공된 휘도 분포 데이터(P)를 임시 저장할 수 있다. 제2 제어부(131)는 기준 계조 별 휘도 분포 데이터(P)에 근거하여 보정 데이터(C)를 산출할 수 있다.
여기서, 보정 데이터 산출 단계(S130)는 기준 휘도 설정 단계(S131), 휘도 분포 데이터 보정 단계(S132) 및 보정 휘도 분포 데이터를 기준으로 보정 데이터를 산출하는 단계(S133)을 포함할 수 있다.
보정 데이터 산출부(130)는 표시 패널(20)의 복수의 화소(PX) 중 특정 화소를 기준 화소로 설정한다(S131). 보정 데이터(C)는 나머지 화소의 휘도를 상기 기준 화소의 휘도의 근사치로 조정하는 데이터일 수 있다. 보정 데이터 산출부(130)는 복수의 화소(PX) 중 평균 휘도에 해당하는 화소를 기준 화소로 설정할 수 있으며, 또는 표시 패널(20)의 중심에 해당하는 화소를 기준 화소로 설정할 수 있다. 다만, 기준 화소의 설정 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 휘도 분포 데이터를 보정 한다(S132). 보정 데이터 산출부(130)는 복수의 화소(PX)의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 휘도 분포 데이터(P)를 보정할 수 있으며, 보정 값을 반영한 보정 휘도 분포 데이터(P’)를 생성할 수 있다. 즉, 보정 데이터 산출부(130)는 보다 정확한 보정 데이터(C)의 산출을 위해 곡선 모양의 화소의 계조-휘도 그래프를 직선으로 선형화하여 휘도 분포 데이터(P)를 보정할 수 있다. 휘도 산출부(130)는 기준 화소의 감마 그래프의 역함수를 복수의 화소에 각각 곱하여 선형화를 하여 보정 휘도 분포 데이터(P’)를 생성할 수 있으나, 상기 방법으로 한정되는 것은 아니다.
이어서, 보정 휘도 분포 데이터를 기준으로 보정 데이터를 산출한다(S133).
각 기준 계조(G1, G2, G3)에서 기준 화소의 휘도를 각각 측정하고, 상기 휘도에 대응되는 나머지 화소의 계조들(보정 계조, G1’, G2’, G3’)을 각각 산출할 수 있으며, 각 화소 별로 기준 계조(G1, G2, G3)와 보정 계조(G1’, G2’, G3’)를 대비하여 각 구간 별로 보정 데이터(C)를 산출할 수 있다.
즉, 보정 데이터 산출부(300)는 제1 기준 계조(G1) 내지 제2 기준 계조(G2) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 제1 기준 계조(G1) 내지 제2 기준 계조(G2) 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터(C1)를 산출할 수 있다(S133a).
또한, 보정 데이터 산출부(300)는 제2 기준 계조(G2) 내지 제3 기준 계조(G3) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 제2 기준 계조(G2) 내지 제3 기준 계조(G3) 범위의 입력 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터(C2)를 산출할 수 있다(S133b).
또한, 보정 데이터 산출부(300)는 제1 보정 데이터를 참조하여 0계조부터 제1 기준 계조(G1) 범위의 기준 화소의 휘도와 나머지 화소가 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소의 0계조 내지 제1 기준 계조(G1) 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터(C3)를 산출할 수 있다(S133c).
즉, 본 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법은 최소 계조(0계조)부터 최대 계조(제3 기준 계조)까지 전 계조에 해당하는 보정 화소의 입력 계조 값을 보정하는 제1 내지 제3 보정 데이터(C1, C2, C3)를 산출할 수 있다. 기준 화소를 제외한 나머지 보정 화소의 각각에 대응되는 제1 내지 제3 보정 데이터(C1, C2, C3)는 룩업 테이블 형태로 제2 메모리부(132)에 저장될 수 있다.
마지막, 산출된 보정 데이터로 표시 패널에 입력되는 입력 계조 데이터를 보정한다(S140).
제2 메모리부(132)는 표시 패널(20)에 보정 데이터(C)를 제공할 수 있다. 보정 데이터(C)는 보정 화소에 입력되는 입력 계조 데이터의 최소 계조에서 최대 계조까지 전 계조를 보정할 수 있다. 따라서 보다 개선된 보정 효과를 제공할 수 있다. 입력 계조 데이터의 최대 계조까지 보정을 할 수 있으므로, 보정된 계조 데이터의 최대 계조 값은 증가할 수 있다. 즉, 입력 계조 데이터가 8 비트(bit)의 신호로써 최대 255계조라고 하였을 때, 상기 보정 데이터(C)에 의해 보정된 데이터는 최대 계조가 255계조 이상으로 증가될 수 있으며, 보정된 데이터는 9 비트(bit)의 신호로 확장될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 패널의 얼룩 보정 방법은 기준 화소를 제외한 나머지 보정 화소에 입력되는 입력 계조 데이터가 제1 내지 제3 보정 데이터(C1, C2, C3)에 의해 보정될 수 있으므로, 상기 나머지 보정 화소는 기준 화소와 실질적으로 동일한 휘도를 나타낼 수 있으며, 표시 패널의 얼룩에 의한 휘도 불균일은 보정될 수 있다. 또한, 입력 계조 데이터 전체 계조 값에 대한 보정으로 보다 개선된 보정 효과를 제공할 수 있다.
그 밖에 표시 패널의 얼룩 보정 방법에 대한 다른 설명은 도 1 내지 도 11의 표시 패널의 얼룩 보정 시스템의 설명들과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 블록도이며, 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 데이터 보정부의 블록도이며, 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 데이터 구동부의 블록도이다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 표시 패널(20)은 표시부(210), 데이터 구동부(220), 스캔 구동부(230), 타이밍 제어부(240) 및 데이터 보정부(250)를 포함한다.
표시부(210)는 화상이 표시되는 영역일 수 있다. 표시부(210)는 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn), 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차하는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 및 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나와 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 각각 연결되는 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 제1 방향(D1)으로 연장된 형상 일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 순서대로 배치된 제1 내지 제n 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차할 수 있다. 즉, 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)은 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 연장된 형상일 수 있으며, 실질적으로 서로 평행할 수 있다. 여기서 제1 방향(D1)은 행 방향과 대응될 수 있으며 제2 방향(D2)은 열 방향과 대응될 수 있다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에는 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)이 인가될 수 있다. 복수의 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 연결될 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 연결된 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)으로부터 제공되는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)에 대응하여 연결된 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에 인가되는 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)을 수신할 수 있다. 여기서 복수의 화소(PX)는 기준 화소를 포함할 수 있다. 기준 화소는 표시부(210)의 중심부에 배치된 화소일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 후술할 얼룩 보정을 진행하기 전, 복수의 화소의 휘도를 기준으로 평균 휘도를 가지는 화소일 수 있다. 즉, 복수의 화소(PX)는 기준 화소 및 기준 화소가 아닌 나머지 화소로 구분될 수 있다.
스캔 구동부(230)는 타이밍 제어부(240)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신 받을 수 있다. 스캔 구동부(230)는 수신한 스캔 제어 신호(SCS)에 대응하여 복수의 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)을 출력하여 표시부(210)에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(240)는 외부 시스템으로부터 타이밍 제어 신호(TCS)를 입력 받아 스캔 구동부(230)를 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 구동부(220)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어 신호(TCS)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 및 클럭 신호(CLK)일 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(240)는 외부 시스템으로부터 입력 계조 데이터(DATA)를 수신 받을 수 있다. 입력 계조 데이터(DATA)는 데이터 보정부(250)로 제공될 수 있다.
데이터 보정부(250)는 입력 계조 데이터(DATA)를 보정 계조 데이터(DATA’)로 보정할 수 있다. 즉, 데이터 보정부(250)는 나머지 화소에 입력되는 입력 계조 데이터(DATA)를 보정하여 보정 계조 데이터(DATA’)를 생성할 수 있다. 보정 계조 데이터(DATA’)는 기준 화소와 동일한 휘도 값을 가지도록 나머지 화소에 입력되는 입력 계조 데이터(DATA)를 보정할 수 있다. 여기서 입력 계조 데이터(DATA)는 이의 전체 계조가 보정될 수 있다. 즉, 최소 계조(0계조) 부터 최대 계조(255계조)까지 보정될 수 있으며, 이에 따라 입력 계조 데이터(DATA)의 최대 계조 값은 증가할 수 있다. 즉, 기준 화소의 255계조에 대응되는 휘도를 나타내기 위한 보정 화소는 255계조보다 큰 계조로 계조 값을 가질 수 있으므로 보정 계조 데이터(DATA’)의 최대 계조 값은 증가될 수 있다. 따라서 보정 계조 데이터(DATA’)는 입력 계조 데이터(DATA)보다 비트(bit) 수가 확장될 수 있다. 즉, 입력 계조 데이터는 8 비트(bit) 신호일 수 있으며, 보정 계조 데이터(DATA’)는 9 비트(bit) 신호일 수 있다.
데이터 보정부(250)는 데이터 계조 변환부(251) 및 메모리부(252)를 포함할 수 있다. 데이터 계조 변환부(251)는 입력 계조 데이터(DATA)를 보정 계조 데이터(DATA’)로 보정할 수 있으며, 메모리부(252)는 보정 데이터(C)가 룩업 테이블형태로 저장된 공간일 수 있다. 보정 데이터(C)는 상술한 도 1 내지 도 11의 표시 패널의 얼룩 보정 시스템(10)에서 생성된 보정 데이터일 수 있다. 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. 데이터 계조 변환부(251)는 입력 계조 데이터(DATA)를 수신 받아 이에 대응되는 보정 데이터(C)를 메모리부(252)에세 독출할 수 있다. 즉, 데이터 계조 변환부(251)에서 제공된 독출 신호(D)에 따라 메모리부(252)는 대응되는 보정 데이터(C)를 데이터 계조 변환부(251)에 제공할 수 있다. 데이터 계조 변환부(251)는 보정 데이터(C)에 따라 입력 계조 데이터(DATA)를 보정하여 보정 계조 데이터(DATA’)를 생성할 수 있으며, 보정 계조 데이터(DATA’)를 데이터 구동부(220)로 출력할 수 있다.
데이터 구동부(220)는 보정 계조 데이터(DATA’)를 복수의 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)으로 변형할 수 있다. 데이터 구동부(220)는 쉬프터 레지스터부(221)와 디지털 아날로그 컨버터부(222)를 포함할 수 있다. 쉬프터 레지스터부(221)는 타이밍 제어부(240)로부터 데이터 제어 신호(DCS)를 수신 받을 수 있으며, 데이터 제어 신호(DCS)에 의한 샘플링 펄스(SP)를 순차적으로 디지털 아날로그 컨버터부(222)에 공급할 수 있다. 또한 디지털 아날로그 컨버터부(222)는 계조 전압 생성부(미도시)로부터 기준 전압(Vref)을 수신 받을 수 있으며, 데이터 보정부(250)로부터 보정 계조 데이터(DATA’)를 수신 받을 수 있다. 디지털 아날로그 컨버터부(222)는 순차적으로 공급되는 샘플링 펄스(SP) 및 기준 전압(Vref)에 대응하여 입력된 디지털 파형의 보정 계조 데이터(DATA’)를 아날로그 형태인 복수의 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)으로 변형할 수 있다. 디지털 아날로그 컨버터부(220)는 복수의 데이터 전압(D1, D2, ..., Dm)을 표시부(210)으로 출력할 수 있다. 여기서 디지털 아날로그 컨버터부(220)는 보정 계조 데이터(DATA’)를 처리하기 위해 보정 계조 데이터(DATA’)의 비트(bit) 수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 디지털 아날로그 컨버터부(220)는 9 비트(bit)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 패널의 얼룩 보정 시스템
20: 표시 패널
110: 신호 공급부
120: 휘도 산출부
130: 보정 데이터 산출부
210: 표시부
220: 스캔 구동부
230: 데이터 구동부
240: 타이밍 제어부
250: 데이터 보정부

Claims (20)

  1. 기 설정된 제1 기준 계조, 제2 기준 계조 또는 제3 기준 계조에 대응하는 테스트 신호를 표시 패널의 복수의 화소에 각각 제공하는 테스트 신호 공급부;
    상기 테스트 신호에 따라 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소 각각에 표시되는 각 기준 계조 별 화상을 취득하고, 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소 각각에 대한 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 산출하는 휘도 산출부; 및
    상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 보정 데이터 산출부를 포함하되,
    상기 제1 내지 제3 기준 계조는 서로 상이한 계조 값을 가지며,
    상기 제3 기준 계조는 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소에 입력되는 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당하고,
    상기 보정 데이터는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시키며,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 복수의 화소 중 기준 화소를 설정하고, 상기 복수의 화소 중 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소의 휘도를 상기 기준 화소의 휘도와 실질적으로 동일하도록 보정하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 매트릭스 형태로 배열되는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 화소는 상기 복수의 화소에서 평균 휘도 값을 가진 화소가 설정되는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 복수의 화소의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 보정하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 제1 보정 데이터를 참조하여,
    0 계조부터 상기 제1 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 0 계조 내지 상기 제1 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 휘도 산출부는 상기 표시 패널을 촬상하여 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소 각각의 화상을 취득하는 화상 취득부 및 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소 각각의 휘도 분포 데이터를 산출하는 제1 제어부를 포함하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출부는 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 제2 제어부 및 상기 보정 데이터가 룩업 테이블 형태로 저장되는 메모리부를 포함하는 표시 패널의 얼룩 보정 시스템.
  11. 기 설정된 제1 기준 계조, 제2 기준 계조 또는 제3 기준 계조에 대응하는 화상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널을 촬상하여 상기 복수의 화소 각각에 대한 각 기준 계조 별 화상의 이미지 데이터를 산출하는 단계;
    상기 각 기준 계조 별 화상의 이미지 데이터로부터 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소 각각에 대한 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 산출하는 단계;
    상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터에 근거하여 보정 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 보정 데이터로 상기 표시 패널의 상기 복수의 화소에 입력되는 입력 계조 데이터를 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 내지 제3 기준 계조는 서로 상이한 계조 값을 가지며,
    상기 제3 기준 계조는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값에 해당하며,
    상기 보정 데이터는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시키고,
    상기 보정 데이터를 산출하는 단계는 상기 복수의 화소 중 기준 화소를 설정하고, 상기 복수의 화소 중 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소의 휘도를 상기 기준 화소의 휘도와 실질적으로 동일하도록 보정하는 단계를 포함하는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 매트릭스 형태로 배열되는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출 단계는 복수의 화소의 계조에 따른 휘도 변화를 선형화하여 상기 각 기준 계조 별 휘도 분포 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제1 기준 계조 내지 상기 제2 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제1 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 제2 기준 계조 내지 상기 제3 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제2 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 보정 데이터 산출 단계는 상기 제1 보정 데이터를 참조하여, 0 계조부터 상기 제1 기준 계조 범위의 상기 기준 화소의 휘도와 상기 나머지 화소가 실질적으로 동일한 휘도 값을 가지도록, 상기 나머지 화소의 상기 0 계조 내지 상기 제1 기준 계조 범위의 입력 데이터 계조 값을 보정하는 제3 보정 데이터를 산출하는 표시 패널의 얼룩 보정 방법.
  18. 매트릭스 형태로 배열되고 적어도 하나의 기준 화소가 설정되는 복수의 화소를 포함하는 표시부;
    상기 표시부에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부;
    상기 복수의 화소 각각에 대한 복수의 기준 계조별 휘도 분포 데이터를 입력받고, 상기기준 화소의 각 기준 계조별 휘도 분포 데이터를 기준으로 상기 복수의 화소 중 상기 기준 화소가 아닌 나머지 화소의 각 기준 계조별 휘도 분포 데이터를 상기 기준 화소의 상기 각 기준 계조별 휘도 분포 데이터와 실질적으로 동일하도록 보정하는 보정 계조 데이터를 생성하는 데이터 보정부; 및
    상기 보정 계조 데이터를 변환하여 데이터 전압을 생성하고 상기 데이터 전압을 상기 표시부에 인가하는 데이터 구동부를 포함하되,
    상기 데이터 보정부는 상기 입력 계조 데이터의 최대 계조 값을 증가시키는 표시 패널.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 보정 계조 데이터는 상기 입력 계조 데이터보다 비트 수가 확장되고,
    상기 데이터 구동부는 상기 보정 계조 데이터의 비트 수에 대응되는 디지털 아날로그 컨버터부를 포함하는 표시 패널.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 입력 계조 데이터는 8 비트(bit) 신호이고, 상기 보정 계조 데이터는 9 비트(bit) 신호인 표시 패널.
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