KR102295195B1 - 표시장치의 얼룩 보상 방법 및 및 장치 - Google Patents

표시장치의 얼룩 보상 방법 및 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시장치의 얼룩 보상 방법 및 장치에 관한 것으로, 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 촬상 장치로 1차 촬상하는 단계; 상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 1차 보상값을 생성하는 단계; 상기 1차 보상값을 이용하여 상기 입력 데이터를 변조하여 상기 표시패널의 픽셀들에 기입하여 상기 표시패널의 화면을 상기 촬상 장치로 2차 촬상하는 단계; 및 상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

표시장치의 얼룩 보상 방법 및 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMPENSATING A MURA OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치의 얼룩 보상 방법 및 장치에 관한 것이다.
평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display, OLED Display)와 같은 전계발광 표시장치(Electroluminescence Display, ELD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display, EPD) 등이 있다.
액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시장치는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT"라 한다)를 이용하여 액정셀을 구동하여 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 발전과 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다. 이러한 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등의 응용 분야에서 광범위하게 이용되고 있다.
액정표시장치의 제조공정은 포토리소그래피 공정을 포함한 반도체 공정으로 TFT 어레이 기판을 제작하게 된다. 포토리소그래피 공정은 일련의 노광, 현상, 식각 공정을 포함하게 된다.
포토리소그래피 공정에서 노광양의 불균일 등으로 인하여, 완성된 기판의 표시상태를 검사하는 검사공정에서 다양한 형태의 얼룩이 발견될 수 있다. 얼룩은 표시패널에서 같은 계조의 데이터들을 표시하고 그 표시패널의 화면에서 휘도를 측정한 결과를 바탕으로 측정될 수 있다. 이러한 얼룩은 다른 정상적인 픽셀들에 비하여 휘도나 색도가 다르게 보이게 된다. 얼룩들이 발생되는 원인은 포토리소그래프 공정에서 노광양의 차이로 인하여 TFT의 게이트-드레인 간의 중첩면적, 스페이서의 높이, 신호배선들 간의 기생용량, 신호배선과 화소전극 간의 기생용량 등이 얼룩이 보이는 픽셀 위치에서 다른 정상적인 표시면의 픽셀들과 달라지는 데에서 기인한다.
공정 기술의 개선이나 리페어(Repair) 공정으로 얼룩을 개선할 수 있으나 한계가 있다. 최근에는 공정 기술 개선 만으로는 제거하기 위한 얼룩을 보상하기 위하여, 보상 회로를 이용하여 얼룩 위치의 픽셀들에 표시될 데이터에 미리 설정된 보상값을 가감하여 표시 영상에서 얼룩을 제거하는 방법을 적용하여 불량 수준을 줄이는 기술이 적용되고 있다. 그런데 종래의 보상 회로를 이용한 얼룩 보상 방법은 얼룩 측정 단계에서 픽셀 단위로 정확한 휘도 계산을 하지 않고 특정 형태의 얼룩을 보상하도록 보상값을 설정하기 때문에 다양한 휘도 특성의 얼룩과 다양한 형태의 얼룩을 자동으로 보상할 수 없었다.
본 발명은 다양한 휘도 특성과 형태를 갖는 얼룩을 자동으로 보상할 수 있는 표시장치의 얼룩 보상 방법얼룩 보상 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 얼룩 보상 방법은 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 촬상 장치로 1차 촬상하는 단계; 상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 1차 보상값을 생성하는 단계; 상기 1차 보상값을 이용하여 상기 입력 데이터를 변조하여 상기 표시패널의 픽셀들에 기입하여 상기 표시패널의 화면을 상기 촬상 장치로 2차 촬상하는 단계; 상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하는 단계; 상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 대한 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 샘플링된 위치의 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들과, 상기 샘플링된 계조의 보상 데이터를 보간 방법으로 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 얼룩 보상 장치는 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 1차 촬상하고, 1차 보상값으로 변조된 입력 데이터가 기입된 상기 표시패널의 화면을 2차 촬상하는 촬상 장치; 및 상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 보상값을 상기 1차 보상값으로 생성하고, 상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하고, 상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 최적화 된 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 생성하고, 상기 샘플링된 위치의 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들과, 상기 샘플링된 계조의 보상 데이터를 보간 방법으로 생성하고, 상기 보상값 데이터들을 이용하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하는 보상 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 얼룩 보상 장치는 픽셀들을 촬상하는 촬상 장치; 및 기설정된 계조값에 대응하는 입력 데이터를 촬상하여 획득한 1차 촬상된 이미지를 상기 촬상 장치로부터 수신하고, 상기 기설정된 계조값에 대응하는 기준 픽셀의 휘도 및 상기 제 1 촬상값에 기초하여 상기 입력값의 보정에 이용되는 1차 보상값을 결정하고, 상기 1차 보상값에 따른 1차 변조된 데이터를 촬상하여 획득한 2차 촬상된 이미지를 상기 촬상 장치로부터 수신하고, 상기 기준 픽셀의 휘도 및 상기 2차 촬상된 이미지에 기초하여 상기 1차 변조된 데이터의 보정에 이용되는 2차 보상값을 결정하는 보상 회로를 포함한다.
상기 보상 회로는 상기 입력 데이터를 상기 1차 보상값에 따라 보정하여 상기 1차 변조된 데이터를 결정하고, 상기 1차 변조된 데이터는 상기 기준 픽셀 대비하여 휘도가 높은 픽셀에 대하여 낮은 값으로 설정되고, 상기 기준 픽셀 대비하여 휘도가 낮은 픽셀에 대하여 높은 값으로 설정되는, 상기 1차 보상값을 가산 또는 감산하여, 상기 1차 변조된 데이터를 결정한다.
본 발명은 표시패널에 표시된 이미지를 정밀하게 촬상하고 그 이미지에서 경계가 뚜렷하게 보이는 제1 얼룩을 1차 보상값들로 제거하고, 제1 얼룩이 제거된 이미지에서 휘도가 점진적으로 보이는 제2 얼룩을 2차 보상값들로 제거한다. 그 결과, 본 발명은 다양한 휘도 특성과 형태를 갖는 표시장치의 얼룩을 자동으로 보상할 수 있다.
도 1은 얼룩 측정 방법과 얼룩 보상 원리를 보여 주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 얼룩 보상 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 얼룩 보상 장치를 보여 주는 도면이다.
도 5는 1차 얼룩 보상 단계에서 측정되는 제1 얼룩과 그 보상값들의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 6은 2차 얼룩 보상 단계에서 측정되는 제2 얼룩과 그 보상값들의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 7은 1차 얼룩 보상 단계와 2차 얼룩 보상 단계를 차례로 적용할 때 얼룩 보상 결과를 보여 주는 도면이다.
도 8은 온 포커스와 디 포커스 상태에서 카메라 렌즈와 화면 사이의 초점 거리를 보여 주는 도면이다.
도 9는 감마 특성 커브에서 보간 방법으로 생성되는 보상값이 계산되는 계조 구간을 보여 주는 도면이다.
도 10은 보간 방법을 보여 주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 발명의 표시장치는 액정표시장치(LCD), 전계 방출 표시장치(FED), 유기발광 다이오드 표시장치(OLED Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display, EPD) 등 어떠한 평판 표시장치에도 적용 가능하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 얼룩 검출 단계(S1)는 표시패널(display panel)의 모든 픽셀들에 같은 계조의 데이터(테스트 데이터)를 기입하고 그 때의 휘도를 카메라로 촬상한 다음, 카메라의 이미지를 분석하여 픽셀들의 휘도를 측정한다. 얼룩 검출 단계(S1)는 카메라에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 각 픽셀마다 표시패널의 화면 중심 대비 휘도 차이를 측정하여 그 결과를 바탕으로 얼룩의 휘도 특성과 형태를 판정한다.
얼룩 보상값 생성 단계(S2)는 휘도 분포 특성과 역의 관계를 갖는 보상값을 생성한다. 보상값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 얼룩 검출 단계(S1)와 얼룩 보상값 생성 단계(S2)는 계조를 변화시키면서 여러 차례 반복된다.
Figure 112020088807197-pat00001
여기서, C는 n(n은 양의 정수) 번째 픽셀의 보상값(compensation value)이다. Lpn은 n 번째 픽셀의 휘도이고, Lpc는 화면의 중앙 픽셀(기준 픽셀)의 휘도이다. gainp는 픽셀별 감마 편차를 반영한 게인이다.
얼룩 검출 단계(S1)와 얼룩 보상값 생성 단계(S2)는 1차 얼룩 보상 단계(S21)와, 2차 얼룩 보상 단계(S21)로 나뉘어진다. 1차 얼룩 보상 단계(S21)는 도 3과 같이 얼룩 측정(S101), 보상값 도출(S102), 및 보상값 적용 및 확인 단계(S103)를 수행하여 점, 선 등 경계가 선명한 형태의 얼룩을 보상하기 위한 보상값을 생성한다. 2차 얼룩 보상 단계(S22)는 1차 얼룩 보상 결과가 적용된 표시패널의 화면에 대하여 도 3과 같이 얼룩 측정(S104), 보상값 도출(S105), 및 보상값 적용 및 확인 단계(S106)를 수행하여 소정 크기의 면 내에서 휘도가 점진적으로 변하는 얼룩을 보상하기 위한 보상값들을 생성한다.
보상값들은 표시장치의 메모리(도 12의 ROM)에 저장된다(S3). 입력 영상의 데이터가 표시장치에 입력되면 표시장치의 보상 회로는 보상값들을 입력 영상의 데이터에 가산하거나 감산하여 데이터를 변조하여 화면의 얼룩을 보상한다(S4). 그 결과, 표시패널에 얼룩이 보이지 않는 표시 영상을 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 얼룩 보상 장치를 보여 주는 도면이다. 도 5는 1차 얼룩 보상 단계에서 측정되는 제1 얼룩과 그 보상값들의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 6은 2차 얼룩 보상 단계에서 측정되는 제2 얼룩과 그 보상값들의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 7은 1차 얼룩 보상 단계와 2차 얼룩 보상 단계를 차례로 적용할 때 얼룩 보상 결과를 보여 주는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 얼룩 보상 장치는 표시패널의 모든 픽셀들에 같은 계조의 입력 데이터를 기입하고 상기 표시패널의 화면에 표시된 이미지를 카메라로 촬상한다. 이어서, 얼룩 보상 장치는 카메라에 의해 촬상된 이미지에서 경계가 뚜렷한 제1 얼룩이 검출되면, 제1 얼룩을 제거하기 위한 1차 보상값들을 생성한다. 이어서, 얼룩 보상 장치는 입력 데이터에 1차 보상값들을 가산 또는 감산하여 1차 변조된 데이터를 생성하고 1차 변조된 데이터를 표시패널에 기입하고 카메라로 표시패널에 표시된 이미지를 촬상하여 1차 얼룩 보상 효과를 확인한다.
얼룩 보상 장치는 카메라에 의해 촬상된 이미지에서 경계가 뚜렷한 제1 얼룩이 제거되고 화면의 두 지점 사이에서 휘도가 점진적으로 변하는 제2 얼룩이 검출되면, 제2 얼룩을 제거하기 위한 2차 보상값들을 생성한다. 이어서, 얼룩 보상 장치는 1차 변조된 데이터에 2차 보상값들을 가산 또는 감산하여 2차 변조된 데이터를 생성하고 2차 변조된 데이터를 표시패널에 기입하고 카메라로 표시패널에 표시된 이미지를 촬상하여 2차 얼룩 보상 효과를 확인한다.
얼룩 보상 장치는 입력 데이터의 계조를 변경하여 위와 같은 과정을 반복하여 다른 계조의 1차 및 2차 보상값들을 생성하여 표시장치의 메모리에 저장될 보상값들을 설정한다.
카메라는 도 4와 같이 제1 얼룩을 검출하기 위한 제1 카메라(CAM1)과, 제2 얼룩을 검출하기 위한 제2 카메라(CAM2)로 나뉘어질 수 있다. 제1 카메라(CAM1)는 도 8과 같이 표시패널의 화면 상에 초점을 맞춘 온 포커스(Onfocus) 상태로 표시패널에 표시된 이미지를 촬상할 수 있다. 제2 카메라(CAM2)는 표시패널의 화면 앞이나 뒤에 초점을 맞춘 디 포커스(Defocus) 상태로 표시패널에 표시된 이미지를 촬상할 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 얼룩 보상 장치는 제1 및 제2 카메라(CAM1, CAM2), 얼룩 검출 및 보상값 생성부(12), 보상값 공급부(14), 및 보상 상태 표시부(16)를 포함한다.
제1 카메라(CAM1)는 점, 선 등 경계가 뚜렷하게 보이는 얼룩을 검출하기 위한 이미지 센서로 이용될 수 있다. 제1 카메라(CAM1)는 표시패널(18)의 화면 상에 온 포커스(Onfocus) 상태로 초점이 조절되어 표시패널(18)에 표시되는 이미지를 촬상한다. 제2 카메라(CAM2)는 경계가 뚜렷하게 보이지 않고 휘도 차이가 점진적으로 변하는 얼룩을 검출하기 위한 이미지 센서로 이용된다. 제2 카메라(CAM2)는 표시패널(18)의 화면 상에 디 포커스(Defocus) 상태로 초점이 조절되어 표시패널(18)에 표시되는 이미지를 촬상한다. 제1 카메라(CAM1)의 해상도는 제1 카메라(CAM2)에 비하여 높을 수 있다. 제1 및 제2 카메라(CAM1, CAM2)는 모노 카메라일 수 있다.
얼룩 검출 및 보상값 생성부(12)는 1차 얼룩 보상 단계(S21)에서 제1 카메라(CAM1)에 의해 촬상된 이미지를 입력 받아 그 이미지를 분석하여 화면의 중앙 픽셀 대비 각 픽셀들의 휘도 차이를 측정하여 도 5와 같이 경계가 뚜렷한 얼룩을 검출한다. 그리고 얼룩 검출 및 보상값 생성부(12)는 얼룩의 휘도를 보상하기 위한 1차 보상값들(C1, C2, C3)을 생성한다. 1차 보상값들(C1, C2, C3)은 화면의 중앙 픽셀 대비 휘도가 높은 픽셀에 대하여 낮은 값(C1, C2)으로 설정되는 반면, 화면의 중앙 픽셀 대비 휘도가 낮은 픽셀에 대하여 상대적으로 높은 값(C3)으로 설정된다. 1차 보상값들(C1, C2, C3)은 화면의 컬럼 라인(Column line) 단위로 혹은 로우 라인)(row line) 단위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 1차 보상값(C1)은 같은 컬럼 라인에 위치하는 모든 픽셀들에 같은 값으로 설정될 수 있다. 이와 같은 방법으로 1차 보상값들을 설정하면, 1차 보상값들의 개수를 줄일 수 있으므로 메모리 용량을 줄일 수 있다.
보상값 공급부(14)는 1차 보상값들(C1, C2, C3)을 표시패널(18)의 구동부에 입력한다 표시패널(18)의 구동부는 1차 보상값들(C1, C2, C3)을 입력 영상의 데이터에 가감하여 데이터를 변조하여 표시패널(18)의 픽셀들에 기입한다. 1차 보상값들(C1, C2, C3)이 보상된 데이터들이 표시패널(18)에 기입되면, 도 7과 같이 경계가 얼룩이 제거되는 결과를 얻을 수 있다.
얼룩 검출 및 보상값 생성부(12)는 2차 얼룩 보상 단계(S21)에서 제2 카메라(CAM2)에 의해 촬상된 이미지를 입력 받아 그 이미지를 분석하여 도 6과 같이 휘도 차이를 측정하여 경계가 뚜렷하지 않고 휘도 차이가 점진적으로 변하는 얼룩을 검출한다. 그리고 얼룩 검출 및 보상값 생성부(12)는 얼룩의 휘도를 보상하기 위한 2차 보상값들(도 6 참조)을 생성한다. 2차 보상값들은 도 6과 같이 소정 크기의 블럭(B1~Bn) 단위로 생성될 수 있다. 2차 보상값들은 메모리 용량을 줄이기 위하여 매 블록 마다 블록의 네 모서리에 위치하는 픽셀들의 보상값들만 포함할 수 있다. 블록 내의 나머지 픽셀들은 보상 회로 내에서 보간 방법으로 생성될 수 있다.
보상값 공급부(14)는 얼룩 검출 및 보상값 생성부(12)로부터 입력되는 1차 보상값들과 2차 보상상값들을 표시패널의 구동부에 내장된 보상 회로에 공급한다.
보상 상태 표시부(16)는 1차 얼룩 보상 단계와 2차 얼룩 보상 단계를 테스트 공정 운용자가 육안으로 확인할 수 있도록 카메라들(CAM1, CAM2)을 통해 촬상된 이미지를 모니터에 표시한다.
1차 얼룩과 2차 얼룩을 검출하기 위하여 반드시 2 대의 카메라가 필요한 것은 아니다. 도 8과 같이 렌즈 위치를 조절하는 방법으로 하나의 카메라에서 온 포커스와 디 포커스가 조절될 수 있다. 따라서, 하나의 카메라를 이용하여 1차 얼룩과 2차 얼룩을 측정할 수 있다.
1차 얼룩 보상 단계와 2차 얼룩 보상 단계는 계조를 변경하면서 보상값들을 생성한다. 모든 계조와 모든 픽셀들에 대하여 보상값들을 설정하면 메모리 용량이 커지게 된다. 보상 회로의 메모리 용량을 줄이기 위하여, 모든 계조에서 보상값들을 생성하는 것이 아니라 도 9와 같은 감마 특성 커브에서 등간격으로 나뉘어진 일부 계조(G1, G2, G3, G4)의 1차 및 2차 보상값들을 생성할 수 있다.
1차 보상값들과 2차 보상값들은 표시장치의 메모리(도 12, ROM)에 저장된다. 보상 회로는 일부 픽셀들과 일부 계조에서 최적화된 1차 보상값들과 2차 보상값들을 이용하여 다른 픽셀들의 보상값들과 다른 계조의 보상값들을 보간 방법으로 생성하고, 그 보상값들을 입력 영상의 데이터에 가감하여 얼룩을 제거한다.
본 발명의 보상 회로는 도 7과 같이 1차 얼룩 보상 단계에서 1차 보상값들을 이용하여 경계가 뚜렷한 얼룩들을 보상한 후에, 2차 얼룩 보상 단계에서 2차 보상값들을 이용하여 남아 있는 얼룩을 제거한다. 표시 장치의 메모리(도 12, ROM)에는 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 최적화된 보상값들만을 저장하고, 보상 회로는 보간 방법으로 나머지 픽셀들과 나머지 계조들의 보상값들을 계산하여 새로운 보상값들을 생성하고, 그 보상값들과 메모리로부터 입력된 보상값들을 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 얼룩을 보상한다.
보간 방법은 서로 떨어진 두 지점을 이은 직선에 대한 선형 근사식을 이용하여 그 지점들 사이의 값을 추정하는 것이다. 도 10과 같이 임의의 3n 점(xi, f(xi)), (xi+1, f(xi+1))을 지나는 직선에 대한 선형 근사식은 수학식 2와 같다. g(x)는 (xi, xi1) 사이의 임의의 x 값에 대한 선형 근사 값이다.
Figure 112020088807197-pat00002
표시장치에 전원이 인가되면, 외부 메모리(도 12, ROM)로부터 샘플링된 픽셀들과 샘플링된 계조의 1차 및 2차 보상값들이 보상 회로의 내장 메모리에 입력된다. 보상 회로는 샘플링된 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들과 샘플링된 계조 이외의 나머지 계조에 대한 보상값을 보간 방법으로 생성하여 내부 메모리에 저장한다. 도 6의 예에서, 블록의 꼭지점(P1, P2, P3, P4) 위치에서 해당하는 샘플링된 픽셀들의 보상값들을 알고 있다면 그 픽셀들 사이의 P5 위치의 픽셀에 적용될 보상값은 보간 방법으로 계산될 수 있다. 도 9에서 샘플링된 계조(G1, G2, G3, G4)의 보상값들을 알고 있다면, 그 사이의 계조들에 대한 보상값은 보간 방법으로 계산될 수 있다. 보간 방법으로 계산된 보상값들은 보상 회로의 내장 메모리에 저장되어 입력 영상의 데이터에 가산 또는 감산된다. 따라서, 본 발명의 얼룩 보상 방법은 메모리 용량을 크게 낮추어 하드웨어 리소스(Hardware Resource)와 회로 비용을 대폭 줄일 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 보상 회로(200), 구동부(110), 및 표시패널(100)을 포함한다.
표시패널(100)은 입력 영상이 표시되는 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이는 데이터 전압이 공급되는 데이터 라인들(DL), 데이터 라인들(DL)과 직교되고 게이트 펄스(또는 스캔펄스)가 공급되는 게이트 라인들(또는 스캔 라인들, GL), 및 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)의 교차에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. 픽셀들 각각은 하나 이상의 TFT와 커패시터를 포함할 수 있다.
보상 회로(200)에는 표시장치에 전원이 공급되면 ROM(Read Only Memory)(120)로부터 샘플링된 1차 및 2차 보상값들이 입력된다. 샘플링된 1차 및 2차 보상값들은 도 2 및 도 3과 같은 얼룩 보상 방법을 바탕으로 일부 픽셀들과 일부 계조에서 최적화된 값으로 생성된 보상값들이다. 보상 회로(200)는 보간 방법으로 얼룩 위치의 모든 픽셀들에 대하여 모든 계조에서 1차 및 2차 보상값들을 생성하여 내부 메모리에 저장한다. 보상 회로(200)는 1차 보상값들을 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)에 가산 또는 감산하여 그 데이터(RGB)를 1차 변조하여 표시패널(100)의 화면 상에서 경계가 뚜렷한 얼룩을 제거한 후에, 2차 보상값들을 1차 변조된 데이터에 가산 또는 감산하여 1차 변조된 데이터를 2차 변조하여 표시패널(100)의 화면 상에서 휘도 차이가 점진적으로 변하는 얼룩을 제거한다.
구동부(110)는 보상 회로(200)에 의해 변조된 데이터(RGB')를 표시패널(100)의 픽셀들(PIX)에 기입한다. 구동부(110)는 데이터 구동부(101), 게이트 구동부(또는 스캔 구동부)(102), 및 타이밍 콘트롤러(103)를 포함한다. 보상 회로(200)는 타이밍 콘트롤러(103)에 내장될 수 있다.
데이터 구동부(101)는 타이밍 콘트롤러(103)로부터 입력되는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB')를 아날로그 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 발생하고, 그 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 게이트 구동부(102)는 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 발생하고, 그 게이트 펄스를 시프트시키면서 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다.
타이밍 콘트롤러(103)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 입력 받고, 또한 수직/수평 동기 신호(Vsync, Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 메인 클럭(DCLK) 등의 타이밍 신호들을 입력 받는다. 타이밍 콘트롤러(103)는 보상 회로(200)에 의해 보상된 디지털 비디오 데이터(RGB')를 데이터 구동부(101)로 전송한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(103)는 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 이용하여 데이터 구동부(101)와 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(DDC, GDC)를 생성한다.
호스트 시스템은 텔레비젼 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 폰 시스템(Phone system) 중 어느 하나일 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 표시패널 110 : 구동부
200 : 보상 회로

Claims (25)

  1. 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 촬상 장치로 1차 촬상하는 단계;
    상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 1차 보상값을 생성하는 단계;
    상기 1차 보상값을 이용하여 상기 입력 데이터를 변조하여 상기 표시패널의 픽셀들에 기입하여 상기 표시패널의 화면을 상기 촬상 장치로 2차 촬상하는 단계;
    상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하는 단계;
    상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 대한 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 메모리에 저장하는 단계; 및
    상기 샘플링된 위치의 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들과, 상기 샘플링된 계조이외의 나머지 계조의 보상 데이터를 보간 방법으로 생성하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 1차 보상값을 생성하는 단계는,
    상기 화면 상에서 미리 설정된 기준 픽셀 대비 각 픽셀들의 휘도 차이를 측정하여 상기 1차 촬상된 이미지로부터 상기 제1 얼룩을 검출하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  3. 제 2 항에 있어서
    상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하는 단계는,
    상기 화면 내에서 설정된 블록의 네 모서리에 위치하는 픽셀들에 대한 상기 2차 보상값을 결정하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하는 단계는,
    상기 화면 내에서 설정된 블록의 네 모서리에 위치하는 픽셀들에 대한 상기 2차 보상값을 결정하여 상기 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화면을 상기 촬상 장치로 1차 촬상할 때 상기 촬상 장치의 초점을 상기 화면 상의 온 포커스 상태로 설정하는 단계; 및
    상기 화면을 상기 촬상 장치로 2차 촬상할 때 상기 촬상 장치의 초점을 상기 화면 위의 디 포커스 상태로 설정하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 화면을 상기 촬상 장치로 1차 촬상할 때 제1 촬상 장치의 초점을 상기 화면 상의 온 포커스 상태로 설정하여 상기 제1 촬상 장치로 상기 화면을 촬상하는 단계; 및
    상기 화면을 상기 촬상 장치로 2차 촬상할 때 제2 촬상 장치의 초점을 상기 화면 위의 디 포커스 상태로 설정하여 상기 제2 촬상 장치로 상기 화면을 2차 촬상하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
  7. 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 1차 촬상하고, 1차 보상값으로 변조된 입력 데이터가 기입된 상기 표시패널의 화면을 2차 촬상하는 촬상 장치; 및
    상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 보상값을 상기 1차 보상값으로 생성하고, 상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하고, 상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 최적화 된 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 생성하고, 상기 샘플링된 위치의 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들과, 상기 샘플링된 계조 이외의 나머지 계조의 보상 데이터를 보간 방법으로 생성하고, 상기 보상 데이터들을 이용하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하는 보상 회로를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 샘플링된 계조는,
    감마 특성 커브에서 등간격으로 나뉘어진 계조인, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 1차 보상값은,
    상기 1차 촬상된 이미지로부터 측정된 기준 픽셀과의 휘도 차이를 바탕으로 상기 기준 픽셀 대비 상대적으로 높은 휘도의 픽셀에 대하여 상기 기준 픽셀 보다 낮은 값으로 설정되고,
    상기 기준 픽셀 대비 상대적으로 낮은 휘도의 픽셀에 대하여 상기 기준 픽셀 보다 높은 값으로 설정되는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준 픽셀은, 상기 화면의 중앙 픽셀인, 표시장치의 얼룩 보상 장치
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 1차 보상값은, 상기 화면의 컬럼 라인 단위 또는 로우 라인 단위로 설정되는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 2차 보상값은, 상기 화면 내에서 블록 단위로 생성되는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 2차 보상값은, 상기 블록의 네 모서리에 위치하는 픽셀들의 보상값인, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 보간 방법은, 서로 떨어진 두 지점을 이은 직선에 대한 선형 근사식을 이용하여 값을 추정하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 촬상 장치는,
    상기 화면을 1차 촬상할 때 상기 촬상 장치의 초점을 상기 화면 상의 온 포커스 상태로 설정하고,
    상기 화면을 2차 촬상할 때 상기 촬상 장치의 초점을 상기 화면 위의 디 포커스 상태로 설정하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 촬상 장치는,
    상기 화면을 1차 촬상할 때 제1 촬상 장치의 초점을 상기 화면 상의 온 포커스 상태로 설정하여 상기 제1 촬상 장치로 상기 화면을 촬상하고,
    상기 화면을 2차 촬상할 때 제2 촬상 장치의 초점을 상기 화면 위의 디 포커스 상태로 설정하여 상기 제2 촬상 장치로 상기 화면을 2차 촬상하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  17. 제 7 항에 있어서
    상기 보상 회로는,
    상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 최적화된 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 저장하는 메모리를 더 포함하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    상기 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조의 보상 데이터가 저장된 외부 메모리를 포함하고,
    상기 표시장치에 전원이 인가되면 상기 외부 메모리에 저장된 보상 데이터가 상기 보상 회로의 내부 메모리에 저장되는 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  19. 픽셀들을 촬상하는 촬상 장치; 및
    기설정된 계조값에 대응하는 입력 데이터를 촬상하여 획득한 1차 촬상된 이미지를 상기 촬상 장치로부터 수신하고,
    상기 기설정된 계조값에 대응하는 기준 픽셀의 휘도 및 상기 촬상 장치로부터의 제 1 촬상값에 기초하여 입력값의 보정에 이용되는 1차 보상값을 결정하고,
    상기 1차 보상값에 따른 1차 변조된 데이터를 촬상하여 획득한 2차 촬상된 이미지를 상기 촬상 장치로부터 수신하고,
    상기 기준 픽셀의 휘도 및 상기 2차 촬상된 이미지에 기초하여 상기 1차 변조된 데이터의 보정에 이용되는 2차 보상값을 결정하는 보상 회로를 포함하고,
    상기 보상 회로는,
    상기 입력 데이터를 상기 1차 보상값에 따라 보정하여 상기 1차 변조된 데이터를 결정하고,
    상기 1차 변조된 데이터는,
    상기 1차 촬상된 이미지로부터 측정된 상기 기준 픽셀과의 휘도 차이를 바탕으로 상기 기준 픽셀 대비 상대적으로 높은 휘도의 픽셀에 대하여 상기 기준 픽셀 보다 낮은 값으로 설정되고, 상기 기준 픽셀 대비 상대적으로 낮은 휘도의 픽셀에 대하여 상기 기준 픽셀 보다 높은 값으로 설정되고,
    상기 1차 보상값을 가산 또는 감산하여,상기 1차 변조된 데이터를 결정하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 보상 회로는
    상기 2차 보상값에 따라 상기 1차 변조된 데이터를 재보정하여 2차 변조된 데이터를 획득하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 1차 변조된 데이터 및 상기 2차 변조된 데이터를 디스플레이하고 상기 픽셀들을 포함하는 디스플레이를 더 포함하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 보상 회로는
    상기 입력 데이터를 상기 1차 보상값에 따라 보정하여 상기 1차 변조된 데이터를 결정하고, 상기 1차 변조된 데이터를 상기 디스플레이로 전송하고,
    상기 디스플레이는 상기 1차 변조된 데이터를 상기 픽셀들에 인가하여 상기 2차 변조된 데이터를 출력하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 보상 회로는 상기 1차 보상값을 상기 디스플레이로 전송하고,
    상기 디스플레이는 상기 1차 보상값을 저장하고, 상기 1차 보상값에 따라 상기 입력 데이터를 보정하여 상기 1차 변조된 데이터를 결정하고, 상기 1차 변조된 데이터를 상기 픽셀들에 인가하여 상기 2차 변조된 데이터를 출력하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 보상 회로는
    상기 픽셀들로 구성되는 블록들 각각에 대해서 메모리에 저장되는 보상값들을 결정하는, 표시장치의 얼룩 보상 장치.
  25. 입력 데이터가 기입된 픽셀들을 포함한 표시패널의 화면을 1차 촬상하고, 1차 보상값으로 변조된 입력 데이터가 기입된 상기 표시패널의 화면을 2차 촬상하는 촬상 장치; 및
    상기 촬상 장치에 의해 1차 촬상된 이미지로부터 검출된 제1 얼룩을 보상하는 보상값을 상기 1차 보상값으로 생성하고, 상기 촬상 장치에 의해 2차 촬상된 이미지로부터 검출된 제2 얼룩을 보상하는 2차 보상값을 생성하고, 상기 표시패널의 화면에서 샘플링된 위치의 픽셀들과 샘플링된 계조에 최적화된 상기 제1 및 2차 보상값에 대응하는 보상 데이터를 생성하는 보상 회로를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 장치.
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