KR102369671B1 - 표시장치의 무라 보상 장치 및 이를 이용한 무라 보상 방법 - Google Patents

표시장치의 무라 보상 장치 및 이를 이용한 무라 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 표시장치의 무라 보상 장치는 무라 특성 추출부, 보상블록 선택부, 무라 보상부 및 메모리를 포함한다. 무라 특성 추출부는 미리 설정된 기준 휘도 데이터를 입력받아서 표시패널이 표시하는 영상을 촬상한 촬상 데이터에서 무라 특성을 추출한다. 보상블록 선택부는 보상블록들 중에서, 무라 특성 추출부가 추출한 무라 특성의 형태 및 크기와 매칭되는 보상블록을 선택한다. 무라 보상부는 보상블록 선택부가 선택한 보상값을 이용하여 표시패널의 무라 특성을 보상한다. 메모리는 복수의 픽셀들을 포함하도록 미리 설정된 보상블록 단위로 휘도값에 대응하는 보상값을 저장한다.

Description

표시장치의 무라 보상 장치 및 이를 이용한 무라 보상 방법{Appratus for Compensating Mura of Display Device and Method Compensating Mura Using the Same}
본 발명은 표시장치의 무라 보상 장치 및 무라 보상 방법에 관한 것이다.
평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)는 소형화 및 경량화에 유리한 장점으로 인해서 데스크탑 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라, 노트북컴퓨터, 태블릿 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등에 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정표시장치{Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; PDP), 전계 방출표시장치{Field Emission Display; FED) 및 유기발광다이오드 표시장치(Organic Light Emitting diode Display; 이하, OLED) 등이 있다.
평판표시장치의 제조공정에는 조립공정뿐만 아니라, 평판표시장치의 정상적인 작동여부와 화질을 검사하는 검사 공정이 포함된다. 화질을 검사하는 검사 공정중은 표시패널의 휘도 편차 및 색 편차 등을 검사하는 공정을 포함한다. 표시패널의 픽셀들에 동일한 크기의 데이터를 인가하여 영상을 표시하면 표시패널의 전 영역에 걸쳐서 동일한 휘도 및 색이 표현되어야 한다. 하지만 공정 오차로 인해서, 동일한 영상데이터를 바탕으로 영상을 표시하여도 얼룩 및 색 편차 등의 무라가 발생할 수 있다. 일본어로 얼룩을 의미하는 무라는 동일한 계조에 대한 영상 편차를 통칭하기도 한다. 무라 보상을 위해서 표시장치에 보상 데이터를 저장하고, 입력 영상 데이터라 보상 데이터를 적용하여 보상하는 방법이 이용되고 있다. 하지만, 종래의 무라 보상 방법에는 무라 보상 데이터를 저장하기 위한 메모리가 많이 소요되는 단점이 있다.
본 발명은 메모리를 효율적으로 사용하면서 무라 보상을 정확하게 할 수 있는 표시장치의 무라 보상 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 의한 표시장치의 무라 보상 장치는 무라 특성 추출부, 보상블록 선택부, 무라 보상부 및 메모리를 포함한다. 무라 특성 추출부는 미리 설정된 기준 휘도 데이터를 입력받아서 표시패널이 표시하는 영상을 촬상한 촬상 데이터에서 무라 특성을 추출한다. 보상블록 선택부는 보상블록들 중에서, 무라 특성 추출부가 추출한 무라 특성의 형태 및 크기와 매칭되는 보상블록을 선택한다. 무라 보상부는 보상블록 선택부가 선택한 보상값을 이용하여 표시패널의 무라 특성을 보상한다. 메모리는 복수의 픽셀들을 포함하도록 미리 설정된 보상블록 단위로 휘도값에 대응하는 보상값을 저장한다.
본 발명에 의한 표시장치의 무라 보상 장치는 무라 특성을 바탕으로 다른 크기의 보상 블록을 선택하여 보상값을 결정함으로써, 보상 정확성을 높이면서 보상데이터를 줄일 수 있다. 특히, 무라 특성에 따라서 메모리에 저장되는 보상값의 영역을 가변하기 때문에 메모리를 줄이면서 메모리 관리를 효율적으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 무라 보상 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 촬상 데이터를 획득하는 장치를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 의한 무라 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 휘도 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5의 (a) 내지 (c)는 보상블록의 실시 예들을 나타내는 도면들이다.
도 6은 보상블록을 선택하는 방법 및 보상 데이터를 선정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 각 픽셀들에 보상값을 보간하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 무라 특성에 따라 메모리의 저장 영역을 가변하는 것을 나타내는 모식도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 표시장치의 무라 보상 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 촬상 데이터를 획득하는 방법을 도시한 모식도이다. 본 발명에 의한 무라 보상 장치는 기준영상을 촬영한 촬상 영상을 바탕으로 보상 데이터를 산출한다.
도 1을 참조하면, 무라 보상 장치(10)는 무라특성 추출부(100), 보상블록 선택부(200), 무라 보상부(300), 및 메모리(400)를 포함한다.
무라특성 추출부(100)는 촬상 영상을 바탕으로 무라 특성을 추출한다. 촬상 영상은 도 2에서와 같이, 조립이 완료된 표시패널(PNL)에 기준 휘도 데이터를 인가하여 기준영상을 표시하고, 표시된 기준영상을 촬영한 영상을 지칭한다. 무라 특성은 촬상 영상에서 나타나는 휘도 편차로 인한 얼룩 및 색 편차 등을 포함한다.
무라특성 추출부(100)의 휘도 데이터 추출부(110)는 촬상 영상에서 휘도 데이터를 추출한다. 무라특성 추출부(100)의 색 성분 추출부(120)는 촬상 영상에서 색 성분을 추출한다.
보상블록 선택부(200)는 무라특성 추출부(100)가 추출한 무라특성에 대응하는 보상블록을 선택하고, 휘도 보상블록 선택부(200) 및 색 성분 보상블록 선택부(200)를 포함한다. 각각의 보상블록은 보상값을 갖고 있으며, 보상블록의 크기 및 형태는 무라 특성에 대응된다. 휘도 보상블록 선택부(200)는 휘도 데이터를 바탕으로 휘도 보상블록을 선택한다. 색 성분 보상블록 선택부(200)는 색 성분을 바탕으로 색 성분 보상블록을 선택한다.
무라 보상부(300)는 보상블록의 대표값을 바탕으로 표시패널(PNL)에 인가되는 영상 데이터를 보상하기 위한 보상 데이터를 생성한다. 무라 보상부(300)는 휘도 보상블록을 바탕으로 휘도 데이터를 보상하는 휘도 보상부(310) 및 색 성분 보상블록을 바탕으로 색 성분을 보상하는 색 성분 보상부(320)를 포함한다.
메모리(400)는 휘도 보상블록 보상값 및 색 성분 보상블록 보상값을 저장한다. 메모리(400)에서 휘도 보상블록 보상값 및 색 성분 보상블록 보상값이 저장되는 영역은 가변될 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 무라 보상 장치를 이용한 무라 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3을 참조하여, 본 발명에 의한 무라 보상 방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 의한 무라 보상 방법은 촬상 영상을 획득하는 제1 단계(S201)를 포함한다. 촬상 영상은 표시패널(PNL)에 기준 휘도 데이터를 입력하여 영상을 표시하고, 표시된 영상을 촬영한 영상을 지칭한다. 기준 휘도 데이터는 미리 설정된 계조에 해당하는 영상데이터이고, 표시패널(PNL)의 모든 픽셀들은 동일한 계조의 기준 휘도 데이터를 입력받는다.
제2 단계(S203)에서, 무라 특성 추출부(100)는 촬상 영상을 바탕으로 무라 특성을 추출한다. 무라 특성은 휘도 특성 및 색 성분 특성을 포함할 수 있다.
도 4는 휘도 데이터 추출부(110)가 촬상 영상을 바탕으로 획득한 휘도 데이터의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4에서, 그래프의 한 축이 나타내는 위치는 표시패널의 일측 방향에 따른 직선을 의미한다. 예컨대, 위치는 표시패널(PNL)의 픽셀라인 방향에 따른 직선이 될 수 있다. 촬상 영상은 표시패널(PNL)의 전면에 걸친 휘도 영상을 표시하고, 휘도 데이터 추출부(110)는 각각의 픽셀라인마다 휘도 데이터를 획득할 수 있다.
도 4에서, 보상 타겟은 기준 휘도 데이터가 나타내는 계조에 해당한다.
도면에 도시하지는 않았지만, 색 성분 추출부(120)는 촬상 영상에서 색 성분을 추출하고, 표시패널(PNL)상에서 위치별로 색 성분의 정도를 나타내는 색 성분 데이터를 획득한다.
제3 단계(S205)에서, 보상블록 선택부(200)는 무라 특성 추출부(100)가 추출한 무라 특성을 바탕으로 보상값을 선택하기 위한 보상블록을 결정한다.
보상블록 선택부(200)의 휘도 보상블록 선택부(200)가 휘도 데이터를 바탕으로 휘도 보상블록을 선택하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 보상블록의 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시 예에 의한 보상블록들은 미리 설정된 복수의 픽셀들을 포함하는 크기의 블록을 지칭한다. 도 5의 (a)는 하나의 보상블록이 8
Figure 112017086719856-pat00001
8개의 픽셀들을 포함하는 보상블록을 나타내고 있다. 도 5의 (b)는 하나의 보상블록이 16
Figure 112017086719856-pat00002
4개의 픽셀들을 포함하는 보상블록을 나타내고 있고, 도 5의 (c)는 하나의 보상블록이 4
Figure 112017086719856-pat00003
16개의 픽셀들을 포함하는 보상블록을 나타내고 있다. 보상블록의 크기는 도 5에 도시된 실시 예 이외에 다양한 형태로 구현될 수 있다.
휘도 보상블록 선택부(200)는 휘도 데이터를 바탕으로 보상블록을 선택한다.
도 6은 휘도 보상블록 선택부(200)가 보상블록을 선택하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 휘도 보상블록 선택부(200)는 휘도 데이터에서 인접하는 기준점들(pt1~pt6) 간의 간격을 기준으로 보상블록을 선택한다. 기준점들((pt1~pt6)) 각각은 휘도 데이터가 보상 타겟과 동일한 지점을 지칭한다. 보상 타겟은 기준 휘도 데이터에 대응하는 휘도를 의미한다. 모든 픽셀들에 동일한 기준 휘도 데이터가 인가될 경우에, 보상 타겟은 표시패널(PNL)의 모든 위치에서 동일한 휘도값을 갖는다.
기준점들((pt1~pt6)) 사이에서 휘도 데이터는 보상 타겟 보다 높은 (+)편차를 갖거나, 보상 타겟 보다 낮은 (-)편차를 갖는다. 인접하는 기준점들(pt1~pt6) 사이의 휘도 데이터는 동일한 극성의 편차를 갖고, 유사성이 강한 무라로 추정될 수 있다. 따라서, 휘도 보상블록 선택부(200)는 인접하는 기준점들(pt1~pt6) 간의 간격과 근접한 크기의 보상블록을 선택한다. 보상블록(BLOCK)은 표시패널(PNL)의 모든 영역에서의 기준점들(pt1~pt6) 간의 간격을 고려하여 선택될 수 있다.
예컨대, 도 7에서와 같이, 표시패널(PNL)의 제1 픽셀라인(HL1)에 대한 휘도 데이터에서, 제1 기준점(pt1)이 제9 컬럼라인(CL9)에 위치하고 제2 기준점(pt2)이 제16 컬럼라인(CL16)에 위치하면, 휘도 보상블록 선택부(200)는 제1 픽셀라인(HL1)의 보상블록을 8개의 픽셀 열을 포함하는 보상블록들 중에서 선택할 수 있다. 그리고 휘도 보상블록 선택부(200)는 각 픽셀라인에서의 기준점들이 변하는 것을 바탕으로 컬럼 라인 상에서의 픽셀들의 개수를 판단할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제8 픽셀라인(HL8)에서는 제1 기준점(pt1) 및 제2 기준점(pt2)이 각각 제9 컬럼라인(CL9) 및 제16 컬럼라인(CL16)에 위치하였는데, 제9 픽셀라인(HL9)에서는 제1 기준점(pt1) 및 제2 기준점(pt2)의 위치가 변경될 수 있다. 휘도 보상블록 선택부(200)는 기준점의 위치가 변경되기 이전, 즉 제1 픽셀라인(HL1)부터 제8 픽셀라인(HL8)에 대응하는 블록을 하나의 보상블록으로 선택할 수 있다. 따라서, 휘도 보상블록 선택부(200)는 제1 내지 제8 픽셀라인(HL1~HL8)에서 제1 내지 제8 컬럼라인(HL1~HL8)에 속하는 픽셀들을 보상하기 위해서 8
Figure 112017086719856-pat00004
8 크기의 보상블록을 선택할 수 있다.
이러한 방법으로 휘도 보상블록 선택부(200)는 표시패널(PNL)의 모든 픽셀들에 대응하는 보상블록을 선택할 수 있다.
색 성분 보상블록 선택부(200)는 휘도 보상블록 선택부(200)와 마찬가지로 색 성분 데이터를 바탕으로 색 성분 보상블록을 선택할 수 있다.
제4 단계(S207)에서, 무라 보상부(300)는 보상블록 선택부(200)가 선택한 보상블록을 바탕으로 무라를 보상한다.
휘도 보상부(310)가 휘도를 보상하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
휘도 보상부(310)는 휘도 보상블록 선택부(200)가 선택한 보상블록의 보상값을 이용하여 휘도 보상 데이터를 생성한다.
휘도 보상블록 선택부(200)가 표시패널(PNL)의 픽셀들 각각의 보상값을 산정하는 방법은 두 가지 방법을 이용할 수 있다.
첫째, 휘도 보상블록 선택부(200)는 동일한 패널블록에 속한 픽셀들에 동일한 보상값을 적용하여 휘도 보상을 할 수 있다. 도 7에서와 같이, 제1 보상블록(BLOCK1)에 대응하는 16개의 픽셀(PXL)들은 제1 보상블록(BLOCK)이 갖는 보상값을 이용하여 동일하게 보상될 수 있다.
둘째, 휘도 보상블록 선택부(200)는 픽셀이 속한 보상블록의 보상값과 인접하는 보상블록의 보상값을 보간한 보상값을 이용하여 보상 데이터를 생성할 수 있다. 이를 위해서 휘도 보상블록 선택부(200)는 각각의 보상블록들의 기준 픽셀(Pref)을 선정할 수 있다. 도 7에서와 같이, 기준 픽셀(Pref)은 보상블록(BLOCK)의 중심에 위치한 픽셀들 중에서 선택될 수 있다. 휘도 보상블록 선택부(200)는 제1 기준 픽셀(Pref1)과 제2 기준 픽셀(Pref2) 사이에 위치한 픽셀들 각각의 보상 데이터를 산출하기 위해서 제1 기준 픽셀(Pref1)이 갖는 보상값과 제2 기준 픽셀(Pref2)이 갖는 보상값을 선형 보간할 수 있다.
마찬가지로 색 성분 보상부(320)는 색 성분 보상블록을 이용하여 픽셀들의 색 성분을 보상할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 무라 보상 장치는 표시패널(PNL)에서 무라의 특성이 유사한 픽셀들을 보상블록으로 지정하고, 보상블록별로 보상값을 산정하기 때문에, 모든 픽셀들의 보상값을 메모리(400)에 저장할 필요가 없다. 따라서, 메모리의 용량을 줄일 수 있다. 본 발명에 의한 무라 보상 장치는 보상블록에 매칭되는 하나의 보상값을 이용하되, 인접하는 보상블록에 속하는 픽셀들 각각의 보상값은 두 개의 보상값을 보간하여 산출하기 때문에, 보상의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 무라 보상 장치의 메모리에 저장되는 보상값의 개수는 보상블록 선택부에서 선택하는 휘도 보상블록, 색 성분 보상블록 등에 의해서 결정된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 명세서의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
PNL: 패널 Cam: 카메라
100: 무라특성 추출부 200: 보상블록 선택부
300: 무라 보상부 400: 메모리

Claims (8)

  1. 미리 설정된 기준 휘도 데이터를 입력받아서 표시패널이 표시하는 영상을 촬상한 촬상 데이터에서 무라 특성을 추출하는 무라 특성 추출부;
    복수의 픽셀들을 포함하도록 미리 설정된 보상블록 단위로 휘도값에 대응하는 보상값을 저장하는 메모리부;
    상기 보상블록들 중에서, 상기 무라 특성 추출부가 추출한 상기 무라 특성의 형태 및 크기와 매칭되는 보상블록을 선택하는 보상블록 선택부; 및
    상기 보상블록 선택부가 선택한 보상값을 이용하여 상기 표시패널의 무라 특성을 보상하는 무라 보상부를 포함하는 무라 보상 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무라 특성 추출부는
    상기 촬상 데이터에서 상기 표시패널의 위치에 따른 휘도를 표현하는 휘도 데이터를 추출하는 휘도 데이터 추출부; 및
    상기 촬상 데이터에서 상기 표시패널의 위치에 따른 색 성분 데이터를 추출하는 색 성분 추출부를 포함하는 표시장치의 무라 보상 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보상블록 선택부는
    상기 기준 휘도 데이터에 대응하는 기준 휘도와 상기 휘도 데이터가 일치하는 기준점을 획득하고, 상기 보상블록들 중에서 인접하는 상기 기준점들 간의 간격에 매칭되는 폭을 갖는 보상블록을 선택하는 표시장치의 무라 보상 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 무라 보상부는
    상기 표시패널에서 상기 보상블록 선택부가 선택한 보상블록 내의 픽셀들을 상기 보상블록에 속하는 보상값을 이용하여 보상하는 표시장치의 무라 보상 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 무라 보상부는
    서로 인접하는 보상블록들 각각의 보상값을 보간하는 표시장치의 무라 보상 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 메모리는
    상기 휘도 데이터의 보상값을 결정하는 휘도 보상블록 각각의 휘도에 따른 보상값을 저장하는 휘도 데이터 보상값 저장부; 및
    상기 색 성분 데이터의 보상값을 결정하는 색 성분 보상블록 각각의 색 성분에 따른 보상값을 저장하는 색 성분 보상값 저장부를 포함하고,
    상기 휘도 보상블록 및 상기 색 성분 보상블록의 개수에 따라 상기 휘도 데이터 보상값 저장부 및 상기 색 성분 보상값 저장부의 용량이 조절되는 표시장치의 무라 보상 장치.
  7. 미리 설정된 기준 휘도 데이터를 입력받은 표시패널이 표시하는 영상을 촬상한 촬상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 촬상 데이터에서 무라 특성을 추출하는 단계;
    다수의 픽셀을 포함하고 크기 및 형태가 다른 복수의 보상블록을 미리 설정하고, 상기 보상블록 단위로 휘도값에 대응하는 보상값을 미리 설정하며, 상기 보상블록들 중에서 상기 무라 특성의 형태 및 크기와 매칭되는 보상블록을 선택하는 단계; 및
    상기 선택한 보상블록의 상기 보상값을 이용하여 상기 표시패널의 무라 특성을 보상하는 단계를 포함하는 표시장치의 무라 보상 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무라 특성을 추출하는 단계는
    상기 촬상 데이터에서 표시패널의 위치에 따른 휘도를 나타내는 휘도 데이터를 획득하는 단계;
    상기 휘도 데이터와 상기 기준 휘도 데이터에 대응하는 기준 휘도가 일치하는 기준점을 획득하는 단계; 및
    상기 보상블록들 중에서, 인접하는 상기 기준점들 간의 간격에 매칭되는 폭을 갖는 보상블록을 선택하는 단계를 포함하는 표시장치의 무라 보상 방법.
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