KR102393724B1 - 표시장치와 그 얼룩 보상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치와 그 얼룩 보상 방법에 관한 것으로, 이 표시장치는 압축된 보상 데이터를 저장하는 메모리; 상기 압축된 보상 데이터를 복원한 후에 압축된 보상 데이터에서 블록킹 아티펙트를 제거하는 후처리 모듈; 상기 후처리 모듈에 의해 복원된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조하는 데이터 변조부; 및 상기 데이터 변조부에 의해 변조된 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입하는 표시패널 구동부를 포함한다.

Description

표시장치와 그 얼룩 보상 방법{DISPLAY DEVICE, METHOD OF DETECTING AND COMPENSATING A MURA THEREOF}

본 발명은 표시장치와 그 얼룩 보상 방법에 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 얼룩 보상을 위해 미리 설정된 보상값을 저장한 보상 회로를 이용하여 얼룩 위치의 픽셀들에 표시될 데이터를 보상값으로 변조함으로써 표시 영상에서 얼룩을 제거하는 방법을 적용하여 불량 수준을 줄이는 기술이 적용되고 있다.

그런데 보상값들은 픽셀별로 설정되고 또한, 픽셀들 각각에서 계조별로 설정되기 때문에 그 보상값들이 저장되는 메모리 용량이 커지게 된다.

본 발명은 얼룩 보상을 위한 보상 회로의 메모리 용량을 줄일 수 있는 표시장치와 그 얼룩 보상 방법을 제공한다.

본 발명의 표시장치는 압축된 보상 데이터를 저장하는 메모리; 상기 압축된 보상 데이터를 복원한 후에 압축된 보상 데이터에서 블록킹 아티펙트를 제거하는 후처리 모듈; 상기 후처리 모듈에 의해 복원된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조하는 데이터 변조부; 및 상기 데이터 변조부에 의해 변조된 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입하는 표시패널 구동부를 포함한다.

상기 표시장치의 얼룩 보상 방법은 카메라 촬영을 통해 표시패널에서 얼룩을 검출하고, 상기 얼룩의 휘도를 보상하기 위한 보상 데이터를 생성한다.

상기 표시장치의 얼룩 보상 방법은 상기 보상 데이터에서 제로 데이터를 8 비트 데이터의 중간값으로 변환하고 + 데이터를 상기 중간값 보다 큰 데이터로 변환하며 - 데이터를 상기 중간값 보다 작은 데이터로 변환한 후에 상기 보상 데이터를 압축하여 메모리에 저장하는 단계와, 상기 압축된 보상 데이터를 복원한 후에 압축된 보상 데이터에서 블록킹 아티펙트를 제거한다. 상기 표시장치의 얼룩 보상 방법은 복원된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조하여 표시패널에 표시한다.

본 발명은 보상 데이터를 압축할 때 발생될 수 있는 고주파 영역의 압축 손실과 블록킹 아티펙트를 제거하여 메모리에 저장한다. 본 발명은 압축된 보상 데이터로 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 표시장치의 얼룩을 자동으로 보상할 수 있다. 특히, 본 발명은 메모리에 보상 데이터를 압축하여 저장함으로써 메모리 용량을 최소화할 수 있다.

도 1은 JPEG 기술로 영상 데이터를 압축할 고주파 손실과 블로킹 현상이 보이는 예를 보여 주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 보상 방법을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 전처리 과정을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 5는 기존 방법으로 - 데이터를 보수 처리하여 메모리에 저장할 때 저주파 영역이 고주파 영역으로 변환되는 예와 본 발명으로 데이터를 변환하여 저주파 영역을 유지한 예를 비교한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 후처리 과정을 단계적으로 보여 주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 ROI 선정 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 베이스 라인 기반 디테일 데이터 분리 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 9는 이동 평균을 이용한 새로운 베이스 라인을 생성하는 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 10은 블록 내의 평균값으로 베이스 라인을 생성한 예와 블록들 간의 이동 평균으로 베이스 라인을 생성한 예를 함께 보여 주는 도면이다.
도 11은 게인을 이용한 디테일 데이터 복원 방법을 보여 주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 얼룩 보상 장치를 보여 주는 도면이다.
도 13 및 도 14는 보간 방법으로 생성되는 보상 데이터의 일 예를 보여 주는 도면들이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다.

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.

본 발명의 표시장치는 카메라 촬용을 통해 표시패널의 얼룩을 검출하고, 그 얼룩 보상을 위한 보상 데이터들을 압축하여 저장한 메모리와, 그 보상 데이터를 복원하여 데이터를 변조하는 보상회로를 포함한다. 본 발명은 메모리에 저장될 보상 데이터를 압축하기 때문에 메모리 용량을 최소화할 수 있다.

압축 방법은 실시예에서 JPEG(Joint Photographic Experts Group) 기술이 예시되지만 이에 한정되지 않는다. JPEG 기술은 데이터를 공간 도메인(domain)에서 DCT(Discrete Cosine Transform) 도메인으로 변환하여 데이터를 압축한다. 일반적으로 사람은 영상에서 고주파 영역 보다 저주파 영역에서 손실을 민감하게 느낀다. 이를 고려하여 JPEG 기술은 저주파 영역 보다 고주파 영역에서 압축 손실을 많게 하여 데이터를 블록(block) 단위로 압축한다.

JPEG 기술로 보상 데이터를 압축하면, 도 1과 같이 고주파 영역에서 손실이 많고 블록킹(blocking) 현상이 발생한다. 따라서, 일반적인 JPEG 기술로 보상 데이터를 압축하면, 고주파 영역의 압축 손실로 인한 아티펙트(aritifact)와 블록킹 현상으로 인한 아티펙트가 표시패널에서 보일 수 있다.

본 발명은 압축 전 전처리 과정에서 고주파 손실과 블록킹 아티펙트를 방지하기 위하여 보상 데이터를 변환하고, 압축 데이터를 복원하는 후처리 과정에서 메모리에 저장된 압축 데이터를 복원한 에 베이스 라인을 보정한다. 이러한 본 발명은 전처리와 후처리를 통해 JPEG 압축시 보상 데이터 손실이나 왜곡을 방지한다. 따라서, 본 발명은 카메라 보상 알고리즘에 JPEG 압축을 적용하고 JPEG 압축으로 인한 아티펙트 없이 압축된 보상 데이터를 활용하여 표시패널의 얼룩을 보상할 수 있다. 본 발명의 보상 데이터 압축 방법은 JPEG 압축 알고리즘에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 얼룩 보상 방법을 단계적으로 보여 주는 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 표시패널(display panel)의 모든 픽셀들에 같은 계조의 데이터를 기입하고 그 때의 휘도를 카메라로 촬영한 다음, 카메라의 이미지를 분석하여 픽셀들의 휘도를 측정한다(S1). 카메라 촬영은 픽셀들의 계조를 변경하면서 같은 과정을 반복하여 각 계조별로 픽셀들의 휘도를 측정하여 동일 계조에서 휘도가 다르게 보이는 얼룩을 검출한다. 카메라 촬영은 화면 전체의 이미지를 촬영화여 얼룩을 검출하므로 얼룩 검출 시간을 줄일 수 있다.

이어서, 본 발명은 표시패널의 얼룩에 표시될 데이터를 변조하여 그 얼룩을 제거하기 위하여 입력 영상의 데이터를 보상값으로 변조한다. 본 발명은 카메라 촬영을 통해 측정된 픽셀들의 휘도 분포 특성과 역의 관계를 갖는 보상값을 산출한다. 보상값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 보상값 산출 과정은 각 계조별로 반복된다. 이렇게 산출된 보상값을 나타내는 보상 데이터가 생성된다(S2).

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. gain_p는 픽셀별 감마 편차를 반영한 게인이다.

S1 및 S2 단계는 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허 출원 10-2013-0139761(2013/11/18), 대한민국 특허 출원 10-2013-0131798(2013/10/31) 등에서 상세히 설명되어 있다.

본 발명은 JPEG 압축전 보상 데이터 범위(range)를 변환하여 JPEG 알고리즘으로 데이터를 압축할 때 발생되는 고주파 손실을 방지한다(S3). 이어서, 본 발명은 전처리를 통해 데이터 범위가 변환된 보상 데이터를 JPEG 알고리즘으로 압축하여 메모리에 저장한다(S4).

본 발명은 보상 데이터를 JPEG 알고리즘으로 복원된 보상 데이터에 대하여 후처리를 실시하여 블로킹 아티팩트를 제거한다.(S6 및 S7).

본 발명은 입력 영상을 표시장치에 표시할 때 입력 영상의 데이터에 복원된 보상 데이터를 가감하여 얼룩 영역의 픽셀 데이터를 변조함으로써 표시패널의 얼룩을 보상한다(S8 및 S9). 보상 데이터는 메모리 용량을 줄이기 위하여 소정 거리로 이격된 픽셀들에 대하여 보상 데이터를 생성하고, 소정의 계조 간격 단위로 보상 데이터를 생성할 수 있다. 이 경우에, 본 발명은 복원된 보상 데이터들을 이용하여 보간 방법(Interpolation)으로 실제 측정을 통해 획득되지 않은 다른 픽셀들과 다른 계조의 보상 데이터를 생성한다(S8).

도 3 및 도 4는 전처리 과정(S3)을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전처리 과정(S32)은 보상 데이터(D)가 입력되면(S31), 제로(zero) 데이터를 변환하고, 제로 데이터 이외의 플러스(+) 데이터와 마이너스(-) 데이터를 변환한다(S33). S31 내지 S32는 알고리즘을 알기 쉽게 시계열적으로 표현하였지만 실제 연산 로직 회로에서 실질적으로 동시에 처리될 수 있다는 것에 주의하여야 한다. 이하에서 전처리 과정의 S31 내지 S33 단계를 실 예를 들어 상세히 설명한다. 제로 데이터는 8 bit 데이터의 중간값으로 변환된다 + 데이터는 중간값 보다 큰 데이터로 변환되고, - 데이터는 중간값 보다 작은 데이터로 변환된다.

보상 데이터는 정상 픽셀에 비하여 더 어둡거나 밝게 보일 수 있으므로 얼룩이 어둡거나 더 밝게 보일 수 있다. 어둡게 보이는 얼룩의 픽셀들에 기입될 데이터는 보상이 가산되고, 밝게 보이는 얼룩의 픽셀들에 기입될 데이터는 보상값이 감산될 수 있다. 따라서, 보상 데이터는 + 데이터와 - 데이터를 포함할 수 있다.

도 5의 예에서, 보상 데이터(D)는 제로 데이터 “0”, - 데이터 (-127 ~ -1), 및 + 데이터 (1 ~ 127)를 포함한다. 기존 방법에 의하면, 이러한 보상 데이터가 메모리에 저장될 때 - 데이터 (-127 ~ -1)는 255 ~ 128)로 변환되어 메모리에 저장된다. 이는 보수(complement)를 이용하여 가산하는 방법으로 감산 처리되기 때문이다. 이렇게 메모리에 - 데이터가 보수값으로 저장되면 실제 보상 데이터 범위에 비하여 메모리에 저장할 때 제로 데이터 주변에서 데이터 값의 차이가 커져 고주파 데이터로 변환될 수 있다. 실제 데이터 범위(range)가 -2 ~ 1이지만, 기존 방법대로 - 데이터를 보수 데이터로 메모리에 저장하게 되면 그 데이터 범위가 130 ~ 1로 변한다. 이웃한 데이터들 간의 차이가 커지는 부분에서 데이터의 공간 주파수가 증가하여 고주파 영역으로 메모리에 저장되기 때문에 이러한 데이터를 그대로 JPEG 알고리즘으로 압축하면 고주파 영역에서 압축 손실이 발생된다.

본 발명은 도 4와 같이 보상 데이터(D)에서 제로 데이터 “128(0)”를 8 bit 데이터의 중간값인 “128”로 치환한다. 본 발명은 메모리에 저장된 + 데이터(0< D ≤127)에 128을 더하여 + 데이터의 범위를 129 ~ 255 데이터로 시프트(shift)하고, - 데이터(128 < D ≤ 255)에 128을 빼 - 데이터의 범위를 0 ~ 127로 시프트한다. 이렇게 본 발명은 도 5와 같이 실제 보상 데이터 -2 ~ 1의 차이와 변환후 데이터 126 ~ 129의 차이가 동일하게 한다. 따라서, 본 발명은 저주파 영역의 보상 데이터가 보수 처리로 인하여 고주파 영역으로 변환되지 않고 그대로 보존되기 때문에 변환후 데이터를 JPEG 알고리즘으로 변환하면 압축 손실 없이 보상 데이터(D)를 압축할 수 있다.

도 6은 후처리 과정(33)을 단계적으로 보여 주는 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 ROI 선정 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 8은 도 6에 도시된 베이스 라인 기반 디테일 데이터 분리 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 9는 이동 평균을 이용한 새로운 베이스 라인을 생성하는 방법의 일 예를 보여 주는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명은 JPEG 알고리즘으로 압축된 압축된 보상 데이터에 대하여 후처리를 실시하여 복원하여 블록킹 현상을 제거하고 블록 내의 디테일(detail) 데이터를 복원한다(S71 내지 S74). S71 내지 S72는 알고리즘을 알기 쉽게 시계열적으로 표현하였지만 실제 연산 로직 회로에서 실질적으로 동시에 처리될 수 있다는 것에 주의하여야 한다. 이하에서 후처리 과정의 S71 내지 S74 단계를 실 예를 들어 상세히 설명한다.

후처리 과정(S7)은 블록들 간의 차이를 계산하고 미리 설정된 문턱값과 그 차이를 비교하여 블록들 간의 차이를 계산한다. 그리고 후처리 과정은 블록들 간의 차이가 문턱값 보다 크면 블록킹 현상이 나타나는 위치로 판단하여 그 블록들을 관심　영역　ROI(Region Of Interest)으로 판단한다(S71)

후처리 과정(S7)은 베이스 라인(base line)을 산출하고 블록 내의 디테일 데이터를 분리하고(S72), 이동 평균(moving Average)을 이용하여 새로운 베이스 라인을 생성한다(S73). 그리고 후처리 과정(S74)은 게인(gain)을 이용하여 압축된 보상 데이터에서 디테일 데이터를 복원(reconstruct)한다(S74).

도 7을 참조하면, 관심 영역(ROI)의 선정 방법은 이웃한 블록들(Blok(n), Blok(n+1)) 간의 차이를 바탕으로 블록킹 현상이 예상되는 블록을 추출한다. 블록킹 차이(Block Diff.)는 아래와 같이 계산될 수 있다.

Block Diff. = α1*|a - a'| + α2*|b - b'| + … + αn*|n - n'|

(α1 > α2 > … > αn, α1 + α2 + … + αn = 1) 여기서, a, b, …n은 블록 내의 디테일 데이터이다. n은 양의 정수이다. 블록들(Blok(n), Blok(n+1)) 간의 경계로부터 같은 거리에 위치하는 데이터들 간의 차이(a-a', b-b',… n-n')에 가중치(α1, α2, … αn)가 곱해진다. 블록들(Blok(n), Blok(n+1)) 간의 경계에서 블록킹 차이(Block Diff.)를 크게 하기 위하여 가중치(α1, α2, … αn- αn')는 블록들 간의 경계에 가까울수록 큰 값으로 설정되는 반면, 블록들 간의 경계에 가까울수록 작아지는 값으로 설정될 수 있다.

이어서, 관심 영역(ROI)의 선정 방법은 블록킹 차이(Block Diff.)를 소정의 문턱값(Th.)과 비교하여 그 문턱값(Th.) 보다 큰 블록킹 차이(Block Diff.)가 있는 블록들 간의 경계를 JPEG 압축시 블록킹 아티펙트가 발생하는 위치로 판정한다. 블록킹 아티펙트 위치를 지시하는 논리값 예를 들어 “1”을 블록간 경계에 인코딩될 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명은 블록(Blok(n), Blok(n+1)) 내의 디테일한 정보를 복원하기 위하여 압축 데이터의 베이스 라인으로부터 디테일 데이터를 분리하고, 새로운 베이스 라인을 생성하여 디테일 데이터를 복원한다.

베이스 라인은 웃한 블록들(Blok(n), Blok(n+1))간의 경계로부터 가장 먼 디테일 데이터들(n, n') 간의 선형 보간 방법으로 생성될 수 있다.

디테일 데이터는 압축된 보상 데이터의 오리지널 블록 프로파일(Original profile)의 데이터와 블록들(Block(n), Block(n+1))에서 베이스 라인 간의 차이이다. 블록 프로파일은 블록 내의 데이터값들을 포함한다.

도 9를 참조하면, 본 발명은 새로운 베이스 라인을 생성하여 블록들(Block(n), Block(n+1))의 평균 데이터로 블록들(Block(n), Block(n+1)) 간의 경계 차이를 줄인다. 이 방법은 블록들(Block(n), Block(n+1)) 간의 경계에서 이웃하는 데이터들이 스무딩(smoothing)하게 변하여 블록킹 현상을 제거한다.

새로운 베이스 라인은 아래와 같이 이웃한 블록들(Blok(n), Blok(n+1))의 이동 평균으로 계산될 수 있다.

New base line = moving average data

Moving average current data =

여기서, n은 이동 평균 구간의 데이터 수이다.

카메라 촬영을 통해 획득된 보상 데이터는 전체적으로 스무스(smooth)하기 때문에 이동 평균(moving average)으로 새로운 베이스 라인을 생성하면 JPEG 압축 데이터에서 블록킹(blocking) 현상을 제거할 수 있다.

한편, 단순히 블록(Block(n), Block(n+1)) 내의 평균값으로 베이스 라인을 생성하면 도 10과 같이 이전 블록(Block(n-1))의 블록 프로파일과 다음 블록(Block(n-1))의 프로파일을 반영하지 못하기 때문에 블로킹 현상이 나타날 수 있다.

본 발명은 기존의 베이스 라인으로 도출한 디테일 데이터를 새로운 베이스 라인에 맞게 복원하기 위하여 스케일 팩터(scale factor)로서 게인(gain)을 생성한다. 게인은 아래와 같이 이동 평균을 베이스 라인으로 나눈 값이다.

Gain = Moving average / Base line

도 11은 게인을 이용한 디테일 데이터 복원 방법을 보여 주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 발명은 디테일 데이터(diff data)를 새로운 베이스 라인에 맞게 적용하기 위하여, 아래와 같이 디테일 데이터에 베이스 라인을 더하고 게인을 곱하여 디테일 데이터를 복원한다.

Reconstruct data = base line + diff data * gain = M.A + (Cur data - Base) * (M.A/Base)

M.A : moving average

Cur data : current block profile

Base : interpolation data (base line)

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시패널의 얼룩 보상 장치를 보여 주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 얼룩 보상 장치는 JPEG 알고리즘으로 데이이터를 압축하는 전처리 모듈(10)과, 압축된 보상 데이터를 복원하는 후처리 모듈(20)을 포함한다.

전처리 모듈(10)은 카메라 촬영 영상을 통해 얻어진 보상 데이터를 변환하여 JPE 알고리즘으로 보상 데이터를 압축한다. 전처리 모듈(10)은 전처리부(17)와 인코더(18)를 포함한다. 전처리부(17)는 도 4와 같이 보상 데이터를 변환함으로써 보상 데이터 변환을 통해 JPEG 알고리즘으로 보상 데이터를 압축할 때 발생되는 고주파 손실을 방지한다. 인코더(18)는 전처리부(17)로부터 입력된 보상 데이터를 JPEG 알고리즘으로 압축한다. 전처리 모듈(10)에 의해 압축된 보상 데이터는 ROM 메모리(12)에 저장된다. 본 발명은 보상 데이터가 압축되기 때문에 ROM 메모리(12)의 용량을 줄일 수 있다.

후처리 모듈(20)은 데이터 변조 모듈(200)에 내장될 수 있다.

ROM 메모리(12)와 데이터 변조 모듈(200)은 표시장치의 구동 회로 보드에 실장된다. 데이터 변조 모듈(200)은 도 15와 같이 타이밍 콘트롤러(timing controller)에 내장될 수 있다. 표시장치에 전원이 공급되어 표시장치가 구동되기 시작할 대 ROM 메모리(10)에 저장된 압축 보상 데이터가 데이터 변조 모듈(200)로 전송된다.

데이터 변조 모듈(200)은 표시패널의 얼룩이 보이지 않도록 얼룩 위치의 픽셀들에 기입될 입력 영상의 데이터에 보상 데이터를 가감하여 그 데이터를 변조한다. 데이터 변조 모듈(200)은 메모리 콘트롤러(14), RAM 메모리(16), 후처리 모듈(20), 보간부(24), 영상 입력부(28) 및 가산기(30)를 포함한다.

메모리 콘트롤러(14)는 표시장치가 구동되기 시작할 때 ROM 메모리(12)로부터 보상 데이터를 읽어 들이고, 그 보상 데이터를 RAM 메모리(16)에 저장한다. 후처리 모듈(20)은 RAM 메모리(16)로부터의 보상 데이터를 JPEG 알고리즘으로 복원하고, 복원된 보상 데이터에 대하여 도 6 내지 도 11과 같은 후처리를 실시하여 블로킹 아티팩트를 제거한다. 후처리 모듈(20)은 JPEG 알고리즘으로 보상 데이터를 복원하는 디코더(22)와, 디코더(22)로부터의 보상 데이터에서 블록킹 아티팩트를 제거하는 후처리부(21)를 포함한다.

보간부(24)는 보간 방법으로 복원된 이외의 보상 데이터를 생성한다. 보간부(24)는 제1 데이터 생성부(25) 및 제2 데이터 생성부(26)를 포함한다. 제1 데이터 생성부(25)는 도 13과 같이 복원된 보상 데이터가 기입되는 픽셀 이외의 다른 픽셀들에 기입될 보상 데이터를 생성한다. 제2 데이터 생성부(26)는 도 14와 같이, 복원된 보상 데이터의 계조 이외의 다른 계조의 보상 데이터를 생성한다. 가산기(30)는 보간부(24)로부터의 보상 데이터를 영상 입력부(28)를 통해 수신된 입력 영상의 데이터에 가감하여 데이터를 변조한다.

도 13 및 도 14는 보간 방법으로 생성되는 보상 데이터의 일 예를 보여 주는 도면들이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 보상 데이터는 메모리(12, 16)의 용량을 줄이기 위하여 모든 픽셀들에 대하여 구해지지 않고, 화면에서 미리 설정된 위치의 일부 픽셀들에 대하여 구해진다. 카메라 촬영을 통해 구해진 보상 데이터는 화면을 다수의 블록들(B1, B2, … Bn-1, Bn)로 가상 분할할 때 블록들 블록들(B1, B2, … Bn-1, Bn)의 꼭지점(P1, P2, P3, P4) 위치에서 해당하는 픽셀들에 대한 보상 데이터일 수 있다. 제1 데이터 생성부(25)는 이웃한 보상 데이터들을 보간(interpolation)하여 P1~P4 위치의 픽셀들 이외의 나머지 픽셀들(P5)에 적용될 보상 데이터를 생성한다.

제2 데이터 생성부는 보상 데이터는 메모리(12, 16)의 용량을 줄이기 위하여 모든 계조에서 구해지지 않고 일부 계조(도 14의 G1~G4)에서 생성될 수 있다. 제2 데이터 생성부(26)는 도 14와 같이 메모리(16)에 저장된 보상 데이터에서 가까운 계조의 보상 데이터들을 보간하여 미리 설정된 계조 이외의 다른 계조에서 보상 데이터를 생성한다. 따라서, 본 발명은 필요한 보상 데이터의 개수를 줄이고 그 보상 데이터를 압축함으로써 메모리(12, 16)의 용량을 최소화할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(100), 표시패널 구동부 및 데이터 변조 모듈(200)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.

데이터 변조 모듈(200)에는 표시장치에 전원이 공급되면 ROM 메모리 (120)로부터 압축된 보상 데이터를 수신한다. 데이터 변조 모듈(200)은 전술한 후처리를 통해 블로킹 아티팩트를 제거하여 보상 데이터를 복원하고 보상 데이터로 입력 영상의 데이터를 변조한다.

표시패널 구동부는 데이터 변조 모듈(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. 데이터 변조 모듈(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 데이터 변조 모듈(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.

10 : 전처리 모듈 12 : ROM
14 : 메모리 콘트롤러 16 : RAM
20 : 후처리 모듈 24 : 보간부
28 : 영상 입력부 30 : 가산기
100 : 표시패널 101 : 데이터 구동부
102 : 게이트 구동부 103 : 타이밍 콘트롤러
200 : 데이터 변조 모듈

Claims (5)

1. 보상 데이터의 제로 데이터, + 데이터, - 데이터의 데이터 범위를 각각 변환하는 전처리 모듈;
   상기 전처리 모듈에 의해 변환된 보상 데이터를 압축하는 인코더;
   상기 압축된 보상 데이터를 저장하는 메모리;
   상기 압축된 보상 데이터를 복원한 후에 압축된 보상 데이터에서 블록킹 아티펙트를 제거하는 후처리 모듈;
   상기 후처리 모듈에 의해 복원된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조하는 데이터 변조부; 및
   상기 데이터 변조부에 의해 변조된 데이터를 표시패널의 픽셀들에 기입하는 표시패널 구동부를 포함하는 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 상기 전처리 모듈은
   상기 제로 데이터를 8 비트 데이터의 중간값으로 변환하고,
   상기 + 데이터를 상기 중간값 보다 큰 데이터로 변환하며,
   상기 - 데이터를 상기 중간값 보다 작은 데이터로 변환하는 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 후처리 모듈은
   상기 복원된 보상 데이터의 블록들 간의 차이를 미리 설정된 문턱값과 그 차이를 비교하여 블로킹 아티펙트가 예상되는 관심　영역을 검출하고,
   상기 관심 영역에서 상기 보상 데이터들의 베이스 라인을 계산하고 이동 평균으로 새로운 베이스 라인을 생성하고 상기 이동 평균을 상기 베이스 라인으로 나눈 값으로 게인을 산출하며,
   상기 게인과 상기 이동 평균을 이용하여 상기 보상 데이터를 복원하는 표시장치.
4. 카메라 촬영을 통해 표시패널에서 얼룩을 검출하는 단계;
   상기 얼룩의 휘도를 보상하기 위한 보상 데이터를 생성하는 단계;
   상기 보상 데이터에서 제로 데이터를 8 비트 데이터의 중간값으로 변환하고 + 데이터를 상기 중간값 보다 큰 데이터로 변환하며 - 데이터를 상기 중간값 보다 작은 데이터로 변환한 후에 상기 보상 데이터를 압축하여 메모리에 저장하는 단계;
   상기 압축된 보상 데이터를 복원한 후에 압축된 보상 데이터에서 블록킹 아티펙트를 제거하는 단계;
   상기 복원된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상의 데이터를 변조하여 표시패널에 표시하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 블록킹 아티펙트를 제거하는 단계는
   상기 복원된 보상 데이터의 블록들 간의 차이를 미리 설정된 문턱값과 그 차이를 비교하여 블로킹 아티펙트가 예상되는 관심　영역을 검출하는 단계;
   상기 관심 영역에서 상기 보상 데이터들의 베이스 라인을 계산하고 이동 평균으로 새로운 베이스 라인을 생성하고 상기 이동 평균을 상기 베이스 라인으로 나눈 값으로 게인을 산출하는 단계; 및
   상기 게인과 상기 이동 평균을 이용하여 상기 보상 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 표시장치의 얼룩 보상 방법.

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