KR20140054750A - 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법과, 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼룩 결함 등의 화질 왜곡 현상을 방지할 수 있는 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법과, 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법에 관한 것이다.

Description

휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법과, 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법{Apparatus and Method for Generating of Luminance Correction Data, and Method for Luminance Correction of Organic Light Emitting Diode Display Device}
본 발명은 얼룩 결함 등의 화질 왜곡 현상을 방지할 수 있는 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법과, 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법에 관한 것이다.
평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(LCD: liquid crystal display device), 전계 방출 표시 장치(FED: field emission display device), 플라즈마 표시 장치(PDP: plasma display panel) 및 유기발광 다이오드 표시 장치(OLED: organic light emitting diode display device)가 개발되었다.
이러한, 평판 표시 장치 중에서 자체 발광 방식의 유기발광 다이오드 표시 장치는 고속의 응답속도, 낮은 소비 전력, 고해상도 및 대화면을 구현할 수 있는 장점이 있어 차세대 표시 장치로 주목 받고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유기발광 다이오드 표시 장치의 화소 구조를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기발광 다이오드 표시 장치의 화소는 스위칭 박막 트랜지스터(ST), 구동 박막 트랜지스터(DT), 커패시터(C), 및 발광소자(OLED)를 구비한다.
스위칭 박막 트랜지스터(ST)는 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 박막 트랜지스터(DT)에 공급한다.
구동 박막 트랜지스터(DT)는 스위칭 박막 트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 스위칭되어 구동 전원(Vdd)으로부터 발광 소자(OLED)로 흐르는 데이터 전류(idata)를 제어한다.
커패시터(C)는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 단자와 접지 라인(VL) 사이에 접속되어 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트 단자에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압 저장하고, 저장된 전압으로 구동 박막 트랜지스터(DT)의 턴-온 상태를 1 프레임 동안 일정하게 유지시킨다.
발광 소자(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 소스 단자와 접지 전원(Vss) 사이에 전기적으로 접속되어 구동 박막 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 데이터 전류(idata)에 의해 발광한다. 이때, 발광소자(OLED)에 흐르는 데이터 전류(idata)는 구동 박막 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 사이의 전압(Vgs), 구동 박막 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth), 및 데이터 전압(Vdata)에 따라 결정된다.
이와 같은, 종래의 유기발광 다이오드 표시 장치의 화소는 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 박막 트랜지스터(DT)의 스위칭을 이용하여 구동 전원(Vdd)으로부터 발광소자(OLED)로 흐르는 데이터 전류(idata)의 크기를 제어하여 발광 소자(OLED)를 발광시킴으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
일반적으로 동일 제조공정을 적용한 경우에 생산된 모든 OLED 패널은 동일한 휘도 특성을 가져야 하지만, 실제 제조과정에서는 편차가 있어 모든 OLED 패널이 동일한 휘도 특성을 나타내지 않는다. 또한, 최초 설계한 휘도 특성과 제조가 완료된 이후의 휘도 특성에는 편차가 발생될 수 있다. 이러한, 휘도 특성의 편차는 OLED 패널마다 다를 수 있고, 하나의 OLED 패널 내에서 화소마다 다를 수도 있다.
이로 인해, 전체 화소에 동일한 데이터 전압(Vdata)을 공급하더라도 각 화소에 포함된 구동 박막 트랜지스터(DT)의 문턱 전압 편차와 채널 이동도(mobility)에 차기가 생기게 된다. 따라서, 휘도 편차가 발생되고, 얼룩 결함(mura) 등의 화질 왜곡 현상이 발생하는 문제점이 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, OLED 패널의 제조가 완료된 후, 제품으로 출시되기 전에 OLED 패널의 화면 검사를 수행하여 전체 화소에 대해서 얼룩 결함의 보정을 수행한다. 이때, 휘도 보정 데이터의 양을 줄이기 위해서, 전체 화소를 4×4 화소 단위 또는 8×8 화소 단위와 같이, m×n 화소 단위의 블록으로 나누고, 블록 별로 대표되는 휘도 보정 데이터를 생성한다. 이후, 각 블록의 대표 휘도 보정 데이터에 보간법을 적용하여 블록에 포함된 화소들의 휘도 보정 데이터를 생성하여 적용하게 된다.
X1 블록과 X2 블록의 대표 휘도 보정 데이터의 중간 값을 각 블록 내의 화소들의 휘도 보정 데이터로 적용하여 얼룩 결함을 보정한다. 이러한, 종래 기술의 휘도 보정 방법은 라인 딤(line dim) 및 사선 얼룩 결함(diagonal mura)의 문제점을 해결할 수 없고, 한 블록 내에서 급격한 휘도 변화가 발생된 경우에는 이를 보정하는 성능에 한계가 있다.
이러한, 문제점을 해결하기 위해서, 전체 화소에 대해서 휘도 보정 데이터를 생성할 수 있지만, 이에 따라서 메모리가 증가되어 제조비용이 상승하는 다른 문제점이 있다. 또한, 휘도 보정 데이터의 생성 및 로딩에 많은 시간이 소요되어 고속/고해상도 제품에는 적용이 어려운 또 다른 문제점이 있다.
이러한 화질 왜곡 현상은 유기발광 다이오드 표시 장치뿐만 아니라 다른 표시 장치에서도 발생하게 된다. 나아가, 화질 왜곡 현상은 표시 장치의 화면 사이즈가 커질수록 더욱 증가될 수 있다. 따라서, 표시 장치의 각 화소의 휘도 불균일 특성에 따라 발생되는 화질 왜곡 현상을 개선 내지 방지할 수 있는 새로운 방법이 요구된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 얼룩 결함 등의 화질 왜곡 현상을 방지할 수 있는 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법 및 휘도 보정 데이터 생성 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 방법은 일정 계조를 가지는 테스트 영상을 디스플레이 패널에 표시하고, 상기 디스플레이 패널에 표시되는 테스트 영상을 촬상하여 테스트 영상의 촬상 데이터를 생성하는 단계; 전체 화소를 복수의 블록으로 분할하고, 상기 촬상 데이터에 기초하여 각 블록의 기준 화소의 휘도를 검출하는 단계; 상기 촬상 데이터에 기초하여 실제 측정된 휘도와 보간법에 의한 이론적인 휘도 보정 데이터 간의 편차가 최대가 되는 최대 편차 화소를 검출하는 단계; 상기 최대 편차 화소의 위치 및 최대 편차로 휘도 프로파일을 생성하는 단계; 상기 최대 편차 화소와 인접한 블록의 기준 화소와 상기 최대 편차 화소 간에 보간법을 적용하여 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 생성하는 단계; 및 상기 이론적인 휘도 보정 데이터에 상기 최대 편차 화소의 휘도 프로파일 및 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 반영하여 휘도 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치는 일정 계조 값을 가지는 적어도 하나의 테스트 영상의 데이터를 생성하고, 생성된 테스트 영상의 데이터를 디스플레이 장치에 공급하는 테스트 영상 공급부; 상기 디스플레이 장치에서 표시되는 테스트 영상을 촬상하고, 테스트 영상의 촬상 데이터를 생성하는 휘도 측정 장치; 전체 화소를 복수의 블록으로 분할하고, 상기 촬상 데이터에 기초하여 각 블록의 화소들의 휘도를 검출하는 휘도 검출부; 인접한 제1 블록과 제2 블록의 기준화소들 간에 보간법을 적용하여 이론적인 휘도 보정 데이터를 생성하고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 화소들 중에서 상기 이론적인 휘도 보정 데이터와 편차가 가장 큰 최대 편차 화소를 검출하는 최대 편차 검출부; 및 상기 제1 블록과 제2 블록의 기준 화소들과 상기 최대 편차 화소 간에 보간법을 적용하여 화소들의 휘도 프로파일을 생성하고, 상기 화소들의 휘도 프로파일에 기초하여 휘도 보정 데이터를 생성하는 휘도 보정 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법은 화소의 휘도 불균일에 의해 발생되는 화질 왜곡 현상을 개선 내지 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법은 휘도 보정 데이터를 저장하는 디스플레이 장치의 메모리를 감소시켜 제조비용을 줄일 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 특징 및 효과들 이외에도 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 효과들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 유기발광 다이오드 표시 장치의 화소 구조를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터가 적용된 유기발광 디스플레이 장치를 나타내는 도면.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법을 나타내는 도면.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법과, 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터가 적용된 유기발광 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치는 휘도 검출부(210), 최대 편차 검출부(220), 휘도 보정 데이터 생성부(230), 테스트 영상 공급부(240) 및 휘도 측정 장치(250)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기발광 디스플레이 장치(100)는 OLED 패널(110) 및 패널 구동부를 포함한다. 패널 구동부는 게이트 드라이버(120), 데이터 드라이버(130), 타이밍 컨트롤러(140) 및 메모리(150)를 포함하며, 외부로부터 입력되는 입력 데이터에 대응되는 데이터 신호를 생성하여 각 화소에 공급한다.
OLED 패널(110)은 데이터 드라이버(130)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 각 서브 화소에 형성된 유기 발광 소자(OLED)를 발광시켜 영상을 표시한다. 이를 위해, OLED 패널(110)은 서로 교차하도록 형성되어 화소 영역을 정의하는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 주사 라인(SL), 복수의 데이터 라인(DL)에 나란하게 형성된 복수의 제1 전원 라인(PL1) 및 복수의 제1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성된 복수의 제2 전원 라인(PL2)을 포함하여 구성된다.
복수의 데이터 라인(DL)은 제1 방향을 따라 일정한 간격으로 형성되고, 복수의 주사 라인(SL)은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 일정한 간격으로 형성된다. 그리고, 제1 전원 라인(PL1)은 복수의 데이터 라인(DL) 각각에 인접하도록 나란하게 형성되어 외부로부터 제1 구동 전원을 공급받는다.
복수의 제2 전원 라인(PL2) 각각은 복수의 제1 전원 라인(PL1)에 교차하도록 형성되어 외부로부터 제2 구동 전원을 공급받는다. 이때, 상기 제2 구동 전원은 제1 구동 전원보다 낮은 저전위 전압 레벨을 가지거나, 접지(또는 그라운드) 전압 레벨을 가질 수 있다.
한편, 상기 OLED 패널(110)은 상기 복수의 제2 전원 라인(PL2) 대신에 공통 전극을 포함하여 구성될 수도 있다. 이 경우, 상기 공통 전극은 상기 OLED 패널(110)의 표시 영역 전체에 형성되어 외부로부터 제2 구동 전원을 공급받을 수 있다.
일 예로서, 서브 화소는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 및 청색 서브 화소로 구분될 수 있으며, 이러한 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 및 청색 서브 화소들로 하나의 화소를 구성한다.
다른 예로서, 서브 화소는 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소, 및 백색 서브 화소로 구분될 수 있으며, 이러한 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소, 및 백색 서브 화소들로 하나의 화소를 구성한다.
유기 발광 소자(OLED)는 상기 화소 회로에 접속된 애노드 전극(또는 화소 전극), 제 2 구동 전원 라인(PL2)에 접속된 캐소드 전극(또는 반사 전극) 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성되어 적색, 녹색, 청색, 및 백색 중 어느 한 색의 광을 방출하는 유기 발광 셀을 포함하여 구성된다.
여기서, 유기 발광 셀은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 유기 발광 셀에는 상기 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.
화소 회로는 게이트 드라이버(120)로부터 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 응답하여, 데이터 드라이버(130)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 데이터 전류가 유기 발광 소자(OLED)에 흐르도록 한다.
이를 위해, 상기 화소 회로(PC)는 박막 트랜지스터 형성 공정에 의해 기판 상에 형성되는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하여 구성된다.
상기 스위칭 트랜지스터는 주사 라인(SL)에 공급되는 주사 신호(SS)에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터에 공급한다.
구동 트랜지스터는 스위칭 트랜지스터로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 스위칭되어 데이터 전압(Vdata)에 기초한 데이터 전류를 생성하여 유기 발광 소자(OLED)에 공급함으로써 데이터 전류 량에 비례하도록 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킨다. 상기 적어도 하나의 커패시터는 구동 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압을 한 프레임 동안 유지시킨다.
타이밍 컨트롤러(140)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍 동기 신호(sync)에 따라, 게이트 드라이버(120)와 데이터 드라이버(130) 각각의 구동 타이밍을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE), 클럭(DCLK) 등의 타이밍 동기 신호에 기초하여, 주사 제어 신호 및 데이터 제어 신호를 생성하고, 주사 제어 신호를 통해 게이트 드라이버(120)의 구동 타이밍을 제어한다. 그리고, 데이터 제어 신호(DCS)를 통해 데이터 드라이버(130)의 구동 타이밍을 제어한다.
메모리(150)는 유기발광 디스플레이 장치(100)에 포함되어 구성되고, 메모리(150)에는 OLED 패널(110)의 전체 화소의 휘도 불균일에 의한 얼룩 결함 등의 화질 왜곡 현상을 방지하기 휘도 보정 데이터가 저장되어 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 메모리(150)에 저장된 휘도 보정 데이터를 로딩한 후, 이를 OLED 패널(110)에 공급되는 영상 데이터에 반영하여 전체 화소의 휘도를 보정한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(140)는 OLED 패널(110)의 구동에 알맞도록 적색, 녹색, 청색 및 백색의 데이터를 정렬하고, 정렬된 데이터(RGBW)를 데이터 드라이버(130)에 공급한다. 한편, 휘도 보정 데이터가 저장된 메모리(150)는 타이밍 컨트롤러(140)에 내장된 형태로 구현될 수도 있다.
게이트 드라이버(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 공급되는 주사 제어 신호(SCS)에 따라 주사 신호(SS)를 생성하여 복수의 주사 라인(SL)에 순차적으로 공급한다.
데이터 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 공급되는 데이터(RGBW)와 데이터 제어 신호(DCS)를 공급받으며, 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 복수의 기준 감마 전압을 공급받는다. 데이터 드라이버(130)는 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 복수의 기준 감마 전압을 이용하여 정렬 데이터(RGBW)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터 전압을 해당 데이터 라인(DL)에 공급한다.
테스트 영상 공급부(240)는 각기 상이한 계조 값을 가지는 제1 내지 제4 테스트 영상을 생성하고, 생성된 제1 내지 제4 테스트 영상의 데이터를 유기발광 디스플레이 장치(100)에 공급한다. 예를 들어, 제1 테스트 영상은 32 계조(gray level), 제2 테스트 영상은 64 계조, 제3 테스트 영상은 128 계조, 제4 테스트 영상은 255 계조로 표시될 수 있다.
이때, 테스트 영상 공급부(240)는 제1 내지 제4 테스트 영상을 순차적으로 배열하여 유기발광 디스플레이 장치(100)에 공급할 수도 있고, 제1 내지 제4 테스트 영상 중 하나의 테스트 영상을 유기발광 디스플레이 장치(100)에 공급할 수도 있다.
OLED 패널(110)은 테스트 영상 공급부(240)으로부터 공급되는 테스트 영상을 표시하고, 휘도 측정 장치(250)는 OLED 패널(110)에 표시되는 테스트 영상의 휘도를 측정한다. 이때, OLED 패널(110)은 제1 내지 제4 테스트 영상을 순차적으로 표시할 수도 있고, 하나의 테스트 영상을 표시할 수도 있다.
휘도 측정 장치(250)는 OLED 패널(110)의 정면에 위치하여 표시되는 테스트 영상을 촬상하여 얻어진 테스트 영상의 촬상 데이터를 휘도 검출부(210)에 제공한다. 이때, OLED 패널(110)에서 제1 내지 제4 테스트 영상이 표시된 경우에는, 이에 대응되는 제1 내지 제4 촬상 데이터를 생성하여 휘도 검출부(210)에 제공한다.
한편, OLED 패널(110)에서 제1 내지 제4 테스트 영상 중, 하나의 테스트 영상만 표시된 경우에는, 이에 대응되는 하나의 촬상 데이터를 생성하여 휘도 검출부(210)에 제공한다. 이러한, 휘도 측정 장치(250)는 디지털 카메라 또는 이미지 센서로 이루어질 수 있다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법을 나타내는 도면이다. 이하, 도 5 내지 도 9를 결부하여 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법을 설명한다.
도 5를 참조하면, 전체 화면 즉, 전체 화소를 복수의 블록으로 분할하고, 각 블록 별로 휘도를 보정한다. 이때, 각 블록은 전체 화소를 4×4 화소 단위 또는 8×8 화소 단위로 구성될 수 있다.
블록의 사이즈를 크게 할수록 휘도 보정 데이터의 크기를 줄일 수 있으나, 블록의 사이즈에 비례하여 휘도 보정 데이터의 오차가 증가한다. 따라서, 본 발명에서는 오차를 무시할 수 있는 정도의 크기로서, 4×4 화소 단위 또는 8×8 화소 단위로 블록의 사이즈를 설정하였다.
도 6에 도시된 바와 같이, X1 블록과 X2 블록 사이에 휘도가 급격히 변화되는 화소가 존재하는 경우, 일반적인 보간법을 이용하여 휘도 보정 데이터를 생성하면, 휘도가 급격히 변화된 화소의 휘도 보정 데이터는 실제 휘도와 큰 편차가 생긴다. 이러한, 편차로 인해서 해당 화소는 얼룩 결함이 보정되지 않는다.
이러한, 얼룩 결함 보정의 문제점을 개선하기 위해서, 휘도 검출부(210)는 4×4 화소 단위 또는 8×8 화소 단위로 설정된 복수의 블록 단위로 화소의 휘도를 검출하고, 검출된 휘도의 정보를 최대 편차 검출부(220)에 제공한다.
또한, 휘도 검출부(210)는 복수의 블록 각각의 대표 휘도를 검출함과 아울러, 휘도 측정 장치(250)로부터 공급되는 테스트 영상의 제1 내지 제4 촬상 데이터 또는 하나의 촬상 데이터에 기초하여 OLED 패널(110)의 화소 별 휘도를 검출한다. 검출된 화소 별 휘도 데이터는 최대 편차 검출부(220)에 공급된다.
이때, 각 블록 내에서 기준 화소(reference pixel)를 설정하고 설정된 기준 화소의 휘도를 블록의 대표 휘도 데이터로 설정할 수 있다.
도 7을 참조하면, 최대 편차 검출부(220)는 X1 블록과 X2 블록의 기준 화소들 간에 보간법을 적용하여 이론적인 휘도 보정 데이터를 중간 데이터로 생성한다. 이후, 이 중간 데이터를 기준으로 각 화소들의 휘도 프로파일이 더해져 휘도 보정 데이터를 생성한다.
제1 블록(X1)과 제2 블록(X2) 사이의 화소들의 휘도가 급격히 변화되더라도 휘도 보정이 정확히 이루어지도록 하기 위해서, 휘도가 급격히 변화된 화소들 중에서 휘도 보정 데이터의 편차가 최대가 되는 화소를 검출한다.
여기서, 휘도 보정 데이터의 편차가 최대가 되는 화소의 의미는, 어느 한 화소의 휘도를 보정하기 위해서 일반적인 보간법을 적용했을 경우에 얻을 수 있는 이론적인 휘도 보정 데이터(앞에서 설명한 중간 데이터)와 실제 측정된 휘도 간의 차이가 가장 큰 것을 의미한다.
즉, 복수의 화소들 중에서 일반적인 보간법을 적용했을 경우에 얻을 수 있는 이론적인 휘도 보정 데이터 간의 차이가 가장 큰 화소를 휘도 보정 데이터의 편차가 최대가 되는 화소로 검출한다.
구체적으로, 제1 블록과 제2 블록의 화소들의 휘도 보정을 위해 일반적인 보간법을 적용하여 얻어진 이론적인 휘도 보정 데이터와, 실제로 측정된 휘도의 사이의 편차가 최대가 되는 화소를 검출한다. 그리고, 해당 화소를 휘도 보정 데이터의 편차가 최대가 되는 화소 즉, 최대 편차(max)가 발생된 화소로 정의한다.
도 8 및 도9를 참조하면, 휘도 보정 데이터 생성부(230)는 최대 편차 화소의 위치 데이터 및 편차의 게인(gain) 데이터로 휘도 프로파일(Profile)을 생성한다. 또한, 최대 편차 화소와 인접한 블록의 기준 화소와 상기 최대 편차 화소 간에 보간법을 적용하여 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 생성한다. 이때, 복수의 블록 별로 휘도 프로파일이 생성될 수 있다. 휘도 보정 데이터 생성부(230)는 최대 편차가 발생된 화소의 위치(Y)와 게인(gain)에 따른 휘도 프로파일에 기초하여 휘도 보정 데이터를 생성한다.
여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 입력된 영상 데이터에 비해 휘도가 높아지도록 각 화소들의 휘도 특성의 편차가 발생될 수 있다. 한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 입력된 영상 데이터에 비해 휘도가 낮아지도록 각 화소들의 휘도 특성의 편차가 발생될 수도 있다.
휘도 보정 데이터 생성부(230)는 휘도 편차가 최대가 된 화소의 위치(Y) 및 게인(gain)에 따른 휘도 프로파일을 이용하여 블록 내의 나머지 화소들의 휘도 프로파일을 생성한다. 즉, Y위치의 최대 편차 화소에 대해서 생성된 휘도 프로파일을 이용하여 인접한 X1블록과 X블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 생성할 수 있다.
이때, 블록의 대표 휘도와 휘도 편차가 최대가 된 화소의 휘도 간에 보간법을 적용하여 블록 내의 나머지 화소들의 휘도 프로파일을 생성한다. 그리고, 화소들의 휘도 프로파일에 기초하여 블록 내의 화소들의 휘도 보정을 위한 휘도 보정 데이터를 생성한다.
휘도 보정 데이터 생성부(230)에서 생성된 휘도 보정 데이터는 입력된 영상 데이터에 따른 계조가 화소에서 표시되도록 휘도를 보정하는 것으로, 입력된 영상 데이터 대비 실제 휘도가 높아지는 휘도 편차가 발생된 경우에는 화소에 입력되는 영상 데이터의 계조를 차감하여 휘도를 보정한다.
반대로, 입력된 영상 데이터 대비 실제 휘도가 낮아지는 휘도 편차가 발생된 경우에는 화소에 입력되는 영상 데이터의 계조를 가산하여 휘도를 보정한다.
한편, 휘도 보정 데이터 생성부(230)는 휘도 보정 데이터를 각 화소에 대응되도록 테이블 형태로 맵핑시킬 수 있다. 이때, 제1 내지 제4 테스트 영상에 대해서, 각각의 휘도 보정 데이터를 생성할 수 있다.
복수의 블록이 4×4 화소 단위로 구성된 경우, 기존의 휘도 보정 데이터를 8bit로 생성하고, 최대 편차가 발생된 화소의 위치 데이터를 2bit로 생성하고, 해당 화소의 게인(gain)을 2bit로 생성할 수 있다. 즉, 총 12bit로 각 블록의 휘도 보정 데이터를 생성한다. 그리고, 생성된 각 블록의 휘도 보정 데이터를 유기발광 디스플레이 장치(100)의 메모리(150)에 저장한다. 12bit의 휘도 보정 데이터로 하나의 블록에 포함된 화소들의 휘도 보정이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 메모리(150)에는 32 계조, 64 계조, 128 계조 및 256 계조로 표시되는 제1 내지 제4 테스트 영상 각각에 대한 휘도 보정 데이터가 테이블 형태로 저장될 수도 있다.
한편, 8×8 화소 단위를 초과하여 블록의 사이즈를 크게 설정수 있다. 한 블록 내에서 휘도 프로파일이 급격히 변하는 화소가 복수게 존재하면, 한 블록을 복수의 구간으로 분할하고, 각 구간 별로 상기 최대 편차 화소의 위치 및 최대 편차를 검출하여 상기 휘도 보정 데이터를 생성할 수도 있다. 즉, 최대 편차의 게인과 위치를 순차적으로, 1st, 2nd, … nth까지 구해서 각 구간 사이에 보간법을 적용하여 휘도 프로파일을 생성할 수도 있다.
상술한, 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치와 이를 이용한 휘도 보정 데이터 생성 방법에서, 테스트 영상 공급부(240)이 제1 내지 제4 테스트 영상 각각을 생성하고, 휘도 측정 장치(250)는 OLED 패널(110)에서 표시되는 테스트 영상을 촬상하여 테스트 영상의 촬상 데이터를 생성하고, 휘도 보정 데이터 생성부(230)가 제1 내지 제4 테스트 영상 별로 휘도 보정 데이터를 생성하여 메모리(150)에 저장하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다.
휘도 측정 장치(250)를 사용하지 않고, 입력 데이터에 따라서 OLED 패널(110)의 화소에 흐르는 전류를 센싱하고, 센싱 된 전류에 기초하여 최대 편차가 발생된 화소를 검출할 수도 있다. 최대 편차가 발생된 화소를 검출한 이후의 과정에 대해서는 상술한 휘도 보정 데이터 생성 장치와 이를 이용한 휘도 보정 데이터 생성 방법을 동일하게 적용하여 휘도 보정 데이터를 생성할 수 있다.
이상과 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 보정 데이터 생성 장치와 이를 이용한 휘도 보정 데이터 생성 방법은 크기가 감소된 휘도 보정 데이터를 생성할 수 있으며, 이를 통해, 휘도 보정 데이터가 저장되는 메모리를 줄일 수 있다.
종래 기술은 4×4 화소 단위로 구성된 하나의 블록의 휘도 보정을 위해서 8bit×16=128bit의 메모리 용량을 필요로 했으나, 본 발명의 휘도 보정 데이터 생성 장치 및 방법은 12bit의 메모리 용량으로 4×4 화소 단위로 구성된 하나의 블록의 휘도 보정 데이터를 저장할 수 있다. 따라서, 전체 화소들의 휘도 보정 데이터를 저장하는 메모리(150)의 용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광 디스플레이 장치의 휘도 보정 방법은 OLED 화소의 휘도 불균일에 의해 발생되는 화질 왜곡 현상을 개선 내지 방지할 수 있다.
한편, 상술한 휘도 보정 데이터 생성 장치와 이를 이용한 휘도 보정 데이터 생성 방법이 OLED 패널(110)의 화소의 휘도를 보정하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 각 서브 화소는 액정셀 또는 방전 셀로 이루어질 수도 있다. 즉, 상술한 OLED 패널(110)을 대체하여 액정 패널 또는 플라즈마 디스플레이 패널이 적용될 수 있으며, 디스플레이 패널이 변경되더라도 휘도 보정 데이터를 생성 및 이를 이용하여 화소의 휘도를 보정하는 방법은 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당 업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 유기발광 디스플레이 장치 110: OLED 패널
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러 150: 메모리
210: 휘도 검출부 220: 최대 편차 검출부
230: 휘도 보정 데이터 생성부 240: 테스트 영상 공급부
250: 휘도 측정 장치

Claims (10)

  1. 일정 계조를 가지는 테스트 영상을 디스플레이 패널에 표시하고, 상기 디스플레이 패널에 표시되는 테스트 영상을 촬상하여 테스트 영상의 촬상 데이터를 생성하는 단계;
    전체 화소를 복수의 블록으로 분할하고, 상기 촬상 데이터에 기초하여 각 블록의 기준 화소의 휘도를 검출하는 단계;
    상기 촬상 데이터에 기초하여 실제 측정된 휘도와 보간법에 의한 이론적인 휘도 보정 데이터 간의 편차가 최대가 되는 최대 편차 화소를 검출하는 단계;
    상기 최대 편차 화소의 위치 및 최대 편차로 휘도 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 최대 편차 화소와 인접한 블록의 기준 화소와 상기 최대 편차 화소 간에 보간법을 적용하여 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 생성하는 단계; 및
    상기 이론적인 휘도 보정 데이터에 상기 최대 편차 화소의 휘도 프로파일 및 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 반영하여 휘도 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 휘도 보정 데이터는,
    상기 이론적인 휘도 보정 데이터, 상기 최대 편차 화소의 위치 데이터 및 상기 최대 편차 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이론적인 휘도 보정 데이터는 8bit로 구성되고,
    상기 최대 편차 화소의 위치 데이터는 2bit로 구성되고,
    상기 최대 편차 데이터는 2bit로 구성된 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    한 블록 내에서 휘도 프로파일이 급격히 변하는 화소가 복수게 존재하면,
    한 블록을 복수의 구간으로 분할하고, 각 구간 별로 상기 최대 편차 화소의 위치 및 최대 편차를 검출하여 상기 휘도 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
  5. 일정 계조 값을 가지는 적어도 하나의 테스트 영상의 데이터를 생성하고, 생성된 테스트 영상의 데이터를 디스플레이 장치에 공급하는 테스트 영상 공급부;
    상기 디스플레이 장치에서 표시되는 테스트 영상을 촬상하고, 테스트 영상의 촬상 데이터를 생성하는 휘도 측정 장치;
    전체 화소를 복수의 블록으로 분할하고, 상기 촬상 데이터에 기초하여 각 블록의 화소들의 휘도를 검출하는 휘도 검출부;
    인접한 제1 블록과 제2 블록의 기준화소들 간에 보간법을 적용하여 이론적인 휘도 보정 데이터를 생성하고, 상기 제1 블록과 제2 블록의 화소들 중에서 상기 이론적인 휘도 보정 데이터와 편차가 가장 큰 최대 편차 화소를 검출하는 최대 편차 검출부; 및
    상기 제1 블록과 제2 블록의 기준 화소들과 상기 최대 편차 화소 간에 보간법을 적용하여 화소들의 휘도 프로파일을 생성하고, 상기 화소들의 휘도 프로파일에 기초하여 휘도 보정 데이터를 생성하는 휘도 보정 데이터 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 휘도 보정 데이터 생성부는,
    상기 이론적인 휘도 보정 데이터에 상기 최대 편차 화소의 휘도 프로파일 및 상기 인접한 블록 내의 화소들의 휘도 프로파일을 반영하여 상기 휘도 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 휘도 보정 데이터를 상기 디스플레이 장치의 메모리에 저장시키는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 휘도 측정 장치는 디지털 카메라 또는 이미지 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 테스트 영상 공급부는 32 계조, 64 계조, 128 계조 및 256 계조로 표시되는 제1 내지 제4 테스트 영상을 생성하고,
    상기 휘도 보정 데이터 생성부는 상기 제1 내지 제4 테스트 영상 별로 휘도 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 휘도 보정 데이터 생성부는,
    상기 이론적인 휘도 보정 데이터를 8bit로 구성하고,
    상기 최대 편차 화소의 위치 데이터를 2bit로 구성하고,
    상기 최대 편차의 데이터를 2bit로 구성하여 상기 휘도 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 휘도 보정 데이터 생성 장치.
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