KR20150038947A - 표시 장치 및 감마 편차 보정 방법 - Google Patents

표시 장치 및 감마 편차 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 이것의 감마 편차 보정 방법에 관한 것이다. 표시 장치는, 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 화소를 포함하며, 복수의 영역으로 나뉜 표시 패널; 상기 복수의 게이트 라인에 연결되어 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부; 상기 복수의 데이터 라인에 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부;를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 복수의 영역 중 적어도 두 영역의 감마값의 차가 기준치를 벗어나서 이를 기준치 이내가 되도록 해당 영역들에 서로 다른 룩업 테이블을 사용한다.

Description

표시 장치 및 감마 편차 보정 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR COMPENSATING GAMMA DEVIATION}
본 발명은 표시 장치 및 이것의 감마 편차 보정 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 액정 표시 패널의 화소 전극과 공통 전극에 서로 다른 전위를 인가하여 전계를 형성함으로써 액정 분자들의 배열을 변경시키고, 이를 통해 투광률을 조절하여 화상을 표현하는 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 여러 단계를 거쳐 제작되는데, 주요 공정은 박막 트랜지스터(TFT) 기판 공정, 대향 기판 공정, 액정층 공정으로 구분될 수 있다. 이중 TFT 기판 공정은 액정 표시 장치의 화질에 영향을 미치는 주요 인자가 결정되는 공정 단계로서, 가장 중요한 제작 과정으로 관리되고 있다. TFT 기판 공정은 보통 세정(cleaning), 증착(deposition), 포토리소그래피(photolithograph), 에칭(etching), 스트리핑(stripping), 검사 및 보수(inspection & repair) 등의 순서로 마스크에 따라 4 내지 5회 진행된다. 그리고 이러한 TFT 기판 공정에 따라 액정 표시 패널의 고유의 감마 특성이 결정된다.
TFT 기판 공정 진행 시 설비 제약에 의해 노광량이 균일하지 않게 조사되는데, 이는 사진의 초점처럼 자연스러운 현상이다. 하지만 노광량의 차이는 결국 한 기판에서 위치에 따른 조사량의 편차를 유발시키고, 이것은 화질의 특성의 변경을 가져온다. 결과적으로 기판에 따라 중앙 영역 대비 좌측 및 우측 영역에서 감마 산포 같은 화질 산포가 일어난다.
이러한 화질 산포는 액정 표시 장치의 생산 시 불가피한 요소이고, 이것을 최소화 할수록 기판 균등성(uniformity)이 개선되어 균등한 화질 특성을 갖는 액정 표시 패널을 생산할 수 있게 된다.
현재로서는 이러한 문제점을 관리하기 위해 노광 공정 진행 시 기판 전체의 균등성을 확보할 수 있도록 관리하고 있으나, 이에 따른 생산 효율성이 떨어지며, 실제로 좌우 감마 산포가 공정적으로 크게 개선되는데 한계가 있다.
본 발명의 목적은 우수한 화질 특성을 가진 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 표시 패널의 전체 영역에 걸쳐 특히, 중앙 영역 대비 좌우 영역의 감마 편차를 줄일 수 있는 표시 장치 및 감마 편차 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 화소를 포함하며, 복수의 영역으로 나뉜 표시 패널; 상기 복수의 게이트 라인에 연결되어 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부; 상기 복수의 데이터 라인에 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부;를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 복수의 영역 중 적어도 두 영역의 감마값의 차가 기준치를 벗어나서 이를 기준치 이내가 되도록 해당 영역들에 서로 다른 룩업 테이블을 사용한다.
상기 신호 제어부는 상기 표시 패널의 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되는 멀티 뱅크 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 룩업 테이블은 적어도 하나의 일정 계조 구간에서 영역들 간의 감마값의 차를 보상하기 위한 룩업 테이블일 수 있다.
상기 표시 패널의 상기 복수의 영역은 중앙 영역, 좌 영역 및 우 영역이고, 상기 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에는 상기 좌 영역과 상기 우 영역 각각 또는 모두에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장될 수 있다.
상기 적어도 두 영역의 감마값의 차는 중앙 영역 감마값에 대한 좌 영역 또는 우 영역 감마값의 차일 수 있다.
상기 신호 제어부는 중앙 영역 값마값에 대한 좌 영역 또는 우 영역 감마값의 차가 기준치 이내인 경우 해당 영역들에 동일한 룩업 테이블을 사용할 수 있다.
상기 기준치는 약 ±0.1일 수 있다.
상기 룩업 테이블은 감마 또는 감마 및 ACC 관련 룩업 테이블일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 복수의 영역으로 나뉜 표시 패널 및 신호 제어부를 포함하는 표시 장치에서 패널의 영역별 감마 편차를 보정하는 방법이 제공된다.
상기 신호 제어부는 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장된 멀티 뱅크 메모리를 포함하고, 상기 방법은, 상기 표시 패널의 제1 영역의 감마값 및 제2 영역의 감마값을 측정하는 단계; 상기 측정된 제1 영역의 감마값 및 제2 영역의 감마값을 수신하는 단계; 상기 제1 영역의 감마값에 대한 상기 제2 영역의 감마값의 차를 기준치와 비교하는 단계; 및 상기 감마값의 차가 상기 기준치를 벗어나는 경우, 상기 차가 기준치 이내가 되도록 하는 룩업 테이블을 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 선택하여 상기 제2 영역에 적용하는 단계;를 포함한다.
상기 복수의 룩업 테이블은 적어도 하나의 일정 계조 구간에서 영역들 간의 감마값의 차를 보상하기 위한 룩업 테이블일 수 있다.
상기 표시 패널의 상기 복수의 영역은 중앙 영역, 좌 영역 및 우 영역이고, 상기 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에는 상기 좌 영역과 상기 우 영역 각각에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되어 있을 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 표시 패널의 중앙 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 표시 패널의 좌 영역 및/또는 우 영역일 수 있다.
상기 감마값의 차가 상기 기준치 이내인 경우, 상기 제1 영역 및 제2 영역에 동일한 룩업 테이블을 적용할 수 있다.
상기 기준치는 약 ±0.1일 수 있다.
상기 제2 영역은 복수의 영역을 포함할 수 있다.
상기 감마 편차 보정 방법은, 상기 룩업 테이블을 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 선택하여 상기 제2 영역에 적용하는 단계 후, 상기 제2 영역의 감마값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 제2 영역의 감마값을 수신하고, 상기 제1 영역의 감마값에 대한 상기 제2 영역의 감마값의 차를 상기 기준치와 비교하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 룩업 테이블은 감마 또는 감마 및 ACC 관련 룩업 테이블일 수 있다.
상기 신호 제어부는, 수신하는 감마값을 저장하는 메모리부; 상기 메모리부에 저장된 감마값을 비교하여 출력하는 비교부; 및 상기 비교부의 출력값에 따라 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 적절한 룩업 테이블을 선택하여 적용하는 영상 처리부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따라서, 표시 패널마다 다르게 발생할 수 있는 좌우 감마 특성의 편차를 표시 장치의 신호 제어부에서 실시간으로 적절한 룩업 테이블을 선별 및 적용하는 멀티 감마 시스템을 통해 능동적으로 제어할 수 있고, 표시 패널의 영역별 화질 편차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 영역 분할의 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 제어부의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 좌우 영역의 감마 편차를 보정하는 과정을 포함하여, 액정 표시 패널의 제작 후 출하까지의 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 감마 편차를 보정하는 과정에서 신호 제어부의 연산과 관련된 예를 나타내는 순서도이다.
도 7 및 도 8은 액정 표시 패널의 중앙 영역에 대한 좌 영역의 감마 편차가 기준치를 넘어서는 정도에 따라 선택될 수 있는 룩업 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 액정 표시 장치와 관련하여 설명할지라도, 본 발명은 표시 패널의 영역별로 감마 편차가 존재할 수 있는 유기 발광 표시 장치, 전기영동 표시 장치 같은 다른 평판 표시 장치에도 적용될 수 있다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 한 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 영역 분할의 예를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 액정 표시 장치(1)는 영상을 표시하는 액정 표시 패널(300), 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 신호 제어부(600)를 포함한다. 도 1에는 액정 표시 장치(1)의 외부에 위치하는 측정부(10)가 또한 도시되어 있다.
측정부(10)는 액정 표시 패널(300)의 계조별 휘도를 측정하여 감마값을 산출하고, 산출된 감마값을 액정 표시 장치의 신호 제어부(600)로 제공할 수 있다. 상기 측정부(10)는 예컨대 액정 표시 장치의 출하 검사 단계에서 휘도, 색도, 균일도 등의 화질을 검사하는데 사용되는 측정 장치와, 측정 장치가 측정한 휘도에 기초하여 감마값을 산출하는 연산 장치를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 용어 감마, 감마값, 감마환산값은 혼용되어 사용될 수 있고, 달리 정의하지 않으면 모두 감마환산값을 나타내는 것으로 의도되고, 주로 간단하게 감마값이나 감마란 용어를 사용할 것이다. 감마값은 액정 표시 패널마다 편차가 있을 수 있고, 하나의 액정 표시 패널에서도 균일하지 않고 편차가 있을 수 있다.
감마값(γ)은 계조와 휘도의 관계로부터 구해지는데, 감마값을 구하는 식은 다음과 같다:
감마값 = LOG (해당 계조 /최대 계조 ) (해당 계조에서 휘도/최대 계조에서 휘도)
계조에 따른 투과율을 사람에 맞게 조절하는 것을 감마 조정이라고 하고, 보통은 감마값이 2.2일 때 사람 눈에 가장 적합하다고 여겨진다.
이하에서는 액정 표시 장치(1)의 각 부분에 대하여 도 1 내지 도 3을 교차 참고하면서 상세하게 살펴본다.
액정 표시 패널(300)은 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 개재된 액정층(3)을 포함한다. 액정 표시 패널(300)은 복수의 게이트 라인(G1-Gn)과 복수의 데이터 라인(D1-Dm)을 포함한다. 복수의 게이트 라인(G1-Gn)은 대략 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터 라인(D1-Dm)은 복수의 게이트 라인(G1-Gn)과 절연되어 교차하면서 대략 세로 방향으로 연장되어 있다.
하나의 게이트 라인(G1-Gn) 및 하나의 데이터 라인(D1-Dm)은 하나의 화소(PX)와 연결되어 있다. 이러한 화소(PX)는 매트릭스 형태로 배열되어 있으며, 각각의 화소(PX)는 박막 트랜지스터(Q), 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터(Q)의 제어 단자는 하나의 게이트 라인(G1-Gn)에 연결되고, 박막 트랜지스터(Q)의 입력 단자는 하나의 데이터 라인(D1-Dm)에 연결되며, 박막 트랜지스터(Q)의 출력 단자는 액정 커패시터(Clc)의 일측 단자인 화소 전극(191) 및 유지 커패시터(Cst)의 일측 단자에 연결될 수 있다. 액정 커패시터(Clc)의 타측 단자는 공통 전극(270)에 연결되며, 유지 커패시터(Cst)의 타측 단자는 유지 전압을 인가 받을 수 있다. 액정 표시 패널(300)의 유형에 따라서는 화소 전극(191)과 공통 전극(270)이 모두 하부 표시판(100)에 위치하도록 형성될 수 있다.
실시예에 따라서는, 한 행의 화소(PX)는 그 위 및 아래에 위치하는 한 쌍의 게이트 라인에 번갈아 가면서 연결되어 있을 수 있다. 즉, 게이트 라인(G1-Gn) 중 하나는 상측에 위치한 화소와 하측에 위치한 화소를 번갈아 가면서 연결된 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면 하나의 화소 행에 속하는 홀수 번째 화소과 짝수 번째 화소는 서로 다른 게이트 라인에 연결될 수 있다. 이때, 데이터 라인(D1-Dm) 각각은 하나의 열을 따라 위치하는 화소와 연결된다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시되지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 제어 신호, 예를 들어, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호와 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호를 액정 표시 패널(300)의 동작 조건에 적합하게 처리한 후, 영상 데이터(DAT), 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 클록 신호를 생성하여 출력한다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(start pulse vertical signal)(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 생성의 기준이 되는 클록 신호(clock pulse vertical signal)(CPV)를 포함한다. 주사 시작 신호(STV)의 출력 주기는 1 프레임(또는 리프레시 레이트(refresh rate))과 일치한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(output enable signal)(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)의 전송 시작을 지시하는 수평 시작 신호(start pulse horizontal signal)(STH)와 데이터 라인(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(TP) 등을 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.
액정 표시 패널(300)의 복수의 게이트 라인(G1-Gn)은 게이트 구동부(400)와 연결되어 있으며, 신호 제어부(600)로부터 인가된 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라서 게이트 온 전압(Von)이 순차적으로 인가되고, 게이트 온 전압(Von)이 인가되지 않는 구간에는 게이트 오프 전압(Voff)이 인가된다.
액정 표시 패널(300)의 복수의 데이터 라인(D1-Dm)은 데이터 구동부(500)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 영상 데이터(DAT)를 수신한다. 데이터 구동부(500)는 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압을 이용하여 영상 데이터(DAT)를 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터 라인(D1-Dm)으로 전송한다. 데이터 전압은 양의 극성의 데이터 전압과 음의 극성의 데이터 전압을 포함한다. 양의 극성의 데이터 전압과 음의 극성의 데이터 전압은 프레임, 그리고 행 및/또는 열을 기준으로 교대로 인가되어 반전 구동한다.
신호 제어부(600)는 또한 외부의 측정부(10)로부터 액정 표시 패널(300)의 복수의 영역에 대해 측정된 감마값을 수신하고, 이에 기초하여 영역별로 서로 다른 룩업 테이블을 사용하여 또는 동일한 룩업 테이블을 사용하여 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 액정 표시 패널(300)의 복수의 영역은, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이, 가로 방향으로 구분되는 세 개의 영역일 수 있다. 이들 영역 중 가운데에 있는 영역을 중앙 영역(310), 중앙 영역(310)의 좌측에 있는 영역을 좌 영역(320), 그리고 중앙 영역(310)의 우측에 있는 영역을 우 영역(330)이라고 부르기로 한다.
이들 세 영역은 면적이 동일할 수 있고, 중앙 영역의 면적이 상대적으로 크고 좌 영역과 우 영역의 면적은 동일할 수도 있다. 또는 세 영역의 면적이 모두 다를 수도 있다. 이들 영역의 상대적 크기는 액정 표시 패널(300)의 제조 공정에 따라 달라질 수 있는 액정 표시 패널의 화질 균일도 특히, 감마 균일도를 고려하여 결정될 수 있다.
액정 표시 패널(300)의 상기 영역들(310, 320, 330)은 영상을 표시함에 있어 화질 편차 특히, 감마 편차가 소정 값 이상으로 나타날 수 있는 구역을 블록 단위로 구분한 것이다. 예컨대, 동일한 계조 전압을 인가할 경우 중앙 영역(310)의 휘도에 비해 좌 영역(320)의 휘도가 어떤 기준치보다 높거나 낮게 나타날 수 있고, 이러한 휘도 편차 즉, 감마 편차는 액정 표시 패널의 제조 공정상 불가피하게 발생할 수 있다. 이 경우, 좌 영역(320)에는 중앙 영역(310)에 사용하는 룩업 테이블과 다른 룩업 테이블을 사용하여 영상을 표시함으로써 감마 편차를 줄일 수 있다.
실시예에 따라서, 액정 표시 패널(300)은 세로 방향으로도 나뉠 수 있다. 예컨대, 액정 표시 패널은 가로 방향으로 좌, 중앙, 우 영역, 세로 방향으로 상, 중앙, 우 영역으로 모두 9개의 영역으로 나뉠 수도 있다. 한편, 액정 표시 패널의 크기를 고려하여, 가로 방향이나 세로 방향으로 좀더 세분된 영역으로 나뉠 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 제어부의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 4를 참조하여 도 3과 같이 좌, 중앙, 우로 영역이 나뉜 액정 표시 패널의 영역별 감마 편차를 보정하여 화상을 표시하는 방법에 대하여 자세하게 설명한다. 중앙 영역에 대한 좌 영역의 감마 편차를 보정하는 것과 중앙 영역에 대한 우 영역의 감마 편차를 보정하는 것은 어느 것이 먼저 수행되어도 무방하지만, 좌 영역과 관련하여 먼저 설명한다.
신호 제어부(600)는 제1 레지스터(611) 및 제2 레지스터(612)를 포함하는 제1 메모리(610), 비교부(620), 영상 처리부(630), 복수의 룩업 테이블(LUT 0, LUT 1, LUT 2, LUT 3, LUT 4, …)이 저장된 멀티 뱅크 메모리인 제2 메모리(640)를 포함한다. 신호 제어부(600)는 액정 표시 장치 외부의 측정부(10)로부터 신호를 입력 받고, 액정 표시 장치의 데이터 구동부(500)로 영상 데이터와 데이터 제어 신호를 제공한다.
복수의 룩업 테이블은 액정 표시 패널의 화질 산포 특성을 고려하여 작성될 수 있다. 복수의 룩업 테이블은 RGB 세 가지 색상을 정확히 표현하는 ACC(accurate color control)를 위한 색 보정 룩업 테이블일 수 있고, 색 보정 룩업 테이블의 사용 전에 적용될 수 있는 감마 보정 룩업 테이블일 수도 있다. 복수의 룩업 테이블은 전체 계조에 걸쳐 다르게 서로 다르게 작성될 수 있고, 전체 계조 중 저 계조 구간, 중간 계조 구간, 고 계조 구간 등 일정 구간의 계조에 대해서만 서로 다르게 작성될 수 있다.
중앙 영역(310)에 최적화된 룩업 테이블(LUT 0)을 사용하여 액정 표시 패널(300)을 동작시키고, 측정부(10)는 액정 표시 패널(300) 중심이자 중앙 영역(310)의 중심에서 전체 계조에 걸쳐 휘도를 측정하고, 휘도와 계조의 관계로부터 감마값을 산출하여 신호 제어부(600)로 전송한다. 상기 중앙 영역(310)의 감마값을 수신한 신호 제어부(600)는 제1 레지스터(611)에 수신된 감마값을 저장한다.
계속해서, 중앙 영역(310)에 최적화된 룩업 테이블(LUT 0)을 사용하여 액정 표시 패널(300)을 동작시키면서, 측정부(10)는 액정 표시 패널의 좌 영역(320)의 특정 지점에서 전체 계조에 걸쳐 휘도를 측정하고 감마값을 산출하여 신호 제어부(600)로 전송한다. 좌 영역(320)의 감마값을 수신한 신호 제어부(600)는 제2 레지스터(612)에 좌 영역(320)의 감마값을 저장한다. 휘도가 측정되는 좌 영역(320)의 특정 지점은 좌 영역(320)의 감마값을 대표할 수 있는 지점으로서, 액정 표시 패널의 크기를 고려하여 결정될 수 있다. 예컨대, 40인치 액정 표시 패널인 경우, 상기 특정 지점은 가로 방향으로는 좌 영역(320)의 좌단으로부터 10 cm 떨어지고 세로 방향으로는 상단과 하단의 중앙인 지점일 수 있다.
신호 제어부(600)의 비교부(620)는 제1 메모리(610)의 두 레지스터(611, 612)에 저장된 감마값의 차를 계산하여 미리 설정된 기준치와 비교한다. 여기서 기준치는 중앙 영역(310)에 대한 좌 영역(320)의 감마값 편차의 허용 한계치를 의미하는 것으로서, 액정 표시 패널의 감마 균등성의 척도가 된다. 기준치는 수요자의 요구에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 ±0.1일 수 있다. 이것은 중앙 영역(310)의 감마값에서 좌 영역(320)의 감마값을 뺀 값이 ±0.1 이내일 경우 허용 기준을 만족한다는 것을 의미한다.
비교부(620)는 감마값의 차를 기준치와 비교한 후, 감마값의 차가 기준치 이내인지 또는 기준치를 벗어나는지 등의 결과를 영상 처리부(630)에 전송한다. 감마값의 차가 기준치를 벗어나는 경우에는, 비교부(620)는 어느 정도의 값만큼 벗어나는지도 전송할 수 있다. 예컨대, 기준치가 ±0.1이고 감마값의 차가 -0.12인 경우, 감마값의 차가 기준치의 하한인 -0.1보다 -0.02만큼 벗어났음을 전송할 수 있다.
비교부(620)로부터 감마값의 차가 기준이 이내인 것을 알리는 신호를 수신한 경우, 영상 처리부(630)는 중앙 영역(310)에 최적화된 룩업 테이블(LUT 0)을 계속 사용하여 좌 영역(320)의 영상 신호를 처리한다. 즉, 좌 영역(320)의 감마 편차가 허용 가능한 범위 내에 있으므로, 중앙 영역(310)과 좌 영역(320)에 대해 종전과 같이 동일한 룩업 테이블이 적용되도록 설정된다.
비교부(620)로부터 감마값의 차가 기준치를 벗어난 것을 알리는 신호를 수신한 경우, 영상 처리부(630)는 제2 메모리(640)의 각 메모리 뱅크에 저장되어 있는 복수의 룩업 테이블(LUT 1, LUT 2, LUT 3, LUT 4, …) 중 기준치를 벗어난 정도를 보정하는데 적합한 룩업 테이블을 선택하여 좌 영역(320)의 영상 신호를 처리하는데 적용한다. 예컨대, 감마값의 차가 -0.1의 기준치보다 -0.02만큼 벗어난 경우, 감마값의 차를 -0.1 이내로 만들기 위해서, 영상 처리부(630)는 좌 영역(320)의 감마값을 0.02만큼 또는 그보다 약간 더 하향시킬 수 있는 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
위와 같이 신호 제어부(600)는 측정부(10)로부터 수신한 중앙 영역(310)의 감마값과 좌 영역(320)의 감마값을 실시간으로 비교 연산하여, 이들 간의 편차가 기준치를 벗어날 경우, 좌 영역(320)에 중앙 영역(310)과 다른 룩업 테이블을 적용할 수 있다. 이에 의해 액정 표시 패널 제조 공정상 발생할 수 있는 영역별 감마 편차를 최소화하여 균등한 화질 특성을 얻을 수 있다.
액정 표시 패널(300)의 우 영역(330)에 대해서도 전술한 좌 영역(320)에 대한 것과 거의 동일한 방식으로 중앙 영역(310)과의 감마 편차를 보정할 수 있다.
우 영역(330)에 대한 보정 방법에 대해 간략하게 설명하면, 중앙 영역(310)의 감마값이 이미 신호 제어부(600)의 제1 레지스터(611)에 저장되어 있으므로, 이번에는 우 영역(330)의 감마값만을 측정하여 제2 레지스터(612) 에 저장하면 될 것이다. 우 영역(330)의 감마값 측정 시에도 중앙 영역(310)에 최적화된 룩업 테이블(LUT 0)를 사용하여 측정해야만 중앙 영역(310)과 감마값이 어느 정도 편차가 있는지를 알 수 있다. 우 영역(330)의 감마값 측정 지점은 40인치 액정 표시 패널이 경우 가로 방향으로는 우 영역(330)의 우단으로부터 10 cm 떨어지고 세로 방향으로는 상단과 하단의 중앙인 지점일 수 있다.
신호 제어부(600)의 비교부(620)는 제1 메모리(610)에 저장된 감마값의 차를 계산하고 기준치와 비교하고, 그 결과를 영상 처리부(630)로 전송한다. 감마값의 차가 기준치 이내이면 우 영역(330)의 감마값을 보정할 필요가 없으므로, 영상 처리부(630)는 룩업 테이블(LUT 0)을 계속 사용하여 우 영역(330)의 영상 데이터를 발생시킨다.
반면, 감마값의 차가 기준치를 벗어나면, 영상 처리부(630)는 제2 메모리(640)에 저장되어 있는 복수의 룩업 테이블(LUT 1, LUT2, LUT3, LUT 4, …) 중 적어도 벗어난 만큼을 보정할 수 있는 룩업 테이블을 선택하여 우 영역(330)의 영상 데이터를 발생시키는데 적용시킨다. 이에 의해 액정 표시 패널의 중앙 영역 대비 좌 및 우 영역의 감마 편차를 기준치 이내로 최소화할 수 있다.
실시예에 따라서는, 상기 신호 제어부(600)는 중앙 영역의 계조값, 좌 영역의 계조값 및 우 영역의 계조값을 모두 수신하여 제1 메모리(610)에 저장한 후, 좌 영역과 우 영역의 감마 편차를 보정하는 절차를 수행할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 패널의 좌우 영역의 감마 편차를 보정하는 과정을 포함하여, 액정 표시 패널의 제작 후 출하까지의 과정을 나타내는 순서도이다. 도 4와 관련하여 설명한 감마 편차 보정과 동일한 사항에 대해서는 간략하게 설명하고, 이전에 설명되지 않은 사항 및 차이점이 있는 특징을 중심으로 기술한다.
한 라인에서 액정 표시 패널이 제조되더라도 패널마다 감마값 등의 화질 특성에 있어 산포가 존재한다. 따라서 제조된 액정 표시 패널 중 화질 특성이 공정치의 중간에 있는 액정 표시 패널에 대하여 중앙 영역의 화질을 최적화할 할 수 있는 화질 데이터를 준비한다 (S1). 여기서 화질 데이터는 전술한 룩업 테이블을 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 화질 최적화란 고객이 원하는 감마값(보통 2.2)을 맞출 수 있는 적절한 룩업 테이블을 만드는 작업으로 이해될 수 있다.
상기 중앙 영역에 대해 최적화된 화질 데이터를 기준으로, 액정 표시 패널의 좌 영역 및 우 영역에 대한 복수의 화질 데이터를 준비하고 (S2), 이것을 전술한 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에 저장한다 (S3). 상기 복수의 화질 데이터는 제조된 액정 표시 패널들에서 나타나는 영역별, 계조별 감마값 편차에 기초하여 준비될 수 있다.
액정 표시 패널의 중앙, 좌, 우 영역의 감마값을 측정하고 (S4), 중앙 영역의 감마값 대비 좌, 우 영역의 감마값이 적정한 범위 즉, 기준치 내에 있는지 여부를 판단한다 (S5). 액정 표시 패널의 중앙, 좌, 우 영역 각각의 측정된 감마값은 신호 처리부의 세 개의 레지스터에 각각 저장될 수 있다. 기준치 이내에 있는 것으로 판단된 경우, 해당 액정 표시 패널은 중앙, 좌, 우 영역의 구분 없이 동일한 화질 데이터가 적용되도록 설정되고 출하된다.
좌, 우 영역의 감마값이 기준치를 벗어나는 것으로 판단된 경우, 어느 정도 벗어나는지를 계산하고, 멀티 뱅크 메모리로부터 이를 보정할 수 있는 적절한 화질 데이터를 선택한다 (S6). 선택된 화질 데이터는 신호 제어부의 메모리에 실시간으로 저장되고 선택된 화질 데이터를 적용한 좌, 우 영역의 감마값을 측정한다 (S7). 좌, 우 영역의 감마값이 기준치 이내인지 여부를 판단하는 검증 절차를 거치고 (S5), 기준치 이내인 경우는 출하하고 기준치를 벗어나는 경우에는 다시 적절한 화질 데이터를 선택하는 단계(S6)로 진행한다.
도 6은 도 5의 감마 편차를 보정하는 과정에서 신호 제어부의 연산과 관련된 예를 나타내는 순서도이다. 도 6의 단계 S40 이전은 액정 표시 장치의 외부에서 수행될 수 있는 것으로서 도 5의 단계 S4와 관련되고, 도 6의 단계 S40부터는 액정 표시 장치의 신호 제어부에서 수행될 수 있는 것으로서 도 5의 단계 S5 및 S6와 관련된다.
액정 표시 패널의 중앙, 좌, 우 영역의 감마값을 산출하는 것은 패널의 중앙, 좌, 우 영역 각각에 대해 전체 계조에 걸쳐 휘도를 측정하는 것으로 시작한다 (S10). 측정된 영역별 휘도값을 전술한 계조-휘도 관계식을 이용하여 감마값으로 변환한다 (S20).
중앙 영역 감마값에 대한 좌, 우 영역 감마값의 편차는 전 계조에 걸쳐 존재할 수 있지만, 패널 제조 공정에 따라 어떤 계조 구간에서는 무시할 수 있는 정도일 수 있고, 다른 어떤 계조 구간에서는 편차가 클 수 있다. 한편, 감마값의 편차가 어느 계조 구간 예컨대 20 내지 128 계조 구간에서는 특히 중요하게 고려될 수도 있다. 이러한 경우에 특정 계조 구간에서의 감마값만을 영역별로 추출하여 (S30), 편차를 계산하는 것이 바람직할 수 있다.
영역별 감마값을 수신한 신호 제어부는 중앙 영역의 감마값에 대한 좌 영역의 감마값의 편차를 계산하고 예컨대 ±0.1인 기준치 이내인지를 판단한다 (S40). 이러한 편차 계산 및 판단은 추출된 계조 구간 전체에 걸쳐 수행되거나, 추출된 계조 구간 중에서 하나 이상의 일정 계조 구간, 예컨대 20 내지 60 계조 구간 및 100 내지 140 계조 구간에 대해서 수행될 수 있다.
기준치 조건을 만족하는 경우, 좌 영역에 중앙 영역에 적용되는 화질 데이터를 출력하고, 우 영역에 대해서도 중앙 영역에 대한 감마값 편차를 계산하고 기준치 이내인지를 판단한다 (S50). 기준치 이내인 것으로 판단되면, 우 영역에도 마찬가지로 중앙 영역에 적용되는 화질 데이터를 출력한다.
한편, 단계 S40 및/또는 단계 S50에서 감마값의 편차가 기준치를 벗어나는 것으로 판단된 경우, 벗어난 정도에 따라서 이에 적합한 화질 데이터를 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리로부터 선택하여 좌 영역 및/또는 우 영역에 출력할 수 있다.
도 7 및 도 8은 액정 표시 패널의 중앙 영역에 대한 좌 영역의 감마 편차가 기준치를 넘어서는 정도에 따라 선택될 수 있는 룩업 테이블의 예를 나타낸 도면이다.
예컨대, 도 6의 단계 S40에서 중앙 영역에 감마값(예: 2.2)에서 좌 영역의 감마값(예: 2.32)을 뺀 값(예: -0.12)이 기준치(예: -0.1)에 대하여 0.02만큼 차이가 있는 경우, 좌 영역의 감마값을 0.02만큼 하향시킬 수 있는 룩업 테이블인 LUT 1을 선택하여 적용시킴으로써 감마 편차를 기준치 이내로 조정할 수 있다.
한편, 기준치에 대한 감마값 편차의 차가 -0.03인 경우, 감마값을 0.02 상향시키는 LUT 3을 적용하면 감마값 편차가 여전히 기준치를 벗어나므로 LUT 4를 선택하는 것이 필요하다.
여기서는 좌 영역의 감마값을 보정하는 룩업 테이블이 계조값을 하향 또는 상향시키는 간격을 0.02인 경우로 예시하였지만, 그 간격을 줄일수록 더 많은 룩업 테이블이 요구된다.
도 6 및 도 7에서 좌 영역의 20 내지 60 계조 구간에 대해서 예시되었지만, 다른 계조 구간 및 우 영역에 대해서도 이와 같은 식으로 룩업 테이블을 작성하여 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에 저장하고, 계조 편차를 보정하는데 사용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 액정 표시 장치 300: 액정 표시 패널
310: 중앙 영역 320: 좌 영역
330: 우 영역 600: 신호 제어부
610: 제1 메모리 620: 비교부
630: 영상 처리부 640: 제2 메모리

Claims (18)

  1. 복수의 게이트 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 화소를 포함하며, 복수의 영역으로 나뉜 표시 패널;
    상기 복수의 게이트 라인에 연결되어 게이트 온 전압을 인가하는 게이트 구동부;
    상기 복수의 데이터 라인에 연결되어 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부; 및
    상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 제어하는 신호 제어부;
    를 포함하고,
    상기 신호 제어부는 상기 복수의 영역 중 적어도 두 영역의 감마값의 차가 기준치를 벗어나서 이를 기준치 이내가 되도록 해당 영역들에 서로 다른 룩업 테이블을 사용하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 상기 표시 패널의 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되는 멀티 뱅크 메모리를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 룩업 테이블은 적어도 하나의 일정 계조 구간에서 영역들 간의 감마값의 차를 보상하기 위한 룩업 테이블인 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 표시 패널의 상기 복수의 영역은 중앙 영역, 좌 영역 및 우 영역이고, 상기 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에는 상기 좌 영역과 상기 우 영역 각각 또는 모두에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 적어도 두 영역의 감마값의 차는 중앙 영역 감마값에 대한 좌 영역 또는 우 영역 감마값의 차인 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 신호 제어부는 중앙 영역 값마값에 대한 좌 영역 또는 우 영역 감마값의 차가 기준치 이내인 경우 해당 영역들에 동일한 룩업 테이블을 사용하는 표시 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 기준치는 약 ±0.1인 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 룩업 테이블은 감마 또는 감마 및 ACC 관련 룩업 테이블인 표시 장치.
  9. 복수의 영역으로 나뉜 표시 패널 및 신호 제어부를 포함하는 표시 장치에서 패널의 영역별 감마 편차를 보정하는 방법으로서, 상기 신호 제어부는 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되는 멀티 뱅크 메모리를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 표시 패널의 제1 영역의 감마값 및 제2 영역의 감마값을 측정하는 단계;
    상기 측정된 제1 영역의 감마값 및 제2 영역의 감마값을 수신하는 단계;
    상기 제1 영역의 감마값에 대한 상기 제2 영역의 감마값의 차를 기준치와 비교하는 단계; 및
    상기 감마값의 차가 상기 기준치를 벗어나는 경우, 상기 차가 기준치 이내가 되도록 하는 룩업 테이블을 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 선택하여 상기 제2 영역에 적용하는 단계;
    를 포함하는 감마 편차 보정 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 복수의 룩업 테이블은 적어도 하나의 일정 계조 구간에서 영역들 간의 감마값의 차를 보상하기 위한 룩업 테이블인 감마 편차 보정 방법.
  11. 제9항에서,
    상기 표시 패널의 상기 복수의 영역은 중앙 영역, 좌 영역 및 우 영역이고, 상기 신호 제어부의 멀티 뱅크 메모리에는 상기 좌 영역과 상기 우 영역 각각 또는 모두에 대한 복수의 룩업 테이블이 저장되어 있는 감마 편차 보정 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 영역은 상기 표시 패널의 중앙 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 표시 패널의 좌 영역 및/또는 우 영역인 감마 편차 보정 방법.
  13. 제9항에서,
    상기 감마값의 차가 상기 기준치 이내인 경우, 상기 제1 영역 및 제2 영역에 동일한 룩업 테이블을 적용하는 감마 편차 보정 방법.
  14. 제9항에서,
    상기 기준치는 약 ±0.1인 감마 편차 보정 방법.
  15. 제9항에서,
    상기 제2 영역은 복수의 영역을 포함하는 감마 편차 보정 방법.
  16. 제9항에서,
    상기 룩업 테이블을 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 선택하여 상기 제2 영역에 적용하는 단계 후,
    상기 제2 영역의 감마값을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 제2 영역의 감마값을 수신하고, 상기 제1 영역의 감마값에 대한 상기 제2 영역의 감마값의 차를 상기 기준치와 비교하는 단계;
    를 더 포함하는 감마 편차 보정 방법.
  17. 제9항에서,
    상기 룩업 테이블은 감마 또는 감마 및 ACC 관련 룩업 테이블인 감마 편차 보정 방법.
  18. 제9항에서,
    상기 신호 제어부는,
    수신하는 감마값을 저장하는 메모리부;
    상기 메모리부에 저장된 감마값을 비교하여 출력하는 비교부; 및
    상기 비교부의 출력값에 따라 상기 멀티 뱅크 메모리로부터 적절한 룩업 테이블을 선택하여 적용하는 영상 처리부;를 더 포함하는 감마 편차 보정 방법.
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