KR20150078850A - Display device and gamma compensation method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a display device and a gamma compensation method thereof, the invention comprising: a display panel having pixels arranged in a matrix form; a compensation circuit for modulating pixel data of an input image into compensation values; and a drive unit for writing data outputted from the compensation circuit to the pixels of the display panel. The compensation circuit selects offset information and gradient information of predetermined non-linear gamma curve according to gray scale and generates the compensation values based on the selected offset information and gradient information.

Description

표시장치와 그 감마 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND GAMMA COMPENSATION METHOD THEREOF}DISPLAY APPARATUS AND GAMMA COMPENSATION METHOD THEREOF

본 발명은 표시장치와 그 감마 보상 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a display apparatus and a gamma compensation method thereof.

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. The flat panel display may be an electroluminescence display (ELD) such as a liquid crystal display (LCD), an organic light emitting diode (OLED) display, a field emission display Display, FED, plasma display panel (PDP), electrophoresis display (EPD), and the like.

이러한 표시장치의 감마 특성이 2.2 감마 커브로 표현될 때 시청자가 느끼는 화질의 계조 표현력이 가장 우수한 것으로 알려져 있다. 감마 보상 방법의 하나로, 전 계조 범위를 분할하여 분할점의 계조에서 감마 보상값을 최적화하고 이웃한 감마 보상값들 사이에서 선형 보간 방법을 실시할 수 있다. 그런데 선형 보간 방법은 이웃한 감마 보상값들 사이의 직선 상에서 근사화된 보상값을 추정하여 새로운 보상값을 생성하기 때문에 이상적인(ideal) 비선형 감마 특성을 구현할 수 없다. 선형 보간 방법으로 감마 특성을 보상하는 방법은 한 표시패널 내에서 감마 특성이 부분적으로 다른 경우나, 표시패널들 간에 감마 특성이 서로 다른 경우에 감마 특성을 균일하고 이상적으로 보상할 수 없었다.
It is known that when the gamma characteristic of such a display device is represented by a 2.2 gamma curve, the display performance of the image quality that a viewer feels is most excellent. As one of the gamma compensation methods, it is possible to divide the entire gradation range to optimize the gamma compensation value at the gradation of the division point, and to perform the linear interpolation method between neighboring gamma compensation values. However, since the linear interpolation method generates a new compensation value by estimating an approximated compensation value on a straight line between neighboring gamma compensation values, it can not implement an ideal nonlinear gamma characteristic. The method of compensating the gamma characteristic by the linear interpolation method can not uniformly and ideally compensate the gamma characteristic when the gamma characteristic is partially different in one display panel or when the gamma characteristic is different between display panels.

본 발명은 표시패널의 감마 특성을 이상적인 감마 커브로 균일하게 향상시키고 또한, 표시패널 간에 감마 특성을 이상적인 감마 커브를 균일하게 향상시킬 수 있는 표시장치와 그 보간 방법을 제공한다.
The present invention provides a display device capable of uniformly improving the gamma characteristic of a display panel with an ideal gamma curve and uniformly improving an ideal gamma curve between gamma characteristics between display panels, and an interpolation method therefor.

본 발명의 표시장치는 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 표시패널; 입력 영상의 픽셀 데이터를 보상값들로 변조하는 보상 회로; 및 상기 보상 회로로부터 출력된 데이터를 상기 표시패널의 픽셀들에 기입하는 구동부를 포함한다. A display device of the present invention includes: a display panel in which pixels are arranged in a matrix; A compensation circuit for modulating the pixel data of the input image into compensation values; And a driver for writing data output from the compensation circuit to pixels of the display panel.

상기 보상 회로는 계조별로 미리 설정된 비선형 감마 커브의 옵셋 정보와 기울기 정보를 픽셀 데이터의 계조에 따라 선택하고, 상기 선택된 옵셋 정보와 기울기 정보를 바탕으로 상기 보상값을 생성한다. The compensation circuit selects offset information and slope information of a nonlinear gamma curve preset for each gradation according to the gradation of the pixel data, and generates the compensation value based on the selected offset information and slope information.

상기 표시장치의 감마 보상 방법은 계조별로 미리 설정된 비선형 감마 커브의 옵셋 정보와 기울기 정보를 픽셀 데이터의 계조에 따라 선택하는 단계; 상기 선택된 옵셋 정보와 기울기 정보를 바탕으로 보상값을 생성하는 단계; 및 입력 영상의 픽셀 데이터를 상기 보상값으로 변조하여 표시패널에 표시하는 단계를 포함한다.
The gamma compensation method of the display device includes: selecting offset information and slope information of a nonlinear gamma curve preset for each gradation according to gradation of pixel data; Generating a compensation value based on the selected offset information and slope information; And modulating the pixel data of the input image with the compensation value and displaying the modulated pixel data on the display panel.

본 발명은 이상적인 감마 커브의 옵셋 정보와 기울기 정보를 바탕으로 보상값을 생성하고 그 보상값으로 픽셀 데이터를 변조함으로써 표시패널의 화면 내의 모든 픽셀 위치에서 감마 특성을 이상적인 감마 커브로 균일하게 향상시키고 또한, 표시패널 간에 감마 특성을 이상적인 감마 커브를 균일하게 향상시킬 수 있다.
The present invention improves the gamma characteristic uniformly with an ideal gamma curve at every pixel position in the display panel by generating a compensation value based on the offset information and the slope information of the ideal gamma curve and modulating the pixel data with the compensation value, , It is possible to uniformly improve the gamma curve between the display panel and the ideal gamma curve.

도 1 및 도 2는 얼룩 측정 방법에서 측정된 화면의 무라 영역과 그 무라 영역의 휘도를 보상하기 위한 보상값을 보여 주는 도면들이다.
도 3은 저계조 범위에서 중앙 픽셀의 이상적인 비선형 감마 커브와 무라 영역의 감마 커브를 보여 주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 선형 보간 방법으로 계산된 근사화된 보상값으로 인하여 감마 특성이 부정확하게 보상되는 예를 보여 주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감마 특성 보상 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 감마 보상 시스템을 보여 주는 도면이다.
도 10은 블록 보간 방법을 보여 주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타내는 블록도이다.
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing compensation values for compensating for the unevenness area of the screen and the unevenness areas measured in the unevenness measuring method.
3 is a diagram showing an ideal nonlinear gamma curve of a center pixel and a gamma curve of a mura region in a low gradation range.
FIGS. 4 to 6 are diagrams illustrating an example in which the gamma characteristic is incorrectly compensated for due to the approximated compensation value calculated by the linear interpolation method.
FIGS. 7 and 8 are views illustrating a gamma characteristic compensation method according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a gamma compensation system according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram showing a block interpolation method.
11 and 12 are block diagrams showing a display device according to an embodiment of the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The component name used in the following description may be selected in consideration of easiness of specification, and may be different from the actual product name.

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. The display device of the present invention can be applied to any display device such as a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), an organic light emitting diode display (OLED) display, a plasma display panel (PDP), an electrophoresis display The present invention is also applicable to a flat panel display device.

표시장치는 제조 공정의 편차로 인하여 같은 계조에서도 휘도 차이가 보이는 얼룩이 화면에 존재할 수 있다. 도 1 및 도 2는 표시패널의 얼룩을 측정하고 그 얼룩을 보상하기 위한 보상값을 보여 주는 도면들이다. The display device may have a smear on the screen that shows a difference in luminance even at the same gradation due to the deviation of the manufacturing process. FIGS. 1 and 2 are views showing a compensation value for measuring a stain on a display panel and compensating for the stain.

도 1 및 도 2를 참조하면, 얼룩 측정 시스템은 표시패널(display panel)의 모든 픽셀들에 같은 계조의 데이터를 기입하고 그 때의 휘도를 카메라로 촬상한 다음, 카메라의 이미지를 분석하여 픽셀들의 휘도를 측정한다. 이어서, 얼룩 측정 시스템은 카메라에 의해 촬상된 이미지를 분석하여 각 픽셀마다 표시패널의 화면 중앙(center) 대비 휘도 차이를 측정하여 그 결과를 바탕으로 얼룩의 휘도 특성과 형태를 판정한다. Referring to FIGS. 1 and 2, the stain measurement system writes data of the same gradation level to all the pixels of a display panel, implements the luminance at that time, analyzes the image of the camera, The luminance is measured. Then, the smear measuring system analyzes the image picked up by the camera, measures the luminance difference with respect to the center of the screen of the display panel for each pixel, and determines the luminance characteristic and the shape of the smear based on the result.

얼룩 측정 시스템은 얼룩 부분의 휘도를 표시패널의 화면 중앙 픽셀과 같은 감마 특성을 갖도록 얼룩으로 보이는 무라 영역(M1, M2)의 감마 특성을 보상하기 위한 보상값을 계산한다. 보상값은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. 얼룩 측정 시스템은 계조를 변화시키면서 휘도 측정과 보상값을 계산한다. The stain measurement system calculates a compensation value for compensating the gamma characteristics of the uneven regions (M1, M2), which appear to be uneven so as to have the same gamma characteristic as that of the screen central pixel of the display panel. The compensation value can be expressed by Equation (1). The stain measurement system calculates the luminance measurement and the compensation value while changing the gradation.

Figure pat00001
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여기서, C는 n(n은 양의 정수) 번째 픽셀의 보상값(compensation value)이다. Lpn은 n 번째 픽셀의 휘도이고, Lpc는 화면의 중앙 픽셀의 휘도이다. gainp는 픽셀별 감마 특성 편차를 반영한 게인이다.Here, C is a compensation value of n (n is a positive integer) pixel. L pn is the luminance of the n-th pixel, and L pc is the luminance of the center pixel of the screen. gain p is the gain reflecting the gamma characteristic deviation per pixel.

보상값은 도 2의 예와 같이 제1 무라(mura) 영역의 픽셀들과 같이 화면의 중앙 픽셀 대비 휘도가 낮은 픽셀들에 대하여 포지티브 보상값(+A)으로 생성되는 반면, 제2 무라(mura) 영역의 픽셀들과 같이 화면의 중앙 픽셀 대비 휘도가 높은 픽셀들에 대하여 네가티브 보상값(-A)으로 생성된다. 포지티브 보상값(+A)은 입력 영상의 픽셀 데이터에 가산되어 그 픽셀 데이터의 계조를 높여 픽셀의 휘도를 높인다. 네가티브 보상값(-A)은 입력 영상의 픽셀 데이터에 감산되어 그 픽셀 데이터의 계조를 낮추어 픽셀의 휘도를 낮춘다. The compensation value is generated as a positive compensation value (+ A) for pixels having low luminance compared to the center pixel of the screen, such as the pixels in the first mura region, as in the example of FIG. 2, ) Region of the screen with a high luminance as compared with the center pixel of the screen, the negative compensation value (-A) is generated. The positive compensation value (+ A) is added to the pixel data of the input image to raise the gradation of the pixel data to increase the luminance of the pixel. The negative compensation value (-A) is subtracted from the pixel data of the input image to lower the gradation of the pixel data to lower the luminance of the pixel.

시청자가 인식하는 영상의 계조별 휘도 차이를 가장 잘 인식할 수 있는 감마 커브는 2.2 감마 커브와 같은 비선형 감마 커브이다. 그런데, 픽셀들의 감마 커브를 이상적인 비선형 커브로 최적화할 수 있으나, 제1 및 제2 무라 영역(M1, M2)에 적용될 보상값들로 인하여 감마 특성이 나빠질 수 있다. 예를 들어, 얼룩 측정 시스템은 하드웨어 리소스(Hardware resource)를 줄이기 위하여 모든 계조에 대하여 휘도를 측정하고 보상값을 생성하는 것이 아니라 전체 계조 범위를 N(N은 2 이상의 양의 정수) 개의 계조 구간으로 분할하고 계조 구간 각각에서 샘플링된 1 개의 계조에 대하여 휘도를 측정하고 보상값을 생성한다. 얼룩 측정 시스템은 선형 보간 방법을 이용하여 샘플링된 보상값들 사이의 직선 상에서 근사화된 값으로 보상값을 계산하고, 이렇게 근사화된 보상값을 샘플링되지 않은 계조들에 대하여 적용한다. 그런데 제1 및 제2 무라 영역(M1, M2)의 감마 커브는 선형 보간 방법에 의해 근사화된 보상값들로 인하여 이상적인 비선형 커브와의 차이가 있다. 이로 인하여, 제1 및 제2 무라 영역(M1, M2)의 감마 특성이 나빠져 화질이 저하된다. 특히, 도 3 내지 도 6과 같이 시청자가 민감하게 인식하는 저계조에서 감마 커브의 왜곡이 심하게 된다.The gamma curve that can best recognize the luminance difference of each gradation of the image recognized by the viewer is a nonlinear gamma curve such as 2.2 gamma curve. However, the gamma curve of the pixels can be optimized to an ideal nonlinear curve, but the gamma characteristic may be deteriorated due to compensation values to be applied to the first and second uneven regions M1 and M2. For example, in order to reduce hardware resources, the smear measuring system measures the luminance of all the gradations and generates the compensation value instead of generating the total gradation range as N (N is a positive integer of 2 or more) gradation periods The luminance is measured for one gray level sampled in each of the divided and gradation periods, and a compensation value is generated. The stain measurement system uses the linear interpolation method to calculate the compensation value to a value approximated on a straight line between the sampled compensation values and applies the approximated compensation value to the un sampled gradations. However, the gamma curves of the first and second uneven regions M1 and M2 differ from the ideal nonlinear curves due to the compensation values approximated by the linear interpolation method. As a result, the gamma characteristics of the first and second mura regions M1 and M2 deteriorate and the image quality deteriorates. Particularly, as shown in FIG. 3 to FIG. 6, the distortion of the gamma curve becomes severe at low gradations that the viewer perceives sensitively.

도 4 내지 도 6은 선형 보간 방법으로 계산된 근사화된 보상값으로 인하여 감마 특성이 부정확하게 보상되는 예를 보여 주는 도면이다. FIGS. 4 to 6 are diagrams illustrating an example in which the gamma characteristic is incorrectly compensated for due to the approximated compensation value calculated by the linear interpolation method.

저계조 구간에서 샘플링된 계조가 32이고 선형 보간 방법으로 계조 16의 보상값을 계산한다면, 도 5와 같이 계조 16의 보상값은 +0.5A로 계산될 수 있다. 그런데, 휘도 측정을 통해 중앙 픽셀과 동일한 휘도로 픽셀의 휘도를 보상한 계조 32의 보상값과 달리, 선형 보간 방법으로 근사화된 계조 16의 보상값은 화면 중앙 픽셀의 감마 커브와 미치지 못하여 보상 데이터의 오류를 유발한다. 이러한 현상은 선형 보간 방법의 직선 근사화에 원인이 있기 때문에 도 4 및 도 6과 같이 포지티브 보상 방법이나 네가티브 보상 방법에서 나타나고 있다. If the gradation sampled in the low gradation period is 32 and the compensation value of the gradation 16 is calculated by the linear interpolation method, the compensation value of the gradation 16 can be calculated to be +0.5 A as shown in FIG. However, unlike the compensation value of the gradation 32 which compensates the luminance of the pixel with the same luminance as the center pixel through the luminance measurement, the compensation value of the gradation 16 approximated by the linear interpolation method does not match the gamma curve of the center pixel of the screen, Causing an error. This phenomenon is caused by the linear approximation of the linear interpolation method, and therefore, the positive compensation method and the negative compensation method are shown in FIGS. 4 and 6.

본 발명은 무라 영역들의 감마 특성이 이상적인 비선형 감마 커브를 충족하도록 도 7 및 도 8과 같은 방법으로 무라 영역들의 감마 특성을 보상한다. The present invention compensates the gamma characteristics of the mura regions in the same way as in Figs. 7 and 8 so that the gamma characteristics of the mura regions meet the ideal non-linear gamma curve.

도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 감마 특성 보상 방법을 보여 주는 도면들이다. FIGS. 7 and 8 are views illustrating a gamma characteristic compensation method according to an embodiment of the present invention.

얼룩이 없는 영역의 감마 특성은 수학식 2와 같이 이상적인 2.2 감마 커브로 최적화될 수 있다. The gamma characteristic of the non-smoothed region can be optimized with an ideal 2.2 gamma curve as shown in Equation 2. < EMI ID = 2.0 >

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, G는 계조이고, T는 계조 G에 대한 휘도 T이다. Here, G is the gradation, and T is the luminance T for the gradation G.

얼룩으로 보이는 무라 영역의 감마 특성은 수학식 3 또는 4와 같이 나타낼 수 있다. 수학식 3은 도 7에 도시된 무라 영역의 감마 특성이고, 수학식 4는 도 8에 도시된 무라 영역의 감마 특성이다. Gamma characteristics of the mura region appearing as a smear can be expressed by Equation (3) or (4). Equation 3 is the gamma characteristic of the mura region shown in Fig. 7, and Equation 4 is the gamma characteristic of the mura region shown in Fig.

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 2 및 3에서, C는 보상값이고, k는 감마 커브의 옵셋(offset) 보상을 위한 변수이다. r(gamma)는 감마 커브의 기울기이다. In Equations 2 and 3, C is a compensation value, and k is a variable for offset compensation of the gamma curve. r (gamma) is the slope of the gamma curve.

휘도 측정을 바탕으로 적어도 2 계조에 대한 보상값(C)을 생성하기 위하여 샘플링된 2 계조에 대하여 카메라로 무라 영역(M1, M2)의 휘도를 측정하고, 샘플링된 계조의 휘도가 수학식 1을 충족하는 보상값(C)을 생성한다. 샘플링된 계조 이외의 나머지 계조들 각각에 대한 보상값(C)은 수학식 5 또는 6에 계조(G), 옵셋(k), 기울기(r) 정보를 대입하면 계산될 수 있다. In order to generate the compensation value C for at least two gradations based on the luminance measurement, the luminance of the mura regions M1 and M2 is measured with respect to the two sampled gradations, and the luminance of the sampled gradation is calculated using Equation 1 And generates a compensation value C that satisfies the following equation. The compensation value C for each of the remaining gradations other than the sampled gradation can be calculated by substituting the gradation (G), offset (k) and slope (r) information into Equation (5) or (6).

수학식 5 및 수학식 6은 이상적인 2.2 감마 커브와 같은 무라 영역의 감마 특성을 나타낸다. 수학식 5 또는 6에 각 계조별로 계조(G)와 보상값(C)을 대입하고 계조들 각각에서 수학식 5 또는 6를 충족하는 k, r을 자동 계산한다. Equations (5) and (6) represent gamma characteristics of the mura region such as the ideal 2.2 gamma curve. The gradation G and the compensation value C are substituted for each gradation in Equations 5 or 6 and k and r satisfying Equations 5 or 6 are automatically calculated in each of the gradations.

Figure pat00005
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Figure pat00006
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수학식 1 내지 6에서, 분모의 255는 픽셀 데이터가 8 bit일 때의 최대 계조이다. 따라서, 픽셀 데이터의 bit 수에 따라 255는 변경될 수 있다. In Equations 1 to 6, denominator 255 is the maximum gradation when the pixel data is 8 bits. Therefore, 255 can be changed according to the number of bits of the pixel data.

본 발명의 감마 보상 방법은 일부 계조에 대하여 휘도 측정을 바탕으로 이상적인 비선형 감마 커브를 충족하는 보상값을 생성하고, 각 계조에서 이상적인 비선형 감마 커브를 충족하는 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)를 계산한다. 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)는 무라 영역(M1, M2) 픽셀 위치별로 그리고 계조별로 룩업 테이블(Look-up table, LUT)에 등재된다. The gamma compensation method of the present invention generates a compensation value satisfying an ideal nonlinear gamma curve based on luminance measurement for some gradations and generates offset information k and slope information r satisfying an ideal nonlinear gamma curve at each gradation, . The offset information k and the slope information r are registered in a look-up table (LUT) for each pixel position of the mura regions M1 and M2 and for each gradation.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 감마 보상 시스템을 보여 주는 도면이다. 9 is a diagram illustrating a gamma compensation system according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 감마 보상 시스템은 얼룩 측정 시스템과 표시장치의 감마 보상 회로를 포함한다. Referring to FIG. 9, the gamma compensation system includes a smear measurement system and a gamma compensation circuit of the display.

얼룩 측정 시스템은 적어도 2 계조에 대하여 이상적인 감마 커브를 충족하는 보상값(C)을 생성한다. 얼룩 측정 시스템은 카메라와 소프트웨어(Software, SW)를 포함한다. 카메라는 시료로 선택된 표시패널의 휘도를 측정한다. 소프트웨어는 카메라의 출력을 분석하여 샘플링된 계조의 휘도를 측정하고, 보상값 적용에 따른 휘도를 이상적인 비선형 감마 커브의 휘도와 비교하여 최적 보상값을 생성하여 메모리에 저장한다. The stain measurement system produces a compensation value C that meets the ideal gamma curve for at least two gradations. The stain measurement system includes cameras and software (Software, SW). The camera measures the luminance of the display panel selected as the sample. The software analyzes the output of the camera, measures the luminance of the sampled gradations, compares the luminance according to the compensation value with the luminance of the ideal nonlinear gamma curve, and stores the optimal compensation value in the memory.

보상 회로는 후술하는 타이밍 콘트롤러(Timing controller, T-con), 연산 로직 회로 등의 하드 웨어(Hardware, HW)를 포함한다. 감마 보상 회로는 데이터 획득부와 보상부를 포함한다. 보상 회로는 도 12 및 도 13에 도시된 보상 회로(200)이다. The compensation circuit includes hardware (HW) such as a timing controller (T-con), an arithmetic logic circuit, etc., which will be described later. The gamma compensation circuit includes a data acquisition section and a compensation section. The compensation circuit is the compensation circuit 200 shown in Figs. 12 and 13. Fig.

데이터 획득부는 표시장치의 전원이 켜지면, 메모리로부터 샘플링된 픽셀의 보상값(C)을 읽어 들인다. 보상 회로는 도 10과 같은 블록 보간 방법으로 샘플링되지 않은 위치의 픽셀들에 대한 보상값을 계산한다. 감마 보상 회로는 전술한 룩업 테이블(LUT)을 이용하여 무라 영역의 감마 특성을 보상하는 보상부를 포함한다. The data acquiring unit reads the compensation value (C) of the pixel sampled from the memory when the display device is turned on. The compensation circuit calculates a compensation value for pixels at positions that are not sampled by the block interpolation method shown in Fig. The gamma compensation circuit includes a compensation unit that compensates gamma characteristics of the mura region using the above-described look-up table (LUT).

룩업 테이블(LUT)에는 무라 영역에서 계조별로 나뉘어지는 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)가 미리 저장된다. 룩업 테이블(LUT)은 입력 영상의 픽셀 데이터의 계조값에 따라 선택된 메모리 어드레스에 저장된 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)를 출력한다. 보상 회로는 룩업 테이블(LUT)에 의해 선택된 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)를 수학식 5 또는 6에 대입하여 샘플링되지 않은 계조의 보상값(C)을 생성한다. 그리고 보상 회로는 수학식 5 또는 6을 충족하는 보상값(C)을 픽셀 데이터에 가감하여 무라 영역의 감마 특성을 이상적인 비선형 감마 커브로 조정한다. The lookup table (LUT) stores in advance the offset information (k) and the slope information (r) divided by gradation in the uneven region. The lookup table (LUT) outputs the offset information (k) and the slope information (r) stored in the memory address selected in accordance with the grayscale value of the pixel data of the input image. The compensation circuit substitutes the offset information (k) and the slope information (r) selected by the lookup table (LUT) into Equation (5) or (6) to generate a compensation value (C) of the unsampled gradation. Then, the compensation circuit adjusts the gamma characteristic of the mura region to an ideal nonlinear gamma curve by adding or subtracting the compensation value C that satisfies the equation (5) or (6) to the pixel data.

얼룩 측정 시스템은 하드웨어 리소스를 줄이기 위하여, 모든 픽셀에 대해서 보상값들을 산출하는 것이 아니라, 픽셀들을 4×4 또는 8×8과 같이, I(I는 4 이상의 양의 정수)×I 블록으로 분할하여 각 블록들에서 꼭지점 위치의 픽셀들에 한하여 휘도 측정과 보상값을 생성할 수 있다. 샘플링되지 않은 픽셀들에 대한 보상값은 도 10과 같은 블록 보간 방법으로 계산될 수 있다. In order to reduce hardware resources, the speckle measurement system does not calculate compensation values for all pixels but divides the pixels into I (I is a positive integer of 4 or more) x I blocks, such as 4x4 or 8x8 The luminance measurement and the compensation value can be generated only for the pixels at the vertex positions in each block. The compensation value for the unsampled pixels can be calculated by a block interpolation method as shown in FIG.

도 10은 블록 보간 방법을 보여 주는 도면이다. 10 is a diagram showing a block interpolation method.

도 10을 참조하면, 임의의 블록에서 샘플링된 픽셀들을 P1(x1,y1), P2(x2,y1), P3(x1,y2), P4(x2,y2)라 할 때, 블록 보간 방법은 수직 방향(y)을 따라 샘플링된 픽셀들의 보상값들을 이용하여 그 사이의 보상값을 선형 보간 방법으로 계산한다. 그리고 블록 보간 방법은 수평 방향(x)을 따라 샘플링된 픽셀들의 보상값들을 이용하여 그 사이의 보상값을 선형 보간 방법으로 계산한다. C 위치의 픽셀의 보상값은 P1(x1,y1)과 P3(x1,y2)의 보상값들의 중간값으로 생성되고, D 위치의 보상값은 P2(x2,y1)과 P4(x2,y2)의 보상값들의 중간값으로 생성될 수 있다. A 위치의 픽셀에 적용될 보상값은 P1(x1,y1)과 P2(x2,y1)의 보상값들의 중간값으로 생성되고, B 위치의 픽셀에 적용될 보상값은 P3(x1,y2)과 P4(x2,y2) 위치의 보상값들의 중간값으로 생성될 수 있다. P(x, y) 위치의 보상값은 A 및 B의 중간값 또는 C 및 D의 중간값으로 생성될 수 있다. 10, the sampled pixel from any block of P1 (x 1, y 1) , P2 (x 2, y 1), P3 (x 1, y 2), P4 (x 2, y 2) d , The block interpolation method calculates the compensation value between the pixels using the compensation values of the pixels sampled along the vertical direction (y) by the linear interpolation method. The block interpolation method uses compensation values of pixels sampled along the horizontal direction (x), and calculates a compensation value therebetween by a linear interpolation method. Compensation value of a pixel of the C position is P1 (x 1, y 1) and P3 (x 1, y 2) is produced as an intermediate value of the compensation value, the compensation value for the D position is P2 (x 2, y 1) and It may be generated in the intermediate value of the compensation value P4 (x 2, y 2) . Compensation value to be applied to the pixels in A position P1 (x 1, y 1) and is produced as an intermediate value of the compensation value of P2 (x 2, y 1) , the compensation value applied to the pixel of the B position P3 (x 1, y 2 ) and P 4 (x 2 , y 2 ), respectively. The compensation value at the P (x, y) position can be generated as the median of A and B or the median of C and D.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 표시장치는 보상 회로(200), 구동부(110), 및 표시패널(100)을 포함한다. Referring to Figs. 11 and 12, the display apparatus of the present invention includes a compensation circuit 200, a driver 110, and a display panel 100. Fig.

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. The display panel 100 includes a pixel array in which an input image is displayed. The pixel array includes data lines DL to which a data voltage is supplied, gate lines (or scan lines, GL) that are orthogonal to the data lines DL and supplied with gate pulses (or scan pulses) And pixels arranged in a matrix form defined by the intersection of the gate lines GL and the drain line DL. Each of the pixels may include one or more TFTs and a capacitor.

보상 회로(200)에는 표시장치에 전원이 공급되면 ROM(Read Only Memory)(120)로부터 샘플링된 보상값들이 입력된다. 샘플링된 보상값들은 샘플링된 픽셀들과 샘플링된 계조의 보상값들을 포함한다. 보상 회로(200)는 블록 보간 방법으로 무라 영역의 픽셀들 각각의 보상값을 생성한다. 보상 회로(200)는 룩업 테이블(LUT)에 픽세 데이터를 입력하여 그 룩업 테이블에서 선택된 감마 커브의 옵셋 정보(k)와 기울기 정보(r)를 수학식 5 또는 6에 대입하여 샘플링되지 않은 보상값(C)을 계산한다. 그리고 보상 회로(200)는 보상값(C)을 픽셀 데이터에 가감하여 픽셀 데이터를 변조함으로써 무라 영역의 감마 특성을 이상적인 비선형 감마 커브로 구현한다.The compensation circuit 200 receives compensation values sampled from a ROM (Read Only Memory) 120 when power is supplied to the display device. The sampled compensation values include sampled pixels and compensation values of sampled gray levels. The compensation circuit 200 generates a compensation value of each of the pixels in the mura region by the block interpolation method. The compensation circuit 200 inputs the pixel data to the lookup table LUT and substitutes the offset information k and the slope information r of the selected gamma curve in the lookup table into Equation 5 or 6 to obtain an unsampled compensation value (C). The compensation circuit 200 implements the gamma characteristic of the mura region as an ideal nonlinear gamma curve by modulating the pixel data by adding the compensation value C to the pixel data.

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. The driving unit 110 writes the data RGB 'modulated by the compensation circuit 200 to the pixels PIX of the display panel 100. [ The driving unit 110 includes a data driver 101, a gate driver (or a scan driver) 102, and a timing controller 103. The compensation circuit 200 may be embedded in the timing controller 103.

데이터 구동부(101)는 타이밍 콘트롤러(103)로부터 입력되는 입력 영상의 픽셀 데이터(RGB')를 아날로그 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 발생하고, 그 데이터 전압을 데이터 라인들(DL)에 공급한다. 데이터 구동부(101)에 수신되는 픽셀 데이터는 디지털 비디오 데이터이다. 게이트 구동부(102)는 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 발생하고, 그 게이트 펄스를 시프트시키면서 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다. The data driver 101 converts the pixel data RGB 'of the input image input from the timing controller 103 into an analog gamma compensation voltage to generate a data voltage and supplies the data voltage to the data lines DL . The pixel data received by the data driver 101 is digital video data. The gate driver 102 generates a gate pulse synchronized with the data voltage and sequentially supplies the gate pulse to the gate lines GL while shifting the gate pulse.

타이밍 콘트롤러(103)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 픽셀 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 변조된 픽셀 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. The timing controller 103 receives pixel data (RGB) of an input image from a host system (not shown) and receives vertical and horizontal synchronizing signals Vsync and Hsync, a data enable signal DE, a main clock DCLK, As shown in FIG. The timing controller 103 transmits the pixel data RGB 'modulated by the compensation circuit 200 to the data driver 101. The timing controller 103 generates timing control signals DDC and GDC for controlling the operation timings of the data driver 101 and the gate driver using the timing signals Vsync, Hsync, DE and CLK.

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. The host system can be any one of a television system, a set-top box, a navigation system, a DVD player, a Blu-ray player, a personal computer (PC), a home theater system, and a phone system.

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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.

100 : 표시패널 110 : 구동부
200 : 보상 회로
100: display panel 110:
200: compensation circuit

Claims (6)

픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 표시패널;
입력 영상의 픽셀 데이터를 보상값들로 변조하는 보상 회로; 및
상기 보상 회로로부터 출력된 데이터를 상기 표시패널의 픽셀들에 기입하는 구동부를 포함하고,
상기 보상 회로는,
계조별로 미리 설정된 비선형 감마 커브의 옵셋 정보와 기울기 정보를 픽셀 데이터의 계조에 따라 선택하고,
선택된 상기 옵셋 정보와 상기 기울기 정보를 바탕으로 상기 보상값을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
A display panel in which pixels are arranged in a matrix form;
A compensation circuit for modulating the pixel data of the input image into compensation values; And
And a driver for writing data output from the compensation circuit to pixels of the display panel,
Wherein the compensation circuit comprises:
The nonlinear gamma curve offset information and slope information preset for each gradation are selected in accordance with the gradation of the pixel data,
And generates the compensation value based on the selected offset information and the slope information.
제 1 항에 있어서,
상기 보상 회로는,
샘플링된 계조의 휘도 측정을 바탕으로 생성된 상기 보상값 이외의 보상값을 상기 옵셋 정보와 상기 기울기 정보를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
The method according to claim 1,
Wherein the compensation circuit comprises:
And generates compensation values other than the compensation value generated based on the luminance measurement of the sampled gradation using the offset information and the slope information.
제 1 항에 있어서,
상기 보상회로는,
픽셀 데이터의 계조에 따라 선택된 상기 옵셋 정보와 상기 기울기 정보를 아래의 수학식에 대입하여 상기 보상값을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
Figure pat00007

여기서, G는 계조, C는 보상값, k는 옵셋 정보, r은 기울기 정보를 각각 의미한다.
The method according to claim 1,
Wherein the compensation circuit comprises:
And generates the compensation value by substituting the offset information and the slope information selected according to the gradation of the pixel data into the following equation.
Figure pat00007

Here, G denotes the gradation, C denotes the compensation value, k denotes the offset information, and r denotes the slope information.
제 1 항에 있어서,
상기 보상회로는,
픽셀 데이터의 계조에 따라 선택된 상기 옵셋 정보와 상기 기울기 정보를 아래의 수학식에 대입하여 상기 보상값을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
Figure pat00008

여기서, G는 계조, C는 보상값, k는 옵셋 정보, r은 기울기 정보를 각각 의미한다.
The method according to claim 1,
Wherein the compensation circuit comprises:
And generates the compensation value by substituting the offset information and the slope information selected according to the gradation of the pixel data into the following equation.
Figure pat00008

Here, G denotes the gradation, C denotes the compensation value, k denotes the offset information, and r denotes the slope information.
계조별로 미리 설정된 비선형 감마 커브의 옵셋 정보와 기울기 정보를 픽셀 데이터의 계조에 따라 선택하는 단계;
상기 선택된 옵셋 정보와 기울기 정보를 바탕으로 보상값을 생성하는 단계; 및
입력 영상의 픽셀 데이터를 상기 보상값으로 변조하여 표시패널에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 감마 보상 방법.
Selecting offset information and slope information of a nonlinear gamma curve preset for each gradation according to a gradation of pixel data;
Generating a compensation value based on the selected offset information and slope information; And
Modulating the pixel data of the input image with the compensation value and displaying the modulated pixel data on the display panel.
제 1 항에 있어서,
상기 보상값을 생성하는 단계는,
샘플링된 계조의 휘도 측정을 바탕으로 생성된 보상값 이외의 보상값을 상기 옵셋 정보와 상기 기울기 정보를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 감마 보상 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the generating the compensation value comprises:
And generating compensation values other than compensation values generated based on the luminance measurement of the sampled gradations using the offset information and the slope information.
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