KR20150141821A

KR20150141821A - 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20150141821A
Application number: KR1020140070357A
Authority: KR
Inventors: 짠진펑
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2015-12-21
Also published as: TW201546779A; US20150356929A1; CN105280098A

Abstract

본 발명의 하나의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀을 포함하는 패널 및 상기 픽셀의 불균일 특성을 보정하도록 서로 다른 픽셀에 대해 다단계(multi-step)로 보간 수행하는 불균일 보정부를 포함한다.

Description

불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법{DISPLAY DEVICE CORRECTING FOR NON-UNIFORMITY AND METHOD THEREOF}

디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히, 무라 결함(mura defect)에 대해 작은 메모리 사이즈를 이용하여 보정할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.

최근에는 전통적인 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하기 위해 LCD, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전자 발광(electroluminescence) 디스플레이 패널 등과 같은 여러 가지 타입의 플랫 패널 디스플레이가 개발되는 추세이다.

이러한 디스플레이 장치들의 제조 공정 중, 어떤 제조 단계에서 오류가 발생한다면 최종적인 광 테스트가(final light-on test)가 수행될 때 인식 가능한(visible) 불균일 영역들이 발생될 수 있다. 이러한 오류들은 불량 화소(bad pixel), 불균일 그레이 스케일, 무라 현상(mura phenomenon)등으로 나타날 수 있다.

본 발명의 목적은 보정 데이터의 양을 감소시키면서도 효율적으로 보정할 수 있는 디스플레이 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀을 포함하는 패널 및 상기 픽셀의 불균일 특성을 보정하도록 서로 다른 픽셀에 대해 다단계(multi-step)로 보간 수행하는 불균일 보정부를 포함한다.

실시예로서, 상기 불균일 보정부는, 룩업 데이터가 있는 픽셀에 대해 1차 보간하고, 1차 보간된 데이터를 이용하여 룩업 데이터를 갖지 않는 픽셀에 대해 2차 보간한다.

실시예로서, 상기 불균일 보정부는,

상기 패널로부터 픽셀 어드레스 및 픽셀 휘도를 수신하여 룩업 데이터를 출력하는 룩업 테이블, 상기 룩업 데이터를 이용하여 보간을 수행함으로써 제 1 보간 데이터를 생성하는 제 1 보간부 및 상기 제 1 보간 데이터를 이용하여 보간을 수행하는 제 2 보간부를 포함한다.

실시예로서, 상기 룩업 테이블은, 소정 픽셀에 대해 상기 룩업 데이터를 출력한다.

실시예로서, 상기 제 2 보간부는, 불량 픽셀에 대해서만 상기 제 1 보간 데이터를 이용하여 보간을 수행한다.

실시예로서, 상기 제 1 보간부는, 최인접 이웃 보간법, 양선형 보간법, 중간값 보간법, 패턴 일치 보간법 중 어느 하나를 이용하여 보간을 수행한다.

실시예로서, 상기 제 2 보간부는 최인접 이웃 보간법, 양선형 보간법, 중간값 보간법, 패턴 일치 보간법 중 어느 하나를 이용하여 보간을 수행한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀을 포함하는 패널 및 상기 픽셀의 불균일 특성 보정 시, 2단계로 보간 수행하도록 할 때 상기 픽셀에 대응되는 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행하는 불균일 보정부를 포함한다.

실시예로서, 상기 불균일 보정부는, 1차 보간 시는 룩업 데이터가 있는 픽셀에 대해서 보간을 수행하고, 2차 보간 시는 룩업 데이터를 갖지 않는 픽셀에 대해 상기 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행한다.

실시예로서, 상기 불균일 보정부는, 상기 패널로부터 픽셀 어드레스 및 픽셀 휘도를 수신하여 룩업 데이터를 출력하는 룩업 테이블, 상기 룩업 데이터를 이용하여 보간을 수행하여 제 1 보간 데이터를 생성하는 제 1 보간부, 상기 제 1 보간 데이터 및 상기 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행하는 제 2 보간부, 상기 패널 내 픽셀에 각각 대응되며, 상기 픽셀들의 불량 여부를 상기 인덱스 정보로서 저장하는 인덱스 저장부 및 상기 제 2 보간부의 결과와 상기 픽셀 휘도를 연산하여 최종 기대값으로 출력하는 합산부를 포함한다.

실시예로서, 상기 룩업 테이블은, 룩업 데이터가 할당된 소정 픽셀에 대해서만 룩업 데이터를 출력한다.

실시예로서, 상기 제 2 보간부는, 상기 인덱스 정보에 따라 불량 픽셀에 대해서만 상기 제 1 보간 데이터를 이용하여 보간을 수행한다.

실시예로서, 상기 인덱스 저장부는, 상기 픽셀에 각각 대응하여 픽셀이 불량하면 1로 셋팅하고 상기 픽셀이 양호하면 0으로 셋팅한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법은, 픽셀에 매칭되는 룩업 테이블의 데이터에 대해 1차 보간을 수행하는 단계, 패널의 각각의 픽셀 인덱스 정보를 수신하는 단계, 상기 패널의 픽셀에 대해 불량 픽셀인지 판단하는 단계 및 상기 불량 픽셀에 대해서 2차 보간을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 1차 보간을 수행하는 단계는, 상기 룩업 테이블의 데이터가 할당된 픽셀들간에 보간을 수행할 수 있다.

실시예로서, 상기 픽셀 인덱스 정보를 수신하는 단계는, 각 픽셀마다 불량 여부를 인덱싱한 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 불량 픽셀인지 판단하는 단계는, 상기 픽셀 인덱스 정보를 통해 보간 수행 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다.

실시예로서, 상기 2차 보간 수행하는 단계는, 상기 불량 픽셀에 대해 상기 1차 보간 수행 결과를 이용하여 보간을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는, 소정의 픽셀에 룩업 데이터를 할당하여 단계적으로 1차 및 2차 보간을 수행함으로써 룩업 데이터의 저장 용량 및 연산 부담을 줄일 수 있다.

도 1은 도 1은 일반적인 디스플레이 장치(10)를 간략하게 나타낸 블록도,
도 2는 패널(2)에 발생된 무라 결함(Mura Defect)의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 따른 휘도 불균일 특성을 도시한 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치(30)의 블록도,
도 5는 도 4에 따른 불균일 보정부(100)의 간략한 블록도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널(50)의 룩업 데이터의 존재 유무를 예시한 도면,
도 7은 패널(50)에 대해 인덱스 저장부(140)의 픽셀 인덱스 정보(PX index)가 매치되어 있는 실시예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치(30)의 동작을 제어하는 순서도,
도 9는 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(210)의 일 실시 예, 및
도 10은 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(220)의 다른 실시 예,
도 11은 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(230)의 또 다른 실시 예이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 개시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다.

도 1은 일반적인 디스플레이 장치(10)를 간략하게 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(10)는 데이터 신호 제어부(Data Signal Controller; 11), 게이트 드라이버(Gate Driver; 12), 소스 드라이버(Source Driver; 13) 및 패널(Panel; 14)을 포함할 수 있다.

우선, 데이터 신호 제어부(11)는 외부로부터 화상 데이터 및 제어 신호를 수신하며, 게이트 드라이버(12) 및 소스 드라이버(13)의 동작을 제어한다. 데이터 신호 제어부(11)는 통상적인 제어 신호로서의 소스 구동 신호(미도시) 및 게이트 구동 신호(미도시)를 각각 게이트 드라이버(12) 및 소스 드라이버(13)에 제공하여 그들의 동작 여부를 제어할 수 있다.

게이트 드라이버(12)는 패널(14) 내 구비된 게이트 라인(G0, G1, G2)에 게이트 턴온 전압을 순차적으로 인가한다. 이를 통해, 각 화소에 인가될 계조 전압이 해당 화소에 인가되도록 해당 셀 트랜지스터의 턴온 여부를 제어할 수 있다.

소스 드라이버(13)는 데이터 신호 제어부(11)에 의해 제어되고, 패널(14)의 소스 라인(S0, S1, S2)에 화소 데이터(R, G, B), 즉 소스 데이터를 제공한다. 그리하여, 소스 드라이버(13)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 화소들의 조합을 통해 총 천연색을 표시하도록 제어할 수 있다.

계속해서, 패널(14)은 게이트 라인들(G0 ~ G3)과 소스 라인들(S0 ~ S3)이 교차하는 부분에 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀을 구비한다. 이와 같이, 상기 게이트 드라이버(12)에 의하여 하나의 게이트 라인에 구동 신호가 인가되면, 상기 게이트 라인에 연결된 스위치들(미도시)이 턴온 된다. 상기 스위치들을 통하여 소스 드라이버(13)로부터 소스 라인들(S0 ~ S3)에 인가된 소스 데이터가 게이트 드라이버(12)에 의해 턴온 된 스위치와 대응되는 화소 전극(R, G 참조)으로 전달된다. 이로써, 화소 전극(R, G 참조)에 걸리는 전계에 의해 액정 셀(미도시)의 액정 배향 상태가 변화되어 이미지가 디스플레이 된다. 여기서는 설명의 편의상, 복수의 소스 라인(S0 ~ S3) 및 복수의 게이트 라인(G0 ~ G3)으로 예시하였으나 이에 제한되는 것은 물론 아니다.

이러한 디스플레이 장치는, 컬러 특성, 전기적 특성, 또는 광학적 특성에 의해 동일한 색상을 표현할 수 있는데, 제조 공정상의 오류 또는 불량으로 인해 각 화소마다 동일한 전기적, 광학적 특성을 갖지 못하게 될 경우가 발생하기도 한다.

도 2는 패널(2)에 발생된 무라 결함(Mura Defect)의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 패널(2) 내 A 영역은 상대적으로 밝은(bright) 영역이 되고, B 영역은 상대적으로 어두운(dark) 영역임을 나타내고 있다.

패널(2)에서 동일한 색을 디스플레이되도록 설정되었다 하더라도, 공정 상의 문제로 인해 동일한 휘도(luminance) 및 색도(chromaticity)를 표현하지 못하고 도 2와 같이 불균일한 특성(non-uniformity)으로 나타날 수 있다.

이처럼 동일 색상 표현의 조건임에도 불구하고 휘도가 변하여 패널(2) 내 불균일 특성을 발생시키는 것을 무라 결함이라고 통칭한다.

도 2에 도시된 일예 외에도 다양한 무라 결함 현상이 있는데, 예컨대, 라인 무라(line mura), 흑점 무라(black mura), 백점 무라(white spot mura), 원형 무라(ring mura)등이 있을 수 있다.

도 3은 도 2에 따른 휘도 불균일 특성을 도시한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 입력 특성(a) 대비 출력 특성(b)이 변화됨을 알 수 있다.

보다 자세히 설명하면, 도 3의 그래프의 X축은 그레이 스케일(gray scale)을 나타내고, Y축은 밝기 특성(brightness)을 나타낸다. 그레이 스케일 및 밝기 특성 모두 0~256비트 범위를 포함하는 것으로 예시한다.

도 3을 참조하면, 패널의 입력 특성(a)에 비해 출력 특성(b)이 선형성(linear)을 갖지 못하고 이들 두 신호간의 차이(Δ)가 발생함을 알 수 있다.

이러한 차이는 디스플레이 장치가 불균일한 특성을 갖고 있다는 것을 의미하며, 실제 디스플레이 장치에서 색의 휘도 및 색상이 다르게 나타나므로 컬러의 변화로 디스플레이 될 수 있다. 따라서, 이러한 불균일 특성, 즉 무라 결함은 정교한 화질 및 정교한 색상을 디스플레이하는 것에 대해 오류를 유발시킨다. 그러므로, 이를 보상하기 위한 다양한 방법이 제시될 수 있다.

룩업 테이블(look up table)을 이용하여 보간을 실시하는 방법이 있는데, 패널의 사이즈가 커짐에 따라 이를 보간하는 과정에서 보간 데이터의 용량이 과도하게 방대해지는 것과 방대해진 데이터의 처리 시간 등이 실질적으로 제약이 될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치(30)의 블록도이다.

도 4를 참조하면, 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치(30)는 패널(50) 및 불균일 보정부(Mura Correction Unit; 100)를 포함한다.

패널(50)은 외부로부터 픽셀을 제어할 수 있는 제어 신호, 즉 픽셀 어드레스(PX Add) 및 픽셀 휘도(PX Lum)를 수신한다. 픽셀 어드레스(PX Add)에 의해 해당 픽셀이 선택되면 픽셀 휘도(PX Lum)의 정도에 따라, 패널(50) 내 활성화된 픽셀이 발광하여 이미지가 디스플레이될 수 있다. 이 때, 디스플레이 장치에서 휘도 이상이 발생되면 패널(50)은 보정 제어 신호(ctrl)를 불균일 보정부(100)에 제공한다.

불균일 보정부(100)는 보정 제어 신호(ctrl)에 제어되며, 픽셀 어드레스(PX Add) 및 픽셀 휘도(PX Lum)를 수신하여 패널(50)에 대해 불균일 특성 보정을 다단계(multi-step)로 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 보정부(100)는 2단계로 보간을 수행하도록 하고, 픽셀 인덱스 정보를 이용해 데이터 보간을 수행하도록 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 보정부(100)는 룩업 데이터를 갖는 픽셀에 대해서 먼저 1차 보간을 수행하여 1차 보간 데이터를 제공한다.

이어서, 보간 수행되지 않은 픽셀에 대해서는 픽셀의 불량 여부를 판단하여 불량 픽셀에 대해서만 1차 보간 데이터를 이용하여 2차 보간을 수행하도록 한다.

계속해서, 불균일 보정부(100)가 불균일 특성 보정을 수행하고 난 결과값, 즉 기대 출력(Expected Output)을 다시 패널(50)에 피드백(feedback) 제공한다. 그리하여, 패널(50)의 불균일 특성 현상이 발생되면, 불균일 보정부(100)에 의해 패널의 휘도 이상을 보정함으로써 불균일 특성을 개선할 수 있다.

불균일 보정부(100)의 구성 및 동작에 대한 설명은 도 5를 참조하여 자세히 하기로 한다.

도 5는 도 4에 따른 불균일 보정부(100)의 간략한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 불균일 보정부(100)는 룩업 테이블(LUT; 110), 제 1 보간부(120), 제 2 보간부(130), 인덱스 저장부(index unit; 140) 및 합산부(150)를 포함한다.

룩업 테이블(110)은 픽셀 어드레스(PX ADD) 및 픽셀 휘도(PX Lum)를 수신하여 복수의 룩업 데이터(data1~data8)를 출력한다. 여기서, 룩업 데이터는 무라 보정 정도를 나타내는 데이터를 의미한다. 따라서, 설명의 편의상 하나의 룩업 데이터처럼 표시되나, 각각의 룩업 데이터는 0-255 비트를 포함하는 데이터일 수 있다.

이러한 룩업 데이터는 통상, 예를 들어, 불균일 특성이 발생되어, 픽셀의 기대 휘도 정보를 R’ 이라 하고 현재 휘도가 R 이라 할 때, 이들 두 신호의 차이만큼을 보정해야 할 데이터(C)를 일컫는다(수식 1 참조)

[수식 1]

R’= R + C

수식 1과 같이, 이들 두 신호의 차이를 무라 보정 정보로서 룩업 테이블(110)에 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블(110)은 모든 픽셀 당 룩업 데이터를 할당하는 대신, 소정 픽셀에 룩업 데이터를 할당하도록 할 수 있다.

LCD 패널의 특성 상, 무라 결함이 발생되는 영역에서는 이미지의 밝기 변화가 점진적이다. 따라서, 인접 픽셀간에는 밝기 특성이 유사할 수 있다. 이러한 LCD 특징을 근거로, 본 발명의 일 실시예에서는 인접 픽셀의 휘도 데이터를 이용하여 보간하도록 한다.

여기서는, 2 픽셀 당 하나의 픽셀에 룩업 데이터를 갖도록 제어하는 것으로 예시한다. 또한, 8개의 룩업 데이터(data1~data8)로서 예시하였으나, 설계자의 의도에 따라 그 수의 가감이 가능하다. 즉, 룩업 테이블(110)에서는 룩업 데이터가 존재하는 픽셀의 룩업 데이터만 제공하도록 한다.

따라서, 룩업 테이블(110)에서는 8개의 룩업 데이터를 제공하고, 제 1 보간부(120)는 이에 대해 4개의 제 1 보간 데이터를 생성하도록 한다.

물론 보간법에 따라, LUT에서 제공된 데이터의 수도 그에 따라 달라질 수 있다.

한편, 룩업 테이블(110)은 이미지 데이터의 휘도 편차 또는 무라 보정량 자체를 저장하거나, 또는 무라 보상을 할 수 있는 산출식으로 저장할 수도 있다. 여기서는 무라 보정량 자체를 저장하는 룩업 테이블로서 예시한다. 이러한 룩업 테이블(110)은 PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable PROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 플래시 메모리, 또는 SRAM 중 어느 하나이거나 등가물 중 선택된 어느 하나의 메모리일 수 있다.

제 1 보간부(120)는 룩업 테이블(110)로부터 수신된 룩업 데이터(data1~data8)를 이용하여 1차 보간을 수행할 수 있다. 그리하여 제 1 보간부(120)는 제 1 보간 데이터(data9~data12)를 제공할 수 있다. 제 1 보간부(120)는 복수의 보간 유닛(122, 124, 126, 128)을 포함한다. 각각의 보간 유닛은 각각에 수신된 룩업 데이터(data1~data8)에 대해 보간을 수행할 수 있다. 여기서 언급된 data 1, data 2는 선택된 해당 픽셀의 룩업 데이터를 의미하는 것으로 숫자에는 의미를 부여하지 않는다.

제 1 보간 유닛(122)은 제 1 룩업 데이터(data1) 및 제 2 룩업 데이터(data2)를 보간할 수 있다.

제 2 보간 유닛(124)은 제 3 룩업 데이터(data3) 및 제 4 룩업 데이터(data4)를 보간할 수 있다.

마찬가지로, 제 3 보간 유닛(126) 및 제 4 보간 유닛(128)도 각각의 수신된 룩업 데이터를 이용하여 보간할 수 있다.

그리하여, 각각의 보간 유닛(122, 124, 126, 128)은 무라 보정 데이터인 룩업 데이터를 이용하여 보간 연산을 수행하여 제 1 보간 데이터(data9~data12)를 제공할 수 있다.

예를 들어, 각각의 보간 유닛들은 최인접 이웃 보간법(nearest neighbor interpolation)을 이용하여 1차 보간할 수 있다. 그러나, 보간법에 대해서는 제한을 두지 않는다.

제 2 보간부(130)는 제 1 보간 데이터(data9~data12), 픽셀 어드레스(PX Add) 및 픽셀 인덱스 정보(PX index)를 이용하여 2차 보간을 수행할 수 있다.

제 2 보간부(130)는 보간되지 않은 셀들에 대해 픽셀 인덱스 정보(PX index)를 이용하여 보간이 필요한 셀을 선택적으로 보간할 수 있도록 제어한다. 즉, 제 2 보간부(130)는 보간이 필요한 셀에 대해서는 제 1 보간 데이터(data9~data12)를 이용하여 보간을 수행함으로써 보정된 값(corrected value)을 합산부(150)에 제공할 수 있다.

인덱스 저장부(140)는 픽셀 인덱스 정보(PX index)를 저장하고, 이를 제 2 보간부(130)에 제공한다. 픽셀 인덱스 정보(PX index)는 룩업 테이블(110)로부터 취득되는 정보로서, 양호 픽셀(good pixel)과 불량 픽셀(bad pixel)의 정보이다. 그리하여, 불량 픽셀에 대해서는 ‘1’로 인덱싱하여 보간이 필요함을 나타낼 수 있다.

합산부(150)는 원래(original) 픽셀 휘도(PX Lum)와 보정된 값(corrected value)을 합하여 최종의 기대 출력(Expected Output)으로서 제공할 수 있다. 다시 말하면, 수식 1의 설명한 바와 같이, 기대 휘도 정보로서의 기대 출력(Expected Output)을 제공하도록, 합산부(150)가 픽셀 휘도(PX Lum)에 보정된 값(corrected value)을 합하는 연산을 수행한다. 최종 보정된 값인 기대 출력(Expected Output)은 다시 패널(도 4의 50 참조)로 피드백 제공된다.

계속해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 특성을 보정하는 불균일 보정부(100)의 동작을 보다 자세히 설명하기로 한다.

전술한 대로, 본 발명의 일 실시예에서는 제 1 보간부(120)의 보간법에 대해 제한을 두지 않기로 한다. 다만, 1차 보간을 통해 무라 보정 데이터인 룩업 데이터의 총양을 감소시키고자 한다.

통상, 한 픽셀당 필요한 LUT 메모리 양은 다음과 같은 수식에 의해 결정될 수 있다.

[수식 2]

LUT 사이즈 = image width * image height * 3 color* 한 픽셀 당 할당된 룩업 데이터

따라서, 전 컬러(Full color) 디스플레이(FHD)의 경우, 수식 2에 의해 1920*1080*3*8이 되어, 48M byte의 룩업 테이블 데이터 용량이 필요할 것이다.

이를 넘어서는 초특급 화질의 울트라 디스플레이(UD; Ultra Display)의 경우, 이보다 더 큰 사이즈가 요구되어, (1920*4)*(1080*4)*8*3, 즉 768Mbyte의 룩업 테이블 데이터 용량이 필요하게 된다.

이로 인해, 룩업 테이블의 데이터 용량에 대한 부담이 커지며 이에 대한 계산 시간도 커질 수 밖에 없다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 룩업 데이터를 보유한 픽셀을 선택적으로 설정할 수 있다. 그리하여, 제 1 보간부(120)에서는 설정된 룩업 데이터(data1~data8)를 갖는 픽셀에 대해 우선적으로 1차 보간을 수행하여 제 1 보간 데이터(data9~data12)를 생성한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널(50)의 룩업 데이터의 존재 유무를 예시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 패널(50)의 픽셀들이 복수로 존재하고, 색칠된 부분의 픽셀은 룩업 데이터가 존재하고, 색칠이 되지 않은 부분의 픽셀은 룩업 데이터를 할당하지 않음을 알 수 있다.

이 때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 보간부(120)에서는 룩업 데이터가 존재하는 픽셀들에 대해 1차로 보간을 수행한다.

예컨대, 제 1 보간 유닛(122)은 01, 03 번의 픽셀에 대해서 최인접 이웃 보간법(nearest neighbor interpolation)을 이용하여 보간을 수행하도록 할 수 있다. 이와 같이, 불균일 특성 보정 시, 먼저 룩업 데이터(룩업 테이블 내 저장 공간)를 부여받은 픽셀을 우선적으로 보간을 수행함으로써 룩업 데이터의 총양이 감소될 수 있다.

한편, 설명의 편의상 보간법 중 하나인 최인접 이웃 보간법을 예시하였으나, 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다양한 보간법, 즉 양선형 보간법(bilinear interpolation), 중간값 보간법(median interpolation), 패턴 일치 보간법(brute-force interpolation)등을 이용할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 전체 픽셀을 모두 보간을 수행하지 않고, 두 픽셀당 하나의 픽셀에 룩업 데이터를 할당하여, 룩업 데이터가 존재하는 픽셀에 대해 1차 보간을 수행하는 것으로 예시한다. 이로 인해, 룩업 데이터의 저장 용량 및 연산 부담을 줄일 수 있다.

다시 말하면, 각 픽셀마다 룩업 데이터를 할당하지 않고 간헐적으로 또는 규칙적으로 룩업 데이터를 할당할 수 있다. 이는 연산 정확도 및 하드웨어 비용의 절충점에 따라 다양하게 보간을 수행할 수 있다. 상기와 같은 방법으로는 두 픽셀당 한 픽셀에만 룩업 데이터를 할당함으로써 통상의 룩업 데이터 용량보다 1/2만큼 필요하므로 50%의 용량 절감 효과가 있다. 그러나, 4픽셀당 한 픽셀에 룩업 데이터를 할당하도록 설정하여 보간을 수행하면 1/4만큼의 룩업 데이터 용량이 필요하므로 75%의 절감 효과가 발생할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 보간부(130)는 픽셀 어드레스(PX ADD)와 픽셀 인덱스 정보(PX index) 및 제 1 보간 데이터(data9~data12)를 이용하여 2차 보간을 수행한다.

이 때, 픽셀 인덱스 정보(PX index)는 픽셀의 불량 여부에 대한 정보이므로, 제 2 보간부(130)는 픽셀 어드레스(PX Add)에 대응되는 픽셀의 불량 정보를 픽셀 인덱스 정보(PX index)를 이용하여 확인할 수 있다. 따라서, 제 2 보간부(130)는 픽셀 위치에 따른 픽셀의 불량 정보 여부를 인지함으로써 양호 픽셀에 대해서는 보간을 수행하지 않는다.

제 2 보간부(130)에서는 픽셀의 보간된 데이터, 즉 제 1 보간 데이터(data9-data12)를 이용해 보간을 실시할 수 있다. 앞서 말한 바와 같이, 보간 데이터의 연산 부담을 줄이도록 픽셀 인덱스 정보(PX index)를 이용한다면, 보간 수행시 연산 오류를 방지할 수 있다. 즉, 보간이 필요치 않은 픽셀에 대해서는 보간을 수행하지 않으므로 보정 오류 및 보정 연산 부담을 줄일 수 있다.

다음의 도 7은 패널(50)에 대해 인덱스 저장부(140)의 픽셀 인덱스 정보(PX index)가 매치되어 있는 실시예를 나타낸 도면이다.

우선, 인덱스 저장부(140)의 픽셀 인덱스 정보(PX index)에 의하면 패널 내 픽셀 중 11번 위치의 픽셀이 불량함을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 보간부(120)에 의해 생성된 보간 데이터를 갖는 픽셀은 예컨대, 01, 03, 05, 07, 09, 21,23, 25, 27, 29라고 하자.

인덱스 저장부(140)의 픽셀 인덱스 정보(PX index)에 따라 11번 위치의 불량 픽셀을 보정하려면, 제 2 보간부(130)는 11번 위치의 근접 룩업 데이터를 이용하여 보정할 수 있다. 즉, 제 2 보간부(130)는 11번 위치의 픽셀을 보정하려면 01, 21 픽셀의 룩업 데이터를 이용하여 보간을 실시할 수 있다. 이 때, 보간법으로는 양선형 보간법(bilinear interpolation)을 이용하여 보간할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않음은 물론이다.

이러한 제 2차 보간은, 소정 영역에 대해 보간을 수행하는 공간 보간(spatial interpolation)일 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 픽셀당 할당된 룩업 데이터 및 관련 메모리 사이즈의 부담을 줄이도록 룩업 데이터가 있는 픽셀에 대해서 먼저 1차 보간하여 룩업 데이터를 소정 영역당 소정 개수 이내가 설정되도록 한다. 이어서, 인덱스 저장부(140)로부터의 픽셀 인덱스 정보(PX index) 및 제 1 보간 데이터(data9-data12)를 이용하여 불량 픽셀에 대해 2차 보간을 수행할 수 있다. 따라서, 픽셀 당 할당된 룩업 데이터의 총양과 연산 시간을 감소시킬 수 있고, 더 나아가 대용량의 연산을 방지하여 연산 오류를 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 불균일 특성을 보정하는 디스플레이 장치(30)의 동작을 제어하는 순서도이다.

도 4, 도 5 및 도 8을 참조하여 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치 시스템의 동작을 설명하기로 한다.

우선, 룩업 테이블의 데이터에 대해 1차 보간을 수행한다(S10).

인접 픽셀, 보다 자세히는 룩업 데이터를 갖는 픽셀들에 대해 보간을 수행하여 제 1 보간 데이터(data9-data12)를 생성한다. 룩업 데이터를 갖는 픽셀들은 이미 룩업 테이블(LUT)에서 확인할 수 있음을 전제로 한다.

이어서, 픽셀 인데스 정보(PX index)를 수신한다(S20).

픽셀 인덱스 정보(PX index)는 픽셀의 불량 여부 정보를 저장하고 있으므로, 불량 여부를 판단(S30)하여 양호 픽셀에 대해서는 보간을 수행하지 않도록 제어할 수 있다.

그리하여, 픽셀 인덱스 데이터(PX index)의 값이 1이면(Y) 불량 픽셀이므로 1차 보간된 제 1 보간 데이터를 이용하여 2차 보간을 수행한다(S40).

물론, 픽셀 인덱스 데이터(PX index)의 값이 0이면(N) 양호 픽셀이므로 2차 보간을 수행하지 않고 종료한다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(30)는 무라 결함, 즉 불균일성 결함을 보정하도록 1차와 2차에 걸쳐 단계적으로 보간을 수행하도록 함으로써 룩업 데이터의 총양을 줄일 수 있다. 1단계는 룩업 데이터를 갖는 픽셀에 대해서 우선적으로 보간을 실시하도록 하고, 2단계로 보간되지 않은 셀 중에 보간이 필요한 픽셀에 대해서 1차 보간 데이터를 이용하여 보간을 수행함으로써 보간의 효율을 향상시킬 수 있다.

도 9는 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(210)의 일 실시 예를 나타낸다.

도 9를 참조하면, 컴퓨터 시스템(210)은 메모리 장치(211), 메모리 장치(211)을 제어하는 메모리 컨트롤러(212), 무선 송수신기(213), 안테나(214), 애플리케이션 프로세서(215), 입력 장치(216) 및 디스플레이 장치(217)를 포함한다.

무선 송수신기(213)는 안테나(214)를 통하여 무선 신호를 주거나 받을 수 있다. 예컨대, 무선 송수신기(213)는 안테나(214)를 통하여 수신된 무선 신호를 애플리케이션 프로세서(215)에서 처리될 수 있는 신호로 변경할 수 있다.

따라서, 애플리케이션 프로세서(215)는 무선 송수신기(213)로부터 출력된 신호를 처리하고 처리된 신호를 디스플레이 장치(217)로 전송할 수 있다. 또한, 무선 송수신기(213)는 애플리케이션 프로세서(215)으로부터 출력된 신호를 무선 신호로 변경하고 변경된 무선 신호를 안테나(214)를 통하여 외부 장치로 출력할 수 있다.

입력 장치(216)는 애플리케이션 프로세서(215)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호 또는 애플리케이션 프로세서(215)에 의하여 처리될 데이터를 입력할 수 있는 장치로서, 터치 패드 (touch pad)와 컴퓨터 마우스(computer mouse)와 같은 포인팅 장치(pointing device), 키패드(keypad), 또는 키보드로 구현될 수 있다.

실시 예에 따라, 메모리 장치(211)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(212)는 애플리케이션 프로세서(215)의 일부로서 구현될 수 있고 또한 애플리케이션 프로세서(215)와 별도의 칩으로 구현될 수 있다.

실시 예에 따라, 디스플레이 장치(217)는 도 4에 도시된 디스플레이 장치(30)로 구현될 수 있다.

도 10은 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(220)의 다른 실시 예를 나타낸다.

도 10을 참조하면, 컴퓨터 시스템(220)은 PC(personal computer), 네트워크 서버(Network Server), 태블릿(tablet) PC, 넷-북(net-book), e-리더(e-reader), PDA (personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 또는 MP4 플레이어로 구현될 수 있다.

컴퓨터 시스템(220)은 메모리 장치(221)와 메모리 장치(221)의 데이터 처리 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(222), 애플리케이션 프로세서(223), 입력 장치(224) 및 디스플레이 장치(225)를 포함한다.

애플리케이션 프로세서(223)는 입력 장치(224)를 통하여 입력된 데이터에 따라 메모리 장치(221)에 저장된 데이터를 디스플레이 장치(225)를 통하여 디스플레이할 수 있다. 예컨대, 입력 장치(224)는 터치 패드 또는 컴퓨터 마우스와 같은 포인팅 장치, 키패드, 또는 키보드로 구현될 수 있다. 애플리케이션 프로세서(223)는 컴퓨터 시스템(220)의 전반적인 동작을 제어할 수 있고 메모리 컨트롤러(222)의 동작을 제어할 수 있다.

실시 예에 따라 메모리 장치(221)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(222)는 애플리케이션 프로세서(223)의 일부로서 구현될 수 있고 또한 애플리케이션 프로세서(223)와 별도의 칩으로 구현될 수 있다.

실시 예에 따라, 디스플레이 장치(225)는 도 4에 도시된 디스플레이 장치(30)로 구현될 수 있다.

도 11은 도 4에 도시된 불균일 특성 보정하는 디스플레이 장치(30)를 포함하는 컴퓨터 시스템(230)의 또 다른 실시 예를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 컴퓨터 시스템(230)은 이미지 처리 장치(Image Process Device), 예컨대 디지털 카메라 또는 디지털 카메라가 부착된 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone) 또는 테블릿(tablet) 으로 구현될 수 있다.

컴퓨터 시스템(230)은 메모리 장치(231)와 메모리 장치(231)의 데이터 처리 동작, 예컨대 라이트(write) 동작 또는 리드(read) 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(232)를 포함한다. 또한, 컴퓨터 시스템(230)은 애플리케이션 프로세서(233), 이미지 센서(234) 및 디스플레이 장치(235)을 더 포함한다.

컴퓨터 시스템(230)의 이미지 센서(234)는 광학 이미지를 디지털 신호들로 변환하고, 변환된 디지털 신호들은 애플리케이션 프로세서(233) 또는 메모리 컨트롤러(232)로 전송된다. 애플리케이션 프로세서(233)의 제어에 따라, 상기 변환된 디지털 신호들은 디스플레이 장치(235)를 통하여 디스플레이되거나 또는 메모리 컨트롤러(232)를 통하여 메모리 장치(231)에 저장될 수 있다.

또한, 메모리 장치(231)에 저장된 데이터는 애플리케이션 프로세서(233) 또는 메모리 컨트롤러(232)의 제어에 따라 디스플레이 장치(235)를 통하여 디스플레이된다.

실시 예에 따라, 메모리 장치(231)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(232)는 애플리케이션 프로세서(233)의 일부로서 구현될 수 있고 또한 애플리케이션 프로세서(233)와 별개의 칩으로 구현될 수 있다.

실시 예에 따라, 디스플레이 장치(235)는 도 4에 도시된 디스플레이 장치(30)로 구현될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명은 메모리 장치, 특히 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템에 적용이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: LUT
120: 제 1 보간부
130: 제 2 보간부
140: 인덱스 저장부
150: 합산부

Claims

복수의 픽셀을 포함하는 패널; 및
상기 픽셀의 불균일 특성을 보정하도록 서로 다른 픽셀에 대해 다단계(multi-step)로 보간 수행하는 불균일 보정부를 포함하는 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 불균일 보정부는,
룩업 데이터가 있는 픽셀에 대해 1차 보간하고, 1차 보간된 데이터를 이용하여 룩업 데이터를 갖지 않는 픽셀에 대해 2차 보간하는 디스플레이 장치.
복수의 픽셀을 포함하는 패널; 및
상기 픽셀의 불균일 특성 보정 시, 2단계로 보간 수행하도록 할 때 상기 픽셀에 대응되는 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행하는 불균일 보정부를 포함하는 디스플레이 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 불균일 보정부는,
1차 보간 시는 룩업 데이터가 있는 픽셀에 대해서 보간을 수행하고, 2차 보간 시는 룩업 데이터를 갖지 않는 픽셀에 대해 상기 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행하는 디스플레이 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 불균일 보정부는,
상기 패널로부터 픽셀 어드레스 및 픽셀 휘도를 수신하여 룩업 데이터를 출력하는 룩업 테이블;
상기 룩업 데이터를 이용하여 보간을 수행하여 제 1 보간 데이터를 생성하는 제 1 보간부;
상기 제 1 보간 데이터 및 상기 인덱스 정보를 이용하여 보간을 수행하는 제 2 보간부;
상기 패널 내 픽셀에 각각 대응되며, 상기 픽셀들의 불량 여부를 상기 인덱스 정보로서 저장하는 인덱스 저장부; 및
상기 제 2 보간부의 결과와 상기 픽셀 휘도를 연산하여 최종 기대값으로 출력하는 합산부를 포함하는 디스플레이 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 룩업 테이블은,
룩업 데이터가 할당된 픽셀에 대해서만 룩업 데이터를 출력하는 디스플레이 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 보간부는,
상기 인덱스 정보에 따라 불량 픽셀에 대해서만 상기 제 1 보간 데이터를 이용하여 보간을 수행하는 디스플레이 장치.
디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
픽셀에 매칭되는 룩업 테이블의 데이터에 대해 1차 보간을 수행하는 단계;
패널의 각각의 픽셀 인덱스 정보를 수신하는 단계;
상기 패널의 픽셀에 대해 불량 픽셀인지 판단하는 단계; 및
상기 불량 픽셀에 대해서 2차 보간을 수행하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 1차 보간을 수행하는 단계는,
상기 룩업 테이블의 데이터가 할당된 픽셀들간에 보간을 수행하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 2차 보간 수행하는 단계는,
상기 불량 픽셀에 대해 상기 1차 보간 수행 결과를 이용하여 보간을 수행하는 디스플레이 장치의 제어 방법.