KR20170078959A - 표시 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 - Google Patents

표시 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 장치의 구동방법은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들과 상기 화소들과 전기적으로 연결된복수의 데이터 라인들을 포함하는 표시 장치를 구동한다. 상기 구동 방법은 풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조 및 상기 풀화이트 이외의 기준 계조들을 포함하고, 전체 계조 중에서 샘플링된 복수의 기준 계조들 각각에 대해 기준 계조 영상들을 획득하는 기준 계조 영상 획득 단계, 상기 각각의 기준 계조에서 휘도 목표값을 설정하는 단계, 상기 각각의 기준 계조에서 상기 기준 계조 영상 및 상기 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하는 단계, 상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출하는 단계, 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 바이어스를 적용한 최종 계조 보정값을 산출하는 단계, 및 상기 최종 계조 보정값을 이용하여 상기 데이터 라인을 구동하는 단계를 포함한다.

Description

표시 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치{METHOD OF DRIVING DISPLAY APPARATUS AND DISPLAY APPARATUS PERFORMING THE SAME}
본 발명은 표시 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치의 얼룩을 보정하기 위한 표시 장치의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시패널은 하부 기판, 상기 하부 기판과 마주하는 상부 기판, 및상기 하부 기판과 상기 상부 기판과의 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 상기 하부 기판은 화소 영역과 상기 화소 영역을 구동하기 위한 구동신호가 인가되는 주변 영역을 갖는다.
상기 화소 영역은 제1 방향으로 연장된 데이터 라인과 제2 방향으로 연장되어 상기 데이터 라인과 직교하는 게이트 라인, 및 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 연결되는 화소 전극을 포함하며, 상기 주변 영역에는 데이터 신호를 제공하는 구동 칩이 실장되는 제1 구동 칩 패드와, 상기 게이트 신호를 제공하는 구동 칩이 실장되는 제2 구동 칩 패드를 포함한다.
상기 액정표시패널은 액정주입공정을 수행한 후, 전기적 및 광학적인 동작 상태를 검사하기 위한 검사 공정을 수행한다. 상기 검사 공정은 일반적으로 다양한 패턴 형태의 얼룩을 검사하고, 검사된 결과를 반영하여 얼룩을 보정한다. 이 때, Full white 의 얼룩 보정값은 음수로만 설정됨에 반해, 기타 계조에서의 보정값은 양수 또는 음수로 설정될 수 있으므로, 이에 따라서, 얼룩 보정 후, 감마 왜곡의 제가 있었다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 감마 왜곡 없이 표시 장치의 얼룩을 보정하기 위한 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 수행하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동방법은 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들과 상기 화소들과 전기적으로 연결된복수의 데이터 라인들을 포함하는 표시 장치를 구동한다. 상기 구동 방법은 풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조 및 상기 풀화이트 이외의 기준 계조들을 포함하고, 전체 계조 중에서 샘플링된 복수의 기준 계조들 각각에 대해 기준 계조 영상들을 획득하는 기준 계조 영상 획득 단계, 상기 각각의 기준 계조에서 휘도 목표값을 설정하는 단계, 상기 각각의 기준 계조에서 상기 기준 계조 영상 및 상기 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하는 단계, 상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출하는 단계, 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 바이어스를 적용한 최종 계조 보정값을 산출하는 단계, 및 상기 최종 계조 보정값을 이용하여 상기 데이터 라인을 구동하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 계조 보정값 산출 단계에서는 상기 풀화이트 기준 계조에 대응하는 풀화이트 기준 계조 보정값 및 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값을 산출할 수 있다. 상기 풀화이트 기준 계조 보정값을 이용하여 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값에 적용될 상기 바이어스를 산출하는 바이어스 산출 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전체 계조는 0에서 255 범위를 갖고, 상기 기준 계조는 (0, 16, 24, 32, 64, 128, 160, 192, 224, 255)의 10개의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스 산출 단계에서 상기 바이어스는 아래 식에 의해 계산될 수 있다.
바이어스= (기준 계조)-[(255+풀화이트보정값)*(기준 계조)/(255)]
[바이어스: 풀화이트 기준 계조(255G)를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G)에서 계조 보정값에 적용되는 바이어스값, 기준 계조: 풀화이트 기준 계조를 제외한 각 기준 계조, 풀화이트보정값: 풀화이트 기준 계조에서 계조 보정값]
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 최종 계조 보정값을 산출하는 단계에서, 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 상기 바이어스를 더하여 최종 계조 보정값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀화이트 기준 계조 보정값은 음수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀화이트 이외의 기준 계조 보정값은 음수 또는 양수일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기준 계조 영상 획득 단계는 CCD(Character Coupled Device) 카메라를 이용하여 상기 기준 계조들 마다 상기 기준 계조 영상을 촬상하여 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동 방법은 상기 각 기준 계조 영상으로부터 저해상도의 기준 화소들로 구성되는 기준 단위 영상을 생성하는 단계, 및 상기 기준 단위 영상에 포함된 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 휘도 목표값을 설정하는 단계, 상기 휘도 보정값을 산출하는 단계, 상기 계조 보정값을 산출하는 단계 및 상기 최종 계조 보정값을 산출하는 단계가 상기 기준 화소들에 대해 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기준 단위 영상을 생성하는 단계에서는, 상기 기준 계조 영상의 nㅧn 화소들을 상기 기준 화소로 재구성할 수 있다. 상기 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계에서는, 상기 nㅧn 화소들의 평균 휘도값, 최대 휘도값 또는 최소 휘도값을 상기 휘도 대푯값으로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 휘도 목표값은 2차원 적합 알고리즘을 이용하여 상기 기준 화소의 휘도 대푯값으로부터 산출될 수 있다. 상기 휘도 보정값은 상기 기준 화소의 상기 휘도 대푯값과 상기 휘도 목표값의 차이값일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기준 화소의 감마 곡선을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 계조 보정값을 산출하는 단계에서, 상기 감마 곡선을 이용하여 상기 휘도 보정값에 대응하는 상기 계조 보정값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 최종 계조 보정값을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스는 상기 계조 보정값 대신 상기 휘도 목표값에 적용되어, 바이어스 적용된 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하고, 상기 휘도 보정값을 바탕으로 최종 계조 보정값을 산출할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 복수의 기준 계조들 각각의 기준 화소에 대응하는 최종 계조 보정값이 저장된 저장부, nㅧn 화소들(n은 자연수)로 정의된 상기 기준 화소의 상기 최종 계조 보정값을 상기 화소의 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하는 데이터 보정부, 및 상기 보정 계조 데이터를 근거로 데이터 전압을 생성하여 상기 표시 패널의 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부를 포함한다. 상기 최종 계조 보정값은 풀화이트(full-white)에 대응하는 계조에서의 최종 계조 보정값이 상기 풀화이트 이외의 계조들에 바이어스 적용되어 산출된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 최종 계조 보정값은, 풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조 및 상기 풀화이트 이외의 기준 계조들을 포함하고, 전체 계조 중에서 샘플링된 복수의 기준 계조들 각각에 대해 기준 계조 영상들을 획득하는 기준 계조 영상 획득하고, 상기 각각의 기준 계조에서 휘도 목표값을 설정하고, 상기 각각의 기준 계조에서 상기 기준 계조 영상 및 상기 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하고, 상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출하고, 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 바이어스를 적용하여 상기 최종 계조 보정값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 풀화이트 기준 계조에 대응하는 풀화이트 기준 계조 보정값 및 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값을 산출하고, 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 상기 바이어스를 더하여 최종 계조 보정값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스는 아래 식에 의해 계산될 수 있다.
바이어스= (기준 계조)-[(255+풀화이트보정값)*(기준 계조)/(255)]
[바이어스: 풀화이트 기준 계조(255G)를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G)에서 계조 보정값에 적용되는 바이어스값, 기준 계조: 풀화이트 기준 계조를 제외한 각 기준 계조, 풀화이트보정값: 풀화이트 기준 계조에서 계조 보정값]
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 보정부는
상기 기준 화소의 nㅧn 화소들 중 특정 화소의 계조 보정값과 상기 기준 화소와 인접한 적어도 하나의 주변 기준 화소의 nㅧn 화소들 중 특정 화소의 계조 보정값을 획득하고, 상기 기준 화소 및 상기 주변 기준 화소 각각에 포함된 상기 특정 화소의 계조 보정값을 이용하여 보간 방식으로 상기 기준 화소의 nㅧn 화소들 각각의 보정 계조값을 산출하고, 상기 산출된 보정 계조값을 해당하는 상기 화소의 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 얼룩을 포함하는 표시 장치에 표시된 복수의 기준 계조들에 대응하는 복수의 기준 계조 영상들을 획득하는 단계, 각 기준 계조 영상을 저해상도의 기준 단위 영상을 생성하는 단계, 상기 기준 단위 영상에 포함된 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계, 상기 기준 화소의 감마 곡선을 생성하는 단계, 상기 기준 화소의 휘도 대푯값을 이용하여 상기 기준 화소의 휘도 보정값을 산출하는 단계, 상기 기준 화소의 상기 감마 곡선을 이용하여 상기 휘도 보정값에 대응하는 상기 기준 화소의 계조 보정값을 산출하는 단계, 상기 계조 보정값에 풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조의 풀화이트 기준 계조 보정값을 이용하여 바이어스 적용하여 최종 계조 보정값을 산출하는 단계, 및 상기 기준 화소의 계조 보정값을 상기 표시 장치의 화소에 대응하는 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치의 구동 방법은 풀화이트 계조 보정값을 이용하여 바이어스 적용된 계조 보정값을 산출한다. 이에 따라 표시 장치는 감마 왜곡 및 얼룩 없는 정상적인 영상을 표시할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼룩 보정 자동 장치에 대한 블록도이다.
도 2a 및 2b는 도 1의 얼룩 보정 자동 장치에 의한 계조 보정값의 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 도 2의 영상 획득부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 2의 단위 영상 생성부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 2의 감마 곡선 생성부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 2a 및 2b의 휘도 보정값을 설명하기 위한 그래프 이다.
도 7a는 각 기준 계조의 평균 휘도 보정량을 도시한 그래프이다.
도 7b는 바이어스 적용 유무에 따른 감마 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 블록도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼룩 보정 자동 장치에 대한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 얼룩 보정 자동 장치(200)는 표시 구동부(210), 영상획득부(220), 단위 영상 생성부(230), 감마 곡선 생성부(240), 휘도 보정값 산출부(250), 계조 보정값 산출부(260) 및 저장부(110)를 포함한다.
상기 표시 구동부(210)는 얼룩을 포함하는 표시 장치(100)에 K개 기준 계조들의 K개 기준 계조 영상들을 순차적으로 표시한다(K는 자연수). 상기 표시 장치(100)는 표시 패널이거나, 또는 상기 표시 패널 및 광원부를 포함하는 패널 모듈일 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 장치(100)는 얼룩을 포함하는 광원부 및 양품의 표시 패널을 포함하거나, 양품의 광원부 및 얼룩을 포함하는 표시 패널을 포함하거나, 또는 상기 얼룩을 포함하는 광원부 및 얼룩을 포함하는 표시 패널을 포함할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치(100)는 평면형 표시 장치 및 곡면형 표시 장치를 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 MㅧN 해상도를 가질 수 있다(M, N은 자연수).
상기 K개 기준 계조들은 예컨대, 0 내지 255 계조에 대해서, 샘플링된 10개 기준 계조들, 즉, 16 계조, 24 계조, 32 계조, 64 계조, 128 계조, 160 계조, 192 계조, 224 계조 및 255 계조를 포함할 수 있다. 상기 기준 계조는 다양하게 설정될 수 있다. 상기 255 계조는 Full-White 에 대응하는 계조일 수 있다.
상기 영상 획득부(220)는 상기 표시 장치(100)에 표시된 상기 K개 기준 계조 영상들을 획득한다. 상기 영상 획득부(220)는 CCD(Character Coupled Device) 카메라일 수 있다. 각 기준 계조 영상은 상기 표시 장치(100)의 MㅧN 해상도에 대응하여 MㅧN 화소들에 의해 표시된다. 각 화소는 복수의 서브 컬러 화소들을 포함할 수 있다.
상기 단위 영상 생성부(230)는 상기 기준 계조 영상을 nㅧn 화소를 기준 화소로 재구성하여 PㅧQ 해상도의 기준 단위 영상을 생성한다. 상기 기준 단위 영상은 PㅧQ 기준 화소들에 의해 표시될 수 있다(n, P, Q는 자연수).
예를 들어, 1920ㅧ1080 화소들에 해당하는 상기 기준 계조 영상을 4ㅧ4 화소 단위로 재구성하는 경우, 480ㅧ270 기준 화소들에 대응하는 상기 기준 단위 영상이 생성될 수 있다.
또한, 상기 단위 영상 생성부(230)는 각 기준 계조의 기준 단위 영상에 포함된 상기 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정한다. 상기 기준 화소의 휘도 대푯값은 상기 기준 화소를 구성하는 nㅧn 화소의 평균 휘도값, 최대 휘도값 또는 최소 휘도값으로 결정될 수 있다. 상기 단위 영상 생성부(230)는 K 기준 계조들 및 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 KㅧPㅧQ 휘도 대푯값들을 결정할 수 있다.
상기 감마 곡선 생성부(240)는 상기 기준 단위 영상을 구성하는 PㅧQ 기준 화소들 각각 감마 곡선들을 생성한다.
예를 들면, 제1 기준 화소의 감마 곡선은 K 기준 단위 영상들의 K개의 제1 기준 화소들의 휘도 대푯값들을 이용하여 상기 제1 기준 화소의 감마 곡선을 생성한다. 이와 같은 방식으로, 상기 기준 단위 영상의 나머지 기준 화소들의 감마 곡선들을 생성한다. 상기 감마 곡선 생성부(240)는 상기 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 PㅧQ 감마 곡선들을 생성할 수 있다.
상기 휘도 보정값 산출부(250)는 상기 기준 화소의 휘도 보정값을 산출한다.
예를 들어, 16 계조 기준 단위 영상에 대해서, PㅧQ 기준 화소들의 휘도 대푯값들을 이용하여 2차원 적합 알고리즘(two-dimensional fitting algorithm)을 통해 상기 PㅧQ 기준 화소들의 휘도 목표값들을 산출한다. 상기 2차원 적합 알고리즘은 polynomial fitting, gausian fitting 등을 포함할 수 있다.
상기 휘도 보정값 산출부(250)는 상기 휘도 대푯값과 상기 휘도 목표값의 차이값을 상기 기준 화소의 상기 휘도 보정값으로 산출한다. 상기 휘도 보정값 산출부(250)는 K개 기준 계조들 및 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 KㅧPㅧQ 휘도 보정값들을 산출할 수 있다.
상기 계조 보정값 산출부(260)는 상기 기준 화소의 감마 곡선을 이용하여 상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출한다. 상기 계조 보정값 산출부(260)는 K 기준 계조들 및 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 KㅧPㅧQ 계조 보정값들을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 계조 보정값들은 풀 화이트(Full-White) 에 대응하는 기준 계조 에서의 풀 화이트 계조 보정값을 이용하여 각 기준 계조의 바이어스를 산출할 수 있다. 상기 풀 화이트에 대응하는 기준 계조 이외의 기준 계조의 계조 보정값에 상기 바이어스를 적용하여 바이어스 적용된 계조 보정값을 최종적으로 산출할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2b에서 후술한다.
상기 저장부(110)는 상기 기준 화소의 바이어스 적용된 계조 보정값을 저장한다. 상기 저장부(110)는 K 기준 계조들 및 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 KㅧPㅧQ의 바이어스 적용된 계조 보정값들을 저장할 수 있다.
도 2a 및 2b는 도 1의 얼룩 보정 자동 장치에 의한 계조 보정값의 산출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3은 도 2의 영상 획득부를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4는 도 2의 단위 영상 생성부를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 도 2의 감마 곡선 생성부를 설명하기 위한 개념도이다. 도 6a 내지 도 6c는 도 2a 및 2b의 휘도 보정값을 설명하기 위한 그래프 이다. 도 7a는 각 기준 계조의 평균 휘도 보정량을 도시한 그래프이다. 도 7b는 바이어스 적용 유무에 따른 감마 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 1, 도 2a 및 도 3을 참조하면, 상기 영상 획득부(220)는 상기 표시 장치(100)에 표시된 10개 기준 계조들에 대응하는 10개의 기준 계조 영상들(FI_0G, FI_16G, FI_24G, FI_32G, FI_64G, FI_96G, FI_128G, FI_196G, FI_224G, FI_255G)을 획득한다(단계 S110).
도 1, 도 2a 및 도 4를 참조하면, 상기 단위 영상 생성부(230)는 1920ㅧ1080의 상기 기준 계조 영상(FI)을 4ㅧ4 화소들(P)을 기준 화소(Pr)로 재구성하여 480ㅧ270의 기준 단위 영상(UI)을 생성한다(n, P, Q는 자연수). 상기 단위 영상 생성부(230)는 10개 기준 계조 영상들(FI_0G,...,FI_255G)에 대응하는 10 개 기준 단위 영상들(UI_0G,..., UI_255G)을 생성한다.
상기 단위 영상 생성부(230)는 상기 기준 화소(Pr)의 휘도 대푯값을 결정한다. 상기 기준 화소(Pr)의 휘도 대푯값은 상기 기준 화소(Pr)를 구성하는 nㅧn 화소들(P)의 평균 휘도값, 최대 휘도값 또는 최소 휘도값으로 결정될 수 있다. 상기 단위 영상 생성부(230)는 10개 기준 계조들(0G, 16G,..., 255G) 및 480ㅧ270 기준 화소들(Pr)에 대응하여 (10ㅧ480ㅧ270) 휘도 대푯값들을 결정할 수 있다(단계 S120).
도 1, 도 2a 및 도 5를 참조하면, 상기 감마 곡선 생성부(240)는 상기 기준 화소(Pr)의 감마 곡선을 생성한다.
예를 들면, 제1 기준 화소(Pr)의 감마 곡선은 10개 기준 계조들(0G, 16G,..., 255G)의 10개 기준 단위 영상들에 각각 포함된 10개 제1 기준 화소들(Pr1)의 휘도 대푯값들을 이용하여 상기 제1 기준 화소(Pr)의 감마 곡선을 생성한다.
상기 감마 곡선 생성부(240)는 상기 480ㅧ270 기준 화소들(Pr)에 대응하여 480ㅧ270 감마 곡선들을 생성할 수 있다(단계 S130). 상기 감마 곡선의 계조 간격은 12bit 단위 내지 8bit 단위에서 다양하게 설정될 수 있다.
도 1, 2a, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 휘도 보정값 산출부(250)는 각 기준 계조의 기준 단위 영상에 대응하는 480ㅧ270 휘도 대푯값들을 이용하여 2차원 적합 알고리즘을 통해 480ㅧ270 휘도 목표값들을 산출한다.
도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 6a 내지 6c를 참조하면, 상기 휘도 보정값 산출부(250)는 각 기준 계조의 기준 단위 영상에 대응하는 480ㅧ270 휘도 대푯값들을 이용하여 2차원 적합 알고리즘을 통해 480ㅧ270 휘도 목표값들을 산출한다. 상기 휘도 목표값들은 상기 표시 장치(100)가 각 기준 계조에서 균일한 휘도를 갖도록 설정될 수 있다.
상기 휘도 보정값 산출부(250)는 상기 480ㅧ270 휘도 대푯값들과 상기 480ㅧ270 휘도 목표값들 각각의 차이값들을 산출하고, 상기 차이값들을 상기 480ㅧ270 기준 화소들의 휘도 보정값들로 결정한다(단계 S140).
상기 계조 보정값 산출부(260)는 상기 감마 곡선 생성부(240)에서 생성된 상기 기준 화소의 감마 곡선을 이용하여 상기 기준 화소(Pr)의 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출한다. (단계 S150)
상기 계조 보정값에 바이어스 적용하여 최종적으로 바이어스 적용된 계조 보정값을 산출한다. (단계 S160).
도 2b 및 6a를 다시 참조하면, 풀 화이트(Full-White)에 대응하는 풀화이트 기준 계조(255G)에서 풀화이트 계조 보정값을 산출할 수 있다. 상기 풀 화이트에 대응하는 풀화이트 기준 계조(255G)에서, 보정은 휘도가 높은 부분에 음의 계조 보정값을 적용하여 수행될 수 밖에 없으므로, 상기 풀화이트 휘도 목표값은 상기 휘도 대푯값들 보다 낮은 값으로 설정되고, 상기 풀화이트 계조 보정값은 음수일 수 있다. (단계 S151)
도 2b, 6b 및 6c를 다시 참조하면, 상기 풀화이트 기준 계조(255G) 외의 기준 계조(예를 들면, 224G)에서, 계조 보정값을 산출할 수 있다. (도6b) 예를들면, 보정은 음 또는 양의 계조 보정값을 적용하여 상기 계조 보정값이 최소가 되도록 설정될 수 있다.
이때, 상기 기준 계조(224G)에서의 상기 계조 보정값은 상기 풀화이트 기준 계조(255G)에서의 풀화이트 계조 보정값(음의 값을 가짐)을 고려하여 결정될 수 있다.
이를 고려하지 않는 경우, 상기 풀화이트 기준 계조(255G)에 대응하는 풀화이트 계조 보정값은 음의 값을 갖고, 상기 기준 계조(224G)에서의 계조 보정값은 음 또는 양의 값을 가지므로, 계조 값이 최대에 가까워 질수록 감마의 왜곡이 심화된다. (도 6c 및 7b 참조)
상기 계조 보정값 산출부(260)에서는 상기 풀화이트 기준 계조(255G)의 상기 풀화이트 계조 보정값을 고려하여, 상기 풀화이트 기준 계조(255G) 외의 기준 계조들(0G, 16G,..., 224G)에서의 계조 보정값을 결정할 수 있다. 이때, 상기 풀화이트 기준 계조(255G)의 상기 풀화이트 계조 보정값을 이용하여 바이어스를 산출하고(단계 S152), 상기 바이어스를 상기 풀화이트 기준 계조(255G)를 제외한 상기 기준 계조들(0G, 16G,..., 224G)의 계조 보정값에 적용하여 최종적으로 바이어스 적용된 계조 보정값을 결정할 수 있다. (단계 S160)
예를 들면, 상기 계조 보정값에 적용되는 바이어스는 아래 식을 만족할 수 있다.
[식1]
바이어스= (기준 계조)-[(255+풀화이트보정값)*(기준 계조)/(255)]
[바이어스: 풀화이트를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G)에서 계조 보정값에 적용되는 바이어스값, 기준 계조: 풀화이트를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G), 풀화이트보정값: 풀화이트(255G)에서 계조 보정값]
예를 들어, 상기 풀화이트 계조 보정값이 -8인경우, 224G 기준 계조에서 바이어스는 -7.03=(224)-[(255-8)*224/(255)] 으로 설정되어, (도 7a 참조) 계조 보정값에 상기 바이어스가 더해져 최종적으로 바이어스 적용된 계조 보정값을 결정할 수 있다. (S160)
도 1 및 2a를 다시 참조하면, 상기 계조 보정값 산출부(260)에서 산출된 상기 기준 화소(Pr)의 상기 풀화이트 계조 보정값 및 상기 바이어스 적용된 계조 보정값들은 상기 저장부(110)에 저장된다(단계 S160). 이하, 상기 풀화이트 계조 보정값 및 상기 바이어스 적용된 계조 보정값들은 최종 계조 보정값으로 지칭한다. 상기 따라서, 상기 저장부(110)에는 10개 기준 계조들의 상기 기준 단위 영상들(UI_0G,.., UI_255G) 각각에 대응하는 480ㅧ270 계조 보정값들이 저장된다.
상기 얼룩 자동 보정 장치(200)의 상기 저장부(110)는 상기 표시 장치(100)의 구동 회로 내에 내장된다. 이에 따라서, 상기 표시 장치(100)는 수신되는 계조 데이터를 상기 저장부(110)에 저장된 최종 계조 보정값을 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하고, 상기 보정 계조 데이터를 이용하여 상기 표시 장치(100)에 영상을 표시한다. 이에 따라서, 상기 표시 장치(100)에는 상기 표시 장치(100)가 가지고 있는 얼룩이 보상되고, 감마 왜곡이 없는 정상적인 영상이 표시될 수 있다.
본 실시예에서는 표시 장치의 전체 화소들로부터 기준 화소를 산출하여, 이를 바탕으로 얼룩 보정이 실시되었으나, 기준 화소를 산출하는 단계 없이 전체 화소들에 대해 동일한 얼룩 보정이 실시될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 상기 표시 장치(100)는 저장부(110), 데이터 보정부(120), 타이밍 제어부(130), 표시 패널(140), 데이터 구동부(150), 게이트 구동부(160) 및 광원부(170)를 포함한다.
상기 저장부(110)는 도 1 내지 도 6에서 설명된 바와 같이, K 기준 계조들에 대응하는 K 기준 단위 영상들 각각의 PㅧQ 기준 화소들에 대응하여 KㅧPㅧQ 계조 보정값들이 저장된다.
상기 데이터 보정부(120)는 수신된 계조 데이터(D)를 상기 저장부(110)에 저장된 계조 보정값(110a)을 이용하여 보정 계조 데이터(120a)를 생성한다. 상기 데이터 보정부(120)의 계조 데이터 보정 방법은 도 1 내지 7b에서 설명된 바이어스 적용된 계조 보정값의 산출 방법과 실질적으로 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 타이밍 제어부(120)는 상기 데이터 보정부(120)로부터 제공된 상기 보정 계조 데이터(120a)에 기초하여 상기 데이터 구동부(140)를 구동한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(120)는 응답 속도 보정 알고리즘 및 화이트 보정 알고리즘 등을 이용하여 상기 보정 계조 데이터를 보정하여 상기 데이터 구동부(140)에 제공한다(130a).
또한, 상기 타이밍 제어부(120)는 상기 데이터 구동부(140)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호(130b) 및 상기 게이트 구동부(150)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호(130c)를 생성한다. 상기 타이밍 제어부(120)는 상기 데이터 제어 신호(130b)에 기초하여 상기 데이터 구동부(140)를 제어하고, 상기 게이트 제어 신호(130c)에 기초하여 상기 게이트 구동부(150)를 제어한다.
상기 표시 패널(140)은 복수의 데이터 라인들(DL)과 복수의 게이트 라인들(GL) 및 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들(P)을 포함한다. 상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 데이터 구동부(150)의 출력 단자들과 전기적으로 연결되어, 데이터 전압들을 수신한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 게이트 구동부(160)의 출력 단자들과 전기적으로 연결되어, 게이트 신호들을 순차적으로 수신한다. 상기 화소들(P) 각각은 복수의 서브 컬러 화소들을 포함한다. 본 실시예에 따르면, 상기 표시 패널(140)은 양산 과정에서 발생된 얼룩을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부(150)는 상기 타이밍 제어부(120)의 제어에 따라서 상기 보정 계조 데이터를 감마 전압을 이용하여 상기 데이터 전압으로 변환하고 상기 표시 패널(140)의 상기 데이터 라인들(DL)에 제공한다.
상기 게이트 구동부(160)는 상기 타이밍 제어부(120)의 제어에 따라서 게이트 신호를 생성하고, 상기 표시 패널(140)의 상기 게이트 라인들(GL)에 상기 게이트 신호를 제공한다.
상기 광원부(170)는 적어도 하나의 광을 발생하는 광원을 포함하고, 상기 표시 패널(140)에 광을 제공한다. 상기 광원부(170)는 직하형 구조 및 에지형 구조를 가질 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 광원부(170)는 상기 광원의 개수를 감소하여 인위적인 얼룩을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 표시 장치의 구동 방법은 풀화이트 계조 보정값을 이용하여 바이어스 적용된 계조 보정값을 산출한다. 이에 따라 표시 장치는 감마 왜곡 및 얼룩 없는 정상적인 영상을 표시할 수 있다.
이상 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.
100 : 표시 장치 110 : 저장부
120 ; 데이터 보정부 130 : 타이밍 제어부
140 : 표시 패널 150 : 데이터 구동부
160 : 게이트 구동부 170 : 광원부
200 : 얼룩 보정 자동 장치 210 : 표시 구동부
220 : 영상 획득부 230 : 단위 영상 생성부
240 : 감마 곡선 생성부 250 : 휘도 보정값 산출부
260 : 계조 보정값 산출부

Claims (20)

  1. 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들과 상기 화소들과 전기적으로 연결된복수의 데이터 라인들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조 및 상기 풀화이트 이외의 기준 계조들을 포함하고, 전체 계조 중에서 샘플링된 복수의 기준 계조들 각각에 대해 기준 계조 영상들을 획득하는 기준 계조 영상 획득 단계;
    상기 각각의 기준 계조에서 휘도 목표값을 설정하는 단계;
    상기 각각의 기준 계조에서 상기 기준 계조 영상 및 상기 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하는 단계;
    상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출하는 단계;
    상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 바이어스를 적용한 최종 계조 보정값을 산출하는 단계; 및
    상기 최종 계조 보정값을 이용하여 상기 데이터 라인을 구동하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 계조 보정값 산출 단계에서는 상기 풀화이트 기준 계조에 대응하는 풀화이트 기준 계조 보정값 및 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값을 산출하고,
    상기 풀화이트 기준 계조 보정값을 이용하여 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값에 적용될 상기 바이어스를 산출하는 바이어스 산출 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 전체 계조는 0에서 255 범위를 갖고, 상기 기준 계조는 (0, 16, 24, 32, 64, 128, 160, 192, 224, 255)의 10개의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 바이어스 산출 단계에서
    상기 바이어스는 아래 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
    바이어스= (기준 계조)-[(255+풀화이트보정값)*(기준 계조)/(255)]
    [바이어스: 풀화이트 기준 계조(255G)를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G)에서 계조 보정값에 적용되는 바이어스값, 기준 계조: 풀화이트 기준 계조를 제외한 각 기준 계조, 풀화이트보정값: 풀화이트 기준 계조에서 계조 보정값]
  5. 제4 항에 있어서, 상기 최종 계조 보정값을 산출하는 단계에서,
    상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 상기 바이어스를 더하여 최종 계조 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 풀화이트 기준 계조 보정값은 음수인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 풀화이트 이외의 기준 계조 보정값은 음수 또는 양수인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 기준 계조 영상 획득 단계는
    CCD(Character Coupled Device) 카메라를 이용하여 상기 기준 계조들 마다 상기 기준 계조 영상을 촬상하여 획득하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 각 기준 계조 영상으로부터 저해상도의 기준 화소들로 구성되는 기준 단위 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 기준 단위 영상에 포함된 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 휘도 목표값을 설정하는 단계, 상기 휘도 보정값을 산출하는 단계, 상기 계조 보정값을 산출하는 단계 및 상기 최종 계조 보정값을 산출하는 단계가 상기 기준 화소들에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 기준 단위 영상을 생성하는 단계에서는, 상기 기준 계조 영상의 nㅧn 화소들을 상기 기준 화소로 재구성하고,
    상기 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계에서는, 상기 nㅧn 화소들의 평균 휘도값, 최대 휘도값 또는 최소 휘도값을 상기 휘도 대푯값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 휘도 목표값은 2차원 적합 알고리즘을 이용하여 상기 기준 화소의 휘도 대푯값으로부터 산출되고,
    상기 휘도 보정값은 상기 기준 화소의 상기 휘도 대푯값과 상기 휘도 목표값의 차이값인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 기준 화소의 감마 곡선을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 계조 보정값을 산출하는 단계에서, 상기 감마 곡선을 이용하여 상기 휘도 보정값에 대응하는 상기 계조 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 최종 계조 보정값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스는 상기 계조 보정값 대신 상기 휘도 목표값에 적용되어, 바이어스 적용된 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하고, 상기 휘도 보정값을 바탕으로 최종 계조 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    복수의 기준 계조들 각각의 기준 화소에 대응하는 최종 계조 보정값이 저장된 저장부;
    nㅧn 화소들(n은 자연수)로 정의된 상기 기준 화소의 상기 최종 계조 보정값을 상기 화소의 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하는 데이터 보정부; 및
    상기 보정 계조 데이터를 근거로 데이터 전압을 생성하여 상기 표시 패널의 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 최종 계조 보정값은 풀화이트(full-white)에 대응하는 계조에서의 최종 계조 보정값이 상기 풀화이트 이외의 계조들에 바이어스 적용되어 산출된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 최종 계조 보정값은,
    풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조 및 상기 풀화이트 이외의 기준 계조들을 포함하고, 전체 계조 중에서 샘플링된 복수의 기준 계조들 각각에 대해 기준 계조 영상들을 획득하는 기준 계조 영상 획득하고,
    상기 각각의 기준 계조에서 휘도 목표값을 설정하고,
    상기 각각의 기준 계조에서 상기 기준 계조 영상 및 상기 휘도 목표값을 바탕으로 휘도 보정값을 산출하고,
    상기 휘도 보정값에 대응하는 계조 보정값을 산출하고,
    상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 바이어스를 적용하여 상기 최종 계조 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 풀화이트 기준 계조에 대응하는 풀화이트 기준 계조 보정값 및 상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에 대응하는 기준 계조 보정값을 산출하고,
    상기 풀화이트(full-white) 이외의 기준 계조에서, 상기 계조 보정값에 상기 바이어스를 더하여 최종 계조 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 바이어스는 아래 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
    바이어스= (기준 계조)-[(255+풀화이트보정값)*(기준 계조)/(255)]
    [바이어스: 풀화이트 기준 계조(255G)를 제외한 각 기준 계조(0G, 16G,..., 224G)에서 계조 보정값에 적용되는 바이어스값, 기준 계조: 풀화이트 기준 계조를 제외한 각 기준 계조, 풀화이트보정값: 풀화이트 기준 계조에서 계조 보정값]
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 데이터 보정부는
    상기 기준 화소의 nㅧn 화소들 중 특정 화소의 계조 보정값과 상기 기준 화소와 인접한 적어도 하나의 주변 기준 화소의 nㅧn 화소들 중 특정 화소의 계조 보정값을 획득하고,
    상기 기준 화소 및 상기 주변 기준 화소 각각에 포함된 상기 특정 화소의 계조 보정값을 이용하여 보간 방식으로 상기 기준 화소의 nㅧn 화소들 각각의 보정 계조값을 산출하고,
    상기 산출된 보정 계조값을 해당하는 상기 화소의 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  20. 얼룩을 포함하는 표시 장치에 표시된 복수의 기준 계조들에 대응하는 복수의 기준 계조 영상들을 획득하는 단계;
    각 기준 계조 영상을 저해상도의 기준 단위 영상을 생성하는 단계;
    상기 기준 단위 영상에 포함된 기준 화소의 휘도 대푯값을 결정하는 단계;
    상기 기준 화소의 감마 곡선을 생성하는 단계;
    상기 기준 화소의 휘도 대푯값을 이용하여 상기 기준 화소의 휘도 보정값을 산출하는 단계;
    상기 기준 화소의 상기 감마 곡선을 이용하여 상기 휘도 보정값에 대응하는 상기 기준 화소의 계조 보정값을 산출하는 단계;
    상기 계조 보정값에 풀화이트(full-white)에 대응하는 풀화이트 기준 계조의 풀화이트 기준 계조 보정값을 이용하여 바이어스 적용하여 최종 계조 보정값을 산출하는 단계; 및
    상기 기준 화소의 계조 보정값을 상기 표시 장치의 화소에 대응하는 계조 데이터에 적용하여 보정 계조 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
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