KR20180014361A - 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법에 관한 것이다. 종래의 R, G, B 방식의 표시 장치에서는 R 화소, G 화소, B 화소 각각에 대하여 개별적으로 휘도 및 색도에 대한 보상이 수행된다. 그러나 R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 종래와 같이 각 화소에 대한 개별 보상이 수행되면 W 화소의 계조 간 색도에 편차가 발생하는 문제가 있다. 본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 R 화소, G 화소, B 화소 각각에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상이 수행된 후, W 화소에 대한 휘도 보상 및 색좌표 보상이 수행된다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR COMPENSATING PIXELS OF DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있다. 이에 따라, 최근에는 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발 및 시판되고 있다. 예를 들어, 액정표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시 장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 표시 장치(OLED: Organic Light Emitting Diode)와 같은 여러가지 평판표시 장치가 활용되고 있다.
표시 장치의 표시 패널은 스캔 라인과 데이터 라인들로 정의되는 다수의 화소들을 포함한다. 종래 기술에 따르면, 표시 패널은 적색광을 방출하는 적색(Red, 이하 'R') 화소, 녹색광을 방출하는 녹색(Green, 이하 'G') 화소, 청색광을 방출하는 청색(Blue, 이하 'B') 화소로 이루어진다. 표시 장치의 데이터 구동회로에 공급되는 디지털 비디오 데이터는 R 데이터, G 데이터 및 B 데이터를 포함한다. 데이터 구동회로는 R 데이터를 R 데이터 전압, G 데이터를 G 데이터 전압, B 데이터를 B 데이터 전압으로 변환하여 표시 패널의 화소들에 공급한다. 이와 같은 데이터 전압의 인가에 따라 표시 패널은 적색광, 녹색광 및 청색광을 방출하며, 적색광, 녹색광 및 청색광의 혼합으로 백색광을 표시하게 된다.
이와 같은 표시 장치가 일정 수준의 휘도를 달성하기 위하여는 R, G, B 화소 각각에 공급되는 데이터 전압의 크기를 높여야 한다. 이로 인해, 소비전력이 늘어나고 광 효율이 떨어지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 최근 표시 패널의 화소들 각각은 화이트(White, 이하 'W') 화소를 더 포함하도록 형성된다. 표시 패널의 화소들 각각이 R, G, B, W 화소를 포함하는 경우, W 화소로부터 출력되는 백색광으로 인해 R, G, B 화소 각각으로부터 출력되는 적색광, 녹색광 및 청색광을 줄일 수 있다. 결과적으로는 R, G, B 화소 각각에 공급되는 R, G, B 데이터 전압의 크기를 낮출 수 있으므로, 소비 전력 문제를 해결할 수 있다. 또한 W 화소를 추가함으로써 표시 장치의 전체적인 표현 영역이 넓어진다는 장점도 있다.
한편, 제조공정 상의 편차나 표시 장치 내부의 회로 또는 소자의 상이한 특성으로 인해 각 픽셀에 열화가 발생한다. 이러한 열화로 인해, 표시 장치를 통해 나타나는 휘도 및 색도가 목표 휘도 및 목표 색도와는 다르게 나타나는 경우가 발생한다. 이에 따라 종래에는 각 화소 별로 목표 휘도 및 목표 색도와의 차이를 보상하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 종래의 R, G, B 방식의 표시 장치에 대한 보상 방법을 R, G, B, W 방식의 표시 장치에 적용할 경우 W 화소에 대한 보상이 정확하게 이루어지지 않는 문제가 있다. 따라서 R, G, B, W 방식의 표시 장치에 적합한 새로운 보상 방식이 적용될 필요가 있다.
본 발명은 표시 패널 전면에서 R, G, B, W 화소 각각에 대한 정확한 보상을 통해 균일한 휘도 및 색도를 표현할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 W 화소의 보상으로 인한 R, G, B 화소의 휘도 및 색도 저하를 방지할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 표시 장치에 포함된 모든 W 화소에 대하여 계조 별로 정확한 보상을 수행할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
종래의 R, G, B 방식의 표시 장치에서는 R 화소, G 화소, B 화소 각각에 대하여 개별적으로 휘도 및 색도에 대한 보상이 수행된다. 그러나 R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 종래와 같이 각 화소에 대한 개별 보상이 수행되면 W 화소의 계조 간 또는 면 내 색도에 편차가 발생하는 문제가 있다. 즉, R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 종래와 같이 각 화소에 대한 개별 보상이 수행될 경우 W 화소에 대한 정확한 색도 보상이 이루어지지 않게 된다.
본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 화소에 대한 휘도 및 색좌표 보상이 2단계로 이루어진다. 먼저 첫 번째 보상 단계에서는 R 화소, G 화소, B 화소 각각에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상이 수행된다. 다음으로 두 번째 보상 단계에서는 W 화소에 대한 휘도 보상 및 색좌표 보상이 수행된다.
보다 구체적으로, 두 번째 보상 단계에서는 먼저 W 화소에 대한 휘도 보상이 수행된 후 색좌표 보상이 수행된다. W 화소에 대한 색좌표 보상은 첫 번째 보상 단계에서 보상이 이루어진 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터와, 미리 설정되는 목표 색좌표를 기초로 수행된다. 목표 색좌표를 참조하여 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 2개의 데이터가 선택되면, W 화소 및 선택된 2개의 데이터에 대한 색좌표 보상이 수행된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 보상 방법은, 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터를 이용하여 W 데이터를 생성하는 단계, 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행하는 단계, 상기 W 데이터에 대한 휘도 보상을 수행하는 단계 및 보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 상기 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 표시 패널, 입력된 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환하여 출력하는 영상 처리 회로, 상기 영상 처리 회로로부터 출력된 RGBW 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부 및 상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 포함하고, 상기 영상 처리 회로는 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터를 이용하여 W 데이터를 생성하는 4색 변환부, 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행하는 제1 보상부, 상기 W 데이터에 대한 휘도 보상을 수행하고, 보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 상기 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 제2 보상부를 포함한다.
결국 전술한 바와 같은 2단계의 보상에 의해, W 화소에 대한 정확한 색도 보상이 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 표시 패널 전면에서 R, G, B, W 화소 각각에 대한 정확한 보상을 통해 균일한 휘도 및 색도를 표현할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면 R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 W 화소의 보상으로 인한 R, G, B 화소의 휘도 및 색도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면 표시 장치에 포함된 모든 W 화소에 대하여 계조 별로 정확한 보상을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 회로의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 인코딩된 감마 커브를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 디코딩된 감마 커브를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 W 화소를 보정하는 과정을 설명하기 위한 색좌표계이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 보상 방법의 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 화소 보상 방법이 적용되기 이전과 이후의 표시 패널의 색도를 나타낸다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 표시 장치는 표시 패널(10), 게이트 구동회로(110), 데이터 구동회로(120), 타이밍 콘트롤러(130), 영상 처리 회로(140)를 포함한다. 본 발명의 표시 패널은 액정표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마표시 장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 표시 장치(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등의 평판 표시 장치로 구현될 수 있다. 이하에서는 유기발광다이오드 표시 장치를 예로 들어 본 발명의 구성에 대하여 설명하나, 본 발명의 구성 및 원리는 다른 표시 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
표시 패널(10)은 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 영상을 표시한다. 표시 패널(10)에는 데이터 라인(D)들과 스캔 라인(G)들에 의해 정의된 셀 영역들에 화소들이 매트릭스 형태로 배치된 화소 어레이가 형성된다. 표시 패널(10)의 화소 어레이의 화소들 각각은 적어도 하나 이상의 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 유기발광다이오드 소자, 및 적어도 하나 이상의 캐패시터를 포함한다. 화소들 각각은 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터를 이용하여 유기발광다이오드 소자에 흐르는 전류를 제어하여 화상을 표시한다. 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)로 구현될 수 있다.
데이터 구동회로(120)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함한다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(130)로부터 RGBW 데이터(RGBW)를 입력 받는다. 소스 드라이브 IC들은 타이밍 콘트롤러(130)로부터의 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 RGBW 비디오 데이터(RGBW)를 정극성/부극성의 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 변환된 데이터 전압을 표시 패널(10)의 데이터 라인(D)들에 공급한다. 소스 드라이브 IC들은 COG(Chip On Glass) 방식이나 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(10)의 데이터 라인(D)들에 접속될 수 있다.
게이트 구동회로(110)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 데이터 전압에 동기되는 스캔 펄스를 표시 패널(10)의 스캔 라인(G)들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 공급되는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock)에 따라 순차적으로 쉬프트하여 출력하는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력을 화소의 박막 트랜지스터 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 출력 버퍼 등을 포함한다. 게이트 구동회로는 TAB 방식으로 표시 패널(10)에 부착되거나, GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시 패널(10)의 하부 기판상에 형성될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 영상 처리 회로(140)로부터 RGBW 데이터(RGBW)를 입력받는다. 타이밍 콘트롤러(130)는 RGBW 데이터(RGBW)를 데이터 구동회로(120)로 출력한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(130)는 RGBW 데이터(RGBW)와 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 타이밍 제어신호(GCS)를 게이트 구동회로(110)로 출력하고, 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 데이터 구동회로(120)로 출력한다. 타이밍 신호들은 수직동기신호, 수평동기신호, 데이터 인에이블(Data Enable) 신호, 도트 클럭 등을 포함한다.
게이트 타이밍 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭, 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스는 첫 번째 게이트 펄스의 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 게이트 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위한 클럭 신호이다. 게이트 출력 인에이블 신호는 게이트 구동회로(110)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 타이밍 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable), 극성제어신호 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동회로(120)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동회로(120)의 샘플링 동작을 제어하는 클럭신호이다. 데이터 구동회로(120)에 입력될 RGBW 데이터(RGBW)가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격으로 전송된다면, 소스 스타트 펄스와 소스 샘플링 클럭은 생략될 수 있다. 극성제어신호는 데이터 구동회로(120)로부터 출력되는 데이터 전압의 극성을 L(L은 자연수) 수평기간 주기로 반전시킨다. 소스 출력 인에이블 신호는 데이터 구동회로(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
호스트 시스템(150)은 스케일러(scaler)가 내장된 시스템 온 칩(System on Chip)을 포함하여 외부 비디오 소스 기기로부터 입력된 RGB 데이터(RGB)를 표시 패널(10)에 표시하기에 적합한 해상도의 데이터 포맷으로 변환할 수 있다. 호스트 시스템(150)은 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 외부로부터 입력된 RGB 데이터(RGB)를 영상 처리 회로(140)에 공급한다. 영상 처리 회로(140)는 호스트 시스템(150)으로부터 RGB 데이터(RGB)를 입력받는다. 호스트 시스템(150)으로부터 입력받은 RGB 데이터(RGB)는 R 데이터, G 데이터, 및 B 데이터를 포함한다. 영상 처리 회로(140)는 R 데이터, G 데이터, 및 B 데이터를 이용하여 R 데이터, G 데이터, B 데이터, 및 W 데이터를 포함하는 RGBW 데이터(RGBW)를 생성한다. 영상 처리 회로(140)는 RGBW 데이터(RGBW)를 타이밍 콘트롤러(130)로 출력한다. 실시예에 따라서 영상 처리 회로(140)는 호스트 시스템(150)의 스케일러에 포함될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 회로의 구성도이다. 이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 회로에 의한 화소 보정 과정에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 회로(140)는 역감마 보정부(210), 4색 변환부(220), 제1 보상부(230), 제2 보상부(240), 감마 보정부(250)를 포함한다.
역감마 보정부(210)는 외부로부터 입력되는 RGB 데이터, 즉 R 데이터(Ri), G 데이터(Gi), B 데이터(Bi)를 디코딩한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 인코딩된 감마 커브를 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에서 디코딩된 감마 커브를 나타내는 그래프이다. 역감마 보정부(210)는 도 3과 같이 인코딩 되어 있는 R 데이터(Ri), G 데이터(Gi), B 데이터(Bi)를 디코딩하여 도 4와 같이 선형 감마의 RGB 데이터, 즉 R 데이터(Ra), G 데이터(Ga), B 데이터(Ba)로 변환한다.
4색 변환부(220)는 역감마 보정부(210)로부터 출력되는 R 데이터(Ra), G 데이터(Ga), B 데이터(Ba)를 RGBW 데이터, 즉 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb), W 데이터(Wb)로 변환한다. 본 발명의 일 실시예에서, 4색 변환부(220)는 역감마 보정부(210)로부터 출력되는 R 데이터(Ra), G 데이터(Ga), B 데이터(Ba) 중 최소값을 W 데이터(Wb)로 생성한다. 또한 4색 변환부(220)는 R 데이터(Ra), G 데이터(Ga), B 데이터(Ba)에서 각각 W 데이터(Wb)를 차감함으로써 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)를 생성한다.
제1 보상부(230)는 4색 변환부(220)에 출력된 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb), W 데이터(Wb) 중 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행한다. 즉, 제1 보상부(230)는 W 데이터(Wb)에 대한 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 보상부(230)는 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)의 계조 차이에 의하여 산출되는 게인 및 휘도 보상 관계식에 기초하여 휘도 보상값을 산출하여 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)에 대한 휘도 보상을 수행할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에서, 제1 보상부(230)는 입력된 RGB 데이터에 의한 프레임의 평균 휘도 레벨을 산출하고, 산출된 평균 휘도 레벨과 룩업 테이블을 이용하여 휘도 보상값을 산출하여 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)의 휘도를 조절할 수도 있다.
또한 제1 보상부(230)는 미리 정해진 기준 색좌표와 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb) 각각의 색좌표와의 차이를 색좌표 보상값으로 산출하고, 산출된 색좌표 보상값을 이용하여 R 데이터(Rb), G 데이터(Gb), B 데이터(Bb)에 대한 색좌표 보상을 수행할 수 있다.
제2 보상부(240)는 제1 보상부(230)에 의해 출력되는 보상된 R 데이터(Rc), G 데이터(Gc), B 데이터(Bb)를 이용하여 W 데이터(Wb)에 대한 보상을 수행한다. 제2 보상부(240)는 먼저 W 데이터(Wb)에 대한 휘도 보상을 수행한다. W 데이터(Wb)에 대한 휘도 보상은 앞서 제1 보상부(240)에 의한 휘도 보상 방식과 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
그리고 나서, 제2 보상부(240)는 보상된 R 데이터(Rc), G 데이터(Gc), B 데이터(Bc) 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 W 데이터(Wb)에 대한 색좌표 보상을 수행한다. 제2 보상부(240)는 먼저 W 데이터(Wb)의 색좌표를 검출한다. 또한 제2 보상부(240)는 보상된 R 데이터(Rc), G 데이터(Gc), B 데이터(Bc)를 각각 검출한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에서 W 화소를 보정하는 과정을 설명하기 위한 색좌표계이다. 도 5에는 제2 보상부(240)에 의해 검출된 R 데이터(Rc), G 데이터(Gc), B 데이터(Bc), W 데이터(Wb)의 좌표가 색좌표계로 표시되어 있다. 또한 도 5에서 WT는 미리 설정되는 목표 색좌표를 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, W 데이터(Wb)의 색좌표는 R 데이터(Rc), G 데이터(Gc), B 데이터(Bc)가 이루는 삼각형의 중심에 위치하게 된다. 제2 보상부(240)는 이와 같이 정해진 W 데이터(Wb)의 색좌표를 목표 색좌표(WT)로 이동시킴으로써 W 데이터(Wb)에 대한 색좌표 보상을 수행하게 된다. W 데이터(Wb)의 색좌표 보상이 이루어지면, W 데이터(Wb)의 색좌표는 도 5에 도시된 화살표 방향으로 목표 색좌표(WT)를 향하여 이동하게 된다. 이와 같이 W 데이터(Wb)의 이동 방향이 결정되면, 제2 보상부(240)는 W 데이터(Wb)로부터 목표 색좌표(WT)로의 이동 방향에 위치하는 2개의 데이터, 즉 R 데이터(Rc) 및 B 데이터(Bc)를 W 데이터(Wb)의 색좌표 보상을 위한 데이터로 선택한다.
참고로 도 5의 실시예에서는 R 데이터(Rc) 및 B 데이터(Bc)가 W 데이터(Wb)의 색좌표 보상을 위한 데이터로 선택되었으나, W 데이터(Wb)로부터 목표 색좌표(WT)로의 이동 방향에 따라서 R 데이터(Rc) 및 G 데이터(Gc)가 선택될 수도 있고, B 데이터(Bc) 및 G 데이터(Gc)가 선택될 수도 있다. 이하에서는 R 데이터(Rc) 및 B 데이터(Bc)가 W 데이터(Wb)의 색좌표 보상을 위한 데이터로 선택된 경우를 예로 들어 설명한다.
전술한 바와 같이 W 데이터(Wb)의 색좌표 보상을 위한 2개의 데이터가 선택되면, 제2 보상부(240)는 목표 색좌표(WT)를 참조하여 W 데이터(Wb)에 대한 색좌표 보상을 수행한다. 즉, 제2 보상부(240)는 목표 색좌표(WT)와 W 데이터(Wb)의 색좌표 간의 차이를 색좌표 보상값으로 산출한다.
이와 같이 W 데이터(Wb)이 색좌표가 목표 색좌표(WT)로 보정되면, W 데이터(Wb)의 이동 방향에 존재하는 데이터들, 즉 앞서 제2 보상부(240)에 의해 선택된 R 데이터(Rc) 및 B 데이터(Bc)의 색좌표 또한 보정되어야 한다. 이에 따라 제2 보상부(240)는 목표 색좌표(WT)를 참조하여 R 데이터(Rc) 및 B 데이터(Bc)의 색좌표 보상값을 각각 산출한다.
제2 보상부(240)는 이와 같이 산출되는 W 데이터(Wb), R 데이터(Rc), B 데이터(Bc) 각각의 색좌표 보상값을 이용하여 W 데이터(Wb), R 데이터(Rc), B 데이터(Bc)를 보상한다. 즉, 제2 보상부(240)는 W 데이터(Wb) 및 W 데이터(Wb)의 색좌표 보상을 위해 선택되는 2개의 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제1 보상부(240) 또는 제2 보상부(240)에 의해 산출되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대한 보상값, 즉 휘도 보상값 또는 색좌표 보상값은 0 또는 0보다 큰 값으로 설정된다. 특히 본 발명의 일 실시예에서, 제2 보상부(240)에 의해 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터의 보상 값은 0 또는 0보다 큰 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 만약 R 데이터, G 데이터, B 데이터의 휘도 또는 색좌표가 0인 경우, 휘도 보상값 또는 색좌표 보상값이 음수가 되면 보상 적용이 이루어지지 않아 휘도 또는 색도 편차가 남아있게 된다. 따라서 본 발명에서는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대한 보상값을 0 또는 0보다 큰 값으로 설정함으로써 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대한 정확한 보상이 이루어질 수 있다.
감마 보정부(250)는 제2 보상부(240)에 의해 보상된 W 데이터(Wc), R 데이터(Rd), B 데이터(Bd), 그리고 제2 보상부(240)에 의해 보상되지 않은 G 데이터(Gc)에 대하여 감마 보정을 수행한다. 감마 보정부(250)는 감마 보정부(250)로부터 출력되는 W 데이터(Wc), R 데이터(Rd), B 데이터(Bd), G 데이터(Gc)를 도 3과 같이 비선형 감마 커브를 갖는 RGBW 데이터로 인코딩한다. 이에 따라 휘도 보상 및 색도 보상이 완료된 RGBW 데이터, 즉 W 데이터(Wo), R 데이터(Ro), G 데이터(Go), B 데이터(Bo)가 감마 보정(250)로부터 출력되어 타이밍 콘트롤러로(130)로 입력된다.
결국 본 발명에서는 2단계의 보상 과정, 즉 제1 보상부(230)에 의한 RGB 데이터의 보상 및 제2 보상부(240)에 의한 W 데이터의 보상이 수행된다. 이와 같이 W 데이터에 대한 보상을 RGB 데이터에 대한 보상과 별도로 수행함으로써, W 화소에 대한 정확한 색도 보상이 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 보상 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 보상 장치는 먼저 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터를 이용하여 W 데이터를 생성한다(S602). 도 6에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예서 화소 보상 장치는 단계(S602)를 수행하기 이전에 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대하여 역감마 보정을 수행할 수 있다.
다음으로, 화소 보상 장치는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행한다(S604). 단계(S604)에서는 W 데이터에 대한 보상이 이루어지지 않는다.
다음으로, 화소 보상 장치는 W 데이터에 대한 휘도 보상을 수행한다(S606). 그리고 나서, 화소 보상 장치는 보상된 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행한다(S608).
본 발명의 일 실시예에서, W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계(S608)는 휘도 보상이 적용된 W 데이터의 색좌표를 검출하는 단계, 휘도 보상 및 색좌표 보상이 적용된 R 데이터, G 데이터, B 데이터의 색좌표를 각각 검출하는 단계, 검출된 색좌표 및 미리 설정된 목표 색좌표를 참조하여, 보상된 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 2개의 데이터를 선택하는 단계, 목표 색좌표를 참조하여 휘도 보상이 적용된 W 데이터 및 선택된 2개의 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 보상된 R 데이터, G 데이터, B 데이터 중 2개의 데이터를 선택하는 단계는 색좌표계 상에서 휘도 보상이 적용된 W 데이터로부터 목표 색좌표로의 이동 방향에 위치하는 2개의 데이터를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 도 6에는 도시되지 않았으나 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계(S608) 이후에 보상이 완료된 R 데이터, G 데이터, B 데이터, W 데이터에 대하여 감마 보정을 수행하는 단계가 더 포함될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 화소 보상 방법이 적용되기 이전과 이후의 표시 패널의 색도를 나타낸다.
도 7 및 도 8의 (a)는 각각 본 발명에 의한 화소 보상 방법이 적용되기 이전에 색도계로 측정된 표시 패널의 색도 분포를 나타낸다. 또한 도 7 및 도 8의 (b)는 각각 본 발명에 의한 화소 보상 방법이 적용된 이후에 색도계로 측정된 표시 패널의 색도 분포를 나타낸다.
먼저 도 7을 참조하면, 화소 보상 방법 적용 이전((a))에 계산된 지점(P1)과 지점(P2) 간의 색도(CIE)x 편차는 0.012로 나타난다. 그리고 화소 보상 방법 적용 이후((b))에 계산된 지점(P1)과 지점(P2) 간의 색도(CIE)x 편차는 0.001로 나타난다.
다음으로 도 8을 참조하면, 화소 보상 방법 적용 이전((a))에 계산된 지점(P1)과 지점(P2) 간의 색도(CIE)y 편차는 0.003로 나타난다. 그리고 화소 보상 방법 적용 이후((b))에 계산된 지점(P1)과 지점(P2) 간의 색도(CIE)y 편차는 0.002로 나타난다.
도 7 및 도 8의 실험 결과와 같이, 본 발명에 의한 화소 보상 방법을 적용할 경우 색도 보상에 의한 최대 오차는 약 0.002 내외로 나타난다. 이와 같은 오차는 사용자가 표시 패널을 육안으로 관찰할 때 색감의 차이를 거의 느낄 수 없는 수치에 해당한다. 따라서 본 발명에 의한 화소 보상 방법을 적용할 경우 매우 정확한 휘도 및 색도 보상이 이루어지며 이에 따라서 표시 장치의 화질 개선이 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 표시 패널 전면에서 R, G, B, W 화소 각각에 대한 정확한 보상을 통해 균일한 휘도 및 색도를 표현할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면 R, G, B, W 방식의 표시 장치에서 W 화소의 보상으로 인한 R, G, B 화소의 휘도 및 색도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면 표시 장치에 포함된 모든 W 화소에 대하여 계조 별로 정확한 보상을 수행할 수 있는 장점이 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (10)

  1. 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터를 이용하여 W 데이터를 생성하는 단계;
    상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행하는 단계;
    상기 W 데이터에 대한 휘도 보상을 수행하는 단계; 및
    보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 상기 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 화소 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계는
    상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터의 색좌표를 검출하는 단계;
    상기 휘도 보상 및 상기 색좌표 보상이 적용된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터의 색좌표를 각각 검출하는 단계;
    검출된 색좌표 및 미리 설정된 목표 색좌표를 참조하여, 보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 2개의 데이터를 선택하는 단계; 및
    상기 목표 색좌표를 참조하여 상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터 및 선택된 2개의 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 화소 보상 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2개의 데이터를 선택하는 단계는
    색좌표계 상에서 상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터로부터 상기 목표 색좌표로의 이동 방향에 위치하는 2개의 데이터를 선택하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 화소 보상 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터의 보상값은 0 또는 0보다 큰 값으로 설정되는
    표시 장치의 화소 보상 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대하여 역감마 보정을 수행하는 단계; 및
    보상이 완료된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터, 상기 W 데이터에 대하여 감마 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는
    표시 장치의 화소 보상 방법.
  6. 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 표시 패널;
    입력된 RGB 데이터를 RGBW 데이터로 변환하여 출력하는 영상 처리 회로;
    상기 영상 처리 회로로부터 출력된 RGBW 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 상기 게이트 라인들로 순차적으로 출력하는 게이트 구동부를 포함하고,
    상기 영상 처리 회로는
    외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터를 이용하여 W 데이터를 생성하는 4색 변환부;
    상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터에 대하여 휘도 보상 및 색좌표 보상을 수행하는 제1 보상부;
    상기 W 데이터에 대한 휘도 보상을 수행하고, 보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터를 이용하여 상기 W 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는 제2 보상부를 포함하는
    표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 보상부는
    상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터의 색좌표를 검출하고, 상기 휘도 보상 및 상기 색좌표 보상이 적용된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터의 색좌표를 각각 검출하고, 검출된 색좌표 및 미리 설정된 목표 색좌표를 참조하여, 보상된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 2개의 데이터를 선택하고, 상기 목표 색좌표를 참조하여 상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터 및 선택된 2개의 데이터에 대한 색좌표 보상을 수행하는
    표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 보상부는
    색좌표계 상에서 상기 휘도 보상이 적용된 W 데이터로부터 상기 목표 색좌표로의 이동 방향에 위치하는 2개의 데이터를 선택하는
    표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터 중 선택되는 2개의 데이터의 보상값은 0 또는 0보다 큰 값으로 설정되는
    표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 외부로부터 입력되는 R 데이터, G 데이터, B 데이터에 대하여 역감마 보정을 수행하는 역감마 보정부; 및
    보상이 완료된 상기 R 데이터, 상기 G 데이터, 상기 B 데이터, 상기 W 데이터에 대하여 감마 보정을 수행하는 감마 보정부를 더 포함하는
    표시 장치.
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