KR20220023177A - 휘도 편차 보상 방법 및 장치와 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휘도 편차 보상 방법 및 장치에 관한 것으로, 표시패널의 화면에 배치된 픽셀들에 제1 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하고, 상기 픽셀들에 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영한다. 상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조의 촬영 영상과 제2 계조의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 도출한다. 상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하고, 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출한다.

Description

휘도 편차 보상 방법 및 장치와 이를 이용한 표시장치{METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATING LUMINANCE DEVIATION AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 화면을 촬영한 결과를 바탕으로 보상 데이터를 도출하여 휘도 편차를 보상하는 휘도 편차 보상 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 휘도 편차 보상 방법 및 장치를 이용하여 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하는 표시장치에 관한 것이다.

표시장치의 휘도 편차를 보상하기 위한 방법의 일 예로, 화면의 픽셀들을 점등하여 카메라로 화면을 촬영하여 카메라로부터 얻어진 이미지를 분석하여 화면의 휘도 편차를 측정할 수 있다. 이 방법은 촬영 영상으로부터 얻어진 휘도 편차를 보상하기 위한 보상 데이터를 설정할 수 있다. 표시장치는 입력 영상의 픽셀 데이터가 입력되면, 픽셀 데이터를 미리 설정된 보상 데이터로 변조하여 픽셀들에 기입한다.

종래 기술의 휘도 편차 보상 방법은 특정 계조값을 표시패널의 픽셀들에 기입하여 픽셀들이 동일 계조로 점등된 상태에서 픽셀들의 휘도를 카메라로 촬영하여 카메라로부터 출력된 촬영된 이미지의 픽셀값(intensity)을 바탕으로 휘도 편차를 측정한다. 표시패널의 화면을 구성하는 모든 픽셀들에 특정 계조의 데이터가 입력되지만, 화면 위치에 따라 픽셀들의 휘도가 달라질 수 있다.

픽셀들 간의 휘도 편차를 측정하기 위하여, 표시패널에 픽셀들이 특정 계조의 데이터에 의해 점등된 상태에서 화면 상에서 미리 설정된 샘플 포인트들 각각에서 휘도계 예를 들면, CA-310으로 픽셀들의 휘도가 측정된다. 샘플 포인트별로 실측된 휘도와 카메라의 픽셀값과의 비율 관계를 모든 픽셀들에 적용하기 위해 실측된 휘도와 카메라의 픽셀간의 비율 만큼 스케일링 게인(scaling gain)을 설정하고, 이 게인을 이용하여 각 픽셀들의 휘도값을 보간(interpolation)하여 기준 픽셀 대비 샘플 포인트들의 픽셀 휘도 편차를 산출하여 휘도 변환 룩업 테이블(look-up table)를 생성할 수 있다. 이 때, 카메라의 픽셀값과 휘도 실측값의 스케일(scale)이 다르기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 휘도 편차를 보상하기 위하여, 휘도 편차는 계조 보상값으로 변환된다. 휘도 편차가 계조 보상값으로 변환될 때 오차가 발생될 수 있다. 이렇게 결정된 휘도 보상값은 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하기 위하여 표시장치의 구동시에 입력 영상의 픽셀 데이터에 가산된다.

종래의 휘도 편차 보상 방법은 카메라의 픽셀값을 휘도 데이터로 변환할 때 오차가 발생되고 휘도 편차를 계조 보상값으로 변환할 때 그리고 계조 데이터를 전압으로 변환할 때 비선형 구간에 오차가 발생되기 때문에 픽셀들 간의 휘도 편차를 정확하게 보상하기가 어려웠다.

종래의 휘도 편차 보상 방법은 스케일링 게인(scaling gain)을 계조별, 모델 별로 튜닝(tuning)하여 진행한다. 모델별로 대표 패널을 선정하여 스케일링 게인을 설정하나, 같은 모델에서도 표시패널들 간의 휘도 편차가 다르기 때문에 모든 표시패널들에 스케일링 게인을 최적화할 수 없었다. 계조별로 스케일링 게인을 변경하면서 표시패널의 얼룩 수준을 평가하기 때문에 공정 시간이 길어지고, 작업자마다 얼룩 수준이 달라질 수 있다. 모델마다 튜닝이 반복되기 때문에 공정 시간이 길어지고, 동일 모델에서도 계조가 달라질 때 표시패널의 얼룩 수준이 달라지면 추가 작업이 필요하고 보상 데이터가 정확하지 않으면 위 과정을 처음부터 다시 반복하여야 하기 때문에 공정 시간이 길어지고 수율이 감소될 수 있다.

종래의 휘도 편차 보상 방법은 표시패널의 화면 전 영역에 대하여 픽셀의 휘도 특성을 2.2 감마 커브로 가정하지만 위치별로 픽셀의 휘도 특성이 2.2 감마 커브를 만족하지 않을 수 있다. 이 경우, 휘도 편차의 과보상 또는 미보상이 발생될 수 있다.

본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하기 위한 보상 데이터를 빠르고 정확하게 결정할 수 있는 휘도 편차 보상 방법 및 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 휘도 편차 보상 방법 및 장치를 이용하여 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하는 표시장치를 제공한다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 편차 보상 방법은 표시패널의 화면에 배치된 픽셀들에 제1 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하고, 상기 픽셀들에 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영한다.

상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조의 촬영 영상과 제2 계조의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 도출하는 단계; 상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하는 단계; 및 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 보상 장치는 상기 방법을 처리하는 장치를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 상기 휘도 편차 보상 방법 및 장치에 의해 도출된 보상 전압의 기울기 및 옵셋과, 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상한다.

본 발명은 촬영 장치의 픽셀값(intensity)과 휘도 데이터 간의 스케일링 게인을 설정하고 모델별, 계조별로 그 게인을 튜닝하는 과정 없이 촬영 장치로부터 얻어진 촬영 영상을 활용하여 계조들 간의 휘도 차이를 보상하기 위한 보상값을 계산한다.

본 발명은 카메라의 픽셀값을 휘도 데이터로 변환하는 과정, 휘도 데이터를 계조 데이터로 변환하는 과정, 그리고 비선형 구간에서 계조 데이터를 전압으로 변환하는 과정이 없기 때문에 오차가 최소화된 휘도 편차 보상용 보상값을 도출할 수 있다.

본 발명은 화면의 위치별 저계조, 고계조의 얼룩 경향이 다른 경우에도 오차 없이 휘도 편차를 보상할 수 이다.

나아가, 본 발명은 전압 도메인에서 간단한 일차 함수로 모델링(modeling)하여 보상 전압을 산출하기 때문에 연산량이 적다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휘도 편차 보상장치를 보여 주는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘도 편차 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 4는 계조 32와 계조 36에서 동일 노출값으로 화면을 촬영하여 얻어진 촬영 영상의 일 예를 나타낸다.
도 5는 디 감마 연산 결과로 얻어진 휘도와 픽셀 인텐시티의 선형 피팅(fitting)의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 6은 제1 및 제2 계조에서 기준 픽셀의 카메라 인텐시티 차이를 보여 주는 촬영 영상의 일 예를 나타낸다.
도 7은 기준 픽셀 대비 A 위치의 카메라 인텐시티 계산 결과의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 8은 제1 계조에서 A 위치의 카메라 인텐시티 차이가 계조 차이로 변환된 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 9는 휘도 편차를 보상하기 위한 샘플 계조들에서 화면의 위치별로 촬영 영상, 보상 데이터, 및 보상 전압을 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 10은 샘플 계조들에서 화면의 위치별 입력 전압과 출력 전압의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 11은 확장된 휘도 모드에서 입력 전압과 보상 전압 의 일 예를 보여 주는 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 표시장치에 입력되는 픽셀 데이터의 변조 방법을 보여 주는 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.

구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.

이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

본 발명은 표시장치의 제품 출하 전 검사 공정은 카메라와 같은 촬영 장치로 화면을 촬영하여 픽셀들의 휘도 편차를 분석하고, 그 분석 결과를 바탕으로 보상값을 도출하여 화면의 휘도 편차를 보상한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휘도 편차 보상장치를 보여 주는 도면들이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 휘도 편차 보상 방법을 보여 주는 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 휘도 편차 보상장치는 촬영 장치(300)와, 휘도 편차 보상 장치(200)를 포함한다.

촬영 장치(300)는 표시패널(100)의 화면을 향하도록 배치되고, 미리 설정된 노출 시간으로 표시패널(100)의 화면을 촬영한다. 촬영 장치(300)는 화면을 촬영하여 얻어진 촬영 영상 데이터를 보상장치(200)로 전송한다. 촬영 장치(300)는 HDR(High Dynamic Range)을 지원하는 카메라가 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.

촬영 장치(300)의 픽셀값은 표시패널의 픽셀에 기입되는 픽셀 데이터가 아니고 촬영 장치(300)의 이미지 센서 픽셀들로부터 출력되는 디지털 값이라는 것에 주의하여야 한다. 이하에서, 촬영 장치(300)의 픽셀값을 "카메라 인텐시티(Intensity)"로 칭하기로 한다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 소정의 계조 차이가 있는 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 생성한다. 이하에서, 제1 계조는 보상될 샘플 계조(gray scale level)이고, 다른 하나는 제1 계조 대비 소정의 계조 차이를 갖는 계조값이다. 제2 계조는 제1 계조 대비 소정의 계조 차이를 갖는 상위 계조 또는 하위 계조일 수 있다.

제1 계조와 제2 계조의 입력 영상 데이터는 픽셀 구동부(122)에 의해 픽셀 전압으로 변환되어 표시패널(100)의 픽셀들에 기입된다. 촬영 장치(300)는 제1 계조의 데이터가 입력된 픽셀들을 촬영한 후, 제2 계조의 데이터가 입력된 픽셀들을 촬영한다. 촬영 장치(300)은 제1 계조 데이터가 픽셀들에 기입된 상태에서 화면 상의 기준 픽셀을 촬영할 때의 노출값과 동일한 노출값으로 제2 계조 데이터가 기입된 픽셀들을 촬영할 수 있다. 촬영 장치(300)의 노출값은 기준 픽셀을 촬영할 때 카메라 인텐시티가 중간값이나 그와 유사한 값으로 출력되는 노출값으로 설정될 수 있다.

촬영 장치의 이미지 센서 픽셀들 각각의 카메라 인텐시티는 12 bit 기준 0~4095 사이의 값을 가질 수 있으며, 그 중간값은 2048이다. 노출 시간이 길어질 때 촬영 장치(300)의 픽셀값은 더 높은 값으로 발생될 수 있다. 기준 픽셀의 픽셀값이 중간값일 때 화면 전체에서 위치별 기준 픽셀 대비 휘도 편차 값이 포화되지 않는다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 입력 영상 데이터의 제1 및 제2 계조 각각에서 촬영 장치(300)로부터 수신된 촬영 영상 데이터를 수신 받는다. 휘도 편차 보상 장치(200)는 촬영 영상 데이터를 활용하여 기준 픽셀 대비 카메라 인텐시티의 차이(ΔI)를 계산하고, 케메라 인텐시티 차이(ΔI)와, 계조 차이(ΔG)의 관계를 도출한다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 케메라 인텐시티의 차이(ΔI)와, 계조 차이(ΔG)의 상관 관계를 이용하여 화면 상의 위치별로 기준 픽셀 대비 카메라 인텐시티 차이(ΔI)를 계산한다. 휘도 편차 보상 장치(200)는 화면 상의 위치 별로 기준 픽셀 대비 카메라 인텐시티 차이(ΔI)를 계조 차이(ΔG)로 변환하여 화면 상의 위치별로 보상 데이터를 도출한다. 화면 상의 위치별 기준 픽셀 대비 휘도 편차로 인하여, 표시패널에 기입된 계조 차이와 휘도 편차가 반영된 계조 차이는 다를 수 있고 화면 상의 각 위치마다 다를 수 있다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 보상 데이터를 전압 도메인(voltage domain)의 전압값으로 변환하여 보상 전압을 생성한다. 이어서, 휘도 편차 보상 장치(200)는 제1 계조의 입력 영상 전압과 보상 전압을 더하여 출력 영상의 데이터를 발생한다. 휘도 편차 보상 장치(200)는 출력 영상의 데이터를 표시패널(100)의 픽셀들에 기입하고 그 때의 촬영 장치(200)로부터 수신된 촬영 영상 데이터의 카메라 인텐시티 차이를 바탕으로 휘도 편차 보상 효과를 확인할 수 있다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 샘플 계조 이외의 계조에 대하여 보간(interpolation) 방법으로 보상 데이터를 생성한 후, 화면 상의 각 위치에서 휘도 편차가 최소화된 모든 계조의 보상 데이터를 생성하여 메모리에 저장한다.

도 2 및 도 3의 실시예에 대하여 도 4 내지 도 8을 결부하여 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 휘도 편차 보상 방법은 표시패널(100)의 화면에 배치된 픽셀들에 제1 계조 데이터를 입력하여 화면을 촬영하고, 픽셀들에 제2 계조 데이터를 입력하여 상기 화면을 촬영한다(도 3의 S1), 이어서, 휘도 보상 방법은 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조의 촬영 영상과 제2 계조의 촬영 영상에서 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조의 촬영 영상과 제2 계조의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 도출하는 단계(도 3의 S2); 제1 계조의 촬영 영상에서 제2 픽셀에 대한 촬영 장치의 픽셀값을 계산하는 단계(도 3의 S3); 및 촬영 장치의 픽셀값 차이와 계조의 차이를 이용하여 제1 계조에서 제1 픽셀에 대한 촬영 장치의 픽셀값과 제2 픽셀에 대한 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출하는 단계(도 3의 S4)를 포함한다. 여기서, 촬영 장치의 픽셀값은 카메라 인텐시티로 해석될 수 있다. 제1 픽셀은 이하에서 기준 픽셀일 수 있다. 제2 픽셀은 이하에서 A 위치의 픽셀일 수 있다.

휘도 편차 보상 장치(200)는 입력 영상 생성부(210), 입력 전압 생성부(211), 보상 데이터 생성부(212), 보상 전압 생성부(213), 및 출력 영상 생성부(214)를 포함한다.

입력 영상 생성부(210)는 입력 영상의 제1 계조 및 제2 계조 데이터를 생성한다. 도 4 내지 도 8에서, 제1 계조는 계조 32 (32G)로, 제2 계조는 36 계조(36G)로 예시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 픽셀 구동부(122)는 표시패널(100)의 화면 상에 배치된 모든 픽셀들에 제1 계조 데이터를 기입하고, 제1 계조가 기입된 픽셀들이 촬영된 후에 그 픽셀들에 제2 계조 데이터를 기입한다. 촬영 장치(300)는 소정 노출값으로 제1 계조 데이터에 의해 점등된 픽셀들을 촬영한 후, 동일한 노출값으로 제2 계조 데이터에 의해 점등된 픽셀들을 촬영한다(도 3의 S1).

픽셀 구동부(250)는 표시패널의 신호 배선들에 연결된 드라이브 IC(Integrated Circuit)이거나 프로브(probe)를 통해 신호 배선들에 신호를 인가하는 테스트 지그(test jig)일 수 있다. 표시패널의 신호 배선들은 데이터 전압이 인가되는 데이터 라인들과, 게이트 신호(또는 스캔 신호)가 인가되는 게이트 라인들을 포함한다.

기준 픽셀(Ref)은 도 4에 도시된 바와 같이 화면의 중앙부 픽셀로 설정될 수 있다. 촬영 장치(300)의 노출값은 제1 계조 데이터가 화면의 픽셀들에 기입된 상태에서 기준 픽셀을 촬영할 때 픽셀 인텐시티 범위 내의 중간값으로 출력되는 노출값으로 설정된다. 이와 동일한 노출값으로, 촬영 장치(300)는 제2 계조 데이터가 기입된 픽셀들을 촬영한다.

제1 계조에서 촬영 장치의 적정 노출을 설정한 다음, 동일한 노출값으로 제2 계조를 촬영하여야 화면 전체에서 휘도 편차가 크더라도 픽셀들의 입력 데이터의 계조값이 변함에 따라 카메라 인텐시티로 픽셀들의 휘도를 정확하게 표현할 수 있다. 표시패널(100)의 픽셀 밝기를 별도의 휘도계로 측정하는 것이 아니라, 표시패널(100)의 픽셀들에 동일한 제1 계조 데이터가 입력되었을 때의 위치별 밝기를 카메라 인텐시티 기준에서 0~4096 사이의 값을 갖는 촬영 영상의 픽셀 데이터를 얻을 수 있다.

도 4는 제1 계조(32G)와 제2 계조(36G)에서 동일 노출값으로 화면을 촬영하여 얻어진 촬영 영상의 일 예를 나타낸다. 화면의 중앙부 픽셀로 설정된 기준 픽셀에서 제1 계조(32G)의 밝기를 적정 노출값으로 촬영될 때 기준 픽셀의 카메라 인텐시티는 2048 일 수 있다. 동일한 노출값으로 기준 픽셀에서 제2 계조(36G)의 밝기를 촬영할 때 카메라 인텐시티는 2300일 수 있다.

보상 데이터 생성부(212)는 촬영 장치(300)로부터 제1 및 제2 계조 각각에서 촬영 영상 데이터를 입력 받는다. 보상 데이터 생성부(211)는 촬영 영상 데이터에서 기준 픽셀(Ref) 대비 위치별로 카메라 인텐시티 차이(ΔI)를 계산한다. 보상 데이터 생성부(212)는 케메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG)의 관계를 도출한다(도 3의 S2).

픽셀의 계조 대 휘도 특성은 계조값이 커질수록 2.2 승 커브를 따라 증가한다. 이 감마 커브에 대하여 디 감마(De-gamma) 연산을 적용하여 계조 대 휘도 특성을 선형(Linear) 특성으로 변환하고, 휘도를 카메라 인텐시티 값으로 표현하면 도 5와 같다. 디 감마 연산 결과로 얻어진 일차 함수의 직선 y=ax+b 에서 제1 및 제2 계조(32G, 36G)에 맵핑된 카메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG)의 관계가 도출될 수 있다. 도 5에서 직선 y=ax+b에서 a는 기울기이고, b는 y 절편이다.

보상 데이터 생성부(212)는 제1 계조(32G)에서 촬영된 촬영 영상 데이터를 활용하여 화면 상의 위치별로 기준 픽셀(Ref) 대비 카메라 인텐시티 차이(ΔI)를 계산한다.

도 4의 예에서, 기준 픽셀(Ref)의 카메라 인텐시티는 제1 계조(32G)에서 2048이고, 제2 계조(36G)에서 2300이다. 이 때, 기준 픽셀(Ref)에서 카메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG)의 관계는 +252 : +4 이다.

기준 픽셀(Ref)로부터 이격된 A 위치의 픽셀에서 카메라 인텐시티는 제1 계조(32G)에서 1980이고, 제2 계조(36G)에서 2235이다. 이 때, A 픽셀에서 카메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG)의 관계는 +255 : +4 이다.

보상 데이터 생성부(212)는 위와 같은 방법으로, 제1 계조(32G)에서 촬영된 촬영 영상 데이터를 활용하여 제1 계조에서 화면의 각 위치별로 기준 픽셀(Ref) 대비 카메라 인텐시티 차이(ΔI)를 계산하여 모든 픽셀들에서 카메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG) 간의 관계를 도출한다(도 3의 S3).

제1 계조(32G)에서 기준 픽셀(Ref) 대비 A 위치의 카메라 인텐시티 차이(ΔI)는 도 6 및 도 7의 예에서 2048 - 1980 = 68이다. 따라서, 본 발명은 휘도 측정 결과 없이 촬영 영상을 활용하여 보상하고자 하는 계조에서 기준 픽셀 대비 화면의 각 위치에서 카메라 인텐시티 차이(ΔI )를 계산하여 보상 데이터를 도출할 수 있다.

보상 데이터 생성부(212)는 제1 계조의 촬영 영상을 활용하여 화면의 위치별 카메라 인텐시티 차이(ΔI )를 계조 차이(ΔG)로 변환하여 화면의 모든 픽셀들에서 기준 픽셀(Ref) 대비 휘도 편차를 보상하는 보상 데이터를 생성한다(도 3의 S4). 도 3의 S2 단계에서 도출된 케메라 인텐시티 차이(ΔI)와 계조 차이(ΔG)의 관계를 이용하여 도 8에 도시된 바와 같이 제1 계조(32G)에서 A 위치의 ΔI = 68은 ΔG = +2로 변환될 수 있다. ΔG = +2는 A 위치의 픽셀에 적용된 보상 데이터의 계조 값이다. 보상 데이터 생성부(212)는 화면의 위치별 제1 계조의 보상 데이터를 맵핑한 보상 테이블(table)을 생성할 수 있다.

입력 전압 생성부(211)는 광학 보상을 위하여 미리 설정된 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 표시패널에 기입된 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 입력 전압으로 변환한다. 휘도-계조-전압 테이블에서 픽셀의 휘도값 각각에 대응한 계조와 전압이 설정되어 있다.

보상 전압 생성부(213)는 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 보상 데이터를 보상 전압으로 변환한다. 보상 전압 생성부(213)는 도 10에 도시된 바와 같이 입력 전압과 보상 전압을 일차 함수의 직선으로 피팅한 결과를 이용하여 입력 전압에 일차 함수의 기울기(a)를 곱하고 y 절편(b)을 더할 수 있다(도 3의 S5).

출력 영상 생성부(214)는 입력 전압에 보상 전압을 더하여 출력 전압을 산출하고, 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 출력 전압을 화면의 위치별 출력 영상의 보상 계조 데이터로 변환한다(도 3의 S6). S5 단계에서 계산된 보상 전압의 기울기(a), y 절편(b), 그리고 휘도-계조-전압 테이블은 메모리(215)에 저장된다. 메모리(215)에 저장된 데이터들은 표시장치에서 화면의 휘도 편차를 보상하기 위한 보상값으로 이용된다.

도 9는 휘도 편차를 보상하기 위한 샘플 계조들에서 화면의 위치별로 촬영 영상, 보상 데이터, 및 보상 전압을 개략적으로 보여 주는 도면이다. 도 10은 샘플 계조들에서 화면의 위치별 입력 전압과 출력 전압의 일 예를 보여 주는 도면이다. 도 9 및 도 10의 예에서, 샘플 계조는 32G, 64G, 128G, 192G를 포함한다. 도 10의 (A)는 A 위치의 입력 전압과 출력 전압의 일 예이고, (B)는 B 위치의 입력 전압과 출력 전압의 일 예이다. 보상 전압은 양의 전압 또는 음의 전압일 수 있다. 휘도 편차 보상 장치(200)는 샘플 계조들에서 산출된 보상 데이터를 이용한 보간 방법으로 샘플 계조들 이외의 계조에서 보상 데이터, 보상 전압, 및 출력 영상의 데이터를 계산하여 화면의 모든 픽셀들에 대하여 전 계조에서 휘도 편차를 보상할 수 있다.

도 11은 확장된 휘도 모드에서 입력 전압과 보상 전압 의 일 예를 보여 주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 전술한 실시예는 확장된 휘도 모드에 확대 적용될 수 있다. 도 11에서 휘도 모드1은 저휘도 모드, 휘도 모드2는 노멀 모드, 휘도 모드3은 고휘도 모드일 수 있다. 휘도 모드는 사용자의 선택 또는 DBV(Display Brightness Value)에 따라 자동 선택될 수 있다. DBV(Display Brightness Value)는 표시장치에 영상 신호를 전송하는 호스트 시스템(host system)에 연결된 조도 센서의 출력 신호 또는 사용자의 휘도 입력값에 따라 그 값이 결정될 수 있다.

도 11의 예에서, 특정 휘도 모드에서 소정의 계조 차이를 갖는 샘플 계조들(32G, 192G)의 촬영 영상의 카메라 인텐시티를 바탕으로 보상 데이터를 계산하고, 보상 데이터를 전압으로 변환한 다음, 전술한 바와 같은 방법으로 표시패널의 보상값으로 적용될 출력 영상의 데이터로 변환한다. 도 11과 같은 입력 전압(x축)과 출력 전압(y축)에서 샘플 계조들을 잇는 일차 함수에서 기울기(a)와 y 절편(b)을 계산하여 모든 휘도 모드에서 보상 전압을 결정할 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.

도 12를 참조하면, 표시장치는 표시패널(100)과, 표시패널(100)의 픽셀들에 픽셀 데이터를 기입하기 위한 픽셀 구동장치를 포함한다.

표시패널(100)의 화면은 입력 영상을 표시하는 픽셀 어레이(AA)를 포함한다. 픽셀 어레이(AA)는 복수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 복수의 게이트 라인들(104), 및 픽셀들을 포함한다.

픽셀들은 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)에 의해 정의된 매트릭스 형태로 화면(AA) 상에 배치될 수 있다. 픽셀들은 매트릭스 형태 이외에도 동일한 색을 발광하는 픽셀을 공유하는 형태, 스트라이프 형태, 다이아몬드 형태 등 픽셀 어레이(AA) 상에 다양한 방법으로 배치될 수 있다.

픽셀 어레이는 픽셀 컬럼(Column)과, 픽셀 컬럼과 교차되는 픽셀 라인들(L1~Ln)을 포함한다. 픽셀 컬럼은 Y축 방향을 따라 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀 라인은 X축 방향을 따라 배치된 픽셀들을 포함한다. 1 수직 기간은 1 프레임 분량의 픽셀 데이터를 화면의 모든 픽셀들에 기입(write)하는데 필요한 1 프레임 기간이다. 1 수평 기간은 게이트 라인을 공유하는 1 픽셀 라인의 픽셀들에 기입될 픽셀 데이터를 1 픽셀 라인의 픽셀들에 기입하는데 필요한 스캔 시간이다. 1 수평 기간은 1 프레임 기간을 m 개의 픽셀 라인(L1~Lm) 개수로 나눈 시간이다.

픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색(Red, R) 서브 픽셀, 녹색(Green, G) 서브 픽셀, 청색(Blue, B) 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수도 있다. 서브 픽셀들 각각은 픽셀 회로를 포함한다. 픽셀 회로는 발광 소자와, 발광 소자에 연결된 구동 소자, 복수의 스위치 소자, 및 커패시터를 포함할 수 있다. 발광 소자는 OLED로 구현될 수 있다. 구동 소자와 스위치 소자는 트랜지스터로 구현될 수 있다.

발광 소자는 픽셀 데이터의 데이터 전압에 따라 변하는 구동 소자의 게이트-소스간 전압에 따라 발생되는 전류로 발광된다. OLED는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한 OLED로 구현될 수 있다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

구동 소자는 모든 픽셀들 간에 그 전기적 특성이 균일하여야 하지만 공정 편차와 소자 특성 편차로 인하여 픽셀들 간에 차이가 있을 수 있고 디스플레이 구동 시간의 경과에 따라 변할 수 있다. 이러한 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해, 유기 발광 표시장치는 내부 보상 회로와 외부 보상 회로를 포함할 수 있다. 내부 보상 회로는 서브 픽셀들 각각에서 픽셀 회로에 추가되어 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 구동 소자의 문턱 전압 및/또는 이동도를 샘플링하고 그 변화를 실시간 보상한다. 외부 보상 회로는 서브 픽셀들 각각에 연결된 센싱 라인을 통해 센싱된 구동 소자의 문턱 전압 및/또는 이동도를 외부의 보상부로 전송한다. 외부 보상 회로는 센싱 결과를 반영하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조함으로써 구동 소자의 전기적 특성 변화를 보상한다. 외부 보상 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 픽셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 바탕으로 외부 회로에서 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 픽셀들 간 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상한다.

본 발명의 휘도 보상 장치에 의해 도출된 보상 데이터는 픽셀들의 휘도 편차를 보상하기 위하여 서브 픽셀들 각각에 설정된다. 보상 데이터는 내부 보상 회로와 외부 보상 회로와 별개로 추가된 보상부의 메모리에 저장될 수 있다.

표시패널(100) 상에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱되거나 픽셀들을 통해 센싱될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 픽셀 어레이에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다.

픽셀 구동장치(120, 112, 120)는 데이터 구동부(122)와 게이트 구동부(120)를 구비한다. 데이터 구동부(122)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서(Demultiplexer, DEMUX)(112)가 배치될 수 있다.

픽셀 구동장치(120, 112, 120)는 타이밍 컨트롤러(Timing controller, TCON)(124)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입하여 화면 상에 입력 영상을 표시한다. 픽셀 구동장치(120, 112, 120)는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 구비할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 1에서 생략되어 있다.

데이터 구동부(122)는 하나 이상의 소스 드라이브 IC로 구현될 수 있다. 데이터 구동부(122)는 타이밍 컨트롤러(124)로부터 수신된 픽셀 데이터(디지털 데이터)를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 출력한다. 데이터 전압은 데이터 라인들(102)에 직접 공급되거나 디멀티플렉서(112)를 통해 데이터 라인들(102)에 분배될 수 있다.

디멀티플렉서(112)는 데이터 구동부(122)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된다. 디멀티플렉서(112)는 데이터 구동부(122)의 한 채널과 복수의 데이터 라인들 사이에 연결된 복수의 스위치 소자들을 이용하여 데이터 구동부(122)의 한 채널을 통해 연속으로 출력되는 데이터 전압을 복수의 데이터 라인들(102)로 분배한다. 디멀티플렉서(112)에 의해 데이터 구동부(122)의 한 채널이 복수의 데이터 라인들(102)에 연결되기 때문에 데이터 구동부(122)의 채널 개수가 감소될 수 있다.

게이트 구동부(120)는 픽셀 어레이(AA)의 TFT 어레이와 함께 표시패널(100) 상의 베젤(bezel) 영역 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(124)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(104)로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(104)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 데이터 전압에 동기되는 게이트 신호(또는 스캔 신호)를 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(124)는 데이터 구동부(122)로 전송되는 픽셀 데이터에 동기되는 타이밍 제어신호들을 발생하여 픽셀 구동장치(120, 112, 120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어부와, 휘도 편차 보상 장치에 의해 미리 설정된 보상 데이터를 이용하여 픽셀 데이터를 변조하는 보상부를 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(124)는 호스트 시스템(500)으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 픽셀 데이터는 디지털 데이터이다. 타이밍 컨트롤러(124)에 수신된 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭 신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(124) 내에서 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운터하여 수직 기간 타이밍과 수평 기간 타이밍을 생성할 수 있다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(124)에 수신된 타이밍 신호에서 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)가 생략될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(124)는 호스트 시스템(500)으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 픽셀 구동장치(122, 112, 120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호들을 발생하여 픽셀 구동장치(122, 112, 120)를 제어한다. 타이밍 컨트롤러(124)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어신호의 전압 레벨은 도시하지 않은 레벨 시프터(Level shifter)를 통해 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 변환되어 게이트 구동부(120)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어신호의 로우 레벨 전압(low level voltage)을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어신호의 하이 레벨 전압(high level voltage)을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환한다.

타이밍 컨트롤러(124)의 보상부는 전술한 실시예들에서 화면 상에서 휘도 편차를 보상하기 위하여 메모리(123)로부터 읽어 들인 보상값을 이용하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하여 데이터 구동부(122)로 전송한다. 메모리(123)에 저장된 위치별 보상값들이 저장된다. 보상값은 전술한 휘도 편차 보상 방법에서 보상 전압의 기울기(a), y 절편(b), 그리고 휘도-계조-전압 테이블을 포함한 룩업 테이블(LUT)을 포함한다.

호스트 시스템(500)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 차량 시스템, 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기 중 어느 하나일 수 있다.

모바일 기기나 웨어러블 기기의 경우, 도 13에 도시된 바와 같이 하나의 드라이브 IC(Integrated Circuit)(400)에 데이터 구동부(410), 타이밍 컨트롤러의 제어부(420) 및 보상부(430), 제2 메모리(440), 그리고 도면에서 생략된 전원 회로와 레벨 시프터(level shifter) 등이 집적될 수 있다. 전원 회로는 표시패널의 픽셀들(P)을 구동하기 위하여 필요한 전원을 발생한다. 도 13에 도시된 표시장치에서 게이트 구동부(140)는 표시패널(100) 상에 배치될 수 있다.

도 13에서, 제2 메모리(440)는 표시장치에 전원이 입력될 때 제1 메모리(450)로부터 수신된 위치별 보상값들을 저장하고 그 보상값들을 보상부(430)에 공급한다. 보상 데이터는 전술한 휘도 편차 보상 장치에 의해 도출된 출력 영상의 데이터를 포함한다.

보상부(430)는 호스트 시스템(500)으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터를 수신한다. 보상부(430)는 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하기 위하여 입력 영상의 픽셀 데이터를 도 14에 도시된 방법으로 변조하여 데이터 구동부(410)로 전송한다. 따라서, 데이터 구동부(122)에 입력되는 픽셀 데이터는 촬영 장치(300)에 의해 촬영된 영상을 바탕으로 도출된 보상값으로 변조된다.

도 14는 픽셀 데이터의 변조 방법을 보여 주는 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 보상부(430)는 입력 영상의 픽셀 데이터(계조 데이터)를 휘도-계조-전압 테이블(LUT)을 이용하여 전압 데이터로 변환한다(S131 및 S132). 보상부(430)는 전압 데이터에 일차 함수로 모델링된 보상 전압의 기울기를 곱하고, 옵셋(offset, y 절편)을 더한다(S133). 그리고 보상부(430)는 보상 전압의 기울기 및 옵셋이 적용된 픽셀 데이터의 전압을 휘도-계조-전압 테이블(LUT)을 이용하여 픽셀들에 기입될 픽셀 데이터(계조 데이터)로 변환한다(S134 및 S135). 이렇게 변조된 픽셀 데이터는 데이터 구동부(122, 410)로 전송되어 데이터 전압으로 변환되어 데이터 라인들을 통해 픽셀들에 공급된다.

본 발명의 휘도 편차 보상 방법에 대한 다양한 실시예들은 다음과 같이 설명될 수 있다.

실시예1: 상기 휘도 편차 보상 방법은 표시패널의 화면에 배치된 픽셀들에 제1 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하고, 상기 픽셀들에 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하는 단계(도 3의 S1); 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조(32G)의 촬영 영상과 제2 계조(36G)의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀(Ref)과 제2 픽셀(A) 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이(ΔI)와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이(ΔG)를 도출하는 단계(도 3의 S2); 상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하는 단계(도 3의 S3); 및 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출하는 단계(도 3의 S4)를 포함한다.

실시예2: 상기 제1 픽셀은 상기 화면의 중앙에 위치한 기준 픽셀(Ref)이다.

실시예3: 상기 촬영 장치의 노출값은 상기 제1 계조 데이터가 기입된 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값 범위 내의 중간값일 때의 노출값으로 설정된다. 상기 제1 계조의 촬영 영상과 상기 제2 계조의 촬영 영상은 동일한 노출값으로 상기 화면이 촬영될 때 얻어진다.

실시예4: 상기 일차 함수의 직선에서 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이가 도출된다.

실시예5: 상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 보상 데이터를 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 보상 데이터를 보상 전압으로 변환하는 단계(도 3의 S5)를 더 포함한다.

실시예6: 상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 입력 전압으로 변환하는 단계; 및 상기 입력 전압과 상기 보상 전압을 일차 함수의 직선으로 피팅한 결과를 이용하여 상기 입력 전압에 상기 일차 함수의 기울기를 곱하고 y 절편을 더하는 단계를 더 포함한다.

실시예7: 상기 휘도 편차 보상 방법은 상기 입력 전압에 상기 보상 전압을 더하여 출력 전압을 발생하는 단계; 및 상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 출력 전압을 보상 계조 데이터로 변환하는 단계를 더 포합한다.

본 발명의 휘도 편차 보상 장치에 대한 다양한 실시예들은 다음과 같이 설명될 수 있다.

실시예1: 상기 휘도 편차 보상 장치는 표시패널의 화면을 촬영하고 픽셀값들로 표현된 촬영 영상을 출력하는 촬영 장치; 화면 상에 픽셀들이 배치된 표시패널; 입력 영상 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 픽셀 구동부; 제1 계조 데이터의 입력 영상을 발생하여 상기 촬영 장치로부터 제1 계조의 촬영 영상을 수신하고, 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 촬영 장치로부터 제2 계조의 촬영 영상을 수신하는 휘도 편차 보상부를 포함한다.

상기 휘도 편차 보상부는 상기 제1 계조(32G)의 촬영 영상과 상기 제2 계조(36G)의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀(Ref)과 제2 픽셀(A) 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이(ΔI)와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이(ΔG)를 도출하고, 상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하며, 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출한다.

실시예2: 상기 휘도 편차 보상부는 상기 일차 함수의 직선에서 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 계산한다.

실시예3: 상기 휘도 편차 보상부는 상기 보상 데이터를 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 보상 데이터를 보상 전압으로 변환한다.

실시예4: 상기 휘도 편차 보상부는 상기 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 입력 전압으로 변환하고, 상기 입력 전압과 상기 보상 전압을 일차 함수의 직선으로 피팅한 결과를 이용하여 상기 입력 전압에 상기 일차 함수의 기울기를 곱하고 y 절편을 더한다.

실시예5: 상기 휘도 편차 보상부는 상기 입력 전압에 상기 보상 전압을 더하여 출력 전압을 발생하고, 상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 출력 전압을 보상 계조 데이터로 변환한다.

본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.

실시예1: 표시장치는 복수의 데이터 라인들(102), 상기 데이터 라인들과 교차되는 복수의 게이트 라인들(104), 및 복수의 픽셀들을 포함한 표시패널(100); 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하는 보상부(430); 상기 보상부에 의해 변조된 픽셀 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부(410); 및 상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 신호를 상기 게이트 라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부(140)를 포함한다.

상기 보상부는 미리 설정된 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 입력 영상의 픽셀 데이터의 계조를 전압 데이터로 변환하고, 상기 전압 데이터에 일차 함수로 모델링된 보상 전압의 기울기를 곱하고 상기 보상 전압의 옵셋을 더한 결과를 상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 계조로 변환하여 상기 픽셀 데이터를 변조한다.

실시예2 : 상기 표시장치는 상기 보상 전압의 기울기 및 옵셋과, 상기 휘도-계조-전압 테이블이 저장된 메모리(440)를 더 포함한다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 표시패널 102: 데이터 라인
104: 게이트 라인 110: 픽셀 구동부
122, 410: 데이터 구동부 123, 440, 450: 메모리
124, 140: 게이트 구동부 200: 보상장치
210: 입력 영상 생성부 211: 입력 영상 전압 생성부
212: 보상 데이터 생성부 213: 보상 전압 생성부
214: 출력 영상 생성부 300: 촬영장치
430: 보상부

Claims (14)

1. 표시패널의 화면을 촬영하는 촬영 장치를 이용한 휘도 편차 보상 방법에 있어서,
   표시패널의 화면에 배치된 픽셀들에 제1 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하고, 상기 픽셀들에 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 화면을 촬영하는 단계;
   상기 촬영 장치의 픽셀값들을 포함한 제1 계조의 촬영 영상과 제2 계조의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 도출하는 단계;
   상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하는 단계; 및
   상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출하는 단계를 포함하는 휘도 편차 보상 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 픽셀은 상기 화면의 중앙에 위치한 기준 픽셀(Ref)인 휘도 편차 보상 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 촬영 장치의 노출값은,
   상기 제1 계조 데이터가 기입된 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값 범위 내의 중간값일 때의 노출값으로 설정되고,
   상기 제1 계조의 촬영 영상과 상기 제2 계조의 촬영 영상은 동일한 노출값으로 상기 화면이 촬영될 때 얻어지는 휘도 편차 보상 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 일차 함수의 직선에서 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이가 도출되는 휘도 편차 보상 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 보상 데이터를 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 보상 데이터를 보상 전압으로 변환하는 단계를 더 포함하는 휘도 편차 보상 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 입력 전압으로 변환하는 단계; 및
   상기 입력 전압과 상기 보상 전압을 일차 함수의 직선으로 피팅한 결과를 이용하여 상기 입력 전압에 상기 일차 함수의 기울기를 곱하고 y 절편을 더하는 단계를 더 포함하는 휘도 편차 보상 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 입력 전압에 상기 보상 전압을 더하여 출력 전압을 발생하는 단계; 및
   상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 출력 전압을 보상 계조 데이터로 변환하는 단계를 더 포합하는 휘도 편차 보상 방법.
8. 표시패널의 화면을 촬영하고 픽셀값들로 표현된 촬영 영상을 출력하는 촬영 장치;
   화면 상에 픽셀들이 배치된 표시패널;
   입력 영상 데이터를 상기 픽셀들에 기입하는 픽셀 구동부;
   제1 계조 데이터의 입력 영상을 발생하여 상기 촬영 장치로부터 제1 계조의 촬영 영상을 수신하고, 제2 계조 데이터의 입력 영상을 입력하여 상기 촬영 장치로부터 제2 계조의 촬영 영상을 수신하는 휘도 편차 보상부를 포함하고,
   상기 휘도 편차 보상부는,
   상기 제1 계조의 촬영 영상과 상기 제2 계조의 촬영 영상에서 상기 화면 내의 제1 픽셀과 제2 픽셀 간에 상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 도출하고,
   상기 제1 계조의 촬영 영상에서 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값을 계산하고,
   상기 촬영 장치의 픽셀값 차이와 상기 계조 차이를 이용하여 상기 제1 계조에서 상기 제1 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값과 상기 제2 픽셀에 대한 상기 촬영 장치의 픽셀값의 차이를 계조 차이로 변환하여 상기 제2 픽셀의 보상 데이터를 도출하는 휘도 편차 보상 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 휘도 편차 보상부는,
   상기 일차 함수의 직선에서 촬영 장치의 픽셀값 차이와, 상기 제1 및 제2 계조 간의 계조 차이를 계산하는 휘도 편차 보상 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 휘도 편차 보상부는,
    상기 보상 데이터를 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 보상 데이터를 보상 전압으로 변환하는 휘도 편차 보상 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 휘도 편차 보상부는,
    상기 제1 및 제2 계조의 입력 영상 데이터를 입력 전압으로 변환하고,
    상기 입력 전압과 상기 보상 전압을 일차 함수의 직선으로 피팅한 결과를 이용하여 상기 입력 전압에 상기 일차 함수의 기울기를 곱하고 y 절편을 더하는 휘도 편차 보상 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 휘도 편차 보상부는,
    상기 입력 전압에 상기 보상 전압을 더하여 출력 전압을 발생하고, 상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 출력 전압을 보상 계조 데이터로 변환하는 휘도 편차 보상 장치.
13. 복수의 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 복수의 게이트 라인들, 및 복수의 픽셀들을 포함한 표시패널;
    입력 영상의 픽셀 데이터를 변조하는 보상부;
    상기 보상부에 의해 변조된 픽셀 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 전압에 동기되는 게이트 신호를 상기 게이트 라인들에 순차적으로 공급하는 게이트 구동부를 포함하고,
    상기 보상부는,
    미리 설정된 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 상기 입력 영상의 픽셀 데이터의 계조를 전압 데이터로 변환하고,
    상기 전압 데이터에 일차 함수로 모델링된 보상 전압의 기울기를 곱하고 상기 보상 전압의 옵셋을 더한 결과를 상기 휘도-계조-전압 테이블을 이용하여 계조로 변환하여 상기 픽셀 데이터를 변조하는 표시장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보상 전압의 기울기 및 옵셋과, 상기 휘도-계조-전압 테이블이 저장된 메모리를 더 포함하는 표시장치.

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